JP4802261B2 - Resource management apparatus and resource management method - Google Patents
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Description
本発明は、通信ネットワークを構成するルータとは独立したリソース管理部(リソース管理サーバ)を用いて、ルータやパケット転送装置間のリンクの利用可能な帯域(リソース)を管理するリソース管理システムおよびリソース管理方法に関する。 The present invention relates to a resource management system and a resource for managing a usable bandwidth (resource) of a link between a router and a packet transfer apparatus using a resource management unit (resource management server) independent of a router constituting a communication network. It relates to the management method.
従来、リソース管理部(リソース管理サーバ)を用いて、ルータやパケット転送装置間のリンクの利用可能な帯域をリソース量として、その利用状況を管理するとともに、ユーザ端末等からのリソース確保要求に対して適切な容量のリソースを払い出す方式が採用されている。また、ユーザ端末間で必要なトラヒックに対するリソース量はSIP(Session Initiation Protocol)を用いてネゴシエーションして決定され、ユーザ端末間やユーザ端末とサーバ間でSIPを用いてネゴシエーションが行われる際に、リソース管理部に対して帯域の予約と確保要求、通信ネットワークへのポリシング設定が行われる。ここで、ポリシング設定とは、IPアドレス、ポート番号を対象としたクラシファイ、カラーリング、マーキング、シェイピング、ドロッピング、ディスカードなどである。すなわち、通信ネットワークへのポリシング設定により、トラヒックが制御されて適切なQoSがリソース管理部により提供される。 Conventionally, the resource management unit (resource management server) is used to manage the usage status of the available bandwidth of the link between routers and packet transfer devices as the amount of resources, and to respond to resource securing requests from user terminals, etc. Therefore, a method of paying out resources with an appropriate capacity is adopted. Further, the amount of resources required for traffic between user terminals is determined by negotiation using SIP (Session Initiation Protocol), and when negotiation is performed using SIP between user terminals or between a user terminal and a server, A bandwidth reservation and reservation request is made to the management unit, and policing is set for the communication network. Here, the policing setting includes classification, coloring, marking, shaping, dropping, discard, etc. for IP addresses and port numbers. That is, the traffic is controlled by policing setting to the communication network, and appropriate QoS is provided by the resource management unit.
ところで、従来のリソース管理部はアクセス系のネットワークに限られ、アクセス系のネットワークのSIP信号はユーザ端末の発呼ごとになり、アクセス区間のリソースを使用するメディア通信のトラヒックに比べて少ないので特段の考慮がなされていない。 By the way, the conventional resource management unit is limited to the access network, and the SIP signal of the access network is generated for each call of the user terminal, and is less than the traffic of the media communication using the resources in the access section. Is not taken into account.
また、中継網、特に他網との接続に対してその境界ゲートウェイに対して、同じようなリソース管理と転送網へのポリシング設定を行う場合、SIP信号は同じ束として扱うことが可能となる。このため、無視できない値であるが、従来技術では考慮されていなかった。 In addition, when the same resource management and policing setting to the transfer network are performed for the boundary gateway for connection to a relay network, particularly to another network, the SIP signals can be handled as the same bundle. For this reason, although it is a value which cannot be disregarded, it was not considered in the prior art.
呼処理サーバのリソース管理部(RACS:Resource and Admission Control Subsystem)と複数の転送処理部(I−BGF:Interconnection Border Gateway Function )を含む次世代の通信ネットワーク(NGN:Next Generation Network )では、インターネットと比較してより一定の品質を保証し、より高い情報セキュリティを担保し、従来の電機通信網回線レベルに近い高信頼性のIP回線を提供するためには、SIP信号の通信路(SIP信号路)とリソース管理部を実現することが課題となる。 The next generation network (NGN) including a resource management unit (RACS: Resource and Admission Control Subsystem) and a plurality of transfer processing units (I-BGF: Interconnection Border Gateway Function) of the call processing server In order to provide a more reliable IP line close to the level of a conventional electric communication network line to guarantee a certain level of quality and to ensure higher information security, the SIP signal communication path (SIP signal path) ) And the resource management unit.
ところで、バックボーンネットワークや中継網において、物理リンクの冗長構成は一般的である。物理的なネットワークでは、その方路への経路中のいずれかの物理リンクの上限がボトルネックになり、最後に加わったユーザのトラヒックにより上限に達する場合、このユーザの影響が他のユーザの通信にも影響を及ぼすことがある。1ホップ程度の物理リンクの冗長であれば、装置からのロードバランスというアプローチ手段も考えられている。 By the way, in a backbone network and a relay network, a redundant configuration of physical links is common. In a physical network, if the upper limit of any physical link in the route to the route becomes a bottleneck and the upper limit is reached due to the traffic of the user that was added last, the influence of this user will affect other users' communication. May also be affected. If the physical link has a redundancy of about 1 hop, an approach means of load balancing from the device is also considered.
また、アクセスラインでは、ユーザ毎の契約帯域とその上限帯域以内でのサービス利用を許可するために、ユーザがサービスを利用する毎に使用帯域を申告させ、ユーザの申告帯域の積み上げが、ユーザの契約帯域の上限に収まるかどうかを判定している。そして、契約帯域の上限に収まる場合には、通信を許可する受付制御と、受付許可した利用種別毎に実際のトラヒックの通過を許可するピンホール制御を行うことが研究されてきた。ユーザの契約帯域を仮想的なリソースとして仮想パスとして管理するリソース管理サーバによるリソース管理方式がこれにあたる。 In addition, in the access line, in order to permit the use of the service within the contract bandwidth and the upper limit bandwidth for each user, the usage bandwidth is reported every time the user uses the service, and the accumulation of the user's reported bandwidth is It is determined whether or not the contract bandwidth is within the upper limit. Then, when it is within the upper limit of the contracted bandwidth, research has been conducted to perform admission control for permitting communication and pinhole control for permitting actual traffic to pass for each use type permitted to accept. This is a resource management system using a resource management server that manages a user's contract bandwidth as a virtual resource as a virtual path.
しかし、バックボーンや中継網では十分なリソースが用意され、ユーザの契約帯域毎にリソースの受付を判断する必要はない。ただし、中継網では、接続事業者毎に接続を許可する帯域が守られているかどうかを、ユーザ毎に判断する必要がある。仮に自網では、アクセスライン毎およびユーザの契約帯域毎に受付を許可していたとしても、図12に示すように他網1向けのユーザに偏っていた場合に、接続事業者毎の帯域を超えている場合が考えられる。この場合に、自網のユーザや、他網1と共用している区間でトラヒックが重なって信号遅延やパケットロスなど通信障害が発生する可能性がある。
However, sufficient resources are prepared in the backbone and the relay network, and it is not necessary to determine acceptance of resources for each user's contracted bandwidth. However, in the relay network, it is necessary to determine for each user whether or not the band permitting connection is protected for each connection provider. Even if acceptance is permitted for each access line and each user's contracted bandwidth in the own network, if the network is biased toward users for
さらに、他網1への中継網がI−BGF1とI−BGF2で冗長構成をとっている場合に、それぞれの性能緒元や接続可能な物理リンクのボトルネックを加味して振り分けをしないと、やはりトラヒックが偏ってしまう可能性がある。
Furthermore, when the relay network to the
特に、図13に示すように、複数の接続事業者でI−BGF2をとりあいになっている場合には、前者と後者のバランスを考えないと、ある接続事業者へのトラヒックが他の接続事業者へのトラヒックに影響を与えてしまう可能性がある。 In particular, as shown in FIG. 13, when I-BGF2 is shared by a plurality of connection operators, traffic to a certain connection operator is not connected to other connection businesses unless the balance between the former and the latter is considered. May affect the traffic to the user.
本発明は、呼処理サーバと転送処理部(I−BGF)を含む自網と、呼処理部を含む他網が接続される網構成において、呼処理サーバのリソース管理部(RACS)がユーザとの契約に基づくサービス品質を満足させるためのトラヒックの規定と受付制御を実施することができるリソース管理システムおよびリソース管理方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a network configuration in which a local network including a call processing server and a transfer processing unit (I-BGF) and another network including a call processing unit are connected, and a resource management unit (RACS) of the call processing server It is an object of the present invention to provide a resource management system and a resource management method capable of carrying out traffic regulation and admission control for satisfying service quality based on the contracts.
