(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチ・プロトコル・ラベル・スイッチング（ＭＰＬＳ）を使用し、ＩＰベースのネットワークドメインとＮｏ．７共通線信号方式（ＳＳ７）ベースのネットワークドメインとを含む異種のパケット交換ネットワークを介して、ＳＳ７の制御メッセージを含む制御情報パケットをルーティングするルーターにおいて実行され、
それぞれＭＰＬＳラベルに関連付けられた複数のＭＰＬＳの転送等価クラス（ＦＥＣ）を含むラベル情報テーブルを維持管理するステップであって、前記複数のＦＥＣの一部はＳＳ７ベースのネットワークにおけるノードのネットワークアドレスを含み、前記複数のＦＥＣの他の一部は非ＳＳ７ベースのネットワークにおけるノードのネットワークアドレスを含み、前記異種のパケット交換ネットワークに設けられた前記ルーターは、ＳＳ７の制御情報パケットと非ＳＳ７の制御情報パケットとの双方について宛先情報を提供するルーターとして機能する、前記ステップと、
前記ＩＰベースのネットワークドメインに設けられているラベルスイッチングルーターへ前記ＭＰＬＳラベルを分配するステップを含む方法であって、
前記方法は、
ＭＰＬＳラベルと関連付けられているＦＥＣに属している制御情報パケットに当該ＭＰＬＳラベルを付加するステップと、
前記ＳＳ７ベースのネットワークドメインへの前記ＭＰＬＳラベルの付加された制御情報パケットをインターセプトし、前記制御情報パケットに付加されていた前記ＭＰＬＳラベルをＳＳ７ベースのネットワークにおけるノードのネットワークアドレスにマッピングし、前記制御情報パケットを前記ＳＳ７ベースのネットワークドメインにおける次のノードへ送信するステップと、
前記ＭＰＬＳラベルの前記ＦＥＣに含まれている前記ネットワークノードのネットワークアドレスが前記ＳＳ７ベースのネットワークドメイン内を宛先とするものでないときに、前記異種のパケット交換ネットワークに設けられた第２のルーターへ前記ＭＰＬＳラベルの付加された制御情報パケットを転送するステップと
を有する方法。
【請求項２】
前記ＳＳ７の宛先情報は、宛先情報コード（ＤＰＣ）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ＳＳ７の宛先情報は、シグナリング・コネクション・コントロール・パート（ＳＣＣＰ）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ＳＳ７の宛先情報は、ＳＣＣＰのサブシステム番号（ＳＳＮ）であ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ＦＥＣは、ＤＰＣ、グローバル・タイトル、ＳＳＮ、ＳＳ７の国番号、ＳＳ７の国内番号を含むグループから選択された複数のＦＥＣ構成要素を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のルーターにおいて、前記ＦＥＣに関係付けられたＭＰＬＳラベルを、前記通信ネットワーク内の他のルーターへと伝達することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ＭＰＬＳラベルの関係付けに関する情報は、ラベル分配プロトコル（ＬＤＰ）によって伝達されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記制御情報パケットの通信パスにおけるいくつかの中間ルーターのそれぞれは、前記制御情報パケットのＦＥＣとラベルとを関係付け、また、前記パスにおける前記中間ルーターのそれぞれは、前記制御情報パケットを次のルーターへと転送するときに該制御情報パケットのラベルを交換することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記ラベル情報テーブルには、
各ＦＥＣごとの内部識別子と、
各ＦＥＣに属している制御情報パケットを搬送するために使用されるネットワーク層（レイヤー３）プロトコルを示す内部識別子と
が含まれていることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ＩＰベースのネットワークドメインとＮｏ．７共通線信号方式（ＳＳ７）ベースのネットワークドメインとを含む異種のパケット交換ネットワークにおいて使用されるマルチ・プロトコル・ラベル・スイッチング（ＭＰＬＳ）ルーターであって、
ＭＰＬＳの転送等価クラス（ＦＥＣ）と、該ＦＥＣに関連付けられたＭＰＬＳラベルとに関連する情報を記憶するラベル情報テーブルであって、前記複数のＦＥＣの一部はＳＳ７ベースのネットワークにおけるノードのネットワークアドレスを含み、前記複数のＦＥＣの他の一部は非ＳＳ７ベースのネットワークにおけるノードのネットワークアドレスを含み、前記異種のパケット交換ネットワークに設けられた前記ルーターは、ＳＳ７の制御情報パケットと非ＳＳ７の制御情報パケットとの双方について宛先情報を提供するルーターとして機能する、前記ラベル情報テーブルと、
前記ＦＥＣと関連付けられたＭＰＬＳラベルを、前記異種のパケット交換ネットワークに設けられている他のルーターに対して分配するラベル分配プロセッサと、
前記ＦＥＣにＭＰＬＳラベルとを関連付け、前記ＦＥＣに属する制御情報パケットに前記ＭＰＬＳラベルを付加し、前記ＭＰＬＳラベルの付加された制御情報パケットを前記異種のパケット交換ネットワークに設けられている他のルーターへと転送するラベル・スイッチング・プロトコル・プロセッサと、
前記制御情報パケットに付加されている前記ＭＰＬＳラベルをＳＳ７のノードのアドレスにマッピングする手段と、
前記ＳＳ７ベースのネットワークドメインにおける次のノードへ前記制御情報パケットを転送するインタフェースと、
