(57)【要約】【課題】通信ネットワークにおいてリンクについて利用可能なリソース情報の広告を提供すること。【解決手段】このネットワークはソースルーティングプロトコルを使用する。ソースルーティングプロトコルでは、ネットワーク中のノードを通じてルーティングされる呼の経路を識別するために、利用可能なリソースの広告を使用する。ノードが、リンクを介して接続をルーティングする要求を受け取り、その要求がそのリンクについて利用可能なリソースを超えるリソースを求めているものの、そのリンクの最後に広告されたリソースは超えない場合に、この方法では、ネットワーク中でそのノードにリンクされた隣接ノードに、そのノードについて利用可能なリソース情報を広告する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークにおいてリンクについて利用可能なリソースに関連する情報を広告する方法であって、前記ネットワークは、ソースルーティングプロトコルを使用し、前記リンクに関連する前記情報を利用してルーティングされる呼の経路を識別し、前記方法は、ノードが、前記リンクを介して接続をルーティングする要求を受信し、かつ前記要求が、前記リンクについて現在利用可能なリソースを超える要求されるリソースを求めているときに、前記情報を前記ノードにリンクされた隣接ノードに広告することを含む、通信ネットワークにおいてリンクについて利用可能なリソースに関連する情報を広告する方法。
【請求項２】
前記要求が、前記リンクについて利用可能であるとして以前に広告されたリソースよりも少ないリソースを求めているときに、前記情報の広告が行われる、請求項１に記載のリンクについて利用可能なリソースに関連する情報を広告する方法。
【請求項３】
前記通信ネットワークがＡＴＭネットワークである、請求項１に記載のリンクについて利用可能なリソースに関連する情報を広告する方法。
【請求項４】
前記ソースルーティングプロトコルがＰＮＮＩプロトコルである、請求項１に記載のリンクについて利用可能なリソースに関連する情報を広告する方法。
【請求項５】
前記情報が、リソース利用可能度情報グループ（ＲＡＩＧ）内に含まれている、請求項４に記載のリンクについて利用可能なリソースに関連する情報を広告する方法。
【請求項６】
前記ＲＡＩＧが、ＰＮＮＩトポロジ状態エレメント（ＰＴＳＥ）内に含まれている、請求項５に記載のリンクについて利用可能なリソースに関連する情報を広告する方法。
【請求項７】
前記情報が利用可能帯域幅の情報である、請求項６に記載のリンクについて利用可能なリソースに関連する情報を広告する方法。
【請求項８】
前記隣接ノードが、前記ネットワーク中の各ノードに送信すべく前記情報をフラッディングする、請求項１に記載のリンクについて利用可能なリソースに関連する情報を広告する方法。
【請求項９】
通信ネットワークにおいてノードについて利用可能なリソースに関連する情報を広告するための装置であって、前記通信ネットワークは、ソースルーティングプロトコルを使用し、前記リンクに関連する前記情報を利用して、ルーティングされる呼の経路を識別し、前記装置は、
前記ノードに関連付けられた通信スイッチと、
前記スイッチで動作して、前記スイッチのリンクについて前記利用可能なリソースに関連する前記情報を前記ネットワーク中の隣接スイッチに広告するためのプロシージャであって、前記スイッチは、前記ノードを介して接続をルーティングする要求を受信し、かつ前記要求が、前記ノードの前記利用可能なリソースを超えるリソースを求めているときに、前記利用可能なリソースに関連する前記情報を広告するためのプロシージャと、
を含む、通信ネットワークにおいてノードについて利用可能なリソースに関連する情報を広告するための装置。
【請求項１０】
前記要求が前記リンクについて利用可能であるとして以前に広告されたリソースよりも少ないリソースを求めているときに、前記スイッチが、前記利用可能なリソースに関連する前記情報を広告する、請求項９に記載の、通信ネットワークにおいてノードについて利用可能なリソースに関連する情報を広告するための装置。
【請求項１１】
前記通信ネットワークがＡＴＭネットワークである、請求項９に記載の、通信ネットワークにおいてノードについて利用可能なリソースに関連する情報を広告するための装置。
【請求項１２】
前記ソースルーティングプロトコルがＰＮＮＩプロトコルである、請求項９に記載の、通信ネットワークにおいてノードについて利用可能なリソースに関連する情報を広告するための装置。
【請求項１３】
前記情報がリソース利用可能度情報グループ（ＲＡＩＧ）内に含まれている、請求項１２に記載の、通信ネットワークにおいてノードについて利用可能なリソースに関連する情報を広告するための装置。
【請求項１４】
前記ＲＡＩＧがＰＮＮＩトポロジ状態エレメント（ＰＴＳＥ）内に含まれている、請求項１３に記載の、通信ネットワークにおいてノードについて利用可能なリソースに関連する情報を広告するための装置。
【請求項１５】
前記情報が利用可能帯域幅の情報である、請求項１４に記載の、通信ネットワークにおいてノードについて利用可能なリソースに関連する情報を広告するための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に通信システムに関し、より詳細には、ソースルーティングシグナリングプロトコル通信ネットワークにおけるコールブロッキングトリガトポロジ更新の方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
発呼側（ソース）と被呼側（宛先）との通信は、通信ネットワークを介して確立することができる。このような通信ネットワークでは、そのような通信を行うことができる接続を確立するために、ルーティングプロトコルを使用することがある。ソースルーティングプロトコルをサポートする通信ネットワークは通例、呼をルーティングする別個の通信スイッチを多数備える。呼を確立するために、複数の中継スイッチ、すなわちノードを通じた経路に沿ってコールセットアップメッセージを送信する。
