專利名稱：可設定規(guī)則的端到端對話中繼裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及1對1對等型端到端的通信，特別是涉及在端到端通信的開始和結束的時候，能夠設定和解除對于網(wǎng)絡上的中繼節(jié)點的網(wǎng)絡規(guī)則的對話中繼裝置。
背景技術：
在通信運營商或者ISP(因特網(wǎng)服務提供商)等的網(wǎng)絡企業(yè)中，網(wǎng)絡路線的控制和通信質(zhì)量的網(wǎng)絡操作方法稱為規(guī)則，從管理這些規(guī)則的規(guī)則服務器向組成網(wǎng)絡的多個中繼節(jié)點分發(fā)規(guī)則，并在網(wǎng)絡中反映出這些規(guī)則。如何分發(fā)規(guī)則的協(xié)議是由IETF(因特網(wǎng)工程任務小組)制訂的，通過IAB(因特網(wǎng)結構委員會)發(fā)行的標準文件RFC(請求評論稿)2728中規(guī)定的COPS(公共開放規(guī)則服務)協(xié)議來公布。
例如，為了對特殊數(shù)據(jù)包實行優(yōu)先中繼控制，對于在網(wǎng)絡邊界上配置的稱為邊界節(jié)點的中繼節(jié)點，把流入網(wǎng)絡內(nèi)部的特殊數(shù)據(jù)包分為多個優(yōu)先控制類，設定對應類的DSCP(差分服務代碼點)的值到包的頭標，來分發(fā)規(guī)則。
作為通過邊界節(jié)點優(yōu)先控制設定DSCP值的數(shù)據(jù)包的一個例子如特開2000-253047號公報中表示的，存在在網(wǎng)絡內(nèi)部配置的稱為核心節(jié)點的中繼節(jié)點，根據(jù)在被接收的包的頭標中的DSCP值，根據(jù)預先決定的規(guī)則執(zhí)行優(yōu)先控制傳輸?shù)牟罘址?Differentiated Services)的技術。稱為差分服務的技術像IP(因特網(wǎng)協(xié)議)電話等的那樣，使得語音或圖像等實時數(shù)據(jù)包在IP網(wǎng)絡上傳輸延遲減小。
一方面，在像IP電話那樣1對1的對等型端到端的通信中，利用在標準文件RFC3261中規(guī)定的SIP(對話初始化協(xié)議)中的對話控制協(xié)議在兩通信終端之間建立，并在其上進行語音和圖像這樣的實時數(shù)據(jù)的端到端的通信。在SIP中，對話中繼裝置通過中繼對話控制消息來執(zhí)行對成為通信對方的終端的檢索，終端信息、端到端通信信息等的對話管理。

發(fā)明內(nèi)容
在使用上述規(guī)則服務器進行規(guī)則控制的端到端的通信中，因為不能檢測在規(guī)則服務器中的端到端通信的開始和結束，因此需要規(guī)則服務器操作員在端到端通信的開始和結束的時候來設定對于邊界節(jié)點的規(guī)則。但是，隨著網(wǎng)絡規(guī)模的變大，規(guī)則設定就會頻繁發(fā)生，因此這種由操作員設定就會變得十分困難。
一方面，事前在邊緣終端上設定好有關執(zhí)行端到端通信的終端的規(guī)則的方法中，伴隨網(wǎng)絡規(guī)模增大，對于在邊界節(jié)點中的規(guī)則控制的分類條件的檢索處理也增大，作為這種處理所帶來的附加的結果，使得實時數(shù)據(jù)包的中繼延遲增大。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種對話中繼裝置，它在可以設定規(guī)則的端到端通信中，檢測對話中繼裝置中的端到端通信的開始和結束，設定和解除對于對應通信終端的邊界節(jié)點的規(guī)則，不需要操作員執(zhí)行規(guī)則設定操作，另外，能夠防止由于不必要的規(guī)則設定而引起的在邊界節(jié)點中的包中繼延遲。