JP2012175297A - Qos control system, qos control management device, and qos control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To implement a mechanism in which a user terminal notifies a network of target communication of a QoS control, and requests QoS.SOLUTION: A system has a gateway device installed between a user terminal and a predetermined network, a QoS control management device, and a traffic detection device. The QoS control management device comprises: means for receiving a QoS profile including a control content and control target flow information created based on QoS request information from the user terminal, from the gateway device; means for transmitting the control target flow information in the QoS profile to the traffic detection device, and receiving flow information of a flow matching the control target flow information from the traffic detection device; and means for requesting QoS control of a band management device installed in the network, based on the flow information and the QoS profile.

Description

本発明は、ネットワークにおいてパケット通信の帯域確保や優先制御を行うためのQoS制御技術に関連するものである。   The present invention relates to a QoS control technique for securing bandwidth and priority control for packet communication in a network.

QoS要求に基づいて動的にQoS制御を行うネットワーク（NGN等）が普及してきている。このようなQoS制御に関する従来技術として、例えば3GPPのPCC（Policy and Charging Control）アーキテクチャ（非特許文献１）が知られている。   Networks (such as NGN) that dynamically control QoS based on QoS requirements have become widespread. As a prior art related to such QoS control, for example, 3GPP PCC (Policy and Charging Control) architecture (Non-Patent Document 1) is known.

上記従来技術では、ユーザ端末がネットワークにQoS要求を通知する方式として、ユーザ端末がSIP等の予め決められた通信プロトコルを用いて通知する方式（UE-initiated）と、ネットワーク内でDPI（Deep Packet Inspection）等を用いてQoS制御の対象となる通信を検出し、通知する方式（network-initiated）の２つが定義されている。   In the above prior art, the user terminal notifies the network of the QoS request, as a method in which the user terminal notifies using a predetermined communication protocol such as SIP (UE-initiated), and DPI (Deep Packet in the network) Two methods (network-initiated) for detecting and notifying a communication subject to QoS control using (Inspection) or the like are defined.

3GPP TS 23.2033GPP TS 23.203

しかしながら、非特許文献１の従来技術では、QoS制御の対象となる通信をユーザ端末がネットワークに通知し、QoSを要求する仕組みは定義されていない。   However, in the prior art of Non-Patent Document 1, a mechanism for requesting QoS by a user terminal notifying a network of communication targeted for QoS control is not defined.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、QoS制御の対象となる通信をユーザ端末がネットワークに通知し、QoSを要求する仕組みを実現するための技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a technique for realizing a mechanism in which a user terminal notifies a network of communication subject to QoS control and requests QoS. .

上記の課題を解決するために、本発明は、ユーザ端末と所定のネットワークとの間に備えられるゲートウェイ装置と、QoS制御管理装置と、トラヒック検出装置とを有するQoS制御システムであって、
前記ゲートウェイ装置が、
前記ユーザ端末から受信するQoS要求情報に基づいて、制御対象フロー情報及び制御内容を含むQoSプロファイルを作成し、当該QoSプロファイルを前記QoS制御管理装置に送信する手段を備え、
前記トラヒック検出装置が、
前記ネットワークを流れるトラヒックを解析することにより、前記QoS制御管理装置から受信する制御対象フロー情報に合致するフローを判別し、当該フローのフロー情報を前記QoS制御管理装置に送信する手段を備え、
前記QoS制御管理装置が、
前記QoSプロファイルにおける制御対象フロー情報を前記トラヒック検出装置に送信し、当該制御対象フロー情報に合致するフローのフロー情報を前記トラヒック検出装置から受信する手段と、
前記フロー情報と前記QoSプロファイルに基づいて、前記ネットワークに備えられた帯域管理装置に対してQoS制御を要求する手段と、を備えることを特徴とするQoS制御システムとして構成される。 In order to solve the above problems, the present invention is a QoS control system comprising a gateway device, a QoS control management device, and a traffic detection device provided between a user terminal and a predetermined network,
The gateway device is
Based on QoS request information received from the user terminal, a QoS profile including control target flow information and control content is created, and the QoS profile is provided to the QoS control management device.
The traffic detection device comprises:
Analyzing the traffic flowing through the network, determining a flow that matches the control target flow information received from the QoS control management device, and comprising means for transmitting the flow information of the flow to the QoS control management device,
The QoS control management device
Means for transmitting control target flow information in the QoS profile to the traffic detection device and receiving flow information of a flow that matches the control target flow information from the traffic detection device;
And a means for requesting QoS control from a bandwidth management device provided in the network based on the flow information and the QoS profile.

