JP2000115240A - 通信サービス品質制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザの要求を満たすとともに、ＱｏＳ調整
を迅速に行うことができる通信サービス品質制御方法及
び装置を提供する。 【解決手段】 各ストリーム毎に生成されるストリーム
エージェントＳＡのＱｏＳ管理部２１は、ストリームの
ＱｏＳに基づいて決定された現在のリソース量が所定の
正常範囲外のときに、ストリームを用いて通信するとき
の優先順位を表す優先度と、ストリームのＱｏＳを調整
するか否かを決定するための基準値である共有データメ
モリ１４に記憶されたしきい値とを比較することによ
り、ストリーム毎にＱｏＳを調整し、ＱｏＳを調整した
上記ストリームを含むすべての通信ストリームの優先度
に基づいて上記しきい値を更新して共有データメモリ１
４に記憶させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばネットワー
クを介して接続された複数の端末装置間の通信サービス
の品質（以下、ＱｏＳという。）を制御する通信サービ
ス品質制御方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術文献１「河内谷清久仁，“マル
チメディア処理の動的ＱｏＳ制御のためのフレームワー
ク”，電子情報通信学会論文誌，B-I，Vol.J80-B-I，N
o.6，pp.465-471，1997年6月」記載のＱｏＳチケットモ
デル（以下、第１の従来例という。）では、ＱｏＳマネ
ージャが、複数の連続メディアセッションから通知され
るＱｏＳファクタに基づいて、それらに対する資源の割
り振りと予約を行い、その情報を書き込んだ「ＱｏＳチ
ケット」を発行し、各連続メディアセッションが、Ｑｏ
Ｓファクタを通じて当該各連続メディアセッションの必
要とする資源量をＱｏＳマネージャに通知する。また、
各連続メディアセッションは、ＱｏＳマネージャから当
該各連続メディアセッションに対して発行されたＱｏＳ
チケットに記載される資源の制限内で処理が行われるよ
うに動的にＱｏＳを調整し、当該各連続メディアセッシ
ョンの処理内容を適応させる。オペレーティングシステ
ムは、資源使用の保証と監視を行う。第１の従来例で
は、このようにＱｏＳチケットを通じて、オペレーティ
ングシステム、ＱｏＳマネージャ及び各連続メディアセ
ッションが協調してＱｏＳ制御を行うことにより、複数
の連続メディア処理に対するＣＰＵ資源の配分と動的な
ＱｏＳ制御が可能である。

【０００３】また、従来技術文献２「河内谷清久仁ほ
か，“ＭＫｎｇプロジェクトにおけるマルチメディア技
術：動的ＱｏＳ制御のための資源交渉手法の提案”，情
報処理学会第５５回全国大会論文集，2Z-4，1997年9
月」記載の「資源チケット」を用いた資源管理モデル
（以下、第２の従来例という。）は、第１の従来例を改
善したモデルである。第２の従来例では、各アプリケー
ションは、当該各アプリケーションがシステム資源の要
求を行ったり利用可能な資源量等の情報を得るための統
一的アブストラクション（抽象観念）である資源チケッ
トに、当該各アプリケーションの対応可能なＱｏＳタイ
プ毎の資源要求を「資源要求表」として登録し、資源ア
ロケータに送信する。資源アロケータは各アプリケーシ
ョンの資源チケットの当該資源要求表に基づいて、でき
るだけ多くのアプリケーションが満足できるように各ア
プリケーションに対する資源配分を決定してその予約を
行い、その資源配分情報を各資源チケットに書き込む。
各アプリケーションは、指定されたＱｏＳタイプで処理
を行うと共に、実際に消費した資源量の情報をもとに資
源要求表を較正する。第２の従来例は、このような資源
管理手法によって環境に依存せず、動的なＱｏＳ制御を
行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、第１及び第２
の従来例では、各リソースのモジュールに対するＱｏＳ
の分配は集中管理されている。使用リソース量の変化が
発生した場合、ＱｏＳの再配分が集中的に行われるた
め、分配の対象となるモジュールが多くなると、その負
荷は非常に大きくなり、分配処理に多くの時間が必要と
なる。第１の従来例ではＱｏＳマネージャ（QoS Manage
r）部、第２の従来例では資源アロケータ（Resource Al
locator）がこれに相当する。各モジュールのＱｏＳ調
整はこの分配結果に基づいて行われるために、ＱｏＳ調
整が迅速に行なえないという問題があった。

【０００５】本発明の目的は以上の問題点を解決し、ユ
ーザの要求を満たすとともに、ＱｏＳ調整を迅速に行う
ことができる通信サービス品質制御方法及び装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の通信サービス品質制御方法は、ネットワークを介し
て接続された複数の端末装置間で通信ストリームを用い
て通信するときに、通信サービスの品質を制御する端末
装置の通信サービス品質制御方法において、通信ストリ
ームの通信サービスの品質に基づいて決定された通信の
ためのリソース量が所定の正常範囲外のときに、通信ス
トリームを用いて通信するときの優先順位を表す優先度
と、通信ストリームの通信サービスの品質を調整するか
否かを決定するための基準値であるしきい値とを比較す
ることにより、通信ストリーム毎に通信サービスの品質
を調整するステップと、通信サービスの品質を調整した
通信ストリームを含むすべての通信ストリームの優先度
に基づいて上記しきい値を更新するステップとを含むこ
とを特徴とする。

【０００７】また、請求項２記載の通信サービス品質制
御方法は、請求項１記載の通信サービス品質制御方法に
おいて、上記通信サービスの品質を調整するステップ
は、上記リソース量が所定の正常範囲の上限値を越えた
とき、上記しきい値より小さい優先度を有する通信スト
リームのリソース量を減少させるように通信サービスの
品質を調整し、上記リソース量が所定の正常範囲の下限
値を下回るとき、上記しきい値より大きい優先度を有す
る通信ストリームのリソース量を増加させるように通信
サービスの品質を調整することを特徴とする。

【０００８】さらに、請求項３記載の通信サービス品質
制御方法は、請求項１又は２記載の通信サービス品質制
御方法において、上記しきい値は、すべての通信ストリ
ームの優先度の平均値であることを特徴とする。

【０００９】本発明に係る請求項４記載の通信サービス
品質制御装置は、ネットワークを介して接続された複数
の端末装置間で通信ストリームを用いて通信するとき
に、通信サービスの品質を制御する通信制御手段を備え
た通信サービス品質制御装置において、通信ストリーム
の通信サービスの品質に基づいて決定された通信のため
のリソース量が所定の正常範囲外のときに、通信ストリ
ームを用いて通信するときの優先順位を表す優先度と、
通信ストリームの通信サービスの品質を調整するか否か
を決定するための基準値であるしきい値とを比較するこ
とにより、通信ストリーム毎に通信サービスの品質を調
整する調整手段と、上記調整手段によって通信サービス
の品質が調整された通信ストリームを含むすべての通信
ストリームの優先度に基づいて上記しきい値を更新する
更新手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】また、請求項５記載の通信サービス品質制
御装置は、請求項４記載の通信サービス品質制御装置に
おいて、上記調整手段は、上記リソース量が所定の正常
範囲の上限値を越えたとき、上記しきい値より小さい優
先度を有する通信ストリームのリソース量を減少させる
ように通信サービスの品質を調整し、上記リソース量が
所定の正常範囲の下限値を下回るとき、上記しきい値よ
り大きい優先度を有する通信ストリームのリソース量を
増加させるように通信サービスの品質を調整することを
特徴とする。

