JP2009100175A - Method and system for setting lsp of on-demand type network - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラベルスイッチをサポートするネットワークのLSP設定方法およびシステムに係り、特に、医療等の公共分野において、有限の伝送帯域を各データの優先度に応じて効率よく分配するオンデマンド型ネットワークのLSP設定方法およびシステムに関する。 The present invention relates to an LSP setting method and system for a network that supports a label switch, and particularly in an on-demand network that efficiently distributes a finite transmission band according to the priority of each data in the public field such as medical care. The present invention relates to an LSP setting method and system.
医療・行政等の公共性の高い分野の通信役務における、IP伝送のQoS(Quality of Service)保証手段として、オンデマンド型ネットワーク制御技術が、例えば非特許文献1において提案されている。
For example, Non-Patent
この技術は、図5に示されているように、(1)アプリケーション端末間がレイヤ2(OSI参照モデル第2層)レベルで帯域保証されており、かつ、コア伝送網がMPLS(Multi Protocol Label Switching)技術に対応しているネットワーク1と、(2)自身のアプリケーションが行おうとしている情報伝送の必要性、緊急性および当該伝送における送信側・受信側IPアドレス、要求帯域など当該アプリケーションの特性を記述した情報(アプリケーションプロファイル情報)を、後述するAPGW装置4と送受信する機能を有するアプリケーション端末2と、(3)このアプリケーション端末2の通信相手となるアプリケーション端末3と、(4)ネットワーク上の各アプリケーションの優先度を、前記アプリケーションプロファイル情報に基づいて公共性の観点から求めると共に、優先度の高いアプリケーションに対しては、他のアプリケーションのデータ伝送を停止させてでも優先的にネットワークリソースを割当するAPGW(アプリケーションゲートウェイ)装置4により構成される。
In this technology, as shown in FIG. 5, (1) the bandwidth between application terminals is guaranteed at the layer 2 (OSI reference model second layer) level, and the core transmission network is MPLS (Multi Protocol Label).
アプリケーションは、NW上に複数存在することを前提とし、APGW装置4は、各アプリケーションが申告するアプリケーションプロファイル情報に基づいて、アプリケーション間の相対的な優先度(後述のNW優先度と区別するために「アプリケーション(AP)優先度」と呼ぶ)を決定し、そのAP優先度の高い順に伝送帯域の保証された通信路(パス)を設定する。 Assuming that multiple applications exist on the NW, the APGW apparatus 4 determines the relative priority between the applications based on the application profile information declared by each application (to distinguish it from the NW priority described later). (Referred to as “application (AP) priority”), and a communication path (path) with a guaranteed transmission band is set in descending order of the AP priority.
なお、「アプリケーション」とは、映像、音声、文字、図形などを符号化した情報(デジタルデータ)を通信路を介して送信、受信または中継するソフトウェアまたは/およびハードウェア(装置)を意味する。具体例としては、コンピュータのファイル伝送、映像・音声伝送、WWW(World Wide Web)などが挙げられる。 The “application” means software or / and hardware (apparatus) that transmits, receives, or relays information (digital data) encoded with video, audio, text, graphics, and the like via a communication path. Specific examples include computer file transmission, video / audio transmission, and World Wide Web (WWW).
また、従来技術の特徴として、すでにNWの帯域が他のアプリケーションに対して設定されており、新規に通信路を設定できない場合であっても、要求元が高いAP優先度を持つアプリケーションである場合には、既存の低AP優先度の通信路を取り上げてでも通信路設定を行おうとする点がある。これは、たとえば医療分野において、患者の生命にかかわるような危急のアプリケーション(例:遠隔手術支援のための手術映像伝送)が通信路設定を要求した時に、その通信が成立しない、あるいは、その通信に対してQoSが保証されない状況の場合に、通信を停止させても人命に影響しないようなアプリケーション(例:研究・教育用の教材ビデオ伝送)の伝送を一時停止させてでも、前記危急の通信を優先するというようなケースを意図した制御である。 In addition, as a feature of the conventional technology, even when the NW bandwidth has already been set for other applications and a new communication path cannot be set, the request source is an application with high AP priority. However, there is a point that it tries to set the communication path even if the existing low AP priority communication path is taken up. This is because, for example, in the medical field, when an emergency application (for example, surgical video transmission for remote surgery support) requesting the communication channel setting is requested, the communication is not established or the communication is not established. However, in the situation where QoS is not guaranteed, even if the transmission of an application that does not affect human life even if communication is stopped (for example, video transmission of educational materials for research and education) is suspended, the emergency communication described above This control is intended for the case where priority is given to.