また、本発明は、ユーザ端末と所定のネットワークとの間に備えられるゲートウェイ装置と、QoS制御管理装置と、トラヒック検出装置とを有するシステムにおける前記QoS制御管理装置と前記トラヒック検出装置とで構成されるQoS制御システムであって、
前記QoS制御管理装置が、
前記ゲートウェイ装置から、前記ユーザ端末からのQoS要求情報に基づいて作成された制御対象フロー情報及び制御内容を含むQoSプロファイルを受信する手段を備え、
前記トラヒック検出装置が、
前記ネットワークを流れるトラヒックを解析することにより、前記QoS制御管理装置から受信する制御対象フロー情報に合致するフローを判別し、当該フローのフロー情報を前記QoS制御管理装置に送信する手段を備え、
前記QoS制御管理装置が更に、
前記QoSプロファイルにおける制御対象フロー情報を前記トラヒック検出装置に送信し、当該制御対象フロー情報に合致するフローのフロー情報を前記トラヒック検出装置から受信する手段と、
前記フロー情報と前記QoSプロファイルに基づいて、前記ネットワークに備えられた帯域管理装置に対してQoS制御を要求する手段と、を備えることを特徴とするQoS制御システムとして構成してもよい。 Further, the present invention is configured by the QoS control management device and the traffic detection device in a system including a gateway device provided between a user terminal and a predetermined network, a QoS control management device, and a traffic detection device. QoS control system
The QoS control management device
Means for receiving, from the gateway device, a QoS profile including control target flow information and control content created based on QoS request information from the user terminal;
The traffic detection device comprises:
Analyzing the traffic flowing through the network, determining a flow that matches the control target flow information received from the QoS control management device, and comprising means for transmitting the flow information of the flow to the QoS control management device,
The QoS control management device further includes:
Means for transmitting control target flow information in the QoS profile to the traffic detection device and receiving flow information of a flow that matches the control target flow information from the traffic detection device;
It may be configured as a QoS control system comprising: means for requesting QoS control from a bandwidth management device provided in the network based on the flow information and the QoS profile.

また、本発明は、ユーザ端末と所定のネットワークとの間に備えられるゲートウェイ装置と、QoS制御管理装置と、トラヒック検出装置とを有するシステムにおける前記QoS制御管理装置であって、
前記ゲートウェイ装置から、前記ユーザ端末からのQoS要求情報に基づいて作成された制御対象フロー情報及び制御内容を含むQoSプロファイルを受信する手段と、
前記QoSプロファイルにおける制御対象フロー情報を前記トラヒック検出装置に送信し、当該制御対象フロー情報に合致するフローのフロー情報を前記トラヒック検出装置から受信する手段と、
前記フロー情報と前記QoSプロファイルに基づいて、前記ネットワークに備えられた帯域管理装置に対してQoS制御を要求する手段と、を備えることを特徴とするQoS制御管理装置として構成することもできる。 Further, the present invention is the QoS control management device in a system comprising a gateway device provided between a user terminal and a predetermined network, a QoS control management device, and a traffic detection device,
Means for receiving, from the gateway device, a QoS profile including control target flow information and control content created based on QoS request information from the user terminal;
Means for transmitting control target flow information in the QoS profile to the traffic detection device and receiving flow information of a flow that matches the control target flow information from the traffic detection device;
The QoS control management apparatus may further comprise a unit that requests QoS control from a bandwidth management apparatus provided in the network based on the flow information and the QoS profile.

前記QoS制御管理装置は、前記帯域管理装置からネットワーク使用状況を取得し、当該ネットワーク使用状況に基づいてQoS制御の可否を判断する手段を更に備えてもよい。   The QoS control management device may further comprise means for acquiring a network usage status from the bandwidth management device and determining whether QoS control is possible based on the network usage status.

本発明によれば、QoS制御の対象となる通信をユーザ端末がネットワークに通知し、QoSを要求する仕組みを実現することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to implement | achieve the structure from which a user terminal notifies the communication used as the object of QoS control to a network, and requests | requires QoS.

本発明の実施の形態に係るシステムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a system according to an embodiment of the present invention. HGW２００の機能構成図である。It is a functional block diagram of HGW200. QoSプロファイルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a QoS profile. DPI装置１２０の機能構成図である。2 is a functional configuration diagram of a DPI device 120. FIG. 管理サーバ１１０の機能構成図である。2 is a functional configuration diagram of a management server 110. FIG. 本発明の実施の形態に係るシステムの処理動作を説明するためのシーケンス図である。It is a sequence diagram for demonstrating the processing operation of the system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るシステムの処理動作を説明するためのシーケンス図である。It is a sequence diagram for demonstrating the processing operation of the system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（システム構成）
図１に、本発明の実施の形態に係るシステムの全体構成図を示す。本実施の形態では、ユーザ端末２１０が、特定の通信事業者のネットワーク１００（アクセス網）を介してインターネットと通信する場合を想定している。 (System configuration)
FIG. 1 shows an overall configuration diagram of a system according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, it is assumed that the user terminal 210 communicates with the Internet via a network 100 (access network) of a specific communication carrier.

本発明の実施の形態に係るシステムは、HGW２００（ホームゲートウェイ）、DPI装置１２０（トラヒック検出装置と称してもよい）、管理サーバ１１０（QoS制御管理装置と称してもよい）を有し、これらが通信可能なように互いにネットワーク接続されて構成されている。図１には、ルータ１４０、１５０、及び帯域管理サーバ１３０も示されているが、これらの装置は、ネットワーク１００における既存の装置である。   The system according to the embodiment of the present invention includes an HGW 200 (home gateway), a DPI device 120 (may be referred to as a traffic detection device), and a management server 110 (may be referred to as a QoS control management device). Are connected to each other via a network so that they can communicate with each other. In FIG. 1, routers 140 and 150 and a bandwidth management server 130 are also shown, but these devices are existing devices in the network 100.

