CN1661987A - 通信控制装置、通信网络和分组转送控制信息的更新方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够根据用户指定的通信形式、通信质量动态地控制通信网内的分组转送的通信控制装置。其特征在于配置具备以下功能的控制结点：在分组通信网内，在数据通信之前与从用户终端发送的控制分组应答，更新分组转送控制信息，并将其广播(公告)到分组通信网内的其他结点装置。

Description

通信控制装置、通信网络和 分组转送控制信息的更新方法

技术领域

本发明涉及分组通信系统，更详细地说，涉及能够根据用户要求的通信质量转送分组的通信控制装置、通信网络和分组转送控制信息的更新方法。

现有技术

现在出现了宽频带的宽带服务、保密性高的数据通信服务，必须保证网络上的通信质量地进行分组转送。作为保证网络上的通信质量的技术，已知MPLS(多协议标志开关：Multi-Protocol LabelSwitching)和VPN(虚拟保密网络：Virtual Private Network)。

在MPLS和VPN中，配置在网络入口的结点装置向输入分组附加标志信息，网络内的各通信结点通过依照标志信息强制地对接收分组进行路由选择，来保证通信质量。因此，网络管理者重要的是如何管理/维持对各分组的标志信息的附加规则，即各结点装置所具备的通信控制信息数据库。

现在，为了在通信结点中设置这种数据库信息，通信技术人员在进行网络的维护时，将管理终端连接到各通信结点上，从该终端向数据库附加应该登记的控制信息。

近年来，如例如特开2000-253053号公报(专利文献1)和特开2000-312226号公报(专利文献2)所示，作为新的网络管理的方法，提出了集中管理方式。在这些专利文献中，新构筑跨多个网络的管理网，经由该管理网对各个通信结点的控制信息进行集中管理。另外，还提出了利用WEB服务器和策略服务器，改写通信结点的数据库的方式。

专利文献1：特开2000-253053号公报

专利文献2：特开2000-312226号公报

随着与网络连接的用户终端功能的提高和终端台数的增加，使用者对通信质量的要求也多种多样，为了对应用户需求而保证对各结点装置的通信质量，必须动态地进行控制信息的设置，特别地，很多个人用户都希望节省与网络管理者的交涉，通过用户终端指定通信的时机、自己的通信的形式或者必须的通信质量，设置能够直接开始与对方装置的通信的实时的分组转送控制信息。另外，如果用户终端与网络的连接频繁发生脱离，则由于网络上的通信量有很大的变动，所以必须考虑通信量的变动而动态地设置分组转送控制信息。

例如，图24揭示了以下的集中管理方式的网络结构：由分别容纳了多个终端10A(10A-1～10A-n)和终端10B(10B-1～10B-m)的访问网1A、1B、与这些访问网连接的核心通信网100、具有管理终端80的管理网组成，从管理网80经由通信线路对作为结点装置配置在通信网100内的多个路由器2(2-1、2-2......)设置分组转送控制信息。在集中管理方式的网络中，要确保通信质量的终端用户通过书面或电子邮件等，与网络管理者签订频带保证合同，网络管理者根据该合同更新管理终端80的数据库，并将更新结果反映到通信网100内的各路由器2所具备的分组转送控制信息数据库中。

但是，在上述集中管理方式中，由于终端用户必须个别地与网络管理者签订频带保证合同，所以有对各结点装置的分组转送控制信息或分组转送规则的设置和变更花费时间的问题。另外，终端用户为了在通信之前随时签订频带保证合同，则各用户终端和管理终端80必须能够实时地进行通信，但现状是管理终端80的地址并未向一般用户公开，因而在集中管理方式的网络中，事实上难以实时地确保适合各种通信形式的通信质量，难以动态地确立适合用户需求的通信路径。

发明内容

本发明的目的就在于：提供一种用户不需要事先与网络管理者交涉，就能够随时保证适合各种通信形式的通信质量的通信控制装置、通信网络和分组转送控制信息的更新方法。

本发明的另一个目的在于：能够随时根据用户指定了的通信形式和通信质量，动态地控制通信网内的分组转送的通信控制装置、通信网络和分组转送控制信息的更新方法。

为了达到上述目的，本发明的特征在于在分组通信网中配置具备以下功能的控制结点：在数据通信之前先对从用户终端发送的控制分组进行应答，更新分组转送控制信息，并将其广播(公告)到分组通信网内的其他结点装置。可以向以下装置付与作为上述控制结点的功能：例如在OSI参照模型的层1中动作的光十字连接装置、在层2中动作的LAN开关、在层3中动作的IP路由器和标志开关路由器(LSR)等具备接收分组的路由选择功能的一般的结点装置。

