JP2897875B2 - 動的非階層経路選択交換ネツトワークのための総合ネツトワークコントローラ - Google Patents
動的非階層経路選択交換ネツトワークのための総合ネツトワークコントローラInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は非階層経路選択を採用する交換システム、よ
り詳細には経路選択が通信負荷の状態の関数として決定
されるシステムに関する。 発明の背景 国レベルの電気通信市外ネットワークは多数のの交換
局及びこれらの局を相互接続するトランク回線を含む。
ネットワークのこれら要素は高価であるため市外ネット
ワーク設計者は常に局及びトランクの数をできるだけ削
減することを目指す。このため、ネットワークはネット
ワーク負荷と無関係にある任意の局から他の任意の局へ
の経路を保証するために必要とされるよりも少数のトラ
ンクを持つように設計されるのが常識となっている。こ
れは顧客は頻繁に発生しない限り呼がブロッキングされ
るのに耐える用意があるという根拠に基づく。呼のブロ
ッキングを認める電気通信ネットワークでは、ネットワ
ーク資源を効率的に活用することが可能である。 任意の量の資源でブロッキングを最小限にするために
は、ネットワークの構成及び効率的な経路選択アルゴリ
ズムについて検討することが必要である。つい最近ま
で、合衆国の電気通信ネットワークは階層的に構成され
てきた。局はクラス（１から５）によってランク付けさ
れ、ある局から他の局への交換をその局のランクに基づ
いて指令する経路選択方法が採用されてきた。この階層
構成は長年に渡って満足のできるものであった。 階層構成におけるブロッキングを最小限にするため
に、適切な経路を決定するための各種の装置及びアルゴ
リズムが存在する。この装置の１つが合衆国特許第4,28
4,852号において開示されている。合衆国特許第4,284,8
52号に開示の装置においては、複数の交換端局（クラス
５の局）がクラスターにまとめられ、クラスター内の個
々の交換局はそのクラスター内の他の全ての交換局への
直接トランク回線を持つ。これに加えて、全ての交換局
はタンデム局へのトランク、論理デバイスへのデータ
リンク、及び経路選択情報を格納するためのメモリを持
つ。呼の発信及び終端が任意の局で行われるため、個々
の局はそのメモリ内に他の全ての局への第１候補の経路
を格納する。この経路は局間を接続する直接トランクで
ある。個々の第１候補の経路に加えて、論理デバイスは
個々の交換局にそのクラスターの交換局内の代替経路に
関する情報を提供する。この代替経路情報は、これも交
換局内のメモリに格納されその局が発信局となるとき使
用されるが、これは論理デバイスによってデータ リン
クから提供される情報から生成される。クラスター内に
使用できる経路が発見できない場合は、発信局はタンデ
ム局を通じての経路の確立を試み、これが失敗すると、
その呼はブロックされる。 ネットワーク コストをより効率的に削減し、同時に
ブロッキングを最小限にするため、現在、AT＆Ｔ通信ネ
ットワークにおいて新たな構成が実現されているが、こ
れは動的非階層経路選択（Dynamic Nonhierarchical Ro
uting）と呼ばれる新たな経路選択技術を使用する。こ
の新たな構成では市外局のランク付けは行われず、交換
局間の経路は個々の（発信）交換局内に格納された経路
選択シーケンスに基づいて確立される。通信を方路する
ための動的非階層構成の一例が、合衆国特許第4,345,11
6号において開示されている。追加の資料としては、ベ
ル システム テクニカル ジャーナル（The Bell Tec
hnical System Journal）、Vol.60、No.8、1981年10月
号、ページ1787-1846に掲載のアッシュ（Ash）らによる
論文〔動的経路選択によるネットワークの設計及び最適
化（Design and Optimization of Networks With the D
ynamic Routing））〕、及び同様にアッシュ（Ash）ら
による論文〔動的経路選択によるネットワークのサービ
ス及びリアル タイム制御（Servicing and RealTime C
ontrol of Networks With Dynamic Routing）〕があ
る。第１図は前に開示の構成を示す。 第１図に示されるごとく、ブロック410によって表わ
されるこの電気通信ネットワークは交換局310から315、
及び相互接続トランク群（リンク）316から326を含む。
交換局310から315には階層的な指定は存在しない。ただ
し、図面は、従来の階層的経路選択構成においては、交
換局310及び315が主要センターであり、交換局311及び3
14がセクション センターであり、そして交換局312及
び313が地区センターであることを含蓄する。 交換局310-315はプログラム内蔵制御交換局である
が、これはこれらがメモリを持ち、これらの交換局機能
の少なくとも幾らかがメモリの内容によって制御される
ことを意味する。より詳細には、先行技術による非階層
構成においては、個々の交換局はそれ自体と他の交換局
との間のトランク リンクに関する情報、及び経路を確
立するために使用できる経路選択シーケンスに関する情
報を格納するためのメモリを含む。経路の選択は格納さ
れた情報に基づいて交換局によって行われる。 交換局311と交換局314の間の接続を行うためにリンク
321を介して直接経路を確立することができる。経路は
また交換局312（リンク319及び317）を介して、交換局3
10（リンク324及び323）を介して、交換局313（リンク3
18及び320）を介して、あるいは交換局315（リンク322
及び325）を介して確立することもできる。さらに、複
数の交換局（例えば、リンク319、交換局312、リンク31
6、交換局313及びリンク320）を使用してこれ以外の経
路を確立することもできる。ここに説明の非階層動的経
路選択構成においては、交換局311は、そのメモリ内に
それ自体とこれと隣接する交換局との間のリンクのサイ
ズ（トランク群内のトランクの数）に関する“マップ”
あるいはテーブル、及び同じ日の異なる時間に使用する
ための交換局314との接続を確立するための経路選択シ
ーケンス（並びに他の交換局との接続を確立するための
経路選択シーケンス）を含む経路選択シーケンスのテー
ブルを含む。 経路選択シーケンスは第１候補の経路及び次の候補の
経路を同定する。例えば、第１候補の経路は経路321で
あり、次の候補経路は、経路319-312-317であり、その
次は、経路318-313-320であり、その次は経路322-315-3
25である。第１候補の経路が、その経路内の全てのトラ
ンクがビジーでない限り選択される。全てのトランクが
ビジーであるときは、経路319-312-317が、これもこの
トランクの全てがビジーでない限り選択される。呼は経
路選択シーケンス内の全ての経路がビジーであるときに
のみブロックされる。 多リンク経路（例えば、リンク319、交換局312、及び
リンク317を含む経路）を選択する過程において、リン
クの１つが使用できない状況が考えられる。第１のリン
クは使用できるが、第２のリンクが使用できない場合、
発信交換局に“クランクバック”信号が返信される。す
ると、発信交換局はシーケンス内の次の経路の確立を試
みる。 上記の説明からリンクのサイズと経路選択シーケンス
は互いに関連し、これらの両者がネットワーク資源を有
効に活用する上で非常に重要であることがわかる。従っ
て、第１図のシステムは、ネットワークの設計及び同じ
日の異なる時間に使用される経路選択シーケンスの設計
の両者を同時に最適化することを試みる。このシステム
は個々のリンク内の所定のサービスのレベルに答えるた
めに要求されるトランクの数を最小限にすることを企て
ると同時に、決定されたリンク サイズに対する所定の
経路選択シーケンスを決定する。これら決定は以下に説
明のプロセスによって行われる。 第１図のネットワーク410は通信を搬送するが、一方
において、前に開示の構成によると、これはまた３つの
プロセスに搬送される通信に関する情報（例えば、呼の
試み及び使用状態に関する情報）を送る。これらの３つ
のプロセスは第１図において、ネットワーク設計ブロッ
ク430、需要サービス ブロック450、及び動的経路選択
ブロック470として表わされてる。これら３つプロセス
の各々の前には通信量推定装置（それぞれ、ブロック42
0、440、及び460）が置かれる。 ブロック420及び430のネットワーク設計装置内におい
ては、通信量に関するデータが長期間に渡って集められ
る。こうして集められた通信量に関するデータは所定の
品位のサービスを提供するためにネットワークに必要と
される適当なリンクのサイズを決定するため、及び予測
通信負荷（これは前のデータ収集期間から得られた予測
係数及び統計に基づいて決定される）に対処するために
異なる時間に使用される最適経路選択シーケンスを決定
するのに使用される。ネットワーク設計装置に関して
は、年に２度のサイクルの情報の収集で十分である。ネ
ットワーク設計装置430によって生成される情報は現在
既に現場に存在する物理的資源の効率的な割り当て、並
びに将来のネットワーク設計に使用される。 ブロック440及び450の需要サービス装置内において
は、通信量に関する情報が比較的短かなサイクル時間、
例えば、週に一度の割合で収集され、この情報は予測需
要からずれた、予期されなかった、サービス上の問題を
引き起こすような実際の通信需要の変動に反映してリン
クのサイズを微調節するのに使用される。プロセス430
及び450はまた個々の交換局内に保持される同じ日の異
なる時間に使用される経路選択シーケンスの修正及び更
新を行う。 ブロック460及び470の動的経路選択装置内において
は、経路選択シーケンスに対するより頻繁な調節が遂行
される。通信量に関する情報はさらに短かなサイクル時
間、例えば、１時間に一度の割合で収集され、現在の予
測通信量の関数として調節される時間に応答する経路選
択シーケンスが生成される。つまり、ブロック460及び4
70の動的経路選択装置は、ブロック420及び440内で推定
される負荷を基準とした実際に経験される負荷のこれか
らの変動に対処する。これら変動には、日による負荷の
変動、（需要サービス装置によって決定される量だけ容
量が増加されるまでの）予測されなかった永久的な需要
の増加、及び過負荷あるいは故障状態でのネットワーク
の渋滞が含まれる。 前述の要素の組合わせによって、我々はネットワーク
内のリンク上に課せられる通信需要の変動に応答して代
替経路選択シーケンスを生成するこの改良された非階層
経路選択装置を得ることに成功した。この改良された装
置においては、システムは異なる経路上の通信負荷のピ
ークが一致しないことを利用する。 上記のごとく、ここに開示のシステムはネットワーク
から（任意の期間を通じての通信負荷の測定値である）
通信量に関する情報を受ける。この情報は通信のために
個々の交換局に割り当てられるべき必要なトランクの総
数を決定するため、及び適当な経路選択シーケンスを決
定するために非常に重要である。しかし、通信量に関す
る情報自体は、代替経路によって通信が処理される場
合、さまざまな経路上の渋滞の存在を示すことはなく、
このため、通信量に関する情報のみに基づく経路選択シ
ーケンスでは、必ずしも最も効率的な経路選択シーケン
スが選択されることは保証されない。また、現在のネッ
トワーク設計プロセスは、非階層構成においては、節点
−節点間（つまり、発信交換局と着信交換局の間）の通
信容量へのアクセスがネットワーク状態情報とネットワ
ーク通信量情報の両方に応答する実時間通信量応答経路
選択方法の方が通信量情報のみに応答する時間応答経路
選択方法よりもより効率的であるという事実を考慮に入
れてない。この結果、先行技術による方法においては、
“要求されるリンクのサイズ”の決定は実時間通信量応
答経路選択方法において要求されるサイズより大きくな
る。 本発明の１つの目的は電気通信ネットワーク内の資源
の割り当てを最適化することにある。 本発明のもう１つの目的はネットワーク内の個々の交
換局から追加の情報を得ることによってネットワーク内
の適当なリンク サイズの決定及び経路選択プロセスを
向上させることにある。 本発明のさらにもう１つの目的はネットワーク負荷を
ほぼ実時間で計算し、ネットワークの経路の選択がネッ
トワーク負荷にほぼ実時間にて応答するようにするため
の装置を提供することにある。 発明の概要 これらおよび他の目的は非階層交換構成のための本発
明による総合ネットワーク コントローラによって達成
される。この総合ネットワーク コントローラは電気通
信交換ネットワーク内の個々の交換局に対してトランク
の状態に変動が発生したとき（つまり、アイドル トラ
ンクが生成あるいは除去されたとき）、定期的に（例え
ば、５秒間隔で）これにアイドル トランク情報として
送るように指令する。この情報は、前述のごとく、ネッ
トワーク制御論理に通常送信されている通信量（トラヒ
ック）情報を補強する受信された通信量情報に基づき、
総合ネットワーク コントローラは、代替経路の使用状
態に依存する節点（ノード）間の通信処理能力を調節す
るプロセスを用いてネットワーク内の個々のリンクに要
求されるトランクの数を決定する。決定されるリンクの
サイズと関連して、総合ネットワーク コントローラ
は、ネットワーク内の個々の交換局に対する経路選択シ
ーケンスを生成する。個々のシーケンスは“第１の選
択”の経路と“後続する選択”の経路から構成される。
交換局内に既に格納されている経路選択シーケンスと異
なるそれらのシーケンスはネットワークの経路選択を更
新するために交換局に通知される。同じ日の異なる時間
に異なる第１の選択の経路が生成され、これら経路も交
換局に通知される。 受信されたアイドル トランク情報（並びに通信量情
報）に基づいて、総合ネットワーク コントローラは、
経路選択シーケンスに関しての追加のほぼ実時間による
更新を行う。アイドル トランク状態の変化はこれらが
発生すると直ちに通知されるため、この更新はほぼ実時
間にて行われる。このほぼ実時間の更新は経路選択シー
