JPH10506243A

JPH10506243A - ネットワーク運用並びに性能の強化

Info

Publication number: JPH10506243A
Application number: JP8502038A
Authority: JP
Inventors: ホレンデル，ウロデク; ヘンク，タマス; ブラーブイエルグ，ソレン; ファラゴ，アンドラス; スタベノウ，ベングト
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲツトエルエムエリクソン
Priority date: 1994-06-13
Filing date: 1995-06-12
Publication date: 1998-06-16
Also published as: CN1155360A; WO1995034981A3; DE69534216D1; CN1080501C; WO1995034973A2; WO1995034981A2; SE9402059D0; DE69533064D1; CN1154772A; EP0765552A2; AU2758795A; US6104699A; WO1995034973A3; EP0765552B1; AU692884B2; CA2192793A1; EP0765554A2; AU688917B2; JPH10504426A; EP0765554B1

Abstract

(57)【要約】論理ネットワークのひとつの集合がひとつの物理ネットワークの上に設立される。次に、論理ネットワークの集合と見なされる物理ネットワークの運用並びに性能に密接に関連している予め定められた目的関数が、決定変数の少なくともひとつの集合に関して最適化される。最後に、最適化に基づく決定変数が全体ネットワークシステムの運用を制御するために使用される。決定変数の各々の集合は、本発明の個別の特徴と関係する。物理伝送資源を論理ネットワーク間で分割するための方法並びに装置が提供されている。また発生トラヒック負荷を、ノード対のノードを相互接続しているルート間に分配するための方法並びに装置も提供されている。更に、決定変数の集合の組み合わせは本発明の更に別の特徴に関係する。従って、物理伝送資源を論理ネットワーク間で分割し、発生トラヒック負荷を、ノード対のノードを相互接続しているルート間に分配するための方法並びに装置とが開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】ネットワーク運用並びに性能の強化産業上の利用分野本発明は遠距離通信ネットワークに係わり更に詳細にはネットワーク全体の性能に関する。従来の技術最新遠距離通信ネットワークの主たる特徴はそれが異なるサービスを提供できるという能力にある。前記サービスを効果的に提供するひとつの方法は、物理ネットワークの資源を論理的に分離することである、資源分離（第１図参照）。物理ネットワークＰＮの上位に多数の論理ネットワークＬＮ、また論理または仮想副ネットワークとも呼ばれる、が設置されておりその各々はノードＮ並びにノードを相互接続する論理リンクＬＬとを含む。各々の論理ネットワークは物理ネットワークの一部または物理ネットワーク全体の論理ビューを形成する。詳細には、第一論理ネットワークＬＮ１は物理ネットワークの部分のひとつのビューを含み、第二論理ネットワークＬＮ２は第一論理ネットワークのそれとは異なる別のビューを含む。種々の論理ネットワークの論理リンクは前記物理ネットワーク内に存在する物理リンクの能力を共有している。物理ネットワークは複数のスィッチＳ（物理的ノード）または同等品を含み、物理リンクは前記スィッチ並びに種々の補助装置を相互接続する。物理リンクは伝送機器、例えば光ファイバー導線、同軸ケーブルまたは無線リンクを使用する。一般的に物理リンクは幹線グループＴＧとして纏められ、これは前記スィッチの間に延びている。物理ネットワークへの複数のアクセスポイントが存在し、これらのアクセスポイントにはアクセス装置、例えば電話機及びコンピュータモデムが接続されている。各々の物理リンクの伝送能力には制限がある。第２図は物理リンク、論理リンクそしてまたルートの関係を説明する簡単な図式図である。物理スィッチＳ並びに幹線グループＴＧすなわち物理リンクを具備した簡単な下層物理ネットワークが複数のスィッチを相互接続している様子が図示されている。この物理ネットワークの上位には複数の論理ネットワークが設立されており、その内のひとつのみが図に示されている。論理ネットワークはネットワーク管理者、ネットワーク運用員またはその他の組織によって設立することが出来る。我々のスウェーデン特許明細書９４０３０３５−０、これは此処でも参照されている、には論理ネットワークの生成並びに構成方法が記述されている。図示されている単一論理ネットワークは、それぞれ物理スィッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３に対応する論理ノードＮ１，Ｎ２，Ｎ３を含む。更に、論理ネットワークは論理ノードＮ１−Ｎ３を相互接続する論理リンクＬＬを含む。物理リンクは論理的にひとつまたは複数の論理リンクに再分割されており、各々の論理リンクは論理リンク容量と呼ばれる個別のトラヒック容量を有する。各々の論理リンクが複数の物理リンクまたは幹線グループを使用する場合が有ることは注意する必要がある。各々の論理ネットワーク内の各ノードには通常ルーティング表が関連づけられていて、これは接続を開始する端末に関係するノードから始まり、前記接続が終了する端末に関係するノードへその接続を回送するために使用される。前記のノードは二つで発信元−受信先対を形成する。二つのルートを具備したひとつのノード対のまた図示されている。ルートのひとつは直接ルートＤＲであり、もう一方は代替ルートＡＲである。図において、リンク並びにルートは双方向であると解釈されている。誤解を避けるために以下の定義を使用する：ルートは同一論理ネットワークに属する論理リンクの副集合である、すなわちルートは単一論理ネットワーク内でも存在出来なければならない。注意しなければならないのはこれは任意副集合ではあるが、グラフ理論的感覚で言うところの路である必要は無い点である。それにも関わらず実際的な目的では、ルートは典型的に単純路として考えられている。ルートの概念はひとつの論理ネットワーク内のノード間をたどる接続の道を定義するために使用される。論理ネットワーク内のノード対、アクセスポイントに関連する二つのノードは、発信元−受信先（Ｏ−Ｄ）対と呼ばれる。一般的に論理ネットワーク内の全てのノード対がＯ−Ｄ対であるのでは無く、代わりに論理ネットワーク内のいくつかのノードは中間ノードであって此処にはアクセスポイントは関連づけられていない。論理リンクは物理リンクの副集合である。情報、例えば音声、ビデオ並びに情報は異なる運搬サービスによって論理ネットワーク内を搬送される。運搬サービスの例は、ＳＴＭ６４（標準６４ｋｂｉｔ／秒による同期伝送モード）、ＳＴＭ２Ｍｂ（標準２Ｍｂｉｔ／秒による同期伝送モード）並びにＡＴＭ（非同期転送モード）がある。例えばＰＳＴＮ（公衆交換機電話ネットワーク）及びＢ−ＩＳＤＮ（広帯域統合サービスディジタルネットワーク）の様なサービスネットワークから、論理ネットワークに対して対応する論理ネットワーク内での接続設定要求が送られる。物理ネットワークは与えられているが、その物理ネットワーク上にどの様に論理ネットワークを確立するか、また前記物理ネットワーク資源の複数の論理ネットワークの中でどの様に物理リンク容量を前記論理ネットワークに関連する論理容量の中に細分割するかを決定する必要がある。論理ネットワークは同一の与えられた物理ネットワーク容量を共有するため、それらの品質との間にトレードオフが生じる：ＧｏＳ（サービス等級：Grade of Service）パラメータ、呼閉鎖確立等々、をひとつの論理ネットワークの中で改善する場合は、その他の論理ネットワーク内の品質等級を低下させるという対価を払ってのみ実現可能である。ネットワーク全体の性能を最適化する資源分割を見つけだすことはとても困難な作業であって、特に大規模で複雑なネットワークを考慮する場合にはことさらである。更に、ネットワーク性能はまた、提供されたトラヒック負荷を、たとえ単一ネットワーク内であっても通信を実現できるような複数のルートの中で分割する仕方によっても影響を受ける。本発明の目指すところは資源分割されたネットワークの管理と寸法決め（dimensioning）である。関連する技術適応リンク容量制御、並びに呼許容制御とリンク容量制御との統合を分散型ニューラルネットワークを用いて行う方法が次の論文、名称”分散型ニューラルネットワークによるＡＴＭ呼許容制御並びにリンク容量制御”エイ・ヒラマツ著、ＩＥＥＥジャーナル、通信に於ける選択領域、巻９、第７号（１９９１）に開示されている。初めにニューラルネットワークは与えられたリンク容量と観測されたトラヒックでの呼損失率を評価するように訓練される。次に、そのネットワークに於ける最大呼損失率で構成されたリンク容量割当最適化問題の目的関数の最適化が評価された呼損失率に基づいて単純ランダム最適化法によってなされる。ヒラマツの方法は論理リンクレベルでの最適化問題のみをを考慮している。論理ネットワークの概念はヒラマツの方法では全く取り入れられていない。それに加えてこの最適化方法、マヤツのランダム最適化法は単純な方法であり一般的に部分最適解に導く。また、モデルでは一ビットクラスのみが考慮されている。論文”再構築可能ネットワーク用アルゴリズム”変化中の電信トラヒック並びにデータトラヒック、ＩＴＣ１３（１９９１）、ジー・ゴーパル(G.Gopal)その他、は再構築可能ネットワーク、すなわち論理ネットワークの間で変更可能なネットワークの最適論理ネットワーク設計法に関係している。全ての発信元−受信先対に関して平均化された重みづけ分割が簡単な経験的アルゴリズムによって最小化されている。その結果その論理ネットワークがこの最小化に基づいて再構築される。ゴーパルその他の方法によれば、可能性のある論理ネットワーク構成として多数存在する。しかしながら、あるひとつのトラヒック状況で使用できるのはただひとつの論理ネットワークのみである。この単一論理ネットワークは経験的最小化アルゴリズムに基づいて再構築することが出来る。更に、単一論理ネットワークの構成は例えばトラヒックの型式には全く依存せず、代わりに与えられた物理ネットワークと密接に関係している。それに加えて、ゴーパルはルート分割に非常に簡単な評価を使用しており、これは小さなネットワークに対してのみ妥当なものである。更に、ゴーパルその他の方法では、問題が非線形整数問題として定式化され、このためにその結果は一般的に部分最適である。論文”幹線予約を具備したネットワーク内のルート決め並びに容量割当”、オペレーションリサーチの数学、巻１５、第４号、（１９９０）エフ・ピー・ケリー著、では陰に定義された収支関数の導関数が計算されている。これらの導関数を単一率トラヒックを搬送する単一サービスネットワークの管理に、トランク予約を強調して使用することが示唆されている。米国特許第４、７４４、０２８号には資源割当最適化方法並びに装置が開示されている。更に詳細には線形計画法が記述されており、これは多面体解空間の内部で進行する。解点の各々の逐次近似、及び多面体は解点が正規化された多面体の中心となるように正規化される。続いて線形計画法モデルの目的関数が正規化された空間の内部に投影され、そして次のステップが目的関数の勾配の最も急峻な傾斜方向に、そして多面体の内部に留まるように実行される。この工程を最適解が近似値に近づくまで繰り返す。上記の米国特許に記載されている方法は、資源割当問題が線形計画法モデルで適切に記述出来ることを仮定している。