JP3420621B2 - 通信網の分散型経路選択制御装置 - Google Patents
通信網の分散型経路選択制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のノードが接続さ
れた通信網の各ノードに設けられた分散型の経路選択制
御装置に関する。特に、負荷が最小となる経路を選択す
る分散型の経路選択制御装置に関する。
れた通信網の各ノードに設けられた分散型の経路選択制
御装置に関する。特に、負荷が最小となる経路を選択す
る分散型の経路選択制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】大規模な通信網では、ユーザの収容され
ている任意の２局の間には中継ノード（交換局）を経由
して回線が設定されるが、通常この通信経路は複数存在
する。この中から一つの通信経路を選択することは、経
路選択またはルーチングと呼ばれている。
ている任意の２局の間には中継ノード（交換局）を経由
して回線が設定されるが、通常この通信経路は複数存在
する。この中から一つの通信経路を選択することは、経
路選択またはルーチングと呼ばれている。
【０００３】一般に、経路選択には、種々の条件、例え
ば下記の（イ）〜（ヘ）の条件を満たすことが要求され
る（情報通信技術ハンドブック、オーム社、pp.15、198
9等）。 （イ）ピンポン（またはシャトリング）現象、すなわち
２局間での行き戻りやループ現象（複数ノード（交換
局）でループを描くように元に戻ること）が起きないこ
と。 （ロ）選択のための処理、制御方法が簡単なこと。 （ハ）回線の使用効率が高いこと。 （ニ）設備の無効保留がないこと。 （ホ）網の設計、管理が複雑にならないこと。 （ヘ）網の負荷が最小となること。
ば下記の（イ）〜（ヘ）の条件を満たすことが要求され
る（情報通信技術ハンドブック、オーム社、pp.15、198
9等）。 （イ）ピンポン（またはシャトリング）現象、すなわち
２局間での行き戻りやループ現象（複数ノード（交換
局）でループを描くように元に戻ること）が起きないこ
と。 （ロ）選択のための処理、制御方法が簡単なこと。 （ハ）回線の使用効率が高いこと。 （ニ）設備の無効保留がないこと。 （ホ）網の設計、管理が複雑にならないこと。 （ヘ）網の負荷が最小となること。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、（ヘ）の条
件を満たす経路選択を行うためには、全ノード（交換
局）の状態情報Ｑ、例えば出力リンクの負荷と、通信処
理情報Ｐ、例えば通信量（トラヒック量）や通信品質に
関する情報を接続要求毎に収集する必要がある。
件を満たす経路選択を行うためには、全ノード（交換
局）の状態情報Ｑ、例えば出力リンクの負荷と、通信処
理情報Ｐ、例えば通信量（トラヒック量）や通信品質に
関する情報を接続要求毎に収集する必要がある。
【０００５】ここで、通信量や通信品質に関する情報
は、ユーザから申告してもらうことができる。しかし、
全ノード（交換局）の状態情報Ｑを収集することは、通
信網に余分な負荷をかけたり、通信処理に余分な時間を
かけるため問題になりやすい。このことは、特に、通信
に高速性が要求される場合や通信網が大規模な場合ほど
問題になりやすい。
は、ユーザから申告してもらうことができる。しかし、
全ノード（交換局）の状態情報Ｑを収集することは、通
信網に余分な負荷をかけたり、通信処理に余分な時間を
かけるため問題になりやすい。このことは、特に、通信
に高速性が要求される場合や通信網が大規模な場合ほど
問題になりやすい。
【０００６】本発明は、前記の点に鑑みてなされたもの
であり、接続要求の度に通信網の全ノード（交換局）の
状態情報Ｑを収集することなく高速に経路制御が実現す
ること、すなわち、呼処理時間の短縮化を図ることを目
的とする。
であり、接続要求の度に通信網の全ノード（交換局）の
状態情報Ｑを収集することなく高速に経路制御が実現す
ること、すなわち、呼処理時間の短縮化を図ることを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、図１、図２の原理図のように以下の手段を
採用した。すなわち、複数のノードが接続された通信網
において、ノードに通信処理情報出力手段６０、遠隔ノ
ード状態予測手段１００、経路選択手段７０を設けた。
決するため、図１、図２の原理図のように以下の手段を
採用した。すなわち、複数のノードが接続された通信網
において、ノードに通信処理情報出力手段６０、遠隔ノ
ード状態予測手段１００、経路選択手段７０を設けた。
【０００８】前記通信処理情報出力手段６０は、ユーザ
の接続要求を入力して通信処理に必要な通信処理情報Ｐ
を出力する。前記遠隔ノード状態予測手段１００は、ノ
ードの状態が変化した場合にそのノードから統計処理さ
れた状態情報を入力し、遠隔ノードの状態を予測するも
ので、ノード状態観測手段１０、統計近似手段２０、統
計情報送受信手段３０、統計情報記憶手段４０、予測情
報出力手段５０を有する。なお、「遠隔ノード」の「遠
隔」とは、通信網内のあるノード以外の他のノード全て
を含む意味である。これを図３の例で説明すると、例え
ばノード７に対して、ノード１〜６、ノード８〜２０が
遠隔ノードに該当する。
の接続要求を入力して通信処理に必要な通信処理情報Ｐ
を出力する。前記遠隔ノード状態予測手段１００は、ノ
ードの状態が変化した場合にそのノードから統計処理さ
れた状態情報を入力し、遠隔ノードの状態を予測するも
ので、ノード状態観測手段１０、統計近似手段２０、統
計情報送受信手段３０、統計情報記憶手段４０、予測情
報出力手段５０を有する。なお、「遠隔ノード」の「遠
隔」とは、通信網内のあるノード以外の他のノード全て
を含む意味である。これを図３の例で説明すると、例え
ばノード７に対して、ノード１〜６、ノード８〜２０が
遠隔ノードに該当する。
【０００９】前記ノード状態観測手段１０は、一定時間
的ごとにノードの状態を観測する。前記統計近似手段２
０は、前記ノード状態観測手段１０の観測値からノード
の状態変動の統計量を算出し、この状態変動統計量を既
知の分布型で近似する。
的ごとにノードの状態を観測する。前記統計近似手段２
０は、前記ノード状態観測手段１０の観測値からノード
の状態変動の統計量を算出し、この状態変動統計量を既
知の分布型で近似する。
【００１０】前記統計情報送受信手段３０は、前記統計
近似手段２０で近似された分布型と統計量を他ノードに
送信するとともに、他ノードの統計近似手段２０で近似
された分布型と統計量を受信する。
近似手段２０で近似された分布型と統計量を他ノードに
送信するとともに、他ノードの統計近似手段２０で近似
された分布型と統計量を受信する。
【００１１】前記統計情報記憶手段４０は、他ノードよ
り受信した分布型と統計量を記憶する。前記予測情報出
力手段５０は、前記統計情報記憶手段４０に記憶された
分布型と統計量に基づいて他ノードの状態変動を予測し
た予測情報Ｒを出力する。
り受信した分布型と統計量を記憶する。前記予測情報出
力手段５０は、前記統計情報記憶手段４０に記憶された
分布型と統計量に基づいて他ノードの状態変動を予測し
た予測情報Ｒを出力する。
