(57)【要約】  ネットワーク内の呼サーバは、アクセスゲートウェイ（ＡＧＷ）ごとに、提供された着呼の割合を監視することができる。算出されたグローバル・リーク率は、ＡＧＷが提供するトラヒックの割合に比例して、ＡＧＷ間で分配され得る。過負荷制御サーバにおいて、ＥＴＳＩ＿ＮＲリストリクタのグローバル・リーク率制御パラメータを算出するために、リーク率算出方法が使用される。リーク率の算出は、ＰＯＴＳ呼拒絶率に基づく。本発明の１つの特定の実施形態において、この算出は、呼の拒絶率を、設定可能な低い目標拒絶レベルに近づけることに基づく。ＭＧＣは、過負荷の終了をより高い信頼度で特定することができ、ＡＧＷは、制御を停止するように時期尚早に指示された場合に、適切に応えることができる。
2010503303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク内で容量を割り当てる方法であって、
前記ネットワーク内の第１のノードによって生成された、オフフックイベント即ち呼の試みの数を判断するステップと、
複数の前記第１のノードのグループを制御している、前記ネットワーク内の第２のノードの利用可能な容量を算出するステップと、
前記複数の前記第１のノードの前記グループの各ノードによって生成されたオフフックイベントの前記数に比例して、前記複数の前記第１のノードの前記グループの各ノードに対して、前記第２のノードの前記容量を割り当てるステップと、
を備え、
前記算出では、前記第１のノードそれぞれについて提供されたオフフックイベントの割合と、一続きの事前決定された複数の期間に前記第２のノードにおいて受信された新しいオフフックイベントの数とを含む、重み付け係数を決定する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１のノードはアクセスメディアゲートウェイであり、前記第２のノードはメディアゲートウェイコントローラであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のノードはマルチサービスアクセスノードであり、前記第２のノードは呼サーバであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のノードの利用可能な容量を算出する前記ステップは、
拒絶された呼の試みを累積するためのタイムウインドウの開始を示すためにタイマーをスタートさせるステップと、
前記タイマーが終了するまで拒絶された呼の試みの前記数を累積するステップと、
呼の試みの拒絶率を算出するステップと、
前記呼の試みの拒絶率が目標過負荷率よりも小さいか否かを判断するステップと、
を更に備え、
Ｌｅａｋｒ＝Ｌｅａｋｒ＋ＡｄｄｉｔｉｏｎＣｏｎｓｔという数式に従ってリーク率（Ｌｅａｋｒ）が定数値（ＡｄｄｉｔｉｏｎＣｏｎｓｔ）分増加させられ、
前記呼の試みの拒絶率が前記目標過負荷率よりも大きい場合には、Ｌｅａｋｒ＝Ｌｅａｋｒ−ｍｉｎ（Ｃｏｅｆｆ＊（ＲｅｊｅｃｔＲａｔｅ−ＴａｒｇｅｔＯＬ），Ｌｅａｋｒ＊ＭａｘＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）という数式を使用して前記リーク率が減少させられる
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の前記第１のノードの前記グループ内のパッシブな第１のノードから前記第２のノードへ呼の試みを送信するステップと、
前記パッシブな第１のノードが現在はアクティブであるということを示すために前記呼の試みを使用するステップと、
全てのアクティブな前記第１のノードに対して許可されるリーク率を前記第２のノードにおいて再算出して再分配することをトリガするステップと、
を更に備え、
前記パッシブな第１のノードは、前記容量の割り当てにおいてゼロという重み付け係数を以前に持っている
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記パッシブな第１のノードが前記呼の試みの中に「要求オフフック率」という任意的なパラメータを含ませた場合に、前記第２のノードが次のｎｏｔｒａｔ算出のために前記「要求オフフック率」パラメータを使用するステップを更に備えることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のノードが、受信したｎｏｔｒａｔを上限として使用するステップと、
前記第１のノードにおける着呼の試みの割合（Ｉ）を前記第１のノードのリーキーバケット制限のリーク率（Ｌ）と比較し、Ｉ＞Ｌ且つＬ（１＋Ｒ）＜＝Ｌ＿ｍａｘ（０＜Ｒ＜１）である場合にリーク率をＬ＊（１＋Ｒ）に増加させＩ／（１＋Ｒ）＜Ｉである場合にＬをＬ＝Ｉ＊（１＋Ｒ）に減少させると決定することによって、前記第１のノードのリーキーバケットの制限率の自律的な適応を実行するステップと、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
負のｎｏｔｒａｔ値を受信したことに応えて、前記第１のノードが自律的に前記リーク率（Ｌ）の上方への増加適応を開始するステップを更に備えることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２のノードに接続されている前記第１のノード全ての目標リーク率を算出することによって、前記第２のノードによって全ての接続インタフェースに亘ってサービス提供可能な呼の割合を取得するステップを更に備えることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
グローバル・リーク率の現在の値を記録するステップと、
事前決定された数の後続の測定期間中に前記接続されている第１のノードによって生成された全体の着呼の割合を監視するステップと、
最後の測定期間の終了時に、測定期間ごとの前記呼の割合をチェックして増加傾向であれば前記呼の割合のチェックを繰り返し、不変又は減少傾向の場合に前記第２のノードにおける前記制御を停止するステップと、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
呼のために利用可能な容量を割り当てるためのネットワーク内のシステムであって、
前記ネットワーク内の複数のユーザ装置からの呼の試みを生成する、複数の第１のノードのグループであって、前記呼の試みを送信するか否かを判断する手段を備えるグループと、
前記複数の前記第１のノードの前記グループを制御し、前記複数の前記第１のノードの前記グループから前記呼の試みを受信し、呼の試みのための前記利用可能な容量を算出する、第２のノードと、
前記第１のノードそれぞれについて提供された呼の試みの割合と、一続きの事前決定された複数の期間に前記第２のノードにおいて受信された新しい呼の試みの数とを含む、重み付け係数を、前記第１のノードそれぞれのために算出する、前記第２のノード内の手段と、
前記複数の前記第１のノードの前記グループの各ノードによって生成された呼の試みの数に比例する、前記複数の前記第１のノードの前記グループの各ノードに対する、前記第２のノードの前記利用可能な容量を割り当てる手段と、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
前記第１のノードはアクセスメディアゲートウェイであり、前記第２のノードはメディアゲートウェイコントローラであることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１のノードはマルチサービスアクセスノードであり、前記第２のノードは呼サーバであることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第２のノードの前記利用可能な容量を算出する前記手段は、
