ネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法およびネットワーク設計プログラム
【課題】ユーザにとって分かりやすい設計結果を得ること。
【解決手段】入力部１１０は、光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および各ノード間のパス情報が入力される。設計部１２０は、入力部１１０によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて各ノードの波長分散設計を行う。出力部１３０は、設計部１２０による設計結果を出力する。
【解決手段】入力部１１０は、光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および各ノード間のパス情報が入力される。設計部１２０は、入力部１１０によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて各ノードの波長分散設計を行う。出力部１３０は、設計部１２０による設計結果を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク設計を行うネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法およびネットワーク設計プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ネットワーク分野においては、光信号のまま波長単位での分岐挿入、経路切替などを実現する光分岐挿入（ＯＡＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）装置や、光ハブとも称される波長クロスコネクト（ＷＸＣ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔ）装置などの実現により、リング相互接続、メッシュなどの複雑なトポロジを持つ光ネットワークの構築が進んでいる。このように複雑化するネットワークの光伝送設計や機器配置などの最適設計に対する要求が高まってきている（たとえば、下記特許文献１，２参照。）。
【０００３】
たとえばＤＣＭ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ Ｍｏｄｕｌｅ：分散補償モジュール）の配置を設計する波長分散設計がある。波長分散設計においては、たとえば、光ネットワークの各ノード（サイト）をいくつかのセグメントに分け、それぞれのセグメントについてセグメント内のあらゆる二つのノードを結ぶパス（たとえば波長パス）の全てが伝送可となるように設計を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００５／００６６０４号パンフレット
【特許文献２】特開２００５−１６６６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では、たとえばセグメントをまたぐパスについて、伝送可のパスよりスパン数が少ないパスが伝送不可となる不自然な設計となる場合がある。このような設計は、ユーザにとって分かりにくく、納得感を得にくいという問題がある。
【０００６】
開示のネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法およびネットワーク設計プログラムは、上述した問題点を解消するものであり、ユーザにとって分かりやすい設計結果を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、開示技術は、光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力手段と、前記入力手段によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計手段と、前記設計手段による設計結果を出力する出力手段と、を備えることを要件とする。
【発明の効果】
【０００８】
開示のネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法およびネットワーク設計プログラムによれば、ユーザにとって分かりやすい設計結果を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態にかかるネットワーク設計装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ネットワークの設計例を示す図（その１）である。
【図３】ネットワークの設計例を示す図（その２）である。
【図４】図１に示したネットワーク設計装置の動作を示すフローチャートである。
【図５−１】図４に示した動作による設計例を示す図（その１）である。
【図５−２】図４に示した動作による設計例を示す図（その２）である。
【図５−３】図４に示した動作による設計例を示す図（その３）である。
【図５−４】図４に示した動作による設計例を示す図（その４）である。
【図５−５】図４に示した動作による設計例を示す図（その５）である。
【図５−６】図４に示した動作による設計例を示す図（その６）である。
【図６−１】セグメント内の重複部分の処理を示す図（その１）である。
【図６−２】セグメント内の重複部分の処理を示す図（その２）である。
【図７−１】スパン設計が未終了の部分の処理を示す図（その１）である。
【図７−２】スパン設計が未終了の部分の処理を示す図（その２）である。
【図８】ネットワーク情報が示すネットワークトポロジの一例を示す図である。
【図９】ネットワーク情報が示す各スパンの分散値の一例を示す図である。
【図１０】スパン数に対する分散トレランスを示す図である。
【図１１】図８〜図１０に示した条件におけるセグメントの決定例を示す図である。
【図１２】第一設計部による設計結果の一例を示す図である。
【図１３】第二設計部による設計結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、開示のネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法およびネットワーク設計プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態）
（ネットワーク設計装置の構成）
図１は、実施の形態にかかるネットワーク設計装置の構成を示すブロック図である。実施の形態にかかるネットワーク設計装置１００は、ネットワークの波長分散設計を行う装置である。図１に示すように、ネットワーク設計装置１００は、入力部１１０と、設計部１２０と、出力部１３０と、を備えている。入力部１１０には、光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報と、ネットワーク情報が示す各ノード間のパス（デマンド）を示すパス情報と、が入力される。
【００１２】
ノードは、ＯＡＤＭやＷＸＣなどの通信装置が設置される局舎（サイト）である。パスは、ノード同士をつなぐ経路である。たとえばネットワーク２００がＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：波長分割多重）ネットワークである場合は、パスはＷＤＭの波長パスである。入力部１１０は、入力されたネットワーク情報およびパス情報を設計部１２０へ出力する。
【００１３】
設計部１２０は、入力部１１０から出力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、所定の条件を用いて各ノードの波長分散設計を行う。波長分散設計は、たとえば、各ノード間の各スパンに適用するＤＣＭの組み合わせの設計である。設計部１２０は、波長分散設計をたとえば線形計画法によって行う。これにより、伝送条件および制約条件を満たす波長分散設計を効率よく行うことができる。設計部１２０は、具体的には、第一設計部１２１と、第二設計部１２２と、を備えている。
【００１４】
第一設計部１２１は、入力部１１０から出力されたネットワーク情報が示す各ノードを、互いに重複部を有する各セグメントに分類する。このとき、第一設計部１２１は、各ノードの波長分散設計を行いながら各セグメントの決定を行い、各セグメント内の各パスが伝送条件を満たす波長分散設計が存在するようにする。
【００１５】
そして、第一設計部１２１は、セグメントの決定において行った波長分散設計を設計結果として得る。したがって、第一設計部１２１によって得られる設計結果は、各セグメント内の各パスが伝送条件を満たす設計結果である。第一設計部１２１は、ネットワーク情報、パス情報および設計結果を第二設計部１２２へ出力する。また、第一設計部１２１は、決定した各セグメントの重複部分を第二設計部１２２へ通知する。
【００１６】
第二設計部１２２は、第一設計部１２１から出力された設計結果に対して、第一設計部１２１から通知された重複部分の波長分散設計を、所定の制約条件を用いて再度行う。第二設計部１２２において用いる所定の制約条件は、伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件である。第二設計部１２２は、重複部分の波長分散設計を再度行った設計結果を出力部１３０へ出力する。
【００１７】
出力部１３０は、第二設計部１２２から出力された設計結果を出力する。出力部１３０から出力される設計結果は、たとえば、ネットワーク設計装置１００へ入力されたネットワーク情報が示す各ノード間の各スパンに適用するＤＣＭの組み合わせである。ユーザは、出力された設計結果に従って、各スパンに適用するＤＣＭをスパンの終点ノードに設置することで、伝送条件および制約条件を満たすネットワークを構築することができる。
【００１８】
上述した入力部１１０は、たとえば、キーボードやマウスなどのユーザインターフェースや、ネットワーク情報やパス情報が記憶された外部記憶装置との間の通信インターフェースなどの各種のインターフェースによって実現することができる。設計部１２０は、たとえばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などの演算手段によって実現される。出力部１３０は、たとえば、ディスプレイなどのユーザインターフェースや、設計結果を記憶するための外部記憶装置やプリンタとの間の通信インターフェースなどの、各種のインターフェースによって実現することができる。
【００１９】
ネットワーク設計装置１００はメモリを備えており、入力部１１０は、入力されたネットワーク情報やパス情報をネットワーク設計装置１００のメモリに記憶する。設計部１２０は、ネットワーク設計装置１００のメモリに記憶されたネットワーク情報やパス情報を読み出し、読み出したネットワーク情報やパス情報に基づいて波長分散設計を行う。設計部１２０は、設計結果をネットワーク設計装置１００のメモリに記憶する。出力部１３０は、ネットワーク設計装置１００のメモリに記憶された設計結果を読み出して出力する。
【００２０】
（ネットワークの設計例）
図２は、ネットワークの設計例を示す図（その１）である。ここでは、入力部１１０から入力されたネットワーク情報が、ノードＡ〜Ｍを含むネットワーク２００を示しているとする。ネットワーク２００においては、ノードＡ〜Ｌがリング状に接続され、さらにノードＡ，Ｍ，Ｇが直列に接続されている。この場合は、ノードＡおよびノードＧは、３つ以上のノードに接続されたハブノードである。第一設計部１２１は、ノードＡ〜Ｍを、セグメント内の各パスが伝送条件を満たすセグメントに分類する。
【００２１】
たとえば、第一設計部１２１は、ノードＡ〜Ｍからハブノードを選択する。ここでは、ハブノードであるノードＡ，ＧのうちのノードＡが選択されたとする。第一設計部１２１は、選択したノードＡからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）以内に含まれる各ノードをセグメントとして仮決めする。そして、第一設計部１２１は、セグメント内の各パスが波長分散の伝送条件を満たす波長分散設計が存在する限りノード数Ｎを１，２，３，…と増加させていき、ノード数Ｎが最大となるセグメントを決定する。
【００２２】
ここでは、ノードＡを中心とするセグメントとしてスパン数Ｎ＝４におけるセグメントが決定されたとする。ノードＡを中心とするセグメントは、ノードＡ〜Ｅからなる経路２１１と、ノードＡ，Ｍ，Ｇ，Ｆ，Ｅからなる経路２１２と、ノードＡ，Ｍ，Ｇ，Ｈ，Ｊからなる経路２１３と、ノードＡ，Ｌ，Ｋ，Ｊ，Ｈからなる経路２１４と、を含むセグメントである。この場合は、ノードＡを中心とするセグメントはノードＡ〜Ｍのすべてを含んでいるため、ノードＡ〜Ｍにおける各パスが伝送可となる設計結果を得ることができる。
【００２３】
第一設計部１２１による波長分散設計の設計結果は第二設計部１２２へ出力される。ここでは、ノードＡ〜Ｍのすべてのパスが伝送可となっているため、第一設計部１２１においては再度の波長分散設計を行わなくてもよい。この場合は、第一設計部１２１の設計結果がそのまま出力部１３０から出力される。
【００２４】
図３は、ネットワークの設計例を示す図（その２）である。図３に示すように、ネットワーク２００において、ノードＡを中心としてスパン数Ｎ＝３におけるセグメントが決定されたとする。このノードＡを中心とするセグメントは、ノードＡ〜Ｄからなる経路３１１と、ノードＡ，Ｍ，Ｇ，Ｆからなる経路３１２と、ノードＡ，Ｍ，Ｇ，Ｈからなる経路３１３と、ノードＡ，Ｌ，Ｋ，Ｊからなる経路３１４と、を含むセグメントである。
【００２５】
このノードＡを中心とするセグメントは、ノードＡ〜ＭのうちのノードＥを含んでいない。この場合は、第一設計部１２１は、ノードＥを中心とするセグメントを決定する。ここでは、ノードＥを中心としてスパン数Ｎ＝３におけるセグメントが決定されたとする。このノードＥを中心とするセグメントは、ノードＥ，Ｄ，Ｃ，Ｂからなる経路３２１と、ノードＥ，Ｆ，Ｇ，Ｍからなる経路３２２と、ノードＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈからなる経路３２３と、を含むセグメントである。
【００２６】
また、ノードＡ，Ｅを中心とする各セグメントは、ノードＪとノードＨとの間のスパンを含んでいない。この場合は、たとえば、ノードＪを中心とするセグメントを決定する。ここでは、ノードＪを中心としてスパン数Ｎ＝３におけるセグメントが決定されたとする。このノードＪを中心とするセグメントは、ノードＪ，Ｋ，Ｌ，Ａからなる経路３３１と、ノードＪ，Ｈ，Ｇ，Ｆからなる経路３３２と、ノードＪ，Ｈ，Ｇ，Ｍからなる経路３３３と、を含むセグメントである。