更详细地说，本发明的控制结点(通信控制装置)的特征在于包括：存储分组的转送控制信息的数据库；接收到在有效部分中包含终端用户指定的通信控制信息的控制分组时，对该控制分组进行解析的接收分组解析装置；根据上述控制分组所示的通信控制信息，更新上述数据库的内容的装置；自发地向其他结点装置通知更新了的数据库的内容的数据库信息交换装置。

上述数据库信息交换装置依照与通信网内的其他结点装置所具备的数据库共通的规定的通信协议，交换各自的数据库信息。另外，上述接收分组解析装置根据包含在接收分组的标题中的特定的标题信息要素的状态，判断接收分组是否是上述控制分组。

本发明的分组转送控制信息的更新方法的特征在于：在构成通信网的多个结点装置中的一个接收到在有效部分中包含终端用户指定的通信控制信息的控制分组时，根据上述控制分组所示的通信控制信息，更新分组转送控制信息存储用的数据库，更新了数据库的结点装置在与通信网所包含的其他结点装置之间进行通信使得各自所具备的数据库的存储信息同步。在本发明的理想的实施例中，通信网在逻辑上由以下部分构成：用来在多个结点装置之间转送来自用户终端的发送分组的数据层；用来在多个数据库之间交换分组转送控制信息的控制层，上述结点装置中一个在接收到控制分组以外的分组时，向数据层上其他任意结点装置转送该接收分组，而在伴随着控制分组的接收而更新数据库时，在与控制层上的其他数据库之间进行通信使得数据库存储信息同步。

另外，本发明的通信网络的特征在于：由多个结点装置构成，与分别容纳了用户终端的多个访问网连接，各结点装置具有分组转送控制信息存储用的数据库，具备以下的数据库信息控制功能：在结点装置中的一个接收到在有效部分中包含终端用户指定的通信控制信息的控制分组时，根据该控制分组所示的通信控制信息，更新分组转送控制信息存储用的数据库，上述多个结点装置为了使各自的数据库内容同步，而以规定的通信协议交换数据库信息。

作为用来进行数据库同步的通信协议，例如可以适用OSPF-TE(强制开放最短路径通信量优先设计任务：Open Shortest Path First-Traffic Engineering Task Force)的LSA(连接状态广播：Link StateAdvertisement)和LMP(连接管理协议：Link Management Protocol)。另外，在上述通信协议的数据库同步中，作为合同随时进行与来自用户的控制分组接收应答的数据库更新。通过以下参照附图进行的对实施例的说明能够明确本发明要达到的其他目的、特征和动作形式。

根据本发明，对从用户终端指定的通信质量和通信形式进行应答，能够随时提供高质量的通信服务。另外，根据本发明，由于在通信网的一部分中设置控制结点(通信控制装置)，通过在分组转送控制信息存储用的数据库之间利用自发地进行的路由选择控制信息的交换协议，控制结点能够作为合同更新分组转送控制信息，并自动对通信网内的其他通信结点设置新的分组转送控制信息，所以不需要构筑复杂的网络管理系统，能够降低通信网的运营成本。

附图说明

图1是展示适用了本发明的控制装置的实施例1的网络系统的结构图。

图2是展示适用了本发明的控制装置的实施例2的网络系统的结构图。

图3是展示适用了本发明的控制装置的实施例3的网络系统的结构图。

图4是展示在用户终端中适用了本发明的实施例4的网络系统的结构图。

图5是展示适用于本发明的控制分组的IPv4版本的分组格式的图。

图6是展示适用于本发明的控制分组的IPv6版本的分组格式的图。

图7是展示显示在用户终端上的服务编辑器的初始画面的一个例子的图。

图8是展示显示在用户终端上的服务选择画面的一个例子的图。

图9是展示显示在用户终端上的电子邮件服务的菜单画面的图。

图10是展示显示在用户终端上的电子商务交易服务的菜单画面的图。

图11是展示显示在用户终端上的文件备份服务的菜单画面的图。

图12是展示显示在用户终端上的时间指定发送服务的菜单画面的图。

图13是展示与图9～12所示的菜单画面对应生成的控制分组的图。

图14是展示本发明的控制装置40的一个实施例的结构框图。

图15是展示本发明的控制装置50的一个实施例的结构框图。

图16是展示图15中的接口模块510的一个实施例的结构框图。

图17是由作为本发明的控制装置的应用例子的标志开关路由器构成的网络的结构图。

图18是展示在图17中由控制装置形成的标志转换表的一个例子的图。

图19是由作为本发明的控制装置的应用例子的LAN开关构成的网络的结构图。

图20是展示在图19中由控制装置形成的标志转换表的主要部分的一个例子的图。

图21是由作为本发明的控制装置的应用例子的光十字连接装置构成的网络的结构图。

图22是展示在图21中由控制装置形成的标志转换表的主要部分的一个例子的图。

图23是展示适用了本发明的控制装置的网络系统的另一个实施例的结构图。

图24是展示现有的网络系统的一个例子的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。

实施例1

图1(A)展示了由容纳了多个终端10A(10A-1～10A-n)的访问网1A、容纳了多个终端10B(10B-1～10B-m)的访问网1B、与这些访问网连接的通信网(IP网络)100构成的网络结构。

