JPH06510645A

JPH06510645A - 通信ネットワークにおける非階層的トラフィック経路指定方法

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Publication number: JPH06510645A
Application number: JP5507392A
Authority: JP
Inventors: ハルトマン，ハロ　ロタール
Original assignee: シーメンスアクチエンゲゼルシヤフト
Priority date: 1991-10-15
Filing date: 1992-10-06
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: WO1993008666A1; US5537468A; CA2121240A1; DE59207963D1; CA2121240C; ATE148292T1; EP0608279B1; ES2098544T3; JP2851432B2; EP0608279A1

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】通信ネットワークにおける非階層的トラフィック経路指定方法本発明は、請求の範囲第１項の上位概念【二よる、通信ネットワークにおけるトラフィックの非階層的経路指定方法に関する。

請求の範囲第１項の上位概念によるこの方法は既に、刊行物ＩＴＣ−１１，１９８５年、７９５〜８０１頁、″　ｕｓｅ　ｏｆ　ａ　ｔｒｕｎｋ　５ｔａｔｕｓ　ｍａｐ　ｆｏｒ　ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ　ＤＮＨＲ”、Ｇ。

Ｒ，Ａｓｈ著から公知である。公知の方法番よ過負荷の際１こ甚だしいスルーブツト損失を示す。

これまで公知のダイナミックな非階層的トラフイ・ツク経路指定方法は、所定のトラフイ・ツク負荷領域でのみ理想的なスループツト率が得られる。すなわち公知の方法は、過負荷の際または高負荷な１１シ計画負荷の際）二甚だしいスルーブツト損失を示す。

本発明の課題は、すべてのトラフイ・ツク負荷領域に対して理想的なスループツト率が得られるよう（二得られるように構成することである。

この課題は請求の範囲第１項の構成（こよって解７夫される。

トラフィックに対して使用可能な予備経路、すなわち予備経路シーケンスの数および順序をリアルタイムの状態制御適合することにより、すべての負荷領域で理想的なスループツト率または最小トランスポートコストが達成される。

トラフィックベアの予備経路全体が過負荷にされる場合、トラフィックに対しては最終的に計画経路だけが使用可能である。

この状態制御経路選択によって、トラフィックペア固有の高負荷が低減され、同時にパックグラウンド負荷（計画経路を介するトラフィックに他のネットワーク区間からのあふれトラフィックを加えたもの）が当該のリンク区間において優先される。これにより通信ネットワーク全体の成功スルーブツトが上昇する。したがって本発明の非階層的トラフィック経路指定方法は、他の経路指定環境に対して保守的かつ控えめに、そしてコンパチブルに動作する。本発明は、一般的に一致しない最小トラフィック（マルチアワールーティング）を空きチャネル（マルチサービスルーティング）の既知の割当てによりリアルタイムで使用する。

本発明の方法は、状態制御ダイナミック非階層的経路指定方法（Ｓｔａｔｅ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｎｏｎｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ　Ｒｏｕｔｉｎｇ、略して５ＤＮＨＲ）と称することができる。

請求の範囲第２項による本発明の方法の実施例は、シグナリングチャネルにおけるトラフィック負荷が中央ルーティング法に対して低減し、したがってスルーブツトが促進されるという利点を有する。このことはとくに、多数め交換ノードと多数の予備経路を有する通信ネットワークにおいて重要である。その他に、局所プロセッサでの処理負荷が分散される。これにより、分散形“°処理負荷シェアリングによる信頼性に重要なルーティング法が達成される。このルーティング法はリアルタイムで効率的である。

請求の範囲第３項に記載の本発明の別の実施例は、発信交換ノードが予備経路のトラフィック負荷状態を簡単に段階付けることができるという利点を有する。

請求の範囲第４項に記載の本発明の別の実施例は、発信交換ノードが予備経路のトラフィック負荷状態を、連続リンク負荷を学習的に考慮して段階付けることができるという利点を有する。

請求の範囲第５項に記載の本発明の別の実施例は、発信交換ノードが予備経路のトラフィック負荷状態を、連続リンクの状態を考慮して段階付けることができ、その際に予備経路の閉ｕｆａ率予測法を使用しなくてもよいというｊｌＪ点を有する。

請求の範囲第６項に記載の本発明の別の実施例は、過負荷の場合に計画経路をさらに有利にするため、予備経路トラフィック（あふれトラフィック）が置換されるという利点を背する。

