JP4977153B2 - ノード、ネットワーク、ノード制御装置、リンク制御方法およびそのプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク内のリンクを可能な限りパワーオフする技術に関する。

従来、ネットワーク内のマルチパスを用いることで、ネットワーク内の負荷分散を図る技術や、マルチパスのＱｏＳ（Quality of Service）やスループットを向上させる技術がある（特許文献１等参照）。

特開２０００−１３４３９号公報

しかし、前記した技術のいずれもが、ノード間を接続するリンクのリンク使用率（そのリンクのトラヒック量÷そのリンクの最大利用帯域）を低下させたとしても、そのリンクによる通信を可能とするための電力が必要となる。例えば、リンクにイーサネット（登録商標）を用いた場合、１０Ｇｂｐｓのリンク１本あたり約４０Ｗの電力を必要とする。これは、リンク使用率が比較的低い場合も同様である。また、光リンクを用いた場合も、ＰＬＬ（Phase-Locked Light）の関係で、通信速度を落とすことができない。よって、リンク使用率を低下させたとしても、フルレートで通信する場合と消費電力はほとんど変わらない。

そこで、本発明は、前記した問題を解決し、ネットワーク全体の消費電力を低減することを目的する。

前記した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ネットワーク内の経路をショーテストパスルーチングにより決定するノードであって、ネットワークのトポロジおよびネットワーク内の各リンクのリンクコストの値を示したトポロジ情報と、ノードに接続されるリンクそれぞれの最大利用可能帯域およびリンク使用率を示したリンク使用率情報とを記憶する記憶部と、コネクションの確立要求および切断要求を受け付けるコネクション受付部と、トポロジ情報に示されるトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定する経路計算部と、決定されたリンク上におけるコネクションの確立および切断要求の対象のコネクションの切断を行うコネクション確立部と、確立されたコネクションのトラヒック量および切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報におけるリンク使用率を更新するリンク使用率更新部と、更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、所定のリンク使用率を上限値として、そのリンクのリンク使用率が高いほど低い値として計算し、この計算した値を用いて、トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するコスト計算部と、ノードに接続されるリンクのパワーオフまたはパワーオンの制御を行うパワー制御部と、更新されたリンク使用率情報を参照して、自身のノードに接続されるリンクのリンク使用率が０であると判断したとき、パワー制御部に、当該リンクのパワーオフを指示するパワー制御判断部とを備え、コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、経路計算部は、更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを計算することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、ネットワークのトポロジおよびネットワーク内の各リンクのリンクコストの値を示したトポロジ情報と、ノードに接続されるリンクそれぞれの最大利用可能帯域およびリンク使用率を示したリンク使用率情報とを記憶する記憶部を備えるノードが、コネクションの確立要求および切断要求を受け付けるステップと、トポロジ情報に示されるトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップと、決定されたリンク上におけるコネクションの確立および切断要求の対象のコネクションの切断を行うステップと、確立されたコネクションのトラヒック量または切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報におけるリンク使用率を更新するステップと、更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、所定のリンク使用率を上限値として、そのリンクのリンク使用率が高いほど低い値として計算し、この計算した値を用いて、トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するステップと、リンク使用率の更新の結果、自身のノードに接続されるリンクのリンク使用率が０になったとき、当該リンクを備えるノードに、当該リンクのパワーオフを指示するステップと、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップとを実行することを特徴とするリンク制御方法とした。

このようにすることで、ノード（例えば、ルータ）は、リンクのリンクコストの値を、所定のリンク使用率（例えば、「０．８」）を上限値として、そのリンクのリンク使用率（そのリンクに確立されたコネクションのトラヒック量÷そのリンクの最大利用可能帯域）が高いほど低い値に更新する。ここで、ノードはコネクションの経路を計算するとき、ショーテストパスにより、できるだけリンクコストの値が小さいリンクを選ぶので、ノードは、新規コネクションの確立要求を受け付けたとき、より多くのトラヒック量が流れるリンクの方を選択することになる。つまり、ノードが、新規コネクションの確立要求を受け付けるたびに上記の処理を繰り返すことで、より多くのトラヒックの流れるリンクに新規コネクションが確立されていくことになる。ここで、ノードは、既存のコネクションについては、コネクションの切断要求を受け付けるたびに、切断していく。よって、トラヒック量の少ないリンクに確立されていたコネクションは徐々に消滅していくことになる。そして、ノードは、このようにしてコネクションが消滅したリンク（つまり、トラヒック量が「０」になったリンク）について、そのリンクをパワーオフにする。よって、ノードの消費電力を低減することができ、また、このようなノードにより構成されるネットワーク全体の消費電力も低減することができる。なお、ノードは、リンクコストを計算するとき、リンク使用率が高いほど、リンクコストの値を低い値として計算するのは、所定のリンク使用率（例えば、「０．８」）までとする。よって、ノードは、過度なリンク使用率（例えば、「０．９」）のリンクが発生しないようにすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のノードが、パワーオフとなったリンクの識別情報を示したリンク情報を記憶部に記憶し、トポロジ情報における、パワーオフとなったリンクのリンクコストの値として、所定のリンク使用率に対応するリンクコストの値よりも小さい所定の値を設定するリンク管理部を備え、経路計算部により確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを計算した結果、そのショーテストパスで用いるリンクに、リンク使用率情報におけるリンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクがある場合、パワー制御判断部は、リンク情報およびトポロジ情報を参照して、リンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクと接続先が同じリンクで、かつ、パワーオフとなっているリンクがあると判断したとき、パワー制御部に、当該リンクのパワーオンを指示し、経路計算部は、パワーオンとなったリンクを含めて、再度、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定し、コネクション確立部は、決定されたリンク上にコネクションを確立し、リンク使用率更新部は、確立されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報を更新し、コスト計算部は、更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、そのリンクのリンク使用率が高いほど高い値として計算し、この計算した値を用いて、トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新し、コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、経路計算部は、更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定することを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のリンク制御方法において、ノードが、パワーオフとなったリンクの識別情報を示したリンク情報を記憶部に記憶するステップと、トポロジ情報における、パワーオフとなったリンクのリンクコストの値として、所定のリンク使用率に対応するリンクコストの値より小さい所定の値を設定するステップと、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定した結果、そのショーテストパスで用いるリンクに、リンク使用率情報におけるリンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクがある場合、リンク情報およびトポロジ情報を参照して、リンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクと接続先が同じリンクで、かつ、パワーオフとなっているリンクがあると判断したとき、当該リンクを備えるノードに、当該リンクのパワーオンを指示するステップと、パワーオンとなったリンクを含めて、再度、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップと、決定されたリンク上にコネクションを確立するステップと、確立されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報を更新するステップと、更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、そのリンクのリンク使用率が高いほど高い値として計算し、この計算した値を用いて、トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するステップと、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップとを実行することを特徴とする。

このようなノードによれば、所定のリンク使用率（例えば、「０．９」）以上のリンク（過負荷リンク）があったとき、いままでパワーオフだったリンクの中から、この過負荷リンクの接続先と同じ接続先のリンクを選択し、パワーオンにする。なお、ノードは、パワーオフだったリンクをパワーオンにした後、更新したリンク使用率情報をもとに、リンク使用率が高いほどリンクコストの値を高い値として計算する。また、パワーオンになったリンクには、このリンクがパワーオフになったときに、この所定のリンク使用率（例えば、「０．９」）に対応するリンクコストの値（例えば、「９９」）よりも小さい値が設定されているので、そのパワーオンにしたリンクを新規コネクションの経路として選択する。つまり、過度にトラヒックが集中しているリンクがあったとき、今までパワーオフだったリンクに新規コネクションを確立するようにする。したがって、ネットワーク内のリンクにおける過度のトラヒックの集中を解消し、安定した通信環境を確保できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のノードを複数含んでなることを特徴とするネットワークである。

