JP2006180274A - GATEWAY APPARATUS AND VoIP NETWORK SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、あるネットワークと外部ネットワークとの接続点に配置されるゲートウェイ装置に係り、特にあるプロトコルのVoIPネットワークに接続された端末装置を、ネットワーク経由で接続した別のプロトコルのVoIPネットワークの端末装置として動作させるゲートウェイ装置及びVoIPネットワークシステムに関する。 The present invention relates to a gateway device arranged at a connection point between a certain network and an external network, and in particular, a terminal device connected to a VoIP network having a certain protocol and connected to the VoIP network having a different protocol via the network. And a VoIP network system.
あるプロトコルAのVoIPネットワーク(A)をLAN上に構築し、プロトコルAに準拠して動作する端末装置(プロトコルA準拠端末)を当該LANに接続することによりプロトコルA準拠端末同士で通話できる。例えば、H.323をプロトコルAとして採用した場合は、LAN上にゲートキーパを設置し、各プロトコルA準拠端末がゲートキーパに対して登録要求(登録パケット)を送信して登録を行い、登録されたプロトコルA準拠端末がゲートキーパを介して呼接続される。 By establishing a VoIP network (A) of a certain protocol A on a LAN and connecting a terminal device (protocol A compliant terminal) operating in accordance with the protocol A to the LAN, it is possible to make a call between the protocol A compliant terminals. For example, H.M. When H.323 is adopted as protocol A, a gatekeeper is installed on the LAN, each protocol A compliant terminal transmits a registration request (registration packet) to the gatekeeper to perform registration, and the registered protocol A compliant terminal Call connection is made through a gatekeeper.
一方、最近はインターネット上でIP電話サービスが提供されている。あるプロトコルBのVoIPネットワーク(B)をインターネット上に構築し、プロトコルBに準拠して動作するIP電話装置等の端末装置(プロトコルB準拠端末)間で通話ができるようにしている。例えば、SIP(Session Initiation Protocol)をプロトコルBとして採用した場合は、インターネット上にSIPサーバを設置し、各プロトコルB準拠端末がSIPサーバに対して登録パケットを送信して登録を行い、登録されたプロトコルB準拠端末がSIPサーバを介して呼接続される。 On the other hand, recently, an IP telephone service has been provided on the Internet. A VoIP network (B) of a certain protocol B is constructed on the Internet so that a telephone call can be made between terminal devices (protocol B compliant terminals) such as an IP telephone device operating according to the protocol B. For example, when SIP (Session Initiation Protocol) is adopted as protocol B, a SIP server is installed on the Internet, and each protocol B-compliant terminal transmits a registration packet to the SIP server to perform registration. A protocol B compliant terminal is call-connected through a SIP server.
また、プロトコルA準拠端末を別のプロトコルBのVoIPネットワーク(B)のプロトコルB準拠端末として動作させることができれば、プロトコルA準拠端末とプロトコルB準拠端末とでVoIPネットワーク(B)経由の通話が可能になる。プロトコルAのVoIPネットワーク(A)を構築したLAN上にプロトコルAとプロトコルBとを変換するプロトコル変換ゲートウェイ装置を配置することが考えられる。この場合、プロトコルA準拠端末がLAN上のゲートキーパに対して登録パケットを送信する。ゲートキーパはVoIPネットワーク(A)での通話ができるようにプロトコルA準拠端末の登録を行うと共に、プロトコル変換ゲートウェイ装置を経由してVoIPネットワーク(B)のSIPサーバに対して登録パケットを送信する。SIPサーバは登録パケットを受信してプロトコルA準拠端末をプロトコルB準拠端末として登録する。この結果、VoIPネットワーク(B)内ではプロトコルA準拠端末はVoIPネットワーク(B)で認識可能な識別番号(例えば050番)で管理されることなる。 If a protocol A compliant terminal can be operated as a protocol B compliant terminal of a VoIP network (B) of another protocol B, a call can be made between the protocol A compliant terminal and the protocol B compliant terminal via the VoIP network (B). become. It is conceivable to arrange a protocol conversion gateway device for converting the protocol A and the protocol B on the LAN in which the VoIP network (A) of the protocol A is constructed. In this case, the protocol A compliant terminal transmits a registration packet to the gatekeeper on the LAN. The gatekeeper registers a protocol A-compliant terminal so that a call can be made on the VoIP network (A), and transmits a registration packet to the SIP server of the VoIP network (B) via the protocol conversion gateway device. The SIP server receives the registration packet and registers the protocol A compliant terminal as a protocol B compliant terminal. As a result, in the VoIP network (B), the protocol A compliant terminal is managed by an identification number (for example, 050) that can be recognized by the VoIP network (B).
