JP4090999B2 - サービス品質要求の相関 - Google Patents

Description

本発明は、データネットワークに関し、特に、電話ネットワークに関する。本発明は、遠隔通信ネットワークにおけるサービス品質の管理に関する。本発明は、新世代ネットワーク、例えば、音声、ビデオ、データ等の送信などの、異なる種類のサービスを提供するネットワークに特によく適用される。この種類のネットワークは、たとえば、転送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）ファミリのプロトコルに基づく。

本発明は、より正確には、これらのサービスの１つのセッションを創出する段階に関する。

たとえばボイスまたはビデオ以外のデータを伝達するために、インターネットなどのあるネットワークが設計されてきた。インターネット内では、データは、パケットの形態で伝送され、各パケットは、他のパケットとは関係なく、宛先にルーティングされる。各パケットは、従来、使用されるプロトコル、送信者のアドレスおよびポート、受取者のアドレスおよびポートの、５タプル（５−ｔｕｐｌｅ、５つの要素からなる集合）に関連付けられる。

「マイクロフロー」という用語は、通常は、同じ５タプル（５つの要素からなる集合）、またはパケットが送信者のポートを記述しない場合は少なくとも同じ４タプル（４つの要素からなる集合）を有する１組のパケットを指す。これ以後、マイクロフローという用語は、これらの可能性の両方を包含する。

あるサービスは、ネットワーク内におけるリソースの明確な確保を必要とする。リソースのこの確保は、サービスセッションのサービス品質を保証する。

リソースのこの確保は、ネットワークのある要素の制御（たとえば、それらの要素の「提供」またはパラメータ化）を意味する可能性がある。この制御は、ノード（またはルータ）においてリソースを実際に確保すること、エッジルータにおいて関連するマイクロフローの伝送を許可すること、またはさらに、ネットワーク要素の構成およびネットワーク要素の使用が、新しいマイクロフローを送ることを可能にするかを単に計算すること（この機構は、一般に、認証制御と呼ばれる）を有する可能性がある。

このために、特に認証制御の役割を担い、かつ適用可能である場合には、管理ネットワークにおける準備およびパラメータ化を効果的に実施するための、一般的にデータネットワークに関連付けられるネットワーク制御装置が存在する。

この第１ステップは、一般に、権利の管理上の確認、すなわち、要求されたサービスセッションは、主として、クライアントおよびサービスプロバイダについて許可されるものに対応するかという質問に答えることである。

第２ステップは、上記の質問に対する答えが肯定である場合に実行され、サービスセッションが関係するマイクロフローの正しい伝送を可能にするように、１つまたは複数のネットワーク要素を制御することである。

どのネットワーク要素が影響を受けたかを決定するために、ネットワーク管理システムは、サービスセッションに対応するデータパケットによって取られるネットワーク内における経路を決定しなければならない。

しかし、同じサービスセッションは、パケットの複数のマイクロフローを意味する可能性がある。たとえば、２つのパーティＡとＢとの間のビデオ電話サービスは、パケットの４つのマイクロフローを必要とする：
音声データを送るＡからＢへのマイクロフロー；
ビデオデータを送るＡからＢへのマイクロフロー；
音声データを送るＢからへＡの戻りマイクロフロー；
ビデオデータを送るＢからへＡの戻りマイクロフロー。

この場合、ネットワーク制御システムは、経路を４回決定して、ネットワーク要素制御プロセスを４回トリガする。

本発明の目的は、ネットワーク制御システムによって実施されるタスクのこの冗長性を回避することである。

このために、本発明は、パケットのマイクロフローに対応するサービス品質要求を受信する手段と、データネットワークの要素を制御する制御手段とを備える、前記データネットワークを制御するためのシステムであって、サービス品質要求を相関させる手段を備え、制御手段が、すべての相関されたサービス品質要求について、前記制御を１回のみ実行することを特徴とする制御システムを提供する。

本発明は、マイクロフローに対応するサービス品質要求を受信する手段と、データネットワーク内において要求リソースを確保するために、認証制御装置（ＡＣ）と通信する手段とを備える、データネットワークの制御装置であって、サービス品質の要求を相関させる手段を備え、単一リソース確保要求を、すべての相関されたサービス品質要求についての認証制御装置に送信することを特徴とする、制御装置をも提供する。

本発明は、さらに、データネットワークのドメインと関連付けられる認証制御装置であって、相関されたサービス品質要求に対応する単一リソース確保要求を受信する手段と、前記ドメインの要素を制御する制御手段とを備え、さらに、前記単一リソース確保要求を、前記データネットワークの第２ドメインと関連付けられる認証制御装置に通信するための手段を備えることを特徴とする認証制御装置を提供する。

したがって、経路の決定およびネットワーク要素の制御は、サービスセッションの相関されたサービス品質要求に対応するすべてのマイクロフローについて、１回のみトリガされることが可能である。したがって、これにより、システムまたはネットワーク制御装置内におけるこれらのタスクの処理に必要なリソースが最小化される。その結果、システムまたはネットワーク制御装置は、サービス品質要求またはリソース確保要求の処理において、より効率的であり、および／または従来の技術と比較して、より適度に規定される。

