CN101873256A - 通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通信系统，尤其涉及通信系统的优先控制。现有技术的问题在于，在带宽保障型以外的流量中，收容据点不同的用户的带宽分配越往下游越有利地工作。在本发明中，将在UNI接口中接收到的流量和在NNI接口中接收到的流量分别保存在另外的队列中，根据路径信息，对在UNI接口和NNI接口中接收的路线数进行计数，根据该计数结果，按比例分配UNI接口中接收到的流量和NNI接口中接收到的流量。

Description

通信系统
技术领域
本发明涉及通信系统的优先控制。
背景技术
近年来，面向各家庭内的因特网为首的宽带线路已经普及，以IP流量为中心的线路需求增加，收容在其中的服务的多样化也快速地发展。
其中，为了保证对收容有各种服务的IP流量进行传送而所需的通信质量，请求确保网络资源和保证保留所确保的资源的想法即“QoS(Quality Of Service：服务质量)”的重要性越发增高。
所谓QoS控制，是为了保证在提供所收容的各个服务时所需的通信质量而进行的控制，作为该通信质量的具体参数，主要由包的“速率”、“延迟时间”、“抖动(波动)”和“包丢失”等加以规定。
在该QoS控制中，把按照包的数据流单位进行控制的叫作Intserv，把按照包的等级单位进行控制的叫作Diffserv，均在IETF(Internet Engineering TaskForce：因特网工程技术特别小组)中有规定(例如“非专利文献1”)。
Intserv是一种为了保证适合于流量特性的通信质量而在该数据流的发送侧和接收侧进行通信、并预先确保传送所需的带宽和资源的方式，作为动态地确保该资源的信令协议(signaling protocol)，代表性的有RSVP(ResourceReservation Protocol：资源预留协议)。
但是，由于该模型必须要按照数据流单位来确保或保留资源，因此，伴随着数据流数量的增大，对路由器设备增加非常大的负担，可扩展性(scalarbility)不好。
另一方面，Diffserv是为了克服该缺点而提出的方式，将重点置于性能和可扩展性。
具体地说，在Diffserv域的边缘赋予用于识别服务等级的DSCP(DiffservCode Point(差分服务代码点))值，在其以后的节点中，根据该DSCP值进行服务等级间的优先控制。
该Diffserv模型的优先控制的处理单位不是一个个细小的数据流，而是每个服务等级，并且对每个节点进行，因此，可扩展性优良，在大规模网络中成为主流。
【非专利文献1】：RFC2475 An Architecture for Differentiated Services
图1示出优先控制的一般结构。
优先控制包括：保存包的队列(queue)100；分配部101，识别接收到的各流，并按每个服务向队列进行分配；以及调度程序102，根据某个优先控制算法，对保存在队列中的数据进行读出。
接收到的包被按每个服务向规定的队列分配，调度程序按照从队列读出数据时的顺序决定数据传送的优先级。
作为该调度方式，代表性的有：从优先级高的队列中所保存的数据开始依次读出的PQ(Priority Queuing：优先排队)；按照优先级，以某种加权读出包数的WRR(Weighted Round Robin：加权循环)；按照优先级，以某种加权读出字节数的WFQ(Weighted Fair Queuing：加权公平排队)等。该调度方式根据其目的和服务形式而有多种方式。
作为提供这样的优先控制的包交换方式，代表之一有MPLS(Multi ProtocolLabel Switch：多协议标签交换)。在MPLS中，在位于对MPLS网内的输入端上的边缘节点中，对接收到的包赋予被称作“标号”的20位的标识符。然后，在MPLS中继区间中，按照赋予给该包的“标号”，检索应该传送数据的下一跳，向该跳传送数据。各MPLS装置保持有标号与下一跳相对应的“标号表”，采用通过将该“标号表”和MPLS报头的“标号”进行对照来决定应该传送数据的下一跳的方式。
按照LDP(Label Distribution Protocol：标号分配协议)和RSVP(ResourceReservation Protocol：资源预留协议)等信令协议进行该标号与路径的对应关系建立，以发给各节点的标号为基础，按照节点单位生成“标号表”。这样，在各节点间交换路径信息，节点自主决定路径，生成并保持标号表，能够把基于其标号的传送路径作为逻辑路线来进行处理，这是MPLS的特征，上述各种协议是在IETF中已经标准化的技术，已在市场中广泛普及。
另外，最近，对如LDP那样各节点互换相互的路径信息、并自主决定路径的自主分散型协议——MPLS进行扩展而得的MPLS-TP(Multi Protocol LabelSwitch Transport Profile)，也在IETF中推进标准化，MPLS-TP的新技术是由网管理装置一维地管理各节点、并由维护人员明示地决定路径的路径管理方法，以及集中管理型的网络是包传送网。
在Diffserv的优先控制中，不是按照各服务和用户单位来向队列进行分配，而是按照每个服务等级进行分配。从而，在Diffserv中，在相同队列中就保存着属于相同服务等级的多个服务和用户的数据。
