JP2016225945A - Information transfer method, session control server, edge router, information transfer method, and information transfer program - Google Patents
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本発明は、情報転送方式、セッション制御サーバ、エッジルータ、情報転送方法および情報転送プログラムに関する。 The present invention relates to an information transfer method, a session control server, an edge router, an information transfer method, and an information transfer program.
従来、通信プロトコルとしてIP(Internet Protocol)を使用するIPネットワークにおいては、通信品質(QoS:Quality of Service)を確保することを目的として、IPパケットの優先転送制御が行われている。優先転送制御では、例えば、音声/映像のフローにおいて、同一フロー内のパケット転送に対して転送遅延を許容範囲内に収める低遅延、または既定帯域を超えてトラヒックが集中した場合に当該IPパケットの廃棄を回避する低損失等を実現することを目的とする。また、従来の優先転送制御においては、IPヘッダ/TCPヘッダ情報によりトラヒック特性に応じてIPパケットの転送フローをいくつかのクラスに階層分けし、階層ごとに設定された優先転送制御が行われる(例えば、非特許文献1または2参照)。
Conventionally, in an IP network using IP (Internet Protocol) as a communication protocol, priority transfer control of IP packets is performed for the purpose of ensuring communication quality (QoS: Quality of Service). In the priority transfer control, for example, in an audio / video flow, when the traffic is concentrated with a low delay that keeps the transfer delay within an allowable range for packet transfer within the same flow, or when traffic exceeds a predetermined bandwidth, The purpose is to realize a low loss to avoid disposal. In the conventional priority transfer control, the IP packet transfer flow is divided into several classes according to the traffic characteristics based on the IP header / TCP header information, and priority transfer control set for each hierarchy is performed ( For example, refer
図16を用いて、従来の優先転送制御の例について説明する。図16は、従来の優先転送制御方法の一例を示す図である。例えば、図16に示すトラヒックの分類に従って、VoIP電話や双方向映像通信のような双方向ストリーム型のトラヒックでは、実時間性を保証するために最も低遅延、低損失、低揺らぎ等を確保するように最優先転送クラスに分類する。 An example of conventional priority transfer control will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a conventional priority transfer control method. For example, according to the traffic classification shown in FIG. 16, in the bidirectional stream type traffic such as VoIP telephone and bidirectional video communication, the lowest delay, low loss, low fluctuation, etc. are ensured in order to guarantee real-time performance. As such, it is classified into the highest priority transfer class.
また、インターネット電子商取引情報や機器制御情報等のトランザクション処理が必要なトランザクション型のトラヒックに対しては、最優先に準じる優先転送クラスに分類する。また、Webアクセス、FTP等によるファイル転送やVOD(Video on Demand)のようなファイル転送型のトラヒックは、サーバからクライアントへのトラヒック、すなわち下り方向についてのみ一定の品質を確保すればよいので、上記の最優先、優先転送クラスの余剰帯域を利用したいわゆるベストエフォート型のクラスに分類する。また、電子メール等は上記の上位クラスのさらに余剰帯域を使ったベストエフォート型のクラスに分類する。 Further, transaction type traffic that requires transaction processing such as Internet electronic commerce information and device control information is classified into a priority transfer class according to the highest priority. In addition, file transfer traffic such as file transfer by Web access, FTP, or VOD (Video on Demand) only needs to ensure a certain quality only in the traffic from the server to the client, that is, in the downlink direction. Are classified into so-called best-effort classes using surplus bandwidth of the highest priority and priority transfer classes. Also, e-mails and the like are classified into the best effort type class using the surplus bandwidth of the upper class.
従来の優先転送制御技術においては、このような分類方法により、IPパケットの転送を優先制御している。また、IPネットワークでは、廃棄等によるパケットロスが発生した場合でも、廃棄パケットを補償する機能は持たず、IPの一段階上位のプロトコルであるTCP(Transmission Control Protocol)による再送制御等によって廃棄パケットの補償が行われる。 In the prioritized transfer control technique, IP packet transfer is prioritized by such a classification method. In addition, in the IP network, even when a packet loss due to discard or the like occurs, the IP network does not have a function to compensate for the discarded packet, and the packet is discarded by retransmission control by TCP (Transmission Control Protocol) which is a higher-level protocol of IP. Compensation is performed.
しかしながら、従来の優先転送制御技術には、トラヒック特性に基づいた優先転送制御を行うことはできるが、IPネットワーク利用者にとっての情報の重要度に基づいた優先転送制御を行うことができないという問題があった。 However, the conventional priority transfer control technology can perform priority transfer control based on traffic characteristics, but cannot perform priority transfer control based on the importance of information for IP network users. there were.
一般に、ネットワークを介して転送される情報の重要度は、情報発信者を含むネットワーク利用者によって決定されるべきものである。従来、IPネットワークにおいては、IPパケットの優先転送制御として、通信品質に基づいたQoS制御を行っており、IPレイヤにおいては、情報の内容、特に情報の送信者を含むIPネットワーク利用者自身が定義した情報の重要度に応じたIPパケットを優先転送する仕組みはなかった。 In general, the importance of information transferred over a network should be determined by network users including information senders. Conventionally, in an IP network, QoS control based on communication quality is performed as priority transfer control of IP packets. In the IP layer, the contents of information, in particular, IP network users including information senders define themselves. There was no mechanism for preferentially forwarding IP packets according to the importance of the information.
従って、IPネットワーク利用者自身が定義した情報の重要度に応じて情報を転送したい場合は、IPレイヤより上位のプロトコルを用いた優先転送制御を実施しなければならない。その場合でも、下位のIPレイヤではQoSによる優先転送制御しか行っておらず、輻輳時のパケット廃棄もありうることから、IPネットワーク利用者自身が定義した情報の重要度に応じた情報の優先転送制御は達成できないことになる。 Therefore, when information is to be transferred according to the importance of information defined by the IP network user himself, priority transfer control using a protocol higher than the IP layer must be performed. Even in such a case, only the priority transfer control by QoS is performed in the lower IP layer, and there is a possibility of packet discard at the time of congestion. Therefore, priority transfer of information according to the importance of the information defined by the IP network user itself Control cannot be achieved.
