JP3565265B2 - 優先度別クラス選択型通信システム及び通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優先度別クラス選択型通信システム及び優先度別クラス選択型通信方法に関し、特に、通信コストの最適化を図る場合などに好適な優先度別クラス選択型通信システム及び優先度別クラス選択型通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インターネット等のネットワークを介した端末間の通信においては、優先度に区分を設けている。従来の優先度区分は、例えば、音声／データ／映像等のあらゆる情報を全て所定バイトのセルに分解し、ネットワーク内を伝送する「ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ：非同期転送モード）伝送」であれば、ＣＢＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ：映像通信用のサービス）、ＶＢＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ：そのままの情報可変速度で通信を実現するサービス）、ＵＢＲ（Ｕｎｓｐｅｃｉｆｉｅｄ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ：スループットを保証しない低料金用のサービス）、等の伝送方式に依存する考え方が支配的であった。端末は、特定の伝送方式しか持たないことが普通であり、この場合、常に同一通信方式の優先度クラスを利用しなければならないという制約がある。
【０００３】
パケット通信網に関する従来例としては、例えば特開平３−５８６４６号公報に記載の技術が提案されている。同公報は、確実な品質保証の実現を目的としたものであり、パケット通信網において、優先度を２種類設け、第１の優先度を要求する呼に対しては、情報発生源のパケット送出速度の最大値に等しい帯域により通過する伝送路に対して帯域割り当てを行い、第２の優先度を要求する呼に対しては、情報発生源のパケット送出速度の平均値以上、最大値以下の仮想帯域により通過する伝送路に対して帯域割り当てを行い、網内において第１の優先度をもつパケットは第２の優先度をもつパケットより優先的に伝送されることを特徴とするパケット通信網における帯域割り当て方式が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例においては次のような問題点があった。
【０００５】
上記の如く、従来の優先度区分は、例えばＡＴＭ伝送であればＣＢＲ、ＶＢＲ、ＵＢＲ等の伝送方式に依存する考え方が支配的で、端末は特定の伝送方式しか持たないことが普通であり、常に同一通信方式の優先度クラスを利用しなければならない、という制約が存在した。
【０００６】
従って、ネットワークユーザが利用したい場面、例えば、業務上、緊急に電子ファイルを転送したい場合も、インターネットをブラウズするのも、同一優先度クラスにおける通信であり、そこに優先度の区分は存在していない。ＵＮＩ（ユーザネットワークインタフェース）の規定に従えば、ユーザ端末側とネットワーク側がパラメータを交換することで、ユーザからの帯域要求も可能である。
【０００７】
しかし、この方式では、ネットワーク側とユーザ側との間で、複雑なプロトコルが必要であり、また、ユーザ側が何を申告すればネットワークが受けつけられるのかを示す情報が欠落しており、ユーザの柔軟な要求に対し適切なサービスを提供することが困難であるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、通信方式に関係しない優先度クラス分けを行うことにより、通信の優先度に応じた対価を設け、自らの転送に必要な伝送路を確保し、送信時にポリシーに従って、使用する優先度クラスを選択可能とし、情報の重要性等に基づいて、利用する状況に応じ優先度を任意に変更可能