专利名称：可设定规则的端到端对话中继装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及1对1对等型端到端的通信，特别是涉及在端到端通信的开始和结束的时候，能够设定和解除对于网络上的中继节点的网络规则的对话中继装置。
背景技术：
在通信运营商或者ISP(因特网服务提供商)等的网络企业中，网络路线的控制和通信质量的网络操作方法称为规则，从管理这些规则的规则服务器向组成网络的多个中继节点分发规则，并在网络中反映出这些规则。如何分发规则的协议是由IETF(因特网工程任务小组)制订的，通过IAB(因特网结构委员会)发行的标准文件RFC(请求评论稿)2728中规定的COPS(公共开放规则服务)协议来公布。
例如，为了对特殊数据包实行优先中继控制，对于在网络边界上配置的称为边界节点的中继节点，把流入网络内部的特殊数据包分为多个优先控制类，设定对应类的DSCP(差分服务代码点)的值到包的头标，来分发规则。
作为通过边界节点优先控制设定DSCP值的数据包的一个例子如特开2000-253047号公报中表示的，存在在网络内部配置的称为核心节点的中继节点，根据在被接收的包的头标中的DSCP值，根据预先决定的规则执行优先控制传输的差分服务(Differentiated Services)的技术。称为差分服务的技术像IP(因特网协议)电话等的那样，使得语音或图像等实时数据包在IP网络上传输延迟减小。
一方面，在像IP电话那样1对1的对等型端到端的通信中，利用在标准文件RFC3261中规定的SIP(对话初始化协议)中的对话控制协议在两通信终端之间建立，并在其上进行语音和图像这样的实时数据的端到端的通信。在SIP中，对话中继装置通过中继对话控制消息来执行对成为通信对方的终端的检索，终端信息、端到端通信信息等的对话管理。
发明内容
在使用上述规则服务器进行规则控制的端到端的通信中，因为不能检测在规则服务器中的端到端通信的开始和结束，因此需要规则服务器操作员在端到端通信的开始和结束的时候来设定对于边界节点的规则。但是，随着网络规模的变大，规则设定就会频繁发生，因此这种由操作员设定就会变得十分困难。
一方面，事前在边缘终端上设定好有关执行端到端通信的终端的规则的方法中，伴随网络规模增大，对于在边界节点中的规则控制的分类条件的检索处理也增大，作为这种处理所带来的附加的结果，使得实时数据包的中继延迟增大。
因此，本发明的目的是提供一种对话中继装置，它在可以设定规则的端到端通信中，检测对话中继装置中的端到端通信的开始和结束，设定和解除对于对应通信终端的边界节点的规则，不需要操作员执行规则设定操作，另外，能够防止由于不必要的规则设定而引起的在边界节点中的包中继延迟。
为实现上述目的，本发明提供一种端到端通信的对话中继装置，具有位于连接多个通信终端的网络中的、中继控制在所述通信终端之间发送接收的端到端通信的对话控制消息的设备，具有存储发送接收所述对话控制消息的通信终端之间的对话状态的对话管理表，该装置具有在构成所述网络的中继节点中的、存储表示对于所述端到端通信包进行包中继控制处理规则的规则管理表，具有记录所述通信终端和在网络中覆盖位于所述网络边界上的所述通信终端的边界节点的对应关系的通信终端-边界节点对应表、分析所述对话控制消息、检测在所述终端之间的端到端通信的开始以及结束的设备，获取所述端到端通信对话的识别信息以及在所述对话上发送接收的端到端通信包的发送方IP地址、目的地IP地址、TCP端口号、通信协议、通信数据信息等的端到端通信信息的设备，从使用所述设备获得的对话识别信息以及端到端通信信息对于所述端到端通信包生成规则、在所述规则管理表中记录或者删除关联所述对话的规则的设备，从所述规则检索通信终端-边界节点对应表、给相当边界节点分发所述规则的设备。
图1是表示本发明的对话中继装置结构的方框图。
图2是表示使用本发明的对话中继装置的通信网的结构实例的网络结构图。
图3是表示开始端到端通信的通信信号顺序的序列图。
图4是表示在INVITE消息和OK消息内的端到端通信信息的例子的说明图。
图5是表示规则管理表的结构实例的表结构图。
图6是表示通信终端-边界节点对应表的结构实例的表结构图。
图7是表示在规则生成部分生成的规则的内容的说明图。
图8是表示结束端到端通信的通信信号顺序的序列图。
图9是说明规则生成部分操作的操作流程图。
