JP3159927B2 - 網動作方法、要求経路方法並びにルーティング及び承認制御する方法 - Google Patents
網動作方法、要求経路方法並びにルーティング及び承認制御する方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、仮想回線の承認制
御及びルーティングの方法に関する。
御及びルーティングの方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】網は、接続されている端点（ホストマシ
ン、ファックスマシン、端末等）の間で情報（データ、
音響、テキスト、映像等）を交換、即ち転送する手段の
１つである。網は、お互い及び各端点とリンクによって
接続しているノードからなる。各リンクは通常、双方向
性（即ち、順方向及び逆方向で情報が運ばれる）であ
り、各方向に対して帯域幅や容量のようなパラメータに
よって特徴づけられる。ノードはバッファを有すると効
果的であり、リンクがノードにおいて受信した情報を扱
う容量がなければ、リンクが十分な容量を得たときまで
受信した情報をバッファが記憶するのに使われる。
ン、ファックスマシン、端末等）の間で情報（データ、
音響、テキスト、映像等）を交換、即ち転送する手段の
１つである。網は、お互い及び各端点とリンクによって
接続しているノードからなる。各リンクは通常、双方向
性（即ち、順方向及び逆方向で情報が運ばれる）であ
り、各方向に対して帯域幅や容量のようなパラメータに
よって特徴づけられる。ノードはバッファを有すると効
果的であり、リンクがノードにおいて受信した情報を扱
う容量がなければ、リンクが十分な容量を得たときまで
受信した情報をバッファが記憶するのに使われる。
【０００３】網は、広範囲にわたる端点の間のディジタ
ルフォーマット情報の、高信頼性で、高速な伝送に使わ
れるようにますますなってきた。このことは、網サービ
ス及びアーキテクチャ／インフラストラクチャー設計に
対して大きな変化をもたらした。特に、ビデオ・オン・
デマンドやビデオ遠隔会議のような新顧客サービスが広
帯域サービス総合ディジタル網（ＢＩＳＤＮ）において
提供されることが期待されている。ＢＩＳＤＮにおける
基本的な技術は、非同期転送モード（ＡＴＭ）と呼ば
れ、エス・イー・ミンツァー(S.E. Minzer)著の論文、
「ＢＩＳＤＮ及び非同期転送モード(Broadband ISDN an
d Asynchronous Transfer Mode)」（IEEEComm. Mag.１
９８９年９月刊、１７〜２４ページ）を参照するとよ
い。
ルフォーマット情報の、高信頼性で、高速な伝送に使わ
れるようにますますなってきた。このことは、網サービ
ス及びアーキテクチャ／インフラストラクチャー設計に
対して大きな変化をもたらした。特に、ビデオ・オン・
デマンドやビデオ遠隔会議のような新顧客サービスが広
帯域サービス総合ディジタル網（ＢＩＳＤＮ）において
提供されることが期待されている。ＢＩＳＤＮにおける
基本的な技術は、非同期転送モード（ＡＴＭ）と呼ば
れ、エス・イー・ミンツァー(S.E. Minzer)著の論文、
「ＢＩＳＤＮ及び非同期転送モード(Broadband ISDN an
d Asynchronous Transfer Mode)」（IEEEComm. Mag.１
９８９年９月刊、１７〜２４ページ）を参照するとよ
い。
【０００４】情報が２つの端点間（開始端点及びあて先
端点）で交換されるとき、開始端点は網における２つの
端点間で双方向パス（ノード及びリンクからなるコネク
ション）が確立されることを要求する。ＡＴＭ網におい
ては、確立されたパスは、「仮想回線（ＶＣ:virtual c
ircuit）」と呼ばれ、これは、交換を開始する端点は単
にあて先端点を指定して、網はあたかも直接回線に接続
されてあるように開始端点からあて先端点まで情報を運
ぶことをいう。ＶＣのパスにおける「ホップ数」は、パ
スのリンクの数と等しいか、又はパスのノードの数より
も１だけ小さい。
端点）で交換されるとき、開始端点は網における２つの
端点間で双方向パス（ノード及びリンクからなるコネク
ション）が確立されることを要求する。ＡＴＭ網におい
ては、確立されたパスは、「仮想回線（ＶＣ:virtual c
ircuit）」と呼ばれ、これは、交換を開始する端点は単
にあて先端点を指定して、網はあたかも直接回線に接続
されてあるように開始端点からあて先端点まで情報を運
ぶことをいう。ＶＣのパスにおける「ホップ数」は、パ
スのリンクの数と等しいか、又はパスのノードの数より
も１だけ小さい。
【０００５】網の運営において考えなければならない重
要なこととして、その網に新しいＶＣを承認する（アド
ミッションする）かということと、どのようにその承認
されたＶＣをその網内を経路（ルーティング）させるか
ということがある。承認するかどうか及びこれらの端点
からＶＣの要求をいかに経路させるかを決めるに際し
て、網の承認及びルーティングスキームを考える際に
は、資源（ＶＣを構成するリンクの帯域幅等）をいかに
確保するかを考えなければならない。この資源の確保
は、網が提供するサービス品質（ＱＯＳ）保証（情報受
信の際の最大情報損失率や最大遅延等に関係する要求事
項）を満足させるために必要である。このため、資源が
利用可能な資源を超えてリンクやノードにおいて確保さ
れないことを保証するために承認制御が必要となる。
要なこととして、その網に新しいＶＣを承認する（アド
ミッションする）かということと、どのようにその承認
されたＶＣをその網内を経路（ルーティング）させるか
ということがある。承認するかどうか及びこれらの端点
からＶＣの要求をいかに経路させるかを決めるに際し
て、網の承認及びルーティングスキームを考える際に
は、資源（ＶＣを構成するリンクの帯域幅等）をいかに
確保するかを考えなければならない。この資源の確保
は、網が提供するサービス品質（ＱＯＳ）保証（情報受
信の際の最大情報損失率や最大遅延等に関係する要求事
項）を満足させるために必要である。このため、資源が
利用可能な資源を超えてリンクやノードにおいて確保さ
れないことを保証するために承認制御が必要となる。
【０００６】ルーティング及び承認制御方法の目的は一
般的には、いかなるＱＯＳ保証や要求事項を満たしなが
ら、資源の制約には反さずに、網資源の利用を最大化す
ることである。多くの因子により、ルーティング及び承
認制御判断は複雑になる。即ち、第１に、判断は「オン
ライン」で行われねばならない。即ち、将来のルーティ
ング需要が網資源にどのように作用するかの知識を持た
ずに行われなければならない。この問題はいわゆる「動
的再経路（ダイナミック・リルーティング）」技術によ
って対処されるが、これらの技術は通常、網のユーザに
提供されるサービスの質に悪影響を与えてしまう。第２
に、網の現在の状態（網トポロジー及び網資源の現在の
割り当て）が利用可能でないことである。例えば、最近
に割り当てた資源の情報が網状態にまだ反映されないと
きである。このような場合、ルーティング及び承認判断
は、静的、即ち不正確な状態情報に基づいて行われてし
まう。第３に、承認及びルーティング判断は、しばしば
実時間で行わなければならない。即ち、ＶＣセットアッ
ププロトコルによって決められた時間間隔の間に行わな
ければならない。このＶＣセットアッププロトコルは、
ＶＣを確立、即ちセットアップする試みに配分された時
間を指定し、ＶＣをセットアップする幾つの試みまでを
許すかを指定する。
般的には、いかなるＱＯＳ保証や要求事項を満たしなが
ら、資源の制約には反さずに、網資源の利用を最大化す
ることである。多くの因子により、ルーティング及び承
認制御判断は複雑になる。即ち、第１に、判断は「オン
ライン」で行われねばならない。即ち、将来のルーティ
ング需要が網資源にどのように作用するかの知識を持た
ずに行われなければならない。この問題はいわゆる「動
的再経路（ダイナミック・リルーティング）」技術によ
って対処されるが、これらの技術は通常、網のユーザに
提供されるサービスの質に悪影響を与えてしまう。第２
に、網の現在の状態（網トポロジー及び網資源の現在の
割り当て）が利用可能でないことである。例えば、最近
に割り当てた資源の情報が網状態にまだ反映されないと
きである。このような場合、ルーティング及び承認判断
は、静的、即ち不正確な状態情報に基づいて行われてし
まう。第３に、承認及びルーティング判断は、しばしば
実時間で行わなければならない。即ち、ＶＣセットアッ
ププロトコルによって決められた時間間隔の間に行わな
ければならない。このＶＣセットアッププロトコルは、
ＶＣを確立、即ちセットアップする試みに配分された時
間を指定し、ＶＣをセットアップする幾つの試みまでを
許すかを指定する。
【０００７】承認制御及びルーティング方法は通常、要
求ＶＣを、選択されたパスが必要とする網資源の量に影
響するある種のコスト関数を最小化するように、承認
