CN1910881B - 分组通信网络和分组通信方法 - Google Patents

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Abstract

一种分组通信网络，连接在第一外部网络和第二外部网络之间。所述分组通信网络包括：分配单元；并列网，其由物理上或逻辑上独立的多个网络构成；和复用路由器。所述分配单元将从所述第一外部网络输入的分组分配给所述并列网内的网络中的一个。所述并列网内的各个网络向所述复用路由器发送分组。所述复用路由器将从所述并列网内的所述网络接收到的分组复用，将复用的分组输出到所述第二外部网络。

Description

分组通信网络和分组通信方法
技术领域
本发明涉及执行多个外部网络之间的分组通信的分组通信网络和分组通信方法。
背景技术
现在，在象因特网那样的分组通信网络中，作为针对各个服务控制通信质量的方法，已知有如下的方法：在利用路由器等进行分组中继时，暂时将分组排进各个服务类别的队列，通过控制从该队列中取出分组的速度和定时来实现通信质量控制的方法，例如基于TCP/IP的标准安装即DiffServ(区分服务)的方法(参照专利文献1)。
另外，作为其他的方法，已知有如下的方法：在网络内准备到达同一目的地的质量不同的多个路径，例如最短距离路径和迂回路径，通过按照各个服务分开使用优先利用的路径，从而将质量确保为一定程度的同时，控制频带的绝对分配量(参照专利文献2)。
【专利文献1】日本特开2001-197110号公报
【专利文献2】日本特开2001-60966号公报
但是，在基于DiffServ等的方法中，由于在路由器内被按照各个服务类别进行了分类的分组在从路由器的输出中返回到一条通信线路上，所以需要在各路由器中进行相同的处理。并且，由于仅对分组传送的各点进行管理，所以虽然能够进行各个服务的频带的相对的优先控制，但难以控制终端一终端的绝对质量。
并且，另一方面，在利用多个路径的方法中，随着使用的路径数量增加，存在路径的管理变复杂的问题。这是因为，由于路径之间共用网络，所以难以保证质量控制所需的路径的独立性。
发明内容
为了解决上述课题，如图1所示，本发明的分组通信网络(权利要求1)的特征在于，包括：并列网1，其由物理上或逻辑上独立的多个并列的网络N1、N2、…Nm构成；至少1个分配单元2，其与1个外部网络U1和所述并列网1内的各个网络N1～Nm分别连接，将从该1个外部网络U1输入的分组分配给所述并列网1内的各个网络N1～Nm的任意一方；以及至少1个复用单元3，其与所述并列网1内的各个网络N1～Nm和1个外部网络U2分别连接，将通过所述并列网1内的各个网络N1～Nm传送的分组复用，输出到该1个外部网络U2。
此处，外部网络是在将由前述的并列网1、分配单元2和复用单元3构成的本发明的分组通信网络整体作为内部网络来掌握的基础上的表述，表示分组通信中的终端用户的网络(用户网)。另外，虽使用(外部)网络这一表述，但其最小单位是具有分组通信功能的计算机或服务器、IP电话机等(1台的)装置。
根据该结构，能够为电话等的需要终端—终端的绝对质量控制的服务准备专用的网络，可进行将除其之外的服务的业务量的影响抑制到最小限的分组通信。此时，在各网络内，只要进行按照目的地的分组传送即可，无需特别的处理或管理。
并且，本发明的分组通信网络(权利要求2)的特征在于，所述分配单元根据分组的形式特征量来进行分配。
根据该结构，在将来自外部网络的分组分配给各网络时，能够快速地进行分配的判断。
并且，本发明的分组通信网络(权利要求3)的特征在于，分组的形式特征量是分组的分组长度。
根据该结构，能够简单且快速地判断分组长度为200字节的典型的VoIP的语音分组和分组长度小于等于128字节的DNS的分组等，并进行分配。
并且，本发明的分组通信网络(权利要求4)的特征在于，所述分配单元根据分组的报头的内容特征量来进行分配。
根据该结构，在将来自外部网络的分组分配给各网络时，能够更确切地进行分配的判断。
并且，本发明的分组通信网络(权利要求5)的特征在于，分组的报头的内容特征量是IP分组中的DiffServ代码点的值。
根据该结构，能够根据分组发送侧的期望进行优先处理等的分配。
并且，本发明的分组通信网络(权利要求6)的特征在于，分组的报头的内容特征量是IP分组的协议编号或UDP分组的目的地端口号或TCP分组的目的地端口号的值。
根据该结构，能够排除恶意的发送者伪装的分组。
