(57)【要約】  ネットワークアクセスコントローラによって処理されるトラフィック量を制御するための適応オーバーロードシステムが、複数のネットワークアクセスポイントを制御するように構成されたネットワークアクセスコントローラについて説明される。各ネットワークアクセスポイントは、トラフィックに通信ネットワークに対するアクセスを提供し、システムは、ネットワークアクセスコントローラにおいて、オーバーロード状態が存在するかどうかを判断することと、存在する場合には、ネットワークアクセスポイントが前記トラフィックを通信ネットワークへ受け入れるレートを制限するための、少なくとも１つの全体的制約を生成することを備える。コントローラは、次に前記複数のネットワークアクセスポイントの１つ以上に、少なくとも１つの全体的トラフィック制約をマルチキャストする。全体的制約を受け取る各ネットワークアクセスポイントは、次に複数の局所制約条件を決定するために該全体的トラフィック制約を処理する。受信側ネットワークアクセスポイントは、前記局所制約条件を決定するために、前記トラフィックに課される局所的な所定のギャップ間隔を決定するステップと、以後の局所的な所定のギャップ間隔とは異なる初期ギャップ間隔を決定するステップであって、該初期ギャップ間隔が前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれの間で異なるステップと、を実行する。初期ギャップ間隔は、それ以外の場合高い呼レートシナリオで発生するであろう、ネットワークアクセスコントローラでの同期影響が排除されることを保証するために、無作為に又は擬似乱数的にのいずれかで決定される。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークアクセスコントローラによって処理されるトラフィックの量を制御するための適応オーバーロードシステムであって、前記ネットワークアクセスコントローラは、前記トラフィックに通信ネットワークに対するアクセスを提供するように構成された複数のネットワークアクセスポイントにより提供されるトラフィックを受信するように構成され、
オーバーロード状態が前記ネットワークアクセスコントローラに存在するかどうかを、前記複数のネットワークアクセスポイントの全てによって、前記ネットワークアクセスコントローラにトラフィックが提供される総レートから判断し、存在する場合には、前記総提供トラフィックレートから引き出される少なくとも１つの制約を生成することと、
前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれに、前記少なくとも１つの制約を通信することと、
前記複数のネットワークアクセスポイントの内の１つにより提供される、トラフィックを制限するトラフィックに課される１つ以上の局所制約を決定するために、前記複数のネットワークアクセスポイントの内のそれぞれ１つで、受信された制約情報を処理することと、
を備える、システム。
【請求項２】
ネットワークアクセスコントローラにより処理されるトラフィックの量を制御するための適応オーバーロードシステムであって、前記ネットワークアクセスコントローラは、通信ネットワークへのアクセスを前記トラフィックに提供するように構成された複数のネットワークアクセスポイントによって提供されるトラフィックを受信するように構成され、
前記ネットワークアクセスコントローラへの、前記複数のネットワークアクセスポイントの全てによって提供される前記トラフィックが、前記ネットワークアクセスコントローラにオーバーロード状態が存在する場合に拒絶される拒絶レートから決定し、存在する場合には、決定された前記拒絶レートから少なくとも１つの制約を引き出すことと、
前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれに、前記少なくとも１つの制約を通信することと、
前記複数のネットワークアクセスポイントの内の１つによって提供されるトラフィックを制限する前記トラフィックに課される１つ以上の局所制約を決定するために、受信された制約情報を、前記複数のネットワークアクセスポイントの内のそれぞれ１つで処理することと、
を備える、システム。
【請求項３】
各局所制約が、前記ネットワークアクセスポイントにより受信されるトラフィックが、前記アクセスコントローラに提供されないギャップ間隔を備える、請求項１または請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ネットワークアクセスコントローラの制御下で、前記ネットワークアクセスポイントの全てにより課される間隔の前記総分散は、各前記ネットワークアクセスポイントによって課される前記局所制約の発現時に無作為化される、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記無作為化は、持続期間が無作為プロセスによって決定される初期間隔を生成する各ネットワークアクセスポイントにより個々に課される、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記無作為化は、受信された前記全体的制約情報の処理の直後に前記局所制約間隔を実現する、各ネットワークアクセスポイントによって個別に課され、前記全体的制約情報を生成する前記ネットワークアクセスコントローラに続いて完了される前記全体的制約情報処理のための時間が、前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれについて変わる、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
ネットワークアクセスコントローラによって処理されるトラフィックの量を外的に制御するように構成された適応オーバーロードシステムであって、前記ネットワークアクセスコントローラは、複数のネットワークアクセスポイントを制御するように構成され、各ネットワークアクセスポイントが、前記トラフィックに前記通信ネットワークへのアクセスを提供し、
前記ネットワークアクセスコントローラで、オーバーロード状態が存在するかどうかを判断し、存在する場合には、ネットワークアクセスポイントが前記通信ネットワークへの前記トラフィックを受け入れるレートを制限するために、少なくとも１つの全体的制約を生成することと、
前記複数のネットワークアクセスポイントの１つ以上に、前記少なくとも１つの全体的トラフィック制約を通信することと、
複数の局所制約条件を決定するために受信される各全体的トラフィック制約を処理することであって、前記受信側ネットワークアクセスポイントが、前記局所制約条件を決定するために、
前記トラフィックに課される局所的な所定のギャップ間隔を決定するステップと、
以後の局所的な所定のギャップ間隔（Δｔ）とは異なる初期ギャップ間隔（Δｔ０）を決定するステップであって、各初期ギャップ間隔（Δｔ０）が前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれによって独立して決定されるステップと、を実行することと、
を備える、システム。
【請求項８】
前記少なくとも１つの全体的トラフィック制約を、前記複数のネットワークアクセスポイントの内の１つ以上に通信する前記ステップにおいて、少なくとも１つの全体的トラフィック制約が前記複数のネットワークアクセスポイントの内の１つ以上にマルチキャストされる、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記初期ギャップ間隔は、無作為技法または擬似乱数技法を使用して各ネットワークアクセスポイントで決定される、請求項７又は請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記初期ギャップ間隔（Δｔ０）持続時間は、ゼロから以後の局所ギャップ間隔Δｔに及ぶ、請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記通信ネットワークはＶｏＩＰネットワークであり、前記トラフィックは呼に関連するトラフィックを備える、請求項７又は請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ネットワークアクセスコントローラはメディアゲートウェイコントローラであり、前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれはメディアゲートウェイを備える、請求項７ないし請求項１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
全体的なトラフィックレート制約がアドレスのために前記アクセスコントローラによって決定される、請求項７ないし請求項１２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
ネットワークアクセスポイントが通信ネットワーク全体で伝送のためのトラフィックを受信する回線の数、及び全ての貢献するネットワークアクセスポイントによりアクセスコントローラに提供される前記総トラフィックに基づいて前記アクセスコントローラによって決定されるスケラブルギャップ間隔が、局所的な所定のギャップ間隔を決定するために使用される、請求項７ないし請求項１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記マルチキャストするステップは、前記アクセスコントローラによって制御される前記ネットワークアクセスポイントの全てに対してのものである、請求項８ないし請求項１４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記アクセスコントローラによりオフフックメッセージが拒絶されるレートを分析することにより、前記少なくとも１つの全体的トラフィック制約を決定する、請求項７ないし請求項１５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１７】
前記コントローラは、前記少なくとも１つの全体的トラフィック制約を決定するために、トラフィックが前記コントローラに提供されるレートを分析する、請求項１ないし請求項１６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１８】
前記コントローラは、前記少なくとも１つの全体的トラフィック制約を決定するために、トラフィックが前記コントローラによって拒絶されるレートを分析する、請求項７ないし請求項１７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１９】
ダイヤルプランが、局所ギャップ制約が課されているときに前記アクセスコントローラに対するオフフック条件メッセージを送信することを不必要にするために、ネットワークアクセスポイントによって実現される、請求項１ないし請求項１８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記所定の局所ギャップ間隔はほぼ１分である、請求項１ないし請求項１９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２１】
各ネットワークアクセスポイントが確率論的方法を使用して前記初期ギャップ間隔を決定する、請求項１ないし請求項２０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２２】
前記初期ギャップ間隔は、ゼロではない場合に、前記ネットワークアクセスポイントの初期ギャップ間隔の全てが、ゼロから、各ネットワークアクセスポイントによって決定される前記局所ギャップ間隔Δｔの範囲で均一に分散されるように、各ネットワークアクセスポイントにより決定される、請求項１ないし請求項２１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２３】
通信ネットワークへの受け入れのためにメディアゲートウェイコントローラによって受信される呼の数を制御する方法であって、前記メディアゲートウェイコントローラは複数のメディアゲートウェイに接続されるように構成され、
前記メディアゲートウェイコントローラにおいて、少なくとも１つのスケラブルな呼レート制御パラメータを決定するステップと、
前記メディアゲートウェイコントローラが、前記メディアゲートウェイコントローラの制御領域内で、各メディアゲートウェイにスケラブルなレート制御パラメータをマルチキャストするステップと、
