JPH0388533A - 選択型ルーティングシステム - 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、パケットを最終の宛先に送り届けるために通
信ネットワーク内の各交換機等を経由してパケットを伝
送していくルーティングシステム、。

に係わり、特に最適のルートを選択していく選択型ルー
ティングシステムに関する。

「従来の技術」 通信ネットワーク内の所定のデータ端末で作成されたデ
ータをパケットに組み立てて、複数の交換機を経ながら
目的とする端末データに送信することは、例えば一般端
末と電子計算機の間で広く行われている。このようなパ
ケット通信においては、出発地としての端末からどのよ
うな経路を経て最終地としての端末に到達するかについ
て幾つかの組み合わせが存在する場合が多い。

従来からこのようなルーティングの設定に際しては、回
線効率を上げることや伝送遅延時間を短くするために最
短経路を組むことが１つの前提となっている。最短距離
を組むといっても、交換機と交換機の間のそれぞれの伝
送路の距離を測定しておいて、これらを−々組み合わせ
ながら各ルートの距離を゛算出して比較することは、通
信ネットワークの規模が大きくなるとルートが複雑にな
り、また組み合わせが多くなって実現が不可能となる。

そこで従来から最短距離を決定するための重み付は関数
としてホップ数が使用されていた。ここでホップ数とは
、出発地から最終地までのあるルート上に存在するゲー
トウェイの数をいう。

「発明が解決しようとする課題」 このように従来ではホップ数の最も少ないルートを選択
することでルーティングの設定が行われていた。ところ
が、このようにして設定された経路はパケットの送出に
必ずしも最良のルートを決定するものとは言えなかった
。例えば、パケットの送信者によっては最も回線誤り率
の小さいルートを欲したり、最も遅延の少ないルートを
欲したり、あるいは最も料金の安いルートを欲するとい
うようなことがあった。

そこで本発明の目的は、パケット内を判別してパケット
の送信者の都合により最適のルートを選択することので
きる選択型ルーティングシステムを提供することにある
。

「課題を解決するための手段」 本発明では第１図に原理的に示すよう、に、ホップ数を
表わした情報以外の経路設定のための情報を記述したパ
ケットを作成しこの情報を基にして最終の宛先に到達さ
せるための中継すべき最初の宛先にこれを送出するパケ
ット作成送出手段１１と、このパケット作成送出手段１
１によって作成されたパケットを受信し、前記した情報
を見て次に送信すべき宛先を選択してこれを送信するパ
ケット中継手段１２とをこの選択型ルーティングシステ
ムに具備させる。

すなわち本発明では、パケットの発信者がホップ数と共
に、あるいはホップ数の代わりに回線の遅延時間や回線
誤り率、回線料金等のルーティングのための情報をパケ
ットに記述してパケット作成送出手段１１から送出し、
パケット中継手段１２および必要に応じて続行する他の
中継手段（図示せず）を中継して順に最適のルートを設
定しながら最終の宛先１３にパケットを送り届けること
になる。

「実施例」 以下、実施例につき本発明の詳細な説明する。

第２図は本実施例の選択型ルーティングシステムの適用
される通信網の簡略化された例を表わしたものである。

この例では、Ａ局２１から１局２６までの局が配置され
ており、Ａ局２１は８局２２、Ｃ局２３および８局２５
とそれぞれ伝送路２８ＡＢ、２８ＡＣ，２８ＡＥと接続
されている。

８局２２は伝送路２８ＡＢの他、０局２４と伝送路２８
ＢＤで接続されている。Ｃ局２３は、伝送路２８ＡＣの
他、８局２５および１局２６との間でそれぞれ伝送路２
８ＣＥ、２８ＣＦと接続されている。１局２６は伝送路
２８ＣＦの他に０局２４および８局２５との間でそれぞ
れ伝送路２８ＤＦ、２８ＥＦと接続されている。

第３図は、各局の基本構成を表わしたものである。これ
らの局はユーザから供給されるユーザデータ３１を入力
するためのユーザデータ人力部３２と、ユーザに所望の
データ形式のユーザデータ３３を出力するためのインタ
ーフェイス回路としてのデータ出力部３４を備えている
。データ入力部３２に入力されたユーザデータ３１はこ
こでパケットに組み立てられ、人力パケット３５として
パケット送信部３６に供給される。

なお、この時点で最終宛先はすでにユーザデータ３１に
基づいて入力パケット３５内に組み込まれている。また
、データ入力部３２にユーザデータ３１と共に重み付け
４０が人力される場合には、その指定されたものが後述
する重み付は選択指示情報４５として、また指定されて
いない場合にはその状態が重み付は選択指示情報４５と
して、ホップ数をデイフォルト値として入力パケット３
５内に組み込まれているものとする。

