JP2001527726A

JP2001527726A - Method and system for providing multimedia services in an ATM communication network

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Publication number: JP2001527726A
Application number: JP55032498A
Authority: JP
Inventors: オーレルエイレイザー; コーン−センリム; ムンチョーンチャン; ジャン−フランソワユアール
Original assignee: ザトラスティーズオブコロンビアユニヴァーシティインザシティオブニューヨーク
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 2001-12-25
Also published as: CA2290484A1; WO1998053578A1

Abstract

(57)【要約】広帯域ネットワーク（Ｒ）と、サービス・アンド・アプリケーションネットワーク（Ｂ）の間のマルメディアインターフェイス（Ｇ）。このモデル（Ｇ）は、バインディングインターフェイスベース（ＢＩＢ）と定義されるインターフェイス（１２１〜１２５）の組織的集合体である。このインターフェイスはルート決定(ルーティング)、アドミッション制御等を行うリゾースコントロール(１２４)、マネージメントサービス(１２５)、接続マネージメント(１２２)、ならびに情報トランスポート（１２１）が含まれる。このカーネル（核）は、サービス品質（クオリティオブサービス；ＱＯＳ）が保証されているサービスを提供するためのマルメディアネットワークリゾースのマネージメント及び制御を行うための分散動作システムを形成する。 (57) [Summary] A multimedia interface (G) between a broadband network (R) and a service and application network (B). This model (G) is an organized collection of interfaces (121-125) defined as binding interface base (BIB). This interface includes a resource control (124) that performs routing, admission control, etc., a management service (125), a connection management (122), and an information transport (121). This kernel forms a distributed operation system for managing and controlling multimedia network resources for providing services whose quality of service (QOS) is guaranteed.

Description

【発明の詳細な説明】ＡＴＭ通信網におけるマルチメディアサービスを提供する方法とシステム技術分野本発明は非同期伝送モード(asynchronous transfer mode---(ATM))回路網(ネットワーク)サービスに関するものであり、とくに、ATM回路網内のマルチメディアサービスの創設、開発及び管理（マネージメント）に関する。背景技術多くの通信回路網は、接続指向（コネクション−オリエンテッド）モードか、又はコネクションレスモードで作動されている。接続指向モードでは、長寿命の予め完結されているチャネルを通じて通信が維持され、コネクションレスモードでは回路網を通じデータ・パケットがホップ・バイ・ホップ（ノード毎）で特定ルートに送られる。両者の回路網型式において、顧客関連機器(customer pr emise equipment(CPE))のサービスは、回路網内の小数の大計算能力プロセッサによって行われ、これらはサービス・コントローラ(SC)又はサービス・コントロール・ポイント(SCP)と称されている。コネクションレスモードは、パケット −ベース通信を標準として採用しているＡＴＭを含む。発明の概要我々は分散コンピュータ処理可能性、例えば顧客関連機器(CPE)をATM回路網内で、サービス提供に有用に使用しうることを見出した。オープンで、プログラム可能なソフトウェア・プラットフォーム又はカーネル(核)を回路網中に包含させ、マルチメディアサービスの構築、ディベロップメント(発展)及びマネージメント(管理)に用いる。このカーネルはオープンであり、有用サービス開発のための機能的応用プログラムインターフェイスのサポートとして用いられ、又これらはAPIが、サービス仕様を満足し、ハイレベルのプログラミングランゲージを創造するためにプログラム可能である。カーネルは高品質（クオリティオブサービス(QOS)）を保証するマルチメディア回路網資源リゾース：(入出力装置)運用及び制御に分散オペレーティングシステムを形成する。このシステムは、バインディング（結合）インターフェイスベース(binding Interface base(BIB))機能内集合体を含んでおり、これらを全体として統括する一連のプロセス可能性を有している。図面の簡単な説明図１は、発明の好適実施例の広帯域カーネルの系統図。図２は、前記広帯域カーネルの結合インターフェイス・ベース(BIB)のインターフェイス・ハイアラーキーを示す系統図。図３は、広帯域カーネルサービスに提供される一次インターフェイスの４つの型式を示す図。図４は、高レベル会議電話サービスをセット・アップする広帯域カーネルサービスの相互間のインタアクションを示す図である。好適な実施例の説明広帯域カーネルは２つの主原理に基づいて動作する。すなわち、制御と移送(トランスポート)の間の分離と、情報抽象(アブストラクション)に基づいて動作する。前者においては、広帯域カーネルは、インターネットプロトコル(IP)を制御メッセージ用の主メッセージングシステムとして使用し、かつ高度パーフォーマンス用の固有ＡＴＭプロトコルをサポートとして保持する。後者の場合、広帯域カーネルは、オープンの分散オブジェクトインターフェイスの規定及び実施のサポート用としてＣＯＲＢＡ(Common Object Request Broker Architecture )の分散オブジェクト・指向スタンダードに準拠している。広帯域カーネル構造は、マルチメディア回路網内で２層の抽象機器を識別する。第１層は、QOS抽象と称される１組のインターフェイスを通じて回路網ハードウェアのデテイルを隠匿する。これらのインターフェイスは、回路網内でリアルタイムに正確に特徴を具現し、かつ管理すべき、資源(入出力装置)容量に貢献する。回路網の基本的通信機能を提供する広帯域カーネルサービスと称される一群の低レベルサービスの実現のため種々の資源配置及び制御アルゴリズムにより上述の抽象機器が動作する。第２層の抽象機器は、広帯域カーネルサービスの上部に存在し、これらのアルゴリズムの複雑性を隠匿する。この抽象機器は、高レベルネットワークサービス、例えばバーチャルチェイン、バーチャルパス、及びバーチャルネットワーク等、サービスプロバイダーによって主として使用されるサービスの構築に対し明確なインターフェイスを提供する。これらのインターフェイスは全体でサービスインターフェイスベースを形成する。アーキテクチュア内のすべてのインターフェイスは、開放（オープン）プラットフォームニュートラルフォルマットであるＣＯＲＢＡインターフェイス規定ランゲージ（ＩＤＬ）で表わされている。このアーキテクチュアはオープンであり、第３者のアクセスを許容するオープンのインターフェイスを規定し、回路網内で２つのレベルにおけるキイ機能にアクセスを許す如くなっている。第１レベルにおいては、第３者のソフトウェアディベロッパは、BIBのトップに追加のアルゴリズムを構築することによってアーキテクチュア内の広帯域カーネルサービスに到達することができる。第２レベルにおいては、ＳＩＢが、第３者ソフトウェアディベロッパーに、ユーザレベルサービスのための１組のプラットフォームの独立ＡＰＩを提供する。広帯域カーネルは主要素として次のものを包含する。（Ａ）----ＢＩＢ（Ｂ）----広帯域カーネルサービスモジュール（Ｃ）----ネットワークサービスモジュールＡ．.バインディングインターフェイスベース（ＢＩＢ）これは、ネットワーク内のマルチメディアの論理的又は物理的ネットワーク資源(リソース----入出力装置)のモデルを形成するＩＤＬインターフェイスの集合である。共有（シェアード）の資源は、使用に際し割当てられる一定の容量を有する。ＢＩＰ内のインターフェイスは次の如くの２つの主カテゴリーに分けられる。ａ．マルチメディアの流れ（ストリーム）をプロセスし、発生させ又はスイッチするハードウエアを代表する資源のインターフェイス。これには、バーチャル装置へのインターフェイス、中央処理ユニット（ＣＰＵ）へのインターフェイス、トランスポートプロトコル（ＴＰ）へのインターフェイス、スイッチ及びリンクへのインターフェイスが含まれる。ｂ．カテゴリー（ａ）のハードウェアの処理、トランスポート及びネーム空間（スペース）容量を表わすソフトウェアの構成要素（エンティティ）又はモジュールへのインターフェイス。これには、バーチャルネーム空間へのインターフェイス、バーチャル容量領域へのインターフェイスが含まれる。バーチャル装置インターフェイスマルチメディアストリームのプロデューサ及びコンシューマのモデルを表わす。このインターフェイスはストリームの一般動作を特定するものであって、この動作には貢献ストリームの加算、消去、休止、再加算及び変更の方法の動作が含まれる。このバーチャル装置インターフェイスは、カメラ、スピーカー、マイクロホン、ディスプレイを含む、マルチメディアストリームの形成又は処理を行うマルチメディア装置のモデル化を行うのに主として使用される。このバーチャル装置インターフェイスにはソース及びシンク装置を表わす２つのサブクラスが存する。ソース及びシンク（流し）の両方として動作する装置、例えばソフトウェアフィルタを特定するため、２つのクラスより導かれた第３のインターフェイスを使用することもできる。バーチャルＣＰＵインターフェイスメディアストリームの処理を行うためのスケジューラー及びマルチタスクＣＰＵをモデル化（数式化）する。このインターフェイスはセットすべきスケジュール政策（ポリシィ）及びパラメータを定め、メディアの条件のサービスの品質（サービスクオリティ(ＱＯＳ)）が適合するようにする。バーチャルＴＰインターフェイストランスポートスタックへの制御インターフェイスをモデル化する。このインターフェイスは、外部によってモニタされセットされるべき例えばウィンドウの寸法、速度、遅延及びプロトコルパラメータの如きパラメータのトランスポート（移送）の制御を可能とする。バーチャルスイッチインターフェイスアブトラクトＡＴＭスイッチをモデル化する。この方法は、ポイントツゥポイント（点より点へ）又はマルチキャスト接続に対するバーチャル回路、バーチャル通路のセットアップ、ティアダウン（分断化）及び再交渉を行う。付加機能として、単純スイッチ、及びポートマネージメント及び隣接プロトコル動作の方法を含む。バーチャルリンクインターフェイススイッチポートの多重機能をモデルする。このインターフェイス方法は、スケジュール政策の同調並びにネットワーク内のセル・レベルＱＯＳ（サービス品質）を保証する特定パラメータを定める。バーチャルネーム空間インターフェイスバーチャルチャネル及びバーチャル通路識別装置（ＶＣＩ／ＶＰＩ）の如き固定ネーミング資源の容量をモデル化する。これらの資源は普通ＡＴＭスイッチのＶＣＩ／ＶＰＩ翻訳テーブルに付随している。バーチャルキャパシティ領域インターフェイス資源のプロセス容量又はトランスポート容量をモデル化する。とくにバーチャルリンクと組合せられたときは、このインターフェイスはリンクのスイッチ容量をモデル化する。さらにこれはバーチャルＣＰＵと組合せられると、このインターフェイスはメディアプロセッサの処理容量をモデル化する。このインターフェイス内の方法は、容量の大きさ並びにその変化すべきディメンションを定めうる。Ｂ．広帯域カーネルサービスこれらのサービスは基本的に可能なサービスとして規定されるものであって、高レベルネットワークサービスの構成を許容する。これには次のものが含まれる。接続のセットアップ、資源制御及び再協議の如き接続（コネクション）マネージメントサービス；リアルタイムＱＯＣモニタ及びトランスポートストリーム制御用のトランスポートコントロール（ＴＣ）又はマネージメントサービス；接続のセットアッププロセス中のソースとデスティネーションエンドポイント間の最適の物理的ルートを決定するためのルートマネージメントサービス；ユーザ又は応用レベルＱＯＳパラメータとネットワークレベルＱＯＳの間の翻訳用のＱＯＳマッピングサービス；通信マルチメディア装置によってサポートされているメディアフォルマットの互換性（コンバティビリティ）の評価及び可能性の運用（マネージメント）のための装置マネージメントサービス；接続マネージメントサービス接続マネージャーは、接続要求に対し、資源（リゾース）のセットアップ、切断、再交渉について責任を有している。この接続マネージャーの権力範囲（スコープ）は端末（エンド）対端末であり、これは、セットアップ中の接続の両端においてホスト機器と通信するためかく定義した。接続セットアップが成功裡に完結すると、トランスポートによって利用可能な“ファイル記述(デスクリプタ)”を有するトランスポート接続データ構造を返送する。接続マネージャーは任意のホストコンピュータに依存することができる。この設計では、接続マネージャーの“ステートフル”及び“ステートレス”の両方の変化選択が可能である。さらにこれに加えて、他の別個の接続マネージャーよりの接続の除去及び再交渉も同じく可能である。トランスポートコントローラ（ＴＣ）このＴＣはスロー・タイムスケールでＱＯＳのモニタを実行する。各端末システム毎に１つのＴＣが設けられている。規則正しい時間間隔でこれらのＴＣは、モニタの責任ある各接続に対しポーリング（問い合わせ）を行い、ネットワークマネージメント用統計を収集する。ＱＯＳが連続して損なわれると、その事象に対し適当なサービスマネージャーに対し、この装置より通報が行われる。この場合、サービスマネージャーは、ＱＯＳの再交渉を開始するか、又は所持している制御法則（ルール）に基づいて、かかる通報を無視するかを決定することができる。ＴＣはさらに各接続のモニタを行い、その接続がアクティブ（活性）か否かを監視している。