JP3372797B2 - 帯域予約制御方式 - Google Patents

帯域予約制御方式

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＴＭネットワー
クにおける帯域予約制御に関し、特に予約呼に対する帯
域確保にネットワーク管理をベースにした、エンド・ツ
ー・エンドでの確実性の異なる帯域予約が可能な帯域予
約制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の帯域予約制御方式は、例
えば、特開平６−３００２１に示されるように、あらか
じめ決められた時刻から通信を開始する呼に対して、帯
域を確保するために用いられている。上記の従来の技術
について図５を参照して説明する。
【０００３】図５において、ＡＴＭ交換機１０１は、制
御部１０２と、通信する以前に使用時間や使用帯域の処
理を行う帯域予約部１０３と、発呼に対して時間に応じ
て予約データを考慮した帯域の空き塞がリを判定して帯
域を割当てる帯域割当部１０４と、データ部１０５を有
している。
【０００４】また、帯域割当部１０４は、現在の時間を
判定する時間判定手段１０４ａと、帯域空塞判定手段１
０４ｂと、帯域割当手段１０４ｃからなり、データ部１
０５は、帯域予約データ１０５ａと、帯域割当管理デー
タ１０５ｂを有している。
【０００５】定時に通信を行うユーザの端末が予約の発
呼を行うと、制御部１０２の帯域予約部１０３において
予約データを受け取り、データ部１０５の帯域予約デー
タ１０５ａに格納する。この帯域予約データ１０５ａに
は使用時間、使用帯域等が含まれる。なお、使用時間を
指定しない場合は、常時帯域が確保される。
【０００６】帯域割当部１０４は、予約をした端末が帯
域を指定した発呼要求をすると、時間判定手段１０４ａ
が所定の周期で現在時間を判定し、帯域予約データ１０
５ａの使用時間に該当するかどうかを判定する。
【０００７】予約時間の場合、帯域空塞判定手段１０４
ｂは、予約した帯域が空きか塞がっているかを、帯域割
当管理データ１０５ｂに基づいて判定する。空いている
場合、帯域割当手段１０４ｃにより帯域割当管理データ
１０５ｂの使用中データを更新して、予約したユーザの
端末に帯域を割当てて通信を可能にする。
【０００８】予約していない端末の発呼に対しては、そ
の時の帯域割当管理データ１０５ｂに格納されている使
用中の帯域、および帯域予約データ１０５ｂに登録され
た使用が予定されている帯域を考慮して、帯域空塞判定
手段１０４ｂにより空きがあるか否かを判定し、空きが
ある場合のみ帯域割当手段１０４ｃによりその端末に対
し要求された帯域が割当てられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の帯域予
約制御方式の第１の問題点は、予約呼に対する帯域が通
信開始予定時刻以前に確保されていないことである。
【００１０】その理由は、従来の方式では、通信開始予
定時刻から一定時間前から発生した新規呼に対して、予
約呼の帯域を考慮して呼の受付の可否を行うが、実際の
予約呼ヘの帯域の確保は必ず通信開始予定時刻に行われ
るためである。
【００１１】第２の問題点は、交換機毎の帯域制御のた
め、エンド・ツー・エンドでの帯域予約制御が行われな
い点である。
【００１２】その理由は、従来の方式では、帯域予約制
御手段がＡＴＭ交換機内、もしくはＡＴＭ交換機と連携
動作する外部制御装置に単独で実装されているため、各
ＡＴＭ交換機毎の帯域制御しか行えないためである。
【００１３】第３の問題点は、通信開始予定時刻に帯域
が確保できなかった場合、帯域が空くまで予約を継続さ
せることができないことである。
【００１４】その理由は、従来の方式では、通信開始予
定時刻に予約呼に対する帯域が確保できなかった場合、
予約呼の帯域を圧縮するか通信を取り止めることで解決
しているためである。
【００１５】本発明の第１の目的は、予約呼に対する帯
域確保の確実性をクラス分けすることである。
【００１６】本発明の第２の目的は、エンド・ツー・エ
ンドでの帯域予約制御を提供することにある。
【００１７】本発明の第３の目的は、通信開始予定時刻
に帯域が確保できなかった場合、指定された帯域が確保
できるまで予約を継統することができる方式を提供する
ことにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の帯域予約
制御方式では、帯域予約制御を行うパラメータとして新
たに予約の確実性を表す「予約クラス」（図３）を定義
し、予約要求端末から指定された「予約クラス」に従っ
てネットワーク管理システム（図１の２）が帯域予約制
御を行う。よリ具体的には、各端末や各ＡＴＭ交換機と
制御用論理回線で接続されたネットワーク管理システム
（図１の２）に、ネットワークの接続形態を保持する手
段と、ＡＴＭ交換機の障害状態を監視する手段と、ＡＴ
Ｍ交換機の残帯域を管理する手段と、各端末からの帯域
予約要求を受け付ける手段と、任意の端末間の接続ルー
トをＡＴＭ交換機の障害状態と残帯域から決定する手段
と、決定した接続ルートに従ってＡＴＭ交換機に対して
コネクションを設定および解放を行う手段と、設定した
コネクシヨン情報を保持する手段とを有する。
【００１９】また、本発明の第２の帯域予約制御方式で
は、帯域予約要求端末から必ずしも帯域予約に必要なパ
ラメータ全てを送信しなくても、例えば登録名といった
より簡単なパラメータの指定により、帯域予約制御が可
能になる。よリ具体的には、ネットワーク管理システム
（図４の２0）を、ネットワーク管理装置（図４の２
ａ）と、サービス制御装置（図４の２ｂ）に分ける。サ
ービス制御装置には、予約要求端末からの要求信号から
帯域予約制御に必要なパラメータヘ変換する手段を、ネ
ットワーク管理装置には、本発明の第１の帯域制御方式
のネットワーク管理システムと同様の手段を有する。例
えば、登録名を指定して帯域予約制御を行う場合、サー
ビス制御装置には、登録名毎に対応させた帯域予約制御
に必要なパラメータを登録しておくことで、登録名を帯
域予約制御に必要なパラメータに変換することを実現す
る。
【００２０】また、本発明のネットワーク管理システム
は、前記の手段を有するため、ネットワーク内全域のエ
ンド・ツー・エンドでの帯域確保を行う。
【００２１】「予約クラス」というパラメータは、ネッ
トワーク管理システムが帯域を確保するタイミングを指
定する。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、詳細に説明する。図１は本発明の帯域予約方式の第
１の実施の形態のシステム接続図である。
【００２３】通信を行なおうとする端末１、５と、ネッ
トワーク管理システム２と、ＡＴＭ交換機３、４と、端
末とＡＴＭ交換機とを接続する加入者回線６、８と、Ａ
ＴＭ交換機間を接続するＡＴＭ回線７と、制御用論理回
線９、１０、１１、１２から構成される。ここで、ＡＴ
Ｍ交換機１台に接続される端末数は１台に限定されるも
のではない。また、ＡＴＭネットワーク内のＡＴＭ交換
機数は２台に限定するものではない。また、端末間に存
在するＡＴＭ交換機の台数は２台に限定するものではな
い。
【００２４】端末１、５には、ネットワーク管理システ
ム２に、ある時刻からの通信に対する帯域の予約を要求
する手段を設ける。
【００２５】ネットワーク管理システム２には、各ＡＴ
Ｍ交換機間の接続形態を保持する手段と、ＡＴＭ交換機
の障害状態を監視する手段と、ＡＴＭ交換機の残帯域を
管理する手段と、各端末からの帯域予約要求を受け付け
る手段と、任意の端末間の接続ルートを各ＡＴＭ交換機
の障害状態と残帯域とから決定する手段と、決定した接
続ルートに従ってＡＴＭ交換機に対してコネクションを
設定および解放を指示する手段と、設定したコネクシヨ
ン情報を保持する手段を有する。全てのコネクション
は、ネットワーク管理システム２を介して設定される。
【００２６】ＡＴＭ交換機３、４は、ネットワーク管理
システム２からの指示で、コネクションを設定する手段
を有する。
【００２７】制御用論理回線９、１０、１１、１２は、
各端末１、５とネットワーク管理システム２との間と、
ネットワーク管理システム２とＡＴＭ交換機３、４との
間の制御用通信路として使用される。該制御用論理回線
は、ＡＴＭ回線であっても、別の回線であってもよく、
一般に、制御用論理回線９、１２はＡＴＭ交換機３，４
を経由して接続される回線である。
【００２８】次に、図１、図２および図３を参照して、
本発明の実施の形態の動作について説明する。
【００２９】端末１から他の端末５に対して帯域予約要
求が発生した場合、帯域予約要求端末１は、ネットワー