例如作为例子，假设有EF(完全优先传送、Expedited Forwarding)、AF(相对优先传送、Assured Forwarding)、BE(最大努力传送、Best Effort)3个服务等级(优先顺序是EF＞AF＞BE)。该情况下，如图2所示，对EF、AF、BE每个等级设置一个队列，在各队列中保存着多个用户的数据。
若调度程序按照EF＞AF＞BE的优先顺序进行读出，即使作为数据传送，也按照EF＞AF＞BE的顺序优先进行传送，能够实现各服务等级间的相对的优先级差别化。
但是，Diffserv由于不是按照用户和服务单位，而是按照服务等级单位，对每个节点进行如上所述的处理，因此，在带宽保障型以外的流量、例如BE流量中，根据所通过的节点数的不同，每个用户的流量变得不均匀。
在此，以BE流量为例进行说明。
如图3所示，假设在由NodeA、NodeB、NodeC三个节点构成的网络中，各节点间的BE带宽确保500M，在NodeA中，作为BE流量而使用100M带宽的用户线路被3路复用，在NodeB中，作为BE流量而使用100M带宽的用户线路被4路服用，在NodeC中，作为BE流量而使用100M带宽的用户线路被2路服用。这时，由于在收容NodeA的BE流量的队列中，合计的输入带宽是300M，确保输出侧带宽为500M，因此，原样地向NodeB传送300M的流量。
接下来看NodeB，在收容BE流量的队列中，合计的输入带宽等于300M+400M＝700M，而输出侧的带宽仅确保了500M，因此，在NodeB的复用信号的输出中，各用户信号的带宽分别被限制为5/7，各个用户的带宽等于100M×5/7＝71.4M。
接下来看NodeC，在收容BE流量的队列中，合计的输入带宽等于500M+200M＝700M，而输出侧的带宽仅确保了500M，因此，在NodeC的复用信号的输出中，各用户信号的带宽分别被限制为5/7，NodeA、NodeB的用户的带宽等于71.4M×5/7＝51.0M，NodeC的用户带宽等于100M×5/7＝71.4M。即，NodeC的复用信号输出中的各用户所能使用的带宽根据节点而不同，即使在属于相同服务等级中的用户间，越是信号下游，带宽的分配越有利地工作。
为了保证上述用户间的公平性，对每个用户设置队列，通过根据某些策略，从各个队列中依次读出数据来进行传送，从而能够实现平等。但是，越是大规模网络，越收容很多用户，因此，难以对每个用户具有队列，根据队列数而限制了可扩展性。
在如BE(Best Effort)流量那样，利用保证带宽外的空闲带宽，通过统计复用效果来高效地收容用户信号的情况中，进而采用了按照每个服务等级进行带宽控制的Diffserv方式的情况下，存在有如下问题：由于未进行按照用户单位的带宽控制，因此，具有即使是提供相同服务等级的Best Effort的线路服务的用户，根据收容据点而实际分配的使用带宽的比例在用户间也变得不公平。
发明内容
本发明作为一例，提供一种对收容用户的UNI接口和连接带宽控制装置间的NNI接口加以识别的装置，具有：在进行流量的优先控制时，将在UNI接口中接收到的流量和在NNI接口中接收到的流量分别保存在另外的队列中，根据从网管理装置设定的静态的路径信息，对在UNI接口和NNI接口中分别接收的路线数进行技术的单元；以及，根据该计数结果，按比例分配在UNI接口中接收到的流量和在NNI接口中接收到的流量的单元。
发明效果如下：
关于属于最大努力(Best Effort)的服务等级中的用户间的带宽分配，能够进一步提高公平性(fairness)。从而确保了收容据点不同的用户间的带宽分配的公平性。此外，对于提供了Best Effort的线路服务的用户来说，消除了因为收容据点不同而引起的每个用户的使用带宽分配的不公平感，对于提供该线路服务的通信企业者来说，提供了一种在Best Effort线路服务中所谓的收容据点间的带宽分配的公平性的新价值。
附图说明
图1是在带宽控制装置中进行的优先控制的结构例。
图2是根据不同的服务等级优先级进行数据传送时的传送结构例。
图3是复用了用户线路的带宽控制装置的结构例。
图4是本发明的带宽控制装置的结构例。
图5是本发明的带宽控制装置的结构例。
图6是插入了VLAN标签的MAC帧的格式。
图7是MPLS帧的格式。
图8是作为E-LSP进行数据传送时装置应该保持的信息表的例子。
图9是MPLS交叉连接表的例子。
图10是本发明的第一实施例的带宽控制装置中的优先控制部及其周边块的结构例。
图11是本发明的第二实施例的带宽控制装置中的优先控制部及其周边块的结构例。
图12是THR路线计测部中的THR路线数的计算方法的例子。
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明的实施例。
【实施例1】
图4中示出由本发明的带宽控制装置构成的网络和带宽控制装置的基本结构。在本实施例中，如图4所示，以用网络410将带宽控制装置400-405连接成环形，在某据点收容用户信号，向另一据点传送用户信号的网络方式为例进行说明。
