JP2002208943A - ソースルーティングシグナリングプロトコル通信ネットワークにおけるコールブロッキングトリガトポロジ更新のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信ネットワークにおいてリンクについて利
用可能なリソース情報の広告を提供すること。 【解決手段】 このネットワークはソースルーティング
プロトコルを使用する。ソースルーティングプロトコル
では、ネットワーク中のノードを通じてルーティングさ
れる呼の経路を識別するために、利用可能なリソースの
広告を使用する。ノードが、リンクを介して接続をルー
ティングする要求を受け取り、その要求がそのリンクに
ついて利用可能なリソースを超えるリソースを求めてい
るものの、そのリンクの最後に広告されたリソースは超
えない場合に、この方法では、ネットワーク中でそのノ
ードにリンクされた隣接ノードに、そのノードについて
利用可能なリソース情報を広告する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に通信システ
ムに関し、より詳細には、ソースルーティングシグナリ
ングプロトコル通信ネットワークにおけるコールブロッ
キングトリガトポロジ更新の方法およびシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】発呼側（ソース）と被呼側（宛先）との
通信は、通信ネットワークを介して確立することができ
る。このような通信ネットワークでは、そのような通信
を行うことができる接続を確立するために、ルーティン
グプロトコルを使用することがある。ソースルーティン
グプロトコルをサポートする通信ネットワークは通例、
呼をルーティングする別個の通信スイッチを多数備え
る。呼を確立するために、複数の中継スイッチ、すなわ
ちノードを通じた経路に沿ってコールセットアップメッ
セージを送信する。

【０００３】ソースルーティングプロトコルでは、ネッ
トワーク中の各ノードが、そのノードが現在知るネット
ワークトポロジに基づいて宛先までの呼の経路を決定す
る。ソースノードは、所与の接続のセットアップに使用
されるメッセージに、計算した経路をエンコードする。
これにより、経路にある他のノードが、計算された経路
に従うことができる。ネットワークトポロジが変化（例
えば、ノードおよびリンクが出現する、またはなくな
る、あるいは帯域幅消費が変化するなど）すると、所与
の宛先までの経路が変わる可能性がある。こうした変化
は、ソースノードが計算する経路に反映される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ネットワーク中のノー
ドによって報告されるトポロジ変化の１つのタイプは、
各リンクについて利用可能な帯域幅である。所与のリン
クの帯域幅が変化すると、そのリンクの各末端にあるノ
ードが新しい利用可能帯域幅を報告する。通例は、帯域
幅が変化するたびに広告を発行するのは実用的ではな
い。変化を配布し、それに対応するには相当量のリソー
スを必要とするからである。このリソースはしばしば、
呼のセットアップに使用できるリソースから持ってくる
必要があるので、ネットワーク全体の効率を低減させて
しまう。このため、「有効な変化」の概念を使用する。
すなわち、帯域幅が、最後に広告された値から有効であ
ると見なす値だけ変化する場合のみに、ノードが利用可
能帯域幅の変化を広告する。この有効な変化に基づく広
告には次のような欠点がある。有効な値の範囲を下回ら
ない帯域幅の減少は「無効」であると見なされ、したが
ってネットワークには広告されない。ネットワーク中の
他のノードは帯域幅の減少に気付かず、実際の値がこの
最後に広告された値よりも小さい場合でさえ、引き続き
そのリンクの最後に広告された帯域幅を経路計算に使用
することになる。最後に広告されたそのノードの帯域幅
が所与の呼の帯域幅要件を満たすので、こうしたノード
はいずれも上記のリンクを含む経路を構築することがで
きる。しかし、ある呼の帯域幅要件が現在そのリンクに
ついて利用可能な帯域幅よりも大きい場合には、コール
アドミッション制御が特定リンク上でその要求を拒絶す
ると、その呼はブロックされる。

【０００５】ＰＮＮＩ（Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒ
ｋ−Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）プロトコル
は、有効な変化の概念を使用して帯域幅変化を広告する
ソースルーティングプロトコルの一例である。ＰＮＮＩ
は、あるリンクにおいて何を有効な帯域幅変化と見なす
かを定義する２つの制御パラメータ：利用可能セルレー
ト比例乗数（ＡｖＣＲ＿ＰＭ）および利用可能セルレー
ト最小閾値（ＡｖＣＲ＿ｍＴ）を提供する。ＡｖＣＲ＿
ＰＭは、有効と見なす変化について、そのリンクの帯域
幅が最後に広告された値から変化すべきパーセンテージ
を指定する。ＡｖＣＲ＿ｍＴは最小の閾値であり、最大
セルレートのパーセンテージとして表され、非ゼロの無
効範囲を保証する。リンクの帯域幅が消費されると、Ａ
ｖＣＲ＿ｍＴに基づく値（すなわちリンク帯域幅＊Ａｖ
ＣＲ＿ｍＴ）がＡｖＣＲ＿ＰＭに基づく値を上回るま
で、ノードはＡｖＣＲ＿ＰＭを使用して有効な変化を決
定する。これが行われると、リンクの帯域幅がゼロに達
するまで、またはＡｖＣＲ＿ｍＴに基づく値だけ増加す
るまで、広告はそれ以上発行されない。古くなった最後
のその利用可能帯域幅の広告の結果、ネットワーク中の
ノードがそれらの経路にそのリンクを含み、そのリンク
について現在利用可能な帯域幅よりも多くの帯域幅を必
要とするために、ある呼がブロックすると、その呼は解
除されるか、またはクランクバックされる。ＲＥＬＥＡ
ＳＥメッセージは、リンク上の帯域幅が利用可能でなか
ったために呼がブロックされたことを示し、その呼をブ
ロックしたリンクの現在利用可能帯域幅（ＡｖＣＲ）を
含むことが可能である。代替ルーティングを行い、ブロ
ックされたリンクの回避を試みることができる。この振
る舞いには次のような欠点がある。

