JPH05207068A - パケット網設計方式 - Google Patents

パケット網設計方式

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JPH05207068A
JPH05207068A JP1154392A JP1154392A JPH05207068A JP H05207068 A JPH05207068 A JP H05207068A JP 1154392 A JP1154392 A JP 1154392A JP 1154392 A JP1154392 A JP 1154392A JP H05207068 A JPH05207068 A JP H05207068A
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JP
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unit
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virtual
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JP1154392A
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Makiko Yoshida
万貴子 吉田
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パケット網の設計において、設備コストを減
少させる。 【構成】 論理網設計部101において、仮想回線ルー
ティング設計を行い、仮想パス容量を求め、物理網設計
部102において、仮想パスルーティング設計を行い、
物理リンク容量を求め、摂動部103において仮想回線
ルーティングと仮想パスルーティングの最適化を行い、
経済的な設計を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパケット網を経済的に構
築するためのパケット網の設計方式に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、通信網の設計では、例えば同一出
願人による特願平01−216502号明細書に記載の
ネットワーク設計方式によれば、図12に示すように、
サービスごとに交換ルーティングの設計を行い回線容量
を算出する論理網設計部1、サービス間の回線容量を合
計するインタフェース部2、インタフェース部2で得ら
れた回線容量をもとにクロスコネクトルーティングの設
計を行い物理リンク容量を算出する物理網設計部3から
なる方式をとっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のネット
ワーク設計方式では、マルチサービスを単一の交換方式
で扱うことのできるパケット交換網であるATM網の設
計は扱っていない。パケット網における、呼ごとにパケ
ット交換機により端末間を結んで設定される仮想回線の
ルーティングとクロスコネクトによりパケット交換機間
あるいは端末間を結ぶ、仮想回線の束からなる仮想パス
のルーティングは、上述の従来のネットワーク設計方式
では、それぞれ交換ルーティングとクロスコネクトルー
ティングに対応して考えられる。しかし従来方式では交
換ルーティングを含む論理網と、クロスコネクトルーテ
ィングを含む物理網の設計が独立に行われているため
に、マルチサービスを交換するパケット網においてサー
ビスの性質によって交換ルーティングとクロスコネクト
ルーティングの適用領域が異なるという性質を生かした
設計ができないという問題がある。
【0004】本発明の目的は、このような問題を解決し
たパケット網設計方式を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、クロスコ
ネクト装置を伝送リンクを用いて接続しクロスコネクト
網を構成し、その上に論理的にパケット交換網を実現す
るマルチサービス通信ネットワークにおいて、呼ごとに
パケット交換機により端末間を結んで設定される仮想回
線の設計パラメータとして仮想回線ルーティング、また
クロスコネクトによりパケット交換機間あるいは端末間
を結ぶ、仮想回線の束からなる仮想パスの設計パラメー
タとして仮想パスルーティングを考慮し、セル品質、呼
品質の制約の下で目的関数の最適化を計るパケット網設
計方式において、前記仮想回線のルーティング設計を行
い、前記仮想パス容量を算出する論理網設計部と、前記
仮想パス容量から前記仮想パスルーティング設計を行
い、物理リンク容量を算出する物理網設計部と、前記仮
想回線ルーティングと、仮想パスルーティングの間の最
適化を行う摂動部からなることを特徴とする。
【0006】第2の発明によれば、前記摂動部は、交換
ノードの重みを計算する交換ノードの重み計算部と、前
記交換ノードの重み計算部で求めた重みを用いて最も重
みの重い交換ノードを捜す変更交換ノード選択部と、処
理の終了あるいは継続を判定する全ノード選択判定部
と、前記変更交換ノード選択部で選択されたノードの交
換機能をクロスコネクト機能に変更するノード機能変更
部と、変更前後の目的関数値を比較する目的関数改善効
