JP6553996B2 - パス予約支援装置、パス予約支援プログラム及びパス予約支援方法 - Google Patents
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Description
本発明は、通信ネットワーク上に設定されるパスの予約を支援する技術に関する。
ネットワーク事業者においては、ネットワーク全体の資源を有効に利用し、転送品質の維持、ネットワークコストの低減を図ることが重要である。キャリア網では、物理的なインフラ網上に波長パスやパケットパス(ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）パス等)を設定し、ユーザのトラヒックの転送路すなわちパスを構成する。
かかるパスの設定環境として、近年、ＳＤＮ（Software Defined Network）ポータルサービスのように、通信網資源に対してユーザが直接パスを設定可能な環境が出現している。かかる環境における通信手法としては、ユーザからのパス設定要求が発生したタイミングでオンデマンドにパスを開通するオンデマンド通信（非特許文献１参照）と、ユーザが通信網を利用する期間を指定し、その期間が開始した際にパスを開通する予約型通信（非特許文献２参照）が挙げられる。
予約型通信においては、ユーザはパスの始点、終点、利用期間、必要帯域（要求帯域）、遅延等のパスの制約条件をシステムに入力すると、システムからパスの設定可否が応答される（非特許文献２参照）。通常、予約型パスの収容システムなどのネットワーク管理システムは、ネットワークの状態を管理している。よって、ユーザからの予約要求に先立って、通信網資源の使用状況を予約可能／予約不可としてユーザに提供することで、ユーザは予約要求を行うパスの設定可否を事前に確認することが可能となり、ユーザにとってのシステム利便性を向上させることが可能となる。
A. Mahimkar, A. L. Chiu, R. Doverspike, M. D. Feuer,P. Magill, E. Mavrogiorgis, J. Pastor, S. L. Woodward, and J. Yates, "Bandwidth on demand for inter-data center communication," in Proc. of the 10th ACM Workshop on Hot Topics in Networks, 2011, paper 24.
L. Shen, X. Yang, A. Todimala, and B. Ramamurthy, "A two-phase approach for dynamic lightpath scheduling inWDMoptical networks,"in Proc. IEEE Int. Conf. Commun., Glasgow, U.K., Jun. 24-28, 2007, pp. 2412-2417
予約型通信においては、ユーザの予約要求（パスの始点、終点、帯域、利用期間、等）に対し予約可否すなわち予約可能であるか予約不可であるかをユーザに対して応答している。一方、ユーザが要求するパスの形態（端点や帯域等）やその利用期間がどこに集中するかを事前に予測することはできないため、資源利用可否だけをシステムが応答する場合には、ユーザ要求が特定のパスや時間帯に偏る可能性があり、通信資源を提供するキャリアにとって必ずしも効率的に資源が使用されるとは限らない。例えば、特定の資源使用にユーザ要求が集中すると、ユーザ要求の棄却率が増加する一方で、他の時間帯、経路では未使用資源が存在する非効率な状態となり、設備投資対効果が低下し、収益減を招くおそれがある。
かかる事項に鑑み、ユーザ要求を特定のタイムスロット及び経路に実際に割り当てる前に、存在する経路及びタイムスロットに対してユーザ要求を割り当てた時の評価値を事前に算出することによって、ユーザ要求による影響を事前にシミュレーションすることが考えられる。
この事前シミュレーションには、非特許文献２に記載の資源割当アルゴリズムが適用可能である。この資源割当アルゴリズムは、各経路及びタイムスロットへの資源割当をグリーディ探索（総当たり探索）し、最適な資源割当解を算出する。
この事前シミュレーションには、非特許文献２に記載の資源割当アルゴリズムが適用可能である。この資源割当アルゴリズムは、各経路及びタイムスロットへの資源割当をグリーディ探索（総当たり探索）し、最適な資源割当解を算出する。
しかし、かかる資源割当アルゴリズムを数カ月〜１年といった一般的な予約システムに見られる長期の予約期間に適用すると、計算対象となるタイムスロット数が増加し、処理時間が大幅に増加してしまう。
これに対し、事前シミュレーションは、ユーザの予約要求が発生してから応答を返すまでの間に実行されることを想定しているため、例えばウェブと同等のユーザインタフェースを提供するためには、処理時間を数秒程度に抑える必要がある。
これに対し、事前シミュレーションは、ユーザの予約要求が発生してから応答を返すまでの間に実行されることを想定しているため、例えばウェブと同等のユーザインタフェースを提供するためには、処理時間を数秒程度に抑える必要がある。
本発明は、前記事情に鑑みて創案されたものであり、長期の予約期間を想定した場合においても好適に予約支援を行うことが可能なパス予約支援装置、パス予約支援プログラム及びパス予約支援方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明のパス予約支援装置は、通信ネットワーク上に設定されるユーザ要求パスの予約を支援するパス予約支援装置であって、物理ノードを接続するリンクのタイムスロットごとの使用量又は残使用量が記憶される記憶部と、ユーザ端末装置から、ユーザ要求パスの始点及び終点を有するパス条件を含むユーザ要求を取得するレコメンデーション部と、前記記憶部に記憶された前記リンクの前記タイムスロットごとの使用量又は残使用量に基づいて、複数の前記タイムスロットの類似性を判定するとともに、判定された類似性に基づいて、複数の前記タイムスロットを複数のグループに集約するタイムスロット集約部と、前記ユーザ要求を用いて前記記憶部を参照することによって、前記ユーザ要求パスを収容可能なパスの経路に関して、当該経路が予約された場合における、集約された前記グループに含まれる一つの前記タイムスロットにおける前記経路の状態を評価するとともに、評価結果を前記グループに含まれる他の前記タイムスロットに反映させるパス収容計算部と、を備え、前記タイムスロット集約部は、前記リンクの前記タイムスロットごとの使用量又は残使用量に基づいて前記タイムスロットのリンク利用率を算出し、前記リンク利用率をベクトルとみなした前記ベクトル間の類似性、又は、前記リンク利用率を確率分布とみなした前記確率分布間の類似性を判定し、前記パス収容計算部は、前記評価結果として、前記経路が予約された場合における、前記タイムスロットの最大リンク利用率を計算し、前記レコメンデーション部は、前記最大リンク利用率が低い前記グループほど、当該グループのサービス品質を高く設定し、かつ、当該グループのサービス価格を低く設定し、前記経路に関する前記タイムスロットごとの前記評価結果、前記サービス品質及び前記サービス価格を前記ユーザ端末装置へ出力することを特徴とする。
かかる構成によると、タイムスロットを集約してグループ化し、グループ内の一つのタイムスロットを評価して評価結果をグループ内の他のタイムスロットに適用するので、長期の予約期間を想定した場合においても好適に予約支援を行うことができる。
また、かかる構成によると、タイムスロットの評価結果として最大リンク利用率を算出し、最大リンク利用率に基づく提案をユーザに対して行うので、通信ネットワークの資源利用効率を向上させ、ひいては結果的に収益を向上させることができる。
前記タイムスロット集約部は、前記タイムスロットの数又は前記経路の数が大きいほど、集約される前記グループの数を大きく設定する構成であってもよい。
また、かかる構成によると、タイムスロットの評価結果として最大リンク利用率を算出し、最大リンク利用率に基づく提案をユーザに対して行うので、通信ネットワークの資源利用効率を向上させ、ひいては結果的に収益を向上させることができる。
前記タイムスロット集約部は、前記タイムスロットの数又は前記経路の数が大きいほど、集約される前記グループの数を大きく設定する構成であってもよい。
前記パス収容計算部は、前記ユーザ要求パスを収容可能なパスの経路を複数算出し、複数の前記経路ごとに、当該経路が予約された場合における、集約された前記グループに含まれる一つの前記タイムスロットを評価するとともに、評価結果を前記グループに含まれる他の前記タイムスロットに反映させる構成であってもよい。
かかる構成によると、複数の経路に対して同様の処理を行うことによって、ユーザに対して複数の経路を提案しつつ、長期の予約期間を想定した場合においても好適に予約支援を行うことができる。