【０００６】１．呼の発信（ｌａｕｎｃｈ）元のノード
は、ブロックされたリンクを迂回するようにその呼の再
ルーティングを行うが、そのリンクのすべてのサービス
カテゴリについての利用可能帯域幅に更新が行われては
いないので、一部の古くなったリンク情報が後続の呼の
ルーティングにさらに使用されることになる。これは、
そのリンクを使用しようとしても、不十分な帯域幅のた
めに使用することができない呼について、不必要な負荷
がネットワークに生じることを意味する。古くなったリ
ンク情報を使用するのは、そのリンクのＡｖＣＲ情報が
含まれる場合だけであることは理解されよう。

【０００７】２．呼がブロックされ、代替ルーティング
を必要とすると、呼のセットアップ全体の待ち時間が増
大する。

【０００８】３．極端な場合では、ルーティングを試み
るたびに上記のような問題が生じる場合、呼をセットア
ップできないこともある。

【０００９】４．呼をセットアップできない際には、ソ
ースノード、または多くとも経路にあるノードだけに新
しい利用可能帯域幅が通知される。他のすべてのノード
はなお、古くなった情報を有する。

【００１０】この従来技術のシグナリングシステムの欠
点の諸相に対処するためのルーティングシステムが必要
とされている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の態様では、通信ネ
ットワークにおいてリンクについて利用可能なリソース
に関連する情報を広告する方法を提供する。このネット
ワークでは、呼をルーティングする経路を識別するのに
広告された情報を用いるソースルーティングプロトコル
を使用する。この方法は、ノードが接続要求を受信し、
その要求が、呼のルーティングに使用するノードのリン
クについて利用可能なリソースを超えるリソースを求め
ているときに、そのノードにリンクされた隣接ノードに
情報を広告することを含む。この方法はさらに、リソー
スを求める要求が最後に広告されたリソース値より小さ
い場合にも、情報を広告することができる。

【００１２】この方法は、受信した情報を隣接ノードか
らその隣接ノードに伝播させて、ネットワーク全体を新
しい情報で更新することを含むことが可能である。

【００１３】この方法では、そのリンクについて利用可
能であるとして以前に広告されたリソースよりも少ない
リソースを要求が求める際に、情報を広告することがで
きる。

【００１４】この方法は、ＡＴＭ通信ネットワークにお
いて使用することができる。

【００１５】この方法は、ソースルーティングプロトコ
ルがＰＮＮＩプロトコルである場合に使用することがで
きる。

【００１６】さらに、この方法では、リソース利用可能
度情報グループ（ＲＡＩＧ）に情報を含むことができ
る。

【００１７】さらに、ＲＡＩＧは、水平リンク、アップ
リンク、サマリアドレス、あるいは外部到達可能アドレ
スのような、ＰＮＮＩネットワークトポロジの任意のエ
レメントを記述するＰＮＮＩトポロジ状態エレメント
（ＰＴＳＥ）に含むことができる。

【００１８】さらに、この方法は、利用可能帯域幅情報
に関連する情報を有することができる。

【００１９】第２の態様では、通信ネットワークにおい
てノードで利用可能なリソースに関連する情報を広告す
るための装置を提供する。この通信ネットワークでは、
ノードに関する情報を利用してルーティングされる呼の
経路を識別するためのソースルーティングプロトコルを
使用する。この装置は、ノードに関連付けられた通信ス
イッチと、そのスイッチで動作してそのノードで利用可
能なリソースに関する情報をネットワーク中の隣接スイ
ッチに広告するためのプロシージャを含む。スイッチ
は、ノードを介して接続をルーティングする要求を受信
し、その要求がそのノードで利用可能なリソースを上回
るリソースを求めているときに、利用可能なリソースに
関する情報を広告する。

【００２０】この装置は、そのノードに利用可能である
として以前に広告されたリソースよりも少ないリソース
を要求が求める時に利用可能なリソースに関する情報を
広告するスイッチを有することも可能である。

【００２１】この装置はＡＴＭネットワークにおいて使
用することができる。

【００２２】この装置では、ソースルーティングプロト
コルはＰＮＮＩプロトコルでよい。

【００２３】この装置は、リソース利用可能度情報グル
ープ（ＲＡＩＧ）に情報を含むことができる。

【００２４】この装置は、ＰＮＮＩトポロジ状態エレメ
ント（ＰＴＳＥ）に含まれたＲＡＩＧを有することがで
きる。

【００２５】この装置は、利用可能帯域幅情報としての
情報を有することができる。

【００２６】他の態様では、本発明は、上記の態様の種
々の組み合わせおよびサブセットを提供する。

【００２７】本発明をよりよく理解するため、また本発
明をどのように実施するかをより明らかに示すために、
ここで例として、本発明の好ましい実施形態を示す添付
図面を参照する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下の説明、およびそれに含まれ
る実施形態は、本発明の原理の特定の実施形態の１つま
たは複数の実施例を説明するために提供する。これらの
実施例は説明のために提供するもので、本発明の原理を
制限するものではない。以下の説明では、明細書および
図面の全体を通して、同じエレメントには同じそれぞれ
の参照番号をつけている。

【００２９】一般に、この実施形態は、ソースルーティ
ングおよび有効なリソース変化の検出を利用する通信ネ
ットワークにおいてリソース情報（例えば利用可能帯域
幅）を通信および利用するための方法および装置を提供
する。

