JP4066416B2

JP4066416B2 - ネットワーク信号資源を効果的に利用するための知的経路指定

Info

Publication number: JP4066416B2
Application number: JP2002243214A
Authority: JP
Inventors: ムスタフア・アイサウイ; ラム・バラクリシユナン; ムダシル・ブサリ; ジヨン・コフエル; シヨーン・マカリスター; ピーター・ロバーツ
Original assignee: アルカテル・カナダ・インコーポレイテツド
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2022-08-23
Also published as: US7957274B2; EP1294146A2; CA2357785A1; CN1409526A; EP1294146A3; JP2003152788A; US20030053415A1; EP1294146B1

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、広くは、発信元経路指定もしくはホップバイホップ経路指定プロトコル通信ネットワークに関する。より詳細には、ネットワーク要素がコールセットアップを経路指定するために知的な決定をなすことができ、そのような通信ネットワークの効率を改善する技法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発信者（発信元）と被呼者（宛先）との間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。そのような通信ネットワークは、そのような通信を発生できる接続を確立するために発信元経路指定プロトコルを用いることができる。発信元経路指定プロトコルをサポートする通信ネットワークは通常、呼が経路指定される多数の個別スイッチを含む。コールセットアップメッセージは、呼を確立するため、多数の介在するスイッチを通って、発信元と宛先の間のパスに沿って送られる。コールセットアップメッセージが伝播するためのパスはいくつかのネットワークでは発信元によって選択されもしくは他のネットワークでは介在するスイッチによってホップ毎に選択され得る。
【０００３】
信号プロトコルは、そのようなセットアップメッセージを運ぶのに用いられる制御プレーンにおいて輻輳に遭遇することがある。信号プレーンの輻輳はコールセットアップメッセージおよび／または制御プレーンデータグラムメッセージなどの信号トラヒックの過剰、装置スピードの通信ネットワークとのミスマッチ、もしくはネットワーク内の特定のノードもしくはスイッチの使いすぎを含む、多くの異なる要因の結果でありうる。
【０００４】
いくつかの従来技術システムでは、輻輳下のネットワークにおけるノードが、受信したセットアップメッセージに応答して発信元ノードに信号輻輳通知を送ることができる。他の従来技術システムでは、セットアップメッセージを単に廃棄することもある。さらに、たとえ発信元ノードもしくは他のいずれかのノードがその通知を受け取るとしても、この動きは後続の呼の経路指定に影響を与えず、したがって、新しい呼は輻輳ポイントを通って経路指定されつづけ、ブロックとなりクランクバックとなる。結局、ネットワーク制御プレーンリソースの準最適な使用は、信号輻輳の期間に生じる。このことは、リソースの欠乏および信号プロトコルのタイムアウトによる呼損を招く。加えて、コールセットアップ待ち時間の大きな増加も招く。したがって、増大した信号輻輳はひどく低下した信号性能をもたらす。
【０００５】
「発信元経路指定信号プロトコル通信ネットワークにおける輻輳回避のための方法および装置」と題する２０００年４月１３日付の、本出願人名義の米国特許出願第０９／５４９３２８号では、そのような信号性能の低下を防ぐ輻輳回避技法が開示されている。そこで開示される技法によれば、制御プレーン輻輳が検出された際、輻輳の詳細を含む輻輳通知メッセージが生成され、発信元ノードもしくは他のノードに、それぞれ送り返されまたは送られる。ネットワーク要素は、輻輳通知メッセージを受信し、新しいセットアップメッセージを経路指定することを含む、種々のネットワーク機能のために輻輳の詳細を用いる。したがって、接続セットアップメッセージを生成する際にネットワークトポロジに関連する輻輳情報を理解することにより、ノードはネットワークの輻輳した部分を回避する知的な方法によりメッセージを経路指定することができる。
