(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信網における波長パス及びサブλパスの収容設計を行うパス収容設計装置であって、  シングルホップの論理経路に存在する第１の波長パスの検索結果に基づき、前記サブλパスを収容可能か否かを判定し、前記サブλパスを収容可能であれば、前記第１の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第１のサブλパス収容手段と、
マルチホップの論理経路に存在する第２の波長パスの検索結果に基づき、前記サブλパスを収容可能か否かを判定し、収容可能な複数の論理経路から当該論理経路のホップ数と、物理経路のホップ数と、波長使用率に基づき論理経路及び物理経路を決定し、前記第２の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第２のサブλパス収容手段と、
前記サブλパスを収容すべき物理経路を探索し、探索した前記物理経路の中から波長使用率に基づき経路候補を選択し、選択した前記経路候補に対して、空き波長を割り当ててシングルホップの論理経路で設定した第３の波長パスが収容可能か否かを判定し、前記第３の波長パスを収容可能であれば、前記第３の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第３のサブλパス収容手段と、
前記第１のサブλパス収容手段、前記第２のサブλパス収容手段、及び、前記第３のサブλパス収容手段のうちのいずれか１つが前記サブλパスの収容を行うように制御する設計手段と、
を備えることを特徴とするパス収容設計装置。
【請求項２】
通信網における波長パス及びサブλパスの収容設計を行うパス収容設計装置であって、  シングルホップの論理経路に存在する第１の波長パスの検索結果に基づき、前記サブλパスを収容可能か否かを判定し、前記サブλパスを収容可能であれば、前記第１の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第１のサブλパス収容手段と、
マルチホップの論理経路に存在する第２の波長パスの検索結果に基づき、前記サブλパスを収容可能か否かを判定し、収容可能な複数の論理経路から当該論理経路のホップ数と、物理経路のホップ数と、波長使用率に基づき論理経路及び物理経路を決定し、前記第２の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第２のサブλパス収容手段と、
前記サブλパスを収容すべき物理経路を探索し、探索した前記物理経路上にグルーミングノードが存在するか否かを判定し、前記グルーミングノードが存在すれば前記物理経路によって構成する第３の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第３のサブλパス収容手段と、
前記第１のサブλパス収容手段、前記第２のサブλパス収容手段、及び、前記第３のサブλパス収容手段のうちのいずれか１つが前記サブλパスの収容を行うように制御する設計手段と、
を備えることを特徴とするパス収容設計装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパス収容設計装置において、
要求帯域以上の空きがある既存波長パスを抽出し、前記抽出した既存波長パスと空き波長を割り当てた第４の波長パスに前記サブλパスの収容が可能か否かを判定し、前記サブλパスの収容が可能であれば、前記第４の波長パスに基づき論理経路を決定し、前記第４の波長パスに前記サブλパスを収容する第４のサブλパス収容手段
を更に備えることを特徴とするパス収容設計装置。
【請求項４】
通信網における、複数の冗長経路を設計するパス収容設計装置であって、
通信網の構成を示す通信網情報を記憶した通信網情報記憶手段と、
前記通信網情報記憶手段に記憶された前記通信網情報を参照して、設定要求のある冗長経路数分の始点および終点のノードペアの情報に基づき、予め指定した数の通信経路または全通信経路に対する候補経路である物理経路を算出する経路候補算出手段と、
前記候補経路から、同一ファイバが複数の経路中に含まれているファイバ重複と、同一ノードが複数の経路中に含まれているノード重複と、同一管路が複数の経路中に含まれている管路重複とのいずれかが発生している前記候補経路を削除した前記候補経路の情報を、冗長通信経路情報として出力する通信経路出力手段と、
複数の冗長経路の組み合わせに対して稼働率を算出する稼働率算出手段と
を備え、
前記経路候補算出手段は、ノードとリンクと管路のうちの少なくとも一つについての稼働率に基づき前記物理経路を算出する算出方法により第１の経路を算出し、
前記第１の経路の算出後に前記算出方法により第２の経路を算出する手段を更に備え、 前記第１の経路と第２の経路の組み合わせにおいて、前記稼働率が所定の上限値を超えた経路を削除することを特徴とするパス収容設計装置。
【請求項５】
請求項１に記載のパス収容設計装置において、
前記論理経路の候補を算出する手段と、
前記算出された論理経路の候補の中から、冗長パス本数分の論理経路の組み合わせを探索する手段と、
前記探索により得られた組み合わせの論理経路の候補に対して物理経路設計を行う手段と、
を更に備えることを特徴とするパス収容設計装置。
【請求項６】
請求項１に記載のパス収容設計装置において、
前記論理経路の候補を算出する手段と、
前記算出された論理経路の候補の中から、冗長パス本数分の論理経路の組み合わせを探索する手段と、
前記探索により得られた組み合わせに対し、稼働率を算出する手段と、
前記稼働率に基づいて選択された論理経路に対して物理経路設計を行う手段と、
前記物理経路設計により得られた物理経路の候補に対して稼働率を算出する手段と、
を更に備えることを特徴とするパス収容設計装置。
【請求項７】
通信網における波長パス及びサブλパスの収容設計を行うパス収容設計装置が行うパス収容設計方法であって、
シングルホップの論理経路に存在する第１の波長パスの検索結果に基づき、前記サブλパスを収容可能か否かを判定し、前記サブλパスを収容可能であれば、前記第１の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第１のサブλパス収容ステップと、
マルチホップの論理経路に存在する第２の波長パスの検索結果に基づき、前記サブλパスを収容可能か否かを判定し、収容可能な複数の論理経路から当該論理経路のホップ数と、物理経路のホップ数と、波長使用率に基づき論理経路及び物理経路を決定し、前記第２の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第２のサブλパス収容ステップと、
前記サブλパスを収容すべき物理経路を探索し、探索した前記物理経路の中から波長使用率に基づき経路候補を選択し、選択した前記経路候補に対して、空き波長を割り当ててシングルホップの論理経路で設定した第３の波長パスが収容可能か否かを判定し、前記第３の波長パスを収容可能であれば、前記第３の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第３のサブλパス収容ステップと、
前記第１のサブλパス収容ステップ、前記第２のサブλパス収容ステップ、及び、前記第３のサブλパス収容ステップのうちのいずれか１つのステップにおいて前記サブλパスの収容を行うように制御する設計ステップと、
を有することを特徴とするパス収容設計方法。
【請求項８】
請求項７に記載のパス収容設計方法において、
要求帯域以上の空きがある既存波長パスを抽出するステップと、
前記抽出した既存波長パスと新たに空き波長を割り当てた第４の波長パスに前記サブλパスの収容が可能か否かを判定するステップと、
前記サブλパスの収容が可能であれば、前記第４の波長パスに基づき論理経路を決定し、前記第４の波長パスに前記サブλパスを収容する第４のサブλパス収容ステップと、
を更に有することを特徴とするパス収容設計方法。
【請求項９】
請求項７に記載のパス収容設計方法において、
記憶された通信網情報を参照して、予め指定した数の通信経路または全通信経路に対する候補経路である物理経路を算出する経路候補算出ステップと、
前記候補経路から、同一ファイバが複数の経路中に含まれているファイバ重複と、同一ノードが複数の経路中に含まれているノード重複と、同一管路が複数の経路中に含まれている管路重複とのいずれかが発生している前記候補経路を削除した前記候補経路の情報を、冗長通信経路情報として出力する通信経路出力ステップと、
を更に有することを特徴とするパス収容設計方法。
【請求項１０】
請求項７に記載のパス収容設計方法において、
ノードとリンクと管路のうちの少なくとも一つについての許容重複数および／または稼働率に基づき経路を算出する算出方法により第１の経路を算出するステップと、
前記第１の経路の算出後に前記算出方法により第２の経路を算出するステップと、を更に備え、
前記第１の経路と第２の経路の組み合わせにおいて、前記品質要件に満たされなかった経路を削除することを特徴とするパス収容設計方法。
【請求項１１】
請求項７に記載のパス収容設計方法において、
前記論理経路の候補を算出するステップと、
前記算出された論理経路の候補の中から、冗長パス本数分の論理経路の組み合わせを探索するステップと、
前記探索により得られた組み合わせに対し、稼働率を算出するステップと、
前記稼働率に基づいて選択された論理経路に対して物理経路設計を行うステップと、
前記物理経路設計により得られた物理経路の候補に対して稼働率を算出するステップと、
を更に備えることを特徴とするパス収容設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サブλパス及び波長パスの収容設計を行うパス収容設計装置、パス収容設計方法及びパス収容設計プログラムに関する。
本願は、２０１３年２月１日に出願された特願２０１３−０１８６２１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥ−Ａや、クラウドコンピューティングの進展によるデータセンタを介した通信の増大など、大容量で準動的なトラフィックが近年増大傾向にある。そのようなトラフィックを高効率に収容するためには、サブλ（電気）パスと波長パスを統合的に収容する必要がある。
より具体的には、波長パス内のトラフィック（例えば、サブλパスもしくは電気パス：電気的な処理が可能な通信路）の収容効率を高めるためには、中継ノードにおいてグルーミング（複数のパスもしくはトラフィックを束ねること）を行い、トラフィック量に応じてグルーミングを行うノードを変更することが必要である。また、その場合に、始点と中継もしくは終点ノードまで同一の波長を割り当てる必要のある波長連続制約を考慮する必要がある。【０００３】
従来から、トラフィックのブロッキングを小さくするために、マルチホップの論理経路でサブλパスをグルーミングする方法が考案されている（例えば、非特許文献１参照）。
非特許文献１に記載のＦｉｘｅｄ−ｏｒｄｅｒ  ｍｕｌｔｉ−ｈｏｐ（ＦＯＭＨ）グルーミングアルゴリズムによると、論理ホップ数については特に考慮していない。また、物理経路を設計する際に、波長の使用状況を考慮して、経路が偏らないように設計することが、設備増設の必要性を抑えるうえで重要である。
さらに、高信頼なネットワークを実現するための複数の冗長経路設計方法として、ノード重複のないｋ本（ｋは自然数）のパス経路を算出するｋ−ｖｅｒｔｅｘ−ｄｉｓｊｏｉｎｔアルゴリズムが示されている（例えば、非特許文献２参照）。
また、管路重複のリンクを避けるためのアルゴリズムとして、Ｓｈａｒｅｄ  Ｒｉｓｋ  Ｌｉｎｋ  Ｇｒｏｕｐ（ＳＲＬＧ）  Ｄｉｓｊｏｉｎｔ  Ｐａｔｈアルゴリズムが示されている（例えば、非特許文献３参照）。
さらに、ネットワークを複数に分割したサブネットワークにおいては、冗長経路の始点と終点が同じにならない場合があるが、これを解決するＴｗｏ  ｓｏｕｒｃｅｓ，Ｔｗｏ  ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎｓ  −ｆｉｘｅｄ  ｓｏｕｒｃｅ／ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｐａｉｒｓアルゴリズムも示されている（例えば、非特許文献４参照）。【０００４】
しかしながら、従来の冗長経路設計方法にあっては、ネットワークを複数に分割したサブネットワーク（ＮＷ）内の冗長経路の設計をする場合に、管路重複をできる限り避け、かつなるべくノードとリンクが重複しないような冗長経路の経路設計を行うことができない。また、サブλパスと波長パスのマルチレイヤにおいて、高収容効率でかつ高信頼な冗長経路の設計方法は、これまでに提案されていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】W. Yao, G. Sahin, M. Li, and B. Ramamurthy, "Analysis of multi-hop traffic grooming in WDM mesh networks", Broadband networks 2005, pp. 177-186, Oct. 2005.