このようなネットワークによれば、ネットワーク全体の消費電力を低減し、かつ、安定した通信環境を確保できる。

請求項４に記載の発明は、ネットワーク内のノードを制御するノード制御装置であって、ネットワークのトポロジおよびネットワーク内の各リンクのリンクコストの値を示したトポロジ情報と、ノードに接続されるリンクそれぞれの最大利用可能帯域およびリンク使用率を示したリンク使用率情報とを記憶する記憶部と、コネクションの確立要求および切断要求を受け付けるコネクション受付部と、トポロジ情報に示されるトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定する経路計算部と、決定されたリンク上におけるコネクションの確立および切断要求の対象のコネクションの切断の指示を、ノードに対し送信するコネクション確立制御部と、確立されたコネクションのトラヒック量および切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報におけるリンク使用率を更新するリンク使用率更新部と、更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、所定のリンク使用率を上限値として、そのリンクのリンク使用率が高いほど低い値として計算し、この計算した値を用いて、トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するコスト計算部と、ノードに対し、当該ノードに接続されるリンクのパワーオフまたはパワーオンの指示を送信するパワー制御部と、リンク使用率更新部によるリンク使用率の計算の結果、そのリンク使用率が０になったとき、パワー制御部に、当該リンクのパワーオフを指示するパワー制御判断部とを備えることを特徴とする。

このようにすることで、ノード制御装置は、ネットワーク内の各ノードを制御し、新規コネクションを所定のリンクに偏らせて確立させていく。その結果、トラヒック量が「０」が生じやすくなるので、そのトラヒック量が「０」となったリンクをパワーオフにすることができる。よって、ノードの消費電力を低減することができ、また、このようなノードにより構成されるネットワーク全体の消費電力も低減することができる。なお、このノード制御装置は、ＰＣＥ（Path Computation Element）により実現される。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のノード制御装置が、ノードから、ＯＳＰＦ経路情報により、パワーオフとなったリンクの識別情報およびそのリンクのリンクコストの値を示した情報を受信するＯＳＰＦ経路情報受信部と、受信したＯＳＰＦ経路情報に示されるパワーオフとなったリンクの識別情報を示したリンク情報を記憶部に記憶し、トポロジ情報における、パワーオフとなったリンクのリンクコストの値として、所定のリンク使用率に対応するリンクコストの値よりも小さい値を設定するリンク管理部を備え、経路計算部により確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定した結果、そのショーテストパスで用いるリンクに、リンク使用率情報におけるリンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクがある場合、パワー制御判断部は、リンク情報およびトポロジ情報を参照して、リンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクと接続先が同じリンクで、かつ、パワーオフとなっているリンクがあると判断したとき、パワー制御部に、当該リンクのパワーオンを指示し、経路計算部は、パワーオンとなったリンクを含めて、再度、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定し、コネクション確立制御部は、決定されたリンク上へのコネクションの確立の指示をノードに対し送信し、リンク使用率更新部は、確立されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報を更新し、コスト計算部は、更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、そのリンクのリンク使用率が高いほど高い値として計算し、この計算した値を用いて、トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新し、コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、経路計算部は、更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定することを特徴とする。

このようにすることで、ノード制御装置は、リンク使用率が所定の値以上のリンク（過負荷リンク）があったとき、いままでパワーオフだったリンクの中から、この過負荷リンクの接続先と同じ接続先のリンクを選択し、パワーオンにする。そして、そのパワーオンにしたリンクを用いて新規コネクションを確立する。したがって、ネットワーク内の過度のトラヒックの集中を解消し、安定した通信環境を確保できる。

請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載のノード制御装置からの指示にもとづき、リンクのパワーオフおよびパワーオフを行うノードであって、リンクのパワーオフを行ったとき、このリンクの識別情報およびそのリンクのリンクコストの値を設定したＯＳＰＦ経路情報をノード制御装置へ広告することを特徴とする。

このようにすることで、ノードは、ＯＳＰＦ経路情報によりパワーオフしたリンクの識別情報と、そのリンクに設定したリンクコストをノード制御装置へ通知する。よって、このノード制御装置は、このノードにおいて確かに当該リンクがパワーオフされたことおよびそのパワーオフされたリンクのリンクコストを知ることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載のリンク制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとした。

このようなプログラムによれば、一般的なコンピュータ（例えば、ルータ）に請求項７または請求項８に記載のリンク制御方法を実行させることができる。

本発明によれば、ネットワーク全体の消費電力を低減することができる。

第１の実施の形態のノードによるリンクのパワーオフまたはパワーオンの制御の概要を説明した図である。 第１の実施の形態のノードによるリンクのパワーオフまたはパワーオンの制御の概要を説明した図である。 第１の実施の形態のノードの構成を示したブロック図である。 図３のトポロジ情報を例示した図である。 図３のノードの処理手順を示したフローチャートである。 第２の実施の形態のノード制御装置を含むシステムの構成図である。 第２の実施の形態のノード制御装置の構成を示したブロック図である。 第２の実施の形態のノードの構成を示したブロック図である。 図７のノード制御装置の処理手順を示したフローチャートである。 各実施の形態の効果を説明するために引用した図である。 各実施の形態のコスト計算部が計算するリンクコストの計算式と、そのグラフとを例示した図である。 （ａ）および（ｂ）は、図８のノードの構成例を示した図である。（ｃ）は、他の実施の形態を説明するために引用した図である。

以下、本発明を実施するための形態を、第１の実施の形態および第２の実施の形態に分けて説明する。

≪第１の実施の形態≫
まず、図１および図２を用いて、第１の実施の形態のノードによるリンクのパワーオフまたはパワーオンの制御の概要を説明する。ここでは、ノードは、コネクションを確立し、この確立したコネクションによりデータを送受信するノードである。このノードは、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）等のショーテストパスルーチングにより、このコネクションで用いる経路（リンク）の選択を行う。つまり、コネクションの確立要求を受け付けたノードは、このノードに接続されるリンクのうち、よりリンクコストの小さいリンクにコネクションを確立するものとする。なお、以下の説明におけるリンク使用率とは、（そのリンクに確立されたコネクションのトラヒック量÷そのリンクの最大利用帯域）とする。また、このノード１０は、図１の左下に示すように、他のノード１０と複数のリンク、例えば、第１リンクおよび第２リンクにより接続されるものとする。

ここで、ノードは、例えば、式（１）に基づき、自身のノードに接続されるリンクのリンクコストを計算する。
Ｍａｘ（１０×１／（１−リンク使用率），１０×１／（リンク使用率））…式（１）
つまり、ノードは、リンクの未使用率の逆数に１０をかけた値と、リンク使用率の逆数に１０をかけた値のうち、大きい方の値をリンクコストとして選択する。図１の右のグラフは、式（１）により計算されるリンクコストをグラフ化したものである。つまり、リンク使用率が「０．５」未満であれば、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値は小さくなる。したがって、リンク使用率が「０．５」未満であれば、リンク使用率が高いリンクは、ショーテストパスルーチングで使われやすくなる。一方、リンク使用率が「０．５」以上になると、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値は大きくなる。つまり、ショーテストパスルーチングで使われにくくなる。

したがって、例えば、ノードに接続される第１リンクおよび第２リンクのリンク使用率がいずれも「０．５」以下で、図１の左上に示すように、第２リンクの使用率に対し第１リンクのリンク使用率が高かった場合、第１リンクのコストは低く計算される。よって、ノードは、新規コネクションの確立先として第１リンクを選択するので、この第１リンクのトラヒック量が増加する。つまり、リンク使用率が高くなる。このことでさらに、第１リンクのリンクコストが低くなり、新規コネクションは第１リンクに集中する。一方、第２リンクには、新規コネクションは確立されず、既存のコネクションが消滅すれば、そのままトラヒック量が減り、最終的にトラヒックは消滅する。そして、トラヒックが消滅したリンクをパワーオンしておく必要はないので、ノードはこのリンクをパワーオフする。

