JPH1070571A

JPH1070571A - 最適パス決定方法

Info

Publication number: JPH1070571A
Application number: JP16152797A
Authority: JP
Inventors: Olivier Bertin; オリヴィエ・ベルタン; Gerard Brun; ジェラール・ブリュン; Claude Galand; クロード・ギャラン; Olivier Maurel; オリヴィエ・モーレル; Laurent Nicolas; ローラン・ニコラ
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 1998-03-10
Also published as: US6400681B1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、高速パケット交換ネットワークに
関し、特に起点ノードと宛先ノードとの間の接続を確立
するための時間を最小限にするための方法およびシステ
ムに関する。【解決手段】ネットワーク・ノードから発生した接続
の多くは同じ宛先ネットワーク・ノードまで流れる。し
たがって、同じノードに向かういくつかの接続について
すでに計算した同じパスを再使用すると、重大な利益が
得られる可能性がある。接続が要求された時点で計算さ
れたパスは、経路指定データベースに記録され、ネット
ワークで変更が発生するたびに更新される。さらに、障
害時または優先使用時の非中断パス・スイッチをサポー
トするための代替パスと、潜在的宛先ノードに向かう新
しいパスは、接続セットアップ・プロセスがアイドル状
態のときに計算し格納することができる。この最後の動
作は、処理優先順位が低く、接続要求がない場合に、背
景で実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速パケット交換
ネットワークに関し、より具体的には、大規模通信ネッ
トワーク内の起点ノードと宛先ノードとの間の最適経路
指定パスを選択するための時間を最小限にするための方
法およびプロセスに関する。

【０００２】

【従来の技術】

高速パケット交換ネットワークデータ伝送は、特にアプリケーションに集中し、基本シ
フトを顧客のトラフィック・プロファイルに統合するこ
とによって発展している。ワークステーションの発達、
ローカル・エリア・ネットワークの相互接続、ワークス
テーションとスーパー・コンピュータとの分散処理、新
しいアプリケーション、場合によっては競合する様々な
構造の統合（すなわち、階層対対等、広域ネットワーク
対ローカル・エリア・ネットワーク、音声対データ）に
よって推進され、データ・プロファイルは、消費帯域幅
が増え、バースト化および非決定論性が高まり、より高
い接続性が必要になっている。上記に基づき、チャネル
接続ホスト、ビジネスおよびエンジニアリング・ワーク
ステーション、端末、小規模から中規模のファイル・サ
ーバ間でローカル・エリア・ネットワーク通信、音声、
ビデオ、トラフィックを伝達可能な、高速ネットワーク
による分散コンピューティング・アプリケーションをサ
ポートする必要性が強くなっている。このような高速マ
ルチプロトコル・ネットワークのビジョンは、高速パケ
ット交換ネットワーク・アーキテクチャの出現の推進力
であり、そのアーキテクチャではデータ、音声、ビデオ
情報がディジタル・コード化され、小さいパケットに分
割され、複数のノードとリンクからなる共通セットによ
り伝送される。

【０００３】非常に高速の回線上で混合トラフィック・
ストリームを効率よく伝送することは、このような新し
いネットワーク・アーキテクチャの場合、パフォーマン
スや消費資源に関する１組の要件を意味するが、これに
ついては以下のように要約することができる。すなわ
ち、スループットの高さ、パケット処理時間の短さ、広
範囲の接続オプションをサポートするための柔軟性の高
さ、フローおよび輻輳制御の効率の良さである。

【０００４】スループットおよび処理時間高速パケット交換ネットワークの主要要件の１つは、リ
アルタイム送達制約を満足し、音声およびビデオの伝送
に必要な高ノーダル・スループットを達成するために、
端末間遅延を低減することである。リンク速度の上昇
は、それに比例した通信ノードの処理速度の上昇に匹敵
しているわけではなく、高速ネットワークの基本的な課
題は、処理速度を最小限にし、高速／低エラー率技術を
完全に利用することであり、新しい高帯域ネットワーク
・アーキテクチャから得られる伝送および制御機能の多
くは端末間で実行される。フロー制御と、特にパス選択
および帯域幅管理プロセスは、中間ノードの認識と機能
の両方を低減するネットワークのアクセス・ポイントに
よって管理される。

【０００５】接続性高速ネットワーク内のノードは、完全な接続性を提供し
なければならない。これは、ベンダまたはプロトコルと
は無関係にユーザの装置の接続と、エンド・ユーザを他
の装置と接続させる能力とを含む。このネットワーク
は、データ、音声、ビデオ、ファックス、グラフィッ
ク、または画像など、いかなるタイプのトラフィックも
サポートしなければならない。また、ノードは、一般通
信事業者のすべての施設を利用でき、複数のプロトコル
に適合可能でなければならない。必要なすべての変換
は、自動であり、エンド・ユーザにとって透過でなけれ
ばならない。

【０００６】輻輳およびフロー制御通信ネットワークは、効率のよいパケット伝送を確保す
るために自由に資源を制限している。効率のよい帯域幅
管理は、高速ネットワークを完全に利用するために不可
欠なものである。１バイト当たりの伝送コストは年々減
少し続けているが、帯域幅の需要が増すので、伝送コス
トは引き続き、今後の電気通信ネットワークを運用する
ための主要費用を表す可能性がある。したがって、ネッ
トワーク帯域幅を管理するために、フローおよび輻輳制
御プロセス、帯域幅予約メカニズム、経路指定アルゴリ
ズムを設計する際に相当な労力が費やされてきた。理想
的なネットワークは、ネットワークに提供されるトラフ
ィックに正比例する有用なトラフィックをそれも最大伝
送容量に達するまで伝送できなければならない。この限
界を超えると、ネットワークは、需要がどの程度であっ
ても、その最大容量で動作しなければならない。

【０００７】経路指定モード通信ネットワークの一般的な問題は、ソースと宛先ノー
ドとの間のパスを見つけることである。ネットワークが
データグラムを使用している場合、パス選択は各パケッ
トごとに個別に行わなければならない。仮想回線では、
接続（またはセッション）の確立時に一度だけパス決定
が行われる。いずれの場合も、競合しやすい多数の要件
を満足しなければならないので、経路指定アルゴリズム
の選択は容易ではない。しかし、経路指定アルゴリズム
は、使用状況のタイプによって変動する可能性のある基
準に応じて、最適にネットワークを活用できるようにす
るものでなければならない。多くの場合、ネットワーク
は、パケット伝送時間を最小限にし、最大数のパケット
を転送するように実現されている。それ以外の場合の目
的は、通信コストを低減すること、または壊滅的な回線
やノードの障害またはトラフィックのピークの場合に正
しく機能できる確実なネットワークを開発することであ
る。

【０００８】制約が様々なので、あふれ経路指定、ラン
ダムまたは確率的経路指定、決定論的経路指定など、多
種多様な経路指定のタイプがある。この最後の経路指定
技法は、固定または適応経路指定、集中または分散経路
指定、ノード単位または端末間経路指定、コネクション
型またはコネクションレス型経路指定など、特定のモー
ドに応じて実施することができる。

【０００９】適応経路指定すべての経路指定規則が一度に確立される固定経路指定
とは対照的に、適応経路指定の目的は、最適化基準をい
つでも満足することである。たとえば、リンク上のトラ
フィックの瞬間状態に応じて、テーブルが永続的に更新
される。

【００１０】分散経路指定ネットワークの特性が変動する場合、トラフィックおよ
びトポロジに応じて経路指定テーブルを定期的に更新す
る責任を１つのノードに割り当てることにより、経路指
定を適応させることが可能である。集中経路指定と呼ば
れるこの方法の主な欠点は、重要な補助トラフィックを
発生し、ネットワークの良好な機能を１つのノードのみ
に従属させることである。これに対して、集中経路指定
では、テーブルをリフレッシュするときに何らかの問題
を発生する可能性がある。というのは、前記テーブルは
すべてのノードが同時に受け取ることができないからで
ある。その解決策は、各ノードのレベルでテーブルを分
散化することである。分散経路指定は、隣接ノード同士
がそれぞれの経路指定テーブルを更新するためにトラフ
ィックおよびネットワーク条件に関するメッセージを交
換する方法である。

【００１１】端末間経路指定適応経路指定と分散経路指定はどちらも現在は、多くの
高速ネットワークで一緒に使用されている。

【００１２】処理時間を最小限にし、高速／低エラー率
技術を完全に利用するため、高帯域ネットワークから得
られる伝送および制御機能は端末間で実行される。高速
高性能（低エラー）リンクではホップごとのエラー回復
や再伝送が一切考えられていないので、通過ノードが個
々の伝送接続を認識する必要はない。起点ノードは、ネ
ットワークを通じてパケットがたどらなければならない
経路の計算を担当する。パケットの経路指定により、以
下のような２通りの態様が提示され、それに関して広範
囲の実施方法が存在する。１．所与の接続用の経路がどのようなものでなければな
らないかを決定すること。２．交換ノード内で実際にパケットを交換すること。

【００１３】コネクション型経路指定ネットワークの明確な特徴の１つは、エンド・ユーザ間
の「コネクション」の有無である。コネクションレス型
またはコネクション型ネットワークを構築する方法は数
多く存在する。多くの場合、様々な経路指定モードを使
用するパケットは、同じデータ伝送機構を共用すること
ができる。高速接続の多くは、ユーザが要求する帯域幅
とサービス品質を保証するために、予約パス上で確立さ
れる。ネットワーク内のパスは、起点ノードによる各接
続要求に応答して計算される。計算したパスは、ネット
ワーク接続の要件を特徴づけるパラメータと、各ネット
ワーク・ノード内に維持されるリンク容量および負荷情
報とに基づくものである。起点ノードは、エンド・ノー
ドに予約要求を送る。帯域幅要求パケットは選択したパ
スに沿って流れるので、各通過ノードは、それが新しい
接続を受け入れるのに十分な容量を備えているのかどう
かを判定する。接続が受け入れられる場合、要求した帯
域幅が予約される。変更は、制御メッセージにより、ネ
ットワークのすべてのノードに反映される。接続が確立
すると、パケットを送るたびにパケット・ヘッダ内に宛
先アドレスを入れる必要がなくなる。必要なのは、この
パケット用としてどの接続を使用すべきかを指定するた
めのＩＤだけである。パケット・オーバヘッドが低いの
で、コネクション型経路指定技法は、非常に短いパケッ
トの伝送（たとえば、リアルタイム音声接続）に特に適
合している。この技法では、接続テーブルを各ノードで
動的にセットアップし、維持しなければならず、この制
限により、データグラム伝送が非常に非効率的なものに
なる。ネットワーク・ノードが個々の接続でフローを調
整できるので、コネクション型ネットワークでのフロー
および輻輳制御の実施は、コネクションレス型ネットワ
ークの場合より容易である。しかし、リンクまたはノー
ドが動作不能になる（停止する）と、その影響を受けた
リンクまたはノードを通過する接続は、通常、失われ
る。したがって、別の経路により、新しい接続を確立し
なければならない。これは時間がかかるので、エンド・
ユーザ・レベルでは接続を中断させる恐れがある。これ
に対して、コネクションレス型ネットワークは、通常、
リンクまたはノード障害の周囲で自動的にトラフィック
を経路指定し直す。