前記ＭＰＬＳラベルの前記ＦＥＣに含まれている前記ネットワークノードのネットワークアドレスが前記ＳＳ７ベースのネットワークドメイン内を宛先とするものでないときに、前記異種のパケット交換ネットワークに設けられた第２のルーターへ前記ＭＰＬＳラベルの付加された制御情報パケットを転送するインタフェースと
を有するルーター。
【請求項１１】
前記ＦＥＣの構成要素はＳＳ７の宛先情報コード（ＤＰＣ）であることを特徴とする請求項１０に記載のルーター。
【請求項１２】
前記ＦＥＣの構成要素は、シグナリング・コネクション・コントロール・パート（ＳＣＣＰ）のグローバル・タイトルであることを特徴とする請求項１０に記載のルーター。
【請求項１３】
前記ＦＥＣの構成要素は、ＳＣＣＰのサブシステム番号（ＳＳＮ）であることを特徴とする請求項１０に記載のルーター。
【請求項１４】
前記ＦＥＣは、ＤＰＣ、グローバル・タイトル、ＳＳＮ、ＳＳ７の国番号、ＳＳ７の国内番号を含むグループから選択された複数のＦＥＣ構成要素を有することを特徴とする請求項１０に記載のルーター。
【請求項１５】
前記ラベル分配プロセッサは、ラベル分配プロトコル（ＬＤＰ）によって前記ラベルを伝達することを特徴とする請求項１０に記載のルーター。
【請求項１６】
前記制御情報パケットの通信パスにおけるいくつかの中間ルーターのそれぞれは、前記制御情報パケットのＦＥＣとラベルとを関係付け、また、前記パスにおける前記中間ルーターのそれぞれは、前記制御情報パケットを次のルーターへと転送するときに該制御情報パケットのラベルを交換することを特徴とする請求項１０に記載のルーター。
【請求項１７】
前記ラベル情報テーブルには、各ＦＥＣごとの内部識別子と、各ＦＥＣに属している制御情報パケットを搬送するために使用されるネットワーク層（レイヤー３）プロトコルを示す内部識別子とが含まれていることを特徴とする請求項１０に記載のルーター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の属する技術分野
本発明はパケット交換通信ネットワークに係り、とりわけ、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング（ＭＰＬＳ）を利用して、シグナリング・システム７（ＳＳ７：Ｎｏ．７共通線信号システム）と近年開発されたデータ通信（データコム）ネットワークとを統合する方法に関する。
【０００２】
背景
今日、通信ネットワークはレイヤー（階層）構造を用いて設計されている。階層構造においては、ネットワーク内の複数のノードに同等の処理が搭載される。そこでは、通信を実行する際に必要とされる下位層の詳細な処理動作に依存することなく通信が行われる。そのような階層化された構造の利点は、ネットワークモジュールの標準化、相互接続化及び広範囲な有用化を達成できることにある。
【０００３】
今日における大抵の階層化ネットワークは、国際標準化機関（ＩＳＯ）によって策定された７層の開放システム相互接続（ＯＳＩ）基準モデルに準拠している。例えば、１９８７年にプレンティス・ホール社により発行された「データネットワーク」ディー・バルテセカス、アール・ガラガー著、第１４ページ乃至第２６ページを参照して頂きたい。ＯＳＩ基準モデルによれば、ネットワークには、下位層から上位層に向かって、物理層、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層及びアプリケーション層が含まれることになっている。
【０００４】
物理層（レイヤー１）は、ネットワーク内の一対のノード間でビットシーケンスを送信するための機能を提供する。データリンク層（レイヤー２）は、ノード間でのデータパケット（すなわちビットからなるフレームのグループ）を双方向で通信可能とすべく、誤り検査機能や他の機能を提供する。すなわち、レイヤー１により形成される潜在的に信頼性の低いビット転送用のパイプを、信頼性の高いリンクへと変換する。さらに、ネットワーク層(レイヤー３）は、ネットワーク内又はネットワークを通過するデータパケットをルーティングする機能やフロー制御を行う機能を提供する。トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層及びアプリケーション層（レイヤー４乃至レイヤー７）は、ネットワーク設計分野においてよく知られている上位層の機能を提供している。
【０００５】
今日における大抵のデータコムネットワーク（例えば、周知のインターネットを実現する際に使用されるネットワーク）は、一般的に、上述の階層構造を頑なに準拠している。具体的には、データコムネットワークは、典型的に、パケット・ルーティングやフロー制御のために、広く有用なネットワーク層プロトコルを使用しており、また、誤り検査などのために、広く有用なデータリンク層プロトコルを使用している。従って、図１に示されているように、例示的なデータコムネットワーク１００は、ネットワークプロトコル１１０を備えることができる。これらには、よく知られたＡｐｐｌｅＴａｌｋ（登録商標）プロトコルや、よく知られたインターネットプロトコル（ＩＰｖ６、ＩＰｖ４やＩＰＸ）などの様々なバージョンが含まれる。同様に図示されているように、例示的なデータコムネットワーク１００はさらに、いくつかのデータリンク層プロトコルを備えることができる。これらには、イーサネット（ＥＴ）（登録商標）プロトコル、ファイバー・ディストリビューテッド・データ・インタフェース（ＦＤＤＩ）プロトコル、非同期転送モード（ＡＴＭ）プロトコル、フレームリレー（ＦＲ）プロトコル、ポイント・トゥー・ポイントプロトコル（ＰＰＰ）などの良く知られたプロトコルが含まれる。
【０００６】