このことを、図２（ａ）を用いて、詳細に説明する。例えば、最初、第１リンク、第２リンクともにリンク使用率が「０．２」のとき、リンクコストはともに「５０」となる。この場合、ノードは新規コネクションの確立先として任意のリンクを選択する。ここで、ノードが新規コネクションの確立先として第１リンクを選択すると、第１リンクのトラヒック量が増加し、例えば、リンク使用率は「０．３」、リンクコストは「３３」になる。また、第２リンクのリンク使用率は「０．１」、リンクコストは「７０」になる。よって、ノードは新規コネクションの確立先として低コストリンク、つまり、第１リンクを選択し、第２リンクには新規コネクションは確立されなくなる。したがって、第２リンクのコネクションは徐々に減っていき、第２リンクのリンク使用率は低下する（これによりリンクコストは増加する）。そして、ノードは、第２リンクのコネクションがすべて消滅すると、第２リンクをパワーオフする。なお、ノードはこのパワーオフしたリンクのリンクコストを、例えば「９９」に設定しておく。一方、第１リンクは新規コネクションが確立されていくので、リンク使用率は「０．４」、リンクコストは「２５」になる。

この後、第１リンクのトラヒック量がさらに増加したときの処理手順を、図２（ｂ）を用いて説明する。ノードが第２リンクをパワーオフすると、ノードは第１リンクに新規コネクションを確立し続ける。この結果、例えば、第１リンクのリンク使用率が「０．７」となると、ノードは、前記した式（１）に基づき、リンクコストを約「３３」と計算する。なお、このリンク使用率は「０．５」以上なので、ノードは、式（１）の１０×１（１−リンク使用率））の値を用いてリンクコストを計算する（図１のグラフのリンク使用率「０．５」以上の部分参照）。

この後、第１リンクに新規コネクションが確立され続けると、第１リンクが高負荷となり、さらにリンクコストは増加する。例えば、第１リンクのリンクコストは「１２０」になり、リンク使用率は約「０．８３」になる。このまま第１リンクに新規コネクションが確立され続けると、第１リンクは過負荷の状態になるので、ノードは、第２リンクをパワーオンする。つまり、図１のグラフのリンク使用率が「０．９」以上の状態なので、現在パワーオフとなっている第２リンクをパワーオンする。ここで、パワーオンされた第２リンクのリンクコストは、前記したとおり、「９９」である。つまり、このリンクコストの値は、第１リンクのリンクコスト（「１２０」）よりも低い値なので、ノードは、第２リンクを新規コネクションの確立先として選択する。その結果、第２リンクに、新規コネクションのトラヒックが流れ始め、例えば、第１リンクのリンク使用率は「０．８５」、リンクコストは約「６６」となり、第２リンクのリンク使用率は「０．１５」、リンクコストも約「６６」となる。つまり、片方のリンク（例えば、第１リンク）にトラヒックが集中しすぎるのを防止できる。

このように、ノードは、リンク使用率が所定の値（例えば、「０．９」）を超えたときには、パワーオフしていたリンクをパワーオンして、このリンクへも新規コネクションを確立するようにする。ここで、ノードは、リンク使用率が所定の値（例えば、「０．５」）を超えると、リンク使用率が増加するほど、リンクコストを高い値として計算する（式（１）およびグラフ参照）。つまり、高負荷のリンクには、新規コネクションが確立されにくくなる。さらに、パワーオフしたリンクのリンクコストとして、この高負荷のリンクのリンクコストよりも低い値（例えば、「９９」）を設定しておく。このようにすることで、このリンクをパワーオンしたときに、高負荷のリンクよりも、このパワーオンしたリンクの方が低リンクコストとなり、このパワーオンしたリンクに新規コネクションが確立されるので、高負荷のリンクの負荷が軽減される。

以上説明したノードを用いてネットワークを構成することで、ノード間を流れるトラヒックを所定のリンクに寄せ、トラヒックが流れなくなったリンクを作ることができる。そして、このトラヒックが流れなくなったリンクをパワーオフするので、ネットワーク全体の消費電力を低減することができる。また、ノードは、高負荷のリンクがあるとき、パワーオフしていたリンクをパワーオンして復活させ、このリンクへもトラヒックを流すようにする。よって、ネットワーク全体の消費電力をできるだけ低減しつつ、安定した通信環境を確保できる。

＜構成＞
このようなノードの構成を、図３を用いて説明する。図３に示すように、ノード１０は、インタフェース部１１（１１Ａ，１１Ｂ，…，１１Ｎ）、処理部１２、記憶部１３およびパワー制御部１４を備える。このノード１０は、他のノード１０との間にコネクションを確立するルータにより実現される。処理部１２は、このノード１０が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）によるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。さらに、記憶部１３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等の記憶媒体から構成される。なお、ノード１０をプログラム実行処理により実現する場合、記憶部１３には、ノード１０の機能を実現するためのプログラムが格納される。

インタフェース部１１は、他のノード１０（図示省略）とのデータ伝送路であるリンクを収容する。インタフェース部１１は、リンク経由で受信したデータを処理部１２へ出力したり、処理部１２から出力されたデータをリンク経由で他のノード１０へ出力したりする。このインタフェース部１１は、光リンクのインタフェースであってもよいし、イーサネット等のインタフェースであってもよい。このインタフェース部１１は、パワー制御部１４（詳細は後記）により、パワーオンされたり、パワーオフされたりする。パワーオンされると、このインタフェース部１１に収容されるリンクによるデータ通信が可能となり、パワーオフされると、このインタフェース部１１に収容されるリンクによるデータ通信はできなくなる。

処理部１２は、このノード１０全体の制御を司り、ここでは主にコネクションで用いる経路（リンク）を決定したり、リンクのパワーオフやパワーオフの制御を行ったりする。このような処理部１２は、コネクション受付部１２１と、経路計算部１２２と、コネクション確立部１２３と、リンク使用率更新部１２４と、コスト計算部１２５と、コスト設定部１２６と、パワー制御判断部１２７と、リンク管理部１２８とを備える。

コネクション受付部１２１は、インタフェース部１１経由で外部装置から、コネクションの確立要求を受け付ける。このコネクション確立要求は、コネクションの始点ノード、終点ノード、このコネクションに割り当てるトラヒック量等の情報を含む。

経路計算部１２２は、トポロジ情報１３１（後記）に示されるネットワークのトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションで用いる経路（リンク）を決定する。ここでの経路計算は、この経路計算部１２２が、ＯＳＰＦ等のショーテストパスルーチングを用いて、リンクコストが最小となるリンクを選択することにより行われる。なお、この経路計算部１２２で用いる、プロトコルは、リンクコスト値に基づくショーテストパス（最短経路）から経路を決定するプロトコルであればＯＳＰＦに限定されない。例えば、ＩＳ−ＩＳ（Intermediate System-to-Intermediate System）プロトコルを用いてもよい。

コネクション確立部１２３は、経路計算部１２２により選択されたリンクを用いて、始点ノードから終点ノードまでのコネクションを確立する。

リンク使用率更新部１２４は、リンク上に確立されたコネクションのトラヒック量および切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報１３２（後記）における各リンクのリンク使用率を更新する。