如图4的放大图部分407所示，该带宽控制装置(作为例子，记载为401)包括：作为连接节点间的接口的2个NNI(NNI1、NNI2)(NNI：网络节点接口Network Node Interface)；作为收容用户信号的接口的n个UNI(UNI1～UNIn)(UNI：用户网络接口User Network Interface)；具有向任意接口(NNI1、NNI2、UNI1～UNIn)传送在各接口(NNI1、NNI2、UNI1～UNIn)接收到的信号的交叉连接功能的交叉连接部。该交叉连接部不是以如SDH和SONET那样的连续数据串的线路交换为前提，而是以如IP和Ethernet(注册商标)这样的按照包单位进行交叉连接的包交换为前提。再有，UNI是和与带宽控制装置进行通信的用户终端进行数据通信的接口。
这些带宽控制装置彼此之间用NNI接口相互连接，构成环形的拓扑。在本实施例中，为了简单而以环形网络为例进行记载，但本发明不取决于网络的拓扑，可以通过增加NNI接口的数量来适用于网状网络等任意的网络拓扑。
然后，进一步在由该带宽控制装置构成的网络中连接有监视控制它们的网管理装置406，通过网管理装置，根据来自维护人员的指示来设定所谓的用哪个UNI接口收容用户信号，经由哪个节点，用哪个UNI接口分离的网络内的用户信号的路径信息。该网管理装置对各带宽控制装置设定这些路径信息的同时，还作为数据库进行管理。此外，担任各带宽控制装置的监视控制功能的各带宽控制装置和网管理装置，未必要物理性地直接一对一连接，如果是通过DCN等通用公网逻辑性地连接，只要是能够在网管理装置和带宽控制装置之间相互监视和控制的连接结构，可以是任何连接结构。
下面，图5中示出带宽控制装置的结构。在本实施例中，作为用户信号，收容带有VLAN标签的Ethernet(注册商标)信号。作为带宽控制装置，以数据流识别部504按照VLAN标签的优先级识别服务等级，一边进行与该服务等级相应的带宽控制，一边进行包交换和数据传送的结构为例进行说明。作为进行包交换的交叉连接部，以搭载有适用了所谓MPLS(Multi Protocol Label Switch)的包交换方式的MPLS交换(MPLS交叉连接部501)的带宽控制装置为例，具体地说明其结构。
图6中示出插入了VLAN标签的MAC帧的格式。Ethernet(注册商标)中的VLAN标签，在MAC帧的发送源地址和长度/类型字段之间插入VLAN协议标识符(2字节)和标签控制信息(2字节)的总计4字节。另外，标签控制信息由12位的VLAN标识符和1位的标准形式指示符及3位的优先级字段构成。其中，优先级字段保存着表示该数据流的数据传送的优先级的值，在LAN交换机中，定义7为最高优先，0为最低优先，根据该优先级进行数据传送处理。
如前所述，在Diffserv中的优先控制中，不是按照各服务和用户单位向队列进行分配，而是按照每个服务等级进行分配。服务等级的数量根据通信载体所提供的通信服务的种类而不同，因此，通信载体所提供的服务等级的数量与上述优先级的数量不一定一致，有时根据各通道而不同。该服务等级的数量和用VLAN表示的用户的优先级的对应关系建立，已在IEEE802.1p中规定了标准方法。此外，在不是按照VLAN标识符表示的每个用户，而是按照3位的优先级来进行优先控制的情况下，在相同的队列中就保存有属于相同服务等级的不同的多个服务和用户数据。在本实施例中，把这样的属于相同服务等级的不同的多个服务(用户)汇集起来进行优先控制(利用Diffserv的优先控制)。
如上的已在VLAN标签中定义了该数据的优先级的Ethernet(注册商标)信号，被从用户装置发送，在本实施例的带宽控制装置的UNI信号终端503中接收。在该UNI信号终端部中，通常进行遵循用户信号的种类和格式的信号的终端处理，然后发送给数据流识别部504。在用户信号是Gigabit Ethernet(注册商标)的情况下，在该信号是光信号的情况下，在向电信号变换之后，从接收到的数据串中抽出MAC帧，进行各报头格式的检验，以及检验FCS后进行数据的正常性确认，将检验结果是正常的帧向数据流识别部发送。
在数据流识别部，根据VLAN标签的优先级进行与服务等级的对应关系建立。例如，作为服务等级，在提供了EF(Expedited Forwarding)、AF(AssuredForwarding)、BE(Best Effort)3个等级的情况下，对EF等级分配优先级7、6，对AF等级分配优先级5、4、3、2，对BE等级分配优先级1、0。在IEEE802.1p中规定了标准的分配方法，但优先级与服务等级的分配也未必必须要遵循该方法进行分配，也可以按照所提供的服务变更分配。
将在上述数据流识别部中按照每个服务等级所识别的数据流，向MPLS生成部505进行发送。MPLS生成部对在UNI信号终端部中接收到的MAC帧赋予MPLS的报头，生成MPLS帧。图7中示出对MAC帧赋予MPLS报头并生成MPLS帧的情况。在本图中，抽出在UNI信号终端部中接收到的MAC帧的从目的地地址到FCS的字段，在该目的地地址之前赋予4字节的MPLS报头。MPLS报头由20位的标号字段、3位的EXP(EXPerimental Use)字段、1位的S字段、8位的TTL(Time To Live)的总计32位构成。标号字段保存MPLS的标号标识符，根据该标号值进行包的传送。EXP字段也可以作为表示如后所述地进行MPLS帧的优先处理时的优先级的字段来使用。S位被定义为，是在堆栈几段来赋予MPLS报头的情况下表示是否是最终段的报头的位，“S＝1”表示该报头是最终段的报头。TTL字段表示包的生存时间，是以如下目的定义的字段：在MPLS网的边缘进行赋予，每一跳减1，废弃TTL＝0的包，通过这样工作，避免万一在MPLS网内由包传送路由产生循环而该包不到达传送路径的终点而继续滞留在网络内的问题。在本实施例中，假设MPLS报头的段数是1(仅S＝1)，关于不进行堆栈的情况进行说明，但在堆栈了MPLS报头的情况下，也能够利用本实施例中示出的同样的手法得到同样的效果。