その資源割当に関する明細書の中で、この様なモデルは種々の考え得る割当間の定量的関係、それらの制約条件ならびにそれらのコストを表す多数の線形表現で構成されている、すなわちその目的関数は割り当てられる資源の線形関数である。更に、上記の米国特許に基づく方法は、例えばアーランのＢ公式の様なトラヒックの統計的変動を記述する電信トラヒックモデルは考慮に入れていない。その結果、上記の米国特許に記載されている線形計画法モデルは全く不満足なものである。本発明が考案するところの分割問題は、目的関数が非線形の方法で間接的に定義された割当資源に依存する所に発生する。この依存性は通信トラヒックモデルから生じる方程式の複雑な非線形システムを通して定義される。発明の目的と要約物理ネットワークの上位に多数の論理ネットワークが設立されており、この中で複数の論理リンクが、ルートを用いて同一の物理伝送並びに交換機資源を共有している。論理的に物理資源を分離するのにはいくつかの理由がある。異なる等級のサービスクラスを提供するための論理資源分離、資源を保証された仮想賃貸ネットワークそしてピーク率を割り当てられた仮想パスは物理ネットワークの設計、寸法決め並びに管理の面で興味深い要点のいくつかの例である。しかしながら未だ前記物理ネットワーク資源を論理ネットワークの中でどの様に配分または分割するかを決定する必要がある。加えて、発生トラヒック負荷を論理ネットワーク内のノード対のノードで相互接続されたルートの中で配分することは、また全体のネットワーク性能に影響を与える。本発明によれば、論理ネットワークの組が物理ネットワーク上に設立され、この物理ネットワークは物理伝送並びに交換機資源を含む。論理ネットワークはノード並びにノードの間に延びて論理ネットワークを形成する論理リンクを含む。論理リンクは論理ネットワーク内のノード対のノードを相互接続するルートで使用される。次に、本発明の主たる特徴として資源分離された物理ネットワークの運用並びに全体性能に密接に関係する目的関数が、決定変数、与えられた物理ネットワークパラメータ及び各論理ネットワークの要求から成る少なくともひとつの組に関して最適化される。目的関数の例は完全ネットワーク内を搬送されるトラヒック、リンク使用状況及びネットワーク収支または資源使用状況またはネットワーク性能を表す別の関数である。決定変数の二つの組は論理リンク容量と、発生トラヒック負荷をルートの中への配分を制御する負荷分配変数とである。決定変数の各々の組は本発明の個々の特徴に関係する。もしも目的関数が論理リンク容量に関して最適化されていると、次に物理ネットワークの物理伝送資源が種々の論理ネットワークの論理リンクの中に、この最適化に従って割り当てられる。一方もしもこの目的関数が負荷分配変数に関して最適化されていると、次に発生トラヒックが個々のノード対のノードを相互接続するルートの中の論理ネットワークの各々ひとつの各々個別のノード対に対して配分される。更に、論理リンク容量と負荷分配変数の両方に関して最適化することは、本発明のもう一つの特徴に関連する。この特別な場合は、物理ネットワークの物理伝送資源は種々の論理ネットワークの論理リンクの中に割り当てられ、そして発生トラヒック負荷は、各々ひとつの論理ネットワーク内の各々個別のノード対に対して個別のノード対のノードを相互接続するルートの中にこの最適化に従って配分される。本発明の第一の特徴に基づけば、物理伝送資源を論理ネットワークの中に分割する方法並びに装置が提供されている。本発明の第二の特徴に基づけば、発生トラヒック負荷をノード対のノードを相互接続するルートの中に配分する方法並びに装置が提供されている。本発明の第三の特徴に基づけば、前記物理伝送資源を論理ネットワークの中に分割し、そして発生トラヒックをノード対のノードを相互接続するルートの中に配分する方法並びに装置が提供されている。図面の簡単な説明本発明を特徴付けるものとして信じられる新奇な特徴は添付の特許請求の項に記載されている。しかしながら発明自体、同様にその他の特徴並びに特長は、以下に示す特定の実施例の詳細な説明を、添付図を参照して読むことにより最も良く理解されるであろう、ここで：第１図は物理ネットワークを示し、その上位には多数の論理ネットワークが設立され、そして運用並びに支援システムは全体ネットワークの運用を制御している、第２図は物理リンクと交換機、論理リンクとノード、そしてルートとの間の関係を説明する図式図、第３図は階層化参照モデルの観点から見たＢ−ＩＳＤＮネットワークの図式図、第４図は本発明の一般的発明の概念に基づく方法を図示する図式的流れ図、第５図は本発明の第一の提出された実施例に基づく方法を詳細に図示する流れ図、第６図は本発明の第一の提出された実施例に基づく方法が、如何に柔軟に全体ネットワークシステムに対し、トラヒック条件の変化のみならず設備の故障及び新たな論理ネットワーク幾何構造に対する要求に適応するかを図示する図式的流れ図、第７図は本発明の第二の提出された実施例に基づく方法を図示する流れ図、第８図は本発明の第二の提出された実施例に基づく方法が、如何に柔軟に全体ネットワークシステムに対し、トラヒック条件の変化のみならず設備の故障及び新たな論理ネットワーク幾何構造に対する要求に適応するかを図示する図式的流れ図、第９図は本発明の第三の提出された実施例に基づく方法を図示する流れ図、第１０図は提案された発明が凸型最適化法（ＣＯＭ）から得られた初期値に比較してどれだけ多くの利益を得られるかを図示する経験的結果を表す。実施例の詳細な説明ネットワーク管理、特に大規模ＡＴＭネットワークの管理並びに寸法決めに於ける重要なツールは物理ネットワークの資源をこの物理ネットワークの容量を分配し合う論理ネットワークへ配分する事である。論理資源を分離することにはいくつかの利点がある： −ここ数年の間に徐々に理解されるようになってきているのは、非常に異なった要求を備えたサービス、例えば帯域幅、サービスの等級または渋滞制御機能を統合することはそれほど簡単では無いと言うことである。いくつかの事例では分離された論理ネットワークを提供し、統合の程度を部分的とし物理伝送並びに交換機資源を完全に共有するのでは無いようにして、異なるサービスを支援する方が優れていることが判っている。もしもサービス階級が、類似の属性のみがひとつの論理ネットワークの中で一緒に取り扱われるようにグループの中に整理されていれば、ネットワーク管理は簡略化できる。例えば、遅れに対して敏感であったりまたは抜けに対して敏感で有るようなサービス階級は、もしもこれらの二つのグループが全て完全な共有状態で混合されるのではなくて、異なる論理副ネットワークの中で別々に取り扱われるのであれば、より簡単に管理ならびに切換操作を行えるはずである。更にこの様にすることで、これらをセルレベル、例えば優先順位待ち行列まで降りること無く、呼レベルで安全に取り扱うことができる。勿論論理ネットワーク内部では、優先順位待ち行列並びにその他の機構を、既に性質がそれほど異なってはいないサービス階級の中に適用する事は可能である； −仮想貸借ネットワークの様な大規模企業ユーザから要求される重要な構造、及び仮想ＬＡＮはもっと簡単に実現できる； −仮想パス（ＶＰ）、ＡＴＭネットワークアーキテクチャの標準構成要素は特別な論理ネットワークと考えられる； −物理ネットワークは更に安全に動作する。物理ネットワーク、例えば大規模遠距離通信ネットワークの様な物理資源を具備したものを考慮している。第１図には物理ネットワークＰＮが図示されていて、その上位には論理ネットワークＬＮ１，ＬＮ２，．．．，ＬＮＸ（Ｘ個の論理ネットワークが存在すると仮定している）の組が設立されている。各々の論理ネットワークはノードＮとノードを相互接続している論理リンクＬＬとを含む。これらの論理的または仮想ネットワークの幾何構造は一般的に下層の物理ネットワークの幾何構造によって異なる。ネットワークシステムは好適に運用支援システムＯＳＳで制御されている。運用支援システムＯＳＳは通常プロセッサシステムＰＳ、端末Ｔ並びにその他の補助機器と共に多数の制御プログラムＣＰを具備した制御ブログラムモジュールＣＰＭとを含む。プロセッサシステムのアーキテクチャは通常いくつかの並列で動作するプロセッサを具備した多プロセッサシステムである。多数の局所プロセッサとひとつの中央プロセッサとを具備した階層化プロセッサ構造を使用することも可能である。加えて、交換機自体にもそれ自身のプロセッサ装置を装備して完全な分散システムではなくて、ある種の機能を中央化させることも可能である。これとは別に、単一プロセッサ、多くの場合大容量プロセッサでプロセッサシステムを構成することも可能である。更に、データベースＤＢ、好適に対話型データベースは、例えば物理ネットワークの記述、トラヒック情報並びに遠距離通信システムに関するその他の有用なデータを含み、これはＯＳＳ接続されている。それを通してネットワーク管理者／オペレータが交換機を制御する特殊データリンクは、ＯＳＳをこれらの交換機と接続し、これはネットワークシステムの一部を形成する。ＯＳＳは例えば、物理ネットワーク並びにトラヒックを監視並びに制御するための機能を含む。この運用支援システムＯＳＳからネットワーク管理者は多数の論理ネットワークを物理ネットワーク上に設立するが、これはトラヒックの異なる部分を物理ネットワークの伝送並びに交換機資源の異なる部分と関連づけて実施する。これは例えば、交換機のポート割り付け及び物理ネットワークの相互接続装置を制御したりまたは、呼許容制御手順により実現できる。論理ネットワーク設立の手順は論理ネットワークの各々ひとつの幾何構造が定義されることを意味する。言葉を変えると、各論理ネットワーク内のノードと論理リンクの構造とが決定される。好便にトラヒッククラスはグループに整理され、これによって帯域幅要求が同様のものを一緒に取り扱うようにひとつの分離された論理ネットワークとなるようにされる。例としては、与えられた帯域幅量より上を必要とするトラヒック型式はひとつの論理ネットワークに統合され、この与えられた量未満の帯域幅を要求するトラヒック型式は別の論理ネットワークの中に統合できる。言葉を変えれば、ふたつのトラヒックグループが異なる論理副ネットワークの中で別々に取り扱われる。特にこれはＡＴＭネットワークの様に広範で多種のトラヒック型式を搬送しているものには有利である。しかしながら、本発明のひとつの実施例では、各々個別のトラヒック型式がひとつの分離された論理ネットワークの中で取り扱われている。好適に本発明はＢ−ＩＳＤＮ（広帯域統合サービスディジタルネットワーク）環境で適用される。開発の完了したＢ−ＩＳＤＮネットワークは、多数の重なり合ったネットワークを具備した非常に複雑な構造を有する。重層ネットワークを説明するのに適したひとつの概念的モデルは層化参照モデルであり、”層化参照モデル：Ｂ−ＩＳＤＮのオープンアーキテクチャ”ティー・ハドゥング、ビー・スタブナウ、ジェイ・デジーン（T．Hadoung，B．Stavenow，J．Dejean）著、ＩＳＳ’９０，ストックホルム、に記載されている。第３図にはＢ−ＩＳＤＮネットワークが層化参照モデルの観点から図式的に図示されている（プロトコルの観点からは左側そしてネットワークの観点からは右側）。従ってＢ−ＩＳＤＮは以下の層から構成される。最基層部にＳＤＨ（同期ディジタル階層）または同等物（ＳＯＮＥＴ）上の伝送層、ＳＤＨまたはその上位のＡＴＭ（非同期転送モード）上の相互接続層、これは交換機接続を具備したＡＴＭＶＰ／ＶＣ層用の基盤構造として働く。最後に考えられるアプリケーションの大きなセットが相互接続層を基盤構造として使用する。本発明のひとつの特別な実施例では、考慮されているのはＢ−ＩＳＤＮ重層ネットワーク内の相互接続層の基盤構造ネットワークのモデル化である。一般的にこの基盤構造ネットワークは物理ネットワークと呼ばれる。勿論、本発明は任意の物理遠距離通信ネットワークに適用できることは理解できる。第４図は、本発明の一般的な発明の概念に基づく方法を図示する図式的流れ図を示す。