ネットワーク設計装置及び波長デフラグ方法

本発明は、ネットワーク設計装置及び波長デフラグ方法に関する。

例えば、SDN(Software Defined Networking)/NFV(Network Functions Virtualization)の導入によって、光回線を動的に設定/解除できる柔軟な運用が可能となる。しかしながら、同時に波長資源の断片化も進み、新規の光回線設定時の波長ブロッキングが生じやすくなる。

そこで、波長資源の断片化の解消方法として、数理計画方法を使用した波長デフラグがある。波長デフラグは、ネットワーク(NW:Network)内で使用する最大波長本数を断片化の指標として評価し、NWの設計結果に基づき、各スパン内の各光波長に対する光回線の動的な設定や解除に起因する光波長の断片化を解消する方法である。図10は、デフラグ前及びデフラグ後の光回線配置表200、200Aの一例を示す説明図である。光回線配置表200は、縦軸を光波長のスロット番号、横軸をノード間のスパンとする。光回線配置表200では、例えば、13本の光回線に対して、スパンA〜E毎に、11種類の光波長のスロット番号“1”〜“11”を準備している。図10に示すデフラグ前の光回線配置表200は、スパン毎に、13本の光回線を11本の光波長(スロット番号“1”〜“11”)に配置している。これに対して、デフラグ後の光回線配置表200Aは、デフラグ前の光回線配置表200に対して波長デフラグを実行した場合、13本の光回線1〜13を7本の光波長(スロット番号“1”〜“7”)に配置している。その結果、デフラグ前の光回線配置表200とデフラグ後の光回線配置表200Aとでは、4本分の光波長資源(スロット番号“8”〜“11”を節減し、スロット番号8〜11までの空き帯域を確保できる。

更に、SDN/NFVの普及が進むに連れ、将来的には、NW全体のCapex削減を図るべく、異なるベンダのNW機器が共存するNW機器のDisaggregation化や、光回線で使用する変調方式の多様化による波長資源のFlexGridの積極的な活用も同時に進む。その結果、FlexGridを積極的に活用する状況下では、光回線の伝送ペナルティマージンを最小限にする運用形態が求められる。

特開2014−229938号公報

特開2015−106861号公報

例えば、スパン内の移動先の光波長に移動対象の光回線を移動するデフラグ処理を実行した場合、当該移動先の光波長に移動対象の光回線を移動設定することになる。しかしながら、移動設定された光回線によって、その隣接する光波長の光回線との間でクロストークが生じ、移動設定の光回線は勿論のこと、隣接する光波長の光回線の伝送特性が劣化する場合がある。従って、当該光回線の移動設定を中止すべく、波長デフラグの設計を再度やり直すことになるため、波長デフラグに時間を要する。つまり、事前情報に基づく波長デフラグ設計の結果を、そのまま、実際のNWに適用するのは困難である。その結果、波長デフラグ設計が途中で中断し、当初想定していた波長デフラグによる所望の断片化の解消効果が得られない。

一つの側面では、波長デフラグの精度を維持しながら、波長デフラグの時間を短縮化できるネットワーク設計装置及び波長デフラグ方法を提供することを目的とする。

一つの案のネットワーク設計装置では、ネットワーク内の光波長毎に光回線を配置する設計情報に基づき、前記光回線を各光波長に再配置する。ネットワーク設計装置は、選択部と、移動部と、制御部とを有する。選択部は、前記設計情報内の所定順序に基づき、前記光回線を選択する。移動部は、選択された前記光回線を移動先の光波長に移動する。制御部は、前記移動先の光波長への前記光回線の移動が不可の場合に前記所定順序に基づく前記光回線の選択を停止し、前記ネットワーク内の光回線の内、優先リストに記憶された前記光回線から選択すべく、前記選択部を制御する。

波長デフラグの精度を維持しながら、波長デフラグの時間を短縮化できる。

図1は、本実施例のNW設計システムの一例を示す説明図である。

図2は、光回線配置表の一例を示す説明図である。

図3は、変更順序グラフの一例を示す説明図である。

図4は、変更順序グラフ上の保留リストの光回線の一例を示す説明図である。

図5Aは、デフラグ動作に関わる光回線配置表の一例を示す説明図である。

図5Bは、デフラグ動作に関わる光回線配置表の一例を示す説明図である。

図5Cは、デフラグ動作に関わる光回線配置表の一例を示す説明図である。

図5Dは、デフラグ動作に関わる光回線配置表の一例を示す説明図である。

図6Aは、デフラグ動作に関わる光回線配置表の一例を示す説明図である。

図6Bは、デフラグ動作に関わる光回線配置表の一例を示す説明図である。

図6Cは、デフラグ動作に関わる光回線配置表の一例を示す説明図である。

図7は、デフラグ制御処理に関わるNW設計装置のCPUの処理動作の一例を示すフローチャートである。

図8は、波長変更設定処理に関わるNW設計装置のCPUの処理動作の一例を示すフローチャートである。

図9は、波長デフラグプログラムを実行するコンピュータの一例を示す説明図である。

図10は、デフラグ前及びデフラグ後の光回線配置表の一例を示す説明図である。

以下、図面に基づいて、本願の開示するネットワーク設計装置及び波長デフラグ方法の実施例を詳細に説明する。尚、本実施例により、開示技術が限定されるものではない。

図1は、本実施例のNW設計システム1の一例を示す説明図である。図1に示すNW設計システム1は、複数のノード2で構成する光NW3と、光NW3内のNW設計情報を管理する管理装置4と、NW設計装置5とを有する。光NW3は、例えば、WDM(Wavelength Division Multiplex)の光NWである。NW設計情報は、管理装置4で設計した光NW3内の光回線の本数、光波長の本数、ノード2間のスパン等を設計した光回線配置表等の設計情報である。管理装置4及びNW設計装置5は、例えば、ワークステーションやパーソナルコンピュータ等で構成する。

