(57)【要約】【課題】様々な通信方式、帯域制御機構からなるネットワークを管理対象としたネットワーク管理システムにおける通信方式に依存しない統一されたネットワーク帯域制御方式及びネットワーク帯域制御方法を提供する。【解決手段】ネットワーク管理システムにおいて、エレメント管理レイヤではディレクトリを用いて終端点情報とネットワークエレメントが具備している帯域制御機構を抽象化したエレメント制御情報を保持するとともに、ネットワーク管理レイヤでは帯域保証機構を抽象化した保証帯域制御情報とピーク帯域制御情報、サービス品質クラス情報を組み合わせてトレイルとそれを構成するコネクションの終端点単位に保持する。ネットワーク管理システムが、これらの抽象化された制御情報を用いてネットワークをコントロールすることにより、管理対象ネットワークの通信方式に依存することなくネットワーク帯域制御を実行する。【選択図】  図１３
2004364150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネットワークエレメントを具備するとともに種々の通信方式が混在するネットワークを対象としたネットワーク帯域制御装置であって、
エレメント管理レイヤにおける管理情報として、各ネットワークエレメントの帯域制御機構を抽象化したエレメント制御情報を記憶する手段と、
ネットワーク管理レイヤにおける管理情報として、
前記エレメント制御情報に基づいて決定される帯域保証機構を抽象化した保証帯域制御情報を記憶する手段と、
前記エレメント制御情報と前記保証帯域制御情報に基づいて決定されるピーク帯域制御情報を記憶する手段と、
前記帯域保証制御情報と組み合わせてサービス品質クラス情報を記憶する手段とを備えた
ことを特徴とするネットワーク帯域制御装置。
【請求項２】
管理対象ネットワークにおける回線（トレイル）はネットワークエレメントによって区切られた一以上のコネクションから構成され、
前記エレメント制御情報の記憶手段はコネクションの終端点単位にエレメント制御情報を記憶し、
前記保証帯域制御情報の記憶手段はコネクションの終端点単位及びトレイル単位に保証帯域制御情報を記憶し、
前記ピーク帯域制御情報の記憶手段はコネクションの終端点単位及びトレイル単位にピーク帯域制御情報を記憶し、
前記サービス品質クラス情報の記憶手段はトレイル単位にサービス品質クラス情報を記憶するとともに、
前記コネクションを収容するリンクにおいて前記サービス品質クラスごとに利用可能帯域値を記憶する手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載のネットワーク帯域制御装置。
【請求項３】
ネットワーク管理レイヤにおける管理情報として、前記トレイルを構成するコネクションの終端点情報として論理終端点名を記憶する手段と、
エレメント管理レイヤにおける管理情報として、ネットワークエレメントや物理ポート，論理ポートなどのネットワーク識別情報によって構成される終端点情報をディレクトリの階層構造により記憶する手段と、
前記ディレクトリを構成する各階層のエントリを表す相対識別名として論理名を用い、各階層のエントリの属性として前記終端点情報を構成する該階層のネットワーク識別情報を記憶する手段と、
前記論理終端点名から前記終端点情報を保持する前記ディレクトリの識別名に変換する手段とを備え、
前記ディレクトリの識別名から各階層のネットワーク識別情報を取得し、該ネットワーク識別情報をネットワーク帯域制御の制御対象を表すパラメータとして利用する
ことを特徴とする請求項２記載のネットワーク帯域制御装置。
【請求項４】
管理者又は上位装置からの回線（トレイル）の保証帯域に関する制御要求に対して請求項３記載のネットワーク帯域制御装置が管理対象のネットワーク内のネットワークエレメントを制御するネットワーク帯域制御方法において、
前記ネットワーク帯域制御装置は、
前記制御要求で指定されたトレイルについて、記憶手段に記憶されている保証帯域制御情報を参照して制御要求に係る保証帯域制御が可能であるかを判断するステップと、
前記保証帯域制御が可能である場合に、該トレイルを構成するコネクションの終端点単位に記憶されている保証帯域制御情報を参照し、該保証帯域制御情報から前記制御要求の制御対象となる終端点を決定し、制御対象となる終端点の前記論理終端点名と前記エレメント制御情報を記憶手段から取得するステップと、
決定した該論理終端点名とエレメント制御情報を用いてエレメント制御要求メッセージを作成するステップと、
前記変換手段により前記エレメント制御要求メッセージに含まれる該論理終端点名をディレクトリの識別名に変換し、制御対象を表すネットワーク識別情報を記憶手段から取得するステップと、
前記エレメント制御情報から前記帯域制御機構を決定するステップと、
前記ネットワーク識別情報と前記帯域制御機構から個々のネットワークエレメントに要求するエレメント制御メッセージを決定するステップと、
前記エレメント制御メッセージを用いてネットワークエレメントを制御するステップとを備えた
ことを特徴とするネットワーク帯域制御方法。
【請求項５】
管理者又は上位装置からの回線（トレイル）のピーク帯域に関する制御要求に対して請求項３記載のネットワーク帯域制御装置が管理対象のネットワーク内のネットワークエレメントを制御するネットワーク帯域制御方法において、
前記ネットワーク帯域制御装置は、
前記制御要求で指定されたトレイルについて、記憶手段に記憶されているピーク帯域制御情報を参照して制御要求に係るピーク帯域制御が可能であるかを判断するステップと、
前記ピーク帯域制御が可能である場合に、該トレイルを構成するコネクションの終端点単位に記憶されているピーク帯域制御情報を参照し、該ピーク帯域制御情報から前記制御要求の制御対象となる終端点を決定し、制御対象となる終端点の前記論理終端点名と前記エレメント制御情報を記憶手段から取得するステップと、
決定した該論理終端点名とエレメント制御情報を用いてエレメント制御要求メッセージを作成するステップと、
前記変換手段により前記エレメント制御要求メッセージに含まれる該論理終端点名をディレクトリの識別名に変換し、制御対象を表すネットワーク識別情報を記憶手段から取得するステップと、
前記エレメント制御情報から前記帯域制御機構を決定するステップと、
前記ネットワーク識別情報と前記帯域制御機構から個々のネットワークエレメントに要求するエレメント制御メッセージを決定するステップと、
前記エレメント制御メッセージを用いてネットワークエレメントを制御するステップとを備えた
ことを特徴とするネットワーク帯域制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、様々な通信方式、帯域制御機構からなるネットワークを対象としたネットワーク管理システムにおける帯域制御の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ネットワークは、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などの様々な通信方式を具備したネットワークエレメントから構成されている。ネットワークサービスは、これらのネットワークエレメントを組み合わせて提供されている。
【０００３】
これらネットワークエレメントはネットワークＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）を保証することを目的として、各通信方式に応じた帯域制御機構を具備している。以下に、各通信方式における帯域制御機構について説明する。
【０００４】