本発明に基づけば、論理ネットワークのセットが物理伝送並びに交換機資源を含む物理ネットワークの上位に設立され、前記論理ネットワークはノードとこれらのノードの間に延びて前記論理ネットワークの幾何構造を定義する論理リンクとを含む。好適に論理ネットワークは互いに完全に分離されている。論理リンクはこの論理ネットワーク内のノード対のノードを相互接続するルートで使用される。次に、予め定義された目的関数は、物理ネットワークの運用と性能に密接に関係しており、この物理ネットワークは論理ネットワークの集合と見なされるものであるが、その目的関数が決定変数に関して最適化される。最後に最適化に基づく決定変数が全ネットワークシステムの運用を制御するために使用される。物理伝送資源、すなわち物理リンクの伝送容量が前記論理ネットワークの論理リンクの中に、何らかの方法で分割または配分されなければならない。この点に関して、自然な目的は物理伝送資源を分割して、論理ネットワークの集合として見た全物理ネットワークの運用を、与えられた予め定められた目的関数に基づいて最適化する事である。論理ネットワークが同一の与えられた物理伝送及び交換機資源を共有していることに注意することは重要であって、これは物理ネットワークの運用が全ての論理ネットワークに関して最適化されねばならないことを意味している、すなわち論理ネットワークの全集合を同時にである。第３図に示すように、相互接続層はＳＤＨまたはＡＴＭで実現できる。もしも相互接続層がＳＤＨ上に基盤を置いて基盤構造ネットワークが実現されているとすると、例えば異なる品質のサービスクラスが資源分離によって実現されているとすると、分割はＳＤＨ構造のＳＴＭモジュールの整数部分にのみ実施できる。一方、もしも相互接続がＡＴＭ仮想パスで実現されている場合は、完全性の制約は存在しないので、分割は任意の実数部に実施できる。従って、相互接続層がＳＤＨまたはＡＴＭのいずれを基盤としているかは、物理ネットワーク資源の分割に関して重要な意味を持つ。ＳＤＨ相互接続解は論理リンク容量に関して非連続なモデルをもたらし、一方ＡＴＭ相互接続解は連続モデルをもたらす。連続モデルは個々の入出力ポート上で分割出来るＡＴＭ交換機を必要とする。例えばこれは出力ポートでの多重論理バッファで実現できる。本発明の提出されたひとつの実施例ではＡＴＭ相互接続層をモデル化する基盤構造ネットワークが考慮されているが、これとは別の実施例では第１図に示されるようなＳＤＨ相互接続をモデル化する基盤構造が考慮されている。最初に見るところでは、完全に共有することと比較して分割することはＡＴＭの完全な柔軟性を損ねるように思われるであろう。しかしながらもしも分割を一般レベルで考える場合はそうとはならない。概念のレベルでは完全な共有技法、例えば優先順位待ち行列、仮想空間等はセルレベルでの資源共有を実現する方法を我々に教えているが、一方分割手法は呼尺度での特徴を探索する、例えば種々の論理リンクに率をどのように割り当てるか、そして次にセルレベルで実現される。この意味で完全な分割手法は、完全な共有手法を排除するものではなく、それを補うものである。本発明の提出された実施例に基づけば、完全物理ネットワーク内で最大搬送トラヒックを実現することが妥当な目的であると考えられている。この量を使用することの利点は、これが分析形式で上手く表現され、またネットワーク運用の実際的な観点に密接に関係しているからである。従って、本発明に基づく目的関数は全搬送トラヒックとして好適に定義されているが、その他の目的関数も使用可能である。その他の目的関数の例は、完全ネットワーク内でのリンク利用、ネットワーク収支または資源利用またはネットワーク性能を表すその他の関数である。言葉を変えれば、資源分割に関連する最適化で、与えられた物理ネットワーク、論理ネットワークの幾何構造、トラヒック型式、各々の論理ネットワーク内のルートそしてまた各々のルートまたは各論理ネットワーク内の各々のノード対に発生トラヒック、対応する論理ネットワークに関する論理リンク容量を計算し総搬送トラヒックまたはネットワーク収支を最大化する。数学的体系Ｎ個のノードとＫ個の物理リンクとを具備した固定物理ネットワークを考える、その上に論理的に分離された多数の論理ネットワークが設立されている。仮に全論理ネットワークに渡る論理リンクの総数をＪで表し、個々の論理リンクｊの容量をＣ_jで表すと、論理リンク容量の全論理ネットワークに渡るベクトルは、Ｃ＝（Ｃ₁，Ｃ₂，．．．，Ｃ_J）と記述できる。これらの論理ネットワーク容量は事前には判らない。実際これらを最適化することが望まれている。物理及び論理リンクの発生はＫｘＪマトリクスＳで表現され、ここで第ｋ：列の第ｊ：項は論理リンクｊが第ｋ：番目の物理リンクに容量を必要とする場合は１に等しく、その他の場合は前記項は０である。当然、同一物理リンク上の論理リンク容量は物理リンクの容量を超えることは出来ない。この物理的制約は次のように表現できる、ここでＣは上記の定義通り、またＣ_physは与えられた物理リンク容量のベクトルを意味する。加えてＣ≧０である必要がある。Ｉ種のトラヒック型式が完全ネットワーク内を搬送されるものと仮定する。これらのトラヒック型式の役割は、第一義的には異なる帯域幅要求を取り扱うことであるが、トラヒック型式は異なる保持時間または優先順位（幹線予約）の観点からも区別される。慣例として、各々のルートは単一型式のトラヒックのみを搬送する。これはもしもいくつかのトラヒック型式が搬送されなければならない場合は、これらは並列ルートで表現されることを意味する。続いて、υは論理ネットワークを表し、ｐはノード対（Ｏ−Ｄ対）をそしてｉ（場合によってはｇ）はトラヒック型式を表す。ルート、論理リンク並びにトラヒック型式の発生は変数Ａ_ijrで表現され、これはルートｒが論理リンクｊを使用してトラヒック型式ｉを搬送する場合に１に等しく、その他の場合は前記変数は０である。Ａ_ijrはルートｒが論理リンクｊ上で要求する帯域幅の量とは解釈されない。その目的のためには別の変数が使用される：ａ_ijはトラヒック型式ｉに属するひとつの呼が論理リンクｊ上で要求する帯域幅の量（容量）を表す。この表記により、与えられたトラヒック型式ｉを搬送する全てのルートがリンクｊの上で同一量の帯域幅を必要とすることが暗黙の内に仮定される。帯域幅要求はトラヒック型式に関連するので、これは制約とは見なさない。一方、与えられたルート上での呼の帯域幅要求はルートの論理リンクに沿って変化することが許されている。実際、これは有効または等価帯域幅の概念が適用され、組み込まれている論理リンクが異なる容量を有する場合には必要である。各々の論理ネットワーク内の固定ルートの個数は事前に与えられるものと仮定する。Ｒを全論理ネットワークに渡るルートの総集合とする、すなわちここでＲ⁽ ^υ,p,i)は論理ネットワークυ内でノード対ｐの間のトラヒックｉに関する通信を実現しているルートの集合である。ひとつのルートが複数の論理ネットワークには関連していないことを理解することは重要である。各々の論理ネットワークは固定された不変のルート決めの下で動作すると仮定している。Ｋ_rをルートｒへのポアソン呼到着率、１／μ_rをルートｒ上での呼の平均保持時間そしてν_r＝ｋ_r／μ_rをルートｒへの発生トラヒックとする。 ν₍ _υ,p,i)を論理ネットワークυ内のノード対ｐへの型式ｉの発生トラヒックの集合とする。提出されたひとつの実施例に於いて各々の論理ネットワーク内の各ルートに発生トラヒックは与えられ、一方もう一つの本発明の提出された実施例では上記の集合された発生トラヒックが全ての論理ネットワーク、ノード対そしてトラヒック型式に対して与えられる。後者の場合には負荷は例えば最短パスに配分される。最適化モデル最適性について明瞭な意味で話をするために、妥当な目的関数を定義する必要がある。自然でかつ明瞭に動機付けられた選択とは、総搬送トラヒックまたはネットワーク収支であり、これはそれらが取り扱い易いことまた明らかに実際上重要であることによる。ｗ_rをルートｒに対する収支係数パラメータとし、それはルートｒ上を搬送されるトラヒックのひとつの単位が収支ｗ_rに関連することを意味する。収支係数は容易に総搬送トラヒック関数の中に組み込むことが可能であり、ネットワーク収支関数を得ることが出来る。これ以降本発明で説明する実施例では、我々はネットワーク収支を目的関数と考えることとする。しかしながら、当業者には技術的観点から理解されるように、総搬送トラヒックが主たる目的関数であってネットワーク収支は総搬送トラヒックに重みを付けて拡張したものである。この数学的体系に基づいて本発明の提出された実施例に従う目的関数は、全ての論理ネットワーク内の全てのルートに渡って合算された全ネットワーク収支として表現される：ここでＬ_rはルートｒ上のトラヒックに対する終端から終端の間での閉塞確率である。明らかにこのルート閉塞確率は、少なくともひとつの論理リンクがそのルート上で閉塞される確率として定義される。最適化されるべき目的関数は本来的に取り扱いが困難であるが、それは搬送されるトラヒックの知識を必要とし、そしてルート閉塞確率は非常に小さなネットワークに対してのみ正確に計算出来る物であるためである。目的関数は割り当てられた資源に依存し、これは非線形的に間接的に定義される。その依存関係は通信モデルに従う方程式の複雑な非線形システムを通して定義され、これは以下に説明するとおりである。物理ネットワーク資源の分割に関する最適化作業の目的は、先に定義されたように、物理的制約条件ＳＣ≦Ｃｐｈｙｓ，Ｃ≧０の下で、総ネットワーク収支を最大化することである。本発明の第一の提出された実施例に基づけば、これはネットワーク収支の偏導関数を論理リンク容量に関して計算し、続いてそれらを傾斜法で用いて実施される。分析的結果が得られるようにするために、良く知られている縮小負荷およびリンク独立仮定が適用される、これは下記の固定点方程式導き、異なるトラヒッククラスを考慮に入れている：全てのｉ及びｋに対して、ここでそして、全てのｉ及びｊに対して、Ｂ_ikは論理リンクｋ上のトラヒック型式ｉに関する閉塞確率を表す。ρ_ikを何処かでの閉塞を考慮に入れた際のトラヒック型式ｉから論理リンクｋへ提示された帯域幅要求とする。各々の論理リンクｋ及びトラヒック型式ｉに対して、閉塞関数Ｅ_ikが存在すると仮定されており、これは論理リンクに提示されるクラス毎帯域幅要求ρ_1k，．．．，ρ_ik及び論理リンク容量Ｃ_kで与えられ、この閉塞関数は論理リンクｋ上のトラヒック型式ｉに関する閉塞確率を戻す。一般性を保証するために全ての閉塞関数は全ての変数に於いて連帯的に滑らかであることが許されている。この仮定に基づいて総ネットワーク収支の偏導関数は、傾斜に基づく山登り法に適した取り扱いやすい形式であることが判る。点（ν，Ｃ）、ここでν＝（ν₁，ν₂，．．．，ν_R）、に於けるネットワーク収支の偏導関数を求めるための基本的なアイディアは以下の様に定式化出来る： −（ν，Ｃ）の近傍に於ける固定点関数で定義された滑らかな表面上で計算する。 −適当な一方向平滑曲線を定義し、微分可能多変数関数のそのような曲線の正接方向の方向性微分は、その曲線を単一変数パラメータの関数として見た関数の導関数に等しいという事実を適用する。総ネットワーク収支の偏導関数が多重率(multirate)のケースについて計算される、これは異なるルート上の呼が異なる帯域幅要求をもつことが認められているためである。公式を次に示すが、Ｗに於ける微小変化としてｄＷの微分の様な通常の概念をもつことが有用である。論理リンク容量に関する収支導関数は次のように公式化出来る：ここでそして、ここで補助パラメータｃ_ikの集合は次のシステムまたは線形方程式で定義される：ここで収支導関数の表現の中で、二つの重要な項はリンク閉塞関数の偏導関数である：ポアソン入力で均質トラヒックである、最も単純なケースでは、閉塞関数はアーランのＢ公式であり、これは整数容量値に対して定義されるが、簡単な分析的拡張により非負実数容量値に拡張出来る。