通信网100作为结点装置包含通信装置20(20-1～20-5)、具备本发明的控制信息随时设置功能的控制装置(控制结点)40。各通信装置20如图1(B)所示，具备分组转送控制信息存储用的数据库30(30-1～30-5)，这些数据库30包含控制装置40所具备的数据库41，在相互共通的协议下为了存储信息的同步而协调动作。

在本实施例的情况下，通信装置20(20-1～20-3)例如由以下部分构成：MPLS(多协议标志开关)路由器；VLAN(虚拟局域网)开关；光十字连接(OXC：Optical Cross Connect)等处理同一种类的OSI(开放系统互联：Open System Interconnection)协议组的结点装置。在这些结点装置之间，通过依照数据库存储信息在通信网100内设置MPLS、VLAN或OXC的路径，能够实现保证了QoS(服务质量)的高可靠性的分组通信。

在本发明中，被容纳在访问网1(1A、1B)中的各终端10(10A-1～10B-m)在进行与通信对方装置之间的分组交换之前，先向通信对方装置发送在有效部分中包含通信控制信息的控制分组。如后述那样，用户通过在终端画面中选择希望的通信服务，并依照菜单画面进行输入操作，来生成上述控制分组。

例如，在容纳在访问网1A中的终端10A-1与容纳在访问网1B中的终端10B-1进行通信的情况下，终端10A-1发送的控制分组60在通信网100内依照分组标题所示的发送目的地址被路由选择，而到达控制装置40。

通信网100逻辑上如图1(B)所示，分为数据层101和控制层102。图1(A)所示的结点装置属于数据层101，各通信结点装置具备的数据库30(30-1～30-5)和控制装置40的数据库41属于控制层102。

在属于控制层102的数据库41和30(30-1～30-2)中存储通信网100的拓扑结构信息和连接状态信息，此外还根据构成通信网100的通信装置20(20-1～20-3)的种类形成不同的标志转换表。作为标志转换表，例如在通信20是MPLS路由器的情况下，形成路由选择表、MPLS转送表或VPN管理表，在VLAN开关的情况下形成VLAN表，在OCX的情况下形成波长管理表。

例如通过IETF(强制因特网设计任务：Internet EngineeringTask Force)的设计draft-ietf-ccamp-ospf-gmpls-extension-11所规定的OSPF-TE(开放最短路径通信量优先设计)的opaque LSA(连接状态广播)、RIP(路由信息协议)等路由协议的扩展版来使这些数据库的内容同步，在任意的通信结点装置中更新数据库时，都能够将其反映到通信网100内的其他数据库中。

在本实施例中，控制装置40解析接收分组的标题信息，在接收到通常的用户分组的情况下，如键头P1所示，将接收分组转送到通信路径上的下一个通信装置20-5，在接收到控制分组60的情况下，解析接收分组，如键头P2所示，根据在接收分组60的有效部分中记述的通信控制信息、存储在数据库41中的拓扑结构信息和连接状态信息，更新数据库41(新条目的添加或已存在条目的内容变更)。如果变更了数据库41的内容，则依照上述路由选择协议，对变更内容进行广播，而反映到属于控制层102的其他数据库30(30-1～30-5)。

另外，控制装置20(20-1～20-5)根据各个数据库30(30-1～30-5)所示的控制信息，例如依照GMPLS(概括多协议标志开关：Generalized Multi-Protocol Label Switching)等信号协议，在通信网100内设置用户固有的通信路径。因此，根据本实施例，通过沿着上述通信路径转送并控制来自终端10A-1的此后的接收分组，能够实现适合于用户要求的QoS的分组转送。

实施例2

图2(A)展示了作为通信网100的边界结点配置了图1所示的控制装置40的网络结构。

在本实施例中，控制装置40和终端10A(10A-1～10A-n)物理上通过ADSL(异步数字用户线)等电气电缆和光纤连接，并通过以太网(注册商标)或SONET(同步光学网)等通信协议确立结点间的通信。

与图1(B)一样，控制装置40和通信装置20(20-1～20-2)逻辑上如图2(B)所示，分成数据层101和控制层102。与实施例1一样，依照规定的路由选择协议适宜地更新属于控制层102的数据库41和30(30-1～30-2)的内容，并使通信网100内的各结点装置具有同一分组转送控制信息。