【０００３】
ソースルーティングプロトコルでは、ネットワーク中の各ノードが、そのノードが現在知るネットワークトポロジに基づいて宛先までの呼の経路を決定する。ソースノードは、所与の接続のセットアップに使用されるメッセージに、計算した経路をエンコードする。これにより、経路にある他のノードが、計算された経路に従うことができる。ネットワークトポロジが変化（例えば、ノードおよびリンクが出現する、またはなくなる、あるいは帯域幅消費が変化するなど）すると、所与の宛先までの経路が変わる可能性がある。こうした変化は、ソースノードが計算する経路に反映される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ネットワーク中のノードによって報告されるトポロジ変化の１つのタイプは、各リンクについて利用可能な帯域幅である。所与のリンクの帯域幅が変化すると、そのリンクの各末端にあるノードが新しい利用可能帯域幅を報告する。通例は、帯域幅が変化するたびに広告を発行するのは実用的ではない。変化を配布し、それに対応するには相当量のリソースを必要とするからである。このリソースはしばしば、呼のセットアップに使用できるリソースから持ってくる必要があるので、ネットワーク全体の効率を低減させてしまう。このため、「有効な変化」の概念を使用する。すなわち、帯域幅が、最後に広告された値から有効であると見なす値だけ変化する場合のみに、ノードが利用可能帯域幅の変化を広告する。この有効な変化に基づく広告には次のような欠点がある。有効な値の範囲を下回らない帯域幅の減少は「無効」であると見なされ、したがってネットワークには広告されない。ネットワーク中の他のノードは帯域幅の減少に気付かず、実際の値がこの最後に広告された値よりも小さい場合でさえ、引き続きそのリンクの最後に広告された帯域幅を経路計算に使用することになる。最後に広告されたそのノードの帯域幅が所与の呼の帯域幅要件を満たすので、こうしたノードはいずれも上記のリンクを含む経路を構築することができる。しかし、ある呼の帯域幅要件が現在そのリンクについて利用可能な帯域幅よりも大きい場合には、コールアドミッション制御が特定リンク上でその要求を拒絶すると、その呼はブロックされる。
【０００５】
ＰＮＮＩ（Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ−Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）プロトコルは、有効な変化の概念を使用して帯域幅変化を広告するソースルーティングプロトコルの一例である。ＰＮＮＩは、あるリンクにおいて何を有効な帯域幅変化と見なすかを定義する２つの制御パラメータ：利用可能セルレート比例乗数（ＡｖＣＲ＿ＰＭ）および利用可能セルレート最小閾値（ＡｖＣＲ＿ｍＴ）を提供する。ＡｖＣＲ＿ＰＭは、有効と見なす変化について、そのリンクの帯域幅が最後に広告された値から変化すべきパーセンテージを指定する。ＡｖＣＲ＿ｍＴは最小の閾値であり、最大セルレートのパーセンテージとして表され、非ゼロの無効範囲を保証する。リンクの帯域幅が消費されると、ＡｖＣＲ＿ｍＴに基づく値（すなわちリンク帯域幅＊ＡｖＣＲ＿ｍＴ）がＡｖＣＲ＿ＰＭに基づく値を上回るまで、ノードはＡｖＣＲ＿ＰＭを使用して有効な変化を決定する。これが行われると、リンクの帯域幅がゼロに達するまで、またはＡｖＣＲ＿ｍＴに基づく値だけ増加するまで、広告はそれ以上発行されない。古くなった最後のその利用可能帯域幅の広告の結果、ネットワーク中のノードがそれらの経路にそのリンクを含み、そのリンクについて現在利用可能な帯域幅よりも多くの帯域幅を必要とするために、ある呼がブロックすると、その呼は解除されるか、またはクランクバックされる。ＲＥＬＥＡＳＥメッセージは、リンク上の帯域幅が利用可能でなかったために呼がブロックされたことを示し、その呼をブロックしたリンクの現在利用可能帯域幅（ＡｖＣＲ）を含むことが可能である。代替ルーティングを行い、ブロックされたリンクの回避を試みることができる。この振る舞いには次のような欠点がある。
１．呼の発信（ｌａｕｎｃｈ）元のノードは、ブロックされたリンクを迂回するようにその呼の再ルーティングを行うが、そのリンクのすべてのサービスカテゴリについての利用可能帯域幅に更新が行われてはいないので、一部の古くなったリンク情報が後続の呼のルーティングにさらに使用されることになる。これは、そのリンクを使用しようとしても、不十分な帯域幅のために使用することができない呼について、不必要な負荷がネットワークに生じることを意味する。古くなったリンク情報を使用するのは、そのリンクのＡｖＣＲ情報が含まれる場合だけであることは理解されよう。
２．呼がブロックされ、代替ルーティングを必要とすると、呼のセットアップ全体の待ち時間が増大する。
３．極端な場合では、ルーティングを試みるたびに上記のような問題が生じる場合、呼をセットアップできないこともある。
４．呼をセットアップできない際には、ソースノード、または多くとも経路にあるノードだけに新しい利用可能帯域幅が通知される。他のすべてのノードはなお、古くなった情報を有する。
【０００６】
この従来技術のシグナリングシステムの欠点の諸相に対処するためのルーティングシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様では、通信ネットワークにおいてリンクについて利用可能なリソースに関連する情報を広告する方法を提供する。このネットワークでは、呼をルーティングする経路を識別するのに広告された情報を用いるソースルーティングプロトコルを使用する。この方法は、ノードが接続要求を受信し、その要求が、呼のルーティングに使用するノードのリンクについて利用可能なリソースを超えるリソースを求めているときに、そのノードにリンクされた隣接ノードに情報を広告することを含む。この方法はさらに、リソースを求める要求が最後に広告されたリソース値より小さい場合にも、情報を広告することができる。