果判定部と、前記ノード機能変更部で変更されたノード
の機能を元に戻すノード機能再変更部とからなり、前記
仮想回線ルーティングおよび仮想パスルーティングを決
めることを特徴とする。
【0007】第3の発明によれば、前記摂動部は、クロ
スコネクトノードの接続リンクの重みを計算するクロス
コネクトノードの重み計算部と、前記クロスコネクトノ
ードの重み計算部で求めた重みを用いて最も接続リンク
の重みの重いクロスコネクトノードを捜す変更クロスコ
ネクトノード選択部と、処理の終了あるいは継続を判定
する全ノード選択判定部と、前記変更クロスコネクトノ
ード選択部で選択されたノードのクロスコネクト機能を
交換機能に変更するノード機能変更部と、変更前後の目
的関数値を比較する目的関数改善効果判定部と、前記ノ
ード機能変更部で変更されたノード機能を元に戻すノー
ド機能再変更部とからなり、前記仮想回線ルーティング
および仮想パスルーティングを決めることを特徴とす
る。
【0008】第4の発明によれば、前記摂動部は、仮想
回線の重みを計算する仮想回線の重み計算部と、前記仮
想回線の重み計算部で求めた重みを用いて最も重みの重
い仮想回線を捜す変更仮想回線選択部と、処理の終了あ
るいは継続を判定する全仮想回線選択判定部と、前記変
更仮想回線選択部で選択された仮想回線の仮想回線ルー
ティングを仮想パスルーティングに変更するルーティン
グ機能変更部と、変更前後の目的関数値を比較する目的
関数改善効果判定部と、前記ルーティング機能変更部で
変更されたルーティング機能を元に戻すルーティング機
能再変更部とからなり、前記仮想回線ルーティングおよ
び仮想パスルーティングを決めることを特徴とする。
【0009】第5の発明によれば、前記摂動部は、仮想
パスの重みを計算する仮想パスの重み計算部と、前記仮
想パスの重み計算部で求めた重みを用いて最も重みの重
い仮想パスを捜す変更仮想パス選択部と、処理の終了あ
るいは継続を判定する全仮想パス選択判定部と、前記変
更仮想パス選択部で選択された仮想パスの仮想パスルー
ティングを仮想回線ルーティングに変更するルーティン
グ機能変更部と、変更前後の目的関数値を比較する目的
関数改善効果判定部と、前記ルーティング機能変更部で
変更されたルーティング機能を元に戻すルーティング機
能再変更部とからなり、前記仮想回線ルーティングおよ
び仮想パスルーティングを決めることを特徴とする。
【0010】第6の発明によれば、前記摂動部は、交換
ノードの重みを計算する交換ノードの重み計算部と、前
記交換ノードの重み計算部で求めた重みを用いて最も重
みの重い交換ノードを捜す変更交換ノード選択部と、処
理の終了あるいは継続を判定する選択ノードの重み判定
部と、前記変更交換ノード選択部で選択されたノードの
交換機能をクロスコネクト機能に変更するノード機能変
更部と、変更前後の目的関数値を比較する目的関数改善
効果判定部と、前記ノード機能変更部で変更されたノー
ドの機能を元に戻すノード機能再変更部とからなり、前
記仮想回線ルーティングおよび仮想パスルーティングを
決めることを特徴とする。
【0011】第7の発明によれば、前記摂動部は、クロ
スコネクトノードの接続リンクの重みを計算するクロス
コネクトノードの重み計算部と、前記クロスコネクトノ
ードの重み計算部で求めた重みを用いて最も接続リンク
の重みの重いクロスコネクトノードを捜す変更クロスコ
ネクトノード選択部と、処理の終了あるいは継続を判定
する選択ノードの重み判定部と、前記変更クロスコネク
トノード選択部で選択されたノードのクロスコネクト機
能を交換機能に変更するノード機能変更部と、変更前後
の目的関数値を比較する目的関数改善効果判定部と、前
記ノード機能変更部で変更されたノード機能を元に戻す
ノード機能再変更部とからなり、前記仮想回線ルーティ
ングおよび仮想パスルーティングを決めることを特徴と
する。
【0012】第8の発明によれば、前記摂動部は、仮想
回線の重みを計算する仮想回線の重み計算部と、前記仮
想回線の重み計算部で求めた重みを用いて最も重みの重
い仮想回線を捜す変更仮想回線選択部と、処理の終了あ
るいは継続を判定する選択仮想回線の重み判定部と、前
記変更仮想回線選択部で選択された仮想回線の仮想ルー
ティングを仮想パスルーティングに変更するルーティン
グ機能変更部と、変更前後の目的関数値を比較する目的
関数改善効果判定部と、前記ルーティング機能変更部で
変更されたルーティング機能を元に戻すルーティング機
能再変更部とからなり、前記仮想回線ルーティングおよ
び仮想パスルーティングを決めることを特徴とする。
【0013】第9の発明によれば、前記摂動部は、仮想
パスの重みを計算する仮想パスの重み計算部と、前記仮
想パスの重み計算部で求めた重みを用いて最も重みの重
い仮想パスを捜す変更仮想パス選択部と、処理の終了あ
るいは継続を判定する選択仮想パスの重み判定部と、前
記変更仮想パス選択部で選択された仮想パスの仮想パス
ルーティングを仮想回線ルーティングに変更するルーテ
ィング機能変更部と、変更前後の目的関数値を比較する
目的関数改善効果判定部と、前記ルーティング機能変更
部で変更されたルーティング機能を元に戻すルーティン
グ機能再変更部とからなり、前記仮想回線ルーティング
および仮想パスルーティングを決めることを特徴とす