以下は図面のリストである。

図１は、本発明の方法が適用される通信ネットワークの概略図を示す。

図２は、本発明の方法を実現するための交換ノードに存在する処理構造の概略図を示す。

図３は、適応経路ファンアウト制御の際のスルーブツト最適化を示す線図である。

図４は、本発明の方法の種々の実施例での処理負荷率（ＰＲＬＲ）の低減を示す線図である。

以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する図１は、交換ノードＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆを有する通信ネットワークを示す。図示の交換ノードＡ−Ｆのそれぞれは、ネットワークオペレータないし中央ネットワークマネージメントにより計画された経路ファンアウトと共に動作する。経路ファンアウトには、１つの計画経路（できるだけ直接経路）または複数の計画経路の他に、各接続宛先ないし各宛先交換ノードに対して中央で設定された数Ｍの予備経路が含まれている。

計画経路が複数の場合、これらの計画経路の順序は中央ネットワークエンジニアリングまたはネットワークマネージメントにより設定される。予備経路の数および順序は、非通常のネットワーク状況においては中央ネットワークマネージメントにより例えば５分間隅で同様に設定することができる。しかし通常のネットワーク状況の場合、したがってドミナント動作時間間隔では、予備経路は、替在的リアルタイム経路である。

本発明ではこの予備経路が非中央でのルーティングプロセスにより状態制御され、交換ノードに到来する接続要請（呼）に対し、ルーティングプロセスにより比較的低いサイクル時間でめられた予備経路周波数に従って割り当てられる。図１はまた、第１の交換局Ｖｌと第２の交換局Ｖ２を示す。この第１の交換局は交換ノードＡを介して非階層的通信ネットワークに接続されており、第２の交換局は交換ノードＤを介して非階層的通信ネットワークに接続されている。２つの交換局Ｖｌ、Ｖ２の接続は固定的または計画階層的であるから、図１に示された交換局ＶｌとＶ２の間の接続構成は非階層的通信ネットワークの交換ノードＡとＤを介して実現される。発信交換ノードＡに到来する交換局Ｖｌの呼は予備接続経路を介して宛先交換ノードＤまで交換することができる。これは図１に実線で示されている。図１に破線で示した発信交換ノードＡと宛先交換ノードＤとの間の接続経路は、ルーティングプロセスにより選択されなかった接続経路である。すなわちこれらの接続経路は、当該の経路データ更新インターバル（ルートアップデータインターバル）で予備経路シーケンスに取り入れられなかった。

図２は、選択された発信交換ノードＡに本発明の方法を実現するため存在する処理構造を示す６以下詳細に説明する本発明の実現は一般的に、ソフトウェア要素とハードウェア要素とを含み、それらは整合されたタスク割当てを有する。

図２に示した処理構造は、ルーティングプロセスＲＰ、ルーティングテーブルＲＴ　（Ｄ）および局所トランク状態テーブルＬＴＳＭを有する。ルーティングプロセスＲＰは、Ｍ予備経路の中央で許容された範囲内で予備経路シーケンスＡＷＳを検出するために用いる。

その際ルーティングプロセスＲＰは局所トランク状態テーブルＬ　Ｔ　Ｓ　Ｍを使用する。この局所トランク状態テーブルＬＴＳＭには予備経路全体のリンク状態が記憶されており、場合により予備経路の中継ノードＴＮを使用できるか否かに関する２値情報を含む。

ルーティングテーブルＲＴ　（Ｄ）は接続経路ＶＷの経路シーケンスＳＥＱを含む。この接続経路ＶＷによりこの実施例で交換プロセスにはまず第１に計画直接経路りが、第２に瞬時の予備経路ＡＷが準備される。

瞬時の予備経路ＶＷは交換プロセスに対して、この予備経路があふれトラフィックにより占有されるか、またはブロックが発生するまで使用される。これに基づきルーティングプロセスＲＰへの通報が行われる。つぎにルーティングプロセスは、予備経路シーケンスＡＷ　Ｓによれば次の予備経路を新たな瞬時の予備経路として、これまでの瞬時の予備経路に代わってルーティングテーブルに書き込む。