【００１１】さらに、請求項６記載の通信サービス品質
制御装置は、請求項４又は５記載の通信サービス品質制
御装置において、上記しきい値は、すべての通信ストリ
ームの優先度の平均値であることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。

【００１３】図１は、本発明に係る一実施形態である通
信サービス品質（ＱｏＳ）調整機能を備えた端末装置Ａ
及びＢを備えた通信システムの構成を示すブロック図で
ある。図１において、端末装置Ａは、通信サービス品質
（ＱｏＳ）調整機能を備え、パーソナルコンピュータＡ
１とモデム（変復調装置）Ａ２とを備えて構成され、こ
こで、パーソナルコンピュータＡ１はモデムＡ２、並び
に、例えば電話回線、ＩＳＤＮ回線、インターネットな
どのネットワークＮＥを介して端末装置Ｂに接続され
る。端末装置Ｂは、端末装置Ａと同様に、パーソナルコ
ンピュータＢ１及びモデムＢ２を備えて構成される。

【００１４】マルチメディアストリームを扱う場合、Ｑ
ｏＳ調整は瞬時に行われることが望ましい。よって、こ
のことを考慮したＱｏＳ管理部２１の構成が必要とな
る。そこで、本発明に係る一実施形態の通信システムで
は、図１に示すように、各通信ストリーム（以下、スト
リームという。）毎に生成されるストリームエージェン
トＳＡのＱｏＳ管理部２１は、ストリームのＱｏＳに基
づいて決定された現在のリソース量が所定の正常範囲外
のときに、ストリームを用いて通信するときの優先順位
を表す優先度と、ストリームのＱｏＳを調整するか否か
を決定するための基準値である共有データメモリ１４に
記憶されたしきい値とを比較することにより、ストリー
ム毎にＱｏＳを調整し、ＱｏＳを調整した上記ストリー
ムを含むすべての通信ストリームの優先度に基づいて上
記しきい値を更新して共有データメモリ１４に記憶させ
ることによって、ユーザの要求を満たしながら迅速にＱ
ｏＳを調整することができることを特徴とする。なお、
共有データメモリ１４には、すべてのストリームのスト
リームエージェントＳＡの優先度の平均値が上記しきい
値として記憶される。

【００１５】また、図１の通信システムのＱｏＳ管理部
２１において、ＱｏＳを調整する処理は、上記リソース
量が所定の正常範囲の上限値を越えたとき、上記しきい
値より小さい優先度を有するストリームのリソース量を
減少させるようにＱｏＳを調整する。また、上記リソー
ス量が所定の正常範囲の下限値を下回るとき、上記しき
い値より大きい優先度を有するストリームのリソース量
を増加させるようにＱｏＳを調整する。

【００１６】まず、本発明に係る一実施形態の通信シス
テムの構成及び動作について図１を参照しながら説明す
る。図１の通信システムは、従来技術文献３「小菅ほ
か，“適応型情報通信アプリケーションのためのフレー
ムワークの一考察−エージェントに基づくシステムアー
キテクチャ−”，電子情報通信学会技術研究報告，CQ97
-66，pp53-60，1997年12月」記載のＱｏＳによるリソー
スマネージメントのメカニズムを用いる。

【００１７】図１において、パーソナルコンピュータＡ
１は、通信処理の動作を制御するハードウエアであるＣ
ＰＵ１０と、端末装置Ｂとデータ通信を行う通信アプリ
ケーション（ソフトウエア）ＣＡと、上記データ通信の
制御を行う通信制御部（ソフトウエア）ＣＣと、ユーザ
要求に基づいてＱｏＳとＱｏＳマネジメントポリシー
（ＱｏＳ管理ポリシー）を算出するアプリケーションエ
ージェントＡＡと、マルチメディア通信のストリーム毎
に生成され、かつアプリケーションエージェントＡＡに
よって算出されたＱｏＳとＱｏＳマネジメントポリシー
に基づいて従ってストリームを自律的に制御するストリ
ームエージェントＳＡと、ＱｏＳを調整する際にどのス
トリームのＱｏＳを調整するかを決定するための基準値
であるしきい値を記憶する共有データメモリ１４とを備
える。ここで、エージェントとは、外部からの入力に対
して自律的に動作の判断と制御を行うソフトウェアモジ
ュールのことである。アプリケーションエージェントＡ
Ａは、ＱｏＳマッピング部１１と、ＱｏＳ交渉部（Ｑｏ
Ｓネゴシエーション部）１２と、ＱｏＳ許可部（ＱｏＳ
アドミッション部）１３とを備える。また、ストリーム
エージェントＳＡは、ＱｏＳ管理部２１と、ＱｏＳモニ
タリング部２２とを備える。さらに、通信制御部ＣＣ
は、フローフィルタリング部３１と、リアルタイムフロ
ー制御部３２と、適応転送システム部３３とを備える。
以下、パーソナルコンピュータＡ１の処理及び動作の詳
細について説明する。

【００１８】まず、適応型情報通信アプリケーションに
ついて説明する。上述したように、今後の高度情報通信
社会においては、モバイル通信、マルチメディア通信、
及びパーソナル通信を利用する形態の情報通信アプリケ
ーションが普及し、日常生活の様々な場面で個人に密に
関わってくる。

【００１９】誰もがこのようなアプリケーションを日常
的に気軽に利用できるようにするためには、極めて多様
で流動的な動作環境で適応的に通信コーディネーション
を行う機能がアプリケーションに求められる。すなわ
ち、使用するネットワークや、ときには端末までもがア
プリケーション利用の都度、異なることがあり、その結
果、使用できるリソース、性能がそのときどきで異なっ
てくる。さらに、マルチメディアストリームを取り扱う
場合には、そこで処理する負荷の特性も一定していな
い。この場合には、使用可能なリソース、性能、メディ
アストリームの負荷特性などに応じて受信処理できるＱ
ｏＳの選択などの通信コーディネーションが必要であ
る。とくに、携帯端末を使用してワイヤレスアクセスリ
ンク経由でモバイルマルチメディア通信を利用する場合
（例えば、図８参照。）には、相手側（例えば、高速広
帯域アクセスリンク経由で通信できる高性能ワークステ
ーション）との間の、使用可能リソース量や性能の差に
より、双方で扱えるメディアストリームのＱｏＳに差が
生じることがある。この場合には、受信処理できるメデ
ィアストリームに変換するためのＱｏＳ調整などの通信
コーディネーションが必要である。

【００２０】また、ワイヤレスアクセスリンクの不安定
な伝送環境や、ハンドオーバによる使用可能伝送帯域の
変更、携帯端末の電池残量の変化などにより、アプリケ
ーション利用中にも動作環境が変わり得る。この場合に
も、スムーズなメディアストリーム処理を可能にするた
めの動的なＱｏＳ調整が必要である。

【００２１】また、これらの物理的な動作環境（ネット
ワーク環境、端末環境）のほかに、ユーザ個々人のＴＰ
Ｏ、ニーズ、好みに応じた多様な利用形態が出現し得る
が、この場合には、そのときどきのユーザの状況に合っ
た通信形態の選択などの通信コーディネーションが必要
である。また、ユーザ相互の要求が相反する場合には、
お互いの要求を調整することも必要になってくる。前述
のメディアストリームのＱｏＳ調整についても、ユーザ
個々人の要求、好みに合わせてＱｏＳ調整が行われるこ
とが必要である。