前記メディアゲートウェイでスケーリングされる呼レート制御パラメータを決定するために、各メディアゲートウェイで前記呼レート制御パラメータをスケーリングするステップであって、前記スケーリングされた呼レート制御パラメータが、前記メディアゲートウェイコントローラに向かう予定の呼に対して前記メディアゲートウェイによって課される呼ギャップ間隔を備えるステップと、
前記メディアゲートウェイが、所定の初期の呼−ギャップ間隔を課すステップと、
を備える、方法。
【請求項２４】
前記初期ギャップ間隔は、前記複数のメディアゲートウェイの有限部分集合のために当初アクティブである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記初期ギャップ間隔は、無作為技法または擬似乱数技法を使用して決定される、請求項２３又は請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記スケラブルな呼レート制御パラメータの内の少なくとも１つは、所定の被呼アドレスに割り当てられる、請求項２３ないし請求項２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
被呼アドレスの少なくとも一部に適用される前記制御処理を決定するために、前記メディアゲートウェイ上で、前記メディアゲートウェイコントローラによってダイヤルプランが課される、請求項２３ないし請求項２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記メディアゲートウェイは、前記メディアゲートウェイコントローラへ任意の呼関連表示を送信する前に前記被呼アドレスの少なくとも一部を分析する、請求項２３ないし請求項２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記メディアゲートウェイは、前記メディアゲートウェイが前記被呼アドレスの少なくとも１つの数字を分析するまで、前記メディアゲートウェイコントローラにオフフック信号を送信しない、請求項２３ないし請求項２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記メディアゲートウェイコントローラは、前記メディアゲートウェイがユーザから呼を受信する前に前記メディアゲートウェイにダイヤルプランを送信する、請求項２３ないし請求項２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記メディアゲートウェイコントローラは、前記メディアゲートウェイがどのダイヤルトーンを特定の終結のための次の呼に適用する必要があるのかを、前記メディアゲートウェイに示す、請求項２３ないし請求項３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記呼−ギャップは、前記メディアゲートウェイが前記特定の被呼アドレスを分析した後に前記メディアゲートウェイにより課される、請求項２３ないし請求項３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記コントローラは、通信ネットワークへのアクセスを前記トラフィックに提供するように構成された、複数のネットワークアクセスポイントによって提供されるトラフィックを受信するように構成され、
前記ネットワークアクセスコントローラに前記複数のネットワークアクセスポイントの全てによって提供される前記トラフィックを備える、前記総提供トラフィックレートを監視するための手段と、
前記ネットワークアクセスコントローラにオーバーロード状態が存在するかどうかを、前記総トラフィックレートから判断するための処理手段と、
前記監視された総提供トラフィックレートから引き出される少なくとも１つの制約を生成するように構成された処理手段と、
前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれに、前記少なくとも１つの制約を通信するように構成された手段と、
を備える、請求項１ないし請求項２２のいずれか１項に記載のシステムで使用するために構成された手段を有するネットワークアクセスコントローラ。
【請求項３４】
前記ネットワークアクセスポイントは、ネットワークアクセスコントローラに提供されたトラフィックレートを提供するように構成され、
前記ネットワークアクセスコントローラから制約情報を受信するための手段と、
前記ネットワークアクセスコントローラへ前記ネットワークアクセスポイントによって提供されたトラフィックを制限する、トラフィックに課される１つ以上の局所制約を決定するために、前記受信された制約情報を処理するための手段と、
をさらに備える、請求項１ないし請求項２３のいずれか１項に記載のシステムで使用するために構成されたネットワークアクセスポイント。
【請求項３５】
前記コントローラはメディアゲートウェイコントローラを備える、請求項３３に記載のネットワークアクセスコントローラ。
【請求項３６】
メディアゲートウェイを備える、請求項３５に記載のネットワークアクセスポイント。
【請求項３７】
本明細書において及び添付図面を参照して実質的に説明されるように、ネットワークアクセスコントローラによって処理されるトラフィックの量を外的に制御するように構成された、適応オーバーロードシステム。
【請求項３８】
本明細書において及び添付図面を参照して実質的に説明されるように、通信ネットワークへの受け入れのためにメディアゲートウェイコントローラによって受信される呼の数を制御する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークにおけるオーバーロード制御に関し、特に、提供される呼がＶｏＩＰネットワーク内のメディアゲートウェイ（ＭＧ）からメディアゲートウェイコントローラ（ＭＧＣ）によって受信されるレートを制限するためのＭＧＣ用の外部オーバーロード制御システムに関するが、これに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
（電話番号が、ユーザが自分の票を登録するために電話をかけるために一斉送信される）電話投票（ｔｅｌｅ−ｖｏｔｉｎｇ）及び類似した大量発呼方式（ｍａｓｓ  ｃａｌｌｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅ）は多くの場合、突然発現し、比較的短い持続時間継続する、非常に高い通信レートを生じさせる。トラフィックのこのような抗しがたい急増に対処するために十分なネットワーク容量を提供し、緊急事態及び他のコアサービスをサポートできるようにするために、通信ネットワーク内でオーバーロード制御が実現されることを必要とすることは経済的ではない。しかしながら、ある特定のネットワークアドレスに対して送られる呼の数の突然の増加に対処する従来の方法は、通信ネットワーク自体が進化するので満足のいくものではない。
【０００３】
通信ネットワーク内でオーバーロード制御を提供する従来の方法は、かけられる呼の数を制限しようとする呼空所化（ｃａｌｌ  ｇａｐｐｉｎｇ）技法を含む。このような呼空所化技法は当業者にとって周知であり、ギャップの発現をトリガする第１の呼に続く所定の時間間隔（ギャップ）内で受信される呼を除外する又は阻止することを含む。呼空所化技法の例は、例えば、その内容が参照して本説明に組み込まれるとみなされる「電気通信オーバーロードトラフィックを制御するためのシステム」と題される米国特許第６，２５９，７７６号に説明されている。
【０００４】
しかしながら、従来の電気通信ネットワークはさらに多くの機能性を提供するため、及び従来の公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）によって提供されるものと異なるメディアをサポートするために進化している。例えば、ＰＳＴＮの呼集信装置は、インターネットプロトコル（ＩＰ）メディアトランスポートへのアクセスを提供するために従来の銅線を変換するアクセスメディアゲートウェイ（ＭＧ）で置換できる。このような通信ネットワークでは、ＭＧは、従来のＰＳＴＮで実現されるローカル交換プロセッサと同様に、呼のルーティングを決定するためにダイヤルされた数字を分析することによってトラフィック分析を実行するメディアゲートウェイコントローラ（ＭＧＣ）によって、制御されている。ＭＧとＭＧＣに関するさらに多くの詳細は、インターネットエンジニアリングタスクフォース（ＩＥＴＦ）標準化団体（ｕｒｌ  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｈｔｍｌ．ｃｈａｒｔｅｒｓ／ｍｅｇａｃｏ−ｃｈａｒｔｅｒ．ｈｔｍｌ）から入手可能なメディアゲートウェイコントロール（ＭＥＧＡＣＯ）設立趣意書標準文書に記載されている。
【０００５】
宛先の電話番号が全国的に広告され、相当数のカスタマが該電話番号に電話をかけようと試みると必ず、該宛先のメイン切替え装置及び／又は該宛先のローカル交換局への着信トランクを使用しようとする呼の集中オーバーロードが、通常のサービストラフィックの切替え阻止を生じさせることがある。例えば米国特許第６，２５９，７７６号が提案するように、従来のＰＳＴＮ内でのこのような問題に対処するために複数の技法が提案されてきた。米国特許第６，２５９，７７６号は、このような宛先へのトラフィックが所定のレベルを超えるとオーバーロード制御装置が所定の宛先に対する呼の接続を制限する、オーバーロード制御装置を含む電気通信ネットワークを説明している。該装置は、それぞれが該ネットワークの複数のノードの内の１つでそれぞれ動作し、それぞれが各ノードで知覚されるオーバーロードレベルから決定されるそれぞれの空所化(gapping)期間を有する、複数の同一のオーバーロード制御機能を備え、オーバーロード制御機能はそれらのそれぞれの空所化期間を定めるデータを交換し、それぞれのノードから任意の１つの所定の宛先へのそれぞれの空所化期間の間のかなりの差異が回避されるように、平均空所化期間に対する調整を実行する。
【０００６】
米国特許第６，２５９，７７６号に説明されているオーバーロード制御システムは、従来の電気通信ＳＳ７型ネットワークで有効な解決策を提供するが、それは、インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク、又は添付図面の図１が示すような多数のネットワークアクセスポイント（Ａ１．．．ＡＮ）が単一のネットワークアクセスコントローラＸ１の制御下にある類似するタイプのネットワークにとっては、あまり有効ではない。このような状況では、ネットワークの重大なオーバーロード状態は、ネットワークに入る権利を求める呼を処理するために使用できる有限量のリソースしか有さないコントローラＸ１の最大呼処理能力に関連する。該ネットワークに入ることが許される呼の数に対するこの制限は、添付図面の図２に概略的に示されている。
【０００７】
図２に示されているグラフでは、ｘ軸は該ネットワークアクセスポイントによって該ネットワークアクセスコントローラに提供される呼のレートを表し、ｙ軸は該ネットワークに対して該ネットワークアクセスコントローラによって入ることが許される呼の数を表す。集められた提供レートの関数としてコントローラＸ１によって通信ネットワークに実際に入ることが許される、アクセスポイントＡ１．．．ＡＮの全てによって提供される集められた呼の総数は、実線のプロットによって示されている（したがって、これがネットワークに入ることが許される呼のレートを示す）。提供されたレートが相対的に低い場合には、入る率は提供される呼の数に一致するように上昇できる。しかしながら、コントローラは有限のリソースしかなく、そのリソースの使用が増加するにつれて、最終的にコントローラは過負荷となる。これは図２のＡと記された点で発生し、この点でコントローラは、応答時間を相対的に低いままにするために受信される、オフフック信号の特定の割合を拒絶する必要がある。
【０００８】
毎秒あたり提供される新しい呼の数、つまり提供される呼レートが点Ａを超えて上昇するにつれ、入る率は急激に上昇できなくなり、最後に呼がネットワークに入る率は提供された呼の既定レートＬＭの最大に達する。この点を超えると、コントローラのリソースは、呼を受け入れるのと対照的に、提供される呼を拒絶することにますます関与するようになる。最終的に、提供される呼の数がレートＬＣに達すると、コントローラのリソースは呼を拒絶するのに占有され、新しい呼は受け入れられなくなる。