容纳在访问网1(1A、1B)中的各终端10(10A-1～10B-m)与图1一样，在与通信对方装置之间交换用户分组之前，例如如终端10A-1所示那样，向通信对方终端发送在有效部分中包含用户指定了的通信控制信息的控制分组60。

控制装置40如果接收到分组，则解析分组标题。与实施例1一样，将通常的用户分组转送到通信路径上的下一个通信装置20-1，在接收到控制分组60的情况下，根据接收分组60的有效部分中记述的通信控制信息、通信网100的拓扑结构信息、连接状态信息，更新数据库41。数据库的更新结果被反映到控制层102内的其他所有的数据库30中。另外，控制装置40例如适用GMPLS等信号协议，在沿着用户分组路径上的与其他通信装置30之间设置用户固有的通信路径。在本实施例中，通信网100内的各结点装置通过经由上述通信路径来交换来自终端10A-1的接收分组，也能够实现与用户要求对应的QoS保证。

实施例3

图3(A)展示了包含具备图2中的控制装置40所具有的分组转送控制信息的随时设置功能、通信装置20-1所具有的分组路由选择功能双方的控制装置50的网络结构。控制装置50针对容纳在访问网1A中的终端10A-1～10A-n的发送接收分组，与通信装置20-1一样，对应于标题信息地进行路由选择转送。另外，如图3(B)所示，控制装置50在接收到在有效部分中包含通信控制信息的控制分组60时，与实施例1、2一样，更新数据库41，并将更新结果反映到控制层102内的其他数据库中。由此，本实施例也与实施例1、2一样，能够实现与用户要求对应的QoS保证。

实施例4

图4(A)展示了在容纳在访问网中的用户终端中具有分组转送控制信息用数据库的情况下的网络结构。在本实施例的情况下，如图4(B)所示，在控制层102中包含终端(10A、10B)具有的数据库11A、11B，在这些数据库和通信网100内的数据库30(30-1～30-3)之间，例如使用RIP、OSPF等路由选择协议进行控制信息的同步。

在此，例如在属于访问网1A的用户终端10A中，如果用户在与属于访问网1B的用户终端10B进行通信之前，进行了通信服务的选择操作，则用户终端10A与实施例1的控制装置40一样，对数据库11A进行变更。分组转送控制信息的变更结果被广播到与数据库11A属于同一控制层102的其他所有数据库30(30-1～30-3)和11B，并反映到各数据库中。各通信装置20(20-1～20-3)通过根据各自具有的数据库30的内容，在向通信网100内设置了用户终端10A固有的通信路径后，在上述通信路径上从终端10A向终端10B转送用户分组，从而实现终端10A的用户所希望的QoS。

图5展示了作为控制分组60使用的IPv4版本的分组60(IPv4)的格式的一个例子。控制分组60(IPv4)由以下部分构成：包含OSI参照模型中的第2层(数据连接层)的标题信息的L2标题61；包含第3层(网络层)的标题信息的L3标题62；有效部分63，在有效部分63中包含表示用户选择了的服务的服务ID630、根据服务区分而不同的通信控制信息640。

L3标题62由版本621、标题长度622、服务类型623、发送方地址624、发送目的地址625、选项626等字段构成，在服务类型字段623中，在3比特的优先(precedence)字段6231后面，包含D(延迟：Delay)、T(吞吐量：Throughput)、R(可靠性：Reliability)、未使用的字段。

在本发明中，例如如果终端10A-1的用户在后述的图7～图12中的终端画面中指定此后要执行的通信服务，并在菜单画面中与通信服务对应地进行输入操作，则终端10A-1生成以下这样的分组：在有效部分63中包含服务ID和通信控制信息，在发送方地址624和发送目的地址625中包含终端10A-1和通信对方的地址，在优先字段中包含规定的比特模式，并将其作为上述的控制分组60发送到通信网100。在通信网100是IPv4网的情况下，控制装置40(或者50)解析接收分组的标题，如果是在优先字段6231中具有规定的标志比特的分组，则将接收分组识别为控制分组，更新数据库41。

图6展示了作为控制分组60使用的IPv6版本的分组60(IPv6)的格式的一个例子。分组60(IPv6)中的L2标题62由基本标题62-1和扩展标题62-2构成，基本标题包含流标志627。另外，流标志627由4比特的TCLASS6271和流标识符6272构成。

在终端10A-1中，如果用户通过终端画面指定了此后要执行的通信服务，并通过菜单画面进行了与通信服务对应的输入操作，则生成以下这样的分组：在有效部分63中包含服务ID和通信控制信息，在发送方地址624和发送目的地址625中包含终端10A-1和通信对方的地址，在TCLASS字段中包含规定的比特模式，并作为控制分组60发送到通信网100。在通信网100是IPv6网的情况下，控制装置40(或者50)解析接收分组的标题，如果是在TCLASS字段6271中具有规定的标志比特的分组，则将接收分组识别为控制分组，更新数据库41。