ケンスの“後続の選択”の経路に関してのみ影響を与え
る。この更新はネットワーク全体の負荷を均一化する
“最小負荷経路”アプローチに従って決定される。最小
負荷経路アプローチとは、その経路で搬送されている呼
の数（通信トラヒック量−負荷）が最も少ない経路即ち
“最小負荷経路”へ呼を向ける手法である。尚、“負
荷”とはネットワーク中の通信（呼）トラヒックの量で
ある。 実施例の説明 概括 第２図は本発明の原理を具現する一例としての電気通
信システムを示す。第２図の要素10はネットワーク411
の地理上の地域Ａ及びＢ内の市外交換局（簡単に言えば
“交換局”あるいは“節点”）である。複数の地域によ
って電気通信ネットワークが構成される。ネットワーク
411の交換局は階層構成を持たず、個々の交換局は格納
されたプログラムによって制御される。より詳細には、
個々の交換局はそのメモリ内にその交換局と他の交換局
の間で使用できるトランクを同定するマップ、つまりテ
ーブル、及び経路選択シーケンスのテーブルを含む。経
路選択シーケンスはそのシーケンスを保持する交換局
（発信節点）と指定された他の交換局（着信節点）の間
の経路を確立するために接続できる幾つかの異なる経路
を指定する。経路選択シーケンスは、第１候補の経路、
第２候補の経路、第３候補の経路…を含む。第１候補以
外の全ての候補経路を一緒にした場合、個々の経路選択
シーケンスは“第１候補”の経路及び“次の候補”の経
路から成るとみなすことができる。 第２図のリンク11は個々の地域内の交換局10を相互接
続し、そしてリンク12は交換局10を他の地域に接続す
る。要素10、11及び12は、これを通じてある加入者から
別の加入者に呼が運ばれるメッセージ ネットワークを
構成する。このメッセージ ネットワークは本発明の原
理から逸脱することなしに、回路交換通信、パケット交
換通信、及びチャネル交換通信を運ぶことができる。回
路交換ネットワークにおいては、ある局から別の局への
経路が音声帯域トランク（VT）を通じて回路交換帯域幅
上に確立される。この経路は呼の開始の時点において確
立され、呼が終了するまでそのままにされる。パケット
交換方式においては、経路（あるいは仮想経路）はパケ
ット交換帯域幅を通じて仮想回路あるいは狭帯域トラン
ク（NT）上に確立される。チャネル交換通信において
は、広帯域トランク（WT）がチャネル交換帯域幅を通じ
ての接続の確立に使用される。VT、NTあるいはWTから構
成される経路の接続は機能的に非常に類似し、従って、
本発明の原理が適用する。 メッセージ ネットワークに加えて、第２図には、あ
る地域内の個々の交換局をその地域内の２つの信号転送
ポイント21に接続する回線20から成る信号法ネットワー
クが示される。回線22はこの信号転送ポイント間を相互
接続する。合衆国の電気通信市外ネットワークは、現在
共通チャネル局間信号法（Common Channel Interoffice
Signaling、CCIS）ネットワークと呼ばれる信号法ネッ
トワークを使用する。従って、本発明との関連でCCISネ
ットワークを簡単に使用することができる。CCIS構成
（これはパケット交換法を使用する）は、例えば、ベル
システム テクニカル ジャーナル（The Bell Syste
m Technical Journal）、Vol.57、No.2、1978年２月号
において説明されている。これに関しての特に重要な論
文にC.A.ダルボン（C.A.Dahlbon）及びJ.S.ライアン
（J.S.Ryan）らによる〔新信号法システムの歴史と説明
（History and Description of a New Signaling Syste
m）〕（ページ225-250）を挙げることができるが、この
論文においては、CCISネットワークが歴史及び基本構成
が説明されている。 第２図の回線23は地域Ａの信号転送ポイント（STP）
を第１の総合ネットワーク コントローラ（INC）100に
接続し、回線24は地域Ｂ内の信号転送ポイント21を第２
のINC100に接続する。個々のINC100はCCISインターフェ
ース110、インターフェース110に接続されたプロセッサ
120及びプロセッサ120に接続されたデータ ベース ブ
ロック130を含む。メッセージ ネットワーク及び信号
法ネットワークに加えて、第２図には２つのINC100が示
される。１つのINC100は地域Ａ内のSTPに延びる２つの
回線23を介して信号法ネットワークに接続され、もう１
つのINC100は地域Ｂ内のSTPに延びる２つの回線24を介
して信号法ネットワークに接続される。２つの回線23及
び２つの回線24は冗長の目的に加えて、（地域Ｂあるい
は任意の他の地域から）回線24を介して流れる情報が
（地域Ａ内のSTPに）回線23を介して流れることができ
るようにするために使用される。この構成においては、
個々のINC100は、通常、ネットワーク全体の一部に関し
ての指定のタスクのみを遂行するが、１つのINC100が故
障した場合には、残りのINC100によってネットワーク全
体が処理される。この異常状態においては、個々のサブ
システムは全ネットワークに関する情報を保持し、プロ
セッサ120が個々のプロセッサに他のプロセッサの状態
を常に知ることができるように相互接続される。 第２図のシステムの一般的な特徴として、INC100は、
最もコスト効率が良いネットワーク構成（個々のリンク
内のトランクの適切な数）の決定、発信交換局と着信交
換局との間の最もコストの低い経路の選択、及び最もコ
ストの低いトランク構成を達成するための時間によって
変動し、また実時間にて通信量に応答する経路パターン
の決定に関与する。ネットワーク411内の交換局はINC10
0の経路決定に従って実際のリンクを選択する。 経路選択のこの動的、つまり時間による変更は、INC1
00による定期的及び必要に応じての経路の変更によって
達成される。都市間の通信量の需要は時間と共に変化す
るが、一日の中でより顕著な通信量の変動を予測するこ
とが可能である。変動が予測できることを利用し、第２
図のシステムにおいては、１日が負荷設定期間（LSP）
と呼ばれる複数の連続の経路選択期間に分割される。個
々の負荷設定期間に対して経路選択シーケンスが生成さ
れ、適当な時間において、第１候補の経路がネットワー
ク内の個々の交換局に送られる。経路選択を実時間にて
通信量に応答して変更することは、“次の候補”の経路
に対する更新を計算することによって達成される。この
更新情報は数秒毎に個々の交換局がINC100に送る通信量
及びアイドル トランク情報から得られる。この更新情
報は、必要に応じて、交換局内に格納されたシーケンス
内の“次の候補”を変更するのに使用される。 INC100内で遂行される処理はデータ ベース ブロッ
ク130との関連でプロセッサ120内で遂行される。個々の
ブロック130は関連するプロセッサ120を支援するための
複数の異なる情報のテーブルを含む。これらテーブルは
以下の通りである。 1.使用中のトランクのテーブル このデータ ベースはネットワーク411内の全てのリ
ンクに対する使用中のトランクの数を含む。情報は発信
−着信ペア（OS-TSペア）として格納される。 2.通信量に関する情報のデータ ベース このデータ ベースにはネットワーク411内の通信量
の測定値、より詳細には個々のOS-TSペアと関連して試
みられた呼の数、ブロックされた呼の数、及び使用カウ
ントが含まれる。これはまた５分間の通信量データを生
成するために使用される時間間隔識別子を保持する。個
々の時間間隔においてネットワーク411から送られるペ
ッグ カウント（試みられた呼の数）、オーバーフロー
カウント（ブロックされた呼の数）、及び使用カウン
トが蓄積され、これによって５分間の通信量の測定値が
生成される。 3.トランク状態マップのデータ ベース このデータ ベースはネットワーク411のリンク内の
トランクの状態に関する情報を含む。OS-TSペア毎に整
理されるこの情報は個々のトランク群内のアイドル ト
ランクの数を示す。状態の変化が起こると５秒毎にINC1
00アイドル トランク情報が送られるため、このマップ
は全ネットワークの状態をほぼ実時間にて反映する。 4.経路選択データ ベース このデータ ベースは交換局10内の現在の経路選択シ
ーケンスのイメージを含む。ある交換局と関連するプロ
セッサ（120）はその交換局に対して第１の責任を持
ち、またこれとは別に、バックアップの責任を持つ。個
々のOS-TSペアは１つの経路選択シーケンスを持ち、個
々の経路選択シーケンスは“第１候補”の経路及び“次
の候補”の経路を持つ。 5.候補経路リスト このデータ ベースはネットワーク411内の個々のOS-
TSペアに対する候補経路（経路選択シーケンス決定プロ
セスの際に決定）の２つのリストを含む。第１のリスト
はそれと関連するプロセッサが第１の責任を持つOS-TS
ペアに対する候補経路を含み、第２のリストは、そのプ
ロセッサがバックアップとして機能するOS-TSペアに対
する候補経路を含む。個々の候補経路は特定のOS-TSペ
アと関連づけられるのに加えて、第１候補、第２候補、
最終候補…等として指定できる。このデータ ベースは
また個々のLSPに対して使用されるべき“第１候補”の
経路を同定する。 INC100の機能は（第１図と幾つかの類似性を持つ）第
３図を参照することによって最もよく説明できる。第３
図において、メッセージ ネットワーク411はINC100に
以下の３つのタイプの出力を与える。つまり、１）サン
プリングされたビリング情報の形態での通信量情報（メ
ッセージ データ）、２）交換局と交換局の間で試みら
れた呼のカウント、ブロックされた呼のカウント及びト
ランク使用カウントの形態での通信量情報、及び３）ア
イドル トランク情報を与える。このサンプリングされ
たビリング情報はネットワーク予測装置421に供給さ
れ、一方、残りの通信量情報及びアイドル トランク情
報は通信量推定装置461に供給される。第１図の先行技
術によるシステムと同様に、長期的ネットワーク予測装
置421及び431内で生成される情報はこのビリング情報の
長期的な観察に基づく。要素421内で数年の範囲の通信
量の予測を行い、要素431内で長期的なネットワークの
設計を行うこの長期的ネットワーク推定装置はネットワ
ーク容量に関する長期計画を作成する。一方、これら計
画に基づいて、ネットワーク構成プログラムが作成され
る。通信量予測装置421はまたINC100に対し成長係数及
び予測される負荷の変化に関する情報を提供し、一方、
ネットワーク設計装置431はINC100に対し計画されるト
ランク及び計画される経路に関する情報を含む計画ネッ
トワーク情報を提供する。INC100内において、通信量推
定装置461は５秒毎に個々のトランク群内の現在アイド
ルのトランクの数に関する推定値を生成し、また５分毎
に現在のネットワーク通信の負荷及びブロッキングに関
する推定値を生成する。これら推定値は動的経路選択装
置471内において、ネットワーク411内の個々の交換局に
対する経路選択シーケンスを決定するための経路更新プ
ロセスに使用される。通信量推定装置441は毎週ネット
ワーク通信の負荷及びブロッキングに関しての20日間の
平均の推定値を生成する。これら推定値は動的経路選択
装置471内において、経路更新プロセスのための候補経
路リスト内の新たな第１候補の経路及び次の候補の経路
に関する情報を生成するために最大フロー統合アルゴリ
ズムによって使用される。通信量推定装置422はａ）通
信量推定装置441からの20日間の平均負荷、及びｂ）予
測装置421からの成長係数並びに予測される負荷の変化
に基づいて通信負荷の３か月の推定値を生成する。これ
ら予測通信負荷並びに次の３か月に対するネットワーク
設計装置431からの現計画のトランク及び経路に関する
情報が、次の３か月に対して予測される負荷を満足させ
るために必要とされる現計画のトランク及び経路に対す
る修正量を決定するための最小コスト統合アルゴリズム
432によって使用される。次に、これらトランクがネッ
トワーク内に導入され、最大フロー統合アルゴリズム45
1に経路選択に関する情報が提供される。アルゴリズム4
51は後にこの予測期間内で測定された実際の20日間の平
均通信負荷に基づいてこの経路の修正を行う。総合伝送
システム（ITS）コントローラ491はITS上の帯域幅の割
当て及びトランク群のサイズを管理する。ITSは回路交
換音声帯域（CSVB）通信、パケット交換狭帯域（PSNB）
通信、及びチャネル交換広帯域（CSWB）通信に対して最
適化された伝送能力を提供する。ITSコントローラ491は
CSVB、PSNB、及びCSWB通信に対するITS帯域幅の割当て
を管理する。例えば、CSVB通信に対する帯域幅の部分が
過負荷のとき、CSWBあるいはPSNBの部分が比較的アイド
ル状態である場合、これからの帯域幅が過負荷の部分に
より多く割り当てられる。ITSコントローラ491はまたそ
れぞれPSNBトランク群及びCSVBトランク群に対するNT及
びVTの最大数を管理する。経路コントローラ492は顧客
に好ましい特性の経路、例えば、光ガイド設備あるいは
優遇品質の音声設備を選択する機会を与える。 装置431、432、及び451内に要求されるリンク サイ
ズ及び経路選択シーケンスを決定するためのプロセスは
修正統合アルゴリズム（修正UA）に基づく。この修正統
合アルゴリズムは第１図のシステムとの関連で使用さ
れ、また前述のベル システム テクニカル ジャーナ
ル（The Bell System Technical Journal）、Vol.60内
の論文、及びこれより前の合衆国特許第4,345,116号に
説明の統合アルゴリズムと類似する。後に説明の修正は
ネットワーク411の通信量処理容量の調節に関する。 動的経路選択装置471は装置431、432及び451によって
生成される経路選択シーケンス情報並びにネットワーク
411内の通信量の状態及びアイドル トランクの状態の
両者に関する情報を応答する。提供される情報に基づい
て、要素471は最小負荷経路アプローチに従ってネット
ワーク411に対する更新された経路選択シーケンスを生
成し、交換局に第１候補の経路に関しての変更及び“次
