JP2016151902A - Device selection method and signal processing control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の信号処理装置から所定の信号処理を実行する実行装置を選択する装置選択方法および信号処理制御装置に関する。 The present invention relates to a device selection method and a signal processing control device for selecting an execution device that executes predetermined signal processing from a plurality of signal processing devices.
近年、ネットワーク機器の仮想化による通信網の仮想化が検討されている(例えば、非特許文献1参照)。すなわち、従来はネットワーク機能ごとに専用の装置を配置して構成している通信網を、汎用サーバ群によるクラウドシステムや汎用転送装置による転送ネットワークを用いて構成する技術が検討されている。
仮想化された通信網では、仮想化されたインスタンス間で物理リソースが共有されることとなり、インスタンスごとの使用リソース分配の最適化がなされると考えられる。
In recent years, virtualization of communication networks by virtualization of network devices has been studied (for example, see Non-Patent Document 1). In other words, a technique has been studied in which a communication network configured by arranging a dedicated device for each network function is configured using a cloud system using a general-purpose server group or a transfer network using a general-purpose transfer device.
In a virtualized communication network, physical resources are shared between virtualized instances, and it is considered that the use resource distribution for each instance is optimized.
従来のネットワークでは、ネットワーク機能ごとに専用の装置を用いており、また通信方法もSDH(Synchronous Digital Hierarchy)やATM(Asynchronous Transfer Mode)をはじめとして、通信フレームの送信タイミングや大きさが定められている。
このため、ネットワーク上で処理可能な信号量の導出を容易に行うことができ、必要な分だけ処理リソースを増やすなど、設備設計を容易に行うことができた。
一方、上述のように仮想化された通信網では、メモリやCPUなどのリソース種別や量の選択肢が増えるとともに、そのバランスが多様になることが予測される。また、多様な呼種をはじめとする、さまざまな通信種別を疎通させる必要があり、従来に比べて処理リソースの選択や適切な信号処理装置の配分や設備設計が困難となることが予測される。
In the conventional network, a dedicated device is used for each network function, and the transmission method and the size of the communication frame are determined, including SDH (Synchronous Digital Hierarchy) and ATM (Asynchronous Transfer Mode). Yes.
Therefore, the amount of signals that can be processed on the network can be easily derived, and the facility design can be easily performed by increasing the processing resources by the necessary amount.
On the other hand, in the virtualized communication network as described above, it is expected that the choices of the resource type and amount such as memory and CPU will increase and the balance will be diversified. In addition, it is necessary to communicate various communication types, including various call types, and it is expected that selection of processing resources, appropriate distribution of signal processing devices, and facility design will be difficult compared to conventional methods. .
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、複数の信号処理装置から所定の信号処理を実行するのに最適な実行装置を選択することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to select an execution device that is optimal for executing predetermined signal processing from a plurality of signal processing devices.
上述の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、複数の信号処理装置から所定の信号処理を実行する実行装置を選択する装置選択方法であって、複数の前記信号処理装置のそれぞれにおける処理リソースの使用可能量を、前記処理リソースを座標軸とした複数の装置ベクトルとして表すとともに、前記信号処理に必要な前記処理リソースの使用量を、前記処理リソースを座標軸とした処理負荷ベクトルとして表すベクトル算出工程と、複数の前記装置ベクトルと前記処理負荷ベクトルとに基づいて、前記信号処理を実行する実行装置を選択する装置選択工程と、を含むことを特徴とする装置選択方法とした。
In order to achieve the above-described object, the invention according to
請求項5に記載の発明は、複数の信号処理装置から所定の信号処理を実行する実行装置を選択する信号処理制御装置であって、複数の前記信号処理装置のそれぞれにおける処理リソースの使用可能量を、前記処理リソースを座標軸とした複数の装置ベクトルとして表すとともに、前記信号処理に必要な前記処理リソースの使用量を、前記処理リソースを座標軸とした処理負荷ベクトルとして表すベクトル算出手段と、複数の前記装置ベクトルと前記処理負荷ベクトルとに基づいて、前記信号処理を実行する実行装置を選択する装置選択手段と、を備えることを特徴とする信号処理制御装置とした。 The invention according to claim 5 is a signal processing control device that selects an execution device that executes predetermined signal processing from a plurality of signal processing devices, and is a usable amount of processing resources in each of the plurality of signal processing devices. As a plurality of device vectors with the processing resources as coordinate axes, and vector calculation means for expressing the amount of the processing resources required for the signal processing as processing load vectors with the processing resources as coordinate axes, A signal processing control device comprising: device selection means for selecting an execution device that executes the signal processing based on the device vector and the processing load vector.
このようにすることで、各信号処理装置が有する複数の処理リソースのバランスと、対象となる信号処理が必要とする処理リソースとのバランスを考慮して、適切な信号処理装置を実行装置として選択することができる。また、信号処理装置の処理能力を、各処理リソースを座標軸としたベクトルとして表すので、評価対象とする処理リソース数が多い場合でも演算処理を容易に行うことができる。 In this way, an appropriate signal processing device is selected as an execution device in consideration of the balance between the processing resources of each signal processing device and the processing resources required for the target signal processing. can do. In addition, since the processing capability of the signal processing device is expressed as a vector with each processing resource as a coordinate axis, arithmetic processing can be easily performed even when the number of processing resources to be evaluated is large.
請求項2に記載の発明は、前記装置選択工程では、複数の前記装置ベクトルのうち前記処理負荷ベクトルとなす角度が最も小さい前記装置ベクトルに対応する前記信号処理装置を前記実行装置として選択する、ことを特徴とする装置選択方法とした。 According to a second aspect of the present invention, in the device selection step, the signal processing device corresponding to the device vector having the smallest angle with the processing load vector is selected as the execution device among the plurality of device vectors. The device selection method is characterized by this.
請求項6に記載の発明は、前記装置選択手段は、複数の前記装置ベクトルのうち前記処理負荷ベクトルとなす角度が最も小さい前記装置ベクトルに対応する前記信号処理装置を前記実行装置として選択する、ことを特徴とする信号処理制御装置とした。 According to a sixth aspect of the present invention, the device selection means selects, as the execution device, the signal processing device corresponding to the device vector having the smallest angle with the processing load vector among the plurality of device vectors. The signal processing control device is characterized by this.
このようにすることで、対象となる信号処理に必要な処理リソースのバランスに最も近い処理能力を有する信号処理装置を選択することができ、信号処理を効率的に実行することができる。 By doing so, it is possible to select a signal processing device having the processing capability closest to the balance of processing resources necessary for signal processing as a target, and to efficiently perform signal processing.
請求項3に記載の発明は、複数の前記信号処理を単一の前記信号処理装置を用いて実行する場合、前記ベクトル算出工程では、それぞれの前記信号処理に対して前記処理負荷ベクトルを算出するとともに、算出した複数の前記処理負荷ベクトルの合成ベクトルを算出し、前記装置選択工程では、複数の前記装置ベクトルのうち前記合成ベクトルとなす角度が最も小さい前記装置ベクトルに対応する前記信号処理装置を前記実行装置として選択する、ことを特徴とする装置選択方法とした。 According to a third aspect of the present invention, when a plurality of the signal processes are executed using a single signal processing apparatus, the vector calculation step calculates the processing load vector for each of the signal processes. In addition, a combined vector of the plurality of calculated processing load vectors is calculated, and in the device selection step, the signal processing device corresponding to the device vector having the smallest angle with the combined vector among the plurality of device vectors is calculated. The apparatus is selected as the execution apparatus.