ところで、通信事業者が運営する大規模VoIPネットワークの場合、上記したプロトコル変換ゲートウェイ装置を備えたLANは1つだけではない。多数のLAN(VoIPネットワーク(A))から膨大な数のプロトコルA準拠端末が各LANのプロトコル変換ゲートウェイ装置経由で登録パケットを送信してくることが予想される。ゲートキーパ及びSIPサーバ等のVoIPネットワークサーバへの登録には有効期間が設定されるので、各プロトコルA準拠端末が常時通話可能な状態を維持するためには、有効期間が切れる前に、定期的又は不定期に登録パケットをVoIPネットワークサーバ(H.323であればゲートキーパ、SIPであればSIPサーバ)に送信する必要がある。 By the way, in the case of a large-scale VoIP network operated by a telecommunications carrier, there is not only one LAN provided with the above-described protocol conversion gateway device. It is expected that a large number of Protocol A compliant terminals will transmit registration packets via a protocol conversion gateway device of each LAN from a large number of LANs (VoIP network (A)). Since a valid period is set for registration in a VoIP network server such as a gatekeeper and a SIP server, in order to maintain a state in which each protocol A-compliant terminal can always make a call, a periodical or It is necessary to irregularly send a registration packet to a VoIP network server (a gatekeeper for H.323, a SIP server for SIP).
なお、ネットワークに障害が発生した場合、又はネットワークにおける大幅な構成変化が生じた場合の輻輳状態を回避するために、一時的に大量のデータが流れ込むのを防止する対策が提案されている。例えば、所定の時間内にパケット数が閾値を超過した場合、定期的に状態情報を報告している通信装置に対して報告を抑制するコマンドを送信する(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、個々のLANの配下にあるプロトコルA準拠端末は、少なくともLAN間では全くの非同期に登録パケットを送信するので、SIPサーバ及びSIPサーバに至る経路のネットワークにおいて登録パケットの負荷集中が発生する可能がある。障害復旧時には膨大な数のプロトコルA準拠端末が一斉に登録パケットをSIPサーバに向けて送信することが予想されるため、全ての登録パケットに応答するのは困難である。 However, protocol A-compliant terminals under the individual LANs send registration packets completely asynchronously at least between LANs, so that the load concentration of registration packets can occur in the SIP server and the network of the route to the SIP server. There is. Since it is expected that a large number of protocol A compliant terminals simultaneously transmit registration packets to the SIP server at the time of failure recovery, it is difficult to respond to all registration packets.
なお、以上のことは登録パケットに顕著に現れる現象であるが、登録パケット以外のメッセージ(パケット)であっても、上記したシステム構成に起因して上記同様の負荷集中が発生する危険は常に存在する。 The above is a phenomenon that appears prominently in the registration packet, but there is always a risk of load concentration similar to the above due to the system configuration described above even for messages (packets) other than the registration packet. To do.
本発明は以上のような実情に鑑みてなされたもので、登録パケット及びその他のメッセージ(パケット)が一時期に集中する場合であっても、あふれたパケットについては最適な再送タイミングを設定することによりパケット送信を分散してネットワーク負荷を軽減するゲートウェイ装置及びVoIPネットワークシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when registration packets and other messages (packets) are concentrated at one time, by setting an optimum retransmission timing for overflow packets. An object of the present invention is to provide a gateway device and a VoIP network system that reduce packet load by distributing packet transmission.
本発明は、所定時間内に受けたパケットのうち閾値を越えたパケットは送信予約パケットとして管理し、所定時間内に再送されるパケット数が前記閾値を越えないようにタイマ値を送信予約パケット毎に計算し、計算されたタイマ値が満了したら該当パケットを再送する。 The present invention manages packets that exceed a threshold among packets received within a predetermined time as transmission reservation packets, and sets a timer value for each transmission reservation packet so that the number of packets retransmitted within a predetermined time does not exceed the threshold. When the calculated timer value expires, the corresponding packet is retransmitted.
本発明によれば、登録パケット及びその他のメッセージ(パケット)が一時期に集中する場合であっても、あふれたパケットについては最適な再送タイミングを設定することによりパケット送信を分散してネットワーク負荷を軽減するゲートウェイ装置及びVoIPネットワークシステムを提供できる。 According to the present invention, even when registration packets and other messages (packets) are concentrated at one time, the packet transmission is distributed and the network load is reduced by setting the optimum retransmission timing for the overflow packets. Gateway device and VoIP network system can be provided.