HGW２００は、一般的にはアクセス回線に接続するために宅内に設置される通信装置である。本実施の形態では、HGW２００は、ホームゲートウェイとしての通常の機能に加えて、ユーザのQoS要求を定義するためのQoSプロファイルをユーザ端末２１０からの入力情報に基づき作成し、管理サーバ１１０に通知する機能を備えている。   The HGW 200 is a communication device that is generally installed in a house to connect to an access line. In the present embodiment, in addition to the normal function as a home gateway, the HGW 200 creates a QoS profile for defining a user's QoS request based on input information from the user terminal 210 and notifies the management server 110 of it. It has a function.

管理サーバ１１０は、本実施の形態でのQoS制御の管理を実施する装置であり、ユーザのQoSプロファイルに基づいて、制御対象のトラヒックに関する情報をDPI装置１２０に通知し、検知されたフロー情報（IPアドレス、ポート番号、使用帯域等）をDPI装置１２０から受信し、当該フロー情報とQoSプロファイル等に基づいて、実施するQoS制御内容を決定する機能や、帯域管理サーバ１３０に対してQoSの制御を要求する機能等を備える。   The management server 110 is a device that performs management of QoS control in the present embodiment, and notifies the DPI device 120 of information relating to traffic to be controlled based on the user's QoS profile, and detects detected flow information ( (IP address, port number, bandwidth used, etc.) received from the DPI device 120, based on the flow information and QoS profile, etc., a function for determining the QoS control content to be implemented, and QoS control for the bandwidth management server 130 It has a function to request.

DPI装置１２０は、制御対象のトラヒックに関する情報を管理サーバ１１０から受信し、ネットワークを流れるトラヒックを解析し、管理サーバ１１０から通知されたトラヒック情報に合致したトラヒックを検出した場合に、フロー情報（IPアドレス、ポート番号、使用帯域等）を管理サーバ１１０に送る機能を備える。以下、本実施の形態に係る各装置の機能構成についてより詳細に説明する。   When the DPI device 120 receives information on the traffic to be controlled from the management server 110, analyzes the traffic flowing through the network, and detects traffic that matches the traffic information notified from the management server 110, the flow information (IP Address, port number, bandwidth used, etc.) to the management server 110. Hereinafter, the functional configuration of each device according to the present embodiment will be described in more detail.

図２は、HGW２００の機能構成図である。図２に示すように、HGW２００は、インタフェースA２０１、インタフェースB２０２、パケット処理部２０３、QoSプロファイル設定部２０４を備える。   FIG. 2 is a functional configuration diagram of the HGW 200. As shown in FIG. 2, the HGW 200 includes an interface A 201, an interface B 202, a packet processing unit 203, and a QoS profile setting unit 204.

インタフェースA２０１はユーザ端末２１０と通信を行うインタフェースであり、インタフェースB２０２はネットワーク１００側と通信を行うインタフェースである。パケット処理部２０３は、ユーザ端末２１０とネットワーク１００との間でのパケット送受信のための処理を行う。   The interface A201 is an interface that communicates with the user terminal 210, and the interface B202 is an interface that communicates with the network 100 side. The packet processing unit 203 performs processing for packet transmission / reception between the user terminal 210 and the network 100.

QoSプロファイル設定部２０４は、ユーザ端末２１０からインタフェースA２０１を介して受信したQoSプロファイルに関する情報に基づいて、QoSプロファイルを作成し、管理サーバ１１０にQoSプロファイルを送信する機能、管理サーバ１１０から設定完了通知を受信した場合に、ユーザ端末２１０に対して正常に設定できたことを通知する機能を有する。   The QoS profile setting unit 204 creates a QoS profile based on information about the QoS profile received from the user terminal 210 via the interface A 201, and transmits a QoS profile to the management server 110. Is received, the user terminal 210 is notified of the normal setting.

ユーザ端末２１０から受信するQoSプロファイルに関する情報は、例えば、QoS制御対象サービスの接続先情報（IPアドレス、ポート番号、プロトコル番号）、QoS制御方法（優先制御か帯域確保）、及びQoS情報（QoSクラス、帯域割当量）である。   Information related to the QoS profile received from the user terminal 210 includes, for example, connection destination information (IP address, port number, protocol number) of a QoS control target service, a QoS control method (priority control or bandwidth reservation), and QoS information (QoS class). , Bandwidth allocation amount).