【００１４】パス選択パス選択プロセスの役割は、接続が要求されるたびにネ
ットワーク上でユーザにとって最適のパスを決定するこ
とである。これは、ネットワーク内の全体的なスループ
ットを最適化しながら、それぞれのサービス品質要件を
保証するためにユーザにネットワーク資源を割り振るこ
とを意味する。この機能はもっぱら起点ノード内で行わ
れる。ユーザは様々なサービス品質パラメータを指定す
ることができるが、一部はリアルタイム送達制約を満足
するためのものであり、一部は非リアルタイム・データ
・トラフィック転送に関するものである。起点ノード
は、新しい接続を媒介し、新しい接続が必要とするレベ
ルのサービスを提供することができる宛先ノードへのパ
スを計算する。パス選択アルゴリズムは、ネットワーク
全体内部（ノードとリンク）の現行トラフィック負荷を
記述するデータを使用する。このようなデータは、ネッ
トワークの各ノード内に位置するトポロジ・データベー
ス内に格納される。すべての要件を満たすために適当な
パスが一切見つからない場合、接続は拒否される。起点
ノードが適当なパスを見つけると、選択した経路で転送
されるセットアップ・メッセージが生成され、そのセッ
トアップ・メッセージの転送先になる各リンク用の資源
割振りを更新する。

【００１５】高いスループットに合うように、接続確立
時に一度だけ、パスが選択され、資源が予約される。パ
ス選択アルゴリズムは、ユーザ（サービス品質要件、ユ
ーザのトラフィック特性）と現行ネットワーク・トポロ
ジおよび帯域幅割振りの両方による様々な制約を考慮し
ている。さらに、このアルゴリズムは、ホップ数が最も
少なく、リンク間のトラフィックの均等分散を達成する
傾向のあるパスを選択することにより、ネットワーク・
スループットを最大限にする。適切なパスが選択される
と、ネットワーク接続確立プロセスが行われ、その後、
パスに沿った資源が予約される。

【００１６】接続セットアップ遅延パスを選択し、接続をセットアップすると、ネットワー
ク・ノードで相当な処理オーバヘッドを要する可能性が
あり、相当な遅延を発生する可能性がある。複数の接続
をサポートするエンド・ノードは同時に要求をセットア
ップするので、接続セットアップ・プロセスのボトルネ
ックを回避するために何らかのスケジューリングを行う
ことは容易なことである。しかし、それにもかかわら
ず、接続を確立するための時間は膨大になる可能性があ
る。永続接続の場合、セットアップ遅延はおそらくそれ
ほど意味のあるものではない。しかし、リアルタイムの
接続サービスの場合、これは非常に重要なパラメータで
ある。というのは、一部の接続はタイムアウトを実行す
る装置で終了するからである。

【００１７】この遅延は、障害時または優先使用時のパ
ス切替えの観点からも重要なものである。障害が発生し
たリンクまたはノードを使用している多くの接続を経路
指定し直すと、膨大な数の新しいパス・セットアップを
同時に行うことになる恐れがある。代替経路を介して複
数の新しい接続を同時に確立するには時間がかかり、通
常、エンド・ユーザ・レベルで接続が中断する。非中断
パス・スイッチ・メカニズムでは、以下のように想定し
ている。 − 第１に、物理ネットワークは、障害事象によって影
響を受けたネットワーク接続に対応するために十分な残
余容量を備えている。 − 第２に、エンド・ユーザ・レベルで接続を保持する
ために、パス選択遅延が最小限になっている。

【００１８】大規模ネットワークは非常に動的なので、
ネットワークの最新イメージを考慮するために、新しい
接続が確立するたびにパス選択アルゴリズムを実行する
ことが理想的である。実際には、このような計算は膨大
な量の処理時間を必要とするはずなので、接続の持続中
に位置調整されることはめったにない。セットアップ時
または障害が発生したときに大量のパス選択をサポート
するために非常に効率のよいプロセッサを使用し、それ
を何時間もの間、アイドル状態に保つことは、資源とお
金の無駄であると思われる。これに対して、リンクとノ
ードの状況が継続的に変化するときにネットワークの完
全なイメージに基づいてパスを選択することは有用では
ない。帯域幅予約の必要性が増えるほど、パスを見つけ
るために必要な精度が低下する可能性がある。

【００１９】大規模高速パケット交換ネットワークで
は、多数の接続セットアップ動作をサポートすること
は、パフォーマンスと消費資源の点でいくつかの要件を
意味する。これは、以下のように要約することができ
る。 − 起点ノード、または起点ノード用の経路計算を行う
ノードは、非常に短時間の間にサービス品質（遅延、損
失、確率・・・）を保証して着信パケットをどこへ経路
指定するかを決定できなければならない。この計算は、
各接続要求ごとに最適パスを選択するために十分に迅速
でなければならない。 − ノードまたはリンク障害の場合、起点ノードは、エ
ンド・ユーザ・レベルでトラフィックを中断せずに、代
替接続を確立できなければならない。 − ノード内の処理時間は最小限でなければならない。 − 起点ノード内のネットワーク資源、指定のパスに沿
ったネットワーク資源、ネットワーク全体内部のネット
ワーク資源は、最適化しなければならない。

【００２０】接続セットアップ遅延を最小限にしなが
ら、ノード資源（処理容量）を最適化するため、ネット
ワーク内の起点ノードから宛先ノードへの経路は、接続
要求とは無関係に事前計算することができる。この事前
計算は、接続セットアップ・プロセスがアイドル状態の
ときに背景で実行される。接続が要求されると、パス選
択プロセスは、まず、事前計算経路を探索する。すなわ
ち、事前計算パスが見つからない場合のみ、パス選択ア
ルゴリズムがトリガされる。接続を確立し、ネットワー
ク内のパケットを経路指定するために、パスが計算され
使用される。前記パスは事前選択したパスのリストにも
格納される。

【００２１】全体的なスループットの点でネットワーク
資源を最適化するため、パス選択プロセスでは、リンク
上の現行トラフィック条件を考慮している。その結果、
事前計算パスは、ネットワーク上の負荷変動に応じて、
継続的に更新しなければならない。

【００２２】リンク障害の場合、エンド・ユーザ接続を
中断せずに代替パス上のトラフィックを経路指定し直す
ことが重要である。一般に、リンクが宛先ノードに近く
なるほど、この宛先ノードに向かってリンクが媒介する
接続が増加する。起点または宛先ノードに隣接するリン
ク上で障害が発生すると、多数の接続の中断が必要にな
る可能性があり、いくつかの事前選択経路が無効になる
場合がある。その解決策は、あらゆる宛先ノードについ
て複数の経路を事前計算し、各経路が起点ノードおよび
宛先ノードに隣接する別々のリンクを使用することであ
る。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、ネットワ
ーク資源を最適化しながら、サービス品質の点で接続要
件を満足する経路をできるだけ高速に決定するための方
法を提供しなければならない。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、伝送リンクで
相互接続された複数のノードを含むパケット交換通信ネ
ットワークに関する。本発明の目的は、アクセス・ノー
ド内の接続セットアップ遅延を最小限にすることにあ
り、特に、アクセス・ノードと宛先ノードとの間のネッ
トワーク全体で最適パスを選択するための時間を最小限
にすることにある。ネットワーク内の各ノードは、デー
タ・パケットを受信し送信するための１つまたは複数の
通信アダプタと、ネットワーク資源を割り振り、制御
し、管理するための経路制御装置と、ネットワーク制御
メッセージによって更新されたネットワーク構成および
トラフィック特性を格納するためのトポロジ・データベ
ースと、トポロジ・データベースと同時に更新され、そ
れぞれの特性とともに選択または計算されたパスを格納
するための経路指定データベースとを含む。

【００２５】各接続要求ごとに、請求の範囲の方法およ
びシステムは以下のステップを含む。＊各接続要求ごとに、経路指定データベース内で前記
接続要求を満足する事前計算パスを選択するステップ
と、＊接続要求を満足する事前計算パスが経路指定データ
ベース内にすでに格納されていない場合に、前記接続要
求を満足するパスを計算し、前記パスを経路指定データ
ベース内に格納するステップである。

【００２６】接続要求がない場合、本発明の方法および
システムは以下の追加ステップを含む。＊定期的に、またはトラフィック変動、ネットワーク
構成変更などの所定の事象に応じて、経路指定データベ
ースに格納されたパスを再計算するステップと、＊経路指定データベースに格納された各事前計算パス
ごとに、同じ起点ノードと同じ宛先ノードを備えた少な
くとも１つの代替パスを計算するステップと、＊起点ノードから可能なすべての宛先ノードへのパス
を計算するステップと、＊選択を行わずに所定の期間後に経路指定データベー
スから事前計算パスを除去するステップである。