しかしながら、本発明は多重率のケースを考えている。統計的ナップザック問題からのカウフマン及びロバートの再帰的閉塞公式を使用することが可能である。不幸にして実数容量値への滑らかな拡張を明示的に見いだすことはかなり困難である。従って、本発明の提出された実施例では、計算の実現性を高めるために閉塞関数に関して正規近似が用いられている（詳細はアペンディクスＡ参照）：ここで、論理リンクｋに於いて発生する帯域幅の量は以下の正規分布に従うと仮定している、すなわち平均ρ_kそして分散σ_k ²、ここでρ_k＝Σ_iρ_ikそしてσ_k ² ＝Σ_iσ² _ikである。Φは標準正規分布関数を表し、そしてΦは滑らかであるのでＥ_hkは全ての変数に対して滑らかである。この正規近似手法はリンク閉塞関数を取り扱うためのひとつのやり方を示すための一例であることに注意されたい。（１１）を微分し、良く知られている鎖ルールを適用することにより、閉塞関数の偏導関数は明示的に次のように表現できる：そしてここでΦは標準正規密度関数を表す。今や、非常に複雑ではあるが論理リンク容量に関してネットワーク収支の偏導関数を表現するために必要な式は全て得られた。式（７），（８），（９），（１０），（１２）そして（１３）は収支導関数のためのこの表現式を導き出す。最も古くまた最も広く知られている、いくつかの変数からなる関数を最小化または最大化するための方法は、急降下（今回の場合は上昇）法であり、これはしばしば傾斜法と呼ばれている。傾斜法は線形並びに非線形問題の両方を解くことの出来る反復法である。これは多変数関数の傾き、すなわちその関数の偏導関数のベクトルが各々の点に於いて、その関数が最大の率で変化（増加または減少）する方向を示しているという事実に基づいている。加えて、この方向への最適刻み幅は線探索により決定される。従って、この方法は多変数関数の最大値に向かって登るように適切に設計される。本発明の第一の実施例に基づけば、上記のように定義された論理リンク容量についてのネットワーク収支に関する偏導関数は、（２）で定義された総ネットワーク収支の最大化を図るために傾斜に基づく山登り手順に適用される。▽Ｗ（Ｃ₁ ，Ｃ₂，．．．，Ｃ_J）を総ネットワーク収支の論理リンク容量に関する傾斜ベクトル表現とする。最適化問題の物理的制約条件、ＳＣ≦Ｃｐｈｙｓ及びＣ≧０は実行可能領域を定義し、これは凸多面体である。これらの物理的制約条件は傾斜に基づく山登り手順の中で考慮に入れなければならないが、それは実際の山登りの中の各々のステップが実行可能領域の中で終わらなければならないからである。最初に種々の論理ネットワークに関連する論理リンク容量に対してひとつの初期設計点が選択される。続いて、その論理リンク容量は反復的に計算されるが、これは最適上昇またはステップ方向を収支傾斜ベクトル▽Ｗ（Ｃ₁，Ｃ₂，．，Ｃ_J ）を用いて計算し、そして最適点を求めるために一方向線探索を実行する手順を交互に繰り返して行われる。実際の山登りに於ける各々のステップは物理制約条件で定義された実行可能領域内に整合していなければならない。この反復工程は収束が要求されたレベルの精度に達した時点で終了される。次に物理リンク容量が種々の論理ネットワークの論理リンクの中に、最終的に計算された論理リンク容量に従って割り振られる。本発明を更に理解するために、第一の実施例に基づく方法を第５図の図式的流れ図を参照して更に詳細に説明する。第一ステップで論理ネットワークの集合が物理ネットワークの上に、物理伝送並びに交換機資源の異なる部分を具備したトラヒックの異なる部分を纏めて設立される。次に論理リンク容量Ｃ_j ^initial（全てのｊに関して）、これは初期設計点と見なすことが出来る、が選択される。次に、（３）−（６）で定義される固定点方程式が連続的な代入によって解かれ、これによって後続のステップで使用される閉塞確率Ｂ_ikの集合を計算する。ネットワーク収支の偏導関数を計算するために（９）並びに（１０）で定義された線形方程式の集合が解かれなければならない。この解は補助パラメータＣ_ikの集合を生成し、これは収支導関数を計算するために必要である。この時点で、現在の論理リンク容量、閉塞確率並びに補助パラメータが既知となる。次に、収支導関数の論理リンク容量の現在値に関しての計算が実行される。この様にして、ネットワーク収支の傾斜ベクトルが判り、現在の設計点に於ける最適上昇またはステップ方向が決定できる。もしも現在の設計点が実行可能領域の境界に置かれていて、計算された傾斜ベクトル点が実行可能領域外の場合は、山登り法の次のステップの方向はそれが境界に従うように傾斜ベクトルを写像することによって計算される。実際、恒等写像（すなわち傾斜と一致する傾斜の写像）が含まれていると、実際の山登り法の次のステップは常にネットワーク収支の傾斜を実行可能領域に写像する方向に取られると言うことができる。代わって、この特別なケースでは次のステップの方向を決定するために、罰則関数手法を利用することも可能である。更に、一方向線探索が上昇またはステップ方向に沿って実施され、実際の山登りに際して取られるステップの大きさを最適化する。勿論、先に述べたように、その方向並びにステップの大きさで決定される山登りに於ける全てのステップは実行可能領域と整合していなければならない。上昇方向、ステップの大きさそして物理制約条件の全てが考慮されたときに、新たな設計点が求められ、論理リンク容量の新たな集合Ｃ_j’（全てのｊに関して）が表現される。次に収束試験が実行される。もしも収束条件が満たされない場合は、この手順が反復されるが、論理ネットワークの設立及び初期設計点を選択する手順は除外される。代わりに論理リンク容量の新たな集合Ｃ_j’が固定点方程式での新たな設計点として使用される。これにより新たな閉塞確率の集合、補助パラメータ、収支導関数が計算され、続いてまた更に別の論理リンク容量が計算される。しかしながら、もしも収束条件が満たされると、その物理リンク容量が対応する論理ネットワークの論理リンクの中に、最終的に計算された論理リンク容量に基づいて割り振られる。もしも相互接続がＳＤＨを基本としている場合は、分割は先に説明したようにＳＤＨ構造のＳＴＭモジュールの整数部分に対してのみ実行できる。この特別なケースでは、本発明の第一の提出された実施例に基づく方法から得られた実数容量値は、物理制約条件を満足するように好適に整数値に丸められる。本発明のひとつの実施例では、これはランダム丸め試行を独立に繰り返すことによって実現される。本発明の第一の提出された実施例に基づく方法は、運用支援システムＯＳＳの制御プログラムモジュールのひとつまたは複数の制御プログラムにより好適に実行される。これらの制御プログラムは次に、先に説明したプロセッサシステムＰＳ内のひとつまたは複数のプロセッサによって実行される。運用支援システムＯＳＳは必要な情報をネットワークシステムから収集し、この情報をデータベースＤＢ情報と併せてそれぞれの制御プログラムＣＰの入力として使用する。更に、ＯＳＳはネットワーク交換機をデータリンクを通して制御し、物理リンク容量を論理ネットワークの論理リンクの中に分割する。従って、ネットワーク管理者は全体ネットワークシステムのトラヒック条件変化に柔軟に適合することが可能であり、発生トラヒックの変化のみならず、設備の故障や例えば企業ユーザからの論理ネットワーク幾何構造の新たな要求に対しても、第６図の図式的流れ図に図示されるように適合できる。本発明の第一の実施例に基づく方法が一度物理ネットワークに適用されると、分割は最適となる。しかしながら、もしもその後何らかの理由（設備故障または新たな幾何構造要求）または論理ネットワークの追加要求でひとつまたは複数の論理ネットワークの幾何構造が変更されると、本発明の第一の実施例に基づくステップの全部を実行して、全ネットワーク構造を最適化する必要がある。もしも論理ネットワークの幾何構造に関する変更が不要ではあるが、例えば発生トラヒックが変わった場合、本発明の第一の実施例の最適化並びに割り振り手順のみを実行する必要がある。すなわち、最適化手順並びに割り振り手順がトラヒック条件の変化に応じて繰り返され、種々の論理ネットワークの論理リンク容量を柔軟かつ最適な方法で変更する。これは非常に短時間に物理ネットワークの交換機並びに相互接続装置により実現される。従って本発明を実現することにより、完全な物理ネットワークの運用を安全かつ柔軟に行えるようになる。本発明に基づく方法は、論理リンク容量を各々の反復手順の中で固定のものと見なしている。勿論、全体の最適化手順の観点からは論理リンク容量は固定パラメータではないが、それはこれ自体を最適化したいためである。更に、各々の反復ステップに於いて、厳密には非線形である目的関数は固定点の近傍で有効な線形関数として近似されているが、全体手順から見れば目的関数は非線形であり、それは目的関数自体が各々の反復ステップの中で、間接的に非線形の方法で変化するからである。傾斜法は一般的に局所最適値に向かって収束するので、論理リンク容量の初期値の選択は適切な方法で正しく実施されなければならない。初期設計点を注意深く選ぶことにより、全体最適化からは遠く外れる局所最適値を見つける危険は無視できる。初期値のひとつの選択方法は、対応する決定論的流れ問題の解であって、これは論理リンク容量と発生トラヒック値が無限大となる、限定されたケースで求められる。しかしながら、本発明の提出された実施例では問題の凸面化の解として初期点が選択される。論文”資源分離・ＡＴＭネットワーク構造最適化のための効率的ツール”エイホレンダ(W.Holender)、ティー・ヘンク(T.Henk)、エイ・ツェンテシ(A.Szentes i)、ゼット・ツィアヤ(Z.Ziaja)、著、ネットワーク’９４（１９９４年９月）、は修正凹型ネットワーク収支関数の全体最適値を凸型最適化で求めるための近似法に関する。一般的に、閉塞確率計算の複雑さは多数の異なる帯域幅要求（トラヒック型式）が共存する場合の方がより大きくなる。複雑さの増大を避けるひとつの有効な方法は、ｄユニットの帯域幅を要求するトラヒック型式の閉塞確率をひとつのユニットをｄ回独立に取り上げる形で近似することである。別の言い方をすれば、ひとつの単一体では無い帯域幅呼が独立な単一体帯域幅の呼のシーケンスとしてモデル化されると言うことである。論文”多重トラヒック損失システムに於ける閉塞確率：無感応、漸近的振る舞い並びに近似”ラボルデ(Labourdette)及びハート(Hart)、ＩＥＥＥ会報、通信、４０（１９９２年８月）ページ１３５５−１３６６、の中でこの近似が漸近的意味で正しいことが証明されている。前段落の近似を適用し、かつ全ての収支係数がトラヒック型式に依存せずに等しいと仮定し、先に参照したフラゴその他の凸型最適化法（ＣＯＭ）を利用することで全体最適値が保証される。凸型最適法（ＣＯＭ）は全体最適値を導き出すが、これは比較的粗いモデルの中で得られる。本発明に基づけば傾斜に基づく山登り法を使用して、ＣＯＭ法から得られた初期点から本発明の更に洗練されたモデルの中の完全された値へと向かう。容量が大きく、かつひとつの単一体では無い帯域幅呼を単一体帯域幅の呼のシーケンスとしてモデル化する近似が適用される状況では、我々の特許明細書９５００８３８−９に記載された装置を使用して論理リンク容量の初期設計点を得ることが可能である。この装置は二つの人工ニューラルネットワークを含み、これらは相互に作用し合い全体最適値を表す論理リンク容量の集合を計算する。このケースではまた、本発明のモデルよりも比較的粗いモデルの中で全体最適値が得られる。多くの実際的環境下では最少保証された資源といくつかの個数の予備の資源を使用出来るような解が適用できることは明らかである。例としてあげると、物理的制約条件Ｃ≧０はＣ≧Ｃ_constant、に変換することが可能で、ここでＣ_consta _nt は定数容量ベクトルで各々個別の論理リンク用の最少保証された資源を表す。