請求項7に記載の発明は、複数の前記信号処理を単一の前記信号処理装置を用いて実行する場合、前記ベクトル算出手段は、それぞれの前記信号処理に対して前記処理負荷ベクトルを算出するとともに、算出した複数の前記処理負荷ベクトルの合成ベクトルを算出し、前記装置選択手段は、複数の前記装置ベクトルのうち前記合成ベクトルとなす角度が最も小さい前記装置ベクトルに対応する前記信号処理装置を前記実行装置として選択する、ことを特徴とする信号処理制御装置とした。 In a seventh aspect of the present invention, when a plurality of the signal processes are executed using a single signal processing device, the vector calculation means calculates the processing load vector for each of the signal processes. In addition, a combined vector of the plurality of calculated processing load vectors is calculated, and the device selection unit selects the signal processing device corresponding to the device vector having the smallest angle with the combined vector among the plurality of device vectors. The signal processing control device is selected as the execution device.
このようにすることで、複数の信号処理を単一の信号処理装置を用いて実行する場合に、最も適当な信号処理装置を容易に選択することができる。また、複数の信号処理に対する信号処理装置の割り当てを同時に行うことができるので、処理システムの効率を向上させることができる。 By doing in this way, when performing several signal processing using a single signal processing apparatus, the most suitable signal processing apparatus can be selected easily. In addition, since the signal processing devices can be assigned to a plurality of signal processings simultaneously, the efficiency of the processing system can be improved.
請求項4に記載の発明は、複数の前記信号処理装置のうち所定の信号処理装置群を用いて単一の前記信号処理を実行する場合、前記ベクトル算出工程では、それぞれの前記信号処理装置に対して前記装置ベクトルを算出するとともに、前記信号処理装置群に含まれる前記信号処理装置に対応する装置ベクトル群の合成ベクトルを算出し、前記装置選択工程では、前記合成ベクトルのうち前記処理負荷ベクトルとなす角度が最も小さい前記合成ベクトルに対応する前記信号処理装置群を前記実行装置として選択する、ことを特徴とする装置選択方法とした。 According to a fourth aspect of the present invention, when a single signal processing is executed using a predetermined signal processing device group among a plurality of the signal processing devices, each vector processing step includes the signal processing device. And calculating a device vector corresponding to the signal processing device included in the signal processing device group, and calculating the processing load vector of the combined vector in the device selection step. The apparatus selection method is characterized in that the signal processing apparatus group corresponding to the combined vector having the smallest angle is selected as the execution apparatus.
請求項8に記載の発明は、複数の前記信号処理装置のうち所定の信号処理装置群を用いて単一の前記信号処理を実行する場合、前記ベクトル算出手段は、それぞれの前記信号処理装置に対して前記装置ベクトルを算出するとともに、前記信号処理装置群に含まれる前記信号処理装置に対応する装置ベクトル群の合成ベクトルを算出し、前記装置選択手段は、前記合成ベクトルのうち前記処理負荷ベクトルとなす角度が最も小さい前記合成ベクトルに対応する前記信号処理装置群を前記実行装置として選択する、ことを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, when the single signal processing is executed using a predetermined signal processing device group among the plurality of signal processing devices, the vector calculation means is provided for each of the signal processing devices. And calculating a device vector corresponding to the signal processing device included in the signal processing device group, and the device selecting means includes the processing load vector of the combined vector. The signal processing device group corresponding to the synthesized vector having the smallest angle is selected as the execution device.
このようにすることで、単一の信号処理を複数の信号処理装置(信号処理装置群)を用いて実行する場合に、最も適当な信号処理装置群を容易に選択することができる。また、単一の信号処理に対して複数の信号処理装置を割り当てることができるので、処理負荷が大きい信号処理を迅速に処理することができる。 By doing in this way, when performing a single signal processing using a plurality of signal processing devices (signal processing device group), the most suitable signal processing device group can be easily selected. In addition, since a plurality of signal processing devices can be assigned to a single signal processing, signal processing with a large processing load can be quickly processed.
本発明によれば、信号処理装置が有する処理リソースおよび信号処理に必要な処理リソースを総合して、複数の信号処理装置から所定の信号処理を実行するのに最適な実行装置を選択することができる。 According to the present invention, it is possible to select an optimal execution device for executing predetermined signal processing from a plurality of signal processing devices by combining processing resources of the signal processing device and processing resources necessary for signal processing. it can.
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる装置選択方法および信号処理制御装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
本実施の形態では、異なる通信網を接続する通信中継部10(図2,図4参照)に対して、本発明にかかる装置選択方法を適用して信号処理制御装置として機能させる場合について説明する。
Exemplary embodiments of a device selection method and a signal processing control device according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
In the present embodiment, a case will be described in which a device selection method according to the present invention is applied to a communication relay unit 10 (see FIGS. 2 and 4) that connects different communication networks and functions as a signal processing control device. .
(実施の形態)
図1は、実施の形態にかかる通信中継部10が適用されるネットワーク20の構成を模式的に示す説明図である。
ネットワーク20は、仮想化されたネットワークシステムであり、汎用サーバ202で構成されるクラウドシステムCおよび汎用転送機器204で構成される転送ネットワークNによって構成される。
(Embodiment)
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically illustrating a configuration of a
The
クラウドシステムCでは、従来専用のハードウェアを用いて実現されているネットワーク機能がソフトウェア化され、汎用サーバ202上で動作されることにより、ネットワーク20における制御機能およびサービス機能を実現する。すなわち、従来はネットワーク機器に一体化されていた制御機能と転送機能を分離し、制御機能をソフトウェア化して汎用サーバ202で構成されるクラウドシステムCに集約している。
転送ネットワークNは、相互に接続された汎用転送機器204によって形成される。上述のように制御機能はクラウドシステムCに集約されているため、汎用転送機器204は汎用スイッチなどのように、指定された転送先にデータを転送する機能を有する機器であればよい。
In the cloud system C, network functions that have been realized using dedicated hardware are converted into software and operated on the general-
The transfer network N is formed by general-
クラウドシステムC上には、ネットワーク20を制御するアプリケーションとしてネットワークコントローラ22が設けられている。
ネットワークコントローラ22は、複数の汎用サーバ202としてクラウドシステムC内に配置されるコンピューティングリソースと、転送ネットワークNを構成するネットワークリソース(汎用転送機器204)の両方を管理、制御する。
ネットワークコントローラ22は、ネットワーク20全体のリソースの割当て状況を管理、制御するオーケストレータと、汎用転送機器204を制御する転送側コントローラから構成される。
On the cloud system C, a
The
The
オーケストレータは、ネットワーク20上で提供されるサービスごとの需要の変動や、サービス事業者からのリソース割当ての要求に応じて、動的にリソースの配分を変更するなどの制御を実施する。
転送側コントローラは、オーケストレータから指示を受けて汎用転送機器204で構成される転送ネットワークNを制御する。転送側コントローラと転送ネットワークNの間のインターフェースやプロトコル規定はSouthbound APIと呼ばれ、OpenFlowなどを適用することができる。
The orchestrator performs control such as dynamically changing the resource allocation in response to a change in demand for each service provided on the
The transfer controller receives an instruction from the orchestrator and controls the transfer network N configured with the
また、ネットワーク20には、複数のサーバ30(30A,30B)が接続されている。サーバ30は仮想サーバであってもよいし、個々の物理サーバであってもよい。また、サーバ30は、クラウドシステムCの一部を構成するものであってもよい。
各サーバ30A,30Bは、個別にCPUやメモリ等の処理リソースを有し、信号処理能力がそれぞれ異なる。
本実施の形態では、通信中継部10(信号処理制御装置)は、コーデック変換処理部12を実現する信号処理装置、すなわちコーデック変換を実行する実行装置を、複数のサーバ30の中から選択する機能を有する。
A plurality of servers 30 (30A, 30B) are connected to the
Each of the
In the present embodiment, the communication relay unit 10 (signal processing control device) selects a signal processing device that implements the codec
本実施の形態では、ネットワーク20に接続された端末40A,40B間の通信を例にして説明する。
本実施の形態では、端末40A,40BはSIP(Session Initiation Protocol)端末であり、SIP信号を用いてセッションを開始させた後、音声データや動画データ、テキストデータなどのメディア信号を相互に伝送してリアルタイム通信を行うものとする。以下、端末40Aを発信側(ユーザーエージェント・クライアント)、端末40Bを着信側(ユーザーエージェント・サーバ)とする。
In the present embodiment, communication between
In the present embodiment,
図2は、端末40A,40B間の通信経路を模式的に示す説明図である。
図2では、端末40Aと端末Bとは異なる通信網(通信網Aおよび通信網B)に接続している。
通信中継部10(信号処理制御装置)は、異なる通信網(通信網Aおよび通信網B)にそれぞれ接続された端末40A,40B間の通信を通信網の境界で中継する。
異なる通信網とは、例えば異なるキャリアがそれぞれ運用するIP電話サービス網同士や、中小規模のエンタープライズが運用する社内網同士、ユニファイドコミュニケーションサービスの相互接続などが挙げられる。
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a communication path between the
In FIG. 2, terminal 40A and terminal B are connected to different communication networks (communication network A and communication network B).