し、選択パス上に経路させる。たくさんの種類のコスト
関数を用いることができるが、通常コスト関数は現在の
網状態、網を通しての遅延に関係するパラメータの関数
である。
求ＶＣを、選択されたパスが必要とする網資源の量に影
響するある種のコスト関数を最小化するように、承認
し、選択パス上に経路させる。たくさんの種類のコスト
関数を用いることができるが、通常コスト関数は現在の
網状態、網を通しての遅延に関係するパラメータの関数
である。
【０００８】要求された仮想回線の承認及びルーティン
グ問題を解決しようとする方法は通常、ルーティングが
不完全又は完全のいずれの情報によってされたか、及び
ＶＣが永久回線又は交換回線のいずれであるかのような
因子に基づく方法に向けられた。特に、このような因子
は通常、コスト関数のパラメータを指定するのに有用で
ある。不完全な情報によってルーティングするとは、単
に、その網の状態の知識を持たないこと、又はもしその
知識を持っていたとしても状態情報が遅れた情報である
こと、例えば、利用可能な状態情報が最も近時に経路し
たＶＣに割り当てられた網資源に関する情報を取り入れ
ない場合等を意味する。逆に、完全な情報によってのル
ーティングとは、状態情報が完全な知識を持っていて状
態情報が最新であることを意味する。
グ問題を解決しようとする方法は通常、ルーティングが
不完全又は完全のいずれの情報によってされたか、及び
ＶＣが永久回線又は交換回線のいずれであるかのような
因子に基づく方法に向けられた。特に、このような因子
は通常、コスト関数のパラメータを指定するのに有用で
ある。不完全な情報によってルーティングするとは、単
に、その網の状態の知識を持たないこと、又はもしその
知識を持っていたとしても状態情報が遅れた情報である
こと、例えば、利用可能な状態情報が最も近時に経路し
たＶＣに割り当てられた網資源に関する情報を取り入れ
ない場合等を意味する。逆に、完全な情報によってのル
ーティングとは、状態情報が完全な知識を持っていて状
態情報が最新であることを意味する。
【０００９】大規模網（例えば、全国土ほどの地理面積
で１００ほどのノードからなる網）においては、ノード
からノードへのリレー情報の伝搬遅延が原因で、発信端
点に接続された全てのノードで利用可能な正確、即ち完
全な状態情報を有することは期待できない。従って、こ
のような網は、全てのルーティング判断を集中化したサ
イト（全てのノードにアクセス可能なサイト）の完全な
情報に基づいて行うか、さもなければ、静的、即ち不完
全な状態情報に基づいて局所的（ローカル）に（即ち、
分散された方法で）ルーティング判断を行わなければな
らない。永久ＶＣは、例えば何年のオーダーの長期間に
わたって運営され確立され続けるように設計された端点
間の情報転送のためのパスである。交換ＶＣは、何時間
や何日にわたって稼働するように設計されている。
で１００ほどのノードからなる網）においては、ノード
からノードへのリレー情報の伝搬遅延が原因で、発信端
点に接続された全てのノードで利用可能な正確、即ち完
全な状態情報を有することは期待できない。従って、こ
のような網は、全てのルーティング判断を集中化したサ
イト（全てのノードにアクセス可能なサイト）の完全な
情報に基づいて行うか、さもなければ、静的、即ち不完
全な状態情報に基づいて局所的（ローカル）に（即ち、
分散された方法で）ルーティング判断を行わなければな
らない。永久ＶＣは、例えば何年のオーダーの長期間に
わたって運営され確立され続けるように設計された端点
間の情報転送のためのパスである。交換ＶＣは、何時間
や何日にわたって稼働するように設計されている。
【００１０】永久ＶＣ及び交換ＶＣ（知られた継続時間
の間に確立される交換ＶＣにおいて）に対して提示され
た承認スキームの１つとして、網内の全てのパスのルー
ティング情報のコストを評価するためにリンクロード
（負荷）の指数関数を用いるものがある。ビー・アワー
ブッチ(B. Awerbuch)ら著の刊行物、「競争力のあるス
ループットのオンラインルーティング(Throughput-Comp
etitive On-Line Routing)」（１９９３年１１月、米国
カルフォルニア州パロアルト、34th Annual Symp. on F
oundations of Comp. Sci.）を参照するとよい。アワー
ブッチらの指数的コストに基づいたアルゴリズム、supr
aは、ここでは、「ＡＡＰ法」と呼ぶ。
の間に確立される交換ＶＣにおいて）に対して提示され
た承認スキームの１つとして、網内の全てのパスのルー
ティング情報のコストを評価するためにリンクロード
（負荷）の指数関数を用いるものがある。ビー・アワー
ブッチ(B. Awerbuch)ら著の刊行物、「競争力のあるス
ループットのオンラインルーティング(Throughput-Comp
etitive On-Line Routing)」（１９９３年１１月、米国
カルフォルニア州パロアルト、34th Annual Symp. on F
oundations of Comp. Sci.）を参照するとよい。アワー
ブッチらの指数的コストに基づいたアルゴリズム、supr
aは、ここでは、「ＡＡＰ法」と呼ぶ。
【００１１】このＡＡＰ法は、網の各リンクに対する承
認しきい値及び指数コスト基準の関数として決められる
しきいコストに基づいている。ＡＡＰ法は、要求ＶＣに
対して、これがパス群の特定のパスのいずれにおけるリ
ンクへのルーティングのコストをもが、しきいコストを
下回るようなパス群を決める。網を通ってのルーティン
グのコストが、しきいコストよりも高いような要求は拒
否される。
認しきい値及び指数コスト基準の関数として決められる
しきいコストに基づいている。ＡＡＰ法は、要求ＶＣに
対して、これがパス群の特定のパスのいずれにおけるリ
ンクへのルーティングのコストをもが、しきいコストを
下回るようなパス群を決める。網を通ってのルーティン
グのコストが、しきいコストよりも高いような要求は拒
否される。
【００１２】ＡＡＰ法はしかしながら幾つかの欠点があ
る。第１に、ＡＡＰ法は要求ＶＣを経路させるためにパ
ス群におけるどの特定のパスを用いるべきであるかを指
定しない。（即ち、ＡＡＰ法は、承認制御のみを行い、
要求ＶＣに対する特定のパスを選択したり、これを経路
したりはしない。）さらに、アワーブッチらは、確立さ
れる継続時間の知識を持たない交換ＶＣの場合におい
て、どのようにＡＡＰ法を用いるかを示していない。Ａ
ＡＰ法のある視点から、特に、ＡＡＰ法の指数コスト関
数に関して、以下において説明する。
る。第１に、ＡＡＰ法は要求ＶＣを経路させるためにパ
ス群におけるどの特定のパスを用いるべきであるかを指
定しない。（即ち、ＡＡＰ法は、承認制御のみを行い、
要求ＶＣに対する特定のパスを選択したり、これを経路
したりはしない。）さらに、アワーブッチらは、確立さ
れる継続時間の知識を持たない交換ＶＣの場合におい
て、どのようにＡＡＰ法を用いるかを示していない。Ａ
ＡＰ法のある視点から、特に、ＡＡＰ法の指数コスト関
数に関して、以下において説明する。
【００１３】第１表には、ＡＡＰ指数コストに基づく方
法の一部を実装する疑似コードを示してある。第１表の
疑似コードの各行を以下に説明する。ｎを網におけるノ
ードの数を示すものとする。網において各リンクｅに割
り当てられた容量ｕ（ｅ）は、そのリンクで利用可能な
帯域幅を表す。あて先端点へのＶＣに対する発信端点か
らのｊ番目の要求、即ち、（ｓj、ｔj、Ｔs j、Ｔf j、ｒ
j）で表される要求を受信する際（疑似コードの１行
目）、ＡＡＰ法は、時間Ｔs jから開始し、時間Ｔf jで終
了する、発信ノードｓj（発信端点に直接に接続されて
いる）からあて先ノードｔj（あて先端点に直接に接続
されている）への容量ｒjの経路、即ちパスを割り当て
ようと試みる。簡明さのため、ルーティングが時間Ｔs j
で行われるものと仮定する。ＡＡＰ法の目的は、網のス
ループット（ある時間間隔において網を通って運ばれる
情報の量）を最大化することにある。Ｔj＝Ｔf j−Ｔs j
は、回線の保留時間、即ち継続時間を表し、Ｔは、最大
可能なＴjを表し、ｒは、最大要求帯域幅（率）ｒjを表
すものとする。ＡＡＰ法のしきいコストが、ｎ，ｒ及び
Ｔの積であるとする。
法の一部を実装する疑似コードを示してある。第１表の
疑似コードの各行を以下に説明する。ｎを網におけるノ
ードの数を示すものとする。網において各リンクｅに割
り当てられた容量ｕ（ｅ）は、そのリンクで利用可能な
帯域幅を表す。あて先端点へのＶＣに対する発信端点か
らのｊ番目の要求、即ち、（ｓj、ｔj、Ｔs j、Ｔf j、ｒ
j）で表される要求を受信する際（疑似コードの１行
目）、ＡＡＰ法は、時間Ｔs jから開始し、時間Ｔf jで終
了する、発信ノードｓj（発信端点に直接に接続されて
いる）からあて先ノードｔj（あて先端点に直接に接続