局所トランク状態テーブルＬ　Ｔ　Ｓ　Ｍは、それぞれの発信宛先交換ノードベア、ここでは例えば交換ノードベアＡ−Ｄの中央で許容されたすべての予備経路状態を含む。ここからルーティングプロセスは経路データ更新インターバル内で予備経路シーケンス、すなわちあふれトラフィックに対して利用される予備経路の順序および量を検出する。それぞ次の経路データ更新インターバルで到来するすべての呼はこの予備経路シーケンスを連続オーバーフローで使用する。

以下特別の発信宛先交換ノードベアＡ−Ｄについて見てみる。

第１の接続経路として計画経路Ｄ（ここでは特別に直接経路である）が設定される。第１の予備経路ＡＷとしてルーティングプロセスにより、少なくとも交換ノードＥを介して負荷されている接続経路が設定される。ここで交換ノードＥは、トラフィックに対して使用可能な中継ノードＴＮである。中継ノードＴＨの使用可能性は局所トランク状態テーブル中に、中継ノードの符号の後の括弧内にある２進値により表される。

第１の予備経路は第１のリンクＬｌ（Ａ）と第２のリンクＬ２　（Ｄ）を介して経過する。第１のリンクは、局所トランク状態テーブル１２によれば空きチャネルを有する。第２のリンクは、１８の空きチャネルを存する。したがって１２チヤネルまでの到来するマルチチャネル接続要請をこの予備経路に提供することができる。

局所トランク状態テーブルが非局所状態情報により経路データ更新される時間インターバルは約１０秒である。これにより予備経路の占有状態がほぼリアルタイムで記録されることが保証され、局所トランク状態テーブルの問い合わせ頻度、延いては評価負荷が低減される。

ルーティングプロセスにより、到来する呼がそれぞれ最大の連続使用可能チャネル数を有する予備経路、すなわちトラフィック負荷が最小である予備経路に割り当てられるようになる。そのためには次のプロセス要素が必要である。

ａ）経路データ更新インターバルのレートでのＬＴＳＭエントリ、使用可能チャネルからトランクリザーブとＢＩＡＳ予想値を減算したもの。

ｂ）到来する呼を最も空いている予備経路に、次に低位の予備経路へのオーバーフローにより割り当てる。

ランク付けは空きチャネル数の連続下降順に行う。

Ｃ）予備経路が使用できない場合は呼阻止を行う。

第１の予備経路の第２のリンクが接続形成の際に、局所トランク状態テーブルの予測に反してブロックされたならば、クランクバックが行われ、第２の予備経路として接続経路が中継交換ノードＦを介して使用される。別の予備経路は局所トランク状態テーブルの当該の経路データ更新インターバルでは使用可能でないので、したがって接続形成のために使用することはできない。中間交換ノードＢを介した接続経路はその際、第１のリンクＬｌ（Ａ）での空きチャネルが不足するため、また中間交換ノードＣを介した接続経路はＣでの過負荷のためルーティングプロセスによって選択されず、したがって交換プロセスには使用されない。このようにしてルーティングプロセスは予備経路の中央で設定された量Ｍから空き接続経路容量に従って配列された予備経路の部分量Ｔを形成する。ここでＴＳＭである。

マルチチャネル呼が到来する場合、存在する空き接続容量が同じランク順序で重要である。それぞれ所要の容量に３８４ｋｂｉｔ／ｓを有する２つのＨＯチャネルを割り当てることは、当該の経路データ更新インターバル中に例えば、中間交換ノードＥを介する予備経路のブロックアウトを引き起こし、延いてはこの予備経路が次の経路データ更新インターバルで低位にランク付けられるか、または破棄されることとなる。

図２の局所トランク状態テーブルに示された、リンクの空きとランクの数は、既に所定数のトランク分だけ低減されている。この人為的な低減は、一方ではネットワークのスルーブツトを安定化するため通常のリンク回付トランクリザーブを考慮したものであり、他方ではＢＩＡＳに関連する経路回灯トランクリザーブを考慮したものである。この経路固有のトランクリザーブは、経路データ更新インターバルのレートで進行する、予備経路全体のトラフィック負荷状態を考慮するためである（非中央高負荷固有形または適応形２リンクー経路リザーブ）。

実際には、図２の局所トランク状態テーブルに記憶された、リンクの空きトランク数はまだ所定数のトランクだけ低減されていない。前述の人為的低減は、予備経路シーケンスの検出のためのルーティングプロセスにより行われる。