これらの接続が予め定められている間隔以上に亘って不活性であると、これを記憶し、アプリケーションが“クラッシュ(中絶)”したと見做す。ルートマネージメントサービスルートマネージャーは遅延拘束条件付で、ウェイト最低のルートを作成する。ルートマネージャーは、ネットワーク接続形態（トポロジィ）及び各リンクに対するウェイト及び遅延を含むデータ構造を保持する。種々のウェイトパラメータが、ホップ（ノードの間）カウント、帯域幅、利用性等のプロトタイプ（原型）を当てはめて実験された。２つのホスト間において、リンクの遅延の合計が遅延の制約条件以下のルートが存しないときは、これら２つのホストは互いに到達不能と見做す。これはリンク帯域幅が利用可能であっても然りとする。リンクマネージャーの構成参与（インプレメント）はこの意味で受動性（パッシブ）であり、リクエストによって初めて一連のルートの再計算処理を行う。同時に動作するルートマネージャーは多数存在しうる。ＱＯＳマッピングサービスＱＯＳマッパー（マップ作成者）は、応用レベルＱＯＳをネットワークレベルＱＯＳにマップする。ＣＯＭＥＴクラスの定義では、すべてのビデオサービスはクラス１、オーディオサービスはクラス11、信頼できるデータはクラス11 1にマップされる。ユーザ対応用アプリケーション及びアプリケーション対ユーザＱＯＳマッピングのコンテキスト（文脈）では、ユーザによって特定されるＱＯＳパラメータ（品質、オーディオの型式、ビデオに対する寸法圧縮アルゴリズム）は、フレーム毎に測定されるトランスポートＱＯＳパラメータ（遅延、損失等）にマップされる。このネットワークパラメータはトランスポートパラメータと同じであるが、これらのネットワークパラメータセル当たりの基準で計測される。デバイスマネジャーデバイスマネージャーは、特定のホストのすべてのマルチメディア装置の能力を追跡する。さらにこれらの各装置は、複数のメディアフォルマット、レート又はオプションをサポートする。ブートアップ(初期プログラム入力)、すなわちプロセス中にあるデバイス（装置）が初期化されると、これはデバイスマネージャーに登録（レジスタ）を行い、支持するすべてのフォルマット、レート及びオプションを記載した一連のデータ構造を受渡す。従って任意の時間において、デバイスマネージャーは、そのホストにより利用しうる各デバイスのすべての詳細内容を知っている。エラー又は“キル”命令によってデバイスが動作終結したときは、このデバイスはデバイスマネージャーよりその登録を削除する動作を行う。デバイスマネージャーはそれ自身の指定動作（アコード）により、定期的にこれらデバイスへの問い合わせを行い、これらの常時の利用可能性を確認する。Ｃ．ネットワークサービスネットワークサービスは広帯域カーネルサービスのインターフェイスのトップに構築される高度レベルサービスである。ここにおいて言うネットワークサービスとは特に、スイッチされたバーチャル回路、バーチャル通路及びマルチキャストを含む。スイッチドバーチャルサーキットオンデマンド帯域幅再協議、マネージメント及びトランスポートバインディング、モニタリング及び制御能力を有していて、ポイント・ツゥ・ポイントバーチャル回路のセット・アップ機能を行うサービス。バーチャルパスプログラム可能の再ルート及びバーチャル回路割当てパラメータを有していて全バーチャルパス（通路）の予約及びセットアップを行うサービス。マルチキャストポイント・ツゥ・マルチポイント接続、及びマルチキャスト（複数通知）グループマネージメントを行うスイッチドバーチャルサーキットサービスに至るサービス。上述のモジュール又はサービスはサービス創成プロセス中相互に関連動作を行う。例えば、電話会議サービスについては、接続のセットアップに用いられる制約アルゴリズム、分散システム駆動同期プロトコル、ルーティング等の資源割当てプロトコル、サービス実現のための関連協動動作などである。この関連動作の構造は構成すべき高度レベルサービスに応じて定まる。しかし乍ら各種高度レベルサービス、とくにネットワークサービスの相互間には充分な類似性が存するので、サービス創造の一般化したモデルを適用することが可能である。サービス創造プロセスは、サービス提供機器によって実行される。複数のこれら機器は分散モードで並列に動作する。このサービス創造プロセスは次の５つのステップを有している。１．アプリケーション（すなわち、バーチャル回路、バーチャル通路、バーチャルネットワーク又はマルチキャスト）に対するサービス骨格（スケルトン）の作成。例えば、ソースノードよりデスティネーションノードに至るグラフより成るバーチャル回路のスケルトン。２．上のスケルトンを適当とするネーム及び資源スペースにマッピングを行い、ネットワークアプリケーションを創造する。３．上のアプリケーションにメディアトランスポートプロトコルを割当て( 又は付随させ)、トランスポートアプリケーションの作成。４．このトランスポートアプリケーションに資源（リゾース）を結合し、ネットワークサービスの作成。５．サービスマネージメントシステムをネットワークサービスに結合させ、これによってマネージメントサービスを作成する。このスケルトン（骨組み）は名前（ネーム）とリゾースマッピングサービスを用いて創作される。作成されたネットワークアプリケーションはトランスポートプロトコル、リゾース及びサービスマネージメントに拘束される。サービスが要求されると、アプリケーションプロセスはサービスリクエスト( 要求)を、責任あるサービス、提供担当（エンティティ）に対し発行し、このエンティティは、これに応じてサービスを行うため、対応の広帯域カーネルサービスを呼び出す。形成すべきサービスに対して、必要なサポート（メモリ及び処理パワー）を提供する特定のソフトウェアプロセス又はモジュールであるサーバーの文脈（コンテキスト）内でサービスが創作される。サーバー内において、あるサービスはアルゴリズム成分と、データ成分とより成ると見做し得る。アルゴリズム成分は、サービスの瞬時の遂行ロジックを表わし、データ部分はその状態の抽象を表わす。各サービスが互いに協働するようにするため、サービスインターフェイスはいくつかの型式も規定される。これらのインターフェイスは、その実行動作のプロセス中にサービスが遂行されるという使命を反映して動作する。典型的にこれらの動作は、創作(クリエーション)、演算(オペレーション)、管理（マネージメント）及びプログラミングを包含する。サービス創作インターフェイスはあるクラス（学級）のコンストラクター（創造者）の如きものである。これはサービス遂行の主入力点であるか、又はサービスの例示であって、サービスのテンプレート（型板、内容の詳細）が完全にダウンロードされると、サーバーによって呼び出される。サービスオペレーションインターフェイスは、サービスの演算機能を規定し、かつ一般に主インターフェイスとなり、このインターフェイスを通じてサービスが対話状態（インタアクト）となる。プログラミングインターフェイスは、サービス論理を遂行可能に編集し、これによってサービスが遂行される。サービスマネージメントインターフェイスはサービス状態のモニタを可能とし、かつサービスパラメータの編集のモニタを可能とする。図１は広帯域カーネルの概念的モデルを示す。広帯域ネートワークは物理的ネットワーク１１（Ｒモデルとして知られている）として表示されていて、これはスイッチ網と通信機器並びにマルチメディア端末装置より成っている。この物理的インフラストラクチュア上に重畳されてＧモデルとも称されるマルチメディアネットワーク１２が位置しており、サービス及びアプリケーションネットワーク内で、高度サービスの中間機器サポートとして主としてサービスを行い、端末対端末のＱＯＳ保証を行う。これを達成するためマルメディアネットワーク１２は、第１に、広帯域ネットワーク１１より、物理的ネットワーク内の各素子のリゾースマネージメント及び制御空間を規定するＱＯＳ抽象を抽出する。次いでマルメディアネットワーク１２は、このＱＯＳ抽象に基づき各種資源制御及び管理アルゴリズムの実行と動作によって、システム全体に亘る一連のサービスを実現する。これらのサービスは、広帯域カーネルサービスであり、多くの基本サービス、例えば接続マネージメントリゾースリザーベーション等を含んでいる。これらのサービス及び応用ネットワーク１３は、Ｂモデルとしても知られていて、広帯域カーネルサービスのサービス抽象上にユーザレベルサービスを構築することによってこれを実現する。このＲＧＢ分解は、広帯域ネットワーク、マルチメディアネットワーク及びサービス並びにアプリケーションネットワークの詳細視点を表わす。ＲモデルとＧモデル間のインターフェイスは、物理的ネットワークの各種資源（リゾース）を量子化的に表わすグラフとしてもっとも典型的に構成されている。Ｇモデルはこのグラフを、Ｂモデルに設けられたサービス抽象の創造のために使用し、より複雑なサービスの構成に利用する。このため、ＲモデルとＧモデル間のインターフェイスと、ＧモデルとＢモデル間のインターフェイスは構造上類似の抽象を形成するが、利用性は異なっている。Ｇモデルの役目は、バーチャルネットワーク等のネットワークサービスの創造であり、さらにこれらサービスの実現のための低レベルサポート機能である。高レベルネットワークサービスはＲモデルの制御空間とリゾースマネージメント内で実現できる。図１はＧモデルによって達成されるサービスのいくつかの例を示す。これらのサービスは、アルゴリズム及びデータ構造を目的として実現され、マルメディアネットワークの“広帯域カーネルサービス”を表わす。マルメディアサービスの創造のためＢモデル内のアプリケーションは建築用のブロックのように使用される。図１に示す如く、Ｇモデルは、５つの概念的平面１２１〜１２５に分割される。広帯域カーネルの状態は平面１２３、すなわちＤ平面内に記憶される。これに対し動作するアルゴリズムは平面１２５、１２４、１２２及び１２１、すなわちＮ，Ｍ，Ｃ及びＵ平面内にそれぞれ存している。一方、資源コントロール（Ｍ平面）は、ルーティング、アドミッション、（参入許可）コントロール等のサービスを行う。またマネージメント（Ｎ平面）は、広帯域ネットワークの開発に重要なサービスを行い、以下に述べるのはＣ平面作用に特に関連するものである。すなわち、接続マネージメントがこれであり、又Ｕ平面は情報トランスポートに関連する。接続マネージャーは、接続サービスを創設しうるコーディネータ（調整者）である。次の各機能は、接続マネージャーがその任務の遂行のために必要なものである。すなわちこれらは、ルート選択、資源予約、状態のセービング及び再交渉である。複数接続スキムはネットワーク内に同時に進行しうる。ルート選択に用いられるアプローチはルート形成ストラテイジ（方策）に依存して定まる。ルート決定は、Ｍ平面上に進行している制御アルゴリズムである。接続の通路は、ＢＩＢ内のルート目標によって与えられ、このルートは、ルーターオブジェクトによってアップデートされる。２つの極端なルート選択のアプローチ（手段）が存する。これらはソースルーティングとホップ−バイ−ホップルーティングである。ソースルーティングにおいては、ルートオブジェクトがルートを一度に完全に特定する。ホップ−バイ−ホップルーティングにおいては、ルートオブジェクトは次のホップに進むために充分な情報のみしか提供しない。これら２つの可能性（アプローチ）間で、任意の組合せも可能である。ドメインルーティングはこのハイブリッド（複合）形態の分類に属し、あるルートを完全に規定するためには複数個のルーターが必要である。接続マネージャーにより遂行される資源予約は２つの群に分けられる。すなわちバッファ、帯域幅、ＣＰＵサイクル等のシステムリゾースの予約と、セルトランスポート（移送）のためのネットワーク構造内のアイデンティファイアの予約及びセッティングである。システム資源の予約は、システムハードウェアの詳細に対し独立的であり、ＱＯＳ保証を行う抽象に準拠すべきである。スイッチングアイデンティファイアのマニピュレーションに対しては、その基本原理は、ハードウェア抽象にできるだけ近くして、最大のフレキシビリティを維持することである。資源の予約及びセッティングに対しては、ハードウェアの状態にアクセス可能とし、一連の一般的のＡＴＭインターフェイスを通じて変更を可能とするを要する。接続マネージャーが受信するリクエストは、応用（アプリケーション）レベルの用語で規定できる。資源機器の予約又は変更のためには接続マネージャーは適当する言語でこれらの要求を特定する。例えば、ネットワーク資源に対するＱＯＳ抽象は所定のサービスクラスの呼名によって規定でき、又これらのクラスは特定のセルの損失、セルの遅延等で規定される。マルメディアネットワークサービス抽象は、フレーム速度、フレーム損失等で規定できる。ここにおいて、ＱＯＳマッパー（数式化装置）は各抽象間のＱＯＳ仕様を翻訳する。システムの頑強性の点で、接続が一度セット・アップされると、その状態を保持する。すなわち、その帯域を予約しておき、ルートを保持する。次いで、接続マネージャーが“クラッシュ”すると、このマネージャーは再起動可能であり、以前に完成させた全ルートを見出すように要求される。各スイッチは充分な情報を保持しており、これによって接続マネージャーは、接続中の任意のホップより開始して前方／又は後方に接続をトレースすることによって全ルートを発見しうる。このことはセット・アップ、再交渉、削除の間に目的個所に極めて過重の相互作用を惹起させるので、信号機能を改善するため、接続マネージャーは接続状態情報をキャッシュ（引出す）することが可能である。この場合、接続マネージャーは、キャッシュした情報が無効にされ得ることを知る必要がある。この状態は、例えば、接続が他の接続マネージャーによって解放されるような場合に生ずる。再交渉（リネゴシェーション）は、主としてシステム資源に、その時点で委託している以外の接続を要求することを意味する。この再交渉は、接続を使用しているアプリケーションが積極的に要求するか、又はＱＯＳの侵犯の継続によってＱＯＳモニタリングシステムよりトリガされたときに行われる。再交渉は接続のセット・アップフェーズ中にも行われ得る。この再交渉を効率良く遂行するため、リゾースインターフェイスは、リゾース予約を瞬時に変更しうることが必要である。すなわち、当該のリゾースをまず解放することなしにこれを可能とするを要する。情報トランスポート、あるいはＵ平面は、ＱＯＳ検知トランスポートプロトコルに主眼点を置いている。これらのプロトコルは、メディアストリームの処理に対する機器を有する。すなわちこれら機器はフロー（流れ）中において、かつ急速時間スケールで動作するものである。エンド−ツゥ−エンドのＱＯＳを保証するため、ＱＯＳをベースとするトランスポートＡＰＩ(アプリケーションプログラミングインターフェイス)、（すなわちＱＯＳ制御及びメディアトランスファーを行うＡＰＩ）を用いる。Ｕ平面は、リアルタイムマルチメディアアプリケーション用のモーションＪＰＥＧ、ＭＰＥＧビデオ及びＣＤ品質オーディオ等のメディアストリームサービスを提供する。