されている）への容量ｒjの経路、即ちパスを割り当て
ようと試みる。簡明さのため、ルーティングが時間Ｔs j
で行われるものと仮定する。ＡＡＰ法の目的は、網のス
ループット（ある時間間隔において網を通って運ばれる
情報の量）を最大化することにある。Ｔj＝Ｔf j−Ｔs j
は、回線の保留時間、即ち継続時間を表し、Ｔは、最大
可能なＴjを表し、ｒは、最大要求帯域幅（率）ｒjを表
すものとする。ＡＡＰ法のしきいコストが、ｎ，ｒ及び
Ｔの積であるとする。
【００１４】
【表１】
【００１５】ＡＡＰ法においては、ルーティング判断は
網のリンク（又はエッジ）上の資源に対する現在のロー
ド（要求）及び将来の要求に関する情報に基づいてい
る。即ち、ルーティング判断は、ｊ番目のＶＣのホール
ド時間の間に経路しているかもしれないＶＣの要求に対
する需要を考慮に入れる。ロードは、エッジ容量ｕ
（ｅ）に関連して計られる。Ｐiがｉ番目の要求を満た
すのに用いられる経路を表すこととする。ｊ番目の回線
を経路させるルーティング法から見た時間τにおけるエ
ッジｅのロードは、以下のように定義される。
網のリンク（又はエッジ）上の資源に対する現在のロー
ド（要求）及び将来の要求に関する情報に基づいてい
る。即ち、ルーティング判断は、ｊ番目のＶＣのホール
ド時間の間に経路しているかもしれないＶＣの要求に対
する需要を考慮に入れる。ロードは、エッジ容量ｕ
（ｅ）に関連して計られる。Ｐiがｉ番目の要求を満た
すのに用いられる経路を表すこととする。ｊ番目の回線
を経路させるルーティング法から見た時間τにおけるエ
ッジｅのロードは、以下のように定義される。
【数１】
【００１６】数式（１）は、リンクｅに経路された他の
要求による時間τにおけるリンクｅの混雑度、即ちロー
ドを示す。ロードを計算した後、次には第１表の第２行
のように指数コストを計算する。ＡＡＰ法においては、
時間τ、ｃe（τ，ｊ）におけるエッジｅのコストは、
ｊ番目の回線を経路するときは、
要求による時間τにおけるリンクｅの混雑度、即ちロー
ドを示す。ロードを計算した後、次には第１表の第２行
のように指数コストを計算する。ＡＡＰ法においては、
時間τ、ｃe（τ，ｊ）におけるエッジｅのコストは、
ｊ番目の回線を経路するときは、
【数２】 により定義される。ここで、λeは、ｊ番目のＶＣを経
路しようと試みる間の時間τにおけるリンクｅのロード
（用いられるリンク容量の率）であり、ｕ（ｅ）は、リ
ンクｅの容量で、μは、パラメータである。パラメータ
μは、網のノード数ｎと、ｒjの最大の可能性がある値
ｒと、Ｔjの最大の可能性がある値Ｔに関係する。パス
群におけるいかなるパス上の要求ＶＣを経路させるコス
トがしきい値よりも小さいようなパス群が存在すれば、
その要求は受容（アクセプト）される（３〜５行）。第
１表の６〜７行において、経路された要求に必要とされ
る資源は、更新された網状態に反映される。もしパス群
が空の群であれば、その要求は拒否（リジェクト）され
る。
路しようと試みる間の時間τにおけるリンクｅのロード
（用いられるリンク容量の率）であり、ｕ（ｅ）は、リ
ンクｅの容量で、μは、パラメータである。パラメータ
μは、網のノード数ｎと、ｒjの最大の可能性がある値
ｒと、Ｔjの最大の可能性がある値Ｔに関係する。パス
群におけるいかなるパス上の要求ＶＣを経路させるコス
トがしきい値よりも小さいようなパス群が存在すれば、
その要求は受容（アクセプト）される（３〜５行）。第
１表の６〜７行において、経路された要求に必要とされ
る資源は、更新された網状態に反映される。もしパス群
が空の群であれば、その要求は拒否（リジェクト）され
る。
【００１７】アワーブッチらは、μが、２ｎＴｒ／（ｒ
min＋１）であるように選択することを提示している
（ここで、ｒminはいかなるＶＣが要求する帯域幅の中
で最も小さい帯域幅である）。標準的な大きさの網にお
いては、μの値は、１００,０００のオーダーである。
パラメータμの大きな値を正しく選択することによっ
て、最適化されたオフラインルーティングスキーム、即
ち、前もって全ての要求の情報を得るスキームによって
経路できる要求の数の（logμのオーダーの）係数の範
囲内で、要求ＶＣの総数のルーティングを保証できるよ
うになる。
min＋１）であるように選択することを提示している
（ここで、ｒminはいかなるＶＣが要求する帯域幅の中
で最も小さい帯域幅である）。標準的な大きさの網にお
いては、μの値は、１００,０００のオーダーである。
パラメータμの大きな値を正しく選択することによっ
て、最適化されたオフラインルーティングスキーム、即
ち、前もって全ての要求の情報を得るスキームによって
経路できる要求の数の（logμのオーダーの）係数の範
囲内で、要求ＶＣの総数のルーティングを保証できるよ
うになる。
【００１８】ＡＡＰ法は承認されたＶＣ要求に対する十
分な資源を保証するが、この方法は、ＶＣを承認するこ
とに関して過度に消極的で、従って網資源を完全に利用
できないような欠点がある。しかしながら、μの値を単
に減らすことはＡＡＰ法が利用可能な網資源を超えて要
求を受容してしまうことになり、網ユーザに保証された
ＱＯＳ要求事項を満たすことができないことを意味して
しまう。さらに、ＡＡＰ法は、現在及び将来双方のリン
クロードの知識を必要とする。この知識は、利用可能で
なかったり、遅れた情報に基づいていたり、又は、記憶
するのに過大な記憶装置を要してしまう。
分な資源を保証するが、この方法は、ＶＣを承認するこ
とに関して過度に消極的で、従って網資源を完全に利用
できないような欠点がある。しかしながら、μの値を単
に減らすことはＡＡＰ法が利用可能な網資源を超えて要
求を受容してしまうことになり、網ユーザに保証された
ＱＯＳ要求事項を満たすことができないことを意味して
しまう。さらに、ＡＡＰ法は、現在及び将来双方のリン
クロードの知識を必要とする。この知識は、利用可能で
なかったり、遅れた情報に基づいていたり、又は、記憶
するのに過大な記憶装置を要してしまう。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】従って、ＱＯＳ要求事
項を満足させながら、網資源の利用を増大させるＶＣの
ルーティング及び承認制御の方法を改善し、継続時間、
即ち保留時間の知識を持たないような交換ＶＣ網におい
て利用できることが所望される。
項を満足させながら、網資源の利用を増大させるＶＣの
ルーティング及び承認制御の方法を改善し、継続時間、
即ち保留時間の知識を持たないような交換ＶＣ網におい
て利用できることが所望される。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明により、リンク群
からなる網を通ってパスのリンク上に要求仮想回線を経
路させるコストは、網において前に確立された全ての仮
想回線群のサブセットにおけるホップ数に関係するパラ
メータに基づいて決められることが認識できた。本発明
の方法は、発信及びあて先ノード間のパス上の仮想回線
を経路させるために要求を受信し、網におけるリンク群
のサブセットの各リンクのロードを決め、そして発信及
びあて先ノード間の網における可能性のある（潜在）パ
ス上に要求を経路させるコストを決めることによって、
網を通るパス上の要求仮想回線を経路させるコストを決
める。ここで、このコストは、網を前に経路した全ての
仮想回線の群のサブセットに対するホップ数に関係する
網状態及びパラメータの関数である。パスは、（１）し
きい値よりも小さいコスト、及び（２）要求を収容でき
る十分な容量を有するリンク、の双方を有するパスの間
で選択される。本発明の方法は、集中化又は分散したシ
ステムのいずれにおいても用いることができ、既知又は
未知の保留時間の永久又は交換いずれの仮想回線を経路
することにも用いることができる。
からなる網を通ってパスのリンク上に要求仮想回線を経
路させるコストは、網において前に確立された全ての仮
想回線群のサブセットにおけるホップ数に関係するパラ
メータに基づいて決められることが認識できた。本発明
の方法は、発信及びあて先ノード間のパス上の仮想回線
を経路させるために要求を受信し、網におけるリンク群
のサブセットの各リンクのロードを決め、そして発信及
びあて先ノード間の網における可能性のある（潜在）パ
ス上に要求を経路させるコストを決めることによって、
網を通るパス上の要求仮想回線を経路させるコストを決
める。ここで、このコストは、網を前に経路した全ての
仮想回線の群のサブセットに対するホップ数に関係する
網状態及びパラメータの関数である。パスは、（１）し
きい値よりも小さいコスト、及び（２）要求を収容でき
る十分な容量を有するリンク、の双方を有するパスの間
で選択される。本発明の方法は、集中化又は分散したシ
ステムのいずれにおいても用いることができ、既知又は
未知の保留時間の永久又は交換いずれの仮想回線を経路