前記のＢＩＡＳ関連トランクリザーブは同様にほぼリアルタイムでリンクのトラフィック負荷に依存して変更することができる。はぼリアルタイムでＢＩＡＳ値を検出するために、各予測インターバルの終了時に（はぼ経路データ更新インターバルｄＴと同じ）、リアルタイムのリンク固有予測値を予測インターバルｄＴにわたって形成する。

Ｂ１．ＡＳ（（ｔ、ｄＴ）　＝　ｄＴ（ａ、（ｔ、ｄＴ）　−ｘ＋（ｔ）八、）　（１）ここでａ、　（ｔ、ｄＴ）は呼到来率、ｘ、（ｔ）はリンクｌの、時点ｔまでに実際に占有されたトランク数、Ｌ、は平均接続持続時間、ｘ、　（ｔ）／ｌ、は接続終了率である。これらのＢＩＡＳ予測値はそれ自体ランダム数である。とりわけ、呼到来率自体は、ａ、（ｔ、ｄＴ）　＝　ａ、（ｔ−ｄＴ、ｄＴ）　＋　（ｌ−β　）Ｚ、（ｄＴ：ｌ／ｄＴ　（２）に従い、予測インターバルｄＴでの呼到来数Ｚ、（ｄＴ）のならした平均化により形成されなければならない。ここで０≦β≦ｌである。β ＝Ｏに対しては例えばほぼ時点通りのしかし変化の大きい予測が得られ、β＝１ではａｌ（ｔ、ｄＴ）　＝　ａ＋（０−ｄＴ）になる、すなわち初期値が規定される。

しばしばβ＝０．９とｔ−＝１８Ｏ３が使用される。

式（１）による純粋に算術的な予測値形成は例として次式を与える。

Ｅ（ＢＩＡＳｌ（ｔ、ｄＴ））＝ｄＴ／ｌ、（ＡＩ（ｔ）−ｙｔ（ｔ））　（３）ここでＡＩ　（ｔ）はオファ−トラフィック、ｙｌ（℃）は時点ｔでのリンク１の負荷である。これらの予測値形成はリアルタイムには、すなわちｄＴ＜ｔ、には実現できない、しかし実験的負荷状況では固定のＢＩＡＳガイド値を予測するために使用することができる。例えば、瞬時のトランク群平均負荷がｙ＝８０Ｅｒｌであり、瞬時に到来する平均オファ−がＡ＝ＩＩ６Ｅｒｌであり、比ｄＴ／１１が０．１０であれば、ｔから（１＋ｄＴ）までの時間間隔に対するほぼリアルタイムのＢＩ　Ａ　Ｓ　値は３６にセットされることとなる。

アクティブ動作では、ａ＋（ｔ）と、瞬時の状態情報Ｘ、（ｔ）とのなめらかな経路データ更新により適切なり　Ｉ　Ａ　Ｓ適応が行われる。ＢＩＡＳ適応は例えばパラメータｄＴおよびβにより、負荷が非常に高い場合に処理負荷が限界に留まるように：Ａ整されなければならない。予」１１誤差は予測インターバルｄＴの増大と共に上昇するから、このインターバルはできるだけ小さく選択しなければならない、しかし、後でさらに詳細に説明する状態情報の協同インポートが局所トランク状態テーブルＬＴＳＭを完全にするために使用される場合は、プロット系での可能なすべてのラウンドトリップディスプレイよりも大きく選択されるされなければならない。

