JPH02277354A - 適応形経路選択制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、通信網内の接続経路選択方法に関し、特に中
継交換網において、網内の回線使用の混雑の度合に適応
して好ましい接続経路を選択することができる適応形経
路選択制御方法に関する。

〔従来の技術〕

通常、複数の交換機を有する通信網においては、それら
の交換機相互間を接続する接続経路として、発交換機と
着交換機間を最も経済的に接続できる基本接続経路があ
る。回線使用が混雑していない場合には、この基本接続
経路を介して発着交換機間を接続するが、混雑している
場合には、さらに他の複数の交換機を経由して迂回接続
経路を形成することができる。しかしながら、従来の接
続経路選択方法では、技術的に可能な接続制御方式上の
制約から、迂回できる範囲が限定されてしまい、選択の
順序も固定されていた。

ところで、近年の蓄積プログラム制御方式の交換機、お
よび交換機開信号転送のための共通線信号方式の導入に
より、上述のような接続経路選択方法に代り、網内の空
き回線の分布状態に適応して柔軟に接続経路を選択する
ことが可能な動的経路選択方法を用いることができるよ
うになってきた。

上記動的経路選択方法は、（イ）時変形と（ロ）状態依
存形とに分けられる（例えば、文献［ｔ’ＡＳｕｒｖｅ
ｙ　　ｏｆ　　Ｄｙｎａｍｉｃ　　Ｒｏｕｔｉｎｇ　　
Ｍｅｔｈｏｄｓ　　ｆｏｒＣｉｒｃｕｉｔｅ　　５ｗ１
ｔｃｈｅｄ　　Ｔｒａｆｆｉｃｊ著者Ｂ、Ｒ。

Ｈｕｒｌｅｙ他、ＩＥＥＥ　　ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩ
ＯＮＳ　　ＭＡＧＡＺＩＮＥ、ＶＯＬ、２５．ＮＯ，９
，ｐｐ、１３−２１，５ｅｐｔ、１９８７参照）。

このうち、（イ）時変形は、予め決められた時間帯ごと
に適当な迂回パターンを設定しておく方法、つまり基本
接続経路ごとに用いる迂回接続経路の組合せとその選択
順序を設定しておき、交換機は呼接続要求の発生時にそ
の時刻に該当する時間帯の迂回パターンに従って呼接続
を実行する方法て（登録商 ある。この時変形の代表例としては、米国ＡＴ＆標） Ｔ会社から提案されているＤＮＨＲ（ＤｙｎａｍｉｃＮ
ｏｎｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ　　Ｒｏｕｔｉｎｇ）方
式がある（例えば、文献Ｗ　Ｄ　ｅｓｉｇｎｅ　　ａｎ
ｄ　　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　　ｏｆ　　Ｎ　ｅｔ
ｗｏｒｋｓ　　ｗｉｔｈ　　Ｄｙｎａｍｉｃ　　Ｒｏｕ
ｔｉｎｇ、ＩＩ著者Ｇ、Ｒ。

Ａｓｈ、他、ＢＳＴＪ、Ｖｏｌ、６０．ｐｐ、１７８７
〜１８２０．　Ｏｃｔ、１９８１参照）。

次に、（ロ）状態依存形は、網内の混雑の度合、つまり
回線の使用状態に応じて、実時間的に迂回パターンを変
更して呼の接続を実行する方法であって、この方法を実
現する形態としては、集中制御と分散制御の形態がある
。

集中制御による状態依存形は、網制御センタが網全体の
回線使用状態に関するデータを収線して各発着交換機間
の迂回パターンを計算し、各交換機にその迂回パターン
を実時間で指示する方法である。この集中制御による状
態依存形の一例としては、米国ＡＴ＆Ｔ社が提案してい
るＴＳＭＲ方式と加国Ｎ　ｏｒｔｈｅｒｎ　　Ｔ　ｅｌ
ｅｃｏｍが提案しているＤＣＲ方式（例えば、文＃　Ｗ
　Ａ　　５ｕｒｖｅｙ　　ｏｆ　　Ｄｙｎａｍｉｃ　　
Ｒｏｕｔｉｎｇ　　Ｍｅｔｈｏｄｓ　　ｆｏｒ　　Ｃｊ
ｒｃｕｉｔｅ５ｗ１ｔｃｈｅｄ　　Ｔｒａｆｆｉｃ　、
ｉｌ著者Ｂ　、　Ｒ、Ｈｕｒｌｅｙ他、ＩＥＥＥ　　Ｃ
ＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ　　ＭＡＧＡＺＩＮＥ、Ｖ
ｏｌ、２５．Ｎｏ、９゜ｐｐ、１３−２１，５ｃｐｔ、
１９８７参照）がある。