并且，本发明的分组通信网络(权利要求7)的特征在于，所述分配单元根据具有相同特征量的分组的数据量的合计值的按时序的变化来进行分配。
根据该结构，即使在并列网之中的特定网络产生大量的业务量的情况下，也能够防止质量下降。
并且，本发明的分组通信网络(权利要求8)的特征在于，所述分配单元具有检测所述并列网内的每个网络的业务量状况的单元，根据业务量状况来进行分配。
根据该结构，能够进行有效利用了网络资源的分组通信。
并且，本发明的分组通信网络(权利要求9)的特征在于，所述并列网由将物理上的同一网络在逻辑上进行分割而得到的多个网络构成。
根据该结构，能够应用于不存在物理上独立的多个网络的外部网络之间的分组通信。
并且，本发明的分组通信网络(权利要求10)的特征在于，将物理上的同一网络在逻辑上进行分割而得到的多个网络具有动态地变更各网络的频带分配的单元。
根据该结构，对于重要的分组，即使产生大量的业务量，也能够维持质量。
并且，本发明的分组通信网络(权利要求11)的特征在于，所述复用单元优先处理来自所述并列网内的各网络之中的特定网络的分组。
根据该结构，即使在并列网的各网络的带宽的合计比到外部网络的通信线路的带宽大的情况下，也能够将来自特定网络的分组优先处理。
并且，本发明的分组通信网络(权利要求12)的特征在于，所述复用单元优先处理具有所给予的特征量的分组。
根据该结构，对于具有所给予的特征量的分组，即使在由于原本应通过的网络的拥塞等原因导致迂回到其他网络的情况下，也能够进行优先处理。
根据本发明，通过进行向多个网络的分配处理，对于特定的服务，能够不受其他服务的业务量的影响，控制终端—终端的质量。
通过进行分配处理，能够缩小流入网络的分组的种类，在各网络内进行仅基于目的地的分组传送处理即可，所以能够将条件分支等的处理简化。
附图说明
图1是表示本发明的分组通信网络的概要的结构图。
图2是表示本发明的分组通信网络的第一实施方式的结构图。
图3是表示分配路由器中的分配规则的一例的说明图。
图4是表示VoIP的语音分组的数据结构的说明图。
图5是分配处理部中的处理的流程图。
图6是全网格(Full Mesh)波分复用光网络的逻辑结构图。
图7是基于全网格波分复用光网络的并列网的说明图。
图8是表示本发明的分组通信网络的第二实施方式的结构图。
图9是表示将全网格波分复用光网络多级连接而成的网络的结构图。
图10是将图9的多级网络统合成仅基于通过上位网的通信线路的网络的结构图。
图11是表示使用时分复用技术将图10的网络分割成多个的说明图。
图12是表示本发明的分组通信网络的第三实施方式的结构图。
符号说明
1、11、23、31并列网；2分配单元；3复用单元；12、32分配路由器；13、25、33复用路由器；14、34分组长度检测部；15-1～15-3拥塞检测部；16、35分配处理部；21、A、B、C、D、E节点；22、22a、22b通信线路；24TDM处理部；M1、M2管理终端；N1、N2、…Nm、N11、N12、N21、N22、N31、N32网络；P、Q、R全网格WDM光网络；U1、U2外部网络。
具体实施方式
下而，使用附图来说明本发明的实施方式。
首先，使用图1，说明本发明的分组通信网络的概要。图1是表示本发明的分组通信网络的概要的结构图。如该图所示，本发明的分组通信网络由如下部分构成：并列网1，其由物理上或逻辑上独立的多个并列的网络N1、N2、…Nm构成；至少1个分配单元2，其与1个外部网络U1和并列网1内的各个网络N1～Nm分别连接，将从外部网络U1输入的分组分配给并列网1内的各个网络N1～Nm的任意一方；以及至少1个复用单元3，其与并列网1内的各个网络N1～Nm和外部网络U2分别连接，将通过并列网1内的各个网络N1～Nm传送的分组复用，输出到外部网络U2。
[第一实施方式]
图2表示本发明的分组通信网络的第一实施方式，图中，11是并列网，12是分配路由器，13是复用路由器，U1、U2是外部网络。
并列网11由物理独立的多个、此处为3个并列的网络N1、N2、N3构成。
分配路由器12与1个外部网络、此处为U1，以及并列网11内的各个网络N1、N2、N3分别连接，将从该外部网络U1输入的分组分配给并列网11内的各个网络N1、N2、N3的任意一方。
复用路由器13与并列网11内的各个网络N1、N2、N3、以及1个外部网络、此处为U2分别连接，将通过并列网11内的各个网络N1、N2、N3的任意一方传送的分组复用，输出到该外部网络U2。