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種端到端通信的對話中繼裝置，具有位于連接多個通信終端的網(wǎng)絡中的、中繼控制在所述通信終端之間發(fā)送接收的端到端通信的對話控制消息的設備，具有存儲發(fā)送接收所述對話控制消息的通信終端之間的對話狀態(tài)的對話管理表，該裝置具有在構成所述網(wǎng)絡的中繼節(jié)點中的、存儲表示對于所述端到端通信包進行包中繼控制處理規(guī)則的規(guī)則管理表，具有記錄所述通信終端和在網(wǎng)絡中覆蓋位于所述網(wǎng)絡邊界上的所述通信終端的邊界節(jié)點的對應關系的通信終端-邊界節(jié)點對應表、分析所述對話控制消息、檢測在所述終端之間的端到端通信的開始以及結束的設備，獲取所述端到端通信對話的識別信息以及在所述對話上發(fā)送接收的端到端通信包的發(fā)送方IP地址、目的地IP地址、TCP端口號、通信協(xié)議、通信數(shù)據(jù)信息等的端到端通信信息的設備，從使用所述設備獲得的對話識別信息以及端到端通信信息對于所述端到端通信包生成規(guī)則、在所述規(guī)則管理表中記錄或者刪除關聯(lián)所述對話的規(guī)則的設備，從所述規(guī)則檢索通信終端-邊界節(jié)點對應表、給相當邊界節(jié)點分發(fā)所述規(guī)則的設備。


圖1是表示本發(fā)明的對話中繼裝置結構的方框圖。
圖2是表示使用本發(fā)明的對話中繼裝置的通信網(wǎng)的結構實例的網(wǎng)絡結構圖。
圖3是表示開始端到端通信的通信信號順序的序列圖。
圖4是表示在INVITE消息和OK消息內(nèi)的端到端通信信息的例子的說明圖。
圖5是表示規(guī)則管理表的結構實例的表結構圖。
圖6是表示通信終端-邊界節(jié)點對應表的結構實例的表結構圖。
圖7是表示在規(guī)則生成部分生成的規(guī)則的內(nèi)容的說明圖。
圖8是表示結束端到端通信的通信信號順序的序列圖。
圖9是說明規(guī)則生成部分操作的操作流程圖。
圖10是表示使用本發(fā)明的對話中繼裝置的通信網(wǎng)的另一個結構實例的網(wǎng)絡結構圖。
具體實施例方式
下面，以使用SIP作為端到端通信對話控制協(xié)議、COPS作為規(guī)則分發(fā)協(xié)議為例，說明本發(fā)明的實施例。
圖1是表示本發(fā)明的對話中繼裝置結構的方框圖。
本發(fā)明的對話中繼裝置10由執(zhí)行IP數(shù)據(jù)包處理的IP功能塊100、執(zhí)行端到端通信對話控制的SIP消息控制塊110、記錄對話狀態(tài)的對話管理表120、與邊界節(jié)點相對執(zhí)行規(guī)則分發(fā)的規(guī)則分發(fā)部分200、執(zhí)行規(guī)則生成的規(guī)則生成部分210、存儲生成的規(guī)則的規(guī)則管理表220、記錄通信終端和通信終端的邊界節(jié)點的對應關系的通信終端-邊界節(jié)點對應表230構成。在上述結構中，對話中繼裝置10接收從IP網(wǎng)絡上的端到端通信終端15發(fā)送來的端到端通信，向管理通信對方終端的對話中繼裝置10發(fā)送控制端到端通信對話的消息，同時伴隨對話開始和結束對于對應通信終端的邊界節(jié)點20執(zhí)行規(guī)則分發(fā)。
圖2是表示進行QoS控制的差分服務在使用IP網(wǎng)絡的場合使用本發(fā)明的對話中繼裝置的網(wǎng)絡結構的網(wǎng)絡結構圖。
