(57)【要約】【課題】  ネットワーク内のパスの信号品質到達性を確認しながら、特定のネットワークに対して最適な再生中継装置の設置を追求することができるネットワーク設計装置を提供すること。【解決手段】  線形ネットワークを、再生中継装置が配置されたノードを両端に有する複数の再生中継区間に分割し、再生中継区間に位置する各ノードに対して線形中継装置やＯＡＤＭなどの装置配置を行う。その後、再生中継区間において、装置の配置の結果想定される複数の想定パスを抽出し、各想定パスについて、伝送可否判定を行う。この伝送可否判定を表示し、ユーザによる再設定を可能とする。【選択図】  図３
2006042279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計の対象となるネットワークを、予め設定されている終端ノード又は分岐ノードを両端に有する複数の線形ネットワークに分割する線形分割手段と、
ユーザが、前記線形ネットワーク内のノードに対して再生中継装置の配置やその用品を指定するための入力手段と、
ユーザによる入力に従って、前記線形ネットワークを、再生中継装置が配置されたノードを両端に有する複数の再生中継区間に分割する再生中継区間分割手段と、
前記再生中継区間に位置する各ノードに対し、ユーザによって入力されるトラフィック情報、局舎情報、伝送路情報に基づいて装置の配置を行う装置配置手段と、
前記各再生中継区間において、前記装置の配置の結果想定される複数の想定パスを抽出するパス抽出手段と、
前記各想定パスについて、伝送可否判定を行う判定手段と、
前記判定手段による判定結果を表示する表示手段と
を含むネットワーク設計装置。
【請求項２】
前記判定手段は、各想定パスについて、光信号の特性を示すＱ値を算出し、このＱ値に基づいて伝送可否の判定を行う請求項１に記載のネットワーク設計装置。
【請求項３】
前記入力手段を介してユーザが装置の用品を選択する際に、予めデータベースに記憶されている装置の用品を選択可能に表示する表示手段をさらに含む請求項１に記載のネットワーク設計装置。
【請求項４】
設計の対象となるネットワークを、予め設定されている終端ノード又は分岐ノードを両端に有する複数の線形ネットワークに分割する線形分割手段と、
複数の異なるアルゴリズムに従って、前記線形ネットワーク内のノードに対して再生中継装置の配置やその用品を指定する再生中継装置指定手段と、
再生中継装置指定手段による指定に従って、前記線形ネットワークを、再生中継装置が配置されたノードを両端に有する複数の再生中継区間に分割する再生中継区間分割手段と、
前記再生中継区間に位置する各ノードに対し、予め入力されるトラフィック情報、局舎情報、伝送路情報に基づいて装置の配置を行う装置配置手段と、
前記各再生中継区間において、前記装置の配置の結果想定される複数の想定パスを抽出するパス抽出手段と、
前記各想定パスについて、伝送可否判定を行う判定手段と、
前記複数の異なるアルゴリズムに従って行われた各ネットワーク設計についての前記伝送可否判定の結果及びコストに基づいて、最適な一つのネットワーク設計を選択する選択手段と、
少なくとも、前記選択手段により選択されたネットワーク設計についての判定結果を表示する表示手段と
を含むネットワーク設計装置。
【請求項５】
設計の対象となるネットワークを、予め設定されている終端ノード又は分岐ノードを両端に有する複数の線形ネットワークに分割するステップと、
前記線形ネットワーク内のノードに対して再生中継装置の配置やその用品についてのユーザによる指定を受け付けるステップと、
ユーザによる入力に従って、前記線形ネットワークを、再生中継装置が配置されたノードを両端に有する複数の再生中継区間に分割するステップと、
前記再生中継区間に位置する各ノードに対し、ユーザによって入力されるトラフィック情報、局舎情報、伝送路情報に基づいて装置の配置を行うステップと、
前記各再生中継区間において、前記装置の配置の結果想定される複数の想定パスを抽出するステップと、
前記各想定パスについて、伝送可否判定を行うステップと、
前記伝送可否判定による判定結果を表示するステップと
を情報処理装置に実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信ネットワークの最適化設計を支援するためのネットワーク設計装置やネットワーク設計方法などに適用されて有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
多様なマルチメディアサービスを、時間や場所に制約されずに利用可能とする技術が要求されている。このような技術の一つとして、大量の情報の高速かつ安価な通信を可能とするフォトニックネットワーク技術がある。フォトニックネットワーク技術のうち、１本の光ファイバで波長の異なる複数の光信号を多重化して通信するＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）技術や、各波長を一つの通信パスに見立ててネットワークを構成するフォトニックノード技術が発展している。この発展に伴い、信号到達性に関して高い信頼性を保ちつつ、設備導入費用（設備コスト）を最小にする通信ネットワークシステム（以下、通信ネットワークと呼ぶ）の実現が必要とされている。
【０００３】
通信ネットワークは、線形中継装置（１Ｒ），再生中継装置（３Ｒ），ＯＡＤＭ（Optical Add/Drop Multiplexer）等を用いて構成される。各装置は、決められた局舎に配置される。
【０００４】
線形中継装置は、信号の減衰を補償するために、自装置に受信された信号を所定の利得で増幅する。線形中継装置では、主信号に混入した雑音が、信号増幅によって主信号と共に増幅されることがある。このため、線形中継装置では、対信号雑音比（ＳＮ比）が劣化して受信側で再生不可能となることがある。