とし、特定の優先度クラスを常に利用する契約とする必要がなく、通信コストの最適化を実現した優先度別クラス選択型通信システム及び優先度別クラス選択型通信方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、優先度に応じたネットワークの利用を行う優先度別クラス選択型通信システムにおいて、前記ネットワーク内の伝送路の特定の帯域をクラス分けすると共に優先度別に分割し、各優先度クラス毎に最大収容ユーザ数を設定し、前記各優先度クラスの前記帯域及び前記最大収容ユーザ数に基づき、最大数のユーザの利用時に使用可能帯域の下限を保証値として設定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、ユーザ端末とネットワーク制御部とを具備した優先度別クラス選択型通信システムにおける優先度別クラス選択型通信方法において、ユーザ端末と他のユーザ端末との間の情報の送受信開始に伴い、前記ユーザ端末から前記ネットワーク制御部に対し、前記ネットワーク内の伝送路の特定の帯域及び最大収容ユーザ数に応じて分割された各優先度クラスのネットワーク利用情報の要求を行い、該要求に基づき前記ユーザ端末が前記ネットワーク制御部から受信した前記ネットワーク利用情報に基づき、何れの優先度クラスを選択するかを決定し、前記ユーザ端末から前記ネットワーク制御部に対し前記決定した前記優先度クラスの利用要求を行い、該要求に基づき前記ユーザ端末が前記ネットワーク制御部から受信した利用可能ＩＤを用いて通信を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の優先度別クラス選択型通信システムは、図１を参照しつつ説明すれば、前記ユーザ端末（１）は、他のユーザ端末との情報の送受信開始を検出する検出手段（１１）と、前記ネットワーク制御部（２）に対し前記各優先度クラスのネットワーク利用情報の要求を行う第一の要求手段（１２）と、該要求に基づき前記ネットワーク制御部（２）から受信した前記ネットワーク利用情報及びユーザが有する選択ポリシーに基づき、何れの優先度クラスを選択するかを決定する決定手段（１３）と、前記ネットワーク制御部（２）に対し前記決定した前記優先度クラスの利用要求を行う第二の要求手段（１５）と、該要求に基づき前記ネットワーク制御部（２）から受信した前記利用可能ＩＤを用いて前記ネットワーク（３）を介し情報の送受信を行う送受信手段（１６）とを具備し、前記ネットワーク制御部（２）は、前記ユーザ端末（１）から前記ネットワーク利用情報の要求を受信し、前記ネットワーク利用情報を前記ユーザ端末（１）に送信する転送手段（２１）と、前記ネットワーク利用情報の格納及び更新が可能な格納手段（２２）と、前記ユーザ端末（１）から前記利用要求を受信し、前記ネットワーク（３）が利用可能な場合に前記利用可能ＩＤを前記ユーザ端末に送信する受付手段と（２３）を具備している。
【００１２】
［作用］
本発明の優先度別クラス選択型通信システムは、各ユーザは相応の対価を支払うことで、自らの転送に必要な伝送路を確保することが可能となり、送信時にポリシーに従って、使用する優先度クラスを選択できる。そのため、情報の重要性等に基づいて、利用する状況に応じ優先度を任意に変更することが可能であり、特定の優先度クラスを常に利用する契約とする必要がなく、通信コストの最適化を実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
（１）構成の説明
本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムは、図１に示す如く、コネクション開通トリガ検出部１１、情報要求部１２、優先度クラス選択部１３、ポリシーデータベース１４、要求部１５、送受信部１６を備えたユーザ端末１と、ネットワーク情報転送部２１、ネットワークデータベース２２、要求受付部２３を備えたネットワーク制御部２と、伝送路（ネットワーク）３とから構成されている。
