JP2011086982A - Route determining device, route determining method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パケット・ネットワークにおいて利用者が要求する遅延条件を満たす経路を決定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for determining a route that satisfies a delay condition required by a user in a packet network.
通信回線において、エンド・エンド間における伝送遅延は、回線品質の重要なパラメータの1つである。このため、例えば、特許文献1には、ネットワークの運用者が決めた遅延に関する基準を任意のノード間において満たす様にするために、平均パケット長、各ノード装置間のトラフィック量、ルーティング経路等から、統計的手法により各ノード装置間に必要なリンク容量(伝送速度)を決定する方法が開示されている。 In a communication line, transmission delay between end-to-end is one of important parameters of line quality. For this reason, for example, in Patent Document 1, in order to satisfy the delay standard determined by the network operator between arbitrary nodes, the average packet length, the traffic volume between the node devices, the routing path, and the like A method of determining a required link capacity (transmission rate) between each node apparatus by a statistical method is disclosed.
特許文献1は、ネットワークの運用者が定義した遅延の基準を満足させるためのネットワーク設計方法を開示するものであるが、既に構築されたネットワークにおいては、遅延条件を満足させるための経路を求めることが重要になる。 Patent Document 1 discloses a network design method for satisfying a delay criterion defined by a network operator. In an already constructed network, a path for satisfying a delay condition is obtained. Becomes important.
また、パケット・ネットワークにおいて、各ノード装置間の伝送遅延はトラフィック量により変化するため、平均パケット長や、トラフィック量等から各ノード装置間の遅延を計算により求めるのではなく、実際の伝送遅延の変動を考慮して経路を決定することが重要になる。さらに、各利用者にとって必要な遅延条件は、利用者により異なるため、回線設定の際には、当該回線の利用者が要求する遅延に関する基準を満足する様に経路を決定することが好ましい。 In a packet network, the transmission delay between each node device varies depending on the traffic volume. Therefore, the actual transmission delay is not calculated by calculating the delay between each node device based on the average packet length or traffic volume. It is important to determine the route in consideration of fluctuations. Furthermore, since the delay condition required for each user differs depending on the user, it is preferable to determine the route so as to satisfy the criteria relating to the delay required by the user of the line when setting the line.
したがって、本発明は、実際の伝送遅延の変動を考慮した上で、各利用者が要求する遅延条件を満足する様に経路を決定する経路決定装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a route determination apparatus, method, and program for determining a route so as to satisfy a delay condition required by each user in consideration of actual transmission delay variation. .
本発明における経路決定装置によれば、
各ノード装置が測定する他のノード装置との間の遅延情報を収集する遅延収集手段と、前記収集したノード装置間の遅延情報に基づき、各ノード装置間の遅延の確率密度を求める確率密度計算手段と、設定する回線の2つの端点、要求遅延量及び要求確率を含む回線要求メッセージを受信した場合、各ノード装置間の遅延の確率密度から、各ノード装置間の遅延について、該要求確率に相当するパーセンタイル値を求め、求めたパーセンタイル値の合計が、該要求遅延量以下となる様に、設定する回線の経路を決定する経路判定手段とを備えていることを特徴とする。
According to the route determination device of the present invention,
Delay collection means for collecting delay information between other node devices measured by each node device, and probability density calculation for determining a probability density of delay between the node devices based on the collected delay information between the node devices And a line request message including two end points of a line to be set, a request delay amount, and a request probability, the request probability for the delay between the node devices is calculated from the probability density of the delay between the node devices. Corresponding percentile values are obtained, and route determining means for determining a route of a line to be set is provided so that the total of the obtained percentile values is equal to or less than the required delay amount.