勿論、物理制約条件ＳＣ≦Ｃ_physを侵害することは出来ない。先に説明したように、本発明の提出された実施例では論理ネットワークυ内のノード対ｐへの型式ｉの発生トラヒックを集合したものが全ての論理ネットワーク、ノード対及びトラヒック型式に対して与えられている。しかしながら、総ネットワーク収支はまた各々のルートν_rへの発生トラヒックにも依存しており、従って全体ネットワーク性能はたとえ単一論理ネットワークの中であっても通信を実現できるルートの中への発生トラヒックの配分によっても影響される。発生トラヒック負荷を並列ルートの中に均等に配分することが自然だと見えるであろうが、一般的にこの配分は最適値からはほど遠くなる。従って、本発明の第二の実施例に基づけば、論理ネットワークυ内のノード対ｐへの型式ｉの発生トラヒック負荷の全てのｉ，ｐ並びにυへの配分が、物理リンク容量の種々の論理ネットワークの論理リンクの分割と共に、全体ネットワーク性能が最適化されるように決定される。加えて、論理ネットワークの各々ひとつの中の各個別のノード対に対して発生トラヒック負荷を、個別のノード対のノード間にトラヒックを搬送するルートの中に配分することにより、過負荷状態が回避され一般的に負荷のバランスが得られる。発生トラヒックの可能性のあるルート間での配分は負荷分配と称され、これを行うパラメータは負荷分配係数と呼ばれる。与えられた論理ネットワークυ、ノード対ｐそしてトラヒック型式ｉに対してｓ⁽ ^υ,p,i)＝（ｓ_r1 ⁽ ^υ,p,i)，ｓ_r2 ⁽ ^υ,p,i) ，．．．）が負荷分配係数を示すものとする。ｓ⁽ ^υ,p,i)の成分はどの様な比率で負荷が、トラヒック型式ｉを論理ネットワークυ内のＯ−Ｄ対ｐの間で搬送するルートの中で配分されるかを我々に告げている。当然各々の負荷分配ベクトルの成分は非負でありそれらの合計は１に等しい。ここで、本発明の第二の提出された実施例に基づく最適化作業は種々の論理ネットワークの論理リンク容量と、型式毎の負荷分配係数を各々ひとつの論理ネットワーク内のノード対に対して決定し、物理制約条件を満足しながら予想される総ネットワーク収支を最大化することである。数学的にはこれは以下のように定式化出来る：条件として上記の数学的体系に則り、ルートｒに沿った発生トラヒックに関する収支導関数は次のように表現される：ここで補助パラメータＣ_ikは（９）及び（１０）で与えられる線形方程式のシステムで定義される。先に与えられたネットワーク収支の論理リンク容量に関する偏導関数と共に、ルート発生トラヒック値に関する収支導関数は傾斜に基づく山登り手順に適用されてネットワーク収支機能を最大化する。此処でも凸型実行可能領域を定義する物理制約条件は、実際の山登りの中でも考慮されなければならない。第７図の流れ図を参照すると、本発明の第二の実施例に基づく方法が図示されている。最初に論理ネットワークの集合が物理ネットワークの上に設立される。次に各々ひとつの論理ネットワーク内の論理リンク容量Ｃ_j ^initial及びルート発生トラヒック値ν_r ^initialに対する初期値が選択される。好適に発生負荷はルート発生トラヒック値に対する良好な初期選択として、最短パスの中に配分される。次に、論理リンク容量及びルート発生トラヒック値は、最適上昇またはステップ方向を論理リンク容量とルート発生トラヒックの両方に関する収支傾斜ベクトルを用いて計算することと、最適点を求めるための一方向線探索を実行するシーケンスとを交互に行うことで反復計算される。現在の論理リンク容量並びに現在のルート発生トラヒック値に関する偏導関数は、この特定の実施例の中では収支傾斜ベクトルを構成すし、これは各々の反復ステップの中で計算されなければならない。これは固定点方程式（３）−（６）並びに線形方程式（９）−（１０）の集合もまた各反復の中で解かれなければならないことを意味している。実際山登り法の中で上昇またはステップ方向に沿った各ステップは（１５）で与えられた物理制約条件で定義された実行可能領域と整合していなければならない。これは先に説明した写像手順で実行される。この反復工程は要求レベル精度での収束が得られた時に終了する。傾斜に基づく山登り手順に関するその他の全ては、論理リンク容量に関する収支導関数のみを考慮したものと同様である。ここで、収支関数を最大化する種々の論理ネットワークに対する論理リンク容量と各論理ネットワーク内のルート発生トラヒック値とが既知となる。次に論理ネットワーク υ内のノード対ｐへの型式ｉの発生トラヒック負荷の最適配分が全てのｉ，ｐおよびυに対して既知となり、そして対応する負荷分配係数が素直な方法で計算される。次に物理リンク容量が種々の論理ネットワークの論理リンクの中に、最終的に計算された論理リンク容量に基づいて割り振られる。同様に、各々ひとつの論理ネットワーク内の各個別のノード対に対するトラヒック負荷が個別のノード対のノード間で通信を実現できるルートの中に、最終的に計算された負荷分配係数の集合に基づいて割り当てられる。第二の実施例は好適にひとつまたは複数の制御プログラムＣＰによって実現され、これは先に説明した運用支援システムＯＳＳ内に組み込まれたプロセッサシステムＰＳで実行される。運用支援システムＯＳＳは必要な情報をネットワークシステムから収集し、この情報をデータベースＤＢ情報と共にそれぞれの制御プログラムＣＰへの入力として使用する。更に、ＯＳＳは全体ネットワークシステムをデータリンクを介して制御する。本発明のひとつの実施例に於いて、割り当ては好適にルート決定装置で実現される。例えば、ひとつのノード間に二つの異なるルートが存在すると仮定する。第一並びに第二ルートに対する負荷分配係数はそれぞれ０．６及び０．４である。呼要求がノード対に到着した際に、０と１との間の乱数が乱数発生装置で発生される。この乱数が０．６未満の場合は第一ルートが使用され、そしてもしもこの乱数が０．６以上の場合は第二ルートが使用される。本発明の第一の実施例と類似して、第二の実施例はネットワーク管理者が全体ネットワークシステムのトラヒック条件の変化、例えば発生トラヒックの変化のみならず、設備の故障及び例えば企業ユーザからの論理ネットワーク幾何構造に対する新たな要求に対して柔軟に適応できるようしている。これは第８図の図式的流れ図に図示されている。ひとたび本発明の第二の提出された実施例に基づく方法または装置が物理ネットワークに適用されると、物理資源の分割並びに発生トラヒック負荷の配分が最適となる。しかしながら、もしも後になってひとつまたは複数の論理ネットワークの幾何構造を何らかの理由（設備故障または新たな幾何構造要求）または追加の論理ネットワークが要求された、等によって変更しなければならない場合、本発明の第二の提出された実施例に基づく手順の全てを実行して全ネットワーク構造を最適化する必要がある。もしも論理ネットワークの幾何構造に関する変更は不要であるが、トラヒックが変化する場合は、本発明の第二の提出された実施例の最適化、配分並びに割り当てステップのみを実行する必要がある。すなわち、最適化ステップ、配分ステップ及び割り当てステップがトラヒック条件の変化に応じて繰り返され、種々の論理ネットワークの論理リンク容量並びにルート発生トラヒック値を柔軟でかつ最適な方法で変更する。ネットワーク収支または先に述べたその他の目的関数を論理リンク容量を考えずにルート発生トラヒック値のみに関して最適化することが、等しく可能であることは自明である。言葉を変えれば、論理ネットワークυ内のノード対ｐに対する型式ｉの発生トラヒック負荷の最適配分を、全てのｉ，ｐ及びυに対して決定することである。従って本発明の第三の提出された実施例に基づけば、各々ひとつの論理ネットワーク内の各ノード対に対する型式毎の負荷分配係数が、物理制約条件を満足しながら予想される総ネットワーク収支を最大とするように決定される。数学的にはこれは以下の方法で定式化される：最大化条件として第９図には、本発明の第三の提出された実施例の図式的流れ図が図示されている。最初に、各々ひとつの論理ネットワーク内のルート発生トラヒックに対する初期値が、初期設計点として選択される。好適に発生負荷は初期選択として最短パスに配分される。続いてルート発生トラヒック値が、最適上昇またはステップ方向をルート発生トラヒックに対する収支傾斜ベクトルを使用して（式（１６）を使用して）計算することと、ステップの幅を最適化して最適点を求めるための一方向線探索を実行するシーケンスを交互に行うことで反復計算される。実際の山登り法ではルート発生トラヒックは変更されているので、固定点方程式（３）−（６）は各々の反復の中で解かれなければならない。更に、線形方程式（９）−（１０）の組は、現在のルート発生トラヒック値に関するネットワーク収支の偏導関数を計算するために、各反復段階で解かれる必要がある。実際の山登りの中で上昇またはステップ方向に沿った各ステップは物理制約条件で定義された実行可能領域と整合していなければならない。これは本発明の第一並びに第二の提出された実施例の中のひとつと同様な写像手順で実現できる。この反復手順は必要レベルの精度で収束が得られた時に終了する。傾斜に基づく山登り法に関するその他の全ては、第二の提出された実施例の中のひとつと類似である。ここで、ネットワーク収支関数を最大化する、各論理ネットワークに対するルート発生トラヒック値が既知となる。次に論理ネットワークυ内のノード対ｐへの型式ｉの発生トラヒック負荷の最適配分が全てのｉ，ｐおよびυに対して既知となり、そして対応する負荷分配係数が素直な方法で計算される。そして、各々ひとつの論理ネットワーク内の各個別のノード対に対するトラヒック負荷が個別のノード対のノード間で通信を実現できるルートの中に、最終的に計算された負荷分配係数の集合に基づいて割り当てられる。第三の実施例は好適にひとつまたは複数の制御プログラムＣＰによって実現され、これは運用支援システムＯＳＳ内に組み込まれたプロセッサシステムＰＳで実行される。ひとつの実施例に於いて、発生トラヒック負荷の割り当ては乱数発生器を使用したルート決定装置で実行される。添付図は本発明の発明的概念を図示するための単なる図示例であることに注意されたい。実際は、物理ネットワーク並びに論理ネットワークは一般的に非常に広大で、例えば直接アクセス点並びに論理リンクと関連することは無い中間論理ノードは、複数の物理リンクを使用する。先に説明した実施例は単に例として与えられたもので、本発明がこれらによって制限されるもので無いことは理解されたい。本発明の精神から離れることなく、本発明を説明したものとは別の形式で実施することは勿論可能である。更に、開示されかつ此処で請求されている基本原理の範囲に留まる修正変更及び改善は、本発明の範囲並びに精神の範囲内である。実験結果本発明は非常に簡単なネットワーク上で試行された。これは四ノード環状ネットワークであり、その上に各々ひとつのトラヒッククラスを具備したふたつの論理ネットワークが設立された。これらのトラヒッククラスは異なっており、従って全部で二つのトラヒッククラスが存在した。二つのパラメータが可変とされた：二つのトラヒッククラス内の単一呼帯域幅要求（帯域幅比率−ＢＲ）と二つのクラス内での発生トラヒック負荷の比率（発生トラヒック比率−ＯＴＲ）である。どれだけの利益が提案された発明から得られたかを、凸型最適化法（ＣＯＭ）から得られた初期値と比較して見るために、収支比率−ＲＲすなわちＣＯＭ法で得られた収支を本発明の第二の提出された実施例で得られた収支でわり算したもの、が測定された。結果は第１０図に示されている。もしも変化比率が１０以下の場合は本発明の結果改善は微々たるものである。一方、トラヒックの概要状況がさらに不均一になると、本発明で得られる付加利益は更にもっと顕著になる。従って、提案された発明が、多数の大きく異なるトラヒック型式を搬送するいくつかの論理ネットワークを具備した、例えばＡＴＭネットワークの様な大規模遠距離通信ネットワークに適用されると、実験の傾向が示す様に本発明は結果を大幅に改善すると思われる。