【００１５】
上記構成を詳述すると、ユーザ端末１において、コネクション開通トリガ検出部１１は、自局のユーザ端末内で送出したいデータが発生した場合にデータ送出のトリガ信号を発生し、送受信開始のトリガとなることを検出する。情報要求部１２は、トリガ信号を入力し、ネットワーク３に対し各優先度クラスの利用情報提供を要求し、受信した情報を優先度クラス選択部１３へ転送する。優先度クラス選択部１３は、情報要求部１２から転送されたネットワークの利用状態、及びユーザの持つポリシーデータベース（選択ポリシー）１４に従い、どの優先度を選択するかを決定する。
【００１６】
要求部１５は、優先度クラス選択部１３の選択結果を入力し、ネットワーク制御部２に対し優先度クラスの要求を送信し、この応答として、ネットワーク制御部２よりネットワーク内で情報を転送するための利用可能Ｉｄ値（以下、Ｉｄ値）を受信する。送受信部１６は、要求部１５が受信したＩｄを使用して、ネットワーク３に対し情報の送受を行う。
【００１７】
他方、ネットワーク制御部２において、ネットワーク情報転送部２１は、ユーザ端末１からのネットワーク利用情報の参照要求を受信し、ネットワーク利用情報をユーザ端末１に送信する。ネットワークデータベース２２は、利用情報を格納する。要求受付部２３は、ユーザ端末１からの利用要求を受信し、利用可能かどうかの判定を行い、受付を行った場合、ユーザ端末１に対し利用可能ＩＤを引き渡すと共に、ネットワークデータベース２２の更新を行う。
【００１８】
また、上記ネットワーク制御部２が、ユーザ端末１に提供するネットワーク利用情報の一例は、図２、図３に示す如くであり、最小保証帯域幅、利用可能帯域幅に対し、例えば３ランクに分けた優先度Ａクラス、優先度Ｂクラス、優先度Ｃクラスの各々が対応付けられている。
【００１９】
また、上記ネットワーク制御部２が有するデータベース情報の一例は、図４、図５に示す如くであり、全帯域幅、最小保証帯域幅、利用可能帯域幅、最大収容ユーザ数に対し、例えば３ランクに分けた優先度Ａクラス、優先度Ｂクラス、優先度Ｃクラスの各々が対応付けられている。この場合、図５は、図４の更新後のデータベース情報である。
【００２０】
なお、上記構成では、ユーザ端末１とネットワーク制御部２とは、ネットワーク３とは別個に伝送ラインを備えた例を示しているが、後述する第２の実施形態と同様にネットワークを介してユーザ端末がデータの発生によってネットワークの使用に、優先度の選定等を行ってもよい。
【００２１】
（２）動作の説明
次に、本発明の実施形態の動作について図１〜図６を参照して詳細に説明する。
【００２２】
ユーザ端末１において、他の端末間と情報を送受信する状況が発生した場合、この発生を、コネクション開通トリガ検出部１１が検出する。コネクション開通トリガの検出の方法は、キャリアセンス、プロトコルレベルでの送信要求発生に基づく検出、アプリケーションレベルでのトランザクション要求発生に基づく検出等、種々の検出方法が考えられる。
【００２３】
コネクション開通トリガ検出部１１は、このコネクション開通トリガを検出したという情報を、情報要求部１２へ通知する（図６のステップＳ４１）。このトリガ検出情報には、送信アプリケーション・転送情報量等の送信する情報の質を判断するための付加情報が付与されている。
【００２４】
ユーザ端末１の情報要求部１２は、ネットワーク制御部２が備えるネットワーク情報転送部２１に対し、ネットワーク３における各優先度クラスの利用状況を通知する依頼を行う（図６のステップＳ４２）。ネットワーク情報転送部２１は、先の要求に従い、ネッワークデータベース２２を参照し、この情報を、要求元であるユーザ端末１の情報要求部１２へ転送する（図６のステップＳ４０１）。
【００２５】