中継交換ノードＴＮが使用できるか否かに関する情報および第２のリンクＬ２の状態に関する情報は、各経路データ更新インターバルの後に、相応の中継交換ノードから符号チャネルを介してインポートされ、局所トランク状態テーブルに記憶される。通信ネットワークがＮの交換ノードを有する場合、Ｍに相応する所定量の予備経路の各発信交換ノードから、（Ｎ−１）の宛先交換ノードの付加的な２リンク−状態通報が経路データ更新インターバルｄＴ＝ｌｏｓでインボートされ、記憶されなければならない。したがってＮ＝６４、Ｍ＝１４そして１リンク状態当たり２バイトにより、第２のリンクに対するデータベースが各宛先ごとに２８バイトの大きさが必要であれば、すべての宛先に対する発信交換ノード当たりは１７６４にバイトの全体的大きさになる。中央符号チャネルのメツセージ転送に対しては、関連する６　４　ｋ　ｂ　ｉ　ｔ　／　ｓの符号チャネルを介して交換ノードが引き続き接続されたままであると仮定することができる。したがって局所トランク状態テーブルへのインボートないしそれからのエキスボーに対する、経路データ更新インターバルに分散された合計ビットレートは、交換ノード当たり２ＤＢ　ｘ　８　／　ｄ　Ｔ　＝　２８２２　ｋ　ｂ　ｉ　ｔ　／　ｓになる。しかしメツセージ交換はＭＳＵデータグラムモードで行われる。グロス公称約２７２バイトの各ＭＳＵ　（メッセージシグナリングユニット）はその宛先を約ｌｏｏｍｓ内で発見する。Ｍ　Ｓ　Ｕおよび宛先ごとにＭＸ２バイト＝２８バイトがｄＴまたは約０．１Ｍ５Ｕ／ｓ内で転送されなければならない。さらに発信交換ノードはすべての中継交換ノードに対してその負荷および宛先トランク群状態をフィードバックのために要求する。そのために中継交換ノードの使用性に関する情報に対してＮ１ピットが必要である。

第２リンク区間のトランク群状態は、前記の呼方法とは択一的に、中継交換ノードから導出することもできる。そのためにはまたＭ（Ｎ　１）２バイトが必要である。この場合メツセージ量は実質的に変化しない。

情報を局所トランク状態テーブルから非階層的通信ネットワークの交換ノード間で協同的に転送することによって、先見の明のあるルーティン法が得られる。

その結果また、格段にクリティカルでコストのかかる呼処理が軽減される。同時に通信トラフィックが少ない場合には、非中央データベースとの経路指定処理相互接続が得られる。この経路指定相互結きは負荷が分散され、（ｇ頼性に重要である。これに比較して中央ルーティングプロセスによる相応の方法では、Ｎ倍のデータベース量がｄＴ内で、信頼性に関連して空間的に別個に動作する２つの二重コンピュータに伝送されなければならないこととなる。この二重コンピュータは、Ｎ（Ｎ−１）、すなわち約Ｎ１のリンク状態から同じ時間パターンで、Ｍまでの予備経路を有する予備経路シーケンスを発生し、これらをＮの非中央テーブルメモリにフィードバックしなければならないこととなる。

局所トランク状態テーブルに記憶された第２リンク状憇情報を交換ノード間で協同的に転送する代わりに、相応のリンクおよび交換ノードの状態をインテリジェント学習する方法を適用することもできる。この方法は例えば次のようにして実現することができる。すなわち、前記の状態を条件つきブロッキング経験（最初のリンクが空きであるという条件の下で後続のリンクがブロックされる）に基づいて比較的に大きな時間間隔でのデータ更新で予測し、データ更新するのである。

この変形実施例は例えば、顕著な中期期日のマルチアワートラフィックプロフィルを有する国際接続の場合、および発信交換モードと宛先交換ノード間の状態情報の制限された交換の場合、ならびにこれら交換ノード間で２つ以上のリンク区間が存在する場合に提供される。

図３は、シーケンシャルに交互にオーバーフローを有する対称性ダイナミック非階層的制御通信ネットワ−り（ダイナミック非階層的ルーティングｄＮＨＲ）に対する選択された分析事例を示す。対称性ネットワークは、リンクごとにｎ＝１ｏｏトランクの完全インターメッシュングと、トランクごとに同じトラフィックオファ−（トランク当たりのアーランＥｒ　Ｉ）とトラフィックペアを含む。しかしただ１つ残る最適化パラメータとして種々異なる予備経路ファンアウトの大きさＭがこの対称性ネットワークの例に含まれる。トランクリザーブＴＲとしてｎに適切な値ＴＲ＝４が使用され、ＢＩＡＳ値は無視される。成功したトラフィックスルーブツト、すなわち標準化されたトラフィック負荷ｙ／ｎ　＜トランク当たりのアーランＥｒＬ）が擦準化トラフィックオファ−Ａ／ｎ（トランク当たりのアーランＥｒ１）の関数としてプロットされているＭ＝１４に対しては０．８８Ｅｒｌ／トランクのオファ−まで、はぼ損失なしのスルーブツトが得られる。