图7展示了在终端10A-1中显示的服务编辑器1001的初始画面的一个例子。服务编辑器包含服务选择按键和数据发送按键。用户首先选择服务选择按键，在输入了频带控制所必需的信息后，选择数据发送按键，进行数据的发送。

图8展示了应答服务选择按键的点击而显示的服务选择画面1002的一个例子。在此，作为用户能够选择的服务，准备了电子邮件服务、电子商务交易服务、文件备份服务、时间指定发送服务。

图9展示了在上述服务选择画面1002中用户选择了电子邮件服务时显示的菜单画面1003的一个例子。在此，作为在电子邮件服务中用户能够选择的服务菜单，准备了普通服务、速递服务、留信服务。普通服务是不加密的低优先服务，速递是不加密的高优先服务，留信服务是加密的低优先服务。

如果用户完成了菜单画面1003中的输入操作，并在初始画面1001中指定了数据发送，则终端10A-1生成图13(A)所示的控制分组60-1，并将其发送到通信网100。由此，成为终端用户能够向通信对方发送电子邮件的状态。对于控制分组60-1，在有效部分63中包含表示电子邮件服务的服务ID630，作为通信控制信息包含优先度641、加密与否642，根据需要还包含其他信息649。

图10展示了在服务选择画面1002中用户选择了电子商务交易服务时显示的菜单画面1004的一个例子。在此，作为在电子商务交易服务中用户能够选择的服务菜单，准备了帐户交易服务、电子决算服务、交易服务。帐户交易服务是低可靠性低延迟的服务，电子决算服务是低可靠性中延迟的服务，交易服务是高可靠性中延迟的服务。

如果用户完成了菜单画面1004中的输入操作，并在初始画面1001中指定了数据发送，则终端10A-1生成图13(B)所示的控制分组60-2，并将其发送到通信网100。由此，终端用户能够开始进行电子商务交易的通信。对于控制分组60-2，在有效部分63中包含表示电子商务交易服务的服务ID630，作为通信控制信息包含延迟度643、可靠度644，根据需要还包含其他信息649。

图11展示了在服务选择画面1002中用户选择了文件备份服务时显示的菜单画面1005的一个例子。在此，作为在文件备份服务中用户能够选择的服务菜单，准备了不满1M比特服务、1M比特以上不满1G比特服务、1G比特以上服务。

如果用户完成了菜单画面1005中的输入操作，并在初始画面1001中指定了数据发送，则终端10A-1生成图13(C)所示的控制分组60-3，并将其发送到通信网100。由此，终端用户能够开始文件备份的通信。对于控制分组60-3，在有效部分63中包含表示文件备份服务的服务ID630，作为通信控制信息包含文件容量645，根据需要还包含其他信息649。

图12展示了在服务选择画面1002中用户选择了时间指定发送服务时显示的菜单画面1006的一个例子。在时间指定发送服务中，用户输入指定时间和发送数据容量。

如果用户完成了菜单画面1006中的输入操作，并在初始画面1001中指定了数据发送，则终端10A-1生成图13(D)所示的控制分组60-4，并将其发送到通信网100。由此，终端用户能够开始进行时间指定发送的通信。对于控制分组60-4，在有效部分63中包含表示时间指定发送服务的服务ID630，作为通信控制信息包含指定时间646、发送容量647，根据需要还包含其他信息649。

在本实施例的情况下，控制装置40(或者50)检查接收分组的优先字段6231或TCLASS字段6271，例如如果最低位比特为“1”，则判断为控制分组并更新数据库，如果最低位比特为“0”，则依照发送目的地址625将接收分组转送到下一个通信装置。

图14展示了控制装置40的框图结构的一个例子。

控制装置40由与访问网1或通信网100连接的线路接口400、处理器405、存储器406、数据库41构成。线路接口400由与输入线路连接的接收电路401、暂时存储接收分组的接收缓冲器402、与输出线路连接的发送电路403、暂时存储发送分组的发送缓冲器404构成。

在数据库41中存储了分组转送控制所必需的连接状态表411、网络拓扑结构表412、后述的标志转换表430、其他的表。连接状态表411例如表示通信网100中的各个路由器的通信量、路径频带、频带利用率、线路的正常/故障状态等。

在存储器406中准备了处理器405执行的各种程序。在此，作为本发明相关的程序，展示了OSPF、LMP(连接管理协议)等通信协议(路由选择协议)用的程序420、分组标题解析程序421、数据库计算程序422、数据库更新程序423。