图10是表示使用本发明的对话中继装置的通信网的另一个结构实例的网络结构图。
具体实施例方式
下面，以使用SIP作为端到端通信对话控制协议、COPS作为规则分发协议为例，说明本发明的实施例。
图1是表示本发明的对话中继装置结构的方框图。
本发明的对话中继装置10由执行IP数据包处理的IP功能块100、执行端到端通信对话控制的SIP消息控制块110、记录对话状态的对话管理表120、与边界节点相对执行规则分发的规则分发部分200、执行规则生成的规则生成部分210、存储生成的规则的规则管理表220、记录通信终端和通信终端的边界节点的对应关系的通信终端-边界节点对应表230构成。在上述结构中，对话中继装置10接收从IP网络上的端到端通信终端15发送来的端到端通信，向管理通信对方终端的对话中继装置10发送控制端到端通信对话的消息，同时伴随对话开始和结束对于对应通信终端的边界节点20执行规则分发。
图2是表示进行QoS控制的差分服务在使用IP网络的场合使用本发明的对话中继装置的网络结构的网络结构图。
更具体说，表示使用具有IP地址192.168.10.1的端到端通信终端15a通过可以对具有IP地址192.168.20.1的通信对方装置15b和进行控制的IP网络40执行QoS规则设定的端到端通信的场合的网络结构和操作。
与通信终端15b开始进行端到端通信时，通信终端15a首先向具有IP地址192.168.100.10的中继装置10a发送和通信终端15b的端到端通信请求消息。通信终端15a发送的端到端通信请求消息通过本发明的中继装置10a和具有管理通信终端15b的IP地址192.168.100.20的中继装置10b发送到通信终端15b。此时，中继装置10a、10b分别分析中继消息，提取端到端通信的QoS类分类条件，生成QoS规则。生成的QoS规则分别通过中继装置10a向对应通信终端15a的IP地址192.168.100.1的边界节点20a、通过中继装置10b向对应通信终端15b的IP地址192.168.100.2的边界节点20b进行设定。
下面使用图3～图9举例详细说明本发明的对话中继装置以及使用该装置的通信网络的操作(在被进行QoS控制的终端间的端到端通信操作)。
图3是表示通信终端A(15a)开始对通信终端B(15b)的端到端通信时的通信信号顺序的序列图。
通信终端A(15a)首先对于对话中继装置A(10a)发送表示建立对话请求消息INVITE 501。接收INVITE消息的对话中继装置A(10a)把在INVITE消息中存储的对话信息和端到端通信信息保存在内部的规则生成部分210中(502)。于是对话中继装置A(15a)在把INVITE消息503向对话中继装置B(10b)发送的同时，向通信终端A(15a)发送响应INVITE消息的Trying消息504。
接收INVITE消息的对话中继装置B(10b)把INVITE消息505发送给通信终端B(15b)，用Trying消息506响应对话中继装置A。
接收INVITE消息的通信终端B(15b)用表示正处于通信准备中的Ringing消息507应答对话中继装置B(10b)，对话中继装置B(10b)发送Ringing消息508到对话中继装置A(10a)，接收Ringing消息508的中继装置A(10a)同样发送Ringing消息509到通信终端A(15a)。
此时可以进行端到端通信的通信终端B(15b)向对话中继装置B发送OK消息510，对话中继装置B(10b)把在OK消息中存储的对话信息和端到端通信信息保存在内部的规则生成部分210中(511)，把OK消息512向对话中继装置A(10a)发送。
同样，对话中继装置A(10a)把OK消息513向通信终端A(15a)发送，接收OK消息的通信终端A(15a)把表示端到端通信开始的ACK消息514向对话中继装置A(10a)发送。
接收ACK消息的对话中继装置A(10a)在规则管理表220内记录在内部的规则生成部分210中保存的对话信息以及端到端通信信息，同时生成QoS规则，交付内部QoS规则分发部分200(515)。规则分发部分200从由规则生成部分210接收的QoS规则生成COPS Decision消息516，同时从包含QoS规则的发送方IP地址检索通信终端-边界节点对应表，向对应的边界节点发送Decision消息(515)。