本発明における経路決定方法によれば、
複数のノード装置で構成されるネットワークと、遅延収集手段と、遅延データベースと、確率密度計算手段と、経路判定手段とを含むシステムにおいて、要求された回線の経路を決定する方法であって、各ノード装置が、他のノード装置との間で所定のスケジュールに従い遅延を繰り返し測定するステップと、遅延収集手段が、各ノード装置が測定したノード装置間の遅延情報を収集して遅延データベースに保存するステップと、確率密度計算手段が、遅延データベースに保存された各ノード装置間の遅延情報に基づき、各ノード装置間の遅延の確率密度を求め、求めた確率密度を遅延データベースに保存するステップと、経路判定手段が、回線の2つの端点、要求遅延量及び要求確率を含む回線要求メッセージを受信するステップと、経路判定手段が、遅延データベースに保存された各ノード装置間の確率密度から、各ノード装置間の遅延について、該要求確率に相当するパーセンタイル値を求め、求めたパーセンタイル値の合計が、該要求遅延量以下となる様に、設定する回線の経路を決定するステップとを備えていることを特徴とする。
According to the route determination method of the present invention,
In a system including a network composed of a plurality of node devices, a delay collection unit, a delay database, a probability density calculation unit, and a route determination unit, a method for determining a route of a requested line, The node device repeatedly measures the delay with other node devices according to a predetermined schedule, and the delay collection means collects delay information between the node devices measured by each node device and stores it in the delay database. A step of calculating a probability density of a delay between the node devices based on the delay information between the node devices stored in the delay database, and storing the calculated probability density in the delay database; A step of receiving a line request message including two end points of the line, a request delay amount, and a request probability; The determining means obtains a percentile value corresponding to the required probability for the delay between the node devices from the probability density between the node devices stored in the delay database, and the total of the obtained percentile values is the required delay amount. And a step of determining a route of the line to be set as described below.
本発明におけるプログラムによれば、
前記経路決定装置としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the program of the present invention,
A computer is caused to function as the route determination device.
実際のノード装置が常時測定している遅延を使用し、確率密度を求めて経路を判定するため、遅延変動を考慮した経路決定が可能になる。また、回線要求メッセージに含まれる要求遅延量及び要求確率に基づき経路を決定するため、遅延の最大値や平均値に基づき経路を決定するのとは異なり、利用者の要求品質に合致した回線を提供することが可能になる。 Since the actual node device always uses the delay and determines the path by obtaining the probability density, the path can be determined in consideration of the delay variation. Also, since the route is determined based on the request delay amount and request probability included in the line request message, the route that matches the user's required quality is different from the route determination based on the maximum or average delay. It becomes possible to provide.
本発明を実施するための形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明によるシステムの概略的な構成図である。図1によると、本システムは、経路決定装置1と、ノード装置A〜Gで構成されるネットワーク200とを備えている。また、経路決定装置1は、遅延収集部11と、遅延データベース(DB)12と、確率密度計算部13と、経路判定部14と、経路設定部15とを備えている。
EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing this invention is demonstrated in detail below using drawing. FIG. 1 is a schematic block diagram of a system according to the present invention. According to FIG. 1, the present system includes a route determination device 1 and a
図1において、各ノード装置間を結ぶ線は、通信リンクであり、各ノード装置は、あらかじめ決められたスケジュールに従い、通信リンクで接続している他のノード装置との間で遅延を測定する機能を備えている。つまり、例えば、ノード装置Aは、ノード装置B及びDとの間で遅延を測定する。なお、遅延の測定は、例えば、ITU−T(国際電気通信連合 電気通信標準化部門)Y.1731の勧告に規定された遅延測定パケットにより行うことができる。 In FIG. 1, a line connecting each node device is a communication link, and each node device has a function of measuring a delay with another node device connected with the communication link according to a predetermined schedule. It has. That is, for example, the node device A measures the delay between the node devices B and D. Note that the delay is measured by, for example, ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) Y.D. This can be performed by a delay measurement packet defined in the recommendation of 1731.