ク管理システムに対して制御用論理回線を通して所定の
帯域予約要求を送信する。帯域予約要求のパラメータに
は、通信相手端末と、要求帯域と、通信開始予定時刻
と、通信終了時刻と、図３で定義する「予約クラス」を
含む。
【００３０】この時の帯域予約処理について図２のフロ
ーチャートを参照して説明する。ネットワーク管理シス
テム２は、端末からの帯域予約要求を受信すると（ステ
ップ２１）、帯域予約要求のパラメータのうちの「予約
クラス」を確認する（ステップ２２）。図３に示すよう
に「予約クラス」には、例えば予約要求時刻より帯域確
保を試みる優先予約と、通信開始予定時刻に帯域確保を
試みる通常予約といった、予約の確実性の異なるクラス
が定義されている。
【００３１】「予約クラス」が優先予約の場合は、ネッ
トワーク管理システム２内で該帯域予約要求に関する帯
域確保可能ルートの選択を直ちに試みる（ステップ２
９）。一方、「予約クラス」が通常予約の場合は、ネッ
トワーク管理システム２内での帯域確保可能ルートの選
択は直ちに行わずに予約リストヘの登録を行う（ステッ
プ２５）。予約リストに登録された呼は、通信開始予定
時刻に帯域確保可能ルートの選択を試みる（ステップ２
６）。
【００３２】帯域確保可能ルートは、次のように決定さ
れる。予め、ネットワーク管理システム、または、各Ａ
ＴＭ交換機に、任意の端末間の接続ルートとして選択可
能なルートを優先度をつけて複数ルートを登録してお
く。優先度の高い接続ルート順に、各ＡＴＭ交換機の障
害状態、残帯域を参照して、帯域確保が可能なルートを
検索する。
【００３３】帯域の確保が可能なルートが存在すればネ
ットワーク管理システム２内での帯域確保処理を行う
（ステップ４１）。ここで、ネットワーク管理システム
２内での帯域確保処理とは、ＡＴＭ交換機に対してはコ
ネクションを設定していないが、他の要求呼はその帯域
を使用できない状態を意味する。残帯域不足等で帯域が
確保できない場合は、帯域確保待ちキューヘの登録処理
を行う（ステップ３３）。帯域確保待ちキューに登録さ
れた予約要求呼は、ネットワーク内でコネクションの解
放処理が発生した場合に帯域の確保を試みることで、帯
域の余裕ができた時点で直ちにネットワーク管理システ
ム２内で帯域の確保が行える（ステップ３４、３７、３
８）。
【００３４】次に、本発明の第１の実施の形態の効果に
ついて説明する。本発明の第１の実施例は、帯域制御を
ネットワーク管理システムが一括で行うため、エンド・
ツー・エンドで制御が可能である。
【００３５】
【実施例】次に本発明の第１の実施例の動作を詳細に説
明する。図３を参照すると、「予約クラス」５１には、
例として優先予約と通常予約の２クラスが定義されてい
る。
【００３６】「予約クラス」に優先予約を指定した場
合、予約要求が発生した時点でネットワーク管理システ
ム内での帯域の確保が試みられる。この時点で帯域確保
可能ルートが存在しない場合には帯域確保待ちキューに
登録され、以降ネットワーク内にコネクションの解放が
発生した場合に、再度帯域の確保が試みられる。帯域の
確保の試みは、帯域が確保できるか、予約終了時刻にな
るか、予約要求端末からの予約取り消し要求を受信する
かのいずれかの条件を満たすまで繰り返し行われる。
【００３７】「予約クラス」に通常予約を指定した場
合、まずネットワーク管理システム内の予約リストに登
録され、該呼の通信開始予定時刻に帯域の確保が試みら
れる。通信開始予定時刻で帯域確保可能ルートが存在し
ない場合には帯域確保待ちキューに登録され、以降「予
約クラス」が優先予約の場合と同様である。
【００３８】
【第２の実施の形態】次に、本発明の第２の実施の形態
について図面を参照して説明する。図４は本発明の帯域
予約制御方式の第２の実施の形態のシステム接続図であ
る。本発明の第２の実施の形態は、図１に示すネットワ
ーク管理システム２が、ネットワーク管理装置２ａとサ
ービス制御装置２ｂに分けられて、制御用論理回線２ｃ
で接続されてたネットワーク管理システム２0とした点
が第１の実施の形態と異なる。
【００３９】サービス制御装置２ｂは、端末１から制御
用論理回線９を通して受信した要求を、ネットワーク管
理装置２ａが帯域の確保を行うのに必要なパラメータに
変換する。そのため、定期通信のような場合、予めサー