る。
【0014】
【実施例】次に図面を参照して本発明の実施例について
説明する。図1は第1の発明のパケット網設計方式の一
実施例を示したものである。
【0015】本実施例のパケット網ではATM網を考慮
し、トラヒックに対して、直通あるいはパケット交換機
により中継される仮想回線ルートを設定し、仮想回線の
束に対して、直通あるいはクロスコネクト装置により中
断される仮想パスを設定して接続を実現する。パケット
交換機による中継ではセルレベルおよび呼レベルの統計
多重効果が得られ、中継されるトラヒック量が大きいほ
ど単位トラヒック当たり必要となるリンク容量が小さく
なる。また、クロスコネクト装置による中継では統計多
重効果が得られないが、呼処理が不要であるためにノー
ドコストを削減できる。
【0016】本実施例のパケット網設計では、各種通信
サービスのトラヒック需要量、トラヒック特性の申告
値、例えば最大帯域幅および平均帯域幅、ノード位置情
報およびコスト情報を入力とし、セル廃棄率および呼損
率規定値を制約条件として、交換装置コスト、クロスコ
ネクト装置コスト、リンクコストからなる設備コストで
定義される目的関数を最小化する仮想回線ルーティン
グ、仮想パス容量、仮想パスルーティング、物理リンク
容量の設計を行う。
【0017】このパケット網設計方式は大きく論理網設
計部101、物理網設計部102、摂動部102の3つ
の機能からなる。入力されたトラヒック需要にもとづい
て論理網設計部で仮想回線ルーティングを設計し、仮想
パス容量を求める。この仮想パス容量を入力として仮想
パス用ルーティングを設計し、物理リンク容量を求める
物理網設計を行う。仮想回線ルーティングおよび仮想パ
スルーティングの最適化を摂動部で行う。
【0018】図1の論理網設計部101は両端のノード
間の距離の小さい順に仮想回線を選択し、仮想パス長と
仮想パス容量で定義した各仮想パスの重みを用いて選択
された仮想回線の経路を最短経路法で求める。求めた経
路上の仮想パスに選択された仮想回線上のトラヒック需
要を加え、仮想パス上に加わるトラヒック量を更新し、
必要な仮想パス容量を算出する処理を繰り返し、仮想回
線ルーティングを設計し、仮想パス容量を算出する。
【0019】図1の物理網設計部102は両端のノード
間の距離の小さい順に仮想パスを選択し、物理リンク長
と物理リンク容量で定義した各物理リンクの重みを用い
て選択された仮想パスの経路を最短経路法で求める。求
めた経路上の物理リンクに選択された仮想パス容量を加
え、物理リンク上に加わる仮想パス容量を更新し、必要
な物理リンク容量を算出する処理を繰り返し、仮想パス
ルーティングを設計し、物理リンク容量を算出する。
【0020】図2は、第2の発明に関する図1における
摂動部103の一例の詳細アルゴリズム構成図である。
摂動部は交換ノードの重み計算部202、変更交換ノー
ド選択部203、全ノード選択判定部204、ノード機
能変更部205、目的関数改善効果判定部206、ノー
ド機能再変更部207からなる。
【0021】交換ノードの重み計算部202では、物理
網設計部102で設計した仮想回線ルーティング、仮想
パスルーティングのもとで交換ノードごとに交換される
トラヒック当たりの交換ノードコストの重みを計算す
る。
【0022】変更交換ノード選択部203では、交換ノ
ードの重み計算部202で求めた交換ノードの重みにつ
いて最大値を求め、その最大値を与える交換ノードをS
とする。
【0023】全ノード選択判定部204では、すでにす
べてのノードが選択されたとき処理を終了し、それ以外
の場合は処理を継続する。
【0024】ノード機能変更部205では、図10に示
すように、変更交換ノード選択部203で選択された交
換ノードSで中継される仮想回線、例えば交換ノードi
−j間を結ぶ仮想回線の束241について、交換ノード
i−jの間の経路上でSに隣接する交換ノードをR、T
(212、214)とし、R−T間を結ぶ仮想パスを新
たに設定する。ただし、交換ノードR、Tは交換ノード
i、j(211、215)と等しい場合もある。交換ノ
ードS(213)の機能をクロスコネクトに置き換え、
新たに設定された仮想パスをノードSでクロスコネクト
する変更を行う。なお図10において、221,22
2,223,224,225は仮想パス、231はクロ
スコネクトノードである。
【0025】目的関数改善効果判定部206ではノード
機能変更部205で変更した設計パラメータと、変更前
の設計パラメータの与える目的関数の値の比較を行い、
変更後が小さいとき変更交換ノード選択部203へ戻
り、そうでないときはノード機能再変更部207の処理
へ進む。
【0026】ノード機能再変更部207では、ノード機
能変更部205で変更した設計パラメータを元に戻し、
変更交換ノード選択部203で選択した交換ノードの重
みを0として全ノード選択判定部204の処理へ進む。
【0027】図3は、第3の発明に関する図1における
摂動部103の一例の詳細アルゴリズム構成図である。
摂動部はクロスコネクトノードの重み計算部302、変
更クロスコネクトノード選択部303、全ノード選択判
定部304、ノード機能変更部305、目的関数改善効
果判定部306、ノード機能再変更部307からなる。