従来、ＩＰベースのネットワークにおいて、パケットの転送はすべてネットワーク層で実行されていた。とりわけ、ネットワークノードやルーターにデータパケットが到着すると、ノードにおいて実行されているネットワーク層のプロセスが、パケットに含まれている宛先アドレスとノードに保持されているルーティング・テーブルに蓄積されているアドレス・プリフィックスのリストとを比較する。最も長く整合するプリフィックスを発見すると、ノードは、最も長く整合するプリフィックスに関係付けられた他のノード（すなわち「次のホップ先」のルーター）へとパケットを転送し、その後、この整合プロセスが繰り返されてパケットが転送されて行く。この方法では、ノードからノードへのパケット・ホップ（パケット転送）により、最終的に、パケットの宛先アドレス（理想的にはベストのパスを経由して）へとパケットが転送される。
【０００７】
近年、上述のルーティング機構における時間と計算処理のリソースを削減すべく、ＭＰＬＳ技術が開発されている。より具体的に、ＭＰＬＳによれば、各データパケットのネットワークヘッダとデータリンク層ヘッダとの間に固定長のラベルを挿入することにより、ルーターにおける上述の最長プリフィックス・マッチング処理を不要とするものである。以降で詳細に説明するが、ルーティング・テーブルへのインデックスとしてパケットのＭＰＬＳラベルを使用するだけで、入力されてきたパケットの次のホップ先の決定を処理より簡易にすることができる。図２に示されているように、ラベル・スイッチングは、ネットワーク層プロトコル１１０とリンク層プロトコル１２０との間に、アブストラクション層２１０を提供している。
【０００８】
上述のようなＩＰベースのネットワークにおいて、（例えば、今日における多数の無線通信システムを実現するために使用されている）周知のＳＳ７標準規格は、ＯＳＩ７層基準モデルが策定された後にモデル化されている。例えば、１９９６年にプレンティス・ホール社により発行された「無線通信の原理と実践」ティー・ラッパポート著の第４６３ページ乃至第４７２ページを参照して頂きたい。
【０００９】
図３に示されているように、例示的なＳＳ７システム３００には、他のパーツとともに、第１のメッセージ転送部（ＭＴＰ）３１０と、第２のＭＴＰと、第３のＭＴＰと、信号接続制御部であるシグナリング・コネクション・コントロール・パート（ＳＣＣＰ）３４０と、統合サービスデジタル網のユーザパート（ＩＳＤＮユーザ部、ＩＳＵＰ）３５０とが含まれている。図示されるように、第１のＭＴＰ３１０は、ＯＳＩの物理層（レイヤー１）に対応しており、第２のＭＴＰ３２０はＯＳＩのデータリンク層（レイヤー２）に対応しており、第３のＭＴＰ３３０は、ＯＳＩのネットワーク層（レイヤー３）に対応している。さらに、ＳＣＣＰ３４０とＩＳＵＰ３５０は、あるレイヤー３の機能と、ある上位層の機能とを実行する。
【００１０】
しかしながら、ＳＳ７標準と上述したＩＰベースのネットワークの双方とも、すべてＯＳＩの７層基準に従ってモデル化されてはいるものの、ＳＳ７とＩＰベースのルーティング機構は大きく相違しており、上述のＭＰＬＳ方式を直接的にＳＳ７ネットワークへと適用することができない（なぜなら、上述のＭＰＬＳ方式は、ＩＰベースネットワーク用に特化されて開発されてきたものだからである）。従って、伝統的なＳＳ７ベースの電話システムをＩＰタイプのパケット交換技術（例えば、ＩＰやＡＴＭなど）へと統合することは、困難を極め、多大な努力を必要としている。
【００１１】
いかにしてＳＳ７ネットワークをＩＰドメインと相互動作させるかについて、数多くのベンダーが解決策を提案してはいるが、これらの解決策はいずれも十分なものではないことが立証されている。既知の解決策では、ＳＳ７メッセージをＩＰカプセルの形式で使用するか、あるいはＳＳ７メッセージをＩＰセッション初期化プロトコル（ＳＩＰ）やＨ．３２３などへとマッピングする形式を使用するものであった。その結果、既知の解決策は、一般に非効率的であり、高い性能を保証できていない。それゆえに、ＳＳ７ネットワークとＭＰＬＳベースのデータコムネットワークとを統合するための改善された方法及び装置に関するニーズが存在する。
【００１２】
発明の概要
本発明は、上述のニーズ及び他のニーズに応えるべく、ＭＰＬＳをＳＳ７のプロトコルスタックへと直接的に搭載する技術を提供する。その結果、ＳＳ７ ＭＴＰ３（ＭＴＰレベル３）とＭＴＰ３ｂ（広帯域用ＭＴＰレベル３）とがネットワーク層に追加される。これらは、ＭＰＬＳを経由することにより、いずれのリンク層技術ともインタフェース（相互接続）することが可能となる。従って、ＩＰベースのネットワークとＳＳ７ベースのネットワークの双方を含む異種のパケット交換ネットワークの集合全体に渡って、シームレスにラベル・スイッチングを使用することが可能となる。本発明では、ＩＰフォーマットとＳＳ７フォーマット間においてメッセージを単にマッピングさせることはせずに、その代わり、真にＳＳ７ドメインとＩＰベースドメインとを統合させることによる大きな問題を有利に解決する。
【００１３】
本発明によれば、ＭＰＬＳを用いることにより、異種のパケット交換網を介してＮｏ．７共通線信号方式（ＳＳ７）のデータパケットをルーティングするための例示的な方法は、少なくとも１つの要素がＳＳ７の宛先情報を含むＭＰＬＳ転送等価クラス（ＦＥＣ）を確立し、このＦＥＣに属するデータパケットに対して第１のルーターによりラベルを付加し、通信ネットワークにおける第１のルーターから第２のルーターへとラベルの付加されたデータパケットを転送する。ＳＳ７の宛先情報としては、例えば、宛先ポイントコード（ＤＰＣ）、信号制御部（ＳＣＣＰ）のグローバル・タイトル又はＳＣＣＰのサブシステム番号（ＳＳＮ）などを採用できよう。
【００１４】
さらに、例示的な方法は、第１のルーターにおいて、ネットワーク内の他のルーターに対し、ＦＥＣに関連するラベルを通知するステップを含む（例えば、これは、ラベル・ディストリビューション・プロトコルであるＬＤＰを介して行われる）。さらに、第１のルーターは、複数のＦＥＣと、それに対応するラベルとを含んだラベル情報テーブルを保持することができる。また、これは、ＳＳ７データパケットと非ＳＳ７のデータパケットの双方について宛先としての役割を果たすことができる。