【０００６】
【発明が解決すべき課題】
本発明は、ノードなどのネットワーク要素に信号プレーン輻輳の状態の知識を持ちうるようにする機構を提供し、これにより、ノードがより知的な経路指定判断、すなわち、レート制御コールセットアップメッセージ、信号輻輳を迂回した制御トラフィックの経路指定、ネットワークの縁でのアドミッション調整を可能にする。
【０００７】
本発明は、コネクションレス型トラヒックの経路指定および転送にも適用可能である。本発明の機構は、したがって、ネットワーク要素が、そのようなプレーンの輻輳状態の知識を持てるようにもし、これによりネットワーク要素がより知的な経路指定判断を行うことを可能にする。
【０００８】
本発明は、前に参照した特許出願において記載された技法と連携して特に良好に作用する。しかしながら、本発明が、ネットワーク要素が輻輳通知に対して反応するよう設計された、なんらかのトラフィックを経路指定および転送する分野におけるような、他の環境においても良好に働くことに留意すべきである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
一態様によれば、本発明は輻輳が検出されたネットワーク要素を通して制御トラフィックを迂回して経路指定しもしくは制御トラフィックを調整するために輻輳通知を利用する。
【００１０】
さらなる態様によれば、本発明は、信号プレーン輻輳が検出されたネットワーク要素を通してトラフィックを迂回して経路指定しもしくはトラフィックを調整するために輻輳通知を利用する。
【００１１】
また他の態様によれば、本発明はネットワーク信号資源の効果的な利用のための信号容量評価に基づく知的経路指定に関する。
【００１２】
さらなる態様によれば、本発明はネットワーク経路指定資源の効果的な利用のための経路指定容量評価に基づく知的経路指定に関する。
【００１３】
さらなる態様によれば、本発明は、ノードなどのネットワーク要素が信号プレーン輻輳の強さを評価できるようにし、かつその評価に基づいてさらに知的な経路指定判断を行えるようにする機構を提供する。
【００１４】
また他の態様によれば、本発明は、ネットワーク要素がトラフィックの経路指定および転送プレーンにおける輻輳状態の知識を持ちうるようにもし、これによりネットワーク要素がより知的な経路指定判断を行えるようにする。
【００１５】
また他の態様によれば、本発明は遠隔通信ネットワークの信号資源の性能を改善する。その改善は、ネットワーク要素においてコールセットアップメッセージを受信するステップと、制約レベルが存在する、選択されたパス上の少なくとも一のネットワーク要素の存在を決定するためにコールセットアップメッセージに対してパス選択プロセスを作動するステップとを含む方法によって実現される。その方法はさらに、制約レベルに基づいてコールセットアップメッセージに対して経路指定の決定を行うステップと、コールセットアップメッセージが受信されたネットワーク要素において経路指定の決定を実行するステップと、定期的に各ネットワーク要素の制約レベルを調整するステップとを含み、経路指定の決定を実行するステップはコールセットアップメッセージの拒絶もしくは受理を伴う。
【００１６】
さらなる態様によれば、本発明は遠隔通信ネットワークのネットワーク要素において輻輳状態を制御する方法である。その方法は、輻輳下のネットワーク要素によって受理されもしくは拒絶されたコールセットアップメッセージを監視するステップと、受理されおよび拒絶されたコールセットアップメッセージのレートに基づいて輻輳状態を示す制約レベルを設定するステップとを含む。方法はさらに、制約レベルを用いて、輻輳下のネットワーク要素を通るパス上の新しいコールセットアップメッセージに対し経路指定の決定を行うステップであって、輻輳状態が悪化しないステップを含む。
【００１７】
さらに他の態様によれば、本発明は、発信元経路指定信号プロトコル通信ネットワークにおけるノードについてのものである。ノードは、ノードで受信したコールセットアップメッセージに対してパス選択プロセスを実行するためのパス選択ブロックと、輻輳下のネットワーク要素のために割り当てられかつ輻輳アドミッション制御モジュールおよび輻輳フィードバック監視モジュールを含む輻輳制御ブロックとを含む。輻輳アドミッション制御モジュールは、輻輳下のネットワーク要素の制約レベルを維持し、かつコールセットアップメッセージが受理可能であるかどうかを制約レベルに基づいて決定する。輻輳フィードバック監視モジュールは、受信した輻輳通知の表示に基づいて制約レベルを更新する。ノードはさらに、輻輳下のネットワーク要素によって送られる輻輳通知を受信しかつその受信を輻輳フィードバック監視モジュールに知らせる、リリースメッセージ処理ブロックを含む。