ビス制御装置２ｂに帯域に確保に必要なパラメータを登
録名をつけて登録しておくと、サービス制御装置２ｂに
送信される要求自体には登録名を指定するだけで済み、
帯域の確保を行うのに必要なパラメータを全てを繰り返
し指定する必要はない。
【００４０】次に、本発明の第２の実施の形態の動作に
ついて詳細に説明する。端末１から他の端末５に対して
予約要求が発生した場合、予約要求端末はネットワーク
管理システム２に対して、制御用論理回線９を通して、
予約要求を送信する。この際、端末１からネットワーク
管理システム２に対して送信されるパラメータの中に
は、予め予約内容を登録している場合は、必ずしも通信
相手端末、要求帯域、通信開始予定時刻、通信終了時
刻、図３で定義した「予約クラス」は含まれてなくてよ
い。サービス制御装置２ｂ内で受信した予約要求をこれ
ら帯域予約制御に必要なパラメータに変換して、制御用
論理回線２ｃを通して、ネットワーク管理装置２ａに転
送送信する。それ以降のネットワーク管理装置２ａの処
理は、第１の実施例のネットワーク管理システム２の動
作と同一である。
【００４１】次に、本発明の第２の実施の形態の効果に
ついて説明する。本発明の第２の実施例は、ネットワー
ク管理システム２0がサービス制御装置２ｂとネットワ
ーク管理装置２ａに分けられていて、サービス制御装置
２ｂが帯域予約制御に必要なパラメータに変換してネッ
トワーク管理装置２ａに渡すため、予め予約の登録名を
決めて登録してあれば、当該登録名を指定するだけで済
み、ネットワーク管理装置２ａが必要とするパラメータ
の全てを、必ずしも予約要求端末が指定する必要がなく
なる。
【００４２】
【実施例】次に、本発明の第２の実施例について説明す
る。サービス制御装置２ｂには、予め、各登録名に対応
する通信相手端末と、帯域と、通信開始予定時刻と、通
信終了時刻と、「予約クラス」を登録しておく。例え
ば、登録名Ａは、端末５に対して帯域１０Ｍｂｐｓで１
３：００から１４：００までの「優先予約」で予約を行
うサービスとして登録されているとする。
【００４３】端末１からサービス制御装置２ｂに対して
送信されたパラメータの登録名Ａが、サービス制御装置
２ｂ内で、通信相手端末が端末５で、帯域が１０Ｍｂｐ
ｓで、通信開始予定時刻が１３：００で、通信終了時刻
が１４：００で、「予約クラス」が優先予約という要求
に変換され、ネットワーク管理装置２ａに通知される。
【００４４】ネットワーク管理装置２ａ内では、第１の
実施例のステップ２２以降と同一の動作が行われる。
【００４５】第２の実施例では、ネットワーク管理装置
２ａとサービス制御装置２ｂをネットワーク管理システ
ム２に用意したが、各ＡＴＭ交換機に同様な機能を有す
る装置を用意したり、予約要求端末自身に実装した形態
でもよいことは容易に考えられる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように本発明の第１の効果
は、例えば、帯域予約要求時から帯域の確保を試みる指
定と、通信開始予定時刻になって帯域の確保を試みる指
定のように帯域予約の確実性の異なる指定を帯域予約要
求者が選択可能になることである。この結果、予約呼ヘ
の課金を考えた場合、帯域予約の確実性に従って、多様
な料金・サービスの実現が可能になる。
【００４７】その理由は、帯域予約制御を行うパラメー
タとして、新たに帯域予約の確実性を表す「予約クラ
ス」（図３）を取り入れたことである。
【００４８】本発明の第２の効果は、帯域予約制御をエ
ンド・ツー・エンドで実現できることである。
【００４９】その理由は、ネットワーク内の全てのＡＴ
Ｍ交換機の障害状態の監視や、残帯域の管理や、エンド
・ツー・エンドのコネクションの設定および解放手段を
有するネットワーク管理システムが帯域予約の制御を行
うからである。
【００５０】本発明の第３の効果は、帯域の確保を試み
たときに、帯域の確保が行えなかった場合、帯域の確保
が行えるまで継続して帯域の確保を試みることである。
【００５１】その理由は、帯域の確保に失敗した予約呼
は帯域確保キューに登録され、ネットワーク内のコネク
ション解放の発生によって残帯域の確保が可能になった
時点で、帯域確保キューに登録された予約呼について再
度帯域の確保を試みるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による帯域予約制御方式の第１の実施の