することにも用いることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明を用いることがで
きる網１０６の構造を示す図である。端点１０２−ｉ
（ｉ＝１，２，．．．，）は、網１０６を経由して情報
を交換する。網１０６は、ノード１０８−ｊ（ｊ＝１，
２，．．．，）をお互いに及び端点に接続するリンク１
１０−ｋ（ｋ＝１，２，．．．，）からなる。ノードの
対は、１又は複数のリンクによって接続される。
きる網１０６の構造を示す図である。端点１０２−ｉ
（ｉ＝１，２，．．．，）は、網１０６を経由して情報
を交換する。網１０６は、ノード１０８−ｊ（ｊ＝１，
２，．．．，）をお互いに及び端点に接続するリンク１
１０−ｋ（ｋ＝１，２，．．．，）からなる。ノードの
対は、１又は複数のリンクによって接続される。
【００２２】図１の網１０６は、この網が集中化したル
ーティング要求プロセッサ１１１を用いて経路して通る
ために完全な情報を用いるので、集中化したルーティン
グシステムである。要求プロセッサ１１１は、ノード１
０８−ｊに接続する。ＶＣに対する全ての要求が要求プ
ロセッサ１１１で処理されるので、要求プロセッサ１１
１は網状態の完全な知識を有する。例えば、要求プロセ
ッサは網における各リンクの容量及び各ノードのバッフ
ァで利用可能なバッファスペースの容量の利用を決め
る。従って、網を通るいかなるパス（いかなるパスによ
って必要とされるさらなる網資源）を正確に決めること
ができる。
ーティング要求プロセッサ１１１を用いて経路して通る
ために完全な情報を用いるので、集中化したルーティン
グシステムである。要求プロセッサ１１１は、ノード１
０８−ｊに接続する。ＶＣに対する全ての要求が要求プ
ロセッサ１１１で処理されるので、要求プロセッサ１１
１は網状態の完全な知識を有する。例えば、要求プロセ
ッサは網における各リンクの容量及び各ノードのバッフ
ァで利用可能なバッファスペースの容量の利用を決め
る。従って、網を通るいかなるパス（いかなるパスによ
って必要とされるさらなる網資源）を正確に決めること
ができる。
【００２３】図２は、本発明の網を通ってＶＣを経路さ
せる方法のステップを示し、この方法は、要求プロセッ
サ１１１によって効果的に用いることができる。ステッ
プ２１０において、ＶＣの要求（ｊ番目の要求）は、発
信端点から受信される。この要求は通常、発信ノードｓ
j、あて先ノードｔj、要求帯域幅ｒj、ＶＣの開始時間
（Ｔs j）、及びＶＣの終了時間（Ｔf j）を特定するパラ
メータからなる。この要求は、（ｓj、ｔj、ｒj、
Ｔs j、Ｔf j）として特定される。ステップ２２０は、要
求ＶＣが経路するパス群を決める本発明の方法を示して
いる。ステップ２２０において示してあるように、パス
群は第１基準（パス群の各パスのコストがしきい値より
も下で、パス群の各パスにおけるリンク及びノードのそ
れぞれが要求を収容するのに十分な資源を有すること）
に従って決められる。
せる方法のステップを示し、この方法は、要求プロセッ
サ１１１によって効果的に用いることができる。ステッ
プ２１０において、ＶＣの要求（ｊ番目の要求）は、発
信端点から受信される。この要求は通常、発信ノードｓ
j、あて先ノードｔj、要求帯域幅ｒj、ＶＣの開始時間
（Ｔs j）、及びＶＣの終了時間（Ｔf j）を特定するパラ
メータからなる。この要求は、（ｓj、ｔj、ｒj、
Ｔs j、Ｔf j）として特定される。ステップ２２０は、要
求ＶＣが経路するパス群を決める本発明の方法を示して
いる。ステップ２２０において示してあるように、パス
群は第１基準（パス群の各パスのコストがしきい値より
も下で、パス群の各パスにおけるリンク及びノードのそ
れぞれが要求を収容するのに十分な資源を有すること）
に従って決められる。
【００２４】図３は、ステップ２２０をさらに詳細に示
している。ステップ３１０では、時間τ（Ｔs j≦τ≦Ｔ
f j）における網１０６の各リンクｅのロードλが数式
（１）のsupraのものを用いて効果的に決められてい
る。ステップ３２０では、時間τにおける網の各リンク
ｅ上へのｊ番目の要求を経路させるコストが修正された
コスト関数ｃ’e（τ，ｊ）によって決められている。
している。ステップ３１０では、時間τ（Ｔs j≦τ≦Ｔ
f j）における網１０６の各リンクｅのロードλが数式
（１）のsupraのものを用いて効果的に決められてい
る。ステップ３２０では、時間τにおける網の各リンク
ｅ上へのｊ番目の要求を経路させるコストが修正された
コスト関数ｃ’e（τ，ｊ）によって決められている。
【数３】 ここで、ｃe（τ，ｊ）は、数式（２）のsupraのものを
用いて効果的に決められる。
用いて効果的に決められる。
【００２５】数式（２）では、ｊ番目の要求がそのリン
クを通って経路されていたときに、リンクｅの容量が超
えてしまうかを決めるために確かめる。もしその容量が
超えていれば、コストは非常に高い値にセットされ、こ
のリンクからなるパスをその要求を経路させるパスとし
て選択しない。もしリンクｅの容量が超えていなけれ
ば、コスト関数が効果的に数式（２）を用いて計算され
る。このコスト関数は本発明では、ＡＡＰ法におけるよ
うに、多数の僅か又はある程度利用されているリンク
と、少数の比較的過度に用いられているリンクからなる
パスに基づいて、網への承認を効果的に交換するように
設計された非線形関数である。しかしながら、以下に述
べるように、本発明においてｃe（τ，ｊ）を決めるの
に用いられるパラメータμは、ＡＡＰ法におけるものと
異なるパラメータに基づいて選択される。ステップ３４
０では、対応する各可能生のある経路パスにおけるリン
クは、そのリンクが要求ＶＣを収容するのに十分な利用
可能な容量を有することを保証するために確かめられる
（そのリンクが「飽和」していないことを確認するため
に）。パス群からの要求ＶＣのホールディング時間の継
続時間に対して十分な容量を有するリンクを有するこれ
らの潜在経路パスは、ステップ２２０にある。
クを通って経路されていたときに、リンクｅの容量が超
えてしまうかを決めるために確かめる。もしその容量が
超えていれば、コストは非常に高い値にセットされ、こ
のリンクからなるパスをその要求を経路させるパスとし
て選択しない。もしリンクｅの容量が超えていなけれ
ば、コスト関数が効果的に数式（２）を用いて計算され
る。このコスト関数は本発明では、ＡＡＰ法におけるよ
うに、多数の僅か又はある程度利用されているリンク
と、少数の比較的過度に用いられているリンクからなる
パスに基づいて、網への承認を効果的に交換するように
設計された非線形関数である。しかしながら、以下に述
べるように、本発明においてｃe（τ，ｊ）を決めるの
に用いられるパラメータμは、ＡＡＰ法におけるものと
異なるパラメータに基づいて選択される。ステップ３４
０では、対応する各可能生のある経路パスにおけるリン
クは、そのリンクが要求ＶＣを収容するのに十分な利用
可能な容量を有することを保証するために確かめられる
（そのリンクが「飽和」していないことを確認するため
に）。パス群からの要求ＶＣのホールディング時間の継
続時間に対して十分な容量を有するリンクを有するこれ
らの潜在経路パスは、ステップ２２０にある。
【００２６】ここで、ステップ２２０の手順は図３のス
テップの順序を変えることによっても達成できることに
留意する。例えば、リンクのロードが最初に決められた
ら、要求を扱うのに容量が十分でないリンクを対象から
外す。次に、残ったリンクに基づいて、発信及びあて先
ノードの間の潜在パスが決められ、その潜在パスを経路
するコストが決められる。十分に低コストなこれらの潜
在パスは従って経路パス群を形成する。
テップの順序を変えることによっても達成できることに
留意する。例えば、リンクのロードが最初に決められた
ら、要求を扱うのに容量が十分でないリンクを対象から
外す。次に、残ったリンクに基づいて、発信及びあて先
ノードの間の潜在パスが決められ、その潜在パスを経路
するコストが決められる。十分に低コストなこれらの潜
在パスは従って経路パス群を形成する。
【００２７】図２に戻ると、ステップ２２５では、経路
パス群が調べられる。もしステップ２２０で決められた
経路パス群が空の群であれば、要求はステップ２３０に
て拒否される。代わりに、経路パス群が空の群でなけれ
ば、要求ＶＣが経路するパスは、選択基準に従って経路
パス群からステップ２４０にて選択される。
パス群が調べられる。もしステップ２２０で決められた
経路パス群が空の群であれば、要求はステップ２３０に
て拒否される。代わりに、経路パス群が空の群でなけれ
ば、要求ＶＣが経路するパスは、選択基準に従って経路
パス群からステップ２４０にて選択される。
【００２８】ステップ２４０の選択基準は、最小ホップ
パス（最小のノード数を通るパス）とするように選ぶ。
また、低コストのパスを選択するような他の基準も使う
ことができる。
パス（最小のノード数を通るパス）とするように選ぶ。