コスト計算部１２５は、更新されたリンク使用率情報１３２に基づき、トポロジ情報１３１における当該リンクのリンクコストを計算し、その計算した値を用いてトポロジ情報１３１におけるリンクコストの値を更新する。ここでのリンクコストの値は、例えば、前記した式（１）に基づき計算される。すなわち、コスト計算部１２５は、図１のグラフに例示したように、リンク使用率が所定の値（式（１）の場合、「０．５」）未満であれば、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値を小さい値として計算する。つまり、トラヒック量が多いリンクほどリンクコストを小さい値として計算する。一方、リンク使用率が所定の値（式（１）の場合、「０．５」）以上であれば、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値を大きな値として計算する。つまり、トラヒック量が多いリンクほどリンクコストを大きい値として計算する。ここで、経路計算部１２２は、前記したショーテストパスルーチングにより、よりリンクコストの小さいリンクを選ぶので、リンク使用率が所定の値（式（１）の場合、「０．５」）になるまでは、よりトラヒック量の多いリンクに新規コネクションが確立されるようになる。また、リンク使用率が所定の値（式（１）の場合、「０．５」）を超えると、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストは高い値となる。よって、例えば、このリンクのリンク使用率が「０．９」を超えたあたりで、新規にリンクをパワーオンすると、この新規にパワーオンされたリンクの方が、リンクコストが低くなる可能性が高くなる。よって、この新規にパワーオンされたリンクの方に新規コネクションが確立されやすくなり、高負荷だったリンクの負荷分散を図ることができる。

コスト設定部１２６は、このコスト計算部１２５により計算された各リンクのリンクコストを、このリンクを収容するインタフェース部１１に対し設定する。

パワー制御判断部１２７は、パワー制御部１４（後記）に対し、リンクのパワーオフを指示するか、パワーオンを指示するかの判断を行う。具体的には、パワー制御判断部１２７は、リンク使用率情報１３２において、自身のノード１０に接続されるリンクのリンク使用率が「０」になったとき、パワー制御部１４に、このリンクのパワーオフを指示する。つまり、トラヒックを流す必要のないリンクをパワーオフする。また、リンク使用率情報１３２において、自身のノード１０に接続されるリンクのリンク使用率が所定の値（例えば、「０．９」）を超えたとき、パワー制御判断部１２７は、パワー制御部１４に対し、自身のノード１０に接続されるパワーオフのリンクのパワーオンを指示する。ここでパワーオンを指示するリンクは、このリンク使用率が所定の値を超えたリンク（高負荷リンク）と、同じ接続先（ノード１０）へ接続するリンクである。なお、このリンク使用率が所定の値を超えたリンク（高負荷リンク）と、同じ接続先（ノード１０）へ接続するリンクがなかったときには、パワー制御判断部１２７は、この高負荷リンクをブロックする。つまり、この高負荷リンクを通信に用いないようにする。このようにすることで、高負荷リンクの負荷がさらに高くなることを避けることができる。

リンク管理部１２８は、リンク情報１３３（後記）にリンクごとのパワーオン／パワーオンの情報を書き込む。例えば、パワー制御部１４によりパワーオフされたリンクの識別情報をリンク情報１３３に書き込む。また、リンクがパワーオンされたときには、リンク管理部１２８は、このパワーオンされたリンクの識別情報をリンク情報１３３から削除する。また、リンク管理部１２８は、トポロジ情報１３１において、パワーオフとなったリンクのリンクコストとして、所定の値に設定する。ここでパワーオフとなったリンクに設定するリンクコストの値は、前記したパワー制御判断部１２７が、他のリンクをパワーオンすると判断するときに用いるリンク使用率の閾値（例えば、「０．９」）に対応するリンクコストの値よりも小さい値を設定するものとする。例えば、リンク使用率の閾値が「０．９」の場合、式（１）において、リンク使用率「０．９」に対応するリンクコストの値は「１００」なので、このパワーオフしたリンクのリンクコストとして「１００」よりも小さい値「９９」を設定する。このようにすることで、パワーオンとなったリンクに新規コネクションが確立されやすくなる。

パワー制御部１４は、パワー制御判断部１２７からの指示に基づき、パワーオンまたはパワーオフするリンクを収容するインタフェース部１１に対し、当該リンクのパワーオンまたはパワーオフを実行する。

記憶部１３は、トポロジ情報１３１と、リンク使用率情報１３２と、リンク情報１３３とを記憶する。

トポロジ情報１３１は、ネットワークにおいてどのノード１０とどのノード１０とがリンク接続されるかを示した情報であり、このネットワーク内の各リンクのリンクコストの値を含む。このトポロジ情報１３１は、例えば、図４に示すように、ネットワーク内のノード１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）と、そのノード１０それぞれがどのようにリンク接続されるかを示した情報であり、そのリンクそれぞれのリンクコストの値を含む。例えば、図４のトポロジ情報１３１において、ノード１０Ａは、ノード１０Ｂと２本のリンクにより接続され、そのリンクのリンクコストはそれぞれ「３０」と「１０」であることを示す。また、このノード１０Ａは、ノード１０Ｃと１本のリンクにより接続され、そのリンクのリンクコストは「１０」であることを示す。その他についても同様である。このトポロジ情報１３１は、経路計算部１２２が、コネクションの経路を計算するときに参照される。また、トポロジ情報１３１におけるリンクコストの値は、最初は初期値が設定され、その後、コスト計算部１２５により計算されたリンクコストの値に更新される。

リンク使用率情報１３２は、自身のノードに接続されるリンクそれぞれのリンク使用率を示した情報である。このリンク使用率情報１３２は、以下の表１に例示するように、自身のノード１０に接続されるリンクのリンクＩＤごとに、そのリンクの最大利用可能帯域と、そのリンクにおけるトラヒック量と、そのトラヒック量÷最大利用可能帯域の値であるリンク使用率とが示される。このリンク使用率情報１３２は、リンク使用率更新部１２４により更新される。例えば、リンク使用率更新部１２４は、新規コネクションが確立されると、その新規コネクションの経路であるリンクのトラヒック量を増加させ、リンク使用率の値もそれに応じて増加させる。また、リンク使用率更新部１２４は、コネクションが切断されると、そのコネクションの経路であったリンクのトラヒック量を減少させ、リンク使用率の値もそれに応じて減少させる。このリンク使用率情報１３２におけるリンク使用率の値は、経路計算部１２２がリンクコストを計算するときや、パワー制御判断部１２７が、リンクのパワーオン、パワーオフの判断をするときに参照される。

リンク情報１３３（パワーオフ／オン情報）は、自身のノード１０においてパワーオフとなったリンクの識別情報を示した情報である。このリンク情報１３３は、パワーオンとなったリンクの識別情報を含んでいてもよく、例えば、以下の表２に例示するように、リンクの識別情報ごとに、そのリンクがパワーオンかパワーオフかを記載するようにしてもよい。このようなリンク情報を参照することで、パワー制御判断部１２７は、各リンクがパワーオンかパワーオフかを知ることができる。

＜処理手順＞
次に、適宜図３を参照しつつ、図５を用いて、ノード１０の処理手順を説明する。まず、図３のノード１０のコネクション受付部１２１は、新規コネクションの確立要求を受け付ける（Ｓ１０１）。次に、経路計算部１２２は、ショーテストパスの計算を行う（Ｓ１０２）。つまり、経路計算部１２２は、トポロジ情報１３１に示されるネットワークのトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、自身のノード１０に接続されるリンクのうち、この確立要求の対象のコネクションで用いるリンクの中から、リンクコストの低いものを選択する。

ここで、パワー制御判断部１２７は、この選択したリンクのうち、リンク使用率が所定の値（例えば、「０．９」）以上のリンク（高負荷リンク）があるか否かを判断する（Ｓ１０３）。ここで、リンク使用率が所定の値（例えば、「０．９」）以上のリンクがなければ（Ｓ１０３のＮｏ）、コネクション確立部１２３は、コネクション受付部１２１で受け付けた新規コネクションの確立処理を行う。これにより、Ｓ１０２で計算したショーテストパスのリンク（新規コネクション）にパケットが転送される（Ｓ１０７）。よって、このショーテストパスのリンクのトラヒック量が増加する。