この通信路設定(経路設定および帯域割当)にはMPLS技術が利用されており、APGW装置内の帯域割当・経路設定機構により通信路の設定内容が決定すると、NW上の各MPLSルータに対し設定コマンドが送信される。このようにMPLS技術に基づき設定される通信路はLSP(Label Switched Path)と呼ばれる。 MPLS technology is used for this channel setting (route setting and bandwidth allocation). When the channel settings are determined by the bandwidth allocation / route setting mechanism in the APGW device, settings are made for each MPLS router on the NW. A command is sent. A communication path set based on the MPLS technology in this way is called LSP (Label Switched Path).
このLSP設定はネットワーク上の各ルータ11,12,13および前記アプリケーション端末2へ通知される。アプリケーション端末2は、通知されたLSP設定に基づいてアプリケーション端末3との通信を開始する。
This LSP setting is notified to each of the
上記の一連の動作は、バックグラウンドで行われるため、アプリケーションを使用するユーザにとっては、高度な知識を要求されるMPLS設定等を意識することなく、アプリケーション操作を行うだけでQoSの保証されたデータ伝送を利用することができる。 Since the above series of operations is performed in the background, users who use the application can ensure QoS by simply operating the application without being aware of the MPLS settings that require advanced knowledge. Transmission can be used.
また、アプリケーション端末2とAPGW装置4とのシグナリング手順を制御する優先度制御プロトコル(以下、PCPと表現する)は、ユーザアプリケーションが動的に組み込むことが可能なモジュール(ActiveXコントロール)の形式で提供される。このため、ユーザアプリケーション開発者は、プロトコル実装の負担を負うことがなく、また、プロトコル仕様の実装解釈の齟齬による相互接続性の低下などを避けることが可能となっている。
PCPが各アプリケーションにactive Xコントロールの形式で提供されるようにすれば、各アプリケーションをactive X対応とすることで優先制御が実現される。しかしながら、active Xに未対応のアプリケーションをactive X対応とするためには、既存のアプリケーションの改修が必要となる。 If PCP is provided to each application in the form of active X control, priority control is realized by making each application compatible with active X. However, in order to make an application that does not support active X compatible with active X, it is necessary to modify the existing application.
ここで、既存アプリケーションのソースコードが公開されており、かつユーザがアプリケーションの改修を自力で行うことができれば優先制御コントロールを利用したオンデマンド型ネットワークへの参加が可能となる。しかしながら、既存アプリケーションが市販品であり、そうした改修を行うことができない場合には、オンデマンド型ネットワークへの参加が不可能となってしまい、ひいては当該ネットワークの可用性に影響するという技術課題があった。 Here, if the source code of an existing application is disclosed and the user can modify the application by himself / herself, participation in an on-demand network using priority control control becomes possible. However, if the existing application is a commercial product and cannot be refurbished, it becomes impossible to participate in the on-demand network, which in turn has the technical problem of affecting the availability of the network. .
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、既存アプリケーションへの改修を最小限に抑えながら、ラベルスイッチをサポートするオンデマンド型ネットワークにおいて優先通信を実現できるLSP設定方法およびシステムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an LSP setting method and system capable of realizing priority communication in an on-demand network that supports a label switch while solving the above-described problems of the prior art and minimizing modifications to existing applications. There is to do.
上記した目的を達成するために、本発明は、ラベルスイッチをサポートするオンデマンド型ネットワークに、通信アプリケーションが実装された複数のアプリケーション端末および各アプリケーションからの帯域要求に応答してLSP設定を行うアプリケーションゲートウェイ装置が接続され、各アプリケーションの優先度に基づいてLSP設定を行うLSP設定方法において、以下の手順を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides an application that performs LSP setting in response to a bandwidth request from each application and a plurality of application terminals in which a communication application is installed in an on-demand network that supports label switching. An LSP setting method in which a gateway device is connected and LSP setting is performed based on the priority of each application includes the following procedure.
各アプリケーション端末に実装されるヘルパーアプリケーションが、通信アプリケーションのプロファイル情報を取得する手順と、前記プロファイル情報を含む帯域要求をアプリケーションゲートウェイ装置へ送信する手順とを含む。 The helper application installed in each application terminal includes a procedure for acquiring profile information of the communication application and a procedure for transmitting a bandwidth request including the profile information to the application gateway device.
前記アプリケーションゲートウェイ装置が、各アプリケーションから受信したプロファイル情報に基づいて各アプリケーションの優先度を決定する手順と、各アプリケーションの優先度に基づいてLSP設定を行う手順と、ネットワーク上のエッジルータにLSP設定コマンドを送信してLSPを設定させる手順と、前記LSP設定をアプリケーション端末へ通知する手順とを含む。 The application gateway device determines the priority of each application based on the profile information received from each application, the procedure for setting the LSP based on the priority of each application, and the LSP setting on the edge router on the network A procedure for sending a command to set the LSP, and a procedure for notifying the application terminal of the LSP setting.
