JP6211257B2 - Communications system - Google Patents

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Description

本発明は、通信システムに関するものである。   The present invention relates to a communication system.

近年、インターネット等の通信網(以下、単に「網」とも言う。)において、送受信ペアや、使用するアプリなどによって互いに他の転送対象と区別される識別される転送対象の情報(以下、「通信フロー」とも言う。)に優先度を付与し、付与した優先度に応じた順序により通信フローを転送する通信システムが存在する。例えば、RFC791によれば、IPパケットにはTOS(Type Of Service)フィールドが存在し、TOSフィールドの第0〜2ビットにより優先度を、第3ビットにより遅延量を、第4ビットにより転送量を、第5ビットにより信頼性に関する要求を示すことが可能である(例えば、非特許文献1参照)。   In recent years, in a communication network such as the Internet (hereinafter also simply referred to as “network”), transfer target information (hereinafter referred to as “communication”) that is distinguished from other transfer targets by a transmission / reception pair or an application to be used. There is a communication system in which priority is given to “flow” and a communication flow is transferred in an order corresponding to the given priority. For example, according to RFC 791, a TOS (Type Of Service) field exists in an IP packet, the priority is set by the 0th to 2nd bits of the TOS field, the delay amount is set by the 3rd bit, and the transfer amount is set by the 4th bit. , The fifth bit can indicate a request for reliability (for example, see Non-Patent Document 1).

また、RFC2474に示されるDiffServでは、上記TOSフィールドを再定義して、PHB(Per Hop Behavior)として用い、EF(Expedited Forwarding=帯域保証を行う仮想専用線サービス)、AF(Assured Forwarding=最低保証帯域付きのベストエフォート)、DF(Default Forwarding=ベストエフォート)、CS(Class Selector=CiscoによるIP優先度での転送)といったように、目的に応じて希望するルータのホップ毎の振る舞いをパケットに付与することが可能である(例えば、非特許文献2参照)。   Also, in DiffServ shown in RFC 2474, the above TOS field is redefined and used as PHB (Per Hop Behavior), EF (Expected Forwarding = virtual leased line service that guarantees bandwidth), AF (Assured Forwarding = minimum guaranteed bandwidth) The packet is given the desired hop-by-hop behavior of the router according to the purpose, such as DF (Default Forwarding = Best Effort) and CS (Class Selector = IP forwarding by Cisco). (For example, refer nonpatent literature 2).

かかる技術により、例えば、網が輻輳した際、ルータは、優先して転送すべきパケットと転送ができないときに廃棄すべきパケットとを識別して、パケットの転送または廃棄を行うことができる。   With this technology, for example, when the network is congested, the router can identify a packet to be preferentially transferred and a packet to be discarded when transfer is not possible, and transfer or discard the packet.

RFC791RFC791 RFC2474RFC2474

しかしながら、従来の技術のように、アプリケーションの要求品質に応じて通信フローに転送時の優先度を付する技術では、以下のような課題がある。   However, a technique for assigning a priority at the time of transfer to a communication flow according to the required quality of an application as in the conventional technique has the following problems.

第1の課題は、誰もが自分の通信を最優先させたいという欲求を持っているということである。皆が自分のパケットに最優先のフラグを立てれば、優先制御が機能しなくなる。これを防ぐためには、(a)高優先パケットは従量課金とするといった対応や、(b)高優先で流せるトラヒック量に上限を持たせるといった対応が必要となり、利便性が損なわれる可能性がある。   The first problem is that everyone has a desire to prioritize their communication. If everyone puts the highest priority flag on their packet, priority control will not work. In order to prevent this, it is necessary to take measures such as (a) charging a high-priority packet for a pay-as-you-go charge and (b) giving an upper limit to the amount of traffic that can flow with high priority, which may impair convenience. .

第2の課題は、各利用者が譲り合いの精神を持っていたり、従量課金の制度があり優先制御が機能したりする場合でも、網の状態に応じて付与すべきフラグを変化させる必要があるということである。例えば、優先パケットに対して従量課金がなされる場合、利用者には、網が混んでいれば優先フラグを立ててもよいが、空いていればベストエフォートで済ませて余計な支出を抑えたいという希望がある。   The second problem is that even if each user has a spirit of concession, or there is a pay-as-you-go system and priority control functions, it is necessary to change the flag to be given according to the state of the network That's what it means. For example, if pay-as-you-go is charged for priority packets, the user may set a priority flag if the network is busy. There is hope.

別の例として、課金なしで通信がなされている場合でも、同一のサービスにおけるパケットに対する異なる優先度の付与が必要な場合がある。この例について、図4を用いて説明する。   As another example, there may be a case where different priorities need to be given to packets in the same service even when communication is performed without charging. This example will be described with reference to FIG.

図4は、従来の技術の課題を説明するための図である。図4に示すように、各加入者に対応する加入者側装置921〜925が存在し、加入者側装置921に対応する企業k1の端末911、912が存在し、加入者側装置922〜925それぞれに対応する端末913〜916が存在する。例えば、企業k1の端末911、912は、加入者側装置921およびアクセス網931を通じて、キャリア側収容装置941と接続されている。アクセス網931は、1Gb/sの帯域を有している。   FIG. 4 is a diagram for explaining a problem of the conventional technique. As shown in FIG. 4, there are subscriber side devices 921 to 925 corresponding to each subscriber, there are terminals 911 and 912 of a company k1 corresponding to the subscriber side device 921, and subscriber side devices 922 to 925. There are terminals 913 to 916 corresponding to the respective terminals. For example, the terminals 911 and 912 of the company k1 are connected to the carrier side accommodation device 941 through the subscriber side device 921 and the access network 931. The access network 931 has a bandwidth of 1 Gb / s.

ここで、例えば、企業k1の端末911、912は、他の加入者の端末913〜916のトラヒックが少ない場合(例えば、端末913〜916それぞれが利用する帯域が100Mb/sの場合)、300Mb/sずつ帯域を利用することが可能である(図4の左側)。一方、他の加入者の端末913〜916のトラヒックが多く、各加入者の要求トラヒックが「全帯域/加入者数」より多い場合(例えば、端末913〜916それぞれが利用する帯域が200Mb/sの場合)、公平性の観点から各加入者に等しい帯域割り当てが行われている(図4の右側)。   Here, for example, the terminals 911 and 912 of the company k1 have 300 Mb / s when the traffic of the terminals 913 to 916 of other subscribers is low (for example, the bandwidth used by each of the terminals 913 to 916 is 100 Mb / s). It is possible to use the band by s (left side in FIG. 4). On the other hand, when the traffic of the terminals 913 to 916 of other subscribers is large and the requested traffic of each subscriber is larger than “total bandwidth / number of subscribers” (for example, the bandwidth used by each of the terminals 913 to 916 is 200 Mb / s In the case of FIG. 4), equal bandwidth allocation is performed for each subscriber from the viewpoint of fairness (right side in FIG. 4).

より正確には、各加入者の要求帯域の合計がアクセス網931の全帯域を超える場合、「全帯域/加入者数」を超えない帯域を要求する加入者には、そのすべてを許可し、残り帯域を帯域不足の加入者に均等に割り振り、それでも残余する帯域があれば、残り帯域を帯域不足の加入者に均等に割り振ることで、公平性を実現することができる。このような帯域の割り振りの手法を「ポリシ1」と呼ぶとする。   More precisely, if the sum of the bandwidth requirements of each subscriber exceeds the total bandwidth of the access network 931, the subscriber who requests a bandwidth that does not exceed the “total bandwidth / number of subscribers” is allowed all of them, Fairness can be achieved by allocating the remaining bandwidth equally to subscribers with insufficient bandwidth and, even if there is still bandwidth remaining, allocating the remaining bandwidth equally to subscribers with insufficient bandwidth. Such a bandwidth allocation method is referred to as “policy 1”.

この例のように、企業k1に対しての帯域の割り当てが少ない場合(例えば、企業k1に対して200Mb/sの帯域しか割り振られない場合)、企業k1の端末911、912それぞれにおいて多地点の高精細TV会議サービスを受けているとすると、これらのTV会議サービスの提供が帯域不足により全滅してしまう可能性がある。その解決策として、例えば、特定の端末のみ優先度を上げ、それ以外の品質を犠牲にすることで、重要な通信フローを守れる可能性がある。   As in this example, when the allocation of the bandwidth to the company k1 is small (for example, when only a bandwidth of 200 Mb / s is allocated to the company k1), the multipoints are respectively set in the terminals 911 and 912 of the company k1. If a high-definition TV conference service is received, the provision of these TV conference services may be annihilated due to insufficient bandwidth. As a solution to this problem, for example, an important communication flow may be protected by raising the priority only for a specific terminal and sacrificing other quality.