その後、ノード１０は、リンクコストのアップデートを行う（Ｓ１０８）。すなわち、まず、ノード１０のリンク使用率更新部１２４は、新規コネクションのトラヒック量を加算した当該リンクのトラヒック量をもとに、このリンクのリンク使用率を計算し、リンク使用率情報１３２を更新する。そして、コスト計算部１２５は、この更新されたリンク使用率情報１３２に示されるリンク使用率をもとに、前記した式（１）等を用いて、この新規コネクションを確立したリンクのリンクコストを計算する。次に、コスト計算部１２５は、トポロジ情報１３１における、新規コネクションを確立したリンクのリンクコストの値を、この計算したリンクコストの値に更新する。また、コスト設定部１２６は、コスト計算部１２５により計算されたリンクコストの値を、インタフェース部１１へ設定する。

このようなリンクコストのアップデートが行われた後、パワー制御判断部１２７は、リンク使用率情報１３２を参照して、自身のノード１０に接続されるリンクに、リンク使用率が「０」のリンクがあるか否かを判断する（Ｓ１０９）。つまり、トラヒック量が「０」のリンクがあるか否かを判断する。ここで、リンク使用率が「０」のリンクがあれば（Ｓ１０９のＹｅｓ）、パワー制御判断部１２７は、そのリンクのパワーオフをパワー制御部１４に指示する（Ｓ１１０）。これを受けて、パワー制御部１４は、当該リンクのパワーオフを実行する。そして、リンク管理部１２８は、当該リンクがパワーオフしたことを、リンク情報１３３に書き込む。また、リンク管理部１２８は、トポロジ情報１３１に、このパワーオフしたリンクのリンクコストの値として、所定の値（例えば、「９９」）を設定する。一方、Ｓ１０９において、リンク使用率が「０」のリンクがなければ（Ｓ１０９のＮｏ）、そのまま処理を終了する。

なお、Ｓ１０３において、パワー制御判断部１２７が、この選択したリンクのうち、リンク使用率が所定の値（例えば、「０．９」）以上のリンク（高負荷リンク）があると判断したとき（Ｓ１０３のＹｅｓ）、パワー制御判断部１２７は、トポロジ情報１３１およびリンク情報１３３を参照して、この高負荷リンクと同じ接続先（ノード１０）へ接続するリンクで、パワーオフとなっているリンクがあるか否かを判断する（Ｓ１０４）。ここで、この高負荷リンクと同じ接続先（ノード１０）へ接続するリンクで、パワーオフとなっているリンクがあれば（Ｓ１０４のＹｅｓ）、パワー制御判断部１２７は、パワー制御部１４に、このパワーオフとなっているリンクへのパワーオンを指示する。そして、パワー制御部１４は、このパワーオフとなっているリンクをパワーオンする（Ｓ１０５）。そして、リンク管理部１２８は、このリンクがパワーオンになったことをリンク情報１３３に書き込み、Ｓ１０２へ戻る。つまり、このパワーオンしたリンクを含めて再度、ショーテストパスの計算を行う。一方、Ｓ１０４において、パワー制御判断部１２７は、トポロジ情報１３１およびリンク情報１３３を参照して、この高負荷リンクと同じ接続先（ノード１０）へ接続するリンクで、パワーオフとなっているリンクがないとき（Ｓ１０４のＮｏ）、その高負荷リンクをブロックする（Ｓ１０６）。そして、処理を終了する。このようにすることで、高負荷リンクの負荷がさらに高くなるのを避けることができる。

なお、ここでは説明を省略したが、ノード１０は、コネクション受付部１２１によりコネクションの切断要求を受け付けるたび、コネクション確立部１２３により当該コネクションの切断処理を行い、リンク使用率更新部１２４は、このコネクションが切断されたリンクのトラヒック量を削減し、リンク使用率情報１３２を更新する。そして、Ｓ１０９と同様に、パワー制御判断部１２７が、この更新されたリンク使用率情報１３２を参照して、リンク使用率が「０」のリンクがあった場合には、このリンクのパワーオフをパワー制御部１４に指示する。したがって、ノード１０が、以上説明した処理を新規コネクションの確立要求を受け付けるたびに実行することで、所定のリンク使用率を上限として、複数のリンクを流れるトラヒックを所定のリンクに集中させることができる。その結果、コネクションが徐々に消滅し、トラヒック量が「０」となるリンクができやすくなるので、このリンクをパワーオフすることで、ネットワーク全体の消費電力を低減することができる。また、このようにリンクをパワーオフした後、パワーオンのリンクが高負荷になった場合、パワーオフしたリンクを復活させ、このリンクに新規コネクションを確立するようにするので、所定のノードが過負荷になるのを防止できる。

≪第２の実施の形態≫
次に、図６を用いて、本発明の第２の実施の形態を説明する。第２の実施の形態は、ノード３０と、このノード３０間のコネクションの確立や、このコネクションにおける経路計算を行うノード制御装置２０を含むシステムである。このノード制御装置２０が、各ノード３０のリンクのパワーオフまたはパワーオンを制御する。つまり、ノード制御装置２０は、ネットワークのリンクそれぞれのトラヒック量を取得し、この取得したトラック量をもとにリンクそれぞれのリンクコストを更新する。よって、ノード制御装置２０は、ネットワーク全体のリンクのうち、どのリンクをパワーオフし、どのリンクをパワーオフすればよいかを判断できる。このノード制御装置２０は、例えば、ノード３０（３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ）を遠隔で制御するＰＣＥにより実現される。

＜構成＞
このようなノード制御装置２０の構成を、図７を用いて説明する。図７に示すように、ノード制御装置２０は、インタフェース部２１、処理部２２、記憶部２３およびパワー制御部２４を備える。処理部２２は、このノード制御装置２０が備えるＣＰＵによるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。さらに、記憶部２３は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリ等の記憶媒体から構成される。なお、ノード制御装置２０をプログラム実行処理により実現する場合、記憶部２３には、このノード制御装置２０の機能を実現するためのプログラムが格納される。

インタフェース部２１は、ノード３０等の外部装置から新規コネクションの確立要求を受け付けたり、ノード３０間にコネクションを確立させたりする。また、ノード３０へリンクのパワーオフの指示や、パワーオンの指示を送信する。また、ノード３０から広告されるＯＳＰＦ経路情報を受信する。

処理部２２は、このノード制御装置２０全体の制御を司り、ここでは主に、コネクションに用いる経路を決定したり、リンクのパワーオフやパワーオンを制御したりする。このような処理部２２は、コネクション受付部２２１と、経路計算部２２２と、コネクション確立部２２３と、リンク使用率更新部２２４と、コスト計算部２２５と、パワー制御判断部２２７と、リンク管理部２２８と、ＯＳＰＦ経路情報受信部２２９とを備える。

コネクション受付部２２１、経路計算部２２２、コスト計算部２２５、パワー制御判断部２２７の機能はそれぞれ、ノード１０のコネクション受付部１２１、経路計算部１２２、コスト計算部１２５、パワー制御判断部１２７の機能と同様なので説明を省略する。

コネクション確立部(コネクション確立制御部)２２３は、経路計算部２２２により選択されたリンクを用いて、始点ノードから終点ノードまでのコネクションを確立するよう指示する経路制御情報を、このコネクションの経路となるリンクを持つノード１０へ送信する。

リンク使用率更新部２２４は、ネットワークの各リンク上に確立されたコネクションのトラヒック量および切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報２３２（後記）における、リンク使用率を更新する。

リンク管理部２２８は、ＯＳＰＦ経路情報受信部２２９で受信した、ＯＳＰＦ経路情報に示されるリンクのパワーオフ、パワーオンの状態をリンク情報２３３に書き込む。さらに、リンク管理部２２８は、ＯＳＰＦ経路情報に示されるリンクコストの値をトポロジ情報２３１（詳細は後記）に設定する。つまり、ノード３０から送信されたＯＳＰＦ経路情報に示されるリンクコストの値をトポロジ情報２３１に反映させる。

