JP2002135330A - Inter-node control system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はIP(Internet Proto
col)網内でのノード装置間の通信に関する。特に、ノ
ード装置間の通信制御を効率的かつロバストに行うこと
のできるノード間制御方式に関する。本発明は、公衆電
話網とIP網とを融合したPSTN・IP統合網における装置間
の制御や、電話網とIP網とを接続して音声をIPパケット
に変換して通信するサービス(Voice over IP, VoIP)
における装置間の制御や、インターネット上に複数のプ
ロセッサを分散配置して並列処理を行うマルチプロセッ
サシステムにおける制御信号の伝送に利用するに適す
る。The present invention relates to an IP (Internet Protocol).
col) It relates to communication between node devices in a network. In particular, the present invention relates to an inter-node control method capable of efficiently and robustly controlling communication between node devices. The present invention provides a service (Voice over) for controlling between devices in a PSTN / IP integrated network in which a public telephone network and an IP network are integrated, and connecting a telephone network and an IP network to convert voice into IP packets and communicate. IP, VoIP)
It is suitable for use in control of devices in the above and transmission of control signals in a multiprocessor system that performs parallel processing by distributing a plurality of processors on the Internet.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、公衆電話網とIP網とを融合した統
合したPSTN・IP統合網の検討が行われており、特に、ベ
アラ転送系・制御系分離型のネットワークアーキテクチ
ャを用いたVoIPサービスの実現方式が注目されている。2. Description of the Related Art In recent years, an integrated PSTN / IP network integrating a public telephone network and an IP network has been studied. In particular, a VoIP service using a network architecture of a separated bearer transfer system and control system has been studied. Has been attracting attention.
【0003】図9は従来のVoIPサービスを説明する図で
ある。IP 網内には複数のノード装置が設けられ、ノー
ド間の通信プロトコルとしてTCP/IP(Transfer Contro
l Protocol/Internet Protocol、伝送制御プロトコル/
インターネットプロトコル)が用いられる。図9には、
ノード装置として、IP網と公衆電話網PSTNとを接続する
2つのメディアゲートウェイMGと、その接続を制御する
メディアゲートウェイ・コントロールMGCとを示す。IP
網にはまた、IPアドレスと電話番号とを変換するゲート
キーパGKを備える。ゲートキーパGKはメディアゲートウ
ェイ・コントロールMGC内に設けられることもある。図
9にはIP網を制御するオペレーション・システムOpSを
ひとつのブロックとして示すが、これは実際には各ノー
ド装置の分散制御により実現される。公衆電話網におけ
る呼接続の設定には共通線網という専用の網が用いられ
るのに対し、公衆電話網とIP網間端末を接続するような
VoIPサービスでは、公衆電話網側から共通線網を介して
メディアゲートウェイコントロールMGCおよびメディア
ゲートウェイMGに対し、呼接続を設定する必要がある。
その場合、メディアゲートウェイコントロールMGCおよ
びメディアゲートウェイMG間の制御はIP網上で通信を行
い、呼接続を設定する。VoIPサービスについては、三宅
他、広域IPネットワーク技術の展望と標準化、電子情報
通信学会誌Vol. 83, No.4, pp.263-275, 2000.4に詳し
い。FIG. 9 is a diagram for explaining a conventional VoIP service. A plurality of node devices are provided in the IP network, and TCP / IP (Transfer Control Protocol) is used as a communication protocol between the nodes.
l Protocol / Internet Protocol, Transmission Control Protocol /
Internet Protocol) is used. In FIG.
As a node device, two media gateways MG for connecting an IP network and a public telephone network PSTN, and a media gateway control MGC for controlling the connection are shown. IP
The network also has a gatekeeper GK that translates between IP addresses and telephone numbers. The gatekeeper GK may be provided in the media gateway control MGC. FIG. 9 shows the operation system OpS for controlling the IP network as one block, but this is actually realized by distributed control of each node device. A dedicated network called a common line network is used for setting up a call connection in the public telephone network, whereas a connection between the public telephone network and a terminal between IP networks is used.
In the VoIP service, it is necessary to set up a call connection from the public telephone network side to the media gateway control MGC and the media gateway MG via a common line network.
In this case, the control between the media gateway control MGC and the media gateway MG performs communication on the IP network and sets up a call connection. For more information on VoIP services, see Miyake et al., Prospects and Standardization of Wide Area IP Network Technology, IEICE, Vol. 83, No. 4, pp. 263-275, 2000.4.