本発明の第1の態様は、所定時間内に受けたパケット数が閾値を超えた場合前記閾値を超えたパケットは送信予約パケットとして管理しタイマ値が満了したら再送する再送制御手段と、この再送制御手段により所定時間内に再送されるパケット数が前記閾値を超えないように前記タイマ値を送信予約パケット毎に計算するタイマ値計算手段と、を具備するゲートウェイ装置である。 According to a first aspect of the present invention, when the number of packets received within a predetermined time exceeds a threshold, a packet that exceeds the threshold is managed as a transmission reservation packet and retransmitted when the timer value expires, and the retransmission control means And a timer value calculation unit that calculates the timer value for each transmission reservation packet so that the number of packets retransmitted within a predetermined time by the control unit does not exceed the threshold value.
このように構成されたゲートウェイ装置によれば、所定時間内に受けたパケットのうち閾値を越えたパケットの再送タイミングとして、再送されるパケット数が前記閾値を越えないようにタイマ値を計算して設定するので、送信予約パケットの再送タイミングも分散されるものとなる。 According to the gateway device configured as described above, the timer value is calculated so that the number of retransmitted packets does not exceed the threshold as the retransmission timing of the packets that exceed the threshold among the packets received within a predetermined time. Since it is set, the retransmission timing of the transmission reservation packet is also distributed.
本発明の第2の態様は、第1の態様のゲートウェイ装置において、前記タイマ値計算手段は、各送信予約パケットに対するタイマ値を、タイマ値=固定値+送信予約数/閾値、に基づいて計算することとした。 According to a second aspect of the present invention, in the gateway device according to the first aspect, the timer value calculation means calculates a timer value for each transmission reservation packet based on timer value = fixed value + number of transmission reservations / threshold value. It was decided to.
これにより、送信予約パケットの再送タイミングが集中する場合は、(送信予約数/閾値)の値により分散される効果がある。 As a result, when retransmission timings of transmission reservation packets are concentrated, there is an effect of being distributed according to the value of (number of transmission reservations / threshold).
本発明の第3の態様は、第1又は第2の態様のゲートウェイ装置において、プロトコルAのVoIPネットワークに接続された端末装置を別のプロトコルBのVoIPネットワークの端末装置として動作させるためプロトコルA−プロトコルB間のプロトコル変換を行うプロトコル変換手段を備えた。 According to a third aspect of the present invention, in the gateway device according to the first or second aspect, a protocol A- is used for operating a terminal device connected to a VoIP network of protocol A as a terminal device of a VoIP network of another protocol B. Protocol conversion means for performing protocol conversion between protocols B was provided.
これにより、プロトコルAのVoIPネットワーク上でプロトコルAとプロトコルBのプロトコル変換を行っているゲートウェイ装置において上記パケット再送制御が可能になり、プロトコルBのVoIPネットワークに向けて送信されるパケットが集中するような場合にはその抑制を図ることが可能になる。 As a result, the packet retransmission control can be performed in the gateway device that performs the protocol conversion between the protocol A and the protocol B on the protocol A VoIP network, and the packets transmitted toward the protocol B VoIP network are concentrated. In such a case, it is possible to suppress this.
本発明の第4の態様は、第3の態様のゲートウェイ装置において、プロトコルAのVoIPネットワーク上に設置したプロトコルAに準拠した呼制御サーバからプロトコルBのVoIPネットワーク上に設置したプロトコルBに準拠した呼制御サーバに対するプロトコルA端末の登録を要求する登録パケットを受信すると、プロトコルBに準拠した呼制御サーバに対してプロトコル変換した登録パケットを送信し、当該プロトコルBに準拠した呼制御サーバからの応答を待たずに、プロトコルAに準拠した呼制御サーバに応答を返すこととした。 According to a fourth aspect of the present invention, in the gateway device according to the third aspect, the call control server conforming to the protocol A installed on the protocol A VoIP network conforms to the protocol B installed on the protocol VoIP network. When a registration packet requesting registration of a protocol A terminal with respect to the call control server is received, a protocol-converted registration packet is transmitted to the call control server compliant with protocol B, and a response from the call control server compliant with protocol B The response is returned to the call control server conforming to the protocol A without waiting.
これにより、登録要求元の端末は、プロトコルBのVoIPネットワークへの登録を待つことなく、プロトコルAのVoIPネットワークでの通話が引き続き又は新規に可能になる。 As a result, the registration request source terminal can continue or newly make a call on the protocol A VoIP network without waiting for registration to the protocol B VoIP network.