【0028】クロスコネクトノードの重み計算部302
では、論理網設計部101および物理網設計部102で
設定した仮想回線ルーティング、仮想パスルーティング
のもとでクロスコネクトノードごとにクロスコネクトさ
れるトラヒック当たりのリンクコストをリンクの重みと
して計算する。
【0029】変更クロスコネクトノード選択部303で
は、クロスコネクトノードの重み計算部302で求めた
リンクの重みについて最大値を求め、その最大値を与え
るクロスコネクトノードをCとする。
【0030】全ノード選択判定部304では、すでにす
べてのノードが選択されたとき処理を終了し、それ以外
の場合は処理を継続する。
【0031】ノード機能変更部305では、図11に示
すように、変更クロスコネクトノード選択部303で選
択されたクロスコネクトノードC(232)で中継され
る仮想パス226、例えばx−yを削除し、x−C、C
−yを結ぶ仮想パスを新たに設定する。クロスコネクト
ノードC(232)の機能を交換に置き換え、新たに設
定された仮想パスx−C、C−yをノードC(217)
で交換する変更を行う。なお図11において、216,
218は交換ノード、227,228は仮想パスであ
る。
【0032】目的関数改善効果判定部306では、ノー
ド機能変更部305で変更した設計パラメータと、変更
前の設計パラメータの与える目的関数の値の比較を行
い、変更後が小さいとき変更クロスコネクトノード選択
部303へ戻り、そうでないときはノード機能再変更部
307の処理へ進む。
【0033】ノード機能再変更部307ではノード機能
変更部305で変更した設計パラメータを元に戻し、変
更クロスコネクトノード選択部303で選択したクロス
コネクトノードの重みを0として全ノード選択判定部3
04の処理へ進む。
【0034】図4は、第4の発明に関する図1における
摂動部103の一例の詳細アルゴリズム構成図である。
摂動部は仮想回線の重み計算部402、変更仮想回線選
択部403、全仮想回線選択判定部404、ルーティン
グ機能変更部405、目的関数改善効果判定部406、
ルーティング機能再変更部407からなる。
【0035】仮想回線の重み計算部402では、論理網
設計部101および物理網設計部102で設定した仮想
回線ルーティング、仮想パスルーティングのもとで同一
ノード間に設定される仮想回線の束ごとにトラヒック当
たりの仮想回線の通るリンクコストと交換ノードコスト
とクロスコネクトノードコストで定義される仮想回線の
重みを計算する。
【0036】変更仮想回線選択部403では、仮想回線
の重み計算部402で求めた仮想回線の重みについて最
大値を求め、その最大値を与える同一ノード間に設定さ
れた仮想回線の束をVとする。
【0037】全仮想回線選択判定部404では、すでに
すべての仮想回線が選択されたとき処理を終了し、それ
以外の場合は処理を継続する。
【0038】ルーティング機能変更部405では、変更
仮想回線選択部403で選択された同一ノード間に設定
された仮想回線の束Vを仮想パスに変更して、その仮想
パスのルーティングを以下のように求める。はじめに各
交換ノードの重みをこれら交換ノードで交換されるトラ
ヒックごとのコストとして、各クロスコネクトノードの
重みをこれらクロスコネクトノードでクロスコネクトさ
れるトラヒックごとのコストとして、また各リンクの重
みをこれらリンクを通るトラヒックごとのコストとして
計算する。この重みを用いて最短経路法で仮想パスのル
ーティングを設定する。
【0039】目的関数改善効果判定部406では、ルー
ティング機能変更部405で変更した設計パラメータ
と、変更前の設計パラメータのうち目的関数の値の最小
となるものを選択し、変更後が最小となるとき変更仮想
回線選択部403へ戻り、それ以外の場合はルーティン
グ機能再変更部407の処理へ進む。
【0040】ルーティング機能再変更部407では、ル
ーティング機能変更部405で変更した設計パラメータ
を元に戻し、変更仮想回線選択部403で選択した仮想
回線の重みを0として全仮想回線選択判定部404の処
理へ進む。
【0041】図5は、第5の発明に関する図1における
摂動部103の一例の詳細アルゴリズム構成図である。
摂動部は仮想パスの重み計算部502、変更仮想パス選
択部503、全仮想パス選択判定部504、ルーティン
グ機能変更部505、目的関数改善効果判定部506、
ルーティング機能再変更部507からなる。
【0042】仮想パスの重み計算部502では、論理網
設計部101および物理網設計部102で設定した仮想
回線ルーティング、仮想パスルーティングのもとで仮想
パスごとにトラヒック当たりの仮想パスの通るリンクコ
ストと交換ノードコストとクロスコネクトノードコスト
で定義される仮想パスの重みを計算する。
【0043】変更仮想パス選択部503では、仮想パス
の重み計算部502で求めた仮想パスの重みについて最
大値を求め、その最大値を求める仮想パスをPとする。
【0044】全仮想パス選択判定部504では、すでに
すべての仮想パスが選択されたとき処理を終了し、それ
以外の場合は処理を継続する。
【0045】ルーティング機能変更部505では、仮想
パスの重み計算部502で選択された仮想パスPを仮想
回線に変更して、その仮想回線のルーティングを以下の