ＯＳＰＦ経路情報受信部２２９は、ノード３０から送信されたＯＳＰＦ経路情報を受信する。このＯＳＰＦ経路情報は、当該ノード３０においてパワーオフまたはパワーオンとなったリンクの識別情報と、そのリンクのリンクコストとを含む。つまり、ＯＳＰＦ経路情報受信部２２９が、ノード３０からＯＳＰＦ経路情報を受信することで、このノード３０において確かにリンクがパワーオフになったか、パワーオンになったかを知ることできる。このＯＳＰＦ経路情報受信部２２９において受信したＯＳＰＦ経路情報は、リンク管理部２２８へ出力する。

パワー制御部２４は、パワー制御判断部２２７からの指示に基づき、各ノード３０へリンクのパワーオフまたはパワーオンを指示する。この指示は、当該ノードのどのリンクをパワーオフするか、または、パワーオンするかを示した指示情報である。

記憶部２３は、トポロジ情報２３１と、リンク使用率情報２３２と、リンク情報２３３とを記憶する。

トポロジ情報２３１は、前記したノード１０のトポロジ情報１３１と同様であるが、ここでのリンクコストの値は、ネットワーク全体の各リンクのリンクコストの値である。

リンク使用率情報２３２も、前記したノード１０のリンク使用率情報１３２と同様であるが、ネットワーク全体の各リンクのリンク使用率が記載される。

リンク情報２３３（パワーオフ／オン情報）も、前記したノード１０のリンク情報１３３と同様であるが、ネットワークにおいてパワーオフとなっているリンクすべての情報が記載される。

次に、ノード３０の構成を説明する。このノード３０は、ノード制御装置２０からの制御に基づき、他のノード１０との間にコネクションを確立したり、リンクのパワーオフやパワーオンを行ったりするルータである。このノード３０は、図８に示すように、インタフェース部３１（３１Ａ，３１Ｂ，…，３１Ｎ）、処理部３２、記憶部３３およびパワー制御部３４を備える。処理部３２も、ノード３０が備えるＣＰＵによるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。さらに、記憶部３３は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリ等の記憶媒体から構成される。なお、ノード３０をプログラム実行処理により実現する場合、記憶部３３には、ノード３０の機能を実現するためのプログラムが格納される。

インタフェース部３１は、ノード１０のインタフェース部１１と同様なので説明を省略する。

処理部３２は、ノード制御装置２０から経路制御情報に基づきコネクションを確立したり、切断したりする。この処理部３２は、コネクション確立部３２３と、ＯＳＰＦ経路情報広告部３２５と、コスト設定部３２６と、リンク管理部３２８とを備える。

コネクション確立部３２３は、ノード制御装置２０からの経路制御情報に基づき、他のノード３０との間にコネクションを確立する。

ＯＳＰＦ経路情報広告部３２５は、リンクをパワーオフしたとき、このパワーオフしたリンクの識別情報と、リンク管理部３２８により、このリンクに設定されたリンクコストとを示したＯＳＰＦ経路情報をノード制御装置２０へ送信する。また、リンクをパワーオンしたとき、このパワーオンしたリンクの識別情報と、このリンクのリンクコストとを示したＯＳＰＦ経路情報をノード制御装置２０へ送信する。

コスト設定部３２６およびリンク管理部３２８は、ノード１０のコスト設定部１２６およびリンク管理部１２８と同様なので説明を省略する。

パワー制御部３４は、ノード制御装置２０からの制御情報にもとづき、リンクをパワーオフまたはパワーオフする。

記憶部３３は、トポロジ情報３３１と、リンク情報３３３とを記憶する。トポロジ情報３３１は、ノード制御装置２０のトポロジ情報２３１と同じ情報である。リンク情報３３３は、自身のノード３０においてパワーオフとなったリンクの識別情報を示した情報である。

＜処理手順＞
次に、適宜図７，８を参照しつつ、図９を用いて、ノード制御装置２０の処理手順を説明する。

まず、図７のノード制御装置２０のコネクション受付部２２１は、外部装置等から新規コネクションの確立要求を受け付ける（Ｓ２０１）。次に、経路計算部２２２は、この新規コネクションのショーテストパスの計算を行う（Ｓ２０２）。つまり、経路計算部２２２は、トポロジ情報２３１に示されるネットワークのトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、この確立要求の対象のコネクションの始点ノードから終点ノードまでの経路（リンクのつながり）で、リンクコストの合計値が最小になる経路を計算する。

次に、パワー制御判断部２２７は、前記した図５のＳ１０３と同様に、Ｓ２０２で計算した経路のリンクのうち、リンク使用率が所定の値（例えば、「０．９」）以上のリンク（高負荷リンク）があるか否かを判断する（Ｓ２０３）。ここで、リンク使用率が所定の値（例えば、「０．９」）以上のリンクがなければ（Ｓ２０３のＮｏ）、コネクション確立部２２３は、ショーテストパスの経路となるノード３０に対し、このショーテストパスの経路制御情報を送信する（Ｓ２０９）。つまり、コネクション確立部２２３は、ショーテストパスの経路上に新規コネクションを確立するよう、ノード３０（図８参照）へ指示する。これにより、各ノード３０はこのショーテストパスの経路上にコネクションを確立し、トラヒックが流れるようになる。

この後、図５のＳ１０８と同様に、ノード制御装置２０は、リンクコストのアップデートを行う（Ｓ２１０）。すなわち、ノード制御装置２０のリンク使用率更新部２２４は、新規コネクションのトラヒック量を加算した当該リンクのトラヒック量をもとに、このリンクのリンク使用率を計算し、リンク使用率情報２３２を更新する。そして、コスト計算部２２５は、この更新されたリンク使用率情報２３２に示されるリンク使用率をもとに、前記した式（１）等を用いて、この新規コネクションを確立したリンクのリンクコストを計算する。次に、コスト計算部２２５は、この計算したリンクコストの値を、トポロジ情報２３１に書き込む。

Ｓ２１０でリンクコストのアップデートが行われた後、パワー制御判断部２２７は、リンク使用率情報２３２を参照して、このショーテストパスの経路（リンク）に、リンク使用率が「０」のリンクがあるか否かを判断する（Ｓ２１１）。ここで、リンク使用率が「０」のリンクがあれば（Ｓ２１１のＹｅｓ）、パワー制御判断部２２７は、パワー制御部２４経由で、そのリンクを持つノード３０へ、そのリンクのパワーオフを指示する（Ｓ２１２）。そして、この後、ノード３０が当該リンクをパワーオフし、このノード３０から当該リンクのパワーオフを示すＯＳＰＦ経路情報を受信すると（Ｓ２１３）、リンク管理部２２８は、リンク情報２３３の更新と、リンクコストのアップデートとを行う（Ｓ２１４）。つまり、リンク管理部２２８は、当該リンクがパワーオフしたことを、リンク情報２３３に書き込む。また、リンク管理部２２８は、受信したＯＳＰＦ経路情報に示されるパワーオフしたリンクコストの値を用いてトポロジ情報２３１を更新する。一方、このショーテストパスの経路（リンク）に、リンク使用率が「０」のリンクはないと判断したとき（Ｓ２１１のＮｏ）、そのまま処理を終了する。

また、Ｓ２０３において、パワー制御判断部２２７が、この選択したリンクのうち、リンク使用率が所定の値（例えば、「０．９」）以上のリンク（高負荷リンク）があると判断したとき（Ｓ２０３のＹｅｓ）、パワー制御判断部２２７は、図５のＳ１０４と同様に、トポロジ情報２３１およびリンク情報２３３を参照して、この高負荷リンクと同じ接続先（ノード１０）へ接続するリンクで、パワーオフとなっているリンクがあるか否かを判断する（Ｓ２０４）。ここで、この高負荷リンクと同じ接続先（ノード１０）へ接続するリンクで、パワーオフとなっているリンクがあれば（Ｓ２０４のＹｅｓ）、パワー制御部２４経由で、そのリンクを持つノード３０へ、そのリンクのパワーオンを指示する（Ｓ２０５）。この後、ノード３０が当該リンクをパワーオンし、このノード３０から、当該リンクのパワーオンを示すＯＳＰＦ経路情報を受信すると（Ｓ２０６）、リンク管理部２２８は、リンク情報２３３の更新と、リンクコストのアップデートとを行う（Ｓ２０７）。つまり、リンク管理部２２８は、当該リンクがパワーオンしたことを、リンク情報２３３に書き込む。また、リンク管理部２２８は、受信したＯＳＰＦ経路情報に示されるパワーオンしたリンクコストの値を用いてトポロジ情報２３１を更新する。