【００２７】

【発明の実施の形態】

高速通信図２に示すように、通信システムの典型的なモデルは、
専用回線、通信事業者提供サービス、公衆データ網を使
用する高性能ネットワーク（２００）により通信する、
いくつかのユーザ・ネットワーク（２１２）からできて
いる。各ユーザ・ネットワークは、エンタープライズ・
サーバ（２１３）として使用する大型コンピュータ、Ｌ
ＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク２１４）上に接
続されたワークステーションまたはパーソナル・コンピ
ュータを使用するユーザ・グループ、アプリケーション
・サーバ（２１５）、ＰＢＸ（構内交換機２１６）、ビ
デオ・サーバ（２１７）を相互接続する１組の通信プロ
セッサおよびリンク（２１１）として記述することがで
きる。このようなユーザ・ネットワークは、様々な施設
に分散しているが、広域伝送機構により相互接続する必
要があり、データ転送を構成するために様々な手法を使
用することができる。アーキテクチャによっては、各ネ
ットワーク・ノードでデータ整合性の検査が必要であ
り、その結果、伝送速度が低下するものもある。本質的
に高速データ転送を求めているアーキテクチャもある。
そのため、ノード内の伝送、経路指定、切替えの技法
は、可能な最高速度で最終的な宛先に向かって流れるパ
ケットを処理するように最適化される。

【００２８】本発明は、本質的には後者のカテゴリに属
し、より具体的には以下に詳述する高速パケット交換ネ
ットワーク・アーキテクチャに属す。

【００２９】高性能パケット交換ネットワーク図２の一般的な図は、８つのノード（２０１〜２０８）
を含む高速パケット交換伝送システムを示し、各ノード
はトランク（２０９）と呼ばれる高速通信回線により相
互接続されている。ユーザから高速ネットワークへのア
クセス（２１０）は、周辺部に位置するアクセス・ノー
ド（２０２〜２０５）によって実現される。このような
アクセス・ノードは１つまたは複数のポートを含み、各
ポートはネットワークへの標準インタフェースをサポー
トする外部装置を接続し、他の外部装置との間でネット
ワーク上を流れるユーザ・データの流れを伝送するのに
必要な変換を実行するためのアクセス・ポイントを提供
する。一例として、アクセス・ノード（２０２）は、３
つのポートによりそれぞれ構内交換機（ＰＢＸ）、アプ
リケーション・サーバ、ハブとのインタフェースを取
り、隣接通過ノード（２０１）、（２０５）、（２０
８）によりネットワークを介して通信する。

【００３０】交換ノード各ネットワーク・ノード（２０１〜２０８）は、着信デ
ータ・パケットが近隣通過ノードに向かって発信トラン
ク上で選択的に経路指定される、経路指定点を含む。こ
のような経路決定は、データ・パケットのヘッダに含ま
れる情報に応じて行われる。基本パケット経路指定機能
に加え、ネットワーク・ノードは以下のような補助サー
ビスを提供する。＊ノード内で発信されたパケット用の経路指定パスの
決定＊ネットワーク・ユーザおよび資源に関する情報の取
出しや更新のようなディレクトリ・サービス＊リンク使用状況情報を含む、物理ネットワーク・ト
ポロジの一貫したビューの管理＊ネットワークのアクセス・ポイントにおける資源の
予約

【００３１】本発明によれば、このような補助サービス
としては以下のものがある。＊ノード内の経路指定パスの格納＊このようなパスの更新

【００３２】各ポートは複数のユーザ処理装置に接続さ
れ、各ユーザ装置は他のユーザ・システムに伝送すべき
ディジタル・データのソースか、または他のユーザ・シ
ステムから受信したディジタル・データを消費するため
のデータ受信装置か、または通常はその両方を含む。ユ
ーザ・プロトコルの解釈と、ユーザ・データをパケット
・ネットワーク（２００）上で適切に伝送するためにフ
ォーマットされたパケットへの変換と、このようなパケ
ットを経路指定するためのヘッダの生成は、ポート内で
動作しているアクセス・エージェントによって実行され
る。このヘッダは、制御、経路指定、冗長検査の各フィ
ールドでできている。＊経路指定フィールドは、そのアドレス指定先である
宛先ノードまでネットワーク（２００）を介してパケッ
トを経路指定するのに必要なすべての情報を含んでい
る。このフィールドは、指定されている経路指定モード
（コネクション型またはコネクションレス型経路指定モ
ード・・・）に応じて、いくつかのフォーマットを取る
ことができる。＊制御フィールドは、特に、経路指定フィールドを解
釈する際に使用するプロトコルのコード化ＩＤを含む。＊冗長検査フィールドは、ヘッダ自体にエラーがある
かどうかを検査するために使用する。エラーが検出され
た場合、そのパケットは廃棄される。

【００３３】経路指定点図３は、図２に示すネットワーク・ノード（２０１〜２
０８）に見られるような典型的な経路指定点（３００）
の一般的なブロック図を示している。経路指定点は、そ
の経路指定点に到達するパケットが入力される高速パケ
ット・スイッチ（３０２）を含む。このようなパケット
は以下のように受信する。＊トランク・アダプタ（３０４）を介して高速伝送リ
ンク（３０３）上の他のノードから受信する。＊ポート（３０１）と呼ばれるアプリケーション・ア
ダプタを介してユーザから受信する。

【００３４】パケット・ヘッダ内の情報を使用して、ア
ダプタ（３０４、３０１）は、ローカル・ユーザ・ネッ
トワーク（３０７）に向かってまたはそのノードから出
る伝送リンク（３０３）に向かってスイッチ（３０２）
によりどのパケットを経路指定すべきかを決定する。ア
ダプタ（３０１および３０４）は、スイッチ（３０２）
上でのその立上げの前後にパケットを待ち行列化するた
めの待ち行列化回路を含む。

【００３５】経路制御装置（３０５）は、ユーザによっ
て指定された所与の１組のサービス品質を満足し、通信
パスを完成するために使用するネットワーク資源の量を
最小限にするために、ネットワーク（２００）を通る最
適パスを計算する。その後、この制御装置は、経路指定
点で生成されたパケットのヘッダを構築する。最適化基
準としては、中間ノードの数、接続要求の特性、パス内
のリンク（トランク）の能力および使用状況、中間ノー
ドの数などがある。本発明によれば、最適経路はさらに
再使用するために経路指定データベース（３０８）に格
納される。

【００３６】経路指定に必要な情報、ならびにノードお
よびそのノードに接続された伝送リンクに関する情報
は、いずれもネットワーク・トポロジ・データベース
（３０６）に含まれている。定常状態条件下では、あら
ゆる経路指定点はネットワークについて同じビューを有
する。新しいリンクが活動化され、新しいノードがネッ
トワークに追加されたとき、リンクまたはノードが除去
されたとき、またはリンク負荷が大幅に変化したとき
に、ネットワーク・トポロジ情報が更新される。このよ
うな情報は、パス選択に必要な最新のトポロジ情報を提
供するために、他のすべての経路制御装置との間で制御
メッセージにより交換される（このようなデータベース
更新は、ネットワークのエンド・ユーザ間で交換される
データ・パケットによく似たパケット上で伝達され
る）。ネットワーク・トポロジが連続更新によってすべ
てのノードで現行状態に維持されることにより、エンド
・ユーザの論理接続（セッション）を中断せずにネット
ワークの動的再構成が可能になる。

【００３７】パケット経路指定点への着信伝送リンク
は、ローカル・ユーザ・ネットワーク内の外部装置から
のリンク（２１０）または隣接ネットワーク・ノードか
らのリンク（トランク）（２０９）を含むことができ
る。いずれの場合も、経路指定点は、各データ・パケッ
トを受信し、パケット・ヘッダ内の情報が示す別の経路
指定点にそれを転送するために同じように機能する。高
速パケット交換ネットワークは、単一パケットの期間中
を除き、いかなる伝送またはノード機構もその通信パス
専用にせず、２つのエンド・ユーザ・アプリケーション
間の通信を可能にするように機能する。このようにし
て、パケット・ネットワークの通信機構の使用状況は、
各通信パス用の専用伝送リンクの場合に可能と思われる
トラフィックより大幅に多いトラフィックを伝達するよ
うに最適化される。

【００３８】ネットワーク管理ネットワーク制御機能ネットワーク制御機能とは、物理ネットワークの資源を
制御し、割り振り、管理するものである。各経路指定点
は、経路制御装置（３０５）内に１組の前述の機能を備
え、ユーザ・アプリケーション間の接続の確立と管理を
促進するためにそれを使用する。ネットワーク制御機能
としては、特に以下のものがある。＊ディレクトリ・サービス − ネットワーク・ユーザおよび資源に関する情報を取
り出し、管理する＊帯域幅管理 − 帯域幅予約および保守メッセージを処理する − リンク上の現行予約レベルを監視する＊パス選択 − 接続要件および現行リンク使用状況レベルを考慮し
て、新しい接続ごとに最良パスを選択する＊制御スパン・ツリー − ネットワーク・ノード間で経路指定ツリーを確立
し、管理するための − それを使用して、リンク使用状況を含む制御情報を
（同時に）分散する − 新しいネットワーク構成またはリンク／ノード障害
を含むノードのトポロジ・データベースを更新する＊トポロジ更新 − スパン・ツリーを使用して、あらゆるノードの論理
および物理ネットワークに関する情報（リンク使用状況
情報を含む）を分散し、管理する＊輻輳制御 − 呼出しセットアップ時に確立されたネットワーク・
ユーザとネットワークとの間の帯域幅予約合意を実施す
る − 実際の帯域幅を推定し、必要な場合には接続の持続
中に予約を調整する

【００３９】トポロジ・データベース（ＴＤＢ）トポロジ・データベースは、ノード、リンク、その特
性、帯域幅の割振りに関する情報を含んでいる。トポロ
ジ情報は、ネットワークの各ノード内に複写される。リ
ンクおよびノードを追加または削除した場合、あるいは
その特性が変化した場合、各ノードのトポロジ・データ
ベースの正しさはアルゴリズムによって保証される。デ
ータベースは以下のものを含む。＊ノードおよびリンクの物理特性のような静的情報を
含む、ネットワークの物理トポロジ＊ノードおよびリンクの状態＊現行帯域幅（使用中および予約中）、リアルタイム
測定などのような動的特性を含む、リンク使用状況