另外，此处，仅分别示出了1个分配路由器和复用路由器，但实际上安装的分配路由器和复用路由器各自的数量为外部网络的数量。并且，此处为了简化说明，示出了1个外部网络通过分配路由器或复用路由器的一方与并列网连接的例子，但通常，由于可进行双向通信，所以1个外部网络通过分配路由器和复用路由器的双方(或者一并具有这些功能的路由器)与并列网连接。并且，1台分配/复用路由器也可以汇总进行对多个外部网络的分配/复用处理，不一定非要求与外部网络的数量相等台数的分配/复用路由器。并且，虽未图示，构成并列网的各网络也可以在内部包含路由器等交换装置。而且，各网络还可以在其内部包含分配单元、并列网和复用单元。
在本实施方式中，示出了从外部网络U1向外部网络U2传送分组的情况的例子，下面，进一步详细说明本实施方式的结构和动作。
此处，作为并列网11的各网络的用途，N1是VoIP专用网，N2是窄带专用网，N3是宽带网。并且，设分组为IPv4分组。
图3表示分配路由器12中的分配规则的一例，此处是根据分组的形式特征量之一的分组长度来确定分配目的地。
在图3中，将200字节的分组分配给VoIP网N1是因为，如图4所示，在使用G.711编解码器和RTP(Realtime Transport Protocol：实时传送协议)以20ms单位将语音分组化的典型VoIP的语音分组中，包括报头在内的分组长度整体为200字节。
并且，根据统计，因特网的分组的一半以上是小于等于128字节的短分组。该统计可以参照WIDE项目的MAWI工作组(http://www.wide.ad.jp/wg/mawi/index-j.html)等。
短分组中包含多个DNS分组，理想的是进行快速处理。因此，将小于等于128字节的分组分配给窄带专用网N2。将上述以外的分组全部分配给宽带网N3。
并且，在图3的分配规则中，还对N1～N3拥塞时的分配目的地进行了规定，在N1或N2拥塞的情况下，使不好分配给N1或N2的分组迂回到N3，但即使N3拥塞，也不使分组迂回到N1或N2。
为了进行以上的处理，分配路由器12由分组长度检测部14、拥塞检测部15-1、15-2、15-3以及分配处理部16构成。
分组长度检测部14检测所输入的分组的分组长度，通知给分配处理部16。分组长度的检测方法根据分组的种类而不同，在IP分组中记载在IP报头中，只要读取该值即可。
拥塞检测部15-1、15-2、15-3分别检测出N1、N2、N3的拥塞，通知给分配处理部16。作为拥塞的检测方法，一般有两种方法。一种是当由分配处理部16分配的数据被临时积存到缓冲器(未图示)中时，若从缓冲器溢出，则认为是拥塞。另一种是，向复用路由器13发送回波(echo)请求分组，根据在一定时间内得到来自复用路由器13的回波响应的几率和得到响应为止的延迟时间来进行检测。后者的协议在IP中被规定为ICMP回波。在本实施方式中可以使用任意一种方法。
分配处理部16根据来自分组长度检测部14和拥塞检测部15-1～15-3的信息，执行依据图3所示的分配规则的实际分配处理。图5示出了分配处理部16中的处理的流程图。
通过并列网11到达复用路由器13的分组，通过复用路由器13被再次复用，输出到外部网络U2。
复用路由器13在进行复用时，在存在多个未处理的分组的情况下，按照N1、N2、N3的顺序，优先进行处理。但是，由于有来自多个发送源的分组到达复用路由器13，所以，在(N1的带宽)+(N2的带宽)+(N3的带宽)大于到外部网络U2的通信线路的带宽的情况下，有时不能够进行复用处理。该情况下，只要使用WFQ(Weighted Fair Queue：加权公平队列)等的分组调度算法，就能够进行优先处理。
如上述说明，根据第一实施方式的分组通信网络，由于200字节的分组和128字节以下的分组具有专用网，所以能够优先于其他的分组进行传送。因此，具有改善VoIP的语音或DNS的检索延迟或分组丢失的效果。并且，若在该网络中利用TV电话服务，则语音被分配给N1，视频被分配给N3，当网络拥塞时，即使视频发生帧丢失，语音也不会中断，能够期待不会给通话带来障碍的效果。
但是，在本实施方式中仅检测出分组长度来进行分配处理，所以不是VoIP的200字节的分组也分配给N1。因此，若有恶意的发送者大量地发送200字节的分组，则有可能有意图地导致N1拥塞。
作为应对该问题的手段，可以考虑根据分组报头的内容特征量，确定分配目的地。即，例如，为了提高VoIP专用网的安全性，可考虑如下方法：确认在分组的IP报头的协议字段是UDP分组；确认UDP报头中的目的地端口号是否在预先设定的范围内；确认UDP报头后接续的RTP报头的有效负载(pay-load)类型是语音，等等。