本発明の第5の態様は、プロトコルAのVoIPネットワーク上に設置したプロトコルAに準拠した呼制御サーバと、プロトコルAに準拠した複数の端末装置と、プロトコルBのVoIPネットワーク上に設置したプロトコルBに準拠した呼制御サーバと、プロトコルBに準拠した複数の端末装置と、前記プロトコルAのVoIPネットワークと前記プロトコルBのVoIPネットワークとを接続しプロトコルA−プロトコルB間のプロトコル変換を行ってパケットの送受信を行うゲートウェイ装置とを備えたVoIPネットワークシステムにおいて、前記ゲートウェイ装置が、所定時間内に受信したパケット数が閾値を超えた場合前記閾値を超えたパケットは送信予約パケットとして管理しタイマ値が満了したら再送する再送制御手段と、この再送制御手段により所定時間内に再送されるパケット数が前記閾値を超えないように前記タイマ値を送信予約パケット毎に計算するタイマ値計算手段と、を具備するVoIPネットワークシステムである。 According to a fifth aspect of the present invention, a call control server compliant with protocol A installed on a VoIP network of protocol A, a plurality of terminal devices compliant with protocol A, and a protocol B installed on a VoIP network of protocol B A call control server compliant with protocol B, a plurality of terminal devices compliant with protocol B, the VoIP network of protocol A and the VoIP network of protocol B, and protocol conversion between protocol A and protocol B is performed. In a VoIP network system including a gateway device that performs transmission and reception, when the number of packets received by the gateway device within a predetermined time exceeds a threshold value, the packet exceeding the threshold value is managed as a transmission reservation packet and the timer value expires A retransmission control means for retransmitting, The retransmission control unit is VoIP network system comprising a, a timer value calculating means for calculating for each transmission reservation packet the timer value as the number of packets to be retransmitted does not exceed the threshold within a predetermined time.
このように構成したことにより、登録パケット及びその他のメッセージが一時期に集中する場合であっても、あふれたパケットについては最適な再送タイミングを設定することによりパケット送信を分散してネットワーク負荷を軽減することができる。 With this configuration, even when registration packets and other messages are concentrated at one time, the packet transmission is distributed and the network load is reduced by setting the optimal retransmission timing for the overflowed packets. be able to.
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1は本実施の形態のネットワーク構成を示す図である。プロトコルA(本例ではH.323とする)に準拠して構築されたVoIPネットワークをプロトコルAVoIPネットワーク100とし、プロトコルB(本例ではSIPとする)に準拠して構築されたVoIPネットワークをプロトコルBVoIPネットワーク200とする。
FIG. 1 is a diagram showing a network configuration of the present embodiment. A VoIP network constructed according to protocol A (H.323 in this example) is a
プロトコルAVoIPネットワーク100は単独のLAN101上に構築しているが、相互接続した複数LAN上に構築することもできる。LAN101にはプロトコルA準拠端末が複数接続する。例えば、プロトコルA準拠端末102はプロトコルA対応のIP電話装置で構成することができる。またプロトコルA準拠端末103はプロトコルA対応の携帯電話装置で構成することができる。携帯電話装置103はLAN101に接続した無線携帯基地局104と無線通信することでLAN101に接続する。またプロトコルA準拠端末105はプロトコルA対応のPHS電話装置で構成することができる。PHS電話装置105はLAN101に接続した無線PHS基地局106と無線通信することでLAN101に接続する。
Although the
上記各プロトコルA準拠端末102、103、105は、プロトコルA準拠サーバ(本例ではH.323対応のゲートキーパとする)を介して接続する。プロトコルA準拠サーバはLAN101上で、各プロトコルA準拠端末102、103、105からの登録要求(登録パケット)を受け取って登録し、呼接続要求があればプロトコルA準拠端末間の通話を仲介する動作をする。