【００４０】トポロジ・データベースの一般的な構成に
ついては図５に示す。ネットワーク内の各資源であるノ
ード（５０１）またはリンク（５０２）には、データベ
ース内の項目が１つずつ関連付けられている。特に、各
リンク項目は以下の特性を含む。＊（５０３）リンク物理特性： − 伝送媒体および速度 − サポートされている経路指定モード − 最大パケット・サイズ − リンク・バッファ容量 − 伝播遅延 − サポートされている帯域幅予約・・・＊（５０４）リンク状態： − オンライン（リンクはユーザ接続を受け入れること
ができる） − 静止（リンクは追加のユーザ接続を受け入れること
ができないが、既存の接続は継続する） − オフライン（リンクはユーザ接続を受け入れること
ができず、既存の接続は取り消される）・・・＊（５０５）リンク使用状況： − リアルタイム測定 − 予約帯域幅・・・

【００４１】図６は、トポロジ・データベースに格納さ
れている情報の一部を１つの表に示したものである。リ
ンクのすべての特性は各ノードでリストされるが、本出
願では一部についてのみ説明する。＊全容量（ｂｐｓ）Ｃ_ij トポロジ・データベースは、各リンクごとにその全容量
を含む。値Ｃ_ijは、ノードｉとｊとの間のリンク上で使
用可能な全帯域幅を表す。＊予約可能部分（％）ｒｆ予想通り、伝送リンクの重大特性の１つは、リンク容量
のうち、有効に使用可能な部分である。以下の２つの理
由により、リンクには理論上の最大負荷（帯域幅）まで
負荷をかけることはできない。 − 第１に、ネットワーク制御機能用の帯域幅をとって
おくため − 第２に、様々なトラフィック・ソースによる短期間
の帯域幅違反の場合に喪失の確率と静止遅延を低い状態
に維持するためリンクの予約可能部分ｒｆは、全容量Ｃ_ijのうち、妥当
な品質の伝送を維持するためにノードｉとｊとの間のリ
ンク上で予約可能な実効割合である。Ｃ_ijがリンクの全
容量である場合、このリンクの予約可能容量はＲ_ij＝ｒ
ｆ×Ｃ_ijになる。

【数１】注：多くのネットワーク・アーキテクチャの場合、ユ
ーザ・トラフィック用に明示的に予約できるのは、リン
クの全帯域幅Ｃ_ijのうちの８５％程度である（ｒｆ＜
０．８５）。＊全予約同等容量（ｂｐｓ）

【数２】ノードｉとｊとの間のリンク上の接続ｋの場合、パケッ
ト喪失を低くするかまたは一切解消するための最も単純
な方法は、ユーザが要求した帯域幅全体を予約すること
である。しかし、ユーザ・トラフィックがバースト状態
である場合、この手法はネットワーク上で大量の帯域幅
を浪費する可能性がある。資源を節約するため、実際に
予約される帯域幅の量は「同等容量」

【数３】と等しくなり、前記同等容量はソース特性およびネット
ワーク状況の関数である。帯域幅予約は、ユーザが要求
する平均帯域幅と接続の最大容量との間になる。

【数４】＝予約同等容量の合計という値は、すでに確立している
Ｋ個の接続によってノードｉとｊとの間のリンク上に予
約される全帯域幅を表す。この既存リンクの同等容量

【数５】とｒｆ×Ｃ_ijという全予約可能容量との差が新しい予約
接続によって要求される帯域幅より小さい場合、このリ
ンクを選択することができない。しかし、明示的な帯域
幅予約が一切不要であるような非予約接続の場合には、
このリンクを選択することもできる。注：同等容量は、リンク上を移動するすべての接続
（おそらく特性は様々である）の集約を表す「リンク・
メトリックス」と呼ばれる値から計算される。リンク・
メトリックスは、トポロジ更新同報通信を介して他のノ
ードに分散される。＊非予約トラフィックによる全使用帯域幅（ｂｐｓ）
Ｍ_NR,ij Ｍ_NR,ijという値は、ノードｉとｊとの間のリンク上で
測定した、非予約トラフィックが現在使用している負荷
または帯域幅の合計を表す。＊最大パケット・サイズ（バイト）ｍｐｓ_ij ｍｐｓ_ijは、ノードｉとｊとの間のリンクによってサポ
ートされる最大パケット・サイズとして定義される。＊全使用帯域幅（ｂｐｓ）

【数６】ノードｉとｊとの間のリンク上の全使用帯域幅

【数７】は、全予約帯域幅

【数８】と非予約トラフィックが使用する測定帯域幅Ｍ_NR,ijと
を加えることによって計算される。

【００４２】帯域幅管理ユーザは様々なサービス品質を要求する。様々なサービ
ス・レベルを提供するため、様々なタイプのネットワー
ク接続が確立される。１つの接続は、それぞれソース・
ユーザとターゲット・ユーザとを表す起点アクセス・ノ
ードと宛先アクセス・ノードとの間のネットワーク内の
パスとして定義される。ネットワーク接続は、予約また
は非予約として分類することができる。予約ネットワー
ク接続では、選択したパスに沿ってあらかじめ帯域幅を
割り振る必要がある。

【００４３】高速接続の多くは、ユーザが要求したサー
ビス品質と帯域幅を保証するために予約パス上で確立さ
れる。ネットワーク上のこのパスは、現行リンク使用状
況を含む、そのトポロジ・データベース内の情報を使用
して、起点ノードによって計算される。次に、起点ノー
ドは選択したパスに沿って予約要求を送信し、中間ノー
ド（予約が可能である場合）はこの追加予約容量をその
合計に追加する。このような変更は、中間ノードによっ
て送信されるトポロジ同報通信更新に反映される。中間
ノードはその隣接リンク上の各接続の状況を認識する必
要がない。中間ノードが獲得したパケットが多すぎる場
合、一般に予期せぬバースト性により、中間ノードはそ
のパケットを廃棄するだけである（ユーザはこのような
廃棄から回復するようなサービスを選択することができ
る）。

【００４４】ノード・タイプに応じて、帯域幅管理の機
能は以下のようになる。＊起点ノード内 − 接続優先順位を含む接続パラメータとネットワーク
状況に応じて、可能な限り最良の経路を識別すること − 接続セットアップ時にネットワーク接続が要求する
帯域幅を予約し、接続の持続中にこの帯域幅を管理する
こと − 要求を満足するために必要な資源がネットワーク内
にない場合に接続を拒否すること通過ノード内 − リンク上の帯域幅予約を管理すること

【００４５】接続セットアップ図１に示す接続セットアップおよび帯域幅予約プロセス
は、以下のステップを含む。＊（１０１）起点および宛先ネットワーク・アドレス
と、データ・フロー特性（ビット伝送速度、バースト
性）を含む１組のパラメータを介して、ユーザによって
接続要求が指定される。＊（１０２）パス選択プロセスは、トポロジ・データ
ベースから得られるパラメータを使用して、１つのパス
と、そのパスの各リンクごとに１つずつの１組の接続要
求が決定する。＊（１０３）帯域幅予約プロセスは、接続要求を使用
して、そのパスの各リンク上の帯域幅を予約する。この
プロセスは、起点（アクセス）ノード（１００）とパス
上の通過ノード（１０７）と宛先ノード（１０８）との
間の情報交換（１０９）を含む。＊（１０４）通過ノードおよびエンド・ノードからの
帯域幅予約応答は、呼出し受付または呼出し拒否（１１
０）を生成する。＊（１０５）リンク・メトリック更新プロセスは、呼
出し受付の場合に変更したリンク・メトリックスを更新
する。この情報（１１１）は、同報通信アルゴリズムに
より、制御スパン・ツリーを介してネットワーク内の各
ノードのトポロジ・データベースに送られる。＊（１０６）輻輳制御セットアップは、呼出しを受け
付けた場合に、ネットワーク接続特性を調整する。

【００４６】パス選択パス選択プロセスの目的は、ユーザのサービス品質要件
が満足されることを保証し、ネットワーク全体のスルー
プットを最適化するために、ネットワーク資源を接続に
割り振る最良の方法を決定することである。パス選択プ
ロセスは、その上で２地点間接続が確立され、必要であ
れば一部の帯域幅が予約されるネットワーク上のパスを
要求側ユーザに供給しなければならない。パス選択アル
ゴリズムでは、入力パラメータとして、一方ではユーザ
要件を、もう一方ではトポロジ・データベースに保管さ
れているネットワーク・リンクとノードの状況を使用す
る。

【００４７】選択基準：パス選択プロセスは、接続が
要求されているノード内で完全に行われる。これは、ト
ポロジ・データベースを利用し、重要度の順に以下の基
準のそれぞれに基づいて「最良パス」を選択する。＊サービス品質：接続のサービス品質要件は、接続の
持続期間中全体にわたって満足しなければならない。ネ
ットワークのパフォーマンスを決定する変数は数多く存
在する。しかし、サービス品質は、ネットワークが提供
するサービスに対するユーザの認識を記述する、１組の
測定可能な数量として定義することができる。サービス
品質パラメータの一部は以下の通りである。 − 接続セットアップ遅延 − 接続ブロック確率 − 喪失確率 − エラー確率 − 端末間通過遅延 − 端末間遅延変動 − ・・・たとえば、パケット喪失確率または端末間通過遅延な
ど、このような品質の一部はパスの計算方法に影響を及
ぼす。計算したパスに沿った伝播遅延の合計は、端末間
通過遅延指定に違反してはならない。＊最小ホップ：パスは、接続のサービス品質要件をサ
ポートするために実現可能な最小数のリンクから構成し
なければならないので、ネットワーク資源の量ならびに
接続をサポートするための処理コストが最小限になる。
パス計算は、接続が要求された時点のリンク使用状況に
基づいて行われる。＊負荷平衡：最小ホップ・パスのうち、パス選択時の
ネットワーク条件に基づいて、「重負荷」リンクを備え
たパスより、「軽負荷」リンクを備えたパスの方が好ま
しい。リンクの負荷は顧客の基準によって決まる。すな
わち、リンク上で実際に測定したトラフィックの量に比
例して増加する、リンクの全予約帯域幅の関数にするこ
とができる。パスの負荷（指定のパス上のリンクの負荷
の合計）が重要な選択基準である場合、負荷が軽い方の
パスが選択される。

【００４８】第１の要件を満足することはパス選択の重
要な要因であり、残りの２つの機能はネットワークを通
過するトラフィックを最適化するために使用する。

【００４９】パス計算：パス選択プロセスは、入力情
報をすべて収集し、新しいネットワーク接続の同等容量
をまず計算する。次に起点から宛先ノード（複数も可）
までのネットワーク上の潜在的パスが計算される。トポ
ロジ・データベースを使用して、潜在的パスに対するリ
ンクの適合を判定する。このアルゴリズムは、新しい潜
在的パスを構築し、ホップごとにリンクとノードを追加
し、ユーザ要件が満足されていることを各ステージで検
査する。

