(57)【要約】【課題】輻輳ノードヘの流入呼数を輻輳ノードの処理容量になるように規制する入り呼規制を提供することを目的とする。【解決手段】通信ノード輻輳時に、該当ノードの輻輳を検出する手段と、過度の通信要求を行っている隣接ノードを識別する手段と、適切な通信要求量を計算する手段とにより、過度の通信要求を行っている隣接ノードからの通信要求量が輻輳ノードにおいて処理可能な呼数以下に制限する手段を備え、入り呼を規制する。これにより、輻輳通信ノードヘの大量の呼びを発生している前段ノードを的確に特定し、流入する呼数を輻輳通信ノードが処理できる呼数へ制限することができるから、輻輳要因呼のみを規制することが可能であり、輻輳要因以外への影響を与えることがない。【選択図】        図１
2005033233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ノード輻輳時に、該当ノードの輻輳を検出する手段と、過度の通信要求を行っている隣接ノードを識別する手段と、適切な通信要求量を計算する手段とにより、過度の通信要求を行っている隣接ノードからの通信要求量が輻輳ノードにおいて処理可能な呼数以下に制限する手段を備えた入り呼規制方法。
【請求項２】
通信ノードにおいて、測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードに直結しているリンクの集合ＧＬに属するリンクｉからの着信呼数ｎｉ，ｋ−１、リンクｉからの着信不完了呼数ｂｉ，ｋ−１を測定し、リンクｉからの着信不完了率ｒｉ，ｋ−１を“数１”とし
【数１】
ｒｉ，ｋ−１＝ｂｉ，ｋ−１／ｎｉ，ｋ−１
着信不完了呼数要因判定閾値Ｂ、着信不完了率要因判定閾値Ｒとした時に、周期ｋにおける輻輳要因リンクの集合Ｌｋを“数２”とする輻輳要因検出方法を備えた請求項１記載の入り呼規制方法における輻輳要因識別制御方法。
【数２】
Ｌｋ＝（ｊ：ｂｉ，ｋ−１＞Ｂ  ∩  ｒｉ，ｋ−１＞Ｒ）
【請求項３】
通信ノードにおいて、測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードに直結しているリンクの集合ＧＬに属するリンクｉの回線使用率ρｉ，ｋ−１、を測定し、回線使用率要因判定閾値Ｐとした時に、周期ｋにおける輻輳要因リンクの集合Ｌｋを“数３”とする輻輳要因検出方法を備えた請求項１記載の入り呼規制方法における輻輳要因識別制御方法。
【数３】
Ｌｋ＝（ｊ：ρｉ，ｋ−１＞Ｐ）
【請求項４】
通信ノードにおいて、測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードに直結しているリンクの集合ＧＬに属するリンクｉからの着信呼数ｎｉ，ｋを測定し、リンクｌの回線数をＳｉとしてリンクｉの回線当りの着信呼数ｍｉ，ｋ−１を“数４”とし、着信呼数要因判定閾値Ｍとした時に、周期ｋにおける輻輳要因リンクの集合Ｌｋ、を“数５”とする輻輳要因検出方法を備えた請求項１記載の入り呼規制方法における輻輳要因識別制御方法。
【数４】
ｍｉ，ｋ−１＝ｎｉ，ｋ／Ｓｉ
【数５】
Ｌｋ＝（ｊ：ｍｉ，ｋ−１＞Ｍ）
【請求項５】
通信ノードにおいて、測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードヘの総着信呼数、ＣＰＵ使用率、バッファ使用率を測定し、着信呼輻輳判定閾値をＣ１、ＣＰＵ使用率輻輳閾値をＣ２、バッファ輻輳閾値をＣ３とする請求項１記載の入り呼規制方法における通信ノード輻輳検出方法。
【請求項６】
請求項５の通信ノード輻輳検出方法により通信ノード輻輳を検出し、請求項２、３、または４の輻輳要因識別制御方法により検出した輻輳要因リンクに対して、着信呼が呼損になった場合、不完了信号を返送し、回線開放を行う通常の処理の代わりに、輻輳状態を示す信号を返送すると同時に、回線開放処理を遅らせることで、該当回線からの新たな呼びの着信を制限する入り呼規制方法。
【請求項７】
輻輳通信ノードにおける処理可能呼数をＡ、測定周期ｋ−１における非輻輳要因リンクからの着信呼数をＢｉ、輻輳要因リンクｉの回線数をＣｉ、完了呼の平均保留時間をｈとした時、測定周期ｋ−１における輻輳要因リンクｉへの配分呼数を“数６”で求め、輻輳要因リンクｉからの着信呼が呼損になった場合の回線開放遅延時間を“数７”であたえることで、輻輳要因リンクｉからの着信呼数が配分呼数を超えないようにする入り呼規制方法。
【数６】
Ｄｉ＝（Ａ−Ｂ）＊Ｃｉ／（ｈ＊ΣＣｉ）
【数７】
Ｈｉ＝ｈ＊Ｄｉ／Ｃｉ
【請求項８】