The communication relay unit 10 (signal processing control device) relays communication between
Different communication networks include, for example, IP telephone service networks operated by different carriers, internal networks operated by small and medium-sized enterprises, and interconnection of unified communication services.
通信中継部10は、従来のセッションボーダーコントローラに対応する機能部である。従来のセッションボーダーコントローラは、主に以下のような機能を有する。
下記機能のうち、コーデック変換機能については、後述するコーデック変換処理部12によって実行する。
1.コーデック変換機能
Uプレーン(ユーザプレーン、メディア信号をやり取りする機能群)データのコーデックをあわせるために、コーデック変換を実施する機能。
2.SIP差分吸収機能
RFC3261等で規定されるSIPプロトコルの範囲で通信網同士を相互に疎通させるために差分を吸収する機能。すなわち、通信網間で後述するSIP信号のヘッダ部などに差分が生じた場合に、これを補完する。
3.トポロジハイディング機能
通信網内のネットワーク構成、例えばIPアドレスやポート番号などを通信網外に対して隠蔽する機能。
4.QoS(Quality of Service)制御機能
通信網間で異なるパケットの優先度DSCP(Differentiated Services Code Point)等をあわせる機能。
5.ピンホール制御機能
Cプレーン(コントロールプレーン、後述するSIP信号をやり取りする機能群)で決定された条件でUプレーンデータを入出力させるためにUプレーンのポートの開け閉めを行う機能。
The
Among the following functions, the codec conversion function is executed by the codec
1. Codec conversion function A function to perform codec conversion in order to match the codec of U plane (user plane, function group for exchanging media signals) data.
2. SIP difference absorption function A function for absorbing differences in order to allow communication networks to communicate with each other within the SIP protocol range defined by RFC3261 and the like. That is, when a difference occurs in the header part of the SIP signal, which will be described later, between the communication networks, this is complemented.
3. Topology hiding function A function for concealing the network configuration in the communication network, such as the IP address and port number, from the outside of the communication network.
4). QoS (Quality of Service) control function A function for adjusting the priority DSCP (Differentiated Services Code Point) of packets that differ between communication networks.
5. Pinhole control function A function that opens and closes a U plane port in order to input and output U plane data under the conditions determined by the C plane (control plane, a function group for exchanging SIP signals described later).
通信中継部10は、通信網Aおよび通信網B以外の他の通信網と接続されていてもよい。通信中継部10は、それぞれの通信網に対して方路ごとのシナリオを設定している。シナリオとは、通信網への入方向および出方向ごとのルール、SIPヘッダの取扱いルール、各ヘッダのパラメータの取扱いや操作を定義したルール、などによって構成される。具体的には、例えば図6に示す実行装置602、設定用プロトコル604、設定用アドレス606、設定用ポート番号608、送信先アドレス610、送信先ポート番号612などを含んでいる。
The
本実施の形態では、通信中継部10およびSIPサーバ212はクラウドシステムC上のアプリケーションとして実現される。
また、コーデック変換処理部12は、通信中継部10によって選択されたいずれかのサーバ30によって実現される。
In the present embodiment, the
The codec
端末40A,40B間の接続はSIPサーバ212(212A,212B)を介して行う。図2では、端末40A,40Bは、それぞれエッジルータ214(214A,214B)を介してSIPサーバ212と接続されている。また、SIPサーバ212(212A,212B)は、それぞれの通信網の境界において通信中継部10と接続している。この経路がCプレーンである。
なお、図2では1つの通信網に2台のSIPサーバ212を図示しているが、SIPサーバ212の設置数は任意である。
Connection between the
In FIG. 2, two SIP servers 212 are shown in one communication network, but the number of SIP servers 212 can be set arbitrarily.
端末40A,40B間の接続についてより詳細に説明すると、ユーザエージェントである端末40A,40Bは、それぞれ起動時に自端末の識別情報やIPアドレスを含んだ登録メッセージを、SIPサーバ212へ送信する。SIPサーバ212は、端末40A,40Bの登録情報をデータベースに記録する。
端末40Aが端末40Bに対して音声通話等の発信を行う場合、端末40Bの識別情報を指定した発信メッセージ(INVITEメッセージ)を含むSIP信号を、SIPサーバ212へ送信する。
SIPサーバ212は、データベースの情報を検索して、指定された識別情報に対応するIPアドレスへ発信メッセージを転送する。なお、端末40A−端末40B間に複数のSIPサーバ212がある場合、SIPサーバ212間で順次発信メッセージを転送する。
また、通信網Aと通信網Bとの境界では、通信中継部10が上記SIP差分吸収機能によって適宜SIP信号の差分を補完する。
発信メッセージを受信した端末40Bは応答メッセージをSIPサーバ212へ返し、SIPサーバ212はその応答メッセージを端末40Aに転送する。
The connection between the
When the terminal 40A makes a voice call or the like to the terminal 40B, the terminal 40A transmits a SIP signal including an outgoing message (INVITE message) specifying the identification information of the terminal 40B to the SIP server 212.
The SIP server 212 searches the information in the database and transfers the outgoing message to the IP address corresponding to the specified identification information. When there are a plurality of SIP servers 212 between the terminal 40A and the terminal 40B, outgoing messages are sequentially transferred between the SIP servers 212.
Further, at the boundary between the communication network A and the communication network B, the
The terminal 40B that has received the outgoing message returns a response message to the SIP server 212, and the SIP server 212 transfers the response message to the terminal 40A.
