JP2002261925A - VoIPネットワーク輻輳制御方法及びシステム装置 - Google Patents
VoIPネットワーク輻輳制御方法及びシステム装置Info
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Abstract
ネットワーク輻輳制御方法及びシステム装置の提供。 【解決手段】各電話網1a,1d,1eからIP網2に
流入するトラフィックに関するトラフィックデータ信号
を出力するトラフィック収集装置11と、IP網2の各
パスごとのパケット流量測定データを出力するパケット
流量測定装置21と、トラフィックデータ信号に基づき
各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を
蓄積すると共に、パケット流量測定データに基づき各パ
スが輻輳状態となっているか否かを判定し、該当するパ
スにつき蓄積されているトラフィック分布の中で最大要
素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックを規制するた
めの規制指示信号を生成する輻輳管理装置7と、規制指
示信号に基づき、該当する網端ゲートウェイ間トラフィ
ックがIP網2に流入するのを抑止してパスの輻輳を規
制する輻輳規制装置12とを具備する特徴。
Description
ーク輻輳制御方法及びシステム装置に関し、詳しくは、
一般の電話網とベストエフォート型のIP網(IP:In
ternet Protocol)とを接続してなるVoIPネットワ
ーク(VoIP:Voice over IP )において、IP網に
おける輻輳(ふくそう)状態を回避して、通話音声の品
質を確保するためのVoIPネットワーク輻輳制御方
法、及びその実施に直接使用するVoIPネットワーク
輻輳制御システム装置に係わる。
P/IP(TCP:Transmission Control Protocol )
上で、各種データの交換を行うベストエフォート型のI
P網が知られているが、近年、この種のIP網と既存の
電話網とを接続して、パケット化された音声データ(I
Pパケット)による双方の網間の音声通信を可能にした
VoIPネットワークが利用されている。以下、そのV
oIPネットワークの概要につき、図面を参照して説明
する。
ステム構成図である。
oIPネットワークαは、既存の複数の電話網1a,1
d,1e(本例では、3つの電話網。符号「1b」及び
「1c」は用いず)と、ベストエフォート型のIP網2
とを、双方の網同士のインターフェイスを図る複数のメ
ディアゲートウェイ(以下、「MG」と略記する)3
a,3d,3e(本例では、対応する3つのMG。符号
「3b」及び「3c」は用いず)により接続して構成さ
れ、これらMG3a,3d,3eにより、網間における
呼が中継されるようになっている。
ータのルーティングを実行する複数のルータ4,4,…
(本例では6つのルータ。図中、「R」と表記)により
構成され、これらのうち、その網端に位置するルータ4
b,4c(符号「4a」は用いず)には、IP網2内を
流れる音声データを直接処理して双方間の通話を行うこ
との可能なIP電話5b,5c(符号「5a」は用い
ず)が接続できるようになっている。
αによれば、各電話網1a,1d,1eに接続された加
入電話6,6,…は、IP網2を介した双方間の通話
(例えば、図の左端の電話網1aに接続された加入電話
6と、右端上方の電話網1eに接続された加入電話6と
の通話)を行うことが可能になると同時に、IP網2に
直接接続されたIP電話5b,5cとの通話も併せて可
能となる。
したVoIPネットワークαの問題点として、IP網2
にベストエフォート型のものを適用している関係から、
ネットワーク提供者からは、その通信品質に関し完全に
は保証されておらず、例えば、IP網2内における総パ
ケット流量が一時的に増大した場合などに、しばしば、
一部のパスに輻輳が発生し、これに伴い、音声データに
欠落や遅延などが生じて通信品質が著しく劣化するなど
の現象がみられる。
るため、既存のVoIPネットワークαにおいては、M
G3a,3d,3eやルータ4,4,…などの物理ポー
トが具備しているパケット計数機能を用いて、IP網2
内における送受信パケット数や損失パケット数などの情
報を一定期間ごとに収集し、パスごとの使用率が一時的
に高くなった場合に、IP網2内へのパケット入力を、
全体的に規制するようにしていた。
た場合、IP網2の内部トポロジを認識することができ
ず、実際に輻輳が発生しているパス内のトラフィックの
構成が、当該パスにおけるパケット流量からは判断でき
ないことによる。
合にも、その原因となっている具体的なトラフィックを
特定することが極めて困難であり、パスの効率的な輻輳
制御を行うことが、事実上不可能であった。
目的は、次のとおりである。
の原因となっているトラフィックを特定して効率的な輻
輳制御を行うことの可能なVoIPネットワーク輻輳制
御方法及びシステム装置を提供せんとするものである。
となっているトラフィックを部分的に特定できない場合
でも、所要の輻輳制御を統計的に行うことの可能なVo
IPネットワーク輻輳制御方法及びシステム装置を提供
せんとするものである。
備された機能を用いて、所要の輻輳制御を行うことの可