或者，也可以考虑在VoIP的终端侧，为了从其他的分组中识别出VoIP的分组，在IP报头的服务类型字段上设定特定的值，根据该值进行分配。这样在用户侧预先指定分配用的参数，认为能达到如下效果：具有多个VoIP终端的用户可在这些终端之间设定不同的优先级来进行通信，或者，可根据通信目的地的地址设定不同的优先级来进行通信，等等。
并且，也可以考虑，确认IP分组的发送源地址和目的地地址以及目的地端口号的组在VoIP中成为通话中的IP地址的组，将未能确认的分组分配给N3。为了掌握VoIP中通话中的IP地址的组和目的地端口号，在语音数据通信之前，可以利用使用SIP(Session InitiationProtocol：会话初始化协议)等VoIP的会话控制协议来进行的协商的信息。
例如，在SIP中，若被呼叫侧向呼叫侧的INVITE消息返回OK，呼叫侧发送ACK，则可以开始通信。此时，呼叫侧和被呼叫侧的IP地址和端口号在SIP消息上被收发。由于SIP代理服务器对该信息进行中继，所以能够知道呼叫侧和被呼叫侧的IP地址和端口号。并且，会话的结束也能够通过观察SIP中的BYE消息的收发来检测出。因此，如果从SIP代理服务器，将语音数据的通信的开始和结束，与呼叫侧和被呼叫侧的IP地址和端口号一起通知给分配路由器，则通过在分配路由器中仅将适合于所通知的IP地址和端口号的分组分配给VoIP专用网，从而能够排除恶意的发送者伪装的分组。并且，同样地，如果将用于识别病毒或蠕虫、DoS攻击等恶意分组的信息(称为署名)，从通过网络连接的专用的服务器通知给路由器，则也能够排除这些分组。
并且，也可以从服务器向路由器通知关于网络的信息，而不是关于分组的信息。例如，若向路由器通知网络的利用费用，则象模拟电话的LCR那样，能够在该时刻自动选择最便宜的网络。
另外，在本实施方式中，构成并列网的各网络是物理独立的，但也可以是在逻辑上将1个物理网络进行分割而使得独立的网络。为了构成不是物理独立而是逻辑上独立的网络，可以使用VLAN或VPN、隧道(Tunneling)等现有技术。并且，也可以使用时分复用或光通信中的波长复用的技术来构成并列网。
并且，各网络可以是同等的网络，也可以是根据分配给各网络的分组的特征进行了优化的网络。
例如，在为仅传送VoIP的语音流的网络的情况下，有可能利用MPLS(Multi-Protocol Label Switching：多协议标记交换)来传送流的方法能够高效地传送。该情况下，在仅传送VoIP的语音流的网络中，在流开始时，设定LSP(Label Switched Path：标签交换路径)，然后，对分组进行如下处理：在网络的入口处赋予MPLS标记，在出口处除去标记。
或者，在相同的VoIP的语音流中，有时希望将110或119之类的紧急呼叫优先处理。这样的处理可以按如下方式来实现：在VoIP用网络的内部，使用例如DiffServ等的质量控制技术，分组发送者对紧急呼叫的分组赋予DiffServ代码点等必要的优先顺序信息。
或者，可以采用将不同的网络组合的方式，以便使用现有的电话网的控制线信号网络来传送VoIP的控制数据，使用IP网络来传送语音数据。
并且，本实施方式的N2仅传送数据长度短的分组。因此，为了使N2的短分组的处理高效化，在N2内的路由器中使分组报头的处理高速化，另一方面，通过将数据传送的吞吐量构成为较低，能够实现成本削减。
相反，在为不一定需要实时性、但必须可靠地传送较大容量信息的WWW或电子邮件等准备专用网络的情况下，通过在内部具备高速缓冲服务器等存储服务器，能够以低成本构成可以可靠地传送数据的网络。
并且，在多地址广播发布视频或语音的用途中，通过环型的拓扑网络或有线电视(cable TV)型的网络结构，来构成高效地进行组播发布的网络，也能够提高除此之外的网络的频带使用效率。
[第二实施方式]
下面，说明使用全网格波分复用(WDM)光网络来构成并列网的实施方式。本实施方式的逻辑结构与图1相同，但构成并列网的独立的网络数量，考虑2个的情况。
图6示出了全网格WDM光网络的逻辑结构，利用独立的通信线路22将网络内的任意节点21和其他的节点21相互连接。这样的网络能够使用光交叉连接装置和波分复用技术来构成(例如，参照佐藤健一、古賀正文著「広带域光ネツトワ一キング技术」、電子情幸通信学会、2003)。
在全网格WDM光网络中，通过互不相同的波长的光来连接节点21之间，如果对节点21之间的所有的通信线路22分配n个波长，则能够容易地构成n个并列的网。