遅延収集部11は、ネットワーク200の各ノード装置から、各ノード装置が測定した遅延情報を受信し、受信した遅延情報を遅延データベース12に出力する。確率密度計算部13は、遅延データベース12が保存している各ノード装置間の、つまり各通信リンクの遅延情報から、各通信リンクの遅延の確率密度を所定のスケジュールで算出して、遅延データベース12に保存する。図2は、ノード装置Aからノード装置Bへの通信リンクの遅延についての確率密度を示している。なお、確率密度計算部13による確率密度の計算は、過去の総ての遅延情報を使用して行う形態であっても、過去の一定期間、例えば、直近1ヶ月間の遅延情報のみを使用して行う形態であっても良い。
The
ネットワーク200にラベル・スイッチ・パス(LSP)等の回線設定を要求する利用者は、経路決定装置1に回線要求メッセージを送信する。この回線要求メッセージには、回線の終端点となる2つのノード装置を特定するための情報と、要求遅延量と、要求確率が含まれている。ここで、要求確率とは、要求遅延量以下の遅延量となるパケットの割合を示す値である。具体的には、例えば、ノード装置AからFに至り、要求遅延量が2ms、要求確率が95%との回線要求メッセージは、少なくとも95%のパケットが、2ms以下の遅延でノード装置Aからノード装置Fに到達する回線を要求するものである。
A user who requests the
経路判定部14は、回線要求メッセージを受信すると、遅延データベース12が保存している各通信リンクの遅延についての確率密度から、各通信リンクについて、要求確率に相当するパーセンタイル値を求め、要求された終端点間において、求めたパーセンタイル値の合計が要求遅延量以下となる経路を判定する。具体的には、ノード装置AからFに至る回線であり、要求遅延量が2ms、要求確率が95%とすると、経路判定部14は、各通信リンクの遅延の確率密度から95パーセンタイル値を求める。図3は、各通信リンクの95パーセンタイル値を示す図であり、矢印はその方向を示している。なお、図3においては簡単のため、ノード装置間のある方向の通信リンクのみを表示している。
Upon receipt of the line request message, the
例えば、図3に示す95パーセンタイル値である場合、ノード装置A、B、G、Fの経路での95パーセンタイル値の合計は、1.9msであり要求遅延量以下となる。これに対して、ノード装置A、B、C、Fの経路での合計は2.2msであり、ノード装置A、D、C、Fの経路での合計は2.6msであり、ノード装置A、D、E、Fの経路での合計は2.3msでありいずれも要求遅延量以上となる。したがって、経路判定部14は、ノード装置A、B、G、Fの経路を選択する。なお、要求遅延量以下となる経路が複数ある場合には、パーセンタイル値の合計が最も大きい経路、或いは、小さい経路等、他の任意の基準にて1つの経路を選択する。
For example, in the case of the 95th percentile value shown in FIG. 3, the total of the 95th percentile values in the paths of the node devices A, B, G, and F is 1.9 ms, which is equal to or less than the requested delay amount. On the other hand, the total of the paths of the node apparatuses A, B, C, and F is 2.2 ms, and the total of the paths of the node apparatuses A, D, C, and F is 2.6 ms, and the node apparatus A , D, E, and F paths total 2.3 ms, which is equal to or greater than the required delay amount. Therefore, the
最後に、経路設定部15は、経路判定部14が選択した経路に従い、ネットワーク200の各ノード装置に対して、回線作成のための設定を行う。
Finally, the
以上、実際のノード装置が常時測定している遅延を使用し、確率密度を求めて経路を判定するため、遅延変動を考慮した経路決定が可能になる。また、回線要求メッセージに含まれる要求遅延量及び要求確率に基づき経路を決定するため、遅延の最大値や平均値に基づき経路を決定するのとは異なり、利用者の要求品質に合致した回線を提供することが可能になる。なお、上述した実施形態において、各ノード装置は、通信リンクで直接接続しているノード装置との間でのみ遅延を測定していたが、さらに、1つ以上のノード装置を経由した他のノード装置と遅延を測定する形態であって良い。つまり、例えば、ノード装置Aは、ノード装置B経由でノード装置Gと、ノード装置B経由でノード装置Cと、ノード装置D経由でノード装置Cと、ノード装置D経由でノード装置Eとそれぞれ遅延を測定する形態であっても良い。 As described above, since the path is determined by obtaining the probability density by using the delay that is always measured by the actual node device, the path can be determined in consideration of the delay variation. Also, since the route is determined based on the request delay amount and request probability included in the line request message, the route that matches the user's required quality is different from the route determination based on the maximum or average delay. It becomes possible to provide. In the above-described embodiment, each node device measures a delay only with a node device directly connected via a communication link. In addition, other node devices pass through one or more node devices. It may be in the form of measuring device and delay. That is, for example, the node device A delays the node device G via the node device B, the node device C via the node device B, the node device C via the node device D, and the node device E via the node device D. It is also possible to adopt a form in which
なお、本発明による経路決定装置1は、コンピュータを図1の経路決定装置1の各部として機能させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。更に、本発明は、ハードウェア及びソフトウェアの組合せによっても実現可能である。また、本発明による経路決定装置1は、1つの装置として、或いは、1つのコンピュータ上で実現する形態に限定されず、複数の装置で、或いは、複数のコンピュータ上に実現する形態とすることもできる。例えば、遅延収集部11、遅延データベース12及び確率密度計算部13を備えた装置と、経路判定部14及び15を供えた装置の2つの装置で実現し、この2つの装置間をネットワークで接続する形態等とすることができる。
