【発明の詳細な説明】
電話交換機に分析データを記憶する方法発明の分野
本発明は、電話交換機に分析データを記憶するための請求項１の前文に記載の
方法に係る。本発明の方法は、電話交換機のデジット分析に使用されるデータ構
造を記憶するのに特に意図されたものであるが、以下の詳細な説明から明らかな
ように、この同じ原理を用いて、他の分析を行うように意図されたデータを電話
交換機に記憶することもできる。先行技術の説明
電話ネットワークの加入者が通話を行うときには、ダイヤルされたデジットの
組合せ（即ち、電話番号）に基づいて、その通話の行先（加入者Ｂ）が決定され
る。電話ネットワークの各ノードは、これらデジットを分析することにより入呼
びの行先を見つける。以下「デジット分析」と称するこの手順は、所与の電話番
号に応答してそれに対応する行先を返送する電話交換機の機能的部分である。
デジット分析は、電話交換機（例えば、本出願人のＤＸ２００）においては、
記録がハイアラーキ型のツリー構造を形成するデータ構造をベースとするもので
ある。各記録は、例えば、電話機のあるボタン（０、１、２・・・９、＊、＃、
等）に各々対応する１６のフィールドを含む。１つのフィールドは、空（即ち、
使用されず、何も含まない）であるか又はポインタを含むかのいずれかである。
ポインタ（実際には、ある２進デジット）は、次の記録を指すか、又はデジット
分析の結果である行先を指す。空のフィールドは、実際には、電話機の対応する
ボタンに対してデジット分析が行われないことを意味する。
図１は、上記の原理を示すものである。データ構造は、多数の記録１１より成
り、その各々は、参照記号０・・・９、ａ・・・ｆと表示された１６個のフィー
ルドを含んでいる。例えば、電話番号４０８１７８に対して実行される分析は、
行先Ｄを返送し、そして電話番号５０４１７８に対して実行される分析は、行先
Ｅを返送する。この分析は、ツリー構造において一度に１つのダイヤルデジット
づつ進みそしてそのダイヤルデジットに対応するフィールドの内容を検査し、そ
のフィールドに含まれたポインタで指示された記録へと進み、この記録において
次のデジットに対応するフィールドの内容を検査する、等々によって行われる。
最後に検査されるべきデジットに対応するフィールドが分析の結果（行先）を与
える。
現在の状況における問題は、デジット分析に使用されるべきデータ構造のサイ
ズが相当に増大する傾向にあり、交換機に著しいメモリ容量を必要とすることで
ある。その理由は、例えば、電話交換機の容量が増大し、電話交換機により新た
なサービスが提供され、特に、電話オペレータがフリー（即ち非ハイアラーキ）
ナンバリングを進んで使用することにある。
公知技術において、ナンバリングにはハイアラーキ構造が使用されており、従
って、電話ネットワークの各ノードでは、全電話番号の一部分のみを用いるだけ
で行先を決定できる。この公知のナンバリング方法、及びフリーナンバリングに
より生じる問題点を図２ないし４について説明する。図２に示すように、トラン
シット（中継）交換機２１は、相互接続ラインを経てローカル交換機２２及び２
３へ接続され、そしてこれらのローカル交換機には、加入者装置ＳＤが加入者ラ
インを経て接続される。この例は、全部で１０００本の加入者ラインを含む。ト
ランシット交換機２１のエリア内に位置する加入者の電話番号が０・・・９９９
の範囲内であり、そして電話番号が０００・・・１９９の範囲内である加入者が
ローカル交換機２２に接続され、電話番号が２００・・・９９９の範囲内である
加入者がローカル交換機２３に接続されると仮定する。従って、トランシット交
換機２１のデジット分析に使用されるべきデータ構造は、図３に示すものと同様
であり、これは、１つの記録３１より成り、その最初の２つのフィールドはロー
カル交換機２２を指し、フィールド２・・・９はローカル交換機２３を指し、そ
してフィールドａ・・・ｆは空である。従って、この場合に、データ構造は非常
に簡単で、即ち通話をトランシット交換機に正しくルート指定できるためには、
電話番号の最初のデジットだけを分析すればよい。
ここで、電話番号が０００の加入者がローカル交換機２２のエリアからローカ
ル交換機２３のエリアへ移動しそしてその電話番号が同じであると仮定する。従
って、この状態は、図４に示したものと同様であり、即ち電話番号０００及び２
００・・・９９９を有する加入者がローカル交換機２３のエリアに位置する。
この場合、トランシット交換機のツリー状データ構造は、図５に示すように、新
たなブランチ（記録３２及び３３）を成長させる。他の加入者が１つのローカル
交換機のエリアから別のローカル交換機のエリアへ移動しそしてその電話番号が
同じに保たれる場合には、別の新たなブランチがツリーに対して成長させる。加
入者の番号がローカル交換機間にランダムに分布される場合には、電話番号の各
デジットを個別に分析しなければならない。この場合に、データ構造は、１１１