更具體說，表示使用具有IP地址192.168.10.1的端到端通信終端15a通過可以對具有IP地址192.168.20.1的通信對方裝置15b和進行控制的IP網(wǎng)絡40執(zhí)行QoS規(guī)則設定的端到端通信的場合的網(wǎng)絡結構和操作。
與通信終端15b開始進行端到端通信時，通信終端15a首先向具有IP地址192.168.100.10的中繼裝置10a發(fā)送和通信終端15b的端到端通信請求消息。通信終端15a發(fā)送的端到端通信請求消息通過本發(fā)明的中繼裝置10a和具有管理通信終端15b的IP地址192.168.100.20的中繼裝置10b發(fā)送到通信終端15b。此時，中繼裝置10a、10b分別分析中繼消息，提取端到端通信的QoS類分類條件，生成QoS規(guī)則。生成的QoS規(guī)則分別通過中繼裝置10a向?qū)ㄐ沤K端15a的IP地址192.168.100.1的邊界節(jié)點20a、通過中繼裝置10b向?qū)ㄐ沤K端15b的IP地址192.168.100.2的邊界節(jié)點20b進行設定。
下面使用圖3～圖9舉例詳細說明本發(fā)明的對話中繼裝置以及使用該裝置的通信網(wǎng)絡的操作(在被進行QoS控制的終端間的端到端通信操作)。
圖3是表示通信終端A(15a)開始對通信終端B(15b)的端到端通信時的通信信號順序的序列圖。
通信終端A(15a)首先對于對話中繼裝置A(10a)發(fā)送表示建立對話請求消息INVITE 501。接收INVITE消息的對話中繼裝置A(10a)把在INVITE消息中存儲的對話信息和端到端通信信息保存在內(nèi)部的規(guī)則生成部分210中(502)。于是對話中繼裝置A(15a)在把INVITE消息503向?qū)υ捴欣^裝置B(10b)發(fā)送的同時，向通信終端A(15a)發(fā)送響應INVITE消息的Trying消息504。
接收INVITE消息的對話中繼裝置B(10b)把INVITE消息505發(fā)送給通信終端B(15b)，用Trying消息506響應對話中繼裝置A。
接收INVITE消息的通信終端B(15b)用表示正處于通信準備中的Ringing消息507應答對話中繼裝置B(10b)，對話中繼裝置B(10b)發(fā)送Ringing消息508到對話中繼裝置A(10a)，接收Ringing消息508的中繼裝置A(10a)同樣發(fā)送Ringing消息509到通信終端A(15a)。
此時可以進行端到端通信的通信終端B(15b)向?qū)υ捴欣^裝置B發(fā)送OK消息510，對話中繼裝置B(10b)把在OK消息中存儲的對話信息和端到端通信信息保存在內(nèi)部的規(guī)則生成部分210中(511)，把OK消息512向?qū)υ捴欣^裝置A(10a)發(fā)送。
同樣，對話中繼裝置A(10a)把OK消息513向通信終端A(15a)發(fā)送，接收OK消息的通信終端A(15a)把表示端到端通信開始的ACK消息514向?qū)υ捴欣^裝置A(10a)發(fā)送。
接收ACK消息的對話中繼裝置A(10a)在規(guī)則管理表220內(nèi)記錄在內(nèi)部的規(guī)則生成部分210中保存的對話信息以及端到端通信信息，同時生成QoS規(guī)則，交付內(nèi)部QoS規(guī)則分發(fā)部分200(515)。規(guī)則分發(fā)部分200從由規(guī)則生成部分210接收的QoS規(guī)則生成COPS Decision消息516，同時從包含QoS規(guī)則的發(fā)送方IP地址檢索通信終端-邊界節(jié)點對應表，向?qū)倪吔绻?jié)點發(fā)送Decision消息(515)。