第3の課題は、加入者にとって、網の区間に応じて優先フラグを付けたい場合があるという点である。本課題について、図5を用いて説明する。   The third problem is that the subscriber may want to attach a priority flag according to the network section. This problem will be described with reference to FIG.

図5は、従来の技術の課題を説明するための図である。図5に示すように、各加入者に対応する加入者側装置921〜927が存在し、加入者側装置921に対応する企業k1(本社)の端末911、912が存在し、加入者側装置925に対応する企業k1(支社)の端末916が存在し、加入者側装置926に対応する企業k2(他社)の端末917が存在する。また、加入者側装置922〜924、927それぞれに対応する端末913〜915、918が存在する。   FIG. 5 is a diagram for explaining a problem of the conventional technique. As shown in FIG. 5, there are subscriber-side devices 921 to 927 corresponding to each subscriber, there are terminals 911 and 912 of a company k1 (head office) corresponding to the subscriber-side device 921, and subscriber-side devices. There is a terminal 916 of a company k1 (branch) corresponding to 925, and a terminal 917 of a company k2 (other company) corresponding to the subscriber side device 926. There are also terminals 913 to 915 and 918 corresponding to the subscriber side devices 922 to 924 and 927, respectively.

また、図5に示すように、アクセス網931〜934、キャリア側収容装置941〜944、地域網951〜953、GW装置961〜963、ISP網971〜975、サーバ981、982が存在する。   As shown in FIG. 5, there are access networks 931 to 934, carrier side accommodation devices 941 to 944, regional networks 951 to 953, GW devices 961 to 963, ISP networks 971 to 975, and servers 981 and 982.

ここで、企業k1(本社)の端末912の利用者は、アクセス網931、地域網951、ISP網972、ISP網973、地域網952およびアクセス網933を介して、企業k1(支社)の端末916の利用者と通信しているとする。また、企業k1(本社)の端末911の利用者(企業k1の社長)は、アクセス網931、地域網951、ISP網971、ISP網975、ISP網974、地域網953およびアクセス網934を介して、重要顧客の企業k2の端末917の利用者(企業k2の社長)と通信しているとする。また、いずれの通信もリアルタイム性が必要であり、高優先とすべきTV会議の通信であるが、相対的に後者の優先度が前者の優先度よりも高いとする。   Here, the user of the terminal 912 of the company k1 (head office) is connected to the terminal of the company k1 (branch office) via the access network 931, the regional network 951, the ISP network 972, the ISP network 973, the regional network 952, and the access network 933. Assume that the user is communicating with 916 users. A user (a president of the company k1) of the terminal 911 of the company k1 (head office) passes through the access network 931, the regional network 951, the ISP network 971, the ISP network 975, the ISP network 974, the regional network 953, and the access network 934. It is assumed that communication is being made with a user (terminal of the company k2) of the terminal 917 of the company k2 as an important customer. Each communication requires real-time properties and is a video conference communication that should be given high priority, but the latter priority is relatively higher than the former priority.

また、他の利用者の端末913〜端末915が、アクセス網931、地域網951、ISP網972およびISP網975を介して、サーバ981から仮想デスクトップサービスを受けているとする。このサービスもリアルタイム性が要求されるため、この経路上には高優先のトラヒックが流れている。なお、上述のポリシ1による運用がなされているとする。   Further, it is assumed that terminals 913 to 915 of other users are receiving virtual desktop services from the server 981 via the access network 931, the regional network 951, the ISP network 972, and the ISP network 975. Since this service is also required to be real-time, high priority traffic flows on this route. It is assumed that the above policy 1 is used.

ここで、アクセス網931あるいは地域網951(アクセス網931から地域網951に入る際に廃棄等されるトラヒックも含む)が、やや混雑しており(例:パケット損失率10E−4〜10E−5)、ISP網972では輻輳に近い混雑(例:パケット損失率10E−2〜10E−3)が発生し、遅延やパケット損失が発生しやすい状況であるとする。また、このような状況においては、アクセス網931あるいはアクセス網931から地域網951に各加入者が流せるトラヒックの最大値が一定であると仮定する。   Here, the access network 931 or the local network 951 (including traffic discarded when entering the local network 951 from the access network 931) is somewhat congested (example: packet loss rate 10E-4 to 10E-5). ), It is assumed that congestion close to congestion (eg, packet loss rate 10E-2 to 10E-3) occurs in the ISP network 972, and delay and packet loss are likely to occur. In such a situation, it is assumed that the maximum value of traffic that each subscriber can flow from the access network 931 or the access network 931 to the regional network 951 is constant.

このとき、端末911と端末917との通信および端末912と端末916との通信において、どちらも品質劣化が生じていた場合、どうすべきであるかという課題がある。解決策の一つとして、端末912と端末916との通信における優先度を、端末911と端末917との優先度より低下させることにより、重要顧客と社長との通信を優先し、これを実現するための優先度の設定を行うことが考えられる。   At this time, in the communication between the terminal 911 and the terminal 917 and the communication between the terminal 912 and the terminal 916, there is a problem as to what should be done when quality degradation has occurred. As one of the solutions, the priority in communication between the terminal 912 and the terminal 916 is made lower than the priority in the terminal 911 and the terminal 917, thereby giving priority to the communication between the important customer and the president and realizing this. It is conceivable to set a priority for this purpose.

この場合、端末911と端末917との通信の品質は、少なくともアクセス網931においては改善されるが、端末912と端末916との通信の品質は、アクセス網931において劣化するだけではなくISP網972において、更に劣化する。端末911と端末917との通信におけるパケットには、アクセス網931において社長の通信を守るためにやむを得ず落とした優先度のフラグが付いている。このため、ISP網972においては、端末911と端末917との通信は、ルータの出力競合の際に、他の加入者の端末913〜端末915からの高優先の通信に負けてしまい、そのパケット損失率は、全パケットの平均損失率より悪化し、その通信品質は劣悪になることが予想される。   In this case, the quality of communication between the terminal 911 and the terminal 917 is improved at least in the access network 931, but the quality of communication between the terminal 912 and the terminal 916 is not only deteriorated in the access network 931 but also the ISP network 972. Further deterioration occurs. A packet in communication between the terminal 911 and the terminal 917 has a priority flag that is inevitably dropped to protect the president's communication in the access network 931. For this reason, in the ISP network 972, the communication between the terminal 911 and the terminal 917 loses the high-priority communication from the terminals 913 to 915 of other subscribers in the case of router output contention, and the packet The loss rate is worse than the average loss rate of all packets, and the communication quality is expected to be inferior.

なお、上記では、簡略化のために、企業k1から出力されるトラヒックが2つのTV会議である場合について説明している。しかし、より多くの高優先および低優先のトラヒックが多数のバーストトラヒックを含めて存在し、1加入者の最大利用可能帯域の上限を輻輳と言える確率で超える場面を主に想定している。かかる課題を解決するには、パケットの優先度を、当該パケットが通過する網の状態に応じて変更することが可能性として考えられるが、これを実現する技術は存在しない。   In the above description, for simplification, the case where the traffic output from the company k1 is two TV conferences has been described. However, it is mainly assumed that there are more high-priority and low-priority traffic including a large number of burst traffic, and exceed the upper limit of the maximum usable bandwidth of one subscriber with a probability that it can be said to be congestion. In order to solve such a problem, it is considered that the priority of a packet can be changed according to the state of a network through which the packet passes, but there is no technology for realizing this.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、通信フローが通過する網の状態に応じてその通信フローの優先度を変更することが可能な技術を提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to change the priority of a communication flow according to the state of the network through which the communication flow passes. To provide technology.