为了在MPLS网内根据VLAN优先级进行优先控制，需要在MPLS生成部中赋予4字节的MPLS报头时，向MPLS报头交接VLAN标签的优先级字段中所保存的信息。作为向MPLS报头交接该优先级的方法，大致有2种：将服务等级与20位标号值建立对应关系来构筑LSP(Label Switched Path(标号交换路径))的称作L-LSP(Label-Only-Inferred-PSC-Label Switched Path)的方法；以及将服务等级与3位的EXP值建立对应关系来构筑LSP的称作E-LSP(EXP-Inferred-PSC-Label Switched Path)的方法。这些方法均在IETF中有规定。
在图5的MPLS生成部对MAC帧给予MPLS报头时，采用将用户信号的优先级信息即VLAN优先级字段的信息，与MPLS的标号字段的值建立对应关系，或者与EXP字段的值建立对应关系的某种方法，保持该建立对应关系的表，通过在数据传送时参照它，即使在MPLS网内也能识别MAC帧的服务等级来进行基于该服务等级的传送处理。
更具体地说，在L-LSP的情况下，对于每个网络内的各节点，在表中保持服务等级、VLAN优先级、标号值以及PHB(Per Hop Behavior)的对应，一边根据该表信息进行MPLS帧的生成、优先级的交接及优先控制，一边进行数据传送，在E-LSP的情况下，在表中保持服务等级、VLAN优先级、EXP值以及PHB的对应，一边根据该表的信息进行MPLS帧的生成和优先控制，一边进行数据传送。
在此所述的PHB是对具有某个优先级的数据流应该进行的优先控制处理的内容，这些必须事先建立关联。
在本实施例中，以E-LSP的情况为例说明具体的动作。图8中示出作为E-LSP进行数据传送时装置应该保持的信息表的例子。各装置如本表所示地预先保持对服务等级、MAC帧的VLAN优先级、EXP值、PHB和应该传送的队列号建立了对应关系的表，在图5中的MPLS生成部中，根据本表的MAC帧的VLAN优先级决定对应的EXP值，将与应该传送该MPLS帧的路径信息相对应的标号信息和TTL、S的值分别作为MPLS报头赋予到MAC帧，然后向MPLS交叉连接部进行传送。
再有，在MPLS生成部中生成MPLS帧时，将与用户信号的优先级有关的信息和MPLS帧的优先级建立对应关系，但在本实施例中，只要向MPLS报头交接用户信号的优先级，就可以采用L-LSP或E-LSP或者其他手法的某种手法。
在MPLS交叉连接部中，参照从上述MPLS生成部传送来的MPLS帧的标号，将该值作为关键字，参照装置内预先保持的MPLS交叉连接表506，决定输出目的的接口。图9中示出MPLS交叉连接表的例子。MPLS交叉连接表保存有成为关键字的输入标号和与其对应的输出目的地以及输出时进行标号的重写时与新的标号值的对应关系。MPLS交叉连接部从UNI的MPLS生成部或NNI的NNI信号终端部一接收MPLS帧，就首先参照接收到的MPLS帧的标号值，将该标号值作为关键字，从MPLS交叉连接表的输入标号栏中检索符合的内容。在有符合的内容的情况下，参照与其对应的输出目的地栏，决定该MPLS帧的传送目的地。此外，由于从相同表取得的输出标号值是在传送目的地的接口盘中进行标号值的重写时的写入数据，因此，将该信息与MPLS帧一并向输出目的地的接口盘进行传送。具体地说，从UNI一接收标号“XYZ”的MPLS帧，MPLS交叉连接部就能够参照图9的MPLS交叉连接表，作为与该输入标号相对应的输出目的地而得到“NNI#1 port#1”，根据该信息，向“NNI#1 port#1”传送该MPLS帧，也向NNI#1 port#1传送其输出标号即标号“X’Y’Z’”。
在本实施例中，根据维护人员通过网管理装置进行的路径的指示，网管理装置自动地决定在与网络410连接的范围中成为唯一的标号值，对各带宽控制装置发布路径信息，各带宽控制装置根据该发布的信息，生成MPLS交叉连接表并保持在装置内。在此，各节点的标号信息也可以不是网管理装置自动决定的。即，只要是根据维护人员的指示设定该用户信号的传送路径，就可以由维护人员决定各节点的标号信息。
将已在MPLS交叉连接部中决定了输出目的地的MPLS帧，向该接口盘的优先控制部传送。MPLS交叉连接部与多个接口盘(UNI接口或者NNI接口)连接，根据MPLS的标号值和MPLS交叉连接表中保存的路径信息进行交换，但该MPLS交叉连接部的交叉连接方式如前所述，不是线路交换，而是以包交换来实现，因此，进行了交叉连接的结果，有可能某个特定接口的输出速度以上的流量集中而造成拥挤。在该情况下，根据某种策略决定数据传送的优先级，进行数据的废弃，以使得流量成为接口盘的输出速度以下，但基于该流量的优先级进行数据传送和废弃处理是优先控制部的任务。