处理器405通过分组标题解析程序421从接收缓冲器中读出接收分组，检查接收分组的优先字段6231或TCLASS字段6271的最低位比特。如果最低位比特为“0”，则将接收分组判断为用户分组，转送到发送缓冲器404。通过发送电路403将存储在发送缓冲器404中的分组发送到输出线路。

处理器405在接收分组的优先字段6231或TCLASS字段6271的最低位比特为“1”的情况下，将接收分组判断为用户终端发出的控制分组60，执行数据库计算程序422。

数据库计算程序422依照接收分组60(60-1～60-4)所示的服务ID630解析有效部分63，抽出用户终端指定了的通信控制参数值。数据库计算程序422参照数据库41的连接状态表411和网络拓扑结构表412，根据上述通信控制参数值，计算例如适合于标志信息和要确保的频带等用户需求的路径设置所必需的控制参数值。然后，处理器405执行数据库更新程序4203，将这些参数值转换为适合于标志转换表430构造的条目形式，并添加到标志转换表430中(更新数据库41)。

处理器405并行执行分组标题解析程序421和路由选择协议用的程序420。路由选择协议用的程序420如果检测到更新了数据库41的情况，则生成用来将变更了的内容反映到通信网100内的其他数据库的广播(公告)分组，并将其输出到发送缓冲器404。另外，如图中虚线所示的那样，设置与专用线路120连接的第2线路接口407，通过向线路接口407输出上述广播分组，可以用专用线路向其他数据库广播。

图15展示了具备分组路由选择功能的控制装置50的框图结构的一个例子。在此，展示将控制装置40的功能安装在路由器中的情况下的装置结构。

控制装置50的结构是通过开关部件500将多个扩展模块501(501-1～501-k)、多个接口模块510(510-1～510-n)连接起来。在本实施例中，将图14所示的控制装置40作为扩展模块501的一个(通信控制模块501-1)连接到开关部件500上，经由开关部件500将通过接口模块510接收到的控制分组60输入到通信控制模块501-1，经由开关部件500和接口模块510将由通信控制模块501-1生成的路由选择信息广播用的广播分组发送到其他通信结点装置。

图16展示了接口模块510的框图结构的一个例子。

在接口模块510中，具备：与输入线路连接的接收电路511；暂时存储从接收电路511输出的接收分组的接收缓冲器512；解析从接收缓冲器512读出的接收分组的标题，判断接收分组是通常的用户分组还是控制分组的解析部件513。

标题解析部件513在接收分组的优先字段6231或TCLASS字段6271的最低位比特为“1”时，将接收分组判断为用户终端发出的控制分组60，将接收分组输出到内部标题附加电路514，同时向信号线5130输出接通(ON)信号。如果最低位比特为“0”，则将接收分组判断为通常的用户分组，使信号线5130保持断开(OFF)状态，将接收分组输出到内部标题附加电路514。

内部标题附加电路514在信号线5130为断开状态时，根据接收分组的发送目的地址(或标志信息)检索路由选择表515，向接收分组附加与发送目的地址对应的表条目所示的模块编号(内部路由选择信息)，并输出到输出缓冲器517。内部标题附加电路514在信号线5130为接通状态时，向接收分组附加寄存器516所示的通信控制模块501-1的模块编号(内部路由选择信息)，并输出到输出缓冲器517。

存储在输出缓冲器517中的分组通过开关接口520被输出到开关部件500，开关部件500将接收分组转送到作为内部路由选择信息附加的模块编号所对应的模块。其结果是控制分组60被输入到通信控制模块501-1，通过图14所示的步骤被处理。另外，通常的用户分组被转送到作为内部路由选择信息附加的模块编号所对应的任意的接口模块。

在接口模块510中，通过开关接口520接收从开关部件500输出的分组，并存储在输入缓冲器521中。通过标志转换部件522读出存储在输入缓冲器521中的分组，在除去了不需要的模块编号后，依照标志转换表523实施包括标志的附加/转换/删除的标志转换处理。经由发送缓冲器524和发送电路525将来自标志转换部件522的输出分组输出到输出线路。

另外，路由选择表515、寄存器516、标志转换表523与控制处理器530连接。在更新了数据库41的标志转换表430时，与来自通信控制模块501-1(控制装置40)的表更新指令应答，上述控制处理器530更新标志转换表523的内容。可以以内部控制分组形式从路由选择协议用程序420向控制处理器530发出上述表更新指令，也可以由控制处理器53监视上述广播分组，根据捕捉到的广播分组的内容，更新标志转换表523。