能なVoIPネットワーク輻輳制御方法及びシステム装
置を提供せんとするものである。
特許請求の範囲の各請求項の記載から自ずと明らかとな
ろう。
前記課題を解決する為、複数の電話網からそれぞれ定期
的に取得したトラフィックデータ信号に基づき、IP網
の各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィック分布
を蓄積し、IP網から定期的に取得したパケット流量測
定データに基づき、各パスが輻輳状態となっているか否
かを判定し、この判定の結果、所定のパスが輻輳状態で
あるとされた場合に、該当するパスにつき蓄積されてい
るトラフィック分布の中で最大要素をなす網端ゲートウ
ェイ間トラフィックが規制されるよう該当する電話網を
制御して、該当する網端ゲートウェイ間トラフィックが
IP網に流入するのを抑止する、という特徴的構成手法
を講じる。
解決する為、複数の電話網にそれぞれ設備され、各電話
網からIP網に流入するトラフィックに関するトラフィ
ックデータ信号を出力するトラフィック収集装置と、I
P網に設備され、当該IP網の各パスごとのパケット流
量測定データを出力する任意のパケット流量測定装置
と、トラフィックデータ信号に基づき、各パスごとの網
端ゲートウェイ間のトラフィック分布を蓄積すると共
に、パケット流量測定データに基づき、各パスが輻輳状
態となっているか否かを判定し、この判定の結果によ
り、該当するパスにつき蓄積されているトラフィック分
布の中で最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィッ
クを規制するための規制指示信号を生成する輻輳管理装
置と、各電話網にそれぞれ設備され、規制指示信号に基
づき、該当する網端ゲートウェイ間トラフィックがIP
網に流入するのを抑止してパスの輻輳を規制する輻輳規
制装置とを具備する、という特徴的構成手段を講じる。
解決では、本発明が次に列挙する新規な特徴的構成手法
及び手段を採用することにより、前記目的を達成するよ
う為される。
電話網と、複数のパスから構成されるIP網とを接続し
てなるVoIPネットワークにおいて、前記IP網にお
ける輻輳制御を行うためのVoIPネットワーク輻輳制
御方法であって、前記複数の電話網から前記IP網に流
入するトラフィックに関するトラフィックデータ信号
を、各電話網からそれぞれ定期的に取得し、その取得し
た前記トラフィックデータ信号に基づき、前記IP網の
各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を
逐次算出して蓄積し、前記IP網から、前記各パスごと
のパケット流量の測定値を表すパケット流量測定データ
を定期的に取得し、その取得した前記パケット流量測定
データに基づき、前記各パスが輻輳状態となっているか
否かを逐次判定し、この判定の結果、所定のパスが輻輳
状態であるとされた場合に、該当する前記パスにつき蓄
積されている前記トラフィック分布の中で最大要素をな
す網端ゲートウェイ間トラフィックが規制されるよう、
そのトラフィック発生源をなす該当する電話網を制御し
て、該当する前記網端ゲートウェイ間トラフィックが前
記IP網に流入するのを抑止してなる、VoIPネット
ワーク輻輳制御方法の構成採用にある。
法の第1の特徴における前記各電話網からの前記トラフ
ィックデータの取得を、前記各電話網にそれぞれ設備さ
れているトラフィック収集装置を通じて行ってなる、V
oIPネットワーク輻輳制御方法の構成採用にある。
法の第1又は第2の特徴における前記各パスごとの前記
トラフィック分布の算出を、取得した前記トラフィック
データ信号に含まれる発側ID及び着側IDごとのトラ
フィック量、並びに事前に与えられている前記IP網の
トポロジ情報を用いて行ってなる、VoIPネットワー
ク輻輳制御方法の構成採用にある。
法の第1、第2又は第3の特徴における前記各パスごと
の前記トラフィック分布の算出を、前記網端ゲートウェ
イ間の前記トラフィック分布の統計情報を交えて行って
なる、VoIPネットワーク輻輳制御方法の構成採用に
ある。
法の第1、第2、第3又は第4の特徴における前記IP
網からの前記パケット流量測定データの取得を、前記各
パスを互いに接続する複数のルータを含む任意のパケッ
ト流量測定装置を通じて行ってなる、VoIPネットワ
ーク輻輳制御方法の構成採用にある。
法の第1、第2、第3、第4又は第5の特徴における前
記各パスの輻輳状態の判定を、当該各パスの帯域性能に
応じて事前に設定されたしきい値に基づいて行ってな
る、VoIPネットワーク輻輳制御方法の構成採用にあ
る。
法の第1、第2、第3、第4、第5又は第6の特徴にお
ける前記IP網への前記網端ゲートウェイ間トラフィッ
クの流入抑止を、前記最大要素をなす前記網端ゲートウ
ェイ間トラフィックを規制した結果、該当する前記パス
が未だ輻輳状態であると判定された場合に、当該パスに
関する前記トラフィック分布の中で、前記最大要素に次
ぐ他の網端ゲートウェイ間トラフィックについて段階的
に規制されるよう、該当する前記電話網を必要に応じ繰
り返し制御することにより行ってなる、VoIPネット
ワーク輻輳制御方法の構成採用にある。
法の第1、第2、第3、第4、第5、第6又は第7の特