【００１８】
発信元経路指定信号プロトコルを利用する通信ネットワークにおいて、ネットワーク要素で信号プレーン輻輳が検出されたとき、検出された信号プレーン輻輳に対応する輻輳通知メッセージが生成される。ネットワーク要素は、存在する信号輻輳の詳細に関して互いに通信するために信号プレーン輻輳メッセージを用いる。ネットワーク要素は、このとき、新しいセットアップメッセージの経路指定および／または調整を含む、さまざまなネットワーク機能を実行するために輻輳の詳細を用いる。信号プレーン輻輳を以下詳細に説明するが、本発明は、他ののトラフィックの経路指定および転送の分野においても等しく適用可能であることに留意すべきである。したがって、一般的な態様によれば、本発明は、ネットワーク要素の状態に応じて経路指定および転送判断を行うネットワーク要素の振舞いを設計する方法を提供しさらにそのような方法で設計されたネットワーク要素を提供する。
【００１９】
本発明は、図１から６を参照してよりよく理解されうる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、パケットもしくはセルベースの通信ネットワークであってもよい通信ネットワーク１０を示す。通信ネットワーク１０は、私設ネットワーク間インターフェース（ＰＮＮＩ）信号方式および経路指定プロトコルを伴うＡＴＭネットワークであってもよく、この場合、ネットワークは発信元経路指定プロトコルネットワークである。ＭＰＬＳなどのほかの種類のネットワークは、本発明の可能なアプリケーションである。そのようなほかのネットワークでは、セットアップメッセージがホップ毎に経路指定されるホップバイホップ経路指定を用いることができ、すなわち、セットアップメッセージが宛先に向けて伝わる際に、パス選択は各ネットワーク要素によって実行される。ネットワーク１０は、ネットワーク１０に含まれる様々なネットワーク要素２４、２６、２８、３０、３２、３４および３６（この例ではノードＡからＧ）を通る接続を確立することにより、発信者２０が着信者２２と通信することを可能にする。発信および着信者のそれぞれ２０および２２はルータ、ルータに接続されたネットワーク、および／または、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ機器、ビデオ電話、もしくは通信ネットワークを介してデータを送信および／または受信するなんらかの装置などのエンドユーザ装置であってよい。ネットワーク要素すなわち図中のノード２４から３６は、経路選択ができる遠隔通信スイッチ、ルータ、などであってよい。発信者２０が着信者２２と接続が確立されることを要求すると、発信ノードＡ２４は、パケットもしくはセルが接続に沿ってネットワークを横断し、着信者２２に送達されるよう、宛先ノードＤ３０との接続を確立しようと試みる。
【００２１】
発信元経路指定プロトコルはネットワーク内の各ノードが、そのノードのネットワークトポロジの知識に基づいて特定の宛先への完全なパスを決定することができるようにする。通常、ネットワーク内の様々なスイッチもしくはノードの各々は、呼を経路指定する際に用いうるネットワークの様々なリンク（すなわちトポロジ）に関するパラメータを含む経路指定テーブルもしくは他のデータベースを格納している。具体的な宛先に対するパスが決定されるべきとき、そのテーブルが参照されて宛先へのパスが決定される。パスの選択は、最も効率的なパスを決定することを含み、その際、コスト、利用可能な帯域幅、などの様々な基準が考慮される。
【００２２】
たとえば、発信ノードＡ２４が宛先ノードＤ３０と接続を確立することを望む場合、ありうるパスは、ノードＢ２６およびノードＣ２８を通る接続を経路指定するかもしれない。そのような例では、発信ノードＡ２４はその決定されたパスに沿ってネットワークを横断する接続セットアップメッセージを発生して接続を確立する。接続セットアップメッセージはネットワーク内の信号プレーンに沿ってネットワークを横断することができ、信号プレーンはネットワーク内の様々な接続のためのデータバケットを運ぶデータプレーンから分離している。
【００２３】