边界节点A(20a)从接收到的Decision消息中存储的QoS规则取出QoS控制类分类条件和包处理并进行登记的同时，向对话中继装置A(10a)应答表示登记结束的Report消息517。
接收Report消息的对话中继装置A(10a)向对话中继装置B(10b)发送(518)ACK消息519。接收ACK消息的对话中继装置B(10b)同样在规则管理表220中记录在内部规则生成部分210中存储的对话信息以及端到端通信信息，在规则分发部分210中生成COPS Decision消息521，向对应通信终端B的边界节点B(20b)发送(520)。
接收Decision消息的边界节点B(20b)同样记录QoS控制类分类条件和包处理，向对话中继装置B(10b)发送Report消息522。接收该Report消息的对话中继装置B(10b)向通信终端B(15b)发送(523)ACK消息524。
通过以上说明的操作完成QoS的设定。通信终端A(15a)发送端到端通信数据包525，与该数据包相对边界节点A(20a)执行QoS控制类设定(526)。与此相同，从通信终端B(15b)来的端到端通信数据包526在边界节点B(20b)执行QoS控制类设定(527)。在网络40内部通过核心节点30的优先控制执行包转发。
图4是表示在INVITE消息501中存储的端到端通信信息的一个例子的信息图。在SIP中，使用SDP(对话描述协议)记载端到端通信信息。在图4的例子中，表示出设定发送方IP地址通信终端A(15a)的IP地址为192.168.10.1、发送目的地IP地址通信终端B(15b)的IP地址为192.168.20.1，然后通信数据是语音、发送方TCP端口号是49170、使用RTP(实时传输协议)作为通信协议。
图5是表示对话中继装置的规则管理表220的结构实例的表结构图。各条目完成1次端到端通信。如图5所示规则管理表220由作为唯一识别在SIP中的对话信息的Call-ID、To tag、From tag、端到端通信的发送方IP地址以及TCP端口号、目的地IP地址、表示数据包的优先中继控制级的DSCP值、在选择中继网络的场合的下一中继节点的地址构成。
图6是表示对话中继装置的通信终端一边界节点对应表230的结构实例的表结构图。在本例中，因为各条目对应1个通信终端。如图6所示通信终端-边界节点对应表230由通信终端的IP地址、对应通信终端的边界节点的IP地址构成。
图7表示在对话中继装置的规则生成部分生成的规则的一个例子的说明图。在本例中，表示出用0x001010改写满足发送方IP地址192.168.10.1、发送方TCP端口号49170、发送目的地IP地址192.168.20.1的条件的DSCP值。由此，在边界节点20中改写符合条件的数据包的DSCP值，在核心节点30中实行基于DSCP值的优先控制。另外，在借用中继网络的场合，表示出替换DSCP值的下一中继节点的地址。
图8表示通信终端B(15b)结束和通信终端A(15a)的端到端通信时的通信信号顺序的序列图。通信终端B(15b)向对话中继装置B(10b)发送表示对话结束的BYE消息601，接收该BYE消息的对话中继装置B(10b)把BYE消息602发送给对话中继装置A(10a)。接收该BYE消息的对话中继装置A(10a)同样把BYE消息603发送给通信终端A(15a)。然后，接收BYE消息的通信终端A(15a)向对话中继装置A(10a)发送OK消息604。
在接收OK消息的对话中继装置A(10a)内，内部规则生成部分210使用在对话中存储的Call-ID、To tag、From tag检索规则管理表220，在删除相应条目的同时，生成表示解除QoS控制的QoS规则，交付规则分发部分200。接收QoS规则的规则分发部分220生成Decision消息606，从通信终端-边界节点对应表220检索对应通信终端的边界节点，给相应的边界节点A(20a)分发(605)。
接收Decision消息的边界节点A(20a)删除相应的QoS规则设定，向对话中继装置A(15a)回答表示删除结束的Report消息607。
接收Report消息的对话中继装置A(10a)向对话中继装置B(10b)发送(608)ACK消息609，接收ACK消息的对话中继装置B(10b)同样从内部规则管理表220中删除相应条目，以及向边界节点B(20b)发送(610)Decision消息611。