【０００９】
ネットワークアクセスコントローラの内部制御機構は、図２に示されている図に反映される。アクセスコントローラの内部制御は、提供される負荷の一部又は全てを拒絶する能力を提供し、提供される負荷に対する（空所化のような）任意の外的な制限を調整する能力を提供しない。
【００１０】
図２の破線の曲線は、ネットワークアクセスコントローラの、その制御領域の中でネットワークアクセスポイントから受信する信号（例えばオフフック信号）に対する応答時間を示す。当初、オーバーロードポイントに到達する前には、コントローラは、それが着実により多くの提供される呼を処理するので、ゆっくりと上昇する応答時間を有するであろう。アクセスコントローラが提供される呼を拒絶する能力は、アクセスコントローラがこれの応答時間を調整しなければならない場合には、効果的な外部制限と結合される必要がある。ネットワークアクセスポイントに提供されるトラフィックがＬＭを超えるたびに、アクセスコントローラに提供されるレートが、アクセスコントローラのスループットを最大限にするために相対的にＬＭの近くに保持されることを確実にするために、何らかの形式の適応外部制限制御を実現することが必要である。
【００１１】
当業者に公知の適応外部制御の１つの形式は、呼空所化オーバーロードシステムによって提供されるものである。呼空所化プロセスは、アクセスコントローラの応答時間が相対的に一定のままとなることができるようにするほぼＬＭに、ネットワークアクセスポイントによってアクセスコントローラに提供される負荷がとどまることができるようにする。しかしながら、外的制御が実現されない場合、あるいは外部制御が提供される呼のレートをＬＭの近傍に制限するには十分ではない場合には、提供されるレートが、それがＬＣに近づくまで上昇するのであれば、オーバーロードコントローラによって実現される内部オーバーロード制御プロセスが効果的にアクセスコントローラのスループットをゼロに削減し、提供されるトラフィックのどれもがネットワークに受け入れられないようにするであろう。
【００１２】
従来の呼空所化プロセスは他の制限も有する。例えば、プロセスが、多数のネットワークアクセスコントロールポイントが（当業者にとっては非常に高い「ファンイン」として公知でもある）単一のアクセスコントローラによって制御されるシステム内で適用される場合、トラフィックが外部制限によって受け入れられる（つまりネットワークアクセスポイントによって適用される）レートは、制御ポイントからのコマンドにゆっくり応答しすぎて、受け入れられるレートを変更する（つまり空所化プロセスが外部制限を実現するために使用される場合、空所間隔を変更する）ことができない。ネットワークアクセスポイントによるこの低速応答の結果、オーバーロード制御サーボループは低速且つ場合によっては不安定となる。
【００１３】
この低速応答の問題の一因となる遅延の他の原因は、  
送信される必要のある多数の制御メッセージのために、アクセスコントローラからネットワークアクセスポイントに制御メッセージを送出する際の遅延と、  
呼制限が最初に課されているときに、従来の呼空所化プロセスにおいて外部制限によって常に受け入れられ、その結果、ネットワークアクセスポイントの全てが呼のギャップを課すアクティブな間隔タイマを同時に実行させる場合に同期影響を生じさせる、第１の提供呼と、  
すでに空所化されているアクセスポイントにギャップ間隔更新が適用される場合に、更新されたギャップが受け入れられるレートに対して影響を及ぼす前に、既存のギャップ間隔タイマが期限切れになるのを待機する遅延と、  
を含む。
【００１４】
このようにして従来の呼空所化により課される技法は、数多くのアクセスポイント、さらに好ましくは例えば数千等の非常に多数を制御するアクセスコントローラで、重大なオーバーロード状態が発生する状況では、もはや効果的ではない。
【発明の開示】
【００１５】
本発明の１つの目的は、アクセスコントローラが通信ネットワークへのトラフィックを受け入れるように構成された複数のネットワークアクセスポイントを制御する通信ネットワークに、適応的な外部オーバーロード制御方式を提供することである。特に本発明の１つの目的は、メディアゲートウェイコントローラ（ＭＧＣ）等のアクセスコントローラが、アクセスコントローラに集中する呼のオーバーロードを防ぐオーバーロード制御システムをネットワークに提供することによって、オーバーロード状態を検出するときに発生する可能性がある問題を、軽減する、及び／又は未然に防ぐことである。特に、オーバーロード制御システムは、同期した繰り返し集中オーバーロードがネットワーク内で発生するのを妨げる。ここでは、用語「集中オーバーロード」は、（ある特定のアドレス又はネットワーク内のアドレスの一部に呼の大半が向けられる場合に）その集中宛先でのオーバーロードを制御することと対照的に、そのネットワークへの受け入れのための処理が特定のアクセスコントローラに集中するトラフィックを指す。トラフィック自体は、音声トラフィック及び／又はデータトラフィック（例えば、スモールメッセージサービス（ＳＭＳ）又は電子メール型トラフィック）を備えてよい。
【００１６】
本発明の別の目的は、アクセスコントローラが、アクセスコントローラに呼を提供するように構成された多くのネットワークアクセスポイントに、アクセスコントローラによって決定されるスケラブルな呼ギャップ間隔をマルチキャストすることによって、その提供呼レートを外的に調整する、オーバーロード制御システムを提供することである。次に各ネットワークアクセスポイントは、その個々の特性に従ってスケラブルな呼ギャップを修正できる。ネットワークアクセスポイントの個々の特性の例は、例えばアクセスポイントがネットワークへの受け入れを求めるトラフィックを受信する回線数等を含む。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、トラフィックが各ネットワークアクセスポイントによって受け入れられると、トラフィックの特定のネットワーク宛先アドレスに従ってトラフィックを調整することである。
【００１８】
本発明の態様及び好ましい特徴は、添付の特許請求の範囲に示されるとおりである。
【００１９】
有利なことに、本発明は、複数のネットワークアクセスポイントを制御するように構成されたネットワークアクセスコントローラによって処理される、トラフィックの量を制御するための適応オーバーロードシステムを提供しようとする。各ネットワークアクセスポイントは、トラフィックに通信ネットワークへのアクセスを提供し、システムは、オーバーロード状態が存在するかどうかをネットワークアクセスコントローラで判断することと、存在する場合に、ネットワークアクセスポイントが通信ネットワークに前記トラフィックを受け入れるレートを制限するための、少なくとも１つの全体的制約を生成することを備える。全体的制約の例は、アクセスポイントによって管理されるアクセス回線あたりの要求レートを備える。このようにして全体的制約は、トラフィックが処理のためにアクセスコントローラに提供されているレートが、所定のカットオフを超えたかどうかを判断するアクセスコントローラによって、ネットワークアクセスポイントの全てについて決定される。該コントローラによって生じる全体的制約は、特に、宛先が特定のアドレスを備えるトラフィック用であってよい。代わりに、ネットワークアクセスコントローラによって生成される全体的制約は、代わりに、トラフィックの宛先アドレスと無関係にトラフィックに適用されるデフォルトの全体的制約を備えてよい。次に、コントローラは前記複数のネットワークアクセスポイントの１つ以上に、該少なくとも１つの全体的トラフィック制約を通信する。それは、利用される通信技法がマルチキャスト（又はブロードキャスト）タイプの技法である場合に好ましい。
【００２０】
全体的制約を受ける各ネットワークアクセスポイントは、次に複数の局所制約条件を決定するために全体的トラフィック制約を処理する。受信側のネットワークアクセスポイントは前記局所的制約条件を決定するために、以下のステップを実行する。前記トラフィックに課される局所的な所定のギャップ間隔を決定することと、以後の局所的な所定のギャップ間隔と異なる初期ギャップ間隔を決定することであって、該初期ギャップ間隔が前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれの間で異なること、である。初期ギャップ間隔は、それ以外の場合高い呼レートシナリオで発生するであろう、ネットワークアクセスコントローラでの同期影響が取り除かれることを確実にするために、無作為に又は擬似乱数的にのいずれかで決定される。
【００２１】
初期ギャップ間隔は、到達する呼によってトリガされる必要なく直ちに適用される。ゼロ初期ギャップ間隔が適用される場合には、メディアゲートウェイによって受信される次の呼は標準ギャップ間隔の強制をトリガする。
【００２２】
本発明の残りの態様は添付の独立請求項によって提供され、好ましい特徴はその従属請求項によって列挙される。好ましい特徴は、適切な組み合わせが当業者に明らかである本発明の態様のいずれかと適切に組み合わされてよい。
【００２３】
したがって本発明は、通信ネットワークへのアクセスを求めるトラフィックが、アクセスコントローラによって処理されるレートを制御する方法を提供し、さらに詳細には、メディアゲートウェイコントローラで提供呼レートを制御する方法を提供する。有利なことに、アクセスコントローラの制御の領域内での各アクセスポイントでの受け入れのレートは、アクセスコントローラによって要求される制限に応えて動的に且つほぼ瞬時に変更できる。
【００２４】
本発明は、例証としてのみである添付図面を参照して説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
現在、本発明者（複数の場合がある）によって意図されているような本発明の最良の形態が、添付図面を参照してここに説明される。当業者は、以下に詳細に説明される実施形態が例示的にすぎないこと、及び代わりにテキスト中に説明されるものに明らかに同等な特徴及びステップが存在する場合、これらの同等物が説明中このような特徴に対する代替策として暗示的に含まれると見なされることを理解するであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定されなければならない。特に、「呼」に参照がなされる場合、この用語は単に音声呼を含むだけではなく、通信の形式が、ネットワークによってサポートされ、ネットワーク内のネットワークアクセスポイント及び／又はアクセスコントローラによって、従来の呼が処理されるであろう方法と同等な方法で処理できる形式に変換できるとして当業者に公知である、いかなる他の形式の通信（例えば、短いテキストのメッセージングサービス呼及び／又は瞬間メッセージング呼、及び／又は電子メール呼）も含むと解釈されなければならない。同様に、用語「トラフィック」はＶｏＩＰネットワーク内の音声トラフィック、あるいは前述されたようなスモールメッセージングサービス（ｓｍｓ）テキストメッセージトラフィック、電子メールトラフィック、瞬間メッセージングトラフィック等の他の形式の通信トラフィックを備えてよい、「呼」を含む。したがって、前述されたように、本発明はおもに音声呼に関して説明されるが、当業者は、用語「呼」が、多数の「発呼者」が１つ以上のアドレスと通信しようとするときにネットワーク内で集中的な急増を生じさせることがある、電子メール又はｓｍｓテキストメッセージ等の他のメディアを備えるトラフィックをカバーすることを意図することを、理解するであろう。
【００２６】
添付の図面の図１に戻ると、多くのネットワークアクセスポイントＡ１．．．ＡＮ、Ｂ１．．．ＢＭ、Ｃ１．．．ＣＬによるアクセスが実現される、通信ネットワーク１が示されている。アクセスポイントＡ１．．．ＡＮ、Ｂ１．．．ＢＭ、Ｃ１．．．ＣＬを介した通信ネットワーク１に対するアクセスは、例えばアクセスコントローラＸ１、Ｘ２、Ｘ３等の１以上のアクセスコントローラによって制御される。図１に示されているように、Ａ１．．．ＡＮを介したネットワークアクセスはＸ１によって制御され、Ｂ１．．．ＢＭを介したネットワークアクセスはＸ２によって制御される等である。通常、個々のアクセスコントローラによって制御されるアクセスポイントの数は相対的に多く、例えば数百アクセスポイント（以上）が単一のアクセスコントローラによって制御されてよい。図１に図示されていないのは、各アクセスポイントが異なる数の入信回線に接続されてよく、したがってアクセスポイントＡ１は１本の回線だけに接続されてよいが、アクセスポイントＡ２は２５本の回線等に接続されてよいという事実である。したがってＸ１のような単一アクセスコントローラは、これの制御の領域内で、それらがネットワークに対するアクセスを提供する回線の数だけではなく、それ以外の場合にはその容量等の異なるネットワークアクセスポイントを制御するために、多くの異なるタイプのアクセスポイントを有してよい。