の候補”の経路に関して必要とされる変更について連絡
する。 第４図には要素471内で使用される最小負荷経路アプ
ローチの単純な例が示される。第４図において、交換局
31は交換局33への接続を求める。この方法としては、局
31と局33の間の直接リンク（35）、リンク36、交換局32
及びリンク37から構成される代替経路；及びリンク38、
交換局34及び回線39から構成されるもう１つの代替経路
が存在する。リンク35は空きのトランクを持たず、リン
ク36及び37はそれぞれ２つの空きトランクを持ち、そし
てリンク38及び39はそれぞれ１つの空きトランクを持つ
ものとする。経路選択シーケンスが（31-33）、（31-34
-33）、（31-32-33）の順番に指定されていると仮定す
ると、局31から局32への接続は第１候補の経路（経路31
-33上のリンク35）がアイドルのトランクを持たないた
め局34を介して確立される。また、こうして確立される
経路はリンク38上の最後の空きトランク及びリンク39上
の最後の空きトランクを捕捉する。すると、これは局34
と付近の局との間の全ての呼をブロックすることとな
る。このため、最小負荷経路アプローチにおいては、提
供されるトランク情報に基づいて、代替経路選択シーケ
ンスを（31-32-33）、（31-34-33）の順に変更し、局31
から局33への接続は局32を介して確立される。この方法
によると、新たに確立された接続によって後の呼がブロ
ックされることが回避される。 統合アルゴリズム 第１図の先行技術によるシステムに使用されるほぼ最
小のコストの非階層ネットワークを構成するための統合
アルゴリズム（UA）はさまざまなネットワーク構成概
念、例えば、時間に応答しての経路選択、最もコストの
小さな経路を通じての通信経路の選択、より効率的なト
ランク群の構成、ネットワーク増強コストの削減、等の
概念を１つの組織的な手順に結合する。 このアルゴリズムの１つの重要な特徴は将来のネット
ワーク需要を決定するための通信量推定プロセスにあ
る。しかし、これらの推定は個々の時間内でのランダム
な変動、決定論的な時間による変動、ランダムな日によ
る変動、及び月（季節）による変動から構成されるネッ
トワーク通信負荷の変動によって妨害される。第１図の
先行技術によるシステムにおいては、負荷の推定値はネ
ットワーク410内で観察される通信量に基づいてブロッ
ク420、440及び460において計算される。より詳細に
は、この推定は節点ペア間に関して提供される通信量に
基づく。通信負荷のさまざまな時間定数に対する変動は
この統合アルゴリズムにおいては別個に考慮されるが、
本発明と関連して特に重要なことは日による変動の考慮
である。 負荷の変動を毎日提供する先行技術によるアプローチ
はネットワーク内の個々のOS-TSペアを等価のオーバー
フローしないトランク群としてモデル化し、他のペアと
無関係に個々のOS-TSペアに等価の負荷推定値を供給す
る等価負荷技術を使用する。より詳細には、この等価負
荷プロセスは指定のピーク、Ｚ、及び指定の日による変
動のレベル、Ｖを持つ予測負荷、Ａに対して要求される
トランク群ブロッキング確率ｂを満たすのに必要とされ
る等価のオーバーフローしないトランク群に必要なトラ
ンクの数、Ｎを決定する。次に、リンク上の予測負荷を
満たすのに必要とされるトランクの数が計算される。 指定のピークＺ及びトランクの数Ｎを一定に保持する
ことによって、予測された負荷が日による変動を示さな
いときにＮ個のトランクによって搬送できる通信負荷に
対応する等価負荷Ｒが計算される。 等価の負荷推定値を供給されると、統合アルゴリズム
はネットワーク（410）のコストを最小限にする一方に
おいて、目標とされるOS-TSブロッキング レベルを提
供することを目的として、同時に、ネットワーク内の全
てのOS-TSペア間の経路及び要求されるトランクの決定
を行う。 簡単に説明すると、この統合アルゴリズムは第５図に
示されるごとく、初期化モジュール220、経路選択装置2
30、エンジニアリング モジュール240、及び更新リン
ク ブロッキング モジュール250を含む対話式プロセ
スである。この統合アルゴリズムへの入力パラメータに
は、リンクのコスト、節点間に提供される等価の負荷、
及び必要とされる節点間の最大ブロッキング レベルが
含まれる。初期化モジュール220はネットワーク441内の
個々のリンクに対する最適リンク ブロッキング レベ
ルの推定値を生成する。経路選択装置230及びエンジニ
アリング モジュール240内においては、最適リンク
ブロッキング レベルの現在の推定値が一定に固定され
る。経路選択装置230は個々の設計時間に対する最適経
路を決定し、この最適経路が最適リンクブロッキングを
満たすのに個々のリンクに要求されるトランクの数を決
定するためにエンジニアリング モジュール240に提供
される。エンジニアリング モジュール240によってリ
ンクのサイズが決定されると、ネットワークのコストが
計算され、直前の反復値と比較される。ネットワーク
コストがまだ減少している場合は、モジュール250は最
適リンク ブロッキング レベルの新たな推定値を計算
する。新たな最適リンク ブロッキング レベルの推定
値が経路選択装置230に供給され、装置230は再び最適経
路を選択し、このプロセスが反復される。 第５図に示されるごとく、経路選択装置230は経路発
生ステップ231、経路の流れの最適化ステップ232、及び
経路生成ステップ233の３つのステップを含む。ステッ
プ231はネットワーク410内の節点間の最短（最小コス
ト）の経路を発見し、一方、ステップ232は搬送される
通信をネットワークのコストを最小にするように候補経
路に割り当てる。経路生成モジュール233はモジュール2
32内の計算される最適経路流に最も合致する経路選択シ
ーケンスを決定する。従って、経路選択装置230からの
出力は個々の節点ペアに対して個々の時間に使用される
べき最適経路選択シーケンスから構成される。 ブロッキング レベルを一定に保持することによっ
て、経路流（パスフロー）最適化ステップでの割り当て
問題を１組の線形不等式によって表わすことが可能とな
る。ここで、目標は以下を最小にすることにある。 これは以下を満たすことを条件とする。 上記の等式において、変数は以下の通りである。つま
り： 上記は第３図の要素432内に示される統合アルゴリズ
ムの最小コストの生成に関して要約する。第３図の要素
451内に示される統合アルゴリズムの最大フローの生成
に関しては、目標関数が以下のように要約される。つま
り： が最小にされる。ここで、目標関数をコストの増加から
ネットワーク容量の増加に変換するためリンクのコスト
の増加Miが１にセットされる。この最適化によって生成
される容量の増加Δaiはネットワークに実際に加えるこ
とはできない。従って、これら増加された容量では搬送
できる通信は実際にはブロックされる。しかし、この仮
想の容量の増加は最小にされているため、この経路選択
の解はブロックされる総通信量を最小限にあるいは通信
のフローを最大にする。 上記の多変数線形セットの解は任意の周知のアプロー
チの１つによって得ることができる。このようなアプロ
ーチの１つが、前述のベル システム テクニカル ジ
ャーナル（The Bell System Technical Journal）の論
文、（Vol.60、No.8）に発見的最適化法（HOM）として
記述されている。シンプレックス法として知られている
もう１つのアプローチがMPSX/370として知られる市販
（IBM）プログラムに実現されている。さらに別のアプ
ローチでは、最近、N.カルマーカ（N.Karmarkar）によ
って作成されたアルゴリズムが使用される。 修正総合アルゴリズム 等価の負荷を決定するにあたって、本発明によるモデ
ルは任意の特定の日あるいは任意の特定の時間に幾つか
のOS-TSペアの負荷が平均以上であり、また幾つかのペ
アの負荷が平均以下であるという事実を考慮に入れな
い。この平均化、及び個々のOS-TSペアと関連する代替
経路がオーバーフローされた通信を運ぶことができるこ
とから、ネットワーク設計上の大きな向上が実現され
る。シミュレーションによる検討の結果、日による変動
の考慮を改良することによってネットワーク設計が大き
く向上されることが発見された。 本発明の原理によると、負荷推定装置421、422、及び
461内で決定され、修正総合アルゴリズム内で使用され
る等価の負荷は、個々のOS-TSペアに多数の並列の経路
へのアクセスを与え、通信量に応答する動的経路選択を
使用することによってこの並列の経路の組合わせが１つ
の大きなトランク群として挙動するようにさせる第２図
のシステムに対してモデル化される。より具体的には、
本発明の原理に従って、予測されるOS-TS負荷ＡにそのO
S-TSペアに接続された全ての経路の使用可能な容量と関
連する背景負荷（BGL）が加えられる。この結合された
負荷Ａ＋BGLが前に説明の方法に従って等価の負荷Ｒ＋B
GLに変換され、このプロセスから予測負荷Ａに対応する
概要の等価の負荷Ｒが得られる。 実際の背景負荷は個々のOS-TSペアに対して以下のよ
うに計算することができる。 別の方法として、背景負荷の概算からでもネットワー
クの設計を大きく向上できることが発見された。ここで
使用される概算は実質的に処理時間を殆ど必要としな
い。第６図に示されるように、この背景負荷の概算は約
1800マイル（2896.2m）の所まで節点間の距離に比例し
て増加するが、これはこの時点で600アーランに達す
る。これは1800マイル以上の全ての距離で600アーラン
にとどまる。この背景負荷と距離との関係はAT＆Ｔ市外
局ネットワークから得られたデータを統計処理すること
によって得られたものである。このような関係を任意の
ネットワークに関して求めることが可能である。 このように修正統合アルゴリズムを使用することによ
って、モジュール431、432及び451内で遂行されるリン
クのサイズ（トランク）及び経路選択シーケンスの決定
が向上される。ネットワーク内にトランクが導入され、
経路選択情報が動的経路選択装置471に送られる。動的
経路選択装置471内において、ネットワーク411から到達
する通信量データ及びトランクのアイドル状態に関する
情報に基づいて経路選択シーケンスの更新が行われる。 経路更新プロセス 動的経路選択装置471内に実現される経路更新プロセ
スはネットワーク411内の個々のOS-TSペアに対する最小
負荷経路を決定する。ネットワーク411内の状態が要求
する場合、必要とされる最小負荷経路に関する情報がネ
ットワーク411内の該当する交換局に送られる。ここ
で、前に選択された“次の候補”の経路がそれらの序数
の順に押し下げられる（前の第２の候補の経路が第３の
候補の経路となる）。そして、最小負荷経路が影響を受
けたOS-TSペアに対する第２の候補の経路（そして第１
の代替経路）となる。 経路選択装置471内のプロセスは２つのサイクル時間
で動作する。ネットワーク411内の通信量は５分のサイ
クル時間にて計算され、アイドル トランクの状態は５
秒のサイクル時間にて計算される。通信量情報は高レベ
ルのブロッキングを経験するOS-TSペアを知るのに使用
され、一方、アイドル トランク情報は生成されるブロ
ッキング情報と一体となって経路選択シーケンスの変化
が秩序正しく遂行されているか知るのに使用される。第
７図及び第８図は動的経路選択装置471の経路更新プロ
セスの流れ図を示す。 大局的に見た場合、第７図及び第８図の流れ図は複数
のステップから構成される反復プロセスである。これら
ステップには、１）高ブロッキング（HB）OS-TSペアの
検出、２）個々のトランク群に対するアイドル トラン
ク及び予約レベルの計算、３）個々のOS-TSペアに関す
る経路容量及び最小負荷経路の計算、４）アイドル容量
に関する経路検索の追加の候補経路への拡張、及び５）
新たな経路選択シーケンスの計算が含まれる。 第７図及び第８図の流れ図の最初のステップ、つま
り、HBペアを検出するステップ（ブロック32）は、前述
のごとく、５分のサイクル時間にて動作する。残りのス
テップは５秒のサイクル時間にて動作する。個々の異な
るステップの反復速度が第７図及び第８図において判定
ブロック31及び33によって示される。 ブロック32のプロセスはブロック32内の“ドウ”ルー
プとして命名されるが、これは全てのOS-TSペア、Ｋに
適用される。ドウ ループ内において、OS-TSペアによ
って経験されるブロッキング レベルに基づいて個々の
OS-TSペアに対するインジケータ（HB（Ｋ））が計算さ
れる。あるOS-TSペアについてのブロッキング レベル
は（前の５分間の期間の）試みられた呼に対するブロッ
クされた呼の割合である。最初、HB（Ｋ）はゼロにセッ
トされる。ブロック レベルが0.01より大きく0.05より
小さい場合は、HB（Ｋ）は１にセットされる。ブロッキ
ング レベルが0.05より大きく0.3より小さい場合は、
ブロックされた呼の実際の数が２を越えるときはHB
（Ｋ）は２にセットされる（２を越えない場合は、HB
（Ｋ）はゼロにセットされる）。後者の条件はブロッキ
ング レベルが0.05を越えるという判定に統計的有無が
あることを保証するために加えられる。ブロッキング
レベル0.3を越える場合は、ブロックされた呼の数が２
を越えるときは、HB（Ｋ）は３にセットされる。個々の
OS-TSペアのHB（Ｋ）をセットするのに加えて、ブロッ
ク32のプロセスはブロックされた呼の総数を試みられた
呼の総数で割ることによってネットワーク全体のブロッ
キング レベルを計算する。このネットワーク全体のブ
ロッキング レベルは後のステップにおいて使用され
る。 第７図及び第８図の流れ図のステップ２（ブロック3
4）はネットワーク411内の割引きされたアイドル トラ
ンク数を計算し、個々のトランク群（リンク）、Ｎに対
する予約レベルをセットする。ステップ１内のプロセス
は使用されるリンクと無関係にOS-TSペア間の通信量を
対象とするが、ステップ２においては、ネットワーク41
1内の特定のリンクが対象となる。個々のリンク内の割
引きされたアイドル トランクの数は実際のアイドル
トランクの数からグループ内のトランクの数を36で割っ