邊界節(jié)點A(20a)從接收到的Decision消息中存儲的QoS規(guī)則取出QoS控制類分類條件和包處理并進行登記的同時，向?qū)υ捴欣^裝置A(10a)應答表示登記結束的Report消息517。
接收Report消息的對話中繼裝置A(10a)向?qū)υ捴欣^裝置B(10b)發(fā)送(518)ACK消息519。接收ACK消息的對話中繼裝置B(10b)同樣在規(guī)則管理表220中記錄在內(nèi)部規(guī)則生成部分210中存儲的對話信息以及端到端通信信息，在規(guī)則分發(fā)部分210中生成COPS Decision消息521，向?qū)ㄐ沤K端B的邊界節(jié)點B(20b)發(fā)送(520)。
接收Decision消息的邊界節(jié)點B(20b)同樣記錄QoS控制類分類條件和包處理，向?qū)υ捴欣^裝置B(10b)發(fā)送Report消息522。接收該Report消息的對話中繼裝置B(10b)向通信終端B(15b)發(fā)送(523)ACK消息524。
通過以上說明的操作完成QoS的設定。通信終端A(15a)發(fā)送端到端通信數(shù)據(jù)包525，與該數(shù)據(jù)包相對邊界節(jié)點A(20a)執(zhí)行QoS控制類設定(526)。與此相同，從通信終端B(15b)來的端到端通信數(shù)據(jù)包526在邊界節(jié)點B(20b)執(zhí)行QoS控制類設定(527)。在網(wǎng)絡40內(nèi)部通過核心節(jié)點30的優(yōu)先控制執(zhí)行包轉(zhuǎn)發(fā)。
圖4是表示在INVITE消息501中存儲的端到端通信信息的一個例子的信息圖。在SIP中，使用SDP(對話描述協(xié)議)記載端到端通信信息。在圖4的例子中，表示出設定發(fā)送方IP地址通信終端A(15a)的IP地址為192.168.10.1、發(fā)送目的地IP地址通信終端B(15b)的IP地址為192.168.20.1，然后通信數(shù)據(jù)是語音、發(fā)送方TCP端口號是49170、使用RTP(實時傳輸協(xié)議)作為通信協(xié)議。
圖5是表示對話中繼裝置的規(guī)則管理表220的結構實例的表結構圖。各條目完成1次端到端通信。如圖5所示規(guī)則管理表220由作為唯一識別在SIP中的對話信息的Call-ID、To tag、From tag、端到端通信的發(fā)送方IP地址以及TCP端口號、目的地IP地址、表示數(shù)據(jù)包的優(yōu)先中繼控制級的DSCP值、在選擇中繼網(wǎng)絡的場合的下一中繼節(jié)點的地址構成。
圖6是表示對話中繼裝置的通信終端一邊界節(jié)點對應表230的結構實例的表結構圖。在本例中，因為各條目對應1個通信終端。如圖6所示通信終端-邊界節(jié)點對應表230由通信終端的IP地址、對應通信終端的邊界節(jié)點的IP地址構成。
圖7表示在對話中繼裝置的規(guī)則生成部分生成的規(guī)則的一個例子的說明圖。在本例中，表示出用0x001010改寫滿足發(fā)送方IP地址192.168.10.1、發(fā)送方TCP端口號49170、發(fā)送目的地IP地址192.168.20.1的條件的DSCP值。由此，在邊界節(jié)點20中改寫符合條件的數(shù)據(jù)包的DSCP值，在核心節(jié)點30中實行基于DSCP值的優(yōu)先控制。另外，在借用中繼網(wǎng)絡的場合，表示出替換DSCP值的下一中繼節(jié)點的地址。