【００２７】
本発明の一実施形態では、通信ネットワークはインターネットプロトコルネットワークを備え、ネットワークアクセスポイントは、ＩＰトラフィックへの音声トラフィックの変換をサポートすることができ、ひいてはボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）サービスをサポートできるようにする、メディアゲートウェイ（ＭＧ）を備える。トラフィック（同等に呼）がＩＰ通信ネットワークに受け入れられるレートは、１台以上のネットワークアクセスコントローラによって調整される。この実施形態では、各ネットワークアクセスコントローラはメディアゲートウェイコントローラ（ＭＧＣ）を備える。
【００２８】
さらに一般的には、用語「ネットワークアクセスポイント」は、別のネットワークから通信ネットワークへのアクセスを提供するために機能する、通信ネットワークの領域内の点を指し、用語「ネットワークアクセスコントローラ」は、ネットワークアクセスポイントに制御機能を提供する通信ネットワーク領域内の点を指す。
【００２９】
メディアゲートウェイ制御プロトコルアーキテクチャ及び要件標準文書ＲＦＣ２８０５、（現在はＲＦＣ３０１５によって廃止された）ＭＥＧＡＣＯプロトコルＲＦＣ２８８５、（現在はＲＦＣ３０１５によって廃止された）ＭｅｇａｃｏＥｒｒａｔａＲＦＣ２８８６、ＲＦＣ３５２５によって現在は廃止された（ｅｒｒａｔａエラッタが織り込まれている）ＭｅｇａｃｏプロトコルＲＦＣ３０１５、Ｍｅｇａｃｏ  ＩＰ電話メディアゲートウェイアプリケーションプロファイル（ＲＦＣ３０５４）及びゲートウェイ制御プロトコルバージョン１（ＲＦＣ３５２５）が、メディアゲートウェイ制御の実現に関するＭＥＧＡＣＯ標準文献のいくつかを集合的に形成し、用語メディアゲートウェイコントローラとメディアゲートウェイの正式の定義を記述する。前述された標準文書は、ＩＥＴＦ規格フォーラムウェブサイト（ｕｒｌ：ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ）からアクセス可能なＭＥＧＡＣＯ仕様を介して、全て入手可能である。メディアゲートウェイ制御プロトコルをサポートする同等な規格は、国際電気通信連合ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２４８．１によって提案される。
【００３０】
これらの規格は、潜在的に異なるネットワーク間でメディアマッピング及び／又はトランスコーディング機能を提供するとしてメディアゲートウェイ（ＭＧ）機能を定義し、その内の１つは、パケット、フレーム又はセルネットワークであると仮定される。例として、ＭＧは交換回線網（ＳＣＮ）ファシリティ（トランク、ループ）を終了し、メディアストリーム（すでにパケット化されていない場合）をパケット化し、パケットネットワークにパケット化されたトラフィックを送達する可能性がある。ＭＧは、２回線ワイヤアナログ銅電話伝送回線に、又は「ループエミュレーション」によってアクセス回線のマルチプレックスを搬送する（ＡＴＭ等の）別のパケットネットワークにも、（ＶｏＩＰ等の）パケットネットワークを接続するように構成されてよい。ＭＧは、パケットネットワークからＳＣＮに流れるメディアストリームについて逆の順序でこれらの機能を実行する。ＭＧは、ＳＣＮパケット／フレーム／セル機能に限られない。つまり、全パケットインタフェースを有するコンファレンスブリッジは（ＩＶＲ）対話型音声認識装置、音声リソース機能、又はセルインタフェースを有する音声認識システムだけではなく、ＭＧもあり得る。メディアゲートウェイコントローラ（ＭＧＣ）は、ＭＧに制御機能を提供するとして定義される。
【００３１】
添付図面の図３では、ネットワークアクセスポイントで適用される固定されたギャップ間隔がネットワークアクセスコントローラに提供される呼の数に対して有する可能性がある影響を立証するために、固定ギャップ間隔呼空所化技法が概略的に示されている。この種の空所化が、通信ネットワークに入るトラフィックを調整するために図１に示されるアクセスコントローラに適用される場合、例えば通常のクローフォード（Ｃｒａｗｆｏｒｄ）アルゴリズムを使用してネットワークアクセスポイントのそれぞれによって実現されるプロセス等の、固定ギャップ間隔呼空所化プロセスにより、アクセスコントローラが繰り返される呼の急増を経験することを招く可能性がある。これらの繰り返される急増は同期して発生し、その基本的な形式であらゆるＭＧからの第１の呼を受け入れ、次にはギャップ間隔中どのＭＧからの呼も受け入れない、クローフォードアルゴリズムから生じる。呼の到着の無作為性によって同期が使用不能になる（washed out）ように十分な時間が経過するまで、ＭＧがＭＧＣにより要求されるレートを配信できないため、同期はオーバーロード制御サーボシステムの動作に悪影響を及ぼす。これが、（ＭＧＣに提供される呼の）呼間到着時間がギャップ間隔よりはるかに少ない場合、安定した制御のために受け入れがたいほど長い時間である場合がある。同期の影響は、呼のレートが十分に高く、ギャップ間隔が十分に長い場合に、オーバーロード応答で発生するにすぎない。同期は、各ＭＧが到着する呼に課すギャップ間隔に対する、ＭＧに提供される呼の呼間到着時間の割合に、及び個々のＭＧでの回線数の分散に依存している。全てのＭＧが同じ数の回線を有する場合には、同期の影響はより顕著であるが、各ＭＧに取り付けられている回線数で幅広い連続的な分散がある場合は、ＭＧＣでの到着レートのギャップ間隔の変化に対する反応は依然として影響を及ぼされるが、同期影響はあまり重大ではない可能性がある。
【００３２】
さらに詳細に図３を参照すると、図面の上部は、当業者に周知であるようなクローフォードアルゴリズムを実現することにより、規則正しいギャップ間隔を適用するアクセスポイントの数Ｎを概略的に示す。図面の下部では、一定のギャップ間隔が課される時間の関数としてネットワークアクセスコントローラ（例えばＭＧＣ）によって受信される呼の数の概略プロットが示されている。
【００３３】
当業者に周知であるように、クローフォードアルゴリズムにより各ネットワークアクセスポイントはその呼に、第１の呼を受け入れることを可能にするが、次に所定の期間（ギャップ間隔）ｇの間全ての以後の呼を阻止する（このような阻止された呼は、図３の陰影の付けられた領域内の矢印によって示されている−阻止されていない呼は陰影が付いていない領域で矢印によって示されている）ギャップ間隔を適用できるようにする。第１のギャップ間隔ｇの満了後、次の呼要求ネットワークアクセスが受け入れられるが、次に以後の呼ギャップ間隔が適用される。
【００３４】
図３が示すように、当初、高い呼レートの結果、アクセスコントローラによって処理される呼の総数がほぼゼロに低下することになる高い程度まで重ね合うアクセスポイントのそれぞれによって呼ギャップが課される。（例えば図３にＭＧ＃１．．．Ｎとして示されている）各ネットワークアクセスポイントは、初期の阻止されていない呼を、（ここではまた該ネットワークアクセスコントローラとも呼ばれる）ネットワークアクセスコントローラに送信する。次に、既定のギャップ間隔ｇ＝Δｔの場合、ネットワークアクセスコントローラ（例えばＭＧＣ）は、受信される呼の総数の急激な減少を経験する。しかしながら、ギャップ間隔ｇの持続時間にほぼ同等な時間尺度では、全てのアクセスポイントによりネットワークアクセスコントローラに提供される呼の数は再び急激に上昇する。時間がすすむにつれ、アクセスコントローラに提供される呼の最大数は下降し、ギャップ間隔があまり相互に関連しなくなり、より重複が少なくなるにつれ、さらに幅広い間隔に広がるにすぎない。これは、以後のギャップ間隔の間のさらに幅広いオフセットにより、図３に示されている。この呼パターンの「同期」は、ギャップが長期間適所にとどまる場合には最終的に消えてしまう。
【００３５】
この動作は、通常のクローフォード空所化アルゴリズムが、２５回線ＭＧと単一線ＭＧの両方を備える最大数のアクセスポイントに空所化プロセスを課すために使用されている、図４に示されるシミュレーションされた例でより明確に分かる。図４では、ネットワークアクセスポイントが受信する各呼の後に、ネットワークアクセスポイントのタイプに応じてローカルギャップ間隔が決定される。例えば、ＭＧが２５回線を超える呼を受け取る場合、他の呼が阻止される（発呼者が、例えば回線ビジー又は切断又は他のダイヤルトーン等の呼が阻止されていることを示す、何らかの信号を受信してよい）６０秒の間隔が課される。しかしながら、各単一回線ＭＧは、２５回線ＭＧによって課されるギャップ間隔の２５倍のギャップ間隔を適用する。したがって、この例では、１５００秒というギャップ間隔は、各単一回線ＭＧによって適用される。ＭＧの各タイプでは、いったんローカルギャップ間隔が満了すると、ネットワークアクセスポイントにより受信された次の呼はアクセスコントローラに転送され、次に以後のギャップ間隔が、追加の呼が終了される間に課される。
【００３６】
図４では、通常のクローフォードアルゴリズムは、示されている例では、２５回線アクセスポイント上に広がる１２５，０００本の回線と、単一回線アクセスポイントでの１２５，０００回線に関連する、２５０，０００回線の混合された集合に適用された。アクセスポイントからアクセスコントローラに提供される呼のレートは、毎秒１６００呼（ｃｐｓ）であり、アクセスコントローラターゲットレートは１６０ｃｐｓである。このような１０倍のオーバーロードは、電話投票（ｔｅｌｅｖｏｔｉｎｇ）型大量発呼（ｍａｓｓ  ｃａｌｌｉｎｇ）サービスが一般的になるにつれ、通信ネットワークが経験することが予想できる集中的急増のタイプの特色を示していると考えられる。
【００３７】
図４に示されている全体的な動作は、単一回線ＭＧが漸次的にそれらの第１のギャップを適用するにつれ落下するように重ね合わされる、２５回線ＭＧからの同期受け入れプロファイルを実例説明している。該シミュレーションは、図４のプロットに示される時間尺度よりはるかに長い時間尺度でこれが発生するために、単一回線ＭＧによって受け入れられるトラフィックの同期を示さない。
【００３８】
図４に示されている受け入れられたトラフィックレートは、アクセスポイント（つまりゲートウェイ）ごとの呼ギャップ間隔にほぼ同等な時間定数で変化する。しかしながら、これは、第１に繰り返される急増自体もアクセスコントローラをオーバーロードする可能性があるため、及び第２にアクセスコントローラがせいぜいギャップ期間ごとに一度だけ（つまり６０秒ごとに）制御更新決定を下すことができるために、問題を呈する。これは低速すぎて、５秒ごと等の制御更新を要求する可能性のあるオーバーロードイベントに適応できない。
【００３９】
きわめて可変であり、最繁時レートの何倍にもなる（例えば２０倍を超える）非常に高い通話料金に対処するためには、本発明によるアクセスコントローラは非常に急速なオーバーロード制御を実現する。特に、オーバーロード制御は、各アクセスポイントが、ネットワークに受け入れられるトラフィックのレートを制限するための局所アクセス制約を実現する外部コントローラとして機能できるようにすることによって、アクセスコントローラの外部で課される。本発明により、アクセスコントローラは、それが複数のアクセスポイント（一般的には、その領域内のアクセスポイントの全てであるが、必ずしも常に全てではない）から受信する呼の数に基づいてオーバーロード状態を決定できる。次にアクセスコントローラは、ネットワークに受け入れられるトラフィックのレートを削減するために課される（例えば、回線ごとの）全体的制約を決定する。次に各アクセスポイントは、これがトラフィックがネットワークに受け入れられるレートを調整するために使用する（例えばアクセスポイントごとの）局所制約を決定するために、全体的制約を修正する。本発明の好ましい実施形態では、アクセスコントローラは、呼空所化プロセスを課すアクセスポイントによって阻止されなければならない、呼から受信されるオフフック表示にもはや積極的に反応しない。別の好ましい実施形態では、アクセスポイントは、アクセスポイントで適用される局所制約によって受け入れられない呼のためのアクセスコントローラに、オフフックを送信する必要がない。
