(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信網上に設定されるユーザ端末間のセッションを通信制御する通信制御方法であって、
コンピュータが、
監視対象となる監視対象セッションおよび前記監視対象セッションの通信制御を行うときの制御条件として、所定データ量を所定時間内で転送する旨の条件を取得して記憶手段に格納する手順と、
前記監視対象セッションに関する通信状況として、現在の前記監視対象セッションの通信速度を前記通信網から取得する手順と、
前記通信状況が前記制御条件を満たすか否かを判定する処理において、前記取得した現在の前記監視対象セッションの通信速度で、前記所定データ量のうちの未転送分のデータ量を前記所定時間の残り時間内に転送できないと判定したとき、前記監視対象セッションを、通信制御を行う制御対象セッションとして決定する手順と、
前記制御対象セッションについて、前記通信網に関するネットワークトポロジ、および、ネットワークリソースのうちの少なくとも１つから構成される前記通信網の情報をもとに通信制御を行う手順と、
を実行することを特徴とする通信制御方法。
【請求項２】
前記制御条件を取得して記憶手段に格納する手順は、前記監視対象セッションの前記ユーザ端末から前記制御条件を受信することを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
【請求項３】
前記制御条件を取得して記憶手段に格納する手順は、前記通信網上の通信装置から受信した前記通信網の情報を元に、前記監視対象セッションおよび前記監視対象セッションの前記制御条件を作成することを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
【請求項４】
前記通信制御を行う手順は、前記通信網上の通信装置に対して、ＭＰＬＳ、または、ＧＭＰＬＳにより前記通信網上のパスを制御することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【請求項５】
前記通信制御を行う手順は、前記通信網上の通信装置に対して、Ｄｉｆｆｓｅｒｖによるパケット転送優先制御を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【請求項６】
通信網上に設定されるユーザ端末間のセッションを通信制御する通信制御装置であって、
監視対象となる監視対象セッションおよび前記監視対象セッションの通信制御を行うときの制御条件として、所定データ量を所定時間内で転送する旨の条件を取得して通信制御情報ＤＢに格納する通信制御情報登録部と、
前記監視対象セッションに関する通信状況として、現在の前記監視対象セッションの通信速度を前記通信網から取得する通信状況監視部と、
前記通信状況が前記制御条件を満たすか否かを判定する処理において、前記取得した現在の前記監視対象セッションの通信速度で、前記所定データ量のうちの未転送分のデータ量を前記所定時間の残り時間内に転送できないと判定したとき、前記監視対象セッションを、通信制御を行う制御対象セッションとして決定する制御条件判定部と、
前記制御対象セッションについて、前記通信網に関するネットワークトポロジ、および、ネットワークリソースのうちの少なくとも１つから構成される前記通信網の情報をもとに通信制御を行う通信制御指示部と、
を有することを特徴とする通信制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の通信制御装置により通信制御される前記制御対象セッションのユーザ端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信制御方法、通信制御装置、および、ユーザ端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ユーザプログラムは、１つの通信に対して他のユーザプログラムと通信環境を共有するか、もしくは特定のユーザプログラムで利用できるＧＭＰＬＳ（Generalized Multi Protocol Label Switching、非特許文献１参照）、ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching、非特許文献２参照）網上でＲＳＶＰ−ＴＥ（Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering、非特許文献３参照）を利用して、あらかじめパスを設定するなどして専用の品質保証の環境をユーザが決定し、その環境を用いて通信を行う。
【非特許文献１】ＩＥＴＦ、“Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Architecture”、[online]、［平成１８年５月２３日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ietf.org/rfc/rfc3945.txt＞