【００１２】前記経路選択手段７０は、前記通信処理情
報出力手段６０から入力した通信処理情報Ｐと、前記遠
隔ノード状態予測手段１００から遠隔ノードの状態を予
測した予測情報Ｒを入力して、負荷が最小となる通信経
路を選択する。
報出力手段６０から入力した通信処理情報Ｐと、前記遠
隔ノード状態予測手段１００から遠隔ノードの状態を予
測した予測情報Ｒを入力して、負荷が最小となる通信経
路を選択する。
【００１３】ここで、前記統計近似手段２０、前記統計
情報送受信手段３０、前記統計情報記憶手段４０、前記
予測情報出力手段５０は、同時に下記のように構成する
ことができる。
情報送受信手段３０、前記統計情報記憶手段４０、前記
予測情報出力手段５０は、同時に下記のように構成する
ことができる。
【００１４】前記統計近似手段２０は、前記ノード状態
観測手段１０の観測値からノードの状態変動の統計量を
算出し、この状態変動統計量を既知の分布型で近似した
ものを多項式で近似する。
観測手段１０の観測値からノードの状態変動の統計量を
算出し、この状態変動統計量を既知の分布型で近似した
ものを多項式で近似する。
【００１５】前記統計情報送受信手段３０は、前記統計
近似手段２０で近似された多項式名と統計量を他ノード
に送信するとともに、他ノードの統計近似手段２０で近
似された多項式名と統計量を受信する。
近似手段２０で近似された多項式名と統計量を他ノード
に送信するとともに、他ノードの統計近似手段２０で近
似された多項式名と統計量を受信する。
【００１６】前記統計情報記憶手段４０は、他ノードよ
り受信した多項式名と統計量を記憶する。前記予測情報
出力手段５０は、前記統計情報記憶手段４０に記憶され
た多項式名と統計量に基づいて他ノードの状態変動を予
測した予測情報Ｒを出力する。
り受信した多項式名と統計量を記憶する。前記予測情報
出力手段５０は、前記統計情報記憶手段４０に記憶され
た多項式名と統計量に基づいて他ノードの状態変動を予
測した予測情報Ｒを出力する。
【００１７】前記経路選択手段７０は、前記通信処理情
報出力手段６０から通信処理情報Ｐを入力するととも
に、前記遠隔ノード状態予測手段１００から予測情報Ｒ
を入力して、負荷が最小となる通信経路を選択する。
報出力手段６０から通信処理情報Ｐを入力するととも
に、前記遠隔ノード状態予測手段１００から予測情報Ｒ
を入力して、負荷が最小となる通信経路を選択する。
【００１８】また、前記統計近似手段２０は、下記の
（イ）または（ロ）の手段とすることもできる。 （イ）前記ノード状態観測手段１０の観測値からノード
の状態変動の統計量として平均、分散、歪みを算出し、
（ａ）平均と分散が等しいかまたはほぼ等しいとみなせ
る場合であって、かつ、歪みが０かまたはほぼ０とみな
せる場合は、ポアソン分布またはガウス分布のいずれか
で近似し、（ｂ）平均と分散が等しくなく、かつ、歪み
が０かまたはほぼ０とみなせる場合は、ガウス分布また
は超指数分布のいずれかで近似し、（ｃ）平均と分散が
等しくなく、かつ、歪みが０でない場合は、ガウス分布
または超指数分布または負の二項分布のいずれかで近似
する。 （ロ）前記ノード状態観測手段１０の観測値からノード
の状態変動の統計量として平均、分散、歪みを算出し、
（ａ）平均と分散が等しいかまたはほぼ等しいとみなせ
る場合であって、かつ、歪みが０かまたはほぼ０とみな
せる場合は、負荷変動分布をポアソン分布またはガウス
分布のいずれかで近似したものをエルミート多項式また
はシャリエ多項式のいずれかで近似し、（ｂ）平均と分
散が等しくなく、かつ、歪みが０かまたはほぼ０とみな
せる場合は、ガウス分布または超指数分布のいずれかで
近似したものをエルミート多項式またはシャリエ多項式
のいずれかで近似し、（ｃ）平均と分散が等しくなく、
かつ、歪みが０でない場合は、ガウス分布または超指数
分布または負の二項分布のいずれかで近似したものをエ
ルミート多項式またはシャリエ多項式のいずれかで近似
する。
（イ）または（ロ）の手段とすることもできる。 （イ）前記ノード状態観測手段１０の観測値からノード
の状態変動の統計量として平均、分散、歪みを算出し、
（ａ）平均と分散が等しいかまたはほぼ等しいとみなせ
る場合であって、かつ、歪みが０かまたはほぼ０とみな
せる場合は、ポアソン分布またはガウス分布のいずれか
で近似し、（ｂ）平均と分散が等しくなく、かつ、歪み
が０かまたはほぼ０とみなせる場合は、ガウス分布また
は超指数分布のいずれかで近似し、（ｃ）平均と分散が
等しくなく、かつ、歪みが０でない場合は、ガウス分布
または超指数分布または負の二項分布のいずれかで近似
する。 （ロ）前記ノード状態観測手段１０の観測値からノード
の状態変動の統計量として平均、分散、歪みを算出し、
（ａ）平均と分散が等しいかまたはほぼ等しいとみなせ
る場合であって、かつ、歪みが０かまたはほぼ０とみな
せる場合は、負荷変動分布をポアソン分布またはガウス
分布のいずれかで近似したものをエルミート多項式また
はシャリエ多項式のいずれかで近似し、（ｂ）平均と分
散が等しくなく、かつ、歪みが０かまたはほぼ０とみな
せる場合は、ガウス分布または超指数分布のいずれかで
近似したものをエルミート多項式またはシャリエ多項式
のいずれかで近似し、（ｃ）平均と分散が等しくなく、
かつ、歪みが０でない場合は、ガウス分布または超指数
分布または負の二項分布のいずれかで近似したものをエ
ルミート多項式またはシャリエ多項式のいずれかで近似
する。
【００１９】さらに、前記ノードに、隣接するノードに
状態を問い合わせ、その問い合わせの結果得られた状態
情報Ｑを通知する隣接ノード状態通知手段８０を備える
こともできる。この場合、前記経路選択手段７０は、前
記通信処理情報出力手段６０から入力した通信処理情報
Ｐ、前記隣接ノード状態通知手段８０から入力したノー
ドの状態情報Ｑ及び前記予測情報出力手段５０から予測
情報Ｒに基づいて、負荷が最小となる通信経路を選択す
るようにする。なお「隣接する」とは、１本の通信経路
で直接接続されているという意味である。これを図３の
例で説明すると、例えばノード７に対して、点線Ａで示
される範囲内に存在するノード３、４、８、９、１０が
隣接するノードに該当する。
状態を問い合わせ、その問い合わせの結果得られた状態
情報Ｑを通知する隣接ノード状態通知手段８０を備える
こともできる。この場合、前記経路選択手段７０は、前
記通信処理情報出力手段６０から入力した通信処理情報
Ｐ、前記隣接ノード状態通知手段８０から入力したノー
ドの状態情報Ｑ及び前記予測情報出力手段５０から予測
情報Ｒに基づいて、負荷が最小となる通信経路を選択す
るようにする。なお「隣接する」とは、１本の通信経路
で直接接続されているという意味である。これを図３の
例で説明すると、例えばノード７に対して、点線Ａで示
される範囲内に存在するノード３、４、８、９、１０が
隣接するノードに該当する。
【００２０】そして、前記隣接ノード状態通知手段８０
は、所定範囲内に存在する隣接ノードに状態を問い合わ
せ、その問い合わせの結果得られた状態情報Ｑを前記経
路選択手段７０に通知することもできる。この場合、前
記経路選択手段７０は、前記通信処理情報出力手段６０
から入力した通信処理情報Ｐ、前記隣接ノード状態通知
手段８０から入力した隣接するノードの状態情報Ｑ及び