ＡＴＭでは、リーキバケットに代表される帯域制御アルゴリズムによりＰＣＲ（Ｐｅａｋ  Ｃｅｌｌ  Ｒａｔｅ）を制御する最大帯域制御機構や、ＭＣＲ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｃｅｌｌ  Ｒａｔｅ）を制御する最低帯域制御機構を有している。また、ＡＴＭでは、様々なタイプのトラフィックをサポートするため、ＣＢＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ）、ＵＢＲ（Ｕｎｓｐｅｃｉｆｉｅｄ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ）、ＶＢＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ）、ＧＦＲ（Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ）のサービスカテゴリが定義されている。各サービスカテゴリには対応するＱｏＳの要件が定義されている。具体的には、ＣＢＲでは低遅延のトラフィックをサポートするとともに、ピークレートであるＰＣＲを保証する。ＵＢＲでは遅延保証のないベストエフォートのトラフィックをサポートし、帯域制御パラメータとしてピークレートであるＰＣＲを設定する。ＶＢＲでは、平均レートであるＳＣＲ（Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ  Ｃｅｌｌ  Ｒａｔｅ）を保証するとともにピークレートであるＰＣＲを制御し、低遅延のリアルタイム型トラフィックのサポートを可能とする。ＧＦＲでは、最低レートであるＭＣＲを保証するとともにピークレートであるＰＣＲを制御し、遅延要求の厳しくないトラフィックをサポートする。
【０００５】
ＰＯＮでは、ＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）アルゴリズムにより、最低帯域制御機構、最大帯域制御機構を有している。Ｂ−ＰＯＮ（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ−ＰＯＮ）では、ＤＢＡによりＦｉｘｅｄＢａｎｄｗｉｄｔｈ，Ａｓｓｕｒｅｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ，ＭａｘｉｍｕｍＢａｎｄｗｉｄｔｈの３種類の帯域パラメータを設定することができる。Ｆｉｘｅｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈは固定的に割り当てられる帯域を表し、低遅延のトラフィックについて帯域を保証するために利用する。Ａｓｓｕｒｅｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈは、遅延に厳しくないトラフィックの最低帯域を保証するために用いる。Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈは、最大帯域の設定に用いる。ＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ−ＰＯＮ）では、ＤＢＡにより最大帯域、最低帯域が制御可能であるとともに、低遅延サービスクラス、通常遅延サービスクラスの遅延要件に応じたサービスクラスを設定することができる。
【０００６】
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ，ＩＰでは、トークンバケットアルゴリズムに代表される帯域制御アルゴリズムを用いたＲａｔｅ−Ｌｉｍｉｔｉｎｇによる最大帯域制御機構やＷＦＱ（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｆａｉｒ  Ｑｕｅｕｉｎｇ）、ＷＲＲ（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎ）に代表されるスケジューリングアルゴリズムによる最低帯域制御機構を有している。また、ＣｏＳ（Ｃｌａｓｓ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）に基づいた優先制御を行うための優先キューを具備している。
【０００７】
従来のネットワーク管理システムは、各々の通信方式のネットワークエレメントから構成されるネットワークごとに個別に構築されており、それぞれのネットワークに対する管理・制御を独立に行っている。ネットワーク管理システムはネットワーク帯域制御機能を具備し、各ネットワークエレメントの帯域制御機能を管理・制御することにより、各ネットワークにおけるネットワークリソースの運用をサポートしている。通常、ネットワーク管理システムにおいて、ネットワーク帯域制御は論理的なパス単位に実行する。
【０００８】
ＡＴＭでは、ネットワーク帯域制御はＶＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ）回線若しくはＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）回線単位に実行され、ＶＰ回線，ＶＣ回線が通過するネットワークエレメントにおけるＶＰコネクション，ＶＣコネクションの終端点がネットワーク帯域制御の制御対象となる。終端点は、ＶＰ識別子、ＶＣ識別子により記述される。
【０００９】
図１８に示すネットワークを例にして、ＡＴＭにおけるネットワーク帯域制御について説明する。図１８に示すネットワークは、ＶＰスイッチ若しくはＶＣスイッチを表すネットワークエレメント３０１〜３０３とそれらを結ぶ物理リンク３１１，３１２から構成される。ＶＰ回線若しくはＶＣ回線３２１，３２２は、ネットワークエレメントにおける終端点３３１〜３４４にて終端されるＶＰコネクション若しくはＶＣコネクション３５１〜３６２から構成される。ＶＰ回線若しくはＶＣ回線に対するネットワーク帯域制御は、ネットワーク管理システムがＡＴＭのサービスカテゴリ、最大帯域値、最低帯域値を含むトラフィック記述子（帯域制御パラメータ）をコネクションの終端点単位に設定することで実現する。例えば、回線３２１に対するネットワーク帯域制御では、終端点３３１〜３３４にトラフィック記述子が設定される。
【００１０】
アクセスネットワークの通信方式であるＰＯＮでは、ネットワーク帯域制御はアクセス回線単位に実行される。Ｂ−ＰＯＮでは加入者側装置として設置されるネットワークエレメントであるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）が制御単位となり、ＧＥ−ＰＯＮではＯＮＵ内に具備する論理ポートが制御単位となる。
【００１１】
図１９に示すネットワークを例にして、ＰＯＮにおけるネットワーク帯域制御について説明する。図１９に示すネットワークは、局側装置であるＯＬＴ（Ｏｐｈｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）４０１と加入者側装置であるＯＮＵ４１１〜４１３、光を分岐するスプリッタ４２１、それらを結ぶ物理リンク４３１〜４３４から構成される。アクセス回線は、ＯＮＵ単位若しくはＯＮＵの論理ポート単位に存在する。アクセス回線に対するネットワーク帯域制御は、ネットワーク管理システムがＯＬＴに対して帯域制御パラメータを設定することで実現する。Ｂ−ＰＯＮでは、Ｆｉｘｅｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ，Ａｓｓｕｒｅｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ，Ｍａｘｉｍｕｍ  ＢａｎｄｗｉｄｔｈからなるＤＢＡのパラメータをＯＮＵ単位に設定する。ＧＥ−ＰＯＮでは、最大帯域値、最低帯域値を含むＤＢＡのパラメータとサービスクラスをＯＮＵの論理ボート単位に設定することで実現する。
【００１２】
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ若しくはＩＰのネットワークでは、ネットワーク帯域制御はネットワークエレメント（レイヤ２スイッチ、レイヤ３スイッチ、ルータなど）に物理ポートやレイヤ２の識別情報，レイヤ３の識別情報の組み合わせをフィルタ条件として設定し、そのフィルタ条件によりトラフィックを識別した単位に帯域制御パラメータを指定することで実現する。レイヤ２のネットワーク識別情報にはＶＬＡＮ−ＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ−  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、ＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティ値などが用いられ、レイヤ３のネットワーク識別情報には送信元ＩＰアドレス，送信先ＩＰアドレス，送信元ポート番号，送信先ポート番号，プロトコル種別，ＤＳＣＰ（Ｄｉｆｆｓｅｒｖ  Ｃｏｄｅ  Ｐｏｉｎｔ）値，ＴｏＳ（Ｔｙｐｅ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）値などが用いられる。