一方、分散制御による状態依存形は、各交換機が個別に
網の状態を把握して、自律的に網の混雑の度合に応じた
迂回接続経路を探索することにより、各発着対地間に網
全体として適切な迂回パタンを設定する方法である。こ
の分散制御による状態依存形の一例としては、英国Ｂ　
ｒｉｔｉｓｈ　　Ｔ　ｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ
ｎｓおよび仏国国立電気通信研究所（通称ＣＮＥＴ）が
それぞれ提案している方法がある（両方法とも、基本原
理は同じであって、Ｂｒ１ｔｉｓｈ　　Ｔｅｌｅｃｏｍ
ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓは、ＤＡＲ方式と呼ばれている
）（例えば、文献Ｗ　Ｄ　ｙｎａｍｊｃ　　Ａ　１ｔｅ
ｒｎａｔｉｖｅ　　Ｒｏｕｔｉｎｇｕ　　ｉｎ　　ｔｈ
ｅ　　Ｂｒ１ｔｊｓｈ　　ＴｅｌｅｃｏｍＴ　ｒｕｎｋ
　　Ｎ　ｅｔｗｏｒｋ　ｊ著者Ｒ、Ｒ，５ｔａｃｅｙ　
　他、電子交換国際会議、通称Ｉ　Ｓ　Ｓ　８７　、　
Ｂ１２．４．１〜Ｂ１２゜４．５．　１９８７、または
文献Ｗ　Ｆｅｅｄｂａｃｋ　　Ｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒ　
　Ｃａ１ｌｓ　　Ａ１１ｏｃａｔｉｏｎ　　ｏｎ　　ｔ
ｈｅ　　ＣｒｏｓｓｅｄＴｒａｆｆｉｃ　　Ｒｏｕｔｉ
ｎｇＪｌ著者ＨＥＮＮＩＯＮ、Ｂ０国際トラヒック会議
　通称Ｉ　Ｔ　Ｃ９、ｐｐ、ＨＥＮＮＩＯＮ−１〜ＩＩ
ＥＮＮＩＯＮ−３，１９７９参照）、または日本国で本
願より先に提案された特願昭６３−３０７４７４号明細
書および図面（迂回接続経路選択方式）参照）。上記先
願の明細書および図面に記載された迂回接続経路選択方
式は、Ｎ　Ｔ　Ｔが提案したもので、その動作原理は自
律迂回ルートを探索する方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のように動的経路選択方法としていくつかの提案が
行われているが、それぞれに次のような問題点ならびに
その問題点を解決すべき課題があった・ （ｉ）先ず、時変形に対して、例えば、前述のＤＮＨＲ
方式では、米国のように複数の標準時刻を有して、１〜
ラヒック最繁時間帯が地域ごとに明らかに異なっており
、時間帯ごとの適切な迂回パタンを予め予測することが
でき、迂回パターンの変更をスケジューリンクできる場
合には、極めて有効な方法である。しかし、日本のよう
に、全国のトラヒック最繁時間帯がほぼ揃っている場合
に−１，０ は、このような時変形だけではあまり効果を期待するこ
とはできない。日本のような国では、むしろ、回線設定
周期や、設定単位等の回線設備管理上の制約や、予測不
可能なトラヒック変動により生じる中継リンク回線数の
過不足状態に、それぞれ迅速に対応してトラヒックを効
率よく疎通することこそ必要であって、どちらかと言う
と状態依存形の方法による効果の方がまだ期待できる。

（ｉｉ）次に、集中制御による状態依存形に対しては、
網全体の状態、例えばリンクの使用状況を観測して全網
的最適化に基づいて迂回パターンを指示することができ
るので、一般には効果的な迂回接続を行うことが可能と
思われる。しかしながら、観測が速やかに行われないと
き、つまり網状態の観測時刻とそれに基づいて迂回パタ
ーンによる迂回接続を実行する時刻間の差が大きい場合
には、網状態が変化してしまうため、誤った制御を実行
してしまう確率が増加する。このような場合には、予想
した効果が得られないばかりでなく、逆に接続品質の低
下を招いてしまうことになる。

このような問題を回避して、本来の効果を発揮させるた
めには、網状態の観測と交換機への制御周期を短かくす
ることが必要であって、例えば前述のＴＳＭＲ方式また
はＤＣＲ方式では、１０秒以内での観測と制御周期を前
提としている。しかしながら、制御すべき交換機数が数
百、測定すべきリンク数が敵方に及ぶ大規模な通信網を
対象とする場合には、このような高速な観測や制御は無
理である。すなわち、網制御センタの処理量や、交換機
と網制御センタ間のデータ転送量や、交換機での測定と
データ送受信処理量や、これらに必要な設備が、いずれ
も膨大となるため、不経済なシステムとなってしまう。

また、このような大規模なシステムで、制御センタが障
害になると、網は混乱を生じる。

（ｉｉｉ）次に、分散制御による状態依存形に対して、
例えば前述のＤＡＲ方式および自律迂回ルート探索方式
では、網制御センタを用いることなく、各交換機が呼接
続処理の過程において扱う信号により迂回接続経路の使
用状態を把握して、自律的に迂回接続経路を変更するこ
とによって、通信網全体としての好ましい迂回パターン
を実現しているので、前述の（３ｉ）の問題を回避する
ことができる。

しかしながら、大規模な通信網においては、各発着信交
換機間に存在する迂回接続経路の数もかなりの数となる
ため、種々の不都合が生じる。例えば、交換機数１００
によりメツシュを形成している通信網を考えると、各交
換機間に２つの中継リンクを持つ迂回接続経路だけでも
、９８経路存在することになる。

このような場合、（イ）呼処理を実行する際に、試行錯
誤的な探索で迂回接続経路の見直しを行うため、迂回接
続経路の候補数が必要以上に多いときには、トラヒック
の一時的な変化に起因して変更されてしまった迂回パタ
ーンを元の状態に戻すまでに、繰り返される試行錯誤の
回数が多くなってしまう。同じようにして、網全体のト
ラヒックパターンの変化や、伝送設備の障害時等に、各
交換機が新しく良好な迂回パターンに移行するまでに、
試行錯誤を多数回繰り返すことになる。その結果、接続
品質は悪化するとともに、交換機の処理量は増加する。

（ロ）交換機が管理するデータ量が増加するに伴って、
データを処理するためのテーブル数や呼数をカウントす
るカウンタの数が多く必要になる。すなわち、発着交換
機間あるいは基本接続経路ごとに管理するデータの量が
多くなり、そのために迂回接続経路テーブルや、網管理
の観点から実施される迂回状況の監視が必要となり、そ
のためには、各迂回接続経路での迂回呼数や迂回呼量や
迂回成功率等を計数するカウンタ等の数が多く必要とな
る。また、（ハ）カウンタの増加に伴って、そのカウン
タを用いた測定処理を実行するためのプログラムの処理
量が増加することになる。