第1の発明は、呼処理サーバと1以上の転送処理部を含む自網と、少なくとも1つの呼処理部を含む他網が接続される網構成のリソース管理システムにおいて、呼処理サーバは、ユーザ端末間のSIPネゴシエーションを管理し、少なくとも要求品質情報を含むセッション状態情報に基づいて呼処理を行う呼処理部と、自網のネットワークを仮想パスとしてリソース管理し、そのリソース量に対してSIPネゴシエーションの結果得られる要求帯域を、SIPネゴシエーション毎に確立したメディアセッション毎に仮想パスから加減算してリソース管理するリソース管理部とを備え、リソース管理部は、自網と他網の網間における転送処理部の処理能力を帯域量におきかえた仮想パスと複数インタフェースをまとめた他網毎の仮想パスの帯域上限値を含む、ネットワークリソース情報およびデータフロー情報に基づく帯域管理によって転送処理部を含む経路選択を行って仮想パス毎に帯域の判定を行う手段と、1以上の転送処理部から他網と接続するための転送処理部を選択する際に、自網に張られたストリーム数が少ない転送処理部を選択し、ストリーム数が同じ場合は、上り方向と下り方向の使用率の合計が少ない転送処理部を選択する手段とを備える。 A first invention is a resource management system having a network configuration in which a local network including a call processing server, one or more transfer processing units, and another network including at least one call processing unit is connected. Manages SIP negotiation between terminals, manages resources as a virtual path for a call processing unit that performs call processing based on session state information including at least required quality information, and the network of the own network, and performs SIP negotiation for the amount of resources The resource management unit includes a resource management unit that performs resource management by adding / subtracting from the virtual path for each media session established for each SIP negotiation, and the resource management unit performs transfer processing between the local network and the other network. band of a virtual path for each other network summarizes the virtual paths and a plurality interfaces replacing the part of the processing power bandwidth amount Including limit values, connected to the means for determining the bandwidth for each virtual path by performing path selection including transfer processing unit by the bandwidth management based on network resource information and data flow information, and other network from one or more of the transfer processing unit When a transfer processing unit for selecting the transfer processing unit is selected, a transfer processing unit with a small number of streams connected to the local network is selected, and when the number of streams is the same, a transfer process with a small total usage rate in the upstream and downstream directions Means for selecting a part.
ここで、ネットワークリソース情報は、転送処理部区間仮想パス構成情報と、網間仮想パス構成情報と、RACS受付優先度情報と、QoSクラス設定情報とを含む。データフロー情報は、ピークレート情報と、QoSクラス識別情報と、受付優先度と、受付優先クラス識別情報とを含む。セッション状態情報は、ユーザ情報、要求品質情報、経路情報、要求呼処理制御情報、処理状態情報を含む。 Here, the network resource information includes transfer processing section virtual path configuration information, inter-network virtual path configuration information, RACS reception priority information, and QoS class setting information. The data flow information includes peak rate information, QoS class identification information, reception priority, and reception priority class identification information. The session state information includes user information, requested quality information, route information, requested call processing control information, and processing state information.
また、第1の発明のリソース管理システムにおいて、呼処理サーバは、ユーザが通信時に送受信するメディアトラヒックの帯域確保要求時に転送処理部に対して自網側のポリシング設定を識別する識別子と他網側のポリシング設定を識別する識別子を転送処理部内で一意に識別可能な識別子の払い出しを要求するメッセージを送信し、同時に自網側の識別子と他網側の識別子のペアを識別管理するための転送処理部でユニークな識別子も転送処理部に払い出しを要求し、自網側の識別子と他網側の識別子とこのペアを識別する識別子を転送処理部ごとに記憶する手段を備える。 In the resource management system according to the first aspect of the invention, the call processing server includes an identifier for identifying a policing setting on the own network side with respect to the transfer processing unit when a bandwidth reservation request for media traffic transmitted and received by a user during communication is transmitted to the other network side. Transfer process for transmitting a message requesting the delivery of an identifier that can uniquely identify an identifier for identifying the policing setting in the transfer processing unit, and simultaneously identifying and managing a pair of an identifier on the own network side and an identifier on the other network side A unique identifier is requested to the transfer processing unit, and an identifier for identifying the pair on the own network side, an identifier on the other network side, and an identifier for identifying the pair is provided for each transfer processing unit.
第2の発明は、呼処理サーバと1以上の転送処理部を含む自網と、少なくとも1つの呼処理部を含む他網が接続される網構成のリソース管理方法において、呼処理サーバの呼処理部は、ユーザ端末間のSIPネゴシエーションを管理し、少なくとも要求品質情報を含むセッション状態情報に基づいて呼処理を行い、呼処理サーバのリソース管理部は、自網のネットワークを仮想パスとしてリソース管理し、そのリソース量に対してSIPネゴシエーションの結果得られる要求帯域を、SIPネゴシエーション毎に確立したメディアセッション毎に仮想パスから加減算してリソース管理し、さらに、リソース管理部は、自網と他網の網間における転送処理部の処理能力を帯域量におきかえた仮想パスと複数インタフェースをまとめた他網毎の仮想パスの帯域上限値を含む、ネットワークリソース情報およびデータフロー情報に基づく帯域管理によって転送処理部を含む経路選択を行って仮想パス毎に帯域の判定を行い、1以上の転送処理部から他網と接続するための転送処理部を選択する際に、自網に張られたストリーム数が少ない転送処理部を選択し、ストリーム数が同じ場合は、上り方向と下り方向の使用率の合計が少ない転送処理部を選択する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a network configuration resource management method in which a call processing server, a local network including at least one transfer processing unit, and another network including at least one call processing unit are connected. The unit manages SIP negotiations between user terminals, performs call processing based on session state information including at least required quality information, and the resource management unit of the call processing server performs resource management using the network of the own network as a virtual path. Then, the requested bandwidth obtained as a result of SIP negotiation with respect to the resource amount is added / subtracted from the virtual path for each media session established for each SIP negotiation to manage resources, and the resource management unit virtual paths and a plurality interfaces combined provisional each other networks which replaced the processing capability of the transfer processing unit in networks the bandwidth amount Including a bandwidth upper limit of the path, by performing a routing including the transfer processing unit by the bandwidth management based on network resource information and data flow information makes a determination of the bandwidth for each virtual path, and another network from one or more transport unit When selecting a transfer processing unit for connection, select a transfer processing unit with a small number of streams connected to the local network, and when the number of streams is the same, transfer with a small total of the usage rate in the upstream and downstream directions Select a processing unit.
第2の発明のリソース管理方法において、リソース管理部が加入端末からの呼(SIP)に対応したサービスセッション制御信号を受信する第1のステップと、呼に対応したセッション状態情報を読み出す第2のステップと、呼に対応した使用可能な候補経路についてネットワークリソース情報を読み出す第3のステップと、ストリーム数および帯域使用率による転送処理部の選択が可能か否かを判定する第4のステップと、第4のステップで転送処理部の選択が可能なときに、呼に対応したデータフロー情報を読み出し、メディアの追加または削除の条件判定を行う第5のステップと、第5のステップの条件を満たさないときに、「ストリーム数が少ない>帯域使用率が低い」の優先順位に基づいて次優先の転送処理部を選択して第4のステップに戻る第6のステップと、第5のステップの条件を満たすときに、候補経路につき呼に対応したセッション状態情報から仮想パス選択論理を適用した転送処理部を決定する第7のステップと、第7のステップで決定した転送処理部の経路で対応したSIPセッション制御処理を行う第8のステップと、第4のステップまたは第6のステップで転送処理部の選択が不可のときに、呼の帯域確保要求に対してエラー返却を行う第9のステップとを有する。 In the resource management method of the second invention, a first step in which the resource management unit receives a service session control signal corresponding to a call (SIP) from a subscriber terminal, and a second step of reading session state information corresponding to the call A third step of reading network resource information for available candidate routes corresponding to the call, a fourth step of determining whether or not the transfer processing unit can be selected based on the number of streams and the bandwidth usage rate, When the transfer processing unit can be selected in the fourth step, the data flow information corresponding to the call is read, and the conditions of the fifth step and the fifth step for determining the condition for adding or deleting media are satisfied. If there is not, the next priority transfer processing unit is selected based on the priority of “the number of streams is small> the bandwidth utilization is low”, and the fourth scan is selected. And a seventh step of determining a transfer processing unit to which the virtual path selection logic is applied from the session state information corresponding to the call for each candidate route when the condition of the fifth step is satisfied. When the selection of the transfer processing unit in the fourth step or the sixth step is impossible in the eighth step for performing the corresponding SIP session control process in the route of the transfer processing unit determined in the seventh step, And a ninth step of returning an error in response to the bandwidth securing request.