【００２２】このように、そのときどきの動作環境（ネ
ットワーク環境、端末環境、ユーザ環境）に即して、使
用リソース、メディアストリームのＱｏＳ、通信形態、
さらにはアプリケーション自身の機能及び構成までをも
自律的に調整して通信コーディネーションを行う適応型
情報通信アプリケーションを実現するためのシステムア
ーキテクチャについて以下に開示する。

【００２３】まず、適応型情報通信アプリケーションの
ためのフレームワークについて説明する。図９は、図１
の通信システムで用いられるＱｏＳアーキテクチャのた
めのフレームワークの基本構成を示すブロック図であ
る。このフレームワークは主として次の４つのモジュー
ル群から構成されている。 （ａ）パーソナルエージェント群、（ｂ）アプリケーシ
ョンエージェント群、（ｃ）ストリームエージェント
群、及び、（ｄ）リソースマネージャ群。

【００２４】ここで、通信アプリケーションＣＡを含む
パーソナルエージェントはユーザの好みや要求を把握
し、ユーザ要求の変更を受けつける。また、アプリケー
ションエージェントＡＡは各アプリケーション毎に生成
され、ＱｏＳの交渉とリソース予約の制御を行う。スト
リームエージェントＳＡは、各ストリーム毎に生成さ
れ、指定されたＱｏＳに従ってストリームを自律的に制
御する。通信制御部ＣＣを含むリソースマネージャはＣ
ＰＵ１０やネットワークＮＥの伝送帯域等のリソースの
管理を行う。フレームワークにおけるエージェント群
は、ＱｏＳメカニズムの機能を利用もしくは実現し、ア
プリケーションに適応性を付与する。

【００２５】次いで、ＱｏＳメカニズムとフレームワー
クについて説明する。ここで、リソース管理（マネジメ
ント）におけるＱｏＳメカニズムは以下の３つに分類す
ることができる。 （ａ）ＱｏＳ提供機構（QoS Provision Mechanisms）、
（ｂ）ＱｏＳ制御機構（QoS Control Mechanisms）、及
び、（ｃ）ＱｏＳ管理機構（QoS Management Mechanism
s）。

【００２６】ここで、ＱｏＳ提供機構は、フローの確立
とＱｏＳ交渉といった静的なリソース管理を行う。一
方、ＱｏＳ制御機構とＱｏＳ管理機構は、メディア転送
時の動的なリソース管理を行う。ＱｏＳ制御機構は、Ｑ
ｏＳ管理機構より処理のタイムスケールが短い、リアル
タイムなフロー制御やフローのフィルタリング等を行
う。アプリケーションエージェントＡＡはＱｏＳマッピ
ングや許可、テスト等のＱｏＳ提供機構を利用してＱｏ
Ｓの交渉とリソース予約の制御を行い、フローを確立す
る。

【００２７】ストリームエージェントＳＡはＱｏＳの保
守管理やＱｏＳ適応制御等のＱｏＳ管理機構の機能を実
現し、ストリーム制御に適応性を付与する。またそれぞ
れのエージェントは、フローのリアルタイムな制御のた
めにＱｏＳ制御機構の機能を利用する。

【００２８】次いで、フレームワーク内のアプリケーシ
ョンエージェントＡＡとストリームエージェントＳＡの
基本動作フローについて図１を参照しながら説明する。

【００２９】まず、各アプリケーションエージェントＡ
Ａは、例えば通信アプリケーションＣＡであるパーソナ
ルエージェントからのユーザ要求をもとにＱｏＳとＱｏ
Ｓマネジメントポリシーを算出する。通信アプリケーシ
ョンＣＡからストリームの生成要求が発生した場合、各
アプリケーションエージェントＡＡはネットワークや端
末のリソース環境を考慮し、ユーザ要求をもとにアプリ
ケーションに対して妥当なＱｏＳをストリーム毎に算出
することにより、ＱｏＳのマッピングを行う。同時に、
複数のアプリケーションが存在する場合は、各アプリケ
ーションエージェントＡＡ間で交渉を行い、許可及びテ
スト機能を利用して、実現可能なＱｏＳを選択する。必
要な場合は、通信相手や通信コーディネーションサーバ
のアプリケーションエージェントＡＡと端末装置Ａと端
末装置Ｂとの間で交渉を行う。このようにして選択した
１つ又は複数のＱｏＳとＱｏＳマネジメントポリシーを
それぞれのストリームエージェントＳＡに通知する。こ
の処理は、ユーザの品質要求が変化した場合にも行われ
る。また、リソースが不足した場合等にはストリームエ
ージェントＳＡからの要求を受けてＱｏＳの再交渉も行
う。

【００３０】次いで、ストリームエージェントＳＡは、
アプリケーションエージェントＡＡ群によって割り出さ
れたＱｏＳとＱｏＳマネジメントポリシー（ＱｏＳ管理
ポリシー）に従って、対応するストリームを自律的に制
御する。ストリームエージェントＳＡは端末装置Ａ内の
ローカルな環境でストリームとストリームに関連するリ
ソースのモニタリングを行い、ＱｏＳ制御機構の機能を
利用してストリームと使用リソースの調整を自律的に行
うことでＱｏＳ保守及びＱｏＳ適応制御機能を実現す
る。ストリームエージェントＳＡはまず最初に、アプリ
ケーションエージェントＡＡから与えられたＱｏＳを維
持しようとする。しかしながら、端末装置Ａ全体として
の使用リソース量が増加したり、ネットワークリソース
が変動してＱｏＳの維持が困難になった場合、ストリー
ムエージェントＳＡはＱｏＳマネジメントポリシーに従
って複数のＱｏＳを自律的に切り替える。このとき、各
ストリームエージェントは、共有データメモリ１４に記
憶されたしきい値と当該各ストリームエージェントが有
する優先度とを比較し、比較結果に従って対応するＱｏ
Ｓを調整するか否かを決定し、ＱｏＳを調整することが
決定されればＱｏＳを調整し、ストリームエージェント
ＳＡを含むすべてのストリームエージェントの優先度に
従って、共有データメモリ１４に記憶されたしきい値を
更新する。なお、ストリームエージェントＳＡでのＱｏ
Ｓ調整が現在のＱｏＳの範囲内では不可能になった場
合、アプリケーションエージェントＡＡ群にＱｏＳの再
交渉を要求する。

【００３１】次いで、ＱｏＳとＱｏＳマネジメントポリ
シーについて説明する。ＱｏＳマネジメントポリシー
は、与えられたＱｏＳの範囲の中からユーザ要求を最大
に反映したリソース制御を行うための指針となり、アプ
リケーションエージェントＡＡによって算出される。Ｑ
ｏＳとＱｏＳマネジメントポリシーは、（ａ）幅を有す
るＱｏＳと、（ｂ）アプリケーション、ストリーム、各
ＱｏＳパラメータ毎の優先度と、（ｃ）複数のＱｏＳパ
ラメータセットとユーティリティ（ユーザにとっての効
用、満足度）とに基づいて算出される。ＱｏＳ調整にユ
ーザ要求を反映する仕組みとして、次式の数１で与えら
れる総合ユーティリティ関数Ｕを、次式の数２のリソー
ス制約条件の下で最大化することにより、ユーザ要求を
反映したメディアストリームのＱｏＳ調整を実現する。