上記問題を解決するために、本発明のある観点によれば、通信網の状態を示す網情報を取得する取得部と、前記網情報に基づいて前記通信網における複数の通信フローそれぞれの通信状況を推定する推定部と、前記複数の通信フローそれぞれの通信状況が所定の条件を満たす場合に、前記複数の通信フローのうち一部の通信フローそれぞれの優先度を変更する変更部と、を備える、通信システムが提供される。   In order to solve the above problem, according to one aspect of the present invention, an acquisition unit that acquires network information indicating a state of a communication network, and communication states of each of a plurality of communication flows in the communication network based on the network information And an changing unit that changes the priority of each of the plurality of communication flows when the communication status of each of the plurality of communication flows satisfies a predetermined condition. A communication system is provided.

前記変更部は、前記通信網内における一部の区間において前記一部の通信フローそれぞれの優先度を変更し、前記通信網内における前記一部の区間以外の区間において前記一部の通信フローそれぞれの優先度を変更しなくてもよい。   The changing unit changes a priority of each of the some communication flows in a part of the communication network, and each of the part of the communication flows in a part other than the part of the communication network. It is not necessary to change the priority of.

前記変更部は、前記通信網内の一部の区間において通信フロー転送の優先度が異なる複数のトンネルが構築されている場合、当該複数のトンネルの間で前記一部の通信フローそれぞれの転送に使用されるトンネルを変更することによって、前記一部の通信フローそれぞれの優先度を変更してもよい。   When a plurality of tunnels having different communication flow transfer priorities are constructed in a part of the communication network, the changing unit transfers each of the part of the communication flows between the plurality of tunnels. The priority of each of the partial communication flows may be changed by changing the tunnel used.

前記変更部は、前記一部の区間への突入時に通信フローに付加され、前記一部の区間からの脱出時に当該通信フローから取り除かれる所定のタグが存在する場合、変更後の優先度を前記一部の通信フローそれぞれの当該所定のタグに設定することにより、前記一部の通信フローそれぞれの優先度を変更してもよい。   When there is a predetermined tag that is added to the communication flow when entering the partial section and removed from the communication flow when exiting from the partial section, the changing unit sets the priority after the change The priority of each of the partial communication flows may be changed by setting the predetermined tag of each of the partial communication flows.

前記取得部は、他の装置から前記網情報を取得することにより、または、前記通信網の状態を自ら検出することにより、前記網情報を取得してもよい。   The acquisition unit may acquire the network information by acquiring the network information from another device or by detecting the state of the communication network by itself.

前記変更部は、前記複数の通信フローのうち相対的に優先順位が低い通信フローが存在する場合、当該相対的に優先度が低い通信フローの優先度を低下させてもよい。   When there is a communication flow with a relatively low priority among the plurality of communication flows, the changing unit may reduce the priority of the communication flow with a relatively low priority.

前記変更部は、前記複数の通信フローのうち相対的に優先順位が高い通信フローが存在する場合、当該相対的に優先度が高い通信フローの優先度を向上させてもよい。   When there is a communication flow having a relatively high priority among the plurality of communication flows, the changing unit may improve the priority of the communication flow having a relatively high priority.

前記通信システムは、
前記網情報に基づいて前記通信網の有効性を判断する判断部と、前記判断部による判断結果に基づいて、前記通信網における複数の通信フローそれぞれの経路を選択する経路選択部と、をさらに備えてもよい。
The communication system is:
A determination unit that determines the effectiveness of the communication network based on the network information; and a route selection unit that selects a route for each of a plurality of communication flows in the communication network based on a determination result by the determination unit. You may prepare.

前記変更部は、SDN(Software Defined Network)の機能を用いて、前記一部の通信フローそれぞれの優先度を変更してもよい。   The changing unit may change the priority of each of the partial communication flows by using a function of SDN (Software Defined Network).

以上説明したように本発明によれば、通信フローが通過する網の状態に応じてその通信フローの優先度を変更することが可能である。   As described above, according to the present invention, the priority of a communication flow can be changed according to the state of the network through which the communication flow passes.

本発明の第1の実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the communication system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 低コストにサービス品質を維持するための実装の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the implementation for maintaining service quality at low cost. 本発明の第2の実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the communication system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 従来の技術の課題を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the subject of the prior art. 従来の技術の課題を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the subject of the prior art.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

また、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。   In the present specification and drawings, a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration may be distinguished by attaching different alphabets after the same reference numeral. However, when it is not necessary to particularly distinguish each of a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration, only the same reference numerals are given.

[第1の実施形態]
[構成の説明]
まず、本発明の第1の実施形態に係る通信システム1Aの構成例について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る通信システム1Aの構成例を示す図である。図1に示すように、通信システム1Aは、端末11〜15と、加入者側装置21〜24と、加入者共通伝送媒体31、32と、キャリア側収容装置41と、コアIPキャリア網51、52とを備える。コアIPキャリア網51、52は、地域網、ISP網などにより構成される通信網である。
[First Embodiment]
[Description of configuration]
First, a configuration example of the communication system 1A according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system 1A according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the communication system 1A includes terminals 11 to 15, subscriber side devices 21 to 24, subscriber common transmission media 31, 32, a carrier side accommodation device 41, a core IP carrier network 51, 52. The core IP carrier networks 51 and 52 are communication networks configured by a regional network, an ISP network, or the like.

加入者側装置21は、加入者からのトラフィックが流れる部分として、主として、LAN(Local Area Network)に接続される端末11、12に対するGW機能を果たすEGW(Enterprise GW)機能240と、加入者共通伝送媒体31を介してキャリア側収容装置41と通信する終端機能250とを備える。   The subscriber side device 21 mainly has an EGW (Enterprise GW) function 240 that performs a GW function for terminals 11 and 12 connected to a LAN (Local Area Network) as a part through which traffic from the subscriber flows, and is common to all subscribers. A termination function 250 that communicates with the carrier-side accommodation apparatus 41 via the transmission medium 31.

また、加入者側装置21は、制御系の機能として、網情報獲得機能210と、送受信タイミング制御機能220と、付与優先度最適化機能230とを備える。なお、図1に示した例では、かかる制御系の機能は、加入者側装置21に備えられているが、加入者側装置21以外の装置に備えられてもよい。   Further, the subscriber-side device 21 includes a network information acquisition function 210, a transmission / reception timing control function 220, and an assignment priority optimization function 230 as control system functions. In the example shown in FIG. 1, the function of the control system is provided in the subscriber side device 21, but may be provided in a device other than the subscriber side device 21.

EGW機能240は、L3優先情報L2マッピング機能241を備える。終端機能250は、キューq1〜q3と、SW251と、送信機能252と、受信機能253と、フィルタリング機能254とを備える。加入者側装置22〜24も加入者側装置21が有する機能と同様の機能を有していてもよい。   The EGW function 240 includes an L3 priority information L2 mapping function 241. The termination function 250 includes queues q <b> 1 to q <b> 3, SW 251, transmission function 252, reception function 253, and filtering function 254. The subscriber side devices 22 to 24 may also have the same function as that of the subscriber side device 21.

ここで、端末の数、加入者側装置の数、加入者共通伝送媒体の数、キャリア側収容装置の数、コアIPキャリア網の数、各装置内の機能ブロックの数などは、図1に示した例に限定されない。また、端末、加入者側装置、加入者共通伝送媒体、キャリア側収容装置、コアIPキャリア網、各装置内の機能ブロックの接続先は、図1に示した例に限定されない。   Here, the number of terminals, the number of subscriber side devices, the number of common subscriber transmission media, the number of carrier side accommodation devices, the number of core IP carrier networks, the number of functional blocks in each device, etc. are shown in FIG. It is not limited to the example shown. Further, the connection destinations of the terminal, the subscriber side device, the subscriber common transmission medium, the carrier side accommodation device, the core IP carrier network, and the functional blocks in each device are not limited to the example shown in FIG.

図1に示すように、加入者の端末11、12は、加入者側装置21に接続され、加入者側装置21は、複数の加入者で共有する加入者共通伝送媒体31を介してキャリア側収容装置41に接続される。加入者共通伝送媒体31は、光ファイバであってもよいし、無線の周波数帯であってもよい。キャリア側収容装置41は、コアIPキャリア網51、52と接続される。   As shown in FIG. 1, subscriber terminals 11 and 12 are connected to a subscriber side device 21, and the subscriber side device 21 is connected to the carrier side via a subscriber common transmission medium 31 shared by a plurality of subscribers. Connected to the storage device 41. The subscriber common transmission medium 31 may be an optical fiber or a radio frequency band. The carrier side accommodation device 41 is connected to the core IP carrier networks 51 and 52.