【００１３】
図２０に示すネットワークを例にして、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ若しくはＩＰネットワークにおける帯域制御について説明する。図２０に示すネットワークは、レイヤ２スイッチ、レイヤ３スイッチ、ルータなどを表すネットワークエレメント５０１〜５０３とそれらを結ぶ物理リンク５１１〜５１２により構成されている。論理的に識別されたトラフィック単位に対するネットワーク帯域制御は、ネットワーク管理システムがトラフィックを識別するフィルタ条件とそれに対応させる帯域制御機構と帯域制御パラメータをネットワークエレメント５０１〜５０３に設定することで実現する。帯域制御パラメータは、Ｒａｔｅ−Ｌｉｍｉｔｉｎｇによる最大帯域制御機構を用いる場合には最大帯域値に相当するトラフィック流量値とバーストサイズとなり、ＷＦＱやＷＲＲによる最低帯域制御機構を用いる場合には、最低帯域に相当するキュー出力重み値若しくは引き出し権利数を設定する。
【００１４】
上述した各通信方式の帯域制御機構は、それぞれ対応する帯域制御アルゴリズムは異なっているが、機能的には非常に類似している。それゆえに個別に構築されたネットワーク管理システムは類似したネットワーク帯域制御機能を具備している。
【００１５】
【特許文献１】
特開平１０−８４３４９号公報
【特許文献２】
特開２００２−３０５５３８号公報
【特許文献３】
特開２０００−２５３０５３号公報
【非特許文献１】
「ＡＴＭネットワーク統合管理システム（ＡＮＩＭＡ）の開発」、ＮＴＴ  Ｒ＆Ｄ  １９９９年５月号（Ｖｏｌ．４８  Ｎｏ．５）
【非特許文献２】
「品質管理におけるアクセスＮＷ−ＯＳＳの検討」、ＴＭ２００１−９７、ｐｐ．６１−６６、Ｍａｒ．２００２
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のネットワーク管理システムは統一されたネットワーク帯域制御は行わず通信方式毎に個別に構築されていたため、通信方式が追加された場合や新たにネットワーク管理システムを構築する場合にはシステム構築の高コスト化を招くという間題があった。
【００１７】
本発明の目的は、様々な通信方式からなるネットワークを管理対象としたネットワーク管理システムにおいて、管理対象ネットワークの通信方式に依存せず、かつ、通信方式の違いを意識せずにネットワーク帯域制御を実現可能とする共通のネットワーク帯域制御装置及び方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願では、エレメント管理レイヤではディレクトリを用いて終端点情報とネットワークエレメントが具備している帯域制御機構を抽象化したエレメント制御情報を記憶保持するとともに、ネットワーク管理レイヤでは帯域保証機構を抽象化した保証帯域制御情報とピーク帯域制御情報、サービス品質クラス情報とを記憶保持し、これらの抽象化された制御情報を用いてネットワークをコントロールすることにより、管理対象ネットワークの通信方式に依存することなくネットワーク帯域制御を実行することを特徴とする。
【００１９】
より具体的には、請求項１では、複数のネットワークエレメントを具備するとともに種々の通信方式が混在するネットワークを対象としたネットワーク帯域制御装置であって、エレメント管理レイヤにおける管理情報として、各ネットワークエレメントの帯域制御機構を抽象化したエレメント制御情報を記憶する手段と、ネットワーク管理レイヤにおける管理情報として、前記エレメント制御情報に基づいて決定される帯域保証機構を抽象化した保証帯域制御情報を記憶する手段と、前記エレメント制御情報と前記保証帯域制御情報に基づいて決定されるピーク帯域制御情報を記憶する手段と、前記帯域保証制御情報と組み合わせてサービス品質クラス情報を記憶する手段とを備えたことを特徴とするものを提案する。
【００２０】
本発明の好適な態様として、請求項２では、前記請求項１記載のネットワーク帯域制御装置において、管理対象ネットワークにおける回線（トレイル）はネットワークエレメントによって区切られた一以上のコネクションから構成され、前記エレメント制御情報の記憶手段はコネクションの終端点単位にエレメント制御情報を記憶し、前記保証帯域制御情報の記憶手段はコネクションの終端点単位及びトレイル単位に保証帯域制御情報を記憶し、前記ピーク帯域制御情報の記憶手段はコネクションの終端点単位及びトレイル単位にピーク帯域制御情報を記憶し、前記サービス品質クラス情報の記憶手段はトレイル単位にサービス品質クラス情報を記憶するとともに、前記コネクションを収容するリンクにおいて前記サービス品質クラスごとに利用可能帯域値を記憶する手段を有することを特徴とするものを提案する。
【００２１】
また、請求項３では、前記請求項２記載のネットワーク帯域制御装置において、ネットワーク管理レイヤにおける管理情報として、前記トレイルを構成するコネクションの終端点情報として論理終端点名を記憶する手段と、エレメント管理レイヤにおける管理情報として、ネットワークエレメントや物理ポート，論理ポートなどのネットワーク識別情報によって構成される終端点情報をディレクトリの階層構造により記憶する手段と、前記ディレクトリを構成する各階層のエントリを表す相対識別名として論理名を用い、各階層のエントリの属性として前記終端点情報を構成する該階層のネットワーク識別情報を記憶する手段と、前記論理終端点名から前記終端点情報を保持する前記ディレクトリの識別名に変換する手段とを備え、前記ディレクトリの識別名から各階層のネットワーク識別情報を取得し、該ネットワーク識別情報をネットワーク帯域制御の制御対象を表すパラメータとして利用することを特徴とするものを提案する。
【００２２】
さらに、請求項４では、管理者又は上位装置からの回線（トレイル）の保証帯域に関する制御要求に対して請求項３記載のネットワーク帯域制御装置が管理対象のネットワーク内のネットワークエレメントを制御するネットワーク帯域制御方法において、前記ネットワーク帯域制御装置は、前記制御要求で指定されたトレイルについて、記憶手段に記憶されている保証帯域制御情報を参照して制御要求に係る保証帯域制御が可能であるかを判断するステップと、前記保証帯域制御が可能である場合に、該トレイルを構成するコネクションの終端点単位に記憶されている保証帯域制御情報を参照し、該保証帯域制御情報から前記制御要求の制御対象となる終端点を決定し、制御対象となる終端点の前記論理終端点名と前記エレメント制御情報を記憶手段から取得するステップと、決定した該論理終端点名とエレメント制御情報を用いてエレメント制御要求メッセージを作成するステップと、前記変換手段により前記エレメント制御要求メッセージに含まれる該論理終端点名をディレクトリの識別名に変換し、制御対象を表すネットワーク識別情報を記憶手段から取得するステップと、前記エレメント制御情報から前記帯域制御機構を決定するステップと、前記ネットワーク識別情報と前記帯域制御機構から個々のネットワークエレメントに要求するエレメント制御メッセージを決定するステップと、前記エレメント制御メッセージを用いてネットワークエレメントを制御するステップとを備えたことを特徴とするものを提案する。
【００２３】