【００２７】
このように、第一設計部１２１は、１つのセグメント（ノードＡを中心とするセグメント）内ですべてのパスが伝送可とならない場合は、ネットワーク２００のノードＡ〜Ｍを、重複部分を有する複数のセグメントに分類する。そして、第一設計部１２１は、分類した各セグメント内においては各パスが伝送要件を満たすようにする。
【００２８】
以上説明した第一設計部１２１による波長分散設計の設計結果は第二設計部１２２へ出力される。第二設計部１２２は、各セグメントの重複部分について、第一設計部１２１による波長分散設計の設計結果に対して再度波長分散を行う。第二設計部１２２による波長分散設計については後述する。
【００２９】
（ネットワーク設計装置の動作）
図４は、図１に示したネットワーク設計装置の動作を示すフローチャートである。図１に示したネットワーク設計装置１００は、ネットワーク情報およびパス情報が入力部１１０から入力された場合に、たとえば以下の各ステップを行う。まず、ネットワーク情報が示す各ノードに含まれる各ハブノードのうちの、決定済みのセグメントに含まれていないハブノードが存在するか否かを判断する（ステップＳ４０１）。
【００３０】
ステップＳ４０１において、セグメントに含まれていないハブノードが存在する場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）は、セグメントに含まれていないハブノードのいずれかを選択する（ステップＳ４０２）。つぎに、ステップＳ４０２によって選択されたハブノードを中心とするセグメントを決定し（ステップＳ４０３）、ステップＳ４０１へ戻る。
【００３１】
ステップＳ４０１において、セグメントに含まれていないハブノードが存在しない場合（ステップＳ４０１：Ｎｏ）は、ネットワーク情報が示す各ノードのうちの、決定済みのセグメントに含まれていないノードが存在するか否かを判断する（ステップＳ４０４）。セグメントに含まれていないノードが存在する場合（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）は、セグメントに含まれていないノードのいずれかを選択する（ステップＳ４０５）。
【００３２】
つぎに、ステップＳ４０５によって選択されたノードを中心とするセグメントを決定し（ステップＳ４０６）、ステップＳ４０４へ戻る。ステップＳ４０１〜Ｓ４０６は、たとえば図１の第一設計部１２１によって行われる。ステップＳ４０１〜Ｓ４０６により、ネットワーク情報が示す各ノードが複数のセグメントに分類される。
【００３３】
ステップＳ４０４において、セグメントに含まれていないノードが存在しない場合（ステップＳ４０４：Ｎｏ）は、決定された各セグメントの重複部分のうちの重複処理（ステップＳ４０８，Ｓ４０９の処理）が未終了の重複部分が存在するか否かを判断する（ステップＳ４０７）。重複処理が未終了の重複部分が存在する場合（ステップＳ４０７：Ｙｅｓ）は、重複処理が未終了の重複部分のいずれかを選択する（ステップＳ４０８）。
【００３４】
つぎに、ステップＳ４０８によって選択された重複部分について波長分散設計を行い（ステップＳ４０９）、ステップＳ４０７へ戻る。ステップＳ４０９における波長分散設計においては、伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を設ける。ステップＳ４０７〜Ｓ４０９は、たとえば図１の第二設計部１２２によって行われる。
【００３５】
ステップＳ４０７において重複処理が未終了の重複部分が存在しない場合（ステップＳ４０７：Ｎｏ）は、ステップＳ４０３，Ｓ４０６，Ｓ４０９による設計結果を出力部１３０により出力し（ステップＳ４１０）、一連の動作を終了する。以上の各ステップにより、ネットワーク情報が示すネットワークの波長分散設計の設計結果を得ることができる。
【００３６】
（ネットワークの具体的な設計例）
図５−１は、図４に示した動作による設計例を示す図（その１）である。ここでは、入力部１１０から入力されたネットワーク情報がネットワーク５００を示しているとする。ネットワーク５００の各ノードには、ハブノード５０１〜５０６が含まれている。まず、図４のステップＳ４０２において、ハブノード５０１が選択されたとする。
【００３７】
この場合は、図４のステップＳ４０３においては、ハブノード５０１からスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが波長分散の伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出する。そして、ハブノード５０１から最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを、ハブノード５０１を中心とするセグメントとして決定する。伝送条件を満たすか否かは、伝送条件を満たす各スパンのＤＣＭの組み合わせが存在するか否かによって判断する。
【００３８】
ここでは、ハブノード５０１からスパン数Ｎ≦５の範囲内の各パスは伝送条件を満たし、ハブノード５０１からスパン数Ｎ＝６の範囲内の各パスの少なくともいずれかが伝送条件を満たさなかったとする。この場合は、ハブノード５０１からスパン数５以内の範囲に含まれる各ノードをセグメント５１０として決定する。
【００３９】
つぎに、図４の２周目のステップＳ４０２においては、決定済みのセグメント５１０に含まれていないハブノード（ハブノード５０３〜５０６）のいずれかを選択する。このとき、たとえば、ハブノード５０３〜５０６のうちの、決定済みのセグメント５１０からのスパン数（たとえば最小スパン数）が最も小さいハブノードを選択するとよい。
【００４０】
ハブノード５０３〜５０６のセグメント５１０からの最小スパン数は、それぞれ１，２，２，８である。したがって、セグメント５１０からの最小スパン数が最も小さいハブノード５０３を選択する。そして、図４のステップＳ４０３においては、選択したハブノード５０３を中心とする範囲の各ノードをセグメントとして決定する（図５−２参照）。
【００４１】
図５−２は、図４に示した動作による設計例を示す図（その２）である。図４の２周目のステップＳ４０３においては、ハブノード５０３からスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが波長分散の伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出する。そして、ハブノード５０３から最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを、ハブノード５０３を中心とするセグメントとして決定する。
【００４２】
ここでは、ハブノード５０３からスパン数Ｎ≦５の範囲内の各パスは伝送条件を満たし、ハブノード５０３からスパン数Ｎ＝６の範囲内の各パスの少なくともいずれかが伝送条件を満たさなかったとする。この場合は、ハブノード５０３からスパン数５以内の範囲に含まれる各ノードをセグメント５２０として決定する。
【００４３】
つぎに、図４の３周目のステップＳ４０２においては、決定済みのセグメント５１０，５２０に含まれていないハブノード（ハブノード５０５，５０６）のいずれかを選択する。ここでは、ハブノード５０５，５０６のセグメント５１０，５２０からの最小スパン数がともに２であるためハブノード５０５，５０６のどちらを選択してもよい。ここではハブノード５０５を選択したとする。図４のステップＳ４０３においては、選択したハブノード５０５を中心とする範囲の各ノードをセグメントとして決定する（図５−３参照）。
【００４４】
図５−３は、図４に示した動作による設計例を示す図（その３）である。図４の３周目のステップＳ４０３においては、ハブノード５０５からスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが波長分散の伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出する。そして、ハブノード５０５から最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを、ハブノード５０５を中心とするセグメントとして決定する。
【００４５】
ここでは、ハブノード５０５からスパン数Ｎ≦５の範囲内の各パスは伝送条件を満たし、ハブノード５０５からスパン数Ｎ＝６の範囲内の各パスの少なくともいずれかが伝送条件を満たさなかったとする。この場合は、ハブノード５０５からスパン数５以内の範囲に含まれる各ノードをセグメント５３０として決定する。
【００４６】
つぎに、図４の４周目のステップＳ４０２においては、決定済みのセグメント５１０，５２０，５３０に含まれていないハブノード（ハブノード５０６）を選択する。そして、図４のステップＳ４０３においては、選択したハブノード５０６を中心とする範囲の各ノードをセグメントとして決定する（図５−４参照）。
【００４７】
図５−４は、図４に示した動作による設計例を示す図（その４）である。図４の４周目のステップＳ４０３においては、ハブノード５０６からスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが波長分散の伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出する。そして、ハブノード５０６から最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを、ハブノード５０６を中心とするセグメントとして決定する。
【００４８】
ここでは、ハブノード５０６からスパン数Ｎ≦５の範囲内の各パスは伝送条件を満たし、ハブノード５０６からスパン数Ｎ＝６の範囲内の各パスの少なくともいずれかが伝送条件を満たさなかったとする。この場合は、ハブノード５０６からスパン数５以内の範囲に含まれる各ノードをセグメント５４０として決定する。
【００４９】
これにより、決定済みのセグメント５１０，５２０，５３０，５４０に含まれていないハブノードが存在しなくなる。つぎに、図４のステップＳ４０５において、決定済みのセグメント５１０，５２０，５３０，５４０に含まれていないノード（ノード５５１〜５５４）のいずれかを選択する。このとき、ノード５５１〜５５４のうちの、決定済みのセグメント５１０，５２０，５３０，５４０からのスパン数（たとえば最小スパン数）が最も大きいノードを選択するとよい。
【００５０】
ノード５５１〜５５４のセグメント５１０，５２０，５３０，５４０からの最小スパン数は、それぞれ１，２，２，１である。したがって、最小スパン数が最も大きいノード５５２，５５３のいずれを選択してもよい。ここではノード５５２を選択したとする。図４のステップＳ４０６においては、選択したノード５５２を中心とする範囲の各ノードをセグメントとして決定する（図５−５参照）。
【００５１】
図５−５は、図４に示した動作による設計例を示す図（その５）である。図４のステップＳ４０６においては、ノード５５２からスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが波長分散の伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出する。そして、ノード５５２から最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを、ノード５５２を中心とするセグメントとして決定する。
【００５２】
ここでは、ノード５５２からスパン数Ｎ≦５の範囲内の各パスは伝送条件を満たし、ノード５５２からスパン数Ｎ＝６の範囲内の各パスの少なくともいずれかが伝送条件を満たさなかったとする。この場合は、ノード５５２からスパン数５以内の範囲に含まれる各ノードをセグメント５５０として決定する。これにより、決定済みのセグメント５１０，５２０，５３０，５４０，５５０に含まれていないノードが存在しなくなる。つぎに、図４のステップＳ４０９において、セグメント５１０，５２０，５３０，５４０，５５０の重複部分の波長分散設計が再度行われる（図５−６参照）。
【００５３】
図５−６は、図４に示した動作による設計例を示す図（その６）である。図５−６においては、図５−５に示したセグメント５１０，５２０，５３０，５４０，５５０に代えて、各セグメントの重複部分５６１〜５６６および境界部分５６７，５６８を図示している。重複部分５６１は、セグメント５１０とセグメント５２０との重複部分である。重複部分５６２は、セグメント５１０とセグメント５３０との重複部分である。重複部分５６３は、セグメント５２０とセグメント５４０との重複部分である。
【００５４】
重複部分５６４は、セグメント５３０とセグメント５４０との重複部分である。重複部分５６５は、セグメント５３０とセグメント５５０との重複部分である。重複部分５６６は、セグメント５４０とセグメント５５０との重複部分である。境界部分５６７は、セグメント５１０とセグメント５２０との境界部分である。境界部分５６８は、セグメント５２０とセグメント５３０との境界部分である。
【００５５】
図４のステップＳ４０８においては、重複部分５６１〜５６６が順次選択され、ステップＳ４０９においては、選択された重複部分について波長分散設計が再度行われる。ステップＳ４０９においては、伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件により波長分散設計が行われる。たとえば、重複部分５６１の波長分散設計においては、上記の制約条件を満たすように、重複部分５６１に含まれる５つのノードのＤＣＭの組み合わせが再度選択される。
【００５６】
図６−１は、セグメント内の重複部分の処理を示す図（その１）である。図６−２は、セグメント内の重複部分の処理を示す図（その２）である。図６−１に示すネットワーク６００において、第一設計部１２１は、ハブノード６０１からスパン数４以内の範囲に含まれる各ノードを１つのセグメントとして決定したとする。
【００５７】
この場合は、ハブノード６０１を中心とするセグメント内で、ハブノード６０１およびノード６０２〜６０５を含む経路６１１と、ハブノード６０１およびノード６０４〜６０７を含む経路６１２と、の重複部分６１３が生じている。このように、１つのセグメント内で重複部分が生じた場合は、第一設計部１２１は、図６−２の経路６２０に示すように、経路６１１，６１２を統合して１つのネットワークとみなして波長分散設計を行う。