本発明の目的は、これら従来の課題を解決し、大規模な
通信網に対しても、実時間のトラヒック変動や回線設備
状況に適応して、最適な迂回接続経路を選択することが
できるとともに、各交換機の管理すべきデータ量を少な
くし、かつテーブルやカウンタの数を少なくすることが
可能な適応形経路選択制御方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の適応形経路選択制御
方法は、（１）迂回中継接続を行う複数の交換機が複数
の回線からなるリンクを介して相互接続され、該複数の
交換機のうち発信元になる交換機と着信先になる交換機
の間には異なるリンクの組合わせからなる１以上の接続
経路が存在し、かつ該複数の交換機に制御信号回線を介
して少なくとも１つの網制御センタが接続された通信網
において、該網制御センタは、発信元交換機と着信先交
換機間ごとに、呼量の発生状態および各リンクの回線数
設定状態を観測することにより、使用が許される１以上
の接続経路からなる接続経路候補群を決定して、該候補
群を各交換機に送出するとともに、予め定めた時刻に該
接続経路を更新して再送し、各交換機は送られた該接続
経路候補群の中から接続経路を選択して呼接続処理を行
うことに特徴がある。また、（ｎ）網制御センタは、発
信元交換機と着信先交換機間ごとに、呼量の発生状態お
よび各リンクの回線数設定状態を観測することにより、
使用が許される１以上の迂回接続経路からなる迂回接続
経路候補群を決定して、該候補群を各交換機に送出する
とともに、予め定めた時刻に該迂回接続経路を更新して
再送し、各交換機は呼接続処理時に先ず上記基本接続経
路の回線補捉を試み、該基本接続経路の回線補捉に失敗
した呼に対して、上記網制御センタから送られた該迂回
接続経路候補群の中から迂回接続経路を選択して回線補
捉を試みることにも特徴がある。また、（ｉｉｉ）網制
御センタによる接続経路候補群ないし迂回接続経路候補
群の決定方法は、各発着交換機間の接続品質に関して、
最悪の接続完了率となる発着交換機間の接続完了率を最
大とする第１の条件、通信網全体のスループッ１〜を最
大にする第２の条件、および迂回接続経路で疎通しきれ
ない呼量を非吸収呼量として場合に、該非吸収呼量が最
大となる発着交換機間の非吸収呼量を最小にする第３の
条件の少なくとも１つを満たすようにすることにも特徴
がある。（■）ｍ制御センタから各交換機に送出される
迂回接続経路候補群の中に、基本接続経路が収容されて
いる伝送システムとは異なる伝送システムに収容されて
いる迂回接続経路を１以上含むことにより、伝送システ
ムが障害となったときにも、必ず迂回接続経路を使用で
きるようにしたことにも特徴がある。また、（ｖ）交換
機の呼接続処理時における接続経路候補群ないし迂回接
続経路候補群からの接続経路ないし迂回接続経路の選択
方法は、該交換機が個別に通信網の状態を握把して、自
律的に通信網の混雑の度合に応じた接続経路ないし迂回
接続経路を探索する、いわゆる交換機での分散制゛御に
よる状態依存形の動的経路選択方法を用いることにも特
徴がある。また、（ｖｉ）交換機での分散制御による状
態依存形の動的経路選択方法では、接続経路候補群ない
し迂回接続経路候補群の中から１以上の接続経路ないし
迂回接続経路を選択許可状態として登録しておき、該接
続経路候補群ないし迂回接続経路候補群の接続経路ない
し迂回接続経路を対象として発生した呼の呼接続要求に
対しては該選択許可状態の接続経路ないし迂回接続経路
を使用し、該選択許可状態の接続経路ないし迂回接続経
路上のリンクで回線が補捉できない場合、回線補捉後に
空き回線が無い場合、および回線補捉後に空き回線が少
ない場合には、該選択許可状態の接続経路ないし迂回接
続経路の代りに、上記接続経路候補群ないし迂回接続経
路候補群の中から他の接続経路ないし迂回接続経路を新
たに選択許可状態にして登録することにも特徴がある。

さらに、（ｖｉｉ）交換機の呼接続処理時における接続
経路候補群ないし迂回接続経路候補群からの接続経路な
いし迂回接続経路の選択方法として、該接続経路候補群
ないし迂回接続経路候補群の接続経路ないし迂回接続経
路を対象として発生した呼の呼接続要求に対し、該接続
経路候補群ないし迂回接続経路候補群の中からランダム
に選択する方法、循環的に選択する方法、ないし多段溢
れ的に選択する方法のうちの一つを採用することにも特
徴がある。

〔作　　用〕

本発明においては、網制御センタが、使用できる迂回接
続経路を複数含む迂回接続経路候補群を決定ないし変更
し、それを各交換機に指示することにより、各交換機は
、状態依存形の動的経路選択を実行して、与えられた迂
回接続経路候補群の範囲内で迂回パターン、つまり使用
する迂回接続経路とその選択の順序を決定する。これに
より、トラヒック変動や回線設備の不整合により生じる
網内リンクの余剰回線を有利に利用することができ、か
つ網制御センタと交換機間の制御の頻度を少なくでき、
しかも交換機における管理データを少なくでき、測定の
ためのカウンタ数や測定のための処理量を少なくするこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す適応形経路選択制御
方法を適用する通信網の構成図である。

ここでは、呼接続要求に対して、優先的に回線補捉を試
みる基本接続経路と基本接続経路から溢れた呼の接続に
用いる迂回接続経路が存在する場合であり、６つの交換
機を含む通信網の場合を示す。なお、第１図において、
実線はリンクを、破線は制御信号回線を、１〜６は交換
機を、７は網制御センタを、それぞれ示している。

網制御センタ７は、交換機１〜６で使用する迂回接続経
路候補群を決定して、制御信号回線７１〜７６を介して
各交換機１〜６にこれを転送する。

各交換機１〜６では、呼の迂回接続経路候補群の範囲内
で自律的に状態依存形の動的経路を選択する。

先ず、交換機における呼接続処理を詳述する。

第２図は、第１図における各交換機の機能ブロック図で
ある。

第２図において、２１は網制御センタ７との間の制御信
号の送受信を行う網制御信号対応部、２２は呼接続処理
の全般を扱う呼処理対応部、２３は呼接続処理に関係す
る接続制御信号の送受信を実行する呼接続制御信号対応
部である。網制御信号対応部２１内には、網制御センタ
７に対して迂回接続経路候補群データの送出を要求する
ための迂回接続経路候補群要求信号の送出機能２４と、
網制御センタ７からの迂回接続経路候補群データを受信
する迂回接続経路候補群受信機能２５とが備えられてい
る。また、呼処理対応部２２内には、基本接続経路ごと
の迂回接続経路候補群を管理する迂回接続経路候補群メ
モリ２６と、選択可能状態の迂回接続経路を登録する迂
回接続経路登録メモリ２７とが備えられている。なお、
メモリ２６゜２７は記憶装置であり、送出機能２４と受
信機能２５は送受信回路と送受信制御プログラムを含む
ものである。