【非特許文献２】ＩＥＴＦ、“Multiprotocol Label Switching Architecture”、[online]、［平成１８年５月２３日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ietf.org/rfc/rfc3031.txt＞
【非特許文献３】ＩＥＴＦ、“Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Signaling Resource ReserVation Protocol-Traffic Engineering (RSVP-TE) Extensions”、[online]、［平成１８年５月２３日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ietf.org/rfc/rfc3473.txt＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の品質保証のための通信制御は、制御内容を制御対象の通信が発生する前に設定していた。しかし、ユーザプログラムが必要とする通信性能は動的に変化していくため、事前にユーザが決定するような制御内容では動的な要求に対応できない。よって、事前に決定した制御内容では、過剰制御や制御不足などが発生していた。
【０００４】
以下、過剰制御の一例を説明する。最初から必要となる最大リソースを確保しておくと無駄が生じる。例えば、共有網において充分な通信性能を実現することができるのであれば、専用の品質保証パスを設定する必要がない。共有網を利用した通信状況が良好であり、ユーザプログラムが通信の前半で予定した通信性能を上回っていた場合などは、後半で多少性能が劣化しても問題がない。しかし、事前に設定した制御内容では、専用の品質保証パスを設定することとなり、不必要な通信リソースを確保してしまうという過剰制御が行われる。
【０００５】
そこで、本発明は、前記した問題を解決し、ユーザ端末間のセッションの通信を行う際に、通信網のリソースの利用効率を高めることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、通信網上に設定されるユーザ端末間のセッションを通信制御する通信制御方法であって、コンピュータが、監視対象となる監視対象セッションおよび前記監視対象セッションの通信制御を行うときの制御条件として、所定データ量を所定時間内で転送する旨の条件を取得して記憶手段に格納する手順と、前記監視対象セッションに関する通信状況として、現在の前記監視対象セッションの通信速度を前記通信網から取得する手順と、前記通信状況が前記制御条件を満たすか否かを判定する処理において、前記取得した現在の前記監視対象セッションの通信速度で、前記所定データ量のうちの未転送分のデータ量を前記所定時間の残り時間内に転送できないと判定したとき、前記監視対象セッションを、通信制御を行う制御対象セッションとして決定する手順と、前記制御対象セッションについて、前記通信網に関するネットワークトポロジ、および、ネットワークリソースのうちの少なくとも１つから構成される前記通信網の情報をもとに通信制御を行う手順と、を実行することを特徴とする。
【０００７】
これによりユーザ端末間のセッションの通信を行う際に、必要な時に必要な量の通信網のリソースを確保することで、通信網のリソースの利用効率を高めることができる。
【０００８】
本発明は、前記制御条件を取得して記憶手段に格納する手順が、前記監視対象セッションの前記ユーザ端末から前記制御条件を受信することを特徴とする。
【０００９】
これによりユーザ端末は、自ら明示的に制御条件を指定できる。
【００１０】
本発明は、前記制御条件を取得して記憶手段に格納する手順が、前記通信網上の通信装置から受信した前記通信網の情報を元に、前記監視対象セッションおよび前記監視対象セッションの前記制御条件を作成することを特徴とする。
【００１１】
これによりユーザ端末は、自ら明示的に通信制御を行う必要がなくなり、ユーザ端末の機能を簡略化できる。
【００１２】
本発明は、前記通信制御を行う手順が、前記通信網上の通信装置に対して、ＭＰＬＳ、または、ＧＭＰＬＳにより前記通信網上のパスを制御することを特徴とする。
【００１３】
これによりパスを手動設定する方式に比べ、設定コストを削減できる。
【００１４】
本発明は、前記通信制御を行う手順が、前記通信網上の通信装置に対して、Ｄｉｆｆｓｅｒｖによるパケット転送優先制御を設定することを特徴とする。
【００１５】
これによりパス単位の優先制御に比べ、制御の処理量が少なくて済むので、大量の通信に対応できる。
【００１６】