NW設計装置5は、管理装置4からのNW設計情報に基づき、光NW3内のノード2間のスパン毎の光波長に光回線を配置した光回線配置表内の波長デフラグを実行する装置である。NW設計装置5は、通信部11と、操作部12と、表示部13と、ROM(Read Only Memory)14と、RAM(Random Access Memory)15と、データベース16と、CPU(Central Processing Unit)17とを有する。通信部11は、光NW3内の各ノード2や管理装置4との間を通信接続するインタフェースである。操作部12は、ユーザが操作するキーボードやマウス等を含み、各種データの入力を受け付ける入力インタフェースである。表示部13は、各種情報を表示する出力インタフェースである。ROM14は、各種情報、例えば、デフラグ制御エンジンや波長変更制御エンジン等の各種プログラムを格納した記憶領域である。RAM15は、各種情報を記憶する領域であって、例えば、CPU17が実行する波長デフラグプログラムを展開する作業領域である。

データベース16は、目標波長メモリ21と、設計結果メモリ22と、変更順序リスト23と、現状リスト24と、保留リスト25と、猶予リスト26とを有する。目標波長メモリ21は、光NW3で使用可能な最大の光波長本数の内、目標の光波長本数を記憶する領域である。

設計結果メモリ22は、管理装置4から取得した設計情報である光回線配置表を記憶する領域である。図2は、光回線配置表50の一例を示す説明図である。図2に示す光回線配置表50は、光波長の種別を識別するスロット番号“1”〜“16”を縦軸、スパン“A”〜“E”を横軸にし、各スパンのスロット番号毎に光回線を配置している。つまり、スパンでは、最大16本の光波長を準備できる。例えば、スパン“A”のスロット番号“4”には回線番号“4”の光回線、スロット番号“5”〜“7”には回線番号“6”の光回線を配置している。スパン“A”のスロット番号“12”及び“13”には回線番号“10”の光回線、スロット番号“14”〜“16”には回線番号“11”の光回線を配置している。また、例えば、スパン“B”のスロット番号“4”には回線番号“4”の光回線、スロット番号“5”〜“7”には回線番号“6”の光回線、スロット番号“8”及び“9”には回線番号“7”の光回線を配置している。スパン“B”のスロット番号“10”には回線番号“8”の光回線、スロット番号“12”及び“13”には回線番号“10”の光回線を配置している。

変更順序リスト23は、光回線配置表50に基づき、光波長デフラグによる光回線の選択順序を示す変更順序グラフを記憶した領域である。図3は、変更順序グラフ60の一例を示す説明図である。変更順序グラフ60は、有向エッジ(矢印)を有し、各光回線の依存関係を示している。図3に示す“2”→“1”は、回線番号“1”の光回線を配置するスロット番号の光波長から当該回線番号“1”の光回線を移動しないと、当該スロット番号の光波長に回線番号“2”の光回線を移動できないという依存関係を示している。また、“3”→“2”は、回線番号“2”の光回線を配置するスロット番号の光波長から当該回線番号“2”の光回線を移動しないと、当該スロット番号の光波長に回線番号“3”の光回線を移動できないという依存関係を示している。

CPU17は、光波長デフラグを実行する際、図3に示す変更順序グラフ60に基づき、下流の光回線から優先的に選択する。下流の光回線とは、図3に示す変更順序リスト60を参照した場合、回線番号“1”、“6”及び“12”が最下流の光回線、回線番号“2”、“8”及び“10”が次に下流の光回線、回線番号“3”及び“5”が次に下流の光回線、回線番号“9”及び“7”が次に下流の光回線、回線番号“11”が次に下流の光回線となる。つまり、CPU17は、光波長デフラグ実行時に、“1”→“6”→“12”→“2”→“8”→“10”→“3”→“5”→“9”→“7”→“11”の順に光回線を選択することになる。そして、CPU17は、変更順序グラフ60内の光回線が順次選択され、その選択された光回線の移動設定が成功した場合、その移動設定が成功した光回線を変更順序グラフ60から削除することになる。尚、変更順序グラフ60を使用して光波長デフラグを実行する処理については、本出願人が論文発表している。(ONDM 2014, 19-22 May, Stockholm, Sweden“Network Reconfiguration Targeting Minimum Connection Disruption”, Yutaka Takita, Tomohiro Hashiguchi, Kazuyuki Tajima et.al, Fujitsu Limited)

現状リスト24は、デフラグ中の変更順序グラフ60を記憶する領域である。保留リスト25は、デフラグ中に移動できなくなった光回線及び、その光回線の配下にある全光回線の回線番号をリスト化した領域である。図4は、変更順序グラフ60上の保留リスト25の光回線の一例を示す説明図である。保留リスト25に登録する光回線は、例えば、デフラグ中に移動設定が失敗した光回線の回線番号を“6”とした場合、回線番号“6”の光回線の他に、回線番号“6”の光回線の配下にある回線番号“8”、“10”、“7”及び“11”の光回線となる。尚、保留リスト25内の光回線は、変更順序グラフ60上で“×”で示す。

猶予リスト26は、変更順序グラフ60上の光回線の内、依存関係のない光回線の回線番号をリスト化した記憶領域である。猶予リスト26の光回線は、図3に示すように、例えば、回線番号“12”、“10”、“9”及び“11”の光回線となる。