図１をさらに参照すると、信号プレーン輻輳がノードＣ２８の近くに存在すると、セットアップメッセージは著しく遅れ、接続の試みをタイムアウトさせるかもしくはノードＣ２８によって拒絶される。このようなノードＣ２８の近くの輻輳は、ノードＣ２８の内部か、もしくはノードＣ２８およびノードＤ３０の間のリンクに沿うものでありうる。タイムアウト状態および輻輳の検出により、リリースメッセージもしくは輻輳しているノードへの制御トラフィックが減少されるべきであるとする表示が、発信ノードＡ２４に送信されることとなり、接続セットアップ要求が失敗したことを示す。
【００２４】
上で参照した米国特許出願は、ノードＣ２８の近くに存在する輻輳状態を、発信ノードＡ２４を含む、ネットワーク１０内の他のノードへ通信する手段を開示する。発信ノードＡ２４はノードＣ２８における輻輳状態の通知を受信し、ついで（すでに試行された接続および確立されるべき将来の接続の両者ために）将来の接続セットアップメッセージを代替パスに沿って経路指定し、接続セットアップにおける許容しがたい遅延がもたらされないようにする。輻輳通知は、受信された接続セットアップ要求の結果として生成されることもあり、もしくは、輻輳状態がノードＣ２８の近くで最初に検出されたときにブロードキャストされることもある。
【００２５】
輻輳通知の通信は、いくつかのネットワークにおいては信号ネットワークを介して実行される。他のネットワークは、経路指定および信号プロトコルを用いた、信号もしくは経路指定プレーンまたはその組み合わせを利用し、例えばＡＴＭネットワークは、私設ネットワーク間インターフェース（ＰＮＮＩ）信号および経路指定プロトコルを使用する。ＰＮＮＩネットワークにおいては、ノード、リンク、および到達可能なアドレスにトポロジ状態パラメータの値を付加するために用いられる情報を含む、資源利用可能性情報グループ（短くはＲＡＩＧ）を、経路指定プレーン輻輳メッセージは利用することができる。
【００２６】
信号プレーンを介して提供された輻輳通知は、接続セットアップメッセージが横断したパス（ソースノードから輻輳しているノードまで）に沿った各ネットワーク要素にも提供され、接続セットアップパスに沿った各ネットワーク要素にも輻輳した要素を通知することができる。これらの追加のノードは、ついで、それら自体のネットワーク機能の判断を実行するためにこのような知識を利用することができる。
【００２７】
ネットワークが発信元経路指定によってサポートされる信号プロトコルを用いるとき、信号プレーン輻輳通知を、クランクバック情報要素を含むリリースメッセージに含めることができる。接続セットアップメッセージが輻輳のせいで妨げられたときに、クランクバック情報要素を生成することができ、ここでクランクバック情報要素は輻輳を示す特別な原因コードを含む。クランクバック情報要素を伴うリリースメッセージは、接続セットアップメッセージを発行した発信元ノードに中継して戻され、発信元ノードが宛先への代替パスを見つける試行を行う。そのようなクランクバックメッセージ（すなわち、クランクバック情報要素を伴うリリースメッセージ）は、私設ネットワーク間インターフェース（ＰＮＮＩ）経路指定および信号プロトコルを利用するＡＴＭネットワークにおいて用いることができる。
【００２８】
ＰＮＮＩ信号プロトコルを利用する従来技術のシステムは、到達可能性の問題、資源エラー、および指定トランシットリスト処理エラーのためにクランクバックを用いるように制限されている。信号輻輳は、サポートされたこれらのカテゴリではカバーされず、したがって従来技術のＰＮＮＩシステムではサポートされなかった。修正されたＰＮＮＩクランクバックメッセージにより、発信元ノードはネットワーク内の輻輳した要素を回避する、失敗した呼のための代替パスを計算することができる。一実施形態によれば、信号輻輳についてのそのような情報は、ついで、このノードによって経路指定される後続の呼の経路指定に影響をあたえるために用いられることもでき、信号輻輳中のエリアを通って経路指定される呼は、単にクランクバックされるのではなく、呼が最初に経路指定されたときに回避されもしくは調整される。
【００２９】
図２は、輻輳通知を監視するためかつ信号プレーン輻輳が検出されたネットワーク要素を通って経路指定される信号トラフィックを制御するための、「信号輻輳制御ブロック」（略してＳＣＣＢ）と呼ばれる制御ブロックを利用する本発明の一般的な態様を概略的に示している。
【００３０】
