JPH08107449A - 電話通信網システムに適用される複製データベースを更新するための方法及びシステム - Google Patents

電話通信網システムに適用される複製データベースを更新するための方法及びシステム

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JPH08107449A
JPH08107449A JP7234828A JP23482895A JPH08107449A JP H08107449 A JPH08107449 A JP H08107449A JP 7234828 A JP7234828 A JP 7234828A JP 23482895 A JP23482895 A JP 23482895A JP H08107449 A JPH08107449 A JP H08107449A
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Kin K Leung
ケー．レウン キン
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電話通信網システムの複製データベースを更
新するシステム。 【構成】 システム内に、呼ルーティング及び他の信号
機能のための顧客レコードを含む一次サイトデータベー
ス２６ａ、及びこのデータベースの顧客レコードを含む
二次サイトデータベース２８ａを有する。再データベー
スに同一の顧客レコードの複数のバージョンが維持さ
れ、呼の照会に一貫したルーティングを得るため、バー
ジョン番号を使用して、同一データベース内の同一レコ
ードの対応バージョンにアクセスできる。顧客レコード
は一次サイトデータベース内で更新され、更新情報が信
号網を通じてそのレコードの複製バージョンを含む二次
サイトデータベースに伝送される。これらレコードが次
にバージョン番号の順番に従って更新される。全ての呼
処理の完了後、そのデータベースレコードの前のバージ
ョンが削除される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電話通信網システム内
で適用される複製データベースを更新するための方法及
びシステムに関し、呼設定時間及びシステム利用性（可
用性）の向上を目的とする。
【０００２】
【従来の技術】インテリジェントネットワーク（ＩＮ）
及び関連するユニバーサルパーソナルテレコミュニケー
シ（ＵＰＴ）、及びパーソナルコミュニケーションネッ
トワーク（ＰＣＮ）サービスが移動通信及び他の類似す
る電話通信サービスの量の増加と共にますます重要にな
ってきている。提唱されるＰＣＮにおいては、例えば、
有線情報網と無線情報網が維持される予定である。ＰＣ
Ｎは、多数の移動顧客が、彼等がある位置から別の位置
に移動している際に、呼の発信及び受信を行なうことを
可能にする。端末の移動性をサポートするための提唱さ
れる方法は、ホームデータベース（或はホームロケーシ
ョンレジスタ、ＨＬＲ）及びビジタデータベース（或は
ビジタロケーションデータベース、ＶＬＲ）を必要とす
る。一つの提唱される設計においては、ホームデータベ
ースは、固定有線網によってアクセスされ、他方、ビジ
タデータベースは無線網内のスイッチに接続される。移
動顧客から発信される或は移動顧客に向けられた各々の
呼は、ルーティング及び他の信号法機能のために、デー
タベース内に格納された情報を使用することを必要とす
る。
【０００３】ユニバーサルパーソナルテレコミュニケー
ションサービスは、パーソナルな移動を可能にする。要
約すると、各ユーザは、ユーザが地理上のどのような位
置にいようと固定或は移動端末の一意のパーソナル電話
番号（パーソナルテレコミュニケーション番号、ＰＴＮ
と称される）を使用して呼の発信及び受信を行なうこと
ができる。そして、特定のＰＴＮに向けられた呼は、顧
客によって指定されるルーティング計画に従って、その
顧客の自宅、事務所、車、或はアンサリングサービスに
ルートされる。ここでも、信号法データベース、つまり
呼のルーティング及び他の信号法機能のための網データ
ベースの頻繁な使用が必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらのサービスが大
衆化し、これらサービスと関連するトラヒック負荷の増
大するのに伴い（一つの顧客レコードに対する）データ
ベースへの照会及び更新の数も劇的に増加する。このた
めに、顧客レコードを信号法網の複数の地理上の位置、
つまり、サイトに、分散及び複製することによって、ア
クセスの容易性、システムの効率及び利用性の向上、及
び呼設定時間の短縮などの改善を図ることが要望され
る。典型的には、データの分散し複製することの欠点と
して、様々なサイトの所に格納されているレコードの正
確さ及び一貫性を維持するための同時性制御プロトコル
によって発生するオーバヘッドの増加がある。さらに、
異なるサイトの所でシステムが故障した場合の回復を可
能にするために、セットのコミットメントプロトコルが
必要となる。これらコミットメントプロトコルは、シス
テム設計を複雑にするばかりでなく、システム動作のオ
ーバヘッドをさらに増加させる。従って、データの分散
複製によって得られる性能と、オーバヘッドに起因する
効率の低下との間にトレードオフが存在する。
【０００５】幾つかの高い保安性が必須とされるコンピ
ュータデータベースシステム、例えば、銀行によって使
用されるデータベースシステムでは、厳格なプロトコ
ル、例えば、プライマリサイトロッキング（ＰＳＬ）プ
ロトコルが要求され、或は、多少低い保安性が許される
場合は、ベーシックタイムスタンプ（ＢＴＳ）プロトコ
ルを必要とする。プライマリサイトロッキングシステム
は、銀行のデータベースコンピュータシステムのよう
に、二次データベースが全てのデータが更新され、正確
であると検証されるまでロックされなければならないよ
うな用途に対して必要である。例えば、これがないと、
二つの地理的に異なる位置から引出動作を同時に試みた
場合、第一の引出動作によって口座が削除されるが、第
二の引出動作によって、口座が実際には残金を持たない
にもかかわらず、資金が引き出させる可能性が残る。こ
のような事態の発生を阻止するために、二次データベー
スが、それ以降の引出ができないように、更新されるま
でロックされる。ただし、この予防措置は、バンキング
時間を著しく悪化させる。但し、電話通信においては、
顧客レコードの複製されたコピー間の不一貫性は、時間
が短期間であれば、古くなった情報にアクセスすること
による主要な損失は、単に“呼のミスルーティング”で
あるために、耐えることができる。つまり、電話網の場
合は、ミスルーティングされる呼の数が全体としての呼
の容量に対して僅かな割合である場合は、呼のミスルー
ティングは許される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴及び長所に
よって、同時性制御プロトコル、例えば、プライマリサ
イトロッキング及びベーシックタイムスタンププロトコ
ルを使用することによるシステムオーバヘッドの増加、
及び呼処理遅延の問題が克服される。本発明によると、
呼の設定時間及びシステムの利用性の向上を目的とし
て、電話通信網システム内で適用される、複製データベ
ースを更新するための方法及びシステムが開示される
が、これは、プライマリライタプロトコル（primary wr
iter protocol ）とも呼ばれる。このシステムは、呼輸
送システムを含む。呼輸送システムは、呼をローカル電
話機から呼輸送システムを通じて宛先に転送するための
スイッチを含む。信号法システムが動作可能に呼輸送シ
ステムに接続される。信号法システムは、呼ルーティン
グ及び他の信号法機能のための顧客レコードを含む一次
サイトデータベース及び一次サイトデータベースの複製
された顧客レコードを含む少なくとも一つの二次サイト
データベースを含む。
【０００７】本発明の一面によると、各顧客レコード
に、進行中の呼の照会によって参照さたレコードが識別
できるようにそのレコードのバージョン番号に対応する
欄が付加される。これらレコードが、二次サイトデータ
ベース内で、更新されたデータベースレコードのバージ
ョン番号の順番に更新される。レコードに、レコードの
そのバージョンに既にアクセスしている進行中の呼の数
を示すために、呼カウンタに対応するもう一つの欄が付
加される。呼カウンタ欄は、新たな呼の設定がそれを参
照したとき１だけ増分され、呼設定が完了したとき１だ
け減分される。前の（つまり、古くなった）データベー
スレコードが、呼カウンタが０になったときに削除され
る。