た数を引くことによって計算される。アイドル トラン
クの数からグループ（リンク）内の総トランク数のある
割合を引く、例えば、グループ内の総トランク数を36で
割った数を引くことによって、大きなグループが最小負
荷経路として過度に選択されることが防止される。 リンク内の割引きされたアイドル トランクの数を計
算するのに加えて、ブロック34のプロセスはリンクに対
するトランク予約レベルをセットする。リンクに対する
トランク予約の概念はあるリンクに直接に接続された局
間の通信負荷と関係する。これら局間の通信量が高い場
合は、直接リンク上の選択された数のトランクがこれら
局から発信及びこれら局に着信する通信に対して予約さ
れる。より詳細には、第２図のシステムとの関連におい
て、ブロック34のプロセスはHB（Ｋ）レベルが１を越え
る個々のリンク内のトランクを予約する。予約されるト
ランクの数は以下のようにトランク群のサイズと関連す
る。 トランク群の 予約される 実際のサイズ トランクの数 1-12 ０ 13-36 １ 37-72 ２ 73-132 ３ 133-216 ４ 217-396 ５ 397-720 ６ 721 ７ 第７図及び第８図の流れ図のステップ３（ブロック3
5）は個々のOS-TSペアに対する経路容量及び最小負荷経
路を計算する。この計算は２つのドウ ループ：つま
り、ネットワーク411内の個々のOS-TSペアに関する“ア
ウトサイド”ループ及び個々のOS-TSペアに対する全て
の候補経路を調べる“インサイド”ループによって遂行
される。 個々の候補経路は、最初に、それが関連するOS-TSペ
アに対する“第１の候補”であるか否か判定するための
チェックを受ける。第１の候補である場合は、その経路
はスキップされる。その経路が“次の候補”の経路であ
ると判定された場合は、この経路内の個々のリンク内の
空きのトランクの数がリンクの予約レベルだけ割引きさ
れる。経路内のアイドル回路の数は、ここでも、その経
路が構成する任意のリンク上の割引きされたアイドル
トランクの最小の数と等しくなるように計算される。全
ての“次の候補”の経路に関してアイドル回路の数が計
算されるのと同時に、その経路に関しての最大計算アイ
ドル回路の記録が保持される。この結果、インサイド
ドウ ループが終了した時点において、対象とされるOS
-TSペアに対する最小負荷経路が同定される。また、任
意の経路に対して、HB（リンク１）あるいはHB（リンク
２）が１より大きな場合は、その経路に対するOS内の予
約標識が“オン”にセットされる。この動作によって、
ネットワーク内のこの経路にトランクの予約が行われ
る。最後に、総ネットワーク ブロッキング率が0.03以
上であるときは、割引きアイドル回路を持たない２−リ
ンク経路が（HB（Ｋ）が３に等しくない限り）経路選択
シーケンスから除去される。 第７図及び第８図の流れ図のステップ４（ブロック3
6）はステップ３のアウトサイド ドウ ループを継続
し、ステップ３において対象とされなかった候補経路に
関しても考慮すべきか否かテストする。この追加の候補
を考慮すべきか否かのテストはネットワーク411内の通
信の渋滞との関連で遂行される。第７図及び第８図にお
いて、ネットワーク全体のブロッキング レベルが0.03
以上でない限り、ゼロより大きなブロッキング レベル
HB（Ｋ）を持つ個々のOS-TSペアに対して第２の候補リ
ストが考慮される。一方、ネットワーク全体のブロッキ
ング レベルが0.03を越える場合は、OS-TSペアのブロ
ッキング レベルHB（Ｋ）が１より大きなときにのみ第
２の候補リストが考慮される。 第７図及び第８図の流れ図のステップ５（ブロック3
7）は、経路の更新が必要であるか否かを判定するため
に個々のOS-TSペアにいき値を加える。このいき値は直
接経路が“第１候補”の経路であり、２−リンク経路が
第２の候補の経路である特定の場合にのみ加えられる。
これら２つの候補経路上のアイドル トランクの総数が
次の５秒の更新期間に到達すると予測される全ての呼を
完結するのに十分ないき値数以上である場合は、新たな
経路選択シーケンスは生成されない。第２のシステムに
対して選択されるいき値は直接リンク内のトランクの数
の８分の１である。予測される呼の量に対して第１及び
第２の候補の経路の容量が不十分である場合、及び計算
最小負荷経路が現在の第２の候補の経路以外の経路であ
る場合は、第２の候補の経路の代わりとなる新たな最小
負荷経路が発信交換局に送られ、前の全ての“次の候
補”の経路が１レベルだけ押し下げられる。 総合伝送システム（ITS）コントローラ 総合伝送システム コントローラ491の機能には総合
伝送システム上のCSVB、PSNB、及びCSWB通信への帯域幅
の割当て、並びにPSNB伝送帯域幅に対する狭帯域トラン
ク（NT）の最大数及びCSVB伝送帯域幅に対する音声トラ
ンク（VT）の最大数の計算が含まれる。NTあるいはVTの
最大数は以下の式によって与えられる。 ここで、 Ni＝リンクｉ上のNTあるいはVTの最大数、 BWi＝リンクｉ上のPSNBサービスあるいはCSVBサービス
に使用可能な帯域幅、 ρｉ＝BWiの最大許容使用率、そして ri＝リンクｉ上のNTあるいはVT当たりの平均データ速度
である。 最大許容使用率ρｉはPSNBサービス及びCSVBサービス
に課せられるリンクｉに対するパケット遅延制約あるい
は音声品質制約に基づいて選択される。平均NTあるいは
VTデータ速度riはINCによって定期的に測定される。測
定されたriに変動があると、INCは交換局内のNiパラメ
ータを変更する。ITSコントローラ491はCSVBあるいはCS
WBサービスのブロック及びPSNBサービスの遅延が最小限
になるように通信要素にITS帯域幅を動的に割り当て
る。帯域幅の割り当てに大きな変動があると、INCは交
換局内のNiパラメータを変更する。 経路選択サービス コントローラ 第３図に示される経路選択サービス コントローラ49
2によりINC100は指定のタイプの設備の経路の選択を顧
客が行なえるように呼の経路選択を制御できる。この範
ちゅうのサービスは選択的経路選択サービス（SRS）と
して知られる。例えば、顧客はビット圧縮マルチプレク
サを避ける経路を選択することができる。ビット圧縮マ
ルチプレクサは音声の伝送を効率的に行うために32kbps
音声帯域符号化を提供するが、これは高速音声帯域デー
タに対してトランスパレントでない。他の可能性として
は、衛星経路の回避、安全設備（例えば、光ガイドある
いは同軸設備）への経路選択、高品質音声伝送設備への
経路選択等が含まれる。顧客は専用の数字コードをダイ
ヤルすることによってSRS呼を開始する。 動作において、ネットワーク411内の発信交換局は呼
が選択的経路を要求することを検出し、それと関連する
INC100に要求されるサービスを指定するCCISメッセージ
を送る。INC100は設備データ ベース及びこの状態デー
タベースを使用して適切な呼の経路を決定する。その呼
に対する候補経路がINC100によって生成され交換局に返
信される。 SRS処理論理の流れ図が第９図に示される。INC100に
よって経路サービス要求メッセージが受信されると、コ
ントローラは最初に個々のOS-TS候補経路に関して個々
のトランク群が要求される特性を満たすか否かを判定す
る（第９図のブロック38）。INC100は次に要求される特
性を満たす可能な経路のリストについて、個々の可能な
候補経路に対して要求される特性を持つ個々のトランク
群のアイドル トランクの数を推定する（第９図のブロ
ック39）。この推定値はそのトランク群内のアイドル
トランクの数に要求される特性を持つトランクの割合を
掛けた値に等しい。INC100は次に個々の可能な候補経路
上のアイドル回路の数を計算し、最高５つまでの最もア
イドルな可能な経路を選択し、これらを発信交換局への
経路サービス応答メッセージ内に置く（第９図のブロッ
ク40）。発信交換局はこのメッセージ内に同定される経
路選択シーケンス並びに経路サービスのタイプを使用し
て、要求される特性を満たすトランク接続の選択を行
う。
り詳細には経路選択が通信負荷の状態の関数として決定
されるシステムに関する。 発明の背景 国レベルの電気通信市外ネットワークは多数のの交換
局及びこれらの局を相互接続するトランク回線を含む。
ネットワークのこれら要素は高価であるため市外ネット
ワーク設計者は常に局及びトランクの数をできるだけ削
減することを目指す。このため、ネットワークはネット
ワーク負荷と無関係にある任意の局から他の任意の局へ
の経路を保証するために必要とされるよりも少数のトラ
ンクを持つように設計されるのが常識となっている。こ
れは顧客は頻繁に発生しない限り呼がブロッキングされ
るのに耐える用意があるという根拠に基づく。呼のブロ
ッキングを認める電気通信ネットワークでは、ネットワ
ーク資源を効率的に活用することが可能である。 任意の量の資源でブロッキングを最小限にするために
は、ネットワークの構成及び効率的な経路選択アルゴリ
ズムについて検討することが必要である。つい最近ま
で、合衆国の電気通信ネットワークは階層的に構成され
てきた。局はクラス（１から５）によってランク付けさ
れ、ある局から他の局への交換をその局のランクに基づ
いて指令する経路選択方法が採用されてきた。この階層
構成は長年に渡って満足のできるものであった。 階層構成におけるブロッキングを最小限にするため
に、適切な経路を決定するための各種の装置及びアルゴ
リズムが存在する。この装置の１つが合衆国特許第4,28
4,852号において開示されている。合衆国特許第4,284,8
52号に開示の装置においては、複数の交換端局（クラス
５の局）がクラスターにまとめられ、クラスター内の個
々の交換局はそのクラスター内の他の全ての交換局への
直接トランク回線を持つ。これに加えて、全ての交換局
はタンデム局へのトランク、論理デバイスへのデータ
リンク、及び経路選択情報を格納するためのメモリを持
つ。呼の発信及び終端が任意の局で行われるため、個々
の局はそのメモリ内に他の全ての局への第１候補の経路
を格納する。この経路は局間を接続する直接トランクで
ある。個々の第１候補の経路に加えて、論理デバイスは
個々の交換局にそのクラスターの交換局内の代替経路に
関する情報を提供する。この代替経路情報は、これも交
換局内のメモリに格納されその局が発信局となるとき使
用されるが、これは論理デバイスによってデータ リン
クから提供される情報から生成される。クラスター内に
使用できる経路が発見できない場合は、発信局はタンデ
ム局を通じての経路の確立を試み、これが失敗すると、
その呼はブロックされる。 ネットワーク コストをより効率的に削減し、同時に
ブロッキングを最小限にするため、現在、AT＆Ｔ通信ネ
ットワークにおいて新たな構成が実現されているが、こ
れは動的非階層経路選択（Dynamic Nonhierarchical Ro
uting）と呼ばれる新たな経路選択技術を使用する。こ
の新たな構成では市外局のランク付けは行われず、交換
局間の経路は個々の（発信）交換局内に格納された経路
選択シーケンスに基づいて確立される。通信を方路する
ための動的非階層構成の一例が、合衆国特許第4,345,11
6号において開示されている。追加の資料としては、ベ
ル システム テクニカル ジャーナル（The Bell Tec
hnical System Journal）、Vol.60、No.8、1981年10月
号、ページ1787-1846に掲載のアッシュ（Ash）らによる
論文〔動的経路選択によるネットワークの設計及び最適
化（Design and Optimization of Networks With the D
ynamic Routing））〕、及び同様にアッシュ（Ash）ら
による論文〔動的経路選択によるネットワークのサービ
ス及びリアル タイム制御（Servicing and RealTime C
ontrol of Networks With Dynamic Routing）〕があ
る。第１図は前に開示の構成を示す。 第１図に示されるごとく、ブロック410によって表わ
されるこの電気通信ネットワークは交換局310から315、
及び相互接続トランク群（リンク）316から326を含む。
交換局310から315には階層的な指定は存在しない。ただ
し、図面は、従来の階層的経路選択構成においては、交
換局310及び315が主要センターであり、交換局311及び3
14がセクション センターであり、そして交換局312及
び313が地区センターであることを含蓄する。 交換局310-315はプログラム内蔵制御交換局である
が、これはこれらがメモリを持ち、これらの交換局機能
の少なくとも幾らかがメモリの内容によって制御される
ことを意味する。より詳細には、先行技術による非階層
構成においては、個々の交換局はそれ自体と他の交換局
との間のトランク リンクに関する情報、及び経路を確
立するために使用できる経路選択シーケンスに関する情
報を格納するためのメモリを含む。経路の選択は格納さ
れた情報に基づいて交換局によって行われる。 交換局311と交換局314の間の接続を行うためにリンク
321を介して直接経路を確立することができる。経路は
また交換局312（リンク319及び317）を介して、交換局3
10（リンク324及び323）を介して、交換局313（リンク3
18及び320）を介して、あるいは交換局315（リンク322
及び325）を介して確立することもできる。さらに、複
数の交換局（例えば、リンク319、交換局312、リンク31
6、交換局313及びリンク320）を使用してこれ以外の経
路を確立することもできる。ここに説明の非階層動的経
路選択構成においては、交換局311は、そのメモリ内に
それ自体とこれと隣接する交換局との間のリンクのサイ
ズ（トランク群内のトランクの数）に関する“マップ”
あるいはテーブル、及び同じ日の異なる時間に使用する
ための交換局314との接続を確立するための経路選択シ
ーケンス（並びに他の交換局との接続を確立するための
経路選択シーケンス）を含む経路選択シーケンスのテー
ブルを含む。 経路選択シーケンスは第１候補の経路及び次の候補の
経路を同定する。例えば、第１候補の経路は経路321で
