JP2004247943A

JP2004247943A - Service quality control system, and information transfer node apparatus, control node apparatus, and service quality control method used for the system

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Publication number: JP2004247943A
Application number: JP2003035322A
Authority: JP
Inventors: Susumu Yoshizumi; 将芳炭; Akira Miura; 章三浦; Kenji Ishii; 健司石井; Wakei Akinaga; 和計秋永
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2004-09-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system which realizes flexible service quality control through freely set and released combination between a transmission line and node resource reservation. <P>SOLUTION: The service quality control system is provided with: a plurality of information transfer nodes 2-1 to 2-5 for setting a transmission line between the node apparatuses and transmitting/receiving information via the transmission line; and a service quality control node 1 for transmitting a re-setting instruction of the transmission lines to each of the information transfer nodes 2-1 to 2-5 in response to a result of supervising a state of a network realized by each of the information transfer nodes 2-1 to 2-5. The system transmits the re-setting instruction of the transmission lines to a plurality of the information transfer nodes in response to the result of supervision so as to attain control for satisfying the service quality by using the transmission lines that are dynamically and flexibly configured. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はサービス品質制御システム、このシステムに用いる情報転送ノード装置、制御ノード装置、及び、サービス品質制御方法に関し、特にネットワークの状況や入力される要求に応じてノードの資源やリンクの接続状況を変化させるサービス品質制御システム、このシステムに用いる情報転送ノード装置、制御ノード装置、及び、サービス品質制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信キャリアが構築する電話網では、サービス品質制御は帯城の予約によってなされており、その帯域が使用されていない状況でも予約された帯域に他のトラフィックを流すことができなかった。このような状況では、帯城の無駄が生じてしまう。
【０００３】
また、いわゆるインターネットでは、サービス品質制御はパケット内に含まれているコードによってノード内のバッファを優先制御する方式が主流になってきている。このようなサービス品質制御方法では確実に品質保証をする手段も、品質が保証されているのか確かめる手段も限られている。
近年では、パスを柔軟に制御できる技術が登場してきている。例えば、ＩＥＴＦ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴａｓｋＦｏｒｃｅ）で議論・検討されているＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−ＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）やＧＭＰＬＳ（ＧｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＭｕｌｔｉ−ＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）等の技術である。これらの技術を応用して、サービス品質制御をパス構成によって行おうという技術も登場してきている。例えば、インターネットではＭＰＬＳＤｉｆｆ−ｓｅｒｖ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓ）のような明示的経路制御方法によって可能となっている。また、パケット中継装置においてＭＰＬＳを実現する技術が特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１９７１１６号公報（要約）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術においては、リンク条件や要求条件に応じた経路が得られるにすぎず、実際にサービス品質が保証されている経路は得られないのが現状である。
本発明は上述した従来技術の欠点を解決するためになされたものであり、その目的は柔軟に設定及び解除できる伝送路とノード資源予約とを組み合わせて、柔軟なサービス品質制御を実現することのできるサービス品質制御システム、このシステムに用いる情報転送ノード装置、制御ノード装置、及び、サービス品質制御方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によるサービス品質制御システムは、ノード装置間に伝送路を設定し該伝送路を介して情報の送受信を行う複数の情報転送ノード装置と、前記複数の情報転送ノード装置によって実現されるネットワークの状況を監視した結果に応じて前記情報転送ノード装置に伝送路の再設定指示を送る制御ノード装置とを含むことを特徴とする。監視結果に応じて複数の情報転送ノード装置に伝送路の再設定指示を行うことにより、動的かつ柔軟に構成する伝送路を用いて、サービス品質を満足できる制御を行うことができる。
【０００７】
本発明の請求項２によるサービス品質制御システムは、請求項１において、前記複数の情報転送ノード装置は、前記再設定指示に応答して他のノード装置との間において、新たな伝送路の設定及び既存の伝送路の解除のいずれか一方を行うことを特徴とする。伝送路の新規設定及び伝送路の解除を行うことにより、ネットワークの構成を動的かつ柔軟に変更できる。
【０００８】
本発明の請求項３によるサービス品質制御システムは、請求項１又は２において、前記制御ノード装置は、前記複数の情報転送ノード装置から該ノード装置の状況及び前記伝送路の状況に関する情報を収集する情報収集手段と、前記情報収集手段によって収集した情報及びユーザポリシーに基づいて前記伝送路の再設定を行うかどうか判定する判定手段とを含み、前記判定手段の判定結果に応じて前記伝送路の再設定指示を送ることを特徴とする。ネットワークの現在の状況に応じて伝送路の再設定を行うことにより、ネットワークの構成を動的かつ柔軟に変更できる。
【０００９】
本発明の請求項４によるサービス品質制御システムは、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記情報転送ノード装置が前記伝送路を設定する際に使用する経路及びリソースを、サービスクラスに応じて決定するクラシファイアノード装置を更に含むことを特徴とする。こうすることにより、サービスクラスに応じた伝送路を設定することができる。
【００１０】
本発明の請求項５による情報転送ノード装置は、ノード装置間に伝送路を設定し該伝送路を介して情報の送受信を行う情報転送ノード装置であって、自装置によって実現されるネットワークの状況を監視した結果に応じて外部から入力される前記伝送路の再設定指示に応答して他のノード装置との間において、新たな伝送路の設定及び既存の伝送路の解除のいずれか一方を行うことを特徴とする。伝送路の新規設定及び伝送路の解除を行うことにより、ネットワークの構成を動的かつ柔軟に変更できる。
【００１１】
本発明の請求項６による制御ノード装置は、ノード装置間に伝送路を設定し該伝送路を介して情報の送受信を行う複数の情報転送ノード装置によって実現されるネットワークの状況を監視し、その監視結果に応じて前記情報転送ノード装置に伝送路の再設定指示を送ることを特徴とする。監視結果に応じて複数の情報転送ノード装置に伝送路の再設定指示を行うことにより、動的かつ柔軟に構成する伝送路を用いて、サービス品質を満足できる制御を行うことができる。
【００１２】
本発明の請求項７による制御ノード装置は、請求項６において、前記複数の情報転送ノード装置から該ノード装置の状況及び前記伝送路の状況に関する情報を収集する情報収集手段と、前記情報収集手段によって収集した情報及びユーザポリシーに基づいて前記伝送路の再設定を行うかどうか判定する判定手段とを含み、前記判定手段の判定結果に応じて前記伝送路の再設定指示を送ることを特徴とする。ネットワークの現在の状況に応じて伝送路の再設定を行うことにより、ネットワークの構成を動的かつ柔軟に変更できる。
【００１３】
本発明の請求項８によるサービス品質制御方法は、ノード装置間に伝送路を設定し該伝送路を介して情報の送受信を行う複数の情報転送ノード装置によって実現されるネットワークについての現在の状況を監視する監視ステップと、前記監視ステップの監視結果に応じて前記情報転送ノード装置によって実現される伝送路を変更する伝送路変更ステップとを含むことを特徴とする。監視結果に応じて複数の情報転送ノード装置に伝送路の再設定指示を行うことにより、動的かつ柔軟に構成する伝送路を用いて、サービス品質を満足できる制御を行うことができる。
【００１４】
本発明の請求項９によるサービス品質制御方法は、請求項８において、前記監視ステップにおいては、ネットワークリソース状況に関する情報の収集と、前記ノード装置についての過負荷状態及び障害状態の少なくとも一方の検出と、前記伝送路についての過負荷状態及び障害状態の少なくとも一方の検出と、が行われることを特徴とする。こうすることにより、ノード装置や伝送路についての過負荷状態及び障害状態に応じて、動的かつ柔軟に構成する伝送路を用いて、サービス品質を満足できる制御を行うことができる。
【００１５】
本発明の請求項１０によるサービス品質制御方法は、請求項８又は９において、前記伝送路変更ステップにおいては、前記複数の情報転送ノード装置のいずれかの装置によるノードリソースの設定と、前記複数の情報転送ノード装置のいずれかの装置によるノードリソースの解放と、前記複数の情報転送ノード装置のいずれかの装置による新たな伝送路の設定と、前記複数の情報転送ノード装置のいずれかの装置による既設伝送路の解除と、が行われることを特徴とする。こうすることにより、伝送路の新規設定及び伝送路の解除を行い、ネットワークの構成を動的かつ柔軟に変更できる。
【００１６】
要するに本発明では、柔軟に設定できるパスとノード資源予約とを組み合わせて、柔軟なサービス品質制御を実現する。すなわち、動的かつ柔軟に構成するパスを用いてサービスに応じた仮想トポロジを構成すること、及びノード資源の柔軟な予約及びノード負荷監視によってサービス品質の保証を行う。