また、請求項５では、管理者又は上位装置からの回線（トレイル）のピーク帯域に関する制御要求に対して請求項３記載のネットワーク帯域制御装置が管理対象のネットワーク内のネットワークエレメントを制御するネットワーク帯域制御方法において、前記ネットワーク帯域制御装置は、前記制御要求で指定されたトレイルについて、記憶手段に記憶されているピーク帯域制御情報を参照して制御要求に係るピーク帯域制御が可能であるかを判断するステップと、前記ピーク帯域制御が可能である場合に、該トレイルを構成するコネクションの終端点単位に記憶されているピーク帯域制御情報を参照し、該ピーク帯域制御情報から前記制御要求の制御対象となる終端点を決定し、制御対象となる終端点の前記論理終端点名と前記エレメント制御情報を記憶手段から取得するステップと、決定した該論理終端点名とエレメント制御情報を用いてエレメント制御要求メッセージを作成するステップと、前記変換手段により前記エレメント制御要求メッセージに含まれる該論理終端点名をディレクトリの識別名に変換し、制御対象を表すネットワーク識別情報を記憶手段から取得するステップと、前記エレメント制御情報から前記帯域制御機構を決定するステップと、前記ネットワーク識別情報と前記帯域制御機構から個々のネットワークエレメントに要求するエレメント制御メッセージを決定するステップと、前記エレメント制御メッセージを用いてネットワークエレメントを制御するステップとを備えたことを特徴とするものを提案する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態に係るネットワーク帯域制御システムについて図面を参照して説明する。
【００２５】
まず、図１を参照して本発明で用いる用語について説明する。本発明では、図１に示すように、伝送装置、ルータ、スイッチなどの通信機器をネットワークエレメントと呼び、ネットワークエレメントの間を接続する物理媒体をリンクと呼ぶ。また、各ネットワークエレメント間の論理的な接続をコネクションと呼び、一連のコネクションから構成される回線をトレイルと呼ぶ。なお、図１において、ａＴＰ，ｚＴＰは終端点（Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  Ｐｏｉｎｔ）である。
【００２６】
図２に本実施の形態に係るネットワーク帯域制御システムの全体を説明するシステム構成図を示す。図２に示すように、このシステムは、ユーザ端末１０を収容するアクセスネットワーク２０とサービスを提供するサーバ３０等を収容するコアネットワーク４０を接続した形態となっている。サーバ３０とコアネットワーク４０とはエッジルータ４１を介して接続されており、コアネットワーク４０とアクセスネットワーク２０とはエッジルータ４２を介して接続されている。図２では省略したが、アクセスネットワーク２０及びコアネットワーク４０は各種ネットワークエレメント及び物理リンクで構成されている。
【００２７】
アクセスネットワーク２０及びコアネットワーク４０内の各ネットワークエレメントは、オペレーションサポートシステム（ＯＳＳ）と呼ばれる通信制御装置によって帯域制御など各種制御管理が行われる。このＯＳＳは、アクセスネットワーク２０を管理制御するアクセスネットワークＯＳＳ５０と、コアネットワーク４０を管理制御するコアネットワークＯＳＳ６０と、前記各ＯＳＳ５０及び６０を管理制御するサービスＯＳＳ７０とからなる。
【００２８】
アクセスネットワーク２０内においては、例えばＡＴＭ，ＰＯＮ，Ｅｔｈｅｒｎｅｔ，ＩＰなど種々の通信方式が混在している。本発明は、このような通信方式が混在しているネットワーク環境において統一したネットワーク帯域制御を提供するものである。本実施の形態では、その一例としてアクセスネットワーク２０の帯域制御を行うアクセスネットワークＯＳＳ５０に適用した場合について説明する。
【００２９】
アクセスネットワークＯＳＳ５０は、管理者又は上位装置であるサービスＯＳＳ７０からの指示により、アクセスネットワーク２０内のネットワークエレメントを制御することにより帯域制御を行うものであり、帯域制御部と該帯域制御部で利用される各種情報を記憶するデータベース（共に図示省略）を備えている。該データベースに記憶される各種情報及び帯域制御部の動作について以下に詳述する。
【００３０】
まず、図３を参照してエレメント制御情報について説明する。エレメント制御情報は、ネットワークエレメントの具備する帯域制御機構を抽象化することにより定義される。すなわち、図３に示すとおり、
タイプＡ：最低帯域のみが制御可能なタイプ
タイプＢ：最大帯域のみが制御可能なタイプ
タイプＣ：最大帯域と最低帯域の両方が制御可能なタイプ
の３つのエレメント制御タイプに分類できる。
【００３１】
エレメント制御情報は、エレメント制御タイプとエレメント制御パラメータから構成される。エレメント制御パラメータは、帯域値（最大帯域、最低帯域）とサービス品質クラスによって構成される。図４は、ネットワークエレメントが具備する帯域制御機構とその帯域制御機構を抽象化したエレメント制御情報の対応関係を示している。タイプＡはエレメント制御パラメータとして最低帯域とサービス品質クラスをもち、タイプＢはエレメント制御パラメータとして最大帯域とサービス品質クラスをもち、タイプＣはエレメント制御パラメータとして最大帯域、最低帯域、サービス品質クラスをもつ。サービス品質クラスは遅延に対する要求に応じて定義される。例えば、図５に示すように、低遅延クラス、通常遅延クラスの２つを定義することができる。遅延要求がさらに細かくある場合には、低遅延クラスのサブクラスを定義することで対応すればよい。
【００３２】
図４に示すとおり、エレメント制御パラメータはエレメント制御タイプに応じて各通信方式のネットワークエレメントが具備する帯域制御機構のパラメータと対応づけられる。図４を参照して以下に具体例を説明する。
【００３３】
例えば、ＷＲＲ若しくはＷＦＱを具備したレイヤ２スイッチであれば、最低帯域のみが制御可能であるのでエレメント制御タイプはタイプＡとなる。エレメント制御パラメータである最低帯域値はＷＲＲ若しくはＷＦＱのキュー出力重み値（引き出し権利数）に変換される。レイヤ２スイッチの出力インタフェースの物理速度が１００Ｍｂｐｓであり、引き出し権利数の合計が１００の場合を考えると、１権利数の割当が１Ｍｂｐｓの最低帯域に相当する。したがって、６Ｍｂｐｓの最低帯域を設定する場合には、６権利数（６／１００の重み値）を割り当てる。６．５Ｍｂｐｓの最低帯域を設定する場合には、帯域設定の粒度（上述の例では、１Ｍｂｐｓ）に基づいて切り上げをするなどの補正が必要となる。また、サービス品質クラスに関しては、出力インタフェースにおいてＷＲＲ若しくはＷＦＱの制御を実施する場合には、その制御対象のトラフィックに対してさらに優先制御を行うような機構は、通常存在しないので、通常遅延クラスのみがサポート可能となる。ＷＲＲ若しくはＷＦＱ制御の対象となるトラフィックに対して、低遅延を実現するスケジューリング機構が存在すれば、低遅延クラスとマッピングすることで対応可能となる。
【００３４】
また例えば、Ｒａｔｅ−ｌｉｍｉｔｉｎｇを具備したレイヤ２スイッチであれば、最大帯域のみが制御可能であるのでエレメント制御タイプはタイプＢとなる。エレメント制御パラメータである最大帯域値は、Ｒａｔｅ−ｌｉｍｉｔｉｎｇの設定パラメータであるトラフィック流量値（ｃｏｍｍｉｔｔｅｄ  ｒａｔｅ）へ変換される。Ｒａｔｅ−ｌｉｍｉｔｉｎｇのもう一つの設定パラメータである、トラフィックのバーストを制御するためのバーストサイズに関しては、最大帯域値に応じたバースト値を設定することにより対応することができる。また、サービス品質クラスに関しては、ＣｏＳをサポートする優先キューとの対応付けを行う。低遅延クラスの場合は、優先制御における優先度が最も高い最優先キューに対応付けを行う。低遅延クラスのサブクラスが存在する場合には、その優先度に従って順番に優先キューに対応付けを行う。通常遅延クラスの場合は、低遅延クラスで用いる次の優先度の優先キューに対応付けを行う。
【００３５】
また例えば、ＤＢＡを具備しているＰＯＮでは、最大帯域、最低帯域の両方が制御可能であるので、エレメント制御タイプはタイプＣとなる。Ｂ−ＰＯＮでは、エレメント制御パラメータである最大帯域値は、ＤＢＡの帯域パラメータであるＭａｘｉｍｕｍ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈに変換され、最低帯域値はサービス品質クラスに応じてＦｉｘｅｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ，Ａｓｓｕｒｅｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈに変換される。サービス品質クラスが低遅延クラスの場合には最低帯域値はＦｉｘｅｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈに変換され、通常遅延クラスの場合にはＡｓｓｕｒｅｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈに変換される。ＧＥ−ＰＯＮでは、エレメント制御パラメータである最大帯域値、最低帯域値はＤＢＡの帯域パラメータである最大帯域値、最低帯域値に変換される。また、サービス品質クラスに関しては、低遅延クラスはＧＥ−ＰＯＮで定義される低遅延サービスクラスに対応付け、通常遅延クラスはＧＥ−ＰＯＮで定義される通常遅延サービスクラスに対応付けを行う。