前記タイムスロット集約部は、計算された前記最大リンク利用率の個数が多いほど、集約される前記グループの数を大きく設定する構成であってもよい。
また、本発明のパス予約支援プログラムは、通信ネットワーク上に設定されるユーザ要求パスの予約を支援するパス予約支援装置としてのコンピュータを、ユーザ端末装置から、ユーザ要求パスの始点及び終点を有するパス条件を含むユーザ要求を取得するレコメンデーション手段、記憶部に記憶された物理ノードを接続するリンクのタイムスロットごとの使用量又は残使用量に基づいて、複数の前記タイムスロットの類似性を判定するとともに、判定された類似性に基づいて、複数の前記タイムスロットを複数のグループに集約するタイムスロット集約手段、前記ユーザ要求を用いて前記記憶部を参照することによって、前記ユーザ要求パスを収容可能なパスの経路に関して、当該経路が予約された場合における、集約された前記グループに含まれる一つの前記タイムスロットにおける前記経路の状態を評価するとともに、評価結果を前記グループに含まれる他の前記タイムスロットに反映させるパス収容計算手段、として機能させ、前記タイムスロット集約手段により、前記リンクの前記タイムスロットごとの使用量又は残使用量に基づいて前記タイムスロットのリンク利用率を算出し、前記リンク利用率をベクトルとみなした前記ベクトル間の類似性、又は、前記リンク利用率を確率分布とみなした前記確率分布間の類似性を判定し、前記パス収容計算手段により、前記評価結果として、前記経路が予約された場合における、前記タイムスロットの最大リンク利用率を計算し、前記レコメンデーション手段により、前記最大リンク利用率が低い前記グループほど、当該グループのサービス品質を高く設定し、かつ、当該グループのサービス価格を低く設定し、前記経路に関する前記タイムスロットごとの前記評価結果、前記サービス品質及び前記サービス価格を前記ユーザ端末装置へ出力することを特徴とする。
また、本発明のパス予約支援方法は、通信ネットワーク上に設定されるユーザ要求パスの予約を支援するパス予約支援装置によるパス予約支援方法であって、前記パス予約支援装置が、ユーザ端末装置から、ユーザ要求パスの始点及び終点を有するパス条件を含むユーザ要求を取得するステップと、記憶部に記憶された物理ノードを接続するリンクのタイムスロットごとの使用量又は残使用量に基づいて、複数の前記タイムスロットの類似性を判定するとともに、判定された類似性に基づいて、複数の前記タイムスロットを複数のグループに集約するステップと、前記ユーザ要求を用いて前記記憶部を参照することによって、前記ユーザ要求パスを収容可能なパスの経路に関して、当該経路が予約された場合における、集約された前記グループに含まれる一つの前記タイムスロットにおける前記経路の状態を評価するとともに、評価結果を前記グループに含まれる他の前記タイムスロットに反映させるステップと、前記経路に関する前記タイムスロットごとの前記評価結果を前記ユーザ端末装置へ出力するステップと、を実行し、複数の前記タイムスロットを複数のグループに集約するステップにおいて、前記リンクの前記タイムスロットごとの使用量又は残使用量に基づいて前記タイムスロットのリンク利用率を算出し、前記リンク利用率をベクトルとみなした前記ベクトル間の類似性、又は、前記リンク利用率を確率分布とみなした前記確率分布間の類似性を判定し、評価結果を前記グループに含まれる他の前記タイムスロットに反映させるステップにおいて、前記評価結果として、前記経路が予約された場合における、前記タイムスロットの最大リンク利用率を計算し、前記評価結果を前記ユーザ端末装置へ出力するステップにおいて、前記最大リンク利用率が低い前記グループほど、当該グループのサービス品質を高く設定し、かつ、当該グループのサービス価格を低く設定し、前記経路に関する前記タイムスロットごとの前記評価結果、前記サービス品質及び前記サービス価格を前記ユーザ端末装置へ出力することを特徴とする。
本発明によれば、長期の予約期間を想定した場合においても好適に予約支援を行うことができる。
続いて、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本発明の実施形態に係るパス予約支援システム１は、通信ネットワーク１０における予約型通信において、長期の予約期間に対する演算処理を速やかに実行し、ユーザ端末装置３０からのパス予約を好適に支援するためのシステムである。
通信ネットワーク１０は、物理インフラ網１１と、当該物理インフラ網１１を制御する少なくとも１つのネットワーク制御装置（図示せず）と、を備える。物理インフラ網１１は、ＩＰ（Internet Protocol）ルータ等の転送ノード１１ａと、ＯＸＣ（Optical Cross Connect）等の伝送ノード１１ｂと、をそれぞれ複数備えるとともに、各ノード１１ａ，１１ｂを通信可能に接続する物理リンクであるリンク１１ｃを備える。かかる物理インフラ網１１には、転送ノード１１ａを始点及び終点とした波長パス、ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）パス等といったパスが設定可能である。
パス予約支援システム１は、ネットワーク管理装置２０と、一以上（図１では１つのみ図示）のユーザ端末装置３０と、パス予約支援装置４０と、を備える。
＜ネットワーク管理装置２０＞
ネットワーク管理装置２０は、物理インフラ網１１全体の構成及び状態を管理するとともに、パス予約支援装置４０からの指示に基づいて、物理インフラ網１１に対してパスの設定を行う。
ネットワーク管理装置２０は、物理インフラ網１１全体の構成及び状態を管理するとともに、パス予約支援装置４０からの指示に基づいて、物理インフラ網１１に対してパスの設定を行う。
＜ユーザ端末装置３０＞
ユーザ端末装置３０は、パスの予約を行うユーザが利用する端末装置である。ユーザ端末装置３０は、キーボード、マウス、タッチパネル等からなる入力部３１と、モニタ等からなる表示部３２と、ユーザによる入力部３１の操作結果をパス予約支援装置４０へ出力したり、パス予約支援装置４０から取得したデータを表示部３２に表示させたりする制御部３３と、を備える。かかるユーザ端末装置３０の制御部３３は、ユーザ端末装置ＩＤを各種情報に併せてパス予約支援装置４０へ送信しており、パス予約支援装置４０は、かかるユーザ端末装置ＩＤに基づいてユーザ端末装置３０を識別し、複数のユーザ端末装置３０を区別して情報の送受信を行うことが可能となっている。
ユーザ端末装置３０は、パスの予約を行うユーザが利用する端末装置である。ユーザ端末装置３０は、キーボード、マウス、タッチパネル等からなる入力部３１と、モニタ等からなる表示部３２と、ユーザによる入力部３１の操作結果をパス予約支援装置４０へ出力したり、パス予約支援装置４０から取得したデータを表示部３２に表示させたりする制御部３３と、を備える。かかるユーザ端末装置３０の制御部３３は、ユーザ端末装置ＩＤを各種情報に併せてパス予約支援装置４０へ送信しており、パス予約支援装置４０は、かかるユーザ端末装置ＩＤに基づいてユーザ端末装置３０を識別し、複数のユーザ端末装置３０を区別して情報の送受信を行うことが可能となっている。
＜パス予約支援装置＞
パス予約支援装置４０は、ユーザ端末装置３０によるパスの予約を支援するとともに、ユーザ端末装置３０からのパスの予約要求を受け付けて、予約時間（開始時刻及び終了時刻）に基づいて、ネットワーク管理装置２０へパスの開通要求を送信する。パス予約支援装置４０は、記憶部４１と、制御部４２と、を備える。
パス予約支援装置４０は、ユーザ端末装置３０によるパスの予約を支援するとともに、ユーザ端末装置３０からのパスの予約要求を受け付けて、予約時間（開始時刻及び終了時刻）に基づいて、ネットワーク管理装置２０へパスの開通要求を送信する。パス予約支援装置４０は、記憶部４１と、制御部４２と、を備える。
＜記憶部＞
記憶部４１は、各種データベースとして、網トポロジＤＢ４１ａと、トラヒックＤＢ４１ｂと、網状態ＤＢ４１ｃと、パスＤＢ４１ｄと、カレンダ管理ＤＢ４１ｅと、を備える。トラヒックＤＢ４１ｂ、網状態ＤＢ４１ｃ、パスＤＢ４１ｄ及びカレンダ管理ＤＢ４１ｅは、図２に示すように、タイムスロットごとに記憶対象となる情報を有している。タイムスロットは、パスの予約対象となる全期間（例えば、１カ月）を単位時間（例えば１時間）で分割した期間である。
記憶部４１は、各種データベースとして、網トポロジＤＢ４１ａと、トラヒックＤＢ４１ｂと、網状態ＤＢ４１ｃと、パスＤＢ４１ｄと、カレンダ管理ＤＢ４１ｅと、を備える。トラヒックＤＢ４１ｂ、網状態ＤＢ４１ｃ、パスＤＢ４１ｄ及びカレンダ管理ＤＢ４１ｅは、図２に示すように、タイムスロットごとに記憶対象となる情報を有している。タイムスロットは、パスの予約対象となる全期間（例えば、１カ月）を単位時間（例えば１時間）で分割した期間である。
＜網トポロジＤＢ＞
網トポロジＤＢ４１ａには、物理ノードである転送ノード１１ａ及び伝送ノード１１ｂとリンク１１ｃとの接続関係、及び、各リンク１１ｃの帯域（容量）が関連付けて記憶される。