【０００８】本発明のさらにもう一面によると、更新情
報が二次サイトデータベースに伝送される前に、一次サ
イトデータベース内でのデータベースレコードの更新
が、データ不一貫性を発生しないか検証される。データ
不一貫性が生じる場合は、その更新動作は破棄され、及
び／或は、データベースレコードがそのソースから再度
更新される。
【０００９】顧客レコードが一次データベース内で正常
に更新されると、データベースレコードの更新に関する
情報が信号法網を通じてそのレコードの前の複製バージ
ョンを含む二次サイトデータベースに伝送される。二次
サイトデータベースの所での更新は、バージョン番号の
順番に処理される。一次及び二次サイトデータベースの
両方を既に照会している全ての呼の処理が終了した後
に、そのデータベースレコードの前のバージョンが削除
される。レコードの複数のバージョンが一次及び二次デ
ータベースの両方に維持されるために、呼に対する照会
動作が関連するレコードの同一のバージョンにアクセス
することがで、一貫したルーティング及び他の信号法情
報を得ることが可能になる。本発明の上に述べた特徴及
び長所は、以下の詳細な説明を付録の図面を参照しなが
ら読むことによってより完全に理解できるものである。
【００１０】
【実施例】本発明は、電話通信網システム内において、
複製データベースを、一次サイトロッキング及びベーシ
ックタイムスタンププロトコルなどの同時性制御プロト
コルが典型的に持つオーバヘッドを伴うことなしに、更
新することを可能にし、結果として、コスト、呼設定時
間及びシステム利用性の面での向上に貢献する。本発明
においては、顧客レコードが電話通信網の信号法システ
ム内の一次サイトデータベース内で更新されるが、この
電話通信網は、呼輸送システムを含み、呼輸送システム
は、ローカル電話機から呼輸送システムを通じて宛先に
呼を転送するためのスイッチを含む。データベースレコ
ードの更新に関する情報が信号法網を通じて一次サイト
データベースレコードの前の複製バージョンを含む少な
くとも一つの二次サイトデータベースに伝送される。顧
客レコードが、二次サイトにおいて、一次サイトのデー
タベースの修正を反映するように修正される。レコード
のより古いバージョンが、一次及び二次サイトの両方の
データベースの所で、照会アクセスに対応できるよう
に、そのデータベースサイトの所のレコードのバージョ
ンに既に照会を行なっている全ての前の呼処理が完了す
るまで維持される。
【００１１】本発明に従う複製データベース設計は、グ
ローバルな移動性をサポートするためにも使用すること
ができる。本発明は、ユニバーサルパーソナルテレコミ
ュニケーションズ（Universal Personal Telecommunica
tions ）サービス、パーソナルコミュニケーションサー
ビス（Personal Communication Service、有線及び無
線）、及びインテリジェントネットワークス（Intellig
ent Networks）によって提供される将来のグローバル移
動サービスにも適用することができる。この設計は、伝
送設備及び動作コスト面での著しい節約を実現し、ま
た、呼設定時間と関連する遅延を最小にする。この方法
は、グローバル化実現のための設計が現存の網インフラ
ストラクチャに基づくために実現に要する期間が短く、
少しの量の追加の設備展開のみを要求とする。さらに、
この設計は、現存のプロトコル基準との一貫性を持つ。
【００１２】グローバルな移動性を確保するための提唱
される設計においては、世界（Ｕ．Ｓを除いて）が典型
的には数か国をカバーする数個の地域に分割される。グ
ローバルな移動性をサポートするために、一つ或は複数
のホームデータベースがＵ．Ｓ内に設置され、ビジタデ
ータベースが各地域内に設置される。各顧客の信号法デ
ータのレコードがホームデータベース内に格納される。
顧客が外国を訪問している場合は、顧客のレコードが訪
問地のビジタデータベース内にも複製される。Ｕ．Ｓ．
から発信された放浪中の顧客に対する呼は、ホームデー
タベースによって処理され、訪問地から発信された外遊
中の顧客に対する呼はビジタデータベースによって処理
される。訪問地域内で信号法情報がローカル的に利用で
きるために、この設計は、伝送設備及び動作コストを低
減することができる。さらに、呼設定時間及び他の信号
法機能のための応答時間も短縮できる。図１は、インテ
リジェント網１０の概要を示すが、これは、トランスポ
ート網１２、及び信号法網、例えば、周知のＳＳ７網１
４を含む。トランスポート網１２は、有線網２０、及
び、移動ユニット２２に対する無線網１６を含む。トラ
ンスポート網１２は、ローカル中央局２３及びローカル
電話機２４に接続される。
【００１３】信号法網は、少なくとも一つの一次サイト
２６を含むが、この一次サイトは、ルーティングの目的
及び他の信号法機能のためのデータベースレコードを含
む。二次サイト２８は、一次サイト２６と地理的に離れ
て位置し、一次サイト２６から複製されたデータベース
レコード、例えば、顧客に対する一般的なルーティング
及び信号法情報に対応する図示されるレコードＡを含
む。理解を助ける目的から、最初に、システムの基本に
ついて概略的に説明され、その後、より具体的な説明が
与えられる。分散データベースの問題は、ＰＣＮサービ
ス、ＵＰＴサービス、及び、インテリジェント網内のデ
ータベースの使用を伴う他のサービス（例えば、ネット
ワーク制御ポイント（ＮＣＰ）サービス）に対して共通
であるために、分散データベースシステムに対して用い
られる一般的な用語が以下の説明において採用される。
データベースの部分が置かれる各々の一次及び二次サイ
トに対するコンピュータシステム３０、３０ａは、サイ
トと称される。呼のルーティング情報、特徴、サービス
プロフィル、その他の信号法情報のための顧客レコード
は、レコードと称される。データベースからの読み出
し、及びデータベースへの書き込みは、それぞれ、照会
動作及び更新動作と称される。システム故障（ディスク
クラッシュを除く）からの回復を可能にするために、各
サイトは、故障があっても生き残ることができる安定な
メモリ３６、３６ａ内にローカルデータベースに対して
行なわれた全ての更新動作のログ（ジャーナルとも称さ
れる）を維持する。電話通信サービスに使用される本発
明によると、データベース２６ａは、個々のレコードの
集成から成り、これらが分配（分散）され、複数のサイ
ト、例えば、二次サイトデータベース２８ａの所で複製
される。呼についての照会動作、及び顧客に対する更新
動作は、データベース内のある特定のレコードにアクセ
スする。このために、照会及び更新がアトム的に処理で
きれば、不必要なデータの不一貫性の問題を回避するこ
とができる。
【００１４】さらに、典型的には、数秒間継続する呼設
定時間中に、それと関連するレコードにアクセスするた
めの数個の照会動作が送られる可能性がある。レコード
はしばらくした後に更新されるが、但し、レコードの古
くなったコピーを直ちに除去せずに、進行中の幾つかの
呼のその後の照会動作が前のレコードに従って一貫した
方法にて処理できるようにすることが得策である。これ
は、照会の処理のために、データベースの不一貫性を恐
れて、レコードをロックする必要性を排除する。加え
て、顧客のレコードの更新中に、呼が誤って処理される
ことがなくなる。但し、これは、他の用途のデータベー
スシステムにおいて見られるように、照会及び更新動作
の読み出しセット及び書き込みセットが多数のレコード
及びファイルから構成される状況では、もっと困難であ
ると思われる。
【００１５】但し、この電話通信用途においては、読み
出しセット及び書き込みセットが単一のレコードから構
成されるために、これらレコードを異なるサイトへの分
配（分散）及び複製において、“ユニット”として扱う
ほうが得策である。各照会（或は更新）動作の読み出し
セット（或は書き込みセット）は、単一のレコードであ
るために、同時性制御プロトコルは、各レコードのレベ
ルで、内部的及び相互間の一貫性のみを維持すればよ
い。内部的一貫性に関しては、個々のサイトの所の各レ
コード内のデータ項目は、常に一貫性を保たなければな
らない。例えば、あるレコード内のルーティングデータ
は、呼が正しくルートされるためには、正当でなければ
ならない。相互間一貫性は、異なる様々なサイトの所で
複製されたあるレコードのコピーが、レコードに対して
何度かの更新動作が遂行され、ある有限の時間の後に、
同一となれば保持されるといえる。コミットメントプロ
トコルは、システムをシステム故障から回復できるよう
にするために設計される。つまり、いったんコミットさ
れた更新が、誤って取り消されることがないようにされ