【００１５】
本発明に関連する例示的なルーターによれば、ＭＰＬＳ ＦＥＣに関連する情報を記憶するためのルーティング・テーブル（構成要素の一つはＮＯ．７共通線信号方式（ＳＳ７）の宛先情報であってもよい）と、ラベルとＦＥＣとを関連付け、ＦＥＣに属するデータパケットに対し前記ラベルを付加し、通信ネットワーク内の他のルーターへと前記ラベルの付加されたデータパケットを転送するスイッチング・プロトコル・プロセッサとを備える。例示的なルーターはさらに、通信ネットワーク内の他のルーターへと前記ＦＥＣに関係付けられたラベルを通知するように構成されたラベル分配プロセッサを含んでもよい。
【００１６】
本発明に係る上述の及び他の特徴、利点について、添付の図面に示された図解的な例示を参考として以下に詳細に説明する。当業者であれば、記述された実施形態は単に図解目的のために提供されるものであり、様々な均等形態が本発明に含まれることを理解できよう。
【００１７】
詳細な説明
本発明のある観点に焦点を当てるべく、はじめに従来のＭＰＬＳとＳＳ７ネットワークについて簡潔に説明する。なお、ＭＰＬＳについての詳細な説明は、例えば、イー・ローゼン他著、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング・アーキテクチャー、インターネット案 draft-ietf-mpls-arch-05.txt 、インターネット・エンジニアリング・タスク・フォース（ＩＥＴＦ）ネットワーク・ワーキング・グループ、１９９９年４月発行において見受けられ、この文献を参照によりここに取り込む。ＳＳ７についてのより詳細な説明は、例えば、米国規格協会（ＡＮＳＩ）の標準規格Ｔ１．１１０−１９９２、Ｎｏ．７共通線信号システム 〜 一般情報 〜 １９９２年発行において参照することができ、この文献を引用によりここに取り込む。
【００１８】
一般に、ラベル・スイッチングは、転送コンポーネントと制御コンポーネントとに分解することができる。転送コンポーネントにおいては、入力されてきたパケットに関する次のホップ先の決定が、ラベルスイッチングルーター（ＬＳＲ）により実行される。この決定は、２つの情報ソースを基礎としている。この２つの情報とは、ＬＳＲにより維持される転送テーブルと、パケット自身によって搬送されるラベルである。より具体的には、転送テーブルは、入力されてきたラベルに含まれている値によってインデックス化される。換言すれば、テーブル中のＮ番目のエントリーと一致する入力ラベルコンポーネントであれば、その値はＮとなる。
【００１９】
ＬＳＲにおけるルーティング・テーブルの各エントリーは、パケットを転送するために必要な情報のすべてを含んでいるだけでなく、どのリソースを使用すべきかを決定するために必要とされる情報も含んでいる。従来は、各ＬＳＲのインタフェースごとに１つの転送テーブルを備えることができた。このようなケースでは、パケットのラベルとそのパケットが到着したインタフェースとの双方によってパケットの取り扱い処理が決定されていた。
【００２０】
ＭＰＬＳの転送コンポーネントに関して言えば、ＭＰＬＳのラベルを少なくとも二つの方法に従ってデータパケットに搭載し搬送することができることに注意して欲しい。例えば、リンク層のヘッダに直接ラベルを搭載して（例えば、ラベルをＡＴＭヘッダ中の仮想パス識別子か仮想回線識別子と置換することによって）搬送することができる。あるいは、図４に示されているように、データパケットに含まれるリンク層ヘッダとネットワーク層ヘッダとの間に小さな「シム」ヘッダを挿入することによりラベルを搬送できる。
【００２１】
また、図５に示されているようにＭＰＬＳラベルは多数のフィールドを実際に含んでいることに注意する必要がある。図において、例示的なラベル５００は、文字ラベル・フィールド５１０（これは、ラベルの実際の値を含んでいる。以下で説明するように、パケットの次のホップ先を識別するために、この値がＬＳＲによって使用される）、サービス・クラス・フィールド５２０（これは、スケジューリングと破棄アルゴリズムと関連して使用されうる）、スタック・フィールド５３０（これは、ＭＰＬＳラベル・スタックの一番下を示すために使用される）、及び、存続時間フィールド５４０（パケットがその宛先へと到着しない場合に、ネットワーク内に存在していられる時間を制限するために使用することができる）を含んでいる。
【００２２】
ＭＰＬＳラベルと次のホップ先とのマッピング（対応関係）を有する転送テーブルは、ＭＰＬＳ制御コンポーネントによって搬送される情報を用いて構築される。この制御コンポーネントは、バインディング生成プロシージャを備えている。これは、ＬＳＲがラベルと転送等価クラスとの間のバインディングを生成することができるようにするためのプロシージャである。ルーターにより転送可能なパケットのすべての組を区分けすることによりＦＥＣが生成される。同一のＦＥＣに属するパケットは、同一の方法によってＬＳＲにより処理される（例えば、同一のホップ先へと送信するが如くである）。ＦＥＣの例は、送信元アドレスと宛先アドレスとが同一の一以上のパケットからなるパケットの部分集合である。
【００２３】
ＦＥＣを定義するために使用される判断基準により、転送の詳細が決定される。例えば、ＦＥＣを粗くすれば、ネットワーク層の宛先アドレスが、特定のアドレス・プリフィックスに関して整合しているような複数のパケットが含まれるようになる。一方で、ＦＥＣをきめ細かくすれば、送信元、宛先ＩＰアドレス及びトラヒック・クラスとが共通する複数のパケットが含まれるようになる。
【００２４】