CPU17は、ROM14に格納された波長デフラグプログラムをRAM15上に展開することで、デフラグ制御エンジン31及び波長変更制御エンジン32を機能として実行する。デフラグ制御エンジン31は、現状リスト24内の変更順序グラフ60に基づき光回線を選択するエンジンである。波長変更制御エンジン32は、デフラグ制御エンジン31で選択した光回線がスロット番号の光波長への移動設定が成功であるか否かを判定するエンジンである。

デフラグ制御エンジン31は、選択部31Aと、判定部31Bと、制御部31Cとを有する。選択部31Aは、現状リスト24内の変更順序グラフ60に基づき、下流の光回線を順次選択する。制御部31Cは、選択部31Aで光回線を選択した場合、当該光回線の波長変更指示を波長変更制御エンジン32に通知する。

波長変更制御エンジン32は、変更設定部32Aと、設定判定部32Bとを有する。変更設定部32Aは、デフラグ制御エンジン31から選択の光回線の波長変更指示を検出した場合、光回線を移動先のスロット番号の光波長に移動設定する。設定判定部32Bは、移動先の光波長に移動設定した光回線の伝送特性、例えば、BER(Bit Error Rate)が所定閾値以内であるか否かを判定する。設定判定部32Bは、移動先の光波長に移動設定した光回線の伝送特性が所定閾値以内の場合、当該光回線の移動設定が成功との設定結果をデフラグ制御エンジン31に通知する。設定判定部32Bは、移動先の光波長に移動設定した光回線の伝送特性が所定閾値以内でない場合、当該光回線の移動設定が失敗との設定結果をデフラグ制御エンジン31に通知する。

デフラグ制御エンジン31内の制御部31Cは、波長変更制御エンジン32から波長変更指示に対する光回線の設定結果を受信する。判定部31Bは、設定結果に基づき、当該光回線の移動設定が成功したか否かを判定する。制御部31Cは、判定部31Bにて当該光回線の移動設定が成功した場合、当該光回線の移動設定を完了する。そして、制御部31Cは、当該光回線の移動設定の完了に応じて現状リスト24、保留リスト25及び猶予リスト26の内容を更新する。制御部31Cは、光回線の移動設定の完了に応じて現状リスト24内の現状の変更順序グラフ60から当該光回線を削除して現状リスト24の内容を更新する。また、制御部31Cは、光回線の移動設定の完了に応じて当該光回線が保留リスト25内にある場合、当該移動設定成功の光回線を保留リスト25から削除して保留リスト25の内容を更新する。また、制御部31Cは、光回線の移動設定の完了に応じて当該光回線が猶予リスト26内にある場合、当該移動設定成功の光回線を猶予リスト26から削除して猶予リスト26の内容を更新する。更に、制御部31Cは、光回線の移動設定の完了に応じて当該移動設定成功の光回線が現状リスト24の内容を更新した場合、現状リスト24の更新内容である変更順序グラフ60に基づき猶予リスト26の内容を更新する。

制御部31Cは、当該光回線の移動設定が失敗した場合、当該光回線の移動不可と判断し、当該光回線及び、当該光回線の配下の光回線の回線番号を保留リスト25に更新する。制御部31Cは、保留リスト25の更新に応じて猶予リスト26の内容も更新する。

次に本実施例のNW設計システム1内のNW設計装置5の動作について説明する。NW設計装置5は、管理装置4からのNW設計情報の光回線配置表に基づき、変更順序グラフ60を生成し、生成した変更順序グラフ60を変更順序リスト23内に登録する。更に、NW設計装置5は、変更順序リスト23内の変更順序グラフ60を現状リスト24内に登録する。更に、NW設計装置5は、現状リスト24内の変更順序グラフ60から有向エッジのない、すなわち依存関係のない末端の光回線の回線番号を猶予リスト26内に登録する。

NW設計装置5内のデフラグ制御エンジン31は、変更順序グラフ60の最下流の光回線から選択し、選択した光回線を該当スパンの目標スロット番号以内のスロット番号に移動可能であるか否かを判定する。尚、デフラグ制御エンジン31は、変更順序グラフ60の光回線の内、猶予リスト26内の光回線の移動設定を後回しにすることになる。

デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25及び猶予リスト26内に光回線がない場合、変更順序グラフ60上の最下流の光回線から順次選択する。また、デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内に選択できる未選択の光回線がある場合、保留リスト25内の最下流の光回線から順次選択する。デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内の光回線を順次選択し、選択できる未選択の光回線がなくなった場合、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の光回線の内、変更順序グラフ60上の最下流の光回線から順次選択する。デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の光回線を順次選択する。デフラグ制御エンジン31は、選択できる未選択の光回線がなくなった場合、猶予リスト26内に選択できる光回線がある場合、猶予リスト26内の光回線の内、最多スパンの光回線を順次選択する。