網トポロジＤＢ４１ａには、物理ノードである転送ノード１１ａ及び伝送ノード１１ｂとリンク１１ｃとの接続関係、及び、各リンク１１ｃの帯域（容量）が関連付けて記憶される。
＜トラヒックＤＢ＞
トラヒックＤＢ４１ｂには、各リンク１１ｃのタイムスロットごとのトラヒック量（すなわち、既存の使用量）が記憶される。
トラヒックＤＢ４１ｂには、各リンク１１ｃのタイムスロットごとのトラヒック量（すなわち、既存の使用量）が記憶される。
＜網状態ＤＢ＞
網状態ＤＢ４１ｃには、各リンク１１ｃのタイムスロットごとの残使用量が記憶される。
網状態ＤＢ４１ｃには、各リンク１１ｃのタイムスロットごとの残使用量が記憶される。
＜パスＤＢ＞
パスＤＢ４１ｄには、タイムスロットごとの物理インフラ網１１への収容済みのパスに関する情報（収容済みパス情報）が記憶される。
パスＤＢ４１ｄには、タイムスロットごとの物理インフラ網１１への収容済みのパスに関する情報（収容済みパス情報）が記憶される。
＜カレンダ管理ＤＢ＞
カレンダ管理ＤＢ４１ｅには、予約済みのパスに関する情報（予約パス情報）と未予約のパスに関する情報（未予約パス情報）とがタイムスロットごとに記憶される。
カレンダ管理ＤＢ４１ｅには、予約済みのパスに関する情報（予約パス情報）と未予約のパスに関する情報（未予約パス情報）とがタイムスロットごとに記憶される。
＜制御部＞
制御部４２は、機能部として、レコメンデーション部４２ａと、ネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂと、パス収容計算部４２ｃと、タイムスロット集約部４２ｄと、カレンダ管理部４２ｅと、を備える。
制御部４２は、機能部として、レコメンデーション部４２ａと、ネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂと、パス収容計算部４２ｃと、タイムスロット集約部４２ｄと、カレンダ管理部４２ｅと、を備える。
＜レコメンデーション部＞
レコメンデーション部４２ａは、ユーザ端末装置３０に対するインタフェースである。レコメンデーション部４２ａは、ユーザ端末装置３０から送信されたユーザ要求、予約要求等を取得したり、ユーザ要求に応じた照会結果（カレンダ）、予約要求に応じた予約応答等をユーザ端末装置３０へ送信したりする。レコメンデーション部４２ａは、取得されたユーザ要求をパス収容計算部４２ｃへ出力するとともに、取得された予約要求をカレンダ管理部４２ｅへ出力する。
レコメンデーション部４２ａは、ユーザ端末装置３０に対するインタフェースである。レコメンデーション部４２ａは、ユーザ端末装置３０から送信されたユーザ要求、予約要求等を取得したり、ユーザ要求に応じた照会結果（カレンダ）、予約要求に応じた予約応答等をユーザ端末装置３０へ送信したりする。レコメンデーション部４２ａは、取得されたユーザ要求をパス収容計算部４２ｃへ出力するとともに、取得された予約要求をカレンダ管理部４２ｅへ出力する。
ここで、ユーザ要求は、ユーザ要求パスの始点及び終点を有するパス条件を含む。パス条件としては、他に、パスの要求帯域、遅延、距離等が含まれる。また、ユーザ要求は、必要に応じて、利用期間を含むことができる。この場合には、パス予約支援装置４０のパス収容計算部４２ｃは、かかる利用期間の範囲内で最大リンク利用率の計算、ソート及びグループ区分を行う。
＜ネットワーク管理装置インタフェース部＞
ネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂは、ネットワーク管理装置２０に対するインタフェースである。ネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂは、網トポロジＤＢ４１ａ、トラヒックＤＢ４１ｂ、網状態ＤＢ４１ｃ及びパスＤＢ４１ｄを管理する。
ネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂは、ネットワーク管理装置２０に対するインタフェースである。ネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂは、網トポロジＤＢ４１ａ、トラヒックＤＢ４１ｂ、網状態ＤＢ４１ｃ及びパスＤＢ４１ｄを管理する。
すなわち、ネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂは、物理ノードである転送ノード１１ａ及び伝送ノード１１ｂとリンク１１ｃとの接続関係、及び、各リンク１１ｃの帯域（容量）をネットワーク管理装置２０から収集し、網トポロジＤＢ４１ａに記憶させる。
また、ネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂは、各リンク１１ｃのタイムスロットごとのトラヒック量をネットワーク管理装置２０から収集し、トラヒックＤＢ４１ｂに記憶させる。なお、ネットワーク管理装置２０が管理している各リンク１１ｃのタイムスロットごとのトラヒック量は、予約済みのパスの要求帯域に基づいて計算されたものであってもよく、過去のトラヒック量の１日間の変動、１週間の変動、１カ月の変動等に基づいて予測された量であってもよく、これらを組み合わせて計算されたものであってもよい。
また、ネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂは、網トポロジＤＢ４１ａ及びトラヒックＤＢ４１ｂを参照し、各リンク１１ｃの帯域（容量）及びタイムスロットごとのトラヒック量に基づいて各リンク１１ｃのタイムスロットごとの残使用量を計算し、計算結果を網状態ＤＢ４１ｃに記憶させる。
また、ネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂは、タイムスロットごとの物理インフラ網１１への収容済みのパスに関する情報（収容済みパス情報）をネットワーク管理装置２０から収集し、パスＤＢ４１ｄに記憶させる。収容済みパス情報は、収容済みのパスの経路（通過ノード１１ａ，１１ｂ及びリンク１１ｃ）等を含んでいる。
＜パス収容計算部＞
パス収容計算部４２ｃは、レコメンデーション部４２ａから出力されたユーザ要求を取得し、取得されたユーザ要求に基づいて、網状態ＤＢ４１ｃを参照し、ユーザ要求のパス条件を割り付ける経路及び期間（タイムスロット）を計算する。
また、パス収容計算部４２ｃは、かかる計算結果をレコメンデーション部４２ａへ出力する。
パス収容計算部４２ｃは、レコメンデーション部４２ａから出力されたユーザ要求を取得し、取得されたユーザ要求に基づいて、網状態ＤＢ４１ｃを参照し、ユーザ要求のパス条件を割り付ける経路及び期間（タイムスロット）を計算する。
また、パス収容計算部４２ｃは、かかる計算結果をレコメンデーション部４２ａへ出力する。
詳細には、パス収容計算部４２ｃは、ユーザ要求及び網状態ＤＢ４１ｃに記憶される情報に基づいて、ユーザ要求に含まれるパス条件（ユーザ要求パスの始点及び終点、パスの要求帯域、遅延、距離等）を満たす経路を生成する。かかる経路は、ユーザ要求パスの始点及び終点となる２つの転送ノード１１ａ間を伝送ノード１１ｂ及びリンク１１ｃで接続したものであり、通常、複数の経路が生成される。パス収容計算部４２ｃは、ユーザ要求を満たす全ての経路に対して、パスの予約対象となる全期間のタイムスロットごとに、当該経路に含まれるリンク１１ｃの使用量又は残使用量を用いる公知の手法によって、経路ごとのタイムスロットが予約された場合の当該タイムスロットの状態を評価する。
パス収容計算部４２ｃは、かかる評価結果をレコメンデーション部４２ａへ出力する。
パス収容計算部４２ｃは、かかる評価結果をレコメンデーション部４２ａへ出力する。
なお、パス収容計算部４２ｃは、計算された全ての最大リンク利用率を低い順にソートし、ソートされた最大リンク利用率を所定個のグループに区分する構成であってもよい。ここで、グループ数は、ユーザ端末装置３０に対して提示するプラン数であり、１つのグループに含まれる最大リンク利用率の個数（すなわち、経路とタイムスロットとの組み合わせの個数）は、各グループにおいて同一である。この場合には、パス収容計算部４２ｃは、区分されたグループごとに識別子を付与し、識別子の付与結果をレコメンデーション部４２ａへ出力する。
本実施形態において、パス収容計算部４２ｃは、後記するタイムスロット集約部４２ｄによって複数のタイムスロットｎが複数のグループに集約された結果を用いて、計算を簡略化する。かかる簡略化の手法については、後記する動作例において詳細に説明する。
＜タイムスロット集約部＞
タイムスロット集約部４２ｄは、トラヒックＤＢ４１ｂに記憶されたリンク１１ｃのタイムスロットごとのトラヒック量（使用量）又は網状態ＤＢ４１ｃに記憶されたリンク１１ｃのタイムスロットごとの残使用量に基づいて、複数のタイムスロットｎの類似性を判定し、判定結果に基づいて、複数のタイムスロットｎを類似したもの同士で集約してグループ化し、集約結果をパス収容計算部４２ｃへ出力する。