【０００５】
再生中継装置は再生器を備える。再生中継装置は、まず、自装置に受信された多重信号を各チャネルに分割する。次に、再生中継装置は、再生器により、チャネル毎に、光から電気への変換を実施し、信号再生，再生信号増幅，及び電気から光への変換を実施する。再生中継装置では、信号再生が実施されるため、対信号雑音比の劣化が防止される。再生中継装置は線形中継装置に比べて高価な装置である。このため、ネットワーク設計において再生中継装置の装置数を削減することにより、設備コストの削減を図ることができる。
【０００６】
ＯＡＤＭは、波長多重化された光信号に対して、クライアント信号として終端すべき波長チャネルを分離する。また、ＯＡＤＭは、クライアント側から伝送要求があった波長チャネルを、波長多重信号の一部として追加する。この時、必要であれば同時に再生器による信号再生、再生信号増幅も実施される。また、その装置に接続される波長多重伝送路ファイバ対の方路数が２を超える場合、ＯＡＤＭはＨＵＢ、多方路ＯＡＤＭ、ＷＸＣなどと呼ばれることもある。
【０００７】
ＨＵＢは、トラフィック需要のある局舎において受信された信号をクライアント信号に変換する。また、ＨＵＢは、適切な方路へのパスの分岐を行う。また、ＨＵＢは各チャネルに再生器を備えることがある。ＨＵＢは、必要に応じて、再生器により信号再生や再生信号増幅を実施する。ＨＵＢの各チャネルには、必ずしも再生器が備えられる必要はない。このため、各チャネルに備えられる再生器の数を削減することにより、設備コストの削減を図ることができる。
【０００８】
次に、従来のネットワーク設計手法について具体的に説明する。非特許文献１には、通信ネットワークの従来の設計方法が示されている。非特許文献１では、まず、トラフィック需要のある局舎全てに対し、ＨＵＢが設置される。このＨＵＢは、全チャネルに対して
再生器を備え、信号再生と再生信号増幅を実行する。次に、多重化された信号の強度損失のみが検証され、この検証結果に基づいて局舎間に線形中継装置及び再生中継装置が設置される。そして、このような全ての局舎間での信号の到達性が保証されたネットワークにおいて、最短距離のパスルーティングが実行される。非特許文献１では、このような方法により、帯域や波長数などのネットワーク資源の効率活用が図られる。
【０００９】
また、従来の設計手法の例として特許文献１に記載された技術もある。この技術では、メッシュ型の幾何学的形状を有する通信ネットワークについて、光パス毎に信号品質を検証することにより、ＨＵＢにおける冗長な再生器を削減し効率の良い通信ネットワークシステムが設計された。図１４〜１６は、従来のネットワーク設計手法の基本原理を示す図である。図１４は、従来の通信ネットワーク設計装置Ｐ１の主要な機能ブロックの例を示す図である。図１５は、従来の通信ネットワークのモデルの例を示す図である。図１６は、従来のＨＵＢにおける再生器の配置例を示す図である。図１６では、ＨＵＢ内部のチャネル毎に再生器が実装される。図１７は、従来の通信ネットワーク設計装置Ｐ１による設計フローを示す図である。
【００１０】
まず、通信ネットワーク設計装置Ｐ１に対し、トポロジ情報、トラフィック需要情報、信号性能情報などが入力される（ＳＰ１）。次に、区間分割部Ｐ２は、最短距離のパスをルーティングし、経由するリンクで適切な波長を割り当てる（ＳＰ２）。図１５に示される通信ネットワークの場合、区間分割部Ｐ２は、終端ノードＰ５と終端ノードＰ１３との間、及び、終端ノードＰ５と終端ノードＰ１５との間に、それぞれ１チャネルのトラフィック需要があると仮定し、この仮定に応じたパスを設定する。次に、区間分割部Ｐ２は、線度１または３のノード、即ち終端ノード及び分岐ノードに全チャネルを終端する装置を配置する（ＳＰ３）。具体的には、区間分割部Ｐ２は、終端装置を終端ノードＰ５，Ｐ１３，Ｐ１５に配置し、分岐ノードＰ９におけるＨＵＢの全チャネルに再生器を配置する。この処理により、処理対象となっている通信ネットワークは、線度１または３のノードを端局とするリニアな区間（以下、「リニア区間」と呼ぶ）に分割される（ＳＰ４）。図１５の場合、通信ネットワークは、終端ノードＰ５と分岐ノードＰ９（第一リニア区間）、終端ノードＰ１３と分岐ノードＰ９（第二リニア区間）、終端ノードＰ１５と分岐ノードＰ９（第三リニア区間）、の３区間に分割される。
【００１１】
次に、区間設計部Ｐ３は、分割されたリニアな各区間に対し、従来技術を用いて効率的に線形中継装置や再生中継装置を配置する（ＳＰ５）。その後、区間設計部Ｐ３は、分割された各区間を合成する。次に、再生器配置変更部Ｐ４は、各パスについて、各局舎における信号対雑音比の累積値を計算する。そして、再生器配置変更部Ｐ４は、この累積値が規定値を超えないで最大値となる再生器以前の区間内にある再生器を削除する（ＳＰ６，ＳＰ７）。図１５の場合、再生器配置変更部Ｐ４は、パス毎に終端ノードＰ５と終端ノードＰ１３、及び、終端ノードＰ５と終端ノードＰ１５との間で信号性能を検証し、分岐ノードＰ９における冗長な再生器を削除する。そして、通信ネットワーク設計装置Ｐ１は、各ノードに配置された装置の部品リストを作成し出力する（ＳＰ９）。この結果、分岐ノードＰ９におけるＨＵＢは、図１６に示されるように、部分的なチャネルに再生器が施された構成になる。従って、再生器が削減された分、設備導入費用が削減される。
【特許文献１】特開２００４−０４８４７７号公報
【非特許文献１】P.Arijs, B.Van Caenegem, P.Demeester, P.Lagasse, W.Van Parys and P.Achten, "Design of ring and mesh based WDM transport networks," Optical Networks Magazine, Vol.1, no.3, pp.25-40, July 2000.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、光伝送システムにおける光信号の特性は、光伝送装置の多段接続に伴う