【０００８】
この方法は、受信した情報を隣接ノードからその隣接ノードに伝播させて、ネットワーク全体を新しい情報で更新することを含むことが可能である。
【０００９】
この方法では、そのリンクについて利用可能であるとして以前に広告されたリソースよりも少ないリソースを要求が求める際に、情報を広告することができる。
【００１０】
この方法は、ＡＴＭ通信ネットワークにおいて使用することができる。
【００１１】
この方法は、ソースルーティングプロトコルがＰＮＮＩプロトコルである場合に使用することができる。
【００１２】
さらに、この方法では、リソース利用可能度情報グループ（ＲＡＩＧ）に情報を含むことができる。
【００１３】
さらに、ＲＡＩＧは、水平リンク、アップリンク、サマリアドレス、あるいは外部到達可能アドレスのような、ＰＮＮＩネットワークトポロジの任意のエレメントを記述するＰＮＮＩトポロジ状態エレメント（ＰＴＳＥ）に含むことができる。
【００１４】
さらに、この方法は、利用可能帯域幅情報に関連する情報を有することができる。
【００１５】
第２の態様では、通信ネットワークにおいてノードで利用可能なリソースに関連する情報を広告するための装置を提供する。この通信ネットワークでは、ノードに関する情報を利用してルーティングされる呼の経路を識別するためのソースルーティングプロトコルを使用する。この装置は、ノードに関連付けられた通信スイッチと、そのスイッチで動作してそのノードで利用可能なリソースに関する情報をネットワーク中の隣接スイッチに広告するためのプロシージャを含む。スイッチは、ノードを介して接続をルーティングする要求を受信し、その要求がそのノードで利用可能なリソースを上回るリソースを求めているときに、利用可能なリソースに関する情報を広告する。
【００１６】
この装置は、そのノードに利用可能であるとして以前に広告されたリソースよりも少ないリソースを要求が求める時に利用可能なリソースに関する情報を広告するスイッチを有することも可能である。
【００１７】
この装置はＡＴＭネットワークにおいて使用することができる。
【００１８】
この装置では、ソースルーティングプロトコルはＰＮＮＩプロトコルでよい。
【００１９】
この装置は、リソース利用可能度情報グループ（ＲＡＩＧ）に情報を含むことができる。
【００２０】
この装置は、ＰＮＮＩトポロジ状態エレメント（ＰＴＳＥ）に含まれたＲＡＩＧを有することができる。
【００２１】
この装置は、利用可能帯域幅情報としての情報を有することができる。
【００２２】
他の態様では、本発明は、上記の態様の種々の組み合わせおよびサブセットを提供する。
【００２３】
本発明をよりよく理解するため、また本発明をどのように実施するかをより明らかに示すために、ここで例として、本発明の好ましい実施形態を示す添付図面を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下の説明、およびそれに含まれる実施形態は、本発明の原理の特定の実施形態の１つまたは複数の実施例を説明するために提供する。これらの実施例は説明のために提供するもので、本発明の原理を制限するものではない。以下の説明では、明細書および図面の全体を通して、同じエレメントには同じそれぞれの参照番号をつけている。
【００２５】
一般に、この実施形態は、ソースルーティングおよび有効なリソース変化の検出を利用する通信ネットワークにおいてリソース情報（例えば利用可能帯域幅）を通信および利用するための方法および装置を提供する。
【００２６】
帯域幅情報をネットワークトポロジに関連するものとして理解することにより、接続セットアップメッセージを生成するソースノードは、ルーティングする接続の帯域幅要件を帯域幅がサポートしないネットワーク部分を回避するインテリジェントな方式で、接続セットアップメッセージをルーティングすることができる。
【００２７】
この実施形態の態様は、図１〜４を参照することにより、一層の理解を得ることができる。図１は、通信ネットワーク１００を表しているが、このネットワークは、パケットベースまたはセルベースの通信ネットワークでよい。通信ネットワーク１００は、ＡＴＭセルを使用してネットワーク中にデータトラフィックを伝搬する非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワークでよい。ネットワーク１００では、ネットワーク１００に含まれる各種スイッチ３０〜３６を通じて接続を確立することにより、発信源１０が宛先側２０と通信することが可能になる。発信源１０および宛先側２０はそれぞれ、ルータでも、ルータに結合されたネットワークでも、あるいはパーソナルコンピュータ、ファクシミリ機、ビデオ電話などのエンドユーザデバイスでも、または通信ネットワークを介してデータを送受信する任意のデバイスでもよい。発信源１０が宛先側２０との通信を確立するように要求すると、発信スイッチＡ３０は、パケットまたはセルが接続に沿ってネットワークを移動し、宛先側２０に配信されるように、宛先スイッチＤ３３との接続の確立を試みる。
【００２８】
ソースルーティングプロトコルは、ネットワーク内の各ノードが、そのノードの知るネットワークトポロジに基づいて、特定の宛先までの経路を決定することを可能にする。通例は、ネットワーク内の各種スイッチまたはノードのそれぞれが、ルーティングテーブルまたはその他のデータベースを記憶しており、これに、呼のルーティングに使用する可能性のあるネットワークの各種リンク（すなわちトポロジ）に関するパラメータが含まれている。特定の宛先までの経路を決定する際には、このテーブルを調べて、宛先までの経路を決定する。経路の選択には、最も効率のよい経路を決定することを含んでよく、この場合には、費用、帯域幅の利用可能度など種々の基準を考慮に入れる。この基準には、最後に広告された値だけを使用する。こうした基準の一部の値変化によりネットワークを更新する際に、「有効な変化」の概念を用いる場合には特に、これらの値が基準の現在の値と異なることがある。