【００３０】帯域幅情報をネットワークトポロジに関連
するものとして理解することにより、接続セットアップ
メッセージを生成するソースノードは、ルーティングす
る接続の帯域幅要件を帯域幅がサポートしないネットワ
ーク部分を回避するインテリジェントな方式で、接続セ
ットアップメッセージをルーティングすることができ
る。

【００３１】この実施形態の態様は、図１〜４を参照す
ることにより、一層の理解を得ることができる。図１
は、通信ネットワーク１００を表しているが、このネッ
トワークは、パケットベースまたはセルベースの通信ネ
ットワークでよい。通信ネットワーク１００は、ＡＴＭ
セルを使用してネットワーク中にデータトラフィックを
伝搬する非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワークでよ
い。ネットワーク１００では、ネットワーク１００に含
まれる各種スイッチ３０〜３６を通じて接続を確立する
ことにより、発信源１０が宛先側２０と通信することが
可能になる。発信源１０および宛先側２０はそれぞれ、
ルータでも、ルータに結合されたネットワークでも、あ
るいはパーソナルコンピュータ、ファクシミリ機、ビデ
オ電話などのエンドユーザデバイスでも、または通信ネ
ットワークを介してデータを送受信する任意のデバイス
でもよい。発信源１０が宛先側２０との通信を確立する
ように要求すると、発信スイッチＡ３０は、パケットま
たはセルが接続に沿ってネットワークを移動し、宛先側
２０に配信されるように、宛先スイッチＤ３３との接続
の確立を試みる。

【００３２】ソースルーティングプロトコルは、ネット
ワーク内の各ノードが、そのノードの知るネットワーク
トポロジに基づいて、特定の宛先までの経路を決定する
ことを可能にする。通例は、ネットワーク内の各種スイ
ッチまたはノードのそれぞれが、ルーティングテーブル
またはその他のデータベースを記憶しており、これに、
呼のルーティングに使用する可能性のあるネットワーク
の各種リンク（すなわちトポロジ）に関するパラメータ
が含まれている。特定の宛先までの経路を決定する際に
は、このテーブルを調べて、宛先までの経路を決定す
る。経路の選択には、最も効率のよい経路を決定するこ
とを含んでよく、この場合には、費用、帯域幅の利用可
能度など種々の基準を考慮に入れる。この基準には、最
後に広告された値だけを使用する。こうした基準の一部
の値変化によりネットワークを更新する際に、「有効な
変化」の概念を用いる場合には特に、これらの値が基準
の現在の値と異なることがある。

【００３３】例えば、発信スイッチＡ３０が、宛先スイ
ッチＤ３３との接続を確立したい場合には、ある可能性
の高い経路が、スイッチＢ３１とスイッチＣ３２を通じ
た接続を経路指定する可能性がある。経路は、ネットワ
ーク中のノードによって最後に広告された帯域幅に基づ
き、呼の帯域幅要件を満たす経路を決定するソースノー
ドによって選択される。スイッチＣ３２から出て行くリ
ンクについて利用可能な帯域幅が呼を満たさない場合、
リンクの帯域幅が減少しているものの、その変化が無効
と見なされているために、スイッチＡ３０は十分な帯域
幅があるとなおも認識して、接続セットアップメッセー
ジを発行する。このメッセージは決定された経路に従っ
てネットワーク中を移動し、接続を確立する。この接続
セットアップメッセージは、呼がスイッチＣ３２を出る
のに使用するリンク上で呼をブロックする。これは、そ
のリンクに、呼を処理するのに十分な帯域幅がないから
である。従来技術のシステムでは、ノードＣ３２が、ソ
ースノードへのその呼のクランクバックを備えたＲＥＬ
ＥＡＳＥメッセージを発行する。このメッセージには、
リンク上の現在のＡｖＣＲ、および帯域幅が利用可能で
なかったために呼がブロックされたという事実を含むこ
とができる。その呼は次いで、そのリンクまたはそのノ
ードを完全に回避するように、ソースノードでルーティ
ングすることができる。しかし、そのソースノードから
の後続の呼、またはネットワーク中の他ノードからの後
続の呼で、呼をブロックしたそのリンクについて利用可
能であるよりも多くの帯域幅を必要とするものはいずれ
も、古くなった最後に広告された帯域幅値がその呼の帯
域幅要件を満たす場合には、そのリンクを再度使用しよ
うとする。

【００３４】この実施形態は、ＰＮＮＩルーティングプ
ロトコルおよびシグナリングプロトコルを利用した、通
信ネットワークにおけるルーティングプロトコルの改良
した使用法を提供する。ＰＮＮＩルーティングプロトコ
ルおよびシグナリングプロトコルに関する詳細は、１９
９６年３月にＡＴＭ Ｆｏｒｕｍから出版された「Ｐｒ
ｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ−Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔ
ｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｖｅｒｓ
ｉｏｎ １．０」で得ることができる。この文献は参照
により本明細書に組み込む。

【００３５】詳細には、ＰＮＮＩプロトコルでは、２つ
の個別の、しかし相互に関連するプロトコルおよび機能
を規定して、ノード間およびネットワーク間のユーザパ
ケットまたはセルストリームを制御するという目的を達
成していることが知られている。ＰＮＮＩプロトコル
は、切り替えられる仮想接続をどのように確立し、次い
で（必要であれば）自動的にネットワークスイッチ間で
再ルーティングするかを定義する。