【0004】TCP/IPプロトコルを用いたIPパケットベ
ースの通信はベストエフオート型の通信であるので、AT
Mのようなギャランティ型の通信とは異なり、通信品質
(QoS)が保証されているわけではない。そのため、TCP
/IPプロトコルを用いたIPパケットベースの通信を、メ
ディアゲートウェイMGおよびメディアゲートウェイ・コ
ントロールMGCからなるマルチプロセッサシステム内の
制御通信ルートとして使用すると、パケット到着時間が
遅延する等の問題が発生する。例えば、任意のノードか
らあるノードへ大量の制御信号を発生するような場合、
到着遅延時間が大幅に大きくなることで、本来の制御が
不可能になることが考えられる。このような遅延を防止
するためには、RSVP(Resource Reservation Protoco
l、ネットワーク帯域予約プロトコル)等の帯域保証プ
ロトコルの利用が考えられる。RSVPは、通常のLANやWAN
等のIPベースの通信に用いる場合には課金ができないと
いう問題があるが、メディアゲートウェイMGとメディア
ゲートウェイ・コントロールMGCとの間のような制御通
信であれば、課金の問題は存在しない。[0004] Since IP packet-based communication using the TCP / IP protocol is a best-effort communication, the AT
Unlike guarantee type communication such as M, communication quality (QoS) is not guaranteed. Therefore, TCP
If an IP packet-based communication using the / IP protocol is used as a control communication route in a multiprocessor system including a media gateway MG and a media gateway control MGC, problems such as a delay in packet arrival time occur. For example, when generating a large amount of control signals from an arbitrary node to a certain node,
It is conceivable that the original control becomes impossible when the arrival delay time is significantly increased. In order to prevent such delay, RSVP (Resource Reservation Protocol)
l, network bandwidth reservation protocol). RSVP is a normal LAN or WAN
However, there is a problem that charging cannot be performed when used for IP-based communication, but there is no charging problem for control communication between the media gateway MG and the media gateway control MGC.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のRSVPで
は、多数のホストが存在する場合に、どのホストを優先
して帯域を確保するかという判断が難しい。これは、通
常のIPベースの通信において、大多数の各ユーザーが行
う各々の処理に優先付けを行うことが困難であるためで
ある。また、RSVPは定期的に帯域を確保しようとする
が、システムの処理状態に応じて帯域を確保するような
機能はなく、急激なトラフィック変動に対して帯域を動
的に変化するような機能はない。However, in the conventional RSVP, when there are a large number of hosts, it is difficult to determine which host has priority and secures the bandwidth. This is because in normal IP-based communication, it is difficult to prioritize each process performed by the majority of users. In addition, RSVP tries to secure the bandwidth periodically, but there is no function to secure the bandwidth according to the processing status of the system, and there is no function to dynamically change the bandwidth in response to sudden traffic fluctuation. Absent.
【0006】本発明は、このような課題を解決し、ノー
ド装置間の制御通信をロバストにするため、ノード装置
間処理の状況に応じてノード装置間の制御通信に使用す
る帯域を動的に設定し、ノード装置間の通信制御を効率
的に行うことを目的とする。The present invention solves such a problem and makes the control communication between the node devices robust, so that the band used for the control communication between the node devices is dynamically changed according to the status of the processing between the node devices. It is intended to set and efficiently control communication between node devices.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明のノード間制御方
式は、IP網内に互いの通信に必要な制御を分散して処理
する複数のノード装置を備え、この複数のノード装置は
それぞれ、他のノード装置との通信に必要な帯域を確保
する手段を含むノード間制御方式において、前記帯域を
確保する手段は、通信を行っているノード装置間で周期
的に監視パケットを折り返し、その遅延時間の平均値が
あらかじめ定められたしきい値を越えたときにはそのノ
ード装置間の通信の帯域を設定変更する手段とを含むこ
とを特徴とする。An inter-node control system according to the present invention includes a plurality of node devices for distributing and processing control necessary for communication between each other in an IP network. In an inter-node control method including a unit for securing a band necessary for communication with another node device, the unit for securing the band periodically returns a monitoring packet between the node devices performing communication, and delays the monitoring packet. Means for setting and changing the communication band between the node devices when the average value of the time exceeds a predetermined threshold value.
【0008】ノード装置間の通信はTCP・UDP/IPにより
行うことがよい。また、帯域を確保する手段は、RSVPに
より通信に必要な帯域をあらかじめ確保し、前記設定変
更する手段によりその帯域を動的に制御することがよ
い。[0008] Communication between the node devices is preferably performed by TCP / UDP / IP. It is preferable that the means for securing a band secures a band necessary for communication in advance by RSVP and dynamically control the band by the means for changing the setting.
【0009】前記設定変更する手段は、監視パケットの
遅延時間の平均値と、単位時間あたりに各ノード装置で
送出されるパケット数およびパケット長の総和とから、
必要な帯域を求める手段を含むことができる。The means for changing the setting is based on the average value of the delay time of the monitoring packet and the sum of the number of packets and the packet length transmitted from each node device per unit time.