また、低コストのパスを選択するような他の基準も使う
ことができる。
【００２９】ステップ２５０では、要求ＶＣは選択パス
を経路する。ステップ２６０では、要求プロセッサ１１
１は、要求ＶＣによる網資源の利用を反映させるため、
網状態を更新する。
を経路する。ステップ２６０では、要求プロセッサ１１
１は、要求ＶＣによる網資源の利用を反映させるため、
網状態を更新する。
【００３０】本発明は指数コストに基づいたアワーブッ
チのアルゴリズム、supraに関するが、幾つかの方法に
よりＡＡＰ法を改善する。第１に、本発明は数式（２）
において用いるためのμの値を決める異なったパラメー
タを用いる。特に、パラメータμは、前に網を通って経
路した全てのＶＣ群のサブセットに対するホップ数の関
数である。一般に、μは、Ｌの関数として選ぶ。ここ
で、Ｌは、前に網を通って経路した全てのＶＣ群のサブ
セットに対する平均ホップ数又は平均リンク数である。
例えば、選択の例として、logμがlogＬのオーダーであ
るような、logμがＬの関数である場合がある。μは通
常、だいたい、２ないし４である。従って、μの値は通
常、ＡＡＰ法に従って、値を減らされる。減らされたμ
の値は、従って、要求ＶＣが経路する潜在経路パスの大
きな群を生み出す。このように、本発明は、潜在経路パ
ス群を生み出すことに関して全く消極的というではな
い。
チのアルゴリズム、supraに関するが、幾つかの方法に
よりＡＡＰ法を改善する。第１に、本発明は数式（２）
において用いるためのμの値を決める異なったパラメー
タを用いる。特に、パラメータμは、前に網を通って経
路した全てのＶＣ群のサブセットに対するホップ数の関
数である。一般に、μは、Ｌの関数として選ぶ。ここ
で、Ｌは、前に網を通って経路した全てのＶＣ群のサブ
セットに対する平均ホップ数又は平均リンク数である。
例えば、選択の例として、logμがlogＬのオーダーであ
るような、logμがＬの関数である場合がある。μは通
常、だいたい、２ないし４である。従って、μの値は通
常、ＡＡＰ法に従って、値を減らされる。減らされたμ
の値は、従って、要求ＶＣが経路する潜在経路パスの大
きな群を生み出す。このように、本発明は、潜在経路パ
ス群を生み出すことに関して全く消極的というではな
い。
【００３１】しかしながら、本発明は、消極的でないこ
とによって、潜在経路パス群において、要求を扱うのに
不十分な容量のリンクからなるパスを含むことがある。
よって本発明はＡＡＰ法とは違って、潜在経路パス群か
ら要求を収容するのに十分な容量を有するリンクのパス
のみを選択する。これらのパスは従って、図２のステッ
プ２２０の経路パス群からなる。さらに、本発明はＡＡ
Ｐ法とは違って、要求を経路させるパスを選択する選択
基準を用いる。従って、本発明は、経路パス群の各パス
があるコストしきい値よりも少ないコストで要求ＶＣを
経路できるようにする第１基準に適合する経路パス群を
見つける。次に、最小ホップパスのような選択基準に基
づいた群から１つのパスを選択する。ここで、本発明
は、μのいかなる値にも対して合法的ルーティング判断
をする（要求を収容するのに十分な容量がある）。本発
明はこのように、ＡＡＰ法とは違って、承認制御のタス
ク及びルーティングの両方を行う。
とによって、潜在経路パス群において、要求を扱うのに
不十分な容量のリンクからなるパスを含むことがある。
よって本発明はＡＡＰ法とは違って、潜在経路パス群か
ら要求を収容するのに十分な容量を有するリンクのパス
のみを選択する。これらのパスは従って、図２のステッ
プ２２０の経路パス群からなる。さらに、本発明はＡＡ
Ｐ法とは違って、要求を経路させるパスを選択する選択
基準を用いる。従って、本発明は、経路パス群の各パス
があるコストしきい値よりも少ないコストで要求ＶＣを
経路できるようにする第１基準に適合する経路パス群を
見つける。次に、最小ホップパスのような選択基準に基
づいた群から１つのパスを選択する。ここで、本発明
は、μのいかなる値にも対して合法的ルーティング判断
をする（要求を収容するのに十分な容量がある）。本発
明はこのように、ＡＡＰ法とは違って、承認制御のタス
ク及びルーティングの両方を行う。
【００３２】最後に、本発明は要求ＶＣの継続時間、即
ち保留時間を知らないような場合においても用いること
に留意する。例えば、本発明は集中化された網及び分散
した網の両方において、仮想回線の継続時間が前もって
知られることを仮定できる。このことは映画のような多
くの場合に合理的な仮定であるが、電話呼び出しのよう
な合理的ではない場合も多くある。しかし、経路時間を
前もって知らない多くの場合に対して、経路時間の統計
的な説明を利用できる。電話回線はよい例で、要求され
た仮想回線によって搬送される電話の呼に関する統計的
な経路時間情報をルーティング及び承認制御判断をする
ために用いることができる。同様に、ＶＣの要求のパラ
メータＴf jを大きな数にセットすることによって、又は
第１表のコードの時間合計をのぞくことによって、永久
ＶＣを経路することに用いることができる。
ち保留時間を知らないような場合においても用いること
に留意する。例えば、本発明は集中化された網及び分散
した網の両方において、仮想回線の継続時間が前もって
知られることを仮定できる。このことは映画のような多
くの場合に合理的な仮定であるが、電話呼び出しのよう
な合理的ではない場合も多くある。しかし、経路時間を
前もって知らない多くの場合に対して、経路時間の統計
的な説明を利用できる。電話回線はよい例で、要求され
た仮想回線によって搬送される電話の呼に関する統計的
な経路時間情報をルーティング及び承認制御判断をする
ために用いることができる。同様に、ＶＣの要求のパラ
メータＴf jを大きな数にセットすることによって、又は
第１表のコードの時間合計をのぞくことによって、永久
ＶＣを経路することに用いることができる。
【００３３】本発明の方法は、集中化ルーティング判断
ではなく、局所（非集中化）ルーティング判断がされる
システムにおいても用いられる。非集中化システムを用
いる動機は幾つかある。第１に、集中化ルーティングス
キームは、故障するポイント（要求プロセッサ）がある
ので、非集中化システムよりも信頼性の問題に悩まされ
がちである。第２に、集中化ルーティングスキームは、
各システムが通常他方のシステムの状態に関する情報を
有しないので、通常、他の集中化ルーティングシステム
と動作又は通信するのに困難である。従って、集中化し
た網間を仲裁及び通信するさらなるプロトコルが必要と
なる。最後に、集中化ルーティングシステムの各ノード
は最初にデバイス（図１の要求プロセッサ等）と通信し
なければならないので、このようなデバイスと通信する
ための伝搬遅延は、分散システムにおいて通常要求され
る範囲のセットアップ時間を超えて、ＶＣを確立するセ
ットアップ時間を増やす。
ではなく、局所（非集中化）ルーティング判断がされる
システムにおいても用いられる。非集中化システムを用
いる動機は幾つかある。第１に、集中化ルーティングス
キームは、故障するポイント（要求プロセッサ）がある
ので、非集中化システムよりも信頼性の問題に悩まされ
がちである。第２に、集中化ルーティングスキームは、
各システムが通常他方のシステムの状態に関する情報を
有しないので、通常、他の集中化ルーティングシステム
と動作又は通信するのに困難である。従って、集中化し
た網間を仲裁及び通信するさらなるプロトコルが必要と
なる。最後に、集中化ルーティングシステムの各ノード
は最初にデバイス（図１の要求プロセッサ等）と通信し
なければならないので、このようなデバイスと通信する
ための伝搬遅延は、分散システムにおいて通常要求され
る範囲のセットアップ時間を超えて、ＶＣを確立するセ
ットアップ時間を増やす。
【００３４】図４には、分散した網４１６の構造を示
す。これは、本発明の方法を実施することができるノー
ド４１８−ｍ及びリンク４２０−ｎからなる。網４１６
は、各ノード４１８−ｍが隣接ノードと周期的に状態情
報を交換するので、分散ルーティングシステムである。
この状態情報は、利用可能な又はあるノードから全ての
隣接ノードへのリンク上で用いられている網資源の量を
反映する。従って、網を通るいかなるパスのコストはノ
ードによって決めることができる。しかし、ＶＣが確立
及び崩壊する速度と比べて状態情報が速く伝搬しない限
り、情報は不完全（遅れた情報等）になる。従って、各
ノードは、網状態の異なった説明、即ち局所ビューを有
することになる。この説明は、局所網状態と呼ばれる。
す。これは、本発明の方法を実施することができるノー
ド４１８−ｍ及びリンク４２０−ｎからなる。網４１６
は、各ノード４１８−ｍが隣接ノードと周期的に状態情
報を交換するので、分散ルーティングシステムである。
この状態情報は、利用可能な又はあるノードから全ての
隣接ノードへのリンク上で用いられている網資源の量を