また、電気通信事業法第8条第1項には、「電気通信事業者は、天災、事変その他の非常事態が発生し、又は発生するおそれがあるときは、災害の予防若しくは救援、交通、通信若しくは電力の供給の確保又は秩序の維持のために必要な事項を内容とする通信を優先的に取り扱わなければならない。」と規定されており、電気通信事業者は、災害等非常時の通信網輻輳においても優先的に取り扱うことを要する通信を重要通信として、電気通信事業者は重要通信確保のための通信設備を構築、運用、保守する必要がある。この場合の重要通信か否かの判断も、前述のIPネットワーク利用者によって行われる場合があるものと考えられる。
Also, Article 8,
本発明の情報転送方式は、ユーザ端末がパケットを送受信するためのセッションを制御するセッション制御サーバと、前記パケットを転送するエッジルータとを有する情報転送方式であって、前記セッション制御サーバは、前記セッションを開始するユーザ端末から該セッションによって転送される前記パケットの重要度を取得する取得部を備え、前記エッジルータは、前記重要度に対応するパラメータを前記パケットに設定し、該パラメータに対応するクラスにパケットを分類し、該クラスに対応する転送方法にしたがって、前記パケットを転送する転送部を備えることを特徴とする。 The information transfer method of the present invention is an information transfer method including a session control server that controls a session for a user terminal to transmit and receive a packet, and an edge router that transfers the packet. An acquisition unit that acquires the importance level of the packet transferred by the session from a user terminal that starts the session, and the edge router sets a parameter corresponding to the importance level in the packet, and corresponds to the parameter A transfer unit that classifies packets into classes and transfers the packets according to a transfer method corresponding to the classes is provided.
本発明によれば、IPネットワーク利用者にとっての情報の重要度に基づいた優先転送制御を行うことができる。 According to the present invention, priority transfer control based on the importance of information for IP network users can be performed.
以下に、本願に係る情報転送方式、セッション制御サーバ、エッジルータ、情報転送方法および情報転送プログラムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本願に係る情報転送方式、セッション制御サーバ、エッジルータ、情報転送方法および情報転送プログラムが限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of an information transfer method, a session control server, an edge router, an information transfer method, and an information transfer program according to the present application will be described in detail with reference to the drawings. Note that the information transfer method, the session control server, the edge router, the information transfer method, and the information transfer program according to the present application are not limited by this embodiment.
[第1の実施形態]
以下の実施形態では、第1の実施形態に係る情報転送方式の構成、情報転送方式における各装置の処理の流れを順に説明し、最後に第1の実施形態による効果を説明する。
[First Embodiment]
In the following embodiments, the configuration of the information transfer method according to the first embodiment, the processing flow of each device in the information transfer method will be described in order, and finally the effects of the first embodiment will be described.
まず、第1の実施形態においては、IPネットワークにおいて、IPレイヤより上位プロトコルの機能とは独立に、IPネットワーク利用者自身が定義する情報の重要度に応じてIPパケットの優先転送制御を行うための方法として、ネットワーク利用者が定義する情報の重要度指標とその重要度(格付け/ランク)をQoS制御パラメータに変換することで、従来のIPネットワークのQoS制御の仕組みを流用する。 First, in the first embodiment, in the IP network, the IP packet priority transfer control is performed according to the importance of the information defined by the IP network user, independently of the function of the protocol higher than the IP layer. As a method, the importance index of information defined by the network user and its importance (rating / rank) are converted into QoS control parameters, thereby diverting the conventional QoS control mechanism of the IP network.
これは、IPネットワーク利用者自身が定義する情報の重要度ランクが高いほど、当該IPパケットは他のIPパケットよりも優先的に転送される必要があり、さらに、IPレイヤで廃棄されることを極力回避される必要があるという技術思想を背景としている。 This is because the higher the importance rank of the information defined by the IP network user is, the more the IP packet needs to be transferred with priority over other IP packets, and further, it is discarded at the IP layer. It is based on the technical idea that it needs to be avoided as much as possible.
また、上記の方法以外にも、従来のIPネットワークで行われていたQoS制御の仕組みとは独立に、ネットワーク利用者が定義する情報の重要指標とその重要度(格付け/ランク)に応じてIPパケットを優先転送制御する仕組みを新たに構築することも考えられる。 In addition to the method described above, the IP is determined according to the important index of information defined by the network user and its importance (rating / rank) independently of the QoS control mechanism performed in the conventional IP network. It may be possible to construct a new mechanism for priority transfer control of packets.
[第1の実施形態の構成]
第1の実施形態における優先転送制御は、従来のIPネットワークにおけるQoS制御の一形態であるDiffServ(Differentiated Services)方式を転用する。なお、本発明において転用可能な従来手法はDiffServ方式に限られない。DiffServ方式では、図16で示したトラヒック特性に応じてIPパケットのフローのIPヘッダ内のTOSフィールドの上位6ビットであるDSフィールドにDSCP(Differentiated Services Code Point)を制御情報として割り当て、DSCPのみで優先転送制御を行う。また、このDSCPで優先転送するIPパケット転送装置群から構成されるIPネットワークドメインをDSドメインという。DSドメインは、DSCP値を割り当てる機能を有する。また、DSドメインは、エッジに配備されるSSE(Subscriber Service Edge)等のエッジノードと、DSCP値を割り当てる機能は持たずに、割り付けられたDSCP値のみで転送制御するBCR(Block Core Router)等のコアノードを有する。
[Configuration of First Embodiment]
The priority transfer control in the first embodiment diverts a DiffServ (Differentiated Services) method, which is a form of QoS control in a conventional IP network. Note that the conventional method that can be diverted in the present invention is not limited to the DiffServ method. In the DiffServ system, DSCP (Differentiated Services Code Point) is assigned as control information to the DS field that is the upper 6 bits of the TOS field in the IP header of the IP packet flow according to the traffic characteristics shown in FIG. Performs priority transfer control. An IP network domain composed of a group of IP packet transfer apparatuses that perform priority transfer by DSCP is called a DS domain. The DS domain has a function of assigning a DSCP value. The DS domain has an edge node such as an SSE (Subscriber Service Edge) deployed at the edge, a BCR (Block Core Router) that does not have a function of assigning a DSCP value, and controls transfer only by the assigned DSCP value, and the like. With core nodes.