雑音光累積、光ファイバの波長分散・偏波分散・非線形効果など、複雑な物理現象の累積によって決定される。従って、上記の従来手法において、再生器の削除によるネットワーク設備コストの削減効果は、線形区間（リニア区間）の設計結果に大きく依存する。図１８，１９は、従来のネットワーク設計手法における問題点の具体例を示す図である。図１８，１９において、３Ｒ区間とは、あるリニア区間内において、再生中継装置によって両端をはさまれた区間を言う。具体的には、終端ノードと再生中継装置が設置されたノードとの間の区間や、分岐ノードＰ９と再生中継装置が設置されたノードとの間の区間などを言う。また、図１８，１９において、二重丸で表されるノードは、再生中継装置が配置されたノードであることを示す。
【００１３】
リニア区間内に一箇所だけ再生中継装置を配置する必要がある場合において、図１８は、特定の優先順位の高いノード（ここでは分岐ノードＰ９）に可能な限り寄せて再生中継装置を配置した場合の設計例を示す図である。同様の場合において、図１９は、リニア区間内の再生中継装置間の信号特性が同等になるように再生中継装置を配置した場合の設計例を示す図である。図１８の設計結果では、第一リニア区間において再生中継装置が設置されたノードＰ８と第二リニア区間において再生中継装置が設置されたノードＰ１０とが近いため、ＨＵＢにおける再生器を削除できる可能性が高い。一方、図１９の設計結果では、第一リニア区間において再生中継装置が設置されたノードＰ７と第二リニア区間において再生中継装置が設置されたノードＰ１１とが離れているため、ＨＵＢにおける再生器を削除できる可能性が低い。しかし、図１８の場合は、第一３Ｒ区間及び第四３Ｒ区間の伝送距離を長くする必要がある。ここで、線形中継装置や再生中継装置等に用いられる光増幅器には、雑音特性が優れるがコストの高級品と、雑音特性が劣るが比較的コストの低い通常品があると仮定する。例えば、前者には分布ラマン増幅技術とＥＤＦＡ技術を併用したハイブリッド増幅器が該当し、後者にはＥＤＦＡのみを用いる場合などが該当する。このような仮定によれば、図１８における第一３Ｒ区間及び第四３Ｒ区間には、高級版光増幅器が要求される可能性が高い。一方、図１９では、第一〜第四３Ｒ区間が図１８の第一及び第四３Ｒ区間に比べて短いため、高級版光増幅器が必要となる可能性が低い。このため、ＨＵＢにおける再生器の価格と高級版光増幅器の価格とに応じてネットワーク設計のコスト面での最適な設計結果が変化する。即ち、例えＨＵＢ内の再生器の数を最少に設計したとしても、結果として高級な光増幅器が多数必要になってしまっては最適な設計とは言えない。
【００１４】
このように、リニア区間内のノードのどこに再生中継装置を設置するかにより、ネットワーク全体の設備費用が変化する。その最適な状態は、通信ネットワークのトポロジーやトラフィック需要情報、伝送路特性、伝送装置の性能・コストなどにより異なる。そこで、ネットワーク内のパスの信号品質到達性を確認しながら、特定のネットワークに対して最適な再生中継装置の設置を追求することができるネットワーク設計装置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】
【００１５】
上記問題を解決するため、本発明は以下のような構成をとる。本発明の第一の態様は、ネットワーク設計装置であって、線形分割手段，入力手段，再生中継区間分割手段，装置配置手段，パス抽出手段，判定手段，及び表示手段を含む。線形分割手段は、設計の対象となるネットワークを、予め設定されている終端ノード又は分岐ノードを両端に有する複数の線形ネットワークに分割する。終端ノードとは、線度１のノードであり、分岐ノードとは線度が３以上のノードである。入力手段は、ユーザが、線形ネットワーク内のノードに対して再生中継装置の配置やその用品を指定することを可能とする。再生中継区間分割手段は、ユーザによる入力に従って、線形ネットワークを、再生中継装置が配置されたノードを両端に有する複数の再生中継区間に分割する。装置配置手段は、再生中継区間に位置する各ノードに対し、ユーザによって入力されたトラフィック情報、局舎情報、伝送路
情報に基づいて装置の配置を行う。パス抽出手段は、各再生中継区間において、装置の配置の結果想定される複数の想定パスを抽出する。判定手段は、各想定パスについて、伝送可否判定を行う。表示手段は、判定手段による判定結果を表示する。
【００１６】
このように構成された本発明の第一の態様によれば、ユーザは、表示手段に表示された伝送可否判定の結果を確認しながら、特定のネットワークに対して最適な再生中継装置の設置を追求することが可能となる。
【００１７】
また、本発明の第一の態様における判定手段は、各想定パスについて、光信号の特性を示すＱ値を算出し、このＱ値に基づいて伝送可否の判定を行うように構成されても良い。このように構成されることにより、ユーザはＱ値に基づいた伝送可否判定を容易に確認することが可能となり、的確な再生中継装置の設置をすることが可能となる。
【００１８】
また、本発明の第一の態様は、入力手段を介してユーザが装置の用品を選択する際に、予めデータベースに記憶されている装置の用品を選択可能に表示する表示手段をさらに含むように構成されても良い。このように構成されることにより、ユーザは、装置の用品を容易に選択することが可能となる。
【００１９】