【非特許文献２】Ramesh Bhandari, "Survivable Networks -Algorithms for Diverse Routing", KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, Chapter 7, pp176-182, 1999.
【非特許文献３】J. Silva, T. Gomes, L. Fernandes, C. Simoes, and J. Craveirinha, "An heuristic for maximally SRLG-disjoint path pairs calculation", Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT) 2011, pp.1-8, 2011.
【非特許文献４】Ramesh Bhandari, "Survivable Networks -Algorithms for Diverse Routing", KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, Chapter 8, pp186-188, 1999.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術によるパスの収容設計方法は、図１４に示すように、複数の波長パスのうちいずれでも選択可能であり、論理経路におけるホップ数について考慮していない。また、図１５に示すように、物理経路に偏りが生じてしまう。
さらに、ネットワークを複数に分割したサブネットワーク（ＮＷ）内での冗長経路の設計をする場合、現用経路と予備経路の始点ノード（および/または終点ノード）が異なる場合において、管路重複をできる限り避け、かつなるべくノードとリンクが重複しないように複数の経路設計を行う必要がある。【０００７】
図１６は、ネットワーク全体を４つのサブネットワーク（ＮＷ）に分けて構成する場合の経路設計動作を示す説明図である。
図１６に示すように、第１のサブネットワーク内の始点から第４のサブネットワーク内の終点までの０系経路（破線矢印で示す）と冗長経路である１系経路（実線矢印で示す）を設計する際に、図１６に示す×印の経路とそれに平行な０系経路とは、対応するファイバ同士が同一の管路に収容されている。このような管路重複を避けて、物理区間を選択しながら経路設計を行わなければならない。【０００８】
しかしながら、従来の冗長経路設計方法にあっては、ネットワークを複数に分割したサブネットワーク（ＮＷ）内の冗長経路の設計をする場合に、管路重複をできる限り避け、かつなるべくノードとリンクが重複しないように冗長経路の経路設計を行うことができないという問題がある。【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、論理経路の設計方法（シングルホップもしくはマルチホップ）及び物理経路を偏らない設計を行うことができ、かつノード・リンク・管路の重複をできるだけ避けたパス収容設計装置、パス収容設計方法及びパス収容設計プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明は、第１の態様として、通信網における波長パス及びサブλパスの収容設計を行うパス収容設計装置であって、
シングルホップの論理経路に存在する第１の波長パスの検索結果に基づき、前記サブλパスを収容可能か否かを判定し、前記サブλパスを収容可能であれば、前記第１の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第１のサブλパス収容手段と、
マルチホップの論理経路に存在する第２の波長パスの検索結果に基づき、前記サブλパスを収容可能か否かを判定し、収容可能な複数の論理経路から当該論理経路のホップ数と、物理経路のホップ数と、波長使用率に基づき論理経路及び物理経路を決定し、前記第２の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第２のサブλパス収容手段と、
前記サブλパスを収容すべき物理経路を探索し、探索した前記物理経路の中から波長使用率に基づき経路候補を選択し、選択した前記経路候補に対して、空き波長を割り当ててシングルホップの論理経路で設定した第３の波長パスが収容可能か否かを判定し、前記第３の波長パスを収容可能であれば、前記第３の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第３のサブλパス収容手段と、
前記第１のサブλパス収容手段、前記第２のサブλパス収容手段、及び、前記第３のサブλパス収容手段のうちのいずれか１つが前記サブλパスの収容を行うように制御する設計手段と、
を備えることを特徴とするパス収容設計装置を提供する。【００１１】
本発明はまた、第２の態様として、通信網における波長パス及びサブλパスの収容設計を行うパス収容設計装置であって、
シングルホップの論理経路に存在する第１の波長パスの検索結果に基づき、前記サブλパスを収容可能か否かを判定し、前記サブλパスを収容可能であれば、前記第１の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第１のサブλパス収容手段と、
マルチホップの論理経路に存在する第２の波長パスの検索結果に基づき、前記サブλパスを収容可能か否かを判定し、収容可能な複数の論理経路から当該論理経路のホップ数と、物理経路のホップ数と、波長使用率に基づき論理経路及び物理経路を決定し、前記第２の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第２のサブλパス収容手段と、
前記サブλパスを収容すべき物理経路を探索し、探索した前記物理経路上にグルーミングノードが存在するか否かを判定し、前記グルーミングノードが存在すれば前記物理経路によって構成する第３の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第３のサブλパス収容手段と、
前記第１のサブλパス収容手段、前記第２のサブλパス収容手段、及び、前記第３のサブλパス収容手段のうちのいずれか１つが前記サブλパスの収容を行うように制御する設計手段と、
を備えることを特徴とするパス収容設計装置も提供する。【００１２】
上記第１の態様の典型例として、要求帯域以上の空きがある既存波長パスを抽出し、前記抽出した既存波長パスと空き波長を割り当てた第４の波長パスに前記サブλパスの収容が可能か否かを判定し、前記サブλパスの収容が可能であれば、前記第４の波長パスに基づき論理経路を決定し、前記第４の波長パスに前記サブλパスを収容する第４のサブλパス収容手段を更に備える。【００１３】
本発明はまた、第３の態様として、通信網における、複数の冗長経路を設計するパス収容設計装置であって、
通信網の構成を示す通信網情報を記憶した通信網情報記憶手段と、
前記通信網情報記憶手段に記憶された前記通信網情報を参照して、設定要求のある冗長経路数分の始点および終点のノードペアの情報に基づき、予め指定した数の通信経路または全通信経路に対する候補経路である物理経路を算出する経路候補算出手段と、
前記候補経路から、同一ファイバが複数の経路中に含まれているファイバ重複と、同一ノードが複数の経路中に含まれているノード重複と、同一管路が複数の経路中に含まれている管路重複とのいずれかが発生している前記候補経路を削除した前記候補経路の情報を、冗長通信経路情報として出力する通信経路出力手段と、
を備えることを特徴とするパス収容設計装置も提供する。【００１４】
上記第３の態様の好適例において、前記経路候補算出手段は、ノードとリンクと管路のうちの少なくとも一つについての許容重複数および/または稼働率に基づき前記物理経路を算出する算出方法により第１の経路を算出し、
前記第１の経路の算出後に前記算出方法により第２の経路を算出する手段を更に備え、
前記第１の経路と第２の経路の組み合わせにおいて、前記品質要件に満たされなかった経路を削除する。【００１５】
上記第１の態様の好適例において、前記論理経路の候補を算出する手段と、
前記算出された論理経路の候補の中から、冗長パス本数分の論理経路の組み合わせを探索する手段と、
前記探索により得られた組み合わせの論理経路の候補に対して物理経路設計を行う手段と、を更に備える。【００１６】
上記第１の態様の別の好適例において、前記論理経路の候補を算出する手段と、
前記算出された論理経路の候補の中から、冗長パス本数分の論理経路の組み合わせを探索する手段と、
前記探索により得られた組み合わせに対し、稼働率を算出する手段と、
前記稼働率に基づいて選択された論理経路に対して物理経路設計を行う手段と、
前記物理経路設計により得られた物理経路の候補に対して稼働率を算出する手段と、を更に備える。【００１７】
本発明はまた、通信網における波長パス及びサブλパスの収容設計を行うパス収容設計装置が行うパス収容設計方法であって、
シングルホップの論理経路に存在する第１の波長パスの検索結果に基づき、前記サブλパスを収容可能か否かを判定し、前記サブλパスを収容可能であれば、前記第１の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第１のサブλパス収容ステップと、
マルチホップの論理経路に存在する第２の波長パスの検索結果に基づき、前記サブλパスを収容可能か否かを判定し、収容可能な複数の論理経路から当該論理経路のホップ数と、物理経路のホップ数と、波長使用率に基づき論理経路及び物理経路を決定し、前記第２の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第２のサブλパス収容ステップと、
前記サブλパスを収容すべき物理経路を探索し、探索した前記物理経路の中から波長使用率に基づき経路候補を選択し、選択した前記経路候補に対して、空き波長を割り当ててシングルホップの論理経路で設定した第３の波長パスが収容可能か否かを判定し、前記第３の波長パスを収容可能であれば、前記第３の波長パスに前記サブλパスの収容を行う第３のサブλパス収容ステップと、
前記第１のサブλパス収容ステップ、前記第２のサブλパス収容ステップ、及び、前記第３のサブλパス収容ステップのうちのいずれか１つのステップにおいて前記サブλパスの収容を行うように制御する設計ステップと、
を有することを特徴とするパス収容設計方法も提供する。【００１８】
典型例として、要求帯域以上の空きがある既存波長パスを抽出するステップと、
前記抽出した既存波長パスと新たに空き波長を割り当てた第４の波長パスに前記サブλパスの収容が可能か否かを判定するステップと、
前記サブλパスの収容が可能であれば、前記第４の波長パスに基づき論理経路を決定し、前記第４の波長パスに前記サブλパスを収容する第４のサブλパス収容ステップと、を更に有する。【００１９】
別の典型例として、記憶された通信網情報を参照して、予め指定した数の通信経路または全通信経路に対する候補経路である物理経路を算出する経路候補算出ステップと、
前記候補経路から、同一ファイバが複数の経路中に含まれているファイバ重複と、同一ノードが複数の経路中に含まれているノード重複と、同一管路が複数の経路中に含まれている管路重複とのいずれかが発生している前記候補経路を削除した前記候補経路の情報を、冗長通信経路情報として出力する通信経路出力ステップと、を更に有する。【００２０】
好適例として、ノードとリンクと管路のうちの少なくとも一つについての許容重複数および/または稼働率に基づき経路を算出する算出方法により第１の経路を算出するステップと、
前記第１の経路の算出後に前記算出方法により第２の経路を算出するステップと、を更に備え、
前記第１の経路と第２の経路の組み合わせにおいて、前記品質要件に満たされなかった経路を削除する。【００２１】