まず、図1を用いて、第1の実施形態において定義される優先転送制御ドメインについて説明する。図1は、第1の実施形態に係る優先転送制御ドメインの一例を示す図である。第1の実施形態における優先転送制御は、優先転送制御ドメイン内で行われる。図1に示すように、DSドメインと同様に、優先転送制御ドメインも、制御情報を生成しIPパケットに割り付ける機能を持つエッジノード(EN:Edge Node)およびエッジノードで割り付けられた制御情報のみで優先転送制御ドメイン内で優先転送制御を行うコアノード(CN:Core Node)を有する。例えば、第1の実施形態においては、ENの機能をSSEに実装し、CNの機能をBCRに実装することで、DiffServ方式のDSドメインと第1の実施形態における優先転送制御ドメインとを一致させるようにしてもよい。 First, the priority transfer control domain defined in the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a priority transfer control domain according to the first embodiment. The priority transfer control in the first embodiment is performed in the priority transfer control domain. As shown in FIG. 1, similar to the DS domain, the priority transfer control domain also includes an edge node (EN: Edge Node) having a function of generating control information and assigning it to an IP packet, and only control information assigned by the edge node. A core node (CN) that performs priority transfer control in the priority transfer control domain is included. For example, in the first embodiment, the function of EN is implemented in SSE, and the function of CN is implemented in BCR, so that the DS domain of the DiffServ system and the priority transfer control domain in the first embodiment are matched. You may do it.
図1に示すように、優先転送制御ドメイン外のネットワークであるUN(User Network)1〜4は、それぞれUNI(User Network Interface)1〜4を介して、EN1〜4と接続されている。また、優先転送制御ドメインは、図示しない他事業者のIPネットワークと接続され、IPでの通信を行うことも可能である。また、UNI1〜4がアクセスネットワークである場合は、UN1〜4から送信されたIPパケットは、アクセスネットワーク上ではイーサフレーム内に格納され、IPとは異なるプロトコルによってEN1〜4に送達されるが、アクセスネットワークにおいても、イーサフレームのヘッダ情報に基づく優先転送制御を行うことができる。
As shown in FIG. 1, UNs (User Networks) 1 to 4 that are networks outside the priority transfer control domain are connected to
第1の実施形態においては、例えば、UN1から優先転送制御ドメインに入ったIPパケットフローは、EN1で優先転送制御情報が付与され、CN1、CN2、EN2を経由してUN2に転送される場合がある。その場合、従来のQoS制御によるIPパケットフローの中に、ネットワーク利用者自身で定義した重要度指標と重要度に応じて生成された転送制御情報が付与されたIPパケットが混在して転送制御されることになる。 In the first embodiment, for example, an IP packet flow entering the priority transfer control domain from UN1 may be given priority transfer control information at EN1 and transferred to UN2 via CN1, CN2, and EN2. is there. In such a case, the IP packet flow with the QoS control defined by the network user and the IP packet with the transfer control information generated according to the importance is mixed and controlled in the IP packet flow by the conventional QoS control. Will be.
図2を用いて、第1の実施形態の情報転送方式の概要およびトラヒックのフローについて説明する。図2は、第1の実施形態に係る情報転送方式のトラヒックのフローの一例を示す図である。図2に示すように、UN1は、UNI1によってEN1に接続されている。そして、UN1上の送信側ユーザ端末20からUN2上の受信側ユーザ端末30との間でIPパケットが送受信される。なお、送信側ユーザ端末20には、Web端末21、IP電話22および優先転送要求端末23が含まれる。また、受信側ユーザ端末30には、Webサーバ31、IP電話32および優先転送受信端末33が含まれる。ここで、優先転送要求端末23および優先転送受信端末33は、本発明の特徴となる優先転送制御の対象となるIPパケットの転送を行う端末であり、サーバ、携帯端末、IP電話等の種々の既存の端末であってよく、端末の種類は特に限定しない。
The outline of the information transfer method and traffic flow of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a traffic flow of the information transfer method according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, UN1 is connected to EN1 by UNI1. Then, IP packets are transmitted and received between the transmission-
図2に示すように、IP電話22とIP電話32との間のIPパケットフローによる音声トラヒック42は、DiffServ方式によりQoS制御における最優先のクラスであるクラス1に分類されて優先転送される。これに対し、Web端末21とWebサーバ31との間のIPパケットフローであるWebデータトラヒック41は、ベストエフォートのクラスであるクラス4に分類される。また、優先転送要求端末23と優先転送受信端末33との間のIPパケットフローである優先転送トラヒック43は、最優先のクラスであるクラス1に分類され、音声トラヒック42におけるIPパケットと混在させて優先転送制御が行われている。ここで、セッション制御サーバ10は、ユーザ端末がパケットを送受信するためのセッションを制御する。また、EN1は、パケットを転送するエッジルータとして機能する。なお、図2に示す優先転送制御は、セッション制御サーバ10の制御によってDSCPの設定およびクラスの分類を制御することによって実現される。
As shown in FIG. 2, the
図3を用いて、セッション制御サーバ10について説明する。図3は、第1の実施形態に係る情報転送方式のセッション制御サーバの構成の一例を示す機能ブロック図である。図3に示すように、セッション制御サーバ10は、ユーザ情報管理部(NASS:Network Attachment SubSystem)11、SIPセッション制御部(CSCF:Call Session Control Function)12およびネットワーク帯域管理部(RACS:Resource and Admission Control Subsystem)13を有する。
The
CSCF12は、ユーザ端末からのIPパケット送出要求に対して、SIP(Session Initiation Protocol)により、IPパケット送達先とのセッションの確立または切断等のセッション制御を行う。NASS11はユーザ端末に対してIPアドレスの払い出しや認証処理等を行う。
In response to an IP packet transmission request from a user terminal, the CSCF 12 performs session control such as establishment or disconnection of a session with an IP packet delivery destination by SIP (Session Initiation Protocol). The
RACS13は、ENに対するQoS制御および優先転送制御を行う。CSCF12では、セッション確立時に、SIPのSDP(Session Description Protocol)で記述されたメディア情報から通常のQoS制御に必要な所要帯域、転送品質を決定しRACS13に通知する。送信側のユーザ端末から送信されるSIPメッセージ(INVITE)には、メディアの種類(音声、映像、データ)と通信モード(送受信、送信のみ、受信のみ)を示した情報が含まれる。CSCF12はSIPメッセージからこれらの情報を読み取り、読み取った情報に応じて所要帯域および転送品質を決定する。