反映する。従って、網を通るいかなるパスのコストはノ
ードによって決めることができる。しかし、ＶＣが確立
及び崩壊する速度と比べて状態情報が速く伝搬しない限
り、情報は不完全（遅れた情報等）になる。従って、各
ノードは、網状態の異なった説明、即ち局所ビューを有
することになる。この説明は、局所網状態と呼ばれる。
【００３５】図５には、不完全な状態情報を用いる分散
ルーティングシステムにおける本発明の方法の流れ図を
示してある。図４及び５のシステム及び方法では、各ノ
ードは網状態の局所ビューを維持する。そのビューは以
下に説明するようにＶＣセットアップの間に集めた、各
ノードへ接続されたリンクの状態、及び他のリンクに関
する情報によって構築する。仮想回線要求が到来する
と、本発明の方法が呼び出される。局所情報に基づい
て、本発明の方法は要求を拒否するか、又はパスを選択
するかのいずれかをする。ここでパスを選択した場合、
その選択パスを用いて回線を経路させる試みが行われ
る。この要求が経路するように試みられるにつれて、本
発明の方法はこの選択パス上のリンク及びノードの状態
情報を集める。この集めた状態情報は、このパス上の各
ノード及びリンクで使われた資源に関して正確である。
従って、集めたこの状態情報は、発信ノードにおいて局
所網状態を更新するために使うことができる。この状態
情報をＶＣセットアップで使われるシグナリングメッセ
ージに取り入れることができ、これによりオーバーヘッ
ドを減らすことができる。
ルーティングシステムにおける本発明の方法の流れ図を
示してある。図４及び５のシステム及び方法では、各ノ
ードは網状態の局所ビューを維持する。そのビューは以
下に説明するようにＶＣセットアップの間に集めた、各
ノードへ接続されたリンクの状態、及び他のリンクに関
する情報によって構築する。仮想回線要求が到来する
と、本発明の方法が呼び出される。局所情報に基づい
て、本発明の方法は要求を拒否するか、又はパスを選択
するかのいずれかをする。ここでパスを選択した場合、
その選択パスを用いて回線を経路させる試みが行われ
る。この要求が経路するように試みられるにつれて、本
発明の方法はこの選択パス上のリンク及びノードの状態
情報を集める。この集めた状態情報は、このパス上の各
ノード及びリンクで使われた資源に関して正確である。
従って、集めたこの状態情報は、発信ノードにおいて局
所網状態を更新するために使うことができる。この状態
情報をＶＣセットアップで使われるシグナリングメッセ
ージに取り入れることができ、これによりオーバーヘッ
ドを減らすことができる。
【００３６】図５のステップ５０５では、要求を経路さ
せる試みの数を制限するのに用いられるカウンタを０等
に初期化する。ステップ５１０では、図４の網の発信端
点からＶＣの要求を発信ノードで受信する。この要求は
前と同じように、（ｓj、ｔj、Ｔs j、Ｔf j、ｒj）で表
され、各要求パラメータは前に定義してある。ステップ
５１５では、要求ＶＣを経路させる経路パス群を決め
る。このステップ５１５の動作は、各パスのコストを発
信ノードの局所網状態に基づいて決めることを除いて
は、図２のステップ２２０と類似している。経路パス群
が空の群であれば、この要求は拒否される（ステップ５
２０及び５２５）。その経路パス群が空でなければ、群
のパスの１つを第２基準に従ってステップ５３０で選択
する。この第２基準は図２で述べた方法のように最小ホ
ップパス（最小のホップ数のパスを選択する基準）とす
ることができる。しかし、他の基準（最小コストパス
等）も用いることができる。
せる試みの数を制限するのに用いられるカウンタを０等
に初期化する。ステップ５１０では、図４の網の発信端
点からＶＣの要求を発信ノードで受信する。この要求は
前と同じように、（ｓj、ｔj、Ｔs j、Ｔf j、ｒj）で表
され、各要求パラメータは前に定義してある。ステップ
５１５では、要求ＶＣを経路させる経路パス群を決め
る。このステップ５１５の動作は、各パスのコストを発
信ノードの局所網状態に基づいて決めることを除いて
は、図２のステップ２２０と類似している。経路パス群
が空の群であれば、この要求は拒否される（ステップ５
２０及び５２５）。その経路パス群が空でなければ、群
のパスの１つを第２基準に従ってステップ５３０で選択
する。この第２基準は図２で述べた方法のように最小ホ
ップパス（最小のホップ数のパスを選択する基準）とす
ることができる。しかし、他の基準（最小コストパス
等）も用いることができる。
【００３７】ステップ５３５では、選択パスに要求を経
路させる試みを行う。即ち、適切なＶＣセットアッププ
ロトコルを呼び出す。このＶＣセットアッププロトコル
を呼び出す際に、選択パス上のリンク及びノードの状態
の正確な情報を得る。ようするに、選択パス上のリンク
及びノードが動作する帯域幅容量及びバッファスペース
を正確に知る。次に、随意に発信ノード（ステップ５４
０）及び選択パス上の他のノード（ステップ５４５）に
おける局所網状態を更新する。
路させる試みを行う。即ち、適切なＶＣセットアッププ
ロトコルを呼び出す。このＶＣセットアッププロトコル
を呼び出す際に、選択パス上のリンク及びノードの状態
の正確な情報を得る。ようするに、選択パス上のリンク
及びノードが動作する帯域幅容量及びバッファスペース
を正確に知る。次に、随意に発信ノード（ステップ５４
０）及び選択パス上の他のノード（ステップ５４５）に
おける局所網状態を更新する。
【００３８】ステップ５５０では、そのルーティングが
成功したかどうかを確認する。図２の集中化したシステ
ムとは違って、図５の方法のルーティングは必ず成功す
るとは限らない。これは選択パスは局所網状態に基づい
て選ばれるからである。結果的に、局所状態に基づいて
利用可能と期待された資源は実際はルーティングが成功
しないのに利用可能とされることもある。もしルーティ
ングが成功したならば流れは終了する。もしルーティン
グが成功しなかったならば、カウンタをステップ５５５
においてインクリメントする（１増やす）。もしこのカ
ウンタが（ＶＣ経路の試みの許される試行の数に基づい
て）その制限値を超えれば、要求は最終的に拒否され
る。もしカウンタがその制限値を超えなかったら、（図
５の接続子１経由で）ステップ５１５に戻って、他の経
路パス群を探し、流れ図の以降のステップの実行に続く
か、又は代わりに（図５の接続子１’経由で）ステップ
５２７に進む。ステップ５２７では、前に決めた経路パ
ス群から新しく異なったパスを選択し、ステップ５３５
〜５６０でその新しく選択したパスを経路させる試みを
する。
成功したかどうかを確認する。図２の集中化したシステ
ムとは違って、図５の方法のルーティングは必ず成功す
るとは限らない。これは選択パスは局所網状態に基づい
て選ばれるからである。結果的に、局所状態に基づいて
利用可能と期待された資源は実際はルーティングが成功
しないのに利用可能とされることもある。もしルーティ
ングが成功したならば流れは終了する。もしルーティン
グが成功しなかったならば、カウンタをステップ５５５
においてインクリメントする（１増やす）。もしこのカ
ウンタが（ＶＣ経路の試みの許される試行の数に基づい
て）その制限値を超えれば、要求は最終的に拒否され
る。もしカウンタがその制限値を超えなかったら、（図
５の接続子１経由で）ステップ５１５に戻って、他の経
路パス群を探し、流れ図の以降のステップの実行に続く
か、又は代わりに（図５の接続子１’経由で）ステップ
５２７に進む。ステップ５２７では、前に決めた経路パ
ス群から新しく異なったパスを選択し、ステップ５３５
〜５６０でその新しく選択したパスを経路させる試みを
する。
【００３９】ＶＣセットアッププロトコルは、ＶＣが実
際に経路されたかどうかに関わらず、発信ノードに知ら
せるため、及びＶＣのパス上の各リンクの現在の状態情
報を集めるために、確認パケットを用いることができ
る。この場合、この現在状態情報は発信ノードにおいて
網の局所ビューを更新するのに用いる。利用可能な十分
な容量がなかったので回線が経路されなかったことをも
し確認パケットが指示したら、その回線を新しい要求で
あるかのように再び経路しようと試みる。
際に経路されたかどうかに関わらず、発信ノードに知ら
せるため、及びＶＣのパス上の各リンクの現在の状態情
報を集めるために、確認パケットを用いることができ
る。この場合、この現在状態情報は発信ノードにおいて
網の局所ビューを更新するのに用いる。利用可能な十分
な容量がなかったので回線が経路されなかったことをも
し確認パケットが指示したら、その回線を新しい要求で
あるかのように再び経路しようと試みる。
【００４０】本発明は、特定のハードウェア又はソフト
ウェアによって実施されることを要しなく、また、本発
明はノード間の周期的な状態情報交換をすることを必ず
しも要しなく、より広い領域のシステム環境にて用いる
ことができる。
ウェアによって実施されることを要しなく、また、本発