る。後に説明されるように、本発明は、同時性制御とコ
ミットメント機能の両方を遂行する単一のプロトコルを
提供する。
【００１６】本発明の電話通信システムは、以下の基本
的な動作パラメータを持つものと想定される。つまり： （１）全てのサイトは信号法網によって接続され、ある
サイトから別のサイトに送られるメッセージが網内で失
われる可能性がある。メッセージがそれらの宛先に到達
した場合でも、これらメッセージは、必ずしも、それら
が送信された順番で到達するとは限らない。 （２）データベース２６ａのレコードが分配（分散）さ
れ、サイトの所で複製される。例えば、あるレコード
（レコードＡ）が、Ｎ個のサイトの所で複製され、これ
らは、ｉ＝１、２、．．．、Ｎの番号を与えられる。負
荷のバランスを取るために、レコードＡへのアクセスを
要求する呼の最初の照会は、当業者に周知の呼分配アル
ゴリズム、例えば、汎用ラウンド−リボンアルゴリズ
ム、或は静的スキームに従って、これらＮ個のサイトに
送られる。ある呼設定が同一レコードに複数の照会を行
なう場合の不必要なデータ不一貫性の問題を回避するた
めに、ある呼のそれ以降の照会は、その呼の最初の照会
が処理されたのと同一のサイトにルートされる。 （３）各サイト２６、２８は、あるレコードの複数のバ
ージョンを保持し、ある呼に対する照会が一貫性のある
ルーティング及び他の信号法情報のためにそれと関連す
るレコードの同一バージョンにアクセスできるようにさ
れる。レコードの古くなったバージョンは、それに既に
照会を行なっている全ての呼の処理が完了した後に削除
される。回復の目的のために、各サイトは、安定なメモ
リを使用するログ内に更新動作を記録する。このメモリ
は、本発明において考えられるシステムの失敗が発生し
た場合でも生き残ることができる。
【００１７】各レコードＡに対して、レコードのコピー
を持つ一つのサイトが一次サイト（ＰＳ）２６として選
択され、同一のレコードのコピーを持つ全ての他のサイ
トは二次サイト（ＳＳ）２８と称される。（ＰＳは、そ
のサイトに格納されている多くの他のレコードに対する
ＰＳとしても機能することに注意する。単純な実現に対
しては、この可能性が高い。）レコードＡに対する照会
は、使用される呼分配アルゴリズムに従って、一次サイ
ト２６或は任意の二次サイト２８にルートされる。ただ
し、レコードＡに対する全ての更新動作は、最初に、一
次サイト２６に送られ、これによって処理される。更新
動作の処理がデータの不一貫性を起こすことなしに完了
すると、更新動作が一次サイトの所でコミットされる。
次に、その更新に関する情報が一次サイト２６から全て
の二次サイトに送信され、元のデータレコードの全ての
複製コピーが更新される。この同時性制御及びコミット
メントプロトコルは、プライマリライタプロトコル（Pr
imary Writer Protocol 、ＰＷＰ）と称される。
【００１８】プロトコルの正しい動作を保証するため
に、各レコードに二つの欄：つまり、バージョン番号
（ＶＮ）、及び２）呼カウンタ（ＣＣ）が加えられる。
バージョン番号は進行中の呼の照会動作によって参照さ
れるレコードのバージョンを識別するために使用され、
一方、呼カウンタは、進行中の呼がレコードのそのバー
ジョンに以前にアクセス回数を示す。呼カウンタが０の
場合は、レコードが更新された所であることを示し、そ
のレコードの古いバージョンが削除される。任意の時間
においてあるサイトの所に存在する同一レコードのバー
ジョンの数は、全ての呼設定時間は数秒間継続するのみ
であり、更新間の時間は典型的にはこれよりもかなり長
いために、恐らくは、非常に少ないと考えられる（例え
ば、２バージョン程度である）。
【００１９】本発明の詳細を理解する目的で、以下の表
記法が使用される。つまり、ＲA （ｎ）は、バージョン
番号（ＶＮ）としてｎ（ここでｎ＝０、１、２、・・
・）を持つレコードＡのバージョンであり、呼カウンタ
ＣＣ（ｎ）は、ＲA （ｎ）の呼カウンタであることを示
す。最初に、ＲA （０）がシステム内に存在するものと
想定する。さらに、ｖ lateは、そのサイトの所に存在
するレコードＡの最新のバージョンのバージョン番号
（ＶＮ）を表わすものとする。また、Ｕn は、Ｒ
A（ｎ）を成功裡に生成するレコードＡに対する更新動
作を示すものとする。すると、本発明のプライマリライ
トプロトコルは、以下のように記述することができる。
つまり： begin RA(vn late）にアクセス；（＊そのサイトの所のレコー
ドＡの最新バージョンにアクセスする。＊） 全ての呼に対してVN、vn lateを記録； ＣＣ（vn late）←ＣＣ（vn late）＋１ end else begin その呼の前の照会によってアクセスされたRa(n) にアク
セス； その照会がその呼の最後の照会である場合は、 begin ＣＣ（ｎ）←ＣＣ（ｎ）−１ ＣＣ（ｎ）＝０及びvn late＞ｎの場合は、RA（ｎ）が
削除される。 end end
【００２０】サイトは、その呼の照会が呼の最後の一つ
であるか否かの決定をする能力があるものと想定され
る。サイトがこの機能を持たない場合は、サイトが呼処
理が終了した時点で別個のメッセージにて通知を受ける
ものと想定される。このケースにおいては、このメッセ
ージが受信されたとき、以下の動作が遂行される。つま
り： ＣＣ（ｎ）←ＣＣ（ｎ） −１、及び ＣＣ（ｎ）＝０及びvn late＞ｎの場合は、RA (n)が削
除される。 ＣＣ←ＣＣ（ｎ）−１の動作の前にＣＣ（ｎ）＜０をチ
ェックする動作は、定義からＣＣ（ｎ）≧０であるため
に、衛生チェックとして機能する。
【００２１】ＰＳの所でのレコードＡに対する更新の処
理の詳細は、以下の通りである。つまり：更新動作によ
って（例えば、顧客によって供給された不完全なルーテ
ィングデータなどのために）データの不一貫性が起こら
ない場合は、 begin （＊更新動作がコミットされる＊） RA(vn late+1）を生成し、vn late←vn late＋１に設
定； コミットされた更新動作Ｕvn lateをログ内に記録； ＣＣ（vn late-1）＝０である場合は、ＲA(vn late-
1）を削除； 更新メッセージ（Ｕvn late、vn late）を全ての二次
サイトに送信； end else begin （＊更新動作を破棄する＊） 更新動作を破棄して、ソースに通知する； end
【００２２】二次サイトｉの所でのレコードＡに対する
更新の処理の詳細は以下の通りである。つまり：更新メ
ッセージ（Ｕn、ｎ）に対して、サイトの所でｎをnv la
teと比較する；ｎ＞vn late＋１の場合は、 begin （＊順番通りに到達しなかったリストの更新を
行なう＊） 順番通りに到達しなかった更新メッセージ（Ｕn 、ｎ）
をレコードＡに対する更新リストに加える。このリスト
が将来の処理のためにＶＮの昇順に格納される； end else ｎ＜vn late の場合は、 begin （＊前に処理されている更新を重複して更新す
る＊） ＶＮ ｎ及びサイト番号ｉにてＰＳにアクノレッジメン
トを送信する； end
【００２３】ＰＳの所でのレコードＡに対するアクノレ
ッジメント処理の詳細は以下の通りである。つまり、そ
のアクノレッジメントが以前に受信されている場合は、
これは破棄される；そうでない場合は、サイトｉからの
更新Ｕn に対するアクノレッジメントがログ内に記録さ
れる；Ｕn と関連する全てのアクノレッジメントが全て
の二次サイト２８から受信された時点で、タイムアウト
が非活動化（ディアクティベイト）され、ソースにレコ
ードＡの全てのコピーが正常に更新されたことを通知す
るために“完了”メッセージが送信される。ＰＳの所で
のレコードＡに対するタイムアウト期限が過ぎた時点で
の処理は以下の通りである。つまり：Ｕn がそれから関
連するアクノレッジメントが受信されてないサイトに再
送される。
【００２４】前述のように、レコードＡに対する全ての
更新は、最初に、一次サイト２６によって処理される。
更新動作によってデータに不一貫性が生じる場合は、そ
れは一次サイト２６によって拒絶（破棄され）；そうで
ない場合は、更新動作がコミットされる。本発明のプロ
トコルは、さらに、レコードＡの全ての複製コピーに対
して内部一貫性を保つ。つまり： Ｉ．一次サイト２６及び全ての二次サイト２８の所で複
製されたＲA （０）のコピーが同一で、かつ、内部的に
一貫性を持つ場合は、本発明のプロトコルは、レコード
Ａの全ての複製コピーに対して内部一貫性を維持する。
例えば、ＰＳの所でコミットされた更新動作の集合｛Ｕ
n ；ｎ＝１、２、３、・・・｝を考える。ここで、ＵA
（ｎ−１）がＲA （ｎ）にマッピングされる。このマッ