いま、第１図における通信網において、交換機１を発信
交換機、交換機４を着交換機とした場合の呼接続処理に
ついて述べる。先ず、一般には１リンクで接続できる経
路、つまり最も経済的な接続経路であるリンク１４を基
本接続経路として最初に選択し、リンク１４で空き回線
が補捉できないとき、つまり溢れた呼のためにその他の
迂回接続経路（例えば、経路］３４、経路１６４、経路
１２４、または経路１５４）を用いる。この場合。

２リンクからなる経路に限定すると、この通信網におい
ては、上記４経路のうち迂回接続経路候補群として、経
路１３４、経路１５４、および経路１６４の３経路が与
えられているものとする。このとき、交換機１における
選択順序として、例えば経路１３４を選択許可状態の迂
回接続経路で登録し、これをリンク１４から溢れた呼の
接続に使用する。次に、リンク１４から溢れた呼の接続
が迂回接続経路１３４で失敗した場合、つまりリンク１
３で空き回線が補捉できなかったような場合、またはリ
ンク３４で空き回線が補捉できずに、交換機３から交換
機１に接続不完了信号が戻された場合、交換機１ではそ
の呼を呼損または保留状態として、迂回接続経路１３４
の選択許可状態としての登録を取消し、新しい選択許可
状態の迂回接続経路として経路１５４、または経路１６
４から適当な経路を選択して迂回接続経路登録メモリ２
７の内容を変更する。呼を保留状態とした場合には、再
度、新しく登録された迂回接続経路を用いて保留中の呼
の接続処理を実行する。

一方、リンク１４から溢れた呼の接続が、選択許可状態
として登録されている迂回接続経路（前述の場合には、
経路１３４）で成功した場合には、迂回接続経路の登録
を変更することなく、次に発生するリンク１４からの溢
れ呼の迂回接続経路として使用を継続する。すなわち、
交換機１では、自動的に接続の成功する可能性の高い経
路を選択許可状態の迂回接続経路として、継続的に登録
することが可能となる。このことは、接続の成功する可
能性のない経路を選択許可状態の迂回接続経路として登
録し続けることを回避し、網制御センタ７から与えられ
た迂回接続経路候補群中から通信網の実時間の混雑の具
合に応じて好ましい迂回接続経路を使用できるようにし
ている。

」二連では、迂回接続経路に溢れた呼の接続が失敗した
場合にのみ、選択許可状態の迂回接続経路を変更してい
るが、より高度な方法として次のような変更方法も効果
的である。例えば、呼の接続が迂回接続経路１３４で成
功した場合においても、接続したことによってリンク１
３、あるいはリンク３４の空き回線が無くなった場合、
あるいは空き回線数がある設定数よりも少なくなった場
合に、迂回接続経路の選択許状態としての登録を取消し
、新しい迂回接続経路を登録する。これにより、迂回接
続経路上で回線が回線が補捉できなくなる状態に至る前
に、より接続完了性の高い迂回接続経路に代えることが
できる。これは、登録されている迂回接続経路上で回線
が補捉できない呼を保留状態とせずに呼損とする方式の
場合に、迂回接続呼の接続完了性を高める効果がある。

呼接続処理において、各リンクに注目すると、各リンク
を基本接続経路として使用する呼と、迂回接続経路とし
て使用する呼とが互いに加わって要求が行われることに
なる。そこで、基本接続経路として使用する呼を基本呼
、迂回接続経路として使用する呼を迂回呼と呼ぶことに
する。

ところで、動的経路選択方法においては、迂回呼と基本
呼が競合した場合に、迂回呼を優先して接続すると、迂
回呼を接続することによって基本呼が他のリンクに迂回
呼として溢れていくので、通信網の疎通特性は低下する
ことになる。従って、各リンクにおいては、基本呼の接
続を保護する必要があり、そのために、迂回呼の接続を
空き回線数がある数似」二存在している場合にのみ割当
て、その数に満たないときには制限することにする。

つまり、空き回線が特定数以上のときのみ回線保留を実
施する。本実施例では、この回線保留を各リンクで実施
することにより、基本呼の接続品質をあまり劣化させな
い場合にのみ、迂回呼を接続する。

次に、網制御センタ７の機能を詳述する。

第３図は、第１図における網制御センタの基本的機能ブ
ロック図である。

第３図において、３１は基本接続経路ごとに備えられる
迂回接続経路候補群を作成する迂回接続経路候補群デー
タ作成処理部、３２は予め計画された時刻、あるいは必
要が生じたときに、迂回接続経路候補群を交換機に転送
したり、迂回接続経路候補群の内容の変更指示を行う迂
回接続経路候補群データ転送処理部である。迂回接続経
路候補群データ作成処理部３１内には、通信網の発着交
換機間に生じる呼量を推定・予測する１〜ラヒツクデ一
タ管理機能３３と、各交換機間の接続状態とリンクの回
線数を管理する回線データ管理機能３４と、トラヒック
データおよび回線データから迂回接続経路候補群を作成
する迂回接続経路候補群作成機能３５とが備えられてい
る。これらの管理機能３３．３４および作成機能３５は
、いずれも管理および作成のためのプログラムとそれを
実行するプロセッサを含んでいる。また、迂回接続経路
候補群データ転送処理部３２内には、迂回接続経路候補
群データの送出時刻を管理する送出時刻管理機能３６と
、迂回接続経路候補群データを交換機に送出する制御信
号送出機能３７と、交換機からの迂回接続経路候補群要
求信号を受信する要求信号受信機能３８とが備えられて
いる。これらの管理機能３６、送出機能３７および受信
機能３８は、いずれも管理および送受信用のプログラム
とそれを実行するためのプロセッサとを含んでいる。