本発明は、RACSがユーザとの契約に基づくサービス品質を満足させるためのトラヒックの規定と受付制御を実施することにより、広く普及しているインターネットと比較して一定の品質を保証するとともに、高い情報セキュリティを提供し、従来の電気通信網回線レベルに近い信頼性のIP回線を確保することができる。 The present invention guarantees a certain quality as compared with the widely spread Internet by implementing the traffic regulation and admission control for the RACS to satisfy the service quality based on the contract with the user. Information security can be provided, and a reliable IP line close to the conventional telecommunication network line level can be secured.
図1は、本発明のリソース管理システムの構成例を示す。
図において、通信ネットワーク(NGN)1は、リソース管理部(RACS)121と呼処理制御部(CSCF:Call State Control Function )122を含む中継呼処理サーバ12と、対向呼処理サーバ13と、転送網11の転送処理部(I−BGF)111,112を含む。NGN1はI−BGF111経由で他網2と接続し、I−BGF111およびI−BGF112経由で他網3と接続している。物理的な接続は、一般的に専有、非専有の中継装置14を介して接続する。
FIG. 1 shows a configuration example of a resource management system of the present invention.
In the figure, a communication network (NGN) 1 includes a relay
CSCF122から呼の要求を受信したRACS121は、ネットワークリソース情報とデータフロー情報に基づく帯域管理により、リソースとI−BGFを含む経路帯域が十分か否かを判定して経路選択を行い、中継呼処理サーバ12はSIP信号のセッション状態情報、すなわちユーザ情報、要求品質情報、経路情報、要求呼処理制御情報、処理状態情報の管理により呼処理の決定と実施を行う。RACS121が対象とする転送網11は、コアルータ(CR)およびI−BGFを含み他網までの網によって構成される。RACS121のQoS提供区間は、転送網の帯域をリソースとして論理仮想化したものであり、I−BGFごとのI−BGF区間、I−BGFと他網との網間に大別できる。呼処理サーバ間の呼制御信号はSIP信号を用いて行われる。
The RACS 121 that has received the call request from the CSCF 122 determines whether or not the route band including the resource and the I-BGF is sufficient by the bandwidth management based on the network resource information and the data flow information, and performs the route selection. The
図2は、SIP信号の通信パターンを示す。
図において、SIP信号(invite,update 等) は、物理的にはユーザ通信のメディアトラヒックが流れるルートとは別のルートを通る。RACS121が対応するSIP信号は、CSCF122がRACS121と連携し、図中両端のCSCF(またはSIPサーバまたはパケット転送装置)16,17を経由して加入者網から他網へ、他網から加入者網へ転送する。このSIP信号によるユーザ端末間のネゴシエーション結果に伴いユーザ端末間のエンドツーエンドでメディアセッションが確立されメディア通信が開始される。このメディア通信は、I−BGF111またはI−BGF112を経由して転送網11で行われる。
FIG. 2 shows a communication pattern of the SIP signal.
In the figure, the SIP signal (invite, update, etc.) physically passes through a route different from the route through which the media traffic of user communication flows. The SIP signal corresponding to the
図3は、RACSが対応するメディア通信路の経路パターンを示す。
図において、ネットワークリファレンスモデルにおいて、RACS121が対象とする経路は、I−BGF111と他網2との間の網間、I−BGF112と他網3との間の網間、I−BGF113と他網4との間の網間である。
FIG. 3 shows a route pattern of a media communication path to which RACS corresponds.
In the figure, in the network reference model, the paths targeted by the
RACS121では、帯域管理を行うにあたってネットワークの論理抽象化を行う。すなわち、物理ネットワーク構成および物理帯域を他網ごとの仮想パス(網間仮想パス)、およびI−BGFごとにI−BGFの転送能力を論理抽象化した仮想パス(I−BGF区間仮想パス)から構成される仮想パスネットワークとして論理抽象化することにより管理する。これにより、他網までの物理リンク速度や経路の考え方を集約して単純化でき、かつ各ネットワーク上のI−BGFを直接制御することなく入り口での集中制御が可能になる。また、I−BGFのボトルネックを加味した管理や経路の故障管理が可能となり、他網ごとの仮想パスと合せて網間での共用部分を管理することができる。
The
また、RACS121は、I−BGFごとのセッション数上限値および抽象化した論理帯域の上限値を記憶し、メモリなど一時領域にて使用中セッション数と論理帯域の積み上げ、積み下げの管理を行う。また、RACS121は、使用中セッション(I−BGFを使用するメディアストリーム数)の少ないI−BGFを選択し、同じ場合は帯域使用率すなわち使用帯域の少ないI−BGFを選択する。
In addition, the
RACSの帯域管理範囲と帯域管理区分については次の通りである。
RACSの帯域管理範囲は、図4に示すように、I−BGF区間仮想パスと網間仮想パスの2つに分けて帯域を管理する。網間仮想パスは、1または複数の物理インタフェースで構成される帯域上限を仮想パス上限帯域として管理する。I−BGF区間仮想パスは、I−BGF単位で帯域の積み上げ、積み下げを管理する。
The RACS bandwidth management range and bandwidth management classification are as follows.
As shown in FIG. 4, the RACS bandwidth management range is divided into two parts, an I-BGF section virtual path and an inter-network virtual path, to manage the bandwidth. The inter-network virtual path manages a bandwidth upper limit constituted by one or a plurality of physical interfaces as a virtual path upper limit bandwidth. The I-BGF section virtual path manages the accumulation and unloading of bandwidth in units of I-BGF.
帯域管理区分は、上限帯域をQoSクラスの粒度に分けて帯域を管理する。QoSクラスとは、図7に示すように、ITU−T Y.1540 のクラス0からクラス5をNGNのQoSクラスとして4つ(aからd)に分類しなおしたものである。パケットの転送は、IETFのdiffservの規定クラス(EFからBE)とマッピングして転送処理装置を制御する。パケットは、転送網ではdiffservクラスの振る舞いをする。網間仮想パスおよびI−BGF区間仮想パスそれぞれにおいて、QoSクラス粒度でそれぞれ帯域を管理する。同一の帯域確保要求中に複数の優先度のメディアフロー用の帯域を確保する要求が含まれていた場合に、優先度の高いQoSを指定したメディアフローを優先的に仮想パスに割り付けて記憶する。 The bandwidth management section manages the bandwidth by dividing the upper limit bandwidth into QoS class granularities. As shown in FIG. 7, the QoS class is obtained by classifying classes 0 to 5 of ITU-T Y.1540 into four (a to d) as NGN QoS classes. For packet transfer, the transfer processing device is controlled by mapping with the IETF diffserv regulation class (EF to BE). Packets behave like diffserv classes in the transport network. In each of the inter-network virtual path and the I-BGF section virtual path, the bandwidth is managed with the QoS class granularity. When a request for securing bandwidth for media flows having a plurality of priorities is included in the same bandwidth securing request, media flows specifying a high-priority QoS are preferentially assigned to a virtual path and stored. .
RACSが行う帯域管理の方法では、データフロー情報やネットワークリソース情報が使われる。データフロー情報には、図5に示すように、発IP/着IP/プロトコル/着ポート/発ポートを含むデータフロー識別情報と、ピークレートの値と、QoSクラス識別情報と、RACSの受付優先度情報と、受付優先クラス識別情報とがある。ここで、データフロー情報の中のTGN番号は方路を表す通番であり、0や1などである。SIPルートは、SIP信号を通す経路を表す番号であり、0や1などである。 In the bandwidth management method performed by RACS, data flow information and network resource information are used. As shown in FIG. 5, the data flow information includes data flow identification information including originating IP / incoming IP / protocol / incoming port / originating port, a peak rate value, QoS class identification information, and RACS acceptance priority. Degree information and reception priority class identification information. Here, the TGN number in the data flow information is a serial number indicating a route, and is 0, 1 or the like. The SIP route is a number representing a route through which the SIP signal passes, and is 0, 1 or the like.