この一連の流れによって、端末40Aおよび端末40Bはメッセージ中に含まれていた相手のIPアドレスを知ることができる。
このような接続処理の後、端末40A,40BはSIPサーバ212を介さずに、Uプレーンを介してメディア信号を直接送り合う。
Through this series of flows, the terminal 40A and the terminal 40B can know the IP address of the other party included in the message.
After such a connection process, the
図3は、SIP信号のフォーマットの一例を示す説明図である。
SIP信号は、スタートラインとヘッダ情報、空白行を挟んだボディ部に分けられている。ヘッダ情報には、発信側の端末40Aを識別する識別子sip:alice@atlanta.com、着信側の端末40Bを識別する識別子sip:bob@biloxi.com、メッセージの種類(INVITE)などが記載される。
また、ボディ部には、SDP(Session Description Protocol)と呼ばれる記述構文を使い、音声などのメディアストリーミングのIPアドレスや圧縮形式といったセッション情報が記載される。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the format of the SIP signal.
The SIP signal is divided into a start line, header information, and a body part sandwiching a blank line. The header information includes an identifier sip: alice @ atranta. com, an identifier sip: bob @ biloxi. com, message type (INVITE), and the like.
In the body portion, session information such as a media streaming IP address such as voice and a compression format is described using a description syntax called SDP (Session Description Protocol).
特に、ボディ部の下段から3行目以下(c行、m行、a行:符号201)については、以下の情報が記載されている。
c行:コネクション情報、自分が受け取りたいメディアのアドレスとポート番号が記載される。
m行:メディア種別
より詳細には以下の情報が記載される。m行は複数行設定可能である。
m=<メディア種別><ポート番号><トランスポートプロトコル><メディアフォーマット><0= G.711 u−Law、18=G.729>
a行:メディア属性(図3ではRTP(Real−time Transport Protocol)の属性)
より詳細には以下の情報が記載される。a行は複数行設定可能である。
a=rtpmap<ペイロードタイプ><コーデック><サンプリングレート>
In particular, the following information is described for the third and lower lines (c line, m line, a line: reference numeral 201) from the lower part of the body part.
Line c: Connection information, the address and port number of the medium that the user wants to receive are described.
m line: Media type The following information is described in more detail. A plurality of m lines can be set.
m = <media type><portnumber><transportprotocol><mediaformat><0 = G. 711 u-Law, 18 = G. 729>
Line a: Media attribute (RTP (Real-time Transport Protocol) attribute in FIG. 3)
In more detail, the following information is described. Multiple rows can be set for row a.
a = rtpmap <payload type><codec><samplingrate>
端末40A,40B間の通信開始時には、図3のようなSIP信号を用いて使用するコーデック等のネゴシエーションを行う。これは、各端末40A,40Bの仕様や、端末40A,40Bがそれぞれ接続する通信網の仕様によって、疎通可能なコーデックや帯域などの条件が異なるためである。
発信側の端末40Aは、INVITEメッセージに今回の通信で使用するコーデックを指定する。着信側の端末40Bは、指定されたコーデックが使用可能であればOKの応答を返す。また、指定されたコーデックが使用できない場合はエラー応答を返す。
なお、本実施の形態では、端末40A,40B間で共通に使用できるコーデックがない場合でも、通信中継部10のコーデック変換機能により変換をおこなって伝送することが可能である。
接続処理後のメディア信号は、SIPサーバ212を介さない経路、すなわちエッジルータ214(214A,214B)、コアルータ216(216A,216B)、およびコーデック変換処理部12を介する経路で伝送される。この経路がUプレーンである。
At the start of communication between the
The terminal 40A on the transmission side designates the codec used in the current communication in the INVITE message. The receiving terminal 40B returns an OK response if the designated codec is usable. If the specified codec cannot be used, an error response is returned.
In the present embodiment, even if there is no codec that can be used in common between the
The media signal after the connection processing is transmitted through a route not via the SIP server 212, that is, a route via the edge router 214 (214A, 214B), the core router 216 (216A, 216B), and the codec
図4は、通信中継部10の機能的構成を示すブロック図である。
通信中継部10は、変換判定部102、処理装置選択部104、送信先制御部106、制御信号出力部108によって構成される。
変換判定部102は、端末40A,40B間で伝送されるメディア信号のコーデックを変換する必要があるか否かを判定する。
変換判定部102は、端末40A,40B間のセッション開始時に送受信されるSIP信号からコーデックの変換の要否を判定する。すなわち、SIP信号を参照し、端末40Aおよび40Bでそれぞれ使用可能なコーデックに一致するものがある場合にはコーデックを変換する必要がないと判定し、一致するコーデックがない場合にはコーデックを変換する必要があると判定する。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
The
The
The
なお、それぞれの通信網(通信網A、通信網B)において、端末40A,40Bの種別や通信網の条件によって対応可能なコーデックが複数あり、利用するコーデックは端末40A,40B間のネゴシエーションによってセッションごとに決定する。すなわち、特定の通信網間においても複数のコーデックの変換パターン(変換前後の組み合わせ)を取り得る。よって、複数の変換パターンの中からいずれの変換パターンを適用するか選択する必要がある。
また、ネゴシエーション時に端末間または通信網で許容できる複数のメディアが指定されることがある。これは、ネゴシエーションの結果、より適切なコーデックを選択できるようにするためであり、コーデック変換を伴う場合にもより高品質な通信が行えるようコーデックを選択する。
In each communication network (communication network A, communication network B), there are a plurality of codecs that can be handled depending on the types of the
In addition, a plurality of media that can be allowed between terminals or in a communication network may be specified at the time of negotiation. This is so that a more appropriate codec can be selected as a result of the negotiation, and the codec is selected so that higher quality communication can be performed even when codec conversion is involved.
処理装置選択部104は、メディア信号のコーデックの変換が必要と判定された場合に、コーデックの変換処理を実行する実行装置を決定する。すなわち、コーデック変換処理部12とするサーバ30を選択する。
処理装置選択部104は、さらにベクトル算出部1042(ベクトル算出手段)および装置選択部1044(装置選択手段)によって構成される。
ベクトル算出部1042は、複数の信号処理装置(本実施の形態ではサーバ30A,30B)のそれぞれにおける処理リソースの使用可能量を、処理リソースを座標軸とした複数の装置ベクトルとして表すとともに、所定の信号処理(本実施の形態ではコーデック変換処理)に必要な処理リソースの使用量を、処理リソースを座標軸とした処理負荷ベクトルとして表す。
装置選択部1044は、複数の装置ベクトルと処理負荷ベクトルとに基づいて、所定の信号処理を実行する実行装置を選択する。
When it is determined that the codec conversion of the media signal is necessary, the processing
The processing
The
The
図7は、ベクトル算出部1042(ベクトル算出手段)によって算出するベクトルの一例を示す説明図である。
図7では、サーバ30Aおよびサーバ30Bのそれぞれについて、X軸にCPUの使用可能量、Y軸にメモリの使用可能量を取り、各サーバ30A,30Bの処理リソース使用可能量を原点Oからのベクトルa,bで表している。
すなわち、サーバ30Aの処理能力を装置ベクトルa(Xa,Ya)、サーバ30Bの処理能力を装置ベクトルb(Xb,Yb)として示している。
一般に、処理対象が単一信号である場合、処理可能信号数とCPU使用率の関係は線形になる。同様に、処理対象が単一信号である場合、処理可能信号数とメモリ使用量の関係は線形になる。このため、信号処理装置の処理能力のバランスをベクトルであらわすことができる。
装置ベクトルaおよび装置ベクトルbを比較すると、サーバ30AはCPUに比べてメモリに余裕がある状態であり、サーバ30Bはメモリ比べてCPUに余裕がある状態であることがわかる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a vector calculated by the vector calculation unit 1042 (vector calculation means).