前記遠隔ノード状態予測手段１００から入力した予測情
報Ｒに基づいて、負荷が最小となる通信経路を選択する
ようにする。なお「所定範囲内」の範囲は、あるノード
を中心として任意に定められる。これを図３の例で説明
すると、例えばノード７に対して、一点鎖線Ｂで示され
る範囲内に存在するノード３、４、５、６、８、９、１
０、１１、１２が隣接するノードに該当する。
は、所定範囲内に存在する隣接ノードに状態を問い合わ
せ、その問い合わせの結果得られた状態情報Ｑを前記経
路選択手段７０に通知することもできる。この場合、前
記経路選択手段７０は、前記通信処理情報出力手段６０
から入力した通信処理情報Ｐ、前記隣接ノード状態通知
手段８０から入力した隣接するノードの状態情報Ｑ及び
前記遠隔ノード状態予測手段１００から入力した予測情
報Ｒに基づいて、負荷が最小となる通信経路を選択する
ようにする。なお「所定範囲内」の範囲は、あるノード
を中心として任意に定められる。これを図３の例で説明
すると、例えばノード７に対して、一点鎖線Ｂで示され
る範囲内に存在するノード３、４、５、６、８、９、１
０、１１、１２が隣接するノードに該当する。
【００２１】また、前記経路選択手段７０は、下記の
（イ）または（ロ）の手段とすることができる。 （イ）経路選択手段７０を経路選択範囲限定手段７１、
負荷最小経路選択手段７２から構成する。
（イ）または（ロ）の手段とすることができる。 （イ）経路選択手段７０を経路選択範囲限定手段７１、
負荷最小経路選択手段７２から構成する。
【００２２】経路選択範囲限定手段７１は、前記通信処
理情報出力手段６０から通信処理情報Ｐを入力するとと
もに、前記遠隔ノード状態予測手段１００から予測情報
Ｒを入力して、通信経路の選択範囲を限定する。
理情報出力手段６０から通信処理情報Ｐを入力するとと
もに、前記遠隔ノード状態予測手段１００から予測情報
Ｒを入力して、通信経路の選択範囲を限定する。
【００２３】負荷最小経路選択手段７２は、前記通信処
理情報出力手段６０から入力した通信処理情報Ｐ、前記
隣接ノード状態通知手段８０から入力した隣接するノー
ドの状態情報Ｑ、前記遠隔ノード状態予測手段１００か
ら入力した予測情報Ｒ及び前記経路選択範囲限定手段７
１から入力した通信経路の選択範囲に基づいて、負荷が
最小となる通信経路を選択する。 （ロ）経路選択手段７０を経路選択範囲限定手段７１、
リンク選択手段７３、ループ経路選択回避手段７４、限
定範囲送受信手段７５、負荷最小経路選択手段７２から
構成する。
理情報出力手段６０から入力した通信処理情報Ｐ、前記
隣接ノード状態通知手段８０から入力した隣接するノー
ドの状態情報Ｑ、前記遠隔ノード状態予測手段１００か
ら入力した予測情報Ｒ及び前記経路選択範囲限定手段７
１から入力した通信経路の選択範囲に基づいて、負荷が
最小となる通信経路を選択する。 （ロ）経路選択手段７０を経路選択範囲限定手段７１、
リンク選択手段７３、ループ経路選択回避手段７４、限
定範囲送受信手段７５、負荷最小経路選択手段７２から
構成する。
【００２４】経路選択範囲限定手段７１は、前記通信処
理情報出力手段６０から通信処理情報Ｐを入力するとと
もに、前記遠隔ノード状態予測手段１００から予測情報
Ｒを入力して、通信経路の選択範囲を限定する。
理情報出力手段６０から通信処理情報Ｐを入力するとと
もに、前記遠隔ノード状態予測手段１００から予測情報
Ｒを入力して、通信経路の選択範囲を限定する。
【００２５】リンク選択手段７３は、前記通信処理情報
出力手段６０から入力した通信処理情報Ｐ、前記経路選
択範囲限定手段７１から入力した通信経路の選択範囲、
隣接ノード状態通知手段８０から入力したノードの状態
情報Ｑ及び前記限定範囲送受信手段７５から入力した限
定範囲に基づいて次のノードに至るリンクを選択する。
出力手段６０から入力した通信処理情報Ｐ、前記経路選
択範囲限定手段７１から入力した通信経路の選択範囲、
隣接ノード状態通知手段８０から入力したノードの状態
情報Ｑ及び前記限定範囲送受信手段７５から入力した限
定範囲に基づいて次のノードに至るリンクを選択する。
【００２６】ループ経路選択回避手段７４は、前記リン
ク選択手段７３から入力したリンクが属する経路のう
ち、ループ経路が選択されることを回避する。限定範囲
送受信手段７５は、前記経路選択範囲限定手段７１で限
定された通信経路の選択範囲を他ノードに送信するとと
もに、他ノードの経路選択範囲限定手段７１で限定され
た通信経路の選択範囲を受信して前記リンク選択手段７
３に出力する。
ク選択手段７３から入力したリンクが属する経路のう
ち、ループ経路が選択されることを回避する。限定範囲
送受信手段７５は、前記経路選択範囲限定手段７１で限
定された通信経路の選択範囲を他ノードに送信するとと
もに、他ノードの経路選択範囲限定手段７１で限定され
た通信経路の選択範囲を受信して前記リンク選択手段７
３に出力する。
【００２７】前記負荷最小経路選択手段７２は、前記通
信処理情報出力手段６０から入力した通信処理情報Ｐ、
前記隣接ノード状態通知手段８０から入力した隣接する
ノードの状態情報Ｑ、前記遠隔ノード状態予測手段１０
０から入力した予測情報Ｒ及び前記経路選択範囲限定手
段７１から入力した通信経路の選択範囲に基づいて、負
荷が最小となる通信経路を選択する。
信処理情報出力手段６０から入力した通信処理情報Ｐ、
前記隣接ノード状態通知手段８０から入力した隣接する
ノードの状態情報Ｑ、前記遠隔ノード状態予測手段１０
０から入力した予測情報Ｒ及び前記経路選択範囲限定手
段７１から入力した通信経路の選択範囲に基づいて、負
荷が最小となる通信経路を選択する。
【００２８】ここで、前記通信処理情報Ｐは、通信要求
量、通信品質及び通信相手先に関する情報とすることが
でできる。また、通信品質は、呼損率と、パケットまた
はセルの転送遅延と、パケットまたはセルの廃棄率との
うち、少なくとも一つを含むようにすることができる。
量、通信品質及び通信相手先に関する情報とすることが
でできる。また、通信品質は、呼損率と、パケットまた
はセルの転送遅延と、パケットまたはセルの廃棄率との
うち、少なくとも一つを含むようにすることができる。
【００２９】さらに、状態情報Ｑは、出力リンクの負荷
に関する情報とすることができる。以上において、通信
網は、ＡＴＭ交換網、パケット交換網、フレームリレー
網、回線交換網等を例示できる。
に関する情報とすることができる。以上において、通信
網は、ＡＴＭ交換網、パケット交換網、フレームリレー
網、回線交換網等を例示できる。
【００３０】通信処理情報出力手段６０、ノード状態観
測手段１０、統計近似手段２０、予測情報出力手段５０
は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やマイクロプロセッサ
を利用して実現することができる。
測手段１０、統計近似手段２０、予測情報出力手段５０
は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やマイクロプロセッサ
を利用して実現することができる。
【００３１】統計情報記憶手段５０は、半導体メモリ、
磁気記憶装置、光学記憶装置等を利用して実現すること