パケット送信部３６にはルーティングテーブル管理部３
７から直接アドレス情報３８が供給されるようになって
おり、パケット送信部はこの直接アドレス情報３８をパ
ケットに組み込んで、これによって示された隣接する局
に伝送路２８を通じて送信パケット３９の送信を行うこ
とになる。ここでルーティングテーブル管理部３７は、
例えばＣＰＵ　（中央処理装置）とプログラム格納用の
ＲＯＭ　（リード・オンリ・メモリ〉、作業用のＲＡＭ
　（ランダム・アクセス・メモリ）を備えており、ＲＡ
Ｍ上にルーティングテーブルを格納するようになってい
る。

ところで、受信パケット４１　（第３図〉はパケット受
信部４２で受信される。これが自局宛の受信パケット４
１の場合には、パケット受信部４２はこれを出力パケッ
ト４３としてデータ出力部３４に供給し、前記したよう
に発信元アドレス情報を含んだニー４）ｔデータ３３が
出力されることになる。

これに対して、この局に到来した受信パケット４１が中
継すべきパケットである場合には、このパケット４１は
パケット送信部３６に送られ、ここから送信パケット３
９として他の伝送路２８に送り出されることになる。こ
のとき書き換えられる直接アドレス情報３８を得るため
にパケット受信部４２は、受信パケット４１から最終宛
先アドレス情報４４と重み付は選択指示情報４５を読み
取り、これらをルーティングテーブル管理部３７に供給
する。ルーティングテーブル管理部３７では、重み付は
選択指示情報４５を用いてルーティングテーブルを検索
し、最終宛先に至るための最適の直接宛先すなわち次の
宛先を決定する。そして、これを直接アドレス情報３８
としてパケット送信部３６に与えることになる。

今、Ａ局２１から１局２６にパケットの送信を行うもの
とし、重み付は選択指示情報４５の設定によってルーテ
ィングがどのように設定されていくかを例によって説明
する。

次の第１表は、Ａ局のルーティングテーブル管理部に用
意されたルーティングテーブルの内容を表わしたもので
ある。

（以下余白〉 第１表 （Ａ局のルーティングテーブル） （イ）ホップ数のみを重み付は選択指示情報４５として
使用する場合： 第１表から１局２６を最終宛先にする場合には、直接宛
先が０局２３のときにも８局２５のときにも、共にホッ
プ数が“１”となることがわかる。

この表では、例えばＡ局２１から８局２２および９局２
４を経由して１局２６に至るホップ数“２″の場合は示
しておらず、ホップ数パビ′が最小のホップ数である。

この場合、直接宛先は０局２３でも８局２５でも全く結
果は同じことになるので、第１の手順としてこれらの２
局が選ばれる。そして、第２の手順としてルーティング
テーブルでより始めに存在する局、すなわち０局２３が
選択される。

次の第２表は、Ｃ局のルーティングテーブル管理部に用
意されたルーティングテーブルの内容を表わしたもので
ある。

第２表 第２の手順で０局２３が選ばれたら、この０局２３が直
接宛先となる。そして第３図に示した送信パケット３９
が０局２３に送られ、このルーティングテーブル管理部
３７で第２表に示すルーティングテーブルによってルー
ティングの決定が行われる。すなわち、この場合には最
終宛先と直接宛先を共に１局２６に設定した場合がホッ
プ数を“０″に設定することができるので、Ｃ局からは
このための伝送路２８ＣＦが選択されることになる。こ
のようにして、ホップ数のみを重み付は選択指示情報４
５として使用する場合には、Ａ局２１．０局２３および
１局２６をこの順序で通るルーティングが最適となる。

（ロ）遅延時間を重み付は選択指示情報４５として使用
する場合： 第４図は、遅延時間を重み付は選択指示情報として使用
する場合の通信網の構成を表わしたものである。この図
で〔〕内の数字は各伝送路における遅延時間を表わした
ものである。

Ａ局２１から１局２６に最小の遅延時間でルー１ ティングを行う場合を考える。第１表を見ると、最終宛
先を１局２６にする場合の遅延時間は、直接宛先が０局
２３の場合には、“２１″となり、Ｅ局２５を直接宛先
とする場合よりも小さくなり、最小となる。ここで遅延
時間”　２１　”は、伝送路２８ＡＣの遅延時間゛′１
１”と伝送路２８ＣＦの遅延時間“１０”を加算したも
のである。そこで、Ａ局２１では０局２３を直接宛先に
設定し、ここに送信パケット３９を送出することになる
。