タイムスロット集約部４２ｄは、トラヒックＤＢ４１ｂに記憶されたリンク１１ｃのタイムスロットごとのトラヒック量（使用量）又は網状態ＤＢ４１ｃに記憶されたリンク１１ｃのタイムスロットごとの残使用量に基づいて、複数のタイムスロットｎの類似性を判定し、判定結果に基づいて、複数のタイムスロットｎを類似したもの同士で集約してグループ化し、集約結果をパス収容計算部４２ｃへ出力する。
かかるタイムスロットｎの類似性判定及び集約を実行するに際して、タイムスロット集約部４２ｄは、網トポロジＤＢ４１ａ及びトラヒックＤＢ４１ｂを参照し、各リンク１１ｃの帯域（容量）及びタイムスロットｎごとのトラヒック量（既存のリンク使用量）に基づいて、各リンク１１ｃのタイムスロットごとのリンク利用率を計算する。
または、タイムスロット集約部４２ｄは、網トポロジＤＢ４１ａ及び網状態ＤＢ４１ｃを参照し、各リンク１１ｃの帯域（容量）及びタイムスロットｎごとの残使用量（既存のリンク残使用量）に基づいて、各リンク１１ｃのタイムスロットｎごとのリンク利用率を計算する。
または、タイムスロット集約部４２ｄは、網トポロジＤＢ４１ａ及び網状態ＤＢ４１ｃを参照し、各リンク１１ｃの帯域（容量）及びタイムスロットｎごとの残使用量（既存のリンク残使用量）に基づいて、各リンク１１ｃのタイムスロットｎごとのリンク利用率を計算する。
タイムスロット集約部４２ｄは、計算されたリンク利用率を用いて、複数のタイムスロットｎの類似性を判定する。
例えば、タイムスロット集約部４２ｄは、各タイムスロットｎのリンク利用率をベクトルとみなして、ベクトル間のコサイン類似度によって複数のタイムスロットｎの類似性を判定することができる。
また、タイムスロット集約部４２ｄは、各タイムスロットのリンク利用率を確率分布とみなして、ＫＬ（Kullback-Leibler）ダイバージェンス法によって複数のタイムスロットｎの類似性を判定することもできる。
例えば、タイムスロット集約部４２ｄは、各タイムスロットｎのリンク利用率をベクトルとみなして、ベクトル間のコサイン類似度によって複数のタイムスロットｎの類似性を判定することができる。
また、タイムスロット集約部４２ｄは、各タイムスロットのリンク利用率を確率分布とみなして、ＫＬ（Kullback-Leibler）ダイバージェンス法によって複数のタイムスロットｎの類似性を判定することもできる。
ここで、図３（ａ）（ｂ）に示すように、ｎ＝０からｎ＝Ｎ−１までＮ個のタイムスロットｎが存在する場合について考える。
図３（ａ）（ｂ）に示す例では、タイムスロット集約部４２ｄは、１番目のタイムスロットｎ（＝０）と２番目のタイムスロットｎ（＝１）とが類似していると判定し、これらのタイムスロットｎ（＝０，１，…）を１番目のグループとして集約し、このグループに属するタイムスロットｎにグループＩＤとして０を付与する（ｇｉｄ＝０）。
また、タイムスロット集約部４２ｄは、３番目のタイムスロットｎ（＝２）とＮ番目のタイムスロットｎ（＝Ｎ−１）とが類似していると判定し、これらのタイムスロットｎ（＝２，…，Ｎ−１）を２番目のグループとして集約し、このグループに属するタイムスロットｎにグループＩＤとして１を付与する（ｇｉｄ＝１）。
また、タイムスロット集約部は、４番目のタイムスロットｎ（＝３）が以前のグループのタイムスロットｎとは類似していないと判定し、かかるタイムスロットｎ（＝３，…）を３番目のグループとして集約し、このグループに属するタイムスロットｎにグループＩＤとして２を付与する（ｇｉｄ＝２）。
図３（ａ）（ｂ）に示す例では、タイムスロット集約部４２ｄは、１番目のタイムスロットｎ（＝０）と２番目のタイムスロットｎ（＝１）とが類似していると判定し、これらのタイムスロットｎ（＝０，１，…）を１番目のグループとして集約し、このグループに属するタイムスロットｎにグループＩＤとして０を付与する（ｇｉｄ＝０）。
また、タイムスロット集約部４２ｄは、３番目のタイムスロットｎ（＝２）とＮ番目のタイムスロットｎ（＝Ｎ−１）とが類似していると判定し、これらのタイムスロットｎ（＝２，…，Ｎ−１）を２番目のグループとして集約し、このグループに属するタイムスロットｎにグループＩＤとして１を付与する（ｇｉｄ＝１）。
また、タイムスロット集約部は、４番目のタイムスロットｎ（＝３）が以前のグループのタイムスロットｎとは類似していないと判定し、かかるタイムスロットｎ（＝３，…）を３番目のグループとして集約し、このグループに属するタイムスロットｎにグループＩＤとして２を付与する（ｇｉｄ＝２）。
図１に戻り、レコメンデーション部４２ａは、経路、タイムスロット及び評価結果の組み合わせをパス収容計算部４２ｃから取得するとともに、かかる評価結果に属性（サービス品質、サービス価格等）を付与し、属性が付与された評価結果をカレンダとして表示可能な形式でユーザ端末装置３０へ出力する。ユーザ端末装置３０の制御部３３は、評価結果を取得して表示部３２に表示させる（図４参照）。
また、制御部３３は、入力部３１の操作による選択結果に基づいて、選択されたパスとタイムスロットとの組み合わせの属性（サービス品質、サービス価格等）を表示部３２に表示させることができる。ユーザ端末装置３０の制御部３３は、表示部３２に属性の付与結果が表示された状態における入力部３１の操作結果に基づいてパスの予約要求を生成し、生成された予約要求をパス予約支援装置４０へ送信する。
付与される属性としては、サービスＩＤ、サービス品質、サービス価格等が挙げられる。サービス品質としては、最大リンク利用率が低いグループほど、通信品質が良く予約された際の収容効率が高いことから、当該サービス品質が高くなるように設定される。サービス価格としては、最大リンク利用率が低いグループほど、通信品質が良く予約された際の収容効率が高いことから、当該サービス価格が安くなるように設定される。
かかる属性の付与は、レコメンデーション部４２ａが自動的に付与する構成に限定されず、パス予約支援装置４０のオペレータが手動で付与する構成であってもよい。
＜カレンダ管理部＞
カレンダ管理部４２ｅは、ユーザ端末装置３０から送信されたパスの予約要求をレコメンデーション部４２ａを介して取得し、取得された予約要求に基づいてカレンダ管理ＤＢ４１ｅを構築する。
カレンダ管理部４２ｅは、ユーザ端末装置３０から送信されたパスの予約要求をレコメンデーション部４２ａを介して取得し、取得された予約要求に基づいてカレンダ管理ＤＢ４１ｅを構築する。
また、カレンダ管理部４２ｅは、カレンダ管理ＤＢ４１ｅを参照することによって、あるタイムスロットの開始時刻の時点で次のタイムスロットの状況を確認し、次のタイムスロットの開始時刻がパス予約の開始時刻となるパスが存在する場合には、当該パスのパス開通要求を、ネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂを介してネットワーク管理装置２０へ送信する。また、カレンダ管理部４２ｅは、次のタイムスロットの開始時刻（すなわち、今のタイムスロットの終了時刻）がパス予約の終了時刻となるパスが存在する場合には、当該パスのパス削除要求を、ネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂを介してネットワーク管理装置２０へ送信する。ネットワーク管理装置２０は、パス開通要求及びパス削除要求に基づいて、予約開始時刻にパスを開通したり予約終了時刻にパスを削除したりする。
＜動作例＞
続いて、図５から図８を参照して、パス予約支援システム１の動作例について説明する。まず、ユーザ端末装置３０の制御部３３が、入力部３１の操作結果に基づくユーザ要求（リソース状況照会）をパス予約支援装置４０のレコメンデーション部４２ａへ送信する（ステップＳ１）。レコメンデーション部４２ａは、取得されたユーザ要求を計算要求としてパス収容計算部４２ｃへ出力する（ステップＳ２）。
続いて、図５から図８を参照して、パス予約支援システム１の動作例について説明する。まず、ユーザ端末装置３０の制御部３３が、入力部３１の操作結果に基づくユーザ要求（リソース状況照会）をパス予約支援装置４０のレコメンデーション部４２ａへ送信する（ステップＳ１）。レコメンデーション部４２ａは、取得されたユーザ要求を計算要求としてパス収容計算部４２ｃへ出力する（ステップＳ２）。
パス収容計算部４２ｃは、計算要求を取得すると、集約要求をタイムスロット集約部４２ｄへ出力する（ステップＳ３Ａ）。タイムスロット集約部４２ｄは、集約要求を取得すると、タイムスロット集約処理を実行する（ステップＳ３Ｂ）。
≪タイムスロット集約処理≫
ここで、図６を参照して、ステップＳ３Ｂにおけるタイムスロット集約処理について詳細に説明する。
図６に示すように、タイムスロット集約部４２ｄは、Ｎ個のタイムスロットｎ（＝０〜Ｎ−１）のグループＩＤ（ｇｉｄ）を初期化する（ステップＳ２１）。
本動作例では、全てのタイムスロットｎ（＝０〜Ｎ−１）のグループＩＤが、−１に設定される（ｇｉｄ＝−１）。