【００３２】

【数１】

【数２】

【００３３】ここで、ｕ（Ａ，ｑ）は、ストリームＡの
ＱｏＳが品質ｑであるときの個別ユーティリティ（ユー
ザの効用値、ユーザの効用度、又はユーザの満足度をい
う。）であり、ｗ（Ａ）は、アプリケーションの優先度
を考慮した、ストリームＡに対して予め決められた優先
度であり、端末装置Ａ及びＢ間でストリームを用いて通
信するときの優先準位を表す。また、ｒ_m（Ａ，ｑ）
は、ストリームＡをＱｏＳｑで処理するために必要とさ
れるリソースｍのリソース量であり、ストリームＡのＱ
ｏＳｑによって決定される。リソースｍは、本実施形態
ではＣＰＵ１０とネットワークＮＥとを含む。リソース
量はＣＰＵ１０の使用量とネットワークＮＥの伝送帯域
を含む。Ｒ_mは、リソースｍの利用可能限度量又はリソ
ース量の最大値である。このようにして得られるＱｏＳ
をストリームエージェントＳＡに通知する際の指定方法
は、ＱｏＳの範囲を指定する方法や、テーブルで離散的
に指定する方法を用いることができる。ストリームエー
ジェントＳＡのリアクティブ性（又は反応性）を考慮し
た場合、後者の方法が有効である。

【００３４】次いで、フレームワークのエージェントモ
デルについて説明する。複数のアプリケーションが存在
する場合、ＱｏＳ交渉はアプリケーションエージェント
ＡＡによるマルチエージェントシステムを構成すること
となる。フロー確立時のＱｏＳ交渉は、実時間性に対す
る要求はそれほど強くないため、分散人工知能の分野で
研究されている高度な分散問題解決手法が利用可能であ
る。同等な優先度やユーティリティを持つ可能性のある
ＱｏＳ交渉では、譲り合いといった機能が必要となる。
また、常に変化する端末やネットワーク環境においては
長期的な戦略のような仕組みがなければ頻繁に再交渉が
発生する可能性が考えられる。これらを実現するため
に、エージェントによるＱｏＳ交渉方式に社会システム
や市場モデルを適用することができる。また、ＱｏＳ交
渉のレベルでは準最適解を見つけだすことにとどめ、Ｑ
ｏＳマネジメントポリシーといった形で細かいＱｏＳ制
御を可能にし、よりリアクティブな（反応的な、又は応
答的な）エージェントによって環境の変動に応じて微調
整する方法が有効である。

【００３５】上述のような通信システムにおいてマルチ
メディアストリームを扱う場合、ＱｏＳ調整は瞬時に行
われることが望ましい。よって、このことを考慮したＱ
ｏＳ管理部２１の構成が必要となる。以下、本発明に係
る一実施形態の通信システムにおいて用いられる端末装
置ＡのストリームエージェントＳＡのＱｏＳ管理部２１
について説明する。

【００３６】本実施形態のストリームエージェントＳＡ
のＱｏＳ管理部２１は、アプリケーションエージェント
ＡＡから与えられたＱｏＳとＱｏＳパラメータセットに
基づいて、対応するストリームを自律分散的に制御し、
また、当該ＱｏＳを維持できるように、システムとネッ
トワークのＱｏＳモニタリング部２２からのモニタリン
グ結果に基づいて、通信制御部ＣＣ内のリアルタイムフ
ロー制御部３２と、フローフィルタリング部３１と、適
応転送システム部３３との処理を制御する。なお、各ス
トリームエージェントのＱｏＳ管理部２１は、各ストリ
ームの優先度に対応した同一の優先度を有し、その優先
度を用いて対応するストリームのＱｏＳの調整をそれぞ
れ行う。

【００３７】ストリームエージェントＳＡのＱｏＳ管理
部２１は、ＱｏＳモニタリング部２２によるモニタリン
グ結果により、すべてのストリームを用いて通信すると
きに使用されているリソース状態に余裕があるか否かを
感知できる。これは、リソース状態が所定の正常範囲内
にあるか否かによって判断される。本実施形態では、好
ましくは、ＣＰＵ１０の使用量の正常範囲は７０％〜１
００％であり、ネットワークＮＥの伝送帯域の正常範囲
は、例えばＬＡＮであれば、５００ｋｂｐｓ〜１Ｍｂｐ
ｓである。ＱｏＳ管理部２１は、リソース量がこれらの
正常範囲の上限値を越えた場合と、正常範囲の下限値を
下回った場合とを区別してＱｏＳ調整を行う。

【００３８】まず、モニタリング結果のリソース量が正
常範囲の上限値を越えた場合（使用リソース量を減少さ
せる場合）のＱｏＳ調整処理について説明する。まず、
ストリームエージェントＳＡのＱｏＳ管理部２１は、共
有データメモリ１４にアクセスし、そこに記憶されるし
きい値を取得し、当該しきい値とＱｏＳ管理部２１の優
先度を比較することによって、ＱｏＳ調整を行うか否か
を判断する。このＱｏＳ調整を行うか否かの判断は、上
記しきい値よりも当該ＱｏＳ管理部２１が有する優先度
が小さいか否かで判断される。優先度がしきい値より小
さければ、ＱｏＳ調整処理が実行されて当該ストリーム
に使用されるリソース量を減少させる。ストリームエー
ジェントＳＡのＱｏＳ管理部２１の優先度がしきい値よ
り小さくなければ、ＱｏＳ管理部２１はＱｏＳ調整処理
を実行しない。

【００３９】次いで、モニタリング結果のリソース量が
正常範囲の下限値を下回った場合（使用リソース量を増
加させる場合）のＱｏＳ調整処理について説明する。ま
ず、ストリームエージェントＳＡのＱｏＳ管理部２１
は、共有データメモリ１４にアクセスし、そこに記憶さ
れるしきい値を取得し、当該しきい値と当該ＱｏＳ管理
部２１の優先度に基づいて、ＱｏＳ調整を行うか否かを
判断する。このＱｏＳ調整を行うか否かの判断は、上記
しきい値よりも当該ＱｏＳ管理部２１が有する優先度が
大きいか否かで判断される。優先度がしきい値より大き
ければ、ＱｏＳ調整処理が実行されて当該ストリームに
使用されるリソース量を増大させる。ストリームエージ
ェントＳＡのＱｏＳ管理部２１の優先度がしきい値より
大きくなければ、ＱｏＳ管理部２１はＱｏＳ調整処理を
実行しない。

【００４０】ストリームエージェントＳＡのＱｏＳ管理
部２１がＱｏＳ調整を行うと、その行動内容に従って次
式を用いて共有データメモリ１４に記憶されるしきい値
Ｃの更新を行う。例えば、使用リソース量を減少させる
処理では、しきい値を上昇させる。

【００４１】

【数３】Ｃ←（Ｃ×ｎ−Ｄ）／（ｎ−１）

【００４２】ここで、Ｃはしきい値であり、ｎはストリ
ーム数であり、ＤはＱｏＳ調整を行ったストリームエー
ジェントＳＡのＱｏＳ管理部２１の優先度である。例え
ば、使用リソース量を減少させる操作では、しきい値Ｃ
が、ＱｏＳ調整を行うストリームエージェントＳＡのＱ
ｏＳ管理部２１の優先度Ｄより大きいので、上記式によ
ってしきい値Ｃは増加する。そのことで、優先度に応じ
てＱｏＳ管理部２１を非同期に行動させることが可能と
なる。