本発明は、通信網上に設定されるユーザ端末間のセッションを通信制御する通信制御装置であって、監視対象となる監視対象セッションおよび前記監視対象セッションの通信制御を行うときの制御条件として、所定データ量を所定時間内で転送する旨の条件を取得して通信制御情報ＤＢに格納する通信制御情報登録部と、前記監視対象セッションに関する通信状況として、現在の前記監視対象セッションの通信速度を前記通信網から取得する通信状況監視部と、前記通信状況が前記制御条件を満たすか否かを判定する処理において、前記取得した現在の前記監視対象セッションの通信速度で、前記所定データ量のうちの未転送分のデータ量を前記所定時間の残り時間内に転送できないと判定したとき、前記監視対象セッションを、通信制御を行う制御対象セッションとして決定する制御条件判定部と、前記制御対象セッションについて、前記通信網に関するネットワークトポロジ、および、ネットワークリソースのうちの少なくとも１つから構成される前記通信網の情報をもとに通信制御を行う通信制御指示部と、を有することを特徴とする。
【００１７】
これによりユーザ端末間のセッションの通信を行う際に、必要な時に必要な量の通信網のリソースを確保することで、通信網のリソースの利用効率を高めることができる。
【００１８】
本発明は、前記通信制御装置により通信制御される前記制御対象セッションのユーザ端末である。
【００１９】
これによりユーザ端末は、自ら明示的に通信制御を行う必要がなくなり、ユーザ端末の機能を簡略化できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、ユーザ端末間のセッションの通信を行う際に、必要な時に必要な量の通信網のリソースを確保することで、通信網のリソースの利用効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明が適用される通信システムの一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は、通信システム全体を示す構成図である。
【００２３】
基幹網１は、広帯域なリンクで構成されるＩＰ（Internet Protocol）ネットワークである。基幹網１は、例えば、光クロスコネクト（ＯＸＣ：Optical cross Connect）（図示せず）などの基幹網装置とノード３で構成される。基幹網全体の状態は、例えば、ＯＳＰＦ−ＴＥ（Open Shortest Path First-Traffic Engineering）等により管理されている。
【００２４】
なお、基幹網１は、共有網上のベストエフォートによる通信と個別の品質保証による通信の両方が可能なネットワークとして構成されていてもよい。基幹網１は、制御を行う対象となるネットワークとしてもよい。なお、制御を行う対象となるネットワークは、基幹網１だけではなく、基幹網１のリソースの一部から構成される仮想的なネットワークでもよい。
【００２５】
周辺網２（２ａ，２ｂ）は、ユーザ端末４を直接接続するネットワークであり、エッジルータとなるノード３によって基幹網１と接続する。周辺網２は、たとえばイーサネット（登録商標）のようなＬＡＮ（Local Area Network）を利用して構成されていて、周辺網２の各通信装置がＬＡＮのネットワークケーブル（図示せず）とネットワークハブ（図示せず）やルータ（図示せず）などの中継機器を解して、相互にＩＰによる通信が可能となっている。なお、周辺網２は、制御を行う対象となるネットワークとしてもよい。
【００２６】
ノード３（３ａ，３ｂ）は、ＩＰによる基幹網１の通信装置であるが、ＩＰの代わりに一般的なネットワークによる通信装置としてもよい。ノード３は、Ｄｉｆｆｓｅｒｖによる転送順位制御や、ＭＰＬＳやＧＭＰＬＳ等のパス制御技術を用いた品質制御が可能である。
【００２７】
ユーザ端末４（４ａ，４ｂ）は、ユーザプログラム処理部１０がユーザプログラムを実行する。ユーザ端末４とユーザ端末４とは、ユーザプログラムによる通信を仲介するセッションが設定される。セッションは、基幹網１がリソースを共有する共有網であるときには、特に各ノード３には設定されない。
【００２８】
ユーザプログラム処理部１０（１０ａ，１０ｂ）は、ユーザプログラムを実行することにより、他装置のユーザプログラム処理部１０との間でセッションを設定し、そのセッションを介して相互にユーザプログラムのデータを通信する。
【００２９】
通信制御装置５は、セッションの通信状況を監視し、セッションの通信を制御する。なお、通信制御装置５およびノード３は、演算処理を行う際に用いられる記憶手段としてのメモリと、前記演算処理を行う演算処理装置とを少なくとも備えるコンピュータとして構成される。なお、メモリはＲＡＭ（Random Access Memory）などにより構成される。演算処理はＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成される演算処理装置が、メモリ上のプログラムを実行することで実現される。
【００３０】
通信制御装置５は、制御条件処理部２０、通信制御処理部３０、および、通信網情報管理部４０を有する。制御条件処理部２０、および、通信制御処理部３０は、後記する動作説明図により構成を明らかにする。