ネットワークリソース情報には、図6に示すように、I−BGF区間仮想パス構成情報としてI−BGF区間仮想パス上限帯域およびQoSクラス上限帯域(I−BGF区間仮想パス上限帯域に対する割合)と、網間仮想パス構成情報として網間仮想パス構成情報として網間仮想パス上限帯域およびQoSクラス上限帯域(網間仮想パス上限帯域に対する割合)と、RACS受付優先度情報(上限帯域に対する割合)と、QoSクラス設定情報としてバッファ時間/バースト比例情報/遅延ゆらぎ係数/帯域補正係数とがある。バッファ時間は、RACSが制御するパケット転送処理装置が吸収できるパケット転送のゆらぎ、遅延時間の合計である。時間が大きいほど、多くのパケットを受信して蓄積することができ、パケット転送のゆらぎや遅延時間を吸収することができる。制御補正係数は、RACSがパケット転送処理装置を制御するときの補正係数であり、制御時に設定した値でパケット転送処理装置が振る舞うことができないときに補正するための値である。例えば、パケット転送処理装置の能力を考慮して帯域補正係数を所望の値の 1.2倍に設定することにより、パケット転送処理装置が所望の値に対応する振る舞いが可能となる。帯域補正係数は、パケット転送処理装置が設定値に対して、レイヤ2の設定値として扱うか、レイヤ3の設定値として扱うかを補正する係数となっている。
As shown in FIG. 6, the network resource information includes I-BGF section virtual path upper limit band and QoS class upper limit band (ratio to I-BGF section virtual path upper limit band) as I-BGF section virtual path configuration information, network Inter-network virtual path configuration information as inter-network virtual path configuration information, inter-network virtual path upper limit bandwidth and QoS class upper limit bandwidth (ratio to inter-network virtual path upper limit bandwidth), RACS reception priority information (ratio to upper limit bandwidth), and QoS Class setting information includes buffer time / burst proportional information / delay fluctuation coefficient / bandwidth correction coefficient. The buffer time is the total of packet transfer fluctuations and delay times that can be absorbed by the packet transfer processing device controlled by the RACS. The larger the time is, the more packets can be received and stored, and the fluctuation and delay time of packet transfer can be absorbed. The control correction coefficient is a correction coefficient when the RACS controls the packet transfer processing device, and is a value for correcting when the packet transfer processing device cannot behave with the value set at the time of control. For example, by considering the capability of the packet transfer processing device and setting the bandwidth correction coefficient to 1.2 times the desired value, the packet transfer processing device can behave in accordance with the desired value. The band correction coefficient is a coefficient for correcting whether the packet transfer processing apparatus handles the set value as a
RACSの帯域制御論理に関して、以下の考慮に基づいた処理を行う。まず、最低限1パケット分が通過できるように、バースト許容値の最低値を規定する。次に、トラヒックの擾乱を考慮した係数(帯域補正係数)bk はトークンレート、バースト許容値ともにそれぞれ乗算する。転送処理装置への設定値と実際の転送網でのパケットの振る舞いとの差分を補完するための係数(制御補正係数)gnはトークンレート、バースト許容値ともにそれぞれ乗算する。 The RACS bandwidth control logic is processed based on the following considerations. First, the minimum burst allowable value is defined so that at least one packet can pass. Next, a coefficient (band correction coefficient) b k considering the traffic disturbance is multiplied by both the token rate and the burst allowable value. A coefficient (control correction coefficient) gn for complementing the difference between the set value for the transfer processing device and the packet behavior in the actual transfer network is multiplied by both the token rate and the burst allowable value.
(1) 確保帯域(積み上げ帯域)として、ri'=max[(ak+dk)/Dk*ri , ri] とする。CSCFは、RTCP分を含まない帯域をMax requested bandwidth として帯域確保要求メッセージで指定する。CSCFはRTCPの有無を指定し、RTCP分帯域はRACSで計算をする。すなわち、RACSでメディアが存在する方向のトラヒックは指定帯域の1.05倍、メディアが存在しない方向についてもCSCFはRTCPの有無を指定し、RTCP有の場合はメディアが存在する方向の0.05倍をメディアが存在しない方向の帯域量として帯域制御を行う。特定音声コーデックの場合は、RACSで1.05となることを考慮した値をRACSに通知する。 (1) Assume that r i ′ = max [(a k + d k ) / D k * r i , r i ] as a reserved band (stacked band). The CSCF designates a bandwidth not including RTCP as a maximum requested bandwidth in the bandwidth reservation request message. The CSCF designates the presence or absence of RTCP, and the RTCP bandwidth is calculated by RACS. That is, the traffic in the direction in which the media exists in RACS is 1.05 times the specified bandwidth, and the CSCF also specifies the presence / absence of RTCP in the direction in which the media does not exist. Bandwidth control is performed as the amount of bandwidth in the direction that does not exist. In the case of a specific voice codec, the RACS is notified of a value considering that the RACS is 1.05.
(2) トークンレートとして sdr=max[gn*bk*ri/8,rmin]とする。
(3) バースト許容値として mbs=min{smax,max[gn*bk*ri*(ak+dk)/8/1000,smin]}とする。ここで、rminは最少トークンレート、sminは最小バースト許容値、smaxは最大バースト許容値である。
(2) As a token rate, sdr = max [gn * b k * r i / 8, rmin].
(3) mbs as the burst tolerance = min {smax, max [gn * b k * r i * (a k + d k) / 8/1000, smin]} and. Here, rmin is the minimum token rate, smin is the minimum burst tolerance, and smax is the maximum burst tolerance.
また、CSCFからRACSに対して片方向通信として指定された場合で、RTP/AVP の場合は、反対方向のトラヒックも考慮する。RTSPの双方向分はCSCFが独立したメディアとしてRACSに要求する。rmin、smin、smaxはクラス毎に設定可能とする。保守者が投入するrminの値は、当初は0を推奨する。各設定値が「0」時は、計算を行わないこととする。 In the case of RTP / AVP when traffic is specified as one-way communication from the CSCF to the RACS, traffic in the opposite direction is also considered. The two parts of RTSP are requested to RACS as independent media by CSCF. rmin, smin, and smax can be set for each class. It is recommended that the value of rmin input by the maintenance person is initially 0. When each set value is “0”, no calculation is performed.
すなわち、転送処理装置のバッファ可能時間と流入トラヒックのクラス毎の遅延ゆらぎ量の他に、最小トークンレートと最小バースト許容サイズと最大許容バーストサイズを記憶する。転送処理装置に流入を許可するトラヒックのトークンレートとバースト許容値とを設定する際に、ユーザ間のSIPネゴシエーションで決定した要求帯域から、それぞれトラヒックの擾乱を考慮した係数と転送処理装置への設定粒度を考慮した係数を乗算して一次的なトークンレートと一次的なバースト許容値を算出した後、それぞれ記憶している最少値と比較して大きい方の値、記憶している最大値と比較して小さい方の値を算出結果として転送処理装置に設定し、トラヒックの流入制限を行う。 That is, the minimum token rate, the minimum allowable burst size, and the maximum allowable burst size are stored in addition to the bufferable time of the transfer processing device and the delay fluctuation amount for each class of inflow traffic. When setting the token rate and burst tolerance of traffic permitted to flow into the transfer processing device, the coefficient considering the traffic disturbance and the setting to the transfer processing device from the requested bandwidth determined by the SIP negotiation between users After calculating the primary token rate and primary burst tolerance by multiplying the coefficient considering the granularity, each is compared with the stored maximum value, the larger value compared with the stored minimum value Then, the smaller value is set in the transfer processing device as the calculation result, and traffic inflow is restricted.
図8は、メディアの追加削除時の実施条件を示す。
ここで、Aは既存メディアの合計であり、Mは上限帯域であり、Xは追加メディア分合計であり、Yは削除メディアであるとき、メディアの追加削除時の実施条件として
A+X−Y≦M
を満たす場合に一時的に許容する。すなわち、SIP信号上は複数のメディアフローが要求されている場合に、CSCFからRACSへの帯域確保要求の予約時、確保時に、その帯域確保要求中にはメディアの削除と追加の要求が含まれている場合がある。もちろん変更なしのメディアが含まれている場合もある。これらは帯域確保要求ごとに、過不足を計算した上でリソースから積み上げ、積み下げを実施する。例えば、一回の帯域確保要求の中に、追加メディアと削除メディアが含まれる場合に、追加メディアの帯域に対して削除しようとするメディアの帯域の方が大きい場合には、必ず帯域の確保が可能となる。
FIG. 8 shows the implementation conditions when adding and deleting media.
Here, A is the total of the existing media, M is the upper limit band, X is the total for the additional media, and Y is the deleted media. When Y is the deleted media, A + X−Y ≦ M
Allow temporarily when meeting. That is, when a plurality of media flows are requested on the SIP signal, when a bandwidth securing request is reserved from the CSCF to the RACS, at the time of securing, the bandwidth securing request includes a request for deleting and adding media. There may be. Of course, there may be media that does not change. For each bandwidth reservation request, the excess and deficiency is calculated and then accumulated from resources and loaded. For example, if additional media and deleted media are included in a single bandwidth allocation request, and the bandwidth of the media to be deleted is larger than the bandwidth of the additional media, the bandwidth must be secured. It becomes possible.