明はノード間の周期的な状態情報交換をすることを必ず
しも要しなく、より広い領域のシステム環境にて用いる
ことができる。
【００４１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の網動作方
法、要求経路方法並びにルーティング及び承認制御する
方法は、網において交換仮想回線の要求を承認及びルー
ティングする方法であり、要求ＶＣを以下の２つのステ
ップのプロセスを用いてルーティングし、経路パス群を
まず探す。即ち、前のＶＣ接続のサブセットのホップ数
に関連するパラメータに基づいてコスト関数を用いて、
あるしきい値以下のコストで経路できるＶＣ上の潜在経
路パスを決めるステップと、どの潜在経路パスが要求を
収容するのに十分な資源を有するリンク及びノードから
なるかを決めるために調べるステップである。これら両
方のステップを満足するパスが経路パス群として出力さ
れ、第２基準を用いて要求を経路させるパスを経路パス
群から選ぶ。分散したルーティングシステムにおいて
は、コスト関数及び経路パス群を決めるために局所網状
態を用いる。この経路パス群から選んだパス上のノード
の局所状態情報を更新し、前に選択したパスが要求を収
容するのに十分な資源を有さないときは、経路パス群か
らの他のパスが要求ＶＣを経路するために選択されるこ
とを許す。これにより、適切なＶＣが選択され、継続時
間を知らないような交換ＶＣ網において利用される網資
源の利用を増大させるルーティング及び承認制御方法を
提供できる。
法、要求経路方法並びにルーティング及び承認制御する
方法は、網において交換仮想回線の要求を承認及びルー
ティングする方法であり、要求ＶＣを以下の２つのステ
ップのプロセスを用いてルーティングし、経路パス群を
まず探す。即ち、前のＶＣ接続のサブセットのホップ数
に関連するパラメータに基づいてコスト関数を用いて、
あるしきい値以下のコストで経路できるＶＣ上の潜在経
路パスを決めるステップと、どの潜在経路パスが要求を
収容するのに十分な資源を有するリンク及びノードから
なるかを決めるために調べるステップである。これら両
方のステップを満足するパスが経路パス群として出力さ
れ、第２基準を用いて要求を経路させるパスを経路パス
群から選ぶ。分散したルーティングシステムにおいて
は、コスト関数及び経路パス群を決めるために局所網状
態を用いる。この経路パス群から選んだパス上のノード
の局所状態情報を更新し、前に選択したパスが要求を収
容するのに十分な資源を有さないときは、経路パス群か
らの他のパスが要求ＶＣを経路するために選択されるこ
とを許す。これにより、適切なＶＣが選択され、継続時
間を知らないような交換ＶＣ網において利用される網資
源の利用を増大させるルーティング及び承認制御方法を
提供できる。
【図１】本発明を用いることができる集中化したルーテ
ィング網を示す図である。
ィング網を示す図である。
【図２】図１の網において用いられる本発明の方法の流
れ図である。
れ図である。
【図３】要求ＶＣが経路するパス群を決める本発明の方
法の流れ図である。
法の流れ図である。
【図４】本発明を用いることができる分散化したルーテ
ィング網を示す図である。
ィング網を示す図である。
【図５】図４の網において用いられる本発明の方法の流
れ図である。
れ図である。
１０２ 端点 １０６ 網 １０８ ノード １１０ リンク １１１ 要求プロセッサ ２１０ 網を通ってＶＣを経路させる要求を受信する ２２０ 要求ＶＣに対する経路パス群を決める。ここ
で、（１）パス群の各パスのコストは、しきい値よりも
小さく、（２）パス群の各パスにおける各リンク／ノー
ドは、要求を収容する十分な資源を有する。 ２２５ 空の群か？ ２３０ ＶＣ要求を拒否する。 ２４０ 選択基準に従って経路パス群からパスを選択す
る。 ２５０ 選択されたパス上へＶＣの要求を経路させる。 ２６０ 網状態を更新する。 ３１０ 時間τにおけるリンクのサブセットの各リンク
のロードλを決める ３２０ 時間τにおけるリンクのサブセットの各リンク
に対して、リンク上を要求ＶＣが経路するコストを決め
る。ここでコストは、網状態と及び前に経路したＶＣの
ホップ数に関連するパラメータとの関数である ３３０ 発信及びあて先ノードの間の網の潜在パスの中
で、ＶＣの保留時間の間に要求を経路するコストがしき
い値よりも低いパスを、潜在経路パスとして識別する ３４０ その潜在経路パスの中で、要求を収容するのに
十分な利用可能な資源を有する潜在経路パスを経路パス
群として選択する ４０２ 端点 ４０８ ノード ４１０ リンク ５０５ カウンタ＝０ ５１０ 網を通ってＶＣを経路させる要求を受信する ５１５ 要求ＶＣに対する経路パス群を局所情報に基づ
いて決める。ここで、（１）パス群の各パスのコスト
は、しきい値よりも小さく、（２）パス群の各パスにお
ける各リンク／ノードは、要求を収容する十分な資源を
有する。 ５２０ 空の群か？ ５２５ 要求を拒否する ５２７ パス群の新しい経路パスを選択する ５３０ 選択基準に従ってパス群の経路パスを選択する ５３５ 選択されたパスにＶＣを経路するように試みる
（ＶＣセットアッププロトコルを呼び出す） ５４０ パスのリンク／ノードの正確な情報を得て、随
意に発信ノードにおける局所情報を更新する ５４５ 随意に選択パス上のノードにおける局所情報を
更新する ５５０ ルーティングは成功したか？ ５５５ カウンタをインクリメントする ５６０ カウンタは制限値を超えたか？
で、（１）パス群の各パスのコストは、しきい値よりも
小さく、（２）パス群の各パスにおける各リンク／ノー
ドは、要求を収容する十分な資源を有する。 ２２５ 空の群か？ ２３０ ＶＣ要求を拒否する。 ２４０ 選択基準に従って経路パス群からパスを選択す
る。 ２５０ 選択されたパス上へＶＣの要求を経路させる。 ２６０ 網状態を更新する。 ３１０ 時間τにおけるリンクのサブセットの各リンク
のロードλを決める ３２０ 時間τにおけるリンクのサブセットの各リンク
に対して、リンク上を要求ＶＣが経路するコストを決め
る。ここでコストは、網状態と及び前に経路したＶＣの
ホップ数に関連するパラメータとの関数である ３３０ 発信及びあて先ノードの間の網の潜在パスの中
で、ＶＣの保留時間の間に要求を経路するコストがしき
い値よりも低いパスを、潜在経路パスとして識別する ３４０ その潜在経路パスの中で、要求を収容するのに
十分な利用可能な資源を有する潜在経路パスを経路パス
群として選択する ４０２ 端点 ４０８ ノード ４１０ リンク ５０５ カウンタ＝０ ５１０ 網を通ってＶＣを経路させる要求を受信する ５１５ 要求ＶＣに対する経路パス群を局所情報に基づ
いて決める。ここで、（１）パス群の各パスのコスト
は、しきい値よりも小さく、（２）パス群の各パスにお
ける各リンク／ノードは、要求を収容する十分な資源を
有する。 ５２０ 空の群か？ ５２５ 要求を拒否する ５２７ パス群の新しい経路パスを選択する ５３０ 選択基準に従ってパス群の経路パスを選択する ５３５ 選択されたパスにＶＣを経路するように試みる
（ＶＣセットアッププロトコルを呼び出す） ５４０ パスのリンク／ノードの正確な情報を得て、随
意に発信ノードにおける局所情報を更新する ５４５ 随意に選択パス上のノードにおける局所情報を
更新する ５５０ ルーティングは成功したか？ ５５５ カウンタをインクリメントする ５６０ カウンタは制限値を超えたか？
フロントページの続き (73)特許権者 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊ ｅｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 アニル ピー．カマス アメリカ合衆国，07922 ニュージャー ジー，バークレイ ハイツ，メープル アヴェニュー 146 (72)発明者 セルジュ プロトキン アメリカ合衆国，94025 カリフォルニ ア，メンロ パーク，ケント プレイス 23，アパートメント ５ (72)発明者 カジャマライ ゴパラスワミー ラマク リシュナン アメリカ合衆国，07922 ニュージャー ジー，バークレイ ハイツ，メープル アヴェニュー 146 (56)参考文献 特開 平７−212397（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−97964（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−273760（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−271688（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−177143（ＪＰ，Ａ) ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｓ ｅｌｅｃｔｅｄ Ａｒｅａｓ ｉｎ Ｃ ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ. 13 Ｎｏ．６ ｐ．1128−1136 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/56 H04L 12/28