なお、本明細書においては、「伝送路」にはパス（ｐａｔｈ）及びリンク（ｌｉｎｋ）の両方が含まれるものとする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図においては、他の図と同等部分に同一符号が付されている。
（システム全体の構成）
図１は本発明によるサービス品質制御システムの第１の実施例の構成を示すブロック図である。同図には、移動体電話網及び固定電話網に本システムを採用した場合の構成が示されている。同図において、本実施例のシステムは、サービス品質制御ノード１と、情報転送ノード２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４，５）と、クラシファイアノード３−ｊ（ｊ＝１，２，３）と、加入者番号等、加入者を特定するための加入者情報を記憶している加入者情報蓄積部４とを含んで構成されている。情報転送ノード２−ｉが管理するパス又はリンクによって、本システム内の各ノードが接続され、接続されているノード間で制御信号や情報を授受することができる。
【００１８】
情報転送ノード２−１には無線転送部１０が接続されており、この無線転送部１０を介して、パーソナルコンピュータ１００や携帯端末１０１と情報転送ノード２−１とが情報を無線で授受することができる。
情報転送ノード２−２には転送部１１が接続されており、この転送部１１を介して、固定電話機１０２と情報転送ノード２−２とが情報を授受することができる。
【００１９】
情報転送ノード２−３には転送部１２が接続されており、この転送部１２を介して、パーソナルコンピュータ１０３と情報転送ノード２−３とが情報を授受することができる。
同図において、情報転送のための伝送路は、情報転送網５等、実線で示されている伝送路である。また、各ノード間で授受する制御信号のための伝送路は、制御信号網６等、破線で示されている伝送路である。つまり、本例では、情報転送用、制御信号用、それぞれに対して専用の伝送路が設けられている。
【００２０】
図２は本発明によるサービス品質制御システムの第２の実施例の構成を示すブロック図である。同図には、インタネット網に本システムを採用した場合の構成が示されている。同図において、本実施例のシステムは、サービス品質制御ノード１と、情報転送ノード２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４，６）と、クラシファイアノード３−ｊ（ｊ＝１，２，３）とを含んで構成されている。情報転送ノード２−ｉが管理するパス又はリンクによって、本システム内の各ノードが接続され、接続されているノード間で制御信号や情報を授受することができる。
【００２１】
情報転送ノード２−１には無線転送部１０が接続されており、この無線転送部１０を介して、パーソナルコンピュータ１００と情報転送ノード２−１とが情報を無線で授受することができる。
情報転送ノード２−２には転送部１１が接続されており、この転送部１１を介して、固定電話機１０２と情報転送ノード２−２とが情報を授受することができる。
【００２２】
情報転送ノード２−３には転送部１２が接続されており、この転送部１２を介して、パーソナルコンピュータ１０３と情報転送ノード２−３とが情報を授受することができる。
同図において、情報転送のための伝送路は、図１の場合とは異なり、制御信号のための伝送路と共通であり、図２中の実線で示されている情報／制御信号転送網７である。つまり、本例では、情報転送用と制御信号用とを統合して構成された伝送路が設けられている。
【００２３】
以上の第１及び第２の実施例において、本システムでは、３種類のノード装置を定義している。第１はサービス品質制御を行うためにそれら機能ノード全体の資源管理を行い、リンクパス構成最適化をネットワーク全体で実施して、サービスクラスを決定するサービス品質制御ノード１である。第２はユーザ情報の転送処理を行う情報転送ノードである。第３はサービスを認識してサービス品質制御手段によって決められたサービスクラスに分類し、情報転送手段が使用する経路やリソースを決定するクラシファイアノードである。
【００２４】
これらのノード装置を含む本システムでは、ネットワーク全体で即時的、効率的なネットワークリソースの再配置及び再構成を行うために、又は、サービス要求に応じた処理がノードでなされているか監視する目的で、個々の情報転送ノードのノードリソースやリンクリソースの稼働状況や使用状況を管理するサービス品質制御ノードで集約・蓄積する。この目的のために、情報転送ノード側におけるモニタ機能としてノードリソース状況モニタ部及びリンクリソース状況モニタ部を配置している。また、サービス品質制御ノード側における集約機能としてノードリソース状況収集部及びリンクリソース状況収集部、蓄積機能としてネットワークリソース状況蓄積部を配置している。
【００２５】
以下、各ノード装置の構成例について説明する。
（サービス品質制御ノード）
図３には、図１及び図２中のサービス品質制御ノード１の内部構成例が示されている。同図に示されているサービス品質制御ノード１は、ネットワークリソース状況蓄積部１ａと、品質制御判定部１ｂと、サービスクラス決定部１ｃと、ノードリソース状況収集部１ｄと、リンク状況収集部１ｅとを含んで構成されている。
【００２６】
サービス品質制御ノードのネットワークリソース状況蓄積部１ａに集約されるネットワーク全体の各リソースの稼働状況や使用状況は、品質制御判定部１ｂで解析する。この解析結果によって、ノードやリンクのリソース空き状況や、処理負荷上の分散状況を把握し、ノードリソースやパスリソースの再構成の是非を判定する。
【００２７】
サービス品質制御ノードのネットワーク再構成の決定及び外部からサービス品質ポリシーは、サービス品質制御ノード内のサービスクラス決定部１ｃに伝えられる。サービスクラス決定部１ｃは、ネットワーク全体を考慮に入れ、各ノードリソース状況やリンクリソース状況を視野に入れて、サービス毎に最適なパスとそのパスに沿ってノード資源を割り当てることを計画する。この計画に基づいて、サービスクラス決定部１ｃはサービスクラスを決定し、クラシファイアノードにサービスクラスを広告する。また、各情報転送ノードのノード機能制御部及びリンク（パス）構成制御部へは割り当てられたノード資源や経路情報を広告する。
【００２８】
以上の構成からなるサービス品質制御ノード１は、制御信号網もしくは情報／制御信号転送網を介して各情報転送ノード２−ｉ、クラシファイアノード３−ｊに接続されている。
なお、本例ではネットワークリソース状況蓄積部１ａと品質制御判定部１ｂ及びサービスクラス決定部１ｃとを括りつけとし、データベースアクセス時には品質制御判定部を経由する形態としているが、それらを別々に構成しても良い。
（クラシファイアノード）
図４には、図１及び図２中のクラシファイアノード３−ｊの内部構成例が示されている。同図に示されているクラシファイアノード３−ｊは、サービス品質制御ノードから広告されたトラフィッククラスを蓄積するサービス定義部３０と、自ノード全体の管理を行うクラシファイアノード管理部３１とを含んで構成されている。クラシファイアノード管理部３１は、クラシファイア制御部３２を有している。このクラシファイア制御部３２は、情報転送ノードに入ってきたトラフィックをサービスクラスに分類する機能を有している。
【００２９】
サービスクラシファイアノードは、トラフィックをサービス品質制御ノードによって広告されたサービスクラスに分類し、そのサービスクラスに応じたリンク（パス）を情報転送ノードに使用させるための制御を行う。これによって、情報転送ノードが、各パスに割り当てられたリンクリソース、ノードリソースを使用することによって、サービス品質保証を行う。
【００３０】
以上の構成からなるクラシファイアノード３−ｊは、制御信号網もしくは情報／制御信号転送網を介してサービス品質制御ノード１に接続されている。
（情報転送ノード）
図５には、図１及び図２中の情報転送ノード２−ｉの内部構成例が示されている。同図に示されている情報転送ノード２−ｉは、ノード機能を実現するソフトウェアや局データ、加入者情報等に関する情報を蓄積するためのノード機能定義部２１ａと、ノードリソースに関する情報を蓄積するためのノードリソースデータベース（以下、ＤＢと呼ぶ）２１ｂと、ノードの管理を行うノード管理部２２と、回線対応部におけるパス構成条件や接続情報等に関する情報を蓄積するためのリンク構成定義部２３ａと、リンクリソースに関する情報を蓄積するためのリンクリソースＤＢ２３ｂと、リンクの管理を行うリンク管理部２４とを含んで構成されている。なお、ノードリソース及びリンクリソースとは様々なハードウェア資源のことである。
【００３１】
ノード管理部２２は、ノード機能定義部２１ａに対して情報を読み書きするためのノード機能制御部２２ａと、ノードリソースＤＢ２１ｂを参照してノードリソースの状況を監視するノードリソース状況モニタ部２２ｂとを有している。リンク管理部２４は、リンク構成定義部２３ａに対して情報を読み書きするためのリンク（パス）構成制御部２４ａと、リンクリソースＤＢ２３ｂを参照してリンクリソースの状況を監視するリンクリソース状況モニタ部２４ｂとを有している。
【００３２】
情報転送ノードは、図示せぬ回線インタフェースを介して他のノードと接続されるパスの設定条件や接続条件を変更可能とすることにより、リンクリソースをネットワーク全体で動的にかつ柔軟に再構成する。この通信パスには、例えばＡＴＭ（ＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｄｅ）伝送技術のＶＣ（ＶｉｒｔｕａｌＣａｎｎｅｌ）又はＶＰ（ＶｉｒｔｕａｌＰａｔｈ）や、ＭＰＬＳのような方式で実現されるラベルスイッチパスが含まれる。
【００３３】
以上の構成からなる情報転送ノード２−ｉは、制御信号網もしくは情報／制御信号転送網を介してサービス品質制御ノード１に接続されている。
（システムの動作例）
以下、図６乃至図１１を参照して、本システムの動作例について説明する。図６は本システムの動作例の全体を示すフローチャートである。図７乃至図１１は、図６中の各ステップに対応するシーケンス図である。
【００３４】
図６において、ユーザポリシーが投入された後（ステップＳ６０１）、後述するトラフィッククラス決定シーケンス（ステップＳ６０２）、後述するリンク（パス）再構成シーケンス（ステップＳ６０３）を経た後、ノード負荷分散を行うために情報収集を行うシーケンス（ステップＳ６０４）、ノードに関する輻輳回避や障害回避のためのシーケンス（ステップＳ６０５）、リンクに関する輻輳回避や障害回避のためのシーケンス（ステップＳ６０６）、に移行する。
【００３５】
本例では、ネットワークリソース状況収集シーケンス（ステップＳ６０４）と、ノード過負荷／障害状況通知シーケンス（ステップＳ６０５）と、リンク過負荷／障害状況通知シーケンス（ステップＳ６０６）と、が並行で動作する。そして、それぞれの処理によってネットワーク全体の各リソースの稼働状態や使用状況をサービス品質制御ノードに集中的に蓄積する。その後、品質制御判定が行われ（ステップＳ６０７）、品質制御が必要であればステップＳ６０１、Ｓ６０２に移行する。一方、品質制御が不要であれば上記のステップＳ６０４、Ｓ６０５、Ｓ６０６が繰返し行われる。
（ネットワークリソース状況収集シーケンス）
ネットワークリソース状況収集シーケンス（図６中のステップＳ６０４）について図７を参照して説明する。同図（ａ）にはノードリソース状況収集動作、同図（ｂ）にはリンクリソース状況収集動作、が示されている。
【００３６】
本例では、リソース使用状態の指標として、情報転送ノードからパケット処理量やリンク使用率を通知し、サービス品質制御ノードからＣＰＵ使用率を通知する。また、各ノードからのリソース使用情報を、まとめてネットワークリソース状況蓄積部へ通知する。