ができる。なお、ノードは、交換機と同義である。ま
た、出力リンクは、出力側の出線と同義である。
磁気記憶装置、光学記憶装置等を利用して実現すること
ができる。なお、ノードは、交換機と同義である。ま
た、出力リンクは、出力側の出線と同義である。
【００３２】
【作用】本発明によれば、遠隔ノード状態予測手段１０
０により遠隔ノードの状態を予測した予測情報Ｒが得ら
れる。そのため、ノード毎に状態情報Ｑを収集する時間
が削減され、高速な経路制御を実現することが可能とな
る。
０により遠隔ノードの状態を予測した予測情報Ｒが得ら
れる。そのため、ノード毎に状態情報Ｑを収集する時間
が削減され、高速な経路制御を実現することが可能とな
る。
【００３３】そして、通信処理情報出力手段６０から入
力された通信処理情報Ｐと、遠隔ノード状態予測手段１
００から入力された予測情報Ｒを利用して、経路選択手
段７０により、負荷が最小となる通信経路が選択され
る。
力された通信処理情報Ｐと、遠隔ノード状態予測手段１
００から入力された予測情報Ｒを利用して、経路選択手
段７０により、負荷が最小となる通信経路が選択され
る。
【００３４】さらに、隣接ノード状態通知手段８０を設
けて、隣接するノードの状態情報Ｑも経路選択手段７０
の経路選択に利用するようにすれば、通信処理情報Ｐと
予測情報Ｒから経路選択を行う場合よりもより最適な通
信経路を選択することが可能となる。
けて、隣接するノードの状態情報Ｑも経路選択手段７０
の経路選択に利用するようにすれば、通信処理情報Ｐと
予測情報Ｒから経路選択を行う場合よりもより最適な通
信経路を選択することが可能となる。
【００３５】また、経路選択手段７０にループ経路選択
回避手段７４を設けることにより、経路選択で問題にな
るループ現象を防止することが可能となる。
回避手段７４を設けることにより、経路選択で問題にな
るループ現象を防止することが可能となる。
【００３６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。ここで説明する実施例は、通信処理情報Ｐと、隣
接ノードの状態情報Ｑと、遠隔ノードの予測情報Ｒの計
３つの情報を利用して経路選択を行う例である。 ＜システムの概要＞図３に実施例の通信網を示す。この
図では、２０台のノードが通信網に接続されているが、
ノードの数が２０台に限られないのは勿論である。通信
網としては、例えばＡＴＭ通信網が利用される。
する。ここで説明する実施例は、通信処理情報Ｐと、隣
接ノードの状態情報Ｑと、遠隔ノードの予測情報Ｒの計
３つの情報を利用して経路選択を行う例である。 ＜システムの概要＞図３に実施例の通信網を示す。この
図では、２０台のノードが通信網に接続されているが、
ノードの数が２０台に限られないのは勿論である。通信
網としては、例えばＡＴＭ通信網が利用される。
【００３７】図４及び図５は、ノードの分散型経路選択
制御装置のブロック図である。図４及び図５から明らか
なように、ノードは、スイッチＳＷ、スイッチ制御装置
ＳＣ、信号処理装置ＳＩＧ、通信処理情報出力手段６
０、隣接ノード状態通知手段８０、遠隔ノード状態予測
手段１００及び経路選択手段７０を備えている。以下、
各部を詳細に説明する。 ＜スイッチＳＷ＞スイッチＳＷは、スイッチ制御装置Ｓ
Ｃに接続され、入力リンクをいずれかの出力リンクに接
続させるものである。図３で、例えばノード７のスイッ
チＳＷは、ノード３からの入力リンクをノード４、８、
９、１０との出力リンクのいずれかに接続する。
制御装置のブロック図である。図４及び図５から明らか
なように、ノードは、スイッチＳＷ、スイッチ制御装置
ＳＣ、信号処理装置ＳＩＧ、通信処理情報出力手段６
０、隣接ノード状態通知手段８０、遠隔ノード状態予測
手段１００及び経路選択手段７０を備えている。以下、
各部を詳細に説明する。 ＜スイッチＳＷ＞スイッチＳＷは、スイッチ制御装置Ｓ
Ｃに接続され、入力リンクをいずれかの出力リンクに接
続させるものである。図３で、例えばノード７のスイッ
チＳＷは、ノード３からの入力リンクをノード４、８、
９、１０との出力リンクのいずれかに接続する。
【００３８】なお、入力リンク及び出力リンクには、そ
れぞれ加入者線信号と共通線信号とが含まれている。そ
して、加入者線信号及び共通線信号は、信号処理装置Ｓ
ＩＧに入出力可能に接続される。 ＜スイッチ制御装置ＳＣ＞スイッチ制御装置ＳＣは、ス
イッチＳＷと経路選択手段７０に接続され、経路選択手
段７０によって選択された経路情報を入力して、前記ス
イッチＳＷを制御する。 ＜信号処理装置ＳＩＧ＞信号処理装置ＳＩＧは、スイッ
チＳＷ、通信処理情報出力手段６０、隣接ノード状態通
知手段８０及び遠隔ノード状態予測手段１００に接続さ
れ、スイッチＳＷと通信処理情報出力手段６０、隣接ノ
ード状態通知手段８０、遠隔ノード状態予測手段１００
との間のインターフェース処理を行う。 ＜通信処理情報出力手段６０＞通信処理情報出力手段６
０は、信号処理装置ＳＩＧと経路選択手段７０に接続さ
れ、信号処理装置ＳＩＧを介してユーザの接続要求を入
力し、通信処理情報Ｐとして通信要求量、通信品質及び
通信相手先を出力する。この通信品質には、呼損率、パ
ケット（セル）の転送遅延、パケット（セル）の廃棄率
のいずれかが含まれる。 ＜隣接ノード状態通知手段８０＞隣接ノード状態通知手
段８０は、信号処理装置ＳＩＧと経路選択手段７０に接
続され、信号処理装置ＳＩＧを介して隣接ノードに状態
を問い合わせる。そして、その問い合わせの結果得られ
た状態情報Ｑを前記経路選択手段７０に通知する。図３
で、例えばノード７の隣接ノード状態通知手段８０は、
ノード３、４、８、９、１０に対して状態を問い合わ
せ、得られた状態情報Ｑを経路選択手段７０に通知す
る。 ＜遠隔ノード状態予測手段１００＞遠隔ノード状態予測
手段１００は、信号処理装置ＳＩＧと経路選択手段７０
に接続され、遠隔ノードの状態として出力リンクの負荷
を予測する。
れぞれ加入者線信号と共通線信号とが含まれている。そ
して、加入者線信号及び共通線信号は、信号処理装置Ｓ
ＩＧに入出力可能に接続される。 ＜スイッチ制御装置ＳＣ＞スイッチ制御装置ＳＣは、ス
イッチＳＷと経路選択手段７０に接続され、経路選択手
段７０によって選択された経路情報を入力して、前記ス
イッチＳＷを制御する。 ＜信号処理装置ＳＩＧ＞信号処理装置ＳＩＧは、スイッ
チＳＷ、通信処理情報出力手段６０、隣接ノード状態通
知手段８０及び遠隔ノード状態予測手段１００に接続さ
れ、スイッチＳＷと通信処理情報出力手段６０、隣接ノ
ード状態通知手段８０、遠隔ノード状態予測手段１００
との間のインターフェース処理を行う。 ＜通信処理情報出力手段６０＞通信処理情報出力手段６
０は、信号処理装置ＳＩＧと経路選択手段７０に接続さ
れ、信号処理装置ＳＩＧを介してユーザの接続要求を入
力し、通信処理情報Ｐとして通信要求量、通信品質及び
通信相手先を出力する。この通信品質には、呼損率、パ
ケット（セル）の転送遅延、パケット（セル）の廃棄率
のいずれかが含まれる。 ＜隣接ノード状態通知手段８０＞隣接ノード状態通知手
段８０は、信号処理装置ＳＩＧと経路選択手段７０に接
続され、信号処理装置ＳＩＧを介して隣接ノードに状態
を問い合わせる。そして、その問い合わせの結果得られ
