(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電話網と、複数のパスから構成されるＩＰ網とを接続してなるＶｏＩＰネットワークにおいて、前記ＩＰ網における輻輳制御を行うためのＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法であって、
前記複数の電話網から前記ＩＰ網に流入するトラフィックに関するトラフィックデータ信号を、各電話網からそれぞれ定期的に取得し、
その取得した前記トラフィックデータ信号に基づき、前記ＩＰ網の各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を逐次算出して蓄積し、
前記ＩＰ網から、前記各パスごとのパケット流量の測定値を表すパケット流量測定データを定期的に取得し、
その取得した前記パケット流量測定データに基づき、前記各パスが輻輳状態となっているか否かを逐次判定し、
この判定の結果、所定のパスが輻輳状態であるとされた場合に、該当する前記パスにつき蓄積されている前記トラフィック分布の中で最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックが規制されるよう、そのトラフィック発生源をなす該当する電話網を制御して、該当する前記網端ゲートウェイ間トラフィックが前記ＩＰ網に流入するのを抑止する、
ことを特徴とするＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法。
【請求項２】
前記各電話網からの前記トラフィックデータの取得は、
前記各電話網にそれぞれ設備されているトラフィック収集装置を通じて行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法。
【請求項３】
前記各パスごとの前記トラフィック分布の算出は、
取得した前記トラフィックデータ信号に含まれる発側ＩＤ及び着側ＩＤごとのトラフィック量、並びに事前に与えられている前記ＩＰ網のトポロジ情報を用いて行う、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法。
【請求項４】
前記各パスごとの前記トラフィック分布の算出は、
前記網端ゲートウェイ間の前記トラフィック分布の統計情報を交えて行う、
ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法。
【請求項５】
前記ＩＰ網からの前記パケット流量測定データの取得は、
前記各パスを互いに接続する複数のルータを含む任意のパケット流量測定装置を通じて行う、
ことを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法。
【請求項６】
前記各パスの輻輳状態の判定は、
当該各パスの帯域性能に応じて事前に設定されたしきい値に基づいて行う、
ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載のＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法。
【請求項７】
前記ＩＰ網への前記網端ゲートウェイ間トラフィックの流入抑止は、
前記最大要素をなす前記網端ゲートウェイ間トラフィックを規制した結果、該当する前記パスが未だ輻輳状態であると判定された場合に、当該パスに関する前記トラフィック分布の中で、前記最大要素に次ぐ他の網端ゲートウェイ間トラフィックについて段階的に規制されるよう、該当する前記電話網を必要に応じ繰り返し制御することにより行う、
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載のＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法。
【請求項８】
前記ＩＰ網への前記網端ゲートウェイ間トラフィックの流入抑止は、
前記各電話網にそれぞれ設備されている輻輳規制装置を通じて行う、
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載のＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法。
【請求項９】
複数の電話網と、複数のパスから構成されるＩＰ網とを接続してなるＶｏＩＰネットワークにおいて、前記ＩＰ網における輻輳制御を行うためのＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置であって、
各電話網にそれぞれ設備され、当該各電話網から前記ＩＰ網に流入するトラフィックに関するデータを定期的に収集し、これをトラフィックデータ信号として外部に出力するトラフィック収集装置と、
前記ＩＰ網に設備され、当該ＩＰ網の各パスごとのパケット流量を定期的に測定し、これをパケット流量測定データとして外部に出力する任意のパケット流量測定装置と、
前記トラフィック収集装置から出力される前記トラフィックデータ信号に基づき、前記各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を算出して蓄積すると共に、前記パケット流量測定装置から出力される前記パケット流量測定データに基づき、前記各パスが輻輳状態となっているか否かを判定し、この判定の結果、所定のパスが輻輳状態であるとされた場合に、該当する前記パスにつき蓄積されている前記トラフィック分布の中で最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックを、そのトラフィック発生源をなす該当する電話網を制御して規制するための規制指示信号を生成する輻輳管理装置と、
前記各電話網にそれぞれ設備され、前記輻輳管理装置において生成される前記規制指示信号に基づき、該当する前記網端ゲートウェイ間トラフィックが前記ＩＰ網に流入するのを抑止して、当該ＩＰ網における輻輳を規制する輻輳規制装置と、でシステム構築する、
ことを特徴とするＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置。
【請求項１０】
前記輻輳管理装置は、