以下，说明发明的控制装置的具体应用例子。

图17(A)展示了将本发明的控制装置40适用于由MPLS路由器构成的通信网的情况下的网络结构。通信网100由控制装置40、多个标志开关路由器(LSR：Label Switch Router)21(21-1～21-3)构成，并通过以太网等通信线路与访问网1A、1B连接。通信网100逻辑上如图17(B)所示，分为数据层101和控制层102，控制装置40和附属于LSR21的多个数据库41、30-1～30-3属于控制层102，自发分散地对这些数据库进行信息的同步和更新。

图18展示了在上述通信网100中，控制装置40的数据库41作为标志转换表430而具备的MPLS转送表440的结构的一个例子。

MPLS转送表440的表条目作为各条目的共通项目信息包含发送目的地址441、FEC(转送等价类型：Forwarding Equivalent Class)442、下一个位置(Next Hop)443、标志444、指令445，作为与用户选择的服务种类对应的项目信息，包含优先度446、加密与否447、延迟度448、可靠度449、频带450、指定时间451、发送容量452。

数据库计算程序422根据连接状态表411、网络拓扑结构表412的内容和控制分组60所示的上述服务种类对应的项目的值，依照规定的计算算法决定FEC442、下一个位置443、标志444的值。在图示的例子中，在接收到控制分组60-1时生成条目EN-1，在分别接收到控制分组60-2、60-3、60-4时生成条目EN-2、EN-3、EN-4。

如本实施例那样，在通信网100内的结点装置20是LSR的情况下，例如使用LDP(标志发布协议：Label Distribution Protocol)或RSVP-TE(资源服务协议-通信量设计：Resource ReservationProtocol-Traffic Engineering)等协议，向通信网100内的各LSR21(21-1～21-3)发布控制装置40向MPLS转送表440追加的新条目的内容。另外，可以根据上述追加条目，例如使用GMPLS的信号连接功能，向通信网100内设置明确的PSC-LSP(分组可开关标志开关路径：Packet Switch Capable-Label Switching Path)的路径。

接着，参照图19和图20，说明在通信网100内设置VLAN的情况。

图19(A)展示了本实施例中的由通信网100和访问网1A、1B构成的网络结构，图19(B)展示了通信网100的逻辑结构。在此，通信网100由控制装置40、分别具备数据库30(30-1～30-3)的多个LAN开关23(23-1～23-3)构成。在本实施例中，通信网100通过以太网等通信线路与访问网1A、1B连接，各LAN开关23构成由IEEE802.1Q规定的范围树结构。

图20展示了在本实施例中作为标志转换表430在数据库41中形成的VLAN表470的主要部分。VLAN表470的各条目作为共通项目信息包含发送方MAC地址471、发送目的MAC地址472、TAG473、使用端口数474、注册475，其他作为与用户选择的服务种类对应的项目信息还包含与图18一样的信息。

如果控制装置40更新了VLAN表470，则使用例如由GMPLS规定的OSPF-TE等路由选择协议，向通信网100内的其他数据库30(30-1～30-3)广播数据库41的内容。在LAN开关23-1～23-3之间，可以使用GMPLS的信号连接协议RSVP-TE，设置L2SC(层2开关功能)的LSP。

接着，参照图21和图22，说明向通信网100内的光十字连接装置设置路径的情况。

图21(A)展示了本实施例中的由通信网100和访问网1A、1B构成的网络结构，图21(B)展示了通信网100的逻辑结构。在此，通信网100由控制装置40、分别具备数据库30(30-1～30-3)的多个光十字连接装置(OXC)24(24-1～24-3)构成。通信网100和访问网1A、1B通过以太网等通信线路连接。

图22展示了在本实施例中，在数据库41中作为标志转换表形成的波长管理表480的主要部分。

波长管理表480的各条目作为共通项目信息包含输入端口481、输入波长482、输出端口483、输出波长484，其他作为与用户选择的服务种类对应的项目信息包含与图18一样的信息。

控制装置40如果更新了波长管理表480，则例如使用由GMPLS规定的OSPF-TE等路由选择协议，向通信网100内的其他数据库30(30-1～30-3)广播更新结果。在OXC24-1～24-3之间，可以使用GMPLS的信号连接协议RSVP-TE，设置LSC(Lamda开关功能)的LSP。这样，在本发明中，根据用户指定信息，能够设置OXC间的路径。

如上所述，控制装置40(或50)在数据库41内，能够以与构成通信网的结点装置的种类和通过控制分组60指定的通信控制信息对应的形式，形成标志转换表430。如果利用本发明，则例如在由多个路由器构成的通信网100中，能够与用户要求对应地设置VPN。即，控制装置40例如参照通过控制分组60指定的通信控制信息、存储在数据库41中的连接信息表、拓扑结构信息表、标志转换表，决定Hop数和所适用的信道协议的种类，将其与依存于服务种类的项目信息一起，与用户分组的入口(Ingress)地址、出口(Egress)地址对应地存储到VPN管理表中，由此能够使用GMPLS的信号连接功能，向通信网内设置VPN。