Each of the protocol A
プロトコルAVoIPネットワーク100は、配下の各プロトコルA準拠端末102、103、105をプロトコルBVoIPネットワーク200に接続するため、プロトコル変換ゲートウェイ装置108を備えている。
The protocol AVoIP
プロトコル変換ゲートウェイ装置108は、プロトコルAVoIPネットワーク100とプロトコルBVoIPネットワーク200のプロトコルの違いを吸収するためプロトコルA−プロトコルB間のプロトコル変換を行う機能を有する。例えば、各プロトコルA準拠端末102、103、105は、プロトコルAVoIPネットワーク100において使用する識別番号(E.164体系)とプロトコルBVoIPネットワーク200において使用する識別番号(050番体系)とは異なる。そのため、プロトコル変換の際に接続先のVoIPネットワークに応じた識別番号に付け替える処理を行っている。図2はプロトコル変換ゲートウェイ装置108に備えた番号変換テーブルの一例である。また、プロトコル変換ゲートウェイ装置108は、プロトコルAVoIPネットワーク100とプロトコルBVoIPネットワーク200との双方と通信するためプロトコルA、Bのそれぞれを実装している。
The protocol
プロトコルBVoIPネットワーク200は、ネットワーク109を介してプロトコルAVoIPネットワーク100と接続している。プロトコルBVoIPネットワーク200は、本例では通信事業者が管理する大規模なVoIPネットワークを想定しているが、そのような大規模ネットワークに限定されるものではない。プロトコルBVoIPネットワーク200にはプロトコルB準拠サーバ201を設置している。
The
プロトコルB準拠サーバ201は、プロトコルBVoIPネットワーク200配下のプロトコルB準拠端末が加入者端末として登録されていて、各プロトコルB準拠端末から登録要求を受けて有効期限を設定した上で通話端末としての登録を行う。登録されたプロトコルB準拠端末からの呼接続要求を受けて着呼端末にコマンドを送信し、発呼端末と着呼端末との呼接続を仲介する。SIPサーバの場合であれば、呼接続して端末間のセッションが確立した後は、端末同士で直接通信することになる。プロトコルAVoIPネットワーク100配下のプロトコルA準拠端末であっても、事前に契約してプロトコルB準拠サーバ201に加入者端末として登録をしておけばプロトコルB準拠端末として扱われ、通話端末としての登録を行えば通話可能な状態になる。
The protocol B
なお、他のプロトコルAVoIPネットワーク、プロトコルCVoIPネットワーク等のように外部からプロトコルBVoIPネットワーク200に接続して、配下の端末をプロトコルBVoIPネットワーク200配下の端末のように動作させる各ネットワークには上記プロトコル変換ゲートウェイ装置108を備えるものとする。
It should be noted that the above protocol conversion gateway is used for each network that connects to the
本実施の形態では、プロトコルB準拠サーバ201に対して一時期に多数のパケットが送信されるのを防止するために、プロトコルBVoIPネットワーク200以外の各VoIPネットワーク(VoIPネットワーク100を含む)において個々のネットワークに設置したプロトコル変換ゲートウェイ装置108が後述するパケット再送制御を実行するものとする。
In the present embodiment, in order to prevent a large number of packets from being transmitted to the protocol B
次に、以上のように構成された実施の形態の動作について詳しく説明する。 Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described in detail.
図3は、プロトコルAVoIPネットワーク100配下のプロトコルA準拠端末が、プロトコルB準拠サーバ201に対して登録要求を出した場合のシーケンスである。登録要求は当該端末が通話端末としての登録を維持する目的で定期的に発信する。
FIG. 3 shows a sequence when a protocol A compliant terminal under the
図3中左端の端末が、任意のタイミングでプロトコルA準拠サーバ107に対して登録要求を示すコマンド(RRQ)が含まれたパケット(登録パケット)を送信する。
3 transmits a packet (registration packet) including a command (RRQ) indicating a registration request to the protocol A
プロトコルA準拠サーバ107は、登録要求コマンド(RRQ)を受信すると、有効期限を設定して当該端末を通話端末として内部の管理テーブルに登録する。プロトコルA準拠サーバ107は、さらに当該端末から受信した登録要求コマンド(RRQ)をREGISTER送信要求に変換し、プロトコルBVoIPネットワーク200のプロトコルB準拠サーバ201へ向けて送信する。
Upon receiving the registration request command (RRQ), the protocol A
LAN101の外部ネットワークとの接続箇所にプロトコル変換ゲートウェイ装置108が設置されている。プロトコル変換ゲートウェイ装置108は、プロトコルA準拠サーバ107からREGISTER送信要求を受け取ると、プロトコルAVoIPネットワーク100での識別番号である送信元アドレスを、プロトコルBVoIPネットワーク200での識別番号に付け替える。具体的には、図2に示すようにプロトコルAVoIPネットワーク100での識別番号が「1000」であれば、プロトコルBVoIPネットワーク200での識別番号として「05011111000」に付け替える処理を行う。図3に示すように、REGISTERのパケットヘッダには<SIP:05011110000@voip.ne.jp>が送信元アドレスとして設定される。そして、プロトコルBに従いプロトコルBVoIPネットワーク200での登録要求コマンドである「REGISTER」をプロトコルB準拠サーバ201に送信する。