图10是优先控制部的包括第一模块结构的例子的结构例。在图10中，带宽控制装置具有：NNI按等级分配部1000，按照每个服务等级向各队列分配由NNI接收的MPLS帧；UNI按等级分配部1001，按照每个服务等级向各队列分配由UNI接收的数据；装置内路线管理部1002，管理着通过装置内的路线(数据流)分别从哪儿输入并向哪儿输出的交叉连接信息(路线信息)。此外，该带宽控制装置如图4所示，与网管理装置406逻辑连接，具有对从整个网络的起点(输入点)到终点(输出点)的路径信息进行管理的、对来自网管理装置中所搭载的网内路线管理部1020的路径设定指示等信息进行交换的通信接口部。该装置内路线管理部1002根据从网内路线管理部1020接收的路径设定指示，生成用于设定在MPLS交叉连接表中的、由“输入标号”、“传送目的地”、“输出标号”构成的MPLS交叉连接表数据，将该数据设定在MPLS交叉连接表中。MPLS交叉连接部501向MPLS交叉连接表506发送从UNI或NNI接收到的MPLS帧的标号(输入标号)，在MPLS交叉连接表中，以接收到的输入标号为关键字在表内进行检索，向MPLS交叉连接部501发送与输入标号一致的数据的传送目的地，在MPLS交叉连接部501中，根据接收到的传送目的地传送数据。另外，带宽控制装置进一步具有：ADD路线计测部1003，以在该装置内路线管理部中管理的路径信息为基础，对从该带宽控制装置的UNI向NNI传送的路线数(数据流数量)进行计测；THR路线计测部1004，根据从上述收容信息分离部接收的收容信息和从装置内路线管理部接收的路径信息，对从该节点的NNI向其他NNI传送的路线数(数据流数量)进行计测；控制部1005，根据某个算法进行数据传送的调度，按照流量数据的从量状况控制进行传送的包的优先顺序；第2级控制部1010；EF队列1006、AF队列1007和BE队列，是缓冲存储器，对每个服务等级设置，用于等候这些数据直到被这些控制部读出。BE队列由NNI用BE队列1008和UNI用BE队列1009这2个队列构成，所述NNI用BE队列1008对由与另外的带宽控制装置连接的NNI所接收到的MPLS帧进行保存，所述UNI用BE队列1009对由与用户装置连接、并且收容从该用户装置输出的用户信号的UNI所接收到的MPLS帧进行保存。接收了BE流量的接口在NNI和UNI中分给另外的队列。
装置内路线管理部通过通信接口，从与搭载在网管理装置中的网内路线管理部连接的网管理装置，对搭载在带宽控制装置中的装置内路线管理部发送“路径设定指示”作为路径信息，所述“路径设定指示”是指设定从带宽控制装置的哪个输入UNI到哪个输出UNI的路径。即，在图4中，在维护人员对网管理装置进行指示，指示使从网络内的带宽控制装置1(A点)经由带宽管理装置2～5直到带宽控制装置6(Z点)的静态路径开通的情况下，网管理装置的网内路线管理部对从A点到Z点的各带宽控制装置，在每个带宽控制装置中生成用于形成从A点到Z点的路线的路径信息，作为路径设定指示发送给各带宽控制装置。即，对A点的节点发送从UNI到NNI的路径设定指示，对Z点的节点发送从NNI到UNI的路径设定指示，对除此以外的中继区间的节点(带宽控制装置2～5)发送从NNI到另外的NNI的路径设定指示。
从该网管理装置的网内路线管理部通过通信接口部接收了路径设定指示的带宽控制装置的装置内路线管理部，根据该路径设定指示中所包含的路径信息，判定该路径设定指示是从收容用户信号的UNI朝向连接带宽控制装置彼此之间的NNI的ADD路线，还是为了从带宽控制向另外的带宽控制装置传送数据而从NNI朝向另外的NNI的THR(Through)的路线，在判定为来自网管理装置的路径设定指示是ADD路线的情况下，向ADD路线计测部发送ADD路线信息，在判定为来自网管理装置的路径设定指示是THR路线的情况下，向THR路线计测部发送THR路线信息。为了进行该判断，该带宽控制装置内的装置内路线管理部必须要区别各个接口是收容用户信号的UNI还是连接带宽控制装置彼此之间的NNI。这可以是该接口根据所搭载的槽进行识别的方式，也可以是事先根据来自维护人员的指示而登记好的方式，也可以是定义各个接口作为其他用品，根据其用品名进行判断的方式，只要使NNI接口和UNI接口成为可识别，就可以采用任何实现方式。在ADD路线计测部中，根据从装置内路线管理部接收到的关于自身节点的路径信息，计数从UNI向NNI传送的路线数(数据流数量)，将该值作为ADD路线数，发送给加权控制部1011。
在THR路线计测部中，根据从装置内路线管理部接收的路径信息，对从自身节点的NNI向另外的NNI进行发送的路线数(数据流数量)进行计数，将其作为THR路线数，向加权控制部发送。
在加权控制部中，根据从ADD路线计测部接收到的ADD路线数和从THR路线计测部接收到的THR路线数的值，生成加权信息，作为带宽条件(发送条件)信息。例如，将ADD路线数与从THR路线计测部接收到的THR路线数之比作为加权信息，作为加权处理指示发送给控制部1005。
另一方面，作为用户信号(MPLS帧)的数据流，在带宽控制装置的NNI中接收到的数据被传送到NNI按等级分配部，在UNI接口中接收到的数据被传送到UNI按等级分配部。在NNI按等级分配部中，首先参照与在MPLS生成部中被赋予的服务等级相应的EXP值，向EF用队列分配EXP＝7的MPLS帧，向AF用队列分配EXP＝5的MPLS帧，向NNI用BE队列分配EXP＝1的MPLS帧，进行向队列的写入。在UNI按等级分配部中，首先参照与在MPLS生成部中被赋予的服务等级相应的EXP值，向EF用队列分配EXP＝7的MPLS帧，向AF用队列分配EXP＝5的MPLS帧，向UNI用BE队列分配EXP＝1的MPLS帧，进行向队列的写入。所述NNI按等级分配部和UNI按等级分配部在根据EXP值进行向队列的分配的这点上相同，但关于BE流量(EXP＝1)，将经由NNI的数据和经由UNI的数据分配给另外的队列的这点不同。