先ず、第３図における迂回接続経路候補群データ作成処
理部３１の機能動作を述べる。

トラヒックデータ管理機能３３では、１日の各時間帯の
発着交換機間の呼量を推定する。この推定方法としては
、次の４つの方法がある。

（ａ）過去に発生したトラヒックデータを記録しておき
、同じような属性を持つ日の同じ時間帯に発生したトラ
ヒックデータから統計的に予測する。

例えば、観測日の属性としては曜日、休日、連体の筒中
後、あるいは季節等の通信トラヒックに影響する可能性
のあるものを設定して、多変量解析の手法を用いること
により実現する。

（ｂ）発生するトラヒックを周期的に観測して、これを
記録し続けることにより、最後の観測時刻以降の１〜ラ
ヒツクを、それ以前の観測データの時系列から時系列モ
デルの手法を用いて推定する。

（ｃ）上記（ａ）および（ｂ）の方法を組合せて推定す
る。

（ｄ）ネットワーク管理者の経験と知識に基づいて、推
定および予測を行う。

以上が呼量の推定方法である。

次に、回線データ管理機能３４では、リンクによる各交
換機間の接続関係と、各リンクの回線数と、発着交換機
間の基本接続経路等の通信網の構成に関するデータを維
持管理する。

なお、トラヒックデータ管理機能３３で用いる呼量の観
測データ、および回線データ管理機能３４で用いる更新
データ、等を交換機から収集する方法としては、本発明
のために設けられたデータ収集システムから転送しても
らう方法と、各国の通信網において設けられている専用
システムから転送してもらう方法とがある。すなわち、
専用システムとしては、例えば日本のＮＴＴの通信網に
おけるアトミクス（ＡＴＯＭＩＣ８）と呼ばれる１〜ラ
ヒツクデータ・回線構成データ収集システムがある。

迂回接続経路候補群作成機能３５は、トラヒックデータ
管理機能３３と回線データ管理機能３４からのデータを
用いて、必要な時間帯の迂回接続経路候補群を決定する
。この場合、各発着交換機間の迂回接続経路候補群の組
合わせを求める際の評価基準としては、次のような考え
方の基準がある。すなわち、（ａ）各発着交換機間の接
続品質に関して、最悪の接続完了率となる発着交換機間
の接続完了率を最大とするような組合わせにする。

（ｂ）網金体のスループットを最大にするような組合わ
せとする。（ｃ）迂回接続経路で疎通しきれない呼量を
非吸収呼量としたとき、この非吸収呼量が最大となる発
着交換機間の非吸収呼量を最小とするような組合わせに
する。

第４図（ａ　）（ｂ　）は、第１図における網制御セン
タの迂回接続経路候補群の作成方法を示す説明図と処理
フローチャートである。

第４図（ａ）における通信網の形態は第１図と同じであ
る。各リンクに付加されている値は、それぞれ発着交換
機間に加わるトラヒックが基本接続経路のみに加わった
ものとして記載されており、余裕呼量を負（−）、溢れ
呼量を正（＋）の符号の値で示している。余裕呼量と溢
れ呼量の定義は、次のように定められる。

（イ）余裕呼量：その基本接続経路が基７＜ｑとなる接
続品質を満足している場合には、基準となる接続品質に
等しくなるまで、さらに加えることが可能な呼量との差
分。

（ロ）溢れ呼量：その基本接続経路が基準となる接続品
質を満足していない場合、その基本接続経路からの溢れ
呼量。

例えば、第４図（ａ）における交換機１と交換機４の間
の基本接続経路、つまりリンク１４および、交換機２と
交換機３の間の基本接続経路、つまりリンク２３にそれ
ぞれ着目すると、リンク」４からの溢れ呼量＋８とリン
ク２３からの溢れ呼量十７であり、これらに加わる呼は
全て溢れてしまうため、迂回接続により疎通するための
迂回接続経路の候補を探す必要がある。迂回接続経路の
条件は、それを構成する２リンクともに余裕呼量のある
ことであって、その経路に迂回できる呼量は２リンクで
の余裕呼量の値の小さい方の値となる。

例えば、前述の場合の迂回接続経路候補群の組合わせ例
では、リンク１４の基本接続経路に対して３〇− は、経路１５４および経路１６４であり、またリンク２
３の基本接続経路に対しては、経路２５３である。

なお、リンク１４の基本接続経路に対してのみ着目する
ときには、経路１２４および１３４という迂回接続経路
候補も考えられるが、前述の場合のようにリンク２３の
基本接続経路も対象に含まれる場合には、リンク２３の
基本接続経路に対して、その溢れ呼量（＋７）の全てを
迂回接続経路候補群が作成できなくなるため、発着交換
機を含まない他の交換機を迂回接続経路の中継交換機に
選択する。すなわち、上記のような一部の基本接続経路
に優先的に着目した迂回接続経路候補群の組合わせ方は
好ましくないことが判る。しかしながら、網全体の状態
に着目した場合、各基本接続経路からの溢れ呼量を全て
疎通できる迂回接続経路候補群の組合わせが常に存在す
るとは限らないため、前述のような評価基準を定めて最
も妥当な組合わせを選択することになる。

ところで、網全体における組合わせを考慮した迂回接続
経路候補群を求める方法には、（イ）解析的に求める方
法と、（ロ）接素的な繰り返し演算により求める方法と
がある。第４図（ｂ）は、上記（ロ）の探索的な繰り返
し演算による処理フローを示している。