【００３６】ＰＮＮＩルーティングプロトコルは、スイ
ッチ間およびスイッチのクラスタ間で、トポロジ情報を
配布するために定義される。この情報は、ネットワーク
中のユーザパケットまたはセルストリームの経路計算に
使用される。階層的メカニズムにより、ＰＮＮＩプロト
コルが、大規模な世界規模のＡＴＭネットワークに対し
て良好にスケーリングすることが保証される。ＰＮＮＩ
階層メカニズムの主要な特性は、アドレス構造がトポロ
ジを反映するネットワーク内で、階層メカニズム自身を
自動的に構成できる点である。ＰＮＮＩのトポロジおよ
びルーティングは、よく知られるリンクステートルーテ
ィング技術に基づいている。

【００３７】ＰＮＮＩシグナリングプロトコルは、メッ
セージを使用して、ＡＴＭネットワーク中にポイントツ
ーポイント、およびポイントツーマルチポイントの接続
を確立する。このプロトコルは、ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍ
ＵＮＩシグナリングに基づくもので、ソースルーティン
グをサポートするための追加の機構と、より前のノード
へのクランクバック、および呼要求をブロックする中継
ノードを迂回してルーティングするための、呼セットア
ップ要求の代替ルーティングを備える。

【００３８】ＰＮＮＩルーティングは、最低レベルノー
ドのネットワークに適用される。データは最低レベルノ
ードを通って、他の最低レベルノード、そしてエンドシ
ステムに至る。エンドシステムは、接続の起点（ｐｏｉ
ｎｔ ｏｆ ｏｒｉｇｉｎ）であり終端である。あるノ
ードのスイッチングシステムに、別のノードのスイッチ
ングシステムを接続する物理リンクは、トラフィックを
どちらの方向にも運べるという点で二重である。ただ
し、容量が異なるか、または既存のトラフィック負荷が
異なることにより、物理リンクの特性がそれぞれの方向
で異なる場合もある。この構造は、規模の小さなネット
ワークには効率的であるが、各ノードがネットワーク全
体のトポロジを維持しなければならないので、規模の大
きなネットワークにはあまり効率的ではない。

【００３９】より大きなネットワークにおける効率性を
改善するために、ＰＮＮＩ階層は、最低レベルノードが
ピアグループへと編成された最低レベルから始まってい
る。最低の階層レベルのコンテクストにおける論理ノー
ドが、最低レベルノードである。論理ノードは、しばし
ば簡潔にノードと表す。ピアグループは論理ノードの集
合で、各論理ノードはグループの他メンバと情報を交換
し、すべてのメンバがそのグループの同一のビューを維
持する。

【００４０】各ノードはその隣接ノードと通信し、これ
によりそのローカルな状態の情報を決定する。この状態
情報は、そのノードのすぐ隣の近隣ノードの識別および
ピアグループのメンバーシップ、および近隣ノードへの
そのリンクのステータスを含む。各ノードはその状態情
報を、ＰＮＮＩトポロジ状態エレメント（ＰＴＳＥ）に
バンドルし、これをそのピアグループ全体に確実にフラ
ッディングする。

【００４１】フラッディングとは、ピアグループ全体に
わたってＰＴＳＥをホップバイホップで確実に伝播する
ことである。これにより、ピアグループ中の各ノード
が、同一のトポロジデータベースを維持することが保証
される。フラッディングは、ＰＮＮＩにおける広告機構
である。基本的に、フラッディングの手順は以下の通り
である。ＰＴＳＥは送信のために、ＰＮＮＩトポロジ状
態パケット（ＰＴＳＰ）にカプセル化する。ＰＴＳＰを
受信すると、その構成要素であるＰＴＳＥを調べる。各
ＰＴＳＥは、確認パケット内にそのＰＴＳＥヘッダから
の情報をカプセル化することによって確認され、確認パ
ケットは送信元の近隣ノードに送り返される。ＰＴＳＥ
が新しいか、またはそのノードの現在のコピーに比べて
より新しいものである場合は、それをトポロジデータベ
ースにインストールし、そのＰＴＳＥをそこから受信し
たノードを除くすべての近隣ノードにフラッディングす
る。近隣ノードに送信されるＰＴＳＥは、確認されるま
で周期的に送信される。

【００４２】ＰＴＳＥは、ピアグループ内のすべての論
理ノードの間で１単位としてフラッディングされる、Ｐ
ＮＮＩルーティング情報の最小の集合である。ノードの
トポロジデータベースは、受信したすべてのＰＴＳＥの
集合で構成されており、これが、ＰＮＮＩルーティング
ドメインのそのノードの現時点のビューを表す。詳細に
は、トポロジデータベースは、所与のノードから、その
ルーティングドメイン内で到達可能な、またはそのドメ
インを通じて到達可能な任意のアドレスまでのルートの
計算に必要とされるすべての情報を提供する。

【００４３】あらゆるノードがＰＴＳＥを生成し、これ
は、それ自体の識別、能力、ならびにＰＮＮＩ階層の確
立に使用される情報を記述する。これはノード情報と呼
ばれる。ＰＴＳＥは、諸事項の中でも特に、トポロジ状
態パラメータ（すなわち、論理リンクの特性を記述する
リンク状態パラメータ、およびノードの特性を記述する
ノード状態パラメータ）を含む。フラッディングは常に
進行するアクティビティである。すなわち、各ノード
が、更新された情報を含むＰＴＳＥを有するＰＴＳＰを
発行する。トポロジデータベースに含まれるＰＴＳＥは
古くなり、新しく入ってくるＰＴＳＥによって更新（ｒ
ｅｆｒｅｓｈ）されない場合は、所定期間後に除去され
る。特定のＰＴＳＥを最初に発信するノードだけが、そ
のＰＴＳＥを再発信することができる。