網情報獲得機能210は、網の状態を示す網情報を取得する取得部の一例に相当する。網情報獲得機能210が網情報を取得する手法は特に限定されない。例えば、網情報獲得機能210は、キャリア側収容装置41から網情報を取得してもよい。かかる場合、例えば、キャリア側収容装置41から取得される網情報は、アクセス網や地域網に流せるトラヒックの帯域であってもよいし、キャリア側収容装置41において管理している輻輳に関する情報であってもよい。   The network information acquisition function 210 corresponds to an example of an acquisition unit that acquires network information indicating a network state. The method by which the network information acquisition function 210 acquires network information is not particularly limited. For example, the network information acquisition function 210 may acquire network information from the carrier side accommodation device 41. In such a case, for example, the network information acquired from the carrier-side accommodation device 41 may be a traffic band that can flow to the access network or the regional network, or information related to congestion managed by the carrier-side accommodation device 41. May be.

また、PON(Passive Optical Network)等の技術により帯域を複数の加入者で共用するアクセス網では、キャリア側収容装置41から加入者側装置21に、アクセス網における送信可能帯域(アクセス網から地域網への出口で廃棄等されるトラヒックも含む)を通知する仕組みを持つものがある。したがって、キャリア側収容装置41から取得される網情報は、このように通知されるアクセス網の送信可能帯域であってもよい。   Further, in an access network in which a band is shared by a plurality of subscribers by a technology such as PON (Passive Optical Network), a transmission possible band in the access network (from the access network to the regional network) is transferred from the carrier side accommodation device 41 to the subscriber side device 21. (Including traffic discarded at the exit). Therefore, the network information acquired from the carrier-side accommodation apparatus 41 may be the transmittable bandwidth of the access network that is notified in this way.

網情報獲得機能210は、キャリア側収容装置41以外から網情報を取得してもよい。例えば、網情報獲得機能210は、網の状態を検出することによって網情報を取得してもよい。網の状態の検出は、例えば、網を通過する通信トラヒックを測定することによりなされてもよいし、状態検出用のパケットを送信してから所定の装置により返信された応答パケットを受信するまでの時間を測定することによりなされてもよい。すなわち、網情報獲得機能210は、他の装置から網情報を取得することにより、または、網の状態を自ら検出することにより、網情報を取得してもよい。   The network information acquisition function 210 may acquire network information from other than the carrier side accommodation device 41. For example, the network information acquisition function 210 may acquire network information by detecting the state of the network. The network status may be detected by measuring communication traffic passing through the network, for example, from when a status detection packet is transmitted until a response packet returned by a predetermined device is received. It may be done by measuring time. That is, the network information acquisition function 210 may acquire network information by acquiring network information from another device or by detecting the network status itself.

送受信タイミング制御機能220は、終端機能250による通信のタイミングに相当する送受信タイミングを制御する機能を有する。   The transmission / reception timing control function 220 has a function of controlling transmission / reception timing corresponding to the communication timing by the termination function 250.

フロー別通信品質推定機能232は、網情報に基づいて網を介した複数の通信フローそれぞれの通信状況を推定する推定部の一例に相当する。通信フローは、例えば、端末により実行されるアプリケーション単位で転送される情報(例えば、パケット)に相当する。上記した例では、TV会議のアプリケーション実行により転送される情報、仮想デスクトップのアプリケーション実行により転送される情報が通信フローに相当する。通信状況は、例えば、通信品質であってもよい。   The per-flow communication quality estimation function 232 corresponds to an example of an estimation unit that estimates the communication status of each of a plurality of communication flows via a network based on network information. The communication flow corresponds to, for example, information (for example, a packet) transferred in units of applications executed by the terminal. In the above-described example, the information transferred by executing the video conference application and the information transferred by executing the virtual desktop application correspond to the communication flow. The communication status may be communication quality, for example.

付与優先度計算機能231は、複数の通信フローそれぞれの通信状況が所定の条件を満たす場合に、複数の通信フローのうち一部の通信フローそれぞれの優先度を変更する変更部の一例に相当する。所定の条件は、特に限定されないが、例えば、所定の通信品質より劣悪な通信品質であるという条件であってもよい。なお、図1に示した例では、付与優先度計算機能231は、加入者側装置21に備えられているが、キャリア側収容装置41に備えられてもよいし、地域網のGW装置に備えられてもよいし、ISP網の通信装置に備えられてもよい。   The assignment priority calculation function 231 corresponds to an example of a changing unit that changes the priority of each of a plurality of communication flows when the communication status of each of the plurality of communication flows satisfies a predetermined condition. . The predetermined condition is not particularly limited, but may be a condition that the communication quality is worse than the predetermined communication quality, for example. In the example shown in FIG. 1, the grant priority calculation function 231 is provided in the subscriber side device 21, but may be provided in the carrier side accommodation device 41 or provided in the GW device of the regional network. It may be provided in an ISP network communication device.

優先度の変更の手法としても様々な手法が想定される。例えば、付与優先度計算機能231は、複数の通信フローのうち相対的に優先順位が低い通信フローが存在する場合、当該相対的に優先度が低い通信フローの優先度を低下させてもよい。かかる優先度の変更によれば、例えば、通常は高優先で流すサービスに関して、輻輳時に一部の通信フローを低優先化して、他の通信フローを守ることが可能である。   Various methods are also assumed as a method of changing the priority. For example, when there is a communication flow with a relatively low priority among a plurality of communication flows, the assignment priority calculation function 231 may reduce the priority of the communication flow with a relatively low priority. According to such a change in priority, for example, with respect to services that normally flow with high priority, it is possible to lower priority for some communication flows during congestion and protect other communication flows.

なお、相対的な優先順位は、例えば、優先順位に送信元IPアドレスが対応付けられている場合には、通信フローの送信元IPアドレスに対応付けられている優先順位から判断されてもよいし、通信フローに対して手動で設定された優先順位から判断されてもよい。   Note that the relative priority order may be determined from the priority order associated with the transmission source IP address of the communication flow, for example, when the transmission source IP address is associated with the priority order. Alternatively, the priority may be determined from the manually set priority order for the communication flow.

あるいは、付与優先度計算機能231は、複数の通信フローのうち相対的に優先順位が高い通信フローが存在する場合、当該相対的に優先度が高い通信フローの優先度を向上させてもよい。かかる優先度の変更によれば、例えば、通常は従量課金されずに低優先で流すサービスに関して、輻輳時に一部の通信フローを高優先化して、当該通信フローを守ることが可能である。   Alternatively, when there is a communication flow with a relatively high priority among a plurality of communication flows, the assignment priority calculation function 231 may improve the priority of the communication flow with a relatively high priority. According to such a change in priority, for example, with respect to a service that is normally flowed at a low priority without paying a metered amount, it is possible to prioritize some communication flows during congestion and protect the communication flows.

付与優先度計算機能231は、網内の全区間において当該一部の通信フローそれぞれの優先度を変更してもよいが、優先度の変更はかかる例に限定されない。例えば、付与優先度計算機能231は、網内における一部の区間において当該一部の通信フローそれぞれの優先度を変更し、網内における当該一部の区間以外の区間において当該一部の通信フローそれぞれの優先度を変更しなくてもよい。区間毎に優先度を変更することにより、通信状況の調整をより詳細に行うことが可能となる。   The assignment priority calculation function 231 may change the priority of each of the partial communication flows in all sections in the network, but the priority change is not limited to this example. For example, the assigned priority calculation function 231 changes the priority of each part of the communication flow in a part of the network, and the part of the communication flow in a part other than the part of the part of the network. It is not necessary to change each priority. By changing the priority for each section, the communication status can be adjusted in more detail.

区間毎の優先度の変更は、どのようになされてもよい。例えば、特定区間にトンネルを設定し、トンネルでない区間、あるいは、トンネル毎に異なる優先度を設けてもよい。すなわち、付与優先度計算機能231は、網内の一部の区間において通信フロー転送の優先度が異なる複数のトンネルが構築されている場合、当該複数のトンネルの間で当該一部の通信フローそれぞれの転送に使用されるトンネルを変更することによって、当該一部の通信フローそれぞれの優先度を変更してもよい。   The priority for each section may be changed in any way. For example, a tunnel may be set in a specific section, and different priorities may be provided for sections that are not tunnels or for each tunnel. In other words, when a plurality of tunnels having different communication flow transfer priorities are constructed in some sections of the network, the assigned priority calculation function 231 has each of the some communication flows between the plurality of tunnels. The priority of each of the partial communication flows may be changed by changing the tunnel used for the transfer.