ノード制御装置２０は、以上説明した処理を新規コネクションの確立要求を受け付けるたびに実行する。なお、ここでも、ノード制御装置２０は、コネクション受付部２２１によりコネクションの切断要求を受け付けるたび、コネクション確立部２２３により当該コネクションの切断処理を行い、リンク使用率更新部２２４は、このコネクションが切断されたリンクのトラヒック量を削減し、リンク使用率情報２３２を更新する。そして、Ｓ２１１と同様に、パワー制御判断部２２７が、この更新されたリンク使用率情報２３２を参照して、リンク使用率が「０」のリンクがあった場合には、このリンクのパワーオフをパワー制御部２４経由で、このリンクを持つノード３０へ指示する。

このようなノード制御装置２０を用いてネットワーク内のノード３０を制御することで、ネットワーク全体の消費電力をできるだけ低減しつつ、安定した通信環境を確保できる。なお、第２の実施の形態において、パワーオフしたリンク（パワーオンしたリンク）のリンクコストの値は、ノード３０で決定した値でもよいしノード制御装置２０側で決定した値でもよい。

以上説明したノード１０、ノード制御装置２０によれば、例えば、図１０に示すように、複数のリンクを用いる場合において、第１リンクおよび第２リンクの合計の負荷が比較的低いとき（低負荷時）には、片方のリンク（例えば、第１リンク）に新規コネクションを確立し、第２リンクには新規コネクションを確立しないようにする。よって、第２リンクのコネクションは自然消滅し、トラヒック量が「０」になれば、パワーオフできる。また、第１リンクおよび第２リンクの合計の負荷が比較的高いとき（高負荷時）には、パワーオフだったリンク（例えば、第２リンク）をパワーオンし、第２リンクにも新規コネクションを確立するようにする。すなわち、図１０の右側のグラフに示すようにトラヒック量が多いときには、複数のリンクを用いてトラヒックを流すが、トラヒック量が少ないときには、できるだけリンクをパワーオフする。よって、ネットワーク内において常に複数のリンクを利用する場合に比べて、ネットワーク全体の消費電力を低減できる。

なお、前記したノード１０、ノード制御装置２０において、コスト計算部１２５，２２５がリンクコスト計算に用いる式は、式（１）に限定されない。式（１）の場合、リンク使用率が「０．５」のときに、リンクコストの値が最小となるようにしたが、例えば、リンクコストの値が最小となるリンク使用率の値を約「０．７」とするためには、以下の式（２）を用いてもよい。
Ｍａｘ（５×１／（１−リンク使用率），１０×１／（リンク使用率））…式（２）

つまり、１／（１−リンク使用率）と、１／（リンク使用率）の係数をアレンジすることでリンクコストの値が最小となるリンク使用率の値を変更できる。

また、このコスト計算部２２５が用いる計算式は、（１）リンク使用率が、所定のリンク使用率（例えば、「０．５」や「０．７」）以下のときは、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値を小さな値として計算し、（２）リンク使用率が、この所定のリンク使用率を超えたとき、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値を大きな値として計算する計算式であれば、式（１）や式（２）に限定されない。例えば、以下の式（３）に示すような式であってもよい。
ｙ＝ａ｜ｘ−Ａ｜＋Ｂ…式（３）
ｙ：リンクコストの値
ｘ：リンク使用率
ａ：所定の係数
Ａ：リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値が小さくするか否かの境目となるリンク使用率の値
Ｂ：リンクコストの最低値
この式（３）をグラフで示すと、図１１の右のグラフとなる。

なお、ノード３０は、図１２（ａ）に例示するようなマルチリンクにより接続されるノードでもよいし、図１２（ｂ）に例示するようにマルチルートをとるノードであってもよい。つまり、ある始点ノードから終点ノードまで複数の経路（ルート）上にコネクションを確立し、この両方のルートにトラヒックを流すようなノードであってもよい。また、前記したリンクコストの計算や、その計算したリンクコストに基づくショーテストパスルーチングを、ＩＰ（Internet Protocol）等のコネクションレスな通信を行うノードのルーチングに適用してもよい。例えば、図１２（ｃ）に示すように、ネットワークがコネクションレスな通信を行うノード４０（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ）で構成される場合を考える。この場合において、ノード４０Ａから、ノード４０Ｅへパケットを転送するため、複数ルートのなかで、コスト（リンクコストの合計値）の低いルートＡ，Ｂを選択したとする。そして、ルートＡのコストは「１００」であり、ルートＢのコストは「５０」である場合、ノード４０Ａは、転送するパケットを、それぞれのルートのコストの逆数で割り振るようにする。つまり、図１２（ａ）に示す例の場合、「ルートＡのトラヒック量：ルートＢのトラヒック量」は、およそ「１：２」になる。このようなパケットの割り振りをするノード４０（４０Ａ）において、前記したコスト計算部１２５，２２５と同様に、リンク使用率が高くなるほど（つまりトラヒック量が増加するほど）、リンクコストの値を小さくし、リンク使用率が低くなるほど（つまりトラヒック量が減少するほど）、リンクコストの値を大きくする。このようにすることで、ルートＢへのトラヒックは増加し続け、ルートＡのトラヒック量は減少し続ける。つまり、トラヒックはルートＢに偏っていく。そして、最終的にはルートＡのトラヒック量が所定の閾値を下回ったとき（例えば、トラヒック量が「０」になったとき）、このルートＡのリンクをパワーオフするようにする。このようにすることで、コネクションレスな通信を行うネットワークにおいても、消費電力を低減することができる。

本実施の形態に係るノード１０，ノード制御装置２０は、前記したような処理を実行させるプログラムによって実現することができ、そのプログラムをコンピュータによる読み取り可能な記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ等）に記憶して提供することが可能である。

１０，３０（３０Ａ，３０Ｂ，…，３０Ｎ），４０（４０Ａ〜４０Ｅ） ノード
１１，２１，３１ インタフェース部
１２，２２，３２ 処理部
１３，２３，３３ 記憶部
１４，２４，３４ パワー制御部
２０ ノード制御装置
１２１，２２１ コネクション受付部
１２２，２２２ 経路計算部
１２３，２２３，３２３ コネクション確立部
１２４，２２４ リンク使用率更新部
１２５，２２５，３２５ コスト計算部
１２６，３２６ コスト設定部
１２７，２２７ パワー制御判断部
１２８，２２８，３２８ リンク管理部
１３１，２３１，３３１ トポロジ情報
１３２，２３２ リンク使用率情報
１３３，２３３，３３３ リンク情報
２２９ ＯＳＰＦ経路情報受信部
３２５ ＯＳＰＦ経路情報広告部

Claims (9)