トランクリザーブＴＲなしでは折曲点に三日月形のスループット後退が続くこととなる。しかしトラフィックオファ−が比較的に高い場合、最大可能スルーブツト値は、予備経路ファンアウトの量、すなわちパラメータＸ１が低減されたときのみ得られる。

Ａ／　ｎ　＞　ｌ　Ｅ　ｒ　ｌ　／　トランクに対しては結局、非制御通信ネットワークがＭ　＝　Ｏにより優先される。というのはその以外の場合、第２リンク予備経路を指定されるトラフィックは相応のリンクの直接経路をそれぞれ２回阻止するからである。

一方Ｍ＝Ｏの場合には、過剰に到来するすべての呼はトラフインクオファ−が比較的小さい場合、リンク当たり平均で（ｎ−Ａ）の容量リザーブが存在していてもそれ以上のチャンスはない。その結果、比較的に多くのブロッキング（パーセント）が最適経路ファンアウトサイズＭ　）　Ｏと比較して生じる。

しかし本発明の状態制御ダイナミック非階層的ルーティング法（ＳＤＮＨＲ）は、前記の適応問題を対称性ネットワークに対して解決するだけでな（、同時に非対称性ネットワークに対しても解決する。既に説明したように、容量の占有されている予備経路は使用されず、さらに最大のほぼリアルタイムの容量リザーブを有する予備経路が優先して占有される。付加的に、経路データ更新インターバルでの適応ＢＩＡＳ予測により予備経路を過剰に選択する恐れがある。この場合、スルーブツトは繰返し最適化され、その結果図３に第１のハツチングＳ　１　ｉ：より示された最終領域はすべての負荷にわたって近似される。この領域はさらにリンク容量がｎ＝１ｏｏに対して増大すると共に理想限界曲線に接近する（Ａ ≦ｎに対してＹ＝Ａ、Ａ≧ｎに対してｙ＝ｎ、図３には第２のハツチジグＳ２により示されている）、。

図４は、Ｎ＝５の交換ノードとＭ＝３の非対称性ネットワークにおけるシミュレーションを示す。すなわち、予期される処理負荷レシオＰＲＬＲに関し、過剰のトラフィックオファ−ＡでのアーランＥｒｌを示す処理負荷レシオＰＲＬＲはここでは、連続予備経路オーバーフローとクラックパックによる、坪当たりの平均呼処理負荷を表す。

計画負荷または過度の負荷に対しては処理負荷レシオは１に近づく。というのはこの場合、実質的にトラフィックオーバーフローは発生しないか、または許容されないからである。これらの場合ではしたがって呼ごとに計画経路だけが検査される。

第１の曲線Ｋｌは、局所トランク状態テーブルの関与がないシーケンシャルルーティング方法のＰＲＬＲ経過を示す。ここで計算とシミュレーションは、信頼間隔が無視できるほど小さい場合は一致する。

第２の曲線に２での処理負荷レシオの顕著な低下は、関連する高負荷領域において、ローカルに存在する第１リンクの状態情報がルーティングシーケンス（予備経路シーケンス）のデータ更新に使用される場合に生じる。すなわちこの場合は、第１リンク（予備経路の第１の区間）が空きであることが保証され、その結果処理負荷レンオには必要により第２リンク（予備経路の第２の区間）のクランクバックだけが含まれる。

第３の曲線に３によるシミュレーションで固定的に選択されたＢｒＡＳ項が予測インターバルｄＴ　（ｄＴ＝１０ｓ）に対する予測誤差を減少する。本発明のこの実施例はとりわけ、ルーティングプロセスをほとんどハードウェアで実現する場合に対して重要である。

というのはこの場合は、存在する呼処理が影響を受けないこととなるからである。

付加的に占有状懸が予備経路の第２リンクからインボートされる場合、処理負荷レシオをさらに大きさが１．０６の典型的な最大値に低減することができる。

この状況は第４の曲線に４および第５の曲線に５により示されており、二こで第４の曲線はＢＩＡＳリザーブなしで、第５の曲線はＢ　Ｉ　Ａ　Ｓ　値５を基礎にしてめられたものである。したがって本発明のこの実施例は、とりわけ存在するハードウェア環境において本発明をソフトウェアで実現する場合に適する。

ＦＩＧ　１補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成　６年　４月１５０明　細　書通信ネットワークにおける非階層的トラフィック経路指定方法本発明は、請求の範囲第１項の上位概念による、通信ネットワークにおけるトラフィックの非階層的経路指定方法に関する。