【００４０】
有利なことに、アクセスポイントにより受信される必要がある呼をトリガしなくてもアクセスポイントにより適用される、初期の無作為化された局所ギャップ間隔を強制することにより、アクセスコントローラはより反応のよいオーバーロード制御を提供できるようになり、アクセスコントローラは頻繁に更新された全体的なトラフィックレート制約を提供できるようになる。各アクセスポイントによる全体的なトラフィックレートの修正は、アクセスポイントが異なる容量を有する（例えば、異なる数の回線に沿ってトラフィックを受信するように構成される）任意のネットワーク内で特に有利である。例えば、各アクセスポイントがメディアゲートウェイを備える、ＩＰネットワーク内のアクセスポイントの集合は、（その内に例えば数千があってよい）単一回線ＭＧから、はるかに高い容量（例えば、１６，０００回線を処理する能力）の単一ＭＧへ、大きく構成が変化できる。このようなＩＰネットワークでは、課されるギャップ間隔は異なる種類のＭＧの全てに適切ではないため、ネットワーク全体で全体的制約を適用することはできない。
【００４１】
このようにして本発明は、ネットワークアクセスコントローラにより処理されるトラフィックの量を制御するための適応オーバーロードシステムを提供し、この場合該ネットワークアクセスコントローラは、複数のネットワークアクセスポイントを制御するように構成され、各ネットワークアクセスポイントは受信されたトラフィックに通信ネットワークへのアクセスを提供する。
【００４２】
オーバーロード制御システムを実現するために実行されるステップは、添付図面の図５で概略的に示されている。図５では、例えば、制御のその領域内でネットワークアクセスポイントの全て（又は部分集合）からそれが受信するトラフィック要求を監視し、分析する（ステップ１００）ことによって、システムはオーバーロード状態が存在するかどうかを決定する（ステップ１０２）コントローラを備える。オーバーロード状態が発生したのか、あるいは発生する可能性があるのかどうかを、処理用にアクセスコントローラに提供されるトラフィックのレベルから判断することによって、ネットワーク全体でオーバーロード状態に一貫したより迅速な反応を提供するアクセスコントローラによって、集中オーバーロードシステムが実現できる。この集中オーバーロード反応は、アクセスコントローラに提供されるトラフィックのソースとして機能している各ネットワークアクセスポイントに、１つ以上の制御メッセージをマルチキャストする（ステップ１０４）ネットワークアクセスコントローラによって提供される。少なくとも１つの制御メッセージは、少なくとも１つの全体的に決定されるトラフィックレート制約状態を含む。本発明のいくつかの実施形態では、例えば、番号ごとの制約が課される場合に、複数の全体的制約がネットワークアクセスコントローラによって決定される。本発明のこのような実施形態では、一般的なデフォルトの制約条件は、他のトラフィックが処理に対する要求を有するネットワークアクセスコントローラを圧倒するのを防ぐために課すことができ、１つ以上の他の全体的制約は、ある特定のアドレスに対する呼がネットワークアクセスコントローラを圧倒することを防ぐために課すことができる。
【００４３】
ネットワークアクセスコントローラの制御の領域内での複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれが、少なくとも１つの全体的制約を含む前記１つ以上のマルチキャストメッセージを受信する。採用されているマルチキャスト技法のタイプに応じて、これは制御の領域内でのネットワークアクセスポイントの全て又は部分集合のいずれかであってよい。受信された全体的制約情報は、次に１つ以上の局所制約条件を決定するために該受信側ネットワークアクセスポイントによって処理される（ステップ１０６）。通信ネットワークへのトラフィックのソースとして機能しているアクセスポイントで課される少なくとも１つの局所制約条件の集合は、ネットワークアクセスポイントの１つ以上の特性に従って全体的制約条件を修正することにより決定される。局所制約条件は、全体的制約条件（複数の場合がある）から、少なくともｉ）課す第１のギャップ間隔の持続時間（ステップ１０８）、及びｉｉ）以後のトラフィック要求時に（つまり通信ネットワークへのアクセスを求める以後の呼で）課すための以後のギャップ間隔の持続時間（ステップ１１０）を決定することを含む。
【００４４】
通信ネットワークがＩＰ（又はＶｏＩＰ）をサポートする本発明の実施形態では、全体的トラフィックレート制約条件は、ネットワーク内でＭＧの集合のためのコントローラとして機能する中心的な宛先ＭＧＣによって決定できる。ＭＧＣは、層２機構と層３機構を使用して制御メッセージをマルチキャストし、ＭＧＣコントローラが、ギャップ間隔が課されるあるいは更新される必要があるたびに、ネットワークインフラストラクチャの中にコピーされるただ１つの全体的制約メッセージをマルチキャストできるようにする。全体的制約メッセージは、実質的に遅延なしでマルチキャストグループに加入する全てのトラフィックソース（ＭＧ）によって受信され、処理側ＭＧＣでのオーバーロード状態に対する速い反応を、全体的制約メッセージを受信する全てのＭＧによって実現できるようにする。
【００４５】
マルチキャスト全体制約メッセージを受信する各アクセスポイントは、第１に、トラフィックレートに、及びアクセスポイントがネットワークへのアクセスを求めるトラフィックを受信する回線の数に、さらに適切な間隔に、全体的に決定されたギャップ間隔を修正するために修正されたクローフォードアルゴリズムを実行することにより、受信された全体的制約情報を修正する。第２に、初期局所ギャップ間隔は、それ以外の場合、類似する局所ギャップ間隔を決定できる他のネットワークアクセスポイントとの大量発呼（ｍａｓｓ  ｃａｌｌｉｎｇ）シナリオで発生するであろう、あらゆる同期の影響を取り除く長さで無作為化される。ギャップ間隔の無作為化に関するさらに多くの詳細は、ここにさらに詳しく後述される。
【００４６】
任意の適切な技法が初期ギャップ間隔の持続時間を決定するために利用されてよく、アクセスポイントは、以後の（固定持続時間）時間間隔のギャップが過去の何らかの点で課されたかのように効果的に機能する。これは添付図面の図６に概略的に示されている。図６は、全て同じ間隔を有する以後のギャップが後に続く、無作為に変わる初期ギャップを実現する、全て同じタイプの多くのネットワークアクセスポイント（＃１から＃Ｎ）を示す。ギャップ間隔という用語は、ここでは、追加の呼は受け入れられない、呼の受け入れに続く期間を意味するために使用される。事実上、これが、アクセスコントローラによって発行されるマルチキャストに加入する全てのアクセスポイントにとって変化する量による、次の完全ギャップ間隔の発現を、単に遅延させる。第１のギャップ間隔の持続期間は、結果が（例えばＭＧＣ等で）アクセスコントローラで経験されている呼阻止の同期を取り除く限り、例えば無作為技法又は擬似乱数技法を使用する等、任意の適切な技法を使用して決定できる。
【００４７】
全体的制約条件を決定するために、本発明の一実施形態では、アクセスコントローラが、マルチキャストメッセージ（複数の場合がある）を介して、各アクセスポイントに回線ごとのギャップｇ間隔及び回線ごとのカレントレートの推定値ｒを提供する。定常状態では、アクセスポイントがアクティブなギャップ間隔を有さない（定常状態の場合、及びポアゾン分布を有するトラフィックの場合）確率１／（１＋ｒ＊ｇ）がある。アクティブギャップ間隔を有するアクセスポイントの場合、初期ギャップは、０と、その特定のＭＧにより適用されているギャップ間隔Ｇとの間の時間における、前回の点に到着した標準間隔持続時間のギャップに同等である初期期間の間持続すると仮定できる（図６参照）。最初にそれがアクティブギャップ間隔を有さなければならない場合に、及び第２に（Ｌがゲートウェイによって管理される回線数である場合に０からＧ＝ｇ／Ｌの範囲で均一に分布される）それがギャップ間隔のどのくらい多くが実行するために残されているのかを決定するために、各アクセスポイントが乱数を使用すると仮定すると、それ以外の場合アクセスコントローラでの提供される呼レートに出現するであろう同期影響はもはや現れなくなる。これは添付図面の図７と図８で確かめることができる。
【００４８】
図７及び図８では、全体的制約が５０００ネットワークアクセスポイント（例えばＭＧ）にアクセスコントローラ（例えばＭＧＣ）によって提供される。各アクセスポイントは、通信ネットワーク（例えばＶｏＩＰネットワーク）上で転送される２５の回線に沿ってトラフィックを受信するように構成される。
【００４９】
図８の本発明の実施形態によって図示されるように、複数のＭＧによってＭＧＣに提供される呼の数が初期に毎秒約８００呼であるのに対し、ＭＧＣが毎秒約１００呼というターゲットレートを有する場合を考える。このような呼の量は電話投票（ｔｅｌｅｖｏｔｉｎｇ）型シナリオでは典型的である。したがって、ＭＧＣは、外部オーバーロード制御を適用するためにその制御の領域内でＭＧの内のいくつかに、全体的ギャップ間隔パラメータを含む全体的呼レート制約をマルチキャストするであろう。次にＭＧは、局所ギャップ間隔を決定するために自身の容量に全体的制約を適応する。ＭＧは次にそれぞれ無作為に又は擬似乱数的に、ゼロから完全局所ギャップ間隔の範囲であってよい初期ギャップ間隔を決定する。各ＭＧは、次に、受信される呼を待機せずに（非ゼロの場合）初期ギャップ間隔を課し、事実上、これはＭＧがその持続期間を決定するとすぐに初期局所ギャップ間隔が課されることを意味する。これが、従来の呼空所化技法が利用されるときにこのようなシナリオで発生することが公知である同期影響を表示しない、ＭＧによってＭＧＣに提供される呼の数の低下を招く。図７では、ＭＧＣはｔ＝１００秒で制約を要求する、つまりｔ＝１００秒で全体的制約が生成され、ＭＧのそれぞれに通信される。各ＭＧを通して受け入れられるトラフィックは次に、事実上、全体的制約情報がＭＧＣから受信されるとほぼ即座に局所制約条件に従う。
【００５０】
図８は、図７に示されている領域をさらに詳細に示す。図８では、局所ギャップ条件を実現するＭＧに続いてＭＧによってＭＧＣに転送される呼のタイプの相対的な割合が概略的に示されている。簡略には、ＭＧに以後転送される呼は、ｉ）ゼロという初期ギャップ間隔が過去に適用されていたため、局所ギャップ条件に従わずに転送される呼、ｉｉ）初期に短縮された局所ギャップ間隔が適用された後に転送される呼、又はｉｉｉ）通常の標準的な長さの局所ギャップ間隔がＭＧによって適用された後に転送される呼の、いずれかであり得る。この呼の後のグループ（ｉｉｉ）は、明らかにグループ（ｉ）又は（ｉｉ）内の呼よりはるかに後の多大な割合の呼を形成する。
【００５１】
図８では、ＭＧで受け入れられた転送された全ての呼の合計が、各プロットされた点を記すＸのある回線によって示されて図示されている。当初、事実上初期ギャップ間隔を課さなかった（つまり初期ギャップ間隔がゼロであった）ＭＧによって受け入れられた呼の数が、受信された呼を支配する。これは、各プロット点を記す◇のある線によって示されている。しかしながら、時間が進むにつれて、各点を記す□のある線が、初期の（短縮された）局所ギャップ間隔の満了後に受け入れられる呼の数が優勢になり始めるのを示す。最終的には各プロット点を記す△のある線が示すように、通常の（標準的な）局所ギャップ満了後に受け入れられる呼の数が、ＭＧによりＭＧＣに転送される呼の集合を支配することを示す。
【００５２】
図９及び図１０は本発明の別の実施形態を示し、ＭＧの２つの異なる集合がその制御領域内に含まれるときに、ＭＧＣによって課される全体的制約の影響を実例説明する。図９及び図１０では、さらに複雑な動作が示されている。ここでは１２５，０００の回線が２５回線ゲートウェイに接続され、１２５，０００の回線が単一回線ゲートウェイに接続されている。単一回線ゲートウェイは（図７及び図８が示すような）２５回線ＭＧのために得られる結果に比較して、２５という係数で呼の割合をスケーリングする。
【００５３】