非リアルタイムアプリケーションに対しては、信頼しうる（例えばエラーのない）こと並びに最良の努力によるサービスを提供する。Ｇ −Ｂインターフェイスでは、ＱＯＳはアプリケーションレベルの言語で、かつ各セッション毎に定義される。ＱＯＳパラメータは、フレーム及びパケットのタームで表現される。すなわちリアルタイムのサービスに対しては、フレームロス速度、フレームギャップロス、フレーム遅延、フレームピーク速度、並びに最大フレーム寸法で表わされ、非リアルタイムサービスに対しては、平均出来高(スロープット)、平均パケット遅延、最大パケット速度及び最大パケット寸法で表わされる。損失（ロス）と遅延のみがＱＯＳパラメータを代表する。これらは受信者（レシーバー）によってモニタされる。他のパラメータは、送信者によってメディアフローを制御するために用いられるトラフィックディスクリプタ（記録）である。ＱＯＳ要求を満足するようにアプリケーションをサポートするため、ＱＯＳ認知トランスポートプロトコルを使用する。とくにこのトランスポートプロトコルは、リアルタイム又は非リアルタイムメディアストリームに対する流れ（フロー）及び速度制御を支持する機構、並びにエラー制御を取扱う機構を提供する。このトランスポートプロトコルは更に、フロー中において、ＱＯＳのモニタを行う可能性、すなわち、フレーム遅延、フレーム速度、フレーム損失等の計測の可能性を有する必要がある。急速タイム・スケールのＱＯＳ違反が検出されると、このプロトコルは、トランスポートプロトコルデータユニットの寸法を変更するか、又はそのピーク速度を減少する等の手段を行う能力を具えるを要する。さらにこのトランスポート（転送）プロトコルは、ネットワークが保証されたＱＯＳを提供しないか、又は接続が失われたときには、そのことをネットワークマネージメントシステム又はアプリケーション（応用用途先）に通報する機能を有するを要する。制御及びメディアトランスファー（転送）のため、ＱＯＳベースのトランスポートＡＰＩを使用する。この設備は、マルチキャスト（複数報知）並びにユニキャスト接続を考慮して設ける。制御ＡＰＩは再交渉（リネゴシェーション）及びモニタのためのものである。これらのものは、フロー中のＱＯＳ測定を再現するネットワークモニタリングサービスを可能とし、カーネルサービスに対し、フロー制御、モニタリング又は品質違反検出のため新規なパラメータを設ける可能性を与えるを要する。メディアトランスファーＡＰＩは、移送中の情報の型式に対して設けたトランポートプロトコルを設けるを可とする。あるサービスのＱＯＳ（品質）が、サービスの開始時に、あるいはマネージメントデータの取集め時に、できるだけ完全に保証されるようにするため、又ＱＯＳ違反の検出のため、並びに再交渉の開始のためＱＯＳモニタリングを使用する。モニタリングは急速時間スケールで行われるか、あるいはデータのフロー中に行われる。これは、フロー（流れ）制御機構が急速なネットワークの変動に適応するようにするためである。再交渉及びマネージメントの目的では遅い時間スケールでモニタリングを行う。フロー中のモニタリングはトランスポートプロトコル中で行う。これはトランスポートプロトコルがメディアストリームに緊密に連係していることによる。これはＵ平面の機能である。Ｍ平面のサービスであるスロー・タイムスケールモニタリングは、各活性接続のトランスポートプロトコルに現状の測定を問合わすか、又はトランスポートプロトコルが測定結果を報告するのを待って遂行される。かくモニタされたデータは記憶されるか、或いは処理されて、マネージメントよりアクセスが可能である。ＱＯＳ違反が検出された場合、例えば違反の疑惑が生じたような場合にはモニタリングサービスは再交渉を起動する能力をもっている必要がある。プロトタイプシステムで上述の要求を満足させるため、いくつかの構成要素が特に設計され用いられている。これらは次の如くである。キュースタック(qStack) 急速タイムスケールでフロー中のＱＯＳモニタを行うリアルタイム通信用プロトコル。ＴＰ：マルチプルトランスポートスーツをサポートするＱＯＳベースのトランスポートクラス。ＴＣ：長期間ＱＯＳモニタリング、ＱＯＳ違反検出及びＱＯＳネゴシェーションの如き遅い時間スケール動作に対して責任を有しているトランスポートコントローラＵ平面及びＣ平面モジュール及びカーネルサービスは、拡張マシーンの心臓部に位置する。すなわち単一のホストに位置するのではなく、ネットワーク中に亘って存在している広帯域オペレーティングシステムとして位置する。サービスの創設に当り、これらサービスの複数が集まって高レベルサービスを創り出す。図２はＢＩＢ（バインディングインターフェイスベース）のインターフェイスハイアラーキーを示す。インターフェイスツリーの根本は、基本クラスインターフェイス、すなわちバインディングインターフェイスであり、ＣＯＲＢＡ（コンモンオブジェクトリクエストブローカーアーキテクト）がオブジェクトより直接導出される。このバインディングインターフェイスクラスは、イベント登録及び通知、並びに所有者特定及び認証で、すべてのクラスがこれらより導かれる一般的な方法を規定する。図３はサービスが提供すべき４型式の主インターフェイスを示す。これらのインターフェイスはサービス創出インターフェイス、サービスオペレーションインターフェイス、サービスプログラミングインターフェイス及びサービスマネージメントインターフェイスである。１例として図４は、高レベル会議電話サービスのセット・アップにおける各広帯域カーネルサービス間の関連動作を示す。ユーザーよりこの会議セッションのセット・アップ要求を受信すると、会議電話サービスオブジェト（ＴＭ）は、サービス骨格（スケルトン）の要求を作成する。次いで本会議に含まれる各ホストのデバイスマネージャー（ＤＭ）に対し、要求された型式のメディアストリームをサポートすることができる各装置が存するか否かを質問する。これが成功であると、（ＴＭ）より、接続マネージャー（ＣＭ）に対し接続セット・アップ要求が送られ、このマネージャー（ＣＭ）は、ＱＯＳマッピングサービス（ＱＯＳＭ）に対し、ＢＩＢ装置により規定されるトランスポートレベルＱＯＳと、バーチャルスイッチ及びバーチャルリンクインターフェイスによって理解されるべきネットワークレベルＱＯＳとの間の翻訳を依頼する。接続マネージャーＣＭは、ルートオブジェクトより、ルートマネージャー（ＲＭ）によって計算されたルートの最終セットを有するルートを得る。このルートが得られると、このＣＭは、各ホスト（バーチャルスイッチ／バーチャルリンク）にこのルートを通知し、所要リゾース機器を予約する。接続セット・アッププロセスは、接続マネージャーＣＭがＴＭ（サービスオブジェクト）に対し、一対のＶＰＩ／ＶＣＩすなわち、ＣＭが完結した接続のエントリ一及びアドレスポイント信号を返送することによって終了する。この点において、ＴＭは両終端末点における２つのトランスポートインターフェイス（ＴＰ）に、ＶＰＩ／ＶＣＩ対と選択したトランスポートプロトコルを用いて、付随のネットワークインターフェイス装置をオープンするように通報を行い、この結果として新規な接続アイデンティファイアが得られ、次いでバーチャルデバイス（ＶＤ）にパスを行う。この接続アイデンティファイアは、デバイスよりトランスポートプロトコル（実際のＶＰＩ／ＶＣＩ対又は使用中のトランスポートスタック等）に関するすべての詳細を抽象（アブストラクト）する動作を行い、これによって同じデバイスにより、格別のチャンスを必要とせずに異なる同時トランスポートプロトコルを使用しうるようにする。一度この動作が完了すると、セッション（一連の動作）が成立し、ソースデバイスにより発生されたマルチメディアストリームはネットワークを通じて、目的のデバイスに移送されうるに至る。接続のライフタイム中トランスポートコントローラ（ＴＣ）は、ＱＯＳの違反作用がないか、端末装置で得られるＱＯＳをモニタする。ＱＯＳ違反の疑いが生じたときは、ＴＣはＴＭに再交渉リクエストを発し、ＴＭは送信デバイスのＴＰに対し、速度の減少を要求する。次いでＴＰは速度の制御を行うデバイスと関連動作を行う。代案として、ある種のプロトコルで必要とする如く、送信デバイスに至る帰還回路（フィードバックチャネル）が利用可能なときは、受信デバイスのＴＰ（トランスポートインターフェイス）はサービス品質違反のある送信デバイスのＴＰに直接通報を行う。さらに他の可能な場合は、ユーザがサービスグレードの変更を要求するときである。この場合、ＴＭはＣＭに対し、再交渉リクエストを送り、次いでＣＭは、関連のホストのＲＭ及びＱＯＳＭを通じ新規のリゾース（機器）に対する再交渉を試みる。このＴＭには他のインターフェイス（マネージメント及びプログラム可能性）が存しているので、他のＢ：Ｎ平面アプリケーションをモニタすることができ、ＴＭのサービス創造ポリシーを制御する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Method and system for providing multimedia services in an ATM communication networkTechnical field The present invention relates to an asynchronous transfer mode (ATM) network (network). Network) services, especially for multimedia in ATM networks. The creation, development and management of media services.Background art Many communication networks are in connection-oriented (connection-oriented) mode, Or it is operating in connectionless mode. Long life in connection-oriented mode Communication is maintained through a number of pre- Data packets hop-by-hop (per node) through the network Sent to a specific route. In both network types, customer-related equipment (customer pr emise equipment (CPE)) is a small, high-capacity processor in the network. These are performed by the service controller (SC) or service controller. Call Point (SCP). Connectionless mode uses packet -Including ATMs that use base communication as a standard.Summary of the Invention We have distributed computer processing capabilities such as customer related equipment (CPE) in ATM networks. And found that it can be used usefully for providing services. Open and programmatic Include a possible software platform or kernel in the network , Development, development and management of multimedia services Used for management (management). This kernel is open and useful service development Used to support the functional application program interface of Are APIs that satisfy the service specifications and have a high-level programming language. Programmable to create The kernel is a multimedia that guarantees high quality (quality of service (QOS)). Media network resource resource: (Input / output device) Distributed operation for operation and control Forming system. This system uses a binding interface. It contains a collection of binding interface base (BIB) functions. Has a series of process possibilities that govern the entire process.