スタートすると拒絶された呼の試みを累積するためのタイムウインドウの開始を示すために使用されるタイマーと、
前記タイマーが終了するまで拒絶された呼の試みの数を累積する手段と、
呼の試みの拒絶率を算出する算出手段と、
前記呼の試みの拒絶率が目標過負荷率よりも小さいか否かを判断する手段と、
を更に備え、
前記呼の試みの拒絶率が前記目標負荷率よりも小さい場合には、Ｌｅａｋｒ＝Ｌｅａｋｒ＋ＡｄｄｉｔｉｏｎＣｏｎｓｔという数式に従って目標リーク率（Ｌｅａｋｒ）が定数値（ＡｄｄｉｔｉｏｎＣｏｎｓｔ）分増加させられ、
前記呼の試みの拒絶率が前記目標過負荷率よりも大きい場合には、Ｌｅａｋｒ＝Ｌｅａｋｒ−ｍｉｎ（Ｃｏｅｆｆ＊（ＲｅｊｅｃｔＲａｔｅ−ＴａｒｇｅｔＯＬ），Ｌｅａｋｒ＊ＭａｘＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）という数式を使用して前記目標リーク率が減少させられる
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記複数の前記第１のノードの前記グループ内のパッシブな第１のノードから前記第２のノードへ呼の試みを送信する手段と、
前記パッシブな第１のノードが現在はアクティブであるということを示すために前記呼の試みを使用する、前記第２のノード内の手段と、
全てのアクティブな前記第１のノードに対して許可されるリーク率を再算出して再分配する、前記第２のノード内の手段と、
を更に備え、
前記パッシブな第１のノードは、前記容量の割り当てにおいてゼロという重み付け係数を以前に持っている
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記パッシブな第１のノードが前記呼の試みの中に「要求オフフック率」という任意的なパラメータを含ませた場合に、次のｎｏｔｒａｔ算出のために前記「要求オフフック率」パラメータを使用する、前記第２のノードに結合された手段を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
受信したｎｏｔｒａｔを上限として使用する、前記第１のノード内の手段と、
前記第１のノードにおける着呼の試みの割合（Ｉ）を前記第１のノードのリーキーバケット制限のリーク率（Ｌ）と比較し、Ｉ＞Ｌ且つＬ（１＋Ｒ）＜＝Ｌ＿ｍａｘ（０＜Ｒ＜１）である場合にリーク率をＬ＊（１＋Ｒ）に増加させＩ／（１＋Ｒ）＜Ｉである場合にＬをＬ＝Ｉ＊（１＋Ｒ）に減少させるという関係を活用することによって、前記第１のノードのリーキーバケットの制限率の自律的な適応を実行する手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
負のｎｏｔｒａｔ値を受信したことに応えて、前記第１のノードが前記リーク率（Ｌ）の上方への増加適応を開始する手段を更に備えることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第２のノードに接続されている前記第１のノード全ての前記目標リーク率を算出することによって、前記第２のノードによって全ての接続インタフェースに亘ってサービス提供可能な呼の割合を取得する手段を更に備えることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項２０】
グローバル・リーク率の現在の値を記録する手段と、
事前決定された数の後続の測定期間中に前記接続されている第１のノードによって生成された全体の着呼の割合を監視する手段と、
最後の測定期間の終了時に、測定期間ごとの前記呼の割合をチェックして増加傾向であれば前記呼の割合のチェックを繰り返し、不変又は減少傾向の場合に前記第２のノードにおける前記制御を停止する手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項２１】
ネクスト・ジェネレーション・ネットワークにおいて呼のための利用可能な容量を割り当てる装置であって、
第１のノードを備え、当該第１のノードは、
第２のノードへ呼の試みを送信するか否かを判断する手段と、
前記第２のノードへ前記呼の試みを送信する手段と、
ｎｏｔｒａｔを受信し、受信したｎｏｔｒａｔを上限として使用する手段であって、前記ｎｏｔｒａｔが負の値である場合に、前記第１のノードが、前記第１のノードの制限率の適応を自律的に実行する手段を含んだ手段と、
を備え、前記装置は、前記第２のノードを備え、当該第２のノードは、
複数の前記第１のノードのグループを制御する手段と、
一続きの事前決定された複数の期間中に前記第１のノードそれぞれにおいて受信されたオフフックイベントを含む重み付け係数を決定する算出手段と、
前記第１のノードそれぞれによって生成されたオフフックイベントの数に比例して、前記複数の前記第１のノードの前記グループの各ノードに対して、容量を割り当てる手段と、
前記事前決定された複数の期間における拒絶された呼の試みの数を判断し、前記拒絶率が目標過負荷率よりも小さい場合は定数値分だけ目標リーク率を増加させ、前記拒絶率が前記目標過負荷率以上の場合に前記目標リーク率を減少させるための、タイマー手段と、
前記第２のノードによって全ての接続インタフェースに亘って提供可能な呼の割合を取得するために、前記第２のノードに接続されている前記第１のノード全ての前記目標リーク率を算出する手段と、
を備える
ことを特徴とする装置。
【請求項２２】
前記第１のノードはアクセスメディアゲートウェイであり、前記第２のノードはメディアゲートウェイコントローラであることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１のノードはマルチサービスアクセスノードであり、前記第２のノードは呼サーバであることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
事前決定された数の後続の測定期間中に前記第２のノードに接続されている前記第１のノードによって生成された全体の着呼の割合を監視する手段と、
最後の測定期間の終了時に、測定期間ごとの前記呼の割合をチェックして増加傾向であれば前記呼の割合のチェックを繰り返す手段と、
最後の測定期間の終了時に、前記呼の割合が不変又は減少傾向の場合に前記第２のノードにおける制御を停止する手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、２００６年９月１１日出願の米国仮特許出願第６０／８２５，１７０号の利益を主張し、その開示は参照により本願に組み込まれる。
【０００２】
［技術分野］
本発明は、アクセスメディアゲートウェイ（ＡＧＷ）に関する。本発明はより詳細には、限定としてではないが、ネクスト・ジェネレーション・ネットワーク（ＮＧＮ）におけるＡＧＷ及び関連するメディアゲートウェイコントローラ（ＭＧＣ）の間の過負荷制御のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
［略語及び定義］
ａ．  ＡＡＣＣ  適応自動輻輳制御
ｂ．  ＡＧＷ  アクセスメディアゲートウェイ
ｃ．  ＣＳ  呼サーバ
ｄ．  ＧＯＳ  サービスグレード
ｅ．  ＩＳＵＰ  ＩＳＤＮユーザパート
ｆ．  ＭＳＡＮ  マルチサービスアクセスノード（ＡＧＷと同等であり、これと相互に交換可能である）