In FIG. 7, for each of the
That is, the processing capability of the
In general, when the processing target is a single signal, the relationship between the number of signals that can be processed and the CPU usage rate is linear. Similarly, when the processing target is a single signal, the relationship between the number of signals that can be processed and the memory usage is linear. For this reason, the balance of the processing capability of the signal processing apparatus can be expressed by a vector.
Comparing the device vector a and the device vector b, it can be seen that the
なお、処理リソースの処理能力については、単位時間に同一信号を同一量処理するための能力で比較する他、以下のように評価してもよい。
まず、信号処理装置のCPU処理能力については、同一信号を同一量処理するために使用する単位時間当たりのCPU使用率に換算する。複数のCPUが搭載されている場合などには個数を示す係数を乗算する。また、CPUが複数のコアからなり、処理に対してコアを割り当てる場合は、コア数に応じて除算する。また、70%運用等、CPUリソースを全量使わないケースがある場合には、この数値に合わせて除算する。つまり、CPU使用率を70%に設定することにより、信号処理装置の処理能力のバランスを変えるようにする、即ち、ベクトルの角度を変えるようにして、実行装置を選択することもできる。
また、信号処理装置のメモリ速度については、単位時間に処理できるメモリ量に換算する。複数のメモリが搭載されている場合などには個数を示す係数を乗算する。
Note that the processing capability of the processing resource may be evaluated as follows in addition to the comparison with the capability for processing the same amount of the same signal per unit time.
First, the CPU processing capacity of the signal processing device is converted into a CPU usage rate per unit time used for processing the same signal in the same amount. When a plurality of CPUs are mounted, the coefficient indicating the number is multiplied. Further, when the CPU is composed of a plurality of cores and the cores are assigned to the processing, the division is performed according to the number of cores. Further, when there is a case where the CPU resources are not used in full, such as 70% operation, division is performed according to this numerical value. That is, by setting the CPU usage rate to 70%, the execution device can be selected by changing the balance of the processing capabilities of the signal processing device, that is, changing the vector angle.
Further, the memory speed of the signal processing device is converted into the amount of memory that can be processed per unit time. When a plurality of memories are installed, the coefficient indicating the number is multiplied.
また、図7では、対象となる信号処理(本実施の形態ではコーデック変換)に必要な処理リソース量(信号処理の処理負荷)をベクトルp(Xp,Yp)で表している。
信号処理の処理負荷は、当該処理を実行するために必要な単位時間当たりのCPU使用率とメモリ量で表す。
In FIG. 7, the amount of processing resources (processing load of signal processing) necessary for target signal processing (codec conversion in the present embodiment) is represented by a vector p (Xp, Yp).
The processing load of the signal processing is represented by a CPU usage rate and a memory amount per unit time necessary for executing the processing.
装置選択部1044(装置選択手段)は、処理負荷ベクトルpとのなす角度が最も小さい装置ベクトルに対応する信号処理装置を実行装置として選択する。
すなわち、複数の装置ベクトルa,bのうち、処理負荷ベクトルpとの角度が小さいものほど、リソースバランスが適切な信号処理装置として選択する。
図7の例では、装置ベクトルaと処理負荷ベクトルpとがなす角度θ1の方が、装置ベクトルbと処理負荷ベクトルpとがなす角度θ2よりも小さい。よって、装置ベクトルaに対応するサーバ30Aを実行装置として選択する。
このように、各信号処理装置の処理能力および実行対象となる信号処理を、信号処理が有する処理リソースを座標軸としたベクトルとして表すことによって、信号処理の特性(例えば、メモリ量占有量が多いがCPU処理が軽い信号処理など)に適した信号処理装置を実行装置として選択することが容易となる。
The device selection unit 1044 (device selection means) selects a signal processing device corresponding to the device vector having the smallest angle with the processing load vector p as an execution device.
That is, among the plurality of device vectors a and b, the smaller the angle with the processing load vector p is selected as a signal processing device with an appropriate resource balance.
In the example of FIG. 7, the angle θ 1 formed by the device vector a and the processing load vector p is smaller than the angle θ 2 formed by the device vector b and the processing load vector p. Therefore, the
Thus, by expressing the processing capability of each signal processing device and the signal processing to be executed as a vector with the processing resources of the signal processing as coordinate axes, the characteristics of signal processing (for example, a large amount of memory is occupied) It becomes easy to select a signal processing device suitable for signal processing with a light CPU processing) as an execution device.
なお、装置ベクトル(下記式(1)では装置ベクトルaとする)と処理負荷ベクトルpとのなす角度θ1は、下記式(1)から求められる。 Note that the angle θ 1 formed by the device vector (in the following equation (1), the device vector a) and the processing load vector p is obtained from the following equation (1).
また、図7では装置ベクトルa,bおよび処理負荷ベクトルpを、CPUおよびメモリの2軸を用いた2次元ベクトルで表したが、3個以上(N個)の処理リソースを座標軸としたN次元ベクトルとしてもよい。処理リソースとしては、CPUおよびメモリの他、ディスク量やインターフェース速度などを用いることができる。
この場合でも、装置ベクトルと処理負荷ベクトルpとのなす角度θは、下記式(2)から求められる。
なお、下記式において、X,Y,Zは座標軸であり、信号処理装置の評価に用いる処理リソースに対応する。
Further, in FIG. 7, the device vectors a and b and the processing load vector p are represented by a two-dimensional vector using two axes of the CPU and the memory, but N-dimensional with three or more (N) processing resources as coordinate axes. It may be a vector. As processing resources, the amount of disk and interface speed can be used in addition to the CPU and memory.
Even in this case, the angle θ formed by the device vector and the processing load vector p can be obtained from the following equation (2).
In the following expression, X, Y, and Z are coordinate axes and correspond to processing resources used for evaluation of the signal processing device.
単一の信号処理装置で複数の信号処理を実施する場合は、各信号処理の処理負荷ベクトルpn(n=1,2・・)を合成した合成ベクトルを用いて信号処理装置を選択する。
より詳細には、例えば信号処理Qおよび信号処理Rを単一の信号処理装置で処理する場合、信号処理Qの処理負荷(使用リソース量)を処理負荷ベクトルq(Xq,Yq)、信号処理Rの処理負荷(使用リソース量)を処理負荷ベクトルr(Xr,Yr)とし、処理負荷ベクトルq,rの合成ベクトルs(Xs,Ys)を各信号処理装置の装置ベクトルと比較する。
When performing a plurality of signal processing with a single signal processing device, the signal processing device is selected using a combined vector obtained by combining the processing load vectors pn (n = 1, 2,...) Of each signal processing.
More specifically, for example, when the signal processing Q and the signal processing R are processed by a single signal processing device, the processing load (amount of used resources) of the signal processing Q is determined by the processing load vector q (Xq, Yq), the signal processing R Is a processing load vector r (Xr, Yr), and a combined vector s (Xs, Ys) of the processing load vectors q and r is compared with a device vector of each signal processing device.