ここで、図２に、この時に渡されたネットワーク利用情報を示す。本実施形態では、ネットワークの優先度を３ランクに分けていることとし、優先度が高い順に、優先度Ａクラス、優先度Ｂクラス、優先度Ｃクラスとする。各クラスは、仮に、均等に１００Ｍｂｐｓの帯域を有しているが、優先度Ａクラスは、最大１０ユーザ、優先度Ｂクラスは、最大１００ユーザ、優先度Ｃクラスは、最大ユーザ数無制限とする。優先度Ａクラスは、最小１０Ｍｂｐｓ保証、優先度Ｂクラスは、最小１Ｍｂｐｓ保証、優先度Ｃクラスは、保証なしとなる。
【００２６】
従って、図２で示されるネットワーク利用情報は、それぞれの最小保証帯域と、現時点での各優先度クラスにおいて個々のユーザが利用可能な帯域が示されている。利用可能帯域は、クラス選択を行うユーザに簡便なように、新たにユーザが加わった時点で、利用できる帯域を示す。具体的には、優先度Ｂクラスの２Ｍｂｐｓは次式により算出される。
【００２７】
２＝１００／（４９＋１） ・・・（Ａ）
ここで、上記（Ａ）式中の「１」は、仮に、このユーザが加わった場合の値を算出するために加算される。
【００２８】
上記のネットワーク利用情報を受け取ったユーザ端末１の情報要求部１２は、ネットワーク利用情報を優先度クラス選択部１３へ転送する。優先度クラス選択部１３は、ポリシーデータベース１４を参照して、どの優先度クラスを情報転送に使用するかを選択する。
【００２９】
ポリシーデータベース１４は、例えば、転送情報量、発信アプリケーションの種類等により、時間的緊急性・情報に対するネットワーク使用量の下限・上限等を設定し、適切な優先度クラスを選択するためのポリシーを保持する。このポリシーを元に、優先度クラス選択部１３は、送受信について、どの優先度クラスを利用するのかを決定する（図６のステップＳ４３、ステップＳ４４）。
【００３０】
次に、どの優先度クラス帯域を使用するかを決定した結果を、優先度クラス選択部１３が要求部１５へ通知する（図６のステップＳ４５）。ユーザ端末１の要求部１５は、ネットワーク制御部２の要求受付部２３へ利用要求を送信する。本実施形態では、ポリシーデータベース１４に基づき、優先度Ｂクラスを利用する要求を行うものとする。
【００３１】
この時、通信の対向局に関する情報も引き渡す。ユーザ端末１の要求部１５は、この情報、つまり優先度Ｂクラスを使用するという情報を、ネットワーク制御部２の要求受付部２３へ転送する。 要求受付部２３は、ネットワークデータベース２２を参照し、図４に示す情報を得たものとする（図６のステップＳ４０２）。
【００３２】
図４の情報は、上記図２の情報に全帯域幅及びユーザ数情報が加わったものである。優先度Ｂクラスが最大ユーザ数に達しておらず、まだ４０ユーザへのサービスが可能であるため、この時点では、要求をそのまま受け付け、且つ、ネットワークデータベース２２を更新する（図６のステップＳ４０３、ステップＳ４０４）。仮に受付不可能であれば、受付不能を判定する（図６のステップＳ４０５）。図５に、更新後のデータベースを示す。この後に、情報転送要求を行ったユーザは、図３に示す情報を受け取ることになる。
【００３３】
ネットワーク制御部２の要求受付部２３は、更に、ネットワーク３内において、優先度Ｂクラスをこのユーザが利用できるように、ＩＤを割り当て（図６のステップＳ４０６）、これをユーザ端末１の要求部１５に通知する。ネットワーク制御部２の要求受付部２３は、同時に、対向局にあるユーザ端末１の要求部１５に対しても、同一のＩＤを割り当て通知する。更に、ネットワーク制御部２の要求受付部２３は、ネットワーク３に対し、受付を行ったサービスのコネクションを開通する操作を行う。
【００３４】
ユーザ端末１の要求部１５は、ネットワーク制御部２側から送信された各信号を受信し（図６のステップＳ４５）、このＩＤを送受信部１６へ渡し、対向する端末間とのデータの送受を、受信したＩＤを使用しながら実行する（図６のステップＳ４６）。
【００３５】
尚、上記実施形態では、同一優先度クラス内で、ユーザが直接優先度クラスを指定する方式例を示したが、ユーザは単に最小保証帯域を指定し、ネットワーク制御部２の要求受付部２３がネットワークデータベース２２を参照し、適切なクラスを選択する方式としてもよい。
【００３６】