請求の範囲第１項の上位概念によるこの方法は既に、刊行物ＩＴＣ−１１，１９８５年、７９５〜８０１頁、“ｕｓｅ　ｏｆ　ａ　ｔｒｕｎｋ　５ｔａｔｕｓ　ｍａｐ　ｆｏｒ　ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ　ＤＮＨＲ”、Ｇ。

Ｒ，Ａｓｈ著から公知である。公知の方法は過負荷の際に甚だしいスルーブツト損失を示す。

さらに請求の範囲第１項の上位概念による方法は、米国特許第４６６９１１３号明細書から公知である。

さらに欧州公開特許第０４４９４８０号公報から、分散形かつほぼリアルタイムの経路指定方法が公知である。この方法では、常にただ１つの予備経路だけが使用される。

欧州公開特許第０３７６５５６号公報から同様に、分散形かつほぼリアルタイムの経路指定方法が公知である。この方法でも、常にただ１つの予備経路だけが使用される。

刊行物＋Ｄｙｎａｍｉｃ　ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｒｏｕｔｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＢｒｉｔｉｓｈＴｅｌｅｃｏｍ　ｔｒｕｎｋ　Ｎｅｔｗｏｒｋ″　、５ｔａｃｅｙら著、Ｉ　５Ｓ８７がら同様に分散形かつほぼリアルタイムの経路指定方法が公知である。この方法では常にただ１つの予備経路だけが使用される。この予備経路へオーバーフローする呼がブロックされるとただちに、ランダム方式に従って他の可能な予備経路が選択され、この予備経路がさらに再度オーバーフロートラフィックに対するただ１つの予備経路として使用されるこれまで公知のダイナミックな非階層的トラフィック経路指定方法は、所定のトラフィック負荷領域でのみ理想的なスルーブツト率が得られる。すなわち公知の方法は、過負荷の際または高負荷ないし計画負荷の際に甚だしいスルーブツト損失を示す。

本発明の課題は、すべてのトラフィック負荷領域に対して理想的なスルーブツト率が得られるように得られるように構成することである。

この課題は請求の範囲第１項の構成によって解決される。

トラフィックに対して使用可能な予備経路、すなわち予備経路シーケンスの数および順序をリアルタイムで状態制御適合することにより、すべての負荷領域で理想的なスルーブツト率または最小の転送コストが達成される。

この状態制御経路選択によって、トラフィックベア固有の高負荷が低減され、同時にパックグラウンド負荷（計画経路を介するトラフィックに他のネットワーク区間からのあふれトラフィックを加えたもの）が当該のリンク区間において優先される。これにより通信ネットワーク全体の成功スルーブツトが上昇する。したがって本発明の非階層的トラフィック経路指定方法は、他の経路指定環境に対して保守的かつ控えめに、そしてコンパチブルに動作する。本発明は、一般的に一致しない最小トラフィック（マルチアワールーティング）を空きチャネル（マルチサービスルーティング）の既知の割当てによりリアルタイムで使用する。

本発明の方法は、シグナリングチャネルにおけるトラフィック負荷が中央ルーティング法を使用する場合よりも低減し、したがってスルーブツトが促進されるという利点を有する。このことはとくに、多数の交換ノードと多数の予備経路を有する通信ネットワークにおいて重要である。その他に、局所プロセッサでの処理負荷が分散される。これにより、分散形的“処理負荷シェアリングによる信頼性に重要なルーティング法が達成される。このルーティング法はリアルタイムで効率的である。

請求の範囲第２項に記載の本発明の別の実施例は、発信交換ノードが予備経路のトラフィック負荷状態を簡単に段階付けることができるという利点を有する。

請求の範囲第３項に記載の本発明の別の実施例は、発信交換ノードが予備経路のトラフィック負荷状態を、連続リンク負荷を学習的に考慮して段階付けることができるという利点を有する。

請求の範囲第４項に記載の本発明の別の実施例は、発信交換ノードが予備経路のトラフィック負荷状態を、連続リンクの状態を考慮して段階付けることができ、その際に予備経路のブロック確率を予測しなくてもよいという利点を有する。

請求の範囲第５項に記載の本発明の別の実施例は、過負荷の場合に計画経路をさらに有利にするため、予備経路トラフィック（あふれトラフィック）が置換されるという利点を有する。