本発明の第二の態様は、ネットワーク設計装置であって、線形分割手段，再生中継装置指定手段，再生中継区間分割手段，装置配置手段，パス抽出手段，判定手段，選択手段，及び表示手段を含む。線形分割手段は、設計の対象となるネットワークを、予め設定されている終端ノード又は分岐ノードを両端に有する複数の線形ネットワークに分割する。再生中継装置指定手段は、複数の異なるアルゴリズムに従って、線形ネットワーク内のノードに対して再生中継装置の配置やその用品を指定する。再生中継区間分割手段は、再生中継装置指定手段による指定に従って、線形ネットワークを、再生中継装置が配置されたノードを両端に有する複数の再生中継区間に分割する。装置配置手段は、再生中継区間に位置する各ノードに対し、予め入力されるトラフィック情報、局舎情報、伝送路情報に基づいて装置の配置を行う。パス抽出手段は、各再生中継区間において、装置の配置の結果想定される複数の想定パスを抽出する。判定手段は、各想定パスについて、伝送可否判定を行う選択手段は、複数の異なるアルゴリズムに従って行われた各ネットワーク設計についての伝送可否判定の結果及びコストに基づいて、最適な一つのネットワーク設計を選択する。表示手段は、少なくとも、選択手段により選択されたネットワーク設計についての判定結果を表示する。
【００２０】
このように構成された本発明の第二の態様では、ユーザが再生中継装置の用品選択や配置位置を指定しなくとも、再生中継装置指定手段が自動的にそれらの処理を実行する。さらに、ユーザが伝送可否判定の結果に基づいてネットワーク設計結果の適否について検討しなくとも、選択手段が予め定められた基準に基づいて、複数の異なるアルゴリズムに従って行われた各ネットワーク設計の中から一つの設計を選択する。このため、ユーザの手を煩わせることなく、最適なネットワーク設計を得ることが可能となる。
【００２１】
第一の態様及び第二の態様は、プログラムが情報処理装置によって実行されることによって実現されても良い。即ち、本発明は、上記した第一の態様及び第二の態様における各手段が実行する処理を、情報処理装置に対して実行させるためのプログラム、或いは当該プログラムを記録した記録媒体として特定することができる。また、本発明は、上記した各手段が実行する処理を情報処理装置が実行する方法をもって特定されても良い。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ユーザは、表示手段に表示された伝送可否判定の結果を確認しながら、特定のネットワークに対して最適な再生中継装置の設置を追求することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
まず、本発明によるネットワーク設計装置１の設計対象となるネットワークについて説明する。処理対象となるネットワークは、終端ノード，分岐ノード，一般ノードにより構成される。各ノードは、局舎を示す。このため、各ノードには、局舎に設置される装置が割り当てられる。即ち、実際には、ネットワーク設計においてノードに割り当てられた装置が、その局舎に配備される。
【００２４】
各ノードは、リンクによって接続される。リンクはファイバを示す。即ち、実際には、リンクとしてファイバが設置され、各局舎又は局舎内の装置は、ファイバによって通信可能に接続される。
【００２５】
各終端ノードには終端装置が割り当てられる。また、分岐ノードには、ＨＵＢが割り当てられる。また、一般ノードには、ネットワーク設計の結果、ユーザによって指定された構成を有する線形中継装置又は再生中継装置が割り当てられる。
【００２６】
次に、ネットワーク設計装置１の構成例について説明する。図１は、本発明によるネットワーク設計装置１のハードウェアブロックを示す図である。ネットワーク設計装置１は、例えばパーソナルコンピュータやワークステーション等の情報処理装置を用いて構成される。ネットワーク設計装置１は、ハードウェア的には、バスを介して接続された表示部２，入力部３，演算処理部４（ＣＰＵ），及び記憶部５（主記憶（ＲＡＭ），補助記憶装置（フラッシュメモリ，ハードディスク）等）を備える。
【００２７】
〈表示部〉
表示部２はユーザインタフェースとして動作する。表示部２は、液晶ディスプレイ，ＣＲＴ（Cathode Ray Tube），プリンタ等の出力装置を用いて構成される。表示部２は、演算処理部４による処理の結果などを出力する。
【００２８】
〈入力部〉
入力部３は、ユーザによって操作されることにより、各種の命令やデータ等を、演算処理部４へ渡す。入力部３から入力されるデータの例として、トポロジ情報，トラフィック情報，伝送路情報，各局舎の装置配置条件などがある。入力部３は、例えばユーザインタフェースとしての入力装置（例：キーボード，ポインティングデバイス）やネットワークインタフェース（例：ＬＡＮインタフェース，ＷＡＮインタフェース）や各種のドライブ（例：フロッピーディスク（登録商標）ドライブ，ＣＤ−ＲＯＭドライブ，ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ，ＭＯドライブ，フラッシュメモリリーダ）等を用いて構成される。
【００２９】
〈演算処理部〉
図２は、ネットワーク設計装置１の演算処理部４における機能ブロックを示す図である。演算処理部４は、記憶部５に記憶された本発明によるプログラムを実行することにより、区間分割部６及び区間設計部７として動作する。また、図３は、ネットワーク設計装置１の演算部４により実行される処理のフローチャートの例を示す図である。以下、図２，３を用いて演算処理部４について説明する。なお、以下の説明において、ノード（局舎）に装置を配置するということは、実際にノードに装置を物理的に配置させることを示すのではなく、ノードに装置を仮想的に情報処理装置上で配置するということを示す。
【００３０】
ネットワーク設計が開始されると、まず入力部３を介して条件が入力される（Ｓ１）。演算処理部４は、入力された条件などに基づいて処理を行う。条件が入力されると、まず区間分割部６が処理を行う。区間分割部６は、まずパスルーティングを実行する（Ｓ２）。パスルーティングは伝送路情報などに基づいて実行される。パスルーティングの実行に