【００３６】
図６はネットワークエレメント種別とネットワークエレメントが具備するエレメント制御タイプの対応表である。また、その対応表では、各エレメント制御タイプに対応する帯域制御機構とその帯域制御機構を制御するエレメント制御メッセージテンプレートとの関係を保持する。エレメント制御メッセージテンプレートは、ネットワークエレメントを制御するためのメッセージを作成するためのテンプレートであり、ネットワークエレメントのサポートする管理プロトコル、管理情報、帯域制御機構に応じて記述される。例えば、管理プロトコルとしてＣＬＩ（Ｃｏｍｍａｎｄ  Ｌｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）／ｔｅｌｎｅｔ、帯域制御機構としてＲａｔｅ−ｌｉｍｉｔｉｎｇをサポートするレイヤ２スイッチの場合、Ｒａｔｅ−ｌｉｍｉｔｉｎｇの制御に関連するコマンド文とそのパラメータであるトラフィック流量値（ｃｏｍｍｉｔｔｅｄ  ｒａｔｅ）とバーストサイズを記入する部分からなるテキストメッセージのテンプレートを用意する。また、管理プロトコルとしてＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、帯域制御機構としてＤＢＡをサポートするＢ−ＰＯＮのＯＬＴの場合、Ｂ−ＰＯＮで用いるＤＢＡのパラメータであるＦｉｘｅｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ，Ａｓｓｕｒｅｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ，Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈに対応する管理情報を識別するためのオブジェクト識別子と各パラメータ値を記入する部分からなるＳＮＭＰメッセージのテンプレートを用意する。エレメント管理レイヤでは、図６に示した対応表を用いて、各通信方式のネットワークエレメント種別とそのネットワークエレメントが具備するエレメント制御タイプの関係を保持する。
【００３７】
ネットワーク管理レイヤでは、エレメント制御情報に基づいて、帯域保証を行うための機構を抽象化した保証帯域制御情報を保持する。図７を参照して、保証帯域制御情報について説明する。保証帯域制御情報はＡｓｓｕｒｅｄモード，Ｐｏｌｉｃｅｄモード，Ａｓｓｕｒｅｄ付Ｐｏｌｉｃｅｄモードの３つからなる。Ａｓｓｕｒｅｄモードでは、タイプＡ、タイプＣのエレメント制御タイプを具備したネットワークエレメントを用いて、最低帯域を制御することにより帯域保証を行う。Ｐｏｌｉｃｅｄモードでは、タイプＢのエレメント制御タイプを具備したネットワークエレメントを用いて、最大帯域を制御しトラフィックの流量を規制することにより帯域保証を行う。Ａｓｓｕｒｅｄ付Ｐｏｌｉｃｅｄモードでは、タイプＣのエレメント制御タイプを具備したネットワークエレメントを用いて、最低帯域を制御することにより帯域保証を行うとともに、最大帯域を制御することによりトラフィックの流量規制を行う。
【００３８】
さらに、ネットワーク管理レイヤでは保証帯域制御情報とあわせてピーク帯域制御情報を保持する。ピーク帯域制御情報は、図８に示すとおり保証帯域と独立にピーク帯域の制御が可能か、不可能かを表す。可能な場合には”ｔｒｕｅ”値を保持し、不可能な場合には”ｆａｌｓｅ”値を保持する。ピーク帯域制御は、タイプＢ，タイプＣのエレメント制御タイプを具備したネットワークエレメントにより可能となる。ただし、Ｐｏｌｉｃｅｄモード、Ａｓｓｕｒｅｄ付Ｐｏｌｉｃｅｄモードの保証帯域制御情報を用いて帯域保証を行っている場合には、最大帯域の制御を利用しているため、保証帯域とは独立にピーク帯域を制御することは不可能である。ピーク帯域制御情報は、エレメント制御情報と保証帯域制御情報に基づいて決定される。また、ネットワーク管理レイヤでは、帯域保証を行うとともに回線の遅延要求に対応するため、保証帯域制御情報と組み合わせてサービス品質クラスを保持する。
【００３９】
図９を参照して、ネットワーク管理レイヤにおける保証帯域制御情報、ピーク帯域制御情報、サービス品質クラスの保持手段について説明する。コネクションの終端点は、ネットワークエレメントのネットワークインタフェースにおける論理的なポートに対応する。この論理的なポート単位に帯域制御を行うため、保証帯域制御情報、ピーク帯域制御情報は、トレイルを構成するコネクションの終端点単位に保持する。さらに、保証帯域制御情報、ピーク帯域制御情報と組み合わせて、これらをサポートするエレメント制御タイプもあわせてコネクションの終端点単位に保持する。帯域制御が不可能なネットワークエレメントにおける終端点では、保証帯域制御情報、エレメント制御タイプは”ｎｏｎｅ”という値が保持される。帯域制御が可能な場合でもネットワークの運用ポリシーにより制御を行わない場合は、ｎｏｎｅ値を保持することが可能である。保証帯域制御情報、ピーク帯域制御情報は、帯域保証が可能であるか、ピーク帯域の制御が可能であるかといったトレイルの帯域制御に関する特性を表す情報として、トレイル単位にも保持する。
【００４０】
トレイル単位に保持される保証帯域制御情報は、コネクションの終端点単位に保持される保証帯域制御情報を結合することで決定する。保証帯域制御情報に関しては、ｎｏｎｅ値を除いてすべてＡｓｓｕｒｅｄモードの場合には、トレイルの帯域保証は最低帯域の制御によって実現されているので、それらを結合したトレイルにおける値もＡｓｓｕｒｅｄモードとする。Ｐｏｌｉｃｅｄモード、Ａｓｓｕｒｅｄ付Ｐｏｌｉｃｅｄモードが１つ以上含まれる場合には、トレイルの最大帯域は制御されトラフィックの流量規制が実施されているので、これらを結合したトレイルにおける値はＰｏｉｃｅｄモードとする。すべてｎｏｎｅ値の場合には、トレイルの保証帯域制御情報はｎｏｎｅとする。これは、そのトレイルに対して保証帯域に関する帯域制御が不可能であることを表している。
【００４１】
トレイルにおけるピーク帯域制御情報に関しては、トレイルにおける保証帯域制御モードがＰｏｌｉｃｅｄモードではなく、すなわちＡｓｓｕｒｅｄモードであり、トレイルを構成するコネクションの終端点におけるピーク帯域制御情報の中にｔｒｕｅ値を含む場合に、トレイルにおけるピーク帯域制御情報はｔｒｕｅとする。トレイルのピーク帯域制御情報がｆａｌｓｅの場合には、そのトレイルに対してピーク帯域に関する帯域制御が不可能であることを表している。
【００４２】
図９では、例として、ネットワークエレメント１０１の出力ポートにおいてエレメント制御タイプ：タイプＣの帯域制御機構をサポートし、ネットワークエレメント１０２の出力ポートにおいてエレメント制御タイプ：タイプＡの帯域制御機構をサポートし、ネットワークエレメント１０３の入力ポートにおいてエレメント制御タイプ：タイプＢの帯域制御機構をサポートしている場合を示している。したがって、コネクション１１１ではａＴＰに関するエレメント制御タイプはタイプＣとなっており、コネクション１１２ではａＴＰに関するエレメント制御タイプはタイプＡ，ｚＴＰに関するエレメント制御タイプはタイプＢとなっている。さらに、コネクション１１１では、ａＴＰのエレメント制御タイプ：タイプＣの機能のうち、最低帯域制御機構を使って保証帯域制御を行い、最大帯域制御機構を使ってピーク帯域制御を行うケースを考えており、ａＴＰに関する保障帯域制御情報はＡｓｓｕｒｅｄモード、ピーク帯域制御情報はｔｒｕｅとしている。ｚＴＰは制御対象ではないので、保証帯域制御情報はｎｏｎｅ、ピーク帯域制御情報はｆａｌｓｅとして保持している。また、コネクション１１２では、ａＴＰのエレメント制御タイプ：タイプＡの最低帯域制御機構を使って保証帯域制御を行い、ｚＴＰのエレメント制御タイプ：タイプＢの最大帯域制御機構を使ってピーク帯域制御を行うケースを考えており、保証帯域制御情報はａＴＰについてはＡｓｓｕｒｅｄモードを保持し、ｚＴＰは保証帯域に関する制御対象ではないのでｎｏｎｅを保持するとともに、ピーク帯域制御情報はａＴＰについてはピーク帯域に関する制御対象でないのでｆａｌｓｅを保持し、ｚＴＰは制御対象となるのでｔｒｕｅを保持している。