前記ヘルパーアプリケーションがさらに、前記アプリケーションゲートウェイ装置からのLSP設定通知に応答して通信アプリケーションを起動する手順を含む。 The helper application further includes a procedure of starting a communication application in response to an LSP setting notification from the application gateway device.
本発明によれば、アプリケーション端末にヘルパーアプリケーションを実装し、このヘルパーアプリケーションがアプリケーションゲートウェイ装置と通信することで優先通信用のLSP設定が行われるようにしたので、アプリケーション端末では、既存の通信アプリケーションに大きな改修を加えることなく、ラベルスイッチをサポートするオンデマンド型ネットワークにおいて優先通信を実現できるようになる。 According to the present invention, the helper application is mounted on the application terminal, and the LSP setting for priority communication is performed by the helper application communicating with the application gateway device. Priority communication can be realized in an on-demand network that supports label switches without major modifications.
以下、図面を参照して本発明の最良の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明に係るLSP設定方法が適用されるオンデマンド型ネットワークの構成を示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表しているので、その説明は省略する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an on-demand network to which an LSP setting method according to the present invention is applied. The same reference numerals as those described above represent the same or equivalent parts, and thus the description thereof is omitted. .
アプリケーション端末2には、静止画像や動画像などのデータを送信する通信アプリケーション22と共に、この通信アプリケーション22に代わってAPGW装置4へ通信帯域を要求するヘルパーアプリケーション21が導入されている。このヘルパーアプリケーション21は本発明に固有の構成であり、後に詳述するように、ユーザインターフェース機能部21a、帯域要求機能部21b、設定受信機能部21cおよび動作パラメータ設定機能部21dを含んでいる。
The
これらの各機能部21a〜21dは、ヘルパーアプリケーション21の起動時に取り込まれる優先制御コントロールモジュール(PCM)により実現され、特に、APGW装置4と通信する帯域要求機能部21bおよび設定受信機能部21cの各機能は、優先度制御プロトコル(PCP)により実現される。
Each of these
前記ユーザインターフェース機能部21aは、通信アプリケーション22により送信されるデータの緊急度、必要度、所望の伝送帯域、送信/受信端末アドレスなどのプロファイル情報をユーザ5に入力させるための入力画面を表示し、ユーザ5によって入力されたプロファイル情報を取り込む。帯域要求機能部21bは、入力されたプロファイル情報に基づいて生成したアプリケーション(AP)プロファイル情報を帯域要求と共にAPGW装置4へ送信する。
The user
設定受信機能部21cは、APGW装置4から送信されるLSP設定通知を受信する。動作パラメータ設定機能部21dは、受信されたLSP設定通知に基づいて通信アプリケーション22の動作パラメータを設定し、この動作パラメータにしたがって通信アプリケーション22を動作させる。
The setting
APGW装置4において、AP優先度決定部41は、アプリケーション端末2からAPプロファイル情報を含む帯域要求を受信してアプリケーション(AP)優先度を決定し、これをアプリケーション端末2の送信/受信端末アドレスやAPプロファイル情報と共にパス設定部42へ通知する。パス設定部42は、前記AP優先度決定部41から通知された情報および既設LSP情報記憶部43に記憶されている既設LSP情報に基づいてLSP設定を行い、このLSP設定をアプリケーション端末2へ通知する。前記パス設定部42はさらに、MPLSネットワーク1の各MPLSルータ(エッジルータ)11,12,13へLSP設定コマンドを出力して要求帯域を確保する。
In the APGW apparatus 4, the AP
次いで、図2,3のフローチャートおよび図4のシーケンスフローを参照して本発明の動作を説明する。図2は、各アプリケーション端末2においてヘルパーアプリケーション21および通信アプリケーション22が協働して優先通信を実現する手順を示したフローチャートであり、図3は、前記APGW装置4の動作を示したフローチャートである。
Next, the operation of the present invention will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 2 and 3 and the sequence flow of FIG. FIG. 2 is a flowchart showing a procedure in which the