【００２９】
例えば、発信スイッチＡ３０が、宛先スイッチＤ３３との接続を確立したい場合には、ある可能性の高い経路が、スイッチＢ３１とスイッチＣ３２を通じた接続を経路指定する可能性がある。経路は、ネットワーク中のノードによって最後に広告された帯域幅に基づき、呼の帯域幅要件を満たす経路を決定するソースノードによって選択される。スイッチＣ３２から出て行くリンクについて利用可能な帯域幅が呼を満たさない場合、リンクの帯域幅が減少しているものの、その変化が無効と見なされているために、スイッチＡ３０は十分な帯域幅があるとなおも認識して、接続セットアップメッセージを発行する。このメッセージは決定された経路に従ってネットワーク中を移動し、接続を確立する。この接続セットアップメッセージは、呼がスイッチＣ３２を出るのに使用するリンク上で呼をブロックする。これは、そのリンクに、呼を処理するのに十分な帯域幅がないからである。従来技術のシステムでは、ノードＣ３２が、ソースノードへのその呼のクランクバックを備えたＲＥＬＥＡＳＥメッセージを発行する。このメッセージには、リンク上の現在のＡｖＣＲ、および帯域幅が利用可能でなかったために呼がブロックされたという事実を含むことができる。その呼は次いで、そのリンクまたはそのノードを完全に回避するように、ソースノードでルーティングすることができる。しかし、そのソースノードからの後続の呼、またはネットワーク中の他ノードからの後続の呼で、呼をブロックしたそのリンクについて利用可能であるよりも多くの帯域幅を必要とするものはいずれも、古くなった最後に広告された帯域幅値がその呼の帯域幅要件を満たす場合には、そのリンクを再度使用しようとする。
【００３０】
この実施形態は、ＰＮＮＩルーティングプロトコルおよびシグナリングプロトコルを利用した、通信ネットワークにおけるルーティングプロトコルの改良した使用法を提供する。ＰＮＮＩルーティングプロトコルおよびシグナリングプロトコルに関する詳細は、１９９６年３月にＡＴＭ  Ｆｏｒｕｍから出版された「Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ−Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  １．０」で得ることができる。この文献は参照により本明細書に組み込む。
【００３１】
詳細には、ＰＮＮＩプロトコルでは、２つの個別の、しかし相互に関連するプロトコルおよび機能を規定して、ノード間およびネットワーク間のユーザパケットまたはセルストリームを制御するという目的を達成していることが知られている。ＰＮＮＩプロトコルは、切り替えられる仮想接続をどのように確立し、次いで（必要であれば）自動的にネットワークスイッチ間で再ルーティングするかを定義する。
【００３２】
ＰＮＮＩルーティングプロトコルは、スイッチ間およびスイッチのクラスタ間で、トポロジ情報を配布するために定義される。この情報は、ネットワーク中のユーザパケットまたはセルストリームの経路計算に使用される。階層的メカニズムにより、ＰＮＮＩプロトコルが、大規模な世界規模のＡＴＭネットワークに対して良好にスケーリングすることが保証される。ＰＮＮＩ階層メカニズムの主要な特性は、アドレス構造がトポロジを反映するネットワーク内で、階層メカニズム自身を自動的に構成できる点である。ＰＮＮＩのトポロジおよびルーティングは、よく知られるリンクステートルーティング技術に基づいている。
【００３３】
ＰＮＮＩシグナリングプロトコルは、メッセージを使用して、ＡＴＭネットワーク中にポイントツーポイント、およびポイントツーマルチポイントの接続を確立する。このプロトコルは、ＡＴＭ  Ｆｏｒｕｍ  ＵＮＩシグナリングに基づくもので、ソースルーティングをサポートするための追加の機構と、より前のノードへのクランクバック、および呼要求をブロックする中継ノードを迂回してルーティングするための、呼セットアップ要求の代替ルーティングを備える。
【００３４】
ＰＮＮＩルーティングは、最低レベルノードのネットワークに適用される。データは最低レベルノードを通って、他の最低レベルノード、そしてエンドシステムに至る。エンドシステムは、接続の起点（ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  ｏｒｉｇｉｎ）であり終端である。あるノードのスイッチングシステムに、別のノードのスイッチングシステムを接続する物理リンクは、トラフィックをどちらの方向にも運べるという点で二重である。ただし、容量が異なるか、または既存のトラフィック負荷が異なることにより、物理リンクの特性がそれぞれの方向で異なる場合もある。この構造は、規模の小さなネットワークには効率的であるが、各ノードがネットワーク全体のトポロジを維持しなければならないので、規模の大きなネットワークにはあまり効率的ではない。
【００３５】
より大きなネットワークにおける効率性を改善するために、ＰＮＮＩ階層は、最低レベルノードがピアグループへと編成された最低レベルから始まっている。最低の階層レベルのコンテクストにおける論理ノードが、最低レベルノードである。論理ノードは、しばしば簡潔にノードと表す。ピアグループは論理ノードの集合で、各論理ノードはグループの他メンバと情報を交換し、すべてのメンバがそのグループの同一のビューを維持する。
【００３６】
各ノードはその隣接ノードと通信し、これによりそのローカルな状態の情報を決定する。この状態情報は、そのノードのすぐ隣の近隣ノードの識別およびピアグループのメンバーシップ、および近隣ノードへのそのリンクのステータスを含む。各ノードはその状態情報を、ＰＮＮＩトポロジ状態エレメント（ＰＴＳＥ）にバンドルし、これをそのピアグループ全体に確実にフラッディングする。
【００３７】