HGWが、上記の情報に基づき作成するQoSプロファイルの例を図３に示す。本例でのQoSプロファイルは、項目として制御対象フロー、制御方法、QoSクラス、帯域割当量等を有するテーブルの形式で構築される。図３に一例として示すように、「制御対象フロー」は、例えばTCP/IPのフローを対象とする場合、送信元IPアドレス、送信先IPアドレス、プロトコル番号、送信元ポート番号、送信先ポート番号により指定する。「制御方法」としては、優先制御か帯域確保を指定する。「QoSクラス」は、制御方法として優先制御を指定する場合に使用するものであり、指定する情報として、例えば最優先クラス、優先クラス、ベストエフォート等がある。「帯域割当量」は、制御方法として帯域確保を指定する場合に使用するものであり、例えば、単位をMbpsとした帯域割当量の数値を指定する。   An example of the QoS profile created by the HGW based on the above information is shown in FIG. The QoS profile in this example is constructed in the form of a table having items to be controlled, control method, QoS class, bandwidth allocation amount, and the like as items. As shown as an example in FIG. 3, the “control target flow” is, for example, a TCP / IP flow, a transmission source IP address, a transmission destination IP address, a protocol number, a transmission source port number, a transmission destination port number. Specify by. As the “control method”, priority control or bandwidth reservation is designated. The “QoS class” is used when priority control is specified as a control method. Examples of information to be specified include the highest priority class, the priority class, and the best effort. “Bandwidth allocation amount” is used when bandwidth reservation is specified as a control method, and for example, a numerical value of bandwidth allocation amount in units of Mbps is specified.

図４は、DPI装置１２０の機能構成図である。図４に示すように、本実施の形態に係るDPI装置１２０は、インタフェースA１２１、インタフェースB１２２、インタフェースC１２３、パケット処理部１２４、パケット比較部１２５、フロー情報処理部１２６を含む。   FIG. 4 is a functional configuration diagram of the DPI device 120. As shown in FIG. 4, the DPI device 120 according to the present embodiment includes an interface A 121, an interface B 122, an interface C 123, a packet processing unit 124, a packet comparison unit 125, and a flow information processing unit 126.

インタフェースA１２１、インタフェースB１２２は、それぞれ異なるルータと接続されるインタフェースであり、インタフェースC１２３は、管理サーバ１１０と通信を行うインタフェースである。パケット処理部１２４は、インタフェースA１２１、B１２２を介したパケット送受信のための処理や、インタフェースＡ１２１とインタフェースＢ１２２間を流れるパケットのミラーリングを行う機能を有する。   The interface A 121 and the interface B 122 are interfaces connected to different routers, and the interface C 123 is an interface that communicates with the management server 110. The packet processing unit 124 has a function of performing processing for packet transmission / reception via the interfaces A121 and B122 and mirroring of packets flowing between the interface A121 and the interface B122.

パケット比較部１２５は、管理サーバ１１０から通知され、フロー情報通知部１２６から受け取った制御対象フロー情報をメモリ等の記憶手段に保持し、パケット処理部１２４によりミラーリングされたパケットを監視し、制御対象フローに合致するパケットがあるかどうかを判別し、あった場合は該当フローの使用帯域をフロー情報処理部１２６に通知する機能を有する。   The packet comparison unit 125 holds the control target flow information notified from the management server 110 and received from the flow information notification unit 126 in a storage unit such as a memory, monitors the packet mirrored by the packet processing unit 124, and controls the control target It is determined whether there is a packet that matches the flow, and if there is, it has a function of notifying the flow information processing unit 126 of the used bandwidth of the flow.

フロー情報処理部１２６は、制御対象フローの発生と使用帯域を管理サーバ１１０に通知する機能、管理サーバ１１０から新たな判別すべき制御対象フロー情報を受け取った場合に、パケット比較部１２５に当該フロー情報を通知する機能を有する。   When the flow information processing unit 126 receives a control target flow information to be determined from the management server 110 and a function for notifying the generation and use bandwidth of the control target flow to the management server 110, the flow information processing unit 126 sends the flow to the packet comparison unit 125. It has a function to notify information.

図５は、管理サーバ１１０の機能構成図である。図５に示すように、管理サーバ１１０は、インタフェースA１１１、インタフェースB１１２、インタフェースC１１３、トラヒック情報管理部１１４、ユーザ情報保持部１１５、及びQoS管理部１１６を含む。インタフェースA１１１はHGW２００と通信を行うインタフェースであり、インタフェースB１１２はDPI装置１２０と通信を行うインタフェースであり、インタフェースC１１３は帯域管理サーバ１３０と通信を行うインタフェースである。   FIG. 5 is a functional configuration diagram of the management server 110. As illustrated in FIG. 5, the management server 110 includes an interface A 111, an interface B 112, an interface C 113, a traffic information management unit 114, a user information holding unit 115, and a QoS management unit 116. The interface A111 is an interface that communicates with the HGW 200, the interface B112 is an interface that communicates with the DPI device 120, and the interface C113 is an interface that communicates with the bandwidth management server 130.

トラヒック情報管理部１１４は、インタフェースA１１１を介してＨＧＷ２００から受け取ったQoSプロファイルを、ユーザ情報保持部１１５に保管するとともに、QoS管理部１１６に対して、ユーザ情報の更新を通知する機能、DPI装置１２０に対して、ユーザ情報保持部１１５に保管したQoSプロファイル内の制御対象フロー情報を通知する機能、DPI装置１２０から制御対象フローの発生を受信した場合に、QoS制御部１１６に対して制御の実施を依頼する機能を含む。   The traffic information management unit 114 stores the QoS profile received from the HGW 200 via the interface A111 in the user information holding unit 115 and also notifies the QoS management unit 116 of the update of user information, the DPI device 120 On the other hand, when the control target flow information in the QoS profile stored in the user information holding unit 115 is notified, the control of the QoS control unit 116 is performed when the generation of the control target flow is received from the DPI device 120. Includes the function to request