Claims (18)
- 【請求項１】 リンク（１１０）によって接続されたノ
ード（１０８）からなる網（１０６）を動作させる方法
において、 この網は網状態により特徴づけられ、 この網を通って幾つかの仮想回線が経路された後に、 ａ）前記網（１０６）を通って発信ノード及びあて先ノ
ードの間のパス上に仮想回線を経路させる要求を受信す
るステップ（２１０）と、 ｂ）前記要求に応じた場合の、前記網内の前記リンクの
少なくとも一部の各リンクに対するロードを決定するス
テップ（３１０）と、 ｃ）前記発信ノード及び前記あて先ノードの間の潜在パ
ス上に前記要求を経路させるコストを決定するステップ
（３２０）とからなり、 前記コストは、前記網状態の関数であり、 前記決定するステップｃ）は、 c1）既に経路された仮想回路の少なくとも一部における
リンクの数に対応する数Ｌを獲得するステップと、 c2）リンクコストパラメータμを決めるためにＬを用い
るステップと、 c3）現在のパスの各リンクに対して、μの関数であるコ
ストファクターを評価するステップとを有することを特
徴とする網動作方法。 - 【請求項２】 各ノード及び各リンクは、対応する資源
を有し、 ｄ）幾つかの潜在経路パスのうち、しきい値よりも少な
いコストを有する潜在パスを選択するステップ（３３
０）と、 ｅ）幾つかの経路パスのうち、前記要求を経路させるた
めに十分な資源を有するノード及びリンクからなる潜在
経路パスを選択するステップ（３４０）とを更に有する
ことを特徴とする請求項１記載の網動作方法。 - 【請求項３】 ｆ）基準に従って、前記幾つかの経路パ
スからパスを選択するステップ（２４０）を更に有する
ことを特徴とする請求項２記載の網動作方法。 - 【請求項４】 前記基準は、最小ホップルーティング基
準であることを特徴とする請求項３記載の網動作方法。 - 【請求項５】 前記網は、集中化した網（図１）である
ことを特徴とする請求項３記載の網動作方法。 - 【請求項６】 前記要求は、要求プロセッサ（１１１）
において受信されることを特徴とする請求項３記載の網
動作方法。 - 【請求項７】 ｇ）前記選択されたパス上に前記要求を
経路させるステップ（２５０）と、 ｈ）前記経路された選択パスに基づいて前記網状態を更
新するステップ（２６０）とを更に有することを特徴と
する請求項３記載の網動作方法。 - 【請求項８】 前記要求は、前記発信ノードにおいて受
信され、前記網状態は、前記発信ノードにおいてローカ
ル網状態であり、前記網は、非集中化網であることを特
徴とする請求項３記載の網動作方法。 - 【請求項９】 ｉ）前記選択パスのノード及びリンクに
おいて利用可能な資源が前記要求を経路させるために十
分にあるかを決定するステップ（５１５）を更に有し、 この決定は、前記選択パス上のノードにおけるローカル
状態情報に基づいて決められることを特徴とする請求項
８記載の網動作方法。 - 【請求項１０】 ｊ）前記選択パス上のノードにおける
ローカル情報に基づいて、前記発信ノードにおけるロー
カル状態情報を更新するステップ（５４０）を更に有す
ることを特徴とする請求項９記載の網動作方法。 - 【請求項１１】 ｋ）前記選択パス上の他のノードにお
けるローカル情報に基づいて、前記選択パス上のノード
におけるローカル状態情報を更新するステップ（５４
５）を更に有することを特徴とする請求項９記載の網動
作方法。 - 【請求項１２】 ｌ）十分な資源が利用可能であれば、
前記選択パスに前記要求を経路させるステップ（５５
０）と、 ｍ）十分な資源が利用可能でなければ、別の経路パスを
決めるステップ（５１５）とを更に有することを特徴と
する請求項９記載の網動作方法。 - 【請求項１３】 ｎ）十分な資源が利用可能であれば、
前記選択パスに前記要求を経路させるステップ（５５
０）と、 ｏ）十分な資源が利用可能でなければ、前記幾つかの経
路パスから異なる経路パスを決めるステップ（５２７）
とを更に有することを特徴とする請求項９記載の網動作
方法。 - 【請求項１４】 仮想回線の前記要求は、交換仮想回線
に対する要求であり、前記要求は、前記要求された仮想
回線の保留時間を特定することを特徴とする請求項１記
載の網動作方法。 - 【請求項１５】 前記コスト関数は、前記要求仮想回線
の前記保留時間の関数であることを特徴とする請求項１
４記載の網動作方法。 - 【請求項１６】 リンク（１１０）によって接続された
ノード（１０８）からなる網（１０６）においてルーテ
ィング及び承認制御する方法であって、 各ノード及び各リンクは、対応する資源を有し、 この網は、網状態により特徴づけられ、 この網を通って幾つかの仮想回線が経路された後に、 ａ）前記網（１０６）を通って発信ノード及びあて先ノ
ードの間のパス上に仮想回線を経路させる要求を受信す
るステップ（２１０）と、 ｂ）前記要求を満足させた場合に前記リンクの少なくと
も一部のそれぞれにかかるロードを決定するステップ
（３１０）と、 ｃ）前記発信ノード及び前記あて先ノードの間の潜在パ
ス上に前記要求を経路させるコストを決定するステップ
（３２０）と、ここで、 この潜在パスは、リンクからなり、 前記コストは、前記網状態の関数であり、 各潜在パスに対して、前記コストには各リンクに対する
コスト成分を有し、 前記コスト成分は、網状態と、及び既に経路された仮想
回路の少なくとも一部におけるリンクの数に関連するパ
ラメータとの非線形関数であり、 ｄ）幾つかの潜在経路パスのうち、しきい値よりも少な
いコストを有する潜在パスを選択するステップ（３３
０）と、 ｅ）幾つかの経路パスのうち、前記要求を経路させるた
めに十分な資源を有するノード及びリンクからなる潜在
経路パスを選択するステップ（３４０）と、 ｆ）基準に従って、前記幾つかの経路パスからパスを選
択するステップ（２４０）と、 ｇ）選択された前記パス上に前記要求を経路させるステ
ップ（２５０）とを有することを特徴とするルーティン
グ及び承認制御する方法 - 【請求項１７】 前記基準は、最小ホップルーティング
基準であることを特徴とする請求項１６記載の方法。 - 【請求項１８】 ｈ）前記経路された選択パスに基づい
て前記網状態を更新するステップ（２６０）とを更に有
することを特徴とする請求項１６記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/565,737 US6175870B1 (en) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Method of admission control and routing of virtual circuits |
| US565737 | 1995-11-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09294128A JPH09294128A (ja) | 1997-11-11 |
| JP3159927B2 true JP3159927B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=24259901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31176996A Expired - Fee Related JP3159927B2 (ja) | 1995-11-30 | 1996-11-22 | 網動作方法、要求経路方法並びにルーティング及び承認制御する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6175870B1 (ja) |
| EP (2) | EP0777362B1 (ja) |
| JP (1) | JP3159927B2 (ja) |
| CA (1) | CA2187242C (ja) |
| DE (2) | DE69626181T2 (ja) |
Families Citing this family (60)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6473404B1 (en) | 1998-11-24 | 2002-10-29 | Connect One, Inc. | Multi-protocol telecommunications routing optimization |
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