【００４４】ＰＮＮＩシグナリングプロトコルは、ルー
ティングプロトコルによって決定される経路に沿って、
呼のＡＴＭ接続をセットアップする。ルーティングプロ
トコルは、トポロジおよびエンドユーザの２レベルのア
ドレスを階層的に使用する。ＰＮＮＩリンクを介したト
ポロジ情報の交換を通じて、あらゆるノードが、ネット
ワーク全体を階層的に要約したバージョンにおける、利
用可能帯域幅、費用、サービス品質（ＱｏＳ）メトリッ
クを知る。ソースノードは、このメトリックを使用し
て、要求される帯域幅およびＱｏＳ基準を満たす最良の
ルートを選択する。ソースから宛先までの経路に関する
情報はソースノードで計算され、ソースが発信するシグ
ナリングメッセージ中の指定中継リスト（ＤＴＬ）に置
かれる。ＤＴＬは、ピアグループ中の移動に使用される
あらゆるノードを含む。経路中の中間ノードはそのドメ
インにおいてＤＴＬを拡張し、ドメイン内のノードが呼
をブロックする場合には、クランクバックして代替経路
を見つける。

【００４５】ソースＰＮＮＩノード（ＤＴＬ発信源また
はピアグループ入口境界ノード）は、要求されるＱｏ
Ｓ、およびフラッディングされたＰＴＳＥから得た、ネ
ットワーク状態についてのその知識に基づいて、ネット
ワーク中の経路を決定する。動的に変化するネットワー
クでは、ソースノードは、真のネットワーク状態の不完
全な近似しか有さない。この不完全性が生じるのは、フ
ラッディングされる情報は常に現在のネットワーク状態
よりも古いからである。この結果、ＤＴＬにリストされ
た、ソースノードによる最良経路の計算により、呼がノ
ードでブロックされることがある。これはその次のリン
クが、呼を接続するのに十分な帯域幅を有さないからで
ある。

【００４６】ＰＴＳＥは、通例は３０分ごとなど、周期
的にも、またイベントドリブン式でも再発行される。帯
域幅が変化するたびにＰＴＳＥを再発行することは、変
化を配布し、それに対応するのに相当のリソースを必要
とするので実用的ではない。これらのリソースはしばし
ば、呼のセットアップに使用できるリソースから持って
くる必要があり、ネットワーク全体の効率性を低減させ
ることになる。その結果、ノードをトリガしてそのＰＴ
ＳＥを再発行させるイベントは、利用可能帯域幅または
利用可能セルレート（ＡｖＣＲ）の「有効な変化」とな
る。ＡｖＣＲは、ルート決定の際に単一のネットワーク
リンクまたはノードに適用される、トラフィッククラス
ごとのセルにおける秒単位の利用可能帯域幅の測定単位
（ｍｅａｓｕｒｅ）である。

【００４７】先に触れたように、ＡｖＣＲの変化は、最
後に広告された値との比例差の形で測定する。比例乗数
（ＡｖＣＲ＿ＰＭ）パラメータはパーセンテージで表さ
れ、ＡｖＣＲの有効な変化の定義に柔軟性のあるコント
ロールを提供する。また、最小閾値（ＡｖＣＲ＿ｍＴ）
パラメータもあり、これは最大セルレートに対するパー
センテージとして表され、無効の範囲が非ゼロになるこ
とを保証する。

【００４８】以前に広告されたＡｖＣＲの値を与えられ
ると、ネットワークは、無効の範囲を定義する、ＡｖＣ
Ｒの上限および下限を確立することができる。この範囲
内にある、計算されたＡｖＣＲの新しい値はいずれも、
以前の値に対して有効な変化ではない。この範囲外にあ
るＡｖＣＲの新しい値はいずれも有効な変化となる。

【００４９】あるリンクについて利用可能な帯域幅が何
らかの下限に達すると、この値より小さいその後の帯域
幅の変化はすべて、利用可能帯域幅が０に達するまで無
効と見なされる。

【００５０】有効な変化に基づくＰＴＳＥの再発行には
次の欠点がある。すなわち、リンクの帯域幅が減少し
て、最後に広告された値は下回るものの有効な変化の閾
値を超えない場合には、そのリンクに新しい広告は発行
されない。ネットワーク中の他のノードは帯域幅の減少
に気付かずに、実際の値が最後に広告された値よりも小
さいものである可能性が高い場合でも、引き続き経路計
算にそのリンクの最後に広告された帯域幅を使用する。
呼の帯域幅要件が、現在そのリンクについて利用可能な
帯域幅よりも大きい場合は、その呼は、そのリンクを使
用しようとするとブロックされる。

【００５１】広告メッセージには、リソース利用可能度
情報グループ（ＲＡＩＧ）データ構造を使用することが
できる。このデータ構造は、ＰＮＮＩネットワークにお
いて、あるノードで利用可能なリソース状態を他のノー
ドに通信するのに使用することができる。ＲＡＩＧは、
トポロジ状態パラメータの値を、ノード、リンク、およ
び到達可能アドレスに結びつけるに使用される情報を含
む。表Ａは、ＲＡＩＧデータセットの一例を示すもので
ある。ＲＡＩＧは、ノードのＰＴＳＥに組み込んでもよ
い。

【表１】

【００５２】個別の利用可能セルレート値は、各サービ
スカテゴリが、新しい呼をサポートするのにそのノード
で利用可能な帯域幅を記述するために広告することがで
きる。新しい呼に使用できる実際の帯域幅は、コールア
ドミッション制御（ＣＡＣ）によって決定される。ＰＮ
ＮＩではこれを変更せずに、ＧＣＡＣが新しい呼のルー
ティングに使用する場合に、この値を他の使用されるＰ
ＮＮＩノードに広告する。