徴における前記IP網への前記網端ゲートウェイ間トラ
フィックの流入抑止を、前記各電話網にそれぞれ設備さ
れている輻輳規制装置を通じて行ってなる、VoIPネ
ットワーク輻輳制御方法の構成採用にある。
電話網と、複数のパスから構成されるIP網とを接続し
てなるVoIPネットワークにおいて、前記IP網にお
ける輻輳制御を行うためのVoIPネットワーク輻輳制
御システム装置であって、各電話網にそれぞれ設備さ
れ、当該各電話網から前記IP網に流入するトラフィッ
クに関するデータを定期的に収集し、これをトラフィッ
クデータ信号として外部に出力するトラフィック収集装
置と、前記IP網に設備され、当該IP網の各パスごと
のパケット流量を定期的に測定し、これをパケット流量
測定データとして外部に出力する任意のパケット流量測
定装置と、前記トラフィック収集装置から出力される前
記トラフィックデータ信号に基づき、前記各パスごとの
網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を算出して蓄積
すると共に、前記パケット流量測定装置から出力される
前記パケット流量測定データに基づき、前記各パスが輻
輳状態となっているか否かを判定し、この判定の結果、
所定のパスが輻輳状態であるとされた場合に、該当する
前記パスにつき蓄積されている前記トラフィック分布の
中で最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィック
を、そのトラフィック発生源をなす該当する電話網を制
御して規制するための規制指示信号を生成する輻輳管理
装置と、前記各電話網にそれぞれ設備され、前記輻輳管
理装置において生成される前記規制指示信号に基づき、
該当する前記網端ゲートウェイ間トラフィックが前記I
P網に流入するのを抑止して、当該IP網における輻輳
を規制する輻輳規制装置とでシステム構築してなる、V
oIPネットワーク輻輳制御システム装置の構成採用に
ある。
置の第1の特徴における前記輻輳管理装置が、前記トラ
フィック収集装置から出力される前記トラフィックデー
タ信号を定期的に受信して、その受信した前記トラフィ
ックデータ信号に基づき、前記各パスごとの前記網端ゲ
ートウェイ間の前記トラフィック分布を逐次算出するト
ラフィックデータ受信手段と、このトラフィックデータ
受信手段で算出された前記各パスごとの前記網端ゲート
ウェイ間の前記トラフィック分布を、当該各パスごとに
分類して蓄積するトラフィックデータベースと、前記パ
ケット流量測定装置から出力される前記パケット流量測
定データを定期的に受信するパケット流量測定データ受
信手段と、このパケット流量測定データ受信手段で受信
された前記パケット流量測定データに基づき、前記各パ
スが輻輳状態となっているか否かを逐次判定する輻輳判
定手段と、この輻輳判定手段による判定の結果、前記所
定のパスが輻輳状態であるとされた場合に、該当する前
記パスにつき前記トラフィックデータベースに蓄積され
ている前記トラフィック分布を検索して、前記最大要素
をなす前記網端ゲートウェイ間トラフィックの詳細を表
した規制指示情報を生成する規制判定手段と、この規制
判定手段において生成された前記規制指示情報に基づ
き、該当する前記網端ゲートウェイ間トラフィックを規
制するための前記規制指示信号を、前記トラフィック発
生源をなす該当する前記電話網に設備された前記輻輳規
制装置に向け送信する規制指示送信手段とを具備してな
る、VoIPネットワーク輻輳制御システム装置の構成
採用にある。
置の第1又は第2の特徴における前記パケット流量測定
装置が、前記各パスを互いに接続する複数のルータを含
んでなる、VoIPネットワーク輻輳制御システム装置
の構成採用にある。
置の第2又は第3の特徴における前記トラフィックデー
タ受信手段が、前記各パスごとの前記トラフィック分布
の算出を、前記トラフィック収集装置から受信した前記
トラフィックデータ信号に含まれる発側ID及び着側I
Dごとのトラフィック量、並びに事前に与えられている
前記IP網のトポロジ情報を用いて行う機能構成をなし
てなる、VoIPネットワーク輻輳制御システム装置の
構成採用にある。
置の第2、第3又は第4の特徴における前記トラフィッ
クデータ受信手段が、前記各パスごとの前記トラフィッ
ク分布の算出を、前記網端ゲートウェイ間の前記トラフ
ィック分布の統計情報を交えて行う機能構成をなしてな
る、VoIPネットワーク輻輳制御システム装置の構成
採用にある。
置の第2、第3、第4又は第5の特徴における前記輻輳
判定手段が、前記各パスの輻輳状態の判定を、当該各パ
スの帯域性能に応じて事前に設定されたしきい値に基づ
いて行う機能構成をなしてなる、VoIPネットワーク
輻輳制御システム装置の構成採用にある。
置の第2、第3、第4、第5又は第6の特徴における前
記規制判定手段が、前記規制指示送信手段により、前記
規制指示信号が前記輻輳規制装置に送信された結果、前
記輻輳判定手段により、該当する前記パスが未だ輻輳状
態であると判定された場合に、当該パスに関する前記ト
ラフィック分布の中で、前記最大要素に次ぐ他の網端ゲ
ートウェイ間トラフィックの詳細を表した他の規制指示
信号を、必要に応じ繰り返し生成する機能構成をなして
なる、VoIPネットワーク輻輳制御システム装置の構