前記トラフィック収集装置から出力される前記トラフィックデータ信号を定期的に受信して、その受信した前記トラフィックデータ信号に基づき、前記各パスごとの前記網端ゲートウェイ間の前記トラフィック分布を逐次算出するトラフィックデータ受信手段と、
このトラフィックデータ受信手段で算出された前記各パスごとの前記網端ゲートウェイ間の前記トラフィック分布を、当該各パスごとに分類して蓄積するトラフィックデータベースと、
前記パケット流量測定装置から出力される前記パケット流量測定データを定期的に受信するパケット流量測定データ受信手段と、
このパケット流量測定データ受信手段で受信された前記パケット流量測定データに基づき、前記各パスが輻輳状態となっているか否かを逐次判定する輻輳判定手段と、
この輻輳判定手段による判定の結果、前記所定のパスが輻輳状態であるとされた場合に、該当する前記パスにつき前記トラフィックデータベースに蓄積されている前記トラフィック分布を検索して、前記最大要素をなす前記網端ゲートウェイ間トラフィックの詳細を表した規制指示情報を生成する規制判定手段と、
この規制判定手段において生成された前記規制指示情報に基づき、該当する前記網端ゲートウェイ間トラフィックを規制するための前記規制指示信号を、前記トラフィック発生源をなす該当する前記電話網に設備された前記輻輳規制装置に向け送信する規制指示送信手段と、を具備する、
ことを特徴とする請求項９に記載のＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置。
【請求項１１】
前記パケット流量測定装置は、
前記各パスを互いに接続する複数のルータを含む、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載のＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置。
【請求項１２】
前記トラフィックデータ受信手段は、
前記各パスごとの前記トラフィック分布の算出を、前記トラフィック収集装置から受信した前記トラフィックデータ信号に含まれる発側ＩＤ及び着側ＩＤごとのトラフィック量、並びに事前に与えられている前記ＩＰ網のトポロジ情報を用いて行う機能構成をなす、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置。
【請求項１３】
前記トラフィックデータ受信手段は、
前記各パスごとの前記トラフィック分布の算出を、前記トラフィック分布の統計情報を交えて行う機能構成をなす、
ことを特徴とする請求項１０、１１又は１２に記載のＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置。
【請求項１４】
前記輻輳判定手段は、
前記各パスの輻輳状態の判定を、当該各パスの帯域性能に応じて事前に設定されたしきい値に基づいて行う機能構成をなす、
ことを特徴とする請求項１０、１１、１２又は１３に記載のＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置。
【請求項１５】
前記規制判定手段は、
前記規制指示送信手段により、前記規制指示信号が前記輻輳規制装置に送信された結果、前記輻輳判定手段により、該当する前記パスが未だ輻輳状態であると判定された場合に、当該パスに関する前記トラフィック分布の中で、前記最大要素に次ぐ他の網端ゲートウェイ間トラフィックの詳細を表した他の規制指示信号を、必要に応じ繰り返し生成する機能構成をなす、
ことを特徴とする請求項１０、１１、１２、１３又は１４に記載のＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法及びシステム装置に関し、詳しくは、一般の電話網とベストエフォート型のＩＰ網（ＩＰ：Internet Protocol ）とを接続してなるＶｏＩＰネットワーク（ＶｏＩＰ：Voice over IP ）において、ＩＰ網における輻輳（ふくそう）状態を回避して、通話音声の品質を確保するためのＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法、及びその実施に直接使用するＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、データ通信プロトコルであるＴＣＰ／ＩＰ（ＴＣＰ：Transmission Control Protocol ）上で、各種データの交換を行うベストエフォート型のＩＰ網が知られているが、近年、この種のＩＰ網と既存の電話網とを接続して、パケット化された音声データ（ＩＰパケット）による双方の網間の音声通信を可能にしたＶｏＩＰネットワークが利用されている。以下、そのＶｏＩＰネットワークの概要につき、図面を参照して説明する。
【０００３】
図８は、既存のＶｏＩＰネットワークのシステム構成図である。
【０００４】
同図に示すように、現在利用されているＶｏＩＰネットワークαは、既存の複数の電話網１ａ，１ｄ，１ｅ（本例では、３つの電話網。符号「１ｂ」及び「１ｃ」は用いず）と、ベストエフォート型のＩＰ網２とを、双方の網同士のインターフェイスを図る複数のメディアゲートウェイ（以下、「ＭＧ」と略記する）３ａ，３ｄ，３ｅ（本例では、対応する３つのＭＧ。符号「３ｂ」及び「３ｃ」は用いず）により接続して構成され、これらＭＧ３ａ，３ｄ，３ｅにより、網間における呼が中継されるようになっている。
【０００５】
ＩＰ網２は、ＩＰパケット化された音声データのルーティングを実行する複数のルータ４，４，…（本例では６つのルータ。図中、「Ｒ」と表記）により構成され、これらのうち、その網端に位置するルータ４ｂ，４ｃ（符号「４ａ」は用いず）には、ＩＰ網２内を流れる音声データを直接処理して双方間の通話を行うことの可能なＩＰ電話５ｂ，５ｃ（符号「５ａ」は用いず）が接続できるようになっている。
【０００６】