ｇ．  ＭＧＣ  メディアゲートウェイコントローラ（ＣＳと同等であり、これと相互に交換可能である）
ｈ．  ＮＧＮ  ネクスト・ジェネレーション・ネットワーク
ｉ．  ＰＯＴＳ  基本電話サービス
［背景技術］
図１ａは、ネクスト・ジェネレーション・ネットワーク（ＮＧＮ）に関するハイレベルのブロック図である。ＮＧＮは一般的に、（メディアゲートウェイコントローラ（ＭＧＣ）としても知られる）単一の呼サーバ（ＣＳ）によって制御される、複数のドメインを含む。呼サーバは相互に接続されており、また、ピアネットワーク内の呼制御ノードにも接続されている。呼に関連するシグナリングメッセージが交換され、呼サーバはゲートウェイノードを制御する。これらの呼サーバによってサービス提供されるゲートウェイノードは、加入者間で行き来する呼に対応するメディアストリームのためのベアラ（伝送）機能を提供する。
【０００４】
エンド・ツー・エンドの呼を成功裏に確立するためには、アクセスネットワーク及びコアネットワークの中の幾つかのノードが、呼の試みに対してサービス提供するための十分な予備の処理リソースを持たなければならない。電話投票や災害事象などの多数のシナリオを想定可能であるが、この場合、何らかのノードがネットワーク内のボトルネックとなり、それゆえ、それらの完全性及び安定状態を維持するために呼の要求を拒絶する必要がある。対象のノードにおいてその設計容量を超えて負荷が増加することにより、そのノードのスループットが著しく低下し、更に、極端に高く与えられた負荷は、対象のノードを再起動させてしまう場合もある。それゆえ、シグナリングプロトコルは、負荷制御機能を備えていなければならない。負荷制御機能は、輻輳した対象のノードにおける高負荷を緩和するために発信元ノードが呼を拒絶することによって自分の入場率（アドミッション・レート）を低下させることを確保するものである。
【０００５】
各アクセスメディアゲートウェイ（ＡＧＷ）は、何千もの加入者に対してネットワークへの接続を提供する。現在、提案されている欧州電気通信標準化協会  通知率（ノーティフケーションレート）（ＥＴＳＩ＿ＮＲ）制御のシミュレーションによれば、ＮＧＮにおける制御は制御アダプタによって使用されるアルゴリズムの選択と制御パラメータの設定とに依存し得るということが示されている。不適切な選択が行われると、過負荷の最中に制御が時期尚早に停止し得るということが示されている。過負荷は、関連する全てのＡＧＷに同時に跨る穏やかな増加によっても引き起こされ得るし、ＡＧＷのより小さなサブセットにおける増加によっても引き起こされ得る。通常、ＡＧＷは、オフフック通知イベントを呼サーバに対して送信することにより新しい呼を開始する（呼サーバはメディアゲートウェイコントローラと同等であり、以下、ＭＧＷと相互に交換可能である）。
【０００６】
図１ｂは、ＭＧＣとＡＧＷとの間の過負荷制御メカニズムに関するハイレベルのブロック図を示す。上述したＥＴＳＩのドラフト（ＥＴＳＩ＿ＮＲ）は、前述した呼が集中する事象の間に過負荷になることからＭＧＣを保護するための、ＭＧＣとＡＧＷとの間の過負荷制御メカニズムを記述している。図１ｂは、ＮＴＳＩ＿ＮＲに従うハイレベルの機能ブロック図を示す。ＥＴＳＩ＿ＮＲは、ＭＧＣに対してＰＯＴＳ呼を発信する試みを抑制するために、ＡＧＷにおいてリーキーバケット・リストリクタを適用することを提案している。所謂負荷レベル（ＬｏａｄＬｅｖｅｌ）監視機能がＭＧＣに実装され、ＭＧＣは自分の負荷状態を定期的に測定する。負荷レベルが限界値に達すると、ＭＧＣは、ＡＧＷにおける発呼制限メカニズムを開始させる。過負荷の期間中、ＭＧＣは現在の負荷レベルに基づいてグローバル・リーク率（ＧｌｏｂａｌＬｅａｋＲａｔｅ）を算出する。そしてこのグローバル・リーク率は、ＡＧＷそれぞれに関連するｗｉ重み付けに基づいて、ＡＧＷ間で分配される。重み付けのセットは固定であり、ＭＧＣ内に事前設定されている。ＡＧＷの事前設定されたｗｉ重み付けを使用して各ＡＧＷのために算出されたこの新しいリーク率値（ｎｏｔｒａｔ）は、後続のＨ．２４８  ＭＯＤＩＦＹコマンドの中でＭＧＣからゲートウェイへと送信される。Ｎｏｒｔａｔ（通知率）は、所与のＡＧＷによってＭＧＣへと送信され得るＮＵＬＬコンテキストにおけるターミネーションからのオフフック通知率を提供する。そしてＡＧＷは自分のリーキーバケットのリーク率を、ＭＧＣから受信したｎｏｔｒａｔ率に設定し、オフフック通知を規制するためにこのリーク率を使用する。ＭＧＣにおいて過負荷が検知された際に使用されるグローバル・リーク率の初期値は、初期グローバル・リーク率（ＩｎｉｔＧｌｏｂａｌＬｅａｋＲａｔｅ）と呼ばれる、ＭＧＣ内の設定パラメータである。この値は、ＭＧＣにおける輻輳を速やかに緩和するのに十分な低い値に設定されており、算出されるグローバル・リーク率は、メディアゲートウェイコントローラの高い活用度を確保するために徐々に高い値へと適応することが期待される。
【０００７】
現在のＥＴＳＩのドラフトに記述されているメカニズムは、全ての場合についてメディアゲートウェイコントローラの適切な保護を提供できる訳ではない。現在仕様が定められている通りにドラフトが実装された場合、アクセスメディゲートウェイ間での発呼の試みに関する所与の分配が適応アルゴリズムを騙し、負荷制御を一時的に無効にしてしまう可能性があるということが予見される。
【０００８】
現在提案されている制御スキームが欠点を持つ４つの主な分野を特定することができる。それは、
ノードのグループからの集中的な過負荷に対処することに失敗することと、
制御アルゴリズムの収束が遅いことと、
メディアゲートウェイコントローラを他のインタフェースから保護する過負荷制御ソリューションとの相互運用性がないことと、
制御を終了させることと、である。
【０００９】
ＡＧＷの小さなグループ（ｍ）が過負荷の責任を持っている場合、ｍのＡＧＷのグループは、「リーキーバケット」リストリクタと呼ばれるリストリクタによって決定された率で、関連するＭＧＣへの呼を提供する（リストリクタのリーク率は、ＭＧＣのグローバル・リーク率を重み付けした部分である）。ＡＧＷの小さなグループがＭＧＣに対して呼を提供している唯一のグループであり、残りのＡＧＷ（ｎ）はＭＧＣに対して呼を提供しておらず、全てのＡＧＷが等しく重み付けされている（即ち、ＡＧＷの重み付けｗｉ＝１／（ｍ＋ｎ））ものとすると、その状況が十分に長く続くと、ＭＧＣのグローバル・リーク率（Ｇ）は、Ｇ＝（Ｃ／ｍ）＊（ｍ＋ｎ）に収束し得る。ここで、ＣはＭＧＣの容量である。ｍとｎとの比率にもよるが、これは多くの場合、ＭＧＣの実際の容量よりも大きくなり得る。また、ＭＧＣに対して呼を提供しているか否かに関わらず、各ＡＧＷはＧ＊ｗｉ＝Ｃ／ｍというリーク率を受信する。
【００１０】
その後、負荷がかかっていなかったＡＧＷのグループ（ｎ）においてトラヒック要求が増加した場合、このＡＧＷのグループによってＭＧＣに対して提供される呼の割合は、それらのリーキーバケットによって決定される割合に制限されることとなり、ＭＧＣは過負荷になることになる。というのも、早くからアクティブであったグループｍと共に新しくアクティブになったＡＧＷのグループｎが、設計容量であるＣよりも多くのトラヒック（（Ｃ／ｍ）＊（ｍ＋ｎ））を提供するからである。この状態は潜在的に、制御アダプタがグローバル・リーク率を適切に調節するまでの期間については、制御を無効にしてしまう。
【００１１】