フラッディングとは、ピアグループ全体にわたってＰＴＳＥをホップバイホップで確実に伝播することである。これにより、ピアグループ中の各ノードが、同一のトポロジデータベースを維持することが保証される。フラッディングは、ＰＮＮＩにおける広告機構である。基本的に、フラッディングの手順は以下の通りである。ＰＴＳＥは送信のために、ＰＮＮＩトポロジ状態パケット（ＰＴＳＰ）にカプセル化する。ＰＴＳＰを受信すると、その構成要素であるＰＴＳＥを調べる。各ＰＴＳＥは、確認パケット内にそのＰＴＳＥヘッダからの情報をカプセル化することによって確認され、確認パケットは送信元の近隣ノードに送り返される。ＰＴＳＥが新しいか、またはそのノードの現在のコピーに比べてより新しいものである場合は、それをトポロジデータベースにインストールし、そのＰＴＳＥをそこから受信したノードを除くすべての近隣ノードにフラッディングする。近隣ノードに送信されるＰＴＳＥは、確認されるまで周期的に送信される。
【００３８】
ＰＴＳＥは、ピアグループ内のすべての論理ノードの間で１単位としてフラッディングされる、ＰＮＮＩルーティング情報の最小の集合である。ノードのトポロジデータベースは、受信したすべてのＰＴＳＥの集合で構成されており、これが、ＰＮＮＩルーティングドメインのそのノードの現時点のビューを表す。詳細には、トポロジデータベースは、所与のノードから、そのルーティングドメイン内で到達可能な、またはそのドメインを通じて到達可能な任意のアドレスまでのルートの計算に必要とされるすべての情報を提供する。
【００３９】
あらゆるノードがＰＴＳＥを生成し、これは、それ自体の識別、能力、ならびにＰＮＮＩ階層の確立に使用される情報を記述する。これはノード情報と呼ばれる。ＰＴＳＥは、諸事項の中でも特に、トポロジ状態パラメータ（すなわち、論理リンクの特性を記述するリンク状態パラメータ、およびノードの特性を記述するノード状態パラメータ）を含む。フラッディングは常に進行するアクティビティである。すなわち、各ノードが、更新された情報を含むＰＴＳＥを有するＰＴＳＰを発行する。トポロジデータベースに含まれるＰＴＳＥは古くなり、新しく入ってくるＰＴＳＥによって更新（ｒｅｆｒｅｓｈ）されない場合は、所定期間後に除去される。特定のＰＴＳＥを最初に発信するノードだけが、そのＰＴＳＥを再発信することができる。
【００４０】
ＰＮＮＩシグナリングプロトコルは、ルーティングプロトコルによって決定される経路に沿って、呼のＡＴＭ接続をセットアップする。ルーティングプロトコルは、トポロジおよびエンドユーザの２レベルのアドレスを階層的に使用する。ＰＮＮＩリンクを介したトポロジ情報の交換を通じて、あらゆるノードが、ネットワーク全体を階層的に要約したバージョンにおける、利用可能帯域幅、費用、サービス品質（ＱｏＳ）メトリックを知る。ソースノードは、このメトリックを使用して、要求される帯域幅およびＱｏＳ基準を満たす最良のルートを選択する。ソースから宛先までの経路に関する情報はソースノードで計算され、ソースが発信するシグナリングメッセージ中の指定中継リスト（ＤＴＬ）に置かれる。ＤＴＬは、ピアグループ中の移動に使用されるあらゆるノードを含む。経路中の中間ノードはそのドメインにおいてＤＴＬを拡張し、ドメイン内のノードが呼をブロックする場合には、クランクバックして代替経路を見つける。
【００４１】
ソースＰＮＮＩノード（ＤＴＬ発信源またはピアグループ入口境界ノード）は、要求されるＱｏＳ、およびフラッディングされたＰＴＳＥから得た、ネットワーク状態についてのその知識に基づいて、ネットワーク中の経路を決定する。動的に変化するネットワークでは、ソースノードは、真のネットワーク状態の不完全な近似しか有さない。この不完全性が生じるのは、フラッディングされる情報は常に現在のネットワーク状態よりも古いからである。この結果、ＤＴＬにリストされた、ソースノードによる最良経路の計算により、呼がノードでブロックされることがある。これはその次のリンクが、呼を接続するのに十分な帯域幅を有さないからである。
【００４２】
ＰＴＳＥは、通例は３０分ごとなど、周期的にも、またイベントドリブン式でも再発行される。帯域幅が変化するたびにＰＴＳＥを再発行することは、変化を配布し、それに対応するのに相当のリソースを必要とするので実用的ではない。これらのリソースはしばしば、呼のセットアップに使用できるリソースから持ってくる必要があり、ネットワーク全体の効率性を低減させることになる。その結果、ノードをトリガしてそのＰＴＳＥを再発行させるイベントは、利用可能帯域幅または利用可能セルレート（ＡｖＣＲ）の「有効な変化」となる。ＡｖＣＲは、ルート決定の際に単一のネットワークリンクまたはノードに適用される、トラフィッククラスごとのセルにおける秒単位の利用可能帯域幅の測定単位（ｍｅａｓｕｒｅ）である。
【００４３】
先に触れたように、ＡｖＣＲの変化は、最後に広告された値との比例差の形で測定する。比例乗数（ＡｖＣＲ＿ＰＭ）パラメータはパーセンテージで表され、ＡｖＣＲの有効な変化の定義に柔軟性のあるコントロールを提供する。また、最小閾値（ＡｖＣＲ＿ｍＴ）パラメータもあり、これは最大セルレートに対するパーセンテージとして表され、無効の範囲が非ゼロになることを保証する。
【００４４】
以前に広告されたＡｖＣＲの値を与えられると、ネットワークは、無効の範囲を定義する、ＡｖＣＲの上限および下限を確立することができる。この範囲内にある、計算されたＡｖＣＲの新しい値はいずれも、以前の値に対して有効な変化ではない。この範囲外にあるＡｖＣＲの新しい値はいずれも有効な変化となる。
【００４５】
あるリンクについて利用可能な帯域幅が何らかの下限に達すると、この値より小さいその後の帯域幅の変化はすべて、利用可能帯域幅が０に達するまで無効と見なされる。
【００４６】
有効な変化に基づくＰＴＳＥの再発行には次の欠点がある。すなわち、リンクの帯域幅が減少して、最後に広告された値は下回るものの有効な変化の閾値を超えない場合には、そのリンクに新しい広告は発行されない。ネットワーク中の他のノードは帯域幅の減少に気付かずに、実際の値が最後に広告された値よりも小さいものである可能性が高い場合でも、引き続き経路計算にそのリンクの最後に広告された帯域幅を使用する。呼の帯域幅要件が、現在そのリンクについて利用可能な帯域幅よりも大きい場合は、その呼は、そのリンクを使用しようとするとブロックされる。