但是，实际上1根光纤中能够利用的波长数具有上限，且全网格波分复用光网络本身需要较多的波长。因此，在本实施方式中作为构成并列网的其他方法，说明使用时分复用(TDM)的情况。
在全网格WDM光网络中，基本上对于任意的两个节点21的组，存在不通过其他节点21的通信线路22。因此，各通信线路22的带宽始终恒定。
此处，对所有的通信线路22使用图7(b)所示的时分复用技术，如图7(a)所示，预约一定的带宽，考虑利用这些预约的带宽的通信线路22a将各节点21之间连接的网络N1，以及利用剩余的带宽的通信线路22b将各节点21之间连接的网络N2(参照图7(c))。
如前所述，任意的两个节点的组的通信线路的带宽独立于其他的通信线路，所以不管分割哪个通信线路的带宽都不会给其他的通信线路带来影响。因此，能够将这两个网络N1、N2考虑成一方使用中的通信频带不会给另一方的通信频带的可利用带宽带来影响的相互独立的并列网络。
图8示出本发明的分组通信网络的第二实施方式，此处，使用基于前述的全网格WDM光网络的并列网的例子，图中，23是所述并列网，24是TDM处理部(分配单元)，25是复用路由器，U1、U2是外部网络。
构成并列网23的两个网络N1、N2之中，N1是为了进行网络管理而由网络管理者使用，N2供用户利用。
如前所述，外部网络U1、U2是用户网，也存在网络管理终端M1、M2。此处，用户网U1、U2和网络管理终端M1、M2使用不同的地址体系，能够根据地址来判断分组是用户网U1、U2的分组还是网络管理终端M1、M2的分组。并且，网络管理终端M1、M2还可以是被管理的对象即TDM处理部或复用路由器。
来自用户网U1、U2的分组和来自网络管理终端M1、M2的分组以混合的状态或者独立地输入到TDM处理部24。TDM处理部24根据目的地，将所输入的分组发送到不同的路径，此时将从网络管理终端M1、M2的地址发送的分组分配给与网络N1对应的时隙，将从用户网U1、U2的地址发送的分组分配给与网络N2对应的时隙。
复用路由器25将从网络N1、N2(所对应的时隙)到达的分组复用，但此时，将经由网络N1发送给用户网U1、U2的地址的分组和经由网络N2发送给网络管理终端M1、M2的地址的分组废弃。另外，该废弃处理也可以由TDM处理部24代执行。
如上述说明，根据使用了全网格WDM光网络的第二实施方式的分组通信网络，具有如下效果：由于作为网络管理用具有独立于用户的利用网N2的专用网N1，因此即使在发生用户的利用网N2拥塞等障碍的情况下，也能够经由网络进行管理作业。并且，具有如下效果：在因灾害等导致网络的局部路径不通的情况下，能够仅对网络管理用的网络生成迂回用的路径，来使用。
并且，在本实施方式中，通过时分复用处理来分割全网格WDM光网络来构成并列网，因此，通过变更与各个网络N1、N2对应的时隙长度，能够变更网络N1、N2的带宽。在变更的情况下，需要对TDM处理部24和复用路由器25双方通知时隙长度，这能够通过上述的网络管理终端M1、M2来进行。
[第三实施方式]
下面，对使用图9所示的将全网格WDM光网络多级连接的网络来构成并列网的实施方式。该多级网络是将图6所示的全网格WDM光网络连接成树状的网络。
为了简单，在图9中示出将3个全网格WDM光网络P、Q、R连接的结构，此处，设全网格WDM光网络Q位于上位，在其上连接两个全网格WDM光网络P、R的两级结构的例子，但也可以对网络Q的各节点连接1个以上的网络，并且，也可以在网络P、R的下位或Q的上位再连接网络。
下面，叙述将前述的多级网络分割成多个并列的网络来构成并列网的方法。
若设网络P和R是如第二实施方式所述的全网格WDM光网络，则在图9中，不通过网络Q的通信即网络P或R内的节点之间的通信与第二实施方式没有差异，所以在本实施方式中，如图9的节点(A)和节点(D)之间的通信那样，考虑针对通过网络Q的通信构成并列网。
如第二实施方式中所述，在全网格WDM光网络中，将节点之间连接的通信线路完全独立，所以，若仅示出图9的通信线路之中通过网络Q的通信线路，则如图10所示。
作为将图10的网络分割为多个并列网络的方法，具有第二实施方式那样的使用时分复用技术的方法，以及使用MPLS的方法。
首先，说明使用时分复用的方法。
图10的网络中的各通信线路，通过使用时分复用技术，能够与第二实施方式相同地，在逻辑上分割为多个。即，如图11所示，可以分割属于网络P的通信线路作为网络N11、N12，分割属于网络Q的通信线路作为网络N21、N22，分割属于网络R的通信线路作为网络N31、N32。