RACSがI−BGFを選択する際の論理と方法について説明する。
まず、RACSは、各I−BGFを使用するメディアフロー数により選択を行い、次に帯域による選択を行う。メディアフロー数による選択は、メディアフロー数が少ないI−BGFを選択する。音声呼のみの場合には、メディアフロー数による選択により複数のI−BGFを順番に使用することになる。NGNでは、音声のみの呼だけでなく、ビデオ呼も使用される。この場合、メディアフロー数以外に使用帯域を考慮しなければ、帯域を使い切る前にメディアフロー数による頭打ちとなる場合もある。使用帯域によるI−BGF選択は、I−BGF区間仮想パスの帯域使用率を参照し、その中で最も帯域使用率の低いI−BGFを選択する。帯域の使用率は上り方向/下り方向で異なるため、帯域使用率の最も低いI−BGFを選択する際には、上り方向/下り方向の使用率の加算結果を元に比較する。その理由は、上り方向/下り方向の使用率をそれぞれ判別することにすると、ユーザからの要求が同一メディアに対して異なるI−BGFを設定する危険性があるためである。帯域使用率が同値のI−BGF区間仮想パスが複数存在していた場合、どのI−BGFを選択するかについては規定しない。サービス提供状況により、音声呼が支配呼となるか、ビデオ呼が支配呼になるかによって、フロー数による選択と帯域使用率による選択の優先順位を入れ替える機能を提供する。例えば、テレビ電話などの動画通信が増えると、コーデック種別などにより必要帯域が偏るため、帯域による振り分けを優先するようにしてもよい。
The logic and method used when the RACS selects the I-BGF will be described.
First, RACS performs selection according to the number of media flows using each I-BGF, and then performs selection according to bandwidth. The selection based on the number of media flows selects an I-BGF with a small number of media flows. In the case of only a voice call, a plurality of I-BGFs are used in order by selection based on the number of media flows. NGN uses video calls as well as voice-only calls. In this case, if the used bandwidth is not considered in addition to the number of media flows, there may be a limit due to the number of media flows before the bandwidth is used up. The I-BGF selection based on the used bandwidth refers to the bandwidth usage rate of the I-BGF section virtual path, and selects the I-BGF having the lowest bandwidth usage rate. Since the bandwidth usage rate differs between the upstream and downstream directions, when selecting the I-BGF with the lowest bandwidth usage rate, a comparison is made based on the addition result of the upstream and downstream usage rates. The reason is that there is a risk that a request from a user sets different I-BGFs for the same medium if the usage rates in the uplink / downlink directions are determined. When there are a plurality of I-BGF section virtual paths having the same band usage rate, it is not specified which I-BGF is selected. Depending on the service provision status, a function is provided for switching the priority of selection based on the number of flows and selection based on the bandwidth usage rate, depending on whether a voice call becomes a dominant call or a video call becomes a dominant call. For example, when video communication such as videophones increases, the necessary bandwidth is biased depending on the codec type and so on.
SIP信号の通信路を確立するまでのI−BGF選択は、まず保守者が特定のI−BGFに対して、あらかじめ確立可否を設定する。2つのI−BGFに対して、それぞれ事業者ごとに冗長用経路の0または1の確立可否を設定する。RACSは、CSCFからSIP信号の通信路確立の契機を与えられて、指定された0または1のSIP信号の通信路を設定許可されたI−BGFのストリーム数の上限チェックを実施し、当該I−BGFに対してSIP信号の通信路の設定とI−BGFへの制御を行う。
In selecting an I-BGF until the communication path of the SIP signal is established, first, the maintenance person sets whether or not to establish a specific I-BGF in advance. Whether or not the
メディアフローのI−BGF選択論理について説明する。
RACSは、各I−BGFの基本情報を記憶する。制御用のIPアドレス、最大ストリーム数、I−BGFのパケット転送処理性能をリンクの物理帯域量を表すbps に見立ててI−BGF仮想パス最大帯域として記憶する。なお、bps への換算計算は、パケット転送処理能力であるpps をパケットサイズを元にbps に換算する。上り下りの帯域計算として1/2 する。
The I-BGF selection logic of the media flow will be described.
The RACS stores basic information of each I-BGF. The IP address for control, the maximum number of streams, and the packet transfer processing performance of I-BGF are stored as the maximum bandwidth of the I-BGF virtual path in relation to bps representing the physical bandwidth of the link. Note that the conversion to bps is performed by converting pps, which is the packet transfer processing capability, into bps based on the packet size. 1/2 as the bandwidth calculation for upstream and downstream.
I−BGFを通過する物理リンクにボトルネックがある場合を想定して、以下のように算出する。「RACSとI−BGF間のリンク帯域(転送処理装置内のボトルネックとなりうるリンクを含む)」と、「pps をbps に換算した帯域/2」の小さい方の値を取得する。RACSとI−BGF間にリンクがない場合、I−BGFの処理能力以外にボトルネックがないため、上り下りを区別せず、上り下り合計帯域とする。 Assuming a case where a physical link passing through the I-BGF has a bottleneck, the calculation is performed as follows. The smaller value of “link band between RACS and I-BGF (including a link that may be a bottleneck in the transfer processing apparatus)” and “band / 2 converted from pps to bps” is acquired. When there is no link between the RACS and the I-BGF, there is no bottleneck other than the processing capability of the I-BGF.
また、RACSに登録したI−BGFごと、対向する他網ごとにユーザ通信用に使用するI−BGFを設定する。例えば、他網1向けにはI−BGF#1とI−BGF#2、他網2向けにはI−BGF#2とI−BGF#3を通過することを設定する。これらをメディアルートと呼ぶ。
Also, an I-BGF used for user communication is set for each I-BGF registered in the RACS and for each other network facing the RACS. For example, I-
I−BGF選択は、I−BGF数≠メディアルート数の場合、その他網向けに使用できるメディアルートが設定されたI−BGFの選択となる。 When the number of I-BGFs ≠ the number of media routes, the I-BGF selection is the selection of an I-BGF for which a media route that can be used for other networks is set.
当該他網向けに使用可能な複数のI−BGFに対してストリーム数による選択方法について説明する。ストリーム数上限やI−BGF故障によってI−BGFが選択できなかった場合は、帯域確保要求に対してエラーを返却する。ストリーム数による選択の結果、I−BGFが複数選択された場合は、帯域による選択を行う。帯域による選択の結果、I−BGFが複数選択された場合は、選択されたI−BGFの中から任意のI−BGFを選択する。選択されたI−BGFに対して溢れ判定を行い、溢れ判定がOKである場合にそのI−BGFを選択する。溢れ判定がNGの場合は、「ストリーム数が少ない>帯域使用率が低い」の優先順位に基づき、次優先のI−BGFの選択を行い、溢れ判定を繰り返す。ここで、「>」は優先順位の高低を表す。最終的に溢れ判定がOKとなるI−BGFが選択できなかった場合は、帯域確保要求に対してエラーを返却する。 A selection method based on the number of streams for a plurality of I-BGFs usable for the other network will be described. If the I-BGF cannot be selected due to the upper limit of the number of streams or the I-BGF failure, an error is returned in response to the bandwidth securing request. As a result of selection based on the number of streams, when a plurality of I-BGFs are selected, selection based on the band is performed. If a plurality of I-BGFs are selected as a result of selection by band, an arbitrary I-BGF is selected from the selected I-BGFs. An overflow determination is performed on the selected I-BGF, and if the overflow determination is OK, the I-BGF is selected. When the overflow determination is NG, the next-priority I-BGF is selected based on the priority order of “the number of streams is small> the bandwidth usage rate is low”, and the overflow determination is repeated. Here, “>” indicates the level of priority. If the I-BGF whose overflow judgment is finally OK cannot be selected, an error is returned in response to the bandwidth securing request.
図9は、RACS121の基本機能フローを示す。
ステップS1では、RACS121は加入端末からSIP呼に対応したサービスセッション制御信号を受信し、ステップS2へ進む。
ステップS2では、このSIP呼に対応したセッション状態情報を読み出し、ステップS3へ進む。
FIG. 9 shows a basic function flow of the
In step S1,
In step S2, the session state information corresponding to this SIP call is read, and the process proceeds to step S3.
