大規模なマルチレイヤネットワーク設計問題における計算時間の高速化手法

摘要

光パスレベルのネットワークとIPトラヒツクレベルのネットワークからなるマルチレイヤネットワークの最適化を，線形計画問題を解くことで行い，ネットワーク資源の有効利用を図る研究が行われている．しかし，ネットワーク規模が増大するに従い，線形計画問題の変数が膨大になり，現実的な時間で線形計画問題を解くことが不可能となる．この問題に対処するため，従来の近似解析手法では，光パスレベルの変数削減を行うとともに，線形計画問題を小さな部分問題に分割し，部分問題を繰返し解くことで，近似解を求めている．しかし，この近似解析手法では，最適解との誤差が大きくなる問題がある．本稿では，波長レイヤとIPレイヤの両レイヤで，ホップ数の大きな経路を最適化の候補から除外することで，変数私削減する手法を提案し，数値計算実験により提案方式の有効性を示す．%Multi-layer network optimization has been studied for efficient use of network resources by solving linear programming problem. Here, the multi-layer network consists of lambda-layer network and IP-layer network, However, when applying this LP problem for a large-scale network with a few hundred nodes, huge amount of variables are used and cannot be handled by middle size computers. In order to cope with this problem, some heuristic methods have been proposed and evaluated from a viewpoint of accuracy for their computation results. These heuristic methods reduce variables at lambda layer and also decompose the original LP problem into smaller sub-problems and induce an approximate solution by solving these smaller LP problems. However, these heuristic methods cannot obtain enough accurate results in many cases. In this paper, we propose a novel variable reduction method at both lambda and IP-layer by excluding long hops routs. We evaluate our proposed method and the conventional methods and show the availability of our method.