おいて、区間分割部６は、伝送路情報などに基づき、最短距離のパスをルーティングし、経由するリンクで適切な波長を割り当てる。パスルーティングの実行により、設計の対象となるパスが決定される。次に、区間分割部６は区間分割処理を実行する（Ｓ３）。区間分割処理の実行により、ネットワーク設計の対象となるネットワークが、１以上のリニア区間に分割される。具体的には、区間分割部６は、線度１又は３以上のノード、即ち終端ノードと分岐ノードとに、全チャネルを終端する装置を配置する。例えば、区間分割部６は、分岐ノードに対しＨＵＢを割り当てても良い。このＨＵＢ内の各チャネルには、再生器が割り当てられる。また、例えば、区間分割部６は、終端ノードに終端装置を配置しても良い。このような配置により、処理対象のネットワークは、各終端ノード又は分岐ノードを互いに結ぶリニア区間に分割される。言い換えれば、区間分割処理の実行により、分岐ノードを有するネットワークは、分岐ノードを境に、１以上のリニア区間に分割される。
【００３１】
区間設計部７は、区間設計処理を実行し、リニア区間（線形区間）の装置配置を行う。即ち、区間設計部７は、区間設計処理の実行により、各リニア区間を構成する一般ノードに対し、ユーザにより指定された構成を有する線形中継装置や再生中継装置を割り当てる。そして、区間設計部７は、そのネットワーク構成についての伝送可否判定を表示する。以下、区間設計部７によって実行される区間設計処理について具体的に説明する。
【００３２】
区間設計処理において、区間設計部７は、まず再生中継区間分割を行う（Ｓ４）。再生中継区間分割の処理において、区間設計部７は、ユーザによって指定された再生中継装置をユーザによって指定された一般ノードに配置する。そして、各リニア区間を、再生中継装置が配置された一般ノードを端点とする複数の再生中継区間に分割する。例えば、一つのリニア区間内に一つの再生中継装置が配置された場合、そのリニア区間は二つの再生中継区間に分割される。このとき、再生中継装置の配置は、その全てがユーザによって指定されても良いし、所定のアルゴリズムに従って区間設計部７により予め実施された配置に基づいてユーザがその配置を修正する形で行われても良い。所定のアルゴリズムとは、例えば再生中継装置の配置位置を、特定の優先順位の高いノード（たとえば分岐ノード）に可能な限り寄せるように配置する方法であっても良い。また、所定のアルゴリズムとは、例えば各再生中継区間における信号特性が同等となるように再生中継装置を配置する方法であっても良い。また、再生中継装置の選択方法は、例えばコストの安いものから順に選択するように設定されても良いし、再生中継区間の長さが長いほど性能の良いものを選択するように設定されても良い。
【００３３】
次に、区間設計部７は、再生中継区間の装置配置を実行する（Ｓ５）。この処理において、区間設計部７は、ユーザによって指定された線形中継装置やＯＡＤＭ等をユーザによって指定された一般ノードに配置する。図４は、再生中継区間の装置配置の処理を示すフローチャートである。装置配置が開始されると、まず、区間設計部７は表示部２を介してユーザに対し局舎の種類の選択を要求する（Ｓ１３）。この要求に対し、ユーザは入力部３を介して局舎の種類を選択することができる。ユーザは、例えばパスのクライアント側へのＡｄｄ，Ｄｒｏｐが必要な場合は、ＯＡＤＭが配置された局舎を選択することができる。その他の一般ノードには、原則として線形中継装置が選択される。区間設計部７は、ユーザによる局舎の種類選択がなされると、次に表示部２を介してユーザに対し用品選択を要求する（Ｓ１４）。この用品選択は、Ｓ１３において選択された種類に応じた装置に用いられる用品の選択を意味する。この要求に対し、ユーザは入力部３を介して用品を選択することができる。ユーザは、各局に配置された装置の種類に応じて、各用品タイプに適用する用品名を選択する（例えばユーザは図１０（ｂ），（ｃ）に従って選択する。図１０（ｂ），（ｃ）については後述する）。そして、用品の選択が完了すると、再生中継区間の装置配置が完了する。装置配置は、Ｓ１において予め入力されている情報を基に自動的に実施されても良い。
【００３４】
次に、区間設計部７は、想定パス抽出を行う（Ｓ６）。図５は、想定パスの例を示す図である。再生中継区間に光信号をＡＤＤ／ＤＲＯＰするＯＡＤＭが配置されている場合、以下のような想定パスが抽出される。一方の再生中継装置からＯＡＤＭまでの想定パス（図５における第一想定パス）。他方の再生中継装置からＯＡＤＭまでの想定パス（図５における第二想定パス）。一方の再生中継装置から他方の再生中継装置までの想定パス（図５における第三想定パス）。
【００３５】
次に、区間設計部７は、抽出された各想定パスについて、伝送可否判定を行う（Ｓ７）。区間設計部７は、記憶部５に記憶された機器情報データベース（詳細は後述）から各ノードに配置された装置の性能やノード間のファイバ等の特性を取得し、伝送可否判定を行う。伝送可否判定は、各想定パスの一端から他端へ光信号を適正に伝送可能か否かを判断する。伝送可否判定の具体的な判定方法には、既存のどのような方法が適用されても良い。以下、Ｑ値を用いた判定方法の具体例について説明する。
【００３６】
【数１】
2006042279.tif 000003
【００３７】
区間設計部７は、数１に従ってＱマージン（数１ではＱＭと記載）を算出する。なお、数１における各値には、記憶部５に記憶された機器情報データベースの値が用いられる。また、Ｑリミット（数１ではＱｌと記載）の値は予め設計者やユーザによって与えられる値である。また、Ｑ改善量（数１ではＱｍと記載）には、機器情報データベースにおける「誤り訂正によるＱ値改善量」の値が用いられる。また、Ｑ１は、ＳＰＭによる劣化量を示し、Ｑ２は、ＸＰＭによる劣化量を示し、Ｑ３は、ＦＷＭによる劣化量を示し、Ｑ４は、ＰＭＤによる劣化量を示し、Ｑ５は、その他の劣化量を示す。これらの合計値をＱｔから減じた値が、Ｑマージンを得る際のＱの値となる。区間設計部７は、例えば、Ｑマージンが０より小さい場合は伝送不可と判断し、Ｑマージンが０以上０．５未満の場合は伝送可能だが要検討であると判断し、Ｑマージンが０．５以上の場合は伝送が充分に可能と判断する。