図5A乃至図5D、図6A乃至図6Cは、デフラグ動作に関わる光回線配置表50の一例を示す説明図である。図5Aに示す光回線配置表50は、デフラグ開始前の光回線配置表50である。光回線配置表50は、回線番号“1”の光回線をスパン“E”のスロット番号“1”の光波長に配置、回線番号“2”の光回線をスパン“C”及び“D”のスロット番号“2”の光波長に配置している。光回線配置表50は、回線番号“3”の光回線をスパン“D”及び“E”のスロット番号“4”、“5”及び“6”の光波長に配置、回線番号“4”の光回線をスパン“A”、“B”及び“C”のスロット番号“4”の光波長に配置している。更に、光回線配置表50は、回線番号“5”の光回線をスパン“C”のスロット番号“5”の光波長に配置、回線番号“6”の光回線をスパン“A”及び“B”のスロット番号“5”、“6”及び“7”の光波長に配置している。光回線配置表50は、回線番号“7”の光回線をスパン“B”及び“C”のスロット番号“8”及び“9”の光波長に配置、回線番号“8”の光回線をスパン“B”、“C”、“D”及び“E”のスロット番号“10”の光波長に配置している。更に、光回線配置表50は、回線番号“9”の光回線をスパン“D”のスロット番号“11”の光波長に配置、回線番号“10”の光回線をスパン“A”、“B”、“C”及び“D”のスロット番号“12”及び“13”の光波長に配置している。光回線配置表50は、回線番号“11”の光回線をスパン“A”のスロット番号“14”、“15”及び“16”の光波長に配置している。

デフラグ制御エンジン31は、図3に示す変更順序グラフ60に基づき、スパン“E”のスロット番号“1”の回線番号“1”の光回線が最下流であるため、図5Bに示すように、その回線番号“1”の光回線を一時的に削除する。尚、デフラグ制御エンジン31は、光波長デフラグを最初に実行する場合、移動先の光波長を確保するために最下流の光回線を削除する。デフラグ制御エンジン31は、回線番号“1”の光回線の削除後、次の回線番号“6”の光回線を選択するものの、回線番号“6”の光回線が移動不可と判断したものとする。デフラグ制御エンジン31は、回線番号“6”の光回線が移動不可と判断した場合、回線番号“6”、“8”、“10”、“7”及び“11”の光回線を保留リスト25に登録する。

デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25から最下流の光回線から回線番号“6”→“8”→“10”→“7”→“11”の順に光回線を順次選択し、選択した光回線毎に移動設定の設定結果を波長変更制御エンジン32から取得する。そして、デフラグ制御エンジン31は、スパン“A”のスロット番号“1”、“2”及び“3”の光波長への回線番号“11”の光回線の移動設定が成功したとの設定結果を取得したとする。デフラグ制御エンジン31は、図5Cに示すようにスパン“A”の回線番号“11”の光回線をスロット番号“14”、“15”及び“16”からスロット番号“1”、“2”及び“3”の光波長に移動する。デフラグ制御エンジン31は、回線番号“11”の光回線の移動設定が完了した場合、回線番号“11”の光回線を保留リスト25及び現状リスト24から削除する。

更に、デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内の全ての光回線を順次選択し、これら全ての光回線の移動設定が不可の場合、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の光回線の内、変更順序グラフ60上の最下流の回線番号“2”の光回線を選択する。そして、デフラグ制御エンジン31は、スパン“C”及び“D”のスロット番号“1”の光波長への回線番号“2”の光回線の移動設定が成功したとの設定結果を取得したとする。その結果、デフラグ制御エンジン31は、回線番号“2”の光回線の移動設定が成功との設定結果を取得した場合、図5Dに示すようにスパン“C”及び“D”のスロット番号“2”からスロット番号“1”の光波長に移動する。デフラグ制御エンジン31は、回線番号“2”の光回線の移動設定が完了した場合、回線番号“2”の光回線を現状リスト24内の変更順序グラフ60から削除する。更に、デフラグ制御エンジン31は、回線番号“2”の光回線を現状リスト24の変更順序グラフ60から削除したので、回線番号“5”の光回線を猶予リスト26内に登録する。

更に、デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内の全ての光回線を順次選択し、これら全ての光回線の移動が不可の場合、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の光回線の内、変更順序グラフ60上の最下流の回線番号“3”の光回線を選択する。そして、デフラグ制御エンジン31は、スパン“D”及び“E”のスロット番号“3”、“4”及び“5”の光波長への回線番号“3”の光回線の移動設定が成功したとの設定結果を取得する。デフラグ制御エンジン31は、回線番号“3”の光回線の移動設定が成功との設定結果を取得した場合、図5Dに示すようにスパン“D”及び“E”のスロット番号“4”、“5”及び“6”からスロット番号“3”、“4”及び“5”の光波長に移動する。デフラグ制御エンジン31は、回線番号“3”の光回線の移動設定が完了した場合、回線番号“3”の光回線を現状リスト24から削除する。

更に、デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内の全ての光回線を順次選択し、これら全ての光回線の移動設定が不可の場合、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の光回線がなくなったとする。そして、デフラグ制御エンジン31は、猶予リスト26内の最下流の回線番号“12”の光回線を選択する。そして、デフラグ制御エンジン31は、スパン“E”のスロット番号“1”及び“2”の光波長への回線番号“12”の光回線の移動設定が成功したとの設定結果を取得する。その結果、デフラグ制御エンジン31は、回線番号“12”の光回線の移動設定が成功したとの設定結果を取得した場合、図5Dに示すようにスパン“E”のスロット番号“1”及び“2”の光波長に移動する。デフラグ制御エンジン31は、回線番号“12”の光回線の移動設定が完了した場合、回線番号“12”の光回線を現状リスト24及び猶予リスト26から削除する。

デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内の光回線の内、選択できる光回線を順次選択し、回線番号“6”、“8”及び“10”の光回線の移動設定が不可の場合、保留リスト25内の回線番号“7”の光回線を選択する。そして、デフラグ制御エンジン31は、スパン“B”及び“C”のスロット番号“2”及び“3”の光波長への回線番号“7”の光回線の移動設定が成功したとの設定結果を取得する。その結果、デフラグ制御エンジン31は、回線番号“7”の光回線の移動設定が成功との設定結果を取得した場合、図6Aに示すようにスパン“B”及び“C”のスロット番号“8”及び“9”からスロット番号“2”及び“3”の光波長に移動する。そして、デフラグ制御エンジン31は、回線番号“7”の光回線の移動設定が完了した場合、回線番号“7”の光回線を変更順序グラフ60及び保留リスト25から削除する。

デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内の光回線の内、選択できる光回線を順次選択し、回線番号“6”の光回線の移動設定が不可の場合、保留リスト25内の回線番号“8”の光回線を選択する。そして、デフラグ制御エンジン31は、スパン“B”、“C”、“D”及び“E”のスロット番号“8”の光波長への回線番号“8”の光回線の移動設定が成功したとの設定結果を取得する。その結果、デフラグ制御エンジン31は、回線番号“8”の光回線の移動設定が成功との設定結果を取得した場合、図6Bに示すようにスパン“B”、“C”、“D”及び“E”のスロット番号“10”からスロット番号“8”の光波長に移動する。そして、デフラグ制御エンジン31は、回線番号“8”の光回線の移動設定が完了した場合、回線番号“8”の光回線を変更順序グラフ60及び保留リスト25から削除する。

デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内の光回線の内、選択できる光回線を順次選択し、回線番号“10”の光回線を選択する。そして、デフラグ制御エンジン31は、スパン“A”、“B”、“C”及び“D”のスロット番号“9”及び“10”の光波長への回線番号“10”の光回線の移動設定が成功したとの設定結果を取得する。デフラグ制御エンジン31は、回線番号“10”の光回線の移動設定が成功との設定結果を取得した場合、図6Cに示すようにスパン“A”、“B”、“C”及び“D”のスロット番号“12”及び“13”からスロット番号“9”及び“10”の光波長に移動する。そして、デフラグ制御エンジン31は、回線番号“10”の光回線の移動設定が完了した場合、回線番号“10”の光回線を変更順序グラフ60及び保留リスト25から削除する。

更に、デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内の全ての光回線の移動不可、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の光回線がない場合、猶予リスト26内に未選択の光回線があるか否かを判定する。デフラグ制御エンジン31は、猶予リスト26内に未選択の光回線、すなわち回線番号“9”の光回線を選択する。デフラグ制御エンジン31は、スパン“D”のスロット番号“6”の光波長への回線番号“9”の光回線の移動設定が成功したとの設定結果を取得する。その結果、デフラグ制御エンジン31は、回線番号“9”の光回線の移動設定が成功との設定結果を取得した場合、図6Cに示すようにスパン“D”のスロット番号“11”からスロット番号“6”の光波長に移動する。そして、デフラグ制御エンジン31は、回線番号“9”の光回線の移動設定が完了した場合、回線番号“9”の光回線を変更順序グラフ60及び保留リスト25から削除する。

更に、デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内の全ての光回線の移動不可、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の光回線がない場合、猶予リスト26内に未選択の光回線があるか否かを判定する。デフラグ制御エンジン31は、猶予リスト26内にない場合、デフラグ開始時に最初に削除した回線番号“1”の光回線を、図6Cに示すようにスパン“E”のスロット番号“6”に移動する。

その結果、デフラグ制御エンジン31は、図5Aに示す光回線配置表50から図6Cに示す光回線配置表50へ波長デフラグを実行したことになる。そして、デフラグ制御エンジン31は、16スロットから10スロットまでにスロットの断片化を解消し、スロット番号“11”〜“16”の空き帯域を確保できる。

図7は、デフラグ制御処理に関わるNW設計装置5のCPU17の処理動作の一例を示すフローチャートである。図7に示すデフラグ制御処理は、変更順序グラフ60に基づき、光回線を順次選択し、選択した光回線の移動設定の設定結果に基づき、光回線毎に光波長デフラグを実行する処理である。図7においてCPU17内のデフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内に未選択の光回線があるか否かを判定する(ステップS11)。デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内に未選択の光回線がある場合(ステップS11肯定)、保留リスト25内の光回線の内、下流から未選択の光回線を選択する(ステップS12)。

デフラグ制御エンジン31は、選択した該当光回線の波長変更を波長変更制御エンジン32に指示する(ステップS13)。尚、波長変更制御エンジン32は、デフラグ制御エンジン31で選択された光回線を該当スパンの移動先のスロット番号の光波長に移動設定し、その光回線の移動設定が成功したか否かを判定する移動設定の設定結果をデフラグ制御エンジン31に通知する。

デフラグ制御エンジン31は、波長変更制御エンジン32から選択した光回線の移動設定の設定結果を受信したか否かを判定する(ステップS14)。デフラグ制御エンジン31は、設定結果を受信した場合(ステップS14肯定)、受信した設定結果に基づき、当該光回線の移動先の光波長への移動設定が成功したか否かを判定する(ステップS15)。デフラグ制御エンジン31は、光回線の移動先の光波長への移動設定が成功した場合(ステップS15肯定)、現状リスト24、保留リスト25及び猶予リスト26の内容を更新する(ステップS16)。更に、デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内に未選択の光回線があるか否かを判定すべく、ステップS11に移行する。その結果、保留リスト25内の未選択の光回線を下流から優先的に順次選択する。

デフラグ制御エンジン31は、移動設定が成功しなかった場合(ステップS15否定)、移動設定が失敗の光回線を目標波長範囲内で変更順序グラフ60に影響のでないスロット番号の光波長に移動可であるか否かを判定する(ステップS17)。デフラグ制御エンジン31は、移動設定失敗の光回線が移動可の場合(ステップS17肯定)、該当の光回線を選択し(ステップS18)、該当光回線の波長変更を波長変更制御エンジン32に指示すべく、ステップS13に移行する。