接收Decision消息的边界节点B(20b)执行QoS设定的删除并向对话中继装置A(15a)发送Report消息。接收该Report消息的对话中继装置B(10b)向通信终端B发送(613)ACK消息614。以上述顺序执行端到端通信的结束和对对应的QoS控制的解除。
图9是表示在本发明的对话中继装置10中装备的规则生成部分210的处理流程的操作流程图。规则生成部分210在起动时实行规则管理表220的初始化，以后循环执行下面的处理。
首先，规则生成部分210检查是否检测到对话建立。在检测到的场合，规则生成部分210从对话控制消息内的对话信息以及端到端通信信息生成设定DSCP值的规则。把规则生成部分210生成的规则记录在规则管理表220内，通过规则分发部分200设定边界节点20。
接着，规则生成部分210检查是否检测到对话结束。在检测到的情况下，规则生成部分210以在对话控制消息内的对话信息作为关键字检索规则管理表220。规则生成部分210使用检索结果的条目生成清除DSCP值的规则，通过规则分发部分210解除边界节点20设定的规则。此外，将规则管理表220的相应条目删除。
图10是表示在可以选择中继网络的通信网络中使用本发明的对话中继装置10的网络结构实例的网络结构图。存在用40a、40b、40c表示的作为中继网络的网络，可以根据端到端通信数据的类别选择中继网络，确保网络带宽。例如，在通过规则设定选择用40a表示的中继网络的场合，可以容易地实现在作为规则内部的包中继控制处理的下一中继节点内指定用30aa表示的核心节点。
如上所述，根据本发明，在可以设定规则的端到端通信中，可以在对话中继装置中检测到端到端通信的开始和结束，在通信开始时在对应通信终端的边界节点中设定规则，在通信结束时解除设定的规则。另外，不需要操作员进行专门设定规则的操作，可以防止由于不必要的规则设定引起在边界节点内的数据包延迟。
权利要求
1.一种端到端通信的对话中继装置，具有位于连接多个通信终端的网络中的、转发对话控制消息的设备，具有存储通信终端之间的对话状态的对话管理表，所述对话控制消息控制所述通信终端的发送接收的端到端通信，其特征在于，所述装置具有在构成所述网络的中继节点中，存储表示对于所述端到端通信数据包进行包转发控制处理规则的规则管理表，具有记录所述通信终端和在网络中覆盖位于网络边界上的通信终端的边界节点的对应关系的通信终端-边界节点对应表、分析所述对话控制消息、检测所述终端之间的端到端通信的开始的设备，获取所述开始的端到端通信对话的识别信息以及在所述对话上发送接收的端到端通信包的发送方IP地址、目的地IP地址、TCP端口号、通信协议、通信数据信息等的端到端通信信息的设备，从通过所述设备获得的对话识别信息以及端到端通信信息，生成对于所述端到端通信数据包的规则、记录在所述规则管理表中的设备，从在所述规则管理表中记录的规则检索所述通信终端-边界节点对应表、给相应边界节点分发所述规则的设备。
2.权利要求1所述的对话中继装置，其特征在于，所述装置具有分析所述对话控制消息、检测所述终端之间的端到端通信结束的设备，获得所述结束了的端到端对话的识别信息的设备，从所述规则管理表中删除该对话开始时记录的规则信息的设备，删除在该对话开始时在边界节点上分发的规则的设备。
3.权利要求1或2所述的对话中继装置，其特征在于，可以对在所述规则管理表中存储的规则中的端到端通信数据包执行包优先转发处理的中继控制处理。
4.权利要求1或2所述的对话中继装置，其特征在于，可以对在所述规则管理表中存储的规则中的端到端通信数据包指定中继控制处理的下一个中继目的地节点。
全文摘要
本发明提供在可以设定规则的端到端通信中检测通信开始和结束、防止包转发延迟的对话中继装置。所述对话中继装置这样构成，它转发在通信终端之间控制发送接收端到端通信的对话控制消息，从对话控制消息检测通信的开始以及结束，获取对话识别信息以及关于在对话上执行的端到端通信的信息，生成表示规则生成部分的包中继控制处理的规则，检索通过该包的边界节点，给检索到的边界节点分发规则，从而在通信开始时给对应通信终端的边界节点设定规则，通信结束时解除设定的规则。
文档编号H04L29/08GK1492651SQ0315630
公开日2004年4月28日 申请日期2003年8月29日 优先权日2002年10月23日
发明者清藤聪史, 坂本健一, 汤本一磨, 一, 磨 申请人:株式会社日立制作所