1. ネットワーク内の経路をショーテストパスルーチングにより決定するノードであって、
   前記ネットワークのトポロジおよび前記ネットワーク内の各リンクのリンクコストの値を示したトポロジ情報と、前記ノードに接続されるリンクそれぞれの最大利用可能帯域およびリンク使用率を示したリンク使用率情報とを記憶する記憶部と、
   前記コネクションの確立要求および切断要求を受け付けるコネクション受付部と、
   前記トポロジ情報に示されるトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定する経路計算部と、
   前記決定されたリンク上におけるコネクションの確立および前記切断要求の対象のコネクションの切断を行うコネクション確立処理部と、
   前記確立されたコネクションのトラヒック量および前記切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、前記リンク使用率情報におけるリンク使用率を更新するリンク使用率更新部と、
   前記更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、所定のリンク使用率を上限値として、そのリンクのリンク使用率が高いほど低い値として計算し、この計算した値を用いて、前記トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するコスト計算部と、
   前記ノードに接続されるリンクのパワーオフまたはパワーオンの制御を行うパワー制御部と、
   前記更新されたリンク使用率情報を参照して、自身のノードに接続されるリンクのリンク使用率が０であると判断したとき、前記パワー制御部に、当該リンクのパワーオフを指示するパワー制御判断部とを備え、
   前記コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、前記経路計算部は、前記更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを計算することを特徴とするノード。
2. 前記パワーオフとなったリンクの識別情報を示したリンク情報を前記記憶部に記憶し、前記トポロジ情報における、前記パワーオフとなったリンクのリンクコストの値として、所定のリンク使用率に対応するリンクコストの値よりも小さい所定の値を設定するリンク管理部を備え、
   前記経路計算部により前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを計算した結果、そのショーテストパスで用いるリンクに、前記リンク使用率情報におけるリンク使用率が前記所定のリンク使用率以上のリンクがある場合、
   前記パワー制御判断部は、前記リンク情報および前記トポロジ情報を参照して、前記リンク使用率が前記所定のリンク使用率以上のリンクと接続先が同じリンクで、かつ、パワーオフとなっているリンクがあると判断したとき、前記パワー制御部に、当該リンクのパワーオンを指示し、
   前記経路計算部は、前記パワーオンとなったリンクを含めて、再度、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定し、
   前記コネクション確立処理部は、前記決定されたリンク上にコネクションを確立し、
   前記リンク使用率更新部は、前記確立されたコネクションのトラヒック量をもとに、前記リンク使用率情報を更新し、
   前記コスト計算部は、前記更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、そのリンクのリンク使用率が高いほど高い値として計算し、この計算した値を用いて、前記トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新し、
   前記コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、前記経路計算部は、前記更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定することを特徴とする請求項１に記載のノード。
3. 請求項１または請求項２に記載のノードを複数含んでなることを特徴とするネットワーク。
4. ネットワーク内のノードを制御するノード制御装置であって、
   前記ネットワークのトポロジおよび前記ネットワーク内の各リンクのリンクコストの値を示したトポロジ情報と、前記ノードに接続されるリンクそれぞれの最大利用可能帯域およびリンク使用率を示したリンク使用率情報とを記憶する記憶部と、
   前記コネクションの確立要求および切断要求を受け付けるコネクション受付部と、
   前記トポロジ情報に示されるトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定する経路計算部と、
   前記決定されたリンク上におけるコネクションの確立および前記切断要求の対象のコネクションの切断の指示を、前記ノードに対し送信するコネクション確立制御部と、
   前記確立されたコネクションのトラヒック量および前記切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、前記リンク使用率情報におけるリンク使用率を更新するリンク使用率更新部と、
   前記更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、所定のリンク使用率を上限値として、そのリンクのリンク使用率が高いほど低い値として計算し、この計算した値を用いて、前記トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するコスト計算部と、
   前記ノードに対し、当該ノードに接続されるリンクのパワーオフまたはパワーオンの指示を送信するパワー制御部と、
   前記リンク使用率更新部によるリンク使用率の計算の結果、そのリンク使用率が０になったとき、前記パワー制御部に、当該リンクのパワーオフを指示するパワー制御判断部とを備えることを特徴とするノード制御装置。
5. 前記ノードから、ＯＳＰＦ経路情報により、前記パワーオフとなったリンクの識別情報およびそのリンクのリンクコストの値を示した情報を受信するＯＳＰＦ経路情報受信部と、
   前記受信したＯＳＰＦ経路情報に示されるパワーオフとなったリンクの識別情報を示したリンク情報を前記記憶部に記憶し、前記トポロジ情報における、前記パワーオフとなったリンクのリンクコストの値として、前記所定のリンク使用率に対応するリンクコストの値よりも小さい値を設定するリンク管理部を備え、
   前記経路計算部により前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定した結果、そのショーテストパスで用いるリンクに、前記リンク使用率情報におけるリンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクがある場合、
   前記パワー制御判断部は、前記リンク情報および前記トポロジ情報を参照して、前記リンク使用率が前記所定のリンク使用率以上のリンクと接続先が同じリンクで、かつ、パワーオフとなっているリンクがあると判断したとき、前記パワー制御部に、当該リンクのパワーオンを指示し、
   前記経路計算部は、前記パワーオンとなったリンクを含めて、再度、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定し、
   前記コネクション確立制御部は、前記決定されたリンク上へのコネクションの確立の指示を前記ノードに対し送信し、
   前記リンク使用率更新部は、前記確立されたコネクションのトラヒック量をもとに、前記リンク使用率情報を更新し、
   前記コスト計算部は、前記更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、そのリンクのリンク使用率が高いほど高い値として計算し、この計算した値を用いて、前記トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新し、
   前記コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、前記経路計算部は、前記更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定することを特徴とする請求項４に記載のノード制御装置。
6. 請求項４または請求項５に記載のノード制御装置からの指示にもとづき、リンクのパワーオフおよびパワーオフを行うノードであって、
   前記リンクのパワーオフを行ったとき、このリンクの識別情報およびそのリンクのリンクコストの値を設定したＯＳＰＦ経路情報を前記ノード制御装置へ広告することを特徴とするノード。
7. ネットワークのトポロジおよび前記ネットワーク内の各リンクのリンクコストの値を示したトポロジ情報と、前記ノードに接続されるリンクそれぞれの最大利用可能帯域およびリンク使用率を示したリンク使用率情報とを記憶する記憶部を備えるノードが、
   前記コネクションの確立要求および切断要求を受け付けるステップと、
   前記トポロジ情報に示されるトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップと、
   前記決定されたリンク上におけるコネクションの確立および前記切断要求の対象のコネクションの切断を行うステップと、
   前記確立されたコネクションのトラヒック量または前記切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、前記リンク使用率情報におけるリンク使用率を更新するステップと、
   前記更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、所定のリンク使用率を上限値として、そのリンクのリンク使用率が高いほど低い値として計算し、この計算した値を用いて、前記トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するステップと、
   前記リンク使用率の更新の結果、自身のノードに接続されるリンクのリンク使用率が０になったとき、当該リンクを備えるノードに、当該リンクのパワーオフを指示するステップと、
   前記コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、前記更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップとを実行することを特徴とするリンク制御方法。
8. 前記ノードが、
   前記パワーオフとなったリンクの識別情報を示したリンク情報を前記記憶部に記憶するステップと、
   前記トポロジ情報における、前記パワーオフとなったリンクのリンクコストの値として、前記所定のリンク使用率に対応するリンクコストの値より小さい所定の値を設定するステップと、
   前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定した結果、そのショーテストパスで用いるリンクに、前記リンク使用率情報におけるリンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクがある場合、
   前記リンク情報および前記トポロジ情報を参照して、前記リンク使用率が前記所定のリンク使用率以上のリンクと接続先が同じリンクで、かつ、パワーオフとなっているリンクがあると判断したとき、当該リンクを備えるノードに、当該リンクのパワーオンを指示するステップと、
   前記パワーオンとなったリンクを含めて、再度、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップと、
   前記決定されたリンク上にコネクションを確立するステップと、
   前記確立されたコネクションのトラヒック量をもとに、前記リンク使用率情報を更新するステップと、
   前記更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、そのリンクのリンク使用率が高いほど高い値として計算し、この計算した値を用いて、前記トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するステップと、
   新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、前記更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップとを実行することを特徴とする請求項７に記載のリンク制御方法。
9. 請求項７または請求項８に記載のリンク制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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