JP2010028708A

JP2010028708A - セッション制御サーバのモジュール構成方法およびセッション制御サーバシステム

Info

Publication number: JP2010028708A
Application number: JP2008190694A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Ito; 努伊藤; Hisataka Ogishi; 久隆尾岸; Junichi Koga; 淳一古賀; Kazutoshi Yamamoto; 和利山本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2008-07-24
Publication date: 2010-02-04

Abstract

【課題】信頼性を高め、設備効率および保守性を向上させる。
【解決手段】ラックに収容されるＡＴＣＡシャーシに、ＴＳＣおよびＬＳＣの機能を有するＣＰＵボード（ＣＰＵＢ−ＴＳＣ、ＣＰＵＢ−ＬＳＣ）を現用系および予備系のクラスタ構成で実装し、各ＣＰＵボードを高速ＬＡＮで接続するセッション制御サーバのモジュール構成方法において、ＴＳＣのソフトウェア構成をＯＳ（基本ソフトウェア）、ミドルウェア、アプリケーションに分け、さらに複数種類のアプリケーションの機能を共通機能である共通部と複数種類のアプリケーションに対応する個別機能である個別部に分けて実装し、個別部に実装された複数種類のアプリケーション機能の少なくとも１種類の機能を動作させ、他の機能を停止させてＴＳＣのＣＰＵボードごとにそれぞれ所定の中継セッション制御を実現する。
【選択図】図２

Description

本発明は、次世代ネットワーク（以下「ＮＧＮ（Next Generation Network)」という。）におけるセッション制御サーバをモジュール構成するためのモジュール構成方法およびセッション制御サーバシステムに関する。

ＮＧＮでは、固定電話網がもつ高品質、高信頼性および安定性などの特長と、ＩＰネットワークがもつ多用なサービスへの柔軟性および経済性などの特長を併せ、付加価値の高いコミュニケーションサービスの提供が可能なネットワークの構築を目指している（非特許文献１，２）。その構成としては、技術革新やサービスの高度化・多様化に対応できるようにレイヤ構造モデルを採用するとともに、ＮＧＮの標準仕様に適合したアーキテクチャとすることを想定している。また、さまざまなプレイヤーが多彩なアプリケーションサービスを提供し、さらに各社のＩＰネットワーク等との相互接続性を確保したオープンなネットワークとするためのインタフェースの規定を目指している。

ここでは、ネットワーク内の通信を制御するセッション制御サーバなどのサーバ基盤技術（サービス制御層）を取り上げる。ＮＧＮのセッション制御サーバは、さまざまなブロードバンドサービスの実現に向けて端末との間の通信制御プロトコル処理がさらに多様化・複雑化する一方で、エンド・ツー・エンド品質制御等の実現のために転送系ネットワーク装置をリアルタイムに制御するなど、ネットワークサービス実現の要として重要度が高まっている。しかも、ＮＧＮは電話並みの安定性を目指しており、サーバ系システムに対する処理性能、拡張性、信頼性等に対する要求は厳しくなっている。

従来、ＳＩＰサーバ等のセッション制御サーバにおけるハードウェア、ＯＳ、ミドルウェア等のプラットフォームはシステムベンダの独自製品が中心であり、頻繁な世代交代や安定供給に対する懸念が課題であった。そこで、ＮＧＮに向けたセッション制御サーバのプラットフォームについて、通信事業者向けコンピュータのハードウェア規格であるＡＴＣＡ（Advanced Telecommunications Computing Architecture) が検討されている。
ＮＴＴ技術ジャーナル 2007.4 、「次世代ネットワークを支える基盤技術」、pp.38-43 ＮＴＴ技術ジャーナル 2007.12、「次世代ネットワーク最前線ＮＧＮの研究実用化に向けて」、pp.32-35

ＮＧＮでは、セッション制御を行うために２種類のセッション制御サーバがあり、１つは加入者セッション制御サーバ（以下「ＬＳＣ（Local Session Control Server) 」という。）であり、他の１つは中継セッション制御サーバ（以下「ＴＳＣ（Transit Session Control Server) 」という。）である。ＮＧＮは、図５に示すように、複数の通信ブロックで構成され、各通信ブロックのセッション制御サーバはそれぞれ複数のＬＳＣおよびＴＳＣで構成される。各通信ブロック間は、対向するＴＳＣを介して接続される。

このようなＮＧＮを構築する場合、各通信ブロックにそれぞれ膨大な数のセッション制御サーバが設けられる。ここで、異なるアプリケーションのセッション制御サーバを個別に設けた場合、セッション制御サーバの台数が増えて設置に手間がかかるだけでなく、設備効率および運用効率が悪い問題あった。

本発明は、信頼性を高め、設備効率および保守性を向上させることができるセッション制御サーバのモジュール構成方法およびセッション制御サーバシステムを提供することを目的とする。

第１の発明は、ラックに収容されるＡＴＣＡシャーシに、ＴＳＣおよびＬＳＣの機能を有するＣＰＵボード（ＣＰＵＢ−ＴＳＣ、ＣＰＵＢ−ＬＳＣ）を現用系および予備系のクラスタ構成で実装し、各ＣＰＵボードを高速ＬＡＮで接続するセッション制御サーバのモジュール構成方法において、ＴＳＣのソフトウェア構成をＯＳ（基本ソフトウェア）、ミドルウェア、アプリケーションに分け、さらに複数種類のアプリケーションの機能を共通機能である共通部と複数種類のアプリケーションに対応する個別機能である個別部に分けて実装し、個別部に実装された複数種類のアプリケーション機能の少なくとも１種類の機能を動作させ、他の機能を停止させてＴＳＣのＣＰＵボードごとにそれぞれ所定の中継セッション制御を実現する。

複数種類のアプリケーションの共通機能は、プロトコル制御機能、呼・セッション制御機能、保守機能である。また、複数種類のアプリケーションの個別機能は、公衆交換電話網のゲートウェイ機能、純中継機能、ＩＰ網のゲートウェイ機能である。

第２の発明は、ラックに収容されるＡＴＣＡシャーシに、ＴＳＣおよびＬＳＣの機能を有するＣＰＵボード（ＣＰＵＢ−ＴＳＣ、ＣＰＵＢ−ＬＳＣ）を現用系および予備系のクラスタ構成で実装し、各ＣＰＵボードを高速ＬＡＮで接続するセッション制御サーバシステムにおいて、ＴＳＣのソフトウェア構成をＯＳ（基本ソフトウェア）、ミドルウェア、アプリケーションに分け、さらに複数種類のアプリケーションの機能を共通機能である共通部と複数種類のアプリケーションに対応する個別機能である個別部に分けて実装し、個別部に実装された複数種類のアプリケーション機能の少なくとも１種類の機能を動作させ、他の機能を停止させてＴＳＣのＣＰＵボードごとにそれぞれ所定の中継セッション制御を実現する構成である。

第２の発明のセッション制御サーバシステムにおいて、ＡＴＣＡシャーシに、複数の世代のＴＳＣまたはＬＳＣのＣＰＵボードを実装し、高速ＬＡＮに接続された要素管理システムサーバにＴＳＣまたはＬＳＣの各世代のコマンド対応機能およびデータ操作機能を備え、当該要素管理システムサーバからＴＳＣまたはＬＳＣのプロトコルファイルを更新する構成としてもよい。

本発明は、ＣＰＵボードのクラスタ構成による冗長化でサービスの信頼性を向上させながら、ＴＳＣを複数種類のアプリケーションの共通部と個別部に分けてソフトウェア構成することにより、１つのＡＴＣＡシャーシに複数のＣＰＵＢ−ＴＳＣとＣＰＵＢ−ＬＳＣの混在収容が可能となり、設備効率の向上を図ることができる。また、装置の増設および撤去（追加および削除）を迅速に行うことができ、保守性の向上を図ることができる。また、ＣＰＵＢ−ＴＳＣごとに動作機能の選択設定ができる設備構成により、消費電力を低減させることができる。

図１は、本発明におけるＣＰＵＢの実装例を示す。
図において、ラック２１に収容されるＡＴＣＡシャーシ２２，２３，２４には、それぞれ複数のＴＳＣおよびＬＳＣのＣＰＵボード（以下、「ＣＰＵＢ（CPU Board)」という。ＴＳＣとＬＳＣを区別する場合は「ＣＰＵＢ−ＴＳＣ」、「ＣＰＵＢ−ＬＳＣ」という。）が実装される。ＣＰＵＢ−ＴＳＣ＃１０，＃２０とＣＰＵＢ−ＴＳＣ＃１１，＃２１、ＣＰＵＢ−ＬＳＣ＃３０とＣＰＵＢ−ＬＳＣ＃３１は、それぞれ現用系と予備系に対応し、クラスタ構成（冗長系）をとって信頼性を高めている。すなわち、ＣＰＵＢ−ＴＳＣのクラスタは＃１０と＃１１、＃２０は＃２１の組み合わせであり、ＣＰＵＢ−ＬＳＣのクラスタは＃３０と＃３１の組み合わせである。さらに、ＡＴＣＡシャーシ２２には信号ゲートウェイのＣＰＵボード（以下、「ＣＰＵＢ−ＳＧ」という。）＃１１０，＃１２０が実装される。

現用系および予備系の各ＣＰＵＢ−ＴＳＣおよび各ＣＰＵＢ−ＬＳＣは、高速ＬＡＮ２６を介して接続されるとともに、保守運用機能をもつ要素管理システムサーバ（以下「ＥＭＳ（Element Management System)」という。）２５に接続される。このように、１つのＡＴＣＡシャーシ２２には、複数のＣＰＵＢ−ＴＳＣおよびＣＰＵＢ−ＬＳＣがクラスタ構成で混在収容される。このような混在収容を可能にする構成は、ＣＰＵＢ−ＴＳＣおよびＣＰＵＢ−ＬＳＣのソフトウェア構成に基づいており、以下に説明する。

図２はＣＰＵＢ−ＴＳＣのソフトウェア構成例を示し、図３はＣＰＵＢ−ＬＳＣのソフトウェア構成例を示す。ＣＰＵＢ−ＴＳＣおよびＣＰＵＢ−ＬＳＣのソフトウェア構成は、ＯＳ（基本ソフトウェア）、ミドルウェア、アプリケーションに分けられ、さらにアプリケーションの機能を共通部と個別部に分けて実装している。ＣＰＵＢ−ＴＳＣおよびＣＰＵＢ−ＬＳＣの共通部は、プロトコル制御、呼・セッション制御機能、保守機能などを含む。ＴＳＣの個別部は、図２(1) に示すように、ＰＳＴＮ−ＧＷ（公衆交換電話網とのゲートウェイ）、純中継、ＩＰ−ＧＷ（ＩＰ網とのゲートウェイ）の３種類の機能を備える。ＣＰＵＢ−ＴＳＣは、図２(2) 〜(4) に示すように、これら３種類のアプリケーションのうち１種類の機能を動作させたり、３種類のうち２種類の機能を動作させたり、３種類の機能を同時に動作させるように内部設定可能である。すなわち、３種類のＣＰＵＢ−ＴＳＣを用意するのではなく、個別部に３種類のアプリケーションを搭載したＣＰＵＢ−ＴＳＣを複数備え、内部設定によってそれぞれ必要の機能を動作させ、不要な機能を停止させて動作させる。

一方、ＬＳＣの個別部は、図３に示すように加入者制御機能を備えるが、ＴＳＣとはアプリケーションが異なるのでＴＳＣとＬＳＣとの間で設定により使い分けることは想定されていない。

このようなＣＰＵＢ−ＴＳＣとＣＰＵＢ−ＬＳＣのソフトウェア構成により、１つのＡＴＣＡシャーシ２２に複数のＣＰＵＢ−ＴＳＣとＣＰＵＢ−ＬＳＣの混在収容が可能なモジュール構成とすることができる。そして、加入者数やデータ量の増減、アプリケーションのタイプにより、ＣＰＵＢ−ＴＳＣとＣＰＵＢ−ＬＳＣの台数とＣＰＵＢ−ＴＳＣの動作させるアプリケーションを適宜選択し、運用することが可能となる。

また、ＥＭＳ２５は、ＣＰＵＢ−ＴＳＣとＣＰＵＢ−ＬＳＣの両方のコマンド対応機能および両方のデータ操作機能を備えることにより、１つのＡＴＣＡシャーシに複数のＣＰＵＢ−ＴＳＣとＣＰＵＢ−ＬＳＣの混在収容が可能となる。

また、１つのＡＴＣＡシャーシに複数世代のＣＰＵＢ−ＴＳＣとＣＰＵＢ−ＬＳＣを収容することができる。ＣＰＵＢ−ＴＳＣまたはＣＰＵＢ−ＬＳＣのプロトコルファイルを更新（ファイル更新）する場合に、ＥＭＳ２５から１つのＡＴＣＡシャーシ内のＣＰＵＢ−ＴＳＣまたはＣＰＵＢ−ＬＳＣを個別にファイル更新可能であり、かつ旧世代のファイルと新世代のファイルを同時に運用することができる。

例えば、ＥＭＳ２５に旧世代ファイルと新世代ファイルの両方のコマンド対応機能を備えることにより、両方のコマンドを受け付けることができる。また、旧世代ファイルと新世代ファイルがそれぞれ異なるデータをもつときに、ＥＭＳ２５に両方のデータ操作機能を備えることにより、両方のデータ操作を実行することができる。

このように、１つのＡＴＣＡシャーシに複数のＣＰＵＢ−ＴＳＣとＣＰＵＢ−ＬＳＣの混在収容を可能とする構成により、設備効率の向上を図ることができる。また、装置の増設および撤去（追加および削除）を迅速に行うことができ、保守性の向上を図ることができる。また、ＣＰＵＢ−ＴＳＣごとに動作機能の選択設定ができる設備構成により、消費電力を低減させることができる。

図４は、ＴＳＣ（ＰＳＴＮ−ＧＷ）のモジュール構成例を示す。
図において、ＴＳＣ（ＰＳＴＮ−ＧＷ）のモジュールは、現用系のＣＰＵＢ−ＴＳＣ＃１０〜＃８０および予備系のＣＰＵＢ−ＴＳＣ＃１１〜＃８１と、ＣＰＵＢ−ＳＧ＃１１０，＃１２０を異種のＣＰＵＢで構成する。ここで、ＣＰＵＢ−ＴＳＣは、ＰＳＴＮ−ＧＷ・ＣＡ（呼・セッション制御）機能部を構成し、ＣＰＵＢ−ＳＧはＳＧ機能部を構成する。現用系のＣＰＵＢ−ＴＳＣ＃１０〜＃８０はＣＰＵＢ−ＳＧ＃１１０，＃１２０に接続されるとともに、予備系のＣＰＵＢ−ＴＳＣ＃１１〜＃８１もＣＰＵＢ−ＳＧ＃１１０，＃１２０に接続される。ＣＰＵＢ−ＴＳＣは、最大８ＣＡの収容が可能である。ＣＰＵＢ−ＳＧは、ＣＡ番号とＳＬＳ（信号リンク選択番号）を括り付け、ＤＰＣコード当たり最大８対16リンクが設定される。ＣＰＵＢ−ＳＧ＃１１０，＃１２０にそれぞれ共通線信号網のＳＴＰ（信号受渡し点）が接続される。

本発明におけるＣＰＵＢの実装例を示す図。ＣＰＵＢ−ＴＳＣのソフトウェア構成例を示す図。ＣＰＵＢ−ＬＳＣのソフトウェア構成例を示す図。ＴＳＣ（ＰＳＴＮ−ＧＷ）のモジュール構成例を示す図。ＴＳＣ／ＬＳＣの通信ブロック間接続例を示す図。

符号の説明

２１ラック
２２，２３，２４ＡＴＣＡシャーシ
２５ＥＭＳ（要素管理システムサーバ）
２６高速ＬＡＮ
ＣＰＵＢＣＰＵボード
ＴＳＣ中継セッション制御サーバ
ＬＳＣ加入者セッション制御サーバ
ＳＧ信号ゲートウェイ
ＰＳＴＮ−ＧＷＰＳＴＮ（公衆交換電話網）ゲートウェイ
ＩＰ−ＧＷＩＰゲートウェイ

Claims

ラックに収容されるＡＴＣＡシャーシに、ＴＳＣ（中継セッション制御サーバ）およびＬＳＣ（加入者セッション制御サーバ）の機能を有するＣＰＵボードを現用系および予備系のクラスタ構成で実装し、各ＣＰＵボードを高速ＬＡＮで接続するセッション制御サーバのモジュール構成方法において、
前記ＴＳＣのソフトウェア構成をＯＳ（基本ソフトウェア）、ミドルウェア、アプリケーションに分け、さらに複数種類のアプリケーションの機能を共通機能である共通部と複数種類のアプリケーションに対応する個別機能である個別部に分けて実装し、個別部に実装された複数種類のアプリケーション機能の少なくとも１種類の機能を動作させ、他の機能を停止させて前記ＴＳＣのＣＰＵボードごとにそれぞれ所定の中継セッション制御を実現する
ことを特徴とするセッション制御サーバのモジュール構成方法。
請求項１に記載のセッション制御サーバのモジュール構成方法において、
前記複数種類のアプリケーションの共通機能は、プロトコル制御機能、呼・セッション制御機能、保守機能である
ことを特徴とするセッション制御サーバのモジュール構成方法。
請求項１に記載のセッション制御サーバのモジュール構成方法において、
前記複数種類のアプリケーションの個別機能は、公衆交換電話網のゲートウェイ機能、純中継機能、ＩＰ網のゲートウェイ機能である
ことを特徴とするセッション制御サーバのモジュール構成方法。
ラックに収容されるＡＴＣＡシャーシに、ＴＳＣ（中継セッション制御サーバ）およびＬＳＣ（加入者セッション制御サーバ）の機能を有するＣＰＵボードを現用系および予備系のクラスタ構成で実装し、各ＣＰＵボードを高速ＬＡＮで接続するセッション制御サーバシステムにおいて、
前記ＴＳＣのソフトウェア構成をＯＳ（基本ソフトウェア）、ミドルウェア、アプリケーションに分け、さらに複数種類のアプリケーションの機能を共通機能である共通部と複数種類のアプリケーションに対応する個別機能である個別部に分けて実装し、個別部に実装された複数種類のアプリケーション機能の少なくとも１種類の機能を動作させ、他の機能を停止させて前記ＴＳＣのＣＰＵボードごとにそれぞれ所定の中継セッション制御を実現する構成である
ことを特徴とするセッション制御サーバシステム。
請求項４に記載のセッション制御サーバシステムにおいて、
前記ＡＴＣＡシャーシに、複数の世代のＴＳＣまたはＬＳＣのＣＰＵボードを実装し、前記高速ＬＡＮに接続された要素管理システムサーバにＴＳＣまたはＬＳＣの各世代のコマンド対応機能およびデータ操作機能を備え、当該要素管理システムサーバからＴＳＣまたはＬＳＣのプロトコルファイルを更新する構成である
ことを特徴とするセッション制御サーバシステム。