通信ノードの測定データに基き通信ノード輻輳を判定し、輻輳要因判定部へ輻輳要因判定を依頼するノード輻輳判定部と、
前記ノード輻輳判定部からの依頼を受け、前記通信ノードの測定データに基き輻輳要因リンクを抽出する輻輳要因判定部と、
前記輻輳要因リンクからの着信呼が呼損になった場合の回線解放遅延時間を算出する保留時間決定部と、
前記輻輳リンクと前記回線解放遅延時間を回線制御装置へ通知する輻輳リンク情報管理部と、
を備えた入り呼規制制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
特定の通信ノードヘ通信要求が集中することで通信ノードに輻輳が発生した時、該当通信ノードの輻輳が起因となって起こるネットワーク全体の性能低下を防ぐために、周期的に測定されるトラヒックデータに基いて大量の呼びを発生している前段ノードを特定し、前段ノードから当該輻輳ノードヘ流入する呼数を少なくする制御を該当輻輳ノードにおいて実施することで、当該輻輳ノードの負荷を低下させ、ネットワーク全体の処理能力を維持させる入り呼規制に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、通信ノード輻輳時には、当該ノードに流入する呼数を制限する技術はあった。従来の技術では、通信ノードが輻輳した場合には、輻輳通信ノードと前段ノードとの直結リンクの閉塞処理を行うことで、利用できる回線数を減少させ、輻輳通信ノードヘの流入呼数の規制を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
直結リンクの回線を全て閉塞すれば、前段ノードからの呼びの流入はゼロとなり過剰規制となり、設備の有効利用が損なわれる。
また、過剰規制を避けるため、リンク数のｒ本を閉塞する方法があるが、呼びの保留時間が短くなれば、流入呼数は減少しない。例えば、直結回線数をＣとした場合、ｒ本を閉塞することで直結リンクの回線数を（Ｃ−ｒ）本に減少させても、流入する呼びの保留時間ｈがｈ＜（Ｃ−ｒ）／Ｃになれば、流入呼数は増加する。輻輳事例の９９％を占めるチケット予約に起因する輻輳の場合はチケット受け付け回線数の容量以上の呼びは呼損となるため、呼損呼の保留時間は数秒で、完了呼の保留時間の１／１００以下である。適切な回線閉塞を行うには、輻輳時における呼損呼と完了呼が混在した呼びの平均保留時間を的確に把握して閉塞回線数ｒを算出する必要がある。
【０００４】
また、輻輳時の呼びの平均保留時間ｈを適切に見積もって閉塞回線数ｒを的確に見積もっても、直結回線数Ｃ以上を閉塞することはできない。
また、通信ノードは必ずしも直結に接続されておらず、前段ノードは複数存在する。従来方式では、通信ノードが輻輳すると全ての直結リンクを対象に回線閉塞を行うため、輻輳要因とは無関係な前段ノードからの呼びも規制される。
【０００５】
以上より、回線閉塞による輻輳ノードヘの流入呼数を的確に制御することは極めて困難である。的確な制御とは通信設備を有効に使用して運ばれる呼数の最大化を図ることを意味する。
本発明は、輻輳ノードヘの流入呼数を輻輳ノードの処理容量になるように規制する入り呼規制を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上述の課題は前記「特許請求の範囲」に記載した手段によって解決される。すなわち、請求項１の発明は、通信ノード輻輳時に、該当ノードの輻輳を検出する手段と、過度の通信要求を行っている隣接ノードを識別する手段と、適切な通信要求量を計算する手段とにより、過度の通信要求を行っている隣接ノードからの通信要求量が輻輳ノードにおいて処理可能な呼数以下に制限する手段を備えた入り呼規制方法である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載の入り呼規制法における通信ノード輻輳時において、測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードに直結しているリンクの集合ＧＬに属するリンクｉからの着信呼数ｎｉ，ｋ−１、リンクｉからの着信不完了呼数ｂｉ，ｋ−１を測定し、リンクｉからの着信不完了率ｒｉ，ｋ−１を“数８”とし
【数８】
ｒｉ，ｋ−１＝ｂｉ，ｋ−１／ｎｉ，ｋ−１
着信不完了呼数要因判定閾値Ｂ、着信不完了率要因判定閾値Ｒとした時に、周期ｋにおける輻輳要因リンクの集合Ｌｋを“数９”とする輻輳要因検出方法を備えて構成したものである。
【数９】
Ｌｋ＝（ｊ：ｂｉ，ｋ−１＞Ｂ  ∩  ｒｉ，ｋ−１＞Ｒ）