あり、次の候補経路は、経路319-312-317であり、その
次は、経路318-313-320であり、その次は経路322-315-3
25である。第１候補の経路が、その経路内の全てのトラ
ンクがビジーでない限り選択される。全てのトランクが
ビジーであるときは、経路319-312-317が、これもこの
トランクの全てがビジーでない限り選択される。呼は経
路選択シーケンス内の全ての経路がビジーであるときに
のみブロックされる。 多リンク経路（例えば、リンク319、交換局312、及び
リンク317を含む経路）を選択する過程において、リン
クの１つが使用できない状況が考えられる。第１のリン
クは使用できるが、第２のリンクが使用できない場合、
発信交換局に“クランクバック”信号が返信される。す
ると、発信交換局はシーケンス内の次の経路の確立を試
みる。 上記の説明からリンクのサイズと経路選択シーケンス
は互いに関連し、これらの両者がネットワーク資源を有
効に活用する上で非常に重要であることがわかる。従っ
て、第１図のシステムは、ネットワークの設計及び同じ
日の異なる時間に使用される経路選択シーケンスの設計
の両者を同時に最適化することを試みる。このシステム
は個々のリンク内の所定のサービスのレベルに答えるた
めに要求されるトランクの数を最小限にすることを企て
ると同時に、決定されたリンク サイズに対する所定の
経路選択シーケンスを決定する。これら決定は以下に説
明のプロセスによって行われる。 第１図のネットワーク410は通信を搬送するが、一方
において、前に開示の構成によると、これはまた３つの
プロセスに搬送される通信に関する情報（例えば、呼の
試み及び使用状態に関する情報）を送る。これらの３つ
のプロセスは第１図において、ネットワーク設計ブロッ
ク430、需要サービス ブロック450、及び動的経路選択
ブロック470として表わされてる。これら３つプロセス
の各々の前には通信量推定装置（それぞれ、ブロック42
0、440、及び460）が置かれる。 ブロック420及び430のネットワーク設計装置内におい
ては、通信量に関するデータが長期間に渡って集められ
る。こうして集められた通信量に関するデータは所定の
品位のサービスを提供するためにネットワークに必要と
される適当なリンクのサイズを決定するため、及び予測
通信負荷（これは前のデータ収集期間から得られた予測
係数及び統計に基づいて決定される）に対処するために
異なる時間に使用される最適経路選択シーケンスを決定
するのに使用される。ネットワーク設計装置に関して
は、年に２度のサイクルの情報の収集で十分である。ネ
ットワーク設計装置430によって生成される情報は現在
既に現場に存在する物理的資源の効率的な割り当て、並
びに将来のネットワーク設計に使用される。 ブロック440及び450の需要サービス装置内において
は、通信量に関する情報が比較的短かなサイクル時間、
例えば、週に一度の割合で収集され、この情報は予測需
要からずれた、予期されなかった、サービス上の問題を
引き起こすような実際の通信需要の変動に反映してリン
クのサイズを微調節するのに使用される。プロセス430
及び450はまた個々の交換局内に保持される同じ日の異
なる時間に使用される経路選択シーケンスの修正及び更
新を行う。 ブロック460及び470の動的経路選択装置内において
は、経路選択シーケンスに対するより頻繁な調節が遂行
される。通信量に関する情報はさらに短かなサイクル時
間、例えば、１時間に一度の割合で収集され、現在の予
測通信量の関数として調節される時間に応答する経路選
択シーケンスが生成される。つまり、ブロック460及び4
70の動的経路選択装置は、ブロック420及び440内で推定
される負荷を基準とした実際に経験される負荷のこれか
らの変動に対処する。これら変動には、日による負荷の
変動、（需要サービス装置によって決定される量だけ容
量が増加されるまでの）予測されなかった永久的な需要
の増加、及び過負荷あるいは故障状態でのネットワーク
の渋滞が含まれる。 前述の要素の組合わせによって、我々はネットワーク
内のリンク上に課せられる通信需要の変動に応答して代
替経路選択シーケンスを生成するこの改良された非階層
経路選択装置を得ることに成功した。この改良された装
置においては、システムは異なる経路上の通信負荷のピ
ークが一致しないことを利用する。 上記のごとく、ここに開示のシステムはネットワーク
から（任意の期間を通じての通信負荷の測定値である）
通信量に関する情報を受ける。この情報は通信のために
個々の交換局に割り当てられるべき必要なトランクの総
数を決定するため、及び適当な経路選択シーケンスを決
定するために非常に重要である。しかし、通信量に関す
る情報自体は、代替経路によって通信が処理される場
合、さまざまな経路上の渋滞の存在を示すことはなく、
このため、通信量に関する情報のみに基づく経路選択シ
ーケンスでは、必ずしも最も効率的な経路選択シーケン
スが選択されることは保証されない。また、現在のネッ
トワーク設計プロセスは、非階層構成においては、節点
−節点間（つまり、発信交換局と着信交換局の間）の通
信容量へのアクセスがネットワーク状態情報とネットワ
ーク通信量情報の両方に応答する実時間通信量応答経路
選択方法の方が通信量情報のみに応答する時間応答経路
選択方法よりもより効率的であるという事実を考慮に入
れてない。この結果、先行技術による方法においては、
“要求されるリンクのサイズ”の決定は実時間通信量応
答経路選択方法において要求されるサイズより大きくな
る。 本発明の１つの目的は電気通信ネットワーク内の資源
の割り当てを最適化することにある。 本発明のもう１つの目的はネットワーク内の個々の交
換局から追加の情報を得ることによってネットワーク内
の適当なリンク サイズの決定及び経路選択プロセスを
向上させることにある。 本発明のさらにもう１つの目的はネットワーク負荷を
ほぼ実時間で計算し、ネットワークの経路の選択がネッ
トワーク負荷にほぼ実時間にて応答するようにするため
の装置を提供することにある。 発明の概要 これらおよび他の目的は非階層交換構成のための本発
明による総合ネットワーク コントローラによって達成
される。この総合ネットワーク コントローラは電気通
信交換ネットワーク内の個々の交換局に対してトランク
の状態に変動が発生したとき（つまり、アイドル トラ
ンクが生成あるいは除去されたとき）、定期的に（例え
ば、５秒間隔で）これにアイドル トランク情報として
送るように指令する。この情報は、前述のごとく、ネッ
トワーク制御論理に通常送信されている通信量（トラヒ
ック）情報を補強する受信された通信量情報に基づき、
総合ネットワーク コントローラは、代替経路の使用状
態に依存する節点（ノード）間の通信処理能力を調節す
るプロセスを用いてネットワーク内の個々のリンクに要
求されるトランクの数を決定する。決定されるリンクの
サイズと関連して、総合ネットワーク コントローラ
は、ネットワーク内の個々の交換局に対する経路選択シ
ーケンスを生成する。個々のシーケンスは“第１の選
択”の経路と“後続する選択”の経路から構成される。
交換局内に既に格納されている経路選択シーケンスと異
なるそれらのシーケンスはネットワークの経路選択を更
新するために交換局に通知される。同じ日の異なる時間
に異なる第１の選択の経路が生成され、これら経路も交
換局に通知される。 受信されたアイドル トランク情報（並びに通信量情
報）に基づいて、総合ネットワーク コントローラは、
経路選択シーケンスに関しての追加のほぼ実時間による
更新を行う。アイドル トランク状態の変化はこれらが
発生すると直ちに通知されるため、この更新はほぼ実時
間にて行われる。このほぼ実時間の更新は経路選択シー
ケンスの“後続の選択”の経路に関してのみ影響を与え
る。この更新はネットワーク全体の負荷を均一化する
“最小負荷経路”アプローチに従って決定される。最小
負荷経路アプローチとは、その経路で搬送されている呼
の数（通信トラヒック量−負荷）が最も少ない経路即ち
“最小負荷経路”へ呼を向ける手法である。尚、“負
荷”とはネットワーク中の通信（呼）トラヒックの量で
ある。 実施例の説明 概括 第２図は本発明の原理を具現する一例としての電気通
信システムを示す。第２図の要素10はネットワーク411
の地理上の地域Ａ及びＢ内の市外交換局（簡単に言えば
“交換局”あるいは“節点”）である。複数の地域によ
って電気通信ネットワークが構成される。ネットワーク
411の交換局は階層構成を持たず、個々の交換局は格納
されたプログラムによって制御される。より詳細には、
個々の交換局はそのメモリ内にその交換局と他の交換局
の間で使用できるトランクを同定するマップ、つまりテ
ーブル、及び経路選択シーケンスのテーブルを含む。経
路選択シーケンスはそのシーケンスを保持する交換局
（発信節点）と指定された他の交換局（着信節点）の間
の経路を確立するために接続できる幾つかの異なる経路
を指定する。経路選択シーケンスは、第１候補の経路、
第２候補の経路、第３候補の経路…を含む。第１候補以
外の全ての候補経路を一緒にした場合、個々の経路選択
シーケンスは“第１候補”の経路及び“次の候補”の経
路から成るとみなすことができる。 第２図のリンク11は個々の地域内の交換局10を相互接
続し、そしてリンク12は交換局10を他の地域に接続す
る。要素10、11及び12は、これを通じてある加入者から
別の加入者に呼が運ばれるメッセージ ネットワークを
構成する。このメッセージ ネットワークは本発明の原
理から逸脱することなしに、回路交換通信、パケット交
換通信、及びチャネル交換通信を運ぶことができる。回
路交換ネットワークにおいては、ある局から別の局への
経路が音声帯域トランク（VT）を通じて回路交換帯域幅
上に確立される。この経路は呼の開始の時点において確
立され、呼が終了するまでそのままにされる。パケット
交換方式においては、経路（あるいは仮想経路）はパケ
ット交換帯域幅を通じて仮想回路あるいは狭帯域トラン
ク（NT）上に確立される。チャネル交換通信において
は、広帯域トランク（WT）がチャネル交換帯域幅を通じ
ての接続の確立に使用される。VT、NTあるいはWTから構
成される経路の接続は機能的に非常に類似し、従って、
本発明の原理が適用する。 メッセージ ネットワークに加えて、第２図には、あ
る地域内の個々の交換局をその地域内の２つの信号転送
ポイント21に接続する回線20から成る信号法ネットワー
クが示される。回線22はこの信号転送ポイント間を相互
接続する。合衆国の電気通信市外ネットワークは、現在
共通チャネル局間信号法（Common Channel Interoffice
Signaling、CCIS）ネットワークと呼ばれる信号法ネッ
トワークを使用する。従って、本発明との関連でCCISネ
ットワークを簡単に使用することができる。CCIS構成
（これはパケット交換法を使用する）は、例えば、ベル
システム テクニカル ジャーナル（The Bell Syste
m Technical Journal）、Vol.57、No.2、1978年２月号
において説明されている。これに関しての特に重要な論
文にC.A.ダルボン（C.A.Dahlbon）及びJ.S.ライアン
（J.S.Ryan）らによる〔新信号法システムの歴史と説明
（History and Description of a New Signaling Syste
m）〕（ページ225-250）を挙げることができるが、この
論文においては、CCISネットワークが歴史及び基本構成
が説明されている。 第２図の回線23は地域Ａの信号転送ポイント（STP）
を第１の総合ネットワーク コントローラ（INC）100に
接続し、回線24は地域Ｂ内の信号転送ポイント21を第２
のINC100に接続する。個々のINC100はCCISインターフェ
ース110、インターフェース110に接続されたプロセッサ
120及びプロセッサ120に接続されたデータ ベース ブ
ロック130を含む。メッセージ ネットワーク及び信号
法ネットワークに加えて、第２図には２つのINC100が示
される。１つのINC100は地域Ａ内のSTPに延びる２つの
回線23を介して信号法ネットワークに接続され、もう１
つのINC100は地域Ｂ内のSTPに延びる２つの回線24を介
して信号法ネットワークに接続される。２つの回線23及
び２つの回線24は冗長の目的に加えて、（地域Ｂあるい
は任意の他の地域から）回線24を介して流れる情報が
（地域Ａ内のSTPに）回線23を介して流れることができ
るようにするために使用される。この構成においては、
個々のINC100は、通常、ネットワーク全体の一部に関し
ての指定のタスクのみを遂行するが、１つのINC100が故
障した場合には、残りのINC100によってネットワーク全
体が処理される。この異常状態においては、個々のサブ
システムは全ネットワークに関する情報を保持し、プロ
セッサ120が個々のプロセッサに他のプロセッサの状態
を常に知ることができるように相互接続される。 第２図のシステムの一般的な特徴として、INC100は、
最もコスト効率が良いネットワーク構成（個々のリンク
内のトランクの適切な数）の決定、発信交換局と着信交
換局との間の最もコストの低い経路の選択、及び最もコ
ストの低いトランク構成を達成するための時間によって
変動し、また実時間にて通信量に応答する経路パターン
の決定に関与する。ネットワーク411内の交換局はINC10
0の経路決定に従って実際のリンクを選択する。 経路選択のこの動的、つまり時間による変更は、INC1
00による定期的及び必要に応じての経路の変更によって
達成される。都市間の通信量の需要は時間と共に変化す
るが、一日の中でより顕著な通信量の変動を予測するこ
とが可能である。変動が予測できることを利用し、第２
図のシステムにおいては、１日が負荷設定期間（LSP）
と呼ばれる複数の連続の経路選択期間に分割される。個
々の負荷設定期間に対して経路選択シーケンスが生成さ
れ、適当な時間において、第１候補の経路がネットワー
ク内の個々の交換局に送られる。経路選択を実時間にて
通信量に応答して変更することは、“次の候補”の経路
に対する更新を計算することによって達成される。この
更新情報は数秒毎に個々の交換局がINC100に送る通信量