図２は、ＭＧＣにおいて制御の無効を引き起こしてしまう、ＭＧＣの過負荷を示すハイレベルのブロック図である。ＭＧＣに対して提供される負荷が一様に分散してはおらず、例えばＡＧＷ１及びＡＧＷ２から成るグループ２０６が過負荷の責任を持っている場合、グローバル・リーク率の値は、ＭＧＣの実際の呼処理容量よりもずっと上にまで、コールアダプタ（図１ｂ参照）によって増加させられる。このシナリオにおいて、過負荷を引き起こしているＡＧＷのこのペア（グループ２０６）が、「リーキーバケット」によって決定された割合で呼を許可する一方で、グループ２０８に所属する他のＡＧＷは、ＭＧＣから受信したリーク率よりもずっと少ない呼しか提供しない。（それらのリーキーバケットは制限を行わない）。ＡＧＷのグループ２０８によってサービス提供される領域においてトラヒック要求が突然増加した場合、グループ２０８内のノードはこれらのリーキーバケットによって決定される割合で呼を提供することを開始し、ＭＧＣは過負荷になり、無視できない時間に亘って制御を無効にしてしまう。例えば、メディアゲートウェイコントローラは、ここに接続される４つのＭＳＡＮ（ＡＧＷ）を持つことができる。各ＭＳＡＮは、それぞれが等しい数の加入者ラインを終端させるので、等しい重み付けを持つ。ノードのグループ２０６がＭＧＣの容量よりも高い呼の割合を提供することを望むと、ＭＧＣは過負荷を検知し、グローバル・リーク率を初期グローバル・リーク率に設定し、４つのＭＳＡＮそれぞれに対してこのグローバル・リーク率の１／４の値を送信する。
【００１２】
ＭＧＣの活用度を増加させるために、ＭＧＣはグローバル・リーク率の値を徐々に増加させることを開始し、ＭＳＡＮから入ってくる全体の割合がメディアゲートウェイコントローラの処理容量であるＣに達するまで、グローバル・リーク率を増加させるこの処理を継続する。４つのＭＳＡＮのうちの２つだけが過負荷の責任を持っていることを想定しているので、グローバル・リーク率の増加は、これが２Ｃに達するまで継続する。この時点で、ＭＧＣはＬｅａｋＲａｔｅ＝２＊Ｃ／４＝Ｃ／２というリーク率値をＭＳＡＮへ送信し、グループ２０６内の２つのＭＳＡＮ（ＡＧＷ）はメディアゲートウェイコントローラを飽和させるのに十分な呼を提供する。ノードのグループ２０８がトラヒックを提供することを開始すると、それぞれのノードもＣ／２だけ送信することが許可されるので、入ってくる全体の割合はＣの２倍になり、２倍の過負荷という結果をもたらす。この事例は、制御の開始時に過負荷が最初に発生する場合とは明らかに異なる。というのも、最初は、グローバル・リーク率は適切に低い値に初期化される一方で、この事例では、グローバル・リーク率の下方への適応が発生するまで無視できない時間に亘って過負荷が持続するからである。
【００１３】
別の懸案は、提供される割合の変化に対して合理的なスピードで追随できるくらいに制御が十分高速に適応可能であるか否かである。深刻に集中した過負荷の場合、グローバル・リーク率は極端に高いレベルまで増加されなければならず、例えば１０％のＡＧＷが過負荷を生成し、ＣＳの容量が１０００呼／秒である場合、グローバル・リーク率は１００００にまで上昇することになり、極めて大きな適応ステップ（例えば、１０呼／秒＾２）を伴う場合であっても、ＭＧＣの完全な活用に適応するには１０００秒を要し得る。これは約１６分である。
【００１４】
上の説明は極端な例であるかもしれないが、長い適応時間を記録することはあり得ないことではない。このことは、ＥＴＳＩ＿ＮＲアルゴリズム全体の適応能力に疑問を投げかける。実際、ここで起こることは、定数としてプロビジョニングされている重み付けシステムは、集中的な過負荷の場合に適応を減速させ得る乗算効果を持つということである。呼サーバは、段階的な過負荷の場合に長時間に亘って多数の呼を不必要に拒絶してしまい、このことは、収益の多大な損失を意味する。これは特に、一般的に高い呼の割合を伴う例えば電話投票によって段階的な過負荷が引き起こされるシナリオに該当する。一方、適応ステップを増加させた場合、制御は発振してしまうかもしれない。
【００１５】
発呼要求に対して容量を割り当てることを呼サーバが失敗した場合に呼サーバは試みられた要求を拒絶するものとする。過負荷制御の主目的は、そのような拒絶の数を最小化して、ＣＳが自分のスループットを最大化することを可能にすることである。ＮＧＮにおいて、呼サーバは、ネットワークによって発せられた呼要求とアクセスによって発せられた呼要求とに対してサービス提供しなければならない。それゆえ、ＣＳが過負荷になった場合、ＣＳ自身の内部過負荷保護メカニズムは、発呼及び着呼の両方を拒絶する。着呼要求は、ＩＳＵＰプロトコルを使用してレガシのＰＯＴＳから開始されるか、又は、呼サーバからのＳＩＰ−Ｉプロトコル内に包まれるが、ＳＩＰやＨ．３２３のような他の業界標準の呼制御プロトコルも使用可能である。一例として、ＩＳＵＰプロトコルは、適応自動輻輳制御（ＡＡＣＣ）と呼ばれる自分自身の過負荷制御メカニズムを活用する。過負荷の期間に着呼及び発呼が許可されたストリームにおいて設定可能な共有割合を持つことを保証することが望ましいので、同一ノードを保護する複数の過負荷制御ソリューション（例えば、ＥＴＳＩ＿ＮＲ及びＡＡＣＣ）の相互運用性は不可欠である。現在のＥＴＳＩ＿ＮＲのドラフトは、この相互運用性の課題を解決するソリューションを提供しない。ＣＳの容量を求めて競う際にＰＯＴＳ交換局及び他の呼サーバからの着呼がＡＧＷからの発呼を締め出し得ないように、そしてその逆も起こり得ないように、グローバル・リーク率が更新されることを確保する、グローバル・リーク率の算出アルゴリズムが必要とされる。
【００１６】
最後に、既存のソリューションは、制御の終了という課題に適切に対処することができない。呼のアドミッション制御は呼サーバ（ＣＳ）において実行される訳ではないので、リーク率を算出する際に、ＭＳＡＮ（ＡＧＷ）においてリーキーバケットがまだトラヒックを規制しているのか、それとも過負荷の事象が終了したのかは不知である。ＥＴＳＩ＿ＮＲは単にタイマーを使用することを提案している。測定された呼サーバの負荷レベルが目標負荷レベル（ＧｏａｌＬｏａｄＬｅｖｅｌ）を下回った際に、「ＴｅｒｍｉｎａｔｉｏｎＰｅｎｄｉｎｇＴｉｍｅｒ」が開始される。このタイマーの存続期間に測定された負荷レベルが目標負荷レベルを超えない場合、タイマーが終了すると制御が停止される。しかし、負荷レベルが目標負荷レベルより下であるということは必ずしも、過負荷が終了したということを意味する訳ではない。というのも、メカニズムが過剰な規制を行っていて、過負荷が発生するほどの十分な呼を発信元がＣＳに対して提供していない可能性があるからである。リーク率が依然として高い方へと適応中であって過負荷が存在する最中に制御が停止すると、ＣＳは程なく再び過負荷になり、制御は初期グローバル・リーク率を伴って再開されるが、これは制御のオン−オフの発振という結果を容易にもたらし得るものであり、ＣＳの活用度を低下させ得る。グローバル・リーク率（Ｇ）は一般的にＣよりも極めて大きい必要があるが、グローバル・リーク率（Ｇ）に関する必要とされる値は、ｍ及びｎに依存して、Ｇの推定を困難にする。これらの状況下では、ＣＳ（ＭＧＣ）の目標負荷レベルに対する制御の収束時間は長期化し得るものであり、その結果、ＴｅｒｍｉｎａｔｉｏｎＰｅｎｄｉｎｇタイマーの値の設定が困難になる。これらのパラメータに対する不適切な選択は、この状況を更に悪化させ、過負荷の最中に制御が時期尚早に終了してしまうことに潜在的につながる。例えば、ＴｅｒｍｉｎａｔｉｏｎＰｅｎｄｉｎｇタイマーが短すぎるように設定され、ＭＧＣにおける過負荷制御が時期尚早に終了すると、ＭＧＣは、負荷の望ましくない突然の高い急上昇にいくつか直面する（実線の曲線）。また、呼の許可率はしばしば初期グローバル・リーク率にまで低下し、制御は何度もオン／オフする。下記のグラフはこの問題を示している。
【００１７】