遵照特定的算法从各队列中读出数据的控制部成为2级以上的结构，第1级控制部1005采用能从外部控制UNI用BE队列和NNI用BE队列的读出比例(加权)的WFQ等调度程序。第2级控制部1010具有将EF、AF、BE间的服务等级作为PSC(PHB Scheduling Class)来明确地加以区别的调度程序，在本实施例中示出了具有PQ(Priority Queuing)的例子。首先，第1级的利用WFQ的调度是根据来自加权控制部的加权信息来决定读出的加权，与之相应地进行数据的读出和传送。即，根据该结构，用各自的路线数(数据流数量)对保存在NNI用BE队列中的来自NNI的流量和保存在UNI用BE队列中的来自UNI的流量进行加权后，进行读出和传送。是按照从UNI流入的路线数(数据流数量)与从NNI接口流入的路线数(数据流数量)之比来改变读出比率，从而确保用户间的公平性(公平)。然后，进一步通过使用PQ作为第2级的控制部1010，在流过高优先的流量的过程中，不传送一切比其低的优先的流量，能进行绝对优先传送，服务等级间的传送优先变得明确。
再有，在本实施例中，作为调度程序，以PQ+WFQ的2级结构的调度程序为例进行了说明，但除了第1级是能指定加权的控制部以外，其他都不是必需条件，也可以采用适于所适用的服务的调度程序。例如，作为第2级控制部1010，可以不是绝对优先传送，而是在根据一定加权在服务等级间进行传送的情况下，适用与其相应的PQ以外的控制部。
由于这样地根据从网管理装置设定的路径信息指示的内容来按比例分配数据流，因此，在图3中说明的情况中，由于在节点B中NNI∶UNI＝3∶4，因此，流量也被按比例分配为3∶4，在节点C中，NNI∶UNI＝7∶2，因此，流量也被按比例分配为7∶2。这样，图3所示的结构中的问题被如下地解决。
在节点A中复用的BE流量，为了使节点B中全体BE流量等于500M，对应于该节点中的UNI中接收到的路线数与NNI中接收到的路线数之比，其带宽被缩窄成3/7，另外，在节点C中，对应于该节点中的UNI中接收到的路线数与NNI中接收到的路线数之比，带宽被缩窄成7/9，因此，在节点C的输出中，500M×3/7×7/9＝166.7M/Node，即等于55.6M/User。
在节点B中复用的BE流量，为了使节点B中全体BE流量等于500M，对应于该节点中的UNI中接收到的路线数与NNI中接收到的路线数之比，其带宽被缩窄成4/7，另外，在节点C中，对应于该节点中的UNI中接收到的路线数与NNI中接收到的路线数之比，带宽被缩窄成7/9，因此，在节点C的输出中，500M×4/7×7/9＝222.2M/Node，即等于55.6M/User。
在节点C中复用的BE流量，为了使节点C中全体BE流量等于500M，对应于该节点中的UNI中接收到的路线数与NNI中接收到的路线数之比，其带宽被缩窄成2/9，因此，在节点C的输出中，500×2/9＝111.1M/Node，即等于55.6M/User。
比较如上所述地进行了带宽控制的结果可以看出，各个流量在节点B和节点C中因为拥塞而受到了带宽限制，但是若看每个用户的带宽分配量，则被公平地分配了55.6M的带宽。
再有，控制部至少由后级的用于实现PSC的控制部和前级的用于确保用户间的带宽分配公平性(公平)的控制部这2级构成，其中后级的控制部可以按照所提供的服务形式而改变，该部分中也可以适用某种调度程序。在本实施例中，以用PQ实现了赋予EF、AF、BE的服务等级的传送优先处理的情况为例进行了说明。
【实施例2】
图11是优先控制部的第二块结构例。相对于实施例1中示出的结构，在本实施例中，取得THR路线数(数据流数量)的方法不同。在本实施例中，通过把来自NNI的路线数(数据流数量)作为收容信息，从相邻节点进行通知，减去其中向UNI传送的路线数(数据流数量)来计算出THR路线数。一般地，网络规模越大，必须管理的THR路线数也越多。在实施例1的实施方式中，网管理装置集中地管理全部各节点的THR路线，但根据该第二实施方式，是对于每个节点，根据从相邻节点通知的收容信息，仅管理复用(ADD)和分离(DRP)了几个路线(数据流)的差分，通过从中计算出THR路线数，成为对每个节点分散来管理THR路线的状态的方式，在可扩展性方面更有利。
以下说明本实施方式的结构。