The
CSCF12は、所要帯域と転送品質をRACS13に通知する。そして、RACS13は、EN1に帯域確保と優先転送の指示を出す。ここで、RACS13は、物理的な転送ネットワークの構成を、仮想的なパスの接続構成として保存、管理している。これにより、CSCF12から通知された所要帯域を仮想パスに確保できるかどうかを判定し、可能(受付許可)と判定した要求を予約状態としてEN1に設定する。また、RACS13は、受信側のユーザ端末に対しても同様に予約状態として受信端末を収容するEN2に設定する。これにより、送信側ユーザ端末20と受信側ユーザ端末30との間にQoS制御のためのセッションが確立される。
The CSCF 12 notifies the required bandwidth and transfer quality to the
予約状態が設定されたEN1では、CSCF12からの通知に基づいて、セッションごとに各転送品質に対応したDSCPを設定する。そして、EN1で設定されたDSCP値に基づいて分類されたクラスごとに設定された転送方法に従って、パス内を経由するCN1、CN2、EN2におけるIPパケットが転送される。なお、以降の説明では、ここで設定されたDSCP値を、メディア情報に基づくDSCP値と呼ぶ。 In EN1 in which the reservation state is set, DSCP corresponding to each transfer quality is set for each session based on the notification from CSCF 12. Then, according to the transfer method set for each class classified based on the DSCP value set in EN1, IP packets in CN1, CN2, and EN2 passing through the path are transferred. In the following description, the DSCP value set here is referred to as a DSCP value based on media information.
また、CSCF12は、IPパケットの送出要求を行ったユーザ端末に対して、ユーザが送信しようとしている情報に対し、重要情報として送信することを要求しているか否か、または、ユーザが求めている転送品質ランクを問い合わせる。ここで、ユーザが定義する重要情報の重要度指標とその指標を各付けしたランク、およびそれらの指定方法等については、予めユーザ端末とCSCF12との間で固定的に取り決められているものとする。なお、重要度はパケットごとに設定されるものであってもよいし、セッションごとに設定されるものであってもよい。セッションごとに重要度が設定される場合、そのセッションにおいて送信されるパケットの重要度を一定にすることもできる。 Further, the CSCF 12 requests the user terminal that has requested transmission of the IP packet whether or not the information that the user intends to transmit is requested to be transmitted as important information, or is requested by the user. Queries the transfer quality rank. Here, the importance index of the important information defined by the user, the rank to which each index is assigned, and the designation method thereof are fixedly agreed between the user terminal and the CSCF 12 in advance. . Note that the importance may be set for each packet or may be set for each session. When importance is set for each session, the importance of packets transmitted in the session can be made constant.
また、CSCF12は、ユーザ端末に問い合わせることで情報の重要度を取得する。そして、RACS13では、CSCF12からの通知に基づいて重要度に対応したDSCP値を決定する。そして、EN1はDSCP値をパケットに設定する。なお、以降の説明では、ここで設定されたDSCP値を、ユーザ定義の重要度に基づくDSCP値と呼ぶ。なお、DSCP値を決定する機能は、セッション制御サーバに備えることとしてもよいし、エッジノードに備えることとしてもよい。
In addition, the CSCF 12 acquires the importance of information by inquiring to the user terminal. Then, the
このように、CSCF12は、セッションを開始するユーザ端末から該セッションによって転送されるパケットの重要度を取得する取得部として機能する。また、EN1は、CSCF12によって取得された重要度に対応するパラメータを、パケットに設定し、該パラメータに対応するクラスにパケットを分類し、該クラスに対応する転送方法にしたがって、パケットを転送する転送部として機能する。なお、パラメータとは、第1の実施形態においてはDSCP値である。また、本実施形態では、重要度に対応するパラメータを決定する決定部としては、セッション管理サーバ10のRACS13が機能する。決定部は、セッション管理サーバ10に限られず、EN1に備えられることとしてもよい。
As described above, the CSCF 12 functions as an acquisition unit that acquires the importance of a packet transferred by a session from a user terminal that starts the session. EN1 sets a parameter corresponding to the importance acquired by CSCF 12 in the packet, classifies the packet into a class corresponding to the parameter, and transfers the packet according to the transfer method corresponding to the class. It functions as a part. The parameter is a DSCP value in the first embodiment. In this embodiment, the
ここで、図4を用いて、情報転送方式のエッジノードの構成について説明する。図4は、第1の実施形態に係る情報転送方式のエッジノードの構成の一例を示す機能ブロック図である。図4に示すように、EN1は、MF Classifier101、Marker102、Matching Filter103、BA Classifier104、Meter105、Marker106、Dropper107、Shaper108、Queue Manager109、Buffer110、Scheduler111を有する。
Here, the configuration of the edge node in the information transfer method will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a functional block diagram illustrating an example of the configuration of the edge node of the information transfer method according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, EN1 includes
MF Classifier101は、EN1が受けたIPパケットに対してEN1自身が予め設定された条件によりIPパケットフローを検出、識別する機能部であり、CSCF12とRACS13の制御により実現する。Marker102は、QoS制御のためにRACS13の指示に応じてメディア情報に基づくDSCP値を設定する。
The
Matching Filter103は、ユーザ定義の重要度に基づくDSCP値が設定されている場合は、ユーザ定義の重要度に基づくDSCP値によってMarker102が設定したDSCP値を上書きする。また、Matching Filter103は、ユーザ定義の重要度に基づくDSCP値が設定されていない場合は、Marker102が設定したDSCP値を上書きしない。なお、Matching Filter103は、変換テーブルによってDSCP値を対応するクラスに変換することとしてもよく、テーブルを動的、また静的に変更することでチューニングを行うことができる。
When the DSCP value based on the user-defined importance is set, the matching