図１および２を参照すると、パスを決定しかつ呼を経路指定するあらゆるノードは信号輻輳を経験していることが知られている各ネットワーク要素にＳＣＣＢを割り当てる。たとえば、ノードＡ２４は、それぞれノードＣ用、ノードＥ用、およびノードＧ用である３つのＳＣＣＢ５０、５２、５４を割り当てている。ＳＣＣＢのネットワーク要素への割り当ては、ネットワーク要素のための存在するＳＣＣＢがない場合でかつ発信元ノードがネットワーク要素から信号輻輳通知を受け取る時に起こる。ノードＡ２４はまた新しい呼要求５６および輻輳通知５８を例えばリリースメッセージなどの形式で受け取る。
【００３１】
ＳＣＣＢは、輻輳したネットワーク要素を通る新しい呼をレート制御するための状態情報を含む。ＳＣＣＢのアドミッションレートは関連する輻輳ポイントから信号輻輳通知を受信するレートに基づいて動的に調整される。
【００３２】
図３は、ＳＣＣＢと呼処理層機構の一定の機能を含む、呼処理層を示す。図は、したがって、複数のＳＣＣＢ７２の一を示し、ＳＣＣＢと、パス選択処理７４およびリリースメッセージ処理７６などの残りの呼処理層との主なやり取りを示す。図３に示すとおり、アーキテクチャ的には、ＳＣＣＢ７２は２つのコンポーネントからなる。参照の簡単のため、２つのコンポーネントはここでは、信号輻輳アドミッション制御（略してＳＣＡＣ）７８および信号輻輳フィードバックモニタ（略してＳＣＦＭ）８０とする。
【００３３】
信号輻輳アドミッション制御（ＳＣＡＣ）：このコンポーネント７８は、セットアップメッセージが関連する信号輻輳ポイントに向けて経路指定されるアドミッションレート（例えば、単位時間あたりにセットアップメッセージが許可される数）を調整する。コンポーネントは制約レベルを維持する。この制約レベルは、その時点で呼が経路指定されるパスに関連する輻輳ポイントを含めることが受理可能かどうかを評価するために用いられる。したがって、新しい呼がＳＣＡＣにおいて維持される制約レベルを超える結果となるときには、ＳＣＣＢはそのようなポイントを含めることを拒絶する。パス選択処理機構７４は、識別された輻輳ポイントに向けて経路指定される各呼要求についてそのようなクエリ８２を関係するＳＣＣＢに行う。新しい呼を経路指定するために選択されたパスに複数の輻輳ポイントがある場合、すべての適するＳＣＣＢが尋ねられる。ＳＣＣＢ７０がある輻輳ポイントを含めることを拒絶した場合、代替などが利用可能な際には呼はその輻輳ポイントを回避して経路指定される。ＳＣＡＣコンポーネントはまた、一定の期間の間に関連する輻輳ポイントに経路指定された呼の数を記憶する。コンポーネントがそのような記憶を支援するために、パス選択機構７４は、輻輳ポイントを通って新しい呼を経路指定する毎に、８４でＳＣＡＣコンポーネントに通知を行う。
【００３４】
信号輻輳フィードバックモニタ（ＳＣＦＭ）：このコンポーネント７６は、一定の時間にわたり関連する輻輳ポイントから受信した信号輻輳通知の数を記憶する。フィードバック監視プロセスを容易にするため、リリースメッセージ処理メカニズム７６は、関連する輻輳ポイントから信号輻輳通知を受信する毎に、８６でＳＣＦＭコンポーネントに通知を行う。この情報に基づいて、ＳＣＦＭコンポーネントは制約レベルの新しい値を動的に計算しかつ８８でこの新しい値でＳＣＡＣコンポーネントを更新する。これは、ＳＣＦＭコンポーネントによりコールアドミッションレートを厳しくすることもしくは緩めることのいずれかになる。これにより、輻輳ポイントにより保持しうる定常値へのコールアドミッションレートの収斂がもたらされる。
【００３５】
輻輳ポイントへのコールアドミッションレートの配分を平滑化するため、ＳＣＡＣコンポーネントは、９０に示すように、各Ｔａミリ秒毎にコールアドミッションをレート制御する。さらに、信号輻輳ポイントの容量にコールアドミッションレートを速く収斂するようにするため、ＳＣＦＭは、９２に示すように、制約レベルをＴｆミリ秒（Ｔｆ＝ｎ＊Ｔａ、ただしｎは正の整数）毎に更新する。
【００３６】
図４は、ノード（ネットワーク要素）で受信された新しいコールセットアップメッセージを処理するフローチャートである。新しいコールセットアップメッセージを受信すると、ノード（今度は発信元ノード）が１２０でパス選択機構を作動させ、ＳＣＣＢが１２２で割り当てられたノードを宛先への選択されたパスが含めることを決定する。もし、割り当てられたＳＣＣＢがない場合、輻輳は存在せずまた呼は１２４で選択されたパスに割り当てられる。１２６で、ＳＣＣＢはコールセットアップメッセージがＳＣＣＢの割り当てられたノードによって受理可能かどうかを尋ねられる。コールセットアップメッセージが維持された制約レベルに基づいて受理可能な場合、呼は１２８で選択されたパスについて受理される。もし１２６で受理不可能な場合、呼は発信元ノードによって拒絶される。任意選択で、発信元ノードは輻輳ノードを回避する、宛先への代替パスを示唆する能力を有してもよい。この場合、１３０で代替パスが決定され、１３２でプロセスが代替パスについて繰り返され、他の場合には、呼は１３４で発信元ノードによって拒絶される。