本発明の一実施形態では、ネットワーク要素は、すべての相関されたリソース確保要求について、「極微的に」制御されることが可能である。

これは、従来の制御システムの他の欠点を回避する：サービスセッションに対応するリソース確保要求を満たすことができない場合（たとえば、十分なリソースが利用可能ではないために）、同じサービスセッションに対応するすべての他のリソース確保要求が、考慮または再考慮されなければならない。ネットワーク制御装置に課されるポリシーが、「オールオアナッシング」に基づいて、サービスセッションに対応するパケットのマイクロフローを設定することである場合、ネットワーク制御装置は、このサービスセッションについて以前に実行された制御動作の影響を排除しなければならない（この機構は、ロールバックとして知られている）。ロールバックは、不必要な動作を生成するので、ペナルティを明らかに示す。

したがって、本発明の一実施形態は、すべてのリソース確保要求を極微的に処理することによって、この欠点を軽減する。

本発明および本発明の他の利点は、添付の図を参照する以下の記述を考慮することで、より明瞭に明らかになるであろう。

図１は、データネットワークの一例を示す。端末Ｔ_Ａが、データネットワークＮを介して、端末Ｔ_Ｂとのサービスセッションを設定することを望んでいる。このサービスセッションは、端末Ｔ_Ａからの１つまたは複数のデータマイクロフローＦの少なくとも送信に関連付けられる。各データマイクロフローについてリソースの確保を可能にするために、リソース確保要求が、データネットワークＮを管理する役割を担う制御システムに送信される。

たとえば、パケットの２つのマイクロフロー、すなわち、音声を送るパケットの１つのマイクロフロー、およびビデオを送るパケットの１つのマイクロフローが、同じサービスセッションに関連付けられる可能性がある。

制御システムＳは、それに送信されるリソース確保要求を相関させるための手段を備える。

相関は、特に、２つのマイクロフローを識別する５タプル（５つの要素からなる集合）を比較することによって実施されることが可能である。

相関は、特に、送信者および受取者のＩＰアドレスを比較することによって、実施されることが可能であり、これらが同一である場合、２つのマイクロフローは、相関されていると考えらえる。相関されたマイクロフローは、これ以後、「隣接マイクロフロー」と呼ばれうる。

本発明の一実施形態では、制御システムＳは、サービスセッション設定の受容を予期することが可能であり、サービスセッションが実際に設定される場合、ネットワークＮにおける輸送中に、パケットの２つの追加のマイクロフローが存在し、たとえば、以下の通りであり、
・端末Ｔ_Ｂから出て端末Ｔ_Ａにおいて終端する、音声を送るパケットの１つのマイクロフロー、及び、
・端末Ｔ_Ｂから出て端末Ｔ_Ａにおいて終端する、ビデオを送るパケットの１つのマイクロフロー。

パケットのこれらの戻りマイクロフローが設定されなければならない高い確率が与えられると、制御システムＳは、これを予期するように構成されることが可能である。これは、制御システムが１つのドメインのみを考慮するとき、すなわち、戻りマイクロフローが同じ経路を取ることが比較的確かであるとき、特に有利である。

制御システムＳは、当該ネットワーク機器（すなわち、必要なリソースを確保するための）を実際に制御するための制御手段をも備える。

この制御ステップは、認証制御ステップによって先行されることが可能である。認証制御ステップは、サービス品質要求の送信者が、リソースのこの確保を実施する管理上の権利を有することを確認することである。

本発明によれば、認証制御ステップは、すべての隣接する（すなわち以前に相関された）サービス品質要求について、１回のみ実施されることが可能である。

次いで、制御システムＳの制御手段は、ネットワークＮ内において、パケットのマイクロフローが取る経路を決定するステップを実行する。これは、パケットのフローが通過するネットワークＮの要素によって実施されるルーティングをシミュレーションすることによって行われる。

本発明によれば、このシミュレーションも、すべての隣接マイクロフローについて、１回のみ実施される。

本発明の一実施形態では、ネットワーク要素は、（リソースの実際の確保のために）極微的に制御され、リソースは、すべてのリソース確保要求が満たされうる場合にのみ、確保される。

他の実施形態では、リソースの確保は１回のみ実施されるが、サービス品質要求のいくつかのみが満たされる可能性がある。あるマイクロフローは、適切に送信されることが可能であるが、一方、第１に隣接する他のマイクロフローは、適切に送信されない、または全く送信されない可能性がある。

パラメータを設定することによって、これらの機構の一方または他方が選択されることを提供することが可能である。

各サービス品質要求は、要求される帯域幅に関連付けられることが可能である。

本発明の一実施形態では、制御システムＳは、相関されたパケットの様々なマイクロフローが同じ帯域幅を共有しなければならない状況を処理するように構成されることが可能である。たとえば、２つの隣接するマイクロフローは、１００ｋｂｉｔ／ｓの帯域幅を共有することが可能であり、これは、１００ｋｂｉｔ／ｓまでで交互に送信する２つのマイクロフローを有する端末の場合に特に有利である。