【００５０】それぞれのステージでは、リンクが潜在的
パスに追加されるので、このアルゴリズムは、新しいリ
ンクが資源予約要件を満足するために十分な帯域幅を備
えていることを判定する。また、このアルゴリズムは、
新しいリンクの追加によって全パスがユーザのサービス
品質要件を満足できるようになることも各ステージで検
査する。アルゴリズムは様々なトラフィック・クラスご
とに異なっている。たとえば、端末間遅延変動（ジッ
タ）要件は、非リアルタイムよりリアルタイム・グラフ
ィック計算にとってより重要なものである。

【００５１】追加要件：パス選択プロセスが新しいネ
ットワーク接続に適した潜在的パスをいくつか見つけ、
そのすべてがサービス品質要件を満たしている場合、こ
のプロセスは、ホップが最小数のパスを最適パスとして
選択する。これは、最小ホップ・パスの結果、ネットワ
ーク内の予約帯域幅の量が最小になり、そのため、ネッ
トワーク資源が保存され、コストが低減されるからであ
る。

【００５２】パス選択プロセスが新しいネットワーク接
続に適した最小ホップ・パスをいくつか検出し、そのす
べてがサービス品質要件を満たしている場合、このプロ
セスは、重負荷リンクより「軽負荷」リンクを備えたパ
スを選択する。この計算の際には、トポロジ・データベ
ースからのリンク使用状況が使用される。

【００５３】経路指定データベース構造経路指定データベース（４００）の一般的な構成につい
ては図４に示す。経路指定データベースは以下のように
２つのテーブルに分割されている。＊経路指定パスを記録するためのパス・テーブル（４
１０）＊前記パス・テーブル（４１０）に格納された前記経
路指定パスに関連するリンクを記録するためのリンク・
テーブル（４２０）

【００５４】好ましい実施例のパス・テーブルとリンク
・テーブルは、Niklaus Wirthによる"Algorithms + Dat
a Structures = Programs"（２６４〜２７４ページ、Pr
entice-Hall Inc）というタイトルの資料に記載されて
いるように、オーバフロー域における直接連鎖を備えた
ハッシュ・テーブルとして実現されている。

【００５５】パス・テーブル本出願では、パス・テーブル（４１０）に格納されたパ
ラメータの一部についてのみ説明する。パス・テーブル
の各項目は、特定のサービス品質およびトラフィック要
件を満足する、ネットワーク内の起点ノードと宛先ノー
ドとの間のパスを表す。＊宛先ノード（４１２）パス上の最後のノードのＩＤ＊パス特性（４１３） − 最大パケット・サイズ：様々な遅延特性（リアル
タイム特性、非リアルタイム特性、非予約遅延特性）の
それぞれについて計算したパス上のすべてのリンクによ
ってサポートされる最大パケット・サイズのうちの最小
値 − 最大遅延：様々な遅延特性（回線エミュレーショ
ン・リアルタイム特性、非リアルタイム特性、遅延特
性）のそれぞれについて計算したパス上の各リンクの転
送遅延の合計 − 最大遅延変動（ジッタ）：様々な遅延特性（リア
ルタイム特性、非リアルタイム特性、遅延特性）のそれ
ぞれについて計算したパス上の各リンクの最大遅延変動
の合計 − 喪失確率：様々な遅延特性（リアルタイム特性、
非リアルタイム特性、最善努力遅延特性）のそれぞれに
ついて計算したパス内のすべてのリンクの喪失確率の合
計。喪失確率は、（喪失情報）／（全転送情報）という
割合によって推定することができる。喪失情報とは、起
点ノードから送信された情報のうち、ネットワーク条件
（輻輳、トラフィック管理、エラー・・・）のために所
期の宛先に到着しない情報である。 − 最小化基準：そのタイプに応じて、接続はそのサ
ービス品質要件、特に以下の点でその遅延要件を主張す
ることができる。・制限なし端末間遅延：可能なすべてのパスのう
ち、端末間遅延が最小のパスが選択される。・最大絶対端末間遅延：選択されたパスは、その端
末間遅延が接続の持続期間中、指定の値未満になること
を保証する。このタイプのリンク遅延定数は、多くの場
合、厳重な端末間遅延要件を備えたリアルタイム・トラ
フィックに使用する。・最大端末間遅延変動（最大ジッタ）：あるサービ
スに関連する遅延が変動する量は「遅延ジッタ」とも呼
ばれる。一部のタイプのサービスの場合、予測可能であ
れば、すなわち、遅延ジッタが少量に維持されていれ
ば、相当な遅延も受け入れられる。その他のサービス
（たとえば、音声サービス）の場合、遅延と遅延ジッタ
の両方を少量に維持する必要がある。・プレイアウト・バッファ付き最大端末間遅延：等
時性トラフィック（たとえば、音声）を含むアプリケー
ションの場合、遅延変動の影響を平滑化し、定期的にパ
ケットがユーザに送信されることを確認するために、宛
先ノードではプレイアウト・バッファが必要である。プ
レイアウト遅延の量は、取り消すべき最大端末間遅延変
動（ジッタ）と等しくなるように選択される。プレイア
ウト遅延は端末間遅延の一因になる。 − セキュリティ・レベル（暗号化）サポート：多く
の組織は、その内部通信が盗聴によって妨害されるので
はないかと心配している。通信が妨害される可能性を最
小限にするため、いくつかの対策を講じることができ
る。たとえば、光ファイバなど、妨害しにくい通信リン
クを使用するか、または暗号化装置を使用することなど
である。しかし、このようなセキュリティ対策は、それ
を使用することによって追加の費用や不便が発生する可
能性があるので、すべてのサービスに必要なわけではな
い。したがって、あるサービス用のセキュリティ要件を
指定するためにそのサービスを確立する際の要件があ
る。一般に、あるサービスのセキュリティの必要性は、
セキュリティ・レベルを使用して指定される。 − ホップ・カウント：パス内のリンクの数。パス選
択プロセスは、要求された各接続のサービス品質要件を
サポートするパスのうち、できるだけリンクの数が少な
いパスを計算する。しかし、選択したパス内のホップの
数に上限を設けることが望ましい場合もある。これは、
そのパスを使用する際のコストが容認できないほど高く
なるような、所与の最大数のホップが存在することを意
味する。好ましい実施例のパス選択アルゴリズムは、ホ
ップの数を増やしながらパス候補を検査し、指定したホ
ップの最大数に達したときに停止する。サービス品質要
件を満足する最小ホップ・パスが複数個見つかった場
合、パス選択時のネットワーク条件に基づいて、「重負
荷」リンクを備えたパスより、「軽負荷」リンクを備え
たパスの方が好ましい。多くの場合、この条件は、ネッ
トワークの全体的なスループットを最大限にする傾向が
ある。 − 帯域幅予約サポート：ネットワーク接続は、その
ネットワーク資源ニーズに基づいて、主に以下のように
分類される。・予約ネットワーク接続。予約ネットワーク接続で
は、ネットワーク接続が正常に確立する前に一部のネッ
トワーク資源の予約が必要である。ネットワーク接続に
必要なネットワーク資源を割り振ることができない場
合、ネットワーク接続の確立が失敗に終わる。特に重要
なことは、帯域幅を予約する予約ネットワーク接続であ
る。というのは、このようなタイプのネットワーク接続
は所定のサービス品質を提供できるからである。・非予約ネットワーク接続。非帯域幅予約トラフィッ
クは、遅延可能であり、平均帯域幅が低く、持続期間が
非常に短い可能性があり、そのバースト特性は未知の場
合がある。非予約トラフィックには最低遅延が割り当て
られるので、中間ノードでそのバッファがオーバフロー
すると、ネットワークは非予約パケットを消去する。こ
れは、転送遅延と喪失確率が非予約接続に保証されたサ
ービス品質の一部にならない理由である。コネクション
レス型経路指定モードは予約もサービス品質も必要とし
ないパケットを経路指定するには非常に効率がよいが、
コネクション型経路指定モードは予約とサービス品質が
期待され提供されるときにパケットを経路指定できるよ
うになっている。 − リアルタイム・トラフィック・サポート：各タイ
プのネットワーク・トラフィックには独自の特定の特性
があるので、それぞれ別々に扱う必要がある。トラフィ
ック・タイプは以下のように要約することができる。・たとえば、対話式ビデオなど、遅延と喪失に敏感な
トラフィック・たとえば、音声など、遅延には敏感であるが、ある
程度の喪失は許容するトラフィック・たとえば、最新のデータグラム・サービスなど、遅
延と喪失のどちらも許容するトラフィック・たとえば、多くのデータベース更新など、遅延は許
容するが、喪失には敏感なトラフィックパケット喪失および平均遅延に加え、（音声などの）リ
アルタイム・アプリケーションは、起点と宛先との間の
パケット・ストリームの遅延の変動（ジッタ）に敏感で
ある。統合ネットワーク内の各種トラフィック（または
アプリケーション）の遅延喪失およびジッタ要件を満足
するには、まとめて多重化したときに１つのタイプのト
ラフィックが別のタイプのトラフィックに提供されるサ
ービスを劣化させないように、対応する機能をアーキテ
クチャ内で定義する必要がある。 − 回線エミュレーション・サポート：回線エミュレ
ーションは、一定速度の音声およびビデオ・アプリケー
ションなどを対象とするものである。これは、ノード上
のアクセス・リンク・インタフェース間のシリアル・ビ
ット・ストリームの伝送を行うものであり、多くの通信
事業者から得られる専用回線スタイルのサービスと同様
のサービスをサポートするために使用する。回線エミュ
レーションでは以下のものが必要である。・起点および宛先における一定のビット伝送速度・起点と宛先とのタイミング関係・サービスのエンド・ユーザ間の接続 − ＡＴＭネットワーク接続サポート：現行の高速パ
ケット交換ネットワーク・アーキテクチャは、様々な論
理リンク・タイプをサポートすることができる。しか
し、ネットワーク内のノード間の接続のためのリンク・
タイプの選択は、通信事業者から得られるサービス、必
要なリンク速度などによって決まる。・非同期転送モード・リンク（ＡＴＭ）は、専用回線
にするか、またはＡＴＭ伝送サービスによって提供され
るＡＴＭ接続にすることができる。データは、５バイト
のＡＴＭヘッダと４８バイトのペイロードが付いた固定
長（５３バイト）セルに入れてＡＴＭリンク上で転送さ
れる。ＡＴＭリンクは、ＡＴＭ伝送サービスによって提
供される永続仮想パス接続によってノード間が接続され
る場合に使用する。・可変長パケット・リンクは、可変長パケットの伝送
をサポートする様々な専用または交換リンク接続（Ｔ
１、Ｔ３、Ｅ１など）にすることができる。ネットワー
ク内のトラフィックの大部分が可変長である場合、可変
長パケット・リンクを使用しなければならない。という
のは、可変長パケット・リンクは、可変長パケット・ト
ラフィック（たとえば、フレーム・リレー）を伝送する
場合、必要とするオーバヘッドが大幅に少ないからであ
る。・アーキテクチャによっては、ノードが隣接ノードへ
のＡＴＭリンクと可変長パケット・リンクとの組合せを
サポートし、ユーザ・データは制限なしに一連のＡＴＭ
リンクおよび可変長パケット・リンクによりネットワー
ク上を転送できる場合もある。このようなリンクの組合
せは、専用ＡＴＭネットワークを構築するため、すなわ
ち、ＡＴＭ接続装置にＡＴＭ伝送サービスを提供するた
めに使用することができる。 − 経路指定サポート：データ・パケットは、ヘッダ
に含まれる経路指定情報に応じて、経路指定され、通過
ノードに待ち行列化される。高速ネットワークでは、い
くつかの経路指定モードを使用することができる。ほと
んどの場合、様々なモードを使用するパケットが同一デ
ータ伝送機構を共用することができる。・自動ネットワーク経路指定（ＡＮＲ）は、コネクシ
ョンレス型ネットワーク用に分散経路指定を具体的に実
現したものである。アクセス・ノードは、そのパケット
がネットワーク内でたどらなければならない経路の計算
を担当する。各パケットは、その経路指定フィールド内
に、ネットワーク上を移動するときにパケットが通過す
るリンクのラベルのリストを含んでいる。ＡＮＲは、中
間ノードでの接続セットアップ活動が一切不要なので、
真のデータグラム・サービスに適している。可変長パケ
ットと、コピー機能および逆パス累積などの任意の機能
がサポートされる。・ラベル・スワッピングはコネクション型ネットワー
クで使用する。リンク上で送信される各パケットには、
このパケットが属す論理接続を識別する任意の数値を含
むヘッダが付いている。ラベル・スワッピングでは、各
ノードで接続テーブルをセットアップし、動的に管理す
ることが必要である。ＡＴＭとは対照的に、ラベル・ス
ワッピングは、可変長パケットと、逆パス累積などの任
意の機能と、より複雑な喪失優先順位構造をサポートす
る。・非同期転送モード（ＡＴＭ）はラベル・スワッピン
グ転送モードと似ているが、ヘッダ構造、固定サイズ・
パケット（４８バイトのペイロードと５バイトのヘッ
ダ）のサポート、２レベル仮想接続階層（仮想チャネル
接続ＶＣＣと仮想パス接続ＶＰＣ）の使用などを含む、
一部の機能は除く。 − 空き帯域幅：そのパスに沿ったすべてのリンクの
使用可能帯域幅のうちの最小値。ノードｉとｊとの間の
リンクｌ_ij上で使用可能な帯域幅は