【００３７】
図５および６はそれぞれコールアドミッションレートの制約レベル（ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ＿ｌｅｖｅｌ）を調整（もしくは更新）するための、擬似コードおよびフローチャートを示す。図で使用されるいくつかのパラメータを以下で列挙して説明する。
【００３８】
ＴＲＲ（ＴａｒｇｅｔＲｅｊｅｃｔｉｏｎＲａｔｅ、目標拒絶レート）：輻輳ポイントに向けて許可される呼は、輻輳ポイントから受信した信号輻輳通知がユーザの指定した目標拒絶レート以内となるような方法で制限される。すなわち、観測された拒絶レート（ＯｂｓｅｒｖｅｄＲｅｊｅｃｔＲａｔｅ）は、ＴＲＲ以上であってはならない。
【００３９】
最小制約（ＭｉｎＲｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）：輻輳ポイントに向けて許可された呼は、ユーザによって指定された最小制約（ＭｉｎＲｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）閾値以下には抑制されない。
【００４０】
上昇カウント（ＵｐＣｏｕｎｔ）：制約レベルの連続的な増加（制約レベルを緩めること）の数を記憶するカウンタ。カウンタは、制約レベルを減少させる（制約レベルを厳しくする）よう決定される毎に、ゼロにリセットする。
【００４１】
線形上昇カウントインターバル（ＬｉｎｅａｒＵｐＣｏｕｎｔＩｎｔｅｒｖａｌ）：アルゴリズムはまず、線形の仕方でコールアドミッションレートを増加させる。もし、線形上昇カウントインターバル（ＬｉｎｅａｒＵｐＣｏｕｎｔＩｎｔｅｒｖａｌ）と等しいいくつかの線形増加の後に収斂が達成されない場合、コールアドミッションレートは、輻輳ポイントの容量に達するまでより積極的に増加させられる。
【００４２】
観測された拒絶レート（ＯｂｓｅｒｖｅｄＲｅｊｅｃｔＲａｔｅ）：信号輻輳通知が関連輻輳ポイントから受信されるレート。
【００４３】
許可されたレート（ＡｄｍｉｔｔｅｄＲａｔｅ）：呼（セットアップメッセージ）が関連輻輳ポイントを通って経路指定されるレート。
【００４４】
図６を参照すると、制約レベルの更新はステップ２００で始まり、ここで状態変数観測された拒絶レート（ＯｂｓｅｒｖｅｄＲｅｊｅｃｔＲａｔｅ）および許可されたレート（ＡｄｍｉｔｔｅｄＲａｔｅ）がそれぞれＳＣＦＭおよびＳＣＡＣからＴｆタイマの歩進毎に得られる。Ｔｆ＝ｎ＊Ｔａであることに留意されたい。ステップ２０２で、もし観測された拒絶レート（ＯｂｓｅｒｖｅｄＲｅｊｅｃｔＲａｔｅ）がＴＲＲ以上であれば、制約レベルはコールアドミッションレートを減らすように厳しくされ、そうでなければ、制約レベルはコールアドミッションレートを増やすように緩められる。制約レベルを厳しくする間には、ステップ２０４において、ＡｄｍｉｔｔｅｄＲａｔｅ＋ＴＲＲ−ＯｂｓｅｒｖｅｄＲｅｊｅｃｔＲａｔｅが最小制約（ＭｉｎＲｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）より大きいかどうかが判断される。もしそうであるなら、制約レベルは、ステップ２０６でＡｄｍｉｔｔｅｄＲａｔｅ＋ＴＲＲ−ＯｂｓｅｒｖｅｄＲｅｊｅｃｔＲａｔｅに設定され、もしそうでないなら、制約レベルは、ステップ２０８で最小制約（ＭｉｎＲｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）に設定される。ステップ２１０で、カウンターＵｐＣｏｕｎｔーは０に設定される。制約レベルを緩める際には、ステップ２１２で上昇カウント（ＵｐＣｏｕｎｔ）が線形上昇カウントインターバル（ＬｉｎｅａｒＵｐＣｏｕｎｔＩｎｔｅｒｖａｌ）未満であるかどうかが判断される。ステップ２１２で肯定であれば、ステップ２１４で制約レベルが１だけ増加させることにより緩められるよう決定される。ステップ２１２で否定であれば、ステップ２１６で、制約レベルが、２のＵｐＣｏｕｎｔ−ＬｉｎｅａｒＵｐＣｏｕｎｔＩｎｔｅｒｖａｌ乗だけ増加させることによりより積極的に緩められるよう決定される。したがって、ステップ２１８では、制約レベルは、いずれかの値だけ増加させることにより設定される。これは、異なる量だけ制約レベルが緩められることになる。前者の場合、次のＴｆ期間でただ１つの呼が追加して許可され、後者の場合では、同一の期間で２のＵｐＣｏｕｎｔ−ＵｐＣｏｕｎｔＩｎｔｅｒｖａｌ乗のより多くの呼が許可される。ステップ２２０では、ＵｐＣｏｕｎｔは１だけ増加される。更新された制約レベルは、ステップ２２２で、ＳＣＡＣに通知される。