图23作为本发明的另一个实施例，展示了通信网100的各结点装置通过本发明的实时频带保证功能向网络管理者通知数据库中设置的信息的网络结构。

在图23中，构成通信网100的控制装置40和通信装置20(20-1～20-3)经由管理网9与管理服务器90连接。

控制装置40如果从终端接收到控制分组60，则更新数据库41，广播更新结果，并反映到通信网100内的其他结点装置的数据库中。这时，通过使控制装置40、通信装置20的数据库和管理服务器90所具备的数据库属于同一控制层，网络管理者能够通过管理服务器90的显示画面逐一监视更新的数据库的内容。另外，可以将管理服务器90和通信网100的连接限定于管理服务器90和控制装置40的连接，控制装置40依照发送接收的广播信息，更新管理服务器90的数据库。

Claims (12)

1.一种通信控制装置，它与多个路由器装置一起构成通信网，其特征在于包括：

存储分组的转送控制信息的数据库；

在接收到有效部分中包含终端用户指定的通信控制信息的控制分组时，解析该控制分组的接收分组解析装置；

根据上述控制分组所示的通信控制信息，更新上述数据库的装置；以及

自发地将更新了的数据库的内容通知上述通信网内的其他结点装置的数据库信息交换装置。

2.根据权利要求1记载的通信控制装置，其特征在于：

上述数据库信息交换装置依照与上述通信网内的其他结点装置所具备的分组转送控制信息存储用的数据库共通的规定的通信协议，交换数据库信息。

3.根据权利要求1或2记载的通信控制装置，其特征在于：

上述接收分组解析装置根据包含在接收分组的标题中的特定的标题信息要素的状态，判断接收分组是否是上述控制分组。

4.根据权利要求1或2记载的通信控制装置，其特征在于：

上述数据库存储上述通信网的连接状态信息、拓扑结构信息和标志转换表信息，

上述数据库信息交换装置在由上述更新装置更新了数据库的内容时，向上述通信网内的其他结点装置的数据库广播数据库信息。

5.根据权利要求1或2记载的通信控制装置，其特征在于：

针对上述控制分组以外的用户分组，具备以下功能：作为在OSI参照模型的层1中动作的光十字连接、在层2中动作的LAN开关或在层3中动作的IP路由器而动作的分组转送功能。

6.一种分组转送控制信息的更新方法，是由多个结点装置构成，与分别容纳了用户终端的多个访问网连接的分组通信网中的分组转送控制信息的更新方法，其特征在于：

在上述结点装置的一个接收到在有效部分中包含终端用户指定的通信控制信息的控制分组时，根据上述控制分组所示的通信控制信息，更新分组转送控制信息存储用的数据库，

更新了数据库的结点装置在与包含在上述通信网中的其他结点装置之间，进行通信使得各自具备的数据库的存储信息同步。

7.根据权利要求6记载的分组转送控制信息的更新方法，其特征在于：

上述通信网在逻辑上由以下部分构成：在多个结点装置之间转送来自用户终端的发送分组的数据层；在多个数据库之间交换分组转送控制信息的控制层，

在上述结点装置的一个接收到控制分组以外的分组时，将该接收分组转送到数据层上的其他任意的结点装置，在伴随着控制分组的接收而更新了数据库时，在与控制层上的其他数据库之间进行通信使得数据库的存储信息同步。

8.一种通信网络，是由多个结点装置构成，与分别容纳了用户终端的多个访问网连接的通信网络，其特征在于：

上述各结点装置具有分组转送控制信息存储用的数据库，

具备以下功能：在上述结点装置的一个接收到在有效部分中包含终端用户指定的通信控制信息的控制分组时，根据该控制分组所示的通信控制信息，更新分组转送控制信息存储用的数据库的数据库信息控制功能，

上述多个结点装置为了使各自的数据库的内容同步，而通过规定的协议交换数据库信息。

9.根据权利要求8记载的通信网络，其特征在于：

上述多个结点装置在逻辑上通过用来转送用户分组的数据层、用来交换数据库的存储信息的控制层来连接，

上述控制层上的多个数据库通过上述规定的协议自发地交换数据库信息。

10.根据权利要求8或9记载的通信网络，其特征在于：

作为上述规定协议，适用OSPF-TE的LSA协议。

11.根据权利要求8或9记载的通信网络，其特征在于：

作为上述规定协议，适用OSPF-TE的LMP。

12.根据权利要求8或9记载的通信网络，其特征在于：

上述各结点装置根据上述数据库的存储信息在与其他结点装置之间设置通信路径，并经由上述通信路径转送从上述控制分组的发送方用户终端发送的用户分组。

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