(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラベルスイッチをサポートするオンデマンド型ネットワークに、通信アプリケーションが実装された複数のアプリケーション端末および各アプリケーションからの帯域要求に応答してLSP設定を行うアプリケーションゲートウェイ装置が接続され、各アプリケーションの優先度に基づいてLSP設定を行うLSP設定方法において、
各アプリケーション端末にヘルパーアプリケーションが実装されており、
前記ヘルパーアプリケーションが、
通信アプリケーションのプロファイル情報を取得する手順と、
前記プロファイル情報を含む帯域要求をアプリケーションゲートウェイ装置へ送信する手順とを含み、
前記アプリケーションゲートウェイ装置が、
各アプリケーションから受信したプロファイル情報に基づいて各アプリケーションの優先度を決定する手順と、
各アプリケーションの優先度に基づいてLSP設定を行う手順と、
ネットワーク上のエッジルータにLSP設定コマンドを送信してLSPを設定させる手順と、
前記LSP設定をアプリケーション端末へ通知する手順とを含み、
前記ヘルパーアプリケーションがさらに、
前記アプリケーションゲートウェイ装置からのLSP設定通知に応答して通信アプリケーションを起動する手順を含むことを特徴とするオンデマンド型ネットワークのLSP設定方法。
【請求項２】
前記ヘルパーアプリケーションがさらに、
前記アプリケーションゲートウェイ装置から通知されたLSP設定に基づいて通信アプリケーションの動作パラメータを設定する手順と、
通信アプリケーションを起動し、前記動作パラメータにしたがって動作させる手順とを含むことを特徴とする請求項１に記載のオンデマンド型ネットワークのLSP設定方法。
【請求項３】
ラベルスイッチをサポートするオンデマンド型ネットワークに、通信アプリケーションが実装された複数のアプリケーション端末および各アプリケーションからの帯域要求に応答してLSP設定を行うアプリケーションゲートウェイ装置が接続され、各アプリケーションの優先度に基づいてLSP設定を行うLSP設定システムにおいて、
各アプリケーション端末にヘルパーアプリケーションが実装されており、
前記ヘルパーアプリケーションが、
通信アプリケーションのプロファイル情報を取得する手段と、
前記プロファイル情報を含む帯域要求をアプリケーションゲートウェイ装置へ送信する手段と、
前記アプリケーションゲートウェイ装置からLSP設定通知を受信する手段と、
前記LSP設定通知に応答して通信アプリケーションを起動する手段とを含み、
前記アプリケーションゲートウェイ装置が、
各アプリケーションから受信したプロファイル情報に基づいて各アプリケーションの優先度を決定する手段と、
各アプリケーションの優先度に基づいてLSP設定を行う手段と、
ネットワーク上のエッジルータにLSP設定コマンドを送信してLSPを設定させる手段と、
前記LSP設定をアプリケーション端末へ通知する手段とを含むことを特徴とするオンデマンド型ネットワークのLSP設定システム。
【請求項４】
前記ヘルパーアプリケーションの前記通信アプリケーションを起動する手段が、
前記アプリケーションゲートウェイ装置から通知されたLSP設定に基づいて通信アプリケーションの動作パラメータを設定する手段と、
通信アプリケーションを起動し、前記動作パラメータにしたがって動作させる手段とを含むことを特徴とする請求項３に記載のオンデマンド型ネットワークのLSP設定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラベルスイッチをサポートするネットワークのLSP設定方法およびシステムに係り、特に、医療等の公共分野において、有限の伝送帯域を各データの優先度に応じて効率よく分配するオンデマンド型ネットワークのLSP設定方法およびシステムに関する。 
【背景技術】
【０００２】
医療・行政等の公共性の高い分野の通信役務における、IP伝送のQoS（Quality of Service）保証手段として、オンデマンド型ネットワーク制御技術が、例えば非特許文献１において提案されている。
【０００３】
この技術は、図５に示されているように、(1)アプリケーション端末間がレイヤ２（OSI参照モデル第２層）レベルで帯域保証されており、かつ、コア伝送網がMPLS(Multi Protocol Label Switching)技術に対応しているネットワーク１と、(2)自身のアプリケーションが行おうとしている情報伝送の必要性、緊急性および当該伝送における送信側・受信側IPアドレス、要求帯域など当該アプリケーションの特性を記述した情報（アプリケーションプロファイル情報）を、後述するAPGW装置４と送受信する機能を有するアプリケーション端末２と、(3)このアプリケーション端末２の通信相手となるアプリケーション端末３と、(4)ネットワーク上の各アプリケーションの優先度を、前記アプリケーションプロファイル情報に基づいて公共性の観点から求めると共に、優先度の高いアプリケーションに対しては、他のアプリケーションのデータ伝送を停止させてでも優先的にネットワークリソースを割当するAPGW（アプリケーションゲートウェイ）装置４により構成される。