2010503303.tif 000003
【００１８】
理想的な場合、過負荷の開始時に、ＭＧＣは「過負荷」状態に入り、ＭＧＣの目標負荷レベル付近に移行するようにグローバル・リーク率を適応することを開始する。ＭＧＣの負荷レベルが目標負荷レベルより下に落ちたことによって（初期グローバル・リーク率は制御が過剰な規制を行う結果をもたらす傾向にあるので、集中的な過負荷の場合にはこのことは起こりがちである）そのポイントに到達すると、ＭＧＣは状態を「ＴｅｒｍｉｎａｔｉｏｎＰｅｎｄｉｎｇ」に変更し、ＭＧＣは以下の振る舞いを発動する。
【００１９】
ａ．  ＴｅｒｍｉｎａｔｉｏｎＰｅｎｄｉｎｇタイマー（ＭＧＣがＴｅｒｍｉｎａｔｉｏｎＰｅｎｄｉｎｇ状態に入った時に設定されたもの）が終了した場合、ＭＧＣ内の状態は「ＮｏｔＯｖｅｒｌｏａｄｅｄ」に変更される。ＡＧＷにおける抑制の終了は、負の通知率（ｎｏｔｒａｔ）の値の受信によって引き起こされる。
【００２０】
ｂ．  新しい着呼又は発呼の試みが受信されると、ＭＧＣは通常通り呼を進める。ＭＧＣ内の分配機能がＡＧＷのための現在のｎｏｔｒａｔ値を（グローバル・リーク率から）算出し、ＲＯＯＴターミネーションに対するＨ．２４８Ｍｏｄｉｆｙコマンドを使用して現在のｎｏｔｒａｔ値を送信する（現在のｎｏｔｒａｔがそのＡＧＷに対してまだ送信されていない場合に限り。既に送信されている場合、現在のｎｏｔｒａｔは送信されない）。Ｈ．２４８のトランザクションの数を最小化するために、ＭＧＣは呼を進めるために使用されるものと同じＨ．２４８トランザクションの中にＭｏｄｉｆｙコマンドをネストさせてもよい。分配機能は、そのＡＧＷへと送信されたｎｏｔｒａｔ値を記録する。
【００２１】
ｃ．  制御アダプタは、ＭＧＣの負荷レベル及びオフフック到着率の監視を継続し、以下の２つの条件に従い、グローバル・リーク率を定期的に更新する。
１．  ＭＧＣが最大グローバル・リーク率（ＭａｘＧｌｏｂａｌＬｅａｋＲａｔｅ）を超えていない。
２．  グローバル・リーク率に対する前回の変更が増加であって、現在のオフフック到着率が前回のオフフック到着率を超えない場合、グローバル・リーク率を前回の変更前に強制的に戻す。
【００２２】
ｄ．  負荷レベルが目標負荷レベルを超えたことを制御アダプタが検知した場合、ＭＧＣは「過負荷」状態に戻る。
【００２３】
グローバル・リーク率の増加に関するこれら２つの制約は、リストリクタへと送信されるｎｏｔｒａｔ値が、オフフック率が突然増加した場合に問題となり得る程度にまで上昇することを防止するために、必要とされる。
【００２４】
先行技術の欠点を克服する、過負荷の終了を検知するためのシステム及び方法を持つことは、利点となるであろう。本発明は、そのようなシステム及び方法を提供する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２５】
ＥＴＳＩ＿ＮＲにドラフトされているメカニズムは、補足的なソリューションによって拡張される。補足的なソリューションによれば、このメカニズムは、幾つかの未だ処理されないネットワークイベントを成功裏に処理可能になる。
【００２６】
現在のソリューションの適応方法を誤解させて一時的に制御を無効にしてしまう所定のトラヒック事例（アクセスゲートウェイのグループからの集中的な過負荷）が特定される。本発明では、ネットワーク全体の振る舞いを大幅に改善するために、アクセスメディアゲートウェイに対して、自分達のリーク率を制御する或る自律性が与えられる。
【００２７】
呼サーバには、ＡＧＷごとに、着呼（オフフックイベント）についての提供された割合を監視する能力が備えられる。現在の方法では事前設定されている重み付けを使用するのではなく、この追加情報を使用すれば、算出されたグローバル・リーク率を、ＡＧＷが生成するトラヒックの割合に比例するようにＡＧＷ間で分配することができる。この新しい特徴は、グローバル・リーク率の実際の値によって表される呼サーバの現在利用可能な容量が、提供するトラヒックを持つＡＧＷに対して割り当てられることを確保する。このようにして、呼サーバを効率的に活用するのに十分高くグローバル・リーク率の値をＭＧＣが適応させるのに、ずっと少ない時間しか必要としなくなる。
【００２８】
過負荷のＭＧＣ（呼サーバ）における発信ＰＯＴＳ呼の拒絶率に基づいてＥＴＳＩ＿ＮＲリストリクタのグローバル・リーク率制御パラメータを算出する、リーク率算出方法が使用される。リーク率の算出は、ＡＡＣＣメカニズムのリーク率算出によって使用されるものと同じＰＯＴＳ呼拒絶率に基づいており、同じ率適応メカニズムを使用するものである。本発明の１つの特定の実施形態では、この算出は、呼拒絶率を設定可能な低い目標拒絶レベルに近づけることに基づく。こうして、発信ＰＯＴＳ呼制限メカニズムは、ＩＳＵＰ  ＡＡＣＣメカニズムと共に満足に相互作用する。
【００２９】
より高い信頼度で過負荷の事象の終了をＭＧＣが特定可能なメカニズムが開示され、また、ＡＧＷが制御を停止するように時期尚早に指示された場合にＡＧＷが適切に動作することを確保する、ＡＧＷにおいて使用されるメカニズムが開示される。
【００３０】
前述したものは、以下の本発明の詳細な説明を当業者がより良く理解できるように、本発明の特徴及び技術的利点を幾分広く概説したものである。本発明の追加の特徴及び利点が以下に説明され、これは、本発明の請求の範囲の対象を形成する。本発明と同一の目的を実現するための他の構造を修正したり設計したりするための基礎として、当業者は開示されている概念及び特定の実施形態を容易に使用できるということを、当業者は理解すべきである。当業者はまた、そのような均等構成が本発明の最も広い形態における精神及び範囲から逸脱しないということも認識すべきである。
【００３１】
以下、図面に示される典型的な実施形態を参照して、本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１ａ】ネクスト・ジェネレーション・ネットワークのハイレベルのブロック図を示す。
【図１ｂ】ＭＧＣとＡＧＷとの間の過負荷制御メカニズムを図解する。
【図２】無効な制御を引き起こす、ＭＧＣの過負荷を示すハイレベルのブロック図である。
【図３ａ】本発明の好適な実施形態に従うリーク率算出方法の状態遷移図を示す。
【図３ｂ】本発明の好適な実施形態に従うリーク率算出方法を示す。
【図４】本発明の実施形態に従う、ＡＧＷ（ＭＳＡＮも）とメディアゲートウェイコントローラ（ＣＳも）との間の相互作用に関するハイレベルのブロック図を示す。
【図５】本発明の実施形態に従うシグナリング図を示す。
【図６】本発明の好適な実施形態に従う処理に関するハイレベルのフロー図を示す。
【図７】本発明の好適な実施形態に従う、修正された制御の振る舞いを示すグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に説明する図３乃至図７と、本特許文書において本発明の原理を説明するために使用される多様な実施形態とは、説明のためのものに過ぎず、本発明の範囲を限定するようないかなる方法にも解釈されてはならない。
【００３４】
呼サーバは一般的に、ＥＴＳＩノーティフィケーション・レート（ＥＴＳＩ＿ＮＲ）パッケージの中でリーク率の値を送信することによって、ＡＧＷにおけるリーク率の値を更新する。「パッケージ」は、Ｈ．２４８  Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｓにおいて発生し得る、追加のプロパティ、イベント、シグナル、及び統計を定義する。本発明では、パッケージを最初に受信した際にＡＧＷが直ちに自分のリーク率を呼サーバから受信したＥＴＳＩ＿ＮＲパッケージのｎｏｔｒａｔプロパティ内に含まれる値に設定するのだとしても、ＡＧＷは後にむしろ、バケットがトラヒックを制限する場合に到達すべき最大のリーク率（Ｌ＿ｍａｘ）として受信したｎｏｔｒａｔ値を使用する。そして、ＡＧＷは継続的且つ自律的に、接続されている加入者から提案される呼（オフフック）の割合も考慮に入れて自分達のリーキーバケット・リストリクタの率を適応させる。