別の好適例として、前記論理経路の候補を算出するステップと、
前記算出された論理経路の候補の中から、冗長パス本数分の論理経路の組み合わせを探索するステップと、
前記探索により得られた組み合わせに対し、稼働率を算出するステップと、
前記稼働率に基づいて選択された論理経路に対して物理経路設計を行うステップと、
前記物理経路設計により得られた物理経路の候補に対して稼働率を算出するステップと、を更に備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、経路が偏らないようにパスの収容設計を行うことができ、トラフィックの収容効率を高めることができ、さらに高信頼な冗長経路を設計できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１Ｂ】本発明の第３実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態におけるパス収容設計装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図３】図１Ａに示すパス収容設計装置の処理動作を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態におけるパス収容設計装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図５】第３実施形態におけるパス収容設計装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第４実施形態におけるパス収容設計装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第５実施形態におけるパス収容設計装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第６実施形態におけるパス収容設計装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図９】図８のフローチャートにおけるステップ１及びステップ２の処理を説明する図である。
【図１０】第６実施形態における稼働率の算出処理を示すフローチャートである。
【図１１Ａ】図１０のフローチャートにおける縮退法を説明する図である。
【図１１Ｂ】同様に、図１０のフローチャートにおける縮退法を説明する図である。
【図１２】図１０のフローチャートにおける分解法を説明する図である。
【図１３】図１０のフローチャートにおける近似計算法を説明する図である。
【図１４】従来技術によるパス収容方法と本発明によるパス収容方法との作用の違いを示す説明図である。
【図１５】従来技術によるパス収容方法と本発明によるパス収容方法との作用の違いを示す説明図である。
【図１６】ネットワーク全体を４つのサブネットワーク（ＮＷ）に分けて構成する場合の経路設計動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態によるパス収容設計装置を説明する。
まず、本明細書内で用いる用語について説明する。
「サブλパスまたは電気パス」とは、例えば：
・文献「ITU-T Recommendation, G.709/Y.1331」に記載のOptical channel Data Unit（ＯＤＵ）
・文献「ITU-T Recommendation, G.707/Y.1322」に記載のSynchronous Digital Hierarchy（ＳＤＨ）
・文献「IETF Network working group, RFC. 5317」に記載の、Multiprotocol Label Switching Transport Profile（ＭＰＬＳ−ＴＰ）
等の、電気的な処理が可能な通信路のことである。
次に、「グルーミング」とは、複数のパスもしくはトラフィックを束ねることである。「論理経路」とは、サブλパスが通過する論理的な経路のことである。「物理経路」とは、波長パスが通過する物理的な経路のことである。
また、「シングルホップの論理経路」とは、始点と終点との間の中継ノードにおいて電気的な処理を行わないサブλパスの経路のことを指す。
更に、「マルチホップの論理経路」とは、始点と終点との間において、少なくとも一つの中継ノードにて電気的な処理を行うサブλパスの経路のことを指す。
【００２５】
図１Ａは、第１実施形態の構成を示すブロック図である。図１Ａに示すパス収容設計装置は、サブλパス設定要求取得部１、設計部２、ネットワーク情報管理部３、及び、演算結果記憶部４から構成される。
設計部２は、論理経路決定機能部２１、物理経路決定機能部２２、波長使用率算出機能部２３、波長割当決定機能部２４、及び、サブλパス収容機能部２５を備える。
【００２６】
サブλパス設定要求取得部１では、設定要求のある始点および終点のノードペア、及び、サブλパスの設定帯域の情報が含まれた情報を取得する。
設計部２は、論理経路決定機能部２１、物理経路決定機能部２２、波長使用率算出機能部２３、波長割当決定機能部２４、サブλパス収容機能部２５を統括して処理動作を制御する。
【００２７】
論理経路決定機能部２１は、論理レイヤにおける論理経路演算を行う。
物理経路決定機能部２２は、波長レイヤにおける物理経路演算を行う。
経路演算で用いるアルゴリズムは、最短経路を算出するダイクストラアルゴリズムや、全経路探索を可能とする幅優先探索アルゴリズム、ｋ本の経路を算出するｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ  ｐａｔｈアルゴリズム等を用いることができる。
波長割当決定機能部２４は、波長割り当ての際に、利用可能な波長の集合の中から、波長番号が若い順（波長が短い順）に波長を割り当てるＦｉｒｓｔ−Ｆｉｔ法（文献「H. Zang, J. Jue, and B. Mukherjee, "A review of routing and wavelength assignment approaches for wavelength-routed optical WDM networks," Opt. Netw. Mag., Vol. 1, no. 1, pp. 47-60, Jan. 2000」参照）等を用いる。
【００２８】
ネットワーク情報管理部３は、物理トポロジ情報、波長パスの経路及び波長割当についての情報、各波長パス内のサブλパスの収容による使用帯域情報、及び、サブλパスの論理経路及びその収容先の波長パスについての情報を保持している。
演算結果記憶部４は、ハードディスクやメモリ等の記憶媒体であり、設計部２が演算を行った場合の途中結果の情報及び最終の演算結果の情報を記憶する。
【００２９】
次に、図１Ａに示すパス収容設計装置の処理動作を説明する。
図２は、図１Ａに示すパス収容設計装置が行うサブλパス及び波長パスの収容設計の処理動作を示すフローチャートである。
サブλパス設定要求取得部１が、始点及び終点のノード情報及び要求帯域情報が含まれたサブλパス収容設計要求を取得した後に、図２に示す処理動作を実行する。
【００３０】
まず、設計部２は、シングルホップの論理経路における既存波長パスの検索を行う（ステップＳＰ１）。この検索は、ネットワーク情報管理部３において、上記サブλパス収容設計要求により要求されたパスと同一始点・終点間の波長パスの（経路及び波長割当についての）情報及び、当該波長パス内の（サブλパスの収容による）使用帯域情報を検索することにより行う。
続いて、設計部２は、サブλパスが既存波長パスに収容可能か否かを判定する（ステップＳＰ２）。
この判定の結果、要求帯域以上の空き帯域があり既存波長パスにサブλパスを収容可能であれば、サブλパス収容機能部２５は、サブλパスの収容を行う（ステップＳＰ１１）。この場合サブλパス収容機能部２５は、収容した帯域情報と当該波長パスの経路及び波長（割当）の情報をネットワーク管理機能部３に記憶することで情報の更新を行うとともに、パス収容設計結果の情報を演算結果記憶部４に記憶し、処理を終了する。
【００３１】
一方、上記ステップＳＰ２において既存波長パスにサブλパスを収容できないと判定されれば、設計部２は、マルチホップの論理経路に存在する既存波長パスを検索する（ステップＳＰ３）。この検索は、ネットワーク情報管理部３において、要求されたパスの始点・終点間で存在するマルチホップの論理経路を形成可能な既存波長パスの（経路及び波長割当についての）情報及び、当該波長パスにおける使用帯域情報を検索することにより行う。
そして、設計部２は、サブλパスが既存波長パスに収容可能か否かを判定する（ステップＳＰ４）。
【００３２】
この判定の結果、要求を満たす始点・終点間のマルチホップの論理経路に存在する波長パスが存在し、かつ要求帯域以上の空き帯域があり、既存波長パスにサブλパスを収容可能であれば、論理経路決定機能部２１は、検索によって得られた波長パスを用いて論理経路設計を行う（ステップＳＰ９）。
この論理経路設計は、物理経路のホップ数が最も小さいものを選択することにより行う。物理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、論理経路のホップ数が小さいものを選択する。さらに、論理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、波長使用率算出機能部２３から算出された波長使用率が小さいものを選択する。また、この論理設計は、先に論理経路のホップ数が小さいものを選択し、論理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、物理経路のホップ数が小さいものを選択してもよい。
そして、サブλパス収容機能部２５は、サブλパスの収容を行う（ステップＳＰ１１）。この場合サブλパス収容機能部２５は、収容した帯域情報と当該波長パスの経路及び波長（割当）の情報をネットワーク管理機能部３に記憶することで情報の更新を行うとともに、パス収容設計結果の情報を演算結果記憶部４に記憶し、処理を終了する。
【００３３】
一方、上記ステップＳＰ４において既存波長パスにサブλパスを収容できないと判定されれば、設計部２は、要求の始点・終点間と同一の始点・終点を有するシングルホップの論理経路に存在する波長パスの収容設計を行う（ステップＳＰ５）。
この収容設計は、まず、物理経路決定機能部２２が１つもしくは複数の最短経路を探索する。続いて、波長使用率算出機能部２３が、それらの最短経路について、経路毎の波長使用率を計算し、最も波長使用率が小さい経路候補を選択する。
ここで波長使用率とは、当該経路上の各リンクの最大収容可能波長数の合計値に対する、各リンクで実際に使用している波長数の合計値と定義する。最も波長使用率が小さい経路の候補を選択することにより、波長使用率が均等になるように経路を選択することができる。
次に、波長割当決定機能部２４は、求めた経路候補に対して、ネットワーク情報管理部３に記憶された情報から空き波長の情報を抽出して波長パスを設計する。
次に、設計部２は、波長パスの収容が可能か否かを判定する（ステップＳＰ６）。この判定の結果、収容可能と判定されれば、サブλパス収容機能部２５は、当該波長パスにサブλパスを収容する（ステップＳＰ１１）。
【００３４】
一方、収容不可能と判定されれば、設計部２は、既存波長パスと新規の波長パスの組み合わせからマルチホップの論理経路による波長パスの収容設計を行う。まず、要求帯域以上の空きがある既存波長パスを抽出する。更に設計部２は、抽出した前記既存波長パスの始終点ノード、つまり収容するサブλパスの中継ノードから、収容するサブλパスの終点ノードにおいて、マルチホップの論理経路による新規波長パスの収容設計を行う（ステップＳＰ７）。