【００４７】
広告メッセージには、リソース利用可能度情報グループ（ＲＡＩＧ）データ構造を使用することができる。このデータ構造は、ＰＮＮＩネットワークにおいて、あるノードで利用可能なリソース状態を他のノードに通信するのに使用することができる。ＲＡＩＧは、トポロジ状態パラメータの値を、ノード、リンク、および到達可能アドレスに結びつけるに使用される情報を含む。表Ａは、ＲＡＩＧデータセットの一例を示すものである。ＲＡＩＧは、ノードのＰＴＳＥに組み込んでもよい。
【表１】
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【００４８】
個別の利用可能セルレート値は、各サービスカテゴリが、新しい呼をサポートするのにそのノードで利用可能な帯域幅を記述するために広告することができる。新しい呼に使用できる実際の帯域幅は、コールアドミッション制御（ＣＡＣ）によって決定される。ＰＮＮＩではこれを変更せずに、ＧＣＡＣが新しい呼のルーティングに使用する場合に、この値を他の使用されるＰＮＮＩノードに広告する。
【００４９】
引き続きこの実施形態の例を説明すると、図２は帯域幅監視プロセッサ１５８を示す。これは、図１の通信ネットワーク１００のスイッチＣ３２内に含んでよい。スイッチＣ３２は、使用不可能な帯域幅による接続アドミッションコントロールの失敗を検出し、それに対応する利用可能帯域幅の通知を通信ネットワーク１００内の追加のスイッチ、すなわちノードに提供することができる。ひとたび追加スイッチに通じると、新しい利用可能帯域幅の情報を利用して、ネットワーク機能を実行することができる。この機能には、リンクの新しく広告された帯域幅値が帯域幅要件を満たす場合のみ、接続セットアップメッセージまたはコントロールプレーンデータグラムメッセージを送信することが含まれる。
【００５０】
スイッチ３２内に含まれている帯域幅監視プロセッサ１５８は、処理モジュール１５２およびメモリ１５４を含む。処理モジュール１５２は、単一または複数の処理エンティティを含むことができる。この処理エンティティは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、中央演算処理装置、状態機械、論理回路のグループ、あるいは動作命令すなわちプログラミング命令に基づいて情報を処理する任意の装置でよい。
【００５１】
メモリ１５４は、単一または複数のメモリ装置でよい。このメモリ装置は、読み出し専用メモリ装置、ランダムアクセスメモリ装置、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードドライブメモリ、磁気テープメモリ、ＤＶＤメモリ、あるいはデジタル情報を記憶する任意の装置でよい。処理モジュール１５２が、その機能の１つまたは複数を状態機械または論理回路に実行させる場合は、その機能に対応する動作命令を含んだメモリをその状態機械または論理回路内に組み込むことに留意されたい。
【００５２】
メモリ１５４はプログラミング命令すなわち動作命令を記憶しており、この命令を処理モジュール１５２が実行するときに、図３に示す方法を処理モジュール１５２に実行させる。この実施形態の方法に含まれる種々のステップは、メモリ１５４に含まれる動作命令に依存しない、処理モジュール１５２とは別のハードウェアか、処理モジュール１５２内に含まれているハードウェアを利用して実行してもよいことに留意されたい。
【００５３】
したがって、この実施形態はＰＮＮＩルーティングの態様を利用し、かつ修正することにより、ノードに対する情報の広告を改良して、知られているＰＮＮＩシグナリングプロトコルおよびルーティングプロトコルの制約に対処する。この実施形態はＰＮＮＩ通信規格に準拠している。
【００５４】
この実施形態の重要な特性は、リンク関連の情報を広告するためのトリガ機構である。リンクが呼の帯域幅要件は満たさないものの、最後に広告された帯域幅を満たすために、スイッチＣ３２を出るのに使用されるリンクで呼がブロックされた場合、この実施形態は、そのリンクの新しい利用可能帯域幅を、ネットワーク中のすべてのノードに通信する手段を提供する。上記の従来技術の手順に加えて、スイッチＣ３２は、呼をブロックしたリンクの現在の利用可能帯域幅を含む新しい帯域幅広告をトリガする。新しい広告はネットワークのそのリンクのビューを更新し、ソースノードＡ３０を含むネットワーク中のすべてのノードで、現在そのリンクについて利用可能な帯域幅を上回る帯域幅を必要とする呼についてはそのリンクを除外させる。
【００５５】
ＰＮＮＩを使用すると、この実施形態は、上記のように呼がブロックされた場合にはいつでも、新しい水平リンク、アップリンク、または到達可能アドレス（適用できるもの）のＰＴＳＥ広告を発行することによって実施することができる。ＰＴＳＥ広告は、表Ａに示すような適切なＲＡＩＧを含むことができる。新しい帯域幅情報は、表Ａのフィールド「利用可能セルレート」に含むことができる。
【００５６】
この実施形態は以下を提供することが認識されよう。
１．古くなった広告が原因で呼がブロックすると、必要に応じてネットワークトポロジを更新することにより、コールブロッキングを低減する機構。
２．コールセットアップ待ち時間を短縮し、ネットワーク負荷を低減する機構。ノードは、呼のブロックの通知に迅速に反応して、リソースが不十分であるリンクを回避することができる。
３．古い広告が呼のセットアップに否定的に影響すると直ちにネットワークトポロジが再び更新され、すると、呼の失敗が起こる確率を減らす機構。
４．帯域幅変化の更新に必要なネットワークリソースを減らす機構。有効な変化をより保守的に定義することができ、これにより、最後に広告された値が他のノードに呼をブロックさせる場合にのみ、ネットワークに新しい帯域幅値を再広告させることができる。
【００５７】