しかしながら、図７から図１０が明確に示すように、それ以外の場合、（ＭＧＣ等の）アクセスコントローラが反復処理要求急増を経験できるようにするであろう同期の影響は、アクセスポイント間で無作為に変わるギャップ間隔を有する初期ギャップの導入によって取り除かれる。それらの持続時間が異なることは別にして、初期ギャップはそれ以外の場合、従来のギャップ関数を実行する。間隔タイマの満了前に到達する全ての呼は拒絶されるが、呼が間隔時間の満了後に到着する場合には、呼は受け入れられ、新しいギャップタイマが開始する。
【００５４】
ギャップ間隔更新がネットワークアクセスポイントによって実現されている局所的なオーバーロード制御の開始後に到達すると、制御をほとんど即座に課すことができるようにする機構を、第２の制御メッセージが受信されると前述される制約プロセスが自動的に反復されることを保証することによって、提供できる。更新を実現するための１つの考えられる方式は、アクセスコントローラが、オーバーロード状態が依然として超えられていると周期的に判断し、アクセスコントローラが、アクセスコントローラにトラフィックを提供する全てのネットワークアクセスポイントから受信している合計トラフィックレートから、１つ以上の全体的制約の更新（つまり新しいスケラブルな全体的ギャップ間隔）が必要であると判断することである。アクセスコントローラが測定した合計レートに貢献する各アクセスポイントに送信される新しい全体的なギャップ情報が、現在課されているギャップ間隔未満である局所ギャップ間隔をアクセスポイントに決定させる場合、任意の現在実行中の間隔タイマはこの変化を反映するために更新されてよく、現在実行中の間隔は相応して削減され（又はゼロに設定され）てもよい。新しい全体的ギャップ間隔により、局所ギャップ間隔がさらに長い期間に更新されると、ローカル間隔タイマは拡張されてよく、すでに課されている任意のギャップを長くする。代わりに、いずれにしても、現在実行中の間隔は停止でき、持続時間がゼロと新規ギャップ間隔持続時間の間である新しい初期ローカルギャップ間隔が決定され、事実上オーバーロード制御プロセスを反復する。
【００５５】
本発明の別の利点は、（例えば、全ての関連する状態機械が、オンフック状態に戻すあらゆる変化を反映することを保証するために）阻止された呼の適切な終了を可能にするだけではなく、実現されるアクセスコントロールにより、ネットワークアクセスポイント（例えばＭＧ）が特定の呼、例えば（９９９、９１１等の）緊急サービスに対する呼に優先順位を設定できるという点である。本発明はさらに、ＭＧＣとＭＧの間のメッセージフローの中の全体的制約メッセージの位置決めを適切に選択することによって、制限が課される前に被呼(called)アドレスを決定できるようにする。
【００５６】
例えば、ここで添付図面の図１１を参照すると、本発明の実施形態によるＭＧＣとＭＧの間のメッセージフローの例が示されている。以下の実施形態では、メディアゲートウェイ（ＭＧ）の関連で関連性がある規格と、メディアゲートウェイコントローラ（ＭＧＣ）とに明示的な参照がなされているが、当業者は代替の規格が、他の種類のネットワークアクセスポイントとネットワークアクセスコントローラの間の類似したメッセージフローをサポートしてよいことを理解であろう。
【００５７】
ここで図１１を参照すると、まず呼が開始すると、ＭＧ回線状態機械（ＬＳＭ）がオフフック状態になり、次にオフフックが、ＭＧへのメッセージを受領確認するＭＧＣに通知される。Ｈ．２４８プロトコルがサポートされている場合には、オフフック状態はＭＧＣによってＭＧＣ呼処理アプリケーション（ＣｐＡｐｐ）に直ちに通知されなければならないが、オフフック状態を通知することは必須ではなく、Ｈ．２４８との厳格な遵守が必要とされない場合、これは保留できる、あるいはまったく実現されない。ＭＧＣ  ＣｐＡｐｐが通知されると、それは、サポートされている任意のダイヤルプランの詳細と共に使用中のダイヤルトーンのタイプを示すメッセージを、ＭＧＣを介してＭＧに返す。Ｈ．２４８の代替使用により、ＭＧＣは呼に先駆けて（例えば、必要とされるダイヤルトーンが変化するとき）、ダイヤルトーンと（特定の物理的な終端、つまり銅対への適用のための）ダイヤルプランをＭＧに送信できる。これにより、ＭＧＣがオフフックに応えて何かを送り返す必要はなくなり、オフフックを送信しないことが可能になる。
【００５８】
呼が進行するにつれて、ＭＧ  ＬＳＭは、それが受信する電話をかけられた数字を、次にダイヤルプランを実現し、ＭＧＣ／ＭＧＣ  ＣｐＡｐｐｌによって課される制御制約に従って必要なギャップ分析を実行する、ＭＧに送信する。ギャップが課されている場合には、ＭＧは、例えば呼発信者に装置の話中音(Equipment Engaged Tone)を生成することによって、これを通信することを希望してよい。ギャップが課されていない場合には、数字１−ｎがＭＧＣに通信できる。
【００５９】
本発明の代替実施形態では、ＭＧはＭＧＣの呼単位の処理負荷を削減するためにオフフックメッセージに対する受領確認を受信しない。代わりに、ＭＧＣは単にＭＧに、ダイヤルトーンタイプ（つまり、ＤＴ（ｎ））の詳細と、ダイヤルプランが実現されなければならないかどうかの詳細とを提供する。
【００６０】
ダイヤルプランは、ＭＧに特定の数の数字が送信された後に、ＭＧが、呼がギャップ制約を実現するためのダイヤルプランによって課される基準に合致するかどうかを判断するために、ダイヤルされる番号を分析することを意味する。デフォルトの制約は、それ以外の場合ダイヤルプランによってサポートされない特定の数について課されてよい。呼がギャップ制約から免除されると判断される場合、それはＭＧＣに送信されるが、免除されない場合には、呼は、許される場合、つまりすでに課されていたギャップ間隔が期限切れになった場合、あるいは初期ギャップ間隔がゼロである場合にＭＧＣに送信されるにすぎず、その結果ギャップは次の呼が受信される後まで課されてはならない。これは、３種類の異なるタイプの呼についてアクセスコントローラが通知した点を示す、添付図面の図１２に概略的に示されている。
【００６１】
図１２では、第１の呼は０８００６５４３２１にダイヤルする発呼者に関連する。この番号は、最初の３桁の後で、（ＭＧＣに対する早期の通知をトリガするであろう）優先呼出に関連するとして認識されない。しかしながら、図１に示されている他の２つの番号は、ＭＧＣへの早期通知をトリガする優先番号（１１２、９９９）に関連する。ダイヤルプランによってサポートされていない番号０１２３４５  ６７８９０等の、別の番号がダイヤルされる場合には、デフォルト（つまりワイルドカード）制約がＭＧによって適用できるであろう。
【００６２】
アクセスコントローラでの全体的な空所化間隔を決定する一つの方法は、信号ソースによって提供されるオフフックを拒絶するレートを、コントローラが決定することである。コントローラは、各トラフィックソースが全体的なギャップサイズから局所的なギャップサイズにその容量に比例して縮小し、次にゼロから局所ギャップサイズまで初期ギャップ持続時間を無作為に課す、単一ユーザ単位の全体的なギャップをマルチキャストできる。各トラフィックソースは、次に局所ギャップを全ての非優先呼に適用し、空所化は通常の呼に提供されるサービスにだけ影響を及ぼす。
【００６３】
しかしながら、本発明の別の実施形態では、コントローラは、類似する適応内部制御を実行し、それがトラフィックソースから受信されるオフフックメッセージを拒絶するレートを測定するが、コントローラは被呼者アイデンティティに従って拒絶レートの分析を実行し、どの被呼者アイデンティティが空所化を必要とするかを判断する。この関連で、呼アイデンティティはネットワークアドレス等を備えてよい。
【００６４】
コントローラは、次に全体的制約と番号単位の全体的制約を決定し、各トラフィックソースにこれらの全体的制約をマルチキャストする。トラフィックソースは、次に、トラフィックソースの容量に従ってどの局所ギャップ間隔サイズが利用されなければならないのかを、コントローラによって提供される全体的なギャップ情報から決定するために、全体的制約を縮小する。無作為の初期ギャップ間隔サイズも求められる。呼がかけられると、ダイヤルされる番号は、特定のダイヤルされた番号方式について使用するための最も適切なギャップ間隔を決定するために、ネットワークトラフィックソースによって分析される。このようにして、図１２では、特定の数字が優先番号に関連していると認識されると、ギャップは課されない（例えば１１２と９９９の番号）のに対し、０８００  ６５４３２３１の番号は通常の除外の対象となるであろう。しかしながら、本発明の他の実施形態では、ダイヤルプランは、電話投票（ｔｅｌｅｖｏｔｅ）／大量ダイヤル（ｍａｓｓ  ｄｉａｌｌｉｎｇ）番号だけが空所化にさらされなければならず、非優先番号にかけられる通常の呼も、アクセスコントローラがトラフィック処理のオーバーロードを経験せずにかけることができるようになるであろうことを示すことができるであろう。
【００６５】
このようにして、１６，６６６ｃｐｓという繁時容量を有するＶｏＩＰネットワークは、例えば大量ダイヤル（ｍａｓｓ−ｄｉａｌｌｉｎｇ）状況において、非大量ダイヤル（ｎｏｎ−ｍａｓｓ−ｄｉａｌｌｉｎｇ）関連のトラフィックが影響を及ぼされずに、１００，０００ｃｐｓ以上がデジタル回線交換機から送信されるときに有効に対処できる。本発明のこのような実施形態では、ＭＧ−ＭＧＣの制御要件は、（通常は２００ｍｓ未満である）ＭＧ応答時間にさらされる、オーバーロードされているＭＧＣでの有効呼スループットを単に最大限にし、両方の優先呼を有効にし、電話投票タイプの呼により引き起こされる急増から、通常の（非優先呼）を任意に保護することである。
【００６６】
図１３及び図１４は、機能の場所という点でオーバーロード制御の全体的なアーキテクチャを対比する。図１３及び図１４では、ＡはＭＧＣの受け入れ機能であり、ＲはＭＧ局所オーバーロード制約制限であり、Ｕは更新機能である。
【００６７】
図１３は、制限更新が実現されなければならないＶｏＩＰネットワーク内のＭＧ−ＭＧＣシナリオを示す。図１３及び図１４では、オフフック信号がＭＧによってＭＧＣに送信され、ＭＧＣは受け入れ制御を適用し、ＭＧはＭＧＣのオーバーロードを制限するために適切な制約を適用する。しかしながら、図１３では、ＭＧはＭＧＣによって全く制御されずに局所的にオーバーロードを更新する。この更新は１つ以上の基準に基づいてよい。例えば、更新は、ＭＧＣに対するＭＧによる新しい呼の試行の明示的な拒絶に、あるいはＭＧＣへそれがメッセージを送信することと、ＭＧＣにおける非常に大きな負荷を示すであろう応答のＭＧＣの受領確認との間で、ＭＧによって見られる長い遅延に基づいてよい。当業者は、ＭＧは、ＭＧＣがオーバーロードしているかどうかを判断するために、及びその局所制約を適応させるために、呼イベントに対するＭＧＣの応答だけを使用するため、図１３のアーキテクチャが単一回線ＭＧ、又は必ずより大きなＭＧより低い呼のレートをＭＧＣに送信するいくつかの回線しかないＭＧにとって、不適切であることを認識する。呼イベントの低いレートだけが送信される場合、ＭＧはＭＧＣでのオーバーロードの存在のその推定値及び重大性を基づかせる情報を制限し、制約適応は必然的にゆっくりである。しかしながら、大型ゲートウェイの場合、本発明のこの実施形態はＨ．２４８規格推奨策に対する修正を全く必要としないという利点を有する。
【００６８】
図１４は、対照的に、更新された状態を決定するＭＧＣを概略的に示す。これにより、さらに反応のよいオーバーロード制御を実現できる。図１４では、ＭＧがオフフック状態を受信すると、ＭＧはこれをＭＧＣに送信し、ＭＧはその全体的制約条件を更新する。ＭＧＣは、次に、新しい全体的制約が生成されなければならないのか、あるいは更新された全体的制約が生成されなければならないのかを判断し、全てのＭＧが受信する１つ以上の制御メッセージを提供するために、適切な通信技法（マルチキャスト）を使用して、新しい全体的制約条件（つまり新しい全体的ギャップ間隔）を選択（又は全てのＭＧ）に通信し直す。各ＭＧは次に、呼が拒絶されるべきか否かを判断するために、それがＭＧＣにより提供される更新された全体的制約情報から決定する修正された局所制約を使用して呼を処理する。
【００６９】
ＭＧＣは、各ＭＧから受信する集合トラフィックフローにアクセスすることができ、したがって各ＭＧが個別に受信するより高いトラフィックレートを受信し、（全体的に、及び特定のダイヤルされた番号への）トラフィックレートの正確な推定値を取得できるようにする。ＭＧＣにより受信されるトラフィックレートは個々のＭＧでのトラフィックレートより高いので、（ＭＧＣから更新された全体的制約を受信する）各ＭＧによって実現される外部の全体的な制御条件に対するより頻繁な更新は、ＭＧが局所トラフィックレートを決定し、（示されている図１３のような）ＭＧＣとは無関係に局所制約を生成する場合よりも、起こり得る。