ピングは、ＲA （ｎ）＝Ｕn （ＲA （ｎ−１））によっ
て表わされる。ＲA （０）が一貫性を持ち、Ｕn は、Ｐ
Ｓによって、これらが不一貫性を起こさない場合にのみ
コミットされるために、ＲA （ｎ）＝Ｕn （Ｕn-1 （・
・・Ｕ1（ＲA （０））・・・））（全てのｎ＝１、
２、３に対して）は、二次サイト２６の所で常に内部的
な一貫性を保つ。ＶＮを使用することによって、このプ
ロトコルは、Ｕn が各二次サイト２８の所で、それらが
一次サイト２６によってコミットされたのと同一の順番
にて送信（ポスト）されるようにする。従って、一次サ
イト２６の所での内部的な一貫性は、全ての二次サイト
２８の所でレコードＡに対して内部一貫性が維持される
ことを意味する。
【００２５】本発明のプロトコルによってレコード一貫
性を維持するために使用されるメカニズムは、W.W.Chu
及びJ.Hellerstein 、『The Exclusive-Writer Approac
h ToUpdating Replicated File in Distributed Proces
sing Systems 』、IEEE Transactions on Computers、 V
olume C-34 、No.6、June 1985 、pp. 489-500 、にお
いて提案されている排他的ライタプロトコル（exclusiv
e-writer protocol ）と類似する。但し、後者のプロト
コルは、順番通りに到達しない更新メッセージの処理の
遅延、電話通信用途においての失敗回復の性質、特徴な
どを考慮に入れていない。注意すべき点は、いったん一
次サイト２６によってある更新動作がコミットされる
と、これは、二次サイト２８によって必ずコミットさ
れ、従って、データベースロールバックに対する必要性
が存在しないことである。本発明の方法及びシステム
は、相互一貫性も提供する。レコードＡに対する複数の
更新動作が一次サイト２６に送信された後に、システム
に追加の更新動作が送信されて来ない場合、複数のサイ
トの所のレコードＡの全ての複製コピーは、全てのサイ
トが正常に動作しているという前提の下で、有限の時間
期間の後に、恐らくは、有限の失敗回数の後に、終極的
には同一となる。
【００２６】ＩＩ．一次サイト及び全ての二次サイトの
所で複製されたＲA （０）のコピーが同一である場合
は、本発明のプロトコルは、レコードＡの全ての複製さ
れたコピーに対して相互一貫性を維持する。一次サイト
によって、更新動作｛Ｕn ；ｎ＝１、２、．．．、Ｍ｝
がコミットされており、それ以上の更新が送られてこな
いものと想定する。この場合、本発明のシステム及び方
法によるＶＮの使用によって、全ての二次サイトの所
に、更新Ｕn が、それらが一次サイトによってコミット
された順番で送信（ポスト）されることが確実にされ
る。つまり、ＲA （０）は全てのサイトの所で同一であ
るために、ＵM （ＵM-1 （・・・ＵA （０））と等しい
ＲA （Ｍ）のコピーは、全てのサイトの所で、更新動作
｛Ｕn ；ｎ＝１、２、．．．Ｍ｝が全てのサイトによっ
て処理された後に、等しくなる。
【００２７】このシステムは、異なるサイトの所で複製
されたレコードの同一でないコピーが同時に呼処理のた
めに利用される可能性を残す。つまり、更新動作の処理
が未決定の状態におかれている間に、照会が幾つかの二
次サイトの所の古くなった情報にアクセスし、結果とし
て、呼のルーティングミスが発生する可能性が残され
る。前述のように、ミスルーティング発生の確率が満足
できる程度に十分に小さな場合は、更新の最中のそれら
レコードに対する排他的アクセスは、必要とされない。
そして、排他的アクセスがないために、システム１０
は、デッドロックに陥ることはない。
【００２８】さらに、システム１０は、排他的アクセス
を提供するために同時性制御プロトコル、例えば、ロッ
キング動作のために必要とされるサイト間の過多なメッ
セージ交換を必要としない。レコードがＮ個のサイトの
所で複製されるために、各更新動作に対して一次サイト
と二次サイトとの間で交換されるメッセージの総数は、
正常の状態においては、２（Ｎ−１）となる。これが呼
ルーティング及び信号法に対して必要とされる相互及び
内部一貫性をサポートするためのメッセージ交換の最少
数である。本発明のシステム及び方法は、それらがレコ
ードの不一貫性に耐えられ、古いデータを参照する確率
が許容されるレベルに保持される限り、他の用途にも使
用することができる。
【００２９】本発明のシステムは、以下のような状況に
おいて故障から回復する能力も持つ。つまり： ａ．メッセージの損失及びリンクの失敗：更新メッセー
ジ及びアクノレッジメントメッセージが失われた場合、
タイムアウト期間が一次サイトの所で時間切れとなる。
すると、一次サイトは、更新メッセージを失われたメッ
セージと関連するサイトに再送する。 ｂ．サイトの故障：一次サイトがログ内に更新動作をコ
ミットする前に失敗した場合は、その更新動作が失われ
る。ソースは、それが一次サイトから完了メッセージを
受信しないことをある時間期間の後に発見する。一次サ
イトが、更新動作をログ内にコミットした後に故障した
場合は、一次サイトは、その動作を、その故障の後に、
その更新動作がログ内に書き込まれた状態から再開す
る。そして、結果として、その更新動作が全ての二次サ
イトに再送される。その更新動作を既に成功裡に受信し
ている二次サイトは、これらは、単に、その重複する更
新を破棄し、一次サイトにアクノレッジメントを送り戻
す。二次サイトが故障した場合は、一次サイトは、故障
したサイトに、存在する場合、その更新と関連する時間
期限が過ぎた時点で、更新を再送する。
【００３０】二次サイトに更新を何度が再送した後に、
一次サイトは、その二次サイトがアクセスできなくなっ
たことを宣言する。ただし、この場合は、その二次サイ
トが動作を再開するためには、他の回復手続きが使用と
なる。故障した二次サイトが回復された時点で、このサ
イトは、これも、最後の更新動作がログ内に最後に書き
込まれたときの状態にてその動作を再開し、ＰＳに対し
て、故障していた間に完了した全ての更新動作を再送す
るように要求する。
【００３１】本発明のシステム及び方法が二つの一般的
に使用されているプロトコル：つまり、プライマリサイ
トロッキング（Primary-Site Locking、ＰＳＬ）プロト
コル（図３）及びベーシックタイムスタンプ（Basic Ti
me-Stamp、ＢＴＳ）プロトコル（図４）と比較される。
加えて、本発明のシステムの典型的な性能特性を示すた
めに、幾つかの一例としての数値が示される（図５−
７）。呼の一部分は、本発明によって、更新動作が未決
定の状態にある間に、幾つかの二次サイトデータベース
の所で古くなった情報へのアクセスが行なわれるため
に、ミスルーティングされる。ミスルーティングされる
呼の割合は、本発明の方法がある特定の用途に適用でき
るか否かを決定するための鍵となる性能上の尺度であ
る。
【００３２】前述のように、本発明においては、レコー
ドが最初にその一次サイトの所で更新される。二次サイ
トの所でのそのレコードに対するバルネラブル期間（誤
りが発生し易い期間）が、一次サイトの所でそのレコー
ドに対する更新動作が完了した時点から更新動作が二次
サイトの所に送信（ポスト）されるまでの時間期間とし
て定義される（図２）。殆どの更新されたレコードは一
次サイトの所でバルネラブル期間の開始時点において利
用できるために、バルネラブル期間中に二次サイトの所
のレコードにアクセスする照会は、古くなったデータに
アクセスし、従って、呼のミスルーティングの原因とな
る。実際、このミスルーティングは、レコードの複製が
行なわれない場合は存在しない。図２は、本発明の方法
に対するタイミング図を示す。例えば、二次サイトｉの
所での更新動作Ｕn に対するバルネラブル期間は、時間
ＡからＢまでの期間である。
【００３３】バルネラブル期間の長さは、主として、次
の二つの要因：つまり１）一次サイトから二次サイトに
向けて送られた更新メッセージによって被られる網遅延
及び２）二次サイトの所での更新応答時間（つまり、更
新動作が到着してからその処理が完了するまでの時間）
に依存する。これら要因は、他方、信号法網の特性、各
データベース設計、トラヒック負荷、照会速度と更新速
度の比、及び照会及び更新処理に対するサービス計画規
律に依存する。今日の電話通信網における典型的なパラ
メータを使用しての性能に関しての研究の結果が図５−
７に示される。図５−７は、本発明の方法の下でミスル
ーティングされる呼の割合は、パーソナルコミュニケー
ションネットワーク（ＰＣＮ）サービス、無線網サービ