また、デフラグ制御エンジン31は、移動設定失敗の光回線が移動可でない場合(ステップS17否定)、移動設定失敗の光回線及び、変更順序グラフ60に基づく、当該光回線の配下の全ての光回線を保留リスト25に登録する(ステップS19)。更に、デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25の内容更新に応じて、猶予リスト26及び現状リスト24の内容を更新し(ステップS20)、保留リスト25内に未選択の光回線があるか否かを判定すべく、ステップS11に移行する。デフラグ制御エンジン31は、設定結果を受信しなかった場合(ステップS14否定)、該当光回線の移動設定の設定結果を受信したか否かを判定すべく、ステップS14に移行する。

デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内に未選択の光回線がない場合(ステップS11否定)、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の未選択の光回線があるか否かを判定する(ステップS21)。デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の未選択の光回線がある場合(ステップS21肯定)、変更順序グラフ60の下流から未選択の光回線を選択する(ステップS22)。更に、デフラグ制御エンジン31は、該当光回線の波長変更を波長変更制御エンジン32に指示すべく、ステップS13に移行する。尚、デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25及び猶予リスト26内に未選択の光回線を下流から優先的に順次選択する。

デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の未選択の光回線がない場合(ステップS21否定)、猶予リスト26内に未選択の光回線があるか否かを判定する(ステップS23)。デフラグ制御エンジン31は、猶予リスト26内に未選択の光回線がある場合(ステップS23肯定)、猶予リスト26内のスパン数の多い未選択の光回線を選択する(ステップS24)。デフラグ制御エンジン31は、該当光回線の波長変更を波長変更制御エンジン32に指示すべく、ステップS13に移行する。デフラグ制御エンジン31は、猶予リスト26内に未選択の光回線がない場合(ステップS23否定)、図7に示す処理動作を終了する。

図7に示すデフラグ制御処理を実行するデフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内に記憶された光回線の内、変更順序グラフ60上の下流の光回線から優先的に選択する。デフラグ制御エンジン31は、選択された光回線の移動先の光波長への移動設定が成功した場合、その光回線の移動先の光波長への移動設定(デフラグ)を完了する。その結果、デフラグ制御エンジン31は、移動不可の光回線と依存関係にある光回線を優先的にデフラグできる。

デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内に未選択の光回線がない場合、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の光回線の内、変更順序グラフ60上の下流の光回線から選択する。デフラグ制御エンジン31は、選択された光回線の移動先の光波長への移動設定が成功した場合、その光回線の移動先の光波長への移動設定(デフラグ)を完了する。その結果、デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25内に未選択の光回線がない場合、保留リスト25及び猶予リスト26内の光回線以外の光回線を優先的にデフラグできる。

デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の光回線の内、未選択の光回線がない場合、猶予リスト26内に記憶された光回線の内、スパン数が多い光回線から選択する。デフラグ制御エンジン31は、選択された光回線の移動先の光波長への移動設定が成功した場合、その光回線の移動先の光波長への移動設定(デフラグ)を完了する。その結果、デフラグ制御エンジン31は、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の光回線の内、未選択の光回線がない場合、猶予リスト26内の光回線をデフラグできる。

デフラグ制御エンジン31は、光回線の移動先の光波長への移動設定が不可の場合、変更順序グラフ60に基づく、当該光回線の選択を停止し、当該移動設定が不可の光回線と、当該光回線配下の光回線を保留リスト25内に登録する。その結果、デフラグ制御エンジン31は、光回線の移動先の光波長への移動設定が不可の場合、移動不可の光回線と依存関係にある光回線を保留リスト25内に登録できる。

図8は、波長変更設定処理に関わるNW設計装置5のCPU17の処理動作の一例を示すフローチャートである。波長変更設定処理は、光回線の波長変更の指示を検出した場合、光回線を該当スパン内の移動先の光波長に移動設定し、光回線の移動先の光波長への移動設定が成功したか否かの設定結果をデフラグ制御エンジン31に通知する処理である。図8において波長変更制御エンジン32は、デフラグ制御エンジン31から該当光回線の波長変更の指示を受信したか否かを判定する(ステップS31)。波長変更制御エンジン32は、該当光回線の波長変更の指示を受信した場合(ステップS31肯定)、該当光回線を、該当スパンの移動先の光波長に変更設定する(ステップS32)。波長変更制御エンジン32は、該当光回線の移動先の光波長への変更設定後、該当光回線の移動先の光波長への移動設定が成功したか否かを判定する(ステップS33)。

波長変更制御エンジン32は、該当光回線の移動先の光波長への移動設定が成功した場合(ステップS33肯定)、該当光回線の移動先の光波長への移動設定成功の設定結果をデフラグ制御エンジン31に通知し(ステップS34)、図8に示す処理動作を終了する。

波長変更制御エンジン32は、該当光回線の移動先の光波長への移動設定が失敗した場合(ステップS33否定)、該当光回線の移動先の光波長への移動設定失敗の設定結果をデフラグ制御エンジン31に通知し(ステップS35)、図8に示す処理動作を終了する。波長変更制御エンジン32は、該当光回線の波長変更の指示を受信しなかった場合(ステップS31否定)、図8に示す処理動作を終了する。