QoS管理部１１６は、トラヒック情報管理部１１４から受け取る制御対象フロー情報、及びQoSプロファイルに基づいて、実施するQoS制御（優先制御か帯域確保）を決定する機能を有する。また、QoS管理部１１６は、帯域管理サーバ１３０に対して、ネットワーク１００における帯域確保や優先制御の状態を要求し、現状を把握し、トラヒック情報管理部１１４からの通知に基づいて、ネットワーク１００の状態からQoS制御の可否を判断し、可能な場合は帯域管理サーバ１３０に対してQoS制御を要求する機能を有する。   The QoS management unit 116 has a function of determining the QoS control (priority control or bandwidth reservation) to be performed based on the control target flow information received from the traffic information management unit 114 and the QoS profile. Further, the QoS management unit 116 requests the bandwidth management server 130 for bandwidth reservation and priority control status in the network 100, grasps the current state, and based on the notification from the traffic information management unit 114, Whether or not QoS control is possible is determined from the status, and if possible, the bandwidth management server 130 has a function of requesting QoS control.

更に、QoS管理部１１６は、QoSプロファイル毎に現在行っているQoS制御（優先クラスの付与状況、帯域確保の状況等）に関する情報を、ユーザ情報保持部１１５に格納し、管理する機能、帯域管理サーバ１３０に対するQoS制御が成功した場合に、QoSプロファイル毎のQoS制御に関する状況を現在の状態に更新する機能を有する。   Furthermore, the QoS management unit 116 stores information on QoS control (priority class assignment status, bandwidth allocation status, etc.) currently performed for each QoS profile in the user information holding unit 115, and manages the bandwidth management function. When QoS control on the server 130 is successful, the server 130 has a function of updating the status related to QoS control for each QoS profile to the current state.

ＨＧＷ２００、管理サーバ１１０、DPI装置１２０の各々は、CPU及びメモリ等を備えるコンピュータ、もしくは当該コンピュータの構成を含む通信装置に、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、各装置における各部が有する機能は、当該装置を構成するコンピュータに内蔵されるＣＰＵやメモリなどのハードウェア資源を用いて、各部で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。また、該プログラムは、当該プログラムを記録したＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの記録媒体や、インターネットなどのネットワークを介して市場に流通させることができる。   Each of the HGW 200, the management server 110, and the DPI device 120 causes a computer including a CPU and a memory or the like or a communication device including the configuration of the computer to execute a program describing the processing contents described in the present embodiment. It is feasible. That is, the function of each unit in each device is realized by executing a program corresponding to the processing executed in each unit using hardware resources such as a CPU and a memory built in the computer constituting the device. It is possible. Further, the program can be distributed to the market via a recording medium such as an FD, CD-ROM, or DVD in which the program is recorded, or a network such as the Internet.

各装置において、上記のようにプログラムにより本実施の形態に係る機能を実現することのほか、ハードウェア回路により実現することとしてもよい。   In each device, the function according to the present embodiment may be realized by a program as described above, or may be realized by a hardware circuit.

（システムの動作）
次に、図６、図７のシーケンス図を参照して、本実施の形態に係るシステムの処理動作を説明する。まず、図６を参照してQoSプロファイルの登録のための処理を説明する。 (System operation)
Next, processing operations of the system according to the present embodiment will be described with reference to the sequence diagrams of FIGS. First, a process for registering a QoS profile will be described with reference to FIG.

ユーザが新たにQoS制御を設定する場合において、ユーザ端末２１０を用いてHGW２００にアクセスし、QoS制御対象サービスの接続先情報（IPアドレス、ポート番号、プロトコル番号）、QoS制御方法（優先制御か帯域確保）、QoS情報（QoSクラス、帯域割当量）を入力する。ユーザ端末２１０は、これらの情報をQoS要求としてHGW２００に送信する（ステップ１）。   When the user newly sets QoS control, the user terminal 210 is used to access the HGW 200, the connection destination information (IP address, port number, protocol number) of the QoS control target service, the QoS control method (priority control or bandwidth) Secure) and QoS information (QoS class, bandwidth allocation). The user terminal 210 transmits these pieces of information as a QoS request to the HGW 200 (step 1).

QoS要求を受信したHGW２００は、QoSプロファイル設定部２０４においてQoSプロファイルを作成し（ステップ２）、QoSプロファイルを管理サーバ１１０に送信する（ステップ３）。   The HGW 200 that has received the QoS request creates a QoS profile in the QoS profile setting unit 204 (step 2), and transmits the QoS profile to the management server 110 (step 3).

QoSプロファイルを受信した管理サーバ１１０において、トラヒック情報管理部１１４によりQoSプロファイルがユーザ情報保持部１１５に保存され（ステップ４）、制御対象フロー情報がDPI装置に通知される（ステップ５）。   In the management server 110 that has received the QoS profile, the traffic information management unit 114 stores the QoS profile in the user information holding unit 115 (step 4), and the control target flow information is notified to the DPI device (step 5).