【００５３】引き続きこの実施形態の例を説明すると、
図２は帯域幅監視プロセッサ１５８を示す。これは、図
１の通信ネットワーク１００のスイッチＣ３２内に含ん
でよい。スイッチＣ３２は、使用不可能な帯域幅による
接続アドミッションコントロールの失敗を検出し、それ
に対応する利用可能帯域幅の通知を通信ネットワーク１
００内の追加のスイッチ、すなわちノードに提供するこ
とができる。ひとたび追加スイッチに通じると、新しい
利用可能帯域幅の情報を利用して、ネットワーク機能を
実行することができる。この機能には、リンクの新しく
広告された帯域幅値が帯域幅要件を満たす場合のみ、接
続セットアップメッセージまたはコントロールプレーン
データグラムメッセージを送信することが含まれる。

【００５４】スイッチ３２内に含まれている帯域幅監視
プロセッサ１５８は、処理モジュール１５２およびメモ
リ１５４を含む。処理モジュール１５２は、単一または
複数の処理エンティティを含むことができる。この処理
エンティティは、マイクロプロセッサ、マイクロコント
ローラ、マイクロコンピュータ、デジタル信号プロセッ
サ、中央演算処理装置、状態機械、論理回路のグルー
プ、あるいは動作命令すなわちプログラミング命令に基
づいて情報を処理する任意の装置でよい。

【００５５】メモリ１５４は、単一または複数のメモリ
装置でよい。このメモリ装置は、読み出し専用メモリ装
置、ランダムアクセスメモリ装置、フロッピー（登録商
標）ディスク、ハードドライブメモリ、磁気テープメモ
リ、ＤＶＤメモリ、あるいはデジタル情報を記憶する任
意の装置でよい。処理モジュール１５２が、その機能の
１つまたは複数を状態機械または論理回路に実行させる
場合は、その機能に対応する動作命令を含んだメモリを
その状態機械または論理回路内に組み込むことに留意さ
れたい。

【００５６】メモリ１５４はプログラミング命令すなわ
ち動作命令を記憶しており、この命令を処理モジュール
１５２が実行するときに、図３に示す方法を処理モジュ
ール１５２に実行させる。この実施形態の方法に含まれ
る種々のステップは、メモリ１５４に含まれる動作命令
に依存しない、処理モジュール１５２とは別のハードウ
ェアか、処理モジュール１５２内に含まれているハード
ウェアを利用して実行してもよいことに留意されたい。

【００５７】したがって、この実施形態はＰＮＮＩルー
ティングの態様を利用し、かつ修正することにより、ノ
ードに対する情報の広告を改良して、知られているＰＮ
ＮＩシグナリングプロトコルおよびルーティングプロト
コルの制約に対処する。この実施形態はＰＮＮＩ通信規
格に準拠している。

【００５８】この実施形態の重要な特性は、リンク関連
の情報を広告するためのトリガ機構である。リンクが呼
の帯域幅要件は満たさないものの、最後に広告された帯
域幅を満たすために、スイッチＣ３２を出るのに使用さ
れるリンクで呼がブロックされた場合、この実施形態
は、そのリンクの新しい利用可能帯域幅を、ネットワー
ク中のすべてのノードに通信する手段を提供する。上記
の従来技術の手順に加えて、スイッチＣ３２は、呼をブ
ロックしたリンクの現在の利用可能帯域幅を含む新しい
帯域幅広告をトリガする。新しい広告はネットワークの
そのリンクのビューを更新し、ソースノードＡ３０を含
むネットワーク中のすべてのノードで、現在そのリンク
について利用可能な帯域幅を上回る帯域幅を必要とする
呼についてはそのリンクを除外させる。

【００５９】ＰＮＮＩを使用すると、この実施形態は、
上記のように呼がブロックされた場合にはいつでも、新
しい水平リンク、アップリンク、または到達可能アドレ
ス（適用できるもの）のＰＴＳＥ広告を発行することに
よって実施することができる。ＰＴＳＥ広告は、表Ａに
示すような適切なＲＡＩＧを含むことができる。新しい
帯域幅情報は、表Ａのフィールド「利用可能セルレー
ト」に含むことができる。

【００６０】この実施形態は以下を提供することが認識
されよう。

【００６１】１．古くなった広告が原因で呼がブロック
すると、必要に応じてネットワークトポロジを更新する
ことにより、コールブロッキングを低減する機構。

【００６２】２．コールセットアップ待ち時間を短縮
し、ネットワーク負荷を低減する機構。ノードは、呼の
ブロックの通知に迅速に反応して、リソースが不十分で
あるリンクを回避することができる。

【００６３】３．古い広告が呼のセットアップに否定的
に影響すると直ちにネットワークトポロジが再び更新さ
れ、すると、呼の失敗が起こる確率を減らす機構。

【００６４】４．帯域幅変化の更新に必要なネットワー
クリソースを減らす機構。有効な変化をより保守的に定
義することができ、これにより、最後に広告された値が
他のノードに呼をブロックさせる場合にのみ、ネットワ
ークに新しい帯域幅値を再広告させることができる。

【００６５】この実施形態のこの機構は、０からＭａｘ
ＣＲ＊ＡｖＣＲ＿ＭＴのノード帯域幅範囲における帯域
幅の不足のために呼がブロックされた場合、およびノー
ド広告における有効な変化が過度に保守的に設定される
場合（すなわち、利用可能帯域幅の減少に伴いノードが
有効な帯域幅変化を広告する前にＣＡＣで呼がブロック
され始める場合）に、ＡｖＣＲ広告が行われることを保
証する。