ステップS3では、このSIP呼に対応した使用可能な候補経路についてネットワークリソース情報を読み出し、ステップS4へ進む。
ステップS4では、ストリーム数/帯域使用率によるI−BGFの選択ができたか否かを判定し、I−BGFの選択ができた場合にステップS5へ進み、I−BGFの選択ができない場合にステップS9へ進む。
ステップS9では、このSIP呼の帯域確保要求に対してエラーを返却する。
In step S3, network resource information is read for available candidate routes corresponding to this SIP call, and the process proceeds to step S4.
In step S4, it is determined whether or not the I-BGF can be selected based on the number of streams / bandwidth usage rate. If the I-BGF can be selected, the process proceeds to step S5. If the I-BGF cannot be selected, the step is performed. Proceed to S9.
In step S9, an error is returned in response to the SIP call bandwidth securing request.
ステップS5では、溢れ判定を行う。すなわち、このSIP呼に対応したデータフロー情報を読み出し、メディア追加・削除の実施条件(上記のA+X−Y≦M)を満たすか否かを判定し、実施条件を満たす場合に一時的に許容してステップS7へ進み、実施条件を満たさない場合にステップS6へ進む。 In step S5, overflow determination is performed. That is, the data flow information corresponding to this SIP call is read, it is determined whether or not the execution condition for media addition / deletion (A + X−Y ≦ M) is satisfied, and if the execution condition is satisfied, it is temporarily allowed. The process proceeds to step S7, and if the execution condition is not satisfied, the process proceeds to step S6.
ステップS6では、「ストリーム数が少ない>帯域使用率が低い」の優先順位に基づいて次優先のI−BGFの選択ができたか否かを判定し、I−BGFの選択ができた場合にステップS5へ戻り、I−BGFの選択ができない場合にステップS9のエラー返却へ進む。
ステップS7では、候補経路について、このSIP呼に対応したセッション状態情報から仮想パス選択論理を適用したI−BGFを決定し、ステップS8に進む。
In step S6, it is determined whether or not the next-priority I-BGF has been selected based on the priority order of “the number of streams is small> the bandwidth usage rate is low”. Returning to S5, if I-BGF cannot be selected, the process proceeds to error return in step S9.
In step S7, the I-BGF to which the virtual path selection logic is applied is determined from the session state information corresponding to this SIP call for the candidate route, and the process proceeds to step S8.
ステップS8では、このSIP呼にI−BGF経由で対応したSIPセッション制御処理を行う。このSIPセッション制御処理は、以下に示すように、選択したI−BGFのI−BGF区間仮想パスでのリソース確保と、選択したI−BGFに対するポリシー制御などである。 In step S8, SIP session control processing corresponding to this SIP call via I-BGF is performed. This SIP session control process includes securing resources on the I-BGF section virtual path of the selected I-BGF and policy control for the selected I-BGF, as will be described below.
メディアフロー通信を開始する際には、呼処理制御部(CSCF)において、SIP−INVITEメッセージのSDPから必要パラメータを取り出し、呼処理サーバのRACSに対して制御要求情報を送信する。RACSは、制御要求パラメータの事業者IDより、I−BGFおよび収容物理ポートを抽出し、さらに物理リンクまたはVLAN−IDが抽出できる場合は抽出し、事業者毎のSIP信号路に結びついたメディアルートに沿った仮想パス毎に帯域判定を行う。ただし、INVITE受信時の制御では、着側のIPアドレスおよびポート番号は特定できないことから、I−BGFでのポリシー制御の有効化は行われない。SIPメッセージの応答である183W/SDPまたは200W/SDPメッセージから、CSCFが着側のIPアドレスおよびポート番号を抽出し、RACSが2回目の制御要求パラメータを受信し、その情報に従ってI−BGFを制御した際にポリシーが有効化される。すなわち、I−BGFでは、発着IPアドレス、発着ポート番号などの全ての制御のための情報が揃ったときにポリシーを有効化する。 When media flow communication is started, the call processing control unit (CSCF) extracts necessary parameters from the SDP of the SIP-INVITE message and transmits control request information to the RACS of the call processing server. RACS extracts the I-BGF and the accommodated physical port from the carrier ID of the control request parameter, and further extracts the physical link or VLAN-ID if it can be extracted, and the media route linked to the SIP signal path for each carrier. The bandwidth is determined for each virtual path along the path. However, in the control at the time of receiving INVITE, the IP address and port number on the called side cannot be specified, so that the policy control in the I-BGF is not validated. The CSCF extracts the destination IP address and port number from the 183W / SDP or 200W / SDP message that is the response to the SIP message, and the RACS receives the second control request parameter and controls the I-BGF according to the information. The policy will be activated. That is, in the I-BGF, the policy is validated when information for all control such as the arrival / departure IP address and the arrival / departure port number is gathered.
RACSがI−BGFをポリシー制御する際には、発IPアドレス、発ポート番号、着IPアドレス、着ポート番号、プロトコル種別(IP/TCP/UDP)、ピークレート、ピークパケットサイズ、DSCP値などのパラメータが使われる。RACSでは、発IPアドレス、発ポート番号、着IPアドレス、着ポート番号、プロトコル種別までのパラメータをクラシファイ・パラメータとして、I−BGFに対してポリシー制御を行う。また、SIPシグナリングポート開通時、およびMEGACOによるメディアフロー制御時それぞれにおいて、ピークレートとピークパケットサイズを制御パラメータとして用いる。ピークレートとピークパケットサイズの制御パラメータは、他網側のターミネーション(Termination )に対して設定され、これらのパラメータを元にI−BGFでの流入制御を行う。DSCP値を用いたパケットの優先制御は、他網側および自網側のターミネーションに対して設定され、本パラメータを元にI−BGFでの優先制御を行う。 When RACS policy-controls I-BGF, the source IP address, source port number, destination IP address, destination port number, protocol type (IP / TCP / UDP), peak rate, peak packet size, DSCP value, etc. A parameter is used. In RACS, policy control is performed on the I-BGF using the parameters up to the originating IP address, originating port number, terminating IP address, terminating port number, and protocol type as classification parameters. Further, the peak rate and the peak packet size are used as control parameters when the SIP signaling port is opened and when the media flow is controlled by MEGACO. The control parameters for the peak rate and the peak packet size are set for termination on the other network side, and inflow control by I-BGF is performed based on these parameters. The packet priority control using the DSCP value is set for the termination on the other network side and the own network side, and the priority control in the I-BGF is performed based on this parameter.
RACSは、MEGACOプロトコルを用いてI−BGFの自網側ターミネーションと他網側ターミネーションに、NAPT制御が動作するようにそれぞれのローカルアドレスとグローバルアドレス、ポート番号、DSCP値を設定することでポリシー制御を行う。 RACS uses MEGACO protocol to control policy by setting each local address, global address, port number, and DSCP value so that NAPT control operates for the termination of I-BGF's own network side and other network side. I do.
図10は、本発明における自網発メディア通信シーケンスを示す。
図において、中継呼処理サーバ12は、呼処理制御部(CSCF)122とリソース管理部(RACS)121からなる。中継呼処理サーバ12は、対向呼処理サーバ13Aまたはパケット転送処理装置から送信元情報(8) を格納したSIPinvite 信号を受信し、送信元装置に対して100trying 信号を返却し、受信したSIPinvite 信号を記憶する。
FIG. 10 shows a self-network originating media communication sequence in the present invention.