【００５８】
図７−１は、スパン設計が未終了の部分の処理を示す図（その１）である。図７−２は、スパン設計が未終了の部分の処理を示す図（その２）である。図７−１および図７−２において、図６−１および図６−２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５９】
図７−１に示すネットワーク６００において、第一設計部１２１は、ハブノード６０１からスパン数３以内の範囲に含まれる各ノードを１つのセグメントとして決定したとする。この場合は、ハブノード６０１およびノード６０２〜６０４を含む経路７１１と、ハブノード６０１およびノード６０５〜６０７を含む経路７１２と、における波長分散設計が行われる。これに対して、ノード６０４とノード６０５との間のスパン７０１はセグメントに含まれていないため、スパン７０１の波長分散設計が行われない。
【００６０】
この場合は、第一設計部１２１は、図７−２に示すように、ノード６０４とノード６０５のいずれかを選択する。ここでは、第一設計部１２１は、ノード６０４を選択し、ノード６０４を中心とするセグメントを決定したとする。そして、第一設計部１２１は、ハブノード６０１からスパン数３以内の範囲に含まれる各ノードを１つのセグメントとして決定したとする。この場合は、ハブノード６０１およびノード６０２〜６０４を含む経路７１３と、ノード６０４〜６０７を含む経路７１４と、における波長分散設計が行われる。
【００６１】
このときも、第一設計部１２１は、ノード６０４を中心とするセグメント内の各パスが波長分散の伝送要件を満たすようにする。このように、決定済みのセグメントに含まれていないスパンがある場合は、決定済みのセグメントに含まれていないパスの両端の各ノードのいずれかを選択し、選択したノードを中心とするセグメントを決定する。これにより、すべてのスパンの波長分散を考慮して波長分散設計を行うことができる。
【００６２】
（線形計画法によるセグメントの決定）
図４のステップＳ４０３，Ｓ４０６において、第一設計部１２１は、ネットワーク情報が示す各ノード間の各スパンのＤＣＭの組み合わせを変数とし、下記（１）式を目的関数とし、下記（２）〜（５）式を制約条件とする線形計画法によりセグメントを決定する。
【００６３】
【数１】
【００６４】
【数２】
【００６５】
【数３】
【００６６】
【数４】
【００６７】
【数５】
【００６８】
上記（１）式において、Ｓ［ｋ］は、スパン数がｋであるすべてのパスが伝送可（伝送条件を満たす）か否かを示す識別子である。Ｓ［ｋ］＝０は伝送可を示し、Ｓ［ｋ］＝１は伝送不可を示す。ＳｐａｎＮｏは、現在のスパン数であり、上述したスパン数Ｎである。上記（１）式は、Ｎ（ＳｐａｎＮｏ）以下の各スパン数のうちの、各パスが伝送可となるスパン数の個数が最大になることを示している。また、上記（１）式の計算結果が０の場合は、Ｎ以下の各スパン数においてすべてのパスが伝送可であることを示す。
【００６９】
上記（２）式において、ｙ［ｋ］［ｌ］は、スパン数がｋであるｌ番目のパスが伝送可か否かを示す識別子である。ｙ［ｋ］［ｌ］＝０は伝送可を示し、ｙ［ｋ］［ｌ］＝１は伝送不可を示す。ＭＳＮは、スパン数Ｎの最大値であり、たとえばＯＳＮＲの観点から決定される。Ｎ［ｋ］は、ネットワーク情報が示す各パスのうちのスパン数がｋであるパスの個数である。上記（２）式は、スパン数がｋである各パスの少なくともいずれかが伝送不可の場合は、識別子Ｓ［ｋ］を１とする制約条件を示している。
【００７０】
上記（３）〜（５）式は、波長分散設計のモデルを示す式である。上記（３）〜（５）式において、ｙup［ｋ］［ｌ］は、スパン数がｋであるｌ番目のパスの残留分散の上限が分散トレランスの範囲内か否かを示す識別子である。ｙup［ｋ］［ｌ］＝０は分散トレランスの範囲内であることを示し、ｙup［ｋ］［ｌ］＝１は分散トレランスの範囲外であることを示す。
【００７１】
ｙlow［ｋ］［ｌ］は、スパン数がｋであるｌ番目のパスの残留分散の下限が分散トレランスの範囲内か否かを示す識別子である。ｙlow［ｋ］［ｌ］＝０は分散トレランスの範囲内であることを示し、ｙlow［ｋ］［ｌ］＝１は分散トレランスの範囲外であることを示す。上記（３）式は、スパン数がｋであるｌ番目のパスの残留分散の上限および下限の少なくともいずれかが分散トレランスの範囲外である場合は、スパン数がｋであるｌ番目のパスは伝送不可とする制約条件を示している。
【００７２】
上記（４）式および（５）式において、ＲＤ［ｄ，λn，ＤＣＭ］は、デマンドｄの波長パスλnにおいてＤＣＭを選択した場合の残留分散値を示している。また、ｄｅｖＬｏｗｅｒ［ｄ，λn，ＤＣＭ］は、デマンドｄの波長パスλnにおいて分散補償モジュールＤＣＭを選択した場合の仕様値と設計値との分散値誤差の下限を示している。
【００７３】
また、ＬｏｗｅｒＴｏｌｅｒａｎｃｅ［ｄ，λn］は、デマンドｄの波長パスλnにおける分散トレランスの下限を示している。また、ｄｅｖＵｐｐｅｒ［ｄ，λn，ＤＣＭ］は、デマンドｄの波長パスλnにおいて分散補償モジュールＤＣＭを選択した場合の仕様値と設計値との分散値誤差の上限を示している。ＵｐｐｅｒＴｏｌｅｒａｎｃｅ［ｄ，λn，ＤＣＭ］はデマンドｄの波長パスλnにおける分散トレランスの上限を示している。
【００７４】
第一設計部１２１は、スパン数Ｎを１，２，３，…と増加させながら上記（１）式を計算する。そして、第一設計部１２１は、計算結果（Ｍｉｎｉｍｉｚｅ）が０にならなくなると、その時のスパン数Ｎより１少ないスパン数Ｎ−１の範囲をセグメントとして決定する。また、第一設計部１２１は、計算結果（Ｍｉｎｉｍｉｚｅ）が０にならずにスパン数Ｎ＝ＭＳＮとなると、スパン数Ｎ＝ＭＳＮの範囲をセグメントとして決定する。第一設計部１２１は、スパン数Ｎ−１における各スパンのＤＣＭの組み合わせを、決定したセグメント内における各スパンの設計結果とする。
【００７５】
図４のステップＳ４０９において、第二設計部１２２は、重複部分の各ノード間の各スパンのＤＣＭの組み合わせを変数とし、上記（１）式を目的関数とし、上記（２）〜（５）式および下記（６）式を制約条件とする線形計画法によってセグメントを決定する。
【００７６】
【数６】
【００７７】
上記（６）式は、Ｍ（Ｍ＝１，２，３，…）以下の各スパン数において少なくともいずれかのパスが伝送不可となる（伝送条件を満たさない）場合は、Ｍ＋１以上の各スパンにおける各パスは伝送不可とみなす制約条件を示している。これにより、第二設計部１２２は、セグメントの重複部分について、伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多い他のパスは伝送条件を満たさないように波長分散設計を行うことができる。このため、伝送可のパスよりスパン数が少ないパスが伝送不可となる不自然な設計を回避し、ユーザにとって分かりやすい設計結果を得ることができる。
【００７８】
つぎに、線形計画法によるセグメントの決定の変形例について説明する。図４のステップＳ４０３，Ｓ４０６において、第一設計部１２１は、たとえば下記（７）式を目的関数とする線形計画法によってセグメントを決定してもよい。
【００７９】
【数７】
【００８０】
上記（７）式は、スパン数の最大値（ＭＳＮ）以下の各スパン数のうちの、各パスが伝送可となるスパン数の個数が最大になることを示している。第一設計部１２１は、上記（７）式の計算結果（Ｍｉｎｉｍｉｚｅ）が０である場合は、スパン数ＮがＭＳＮの範囲をセグメントとして決定する。そして、第一設計部１２１は、スパン数ＮがＭＳＮの各スパンのＤＣＭの組み合わせを、決定したセグメント内における各スパンの設計結果とする。
【００８１】
一方、第一設計部１２１は、上記（７）式の計算結果（Ｍｉｎｉｍｉｚｅ）が０でない場合は、スパン数ＮがＭＳＮ−Ｍｉｎｉｍｉｚｅの範囲をセグメントとして決定する。そして、第一設計部１２１は、スパン数ＮがＭＳＮ−Ｍｉｎｉｍｉｚｅの各スパンのＤＣＭの組み合わせを、決定したセグメント内における各スパンの設計結果とする。同様に、第二設計部１２２が行う線形計画法においても、上記（７）式を目的関数としてもよい。上記（７）式を目的関数とすることで、１回の線形計画法の計算によってセグメントを決定することができるため、計算量を低減することができる。
【００８２】
（ネットワーク設計の具体例）
図８は、ネットワーク情報が示すネットワークトポロジの一例を示す図である。入力部１１０へ入力されたネットワーク情報が、図８に示すネットワーク８００のネットワークトポロジを示しているとする。ネットワーク８００にはノード「０」〜「７」が含まれている。ノード「０」〜「７」の各スパンには、波長分散の補償量が−３５のＤＣＭと、波長分散の補償量が−４５のＤＣＭと、の２種類のＤＣＭを選択して配置できるとする。
【００８３】
図９は、ネットワーク情報が示す各スパンの分散値の一例を示す図である。入力部１１０へ入力されたネットワーク情報は、たとえば、図９に示すテーブル９００を含んでいる。テーブル９００は、図８に示したノード「０」〜「７」の各スパンにおいて発生する波長分散の値（分散値）を示している。テーブル９００において、Ｓｐａｎ［ｘ−ｙ］は、ノード「ｘ」からノード「ｙ」までのスパンを示している。図９に示すように、ここでは、各スパンの分散値が５０であるとする。
【００８４】
図１０は、スパン数に対する分散トレランスを示す図である。入力部１１０へ入力されたネットワーク情報は、たとえば、図１０に示すテーブル１０００を含んでいる。テーブル１０００は、各スパン数における分散トレランスを示している。ネットワーク設計装置１００において、ＴｏｌｅｒａｎｃｅＵｐｐｅｒは、分散トレランスの上限を示している。ＴｏｌｅｒａｎｃｅＬｏｗｅｒは、分散トレランスの下限を示している。
【００８５】
テーブル１０００に示すように、ここでは、パスのスパン数が１増えるごとに、ＴｏｌｅｒａｎｃｅＵｐｐｅｒが５だけ低下し、ＴｏｌｅｒａｎｃｅＬｏｗｅｒが５増加する。このように、パスのスパン数が増えるほど分散トレランスが狭くなっていく。
【００８６】
図１１は、図８〜図１０に示した条件におけるセグメントの決定例を示す図である。図８〜図１０に示した条件において、まず、第一設計部１２１は、ノード「０」を中心とするセグメント「１」を決定する。このとき、ノード「０」からスパン数３までの範囲のセグメントにおいては各パスが伝送可となり、ノード「０」からスパン数４までの範囲のセグメントにおいては各パスが伝送不可となったとする。この場合は、ノード「０」〜「６」が、ノード「０」を中心とするセグメント「１」として決定される（符号１１１０）。
【００８７】
つぎに、ノード「３」とノード「７」との間のスパンの波長分散設計が終わっていないため、ノード「３」とノード「７」とのいずれかを選択し、選択したノードを中心とするセグメントを決定する。ここでは、ノード「３」を選択したとする。このとき、ノード「３」からスパン数３までの範囲のセグメントにおいては各パスが伝送可となり、ノード「３」からスパン数４までの範囲のセグメントにおいては各パスが伝送不可となったとする。この場合は、ノード「０」〜「５」，「７」が、ノード「３」を中心とするセグメント「２」として決定される（符号１１２０）。
【００８８】
図１２は、第一設計部による設計結果の一例を示す図である。図１２に示すテーブル１２００は、第一設計部１２１による設計結果の一例を示している。具体的には、テーブル１２００の列１２１０は、セグメント「１」の決定において設計された各スパンにおけるＤＣＭを示している。また、テーブル１２００の列１２２０は、セグメント「２」の決定において設計された各スパンにおけるＤＣＭと、を示している。
【００８９】
列１２１０に示すように、セグメント「１」においては、ノード「０」からノード「１」までのスパン（Ｓｐａｎ［０−１］）については補償量が−４５のＤＣＭが選択されている。また、列１２２０に示すように、セグメント「２」においても、ノード「０」からノード「１」までのスパン（Ｓｐａｎ［０−１］）については補償量が−４５のＤＣＭが選択されている。
【００９０】
なお、ノード「３」からノード「７」までのスパン（Ｓｐａｎ［３−７］）はセグメント「１」に含まれていないため、スパン（Ｓｐａｎ［３−７］）のＤＣＭは選択されていない。また、ノード「０」からノード「６」までのスパン（Ｓｐａｎ［０−６］）はセグメント「２」に含まれていないため、セグメント「２」においてはスパン（Ｓｐａｎ［０−６］）のＤＣＭが選択されていない。
【００９１】
図１３は、第二設計部による設計結果の一例を示す図である。図１３に示すテーブル１３００は、図１２のテーブル１２００に示した設計結果に基づいて第二設計部１２２が波長分散設計を行った結果の一例を示している。具体的には、テーブル１３００の列１３１０は、第二設計部１２２によって設計された各スパンにおけるＤＣＭを示している。第二設計部１２２は、セグメント「１」とセグメント「２」の重複部分（ノード「０」〜ノード「５」）について波長分散設計を行う。
【００９２】
すなわち、第二設計部１２２は、ノード「０」〜ノード「５」の間の各スパン（Ｓｐａｎ［０−１］，Ｓｐａｎ［１−２］，Ｓｐａｎ［２−３］，Ｓｐａｎ［３−４］，Ｓｐａｎ［４−５］，Ｓｐａｎ［５−０］）における各ＤＣＭを選択する。ただし、ここでは、重複部分においてセグメント「１」とセグメント「２」で設計結果が等しいため、セグメント「１」とセグメント「２」の設計結果を重複部分の波長分散設計として採用する。
【００９３】
テーブル１３００の列１３１０に示すように、設計部１２０から出力される設計結果は、Ｓｐａｎ［０−１］、Ｓｐａｎ［２−３］およびＳｐａｎ［４−５］の各スパンについては補償量が−４５のＤＣＭを選択することを示している。また、設計部１２０から出力される設計結果は、Ｓｐａｎ［１−２］、Ｓｐａｎ［３−４］、Ｓｐａｎ［５−０］、Ｓｐａｎ［０−６］およびＳｐａｎ［３−７］の各スパンについては補償量が−３５のＤＣＭを選択することを示している。
【００９４】
このように、実施の形態にかかるネットワーク設計装置１００は、ネットワーク情報およびパス情報に基づいて、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて各ノードの波長分散設計を行う。これにより、伝送可のパスよりスパン数が少ないパスが伝送不可となる不自然な設計を回避し、ユーザにとって分かりやすい設計結果を得ることができる。
【００９５】