Means for determining the required bandwidth can be included.
【0010】ノード装置間には、通信に必要な帯域があ
らかじめ確保された主通信用の第一経路と、この第一経
路とは別に設定された副通信用の第二経路とが設けら
れ、前記設定変更する手段は、前記第一経路に障害があ
ると判断された場合には、前記第二経路を主通信用にし
て、前記求める手段により求められた必要帯域を確保す
る手段を含むことができる。[0010] Between the node devices, there is provided a first route for main communication in which a band required for communication is secured in advance, and a second route for sub-communication set separately from the first route. The means for changing the setting may include means for setting the second path for main communication and securing the required band obtained by the obtaining means when it is determined that the first path has a failure. Can be.
【0011】この場合、前記設定変更する手段は、前記
第一経路に障害があり前記第二経路を主通信用にしたと
きには、前記第一経路および前記第二経路のいずれとも
異なる第三経路を副通信用に設定する手段を含むことが
できる。また、前記第二経路では前記求める手段により
求められた必要帯域を確保できない場合には、前記第一
経路および前記第二経路のいずれとも異なり前記必要帯
域を確保できる第三経路を主通信用に設定する手段を含
むこともできる。In this case, when the first route has a failure and the second route is used for main communication, the setting change means may change the third route different from the first route and the second route. Means for setting for secondary communication can be included. If the required bandwidth obtained by the obtaining means cannot be secured in the second route, a third route capable of securing the required bandwidth different from any of the first route and the second route is used for main communication. Means for setting can also be included.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図1は本発明をVoIPサービスに利
用する場合の構成例を示すブロック図である。既存の公
衆電話網PSTNとIP網とがメディアゲートウェイMGにより
接続され、このメディアゲートウェイMGにおいて、ベア
ラサービスが公衆電話網PSTNからIP網へ、またはIP網か
ら公衆電話網PSTNへそれぞれ変換される。IP網内にはさ
らにメディアゲートウェイ・コントロールMGCが設けら
れ、実際の端末から端末への呼接続をするための接続制
御を行う。すなわち、IP網を経由したMG-MGC間の通信に
より接続制御を行う。また、IP網内に設けられたゲート
キーパGKは、IPアドレスと電話番号とを変換するデータ
ベースを備え、公衆電話網PSTNからIP網へ、またはIP網
から公衆電話網PSTNへ回線がつながる際において、ゲー
トキーパGKの情報を元に呼接続が行われる。このゲート
キーパGKは、メディアゲートウェイ・コントロールMGC
内に設けられてもよく、分離して設けられてもよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example when the present invention is used for a VoIP service. The existing public telephone network PSTN and the IP network are connected by a media gateway MG, in which the bearer service is converted from the public telephone network PSTN to the IP network or from the IP network to the public telephone network PSTN. A media gateway control MGC is further provided in the IP network, and performs connection control for making a call connection from an actual terminal to the terminal. That is, connection control is performed by MG-MGC communication via the IP network. Further, the gatekeeper GK provided in the IP network has a database for converting an IP address and a telephone number, and when a line is connected from the public telephone network PSTN to the IP network, or from the IP network to the public telephone network PSTN, A call connection is made based on the information of the gatekeeper GK. This gatekeeper GK is Media Gateway Control MGC
Or may be provided separately.
【0013】この構成において、大量の呼を受け付けた
場合、大量の制御信号がメディアゲートウェイコントロ
ールMGCとメディアゲートウェイMG間で転送されること
になり、大きな遅延が生じる可能性がある。そこで、こ
のような場合、RSVPのような帯域保証のプロトコルを用
い、メディアゲートウェイコントロールMGCとメディア
ゲートウェイMG間の帯域を保証するのは有効な手段であ
る。しかし、比較的少数のメディアゲートウェイコント
ロールMGCに対して、多数のメディアゲートウェイMG間
をそれぞれ制御するような場合には、各メディアゲート
ウェイコントロールMGCとメディアゲートウェイMG間の
帯域を大量の呼が発生することを想定した量だけ保証す
るのはリソースの無駄が生じる。また大量の呼が発生す
ることは何らかのイベントが発生した時などが想定され
る。よって、メディアゲートウェイコントロールMGCと
メディアゲートウェイMG間の帯域保証は、必要なときに
必要な分だけ用意すればよい。そこで、MGC-MC間で周期
的に監視パケットを折り返し、その遅延時間の平均値が
あらかじめ定められたしきい値を越えたときには、MGC-
MC間の通信の帯域を設定変更する。これにより、常に必
要な帯域が確保され、ロバストなMGC-MC間の制御通信が
実現される。In this configuration, when a large number of calls are accepted, a large amount of control signals are transferred between the media gateway control MGC and the media gateway MG, which may cause a large delay. Therefore, in such a case, it is effective means to guarantee the band between the media gateway control MGC and the media gateway MG by using a band guarantee protocol such as RSVP. However, when a relatively small number of media gateway control MGCs are controlled between a large number of media gateways MG, a large number of calls are generated in the bandwidth between each media gateway control MGC and the media gateway MG. Assurance of the amount assumed as described above wastes resources. It is assumed that a large number of calls occur when some event occurs. Therefore, the bandwidth guarantee between the media gateway control MGC and the media gateway MG only needs to be prepared when necessary. Therefore, the monitoring packet is periodically looped back between MGC and MC, and when the average value of the delay time exceeds a predetermined threshold, MGC-MC
Change the communication band between MCs. As a result, a necessary band is always secured, and robust control communication between MGC and MC is realized.