アペンディクスＡ計算の実行可能性を高めるために、閉塞関数に対して正規近似が使用されている。論理リンクｋに於いて発生する帯域幅の量は以下の正規分布に従うと仮定する、すなわち平均ρ_kそして分散σ_k ²、ここでρ_k＝Σ_iρ_ikそしてσ_k ²＝Σ_iσ² _i _k である。縮小された負荷近似から、次の式を得るそして可逆的マルコフシステムに有効な再正規化手順を適用し、正規分布の仮定から次の式を得る、ここでΦは標準正規分布関数を示す。Φは滑らかであるので、Ｅ_hkは全ての変数に於いて滑らかである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年８月１５日【補正内容】請求の範囲１．物理伝送並びに交換機資源を含み、異なるトラヒック型式を搬送する物理ネットワークに於ける、前記物理伝送資源を論理ネットワーク間で分割するための方法が、論理ネットワークの集合を前記物理ネットワークの上に、前記論理ネットワークが少なくとも前記物理ネットワーク及び前記トラヒック型式に立脚し、前記論理ネットワークが複数のノードと、前記ノード間に延びる論理リンクとを含むように設立し、目的関数が与えられ、論理ネットワークの前記集合と見なした前記物理ネットワークの運用を前記与えられた目的関数に従って最適化し、該最適化ステップは前記論理リンクの容量値を含む決定変数に関して実行され、そして前記目的関数はトラヒック型式に依存する変数を含むように最適化し、そして前記物理伝送資源を前記論理ネットワークの前記論理リンクの中に、前記最適化の後で前記論理リンクの容量値に従って割り振る手順を含み、ここで前記物理ネットワークの運用が、前記与えられた目的関数に基づきトラヒック型式を考慮に入れて最適化される前記方法。２．請求項第１項記載の方法に於いて、前記トラヒック型式が帯域幅要求に関して区別される、前記方法。３．請求項第１項記載の方法に於いて、前記最適化ステップ並びに割り振りステップがトラヒック条件の変化に応じて繰り返され、前記物理伝送資源の分割を現行のトラヒックに適合させる、前記方法。４．請求項第１項記載の方法に於いて、前記設立ステップが前記物理交換機資源のポート割り当て制御手順を含む前記方法。５．請求項第１項記載の方法に於いて、物理ネットワークの運用を最適化する前記ステップが：前記論理ネットワークに関連する論理リンク容量に対する初期値を選択し、与えられた前記目的関数、前記論理ネットワークに関連する新たな論理リンク容量を反復計算し、そして前記反復工程を少なくともひとつの収束条件に合致すると終了する手順を含み、そして割り振りを行う前記ステップが最終的に計算された論理リンク容量に従って実行される前記方法。６．請求項第５項記載の方法に於いて、前記最適化が、実行可能領域を定義する物理制約条件に従う前記方法。７．請求項第６項記載の方法に於いて、論理リンク容量を反復計算する前記ステップが、前記与えられた目的関数の傾斜を前記決定変数に関して計算し、前記傾斜を使用して前記反復工程の中で新たな論理リンク容量を得る手順を含む前記方法。８．請求項第７項記載の方法に於いて、新たな論理リンク容量を得るために前記与えられた目的関数の傾斜を使用する前記ステップが、更に一方向線探索を実行して前記目的関数の傾斜の実行可能領域内への写像の方向への最適ステップ幅を求め、前記方向へ求められたステップ幅で歩を進める手順を含む前記方法。９．請求項第５項記載の方法に於いて、凸型最適化法（ＣＯＭ）から得られるた論理リンク容量値が論理リンク容量に対する前記初期値として選択される前記方法。１０．請求項第１項記載の方法に於いて、割り振りを行う前記ステップが、前記物理交換機資源の出力ポートに論理バッファを使用する手順を含む前記方法。１１．請求項第１項記載の方法に於いて、前記物理ネットワークがＢ−ＩＳＤＮ重畳ネットワーク内のＡＴＭ相互接続層をモデル化した、基盤構造ネットワークである前記方法。１２．請求項第１項記載の方法に於いて、前記目的関数が、ネットワーク資源利用状態または全ての論理ネットワークに関して合計された総搬送トラヒックを表す前記方法。１３．先行の請求項のいずれかに記載の方法に於いて、前記最適化ステップが物理ネットワークデータ、論理ネットワークの幾何構造、トラヒック型式情報、各々の論理ネットワーク内のルートそして各々のルートまたは各々の論理ネットワーク内の各ノード対への発生トラヒックとを与えられた入力情報として実行され、与えられた論理ネットワーク内のノード対のノードを相互接続する論理リンクの副集合としてルートが定義される、前記方法。１４．請求項第１項または第２項記載の方法に於いて、前記論理リンクがルートで使用され、そして前記決定変数が更にルート発生トラヒック値、与えられた論理ネットワーク内のノード対のノードを相互接続する論理リンクの副集合として定義されたルートを含み、そして前記方法が更に前記論理ネットワークの各々ひとつの中の各個別のノード対に関して、前記最適化の後にルート発生トラヒック値に基づいて、発生トラヒック負荷を個別のノード対のノード間に通信を実現できるルート間に配分する手順を含む、前記方法。１５．請求項第１４項記載の方法に於いて、前記最適化ステップが物理ネットワークデータ、論理ネットワークの幾何構造、トラヒック型式情報、各々の論理ネットワーク内のルートそして各々のルートまたは各々の論理ネットワーク内の各ノード対への発生トラヒックとを与えられた入力情報として実行される、前記方法。１６．請求項第１４項記載の方法に於いて、前記最適化ステップ、割り振りステップ並びに配分ステップがトラヒック条件の変化に応じて繰り返され、前記物理伝送資源の分割及び発生トラヒック負荷の配分を現行のトラヒックに適合させる、前記方法。１７．請求項第１４項記載の方法に於いて、物理ネットワーク運用最適化の前記ステップが：決定変数に対する初期値を選択し、与えられた前記目的関数、決定変数の新たな値を反復計算し、そして少なくともひとつの収束条件に合致した時に前記反復工程を終了する手順を含み、前記割り振り並びに配分ステップがその決定変数に関して最終的に計算された値に基づいて実行される、前記方法。１８．請求項第１７項記載の方法に於いて、前記最適化が実行可能領域を定義する物理制約条件に従う前記方法。１９．請求項第１７項記載の方法に於いて、決定変数の新たな値を反復計算する前記ステップが、前記与えられた目的関数の傾斜を決定変数に関して計算し、前記傾斜を使用して前記反復工程での決定変数の新たな値を得るための手順を含む前記方法。２０．請求項第１９項記載の方法に於いて、前記与えられた目的関数の傾斜を使用する前記ステップが更に、一方向線探索を実行して前記目的関数の傾斜を実行可能領域に写像した方向での最適ステップ幅を求め、そして前記方向に求められたステップ幅に基づいて歩を進める手順を含む、前記方法。２１．物理伝送資源を含み、異なるトラヒック型式を搬送する物理ネットワークに於いて、該物理伝送資源を論理ネットワーク間で分割するための装置であって、前記論理ネットワークを前記物理ネットワークの上に、前記論理ネットワークが少なくとも前記物理ネットワーク及び前記トラヒック型式に立脚し、前記論理ネットワークが複数のノードと、前記ノード間に延びる論理リンクとを含むように設立するための装置と目的関数が与えられ、論理ネットワークの前記集合と見なした前記物理ネットワークの性能を表しトラヒック型式によって変化する与えられた目的関数を最適化し、該最適化ステップを前記論理リンクの容量値を含む決定変数に関して実行するための装置と、そして前記物理伝送資源を前記論理ネットワークの前記論理リンク間に、前記最適化の後で前記論理リンクの容量値に従って割り振るための装置とを含む、前記装置。２２．請求項第２１項記載の装置に於いて、前記トラヒック型式が異なる帯域幅要求に関連する前記装置。２３．請求項第２１項記載の装置に於いて、前記設立装置が前記物理交換機資源のポート割り当て制御を行う装置を含む前記装置。２４．請求項第２１項記載の装置に於いて、前記最適化装置が物理ネットワークデータ、論理ネットワークの幾何構造、トラヒック型式情報、各々の論理ネットワーク内のルートそして各々のルートまたは各々の論理ネットワーク内の各ノード対への発生トラヒックとを入力情報として受け取り、与えられた論理ネットワーク内のノード対のノードを相互接続する論理リンクの副集合としてルートが定義される、前記装置。２５．請求項第２１項から第２３項記載の装置に於いて、前記論理リンクがルートで使用され、そして前記決定変数が更にルート発生トラヒック値、与えられた論理ネットワーク内のノード対のノードを相互接続する論理リンクの副集合として定義されたルートを含み、そして前記装置が更に前記論理ネットワークの各々ひとつの中の各個別のノード対に関して、前記最適化の後にルート発生トラヒック値に基づいて、発生トラヒック負荷を個別のノード対のノード間に通信を実現できるルート間に配分する装置を含む、前記装置。２６．請求項第２１項記載の方法に於いて、前記目的関数が、ネットワーク資源利用状態または全ての論理ネットワークに関して合計された総搬送トラヒックを表す前記装置。２７．物理伝送及び交換機資源を含む物理ネットワークに於ける、発生トラヒック負荷をノード対のノードを相互接続するルート間に配分するための方法であって、目的関数を与え、各々個別のノード対に対して、発生トラヒック負荷を前記個別ノード対の前記ノードの間で通信を実現することの出来るルート間で、前記与えられた目的関数に従って行う配分を最適化し、前記最適化ステップがルート発生トラヒック値に関して実行され、各々ひとつの各個別ノード対に対して、個別のノード対の発生トラヒック負荷を前記個別ノード対の前記ノード間に通信を実現することの出来るルート間に、前記最適化の後にルート発生トラヒック値に従って割り当てる手順を含む前記方法。２８．請求項第２７項記載の方法に於いて、前記物理ネットワークは異なるトラヒック型式を搬送し、前記与えられた目的関数がトラヒック型式に依存する変数を含む前記方法。２９．請求項第２８項記載の方法に於いて、前記トラヒック型式が帯域幅要求に関して区別される、前記方法。３０．請求項第２７項または第２８項記載の方法に於いて、前記物理ネットワークがＡＴＭネットワークである前記方法。３１．請求項第２７項または第２８項記載の方法に於いて、前記目的関数が、ネットワーク資源利用状態または全ての論理ネットワークに関して合計された総搬送トラヒックを表す前記方法。３２．請求項第２７項または第２８項記載の方法に於いて、配分を最適化する前記ステップが：初期ルート発生トラヒック値を選択し、前記目的関数が与えられ、新たなルート発生トラヒック値を反復計算し、そして少なくともひとつの収束条件に合致した時に前記反復工程を終了する手順を含み、前記割り当てステップが最終的に計算されたルート発生トラヒック値に基づいて実行される前記方法。３３．請求項第３２項記載の方法に於いて、新たなルート発生トラヒック値を反復計算する前記ステップが、前記与えられた目的関数のルート発生トラヒックに関する傾斜を計算し、前記傾斜使用して前記反復工程の中で前記新たなルート発生トラヒック値とを得る手順を含む前記方法。３４．請求項第３３項記載の方法に於いて、前記最適化が、実行可能領域を定義する物理制約条件に従う前記方法。３５．請求項第３４記載の方法に於いて、前記与えられた目的関数の傾斜を使用する前記ステップが、更に一方向線探索を実行して前記目的関数の傾斜の実行可能領域内への写像の方向への最適ステップ幅を求める手順を含み、そして前記方向へ求められたステップ幅に基づいて歩を進める前記方法。３６．請求項第２８項または第２９項いずれかに記載の方法に於いて、前記決定ステップが物理ネットワークデータ、論理ネットワークの幾何構造、トラヒック型式、各々の論理ネットワーク内のルートそして各々の論理ネットワーク内の各ノード対への発生トラヒックとを与えられた入力情報として実行される前記方法。