この収容設計は、まず、物理経路決定機能部２２が１つもしくは複数の最短経路を探索する。続いて、波長使用率算出機能部２３が、それらの最短経路について、経路毎の波長使用率を計算し、最も波長使用率が小さい経路候補を選択する。ここでの波長使用率も、当該経路上の各リンクの最大収容可能波長数の合計値に対する、各リンクで使用している波長数の合計値と定義する。
次に、波長割当決定機能部２４は、求めた経路候補に対して、ネットワーク情報管理部３の情報を検索して空き波長を抽出し、波長パスを設計する。
【００３５】
次に、設計部２は、マルチホップの論理経路による波長パスにサブλパスの収容が可能か否かを判定する（ステップＳＰ８）。この判定の結果、収容可能であれば、設計部２は、論理経路設計を行う（ステップＳＰ１０）。
この論理経路設計は、既存波長パスと新規波長パスの組み合わせ、もしくは新規波長パスのみにおいて、物理経路のホップ数が最も小さいものを選択することにより行う。物理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、論理経路のホップ数が小さいものを選択する。さらに、論理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、波長使用率が小さいものを選択する。
そして、サブλパス収容機能部２５は、サブλパスの収容を行う（ステップＳＰ１１）。この場合サブλパス収容機能部２５は、収容した帯域情報と当該波長パスの経路及び波長（割当）の情報をネットワーク管理機能部３に記憶することで情報の更新を行うとともに、パス収容設計結果の情報を演算結果記憶部４に記憶し、処理を終了する。
一方、ステップＳＰ８において、サブλパスを収容不可能と判定されれば処理を終了し、所定のネットワーク管理装置に対して収容不可能の通知を行う。
なお、上記ステップＳＰ７、ＳＰ８、ＳＰ１０については、ファイバに空き波長の余裕がある場合は省略してもよい。
【００３６】
次に、図３を参照して、具体例を挙げて、本第１実施形態の処理動作を説明する。図３は、図１Ａに示すパス収容設計装置の処理動作を示す説明図である。ここでは、以下の４つのケースについて説明する。
（ケース１）
要求のあった始点・終点間において既存のシングルホップの論理経路で収容可能な波長パス１が存在していた場合は、図２に示すステップＳＰ２、ステップＳＰ１１を経てサブλパスが収容される。
（ケース２）
既存のシングルホップの論理経路で収容可能な波長パスが存在せず、マルチホップの論理経路で収容可能な波長パスが存在していた場合は、図２に示すステップＳＰ２、ステップＳＰ３、ステップＳＰ４を経て、ステップＳＰ９にて論理経路の候補においてホップ数が小さい経路が選択される。図３に示す例では、候補経路１は波長パス１、２を使用しており論理経路ホップ数が２であるのに対し、候補経路２は波長パス３、４、５を使用しており論理経路ホップ数が３であるため、論理ホップ数が小さい候補経路１が選択される。
（ケース３）
図２に示すステップＳＰ２〜ＳＰ４にて要求を満たす既存の波長パスが存在しない場合は、シングルホップの論理経路で収容可能な新規の波長パスを設計する。このとき複数の候補経路を算出し、その中で最も波長使用率の小さい経路が選択される。図３に示す例では、波長使用率が３０％である候補経路２が選択される。
（ケース４）
図２に示すステップＳＰ２〜ＳＰ７を経た場合は、既存の波長パスと新規の波長パスの組み合わせにおいて、マルチホップの論理経路で収容可能とする波長パスが選択される。図３に示す例では、既存波長パスは始点とノード１との間（論理経路のホップ数：１）、始点とノード２との間（論理経路のホップ数：２）でそれぞれ存在し、ノード１から終点までの候補経路１と、ノード２から終点までの候補経路２において新規の波長パスを収容設計できる場合は、既存波長パスと合わせて論理経路が小さい候補経路１を用いて波長パスを収容設計する。
【００３７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態によるパス収容設計装置を説明する。第２実施形態におけるパス収容設計装置の装置構成は、図１Ａに示す装置構成と同様であるのでここでは詳細な説明を省略する。
第２実施形態では、グルーミングノード（複数のサブλパスを束ねるノード）を通過するサブλパスは必ず電気処理を行うことを特徴とする。これにより、第１実施形態に比べて収容するトラフィックが大きくなるにつれ収容効率は悪くなる一方、計算量の削減と保守運用が容易いというメリットが存在する。
【００３８】
図４は、第２実施形態によるパス収容設計装置が行うサブλパス及び波長パスの収容設計の処理動作を示すフローチャートである。
サブλパス設定要求取得部１が、始点及び終点のノード情報及び設計帯域情報が含まれたサブλパス収容設計要求を取得した後に、図４に示す処理動作を実行する。
【００３９】
まず、設計部２は、シングルホップの論理経路における既存波長パスの検索を行う（ステップＳ２１）。この検索は、第１実施形態と同様に、ネットワーク情報管理部３において、上記サブλパス収容設計要求により要求されたパスと同一始点・終点間の波長パスの（経路及び波長割当についての）情報及び、当該波長パス内の（サブλパスの収容による）使用帯域情報を検索することにより行う。
続いて、設計部２は、サブλパスが既存波長パスに収容可能か否かを判定する（ステップＳ２２）。
この判定の結果、要求帯域以上の空き帯域があり既存波長パスにサブλパスを収容可能であれば、サブλパス収容機能部２５は、サブλパスの収容を行う（ステップＳ３０）。この場合サブλパス収容機能部２５は、収容した帯域情報と当該波長パスの経路及び波長（割当）の情報をネットワーク管理機能部３に記憶することで情報の更新を行うとともに、パス収容設計結果の情報を演算結果記憶部４に記憶し、処理を終了する。
【００４０】
一方、上記ステップＳ２２において既存波長パスにサブλパスを収容できないと判定されれば、設計部２は、マルチホップの論理経路に存在する既存波長パスの検索を行う（ステップＳ２３）。この検索は、ネットワーク情報管理部３において、要求されたパスの始点・終点間で存在するマルチホップの論理経路を形成可能な既存波長パスの（経路及び波長割当についての）情報及び、当該波長パスにおける使用帯域情報を検索することにより行う。
そして、設計部２は、サブλパスが既存波長パスに収容可能か否かを判定する（ステップＳ２４）。
【００４１】
この判定の結果、要求を満たす始点・終点間のマルチホップの論理経路に存在する波長パスが存在し、かつ要求帯域以上の空き帯域があり、既存波長パスにサブλパスを収容可能であれば、論理経路決定機能部２１は、検索した波長パスを用いて論理経路設計の計算を行う（ステップＳ２９）。
論理経路設計は、既存波長パス、もしくは既存波長パスと新規波長パスの組み合わせにおいて、物理経路のホップ数が最も小さいものを選択することにより行う。物理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、論理経路のホップ数が小さいものを選択する。さらに、論理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、波長使用率が小さいものを選択する。また、この論理経路設計は、先に論理経路のホップ数が小さいものを選択し、論理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、物理経路のホップ数が小さいものを選択してもよい。
そして、サブλパス収容機能部２５は、サブλパスの収容を行う（ステップＳ３０）。この場合サブλパス収容機能部２５は、収容した帯域情報と当該波長パスの経路及び波長の情報をネットワーク管理機能部３に記憶することで情報の更新を行うとともに、パス収容設計結果の情報を演算結果記憶部４に記憶し、処理を終了する。
【００４２】
一方、ステップＳ２４において、サブλパスを収容可能でなければ、設計部２は、要求された始点・終点間間において、１つもしくは複数の最短物理経路の探索を行う（ステップＳ２５）。そして、設計部２は、得られた候補経路上にグルーミングノードが存在するか否かを判定する（ステップＳ２６）。
この判定の結果、グルーミングノードが存在すれば、論理経路決定機能部２１は、探索により得られた波長パスを用いて論理経路設計の計算を行う（ステップＳ２９）。
論理経路設計は，物理経路のホップ数が最も小さいものを選択することにより行う物理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、論理経路のホップ数が小さいものを選択する。さらに、論理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、波長使用率が小さいものを選択する。
そして、サブλパス収容機能部２５は、サブλパスの収容を行う（ステップＳ３０）。この場合サブλパス収容機能部２５は、収容した帯域情報と当該波長パスの経路及び波長の情報をネットワーク管理機能部３に記憶することで情報の更新を行うとともに、パス収容設計結果の情報を演算結果記憶部４に記憶し、処理を終了する。
【００４３】
一方、グルーミングノードが存在しなければ、設計部２は、要求の始点・終点間と同一の始点・終点を有するシングルホップの論理経路に存在する波長パスの収容設計を行う（ステップＳ２７）。
この収容設計は、まず、物理経路決定機能部２２が１つもしくは複数の最短経路を探索する。次に、波長使用率算出機能部２３が、それらの最短経路について、経路毎の波長使用率を計算し、最も波長使用率が小さい経路候補を選択する。ここでも波長使用率は、当該経路上の各リンクの最大収容可能波長数の合計値に対する、各リンクで使用している波長数の合計値と定義する。
そして、波長割当決定機能部２４が、求められた経路候補に対して、ネットワーク情報管理部３に記憶された情報から空き波長の情報を抽出して波長パスを設計する。
【００４４】
次に、設計部２は、波長パスの収容が可能か否かを判定する（ステップＳ２８）。この判定の結果、収容可能と判定されれば、サブλパス収容機能部２５は、当該波長パスにサブλパスを収容する（ステップＳ３０）。この場合サブλパス収容機能部２５は、収容した帯域情報と当該波長パスの経路及び波長の情報をネットワーク管理機能部３に記憶することで情報の更新を行うとともに、パス収容設計結果の情報を演算結果記憶部４に記憶し、処理を終了する。
一方、波長パスの収容が可能でなければ処理を終了し、所定のネットワーク管理装置に対して収容不可能の通知を行う。
【００４５】
＜変形例＞
なお、経路が偏らないように波長パスを設計する方法として、波長パスのホップ数、サブλパスのホップ数、波長使用率、グルーミングノード数などが同等である複数のパスの中からランダムに選択するようにしてもよい。
ただし、前述したように、論理経路のホップ数及び物理経路のホップ数が小さい経路を選択し、物理経路に関しては、さらに波長使用率が小さいものを選択する方法を適用することが望ましい。その理由として、この方法は、変形例であるランダムに選択した場合に比べて、偏りがでた場合であっても、偏りの程度を判断して、偏りが小さくなるようにパスを選択するため、偏りがより生じづらく、かつ偏りが生じても解消でき、確実に経路を分散させることができるためである。
【００４６】
＜第３実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第３実施形態によるパス収容設計装置を説明する。
第３実施形態におけるパス収容設計装置の装置構成は、図１Ｂに示す。装置構成は、図１Ａの構成に稼働率計算機能部２６を追加した構成である。
稼働率計算機能部２６は、複数の冗長経路の組み合わせに対してネットワーク情報管理部３に保持してあるノード・ファイバ・リンク等の稼働率を用いて稼働率を算出する機能部である。