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１記載の入り呼規制法における通信ノード輻輳時において、測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードに直結しているリンクの集合ＧＬに属するリンクｉの回線使用率ρｉ，ｋ−１、を測定し、回線使用率要因判定閾値Ｐとした時に、周期ｋにおける輻輳要因リンクの集合Ｌｋを“数１０”とする輻輳要因検出方法を備えて構成したものである。
【数１０】
Ｌｋ＝（ｊ：ρｉ，ｋ−１＞Ｐ）
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１記載の入り呼規制法における通信ノード輻輳時において、測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードに直結しているリンクの集合ＧＬに属するリンクｉからの着信呼数ｎｉ，ｋを測定し、リンクｌの回線数をＳｉとしてリンクｉの回線当りの着信呼数ｍｉ，ｋ−１を“数１１”とし、着信呼数要因判定閾値Ｍとした時に、周期ｋにおける輻輳要因リンクの集合Ｌｋを“数１２”とする輻輳要因検出方法を備えて構成したものである。
【数１１】
ｍｉ，ｋ−１＝ｎｉ，ｋ／Ｓｉ
【数１２】
Ｌｋ＝（ｊ：ｍｉ，ｋ−１＞Ｍ）
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１記載の入り呼規制法における通信ノード輻輳時において測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードヘの総着信呼数、ＣＰＵ使用率、バッファ使用率を測定し、着信呼輻輳判定閾値をＣ１、ＣＰＵ使用率輻輳閾値をＣ２、バッファ輻輳閾値をＣ３とする通信ノード輻輳検出方法を備えて構成したものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１記載の入り呼規制法における通信ノード輻輳時において、請求項５の方法により通信ノード輻輳を検出し、請求項２、３、４の方法により検出した輻輳要因リンクに対して、着信呼が呼損になった場合、不完了信号を返送し、回線開放を行う通常の処理の代わりに、輻輳状態を示す信号を返送すると同時に、回線開放処理を遅らせることで、該当回線からの新たな呼びの着信を制限する入り呼規制方法を備えて構成したものである。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１記載の入り呼規制法における通信ノード輻輳時において、輻輳通信ノードにおける処理可能呼数をＡ、測定周期ｋ−１における非輻輳要因リンクからの着信呼数をＢｉ、輻輳要因リンクｉの回線数をＣｉ、呼平均保留時間をｈとした時、測定周期ｋ−１における輻輳要因リンクｉへの配分呼数を“数１３”で求め、輻輳要因リンクｉからの着信呼が呼損になった場合の回線開放遅延時間を“数１４”であたえることで、輻輳要因リンクｉからの着信呼数が配分呼数を超えないようにする入り呼規制方法を備えて構成したものである。
【数１３】
Ｄｉ＝（Ａ−Ｂ）＊Ｃｉ／（ｈ＊ΣＣｉ）
【数１４】
Ｈｉ＝ｈ＊Ｄｉ／Ｃｉ
【００１３】
請求項８の発明は、通信ノードの測定データに基き通信ノード輻輳を判定し、輻輳要因判定部へ輻輳要因判定を依頼するノード輻輳判定部と、前記ノード輻輳判定部からの依頼を受け、前記通信ノードの測定データに基き輻輳要因リンクを抽出する輻輳要因判定部と、前記輻輳要因リンクからの着信呼が呼損になった場合の回線解放遅延時間を算出する保留時間決定部と、前記輻輳リンクと前記回線解放遅延時間を回線制御装置へ通知する輻輳リンク情報管理部と、を備えた入り呼規制制御装置である。
【００１４】
上述のように、本発明は輻輳要因と判別したリンクｉに対して、着信呼が呼損となった場合、直ちに回線開放を行う代わりに一定時間の間当該回線を保留することにより、新たな呼びが当該回線を通して流入することを防ぐことを最も主要な特徴とする。従来技術の回線閉塞による入り呼規制では、使用可能回線数を削減するだけなので、輻輳時に大量に発生する短保留時間呼の流入を防ぐことはできない。従来の技術との大きな違いは呼びの保留時間に依存することなく流入呼数を目的の値に設定することができる点にある。
【００１５】
また、請求項２、３、４の輻輳要因検出方法では、通信ノードが輻輳した場合に、その要因となる直結リンクを特定する。
請求項５では通信ノードの輻輳を検出している。
