JP6767947B2 - Line switching method - Google Patents
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Description
本発明は、回線切替方法に関する。 The present invention relates to a line switching method.
OPEX(Operating Expense)削減や柔軟な機能追加を目的として、従来、ユーザ宅内に設置していたHGW(home gateway)等のCPE(Customer Premises Equipment)を、サービス提供事業者の網内に設置された汎用サーバ上で提供する技術(vCPE(viertualized CPE))の検討が行われている(例えば、非特許文献1)。 For the purpose of reducing OPEX (Operating Expense) and adding flexible functions, CPE (Customer Premises Equipment) such as HGW (home gateway), which was conventionally installed in the user's home, has been installed in the network of service providers. A technique (vCPE (viertualized CPE)) provided on a general-purpose server is being studied (for example, Non-Patent Document 1).
vCPEでは、固定網をメイン回線、移動網を冗長時のサブ回線として使用する場合がある。図1に示されるように、ユーザは通常、固定網Nxを経由してvCPEへアクセスする。固定網Nxにおいては、vCPEとvCPEに対応して宅内に配置される終端装置との間において、死活監視w1が実施される。固定網Nxに障害が発生し、通信(死活監視w1のトラフィック)が途絶えると、終端装置は、移動網Ny経由の接続へ切り替える(例えば、非特許文献4)。なお、回線切替のシーケンス例を図2に示す。図2において、「キープアライブ」が、死活監視に相当する。また、図2において、「トンネル確立シーケンス」は、非特許文献3に詳しい。なお、図2は、L2トンネルとしてL2TP(Layer 2 Tunneling Protocol)の使用を想定している。
In vCPE, a fixed network may be used as a main line and a mobile network may be used as a sub line at the time of redundancy. As shown in FIG. 1, the user typically accesses vCPE via a fixed network Nx. In the fixed net Nx, life-and-death monitoring w1 is carried out between vCPE and the terminal device arranged in the house corresponding to vCPE. When a failure occurs in the fixed network Nx and communication (traffic of alive monitoring w1) is interrupted, the termination device switches to a connection via the mobile network Ny (for example, Non-Patent Document 4). An example of the line switching sequence is shown in FIG. In FIG. 2, "keep alive" corresponds to life and death monitoring. Further, in FIG. 2, the “tunnel establishment sequence” is detailed in Non-Patent Document 3. Note that FIG. 2 assumes the use of L2TP (
固定網Nxの障害としては、リンクの断絶、ルータ装置の故障などが考えられる。より上位階梯のリンクやルータの障害が発生した場合、多くのユーザの通信が切断されることとなる。このような要因により、大多数のvCPEサービスの契約ユーザの通信が一斉に中断した場合、移動網Nyへの切り替え処理が一斉に発生することになる。このとき、L2トンネルとしてセッション管理を行うL2TP等を使用している場合、vCPE側のC−plane処理負荷が急激に増加し、全ての切り替え対象の終端装置と正常にセッションを確立できない可能性がある。 Possible failures of the fixed network Nx include disconnection of the link and failure of the router device. In the event of a higher-level link or router failure, many users will be disconnected. Due to such a factor, when the communication of the contract users of the majority of vCPE services is interrupted all at once, the switching process to the mobile network Ny occurs all at once. At this time, if L2TP or the like that manages the session is used as the L2 tunnel, the C-plane processing load on the vCPE side may increase sharply, and a session may not be normally established with all the termination devices to be switched. is there.
しかしながら、vCPEサービスでは、終端装置配下における端末数や重要サーバの有無等の条件に応じて、終端装置が設置される拠点ごと又は終端装置ごとに通信復旧時間に対する要求が異なる場合がある。例えば、端末数が多い拠点や、重要なサーバが動作している拠点の方が早く通信を復旧させたいというニーズがある。 However, in the vCPE service, the request for the communication recovery time may differ depending on the base where the terminal device is installed or the terminal device, depending on the conditions such as the number of terminals under the terminal device and the presence or absence of important servers. For example, there is a need for a base with a large number of terminals or a base where an important server is operating to restore communication faster.
従来技術では、このような外部要件に基づいた適切な再要求インターバルを設定できないという課題がある。 In the prior art, there is a problem that an appropriate re-request interval cannot be set based on such an external requirement.