以上の構成を有するＶｏＩＰネットワークαによれば、各電話網１ａ，１ｄ，１ｅに接続された加入電話６，６，…は、ＩＰ網２を介した双方間の通話（例えば、図の左端の電話網１ａに接続された加入電話６と、右端上方の電話網１ｅに接続された加入電話６との通話）を行うことが可能になると同時に、ＩＰ網２に直接接続されたＩＰ電話５ｂ，５ｃとの通話も併せて可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上に説明したＶｏＩＰネットワークαの問題点として、ＩＰ網２にベストエフォート型のものを適用している関係から、ネットワーク提供者からは、その通信品質に関し完全には保証されておらず、例えば、ＩＰ網２内における総パケット流量が一時的に増大した場合などに、しばしば、一部のパスに輻輳が発生し、これに伴い、音声データに欠落や遅延などが生じて通信品質が著しく劣化するなどの現象がみられる。
【０００８】
こうしたパスの輻輳に関する問題に対処するため、既存のＶｏＩＰネットワークαにおいては、ＭＧ３ａ，３ｄ，３ｅやルータ４，４，…などの物理ポートが具備しているパケット計数機能を用いて、ＩＰ網２内における送受信パケット数や損失パケット数などの情報を一定期間ごとに収集し、パスごとの使用率が一時的に高くなった場合に、ＩＰ網２内へのパケット入力を、全体的に規制するようにしていた。
【０００９】
これは、各電話網１ａ，１ｄ，１ｅから見た場合、ＩＰ網２の内部トポロジを認識することができず、実際に輻輳が発生しているパス内のトラフィックの構成が、当該パスにおけるパケット流量からは判断できないことによる。
【００１０】
このため、一部のパスに輻輳が発生した場合にも、その原因となっている具体的なトラフィックを特定することが極めて困難であり、パスの効率的な輻輳制御を行うことが、事実上不可能であった。
【００１１】
ここにおいて、本発明の解決すべき主要な目的は、次のとおりである。
【００１２】
即ち、本発明の第１の目的は、パスの輻輳の原因となっているトラフィックを特定して効率的な輻輳制御を行うことの可能なＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法及びシステム装置を提供せんとするものである。
【００１３】
本発明の第２の目的は、パスの輻輳の原因となっているトラフィックを部分的に特定できない場合でも、所要の輻輳制御を統計的に行うことの可能なＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法及びシステム装置を提供せんとするものである。
【００１４】
本発明の第３の目的は、既存の電話網に具備された機能を用いて、所要の輻輳制御を行うことの可能なＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法及びシステム装置を提供せんとするものである。
【００１５】
本発明の他の目的は、明細書、図面、特に特許請求の範囲の各請求項の記載から自ずと明らかとなろう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明方法においては、前記課題を解決する為、複数の電話網からそれぞれ定期的に取得したトラフィックデータ信号に基づき、ＩＰ網の各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を蓄積し、ＩＰ網から定期的に取得したパケット流量測定データに基づき、各パスが輻輳状態となっているか否かを判定し、この判定の結果、所定のパスが輻輳状態であるとされた場合に、該当するパスにつき蓄積されているトラフィック分布の中で最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックが規制されるよう該当する電話網を制御して、該当する網端ゲートウェイ間トラフィックがＩＰ網に流入するのを抑止する、という特徴的構成手法を講じる。
【００１７】
一方、本発明装置においては、前記課題を解決する為、複数の電話網にそれぞれ設備され、各電話網からＩＰ網に流入するトラフィックに関するトラフィックデータ信号を出力するトラフィック収集装置と、ＩＰ網に設備され、当該ＩＰ網の各パスごとのパケット流量測定データを出力する任意のパケット流量測定装置と、トラフィックデータ信号に基づき、各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を蓄積すると共に、パケット流量測定データに基づき、各パスが輻輳状態となっているか否かを判定し、この判定の結果により、該当するパスにつき蓄積されているトラフィック分布の中で最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックを規制するための規制指示信号を生成する輻輳管理装置と、各電話網にそれぞれ設備され、規制指示信号に基づき、該当する網端ゲートウェイ間トラフィックがＩＰ網に流入するのを抑止してパスの輻輳を規制する輻輳規制装置とを具備する、という特徴的構成手段を講じる。
【００１８】
さらに具体的詳細に述べると、当該課題の解決では、本発明が次に列挙する新規な特徴的構成手法及び手段を採用することにより、前記目的を達成するよう為される。
【００１９】
即ち、本発明方法の第１の特徴は、複数の電話網と、複数のパスから構成されるＩＰ網とを接続してなるＶｏＩＰネットワークにおいて、前記ＩＰ網における輻輳制御を行うためのＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法であって、前記複数の電話網から前記ＩＰ網に流入するトラフィックに関するトラフィックデータ信号を、各電話網からそれぞれ定期的に取得し、その取得した前記トラフィックデータ信号に基づき、前記ＩＰ網の各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を逐次算出して蓄積し、前記ＩＰ網から、前記各パスごとのパケット流量の測定値を表すパケット流量測定データを定期的に取得し、その取得した前記パケット流量測定データに基づき、前記各パスが輻輳状態となっているか否かを逐次判定し、この判定の結果、所定のパスが輻輳状態であるとされた場合に、該当する前記パスにつき蓄積されている前記トラフィック分布の中で最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックが規制されるよう、そのトラフィック発生源をなす該当する電話網を制御して、該当する前記網端ゲートウェイ間トラフィックが前記ＩＰ網に流入するのを抑止してなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法の構成採用にある。