【００４５】
ＳＣＣＢは、信号輻輳通知が十分長い期間、関連輻輳ポイントから受信されない場合には撤収される。
【００４６】
以上で説明したように本発明は、ノードなどのネットワーク要素が制御プレーン輻輳の知識をもてるようにし、それらがより知的な経路指定決定をなせるようにする。この知性は以下の利益を提供する。
【００４７】
輻輳下で、最適経路に沿った、コールセットアップ試行の成功レートが最大化される。
【００４８】
輻輳ポイントの上流のノードにおける無駄な信号資源が最小化される。このようにして信号資源の効率が増大する。
【００４９】
信号輻輳を回避した経路指定によりコールセットアップにおける並列性が増大する。これはコールセットアップの試行の成功確率を増やしかつ呼の待ち時間を減らす。
【００５０】
ネットワークは、ネットワークの端においてアドミッションを調整することにより信号過負荷に対して保護される。
【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】本発明の一実施形態による「信号輻輳制御ブロック」と呼ばれる制御ブロックを利用する、本発明の一般的な態様を概略的に示す図である。
【図３】信号輻輳制御ブロックの一を概略的に示しかつ呼処理層機構およびリリースメッセージ処理機構とのやり取りを示す図である。
【図４】新しいコールセットアップメッセージを処理するノードを説明するフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による、制約レベルを調整するプロセスの擬似コードを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による、コールアドミッションレートの制約レベルを調整するためのフローチャートである。
【符号の説明】
２０発信者
２２受信者
２４発信元ノード
２８輻輳が近くに存在するノード
３０宛先ノード
７０、７２信号輻輳制御ブロック（ＳＣＣＢ）

Claims

通信ネットワークにおいて確立すべき呼に対するパスを識別するために費やされる信号資源の性能を改善する方法であって、
ａ）信号輻輳ポイントを呈するすべてのネットワーク要素を識別するステップと、
ｂ）信号輻輳制御ブロック（ＳＣＣＢ）を、各前記信号輻輳ポイントへ関連付けるステップと、
ｃ）前記信号輻輳制御ブロック（ＳＣＣＢ）において、制約レベルに基づいて、前記信号輻輳ポイントを呈する前記ネットワーク要素を通して経路指定されるセットアップメッセージのレートを調整するステップと、
ｄ）前記信号輻輳ポイントにより発生された信号輻輳通知の数に基づいて前記制約レベルを動的に調整するステップと、
を有する方法。
ステップａ）は、
発信元ネットワーク要素において、呼に対してパスを確立するコールセットアップメッセージを受信することと、
前記発信元ネットワーク要素において、前記呼に対してパスを決定するためにコールセットアップメッセージに対しパス選択プロセスを作動させることと、
前記発信元ネットワーク要素において、信号輻輳を経験している前記パスに沿って各ネットワーク要素から信号輻輳通知を受信することと、
前記信号輻輳通知に基づいて、前記信号輻輳ポイントを識別することと、
を含む請求項１に記載の方法。
更に、
前記パスに沿ったネットワーク要素において前記コールセットアップメッセージを受信することと、
前記ネットワーク要素の制約レベルに基づいてコールセットアップメッセージに対し経路指定の決定を行うことと、
を有する請求項２に記載の方法。
ステップｄ）が、
信号輻輳ポイントを呈するネットワーク要素に経路指定された受理されるコールセットアップメッセージのレートを監視することと、
信号輻輳ポイントを呈するネットワーク要素から受信した信号輻輳通知のレートを監視することと、
監視されたレートに基づいて制約レベルを動的に調整することと、
を含む、請求項３に記載の方法。
ステップｄ）が、
受信される信号輻輳通知のレートが受信される信号輻輳通知の事前設定されたレート以上である場合に、制約レベルを厳しくすることと、