图11中示出以本实施例的带宽控制装置的优先控制部500为中心的结构。其特征在于，由下述结构构成：NNI按等级分配部1102，按照每个服务等级，向各队列分配由NNI接收的MPLS帧；UNI按等级分配部1100，按照每个服务等级，向各队列分配由UNI接收的数据；收容信息分离部1101，从用NNI接收到的信号中，将相邻节点中的收容信息与用户信号分离；装置内路线管理部1103，管理着通过装置内的路线(数据流)分别从哪儿输入并向哪儿输出的交叉连接信息(路线信息)；ADD路线计测部1104，根据路径信息，对从该节点的UNI向NNI传送的路线数(数据流数量)进行计测；THR路线计测部1105，根据从上述收容信息分离部接收的收容信息和从装置内路线管理部接收的路径信息，对从该节点的NNI向另外的NNI传送的路线数(数据流数量)进行计测；收容信息生成部1113，根据在上述ADD路线计测部和THR路线计测部中得到的信息，计算从该NNI输出的路线数(数据流数量)，生成用于作为该节点的收容信息来通知给下游的相邻节点的收容信息；收容信息多路复用部1112，将在收容信息生成部中生成的收容信息，复用到从NNI发送的信号中；控制部1110，根据某个算法进行数据传送的调度，尤其根据流量数据的从量状况控制所传送的包的优先顺序；第2级控制部1111；EF队列1106、AF队列1107和BE队列，是缓冲存储器，是为了等候这些数据直到被这些控制部读出而对每个服务等级设置的。另外，BE队列由NNI用BE队列1109和UNI用BE队列1108这2个队列构成，所述NNI用BE队列1109对由与另外的带宽控制装置连接的NNI所接收到的MPLS帧进行保存，所述UNI用BE队列1008对由与用户装置连接、并且收容从该用户装置输出的用户信号的UNI所接收到的MPLS帧进行保存。接收了BE流量的接口在NNI和UNI中分给另外的队列。该调度程序和队列的结构是与第一实施例的调度程序和队列相同的结构。
在第二实施例中的带宽控制装置的优先控制部中，首先，在收容信息分离部中，从NNI中接收到的信号中分离对用户信号和收容信息，该收容信息保存了在相邻节点中收容的路线数(数据流数量)。将用户信号发送给NNI按等级分配部，将接收收容信息发送给THR路线计测部。另一方面，将在UNI中接收到的信号发送给UNI按等级分配部。
在装置内路线管理部中管理着各数据流的装置内的交叉连接信息，掌握着各个数据流是从该节点内的接口盘向哪个接口盘传送。在装置内路线管理部中，将自身节点路径信息分别发送给ADD计测部和THR计测部。该交叉连接信息在实施例1中是基于从网管理装置设定的路径信息，但本实施例中的交叉连接信息不是集中地管理网管理装置的路径的方式，而是在自主分散型的网络中，各节点利用以RSVP和CR-LDP等为代表的信令协议自主地决定的路径信息。
在ADD路线计测部中，根据从装置内路线管理部接收到的自身节点路径信息，计数从UNI向NNI传送的路线数量(数据流数量)，将该值作为ADD路线数，发送给加权控制部。
在THR路线计测部中，从收容信息分离部接收接收收容信息，根据其中保存的收容信息识别在相邻节点中发送的路线数(数据流数量)，根据该信息和从装置内路线管理部接收的路径信息，计数从该自身节点的NNI向另外的NNI传送的路线数(数据流数量)，将其作为THR路线数，分别向加权控制部和收容信息生成部发送。图12中示出THR路线计测部中的THR路线数的计算流程。首先，假设在NNI中接收到的数据流数量为“X”。在NNI中接收到的包被向另外的NNI传送，或者向UNI传送，但其中向另外的接口传送的路线数(数据流数量)是THR路线数，将向UNI传送的路线称作DRP路线，在假设该路线数(数据流数量)为y时，用“z＝x-y”计算出THR路线数“z”。由于在NNI中接收到的包仅传送给另外的NNI或UNI，因此，从在NNI中接收到的路线数(数据流数量)减去向UNI传送的路线数(数据流数量)，来求出向NNI传送的路线数(数据流数量)。
在加权控制部1114中，根据从ADD路线计测部接收到的ADD路线数和从THR路线计测部接收到的THR路线数的值，将其比作为加权指示发送给WFQ。
在收容信息生成部中，把从ADD路线计测部接收到的ADD路线数和从THR路线计测部接收到的THR路线数相加，作为表示从该节点的NNI接口发送的路线数(数据流数量)的发送收容信息，发送给收容信息复用部1112。
在NNI按等级分配部中，对于从收容信息分离部接收到的主信号，首先参照与在MPLS生成部中赋予的服务等级相应的EXP值，向EF用队列发送EXP＝7的MPLS帧，向AF用队列发送EXP＝5的MPLS帧，向NNI用BE队列发送EXP＝1的MPLS帧，并分别进行向队列的写入。
在UNI按等级分配部中，首先参照与在MPLS生成部中赋予的服务等级相应的EXP值，向EF队列发送EXP＝7的MPLS帧，向AF队列发送EXP＝5的MPLS帧，向UNI用BE队列发送EXP＝1的MPLS帧，分别进行向队列的写入。所述NNI按等级分配部和UNI按等级分配部在根据EXP值进行向队列的分配的这点上相同，但关于BE流量(EXP＝1)，将在NNI中接收到的数据和在UNI中接收到的数据分配给另外的队列的这点不同。
控制部遵照特定的算法从各队列中读出数据，在本实施例中成为与第一实施例相同的2级的结构，第1级采用能从外部控制UNI用BE队列和NNI用BE队列的读出比例(加权)的WFQ等调度程序。第2级具有将EF、AF、BE间的服务等级作为PSC(PHB Scheduling Class)来明确地加以区别的调度程序，在本实施例中示出了具有与第一实施例相同的PQ(Priority Queuing)的例子。
首先，第1级的利用控制部(WFQ)的调度，在控制部(WFQ)中，遵照来自加权控制部的加权指示，对已分别写入到NNI用BE队列和UNI用BE队列中的数据进行读出和传送。该结构是通过用各自的路线数(数据流数量)，随着加权来对NNI接口中接收到的BE流量和UNI接口中接收到的BE流量进行传送，根据从UNI接口和从NNI接口流入的路线数(数据流数量)的比来改变读出比率，由此来确保用户间的公平性(公平)。

Claims (15)