また、BA Classifier104は、入力されたIPパケットのDSCP値によって出力優先度とキューイング優先度を決定し、IPパケットフローを優先度に応じたクラスに分類する。Meter105は、DSCP単位に使用している帯域の監視を行い、使用中の帯域を以降のMarker106、Dropper107、Shaper108に通知する。なお、Marker106は、違反帯域のIPパケットに対して付与されていたDSCP値の割り付けを再度行う。Dropper107は、Meter105から通知された使用中帯域の状態に基づいて帯域オーバーのパケットを廃棄する。Shaper108は、Meter105から通知された使用中帯域の状態に基づいてパケットの出力順序や出力帯域を制御する。Queue Manager109は、優先度に応じた所定のクラスに対してキューイングを制御する。Scheduler111では、スケジューリング制御に基づいてパケットを送出する。
The
また、図5に示すように、Marker102aに、図4で示した構成におけるMarker102およびMatching Filter103の機能を統合してもよい。この場合は、RACS13から直接Marker102aに対してユーザ定義の重要度に基づくDSCP値が通知される。
Further, as shown in FIG. 5, the functions of the
また、図6に示すように、Compensator105aを備えた構成としてもよい。Compensator105aは、優先度の高いクラスのパケットであって、Meter105により帯域超過と判定されたパケットを、Dropper107を迂回してShaper108に送ることにより廃棄パケットを補償する。また、優先度の低いクラスのパケットについては、補償を必要としないため、Dropper107に送って通常の廃棄処理を行う。
Moreover, as shown in FIG. 6, it is good also as a structure provided with
また、図7に示すように、Packet fairing112を設けた構成としてもよい。Packet fairing112は、パケットの整形やパケット長を固定サイズにすること等による構造化を行うことで、フラグメンテーションの回避や、キューイングの効率化を行う。
Moreover, as shown in FIG. 7, it is good also as a structure which provided Packet fairing112. The
図8〜11を用いて、CSCF12によるユーザ端末への問い合わせおよび重要度の取得、または転送品質の決定、RACS13におけるDSCP値の決定、EN1におけるDSCPの設定、DSCPによるクラスの分類によって実現される優先度の決定についての具体例を説明する。図8〜11は、第1の実施形態に係る情報転送方式の優先度決定方法の一例を示す機能ブロック図である。
8 to 11, the priority realized by inquiry to the user terminal by CSCF 12 and acquisition of importance, or determination of transfer quality, determination of DSCP value in
まず、図8を用いて、サービス情報属性の6次元重要度指標を2値化して格付けする例について説明する。電力送配電網において再生可能エネルギーが大量接続されることにより、電力系統が不安定になった場合、その監視と所要装置の実時間制御が必要になる。また、災害時には住民への緊急避難情報を発信する必要がある。このような場合を想定し、緊急性、確度(情報の確からしさ)、重大性、相互関連性、広域性、緊急事象の継続性を情報の重要度の指標として設定することが考えられる。この場合、ユーザは、上記の6個の重要度指標の各々に対し、大:1、小:0の2値で格付けする。例えば、ユーザが緊急性ランク1、確度ランク1、重大性ランク0、相互関連性ランク0、広域性ランク1、事象継続性ランク0と評価した場合に、RACS13はこれらの評価結果を取得し、値を並べることで「110010」というDSCP値を得ることができる。
First, an example of binarizing and ranking the 6-dimensional importance index of the service information attribute will be described with reference to FIG. When a large amount of renewable energy is connected in the power transmission / distribution network and the power system becomes unstable, monitoring and real-time control of the required devices are required. In addition, it is necessary to send emergency evacuation information to residents in the event of a disaster. Assuming such a case, it is conceivable to set urgency, accuracy (probability of information), seriousness, interrelationship, wide area, and continuity of emergency events as indicators of information importance. In this case, the user ranks each of the six importance indexes with a binary value of large: 1 and small: 0. For example, if the user evaluates as
さらに、図8に示す方法によって設定したDSCP値を、図9に示す方法により変換してクラスの分類を行ってもよい。図9に示すように、まず、RACS13は、緊急度ランクが1であれば他の重要度指標に関わらず最優先クラスであるクラスAに対応するDSCP値を決定する(ステップS101、Yes)。また、RACS13は、緊急度ランクが0である場合(ステップS101、No)であっても、確度ランクが1である場合(ステップS102、Yes)は、他の重要度指標に関わらずクラスAに対応するDSCP値を決定する。他の指標についても同様の処理が行われる。なお、上述に重要度指標の設定、重要度ランクに基づくDSCP値の生成は、DSCP値の設定範囲であるDSフィールドの6ビットの制約の下で任意であり、ユーザ定義に基づいて生成されたDSCPに対して現行のQoS制御のクラス分類への割り付けはネットワークサービス事業者との間で事前に取り決めておくことができる。
Furthermore, class classification may be performed by converting the DSCP values set by the method shown in FIG. 8 by the method shown in FIG. As shown in FIG. 9, first, if the urgency rank is 1, the
次に、図10を用いて、ユーザ(ネットワーク利用者)自身が、重要度指標と重要度ランクを設定する場合の例について説明する。図10に示すように、ユーザは、一部情報の欠落を許容しても最短時間で伝達を要求(低遅延)する速達性、一部情報の欠落を許容しても全体情報の一定時間内での伝達完了を要求する完備性、各パケット間隔を一定時間以内で伝達すること(ストリーム性)を要求する連続性、パケットロス/廃棄を最小化することを要求する必達性、同報配信要求有無を指定する同報性の各指標を設定することができる。そして、RACS13は、上記指標のうち同報性を除く4個の重要度指標を4段階(3〜0)のレベルで格付けし、同報性指標はその有無として2段階で格付けする。ただし、同報性有としてマルチキャスト機能を利用することした場合は、Multicast機能等と連携する必要がある。
Next, an example in which the user (network user) himself sets the importance index and the importance rank will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 10, even if some information is allowed to be missing, the user is required to transmit in the shortest time (low delay), and even if some information is missing, the entire information is within a certain time. Completeness that requires completion of transmission in the network, continuity that requires transmission of each packet interval within a certain time (streaming), reachability that requires minimization of packet loss / discard, and broadcast delivery request It is possible to set each index of broadcast property that designates presence or absence. Then, the