In the figure, the relay
CSCF122は、RACS121に対して帯域確保要求メッセージにより送信元情報(8) を通知し、帯域確保要求を行う。この帯域確保要求には、複数のメディアフローごとにそれぞれ必要な上り下りの要求帯域が含まれる。また、メディアフローごとにパケットの振る舞いであるDSCPに相当するクラスが指定される。また、対向サーバを特定する方路情報が含まれる。この方路情報には、対向者識別子と対向者識別子内のコントロール信号路の通番が含まれる。
The
RACS121は、I−BGFごとに仮想化した上り下りそれぞれのクラスごとの上限帯域から要求されたメディアフローごとの帯域を取得可能か否か残帯域と比較する。帯域取得が不可能な場合は、即座に帯域確保要求にNG応答する。全てのメディアフローに対して帯域取得可能な場合は、RACS121はI−BGFに対して、送信元情報(8) を指定したターミネーションの作成指示を行う。ターミネーションのステータスは、OUSで作成する。
The
RACS121は、I−BGFに対してコントロール信号路を特定する情報と信号の方向性まで設定する。I−BGFは、その中でターミネーションをユニークに決定する識別子の付与を行ってRACS121に返信し、RACS121はこれをI−BGFごとに記憶する。すなわち、RACS121は、I−BGFに対してポリシング設定する際、同時に自網側と他網側のターミネーション作成を同一メッセージ上で試みる。この際、リソース管理サーバは、ターミネーションの組み合わせをcontext として識別し保存する。ただし、contecxtの識別子も、一回目の設定時はワイルドカードで指定したメッセージをI−BGFに送信して、I−BGFで払いだす。一方、I−BGFでターミネーションIDはユニークであり、識別子、IP/group/interface/id の/id 以下は、自網側と他網側で異なった識別子が払いだされるため、ターミネーションのセットを決定できる概念がcontext となる。メディアのターミネーションが格納されたcontext の中にはメディアのターミネーションの自網、他網のペアが格納される。他のペアは格納しない。モニタ設定をして、トラヒックのコピーをI−BGFから外部へ転送する場合にのみ、もうひとつのターミネーションが格納される。
The
これにより、ターミネーション情報をI−BGFごとにユニークに保持する。以後、ターミネーション識別子として、RACS121とI−BGFとのユニークな識別子として制御に用いる。
Thereby, termination information is uniquely held for each I-BGF. Thereafter, as a termination identifier, a unique identifier between
I−BGFは、RACS121に対してSIP信号の送信元情報(8) に対応するSIP信号の送信先に通知するべき送信元情報(3) を応答する。RACS121は、帯域確保要求メッセージの応答にSIP信号の送信先に通知するべき送信元情報(3) を応答する。
The I-BGF responds to the
CSCF122は、保存していたSIPinvite 信号について送信元情報(8) を送信元情報(3) として、対向呼処理サーバ13Cまたはパケット転送処理装置に送信する。また、CSCF122は、対向呼処理サーバ13Cからの180ringing信号を対向呼処理サーバ13Aに転送し、対向呼処理サーバ13AからPRACK信号があった場合は対向呼処理サーバ13Cに転送する。さらに、CSCF122は、対向呼処理サーバ13Cから送信元情報(6) を格納した 200OK信号を受信して記憶する。
The
CSCF122は、RACS121に対して帯域確保要求メッセージにより送信元情報(6) を通知し、帯域確保要求を行う。この帯域確保要求には、複数メディアフロー分それぞれに必要な上り下りの要求帯域が含まれる。また、対向サーバを特定する方路情報が含まれる。この方路情報には、対向者識別子と対向者識別子内のコントロール信号路の通番が含まれる。
The
RACS121は、I−BGFに対してメディアフローごとにユニークなターミネーション識別子を用いて送信元情報(6) を指定したターミネーションの変更指示を行う。ステータスをINSにする。同時に、メディアフローごとに要求帯域にパケット転送処理装置ごとに記憶するパケット転送処理装置で所望の要求帯域を得られるようにするための制御補正係数を乗じた帯域量と、各クラスごとに到着パケットのバースト性を考慮したパケットが遅延してまとまった時間分のバースト比例係数を乗じたバースト量を設定する。
The
I−BGFは、RACS121に対してSIP信号の送信元情報(6) に対応するSIP信号の送信先に通知するべき送信元情報(4) を応答する。RACS121は、帯域確保要求メッセージの応答にSIP信号の送信先に通知するべき送信元情報(4) を応答する。CSCF122は、保存していたSIPinvite 信号について送信元情報(6) を送信元情報(4) として、対向呼処理サーバ13Aまたはパケット転送処理装置に送信する。
The I-BGF responds to the
図11は、他網発メディア通信シーケンスを示す。
図において、他網発の要求呼の処理については、I−BGFを経由して中継呼処理サーバ12がSIPinvite 信号を受信して始まる。中継呼処理サーバ12は、対向呼処理サーバ13Dまたはパケット転送処理装置から送信元情報(6) を格納したSIPinvite 信号を受信し、送信元装置に対して100trying 信号を返却し、受信したSIPinvite 信号を記憶する。
FIG. 11 shows a media communication sequence originating from another network.
In the figure, the processing of a request call originated from another network starts when the relay
CSCF122は、RACS121に対して帯域確保要求メッセージにより送信元情報(6) を通知し、帯域確保要求を行う。この帯域確保要求には、複数のメディアフローごとにそれぞれ必要な上り下りの要求帯域が含まれる。
The
RACS121は、I−BGFごとに仮想化した上り下りそれぞれのクラスごとの上限帯域から要求されたメディアフローごとの帯域を取得可能か否か残帯域と比較する。帯域取得が不可能な場合は、即座に帯域確保要求にNG応答する。全てのメディアフローに対して帯域取得可能な場合は、RACS121はI−BGFに対して、送信元情報(6) を指定したターミネーションの作成指示を行う。RACS121は、I−BGFに対してコントロール信号路を特定する情報と信号の方向性まで設定する。
The
I−BGFは、その中でターミネーションをユニークに決定する識別子の付与を行ってRACS121に返信し、RACS121はこれをI−BGFごとに記憶する。これにより、ターミネーション情報をI−BGFごとにユニークに保持する。以後、ターミネーション識別子として、RACS121とI−BGFとのユニークな識別子として制御に用いる。
The I-BGF assigns an identifier that uniquely determines the termination in the I-BGF and sends it back to the
I−BGFは、RACS121に対してSIP信号の送信元情報(6) に対応するSIP信号の送信先に通知するべき送信元情報(4) を応答する。RACS121は、帯域確保要求メッセージの応答にSIP信号の送信先に通知するべき送信元情報(4) を応答する。
The I-BGF responds to the
CSCF122は、保存していたSIPinvite 信号について送信元情報(6) を送信元情報(4) として、対向呼処理サーバ13Eまたはパケット転送処理装置に送信する。また、CSCF122は、対向呼処理サーバ13Eからの180ringing信号を対向呼処理サーバ13Dに転送し、対向呼処理サーバ13DからPRACK信号があった場合は対向呼処理サーバ13Eに転送する。さらに、CSCF122は、対向呼処理サーバ13Eから送信元情報(8) を格納した 200OK信号を受信して記憶する。
The
CSCF122は、RACS121に対して帯域確保要求メッセージにより送信元情報(8) を通知し、帯域確保要求を行う。RACS121は、I−BGFに対してメディアフローごとにユニークなターミネーション識別子を用いて送信元情報(8) を指定したターミネーションの変更指示を行う。
The
I−BGFは、RACS121に対してSIP信号の送信元情報(8) に対応するSIP信号の送信先に通知するべき送信元情報(3) を応答する。RACS121は、帯域確保要求メッセージの応答にSIP信号の送信先に通知するべき送信元情報(3) を応答する。CSCF122は、保存していたSIPinvite 信号について送信元情報(8) を送信元情報(3) として、対向呼処理サーバ13Dまたはパケット転送処理装置に送信する。
The I-BGF responds to the
また、Uプレーンのセッションのリフレッシュタイミングについて、RACSは次のように動作する。RACSを含めて中継呼処理サーバでは固定的なタイミングをもたず、Re-INVITE/UPDATE受信時にセッションのリフレッシュを行う。RACSにおけるリフレッシュ受信の監視は、SIPセッションのExpire値/2+30秒となる。リフレッシュのタイマが満了した場合にRACSからCSCFに通知を行う。さらに、SIPセッションのExpire値/2秒間リフレッシュを受けなかった場合、RACSはセッションを開放し、CSCFにセッションの開放通知を行う。 Further, the RACS operates as follows for the refresh timing of the U-plane session. The relay call processing server including the RACS does not have a fixed timing, and refreshes the session when Re-INVITE / UPDATE is received. The monitoring of refresh reception in RACS is the Expire value of the SIP session / 2 + 30 seconds. When the refresh timer expires, the RACS notifies the CSCF. Furthermore, when the Expire value of the SIP session / no refresh is received for 2 seconds, the RACS releases the session and notifies the CSCF of the session release.
1 通信ネットワーク(NGN)
2,3 他網
11 転送網
12 中継呼処理サーバ
13 対向呼処理サーバ
14 中継装置
111〜113 転送処理部(I−BGF)
121 リソース管理部(RACS)
122 呼処理制御部(CSCF)
1 Communication network (NGN)
2, 3 Other network 11
121 Resource Management Department (RACS)
122 Call processing controller (CSCF)
Claims (7)
前記呼処理サーバは、
ユーザ端末間のSIPネゴシエーションを管理し、少なくとも要求品質情報を含むセッション状態情報に基づいて呼処理を行う呼処理部と、
前記自網のネットワークを仮想パスとしてリソース管理し、そのリソース量に対してSIPネゴシエーションの結果得られる要求帯域を、SIPネゴシエーション毎に確立したメディアセッション毎に仮想パスから加減算してリソース管理するリソース管理部とを備え、
前記リソース管理部は、
前記自網と前記他網の網間における転送処理部の処理能力を帯域量におきかえた仮想パスと複数インタフェースをまとめた他網毎の仮想パスの帯域上限値を含む、ネットワークリソース情報およびデータフロー情報に基づく帯域管理によって前記転送処理部を含む経路選択を行って仮想パス毎に帯域を判定する手段と、
前記1以上の転送処理部から前記他網と接続するための転送処理部を選択する際に、前記自網に張られたストリーム数が少ない転送処理部を選択し、前記ストリーム数が同じ場合は、上り方向と下り方向の使用率の合計が少ない転送処理部を選択する手段と
を備えたことを特徴とするリソース管理システム。 In a network configuration resource management system in which a call processing server, a local network including one or more transfer processing units, and another network including at least one call processing unit are connected.