た状態情報Ｑを前記経路選択手段７０に通知する。図３
で、例えばノード７の隣接ノード状態通知手段８０は、
ノード３、４、８、９、１０に対して状態を問い合わ
せ、得られた状態情報Ｑを経路選択手段７０に通知す
る。 ＜遠隔ノード状態予測手段１００＞遠隔ノード状態予測
手段１００は、信号処理装置ＳＩＧと経路選択手段７０
に接続され、遠隔ノードの状態として出力リンクの負荷
を予測する。
【００３９】この遠隔ノード状態予測手段１００は、ノ
ード状態観測手段１０、統計近似手段２０、統計情報送
受信手段３０、統計情報記憶手段４０、予測情報出力手
段５０から構成されている。
ード状態観測手段１０、統計近似手段２０、統計情報送
受信手段３０、統計情報記憶手段４０、予測情報出力手
段５０から構成されている。
【００４０】前記ノード状態観測手段１０は、１時間
毎、１日毎、１週間毎、１月毎の出力リンクの負荷を観
測する。前記統計近似手段２０は、前記ノード状態観測
手段１０の観測値からノードの状態変動の統計量として
平均、分散、歪みを算出する。そして、これらの統計量
から負荷変動分布を下記の（イ）〜（ハ）のように近似
する。 （イ）平均と分散が等しく（ほぼ等しいとみなせる場合
も含む）、かつ、歪みが０（ほぼ０とみなせる場合も含
む）の場合は、ポアソン分布またはガウス分布で近似す
る。 （ロ）平均と分散が等しくなく、かつ、歪みが０（ほぼ
０とみなせる場合も含む）の場合は、ガウス分布または
超指数分布で近似する。 （ハ）平均と分散が等しくなく、かつ、歪みが０でない
場合は、ガウス分布または超指数分布または負の二項分
布で近似する。
毎、１日毎、１週間毎、１月毎の出力リンクの負荷を観
測する。前記統計近似手段２０は、前記ノード状態観測
手段１０の観測値からノードの状態変動の統計量として
平均、分散、歪みを算出する。そして、これらの統計量
から負荷変動分布を下記の（イ）〜（ハ）のように近似
する。 （イ）平均と分散が等しく（ほぼ等しいとみなせる場合
も含む）、かつ、歪みが０（ほぼ０とみなせる場合も含
む）の場合は、ポアソン分布またはガウス分布で近似す
る。 （ロ）平均と分散が等しくなく、かつ、歪みが０（ほぼ
０とみなせる場合も含む）の場合は、ガウス分布または
超指数分布で近似する。 （ハ）平均と分散が等しくなく、かつ、歪みが０でない
場合は、ガウス分布または超指数分布または負の二項分
布で近似する。
【００４１】なお、複数の出力リンクの場合は、各出力
リンク間の相関値を求め、上記分布の多次元分布として
求める。前記統計情報送受信手段３０は、前記統計近似
手段２０で近似された分布型と統計量を他ノードに送信
するとともに、他ノードの統計近似手段２０で近似され
た分布型と統計量を受信する。
リンク間の相関値を求め、上記分布の多次元分布として
求める。前記統計情報送受信手段３０は、前記統計近似
手段２０で近似された分布型と統計量を他ノードに送信
するとともに、他ノードの統計近似手段２０で近似され
た分布型と統計量を受信する。
【００４２】前記統計情報記憶手段４０は、他ノードよ
り受信した分布型と統計量を記憶する。前記予測情報出
力手段５０は、前記統計情報記憶手段４０に記憶された
分布型と統計量に基づいて、他ノードの出力リンクの状
態を時、日、週、月の時間単位で予測した予測情報Ｒを
出力する。 ＜経路選択手段７０＞経路選択手段７０は、前記通信処
理情報出力手段６０から入力した通信処理情報Ｐと、前
記遠隔ノード状態予測手段１００から入力した遠隔ノー
ドの状態を予測した情報Ｒから、負荷が最小となる通信
経路をニューラルネットワークを用いて選択する。
り受信した分布型と統計量を記憶する。前記予測情報出
力手段５０は、前記統計情報記憶手段４０に記憶された
分布型と統計量に基づいて、他ノードの出力リンクの状
態を時、日、週、月の時間単位で予測した予測情報Ｒを
出力する。 ＜経路選択手段７０＞経路選択手段７０は、前記通信処
理情報出力手段６０から入力した通信処理情報Ｐと、前
記遠隔ノード状態予測手段１００から入力した遠隔ノー
ドの状態を予測した情報Ｒから、負荷が最小となる通信
経路をニューラルネットワークを用いて選択する。
【００４３】なお、この通信経路選択については、特開
平５−６４４６号公報に記載の「ニューラルネットワー
クを用いるルーテイング方式」を利用することが可能で
ある。 以下、この原理について、図９を用いて簡単に
説明する。
平５−６４４６号公報に記載の「ニューラルネットワー
クを用いるルーテイング方式」を利用することが可能で
ある。 以下、この原理について、図９を用いて簡単に
説明する。
【００４４】図９において、相互結合型ニューラルネッ
トワーク１２は、各ノード１１に１対１に対応するニュ
ーロンと、各リンク１４に１対１に対応するニューロン
の２種類から構成されている。ここで、外部刺激入力手
段１３は、リンク１４に１対１に対応するニューロンへ
の外部刺激を入力する。
トワーク１２は、各ノード１１に１対１に対応するニュ
ーロンと、各リンク１４に１対１に対応するニューロン
の２種類から構成されている。ここで、外部刺激入力手
段１３は、リンク１４に１対１に対応するニューロンへ
の外部刺激を入力する。
【００４５】ニューラルネットワーク１２を構成する各
ニューロンは、他のニューロンからの入力と外部刺激と
を加算し、その加算結果を閾値処理して「０」または
「１」を出力する動作を繰り返す。そして、出力が１に
安定したノード対応ニューロンに対応するノードがパケ
ット出力方向のノード、また出力が１に安定したリンク
対応ニューロンに対応するリンクがパケット出力方向の
リンクとして決定される。
ニューロンは、他のニューロンからの入力と外部刺激と
を加算し、その加算結果を閾値処理して「０」または
「１」を出力する動作を繰り返す。そして、出力が１に
安定したノード対応ニューロンに対応するノードがパケ
ット出力方向のノード、また出力が１に安定したリンク
対応ニューロンに対応するリンクがパケット出力方向の
リンクとして決定される。
【００４６】以下、前記ルーテイング方式の原理を数式
を用いて説明する。一般にニューラルネットワークにお
いて各ニューロンの動作は式（１）の状態方程式で定義
される。そして、各ニューロンの動作は、式（２）のエ
ネルギー関数を最小となるように式（１）の関係から出
力状態Ｖi が決定される。 ここで、Ｕi は、ニューロンｉの内部状態、Ｖi は、ニ
ューロンｉの出力状態、Ｉi は、ニューロンｉへの外部
刺激（外部入力）、Ｔijは、ニューロンｉとｊとの結合
係数、Ｇはステップ関数である。
を用いて説明する。一般にニューラルネットワークにお
いて各ニューロンの動作は式（１）の状態方程式で定義
される。そして、各ニューロンの動作は、式（２）のエ
ネルギー関数を最小となるように式（１）の関係から出
力状態Ｖi が決定される。 ここで、Ｕi は、ニューロンｉの内部状態、Ｖi は、ニ
ューロンｉの出力状態、Ｉi は、ニューロンｉへの外部
刺激（外部入力）、Ｔijは、ニューロンｉとｊとの結合
係数、Ｇはステップ関数である。
【００４７】上述のようなニューラルネットワークを用
いて通信網における通信網の負荷が最小となる通信経路
を求めるために、各ノードとノードｉ、ｊ間の接続リン
クｉｊをニューロンと考え、ノードｉの出力状態変数を