すなわち、複数の信号処理を単一の信号処理装置を用いて実行する場合、ベクトル算出部1042は、それぞれの信号処理に対して処理負荷ベクトルを算出するとともに、算出した複数の処理負荷ベクトルの合成ベクトルを算出し、装置選択部1044は、複数の装置ベクトルのうち合成ベクトルとなす角度が最も小さい装置ベクトルに対応する信号処理装置を実行装置として選択する。
That is, when performing a plurality of signal processing using a single signal processing device, the
また、複数の信号処理装置を仮想的に1台の信号処理装置とみなす場合は、複数の信号処理装置に対応する装置ベクトルを合成すればよい。この場合、同一スペックの信号処理装置を1台にみなす場合には、各信号処理装置でベクトルが変わらないため、なす角はほぼ等しくなる。「ほぼ」とは、複数の信号処理装置を1台とみなす際にハイパバイザなどのミドルウェア技術を使用した際のオーバヘッドを考慮する必要があることを示し、この分の処理リソース使用量を差し引く必要があることを意味する。
また、元々仮想化された信号処理装置を組み合わせる場合は、仮想化に際してのオーバヘッドは少なく、1台とみなすための機能分のオーバヘッドを考慮すればよい。
Further, when a plurality of signal processing devices are virtually regarded as one signal processing device, device vectors corresponding to the plurality of signal processing devices may be synthesized. In this case, when the signal processing devices having the same specifications are regarded as one, the angle between the signal processing devices is almost equal because the vector does not change in each signal processing device. “Almost” means that it is necessary to consider the overhead when using middleware technology such as a hypervisor when considering a plurality of signal processing devices as one unit. It means that there is.
Further, when combining originally virtualized signal processing apparatuses, there is little overhead at the time of virtualization, and it is only necessary to consider the overhead for functions to be regarded as one unit.
すなわち、複数の信号処理装置のうち所定の信号処理装置群を用いて単一の信号処理を実行する場合、ベクトル算出部1042は、それぞれの信号処理装置に対して装置ベクトルを算出するとともに、信号処理装置群に含まれる信号処理装置の装置ベクトル(装置ベクトル群)の合成ベクトルを算出し、装置選択部1044は、合成ベクトルのうち処理負荷ベクトルとなす角度が最も小さい合成ベクトルに対応する信号処理装置群を実行装置として選択する。
That is, when performing a single signal processing using a predetermined signal processing device group among a plurality of signal processing devices, the
また、装置選択部1044は、処理負荷ベクトルpとのなす角度が最も小さい装置ベクトルa,bに対応する信号処理装置を実行装置として選択するため、実行装置が信号処理を実行中にも他の信号処理を実行し得る処理リソースが余っている可能性がある。
すなわち、処理負荷ベクトルpと装置ベクトルa,bとが完全に一致する場合には、実行装置は処理リソースを完全に使用して信号処理を行うと考えられるが、処理負荷ベクトルpと装置ベクトルa,bとに角度がある場合や装置ベクトルa,bの長さが長い場合には、信号処理中にもいずれかの処理リソースが使用されていない可能性がある。
この場合、信号処理装置の残りのリソースを示す装置ベクトルをa2とし、使用中の処理リソースを示す装置ベクトルをa1とし、装置ベクトルa2と装置ベクトルa1との合成ベクトルが元の装置ベクトルaとなるようにする。
すなわち、元の装置ベクトルaと角度の異なる装置ベクトルa2を用いて、上記の判定を行う。
In addition, since the
That is, when the processing load vector p and the device vectors a and b completely match, it is considered that the execution device performs signal processing using the processing resources completely, but the processing load vector p and the device vector a , B and the device vectors a, b are long, there is a possibility that any processing resource is not used during signal processing.
In this case, the device vector indicating the remaining resources of the signal processing device and a 2, the device vector indicating the processing resources being used as a 1, the synthesis vector is original equipment with a device vector a 2 a device vector a 1 The vector a is set.
That is, the above determination is performed using a device vector a 2 having an angle different from that of the original device vector a.
図5は、コーデックの組み合わせおよび実行装置の一例を示す説明図である。
図5の表50には、変換前のコーデック502、変換後のコーデック504、およびこれらの組み合わせに対応する実行装置506が示されている。
1行目の組み合わせは、G.711 a−Lawでコーデックされていたメディア信号をG.711 u−Lawに変換するものである。この変換処理の実行装置はサーバ30A(装置A)が指定されている。
2行目の組み合わせは、G.711 u−Lawでコーデックされていたメディア信号をG.711 a−Lawに変換するものである。この場合の実行装置はサーバ30A(装置A)が指定されている。
3行目の組み合わせは、G.711 u−Lawでコーデックされていたメディア信号をAMR−WBに変換するものである。この場合の実行装置はサーバ30B(装置B)が指定されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of a combination of codecs and an execution device.
Table 50 in FIG. 5 shows the
The first line combination is G. A media signal that has been codec in 711 a-Law 711 is converted to u-Law. The
The second line combination is G. 711 A media signal that has been codec in u-Law 711 is converted to a-Law. In this case, the
The combination on the third line is G. 711 A media signal that has been codec in u-Law is converted to AMR-WB. In this case, the
例えば、G.711 a−LawからG.711 u−Lawへの変換は、AMR−WBからG.711 u−Lawへの変換に比べて処理負荷が小さい。
すなわち、変換前後のコーデックにおけるサンプリングレートや帯域幅が同じであるなど、コーデックの方式が近い場合(G.711 a−LawとG.711 u−Lawなど)には、相対的に処理負荷が小さくなる。一方で、G.711 u−LawとAMR−WBとの変換などは処理負荷が大きくなる。
処理装置選択部104は、これらの処理負荷、特に各処理リソースの使用量のバランスに基づいて、対象となる信号処理に最も適切なサーバ30を選択する。
For example, G. 711 a-Law to G.G. The conversion from 711 u-Law to A.G. Compared with the conversion to 711 u-Law, the processing load is small.
That is, when the codec methods are close (eg G.711 a-Law and G.711 u-Law), the processing load is relatively small, such as the sampling rate and bandwidth in the codec before and after conversion are the same. Become. On the other hand, G. For example, conversion between 711 u-Law and AMR-WB increases processing load.
The processing
図6は、実行装置への送信用情報の一例を示す説明図である。
図6の表60には、実行装置602、設定用プロトコル604、設定用アドレス606、設定用ポート番号608、送信先アドレス610、送信先ポート番号612が示されている。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of information for transmission to the execution apparatus.
The table 60 in FIG. 6 shows an
実行装置602は、図5の実行装置506に対応する。
設定用プロトコル604は、実行装置に対してメディア信号を送信する際に用いるプロトコルである。
設定用プロトコル604が選択されると、発信側の端末40は予め備えているプロトコルスタックを利用して処理リソースへ送信する。
設定プロトコルとしては、SDN(Software−Defined Network)で用いられるOpenFlowやNFV(Network Functions Virtualization)などを用いることができる。これらのプロトコルを用いることによって、仮想化されたネットワーク20において、パケットの受信側端末のアドレスとポート番号をネットワークコントローラ22に設定することで、所望の実行装置を経由して受信側の端末40Bに送信することができる。
The
The
When the
As the setting protocol, OpenFlow used in SDN (Software-Defined Network), NFV (Network Functions Virtualization), or the like can be used. By using these protocols, by setting the address and port number of the receiving terminal of the packet in the
実際には、仮想化ネットワークでは、通信網の入口となる装置に流入パケットを判別する判別手段を設けて流入パケットを監視し、流入パケットがメディア信号の場合にコーデック変換処理部12として選択された実行装置へと誘導する。
誘導にはMPLS(Multi Protocol Label Switching)のパスやVPN(Virtual Private Network)、タグVLAN(Virtual Local Area Network)などが用いられる。
Actually, in the virtualized network, a device that serves as an entrance to the communication network is provided with a determination unit that discriminates the inflow packet to monitor the inflow packet, and is selected as the codec
For the guidance, a MPLS (Multi Protocol Label Switching) path, a VPN (Virtual Private Network), a tag VLAN (Virtual Local Area Network), or the like is used.