また、ネットワーク設計装置１００は、セグメント内で各パスが伝送条件を満たす波長分散設計が存在する各セグメントに各ノードを分類し、セグメントの分類における波長分散設計を設計結果として得る。そして、ネットワーク設計装置１００は、得られた設計結果に対して、セグメントの重複部分の波長分散設計を、上記の制約条件を用いて再度行う。これにより、セグメント内の各パスが伝送条件を満たすとともに、セグメントの重複部分における不自然な設計を回避することができる。
【００９６】
また、ネットワーク設計装置１００は、決定済みのセグメントに含まれていないハブノードを選択し、選択したハブノードを中心とする範囲の各ノードをセグメントとして決定する処理を、セグメントに含まれていないハブノードがなくなるまで行う。これにより、各セグメントがハブノードを中心とするセグメントになり、デマンドが集中するハブノードの周辺のスパンの伝送条件を優先的に満たす設計が可能になる。
【００９７】
たとえば、ネットワーク設計装置１００は、選択したハブノードからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出し、選択したハブノードから最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードをセグメントとして決定する。これにより、決定する各セグメントを、セグメント内の各パスが伝送条件を満たすとともに、互いに重複部分を有するセグメントとすることができる。
【００９８】
また、ネットワーク設計装置１００は、決定済みのセグメントに含まれていないハブノードのうちの、決定済みのセグメントからのスパン数が最も小さいハブノードを選択する。これにより、決定する各セグメントのうちの、ハブノードを中心とするセグメントの数を多くすることができる。これにより、デマンドが集中するハブノードの周辺のスパンの伝送条件を優先的に満たす設計が可能になる。
【００９９】
また、ネットワーク設計装置１００は、決定済みのセグメントに含まれていないハブノードがなくなると、セグメントに含まれていないノードを選択し、選択したノードを中心とする範囲の各ノードをセグメントとして決定する処理を行う。そして、ネットワーク設計装置１００は、セグメントに含まれていないノードがなくなるまでこの処理を行う。これにより、ハブノードを中心とする各セグメントに含まれなかったノードについてもセグメントに分類し、すべてのノードについて波長分散設計を行うことができる。
【０１００】
たとえば、ネットワーク設計装置１００は、選択したノードからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出し、選択したノードから最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードをセグメントとして決定する。これにより、決定する各セグメントを、セグメント内の各パスが伝送条件を満たすとともに、互いに重複部分を有するセグメントとすることができる。
【０１０１】
また、ネットワーク設計装置１００は、決定済みのセグメントに含まれていない各ノードのうちの、決定済みのセグメントからのスパン数が最も大きいノードを選択する。これにより、決定済みのセグメントに含まれていない各ノードを効率よくセグメントに分類し、計算量を低減することができる。
【０１０２】
また、ネットワーク設計装置１００は、決定済みのセグメントに含まれていないスパンがある場合は、決定済みのセグメントに含まれていないパスの両端の各ノードのいずれかを選択し、選択したノードを中心とするセグメントを決定する。これにより、すべてのスパンの波長分散を考慮して波長分散設計を行うことができる。
【０１０３】
また、ネットワーク設計装置１００は、上述した波長分散設計を線形計画法により行う。これにより、伝送条件を満たす波長分散設計を効率よく行うことができる。ただし、上述した波長分散設計を線形計画法によらずに行うこともできる。たとえば、各スパンのＤＣＭの組み合わせをすべて計算し、上記（１）式の目的関数を満たすＤＣＭの組み合わせを得ることによって波長分散設計を行うこともできる。
【０１０４】
以上説明したように、ネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法およびネットワーク設計プログラムによれば、伝送不可のパスよりスパン数が多いパスは伝送不可とみなして波長分散設計を行うことで不自然な設計を回避することができる。このため、ユーザにとって分かりやすい設計結果を得ることができる。
【０１０５】
なお、本実施の形態で説明したネットワーク設計方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１０６】
（付記１）光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力手段と、
前記入力手段によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計手段と、
前記設計手段による設計結果を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とするネットワーク設計装置。
【０１０７】
（付記２）前記設計手段は、
互いに重複部分を有する各セグメントであって、セグメント内で各パスが伝送条件を満たす波長分散設計が存在する各セグメントに前記各ノードを分類し、前記波長分散設計を設計結果として得る第一設計手段と、
前記第一設計手段によって得られた設計結果に対して、前記重複部分の波長分散設計を前記制約条件を用いて再度行う第二設計手段と、を備え、
前記出力手段は、前記第二設計手段によって前記重複部分の波長分散設計が再度行われた前記設計結果を出力することを特徴とする付記１に記載のネットワーク設計装置。
【０１０８】
（付記３）前記第一設計手段は、前記各ノードに含まれるハブノードのうちの決定済みのセグメントに含まれていないハブノードを選択し、選択したハブノードを中心とする範囲の各ノードを前記セグメントとして決定する処理を、前記含まれていないハブノードがなくなるまで行うことを特徴とする付記２に記載のネットワーク設計装置。
【０１０９】
（付記４）前記第一設計手段は、前記選択したハブノードからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出し、前記選択したハブノードから前記最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを前記セグメントとして決定することを特徴とする付記３に記載のネットワーク設計装置。
【０１１０】
（付記５）前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていないハブノードのうちの、前記決定済みのセグメントからのスパン数が最も小さいハブノードを選択することを特徴とする付記３または４に記載のネットワーク設計装置。
【０１１１】
（付記６）前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていないハブノードがなくなると、前記各ノードのうちの決定済みのセグメントに含まれていないノードを選択し、選択したノードを中心とする範囲の各ノードを前記セグメントとして決定する処理を、前記含まれていないノードがなくなるまで行うことを特徴とする付記３〜５のいずれか一つに記載のネットワーク設計装置。
【０１１２】
（付記７）前記第一設計手段は、前記選択したノードからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出し、前記選択したノードから前記最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを前記セグメントとして決定することを特徴とする付記６に記載のネットワーク設計装置。
【０１１３】
（付記８）前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていない各ノードのうちの、前記決定済みのセグメントからのスパン数が最も大きいノードを選択することを特徴とする付記６または７に記載のネットワーク設計装置。
【０１１４】
（付記９）前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていないスパンがある場合は、前記含まれていないパスの両端の各ノードのいずれかを選択し、選択したノードを中心とする範囲の各ノードを前記セグメントとして決定することを特徴とする付記６〜８のいずれか一つに記載のネットワーク設計装置。
【０１１５】
（付記１０）前記設計手段は、前記波長分散設計を線形計画法により行うことを特徴とする付記１〜９のいずれか一つに記載のネットワーク設計装置。
【０１１６】
（付記１１）前記設計手段は、伝送条件を満たすパスの個数を最大にする目的関数による前記線形計画法を行うことを特徴とする付記１０に記載のネットワーク設計装置。
【０１１７】
（付記１２）光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力工程と、
前記入力工程によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計工程と、
前記設計工程による設計結果を出力する出力工程と、
を含むことを特徴とするネットワーク設計方法。
【０１１８】
（付記１３）コンピュータを、
光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力手段、
前記入力手段によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計手段、
前記設計手段による設計結果を出力する出力手段、
として機能させることを特徴とするネットワーク設計プログラム。
【符号の説明】
【０１１９】
２００，５００，６００，８００ ネットワーク
２１１〜２１４，３１１〜３１４，３２１〜３２３，３３１〜３３３，６１１，６１２，６２０，７１１〜７１４ 経路
５０１〜５０６，６０１ ハブノード
５１０，５２０，５３０，５４０，５５０ セグメント
５５１〜５５４，６０２〜６０７ ノード
５６１〜５６６，６１３ 重複部分
５６７，５６８ 境界部分
７０１ スパン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク設計を行うネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法およびネットワーク設計プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ネットワーク分野においては、光信号のまま波長単位での分岐挿入、経路切替などを実現する光分岐挿入（ＯＡＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）装置や、光ハブとも称される波長クロスコネクト（ＷＸＣ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔ）装置などの実現により、リング相互接続、メッシュなどの複雑なトポロジを持つ光ネットワークの構築が進んでいる。このように複雑化するネットワークの光伝送設計や機器配置などの最適設計に対する要求が高まってきている（たとえば、下記特許文献１，２参照。）。
【０００３】
たとえばＤＣＭ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ Ｍｏｄｕｌｅ：分散補償モジュール）の配置を設計する波長分散設計がある。波長分散設計においては、たとえば、光ネットワークの各ノード（サイト）をいくつかのセグメントに分け、それぞれのセグメントについてセグメント内のあらゆる二つのノードを結ぶパス（たとえば波長パス）の全てが伝送可となるように設計を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００５／００６６０４号パンフレット
【特許文献２】特開２００５−１６６６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では、たとえばセグメントをまたぐパスについて、伝送可のパスよりスパン数が少ないパスが伝送不可となる不自然な設計となる場合がある。このような設計は、ユーザにとって分かりにくく、納得感を得にくいという問題がある。
【０００６】
開示のネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法およびネットワーク設計プログラムは、上述した問題点を解消するものであり、ユーザにとって分かりやすい設計結果を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、開示技術は、光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力手段と、前記入力手段によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計手段と、前記設計手段による設計結果を出力する出力手段と、を備えることを要件とする。
【発明の効果】
【０００８】
開示のネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法およびネットワーク設計プログラムによれば、ユーザにとって分かりやすい設計結果を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態にかかるネットワーク設計装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ネットワークの設計例を示す図（その１）である。
【図３】ネットワークの設計例を示す図（その２）である。
【図４】図１に示したネットワーク設計装置の動作を示すフローチャートである。
【図５−１】図４に示した動作による設計例を示す図（その１）である。
【図５−２】図４に示した動作による設計例を示す図（その２）である。
【図５−３】図４に示した動作による設計例を示す図（その３）である。
【図５−４】図４に示した動作による設計例を示す図（その４）である。
【図５−５】図４に示した動作による設計例を示す図（その５）である。
【図５−６】図４に示した動作による設計例を示す図（その６）である。
【図６−１】セグメント内の重複部分の処理を示す図（その１）である。
【図６−２】セグメント内の重複部分の処理を示す図（その２）である。
【図７−１】スパン設計が未終了の部分の処理を示す図（その１）である。
【図７−２】スパン設計が未終了の部分の処理を示す図（その２）である。