同図（ａ）において、情報転送ノードのノードリソース状況モニタ部は、パケット処理量のモニタ等を行う（ステップＳ７０１ａ）。このモニタ結果として、パケット使用率（パケット数／秒）、ＣＰＵ使用率（％）等が、ノードリソース状況モニタ部からサービス品質制御ノードのノードリソース状況収集部に通知される（Ｓ７０２ａ）。ノードリソース状況収集部は、ノード毎の処理負荷を、ネットワークリソース状況蓄積部に通知する（Ｓ７０３ａ）。これにより、ネットワークリソース状況蓄積部では、データベースの内容が更新される（Ｓ７０４ａ）。
【００３７】
同図（ｂ）において、情報転送ノードのリンクリソース状況モニタ部は、リンク使用率のモニタ等を行う（ステップＳ７０１ｂ）。このモニタ結果として、リンク使用率（％）等が、リンクリソース状況モニタ部からサービス品質制御ノードのリンクリソース状況収集部に通知される（Ｓ７０２ｂ）。リンクリソース状況収集部は、リンク毎の処理負荷を、ネットワークリソース状況蓄積部に通知する（Ｓ７０３ｂ）。これにより、ネットワークリソース状況蓄積部では、データベースの内容が更新される（Ｓ７０４ｂ）。
（ノード過負荷／障害状況通知シーケンス）
ノード過負荷／障害状況通知シーケンス（図６中のステップＳ６０５）について図８を参照して説明する。同図（ａ）には過負荷通知動作、同図（ｂ）には障害通知動作、が示されている。
【００３８】
ノード過負荷／障害状況通知シーケンスでは、各ノードからの稼働状態を、ノード毎の警報通知としてネットワークリソース状況蓄積部へ通知する。
同図（ａ）において、情報転送ノードのノードリソース状況モニタ部は、過負荷状態の検出を行う（ステップＳ８０１ａ）。その結果、ノード過負荷状態を検出した場合、ノード過負荷通知が、ノードリソース状況モニタ部からサービス品質制御ノードのノードリソース状況収集部に送られる（Ｓ８０２ａ）。ノードリソース状況収集部は、ノード毎の警報通知を、ネットワークリソース状況蓄積部に送る（Ｓ８０３ａ）。これにより、ネットワークリソース状況蓄積部では、データベースの内容が更新される（Ｓ８０４ａ）。サービス品質制御ノードがノード毎の警報通知を認知すると、警報解除のための信号を、警報を発したノードへ通知する（Ｓ８０５ａ）。
【００３９】
同図（ｂ）において、情報転送ノードのノードリソース状況モニタ部は、障害状況の検出を行う（ステップＳ８０１ｂ）。その結果、ノード障害状況を検出した場合、ノード障害通知が、ノードリソース状況モニタ部からサービス品質制御ノードのノードリソース状況収集部に送られる（Ｓ８０２ｂ）。ノードリソース状況収集部は、ノード毎の警報通知を、ネットワークリソース状況蓄積部に送る（Ｓ８０３ｂ）。これにより、ネットワークリソース状況蓄積部では、データベースの内容が更新される（Ｓ８０４ｂ）。サービス品質制御ノードがノード毎の警報通知を認知すると、警報解除のための信号を、警報を発したノードへ通知する（Ｓ８０５ｂ）。
（リンク過負荷／障害状況通知シーケンス）
リンク過負荷／障害状況通知シーケンス（図６中のステップＳ６０６）について図９を参照して説明する。同図（ａ）には過負荷通知動作、同図（ｂ）には障害通知動作、が示されている。
【００４０】
リンク過負荷／障害状況通知シーケンスでは、各情報転送部からのリンク稼働状態を、各稼働状態の関連性（例えばあるリンクの障害状態は両端の情報転送部で検出し得る）を判定し、リンク毎の警報通知としてネットワークリソース状況蓄積部へ通知する。つまり、リンク過負荷／障害状況通知シーケンスでは、警報という形でサービス品質制御ノードへ通知される。サービス品質制御ノードがこの警報を認知すると、警報解除の信号が警報を発したノードへ通知される。
【００４１】
同図（ａ）において、情報転送ノードのリンクリソース状況モニタ部は、過負荷状態の検出を行う（ステップＳ９０１ａ）。その結果、リンク過負荷状態を検出した場合、リンク過負荷通知が、ノードリソース状況モニタ部からサービス品質制御ノードのリンクリソース状況収集部に送られる（Ｓ９０２ａ）。リンクリソース状況収集部は、リンク毎の警報通知を、ネットワークリソース状況蓄積部に送る（Ｓ９０３ａ）。これにより、ネットワークリソース状況蓄積部では、データベースの内容が更新される（Ｓ９０４ａ）。サービス品質制御ノードがリンク毎の警報通知を認知すると、警報解除のための信号を、警報を発したノードへ通知する（Ｓ９０５ａ）。
【００４２】
同図（ｂ）において、情報転送ノードのリンクリソース状況モニタ部は、障害状況の検出を行う（ステップＳ９０１ｂ）。その結果、ノード障害状況を検出した場合、リンク障害通知が、ノードリソース状況モニタ部からサービス品質制御ノードのリンクリソース状況収集部に送られる（Ｓ９０２ｂ）。リンクリソース状況収集部は、リンク毎の警報通知を、ネットワークリソース状況蓄積部に送る（Ｓ９０３ｂ）。これにより、ネットワークリソース状況蓄積部では、データベースの内容が更新される（Ｓ９０４ｂ）。サービス品質制御ノードがリンク毎の警報通知を認知すると、警報解除のための信号を、警報を発したノードへ通知する（Ｓ９０５ｂ）。
（品質制御判定）
図６中の品質制御判定（ステップＳ６０７）は、サービス品質制御ノード内の品質制御判定部によって行われる。品質制御判定部では、現状のリンクリソースやノードリソースの状況が、ユーザ（ここではキャリア）の要求をまとめたもの、すなわちＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）ポリシーに合致しているかどうかを判定する。具体的には、各ノードから上がってくるノード、トラフィック状況がポリシーに書かれている要求を満たしているのかを判定する。この場合、適応制御、すなわち、ノード機能の再配置やリンクの再構成の必要性を判定し、それらが不要な場合は再度情報収集のフローに進む。一方、それらが必要な場合は、次のトラフィッククラス決定シーケンス及びリンク（パス）再構成シーケンスに進む。
（トラフィッククラス決定シーケンス）
トラフィッククラス決定シーケンス（図６中のステップＳ６０２）について図１０を参照して説明する。
【００４３】
トラフィッククラス決定シーケンスでは、サービス品質制御ノードの品質制御判定部１ｂ（図３参照）より通知されるトラフィッククラス作成指示を契機にサービスクラス決定部１ｃ（図３参照）がサービスクラス及びノード資源予約を計画・決定し、再配置対象となる各ノードに指示を行う。ノード資源予約にあたっては、ネットワーク全体の各リソースの稼働状態や使用状況を確認し決定を行うことで、即時的かつ効率的なノード資源の再配置を行う。最後に品質制御判定部１ｂはサービスクラス及びノード資源予約状況をネットワークリソース状況蓄積部１ａ（図３参照）のデータベースに反映する。
【００４４】
サービス品質制御ノードの品質制御判定部は、品質制御が必要かどうか判定する（ステップＳ１００１）。品質制御が必要である場合、トラフィッククラス作成指示が、品質制御判定部からサービスクラス決定部に送られる（ステップＳ１００２）。トラフィッククラス作成指示を受取ったサービスクラス決定部は、トラフィッククラス作成計画処理を行う（ステップＳ１００３）。トラフィッククラス作成計画においては、ＱｏＳポリシーを基に、各サービスに最適なノード資源予約計画やリンクリソース予約計画を作成する。
【００４５】
その後、サービスクラス決定部から品質制御判定部にノードリソース又はリンクリソースの空き状況を確認すると（ステップＳ１００４）、それに対する応答が品質制御判定部からサービスクラス決定部に送られる（ステップＳ１００５）。この応答を受取ったサービスクラス決定部は、トラフィッククラスの再構成の可否を判定する（ステップＳ１００６）。判定の結果、再構成不可（ＮＧ）であれば、サービスクラス決定部は、再度、トラフィッククラス作成計画処理を行う（ステップＳ１００６→Ｓ１００３）。
【００４６】
一方、判定の結果、再構成可（ＯＫ）であれば、サービスクラス決定部は、クラシファイアノードのクラシファイアノード管理部に、トラフィッククラス広告を送る（ステップＳ１００６→Ｓ１００７）。このトラフィッククラス広告を受取ったクラシファイアノード管理部は、トラフィッククラスを構成する（ステップＳ１００８）。
【００４７】
クラシファイアノード管理部がトラフィッククラスの構成を完了すると、トラフィッククラス構成完了通知が、サービスクラス決定部に送られる（ステップＳ１００９）。この通知を受取ったサービスクラス決定部は、ノードリソース再設定指示を、新たに設定される情報転送ノードのノード機能制御部と、解放される情報転送ノードのノード構成制御部とに送る（ステップＳ１０１０ａ、Ｓ１０１０ｂ）。
【００４８】
ノードリソース再設定指示を受取った、新たに設定される情報転送ノードは、ノードリソースの設定処理を行った後（ステップＳ１０１１）、リンク設定通知をサービス品質制御ノードのサービスクラス決定部に送る（ステップＳ１０１２）。
一方、ノードリソース再設定指示を受取った、解放される情報転送ノードは、ノードリソースの解放処理を行った後（ステップＳ１０１３）、ノードリソース解放通知をサービス品質制御ノードのサービスクラス決定部に送る（ステップＳ１０１４）。
【００４９】
最後に、トラフィッククラス構成完了通知が、サービスクラス決定部から品質制御判定部に送られることにより、トラフィッククラス決定シーケンスが終了となる（ステップＳ１０１５）。
（リンク（パス）再構成シーケンス）
リンク（パス）再構成シーケンス（図６中のステップＳ６０３）について図１１を参照して説明する。
【００５０】
リンク（パス）再構成シーケンスでは、サービス品質制御ノードの品質制御判定部より通知されるリンク（パス）再構成指示を契機にサービスクラス決定部がクラス毎にリンク（パス）構成を計画・決定し、再構成対象となるリンクを収容する転送ノードに指示を行う。リンク（パス）再構成にあたっては、ネットワーク全体の各リソースの稼働状態や使用状況を確認し決定を行うことで、即時的かつ効率的なリンク（パス）の再構成を行う。最後に品質制御判定部はリンク（パス）再構成結果をネットワークリソース状況蓄積部のデータベースに反映する。
【００５１】
サービス品質制御ノードの品質制御判定部は、品質制御が必要かどうか判定する（ステップＳ１１０１）。品質制御が必要である場合、トラフィッククラス作成指示が、品質制御判定部からサービスクラス決定部に送られる（ステップＳ１１０２）。トラフィッククラス作成指示を受取ったサービスクラス決定部は、トラフィッククラス作成計画処理を行う（ステップＳ１１０３）。トラフィッククラス作成計画においては、ＱｏＳポリシーを基に、各サービスに最適なノード資源予約計画やリンクリソース予約計画を作成する。
【００５２】
その後、サービスクラス決定部から品質制御判定部にノードリソース又はリンクリソースの空き状況を確認すると（ステップＳ１１０４）、それに対する応答が品質制御判定部からサービスクラス決定部に送られる（ステップＳ１１０５）。この応答を受取ったサービスクラス決定部は、トラフィッククラスの再構成の可否を判定する（ステップＳ１１０６）。判定の結果、再構成不可（ＮＧ）であれば、サービスクラス決定部は、再度、トラフィッククラス作成計画処理を行う（ステップＳ１１０６→Ｓ１１０３）。
【００５３】
一方、判定の結果、再構成可（ＯＫ）であれば、サービスクラス決定部は、既に設定されている情報転送ノードのリンク（パス）構成制御部に、リンク（パス）設定／解除指示を送る（ステップＳ１１０６→Ｓ１１０７）。このリンク（パス）設定／解除指示を受取ったリンク（パス）構成制御部は、再構成リンク（パス）の検索処理を行う（ステップＳ１１０８）。
【００５４】
検索処理が終了すると、リンク（パス）構成制御部は、リンク設定依頼を、リンクが新たに設定される情報転送ノードに送る（ステップＳ１１０９）。このリンク設定依頼を受取った情報転送ノードは、リンク設定を行った後（ステップＳ１１１０）、サービス品質制御ノードのサービスクラス決定部にリンク設定通知を送る（ステップＳ１１１１）。
【００５５】
また、リンク（パス）構成制御部は、リンク解除依頼を、リンクが解除される情報転送ノードに送る（ステップＳ１１１２）。このリンク解除依頼を受取った情報転送ノードは、リンク設定解除を行った後（ステップＳ１１１３）、サービス品質制御ノードのサービスクラス決定部にリンク解除通知を送る（ステップＳ１１１４）。
【００５６】
最後に、リンク（パス）再構成完了通知が、サービスクラス決定部から品質制御判定部に送られることにより、リンク（パス）再構成シーケンスが終了となる（ステップＳ１１１５）。