1.一种通信系统，具有经由通信网连接的多个控制装置和管理上述控制装置的管理装置，其特征在于，
上述管理装置具有：
第一路线管理部，生成上述通信网中的通信的路径信息；以及
第一接口，向上述控制装置发送上述路径信息，
上述控制装置具有：
第二路线管理部，根据经由公众通信网从上述管理装置接收的上述路径信息，生成路线信息；
第二接口，接收来自其他控制装置的第一数据；
第三接口，从与上述控制装置进行通信的终端收发第二数据；
第一存储器，保存上述第一数据；
第二存储器，保存上述第二数据；以及
控制部，根据从上述第二路线管理部读出的上述路线信息，规定从上述第一存储器和上述第二存储器发送上述第一数据和上述第二数据的发送条件。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
上述第一接口是网络节点接口，上述第二接口是用户接口。
3.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
上述第二路线管理部根据上述路径信息，判断上述通信是从上述用户接口向上述网络节点接口的第一路线，还是从上述网络节点接口向其他控制装置的网络节点接口的第二路线，生成上述路线信息。
4.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，
上述控制部根据路线数量，对上述第一路线和上述第二路线进行加权。
5.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，进一步具有：
第一分配部，对每个服务等级分配上述第一数据；以及
第二分配部，对每个服务等级分配上述第二数据，
上述第一存储器对在上述第一分配部中分配给最大努力等级的数据进行保存，
上述第二存储器对在上述第二分配部中分配给最大努力等级的数据进行保存。
6.根据权利要求5所述的通信系统，其特征在于，进一步具有：
第三存储器，对由上述第一分配部和上述第二分配部分配给完全优先等级的上述第一数据和上述第二数据进行保存；以及
第四存储器，对由上述第一分配部和上述第二分配部分配给相对优先等级的上述第一数据和上述第二数据进行保存，
上述控制部具有：第一控制部，规定从上述第一存储器和上述第二存储器进行发送的发送条件；以及第二控制部，规定从上述第一控制部、上述第三存储器和上述第四存储器进行发送的发送条件。
7.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，
上述第二路线管理部根据上述路径信息，判断上述通信是从上述用户接口向上述网络节点接口的第一路线，还是从上述网络节点接口向其他控制装置的网络节点接口的第二路线，生成上述路线信息，
上述第一控制部根据路线数量，对上述第一路线和上述第二路线进行加权。
8.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
上述第一路线管理部生成与上述多个控制装置的每一个控制装置相对应的上述路径信息。
9.一种通信系统，具有多个控制装置和通信网，其特征在于，上述控制装置具有：
第一路线管理部，管理通信的路径信息；
第一接口，从其他第一控制装置接收第一数据；
分离部，从上述第一数据中分离上述其他第一控制装置的通信收容信息和其他的数据；
计测部，根据上述通信收容信息和上述第一路线管理部中所管理的路径信息，生成从上述其他第一控制装置接收后向其他第二控制装置传送的路线的路线信息；
第二接口，从与上述控制装置通信的终端接收第三数据；
第一存储器，保存上述第一数据；
第二存储器，保存上述第二数据；以及
控制部，使用从上述计测部读出的上述路线信息，规定从上述第一存储器和上述第二存储器发送上述第一数据和上述第二数据的发送条件。
10.根据权利要求9所述的通信系统，其特征在于，
上述计测部计算从上述其他第一控制装置接收后向其他第二控制装置传送的路线数量，作为上述路线信息。
11.根据权利要求9所述的通信系统，其特征在于，
上述第一接口是网络节点接口，上述第二接口是用户接口。
12.根据权利要求9所述的通信系统，其特征在于，
上述第一接口是网络节点接口，上述第二接口是用户接口，上述计测部从上述第一数据中减去向上述用户接口的数据，计算上述路线数量。
13.根据权利要求9所述的通信系统，其特征在于，进一步具有：
第一分配部，对每个服务等级分配上述其他的数据；以及
第二分配部，对每个服务等级分配上述第二数据，
上述第一存储器对在上述第一分配部中分配给最大努力等级的数据进行保存，
上述第二存储器对在上述第二分配部中分配给最大努力等级的数据进行保存。
14.根据权利要求12所述的通信系统，其特征在于，
上述路线数量是从上述网络节点接口向其他第二控制装置的网络节点接口传送的路线数量。
15.根据权利要求12所述的通信系统，其特征在于，
进一步具有通信收容信息生成部，
上述第一路线管理部根据上述路径信息，判断上述通信是从上述用户接口向上述网络节点接口的第一路线，还是从上述网络节点接口向其他控制装置的网络节点接口的第二路线，
上述通信收容信息生成部根据上述路线数量和上述第一路线的路线数量，生成向上述其他第二控制装置发送的发送收容信息。
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