３７．物理伝送及び交換機資源を含む物理ネットワークに於ける、発生トラヒック負荷をノード対のノードを相互接続するルート間に配分するための装置であって、前記物理ネットワーク上に設立された多数の論理ネットワークの各々ひとつの中の各々個別のノード対に対して、発生トラヒック負荷の個別ノード対のノードの間で通信を実現することの出来るルート間への最適配分を、与えられた目的関数に従って決定し、前記決定ステップがルート発生トラヒック値に関して実行される装置と、そして前記論理ネットワークの各々ひとつの各個別ノード対に対して、個別ノード対対して企てられた発生トラヒック負荷を前記の前記ノード間に通信を実現することの出来るルート間に、最適配分の前記決定の後にルート発生トラヒック値に従って割り当てるための装置とを含む前記装置。３８．請求項第３７項記載の装置に於いて、前記物理ネットワークは異なるトラヒック型式を搬送し、前記与えられた目的関数がトラヒック型式に依存する変数を含む前記装置。３９．請求項第３８項記載の装置に於いて、前記トラヒック型式が帯域幅要求に関して区別される前記装置。４０．請求項第３７項または第３８項記載の装置に於いて、前記目的関数が、ネットワーク資源利用状態または全ての論理ネットワークに関して合計された総搬送トラヒックを表す前記装置。４１．請求項第３７項または第３８項記載の装置に於いて、前記決定装置がが更に：ルート発生トラヒックの初期値を選択するための装置と、前記目的関数を与えられ、ルート発生トラヒックの新たな値を、前記目的関数のルート発生トラヒックに関する傾斜を計算し、前記傾斜を使用してルート発生トラヒックの新たな値を得るように反復計算するための装置と、そして少なくともひとつの収束条件に合致した時に前記反復工程を終了する装置とを含み、前記割り当て装置が最終的に計算されたルート発生トラヒック値に基づいて割り当てを実行する前記装置。４２．請求項第３７項または第３８項記載の装置に於いて、前記割り当て装置が乱数発生装置を含む前記装置。４３．請求項第３７項または第３８項記載の装置に於いて、前記決定装置が物理ネットワークデータ、論理ネットワークの幾何構造、トラヒック型式、各々の論理ネットワーク内のルートそして各々の論理ネットワーク内の各ノード対への発生トラヒックとを入力情報として受け取る前記装置。４４．物理伝送並びに交換機資源を含み、異なるトラヒック型式を搬送する物理ネットワークに於ける、前記物理伝送資源を論理ネットワーク間で分割しかつ発生トラヒック負荷をノード対のノードを相互接続するルート間に配分するための方法が、前記論理ネットワークを前記物理ネットワークの上に、前記論理ネットワークが少なくとも前記物理ネットワーク及び前記トラヒック型式に立脚するように設立し、前記論理ネットワークは複数のノードと、前記ノード間に延びる論理リンクとを含み、ここで前記論理リンクは前記ノード対の前記ノードを相互接続するルートによって使用され、前記論理ネットワークの集合と見なした前記物理ネットワークの運用に密接に関係し、トラヒック型式に依存した変数を含む、与えられた目的関数を最適化し、該最適化ステップは前記論理リンクの容量値並びにルート発生トラヒック値を含む決定変数に関して実行され、前記物理伝送資源を前記論理ネットワークの前記論理リンク間に、前記最適化の後で前記論理リンクの容量値に従って割り振り、そして前記論理ネットワークの各々ひとつの中の各個別のノード対に関して、個別ノード対の発生トラヒック負荷を前記個別ノード対のノードの間で通信を実現できるルート間に、前記最適化の後でルート発生トラヒック値に従って割り当てる、以上の手順を含む、前記方法。４５．請求項第４４項記載の方法に於いて、前記トラヒック型式が帯域幅要求に関して区別される、前記方法。４６．物理伝送及び交換機資源を含み、異なるトラヒック型式を搬送する物理ネットワークに於ける、前記物理伝送資源を論理ネットワーク間で分割し、発生トラヒック負荷をノード対のノードを相互接続しているルート間に配分するための装置であって、前記論理ネットワークを前記物理ネットワークの上に、前記論理ネットワークが少なくとも前記物理ネットワーク及び前記トラヒック型式に立脚し、前記論理ネットワークは複数のノードと、前記ノード間に延びる論理リンクとを含み、ここで前記論理リンクが前記ノード対の前記ノードを相互接続しているルートで使用されるように設立するための装置と決定変数とトラヒック型式によって変化する変数を含む与えられた目的関数に関して、前記物理ネットワークの運用を前記与えられた目的関数、前記論理リンクに対する容量値とルート発生トラヒック値とを含む前記決定変数に基づいて最適化するための装置と、前記物理伝送資源を前記論理ネットワークの前記論理リンク間に、前記最適化の後で前記論理リンクの容量値に従って割り振るための装置と、そして前記論理ネットワークの各々ひとつの中の各個別のノード対に関して、発生トラヒック負荷を個別ノード対のノード間に通信を実現出来るルート間に、前記最適化の後でルート発生トラヒック値に従って割り当てるための装置とを含む、前記装置。４７．請求項第４６項記載の装置に於いて、前記トラヒック型式が異なる帯域幅要求に関連する前記装置。４８．物理ネットワークに於ける、物理リンク容量を論理リンクの中に分割するための方法であって、該方法が：前記論理リンクを前記物理ネットワークの上に、前記論理リンクが前記論理ノードの間に延びるように設立し、前記論理リンク用の初期容量値を選択し、与えられた目的関数、新たな論理リンク容量値を実行可能領域を定義する物理制約条件に従うように反復計算し、前記反復計算を、与えられた精度での収束が得られた時点で終了し、そして前記物理リンク容量を前記論理リンク間に最終的に計算された論理リンク容量値に従って割り振る手順を含む、前記方法に於いて、論理リンク容量値を反復計算する前記手順が、前記与えられた目的関数の論理リンク容量に関する傾斜を計算し、そして前記傾斜を使用して前記反復工程の中で前記新たな論理リンク容量値を得る手順を含むことを特徴とする前記方法。４９．請求項第４８項記載の方法に於いて、新たな論理リンク容量を得るために前記与えられた目的関数の傾斜を使用する前記ステップが、更に一方向線探索を実行して前記目的関数の傾斜の実行可能領域内への写像の方向への最適ステップ幅を求め、前記方向へ求められたステップ幅で歩を進める手順を含むことを特徴とする前記方法。５０．請求項第４８項または第４９項記載の方法に於いて、反復計算が物理ネットワークデータ、論理ネットワークの幾何構造、ルートそして各々のルートまたは各ノード対への発生トラヒックとを与えられた入力情報として実行され、ノード対のノードを相互接続する論理リンクの副集合としてルートが定義される、前記方法。５１．請求項第４８項または第４９項記載の方法に於いて、前記設立された論理リンクが異なるトラヒック型式を搬送し、前記目的関数がトラヒック型式に依存するパラメータを含むことを特徴とする、前記方法。５２．請求項第５１項記載の方法に於いて、前記トラヒック型式が帯域幅要求に関して区別される、前記方法。５３．請求項第４８項または第４９項記載の方法に於いて、前記最適化が物理リンク容量制約条件に従い、そして全体物理リンク容量制約条件が満たされれば論理リンクは最低限の容量が保証される前記方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ブラーブイエルグ，ソレンデンマーク国ディーケイ − 3450 アレロド，ピニエバンゲン 100 (72)発明者ファラゴ，アンドラスハンガリー国エィチ − 1121 ブダペスト，メセユー．12 (72)発明者スタベノウ，ベングトスウェーデン国エス − 222 40 ルンド，カブリンゲベーゲン 21

Claims

【特許請求の範囲】１．物理伝送並びに交換機資源を含む物理ネットワークに於ける、前記物理伝送資源を論理ネットワーク間で分割するための方法であって、論理ネットワークの集合を前記物理ネットワークの上に、前記論理ネットワークが前記論理ネットワークを形成するために複数のノードと、前記ノード間に延びる論理リンクとを含むように設立し、目的関数が与えられ、論理ネットワークの前記集合と見た前記物理ネットワークの運用を前記与えられた目的関数に従って最適化し、そして前記物理伝送資源を前記論理ネットワークの前記論理リンク間で、前記最適化ステップに従って割り振ることを特徴とする、前記方法。２．請求項第１項記載の方法に於いて、前記最適化ステップ並びに割り振りステップがトラヒック条件の変化に応じて、前記物理伝送資源の分割が現行のトラヒックに適合させるように繰り返される前記方法。３．請求項第１項記載の方法に於いて、前記設立ステップが前記論理ネットワークを論理的に分離する手順を含むことを特徴とする前記方法。４．請求項第１項記載の方法に於いて、前記設立ステップが前記物理交換機資源のポート割り当て制御手順を含むことを特徴とする、前記方法。５．請求項第１項記載の方法に於いて、前記目的関数が非線形関数であることを特徴とする、前記方法。６．請求項第１項記載の方法に於いて、最適化の期間中に前記論理ネットワークの少なくともひとつのトラヒック特性を考慮することを特徴とする、前記方法。７．請求項第１項記載の方法に於いて、最適化の期間中に前記論理ネットワークの各々ひとつのトラヒック特性を考慮することを特徴とする、前記方法。８．請求項第１項記載の方法に於いて、物理ネットワークの運用を最適化する前記ステップが：前記論理ネットワークに関連する論理リンク容量に対する初期値を選択し、与えられた前記目的関数、前記論理ネットワークに関連する論理リンク容量を反復計算し、そして前記反復工程を少なくともひとつの収束条件に合致した時点で終了する手順を含み、そして割り振りを行う前記ステップが最終的に計算された論理リンク容量に従って実行されることを特徴とする、前記方法。９．請求項第８項記載の方法に於いて、前記最適化が、実行可能領域を定義する物理制約条件に従うことを特徴とする、前記方法。１０．請求項第９項記載の方法に於いて、論理リンク容量を反復計算する前記ステップが、前記与えられた目的関数の傾斜を計算しかつ使用して、前記反復工程の中で新たな論理リンク容量を得る手順を含むことを特徴とする、前記方法。１１．請求項第１０項記載の方法に於いて、新たな論理リンク容量を得るために前記与えられた目的関数の傾斜を使用する前記ステップが、更に一方向線探索を実行して前記目的関数の傾斜の実行可能領域内への写像の方向への最適ステップ幅を求める手順を含むことを特徴とする、前記方法。１２．請求項第１０項記載の方法に於いて、前記目的関数が非線形関数であることを特徴とする、前記方法。１３．請求項第８項記載の方法に於いて、論理リンク容量に対する初期値を使用することにより、論理リンク容量値が凸型最適化法（ＣＯＭ）から得られることを特徴とする、前記方法。１４．請求項第１項記載の方法に於いて、割り振りを行う前記ステップが、前記物理交換機資源の出力ポートに論理バッファを使用する手順を含むことを特徴とする、前記方法。１５．請求項第１項記載の方法に於いて、前記物理ネットワークがＢ−ＩＳＤＮ重畳ネットワーク内のＡＴＭ相互接続層をモデル化した、基盤構造ネットワークであることを特徴とする、前記方法。１６．請求項第１項記載の方法に於いて、前記目的関数が、全ての論理ネットワークに関して合計された総搬送トラヒックで有ることを特徴とする、前記方法。１７．請求項第１項記載の方法に於いて、前記目的関数がネットワーク利用関数であることを特徴とする、前記方法。１８．請求項第１項記載の方法に於いて、前記論理リンクがノード対のノードを相互接続するルートによって使用され、更に前記目的関数を与えられ前記論理ネットワークの各々ひとつの中の各個別ノード対に対して発生トラヒック負荷を、前記個別ノード対の前記ノートの間で通信を実現することの出来るルート間で、前記最適化ステップに従って配分する手順を含むことを特徴とする、前記方法。