ス、ユニバーサルパーソナルテレコミュニケーション
（ＵＰＴ）サービス、及びインテリジェントネットワー
ク（ＩＮ）によって提供されるであろう他の進んだサー
ビスにおいて期待される顧客挙動（呼のスループットと
レコードの書き込み−読み出し頻度の比Ｒq の観点から
の挙動）の広いレンジに対して十分に小さく（例えば、
１０-4以下）であり満足のできる値であることを示す。
さらに、本発明の方法を他の同時性制御プロトコル、例
えば、プライマリサイトロッキングプロトコル及びベー
シックタイムスタンププロトコルと比較した場合、図３
及び４に示されるように、本発明の方法はこれら現存の
プロトコルによって要求されるデータベースサイト間で
の過多なメッセージ交換を回避するために、バルネラブ
ル期間を短縮し、従って、呼のミスルーティングを低減
することがわかる。
【００３４】次に、図１１Ａ及び１１Ｂに説明に移る
が、これらの図は、本発明のプライマリライタプロトコ
ルを使用する本発明の方法を図解する高レベルの流れ図
を示す。ブロック１００に示されるように、最初に、顧
客レコードが一次サイトの所で更新される。次に、ブロ
ック１０２において、この更新がデータ不一貫性を起こ
さないかチェックされる。不一貫性が発生する場合は、
更新プログラムがブロック１０４において終端される。
データ不一貫性が発生しない場合は、次に、ブロック１
０６においてこの更新動作が処理され、ブロック１０８
において、このレコードの新たなバージョンが生成され
る。次に、ブロック１１０において、この更新がログ内
にコミットされる。次に、ブロック１１２において、こ
の更新と関連する情報が二次サイトの所のデータベース
に送信される。ブロック１１４において、二次サイトが
バージョン番号の更新を行なう。次に、ブロック１１６
において、そのレコードの新たなバージョンが生成され
る。ブロック１１８において、二次サイトの所のログ内
にその更新がコミットされる。ブロック１２０において
そのレコードの最後のバージョンの呼カウンタが０であ
る場合は、ブロック１２２において古くなったデータベ
ースレコードが削除される。ブロック１２４において、
呼カウンタが０であるか否かに関係なく、二次サイトが
一次サイトに、その更新動作が正常に処理されたことを
知られるアクノレッジメント信号を送信する。このプロ
セスは、ブロック１２６において、次の更新動作へと継
続する。
【００３５】グーバルな移動性のための複製データベー
ス設計 本発明のプロトコルは、有線及び無線網、或はこれらの
組合わせにてグローバルな移動性をサポートするため
に、複製データベース設計と共に使用できるように適応
（設計）することもできる。サービス移動性、パーソナ
ル移動性、及び端末移動性をサポートするためには、通
信網は、信号法の目的のために、顧客の移動情報を格
納、維持、及び検索する必要がある。この情報には、顧
客の参照環境（reference environment ）内に指定され
る情報（例えば、使用端末の特徴、加入サービス、位置
データ、及び呼ルーティング論理）が含まれる。従っ
て、移動性管理に対する主要な挑戦は、移動データが呼
の設定及びルーティングなどの信号法機能のためにすぐ
に利用できるようにするために効率的なデータベースア
ーキテクチュアを開発することである。
【００３６】端末移動性をサポートするための現在のア
プローチは、ホームデータベース（或はホームロケーシ
ョンレジスタ、ＨＬＲ）及びビジタデータベース（或は
ビジタロケーションレジスタ、ＶＬＲ）を要求する。こ
のHLR-VLR アーキテクチュアは、実際、欧州におけるGl
obal System for Mobile Telecommunications （GS
M）、及び北米におけるＩＳ−４１勧告において、産業
標準として制定されている。ホームデータベースは、固
定有線或は無線網によってアクセスされ、一方、ビジタ
データベースは、無線網内のスイッチ（移動交換セン
タ、ＭＳＣと称される）に接続される。移動顧客から発
信される或はこれに着信する各呼のルーティング及び他
の信号法機能は、データベース内に格納された位置情報
の使用を必要とする。端末移動性をサポートするための
プロトコル及び関連するアーキテクチュアは、よく定義
されており、当業者によく知られている。
【００３７】パーソナル移動性及びサービス移動性の概
念は、比較的新しい。このために、パーソナル移動性及
びサービス移動性に対するプロトコル及びアーキテクチ
ュアは、これから標準化されなければならない。本発明
は、世界中を旅行する顧客にパーソナ移動性及びサービ
ス移動性を提供するための複製データベースに基づく信
号法網アーキテクチュアに関する。
【００３８】以下の説明においては、移動管理に採用で
きると思われる二つの代替データベースアーキテクチュ
ア設計について検討される。グローバルな移動性のユニ
ークな特性のために、グローバルな移動性をサポートす
るための複製データベースに基づく拡張された信号法網
が提案される。このアーキテクチュアのパーソナル移動
性及びサービス移動性への適用性、及びこのアーキテク
チュアの端末移動性のための産業標準とのコンパティビ
リティについて議論される。提案されるアーキテクチュ
アに対するシステム性能及びコスト面での考察について
も触れられる。
【００３９】本発明のシステム及び方法は、パーソナル
移動性のための顧客位置情報（つまり、ルーティングデ
ータ）の管理に適用することができる。前述のように、
本発明は、サービス移動性及び参照環境サービス、例え
ば、ユニバーサルパーソナルテレコミュニケーション
（ＵＴＰ）サービスも簡単にカバーすることができる。
インテリジェントネットワーク（ＩＮ）がそれらのサー
ビスをサポートするためには、これは、呼ルーティング
及び他の信号法機能のために、データベースを頻繁に使
用することが必要となる。ＵＰＴ呼の発信端或は受信端
の個々は、無線端末であることも或は有線端末であるこ
ともあり得る。
【００４０】図８には、海外を旅行中の顧客に対してＵ
ＰＴサービスをサポートするための現存のデータベース
アーキテクチュア設計の一例が示される。顧客位置情報
は、物理的に合衆国内に位置される中央データベース２
００内に格納される。この設計を可能にするためには以
下のことが要求される。つまり： １．海外を旅行中の顧客が、訪問中の国から、網が彼等
の現在の位置に関して知らされるように（例えば、有線
網におけるPOST番号、或は無線網における移動局徘徊番
号を使用して）登録することが要求される。ＵＰＴサー
ビスに加入する全ての顧客に対するこの位置情報が、中
央データベース内に格納され、このデータベースは、例
えば、ネットワークコントロールポイント（Network Co
ntrol Point 、ＮＣＰ）によってサポートされる。合衆
国網内の信号転送ポイント２０４が２１０として示され
る国１内の信号転送ポイント、或は２１０’として示さ
れる任意の他の国の中の信号転送ポイント２０６’と交
信する。国１は、無線網２１６内のＭＳＣ２１４に接続
されたＶＬＲ２１２を含む。国１は、有線網２１８も含
む。国ｎもダッシュ表記（’）によって示される類似す
る要素を含む。 ２．顧客が位置を変更する度に、データベース内のその
顧客に対する位置データ（例えば、有線網におけるPOTS
番号、或は無線網におけるその中にユーザが位置する地
理的なエリア、或は、一群のセルを扱うＶＬＲ２１２を
ポイントするＨＬＲ内のポインタ）が更新される。この
データベースの更新は：ａ）例えば、現在の５００番サ
ービスに類似する方法にて有線網に接続された顧客によ
って明示的に、或はｂ）顧客がその中に位置する無線網
によって自動的に開始される。 ３．合衆国、或は海外に位置するＵＰＴ顧客に対して呼
が向けられると、信号法網は、中央データベース２００
に対して呼設定及び他の信号法機能のための位置情報の
照会を行なう。
【００４１】図９には、移動管理のために分散データベ
ースを使用する信号法網が示される。以下の説明におい
ては、図８において説明された要素と共通の要素には同
一の参照番号が与えられる。この分散データベース設計
においては、顧客レコードが、顧客のホーム位置２３０
であると解釈することができる異なる物理（地理的）位
置内に分割され、格納される（但し、複製はされな
い）。この理由のために、この分散データベース設計
は、ホームデータベース設計とも称される。実際、集中
データベース設計は、分散設計の全てのデータが単一の
位置に置かれる特別な場合であると見なすこともでき
る。一方、分散データベースは、集中データベース設計
と比較して、利用性、信頼性、及び負荷のバランスの柔
軟性の点で優れている。