【０００４】
アプリケーションは、NW上に複数存在することを前提とし、APGW装置４は、各アプリケーションが申告するアプリケーションプロファイル情報に基づいて、アプリケーション間の相対的な優先度（後述のNW優先度と区別するために「アプリケーション(AP)優先度」と呼ぶ）を決定し、そのAP優先度の高い順に伝送帯域の保証された通信路（パス）を設定する。
【０００５】
なお、「アプリケーション」とは、映像、音声、文字、図形などを符号化した情報（デジタルデータ）を通信路を介して送信、受信または中継するソフトウェアまたは／およびハードウェア（装置）を意味する。具体例としては、コンピュータのファイル伝送、映像・音声伝送、WWW（World  Wide  Web）などが挙げられる。
【０００６】
また、従来技術の特徴として、すでにNWの帯域が他のアプリケーションに対して設定されており、新規に通信路を設定できない場合であっても、要求元が高いAP優先度を持つアプリケーションである場合には、既存の低AP優先度の通信路を取り上げてでも通信路設定を行おうとする点がある。これは、たとえば医療分野において、患者の生命にかかわるような危急のアプリケーション（例：遠隔手術支援のための手術映像伝送）が通信路設定を要求した時に、その通信が成立しない、あるいは、その通信に対してQoSが保証されない状況の場合に、通信を停止させても人命に影響しないようなアプリケーション（例：研究・教育用の教材ビデオ伝送）の伝送を一時停止させてでも、前記危急の通信を優先するというようなケースを意図した制御である。
【０００７】
この通信路設定（経路設定および帯域割当）にはMPLS技術が利用されており、APGW装置内の帯域割当・経路設定機構により通信路の設定内容が決定すると、NW上の各MPLSルータに対し設定コマンドが送信される。このようにMPLS技術に基づき設定される通信路はLSP(Label Switched Path)と呼ばれる。
【０００８】
このLSP設定はネットワーク上の各ルータ１１，１２，１３および前記アプリケーション端末２へ通知される。アプリケーション端末２は、通知されたLSP設定に基づいてアプリケーション端末３との通信を開始する。
【０００９】
上記の一連の動作は、バックグラウンドで行われるため、アプリケーションを使用するユーザにとっては、高度な知識を要求されるMPLS設定等を意識することなく、アプリケーション操作を行うだけでQoSの保証されたデータ伝送を利用することができる。
【００１０】
また、アプリケーション端末２とAPGW装置４とのシグナリング手順を制御する優先度制御プロトコル(以下、PCPと表現する)は、ユーザアプリケーションが動的に組み込むことが可能なモジュール（ActiveXコントロール）の形式で提供される。このため、ユーザアプリケーション開発者は、プロトコル実装の負担を負うことがなく、また、プロトコル仕様の実装解釈の齟齬による相互接続性の低下などを避けることが可能となっている。
【非特許文献１】NiCT北海道リサーチセンター 平成17年度  研究開発成果報告書、「オンデマンド型ネットワーク制御技術の研究開発プロジェクト」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
PCPが各アプリケーションにactive Xコントロールの形式で提供されるようにすれば、各アプリケーションをactive X対応とすることで優先制御が実現される。しかしながら、active Xに未対応のアプリケーションをactive X対応とするためには、既存のアプリケーションの改修が必要となる。
【００１２】
ここで、既存アプリケーションのソースコードが公開されており、かつユーザがアプリケーションの改修を自力で行うことができれば優先制御コントロールを利用したオンデマンド型ネットワークへの参加が可能となる。しかしながら、既存アプリケーションが市販品であり、そうした改修を行うことができない場合には、オンデマンド型ネットワークへの参加が不可能となってしまい、ひいては当該ネットワークの可用性に影響するという技術課題があった。
【００１３】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、既存アプリケーションへの改修を最小限に抑えながら、ラベルスイッチをサポートするオンデマンド型ネットワークにおいて優先通信を実現できるLSP設定方法およびシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記した目的を達成するために、本発明は、ラベルスイッチをサポートするオンデマンド型ネットワークに、通信アプリケーションが実装された複数のアプリケーション端末および各アプリケーションからの帯域要求に応答してLSP設定を行うアプリケーションゲートウェイ装置が接続され、各アプリケーションの優先度に基づいてLSP設定を行うLSP設定方法において、以下の手順を含むことを特徴とする。