成採用にある。
き、添付図面を参照しつつ、その装置例及びこれに対応
する方法例並びにこれらの変形例を挙げて詳細に説明す
る。
VoIPネットワーク輻輳制御システム装置のシステム
構成図である(既に図8で説明した構成要素と同一又は
同等の要素に対しては、それらと共通の符号を付し、そ
の詳細な説明については省略するものとする。以下、該
当する各図面について同じ)。
IPネットワーク輻輳制御システム装置βは、既に図8
で説明したVoIPネットワーク(α)における各構成
要素の他に、図示の電話網1a内に設備されたトラフィ
ック収集装置11及び輻輳規制装置12と、IP網2内
に設備されたパケット流量測定装置21と、これらの網
外の任意の領域に設備された輻輳管理装置7とを有して
システム構築される。
該当する電話網1aからIP網2に流入するトラフィッ
ク、即ち、発着MG3a,3d,3eごとの呼量、及び
IP電話5b,5cへの発着呼量に関するデータを定期
的に収集し、これを「トラフィックデータ信号」として
外部に出力して輻輳管理装置に与えるものであり、輻輳
規制装置12は、輻輳管理装置6において生成される規
制指示信号に基づき、該当する網端ゲートウェイ間トラ
フィックがIP網2に流入するのを抑止して、当該IP
網2における輻輳を規制するものである。
び輻輳規制装置12は、電話網一般に本来的に具備され
ている機能手段であり、従って、これら各装置11及び
12は、図示の他の電話網1d,1eにも同様に具備さ
れるものである。
網2の各パス(詳細は後述)ごとのパケット流量を定期
的に測定し、これを「パケット流量測定データ」として
外部に出力して輻輳管理装置7に与えるものである。
(IP網2側からのIP電話5b,5cの総発着呼量に
関するパケット流量の測定は可能であるが、個々のIP
電話5b,5cの発着呼量に関するパケット流量の測定
については厳密性に欠けるため、ここでは考慮していな
い)
は、基本的に、IP網2の各パスごとのパケット流量を
定期的に測定する機能を具備していれば、その形態は任
意であり、従って、既にその機能を具備している複数の
ルータ4,4…を、当該パケット流量測定装置21に充
当することが可能である。(複数のルータ4,4…とは
別途に、任意のパケット流量測定装置を同時に使用する
ことを妨げない)
収集装置11から出力されるトラフィックデータ信号に
基づき、各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィッ
ク分布(詳細は後述)を算出して蓄積すると共に、パケ
ット流量測定装置21から出力されるパケット流量測定
データに基づき、各パスが輻輳状態となっているか否か
を判定し、この判定の結果、所定のパスが輻輳状態であ
るとされた場合に、該当するパスにつき蓄積されている
トラフィック分布の中で最大要素をなす網端ゲートウェ
イ間トラフィック(詳細は後述)を、そのトラフィック
発生源をなす該当する電話網(1a)を制御して規制す
るための「規制指示信号」を生成するものである。
は、IP網2の端部に位置するMG3a,3d,3eや
ルータ4b,4cなどの外部接続点を指している。
oIPネットワーク輻輳制御システム装置βにおける輻
輳管理装置7の詳細構成を説明する。
能構成図である。
は、トラフィックデータ受信手段71と、トラフィック
データベース(以下、「トラフィックDB」と略記す
る)72と、パケット流量測定データ受信手段73と、
輻輳判定手段74と、規制判定手段75と、規制指示送
信手段76とを具備して構成される。
1は、トラフィック収集装置11から出力されるトラフ
ィックデータ信号を定期的に受信して、その受信したト
ラフィックデータ信号に含まれる発側ID(Identifica
tion)及び着側IDごとのトラフィック量、並びに事前
に与えられているIP網のトポロジ情報に基づき、各パ
スごとの網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を逐次
算出するものである。
ータ受信手段で算出された各パスごとの網端ゲートウェ
イ間のトラフィック分布を、当該各パスごとに分類して
蓄積するものである。
3は、パケット流量測定装置21から出力されるパケッ
ト流量測定データを定期的に受信するものであり、輻輳
判定手段74は、パケット流量測定データ受信手段73
で受信されたパケット流量測定データに基づき、各パス
が輻輳状態となっているか否かを、当該各パスの帯域性
能に応じて事前に設定されたしきい値に基づいて逐次判
定するものである。
段74による判定の結果、所定のパスが輻輳状態である
とされた場合に、該当するパスにつきトラフィックDB
72に蓄積されているトラフィック分布を検索して、最
大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックの詳細を
表した規制指示情報(図示せず)を生成するものであ
る。
5において生成された規制指示情報に基づき、該当する
網端ゲートウェイ間トラフィックを規制するための規制
指示信号を、トラフィック発生源をなす該当する電話網
(1a)に設備された輻輳規制装置12に向け送信する
ものである。
送信手段76によって規制指示信号が輻輳規制装置12
に送信された結果、輻輳判定手段74によって該当する