ここで、図６を参照して、ステップＳ３Ｂにおけるタイムスロット集約処理について詳細に説明する。
図６に示すように、タイムスロット集約部４２ｄは、Ｎ個のタイムスロットｎ（＝０〜Ｎ−１）のグループＩＤ（ｇｉｄ）を初期化する（ステップＳ２１）。
本動作例では、全てのタイムスロットｎ（＝０〜Ｎ−１）のグループＩＤが、−１に設定される（ｇｉｄ＝−１）。
続いて、タイムスロット集約部４２ｄは、１番目のタイムスロットｎ（＝０）を選択し、選択されたタイムスロットｎ（＝０）の仮ＩＤを０に設定する（仮ＩＤ＝０）とともに、選択されたタイムスロットｎ（＝０）のグループＩＤに当該仮ＩＤの値をセットする（ステップＳ２２）。
ここで、仮ＩＤは、各タイムスロットｎを複数のグループに集約してグループごとのグループＩＤを付与するために、一時的に付与される仮の識別子である。
すなわち、タイムスロットｎ＝０は、１番目のグループ（ｇｉｄ＝０）に分類される。
ここで、仮ＩＤは、各タイムスロットｎを複数のグループに集約してグループごとのグループＩＤを付与するために、一時的に付与される仮の識別子である。
すなわち、タイムスロットｎ＝０は、１番目のグループ（ｇｉｄ＝０）に分類される。
続いて、１番目のタイムスロットｎ（＝０）に関して、当該タイムスロットｎが最後のタイムスロットｎ（＝Ｎ−１）ではなく（ステップＳ２３でＮｏ）、かつ、当該タイムスロットｎが走査済み（すなわち、類似性の判定済み）である（ステップＳ２４でＹｅｓ）ので、タイムスロット集約部４２ｄは、ｎの値を１増加させ（ステップＳ２８）、本フローチャートは、ステップＳ２３に戻る。
続いて、２番目のタイムスロットｎ（＝１）に関して、当該タイムスロットｎが最後のタイムスロットｎ（＝Ｎ−１）ではなく（ステップＳ２３でＮｏ）、かつ、当該タイムスロットｎが走査済みではない（ステップＳ２４でＮｏ）ので、タイムスロット集約部４２ｄは、当該タイムスロットｎとそれよりも前のタイムスロット０〜ｎ−１との類似性を判定する（ステップＳ２５）。
ステップＳ２５において、タイムスロットｎが以前のタイムスロット０〜ｎ−１のいずれかとの間に類似性があると判定された場合には、タイムスロット集約部４２ｄは、類似性があるタイムスロットの仮ＩＤ（すなわち、グループＩＤ）を、タイムスロットｎのグループＩＤにセットする（ステップＳ２６）。
ここで、タイムスロットｎとの類似性の判定には、以前のタイムスロット０〜ｎ−１のうち、各グループの中でｎの値が最も小さいタイムスロットが用いられる。
ステップＳ２６の実行後、タイムスロット集約部４２ｄは、ｎの値を１増加させ（ステップＳ２８）、本フローチャートは、ステップＳ２３に戻る。
ここで、タイムスロットｎとの類似性の判定には、以前のタイムスロット０〜ｎ−１のうち、各グループの中でｎの値が最も小さいタイムスロットが用いられる。
ステップＳ２６の実行後、タイムスロット集約部４２ｄは、ｎの値を１増加させ（ステップＳ２８）、本フローチャートは、ステップＳ２３に戻る。
一方、ステップＳ２５において、タイムスロットｎがそれよりも前のタイムスロット０〜ｎ−１のいずれとの間にも類似性がないと判定された場合には、タイムスロット集約部４２ｄは、仮ＩＤの値を１増加させるとともに、増加した仮ＩＤを、タイムスロットｎのグループＩＤにセットする（ステップＳ２７）。
ステップＳ２７の実行後、タイムスロット集約部４２ｄは、ｎの値を１増加させ（ステップＳ２８）、本フローチャートは、ステップＳ２３に戻る。
ステップＳ２７の実行後、タイムスロット集約部４２ｄは、ｎの値を１増加させ（ステップＳ２８）、本フローチャートは、ステップＳ２３に戻る。
このように、タイムスロット集約部４２ｄは、全てのタイムスロットｎ（＝０〜Ｎ−１）に関してステップＳ２３〜Ｓ２８の処理を繰り返す。
全てのタイムスロットｎ（＝０〜Ｎ−１）のグループ集約が終了すると（ステップＳ２３でＹｅｓ）、タイムスロット集約部４２ｄは、グループ集約終了時点の仮ＩＤを集約されたグループの総数であるタイムスロットサイズＭにセットする。
全てのタイムスロットｎ（＝０〜Ｎ−１）のグループ集約が終了すると（ステップＳ２３でＹｅｓ）、タイムスロット集約部４２ｄは、グループ集約終了時点の仮ＩＤを集約されたグループの総数であるタイムスロットサイズＭにセットする。
図３の例では、Ｎ個のタイムスロットｎ（＝０〜Ｎ−１）が、Ｍ個（ここでは３個）のグループに集約される。
１番目のグループ（ｇｉｄ＝０）には、タイムスロットｎ（＝０，１，…）が集約され、２番目のグループ（ｇｉｄ＝１）には、タイムスロットｎ（＝２，…Ｎ−１）が集約され、３番目のグループ（ｇｉｄ＝２）には、タイムスロットｎ（＝３，…）が集約される。
１番目のグループ（ｇｉｄ＝０）には、タイムスロットｎ（＝０，１，…）が集約され、２番目のグループ（ｇｉｄ＝１）には、タイムスロットｎ（＝２，…Ｎ−１）が集約され、３番目のグループ（ｇｉｄ＝２）には、タイムスロットｎ（＝３，…）が集約される。
図５に戻り、タイムスロット集約部４２ｄは、タイムスロットの集約結果、すなわち、グループＩＤとタイムスロットｎのＩＤとを関連付けた結果（図３（ｂ）参照）をパス収容計算部４２ｃへ出力する（ステップＳ３Ｃ）。パス収容計算部４２ｃは、タイムスロットの集約結果を取得すると、パス収容計算処理を実行し（ステップＳ３Ｄ）、その後、タイムスロット展開処理を実行する（ステップＳ３Ｅ）。
なお、かかるグループ集約処理（ステップＳ３Ｂ）は、ユーザ要求（ステップＳ１）がある度に実行される態様に限定されず、一度実行されたグループ集約処理の結果が、その後の所定時間内のユーザ要求に対して適用される態様であってもよい。
これは、所定時間内であれば、リンク利用率の分布が大きく変動している可能性が低く、以前の集約結果を用いても問題ないと考えられるためである。
これは、所定時間内であれば、リンク利用率の分布が大きく変動している可能性が低く、以前の集約結果を用いても問題ないと考えられるためである。
≪パス収容計算処理≫
ここで、図７を参照して、ステップＳ３Ｄにおけるパス収容計算処理について詳細に説明する。
図７に示すように、パス収容計算部４２ｃは、１番目のグループ（ｇｉｄ＝０）を選択する（ステップＳ３１）。
続いて、１番目のグループ（ｇｉｄ＝０）に関して、当該グループが最後のグループ（ｇｉｄ＝Ｍ−１）ではない（ステップＳ３２でＮｏ）ので、パス収容計算部４２ｃは、１番目のグループに集約されたタイムスロットｎのうち、ｎが最も小さいタイムスロットｎに関して、経路計算を行う（ステップＳ３３）。
経路計算の手法としては、Dijkstra法によって最短となる経路を計算する手法、ＣＳＰＦ（Constrained shortest Path First）法によってリンク使用量を重みとして資源利用効率の高い経路を計算する手法、等が挙げられる。
ここで、図７を参照して、ステップＳ３Ｄにおけるパス収容計算処理について詳細に説明する。
図７に示すように、パス収容計算部４２ｃは、１番目のグループ（ｇｉｄ＝０）を選択する（ステップＳ３１）。
続いて、１番目のグループ（ｇｉｄ＝０）に関して、当該グループが最後のグループ（ｇｉｄ＝Ｍ−１）ではない（ステップＳ３２でＮｏ）ので、パス収容計算部４２ｃは、１番目のグループに集約されたタイムスロットｎのうち、ｎが最も小さいタイムスロットｎに関して、経路計算を行う（ステップＳ３３）。
経路計算の手法としては、Dijkstra法によって最短となる経路を計算する手法、ＣＳＰＦ（Constrained shortest Path First）法によってリンク使用量を重みとして資源利用効率の高い経路を計算する手法、等が挙げられる。
続いて、パス収容計算部４２ｃは、計算された経路に関して、トラヒックＤＢ４１ｂに記憶されたトラヒック量（リンク使用量）と、ユーザ要求と、に基づいて、評価値を算出する（ステップＳ３４）。
評価値は、ユーザ要求に応じた予約を行った場合におけるタイムスロットごとの経路の状態を示す値であって、本実施形態では、トラヒックＤＢ４１ｂに記憶された既存のリンク使用量と、ユーザ要求に応じた予約を行った場合に当該予約によって増加するリンク使用量と、を足し合わせたものを用いて算出される。
評価値は、ユーザ要求に応じた予約を行った場合におけるタイムスロットごとの経路の状態を示す値であって、本実施形態では、トラヒックＤＢ４１ｂに記憶された既存のリンク使用量と、ユーザ要求に応じた予約を行った場合に当該予約によって増加するリンク使用量と、を足し合わせたものを用いて算出される。
評価値として最大リンク利用率を算出する場合には、パス収容計算部４２ｃは、経路行列とユーザ要求デマンドベクトルとの積であるリンク使用量（すなわち、ユーザ要求に応じた予約が行われた場合に、当該予約によって増加するリンク使用量）と、トラヒックＤＢ４１ｂに記憶された既存のリンク使用量と、の和を算出する。
かかる加算値は、当該経路に含まれるリンク１１ｃごとのリンク使用量を示しており、パス収容計算部４２ｃは、加算値をそれぞれのリンク１１ｃのリンク帯域で割った値を算出し、算出値の中の最大値を、最大リンク利用率として選択する。