【００２０】
本発明方法の第２の特徴は、上記本発明方法の第１の特徴における前記各電話網からの前記トラフィックデータの取得を、前記各電話網にそれぞれ設備されているトラフィック収集装置を通じて行ってなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法の構成採用にある。
【００２１】
本発明方法の第３の特徴は、上記本発明方法の第１又は第２の特徴における前記各パスごとの前記トラフィック分布の算出を、取得した前記トラフィックデータ信号に含まれる発側ＩＤ及び着側ＩＤごとのトラフィック量、並びに事前に与えられている前記ＩＰ網のトポロジ情報を用いて行ってなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法の構成採用にある。
【００２２】
本発明方法の第４の特徴は、上記本発明方法の第１、第２又は第３の特徴における前記各パスごとの前記トラフィック分布の算出を、前記網端ゲートウェイ間の前記トラフィック分布の統計情報を交えて行ってなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法の構成採用にある。
【００２３】
本発明方法の第５の特徴は、上記本発明方法の第１、第２、第３又は第４の特徴における前記ＩＰ網からの前記パケット流量測定データの取得を、前記各パスを互いに接続する複数のルータを含む任意のパケット流量測定装置を通じて行ってなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法の構成採用にある。
【００２４】
本発明方法の第６の特徴は、上記本発明方法の第１、第２、第３、第４又は第５の特徴における前記各パスの輻輳状態の判定を、当該各パスの帯域性能に応じて事前に設定されたしきい値に基づいて行ってなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法の構成採用にある。
【００２５】
本発明方法の第７の特徴は、上記本発明方法の第１、第２、第３、第４、第５又は第６の特徴における前記ＩＰ網への前記網端ゲートウェイ間トラフィックの流入抑止を、前記最大要素をなす前記網端ゲートウェイ間トラフィックを規制した結果、該当する前記パスが未だ輻輳状態であると判定された場合に、当該パスに関する前記トラフィック分布の中で、前記最大要素に次ぐ他の網端ゲートウェイ間トラフィックについて段階的に規制されるよう、該当する前記電話網を必要に応じ繰り返し制御することにより行ってなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法の構成採用にある。
【００２６】
本発明方法の第８の特徴は、上記本発明方法の第１、第２、第３、第４、第５、第６又は第７の特徴における前記ＩＰ網への前記網端ゲートウェイ間トラフィックの流入抑止を、前記各電話網にそれぞれ設備されている輻輳規制装置を通じて行ってなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法の構成採用にある。
【００２７】
一方、本発明装置の第１の特徴は、複数の電話網と、複数のパスから構成されるＩＰ網とを接続してなるＶｏＩＰネットワークにおいて、前記ＩＰ網における輻輳制御を行うためのＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置であって、各電話網にそれぞれ設備され、当該各電話網から前記ＩＰ網に流入するトラフィックに関するデータを定期的に収集し、これをトラフィックデータ信号として外部に出力するトラフィック収集装置と、前記ＩＰ網に設備され、当該ＩＰ網の各パスごとのパケット流量を定期的に測定し、これをパケット流量測定データとして外部に出力する任意のパケット流量測定装置と、前記トラフィック収集装置から出力される前記トラフィックデータ信号に基づき、前記各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を算出して蓄積すると共に、前記パケット流量測定装置から出力される前記パケット流量測定データに基づき、前記各パスが輻輳状態となっているか否かを判定し、この判定の結果、所定のパスが輻輳状態であるとされた場合に、該当する前記パスにつき蓄積されている前記トラフィック分布の中で最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックを、そのトラフィック発生源をなす該当する電話網を制御して規制するための規制指示信号を生成する輻輳管理装置と、前記各電話網にそれぞれ設備され、前記輻輳管理装置において生成される前記規制指示信号に基づき、該当する前記網端ゲートウェイ間トラフィックが前記ＩＰ網に流入するのを抑止して、当該ＩＰ網における輻輳を規制する輻輳規制装置とでシステム構築してなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置の構成採用にある。
【００２８】
本発明装置の第２の特徴は、上記本発明装置の第１の特徴における前記輻輳管理装置が、前記トラフィック収集装置から出力される前記トラフィックデータ信号を定期的に受信して、その受信した前記トラフィックデータ信号に基づき、前記各パスごとの前記網端ゲートウェイ間の前記トラフィック分布を逐次算出するトラフィックデータ受信手段と、このトラフィックデータ受信手段で算出された前記各パスごとの前記網端ゲートウェイ間の前記トラフィック分布を、当該各パスごとに分類して蓄積するトラフィックデータベースと、前記パケット流量測定装置から出力される前記パケット流量測定データを定期的に受信するパケット流量測定データ受信手段と、このパケット流量測定データ受信手段で受信された前記パケット流量測定データに基づき、前記各パスが輻輳状態となっているか否かを逐次判定する輻輳判定手段と、この輻輳判定手段による判定の結果、前記所定のパスが輻輳状態であるとされた場合に、該当する前記パスにつき前記トラフィックデータベースに蓄積されている前記トラフィック分布を検索して、前記最大要素をなす前記網端ゲートウェイ間トラフィックの詳細を表した規制指示情報を生成する規制判定手段と、この規制判定手段において生成された前記規制指示情報に基づき、該当する前記網端ゲートウェイ間トラフィックを規制するための前記規制指示信号を、前記トラフィック発生源をなす該当する前記電話網に設備された前記輻輳規制装置に向け送信する規制指示送信手段とを具備してなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置の構成採用にある。