以下は図面のリストである。

計画経路が複数の場合、これらの計画経路の順序は中央ネットワークエンジニアリングまたはネットワークマネージメントにより設定される。予備経路の数および順序は、非通常のネットワーク状況においては中央ネットワークマネージメントにより例えば５分間隔で同様に設定することができる。しかし通常のネッ請　求　の　範　囲 ■、　通信ネットワークにおける非階層的経路指定方法であって、前記通信ネットワークは、ａ）複数の交換ノードを有し、該交換ノードは接続区間（リンク）を介して当該２つの交換ノード間に複数の接続経路が存在するように相互に網目状に接続されており、ｂ）当該２つの交換ノード間のトラフィックを少な（とも１つの計画経路を介して経路指定するステップと、Ｃ）前記のトラフィックを、計画経路を介する接続が不可能な場合に予備経路シーケンス（ＡＷＳ）に従い予備経路を介して経路指定するステップと、ｄ）該予備経路シーケンス（ＡＷＳ）は増大するトラフィック負荷状態に応じて配列された予備経路の順序を表すものであり、かつ周期的にほぼリアルタイムの時間間隔で検出されるものである方法において、ｅ）前記予備経路シーケンス（ＡＷＳ）をそれぞれ発信交換ノードにおいて検出するステップと、ｆ）予備経路シーケンス（ＡＷＳ）を所定量の予備経路から検出するステップからなり、トラフィック負荷状態が所定の閾値を越える予備経路は予備経路シーケンスに取り入れないことを特徴とする方法。

２、　予備経路のトラフィック負荷状態は、発信交換ノードから発せられた、予備経路の第１リンクの占有状態に基づいて段階付ける請求の範囲第ｒ項記載の方法。

３、　予備経路のトラフィック負荷状態は、成功リンクｌ二関して、ブロッキング経験に基づいて段階付ける請求の範囲第１項または第２項記載の方法。

４、　予備経路のトラフィック負荷状態は、予備経路を形成するすべての接続区間の占有状態、および予備経路にある中継交換ノードの使用可能性に基づいて段階付ける請求の範囲第１項記載の方法。

５、　前記所定の閾値はリンクに固有であり、当該閾値を、予測インターバルにわたり平均された、呼到来と接続終了との差に依存してほぼリアルタイムで変化させる請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の方法。

Claims

【特許請求の範囲】

１．通信ネットワークにおける非階層的経路指定方法であって、前記通信ネットワークは、ａ）複数の交換ノードを有し、該交換ノードは接続区間（リンク）を介して当該２つの交換ノード間に複数の接続経路が存在するように相互に網目状に接続されており、ｂ）当該２つの交換ノード間のトラフィックを少なくとも１つの計画経路を介して経路指定するステップと、ｃ）前記のトラフィックを、計画経路を介する接続が不可能な場合に予備経路シーケンス（ＡＷＳ）に従い予備経路を介して経路指定するステップと、ｄ）該予備経路シーケンス（ＡＷＳ）は増大するトラフィック負荷状態に応じて配列された予備経路の順序を表すものであり、かつ周期的にほぼリアルタイムの時間間隔で検出されるものである方法において、ｅ）予備経略シーケンス（ＡＷＳ）を所定量の予備経路から検出するステップからなり、トラフィック負荷状態が所定の閾値を越える予備経路は予備経路シーケンスに取り入れないことを特徴とする方法。
２．前記予備経路シーケンス（ＡＷＳ）をそれぞれ発信交換ノードにおいて検出する請求の範囲第１項記載の方法。
３．予備経路のトラフィック負荷状態は、発信交換ノードから発せられた、予備経路の第１リンクの占有状態に基づいて段階付ける請求の範囲第１項または第２項記載の方法。
４．予備経路のトラフィック負荷状態は、成功リンクに関して、ブロッキング経験に基づいて段階付ける請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項記載の方法。
５．予備経路のトラフィック負荷状態は、予備経路を形成するすべての接続区間の占有状態、および予備経路にある中継交換ノードの使用可能性に基づいて段階付ける請求の範囲第１項または第２項記載の方法。
６．前記所定の閾値はリンクに固有であり、当該閾値を、予測インターバルにわたり平均された、呼到来と接続終了との差に依存してほぼリアルタイムで変化させる請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項記載の方法。