形態のネットワーク構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の帯域予約制御方式
の動作のフローチャートである。
【図３】本発明による帯域予約制御方式で新たに定義さ
れた「予約クラス」の定義例を示す図である。
【図４】本発明による帯域予約制御方式の第２の実施の
形態のネットワーク構成図である。
【図５】従来の帯域予約制御方式の実施例を示す構成図
である。
【符号の説明】
１、５ 端末 ２ ネットワーク管理システム ２0 ネットワーク管理システム ２ａ ネットワーク管理装置 ２ｂ サービス制御装置 ３、４ ＡＴＭ交換機 ６〜８ 加入者回線 ９〜１２ 制御用論理回線 １３ ＡＴＭネットワーク １０１ ＡＴＭ交換機 １０２ 制御部 １０３ 帯域予約部 １０４ 帯域割当部 １０４ａ 時間判定手段 １０４ｂ 帯域空塞判定手段 １０４ｃ 帯域割当手段 １０５ データ部 １０５ａ 帯域予約データ １０５ｂ 帯域割当管理データ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野瀬 昌禎 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 中嶋 信一 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−111511（ＪＰ，Ａ) 恒川健司他，ＡＴＭ−ＰＶＣ網自動回 線設定における経路探索およびリソース 管理法の検討，電子情報通信学会技術研 究報告ＩＮ96−83，1996年10月18日 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/56

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＡＴＭネットワークにおける帯域予約制
    御方式において、 各端末と各ＡＴＭ交換機に制御用論理回線で接続される
    ネットワーク管理システムを有し、該ネットワーク管理
    システムが、 ネットワークの接続形態を保持する手段と、 ＡＴＭ交換機の障害状態を監視する手段と、 ＡＴＭ交換機の残帯域を管理する手段と、 各端末からの実時間の呼接続要求を受け付ける手段と、 各端末からの呼接続予約を受け付ける手段と、 任意の端末間の実時間および予約接続の接続ルートを実
    時間および予約時間に対応してそれぞれＡＴＭ交換機の
    障害状態と残帯域から決定する手段と、 決定した接続ルートに従った呼設定について、関連する
    ＡＴＭ交換機に対し該呼の設定および解放を指示する手
    段と、 設定情報を保持する手段とを有し、各端末からの呼接続
    予約に際して、予約時刻から帯域確保を試みる優先予約
    クラスと、通信開始予約時刻時点で帯域確保を試みる通
    常予約クラスとを含む予約クラスを指定することで、帯
    域予約の確実性の異なる予約を要求できることを特徴と
    するＡＴＭネットワークにおける帯域予約制御方式。
  2. 【請求項２】 前記ネットワーク管理システムが前記優
    先予約クラスと前記通常予約クラスのそれぞれの場合に
    ＡＴＭ交換機の障害状態と空き帯域を参照して帯域確保
    可能ルートを決定する請求項１記載の帯域予約制御方
    式。
  3. 【請求項３】 前記ネットワーク管理システムが、ネッ
    トワーク管理装置とサービス制御装置とからなり、ネッ
    トワーク管理装置は予約制御処理を実行し、サービス制
    御装置は登録名を予約制御処理に必要なパラメータに変
    換してネットワーク管理装置に転送することで登録名の
    指定で予約要求が可能な請求項１または２に記載の帯域
    予約制御方式。
  4. 【請求項４】 前記ネットワーク管理システムが、前記
    優先予約クラスと前記通常予約クラスのそれぞれの場合
    に残帯域不足により帯域が確保できなかった場合、帯域
    確保待キューへ登録し帯域確保が可能になった時点に帯
    域を確保する請求項１及至３のいずれか一項に記載の帯
    域予約制御方式。
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