階層型光ネットワークにおける波長変換の部分導入及びそのコスト削減効果

摘要

波長変換装置の導入は，ネットワーク全体の装置コストや管理コストの削減につながる可能性がある．経路上の各リンクで異なる空き波長を用いてパスを設定し，波長の有効利用ができるからである．本論文では，近年多くの研究がなされている，波長パスと波長群パスの二階層による階層型光パスネットワークにおいて，波長変換装置の導入によるコスト最小構成を検討する．我々は，複数の波長パスを波長群にグループ化するときと波長群パスを分解するときのみに波長変換を許すこと，及び，それを実現するノード構成を提案する．整数線形計画法により階層型光パスネットワークの最小化問題を定式化し，問題を明確にする．多ノードのネットワークでも適用可能なヒューリスティックアルゴリズムを導入して，提案ノード構成によって有意なコスト削減効果が得られることを示す．その結果，波長変換のコストが光スイッチコストの20％程度であれば全体のコスト削減につながること，及び，ノード数がふえるほど，ノードコスト削減効果を得られることが分かった．40ノードネットワーク，波長多重数16，波長変換のコストがスイッチコストの10％という条件では，提案ノード構成は，波長群を導入しない場合よりも34％のコスト削減効果，波長変換を導入しない場合よりも10％のコスト削減効果が得られることが分かった．