この実施形態のこの機構は、０からＭａｘＣＲ＊ＡｖＣＲ＿ＭＴのノード帯域幅範囲における帯域幅の不足のために呼がブロックされた場合、およびノード広告における有効な変化が過度に保守的に設定される場合（すなわち、利用可能帯域幅の減少に伴いノードが有効な帯域幅変化を広告する前にＣＡＣで呼がブロックされ始める場合）に、ＡｖＣＲ広告が行われることを保証する。
【００５８】
図１および３を参照して、ＰＮＮＩルーティングにおけるこの実施形態の実施の例を示している。ここで、呼がノードＣ３２を出るのに使用するリンクは、およそ６２０ＭｂｐｓのＭａｘＣＲを有するＯＣ−１２トランクグループである。したがって、この実施形態で可能な最小の値である１％のＡｖＣＲ＿ＭＴ値の場合には、利用可能帯域幅が０Ｍｂｐｓから６．２Ｍｂｐｓの間であるとき、すべての利用可能帯域幅の変化は無効と見なされ、したがって広告されないことになる。
【００５９】
第１のシナリオでは、ある呼が、現在のＡｖＣＲ値以下である範囲３００内の帯域幅を要求している。この呼は承認される。帯域幅がまだ０Ｍｂｐｓに達していないので、このノードのために新しい広告は発行されない（ＰＮＮＩ仕様１．０による）。
【００６０】
第２のシナリオでは、ある呼が、現在のＡｖＣＲ値は上回るが、最後に広告されたＡｖＣＲ値は下回る範囲３０２内の帯域幅を要求している。例えば、ネットワーク１００のノードＦ３５が５Ｍｂｐｓ、すなわち帯域幅３０２にある呼をソースルーティングしており、ＤＴＬ経路が、ノードＣ３２のＯＣ−１２リンクを含むとする（最後に広告された帯域幅が呼の帯域幅要件を満たすので、このノードは含まれる）。したがって、呼は計算された経路を使用してノードＣ３２を通じて送信され、ノードＣ３２でブロックし、ソースノードにクランクバックされる。ソースノードはその呼を再ルーティングしなければならない。
【００６１】
この実施形態で実施される機構がない場合、上記のシナリオは、１．５Ｍｂｐｓ以上、すなわち帯域幅３０２の範囲内の必要とするすべての呼の試みについて継続し、これは次のいずれかが起こるまで行われる。
１．ノードの帯域幅が、ブロックされた呼を受け入れるのに十分なまで増加する。
２．ノードの帯域幅が０まで下がり、新しい広告が発行される。
３．ＰＮＮＩプロトコルイベントにより、最新のノードのデータを有する新しい広告が行われる。
【００６２】
しかし、この実施形態の機構を用いると、最初にブロックされた呼が、１．５Ｍｂｐｓ、すなわち帯域幅３０２の範囲内にある、更新されたＡｖＣＲ値を含んだ新しい広告をトリガする。ソースノードおよびネットワーク中のすべての他のノードは、新しい広告を受信し、自分のルーティングテーブルを再計算し、５Ｍｂｐｓの呼をルーティングするためにはノードＣ３２上のＯＣ−１２リンクをそれ以上使用しない（このリンクはもはや呼の帯域幅要件を満たさない）。ソースノードが新しい広告に対して正しく対応することができない（すなわち経路選択中にＧＣＡＣを実行しない）場合は、なおそのノードを含む経路を使用して呼をルーティングし、ＣＡＣに失敗し続けることに留意されたい。ただし、呼が必要とする帯域幅がそのノードのための最後に広告された値よりも大きいので、この場合には新しい広告は発行されない。
【００６３】
第３のシナリオで、ある呼が範囲３０４に当たる帯域幅（最後に広告されたＡｖＣＲ値を超える帯域幅）を要求している場合、この呼はＣＡＣで拒絶され、新しい広告は発行されない。これは、その呼が要求する帯域幅が最後に広告された値よりも大きいからである。
【００６４】
図４を参照すると、この実施形態の一実施を示している。図４は、図１の発信スイッチＡ３０を示しており、図では接続プロセッサ１３８を含んでいる。接続プロセッサ１３８は、発信スイッチＡ３０、またはネットワーク中の他の任意のスイッチが、コールブロック表示メッセージを受信および解釈し、ネットワーク効率を増すようにそれを適用することを可能にする。接続プロセッサ１３８は、処理モジュール１３２およびメモリ１３４を含む。上記と同様に、処理モジュール１３２は、多様な処理エンティティを含むことができ、メモリ１３４は多様なメモリ装置のうちの１つまたは複数でよい。可能な処理エンティティおよびメモリ構造の主要な一覧を、上記で図２に関して説明した処理モジュール１５２およびメモリ１５４との関連で明らかにした。
【００６５】
メモリ１３４は、処理モジュール１３２に呼の再ルーティングを実行させるプログラミング命令すなわち動作命令を記憶する。当業者は、再ルーティングは、ソフトウェアおよびハードウェアで実施してよいことを理解されよう。
【００６６】
スイッチＡ３０は、ネットワークトポロジ情報、およびネットワーク中のノードについての帯域幅利用可能度情報を含むデータベースを有することが可能である。このデータベース中の情報をスイッチＡ３０が使用して、ノードを通過する呼が必要とする帯域幅に基づいて、あるリンクを含むかまたは除外するように、経路を計算して新しい経路を作成することができる。
【００６７】
ノードに関連付けられた別のリソース、すなわち帯域幅以外のリソースに、上記の帯域幅の場合と同様の消費問題が生じた場合には、他の実施形態が広告をトリガすることができることを理解されたい。
【００６８】
当業者には本発明およびその各種の態様の変形例および修正例の実施が明らかになること、および本発明はここに説明した固有の実施形態に限定されないことを理解されよう。したがって、本明細書に開示し、特許請求する基本的な基礎原理の精神および範囲に該当するありとあらゆる変更例、変形例、または同等物は、本発明によって包含されることを企図する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態によるデータ通信ネットワークのブロック図である。
【図２】図１の実施形態による帯域幅監視プロセッサのブロック図である。
【図３】例示的な帯域幅使用、および図１の実施形態によって発行される広告を示す図である。