請求項６では、輻輳要因と判別したリンクｉに対して、着信呼が呼損となった場合、直ちに回線開放を行う代わりに一定時間の間当該回線を保留することにより、新たな呼びの当該回線を通しての流入を防いでいる。
請求項７では、通信ノードと直結リンクそれぞれの呼処理能力を最大限に生かして運べる呼数の最大化を図ることを目的として、請求項６で記述した輻輳要因リンクの保留時間を、輻輳通信ノードの処理可能呼数と輻輳要因リンクの回線数と各直結リンクからの着信呼数から求める方法を示している。
請求項８は、入り呼規制制御を行う装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施する入り呼規制制御装置に関連する系を示す図である。同図において、数字符号１は入り呼規制制御装置、２は輻輳通信ノード、３は輻輳要因リンク、４は通信ノード、５は通信ノード輻輳判定部、６は輻輳要因判定部、７は保留時間決定部、８は輻輳リンク情報管理部を示している。
輻輳通信ノード２内は処理すべき呼数が増大して輻輳となったことを、同交換機内のノード輻輳判定部５が検出した交換機である。
ノード輻輳判定部５は、輻輳通信ノードの測定データに基き通信ノード輻輳を判別し、輻輳要因判定部６へ輻輳要因判定を依頼する装置である。
輻輳要因判定部６は輻輳通信ノードの測定データに基き輻輳要因リンクを判別する装置である。
保留時間決定部７は輻輳通信ノードの測定データに基き輻輳要因判定部６で判別された輻輳要因リンクから流入した呼損呼が保留していた回線の保留時間を計算する装置である。
輻輳リンク情報管理部８は保留時間決定部７で決定された保留時間を輻輳通信ノードの回線制御装置へ通知する装置である。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態の第１の例の入り呼規制方法の手順の詳細を示す流れ図である。同図において、Ｓ０〜Ｓ５との符号表示は、処理の各ステップを示すもので、以下の説明中のステップ０〜ステップ５との記載と対応している。
【００１８】
ステップ０
通信ノードにおいて、測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードヘの総着信呼数Ａ１、ＣＰＵ使用率Ａ２、バッファ使用率Ａ３を測定し、ノード輻輳判定部へ測定データを送る。
【００１９】
ステップ１
ノード輻輳判定部は着信呼輻輳判定閾値をＣ１、ＣＰＵ使用率輻輳閾値をＣ２、バッファ輻輳閾値をＣ３とし、“式１”によって通信ノード輻輳の判断を行い、その結果を輻輳要因判定部へ送る。
2005033233.tif 000003
【００２０】
ステップ２
通信ノードにおいて、測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードに直結しているリンクの集合ＧＬに属するリンクｉからの着信呼数ｎｉ，ｋ−１、リンクｉからの着信不完了呼数ｂｉ，ｋ−１を測定し、輻輳要因判定部へ通知する。
【００２１】
ステップ３
輻輳要因判定部はリンクｉからの着信不完了率ｒｉ，ｋ−１を“数１５”によって計算し、輻輳要因リンクを“数１６”によって抽出し、その結果を保留時間決定部へ通知する。Ｂは着信不完了呼数要因判定閾値であり、Ｒは着信不完了率要因判定閾値である。
【数１５】
ｒｉ，ｋ−１＝ｂｉ，ｋ−１／ｎｉ，ｋ−１
【数１６】
Ｌｋ＝（ｊ：ｂｉ，ｋ−１＞Ｂ  ∩  ｒｉ，ｋ−１＞Ｒ）
【００２２】
ステップ４
保留時間決定部は輻輳通信ノードにおける処理可能呼数をＡ、測定周期ｋ−１における非輻輳要因リンクからの着信呼数をＢｉ、輻輳要因リンクｉの回線数をＣｉ、完了呼の平均保留時間をｈとした時、測定周期ｋ−１における輻輳要因リンクｉへの配分呼数を“数１７”で求め、輻輳要因リンクｉからの着信呼が呼損になった場合の回線開放遅延時間を“数１８”で計算し輻輳リンク番号ｉと“数１８”を回線制御装置へ通知する。
【数１７】
Ｄｉ＝（Ａ−Ｂ）＊Ｃｉ／（ｈ＊ΣＣｉ）
【数１８】
Ｈｉ＝ｈ＊Ｄｉ／Ｃｉ
【００２３】
ステップ５
回線制御装置は輻輳リンク番号ｉからの入り呼びが呼損となった時、該当する呼に対して呼損呼としての信号を返送する従来処理を行うと同時に、該当する呼が捕捉している回線を“数１８”の間保留する。
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態の第２の例の入り呼規制方法の手順の詳細を示す流れ図である。同図において、Ｓ０〜Ｓ５との符号表示は、処理の各ステップを示すもので、以下の説明中のステップ０〜ステップ５との記載と対応している。