サブλパス設定要求取得部１では、設定要求のある冗長経路数分の始点および終点のノードペアを取得する。さらに、満たすべき品質要件として稼働率もしくは重複を許容するノード数・管路距離・リンク数が含まれた情報、もしくはその両方が含まれた情報を取得する場合もある。
図５は、図１Ｂに示すパス収容設計装置の動作を示すフローチャートである。
本実施形態では、パス収容設計装置は、予め指定した本数の通信経路（単に経路とも呼ぶ）を算出するものとする。予め指定した本数の通信経路とは、例えば、システム設計時に指定する冗長度や、システム設計時に指定する故障率と経路の故障率等から求まる通信経路の本数であり、冗長度２であれば２本、故障率５０％の経路でシステム設計時に指定する故障率が２５％であれば２本などとすればよい。
まず、物理経路決定機能部２２は、ネットワーク情報管理部３に記憶されている情報を参照し、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ  ｐａｔｈアルゴリズムを用いて第１の経路の始点・終点ノードペアに関して複数の経路候補を算出し、第２の経路の始点・終点ノードペアに関して複数の経路候補を算出する。（ステップＳ１）。このとき、始点ノード（もしくは終点ノード）が２経路とも同じノードでなくてもよい。
【００４７】
そして、物理経路決定機能部２２は、第２の経路において、ファイバレベルでのリンクが重複している経路（パス）を削除しても未だに２つの経路候補が存在するか否かを判定する（ステップＳ２）。ファイバレベルでのリンクの重複とは、二つ以上の経路において同一ファイバを通過していることである。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の２経路の組み合わせを選択してステップＳ８へ移行する。
一方、ステップＳ２で２つの経路候補が存在すると判定された場合、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、ファイバレベルでのリンクで重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ３）。
また、品質要件として許容するノード重複数を取得した場合について下記に示す。物理経路決定機能部２２は、第１の経路の始点・終点ノードペアに関して複数の経路候補を算出する。次に、第２の経路の始点・終点ノードペアに関して複数の経路候補を算出する。第２の経路候補を算出する際に、ファイバレベルでのリンク重複数が品質要件値の上限値を超えた場合はその先の経路算出を省略し、次の経路探索に進み候補を算出する（ステップＳ１、ステップＳ２）。二つ以上の経路が存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の２経路の組み合わせを選択してステップＳ８へ移行する（ステップＳ３）。
【００４８】
品質要件として稼働率が記載された場合は、ステップＳ１の後に、各組み合わせに対して（稼働率計算機能部２６により）稼働率を算出し、品質要件値の上限値を超えた場合は対象の組み合わせの削除を行う（ステップＳ２）。稼働率の算出方法は、例えば下記の非特許文献に記載されている。また、稼働率算出方法の詳細な説明を、第６実施形態の最後に示す。
＜非特許文献＞  林  正博、阿部威朗、「通信ネットワークの信頼性」、電子情報通信学会
二つ以上の経路が存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の２経路の組み合わせを選択してステップＳ８へ移行する（ステップＳ３）。
また、品質要件として許容するノード重複数及び稼働率を取得した場合は、ステップＳ１にて第２の経路候補を算出する際に、ファイバレベルでのリンク重複数が品質要件値の上限値を超えた場合はその先の経路算出を省略し、次の経路探索に進み候補を算出する。次に各組み合わせに対して（稼働率計算機能部２６により）稼働率を算出し、品質要件値の上限値を超えた場合は対象の組み合わせの削除を行う（ステップＳ２）。二つ以上の経路が存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の２経路の組み合わせを選択してステップＳ８へ移行する（ステップＳ３）。
なお、サブλパス設定要求取得部１で、品質要件を取得した場合については、以下に示す管路・ノード独立な経路を設計する際も同様な手順で、上記の「リンク」を「管路」、「ノード」にそれぞれ置き換えて実行すればよい。また、ステップＳ８以降の第３経路算出時においても同様な手順で実行すればよい。
【００４９】
次に、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、管路重複する経路（パス）を削除しても未だに２つの候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ４）。管路重複とは、二つ以上の経路において同一の管路を通過していることである（ファイバは異なる）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の２経路の組み合わせを選択してステップＳ８へ移行する。
一方、ステップＳ４で２つの経路候補が存在すると判定された場合、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、管路重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ５）。
【００５０】
次に、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、ノード重複する経路（パス）を削除しても未だに２つの候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ６）。ノード重複とは、二つ以上の経路において同一のノードを通過していることである。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の２経路の組み合わせを選択してステップＳ８へ移行する。
一方、ステップＳ６で２つの経路候補が存在すると判定された場合、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、ノード重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ７）。
【００５１】
次に、物理経路決定機能部２２は、ネットワーク情報管理部２に記憶されている情報を参照し、上記第１、第２経路とは別の第３経路の候補経路をｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ  ｐａｔｈアルゴリズムを用いて算出する（ステップＳ８）。
この演算の際、上記ステップを経て残存している組み合わせの経路のリンクを削除した物理トポロジ情報を入力値として、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ  ｐａｔｈアルゴリズムを用いて演算をしても良い。
また、残存している２つの経路候補の組み合わせが複数ある場合は、それぞれに対し、以降のステップで第３の経路の経路を決定する。ここで、各組み合わせの２つの経路のトータルのホップ数もしくは経路長が最小である組み合わせから順番に、第３の経路の経路を決定する。
【００５２】
物理経路決定機能部２２は、第３の経路と第１、第２の経路において、ファイバレベルのリンクが重複している経路（パス）を削除しても未だに第３経路の経路候補が存在するか否かを判定する（ステップＳ９）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の３経路の組み合わせを選択し、ステップＳ１５へ移行する。
なお、残存している２つの経路候補の組み合わせが他にもある場合は、今回の演算結果を演算結果記憶部３へ一時記憶し、次の組み合わせに対して再度ステップＳ９からの処理を行う。
また、ステップＳ７までに算出した２つの経路の組み合わせ全てに対し、第３経路の経路候補が存在しない（上記ステップＳ８において決定されなかった）、場合も、ステップＳ１５へ移行する。
一方、上記ステップＳ９において第３経路の経路候補が存在すると判定された場合、物理経路決定機能部２２は、第３経路において、ファイバレベルのリンクで重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１０）。
【００５３】
次に、物理経路決定機能部２２は、第３の経路と第１、第２の経路において、管路重複する経路（パス）を削除しても未だに第３経路の候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ１１）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の３経路の組み合わせを選択し、ステップＳ１５へ移行する。
ここでもまた、残存している２つの経路候補の組み合わせが他にもある場合は、今回の演算結果を演算結果記憶部３へ一時記憶し、次の組み合わせに対して再度ステップＳ９からの処理を行う。
更にまた、ステップＳ７までに算出した２つの経路の組み合わせ全てにおいて、第３経路の経路候補が存在しない場合は、ステップＳ１５へ移行する。
一方、上記ステップＳ１１において第３経路の候補経路が存在すると判定された場合、物理経路決定機能部２２は、第３経路において、管路重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１２）。
【００５４】
次に、物理経路決定機能部２２は、第３の経路と第１、第２経路において、ノード重複する経路（パス）を削除しても未だに第３経路の候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ１３）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の３経路の組み合わせを選択し、ステップＳ１５へ移行する。
ここでもまた、残存している２つの経路候補の組み合わせが他にもある場合は、今回の演算結果を演算結果記憶部３へ一時記憶し、次の組み合わせに対して再度ステップＳ９からの処理を行う。
更にまた、ステップＳ７までに算出した２つの経路の組み合わせ全てにおいて、第３経路の経路候補が存在しない場合は、ステップＳ１５へ移行する。
一方、上記ステップＳ１３において第３経路の候補経路が存在すると判定された場合、物理経路決定機能部２２は、第３経路において、ノード重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１４）。
【００５５】
そして、ステップＳ７までに算出した２つの経路の組み合わせ全てに対して処理が終わると、物理経路決定機能部２２は、（上記一時保存などを含めて）残存している３つの経路候補の組み合わせのうち、第１、第２、第３経路において重複しているノード数もしくはリンク数もしくは経路長が最も小さいものを第１、第２、第３の経路として決定する（ステップＳ１５）。  そして、物理経路決定機能部２２は、決定した経路を演算結果記憶部３に記憶する。
【００５６】
なお、経路を削除することにより、予め指定した数の通信経路を算出できない場合は、候補経路の中からノード数又は経路長が最小となる通信経路を冗長通信経路として決定するようにしてもよい。
なお、４以上の経路の経路算出方法は図５に示すステップＳ８〜Ｓ１４の処理を必要な回数繰り返して算出すればよい。
また、図５に示す処理動作において、経路を削除する処理として、リンク重複する経路を削除したのちに、管路重複の経路、ノード重複の経路、の順番に削除する例を説明したが、ノード重複の経路を削除したのちに、管路重複の経路を削除するようにしてもよく、経路削除の順番はどのような順番であってもよい。