【００６６】図１および３を参照して、ＰＮＮＩルーテ
ィングにおけるこの実施形態の実施の例を示している。
ここで、呼がノードＣ３２を出るのに使用するリンク
は、およそ６２０ＭｂｐｓのＭａｘＣＲを有するＯＣ−
１２トランクグループである。したがって、この実施形
態で可能な最小の値である１％のＡｖＣＲ＿ＭＴ値の場
合には、利用可能帯域幅が０Ｍｂｐｓから６．２Ｍｂｐ
ｓの間であるとき、すべての利用可能帯域幅の変化は無
効と見なされ、したがって広告されないことになる。

【００６７】第１のシナリオでは、ある呼が、現在のＡ
ｖＣＲ値以下である範囲３００内の帯域幅を要求してい
る。この呼は承認される。帯域幅がまだ０Ｍｂｐｓに達
していないので、このノードのために新しい広告は発行
されない（ＰＮＮＩ仕様１．０による）。

【００６８】第２のシナリオでは、ある呼が、現在のＡ
ｖＣＲ値は上回るが、最後に広告されたＡｖＣＲ値は下
回る範囲３０２内の帯域幅を要求している。例えば、ネ
ットワーク１００のノードＦ３５が５Ｍｂｐｓ、すなわ
ち帯域幅３０２にある呼をソースルーティングしてお
り、ＤＴＬ経路が、ノードＣ３２のＯＣ−１２リンクを
含むとする（最後に広告された帯域幅が呼の帯域幅要件
を満たすので、このノードは含まれる）。したがって、
呼は計算された経路を使用してノードＣ３２を通じて送
信され、ノードＣ３２でブロックし、ソースノードにク
ランクバックされる。ソースノードはその呼を再ルーテ
ィングしなければならない。

【００６９】この実施形態で実施される機構がない場
合、上記のシナリオは、１．５Ｍｂｐｓ以上、すなわち
帯域幅３０２の範囲内の必要とするすべての呼の試みに
ついて継続し、これは次のいずれかが起こるまで行われ
る。

【００７０】１．ノードの帯域幅が、ブロックされた呼
を受け入れるのに十分なまで増加する。

【００７１】２．ノードの帯域幅が０まで下がり、新し
い広告が発行される。

【００７２】３．ＰＮＮＩプロトコルイベントにより、
最新のノードのデータを有する新しい広告が行われる。

【００７３】しかし、この実施形態の機構を用いると、
最初にブロックされた呼が、１．５Ｍｂｐｓ、すなわち
帯域幅３０２の範囲内にある、更新されたＡｖＣＲ値を
含んだ新しい広告をトリガする。ソースノードおよびネ
ットワーク中のすべての他のノードは、新しい広告を受
信し、自分のルーティングテーブルを再計算し、５Ｍｂ
ｐｓの呼をルーティングするためにはノードＣ３２上の
ＯＣ−１２リンクをそれ以上使用しない（このリンクは
もはや呼の帯域幅要件を満たさない）。ソースノードが
新しい広告に対して正しく対応することができない（す
なわち経路選択中にＧＣＡＣを実行しない）場合は、な
おそのノードを含む経路を使用して呼をルーティング
し、ＣＡＣに失敗し続けることに留意されたい。ただ
し、呼が必要とする帯域幅がそのノードのための最後に
広告された値よりも大きいので、この場合には新しい広
告は発行されない。

【００７４】第３のシナリオで、ある呼が範囲３０４に
当たる帯域幅（最後に広告されたＡｖＣＲ値を超える帯
域幅）を要求している場合、この呼はＣＡＣで拒絶さ
れ、新しい広告は発行されない。これは、その呼が要求
する帯域幅が最後に広告された値よりも大きいからであ
る。

【００７５】図４を参照すると、この実施形態の一実施
を示している。図４は、図１の発信スイッチＡ３０を示
しており、図では接続プロセッサ１３８を含んでいる。
接続プロセッサ１３８は、発信スイッチＡ３０、または
ネットワーク中の他の任意のスイッチが、コールブロッ
ク表示メッセージを受信および解釈し、ネットワーク効
率を増すようにそれを適用することを可能にする。接続
プロセッサ１３８は、処理モジュール１３２およびメモ
リ１３４を含む。上記と同様に、処理モジュール１３２
は、多様な処理エンティティを含むことができ、メモリ
１３４は多様なメモリ装置のうちの１つまたは複数でよ
い。可能な処理エンティティおよびメモリ構造の主要な
一覧を、上記で図２に関して説明した処理モジュール１
５２およびメモリ１５４との関連で明らかにした。

【００７６】メモリ１３４は、処理モジュール１３２に
呼の再ルーティングを実行させるプログラミング命令す
なわち動作命令を記憶する。当業者は、再ルーティング
は、ソフトウェアおよびハードウェアで実施してよいこ
とを理解されよう。

【００７７】スイッチＡ３０は、ネットワークトポロジ
情報、およびネットワーク中のノードについての帯域幅
利用可能度情報を含むデータベースを有することが可能
である。このデータベース中の情報をスイッチＡ３０が
使用して、ノードを通過する呼が必要とする帯域幅に基
づいて、あるリンクを含むかまたは除外するように、経
路を計算して新しい経路を作成することができる。

【００７８】ノードに関連付けられた別のリソース、す
なわち帯域幅以外のリソースに、上記の帯域幅の場合と
同様の消費問題が生じた場合には、他の実施形態が広告
をトリガすることができることを理解されたい。

【００７９】当業者には本発明およびその各種の態様の
変形例および修正例の実施が明らかになること、および
本発明はここに説明した固有の実施形態に限定されない
ことを理解されよう。したがって、本明細書に開示し、
特許請求する基本的な基礎原理の精神および範囲に該当
するありとあらゆる変更例、変形例、または同等物は、
本発明によって包含されることを企図する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるデータ通信ネットワ
ークのブロック図である。