及びアイドル トランク情報から得られる。この更新情
報は、必要に応じて、交換局内に格納されたシーケンス
内の“次の候補”を変更するのに使用される。 INC100内で遂行される処理はデータ ベース ブロッ
ク130との関連でプロセッサ120内で遂行される。個々の
ブロック130は関連するプロセッサ120を支援するための
複数の異なる情報のテーブルを含む。これらテーブルは
以下の通りである。 1.使用中のトランクのテーブル このデータ ベースはネットワーク411内の全てのリ
ンクに対する使用中のトランクの数を含む。情報は発信
−着信ペア（OS-TSペア）として格納される。 2.通信量に関する情報のデータ ベース このデータ ベースにはネットワーク411内の通信量
の測定値、より詳細には個々のOS-TSペアと関連して試
みられた呼の数、ブロックされた呼の数、及び使用カウ
ントが含まれる。これはまた５分間の通信量データを生
成するために使用される時間間隔識別子を保持する。個
々の時間間隔においてネットワーク411から送られるペ
ッグ カウント（試みられた呼の数）、オーバーフロー
カウント（ブロックされた呼の数）、及び使用カウン
トが蓄積され、これによって５分間の通信量の測定値が
生成される。 3.トランク状態マップのデータ ベース このデータ ベースはネットワーク411のリンク内の
トランクの状態に関する情報を含む。OS-TSペア毎に整
理されるこの情報は個々のトランク群内のアイドル ト
ランクの数を示す。状態の変化が起こると５秒毎にINC1
00アイドル トランク情報が送られるため、このマップ
は全ネットワークの状態をほぼ実時間にて反映する。 4.経路選択データ ベース このデータ ベースは交換局10内の現在の経路選択シ
ーケンスのイメージを含む。ある交換局と関連するプロ
セッサ（120）はその交換局に対して第１の責任を持
ち、またこれとは別に、バックアップの責任を持つ。個
々のOS-TSペアは１つの経路選択シーケンスを持ち、個
々の経路選択シーケンスは“第１候補”の経路及び“次
の候補”の経路を持つ。 5.候補経路リスト このデータ ベースはネットワーク411内の個々のOS-
TSペアに対する候補経路（経路選択シーケンス決定プロ
セスの際に決定）の２つのリストを含む。第１のリスト
はそれと関連するプロセッサが第１の責任を持つOS-TS
ペアに対する候補経路を含み、第２のリストは、そのプ
ロセッサがバックアップとして機能するOS-TSペアに対
する候補経路を含む。個々の候補経路は特定のOS-TSペ
アと関連づけられるのに加えて、第１候補、第２候補、
最終候補…等として指定できる。このデータ ベースは
また個々のLSPに対して使用されるべき“第１候補”の
経路を同定する。 INC100の機能は（第１図と幾つかの類似性を持つ）第
３図を参照することによって最もよく説明できる。第３
図において、メッセージ ネットワーク411はINC100に
以下の３つのタイプの出力を与える。つまり、１）サン
プリングされたビリング情報の形態での通信量情報（メ
ッセージ データ）、２）交換局と交換局の間で試みら
れた呼のカウント、ブロックされた呼のカウント及びト
ランク使用カウントの形態での通信量情報、及び３）ア
イドル トランク情報を与える。このサンプリングされ
たビリング情報はネットワーク予測装置421に供給さ
れ、一方、残りの通信量情報及びアイドル トランク情
報は通信量推定装置461に供給される。第１図の先行技
術によるシステムと同様に、長期的ネットワーク予測装
置421及び431内で生成される情報はこのビリング情報の
長期的な観察に基づく。要素421内で数年の範囲の通信
量の予測を行い、要素431内で長期的なネットワークの
設計を行うこの長期的ネットワーク推定装置はネットワ
ーク容量に関する長期計画を作成する。一方、これら計
画に基づいて、ネットワーク構成プログラムが作成され
る。通信量予測装置421はまたINC100に対し成長係数及
び予測される負荷の変化に関する情報を提供し、一方、
ネットワーク設計装置431はINC100に対し計画されるト
ランク及び計画される経路に関する情報を含む計画ネッ
トワーク情報を提供する。INC100内において、通信量推
定装置461は５秒毎に個々のトランク群内の現在アイド
ルのトランクの数に関する推定値を生成し、また５分毎
に現在のネットワーク通信の負荷及びブロッキングに関
する推定値を生成する。これら推定値は動的経路選択装
置471内において、ネットワーク411内の個々の交換局に
対する経路選択シーケンスを決定するための経路更新プ
ロセスに使用される。通信量推定装置441は毎週ネット
ワーク通信の負荷及びブロッキングに関しての20日間の
平均の推定値を生成する。これら推定値は動的経路選択
装置471内において、経路更新プロセスのための候補経
路リスト内の新たな第１候補の経路及び次の候補の経路
に関する情報を生成するために最大フロー統合アルゴリ
ズムによって使用される。通信量推定装置422はａ）通
信量推定装置441からの20日間の平均負荷、及びｂ）予
測装置421からの成長係数並びに予測される負荷の変化
に基づいて通信負荷の３か月の推定値を生成する。これ
ら予測通信負荷並びに次の３か月に対するネットワーク
設計装置431からの現計画のトランク及び経路に関する
情報が、次の３か月に対して予測される負荷を満足させ
るために必要とされる現計画のトランク及び経路に対す
る修正量を決定するための最小コスト統合アルゴリズム
432によって使用される。次に、これらトランクがネッ
トワーク内に導入され、最大フロー統合アルゴリズム45
1に経路選択に関する情報が提供される。アルゴリズム4
51は後にこの予測期間内で測定された実際の20日間の平
均通信負荷に基づいてこの経路の修正を行う。総合伝送
システム（ITS）コントローラ491はITS上の帯域幅の割
当て及びトランク群のサイズを管理する。ITSは回路交
換音声帯域（CSVB）通信、パケット交換狭帯域（PSNB）
通信、及びチャネル交換広帯域（CSWB）通信に対して最
適化された伝送能力を提供する。ITSコントローラ491は
CSVB、PSNB、及びCSWB通信に対するITS帯域幅の割当て
を管理する。例えば、CSVB通信に対する帯域幅の部分が
過負荷のとき、CSWBあるいはPSNBの部分が比較的アイド
ル状態である場合、これからの帯域幅が過負荷の部分に
より多く割り当てられる。ITSコントローラ491はまたそ
れぞれPSNBトランク群及びCSVBトランク群に対するNT及
びVTの最大数を管理する。経路コントローラ492は顧客
に好ましい特性の経路、例えば、光ガイド設備あるいは
優遇品質の音声設備を選択する機会を与える。 装置431、432、及び451内に要求されるリンク サイ
ズ及び経路選択シーケンスを決定するためのプロセスは
修正統合アルゴリズム（修正UA）に基づく。この修正統
合アルゴリズムは第１図のシステムとの関連で使用さ
れ、また前述のベル システム テクニカル ジャーナ
ル（The Bell System Technical Journal）、Vol.60内
の論文、及びこれより前の合衆国特許第4,345,116号に
説明の統合アルゴリズムと類似する。後に説明の修正は
ネットワーク411の通信量処理容量の調節に関する。 動的経路選択装置471は装置431、432及び451によって
生成される経路選択シーケンス情報並びにネットワーク
411内の通信量の状態及びアイドル トランクの状態の
両者に関する情報を応答する。提供される情報に基づい
て、要素471は最小負荷経路アプローチに従ってネット
ワーク411に対する更新された経路選択シーケンスを生
成し、交換局に第１候補の経路に関しての変更及び“次
の候補”の経路に関して必要とされる変更について連絡
する。 第４図には要素471内で使用される最小負荷経路アプ
ローチの単純な例が示される。第４図において、交換局
31は交換局33への接続を求める。この方法としては、局
31と局33の間の直接リンク（35）、リンク36、交換局32
及びリンク37から構成される代替経路；及びリンク38、
交換局34及び回線39から構成されるもう１つの代替経路
が存在する。リンク35は空きのトランクを持たず、リン
ク36及び37はそれぞれ２つの空きトランクを持ち、そし
てリンク38及び39はそれぞれ１つの空きトランクを持つ
ものとする。経路選択シーケンスが（31-33）、（31-34
-33）、（31-32-33）の順番に指定されていると仮定す
ると、局31から局32への接続は第１候補の経路（経路31
-33上のリンク35）がアイドルのトランクを持たないた
め局34を介して確立される。また、こうして確立される
経路はリンク38上の最後の空きトランク及びリンク39上
の最後の空きトランクを捕捉する。すると、これは局34
と付近の局との間の全ての呼をブロックすることとな
る。このため、最小負荷経路アプローチにおいては、提
供されるトランク情報に基づいて、代替経路選択シーケ
ンスを（31-32-33）、（31-34-33）の順に変更し、局31
から局33への接続は局32を介して確立される。この方法
によると、新たに確立された接続によって後の呼がブロ
ックされることが回避される。 統合アルゴリズム 第１図の先行技術によるシステムに使用されるほぼ最
小のコストの非階層ネットワークを構成するための統合
アルゴリズム（UA）はさまざまなネットワーク構成概
念、例えば、時間に応答しての経路選択、最もコストの
小さな経路を通じての通信経路の選択、より効率的なト
ランク群の構成、ネットワーク増強コストの削減、等の
概念を１つの組織的な手順に結合する。 このアルゴリズムの１つの重要な特徴は将来のネット
ワーク需要を決定するための通信量推定プロセスにあ
る。しかし、これらの推定は個々の時間内でのランダム
な変動、決定論的な時間による変動、ランダムな日によ
る変動、及び月（季節）による変動から構成されるネッ
トワーク通信負荷の変動によって妨害される。第１図の
先行技術によるシステムにおいては、負荷の推定値はネ
ットワーク410内で観察される通信量に基づいてブロッ
ク420、440及び460において計算される。より詳細に
は、この推定は節点ペア間に関して提供される通信量に
基づく。通信負荷のさまざまな時間定数に対する変動は
この統合アルゴリズムにおいては別個に考慮されるが、
本発明と関連して特に重要なことは日による変動の考慮
である。 負荷の変動を毎日提供する先行技術によるアプローチ
はネットワーク内の個々のOS-TSペアを等価のオーバー
フローしないトランク群としてモデル化し、他のペアと
無関係に個々のOS-TSペアに等価の負荷推定値を供給す
る等価負荷技術を使用する。より詳細には、この等価負
荷プロセスは指定のピーク、Ｚ、及び指定の日による変
動のレベル、Ｖを持つ予測負荷、Ａに対して要求される
トランク群ブロッキング確率ｂを満たすのに必要とされ
る等価のオーバーフローしないトランク群に必要なトラ
ンクの数、Ｎを決定する。次に、リンク上の予測負荷を
満たすのに必要とされるトランクの数が計算される。 指定のピークＺ及びトランクの数Ｎを一定に保持する
ことによって、予測された負荷が日による変動を示さな
いときにＮ個のトランクによって搬送できる通信負荷に
対応する等価負荷Ｒが計算される。 等価の負荷推定値を供給されると、統合アルゴリズム
はネットワーク（410）のコストを最小限にする一方に
おいて、目標とされるOS-TSブロッキング レベルを提
供することを目的として、同時に、ネットワーク内の全
てのOS-TSペア間の経路及び要求されるトランクの決定
を行う。 簡単に説明すると、この統合アルゴリズムは第５図に
示されるごとく、初期化モジュール220、経路選択装置2
30、エンジニアリング モジュール240、及び更新リン
ク ブロッキング モジュール250を含む対話式プロセ
スである。この統合アルゴリズムへの入力パラメータに
は、リンクのコスト、節点間に提供される等価の負荷、
及び必要とされる節点間の最大ブロッキング レベルが
含まれる。初期化モジュール220はネットワーク441内の
個々のリンクに対する最適リンク ブロッキング レベ
ルの推定値を生成する。経路選択装置230及びエンジニ
アリング モジュール240内においては、最適リンク
ブロッキング レベルの現在の推定値が一定に固定され
る。経路選択装置230は個々の設計時間に対する最適経
路を決定し、この最適経路が最適リンクブロッキングを
満たすのに個々のリンクに要求されるトランクの数を決
定するためにエンジニアリング モジュール240に提供
される。エンジニアリング モジュール240によってリ
ンクのサイズが決定されると、ネットワークのコストが
計算され、直前の反復値と比較される。ネットワーク
コストがまだ減少している場合は、モジュール250は最
適リンク ブロッキング レベルの新たな推定値を計算
する。新たな最適リンク ブロッキング レベルの推定
値が経路選択装置230に供給され、装置230は再び最適経
路を選択し、このプロセスが反復される。 第５図に示されるごとく、経路選択装置230は経路発
生ステップ231、経路の流れの最適化ステップ232、及び
経路生成ステップ233の３つのステップを含む。ステッ
プ231はネットワーク410内の節点間の最短（最小コス
ト）の経路を発見し、一方、ステップ232は搬送される
通信をネットワークのコストを最小にするように候補経
路に割り当てる。経路生成モジュール233はモジュール2
32内の計算される最適経路流に最も合致する経路選択シ
ーケンスを決定する。従って、経路選択装置230からの
出力は個々の節点ペアに対して個々の時間に使用される
べき最適経路選択シーケンスから構成される。 ブロッキング レベルを一定に保持することによっ
て、経路流（パスフロー）最適化ステップでの割り当て
問題を１組の線形不等式によって表わすことが可能とな
る。ここで、目標は以下を最小にすることにある。 これは以下を満たすことを条件とする。 上記の等式において、変数は以下の通りである。つま
り： 上記は第３図の要素432内に示される統合アルゴリズ
ムの最小コストの生成に関して要約する。第３図の要素
451内に示される統合アルゴリズムの最大フローの生成
に関しては、目標関数が以下のように要約される。つま