以上説明したように、本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信方式は、ネットワーク内の伝送路の特定の帯域をクラス分けした上で優先度別に分割し、各優先度毎に最大収容ユーザ数を設定する。また、各優先度クラスの帯域及び最大収容ユーザ数より、最大数のユーザがフェアシェアで利用した場合に、実際に使用できる帯域の下限を保証値として設定する。また、最大ユーザ数を無限大として、実質的に保証がない優先度クラスも設定が可能とする。
【００３７】
各優先度クラスは、固有の課金体系を有しており、収容ユーザ数を制限する優先度クラスほど、単位帯域当たりの単価を高く設定している。ネットワークは、各優先度クラスの利用状態から、その優先度クラスの最小保証値及び利用可能な帯域情報を、リアルタイムに更新し管理している。
【００３８】
ネットワークユーザは、ユーザが要求することにより、ネットワークより各優先度クラスの利用情報を入手することが可能である。ユーザの方針により、何れの優先度クラスをどれだけの帯域幅で使用するかを、ネットワークに対して要求し、予約することが可能である。ユーザは、利用した優先度クラス・帯域・時間の積により、使用料を課金される。ネットワークは、各優先度クラスの持つ最大ユーザ数まで収容する。
【００３９】
従って、ユーザが、仮に、最小保証帯域を超過する帯域を利用している状況においても、ユーザ数の増加により、逐次、使用帯域が減少することが有り得るが、最小保証帯域を下回ることはなく、優先度クラスに応じたネットワークの利用が保証される。
【００４０】
［第２の実施形態］
（１）構成の説明
図７を参照して、本発明の実施形態の優先度別クラス選択型通信システムについて説明する。
【００４１】
図７に示すように、図１との相違点は、ユーザ端末１とネットワーク制御部２とは、ネットワーク３を介して相互通信を行う点である。そのために、ユーザ端末１は、送受信部１６とネットワーク３との相互の橋渡しの機能を有する端末インターフェース１７を有し、ネットワークで指定されているプロトコルに従ってネットワーク３に接続されている。
【００４２】
このプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルにおける物理層、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層等でよい。また、ネットワーク制御部２は、ネットワーク３との接続のために、管理部インターフェース２５を備えており、ネットワーク情報転送部２１と要求受付部２３とユーザ端末１との間に管理部インターフェース２５をデータの相互通信のために介在している。
【００４３】
また、ユーザ端末１には、ディスプレイ１９と入出力機能を有する送信データ発生部１８とを備え、送信データ発生部１８はデータ出力のトリガ信号を発生する。また、コネクション開通トリガ検出部１１、情報要求部１２、優先度クラス選択部１３、ポリシーデータベース１４、要求部１５、送受信部１６はそれぞれ、図１と同様な機能を有している。また、ユーザ端末１がネットワーク３からデータを受信する場合は、端末インターフェース１７，送受信部１６、コネクション開通トリガ検出部１１をそれぞれ通って、送信データ発生部１８でディスプレイ１９を視認しながら、受信処理を行うことになる。
【００４４】
また、ネットワーク制御部２には、ネットワーク情報転送部２１、ネットワークデータベース２２、要求受付部２３と、管理部インターフェース２５，ネットワークデータベース２２のデータの参照・更新を行う参照・更新部２４を備えている。なお、ネットワーク情報転送部２１と要求受付部２３とは、管理部インターフェース２５内に含まれていてもよい。
【００４５】
また、伝送路（ネットワーク）３には、通常複数のユーザ端末が接続されており、ユーザ端末４を図示し、その作用・動作はユーザ端末１と同様である。ユーザ端末１及びネットワーク制御部２とは、第１の実施形態によって説明した動作・作用とほぼ同じであるので、重複する説明は、省略する。