【００５７】
また、ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１３の条件分岐をなくし、リンク・管路・ノード重複が各ステップの順番（例えばＳ３、Ｓ５、Ｓ７の順番）で少なくなる組み合わせを選択してもよい、さらに、第１、第２経路の選択においては条件分岐をなく、第３経路の選択では条件分岐を有効とするやり方や、その逆の方法にしてもよい。
また、ネットワークの規模が大きく計算時間が膨大となるケースにおいて、計算時間を削減する方法がある。
例えば、ステップＳ８において、これより前で決定した２つの経路候補の組み合わせが複数ある場合は、２つの経路のトータルのホップ数もしくは経路長が最小の１つの組み合わせのみを候補経路として第３経路を決定する処理に進み、ステップＳ９以降の処理について繰り返し演算を行わないようにしてもよい。
【００５８】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態によるパス収容設計装置を説明する。
第４実施形態におけるパス収容設計装置の装置構成は、図１Ｂに示す装置構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
図６は、第４実施形態におけるパス収容設計装置の動作を示すフローチャートである。図６において、図５に示す処理動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。
図６に示す処理動作が、図５に示す処理動作と異なる点は、ステップＳ１Ａ、Ｓ８Ａにおいて候補経路を算出する際に全経路探索を行う点である。
以下、図６を参照して、第２実施形態におけるパス収容設計装置の動作を説明する。
まず、物理経路決定機能部２２は、ネットワーク情報管理部２に記憶されている情報を参照し、全経路探索のアルゴリズム（例えば、幅優先探索アルゴリズム）を用いて複数の候補経路（ここでは、第１、第２の経路に対して）を算出する（ステップＳ１Ａ）。このとき、始点ノード（もしくは終点ノード）が２経路とも同じノードでなくてもよい。
【００５９】
そして、物理経路決定機能部２２は、第１、第２の経路において、ファイバレベルのリンクが重複している経路（パス）を削除しても未だに２つの経路候補が存在するか否かを判定する（ステップＳ２）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ８Ａへ移行する。
一方、２つの経路候補が存在する場合、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、ファイバレベルのリンクで重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ３）。
ここで、品質要件として許容するノード重複数を取得した場合、稼働率が記載された場合、あるいは、許容するノード重複数及び稼働率を取得した場合については、上記第３実施形態と同様の手法により、品質要件を考慮した２経路の組み合わせの選択を行う。また、第３実施形態で述べたように、以下のステップＳ５，Ｓ７についても同様である。また、ステップＳ８以降の第３経路算出時においても第３実施形態と同様な手順で実行すればよい。
【００６０】
次に、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、管路重複する経路（パス）を削除しても未だに候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ４）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ８Ａへ移行する。
一方、候補経路が存在する場合、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、管路重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ５）。
【００６１】
次に、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、ノード重複する経路（パス）を削除しても未だに候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ６）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の２経路の組み合わせを選択してステップＳ８Ａへ移行する。
一方、候補経路が存在する場合、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、ノード重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ７）。
【００６２】
次に、物理経路決定機能部２２は、ネットワーク情報管理部２に記憶されている情報を参照し、上記第１、第２経路とは別の第３経路の候補経路を全経路探索のアルゴリズム（例えば、幅優先探索アルゴリズム）を用いて算出する（ステップＳ８Ａ）。
この演算の際、上記ステップを経て残存している組み合わせの経路のリンクを削除した物理トポロジ情報を入力値として、経路探索のアルゴリズムを用いて演算をしても良い。
また、残存している２つの経路候補の組み合わせが複数ある場合は、それぞれに対し、以降のステップで第３の経路の経路を決定する。ここで、各組み合わせの２つの経路のトータルのホップ数もしくは経路長が最小である組み合わせから順番に、第３の経路の経路を決定する。
【００６３】
物理経路決定機能部２２は、第３の経路と第１、第２の経路において、ファイバレベルのリンクが重複している経路（パス）を削除しても未だに第３経路の経路候補が存在するか否かを判定する（ステップＳ９）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択し、ステップＳ１５へ移行する。
２つの経路候補の組み合わせが他にもある場合は、今回の演算結果を演算結果記憶部３へ一時記憶し、次の組み合わせに対して再度ステップＳ９からの処理を行う。また、残存している２つの経路の組み合わせ全てに対し、第３経路の経路候補が存在しない場合も、ステップＳ１５へ移行する。これらの処理は、以下の判定処理においても同様である。
一方、上記ステップＳ９において第３経路の経路候補が存在する場合、物理経路決定機能部２２は、第３経路において、ファイバレベルのリンクで重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１０）。
【００６４】
次に、物理経路決定機能部２２は、第３の経路と第１、第２の経路において、管路重複する経路（パス）を削除しても未だに第３経路の候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ１１）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ１５へ移行する。
一方、第３経路の候補経路が存在する場合、物理経路決定機能部２２は、第３経路において、管路重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１２）。
【００６５】
次に、物理経路決定機能部２２は、第３の経路と第１、第２経路において、ノード重複する経路（パス）を削除しても未だに第３経路の候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ１３）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ１５へ移行する。
一方、第３経路の候補経路が存在する場合、物理経路決定機能部２２は、第３経路において、ノード重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１４）。
【００６６】
そして、ステップＳ７までに算出した２つの経路の組み合わせ全てに対して処理が終わると、物理経路決定機能部２２は、（上記一時保存などを含めて）残存している３つの経路候補の組み合わせのうち、第１、第２、第３経路において重複しているノード数が最も小さいものを第１、第２、第３の経路（経路）として決定する（ステップＳ１５）。
そして、物理経路決定機能部２２は、決定した経路を演算結果記憶部３に記憶する。
【００６７】
このように、候補経路を算出する際に、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ  ｐａｔｈアルゴリズムではなく、全経路探索のアルゴリズム（例えば幅優先探索アルゴリズム）を用いるようにしたため、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ  ｐａｔｈアルゴリズムと比べ、よりファイバ重複、ノード重複、管路重複を避けることが可能になるため、高信頼なネットワークの構築が可能となる。
【００６８】
また、第３実施形態と同様に、４以上の経路の経路算出方法は図６に示すステップＳ８Ａ〜Ｓ１４の処理を必要な回数繰り返して算出すればよい。
また、図６に示す処理動作において、経路を削除する処理として、リンク重複する経路を削除したのちに、管路重複の経路、ノード重複の経路、の順番に削除する例を説明したが、ノード重複の経路を削除したのちに、管路重複の経路を削除するようにしてもよく、経路削除の順番はどのような順番であってもよい。
【００６９】
また、ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１３の条件分岐をなくし、リンク・管路・ノード重複が各ステップの順番（例えばＳ３、Ｓ５、Ｓ７の順番）で少なくなる組み合わせを選択してもよい、さらに、第１、第２経路の選択においては条件分岐をなく、第３経路の選択では条件分岐を有効とするやり方や、その逆の方法も可能である。
また、ネットワークの規模が大きく計算時間が膨大となるケースにおいて、計算時間を削減する方法がある。
例えば、ステップＳ８Ａにおいて、これより前で決定した２つの経路候補の組み合わせが複数ある場合は、２つの経路のトータルのホップ数もしくは経路長が最小のもののみを候補経路として、第３経路を決定する次ステップに進み、ステップＳ９以降の処理について繰り返し演算を行わないようにしてもよい。
【００７０】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態によるパス収容設計装置を説明する。
第５実施形態におけるパス収容設計装置の装置構成も、図１Ｂに示す装置構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
図７は、第５実施形態におけるパス収容設計装置の動作を示すフローチャートである。図７において、図５に示す処理動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。
図７に示す処理動作が、図５に示す処理動作と異なる点は、ステップＳ１５Ａにおいて経路を決定する際に、複数の経路それぞれに対して遅延差（経路長の差）を算出し、その中で最も小さい遅延差の組み合わせの経路を決定するようにした点である。
以下、図７を参照して、第５実施形態におけるパス収容設計装置の動作を説明する。
まず、物理経路決定機能部２２は、ネットワーク情報管理部２に記憶されている情報を参照し、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ  ｐａｔｈアルゴリズムを用いてそれぞれの始点・終点ノードペアにおいて複数の候補経路（ここでは、第１、第２の経路に対して）を算出する（ステップＳ１）。このとき、始点ノード（もしくは終点ノード）が２経路とも同じノードでなくてもよい。