Ａ局２１から送信パケット３９を受けた０局２３では、
第２表を基にして直接宛先あるいは最終宛先として１局
２６を選択する。第４図で太い線で示した経路は、この
ようにして選択されたルーティングを表わしたものであ
る。

なお、この例で送信パケット３９を受は取った中継局と
しての０局２３がなぜルーティングテーブルを用いて次
の直接宛先を決定するかの理由を説明する。これは、発
信局としてのＡ局のルーティングテーブルが遅延量まで
算出しているのに、なぜ次々と送信パケット３９の中継
を行う各局で２ ルーティングテーブルが用いられるかという疑問に対す
る答えである。同様の疑問は、後に説明するように重み
付は選択指示情報４５が「誤り率」、「料金」等の他の
重み付はパラメータを選択している場合についても同様
に発生する。

本実施例では通信網を構成する各局２１〜２６が所定の
タイミングで隣接する局と交信し、それぞれ「遅延」、
「誤り率」、「料金」等の重み付はパラメータを通知し
合っている。そして、これを基にして自局のルーティン
グテーブル管理部３７内に格納されたルーティングテー
ブルの内容を更新している。これは、その時々の伝送路
２８の置かれる環境や伝送路２８を構成する材料、ある
いは回路の経年変化、更には回路等の交換、修理等の事
情によってこれらの遅延時間等が変化していくものと考
えることができるからである。

１つの局で得られた情報は、所定時間経過後の次のタイ
ミングで次の隣接局に伝達される。このようにして、あ
る伝送路２８で生じた状況の変化が所定時間経過ごとに
他局に伝播していき、最終３ 的に最も中継回数の多い局のルーティングテーブルにそ
の内容が反映される。そこで、通信網が大規模な場合に
は発信局のルーティングテーブルがこれから遠く離れた
最終宛先の局のかなり前の状態を反映していることにな
り、現時点で重み付けのパラメータについて新たな変化
が生じている可能性を否定できない。そこで、本実施例
の選択型ルーティングシステムでは、発信局（ここでは
Ａ局２１）で自己のルーティングテーブルを用いて最適
と思われるルートにおける直接宛先を設定し、この宛先
に送信パケット３９を送ったら、今度はその受信局が同
一の重み付は選択指示情報４５に基づいて自己のルーテ
ィングテーブルを用いて次の直接宛先を決定してこれを
送信し、以後同様の手順を重ねていくことによって、そ
の時々の最新の資料を基にして最終宛先（ここでは１局
２６〉へのルーティングを決定していくことにしたもの
である。

また、０局２３でルーティングテーブルを用いないよう
にするためには、Ａ局２１からＦ局２６４ 行きのパケット内にＡ局２１−０局２３−Ｆ局２６等の
ような経路情報を設定する必要があり、これを行うため
には発信局であるＡ局２１において、Ａ局２１−０局２
３−Ｆ局２６というようにＡ局２１からＦ局２６に至る
経路情報すべてが分かっていなければならない。これは
、Ａ局２１の用意するテーブルのサイズを非常に大きな
ものにする要因となる。例えば、この場合、テーブル内
には例えば次の第３表に一例として示すように中継局の
情報が必要となる。この中継局もただ１つとは限らない
。例えば大規模なネットワークの場合には、１０以上も
の中継局が存在する場合もある。よって、これらすべて
の経路情報をそれぞれの局で管理することは効率が悪く
、また事実上不可能である。

（以下余白〉 第３表 （Ｅ局のルーティングテーブル） （ハ）誤り率を重み付は選択指示情報４５として使用す
る場合： 第５図は、誤り率を重み付は選択指示情報として使用す
る場合の通信網の構成を表わしたものである。この図で
〔〕内の数字は各伝送路における誤り率を表わしたもの
である。

Ａ局２１からＦ局２６に最小の誤り率でルーティングを
行う場合を考える。第１表を見ると、誤り率に関しては
０局２３を直接宛先とするよりも１局２５を直接宛先と
する方が小さい。そこで、この場合には送信パケット３
９は１局２５に送信６ される。

次の第４表は、Ｅ局のルーティングテーブル管理部に用
意されたルーティングテーブルの内容を表わしたもので
ある。

第４表 （Ｅ局のルーティングテーブル〉 １局２５では、直接宛先１局２６に対する最小の誤り率
を調べ、この第４表のルーティングテーブルから直接宛
先を０局２３に決定する。そこで、受信パケット４１を
送信パケット３９として０局２３に送出することになる
。