【００４２】この分散データベース設計は、同一サービ
スに対する顧客データが複数のＮＰＣデータベース内に
分散格納される多くのサービス、例えば、アドバンス８
００及びソフトウエアディファインドネットワーク（Ｓ
ＤＮ）網サービスに対して広範囲に使用することができ
る。各顧客のレコードが信頼性の理由から一次及び二次
ＮＣＰに格納されるが、但し、通常の状況においては、
一次コピーのみが信号法機能のために使用され、二次コ
ピーは、故障した場合のバックアップとしてのみ扱われ
る。従って、このシステムは、使用上は、分散設計とし
て分類されるべきである。
【００４３】このような分散データベースの広範囲での
使用の主要な動機は、各ＮＣＰの処理能力及びメモリの
制約を克服することを目的とするものである。新しいサ
ービスの初期の展開に当っては、単一の或は多くての少
数のデータベース（つまり、ＮＣＰ）のみが必要とされ
る。サービスに対する需要が伸びるに従って、追加のデ
ータベースが必要となり、こうして、集中データベース
設計が分散設計へと進化される。分散データベース設計
に対する呼の設定、ルーティング及び他の機能のための
想定及び動作は、上に述べられた集中データベース設計
に対するそれと同一である。ある与えられた顧客に対し
て、信号法網或は信号法スイッチは、多くのデータベー
スの中のどれがその顧客に対する信号法データを含むか
を決定するための計算論理を持つ。
【００４４】現在の信号法網は非常に程度の高い接続性
を提供するために、合衆国を横断して分散するデータベ
ースの照会動作では、呼の設定或は他の信号法機能のた
めに許容できない遅延が発生したり、高いコストを生じ
たりすることはない。分散データベースの使用は、存続
可能なアプローチであり続けると考えられる。高い接続
性が将来においても維持できる場合は、照会遅延及び関
連するコストの低減のために、複数の位置に顧客レコー
ドを複製する必要はない。ただし、これは、将来のグロ
ーバルな移動性をサポートするために予想される他のグ
ローバルなエリア内の信号法に対してはそうではない。
このような状況においては、外国に設置されたビジタデ
ータベースの所での顧客レコードの複製は、以下に説明
されるように、動作コストを低減し、照会遅延を著しく
短縮する。
【００４５】複製データベースに基づく信号法網が図１
０に示される。図１０は、本発明の複製データベースの
グローバルな移動性に対しての基本的な使用を図解す
る。共通な要素に対しては、図８及び９と同一の参照番
号が使用される。 １．予測されるトラヒック負荷及びその他の技術的考慮
から、世界（合衆国を除く）が、例えば、地域Ａ２４
６、及び地域Ｂ２４８として示されるように数個の地域
に分割され、各地域が数か国をカバーする。 ２．各地域内にペアのビジタデータベース２５０が物理
的に設置され、合衆国内の信号法網に、例えば、その地
域内に物理的に設置された二つの追加のＳＴＰ２５２を
介して接続される。ある地域内に設置されるＳＴＰの数
及びＳＴＰを合衆国の信号法網に接続する信号法リンク
の数は、トラヒック、性能、及び信頼性要件に従って調
節及び決定することができる。 ３．外国を訪問中の顧客の登録プロセスにおいて、その
顧客に対する位置及び他の関連する信号法情報のレコー
ドがその地域に対するビジタデータベース２５０内に設
定される。この新たな情報は、また、合衆国内の関連す
るホームデータベース２３０を更新するために合衆国に
も送り返される。結果として、各徘徊顧客は、信号法デ
ータの二つの複製コピー：つまり、合衆国内のホームデ
ータベース内の一つ、及び訪問国に或はそれに接近して
物理的に位置するビジタデータベース内のもう一つのコ
ピーを持つ。ビジタデータベース内のレコードは、顧客
がその地域を去るとき除去される。
【００４６】複製データベースは、呼の設定及び他の信
号法の目的のためにアクセスすることができる。訪問中
の国或は地域から発信される或は徘徊中の顧客に向けら
れた呼に対しては、照会をビジタデータベースに向けて
発射することができる。合衆国内で発信された呼は、ホ
ームデータベースに照会する。複製データベースの使用
には主に三つの長所がある。つまり： １．実質的なコストの節約 必要とされる顧客データがローカル的に入手できるため
に、訪問国或は地域から発信された呼に対する信号法メ
ッセージのための伝送コストを節約することができる。
この節約は：ａ）世界を半周も離れて徘徊する顧客、
ｂ）将来の進歩したサービスに対してあり得る何度もの
データベースへの照会を要求する呼、及びｃ）訪問国或
は地域から発信される大多数の呼（これは、幾らかのビ
ジネス顧客についても同様）に対しては、かなり大き
い。さらに、長距離を通じて送られるメッセージが低減
されると、同一量の呼トラヒックをサポートするために
必要とされる伝送設備（例えば、信号法リンク）も少な
くなるために、設備コストも低減する。 ２．遅延性能の向上 呼設定時間及び他の信号法機能に対する応答時間が短縮
できる。 ３．現存の無線標準とのコンパティビリティ 複製データベース設計は、無線網に対する産業標準、例
えば、ＩＳ−４及びＧＳＭ仕様とコンパティブルであ
る。ある地域内のビジタデータベースは、訪問国内での
無線網によってＨＬＲとして扱うことができる。無線網
に対する標準化されたプロトコルの残りの部分が、その
まま適用可能である。ローカル無線網から更新動作を受
信すると、ビジタデータベースは、責任を持って、その
更新動作を合衆国内のホームデータベースに転送し、こ
れによって、ホームデータベースと顧客データベースと
の間のデータ一致性が確保される。従って、複製データ
ベース設計は、有線サービスばかりでなく、無線サービ
スにも適用できる。
【００４７】本発明によると、ホームデータベースとビ
ジタデータベース内に格納された顧客データの複製コピ
ー間の一貫性が維持されなければならない。ここで、プ
ライマリライタプロトコル（ＰＷＰ）を使用する本発明
のシステム及び方法がグローバルな移動性を達成するた
めにホームデータベース及びビジタデータベースに適用
できる。本発明のプライマリライタプロトコルは、電話
通信用途においては複製レコード間の不一貫性に短期間
耐えられるという理由で、利用が可能である。前述のよ
うに、古くなったデータにアクセスした場合の主要な損
失は、呼のミスルーティングである。本発明のプライマ
リライタプロトコルの性能分析は、本発明下でミスルー
ティングの可能性は、無線網及びＩＮ内での予想される
顧客の挙動に対しては小さなことを示す。本発明は、内
部及び相互間データ一貫性の両方を保ち、さらに、シス
テムがあるタイプの故障から回復することを許す。プラ
イマリライタプロトコルの主要な長所は、低いオーバヘ
ッドであるが、これは、特に、全時間を通じてより強い
データ一貫性を維持することを意図するコンピュータシ
ステム（例えば、バンキングシステム）と比較した場合
に顕著である。
【００４８】本発明のグロールな移動性をサポートする
ためのプライマリライタプロトコルの使用においては、
ビジタデータベース及びホームデータベースが、それぞ
れ更新の目的に対して、一次（プライマリ）サイト及び
二次サイトと呼ばれる。上述のように、この構成は、位
置の更新及び信号法情報のその他の変更が、外国を徘徊
中の顧客から行なわれる可能性が高いために適当であ
る。
【００４９】上の議論は、ＵＰＴ顧客に対する位置情報
に焦点を置かれたが、この複製データベース設計は、サ
ービス移動性及び参照環境サービスにも適用できるもの
である。位置情報、加入サービス、及び参照環境は、顧
客ベースにて指定される。従って、この複製データベー
ス設計及び関連するプロトコルは、加入サービス及び参
照環境内に含まれる他のデータ項目と関連する情報を顧
客ごとに、位置情報と同じ方法にて扱うことができる。
この複製データベース設計のシステム性能を左右するの
は、様々なデータ項目間の照会対更新比（例えば、ＵＰ
Ｔ顧客の場合の照会速度と位置更新速度との比）のみで
ある。ただし、現実には、最も頻繁に更新されるデータ
項目は、移動顧客に対する位置情報であることが予想さ
れ；他の信号法データ項目に対する照会対更新比は、位
置データに対するそれよりも高いと考えられ、従って、
本発明の更新アルゴリズムは、加入サービス、参照環
境、及び他の信号法情報を含む顧客レコードにも適用で
きる。
【００５０】複製設計の性能を劣化させる一つの大きな
要因は、照会対更新比である。比が高い場合（つまり、
顧客情報が変更されない場合）は、複製レコード更新に
おけるオーバヘッドは、非常に少ない。ただし、そので
ない場合は（例えば、ある場所から次の場所へと移動す
る移動顧客の場合は）、更新オーバヘッドが大きくな
る。以下の戦略は、このような状況での複製設計の性能