【0014】図2は具体的な処理フローを示す。まず、
k番目のメディアゲートウェイMGk(k=1,2,...)がネッ
トワークに追加した情報をメディアゲートウェイ・コン
トロールMGCが受け取る際に、あらかじめMGC-MGk間にRS
VPで帯域akを確保する(S1)。この帯域akはメディアゲ
ートウェイMGkの収容できる回線数およびサービスクラ
スから任意にメディアゲートウェイ・コントロールMGC
がポリシーをもって設定できる。この後は、MGCからMGk
に向けて一定間隔tで周期的に監視パケットを送り、そ
れをMGkからMGCに折り返す。このとき、MGC-MGk-MGC経
由でのラウンド・トリップ時間RTT(Round Trip Time)
を測定する(S2)。この測定値から、MGの呼受付数ある
いは輻輳状態が推定される。測定されたRTTの平均値が
最大規定規定遅延時間FIG. 2 shows a specific processing flow. First,
k-th media gateway MG k (k = 1,2, ... ) is in receiving the information added to the network media gateway control MGC, RS between pre MGC-MG k
The bandwidth a k is secured by the VP (S1). This bandwidth a k can be arbitrarily determined based on the number of lines that can be accommodated by the media gateway MG k and the service class.
Can be set with a policy. After this, MGC to MG k
, A monitoring packet is sent periodically at a constant interval t, and is returned from MG k to MGC. At this time, the round trip time RTT (Round Trip Time) via MGC-MG k -MGC
Is measured (S2). From this measured value, the number of accepted calls or the congestion state of the MG is estimated. The average value of the measured RTT is the maximum specified delay time
【外1】 を越えた場合(S3)、[Outside 1] Is exceeded (S3),
【数1】 MGCからMGkに対して再設定メッセージ(Reestablish me
ssage)を送り、帯域をb kに変更する(S4)。(Equation 1)MGC to MGkFor the reset message (Reestablish me
ssage) and send the band b kTo (S4).
【0015】図3はメディアゲートウェイ・コントロー
ルMGCと複数のメディアゲートウェイMGとのメッセージ
転送を説明する図であり、図4はラウンド・トリップ時
間RTTを考慮しない通常のRSVPによる帯域確保のための
メッセージ転送データフロー、図5はRTTを考慮した帯
域確保のためのメッセージ転送データフローを示す。FIG. 3 is a diagram for explaining the message transfer between the media gateway control MGC and a plurality of media gateways MG. FIG. 4 is a diagram showing a message transfer for securing a bandwidth by a normal RSVP without considering the round trip time RTT. Data Flow, FIG. 5 shows a message transfer data flow for securing a bandwidth in consideration of RTT.
【0016】RSVPのためには、メディアゲートウェイMG
から定期的にパス・メッセージ(Path message)をメデ
ィアゲートウェイ・コントロールMGCに送り、メディア
ゲートウェイ・コントロールMGCは予約メッセージ(Res
ervation message)を返送して、帯域確保状態を維持す
る(図3、図4)。さらに本発明では、周期的に監視メ
ッセージを折り返し(図3、図5)、RTTの平均値が最
大規定遅延時間を越えた場合には、メディアゲートウェ
イ・コントロールMGCからメディアゲートウェイMGに再
設定メーセージを送り、従来からのRSVPと同様にパス・
メッセージおよび予約メッセージをやりとりして、帯域
を変更する。For RSVP, Media Gateway MG
Sends a path message to the media gateway control MGC periodically, and the media gateway control MGC sends a reservation message (Res
ervation message) to maintain the band securing state (FIGS. 3 and 4). Further, according to the present invention, the monitoring message is periodically returned (FIGS. 3 and 5), and when the average value of the RTT exceeds the maximum specified delay time, a re-set message is sent from the media gateway control MGC to the media gateway MG. And pass / pass as with conventional RSVP
Exchange messages and reservation messages to change bandwidth.