個の記録を含み（この例の場合は）、即ち図２及び３に対応するハイアラーキ構
造が１１１倍になる。
以上のことから明らかなように、フリー（非ハイアラーキ）ナンバリングへと
変更すると、デジット分析に使用されるべきデータ構造が甚だしく拡張し、従っ
て、ネットワークのノード（交換機）には、それまでよりもメモリ要求が著しく
大きなものとなる。メモリを増加するという単純な方法でこの問題を解決するよ
うに試みることはできるが、長い目で見れば、これは実際的な解決策ではない。
別の考えられる解決策は、集中データベース（例えば、ＧＳＭ移動通信ネット
ワークのＨＬＲ（ホーム位置レジスタ）に類似した）を形成し、ネットワークの
ノードが高速信号リンクを経てここに問合せを送るようにすることである。しか
しながら、この種の集中データベースは、ネットワークに対し多数の変更を必要
とし、従って、コストのかかる解決策である。このため、これは、例えば、装置
を多量に購入せずにフリーナンバリングのような新たなサービスを提供しようと
する電話会社にとって適当な解決策ではない。集中データベースの導入は、実際
の問題を解決するものでなく、それを、容易に取り扱いできる別の（集中）場所
へ移行するに過ぎない。発明の要旨
本発明の目的は、上記の問題を解消し、メモリを増設したり他の装置を購入し
たりする継続的な必要性を伴うことなく、例えば、フリーナンバリングを行える
ようにする解決策を提供することである。この目的は、請求項１の特徴部分に記
載の本発明の方法によって達成される。
本発明の考え方は、データ構造の各レベルにおける同じ記録を１つの記録へと
結合し、そしてデータ構造の他のレベルからその削除された記録を指示していた
全てのポインタを、それらが上記１つの記録を指すように変更することにより、
電話ネットワークのノード（電話交換機）の分析に使用されるデータ構造を圧縮
することである。
本発明の解決策により、必要なメモリ容量を本質的に減少することができ、従
って、本質的により多くのデータを同じメモリ容量に記憶することができる。得
られる圧縮係数は、分析されるべき電話番号の数（Ｎ）と、分析結果（行先）の
数（Ｒ）との比に基づき、この比Ｎ／Ｒが大きいほど、圧縮係数が良好となる。
従って、電話番号の数が行先の数を大きく越えるとき（通常の場合）には、非常
に良好な圧縮結果が本発明により得られる。
以下、図６ないし１１の例を参照して、本発明及びその好ましい実施形態を詳
細に説明する。図面の簡単な説明
図１は、従来のハイアラーキ式ナンバリングを用いたときに電話交換機のデジ
ット分析に使用されるデータ構造を示す図である。
図２は、ハイアラーキ式ナンバリングを用いたときの１つのトランシット交換
機のエリアを示す図である。
図３は、図２のトランシット交換機におけるデジット分析に使用されるデータ
構造を示す図である。
図４は、図２のケースにおいて従来のハイアラーキ式ナンバリングを例外的に
取り扱った場合の図である。
図５は、図４のトランシット交換機においてデジット分析に使用されるデータ
構造を示す図である。
図６は、電話交換機の１つの非圧縮データ構造を示す図である。
図７は、部分的に圧縮された図６のデータ構造を示す図である。
図８は、完全に圧縮された図６のデータ構造を示す図である。
図８ｂは、本発明の方法に関連したビットマスクの使用を示す図である。
図９は、従来のケースにおいて追加フィールドが設けられた記録を示す図であ
る。
図１０は、本発明のケースにおいて追加フィールドが設けられた記録を示す図
である。
図１１は、本発明の好ましい実施形態により追加の圧縮段階によって除去され
る冗長なデータファイルを示す図である。好ましい実施形態の詳細な説明
本発明の方法において、デジット分析に使用されるツリー状のデータ構造は、
先ず、層（レイヤー）に分割される。各層は、デジット分析の結果として最大距
離が同じである記録のグループで構成される。データ構造に記憶される全ての分
析の最大長さをｎとすれば、ツリーは、ｎ層である。各層は、１つ以上の記録を
含む。図６は、層の形成を示す。記録Ｄ、Ｅ及びＦは、層０に配置され（それら
のフィールドが分析結果Ｘしか指示しないので）、記録Ｂ及びＣは層１にあり、
そして記録Ａは、層２に配置される（ツリーの根底は、常に、最後の層に位置さ
れる）。
データ構造は、本発明により、次のように圧縮される。最後の層（即ち層０）
においてスタートする。この層の２つ以上の記録が同一であり、換言すれば、電
話番号の各単一デジット（即ち対応するボタン）ごとに同じ結果を与える場合に
は、それらが１つの記録へと合体される。この合体プロセスにおいて、１つの残
りの記録が、合体されるべき記録から選択され、他の記録は削除され、そしてそ
の削除された記録を指していたそれ以降の（上位の）層（層１、層２、等々）か
らの全てのポインタが、その残りの記録を指すように変更される。図６の例の場