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 is a system diagram of a broadband kernel according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the BIB interface of the broadband kernel. FIG. 1 is a system diagram showing a face hierarchy. Figure 3 shows the four primary interfaces provided to the broadband kernel service. FIG. Figure 4 shows a broadband kernel service that sets up a high-level conference call service. FIG. 6 is a diagram showing an interaction between services.Description of the preferred embodiment The broadband kernel operates on two main principles. In other words, control and transport (Transport) and operate on the basis of information abstraction. You. In the former, the broadband kernel controls the Internet Protocol (IP). Used as the primary messaging system for Retains a native ATM protocol for support as support. In the latter case, The bandwidth kernel defines and implements an open distributed object interface. CORBA (Common Object Request Broker Architecture) ) It conforms to the Distributed Object Oriented Standard. Broadband kernel structure identifies two layers of abstract equipment in multimedia networks . The first layer is the network hardware through a set of interfaces called the QOS abstraction. Hide the details of the wear. These interfaces are real in the network Contribute to the capacity of resources (input / output devices) that must be implemented and managed accurately on time. You. A group called broadband kernel services that provide the basic communication functions of the network Various resource allocation and control algorithms for realizing low-level services The above-described abstract device operates. Layer 2 abstract equipment resides on top of the broadband kernel service and Hide the complexity of the algorithm. This abstract device is a high-level network Services, such as virtual chains, virtual paths, and virtual networks. The structure of services used primarily by service providers, such as Provide a clear interface to construction. These interfaces are all Form the service interface base. All interfaces in the architecture must be open platform CORBA interface, a form neutral format Expressed in the prescribed language (IDL). This architecture is open Defines an open interface that allows third party access, It allows access to key functions at two levels in the road network. First At the level, third-party software developers are on top of BIB Broadband kernels in the architecture by building additional algorithms Service can be reached. At the second level, the SIB is Provide software developers with a set of platforms for user-level services. Provides an independent API for the platform. The broadband kernel contains as main elements: (A) ---- BIB (B) --- Broadband kernel service module (C) ---- Network service moduleA. .Binding Interface Base (BIB) This is the multimedia logical or physical network within the network. A collection of IDL interfaces that form a model of a resource (resource ---- input / output device) It is. Shared resources have a certain amount of space allocated for use. Have. Interfaces within the BIP are divided into two main categories: It is. a. Process, generate or switch multimedia streams Interface of resources that represent hardware to switch. This includes virtual Interface to the central processing unit (CPU) Interface to the transport protocol (TP), switches and Contains the interface to the link. b. Category (a) hardware processing, transport and name empty A software component (entity) or module that represents the space Interface to the module. This includes interfacing to the virtual namespace. Interface to the virtual capacity area. Virtual device interface Represents the producer and consumer model for multimedia streams. You. This interface specifies the general behavior of the stream, The operations of adding, deleting, pausing, re-adding and changing the contribution stream included. This virtual device interface supports cameras, speakers, Create or process multimedia streams, including crophones and displays. It is mainly used to model multimedia devices to be performed. This birch The device interface has two subclasses representing source and sink devices. Exists. Devices that act as both sources and sinks, eg software A third interface derived from the two classes to identify the wear filter Bases can also be used. Virtual CPU interface Scheduler and multitasking C for processing media streams Model (formula) the PU. Schedule this interface to set Rules and policies, parameters and the quality of service in media conditions (Quality of Service (QOS)). Virtual TP interface Model the control interface to the transport stack. This Interface is to be monitored and set externally, e.g. windows Transport of parameters such as size, speed, delay and protocol parameters of the Control of transport (transport). Virtual switch interface Model the abstract ATM switch. This method is a point to point Virtual circuit, bar for point (point to point) or multicast connection Set up, tear down, and renegotiate the Chal aisle. Additional machine Features include simple switch and port management and adjacent protocol operation of Including methods. Virtual link interface Model switch port multiplexing. This interface method is Coordination of schedule policy and cell-level QOS in network Define specific parameters that guarantee quality. Virtual namespace interface Such as virtual channel and virtual path identifier (VCI / VPI) Model the capacity of fixed naming resources. These resources are usually ATM switches VCI / VPI translation table. Virtual capacity area interface Model the process or transport capacity of a resource. Especially virtual When combined with a link, this interface Model the quantity. Furthermore, when combined with a virtual CPU, The interface models the processing capacity of the media processor. This interface The method in the face defines the size of the volume and its dimensions to change sell.B. Broadband kernel service These services are basically defined as possible services, Allow configuration of high-level network services. This includes: It is. Connection money, such as connection setup, resource control and renegotiation Maintenance service; Real-time QOC monitor and transport stream control Sport control (TC) or management services; Source and destination endpoints during the connection setup process Route management service to determine the best physical route between S; Between user or application level QOS parameters and network level QOS QOS mapping service for translation; Media formats supported by the communication multimedia device Of compatibility (compatibility) and management of possibility Equipment management services for: Connection management service The connection manager sets up and disconnects resources in response to connection requests. Is responsible for disconnection and renegotiation. The power range of this connection manager ( Is a terminal (end) -to-terminal, which is the two ends of the connection being set up. Defined in order to communicate with the host device. Connection setup successful Once completed, the “file description (descriptor) Returns a transport connection data structure with "). It can depend on any host computer. This design provides a “stateful” and “stateless” connection manager. Both variation selections are possible. In addition to this, another separate connection manager It is equally possible to remove connections and renegotiation. Transport controller (TC) This TC performs QOS monitoring on a slow time scale. Each terminal One TC is provided for each stem. At regular time intervals these TCs Polls and inquires about each connection the monitor is responsible for, Gather management statistics. If QOS is continuously damaged, the event A notification is sent from this device to the appropriate service manager. This In the case of, the service manager initiates or negotiates a QOS renegotiation. It is possible to determine whether to ignore such a report based on certain control rules it can. The TC also monitors each connection and determines if the connection is active. It monitors whether or not. These connections are inactive for more than a predetermined interval And remember that the application has “crashed”. Regard it. Route management service Route manager creates the lowest weight route with delay constraints . The route manager determines the network topology (topology) and each link To Holds a data structure that includes weights and delays. Various weight parameters Data (such as hop count (between nodes), bandwidth, availability, etc.) (Type). The total link delay between the two hosts is If no routes below the delay constraint exist, the two hosts will reach each other. Considered unreachable. This is true even if the link bandwidth is available. Link Manager's composition (implementation) is passive in this sense And a series of route recalculation processing is performed for the first time upon request. Move simultaneously There can be many route managers to create. QOS mapping service The QOS mapper (map creator) maps application level QOS to network level. Map to QOS. The COMET class definition states that all video services Class 1 for audio, Class 11 for audio services, Class 11 for trusted data Maps to 1. User-facing applications and application-to-user In the context of the QOS mapping, the Q specified by the user OS parameters (quality, audio type, dimensional compression algorithm for video ) Are the transport QOS parameters (delay, loss Etc.). This network parameter is the transport parameter Data, but these network parameters on a per cell basis Measured. Device manager Device Manager is responsible for all multimedia devices on a particular host. Track force. In addition, each of these devices has multiple media formats, Support options or options. Boot up (initial program input), That is, when a device (equipment) in the process is initialized, Register (register) with the manager and support all formats and rates And a series of data structures describing the options. Therefore at any time The device manager then checks for all the devices available to that host. Know the details. Device terminated due to error or “kill” command When tied, this device will remove its registration from Device Manager Perform the operation. The device manager uses its own specified actions (accords) , Contact these devices on a regular basis to determine their availability at all times. Confirm.C. Network services Network services are interfaces of broadband kernel services. It is an advanced level service built on top of Network here Services are in particular switched virtual circuits, virtual paths and multi Including cast. Switched virtual circuit On-demand bandwidth renegotiation, management and transport binding With point-to-point capabilities Service to perform virtual circuit setup function. Virtual path Has programmable reroute and virtual circuit assignment parameters Service to reserve and set up all virtual paths (passages). Multicast Point-to-multipoint connection and multicast (multiple notification) group Switched Virtual Circuit Service for Group Management Service leading. The modules or services described above perform interrelated operations during the service creation process. U. For example, for teleconferencing services, the controls used to set up the connection Resource allocation such as algorithm, distributed system driven synchronization protocol, routing, etc. And related cooperative operations for realizing services. Of this related behavior The structure depends on the advanced level services to be configured. However, at various altitude levels There is sufficient similarity between bell services, especially network services. Therefore, it is possible to apply a generalized model of service creation. The service creation process is performed by the service providing device. Multiple this These devices operate in parallel in distributed mode. This service creation process consists of the following five Has steps. 1. Applications (ie virtual circuits, virtual passages, virtual Skeleton (skeleton or network) ) Creation. For example, from the source node to the destination node A skeleton of a virtual circuit consisting of a graph. 2. Map the above skeleton to the appropriate name and resource space, Create network applications. 3. Assign media transport protocol to above application ( Or accompanying), creating a transport application. 4. Combine resources (resources) with this transport application and Create a network service. 5. Integrate service management systems with network services , Which creates a management service. This skeleton has a name and a resource mapping service Created using The created network application is Restricted to port protocols, resources and service management. Sa When a service is requested, the application process Request) to the responsible service / provider (entity). Will provide services accordingly, and will therefore have to support the corresponding broadband kernel service. Call the service. Provide necessary support (memory and processing power) for services to be formed The context of the server, which is the specific software process or module being served Service is created within the textbook. Within the server, certain services It can be regarded as consisting of an algorithm component and a data component. The algorithm component is , Representing the instantaneous execution logic of the service, and the data part representing the abstraction of its state You. Service interface