【0017】通常のRSVPでは、定期的にパス・メッセー
ジおよび予約メッセージの送受信を行い、MGC-MC間の帯
域確保状態を維持することができる。この定期的なMGC-
MC間の状態維持を用いると、確保した帯域bkが必要でな
い場合は、初期状態akに設定を戻すことが可能である。
したがって、本発明によれば、メディアゲートウェイMG
が大量に呼を受け付けたためにMG-MGC間の遅延が発生し
た場合でも、その制御通信をロバストにすることが可能
になる。In a normal RSVP, a path message and a reservation message are periodically transmitted and received, and the band securing state between the MGC and the MC can be maintained. This regular MGC-
When the state maintenance between MCs is used, the setting can be returned to the initial state a k when the reserved band b k is not required.
Therefore, according to the present invention, the media gateway MG
Even if a delay between MG and MGC occurs because a large number of calls are accepted, the control communication can be made robust.
【0018】一般的に通常の大規模ネットワーク(WAN
等)でRSVPを用いた場合、ユーザ数が非常に多いと各ユ
ーザへの帯域割り当てを行う判断が困難であるのに対
し、RSVPに本発明を適用した拡張RSVPを用いることで、
各メディアゲートウェイMGの処理内容は全てメディアゲ
ートウェイ・コントロールMGCで把握しているので、帯
域制御を行う際でも有効である。つまり、メディアゲー
トウェイ・コントロールMGCがポリシーを持って帯域を
運用しているといった点で有効である。また、RSVPの問
題点として一般的に指摘される課金ができないという点
に関しても、MGC-MG内の制御通信では必要がない。Generally, a typical large-scale network (WAN)
In the case of using RSVP, it is difficult to determine the bandwidth allocation to each user if the number of users is very large, whereas by using the extended RSVP applying the present invention to RSVP,
Since all the processing contents of each media gateway MG are grasped by the media gateway control MGC, it is effective even when performing band control. In other words, this is effective in that the media gateway / control MGC operates a band with a policy. Also, the fact that charging, which is generally pointed out as a problem of RSVP, cannot be performed, is not necessary for control communication in the MGC-MG.
【0019】本発明における周期的な監視パケットおよ
び拡張RSVPは、ノード間の経路の論理的な二重化および
障害発生時の経路変更に利用できる。そのような実施形
態について説明する前に、経路の二重化によるシステム
の信頼性向上について説明する。The periodic monitoring packet and the extended RSVP according to the present invention can be used for logically duplicating a path between nodes and changing a path when a failure occurs. Before describing such an embodiment, a description will be given of how to improve the reliability of the system by duplicating a path.
【0020】PSTN・IP統合網として現在提案されている
ベアラ転送系・制御系分離形のネットワークアーキテク
チャにおいては、各ノードがIP網で接続されている場
合、MGC-MG間の制御を行う制御面(C-plane : Control
plane)、MGCおよびMGのオペレーション管理を行う管理
面(M-plane : Mantenance plane )、ベアラ転送を行
うユーザ面(U-plane : User plane)といった複数の論
理面が存在する。これらの論理面をIP網で実施するに
は、各々の面を独立なIP網で実現する方法と、これらの
複数の論理面をひとつのIP網で共有する方法とが考えら
れる。前者では、複数のネットワークを独立に形成する
ために、システム全体のコストが増大してしまう。一
方、後者では、MGCとMGがコネクションレスでパケット
の送受信を行うので、MGC-MG間は一重接続に相当するこ
とになり、MGC、MGを含めたシステム全体の信頼性の確
保が課題となる。In a network architecture of a separate bearer transfer system and control system proposed at present as an integrated PSTN / IP network, when each node is connected by an IP network, a control plane for controlling between MGC and MG is provided. (C-plane: Control
There are a plurality of logical planes such as a management plane (M-plane: Mantenance plane) for performing operation management of the MGC and MG, and a user plane (U-plane: User plane) for performing bearer transfer. In order to implement these logical aspects on an IP network, a method of realizing each aspect with an independent IP network and a method of sharing these multiple logical aspects with one IP network are considered. In the former case, since a plurality of networks are independently formed, the cost of the entire system increases. On the other hand, in the latter case, since the MGC and the MG transmit and receive packets without connection, the MGC-MG is equivalent to a single connection, and securing the reliability of the entire system including the MGC and the MG becomes an issue. .