パスが未だ輻輳状態であると判定された場合に、当該パ
スに関するトラフィック分布の中で、最大要素に次ぐ他
の網端ゲートウェイ間トラフィックの詳細を表した他の
規制指示信号を、必要に応じ繰り返し生成するようにも
機能する。
「網端ゲートウェイ間のトラフィック分布」、及び「網
端ゲートウェイ間トラフィック」の定義(意味)につい
て、輻輳管理装置7のトラフィックDB72に蓄積され
るトラフィック分布の実例を挙げて説明する。
ラフィックDB72に、IP網2の各パスごとに蓄積さ
れる網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を説明する
ための図であり、図4は、同トラフィックDB72に実
際に蓄積されるトラフィック分布の一例を示す図であ
る。
1d,1eのトラフィック収集装置11から出力された
トラフィックデータ信号に含まれる着側IDごとのトラ
フィック量が、図示の地域「A」(MG3aに接続され
た電話網1aに相当)から地域「E」(MG3eに接続
された電話網1eに相当)に向かうものについては「5
3」、地域「A」から地域「D」(MG3dに接続され
た電話網1dに相当)に向かうものについては「10」
であったと仮定する。
タ4bに接続されたIP電話1bに相当)に向かうもの
については「1」、地域「E」から地域「A」に向かう
ものについては「10」、地域「E」から地域「D」に
向かうものについては「5」、地域「D」から地域
「A」に向かうものについては「1」、地域「D」から
地域「E」に向かうものについては「1」、地域「C」
(ルータ4cに接続されたIP電話1cに相当)に向か
うものについては「無し(0)」であったと仮定する。
フィック分布の説明ため便宜的に用いたもので、その意
味合いは、前述した「網端ゲートウェイ」にほぼ等しい
ものである。
データ受信手段71は、トラフィックデータ信号に含ま
れる発側ID及び上記着側IDごとのトラフィック量
と、事前に与えられているIP網2のトポロジ情報とに
基づき、図示のように、当該IP網2内に存在する第1
〜第5のパス81〜85ごとに、1以上の網端ゲートウ
ェイ間トラフィック(発着ゲートウェイ(発着地域)及
びトラフィック量を含むデータ)によって表されるトラ
フィック分布を算出する。
1は、その算出したトラフィック分布をトラフィックD
B72に蓄積する(第3のパス83のトラフィック分布
は、地域「C」に向かうトラフィック量が「0」である
ため存在しない)。
DB72へのトラフィック分布の蓄積に際しては、得ら
れたトラフィック分布を、トラフィック量の多い順に並
べ(図では、第1のパス81のトラフィック分布を例
示)、これにより、最大要素をなす網端ゲートウェイ間
トラフィックを得るようにする。
タ4間の接続はTCP/IPにより行われ、その下位レ
イヤとしては種々の方式が存在するが、IPレイヤから
見れば、1つの伝送パスが設定されているとしか見えな
い。また、伝送パスの帯域は可変の場合もあるが、一般
には固定帯域のものが多く用いられるため、本装置例で
は、その固定帯域の伝送パスを指して「パス」と呼ぶも
のとする。
えば、80〜90%)に達すると、IPパケット伝送に
遅延が生じるため、パスの使用率は、これを上回らない
ようにしなければならない。加えて、この割合は、網の
条件に大きく左右されることがあるので、実際に事前測
定を行って決定するようにし、パスの輻輳状態の判定に
用いるしきい値も、その測定結果を考慮して決定するよ
うにする。
たVoIPネットワーク輻輳制御システム装置βに適用
される方法例について説明する。まず、上記VoIPネ
ットワーク輻輳制御システム装置βに適用される方法例
の概要を説明する。
ットワーク輻輳制御方法の全体的な処理を説明するため
のシーケンス図である。同図に示すように、この方法例
においては、その実施に際し、まず、各電話網1a,1
d,1eにおけるトラフィック収集装置11が、当該各
電話網1a,1d,1eからIP網2へ流入するトラフ
ィックをそれぞれ定期的に測定し、その測定したトラフ
ィックを、トラフィックデータ信号として輻輳管理装置
7に逐次通知する(ST1)。
ケット流量測定装置21は、当該IP網2を通過するI
Pパケットの流量を定期的に測定し、これを、パケット
流量測定データとして輻輳管理装置7に逐次通知する
(ST2)。
及びパケット流量測定装置21において、それぞれ、ト
ラフィック及びパケット流量の測定が行われている間、
輻輳管理装置7は、通知されたトラフィックデータ信号
及びパケット流量測定データに基づき、IP網2の各パ
ス(第1〜第5のパス81〜85)に輻輳が発生してい
るか否かを判定し、所定のパスが輻輳状態になった場合
には、各電話網1a,1d,1eにおけるトラフィック
収集装置11に、所要の輻輳規制を実行させるための輻
輳規制信号を送信する(ST3)。
御システム装置βに適用される方法例の詳細を説明す
る。図6は、本発明の方法例に係るVoIPネットワー
ク輻輳制御方法の具体的な処理を説明するためのシーケ
ンス図である。
のトラフィックデータ受信手段71は、各電話網1a,
1d,1eにおけるトラフィック収集装置11から定期
的に出力されるトラフィックデータ信号を受信し(ST
11)、さらに、当該トラフィックデータ信号に含まれ