【００２９】
本発明装置の第３の特徴は、上記本発明装置の第１又は第２の特徴における前記パケット流量測定装置が、前記各パスを互いに接続する複数のルータを含んでなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置の構成採用にある。
【００３０】
本発明装置の第４の特徴は、上記本発明装置の第２又は第３の特徴における前記トラフィックデータ受信手段が、前記各パスごとの前記トラフィック分布の算出を、前記トラフィック収集装置から受信した前記トラフィックデータ信号に含まれる発側ＩＤ及び着側ＩＤごとのトラフィック量、並びに事前に与えられている前記ＩＰ網のトポロジ情報を用いて行う機能構成をなしてなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置の構成採用にある。
【００３１】
本発明装置の第５の特徴は、上記本発明装置の第２、第３又は第４の特徴における前記トラフィックデータ受信手段が、前記各パスごとの前記トラフィック分布の算出を、前記網端ゲートウェイ間の前記トラフィック分布の統計情報を交えて行う機能構成をなしてなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置の構成採用にある。
【００３２】
本発明装置の第６の特徴は、上記本発明装置の第２、第３、第４又は第５の特徴における前記輻輳判定手段が、前記各パスの輻輳状態の判定を、当該各パスの帯域性能に応じて事前に設定されたしきい値に基づいて行う機能構成をなしてなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置の構成採用にある。
【００３３】
本発明装置の第７の特徴は、上記本発明装置の第２、第３、第４、第５又は第６の特徴における前記規制判定手段が、前記規制指示送信手段により、前記規制指示信号が前記輻輳規制装置に送信された結果、前記輻輳判定手段により、該当する前記パスが未だ輻輳状態であると判定された場合に、当該パスに関する前記トラフィック分布の中で、前記最大要素に次ぐ他の網端ゲートウェイ間トラフィックの詳細を表した他の規制指示信号を、必要に応じ繰り返し生成する機能構成をなしてなる、ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置の構成採用にある。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、添付図面を参照しつつ、その装置例及びこれに対応する方法例並びにこれらの変形例を挙げて詳細に説明する。
【００３５】
（装置例）
図１は、本発明の装置例に係るＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置のシステム構成図である（既に図８で説明した構成要素と同一又は同等の要素に対しては、それらと共通の符号を付し、その詳細な説明については省略するものとする。以下、該当する各図面について同じ）。
【００３６】
同図に示すように、この装置例に係るＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置βは、既に図８で説明したＶｏＩＰネットワーク（α）における各構成要素の他に、図示の電話網１ａ内に設備されたトラフィック収集装置１１及び輻輳規制装置１２と、ＩＰ網２内に設備されたパケット流量測定装置２１と、これらの網外の任意の領域に設備された輻輳管理装置７とを有してシステム構築される。
【００３７】
このうち、トラフィック収集装置１１は、該当する電話網１ａからＩＰ網２に流入するトラフィック、即ち、発着ＭＧ３ａ，３ｄ，３ｅごとの呼量、及びＩＰ電話５ｂ，５ｃへの発着呼量に関するデータを定期的に収集し、これを「トラフィックデータ信号」として外部に出力して輻輳管理装置に与えるものであり、輻輳規制装置１２は、輻輳管理装置６において生成される規制指示信号に基づき、該当する網端ゲートウェイ間トラフィックがＩＰ網２に流入するのを抑止して、当該ＩＰ網２における輻輳を規制するものである。
【００３８】
なお、これらトラフィック収集装置１１及び輻輳規制装置１２は、電話網一般に本来的に具備されている機能手段であり、従って、これら各装置１１及び１２は、図示の他の電話網１ｄ，１ｅにも同様に具備されるものである。
【００３９】
一方、パケット流量測定装置２１は、ＩＰ網２の各パス（詳細は後述）ごとのパケット流量を定期的に測定し、これを「パケット流量測定データ」として外部に出力して輻輳管理装置７に与えるものである。（ＩＰ網２側からのＩＰ電話５ｂ，５ｃの総発着呼量に関するパケット流量の測定は可能であるが、個々のＩＰ電話５ｂ，５ｃの発着呼量に関するパケット流量の測定については厳密性に欠けるため、ここでは考慮していない）
【００４０】
ここで、上述のパケット流量測定装置２１は、基本的に、ＩＰ網２の各パスごとのパケット流量を定期的に測定する機能を具備していれば、その形態は任意であり、従って、既にその機能を具備している複数のルータ４，４…を、当該パケット流量測定装置２１に充当することが可能である。（複数のルータ４，４…とは別途に、任意のパケット流量測定装置を同時に使用することを妨げない）
【００４１】
そして、輻輳管理装置７は、トラフィック収集装置１１から出力されるトラフィックデータ信号に基づき、各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィック分布（詳細は後述）を算出して蓄積すると共に、パケット流量測定装置２１から出力されるパケット流量測定データに基づき、各パスが輻輳状態となっているか否かを判定し、この判定の結果、所定のパスが輻輳状態であるとされた場合に、該当するパスにつき蓄積されているトラフィック分布の中で最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィック（詳細は後述）を、そのトラフィック発生源をなす該当する電話網（１ａ）を制御して規制するための「規制指示信号」を生成するものである。