【図４】図１の実施形態による接続プロセッサのブロック図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  発信側
２０  宛先側
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６  スイッチ
１００  通信ネットワーク
１３２、１５２  処理モジュール
１３４、１５４  メモリ
１３８  接続プロセッサ
１５８  帯域幅監視プロセッサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年3月20日(2007.3.20)
【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】
トポロジ変化の広告をトリガする有効なパラメータ変化範囲を使用するソースルーティグプロトコルを使用する通信ネットワークにおいてリンクについて利用可能なリソースに関連する情報を広告する方法であって、
前記リンクに関連する前記情報を使用して、ネットワークを介してルーティングされる呼についての経路の要求を受信するステップを有し、前記要求はリンクを定義するトポロジパラメータについての要求値を含み、
パラメータの最後に広告された値に基づいて、呼のための経路を選択するステップと、
経路の前記リンクのためのパラメータの現在の値を決定し、現在の値と要求値を比較するステップと、
要求値が現在の値より大きく、最後に広告された値より小さいか又はそれと等しいときには、要求を拒絶するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記通信ネットワークがＡＴＭネットワークである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ソースルーティングプロトコルがＰＮＮＩプロトコルである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記情報が、リソース利用可能度情報グループ（ＲＡＩＧ）内に含まれている、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＲＡＩＧが、ＰＮＮＩトポロジ状態エレメント（ＰＴＳＥ）内に含まれている、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記情報が利用可能帯域幅の情報である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記隣接ノードが、前記ネットワーク中の各ノードに送信すべく前記情報をフラッディングする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
通信ネットワークのリンクについて利用可能なリソースに関連する情報を広告するための装置であって、前記通信ネットワークは、ソースルーティングプロトコルを使用し、前記リンクに関連する前記情報を利用して、ルーティングされる呼の経路を識別し、前記ソースルーティグプロトコルはトポロジ変化の広告をトリガする有効なパラメータ変化範囲を使用し、前記装置は、
前記呼のソースノードで、
ネットワークを介して、前記呼を定義するトポロジパラメータについての要求値を含む、前記呼を確立する要求を受信し、パラメータの最後に広告された値に基づいて、呼のための経路を選択する手段と、
経路の前記リンクのためのパラメータの現在の値を決定し、現在の値と要求値を比較する手段と、
要求値が現在の値より大きく、最後に広告された値より小さいか又はそれと等しいときには、要求を拒絶する手段と、
を有する装置。
【請求項９】
前記通信ネットワークがＡＴＭネットワークである、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ソースルーティングプロトコルがＰＮＮＩプロトコルである、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記情報がリソース利用可能度情報グループ（ＲＡＩＧ）内に含まれている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ＲＡＩＧがＰＮＮＩトポロジ状態エレメント（ＰＴＳＥ）内に含まれている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記情報が利用可能帯域幅の情報である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記要求が拒絶されたときには、
ネットワークの全てのノードにおいて、パラメータの最後の広告された値を更新するために現在の値を有する広告を発行するステップと、
パラメータについて使用される有効なパラメータ変更範囲を再計算するステップとをさらに有し、
パラメータの更新された最後に広告された値は、広告を受信するネットワークの全てのノードにおいて接続のための経路の後のリンクで使用される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
さらに、要求値が最後に広告された値よりも大きいときには、いずれの広告も発行せずに、要求を拒絶する、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
さらに、要求値が現在の値より小さいか又はそれと等しく、要求の受け入れの結果として生じる変化が有効なパラメータ変化範囲の外であるときには、
要求を受け入れ、経路に沿って接続を確立し、
ネットワークの全てのノードへ、パラメータの最後に広告された値を更新するために現在の値を有する広告を発行する、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記パラメータは、帯域幅である、請求項１に記載の方法。
【外国語明細書】
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