【００１５】
各アプリケーション端末に実装されるヘルパーアプリケーションが、通信アプリケーションのプロファイル情報を取得する手順と、前記プロファイル情報を含む帯域要求をアプリケーションゲートウェイ装置へ送信する手順とを含む。
【００１６】
前記アプリケーションゲートウェイ装置が、各アプリケーションから受信したプロファイル情報に基づいて各アプリケーションの優先度を決定する手順と、各アプリケーションの優先度に基づいてLSP設定を行う手順と、ネットワーク上のエッジルータにLSP設定コマンドを送信してLSPを設定させる手順と、前記LSP設定をアプリケーション端末へ通知する手順とを含む。
【００１７】
前記ヘルパーアプリケーションがさらに、前記アプリケーションゲートウェイ装置からのLSP設定通知に応答して通信アプリケーションを起動する手順を含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、アプリケーション端末にヘルパーアプリケーションを実装し、このヘルパーアプリケーションがアプリケーションゲートウェイ装置と通信することで優先通信用のLSP設定が行われるようにしたので、アプリケーション端末では、既存の通信アプリケーションに大きな改修を加えることなく、ラベルスイッチをサポートするオンデマンド型ネットワークにおいて優先通信を実現できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係るLSP設定方法が適用されるオンデマンド型ネットワークの構成を示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表しているので、その説明は省略する。
【００２０】
アプリケーション端末２には、静止画像や動画像などのデータを送信する通信アプリケーション２２と共に、この通信アプリケーション２２に代わってAPGW装置４へ通信帯域を要求するヘルパーアプリケーション２１が導入されている。このヘルパーアプリケーション２１は本発明に固有の構成であり、後に詳述するように、ユーザインターフェース機能部２１ａ、帯域要求機能部２１ｂ、設定受信機能部２１ｃおよび動作パラメータ設定機能部２１ｄを含んでいる。
【００２１】
これらの各機能部２１ａ〜２１ｄは、ヘルパーアプリケーション２１の起動時に取り込まれる優先制御コントロールモジュール(PCM)により実現され、特に、APGW装置４と通信する帯域要求機能部２１ｂおよび設定受信機能部２１ｃの各機能は、優先度制御プロトコル(PCP)により実現される。
【００２２】
前記ユーザインターフェース機能部２１ａは、通信アプリケーション２２により送信されるデータの緊急度、必要度、所望の伝送帯域、送信／受信端末アドレスなどのプロファイル情報をユーザ５に入力させるための入力画面を表示し、ユーザ５によって入力されたプロファイル情報を取り込む。帯域要求機能部２１ｂは、入力されたプロファイル情報に基づいて生成したアプリケーション(AP)プロファイル情報を帯域要求と共にAPGW装置４へ送信する。
【００２３】
設定受信機能部２１ｃは、APGW装置４から送信されるLSP設定通知を受信する。動作パラメータ設定機能部２１ｄは、受信されたLSP設定通知に基づいて通信アプリケーション２２の動作パラメータを設定し、この動作パラメータにしたがって通信アプリケーション２２を動作させる。
【００２４】
APGW装置４において、AP優先度決定部４１は、アプリケーション端末２からAPプロファイル情報を含む帯域要求を受信してアプリケーション(AP)優先度を決定し、これをアプリケーション端末２の送信／受信端末アドレスやAPプロファイル情報と共にパス設定部４２へ通知する。パス設定部４２は、前記AP優先度決定部４１から通知された情報および既設LSP情報記憶部４３に記憶されている既設LSP情報に基づいてLSP設定を行い、このLSP設定をアプリケーション端末２へ通知する。前記パス設定部４２はさらに、MPLSネットワーク１の各MPLSルータ（エッジルータ）１１，１２，１３へLSP設定コマンドを出力して要求帯域を確保する。
【００２５】
次いで、図２，３のフローチャートおよび図４のシーケンスフローを参照して本発明の動作を説明する。図２は、各アプリケーション端末２においてヘルパーアプリケーション２１および通信アプリケーション２２が協働して優先通信を実現する手順を示したフローチャートであり、図３は、前記APGW装置４の動作を示したフローチャートである。
【００２６】
図２のステップＳ１において、ヘルパーアプリケーション２１が起動されると、ステップＳ２では、優先制御コントロールモジュール(PCM)が組み込まれる。ステップＳ３では、前記ユーザインターフェース機能部２１ａにより、通信アプリケーション２２の緊急度、必要度、要求する伝送帯域、送信／受信端末アドレスなどの、アプリケーション間での優先通信制御に必要なプロファイル情報の入力をユーザに促す入力画面が表示される。