その後、管理サーバ１１０はHGW２００に対して設定完了を通知する（ステップ６）。設定完了の通知を受けたHGW２００は、ユーザ端末２１０に対して登録完了を通知する（ステップ７）。   Thereafter, the management server 110 notifies the setting completion to the HGW 200 (step 6). The HGW 200 that has received the notification of the setting completion notifies the user terminal 210 of the completion of registration (Step 7).

続いて、図７を参照して、QoS制御の実施の際の処理を説明する。   Next, with reference to FIG. 7, a process for implementing QoS control will be described.

管理サーバ１１０から制御対象フロー情報の通知を受けたDPI装置１２０では、パケット比較部１２４において当該制御対象フロー情報に合致するパケット（フロー）の有無の監視を行っており、ステップ１１において、制御対象フローが検知されたものとする。   In the DPI device 120 that has received the notification of the control target flow information from the management server 110, the packet comparison unit 124 monitors the presence or absence of a packet (flow) that matches the control target flow information. Assume that a flow has been detected.

DPI装置１２０において、上記フローの使用帯域がフロー情報処理部１２６に通知され、フロー情報処理部１２６が制御対象フローの発生と使用帯域を管理サーバ１１０に通知する（ステップ１２）。   In the DPI device 120, the flow information processing unit 126 is notified of the use band of the flow, and the flow information processing unit 126 notifies the management server 110 of the occurrence of the control target flow and the use band (step 12).

制御対象フローの通知を受けた管理サーバ１１０では、トラヒック情報管理部１１４がQoS制御部１１６に対して制御の実施を依頼すると、QoS制御部１１６は帯域管理サーバ１３０に対してネットワーク使用状況（帯域確保や優先制御の状態）を要求し（ステップ１３）、帯域管理サーバ１３０からネットワーク使用状況の通知を受信する（ステップ１４）。そして、管理サーバ１１０におけるQoS管理部１１６は、制御対象フローの使用帯域、QoSプロファイル、ネットワーク使用状況等に基づいて、QoS制御の実施要否や実施内容を判断し（ステップ１５）、判断結果に基づき帯域管理サーバ１３０に対してQoS制御の要求を行う（ステップ１６）。また、例えば、帯域管理サーバ１３０から通知されたネットワーク使用状況により、ネットワーク１００が混雑している（例：制御対象通信に関わる回線のトラヒックが所定の値以上）と判断されたときには、ユーザにより要求された帯域確保が不可であると判断し、帯域管理サーバ１３０へのQoS制御要求を行わない場合もある。   In the management server 110 that has received the notification of the control target flow, when the traffic information management unit 114 requests the QoS control unit 116 to perform control, the QoS control unit 116 sends a network usage status (bandwidth) to the bandwidth management server 130. (Status of reservation and priority control) is requested (step 13), and a notification of the network usage status is received from the bandwidth management server 130 (step 14). Then, the QoS management unit 116 in the management server 110 determines whether or not to perform QoS control based on the use bandwidth of the control target flow, the QoS profile, the network usage status, and the like (step 15), and based on the determination result. A request for QoS control is made to the bandwidth management server 130 (step 16). Further, for example, when it is determined that the network 100 is congested due to the network usage status notified from the bandwidth management server 130 (for example, the traffic on the line related to the communication to be controlled is a predetermined value or more), the request is made by the user. In some cases, it is determined that the reserved bandwidth cannot be secured, and the QoS control request to the bandwidth management server 130 is not made.

この要求に応じて、帯域管理サーバはQoS制御を実施する。   In response to this request, the bandwidth management server performs QoS control.

QoS制御方法が帯域確保である場合、例えば、管理サーバ１１０は、管理帯域の一部を制御対象フローに割り当てる判断を行い、帯域管理サーバ１３０に対し当該フローの帯域確保を要求する。   When the QoS control method is bandwidth reservation, for example, the management server 110 determines to allocate a part of the management bandwidth to the control target flow, and requests the bandwidth management server 130 to secure the bandwidth of the flow.

また、QoS制御方法が優先制御である場合、例えば、管理サーバ１１０は、制御対象フローの使用帯域がユーザ割当帯域を超えない場合のみ優先制御を実施すると判断し、帯域管理サーバ１３０に対し、QoSプロファイルに基づいて品質クラスの付与を要求する。   Further, when the QoS control method is priority control, for example, the management server 110 determines to perform priority control only when the used bandwidth of the control target flow does not exceed the user allocated bandwidth, and the bandwidth management server 130 Request quality class assignment based on profile.

（実施の形態のまとめ、効果）
本実施の形態に係る技術によれば、図８に示すように、HGW２００を用いてユーザのQoS要求をネットワーク１００（NGN等）に通知する機能（A）と、DPI装置１２０による制御対象トラヒックの検出と管理サーバ１１０との連携によるQoS制御の実施機能（B）を備えることとしたので、QoS制御の対象となる通信をユーザがネットワークに通知し、QoSを要求する仕組みを実現できる。これにより、ユーザは、特定の通信サービス（QoS制御の対象）及び制御内容を選択することにより、優先制御による低遅延の通信や、帯域確保による品質劣化のない映像配信等のサービスを受けることができる。 (Summary of the embodiment, effects)
According to the technique according to the present embodiment, as shown in FIG. 8, the function (A) of notifying the user's QoS request to the network 100 (NGN etc.) using the HGW 200 and the traffic to be controlled by the DPI device 120 Since the implementation function (B) of QoS control by cooperation between detection and the management server 110 is provided, it is possible to realize a mechanism in which the user notifies the network of the communication subject to QoS control and requests QoS. As a result, the user can receive a service such as low-delay communication by priority control or video distribution without quality deterioration due to bandwidth reservation by selecting a specific communication service (QoS control target) and control content. it can.