【００３１】
通信網情報管理部４０は、基幹網１について、ネットワークトポロジ・ネットワークリソース等の通信網情報を記憶手段に管理する。なお、通信網情報は、ノード３であるルータによって分散的に管理されるか、もしくはノード３でないサーバにより集中的もしくは分散的に管理されてもよい。また、ルータがネットワークトポロジ、サーバがネットワークリソースを管理するなど両者が併用されてもよい。
【００３２】
以下、図１の動作説明を行う。
【００３３】
ユーザプログラム処理部１０は、制御条件処理部２０に対して、ユーザプログラム処理部１０が通信を開始する際に、セッションの通信に関する制御要求および制御を行うときの制御条件を通知する（Ｓ１）。
【００３４】
ここで、制御条件は、セッションの通信制御を行うか否かを判定するための判定基準であり、セッションの通信に関する通信元ＩＰアドレス、通信先ＩＰアドレス、最低限必要な通信帯域（通信帯域の平均値としてもよい）などのサービスレベルといった通信に関する情報を用いて表現される。なお、制御条件は、データ転送や計算処理が進むにつれてその内容が変化することもある。そのときには、ユーザプログラム処理部１０は、適切な制御条件を再度作成し、制御条件処理部２０に通知する。
【００３５】
以下の表１は、制御条件の一例を示す表である。
【表１】
0004644159.tif 000002
【００３６】
ノード３は、制御条件処理部２０に対して、監視対象となるセッション（以下、監視対象セッションとする）に関する通信状況を取得する（Ｓ２）。
【００３７】
なお、通信状況は、例えば、基幹網１における通信環境が良好であるもしくは劣悪である旨の情報であり、時間の経過とともに動的に変化する。通信状況の取得方法は、例えば、ネットワーク上のパケットの全体もしくは一部を直接もしくはヘッダ情報など抽象化して取得してもよいし、ルータ等のノード３に対してＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）等のプロトコルを用いて取得してもよい。
【００３８】
制御条件処理部２０は、通信制御処理部３０に対して、監視対象セッションの中で通信制御が必要だと判定された通信（以下、制御対象セッションとする）を決定し、制御対象セッションの通信制御を要求する（Ｓ３）。
【００３９】
通信制御処理部３０は、基幹網１に対して、制御対象セッションについて、通信網情報管理部４０から取得する通信網情報をもとに、通信制御を行う（Ｓ４）。
【００４０】
なお、通信制御は、例えば、以下の方法が例示される。
・基幹網１の装置と通信を行い、Ｄｉｆｆｓｅｒｖによるパケット転送優先制御の設定を変更する
・ルータ等のノード３に対してＲＳＶＰ−ＴＥなどのＭＰＬＳやＧＭＰＬＳ等のシグナリングプロトコルを用いてパスを制御する
・各ノード３にＣＬＩを利用してアクセスしたり、ＴＬ１などのプロトコルを用いて各ノード３にアクセスしたりしてパスを制御する。なお、ＣＬＩでアクセスするプロトコルは、例えば、ｔｅｌｎｅｔ，ｓｓｈなどが挙げられる。
【００４１】
図２は、制御条件処理部２０を示す説明図である。
【００４２】
制御条件処理部２０は、通信制御情報登録部２１、通信制御情報ＤＢ２２、通信状況監視部２３、および、制御条件判定部２４を有する。
【００４３】
ユーザプログラム処理部１０は、通信制御情報登録部２１に対して、Ｓ１の通信処理を行う（Ｓ１１）。
【００４４】
通信制御情報登録部２１は、通信制御情報ＤＢ２２に対して、Ｓ１１で通知された情報を、通信制御情報として、登録（蓄積もしくは更新）するように要求する（Ｓ１２）。
【００４５】
通信制御情報ＤＢ２２は、登録要求に従って、通信制御情報を記憶手段に登録する。
【００４６】
通信制御情報ＤＢ２２は、通信状況監視部２３に対して、Ｓ１２で登録された通信制御情報のセッションを監視対象セッションとして通知する（Ｓ１３）。
【００４７】
通信状況監視部２３は、ノード３に対して、Ｓ１３で通知された監視対象セッションを監視する（Ｓ２１）。
【００４８】
ノード３は、通信状況監視部２３に対して、Ｓ２１の監視結果として、監視対象セッションの通信状況に関する情報を通知する（Ｓ２２）。
【００４９】
通信状況監視部２３は、制御条件判定部２４に対して、Ｓ２２で通知された監視対象セッションの通信状況をもとに、監視対象セッションに通信制御が必要であるかどうかの判断を要求する（Ｓ２３）。
【００５０】
制御条件判定部２４は、通信制御情報ＤＢ２２に対して、Ｓ２３で要求された監視対象セッションに関する制御条件を要求する（Ｓ２４）。
【００５１】
通信制御情報ＤＢ２２は、制御条件判定部２４に対して、Ｓ２４の要求への応答として、監視対象セッションに関する制御条件を通知する（Ｓ２５）。
【００５２】
制御条件判定部２４は、Ｓ２３の通信状況とＳ２５の制御条件とを比較し、通信制御の必要性の有無を決定する。通信制御すると決定された監視対象セッションは、制御対象セッションとなる。なお、必要性の有無は、例えば、以下のように決定される。