合に、上記の処置は、層０の記録Ｄ、Ｅ及びＦ（同等のフィールドが同じ結果を
与えることから、同一であると分かっている）が合体され、従って、１つの残り
の記録、例えば、記録Ｄが最初に選択されることを意味する。記録Ｅ及びＦは削
除され、そしてそれらを指していたポインタ（即ち、記録Ｃのフィールド５のポ
インタ及び記録Ａのフィールド６のポインタ）は、記録Ｄを指すように変更され
る。その後の状態は、図７に示すものと同様である。
全ての考えられる合体が最下位の層において完了したときに、次の層へ進んで
それに対応する処置をとることができる。その後、再び、次の層へ進む。これは
ツリーの根底に達するまで続けられる。この段階において、データ構造は圧縮さ
れる。従って、図６及び７の例の場合は、層０の後に層１へ進み、ここで、記録
Ｂ及びＣが同一であることが分かる。記録Ｂが残りの記録として選択され、従っ
て、記録Ｃは削除され、そして上位層からそれを指していたポインタ（即ち記録
Ａのフィールド７のポインタ）は、記録Ｂを指すように変更される。合体される
べき他の記録はないから構造体の根底である次の層へ進むことができ、従って、
圧縮が完了する。このようにして得られた結果が図８に示されている。記録の数
は、最初の数の半分に減少されている。
上記のように動作する場合に、デジット分析に使用されるデータ構造は、有向
非サイクルグラフ（ＤＡＧ）へと変換される。（ネットワーク理論において使用
される概念であるグラフは、１組のノードと、これらノードを接続する１組のエ
ッジとで構成される。例えば、ノードは、記録として表すことができ、そしてエ
ッジは、ポインタとして表すことができる。グラフは、そのエッジが、ノードの
編成された対である場合に、方向付けされる。グラフは、ループを形成するエッ
ジのシーケンスがない場合に非サイクルである。）
上記の手順において、同等の記録は、種々の方法でサーチできる。最も単純な
方法は、記録を対において互いに比較することである（フィールドごとに）。し
かしながら、更に進歩した高速な（しかし実施が複雑な）方法は、記録を辞書編
集的に分類することであり、即ち、最初に、第１デジットに対して同じ結果を与
える全ての記録を選択し、次いで、これらの記録から、第２デジットに対して同
じ結果を与えるものを選択し、等々のようにすることである。これは、最後のデ
ジットに到達するまで続けられる。残りの記録は、同一であり、合体することが
できる。
合体プロセスにおいて、後続層に配置された記録はチェックされねばならず、
削除された記録のレファレンスをサーチしなければならず、そしてそれらを、残
りの記録に対する新たなレファレンスと置き換えねばならない。この動作は、各
記録が、考えられるデジットの数に対応するサイズのビットマスクを有する場合
には、加速することができる。例えば、上記の例では、記録が１６個のフィール
ド（１６個の考えられるボタン）を含み、ビットマスクのサイズは、１６ビット
となる。従って、ビットマスクにおいて、例えば、位置ｉのビット１は、位置ｉ
に対応するデジットに対する分析結果があることを指示する。従って、位置ｉの
ビット０は、位置ｉに対応するデジットに対する分析結果がない（即ち、対応す
るフィールドがポインタを含んでいない）ことを指示する。従って、ビットマス
クにより、動作を既存の分析のみに向けることができ、他の動作は無視され、こ
れは、動作の最大速度を確保する。図８ｂには、ビットマスクが示されており、
図８に示された全ての記録は、対応するビットマスクＭＡ、ＭＢ及びＭＤを各々
有し、分析結果の存在を指示するマスクビットは、参照記号Ｍで示されており、
そして他のビット位置は、空のままである。
上記したデータ構造の圧縮及び維持は、各記録ごとにそれを指示する記録（こ
れら記録を「親」と称する）の数が分かれば、容易に行うことができる。本発明
の好ましい実施形態では、各記録の「親」の数を報告する追加フィールドが各記
録に添付される。このフィールドの値は、この目的で設けられたカウンタにより
更新状態に保たれる。従って、カウンタは、データ構造に対して対応する変更が
なされるたびに、減少又は増加される。１つのデジットストリング（電話番号）
に対応するデジット分析がツリーの１つの「ブランチ（分岐）」を形成するもの
と定義する。従来のツリーにおいては、根底の記録を除く各記録が１つのそして
唯一の親を有し、従って、根底の記録の追加フィールドは値０を有し、そして全
ての他の記録の追加フィールドは値１を有する。これは、図９に示されており、
追加フィールドは参照番号９１で示されている。本発明による圧縮方法を使用す
るときには、多数の「ブランチ」を合体することができ、これにより、追加フィ
ールドのカウンタの値は、合体されるべき「ブランチ」の数に等しくなる。これ
は、図８の例に対応する図１０に示されいる。ここでは、記録の追加フィールド
Ｂ及びＤは、値２を有する。
本発明の好ましい実施形態によれば、冗長記録を除去するような追加の圧縮を