A protocol
本実施の形態では、プロトコル変換ゲートウェイ装置108は、プロトコルB準拠サーバ201に対して「REGISTER」を送信すると、その応答を待たずにプロトコルA準拠サーバ107に対して即座にREGISTER送信要求応答を返信している。プロトコル変換ゲートウェイ装置108でプロトコルB準拠サーバ201からの応答が来るまでプロトコルA準拠サーバ107への応答を保留すると、プロトコルB準拠サーバ201からの応答が遅れた場合にプロトコルA準拠サーバ107での登録が正常終了していても、いつまでも端末へ応答(RCF)が帰らない事態が生じる。これでは登録が正常終了しているプロトコルAVoIPネットワーク100での通話までが不能になる可能性があり好ましくない。そこで、プロトコルA準拠サーバ107に対して即座にREGISTER送信要求応答を返信し、プロトコルB準拠サーバ201への登録の正否に関係なく、プロトコルAVoIPネットワーク100での通話を可能にした。
In this embodiment, when the protocol
プロトコルB準拠サーバ201は、輻輳状態が発生していないで正常動作していれば、REGISTERを受信すると有効期限を設定して当該端末を通話端末として内部の管理テーブルに登録する。図3に示すように、ネットワーク109に輻輳が生じていない場合、プロトコルB準拠サーバ201はスムーズに登録処理を完了し、200OKをプロトコル変換ゲートウェイ装置108へ返信する。
If the protocol B
プロトコル変換ゲートウェイ装置108は、既にプロトコルA準拠サーバ107に対してREGISTER送信要求応答を返信しているので、再度同じREGISTER送信要求応答を返信することはしない。
Since the protocol
一方、障害復旧時等のように各VoIPネットワークからプロトコルB準拠サーバ201に対してパケットが集中する場合は、各VoIPネットワークのプロトコル変換ゲートウェイ装置108において再送待ちのパケットが大量に発生することとなる。
On the other hand, when packets are concentrated from each VoIP network to the protocol B
プロトコル変換ゲートウェイ装置108は、所定時間(例えば1秒間)に送信する最大パケット数(例えば2パケット)を予め閾値として決めている。したがって、所定時間内に閾値を超えるパケット送信要求が発生した場合は閾値を超えた各パケットは送信予約パケットとして管理する。
The protocol
図3において左から3番目の端末(識別番号:1002)及び4番目の端末(識別番号:1003)が送信した各登録パケットに対して、プロトコル変換ゲートウェイ装置108においてパケット再送制御が行われている。基本的には再登録タイマを設定して、タイマ終了後に再送している。
In FIG. 3, packet retransmission control is performed in the protocol
このように、プロトコル変換ゲートウェイ装置108において所定時間内に閾値を超えるパケット送信要求が発生した場合、閾値を越えた各パケットに対して再登録タイマを設定して所定時間経過後に再送するように制御することにより、一時期にパケットが集中してもそれを分散させることができる。このような再送制御を他のVoIPネットワークのプロトコル変換ゲートウェイ装置108においてもそれぞれ実行することにより、全体としてプロトコルB準拠サーバ201に対してパケットが集中するのを抑制する効果が期待できる。
As described above, when a packet transmission request exceeding the threshold value is generated within the predetermined time in the protocol
ところで、閾値を超えた全てのパケットに対して一律に同じ待ち時間を設定したのでは、次のような問題が生じる可能性がある。ある時期に閾値を超えるパケットが多数発生した場合、その時に閾値を超えた全てのパケットに同一待ち時間を設定してしまうと、待ち時間が経過した時点で多数のパケットを同時期に送信することとなる。 By the way, if the same waiting time is uniformly set for all packets exceeding the threshold, the following problem may occur. If a large number of packets exceeding the threshold value are generated at a certain time, and if the same waiting time is set for all packets exceeding the threshold value at that time, a large number of packets are transmitted at the same time when the waiting time has elapsed. It becomes.
本実施の形態では、再送待ちに入ったパケットが待ち時間経過後に再び閾値を超えることが予想される場合には、さらに送信時間が分散されるように最初の再送制御時に予め計算して個々のパケットに対して最適な再登録タイマを別々に計算している。 In this embodiment, when a packet that has entered retransmission wait is expected to exceed the threshold again after the waiting time has elapsed, it is calculated in advance during the first retransmission control so that the transmission time is further distributed. The optimal re-registration timer for the packet is calculated separately.