【図２】図１の実施形態による帯域幅監視プロセッサの
ブロック図である。

【図３】例示的な帯域幅使用、および図１の実施形態に
よって発行される広告を示す図である。

【図４】図１の実施形態による接続プロセッサのブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１０ 発信側 ２０ 宛先側 ３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６ スイッチ １００ 通信ネットワーク １３２、１５２ 処理モジュール １３４、１５４ メモリ １３８ 接続プロセッサ １５８ 帯域幅監視プロセッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シヤウン・ピー・マクアリスター カナダ国、オンタリオ・ケー・４・エム・ １・ケー・８、マノテツク、レベル・ドラ イブ・1330 Ｆターム(参考） 5K030 HA10 LB05 LC09

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信ネットワークにおいてリンクについ
   て利用可能なリソースに関連する情報を広告する方法で
   あって、前記ネットワークは、ソースルーティングプロ
   トコルを使用し、前記リンクに関連する前記情報を利用
   してルーティングされる呼の経路を識別し、前記方法
   は、ノードが、前記リンクを介して接続をルーティング
   する要求を受信し、かつ前記要求が、前記リンクについ
   て現在利用可能なリソースを超える要求されるリソース
   を求めているときに、前記情報を前記ノードにリンクさ
   れた隣接ノードに広告することを含む、通信ネットワー
   クにおいてリンクについて利用可能なリソースに関連す
   る情報を広告する方法。
2. 【請求項２】 前記要求が、前記リンクについて利用可
   能であるとして以前に広告されたリソースよりも少ない
   リソースを求めているときに、前記情報の広告が行われ
   る、請求項１に記載のリンクについて利用可能なリソー
   スに関連する情報を広告する方法。
3. 【請求項３】 前記通信ネットワークがＡＴＭネットワ
   ークである、請求項１に記載のリンクについて利用可能
   なリソースに関連する情報を広告する方法。
4. 【請求項４】 前記ソースルーティングプロトコルがＰ
   ＮＮＩプロトコルである、請求項１に記載のリンクにつ
   いて利用可能なリソースに関連する情報を広告する方
   法。
5. 【請求項５】 前記情報が、リソース利用可能度情報グ
   ループ（ＲＡＩＧ）内に含まれている、請求項４に記載
   のリンクについて利用可能なリソースに関連する情報を
   広告する方法。
6. 【請求項６】 前記ＲＡＩＧが、ＰＮＮＩトポロジ状態
   エレメント（ＰＴＳＥ）内に含まれている、請求項５に
   記載のリンクについて利用可能なリソースに関連する情
   報を広告する方法。
7. 【請求項７】 前記情報が利用可能帯域幅の情報であ
   る、請求項６に記載のリンクについて利用可能なリソー
   スに関連する情報を広告する方法。
8. 【請求項８】 前記隣接ノードが、前記ネットワーク中
   の各ノードに送信すべく前記情報をフラッディングす
   る、請求項１に記載のリンクについて利用可能なリソー
   スに関連する情報を広告する方法。
9. 【請求項９】 通信ネットワークにおいてノードについ
   て利用可能なリソースに関連する情報を広告するための
   装置であって、前記通信ネットワークは、ソースルーテ
   ィングプロトコルを使用し、前記リンクに関連する前記
   情報を利用して、ルーティングされる呼の経路を識別
   し、前記装置は、 前記ノードに関連付けられた通信スイッチと、 前記スイッチで動作して、前記スイッチのリンクについ
   て前記利用可能なリソースに関連する前記情報を前記ネ
   ットワーク中の隣接スイッチに広告するためのプロシー
   ジャであって、前記スイッチは、前記ノードを介して接
   続をルーティングする要求を受信し、かつ前記要求が、
   前記ノードの前記利用可能なリソースを超えるリソース
   を求めているときに、前記利用可能なリソースに関連す
   る前記情報を広告するためのプロシージャと、を含む、
   通信ネットワークにおいてノードについて利用可能なリ
   ソースに関連する情報を広告するための装置。
10. 【請求項１０】 前記要求が前記リンクについて利用可
    能であるとして以前に広告されたリソースよりも少ない
    リソースを求めているときに、前記スイッチが、前記利
    用可能なリソースに関連する前記情報を広告する、請求
    項９に記載の、通信ネットワークにおいてノードについ
    て利用可能なリソースに関連する情報を広告するための
    装置。
11. 【請求項１１】 前記通信ネットワークがＡＴＭネット
    ワークである、請求項９に記載の、通信ネットワークに
    おいてノードについて利用可能なリソースに関連する情
    報を広告するための装置。
12. 【請求項１２】 前記ソースルーティングプロトコルが
    ＰＮＮＩプロトコルである、請求項９に記載の、通信ネ
    ットワークにおいてノードについて利用可能なリソース
    に関連する情報を広告するための装置。
13. 【請求項１３】 前記情報がリソース利用可能度情報グ
    ループ（ＲＡＩＧ）内に含まれている、請求項１２に記
    載の、通信ネットワークにおいてノードについて利用可
    能なリソースに関連する情報を広告するための装置。
14. 【請求項１４】 前記ＲＡＩＧがＰＮＮＩトポロジ状態
    エレメント（ＰＴＳＥ）内に含まれている、請求項１３
    に記載の、通信ネットワークにおいてノードについて利
    用可能なリソースに関連する情報を広告するための装
    置。
15. 【請求項１５】 前記情報が利用可能帯域幅の情報であ
    る、請求項１４に記載の、通信ネットワークにおいてノ
    ードについて利用可能なリソースに関連する情報を広告
    するための装置。