図8に示す波長変更設定処理を実行する波長変更制御エンジン32は、デフラグ制御エンジン31の光回線の波長変更指示に応じて、当該光回線を移動先の光波長に移動設定し、当該光回線の移動先の光波長への移動設定が成功したか否かを判定する。波長変更制御エンジン32は、光回線の移動先の光波長への移動設定が成功した場合、成功の設定結果をデフラグ制御エンジン31に通知する。その結果、波長変更制御エンジン32は、成功の設定結果をデフラグ制御エンジン31に通知できる。

波長変更制御エンジン32は、光回線の移動先の光波長への移動設定が失敗した場合、失敗の設定結果をデフラグ制御エンジン31に通知する。その結果、波長変更制御エンジン32は、失敗の設定結果をデフラグ制御エンジン31に通知できる。

本実施例のNW設計装置5は、移動先の光波長への光回線の移動設定が不可の場合、変更順序グラフ60に基づく、光回線の選択を停止し、光NW3内の光回線の内、保留リスト25に記憶された光回線から選択する。その結果、NW設計装置5は、光回線の移動先の光波長への移動設定が不可の場合、保留リスト25に記憶された光回線を優先的に選択するため、高精度の波長デフラグを継続しながら、波長デフラグに要する時間を従来に比較して短縮化できる。

例えば、波長デフラグ作業が中断した状況下で、いったん制御を停止し、既存の波長デフラグ設計を実行し、この既存デフラグ設計の実行後に制御を再開する従来方法の場合、中断がいつどこで起きるかの予測ができず、かつ、複数回起こる可能性もある。従って、中断が起こるたびに一旦制御を停止し、設計計算を実行する従来方法のプロセスでは、波長デフラグ作業が完了するまでの時間が膨大にかかる。これに対して、本実施例では、従来方法と比較し、最適性を損なわず、かつ変更する光回線数を最小限に抑えた波長デフラグを実現できる。尚、従来方法では、発生する中断の回数や光NW3の規模等に応じて改善効果は影響を受けるものの、1回の中断で2回の設計が必要となる。これに対して、本実施例では、1回の設計で済むため、中断が複数回起こる場合を想定した場合でも、少なくとも、2倍程度の作業時間を短縮化できる。

NW設計装置5は、移動先の光波長への光回線の移動設定が不可の場合に、当該移動設定が不可の光回線と、変更順序グラフ60に基づき、当該移動不可の光回線と依存関係にある光回線とを保留リスト25に記憶する。その結果、NW設計装置5は、移動不可の光回線と依存関係にある光回線を優先的に選択する際に使用する保留リスト25を取得できる。

NW設計装置5は、保留リスト25内に選択できる光回線がある場合に当該保留リスト25に記憶された光回線から優先的に選択する。その結果、NW設計装置5は、保留リスト25内に記憶された光回線を優先的に選択できる。

NW設計装置5は、保留リスト25内に選択できる光回線がない場合に、保留リスト25及び猶予リスト26内に記憶された光回線以外の光回線を選択する。その結果、NW設計装置5は、保留リスト25内に選択できる光回線がなくなった場合、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の光回線を優先的に選択できる。

NW設計装置5は、保留リスト25及び猶予リスト26内に未登録の選択できる光回線がない場合に、猶予リスト26内から光回線を選択する。その結果、NW設計装置5は、猶予リスト26内の光回線を選択できる。

NW設計装置5は、光回線を移動先の光波長へ移動し、当該光回線の移動先の光波長と隣接する光波長の光回線の伝送特性が所定レベルまで劣化した場合に、当該移動先の光波長に移動した光回線の移動設定を不可と判定する。その結果、NW設計装置5は、移動先の光波長と隣接する光波長の光回線の伝送特性に基づき、移動先の光波長への光回線の移動不可を判定できる。

尚、本実施例のNW設計装置5は、管理装置4からNW設計情報を取得し、NW設計情報に基づき変更順序グラフ60を生成した。しかしながら、NW設計装置5は、管理装置4から変更順序グラフ60を取得しても良い。また、NW設計装置5は、管理装置4と別体としたが、管理装置4と一体としても良い。

波長変更制御エンジン32内の設定判定部32Bは、光回線を移動先の光波長へ移動設定した場合、光回線の移動先の光波長と隣接する光波長の光回線の伝送特性として、BERを例示した。しかしながら、BERに限定されるものではない。

また、設定判定部32Bは、光回線の伝送特性が所定レベルに劣化した場合に、光回線の移動先の光波長への移動設定を不可と判定した。しかしながら、設定判定部32Bは、光回線の使用スロット数が移動先の光波長に満たない場合でも、光回線の移動先の光波長への移動設定を不可と判定しても良い。

また、図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

更に、各装置で行われる各種処理機能は、CPU(Central Processing Unit)(又はMPU(Micro Processing Unit)、MCU(Micro Controller Unit)等のマイクロ・コンピュータ)上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良い。また、各種処理機能は、CPU(又はMPU、MCU等のマイクロ・コンピュータ)で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良いことは言うまでもない。

ところで、本実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをコンピュータで実行することで実現できる。そこで、以下では、上記実施例と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図9は、波長デフラグプログラムを実行するコンピュータ100の一例を示す説明図である。

図9において波長デフラグプログラムを実行するコンピュータ100では、通信部110と、操作部120と、表示部130と、HDD140と、ROM150、RAM160、CPU170、バス180とを有する。