１９．請求項第１８項記載の方法に於いて、前記最適化ステップ、前記割り振りステップそして前記配分ステップがトラヒック条件変化に応じて、前記物理伝送資源の分割と発生トラヒック負荷の配分とを現行のトラヒックに適合させるように繰り返される前記方法。２０．物理伝送資源を含む物理ネットワークに於ける、該物理伝送資源を論理ネットワーク間で分割するための装置であって、論理ネットワークの集合を前記物理ネットワークの上に、前記論理ネットワークは該論理ネットワークを形成するためにノードと前記ノード間に延びる論理リンクとを含むように設立するための装置と、目的関数が与えれら、論理ネットワークの前記集合と見た前記物理ネットワークの運用を前記与えられた目的関数に従って最適化するための装置と、そして前記物理伝送資源を前記論理ネットワークの前記論理リンク間で、前記最適化に従って割り振る装置とを含むことを特徴とする、前記装置。２１．請求項第２０項記載の装置に於いて、前記目的関数が非線形関数であることを特徴とする、前記装置。２２．請求項第２０項記載の装置に於いて、前記最適化装置が前記論理ネットワークの少なくともひとつのトラヒック特性を考慮することを特徴とする、前記装置。２３．請求項第２０項記載の装置に於いて、前記最適化装置が前記論理ネットワークの各々ひとつのトラヒック特性を考慮することを特徴とする、前記装置。２４．請求項第２０項記載の装置に於いて、前記設立するための装置が前記物理交換機資源のポート割り付けを制御するための装置を含むことを特徴とする、前記装置２５．請求項第２０項記載の装置に於いて、前記装置が更に、前記目的関数が与えられ、前記論理ネットワークの各々ひとつの中の各々個別のノード対に対して、発生トラヒック負荷を前記個別ノード対の前記ノードの間で通信を実現することの出来るルート間で、前記最適化に従って配分するための装置を含むことを特徴とする、前記装置。２６．物理伝送及び交換機資源を含む物理ネットワークに於ける、発生トラヒック負荷をノード対のノードを相互接続するルート間で配分するための方法であって、目的関数が与えられ、前記物理ネットワーク上に設立された多数の論理ネットワークの各々ひとつの中の各々個別のノード対に対して、発生トラヒック負荷の前記個別ノード対の前記ノードの間で通信を実現することの出来るルート間での、前記与えられた目的関数に従った最適配分を決定し、前記論理ネットワークの各々ひとつの各個別ノード対に対して、発生トラヒック負荷を前記個別ノード対の前記ノード間に通信を実現することの出来るルート間で、前記決定ステップに従って割り当てることを特徴とする、前記方法。２７．請求項第２６項記載の方法に於いて、発生トラヒック負荷の特性が前記決定ステップの中で考慮されることを特徴とする、前記方法。２８．請求項第２６項記載の方法に於いて、前記目的関数が非線形関数であることを特徴とする、前記方法。２９．請求項第２６項記載の方法に於いて、前記決定ステップの期間中に前記論理ネットワークの少なくともひとつのトラヒック特性を考慮することを特徴とする、前記方法。３０．請求項第２６項記載の方法に於いて、前記決定ステップの期間中に前記論理ネットワークの各々ひとつのトラヒック特性を考慮することを特徴とする、前記方法。３１．請求項第２６項記載の方法に於いて、前記物理ネットワークがＡＴＭネットワークであることを特徴とする、前記方法。３２．請求項第２６項記載の方法に於いて、最適配分決定の前記ステップが：ルート発生トラヒックに対する初期値を選択し、前記目的関数が与えられ、ルート発生トラヒックに対して値を反復計算し、そして少なくともひとつの収束条件に合致した時に前記反復工程を終了する手順を含み、前記割り当てステップがそのルート発生トラヒックに関して最終的に計算された値に基づいて実行されることを特徴とする、前記方法。３３．請求項第３２項記載の方法に於いて、前記決定が実行可能領域を定義する物理制約条件に従うことを特徴とする前記方法。３４．請求項第３３項記載の方法に於いて、ルート発生トラヒックの値を反復計算する前記ステップが、前記与えられた目的関数の傾斜を計算しかつ使用して前記反復工程でのルート発生トラヒックの新たな値を得るための手順を含むことを特徴とする、前記方法。３５．請求項第３４項記載の方法に於いて、前記与えられた目的関数の傾斜を使用する前記ステップが更に、一方向線探索を実行して前記目的関数の傾斜を実行可能領域に写像した方向での最適ステップ幅を求める手順を含むことを特徴とする、前記方法。３６．請求項第３４項記載の方法に於いて、前記目的関数が非線形関数であることを特徴とする前記方法。３７．物理伝送及び交換機資源を含む物理ネットワークに於ける、発生トラヒック負荷をノード対のノードを相互接続するルート間で配分するための装置であって、目的関数が与えられ、前記物理ネットワーク上に設立された多数の論理ネットワークの各々ひとつの中の各々個別のノード対に対して、発生トラヒック負荷の前記個別ノード対の前記ノードの間で通信を実現することの出来るルート間での、前記与えられた目的関数に従った最適配分を決定するための装置と、前記論理ネットワークの各々ひとつの各個別ノード対に対して、発生トラヒック負荷を前記個別ノード対の前記ノード間に通信を実現することの出来るルート間で、前記決定ステップに従って割り当てるための装置とを含むことを特徴とする、前記装置。３８．請求項第３７項記載の装置に於いて、前記決定装置が発生トラヒック負荷の特性を考慮することを特徴とする、前記装置。３９．請求項第３７項記載の装置に於いて、前記目的関数が非線形関数であることを特徴とする、前記装置。４０．請求項第３７項記載の装置に於いて、前記決定装置が前記論理ネットワークの少なくともひとつのトラヒック特性を考慮することを特徴とする、前記装置。４１．請求項第３７項記載の装置に於いて、前記決定装置が前記論理ネットワークの各々ひとつのトラヒック特性を考慮することを特徴とする、前記装置。４２．請求項第３７記載の装置に於いて、前記物理ネットワークがＡＴＭネットワークであることを特徴とする、前記装置。４３．請求項第３７記載の装置に於いて、前記割り当て装置が乱数発生装置を含むことを特徴とする前記装置。４４．物理伝送及び交換機資源を含む物理ネットワークに於ける、前記物理伝送資源を論理ネットワーク間で分割し、そして発生トラヒック負荷をノード対のノードを相互接続するルート間で配分するための方法であって、論理ネットワークの集合を前記物理ネットワークの上に、前記論理ネットワークは該論理ネットワークを形成するために複数のノードと、前記ノード間に延びる論理リンクとを含み、該論理リンクは前記ノード対の前記ノードを相互接続するルートで使用されるように設立し、目的関数が与えられ、論理ネットワークの前記集合と見た前記物理ネットワークの運用を前記与えられた目的関数に従って最適化し、前記物理伝送資源を前記論理ネットワークの前記論理リンク間で、前記最適化ステップに従って配分し前記論理ネットワークの各々ひとつの各個別ノード対に対して、発生トラヒック負荷を前記個別ノード対の前記ノード間に通信を実現することの出来るルート間で、前記最適化ステップに従って割り当てることを特徴とする、前記方法。４５．請求項第４４項記載の方法に於いて、前記最適化ステップ、前記配分ステップ及び前記割り当てステップが、変化するトラヒック条件に応じて繰り返され、前記物理伝送資源の分割並びに発生トラヒック負荷の配分を現在のトラヒックへ適合させることを特徴とする前記方法。４６．請求項第４４項記載の方法に於いて、前記設立ステップが前記物理交換機資源のポート割り当て制御手順を含むことを特徴とする、前記方法。４７．請求項第４４項記載の方法に於いて、前記目的関数が非線形関数であることを特徴とする、前記方法。４８．請求項第４４項記載の方法に於いて、最適化の期間中に前記論理ネットワークの少なくともひとつのトラヒック特性を考慮することを特徴とする、前記方法。４９．請求項第４４項記載の方法に於いて、最適化の期間中に前記論理ネットワークの各々ひとつのトラヒック特性を考慮することを特徴とする、前記方法。５０．請求項第４４項記載の方法に於いて、物理ネットワークの運用を最適化する前記ステップが：論理リンク容量とルート発生トラヒックに対する初期値を選択し、与えられた前記目的関数、論理リンク容量とルート発生トラヒックに対する値を反復計算し、そして前記反復工程を少なくともひとつの収束条件に合致すると終了する手順を含み、そして配分を行う前記ステップが最終的に計算された論理リンク容量に従って実行され、前記割り当てステップがルート発生トラヒックに対して最終的に計算された値に従って実行されることを特徴とする、前記方法。５１．請求項第５０項記載の方法に於いて、前記最適化が、実行可能領域を定義する物理制約条件に従うことを特徴とする、前記方法。５２．請求項第５１項記載の方法に於いて、論理リンク容量並びにルート発生トラヒックを反復計算する前記ステップが、前記与えられた目的関数の傾斜を計算しかつ使用する手順を含み、前記反復工程の中で新たな論理リンク容量とルート発生トラヒックとを得ることを特徴とする、前記方法。５３．請求項第５２項記載の方法に於いて、前記与えられた目的関数の傾斜を使用する前記ステップが、更に一方向線探索を実行して前記目的関数の傾斜の実行可能領域内への写像の方向への最適ステップ幅を求める手順を含むことを特徴とする、前記方法。５４．請求項第５２項記載の方法に於いて、前記目的関数が非線形関数であることを特徴とする、前記方法。５５．請求項第４４項記載の方法に於いて、前記物理ネットワークがＢ−ＩＳＤＮ重畳ネットワーク内のＡＴＭ相互接続層をモデル化した、基盤構造ネットワークであることを特徴とする、前記方法。５６．請求項第４４項記載の方法に於いて、前記目的関数が、全ての論理ネットワークに関して合計された総搬送トラヒックで有ることを特徴とする、前記方法。５７．請求項第４４項記載の方法に於いて、前記目的関数がネットワーク利用関数であることを特徴とする、前記方法。５８．物理伝送及び交換機資源を含む物理ネットワークに於ける、前記物理伝送資源を論理ネットワークの中に分割し、発生トラヒック負荷をノード対のノードを相互接続するルート間で配分するための装置であって、論理ネットワークの集合を前記物理ネットワークの上に、前記論理ネットワークが該論理ネットワークを形成するために前記ノード間に延びる論理リンクとを含み、該論理リンクは前記ノード対の前記ノードを相互接続するルートで使用されるように設立するための装置と、目的関数が与えれら、論理ネットワークの前記集合と見なした前記物理ネットワークの運用を前記与えられた目的関数に従って最適化するための装置と、前記物理伝送資源を前記論理ネットワークの前記論理リンク間で、前記最適化に従って配分するための装置と、そして前記論理ネットワークの各々ひとつの各個別ノード対に対して、発生トラヒック負荷を前記個別ノード対の前記ノード間に通信を実現することの出来るルート間で、前記最適化ステップに従って割り当てるための装置とを含むことを特徴とする、前記装置。５９．請求項第５８項記載の装置に於いて、前記目的関数が非線形関数であることを特徴とする、前記装置。６０．請求項第５８項記載の装置に於いて、前記最適化装置が前記論理ネットワークの少なくともひとつのトラヒック特性を考慮することを特徴とする、前記装置。６１．請求項第５８項記載の装置に於いて、前記最適化装置が前記論理ネットワークの各々ひとつのトラヒック特性を考慮することを特徴とする、前記方法。６２．請求項第５８項記載の装置に於いて、前記設立するための装置が前記物理交換機資源のポート割り付けを制御するための装置を含むことを特徴とする、前記装置６３．請求項第５８記載の装置に於いて、前記割り当て装置が乱数発生装置を含むことを特徴とする前記装置。