本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible within the scope of the claims.

１００ ネットワーク
１１０ 管理サーバ
１１１、１１２、１１３ インタフェース
１１４ トラヒック情報管理部
１１５ ユーザ情報保持部
１１６ QoS管理部
１２０ DPI装置
１２１、１２２、１２３ インタフェース
１２４ パケット処理部
１２５ パケット比較部
１２６ フロー情報処理部
１３０ 帯域管理サーバ
１４０、１５０ ルータ
２００ HGW
２０１、２０２ インタフェース
２０３ パケット処理部
２０４ QoSプロファイル設定部
２１０ ユーザ端末 100 network
110 Management server 111, 112, 113 Interface 114 Traffic information management unit 115 User information holding unit 116 QoS management unit 120 DPI device 121, 122, 123 Interface 124 Packet processing unit 125 Packet comparison unit 126 Flow information processing unit 130 Band management server 140 150 router 200 HGW
201, 202 Interface 203 Packet processing unit 204 QoS profile setting unit 210 User terminal

Claims (8)

ユーザ端末と所定のネットワークとの間に備えられるゲートウェイ装置と、QoS制御管理装置と、トラヒック検出装置とを有するQoS制御システムであって、
前記ゲートウェイ装置が、
前記ユーザ端末から受信するQoS要求情報に基づいて、制御対象フロー情報及び制御内容を含むQoSプロファイルを作成し、当該QoSプロファイルを前記QoS制御管理装置に送信する手段を備え、
前記トラヒック検出装置が、
前記ネットワークを流れるトラヒックを解析することにより、前記QoS制御管理装置から受信する制御対象フロー情報に合致するフローを判別し、当該フローのフロー情報を前記QoS制御管理装置に送信する手段を備え、
前記QoS制御管理装置が、
前記QoSプロファイルにおける制御対象フロー情報を前記トラヒック検出装置に送信し、当該制御対象フロー情報に合致するフローのフロー情報を前記トラヒック検出装置から受信する手段と、
前記フロー情報と前記QoSプロファイルに基づいて、前記ネットワークに備えられた帯域管理装置に対してQoS制御を要求する手段と、を備える
ことを特徴とするQoS制御システム。 A QoS control system having a gateway device provided between a user terminal and a predetermined network, a QoS control management device, and a traffic detection device,
The gateway device is
Based on QoS request information received from the user terminal, a QoS profile including control target flow information and control content is created, and the QoS profile is provided to the QoS control management device.
The traffic detection device comprises:
Analyzing the traffic flowing through the network, determining a flow that matches the control target flow information received from the QoS control management device, and comprising means for transmitting the flow information of the flow to the QoS control management device,
The QoS control management device
Means for transmitting control target flow information in the QoS profile to the traffic detection device and receiving flow information of a flow that matches the control target flow information from the traffic detection device;
A QoS control system comprising: means for requesting QoS control from a bandwidth management device provided in the network based on the flow information and the QoS profile. 前記QoS制御管理装置は、前記帯域管理装置からネットワーク使用状況を取得し、当該ネットワーク使用状況に基づいてQoS制御の可否を判断する手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のQoS制御システム。   2. The QoS control according to claim 1, further comprising means for acquiring a network usage status from the bandwidth management device and determining whether QoS control is possible based on the network usage status. system. ユーザ端末と所定のネットワークとの間に備えられるゲートウェイ装置と、QoS制御管理装置と、トラヒック検出装置とを有するシステムにおける前記QoS制御管理装置と前記トラヒック検出装置とで構成されるQoS制御システムであって、
前記QoS制御管理装置が、
前記ゲートウェイ装置から、前記ユーザ端末からのQoS要求情報に基づいて作成された制御対象フロー情報及び制御内容を含むQoSプロファイルを受信する手段を備え、
前記トラヒック検出装置が、
前記ネットワークを流れるトラヒックを解析することにより、前記QoS制御管理装置から受信する制御対象フロー情報に合致するフローを判別し、当該フローのフロー情報を前記QoS制御管理装置に送信する手段を備え、
前記QoS制御管理装置が更に、
前記QoSプロファイルにおける制御対象フロー情報を前記トラヒック検出装置に送信し、当該制御対象フロー情報に合致するフローのフロー情報を前記トラヒック検出装置から受信する手段と、
前記フロー情報と前記QoSプロファイルに基づいて、前記ネットワークに備えられた帯域管理装置に対してQoS制御を要求する手段と、を備える
ことを特徴とするQoS制御システム。 A QoS control system configured by the QoS control management device and the traffic detection device in a system including a gateway device provided between a user terminal and a predetermined network, a QoS control management device, and a traffic detection device. And
The QoS control management device
Means for receiving, from the gateway device, a QoS profile including control target flow information and control content created based on QoS request information from the user terminal;
The traffic detection device comprises:
Analyzing the traffic flowing through the network, determining a flow that matches the control target flow information received from the QoS control management device, and comprising means for transmitting the flow information of the flow to the QoS control management device,
The QoS control management device further includes:
Means for transmitting control target flow information in the QoS profile to the traffic detection device and receiving flow information of a flow that matches the control target flow information from the traffic detection device;