【００７１】
そして、物理経路決定機能部２２は、第１、第２の経路において、ファイバレベルのリンクが重複している経路（パス）を削除しても未だに２つの経路候補が存在するか否かを判定する（ステップＳ２）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ８へ移行する。
一方、２つの経路候補が存在する場合、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、ファイバレベルのリンクで重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ３）。
ここで、品質要件として許容するノード重複数を取得した場合、稼働率が記載された場合、あるいは、許容するノード重複数及び稼働率を取得した場合については、上記第３実施形態と同様の手法により、品質要件を考慮した２経路の組み合わせの選択を行う。また、第３実施形態で述べたように、以下のステップＳ５，Ｓ７についても同様である。また、ステップＳ８以降の第３経路算出時においても第３実施形態と同様な手順で実行すればよい。
【００７２】
次に、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、管路重複する経路（パス）を削除しても未だに候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ４）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択しステップＳ８へ移行する。
一方、候補経路が存在する場合、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、管路重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ５）。
【００７３】
次に、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、ノード重複する経路（パス）を削除しても未だに候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ６）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択しステップＳ８へ移行する。
一方、候補経路が存在する場合、物理経路決定機能部２２は、第１、第２経路において、ノード重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ７）。
【００７４】
次に、物理経路決定機能部２２は、ネットワーク情報管理部２に記憶されている情報を参照し、上記第１、第２経路とは別の第３経路の候補経路をｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ  ｐａｔｈアルゴリズムを用いて算出する（ステップＳ８）。
この演算の際、上記ステップを経て残存している組み合わせの経路のリンクを削除した物理トポロジ情報を入力値として、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ  ｐａｔｈアルゴリズムを用いて演算をしても良い。
また、残存している２つの経路候補の組み合わせが複数ある場合は、それぞれに対し、以降のステップで第３の経路の経路を決定する。ここで、各組み合わせの２つの経路のトータルのホップ数もしくは経路長が最小である組み合わせから順番に、第３の経路の経路を決定する。
【００７５】
物理経路決定機能部２２は、第３の経路と第１、第２の経路において、ファイバレベルのリンクが重複している経路（パス）を削除しても未だに第３経路の経路候補が存在するか否かを判定する（ステップＳ９）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択し、ステップＳ１５Ａへ移行する。
２つの経路候補の組み合わせが他にもある場合は、今回の演算結果を演算結果記憶部３へ一時記憶し、次の組み合わせに対して再度ステップＳ９からの処理を行う。また、残存している２つの経路の組み合わせ全てに対し、第３経路の経路候補が存在しない場合も、ステップＳ１５Ａへ移行する。これらの処理は、以下の判定処理においても同様である。
一方、上記ステップＳ９において第３経路の経路候補が存在する場合、物理経路決定機能部２２は、第３経路において、ファイバレベルのリンクで重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１０）。
【００７６】
次に、物理経路決定機能部２２は、第３の経路と第１、第２の経路において、管路重複する経路（パス）を削除しても未だに第３経路の候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ１１）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ１５Ａへ移行する。
一方、第３経路の候補経路が存在する場合、物理経路決定機能部２２は、第３経路において、管路重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１２）。
【００７７】
次に、物理経路決定機能部２２は、第３の経路と第１、第２経路において、ノード重複する経路（パス）を削除しても未だに第３経路の候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ１３）。
この判定の結果、存在しない場合は、当該重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ１５Ａへ移行する。
一方、第３経路の候補経路が存在する場合、物理経路決定機能部２２は、第３経路において、ノード重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１４）。
【００７８】
そして、ステップＳ７までに算出した２つの経路の組み合わせ全てに対して処理が終わると、物理経路決定機能部２２は、第１、第２、第３経路に対して（上記一時保存などを含めて）残存している組み合わせの経路それぞれに対して遅延差（経路長の差）を算出し、その中で最も小さい遅延差の組み合わせの経路を第１、第２、第３経路として決定する（ステップＳ１５Ａ）。
そして、物理経路決定機能部２２は、決定した経路を演算結果記憶部３に記憶する。
なお、遅延差の算出は、各経路のノード数の差としてもよい。また、ステップＳ１、Ｓ８の候補経路の探索に用いるアルゴリズムは、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ  ｐａｔｈアルゴリズムに代えて全経路探索のアルゴリズム（例えば、幅優先探索アルゴリズム）を用いるようにしてもよい。
このように、経路を決定する際に、経路それぞれに対して遅延差を算出し、そのなかで最も小さい遅延差の組み合わせの経路としたため、遅延差の小さいより高品質なネットワークの構築が可能となる。
【００７９】
なお、前述した説明においては、抽出した最小の冗長経路の組から、ノード数又は経路長が最小の組を選択する例を説明したが、選択の条件はこれに限られない。
例えば、ノード数又は伝送距離（経路長）が近い複数の経路を選択する方法でもよいし、ノード数又は伝送距離の平均値や、最頻値や、中央値近傍の複数の経路を選択する方法でもよい。
また、波長割当方法の波長を経路に変更したＦｉｒｓｔ−ｆｉｔ法（利用可能な経路から最も番号の小さい経路を選択）、Ｍｏｓｔ−ｕｓｅｄ法（最も利用されている経路を選択）、Ｒａｎｄｏｍ−ｆｉｔ法（利用可能な経路から無作為に経路を選択）、Ｌｅａｓｔ−ｕｓｅｄ法（最も利用されていない経路を選択）、ＰＷＡ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  ｂａｓｅｄ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）法（利用可能な経路の中から優先度の高い経路を選択）等を適用するようにしてもよい。
また、あらかじめ遅延差を考慮する要求があった場合は、第３〜５実施形態におけるステップＳ８の前の２経路を選択するときに、遅延差の条件を加味して前記制約内の組み合わせを抽出してもよいし、ステップＳ１５において、そのようにしてもよい。
【００８０】
以上説明したように、始点・終点間パス情報、物理トポロジ、複数経路の始点と終点ノード情報、各リンクのファイバ情報、ファイバの管路重複情報を含むネットワーク情報を用いて、互いにファイバ重複とノード重複と管路重複する経路が最小の冗長経路の組を抽出し、抽出した組からノード数又は伝送距離が最小の組を選択すること冗長通信経路の設計を行うようにした。
これにより、管路重複をできる限り避け、かつなるべくノードとリンクが重ならないような複数経路の設計を行うことができるため、ネットワーク全体の信頼性を高めた冗長通信経路を設計することができる。
また、始点と終点とがそれぞれ異なるサブネットワークに属し、サブネットワークへの入力点又はサブネットワークからの出力点のいずれか一方が異なる場合も含むサブネットワーク内での冗長経路を、容易に設計することができる。
特に、サブネットワークへの入力点又はサブネットワークからの出力点のいずれか一方が異なる場合を考慮して、サブネットワーク内での冗長経路を設計することができる。
【００８１】
＜第６実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第６実施形態によるパス収容設計装置を説明する。
本実施形態は、サブλパスと波長パスのマルチレイヤにおいて、高信頼・高効率に冗長パスを設計する場合に有効である。第６実施形態におけるパス収容設計装置の装置構成は、上述の図１Ｂと同様であり、稼働率計算機能部２６を有する。上述のように、稼働率計算機能部２６は、複数の冗長経路の組み合わせに対してネットワーク情報管理部に保持してあるノード・ファイバ・リンク等の稼働率を用いて稼働率を算出する機能部である。
また、図８はパス収容設計装置が行うサブλパスと波長パスの収容設計の処理動作を示すフローチャートである。
サブλパス設定要求取得部１では、設定要求のある冗長経路数分の始点および終点のノードペア、及び、満たすべき品質要件として稼働率もしくは重複を許容するノード数・管路距離・リンク数が含まれた情報、もしくはその両方が含まれた情報を取得する。
図８に本実施形態の処理動作を示し、図９を参照して以下説明をする。
【００８２】
まず、論理経路決定機能部２１は、複数の論理経路候補を算出する。図９では経路候補数が４本の例を示す（ステップ１）。
次にステップ２にて、冗長パスを組むN本のパス本数分の組み合わせを算出する。図９は、冗長パスを組む３本のパス本数に対して、候補経路の組み合わせを探索した例である。
【００８３】
上記ステップ３では、あらかじめ満たすべき稼働率が与えられた場合に、稼働率計算機能部２６において論理経路における稼働率の計算を行い、品質要件に満たさない組み合わせを削除する。稼働率の算出方法は、本実施形態の最後に示す。
【００８４】
また、上記の削除方法に代えて、ノードの重複が発生している組み合わせを削除する方法もある。図９の例だと候補Ｌはノード３で重複が発生しているため、候補から削除を行う。なお、ステップ３は、ノード規模が大きくない場合や冗長パス経路の本数が少ない場合は省いてもよい。
【００８５】