かかる加算値は、当該経路に含まれるリンク１１ｃごとのリンク使用量を示しており、パス収容計算部４２ｃは、加算値をそれぞれのリンク１１ｃのリンク帯域で割った値を算出し、算出値の中の最大値を、最大リンク利用率として選択する。
ここで、経路行列は、各リンク１１ｃを行とするとともにサービス端点ペアを列とした行列であり、あるサービス端点があるリンク１１ｃを使用する場合には、該当する要素は１と設定され、あるサービス端点があるリンク１１ｃを使用しない場合には、該当する要素は０と設定される。
また、ユーザ要求デマンドベクトルは、サービス端点ペア数を要素数としたベクトルであり、ユーザ要求に含まれるサービス端点に該当する要素には、その要求帯域が設定されており、その他の要素は、０と設定される。
また、ユーザ要求デマンドベクトルは、サービス端点ペア数を要素数としたベクトルであり、ユーザ要求に含まれるサービス端点に該当する要素には、その要求帯域が設定されており、その他の要素は、０と設定される。
ここで、経路行列を用いたリンク使用量の算出例について、図８を用いて説明する。
図８（ａ）に示すように、当該算出例におけるネットワークトポロジーでは、ノードＢ１〜Ｂ４が各リンクＬ１〜Ｌ８によって通信可能に接続されている。
図８（ｂ）に示すように、ユーザ要求デマンドベクトルＴは、デマンド識別子Ｔ１〜Ｔ１２を要素として構成されている。
例えば、ユーザ要求デマンドベクトルＴにおけるデマンド識別子Ｔ１の経路は、ノードＢ１からノードＢ２へ向かう経路であって、ノードＢ１からノードＢ２へ向かうリンクＬ３によって構成されている。
したがって、図８（ｃ）に示すように、経路行列Ｔの１列目では、リンクＬ３に対応する３行目の要素が１に設定されており、他の要素は０に設定されている。
また、ユーザ要求デマンドベクトルＴにおけるデマンド識別子Ｔ２の経路は、ノードＢ１からノードＢ４へ向かう経路であって、ノードＢ１からノードＢ２へ向かうリンクＬ３、及び、ノードＢ２からノードＢ４へ向かうリンクＬ５によって構成されている。
したがって、図８（ｃ）に示すように、経路行列Ｔの２列目では、リンクＬ３，Ｌ５に対応する３，５行目の要素が１に設定されており、他の要素は０に設定されている。
図８（ａ）に示すように、当該算出例におけるネットワークトポロジーでは、ノードＢ１〜Ｂ４が各リンクＬ１〜Ｌ８によって通信可能に接続されている。
図８（ｂ）に示すように、ユーザ要求デマンドベクトルＴは、デマンド識別子Ｔ１〜Ｔ１２を要素として構成されている。
例えば、ユーザ要求デマンドベクトルＴにおけるデマンド識別子Ｔ１の経路は、ノードＢ１からノードＢ２へ向かう経路であって、ノードＢ１からノードＢ２へ向かうリンクＬ３によって構成されている。
したがって、図８（ｃ）に示すように、経路行列Ｔの１列目では、リンクＬ３に対応する３行目の要素が１に設定されており、他の要素は０に設定されている。
また、ユーザ要求デマンドベクトルＴにおけるデマンド識別子Ｔ２の経路は、ノードＢ１からノードＢ４へ向かう経路であって、ノードＢ１からノードＢ２へ向かうリンクＬ３、及び、ノードＢ２からノードＢ４へ向かうリンクＬ５によって構成されている。
したがって、図８（ｃ）に示すように、経路行列Ｔの２列目では、リンクＬ３，Ｌ５に対応する３，５行目の要素が１に設定されており、他の要素は０に設定されている。
かかるネットワークトポロジー及び経路設定において、ユーザ要求デマンドベクトルＴのうち、デマンド識別子Ｔ２が１００［Ｇｂｐｓ］であって他のデマンド識別子Ｔ１，Ｔ３〜Ｔ１２が０［Ｇｂｐｓ］である場合には、各リンクＬ１〜Ｌ８のリンク使用量Ｘ１〜Ｘ８を要素として構成されているリンク使用量Ｘを Ｘ＝Ａ×Ｔ という式によって算出すると、各リンクＬ１〜Ｌ８のリンク使用量Ｘ１〜Ｘ８は、
Ｘ１＝０［Ｇｂｐｓ］
Ｘ２＝０［Ｇｂｐｓ］
Ｘ３＝１００［Ｇｂｐｓ］
Ｘ４＝０［Ｇｂｐｓ］
Ｘ５＝１００［Ｇｂｐｓ］
Ｘ６＝０［Ｇｂｐｓ］
Ｘ７＝０［Ｇｂｐｓ］
Ｘ８＝０［Ｇｂｐｓ］
となる。
このように算出されたリンク使用量は、ユーザ要求に基づく予約が行われた場合に当該予約によって増加するリンク使用量である。パス収容計算部４２ｃは、このように算出されたリンク使用量と、トラヒックＤＢ４１ｂに記憶されたトラヒック量（既存のリンク使用量）と、を加算し、加算された値を用いて評価値を算出する。
Ｘ１＝０［Ｇｂｐｓ］
Ｘ２＝０［Ｇｂｐｓ］
Ｘ３＝１００［Ｇｂｐｓ］
Ｘ４＝０［Ｇｂｐｓ］
Ｘ５＝１００［Ｇｂｐｓ］
Ｘ６＝０［Ｇｂｐｓ］
Ｘ７＝０［Ｇｂｐｓ］
Ｘ８＝０［Ｇｂｐｓ］
となる。
このように算出されたリンク使用量は、ユーザ要求に基づく予約が行われた場合に当該予約によって増加するリンク使用量である。パス収容計算部４２ｃは、このように算出されたリンク使用量と、トラヒックＤＢ４１ｂに記憶されたトラヒック量（既存のリンク使用量）と、を加算し、加算された値を用いて評価値を算出する。
続いて、パス収容計算部４２ｃは、ｇｉｄの値を１増加させ（ステップＳ３５）、本フローチャートは、ステップＳ３２に戻る。
このように、パス収容計算部４２ｃは、全てのグループに関してステップＳ３２〜Ｓ３５の処理を繰り返す。
全てのグループの評価値算出が終了すると（ステップＳ３２でＹｅｓ）、パス収容計算部４２ｃは、パス収容計算処理を終了する。
全てのグループの評価値算出が終了すると（ステップＳ３２でＹｅｓ）、パス収容計算部４２ｃは、パス収容計算処理を終了する。
図３の例では、１番目のグループ（ｇｉｄ＝０）に関して、当該グループに含まれる１番目のタイムスロットｎ（＝０）の評価値が、図４の経路ごとに算出される。
また、２番目のグループ（ｇｉｄ＝１）に関して、当該グループに含まれる３番目のタイムスロットｎ（＝２）の評価値が、図４の経路ごとに算出される。
また、３番目のグループ（ｇｉｄ＝２）に関して、当該グループに含まれる４番目のタイムスロット（ｎ＝３）の評価値が、図４の経路ごとに算出される。
また、２番目のグループ（ｇｉｄ＝１）に関して、当該グループに含まれる３番目のタイムスロットｎ（＝２）の評価値が、図４の経路ごとに算出される。
また、３番目のグループ（ｇｉｄ＝２）に関して、当該グループに含まれる４番目のタイムスロット（ｎ＝３）の評価値が、図４の経路ごとに算出される。
≪タイムスロット展開処理≫
ここで、図９を参照して、ステップＳ３Ｅにおけるタイムススロット展開処理について詳細に説明する。
図９に示すように、パス収容計算部４２ｃは、１番目のタイムスロットｎ（＝０）を選択する（ステップＳ４１）。
続いて、１番目のタイムスロットｎ（＝０）に関して、当該タイムスロットｎが最後のタイムスロットｎ（＝Ｎ−１）ではない（ステップＳ４２でＮｏ）ので、パス収容計算部４２ｃは、当該タイムスロットｎのグループＩＤを参照し、参照されたグループＩＤに対応する評価値を、当該タイムスロットｎの評価値にセットする（ステップＳ４３）。
ここで、図９を参照して、ステップＳ３Ｅにおけるタイムススロット展開処理について詳細に説明する。
図９に示すように、パス収容計算部４２ｃは、１番目のタイムスロットｎ（＝０）を選択する（ステップＳ４１）。
続いて、１番目のタイムスロットｎ（＝０）に関して、当該タイムスロットｎが最後のタイムスロットｎ（＝Ｎ−１）ではない（ステップＳ４２でＮｏ）ので、パス収容計算部４２ｃは、当該タイムスロットｎのグループＩＤを参照し、参照されたグループＩＤに対応する評価値を、当該タイムスロットｎの評価値にセットする（ステップＳ４３）。
このように、パス収容計算部４２ｃは、全てのタイムスロットｎに関してステップＳ４２〜Ｓ４４の処理を繰り返す。
全てのタイムスロットｎに対する評価値の展開が終了すると（ステップＳ４２でＹｅｓ）、パス収容計算部４２ｃは、タイムスロット展開処理を終了する。
全てのタイムスロットｎに対する評価値の展開が終了すると（ステップＳ４２でＹｅｓ）、パス収容計算部４２ｃは、タイムスロット展開処理を終了する。
図３の例では、１番目のグループ（ｇｉｄ＝０）に関して、当該グループに含まれる１番目のタイムスロットｎ（＝０）の経路１における評価値が、当該グループに含まれる他のタイムスロットｎ（＝１，…）の経路１における評価値として適用される。
また、２番目のグループ（ｇｉｄ＝１）に関して、当該グループに含まれる３番目のタイムスロットｎ（＝２）の経路１における評価値が、当該グループに含まれる他のタイムスロットｎ（＝…，Ｎ−１）の経路１における評価値として適用される。
また、３番目のグループ（ｇｉｄ＝２）に関して、当該グループに含まれる４番目のタイムスロット（ｎ＝３）の経路１における評価値が、当該グループに含まれる他のタイムスロットの経路１における評価値として適用される。
また、かかる評価値の適用が、他の経路２，３，…に関しても同様に行われる。
また、２番目のグループ（ｇｉｄ＝１）に関して、当該グループに含まれる３番目のタイムスロットｎ（＝２）の経路１における評価値が、当該グループに含まれる他のタイムスロットｎ（＝…，Ｎ−１）の経路１における評価値として適用される。