The call processing server
A call processing unit that manages SIP negotiation between user terminals and performs call processing based on session state information including at least required quality information ;
Resource management in which the network of the own network is resource-managed as a virtual path, and the requested bandwidth obtained as a result of SIP negotiation is added to or subtracted from the virtual path for each media session established for each SIP negotiation. and a part,
The resource management unit
Network resource information and data flow including a virtual path in which the processing capacity of the transfer processing unit between the local network and the other network is replaced with a bandwidth and a virtual path bandwidth upper limit value for each other network in which a plurality of interfaces are combined Means for performing path selection including the transfer processing unit by bandwidth management based on information and determining a bandwidth for each virtual path ;
When selecting a transfer processing unit for connecting to the other network from the one or more transfer processing units, a transfer processing unit with a small number of streams attached to the own network is selected, and when the number of streams is the same And a means for selecting a transfer processing unit with a small sum of usage rates in the uplink and downlink directions.
前記ネットワークリソース情報は、転送処理部区間仮想パス構成情報と、網間仮想パス構成情報と、RACS受付優先度情報と、QoSクラス設定情報とを含むことを特徴とするリソース管理システム。 The resource management system according to claim 1,
The resource management system, wherein the network resource information includes transfer processing section virtual path configuration information, inter-network virtual path configuration information, RACS reception priority information, and QoS class setting information.
前記データフロー情報は、ピークレート情報と、QoSクラス識別情報と、受付優先度と、受付優先クラス識別情報とを含むことを特徴とするリソース管理システム。 The resource management system according to claim 1,
The resource management system, wherein the data flow information includes peak rate information, QoS class identification information, reception priority, and reception priority class identification information.
前記セッション状態情報は、ユーザ情報、要求品質情報、経路情報、要求呼処理制御情報、処理状態情報を含むことを特徴とするリソース管理システム。 The resource management system according to claim 1,
The session state information includes user information, requested quality information, route information, requested call processing control information, and processing state information.
前記呼処理サーバは、ユーザが通信時に送受信するメディアトラヒックの帯域確保要求時に転送処理部に対して自網側のポリシング設定を識別する識別子と他網側のポリシング設定を識別する識別子を転送処理部内で一意に識別可能な識別子の払い出しを要求するメッセージを送信し、同時に自網側の識別子と他網側の識別子のペアを識別管理するための転送処理部でユニークな識別子も転送処理部に払い出しを要求し、自網側の識別子と他網側の識別子とこのペアを識別する識別子を転送処理部ごとに記憶する手段を備えた
ことを特徴とするリソース管理システム。 The resource management system according to claim 1,
The call processing server stores an identifier for identifying the policing setting on the own network side and an identifier for identifying the policing setting on the other network side with respect to the transfer processing unit when a bandwidth request for securing the media traffic transmitted and received by the user during communication is made. A message is sent to request transfer of a uniquely identifiable identifier, and at the same time, a unique identifier is also issued to the transfer processing unit in the transfer processing unit for identifying and managing a pair of the identifier on the own network side and the identifier on the other network side And a means for storing an identifier for identifying the pair and an identifier for the local network side and an identifier for the other network side for each transfer processing unit.
前記呼処理サーバの呼処理部は、ユーザ端末間のSIPネゴシエーションを管理し、少なくとも要求品質情報を含むセッション状態情報に基づいて呼処理を行い、前記呼処理サーバのリソース管理部は、前記自網のネットワークを仮想パスとしてリソース管理し、そのリソース量に対してSIPネゴシエーションの結果得られる要求帯域を、SIPネゴシエーション毎に確立したメディアセッション毎に仮想パスから加減算してリソース管理し、
さらに、前記リソース管理部は、
前記自網と前記他網の網間における転送処理部の処理能力を帯域量におきかえた仮想パスと複数インタフェースをまとめた他網毎の仮想パスの帯域上限値を含む、ネットワークリソース情報およびデータフロー情報に基づく帯域管理によって前記転送処理部を含む経路選択を行って仮想パス毎に帯域の判定を行い、
前記1以上の転送処理部から前記他網と接続するための転送処理部を選択する際に、前記自網に張られたストリーム数が少ない転送処理部を選択し、前記ストリーム数が同じ場合は、上り方向と下り方向の使用率の合計が少ない転送処理部を選択する
ことを特徴とするリソース管理方法。 In a network configuration resource management method in which a local network including a call processing server, one or more transfer processing units, and another network including at least one call processing unit are connected.
The call processing unit of the call processing server manages SIP negotiation between user terminals, performs call processing based on session state information including at least required quality information, and the resource management unit of the call processing server Resource management as a virtual path, and the required bandwidth obtained as a result of SIP negotiation with respect to the resource amount is added / subtracted from the virtual path for each media session established for each SIP negotiation to manage resources.
Furthermore, the resource management unit
Network resource information and data flow including a virtual path in which the processing capacity of the transfer processing unit between the local network and the other network is replaced with a bandwidth and a virtual path bandwidth upper limit value for each other network in which a plurality of interfaces are combined Perform route selection including the transfer processing unit by bandwidth management based on information to determine bandwidth for each virtual path ,
When selecting a transfer processing unit for connecting to the other network from the one or more transfer processing units, a transfer processing unit with a small number of streams attached to the own network is selected, and when the number of streams is the same A resource management method comprising: selecting a transfer processing unit having a small total usage rate in the uplink and downlink directions.
前記リソース管理部が加入端末からの呼(SIP)に対応したサービスセッション制御信号を受信する第1のステップと、
前記呼に対応した前記セッション状態情報を読み出す第2のステップと、
前記呼に対応した使用可能な候補経路について前記ネットワークリソース情報を読み出す第3のステップと、
前記ストリーム数および帯域使用率による前記転送処理部の選択が可能か否かを判定する第4のステップと、
前記第4のステップで前記転送処理部の選択が可能なときに、前記呼に対応した前記データフロー情報を読み出し、メディアの追加または削除の条件判定を行う第5のステップと、
前記第5のステップの条件を満たさないときに、「ストリーム数が少ない>帯域使用率が低い」の優先順位に基づいて次優先の転送処理部を選択して前記第4のステップに戻る第6のステップと、
前記第5のステップの条件を満たすときに、候補経路につき前記呼に対応したセッション状態情報から仮想パス選択論理を適用した転送処理部を決定する第7のステップと、
前記第7のステップで決定した転送処理部の経路で対応したSIPセッション制御処理を行う第8のステップと、
前記第4のステップまたは前記第6のステップで前記転送処理部の選択が不可のときに、前記呼の帯域確保要求に対してエラー返却を行う第9のステップと
を有することを特徴とするリソース管理方法。 The resource management method according to claim 6, wherein
A first step in which the resource manager receives a service session control signal corresponding to a call (SIP) from a subscriber terminal;
A second step of reading the session state information corresponding to the call;
A third step of reading the network resource information for available candidate routes corresponding to the call;
A fourth step of determining whether or not the transfer processing unit can be selected based on the number of streams and a bandwidth usage rate;
A fifth step of reading the data flow information corresponding to the call and determining a condition for adding or deleting a medium when the transfer processing unit can be selected in the fourth step;
When the condition of the fifth step is not satisfied, the next priority transfer processing unit is selected based on the priority order of “the number of streams is small> the bandwidth usage is low”, and the process returns to the fourth step. And the steps
A seventh step of determining a transfer processing unit to which virtual path selection logic is applied from session state information corresponding to the call for a candidate route when the condition of the fifth step is satisfied;
An eighth step of performing SIP session control processing corresponding to the path of the transfer processing unit determined in the seventh step;
And a ninth step of returning an error in response to the call bandwidth securing request when the transfer processing unit cannot be selected in the fourth step or the sixth step. Management method.
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