ように求める。はじめに各交換ノードの重みをこれら交
換ノードで交換されるトラヒックごとのコストとして、
各クロスコネクトノードの重みをこれらクロスコネクト
ノードでクロスコネクトされるトラヒックごとのコスト
として、また各リンクの重みをこれらリンクを通るトラ
ヒックごとのコストとして計算する。この重みを用いて
最短経路法で仮想回線のルーティングを設定する。
【0046】目的関数改善効果判定部506では、ルー
ティング機能変更部505で変更した設計パラメータ
と、変更前の設計パラメータのうち目的関数の値の最小
となるものを選択し、変更後が最小となるとき変更仮想
パス選択部503へ戻り、それ以外の場合はルーティン
グ機能再変更部507の処理へ進む。
【0047】ルーティング機能再変更部507では、ル
ーティング機能変更部505で変更した設計パラメータ
を元に戻し、変更仮想パス選択部503で選択した仮想
パスの重みを0として全仮想パス選択判定部504の処
理へ進む。
【0048】図6は、第6の発明に関する図1における
摂動部103の一例の詳細アルゴリズム構成図である。
摂動部は交換ノードの重み計算部602、変更交換ノー
ド選択部603、選択ノードの重み判定部604、ノー
ド機能変更部605、目的関数改善効果判定部606、
ノード機能再変更部607からなる。
【0049】交換ノードの重み計算部602では、物理
網設計部102で設定した仮想回線ルーティング、仮想
パスルーティングのもとで交換ノードごとに交換される
トラヒック当たりの交換ノードコストの重みを計算す
る。
【0050】変更交換ノード選択部603では、交換ノ
ードの重み計算部602で求めた交換ノードの重みにつ
いて最大値を求め、その最大値を与える交換ノードをS
とする。
【0051】選択ノードの重み判定部604では、変更
交換ノード選択部603で求めた交換ノードの重みの最
大値が予め定めた定数Aより大きいとき処理を終了し、
それ以外の場合は処理を継続する。
【0052】ノード機能変更部605では、図10に示
すように、変更交換ノード選択部603で選択された交
換ノードSで中継される仮想回線、例えば交換ノードi
−j間を結ぶ仮想回線の束241について、交換ノード
i−jの間の経路上でSに隣接する交換ノードをR、T
(212、214)とし、R−T間を結ぶ仮想パスを新
たに設定する。ただし、交換ノードR、Tは交換ノード
i,j(211、215)と等しい場合もある。交換ノ
ードS(213)の機能をクロスコネクトに置き換え、
新たに設定された仮想パスをノードSでクロスコネクト
する変更を行う。
【0053】目的関数改善効果判定部606ではノード
機能変更部605で変更した設計パラメータと、変更前
の設計パラメータの与える目的関数の値の比較を行い、
変更後が小さいとき変更交換ノード選択部603へ戻
り、そうでないときはノード機能再変更部607の処理
へ進む。
【0054】ノード機能再変更部607では、ノード機
能変更部605で変更した設計パラメータを元に戻し、
変更交換ノード選択部603で選択した交換ノードの重
みを0として選択ノードの重み判定部604の処理へ進
む。
【0055】図7は、第7の発明に関する図1における
摂動部103の一例の詳細アルゴリズム構成図である。
摂動部はクロスコネクトノードの重み計算部702、変
更クロスコネクトノード選択部703、選択ノードの重
み判定部704、ノード機能変更部705、目的関数改
善効果判定部706、ノード機能再変更部707からな
る。
【0056】クロスコネクトノードの重み計算部702
では論理網設計部101および物理網設計部102で設
定した仮想回線ルーティング、仮想パスルーティングの
もとでクロスコネクトノードごとにクロスコネクトされ
るトラヒック当たりのリンクコストをリンクの重みとし
て計算する。
【0057】変更クロスコネクトノード選択部703で
は、クロスコネクトノードの重み計算部702で求めた
リンクの重みについて最大値を求め、その最大値を与え
るクロスコネクトノードをCとする。
【0058】選択ノードの重み判定部704では、変更
クロスコネクトノード選択部703で求めたリンクの重
みの最大値が予め定めた定数Bより大きいとき処理を終
了し、それ以外の場合は処理を継続する。
【0059】ノード機能変更部705では、図11に示
すように、変更クロスコネクトノード選択部703で選
択されたクロスコネクトノードC(232)で中継され
る仮想パス226、例えばx−yを削除し、x−C、C
−yを結ぶ仮想パスを新たに設定する。クロスコネクト
ノードCの機能を交換に置き換え、前記新たに設定され
た仮想パスx−C、C−yをノードC(217)で交換
する変更を行う。
【0060】目的関数改善交換判定部706では、ノー
ド機能変更部705で変更した設計パラメータと、変更
前の設計パラメータの与える目的関数の値の比較を行
い、変更後が小さいとき変更クロスコネクトノード選択
部703へ戻り、そうでないときはノード機能再変更部
707の処理へ進む。
【0061】ノード機能再変更部707では、ノード機
能変更部705で変更した設計パラメータを元に戻し、
変更クロスコネクトノード選択部703で選択したクロ
スコネクトノードの重みを0として選択ノードの重み判
定部704の処理へ進む。