【００３５】
ｉ番目のＡＧＷにおけるバケットの現在のリーク率を、Ｌｉと記述する。ｉ番目のＡＧＷは着呼の試みの割合Ｉｉを定期的に測定し、これをリーキーバケット・リストリクタのために設定されたＬｉリーク率と比較する。０＜Ｒ＜１で設定可能なパラメータがあり、Ｉｉ＞Ｌｉ、且つＬｉ＊（１＋Ｒ）＜＝Ｌ＿ｍａｘである場合、バケットは制限を行い、リーク率はＬｉ＊（１＋Ｒ）に増加することになる。
【００３６】
Ｉｉ／（１＋Ｒ）＜Ｌｉである場合、リーキーバケットは現在のところ全く制限を行っておらず、リーク率が高すぎるレベルに張り付くことを回避するために、Ｌｉは、Ｌｉ＝Ｉｉ＊（１＋Ｒ）に減少することになる。高すぎるリーク率は、ＡＧＷ間のトラヒック分布が大きく変化した場合に問題を引き起こし得るものである。各個のＡＧＷは、上で詳述した算出方法を使用して、Ｔ＿ＡＧＷという周期で自分のリーク率の値を定期的に更新する。
【００３７】
明らかに、ＡＧＷはバケットが呼を制限する場合にのみリーク率を増加させる。そのような場合、ＡＧＷは、Ｌｉがリーク率の限界Ｌ＿ｍａｘに到達するまで、Ｌｉを徐々に増加させる。Ｌ＿ｍａｘは、ＭＧＣ（ＣＳ）がずっと前に送信したものである。このスキームでは、リーク率が不必要に増加することを回避できる。そのため、提供される割合についての全体の突如とした段階の変化は、ＭＧＣにおいては、徐々の増加として見られ、ＭＧＣの制御アダプタには、制限の適切なレベルを再計算するための時間が与えられる。
【００３８】
ＡＧＷ間でグローバル・リーク率を分配するために使用される重み付けセットを自動的に取得する
Ｌｉリーク率の値は、ＭＧＣによって、Ｌｉ＝（グローバル・リーク率）＊ｗｉとして算出される。ｗｉ設定変数を設定することは困難である。というのも、設定時には、ＡＧＷ間で提供される率の分散を予測することは困難であろうからである（これはラインの数には必ずしも比例しない）。固定されたｗｉ重み付けではなく、リーク率は、自動的に算出され得る。過負荷が発生した際に、ＭＧＣは様々なＡＧＷからの着呼の実際の割合を測定する。そしてＭＧＣは、着信トラヒック全体（Ｉ）におけるｉ番目のＡＧＷのシェアに比例して、グローバル・リーク率を分割する。こうして、ｉ番目のＡＧＷはＬｉ＝Ｉｉ／Ｉ＊（グローバル・リーク率）をリーク率として取得する。このように、制御は、いずれのＡＧＷも不必要に過剰に制限されてはいない状態へと、より速やかに収束する。そして、ＭＧＣの容量が効率的に活用される。この方法によれば、測定期間中にいかなるトラヒック（オフフック通知）も送信していないＡＧＷは、ゼロというｗｉ重み付けを取得することになるが、その意味するところは、ゼロというｎｏｔｒａｔ値を取得するということである。そのようなＡＧＷが将来的にトラヒックを提供することを完全には除外しないようにするために、全てのＡＧＷは、例え直近に受信したｎｏｒｔａｔがゼロであったとしても、ＭＧＣ（又はＣＳ）に対して１つのオフフック通知を送信することを許可される。この１つのオフフック通知の中に、ＡＧＷは、自分の「要求オフフック率」である追加パラメータを含めることができる。そのようなオフフックはＭＧＣに対して、この以前は非アクティブであったＡＧＷが現在はアクティブであるということを信号通知し、ｎｏｒｔａｔ値を次に算出する際にこのＡＧＷは考慮に入れられる。任意のパラメータである「要求オフフック率」がＡＧＷによって含められた場合、ＭＧＣは、Ｉｉの代わりにこの値を、次のｎｏｒｔａｔ算出に関してこの特定のＡＧＷのために使用する。
【００３９】
同一のノードを保護する他の過負荷制御メカニズムとの相互運用性
図３は、本発明の好適な実施形態に従うリーク率算出方法を示す。発信ＰＯＴＳ呼を制御するＥＴＳＩ＿ＮＲメカニズムと、呼サーバ及びレガシＰＯＴＳ交換局との間で適用される過負荷制御メカニズムと、の間の相互運用性を確保することは、重要である。ＡＡＣＣ過負荷制御アルゴリズムの一実施形態では、対象のノードの拒絶率は、所定の低い率に設定される。同様に、ＥＴＳＩ＿ＮＲ制御のためのフィードバックとして拒絶率を使用してグローバル・リーク率の値を算出することが可能である。好ましい振る舞いを達成するための可能な方法は、図３において状態機械として図解されるようなグローバル・リーク率算出方法を実装することである。
【００４０】
拒絶された呼の試みを累積するタイムウインドウを示すタイマーＴ＿Ｍがスタートする（ステップ３０２）。拒絶された呼の試みの数が「測定状態（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｔａｔｅ）」の中でカウントされる（ステップ３０４）。タイマーＴ＿Ｍ（拒絶された呼の試みを累積するタイムウインドウ）が終了すると（ステップ３０６）、ＲｅｊｅｃｔＲａｔｅ＝Ｒｅｊｅｃｔｓ／Ｔ＿Ｍを使用して拒絶率（ＲｅｊｅｃｔＲａｔｅ）が算出され（ステップ３１０）、事前設定された目標拒絶率（ＴａｒｇｅｔＯＬ）（過負荷目標率としても知られる）と比較される（ステップ３１２）。拒絶率が事前定義された目標を超えた場合、グローバル・リーク率は減少させられ（ステップ３１６）、拒絶率が目標を超えない場合、グローバル・リーク率は増加させられる（ステップ３１４）。こうして、拒絶率が好ましい目標拒絶率（ＴａｒｇｅｔＯＬ）に収束することが保証される。そして、「待機状態（Ｗａｉｔ  Ｓｔａｔｅ）に入り、タイマーＴ＿Ｗをスタートさせ（ステップ３１８）、最新のグローバル・リーク率調節が有効な時間をタイマーＴ＿Ｗが終了するまで過ごす（ステップ３２０）。過負荷の終了が検知されると制御は終了する。検知は、後述するように、着信トラヒックの傾向を観察することによって実行可能である。呼の拒絶率が目標拒絶率を下回っている場合、リーク率の調節速度を微調整するために使用される定数値（ＡｄｄｉｔｉｏｎＣｏｕｎｔ）分だけリーク率は増加し、そうでない場合、目標拒絶率（ＴａｒｇｅｔＯＬ）と測定された拒絶率との差分に比例してリーク率は減少する。ＭａｘＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔは設定パラメータであって、０＜ＭａｘＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔ＜＝１の範囲を取り、１回の調節ステップにおけるグローバル・リーク率の最大許容変化を決定するために使用される。上で説明したアルゴリズムは、「過負荷」状態においてグローバル・リーク率を算出するために使用される。リーク率の調節は次のように記述することができる。
IF(RejectRate＞=TargetOL)
Leakr:=Leakr-min(Coeff*(RejectRate-TargetOL),
Leakr*MaxAdjustment)
IF(RejectRate＜TargetOL), Leakr=Leakr+AdditionConst
【００４１】
「ＴｅｒｍｉｎａｔｉｏｎＰｅｎｄｉｎｇ」状態において、ＡＧＷからの現在の着呼到達（オフフック）率が前回のＴ＿Ｍ間隔に測定された到着率よりも大きい場合にのみグローバル・リーク率が更に増加するということを除き、同じグローバル・リーク率設定アルゴリズムは前のセクションで説明したものに当てはまる。そうでない場合、グローバル・リーク率は前回の値に戻る。