The route determination device 1 according to the present invention can be realized by a program that causes a computer to function as each unit of the route determination device 1 of FIG. These computer programs can be stored in a computer-readable storage medium or distributed via a network. Furthermore, the present invention can be realized by a combination of hardware and software. Further, the route determination device 1 according to the present invention is not limited to a form realized as one device or on one computer, but may be realized as a plurality of devices or a form realized on a plurality of computers. it can. For example, it is realized by two devices, a device provided with the
1 経路決定装置
11 遅延収集部
12 遅延データベース
13 確率密度計算部
14 経路判定部
15 経路設定部
200 ネットワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記収集したノード装置間の遅延情報に基づき、各ノード装置間の遅延の確率密度を求める確率密度計算手段と、
設定する回線の2つの端点、要求遅延量及び要求確率を含む回線要求メッセージを受信した場合、各ノード装置間の遅延の確率密度から、各ノード装置間の遅延について、該要求確率に相当するパーセンタイル値を求め、求めたパーセンタイル値の合計が、該要求遅延量以下となる様に、設定する回線の経路を決定する経路判定手段と、
を備えている経路決定装置。 Delay collection means for collecting delay information between other node devices measured by each node device;
Based on the collected delay information between node devices, a probability density calculating means for obtaining a probability density of delay between each node device;
When a line request message including two end points of a line to be set, a request delay amount, and a request probability is received, the percentile corresponding to the request probability is determined for the delay between the node apparatuses from the probability density of the delay between the node apparatuses. A route determination means for determining a route of a line to be set so that a value is obtained and a total of the obtained percentile values is equal to or less than the required delay amount;
A route determination device comprising:
各ノード装置が、他のノード装置との間で所定のスケジュールに従い遅延を繰り返し測定するステップと、
遅延収集手段が、各ノード装置が測定したノード装置間の遅延情報を収集して遅延データベースに保存するステップと、
確率密度計算手段が、遅延データベースに保存された各ノード装置間の遅延情報に基づき、各ノード装置間の遅延の確率密度を求め、求めた確率密度を遅延データベースに保存するステップと、
経路判定手段が、回線の2つの端点、要求遅延量及び要求確率を含む回線要求メッセージを受信するステップと、
経路判定手段が、遅延データベースに保存された各ノード装置間の確率密度から、各ノード装置間の遅延について、該要求確率に相当するパーセンタイル値を求め、求めたパーセンタイル値の合計が、該要求遅延量以下となる様に、設定する回線の経路を決定するステップと、
を備えている経路決定方法。 In a system including a network composed of a plurality of node devices, a delay collection unit, a delay database, a probability density calculation unit, and a route determination unit, a method for determining a route of a requested line,
Each node device repeatedly measures delay according to a predetermined schedule with other node devices;
A step of collecting delay information between node devices measured by each node device and storing the delay information in a delay database;
A probability density calculating means for determining a probability density of delay between each node device based on delay information between each node device stored in the delay database, and storing the obtained probability density in the delay database;
A route determination means receiving a line request message including two end points of the line, a request delay amount and a request probability;
The route determination means obtains the percentile value corresponding to the required probability for the delay between the node devices from the probability density between the node devices stored in the delay database, and the total of the obtained percentile values is the required delay. Determining the route of the circuit to be set so that the amount is less than the amount;
A route determination method comprising:
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WO2015060297A1 (en) * | 2013-10-22 | 2015-04-30 | 日本電気株式会社 | Transmission terminal, communication system, communication method, and program |
WO2022137425A1 (en) * | 2020-12-24 | 2022-06-30 | 日本電信電話株式会社 | Communication system, server, client, server control method, and client control method |
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