各ＦＥＣは、一以上のＦＥＣ要素の組として特定される。各ＦＥＣ要素は、特定のラベル交換パス（ＬＳＰ）にマップすることが可能なパケットのセットを識別することできる。ＬＳＰは、ネットワークノードのシーケンスであり、複数のＦＥＣ要素によって共有可能なものである。従来のＭＰＬＳにおいて、定義されたＦＥＣはアドレス・プリフィックスとホスト・アドレスとであった。
【００２５】
また、ラベルとＦＥＣとの間のバインディングの生成に加えて、ＬＳＲは、ＭＰＬＳ制御コンポーネントを利用することにより、自己の生成したバインディングを他のＬＳＲに通知したり、上述のＭＰＬＳ転送コンポーネントによって使用される転送テーブルを構築したり、構築された転送テーブルを維持したりすることができる。
【００２６】
ＭＬＰＳ制御コンポーネントの構造の全容を図６に示す。その中で、いくつかのネットワーク層ルーティングプロトコル６１０は、ＦＥＣと次のホップ先のアドレスとのマッピング情報をＬＳＲに提供する。プロシージャ６２０、６２５は、ラベルとＦＥＣ間のラベル・バインディングを生成し、ルーター間にバインディング情報を分配する。さらに、プロシージャ６２０、６２５は、ＦＥＣとラベル間のマッピング情報をＬＳＲに提供する。二つのマッピング情報を結合することにより、ＬＳＲは、ＭＰＬＳ転送コンポーネントによって使用されるルーティング・テーブル６３０を構築する。
【００２７】
ＬＳＲへのラベルの分配処理は、少なくとも二つの方法によって実行できる。例えば、ルーティング。プロトコルのトップにおいて情報をピギーバックするか、あるいは、ラベル分配プロトコル（ＬＤＰ）として知られるＩＥＴＦによって開発された分離プロトコルを使用することによって実行可能となる。ＬＤＰに関する簡潔な説明を以下に説明するが、ＬＤＰのより詳細な説明は、例えば、エル・アンダーソン他著、ＬＤＰ仕様、インターネット・ドラフト、draft-ietf-mpls-ldp05.txt 、ＩＥＴＦネットワーク・ワーキング・グループ著、１９９９年６月発行に記述されており、この文献のすべてを参照によりここに取り込む。
【００２８】
一般に、ネットワーク層ルーティング情報を直接的にデータリンク交換パスへとマッピングすることによって、ＬＳＲがネットワークを介してＬＳＰを確立するのであるが、ＬＤＰは、その際に使用されるプロシージャとメッセージとを備えている。ＬＳＰは、直接的に接続された近隣又はネットワークの出力ノードにおいてエンドポイントを備えることにより、すべての中間ノードを経由する交換処理を可能としてもよい。ＬＤＰは、ＦＥＣと、生成された各ＬＳＰとを対応付けることにより、ＦＥＣに関する入力ラベルを、当該ＦＥＣに関する次のホップ先に割り当てられた出力ラベルへとつなぎ合わせてゆくようにする。これにより、ネットワークを通してＬＳＰが拡張されることになる。
【００２９】
上述のＩＥＴＦによるＬＤＰには、ＬＤＰメッセージに関する４つのカテゴリーが記述されている。１つ目は、ネットワーク内にＬＳＲが存在することを報知（周期的にＨＥＬＬＯメッセージを使用）し、これを維持するために使用される探索メッセージである。２つ目は、ＬＤＰピア間におけるセッションを確立、維持及び終了させるために使用されるセッションメッセージである。３つ目は、ＦＥＣに関するラベルのマッピングを生成、変更及び削除するために使用される伝達メッセージである。４つ目は、勧告情報を提供し、エラー情報を信号伝達するために使用される通知メッセージである。ＦＥＣの属性を搬送する伝達メッセージは、ラベル・マッピング・メッセージと、ラベル要求メッセージと、ラベル放棄要求メッセージと、ラベル取り下げメッセージと、ラベル解放メッセージとが含まれてもよい。
【００３０】
特定のラベルＬと特定のＦＥＣ Ｆとの間のバインディングを生成するＬＳＲは、このバインディングに関与するダウンストリーム側のＬＳＲとして知られている。ダウンストリームＬＳＲは、上述のひとつのメッセージを使用して、アップストリーム側のＬＳＲにバインディングを通知する。これによって、二つのＬＳＲがＬＤＰの同位（ピア）となる。特定のＦＥＣについてラベルを選択する処理は、ルート選択として知られており、ホップ・バイ・ホップの規則や明示的なルーティングに基づいて実行することが可能である。
【００３１】
さて、再びＳＳ７標準の説明に戻る。図７は、ＳＳ７ネットワーク７３０が利用されている例示的な通信システム７００を示している。ＳＳ７ネットワーク３００に加えて、例示的なシステム７００は、第１の無線電話システムを含んでいる。第１の無線電話システムは、第１の移動交換局（ＭＳＣ）７１０と、複数の第１の基地局７１５と、第１のホーム・ロケーション・レジスタ（ＨＬＲ）７１７と、第１のビジター・ロケーション・レジスタ（ＶＬＲ）７１８と、第１の認証センタ（ＡＣ）７１９とを含んでいる。例示的なシステムはさらに、第２の無線通信システムを含んでいる。第２の無線電話システムは、第２ＭＳＣ７２０と、複数の第２の基地局７２５と、第２のＨＬＲ７２７と、第２のＶＬＲ７２８と、第２のＡＣ７２９とを含んでいる。さらに、例示的なシステム７００は、周知の公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）７４０も含んでいる。
【００３２】
運用において、第１の無線システムのカバレッジエリア内に存在する移動端末は第１の基地局７１５と通信しているとともに、移動端末は第２の無線システムのカバレッジエリア内に存在し、第２の基地局７２５と通信している。同時に、第１のＭＳＣ７１０と第２のＭＳＣ７２０は、ＨＬＲ７１７及び７２７、ＶＬＲ７１８及び７２８、ＡＣ７１９及び７２９とを利用することにより、呼処理、移動端未のローミング処理、課金処理、フロード検出及びその他の機能を実行している。これらは、当業界においてよく知られている。図７のシステム７００において、長距離の音声トラヒックは、ＰＳＴＮ７４０を経由して処理される。この際に、シグナリング情報が、呼設定を実行するためと、特定のユーザに関する情報をＭＳＣに通知するために使用されるが、このシグナリング情報は、ＳＳ７ネットワーク７３０を経由して搬送される。