【００４６】
上記構成を詳述すると、ユーザ端末１において、コネクション開通トリガ検出部１１は、自局のユーザ端末１内で送信データ発生部１８により送出したいデータが発生した場合に、データ送出のトリガ信号を発生し、送受信開始のトリガとなることを検出する。情報要求部１２は、そのトリガ信号を入力し、ネットワーク３に対し、端末インターフェース１７を介してネットワーク制御部２に各優先度クラスの利用情報提供を要求する。
【００４７】
この際、端末インターフェース１７はネットワーク制御部２への通信の場合には、パケットとしてそのヘッダ部に宛先のネットワーク制御部２とそのネットワーク情報転送部２１としてその要求を受け入れ、、要求結果の応答により、管理部インターフェース２５は、応答パケットのヘッダ部の宛先にユーザ端末２の特定とその情報要求部１２としてネットワーク３端末インターフェース１７に送出し、受信した情報を優先度クラス選択部１３へ転送する。
【００４８】
優先度クラス選択部１３は、情報要求部１２から転送されたネットワーク３の利用状態、及びユーザの持つポリシーデータベース（選択ポリシー）１４に従い、どの優先度を選択するかを決定する。
【００４９】
要求部１５は、優先度クラス選択部１３の選択結果を入力し、ネットワーク制御部２に対し優先度クラスの要求を送信し、この応答として、ネットワーク制御部２よりネットワーク内で情報を転送するための利用可能Ｉｄ値（以下、Ｉｄ値）を受信する。送受信部１６は、要求部１５が受信したＩｄをパレット形式のヘッダ部の送信元領域に埋め込み、ネットワーク３に対し情報の送受を行う。
【００５０】
他方、ネットワーク制御部２において、ネットワーク情報転送部２１は、ユーザ端末１からのネットワーク利用情報の参照要求を受信し、ネットワーク利用情報をユーザ端末１に送信する。ネットワークデータベース２２は、利用情報を格納する。要求受付部２３は、ユーザ端末１からの利用要求を受信し、利用可能かどうかの判定を行い、受付を行った場合、ユーザ端末１に対し、利用可能ＩＤを引き渡すと共に、ネットワークデータベース２２の更新を行う。
【００５１】
また、上記ネットワーク制御部２が、ユーザ端末１に提供するネットワーク利用情報の一例は、図２、図３に示す如くであり、最小保証帯域幅、利用可能帯域幅に対し、例えば３ランクに分けた優先度Ａクラス、優先度Ｂクラス、優先度Ｃクラスの各々が対応付けられている。
【００５２】
また、上記ネットワーク制御部２が有するデータベース情報の一例は、図４、図５に示す如くであり、全帯域幅、最小保証帯域幅、利用可能帯域幅、最大収容ユーザ数に対し、例えば３ランクに分けた優先度Ａクラス、優先度Ｂクラス、優先度Ｃクラスの各々が対応付けられている。この場合、図５は、図４の更新後のデータベース情報である。
【００５３】
（２）動作の説明
次に、本発明の実施形態の動作について図２〜図７を参照して詳細に説明する。基本的には、第１の実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００５４】
ユーザ端末１において、他の端末、例えばユーザ端末４間と情報を送受信する状況が発生した場合、データ送信発生部１８からトリガを発生して、コネクション開通トリガ検出部１１が検出する。コネクション開通トリガ検出部１１は、このコネクション開通用トリガを検出したという情報を、情報要求部１２へ通知する（図６のステップＳ４１）。このトリガ検出情報には、送信アプリケーション・転送情報量等の送信する情報の質を判断するための付加情報が付与されている。
【００５５】
ユーザ端末１の情報要求部１２は、そのトリガに従って端末インターフェース１７に宛先をネットワーク制御部２のネットワーク情報伝送部２１としてパケットとして通知し、端末インターフェース１７はネットワーク３に送信する。ネットワーク制御部２の管理部インターフェース２５はネットワーク３に送出されたパケット中自己宛のパケットを検出し、そのパケットを入力して宛先のネットワーク情報転送部２１に送信し、ネットワーク３における各優先度クラスの利用状況を通知する依頼を行う（図６のステップＳ４２）。