行うことができる。この付加的な実施形態を説明するために、図２及び３に示さ
れた例に戻る。最初に、電話番号がローカル交換機２２と２３との間にランダム
に分布されたが、数年後に、加入者がそれらの電話番号を変更せずに他のローカ
ル交換機のエリアへ移動し、電話番号が２つの連続するグループに分割され、即
ち番号０００・・・１９９がローカル交換機２２に接続され、そして番号２００
・・・９９９がローカル交換機２３に接続されると仮定する。上記のようにデジ
ット分岐に使用されるデータ構造に対しトランシット交換機において圧縮が行わ
れたときには、図１１に示すものと同様になる。従って、根底に配置された記録
以外の全ての記録は冗長なものであることが分かる。（記録は、それが分析ブラ
ンチの最後の記録であるが、分析ブランチの最初の記録でない場合、及びその全
てのフィールド（使用中）が同じ結果（行先）を指す場合に冗長となる。）冗長
な記録は、実際の圧縮の後に圧縮後ループを次のように追加することにより除去
される。即ち、層０に配置された記録の全てのフィールドが同じ結果を指す場合
にが、その記録が削除され、そしてその上位層の記録においてそれを指していた
全てのフィールドが、上記結果を指すように変更される。この動作の結果、ある
「親」（削除された記録を指していた記録）が冗長となる。それ故、冗長な記録
が残らなくなるまで、動作を続けなければならない。
本発明によれば、２つの分析ブランチは、それらが同じ結果を導く場合にのみ
合体することができる。得ることのできる圧縮係数は、分析されるべき電話番号
の数Ｎと、分析結果の数Ｒとの比に基づく。この比Ｎ／Ｒが大きいほど、圧縮結
果は良好となる。実際には、電話番号の数Ｎが、通常は、結果の数Ｒより著しく
大きいので、この方法により良好な圧縮結果が通常は得られる。得られる圧縮係
数は、実際には、１００より大きい。
添付資料は、新たなブランチをツリーに挿入しそして古いブランチをツリーか
ら除去する例を擬似コードで示すものである。両方のケースは、従来のツリー構
造の例と、本発明により圧縮された構造の例とを示す。この添付資料から明らか
なように、本発明により圧縮されたデータを維持するように意図されたプログラ
ムは、既知のデータ構造（ツリー構造）を維持するのに使用されるプログラムと
大幅に異なるものではない。これは、本発明の方法の付加的な効果である。又、
データ構造を読み取るプログラムは、全く変化がないことに注意されたい。
本発明により圧縮されたデータ構造に新たな分析ブランチが挿入されるときに
は、データ構造のサイズがもはや減少されないよう状態を変更できる。それ故、
本発明による圧縮をある間隔で実行するのが効果的である。従って、圧縮は、自
動的に行うことができ、例えば、割り当てられた（使用に供された）記録の数が
最後の圧縮の後にある数、例えば１００だけ増加したときに常に行うことができ
る。
以上、添付図面を参照して、本発明を説明したが、本発明は、これに限定され
るものではなく、上記した本発明の考え方及び請求の範囲内で変更することがで
きる。又、本発明の原理は、電話交換機（又はこの種の分析が行われる対応する
場所）において他の分析を行うのに意図されたデータを記憶したり、或いは電話
交換機において同様のデータ構造を圧縮したりするのにも使用できる。
上記から明らかなように、本発明により圧縮された構造を維持するには、既知の
維持方法に比して若干の変更が必要とされるだけである。
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(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ
，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，
ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，
ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ
Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ
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ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ
Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ
，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，
ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ
【要約の続き】
後、後続レベルにおいて必要な場合に、根底レベルに到
達するまで手順を繰り返す。