また、例えば、付与優先度計算機能231は、当該一部の区間への突入時に通信フローに付加され、当該一部の区間からの脱出時に当該通信フローから取り除かれる所定のタグが存在する場合、変更後の優先度を当該一部の通信フローそれぞれの当該所定のタグに設定することにより、当該一部の通信フローそれぞれの優先度を変更してもよい。   Further, for example, when there is a predetermined tag that is added to the communication flow when entering the partial section and removed from the communication flow when exiting the partial section, The priority of each of the partial communication flows may be changed by setting the changed priority to the predetermined tag of each of the partial communication flows.

ここで、所定のタグは、後に説明するように、例えば、VLAN(Virtual Local Area Network)タグであってもよい。これにより、例えば、レイヤ2とレイヤ3とで異なる優先度を通信フローに付与し、レイヤ2で転送される区分とレイヤ3で転送される区分とで異なる優先度により通信フローを転送させることができる。他のタグであってもよい。   Here, the predetermined tag may be a VLAN (Virtual Local Area Network) tag, for example, as will be described later. Thereby, for example, different priority is given to the communication flow between layer 2 and layer 3, and the communication flow is transferred with different priority between the division transferred at layer 2 and the division transferred at layer 3 it can. Other tags may be used.

なお、上記では、付与優先度計算機能231は、複数の通信フローそれぞれの通信状況が所定の条件を満たす場合に、複数の通信フローのうち一部の通信フローそれぞれの優先度を変更することとした。しかし、付与優先度計算機能231は、当該一部の通信フローそれぞれの優先度を変更した場合における通信状況を推定し、優先度の変更により所定の通信状況が維持できる通信フローが生じると判断した場合に、当該一部の通信フローそれぞれの優先度を変更してもよい。   Note that, in the above, the assignment priority calculation function 231 changes the priority of each of some of the plurality of communication flows when the communication status of each of the plurality of communication flows satisfies a predetermined condition. did. However, the assigned priority calculation function 231 estimates the communication status when the priority of each of the partial communication flows is changed, and determines that a communication flow that can maintain the predetermined communication status is generated by the change in priority. In some cases, the priority of each of the partial communication flows may be changed.

キャリア側収容装置41は、加入者側装置21、22との通信を掌る終端機能410と、加入者側装置23、24との通信を掌る終端機能440と、終端機能410、440それぞれから上がってくるトラヒックを束ねる集約スイッチ420と、課金等のレイヤ3処理をする収容ルータ430とを備える。   The carrier-side accommodation device 41 includes a termination function 410 that handles communication with the subscriber-side devices 21 and 22, a termination function 440 that handles communication with the subscriber-side devices 23 and 24, and termination functions 410 and 440, respectively. An aggregation switch 420 that bundles incoming traffic and an accommodating router 430 that performs layer 3 processing such as billing are provided.

以上、本発明の第1の実施形態に係る通信システム1Aの構成例について説明した。   The configuration example of the communication system 1A according to the first embodiment of the present invention has been described above.

[動作の説明]
続いて、本発明の第1の実施形態に係る通信システム1Aの動作の流れの例について説明する。図1に示した通信システム1Aにおいて、加入者の端末11から送信された加入者データ(通信フロー)は、加入者側装置21に送られる。加入者側装置21においては当該データはレイヤ3終端され、加入者側装置21は、(レイヤ3である)IPアドレスの優先フラグ(あるいは、レイヤ4のプロトコル番号)に基づいて、要求される通信品質を把握し、この通信品質を達成するに相応しいレイヤ2での優先度に関わる制御を行う。
[Description of operation]
Then, the example of the flow of operation | movement of the communication system 1A which concerns on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. In the communication system 1 </ b> A shown in FIG. 1, subscriber data (communication flow) transmitted from the subscriber terminal 11 is sent to the subscriber side device 21. In the subscriber side device 21, the data is terminated at the layer 3, and the subscriber side device 21 performs the required communication based on the priority flag (or the layer 4 protocol number) of the IP address (which is the layer 3). The quality is grasped, and control related to the priority in layer 2 suitable for achieving the communication quality is performed.

このような制御を行うには、例えば、端末11において実行されるアプリケーション毎にVLAN−IDをデータに付与するという手法が考えられる。このVLAN−IDには優先度が設定されており、当該優先度に応じて終端機能250のクラス別キュー(図1に示した例では、キューq1〜q3)に割り振られて書き込まれる。   In order to perform such control, for example, a method of assigning VLAN-ID to data for each application executed in the terminal 11 can be considered. A priority is set for the VLAN-ID, and the VLAN-ID is allocated and written to the class-specific queues (queues q1 to q3 in the example shown in FIG. 1) according to the priority.

終端機能250では、キューの優先度に応じた順序でスイッチ(SW251)にイーサフレームが読み出されるため、優先度の高いキューに書き込まれたイーサフレームから順に加入者共通伝送媒体31を介してキャリア側収容装置41に送信される。   In the termination function 250, the Ethernet frames are read to the switch (SW 251) in the order corresponding to the priority of the queue, and therefore the carrier side sequentially passes through the subscriber common transmission medium 31 from the Ethernet frame written in the queue with the highest priority. It is transmitted to the accommodation device 41.

キャリア側収容装置41においては、加入者データは、終端機能410により加入者共通伝送媒体31からの物理終端が行われた後、集約SW420に入力される。集約SW420においては、終端機能410からの加入者データと他の終端機能(例えば、終端機能440など)からの加入者データとの競合が発生し、優先度の高いデータが先に収容ルータ430に送られる。一方、低優先のデータは、内部のキューバッファに蓄積され、キューバッファに蓄積されるデータ量が増えると溢れてパケット損失が発生する。   In the carrier-side accommodation device 41, the subscriber data is input to the aggregation SW 420 after being physically terminated from the subscriber common transmission medium 31 by the termination function 410. In the aggregation SW 420, contention between subscriber data from the termination function 410 and subscriber data from other termination functions (for example, termination function 440) occurs, and high priority data is first sent to the accommodating router 430. Sent. On the other hand, low-priority data is accumulated in an internal queue buffer and overflows as the amount of data accumulated in the queue buffer increases, causing packet loss.

収容ルータ430では、宛先IPアドレスに応じて、出力すべきコアIPキャリア網(例えば、コアIPキャリア網51、コアIPキャリア網52など)が選択され、選択されたコアIPキャリア網に向かって送信される。また、加入者側装置21とキャリア側収容装置41との間では、サービス毎にVLANタグが付与され、VLAN毎に優先度が設定されている。IPパケットのVLANへのマッピングは、例えば、レイヤ4のポート番号により識別することができる。   In the accommodating router 430, a core IP carrier network (for example, the core IP carrier network 51, the core IP carrier network 52, etc.) to be output is selected according to the destination IP address, and transmitted toward the selected core IP carrier network. Is done. Further, between the subscriber side device 21 and the carrier side accommodation device 41, a VLAN tag is assigned for each service, and a priority is set for each VLAN. The mapping of the IP packet to the VLAN can be identified by, for example, a layer 4 port number.

上記の一連の動作の残りの課題は、端末11から収容ルータ430までの区間における優先度をどのようにして決定し、当該優先度をこの区間外の優先度とどのようにして異ならせるかという点である。ここでは、上記した例のうち、付与優先度計算機能231によりレイヤ2とレイヤ3とで異なる優先度を通信フローに付与する手法についてさらに詳細に述べる。   The remaining problem of the above series of operations is how to determine the priority in the section from the terminal 11 to the accommodating router 430, and how to make the priority different from the priority outside this section. Is a point. Here, among the above-described examples, a technique for assigning different priorities to the communication flow between the layer 2 and the layer 3 by the assignment priority calculation function 231 will be described in more detail.