【００４２】
なお、ここにいう「網端ゲートウェイ」とは、ＩＰ網２の端部に位置するＭＧ３ａ，３ｄ，３ｅやルータ４ｂ，４ｃなどの外部接続点を指している。
【００４３】
次に、以上のようにシステム構成されるＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置βにおける輻輳管理装置７の詳細構成を説明する。
【００４４】
図２は、図１に示した輻輳管理装置７の機能構成図である。
【００４５】
同図に示すように、この輻輳管理装置７は、トラフィックデータ受信手段７１と、トラフィックデータベース（以下、「トラフィックＤＢ」と略記する）７２と、パケット流量測定データ受信手段７３と、輻輳判定手段７４と、規制判定手段７５と、規制指示送信手段７６とを具備して構成される。
【００４６】
このうち、トラフィックデータ受信手段７１は、トラフィック収集装置１１から出力されるトラフィックデータ信号を定期的に受信して、その受信したトラフィックデータ信号に含まれる発側ＩＤ（Identification）及び着側ＩＤごとのトラフィック量、並びに事前に与えられているＩＰ網のトポロジ情報に基づき、各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を逐次算出するものである。
【００４７】
トラフィックＤＢ７２は、トラフィックデータ受信手段で算出された各パスごとの網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を、当該各パスごとに分類して蓄積するものである。
【００４８】
また、パケット流量測定データ受信手段７３は、パケット流量測定装置２１から出力されるパケット流量測定データを定期的に受信するものであり、輻輳判定手段７４は、パケット流量測定データ受信手段７３で受信されたパケット流量測定データに基づき、各パスが輻輳状態となっているか否かを、当該各パスの帯域性能に応じて事前に設定されたしきい値に基づいて逐次判定するものである。
【００４９】
そして、規制判定手段７５は、輻輳判定手段７４による判定の結果、所定のパスが輻輳状態であるとされた場合に、該当するパスにつきトラフィックＤＢ７２に蓄積されているトラフィック分布を検索して、最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックの詳細を表した規制指示情報（図示せず）を生成するものである。
【００５０】
規制指示送信手段７６は、規制判定手段７５において生成された規制指示情報に基づき、該当する網端ゲートウェイ間トラフィックを規制するための規制指示信号を、トラフィック発生源をなす該当する電話網（１ａ）に設備された輻輳規制装置１２に向け送信するものである。
【００５１】
なお、上記規制判定手段７５は、規制指示送信手段７６によって規制指示信号が輻輳規制装置１２に送信された結果、輻輳判定手段７４によって該当するパスが未だ輻輳状態であると判定された場合に、当該パスに関するトラフィック分布の中で、最大要素に次ぐ他の網端ゲートウェイ間トラフィックの詳細を表した他の規制指示信号を、必要に応じ繰り返し生成するようにも機能する。
【００５２】
次に、ＩＰ網２の「パス」、各パスごとの「網端ゲートウェイ間のトラフィック分布」、及び「網端ゲートウェイ間トラフィック」の定義（意味）について、輻輳管理装置７のトラフィックＤＢ７２に蓄積されるトラフィック分布の実例を挙げて説明する。
【００５３】
図３（ａ）及び（ｂ）は、図２に示したトラフィックＤＢ７２に、ＩＰ網２の各パスごとに蓄積される網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を説明するための図であり、図４は、同トラフィックＤＢ７２に実際に蓄積されるトラフィック分布の一例を示す図である。
【００５４】
まず、図３に示すように、各電話網１ａ，１ｄ，１ｅのトラフィック収集装置１１から出力されたトラフィックデータ信号に含まれる着側ＩＤごとのトラフィック量が、図示の地域「Ａ」（ＭＧ３ａに接続された電話網１ａに相当）から地域「Ｅ」（ＭＧ３ｅに接続された電話網１ｅに相当）に向かうものについては「５３」、地域「Ａ」から地域「Ｄ」（ＭＧ３ｄに接続された電話網１ｄに相当）に向かうものについては「１０」であったと仮定する。
【００５５】
さらに、地域「Ａ」から地域「Ｂ」（ルータ４ｂに接続されたＩＰ電話１ｂに相当）に向かうものについては「１」、地域「Ｅ」から地域「Ａ」に向かうものについては「１０」、地域「Ｅ」から地域「Ｄ」に向かうものについては「５」、地域「Ｄ」から地域「Ａ」に向かうものについては「１」、地域「Ｄ」から地域「Ｅ」に向かうものについては「１」、地域「Ｃ」（ルータ４ｃに接続されたＩＰ電話１ｃに相当）に向かうものについては「無し（０）」であったと仮定する。
【００５６】
なお、上述の地域「Ａ」〜「Ｄ」は、トラフィック分布の説明ため便宜的に用いたもので、その意味合いは、前述した「網端ゲートウェイ」にほぼ等しいものである。
【００５７】
このとき、輻輳管理装置７のトラフィックデータ受信手段７１は、トラフィックデータ信号に含まれる発側ＩＤ及び上記着側ＩＤごとのトラフィック量と、事前に与えられているＩＰ網２のトポロジ情報とに基づき、図示のように、当該ＩＰ網２内に存在する第１〜第５のパス８１〜８５ごとに、１以上の網端ゲートウェイ間トラフィック（発着ゲートウェイ（発着地域）及びトラフィック量を含むデータ）によって表されるトラフィック分布を算出する。
【００５８】
さらに、同トラフィックデータ受信手段７１は、その算出したトラフィック分布をトラフィックＤＢ７２に蓄積する（第３のパス８３のトラフィック分布は、地域「Ｃ」に向かうトラフィック量が「０」であるため存在しない）。
【００５９】