【図８】ネットワーク情報が示すネットワークトポロジの一例を示す図である。
【図９】ネットワーク情報が示す各スパンの分散値の一例を示す図である。
【図１０】スパン数に対する分散トレランスを示す図である。
【図１１】図８〜図１０に示した条件におけるセグメントの決定例を示す図である。
【図１２】第一設計部による設計結果の一例を示す図である。
【図１３】第二設計部による設計結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、開示のネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法およびネットワーク設計プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態）
（ネットワーク設計装置の構成）
図１は、実施の形態にかかるネットワーク設計装置の構成を示すブロック図である。実施の形態にかかるネットワーク設計装置１００は、ネットワークの波長分散設計を行う装置である。図１に示すように、ネットワーク設計装置１００は、入力部１１０と、設計部１２０と、出力部１３０と、を備えている。入力部１１０には、光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報と、ネットワーク情報が示す各ノード間のパス（デマンド）を示すパス情報と、が入力される。
【００１２】
ノードは、ＯＡＤＭやＷＸＣなどの通信装置が設置される局舎（サイト）である。パスは、ノード同士をつなぐ経路である。たとえばネットワーク２００がＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：波長分割多重）ネットワークである場合は、パスはＷＤＭの波長パスである。入力部１１０は、入力されたネットワーク情報およびパス情報を設計部１２０へ出力する。
【００１３】
設計部１２０は、入力部１１０から出力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、所定の条件を用いて各ノードの波長分散設計を行う。波長分散設計は、たとえば、各ノード間の各スパンに適用するＤＣＭの組み合わせの設計である。設計部１２０は、波長分散設計をたとえば線形計画法によって行う。これにより、伝送条件および制約条件を満たす波長分散設計を効率よく行うことができる。設計部１２０は、具体的には、第一設計部１２１と、第二設計部１２２と、を備えている。
【００１４】
第一設計部１２１は、入力部１１０から出力されたネットワーク情報が示す各ノードを、互いに重複部を有する各セグメントに分類する。このとき、第一設計部１２１は、各ノードの波長分散設計を行いながら各セグメントの決定を行い、各セグメント内の各パスが伝送条件を満たす波長分散設計が存在するようにする。
【００１５】
そして、第一設計部１２１は、セグメントの決定において行った波長分散設計を設計結果として得る。したがって、第一設計部１２１によって得られる設計結果は、各セグメント内の各パスが伝送条件を満たす設計結果である。第一設計部１２１は、ネットワーク情報、パス情報および設計結果を第二設計部１２２へ出力する。また、第一設計部１２１は、決定した各セグメントの重複部分を第二設計部１２２へ通知する。
【００１６】
第二設計部１２２は、第一設計部１２１から出力された設計結果に対して、第一設計部１２１から通知された重複部分の波長分散設計を、所定の制約条件を用いて再度行う。第二設計部１２２において用いる所定の制約条件は、伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件である。第二設計部１２２は、重複部分の波長分散設計を再度行った設計結果を出力部１３０へ出力する。
【００１７】
出力部１３０は、第二設計部１２２から出力された設計結果を出力する。出力部１３０から出力される設計結果は、たとえば、ネットワーク設計装置１００へ入力されたネットワーク情報が示す各ノード間の各スパンに適用するＤＣＭの組み合わせである。ユーザは、出力された設計結果に従って、各スパンに適用するＤＣＭをスパンの終点ノードに設置することで、伝送条件および制約条件を満たすネットワークを構築することができる。
【００１８】
上述した入力部１１０は、たとえば、キーボードやマウスなどのユーザインターフェースや、ネットワーク情報やパス情報が記憶された外部記憶装置との間の通信インターフェースなどの各種のインターフェースによって実現することができる。設計部１２０は、たとえばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などの演算手段によって実現される。出力部１３０は、たとえば、ディスプレイなどのユーザインターフェースや、設計結果を記憶するための外部記憶装置やプリンタとの間の通信インターフェースなどの、各種のインターフェースによって実現することができる。
【００１９】
ネットワーク設計装置１００はメモリを備えており、入力部１１０は、入力されたネットワーク情報やパス情報をネットワーク設計装置１００のメモリに記憶する。設計部１２０は、ネットワーク設計装置１００のメモリに記憶されたネットワーク情報やパス情報を読み出し、読み出したネットワーク情報やパス情報に基づいて波長分散設計を行う。設計部１２０は、設計結果をネットワーク設計装置１００のメモリに記憶する。出力部１３０は、ネットワーク設計装置１００のメモリに記憶された設計結果を読み出して出力する。
【００２０】
（ネットワークの設計例）
図２は、ネットワークの設計例を示す図（その１）である。ここでは、入力部１１０から入力されたネットワーク情報が、ノードＡ〜Ｍを含むネットワーク２００を示しているとする。ネットワーク２００においては、ノードＡ〜Ｌがリング状に接続され、さらにノードＡ，Ｍ，Ｇが直列に接続されている。この場合は、ノードＡおよびノードＧは、３つ以上のノードに接続されたハブノードである。第一設計部１２１は、ノードＡ〜Ｍを、セグメント内の各パスが伝送条件を満たすセグメントに分類する。
【００２１】
たとえば、第一設計部１２１は、ノードＡ〜Ｍからハブノードを選択する。ここでは、ハブノードであるノードＡ，ＧのうちのノードＡが選択されたとする。第一設計部１２１は、選択したノードＡからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）以内に含まれる各ノードをセグメントとして仮決めする。そして、第一設計部１２１は、セグメント内の各パスが波長分散の伝送条件を満たす波長分散設計が存在する限りノード数Ｎを１，２，３，…と増加させていき、ノード数Ｎが最大となるセグメントを決定する。
【００２２】
ここでは、ノードＡを中心とするセグメントとしてスパン数Ｎ＝４におけるセグメントが決定されたとする。ノードＡを中心とするセグメントは、ノードＡ〜Ｅからなる経路２１１と、ノードＡ，Ｍ，Ｇ，Ｆ，Ｅからなる経路２１２と、ノードＡ，Ｍ，Ｇ，Ｈ，Ｊからなる経路２１３と、ノードＡ，Ｌ，Ｋ，Ｊ，Ｈからなる経路２１４と、を含むセグメントである。この場合は、ノードＡを中心とするセグメントはノードＡ〜Ｍのすべてを含んでいるため、ノードＡ〜Ｍにおける各パスが伝送可となる設計結果を得ることができる。
【００２３】
第一設計部１２１による波長分散設計の設計結果は第二設計部１２２へ出力される。ここでは、ノードＡ〜Ｍのすべてのパスが伝送可となっているため、第一設計部１２１においては再度の波長分散設計を行わなくてもよい。この場合は、第一設計部１２１の設計結果がそのまま出力部１３０から出力される。
【００２４】
図３は、ネットワークの設計例を示す図（その２）である。図３に示すように、ネットワーク２００において、ノードＡを中心としてスパン数Ｎ＝３におけるセグメントが決定されたとする。このノードＡを中心とするセグメントは、ノードＡ〜Ｄからなる経路３１１と、ノードＡ，Ｍ，Ｇ，Ｆからなる経路３１２と、ノードＡ，Ｍ，Ｇ，Ｈからなる経路３１３と、ノードＡ，Ｌ，Ｋ，Ｊからなる経路３１４と、を含むセグメントである。
【００２５】
このノードＡを中心とするセグメントは、ノードＡ〜ＭのうちのノードＥを含んでいない。この場合は、第一設計部１２１は、ノードＥを中心とするセグメントを決定する。ここでは、ノードＥを中心としてスパン数Ｎ＝３におけるセグメントが決定されたとする。このノードＥを中心とするセグメントは、ノードＥ，Ｄ，Ｃ，Ｂからなる経路３２１と、ノードＥ，Ｆ，Ｇ，Ｍからなる経路３２２と、ノードＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈからなる経路３２３と、を含むセグメントである。
【００２６】
また、ノードＡ，Ｅを中心とする各セグメントは、ノードＪとノードＨとの間のスパンを含んでいない。この場合は、たとえば、ノードＪを中心とするセグメントを決定する。ここでは、ノードＪを中心としてスパン数Ｎ＝３におけるセグメントが決定されたとする。このノードＪを中心とするセグメントは、ノードＪ，Ｋ，Ｌ，Ａからなる経路３３１と、ノードＪ，Ｈ，Ｇ，Ｆからなる経路３３２と、ノードＪ，Ｈ，Ｇ，Ｍからなる経路３３３と、を含むセグメントである。
【００２７】
このように、第一設計部１２１は、１つのセグメント（ノードＡを中心とするセグメント）内ですべてのパスが伝送可とならない場合は、ネットワーク２００のノードＡ〜Ｍを、重複部分を有する複数のセグメントに分類する。そして、第一設計部１２１は、分類した各セグメント内においては各パスが伝送要件を満たすようにする。
【００２８】
以上説明した第一設計部１２１による波長分散設計の設計結果は第二設計部１２２へ出力される。第二設計部１２２は、各セグメントの重複部分について、第一設計部１２１による波長分散設計の設計結果に対して再度波長分散を行う。第二設計部１２２による波長分散設計については後述する。
【００２９】
（ネットワーク設計装置の動作）
図４は、図１に示したネットワーク設計装置の動作を示すフローチャートである。図１に示したネットワーク設計装置１００は、ネットワーク情報およびパス情報が入力部１１０から入力された場合に、たとえば以下の各ステップを行う。まず、ネットワーク情報が示す各ノードに含まれる各ハブノードのうちの、決定済みのセグメントに含まれていないハブノードが存在するか否かを判断する（ステップＳ４０１）。
【００３０】
ステップＳ４０１において、セグメントに含まれていないハブノードが存在する場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）は、セグメントに含まれていないハブノードのいずれかを選択する（ステップＳ４０２）。つぎに、ステップＳ４０２によって選択されたハブノードを中心とするセグメントを決定し（ステップＳ４０３）、ステップＳ４０１へ戻る。
【００３１】
ステップＳ４０１において、セグメントに含まれていないハブノードが存在しない場合（ステップＳ４０１：Ｎｏ）は、ネットワーク情報が示す各ノードのうちの、決定済みのセグメントに含まれていないノードが存在するか否かを判断する（ステップＳ４０４）。セグメントに含まれていないノードが存在する場合（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）は、セグメントに含まれていないノードのいずれかを選択する（ステップＳ４０５）。
【００３２】
つぎに、ステップＳ４０５によって選択されたノードを中心とするセグメントを決定し（ステップＳ４０６）、ステップＳ４０４へ戻る。ステップＳ４０１〜Ｓ４０６は、たとえば図１の第一設計部１２１によって行われる。ステップＳ４０１〜Ｓ４０６により、ネットワーク情報が示す各ノードが複数のセグメントに分類される。
【００３３】
ステップＳ４０４において、セグメントに含まれていないノードが存在しない場合（ステップＳ４０４：Ｎｏ）は、決定された各セグメントの重複部分のうちの重複処理（ステップＳ４０８，Ｓ４０９の処理）が未終了の重複部分が存在するか否かを判断する（ステップＳ４０７）。重複処理が未終了の重複部分が存在する場合（ステップＳ４０７：Ｙｅｓ）は、重複処理が未終了の重複部分のいずれかを選択する（ステップＳ４０８）。
【００３４】
つぎに、ステップＳ４０８によって選択された重複部分について波長分散設計を行い（ステップＳ４０９）、ステップＳ４０７へ戻る。ステップＳ４０９における波長分散設計においては、伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を設ける。ステップＳ４０７〜Ｓ４０９は、たとえば図１の第二設計部１２２によって行われる。
【００３５】
ステップＳ４０７において重複処理が未終了の重複部分が存在しない場合（ステップＳ４０７：Ｎｏ）は、ステップＳ４０３，Ｓ４０６，Ｓ４０９による設計結果を出力部１３０により出力し（ステップＳ４１０）、一連の動作を終了する。以上の各ステップにより、ネットワーク情報が示すネットワークの波長分散設計の設計結果を得ることができる。
【００３６】
（ネットワークの具体的な設計例）
図５−１は、図４に示した動作による設計例を示す図（その１）である。ここでは、入力部１１０から入力されたネットワーク情報がネットワーク５００を示しているとする。ネットワーク５００の各ノードには、ハブノード５０１〜５０６が含まれている。まず、図４のステップＳ４０２において、ハブノード５０１が選択されたとする。
【００３７】
この場合は、図４のステップＳ４０３においては、ハブノード５０１からスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが波長分散の伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出する。そして、ハブノード５０１から最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを、ハブノード５０１を中心とするセグメントとして決定する。伝送条件を満たすか否かは、伝送条件を満たす各スパンのＤＣＭの組み合わせが存在するか否かによって判断する。
【００３８】
ここでは、ハブノード５０１からスパン数Ｎ≦５の範囲内の各パスは伝送条件を満たし、ハブノード５０１からスパン数Ｎ＝６の範囲内の各パスの少なくともいずれかが伝送条件を満たさなかったとする。この場合は、ハブノード５０１からスパン数５以内の範囲に含まれる各ノードをセグメント５１０として決定する。
【００３９】