そして、図10に示す方法によりユーザが格付けを行った場合は、図11に示すように、ユーザの格付けに各DSCP値を直接割り付けるように決定してもよい。図11に示すように、例えば、速達性ランク3、完備性ランク3、連続性ランク2、必達性ランク2である場合は、RACS13は、準優先転送クラスであるクラスBに対応するDSCP値として「111100」を割り付けるように決定する。また、例えば、速達性ランク1、完備性ランク3、継続性ランク3、必達性ランク1である場合は、RACS13は、クラスCに対応するDSCPとして「111000」を割り付けるように決定する。図11に示す重要度指標の設定、重要度ランクに基づくDSCP値の生成は、DSCP値の設定範囲であるDSフィールドの6ビットの制約の下で任意であり、ユーザ定義に基づいて生成されたDSCPに対して現行のQoS制御のクラス分類への割り付けはネットワークサービス事業者との間で事前に取り決めておくことができる。
Then, when the user performs a rating by the method shown in FIG. 10, it may be determined to directly assign each DSCP value to the user's rating as shown in FIG. As shown in FIG. 11, for example, in the case of
[第1の実施形態の処理]
図12および図13を用いて、第1の実施形態の処理について説明する。図12は、第1の実施形態に係る情報転送方式の処理の一例を示すシーケンス図である。図12に示すように、まず、送信側ユーザ端末20は、セッション制御サーバ10に対してIPパケットの送出要求を行う(ステップS201)。そして、セッション制御サーバ10は、QoS制御に必要な所要帯域、転送品質を決定する(ステップS202)。次に、セッション制御サーバ10は、送信側ユーザ端末20と受信側ユーザ端末30との間にセッションを確立する(ステップS203)。そして、セッション制御サーバ10は、EN1に、所要帯域および転送品質を通知する(ステップS204)。
[Process of First Embodiment]
The process of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a sequence diagram illustrating an example of information transfer method processing according to the first embodiment. As shown in FIG. 12, first, the transmission-
EN1は、通知された転送品質に基づいてDSCP値をパケットに対して設定する(ステップS205)。ここで、セッション制御サーバ10は、送信側ユーザ端末20に送信する情報の重要度を問い合わせる(ステップS206)。そして、送信側ユーザ端末20は、セッション制御サーバ10に重要度を通知する(ステップS207)。さらに、セッション制御サーバ10は、ユーザから通知された重要度、または決定したDSCP値をEN1に通知する(ステップS208)。EN1はDSCP値をパケットに対して再設定し(ステップS209)、DSCP値に基づく所定のクラスでIPパケットを送信する(ステップS210)。
EN1 sets the DSCP value for the packet based on the notified transfer quality (step S205). Here, the
次に、EN1における処理の詳細について図13を用いて説明する。図13は、第1の実施形態に係る情報転送方式の処理の一例を示すフローチャートである。まず、MF Classifier101は、IPパケットの検出および識別を行う(ステップS301)。次に、Marker102は、パケットに対してDSCP値を設定する(ステップS302)。そして、ユーザによる重要度設定が行われている場合、すなわちユーザ定義の重要度に基づくDSCP値が設定されている場合(ステップS303、Yes)は、ユーザ定義の重要度に基づくDSCP値によってDSCP値の再設定を行う(ステップS304)。そして、BA Classifier104は、DSCP値によって優先度のクラスを分類する(ステップS305)。
Next, details of the processing in EN1 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of information transfer method processing according to the first embodiment. First, the
そして、パケットが違反帯域である場合(ステップS306、Yes)は、Marker106によってDSCP値が再設定される(ステップS307)。また、パケットが帯域オーバーの場合(ステップS308、Yes)は、Dropper107によって廃棄される(ステップS309)。その後、Shaper108はパケットの出力帯域や出力順序の制御を行う(ステップS310)。そして、Queue Manager109はキューイングを制御する(ステップS311)。最後に、Scheduler111は、スケジューリング制御に基づいてパケットを送出する(ステップS312)。
If the packet is a violation band (step S306, Yes), the DSCP value is reset by the marker 106 (step S307). If the packet is out of bandwidth (step S308, Yes), it is discarded by the dropper 107 (step S309). Thereafter, the
[第1の実施形態の効果]
セッション制御サーバ10は、セッションを開始するユーザ端末から転送されるパケットの重要度を取得する。また、EN1では、重要度に対応するパラメータを、DSCP値としてパケットに設定し、DSCP値に対応するクラスにパケットを分類し、クラスに対応する転送方法にしたがって、パケットを転送する。これによって、既存IPネットワークを有効活用しつつ、IPネットワーク利用者にとっての情報の重要度に基づいた優先転送制御を行うことができる。さらに、優先転送制御機能の追加に要する開発規模を最小化でき、ひいてはネットワーク利用者にとって利用コストを最小化できる。
[Effect of the first embodiment]
The
[第2の実施形態]
第1の実施形態においては、1つの優先転送ドメイン内で、優先転送制御を行う場合を説明したが、複数の優先転送ドメイン間で優先転送制御を行う場合も考えられる。図14を用いて、第2の実施形態について説明する。図14は、第2の実施形態に係る優先転送制御ドメインの一例を示す図である。図14は、優先転送制御ドメイン間を接続して、両者で統一の優先転送制御を行う場合のドメイン間接続構成を示している。ドメイン1のエッジノードであるSEN12とドメイン2のエッジノードであるSEN21とを接続し、両ドメイン間で、ユーザ定義の重要度指標と重要度ランクに基づいて生成されたDSCP値と優先クラスとの対応関係を統一する。これにより、複数の優先転送ドメイン間で優先転送が可能となる。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the case where priority transfer control is performed in one priority transfer domain has been described. However, priority transfer control may be performed between a plurality of priority transfer domains. The second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a priority transfer control domain according to the second embodiment. FIG. 14 shows an inter-domain connection configuration in which priority transfer control domains are connected and unified priority transfer control is performed by both. The SEN 12 that is the edge node of the
[その他の実施形態]
上記実施形態においては、クラス分けのためのパラメータをDSCP値としたが、他のビット列で表される値をパラメータとすることもできる。例えば、nビットのビット列で表されるパラメータを用いて、図8に示す方法でクラス分けを行う場合は、指標を6個からn個とし、ユーザがn個の指標を2値で評価した結果を重要度とし、重要度を1または0に変換し、変換した値を並べたビット列をパラメータとしてパケットに設定することができる。これによって、DSCP値を用いた方法に限られず、その他のパラメータを用いた手法にも本発明を適用することができる。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the parameter for classification is a DSCP value, but a value represented by another bit string can also be a parameter. For example, when classifying by the method shown in FIG. 8 using a parameter represented by an n-bit bit string, the index is changed from 6 to n, and the user evaluates the n indices in binary. Can be set in the packet as a parameter by converting the importance to 1 or 0 and arranging the converted values as parameters. As a result, the present invention is not limited to the method using the DSCP value, and can be applied to a method using other parameters.