Ｖi、接続リンクｉｊの出力状態変数をＶijとする。こ
れらの出力状態変数は、０または１の値をとり、出力状
態が１になった経路を最適経路とする。
いて通信網における通信網の負荷が最小となる通信経路
を求めるために、各ノードとノードｉ、ｊ間の接続リン
クｉｊをニューロンと考え、ノードｉの出力状態変数を
Ｖi、接続リンクｉｊの出力状態変数をＶijとする。こ
れらの出力状態変数は、０または１の値をとり、出力状
態が１になった経路を最適経路とする。
【００４８】そして、Ｃ1〜Ｃ5を重み係数、ｄを着局、
ｓを発局、Ａijをユーザから要求されたセル廃棄率が満
たせれば「１」となり、そうでなければ「０」となる変
数、Ｂijをユーザから要求された転送遅延が満たせれば
「１」となり、そうでなければ「０」となる変数、ρij
を負荷として、目的変数Φを式（３）のように定める。 式（１）において、第１項及び第２項は、発局と着局間
に１つの経路を選択する制約条件、第３項及び第４項は
品質に関する制約条件、第５項はコスト関数である。
ｓを発局、Ａijをユーザから要求されたセル廃棄率が満
たせれば「１」となり、そうでなければ「０」となる変
数、Ｂijをユーザから要求された転送遅延が満たせれば
「１」となり、そうでなければ「０」となる変数、ρij
を負荷として、目的変数Φを式（３）のように定める。 式（１）において、第１項及び第２項は、発局と着局間
に１つの経路を選択する制約条件、第３項及び第４項は
品質に関する制約条件、第５項はコスト関数である。
【００４９】次に、式（３）と式（２）をマッピング
し、各ノードとリンクに対応したニューロンの内部状態
の時間変動ｄＵi／ｄｔ、ｄＵij／ｄｔ を求めて、式
（４）の安定から最適経路が求められる。 Ｖi ＝Ｇ（Ｖi,t-1＋ｄＵi／ｄｔ） ・・・（４ａ） Ｖij＝Ｇ（Ｖij,t-1＋ｄＵij／ｄｔ） ・・・（４ｂ） なお、本実施例の経路選択手段７０は、経路選択範囲限
定手段７１を有する。この経路選択範囲限定手段７１
は、通信情報処理入力手段６０で入力された通信品質が
呼損率、パケット（セル）の転送遅延、パケット（セ
ル）の廃棄率のいずれを含むかによって、下記の（イ）
〜（ハ）のように通信経路を選択する範囲を限定する。 （イ）通信品質が呼損率を含む場合 各ノードの出力リンク負荷変動として呼負荷の変動分布
を用いて各ノード出力リンクの呼損率を計算し、発局か
ら着局に至る全経路の中から、発−着局間で要求呼損率
を満たす経路を選択する。 （ロ）通信品質がパケット（セル）の転送遅延を含む場
合 各ノードの出力リンク負荷変動としてパケット（セル）
の転送遅延を用いて各ノード出力リンクのパケット（セ
ル）の転送遅延を計算し、発局から着局に至る全経路の
中から、発−着局間で要求転送遅延を満たす経路を選択
する。 （ハ）通信品質がパケット（セル）の廃棄率を含む場合 各ノードの出力リンク負荷変動としてパケット（セル）
の廃棄率を用いて各ノード出力リンクのパケット（セ
ル）の廃棄率を計算し、発局から着局に至る全経路の中
から、発−着局間で要求廃棄率を満たす経路を選択す
る。
し、各ノードとリンクに対応したニューロンの内部状態
の時間変動ｄＵi／ｄｔ、ｄＵij／ｄｔ を求めて、式
（４）の安定から最適経路が求められる。 Ｖi ＝Ｇ（Ｖi,t-1＋ｄＵi／ｄｔ） ・・・（４ａ） Ｖij＝Ｇ（Ｖij,t-1＋ｄＵij／ｄｔ） ・・・（４ｂ） なお、本実施例の経路選択手段７０は、経路選択範囲限
定手段７１を有する。この経路選択範囲限定手段７１
は、通信情報処理入力手段６０で入力された通信品質が
呼損率、パケット（セル）の転送遅延、パケット（セ
ル）の廃棄率のいずれを含むかによって、下記の（イ）
〜（ハ）のように通信経路を選択する範囲を限定する。 （イ）通信品質が呼損率を含む場合 各ノードの出力リンク負荷変動として呼負荷の変動分布
を用いて各ノード出力リンクの呼損率を計算し、発局か
ら着局に至る全経路の中から、発−着局間で要求呼損率
を満たす経路を選択する。 （ロ）通信品質がパケット（セル）の転送遅延を含む場
合 各ノードの出力リンク負荷変動としてパケット（セル）
の転送遅延を用いて各ノード出力リンクのパケット（セ
ル）の転送遅延を計算し、発局から着局に至る全経路の
中から、発−着局間で要求転送遅延を満たす経路を選択
する。 （ハ）通信品質がパケット（セル）の廃棄率を含む場合 各ノードの出力リンク負荷変動としてパケット（セル）
の廃棄率を用いて各ノード出力リンクのパケット（セ
ル）の廃棄率を計算し、発局から着局に至る全経路の中
から、発−着局間で要求廃棄率を満たす経路を選択す
る。
【００５０】次の実施例の処理フローを説明するが、そ
の前に遠隔ノード状態予測手段１００の処理フローを図
６を用いて説明する。 ＜遠隔ノード状態予測手段１００の処理フロー＞まず、
ノード状態観測手段１０によって、出力リンクの負荷が
呼、パケット（セル）毎に時間単位に観測される（ステ
ップ６０１）。
の前に遠隔ノード状態予測手段１００の処理フローを図
６を用いて説明する。 ＜遠隔ノード状態予測手段１００の処理フロー＞まず、
ノード状態観測手段１０によって、出力リンクの負荷が
呼、パケット（セル）毎に時間単位に観測される（ステ
ップ６０１）。
【００５１】そして、統計近似手段２０によって、観測
データから統計量が計算されるとともに、分布型が決定
される（ステップ６０２）。次に、統計情報送受信手段
３０によって、分布型と統計量の情報が他の交換機と送
受される（ステップ６０３）。
データから統計量が計算されるとともに、分布型が決定
される（ステップ６０２）。次に、統計情報送受信手段
３０によって、分布型と統計量の情報が他の交換機と送
受される（ステップ６０３）。
【００５２】さらに、他交換機の分布型と統計量から、
出力リンクの状態が生成される（ステップ６０４）。 ＜実施例１の処理フロー＞実施例１の処理フローを図７
を用いて説明する。 ：通信処理情報出力手段６０によって通信要求量、通信
品質及び通信相手先が出力される（ステップ７０１）。 ：遠隔ノード状態予測手段１００によって遠隔ノードの
状態の予測情報が出力される（ステップ７０２）。 ：隣接ノード状態通知手段８０によって隣接ノードの状
態情報が出力される（ステップ７０３）。 ：ここまでの前記ステップ７０１〜７０３は独立して実
行される。 ：経路選択範囲限定手段７１にステップ７０１、７０２
の出力が入力され、経路を選択する範囲が出力される
（ステップ７０４）。 ：負荷最小経路選択手段７２にステップ７０１、７０
２、７０３、７０４の出力が入力され、負荷が最小とな
る経路が出力される（ステップ７０５）。 ＜実施例２の処理フロー＞実施例２の処理フローを図８
を用いて説明する。 ：通信処理情報出力手段６０によって通信要求量、通信
品質及び通信相手先が出力される（ステップ８０１）。 ：遠隔ノード状態予測手段１００によって遠隔ノードの
状態の予測情報が出力される（ステップ８０２）。 ：隣接ノード状態通知手段８０によって隣接ノードの状
態情報が出力される（ステップ８０３）。 ：ここまでの前記ステップ８０１〜８０３は独立して実
行される。 ：経路選択範囲限定手段７１にステップ８０１、８０２
の出力が入力され、経路を選択する範囲が出力される
（ステップ８０４）。 ：負荷最小経路選択手段７２にステップ８０１、８０