第４図（ｂ）においては、先ずトラヒックデータ管理機
能３３と回線データ管理機能３４からのブタ入力処理を
行い（ステップ４１）、次に全ての交換機に対して、発
着交換機間に加わるトラヒックを基本接続経路に割り付
ける基本呼量割付処理を行い（ステップ４２）、次に各
リンクにおける余裕呼量と溢れ呼量を求める溢れ呼量・
余裕呼量計算処理を行い（ステップ４３）、次に溢れ呼
量の最も大きなリンクを選択する迂回元リンク選択処理
を行う（ステップ４４）。次に、迂回元リンク選択処理
（４４）により選択された迂回元リンクの迂回元となり
得る迂回接続経路から２リンク通しで余裕呼量の最も大
きな迂回接続経路を選択する迂回接続経路候補選択処理
を行う（ステップ４５）。次に、迂回元リンク選択処理
（４４）で選択された迂一３２＝ 口元リンクからの溢れ呼量のうちの１単位を、迂回接続
経路候補選択処理（４５）で選択された迂回接続経路候
補に割り付ける迂回割付処理を行い（ステップ４６）１
次に溢れ呼量が割り付けられた状態で、各リンクの溢れ
呼量と余裕呼量を求め直す溢れ呼量・余裕呼量再計算処
理を行う（ステップ４７）。最後に、迂回元リンク対応
に選択された迂回接続経路候補をまとめて迂回接続経路
候補群として出力するデータ出力処理を実行する（ステ
ップ４８）。そして、ステップ４４から４７の処理を、
全ての迂回元リンクに対して迂回接続経路候補群が作成
されるまで繰り返し実行する。

溢れ呼量・余裕呼量再計算処理（４７）では、迂回元リ
ンクの溢れ呼量を割り付けた１単位分だけ減らして、割
り付けられた迂回接続経路候補を構成する各リンクの余
裕呼量を１単位分減少させるような簡単な計算でも、処
理目標を達成することができる。

なお、迂回接続経路候補群ごとに迂回接続経路数を決め
ておくと、決められた所定数に到達する前に溢れ呼量が
なくなってしまう場合や、余裕呼量のある迂回接続経路
がなくなってしまう場合が生じる。前者の場合には、溢
れ呼量の割り付けの単位を小さくして、溢れ呼量を持つ
全ての迂回接続経路の負担を等分にする一方、後者の場
合に対しては、前記処理フローにおける迂回接続経路候
補選択処理（４５）で余裕呼量のある迂回接続経路がな
くなったときには、溢れ呼量の最も少ない迂回接続経路
を選択することにより対処することができる。

また、実際の呼接続で使用される迂回接続経路は、各交
換機で実行される状態依存形の動的経路選択により選ば
れるため、迂回接続経路候補群の中に通常よりも多口に
迂回接続経路候補を含ませておけば、回線障害やトラヒ
ック変動等の予測できない状態・が起こっても、十分に
適応させることが可能である。

なお、第４図（ｂ）の迂回元リンク選択処理（４４）か
らも明らかなように、この処理フローにおける迂回接続
経路候補群の妥当な組合わせを求めるだめの基準評価は
、前述の（ｃ）迂回接続経路で疎通しきれない呼量（非
吸収呼量）が最大である発着交換機間の非吸収呼量を最
小にするような組合わせである。ただ、通信網の利用者
にとって公平性を重視するためには、前述の（ａ）各発
着交換機間の接続品質において、最悪の接続完了率とな
る発着交換機間の接続完了率が最小となるような組合わ
せが望ましいときもある。その場合には、迂回光リンク
選択処理（４４）において、リンクに加わる基本呼量に
対する溢れ呼量の比率が最大のリンクを選択することに
すればよい。

第５図および第６図は、本発明の効果を示すための迂回
接続経路候補群作成による接続完了率、および、接続完
了率の向上とトラヒックの実時間変動への適応性の両立
をそれぞれ示す特性図である。

第５図および第６図においては、網制御センタの処理手
順に従って迂回接続経路候補群を作成し、その迂回接続
経路候補群を用いて状態依存形の動的経路選択を交換機
で実施した場合の接続完了率を、計算機シミュレーショ
ンにより評価した結果を示している。ここで評価に用い
た網モデルは、交換機数３６のメツシュ網であり、各発
着交換機間の設計呼量は３０アーラン、加わる呼量は平
均３０アーランでランダムな分布を持つアンバランスな
負荷状態に設定されている。従って、網内に溢れ呼量の
多い基本接続経路と余裕呼量の多い基本接続経路とが混
在していることになる。

第５図の縦軸には、接続完了率の最も低い発着交換機間
の接続完了率、横軸には、基本接続経路ごとに与えられ
る迂回接続経路候補の数を示している。図において、レ
ベルａは本実施例の手順により迂回接続経路候補の数を
限定して交換機に与えた場合の特性であり、レベルｂは
全ての迂回接続経路が交換機に与えられた場合、つまり
従来の交換機における分散制御による状態依存形の動的
経路選択の場合の特性である。この特性図から明らかな
ように、迂回接続経路候補を限定した方が高い接続完了
率となっている。また、レベルａでの迂回接続経路候補
数の増加に対する特性の変化Ｇ が緩やかであるため、レベルａを維持する範囲で迂回接
続経路候補の数を増加することが可能となり、その結果
、トラヒック予測の誤差や回線障害等の予測できない事
態に対する適応性を大きくすることが可能である。

第６図は、上記トラヒック予測誤差や回線障害等の予測
できない事態、つまり予測誤差に対する耐力を評価した
結果を示したものである。縦軸に接続完了率の最も低い
発着交換機間の接続完了率、横軸に迂回接続経路候補群
作成処理で用いる発着交換機間トラヒックの予測誤差、
つまり実際に網に加わるトラヒックとの誤差をそれぞれ
示している。迂回接続経路候補の数が少な過ぎても、ま
た多過ぎても、接続完了率のレベルは低下するが、多過
ぎる場合にはトラヒックの予測誤差の影響を受は難くな
るため、予測誤差の耐力は向上する。

すなわち、第６図に示すように、迂回接続経路候補数が
８本のときには、接続完了率も十分に高く、かつ予測誤
差耐力も十分にあることが判る。

また、網制御センタまたは各交換機において、各々に対
応する基本接続経路」二のリンクが収容されている伝送
システムとは異なる伝送システムに収容されているリン
クからなる迂回接続経路を、無条件に迂回接続経路候補
群の中に加えておけば、伝送システムの障害時にも、基
本接続経路とその迂回接続経路が共に使用できないとい
うような被害の大きな状態が生じることを回避できる。