次に、ステップ４にてステップ３までで算出した論理経路の組み合わせにおいて、物理経路決定機能部２２により物理経路の候補を算出する。算出方法は、k-shortest pathアルゴリズムを用いて候補経路を算出したのちに組み合わせを算出する方法がある。この際、ステップ３で算出した論理経路において中継ノードを通過する経路（マルチホップの論理経路となる場合）に関し、当該中継ノードを通過しない経路は削除する必要がある。例えば図９において、候補２の経路３はノード番号「２」を必ず中継する必要があるため、「２」を通過しない経路は候補から削除する。もしくは、始点ノードから中継ノード（もしくは中継ノード間、もしくは中継ノードから終点ノード）までが物理経路（波長パス）の端点間であるため、それぞれの端点間において第３〜第５の実施形態に示す方法を用いて候補経路を算出してもよい。
【００８６】
次に、ステップ５にてステップ３と同様に稼働率計算機能部２６により稼働率の計算を行い、あらかじめ満たすべき稼働率が与えられた場合に、品質要件に満たさない組み合わせを削除する。または、ノード重複・リンク重複・管路重複等が発生している組み合わせを削除してもよい。
なお、ステップ５は、ノード規模が大きくない場合や冗長パス経路の本数が少ない場合は省いてもよい。
【００８７】
次に、ステップ６にて、論理経路設計機能部２２が、要求帯域以上の空き帯域がある収容効率の高い論理経路を算出する。ここで収容効率が高い組み合わせとは、使用している波長パス数や波長数、使用されるトランスポンダ数が少ない組み合わせのことである。
上記の算出は、第1もしくは第２の実施形態で示したサブλパスの波長パスへの収容順番と同様の順序で行うことで実現可能である。下記に収容順番（優先順位）を示す。
（１）シングルホップの論理経路の既存波長パスに収容
（２）マルチホップの論理経路の既存波長パスに収容
（３）シングルホップの論理経路の新設波長パスに収容
（４）マルチホップの論理経路の既存及び新設の波長パスに収容
同一の順位で複数の候補がある場合は、物理経路のホップ数が最も小さいものを選択することにより行う。物理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、論理経路のホップ数が小さいものを選択する。さらに、論理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、波長使用率算出機能部２３から算出された波長使用率が小さいものを選択する。
また、この論理設計は、先に論理経路のホップ数が小さいものを選択し、論理経路のホップ数が同じものが複数あれば、それらのうち、物理経路のホップ数が小さいものを選択してもよい。
上記の順序でサブλパスを収容したときに新規波長パスを設計する場合、波長割当決定機能部２４は、求めた経路候補に対して、ネットワーク情報管理部３に記憶された情報から空き波長の情報を抽出して波長パスを設計する。
次に、設計部２は、波長パスの収容が可能か否かを判定する。この判定の結果、収容可能と判定されれば、サブλパス収容機能部２５は、当該波長パスにサブλパスを収容する。そして、収容した帯域情報と当該波長パスの経路及び波長の情報をネットワーク管理機能部３に記憶することで情報の更新を行うとともに、パス収容設計結果の情報を演算結果記憶部４に記憶し、処理を終了する。
【００８８】
＜稼働率算出フロー＞
上述した稼働率の算出方法についてのフローチャートの例を、図１０に示す。
図１０のフローチャートの全体の流れに先立ち、同フローチャートで実行される縮退法、分解法、近似計算法について、図１１Ａ〜１３を用いてそれぞれ説明をする。
まず縮退法について、図１１Ａ、１１Ｂを用いて説明をする。これらの図に示すように、例えば各リンクの稼働率（0.99）が与えられ、ノードＡとノードＥ間の現用１本・予備２本のパスに対して稼働率を求める場合、パスが通過していないリンクＢＣについては稼働率の算出には影響しないため無視することが可能となる（図１１Ａ：縮退法１）。
また、パスＡＣＤＥの経路ＡＣＤについては、故障発生後も通信経路の状態に変化がないため同一の要素とみなす。この例の場合は、ＡＤの稼働率は0.99x0.99=0.9801となる（図１１Ｂ：縮退法２）。
【００８９】
次に分解法について、図１２を用いて説明をする。分解法とは、あるリンク（もしくはノード等）を「確実に正常（稼働率=1）」と「確実に故障（稼働率0）」の２通りの重ね合わせとみなして分解し、各々の信頼性の和を取る方法である。
ここでは、ノードＡとノードＤ間に現用が１本、予備が１本ある場合を考え、まずリンクＡ−Ｂに着目した場合に、（１）Ａ−Ｂが正常の場合、（２）故障する場合の２つに分解する。更に、上記（１）の場合に同様に、（３）Ｂ−Ｄ間が正常の場合、（４）Ｂ−Ｄ間が故障した場合の２つに分解する。
（３）の場合は必ず正常となるため、稼働率は「0.99x0.99x１」となる。
また、（４）の結果に対して縮退法を用いると、稼働率は「0.99x0.01x0.99^2」となる。
一方、（２）の結果に対して縮退法を用いると、稼働率は「0.11x0.99^2」となる。
以上を足し合わせると、信頼性は以下のように算出される：
0.99x0.99x1 + 0.99x0.01x(0.99)^2 + 0.01x(0.99)^2=0.9996
【００９０】
最後に図１３を用いて、近似計算法の説明を行う。ここでは、現用２本に対して予備１本で共有した場合の冗長パスの稼働率を計算する例を示す。
まず、各リンクに対して故障パターンの接続可否を真理表としてあらわす。この例の場合、パターン４の場合は、リンクＣＤが故障した場合はパスが２本断となるため接続はＮＧとなる。同様に、パターン６の場合は、リンクＡＢが故障した場合はパスが２本断となるため接続はＮＧとなる。
以上から、稼働率下限値として、接続可能であるパターンの稼働率を求める。この例の場合以下のように稼働率下限値を算出可能である：
下限値：0.99^5+ (0.99^4*(1-0.99)*1) *3 = 0.979807
同様に、稼働率上限値として、接続不可能であるパターンの稼働率を求める。この例の場合以下のように稼働率上限値を算出可能である：
上限値1-(0.99^4*(1-0.99)*1)*2 = 0.980788
そして、上記上限値と下限値の平均値を算出することで、近似解が得られる：
近似値：(0.979807+0.980788)/2=0.9802975
【００９１】
以上３つの算出方法（縮退法、分解法、近似計算法）を組み合わせて、稼働率を計算する。図１０は、分解法ベースの算出例である。
ステップ１：現用パス本数が生存パス本数より多いか否かを判定する。
Ｎｏの場合は稼働率=0として計算を終了し、それ以外はステップ２へ。
【００９２】
ステップ２：確実に正常な設備のみを経由するパス数が、現用パス数以上あるか否かを判定する。
Ｙｅｓの場合は稼働率＝１として計算を終了し、それ以外はステップ３へ。
【００９３】
ステップ３：生存パス本数と現用パス本数が同じであるか否かを判定する。
Ｙｅｓの場合は稼働率を計算し、それ以外はステップ４へ。
【００９４】
ステップ４：分解対象リンク（もしくはノード）を選択する。
ステップ５：選択した分解対象リンクに対し、（１）確実に故障、（２）確実に正常の２つの状態を生成する。
ステップ６：上記（１）に縮退法（上記の１および２）を適用する。
ステップ７：上記（１）に分解法を適用（再帰）するか、近似計算法を適用する。
ステップ８：ステップ７の決定に従い、上記（２）に分解法を適用（再帰）するか、近似計算法を適用する。
ステップ９：稼働率を計算する。
稼働率＝（１−分解対象リンクの稼働率）×（１）の稼働率 ＋ 分解対象リンクの稼働率×（２）の稼働率
なお、上記の近似計算法は、ネットワーク規模が大きい場合（１００ノード以上等）や要求のある冗長経路数が大きい場合（５本以上等）に適用する。
【００９５】
次に、図１４、図１５を参照して、従来技術によるパス収容方法と本発明によるパス収容方法との作用の違いについて説明する。図１４、図１５は、それぞれ、従来技術によるパス収容方法と本発明によるパス収容方法との作用の違いを示す説明図である。
図１４に示すように、従来技術では、複数の波長パスのうち、いずれでも選択可能であるため、必ずしも最適なパス収容とはならない場合がある。一方、本発明では、論理ホップ数が小さい波長パスを優先的に選択するため、最適なパス収容とすることができる。
また、図１５に示すように、従来技術では、選択した経路に偏りが生じる可能性があるため、パスの収容効率を高めることができない。一方、本発明は、経路の偏りを分散させることができるため、パスの収容効率を高めることができる。
【００９６】
以上説明したように、波長パスのホップ数、サブλパスのホップ数、波長使用率、グルーミングノード数の降順の優先順位で、それぞれの値が小さい経路となるサブλパスを選択するようにする。すなわち、論理経路のホップ数及び物理経路のホップ数が小さい経路を選択し、物理経路に関しては、さらに波長使用率が小さいものを選択して波長パスを設計する。これにより、経路が偏らないように波長パスを設計することができる。
このパス収容方法は、論理経路の設計方法（シングルホップもしくはマルチホップ）及び物理経路の選択方法を組み合わせた設計法である。特に、論理経路の設計方法は、既存波長パスに収容可能な帯域があれば、論理経路ホップ数が小さい順番に収容を行い、収容可能な既存波長パスが存在しない場合は、新規の波長パスをシングルホップもしくはマルチホップパスで設計する。
また、新規波長パスを設計する際は、波長使用率を算出し、各経路の波長使用率が小さくなるように設計することで、経路が偏らないように設計し、従来技術より設備の増設を抑えることができる。
【００９７】
さらに、始点・終点間パス情報、物理トポロジ、複数経路の始点と終点のノード情報、各リンクのファイバ情報、ファイバの管路重複情報を含むネットワーク情報を用いて、互いにファイバ重複とノード重複と管路重複する経路が最小の冗長経路の組を抽出し、抽出した組からノード数又は伝送距離が最小の組を選択することで冗長通信経路の設計を行うようにした。
これにより、管路重複をできる限り避け、かつ、なるべくノードとリンクが重ならないような複数経路の設計を行うことができるため、ネットワーク全体の信頼性を高めた冗長通信経路を設計することができる。
また、始点と終点とがそれぞれ異なるサブネットワークに属し、サブネットワークへの入力点又はサブネットワークからの出力点のいずれか一方が異なる場合も含むサブネットワーク内での冗長経路を、容易に設計することができる。特に、サブネットワークへの入力点又はサブネットワークからの出力点のいずれか一方が異なる場合を考慮して、サブネットワーク内での冗長経路を設計することができる。
【００９８】
なお、図１Ａまたは１Ｂにおける設計部２の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、パス収容設計処理を行ってもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。
【００９９】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１００】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。
ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【０１０１】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、通信網における波長パス並びにサブλパスを収容設計することが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【０１０３】
１・・・サブλパス設定要求取得部
２・・・設計部
３・・・ネットワーク情報管理部
４・・・演算結果記憶部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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