る発側ID及び着側IDごとのトラフィック量、並びに
事前に与えられているIP網2のトポロジ情報を用い
て、各パスごとのトラフィック分布を算出した後に、当
該トラフィック分布(図3及び図4参照)を、同輻輳管
理装置7におけるトラフィックDB72に格納する(S
T12)。
量測定データ受信手段73は、IP網2におけるルータ
4,4,…などのパケット流量測定装置21から定期的
に出力されるパケット流量測定データを受信し(ST2
1)、当該パケット流量測定データの値そのものを、同
輻輳管理装置7における輻輳判定手段74に通知する
(ST22)。
測定データ受信手段73から通知されたパケット流量測
定データを受信して(ST23)、その値が、各パスの
帯域性能に応じて事前に設定されたしきい値を超えてい
るか否かを繰り返し判定し(ST24;NO)、この判
定の結果、今回受信したパケット流量測定データの値が
しきい値を超えていた場合(ST24;YES)には、
該当するパスが輻輳状態に陥っているとして、その旨を
示すパス情報を、同輻輳管理装置7における規制判定手
段75に通知する(ST25)。
ば、輻輳判定手段74が、ある時刻において第1のパス
81に関するパケット流量測定データを受信し、その値
が事前に設定されたしきい値を超えていると判定した場
合、当該輻輳判定手段74は、その第1のパス81を示
すパス情報を規制判定手段75に通知する。
74から通知された輻輳状態のパス情報を受信し(ST
26)、前述のトラフィックDB72から、そのパス情
報に該当するパスに関するトラフィック分布を検索する
(ST27)。
したトラフィック分布の中で最大要素をなす網端ゲート
ウェイ間トラフィックに関する規制指示情報を、同輻輳
管理装置7における規制指示送信手段76に通知する
(ST28)。即ち、図4の例によれば、規制判定手段
75は、最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィッ
クに関する規制指示情報として、「A→E」なる規制指
示情報を規制指示送信手段76に通知する。
手段75から通知された規制指示情報を受信し(ST2
9)、さらに、当該規制指示情報に基づき、輻輳原因と
なっている網端ゲートウェイ間トラフィックの発生源を
なす電話網の輻輳規制装置12に向け、当該網端ゲート
ウェイ間トラフィックを規制するための規制指示信号を
送信する(ST30)。
段76は、規制判定手段75から通知された「A→E」
なる規制指示情報に基づき、輻輳原因となっている網端
ゲートウェイ間トラフィックの発生源をなす電話網1a
の輻輳規制装置12に向け、当該ゲートウェイ間トラフ
ィックを規制するための規制指示信号を送信し、これに
より、当該輻輳規制装置12に、該当する網端ゲートウ
ェイ間トラフィックのIP網2への流入を抑止させる。
ゲートウェイ間トラフィックを規制した結果、輻輳管理
装置7の輻輳判定手段74において、該当するパスが未
だ輻輳状態であると判定された場合は、当該パスに関す
るトラフィック分布の中で、上記最大要素に次ぐ他の網
端ゲートウェイ間トラフィック(例えば、図4の例では
「A→D」)について段階的に規制されるよう、上述し
た各処理を必要に応じ繰り返し実行する。
例に基づく変形例について説明する。
トラフィック収集装置11によるトラフィック収集の周
期が、実際のトラフィック変動に追随していない場合
(例えば、収集周期が日単位の場合や、対地ごとの詳細
なデータはリアルタイムで取得できないが、全体の合計
トラフィックについてはリアルタイムで取得できる場合
など)や、或いは、IP電話5b,5cのように、トポ
ロジと対応させた厳密なトラフィック収集が困難である
場合に、統計情報を適用することも視野に入れている。
タの収集の周期が長い場合でも、統計的な情報(例え
ば、「東京からの発信は、その約30%が大阪へ、約2
0%が名古屋へ、残りが他の地域へ」という情報)に基
づき、対地ごとのトラフィック分布は確率的に求めるこ
とができ、その情報をトラフィック分布として用いるこ
とにより、瞬間的には正確な値ではないにしても、確率
的にはある程度正しい輻輳原因の特定が可能になる。以
下、このような統計的トラフィック情報を用いた変形例
につき、図面を参照して説明する。
的トラフィック情報を説明するための図である。同図に
示すように、本例では、地点「A」から地点「B」への
トラフィック量が「50%」、地点「C」へのトラフィ
ック量が「30%」、地点「D」へのトラフィック量が
「10%」、地点「E」へのトラフィック量が「10
%」であることを想定する。
ラフィックデータ受信手段71においては、各電話網1
a,1d,1eのトラフィック収集装置11により取得
された入力総トラフィック(トラフィックデータ信号)
を、図7に示す統計的トラフィック情報を用いて各パス
ごとに分解し、図4に示したようなトラフィック分布を
仮想的に実現するようにする。
ついては、既に説明した装置例及び方法例と同様であ
る。
及びこれに対応する方法例並びにこれらの変形例を挙げ
て説明したが、本発明は、必ずしも上述した手段及び手
法にのみ限定されるものではなく、本発明にいう目的を
達成し、後述の効果を有する範囲内において、適宜変更
実施することが可能なものである。