【００４３】図７は、図１のＱｏＳ管理部２１によって
ＱｏＳを調整するか否かを決定する基準値である共有デ
ータメモリ１４に記憶されたしきい値と、各ストリーム
の優先度とに基づいたＱｏＳ調整を示す図であり、
（ａ）はしきい値と各ストリームの優先度との関係を示
すグラフであり、（ｂ）は、（ａ）に示されるようにＱ
ｏＳ調整によってしきい値が変化したときの使用リソー
ス量の変化を示すグラフである。

【００４４】図７の（ｂ）を参照すると、時刻ｔ１のと
きのストリームａ乃至ｃの総使用リソース量は、時刻ｔ
２でのしきい値ＴＨ１によるＱｏＳ調整によって、時刻
ｔ３では減少している。これは、図７の（ａ）を参照す
ると、当該しきい値ＴＨ１より小さい優先度のうちの最
小の優先度を有するストリームｂのリソース量を減少さ
せるように、ストリームｂのＱｏＳを調整した結果、生
じる。また、ストリームｂのＱｏＳを調整した後、しき
い値は数３に基づいてＴＨ１からＴＨ２に更新される。
次いで、時刻ｔ４においてしきい値ＴＨ２によってスト
リームｃの使用リソース量を減少させるようにストリー
ムｃのＱｏＳを調整した結果、ストリームａ乃至ｃの総
使用リソース量は、時刻ｔ３のときの使用リソース量か
ら時刻ｔ５のときの使用リソース量にまで減少し、しき
い値はＴＨ２からＴＨ３に増加するように更新される。
次いで、時刻ｔ５のときのストリームａ乃至ｃの総使用
リソース量は、時刻ｔ６でのしきい値ＴＨ３によるスト
リームａのＱｏＳ調整によって、時刻ｔ７では減少して
いる。

【００４５】さらに、ストリームエージェントＳＡのＱ
ｏＳ管理部２１は、与えられたＱｏＳパラメータセット
のＱｏＳの範囲内で、各ＱｏＳパラメータの優先度に応
じてＱｏＳを独立に調整する。また、ＱｏＳ管理部２１
は、同等のユーティリティ値を有するＱｏＳパラメータ
セットへのＱｏＳの切り替えも行うことができ、これに
より、総合ユーティリティ関数Ｕの値をほとんど変化さ
せることなく、ＱｏＳ調整の自由度を上げることが可能
となる。また、ＱｏＳ管理部２１は、与えられたＱｏＳ
パラメータセット内でのＱｏＳ調整が不可能となった場
合は、アプリケーションエージェントＡＡのＱｏＳ交渉
部１２にＱｏＳの再交渉を要求する。これに応答して、
アプリケーションエージェントＡＡは、すべてのストリ
ームエージェントのＱｏＳ管理部２１からＱｏＳの再交
渉要求を受信すると、ＱｏＳの再交渉を行い、新しいＱ
ｏＳパラメータセットを選択し、ＱｏＳ管理部２１に出
力する。

【００４６】このようにして、各ストリームに対応する
ストリームエージェントのＱｏＳ管理部２１が、共有デ
ータメモリ１４に記憶されたしきい値を用いてそれぞれ
独立に対応するストリームのＱｏＳの調整を行うので、
通信システム全体ではＱｏＳ調整が迅速に行うことがで
きる。

【００４７】次に、ＱｏＳ調整機能を備えた図１のパー
ソナルコンピュータＡ１内のＱｏＳ管理部２１以外の各
機能部の基本的な処理について説明する。まず、アプリ
ケーションエージェントＡＡ内のＱｏＳマッピング部１
１は、ユーザ指定のＱｏＳをシステムやネットワークに
対応したＱｏＳに変換してＱｏＳ交渉部１２に出力す
る。また、ＱｏＳ交渉部１２は、相手端末装置ＢのＱｏ
Ｓ交渉部１２と通信を行い、アプリケーション毎に最適
なＱｏＳと制御ポリシーを算出してＱｏＳ許可部１３に
出力する。ＱｏＳ許可部１３は、リソース予約プロトコ
ル等を使ってＱｏＳで指定されたリソース量が利用可能
かをテストする。

【００４８】そして、通信制御部ＣＣ内のリアルタイム
フロー制御部３２は、ＱｏＳ管理部２１から与えられた
ＱｏＳに従ってリアルタイムにフローの品質を制御す
る。また、フローフィルタリング部３１は、ＱｏＳ管理
部２１から与えられたＱｏＳに従ってフローのスケーリ
ングを行い、具体的には、動画の場合は、指定されたフ
レームレート以上のストリームが来た場合に、過剰なフ
レームを落とす処理を行う。さらに、適応転送システム
部３３は、ＱｏＳ管理部２１から与えられたＱｏＳに最
適な通信トランスポート機能を形成し、具体的には、品
質が非常に悪いネットワークに対してはＦＥＣ（前方エ
ラー訂正：Forward Error Correction）コードを付与し
たり、高速かつ高品質なネットワークにおいては、誤り
制御機能をはずしたりする。

【００４９】ＱｏＳモニタリング部２２は、ＣＰＵ１０
の動作をモニタリングしてＣＰＵ１０の使用量を検出す
るとともに、通信制御部ＣＣからの通信状況データに基
づいてストリームで占有する伝送帯域を検出することに
より、システム及びネットワークのモニタを行い、モニ
タリング結果を逐次ＱｏＳ管理部２１に送る。

【００５０】次いで、本実施形態におけるＱｏＳ制御手
順の基本手順について説明する。 （１）ユーザが通信アプリケーションＣＡ上で希望する
通信品質を指定して通信を要求する。 （２）通信アプリケーションＣＡからユーザの通信要求
が発生するとアプリケーションエージェントＡＡはユー
ザの要求する品質を取得し、ＱｏＳマッピング部１１に
より実際のＱｏＳに変換する。 （３）変換されたＱｏＳに応答して、ＱｏＳ交渉部１２
はストリーム毎のＱｏＳとＱｏＳ制御ポリシーを算出す
る。 （４）算出されたＱｏＳが実現可能かをＱｏＳ許可部１
３がテストを行う。 （５）算出されたＱｏＳが実現不可能の場合は、ＱｏＳ
交渉部１２に再計算を要求する。 （６）算出されたＱｏＳが実現可能な場合、リアルタイ
ムフロー制御部３２、フローフィルタリング部３１及び
適応転送システム部３３に渡され、各機能部３１，３
２，３３はＱｏＳに従って通信制御のフローを制御す
る。 （７）算出されたＱｏＳは、ストリームエージェントＳ
Ａにも渡される。 （８）ストリームエージェントＳＡはＱｏＳモニタリン
グ部２２でネットワークＮＥのリソース（具体的には、
伝送帯域）と端末装置Ａのリソース（具体的には、ＣＰ
Ｕ１０の使用量）の状況をモニタしている。 （９）ストリームエージェントＳＡのＱｏＳ管理部２１
は、ＱｏＳに従ってそのＱｏＳが達成されるようにリア
ルタイムフロー制御部３２、フローフィルタリング部３
１及び適応転送システム部３３の処理を制御する。 （１０）ストリームエージェントＳＡのＱｏＳ管理部２
１は、ＱｏＳモニタリング部２２から得たモニタ値に基
づいて現在のリソース量が正常範囲外か否かについて判
断し、正常範囲外であれば、共有データメモリ１４に記
憶されたしきい値と自身の優先度とを比較することによ
ってＱｏＳを調整する。 （１１）ＱｏＳを調整できないときは、周期的にアプリ
ケーションエージェントＡＡにＱｏＳの再交渉を要求す
る。

