CN1237769C - 可设定策略的端到端对话中继控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在可以设定策略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控制方法。根据本发明，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，生成表示策略生成部分的包中继控制处理的策略，检索通过该包的边界节点，给检索到的边界节点分发策略，从而在通信开始时给对应通信终端的边界节点设定策略，通信结束时解除设定的策略。

Description

可设定策略的端到端对话中继控制方法
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策略的对话中继控制方法。
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策略，从管理这些策略的策略服务器向组成网络的多个中继节点分发策略，并在网络中反映出这些策略。如何分发策略的协议是由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(公共开放策略服务)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，来分发策略。
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，根据预先决定的策略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
在使用上述策略服务器进行策略控制的端到端的通信中，因为不能检测在策略服务器中的端到端通信的开始和结束，因此需要策略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策略。但是，随着网络规模的变大，策略设定就会频繁发生，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策略的方法中，伴随网络规模增大，对于在边界节点中的策略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控制方法，它在可以设定策略的端到端通信中，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策略，不需要操作员执行策略设定操作，另外，能够防止由于不必要的策略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控制方法，包括如下步骤：在连接多个通信终端的网络中转发对话控制消息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；将通信终端之间的对话状态存储于对话管理表中；将在构成所述网络的中继节点中表示对于所述端到端通信数据包进行包转发控制处理的策略存储在策略管理表中；将所述通信终端与位于网络边界上且***述通信终端于网络中的边界节点的对应关系保持在通信终端-边界节点对应表中、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；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；从通过所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策略、并记录在所述策略管理表中；从在所述策略管理表中记录的策略检索所述通信终端-边界节点对应表、给相应边界节点分发所述策略。
附图说明
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是表示策略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是表示在策略生成部分生成的策略的内容的说明图。
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是说明策略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。
具体实施方式
下面，以使用SIP作为端到端通信对话控制协议、COPS作为策略分发协议为例，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策略分发的策略分发部200、执行策略生成的策略生成部210、存储生成的策略的策略管理表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执行策略分发。
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策略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策略。生成的QoS策略分别通过中继装置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INVITE501。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策略生成部分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策略生成部分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)在策略管理表220内记录在内部的策略生成部分210中保存的对话信息以及端到端通信信息，同时生成QoS策略，交付内部QoS策略分发部分200(515)。策略分发部分200从由策略生成部分210接收的QoS策略生成COPS Decision消息516，同时从包含QoS策略的发送方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策略取出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)同样在策略管理表220中记录在内部策略生成部分210中存储的对话信息以及端到端通信信息，在策略分发部分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策略管理表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所示策略管理表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策略生成部分生成的策略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，内部策略生成部分210使用在对话中存储的Call-ID、To tag、From tag检索策略管理表220，在删除相应条目的同时，生成表示解除QoS控制的QoS策略，交付策略分发部分200。接收QoS策略的策略分发部分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策略设定，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)同样从内部策略管理表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中装备的策略生成部分210的处理流程的操作流程图。策略生成部分210在起动时实行策略管理表220的初始化，以后循环执行下面的处理。
首先，策略生成部分210检查是否检测到对话建立。在检测到的场合，策略生成部分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值的策略。把策略生成部分210生成的策略记录在策略管理表220内，通过策略分发部分200设定边界节点20。
接着，策略生成部分210检查是否检测到对话结束。在检测到的情况下，策略生成部分210以在对话控制消息内的对话信息作为关键字检索策略管理表220。策略生成部分210使用检索结果的条目生成清除DSCP值的策略，通过策略分发部分210解除边界节点20设定的策略。此外，将策略管理表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，在通过策略设定选择用40a表示的中继网络的场合，可以容易地实现在作为策略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，在可以设定策略的端到端通信中，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策略，在通信结束时解除设定的策略。另外，不需要操作员进行专门设定策略的操作，可以防止由于不必要的策略设定引起在边界节点内的数据包延迟。

Claims (4)

1.一种端到端通信的对话中继控制方法，包括如下步骤：在连接多个通信终端的网络中转发对话控制消息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；
将通信终端之间的对话状态存储于对话管理表中；
将在构成所述网络的中继节点中表示对于所述端到端通信数据包进行包转发控制处理的策略存储在策略管理表中；
将所述通信终端与位于网络边界上且***述通信终端于网络中的边界节点的对应关系保持在通信终端-边界节点对应表中、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，
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，
从通过所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策略、并记录在所述策略管理表中，
从在所述策略管理表中记录的策略检索所述通信终端-边界节点对应表、给相应边界节点分发所述策略。
2.根据权利要求1所述的对话中继控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
分析所述对话控制消息、检测所述终端之间的端到端通信是否结束，
获得所述结束了的端到端对话的识别信息，
从所述策略管理表中删除该对话开始时记录的策略信息，
删除在该对话开始时在边界节点上分发的策略。
3.根据权利要求1或2所述的对话中继控制方法，其特征在于，可以对在所述策略管理表中存储的策略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.根据权利要求1或2所述的对话中继控制方法，其特征在于，可以对在所述策略管理表中存储的策略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。
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