り： が最小にされる。ここで、目標関数をコストの増加から
ネットワーク容量の増加に変換するためリンクのコスト
の増加Miが１にセットされる。この最適化によって生成
される容量の増加Δaiはネットワークに実際に加えるこ
とはできない。従って、これら増加された容量では搬送
できる通信は実際にはブロックされる。しかし、この仮
想の容量の増加は最小にされているため、この経路選択
の解はブロックされる総通信量を最小限にあるいは通信
のフローを最大にする。 上記の多変数線形セットの解は任意の周知のアプロー
チの１つによって得ることができる。このようなアプロ
ーチの１つが、前述のベル システム テクニカル ジ
ャーナル（The Bell System Technical Journal）の論
文、（Vol.60、No.8）に発見的最適化法（HOM）として
記述されている。シンプレックス法として知られている
もう１つのアプローチがMPSX/370として知られる市販
（IBM）プログラムに実現されている。さらに別のアプ
ローチでは、最近、N.カルマーカ（N.Karmarkar）によ
って作成されたアルゴリズムが使用される。 修正総合アルゴリズム 等価の負荷を決定するにあたって、本発明によるモデ
ルは任意の特定の日あるいは任意の特定の時間に幾つか
のOS-TSペアの負荷が平均以上であり、また幾つかのペ
アの負荷が平均以下であるという事実を考慮に入れな
い。この平均化、及び個々のOS-TSペアと関連する代替
経路がオーバーフローされた通信を運ぶことができるこ
とから、ネットワーク設計上の大きな向上が実現され
る。シミュレーションによる検討の結果、日による変動
の考慮を改良することによってネットワーク設計が大き
く向上されることが発見された。 本発明の原理によると、負荷推定装置421、422、及び
461内で決定され、修正総合アルゴリズム内で使用され
る等価の負荷は、個々のOS-TSペアに多数の並列の経路
へのアクセスを与え、通信量に応答する動的経路選択を
使用することによってこの並列の経路の組合わせが１つ
の大きなトランク群として挙動するようにさせる第２図
のシステムに対してモデル化される。より具体的には、
本発明の原理に従って、予測されるOS-TS負荷ＡにそのO
S-TSペアに接続された全ての経路の使用可能な容量と関
連する背景負荷（BGL）が加えられる。この結合された
負荷Ａ＋BGLが前に説明の方法に従って等価の負荷Ｒ＋B
GLに変換され、このプロセスから予測負荷Ａに対応する
概要の等価の負荷Ｒが得られる。 実際の背景負荷は個々のOS-TSペアに対して以下のよ
うに計算することができる。 別の方法として、背景負荷の概算からでもネットワー
クの設計を大きく向上できることが発見された。ここで
使用される概算は実質的に処理時間を殆ど必要としな
い。第６図に示されるように、この背景負荷の概算は約
1800マイル（2896.2m）の所まで節点間の距離に比例し
て増加するが、これはこの時点で600アーランに達す
る。これは1800マイル以上の全ての距離で600アーラン
にとどまる。この背景負荷と距離との関係はAT＆Ｔ市外
局ネットワークから得られたデータを統計処理すること
によって得られたものである。このような関係を任意の
ネットワークに関して求めることが可能である。 このように修正統合アルゴリズムを使用することによ
って、モジュール431、432及び451内で遂行されるリン
クのサイズ（トランク）及び経路選択シーケンスの決定
が向上される。ネットワーク内にトランクが導入され、
経路選択情報が動的経路選択装置471に送られる。動的
経路選択装置471内において、ネットワーク411から到達
する通信量データ及びトランクのアイドル状態に関する
情報に基づいて経路選択シーケンスの更新が行われる。 経路更新プロセス 動的経路選択装置471内に実現される経路更新プロセ
スはネットワーク411内の個々のOS-TSペアに対する最小
負荷経路を決定する。ネットワーク411内の状態が要求
する場合、必要とされる最小負荷経路に関する情報がネ
ットワーク411内の該当する交換局に送られる。ここ
で、前に選択された“次の候補”の経路がそれらの序数
の順に押し下げられる（前の第２の候補の経路が第３の
候補の経路となる）。そして、最小負荷経路が影響を受
けたOS-TSペアに対する第２の候補の経路（そして第１
の代替経路）となる。 経路選択装置471内のプロセスは２つのサイクル時間
で動作する。ネットワーク411内の通信量は５分のサイ
クル時間にて計算され、アイドル トランクの状態は５
秒のサイクル時間にて計算される。通信量情報は高レベ
ルのブロッキングを経験するOS-TSペアを知るのに使用
され、一方、アイドル トランク情報は生成されるブロ
ッキング情報と一体となって経路選択シーケンスの変化
が秩序正しく遂行されているか知るのに使用される。第
７図及び第８図は動的経路選択装置471の経路更新プロ
セスの流れ図を示す。 大局的に見た場合、第７図及び第８図の流れ図は複数
のステップから構成される反復プロセスである。これら
ステップには、１）高ブロッキング（HB）OS-TSペアの
検出、２）個々のトランク群に対するアイドル トラン
ク及び予約レベルの計算、３）個々のOS-TSペアに関す
る経路容量及び最小負荷経路の計算、４）アイドル容量
に関する経路検索の追加の候補経路への拡張、及び５）
新たな経路選択シーケンスの計算が含まれる。 第７図及び第８図の流れ図の最初のステップ、つま
り、HBペアを検出するステップ（ブロック32）は、前述
のごとく、５分のサイクル時間にて動作する。残りのス
テップは５秒のサイクル時間にて動作する。個々の異な
るステップの反復速度が第７図及び第８図において判定
ブロック31及び33によって示される。 ブロック32のプロセスはブロック32内の“ドウ”ルー
プとして命名されるが、これは全てのOS-TSペア、Ｋに
適用される。ドウ ループ内において、OS-TSペアによ
って経験されるブロッキング レベルに基づいて個々の
OS-TSペアに対するインジケータ（HB（Ｋ））が計算さ
れる。あるOS-TSペアについてのブロッキング レベル
は（前の５分間の期間の）試みられた呼に対するブロッ
クされた呼の割合である。最初、HB（Ｋ）はゼロにセッ
トされる。ブロック レベルが0.01より大きく0.05より
小さい場合は、HB（Ｋ）は１にセットされる。ブロッキ
ング レベルが0.05より大きく0.3より小さい場合は、
ブロックされた呼の実際の数が２を越えるときはHB
（Ｋ）は２にセットされる（２を越えない場合は、HB
（Ｋ）はゼロにセットされる）。後者の条件はブロッキ
ング レベルが0.05を越えるという判定に統計的有無が
あることを保証するために加えられる。ブロッキング
レベル0.3を越える場合は、ブロックされた呼の数が２
を越えるときは、HB（Ｋ）は３にセットされる。個々の
OS-TSペアのHB（Ｋ）をセットするのに加えて、ブロッ
ク32のプロセスはブロックされた呼の総数を試みられた
呼の総数で割ることによってネットワーク全体のブロッ
キング レベルを計算する。このネットワーク全体のブ
ロッキング レベルは後のステップにおいて使用され
る。 第７図及び第８図の流れ図のステップ２（ブロック3
4）はネットワーク411内の割引きされたアイドル トラ
ンク数を計算し、個々のトランク群（リンク）、Ｎに対
する予約レベルをセットする。ステップ１内のプロセス
は使用されるリンクと無関係にOS-TSペア間の通信量を
対象とするが、ステップ２においては、ネットワーク41
1内の特定のリンクが対象となる。個々のリンク内の割
引きされたアイドル トランクの数は実際のアイドル
トランクの数からグループ内のトランクの数を36で割っ
た数を引くことによって計算される。アイドル トラン
クの数からグループ（リンク）内の総トランク数のある
割合を引く、例えば、グループ内の総トランク数を36で
割った数を引くことによって、大きなグループが最小負
荷経路として過度に選択されることが防止される。 リンク内の割引きされたアイドル トランクの数を計
算するのに加えて、ブロック34のプロセスはリンクに対
するトランク予約レベルをセットする。リンクに対する
トランク予約の概念はあるリンクに直接に接続された局
間の通信負荷と関係する。これら局間の通信量が高い場
合は、直接リンク上の選択された数のトランクがこれら
局から発信及びこれら局に着信する通信に対して予約さ
れる。より詳細には、第２図のシステムとの関連におい
て、ブロック34のプロセスはHB（Ｋ）レベルが１を越え
る個々のリンク内のトランクを予約する。予約されるト
ランクの数は以下のようにトランク群のサイズと関連す
る。 トランク群の 予約される 実際のサイズ トランクの数 1-12 ０ 13-36 １ 37-72 ２ 73-132 ３ 133-216 ４ 217-396 ５ 397-720 ６ 721 ７ 第７図及び第８図の流れ図のステップ３（ブロック3
5）は個々のOS-TSペアに対する経路容量及び最小負荷経
路を計算する。この計算は２つのドウ ループ：つま
り、ネットワーク411内の個々のOS-TSペアに関する“ア
ウトサイド”ループ及び個々のOS-TSペアに対する全て
の候補経路を調べる“インサイド”ループによって遂行
される。 個々の候補経路は、最初に、それが関連するOS-TSペ
アに対する“第１の候補”であるか否か判定するための
チェックを受ける。第１の候補である場合は、その経路
はスキップされる。その経路が“次の候補”の経路であ
ると判定された場合は、この経路内の個々のリンク内の
空きのトランクの数がリンクの予約レベルだけ割引きさ
れる。経路内のアイドル回路の数は、ここでも、その経
路が構成する任意のリンク上の割引きされたアイドル
トランクの最小の数と等しくなるように計算される。全
ての“次の候補”の経路に関してアイドル回路の数が計
算されるのと同時に、その経路に関しての最大計算アイ
ドル回路の記録が保持される。この結果、インサイド
ドウ ループが終了した時点において、対象とされるOS
-TSペアに対する最小負荷経路が同定される。また、任
意の経路に対して、HB（リンク１）あるいはHB（リンク
２）が１より大きな場合は、その経路に対するOS内の予
約標識が“オン”にセットされる。この動作によって、
ネットワーク内のこの経路にトランクの予約が行われ
る。最後に、総ネットワーク ブロッキング率が0.03以
上であるときは、割引きアイドル回路を持たない２−リ
ンク経路が（HB（Ｋ）が３に等しくない限り）経路選択
シーケンスから除去される。 第７図及び第８図の流れ図のステップ４（ブロック3
6）はステップ３のアウトサイド ドウ ループを継続
し、ステップ３において対象とされなかった候補経路に
関しても考慮すべきか否かテストする。この追加の候補
を考慮すべきか否かのテストはネットワーク411内の通
信の渋滞との関連で遂行される。第７図及び第８図にお
いて、ネットワーク全体のブロッキング レベルが0.03
以上でない限り、ゼロより大きなブロッキング レベル
HB（Ｋ）を持つ個々のOS-TSペアに対して第２の候補リ
ストが考慮される。一方、ネットワーク全体のブロッキ
ング レベルが0.03を越える場合は、OS-TSペアのブロ
ッキング レベルHB（Ｋ）が１より大きなときにのみ第
２の候補リストが考慮される。 第７図及び第８図の流れ図のステップ５（ブロック3
7）は、経路の更新が必要であるか否かを判定するため
に個々のOS-TSペアにいき値を加える。このいき値は直
接経路が“第１候補”の経路であり、２−リンク経路が
第２の候補の経路である特定の場合にのみ加えられる。
これら２つの候補経路上のアイドル トランクの総数が
次の５秒の更新期間に到達すると予測される全ての呼を
完結するのに十分ないき値数以上である場合は、新たな
経路選択シーケンスは生成されない。第２のシステムに
対して選択されるいき値は直接リンク内のトランクの数
の８分の１である。予測される呼の量に対して第１及び
第２の候補の経路の容量が不十分である場合、及び計算
最小負荷経路が現在の第２の候補の経路以外の経路であ
る場合は、第２の候補の経路の代わりとなる新たな最小
負荷経路が発信交換局に送られ、前の全ての“次の候
補”の経路が１レベルだけ押し下げられる。 総合伝送システム（ITS）コントローラ 総合伝送システム コントローラ491の機能には総合
伝送システム上のCSVB、PSNB、及びCSWB通信への帯域幅
の割当て、並びにPSNB伝送帯域幅に対する狭帯域トラン
ク（NT）の最大数及びCSVB伝送帯域幅に対する音声トラ
ンク（VT）の最大数の計算が含まれる。NTあるいはVTの
最大数は以下の式によって与えられる。 ここで、 Ni＝リンクｉ上のNTあるいはVTの最大数、 BWi＝リンクｉ上のPSNBサービスあるいはCSVBサービス
に使用可能な帯域幅、 ρｉ＝BWiの最大許容使用率、そして ri＝リンクｉ上のNTあるいはVT当たりの平均データ速度
である。 最大許容使用率ρｉはPSNBサービス及びCSVBサービス
に課せられるリンクｉに対するパケット遅延制約あるい
は音声品質制約に基づいて選択される。平均NTあるいは
VTデータ速度riはINCによって定期的に測定される。測
定されたriに変動があると、INCは交換局内のNiパラメ
ータを変更する。ITSコントローラ491はCSVBあるいはCS
WBサービスのブロック及びPSNBサービスの遅延が最小限
になるように通信要素にITS帯域幅を動的に割り当て
る。帯域幅の割り当てに大きな変動があると、INCは交
換局内のNiパラメータを変更する。 経路選択サービス コントローラ 第３図に示される経路選択サービス コントローラ49
2によりINC100は指定のタイプの設備の経路の選択を顧
客が行なえるように呼の経路選択を制御できる。この範
ちゅうのサービスは選択的経路選択サービス（SRS）と
して知られる。例えば、顧客はビット圧縮マルチプレク
サを避ける経路を選択することができる。ビット圧縮マ
ルチプレクサは音声の伝送を効率的に行うために32kbps
音声帯域符号化を提供するが、これは高速音声帯域デー
タに対してトランスパレントでない。他の可能性として
は、衛星経路の回避、安全設備（例えば、光ガイドある
いは同軸設備）への経路選択、高品質音声伝送設備への