to help each service work together Is also specified for some models. These interfaces are It works to reflect the mission of performing services during the process. Typically this These operations include creation, operation, and management. And programming). The service creation interface is a constructor for a certain class (class). Builder). This is the primary input point for service delivery or Service template (template, content details) is completely down Called by the server when it is unloaded. Service operation An interface defines the computing functions of a service and is generally the primary interface. The service is in a conversation state (interact ). Programming interface enables service logic to be implemented And thereby the service is performed. Service management interface Interface enables monitoring of service status, and edits service parameters. Collection monitoring. FIG. 1 shows a conceptual model of a broadband kernel. Broadband networks are physical networks Network 11 (known as the R model) It consists of a switch network, communication equipment and multimedia terminal equipment. This physical Multimedia, also called G model, superimposed on dynamic infrastructure A Network 12 is located, and service and application In the work, we mainly provide services as intermediate device support for advanced services, The terminal-to-terminal QOS guarantee is performed. To achieve this, the multimedia network The network 12 is, first, provided by the broadband network 11 to each element in the physical network. Extract QOS abstractions that define child resource management and control space. Next, the multimedia network 12 controls various resources based on the QOS abstraction. The execution and operation of control and management algorithms provide a series of services throughout the system. Realize the service. These services are broadband kernel services and many Basic services such as connection management resources reservation Contains. These service and application networks 13 are also used as B models. Known and user-level services on the service abstraction of the broadband kernel service This is achieved by building a service. This RGB decomposition can be used for broadband networks, multimedia networks and Provides a detailed view of services and application networks. R model The interface between the G model and the various resources of the physical network (resources) ) Is most typically configured as a graph that represents. G model is This graph is used to create the service abstraction provided in the B model, Used for complex service configuration. Therefore, the interface between the R model and the G model The face and the interface between the G model and the B model form similar structural abstractions. Yes, but the availability is different. The role of the G model is to provide network services such as virtual networks. Creation, and low-level support functions to realize these services. You. High-level network services consist of R-model control space and resource management. This can be achieved within the management. FIG. 1 shows some examples of services achieved by the G model. these Services are implemented for the purpose of algorithms and data structures, Represents the "broadband kernel service" of the network. Malmedia service Use the applications in the B model like building blocks to create Is done. As shown in FIG. 1, the G model is divided into five conceptual planes 121-125. . The state of the broadband kernel is stored in plane 123, the D plane. to this The algorithm that operates on the planes 125, 124, 122 and 121, ie, They exist in the N, M, C and U planes, respectively. On the other hand, resource control (M-plane) includes routing, admission, Performs services such as control. The management (N plane) It provides important services for the development of broadband networks. It is particularly relevant for That is, connection management is this, The U plane is associated with the information transport. A connection manager is a coordinator who can create a connection service. is there. The following features are necessary for the connection manager to perform its duties: is there. These are route selection, resource reservation, state saving and renegotiation. It is. Multiple connection schemes can proceed simultaneously in the network. The approach used for route selection depends on the route formation strategy Determined. Route determination is a control algorithm that is running on the M plane. The path of the connection is given by the route target in the BIB, ー Updated by object. Two extreme route selection options There is a approach. These are source routing and hop-by-ho Routing. In source routing, the route object Project completely identifies the route at once. Hop-by-hop routing In, the route object has only enough information to proceed to the next hop. Or do not offer. Any combination between these two possibilities is possible. is there. Domain routing belongs to this hybrid category, Multiple routers are needed to completely define a route. Resource reservations performed by the connection manager are divided into two groups. Sand Reservation of system resources such as buffers, bandwidth, CPU cycles, etc. Identifier in network structure for transport Reservation and setting. System resource reservation is performed by the system hardware Should be independent of the details of QOS and conform to an abstraction that provides QOS guarantees. Switch The basic principle of manipulation of the Ching Identifier Is as close as possible to the hardware abstraction to maintain maximum flexibility Is Rukoto. For resource reservation and setting, hardware status Accessible and modifiable through a range of common ATM interfaces It needs to be. The request received by the connection manager is ) Can be specified in terms of level. To reserve or change resource equipment, The manager specifies these requirements in the appropriate language. For example, network resources The QOS abstraction for a source can be specified by the nickname of a given service class, and These classes are defined by specific cell loss, cell delay, and so on. Malmedia Network service abstractions can be specified in terms of frame rate, frame loss, etc. Here, the QOS mapper translates the QOS specification between each abstraction. You. Once the connection is set up, it remains robust in terms of system robustness. Carry. That is, the band