また、３番目のグループ（ｇｉｄ＝２）に関して、当該グループに含まれる４番目のタイムスロット（ｎ＝３）の経路１における評価値が、当該グループに含まれる他のタイムスロットの経路１における評価値として適用される。
また、かかる評価値の適用が、他の経路２，３，…に関しても同様に行われる。
すなわち、Ｎ個のタイムスロット、Ｋ個の経路に対してパス予約支援を行うに際して、従来は、評価値の算出をＮ×Ｋ回実行する必要があったところ、本発明は、Ｎ個のタイムスロットをＭ個のグループ（Ｎ＞Ｍ）に集約することによって、評価値の算出回数をＭ×Ｋ回に抑えることができる。
図５に戻り、パス収容計算部４２ｃは、経路、タイムスロット及び評価値の組み合わせ（評価結果）を計算応答としてレコメンデーション部４２ａへ出力する（ステップＳ４）。レコメンデーション部４２ａは、計算応答をカレンダとして描画可能な形式にするとともに計算応答に属性を付与し（ステップＳ５）、ユーザ端末装置３０へ送信する（ステップＳ６）。
ユーザ端末装置３０の制御部３３は、属性が付与された計算応答をカレンダとして表示部３２に表示させる。計算応答が表示された状態で、ユーザ端末装置３０の制御部３３は、入力部３１の操作結果に基づいてパスの予約要求を生成してレコメンデーション部４２ａへ送信する（ステップＳ７）。
レコメンデーション部４２ａは、取得された予約要求を要求確認としてパス収容計算部４２ｃへ出力する（ステップＳ８）。パス収容計算部４２ｃは、パスＤＢ４１ｄ及びカレンダ管理ＤＢ４１ｅを参照することによって、予約要求を受付可能であるか否かを判定し、受付不可である場合には、その旨をレコメンデーション部４２ａを介してユーザ端末装置３０へ送信する（図示せず）。一方、受付可能である場合には、パス収容計算部４２ｃは、その旨を応答としてレコメンデーション部４２ａへ出力し（ステップＳ９）、レコメンデーション部４２ａは、予約要求をサービスオーダ登録としてカレンダ管理部４２ｅへ出力する（ステップＳ１０）。
また、パス収容計算部４２ｃは、サービスオーダ登録と同時またはその直後に、予約応答をレコメンデーション部４２ａを介してユーザ端末装置３０へ送信する（ステップＳ１１）。
カレンダ管理部４２ｅは、予約要求をカレンダ管理ＤＢ４１ｅに記憶させ、予約の開始期限（予約されたパスのタイムスロットの１つ前のタイムスロットの開示時刻）が到達すると、パス開通要求をネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂへ出力する（ステップＳ１２）。ネットワーク管理装置インタフェース部４２ｂは、パス開通要求をネットワーク管理装置２０へ送信する（ステップＳ１３）。
本発明の実施形態に係るパス予約支援システム１のパス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、タイムスロットを集約してグループ化し、グループ内の一つのタイムスロットを評価して評価結果をグループ内の他のタイムスロットに適用するので、長期の予約期間を想定した場合においても好適に予約支援を行うことができる。
また、パス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、複数の経路に対して同様の処理を行うことによって、ユーザに対して複数の経路を提案しつつ、長期の予約期間を想定した場合においても好適に予約支援を行うことができる。
また、パス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、タイムスロットの評価結果として最大リンク利用率を算出し、最大リンク利用率に基づく提案をユーザに対して行うので、通信ネットワーク１０の資源利用効率を向上させ、ひいては結果的に収益を向上させることができる。
また、パス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、複数の経路に対して同様の処理を行うことによって、ユーザに対して複数の経路を提案しつつ、長期の予約期間を想定した場合においても好適に予約支援を行うことができる。
また、パス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、タイムスロットの評価結果として最大リンク利用率を算出し、最大リンク利用率に基づく提案をユーザに対して行うので、通信ネットワーク１０の資源利用効率を向上させ、ひいては結果的に収益を向上させることができる。
また、パス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、パスの実際の予約に先立って、予約可能なパスの経路とタイムスロットとの組み合わせを最大リンク利用率の低い順にソートして区分したグループとして提示する場合には、最大リンク利用率の低いグループを優先的にユーザに推薦し、通信ネットワーク１０の資源利用効率を向上させ、ひいては結果的に収益を向上させることができる。
また、パス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、網トポロジＤＢ４１ａ及びトラヒックＤＢ４１ｂの情報を収集し、収集された情報に基づいて網状態ＤＢ４１ｃの情報を計算して記憶させるので、パスのタイムスロットごとの最大リンク利用率を好適に計算することができる。
また、パス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、パスＤＢ４１ｄ及びカレンダ管理ＤＢ４１ｅの情報に基づいて、予約不能なパスとタイムスロットとの組み合わせを除外して最大リンク利用率を計算してソートするので、予約可能なパスとタイムスロットとの組み合わせのみをグループに区分して好適に提示することができる。
また、パス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、ユーザ要求パスの利用期間に該当するタイムスロットの最大リンク利用率を計算してソートするので、ユーザの所望する利用期間のパスとタイムスロットとの組み合わせのみをグループに区分して好適に提示することができる。
また、パス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、最大リンク利用率が低いグループほど、当該グループの価格を低く設定するので、最大リンク利用率が低いグループの予約を好適に促し、通信ネットワーク１０の資源利用効率を向上させることができる。
また、パス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、網トポロジＤＢ４１ａ及びトラヒックＤＢ４１ｂの情報を収集し、収集された情報に基づいて網状態ＤＢ４１ｃの情報を計算して記憶させるので、パスのタイムスロットごとの最大リンク利用率を好適に計算することができる。
また、パス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、パスＤＢ４１ｄ及びカレンダ管理ＤＢ４１ｅの情報に基づいて、予約不能なパスとタイムスロットとの組み合わせを除外して最大リンク利用率を計算してソートするので、予約可能なパスとタイムスロットとの組み合わせのみをグループに区分して好適に提示することができる。
また、パス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、ユーザ要求パスの利用期間に該当するタイムスロットの最大リンク利用率を計算してソートするので、ユーザの所望する利用期間のパスとタイムスロットとの組み合わせのみをグループに区分して好適に提示することができる。
また、パス予約支援装置４０及び当該パス予約支援装置４０によるパス予約支援方法は、最大リンク利用率が低いグループほど、当該グループの価格を低く設定するので、最大リンク利用率が低いグループの予約を好適に促し、通信ネットワーク１０の資源利用効率を向上させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、集約されるグループの数は、適宜設定可能であり、例えば、タイムスロットの数及び経路の数が大きいほど、グループの数が大きくなるように、類似性判定段階における閾値等を変更する構成であってもよい。
また、ソートされた最大リンク利用率をグループに区分する際のグループ数は、ソートされた最大リンク利用率の個数が多いほど当該グループ数を多く変更される構成であってもよい。
また、各グループは、それぞれ同じ個数の最大リンク利用率を含むように区分される構成であってもよく、グループごとに最大リンク利用率の閾値（下限及び上限）がそれぞれ設定されており、かかる閾値の範囲内にある最大リンク利用率同士が同じグループとして区分される構成であってもよい。
また、パスの予約対象となる全期間又は利用期間のうちユーザ要求が取得された時刻に近いタイムスロットの予約を優先的に促すように属性が付与される構成であってもよい。