【００３３】
ＳＳ７ネットワーク７３０にはＬＳＲが設けられてはいないが、その代わり、ＳＳ７ネットワーク７３０は、シグナリングポイントをいくつか備えている。各シグナリングポイントは、数値ポイントコードによって固有に識別可能となっている。図８に示されているように、ＳＳ７ネットワークには３つのタイプのシグナリングポイントが存在している。それぞれ、サービス交換局（ＳＳＰ）８１０、シグナリング中継局（ＳＴＰ）８２０、サービス制御局（ＳＣＰ）８３０である。当業界においては良く知られていることであるが、ＳＴＰ８２０は、ＳＳ７パケットをその宛先へと転送するために動作する。この転送処理は、パケットのルーティング・ラベルに含まれている宛先ポイントコードに基づくか、あるいは、ＭＴＰ３のトップに位置しているＳＳ７ ＳＣＣＰによって搭載されたグローバル・タイトルとサブシステム番号のような他のアドレスに基づいて実行される。
【００３４】
本発明の上述の背景において説明したように、ＳＳ７のルーティング・メカニズムは、ＭＰＬＳに実装するには適していない。例えば、ＦＥＣのコンセプトはＳＳ７の関して従来は知られていなかった。
【００３５】
しかしながら、本発明は、ＳＳ７ネットワークのエッジ部においてラベル・スイッチングを使用することで優れた効果を奏する方法及び装置を開示するものである。このように、パケットを転送するためのラベル・スイッチングを使用することで、ＳＳ７ネットワークがＭＰＬＳネットワークと相互動作することが可能となる。実施形態によれば、ハイブリッドＳＴＰ／ＬＳＲは、ＭＰＬＳを使用することで、ＳＳ７ネットワークとＩＰベースのネットワークとの間のインタフェースとして機能する。
【００３６】
図９は、ハイブリッドＳＴＰ／ＬＳＲのようなものを含む例示的な異種ネットワーク９００を示している。とりわけ、例示的な異種ネットワーク９００には、ＳＳ７ドメイン９１０と、第１のＩＰドメイン９２０と、第２のＩＰドメイン９３０とが含まれている。図示されているように、ＳＳ７ドメイン９１０には、標準のＳＳ７ ＳＴＰ ９１２が含まれている。一方、第１のＩＰドメイン９２０には、第１の標準ＩＰ ＬＳＲ ９２２が含まれている。さらに、第２のＩＰドメイン９３０には、第２の標準ＩＰ ＬＳＲ ９３２が含まれている。加えて、ハイブリッドＳＴＰ／ＬＳＲ ９１４は、ＳＳ７ドメイン９１０、第１のＩＰドメイン９２０及び第２のＩＰドメイン９３０間のインタフェース機能を提供する。当業者であれば、以下に説明するＳＴＰ／ＬＳＲ９１４の機能を実現するには、例えば、既知のデジタル信号処理コンポーネントや汎用のデジタルコンピュータを使用ればよいことを理解できよう。
【００３７】
ネットワークの運用中において、ＳＴＰ／ＬＳＲ９１４は、次の機能を担当する。すなわち、ラベル転送テーブルの維持機能、ＩＰベースネットワーク内のＬＳＲに対するラベルの分配機能、ラベルを付加されパケットのＩＰベースネットワークへの転送機能、ＳＳ７ネットワーク宛ての入力パケットのインターセプト機能、入力パケットのラベルをＳＳ７ノードのアドレスへとマッピングする機能、マッピング処理の結果によって得られたＳＳ７パケットをＳＳ７ネットワーク内の隣接するＳＴＰに送信する機能である。それだけでなく、あるデータコムネットワークから入力されてきたパケットに関して、そのラベルがＳＳ７ネットワーク内の宛先と一致しないときには、他のデータコムネットワークへと転送する機能を備えてもよい。ゆえに、ＳＴＰ／ＬＳＲ９１４は、ＳＳ７ネットワークに関しては、まさに他方のＳＴＰとして機能し、ＩＰネットワーク９２０、９３０に関しては、まさに他方のＬＳＲとして機能することが理解できよう。
【００３８】
レイヤー３より下位のラベル・スイッチングを利用することで、他のリンク層技術（例えば、ＰＰＰ、ＦＲ、イーサネット（登録商標）、その他）が、ラベルの付加されたＭＴＰパケットを搬送することを、本発明は可能にしている。さらに、本発明によれば、ＳＳ７ ＭＴＰ３のネットワーク層は、ラベル・スイッチングとインタフェースするために適用可能であり、そのれによって、ＩＰネットワーク層におけるルーティングのための転送コンポーネントや制御コンポーネントと似通った機能コンポーネントを提供する。ゆえに、本発明によれば、図１０に示したような多層化構成と、図１１に示したようなルーターテーブルとを備えたＭＰＬＳを提供できる（これは、何れも、ＳＳ７のレイヤー３プロトコルを従来のＩＰプロトコルに統合するための例示に過ぎない。）。図１０及び図１１を、図２及び図６と比較して頂きたい。
【００３９】
本発明のＳＴＰ／ＬＳＲを上述したように動作させるためには、例えば、以下に説明する一以上のＳＳ７基準を使用することによりＦＥＣを生成する。宛先ポイントコード、宛先ポイントコード及びサブシステム番号、ユーザの国別番号（カントリーコード）／端末アドレス（ＩＭＳＩ又はＩＴＵアドレス）。実施形態によれば、宛先ポイントコードだけを使用してＦＥＣを生成すれば、ＭＴＰ３のネットワーク層に対して必要となる変更を最小限にすることができよう。
【００４０】
代替案としては、ＳＣＣＰのグローバル・タイトルだけ又はＳＣＣＰのサブシステム番号だけを使用してＦＥＣを作成することによっても、ＭＴＰ３層に必要となる変更を最小限にすることができよう。加えて、より詳細な転送処理を提供するＦＥＣは、上記基準の一以上の組み合わせを基礎としていてもよい。しかしながら、この場合は、ＳＳ７のネットワーク層に対してより拡張的な付加機能が必要となろう。
【００４１】