（サービス品質制御方法）
以上説明したサービス品質制御システムにおいては、以下のようなサービス品質制御方法が実現されている。すなわち、ノード装置間に伝送路を設定し該伝送路を介して情報の送受信を行う複数の情報転送ノード装置によって実現されるネットワークについての現在の状況を監視する監視ステップ（図６中のＳ６０４〜Ｓ６０７に対応）と、上記監視ステップの監視結果に応じて上記情報転送ノード装置によって実現される伝送路を変更する伝送路変更ステップ（図６中のＳ６０２、Ｓ６０３に対応）とを含むサービス品質制御方法が実現されている。監視結果に応じて複数の情報転送ノード装置に伝送路の再設定指示を行うことにより、動的かつ柔軟に構成する伝送路を用いて、サービス品質を満足できる制御を行うことができる。
【００５７】
また、上記監視ステップにおいては、ネットワークリソース状況に関する情報の収集（図６中のＳ６０４に対応）と、上記ノード装置についての過負荷状態及び障害状態の少なくとも一方の検出（図６中のＳ６０５に対応）と、上記伝送路についての過負荷状態及び障害状態の少なくとも一方の検出（図６中のＳ６０６に対応）と、が行われる。こうすることにより、ノード装置や伝送路についての過負荷状態及び障害状態に応じて、動的かつ柔軟に構成する伝送路を用いて、サービス品質を満足できる制御を行うことができる。
【００５８】
さらに、上記伝送路変更ステップにおいては、上記複数の情報転送ノード装置のいずれかの装置によるノードリソースの設定（図１０中のＳ１０１１に対応）と、上記複数の情報転送ノード装置のいずれかの装置によるノードリソースの解放（図１０中のＳ１０１３に対応）と、上記複数の情報転送ノード装置のいずれかの装置による新たな伝送路の設定（図１０中のＳ１１１０に対応）と、上記複数の情報転送ノード装置のいずれかの装置による既設伝送路の解除（図１０中のＳ１１１３に対応）と、が行われる。こうすることにより、伝送路の新規設定及び伝送路の解除を行い、ネットワークの構成を動的かつ柔軟に変更できる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、動的かつ柔軟に構成するパスを用いて、サービス品質を満足できる制御を行うことにより、ネットワークのマクロな範囲でネットワークリソースの統計多重が行われる結果、ネットワーク全体でのノード設備を減少することが可能となり、設備コストを低減することができるという効果がある。さらに、ノード資源とリンク構成の品質制御を有機的に連携させることにより、より効果的で現実的なサービス品質制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動体電話網及び固定電話網に本システムを採用した第１の実施例を示すブロック図である。
【図２】インターネット網に本システムを採用した第２の実施例を示すブロック図である。
【図３】図１及び図２中のサービス品質制御ノードの構成例を示す図である。
【図４】図１及び図２中のクラシファイアノードの構成例を示す図である。
【図５】図１及び図２中の情報転送ノードの構成例を示す図である。
【図６】本システム全体の動作例を示すフローチャートである。
【図７】図６中のネットワークリソース状況収集シーケンスの例を示す図であり、（ａ）はノードリソース状況収集シーケンスの例、（ｂ）はリンクリソース状況収集シーケンスの例である。
【図８】図６中のノード過負荷／障害状況通知シーケンスの例を示す図であり、（ａ）はノード過負荷通知シーケンスの例、（ｂ）はノード障害通知シーケンスの例である。
【図９】図６中のリンク過負荷／障害状況通知シーケンスの例を示す図であり、（ａ）はリンク過負荷通知シーケンスの例、（ｂ）はリンク障害通知シーケンスの例である。
【図１０】図６中のトラフィッククラス決定シーケンスの例を示す図である。
【図１１】図６中のリンク（パス）再構成シーケンスの例を示す図である。
【符号の説明】
１サービス品質制御ノード
１ａネットワークリソース状況蓄積部
１ｂ品質制御判定部
１ｃサービスクラス決定部
１ｄノードリソース状況収集部
１ｅリンク状況収集部
２情報転送ノード
３クラシファイアノード
４加入者情報蓄積部
５情報転送網
６制御信号網
７制御信号転送網
１０無線転送部
１１，１２転送部
２１ａノード機能定義部
２１ｂノードリソースＤＢ
２２ノード管理部
２２ａノード機能制御部
２２ｂノードリソース状況モニタ部
２３ａリンク構成定義部
２３ｂリンクリソースＤＢ
２４リンク管理部
２４ａ構成制御部
２４ｂリンクリソース状況モニタ部
３０サービス定義部
３１クラシファイアノード管理部
３２クラシファイア制御部
１００パーソナルコンピュータ
１０１携帯端末
１０２固定電話機
１０３パーソナルコンピュータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a service quality control system, an information transfer node device used for the system, a control node device, and a service quality control method. In particular, the present invention relates to a network status and a connection status of a node according to an input request. The present invention relates to a service quality control system to be changed, an information transfer node device, a control node device, and a service quality control method used in the system.
[0002]
[Prior art]
In a telephone network established by a communication carrier, service quality control is performed by reservation of a band, and even when the band is not used, other traffic cannot be flowed in the reserved band. In such a situation, the obi castle is wasted.
[0003]
Also, in the so-called Internet, a method of controlling quality of service in a buffer in a node by using a code included in a packet has become mainstream. In such a service quality control method, there are limited means for ensuring quality assurance and means for confirming whether quality is guaranteed.
In recent years, a technology that can flexibly control a path has appeared. For example, technologies such as MPLS (Multi-Protocol Label Switching) and GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching), which are being discussed and studied in the IETF (Internet Engineering Task Force), and the like. A technique of applying these techniques to perform service quality control by a path configuration has also appeared. For example, on the Internet, this is made possible by an explicit routing control method such as MPLS Diff-serv (Differentiated Services). Further, a technique for realizing MPLS in a packet relay device is described in Patent Document 1.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-197116 A (abstract)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described related art, at present, only a route corresponding to a link condition or a required condition is obtained, and a route in which service quality is actually guaranteed cannot be obtained at present.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to realize flexible service quality control by combining a transmission path that can be set and released flexibly and a node resource reservation. It is an object of the present invention to provide a service quality control system capable of performing the above, an information transfer node device, a control node device, and a service quality control method used in the system.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A service quality control system according to claim 1 of the present invention is realized by a plurality of information transfer node devices for setting a transmission path between node devices and transmitting and receiving information via the transmission line, and the plurality of information transfer node devices. And a control node device for sending a transmission path reset instruction to the information transfer node device in accordance with the result of monitoring the status of the network. By instructing a plurality of information transfer node devices to reset the transmission path according to the monitoring result, it is possible to perform control that satisfies the quality of service using the transmission path that is dynamically and flexibly configured.