此处，若使节点B、C动作，以便将图11的N11、N21、N31串联连接，将N12、N22、N32串联连接，则能够将N11-N21-N31的网络和N12-N22-N32的网络视作分别独立的两个网络。
在该网络中，例如，若将N11-N21-N31作为第一实施方式中的VoIP专用网，将N12-N22-N32作为除此之外的数据用网络，则能够构成将VoIP分组优先处理的网络。尤其，若将N21的带宽设定为比N11的各通信线路的带宽的合计和N31的各通信线路的带宽的合计大，则能够保证由N11-N21-N31构成的网络的频带，所以能够构成在VoIP中实现高语音质量的网络。
并且，在N21的带宽的要求非常高的情况下，可以考虑如下方法：将图10的节点(B)-(C)之间的通信线路作为N21专用，在N22中使用在图10的节点(B)-(E)-(C)之间迂回的通信线路。通过这样，在节点(B)-(E)之间或节点(E)-(C)之间的通信线路的业务量不那么多的情况下，能够有效利用这些通信线路。
接着，说明使用MPLS的方法。
设图10的各节点是MPLS节点。生成从节点(A)到节点(D)的k个LSP。这样，从节点(A)来看，连接到节点(D)的网络与具有原来的网络和k个LSP的k+1个LSP的情况在逻辑上等同。另外，LSP不一定要最短，例如在图10中，也可以通过节点(A)-(B)-(E)-(C)-(D)的路径。
如上所述，即使在多级连接的全网格WDM光网络中，也能够构成多个并列的网络，如果使用图2所示的分配路由器和复用路由器，则能够构成逻辑上与图1等同的网络。
下面，对使用MPLS将多级连接的全网格WDM光网络分割成多个并列的网络，构成并列网时的实施方式进行说明。
图12示出了使用前述的并列网的本发明的分组通信网络的第三实施方式，图中，31是并列网，32是分配路由器，33是复用路由器，U1、U2是外部网络。
并列网31由基于LSP(其中，此处k＝1)的网络N1和原来的网络N2构成，把N1用作VoIP专用网，把N2用作除此之外的分组用网。
分配路由器32由与第一实施方式的情况相同的分组长度检测部34和分配处理部35构成，与第一实施方式的情况相同，分配VoIP的分组和除此之外的分组。VoIP的分组在去往网络的入口处被赋予与分组的目的地对应的标签，通过MPLS网传送给对方节点，在网络的出口处被除去标签。VoIP以外的分组通过通常的路径传送到对方节点。
复用路由器33与第一实施方式的情况相同地进行复用。
根据以上说明的分组通信网络，通过MPLS来虚拟地生成VoIP专用网，因此，如果在各节点利用DiffServ等来控制MPLS网的质量，则能够提高VoIP的语音质量。并且，通过采用在第一实施方式中所述的安全性上的对策，能够提高VoIP专用网的安全性。
另外，基于MPLS的并列网，从带宽的观点来看，没有完全独立于原来的网，所以，若对VoIP网产生大量的业务量，则质量有可能下降。
作为其对策，比较有效的是在分配处理部35中使分配目的地还根据分组的数据量合计值的按时序的变化而变化。在下面叙述该处理。
在分配处理部35中，在VoIP的每单位时间的数据传送量超过预先设定的阈值的情况下，将该超过量分配给N2。此处，作为数据传送量的测定方法，可以利用每单位时间发送给分配处理部35的VoIP分组的数据的字节数的合计值。并且，作为分配给N2的分组的选择方法，可以利用基于分组的源地址和目的地地址的WFQ等的公平控制的方法。
并且，也可以在VoIP以外的业务量的控制中利用相同的手法。例如，如果对P2P文件交换的业务量进行上述的处理，且不是分配给并列的其他网络，而是将分组废弃，则能够将P2P文件交换的业务量抑制在一定量以下。
并且，由于自身节点以外的业务量的影响，自身节点所利用的LSP也有可能拥塞。该情况下，需要掌握网络或LSP的终端—终端的业务量的状况。对此，除了在第二实施方式中所述的两种方法以外，还可以询问路径上的节点。例如，在图10中，由于节点(A)掌握了(A)-(B)之间的业务量，(B)掌握了(B)-(C)之间的业务量，(C)掌握了(C)-(D)之间的业务量，所以如果节点(A)询问节点(B)、(C)，则能够掌握(A)-(D)之间的业务量状沉。
在利用分配处理部35进行上述处理的情况下，原本应通过N1的VoIP分组通过N2到达复用路由器33。在这种状况下，如果复用路由器33除了通过分组所到达的网络进行优先处理以外，还利用第一实施方式所述的方法对通过N2到达的VoIP分组进行判断，进行优先处理，则能够将分组被分配给N2的影响抑制得较低。