【００７０】
この第２の制御オプションは、（ＭＧＣによってマルチキャストされる）無作為化された初期間隔を有する瞬時に有効なギャップがあるため、オーバーロードの集合を回避できるという利点がある。しかしながら、Ｈ．２４８規格の推奨策が、ＭＧＣからマルチキャストメッセージによって返される全体的なギャップ制約を鑑みて修正を必要とする可能性があり、本発明はＭＧＣにより決定される集合トラフィックレートに貢献する各ＭＧに全体的なギャップ間隔情報を通信する他の適切な技法によって実現できる。（これらはＭＧＣによって集中的に決定されてよいが）各ＭＧが受信する全体的制約をそれ自体の特性に合うように修正すること、及び局所ギャップ論理と適切なダイヤルトーンを実現することは、各ＭＣ次第である。
【００７１】
大量発呼（ｍａｓｓ  ｃａｌｌｉｎｇ）シナリオでは、各ネットワークアクセスポイントは、全てが同じターゲットアドレスを有する短期間内に多数の呼を受信するであろう（例えば同じ番号は、非常に短い、ほぼ同時の期間内に多数の呼によりダイヤルできる）。アクセスポイントの全てに対する制御は、応答時間が図２に示されていたような許容できないレベルまで上昇するのを防ぐために、相対的に迅速に本発明により実現できる。
【００７２】
したがって、当業者は、アクセスコントローラが、それぞれの貢献するネットワークアクセスポイントから提供される、トラフィックの総トラフィックレートを決定することを理解するであろう。この総レートは個々のアクセスポイントにおけるレートより高く、外部オーバーロード制御がすでに実現されていたとしても、アクセスコントローラが実際の提供されたトラフィックレートから、外部オーバーロード制御が更新を必要とするかどうかをより確実に判断できるようになることを意味する。アクセスコントローラが生成した情報から引き出される（例えば、総トラフィックレート及び回線単位のトラフィックレート情報を備えてよい）局所制約（つまり局所ギャップ間隔）の、アクセスコントローラから制御メッセージを受信する各ネットワークアクセスポイントによる強制は、更新条件が単にネットワークアクセスポイント自体によって決定される場合より、さらに迅速に実現できる。各アクセスポイントが自立的に（つまり他のアクセスポイントのそれぞれにより課される初期ギャップ期間とは無関係に）判断する初期ギャップ持続時間を即座に強制することによって、アクセスポイントが互いに通信する必要はない。
【００７３】
制御メッセージがネットワークアクセスコントローラによって各ネットワークアクセスポイントに通信される手段は、好ましくはネットワークコントローラでの全ての提供されたトラフィックレートの一因となるそれらのアクセスポイントに制限されるマルチキャスト技法によって実行されるが、当業者に公知の他の適切な通信手段が利用されてよい。
【００７４】
通信のマルチキャスト手段がアクセスコントローラによって利用される場合、ネットワークは、アクセスコントローラが全体的なトラフィックアクセスレート制約（複数の場合がある）を通信ネットワーク上でネットワークアクセスポイントにマルチキャストできるようにする、通信マルチキャストプロセス（あるいはプロセスの同等な選択的なブロードキャスティングタイプ）をサポートする必要がある。マルチキャストは、これによりさらに迅速な制御をＩＰネットワーク内のＭＧに課すことができるようになり、ＭＧＣがさらに反応的になり、当技術分野で公知の時間尺度よりさらに短い時間尺度で呼の制約を更新できるようになるので好ましい。個々のＭＧに合うようにアクセスコントローラによって全体的に決定されるマルチキャスト呼制約の適応は、ＭＧＣの制御の領域内での各ＭＧによるさらに効果的な呼の制限を可能にする。
【００７５】
当業者は、各ネットワークアクセスポイントに対する制約メッセージのユニキャスト伝送が、根本的な伝送ネットワークが、制約がオーバーロードの効果的な制御のために十分に迅速にアクセスポイントの大多数で配備されていることを保証するほど十分な帯域幅を有する場合に、マルチキャストの代わりに使用されてよいことを、さらに理解するであろう。トラフィック制限は（制約分散が低速である場合には）不活発であるか、（制約分散が高速である場合には）同期しているため、これによりギャップ間隔の開始時間を無作為化するための低速ユニキャスト分散に対する依存が排除される。適切な制御は、制約の高速分散及びギャップ開始時間の明示的な無作為化に依存する。
【００７６】
以下の繰り返される要約書の本文は、本説明に組み込まれると見なされる。
【００７７】
ネットワークアクセスコントローラによって処理されるトラフィック量を制御するための適応オーバーロードシステムが、複数のネットワークアクセスポイントを制御するように構成されるネットワークアクセスコントローラについて説明される。各ネットワークアクセスポイントは、通信ネットワークに対するアクセスをトラフィックに提供し、システムはネットワークアクセスコントローラにおいて、オーバーロード状態が存在するかどうかを判断することと、存在する場合には、ネットワークアクセスポイントが前記トラフィックを通信ネットワークへ受け入れるレートを制限するための、少なくとも１つの全体的制約を生成することを備える。コントローラは、次に前記複数のネットワークアクセスポイントの１つ以上に、少なくとも１つの全体的トラフィック制約をマルチキャストする。全体的制約を受け取る各ネットワークアクセスポイントは、次に複数の局所制約条件を決定するために該全体的トラフィック制約を処理する。受信側ネットワークアクセスポイントは、前記局所制約条件を決定するために、前記トラフィックに課される局所的な所定のギャップ間隔を決定することと、以後の局所的な所定のギャップ間隔とは異なる初期ギャップ間隔を決定することであって、該初期ギャップ間隔は前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれの間で異なることと、の各ステップを実行する。初期ギャップ間隔は、それ以外の場合高い呼レートシナリオで発生するであろうネットワークアクセスコントローラでの同期影響が排除されることを保証するために、無作為に又は擬似乱数的にのいずれかで決定される。
【００７８】
前記実施形態は、局所ギャップ間隔を決定するためにクローフォードアルゴリズムを修正することに関して説明されてきたが、当業者は、該コントローラに提供されるトラフィックレートを制限するためにネットワークアクセスポイントにより適用できる他の制限アルゴリズムが、本発明の他の実施形態における代替制限を実現するために適切に修正されてよいことを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】通信ネットワークの概略図を示す。
【図２】通信ネットワークでアクセスコントローラをオーバーロードする結果を示す。
【図３】固定されたギャップ間隔オーバーロード制御方式を示す。
【図４】クローフォード（Ｃｒａｗｆｏｒｄ）アルゴリズムを実現する固定ギャップ間隔方式のための時間の関数としての、アクセスコントローラに提供される呼の数を示す。
【図５】本発明によるオーバーロード制御プロセスにおけるステップを示す。
【図６】通信ネットワーク内の異なるネットワークアクセスポイントの間で、初期ギャップ間隔が変化する本発明の一実施形態を示す。
【図７】ネットワークアクセスコントローラへの提供呼の数に本発明の一実施形態を適用した結果を示す。
【図８】図７に示されるプロットの一部の拡大図を示す。
【図９】ネットワークアクセスコントローラへの提供呼の数に、本発明の別の実施形態を適用した結果を示す。
【図１０】図９に示されているプロットの一部の拡大図を示す。
【図１１】本発明の一実施形態におけるメディアゲートウェイとメディアゲートウェイコントローラ間のメッセージフローを示す。
【図１２】オーバーロード制御が本発明の一実施形態においてどのようにして数単位で実現できるのかを概略的に示す。
【図１３】局所的に決定される制約更新プロセスを示す。
【図１４】全体的に決定される制約更新プロセスを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年2月13日(2007.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークアクセスコントローラによって処理されるトラフィックの量を制御するための適応オーバーロードシステムであって、前記ネットワークアクセスコントローラは、前記トラフィックに通信ネットワークに対するアクセスを提供するように構成された複数のネットワークアクセスポイントにより提供されるトラフィックを受信するように構成され、該システムにより前記ネットワークアクセスコントローラはその提供されたトラフィックレートを外部的に調整することができ、該システムは、
オーバーロード状態が前記ネットワークアクセスコントローラに存在するかどうかを、前記複数のネットワークアクセスポイントの全てによって、前記ネットワークアクセスコントローラにトラフィックが提供される総レートから判断し、存在する場合には、前記総提供トラフィックレートから引き出される少なくとも１つの制約を生成することと、
前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれに、前記少なくとも１つの制約を通信することと、
前記複数のネットワークアクセスポイントの内の１つにより提供される、トラフィックを制限するトラフィックに課される１つ以上の局所制約を決定するために、前記複数のネットワークアクセスポイントの内のそれぞれ１つで、受信された制約情報を処理することと、を備え、
該総提供トラフィックレートから引き出された制約はギャップ間隔を備え、各局所制約はネットワークアクセスポイントによって受領されたトラフィックがネットワークアクセスコントローラへ提供されない持続時間を変化させるために前記ギャップ間隔のスケーリングを備え、それによって前記ネットワークアクセスコントローラの反復集中された過負荷が非同期化される、システム。
【請求項２】
ネットワークアクセスコントローラにより処理されるトラフィックの量を制御するための適応オーバーロードシステムであって、前記ネットワークアクセスコントローラは、通信ネットワークへのアクセスを前記トラフィックに提供するように構成された複数のネットワークアクセスポイントによって提供されるトラフィックを受信するように構成され、該システムにより前記ネットワークアクセスコントローラはその提供されたトラフィックレートを外部的に調整することができ、該システムは、
前記ネットワークアクセスコントローラへの、前記複数のネットワークアクセスポイントの全てによって提供される前記トラフィックが、前記ネットワークアクセスコントローラにオーバーロード状態が存在する場合に拒絶される拒絶レートから決定し、存在する場合には、決定された前記拒絶レートから少なくとも１つの制約を引き出すことと、
前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれに、前記少なくとも１つの制約を通信することと、
前記複数のネットワークアクセスポイントの内の１つによって提供されるトラフィックを制限する前記トラフィックに課される１つ以上の局所制約を決定するために、受信された制約情報を、前記複数のネットワークアクセスポイントの内のそれぞれ１つで処理することと、を備え、
該拒絶レートから引き出された制約はギャップ間隔を備え、各局所制約はネットワークアクセスポイントによって受領されたトラフィックがネットワークアクセスコントローラへ提供されない持続時間を変化させるために前記ギャップ間隔のスケーリングを備え、それによって前記ネットワークアクセスコントローラの反復集中された過負荷が非同期化される、システム。
【請求項３】