【００５１】図２乃至図６は、図１のパーソナルコンピ
ュータＡ１の各機能部である通信アプリケーションＣ
Ａ、アプリケーションエージェントＡＡ、ストリームエ
ージェントＳＡのＱｏＳ管理部２１、ＱｏＳモニタリン
グ部２２、共有データメモリ１４及び通信制御部ＣＣの
処理及び動作の詳細を示すフローチャートである。

【００５２】図２において、通信アプリケーションＣＡ
は、ステップＳ１においてストリームの作成要か否かを
判断し、ＹＥＳのときはステップＳ２においてストリー
ムを作成してステップＳ３に進む一方、ステップＳ１で
ＮＯであれば直接にステップＳ３に進む。ステップＳ３
においてユーザ要求有り又は変更有りか否かを判断し、
ＮＯであればステップＳ１に戻る一方、ＹＥＳであれば
ステップＳ４においてアプリケーションエージェントＡ
Ａに対してユーザ要求する。すなわち、ユーザ要求があ
ったことを通知してステップＳ１に戻る。

【００５３】図２のアプリケーションエージェントＡＡ
のステップＳ１０では、ユーザ要求があったか否かが判
断され、あるまでステップＳ１０のループ処理を実行
し、ユーザ要求があったときは、ステップＳ１１に進
む。ステップＳ１１において、アプリケーションエージ
ェントＡＡのＱｏＳマッピング部１１は、ユーザ要求に
基づいて、通信アプリケーションＣＡに対して妥当なＱ
ｏＳとＱｏＳマネージメントポリシー（ＱｏＳ管理ポリ
シー）をストリーム毎に算出する。

【００５４】ストリームエージェントＳＡのＱｏＳ管理
部２１は、図２のステップＳ３０において、すべてのス
トリームエージェントの優先度の平均値をしきい値の初
期値として共有データメモリ１４に設定した後、図４の
ステップＳ３１に進む。これに応答して、共有データメ
モリ１４は、ステップＳ６０においてＱｏＳ管理部２１
からのしきい値の初期値を記憶した後、図６のステップ
Ｓ６１に進む。

【００５５】一方、アプリケーションエージェントＡＡ
は、図３のステップＳ１２では、複数のアプリケーショ
ンが存在するか否かを判断し、ＹＥＳであればステップ
Ｓ１３ａにおいてＱｏＳ交渉部１２は、各アプリケーシ
ョンのアプリケーションエージェント間で通信を行って
ＱｏＳの交渉を行い、アプリケーション毎に最適なＱｏ
Ｓと制御ポリシーを算出してステップＳ１４に進む。一
方、ステップＳ１２でＮＯであれば、ステップＳ１３ｂ
で、１つのアプリケーションにおいて、当該アプリケー
ションのアプリケーションエージェント間で通信を行っ
てＱｏＳの交渉を行い、最適なＱｏＳと制御ポリシーを
算出してステップＳ１４に進む。ステップＳ１４におい
て相手端末装置Ｂと交渉が必要か否かを判断し、ＹＥＳ
であればステップＳ１５においてＱｏＳ交渉部１２は、
端末装置間でＱｏＳの交渉を行ってステップＳ１６に進
む。一方、ステップＳ１４でＮＯであれば直接にステッ
プＳ１６に進む。

【００５６】ステップＳ１６でＱｏＳ許可部１３は、選
択されたＱｏＳが実現可能か否かをテストする。具体的
には、リソース予約プロトコルを用いて、ＱｏＳで指定
されたリソース量が利用可能であるか否かをテストす
る。次いで、ステップＳ１７において実現可能か否かを
判断し、ＮＯであればステップＳ１２に戻る一方、ＹＥ
ＳであればステップＳ１８で上記得られたＱｏＳを通信
制御部ＣＣに対して出力して設定する。これに応答し
て、通信制御部ＣＣは、ステップＳ７０においてアプリ
ケーションエージェントＡＡからのＱｏＳを設定する。

【００５７】図４において、アプリケーションエージェ
ントＡＡは、ステップＳ１９では、対応するストリーム
エージェントが存在するか否かを判断し、ＹＥＳのとき
はそのままステップＳ２１に進むが、ＮＯであればステ
ップＳ２０においてストリームエージェントＳＡを生成
してステップＳ２１に進む。これに応答して、ストリー
ムエージェントＳＡのＱｏＳ管理部２１は、ステップＳ
３１でストリームエージェントを生成するか否かを判断
し、ＹＥＳであればステップＳ３２でモニタを起動し、
即ち、ストリームエージェントＳＡのＱｏＳモニタリン
グ部２２の処理を起動する。ステップＳ３１でＮＯであ
れば、アプリケーションエージェントＡＡのステップＳ
２０からの命令を受信するまでステップＳ３１のループ
処理を継続し、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３
では、アプリケーションエージェントＡＡからＱｏＳと
ＱｏＳマネージメントポリシーを受信するまで一定時間
待機し、受信すればステップＳ３４に進む。

【００５８】アプリケーションエージェントＡＡのステ
ップＳ２１では、得られたＱｏＳとＱｏＳマネージメン
トポリシーをストリームエージェントＳＡのＱｏＳ管理
部２１に対して通知する。これに応答して、ストリーム
エージェントＳＡのＱｏＳ管理部２１はステップＳ３４
において通知されたＱｏＳでのモニタリングをＱｏＳモ
ニタリング部２２で設定した後、ＱｏＳモニタリング部
２２からの現在のリソース量を受信するまでステップＳ
３５で待機する。

【００５９】アプリケーションエージェントＡＡは、ス
テップＳ２１の後、所定の時間の待機（ステップＳ２
２）を行い、ステップＳ２３で通信アプリケーションＣ
Ａからのユーザ要求変更があるか否かを判断し、ＹＥＳ
であれば図２のステップＳ１０に戻る一方、ＮＯであれ
ば図６のステップＳ２４に進む。

【００６０】ストリームエージェントＳＡのＱｏＳモニ
タリング部２２は、まずＱｏＳ管理部２１のステップＳ
３４におけるモニタの設定に応答して、ステップＳ５０
で現在のリソース量を取得し、ステップＳ５１において
取得した現在のリソース量をＱｏＳ管理部２１に通知し
た後、ステップＳ５２において、所定の時間だけ待機
し、ステップＳ５３においてモニタ終了か否かを判断
し、ＹＥＳであれば終了する一方、ＮＯであればステッ
プＳ５０に戻りモニタリングを再度実行する。