図4は、プロトコル変換ゲートウェイ装置108の機能ブロックである。ネットワーク制御部111においてLAN101側及びネットワーク109側との間のネットワーク制御を行っている。呼制御/プロトコル変換部112はプロトコルA及びプロトコルBに基づいた呼制御を行う部分である。メモリ113は、図2に示す番号変換テーブル、その他の種々のデータ(閾値、固定値等のパラメータを含む)を格納している。再送制御部114は、所定時間内に閾値を超えるパケット送信要求が発生した場合、閾値を超えた各パケットを送信予約パケットとして管理し、各送信予約パケットに対して再登録タイマを設定して所定時間経過後に再送するように制御する。タイマ値計算部115は、送信予約パケット毎に後述する計算式に基づいてタイマ値を計算する部分である。再登録タイマ116は、タイマ値計算部115によって計算されたタイマ値が設定されるタイマである。タイマ満了すると再送制御部114に対して再送トリガを与える。なお、図4に示す各機能ブロックはCPUがROMからソフトウエアを読み込んで命令を実行することで実現される機能であるが、全部又は一部の機能をハードウエアで構築するようにしても良い。
FIG. 4 is a functional block of the protocol
図5及び図6は最適な再登録タイマ設定時間を計算する再送制御のフロー図である。プロトコル変換ゲートウェイ装置108は、呼制御/プロトコル変換部112がREGISTER送信要求の受信を検出すると(S101)、再送制御部114が現時点の「送信数」と予め定めた「閾値」とを比較する(S102)。ここで「送信数」は所定時間内に送信した登録パケットの総数であり、図6に示すように前記所定時間経過時に0リセットされる値である。「閾値」は前記所定時間内に送信する登録パケットの最大値であり、本例では2個に設定するものとする。現時点で「送信数」が「閾値」=2を超えていなければ、登録要求が集中していないと判定できるので、再登録タイマ116を設定することなく、プロトコルB準拠サーバ201に対してREGISTER(登録パケット)を送信する(S103)。そして「送信数」の値を1つインクリメントする(S104)。
5 and 6 are flowcharts of retransmission control for calculating an optimum re-registration timer setting time. When the call control /
一方、再送制御部114は、ステップS102において現時点で「送信数」が「閾値」=2を越えていると判定した場合、再登録タイマ116の設定を行うための処理を実行する(S105)。すなわち、当該登録パケットを再送制御するために再登録タイマ116に設定すべきタイマ値を計算するようにタイマ値計算部115に命令する。タイマ値の計算は次式に従う。
タイマ値=固定値+α
ここでは固定値は60秒とするが端末収容数に応じて設定可能である。αは送信予約数/閾値(自然数で1未満は0とする)である。
On the other hand, if it is determined in step S102 that the “number of transmissions” currently exceeds “threshold” = 2 in step S102, the
Timer value = fixed value + α
Here, the fixed value is 60 seconds, but can be set according to the number of terminals accommodated. α is the number of transmission reservations / threshold (natural number less than 1 is 0).
閾値を超えた登録パケットを固定値(60秒)経過後に再送制御したのでは上述した不都合が生じるので、さらに送信タイミングを分散させるためにα(=送信予約数/閾値)を加えた時間をタイマ値として使用することとした。 If the retransmission control is performed after a fixed value (60 seconds) has elapsed for a registration packet that exceeds the threshold value, the above-described inconvenience occurs. Therefore, in order to further distribute the transmission timing, the time added with α (= number of transmission reservations / threshold value) is a timer. I decided to use it as a value.
このようにして計算したタイマ値を当該登録パケットのタイマ値として再登録タイマ116に設定する。登録パケットを送信せずに再登録タイマ116を設定した場合は、送信予約パケットとして管理し、「送信予約数」を1つインクリメントする(S106)。
The timer value calculated in this way is set in the
図6には「送信数」のリセットタイミング及びタイマ値の計算に使用する送信予約数の決定アルゴリズムが示されている。図5に示すフロー図では所定時間内に送信パケット数が閾値を超えたか否か判定しているが、当該所定時間を所定時間タイマ値としてタイマ設定している。ここでは所定時間タイマ値として1秒を設定しているものとする。すなわち、1秒間に2パケット以上は送信しないように制限をかけている。このタイマが満了すると(S201)、「送信数」を0リセットし、送信予約数を計算し直す(S202)。具体的には、図5のステップS106でインクリメントされている現在の送信予約数から閾値を引いた値を、図5のステップS105で使用する「送信予約数」の初期値にする。この初期値からステップS106を経由するたびに「送信予約数」はインクリメントされるが、1秒後にはタイマセットして(S203)、再び図6のステップS202で「送信予約数」の初期値が再計算されることとなる。 FIG. 6 shows an algorithm for determining the number of transmission reservations used for calculating the reset timing of the “transmission number” and the timer value. In the flowchart shown in FIG. 5, it is determined whether or not the number of transmission packets exceeds a threshold value within a predetermined time, but the predetermined time is set as a timer value for a predetermined time. Here, it is assumed that 1 second is set as the predetermined time timer value. That is, a restriction is imposed so that two or more packets are not transmitted per second. When this timer expires (S201), the "transmission number" is reset to 0, and the transmission reservation number is recalculated (S202). Specifically, the value obtained by subtracting the threshold from the current number of transmission reservations incremented in step S106 in FIG. 5 is set as the initial value of the “number of transmission reservations” used in step S105 in FIG. The “reserved number of transmissions” is incremented each time the initial value is passed through step S106, but after 1 second, a timer is set (S203), and the initial value of the “reserved number of transmissions” is set again in step S202 of FIG. It will be recalculated.
なお、ステップS202の計算において現在の送信予約数が2以上でないと、計算結果がマイナスになるがこのような場合は計算結果を0とする。 If the current number of transmission reservations is not 2 or more in the calculation in step S202, the calculation result becomes negative. In such a case, the calculation result is set to 0.