本発明の第1の実施形態では、キャリア側収容装置41は、加入者側装置21、22に対して、加入者共通伝送媒体31を使用した通信時刻を通知し、加入者側装置21、22は、当該通信時刻に加入者共通伝送媒体31を使用して加入者データをキャリア側収容装置41に送信することで衝突を防いでいる。   In the first embodiment of the present invention, the carrier-side accommodation device 41 notifies the subscriber-side devices 21 and 22 of the communication time using the subscriber common transmission medium 31, and the subscriber-side devices 21 and 22. Uses the common subscriber transmission medium 31 at the communication time to transmit the subscriber data to the carrier-side accommodation device 41 to prevent a collision.

加入者側装置21の網情報獲得機能210は、送受信タイミング制御機能220から網の状態を把握するのに必要な情報(例えば、送信キューの情報や、加入者側装置21から許された通信時間の情報など)を取得する。この情報は、付与優先度最適化機能230に送られ、フロー別通信品質推定機能232により、デフォルトのレイヤ3サービス要求品質に対応するレイヤ2優先制御のマッピングを行った際の通信品質が推定される。   The network information acquisition function 210 of the subscriber side device 21 receives information necessary for grasping the network status from the transmission / reception timing control function 220 (for example, transmission queue information and communication time allowed from the subscriber side device 21). Information). This information is sent to the assignment priority optimization function 230, and the communication quality when the mapping of layer 2 priority control corresponding to the default layer 3 service requirement quality is performed is estimated by the flow-specific communication quality estimation function 232. The

推定の結果、仮に、TV会議等の大容量低遅延トラフィックが多く、このままでは、どのTV会議フローも十分な品質が期待できない場合、付与優先度計算機能231は、同一アプリケーションであっても、相対的に優先順位の低い通信フローに関して、VPNタグにデフォルトの優先度ではなく、より低い優先度を付与する。通信フローに対する相対的な優先順位は、例えば、送信元IPアドレスから把握されてもよいし(例えば、役員会議室の端末であれば相対的に高い優先順位である等)、マニュアルで設定されてもよい。   As a result of estimation, if there is a lot of large-capacity low-latency traffic such as a TV conference, and if any TV conference flow cannot be expected to have a sufficient quality as it is, the assigned priority calculation function 231 may perform relative For a communication flow with a low priority, a lower priority is assigned to the VPN tag instead of the default priority. For example, the relative priority order for the communication flow may be grasped from the source IP address (for example, if the terminal is a boardroom in a boardroom, it is a relatively high priority order) or set manually. Also good.

こうして、同一サービスであっても相対的に優先順位が低いフローは、優先度を下げて転送される。しかし、このような手法によれば、優先度が下げられる区間はVLANが有効なレイヤ2の範囲に限定され、レイヤ2終端が行われる収容ルータ430によりVLANタグがイーサフレームごと剥ぎ取られ、コアIPキャリア網に送信される際には、他の同一サービスのデータと何ら変わらないパケットに復活して送信される。   Thus, even for the same service, a flow having a relatively low priority is transferred with a lower priority. However, according to such a method, the section in which the priority is lowered is limited to the range of the layer 2 where the VLAN is effective, and the VLAN tag is peeled off by the accommodating router 430 where the layer 2 termination is performed, When it is transmitted to the IP carrier network, it is restored and transmitted as a packet that is not different from other data of the same service.

これまでの説明で、網の状態を把握する手法として、送受信タイミング制御機能220からの情報を用いる手法を示したが、網の状態を把握する手法はかかる例に限定されない。例えば、網情報獲得機能210は、キャリア側収容装置41の集約SW420(または収容ルータ430)のMIB(Management Information Base)にアクセスし、これらの装置でのクラス別のパケット損失情報を獲得することで、網の状態に関する情報を取得することができる。あるいは、網情報獲得機能210は、RTCP−XRなどといった端末11のアプリケーションの品質の情報を参照することによって把握することもできる。   In the description so far, the method of using information from the transmission / reception timing control function 220 has been shown as a method for grasping the network state. However, the method for grasping the network state is not limited to this example. For example, the network information acquisition function 210 accesses the MIB (Management Information Base) of the aggregation SW 420 (or the accommodation router 430) of the carrier side accommodation device 41, and obtains the packet loss information for each class in these devices. Information on the state of the network can be acquired. Alternatively, the network information acquisition function 210 can be grasped by referring to the quality information of the application of the terminal 11 such as RTCP-XR.

なお、本発明の第1の実施形態をより好適に運用するためには、網が輻輳している際のキャリアの公平性ポリシに関して、優先度が異なるサービスであっても、「どの加入者にも同一の帯域を付与する」サービス、あるいは、「同一加入者内では優先度の差を付けるが、他の加入者とは差を付けない」サービスを行うことが効果的である。   In order to operate the first embodiment of the present invention more suitably, even if the services have different priorities with respect to the carrier fairness policy when the network is congested, “to which subscribers It is effective to provide a service that gives the same bandwidth, or a service that gives a difference in priority within the same subscriber but does not give a difference from other subscribers.

ここで、上記したような優先度や経路を変更する仕組みについて、具体的な手段として、Software Defined Networkと呼ばれるノードや、OAM(Operation Administration and Maintenance)の機能を自由に定義できる技術を用いれば、実装が容易になるだけではなく、改良等も容易になるため、好適である。   Here, with regard to the mechanism for changing the priority and the route as described above, as a specific means, if a technique called a node called Software Defined Network or a function that can freely define the function of OAM (Operation Administration and Maintenance) is used, This is preferable because not only mounting is facilitated but also improvement and the like are facilitated.

続いて、図2を用いて低コストにサービス品質を維持するための実装の例を説明する。図2に示すように、キャリアc1は、企業k1の本社と支社との間のデータ通信を提供している。キャリアc1は足回りのみを有しており、コア系は、従量課金で高品質なキャリアc2と、定額制のベストエフォートのキャリアc3の資源を利用している。   Next, an example of implementation for maintaining service quality at a low cost will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the carrier c1 provides data communication between the head office and the branch office of the company k1. The carrier c1 has only an undercarriage, and the core system uses the resources of a high-quality carrier c2 by pay-per-use and the best-effort carrier c3 of the flat rate system.

ここで、キャリアc1は、網の状態を獲得し、獲得した結果に基づいて網の混み具合を判断し、定額制のキャリアc3が空いていれば、優先してキャリアc3を使用する。一方、キャリアc1は、網が混んでいて品質が不足する場合、従量課金のキャリアc2へ高優先のパケットを転送することで、低コストに高品質な通信を実現できる。   Here, the carrier c1 acquires the state of the network, determines the degree of network congestion based on the acquired result, and preferentially uses the carrier c3 if the fixed-rate carrier c3 is available. On the other hand, the carrier c1 can realize high-quality communication at a low cost by transferring a high-priority packet to the pay-per-use carrier c2 when the network is congested and the quality is insufficient.

以上、本発明の第1の実施形態に係る通信システム1Aの動作の流れの例について説明した。   The example of the operation flow of the communication system 1A according to the first embodiment of the present invention has been described above.

[効果の説明]
本発明の第1の実施形態によれば、通信フローが通過する網の状態に応じてその通信フローの優先度を変更することが可能である。さらに、本発明の第1の実施形態によれば、特定の区間における網の状態を把握し、特定区間において、網の状態に応じて同一サービスでも一部の通信フローの優先度を変更することにより、特定の通信フローの品質を守ることができる。また、優先度が変更された通信フローは、この区間以外では通常の優先度により通信される。そのため、当該通信フローの優先度が他の加入者のパケットの優先度に比べて劣ってしまい当該通信フローの転送が不利になってしまう可能性も低減できる。
[Description of effects]
According to the first embodiment of the present invention, the priority of a communication flow can be changed according to the state of the network through which the communication flow passes. Furthermore, according to the first embodiment of the present invention, the state of a network in a specific section is grasped, and the priority of some communication flows is changed even in the same service according to the state of the network in the specific section. Thus, the quality of a specific communication flow can be protected. In addition, the communication flow with the changed priority is communicated with the normal priority except in this section. Therefore, the possibility that the priority of the communication flow is inferior to the priority of the packet of another subscriber and the transfer of the communication flow becomes disadvantageous can be reduced.

続いて、以下では、本発明の第2の実施形態に係る通信システム1Bについて説明する。   Subsequently, a communication system 1B according to the second embodiment of the present invention will be described below.