３、８０４の出力が入力され、次のノードに至るリンク
が選択されて出力される（ステップ８０５）。 ：ループ経路選択回避手段７４にステップ８０５の出力
が入力され、ループ経路を選択することが回避される
（ステップ８０６）。 ：負荷最小経路選択手段７２にステップ８０１、８０
２、８０３、８０６の出力が入力され、負荷が最小とな
る経路が出力される（ステップ８０７）。
出力リンクの状態が生成される（ステップ６０４）。 ＜実施例１の処理フロー＞実施例１の処理フローを図７
を用いて説明する。 ：通信処理情報出力手段６０によって通信要求量、通信
品質及び通信相手先が出力される（ステップ７０１）。 ：遠隔ノード状態予測手段１００によって遠隔ノードの
状態の予測情報が出力される（ステップ７０２）。 ：隣接ノード状態通知手段８０によって隣接ノードの状
態情報が出力される（ステップ７０３）。 ：ここまでの前記ステップ７０１〜７０３は独立して実
行される。 ：経路選択範囲限定手段７１にステップ７０１、７０２
の出力が入力され、経路を選択する範囲が出力される
（ステップ７０４）。 ：負荷最小経路選択手段７２にステップ７０１、７０
２、７０３、７０４の出力が入力され、負荷が最小とな
る経路が出力される（ステップ７０５）。 ＜実施例２の処理フロー＞実施例２の処理フローを図８
を用いて説明する。 ：通信処理情報出力手段６０によって通信要求量、通信
品質及び通信相手先が出力される（ステップ８０１）。 ：遠隔ノード状態予測手段１００によって遠隔ノードの
状態の予測情報が出力される（ステップ８０２）。 ：隣接ノード状態通知手段８０によって隣接ノードの状
態情報が出力される（ステップ８０３）。 ：ここまでの前記ステップ８０１〜８０３は独立して実
行される。 ：経路選択範囲限定手段７１にステップ８０１、８０２
の出力が入力され、経路を選択する範囲が出力される
（ステップ８０４）。 ：負荷最小経路選択手段７２にステップ８０１、８０
３、８０４の出力が入力され、次のノードに至るリンク
が選択されて出力される（ステップ８０５）。 ：ループ経路選択回避手段７４にステップ８０５の出力
が入力され、ループ経路を選択することが回避される
（ステップ８０６）。 ：負荷最小経路選択手段７２にステップ８０１、８０
２、８０３、８０６の出力が入力され、負荷が最小とな
る経路が出力される（ステップ８０７）。
【００５３】
【発明の効果】本発明では、遠隔ノード状態予測手段を
設けたため、ノードの状態を接続要求の度に収集する必
要がない。従って、ノード毎に状態情報を収集する時間
が削減され、高速に経路を選択することが可能となる。
また、呼処理時間の短縮化を図ることも可能となる。
設けたため、ノードの状態を接続要求の度に収集する必
要がない。従って、ノード毎に状態情報を収集する時間
が削減され、高速に経路を選択することが可能となる。
また、呼処理時間の短縮化を図ることも可能となる。
【００５４】そして、通信処理情報出力手段から入力さ
れた通信処理情報と、遠隔ノード状態予測手段から入力
された予測情報を利用して、経路選択手段により、負荷
が最小となる通信経路が選択することができる。
れた通信処理情報と、遠隔ノード状態予測手段から入力
された予測情報を利用して、経路選択手段により、負荷
が最小となる通信経路が選択することができる。
【００５５】さらに、隣接するノードに関しては、直
接、ノードの状態情報を収集することもできる。この場
合には、通信処理情報と予測情報から経路選択を行う場
合よりもより最適な通信経路を選択することが可能とな
る。
接、ノードの状態情報を収集することもできる。この場
合には、通信処理情報と予測情報から経路選択を行う場
合よりもより最適な通信経路を選択することが可能とな
る。
【図１】本発明の原理図１である。
【図２】本発明の原理図２である。
【図３】実施例の通信網を示す図である。
【図４】実施例１のブロック図である。
【図５】実施例２のブロック図である。
【図６】実施例の遠隔ノード状態予測手段の処理フロー
を示す図である。
を示す図である。
【図７】実施例１の処理フローを示す図である。
【図８】実施例２の処理フローを示す図である。
【図９】ニューラルネットワークを用いるルーテイング
方式の原理図である。
方式の原理図である。
Ｐ・・・・・・・・通信処理情報
Ｑ・・・・・・・・状態情報
Ｒ・・・・・・・・予測情報
ＳＣ・・・・・・・スイッチ制御装置
ＳＩＧ・・・・・・信号処理装置
ＳＷ・・・・・・・スイッチ
１０・・・・・・・ノード状態観測手段
２０・・・・・・・統計近似手段
３０・・・・・・・統計情報送受信手段
４０・・・・・・・統計情報記憶手段
５０・・・・・・・予測情報出力手段
６０・・・・・・・通信処理情報出力手段
７０・・・・・・・経路選択手段
７１・・・・・・・経路選択範囲限定手段
７２・・・・・・・負荷最小経路選択手段
７３・・・・・・・リンク選択手段
７４・・・・・・・ループ経路選択回避手段
７５・・・・・・・限定範囲送受信手段
８０・・・・・・・隣接ノード状態通知手段
１００・・・・・・遠隔ノード状態予測手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−70330（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−76356（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−68343（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−6446（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04L 12/56 100
Claims (11)
- 【請求項１】 複数のノードが接続された通信網におい
て、 前記ノードは、 ユーザの接続要求を入力して通信処理に必要な通信処理
情報（Ｐ）を出力する通信処理情報出力手段（６０）
と、 ノードの状態が変化した場合にそのノードから統計処理
された状態情報を入力し、遠隔ノードの状態を予測する
遠隔ノード状態予測手段（１００）と、 前記通信処理情報出力手段（６０）から通信処理情報
（Ｐ）を入力するとともに、前記遠隔ノード状態予測手
段（１００）から遠隔ノードの状態を予測した予測情報
（Ｒ）を入力して、負荷が最小となる通信経路を選択す
る経路選択手段（７０）とを備え、 前記遠隔ノード状態予測手段（１００）は、 一定時間的ごとにノードの状態を観測するノード状態観
測手段（１０）と、 前記ノード状態観測手段（１０）の観測値からノードの
状態変動の統計量を算出し、この状態変動統計量を既知
の分布型で近似する統計近似手段（２０）と、 前記統計近似手段（２０）で近似された分布型と統計量
を他ノードに送信するとともに、他ノードの統計近似手
段（２０）で近似された分布型と統計量を受信する統計
情報送受信手段（３０）と、 他ノードより受信した分布型と統計量を記憶する統計情
報記憶手段（４０）と、 前記統計情報記憶手段（４０）に記憶された分布型と統
計量に基づいて他ノードの状態変動を予測した予測情報
（Ｒ）を出力する予測情報出力手段（５０）とを有する