【００３８】
次に、区間設計部７は、伝送可否判定結果を表示部２に表示させる。図６，７は、再生中継装置指定と伝送可否判定結果の表示例を示す図である。区間設計部７は、まず基本画面を表示部２に表示させる。基本画面において、区間設計部７は、各想定パスの設計の余裕度を視覚的に表現しても良い。例えば、Ｑマージンが０より小さい場合はその想定パスを赤色で表示し、Ｑマージンが０以上０．５未満の場合はその想定パスをピンクや黄色で
表示し、Ｑマージンが０．５以上の場合はその想定パスを青で表示しても良い。また、ユーザが入力部３を介して表示されている基本画面の所定の箇所をクリックすることにより、さらに詳しい情報が表示されても良い。例えば、再生中継区間をクリックすることにより、その再生中継区間に配置された装置やＱマージンの値などが表示されても良いし、再生中継区間の伝送装置種の選択を行うことができても良い。また、ユーザがノードをクリックすることにより、そのノードに配置された装置や用品が表示されても良いし、そのノードを再生中継局に選択を行うことができても良いし、配置される装置選択や用品選択を行うことができても良い。また、全局舎指定ボタンをユーザがクリックすることにより、全ノードについての詳細情報や各ノードに対する再生中継局指定または装置の指定を行うことができるように構成されても良い。また、想定パス表示ボタンをユーザがクリックすることにより、想定パスについてツリー構造で表示が行われても良い。さらに各想定パスをユーザがクリックすることにより、各想定パスについての詳細情報が表示されるように構成されても良い。
【００３９】
次に、区間設計部７は、ユーザから設計終了を示す入力（例えば基本画面における終了ボタンのクリック）がなされたか否かを判断する。この判断は、ユーザによって再生中継装置の配置位置や用品が変更されたか否かの判断に置き換えても良い。設計終了を示す入力があった場合（Ｓ９−ＹＥＳ）、又は一定時間の間ユーザによる変更がなされなかった場合、区間設計部７は各チャネルについて波長の割り当てを行い、出力処理を行う（Ｓ１１，１２）。一方、ユーザから一定時間の間設計終了を示す入力が無かった場合、又はユーザから再設定を行う旨の入力がなされた場合（例えば再設定ボタンがクリックされた場合）には（Ｓ９−Ｎｏ）、区間設計部７は、表示部２を介して再生中継装置の再設定をユーザに促す。そして、ユーザによって再設定された再生中継装置の配置に基づいて、区間設計部７は再びＳ４〜Ｓ９の処理を実行する。
【００４０】
〈記憶部〉
記憶部５は、各種のプログラム（ＯＳ，アプリケーション等）を記憶する。また、記憶部５は、ネットワーク設計に用いられる情報として、ネットワーク情報データベースや機器情報データベースなどを記憶する。図８，９はネットワーク情報データベースの具体例を示す図である。また、図１０〜１２は、機器情報データベースの具体例を示す図である。
【００４１】
まず、ネットワーク情報データベースの具体例について説明する。図８（ａ）は、伝送路の情報を示すデータである。このデータから、各ノードを繋ぐファイバ種やその長さや特性などがわかる。図８（ｂ）は、局舎（ノード）の情報を示すデータである。このデータから、各局舎の位置や、設置されている装置やその装置に用いられている用品がわかる。設置されている装置や用品は、再生中継区間の装置配置の処理（Ｓ５）において決定される。図９（ａ）は、トラフィック需要情報を示すデータである。このデータから、必要とされるトラフィックの始点と終点や信号種（ビットレート）やそのチャネル数などがわかる。図８（ａ）〜図９（ａ）に示されるデータは、ネットワーク設計装置１に対する入力パラメータとなる。図９（ｂ）は、想定パスの情報を示すデータである。このデータから、各想定パスのＱマージンや信号種や送受信機や通過する局舎などがわかる。Ｑマージンの値は、想定パスの伝送可否判定の処理（Ｓ７）において個別に算出され記録される。
【００４２】
次に、機器情報データベースの具体例について説明する。図１０（ａ）は、光伝送装置の基本情報を示すデータである。このデータから、各光伝送装置の基本情報がわかる。図１０（ｂ）は、光伝送装置の構成を示すデータである。このデータから、各種の光伝送装置に必要となる用品タイプ名がわかる。図１０（ｃ）は、光伝送装置の装置用品リストを示すデータである。このデータから、各用品タイプに含まれる具体的な用品名がわかる。例えば、ユーザは、用品タイプ“ＤＣＭ”として、“ＤＣＭ−１”〜“ＤＣＭ−５”の中
から一つを選択することができる。図１１（ａ）〜図１２（ｂ）は、それぞれ用品（光増幅器，分散補償器，合分波器，送受信機）の特性情報を示すデータである。このデータから、それぞれの用品の機器特性がわかる。
【００４３】
ネットワーク設計装置１では、図１０（ｂ）〜図１２（ｂ）のデータが異なる複数の伝送装置をデータベースに登録することが可能であり、これによって再生中継区間毎に異なる伝送装置を配置することが可能となる。例えば、サポートしている波長多重数が異なる二つの伝送装置を用意し、再生中継区間毎に要求される最大波長多重数に応じて、伝送装置を使い分けることも可能である。一般的に、伝送路や各伝送機器は波長依存性を持っているため、サポートしている波長多重数が少ない方が長距離伝送可能となる。このように、特性の異なる伝送装置をネットワークに配置することも最適化のポイントとなる。
【００４４】