圖8表示通信終端B(15b)結束和通信終端A(15a)的端到端通信時的通信信號順序的序列圖。通信終端B(15b)向?qū)υ捴欣^裝置B(10b)發(fā)送表示對話結束的BYE消息601，接收該BYE消息的對話中繼裝置B(10b)把BYE消息602發(fā)送給對話中繼裝置A(10a)。接收該BYE消息的對話中繼裝置A(10a)同樣把BYE消息603發(fā)送給通信終端A(15a)。然后，接收BYE消息的通信終端A(15a)向?qū)υ捴欣^裝置A(10a)發(fā)送OK消息604。
在接收OK消息的對話中繼裝置A(10a)內(nèi)，內(nèi)部規(guī)則生成部分210使用在對話中存儲的Call-ID、To tag、From tag檢索規(guī)則管理表220，在刪除相應條目的同時，生成表示解除QoS控制的QoS規(guī)則，交付規(guī)則分發(fā)部分200。接收QoS規(guī)則的規(guī)則分發(fā)部分220生成Decision消息606，從通信終端-邊界節(jié)點對應表220檢索對應通信終端的邊界節(jié)點，給相應的邊界節(jié)點A(20a)分發(fā)(605)。
接收Decision消息的邊界節(jié)點A(20a)刪除相應的QoS規(guī)則設定，向?qū)υ捴欣^裝置A(15a)回答表示刪除結束的Report消息607。
接收Report消息的對話中繼裝置A(10a)向?qū)υ捴欣^裝置B(10b)發(fā)送(608)ACK消息609，接收ACK消息的對話中繼裝置B(10b)同樣從內(nèi)部規(guī)則管理表220中刪除相應條目，以及向邊界節(jié)點B(20b)發(fā)送(610)Decision消息611。
接收Decision消息的邊界節(jié)點B(20b)執(zhí)行QoS設定的刪除并向?qū)υ捴欣^裝置A(15a)發(fā)送Report消息。接收該Report消息的對話中繼裝置B(10b)向通信終端B發(fā)送(613)ACK消息614。以上述順序執(zhí)行端到端通信的結束和對對應的QoS控制的解除。
圖9是表示在本發(fā)明的對話中繼裝置10中裝備的規(guī)則生成部分210的處理流程的操作流程圖。規(guī)則生成部分210在起動時實行規(guī)則管理表220的初始化，以后循環(huán)執(zhí)行下面的處理。
首先，規(guī)則生成部分210檢查是否檢測到對話建立。在檢測到的場合，規(guī)則生成部分210從對話控制消息內(nèi)的對話信息以及端到端通信信息生成設定DSCP值的規(guī)則。把規(guī)則生成部分210生成的規(guī)則記錄在規(guī)則管理表220內(nèi)，通過規(guī)則分發(fā)部分200設定邊界節(jié)點20。
接著，規(guī)則生成部分210檢查是否檢測到對話結束。在檢測到的情況下，規(guī)則生成部分210以在對話控制消息內(nèi)的對話信息作為關鍵字檢索規(guī)則管理表220。規(guī)則生成部分210使用檢索結果的條目生成清除DSCP值的規(guī)則，通過規(guī)則分發(fā)部分210解除邊界節(jié)點20設定的規(guī)則。此外，將規(guī)則管理表220的相應條目刪除。
圖10是表示在可以選擇中繼網(wǎng)絡的通信網(wǎng)絡中使用本發(fā)明的對話中繼裝置10的網(wǎng)絡結構實例的網(wǎng)絡結構圖。存在用40a、40b、40c表示的作為中繼網(wǎng)絡的網(wǎng)絡，可以根據(jù)端到端通信數(shù)據(jù)的類別選擇中繼網(wǎng)絡，確保網(wǎng)絡帶寬。例如，在通過規(guī)則設定選擇用40a表示的中繼網(wǎng)絡的場合，可以容易地實現(xiàn)在作為規(guī)則內(nèi)部的包中繼控制處理的下一中繼節(jié)點內(nèi)指定用30aa表示的核心節(jié)點。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在可以設定規(guī)則的端到端通信中，可以在對話中繼裝置中檢測到端到端通信的開始和結束，在通信開始時在對應通信終端的邊界節(jié)點中設定規(guī)則，在通信結束時解除設定的規(guī)則。另外，不需要操作員進行專門設定規(guī)則的操作，可以防止由于不必要的規(guī)則設定引起在邊界節(jié)點內(nèi)的數(shù)據(jù)包延遲。