[0007]
In the service quality control system according to claim 2 of the present invention, in claim 1, the plurality of information transfer node devices set a new transmission path with another node device in response to the reset instruction. And release of the existing transmission path. The network configuration can be dynamically and flexibly changed by newly setting the transmission path and canceling the transmission path.
[0008]
In the service quality control system according to claim 3 of the present invention, in claim 1 or 2, the control node device collects information on the status of the node device and the status of the transmission path from the plurality of information transfer node devices. Information collecting means, and determining means for determining whether or not to reset the transmission path based on information collected by the information collecting means and a user policy; and It is characterized by sending a reset instruction. By resetting the transmission path according to the current situation of the network, the configuration of the network can be changed dynamically and flexibly.
[0009]
The service quality control system according to claim 4 of the present invention is the service quality control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the information transfer node device sets a path and a resource used when setting the transmission path according to a service class. It further comprises a classifying anode device determined by the above. By doing so, it is possible to set a transmission path according to the service class.
[0010]
An information transfer node device according to claim 5 of the present invention is an information transfer node device for setting a transmission path between the node devices and transmitting / receiving information via the transmission path, and a state of a network realized by itself. In response to a command to reset the transmission path input from the outside in response to the result of monitoring, between the other node devices, setting either a new transmission path or canceling the existing transmission path It is characterized by performing. The network configuration can be dynamically and flexibly changed by newly setting the transmission path and canceling the transmission path.
[0011]
A control node device according to claim 6 of the present invention monitors the status of a network realized by a plurality of information transfer node devices that set a transmission path between the node devices and transmit and receive information via the transmission line. A transmission path reset instruction is sent to the information transfer node device according to the monitoring result. By instructing a plurality of information transfer node devices to reset the transmission path according to the monitoring result, it is possible to perform control that satisfies the quality of service using the transmission path that is dynamically and flexibly configured.
[0012]
The control node device according to claim 7 of the present invention is the control node device according to claim 6, wherein the information collection unit collects information on the status of the node device and the status of the transmission line from the plurality of information transfer node devices. Determining means for determining whether or not to reset the transmission path based on the information collected and the user policy, and transmitting the transmission path reset instruction according to the determination result of the determination means. I do. By resetting the transmission path according to the current situation of the network, the configuration of the network can be changed dynamically and flexibly.
[0013]
The service quality control method according to claim 8 of the present invention is a method for setting a transmission path between node apparatuses and transmitting / receiving information via the transmission path to a current state of a network realized by a plurality of information transfer node apparatuses. The method includes a monitoring step of monitoring and a transmission path changing step of changing a transmission path realized by the information transfer node device according to a monitoring result of the monitoring step. By instructing a plurality of information transfer node devices to reset the transmission path according to the monitoring result, it is possible to perform control that satisfies the quality of service using the transmission path that is dynamically and flexibly configured.
[0014]
In the service quality control method according to claim 9 of the present invention, in the monitoring method according to claim 8, the monitoring step includes collecting information on a network resource status and detecting at least one of an overload state and a failure state of the node device. And detecting at least one of an overload state and a failure state of the transmission line. By doing so, it is possible to perform control that satisfies the service quality by using a dynamically and flexibly configured transmission path according to the overload state and the failure state of the node device and the transmission path.