設定用アドレス606には、汎用転送機器204がネットワークコントローラ22との接続に用いるインターフェースに割り振られたIPアドレスが指定される。設定用ポート番号608には、汎用転送機器204がネットワークコントローラ22からの制御信号を受信する際の受信ポートが指定される。
送信先アドレス610には、コーデック変換処理部12として選択された実行装置(サーバ30Aまたはサーバ30B)のIPアドレスが指定される。送信先ポート番号612には、実行装置でのメディア信号の受信ポートが指定される。
In the
In the
なお、実行装置との間にNAPT(Network Address Port Translation)装置が中継している場合には、送信先アドレス610および送信先ポート番号612としてNAPT装置の手前にある機器を指定する必要がある。
When a network address port translation (NAPT) device is relaying to the execution device, it is necessary to designate a device in front of the NAPT device as the
図4の説明に戻り、送信先制御部106は、メディア信号の発信側の端末40Aから処理装置選択部104で決定された処理リソースにメディア信号を送信するよう制御する。
送信先制御部106は、着信側端末40Bから発信側端末40Aに返信されるSIP信号を編集して、メディア信号の送信先にコーデック変換処理部12として決定された実行装置のIPアドレスやポート番号を記載する。
制御信号出力部108は、コーデック変換処理部12として決定されたサーバ30に対して、メディア信号のコーデック変換処理を実行するよう制御信号を送信する。
Returning to the description of FIG. 4, the transmission
The transmission
The control
図8および図9は、通信中継部10における処理手順を示すフローチャートである。
図8のフローチャートにおいて、通信中継部10は、上流側のSIPサーバ212からSIP信号を取得する(ステップS800)。
通信中継部10は、取得したSIP信号を参照して通信の方路が特定されているか否かを判断する(ステップS802)。
方路が特定されていない場合は(ステップS802:No)、通信中継部10は、エラー応答を選択して(ステップS804)、エラー応答を記載したSIP信号を上流側のSIPサーバ212へと送信する(ステップS816)。
FIG. 8 and FIG. 9 are flowcharts showing a processing procedure in the
In the flowchart of FIG. 8, the
The
If the route is not specified (step S802: No), the
一方、方路が特定されている場合(ステップS802:Yes)、通信中継部10は、方路ごとのシナリオを取得して(ステップS806)、メディア信号のコーデック変換が必要か否かを判断する(ステップS808)。
メディア信号のコーデック変換が不要な場合は(ステップS808:No)、通信中継部10は、メディア信号の送信先として規定の送信先を指定する(ステップS810)。規定の送信先とは、例えば着信側端末やコーデック変換以外の処理を行うサーバなどである。なお、送信先を指定するとは、図6に示す各種の設定を反映させてSIP信号を書き換えることを指す。
On the other hand, when the route is specified (step S802: Yes), the
When codec conversion of the media signal is not necessary (step S808: No), the
また、メディア信号のコーデック変換が必要な場合(ステップS808:Yes)、通信中継部10は、コーデック変換を実行する実行装置を選択する(ステップS812)。実行装置の選択処理については、図9を用いて詳細に説明する。
実行装置を選択すると、通信中継部10は、選択した実行装置をメディア信号の送信先として指定する(ステップS814)。
その後、通信中継部10は、指定した実行装置を反映したSIP信号を下流側のSIPサーバ212へと送信して(ステップS816)、本フローチャートの処理を終了する。
If codec conversion of the media signal is necessary (step S808: Yes), the
When the execution device is selected, the
Thereafter, the
つづいて、図9を用いてステップS812の実行装置の決定処理について説明する。
通信中継部10は、まず、対象となる信号処理の処理負荷情報を取得する(ステップS900)。処理負荷情報とは、対象となる信号処理に必要な処理リソース量を示す情報である。通信中継部10は、例えば変換前後のコーデックの組み合わせと処理負荷情報とを予め関連付けておいてもよい。
つぎに、実行装置の候補であるサーバ30A,30B(信号処理装置)の各リソース状態を示すリソース情報を取得する(ステップS902)。
Next, the execution device determination process in step S812 will be described with reference to FIG.
First, the
Next, resource information indicating each resource state of the
つづいて、通信中継部10は、ステップS900で取得した処理負荷情報を用いて処理負荷ベクトルを、ステップS902で取得したリソース情報を用いて装置ベクトルを、それぞれ算出する(ステップS904)。
そして、算出した処理負荷ベクトルと装置ベクトルとに基づいて、サーバ30A,30Bの中から実行装置を選択する(ステップS906)。具体的には、処理負荷ベクトルとの角度が最も小さい装置ベクトルに対応するサーバ30を実行装置として選択して、本フローチャートによる処理を終了する。
なお、サーバ30に実行させる信号処理が他にある場合には、ステップS900に戻り以降の処理をくり返す。
Subsequently, the
Based on the calculated processing load vector and device vector, an execution device is selected from the
If there is another signal process to be executed by the server 30, the process returns to step S900 and the subsequent processes are repeated.
以上説明したように、実施の形態にかかる通信中継部10によれば、各信号処理装置が有する複数の処理リソースのバランスと、対象となる信号処理が必要とする処理リソースとのバランスを考慮して、適切な信号処理装置を実行装置として選択することができる。また、信号処理装置の処理能力を、各処理リソースを座標軸としたベクトルとして表すので、評価対象とする処理リソース数が多い場合でも演算処理を容易に行うことができる。
As described above, according to the
なお、本実施の形態では、本発明をメディア信号のコーデック変換を実行する信号処理装置を選択する場合に適用した例について説明したが、本発明の適用はこれに限らず、各種の処理に適用可能である。
本願の適用は、SIP端末間の通信のようにSIPネゴシエーションなどによって次に送信されるパケットの種別が予測できるもの、または次に送信されるパケットの種別を操作できるもの、またはルーティングのように設備設計時にどちらのルートに振り分けるか決定できるものを対象とすることで、特に高い効果が得られる。
すなわち、処理対象となる最初のパケットを受信する直前までに実行装置を選択できるケースで採用することが好ましい。
In the present embodiment, the example in which the present invention is applied to the case of selecting a signal processing apparatus that performs codec conversion of a media signal has been described, but the application of the present invention is not limited to this and is applied to various processes. Is possible.
The application of the present application is such that the type of the next packet to be transmitted can be predicted by SIP negotiation or the like such as communication between SIP terminals, the type of the packet to be transmitted next can be manipulated, or the equipment such as routing A particularly high effect can be obtained by targeting a route that can be assigned to which route at the time of design.
That is, it is preferable to employ the case where the execution device can be selected immediately before receiving the first packet to be processed.