A QoS control system comprising: means for requesting QoS control from a bandwidth management device provided in the network based on the flow information and the QoS profile. 前記QoS制御管理装置は、前記帯域管理装置からネットワーク使用状況を取得し、当該ネットワーク使用状況に基づいてQoS制御の可否を判断する手段を更に備えることを特徴とする請求項３に記載のQoS制御システム。   4. The QoS control according to claim 3, wherein the QoS control management device further comprises means for acquiring a network usage status from the bandwidth management device and determining whether QoS control is possible based on the network usage status. system. ユーザ端末と所定のネットワークとの間に備えられるゲートウェイ装置と、QoS制御管理装置と、トラヒック検出装置とを有するシステムにおける前記QoS制御管理装置であって、
前記ゲートウェイ装置から、前記ユーザ端末からのQoS要求情報に基づいて作成された制御対象フロー情報及び制御内容を含むQoSプロファイルを受信する手段と、
前記QoSプロファイルにおける制御対象フロー情報を前記トラヒック検出装置に送信し、当該制御対象フロー情報に合致するフローのフロー情報を前記トラヒック検出装置から受信する手段と、
前記フロー情報と前記QoSプロファイルに基づいて、前記ネットワークに備えられた帯域管理装置に対してQoS制御を要求する手段と、
を備えることを特徴とするQoS制御管理装置。 The QoS control management device in a system comprising a gateway device provided between a user terminal and a predetermined network, a QoS control management device, and a traffic detection device,
Means for receiving, from the gateway device, a QoS profile including control target flow information and control content created based on QoS request information from the user terminal;
Means for transmitting control target flow information in the QoS profile to the traffic detection device and receiving flow information of a flow that matches the control target flow information from the traffic detection device;
Based on the flow information and the QoS profile, means for requesting QoS control for a bandwidth management device provided in the network;
A QoS control management device comprising: 前記帯域管理装置からネットワーク使用状況を取得し、当該ネットワーク使用状況に基づいてQoS制御の可否を判断する手段を更に備えることを特徴とする請求項５に記載のQoS制御管理装置。   6. The QoS control management device according to claim 5, further comprising means for acquiring a network usage status from the bandwidth management device and determining whether QoS control is possible based on the network usage status. ユーザ端末と所定のネットワークとの間に備えられるゲートウェイ装置と、QoS制御管理装置と、トラヒック検出装置とを有するQoS制御システムが実行するQoS制御方法であって、
前記ゲートウェイ装置が、前記ユーザ端末から受信するQoS要求情報に基づいて、制御対象フロー情報及び制御内容を含むQoSプロファイルを作成し、当該QoSプロファイルを前記QoS制御管理装置に送信するステップと、
前記QoS制御管理装置が、前記ゲートウェイ装置から前記QoSプロファイルを受信し、当該QoSプロファイルにおける制御対象フロー情報を前記トラヒック検出装置に送信するステップと、
前記トラヒック検出装置が、前記ネットワークを流れるトラヒックを解析することにより、前記QoS制御管理装置から受信した制御対象フロー情報に合致するフローを判別し、当該フローのフロー情報を前記QoS制御管理装置に送信するステップと、
前記QoS制御管理装置が、前記制御対象フロー情報に合致するフローのフロー情報を前記トラヒック検出装置から受信し、前記フロー情報と前記QoSプロファイルに基づいて、前記ネットワークに備えられた帯域管理装置に対してQoS制御を要求するステップと、
を備えることを特徴とするQoS制御方法。 A QoS control method executed by a QoS control system having a gateway device provided between a user terminal and a predetermined network, a QoS control management device, and a traffic detection device,
The gateway device creates a QoS profile including control target flow information and control content based on QoS request information received from the user terminal, and transmits the QoS profile to the QoS control management device;
The QoS control management device receiving the QoS profile from the gateway device and transmitting control target flow information in the QoS profile to the traffic detection device;
The traffic detection device determines the flow that matches the control target flow information received from the QoS control management device by analyzing the traffic flowing through the network, and transmits the flow information of the flow to the QoS control management device And steps to
The QoS control management device receives flow information of a flow that matches the control target flow information from the traffic detection device, and based on the flow information and the QoS profile, for a bandwidth management device provided in the network Requesting QoS control, and
A QoS control method comprising: 前記QoS制御管理装置が、前記帯域管理装置からネットワーク使用状況を取得し、当該ネットワーク使用状況に基づいてQoS制御の可否を判断するステップを更に備えることを特徴とする請求項７に記載のQoS制御方法。   The QoS control management apparatus according to claim 7, further comprising a step of the QoS control management device acquiring a network usage status from the bandwidth management device and determining whether QoS control is possible based on the network usage status. Method.
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