【００４２】
ＡＡＣＣリーク率算出アルゴリズムは一般的に、発信元ノードにおいて動作する。発信元ノードは、宛先を過負荷にせずに宛先に対して送信可能なトラヒックの量を判断するために、この算出を使用する。本実施形態では、提供されるトラヒックの好ましい量の算出は、過負荷になった宛先ノードにおいて実行され、次いで、許容される総負荷が、発信元間で分配される。
【００４３】
ノードが複数の異なるインタフェースに亘って過負荷になり得る場合に全てのインタフェース上の好ましい負荷量を算出するために同一のリーク率算出アルゴリズムを使用すること（ここでは、ＥＴＳＩ＿ＮＲとＡＡＣＣの文脈で提示している）は、容易に一般化される。ＮＧＮ、ＥＴＳＩ＿ＮＲ、及びＡＡＣＣの文脈において、ＣＳは、通信相手の呼サーバからの新しい（発信、又は、着信）呼を受信することができ、従属しているＡＧＷからの新しい（発信）呼を受信することもできる。呼サーバの容量がその全てのインタフェースに亘って公平に共有されることを確保するために、同一の算出方法が、全てのインタフェースに亘って呼サーバによってサービス提供され得る呼の割合を取得するために使用される。汎用的な文脈において、複数のインタフェースに亘って同一のアルゴリズムを使用することは、所与のＡＡＣＣ実装によって使用される適応メカニズムの詳細とは無関係に機能し、ノードがＭＧＣではなく、様々な種類の複数のインタフェースを介して容量を必要とする要求を受信する何らかのネットワークノードである場合であっても、機能する。
【００４４】
図４は、本発明の実施形態に従う、ＡＧＷ（ＭＳＡＮも）とメディアゲートウェイコントローラ（ＣＳも）との間の相互作用に関するハイレベルのブロック図を示す。オフフック信号４０２がＡＧＷ４０１によって受信され、監視機能の前半部分であるアプリケーション４０４へと渡される。加入者によって新しい呼が開始されるときはいつも（オフフック４０２）、アプリケーション４０４はリストリクタ機能をチェックして、新しく受信したオフフックが抑制に服するか否かを判断する。リーキーバケット・リストリクタによってオフフックが拒絶された場合（不図示）、加入者に通知され、新しい呼が制限チェックを通過した場合、その呼は呼サーバに対して新しい呼の試み（オフフック通知）として転送される。そしてアプリケーション４０４は、監視機能の後半部分であるＭＧＣ４０７内のアプリケーション４０８とのＨ．２４８通信の中に、オフフック信号４０２を組み入れる。アプリケーション４０８は通知カウンタ４１４を活用して、分配機能４１５内のロジックと通信する。分配機能４１５は、接続されている全てのＡＧＷの間でＭＧＣ４０７の容量を分配するためのロジック４１６を含む。通知カウンタは、様々なＡＧＷ全てに関連するオフフックイベントの割合を判断するために使用される。
【００４５】
アプリケーション４０８は更に、オフフック通知を使用してグローバル・リーク率算出機能４１２と連動して現在のグローバル・リーク率を判断するトラヒック監視部４１０を介して、制御アダプタ４０９に対する通知を行う。算出されたグローバル・リーク率４１９は、分配機能４１５へと送信され、そこでは、ＡＧＷ４０１に関する通知率を変更すべきか否かを決定するために、ＡＧＷ４０１に関するオフフック・カウントと算出されたグローバル・リーク率とが使用される。ｎｏｔｒａｔ４１８が変更される場合、その値はＡＧＷリストリクタへと送信され、現在のｎｏｔｒａｔは使用が中止され、ｎｏｔｒａｔ４１８という新しい値が、自律適応機能４２０における現在の上限として導入される。自律適応機能は、自律リーク率算出方法の入力として算出されたオフフック率及びこの上限を使用して、ＡＧＷ内で動作しているリーキーバケット・リストリクタのリーク率を決定する。制限の停止機能４２２は、ＡＧＷがＭＧＣによってリーキーバケット・リストリクタを停止するように時期尚早に指示されたか否かを検知する役割を担う。
【００４６】
図５は、本発明の実施形態に従うシグナリング図を示す。必要な場合、ＡＧＷは、受信したｎｏｔｒａｔと測定した呼の割合（Ｉｉ）とを使用して、リーク率を再算出する。加入者装置は、ＡＧＷに対してオフフック信号を送信して新しい呼を開始する。オフフック信号５０２の受信は、ＡＧＷ内の制限機能に対して、オフフック５０２は受け付け可能か、それとも、ＡＧＷで動作しているリーキーバケット・リストリクタの現在の率（Ｌｉ）を超過するから拒絶される必要があるかを、判断させる。オフフック５０２はＡＧＷにおいて拒絶される必要があるという判断であった場合、オフフック信号５０２は、加入者装置に対する拒絶信号５０４の中で拒絶される。オフフック５０２が受け付けられると、オフフック通知５０６がＭＧＣ１へと送信され、ＭＧＣ１は、このＡＧＷからの現在の全通知に対してオフフック通知５０６を加え、また、ＭＧＣ１に接続されている他の全てのＡＧＷからの現在の全通知に対してもこれを加える。
【００４７】
ＭＧＣ１内のグローバル・リーク率は、直近の測定期間に受信した現在のオフフック通知全てを考慮に入れて更新される。グローバル・リーク率を使用して、通知率（ｎｏｔｒａｔ）が再算出され、現在の過負荷状態が更新される。オフフック５０２は、新しい呼としてＭＧＣ２へ送信される。
【００４８】
そしてＭＧＣ１は、現在のｎｏｔｒａｔが前回ＡＧＷへ送信したものと異なるか否かに従って、通知率（ｎｏｔｒａｔ）を更新するか否かを判断する。更新するという判断がなされた場合、新しいｎｏｔｒａｔ５１０がＡＧＷへと送信される。更新が必要ないという判断がなされた場合、ＡＧＷは、呼の受理５１２の通知を受ける。
【００４９】
ＭＧＣ（呼サーバも）における最大グローバル・リーク率設定パラメータに関する合理的な値を見つけることは容易ではない。というのも、着信オフフック率を最大化するために、実際のグローバル・リーク率はＭＧＣの実際の処理容量を容易に超え得るからである。最大グローバル・リーク率が過少に見積もられた場合、グローバル・リーク率が均衡点に達する前に制御が停止する可能性がある。その理由は、上昇適応が遅すぎるからか、又は、グローバル・リーク率が最大グローバル・リーク率の上に更に増加することができないからである。制御の時期尚早な停止を回避するために、ＡＧＷは、「−１」の値（あらゆる負のｎｏｔｒａｔ値は、ＭＧＣがもはや過負荷ではなく、ＡＧＷ（ＭＳＡＮ）がＭＧＣからリーキーバケットの制限を停止するように指示されたことを示す）を受信した際にすぐにはリーキーバケットを非アクティブにせず、呼を拒絶する場合にリーキーバケットを使用し続ける。リーク率Ｌｉは、ＡＧＷにおいていかなる呼の拒絶も存在しない最初の測定期間に遭遇するまで、（上で説明したように）自律的に適応される。ＡＧＷに対して負のｎｏｔｒａｔ値を信号通知することによって制御が停止された際に制御が制限的であり過ぎた場合、ＡＧＷは、Ｌｉリーク率の自律的な段階的な上方への適応を開始する。このことは、ＣＳに対して多すぎるトラヒックが転送されるという結果をもたらし、ＣＳを再び過負荷にしてしまうかもしれないが、先行技術のソリューションにおいて発生したような突然のものではなく段階的なものである。
【００５０】