本発明の一実施形態では、相関手段から制御手段への結果の伝送は、オブジェクト管理グループ（ＯＭＧ）によって定義されるインタフェース記述言語（ＩＤＬ）によって記述されることが可能である。

以下は、この種類のＩＤＬインタフェースの一例である。

図２は、本発明の第２実施形態を示す。この実施形態では、制御手段は、相関手段から離れている。

図２は、図１のほとんどの要素を備える。

しかし、制御システムＳは、相関手段を備える制御装置ＣＤと、制御手段を備える認証制御装置ＡＣとの間で分割される。

制御装置ＣＤは、ソフトスイッチ（ソフトウエアスイッチ）、ＳＩＰプロキシ装置などとすることが可能である。

制御装置ＣＤの通常の役割は、ネットワークＮに関するリソース確保要求についてのエントリ点として作用し、かつ上記で記述された管理上の認証制御を実行することである。本発明によれば、制御装置ＣＤは、リソース確保要求を相関させるための手段をさらに備える。これらの相関手段は、図１に示された実施形態について記述された相関手段と全く同じ方式で動作する。

認証制御装置ＡＣは、制御装置ＣＤと同じ処理システムまたは遠隔システムの独立ソフトウエアモジュールの形態を取ることが可能である。これらは、通信プロトコルによって通信することが可能である。

このために、制御装置ＣＤは、認証制御装置ＡＣと通信するための手段を備える。したがって、すべての相関されたリソース確保要求について、単一のリソース確保要求をそれに送信することができる。

３ＧＰＰ規格下の実施態様の特有の場合、制御装置は、技術仕様「３ＧＰＰ ＴＳ ２３．２２５、ＩＰマルチメディアサブシステム」に記載されたプロキシコールセッション制御機能（Ｐ−ＣＳＣＦ）とすることが可能である。管理制御装置ＡＣは、ポリシ制御機能（ＰＣＦ）とすることが可能である。

本発明の一実施形態では、認証制御装置ＡＣおよび制御装置ＣＤは、インターネットエンジニアリングタスクフォース（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）（ＩＥＴＦ）のＲＦＣ２７４８において定義されたＣＯＰＳプロトコルによって通信することが可能である。当然、特に、ＩＥＴＦのネクストステップインシグナリング（Ｎｅｘｔ Ｓｔｅｐ ｉｎ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）（ＮＳＩＳ）ワーキンググループによって発行されるあらゆる他のシグナリングプロトコルが使用されることが可能である。

使用されるプロトコルは、ネットワーク要素制御が、極微的に実行されなければならない、または実施されるべきではないかを規定するパラメータに提供することが可能である。

マルチドメインネットワークの状況では、各ドメインは、認証制御装置に関連付けられる可能性がある。この場合、認証制御装置が互いに通信することを提供することが可能である。

第１認証制御装置、すなわち、制御装置ＣＤから相関されたマイクロフローに対応するサービス品質要求を受信した認証制御装置は、次いで、その単一要求を当該認証制御装置に通信することが可能である。これは、全ての相関されたマイクロフローについて、１回のみ通信される。

したがって、認証制御装置は、単一リソース確保要求を、データネットワークの第２ドメインに関連付けられた認証制御装置に通信する手段を有する。

インタフェースおよび／またはプロトコルは、認証制御装置間の通信を可能にするように実行される。このプロトコルは、たとえば、以前に言及したＩＥＴＦのネクストステップインシグナリング（ＮＳＩＳ）ワーキンググループによって発行されたプロトコルとすることが可能である。

本発明の第１実施形態を示す図である。 本発明の第２実施形態を示す図である。

Claims (6)

1. マイクロフローに対応するサービス品質要求を受信する手段と、データネットワーク内において要求されたリソースを確保するために、認証制御装置（ＡＣ）と通信する手段とを備える、データネットワーク（Ｎ）の制御装置（ＣＤ）であって、サービス品質要求を相関させる手段を備え、単一リソース確保要求を、すべての相関されたサービス品質要求についての認証制御装置に送信することを特徴とする制御装置。
2. 相関は、前記マイクロフローの５タプルを比較することによって実行される請求項１に記載の制御装置。
3. 相関は、送信者および受取者のアドレスを比較することによって実行される請求項２に記載の制御装置。
4. 前記相関されたサービス品質要求は、同じ帯域幅を共有する請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 相関手段は、相関されたサービス品質要求を決定するために、戻りマイクロフローを予期し、かつ戻りマイクロフローを考慮するように構成される請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
6. データネットワーク（Ｎ）のドメインと関連付けられた認証制御装置であって、相関されたサービス品質要求に対応する単一リソース確保要求を受信する手段と、前記ドメインの要素を制御する制御手段とを備え、さらに、前記単一リソース確保要求を、前記データネットワークの第２ドメインに関連付けられる認証制御装置に通信する手段を備えることを特徴とする認証制御装置。

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