つぎに、図４の２周目のステップＳ４０２においては、決定済みのセグメント５１０に含まれていないハブノード（ハブノード５０３〜５０６）のいずれかを選択する。このとき、たとえば、ハブノード５０３〜５０６のうちの、決定済みのセグメント５１０からのスパン数（たとえば最小スパン数）が最も小さいハブノードを選択するとよい。
【００４０】
ハブノード５０３〜５０６のセグメント５１０からの最小スパン数は、それぞれ１，２，２，８である。したがって、セグメント５１０からの最小スパン数が最も小さいハブノード５０３を選択する。そして、図４のステップＳ４０３においては、選択したハブノード５０３を中心とする範囲の各ノードをセグメントとして決定する（図５−２参照）。
【００４１】
図５−２は、図４に示した動作による設計例を示す図（その２）である。図４の２周目のステップＳ４０３においては、ハブノード５０３からスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが波長分散の伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出する。そして、ハブノード５０３から最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを、ハブノード５０３を中心とするセグメントとして決定する。
【００４２】
ここでは、ハブノード５０３からスパン数Ｎ≦５の範囲内の各パスは伝送条件を満たし、ハブノード５０３からスパン数Ｎ＝６の範囲内の各パスの少なくともいずれかが伝送条件を満たさなかったとする。この場合は、ハブノード５０３からスパン数５以内の範囲に含まれる各ノードをセグメント５２０として決定する。
【００４３】
つぎに、図４の３周目のステップＳ４０２においては、決定済みのセグメント５１０，５２０に含まれていないハブノード（ハブノード５０５，５０６）のいずれかを選択する。ここでは、ハブノード５０５，５０６のセグメント５１０，５２０からの最小スパン数がともに２であるためハブノード５０５，５０６のどちらを選択してもよい。ここではハブノード５０５を選択したとする。図４のステップＳ４０３においては、選択したハブノード５０５を中心とする範囲の各ノードをセグメントとして決定する（図５−３参照）。
【００４４】
図５−３は、図４に示した動作による設計例を示す図（その３）である。図４の３周目のステップＳ４０３においては、ハブノード５０５からスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが波長分散の伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出する。そして、ハブノード５０５から最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを、ハブノード５０５を中心とするセグメントとして決定する。
【００４５】
ここでは、ハブノード５０５からスパン数Ｎ≦５の範囲内の各パスは伝送条件を満たし、ハブノード５０５からスパン数Ｎ＝６の範囲内の各パスの少なくともいずれかが伝送条件を満たさなかったとする。この場合は、ハブノード５０５からスパン数５以内の範囲に含まれる各ノードをセグメント５３０として決定する。
【００４６】
つぎに、図４の４周目のステップＳ４０２においては、決定済みのセグメント５１０，５２０，５３０に含まれていないハブノード（ハブノード５０６）を選択する。そして、図４のステップＳ４０３においては、選択したハブノード５０６を中心とする範囲の各ノードをセグメントとして決定する（図５−４参照）。
【００４７】
図５−４は、図４に示した動作による設計例を示す図（その４）である。図４の４周目のステップＳ４０３においては、ハブノード５０６からスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが波長分散の伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出する。そして、ハブノード５０６から最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを、ハブノード５０６を中心とするセグメントとして決定する。
【００４８】
ここでは、ハブノード５０６からスパン数Ｎ≦５の範囲内の各パスは伝送条件を満たし、ハブノード５０６からスパン数Ｎ＝６の範囲内の各パスの少なくともいずれかが伝送条件を満たさなかったとする。この場合は、ハブノード５０６からスパン数５以内の範囲に含まれる各ノードをセグメント５４０として決定する。
【００４９】
これにより、決定済みのセグメント５１０，５２０，５３０，５４０に含まれていないハブノードが存在しなくなる。つぎに、図４のステップＳ４０５において、決定済みのセグメント５１０，５２０，５３０，５４０に含まれていないノード（ノード５５１〜５５４）のいずれかを選択する。このとき、ノード５５１〜５５４のうちの、決定済みのセグメント５１０，５２０，５３０，５４０からのスパン数（たとえば最小スパン数）が最も大きいノードを選択するとよい。
【００５０】
ノード５５１〜５５４のセグメント５１０，５２０，５３０，５４０からの最小スパン数は、それぞれ１，２，２，１である。したがって、最小スパン数が最も大きいノード５５２，５５３のいずれを選択してもよい。ここではノード５５２を選択したとする。図４のステップＳ４０６においては、選択したノード５５２を中心とする範囲の各ノードをセグメントとして決定する（図５−５参照）。
【００５１】
図５−５は、図４に示した動作による設計例を示す図（その５）である。図４のステップＳ４０６においては、ノード５５２からスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが波長分散の伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出する。そして、ノード５５２から最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを、ノード５５２を中心とするセグメントとして決定する。
【００５２】
ここでは、ノード５５２からスパン数Ｎ≦５の範囲内の各パスは伝送条件を満たし、ノード５５２からスパン数Ｎ＝６の範囲内の各パスの少なくともいずれかが伝送条件を満たさなかったとする。この場合は、ノード５５２からスパン数５以内の範囲に含まれる各ノードをセグメント５５０として決定する。これにより、決定済みのセグメント５１０，５２０，５３０，５４０，５５０に含まれていないノードが存在しなくなる。つぎに、図４のステップＳ４０９において、セグメント５１０，５２０，５３０，５４０，５５０の重複部分の波長分散設計が再度行われる（図５−６参照）。
【００５３】
図５−６は、図４に示した動作による設計例を示す図（その６）である。図５−６においては、図５−５に示したセグメント５１０，５２０，５３０，５４０，５５０に代えて、各セグメントの重複部分５６１〜５６６および境界部分５６７，５６８を図示している。重複部分５６１は、セグメント５１０とセグメント５２０との重複部分である。重複部分５６２は、セグメント５１０とセグメント５３０との重複部分である。重複部分５６３は、セグメント５２０とセグメント５４０との重複部分である。
【００５４】
重複部分５６４は、セグメント５３０とセグメント５４０との重複部分である。重複部分５６５は、セグメント５３０とセグメント５５０との重複部分である。重複部分５６６は、セグメント５４０とセグメント５５０との重複部分である。境界部分５６７は、セグメント５１０とセグメント５２０との境界部分である。境界部分５６８は、セグメント５２０とセグメント５３０との境界部分である。
【００５５】
図４のステップＳ４０８においては、重複部分５６１〜５６６が順次選択され、ステップＳ４０９においては、選択された重複部分について波長分散設計が再度行われる。ステップＳ４０９においては、伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件により波長分散設計が行われる。たとえば、重複部分５６１の波長分散設計においては、上記の制約条件を満たすように、重複部分５６１に含まれる５つのノードのＤＣＭの組み合わせが再度選択される。
【００５６】
図６−１は、セグメント内の重複部分の処理を示す図（その１）である。図６−２は、セグメント内の重複部分の処理を示す図（その２）である。図６−１に示すネットワーク６００において、第一設計部１２１は、ハブノード６０１からスパン数４以内の範囲に含まれる各ノードを１つのセグメントとして決定したとする。
【００５７】
この場合は、ハブノード６０１を中心とするセグメント内で、ハブノード６０１およびノード６０２〜６０５を含む経路６１１と、ハブノード６０１およびノード６０４〜６０７を含む経路６１２と、の重複部分６１３が生じている。このように、１つのセグメント内で重複部分が生じた場合は、第一設計部１２１は、図６−２の経路６２０に示すように、経路６１１，６１２を統合して１つのネットワークとみなして波長分散設計を行う。
【００５８】
図７−１は、スパン設計が未終了の部分の処理を示す図（その１）である。図７−２は、スパン設計が未終了の部分の処理を示す図（その２）である。図７−１および図７−２において、図６−１および図６−２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５９】
図７−１に示すネットワーク６００において、第一設計部１２１は、ハブノード６０１からスパン数３以内の範囲に含まれる各ノードを１つのセグメントとして決定したとする。この場合は、ハブノード６０１およびノード６０２〜６０４を含む経路７１１と、ハブノード６０１およびノード６０５〜６０７を含む経路７１２と、における波長分散設計が行われる。これに対して、ノード６０４とノード６０５との間のスパン７０１はセグメントに含まれていないため、スパン７０１の波長分散設計が行われない。
【００６０】
この場合は、第一設計部１２１は、図７−２に示すように、ノード６０４とノード６０５のいずれかを選択する。ここでは、第一設計部１２１は、ノード６０４を選択し、ノード６０４を中心とするセグメントを決定したとする。そして、第一設計部１２１は、ハブノード６０１からスパン数３以内の範囲に含まれる各ノードを１つのセグメントとして決定したとする。この場合は、ハブノード６０１およびノード６０２〜６０４を含む経路７１３と、ノード６０４〜６０７を含む経路７１４と、における波長分散設計が行われる。
【００６１】
このときも、第一設計部１２１は、ノード６０４を中心とするセグメント内の各パスが波長分散の伝送要件を満たすようにする。このように、決定済みのセグメントに含まれていないスパンがある場合は、決定済みのセグメントに含まれていないパスの両端の各ノードのいずれかを選択し、選択したノードを中心とするセグメントを決定する。これにより、すべてのスパンの波長分散を考慮して波長分散設計を行うことができる。
【００６２】
（線形計画法によるセグメントの決定）
図４のステップＳ４０３，Ｓ４０６において、第一設計部１２１は、ネットワーク情報が示す各ノード間の各スパンのＤＣＭの組み合わせを変数とし、下記（１）式を目的関数とし、下記（２）〜（５）式を制約条件とする線形計画法によりセグメントを決定する。
【００６３】
【数１】
【００６４】
【数２】
【００６５】
【数３】
【００６６】
【数４】
【００６７】
【数５】
【００６８】
上記（１）式において、Ｓ［ｋ］は、スパン数がｋであるすべてのパスが伝送可（伝送条件を満たす）か否かを示す識別子である。Ｓ［ｋ］＝０は伝送可を示し、Ｓ［ｋ］＝１は伝送不可を示す。ＳｐａｎＮｏは、現在のスパン数であり、上述したスパン数Ｎである。上記（１）式は、Ｎ（ＳｐａｎＮｏ）以下の各スパン数のうちの、各パスが伝送可となるスパン数の個数が最大になることを示している。また、上記（１）式の計算結果が０の場合は、Ｎ以下の各スパン数においてすべてのパスが伝送可であることを示す。
【００６９】
上記（２）式において、ｙ［ｋ］［ｌ］は、スパン数がｋであるｌ番目のパスが伝送可か否かを示す識別子である。ｙ［ｋ］［ｌ］＝０は伝送可を示し、ｙ［ｋ］［ｌ］＝１は伝送不可を示す。ＭＳＮは、スパン数Ｎの最大値であり、たとえばＯＳＮＲの観点から決定される。Ｎ［ｋ］は、ネットワーク情報が示す各パスのうちのスパン数がｋであるパスの個数である。上記（２）式は、スパン数がｋである各パスの少なくともいずれかが伝送不可の場合は、識別子Ｓ［ｋ］を１とする制約条件を示している。
【００７０】
上記（３）〜（５）式は、波長分散設計のモデルを示す式である。上記（３）〜（５）式において、ｙup［ｋ］［ｌ］は、スパン数がｋであるｌ番目のパスの残留分散の上限が分散トレランスの範囲内か否かを示す識別子である。ｙup［ｋ］［ｌ］＝０は分散トレランスの範囲内であることを示し、ｙup［ｋ］［ｌ］＝１は分散トレランスの範囲外であることを示す。
【００７１】
ｙlow［ｋ］［ｌ］は、スパン数がｋであるｌ番目のパスの残留分散の下限が分散トレランスの範囲内か否かを示す識別子である。ｙlow［ｋ］［ｌ］＝０は分散トレランスの範囲内であることを示し、ｙlow［ｋ］［ｌ］＝１は分散トレランスの範囲外であることを示す。上記（３）式は、スパン数がｋであるｌ番目のパスの残留分散の上限および下限の少なくともいずれかが分散トレランスの範囲外である場合は、スパン数がｋであるｌ番目のパスは伝送不可とする制約条件を示している。
【００７２】
上記（４）式および（５）式において、ＲＤ［ｄ，λn，ＤＣＭ］は、デマンドｄの波長パスλnにおいてＤＣＭを選択した場合の残留分散値を示している。また、ｄｅｖＬｏｗｅｒ［ｄ，λn，ＤＣＭ］は、デマンドｄの波長パスλnにおいて分散補償モジュールＤＣＭを選択した場合の仕様値と設計値との分散値誤差の下限を示している。
【００７３】
また、ＬｏｗｅｒＴｏｌｅｒａｎｃｅ［ｄ，λn］は、デマンドｄの波長パスλnにおける分散トレランスの下限を示している。また、ｄｅｖＵｐｐｅｒ［ｄ，λn，ＤＣＭ］は、デマンドｄの波長パスλnにおいて分散補償モジュールＤＣＭを選択した場合の仕様値と設計値との分散値誤差の上限を示している。ＵｐｐｅｒＴｏｌｅｒａｎｃｅ［ｄ，λn，ＤＣＭ］はデマンドｄの波長パスλnにおける分散トレランスの上限を示している。
【００７４】
第一設計部１２１は、スパン数Ｎを１，２，３，…と増加させながら上記（１）式を計算する。そして、第一設計部１２１は、計算結果（Ｍｉｎｉｍｉｚｅ）が０にならなくなると、その時のスパン数Ｎより１少ないスパン数Ｎ−１の範囲をセグメントとして決定する。また、第一設計部１２１は、計算結果（Ｍｉｎｉｍｉｚｅ）が０にならずにスパン数Ｎ＝ＭＳＮとなると、スパン数Ｎ＝ＭＳＮの範囲をセグメントとして決定する。第一設計部１２１は、スパン数Ｎ−１における各スパンのＤＣＭの組み合わせを、決定したセグメント内における各スパンの設計結果とする。