異なる伝送システムとは、例えば、同一ファイバ中に異
なる向けの回線が多数本収容されている場合、あるいは
ディジタル伝送システムとアナログ伝送システム、ある
いは有線伝送システムと無線伝送システム等の広い意味
での異なる伝送システムを含むものである。

なお、実施例では、発着交換機間の複数の接続経路を、
優先的に回線補捉する基本接続経路と、これに溢れたと
きの迂回光となる迂回接続経路とに分けて設定している
が、本発明は基本接続経路を設けないで迂回接続経路の
みを設定する場合にも適用できることは勿論である（第
２の実施例）。

この場合の処理フローを考えると、第４図（、ｂ）の処
理中で、基本接続経路ヘトラヒックを割付ける処理（４
２）は削除し、発着交換機間に加わるトラヒックを直接
複数の接続経路に割り付けることで実現できる。そして
、溢れ呼量最大のリンクである迂回元リンクの選択処理
（４４）も、上記複数の接続経路中から選択することに
なる。

また、実施例における交換機での状態依存形の動的経路
選択方式の代りに、（イ）前述の状態依存形の動的経路
選択方式、または（ロ）与えられた迂回接続経路候補の
中の迂回接続経路をランダムに選択するランダム選択方
式を用いることによっても、本発明を適用することが可
能である。ランダム選択方式は、複数の中から１つを選
択し、残りのものからまた１つ選択する際にランダムに
選択する方式である。また、ランダム選択方式の他にも
、循環的選択方式または多段溢れ的選択方式等があり、
このように、交換機での分散制御による状態依存形の動
的経路選択方式以外の方法を採用することも可能である
。

以上の説明から、本発明をまとめると、次のことが明ら
かとなる。

（ｉ）網制御センタから迂回接続経路候補群を各交換機
に送るが、実時間の網状態に適応した迂回接続経路の選
択は、交換機の分散制御により実行するので、網制御セ
ンタからの集中制御による状態依存形の動的経路選択方
式に比べて、網制御センタと交換機間の制御の頻度を格
段に少なくすることができる。例えば、日本の通信トラ
ヒックのピークは地域的にその発生時間帯がほぼ揃って
おり、ピークの発生回数が１日に２〜３回程度である。

従って、網制御センタから各交換機に付与する迂回接続
経路候補群もそのピーク時間帯のトラヒックに適合させ
て作成すればよく、それ以外の時間帯では呼量が全体的
に下がるため、ピーク時間帯に与えられている迂回接続
経路候補群の範囲で適応できる。その結果、網制御セン
タから各交換機に迂回接続経路候補群を与える頻度は、
１日に２〜３回程度でよいことになる。また、網制御セ
ンタが障害を起こして機能しなくなった場合でも、交換
機はそれまでに与えられている迂回接続経路候補群を用
いて、準最適な接続経路の探索を行うことにより信頼性
の高いシステムを実現できる。

（］ｉ）本発明では、各交換機が状態依存形の動的経路
選択を実行しているので、時変形の動的経路選択方式に
比べて、トラヒック変動や回線設備の不整合により生じ
る網内リンクの余剰回線をきめ細かく有効利用すること
ができる。

（ｉｉｉ）本発明では、迂回接続経路の探索範囲、つま
り迂回接続経路候補群を網金体でのトラヒックの割付け
を考慮して限定するので、各交換機で有望な迂回接続経
路を探索するまでに費やす回線補捉失敗の回数を、従来
の交換機による状態依存形の動的経路選択に比へて少な
くすることができる。

この結果、交換機の処理量を軽減できるとともに、迂回
接続経路で回線補捉に失敗した呼を呼損とする方式を用
いている場合、その接続完了率を改善できる。

（ｉｖ　）一般に、交換機による状態依存形の動的経路
選択方式では、各交換機において迂回元リンクごとに迂
回接続経路候補群に関するデータを管理するが、本発明
では、迂回接続経路候補群としてその数が限定されてい
るため、通信網全体の迂回接続経路を対象とする場合に
比べて、管理データが少なくて済む。また、ネットワー
クオペレーションとしては、迂回元のリンクごとに迂回
接続経路での迂回成功率等の状況を観測する必要がある
が、この場合にも、本発明では、迂回接続経路候補の数
が限定されているため、測定のためのカウンタ数や測定
のための処理量を少なくすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、網制御センタに
おいてトラヒックと回線の状況を考慮した迂回接続経路
の探索範囲を限定し、迂回接続経路候補群を各交換機に
与えることにより、各交換機でその迂回接続経路候補群
の範囲内で状態依存形の動的経路選択を実行するので、
時変形の動的経路選択方式に比べて、１へラヒック変動
や回線設備の不整合による網内リンク余剰回線を有効に
利用でき、また、網制御センタからの集中制御による状
態依存形の動的経路選択方式に比べて、網制御センタと
交換機間の制御の頻度を少なくでき、また、交換機によ
る状態依存形の動的経路選択に比べて、交換機で有望な
迂回接続経路を探索するまでに費す回線補捉失敗の回数
を少なくできる。