權利要求
1.一種端到端通信的對話中繼裝置，具有位于連接多個通信終端的網(wǎng)絡中的、轉(zhuǎn)發(fā)對話控制消息的設備，具有存儲通信終端之間的對話狀態(tài)的對話管理表，所述對話控制消息控制所述通信終端的發(fā)送接收的端到端通信，其特征在于，所述裝置具有在構成所述網(wǎng)絡的中繼節(jié)點中，存儲表示對于所述端到端通信數(shù)據(jù)包進行包轉(zhuǎn)發(fā)控制處理規(guī)則的規(guī)則管理表，具有記錄所述通信終端和在網(wǎng)絡中覆蓋位于網(wǎng)絡邊界上的通信終端的邊界節(jié)點的對應關系的通信終端-邊界節(jié)點對應表、分析所述對話控制消息、檢測所述終端之間的端到端通信的開始的設備，獲取所述開始的端到端通信對話的識別信息以及在所述對話上發(fā)送接收的端到端通信包的發(fā)送方IP地址、目的地IP地址、TCP端口號、通信協(xié)議、通信數(shù)據(jù)信息等的端到端通信信息的設備，從通過所述設備獲得的對話識別信息以及端到端通信信息，生成對于所述端到端通信數(shù)據(jù)包的規(guī)則、記錄在所述規(guī)則管理表中的設備，從在所述規(guī)則管理表中記錄的規(guī)則檢索所述通信終端-邊界節(jié)點對應表、給相應邊界節(jié)點分發(fā)所述規(guī)則的設備。
2.權利要求1所述的對話中繼裝置，其特征在于，所述裝置具有分析所述對話控制消息、檢測所述終端之間的端到端通信結束的設備，獲得所述結束了的端到端對話的識別信息的設備，從所述規(guī)則管理表中刪除該對話開始時記錄的規(guī)則信息的設備，刪除在該對話開始時在邊界節(jié)點上分發(fā)的規(guī)則的設備。
3.權利要求1或2所述的對話中繼裝置，其特征在于，可以對在所述規(guī)則管理表中存儲的規(guī)則中的端到端通信數(shù)據(jù)包執(zhí)行包優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)處理的中繼控制處理。
4.權利要求1或2所述的對話中繼裝置，其特征在于，可以對在所述規(guī)則管理表中存儲的規(guī)則中的端到端通信數(shù)據(jù)包指定中繼控制處理的下一個中繼目的地節(jié)點。
全文摘要
本發(fā)明提供在可以設定規(guī)則的端到端通信中檢測通信開始和結束、防止包轉(zhuǎn)發(fā)延遲的對話中繼裝置。所述對話中繼裝置這樣構成，它轉(zhuǎn)發(fā)在通信終端之間控制發(fā)送接收端到端通信的對話控制消息，從對話控制消息檢測通信的開始以及結束，獲取對話識別信息以及關于在對話上執(zhí)行的端到端通信的信息，生成表示規(guī)則生成部分的包中繼控制處理的規(guī)則，檢索通過該包的邊界節(jié)點，給檢索到的邊界節(jié)點分發(fā)規(guī)則，從而在通信開始時給對應通信終端的邊界節(jié)點設定規(guī)則，通信結束時解除設定的規(guī)則。
文檔編號H04L29/08GK1492651SQ0315630
公開日2004年4月28日 申請日期2003年8月29日 優(yōu)先權日2002年10月23日
發(fā)明者清藤聰史, 坂本健一, 湯本一磨, 一, 磨 申請人:株式會社日立制作所