[0015]
The service quality control method according to claim 10 of the present invention is the communication method according to claim 8 or 9, wherein, in the transmission path changing step, setting of a node resource by any one of the plurality of information transfer node devices, Release of node resources by any of the information transfer node devices, setting of a new transmission path by any of the plurality of information transfer node devices, and release of node resources by any of the plurality of information transfer node devices Release of the existing transmission path is performed. In this way, a new transmission path is set and the transmission path is released, and the configuration of the network can be dynamically and flexibly changed.
[0016]
In short, the present invention realizes flexible service quality control by combining a path that can be set flexibly and a node resource reservation. That is, a virtual topology corresponding to a service is configured using a path configured dynamically and flexibly, and service quality is guaranteed by flexible reservation of node resources and monitoring of node load.
In this specification, the “transmission path” includes both a path and a link.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to in the following description, the same parts as those in the other drawings are denoted by the same reference numerals.
(Overall system configuration)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the service quality control system according to the present invention. FIG. 1 shows a configuration in a case where the present system is adopted in a mobile telephone network and a fixed telephone network. In the figure, the system of this embodiment includes a service quality control node 1, an information transfer node 2-i (i = 1, 2, 3, 4, 5), and a classifier node 3-j (j = 1, 2). , 3), and a subscriber information storage unit 4 for storing subscriber information for specifying a subscriber, such as a subscriber number. Each node in the system is connected by a path or link managed by the information transfer node 2-i, and control signals and information can be exchanged between the connected nodes.
[0018]
A wireless transfer unit 10 is connected to the information transfer node 2-1. Via this wireless transfer unit 10, the personal computer 100 or the portable terminal 101 and the information transfer node 2-1 can exchange information wirelessly. Can be.
The transfer unit 11 is connected to the information transfer node 2-2, and the fixed telephone 102 and the information transfer node 2-2 can exchange information via the transfer unit 11.
[0019]
The transfer unit 12 is connected to the information transfer node 2-3, and the personal computer 103 and the information transfer node 2-3 can exchange information via the transfer unit 12.
In the figure, a transmission path for information transfer is a transmission path indicated by a solid line such as the information transfer network 5. A transmission path for a control signal exchanged between the nodes is a transmission path indicated by a broken line, such as the control signal network 6. That is, in this example, dedicated transmission paths are provided for the information transfer and the control signal.
[0020]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the service quality control system according to the present invention. FIG. 1 shows a configuration in a case where the present system is adopted in an Internet network. In the figure, the system of this embodiment includes a service quality control node 1, an information transfer node 2-i (i = 1, 2, 3, 4, 6), and a classifier node 3-j (j = 1, 2). , 3). Each node in the system is connected by a path or link managed by the information transfer node 2-i, and control signals and information can be exchanged between the connected nodes.
[0021]
A wireless transfer unit 10 is connected to the information transfer node 2-1. Via the wireless transfer unit 10, the personal computer 100 and the information transfer node 2-1 can exchange information wirelessly.
The transfer unit 11 is connected to the information transfer node 2-2, and the fixed telephone 102 and the information transfer node 2-2 can exchange information via the transfer unit 11.
[0022]
The transfer unit 12 is connected to the information transfer node 2-3, and the personal computer 103 and the information transfer node 2-3 can exchange information via the transfer unit 12.
In the figure, the transmission path for information transfer is different from that of FIG. 1 and is common to the transmission path for control signals, and the information / control signal transfer network 7 shown by a solid line in FIG. It is. That is, in this example, a transmission line configured by integrating information transfer and control signal transmission is provided.
[0023]
In the first and second embodiments described above, the present system defines three types of node devices. The first is a service quality control node 1 that manages resources of the entire function nodes in order to perform service quality control, performs link path configuration optimization over the entire network, and determines a service class. The second is an information transfer node that performs user information transfer processing. The third is a classifier anode that recognizes services, classifies them into service classes determined by the service quality control means, and determines routes and resources used by the information transfer means.
[0024]
In this system including these node devices, in order to perform real-time and efficient relocation and reconfiguration of network resources in the entire network, or to monitor whether a process according to a service request is being performed in the node. The service quality control node manages the operation status and usage status of the node resources and link resources of the individual information transfer nodes, and accumulates and accumulates them. For this purpose, a node resource status monitor and a link resource status monitor are arranged as monitor functions on the information transfer node side. Further, a node resource status collection unit and a link resource status collection unit are arranged as an aggregation function on the service quality control node side, and a network resource status accumulation unit is arranged as a storage function.
[0025]
Hereinafter, a configuration example of each node device will be described.
(Service Quality Control Node)
FIG. 3 shows an example of the internal configuration of the service quality control node 1 in FIG. 1 and FIG. The service quality control node 1 shown in the figure includes a network resource status storage unit 1a, a quality control determination unit 1b, a service class determination unit 1c, a node resource status collection unit 1d, and a link status collection unit 1e. It is comprised including.
[0026]
The operation status and usage status of each resource of the entire network collected in the network resource status storage unit 1a of the service quality control node are analyzed by the quality control determination unit 1b. Based on the analysis result, the resource vacancy status of the nodes and links and the distribution status of the processing load are grasped, and it is determined whether to reconfigure the node resources and the path resources.
[0027]
The determination of the network reconfiguration of the service quality control node and the service quality policy from outside are transmitted to the service class determination unit 1c in the service quality control node. The service class determination unit 1c plans to allocate an optimal path for each service and node resources along the path, taking into consideration the entire network, taking into account the status of each node resource and the status of a link resource. Based on this plan, the service class determining unit 1c determines the service class and advertises the service class to the classifier anode. Also, the assigned node resources and route information are advertised to the node function control unit and the link (path) configuration control unit of each information transfer node.
[0028]
The service quality control node 1 having the above configuration is connected to each information transfer node 2-i and the classifier anode 3-j via a control signal network or an information / control signal transfer network.
In this example, the network resource status storage unit 1a, the quality control determination unit 1b, and the service class determination unit 1c are tied together, and the database is accessed via the quality control determination unit. However, they are configured separately. May be.
(Classified anode)
FIG. 4 shows an example of the internal configuration of the classifying anode 3-j in FIGS. The classifying anode 3-j shown in the figure includes a service defining unit 30 for storing a traffic class advertised from a service quality control node, and a classifying anode managing unit 31 for managing the entire node. Have been. The classifier anode management unit 31 has a classifier control unit 32. The classifier control unit 32 has a function of classifying traffic entering the information transfer node into service classes.
[0029]
The service classifier anode classifies the traffic into service classes advertised by the service quality control node, and performs control for causing the information transfer node to use a link (path) according to the service class. As a result, the information transfer node performs the service quality assurance by using the link resources and the node resources allocated to each path.
[0030]
The classifying anode 3-j having the above configuration is connected to the service quality control node 1 via a control signal network or an information / control signal transfer network.
(Information transfer node)
FIG. 5 shows an example of the internal configuration of the information transfer node 2-i in FIGS. The information transfer node 2-i shown in the figure stores a node function definition unit 21a for storing information relating to software for realizing a node function, station data, subscriber information, and the like, and stores information relating to node resources. Resource database (hereinafter, referred to as DB) 21b, a node management unit 22 for managing nodes, and a link configuration definition unit 23a for storing information on path configuration conditions, connection information, and the like in the line corresponding unit. , A link resource DB 23b for storing information relating to link resources, and a link management unit 24 for managing links. Note that the node resources and link resources are various hardware resources.
[0031]
The node management unit 22 has a node function control unit 22a for reading and writing information from and to the node function definition unit 21a, and a node resource status monitoring unit 22b for monitoring the status of the node resources by referring to the node resource DB 21b. are doing. The link management unit 24 includes a link (path) configuration control unit 24a for reading and writing information from and to the link configuration definition unit 23a, and a link resource status monitoring unit 24b for monitoring the status of the link resources with reference to the link resource DB 23b. And
[0032]
The information transfer node dynamically and flexibly reconfigures link resources throughout the network by enabling setting conditions and connection conditions of a path connected to another node to be changed via a line interface (not shown). . The communication path includes, for example, a virtual switch (VC) or a virtual path (VP) of an ATM (Asynchronous Transfer Mode) transmission technique, and a label switch path realized by a method such as MPLS.
[0033]
The information transfer node 2-i having the above configuration is connected to the service quality control node 1 via a control signal network or an information / control signal transfer network.
(System operation example)
Hereinafter, an operation example of the present system will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing the entire operation example of the present system. 7 to 11 are sequence diagrams corresponding to the respective steps in FIG.