また、図11に示す方法は、ユーザが数値によって複数の指標を格付けした結果得られる指標と数値の組合せと、組合せに対応したパラメータと、が登録されたテーブルを記憶しておき、テーブルを参照し、組合せに対応するパラメータをパケットに設定することによって実現してもよい。この場合、テーブルに登録されている値を変更することで、システムの動作のチューニングを行うことができる。 In addition, the method shown in FIG. 11 stores a table in which a combination of indices and numerical values obtained as a result of ranking a plurality of indices by the user and parameters corresponding to the combinations are registered, and the table is referred to. However, it may be realized by setting a parameter corresponding to the combination in the packet. In this case, the system operation can be tuned by changing the value registered in the table.
[システム構成等]
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPU(Central Processing Unit)および当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
[System configuration, etc.]
Further, each component of each illustrated apparatus is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured. Further, all or any part of each processing function performed in each device is realized by a CPU (Central Processing Unit) and a program analyzed and executed by the CPU, or hardware by wired logic. Can be realized as
また、本実施形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。 In addition, among the processes described in the present embodiment, all or part of the processes described as being automatically performed can be manually performed, or the processes described as being manually performed can be performed. All or a part can be automatically performed by a known method. In addition, the processing procedure, control procedure, specific name, and information including various data and parameters shown in the above-described document and drawings can be arbitrarily changed unless otherwise specified.
[プログラム]
図15は、プログラムが実行されることにより、情報転送方式におけるセッション制御サーバまたはエッジルータが実現されるコンピュータの一例を示す図である。コンピュータ1000は、例えば、メモリ1010、CPU1020を有する。また、コンピュータ1000は、ハードディスクドライブインタフェース1030、ディスクドライブインタフェース1040、シリアルポートインタフェース1050、ビデオアダプタ1060、ネットワークインタフェース1070を有する。これらの各部は、バス1080によって接続される。
[program]
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a computer that realizes a session control server or an edge router in an information transfer method by executing a program. The
メモリ1010は、ROM(Read Only Memory)1011およびRAM(Random Access Memory)1012を含む。ROM1011は、例えば、BIOS(Basic Input Output System)等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース1030は、ハードディスクドライブ1090に接続される。ディスクドライブインタフェース1040は、ディスクドライブ1100に接続される。例えば磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が、ディスクドライブ1100に挿入される。シリアルポートインタフェース1050は、例えばマウス1110、キーボード1120に接続される。ビデオアダプタ1060は、例えばディスプレイ1130に接続される。
The
ハードディスクドライブ1090は、例えば、OS1091、アプリケーションプログラム1092、プログラムモジュール1093、プログラムデータ1094を記憶する。すなわち、セッション制御サーバまたはエッジルータの各処理を規定するプログラムは、コンピュータにより実行可能なコードが記述されたプログラムモジュール1093として実装される。プログラムモジュール1093は、例えばハードディスクドライブ1090に記憶される。例えば、セッション制御サーバまたはエッジルータにおける機能構成と同様の処理を実行するためのプログラムモジュール1093が、ハードディスクドライブ1090に記憶される。なお、ハードディスクドライブ1090は、SSD(Solid State Drive)により代替されてもよい。
The hard disk drive 1090 stores, for example, an
また、上述した実施形態の処理で用いられる設定データは、プログラムデータ1094として、例えばメモリ1010やハードディスクドライブ1090に記憶される。そして、CPU1020が、メモリ1010やハードディスクドライブ1090に記憶されたプログラムモジュール1093やプログラムデータ1094を必要に応じてRAM1012に読み出して実行する。
The setting data used in the processing of the above-described embodiment is stored as
なお、プログラムモジュール1093やプログラムデータ1094は、ハードディスクドライブ1090に記憶される場合に限らず、例えば着脱可能な記憶媒体に記憶され、ディスクドライブ1100等を介してCPU1020によって読み出されてもよい。あるいは、プログラムモジュール1093およびプログラムデータ1094は、ネットワーク(LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等)を介して接続された他のコンピュータに記憶されてもよい。そして、プログラムモジュール1093およびプログラムデータ1094は、他のコンピュータから、ネットワークインタフェース1070を介してCPU1020によって読み出されてもよい。
The
10 セッション制御サーバ
20 送信側ユーザ端末
30 受信側ユーザ端末
21 Web端末
22、32 IP電話
31 Webサーバ
23 優先転送要求端末
33 優先転送受信端末
101 MF Classifier
102、102a Marker
103 Matching Filter
104 BA Classifier
105 Meter
105a Compensator
106 Marker
107 Dropper
108 Shaper
109 Queue Manager
110 Buffer
111 Scheduler
112 Packet fairing
DESCRIPTION OF
31
102, 102a Marker
103 Matching Filter
104 BA Classifier
105 Meter
105a Compensator
106 Marker
107 Dropper
108 shaper
109 Queue Manager
110 Buffer
111 Scheduler