is reserved and the route is held. Then connect If the manager "crashes", this manager can be restarted, You will be required to find all previously completed routes. Each switch has enough information That allows the connection manager to Discover the whole route by starting and tracing connections forward / backward You. This is a very heavy burden on destinations during set-up, renegotiation, and removal. In order to improve the signal function as it causes interaction, the connection manager State information can be cached. In this case, the connection management The reader needs to know that the cached information can be invalidated. This state Does not occur, for example, when a connection is released by another connection manager. You. Renegotiations are primarily outsourced to system resources at that time Requesting a connection other than the one you are doing. This renegotiation uses the connection Is actively requested by an application, or by the ongoing breach of QOS This is done when triggered by the QOS monitoring system. Renegotiation is connected It can also be done during the set-up phase. Perform this renegotiation efficiently Therefore, the resource interface can change resource reservations instantly. is necessary. That is, this is possible without first releasing the resource. I need to. The information transport, or U-plane, is a QOS detection transport protocol. The main focus is on Col. These protocols handle media streams. With equipment for processing. In other words, these devices are It operates on a rapid time scale. End-to-end QOS In order to prove, QOS based transport API (application Programming interface), (ie QOS control and media API for transfer) is used. U-plane is motion for real-time multimedia applications Media stream services such as JPEG, MPEG video and CD quality audio Service. Trust in non-real time applications (E.g., error free) and provide best effort service. G In the -B interface, QOS is an application-level language, and Defined for each session. The QOS parameters are the frame and packet Expressed in terms. That is, for real-time services, the frame Loss rate, frame gap loss, frame delay, frame peak rate, average And the maximum frame size, for non-real-time services the average Volume (Slope), Average Packet Delay, Maximum Packet Rate and Maximum Packet Expressed in dimensions. Only loss and delay represent QOS parameters. This They are monitored by the receiver. Other parameters are the sender Traffic disk used to control media flow by This is a descriptor (record). QOS certification to support applications to meet QOS requirements Use intelligent transport protocol. Especially this transport prototype Col is the flow for real-time or non-real-time media streams. Provides a mechanism to support (flow) and speed control, and a mechanism to handle error control I do. This transport protocol also provides a QOS mode during the flow. The possibility of performing frame rate, frame rate, frame loss, etc. Must have measurement potential. Rapid Time Scale QOS violation detected When this protocol is used, the protocol Providing the ability to change dimensions or reduce its peak velocity Cost. In addition, this transport (transport) protocol is maintained by the network. If you do not provide a proven QOS or if your connection is lost, Network management system or application (application) It must have the function of reporting. QOS based transformer for control and media transfer Use the port API. This equipment is used for multicast (multiple broadcast) and Provided in consideration of cast connection. The control API performs renegotiation (line negotiation) and And for monitors. These reproduce the QOS measurement in the flow Network monitoring services and support for kernel services. New parameters for flow control, monitoring or quality violation detection Need to give the possibility. The media transfer API provides information on the transfer It is permissible to provide the transport protocol provided for the model of. The quality of service (QOS) of a certain service is In order to ensure as complete as possible when collecting data, Use QOS monitoring to detect OS violations and to initiate renegotiation You. Monitoring is on a rapid time scale or during data flow Done in This is because the flow control mechanism is suitable for rapid network fluctuations. In order to respond. Late time schedules for renegotiation and management purposes Monitor with kale. In-flow monitoring is transport professional Perform in Tocol. This is because the transport protocol is Due to close coordination. This is a function of the U plane. M-plane service Slow time scale monitoring is the transport of each active connection. Query the current protocol for the current measurement, or It is performed waiting to report the measurement result. The monitored data is stored Or processed and accessible by management. QOS difference If a counter response is detected, for example, if a suspected The service must have the ability to trigger renegotiation. Several components are required to satisfy the above requirements in the prototype system. Are specifically designed and used. These are as follows.Queue stack (qStack) Monitor QOS in flow on a rapid time scale Protocol for real-time communication.TP: QOS-based traffic supporting multiple transport suits Transport class. TC : Long-term QOS monitoring, QOS violation detection and QOS negotiation Transport controller responsible for slow timescale operations such as roller U-plane and C-plane modules and kernel services are at the heart of the Located in the department. That is, instead of being located on a single host, It sits as a broadband operating system that exists throughout. Service Of these services together to create high-level services You. Figure 2 shows a BIB (binding interface based) interface. Indicates the chair hierarchy. The root of the interface tree is the base class Interface, ie the binding interface, COR BA (Common Object Request Broker Architect) Derived directly from the object. This binding interface class All classes are used for event registration and notification, and owner identification and authentication. The general method derived from these is defined. FIG. 3 shows four types of main interfaces that the service should provide. These Interface is service creation interface, service operation Interface, Service Programming Interface and Service Management interface. As an