なお、終端装置は平常時、移動網とは接続しておらず、固定網を介した疎通性が失われて初めて接続を開始することを前提とする。したがって、回線切替時にコントローラから制御するといったことはできない。 It is assumed that the termination device is not connected to the mobile network in normal times, and the connection is started only after the communication via the fixed network is lost. Therefore, it cannot be controlled from the controller when switching lines.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、vCPEに対応した終端装置について通信復旧時間に関する柔軟性を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve flexibility regarding communication recovery time for a vCPE-compatible terminal device.
そこで上記課題を解決するため、vCPEに対応した終端装置が、前記vCPEと接続する回線を第1の回線から第2の回線に切り替える際に、当該終端装置の優先度に基づいて、前記第2の回線を介した接続要求の送信間隔を自律的に決定する決定手順と、前記第2の回線を介した接続要求に応じた接続に失敗すると、前記決定手順において決定された送信間隔の待機後に前記接続要求を送信する手順と送信手順とを実行する。
Therefore, in order to solve the above problem, when the terminating device corresponding to vCPE switches the line connected to the vCPE from the first line to the second line, the second terminating device is based on the priority of the terminating device. After waiting for the transmission interval determined in the determination procedure when the determination procedure for autonomously determining the transmission interval of the connection request via the second line and the connection in response to the connection request via the second line fail. The procedure for transmitting the connection request and the transmission procedure are executed.
vCPEに対応した終端装置について通信復旧時間に関する柔軟性を向上させることができる。 It is possible to improve the flexibility regarding the communication recovery time for the termination device corresponding to vCPE.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図3は、本発明の実施の形態の概要を説明するための図である。なお、本実施の形態において、終端装置10とは、vCPE(viertualized CPE)に対応し、従来のCPE(Customer Premises Equipment)に代わって宅内に配置される装置をいう。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
本実施の形態では、各終端装置10に対して外部要件により導出される優先度が決定される。図3において、終端装置10aは、終端装置10bよりも高い優先度を有する。固定網等のメイン回線に障害が発生したことにより、終端装置10a及び終端装置10b等の各終端装置10が、移動網等のサブ回線を介したセッションの接続(確立)を要求し(r1、r2)、当該接続に失敗すると、終端装置10a及び終端装置10bは、優先度に応じた方法でインターバル時間を自律的に決定し、決定したインターバル経過後に、再度接続要求(r3、r4)を送信する。ここで、終端装置10aの方が優先度が高いため、インターバル時間は、終端装置10aの方が短くなる。その結果、優先度の高い終端装置10aを先に復旧させることができるようになる。
In the present embodiment, the priority derived by the external requirement is determined for each
図4は、第1の実施の形態における終端装置10のハードウェア構成例を示す図である。図4の終端装置10は、補助記憶装置101、メモリ装置102、CPU103、及びインタフェース装置104等を有する。
FIG. 4 is a diagram showing a hardware configuration example of the
終端装置10での処理を実現するプログラムは、補助記憶装置101にインストールされる。補助記憶装置101は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
The program that realizes the processing in the
メモリ装置102は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置101からプログラムを読み出して格納する。CPU103は、メモリ装置102に格納されたプログラムに従って終端装置10に係る機能を実行する。インタフェース装置104は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。
The
図5は、第1の実施の形態における終端装置10の機能構成例を示す図である。図5において、終端装置10は、トンネル終端部11、回線選択部12及びセッション制御部13等を含む。これら各部は、終端装置10にインストールされた1以上のプログラムが、CPU103に実行させる処理により実現される。
FIG. 5 is a diagram showing a functional configuration example of the
トンネル終端部11は、vCPE20とのL2トンネルの終端として機能する。トンネル終端部11は、例えば、送信パケットのカプセル化や、カプセル化されて受信されたパケットの取り出し等を行う。
The
回線選択部12は、vCPE20とL2トンネルで接続する回線(以下、「接続回線」という。)を、メイン回線N1とするかサブ回線N2とするかを決定する。基本的に、回線選択部12は、メイン回線N1が正常な状態においては、メイン回線N1を選択する。メイン回線N1に障害が発生した場合、回線選択部12は、サブ回線N2を選択する。なお、メイン回線N1は、例えば、固定網によって構成される。サブ回線N2は、例えば、移動網によって構成される。但し、サブ回線N2も固定網によって構成されてもよい。
The
セッション制御部13は、回線選択部12によって選択された回線に関して、L2トンネルのセッションの確立や切断等、当該セッションの制御を行う。図5において、セッション制御部13は、インターバル決定部131を含む。
The
インターバル決定部131は、接続回線がメイン回線N1からサブ回線N2へ切り替えられる際に、セッションの接続要求(確立要求)の送信間隔のインターバル時間を決定する。セッションの接続要求は、図2における「トンネル確立シーケンス」の一部を構成する要求である。 The interval determination unit 131 determines the interval time of the transmission interval of the connection request (establishment request) of the session when the connection line is switched from the main line N1 to the sub line N2. The session connection request is a request that forms part of the "tunnel establishment sequence" in FIG.