ことを特徴とする通信網の分散型経路選択制御装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記統計近似手段
（２０）は、前記ノード状態観測手段（１０）の観測値
からノードの状態変動の統計量を算出し、この状態変動
統計量を既知の分布型で近似したものを多項式で近似
し、 前記統計情報送受信手段（３０）は、前記統計近似手段
（２０）で近似された多項式名と統計量を他ノードに送
信するとともに、他ノードの統計近似手段（２０）で近
似された多項式名と統計量を受信し、 前記統計情報記憶手段（４０）は、他ノードより受信し
た多項式名と統計量を記憶し、 前記予測情報出力手段（５０）は、前記統計情報記憶手
段（４０）に記憶された多項式名と統計量に基づいて他
ノードの状態変動を予測した予測情報（Ｒ）を出力する
ことを特徴とする通信網の分散型経路選択制御装置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記統計近似手段
（２０）が算出する統計量は平均、分散、歪みであり、 平均と分散が等しいかまたはほぼ等しいとみなせる場合
であって、かつ、歪みが０かまたはほぼ０とみなせる場
合は、ポアソン分布またはガウス分布のいずれかで近似
し、 平均と分散が等しくなく、かつ、歪みが０かまたはほぼ
０とみなせる場合は、 ガウス分布または超指数分布のいずれかで近似し、 平均と分散が等しくなく、かつ、歪みが０でない場合
は、ガウス分布または超指数分布または負の二項分布の
いずれかで近似することを特徴とする通信網の分散型経
路選択制御装置。 - 【請求項４】 請求項２において、前記統計近似手段
（２０）が算出する統計量は平均、分散、歪みであり、 平均と分散が等しいかまたはほぼ等しいとみなせる場合
であって、かつ、歪みが０かまたはほぼ０とみなせる場
合は、負荷変動分布をポアソン分布またはガウス分布の
いずれかで近似したものをエルミート多項式またはシャ
リエ多項式のいずれかで近似し、 平均と分散が等しくなく、かつ、歪みが０かまたはほぼ
０とみなせる場合は、ガウス分布または超指数分布のい
ずれかで近似したものをエルミート多項式またはシャリ
エ多項式のいずれかで近似し、 平均と分散が等しくなく、かつ、歪みが０でない場合
は、ガウス分布または超指数分布または負の二項分布の
いずれかで近似したものをエルミート多項式またはシャ
リエ多項式のいずれかで近似することを特徴とする通信
網の分散型経路選択制御装置。 - 【請求項５】 請求項１において、前記ノードは、隣接
するノードに状態を問い合わせ、その問い合わせの結果
得られた状態情報（Ｑ）を通知する隣接ノード状態通知
手段（８０）を備え、 前記経路選択手段（７０）は、前記通信処理情報出力手
段（６０）から入力した通信処理情報（Ｐ）、前記隣接
ノード状態通知手段（８０）から入力した隣接するノー
ドの状態情報（Ｑ）及び前記遠隔ノード状態予測手段
（１００）から入力した予測情報（Ｒ）に基づいて、負
荷が最小となる通信経路を選択することを特徴とする通
信網の分散型経路選択制御装置。 - 【請求項６】 請求項１において、前記ノードは、所定
の範囲内に存在する隣接ノードに状態を問い合わせ、そ
の問い合わせの結果得られた状態情報（Ｑ）を前記経路
選択手段（７０）へ通知する隣接ノード状態通知手段
（８０）を備え、 前記経路選択手段（７０）は、前記通信処理情報出力手
段（６０）から入力した通信処理情報（Ｐ）、前記隣接
ノード状態通知手段（８０）から入力した隣接するノー
ドの状態情報（Ｑ）及び前記遠隔ノード状態予測手段
（１００）から入力した予測情報（Ｒ）に基づいて、負
荷が最小となる通信経路を選択することを特徴とする通
信網の分散型経路選択制御装置。 - 【請求項７】 請求項５において、前記経路選択手段
（７０）は、前記通信処理情報出力手段（６０）から通
信処理情報（Ｐ）を入力するとともに、前記遠隔ノード
状態予測手段（１００）から予測情報（Ｒ）を入力し
て、通信経路の選択範囲を限定する経路選択範囲限定手
段（７１）と、 前記通信処理情報出力手段（６０）から入力した通信処
理情報（Ｐ）、前記隣接ノード状態通知手段（８０）か
ら入力した隣接するノードの状態情報（Ｑ）、前記遠隔
ノード状態予測手段（１００）から入力した予測情報
（Ｒ）及び前記経路選択範囲限定手段（７１）から入力
した通信経路の選択範囲に基づいて、負荷が最小となる
通信経路を選択する負荷最小経路選択手段（７２）とを
備えたことを特徴とする通信網の分散型経路選択制御装
置。 - 【請求項８】 請求項５において、前記経路選択手段
（７０）は、 経路選択範囲を限定する経路選択範囲限定手段（７１）
と、リンクを選択するリンク選択手段（７３）と、ルー
プ経路が選択されることを回避するループ経路選択回避
手段（７４）と、経路の限定範囲を送受信する限定範囲
送受信手段（７５）と、負荷が最小となる経路を選択す
る負荷最小経路選択手段（７２）とを備え、 前記経路選択範囲限定手段（７１）は、前記通信処理情
報出力手段（６０）から通信処理情報（Ｐ）を入力する
とともに、前記遠隔ノード状態予測手段（１００）から
予測情報（Ｒ）を入力して、通信経路の選択範囲を限定
し、 前記リンク選択手段（７３）は、前記通信処理情報出力
手段（６０）から入力した通信処理情報（Ｐ）、隣接ノ
ード状態通知手段（８０）から入力した隣接ノードの状
態情報（Ｑ）、前記経路選択範囲限定手段（７１）から
入力した通信経路の選択範囲及び前記限定範囲送受信手
段（７５）から入力した限定範囲に基づいて、次のノー
ドに至るリンクを選択し、 前記ループ経路選択回避手段（７４）は、前記リンク選
択手段（７３）から入力したリンクが属する経路のう
ち、ループ経路が選択されることを回避し、 前記限定範囲送受信手段（７５）は、前記経路選択範囲
限定手段（７１）で限定された通信経路の選択範囲を他
ノードに送信するとともに、他ノードの経路選択範囲限
定手段（７１）で限定された通信経路の選択範囲を受信
して前記リンク選択手段（７３）に出力し、 前記負荷最小経路選択手段（７２）は、前記通信処理情
報出力手段（６０）から入力した通信処理情報（Ｐ）、
前記隣接ノード状態通知手段（８０）から入力した隣接
するノードの状態情報（Ｑ）、前記遠隔ノード状態予測
手段（１００）から入力した予測情報（Ｒ）及び前記経
路選択範囲限定手段（７１）から入力した通信経路の選
択範囲に基づいて、負荷が最小となる通信経路を選択す
ることを特徴とする通信網の分散型経路選択制御装置。 - 【請求項９】 請求項１において、前記通信処理情報
（Ｐ）は、通信要求量、通信品質及び通信相手先に関す
る情報であることを特徴とする通信網の分散型経路選択
制御装置。 - 【請求項１０】 請求項９において、前記通信処理情報
（Ｐ）の通信品質は、呼損率と、パケットまたはセルの
転送遅延と、パケットまたはセルの廃棄率とのうち、少
なくとも一つを含むことを特徴とする通信網の分散型経
路選択制御装置。 - 【請求項１１】 請求項５において、状態情報（Ｑ）
は、出力リンクの負荷に関する情報であることを特徴と
する通信網の分散型経路選択制御装置。
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