ＳＳ７ベースのＦＥＣが一度確立されれば、ラベルとＦＥＣ間のバインディングが生成され、ラベル・バインディングに関する情報がデータコム内のＬＳＲへと分配される。ＳＳ７ネットワーク層における制御コンポーネントは、ＳＳ７ ＳＴＰ間におけるルーティング情報を交換するためのプロシージャを提供するが、ＳＳ７のルーティング・メッセージ上において、ラベル対ＦＥＣ（label-to-FEC）に関する分配情報をピギーバックすることはお勧めできない。これは、主に、（管理ルーティング・メッセージなどの）ルーティング・メッセージが、データコムドメインにおいて十分にサポートされていないとの事実に由来する。
【００４２】
その代わりに、本発明では、ＳＳ７ドメインからＩＰドメインへとＭＰＬＳのラベルを分配するために、上述のＬＤＰを使用できる。例示的な実施形態によれば、本発明に係るＳＴＰ／ＬＳＲと従来のＩＰタイプのＬＳＲとの間で、ＬＤＰのプロシージャとメッセージが交換される。従って、ＭＰＬＳネットワークにおける同位ＬＳＲからは、ＳＴＰ／ＬＳＲが他のＬＳＲのように見えることになろう。
【００４３】
従来のＬＳＲのように、ＳＴＰ／ＬＳＲはディスカバリーメッセージを使用して（すなわち、周期的にＨＥＬＬＯメッセージを送信することによって）、ネットワークにおける自己の存在を示すことができる。また、ＳＴＰ／ＬＳＲは、他のＬＳＲから当該他のＬＳＲの存在を示すためのディスカバリーメッセージを受信することになる。本発明において効果的なのは、ＬＤＰのディスカバリーメッセージと、セッションメッセージと、通知メッセージとを修正しなくても、本発明に係るＳＴＰ／ＬＳＲについて望まれる機能を提供できることである。一度、ＨＥＬＬＯメッセージを学習した他のＬＳＲとのセッションをＳＴＰ／ＬＳＲが確立すると、ＳＴＰ／ＬＳＲと従来のＬＳＲとの間で伝達メッセージが交換されることになる。本発明によれば、ＬＤＰの伝達メッセージは、いくつかの新規のＦＥＣ要素を搭載できるように改善されている。上述のアドレス・プリフィックスとホスト・アドレスに加えて、宛先ポイントコード（ＤＰＣ）、宛先ポイントコード及びサブシステム番号、国番号／端末アドレス（ＩＭＳＩ又はＩＴＵアドレス）、ユーザの国内番号／端末アドレス（ＩＭＳＩ又はＩＴＵアドレス）などが、新規のＦＥＣ要素として搭載可能できる。
【００４４】
図１２は、図９に示されたＳＴＰ／ＬＳＲ９１４と第２の標準ＬＳＲ９３２との間で実行される例示的なＬＤＰ交換処理を示している。図示されているように、ＳＴＰ／ＬＳＲ９１４（ここではダウンロードストリーム側の同位ＬＤＰとして動作している）は、特定のＦＥＣ（この例では単一のＤＰＣ）と対応するラベルを生成し、伝達メッセージを介して、ラベルとＦＥＣとのバインディング情報を標準のＬＳＲ９３２へと転送する（図の矢印Ａ）。それに対して、標準のＬＳＲ９３２（ここでは、アップストリーム側の同位ＬＤＰとして動作している）は、ＦＥＣ（すなわち、ＳＴＰ／ＬＳＲ ９１４によって提供されるラベルと他の生成されたラベルとのマッピング情報であり、最終的には、標準のＬＳＲ９３２自身によって伝達される情報）についてのラベルエントリーを作成し、作成されたラベルエントリーをそのルーティング・テーブルに記憶する。
【００４５】
効果的なのは、ＳＴＰ／ＬＳＲ９１４が、一度、その存在を宣伝し、ＳＳ７タイプのＦＥＣと対応するラベルとをＬＤＰを介して伝達すると、ＳＳ７ネットワーク９１０とＩＰベースのネットワーク９３０との間でシームレスにデータパケットを交換できるようになることである。例として、図１３に、ＳＳ７ネットワーク内の送信元ノードからのデータパケットを、ＩＰベースネットワークにおける中間ノードを通して、他のＳＳ７ネットワークの宛先ノードへと転送する際の処理を示している。
【００４６】
図１３において、例示的な異種ネットワーク１３００には、送信元のＳＳ７タイプＳＴＰ１３１０と、第１のハイブリッドＳＴＰ／ＬＳＲ１３２０と、第１の中間ＩＰタイプＬＳＲ１３３０と、第２の中間ＩＰタイプＬＳＲ１３４０と、第２のハイブリッドＳＴＰ／ＬＳＲ１３５０と、宛先側のＳＳ７タイプのＳＴＰ１３６０とが含まれている。図示されるように、送信側のＳＴＰ１３１０は、第１のインタフェースＩＦ０を介して第１のハイブリッドＳＴＰ／ＬＳＲ１３２０と接続されており、第１のハイブリッドＳＴＰ／ＬＳＲ１３２０は、それぞれＩＦ２、ＩＦ１を経由して中間ＬＳＲ１３３０と１３４０とに接続されている。各中間ＬＳＲ１３３０、１３４０は、第２のハイブリッドＳＴＰ／ＬＳＲ１３５０にインタフェースＩＦ４、ＩＦ３とを経由してそれぞれ接続される。第２のハイブリッドＳＴＰ／ＬＳＲ１３５０は、インタフェースＩＦ５を経由して宛先ＳＴＰに接続されている。図９に示されているように、当業者であれば、以下に説明する図１３のＳＴＰ／ＬＳＲの機能が、例えば、既知のデジタル信号処理コンポーネントと汎用のデジタルコンピュータの少なくとも一方を使用して実現できることを理解できよう。
【００４７】
図中のテーブル１３１５は、例示的なＳＳ７ベースのＦＥＣがｎ＿ｃ＿ｍ（すなわち、これは特定のＳＳ７ネットワーク・クラスター番号であり、当業者であれば、名称ｎ＿ｃ＿ｍは調整可能なものであって、単に例示目的のために提供されていることを理解できよう。）と名づけられた特定の例示的なＤＰＣを含むように定義されていることを示している。テーブル１３１５に示されているように、ＳＴＰ／ＬＳＲとＬＳＲは、各定義されたＦＥＣ（例えば、例示的なＦＥＣであるｎ＿ｃ＿ｍのケースでは、ＦＥＣが「ＤＰＣ」タイプであることをタイプフィールドは示している。）についてタイプコードを保持している。「ＤＰＣ」タイプに加えて、ＦＥＣのタイプには、上述したように「グローバル・タイトル番号」、「ＳＳ７サブシステム番号」及びその他（さらに、これらの組み合わせ）などであってもよい。よって、実際の場では、テーブル１３１５には、いくつかのＦＥＣが含まれてもよいし、各ＦＥＣが特定の名称やタイプを有するようにしてもよい。
【００４８】