このように構成されたネットワーク設計装置１では、設計の対象となるネットワークについて、ユーザは自由に各ノードへの装置の配置を選択することが可能である。そして、全ての想定パスが自動的に抽出され、各想定パスについて伝送可否判定が実施される。このため、ユーザはその伝達可否判定の結果の表示を参照することにより、信号品質到達性を保証しつつ、設備費用の少ない最適な装置配置、即ち最適なネットワークの設計を行うことが可能となる。また、光ネットワークの設計の工数を削減することが可能となり、実用的に極めて有用である。
【００４５】
次に、ネットワーク設計装置１の変形例について説明する。この変形例では、ネットワーク設計の自動最適化が実現される。図１３は、ネットワーク設計装置１の変形例による処理の流れを示すフローチャートである。以下、図１３を用いて、ネットワーク設計装置１の変形例による具体的な処理の流れを説明する。なお、図１３において、図３と同じ処理については同じ符号を付すことにより説明を省略する。
【００４６】
ネットワーク設計装置１の変形例では、Ｓ３の処理の後、区間設計部７が再生中継装置を配置するノード（３Ｒ再生局）を自動的に選択する（Ｓ１５）。このとき、区間設計部７は複数の所定のアルゴリズムに従って選択を行う。所定のアルゴリズムとは、例えば再生中継装置の配置位置を、特定の優先順位の高いノード（たとえば分岐ノード）に可能な限り寄せるように配置する方法であっても良い。また、所定のアルゴリズムとは、例えば各再生中継区間における信号特性が同等となるように再生中継装置を配置する方法であっても良い。また、再生中継装置の選択方法は、例えばコストの安いものから順に選択するように設定されても良いし、再生中継区間の長さが長いほど性能の良いものを選択するように設定されても良い。その他、どのような既存技術又は基準に従ってこれらの選択が行われても良い。
【００４７】
そして、区間設計部７は、選択された３Ｒ再生局に配置される再生中継装置の用品を自動的に選択する（Ｓ１６）。このとき、区間設計部７は、例えば各用品のコストや性能などに基づいて、所定の基準に従い用品の選択を行う。例えば、ユーザによってコスト重視の指示がされている場合には、可能な限りコストの安い用品を選択するように構成される。この後、区間設計部７はＳ４〜Ｓ８の処理をし、装置配置の結果やコストを比較検討し、分割された全ての再生中継区間が伝送可能でありかつネットワークコストが最少となる設計を探索する（Ｓ１７）。具体的には、区間設計部７は、試行回数，コスト，実行時間に基づき、この値が目標に到達した場合に設計ループを抜ける（Ｓ１７−Ｙｅｓ）。一方、区間設計部７は、これらの値が目標に到達していない場合には、再度Ｓ１５以降の処理を実施する（Ｓ１７−Ｎｏ）。このとき、区間設計部７は、それまで用いられたアルゴリズムとは異なるアルゴリズムを用いて再生中継装置などの配置を行う。例えば、コスト重視のアルゴリズムの場合は、一度目は最も安価な装置を選択し、二度目のループの際には、二番目に安価な装置を選択するように構成されても良い。また、区間設計部７は、伝送
可能となる設計結果が得られなかった場合には、設計区間内の再生中継装置の配置数を一つずつ増加させつつ、様々な再生中継局の配置パターンについて設計を試行しても良い。そして、区間設計部７は、最終的な終了条件を満たした時点でユーザに対して設計結果を通知するように構成されても良い。
【００４８】
なお、区間設計部７は、上記のようなループを行わず、複数の所定のアルゴリズムに従って設計されたそれぞれのネットワーク設計結果について信号の伝送可否を判断し、それらの中から最も良い結果のネットワーク設計を選択するように構成されても良い。
【００４９】
〔その他〕
本発明は、以下のように特定することができる。
（付記１）設計の対象となるネットワークを、予め設定されている終端ノード又は分岐ノードを両端に有する複数の線形ネットワークに分割する線形分割手段と、
ユーザが、前記線形ネットワーク内のノードに対して再生中継装置の配置やその用品を指定するための入力手段と、
ユーザによる入力に従って、前記線形ネットワークを、再生中継装置が配置されたノードを両端に有する複数の再生中継区間に分割する再生中継区間分割手段と、
前記再生中継区間に位置する各ノードに対し、ユーザによって入力されるトラフィック情報、局舎情報、伝送路情報に基づいて装置の配置を行う装置配置手段と、
前記各再生中継区間において、前記装置の配置の結果想定される複数の想定パスを抽出するパス抽出手段と、
前記各想定パスについて、伝送可否判定を行う判定手段と、
前記判定手段による判定結果を表示する表示手段と
を含むネットワーク設計装置。
（付記２）トラフィック需要情報に基づき、各需要の伝送経路を決定する経路決定手段と、
伝送装置の配置結果に基づき各伝送経路に対して波長を割り当てる波長割当手段と
をさらに含む付記１に記載のネットワーク設計装置。
（付記３）前記判定手段は、各想定パスについて、光信号の特性を示すＱ値を算出し、このＱ値に基づいて伝送可否の判定を行う付記１に記載のネットワーク設計装置。
（付記４）前記入力手段を介してユーザが装置の用品を選択する際に、予めデータベースに記憶されている装置の用品を選択可能に表示する表示手段をさらに含む付記１に記載のネットワーク設計装置。
（付記５）設計の対象となるネットワークを、予め設定されている終端ノード又は分岐ノードを両端に有する複数の線形ネットワークに分割する線形分割手段と、
複数の異なるアルゴリズムに従って、前記線形ネットワーク内のノードに対して再生中継装置の配置やその用品を指定する再生中継装置指定手段と
再生中継装置指定手段による指定に従って、前記線形ネットワークを、再生中継装置が配置されたノードを両端に有する複数の再生中継区間に分割する再生中継区間分割手段と、
前記再生中継区間に位置する各ノードに対し、予め入力されるトラフィック情報、局舎情報、伝送路情報に基づいて装置の配置を行う装置配置手段と、
前記各再生中継区間において、前記装置の配置の結果想定される複数の想定パスを抽出するパス抽出手段と、