【００６１】ＱｏＳモニタリング部２２がステップＳ５
１で現在のリソース量を通知したことに応答して、Ｑｏ
Ｓ管理部２１は、図５のステップＳ３６において、リソ
ース量が正常範囲の上限値を越えているか否かを判断
し、ＹＥＳであればステップＳ３９で共有データメモリ
１４からしきい値を取得した後ステップＳ４１に進み、
ＮＯであればステップＳ３７でリソース量は正常範囲の
下限値を下回るか否かを判断する。ステップＳ３７でＹ
ＥＳであれば、ステップＳ３８で共有データメモリ１４
からしきい値を取得した後、ステップＳ４０に進む。ス
テップＳ３７でＮＯであれば図４のステップＳ３３に戻
り、再度リソース量をモニタリングするまで待機する。
ステップＳ４０では、ストリームエージェントＳＡのＱ
ｏＳ管理部２１の優先度がしきい値より大きいか否かを
判断し、ＹＥＳであればステップＳ４２でストリームエ
ージェントＳＡに対応するストリームのリソース量を増
加させるようにＱｏＳを調整した後、図６のステップＳ
４４に進む。ＮＯであれば図４のステップＳ３３に戻
る。ステップＳ４１において、ストリームエージェント
ＳＡのＱｏＳ管理部２１の優先度がしきい値より小さい
か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ４３でスト
リームエージェントＳＡに対応するストリームのリソー
ス量を減少させるようにＱｏＳを調整した後、図６のス
テップＳ４４に進む。ステップＳ４１でＮＯであればス
テップＳ３３に戻る。

【００６２】図６において、ストリームエージェントＳ
ＡのＱｏＳ管理部２１は、ステップＳ４４においてＱｏ
Ｓを調整できたか否かを判断し、ＹＥＳであればステッ
プＳ４５において調整後の新しいＱｏＳを通信制御部Ｃ
Ｃに設定する。これに応答して、通信制御部ＣＣはステ
ップＳ７１でストリームエージェントＳＡのＱｏＳ管理
部２１からのＱｏＳを設定する。ストリームエージェン
トＳＡのＱｏＳ管理部２１は、ステップＳ４５に次い
で、ステップＳ４６で共有データメモリ１４のしきい値
を数３に基づいて更新し、次いで、図４のステップＳ３
３に戻る。一方、ステップＳ４４でＱｏＳ調整できずに
ＮＯであれば、ステップＳ４７においてアプリケーショ
ンエージェントＡＡに対して再交渉指示通知を出力した
後、図４のステップＳ３１に戻る。

【００６３】共有データメモリ１４は、ストリームエー
ジェントＳＡのＱｏＳ管理部２１の図６のステップＳ４
６での処理に応答して、ステップＳ６１において新しい
しきい値を記憶した後、ステップＳ６１に戻る。

【００６４】一方、アプリケーションエージェントＡＡ
のステップＳ２４ではすべてのストリームエージェント
のＱｏＳ管理部２１から再交渉指示通知があったか否か
を判断し、ＹＥＳであれば図３のステップＳ１２に戻る
一方、ＮＯであれば図２のステップＳ１０に戻る。

【００６５】以上説明したように本実施形態によれば、
すべてのストリームで共有するしきい値を基準値として
各ストリームに対応するストリームエージェントＳＡの
ＱｏＳ管理部２１がそれぞれ独立にＱｏＳを調整するの
で、動的な環境変化に対して、ユーザ要求を満たしなが
ら迅速かつ適切にＱｏＳ調整を行うことができる。ま
た、複雑なＱｏＳ制御を、簡単な装置構成で制御可能と
なる。ここで、動的な環境変化とは、アプリケーション
が使用できるネットワークと端末のリソース、及び性
能、さらには、そこで処理する負荷の特性などの状況
は、アプリケーション利用の都度異なり、得る。特に、
ワイヤレスアクセスリンクを使用する場合には、電波状
況の不安定な変動や、ハンドオーバによる使用可能伝送
帯域の変更などにより、アプリケーション利用中にも動
作環境が変わり得る。また、これらの物理的な動作環境
のほかに、ユーザ個々人のＴＰＯ（具体的には、ユーザ
のその時の状態（たとえば仕事をしているときとか遊ん
でいるときとか、ユーザの立場と行なおうとしているこ
と）を意味する。）、ニーズ、好みに応じたアプリケー
ション利用形態が出現し得る。

【００６６】以上の実施形態において、ネットワークＮ
Ｅを介してモデムＡ２を用いて通信を行っているが、本
発明はこれに限らず、ＬＡＮ又はＡＴＭ網を介して通信
を行ってもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る請求
項１記載の通信サービス品質制御方法によれば、ネット
ワークを介して接続された複数の端末装置間で通信スト
リームを用いて通信するときに、通信サービスの品質を
制御する端末装置の通信サービス品質制御方法におい
て、通信ストリームの通信サービスの品質に基づいて決
定された通信のためのリソース量が所定の正常範囲外の
ときに、通信ストリームを用いて通信するときの優先順
位を表す優先度と、通信ストリームの通信サービスの品
質を調整するか否かを決定するための基準値であるしき
い値とを比較することにより、通信ストリーム毎に通信
サービスの品質を調整するステップと、通信サービスの
品質を調整した通信ストリームを含むすべての通信スト
リームの優先度に基づいて上記しきい値を更新するステ
ップとを含む。従って、すべての通信ストリームで共有
するしきい値を基準値として通信ストリームごとにそれ
ぞれ独立に通信サービスの品質を調整するので、動的な
環境変化に対して、ユーザ要求を満たしながら迅速かつ
適切に通信サービスの品質の調整を行うことができる。
また、複雑な通信サービスの品質の制御を、簡単な装置
構成で制御可能となる。

【００６８】また、請求項２記載の通信サービス品質制
御方法によれば、請求項１記載の通信サービス品質制御
方法において、上記通信サービスの品質を調整するステ
ップは、上記リソース量が所定の正常範囲の上限値を越
えたとき、上記しきい値より小さい優先度を有する通信
ストリームのリソース量を減少させるように通信サービ
スの品質を調整し、上記リソース量が所定の正常範囲の
下限値を下回るとき、上記しきい値より大きい優先度を
有する通信ストリームのリソース量を増加させるように
通信サービスの品質を調整する。ここで、上記しきい値
は、好ましくは、すべての通信ストリームの優先度の平
均値である。従って、すべての通信ストリームで共有す
るしきい値を基準値として通信ストリームごとにそれぞ
れ独立に通信サービスの品質を調整するので、動的な環
境変化に対して、ユーザ要求を満たしながら迅速かつ適
切に通信サービスの品質の調整を行うことができる。ま
た、複雑な通信サービスの品質の制御を、簡単な装置構
成で制御可能となる。

【００６９】本発明に係る請求項４記載の通信サービス
品質制御装置によれば、ネットワークを介して接続され
た複数の端末装置間で通信ストリームを用いて通信する
ときに、通信サービスの品質を制御する通信制御手段を
備えた通信サービス品質制御装置において、通信ストリ
ームの通信サービスの品質に基づいて決定された通信の
ためのリソース量が所定の正常範囲外のときに、通信ス
トリームを用いて通信するときの優先順位を表す優先度
と、通信ストリームの通信サービスの品質を調整するか
否かを決定するための基準値であるしきい値とを比較す
ることにより、通信ストリーム毎に通信サービスの品質
を調整する調整手段と、上記調整手段によって通信サー
ビスの品質が調整された通信ストリームを含むすべての
通信ストリームの優先度に基づいて上記しきい値を更新
する更新手段とを備える。従って、すべての通信ストリ
ームで共有するしきい値を基準値として通信ストリーム
ごとにそれぞれ独立に通信サービスの品質を調整するの
で、動的な環境変化に対して、ユーザ要求を満たしなが
ら迅速かつ適切に通信サービスの品質の調整を行うこと
ができる。また、複雑な通信サービスの品質の制御を、
簡単な装置構成で制御可能となる。