なお、終端装置10は、ポートp1を介してメイン回線N1に接続し、ポートp2を介してサブ回線N2に接続し、ポートp3を介して宅内(拠点内)の各端末(UE(User Equipment))に接続する。ポートp1〜p3は、インタフェース装置104を構成する。
The
また、図5において、vCPE20は、従来の(非vCPE対応の)CPEの各種のIP機能をクラウド上で実現する1以上のコンピュータである。
Further, in FIG. 5, the
なお、L2トンネルとしてL2TP(Layer 2 Tunneling Protocol)を使用する場合、vCPE20は、LNS(L2TP Network Server)に相当し、終端装置10は、LAC(L2TP Access Concentrator)に相当する。
When L2TP (
以下、終端装置10が実行する処理手順について説明する。図6は、第1の実施の形態における終端装置10が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。なお、第1の実施の形態において、セッション制御部13は、一定時間ごとに、当該一定時間内に通信を行った端末の数(以下、「通信端末数」という。)をカウントする。
Hereinafter, the processing procedure executed by the
終端装置10において、メイン回線N1の障害が検知され、回線選択部12が、接続回線としてサブ回線N2を選択すると(すなわち、サブ回線N2への切り替えが決定されると)(S101)、セッション制御部13は、サブ回線N2でのセッションの接続要求を送信する(S102)。当該接続要求に応じたトンネル確立シーケンスによってセッションの確立に成功すると(S103でYes)、図F2の処理は終了する。この場合、サブ回線N2が利用されて、vCPE20との間でのトンネリングが行われる。
When the failure of the main line N1 is detected in the terminating
一方、当該接続要求に応じたトンネル確立シーケンスによってセッションの確立に失敗すると(S103でNo)、インターバル決定部131は、接続要求のインターバル時間の決定処理を実行する(S104)。続いて、セッション制御部13は、インターバル決定部131により決定されたインターバル時間だけ待機した後(S105)、ステップS102以降を繰り返す。すなわち、インターバル時間の経過後に、改めて接続要求が送信される。
On the other hand, if the session establishment fails due to the tunnel establishment sequence corresponding to the connection request (No in S103), the interval determination unit 131 executes the connection request interval time determination process (S104). Subsequently, the
続いて、ステップS104の詳細について説明する。第1の実施の形態において、インターバル決定部131は、終端装置10に接続される端末の数(終端装置10配下の端末数)に基づいてインターバル時間を決定する。 Subsequently, the details of step S104 will be described. In the first embodiment, the interval determination unit 131 determines the interval time based on the number of terminals connected to the terminal device 10 (the number of terminals under the terminal device 10).
例えば、補助記憶装置101又はメモリ装置102には、終端装置10配下の端末数に基づいて区別されるクラス(優先度)ごとに、インターバル時間Tiの算出式(以下、「インターバル算出式」という。)が記憶されている。ここでは、端末数が30以上であるクラスがクラスAとして定義され、端末数が30未満であるクラスがクラスBとして定義されているとする。なお、終端装置10配下の端末数は、優先度の判断基準として用いられ、端末数が多い程、相対的に優先度が高くなる。したがって、クラスAの方がクラスBより優先度が高い。なお、クラス数は、3以上であってもよい。
For example, the
クラスA及びクラスBのインターバル算出式のそれぞれは、例えば、以下の通りである。
クラスA:Ti=A×Rand
クラスB:Ti=B+A×Rand
ここで、A及びBはそれぞれ定数である。また、Randは、ランダムな値である。例えば、Aが10秒であり、Bが1分であり、Randが、1、2及び3のうちのいずれかがランダムに選択される値であれば、クラスAの終端装置10については、10秒、20秒、及び30秒のうちのいずれかの値が、インターバル時間Tiとしてランダムに算出されることになる。また、クラスBの終端装置10については、1分10秒、1分20秒、及び1分30秒のちのいずれかの値が、インターバル時間Tiとしてランダムに算出されることになる。
Each of the class A and class B interval calculation formulas is, for example, as follows.