また、タイムスロット集約部４２ｄ及びパス収容計算部４２ｃは、リンクの使用量に代えて、リンクの残使用量を用いて類似性の判定及びタイムスロットの評価をそれぞれ行う構成であってもよい。
また、本発明は、コンピュータをパス予約支援装置４０として機能させるパス予約支援プログラムとしても具現化可能である。
また、ソートされた最大リンク利用率をグループに区分する際のグループ数は、ソートされた最大リンク利用率の個数が多いほど当該グループ数を多く変更される構成であってもよい。
また、各グループは、それぞれ同じ個数の最大リンク利用率を含むように区分される構成であってもよく、グループごとに最大リンク利用率の閾値（下限及び上限）がそれぞれ設定されており、かかる閾値の範囲内にある最大リンク利用率同士が同じグループとして区分される構成であってもよい。
また、パスの予約対象となる全期間又は利用期間のうちユーザ要求が取得された時刻に近いタイムスロットの予約を優先的に促すように属性が付与される構成であってもよい。
また、タイムスロット集約部４２ｄ及びパス収容計算部４２ｃは、リンクの使用量に代えて、リンクの残使用量を用いて類似性の判定及びタイムスロットの評価をそれぞれ行う構成であってもよい。
また、本発明は、コンピュータをパス予約支援装置４０として機能させるパス予約支援プログラムとしても具現化可能である。
１ パス予約支援システム
１１ｃ リンク（物理リンク）
２０ ネットワーク管理装置
３０ ユーザ端末装置
４０ パス予約支援装置
４１ａ 網トポロジＤＢ（記憶部）
４１ｂ トラヒックＤＢ（記憶部）
４１ｃ 網状態ＤＢ（記憶部）
４１ｄ パスＤＢ（パス記憶部）
４１ｅ カレンダ管理ＤＢ（カレンダ管理記憶部）
４２ａ レコメンデーション部
４２ｂ ネットワーク管理装置インタフェース部
４２ｃ パス収容計算部
４２ｄ タイムスロット集約部
４２ｅ カレンダ管理部
１１ｃ リンク（物理リンク）
２０ ネットワーク管理装置
３０ ユーザ端末装置
４０ パス予約支援装置
４１ａ 網トポロジＤＢ（記憶部）
４１ｂ トラヒックＤＢ（記憶部）
４１ｃ 網状態ＤＢ（記憶部）
４１ｄ パスＤＢ（パス記憶部）
４１ｅ カレンダ管理ＤＢ（カレンダ管理記憶部）
４２ａ レコメンデーション部
４２ｂ ネットワーク管理装置インタフェース部
４２ｃ パス収容計算部
４２ｄ タイムスロット集約部
４２ｅ カレンダ管理部
Claims (6)
- 通信ネットワーク上に設定されるユーザ要求パスの予約を支援するパス予約支援装置であって、
物理ノードを接続するリンクのタイムスロットごとの使用量又は残使用量が記憶される記憶部と、
ユーザ端末装置から、ユーザ要求パスの始点及び終点を有するパス条件を含むユーザ要求を取得するレコメンデーション部と、
前記記憶部に記憶された前記リンクの前記タイムスロットごとの使用量又は残使用量に基づいて、複数の前記タイムスロットの類似性を判定するとともに、判定された類似性に基づいて、複数の前記タイムスロットを複数のグループに集約するタイムスロット集約部と、
前記ユーザ要求を用いて前記記憶部を参照することによって、前記ユーザ要求パスを収容可能なパスの経路に関して、当該経路が予約された場合における、集約された前記グループに含まれる一つの前記タイムスロットにおける前記経路の状態を評価するとともに、評価結果を前記グループに含まれる他の前記タイムスロットに反映させるパス収容計算部と、
を備え、
前記タイムスロット集約部は、前記リンクの前記タイムスロットごとの使用量又は残使用量に基づいて前記タイムスロットのリンク利用率を算出し、前記リンク利用率をベクトルとみなした前記ベクトル間の類似性、又は、前記リンク利用率を確率分布とみなした前記確率分布間の類似性を判定し、
前記パス収容計算部は、前記評価結果として、前記経路が予約された場合における、前記タイムスロットの最大リンク利用率を計算し、
前記レコメンデーション部は、前記最大リンク利用率が低い前記グループほど、当該グループのサービス品質を高く設定し、かつ、当該グループのサービス価格を低く設定し、前記経路に関する前記タイムスロットごとの前記評価結果、前記サービス品質及び前記サービス価格を前記ユーザ端末装置へ出力する
ことを特徴とするパス予約支援装置。 - 前記タイムスロット集約部は、前記タイムスロットの数又は前記経路の数が大きいほど、集約される前記グループの数を大きく設定する
ことを特徴とする請求項１に記載のパス予約支援装置。 - 前記パス収容計算部は、前記ユーザ要求パスを収容可能なパスの経路を複数算出し、複数の前記経路ごとに、当該経路が予約された場合における、集約された前記グループに含まれる一つの前記タイムスロットを評価するとともに、評価結果を前記グループに含まれる他の前記タイムスロットに反映させる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパス予約支援装置。 - 前記タイムスロット集約部は、計算された前記最大リンク利用率の個数が多いほど、集約される前記グループの数を大きく設定する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のパス予約支援装置。 - 通信ネットワーク上に設定されるユーザ要求パスの予約を支援するパス予約支援装置としてのコンピュータを、
ユーザ端末装置から、ユーザ要求パスの始点及び終点を有するパス条件を含むユーザ要求を取得するレコメンデーション手段、
記憶部に記憶された物理ノードを接続するリンクのタイムスロットごとの使用量又は残使用量に基づいて、複数の前記タイムスロットの類似性を判定するとともに、判定された類似性に基づいて、複数の前記タイムスロットを複数のグループに集約するタイムスロット集約手段、
前記ユーザ要求を用いて前記記憶部を参照することによって、前記ユーザ要求パスを収容可能なパスの経路に関して、当該経路が予約された場合における、集約された前記グループに含まれる一つの前記タイムスロットにおける前記経路の状態を評価するとともに、評価結果を前記グループに含まれる他の前記タイムスロットに反映させるパス収容計算手段、
として機能させ、
前記タイムスロット集約手段により、前記リンクの前記タイムスロットごとの使用量又は残使用量に基づいて前記タイムスロットのリンク利用率を算出し、前記リンク利用率をベクトルとみなした前記ベクトル間の類似性、又は、前記リンク利用率を確率分布とみなした前記確率分布間の類似性を判定し、
前記パス収容計算手段により、前記評価結果として、前記経路が予約された場合における、前記タイムスロットの最大リンク利用率を計算し、
前記レコメンデーション手段により、前記最大リンク利用率が低い前記グループほど、当該グループのサービス品質を高く設定し、かつ、当該グループのサービス価格を低く設定し、前記経路に関する前記タイムスロットごとの前記評価結果、前記サービス品質及び前記サービス価格を前記ユーザ端末装置へ出力する
ことを特徴とするパス予約支援プログラム。 - 通信ネットワーク上に設定されるユーザ要求パスの予約を支援するパス予約支援装置によるパス予約支援方法であって、
前記パス予約支援装置が、
ユーザ端末装置から、ユーザ要求パスの始点及び終点を有するパス条件を含むユーザ要求を取得するステップと、
記憶部に記憶された物理ノードを接続するリンクのタイムスロットごとの使用量又は残使用量に基づいて、複数の前記タイムスロットの類似性を判定するとともに、判定された類似性に基づいて、複数の前記タイムスロットを複数のグループに集約するステップと、
前記ユーザ要求を用いて前記記憶部を参照することによって、前記ユーザ要求パスを収容可能なパスの経路に関して、当該経路が予約された場合における、集約された前記グループに含まれる一つの前記タイムスロットにおける前記経路の状態を評価するとともに、評価結果を前記グループに含まれる他の前記タイムスロットに反映させるステップと、
前記経路に関する前記タイムスロットごとの前記評価結果を前記ユーザ端末装置へ出力するステップと、
を実行し、
複数の前記タイムスロットを複数のグループに集約するステップにおいて、前記リンクの前記タイムスロットごとの使用量又は残使用量に基づいて前記タイムスロットのリンク利用率を算出し、前記リンク利用率をベクトルとみなした前記ベクトル間の類似性、又は、前記リンク利用率を確率分布とみなした前記確率分布間の類似性を判定し、
評価結果を前記グループに含まれる他の前記タイムスロットに反映させるステップにおいて、前記評価結果として、前記経路が予約された場合における、前記タイムスロットの最大リンク利用率を計算し、
前記評価結果を前記ユーザ端末装置へ出力するステップにおいて、前記最大リンク利用率が低い前記グループほど、当該グループのサービス品質を高く設定し、かつ、当該グループのサービス価格を低く設定し、前記経路に関する前記タイムスロットごとの前記評価結果、前記サービス品質及び前記サービス価格を前記ユーザ端末装置へ出力する
ことを特徴とするパス予約支援方法。
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