并且，另一方面，可考虑根据业务量的增减，动态地增减VoIP专用网的带宽。若构筑第二实施方式所述的网络管理专用网，则通过从网络上的管理中心将指示发送给节点，从而能够变更VoIP专用网的带宽。
作为其他的方法，可以考虑仅将来自预先签订了服务利用合同的特定用户的VoIP分组分配给VoIP专用网，而不是将来自所有用户的VoIP分组一律分配给VoIP专用网，由此来抑制业务量的总量。该情况下，在分配处理中，核对分组的源地址和服务利用合同者的数据库，仅对来自已签订合同的地址的分组赋予MPLS的标签，从而能够得到上述的效果。
并且，若对由多个提供商提供的多个并列的VoIP专用网仅应用同样的架构，则象模拟电话的“我的线路服务(my line service)”那样，能够实现将来自用户的VoIP分组分配给该用户所签订合同的提供商的VoIP网的服务。
如上所述，本发明的通信网络具有能够对特定服务控制质量的效果，作为使用分组通信来提供性质不同的多个服务的因特网等的基础结构非常有用。

Claims (26)

1.一种分组通信网络，与多个外部网络连接，执行这些多个外部网络之间的终端-终端的要求质量不同的多个服务的分组通信，其特征在于，具备：
并列网，其由物理上或逻辑上独立的多个内部网络构成；
至少1个分配单元，其与一个外部网络和所述内部网络分别连接，在将从该一个外部网络输入的分组分配给所述内部网络中的任意一方时，将该分组的发送源地址、目的地地址以及目的地端口号的组合在语音服务中成为通话中的发送源IP地址、目的地IP地址以及目的地端口号的组合作为条件，向所述内部网络中的语音用网络分配该分组；以及
至少1个复用单元，其与所述内部网络和另一个外部网络分别连接，在将通过所述内部网络传送的分组复用，输出到所述另一个外部网络时，使来自所述语音用网络的分组优先于来自其它所述内部网络的分组。
2.根据权利要求1所述的分组通信网络，其特征在于，所述分配单元根据分组的形式特征量来进行分配。
3.根据权利要求2所述的分组通信网络，其特征在于，分组的形式特征量是分组的分组长度。
4.根据权利要求1所述的分组通信网络，其特征在于，所述分配单元根据分组的报头的内容特征量来进行分配。
5.根据权利要求4所述的分组通信网络，其特征在于，分组的报头的内容特征量是IP分组中的DiffServ代码点的值。
6.根据权利要求4所述的分组通信网络，其特征在于，分组的报头的内容特征量是IP分组的协议编号或UDP分组的目的地端口号或TCP分组的目的地端口号的值。
7.根据权利要求2所述的分组通信网络，其特征在于，所述分配单元根据具有相同特征量的分组的数据量的合计值的按时序的变化来进行分配。
8.根据权利要求4所述的分组通信网络，其特征在于，所述分配单元根据具有相同特征量的分组的数据量的合计值的按时序的变化来进行分配。
9.根据权利要求1所述的分组通信网络，其特征在于，所述分配单元具有检测所述并列网内的每个网络的业务量状况的单元，根据业务量状况来进行分配。
10.根据权利要求1所述的分组通信网络，其特征在于，所述并列网由将物理上的同一网络在逻辑上进行分割而得到的多个网络构成。
11.根据权利要求10所述的分组通信网络，其特征在于，将物理上的同一网络在逻辑上进行分割而得到的多个网络具有动态地变更各网络的频带分配的单元。
12.一种分组通信网络，与多个外部网络连接，执行这些多个外部网络之间的终端-终端的要求质量不同的多个服务的分组通信，其特征在于，具备：
并列网，其由物理上或逻辑上独立的多个内部网络构成；
至少1个分配单元，其与一个外部网络和所述内部网络分别连接，在将从该一个外部网络输入的分组分配给所述内部网络中的任意一方时，将该分组的发送源地址、目的地地址以及目的地端口号的组合在语音服务中成为通话中的发送源IP地址、目的地IP地址以及目的地端口号的组合作为条件，向所述内部网络中的语音用网络分配该分组；以及
至少1个复用单元，其与所述内部网络和另一个外部网络分别连接，在将通过所述内部网络传送的分组复用，输出到所述另一个外部网络时，优先处理来自所述并列网内的各网络之中的特定网络的分组。
13.一种分组通信网络，与多个外部网络连接，执行这些多个外部网络之间的终端-终端的要求质量不同的多个服务的分组通信，其特征在于，具备：
并列网，其由物理上或逻辑上独立的多个内部网络构成；