【0062】図8は、第8の発明に関する図1における
摂動部103の一例の詳細アルゴリズム構成図である。
摂動部は仮想回線の重み計算部802、変更仮想回線選
択部803、選択仮想回線の重み判定部804、ルーテ
ィング機能変更部805、目的関数改善効果判定部80
6、ルーティング機能再変更部807からなる。
【0063】仮想回線の重み計算部802では、論理網
設計部101および物理網設計部102で設定した仮想
回線ルーティング、仮想パスルーティングのもとで同一
ノード間に設定される仮想回線の束ごとにトラヒック当
たりの仮想回線の通るリンクコストと交換ノードコスト
とクロスコネクトノードコストで定義される仮想回線の
重みを計算する。
【0064】変更仮想回線選択部803では、仮想回線
の重み計算部802で求めた仮想回線の重みについて最
大値を求め、その最大値を与える同一ノード間に設定さ
れた仮想回線の束をVとする。
【0065】選択仮想回線の重み判定部804では、変
更仮想回線選択部803で求めた仮想回線の重みの最大
値が予め定めた定数Dより大きいとき処理を終了し、そ
れ以外の場合は処理を継続する。
【0066】ルーティング機能変更部805では、変更
仮想回線選択部803で選択された同一ノード間に設定
された仮想回線の束Vを仮想パスに変更して、その仮想
パスのルーティングを以下のように求める。はじめに各
交換ノードの重みをこれら交換ノードで交換されるトラ
ヒックごとのコストとして、各クロスコネクトノードの
重みをこれらクロスコネクトノードでクロスコネクトさ
れるトラヒックごとのコストとして、また各リンクの重
みをこれらリンクを通るトラヒックごとのコストとして
計算する。この重みを用いて最短経路法で仮想パスのル
ーティングを設定する。
【0067】目的関数改善効果判定部806では、ルー
ティング機能変更部805で変更した設計パラメータ
と、変更前の設計パラメータのうち目的関数の値の最小
となるものを選択し、変更後が最小となるとき変更仮想
回線選択部803へ戻り、それ以外の場合はルーティン
グ機能再変更部807の処理へ進む。
【0068】ルーティング機能再変更部807では、ル
ーティング機能変更部805で変更した設計パラメータ
を元に戻し、変更仮想回線選択部803で選択した仮想
回線の重みを0として選択仮想回線の重み判定部804
の処理へ進む。
【0069】図9は、第9の発明に関する図1における
摂動部103の一例の詳細アルゴリズム構成図である。
摂動部は仮想パスの重み計算部902、変更仮想パス選
択部903、選択仮想パスの重み判定部904、ルーテ
ィング機能変更部905、目的関数改善効果判定部90
6、ルーティング機能再変更部907からなる。
【0070】仮想パスの重み計算部902では、論理網
設計部101および物理網設計部102で設定した仮想
回線ルーティング、仮想パスルーティングのもとで仮想
パスごとにトラヒック当たりの仮想パスの通るリンクコ
ストと交換ノードコストとクロスコネクトノードコスト
で定義される仮想パスの重みを計算する。
【0071】変更仮想パス選択部903では仮想パスの
重み計算部902で求めた仮想パスの重みについて最大
値を求め、その最大値を与える仮想パスをPとする。
選択仮想パスの重み判定部904では、仮想パスの重み
計算部902で求めた仮想パスの重みの最大値が予め定
めた定数Eより大きいとき処理を終了し、それ以外の場
合は処理を継続する。
【0072】ルーティング機能変更部905では仮想パ
スの重み計算部902で選択された仮想パスPを仮想回
線に変更して、その仮想回線のルーティングを以下のよ
うに求める。はじめに各交換ノードの重みをこれら交換
ノードで交換されるトラヒックごとのコストとして、各
クロスコネクトノードの重みをこれらクロスコネクトノ
ードでクロスコネクトされるトラヒックごとのコストと
して、また各リンクの重みをこれらリンクを通るトラヒ
ックごとのコストとして計算する。この重みを用いて最
短経路法で、仮想回線のルーティングを設定する。
【0073】目的関数改善効果判定部906では、ルー
ティング機能変更部905で変更した設計パラメータ
と、変更前の設計パラメータのうち目的関数の値の最小
となるものを選択し、変更後が最小となるとき変更仮想
パス選択部903へ戻り、それ以外の場合はルーティン
グ機能再変更部907の処理へ進む。
【0074】ルーティング機能再変更部907では、ル
ーティング機能変更部905で変更した設計パラメータ
を元に戻し、変更仮想パス選択部903で選択した仮想
パスの重みを0として選択仮想パスの重み判定部904
の処理へ進む。
【0075】
【発明の効果】パケット網の設計において、仮想回線ル
ーティングと仮想パスルーティングの間の最適化を行う
方式により、従来の仮想回線網(論理網)、仮想パス網
(物理網)独立の設計に比べて、伝送リンクの使用効率
を向上させ、交換ノードの処理を低減させることによ
り、より経済的な網を構築できる利点がある。また第
6,第7,第8,第9の発明のパケット網設計方式を用
いると処理時間を短縮できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明のパケット網設計方式の構成図であ
る。
【図2】第2の発明のパケット網設計方式の一実施例の