そして、図４に示すように、トラフィックＤＢ７２へのトラフィック分布の蓄積に際しては、得られたトラフィック分布を、トラフィック量の多い順に並べ（図では、第１のパス８１のトラフィック分布を例示）、これにより、最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックを得るようにする。
【００６０】
なお、ＩＰ網２において、ルータ４−ルータ４間の接続はＴＣＰ／ＩＰにより行われ、その下位レイヤとしては種々の方式が存在するが、ＩＰレイヤから見れば、１つの伝送パスが設定されているとしか見えない。また、伝送パスの帯域は可変の場合もあるが、一般には固定帯域のものが多く用いられるため、本装置例では、その固定帯域の伝送パスを指して「パス」と呼ぶものとする。
【００６１】
また、パスの帯域使用率が所定の割合（例えば、８０〜９０％）に達すると、ＩＰパケット伝送に遅延が生じるため、パスの使用率は、これを上回らないようにしなければならない。加えて、この割合は、網の条件に大きく左右されることがあるので、実際に事前測定を行って決定するようにし、パスの輻輳状態の判定に用いるしきい値も、その測定結果を考慮して決定するようにする。
【００６２】
（方法例）
続いて、以上のように構成されたＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置βに適用される方法例について説明する。
まず、上記ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置βに適用される方法例の概要を説明する。
【００６３】
図５は、本発明の方法例に係るＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法の全体的な処理を説明するためのシーケンス図である。
同図に示すように、この方法例においては、その実施に際し、まず、各電話網１ａ，１ｄ，１ｅにおけるトラフィック収集装置１１が、当該各電話網１ａ，１ｄ，１ｅからＩＰ網２へ流入するトラフィックをそれぞれ定期的に測定し、その測定したトラフィックを、トラフィックデータ信号として輻輳管理装置７に逐次通知する（ＳＴ１）。
【００６４】
一方、ＩＰ網２におけるルータ４などのパケット流量測定装置２１は、当該ＩＰ網２を通過するＩＰパケットの流量を定期的に測定し、これを、パケット流量測定データとして輻輳管理装置７に逐次通知する（ＳＴ２）。
【００６５】
そして、以上のトラフィック収集装置１１及びパケット流量測定装置２１において、それぞれ、トラフィック及びパケット流量の測定が行われている間、輻輳管理装置７は、通知されたトラフィックデータ信号及びパケット流量測定データに基づき、ＩＰ網２の各パス（第１〜第５のパス８１〜８５）に輻輳が発生しているか否かを判定し、所定のパスが輻輳状態になった場合には、各電話網１ａ，１ｄ，１ｅにおけるトラフィック収集装置１１に、所要の輻輳規制を実行させるための輻輳規制信号を送信する（ＳＴ３）。
【００６６】
続いて、上記ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置βに適用される方法例の詳細を説明する。
図６は、本発明の方法例に係るＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法の具体的な処理を説明するためのシーケンス図である。
【００６７】
同図に示すように、まず、輻輳管理装置７のトラフィックデータ受信手段７１は、各電話網１ａ，１ｄ，１ｅにおけるトラフィック収集装置１１から定期的に出力されるトラフィックデータ信号を受信し（ＳＴ１１）、さらに、当該トラフィックデータ信号に含まれる発側ＩＤ及び着側ＩＤごとのトラフィック量、並びに事前に与えられているＩＰ網２のトポロジ情報を用いて、各パスごとのトラフィック分布を算出した後に、当該トラフィック分布（図３及び図４参照）を、同輻輳管理装置７におけるトラフィックＤＢ７２に格納する（ＳＴ１２）。
【００６８】
これに対し、輻輳管理装置７のパケット流量測定データ受信手段７３は、ＩＰ網２におけるルータ４，４，…などのパケット流量測定装置２１から定期的に出力されるパケット流量測定データを受信し（ＳＴ２１）、当該パケット流量測定データの値そのものを、同輻輳管理装置７における輻輳判定手段７４に通知する（ＳＴ２２）。
【００６９】
次に、輻輳判定手段７４は、パケット流量測定データ受信手段７３から通知されたパケット流量測定データを受信して（ＳＴ２３）、その値が、各パスの帯域性能に応じて事前に設定されたしきい値を超えているか否かを繰り返し判定し（ＳＴ２４；ＮＯ）、この判定の結果、今回受信したパケット流量測定データの値がしきい値を超えていた場合（ＳＴ２４；ＹＥＳ）には、該当するパスが輻輳状態に陥っているとして、その旨を示すパス情報を、同輻輳管理装置７における規制判定手段７５に通知する（ＳＴ２５）。
【００７０】
即ち、図３の例により説明すれば、例えば、輻輳判定手段７４が、ある時刻において第１のパス８１に関するパケット流量測定データを受信し、その値が事前に設定されたしきい値を超えていると判定した場合、当該輻輳判定手段７４は、その第１のパス８１を示すパス情報を規制判定手段７５に通知する。
【００７１】
次に、規制判定手段７５は、輻輳判定手段７４から通知された輻輳状態のパス情報を受信し（ＳＴ２６）、前述のトラフィックＤＢ７２から、そのパス情報に該当するパスに関するトラフィック分布を検索する（ＳＴ２７）。
【００７２】
そして、同規制判定手段７５は、その検索したトラフィック分布の中で最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックに関する規制指示情報を、同輻輳管理装置７における規制指示送信手段７６に通知する（ＳＴ２８）。
即ち、図４の例によれば、規制判定手段７５は、最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックに関する規制指示情報として、「Ａ→Ｅ」なる規制指示情報を規制指示送信手段７６に通知する。
【００７３】
次に、規制指示送信手段７６は、規制判定手段７５から通知された規制指示情報を受信し（ＳＴ２９）、さらに、当該規制指示情報に基づき、輻輳原因となっている網端ゲートウェイ間トラフィックの発生源をなす電話網の輻輳規制装置１２に向け、当該網端ゲートウェイ間トラフィックを規制するための規制指示信号を送信する（ＳＴ３０）。