【0021】システムの信頼性を確保するために、従来
の交換機では、スイッチ部、回線収容部などの各機能部
をシステムバスで二重化して接続している。一方、一重
化の汎用ルータの故障率は、一般に、従来の二重化され
ている交換機の故障率に比べ劣っている場合が多い。複
数のルータが介在するようなIP網を用い、MGC−MC間制
御においてキャリアクラスの信頼性を確保するために
は、MGC-MG間を2ルート化することが必要となる。In order to ensure the reliability of the system, in the conventional exchange, each functional unit such as a switch unit and a line accommodating unit is connected in a duplex manner by a system bus. On the other hand, the failure rate of a single-purpose general-purpose router is generally inferior to the failure rate of a conventional duplex switch in many cases. In order to use an IP network in which a plurality of routers intervene and to ensure carrier-class reliability in MGC-MC control, it is necessary to provide two routes between MGC and MG.
【0022】MGC-MG間を2ルート化する方法として、制
御面を他の面と独立に二重化して形成することが考えら
れる。この場合、システム的な信頼性は従来の交換機の
信頼性に近いものとなるが、独立にネットワークを形成
するため、システム全体のコストは増大する。As a method of forming two routes between the MGC and the MG, it is conceivable to form the control surface by duplicating the other surface independently of the other surfaces. In this case, the reliability of the system is close to the reliability of the conventional switch, but since the network is formed independently, the cost of the entire system increases.
【0023】これに対し、本発明における周期パケット
の折り返しおよび拡張RSVP を利用すると、各面が同じI
P網上に重畳されたネットワーク構成において、MGC-MG
間を2ルート化することができる。すなわち、 MGC-MC
間に主通信用と副通信用の二つの経路を論理的に設定
し、周期的パケットの遅延から障害を検出して、拡張RS
VP により帯域を確保して経路を変更する。これによ
り、二つの経路をネットワークの状態に応じて最適に運
用することができ、論理的に二つの経路を用いることで
システム全体の信頼性を高めることができる。On the other hand, when the return of the periodic packet and the extended RSVP in the present invention are used, the same I
In a network configuration superimposed on the P network, MGC-MG
The route can be divided into two routes. That is, MGC-MC
Logically set two paths for main communication and sub-communication between them, detect a failure from the delay of the periodic packet, and
VP secures bandwidth and changes route. As a result, the two paths can be operated optimally according to the state of the network, and the reliability of the entire system can be improved by logically using the two paths.
【0024】図6はMGC-MG間の経路を論理的に二重化し
た実施形態を示し、図7は経路変更の制御フローを示
す。FIG. 6 shows an embodiment in which the route between the MGC and MG is logically duplicated, and FIG. 7 shows a control flow of the route change.
【0025】この実施形態では、あらかじめ拡張RSVPで
MGC-MG間に、互いに異なる第一経路と第二経路とを設定
する。ここで、第一経路を主通信用すなわち主運用経
路、第二経路を副通信用すなわち副運用経路とする。そ
して、二つの経路に対し、周期的な監視パケットによる
状態監視を行う。第一経路が切断または帯域が極端に不
足した場合には、第一経路を障害状態と判断し、あらか
じめ確保しておいた第二経路で運用する。また、第二経
路が切断または帯域が不足している場合には、第二経路
を障害状態と判断し、新たな経路を設定する。経路の切
断は、監視パケットが送信元に戻ってこないことにより
判断できる。帯域の極端な不足は、監視パケットが折り
返されて戻ってくる遅延時間が異常に長いことにより判
断できる。In this embodiment, the extended RSVP
A different first route and a second route are set between the MGC and the MG. Here, the first route is a main communication route, that is, a main operation route, and the second route is a sub communication route, that is, a sub operation route. Then, the status of the two routes is monitored by periodic monitoring packets. If the first route is disconnected or the bandwidth becomes extremely short, the first route is determined to be in a failure state, and operation is performed using the second route that has been secured in advance. If the second route is disconnected or the bandwidth is insufficient, the second route is determined to be in a failure state, and a new route is set. The disconnection of the route can be determined by the monitoring packet not returning to the transmission source. An extreme shortage of the band can be determined by an abnormally long delay time in which the monitoring packet is returned and returned.
【0026】第一経路が障害状態と判断され、あらかじ
め確保しておいた第二経路で運用する場合、まず、第二
経路に必要な帯域を割り当てることができるか否かを判
断する。その判断は、周期的な監視パケットの遅延時間
の平均値および各ノードが送出すべきパケット数とパケ
ット長の総和(メッセージ量)に基づいて求めることが
できる。When the first route is determined to be in a failure state, and operation is to be performed on the second route that has been secured in advance, it is first determined whether or not a required bandwidth can be allocated to the second route. The determination can be made based on the average value of the delay time of the periodic monitoring packet and the sum of the number of packets to be transmitted by each node and the packet length (message amount).