アルゴリズム構成図である。
【図3】第3の発明のパケット網設計方式の一実施例の
アルゴリズム構成図である。
【図4】第4の発明のパケット網設計方式の一実施例の
アルゴリズム構成図である。
【図5】第5の発明のパケット網設計方式の一実施例の
アルゴリズム構成図である。
【図6】第6の発明のパケット網設計方式の一実施例の
アルゴリズム構成図である。
【図7】第7の発明のパケット網設計方式の一実施例の
アルゴリズム構成図である。
【図8】第8の発明のパケット網設計方式の一実施例の
アルゴリズム構成図である。
【図9】第9の発明のパケット網設計方式の一実施例の
アルゴリズム構成図である。
【図10】第2および第6の発明のパケット網設計方式
を説明するための図である。
【図11】第3および第7の発明のパケット網設計方式
を説明するための図である。
【図12】従来のネットワーク設計方式の構成図であ
る。
【符号の説明】
101 論理網設計部 102 物理網設計部 103 摂動部 211〜218 交換ノード 221〜228 仮想パス 231,232 クロスコネクトノード 241 仮想回線の束

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クロスコネクト装置を伝送リンクを用いて
    接続しクロスコネクト網を構成し、その上に論理的にパ
    ケット交換網を実現するマルチサービス通信ネットワー
    クにおいて、呼ごとにパケット交換機により端末間を結
    んで設定される仮想回線の設計パラメータとして仮想回
    線ルーティング、またクロスコネクトによりパケット交
    換機間あるいは端末間を結ぶ、仮想回線の束からなる仮
    想パスの設計パラメータとして仮想パスルーティングを
    考慮し、セル品質、呼品質の制約の下で目的関数の最適
    化を計るパケット網設計方式において、 前記仮想回線のルーティング設計を行い、前記仮想パス
    容量を算出する論理網設計部と、 前記仮想パス容量から前記仮想パスルーティング設計を
    行い、物理リンク容量を算出する物理網設計部と、 前記仮想回線ルーティングと、仮想パスルーティングの
    間の最適化を行う摂動部からなることを特徴とするパケ
    ット網設計方式。
  2. 【請求項2】前記摂動部は、 交換ノードの重みを計算する交換ノードの重み計算部
    と、 前記交換ノードの重み計算部で求めた重みを用いて最も
    重みの重い交換ノードを捜す変更交換ノード選択部と、 処理の終了あるいは継続を判定する全ノード選択判定部
    と、 前記変更交換ノード選択部で選択されたノードの交換機
    能をクロスコネクト機能に変更するノード機能変更部
    と、 変更前後の目的関数値を比較する目的関数改善効果判定
    部と、 前記ノード機能変更部で変更されたノードの機能を元に
    戻すノード機能再変更部とからなり、 前記仮想回線ルーティングおよび仮想パスルーティング
    を決めることを特徴とする請求項1記載のパケット網設
    計方式。
  3. 【請求項3】前記摂動部は、 クロスコネクトノードの接続リンクの重みを計算するク
    ロスコネクトノードの重み計算部と、 前記クロスコネクトノードの重み計算部で求めた重みを
    用いて最も接続リンクの重みの重いクロスコネクトノー
    ドを捜す変更クロスコネクトノード選択部と、 処理の終了あるいは継続を判定する全ノード選択判定部
    と、 前記変更クロスコネクトノード選択部で選択されたノー
    ドのクロスコネクト機能を交換機能に変更するノード機
    能変更部と、 変更前後の目的関数値を比較する目的関数改善効果判定
    部と、 前記ノード機能変更部で変更されたノード機能を元に戻
    すノード機能再変更部とからなり、 前記仮想回線ルーティングおよび仮想パスルーティング
    を決めることを特徴とする請求項1記載のパケット網設
    計方式。
  4. 【請求項4】前記摂動部は、 仮想回線の重みを計算する仮想回線の重み計算部と、 前記仮想回線の重み計算部で求めた重みを用いて最も重
    みの重い仮想回線を捜す変更仮想回線選択部と、 処理の終了あるいは継続を判定する全仮想回線選択判定
    部と、 前記変更仮想回線選択部で選択された仮想回線の仮想回
    線ルーティングを仮想パスルーティングに変更するルー
    ティング機能変更部と、 変更前後の目的関数値を比較する目的関数改善効果判定
    部と、 前記ルーティング機能変更部で変更されたルーティング
    機能を元に戻すルーティング機能再変更部とからなり、 前記仮想回線ルーティングおよび仮想パスルーティング
    を決めることを特徴とする請求項1記載のパケット網設
    計方式。
  5. 【請求項5】前記摂動部は、 仮想パスの重みを計算する仮想パスの重み計算部と、 前記仮想パスの重み計算部で求めた重みを用いて最も重
    みの重い仮想パスを捜す変更仮想パス選択部と、 処理の終了あるいは継続を判定する全仮想パス選択判定
    部と、 前記変更仮想パス選択部で選択された仮想パスの仮想パ
    スルーティングを仮想回線ルーティングに変更するルー
    ティング機能変更部と、 変更前後の目的関数値を比較する目的関数改善効果判定