Class A: T i = A × Rand
Class B: Ti = B + A x Rand
Here, A and B are constants, respectively. Rand is a random value. For example, if A is 10 seconds, B is 1 minute, and Rand is a value at which one of 1, 2, and 3 is randomly selected, then 10 for the class
なお、クラスごとの算出結果が予めテーブル(以下、「インターバルテーブル」という。)として用意されていてもよい。例えば、上記の例によれば、クラスAについては、(10秒、20秒、30秒)を選択肢とするインターバルテーブルが用意され、クラスBについては、(1分10秒、1分20秒、1分30秒)を選択肢とするインターバルテーブルが用意され、選択肢の中からいずれかの値がランダムに選択されてもよい。インターバルテーブルは、補助記憶装置101に記憶されてもよい。
The calculation result for each class may be prepared in advance as a table (hereinafter, referred to as "interval table"). For example, according to the above example, for class A, an interval table with (10 seconds, 20 seconds, 30 seconds) as an option is prepared, and for class B, (1
又は、終端装置10配下の端末数が、インターバル時間Tiの算出に直接的に用いられてもよい。この場合、クラス分けは行われずに、例えば、以下の算出式によって、インターバル時間Tiが算出されてもよい。
Ti=A×Rand÷NUE
ここで、Aは、定数であり、上記と同じ値でもよいし、異なる値であってもよい。Randは、ランダムな値であり、上記と同じでもよいし、異なっていてもよい。NUEは、終端装置10配下の端末数である。
Or, the terminal number of the
T i = A × Rand ÷ NUE
Here, A is a constant and may have the same value as above or a different value. Rand is a random value and may be the same as or different from the above. NUE is the number of terminals under 10 terminal devices.
なお、上記いずれかの算出方法においても、終端装置10配下の端末数には、セッション制御部13によって最後にカウントされた(すなわち、直近の)通信端末数が当てはめられる。但し、通信の有無に拘わらず、終端装置10に物理的に接続されている端末の数が、上記の端末数に当てはめられてもよい。
In any of the above calculation methods, the number of communication terminals last counted (that is, the latest) by the
上述したように、第1の実施の形態によれば、終端装置10ごとに優先度が決定され、各終端装置10は、自らの優先度に応じて決定されるインターバル時間Ti(送信間隔)で、セッションの接続要求を送信するようになる。したがって、vCPEに対応した終端装置10について通信復旧時間に関する柔軟性を向上させることができる。その結果、(厳密な優先度設定を行わずに)優先度の高い終端装置10から通信を復旧させることが出来るようになる。また、vCPE20のCPUに過剰な負荷がかかる時間を抑制することで、(トンネル切替が生じていない)他のユーザの通信への影響を抑えることが出来るようになる。
As described above, according to the first embodiment, the priority is determined for each
次に、第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では第1の実施の形態と異なる点について説明する。第2の実施の形態において特に言及されない点については、第1の実施の形態と同様でもよい。 Next, a second embodiment will be described. The second embodiment will explain the differences from the first embodiment. The points not particularly mentioned in the second embodiment may be the same as those in the first embodiment.
第2の実施の形態では、まず、図6の処理手順の前提が第1の実施の形態と異なる。具体的には、第2の実施の形態では、例えば、終端装置10が設置され、メイン回線N1に接続する際に、セッション制御部13は、ZTP(Zero Touch Provisioning)サーバからの通知情報として、第1の実際の形態におけるクラスごとの算出式を受信(ダウンロード)する。ZTPサーバには、例えば、ユーザからの申請に応じて、各終端装置10のクラス(優先度)が記憶されている。通知情報には、対象となる終端装置10に対応するクラスの算出式が含まれる。なお、クラスごとの算出式は、第1の実施の形態と同様でもよい。なお、ZTPについては、例えば、「http://www.nttpc.co.jp/yougo/%E3%82%BC%E3%83%AD%E3%82%BF%E3%83%83%E3%83%81%E3%83%BB%E3%83%97%E3%83%AD%E3%83%93%E3%82%B8%E3%83%A7%E3%83%8B%E3%83%B3%E3%82%B0.html」に詳しい。
In the second embodiment, first, the premise of the processing procedure of FIG. 6 is different from that of the first embodiment. Specifically, in the second embodiment, for example, when the
第2の実施の形態における処理手順は、図6と同様である。但し、ステップS104の詳細が、第1の実施の形態と異なる。 The processing procedure in the second embodiment is the same as in FIG. However, the details of step S104 are different from those of the first embodiment.