前記各想定パスについて、伝送可否判定を行う判定手段と、
前記複数の異なるアルゴリズムに従って行われた各ネットワーク設計についての前記伝送可否判定の結果及びコストに基づいて、最適な一つのネットワーク設計を選択する選択手段と、
少なくとも、前記選択手段により選択されたネットワーク設計についての判定結果を表示する表示手段と
を含むネットワーク設計装置。
（付記６）前記選択手段は、前記複数の異なるアルゴリズムに従って行われた各ネットワークの設計結果に対して、最適化目的評価数値を比較表示する付記５に記載のネットワーク設計装置。
（付記７）設計の対象となるネットワークを、予め設定されている終端ノード又は分岐ノードを両端に有する複数の線形ネットワークに分割するステップと、
前記線形ネットワーク内のノードに対して再生中継装置の配置やその用品についてのユーザによる指定を受け付けるステップと、
ユーザによる入力に従って、前記線形ネットワークを、再生中継装置が配置されたノードを両端に有する複数の再生中継区間に分割するステップと、
前記再生中継区間に位置する各ノードに対し、ユーザによって入力されるトラフィック情報、局舎情報、伝送路情報に基づいて装置の配置を行うステップと、
前記各再生中継区間において、前記装置の配置の結果想定される複数の想定パスを抽出するステップと、
前記各想定パスについて、伝送可否判定を行うステップと、
前記判定手段による判定結果を表示するステップと
を情報処理装置に実行させるためのプログラム。
（付記８）設計の対象となるネットワークを、予め設定されている終端ノード又は分岐ノードを両端に有する複数の線形ネットワークに分割するステップと、
複数の異なるアルゴリズムに従って、前記線形ネットワーク内のノードに対して再生中継装置の配置やその用品を指定するステップと
再生中継装置指定手段による指定に従って、前記線形ネットワークを、再生中継装置が配置されたノードを両端に有する複数の再生中継区間に分割するステップと、
前記再生中継区間に位置する各ノードに対し、ユーザによって入力されるトラフィック情報、局舎情報、伝送路情報に基づいて装置の配置を行うステップと、
前記各再生中継区間において、前記装置の配置の結果想定される複数の想定パスを抽出するステップと、
前記各想定パスについて、伝送可否判定を行うステップと、
前記複数の異なるアルゴリズムに従って行われた各ネットワーク設計についての前記伝送可否判定の結果及びコストに基づいて、最適な一つのネットワーク設計を選択するステップと、
少なくとも、前記選択手段により選択されたネットワーク設計についての判定結果を表示するステップと
を情報処理装置に実行させるためのプログラム。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明によるネットワーク設計装置のハードウェアブロックを示す図である。
【図２】ネットワーク設計装置の演算処理部における機能ブロックを示す図である。
【図３】ネットワーク設計装置の演算部により実行される処理のフローチャートの例を示す図である。
【図４】再生中継区間の装置配置の処理を示すフローチャートである。
【図５】想定パスの例を示す図である。
【図６】伝送可否判定結果の表示例を示す図である。
【図７】伝送可否判定結果の表示例を示す図である。
【図８】ネットワーク情報データベースの具体例を示す図である。
【図９】ネットワーク情報データベースの具体例を示す図である。
【図１０】機器情報データベースの具体例を示す図である。
【図１１】機器情報データベースの具体例を示す図である。
【図１２】機器情報データベースの具体例を示す図である。
【図１３】ネットワーク設計装置の変形例による処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】従来の通信ネットワーク設計装置の主要な機能ブロックの例を示す図である。
【図１５】従来の通信ネットワークのモデルの例を示す図である。
【図１６】従来のＨＵＢにおける再生器の配置例を示す図である。
【図１７】従来の通信ネットワーク設計装置による設計フローを示す図である。
【図１８】従来のネットワーク設計手法における問題点の具体例を示す図である。
【図１９】従来のネットワーク設計手法における問題点の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１          ネットワーク設計装置
２          表示部
３          入力部
４          演算処理部
５          記憶部
６          区間分割部
７          区間設計部
【図１】
2006042279.tif 000004
【図２】
2006042279.tif 000005
【図３】
2006042279.tif 000006
【図４】
2006042279.tif 000007
【図５】
2006042279.tif 000008
【図６】
2006042279.tif 000009
【図７】
2006042279.tif 000010
【図８】
2006042279.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2006042279.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006042279.tif 000016
【図１４】
2006042279.tif 000017
【図１５】
2006042279.tif 000018
【図１６】
2006042279.tif 000019
【図１７】
2006042279.tif 000020
【図１８】
2006042279.tif 000021
【図１９】
2006042279.tif 000022