【0027】第二経路が必要な帯域を確保できた場合に
は、第一経路および第二経路のいずれとも完全に独立し
た第三経路を探索する。そして、第一経路を解放し、第
三経路を副運用経路とする。When the required bandwidth is secured for the second route, a third route completely independent of both the first route and the second route is searched. Then, the first route is released, and the third route is set as a sub-operation route.
【0028】また、第二経路が必要な帯域を確保できな
い場合には、第一経路および第二経路のいずれとも完全
に独立で、かつ必要とされる帯域が確保できる第三経路
を探索する。そして、第一経路を解放し、第三経路を主
運用経路、第二経路をそのまま副運用経路とする。If the required bandwidth cannot be secured by the second route, a search is made for a third route that is completely independent of the first route and the second route and that can secure the required bandwidth. Then, the first route is released, the third route is set as the main operation route, and the second route is set as the sub-operation route as it is.
【0029】図8は、ひとつのMGCと複数のMG を接続し
た場合のシステムの不稼動率について、図6、7に示し
た実施形態と従来のIP網との評価結果を示す。この評価
では、MGC-MG間の接続ルータ数をそれぞれ1、5とし、
MGC、MG、ルータのそれぞれの不稼動率を10-8、10-7、1
0-4と仮定した。FIG. 8 shows the evaluation results of the embodiment shown in FIGS. 6 and 7 and the conventional IP network regarding the inoperability rate of the system when one MGC and a plurality of MGs are connected. In this evaluation, the number of connecting routers between MGC and MG was set to 1, 5 respectively,
The MGC, MG, and router unavailability rates are 10 -8 , 10 -7 , 1
0-4 was assumed.
【0030】図8から、この実施形態ではシステム不稼
動率が10-6以下であり、単なるIP網でMGC、MGを運用す
る場合とは違い、格段に優れたシステム不稼動率を満た
すことがわかる。したがって、ベアラ転送系・制御系分
離形のアーキテクチャのような制御コマンドをIP網で実
現する場合でも、キャリアクラスの信頼性を確保するこ
とができる。FIG. 8 shows that the system non-operating rate in this embodiment is 10 -6 or less, which is different from the case where MGC and MG are operated by a mere IP network, in that a significantly superior system non-operating rate can be satisfied. Understand. Therefore, even when a control command such as an architecture of a bearer transfer system / control system separation type is realized in the IP network, the reliability of the carrier class can be ensured.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インターネットのようなIP網上でのノード装置間の通信
制御を効率的に行うことができ、特に、電話網とインタ
ーネットとを接続する場合のノード装置間の処理量を考
慮して帯域を設定することが可能である。As described above, according to the present invention,
Communication control between node devices on an IP network such as the Internet can be efficiently performed. In particular, the bandwidth is set in consideration of the processing amount between the node devices when the telephone network is connected to the Internet. It is possible.
【0032】例えば本発明を電話網とインターネットを
接続するようなシステムに利用する場合、システム全体
の初期設定時において、ノード装置間の通信が均等にあ
る場合には、拡張RSVPを用いることにより、各ノード装
置間の帯域を均等に割り付けることが可能である。ま
た、通常時において、任意のノード装置間の通信が大量
に発生することが想定される場合には、監視パケットの
遅延時間を測定し、その結果から必要な分の帯域を確保
することにより、システム全体を効率的に運用すること
が可能になる効果がある。For example, when the present invention is applied to a system for connecting a telephone network to the Internet, when communication between node devices is equal at the time of initial setting of the entire system, by using an extended RSVP, It is possible to equally allocate the bandwidth between the node devices. Also, in normal times, when it is expected that a large amount of communication between any node devices occurs, by measuring the delay time of the monitoring packet and securing the necessary bandwidth from the result, There is an effect that the entire system can be operated efficiently.
【0033】また、論理的に二つの経路を設けることで
システム全体の信頼性を向上でき、ネットワークの状態
に応じて二つの経路を使いわけることで、システム全体
を効率的に運用することができる。Further, by providing two paths logically, the reliability of the whole system can be improved, and by using two paths according to the state of the network, the whole system can be operated efficiently. .
【図1】本発明をVoIPサービスに利用する場合の構成例
を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example when the present invention is used for a VoIP service.
【図2】具体的な処理フローを示す図。FIG. 2 is a diagram showing a specific processing flow.
【図3】MGCとMGとのメッセージ転送を説明する図。FIG. 3 is a view for explaining message transfer between an MGC and an MG.
【図4】RTTを考慮しない通常のRSVPによる帯域確保の
ためのメッセージ転送データフローを示す図。FIG. 4 is a diagram showing a message transfer data flow for securing a bandwidth by normal RSVP without considering RTT.