【数９】である。＊第１のリンク（４１４）そのパス上の第１のリンクのＩＤ（たとえば、リンク・
テーブル内の第１のリンクのアドレス）＊存続時間（４１５）このパラメータは、古くなった情報を経路指定データベ
ースから除去するために使用する。経路指定データベー
ス内の各パスの「存続時間」カウンタは毎日１回減分さ
れる。カウンタが０に達すると、対応するパスは古くな
ったものと見なされ、経路指定データベースから除去さ
れる。パスを選択するたびに、そのカウンタはその最大
値にリセットされる。不要情報収集手順に関する詳細に
ついては図１３を参照されたい。

【００５６】リンク・テーブル本出願では、リンク・テーブル（４２０）に格納された
パラメータの一部についてのみ説明する。リンク・テー
ブルの各項目は、ノードｉとｊとの間のリンクｌ_ijを表
す。＊トポロジ・データベース内のリンクＩＤ（４２
２）：リンクＩＤ（たとえば、ＴＤＢ内のリンクのアド
レス）は、トポロジ・データベース（５０２）に格納さ
れたリンク特性（物理特性、状態、使用状況）に直接ア
クセスするための手段である。＊リンク特性（４２３）： − リアルタイムおよび非リアルタイム遅延優先順位用
の様々な保留優先順位レベルで格納された割振り帯域幅

【数１０】（非予約遅延優先順位では帯域幅は一切割り振られな
い）注：保留優先順位は、接続が確立した後のその接続の
優先使用優先順位である。これに対して、要求側優先順
位は、他の接続を優先使用するためのネットワーク接続
の能力を定義するものである。既存の接続は、その保留
優先順位を使用して、優先使用からその接続を守る。 − リアルタイムおよび非リアルタイム遅延優先順位で
計算された、要求側接続ｋの同等容量

【数１１】＊親パス（４２４）リンクに関連し、パス・テーブルに格納されたパスのＩ
Ｄ（たとえば、親パスのパス・テーブル内のアドレス）＊パス内の次のリンク（４２５）そのパスに沿って次のリンクがある場合のそのリンクの
ＩＤ（たとえば、パス上の次のリンクのリンク・テーブ
ル内のアドレス）

【００５７】経路指定データベース手順不要情報収集不要情報収集手順は、古くなった情報を経路指定データ
ベースから除去するために使用する。好ましい実施例で
は、この手順は定期的に（たとえば、毎日）実行され
る。図１３は、「不要情報収集」手順の一般的な流れ図
を示している。＊（１３００）：手順の開始＊（１３０１）：経路指定データベースに格納され
た第１のパスが抽出される。＊（１３０２）：このパスに関連する「存続時間」
カウンタが減分される。＊（１３０３）：そのパスが古くなったかどうかを
判定するために、「存続時間」カウンタの値がテストさ
れる。 − （１３０４）：「存続時間」カウンタの値が０に
なっている場合、そのパスは経路指定データベースから
除去され、手順はステップ（１３０５）に移行する。 − 「存続時間」カウンタの値が０になっていない場
合、手順はステップ（１３０５）に移行する。＊（１３０５）：テストにより、他のパスが経路指
定データベースに格納されているかどうかを判定する。 − 他のパスが一切格納されていない場合、手順は完了
し、停止ステップ（１３０６）で終了する。 − （１３０７）：他のパスが格納されている場合、
経路指定データベースに格納されている次のパスが抽出
され、手順はステップ（１３０２）に移行する。

【００５８】パス探索図７は、「パス探索」手順の一般的な流れ図を示してい
る。この手順は接続セットアップ中に呼び出される。パ
ス選択が接続要求を受け取ると、この手順は経路指定デ
ータベースを走査し、この要求を満足する少なくとも１
つのパスがあるかどうかを判定する。宛先ノードをＺと
し、選択したパスのリストをＳＰとする。＊（７００）：手順の開始＊（７０１）：パス・テーブルの探索により、要求
された宛先ノードＺ用のパスがすでに格納されているか
どうかを判定する。 − パス・テーブルにパスが一切格納されていない場
合、パスを計算しなければならない。その場合、パス探
索手順は完了し、停止ステップ（７０２）で終了する。
次にパス選択プロセスは、図８に示すパス格納手順によ
り経路指定データベースに格納されるパスを決定する。 − （７０３）：少なくとも１つのパスがすでに格納
されている場合、格納されている第１のパスｐがパス・
テーブルから抽出される。＊（７０４）：テストにより、パス・テーブルに格
納されたパスｐの特性（４１３）が要求を満足するかど
うかを判定する。 − パスの特性（４１３）が要求を満足しない場合、手
順はステップ（７０５）に移行する。 − （７０６）：パスの特性が要求を満足する場合、
パスｐの第１のリンクｌ_ijがリンク・テーブルから抽出
される。＊（７０７）：テストにより、ノードｉとｊとの間
のリンクが以下の点で新しい接続ｋをサポートできるか
どうかを判定する。・新しい接続が要求する帯域幅：

【数１２】・リンク上の割振り帯域幅：

【数１３】 − リンクが新しい接続ｋをサポートできない場合、手
順はステップ（７０５）に移行する。 − リンクが新しい接続ｋをサポートできる場合、手順
はステップ（７０８）に移行する。＊（７０８）：テストにより、パスｐ内に走査すべ
きリンクがそれ以上存在するかどうかを判定する。 − （７０９）：走査すべきリンクがそれ以上存在す
る場合、パスｐ内の次のリンクｌ_ijがリンク・テーブル
から抽出され、手順はステップ（７０７）に移行する。 − （７１０）：走査すべきリンクがそれ以上存在し
ない場合、パスｐは要求を満足し、選択したパスのリス
トＳＰに格納される。手順はステップ（７０５）に移行
する。＊（７０５）：テストにより、要求された宛先ノー
ドＺにより、それ以上パスが格納されているかどうかを
判定する。 − （７１１）：それ以上のパスが格納されている場
合、次のパスｐがパス・テーブルから抽出され、手順は
ステップ（７０４）に移行する。 − それ以上のパスが格納されていない場合、手順はス
テップ（７１２）に移行する。＊（７１２）：テストにより、選択したパスのリス
トＳＰが空であるかどうかを判定する。 − リストが空である場合、使用可能なパスは一切な
い。その場合、手順は完了し、停止ステップ（７０２）
で終了する。次にパス選択プロセスは、図８に示すパス
格納手順により経路指定データベースに格納されるパス
を決定する。 − （７１３）：リストが空ではない場合、ＳＰ内の
最短パス（長さが最も小さい）が選択される。長さのタ
イプが同じであるいくつかのパスがＳＰ内に存在する場
合、ネットワーク上で負荷平衡を実行するために、最大
空き帯域幅を有するパスが選択される。次にプロセスが
完了し、停止ステップ（７１４）で終了する。