０局２３では、第２表を基にして直接宛先をＦ７ 局２６として設定する。第５図で太い線で示した経路は
、このようにして選択されたルーティングを表わしたも
のである。

（ニ）料金を重み付は選択指示情報４５として使用する
場合： 第６図は、料金を重み付は選択指示情報として使用する
場合の通信網の構成を表わしたものである。この図で〔
〕内の数字は各伝送路における料金を表わしたものであ
る。

Ａ局２１からＦ局２６に最小の誤り率でルーティングを
行う場合を考える。第１表を見ると、料金に関しては０
局２３を直接宛先とするよりも１局２５を直接宛先とす
る方が小さい。そこで、この場合には送信パケット３９
は１局２５に送信される。

１局２５では、第４表に示したルーティングテーブルを
調べる。そして、直接宛先を０局２３にするよりもＦ局
２６にした方が料金の面で２倍得なことから、直接宛先
をＦ局２６とする。第６図で太い線で示した経路は、こ
のようにして選択さ８ れたルーティングを表わしたものである。

最後にこの選択型ルーティングシステムにおける選択さ
れたルートの可逆性を証明する。このため、−例として
１局２６からＡ局２１に誤り率を重み付は選択指示情報
４５としてパケットを送出する場合を説明する。

次の第５表は、Ｆ局のルーティングテーブル管理部に用
意されたルーティングテーブルの内容を表わしたもので
ある。

第５表 （Ｆ局のルーティ ングテーブル） １局２６では、 第５表に示したルーチイングチ −プルを用いて直接宛先がＡ局２１の場所を調べ、誤り
率に関して直接宛先を０局２３に決定する。

そして、送信パケット３９を０局２３に送出することに
なる。

０局２３では、第２表に示したルーティングテーブルを
用いて最終宛先をＡ局２１とした直接宛先としてＥ局２
５を選択する。そして、送信パケット３９をＥ局２５に
送出することになる。

Ｅ局２５では、第４表に示したルーティングテーブルを
用いて直接宛先あるいは最終宛先としてＡ局２１を選択
する。このようにして１局２６からパケットを発信した
場合にも、第６図と全く同様のルーティングが設定され
ることが証明される。

以上説明した実施例では、重み付は選択指示情報として
１種類の情報を選択することにしたが、複数の情報を選
択し、例えばそれぞれの情報についての優先順位に重み
を付けて加算してこれらの和の大小で直接宛先を選択す
るようにしてもよい。

すなわち、複数の情報を選択してより適応性のあるルー
ティングの設定を行うことも可能である。

「発明の効果」 このように本発明によれば、ホップ数以外の経路設定の
ための情報を利用してルーティングの決定を行うことが
できるので、経済性、迅速性等の多様な要求に沿って最
適のパケット通信を行うことができる。また、本発明で
は直接宛先を順次設定してパケットの送信を行うので、
通信網が複雑な場合でも各ノードの状況変化に素早く対
応してその時々の通信網に最も適合したルーティングを
設定することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を説明するためのもので、この
うち第１図は本発明の原理的な構成を示すブロック図、
第２図は本実施例における通信網を示す説明図、第３図
は本実施例における各局の基本構成を示すブロック図、
第４図は遅延時間を重み付は選択指示情報として使用す
る場合のルーティングの設定の様子を説明するための説
明図、第５図は誤り率を重み付は選択指示情報として使
用する場合のルーティングの設定の様子を説明す１ るための説明図、第６図は料金を重み付は選択指示情報
として使用する場合のルーティングの設定の様子を説明
するための説明図である。 １１・・・・・・パケット送出手段、 １２・・・・・・パケット中継手段、 １３・・・・・・最終の宛先、２１・・・・・・Ａ局（
発信局）、２３・・・・・・Ｃ局（中継局）、 ２５・・・・・・８局（中継局）、 ２６・・・・・・Ｆ局（最終宛先）、 ３６・・・・・・パケット送信部、 ３７・・・・・・ルーティングテーブル管理部、３８・
・・・・・直接宛先アドレス情報、３９・・・・・・送
信パケット、 ４２・・・・・・パケット受信部、 ４５・・・・・・重み付は選択指示情報。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ホップ数を表わした情報以外の経路設定のための情報を
   記述したパケットを作成しこの情報を基にして最終の宛
   先に到達させるための中継すべき最初の宛先にこれを送
   出するパケット作成送出手段と、 このパケット作成送出手段によって作成されたパケット
   を受信し、前記情報を見て次に送信すべき宛先を選択し
   てこれを送信するパケット中継手段 とを具備することを特徴とする選択型ルーティングシス
   テム。