そして、ROM150には、上記実施例と同様の機能を発揮する波長デフラグプログラムが予め記憶されている。尚、ROM150ではなく、図示せぬドライブで読取可能な記録媒体に波長デフラグプログラムが記録されていても良い。また、記録媒体としては、例えば、CD−ROM、DVDディスク、USBメモリ、SDカード等の可搬型記録媒体、フラッシュメモリ等の半導体メモリ等でも良い。波長デフラグプログラムとしては、選択プログラム150A、移動プログラム150B及び制御プログラム150Cである。尚、選択プログラム150A、移動プログラム150B及び制御プログラム150Cについては、適宜統合又は分散しても良い。コンピュータ100が、これらの可搬用の物理媒体から波長デフラグプログラムを取得して実行するようにしても良い。また、公衆回線、インターネット、LAN、WAN等を介してコンピュータ100に接続される他のコンピュータ等に波長デフラグプログラムを記憶させておき、コンピュータ100がこれらから波長デフラグプログラムを取得して実行するようにしても良い。

そして、CPU170は、これらの選択プログラム150A、移動プログラム150B及び制御プログラム150CをROM150から読み出し、これら読み出された各プログラムをRAM160上に展開する。CPU170は、選択プログラム150A、移動プログラム150B及び制御プログラム150CをRAM160上で選択プロセス160A、移動プロセス160B及び制御プロセス160Cとして機能させる。尚、CPU170では、必ずしも本実施例で示した全ての処理部が動作しなくてもよく、実行対象とする処理に対応する処理部が仮想的に実現されれば良い。

CPU170は、ネットワーク内の光波長毎に光回線を配置する設計情報に基づき、光回線を各光波長に再配置するデフラグ処理を実行する。CPU170は、設計情報内の所定順序に基づき、光回線を選択する。CPU170は、選択された光回線を移動先の光波長に移動する。CPU170は、移動先の光波長への光回線の移動が不可の場合に所定順序に基づく光回線の選択を停止し、ネットワーク内の光回線の内、優先リストに記憶された光回線から選択する。その結果、波長デフラグの精度を維持しながら、波長デフラグの時間を短縮化できる。

以上、本実施例を含む実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。

(付記1)ネットワーク内の光波長毎に光回線を配置する設計情報に基づき、前記光回線を各光波長に再配置するネットワーク設計装置であって、 前記設計情報内の所定順序に基づき、前記光回線を選択する選択部と、 選択された前記光回線を移動先の光波長に移動する移動部と、 前記移動先の光波長への前記光回線の移動が不可の場合に前記所定順序に基づく前記光回線の選択を停止し、前記ネットワーク内の光回線の内、優先リストに記憶された前記光回線から選択すべく、前記選択部を制御する制御部と を有することを特徴とするネットワーク設計装置。

(付記2)前記制御部は、 前記移動先の光波長への前記光回線の移動が不可の場合に、当該移動が不可の光回線と、前記所定順序に基づき、当該移動が不可の光回線と依存関係にある光回線とを前記優先リストに記憶することを特徴とする付記1に記載のネットワーク設計装置。

(付記3)前記ネットワーク内の光回線の内、前記所定順序に基づき、他の光回線と依存関係にない光回線を記憶した猶予リストを有し、 前記制御部は、 前記優先リスト内に選択できる前記光回線がある場合に当該優先リストに記憶された前記光回線から優先的に選択すべく、前記選択部を制御すると共に、 前記優先リスト内に選択できる前記光回線がない場合に、前記ネットワーク内の光回線の内、当該優先リスト及び前記猶予リスト内に記憶された前記光回線以外の光回線を選択すべく、前記選択部を制御することを特徴とする付記2に記載のネットワーク設計装置。

(付記4)前記制御部は、 前記ネットワーク内の光回線の内、前記優先リスト及び前記猶予リスト内に記憶された前記光回線以外の選択できる光回線がない場合に、前記猶予リスト内に記憶された前記光回線を選択すべく、前記選択部を制御することを特徴とする付記3に記載のネットワーク設計装置。

(付記5)前記制御部は、 前記光回線を前記移動先の光波長へ移動し、当該光回線の移動先の光波長と隣接する光波長の光回線の伝送特性が所定レベルまで劣化した場合に、当該移動先の光波長に移動した前記光回線の移動の不可と判定することを特徴とする付記1〜4の何れか一つに記載のネットワーク設計装置。

(付記6)ネットワーク内の光波長毎に光回線を配置する設計情報に基づき、前記光回線を各光波長に再配置するネットワーク設計装置の波長デフラグ方法であって、 前記ネットワーク設計装置は、 前記設計情報内の所定順序に基づき、前記光回線を選択し、 選択された前記光回線を移動先の光波長に移動し、 前記移動先の光波長への前記光回線の移動が不可の場合に前記所定順序に基づく前記光回線の選択を停止し、前記ネットワーク内の光回線の内、優先リストに記憶された前記光回線から選択する 処理を実行することを特徴とする波長デフラグ方法。

(付記7)ネットワーク内の光波長毎に光回線を配置する設計情報に基づき、前記光回線を各光波長に再配置するコンピュータに、 前記設計情報内の所定順序に基づき、前記光回線を選択し、 選択された前記光回線を移動先の光波長に移動し、 前記移動先の光波長への前記光回線の移動が不可の場合に前記所定順序に基づく前記光回線の選択を停止し、前記ネットワーク内の光回線の内、優先リストに記憶された前記光回線から選択する 処理を実行させることを特徴とする波長デフラグプログラム。

3 光NW 5 NW設計装置 17 CPU 24 現状リスト 25 保留リスト 26 猶予リスト 31 デフラグ制御エンジン 31A 選択部 31C 制御部 32 波長変更制御エンジン 32A 変更設定部 32B 設定判定部 60 変更順序グラフ