【００２５】
ステップ０
通信ノードにおいて、測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードヘの総着信呼数Ａ１、ＣＰＵ使用率Ａ２、バッファ使用率Ａ３を測定し、ノード輻輳判定部へ測定データを送る。
【００２６】
ステップ１
ノード輻輳判定部は着信呼輻輳判定閾値をＣ１，ＣＰＵ使用率輻輳閾値をＣ２、バッファ輻輳閾値をＣ３とし、“式２”によって通信ノード輻輳の判断を行い、その結果を輻輳要因判定部へ送る。
2005033233.tif 000004
【００２７】
ステップ２
通信ノードにおいて、測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードに直結しているリンクの集合ＧＬに属するリンクｉの回線使用率ρｉ，ｋ−１を測定し、輻輳要因判定部へ通知する。
【００２８】
ステップ３
輻輳要因判定部はリンクｉの回線使用率ρｉ，ｋ−１を用いて、輻輳要因リンクを“数１９”によって抽出し、その結果を保留時間決定部へ通知する。Ｐは回線使用率要因判定閾値である。
【数１９】
Ｌｋ＝（ｊ：ρｉ，ｋ−１＞Ｐ）
以下ステップ４〜ステップ５については、先に説明した本発明の実施の形態の第一の例の場合のステップ４〜ステップ５と全く同様であるので説明を省略する。
【００２９】
図４は、本発明の実施の形態の第３の例の入り呼規制方法の手順の詳細を示す流れ図である。同図において、Ｓ０〜Ｓ５との符号表示は、処理の各ステップを示すもので、以下の説明中のステップ０〜ステップ５との記載と対応している。
【００３０】
ステップ０
通信ノードにおいて、測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードヘの総着信呼数Ａ１、ＣＰＵ使用率Ａ２、バッファ使用率Ａ３を測定し、ノード輻輳判定部へ測定データを送る。
【００３１】
ステップ１
ノード輻輳判定部は着信呼輻輳判定閾値をＣ１、ＣＰＵ使用率輻輳閾値をＣ２、バッファ輻輳閾値をＣ３とし、”式３”によって通信ノード輻輳の判断を行い、その結果を輻輳要因判定部へ送る。
2005033233.tif 000005
【００３２】
ステップ２
通信ノードにおいて、測定周期ｋ−１の測定データとして該当ノードに直結しているリンクの集合ＧＬに属するリンクｉからの着信呼数ｎｉ，ｋを測定し輻輳要因判定部へ通知する。
【００３３】
ステップ３
輻輳要因判定部はリンクｉの回線数をＳｉとしてリンクｉの回線当りの着信呼数ｍｉ，ｋ−１を“数２０”によって計算し、輻輳要因リンクを“数２１”によって抽出し、その結果を保留時間決定部へ通知する。Ｍは着信呼数要因判定閾値である。
【数２０】
ｍｉ，ｋ−１＝ｎｉ，ｋ／Ｓｉ
【数２１】
Ｌｋ＝（ｊ：ｍｉ，ｋ−１＞Ｍ）
以下ステップ４〜ステップ５については、先に説明した本発明の実施の形態の第一の例の場合のステップ４〜ステップ５と全く同様であるので説明を省略する。
【００３４】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基き具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、輻輳通信ノードヘの大量の呼びを発生している前段ノードを的確に特定し、流入する呼数を輻輳通信ノードが処理できる呼数へ制限することができるから、輻輳要因呼のみを規制することが可能であり、輻輳要因以外への影響を与えることがないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の入り呼規制制御を行うためのシステム構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態の第１の例の入り呼規制制御を示す流れ図である。
【図３】本発明の実施の形態の第２の例の入り呼規制制御を示す流れ図である。
【図４】本発明の実施の形態の第３の例の入り呼規制制御を示す流れ図である。
【符号の説明】
１…入り呼規制制御装置、２…輻輳通信ノード、３…輻輳要因リンク、４…通信ノード、５…ノード輻輳判定部、６…輻輳要因判定部、７…保留時間決定部、８…輻輳リンク情報管理部、Ｓ０〜Ｓ５…処理のステップ
【図１】
2005033233.tif 000006
【図２】
2005033233.tif 000007
【図３】
2005033233.tif 000008
【図４】
2005033233.tif 000009