すなわち、ステップS104において、インターバル決定部131は、通知情報に含まれていた算出式を使用して、インターバル時間Tiを算出する。 That is, in step S104, the interval determining unit 131 uses the calculation formula that was included in the notification information, calculates the time interval T i.
なお、算出式ではなく、第1の実施の形態において定義したインターバルテーブルであって、通知情報を受信する終端装置10のクラスに対応したインターバルテーブルが通知情報に含まれて受信されてもよい。この場合、ステップS104では、当該インターバルテーブルに含まれている複数の選択肢のいずれかが選択されればよい。
It should be noted that the notification information may include the interval table defined in the first embodiment instead of the calculation formula and the interval table corresponding to the class of the
上述したように、第2の実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 As described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by the second embodiment.
なお、上記各実施の形態において、メイン回線N1は、第1の回線の一例である。サブ回線N2は、第2の回線の一例である。 In each of the above embodiments, the main line N1 is an example of the first line. The sub line N2 is an example of a second line.
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various aspects are within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be transformed and changed.
10 終端装置
11 トンネル終端部
12 回線選択部
13 セッション制御部
20 vCPE
131 インターバル決定部
101 補助記憶装置
102 メモリ装置
103 CPU
104 インタフェース装置
131 インターバル決定部
10
131
104 Interface device 131 Interval determination unit
Claims (5)
前記vCPEと接続する回線を第1の回線から第2の回線に切り替える際に、当該終端装置の優先度に基づいて、前記第2の回線を介した接続要求の送信間隔を自律的に決定する決定手順と、
前記第2の回線を介した接続要求に応じた接続に失敗すると、前記決定手順において決定された送信間隔の待機後に前記接続要求を送信する送信手順と、
を実行することを特徴とする回線切替方法。 The termination device that supports vCPE
When switching the line connected to the vCPE from the first line to the second line, the transmission interval of the connection request via the second line is autonomously determined based on the priority of the termination device. The decision procedure and
When the connection in response to the connection request via the second line fails, the transmission procedure for transmitting the connection request after waiting for the transmission interval determined in the determination procedure, and the transmission procedure.
A line switching method characterized by executing.
前記vCPEと接続する回線を第1の回線から第2の回線に切り替える際に、当該終端装置に接続される端末の数に基づいて決定される優先度に基づいて、前記第2の回線を介した接続要求の送信間隔を決定する決定手順と、
前記第2の回線を介した接続要求に応じた接続に失敗すると、前記決定手順において決定された送信間隔の待機後に前記接続要求を送信する送信手順と、
を実行することを特徴とする回線切替方法。 The termination device that supports vCPE
When switching the line connected to the vCPE from the first line to the second line, the second line is used based on the priority determined based on the number of terminals connected to the terminal device. The decision procedure to determine the transmission interval of the connection request and
When the connection in response to the connection request via the second line fails, the transmission procedure for transmitting the connection request after waiting for the transmission interval determined in the determination procedure, and the transmission procedure.
A line switching method characterized by executing.
前記vCPEと接続する回線を第1の回線から第2の回線に切り替える際に、当該終端装置に接続される端末の数に基づいて、前記第2の回線を介した接続要求の送信間隔を決定する決定手順と、
前記第2の回線を介した接続要求に応じた接続に失敗すると、前記決定手順において決定された送信間隔の待機後に前記接続要求を送信する送信手順と、
を実行することを特徴とする回線切替方法。 The termination device that supports vCPE
When switching the line connected to the vCPE from the first line to the second line, the transmission interval of the connection request via the second line is determined based on the number of terminals connected to the terminal device. The decision procedure to make and
When the connection in response to the connection request via the second line fails, the transmission procedure for transmitting the connection request after waiting for the transmission interval determined in the determination procedure, and the transmission procedure.
A line switching method characterized by executing.
ことを特徴とする請求項1記載の回線切替方法。 The priority is determined based on information set by the user for the termination device.
The line switching method according to claim 1, wherein the line is switched.
ことを特徴とする請求項1乃至4いずれか一項記載の回線切替方法。 In the determination procedure, the transmission interval is shortened when the priority is relatively high.
The line switching method according to any one of claims 1 to 4, wherein the line switching method is characterized.
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