example, FIG. Shows related behavior between bandwidth kernel services. This conference session from the user Upon receiving a setup request for a conference call, the Conference Phone Service Object (TM) Create a service skeleton (skeleton) request. Next, each e-mail included in the plenary session Ask your device manager (DM) for the media type of the requested type. Ask if there are any devices that can support the trim. This is If successful, the connection set-up is performed by the connection manager (CM) from (TM). The manager (CM) sends a QOS mapping service (QOSM), the transport level QO defined by the BIB device S and the virtual switch and virtual link interface. To translate between network level QOS to be understood. Connection The manager CM is not the root object, but the root manager (RM). Get the route with the final set of routes calculated by This route When the CM is activated, each CM (Virtual Switch / Virtual Link) ) Is notified of this route and reserves the required resource equipment. Connection setup In the process, the connection manager CM sends a message to the TM (service object). A pair of VPI / VCI, that is, an entry 1 and an address of a CM-completed connection The process ends by returning the point signal. At this point, TM Terminal point VPI / VCI on two transport interfaces (TP) Using the pair and the selected transport protocol, the associated network Interface device to open, and as a result new connection The identity is obtained and then the path to the virtual device (VD) Do. This connection identifier is transmitted from the device to the transport protocol. (Such as the actual VPI / VCI pair or the transport stack in use) Do the work of abstracting all the details that Depending on the device, different simultaneous transport protocols can be used without requiring a special opportunity. Make protocol available. Once this operation is completed, the session (one And the multimedia stream generated by the source device The ream can be transported to the target device through the network. Connection During the lifetime, the transport controller (TC) is Monitor the QOS obtained by the terminal device. A suspected QOS violation has occurred The TC issues a renegotiation request to the TM, Demands a reduction in speed. Next, the TP performs the related operation with the device that controls the speed. Do. Alternatively, return to the sending device as required by some protocols When the circuit (feedback channel) is available, the TP ( Transport interface) is the sending device's Report directly to the TP. If possible, make sure that the user has a service grade It is time to request a change. In this case, the TM sends a renegotiation request to the CM. CM then sends a new resource through the associated host's RM and QOSM. Attempt to renegotiate (device). This TM has other interfaces (money Other B: N-plane applications And monitor TM service creation policies.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者レイザーオーレルエイアメリカ合衆国ニューヨーク州 10027 ニューヨークウェストワンハンドレッドトゥエンティースストリート 530 コロンビアユニヴァーシティデパートメントオブエレクトリカルエンジニアリング (72)発明者リムコーン−センアメリカ合衆国ニューヨーク州 10027 ニューヨークウェストワンハンドレッドトゥエンティースストリート 530 コロンビアユニヴァーシティデパートメントオブエレクトリカルエンジニアリング (72)発明者チャンムンチョーンアメリカ合衆国ニューヨーク州 10027 ニューヨークウェストワンハンドレッドトゥエンティースストリート 530 コロンビアユニヴァーシティデパートメントオブエレクトリカルエンジニアリング (72)発明者ユアールジャン−フランソワアメリカ合衆国ニューヨーク州 10027 ニューヨークウェストワンハンドレッドトゥエンティースストリート 530 コロンビアユニヴァーシティデパートメントオブエレクトリカルエンジニアリング────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Razor Aurel A United States of America New York 10027 New York West Onehandle Doddwenties Street 530 Columbia University Depar Toment of electrical engine Nearing (72) Inventor Lim Korn-Sen United States of America New York 10027 New York West Onehandle Doddwenties Street 530 Columbia University Depar Toment of electrical engine Nearing (72) Inventor Jang Moon Chong United States of America New York 10027 New York West Onehandle Doddwenties Street 530 Columbia University Depar Toment of electrical engine Nearing (72) Inventor Yuard Jean-François United States of America New York 10027 New York West Onehandle Doddwenties Street 530 Columbia University Depar Toment of electrical engine Nearing

Claims

[Claims] 1. Broadband networks and service and application networks In the multimedia interface that interfaces between Interface to communication resources and processing modules Do binding interface based, A broadband kernel that provides high-level network services, A network services module that provides a communication path, A multimedia interface characterized by having a multimedia interface. 2. The binding interface base is a multimedia communication strike. Do not have a resource interface that represents the hardware to the The interface according to claim 1. 3. The binding interface base is used for processing hardware. Claim 2 comprising an interface to software representing the quantity Interface described. 4. The binding interface base is Interface to software modules that represent the transport capacity 3. The interface according to claim 2, comprising an interface. 5. The binding interface base is the name of the hardware Claims having an interface to software representing the space 2. Interface according to 2. 6. Claims wherein the broadband kernel comprises a connection management module The interface according to 1. 7. Broadband kernel with transport control module The interface of claim 1. 8. 2. The method of claim 1, wherein the broadband kernel comprises a route manager. Interface. 9. 2. The interface of claim 1 wherein the broadband kernel comprises a QOS mapper. face. Ten. The broadband kernel of claim 1, wherein the broadband kernel comprises a device manager. Interface. 11． The network services module is switched virtual circuit The interface according to claim 1, comprising a service module. Su. 12． Network Services Module is a Virtual Path Service Module 2. The interface according to claim 1, comprising a module. 13. Network service module is a multicast service module 2. The interface according to claim 1, wherein the interface has a rule. 14. In ATM communication, broadband networks and service and application Through a multimedia interface between In providing multimedia services, Communication resources and processing using banding interface base Interface to the Providing high-level network services using a broadband kernel, Providing a communication path using a network service module A method comprising the steps of: