JP2010147730A - ネットワーク装置、ｉｐネットワークシステム及び呼制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワーク装置において、ソケットバッファ溢れにより、呼の継続信号が破棄され、呼の継続ができない。
【解決手段】ネットワーク装置に、継続信号を除く呼に関する制御信号の送受信に使用する所定の記憶容量を有するソケットバッファを使用する第１の通信ポートと、 継続信号の送受信に使用する第２の通信ポートと、第１の通信ポートと第２の通信ポートを一つの呼に対して割当てる処理部とを設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＰ（Internet Protocol）ベースのネットワークシステムに関する。詳しくは、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）／ＩＰやＵＤＰ（User Datagram Protocol）／ＩＰ等をベースとするネットワーク装置において、ソケットバッファの受容量をこえる制御信号受信時の呼の制御方法に関する。

一般に公衆電話網（ＰＳＴＮ及びＩＰベースのネットワーク）などのネットワーク装置では一定の受付呼数を超える呼に対しては切断を実施し、輻輳しないように輻輳規制機能を有している。

輻輳規制機能は、大規模災害発生時等に発生するバースト呼などによる処理系の暴走やメモリーオーバー、処理の遅延等を防止している。尚、バースト呼とは、一時的に大量の呼が発生した場合のことを言う。

関連する技術の一例としては、特許文献１に記載された技術が挙げられる。

特許文献１には、ＩＰ電話網における呼を中継する中継サーバを有する輻輳規制システムが記載されている。特許文献１記載の輻輳規制システムは、中継サーバに、所定の記憶容量を有するソケットバッファと、前記ソケットバッファの状態に基づいて、呼の接続又は非接続を制御する上位処理制限手段を設けて、輻輳を防止する。また、呼の接続又は非接続とする振分条件（規制条件）及びその実施方法が詳細に記載されている。

特開２００６−１４０２１号公報

特許文献１に記載された中継サーバは、予め設定されたソケットバッファの容量（バッファメモリ量）を超えた受信分のパケットに対しては、バッファ溢れの状態として、ＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）に基づくソース・クエンチ・メッセージをＩＰ電話に送信する。このようにソース・クエンチ・メッセージを送信してＩＰ電話から再送の低減を図り、バッファ溢れの状態の解消を図る（0053等に記載）。また、上位層の制御によって、呼の接続選択や優先接続制御を行っている。

しかしながら、特許文献１に記載の中継サーバは、バッファ溢れを何ら考慮していない。これは、呼の起呼信号であっても継続信号であっても何ら考慮せずに、ソケットバッファから溢れたパケットをＯＳにより破棄することを指す。

即ち、特許文献１に記載された中継サーバでは、バッファ溢れ時に、受け付けた呼の継続信号もソケットバッファ溢れによりＯＳレベルにより破棄されていまい、呼を継続することができない。

本発明の目的は、一旦受け付けた呼に対して、呼の継続を提供できるネットワーク装置及びＩＰネットワークシステムを提供することにある。

本発明のネットワーク装置は、継続信号を除く呼に関する制御信号の送受信に使用する所定の記憶容量を有するソケットバッファを使用する第１の通信ポートと、継続信号の送受信に使用する第２の通信ポートと、前記第１の通信ポートと前記第２の通信ポートを一つの呼に対して割当てる処理部とを備えることを特徴とする。

また、本発明のＩＰネットワークシステムは、継続信号を除く呼に関する制御信号の送受信に使用する所定の記憶容量を有するソケットバッファを使用する第１の通信ポートと、継続信号の送受信に使用する第２の通信ポートと、前記第１の通信ポートと前記第２の通信ポートを一つの呼に対して割当てる処理部とを有する第１のネットワーク装置と、継続信号を除く呼に関する制御信号の送受信に使用する所定の記憶容量を有するソケットバッファを使用する第１の通信ポートと、継続信号の送受信に使用する第２の通信ポートと、前記第１の通信ポートと前記第２の通信ポートを一つの呼に対して割当てる処理部とを有する第２のネットワーク装置とを備え、前記第１又は第２のネットワーク装置からの呼に関する制御信号を受信した前記第２又は第１のネットワーク装置の処理部は、前記第１の通信ポートを用いて継続信号を除く呼に関する制御信号を処理し、前記第２の通信ポートを用いて継続信号を処理することを特徴とする。

また、本発明の呼制御方法は、所定の記憶容量を有するソケットバッファを使用する第１の通信ポートと、前記第１の通信ポートとソケットバッファを共有しない第２の通信ポートとを有するネットワーク装置を用いて、前記第１の通信ポートを用いて、継続信号を除く呼に関する制御信号を送受信し、前記第２の通信ポートを用いて、継続信号を送受信することを特徴とする。

本発明によれば、一旦受け付けた呼に対して、呼の継続を提供できるネットワーク装置及びＩＰネットワークシステムを提供できる。

本発明の実施の形態を図１ないし図５に基づいて説明する。

図１は、実施の一形態のＩＰネットワークシステムを概略的に示す機能構成図である。図１を参照すると、実施の一形態としてのネットワーク装置１、ネットワーク装置２−１、ネットワーク装置２−２が示されている。

図１において、ネットワーク装置２−１、及びネットワーク装置２−２は同一のネットワーク装置であって、起呼信号等の制御信号、及び継続信号を送受信する。ネットワーク装置１は、ネットワーク装置２−１、及びネットワーク装置２−２から起呼信号等の制御信号及び継続信号を送受信し、輻輳規制判定を行う。以降、ネットワーク装置２−１、及びネットワーク装置２−２をまとめてネットワーク装置２と記載する。

ネットワーク装置１は、起呼信号等の送受信に使用する第１の通信ポートである起呼信号用通信ポート（論理ポート）と、継続信号の送受信に使用する第２の通信ポートである継続信号送通信ポート（論理ポート）と、第１の通信ポートを介して流入するパケットを記憶する所定の記憶容量を有する第１のソケットバッファと、第２の通信ポートを介して流入するパケットを記憶する所定の記憶容量を有する第２のソケットバッファと、第１の通信ポートと第２の通信ポートを一つの呼に対して割当てる処理部とを備える。

ソケットバッファとは、アプリケーション層とTCP層（トランスポート層）の間でのデータの受け渡しをするために使われるバッファである。ソケットバッファは、ソケット（ＩＰアドレスとポート番号の組み合わせ）ごとに受信用バッファと送信用バッファが確保されている。

尚、ネットワーク装置の物理的構成としては、複数のＮＩＣやケーブルを使用して他のネットワーク装置と通信しても良いし、１つのＮＩＣや１本のケーブルを用いて他のネットワーク装置と通信しても良い。

図２は、ネットワーク装置１の構成を示す機能ブロック図である。図２を参照すると、図１に示すネットワーク装置１の詳細な構成が示されている。

図２において、輻輳規制メモリ部１１は、輻輳規制条件を記憶保持する。
輻輳規制処理部１２は、輻輳規制メモリ部１１に保持される輻輳規制条件に基づき、輻輳規制判定を実施する。
起呼信号用通信ポート１３は、起呼信号の受信を行う。受信された起呼信号は、当該通信ポートに割当てられたソケットバッファに一時記憶される。
継続信号用通信ポート１４は、継続信号の送受信を行う。受信された継続信号は、当該通信ポートに割当てられたソケットバッファに一時記憶される。
呼接続メモリ部１５は、呼接続時に必要な情報（例えば呼識別子など）を呼毎に記憶保持する。
呼接続処理部１６は、呼接続処理を実行する。

図３は、ネットワーク装置２の構成を示す機能ブロック図である。図３を参照すると、図１に示すネットワーク装置２の詳細な構成が示されている。

図３において、起呼信号用通信ポート２１は、起呼信号の送信を行う。
継続信号用通信ポート２２は、継続信号の送受信を行う。
呼接続メモリ部２３は、呼接続時に必要な情報（例えば呼識別子など）を呼毎に記憶保持する。
呼接続処理部２４は、呼接続処理を実行する。

ここで、呼接続メモリ部に登録される呼制御情報を例示して説明する。
図４は、呼接続メモリ部１５及び呼接続メモリ部２３に登録されるテーブル情報を可視的に示す説明図である。
各呼接続メモリ部には、処理部によって、図示したように呼識別子に対応付けられた呼の状態や、発番号、着番号、使用する規格（ＣＯＤＥＣ）等が記憶されたテーブル情報が記憶される。

次に、図５を参照して、本実施の一形態の全体の動作について詳細に説明する。

図５は、ＩＰネットワークシステム全体動作の制御を説明するための説明図である。
図５において、ネットワーク装置２にて呼が発生した場合（＝起呼した場合）、呼接続処理部２４にて呼接続メモリ部２３に呼制御情報を書き込む（ＳＴＥＰ１）。次に、呼接続処理部２４は、起呼信号用通信ポート２１を使用してネットワーク装置１に起呼信号を送信する（ＳＴＥＰ２）。

起呼信号用通信ポート１３から起呼信号を受信すると、ネットワーク装置１の呼接続処理部１６は、呼接続メモリ部１５に呼制御情報を書き込む（ＳＴＥＰ３）。次に、呼接続処理部１６は、輻輳規制処理部１２を起動し輻輳規制判定を実行する。輻輳規制処理部１２は、輻輳規制メモリ部１１に記録されている輻輳規制条件に従い規制判定を実施する（ＳＴＥＰ４）。

輻輳規制判定結果が『規制の場合』、呼接続処理部１６は、切断信号を起呼信号用通信ポート１３から送信するとともに呼接続メモリ１５をクリアする（ＳＴＥＰ５）。切断信号を受信したネットワーク装置２の呼接続処理部２４は、呼接続メモリ２３をクリアする（ＳＴＥＰ６）。

ＳＴＥＰ４の輻輳規制判定結果が『継続の場合：不規制の場合』、呼接続処理部１６は、呼接続メモリ部１５を参照（必要に応じて更新処理）し、継続信号を継続信号用通信ポート１４から送信する（ＳＴＥＰ７）。

継続信号を受信したネットワーク装置２の呼接続処理部２４は、呼接続メモリ部２３を参照（必要に応じて更新処理）し、継続信号を継続信号用通信ポート２２から送信する（ＳＴＥＰ８）。以降ＳＴＥＰ７〜８を繰り返す。

このように動作させることによって、実施の一形態のＩＰネットワークシステムは、輻輳規制判定によって、受け入れた呼に関して、受け入れに用いるソケットバッファと異なるソケットバッファを有する別通信ポート（ポート番号）で通信しているので、受け入れ後に、例えバースト呼の発生によるソケットバッファ溢れが発生したとしても、呼の継続を可能とできる。

換言すれば、ネットワーク装置において、起呼信号と継続信号の通信ポートを分離しているので、起呼信号がバースト的に発生しても、ソケットバッファ溢れによる継続信号の破棄を防止でき、一度受け付けた呼は継続して通信できる。

即ち、本発明によれば、一旦受け付けた呼に対して、呼の継続を提供できるＩＰネットワークシステム及びネットワーク装置を提供できる。

尚、本発明の具体的な構成は前述の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があってもこの発明に含まれる。

例えば、説明した実施の一形態では、ネットワーク装置２がネットワーク装置１に対して起呼信号を送信する装置として記述したが、逆にネットワーク装置１がネットワーク装置２に起呼信号を送信することも可能である。また、ネットワーク装置２にも輻輳規制機能を設けるようにしても良い。また、他のネットワーク装置が輻輳規制を担当するのであれば、ネットワーク装置１から輻輳規制機能を外すことも可能である。また、説明した実施の一形態では、輻輳規制時に先立って２つの通信ポートを一つの呼に対して割当てているが、輻輳規制時に、継続信号を退避する通信ポートを呼に割り当てるようにしても良い。

本発明は、ＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）／ＭＭＤ（Multimedia Domain）のようなＴＣＰ／ＩＰ、ＵＤＰ／ＩＰをベースとするネットワーク装置に適用できる。

また、本発明は、ＳＩＰサーバや、ルータ、ＳＴＭやＡＴＭでＮｏ．７信号方式を行っていた交換機をＩＰ通信（ｓｉｇｔｒａｎ）に切り替えた装置に適用できる。

実施の一形態のＩＰネットワークシステムを概略的に示す機能構成図である。 ネットワーク装置１の構成を示す機能ブロック図である。 ネットワーク装置２の構成を示す機能ブロック図である。 呼接続メモリ部１５及び呼接続メモリ部２３に登録されるテーブル情報を可視的に示す説明図である。 ＩＰネットワークシステム全体動作の制御を説明するための説明図である。

符号の説明

１ ネットワーク装置
２ ネットワーク装置
１０ 処理部
１１ 輻輳規制メモリ部
１２ 輻輳規制処理部
１３ 起呼信号用通信ポート
１４ 継続信号用通信ポート
１５ 呼接続メモリ部
１６ 呼接続処理部
２０ 処理部
２１ 起呼信号用通信ポート
２２ 継続信号用通信ポート
２３ 呼接続メモリ部
２４ 呼接続処理部

Claims (13)

1. 継続信号を除く呼に関する制御信号の送受信に使用する所定の記憶容量を有するソケットバッファを使用する第１の通信ポートと、
   継続信号の送受信に使用する第２の通信ポートと、
   前記第１の通信ポートと前記第２の通信ポートを一つの呼に対して割当てる処理部と
   を備えることを特徴とするネットワーク装置。
2. 請求項１記載のネットワーク装置であって、
   前記処理部は、輻輳規制条件に基づき動作する輻輳規制処理部を有し、
   輻輳規制時に、新たな呼の受付を停止する
   ことを特徴とするネットワーク装置。
3. 起呼信号の送受信に使用する第１の通信ポートと、
   前記第１の通信ポートと論理的にことなる、継続信号の送受信に使用する第２の通信ポートと、
   前記第１の通信ポートを介して流入するパケットを記憶する所定の記憶容量を有する第１のソケットバッファと、
   前記第２の通信ポートを介して流入するパケットを記憶する所定の記憶容量を有する第２のソケットバッファと、
   前記第１の通信ポートと前記第２の通信ポートを一つの呼に対して割当てる呼接続処理部と、
   輻輳規制条件に基づき動作する輻輳規制処理部と
   を備え、
   前記第１のソケットバッファに起因する輻輳規制時に、前記第１の通信ポートから流入するパケットの規制を行なうと共に、設定済みの呼の継続信号を前記第２の通信ポートと前記第２のソケットバッファとを用いて継続処理する
   ことを特徴とするネットワーク装置。
4. 請求項１ないし３の何れか一記載のネットワーク装置であって、
   ＳＩＰサーバ、ルータ、ｓｉｇｔｒａｎを用いるＩＰ化した交換機の何れかであるネットワーク装置。
5. 継続信号を除く呼に関する制御信号の送受信に使用する所定の記憶容量を有するソケットバッファを使用する第１の通信ポートと、継続信号の送受信に使用する第２の通信ポートと、前記第１の通信ポートと前記第２の通信ポートを一つの呼に対して割当てる処理部とを有する第１のネットワーク装置と、
   継続信号を除く呼に関する制御信号の送受信に使用する所定の記憶容量を有するソケットバッファを使用する第１の通信ポートと、継続信号の送受信に使用する第２の通信ポートと、前記第１の通信ポートと前記第２の通信ポートを一つの呼に対して割当てる処理部とを有する第２のネットワーク装置と
   を備え、
   前記第１又は第２のネットワーク装置からの呼に関する制御信号を受信した前記第２又は第１のネットワーク装置の処理部は、
   前記第１の通信ポートを用いて継続信号を除く呼に関する制御信号を処理し、
   前記第２の通信ポートを用いて継続信号を処理する
   ことを特徴とするＩＰネットワークシステム。
6. 請求項５記載のＩＰネットワークシステムであって、
   前記第１又は第２のネットワーク装置の処理部は、輻輳規制条件に基づき動作する輻輳規制処理部を有し、
   輻輳規制時に、新たな呼の受付を停止する
   ことを特徴とするＩＰネットワークシステム。
7. 起呼信号の送受信に使用する第１の通信ポートと、前記第１の通信ポートと論理的にことなる継続信号の送受信に使用する第２の通信ポートと、前記第１の通信ポートを介して流入するパケットを記憶する所定の記憶容量を有する第１のソケットバッファと、前記第２の通信ポートを介して流入するパケットを記憶する所定の記憶容量を有する第２のソケットバッファと、前記第１の通信ポートと前記第２の通信ポートを一つの呼に対して割当てる呼接続処理部と、輻輳規制条件に基づき動作する輻輳規制処理部とを有する第１のネットワーク装置と、
   起呼信号の送受信に使用する第１の通信ポートと、前記第１の通信ポートと論理的にことなる継続信号の送受信に使用する第２の通信ポートと、前記第１の通信ポートを介して流入するパケットを記憶する所定の記憶容量を有する第１のソケットバッファと、前記第２の通信ポートを介して流入するパケットを記憶する所定の記憶容量を有する第２のソケットバッファと、前記第１の通信ポートと前記第２の通信ポートを一つの呼に対して割当てる呼接続処理部とを有する第２のネットワーク装置と
   を備え、
   前記第１のネットワーク装置の呼接続処理部は、前記第１のソケットバッファに起因する輻輳規制時に、前記第１の通信ポートに対して送信されてくるパケットの規制を行なうと共に、設定済みの呼の継続信号を前記第２の通信ポートと前記第２のソケットバッファとを用いて前記第２のネットワーク装置に送信して、呼を継続処理する
   ことを特徴とするＩＰネットワークシステム。
8. 請求項５ないし７の何れか一記載のＩＰネットワークシステムであって、
   前記前記第１及び第２のネットワーク装置は、ＳＩＰサーバ、ルータ、ｓｉｇｔｒａｎを用いるＩＰ化した交換機の何れかであるＩＰネットワークシステム。
9. ネットワーク装置における呼の制御方法であって、
   所定の記憶容量を有するソケットバッファを使用する第１の通信ポートと、 前記第１の通信ポートとソケットバッファを共有しない第２の通信ポートとを有するネットワーク装置を用いて、
   前記第１の通信ポートを用いて、継続信号を除く呼に関する制御信号を送受信し、
   前記第２の通信ポートを用いて、継続信号を送受信する
   ことを特徴とする呼制御方法。
10. ＩＰネットワークシステムにおける呼の制御方法であって、
    所定の記憶容量を有するソケットバッファを使用する第１の通信ポートと、 前記第１の通信ポートとソケットバッファを共有しない第２の通信ポートとを有する第１及び第２のネットワーク装置を用いて、
    前記第１又は第２のネットワーク装置からの呼に関する制御信号を受信した場合に、
    前記第１の通信ポートを用いて、継続信号を除く呼に関する制御信号を送受信し、
    前記第２の通信ポートを用いて、継続信号を送受信する
    ことを特徴とする呼制御方法。
11. 請求項１０記載の呼制御方法であって、
    前記第１又は第２のネットワーク装置は、輻輳規制条件に基づき動作する輻輳規制処理部を有し、
    輻輳規制時に、前記第１の通信ポートに着信する呼に関する制御信号である起呼信号の受付を停止しつつ、前記第２の通信ポートに着信する継続信号の処理を行い続ける
    ことを特徴とする呼制御方法。
12. ＩＰネットワークシステムにおける呼の制御方法であって、
    起呼信号の送受信に使用する第１の通信ポートと、前記第１の通信ポートと論理的にことなる継続信号の送受信に使用する第２の通信ポートと、前記第１の通信ポートを介して流入するパケットを記憶する所定の記憶容量を有する第１のソケットバッファと、前記第２の通信ポートを介して流入するパケットを記憶する所定の記憶容量を有する第２のソケットバッファと、前記第１の通信ポートと前記第２の通信ポートを一つの呼に対して割当てる呼接続処理部と、輻輳規制条件に基づき動作する輻輳規制処理部とを有する第１のネットワーク装置と、
    起呼信号の送受信に使用する第１の通信ポートと、前記第１の通信ポートと論理的にことなる継続信号の送受信に使用する第２の通信ポートと、前記第１の通信ポートを介して流入するパケットを記憶する所定の記憶容量を有する第１のソケットバッファと、前記第２の通信ポートを介して流入するパケットを記憶する所定の記憶容量を有する第２のソケットバッファと、前記第１の通信ポートと前記第２の通信ポートを一つの呼に対して割当てる呼接続処理部とを有する第２のネットワーク装置と
    を用い、
    前記第１のネットワーク装置は、前記第１のソケットバッファに起因する輻輳規制時に、
    前記第１の通信ポートに対して送信されてくるパケットの規制を実施し、
    呼の継続信号を前記第２の通信ポートと前記第２のソケットバッファとを用いて前記第２のネットワーク装置に送信すると共に、
    前記第２のネットワーク装置から受信する呼の継続信号を前記第２の通信ポートと前記第２のソケットバッファとを用いて処理する
    ことを特徴とする呼制御方法。
13. 請求項９ないし１２の何れか一記載の呼制御方法であって、
    前記前記第１及び／又は第２のネットワーク装置は、ＳＩＰサーバ、ルータ、ｓｉｇｔｒａｎを用いるＩＰ化した交換機の何れかであることを特徴とする呼制御方法。

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