を向上させることを意図するものである。
【００５１】移動無線顧客が外国において徘徊する状況
を考える。顧客がある位置エリアから別のエリアに移動
すると、ビジタデータベース内の顧客位置情報が頻繁に
更新され、ホームデータベース内の対応する顧客レコー
ドも更新される。従って、ホームデータベース内の現在
の位置情報を維持するための伝送及び処理コストは、特
に、顧客が合衆国から遠く離れて位置する場合には、非
常に高くなる。この状況は、顧客がある位置から別に位
置に呼を受信或は発信することなく移動する場合、一層
悪化する。つまり、データベース更新を扱うために発生
したコストをカバーする収益が受けられなくなる。位置
更新に対するオーバヘッドを低減するための一つの方法
は、ある頻繁に移動する顧客に対する現在の位置情報を
ビジタデータベース内にのみ維持する方法である。ホー
ムデータベースは、これとは対象的に、そこに現在の位
置情報が格納されているビジタデータベースをポイント
する識別子を含むようにされる。（つまり、ビジタデー
タベースは、この徘徊顧客と関連する情報の完全なレコ
ードを持つが、ホームデータベースは、部分的に顧客情
報のみを含むようにされる。） 結果として、ホームデータベースは、顧客がその海外で
の位置を変更する度に位置情報を更新する必要性がなく
なる。さらに、合衆国から発信され、海外を旅行中の顧
客に向けられた呼は、最初に、ホームデータベースから
その識別子を取り出し、次に、呼設定及び他の信号法機
能のためにビジタデータベース内の現在の位置情報にア
クセスする。
【００５２】完全な顧客データをビジタデータベース内
にのみ維持するための強化アプローチは、位置情報に適
用できるのみでなく、更新が頻繁に行なわれる他のデー
タ項目に対しても適用できるものである。加えて、この
強化アプローチは、異なる顧客が異なる移動度及び発呼
パターンを持つために、顧客ベースにて使用されるべき
である。上に述べたように、増強スキームを適用すべき
顧客を識別するためのキーパラメータとしては以下が含
まれる。つまり： １．訪問地域から発信される顧客からの呼と、その顧客
に向けられた全ての呼との呼の割合。 ２．データベースの照会対更新比（例えば、移動度の指
標）。 ３．ホームデータベースを更新するためのコスト（例え
ば、訪問地域から送られる更新要求に応答して更新する
コスト）と、合衆国から発信される呼に対してビジタデ
ータベースを遠隔照会するためのコストの比。
【００５３】旅行中の各顧客のこれらパラメータに基づ
いて、信号法網は、強化アプローチをその顧客に適用す
べきか否か（つまり、ビジタデータベースのみがその顧
客の完全なレコードを含み、ホームデータベースは、そ
の顧客データの頻繁に更新されるない部分のみを格納す
べきか否か）を決定することができる。事実、このアプ
ローチは、顧客に対して、ダイナミックに規則的なベー
スにて適用することもできる。つまり、網は、旅行中の
顧客に対して、前の期間中のその顧客のスループット及
び更新頻度の統計に基づいて、このアプローチを定期的
にオン・オフすることができる。
【００５４】本発明による複製データベースに基づく拡
張信号法網は、多くの長所を持ち、例えば、電話網を、
合衆国の電話会社にはしばしば許されず或は回避したほ
うが良いと考えられる海外輸送網を実際に構築すること
なしに、グローバル化するための手段と見なすことがで
きる。それでいて、複製データベース設計は、外国の電
話網を使用して、実質的に網顧客に対するグローバルな
移動をサポートすることを可能にする。
【００５５】複製設計の実現のコストは、他のシステ
ム、例えば、世界を通じて移動する移動顧客の位置を検
出するために（つまり、グローバルな端末の移動性のた
めに）衛星を使用する方法より割安である。さらに重要
なことは、本発明のシステムは、有線及び無線網の現在
のインフラストラクチャに基づき、セルラ網の現存の基
準に準拠することである。従って、この複製設計は、他
の代替のデータベース設計と比較して、動作コスト及び
呼設定遅延が低いばかりでなく、合衆国の電話網がより
早急にグローバルな移動サービスを提供することを可能
にする。提案される設計は、また、合衆国の電話網が幾
つかの外国の電話会社と競合すること許す。つまり、網
は、現存するビジネスパートナの（有線及び無線）網に
よってのみビジタデータベースにアクセスを許されるよ
うに選択することができ；こうして競争相手の網を用い
ては、ビジタデータベース内への信号情報の格納及びこ
れらの使用ができないようにすることができる。
【００５６】結果として、海外から発信され、網徘徊顧
客に向けられた呼に対して、パートナの会社の網のみが
それら呼を運ぶことができるようにすることができる。
このような構成は、海外のサービス提供者とのパートナ
シップにおいて、合衆国の電話網の地位を強化するため
に使用することもできる。別のビジネス構成において
は、この電話網は、幾らかの外国の搬送業者に対して信
号法情報を無料で供給し、その国の中で旅行中のその電
話網の顧客に向けられた呼を運ぶことができるように選
択することもできる。さらに、その電話網がその海外の
ビジネスパートナと仕事を行なう場合は、複製データベ
ース設計を別の方法で実現することもできる。
【００５７】つまり、その電話網とその海外のビジネス
パートナとの間で、外国に網ビジタデータベース及びＳ
ＴＰを設置するかわりに、その国の中を旅行中の電話網
の顧客のレコードをホームデータベースから直接にパー
トナの網内のデータベースにダウンロードできるような
調整を行うこともできる。この場合、オリジナルな複製
データベース設計の場合と同様に、旅行中の各顧客は、
信号法の目的に対して彼或は彼女の情報の二つのコピー
を持つこととなる。本発明の複製設計に対するプロトコ
ル及び動作は、この新たな設定に対しても適用が可能で
ある。但し、この場合は、合衆国の電話通信網は、相手
国内にビジタデータベース及びＳＴＰを物理的に所有す
る必要なくなる。上の説明は単に本発明の一つの好まし
い実施例にすぎない。当業者においては、本発明の精神
及び範囲から逸脱することなしに、多数の他の構成を考
案できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例としての実施例のブロック図であ
り、有線及び無線網内で本発明の方法及びシステムを使
用する電話通信サービスを図解する。
【図２】本発明に従うプライマリライタプロトコルに対
するタイミング図である。
【図３】プライマリサイトロッキングプロトコルに対す
るタイミング図である。
【図４】ベーシックタイムスタンププロトコルに対する
タイミング図である。
【図５】本発明による２サイト複製設計に対する呼ミス
ルーティングの割合を示すグラフである。
【図６】本発明による５サイト複製設計に対する呼ミス
ルーティングの割合を示すグラフである。
【図７】本発明によるトラヒック負荷が一様でない場合
の呼ミスルーティングの割合を示すグラフである。
【図８】本発明に従うプロトコルを使用するグローバル
な移動性のための集中データベースを示すブロック図で
ある。
【図９】グローバルな移動性確保のための分散ホームデ
ータベースの使用を示すブロック図である。
【図１０】 グローバルな移動性のための複製データベ
ースを備える拡張信号法網を示すブロック図である。
【図１１Ａ】本発明の方法の一般化された方法を示す流
れ図の１である。
【図１１Ｂ】本発明の方法の一般化された方法を示す流
れ図の２である。
【符号の説明】
１０ インテリジェント網 １２ トランスポート網 １４ ＳＳ７網 １６ 無線網 ２０ 有線網 ２２ 移動ユニット ２３ ローカル中央局 ２４ ローカル電話機

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 呼設定時間及びシステム利用性を向上す
    るために電話網システムに適用される複製データベース
    を更新するための方法であって、この方法が電話網の信
    号法システムの一次サイトに含まれるデータベース内の
    顧客レコードを更新するステップを含み、ここで、この
    電話網が呼輸送システムを含み、この呼輸送システムが
    呼をローカル電話機から呼輸送システムを通じて宛先に
    転送するためのスイッチを含み、この方法がさらにデー
    タベースレコードの更新に関する情報を信号法網を通じ
    て一次サイトデータベースのレコードの複製バージョン
    を含む少なくとも一つの二次サイトデータベースに伝送
    するステップ；データベースレコードにデータベースレ
    コードのバージョン番号に対応する欄を付加し進行中の