図7を参照して送信予約数と再登録タイマの設定値との関係について説明する。図7において時刻t1では3パケットが入力している(送信予約を含む)。2パケットまでは閾値内であるので、そのままパケット送信されるが、残りの1パケットは再送制御となる。このとき、現時点では固定値(60秒)経過時には当該1パケットだけを送信すれば良いことになる。送信予約数は1で閾値は2なので、α=1/2となる。αは自然数で1未満は0とするので、最終的にα=0となり、タイマ値=固定値(60秒)+α(0秒)となる。よって、(t1+60秒)後に再送されている。 The relationship between the number of transmission reservations and the set value of the re-registration timer will be described with reference to FIG. In FIG. 7, 3 packets are input at time t1 (including transmission reservation). Since up to two packets are within the threshold, the packet is transmitted as it is, but the remaining one packet is subjected to retransmission control. At this time, at the present time, when a fixed value (60 seconds) has elapsed, it is only necessary to transmit the one packet. Since the number of transmission reservations is 1 and the threshold is 2, α = ½. Since α is a natural number and less than 1 is 0, finally α = 0, and timer value = fixed value (60 seconds) + α (0 seconds). Therefore, it is retransmitted after (t1 + 60 seconds).
時刻t2では4パケットが入力している(送信予約を含む)。2パケットは送信予約(再送制御)とならずに送信されるが、2パケットは送信予約パケットになる。送信予約数が2までならば閾値との関係で上記同様にα=0となり、固定値(60秒)経過後に再送される。 At time t2, 4 packets are input (including transmission reservation). Two packets are transmitted without being reserved for transmission (retransmission control), but the two packets become transmission reserved packets. If the number of reserved transmissions is up to 2, α = 0 in the same manner as described above, and is retransmitted after a fixed value (60 seconds).
ところが、時刻t3のように送信予約数が3パケットを超える状態になると、送信予約のうち1番目、2番目の2パケットまでは上記同様にα=0となり、固定値(60秒)経過後に再送されるが、3番目のパケットについてはα=1となり、(60秒+1秒)経過後に再送される。これにより、時刻t3の時点で3つの送信予約がされた場合、最初に送信予約した2パケットは60秒後に再送され、残りの1パケットは61秒後に送信されるので、送信予約パケットについても集中が抑制されることとなる。 However, when the number of transmission reservations exceeds 3 packets as at time t3, α = 0 until the first and second 2 packets of the transmission reservations, and retransmission after a fixed value (60 seconds) elapses. However, for the third packet, α = 1 and is retransmitted after (60 seconds + 1 second). As a result, when three transmission reservations are made at time t3, the first two packets reserved for transmission are retransmitted 60 seconds later, and the remaining one packet is transmitted 61 seconds later. Will be suppressed.
以上のようなパケット再送制御が各VoIPネットワークのプロトコル変換ゲートウェイ装置108において実行される。その結果、全てのVoIPネットワークに影響が及ぶネットワーク障害が発生してその復旧時に全端末から登録要求が集中的に発生しても各プロトコル変換ゲートウェイ装置108において登録要求の集中を抑制するようにパケット再送制御されるので全体的にネットワーク負荷を軽減することができるものとなる。
The packet retransmission control as described above is executed in the protocol
なお、以上の説明では主に登録パケットの集中について述べたが、その他のメッセージであっても同様に適用可能である。 In the above description, the concentration of registration packets has been mainly described. However, other messages can be similarly applied.
本発明は、登録パケット及びその他のメッセージ(パケット)が一時期に集中する場合であっても、再送予約パケットについては負荷分散を図る上で最適な再送タイミングを設定でき、他のVoIPネットワークへパケット送信するゲートウェイ装置及びVoIPネットワークシステムに適用できる。 In the present invention, even when registration packets and other messages (packets) are concentrated at one time, it is possible to set an optimal retransmission timing for load distribution for retransmission reservation packets, and packet transmission to other VoIP networks. It can be applied to a gateway device and a VoIP network system.
100 プロトコルAVoIPネットワーク
101 LAN
102、103、105 プロトコルA準拠端末
107 プロトコルA準拠サーバ
108 プロトコル変換ゲートウェイ装置
109 ネットワーク
111 ネットワーク制御部
112 呼制御/プロトコル変換部
113 メモリ
114 再送制御部
115 タイマ値計算部
116 再登録タイマ
200 プロトコルBVoIPネットワーク
201 プロトコルB準拠サーバ
100
102, 103, 105 Protocol A
Claims (5)
タイマ値=固定値+送信予約数/閾値
に基づいて計算することを特徴とする請求項1記載のゲートウェイ装置。 2. The gateway apparatus according to claim 1, wherein the timer value calculation means calculates a timer value for each transmission reservation packet based on timer value = fixed value + transmission reservation number / threshold.
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