[0034]
In FIG. 6, after a user policy is input (step S601), a traffic class determination sequence (step S602) described later and a link (path) reconfiguration sequence (step S603) described later are performed, and then node load distribution is performed. (Step S604), a sequence for avoiding congestion and failure for nodes (step S605), and a sequence for avoiding congestion and failure for links (step S606).
[0035]
In this example, a network resource status collection sequence (step S604), a node overload / fault status notification sequence (step S605), and a link overload / fault status notification sequence (step S606) operate in parallel. Then, the operation status and usage status of each resource of the entire network are intensively accumulated in the service quality control node by the respective processes. Thereafter, quality control determination is performed (step S607), and if quality control is necessary, the process proceeds to steps S601 and S602. On the other hand, if the quality control is unnecessary, the above steps S604, S605, and S606 are repeatedly performed.
(Network resource status collection sequence)
The network resource status collection sequence (step S604 in FIG. 6) will be described with reference to FIG. FIG. 11A shows a node resource status collection operation, and FIG. 10B shows a link resource status collection operation.
[0036]
In this example, as the index of the resource use state, the information transfer node notifies the packet processing amount and the link use rate, and the service quality control node notifies the CPU use rate. Also, the resource use information from each node is collectively notified to the network resource status storage unit.
In FIG. 9A, the node resource status monitoring unit of the information transfer node monitors a packet processing amount and the like (step S701a). As a result of this monitoring, the packet usage rate (number of packets / second), the CPU usage rate (%), and the like are notified from the node resource status monitoring unit to the node resource status collection unit of the service quality control node (S702a). The node resource status collection unit notifies the processing load of each node to the network resource status storage unit (S703a). As a result, the contents of the database are updated in the network resource status accumulation unit (S704a).
[0037]
In FIG. 13B, the link resource status monitoring unit of the information transfer node monitors a link usage rate and the like (step S701b). As a result of the monitoring, the link utilization rate (%) and the like are notified from the link resource status monitoring unit to the link resource status collection unit of the service quality control node (S702b). The link resource status collection unit notifies the network resource status storage unit of the processing load for each link (S703b). As a result, the contents of the database are updated in the network resource status accumulation unit (S704b).
(Node overload / failure status notification sequence)
The node overload / fault status notification sequence (step S605 in FIG. 6) will be described with reference to FIG. FIG. 10A shows an overload notification operation, and FIG. 10B shows a failure notification operation.
[0038]
In the node overload / fault status notification sequence, the operation status from each node is notified to the network resource status storage unit as an alarm notification for each node.
In FIG. 13A, the node resource status monitor of the information transfer node detects an overload state (step S801a). As a result, if a node overload state is detected, a node overload notification is sent from the node resource status monitor to the node resource status collector of the service quality control node (S802a). The node resource status collection unit sends an alarm notification for each node to the network resource status storage unit (S803a). Thus, the contents of the database are updated in the network resource status storage unit (S804a). When the service quality control node recognizes the alarm notification for each node, it notifies the node that issued the alarm of a signal for canceling the alarm (S805a).
[0039]
In FIG. 13B, the node resource status monitor of the information transfer node detects a fault status (step S801b). As a result, when the node failure status is detected, a node failure notification is sent from the node resource status monitor to the node resource status collector of the service quality control node (S802b). The node resource status collection unit sends an alarm notification for each node to the network resource status storage unit (S803b). Thus, the contents of the database are updated in the network resource status storage unit (S804b). When the service quality control node recognizes the alarm notification for each node, it notifies the node that issued the alarm of a signal for canceling the alarm (S805b).
(Link overload / failure status notification sequence)
The link overload / failure status notification sequence (step S606 in FIG. 6) will be described with reference to FIG. FIG. 10A shows an overload notification operation, and FIG. 10B shows a failure notification operation.
[0040]
In the link overload / fault status notification sequence, the link operation status from each information transfer unit is determined by determining the relevance of each operation status (for example, the fault status of a certain link can be detected by the information transfer units at both ends), The network resource status storage unit is notified as an alarm notification for each. That is, in the link overload / fault status notification sequence, the service quality control node is notified in the form of an alarm. When the service quality control node recognizes the alarm, a signal for canceling the alarm is sent to the node that issued the alarm.
[0041]
In FIG. 13A, the link resource status monitor of the information transfer node detects an overload state (step S901a). As a result, if a link overload state is detected, a link overload notification is sent from the node resource status monitor to the link resource status collector of the service quality control node (S902a). The link resource status collection unit sends an alarm notification for each link to the network resource status storage unit (S903a). As a result, the contents of the database are updated in the network resource status accumulation unit (S904a). When the service quality control node recognizes the alarm notification for each link, it notifies the node that issued the alarm of a signal for canceling the alarm (S905a).
[0042]
In FIG. 13B, the link resource status monitor of the information transfer node detects a fault status (step S901b). As a result, when a node failure status is detected, a link failure notification is sent from the node resource status monitoring unit to the link resource status collection unit of the service quality control node (S902b). The link resource status collection unit sends an alarm notification for each link to the network resource status storage unit (S903b). Thereby, the content of the database is updated in the network resource status accumulation unit (S904b). When the service quality control node recognizes the alarm notification for each link, it notifies the node that issued the alarm of a signal for canceling the alarm (S905b).
(Quality control judgment)
The quality control determination in FIG. 6 (step S607) is performed by the quality control determination unit in the service quality control node. The quality control determination unit determines whether or not the current status of the link resources and node resources matches the request of the user (here, the carrier), that is, the QoS (Quality of Service) policy. Specifically, it is determined whether or not the nodes coming from each node and the traffic status satisfy the requirements described in the policy. In this case, the adaptive control, that is, the necessity of the rearrangement of the node functions and the reconfiguration of the link is determined. On the other hand, if they are needed, the process proceeds to the next traffic class determination sequence and link (path) reconfiguration sequence.
(Traffic class determination sequence)
The traffic class determination sequence (step S602 in FIG. 6) will be described with reference to FIG.
[0043]
In the traffic class determination sequence, the service class determination unit 1c (see FIG. 3) makes a service class and node resource reservation triggered by a traffic class creation instruction notified from the quality control determination unit 1b (see FIG. 3) of the service quality control node. Plan and decide and instruct each node to be relocated. In reserving node resources, the operating state and usage state of each resource in the entire network are confirmed and decisions are made, so that immediate and efficient relocation of node resources is performed. Finally, the quality control determination unit 1b reflects the service class and the node resource reservation status in the database of the network resource status storage unit 1a (see FIG. 3).
[0044]
The quality control determination unit of the service quality control node determines whether quality control is necessary (Step S1001). If quality control is required, a traffic class creation instruction is sent from the quality control determination unit to the service class determination unit (step S1002). The service class determining unit that has received the traffic class creation instruction performs a traffic class creation planning process (step S1003). In the traffic class creation plan, a node resource reservation plan and a link resource reservation plan that are optimal for each service are created based on the QoS policy.
[0045]
Thereafter, when the service class determining unit confirms the availability of the node resource or the link resource to the quality control determining unit (step S1004), a response thereto is sent from the quality control determining unit to the service class determining unit (step S1005). Upon receiving this response, the service class determination unit determines whether or not the traffic class can be reconfigured (step S1006). If the result of the determination is that reconfiguration is not possible (NG), the service class determination unit performs the traffic class creation planning process again (step S1006 → S1003).
[0046]
On the other hand, if the result of determination is that reconfiguration is possible (OK), the service class determination unit sends a traffic class advertisement to the classifier node manager of the classifier node (step S1006 → S1007). The classifier anode management unit that has received the traffic class advertisement configures a traffic class (step S1008).
[0047]
When the classifier node manager completes the configuration of the traffic class, a traffic class configuration completion notification is sent to the service class determiner (step S1009). The service class determining unit that has received the notification sends a node resource reset instruction to the node function control unit of the newly set information transfer node and the node configuration control unit of the released information transfer node (step S1010a). , S1010b).
[0048]
After receiving the node resource reset instruction, the newly set information transfer node performs a node resource setting process (step S1011), and then sends a link setting notification to the service class determining unit of the service quality control node (step S1011). S1012).
On the other hand, the information transfer node to be released, which has received the node resource reset instruction, performs node resource release processing (step S1013), and then sends a node resource release notification to the service class determination unit of the service quality control node (step S1013). Step S1014).
[0049]
Finally, a traffic class configuration completion notification is sent from the service class determination unit to the quality control determination unit, thereby ending the traffic class determination sequence (step S1015).
(Link (path) reconstruction sequence)
The link (path) reconfiguration sequence (step S603 in FIG. 6) will be described with reference to FIG.