よれば、既存の電話網に具備されているトラフィック収
集装置及び輻輳規制装置を用いながらも、パスの輻輳の
原因となっているトラフィックを特定して、効率的な輻
輳制御を行うことが可能になると共に、そのトラフィッ
クを部分的に特定できない場合でも、所要の輻輳制御を
統計的に行うことが可能となる。
輳制御システム装置のシステム構成図である。
る。
パスごとに蓄積される網端ゲートウェイ間のトラフィッ
ク分布を説明するための図である。
されるトラフィック分布の一例を示す図である。
輳制御方法の全体的な処理を説明するためのシーケンス
図である。
輳制御方法の具体的な処理を説明するためのシーケンス
図である。
ク情報を説明するための図である。
である。
ェイ) 4,4b,4c…(複数の)ルータ 5b,5c…IP電話 6…加入電話 7…輻輳管理装置 71…トラフィックデータ受信手段 72…トラフィックDB(トラフィックデータベース) 73…パケット流量測定データ受信手段 74…輻輳判定手段 75…規制判定手段 76…規制指示送信手段 81〜85…第1〜第5のパス
Claims (15)
- 【請求項1】複数の電話網と、複数のパスから構成され
るIP網とを接続してなるVoIPネットワークにおい
て、前記IP網における輻輳制御を行うためのVoIP
ネットワーク輻輳制御方法であって、 前記複数の電話網から前記IP網に流入するトラフィッ
クに関するトラフィックデータ信号を、各電話網からそ
れぞれ定期的に取得し、 その取得した前記トラフィックデータ信号に基づき、前
記IP網の各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィ
ック分布を逐次算出して蓄積し、 前記IP網から、前記各パスごとのパケット流量の測定
値を表すパケット流量測定データを定期的に取得し、 その取得した前記パケット流量測定データに基づき、前
記各パスが輻輳状態となっているか否かを逐次判定し、 この判定の結果、所定のパスが輻輳状態であるとされた
場合に、該当する前記パスにつき蓄積されている前記ト
ラフィック分布の中で最大要素をなす網端ゲートウェイ
間トラフィックが規制されるよう、そのトラフィック発
生源をなす該当する電話網を制御して、該当する前記網
端ゲートウェイ間トラフィックが前記IP網に流入する
のを抑止する、 ことを特徴とするVoIPネットワーク輻輳制御方法。 - 【請求項2】前記各電話網からの前記トラフィックデー
タの取得は、 前記各電話網にそれぞれ設備されているトラフィック収
集装置を通じて行う、ことを特徴とする請求項1に記載
のVoIPネットワーク輻輳制御方法。 - 【請求項3】前記各パスごとの前記トラフィック分布の
算出は、 取得した前記トラフィックデータ信号に含まれる発側I
D及び着側IDごとのトラフィック量、並びに事前に与
えられている前記IP網のトポロジ情報を用いて行う、 ことを特徴とする請求項1又は2に記載のVoIPネッ
トワーク輻輳制御方法。 - 【請求項4】前記各パスごとの前記トラフィック分布の
算出は、 前記網端ゲートウェイ間の前記トラフィック分布の統計
情報を交えて行う、 ことを特徴とする請求項1、2又は3に記載のVoIP
ネットワーク輻輳制御方法。 - 【請求項5】前記IP網からの前記パケット流量測定デ
ータの取得は、 前記各パスを互いに接続する複数のルータを含む任意の
パケット流量測定装置を通じて行う、 ことを特徴とする請求項1、2、3又は4に記載のVo
IPネットワーク輻輳制御方法。 - 【請求項6】前記各パスの輻輳状態の判定は、 当該各パスの帯域性能に応じて事前に設定されたしきい
値に基づいて行う、 ことを特徴とする請求項1、2、3、4又は5に記載の
VoIPネットワーク輻輳制御方法。 - 【請求項7】前記IP網への前記網端ゲートウェイ間ト
ラフィックの流入抑止は、 前記最大要素をなす前記網端ゲートウェイ間トラフィッ
クを規制した結果、該当する前記パスが未だ輻輳状態で
あると判定された場合に、当該パスに関する前記トラフ
ィック分布の中で、前記最大要素に次ぐ他の網端ゲート
ウェイ間トラフィックについて段階的に規制されるよ
う、該当する前記電話網を必要に応じ繰り返し制御する
ことにより行う、 ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6に記
載のVoIPネットワーク輻輳制御方法。 - 【請求項8】前記IP網への前記網端ゲートウェイ間ト
ラフィックの流入抑止は、 前記各電話網にそれぞれ設備されている輻輳規制装置を
通じて行う、 ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6又は7
に記載のVoIPネットワーク輻輳制御方法。 - 【請求項9】複数の電話網と、複数のパスから構成され
るIP網とを接続してなるVoIPネットワークにおい
て、前記IP網における輻輳制御を行うためのVoIP
ネットワーク輻輳制御システム装置であって、 各電話網にそれぞれ設備され、当該各電話網から前記I
P網に流入するトラフィックに関するデータを定期的に
収集し、これをトラフィックデータ信号として外部に出
力するトラフィック収集装置と、 前記IP網に設備され、当該IP網の各パスごとのパケ
ット流量を定期的に測定し、これをパケット流量測定デ