【００７０】また、請求項５記載の通信サービス品質制
御装置によれば、請求項４記載の通信サービス品質制御
装置において、上記調整手段は、上記リソース量が所定
の正常範囲の上限値を越えたとき、上記しきい値より小
さい優先度を有する通信ストリームのリソース量を減少
させるように通信サービスの品質を調整し、上記リソー
ス量が所定の正常範囲の下限値を下回るとき、上記しき
い値より大きい優先度を有する通信ストリームのリソー
ス量を増加させるように通信サービスの品質を調整す
る。ここで、上記しきい値は、好ましくは、すべての通
信ストリームの優先度の平均値である。従って、すべて
の通信ストリームで共有するしきい値を基準値として通
信ストリームごとにそれぞれ独立に通信サービスの品質
を調整するので、動的な環境変化に対して、ユーザ要求
を満たしながら迅速かつ適切に通信サービスの品質の調
整を行うことができる。また、複雑な通信サービスの品
質の制御を、簡単な装置構成で制御可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る一実施形態である通信サービス
品質（ＱｏＳ）調整機能を備えた端末装置Ａ及びＢを備
えた通信システムの構成を示すブロック図である。

【図２】 図１のパーソナルコンピュータＡ１の各機能
部である通信アプリケーションＣＡ、アプリケーション
エージェントＡＡ、ストリームエージェントＳＡのＱｏ
Ｓ管理部２１、共有データメモリ１４及び通信制御部Ｃ
Ｃの処理の詳細の第１の部分を示すフローチャートであ
る。

【図３】 図１のパーソナルコンピュータＡ１の各機能
部であるアプリケーションエージェントＡＡ、ストリー
ムエージェントＳＡのＱｏＳ管理部２１、共有データメ
モリ１４及び通信制御部ＣＣの処理の詳細の第２の部分
を示すフローチャートである。

【図４】 図１のパーソナルコンピュータＡ１の各機能
部であるアプリケーションエージェントＡＡ、ストリー
ムエージェントＳＡのＱｏＳ管理部２１、ストリームエ
ージェントＳＡのＱｏＳモニタリング部２２及び通信制
御部ＣＣの処理の詳細の第３の部分を示すフローチャー
トである。

【図５】 図１のパーソナルコンピュータＡ１の各機能
部であるアプリケーションエージェントＡＡ、ストリー
ムエージェントＳＡのＱｏＳ管理部２１、共有データメ
モリ１４及び通信制御部ＣＣの処理の詳細の第４の部分
を示すフローチャートである。

【図６】 図１のパーソナルコンピュータＡ１の各機能
部であるアプリケーションエージェントＡＡ、ストリー
ムエージェントＳＡのＱｏＳ管理部２１、共有データメ
モリ１４及び通信制御部ＣＣの第５の部分を示すフロー
チャートである。

【図７】 図１のＱｏＳ管理部２１によってＱｏＳを調
整するか否かを決定する基準値である共有データメモリ
１４に記憶されたしきい値と、各ストリームの優先度と
に基づいたＱｏＳ調整を示す図であり、（ａ）はしきい
値と各ストリームの優先度との関係を示すグラフであ
り、（ｂ）は、（ａ）に示されるようにＱｏＳ調整によ
ってしきい値が変化したときの使用リソース量の変化を
示すグラフである。

【図８】 図１の通信システムで用いるアプリケーショ
ン動作環境の一例を示すブロック図である。

【図９】 図１の通信システムで用いられるＱｏＳアー
キテクチャのためのフレームワークの基本構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ…端末装置、 Ａ１，Ｂ１…パーソナルコンピュータ、 Ａ２，Ｂ２…モデム、 ＮＥ…ネットワーク、 ＣＣ…通信制御部、 ＣＡ…通信アプリケーション、 ＡＡ…アプリケーションエージェント、 ＳＡ…ストリームエージェント、 １０…ＣＰＵ、 １１…ＱｏＳマッピング部、 １２…ＱｏＳ交渉部、 １３…ＱｏＳ許可部、 １４…共有データメモリ、 ２１…ＱｏＳ管理部、 ２２…ＱｏＳモニタリング部、 ３１…フローフィルタリング部、 ３２…リアルタイムフロー制御部、 ３３…適応転送システム部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 達也 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール環境適 応通信研究所内 (72)発明者 荻野 長生 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール環境適 応通信研究所内 (72)発明者 松田 潤 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール環境適 応通信研究所内 Ｆターム(参考） 5K030 GA04 HA08 HB17 LC09 MB01 5K051 AA02 AA03 EE01 FF03 FF12 JJ11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークを介して接続された複数の
   端末装置間で通信ストリームを用いて通信するときに、
   通信サービスの品質を制御する端末装置の通信サービス
   品質制御方法において、 通信ストリームの通信サービスの品質に基づいて決定さ
   れた通信のためのリソース量が所定の正常範囲外のとき
   に、通信ストリームを用いて通信するときの優先順位を
   表す優先度と、通信ストリームの通信サービスの品質を
   調整するか否かを決定するための基準値であるしきい値
   とを比較することにより、通信ストリーム毎に通信サー
   ビスの品質を調整するステップと、 通信サービスの品質を調整した通信ストリームを含むす
   べての通信ストリームの優先度に基づいて上記しきい値
   を更新するステップとを含むことを特徴とする通信サー
   ビス品質制御方法。
2. 【請求項２】 上記通信サービスの品質を調整するステ
   ップは、 上記リソース量が所定の正常範囲の上限値を越えたと
   き、上記しきい値より小さい優先度を有する通信ストリ
   ームのリソース量を減少させるように通信サービスの品
   質を調整し、 上記リソース量が所定の正常範囲の下限値を下回ると
   き、上記しきい値より大きい優先度を有する通信ストリ
   ームのリソース量を増加させるように通信サービスの品
   質を調整することを特徴とする請求項１記載の通信サー
   ビス品質制御方法。
3. 【請求項３】 上記しきい値は、すべての通信ストリー
   ムの優先度の平均値であることを特徴とする請求項１又
   は２記載の通信サービス品質制御方法。
4. 【請求項４】 ネットワークを介して接続された複数の
   端末装置間で通信ストリームを用いて通信するときに、
   通信サービスの品質を制御する通信制御手段を備えた通
   信サービス品質制御装置において、 通信ストリームの通信サービスの品質に基づいて決定さ
   れた通信のためのリソース量が所定の正常範囲外のとき
   に、通信ストリームを用いて通信するときの優先順位を
   表す優先度と、通信ストリームの通信サービスの品質を
   調整するか否かを決定するための基準値であるしきい値
   とを比較することにより、通信ストリーム毎に通信サー
   ビスの品質を調整する調整手段と、 上記調整手段によって通信サービスが調整された通信ス
   トリームを含むすべての通信ストリームの優先度に基づ
   いて上記しきい値を更新する更新手段とを備えたことを
   特徴とする通信サービス品質制御装置。
5. 【請求項５】 上記調整手段は、 上記リソース量が所定の正常範囲の上限値を越えたと
   き、上記しきい値より小さい優先度を有する通信ストリ
   ームのリソース量を減少させるように通信サービスの品
   質を調整し、 上記リソース量が所定の正常範囲の下限値を下回ると
   き、上記しきい値より大きい優先度を有する通信ストリ
   ームのリソース量を増加させるように通信サービスの品
   質を調整することを特徴とする請求項４記載の通信サー
   ビス品質制御装置。
6. 【請求項６】 上記しきい値は、すべての通信ストリー
   ムの優先度の平均値であることを特徴とする請求項４又
   は５記載の通信サービス品質制御装置。