前記ネットワークアクセスコントローラの制御下で、前記ネットワークアクセスポイントの全てにより課される間隔の前記総分散は、各前記ネットワークアクセスポイントによって課される前記局所制約の発現時に無作為化される、請求項１または請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記無作為化は、持続期間が無作為プロセスによって決定される初期間隔を生成する各ネットワークアクセスポイントにより個々に課される、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記無作為化は、受信された前記全体的制約情報の処理の直後に前記局所制約間隔を実現する、各ネットワークアクセスポイントによって個別に課され、前記全体的制約情報を生成する前記ネットワークアクセスコントローラに続いて完了される前記全体的制約情報処理のための時間が、前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれについて変わる、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
通信ネットワークを備える適応オーバーロードシステムであって、該通信ネットワークは、該通信ネットワークが有するトラフィックの量を外的に制御するように構成されたネットワークアクセスコントローラと該ネットワークアクセスコントローラによって制御されるように構成された複数のネットワークアクセスポイントを含み、各ネットワークアクセスポイントが、前記トラフィックに前記通信ネットワークへのアクセスを提供し、
前記ネットワークアクセスコントローラで、オーバーロード状態が存在するかどうかを判断し、存在する場合には、ネットワークアクセスポイントが前記通信ネットワークへの前記トラフィックを受け入れるレートを制限するために、少なくとも１つの全体的制約を生成することと、
前記複数のネットワークアクセスポイントの１つ以上に、前記少なくとも１つの全体的トラフィック制約を通信することと、
複数の局所制約条件を決定するために受信される各全体的トラフィック制約を処理することであって、前記受信側ネットワークアクセスポイントが、前記局所制約条件を決定するために、
前記トラフィックに課される局所的な所定のギャップ間隔を決定するステップと、
以後の局所的な所定のギャップ間隔（Δｔ）とは異なる初期ギャップ間隔（Δｔ０）を決定するステップであって、各初期ギャップ間隔（Δｔ０）が前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれによって独立して決定されるステップと、を実行することと、
を備える、システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの全体的トラフィック制約を、前記複数のネットワークアクセスポイントの内の１つ以上に通信する前記ステップにおいて、少なくとも１つの全体的トラフィック制約が前記複数のネットワークアクセスポイントの内の１つ以上にマルチキャストされる、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記初期ギャップ間隔は、無作為技法または擬似乱数技法を使用して各ネットワークアクセスポイントで決定される、請求項６又は請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記初期ギャップ間隔（Δｔ０）持続時間は、ゼロから以後の局所ギャップ間隔Δｔに及ぶ、請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記通信ネットワークはＶｏＩＰネットワークであり、前記トラフィックは呼に関連するトラフィックを備える、請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ネットワークアクセスコントローラはメディアゲートウェイコントローラであり、前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれはメディアゲートウェイを備える、請求項６ないし請求項１０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
全体的なトラフィックレート制約がアドレスのために前記アクセスコントローラによって決定される、請求項６ないし請求項１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
ネットワークアクセスポイントが通信ネットワーク全体で伝送のためのトラフィックを受信する回線の数、及び全ての貢献するネットワークアクセスポイントによりアクセスコントローラに提供される前記総トラフィックに基づいて前記アクセスコントローラによって決定されるスケラブルギャップ間隔が、局所的な所定のギャップ間隔を決定するために使用される、請求項６ないし請求項１２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記通信するステップは、前記アクセスコントローラによって制御されるすべてのネットワークアクセスポイントに対しマルチキャストすることを備える、請求項７ないし請求項１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記コントローラは、前記アクセスコントローラによりオフフックメッセージが拒絶されるレートを分析することにより、前記少なくとも１つの全体的トラフィック制約を決定する、請求項６ないし請求項１４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記少なくとも１つの全体的トラフィック制約を決定するために、トラフィックが前記コントローラに提供されるレートを分析する、請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１７】
前記コントローラは、前記少なくとも１つの全体的トラフィック制約を決定するために、トラフィックが前記コントローラによって拒絶されるレートを分析する、請求項６ないし請求項１６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１８】
ダイヤルプランが、局所ギャップ制約が課されているときに前記アクセスコントローラに対するオフフック条件メッセージを送信することを不必要にするために、ネットワークアクセスポイントによって実現される、請求項１ないし請求項１７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１９】
各ネットワークアクセスポイントが確率論的方法を使用して前記初期ギャップ間隔を決定する、請求項１ないし請求項１８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記初期ギャップ間隔は、ゼロではない場合に、前記ネットワークアクセスポイントの初期ギャップ間隔の全てが、ゼロから、各ネットワークアクセスポイントによって決定される前記局所ギャップ間隔Δｔの範囲で均一に分散されるように、各ネットワークアクセスポイントにより決定される、請求項１ないし請求項１９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２１】
通信ネットワークへの受け入れのためにメディアゲートウェイコントローラによって受信される呼の数を制御する方法であって、前記メディアゲートウェイコントローラは複数のメディアゲートウェイに接続されるように構成され、
前記メディアゲートウェイコントローラにおいて、少なくとも１つのスケラブルな呼レート制御パラメータを決定するステップと、
前記メディアゲートウェイコントローラが、前記メディアゲートウェイコントローラの制御領域内で、各メディアゲートウェイにスケラブルなレート制御パラメータをマルチキャストするステップと、
前記メディアゲートウェイでスケーリングされる呼レート制御パラメータを決定するために、各メディアゲートウェイで前記呼レート制御パラメータをスケーリングするステップであって、前記スケーリングされた呼レート制御パラメータが、前記メディアゲートウェイコントローラに向かう予定の呼に対して前記メディアゲートウェイによって課される呼ギャップ間隔を備えるステップと、
前記メディアゲートウェイが、所定の初期の呼−ギャップ間隔を課すステップと、
を備える、方法。
【請求項２２】
前記初期ギャップ間隔は、前記複数のメディアゲートウェイの有限部分集合のために当初アクティブである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記初期ギャップ間隔は、無作為技法または擬似乱数技法を使用して決定される、請求項２１又は請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記スケラブルな呼レート制御パラメータの内の少なくとも１つは、所定の被呼アドレスに割り当てられる、請求項２１ないし請求項２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
被呼アドレスの少なくとも一部に適用される前記制御処理を決定するために、前記メディアゲートウェイ上で、前記メディアゲートウェイコントローラによってダイヤルプランが課される、請求項２１ないし請求項２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記メディアゲートウェイは、前記メディアゲートウェイコントローラへ任意の呼関連表示を送信する前に前記被呼アドレスの少なくとも一部を分析する、請求項２１ないし請求項２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記メディアゲートウェイは、前記メディアゲートウェイが前記被呼アドレスの少なくとも１つの数字を分析するまで、前記メディアゲートウェイコントローラにオフフック信号を送信しない、請求項２１ないし請求項２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記メディアゲートウェイコントローラは、前記メディアゲートウェイがユーザから呼を受信する前に前記メディアゲートウェイにダイヤルプランを送信する、請求項２１ないし請求項２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記メディアゲートウェイコントローラは、前記メディアゲートウェイがどのダイヤルトーンを特定の終結のための次の呼に適用する必要があるのかを、前記メディアゲートウェイに示す、請求項２１ないし請求項２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記呼−ギャップは、前記メディアゲートウェイが前記特定の被呼アドレスを分析した後に前記メディアゲートウェイにより課される、請求項２１ないし請求項３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記コントローラは、通信ネットワークへのアクセスを前記トラフィックに提供するように構成された、複数のネットワークアクセスポイントによって提供されるトラフィックを受信するように構成され、
前記ネットワークアクセスコントローラに前記複数のネットワークアクセスポイントの全てによって提供される前記トラフィックを備える、前記総提供トラフィックレートを監視するための手段と、
前記ネットワークアクセスコントローラにオーバーロード状態が存在するかどうかを、前記総トラフィックレートから判断するための処理手段と、
前記監視された総提供トラフィックレートから引き出される少なくとも１つの制約を生成するように構成された処理手段と、
前記複数のネットワークアクセスポイントのそれぞれに、前記少なくとも１つの制約を通信するように構成された手段と、
を備える、請求項１ないし請求項２０のいずれか１項に記載のシステムで使用するために構成された手段を有するネットワークアクセスコントローラ。
【請求項３２】
前記ネットワークアクセスポイントは、ネットワークアクセスコントローラに提供されたトラフィックレートを提供するように構成され、
前記ネットワークアクセスコントローラから制約情報を受信するための手段と、
前記ネットワークアクセスコントローラへ前記ネットワークアクセスポイントによって提供されたトラフィックを制限する、トラフィックに課される１つ以上の局所制約を決定するために、前記受信された制約情報を処理するための手段と、
をさらに備える、請求項１ないし請求項２１のいずれか１項に記載のシステムで使用するために構成されたネットワークアクセスポイント。
【国際調査報告】
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