ータとして外部に出力する任意のパケット流量測定装置
と、 前記トラフィック収集装置から出力される前記トラフィ
ックデータ信号に基づき、前記各パスごとの網端ゲート
ウェイ間のトラフィック分布を算出して蓄積すると共
に、前記パケット流量測定装置から出力される前記パケ
ット流量測定データに基づき、前記各パスが輻輳状態と
なっているか否かを判定し、この判定の結果、所定のパ
スが輻輳状態であるとされた場合に、該当する前記パス
につき蓄積されている前記トラフィック分布の中で最大
要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックを、そのト
ラフィック発生源をなす該当する電話網を制御して規制
するための規制指示信号を生成する輻輳管理装置と、 前記各電話網にそれぞれ設備され、前記輻輳管理装置に
おいて生成される前記規制指示信号に基づき、該当する
前記網端ゲートウェイ間トラフィックが前記IP網に流
入するのを抑止して、当該IP網における輻輳を規制す
る輻輳規制装置と、でシステム構築する、 ことを特徴とするVoIPネットワーク輻輳制御システ
ム装置。 - 【請求項10】前記輻輳管理装置は、 前記トラフィック収集装置から出力される前記トラフィ
ックデータ信号を定期的に受信して、その受信した前記
トラフィックデータ信号に基づき、前記各パスごとの前
記網端ゲートウェイ間の前記トラフィック分布を逐次算
出するトラフィックデータ受信手段と、 このトラフィックデータ受信手段で算出された前記各パ
スごとの前記網端ゲートウェイ間の前記トラフィック分
布を、当該各パスごとに分類して蓄積するトラフィック
データベースと、 前記パケット流量測定装置から出力される前記パケット
流量測定データを定期的に受信するパケット流量測定デ
ータ受信手段と、 このパケット流量測定データ受信手段で受信された前記
パケット流量測定データに基づき、前記各パスが輻輳状
態となっているか否かを逐次判定する輻輳判定手段と、 この輻輳判定手段による判定の結果、前記所定のパスが
輻輳状態であるとされた場合に、該当する前記パスにつ
き前記トラフィックデータベースに蓄積されている前記
トラフィック分布を検索して、前記最大要素をなす前記
網端ゲートウェイ間トラフィックの詳細を表した規制指
示情報を生成する規制判定手段と、 この規制判定手段において生成された前記規制指示情報
に基づき、該当する前記網端ゲートウェイ間トラフィッ
クを規制するための前記規制指示信号を、前記トラフィ
ック発生源をなす該当する前記電話網に設備された前記
輻輳規制装置に向け送信する規制指示送信手段と、を具
備する、 ことを特徴とする請求項9に記載のVoIPネットワー
ク輻輳制御システム装置。 - 【請求項11】前記パケット流量測定装置は、 前記各パスを互いに接続する複数のルータを含む、 ことを特徴とする請求項9又は10に記載のVoIPネ
ットワーク輻輳制御システム装置。 - 【請求項12】前記トラフィックデータ受信手段は、 前記各パスごとの前記トラフィック分布の算出を、前記
トラフィック収集装置から受信した前記トラフィックデ
ータ信号に含まれる発側ID及び着側IDごとのトラフ
ィック量、並びに事前に与えられている前記IP網のト
ポロジ情報を用いて行う機能構成をなす、 ことを特徴とする請求項10又は11に記載のVoIP
ネットワーク輻輳制御システム装置。 - 【請求項13】前記トラフィックデータ受信手段は、 前記各パスごとの前記トラフィック分布の算出を、前記
トラフィック分布の統計情報を交えて行う機能構成をな
す、 ことを特徴とする請求項10、11又は12に記載のV
oIPネットワーク輻輳制御システム装置。 - 【請求項14】前記輻輳判定手段は、 前記各パスの輻輳状態の判定を、当該各パスの帯域性能
に応じて事前に設定されたしきい値に基づいて行う機能
構成をなす、 ことを特徴とする請求項10、11、12又は13に記
載のVoIPネットワーク輻輳制御システム装置。 - 【請求項15】前記規制判定手段は、 前記規制指示送信手段により、前記規制指示信号が前記
輻輳規制装置に送信された結果、前記輻輳判定手段によ
り、該当する前記パスが未だ輻輳状態であると判定され
た場合に、当該パスに関する前記トラフィック分布の中
で、前記最大要素に次ぐ他の網端ゲートウェイ間トラフ
ィックの詳細を表した他の規制指示信号を、必要に応じ
繰り返し生成する機能構成をなす、 ことを特徴とする請求項10、11、12、13又は1
4に記載のVoIPネットワーク輻輳制御システム装
置。
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JP2001056856A JP3652259B2 (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | VoIPネットワーク輻輳制御方法及びシステム装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 2001-03-01 JP JP2001056856A patent/JP3652259B2/ja not_active Expired - Lifetime
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