【００４３】
図９の例において、コネクション１１１とコネクション１１２から構成されるトレイル１２０について説明する。保証帯域制御情報は、コネクション１１１，１１２の双方においてＡｓｓｕｒｅｄモードであるので、それらを結合させたトレイル１２０の保証帯域制御情報はＡｓｓｕｒｅｄモードとなる。また。コネクション１１１，１１２ではピーク帯域制御情報はｔｒｕｅであるので、トレイル１２０としてもピーク帯域制御が可能であり、トレイル１２０のピーク帯域制御情報はｔｒｕｅとなる。
【００４４】
また、図９に示すように、サービス品質クラスは、トレイルとリンクにおいて保持する。トレイルにおいて保持されるサービス品質クラスは、回線に対する遅延要求、すなわち低遅延クラスか、通常遅延クラスかを表す。また、リンクにおいては、物理的な利用可能帯域値を可能的に分けて、サービス品質クラスごとに利用可能帯域値を管理するために保持する。これは、サービス品質クラスごとにリンクに対する帯域の収容判定を行うために用いる。利用可能帯域値は、保証帯域として利用可能な帯域値とピーク帯域として利用可能な帯域値からなる。
【００４５】
コネクションの終端点は、ネットワークエレメントのネットワークインタフェースにおける論理的なポートに対応し、ネットワーク帯域制御を行う際の制御対象を指定するための情報として利用する。ネットワークエレメントに対して帯域制御に関する制御対象を指定するためには、ネットワーク（回線）を識別するためのＯＮＵ番号、論理ポート番号、ＶＬＡＮ−ＩＤ、ＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティ値、ＶＰ識別子、ＶＣ識別子などのネットワーク識別情報が必要となる。エレメント管理レイヤにおいては、各ネットワークエレメントにおいてネットワーク（回線）を識別するためのネットワーク識別情報を終端点情報として管理する。終端点情報はその階層構造に注目してディレクトリサービスを用いて保持する。
【００４６】
図１０を参照して、終端点情報のディレクトリ構成について説明する。図１０の例では、ビルを表すエントリはネットワークエレメントを表すエントリを配下に持っている。これは、ビルに収容されるネットワークエレメントに対応している。ディレクトリ構成は設備管理のポリシーにあわせて定義する。ネットワークエレメントを表すエントリの配下のディレクトリ構成は、そのネットワークエレメントがサポートする通信方式に応じて定義する。
【００４７】
例えば、Ｂ−ＰＯＮでは、ネットワークエレメントであるＯＬＴは１つ以上のＰＯＮ−ＩＦ（ＰＯＮインタフェース）を実装し、ＰＯＮ−ＩＦの配下には１つ以上のＯＮＵが接続される。エレメント管理レイヤにおいて、Ｂ−ＰＯＮに関する終端点情報はこの階層構造をディレクトリ構成として定義することで保持することが可能である。図１０の具体例に示すとおり、Ｂ−ＰＯＮのＯＬＴを表すエントリは１つ以上のＰＯＮ−ＩＦエントリを子エントリとして持ち、ＰＯＮ−ＩＦエントリは１つ以上のＯＮＵエントリを子エントリとしてもつ。ＧＥ−ＰＯＮでは、Ｂ−ＰＯＮの階層構造に加えて、ＯＮＵエントリの配下に論理ポートを表すエントリをもつ。
【００４８】
また例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔのレイヤ２スイッチについては、その配下に物理ポートを表すエントリを持ち、物理ポートエントリの配下にはトラフィックを識別するためのフィルタ条件に用いるＶＬＡＮ−ＩＤやＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティ値などのネットワーク識別情報を表すエントリを持つ。
【００４９】
また例えば、ＡＴＭでは、ＡＴＭスイッチを表すエントリは物理ポートを表すエントリを配下に持つ。ＶＰをスイッチングするＡＴＭスイッチの場合には物理ポートエントリの配下にＶＰ識別子を表すエントリを持ち、ＶＣをスイッチングするＡＴＭスイッチの場合には加えてＶＰ識別子を表すエントリの配下にＶＣ識別子を表すエントリを持つ。
【００５０】
ディレクトリ内の各エントリを識別するＲＤＮ（相対識別名）には、論理的な識別情報である論理名を値として保持する。各エントリに対応するネットワーク（回線）を識別するネットワーク識別情報（ＰＯＮ−ＩＦ番号、ＯＮＵ番号、物理ボート番号、ＶＬＡＮ−ＩＤなど）は、ＲＤＮとは別の属性値として保持する。これにより、ビル名やＮＥ名などの変更がディレクトリの運用中にある場合でも、対応するエントリのネットワーク識別情報を保持する属性値のみを変更すればよく、他の管理情報にはその変更の影響は波及しない。つまり、運用中における終端点情報の変更がディレクトリ内に閉じて可能であり、柔軟に対応することができる。
【００５１】
ネットワーク管理レイヤにおいて、コネクションは２つの終端点情報（ａＴＰとｚＴＰ）を保持する。コネクションの終端点情報を保持する手段に関して、図１１を参照して説明する。ａＴＰ，ｚＴＰの値には、論理的に終端点を識別するための情報（論理識別情報）として論理終端点名を保持する。エレメント管理レイヤでは、論理終端点名をディレクトリのエントリを一意に識別するためのＤＮ（識別名）に変換する手段をもつ。ＤＮは一連のＲＤＮにより構成される。例えば、図１２に示す変換テーブルを利用して、ネットワーク管理レイヤにおいて保持される論理終端点名をディレクトリのＤＮに変換する。これにより、ディレクトリの構成が運用中に変更される場合でも、その影響が波及する範囲をエレメント管理レイヤに閉じることができ、エレメント管理レイヤとネットワーク管理レイヤの独立性を保っことができる。
【００５２】
ネットワーク帯域制御を実行する際には、ネットワーク管理レイヤからネットワーク帯域制御の制御対象を表す論理終端点名がエレメント管理レイヤに流通し、エレメント管理レイヤではその論理終端点名をディレクトリ内の識別名であるＤＮに変換する。さらに、ＤＮを構成する各ＲＤＮに対応するエントリの属性値からネットワーク識別情報を取得し、これらを組み合わせてネットワークエレメントに対する帯域制御要求における制御対象を表すパラメータとして利用する。
【００５３】
具体的な一例として、Ｂ−ＰＯＮのＯＬＴに対して帯域制御を実行する場合について説明する。Ｂ−ＰＯＮにおいて、帯域制御はＯＮＵ単位に実行される。ネットワーク管理レイヤでは、ＯＮＵに対応する論理終端点名をＰＯＮ区間のコネクションの終端点として保持する。エレメント管理レイヤでは、ディレクトリを用いて、ＯＮＵを指定するためのネットワーク識別情報であるビル名、ネットワークエレメント名、ＰＯＮ−ＩＦ番号、ＯＮＵ番号を各エントリに属性値として保持する。ネットワーク管理レイヤから流通した論理終端点名は、対応するＯＮＵのエントリを表すＤＮに変換をする。このＤＮを利用してＯＮＵのエントリとその上位にある各エントリから、ビル名、ネットワークエレメント名、ＰＯＮ−ＩＦ番号、ＯＮＵ番号を取得する。ビル名、ネットワークエレメント名は制御対象となるネットワークエレメントを指定するために利用し、ＰＯＮ−ＩＦ番号、ＯＮＵ番号はネットワークエレメントにおける制御対象を指定するために利用する。
【００５４】
次に、アクセスネットワークＯＳＳ５０が管理対象のネットワークにおけるトレイルに対して保証帯域に関するネットワーク帯域制御を実行するための方法について、図１３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５５】