至少1个分配单元，其与一个外部网络和所述内部网络分别连接，在将从该一个外部网络输入的分组分配给所述内部网络中的任意一方时，将该分组的发送源地址、目的地地址以及目的地端口号的组合在语音服务中成为通话中的发送源IP地址、目的地IP地址以及目的地端口号的组合作为条件，向所述内部网络中的语音用网络分配该分组；以及
至少1个复用单元，其与所述内部网络和另一个外部网络分别连接，在将通过所述内部网络传送的分组复用，输出到所述另一个外部网络时，优先处理具有所给予的特征量的分组。
14.一种分组通信方法，与多个外部网络连接，执行这些多个外部网络之间的终端-终端的要求质量不同的多个服务的分组通信，其特征在于，该分组通信方法使用：
并列网，其由物理上或逻辑上独立的多个内部网络构成；
至少1个分配单元，其与一个外部网络和所述内部网络分别连接；以及
至少1个复用单元，其与所述内部网络和另一个外部网络分别连接，
执行如下动作：
在分配单元将从一个外部网络输入的分组分配给所述内部网络中的任意一方时，将该分组的发送源地址、目的地地址以及目的地端口号的组合在语音服务中成为通话中的发送源IP地址、目的地IP地址以及目的地端口号的组合作为条件，向所述内部网络中的语音用网络分配该分组；
所述内部网络传送分组；
在所述复用单元将通过所述内部网络传送的分组复用，输出到所述另一个外部网络时，使来自所述语音用网络的分组优先于来自其它所述内部网络的分组。
15.根据权利要求14所述的分组通信方法，其特征在于，所述分配单元根据分组的形式特征量来进行分配。
16.根据权利要求15所述的分组通信方法，其特征在于，分组的形式特征量是分组的分组长度。
17.根据权利要求14所述的分组通信方法，其特征在于，所述分配单元根据分组的报头的内容特征量来进行分配。
18.根据权利要求17所述的分组通信方法，其特征在于，分组的报头的内容特征量是IP分组中的DiffServ代码点的值。
19.根据权利要求17所述的分组通信方法，其特征在于，分组的报头的内容特征量是IP分组的协议编号或UDP分组的目的地端口号或TCP分组的目的地端口号的值。
20.根据权利要求15所述的分组通信方法，其特征在于，所述分配单元根据具有相同特征量的分组的数据量的合计值的按时序的变化来进行分配。
21.根据权利要求17所述的分组通信方法，其特征在于，所述分配单元根据具有相同特征量的分组的数据量的合计值的按时序的变化来进行分配。
22.根据权利要求14所述的分组通信方法，其特征在于，所述分配单元检测出所述并列网内的每个网络的业务量状况，根据该业务量状况来进行分配。
23.根据权利要求14所述的分组通信方法，其特征在于，所述并列网由将物理上的同一网络在逻辑上进行分割而得到的多个网络构成。
24.根据权利要求23所述的分组通信方法，其特征在于，将物理上的同一网络在逻辑上进行分割而得到的多个网络可动态地变更各网络的频带分配。
25.一种分组通信方法，与多个外部网络连接，执行这些多个外部网络之间的终端一终端的要求质量不同的多个服务的分组通信，其特征在于，该分组通信方法使用：
并列网，其由物理上或逻辑上独立的多个内部网络构成；
至少1个分配单元，其与一个外部网络和所述内部网络分别连接；以及
至少1个复用单元，其与所述内部网络和另一个外部网络分别连接，
执行如下动作：
在分配单元将从一个外部网络输入的分组分配给所述内部网络中的任意一方时，将该分组的发送源地址、目的地地址以及目的地端口号的组合在语音服务中成为通话中的发送源IP地址、目的地IP地址以及目的地端口号的组合作为条件，向所述内部网络中的语音用网络分配该分组；
所述内部网络传送分组；
所述复用单元优先处理来自所述并列网内的各网络之中的特定网络的分组。
26.一种分组通信方法，与多个外部网络连接，执行这些多个外部网络之间的终端-终端的要求质量不同的多个服务的分组通信，其特征在于，该分组通信方法使用：
并列网，其由物理上或逻辑上独立的多个内部网络构成；
至少1个分配单元，其与一个外部网络和所述内部网络分别连接；以及
至少1个复用单元，其与所述内部网络和另一个外部网络分别连接，
执行如下动作：
在分配单元将从一个外部网络输入的分组分配给所述内部网络中的任意一方时，将该分组的发送源地址、目的地地址以及目的地端口号的组合在语音服务中成为通话中的发送源IP地址、目的地IP地址以及目的地端口号的组合作为条件，向所述内部网络中的语音用网络分配该分组；
所述内部网络传送分组；
所述复用单元优先处理具有所给予的特征量的分组。
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