[第2の実施形態]
本発明の第1の実施形態では、加入者のデータパケット転送の際の優先度の変更は、加入者側装置21のみ、あるいは、加入者側装置21Aとキャリア側収容装置41Aとだけが変更可能な例を示した。これは、企業内の装置の置き換え、あるいは、インターネット接続サービスを提供するキャリアの変更だけで実現できる手法であると考えられたからである。本発明の第2の実施形態では、これらの場合に加え、コア側のノードでも優先度の変更が可能な場合を示す。
[Second Embodiment]
In the first embodiment of the present invention, the priority at the time of transferring a subscriber data packet can be changed only by the subscriber side device 21 or only by the subscriber side device 21A and the carrier side accommodation device 41A. An example was given. This is because it is considered that this is a technique that can be realized only by replacing a device in a company or changing a carrier that provides an Internet connection service. In the second embodiment of the present invention, in addition to these cases, the case where the priority can be changed also at the node on the core side is shown.

図3は、本発明の第2の実施形態に係る通信システム1Bの構成例を示す図である。図3に示すように、本発明の第2の実施形態に係る通信システム1Bの構成は、本発明の第1の実施形態に係る通信システム1Aの構成に準じており、これに、コアノード装置nが加わるとともに、網情報獲得機能210および付与優先度・経路最適化機能260が、各キャリアのOpS(Operation System)と情報交換や制御が可能な仕組みとなっている。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system 1B according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the configuration of the communication system 1B according to the second embodiment of the present invention conforms to the configuration of the communication system 1A according to the first embodiment of the present invention. In addition, the network information acquisition function 210 and the assignment priority / path optimization function 260 are configured to allow information exchange and control with each carrier's OpS (Operation System).

付与優先度経路計算機能261は、複数の通信フローそれぞれの通信状況が所定の条件を満たす場合に、複数の通信フローのうち一部の通信フローそれぞれの優先度を変更する場合における当該変更後の優先度を算出する。また、付与優先度経路計算機能261は、網情報獲得機能210により取得された網情報に基づいて網の有効性を判断する判断部の一例に相当する。また、付与優先度経路計算機能261は、当該判断結果に基づいて、網における複数の通信フローそれぞれの経路を選択する経路選択部の一例に相当する。   The assigned priority route calculation function 261 is configured to change the priority of each communication flow among the plurality of communication flows when the communication status of each of the plurality of communication flows satisfies a predetermined condition. Calculate the priority. The assignment priority route calculation function 261 corresponds to an example of a determination unit that determines the effectiveness of the network based on the network information acquired by the network information acquisition function 210. The assignment priority route calculation function 261 corresponds to an example of a route selection unit that selects a route for each of a plurality of communication flows in the network based on the determination result.

コアノード装置nは、優先度変更機能450および方路切替機能460を有する。優先度変更機能450は、通信フローの優先度を付与優先度経路計算機能261により算出された優先度に変更する。ここで、優先度の変更は、パケットの優先フラグを変えたり、VLAN毎の優先度を変えたりといった操作により、通信フロー毎になされ得る。優先度変更機能450は、例えば、SDN(Software Defined Network)の機能を用いて、一部の通信フローそれぞれの優先度を変更することもできる。   The core node device n has a priority changing function 450 and a route switching function 460. The priority change function 450 changes the priority of the communication flow to the priority calculated by the assigned priority route calculation function 261. Here, the priority can be changed for each communication flow by an operation such as changing the priority flag of the packet or changing the priority for each VLAN. The priority changing function 450 can also change the priority of each of the partial communication flows using, for example, a function of SDN (Software Defined Network).

方路切替機能460は、付与優先度経路計算機能261により選択された経路に従って、方路の切り替えを行う。例えば、方路切替機能460は、優先度別あるいは宛先別にパケットを出力する機能を有する。   The route switching function 460 switches the route according to the route selected by the assigned priority route calculation function 261. For example, the route switching function 460 has a function of outputting packets by priority or destination.

以上、本発明の第2の実施形態に係る通信システム1Bの機能構成例について説明した。   Heretofore, the functional configuration example of the communication system 1B according to the second embodiment of the present invention has been described.

[動作の説明]
続いて、本発明の第2の実施形態に係る通信システム1Bの動作の流れの例について説明する。図3に示した例において、網情報獲得機能210は、各キャリア網のOpSと通信して、加入者側装置21A、キャリア側収容装置41Aおよびコアノード装置nそれぞれの通信品質に関する情報を獲得する。
[Description of operation]
Then, the example of the flow of operation | movement of the communication system 1B which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. In the example shown in FIG. 3, the network information acquisition function 210 communicates with OpS of each carrier network to acquire information on the communication quality of each of the subscriber side device 21A, the carrier side accommodation device 41A, and the core node device n.

例えば、OpSは、上記装置のMIBに対してSNMP(Simple Network Management Protocol)メッセージを送信すれば、その応答として通信品質に関する情報を得ることができる。また、通信品質に関する情報を得る他の手法として、端末がPingやTrace−routeで各網間の遅延時間を計測する手法や、RTCP−XRなどといった情報を参照する手法を採用することもできる。   For example, if the OpS transmits an SNMP (Simple Network Management Protocol) message to the MIB of the device, information regarding the communication quality can be obtained as a response. As another method for obtaining information on communication quality, a method in which a terminal measures a delay time between networks using Ping or Trace-route, or a method for referring to information such as RTCP-XR can be employed.

これらの情報をもとに、付与優先度・経路最適化機能260は、加入者側装置21A、キャリア側収容装置41Aおよびコアノード装置nが出力する際にパケットに付与すべき最適な優先度や方路を計算し、それに従った通信を行うようにOpSに依頼する。OpSは、加入者側装置21A、キャリア側収容装置41Aおよびコアノード装置nがそのように動作するように指示する。優先度を各ノードで変更して設定するようなノード技術には、前述のSDN技術がある。   Based on these pieces of information, the grant priority / path optimization function 260 determines the optimum priority and method to be given to the packet when the subscriber side device 21A, the carrier side accommodation device 41A, and the core node device n output. The path is calculated, and OpS is requested to perform communication according to the path. The OpS instructs the subscriber side device 21A, the carrier side accommodation device 41A, and the core node device n to operate as such. The node technology in which the priority is changed and set in each node includes the above-described SDN technology.

また、SDNの具体的な実装手法としては、Open Network FoundationによるOpen Flowが存在する。Open Flowノードは、パケットのレイヤ2〜レイヤ4のヘッダをフロー識別子として使用し、各識別子に対して、フロールールに従った動作をさせることが可能である。各ノードは、初めて入力される識別子に対して、コントローラにフロールールを問い合わせて取得し、これに従ってパケットを処理することができる。   Further, as a specific implementation method of SDN, there is Open Flow by Open Network Foundation. The Open Flow node uses the layer 2 to layer 4 header of the packet as a flow identifier, and can operate each identifier according to the flow rule. Each node inquires and obtains a flow rule from the controller for the identifier that is input for the first time, and can process the packet accordingly.

本発明の第2の実施形態の場合、具体的な実装方法として、加入者側装置21A、キャリア側収容装置41Aおよびコアノード装置nのノードにOpen Flowを実装し、OpS部分にコントローラを配置するという手法を採用することができる。   In the case of the second embodiment of the present invention, as a specific mounting method, an Open Flow is mounted on the node of the subscriber side device 21A, the carrier side accommodation device 41A, and the core node device n, and a controller is arranged in the OpS portion. Techniques can be employed.

あるいは、付与優先度・経路最適化機能260にコントローラを配置し、そこへフロールールを問い合わせに行く実装も可能だが、各キャリアが、自社ノードに対して外部のコントローラの指示で動く権限を与えることに関しては慎重になると思われる。そこで、各社のOpS部分にコントローラを配備し、その情報を変更するように依頼がされた場合に、各キャリアは、その依頼に対して、許される範囲の依頼であるかを検査した上で、コントローラに情報を入力するのが好適ではないかと考えられる。もちろんこれらの動作は、全て自動で行うことが可能である。   Alternatively, it is possible to install a controller in the assignment priority / route optimization function 260 and inquire flow rules there, but each carrier is given the authority to move according to the instructions of the external controller to its own node. Seems to be cautious. Therefore, when a request is made to deploy a controller in the OpS part of each company and the information is changed, each carrier checks whether the request is within the allowable range for the request. It may be preferable to input information to the controller. Of course, all these operations can be performed automatically.