経路選択等が含まれる。顧客は専用の数字コードをダイ
ヤルすることによってSRS呼を開始する。 動作において、ネットワーク411内の発信交換局は呼
が選択的経路を要求することを検出し、それと関連する
INC100に要求されるサービスを指定するCCISメッセージ
を送る。INC100は設備データ ベース及びこの状態デー
タベースを使用して適切な呼の経路を決定する。その呼
に対する候補経路がINC100によって生成され交換局に返
信される。 SRS処理論理の流れ図が第９図に示される。INC100に
よって経路サービス要求メッセージが受信されると、コ
ントローラは最初に個々のOS-TS候補経路に関して個々
のトランク群が要求される特性を満たすか否かを判定す
る（第９図のブロック38）。INC100は次に要求される特
性を満たす可能な経路のリストについて、個々の可能な
候補経路に対して要求される特性を持つ個々のトランク
群のアイドル トランクの数を推定する（第９図のブロ
ック39）。この推定値はそのトランク群内のアイドル
トランクの数に要求される特性を持つトランクの割合を
掛けた値に等しい。INC100は次に個々の可能な候補経路
上のアイドル回路の数を計算し、最高５つまでの最もア
イドルな可能な経路を選択し、これらを発信交換局への
経路サービス応答メッセージ内に置く（第９図のブロッ
ク40）。発信交換局はこのメッセージ内に同定される経
路選択シーケンス並びに経路サービスのタイプを使用し
て、要求される特性を満たすトランク接続の選択を行
う。
【図面の簡単な説明】
第１図は非階層交換システムにおいてリンクのサイズ及
び経路選択シーケンスを決定するための装置の先行技術
による構造を示す図； 第２図は総合ネットワーク コントローラを使用する非
階層交換システムを示す図； 第３図は本発明に従ってリンクのサイズ及び経路選択シ
ーケンスを決定する装置の構造を示す図； 第４図は最小負荷経路選択の原理を示す図； 第５図はネットワーク設計アルゴリズム、つまり統合ア
ルゴリズムの対話型構造を示す図； 第６図は等価の日々の負荷を測定するために使用される
背景負荷近似を示す図； 第７図及び第８図は経路更新プロセスを図解する流れ図
を示す図； 第９図は顧客によって経路特性が選択できるようにする
プロセス（選択的経路選択サービス）を図解する流れ
図；そして 第10図は第７図及び第８図が配列される方法を示す図で
ある。 ＜主要部分の符号の説明＞ 交換局……10、総合ネットワーク コントローラ……10
0、CCIインターフェース……110、プロセッサ……120、
データ ベース……130。
び経路選択シーケンスを決定するための装置の先行技術
による構造を示す図； 第２図は総合ネットワーク コントローラを使用する非
階層交換システムを示す図； 第３図は本発明に従ってリンクのサイズ及び経路選択シ
ーケンスを決定する装置の構造を示す図； 第４図は最小負荷経路選択の原理を示す図； 第５図はネットワーク設計アルゴリズム、つまり統合ア
ルゴリズムの対話型構造を示す図； 第６図は等価の日々の負荷を測定するために使用される
背景負荷近似を示す図； 第７図及び第８図は経路更新プロセスを図解する流れ図
を示す図； 第９図は顧客によって経路特性が選択できるようにする
プロセス（選択的経路選択サービス）を図解する流れ
図；そして 第10図は第７図及び第８図が配列される方法を示す図で
ある。 ＜主要部分の符号の説明＞ 交換局……10、総合ネットワーク コントローラ……10
0、CCIインターフェース……110、プロセッサ……120、
データ ベース……130。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ビリー バーネス オリヴァー
アメリカ合衆国 07928 ニュージャー
シイ，カザム，フーロン ドライヴ 91
(56)参考文献 特開 昭53−138612（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−91063（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−170262（ＪＰ，Ａ)
米国特許4345116（ＵＳ，Ａ)
秋山「近代通信交換工学」電気書院
（昭48−１−20）Ｐ．531−535
ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ
ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ
Ｖｏｌ ＣＯＭ−32，Ｎｏ．12 Ｄｅｃ
ｅｍｂｅｒ 1984 ｐ．1234−1242
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．交換局、該交換局を相互接続するためのリンク、該
交換局内個々は、そこに格納された経路選択情報に基づ
いて該交換局の他の１つに接続を開始するための装置を
含み、そしてコントローラ、及び該コントローラに通信
量及びアイドル／ビジーに関するトランク状態変化を示
すアイドルトランク情報を送信するための装置とからな
る非階層交換ネットワークにおいて、 発信交換局に関して、該発信交換局から該交換局の他の
１つへの接続に対応する第１の候補経路と第２及びそれ
以下の候補経路とが順番に並べられ候補経路群を計算す
るための装置； 該発信交換局にその交換局のために計算された該候補経
路を通知するための装置； 該通信量及びアイドル トランク情報に従って、呼を最
小負荷経路に向ける手法に基づき該交換局個々から該交
換局の他の１つへの接続のための更新候補経路を生成す
るための装置；及び 該更新候補経路を該候補経路群の対応するものの先頭に
置き、それにより該更新候補経路を第２の候補経路と
し、該後続候補経路内の該第２及びそれ以下の候補経路
の順番を下げるための装置が含まれることを特徴とする
交換ネットワーク。 ２．複数の交換局及び該交換局を相互接続するための多
トランク リンクを有し、該交換局の発信交換局（OS）
として使用される任意の１つが該交換局の着信交換局
（TS）として使用される他の任意の１つに接続でき、経
路の選択が共通コントローラによって提供されそして該
OS内に格納された情報に従って該OSによって行われ、そ
して通信量及びアイドル／ビジーに関するトランク状態
変化を示すアイドル トランク情報が該ネットワークに
よって該共通コントローラに送られる交換ネットワーク
において、 該通信量情報に応答して該ネットワーク内の発信交換局
と着信交換局のペアとなる可能性のあるもの（OS-TSペ
ア）に対する第１の候補経路と第２及びそれ以下の候補
経路から構成される後続候補経路とを計算し、これによ
って個々の該OS-TSペアに対する経路選択シーケンスを
生成するための第１の装置； 該通信量及びアイドル トランク情報に応答して個々の
該OS-TSペアに対する最小負荷経路を計算するための第
２の装置； 該通信量情報に応答して個々の該OS-TSペアに関する該
経路選択シーケンス内の該第２の候補経路を該OS-TSペ
ア個々に対応する該計算された最小負荷経路と置換する
ための第３の装置；及び 該ネットワーク内の個々のOSに該経路選択シーケンス及
び該OSに対する第２の候補経路と置換される該最小負荷
経路を通知するための第４の装置が含まれることを特徴
とする交換ネットワーク。 ３．特許請求の範囲第２項に記載の交換ネットワークに
おいて、該第１の装置がさらに該ネットワーク内の個々
のリンク内に要求されるトランク数を計算することを特
徴とする交換ネットワーク。 ４．特許請求の範囲第３項に記載の交換ネットワークに
おいて、該第１の装置該要求されるトランク数及び該経
路選択シーケンスを計算するに当たって日による通信量
の変動を補正することを特徴とする交換ネットワーク。 ５．特許請求の範囲第４項に記載の交換ネットワークに
おいて、該第１の装置が該日による変動を等価負荷を計
算する目的で背景通信搬送容量を計算し、これを個々の
OS-TSペアに加えることによって補正することを特徴と
する交換ネットワーク。 ６．特許請求の範囲第４項に記載の交換ネットワークに
おいて、該第１の装置が等価の負荷を計算する目的で背
景通信搬送容量を推定し、これを個々のOS-TSペアに加
えることによって該日による変動を補正することを特徴
とする交換ネットワーク。 ７．特許請求の範囲第６項に記載の交換ネットワークに
おいて、個々のOS-TSペアの該背景通信搬送容量が該OS-
TSペアの発信交換局と着信交換局の間の距離の関数であ
ることを特徴とする交換ネットワーク。 ８．特許請求の範囲第２項に記載の交換ネットワークに
おいて、該第３の装置が： 該通信量及びアイドル トランク情報に応答して個々の
該OS-TSペアのブロッキングの確率を計算するための第
５の装置；及び 該OS-TSペアに対する該ブロッキングの確率が所定のい
き値を越え、また該第２の候補経路が該対応する最小負
荷経路の１つと異なる場合、個々のOS-TSペアの該第２
の候補経路を対応する該最小負荷経路の１つと置換する
ための装置を含むことを特徴とする交換ネットワーク。 ９．特許請求の範囲第２項に記載の交換ネットワークに
おいて、該第２の装置が個々のOS-TSペアに対する経路
候補のリストを含み、個々の候補経路の容量を確認し、
該OS-TSペアに対する第１の候補経路以外の最も大きな
容量をもつ候補を最小負荷経路として選択することによ
って該最小負荷ペアを計算することを特徴とする交換ネ
ットワーク。 １０．特許請求の範囲第２項に記載の交換ネットワーク
において、該第２の装置が該アイドル トランクに関す
る情報に応答して該ネットワーク内のアイドル トラン
クの数及びアイドル容量の位置を示すトランク状態マッ
プを保持することを特徴とする交換ネットワーク。 １１．特許請求の範囲第２項に記載の交換ネットワーク
において、該第２の装置が所定の時間内に累積された通
信量情報に応答することを特徴とする交換ネットワー
ク。 １２．特許請求の範囲第１項に記載の交換ネットワーク
において、該コントローラ内にさらに該交換ネットワー
ク内の節点ペア上の高ブロッキング レベルを検出し、
該ネットワークに該節点ペアの直接リンクの一部を第１
の候補経路としてのみ使用するために予約するように指
示するための装置が含まれることを特徴とする交換ネッ
トワーク。 １３．特許請求の範囲第１項に記載の交換ネットワーク
において、該コントローラ内にさらに該交換ネットワー
ク内の節点ペア上の高ブロッキング レベルを検出し、
該ネットワークに該節点ペアの直接リンクの一部を第１
の候補経路としてのみ使用するために予約するように指
示し；そして 第２に、高ブロッキング節点ペアのために要求される複
数の候補経路を送るための装置が含まれることを特徴と
する交換ネットワーク。 １４．特許請求の範囲第１項に記載の交換ネットワーク
において、該コントローラ内にさらに該交換ネットワー
ク内の節点ペア上の高ブロッキング レベルを検出し、
該ネットワークに該節点ペアの直接リンクの一部を第１
の候補経路としてのみ使用するために予約するよう指示
し； 第２に、高ブロッキング節点ペアのために要求される複
数の候補経路を送り；そして 第３に、高ネットワーク ブロッキング状態下のビジー
経路を除去するための装置が含まれることを特徴とする
交換ネットワーク。 １５．特許請求の範囲第１項に記載の交換ネットワーク
において、該コントローラ内にさらに該リンク上の異な
るタイプの通信に対する帯域幅の割り当てを決定するた
めの装置が含まれることを特徴とする交換ネットワー
ク。 １６．特許請求の範囲第１項に記載の交換ネットワーク
において、該コントローラ内にさらに顧客が指定する経
路特性を選択できるようにするための装置が含まれるこ
とを特徴とする交換ネットワーク。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/727,880 US4669113A (en) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | Integrated network controller for a dynamic nonhierarchical routing switching network |
| US727880 | 1985-04-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251261A JPS61251261A (ja) | 1986-11-08 |
| JP2897875B2 true JP2897875B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=24924466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61095924A Expired - Lifetime JP2897875B2 (ja) | 1985-04-26 | 1986-04-26 | 動的非階層経路選択交換ネツトワークのための総合ネツトワークコントローラ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4669113A (ja) |
| JP (1) | JP2897875B2 (ja) |
| CA (1) | CA1252186A (ja) |
Families Citing this family (124)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4737983A (en) * | 1985-10-02 | 1988-04-12 | American Telephone And Telegraph Company Communications, Inc. | Automatic call distributor telephone service |
| GB8531138D0 (en) * | 1985-12-18 | 1986-01-29 | British Telecomm | Telecommunications network |
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