図2のステップS1において、ヘルパーアプリケーション21が起動されると、ステップS2では、優先制御コントロールモジュール(PCM)が組み込まれる。ステップS3では、前記ユーザインターフェース機能部21aにより、通信アプリケーション22の緊急度、必要度、要求する伝送帯域、送信/受信端末アドレスなどの、アプリケーション間での優先通信制御に必要なプロファイル情報の入力をユーザに促す入力画面が表示される。
When the
この入力画面から各情報の入力が完了するとステップS4へ進み、前記帯域要求機能部21bにより、各情報が所定のフォーマットで記述されたアプリケーション(AP)プロファイル情報が作成される。ステップS5では、前記帯域要求機能部21bにより優先度制御プロトコル(PCP)が起動され、帯域要求が前記APプロファイル情報と共にAPGW4へ送信される。
When the input of each information is completed from this input screen, the process proceeds to step S4, and the bandwidth
APGW4は、図3のステップS21で前記帯域要求およびAPプロファイル情報を受信すると、ステップS22では、優先度決定部41が、前記通知されたAPプロファイル情報に基づいてアプリケーションの優先度(以下、AP優先度と表現する)を決定する。このAP優先度は、APプロファイル情報に登録されている各情報と共にパス設定部42へ通知される。
When the APGW 4 receives the bandwidth request and AP profile information in step S21 of FIG. 3, in step S22, the
パス設定部42は、ステップS23において、前記AP優先度からネットワーク優先度(以下、NW優先度と表現する)へのマッピングを行い、このNW優先度と既設LSP情報DB43に既登録の既設LSP情報とに基づいて、NW輻輳時には、最も低いNW優先度から空き帯域の照会を行い、空き帯域が検出された場合には検出された経路、帯域でLSP設定を行う。空き帯域が検出されなかった場合には、NW優先度を1つずつ上げて空き帯域の照会を行う。これにより、NW優先度が最も低いパス、つまりAP優先度が最低のパスを削除し、該削除したパスを新たに要求されたアプリケーションに使用できるようになる。
In step S23, the
なお、前記AP優先度の決定および既設LSP情報に基づくLSP設定の手順は、本出願人による先の特許出願(特願2007−70439)で詳細に説明されているので、ここではその説明を援用する。 The procedure for determining the AP priority and setting the LSP based on the existing LSP information has been described in detail in a previous patent application filed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 2007-70439). To do.
ステップS24では、前記ネットワーク設定をMPLSネットワーク1の各MPLSルータ(エッジルータ)11,12,13に対して要求するLSP設定コマンドが送信される。ステップS25では、前記LSP設定が前記アプリケーション端末2のヘルパーアプリケーション21へ通知される。
In step S24, an LSP setting command requesting the network setting to each MPLS router (edge router) 11, 12, 13 of the
図2へ戻り、ヘルプアプリケーション21では、ステップS6で前記LSP設定情報が前記設定受信機能部21cにより受信されると、ステップS7では、前記動作パラメータ設定機能部21dが、前記通知されたLSP設定に基づいて通信アプリケーション22の動作パラメータが設定する。ここで設定される動作パラメータは、データ伝送帯域を決定するパラメータおよび宛先IPアドレスである。なお、通信アプリケーションが映像伝送アプリケーションであれば、データ伝送帯域を決定するパラメータとして、符号化の目標ビットレート、解像度、フレームレート、GOP構造などの符号化パラメータが指定される。
Returning to FIG. 2, in the
ステップS8では、前記動作パラメータを起動オプションとして指定して、通信アプリケーション22が起動される。なお、通信アプリケーション22に対するパラメータの引き渡し方法としては、(1)コマンドライン引数を介したパラメータ引き渡し、(2)通信アプリケーション固有の設定ファイルの編集、および(3)システムレジストリ等の動作プラットフォームが有する設定情報の編集、等が想定されるが、これらに限定されるものではない。 In step S8, the communication application 22 is activated by specifying the operation parameter as an activation option. In addition, the parameter delivery method to the communication application 22 includes (1) parameter delivery via command line arguments, (2) editing of a communication application-specific setting file, and (3) settings of the operation platform such as a system registry. Editing of information is assumed, but it is not limited to these.
この起動時点では、MPLSネットワーク1においてLSP設定が完了しているので、通信アプリケーション22は通常のIP通信を開始するだけで、従来方式と同様にQoSの保証された伝送を行うことができる。ただし、ヘルパーアプリケーション21はPCPトランザクションとして必要な情報以外には、データ伝送を行わず、アプリケーションデータの実体は通信アプリケーションにより伝送されるものとする。
Since the LSP setting has been completed in the
1…MPLSネットワーク,2,3…アプリケーション端末,4…APGW装置,11,12,13…MPLSルータ,21…ヘルパーアプリケーション,21a…ユーザインターフェース機能部,21b…帯域要求機能部,21c…設定受信機能部,21d…動作パラメータ設定機能部,22…通信アプリケーション,41…AP優先度決定部,42…パス設定部,43…既設LSP情報記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
各アプリケーション端末にヘルパーアプリケーションが実装されており、
前記ヘルパーアプリケーションが、
通信アプリケーションのプロファイル情報を取得する手順と、
前記プロファイル情報を含む帯域要求をアプリケーションゲートウェイ装置へ送信する手順とを含み、
前記アプリケーションゲートウェイ装置が、
各アプリケーションから受信したプロファイル情報に基づいて各アプリケーションの優先度を決定する手順と、
各アプリケーションの優先度に基づいてLSP設定を行う手順と、
ネットワーク上のエッジルータにLSP設定コマンドを送信してLSPを設定させる手順と、
前記LSP設定をアプリケーション端末へ通知する手順とを含み、
前記ヘルパーアプリケーションがさらに、
前記アプリケーションゲートウェイ装置からのLSP設定通知に応答して通信アプリケーションを起動する手順を含むことを特徴とするオンデマンド型ネットワークのLSP設定方法。 Connected to an on-demand network that supports label switching are multiple application terminals with communication applications and application gateway devices that perform LSP settings in response to bandwidth requests from each application, based on the priority of each application. In the LSP setting method to set the LSP
Each application terminal has a helper application,
The helper application is
A procedure for obtaining profile information of a communication application;
Transmitting a bandwidth request including the profile information to an application gateway device,
The application gateway device is
A procedure for determining the priority of each application based on profile information received from each application;
Procedure to set LSP based on the priority of each application,
Sending an LSP configuration command to the edge router on the network and setting the LSP,
Including notifying the application terminal of the LSP setting,
The helper application further comprises:
An on-demand network LSP setting method comprising a step of starting a communication application in response to an LSP setting notification from the application gateway device.
前記アプリケーションゲートウェイ装置から通知されたLSP設定に基づいて通信アプリケーションの動作パラメータを設定する手順と、
通信アプリケーションを起動し、前記動作パラメータにしたがって動作させる手順とを含むことを特徴とする請求項1に記載のオンデマンド型ネットワークのLSP設定方法。 The helper application further comprises:
A procedure for setting operation parameters of a communication application based on the LSP setting notified from the application gateway device;
The LSP setting method for an on-demand network according to claim 1, further comprising: a procedure for starting a communication application and operating the communication application according to the operation parameter.
各アプリケーション端末にヘルパーアプリケーションが実装されており、
前記ヘルパーアプリケーションが、
通信アプリケーションのプロファイル情報を取得する手段と、
前記プロファイル情報を含む帯域要求をアプリケーションゲートウェイ装置へ送信する手段と、
前記アプリケーションゲートウェイ装置からLSP設定通知を受信する手段と、
前記LSP設定通知に応答して通信アプリケーションを起動する手段とを含み、
前記アプリケーションゲートウェイ装置が、
各アプリケーションから受信したプロファイル情報に基づいて各アプリケーションの優先度を決定する手段と、
各アプリケーションの優先度に基づいてLSP設定を行う手段と、
ネットワーク上のエッジルータにLSP設定コマンドを送信してLSPを設定させる手段と、
前記LSP設定をアプリケーション端末へ通知する手段とを含むことを特徴とするオンデマンド型ネットワークのLSP設定システム。 Connected to an on-demand network that supports label switching are multiple application terminals with communication applications and application gateway devices that perform LSP settings in response to bandwidth requests from each application, based on the priority of each application. In the LSP setting system that performs LSP setting by
Each application terminal has a helper application,
The helper application is
Means for obtaining communication application profile information;
Means for transmitting a bandwidth request including the profile information to the application gateway device;
Means for receiving an LSP setting notification from the application gateway device;
Means for launching a communication application in response to the LSP setting notification,
The application gateway device is
Means for determining the priority of each application based on profile information received from each application;
Means to set LSP based on the priority of each application;
Means for sending an LSP setting command to an edge router on the network and setting the LSP;
Means for notifying the application terminal of the LSP setting, and an LSP setting system for an on-demand network.
前記アプリケーションゲートウェイ装置から通知されたLSP設定に基づいて通信アプリケーションの動作パラメータを設定する手段と、
通信アプリケーションを起動し、前記動作パラメータにしたがって動作させる手段とを含むことを特徴とする請求項3に記載のオンデマンド型ネットワークのLSP設定システム。 Means for activating the communication application of the helper application;
Means for setting operation parameters of the communication application based on the LSP setting notified from the application gateway device;
4. The on-demand network LSP setting system according to claim 3, further comprising means for starting a communication application and operating the communication application according to the operation parameter.
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