図６は、本発明の好適な実施形態に従う処理に関するハイレベルのフロー図を示す。過負荷状態、及び対応するグローバル・リーク率をＭＧＣ（又はＣＳ）において算出する処理は、オフフック信号の受信及び処理と並行して発生するので、図６は、図３と併せて考慮されなければならない。ネクスト・ジェネレーション・ネットワークに接続されたユーザ装置がオフフックになったことによりＡＧＷ内で処理が開始する（ステップ６０２）。オフフック信号は、ＵＥからＡＧＷ（又はＭＳＡＮ）へと送信される。オフフック信号を受信すると、ＡＧＷ内の監視機能がオフフック信号を検知する。ＡＧＷは、何千もの加入しているユーザ装置端末をサポートすることができ、監視機能は、それぞれの接続されているＵＥを検知する。ｎｏｔｒａｔ値と併せてオフフックイベントは、制限率（Ｌｉ）を算出するために使用される（ステップ６０４）。現在の制限率を使用するリーキーバケット・リストリクタに基づいて、新しい呼を受け付け可能か否かが判断される（ステップ６０６）。新しい呼を受け付け可能でない場合、要求は拒絶される（ステップ６０８）。新しい呼を受け付け可能な場合、オフフック通知は、処理のためにＭＧＣへと送信される（ステップ６１０）。ＭＧＣは、様々なＡＧＷ全てに関連するオフフックイベントの割合を判断するために、オフフック通知を使用する。
【００５１】
ＭＧＣは、ＡＧＷにおける処理とは独立して、また、ＭＧＣで動作している呼の処理やグローバル・リーク率の算出といった他の処理とは独立して、ＭＧＣの負荷（負荷レベル）を監視している（ステップ６１２）。ＭＧＣは、先に説明したＡＧＷごとのオフフックカウンタを使用して、ＭＧＣに接続されている各ＡＧＷのための重み付け係数を算出する（ステップ６１４）。重み付け係数は、事前決定された後続時間に様々なＡＧＷ全てから受信した新しいオフフックイベントの数を含む。パッシブＡＧＷの場合では、ＡＧＷの重み付け係数はＭＧＣによってゼロとして設計されるかもしれない。パッシブＭＳＡＮが呼サーバに対して呼を送信する場合、その呼は、呼サーバに対して、パッシブＭＳＡＮが現在アクティブであるということを通知する役割を果たす。このことは、全てのアクティブなＡＧＷに対して許可されるリーク率が再算出されて再分配されることを引き起こす。任意のパラメータ「要求オフフック率」がＭＳＡＮによって含められた場合、ＭＧＣは、ｎｏｔｒａｔ算出のために、この特定のＭＳＡＮのためのＩｉの代わりにこの値を使用する。ＭＧＣが「過負荷」状態又は「Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  Ｐｅｎｄｉｎｇ」状態にある場合、グローバル・リーク率が算出される（ステップ６１５）。
【００５２】
オフフックのためのゲートウェイに対して応答が送信されるときはいつも、ＡＧＷに対して新しいｎｏｔｒａｔを送信する必要があるか否かを見るためにその応答はチェックされる（ステップ６１６）。更新が必要な場合、ｎｏｔｒａｔが応答に含まれ（ステップ６１８）、更新が必要でない場合、ｎｏｔｒａｔは応答に含まれない（ステップ６２０）。
【００５３】
制御の停止
追加の状態である「ＴｒａｆｆｉｃＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ」（図４の参照番号４１０を参照のこと）を導入することによって、制御の停止が回避される。この状態には、ＴｅｒｍｉｎａｔｉｏｎＰｅｎｄｉｎｇタイマーが終了すると入る。この状態に入る前に、グローバル・リーク率の現在の値が記録される。この状態において、接続されているＡＧＷによって生成される全体の着呼の割合が、設定可能な回数の後続の測定期間において監視される。最後の測定期間の終了時に、前記後続の測定期間に亘って着信トラヒックが増加傾向にあったか否かを判断するために、測定期間ごとの呼の割合がチェックされる。このことは例えば、単純な直線回帰を使用することによって行われ得る。増加傾向である場合、後続の測定期間において着呼の割合の監視が繰り返される。増加傾向でない場合、ＭＧＣ側でも制御が停止される。「ＴｒａｆｆｉｃＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ」状態の間にＭＧＣの測定された負荷レベルが目標負荷レベルを超えた場合、制御は「過負荷」状態に戻るが、ＡＧＷに対して分配されるリーク率として初期グローバル・リーク率を使用する代わりに、「ＴｒａｆｆｉｃＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ」状態に入る際に有効であった記録されたグローバル・リーク率が使用される。
【００５４】
図７は、本発明の好適な実施形態に従う、修正された制御の振る舞いを示すグラフを示す。長期に亘る高い提供割合の期間があるにも関わらず、このグラフは、許可率が発振していないことを示しており、許可率は目標負荷レベルに向かって着実に増加している。許可率における突然の急上昇は存在せず、過負荷期間が本当に終了したときにのみ制御が停止している。過負荷が未だ終了していないことが検知された場合はいつでも、グローバル・リーク率は、初期グローバル・リーク率に戻るのではなく、前回算出された値に戻される。
【００５５】
本発明の適用可能性
ロバストな過負荷制御ソリューションを達成するために組み合わせて適用可能な複数の構成ブロックが開示された。しかしながら、ネットワーク形成シナリオにもよるが、本方法のサブセットだけを適用すれば十分な場合もあろう。例えば、考慮すべきネットワーク形成シナリオにおいては上で説明したような集中的な過負荷の発生があまりない場合や、ＭＧＣが比較的小さな容量しか持たずグローバル・リーク率の適応が遅いことが問題ではない場合には、事前設定された重み付けセットに従うグローバル・リーク率の分配で十分であるかもしれず、動的に重み付けセットを取得するための前述した技法は停止されてもよい。任意的な機能に関する他の例は、「ＴｒａｆｆｉｃＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ」状態の導入であろう。初期グローバル・リーク率に起因する活用度レベルがネットワークオペレータによって十分に高いと見なされる場合や、ＡＧＷにおけるリーク率の自律的な上方への適応後に過負荷が再発生することが稀な事象であると見なされる場合は、追加の「ＴｒａｆｆｉｃＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ」状態の実装は不要である。
【００５６】
ＥＴＳＩ＿ＮＲの文脈でここに説明したソリューションは、いかなる方法においても、ＥＴＳＩ＿ＮＲという特定の事例に限定されるものではない。ネットワークエンティティが支えることのできる、通信相手の従属しているエンティティからの総トラヒック負荷を算出することをネットワークエンティティが担っており、通信相手のエンティティに対してこの総負荷の一部を割り当てることによって通信相手に対してこの支えられるトラヒック負荷を通知するプロトコルを使用する、全ての過負荷制御シナリオにおいて、本ソリューションを適用可能である。
【００５７】
当業者によって認識されるように、本願で説明される革新的なコンセプトは、広範な応用分野に亘って修正し、変更することが可能である。従って、特許される対象の範囲は、上で説明した具体的で典型的な教示のいずれにも限定されてはならず、その代わりに、以下の請求の範囲によって定義される。
【図１ａ】
2010503303.tif 000004
【図１ｂ】
2010503303.tif 000005
【図２】
2010503303.tif 000006
【図３ａ】
2010503303.tif 000007
【図３ｂ】
2010503303.tif 000008
【図４】
2010503303.tif 000009
【図５】
2010503303.tif 000010
【図６】
2010503303.tif 000011
【図７】
2010503303.tif 000012
【国際調査報告】
2010503303.tif 000013
2010503303.tif 000014