[0050]
In the link (path) reconfiguration sequence, the service class determination unit plans and determines a link (path) configuration for each class in response to a link (path) reconfiguration instruction notified from the quality control determination unit of the service quality control node. , And instructs the forwarding node that accommodates the link to be reconfigured. In link (path) reconfiguration, the operating state and use status of each resource in the entire network are confirmed and decisions are made, so that immediate and efficient link (path) reconfiguration is performed. Finally, the quality control determination unit reflects the link (path) reconfiguration result in the database of the network resource status storage unit.
[0051]
The quality control determining unit of the service quality control node determines whether quality control is necessary (Step S1101). If quality control is required, a traffic class creation instruction is sent from the quality control determination unit to the service class determination unit (step S1102). The service class determining unit that has received the traffic class creation instruction performs a traffic class creation planning process (step S1103). In the traffic class creation plan, a node resource reservation plan and a link resource reservation plan that are optimal for each service are created based on the QoS policy.
[0052]
After that, when the service class determining unit confirms the availability of the node resource or the link resource to the quality control determining unit (step S1104), a response to this is sent from the quality control determining unit to the service class determining unit (step S1105). Upon receiving this response, the service class determination unit determines whether or not the traffic class can be reconfigured (step S1106). If the result of the determination is that reconfiguration is not possible (NG), the service class determination unit performs the traffic class creation planning process again (step S1106 → S1103).
[0053]
On the other hand, if the result of determination is that reconfiguration is possible (OK), the service class determination unit sends a link (path) setting / cancellation instruction to the link (path) configuration control unit of the information transfer node that has already been set. (Step S1106 → S1107). The link (path) configuration control unit that has received the link (path) setting / cancellation instruction performs a search process for a reconfigured link (path) (step S1108).
[0054]
Upon completion of the search processing, the link (path) configuration control unit sends a link setting request to the information transfer node to which a link is newly set (step S1109). The information transfer node that has received the link setting request performs link setting (step S1110), and then sends a link setting notification to the service class determining unit of the service quality control node (step S1111).
[0055]
The link (path) configuration control unit sends a link release request to the information transfer node from which the link is released (step S1112). The information transfer node that has received the link release request releases the link setting (step S1113), and then sends a link release notification to the service class determination unit of the service quality control node (step S1114).
[0056]
Finally, a link (path) reconfiguration completion notification is sent from the service class determination unit to the quality control determination unit, thereby ending the link (path) reconfiguration sequence (step S1115).
(Service quality control method)
In the service quality control system described above, the following service quality control method is realized. That is, a monitoring step of monitoring a current state of a network realized by a plurality of information transfer node devices that set up a transmission path between the node devices and transmits and receives information via the transmission line (S604 to S604 in FIG. 6). Service quality control including a transmission path changing step (corresponding to S602 and S603 in FIG. 6) of changing a transmission path realized by the information transfer node device according to the monitoring result of the monitoring step. The method has been implemented. By instructing a plurality of information transfer node devices to reset the transmission path according to the monitoring result, it is possible to perform control that satisfies the quality of service using the transmission path that is dynamically and flexibly configured.
[0057]
In the monitoring step, information on network resource status is collected (corresponding to S604 in FIG. 6), and at least one of an overload state and a failure state of the node device is detected (corresponding to S605 in FIG. 6). ) And detection of at least one of an overload state and a failure state of the transmission line (corresponding to S606 in FIG. 6). By doing so, it is possible to perform control that satisfies the service quality by using a dynamically and flexibly configured transmission path according to the overload state and the failure state of the node device and the transmission path.
[0058]
Further, in the transmission path changing step, setting of a node resource by any one of the plurality of information transfer node devices (corresponding to S1011 in FIG. 10) and any one of the plurality of information transfer node devices (Corresponding to S1013 in FIG. 10), setting of a new transmission path by one of the plurality of information transfer node devices (corresponding to S1110 in FIG. 10), and The release of the existing transmission path by one of the transfer node devices (corresponding to S1113 in FIG. 10) is performed. In this way, a new transmission path is set and the transmission path is released, and the configuration of the network can be dynamically and flexibly changed.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by performing control that satisfies the quality of service using paths that are dynamically and flexibly configured, statistical multiplexing of network resources is performed in a macro range of the network, and as a result, the entire network is In this case, it is possible to reduce the number of node equipment at the same time, and it is possible to reduce the equipment cost. Further, by effectively linking the node resources with the quality control of the link configuration, more effective and realistic service quality control can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment in which the present system is applied to a mobile telephone network and a fixed telephone network.
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment in which the present system is adopted in the Internet network.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a service quality control node in FIGS. 1 and 2;
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a classifying anode in FIGS. 1 and 2;
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of an information transfer node in FIGS. 1 and 2;
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation example of the entire system.
7 is a diagram showing an example of a network resource status collection sequence in FIG. 6, wherein (a) is an example of a node resource status collection sequence and (b) is an example of a link resource status collection sequence.
8 is a diagram showing an example of a node overload / failure status notification sequence in FIG. 6, wherein (a) is an example of a node overload notification sequence, and (b) is an example of a node failure notification sequence.
9 is a diagram illustrating an example of a link overload / fault status notification sequence in FIG. 6, where (a) is an example of a link overload notification sequence and (b) is an example of a link fault notification sequence.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a traffic class determination sequence in FIG.
11 is a diagram showing an example of a link (path) reconfiguration sequence in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Service quality control node
1a Network resource status storage unit
1b Quality control judgment unit
1c Service class determination unit
1d Node resource status collection unit
1e Link status collection unit
2 Information transfer node
3 Classification anode
4 Subscriber information storage
5 Information transfer network
6 Control signal network
7 Control signal transfer network
10 Wireless transfer unit
11,12 transfer unit
21a Node function definition part
21b Node resource DB
22 Node management unit
22a Node function control unit
22b Node resource status monitor
23a Link configuration definition section
23b Link resource DB
24 Link Management Department
24a Configuration control unit
24b Link resource status monitor
30 Service definition section
31 Classification Anode Management Department
32 Classifier control unit
100 personal computer
101 Mobile terminal
102 landline telephone
103 Personal computer

Claims

A plurality of information transfer node devices for setting up a transmission path between the node devices and transmitting and receiving information via the transmission line, and according to a result of monitoring the status of a network realized by the plurality of information transfer node devices, A control node device for sending a transmission path reset instruction to the information transfer node device.

The plurality of information transfer node devices perform one of setting of a new transmission line and release of an existing transmission line with another node device in response to the reset instruction. The service quality control system according to claim 1.

The control node device, based on information collected by the information collecting unit and a user policy, information collecting means for collecting information on the status of the node device and the status of the transmission path from the plurality of information transfer node devices. 3. The service quality control according to claim 1, further comprising: determination means for determining whether or not to reset the transmission path, wherein the instruction for resetting the transmission path is sent in accordance with a determination result of the determination means. system.

4. The apparatus according to claim 1, further comprising a classifying anode device that determines a path and a resource used when the information transfer node device sets the transmission path according to a service class. 5. Service quality control system as described.

An information transfer node device for setting a transmission path between node devices and transmitting / receiving information via the transmission path, wherein the information is input from the outside according to a result of monitoring a state of a network realized by the own device. An information transfer node device for performing one of setting of a new transmission line and release of an existing transmission line with another node device in response to a transmission line reset instruction.

A network is realized by a plurality of information transfer node devices that establish a transmission path between the node devices and transmit and receive information via the transmission line, and transmit the information to the information transfer node device according to the monitoring result. A control node device for sending a route reset instruction.

An information collection unit that collects information on the status of the node device and the status of the transmission line from the plurality of information transfer node devices, and resets the transmission line based on the information collected by the information collection unit and a user policy; 7. The control node device according to claim 6, further comprising: a determination unit configured to determine whether to perform the transmission, and transmitting an instruction to reset the transmission path according to a determination result of the determination unit.

A monitoring step of monitoring a current state of a network realized by a plurality of information transfer node apparatuses that set a transmission path between the node apparatuses and transmit and receive information via the transmission path; and a monitoring result of the monitoring step. A transmission path changing step of changing a transmission path realized by the information transfer node device in response to the request.

In the monitoring step, collecting information on network resource status, detecting at least one of an overload state and a failure state of the node device, and detecting at least one of an overload state and a failure state of the transmission line. 9. The service quality control method according to claim 8, wherein:

In the transmission path changing step, setting of a node resource by any one of the plurality of information transfer node devices, release of the node resource by any one of the plurality of information transfer node devices, 10. The setting of a new transmission line by one of the transfer node devices and the release of an existing transmission line by one of the plurality of information transfer node devices are performed. Service quality control method as described.