（既存の）ネットワーク層におけるＳＳ７ルーティング・テーブルは、ＭＰＬＳネットワークを通してルーティングがされるときには、ＳＳ７のリンク層の代わりに、ＭＰＬＳのラベル層へとパケットを転送することになろう。よって、本発明によれば、各ＦＥＣが、ＳＳ７ ＭＴＰ２又はＭＰＬＳのラベル層のどちらにルーティングされるかを示すための識別子を含むようにテーブルを変更してもよい。さらに、テーブル１３１５において示されているように、ＳＴＰ／ＬＳＲは、また、内部ネットワーク層サービス・アクセス・ポイント（ＮＬＳＡＰ）識別子を、各定義されたＦＥＣごとに保持してもよい。この識別子は、各ＦＥＣがどの上位層プロトコル（すなわち、ＭＴＰ３、ＩＰ又はアップルトーク、その他など）と関連付けられているかを示している。
【００４９】
テーブル１３２５において示されているように、ＳＴＰ／ＬＳＲ１３２０は、各例示的なＦＥＣ ｎ＿ｃ＿ｍについてラベルのバインディングを確立している。とりわけ、ＳＴＰ／ＬＳＲ１３２０は、数値ラベル（図では２と示れているが、いずれの固有な識別子を採用してもよい）だけでなく、特定の転送インタフェース（ＩＦ１）を例示的なＦＥＣ ｎ＿ｃ＿ｍとも関連付けている。図においては、ラベル・バインディングが、上述のＬＤＰ機構を使用してＭＰＬＳネットワーク内に伝達されているものと仮定している。従って、テーブル１３４５と１３５５とにそれぞれ示されているように、ＬＳＲ１３４０と第２のＳＴＰ／ＬＳＲ１３５０は、ＦＥＣ ｎ＿ｃ＿ｍについてラベル・バインディングとルーティング・テーブル・エントリーとを確立している。
【００５０】
一度、ＦＥＣ ｎ＿ｃ＿ｍが定義され、対応するラベル・バインディングが確立されてそれが伝達されると、ＦＥＣ ｎ＿ｃ＿ｍに関連付けられたデータパケットは異種ネットワークを介してルーティングされることが可能となる。例えば、図１３において、ＳＳ７タイプのデータパケット１３７５ａは、送信元ＳＴＰ１３１０から第１のＳＴＰ／ＬＳＲ１３２０へと送信されるとともに、ｎ＿ｃ＿ｍと等しいＤＰＣを含んでいる。ゆえに、第１のＳＴＰ／ＬＳＲ１３２０は、ラベル（図の例示では２）をデータパケット１３７５ａに付加し、ラベルの付加されたパケット１３７５ｂを中間ＬＳＲ１３４０へとインタフェースＩＦ１を介して送信する。
【００５１】
ラベルの付加されたパケット１３７５ｂを受信すると、中間ＬＳＲ１３４０は、（ＬＳＲのローカル・ルーティング・テーブル１３４５に従って）ラベルをスイッチし、ラベルのスイッチされたパケット１３７５ｃを第２のＳＴＰ／ＬＳＲ１３５０へと送信する。第２のＳＴＰ／ＬＳＲ１３５０は、データパケット１３７５ｃからラベルを除去し、（自己が所有しているルーティング・テーブル１３５５に従って）ラベルの付いていないデータパケット１３７５ｄ（これは、オリジナルのデータパケット１３７５ａと同一）を宛先ＳＴＰ１３６０へと転送する。よって、ＳＳ７タイプのデータパケットは、ＳＳ７ネットワークから他のネットワークへと、中間ＩＰベースネットワークを経由してシームレスに送信されることになる。
【００５２】
従来から、ＳＳ７ネットワークは、ベストエフォート型のＩＰネットワークと比較して、高い信頼性、低遅延、低ジッターを提供するものである。そのため、ＭＰＬＳを経由してＳＳ７ネットワークとＩＰネットワークとを相互にネットワーキング化すると、サービス品質が問題となってくる。本発明によれば、ＳＳ７パケット内のトラヒック仕様がＭＰＬＳのサービスクラスに配置されているので、上位層から要求されたサービスに基づいて、ネットワーク層は、トラヒックに差を付けることができる。
【００５３】
当業者であれば、本発明は、図解目的で説明してきた特定の例示的な実施形態に制限されることはなく、他の様々な実施形態も含むことを意図していることを理解できよう。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって確定されるものであり、上述の詳細な説明によって確定されるものではない。また、特許請求の範囲の意味に対応するすべての均等物を含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明を適用可能なデータコムネットワーク内における例示的なネットワークとデータリンク層を示す図である。
【図２】  図２は、本発明を適用可能なデータコムネットワーク内における例示的なネットワーク、ＭＰＬＳ及びデータリンク層を示す図である。
【図３】  図３は、本発明を適用可能な例示的なＳＳ７ネットワークを示す図である。
【図４】  図４は、本発明を適用可能な例示的なデータパケットのヘッダ構造を示す図である。
【図５】  図５は、本発明を適用可能なデ例示的なＭＰＬＳのラベル・スタックを示す図である。
【図６】  図６は、本発明を適用可能な例示的なＭＰＬＳのルーティング・テーブルを示す図である。
【図７】  図７は、本発明を適用可能な例示的なＳＳ７ベースの通信システムを示す図である。
【図８】  図８は、本発明を適用可能な例示的なＳＳ７ネットワークを示す図である。
【図９】  図９は、本発明に係るＭＰＬＳを使用した例示的な異種ネットワークを示す図である。
【図１０】  図１０は、本発明に係るＳＳ７ネットワーク層プロトコルを含むデータコムの層配置を示す図である。
【図１１】  図１１は、本発明に係るＳＳ７ネットワーク層プロトコルを含むＭＰＬＳルーティング・テーブルの構成を示す図である。
【図１２】  図１２は、本発明に係るＳＳ７ルーターからラベルスイッチングルーターＳＳ７へのラベル分配処理を示す図である。
【図１３】  図１３は、本発明に係る異種ネットワークにおける例示的なデータパケットフローを示す図である。
【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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