受信される信号輻輳通知のレートが受信される信号輻輳通知の事前設定されたレートより小さい場合に、制約レベルを緩めることと、
を含む、請求項４に記載の方法。
前記制約レベルを緩めることが、事前決定された最小閾値もしくは監視されたレートのバランスによって決定された量である現在呈示されている制約レベルを設定することを含む、請求項５に記載の方法。
前記制約レベルを緩めることが、一の追加的な受理可能なコールセットアップメッセージにもしくは一よりも多くの追加的な受理可能なコールセットアップメッセージに対応する現在呈示されている制約レベルを設定することを含む、請求項５に記載の方法。
ステップｂ）が、
前記ネットワーク要素から信号輻輳通知を受信しかつ前記ネットワーク要素に制約レベルが全くないと以前に設定されていたということが決定されたときに前記制約レベルをネットワーク要素に割り当てることを含む、請求項１に記載の方法。
前記パス選択プロセスが、前記コールセットアップメッセージに基づいたホップバイホップパス選択プロセスを含む、請求項２に記載の方法。
コールセットアップメッセージが経路指定決定により拒絶された場合に、前記コールセットアップメッセージを経路指定するための代替パスを選択することを、さらに含む、請求項３に記載の方法。
遠隔通信ネットワークのネットワーク要素で信号輻輳状態を制御する方法であって、
前記ネットワークをわたる呼のセットアップ中にネットワーク要素によって受理もしくは拒絶されたコールセットアップメッセージを監視するステップと、
前記ネットワーク要素により発行された信号輻輳通知のレートに基づいて前記ネットワーク要素の輻輳状態を表す制約レベルを設定するステップと、
制約レベルを用いて、ネットワーク要素を通る現在呈示されているパスに経路指定するという経路指定決定を行うステップと
を含む方法。
一定の期間の間に受理されもしくは拒絶されたコールセットアップメッセージに基づいて定期的にかつ動的に制約レベルを更新することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
第１のインターバルの間に前記ネットワーク要素によって受理されるコールセットアップメッセージのレートを定期的に制御することと、
制約レベルに基づいて、第２のインターバルの間に定期的にかつ動的に現在呈示されている制約レベルを設定することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
信号輻輳に基づいて経路指定決定を可能とする通信ネットワークにおけるネットワーク要素であって、
ネットワーク要素で受信したコールセットアップメッセージに対してパス選択プロセスを実行するためのパス選択ブロックと、
前記ネットワーク要素が最初に信号輻輳通知を発行したときに、前記ネットワーク要素に割り当てられる信号輻輳制御ブロックと、
信号輻輳通知を受信しかつ信号輻輳制御ブロックに信号輻輳通知の受信を知らせるリリースメッセージ処理ブロックとを含み、
前記パス選択ブロックは、信号輻輳通知のレートに基づいて前記信号輻輳制御ブロックにより決定された制約レベルに基づいて前記ネットワーク要素を通して前記呼を経路指定するネットワーク要素。
前記信号輻輳制御ブロックは、
ネットワーク要素の前記制約レベルを維持しかつ、コールセットアップメッセージが受理可能かどうかを制約レベルに基づいて決定するための輻輳アドミッション制御モジュールと、
受信した輻輳通知の表示に基づいて制約レベルを更新するための輻輳フィードバック監視モジュールと、
を有する、請求項１４に記載のネットワーク要素。
輻輳アドミッション制御モジュールおよび輻輳フィードバック監視モジュールのタイミングをとり、制約レベルが定期的にかつ動的に事前決定されたインターバルで更新されるようにするタイミング機構をさらに含む、請求項１５に記載のネットワーク要素。
前記パス選択ブロックがさらに、前記コールセットアップメッセージが受理可能でないと決定されたときに代替パスを決定するための手段を含む、請求項１４に記載のネットワーク要素。
前記通信ネットワークが、発信元経路指定信号プロトコル通信ネットワークである、請求項１４に記載のネットワーク要素。
前記発信元経路指定信号プロトコル通信ネットワークがＡＴＭネットワークであり、かつ、前記輻輳通知がＡＴＭリリースメッセージに含まれる、請求項１８に記載のネットワーク要素。
前記通信ネットワークが、ホップバイホップ経路指定信号プロトコル通信ネットワークである、請求項１４に記載のネットワーク要素。