さらに、各交換機では、通信網全体の迂回接続経路を対
象とする場合に比べて、管理データを少なくでき、測定
用カウンタ数や測定の処理量を少なくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す通信システムの構成図
、第２図は第１図における各交換機内の機能ブロック図
、第３図は第１図における網制御センタの機能ブロック
図、第４図は本発明における網制御センタでの迂回接続
経路候補群作成の方法と処理フローを示す図、第５図は
本発明の効果を示す迂回接続経路候補群作成による接続
完了率の図、第６図は本発明の接続完了率向上と１−ラ
ヒックの実時間変動への適応性を示す図である。 １〜６：交換機、７：網制御センタ、７１〜７６：制御
信号回線、１３，１４．２３，３４．：リンク、１２４
．１３４，１５４，１６４，２１３，２５３　：接続経
路、２１：網制御信号対応部、２２：呼処理対応部、２
３：呼接続制御信号対応部、２４：迂回接続経路候補群
要求信号送出機能、２５：迂回接続経路候補群データ受
信機能、２６：迂回接続経路候補群メモリ、２７：迂回
接続経路登録メモリ、３１：迂回接続経路候補群データ
作成処理部、３２：迂回接続経路候補群データ転送処理
部、３３：トラヒックデータ管理機能、３４：回線ブタ
管理機能、３５：迂回接続経路候補群作成機能、３６：
送出時刻管理機能、３７：制御信号送出機能、３８：要
求信号受信機能。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）迂回中継接続を行う複数の交換機が複数の回線か
   らなるリンクを介して相互接続され、該複数の交換機の
   うち発信元になる交換機と着信先になる交換機の間には
   異なるリンクの組合わせからなる１以上の接続経路が存
   在し、かつ該複数の交換機に制御信号回線を介して少な
   くとも１つの網制御センタが接続された通信網において
   、該網制御センタは、発信元交換機と着信先交換機間ご
   とに、呼量の発生状態および各リンクの回線数設定状態
   を観測することにより、使用が許される１以上の接続経
   路からなる接続経路候補群を決定して、該候補群を各交
   換機に送出するとともに、予め定めた時刻に該接続経路
   を更新して再送し、各交換機は送られた該接続経路候補
   群の中から接続経路を選択して呼接続処理を行うことを
   特徴とする適応形経路選択制御方法。
2. （２）迂回中継接続を行う複数の交換機が複数の回線か
   らなるリンクを介して相互接続され、該複数の交換機の
   うち発信元になる交換機と着信先になる交換機の間には
   優先的に回線補捉が試みられる基本接続経路と、異なる
   リンクの組合わせからなる１以上の迂回接続経路が存在
   し、かつ該複数の交換機に制御信号回線を介して少なく
   とも１つの網制御センタが接続された通信網において、
   該網制御センタは、発信元交換機と着信先交換機間ごと
   に、呼量の発生状態および各リンクの回線数設定状態を
   観測することにより、使用が許される１以上の迂回接続
   経路からなる迂回接続経路候補群を決定して、該候補群
   を各交換機に送出するとともに、予め定めた時刻に該迂
   回接続経路を更新して再送し、各交換機は呼接続処理時
   に先ず上記基本接続経路の回線補捉を試み、該基本接続
   経路の回線補捉に失敗した呼に対して、上記網制御セン
   タから送られた該迂回接続経路候補群の中から迂回接続
   経路を選択して回線補捉を試みることを特徴とする適応
   形経路選択制御方法。
3. （３）上記網制御センタによる接続経路候補群ないし迂
   回接続経路候補群（以下、接続経路ないし迂回接続経路
   を単に接続経路、接続経路候補群ないし迂回接続経路候
   補群を単に接続経路候補群とそれぞれ記す）の決定方法
   は、各発着交換機間の接続品質に関して、最悪の接続完
   了率となる発着交換機間の接続完了率を最大とする第１
   の条件、通信網全体のスループットを最大にする第２の
   条件、および迂回接続経路で疎通しきれない呼量を非吸
   収呼量とした場合に、該非吸収呼量が最大となる発着交
   換機間の非吸収呼量を最小にする第３の条件の少なくと
   も１つを満たすようにすることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の適応形経路選択制御方法。
4. （４）上記網制御センタから各交換機に送出される迂回
   接続経路候補群の中に、基本接続経路が収容されている
   伝送システムとは異なる伝送システムに収容されている
   迂回接続経路を１以上含むことにより、伝送システムが
   障害となったときにも、必ず迂回接続経路を使用できる
   ようにしたことを特徴とする請求項２または３記載の適
   応形経路選択制御方法。
5. （５）上記交換機の呼接続処理時における接続経路候補
   群ないし迂回接続経路候補群（以下、接続経路ないし迂
   回接続経路を単に接続経路、接続経路候補群ないし迂回
   接続経路候補群を単に接続経路候補群とそれぞれ記す）
   からの接続経路の選択方法は、該交換機が個別に通信網
   の状態を握把して、自律的に通信網の混雑の度合に応じ
   た接続経路を探索する、いわゆる交換機での分散制御に
   よる状態依存形の動的経路選択方法を用いることを特徴
   とする請求項１、２、３または４記載の適応形経路選択
   制御方法。
6. （６）上記交換機での分散制御による状態依存形の動的
   経路選択方法では、接続経路候補群ないし迂回接続経路
   候補群（以下、接続経路ないし迂回接続経路を単に接続
   経路、接続経路候補群ないし迂回接続経路候補群を単に
   接続経路候補群とそれぞれ記す）の中から１以上の接続
   経路を選択許可状態として登録しておき、該接続経路候
   補群の接続経路を対象として発生した呼の呼接続要求に
   対しては該選択許可状態の接続経路を使用し、該選択許
   可状態の接続経路上のリンクで回線が補捉できない場合
   、回線補捉後に空き回線が無い場合、および回線補捉後
   に空き回線が少ない場合には、該選択許可状態の接続経
   路の代りに、上記接続経路候補群の中から他の接続経路
   を新たに選択許可状態にして登録することを特徴とする
   請求項５記載の適応形経路選択制御方法。
7. （７）上記交換機の呼接続処理時における接続経路候補
   群ないし迂回接続経路候補群（以下、接続経路ないし迂
   回接続経路を単に接続経路、接続経路候補群ないし迂回
   接続経路候補群を単に接続経路候補群とそれぞれ記す）
   からの接続経路の選択方法として、該接続経路候補群の
   接続経路を対象として発生した呼の呼接続要求に対し、
   該接続経路候補群の中からランダムに選択する方法、循
   環的に選択する方法、および多段溢れ的に選択する方法
   のうちの一つを採用することを特徴とする請求項１、２
   、３または４記載の適応形経路選択制御方法。