    部と、 前記ルーティング機能変更部で変更されたルーティング
    機能を元に戻すルーティング機能再変更部とからなり、 前記仮想回線ルーティングおよび仮想パスルーティング
    を決めることを特徴とする請求項1記載のパケット網設
    計方式。
  6. 【請求項6】前記摂動部は、 交換ノードの重みを計算する交換ノードの重み計算部
    と、 前記交換ノードの重み計算部で求めた重みを用いて最も
    重みの重い交換ノードを捜す変更交換ノード選択部と、 処理の終了あるいは継続を判定する選択ノードの重み判
    定部と、 前記変更交換ノード選択部で選択されたノードの交換機
    能をクロスコネクト機能に変更するノード機能変更部
    と、 変更前後の目的関数値を比較する目的関数改善効果判定
    部と、 前記ノード機能変更部で変更されたノードの機能を元に
    戻すノード機能再変更部とからなり、 前記仮想回線ルーティングおよび仮想パスルーティング
    を決めることを特徴とする請求項1記載のパケット網設
    計方式。
  7. 【請求項7】前記摂動部は、クロスコネクトノードの接
    続リンクの重みを計算するクロスコネクトノードの重み
    計算部と、 前記クロスコネクトノードの重み計算部で求めた重みを
    用いて最も接続リンクの重みの重いクロスコネクトノー
    ドを捜す変更クロスコネクトノード選択部と、 処理の終了あるいは継続を判定する選択ノードの重み判
    定部と、 前記変更クロスコネクトノード選択部で選択されたノー
    ドのクロスコネクト機能を交換機能に変更するノード機
    能変更部と、 変更前後の目的関数値を比較する目的関数改善効果判定
    部と、 前記ノード機能変更部で変更されたノード機能を元に戻
    すノード機能再変更部とからなり、 前記仮想回線ルーティングおよび仮想パスルーティング
    を決めることを特徴とする請求項1記載のパケット網設
    計方式。
  8. 【請求項8】前記摂動部は、 仮想回線の重みを計算する仮想回線の重み計算部と、 前記仮想回線の重み計算部で求めた重みを用いて最も重
    みの重い仮想回線を捜す変更仮想回線選択部と、 処理の終了あるいは継続を判定する選択仮想回線の重み
    判定部と、 前記変更仮想回線選択部で選択された仮想回線の仮想ル
    ーティングを仮想パスルーティングに変更するルーティ
    ング機能変更部と、 変更前後の目的関数値を比較する目的関数改善効果判定
    部と、 前記ルーティング機能変更部で変更されたルーティング
    機能を元に戻すルーティング機能再変更部とからなり、 前記仮想回線ルーティングおよび仮想パスルーティング
    を決めることを特徴とする請求項1記載のパケット網設
    計方式。
  9. 【請求項9】前記摂動部は、 仮想パスの重みを計算する仮想パスの重み計算部と、 前記仮想パスの重み計算部で求めた重みを用いて最も重
    みの重い仮想パスを捜す変更仮想パス選択部と、 処理の終了あるいは継続を判定する選択仮想パスの重み
    判定部と、 前記変更仮想パス選択部で選択された仮想パスの仮想パ
    スルーティングを仮想回線ルーティングに変更するルー
    ティング機能変更部と、 変更前後の目的関数値を比較する目的関数改善効果判定
    部と、 前記ルーティング機能変更部で変更されたルーティング
    機能を元に戻すルーティング機能再変更部とからなり、 前記仮想回線ルーティングおよび仮想パスルーティング
    を決めることを特徴とする請求項1記載のパケット網設
    計方式。
JP1154392A 1992-01-27 1992-01-27 パケット網設計方式 Pending JPH05207068A (ja)

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JP1154392A JPH05207068A (ja) 1992-01-27 1992-01-27 パケット網設計方式

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU692884B2 (en) * 1994-06-13 1998-06-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Enhancement of network operation and performance
JP2015050511A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 日本電信電話株式会社 物理資源割当装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU692884B2 (en) * 1994-06-13 1998-06-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Enhancement of network operation and performance
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