・監視対象セッションが必要とする通信帯域（スループット）を下回る通信速度になった監視対象セッションを通信制御する。
・監視対象セッションが必要としている通信完了時刻までに現在の通信速度で通信が完了する監視対象セッションを通信制御する。
【００５３】
制御条件判定部２４は、通信状況監視部２３に対して、Ｓ２５で決定された制御対象セッションの通信制御を要求する（Ｓ２６）。
【００５４】
通信状況監視部２３は、通信制御処理部３０に対して、Ｓ２６の通信制御の要求をＳ２に示すように通知する（Ｓ２７）。
【００５５】
図３は、通信制御処理部３０を示す説明図である。
【００５６】
通信制御処理部３０は、通信制御指示部３１、および、制御計算部３２を有する。
【００５７】
制御条件処理部２０は、通信制御指示部３１に対して、通信制御情報（例えば、パス経路計算要求とパス制御情報）および制御条件を通知する（Ｓ４１）。
【００５８】
通信制御指示部３１は、制御計算部３２に対して、Ｓ４１で通知された情報を通知する（Ｓ５１）。
【００５９】
制御計算部３２は、通信網情報管理部４０に対して、ネットワークトポロジの情報やネットワークリソースの情報を要求する（Ｓ５２）。
【００６０】
通信網情報管理部４０は、制御計算部３２に対して、Ｓ５２の要求を元に、もしくは定期的・変更が生じた際など受動的にネットワークトポロジ・ネットワークリソース情報等を通知する（Ｓ５３）。
【００６１】
制御計算部３２は、通信制御情報、制御条件やネットワークトポロジ・ネットワークリソースなどの情報を利用して、制御対象となる通信の新しいパスの経路や利用するパス経路などの通信制御の計算を実行する。
【００６２】
制御計算部３２は、通信制御指示部３１に対して、制御条件および通信制御の計算結果を通信制御指示部３１に通知する（Ｓ５４）。
【００６３】
通信制御指示部３１は、基幹網１に対して、Ｓ５４で通知された情報を用いて、Ｓ４の通信制御を実行する（Ｓ６１）。
【００６４】
図４は、制御条件処理部２０を示す別の説明図である。図４と図２との差異は、制約条件を通信制御情報登録部２１に通知する手段が、図２のユーザプログラム処理部１０から、図４の制御条件作成部２５に変更することである。よって、ユーザプログラム処理部１０は、制約条件を通信制御情報登録部２１に通知する手段を有さなくてもよい。
【００６５】
制御条件作成部２５は、ノード３に対して、基幹網上のセッションを監視するように要求する（Ｓ１１Ａ）。
【００６６】
ノード３は、制御条件作成部２５に対して、Ｓ１１Ａへの返答として、セッションを監視対象セッションとするか否かを判定するための情報を通知する（Ｓ１１Ｂ）。
【００６７】
制御条件作成部２５は、ノード３から返答された情報を元に、一定のルールに基づいてセッションを監視対象セッションとするか否かを判定する。例えば、一定以上のスループットで通信を行っている通信を監視対象の通信として決定する。さらに、制御条件作成部２５は、ノード３から受信した通信網情報を元に、監視対象セッションおよび監視対象セッションの制御条件を作成する。
【００６８】
以下の表２は、制御条件作成部２５が制御条件を作成する一例を示す表である。
【表２】
0004644159.tif 000003
【００６９】
制御条件作成部２５は、通信制御情報登録部２１に対して、作成した監視対象セッションに対する制御条件を通知する（Ｓ１１Ｃ）。
【００７０】
Ｓ１２以降の動作は、図２と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施形態に関する通信システム全体を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に関する制御条件処理部を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に関する通信制御処理部を示す構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に関する制御条件処理部を示す別の説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１      基幹網
２      周辺網
３      ノード
４      ユーザ端末
５      通信制御装置
１０    ユーザプログラム処理部
２０    制御条件処理部
２１    通信制御情報登録部
２２    通信制御情報ＤＢ
２３    通信状況監視部
２４    制御条件判定部
２５    制御条件作成部
３０    通信制御処理部
３１    通信制御指示部
３２    制御計算部
４０    通信網情報管理部
【図１】
0004644159.tif 000004
【図２】
0004644159.tif 000005
【図３】
0004644159.tif 000006
【図４】
0004644159.tif 000007