[効果の説明]
本発明の第2の実施形態によれば、本発明の第1の実施形態が奏する効果に加え、通信システム1Bは、ネットワークのEnd to Endで、最適な経路と優先度により通信を実現することが可能となる。
[Description of effects]
According to the second embodiment of the present invention, in addition to the effects exhibited by the first embodiment of the present invention, the communication system 1B realizes communication with an optimum route and priority in the network end to end. Is possible.

[変形例の説明]
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
[Description of modification]
The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

通信システム1を構成する各機能ブロックは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)などから構成され、図示しない記憶部により記憶されているプログラムがCPUによりRAMに展開されて実行されることにより、その機能が実現され得る。あるいは、これらの機能ブロックは、専用のハードウェアにより構成されていてもよいし、複数のハードウェアの組み合わせにより構成されてもよい。   Each functional block constituting the communication system 1 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and the like, and a program stored in a storage unit (not shown) is expanded on the RAM and executed by the CPU. By doing so, the function can be realized. Or these functional blocks may be comprised by the hardware for exclusive use, and may be comprised by the combination of several hardware.

1(1A、1B) 通信システム
11〜16 端末
21〜24、24A 加入者側装置
41、41A キャリア側収容装置
51、52 コアIPキャリア網
250 終端機能
210 網情報獲得機能(取得部)
220 送受信タイミング制御機能
230 付与優先度最適化機能
231 付与優先度計算機能(変更部)
232 フロー別通信品質推定機能(推定部)
240 EGW機能
252 送信機能
253 受信機能
254 フィルタリング機能
260 付与優先度・経路最適化機能
261 付与優先度経路計算機能(判断部、経路選択部)
450 優先度変更機能(変更部)
460 方路切替機能
1 (1A, 1B) Communication system 11-16 Terminals 21-24, 24A Subscriber side device 41, 41A Carrier side accommodation device 51, 52 Core IP carrier network 250 Termination function 210 Network information acquisition function (acquisition unit)
220 Transmission / reception timing control function 230 Grant priority optimization function 231 Grant priority calculation function (change unit)
232 Communication quality estimation function by flow (estimator)
240 EGW function 252 Transmission function 253 Reception function 254 Filtering function 260 Grant priority / route optimization function 261 Grant priority route calculation function (determination unit, route selection unit)
450 Priority change function (change part)
460 Route switching function

Claims (7)

通信網の状態を示す網情報を取得する取得部と、
前記網情報に基づいて前記通信網における複数の通信フローそれぞれの通信状況を推定する推定部と、
前記複数の通信フローそれぞれの通信状況が所定の条件を満たす場合に、前記複数の通信フローのうち一部の通信フローそれぞれの優先度を変更する変更部と、
を備え、
前記変更部は、前記通信網内における一部の区間において前記一部の通信フローそれぞれの優先度を変更し、
前記優先度を変更するに際して、前記複数の通信フローのうち、
相対的に優先順位が低い通信フロー、
優先度を下げる通信フロー数が最小で、他の通信フローの品質を守れる通信フロー、
最も帯域が大きな又は小さな通信フロー、
開始時刻が最も早い又は遅い通信フロー、および
ランダムに選択したいずれか単数又は複数の通信フロー、
のいずれかの優先度を低下させ、
前記通信網内における前記一部の区間以外の区間において前記一部の通信フローそれぞれの優先度を変更しない、
通信システム。
An acquisition unit for acquiring network information indicating a state of the communication network;
An estimation unit that estimates a communication status of each of a plurality of communication flows in the communication network based on the network information;
When the communication status of each of the plurality of communication flows satisfies a predetermined condition, a changing unit that changes the priority of each of the plurality of communication flows,
With
The changing unit changes the priority of each of the part of communication flows in a part of the communication network,
When changing the priority, among the plurality of communication flows,
Communication flow with relatively low priority,
A communication flow that minimizes the number of communication flows that lower the priority and protects the quality of other communication flows.
Communication flow with the largest or smallest bandwidth,
The communication flow with the earliest or latest start time, and
Any one or more communication flows selected at random,
Reduce the priority of any of the
Do not change the priority of each of the partial communication flows in a section other than the partial section in the communication network,
Communications system.
通信網の状態を示す網情報を取得する取得部と、
前記網情報に基づいて前記通信網における複数の通信フローそれぞれの通信状況を推定する推定部と、
前記複数の通信フローそれぞれの通信状況が所定の条件を満たす場合に、前記複数の通信フローのうち一部の通信フローそれぞれの優先度を変更する変更部と、
を備え、
前記変更部は、前記通信網内における一部の区間において前記一部の通信フローそれぞれの優先度を変更し、
前記優先度を変更するに際して、前記複数の通信フローのうち、
相対的に優先順位が高い通信フロー、
優先度を上げる通信フロー数が最小で、他の通信フローの品質を守れる通信フロー、
最も帯域が大きな又は小さな通信フロー、
開始時刻が最も早い又は遅い通信フロー、および
ランダムに選択したいずれか単数又は複数の通信フロー、
のいずれかの優先度を上昇させ、
前記通信網内における前記一部の区間以外の区間において前記一部の通信フローそれぞれの優先度を変更しない、
通信システム。
An acquisition unit for acquiring network information indicating a state of the communication network;
An estimation unit that estimates a communication status of each of a plurality of communication flows in the communication network based on the network information;
When the communication status of each of the plurality of communication flows satisfies a predetermined condition, a changing unit that changes the priority of each of the plurality of communication flows,
With
The changing unit changes the priority of each of the part of communication flows in a part of the communication network,
When changing the priority, among the plurality of communication flows,
Communication flow with a relatively high priority,
A communication flow that minimizes the number of communication flows that raise the priority and protects the quality of other communication flows.
Communication flow with the largest or smallest bandwidth,
The communication flow with the earliest or latest start time, and
Any one or more communication flows selected at random,
Increase the priority of any of the
Do not change the priority of each of the partial communication flows in a section other than the partial section in the communication network,
Communications system.
前記変更部は、前記通信網内の一部の区間において通信フロー転送の優先度が異なる複数のトンネルが構築されている場合、当該複数のトンネルの間で前記一部の通信フローそれぞれの転送に使用されるトンネルを変更することによって、前記一部の通信フローそれぞれの優先度を変更する、
請求項1または2に記載の通信システム。
When a plurality of tunnels having different communication flow transfer priorities are constructed in a part of the communication network, the changing unit transfers each of the part of the communication flows between the plurality of tunnels. Changing the priority of each of the partial communication flows by changing the tunnel used;
The communication system according to claim 1 or 2 .
前記変更部は、前記一部の区間への突入時に通信フローに付加され、前記一部の区間からの脱出時に当該通信フローから取り除かれる所定のタグが存在する場合、変更後の優先度を前記一部の通信フローそれぞれの当該所定のタグに設定することにより、前記一部の通信フローそれぞれの優先度を変更する、
請求項1または2に記載の通信システム。
When there is a predetermined tag that is added to the communication flow when entering the partial section and removed from the communication flow when exiting from the partial section, the changing unit sets the priority after the change Changing the priority of each of the partial communication flows by setting the predetermined tag of each of the partial communication flows;
The communication system according to claim 1 or 2 .
前記取得部は、他の装置から前記網情報を取得することにより、または、前記通信網の状態を自ら検出することにより、前記網情報を取得する、
請求項1〜のいずれか一項に記載の通信システム。
The acquisition unit acquires the network information by acquiring the network information from another device or by detecting the state of the communication network by itself.
The communication system according to any one of claims 1 to 4 .
前記通信システムは、
前記網情報に基づいて前記通信網の有効性を判断する判断部と、
前記判断部による判断結果に基づいて、前記通信網における複数の通信フローそれぞれの経路を選択する経路選択部と、
をさらに備える、請求項1〜のいずれか一項に記載の通信システム。
The communication system is:
A determination unit that determines the effectiveness of the communication network based on the network information;
A route selection unit that selects a route for each of a plurality of communication flows in the communication network based on a determination result by the determination unit;
Further comprising, a communication system according to any one of claims 1 to 5.
前記変更部は、SDN(Software Defined Network)の機能を用いて、前記一部の通信フローそれぞれの優先度を変更する、
請求項1〜のいずれか一項に記載の通信システム。
The changing unit changes a priority of each of the partial communication flows using a function of SDN (Software Defined Network).
The communication system according to any one of claims 1 to 6 .
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