【００５９】パス格納図８は、「パス格納」手順の一般的な流れ図を示してい
る。この手順は、パス選択によって処理された各パス計
算の終了時に呼び出される。＊（８００）：手順の開始＊（８０１）：テストにより、計算したパスがすで
に経路指定データベースに格納されているかどうかを判
定する。 − パスがすでに格納されている場合、手順は完了し、
停止ステップ（８０２）で終了する。 − パスがまだ格納されていない場合、手順はステップ
（８０３）に移行する。＊（８０３）：テストにより、経路指定データベー
スに新しいパスを格納するための空き項目がメモリ内に
あるかどうかを判定する。 − （８０４）：空き項目が一切ない場合、空き帯域
幅が最低のパスが経路指定データベースから除去され、
手順はステップ（８０５）に移行する。 − 空き項目がある場合、手順はステップ（８０５）に
移行する。＊（８０５）：関連リンクがリンク・テーブル（４
２０）に格納される。リンク項目は、パス上の次のリン
ク（４２５）のアドレスとともにまとめて連鎖される。
パスは、リンク・テーブル（４２０）内の連鎖の第１の
項目（４１４）のアドレスにより、前記連鎖にリンクさ
れる。＊（８０６）：パスに関連するリンクがトポロジ・
データベースに登録される。トポロジ・データベース
は、以下の時点のたびに経路指定データベースに通知す
る。 − パス上のリンクがもはや動作不能になる − パスのリンク上の帯域幅予約が変更される登録要求を受け取ると、経路指定データベースが停止す
るようにそれに通知するまで、トポロジ・データベース
はこれらの情報を送信する。リンクが経路指定データベ
ースから削除されると、登録が取り消される。このメカ
ニズムにより、最新の経路指定データベースを維持する
ことができる。「リンク更新」手順に関する詳細につい
ては、図１２を参照されたい。＊（８０７）：パス特性（４１３）はトポロジ・デ
ータベースに含まれる情報によって更新される。次に手
順は完了し、停止ステップ（８０８）で終了する。

【００６０】経路指定データベース更新「経路指定データベース更新」プロセスは、潜在的パス
または代替パスを用意するため、またはパス・テーブル
（４１０）にすでに格納されているパスを更新するため
に、定期的かつ予防的に実行される背景タスクである。
このプロセスは、接続セットアップ・プロセスに過負荷
にならないようにするために、接続要求がない場合に実
行される。このプロセスは以下の３つの手順を含む。１．「代替パス計算」２．「潜在的パス計算」３．「パス再計算」

【００６１】経路指定データベース更新プロセスが始ま
ると、代替パス計算手順が最初に呼び出される。経路指
定データベースに格納されたすべてのパスを走査して、
そのそれぞれについて代替パスを計算しなければならな
いかどうかの判定が完了すると、潜在的パス計算手順が
実行される。

【００６２】トポロジ・データベースに格納されたすべ
てのノードを走査して、そのそれぞれについて潜在的パ
スを計算しなければならないかどうかの判定が完了する
と、パス再計算手順が実行される。

【００６３】経路指定データベースに格納されたすべて
のパスの再計算が完了すると、もう一度、代替パス計算
手順が実行される。これは、呼び出されるたびに１つの
パスを計算する永久プロセスである。

【００６４】代替パス計算経路指定データベースにすでに格納されているパスが所
与の宛先ノードについて固有のものである場合、代替パ
ス計算が実行される。この計算は、同じパス特性を使っ
て行われる。しかし、経路指定データベースにすでに格
納されているパスと同じ第１のリンクと最後のリンクを
使用しないようにするために、起点ノードからの発信リ
ンクと宛先ノードへの着信リンクは選択されない。この
ようなリンクの１つに障害が発生した場合、非常に短期
間の間に多くの接続を経路指定し直すことが可能にな
る。代替パスは前もって用意され、いつでも使用できる
状態になっている。

【００６５】図９は、代替パス計算手順の一般的な流れ
図を示している。走査すべき現行パスをＰとし、経路指
定データベース更新プロセスがもう一度呼び出されると
きに実行すべき次の手順をＮＰＲとする。＊（９００）：手順の開始＊（９０１）：テストにより、パスＰがその宛先に
とって固有のものであるかどうかを判定する。 − パスが固有のものではない場合、手順はステップ
（９０２）に移行する。 − （９０３）：パスが固有のものである場合、代替
パスが計算され、図８に詳細を示したパス格納手順を使
用して経路指定データベースに格納される。次に、プロ
セスはステップ（９０４）に移行する。＊（９０４）：テストにより、経路指定データベー
ス内に走査すべきパスがそれ以上存在するかどうかを判
定する。 − （９０５）：走査すべきパスがそれ以上存在する
場合、Ｐは経路指定データベースに格納された次のパス
を指し示す。次に格納されているパスは、経路指定デー
タベース更新プロセスが次に呼び出されたときに走査す
べき現行パスになる。次に手順は完了し、停止ステップ
（９０７）で終了する。 − （９０６）：走査すべきパスがそれ以上存在しな
い場合、Ｐは経路指定データベースに格納された第１の
パスを指し示し、ＮＰＲは潜在的パス計算手順を指し示
す。次にプロセスは完了し、停止ステップ（９０７）で
終了する。＊（９０２）：テストにより、経路指定データベー
ス内に走査すべきパスがそれ以上存在するかどうかを判
定する。 − （９０８）：走査すべきパスがそれ以上存在する
場合、Ｐは経路指定データベースに格納された次のパス
を指し示し、手順はステップ（９０１）に移行する。 − （９０９）：走査すべきパスがそれ以上存在しな
い場合、Ｐは経路指定データベースに格納された第１の
パスを指し示し、ＮＰＲは潜在的パス計算手順を指し示
す。手順はステップ（９１０）に移行する。＊（９１０）：図１０に示す潜在的パス計算手順が
実行される。

【００６６】潜在的パス計算経路指定データベースに格納された任意のパス内の宛先
ノードとして選択されていないノードを決定するため
に、トポロジ・データベースが走査される。このような
ノードが見つかった場合、デフォルト・パラメータを使
ってパスが計算される。

【００６７】図１０は、潜在的パス計算手順の一般的な
流れ図を示している。走査すべき現行ノードをＮとし、
経路指定データベース更新プロセスがもう一度呼び出さ
れるときに実行すべき次の手順をＮＰＲとする。＊（１０００）：手順の開始＊（１００１）：テストにより、ノードＮが経路指
定データベースに格納された少なくとも１つのパス用の
宛先であるかどうかを判定する。 − ＹＥＳの場合、手順はステップ（１００２）に移行
する。 − （１００３）：ＮＯの場合、Ｎへの潜在的パスが
計算される。新しいパスは、図８に示すパス格納手順を
使用して経路指定データベースに格納される。手順はス
テップ（１００４）に移行する。＊（１００４）：テストにより、トポロジ・データ
ベース内に走査すべきノードがそれ以上存在するかどう
かを判定する。 − （１００５）：走査すべきノードがそれ以上存在
する場合、Ｎはトポロジ・データベースに格納された次
のノードを指し示す。次のノードは、経路指定データベ
ース更新手順がもう一度呼び出されるときに走査すべき
現行ノードになる。次にプロセスは完了し、停止ステッ
プ（１００７）で終了する。 − （１００６）：走査すべきノードがそれ以上存在
しない場合、Ｎはトポロジ・データベースに格納された
第１のノードを指し示し、ＮＰＲはパス再計算手順を指
し示す。次にプロセスは完了し、停止ステップ（１００
７）で終了する。＊（１００２）：テストにより、トポロジ・データ
ベース内に走査すべきノードがそれ以上存在するかどう
かを判定する。 − （１００８）：走査すべきノードがそれ以上存在
する場合、Ｎはトポロジ・データベースに格納された次
のノードを指し示す。次に手順は、もう一度ステップ
（１００１）に移行する。 − （１００９）：走査すべきノードがそれ以上存在
しない場合、Ｎはトポロジ・データベースに格納された
第１のノードを指し示し、ＮＰＲはパス再計算手順を指
し示す。手順はステップ（１０１０）に移行する。＊（１０１０）：図１１に示すパス再計算手順が実
行される。

【００６８】パス再計算経路指定データベースに格納されているパスは、（それ
らが依然として最良のものであるかどうかを判定するた
めに）パス・テーブル（４１０）に格納されているパス
特性を使って再計算される。より優れたパスが別に見つ
かった場合、そのパスが経路指定データベースに追加さ
れる。図１１は、パス再計算手順の一般的な流れ図を示
している。走査すべき現行パスをＰとし、経路指定デー
タベース更新プロセスがもう一度呼び出されるときに実
行すべき次の手順をＮＰＲとする。＊（１１００）：手順の開始＊（１１０１）：格納されている特性とデフォルト
・パラメータを使って、パスＰが再計算される。新しい
パスは、図８に示すパス格納手順を使用して経路指定デ
ータベースに格納される。＊（１１０２）：テストにより、経路指定データベ
ース内に走査すべきパスがそれ以上存在するかどうかを
判定する。 − （１１０３）：走査すべきパスがそれ以上存在す
る場合、Ｐは経路指定データベースに格納されている次
のパスに初期設定される。次のパスは、経路指定データ
ベース更新手順がもう一度呼び出されるときに走査すべ
き現行パスになる。次にプロセスは完了し、停止ステッ
プ（１１０４）で終了する。 − （１１０５）：走査すべきパスがそれ以上存在し
ない場合、Ｐは経路指定データベースに格納されている
第１のパスに初期設定され、ＮＰＲは代替パス計算手順
に初期設定される。次に手順は完了し、停止ステップ
（１１０４）で終了する。