アクセスネットワークＯＳＳ５０は、まず、ネットワーク管理者若しくは上位のサービスＯＳＳ７０から、ネットワーク帯域制御要求を受信する（ステップＳ１−１）。次に、指定されたトレイルの保証帯域制御情報を参照し、保証帯域に関する帯域制御が可能であるかを判断する（ステップＳ１−２）。このとき、保証帯域制御情報がｎｏｎｅでなければ、次のステップに進む。次に、指定されたトレイルの保証帯域値とピーク帯域値を比較し収容判定を行う（ステップＳ１−３）。このとき、保証帯域値がピーク帯域値以下であれば次のステップに進む。次に、指定されたトレイルのサービス品質クラスを取得する（ステップＳ１−４）。次に、指定されたトレイルが通過するリンク毎に、指定されたトレイルのサービス品質クラスの利用可能帯域値と、そのリンクが収容するトレイルのうち、指定されたトレイルと同じサービス品質クラスの全トレイル（指定されたトレイルを含む）の保証帯域値の和を比較し、収容判定を行う（ステップＳ１−５）。さらに、指定されたトレイルを構成するコネクションを取得し（ステップＳ１−６）、各コネクションの終端点単位に保持されている保証帯域制御情報を参照する（ステップＳ１−７）。そして、各終端点に関する保証帯域制御情報からネットワーク帯域制御の制御対象となる終端点を決定し（ステップＳ１−８）、制御対象となる終端点の論理終端点名とその終端点に対して保持されているエレメント制御情報であるエレメント制御タイプを取得する（ステップＳ１−９）。このとき、保証帯域制御情報がｎｏｎｅでない終端点を制御対象として判断する。次に、論理終端点名とエレメント制御情報から構成されるエレメント制御要求メッセージを作成する（ステップＳ１−１０）。
【００５６】
ここで、エレメント制御要求メッセージについて、図１４を参照して説明する。エレメント制御要求メッセージは、ステップＳ１−８において決定した制御対象の単位に作成する。エレメント制御要求メッセージの論理終端点名には、ステップＳ１−９で取得した論理終端点名を書き込む。エレメント制御情報の構成要素であるエレメント制御タイプには、ステップＳ１−９で取得したエレメント制御タイプを書き込む。エレメント制御情報のもう１つの構成要素であるエレメント制御パラメータには、帯域値、サービス品質クラスを書き込む。帯域値に関しては、エレメント制御タイプがタイプＡの場合には最低帯域値、エレメント制御タイプがタイプＢの場合には最大帯域値、エレメント制御タイプがタイプＣの場合には最低帯域値と最大帯域値を書き込む。また、サービス品質クラスに関しては、ステップＳ１−４において取得したサービス品質クラスを書き込む。
【００５７】
再び図１３を参照してネットワーク帯域制御について説明する。アクセスネットワークＯＳＳ５０は、ステップＳ１−１０にて作成したエレメント制御要求メッセージを基づいてエレメント管理レイヤにて処理を行う。まず、エレメント制御要求メッセージに含まれる論理終端点名を図１２に示す変換テーブルを用いてディレクトリのＤＮに変換し、各階層のエントリからネットワーク識別情報を取得する（ステップＳ１−１１）。このとき、ネットワーク識別情報から、制御対象となるネットワークエレメントとネットワークエレメントのネットワークインタフェースにおける制御対象となるネットワーク（回線）を識別する情報を決定する。さらに、エレメント制御要求メッセージに含まれるエレメント制御情報から制御対象となるネットワークエレメントの帯域制御機構を決定する（ステップＳ１−１２）。帯域制御機構は、エレメント制御情報に含まれるエレメント制御タイプから図６に示す対応表を参照して決定する。また、図６に示す対応表から、その帯域制御機構を制御するためのエレメント制御メッセージテンプレートを取得する。そして、ステップＳ１−１１において取得したネットワーク識別情報とステップＳ１−１２において決定した帯域制御機構に基づいてネットワークエレメントに要求するエレメント制御メッセージを決定する（ステップＳ１−１３）。エレメント制御メッセージは、エレメント制御メッセージテンプレートを用いて、ネットワークエレメントの具備する帯域制御機構、ネットワークエレメントを制御するための管理プロトコル、管理情報に応じて作成される。最後に、ステップＳ１−１３において作成したエレメント制御メッセージを用いて、ネットワークエレメントを制御する（ステップＳ１−１４）。
【００５８】
次に、アクセスネットワークＯＳＳ５０が管理対象のネットワークにおけるトレイルに対してピーク帯域に関するネットワーク帯域制御を実行するための方法について、図１５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
アクセスネットワークＯＳＳ５０は、まず、ネットワーク管理者若しくは上位のサービスＯＳＳ７０から、ネットワーク帯域制御要求を受信する（ステップＳ２−１）。次に、指定されたトレイルのピーク帯域制御情報を参照し、ピーク帯域に関する帯域制御が可能であるかを判断する（ステップＳ２−２）。このとき、ピーク帯域制御情報がｔｒｕｅであれば、次のステップに進む。次に、指定されたトレイルのピーク帯域値と保証帯域値を比較し収容判定を行う（ステップＳ２−３）。このとき、ピーク帯域値が保証帯域値以上であれば、次のステップに進む。次に、指定されたトレイルのサービス品質クラスを取得する（ステップＳ２−４）。指定されたトレイルが通過するリンク毎に、指定されたトレイルのサービス品質クラスの利用可能帯域値と、指定されたトレイルのピーク帯域値を比較し、収容判定を行う（ステップＳ２−５）。さらに、指定されたトレイルを構成するコネクションを取得し（ステップＳ２−６）、各コネクションの終端点単位に保持されているピーク帯域制御情報を参照する（ステップＳ２−７）。そして、各終端点に関するピーク帯域制御情報からネットワーク帯域制御の制御対象となる終端点を決定し（ステップＳ２−８）、制御対象となる終端点の論理終端点名とその終端点に対して保持されているエレメント制御情報であるエレメント制御タイプを取得する（ステップＳ２−９）。このとき、ピーク帯域制御情報がｎｏｎｅでない終端点を制御対象として判断する。次に、論理終端点名とエレメント制御情報から構成されるエレメント制御要求メッセージを作成する（ステップＳ２−１０）。エレメント制御要求メッセージは、ステップＳ２−８において決定した制御対象の単位に作成する。エレメント制御要求メッセージの論理終端点名には、ステップＳ２−９で取得した論理終端点名を書き込む。エレメント制御情報の構成要素であるエレメント制御タイプには、ステップＳ２−９で取得したエレメント制御タイプを書き込む。エレメント制御情報のもう１つの構成要素であるエレメント制御パラメータには、帯域値、サービス品質クラスを書き込む。また、サービス品質クラスに関しては、ステップＳ２−４において取得したサービス品質クラスを書き込む。
【００６０】
次に、ステップＳ２−１０にて作成したエレメント制御要求メッセージを基づいてエレメント管理レイヤにて処理を行う。まず、エレメント制御要求メッセージに含まれる論理終端点名を図１２に示す変換テーブルを用いてディレクトリのＤＮに変換し、各階層のエントリからネットワーク識別情報を取得する（ステップＳ２−１１）。このとき、ネットワーク識別情報から、制御対象となるネットワークエレメントとネットワークエレメントのネットワークインタフェースにおける制御対象となるネットワーク（回線）を識別する情報を決定する。さらに、エレメント制御要求メッセージに含まれるエレメント制御情報から制御対象となるネットワークエレメントの帯域制御機構を決定する（ステップＳ２−１２）。帯域制御機構は、エレメント制御情報に含まれるエレメント制御タイプから図６に示す対応表を参照して決定する。また、図６に示す対応表から、その帯域制御機構を制御するためのエレメント制御メッセージテンプレートを取得する。そして、ステップＳ２−１１において取得したネットワーク識別情報とステップＳ２−１２において決定した帯域制御機構に基づいてネットワークエレメントに要求するエレメント制御メッセージを決定する（ステップＳ２−１３）。エレメント制御メッセージは、エレメント制御メッセージテンプレートを用いて、ネットワークエレメントの具備する帯域制御機構、ネットワークエレメントを制御するための管理プロトコル、管理情報に応じて作成される。最後に、ステップＳ２−１３において作成したエレメント制御メッセージを用いて、ネットワークエレメントを制御する（ステップＳ２−１４）。
【００６１】
このようなシステムにおいて、ネットワーク管理システムが新たなネットワークエレメントをサポートする場合には、そのネットワークエレメントが具備する帯域制御機構をエレメント制御タイプに対応付ける。また、ネットワークエレメントに対応付けたエレメント制御タイプに基づいて保証帯域制御情報、ピーク帯域制御情報を決定するとともに、制御対象となる終端点を決定する。