112 Packet fairing
Claims (8)
前記セッション制御サーバは、前記セッションを開始するユーザ端末から該セッションによって転送される前記パケットの重要度を取得する取得部を備え、
前記エッジルータは、前記重要度に対応するパラメータを前記パケットに設定し、該パラメータに対応するクラスにパケットを分類し、該クラスに対応する転送方法にしたがって、前記パケットを転送する転送部を備えることを特徴とする情報転送方式。 An information transfer method comprising a session control server that controls a session for a user terminal to transmit and receive a packet, and an edge router that transfers the packet,
The session control server includes an acquisition unit that acquires the importance of the packet transferred by the session from a user terminal that starts the session,
The edge router includes a transfer unit that sets a parameter corresponding to the importance level in the packet, classifies the packet into a class corresponding to the parameter, and transfers the packet according to a transfer method corresponding to the class. An information transfer method characterized by this.
前記取得部は、ユーザが前記DSCP値の桁数と同数の指標を2値で評価した結果を前記重要度として取得し、
前記2値で評価した結果を1または0に変換し、該変換した値を並べたビット列を前記パラメータとして決定する決定部をさらに有し、
前記転送部は、前記決定部が決定した前記パラメータを前記パケットに設定することを特徴とする請求項1に記載の情報転送方式。 The parameter is a DSCP value;
The acquisition unit acquires, as the importance, a result of a user evaluating a binary index of the same number of digits as the DSCP value,
A determination unit that converts a result of evaluation with the binary value into 1 or 0, and determines a bit string in which the converted values are arranged as the parameter;
The information transfer method according to claim 1, wherein the transfer unit sets the parameter determined by the determination unit in the packet.
前記取得部は、前記組合せを重要度として取得し、
前記テーブルを参照し、前記組合せに対応する前記パラメータを前記パケットとして決定する決定部をさらに有し、
前記転送部は、前記決定部が決定した前記パラメータを前記パケットに設定することを特徴とする請求項1に記載の情報転送方式。 A storage unit for storing a table in which a combination of an index and a numerical value obtained as a result of ranking a plurality of indexes by a user and the parameter corresponding to the combination is stored;
The acquisition unit acquires the combination as an importance level,
A determination unit that refers to the table and determines the parameter corresponding to the combination as the packet;
The information transfer method according to claim 1, wherein the transfer unit sets the parameter determined by the determination unit in the packet.
前記セッションを開始するユーザ端末から該セッションによって転送される前記パケットの重要度を取得し、前記重要度に対応するパラメータを決定する取得部を備えることを特徴とするセッション制御サーバ。 A session control server that controls a session for a user terminal to send and receive packets,
A session control server, comprising: an acquisition unit that acquires importance of the packet transferred by the session from a user terminal that starts the session and determines a parameter corresponding to the importance.
ユーザ端末から取得される前記パケットの重要度に対応するパラメータを前記パケットに設定し、該パラメータに対応するクラスにパケットを分類し、該クラスに対応する転送方法にしたがって、前記パケットを転送する転送部を備えることを特徴とするエッジルータ。 An edge router that forwards user terminal packets,
Transfer that sets a parameter corresponding to the importance of the packet acquired from the user terminal to the packet, classifies the packet into a class corresponding to the parameter, and transfers the packet according to a transfer method corresponding to the class An edge router comprising a portion.
前記セッション制御サーバが、前記セッションを開始するユーザ端末から該セッションによって転送される前記パケットの重要度を取得する取得工程と、
前記エッジルータが、前記重要度に対応するパラメータを前記パケットに設定し、該パラメータに対応するクラスにパケットを分類し、該クラスに対応する転送方法にしたがって、前記パケットを転送する転送工程と、
を含んだことを特徴とする情報転送方法。 An information transfer method executed by an information transfer method including a session control server that controls a session for a user terminal to transmit and receive a packet, and an edge router that transfers the packet,
The session control server acquires an importance level of the packet transferred by the session from a user terminal that starts the session;
A transfer step in which the edge router sets a parameter corresponding to the importance in the packet, classifies the packet into a class corresponding to the parameter, and transfers the packet according to a transfer method corresponding to the class;
An information transfer method comprising:
Priority Applications (1)
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JP2015113269A JP2016225945A (en) | 2015-06-03 | 2015-06-03 | Information transfer method, session control server, edge router, information transfer method, and information transfer program |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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