    呼の照会によって参照されたレコードのバージョンが識
    別できるようにするためのステップ；及び二次サイトの
    所のデータベースレコードを一次サイトの所のデータベ
    ースの変更が反映されるように更新されたデータベース
    レコードのバージョン番号の順番を使用して変更し、他
    方において、全てのデータベースサイトの所で照会動作
    のアクセスに対して使用できるようにデータベースレコ
    ードの古くなったバージョンをデータベースレコードの
    そのバージョンを既に照会している前の全ての呼の処理
    が完了するまで維持するステップを含むことを特徴とす
    る方法。
  2. 【請求項２】 一次及び二次サイトのデータベースレコ
    ードの更新をコミットするステップ、つまり、それぞ
    れ、一次及び二次サイトの所でデータベースレコードの
    更新動作が処理され、更新がコミットされた後に、安定
    なデータメモリエリア内のログ内にレコードの更新動作
    を記録するステップが含まれることを特徴とする請求項
    １の方法。
  3. 【請求項３】 二次サイト内でデータベースレコードの
    更新動作が処理された時点でアクノレッジメント信号を
    二次サイトデータベースから一次サイトデータベースに
    送信するステップが含まれることを特徴とする請求項１
    の方法。
  4. 【請求項４】 一次サイトがデータベースレコードの更
    新に関する情報を全ての二次サイトデータベースに送出
    した時点でタイムアウト期限を開始するステップが含ま
    れることを特徴とする請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 処理が完了したことのアクノレッジメン
    ト信号がタイムアウト期限が切れる前に二次サイトから
    受信されない場合、レコードの更新に関する情報を二次
    サイトデータベースに再送信するステップが含まれるこ
    とを特徴とする請求項４の方法。
  6. 【請求項６】 データベースレコードの更新に関する情
    報が二次サイトによって重複して受信された場合、関連
    するレコードのバージョン番号及び二次サイトデータベ
    ースの識別と共にアクノレッジメント信号を送信するス
    テップが含まれることを特徴とする請求項１の方法。
  7. 【請求項７】 データベースレコードの更新に関する情
    報を、二次サイトの所での将来の処理のために、その情
    報の処理の結果として関連するレコードの新たなバージ
    ョンが生成される場合、シーケンス順でないバージョン
    番号と共に格納するステップが含まれることを特徴とす
    る請求項１の方法。
  8. 【請求項８】 アクノレッジメント信号を一次サイトの
    所で、それらが重複して受信された場合、破棄するステ
    ップが含まれることを特徴とする請求項１の方法。
  9. 【請求項９】 全てのデータベースサイトの所で前のデ
    ータベースレコードバージョンを、そのデータベースレ
    コードの前のバージョンに既に照会している全ての呼の
    処理が完了した後に破棄するステップが含まれることを
    特徴とする請求項１の方法。
  10. 【請求項１０】 レコードの複数のバージョンを一次及
    び二次データベース内に、呼に対する照会が同一のデー
    タベース内の関連するレコードの同一バージョンにアク
    セスでき、結果として、一貫したルーティング及び信号
    法情報が得られるように維持するステップが含まれるこ
    とを特徴とする請求項１の方法。
  11. 【請求項１１】 レコードに呼カウンタに対応する欄を
    付加し、レコードのそのバージョンに既にアクセスして
    いる照会を持つ進行中の呼の数を示すステップが含まれ
    ることを特徴とする請求項１の方法。
  12. 【請求項１２】 呼カウンタ欄を新たな呼がそれを参照
    したとき１だけ増分し、呼カウンタ欄を呼設定が終了し
    たとき１だけ減分するステップが含まれることを特徴と
    する請求項１１の方法。
  13. 【請求項１３】 データベースレコードの前のバージョ
    ンを呼カウンタが０になったとき削除するステップが含
    まれることを特徴とする請求項１２の方法。
  14. 【請求項１４】 一次サイトデータベース内でのデータ
    ベースレコードの更新をデータベースの不一貫性が生じ
    ないか検証するステップが含まれることを特徴とする請
    求項１の方法。
  15. 【請求項１５】 呼輸送システムが無線電話網及び有線
    電話網を含むことを特徴とする請求項１の方法。
  16. 【請求項１６】 電話網システム内において呼設定時間
    及びシステム利用性を向上させるために適用される複製
    データベースを更新するためのシステムであって、この
    システムが呼輸送システム含み、この呼輸送システムが
    ローカル電話機から呼輸送システムを通じて宛先に呼を
    転送するためのスイッチを含み、このシステムがさらに
    呼輸送システムに動作できるように接続された信号法シ
    ステムを含み、この信号法システムが、信号法システム
    内に、呼ルーティング及び他の信号法機能のための顧客
    レコードを含む一次サイトデータベース及び一次サイト
    データベースの顧客レコードの少なくとも幾つかを含む
    少なくとも一つの二次サイトデータベースを含み、この
    システムがさらに一次サイトデータベース内の顧客レコ
    ードを更新するための手段、 データベースレコードの更新に関する情報を信号法網を
    通じてそのデータベースレコードの前のバージョンを含
    む二次サイトデータベースに伝送するための手段、及び
    一次及び二次データベースレコードの両方の前のバージ
    ョンに既に照会を行なっている全ての呼が完了した時点
    でそのデータベースレコードの前のバージョンを削除す
    るための手段を含むことを特徴とするシステム。
  17. 【請求項１７】 データベースレコードの更新動作が一
    次及び二次サイトの所で処理された後にレコードの更新
    活動を記録するためのメモリ手段が含まれることを特徴
    とする請求項１６のシステム。
  18. 【請求項１８】 データベースレコードの更新動作が二
    次サイトデータベース内で処理された後に二次サイトデ
    ータベースから一次サイトデータベースにアクノレッジ
    メント信号を送信するための手段が含まれることを特徴
    とする請求項１６のシステム。
  19. 【請求項１９】 一次及び二次データベース内に呼に対
    する照会が同一データベース内の関連するレコードの同
    一バージョンにアクセスでき一貫したルーティング及び
    信号法情報が得られるように顧客レコードの複数のバー
    ジョンを維持するための手段が含まれることを特徴とす
    る請求項１６のシステム。
  20. 【請求項２０】 各更新されたレコードがそのレコード
    のバージョン番号に対応する識別欄を含み進行中の呼の
    照会によって参照されたレコードが識別できるようにさ
    れることを特徴とする請求項１６のシステム。
  21. 【請求項２１】 二次サイトデータベース内のレコード
    を更新されたデータベースレコードのバージョン番号の
    順番を使用して更新するための手段が含まれることを特
    徴とする請求項２０のシステム。
  22. 【請求項２２】 各更新されたレコードがそのレコード
    のそのバージョンに既にアクセスしている照会を持つ進
    行中の呼の数を示す示すための呼カウンタ欄を含むこと
    を特徴とする請求項１６のシステム。
  23. 【請求項２３】 呼カウンタ欄を新たな呼がそれを参照
    したとき１だけ増分するための手段、及び呼カウンタ欄
    を呼設定が終了したとき１だけ減分するための手段が含
    まれることを特徴とする請求項２２のシステム。
  24. 【請求項２４】 呼カウンタが０になったときデータベ
    ースレコードの前のバージョンを削除するための手段が
    含まれることを特徴とする請求項２３のシステム。
  25. 【請求項２５】 前記の呼輸送システムが無線電話網及
    び有線電話網を含むことを特徴とする請求項１６のシス
    テム。
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