【００７５】
図４のステップＳ４０９において、第二設計部１２２は、重複部分の各ノード間の各スパンのＤＣＭの組み合わせを変数とし、上記（１）式を目的関数とし、上記（２）〜（５）式および下記（６）式を制約条件とする線形計画法によってセグメントを決定する。
【００７６】
【数６】
【００７７】
上記（６）式は、Ｍ（Ｍ＝１，２，３，…）以下の各スパン数において少なくともいずれかのパスが伝送不可となる（伝送条件を満たさない）場合は、Ｍ＋１以上の各スパンにおける各パスは伝送不可とみなす制約条件を示している。これにより、第二設計部１２２は、セグメントの重複部分について、伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多い他のパスは伝送条件を満たさないように波長分散設計を行うことができる。このため、伝送可のパスよりスパン数が少ないパスが伝送不可となる不自然な設計を回避し、ユーザにとって分かりやすい設計結果を得ることができる。
【００７８】
つぎに、線形計画法によるセグメントの決定の変形例について説明する。図４のステップＳ４０３，Ｓ４０６において、第一設計部１２１は、たとえば下記（７）式を目的関数とする線形計画法によってセグメントを決定してもよい。
【００７９】
【数７】
【００８０】
上記（７）式は、スパン数の最大値（ＭＳＮ）以下の各スパン数のうちの、各パスが伝送可となるスパン数の個数が最大になることを示している。第一設計部１２１は、上記（７）式の計算結果（Ｍｉｎｉｍｉｚｅ）が０である場合は、スパン数ＮがＭＳＮの範囲をセグメントとして決定する。そして、第一設計部１２１は、スパン数ＮがＭＳＮの各スパンのＤＣＭの組み合わせを、決定したセグメント内における各スパンの設計結果とする。
【００８１】
一方、第一設計部１２１は、上記（７）式の計算結果（Ｍｉｎｉｍｉｚｅ）が０でない場合は、スパン数ＮがＭＳＮ−Ｍｉｎｉｍｉｚｅの範囲をセグメントとして決定する。そして、第一設計部１２１は、スパン数ＮがＭＳＮ−Ｍｉｎｉｍｉｚｅの各スパンのＤＣＭの組み合わせを、決定したセグメント内における各スパンの設計結果とする。同様に、第二設計部１２２が行う線形計画法においても、上記（７）式を目的関数としてもよい。上記（７）式を目的関数とすることで、１回の線形計画法の計算によってセグメントを決定することができるため、計算量を低減することができる。
【００８２】
（ネットワーク設計の具体例）
図８は、ネットワーク情報が示すネットワークトポロジの一例を示す図である。入力部１１０へ入力されたネットワーク情報が、図８に示すネットワーク８００のネットワークトポロジを示しているとする。ネットワーク８００にはノード「０」〜「７」が含まれている。ノード「０」〜「７」の各スパンには、波長分散の補償量が−３５のＤＣＭと、波長分散の補償量が−４５のＤＣＭと、の２種類のＤＣＭを選択して配置できるとする。
【００８３】
図９は、ネットワーク情報が示す各スパンの分散値の一例を示す図である。入力部１１０へ入力されたネットワーク情報は、たとえば、図９に示すテーブル９００を含んでいる。テーブル９００は、図８に示したノード「０」〜「７」の各スパンにおいて発生する波長分散の値（分散値）を示している。テーブル９００において、Ｓｐａｎ［ｘ−ｙ］は、ノード「ｘ」からノード「ｙ」までのスパンを示している。図９に示すように、ここでは、各スパンの分散値が５０であるとする。
【００８４】
図１０は、スパン数に対する分散トレランスを示す図である。入力部１１０へ入力されたネットワーク情報は、たとえば、図１０に示すテーブル１０００を含んでいる。テーブル１０００は、各スパン数における分散トレランスを示している。ネットワーク設計装置１００において、ＴｏｌｅｒａｎｃｅＵｐｐｅｒは、分散トレランスの上限を示している。ＴｏｌｅｒａｎｃｅＬｏｗｅｒは、分散トレランスの下限を示している。
【００８５】
テーブル１０００に示すように、ここでは、パスのスパン数が１増えるごとに、ＴｏｌｅｒａｎｃｅＵｐｐｅｒが５だけ低下し、ＴｏｌｅｒａｎｃｅＬｏｗｅｒが５増加する。このように、パスのスパン数が増えるほど分散トレランスが狭くなっていく。
【００８６】
図１１は、図８〜図１０に示した条件におけるセグメントの決定例を示す図である。図８〜図１０に示した条件において、まず、第一設計部１２１は、ノード「０」を中心とするセグメント「１」を決定する。このとき、ノード「０」からスパン数３までの範囲のセグメントにおいては各パスが伝送可となり、ノード「０」からスパン数４までの範囲のセグメントにおいては各パスが伝送不可となったとする。この場合は、ノード「０」〜「６」が、ノード「０」を中心とするセグメント「１」として決定される（符号１１１０）。
【００８７】
つぎに、ノード「３」とノード「７」との間のスパンの波長分散設計が終わっていないため、ノード「３」とノード「７」とのいずれかを選択し、選択したノードを中心とするセグメントを決定する。ここでは、ノード「３」を選択したとする。このとき、ノード「３」からスパン数３までの範囲のセグメントにおいては各パスが伝送可となり、ノード「３」からスパン数４までの範囲のセグメントにおいては各パスが伝送不可となったとする。この場合は、ノード「０」〜「５」，「７」が、ノード「３」を中心とするセグメント「２」として決定される（符号１１２０）。
【００８８】
図１２は、第一設計部による設計結果の一例を示す図である。図１２に示すテーブル１２００は、第一設計部１２１による設計結果の一例を示している。具体的には、テーブル１２００の列１２１０は、セグメント「１」の決定において設計された各スパンにおけるＤＣＭを示している。また、テーブル１２００の列１２２０は、セグメント「２」の決定において設計された各スパンにおけるＤＣＭと、を示している。
【００８９】
列１２１０に示すように、セグメント「１」においては、ノード「０」からノード「１」までのスパン（Ｓｐａｎ［０−１］）については補償量が−４５のＤＣＭが選択されている。また、列１２２０に示すように、セグメント「２」においても、ノード「０」からノード「１」までのスパン（Ｓｐａｎ［０−１］）については補償量が−４５のＤＣＭが選択されている。
【００９０】
なお、ノード「３」からノード「７」までのスパン（Ｓｐａｎ［３−７］）はセグメント「１」に含まれていないため、スパン（Ｓｐａｎ［３−７］）のＤＣＭは選択されていない。また、ノード「０」からノード「６」までのスパン（Ｓｐａｎ［０−６］）はセグメント「２」に含まれていないため、セグメント「２」においてはスパン（Ｓｐａｎ［０−６］）のＤＣＭが選択されていない。
【００９１】
図１３は、第二設計部による設計結果の一例を示す図である。図１３に示すテーブル１３００は、図１２のテーブル１２００に示した設計結果に基づいて第二設計部１２２が波長分散設計を行った結果の一例を示している。具体的には、テーブル１３００の列１３１０は、第二設計部１２２によって設計された各スパンにおけるＤＣＭを示している。第二設計部１２２は、セグメント「１」とセグメント「２」の重複部分（ノード「０」〜ノード「５」）について波長分散設計を行う。
【００９２】
すなわち、第二設計部１２２は、ノード「０」〜ノード「５」の間の各スパン（Ｓｐａｎ［０−１］，Ｓｐａｎ［１−２］，Ｓｐａｎ［２−３］，Ｓｐａｎ［３−４］，Ｓｐａｎ［４−５］，Ｓｐａｎ［５−０］）における各ＤＣＭを選択する。ただし、ここでは、重複部分においてセグメント「１」とセグメント「２」で設計結果が等しいため、セグメント「１」とセグメント「２」の設計結果を重複部分の波長分散設計として採用する。
【００９３】
テーブル１３００の列１３１０に示すように、設計部１２０から出力される設計結果は、Ｓｐａｎ［０−１］、Ｓｐａｎ［２−３］およびＳｐａｎ［４−５］の各スパンについては補償量が−４５のＤＣＭを選択することを示している。また、設計部１２０から出力される設計結果は、Ｓｐａｎ［１−２］、Ｓｐａｎ［３−４］、Ｓｐａｎ［５−０］、Ｓｐａｎ［０−６］およびＳｐａｎ［３−７］の各スパンについては補償量が−３５のＤＣＭを選択することを示している。
【００９４】
このように、実施の形態にかかるネットワーク設計装置１００は、ネットワーク情報およびパス情報に基づいて、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて各ノードの波長分散設計を行う。これにより、伝送可のパスよりスパン数が少ないパスが伝送不可となる不自然な設計を回避し、ユーザにとって分かりやすい設計結果を得ることができる。
【００９５】
また、ネットワーク設計装置１００は、セグメント内で各パスが伝送条件を満たす波長分散設計が存在する各セグメントに各ノードを分類し、セグメントの分類における波長分散設計を設計結果として得る。そして、ネットワーク設計装置１００は、得られた設計結果に対して、セグメントの重複部分の波長分散設計を、上記の制約条件を用いて再度行う。これにより、セグメント内の各パスが伝送条件を満たすとともに、セグメントの重複部分における不自然な設計を回避することができる。
【００９６】
また、ネットワーク設計装置１００は、決定済みのセグメントに含まれていないハブノードを選択し、選択したハブノードを中心とする範囲の各ノードをセグメントとして決定する処理を、セグメントに含まれていないハブノードがなくなるまで行う。これにより、各セグメントがハブノードを中心とするセグメントになり、デマンドが集中するハブノードの周辺のスパンの伝送条件を優先的に満たす設計が可能になる。
【００９７】
たとえば、ネットワーク設計装置１００は、選択したハブノードからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出し、選択したハブノードから最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードをセグメントとして決定する。これにより、決定する各セグメントを、セグメント内の各パスが伝送条件を満たすとともに、互いに重複部分を有するセグメントとすることができる。
【００９８】
また、ネットワーク設計装置１００は、決定済みのセグメントに含まれていないハブノードのうちの、決定済みのセグメントからのスパン数が最も小さいハブノードを選択する。これにより、決定する各セグメントのうちの、ハブノードを中心とするセグメントの数を多くすることができる。これにより、デマンドが集中するハブノードの周辺のスパンの伝送条件を優先的に満たす設計が可能になる。
【００９９】
また、ネットワーク設計装置１００は、決定済みのセグメントに含まれていないハブノードがなくなると、セグメントに含まれていないノードを選択し、選択したノードを中心とする範囲の各ノードをセグメントとして決定する処理を行う。そして、ネットワーク設計装置１００は、セグメントに含まれていないノードがなくなるまでこの処理を行う。これにより、ハブノードを中心とする各セグメントに含まれなかったノードについてもセグメントに分類し、すべてのノードについて波長分散設計を行うことができる。
【０１００】
たとえば、ネットワーク設計装置１００は、選択したノードからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出し、選択したノードから最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードをセグメントとして決定する。これにより、決定する各セグメントを、セグメント内の各パスが伝送条件を満たすとともに、互いに重複部分を有するセグメントとすることができる。
【０１０１】
また、ネットワーク設計装置１００は、決定済みのセグメントに含まれていない各ノードのうちの、決定済みのセグメントからのスパン数が最も大きいノードを選択する。これにより、決定済みのセグメントに含まれていない各ノードを効率よくセグメントに分類し、計算量を低減することができる。
【０１０２】
また、ネットワーク設計装置１００は、決定済みのセグメントに含まれていないスパンがある場合は、決定済みのセグメントに含まれていないパスの両端の各ノードのいずれかを選択し、選択したノードを中心とするセグメントを決定する。これにより、すべてのスパンの波長分散を考慮して波長分散設計を行うことができる。
【０１０３】
また、ネットワーク設計装置１００は、上述した波長分散設計を線形計画法により行う。これにより、伝送条件を満たす波長分散設計を効率よく行うことができる。ただし、上述した波長分散設計を線形計画法によらずに行うこともできる。たとえば、各スパンのＤＣＭの組み合わせをすべて計算し、上記（１）式の目的関数を満たすＤＣＭの組み合わせを得ることによって波長分散設計を行うこともできる。
【０１０４】
以上説明したように、ネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法およびネットワーク設計プログラムによれば、伝送不可のパスよりスパン数が多いパスは伝送不可とみなして波長分散設計を行うことで不自然な設計を回避することができる。このため、ユーザにとって分かりやすい設計結果を得ることができる。
【０１０５】
なお、本実施の形態で説明したネットワーク設計方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１０６】
（付記１）光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力手段と、
前記入力手段によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計手段と、
前記設計手段による設計結果を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とするネットワーク設計装置。
【０１０７】
（付記２）前記設計手段は、
互いに重複部分を有する各セグメントであって、セグメント内で各パスが伝送条件を満たす波長分散設計が存在する各セグメントに前記各ノードを分類し、前記波長分散設計を設計結果として得る第一設計手段と、
前記第一設計手段によって得られた設計結果に対して、前記重複部分の波長分散設計を前記制約条件を用いて再度行う第二設計手段と、を備え、
前記出力手段は、前記第二設計手段によって前記重複部分の波長分散設計が再度行われた前記設計結果を出力することを特徴とする付記１に記載のネットワーク設計装置。