【００６２】
具体例として、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）をサポートする場合について説明する。ＭＰＬＳでは、ＲＳＶＰ−ＴＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  −Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）やＣＲ−ＬＤＰ（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ−ｂａｓｅｄ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  −  Ｌａｂｅｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）をシグナリングプロトコルとして用いた帯域制御機能を有している。ＭＰＬＳのネットワークエレメントであるＬＳＲ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｒｏｕｔｅｒ）については、具体的な帯域制御機構としてＲａｔｅ−ｌｉｍｉｔｉｎｇによる最大帯域制御機構やＧＦＲをベースとした最低帯域制御機構が検討されている。また、サービス品質クラスに関しては、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ−ａｗａｒｅ  Ｔｒａｆｆｉｃ  ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇやＤｉｆｒｓｅｒｖ  ｏｖｅｒ  ＭＰＬＳをサポートするために、ＣｏＳキューの実装が検討されている。
【００６３】
ＭＰＬＳのネットワークでは、ネットワーク帯域制御は明示的ルートが指定されたＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｐａｔｈ）単位に実行され、ＲＳＶＰ−ＴＥ若しくはＣＲ−ＬＤＰのシグナリングプロトコルを用いて帯域制御パラメータを明示的ルートに沿った複数のネットワークエレメントに設定することで実現する。帯域制御パラメータには、最大帯域値若しくは最低帯域値に相当する帯域値、サービス品質クラスが含まれる。図１６に示すネットワークを例にして、ＭＰＬＳにおけるネットワーク帯域制御について説明する。図１６に示すネットワークは、ＬＳＲを表すネットワークエレメント２０１〜２０４とそれらを結ぶ物理リンク２１１〜２１４から構成される。ネットワークエレメント２０１→２０２→２０４を通過するＬＳＰ２２１を対象にしてネットワーク帯域制御を行う場合には、ネットワークエレメント２０２，２０４の入力ポートに設定されるＩＰアドレスの順列により表現される明示的ルートを制御対象として、エッジＬＳＲであるネットワークエレメント２０１に対してＲＳＶＰ−ＴＥ若しくはＣＲ−ＬＤＰの設定を行う。このとき、ネットワークエレメント２０１から帯域制御パラメータを含むシグナリングメッセージが発行され、ネットワークエレメント２０２，２０４に対して帯域制御に関する設定が行われる。エッジＬＳＲでは、明示的ルートは明示的ルート識別子を用いて識別される。
【００６４】
図１７に示すとおり、ＬＳＲがＲａｔｅ−ｌｉｍｉｔｉｎｇによる最大帯域制御機構を具備する場合にはエレメント制御タイプはタイプＢとなり、ＧＦＲをベースとした最低帯域制御機構を具備する場合にはタイプＡとなり、Ｒａｔｅ−ｌｉｍｉｔｉｎｇによる最大帯域制御機構とＧＦＲをベースとした最低帯域制御機構の両方を具備する場合にはタイプＣとなる。サービス品質クラスは、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ−ａｗａｒｅ  Ｔｒａｆｆｉｃ  ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇやＤｉｆｆｓｅｒｖ  ｏｖｅｒ  ＭＰＬＳをサポートするために実装されたＣｏＳキューに対応づけられる。また、ネットワーク帯域制御の制御対象となるネットワークエレメントはエッジＬＳＲとなる。エレメント管理レイヤにおける終端点を保持するディレクトリでは、ネットワークエレメントの配下に物理ポートを定義し、物理ポートの配下に明示的ルート識別子を保持するエントリを定義する。さらに、明示的ルート識別子を保持するエントリに対応する終端点を制御対象として定義し、ＬＳＰ単位の帯域制御を行う。ネットワーク帯域制御が要求された場合には、図１３、図１５にて示すネットワーク帯域制御方法を用いてネットワーク帯域制御を行う。
【００６５】
このように本実施の形態にかかるネットワーク帯域制御によれば、様々な通信方式、帯域制御機構を具備したネットワークエレメントについて、統一されたネットワーク帯域制御方法を用いて制御可能であるので、新たな通信方式のネットワークに対応する際のネットワーク管理システムの開発、構築を迅速に行うことが可能となるとともに、システム開発、構築に関わるコストを抑制することが可能となる。
【００６６】
以上本発明の一実施の形態について説明したいが、本発明はこれに限定されるものではなない。例えば、上記実施の形態では、コアネットワーク及びアクセスネットワークからなるネットワーク環境において、アクセスネットワークを対象とした帯域管理を行っていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、あらゆるネットワーク環境に適用可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、様々な通信方式、帯域制御機構を具備したネットワークエレメントについて、統一されたネットワーク帯域制御方法を用いて制御可能であるので、新たな通信方式のネットワークに対応する際のネットワーク管理システムの開発、構築を迅速に行うことが可能となるとともに、システム開発、構築に関わるコストを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における用語を説明する図
【図２】ネットワーク帯域制御システムのシステム構成図
【図３】エレメント制御情報の一例を説明する図
【図４】エレメント制御情報と帯域制御機構の対応関係の一例を説明する図
【図５】サービス品質クラスの定義について説明する図
【図６】ネットワークエレメント種別とエレメント制御タイプの対応表の一例を説明する図
【図７】保証帯域制御情報の一例を説明する図
【図８】ピーク帯域制御情報の一例を説明する図
【図９】ネットワーク管理レイヤにおける保証帯域制御情報，ピーク帯域制御情報，サービス品質クラスに関する概念図
【図１０】エレメント管理レイヤにおける終端点情報のディレクトリ構成の一例を説明する図
【図１１】ネットワーク管理レイヤとエレメント管理レイヤにおける終端点情報の関係を説明する図
【図１２】論理終端点名とディレクトリの識別名の変換テーブルを説明する図
【図１３】保証帯域に関するネットワーク帯域制御の方法を説明するフローチャート
【図１４】エレメント制御要求メッセージの一例を説明する図
【図１５】ピーク帯域に関するネットワーク帯域制御の方法を説明するフローチャート
【図１６】ＭＰＬＳについて説明する図
【図１７】ＭＰＬＳに適用した場合のエレメント制御情報と帯域制御機構の対応関係の一例を説明する図
【図１８】ＡＴＭネットワークについて説明する図
【図１９】ＰＯＮについて説明する図
【図２０】Ｅｔｈｅｒｎｅｔ，ＩＰネットワークについて説明図
【符号の説明】
１０…ユーザ端末、２０…アクセスネットワーク、３０…サーバ、４０…コアネットワーク、４１，４２…エッジルータ、５０…アクセスネットワークＯＳＳ、６０…コアネットワークＯＳＳ、７０…サービスＯＳＳ、１０１〜１０３…ネットワークエレメント、１１１〜１１２…コネクション、１２０…トレイル
【図１】
2004364150.tif 000003
【図２】
2004364150.tif 000004
【図３】
2004364150.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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