【図5】RTTを考慮した帯域確保のためのメッセージ転
送データフローを示す図。FIG. 5 is a diagram showing a message transfer data flow for securing a bandwidth in consideration of RTT.
【図6】MGC-MG間の経路を論理的に二重化した実施形態
を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an embodiment in which a path between MGC and MG is logically duplicated.
【図7】経路変更の制御フローチャート。FIG. 7 is a control flowchart of a route change.
【図8】ひとつのMGCと複数のMG を接続した場合のシス
テムの不稼動率を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a non-operating rate of the system when one MGC is connected to a plurality of MGs.
【図9】従来のVoIPサービスを説明する図。FIG. 9 is a diagram illustrating a conventional VoIP service.
PSTN 公衆電話網 MG メディアゲートウェイ MGC メディアゲートウェイ・コントロール GK ゲートキーパ OpS オペレーション・システム PSTN public telephone network MG media gateway MGC media gateway control GK gatekeeper OpS operation system
Claims (7)
互いの通信に必要な制御を分散して処理する複数のノー
ド装置を備え、 この複数のノード装置はそれぞれ、他のノード装置との
通信に必要な帯域を確保する手段を含むノード間制御方
式において、 前記帯域を確保する手段は、通信を行っているノード装
置間で周期的に監視パケットを折り返し、その遅延時間
の平均値があらかじめ定められたしきい値を越えたとき
にはそのノード装置間の通信の帯域を設定変更する手段
を含むことを特徴とするノード間制御方式。1. An Internet Protocol (IP) network comprising a plurality of node devices for distributing and processing control required for communication with each other, each of which is required for communication with another node device. In the inter-node control method including a means for securing a suitable bandwidth, the means for securing the bandwidth periodically returns a monitoring packet between the communicating node devices, and the average value of the delay time is predetermined. An inter-node control method comprising means for changing the setting of the communication band between the node devices when the threshold value is exceeded.
ル・ユーザデータグラムプロトコル/インターネットプ
ロトコル(TCP・UDP/IP)により行う請求項1記載のノ
ード間制御方式。2. The inter-node control system according to claim 1, wherein communication between the node devices is performed by a transmission control protocol / user datagram protocol / internet protocol (TCP / UDP / IP).
域予約プロトコル(RSVP)により通信に必要な帯域をあ
らかじめ確保し、前記設定変更する手段によりその帯域
を動的に制御する請求項1記載のノード間制御方式。3. The node according to claim 1, wherein the means for securing a bandwidth secures a bandwidth required for communication in advance by a network bandwidth reservation protocol (RSVP), and dynamically controls the bandwidth by the setting changing means. Control method.
の平均値と、単位時間あたりに各ノード装置で送出され
るパケット数およびパケット長の総和とから、必要な帯
域を求める手段を含む請求項1記載のノード間制御方
式。4. The setting changing means includes means for obtaining a required bandwidth from an average value of the delay time and a total number of packets and packet lengths transmitted from each node device per unit time. Item 2. The inter-node control method according to Item 1.
あらかじめ確保された主通信用の第一経路と、この第一
経路とは別に設定された副通信用の第二経路とが設けら
れ、 前記設定変更する手段は、前記第一経路に障害があると
判断された場合には、前記第二経路を主通信用にして、
前記求める手段により求められた必要帯域を確保する手
段を含む請求項4記載のノード間制御方式。5. A first path for main communication in which a band required for communication is secured in advance and a second path for sub-communication set separately from the first path are provided between the node devices. The means for changing the setting, when it is determined that there is a failure in the first path, the second path for main communication,
5. The inter-node control method according to claim 4, further comprising means for securing a required band obtained by said obtaining means.
に障害があり前記第二経路を主通信用にしたときには、
前記第一経路および前記第二経路のいずれとも異なる第
三経路を副通信用に設定する手段を含む請求項5記載の
ノード間制御方式。6. The method according to claim 1, wherein the setting change unit is configured to, when the first route has a failure and the second route is used for main communication,
6. The inter-node control method according to claim 5, further comprising means for setting a third route different from the first route and the second route for sub-communication.
に障害があり、前記第二経路では前記求める手段により
求められた必要帯域を確保できない場合には、前記第一
経路および前記第二経路のいずれとも異なり前記必要帯
域を確保できる第三経路を主通信用に設定する手段を含
む請求項5記載のノード間制御方式。7. The setting change means, when there is a failure in the first route and the required bandwidth obtained by the obtaining means cannot be secured on the second route, the first route and the second 6. The inter-node control method according to claim 5, further comprising means for setting a third route different from any one of the routes and capable of securing the required band for main communication.
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