【００７４】
即ち、上述の例によれば、規制指示送信手段７６は、規制判定手段７５から通知された「Ａ→Ｅ」なる規制指示情報に基づき、輻輳原因となっている網端ゲートウェイ間トラフィックの発生源をなす電話網１ａの輻輳規制装置１２に向け、当該ゲートウェイ間トラフィックを規制するための規制指示信号を送信し、これにより、当該輻輳規制装置１２に、該当する網端ゲートウェイ間トラフィックのＩＰ網２への流入を抑止させる。
【００７５】
なお、以上のように、最大要素をなす網端ゲートウェイ間トラフィックを規制した結果、輻輳管理装置７の輻輳判定手段７４において、該当するパスが未だ輻輳状態であると判定された場合は、当該パスに関するトラフィック分布の中で、上記最大要素に次ぐ他の網端ゲートウェイ間トラフィック（例えば、図４の例では「Ａ→Ｄ」）について段階的に規制されるよう、上述した各処理を必要に応じ繰り返し実行する。
【００７６】
（変形例）
最後に、以上の装置例及び方法例に基づく変形例について説明する。
【００７７】
本発明では、各電話網１ａ，１ｄ，１ｅのトラフィック収集装置１１によるトラフィック収集の周期が、実際のトラフィック変動に追随していない場合（例えば、収集周期が日単位の場合や、対地ごとの詳細なデータはリアルタイムで取得できないが、全体の合計トラフィックについてはリアルタイムで取得できる場合など）や、或いは、ＩＰ電話５ｂ，５ｃのように、トポロジと対応させた厳密なトラフィック収集が困難である場合に、統計情報を適用することも視野に入れている。
【００７８】
即ち、実際のトラフィック収集されるデータの収集の周期が長い場合でも、統計的な情報（例えば、「東京からの発信は、その約３０％が大阪へ、約２０％が名古屋へ、残りが他の地域へ」という情報）に基づき、対地ごとのトラフィック分布は確率的に求めることができ、その情報をトラフィック分布として用いることにより、瞬間的には正確な値ではないにしても、確率的にはある程度正しい輻輳原因の特定が可能になる。以下、このような統計的トラフィック情報を用いた変形例につき、図面を参照して説明する。
【００７９】
図７は、本発明の変形例に適用される統計的トラフィック情報を説明するための図である。
同図に示すように、本例では、地点「Ａ」から地点「Ｂ」へのトラフィック量が「５０％」、地点「Ｃ」へのトラフィック量が「３０％」、地点「Ｄ」へのトラフィック量が「１０％」、地点「Ｅ」へのトラフィック量が「１０％」であることを想定する。
【００８０】
ここで、図２に示した輻輳管理装置７のトラフィックデータ受信手段７１においては、各電話網１ａ，１ｄ，１ｅのトラフィック収集装置１１により取得された入力総トラフィック（トラフィックデータ信号）を、図７に示す統計的トラフィック情報を用いて各パスごとに分解し、図４に示したようなトラフィック分布を仮想的に実現するようにする。
【００８１】
その他、各構成要素や輻輳発生時の処理については、既に説明した装置例及び方法例と同様である。
【００８２】
以上、本発明の実施の形態を、その装置例及びこれに対応する方法例並びにこれらの変形例を挙げて説明したが、本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限定されるものではなく、本発明にいう目的を達成し、後述の効果を有する範囲内において、適宜変更実施することが可能なものである。
【００８３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、既存の電話網に具備されているトラフィック収集装置及び輻輳規制装置を用いながらも、パスの輻輳の原因となっているトラフィックを特定して、効率的な輻輳制御を行うことが可能になると共に、そのトラフィックを部分的に特定できない場合でも、所要の輻輳制御を統計的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置例に係るＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置のシステム構成図である。
【図２】図１に示した輻輳管理装置の機能構成図である。
【図３】図２に示したトラフィックＤＢに、ＩＰ網の各パスごとに蓄積される網端ゲートウェイ間のトラフィック分布を説明するための図である。
【図４】図２に示した同トラフィックＤＢに実際に蓄積されるトラフィック分布の一例を示す図である。
【図５】本発明の方法例に係るＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法の全体的な処理を説明するためのシーケンス図である。
【図６】本発明の方法例に係るＶｏＩＰネットワーク輻輳制御方法の具体的な処理を説明するためのシーケンス図である。
【図７】本発明の変形例に適用される統計的トラフィック情報を説明するための図である。
【図８】既存のＶｏＩＰネットワークのシステム構成図である。
【符号の説明】
α…ＶｏＩＰネットワーク
β…ＶｏＩＰネットワーク輻輳制御システム装置
１ａ，１ｄ，ｉｅ…（複数の）電話網
１１…トラフィック収集装置
１２…輻輳規制装置
２…ＩＰ網
２１…パケット流量測定装置
３ａ，３ｄ，３ｅ…（複数の）ＭＧ（メディアゲートウェイ）
４，４ｂ，４ｃ…（複数の）ルータ
５ｂ，５ｃ…ＩＰ電話
６…加入電話
７…輻輳管理装置
７１…トラフィックデータ受信手段
７２…トラフィックＤＢ（トラフィックデータベース）
７３…パケット流量測定データ受信手段
７４…輻輳判定手段
７５…規制判定手段
７６…規制指示送信手段
８１〜８５…第１〜第５のパス
【図１】
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【図２】
0003652259.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003652259.tif 000005
【図５】
0003652259.tif 000006
【図６】
0003652259.tif 000007
【図７】
0003652259.tif 000008
【図８】
0003652259.tif 000009