【００６９】リンク更新図１２は、リンク更新手順の一般的な流れ図を示してい
る。この手順は、経路指定データベースに格納されてい
るリンクに関係する構成更新が行われるときにトポロジ
・データベースによって呼び出される。＊（１２００）：手順の開始＊（１２０１）：テストにより、構成更新がリンク
状態の変更（リンク上の障害）に関係するかどうかを判
定する。 − ＮＯの場合、手順はステップ（１２０２）に移行す
る。 − （１２０３）：ＹＥＳの場合、その障害リンクの
登録がトポロジ・データベースで取り消される。＊（１２０４）：テストにより、障害リンクと並列
のリンク（同じノードを接続するリンク）が使用可能か
どうかを判定する。 − （１２０５）：リンクが一切使用可能ではない場
合、リンク・テーブル（４２０）内のすべてのリンク発
生と、パス・テーブル（４１０）内でそのリンクを使用
するすべてのパスが削除される。手順は完了し、停止ス
テップ（１２０９）で終了する。 − （１２０６）：リンクが使用可能である場合、障
害リンクは、パス・テーブルに格納されているすべての
パス内の並列リンクに置き換えられる。手順はステップ
（１２０７）に移行する。＊（１２０７）：並列リンクがトポロジ・データベ
ースに登録される。＊（１２０８）：並列リンク特性（４２３）を使っ
てパスが更新される。次にプロセスは完了し、停止ステ
ップ（１２０９）で終了する。＊（１２０２）：テストにより、構成更新がリンク
帯域幅予約変更に関係するかどうかを判定する。 − ＮＯの場合、プロセスは完了し、停止ステップ（１
２０９）で終了する。 − （１２１０）：ＹＥＳの場合、すべてのリンク発
生（割振り帯域幅（４２３））とそのリンクを使用する
すべてのパス（空き帯域幅（４１３））が経路指定デー
タベースで更新される。次にプロセスは完了し、停止ス
テップ（１２０９）で終了する。

【００７０】結論接続が要求された時点で計算されたパスは、経路指定デ
ータベースに記録され、ネットワークで変更が発生する
たびに更新される。さらに、障害時または優先使用時の
非中断パス・スイッチをサポートするための代替パス
と、潜在的宛先ノードに向かう新しいパスは、接続セッ
トアップ・プロセスがアイドル状態のときに計算し格納
することができる。この最後の動作は、処理優先順位が
低く、接続要求がない場合に、背景で実行される。

【００７１】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。

【００７２】（１）伝送リンク（２０９）によって相互
接続された複数のノード（２０１〜２０８）を含むパケ
ット交換通信ネットワーク内で起点ノードと宛先ノード
との間の最適パスを決定する方法において、前記方法
が、各接続要求ごとに、経路指定データベース内で前記
接続要求を満足する事前計算パスを選択するステップ
と、接続要求を満足する事前計算パスが経路指定データ
ベース内にすでに格納されていない場合に、前記接続要
求を満足するパスを計算し、前記パスを経路指定データ
ベース内に格納するステップと、定期的に、またはネッ
トワーク内の少なくとも１つの所定の事象に応じて、経
路指定データベースに格納されたパスを再計算するステ
ップとを含むことを特徴とする方法。（２）ネットワーク内の前記所定の事象が、経路指定要
求と、トラフィック変動と、ネットワーク構成変更とを
含むことを特徴とする、上記（１）に記載の方法。（３）経路指定データベースに格納された各事前計算パ
スごとに、同じ起点ノードと同じ宛先ノードを備えた少
なくとも１つの代替パスを計算するステップをさらに含
むことを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の
方法。（４）事前計算パスと比較して、起点ノードからの別の
発信リンクと宛先ノードへの別の着信リンクとを使って
代替パスが計算されることを特徴とする、上記（３）に
記載の方法。（５）起点ノードから可能なすべての宛先ノードへのパ
スを計算するステップをさらに含むことを特徴とする、
上記（１）ないし（４）のいずれか一項に記載の方法。（６）選択を行わずに所定の期間後に経路指定データベ
ースから事前計算パスが除去されることを特徴とする、
上記（１）ないし（５）のいずれか一項に記載の方法。（７）定期的に、またはネットワーク内の少なくとも１
つの所定の事象に応じて、経路指定データベースに格納
されたパスを再計算するステップと、経路指定データベ
ースに格納された各事前計算パスごとに、同じ起点ノー
ドと同じ宛先ノードを備えた少なくとも１つの代替パス
を計算するステップと、起点ノードと可能なすべての宛
先ノードとの間のパスを計算するステップと、事前計算
パスを除去するステップとが、接続要求がない場合に実
行されることを特徴とする、上記（１）ないし（６）の
いずれか一項に記載の方法。（８）前記経路指定データベースが、ネットワーク構成
およびトラフィック特性を含むトポロジ・データベース
に接続され、ネットワーク制御メッセージによって更新
され、複数の項目を備えたパス・テーブルであって、各
項目が起点ノードと宛先ノードとの間の事前計算経路指
定パスを表し、 − 宛先ノードのＩＤと − パスの特性と − 起点ノードから始まるパス上の第１のリンクのＩＤ
とを含む、パス・テーブルと、複数の項目を備えたリン
ク・テーブルであって、各項目がパス・テーブルに格納
された事前計算パス上のリンクを表し、 − リンクのＩＤと − リンクの特性と − リンクが属すパスのＩＤと − 起点ノードから始まるパスに沿って次のリンクのＩ
Ｄとを含む、リンク・テーブルとを含むことを特徴とす
る、上記（１）ないし（７）のいずれか一項に記載の方
法。（９）上記（１）ないし（８）のいずれか一項に記載の
方法を実施するためのノード（３００）。（１０）上記（９）に記載のノード（３００）を少なく
とも１つ含む、パケット交換通信ネットワーク。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による呼出しセットアップ・プロセスを
示す図である。

【図２】本発明の請求範囲のアクセス・ノードおよび通
過ノードを含む高速パケット交換ネットワークの典型的
なモデルを示す図である。

【図３】本発明による高速経路指定点を示す図である。

【図４】本発明による経路指定データベース構造を示す
図である。

【図５】トポロジ・データベース構造を示す図である。

【図６】トポロジ・データベースに格納されたリンク特
性を示す図である。

【図７】本発明によるパス探索手順の詳細な流れ図であ
る。

【図８】本発明によるパス格納手順の詳細な流れ図であ
る。

【図９】本発明による代替パス計算手順の詳細な流れ図
である。

【図１０】本発明による潜在パス計算手順の詳細な流れ
図である。

【図１１】本発明によるパス再計算手順の詳細な流れ図
である。

【図１２】本発明によるリンク更新手順の詳細な流れ図
である。

【図１３】本発明による不要情報収集手順の詳細な流れ
図である。

【符号の説明】

３０１ポート１、ポート２、ポートＮ３０２パケット・スイッチ３０４トランク・アダプタ１、トランク・アダプタ
２、トランク・アダプタＭ３０５経路制御装置３０６ネットワーク・トポロジ３０８経路指定データベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジェラール・ブリュンフランス06100 ニースヴュー・シュマン・ド・ゲロー 10 レジダンス・ド・ディアーヌ (72)発明者クロード・ギャランフランス06800 カーニュ・シュル・メールアヴニュ・デ・チュイリエール 56 (72)発明者オリヴィエ・モーレルフランス06110 ル・カンヌリュ・フォルヴィユ15 (72)発明者ローラン・ニコラフランス06270 ヴィユヌーヴ・ルーベレ・アモー・デュ・ソレイユレ・スピレニュメロ 20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送リンク（２０９）によって相互接続さ
れた複数のノード（２０１〜２０８）を含むパケット交
換通信ネットワーク内で起点ノードと宛先ノードとの間
の最適パスを決定する方法において、前記方法が、各接続要求ごとに、経路指定データベース内で前記接続
要求を満足する事前計算パスを選択するステップと、接続要求を満足する事前計算パスが経路指定データベー
ス内にすでに格納されていない場合に、前記接続要求を
満足するパスを計算し、前記パスを経路指定データベー
ス内に格納するステップと、定期的に、またはネットワーク内の少なくとも１つの所
定の事象に応じて、経路指定データベースに格納された
パスを再計算するステップとを含むことを特徴とする方
法。
【請求項２】ネットワーク内の前記所定の事象が、経路指定要求と、トラフィック変動と、ネットワーク構成変更とを含むことを特徴とする、請求
項１に記載の方法。
【請求項３】経路指定データベースに格納された各事前
計算パスごとに、同じ起点ノードと同じ宛先ノードを備
えた少なくとも１つの代替パスを計算するステップをさ
らに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の
方法。
【請求項４】事前計算パスと比較して、起点ノードから
の別の発信リンクと宛先ノードへの別の着信リンクとを
使って代替パスが計算されることを特徴とする、請求項
３に記載の方法。
【請求項５】起点ノードから可能なすべての宛先ノード
へのパスを計算するステップをさらに含むことを特徴と
する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】選択を行わずに所定の期間後に経路指定デ
ータベースから事前計算パスが除去されることを特徴と
する、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】定期的に、またはネットワーク内の少なく
とも１つの所定の事象に応じて、経路指定データベース
に格納されたパスを再計算するステップと、経路指定データベースに格納された各事前計算パスごと
に、同じ起点ノードと同じ宛先ノードを備えた少なくと
も１つの代替パスを計算するステップと、起点ノードと可能なすべての宛先ノードとの間のパスを
計算するステップと、事前計算パスを除去するステップとが、接続要求がない
場合に実行されることを特徴とする、請求項１ないし６
のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】前記経路指定データベースが、ネットワー
ク構成およびトラフィック特性を含むトポロジ・データ
ベースに接続され、ネットワーク制御メッセージによっ
て更新され、複数の項目を備えたパス・テーブルであって、各項目が
起点ノードと宛先ノードとの間の事前計算経路指定パス
を表し、 − 宛先ノードのＩＤと − パスの特性と − 起点ノードから始まるパス上の第１のリンクのＩＤ
とを含む、パス・テーブルと、複数の項目を備えたリンク・テーブルであって、各項目
がパス・テーブルに格納された事前計算パス上のリンク
を表し、 − リンクのＩＤと − リンクの特性と − リンクが属すパスのＩＤと − 起点ノードから始まるパスに沿って次のリンクのＩ
Ｄとを含む、リンク・テーブルとを含むことを特徴とす
る、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】請求項１ないし８のいずれか一項に記載の
方法を実施するためのノード（３００）。
【請求項１０】請求項９に記載のノード（３００）を少
なくとも１つ含む、パケット交換通信ネットワーク。