【００２７】
この入力画面から各情報の入力が完了するとステップＳ４へ進み、前記帯域要求機能部２１ｂにより、各情報が所定のフォーマットで記述されたアプリケーション(AP)プロファイル情報が作成される。ステップＳ５では、前記帯域要求機能部２１ｂにより優先度制御プロトコル(PCP)が起動され、帯域要求が前記APプロファイル情報と共にAPGW４へ送信される。
【００２８】
APGW４は、図３のステップＳ２１で前記帯域要求およびAPプロファイル情報を受信すると、ステップＳ２２では、優先度決定部４１が、前記通知されたAPプロファイル情報に基づいてアプリケーションの優先度（以下、AP優先度と表現する）を決定する。このAP優先度は、APプロファイル情報に登録されている各情報と共にパス設定部４２へ通知される。
【００２９】
パス設定部４２は、ステップＳ２３において、前記AP優先度からネットワーク優先度（以下、NW優先度と表現する）へのマッピングを行い、このNW優先度と既設LSP情報DB４３に既登録の既設LSP情報とに基づいて、NW輻輳時には、最も低いNW優先度から空き帯域の照会を行い、空き帯域が検出された場合には検出された経路、帯域でLSP設定を行う。空き帯域が検出されなかった場合には、NW優先度を１つずつ上げて空き帯域の照会を行う。これにより、NW優先度が最も低いパス、つまりAP優先度が最低のパスを削除し、該削除したパスを新たに要求されたアプリケーションに使用できるようになる。
【００３０】
なお、前記AP優先度の決定および既設LSP情報に基づくLSP設定の手順は、本出願人による先の特許出願（特願２００７−７０４３９）で詳細に説明されているので、ここではその説明を援用する。
【００３１】
ステップＳ２４では、前記ネットワーク設定をMPLSネットワーク１の各MPLSルータ（エッジルータ）１１，１２，１３に対して要求するLSP設定コマンドが送信される。ステップＳ２５では、前記LSP設定が前記アプリケーション端末２のヘルパーアプリケーション２１へ通知される。
【００３２】
図２へ戻り、ヘルプアプリケーション２１では、ステップＳ６で前記LSP設定情報が前記設定受信機能部２１ｃにより受信されると、ステップＳ７では、前記動作パラメータ設定機能部２１ｄが、前記通知されたLSP設定に基づいて通信アプリケーション２２の動作パラメータが設定する。ここで設定される動作パラメータは、データ伝送帯域を決定するパラメータおよび宛先IPアドレスである。なお、通信アプリケーションが映像伝送アプリケーションであれば、データ伝送帯域を決定するパラメータとして、符号化の目標ビットレート、解像度、フレームレート、GOP構造などの符号化パラメータが指定される。
【００３３】
ステップＳ８では、前記動作パラメータを起動オプションとして指定して、通信アプリケーション２２が起動される。なお、通信アプリケーション２２に対するパラメータの引き渡し方法としては、(1)コマンドライン引数を介したパラメータ引き渡し、(2)通信アプリケーション固有の設定ファイルの編集、および(3)システムレジストリ等の動作プラットフォームが有する設定情報の編集、等が想定されるが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
この起動時点では、MPLSネットワーク１においてLSP設定が完了しているので、通信アプリケーション２２は通常のIP通信を開始するだけで、従来方式と同様にQoSの保証された伝送を行うことができる。ただし、ヘルパーアプリケーション２１はPCPトランザクションとして必要な情報以外には、データ伝送を行わず、アプリケーションデータの実体は通信アプリケーションにより伝送されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るLSP設定方法が適用されるオンデマンド型ネットワークのブロック図である。
【図２】各アプリケーション端末においてヘルパーアプリケーションおよび通信アプリケーションが協働して優先通信を実現する手順を示したフローチャートである。
【図３】APGW装置４の動作を示したフローチャートである。
【図４】本発明に係るLSP設定方法のシーケンスフローである。
【図５】従来技術のオンデマンド型ネットワークのブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…MPLSネットワーク，２，３…アプリケーション端末，４…APGW装置，１１，１２，１３…MPLSルータ，２１…ヘルパーアプリケーション，２１ａ…ユーザインターフェース機能部，２１ｂ…帯域要求機能部，２１ｃ…設定受信機能部，２１ｄ…動作パラメータ設定機能部，２２…通信アプリケーション，４１…AP優先度決定部，４２…パス設定部，４３…既設LSP情報記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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