また、本実施の形態では、シグナリングプロトコルとしてSIPを用いた場合について説明したが、これに限らず、例えばXMPP(eXtensible Messaging and Presence Protocol)を用いることができる。この場合、メディア信号の通信については、STUN(Simple Traversal of UDP through NATs)、ICE(Interactive Connectivity Establishment)、TURN(Traversal Using Relay NAT)などを利用して送信先アドレスやポート番号を交換することができる。ホームネットワークであれば、WAN側のアドレスおよびポート番号が対応する。 In this embodiment, the case where SIP is used as a signaling protocol has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, XMPP (extensible messaging and presence protocol) can be used. In this case, for communication of media signals, STUN (Simple Traversal of UDP through NATs), ICE (Interactive Connectivity Establishment), TURN (Traverse Using Relay NAT), etc. are used as the destination address. it can. In the case of a home network, the WAN address and port number correspond.
10 通信中継部(信号処理制御装置)
102 変換判定部
104 処理装置選択部
1042 ベクトル算出部(ベクトル算出手段)
1044 装置選択部(装置選択手段)
106 送信先制御部
108 制御信号出力部
12 コーデック変換処理部
20 ネットワーク
22 ネットワークコントローラ
202 汎用サーバ
204 汎用転送機器
212 SIPサーバ
214 エッジルータ
216 コアルータ
30(30A,30B) サーバ
40A,40B 端末
10 Communication relay unit (signal processing control device)
102
1044 Device selection unit (device selection means)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
複数の前記信号処理装置のそれぞれにおける処理リソースの使用可能量を、前記処理リソースを座標軸とした複数の装置ベクトルとして表すとともに、前記信号処理に必要な前記処理リソースの使用量を、前記処理リソースを座標軸とした処理負荷ベクトルとして表すベクトル算出工程と、
複数の前記装置ベクトルと前記処理負荷ベクトルとに基づいて、前記信号処理を実行する実行装置を選択する装置選択工程と、
を含むことを特徴とする装置選択方法。 A device selection method for selecting an execution device that executes predetermined signal processing from a plurality of signal processing devices,
The usable amount of processing resources in each of the plurality of signal processing devices is represented as a plurality of device vectors with the processing resources as coordinate axes, and the usage amount of the processing resources necessary for the signal processing is expressed as the processing resources. A vector calculation step represented as a processing load vector as coordinate axes;
A device selection step of selecting an execution device that executes the signal processing based on a plurality of the device vectors and the processing load vector;
A device selection method comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の装置選択方法。 In the device selection step, the signal processing device corresponding to the device vector having the smallest angle with the processing load vector among the plurality of device vectors is selected as the execution device.
The apparatus selection method according to claim 1.
前記ベクトル算出工程では、それぞれの前記信号処理に対して前記処理負荷ベクトルを算出するとともに、算出した複数の前記処理負荷ベクトルの合成ベクトルを算出し、
前記装置選択工程では、複数の前記装置ベクトルのうち前記合成ベクトルとなす角度が最も小さい前記装置ベクトルに対応する前記信号処理装置を前記実行装置として選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の装置選択方法。 When performing a plurality of the signal processing using a single signal processing device,
In the vector calculation step, the processing load vector is calculated for each of the signal processes, and a combined vector of the plurality of calculated processing load vectors is calculated.
In the device selection step, the signal processing device corresponding to the device vector having the smallest angle formed with the combined vector among the plurality of device vectors is selected as the execution device.
The apparatus selection method according to claim 1.
前記ベクトル算出工程では、それぞれの前記信号処理装置に対して前記装置ベクトルを算出するとともに、前記信号処理装置群に含まれる前記信号処理装置に対応する装置ベクトル群の合成ベクトルを算出し、
前記装置選択工程では、前記合成ベクトルのうち前記処理負荷ベクトルとなす角度が最も小さい前記合成ベクトルに対応する前記信号処理装置群を前記実行装置として選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の装置選択方法。 When performing the single signal processing using a predetermined signal processing device group among the plurality of signal processing devices,
In the vector calculation step, the device vector is calculated for each of the signal processing devices, and a combined vector of device vector groups corresponding to the signal processing devices included in the signal processing device group is calculated.
In the device selection step, the signal processing device group corresponding to the composite vector having the smallest angle with the processing load vector among the composite vectors is selected as the execution device.
The apparatus selection method according to claim 1.
複数の前記信号処理装置のそれぞれにおける処理リソースの使用可能量を、前記処理リソースを座標軸とした複数の装置ベクトルとして表すとともに、前記信号処理に必要な前記処理リソースの使用量を、前記処理リソースを座標軸とした処理負荷ベクトルとして表すベクトル算出手段と、
複数の前記装置ベクトルと前記処理負荷ベクトルとに基づいて、前記信号処理を実行する実行装置を選択する装置選択手段と、
を備えることを特徴とする信号処理制御装置。 A signal processing control device that selects an execution device that executes predetermined signal processing from a plurality of signal processing devices,
The usable amount of processing resources in each of the plurality of signal processing devices is represented as a plurality of device vectors with the processing resources as coordinate axes, and the usage amount of the processing resources necessary for the signal processing is expressed as the processing resources. Vector calculation means represented as a processing load vector as coordinate axes;
Device selection means for selecting an execution device that executes the signal processing based on a plurality of the device vectors and the processing load vector;
A signal processing control device comprising:
ことを特徴とする請求項5に記載の信号処理制御装置。 The device selection means selects, as the execution device, the signal processing device corresponding to the device vector having the smallest angle with the processing load vector among the plurality of device vectors.
The signal processing control apparatus according to claim 5.
前記ベクトル算出手段は、それぞれの前記信号処理に対して前記処理負荷ベクトルを算出するとともに、算出した複数の前記処理負荷ベクトルの合成ベクトルを算出し、
前記装置選択手段は、複数の前記装置ベクトルのうち前記合成ベクトルとなす角度が最も小さい前記装置ベクトルに対応する前記信号処理装置を前記実行装置として選択する、
ことを特徴とする請求項5に記載の信号処理制御装置。 When performing a plurality of the signal processing using a single signal processing device,
The vector calculation means calculates the processing load vector for each of the signal processes, calculates a combined vector of the plurality of calculated processing load vectors,
The device selection means selects, as the execution device, the signal processing device corresponding to the device vector having the smallest angle with the combined vector among the plurality of device vectors.
The signal processing control apparatus according to claim 5.
前記ベクトル算出手段は、それぞれの前記信号処理装置に対して前記装置ベクトルを算出するとともに、前記信号処理装置群に含まれる前記信号処理装置に対応する装置ベクトル群の合成ベクトルを算出し、
前記装置選択手段は、前記合成ベクトルのうち前記処理負荷ベクトルとなす角度が最も小さい前記合成ベクトルに対応する前記信号処理装置群を前記実行装置として選択する、
ことを特徴とする請求項5に記載の信号処理制御装置。 When performing the single signal processing using a predetermined signal processing device group among the plurality of signal processing devices,
The vector calculation means calculates the device vector for each of the signal processing devices, calculates a combined vector of device vector groups corresponding to the signal processing devices included in the signal processing device group,
The device selection means selects, as the execution device, the signal processing device group corresponding to the synthesized vector having the smallest angle with the processing load vector among the synthesized vectors.
The signal processing control apparatus according to claim 5.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015029049A JP2016151902A (en) | 2015-02-17 | 2015-02-17 | Device selection method and signal processing control apparatus |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015029049A JP2016151902A (en) | 2015-02-17 | 2015-02-17 | Device selection method and signal processing control apparatus |
Publications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2018181961A1 (en) | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 日本電気株式会社 | Virtual network function management device, virtual infrastructure management device, and virtual network function construction method |
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2015
- 2015-02-17 JP JP2015029049A patent/JP2016151902A/en active Pending
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