【０１０８】
（付記３）前記第一設計手段は、前記各ノードに含まれるハブノードのうちの決定済みのセグメントに含まれていないハブノードを選択し、選択したハブノードを中心とする範囲の各ノードを前記セグメントとして決定する処理を、前記含まれていないハブノードがなくなるまで行うことを特徴とする付記２に記載のネットワーク設計装置。
【０１０９】
（付記４）前記第一設計手段は、前記選択したハブノードからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出し、前記選択したハブノードから前記最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを前記セグメントとして決定することを特徴とする付記３に記載のネットワーク設計装置。
【０１１０】
（付記５）前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていないハブノードのうちの、前記決定済みのセグメントからのスパン数が最も小さいハブノードを選択することを特徴とする付記３または４に記載のネットワーク設計装置。
【０１１１】
（付記６）前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていないハブノードがなくなると、前記各ノードのうちの決定済みのセグメントに含まれていないノードを選択し、選択したノードを中心とする範囲の各ノードを前記セグメントとして決定する処理を、前記含まれていないノードがなくなるまで行うことを特徴とする付記３〜５のいずれか一つに記載のネットワーク設計装置。
【０１１２】
（付記７）前記第一設計手段は、前記選択したノードからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出し、前記選択したノードから前記最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを前記セグメントとして決定することを特徴とする付記６に記載のネットワーク設計装置。
【０１１３】
（付記８）前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていない各ノードのうちの、前記決定済みのセグメントからのスパン数が最も大きいノードを選択することを特徴とする付記６または７に記載のネットワーク設計装置。
【０１１４】
（付記９）前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていないスパンがある場合は、前記含まれていないパスの両端の各ノードのいずれかを選択し、選択したノードを中心とする範囲の各ノードを前記セグメントとして決定することを特徴とする付記６〜８のいずれか一つに記載のネットワーク設計装置。
【０１１５】
（付記１０）前記設計手段は、前記波長分散設計を線形計画法により行うことを特徴とする付記１〜９のいずれか一つに記載のネットワーク設計装置。
【０１１６】
（付記１１）前記設計手段は、伝送条件を満たすパスの個数を最大にする目的関数による前記線形計画法を行うことを特徴とする付記１０に記載のネットワーク設計装置。
【０１１７】
（付記１２）光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力工程と、
前記入力工程によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計工程と、
前記設計工程による設計結果を出力する出力工程と、
を含むことを特徴とするネットワーク設計方法。
【０１１８】
（付記１３）コンピュータを、
光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力手段、
前記入力手段によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計手段、
前記設計手段による設計結果を出力する出力手段、
として機能させることを特徴とするネットワーク設計プログラム。
【符号の説明】
【０１１９】
２００，５００，６００，８００ ネットワーク
２１１〜２１４，３１１〜３１４，３２１〜３２３，３３１〜３３３，６１１，６１２，６２０，７１１〜７１４ 経路
５０１〜５０６，６０１ ハブノード
５１０，５２０，５３０，５４０，５５０ セグメント
５５１〜５５４，６０２〜６０７ ノード
５６１〜５６６，６１３ 重複部分
５６７，５６８ 境界部分
７０１ スパン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力手段と、
前記入力手段によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計手段と、
前記設計手段による設計結果を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とするネットワーク設計装置。
【請求項２】
前記設計手段は、
互いに重複部分を有する各セグメントであって、セグメント内で各パスが伝送条件を満たす波長分散設計が存在する各セグメントに前記各ノードを分類し、前記波長分散設計を設計結果として得る第一設計手段と、
前記第一設計手段によって得られた設計結果に対して、前記重複部分の波長分散設計を前記制約条件を用いて再度行う第二設計手段と、を備え、
前記出力手段は、前記第二設計手段によって前記重複部分の波長分散設計が再度行われた前記設計結果を出力することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク設計装置。
【請求項３】
前記第一設計手段は、前記各ノードに含まれるハブノードのうちの決定済みのセグメントに含まれていないハブノードを選択し、選択したハブノードを中心とする範囲の各ノードを前記セグメントとして決定する処理を、前記含まれていないハブノードがなくなるまで行うことを特徴とする請求項２に記載のネットワーク設計装置。
【請求項４】
前記第一設計手段は、前記選択したハブノードからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出し、前記選択したハブノードから前記最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを前記セグメントとして決定することを特徴とする請求項３に記載のネットワーク設計装置。
【請求項５】
前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていないハブノードのうちの、前記決定済みのセグメントからのスパン数が最も小さいハブノードを選択することを特徴とする請求項３または４に記載のネットワーク設計装置。
【請求項６】
前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていないハブノードがなくなると、前記各ノードのうちの決定済みのセグメントに含まれていないノードを選択し、選択したノードを中心とする範囲の各ノードを前記セグメントとして決定する処理を、前記含まれていないノードがなくなるまで行うことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一つに記載のネットワーク設計装置。
【請求項７】
前記第一設計手段は、前記選択したノードからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出し、前記選択したノードから前記最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを前記セグメントとして決定することを特徴とする請求項６に記載のネットワーク設計装置。
【請求項８】
前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていない各ノードのうちの、前記決定済みのセグメントからのスパン数が最も大きいノードを選択することを特徴とする請求項６または７に記載のネットワーク設計装置。
【請求項９】
光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力工程と、
前記入力工程によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計工程と、
前記設計工程による設計結果を出力する出力工程と、
を含むことを特徴とするネットワーク設計方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力手段、
前記入力手段によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計手段、
前記設計手段による設計結果を出力する出力手段、
として機能させることを特徴とするネットワーク設計プログラム。
【請求項１】
光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力手段と、
前記入力手段によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計手段と、
前記設計手段による設計結果を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とするネットワーク設計装置。
【請求項２】
前記設計手段は、
互いに重複部分を有する各セグメントであって、セグメント内で各パスが伝送条件を満たす波長分散設計が存在する各セグメントに前記各ノードを分類し、前記波長分散設計を設計結果として得る第一設計手段と、
前記第一設計手段によって得られた設計結果に対して、前記重複部分の波長分散設計を前記制約条件を用いて再度行う第二設計手段と、を備え、
前記出力手段は、前記第二設計手段によって前記重複部分の波長分散設計が再度行われた前記設計結果を出力することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク設計装置。
【請求項３】
前記第一設計手段は、前記各ノードに含まれるハブノードのうちの決定済みのセグメントに含まれていないハブノードを選択し、選択したハブノードを中心とする範囲の各ノードを前記セグメントとして決定する処理を、前記含まれていないハブノードがなくなるまで行うことを特徴とする請求項２に記載のネットワーク設計装置。
【請求項４】
前記第一設計手段は、前記選択したハブノードからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出し、前記選択したハブノードから前記最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを前記セグメントとして決定することを特徴とする請求項３に記載のネットワーク設計装置。
【請求項５】
前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていないハブノードのうちの、前記決定済みのセグメントからのスパン数が最も小さいハブノードを選択することを特徴とする請求項３または４に記載のネットワーク設計装置。
【請求項６】
前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていないハブノードがなくなると、前記各ノードのうちの決定済みのセグメントに含まれていないノードを選択し、選択したノードを中心とする範囲の各ノードを前記セグメントとして決定する処理を、前記含まれていないノードがなくなるまで行うことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一つに記載のネットワーク設計装置。
【請求項７】
前記第一設計手段は、前記選択したノードからスパン数Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）の範囲内の各パスが伝送条件を満たす最大のスパン数Ｎを算出し、前記選択したノードから前記最大のスパン数Ｎの範囲の各ノードを前記セグメントとして決定することを特徴とする請求項６に記載のネットワーク設計装置。
【請求項８】
前記第一設計手段は、前記決定済みのセグメントに含まれていない各ノードのうちの、前記決定済みのセグメントからのスパン数が最も大きいノードを選択することを特徴とする請求項６または７に記載のネットワーク設計装置。
【請求項９】
光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力工程と、
前記入力工程によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計工程と、
前記設計工程による設計結果を出力する出力工程と、
を含むことを特徴とするネットワーク設計方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
光伝送路により接続される各ノードを示すネットワーク情報および前記各ノード間のパスを示すパス情報が入力される入力手段、
前記入力手段によって入力されたネットワーク情報およびパス情報に基づいて、前記各ノードの波長分散設計を、波長分散の伝送条件を満たさないパスよりスパン数が多いパスは伝送条件を満たさないとみなす制約条件を用いて行う設計手段、
前記設計手段による設計結果を出力する出力手段、
として機能させることを特徴とするネットワーク設計プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図５−３】
【図５−４】
【図５−５】
【図５−６】
【図６−１】
【図６−２】
【図７−１】
【図７−２】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図５−３】
【図５−４】
【図５−５】
【図５−６】
【図６−１】
【図６−２】
【図７−１】
【図７−２】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−４９６３７（Ｐ２０１１−４９６３７Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９４１０３（Ｐ２００９−１９４１０３）
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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