【００５６】
ネットワーク情報転送部２１は、先の要求に従い、ネッワークデータベース２２を参照し、この情報を、要求元であるユーザ端末１の情報要求部１２へネットワーク３を介して転送する（図６のステップＳ４０１）。
【００５７】
ここで、図２に、この時に渡されたネットワーク利用情報を示す。本実施形態では、第１の実施形態と同様に処理する。
【００５８】
上記のネットワーク利用情報を受け取ったユーザ端末１の情報要求部１２は、ネットワーク利用情報を優先度クラス選択部１３へ転送する。優先度クラス選択部１３は、ポリシーデータベース１４を参照して、どの優先度クラスを情報転送に使用するかを選択する。ポリシーデータベース１４は、例えば、転送情報量、発信アプリケーションの種類等により、時間的緊急性・情報に対するネットワーク使用量の下限・上限等を設定し、適切な優先度クラスを選択するためのポリシーを保持する。
【００５９】
このポリシーは、優先度を最善とするか、低コストを最善とするか、データ品質を最善とするのかなど、ユーザ端末ごとに異なっているので、ユーザが好む考え方によって、例えば、優先度は中庸、低コストは最善、データ品質は最善というようにランク付けして、ポリシーデータベース１４に格納しておく。このポリシーを元に、優先度クラス選択部１３は、現状のネットワークの利用情報に従ってクラス選択を決定する（図６のステップＳ４３、ステップＳ４４）。
【００６０】
次に、どの優先度クラス帯域を使用するかを決定した結果を、優先度クラス選択部１３が要求部１５へ通知する（図６のステップＳ４５）。ユーザ端末１の要求部１５は、優先度クラス帯域の情報をパケット化し、端末インターフェース１７及び管理部インターフェース２５を介して、ネットワーク制御部２の要求受付部２３へ利用要求を送信する。
【００６１】
本実施形態では、ポリシーデータベース１４に基づき、優先度Ｂクラスを利用する要求を行うものとする。この時、通信の対向局であるユーザ端末４に関する情報も引き渡す。ユーザ端末１の要求部１５は、この情報、つまり優先度Ｂクラスを使用するという情報を、ネットワーク制御部２の要求受付部２３へ転送する。
【００６２】
要求受付部２３は、ネットワークデータベース２２を参照し、図４に示す情報を得たものとする（図６のステップＳ４０２）。図４の情報は、上記図２の情報に全帯域幅及びユーザ数情報が加わったものである。優先度Ｂクラスが最大ユーザ数に達しておらず、まだ規定されるまでに４０ユーザへのサービスが可能であるため、この時点では、要求をそのまま受け付け、且つ、要求受付部２３から通知されたユーザ端末１が優先度Ｂクラスでネットワーク３を使用する旨を、参照・更新部２４を介して、ネットワークデータベース２２に格納して今まで不使用だった内容を更新する（図６のステップＳ４０３、ステップＳ４０４）。
【００６３】
仮に受付不可能であれば、受付不能を判定する（図６のステップＳ４０５）。図５に、更新後のデータベースを示す。この後に、情報転送要求を行ったユーザは、図３に示す情報を受け取ることになる。
【００６４】
ネットワーク制御部２の要求受付部２３は、更に、ネットワーク３内において、優先度Ｂクラスをこのユーザが利用できるように、ＩＤを割り当て、これをユーザ端末１の要求部１５に通知する。ネットワーク制御部２の要求受付部２３は、同時に、対向局のユーザ端末４内にある要求部に対しても、同一のＩＤを割り当て通知する。更に、ネットワーク制御部２の要求受付部２３は、ネットワーク３に対し、受付を行ったサービスのコネクションを開通する操作を行う。
【００６５】
ユーザ端末１の要求部１５は、このＩＤを送受信部１６へ渡し、端末インターネット１７を介して、対向するユーザ端末４間とのデータの送受を実行する（図６のステップＳ４０６）。
【００６６】
尚、上記実施形態では、同一優先度クラス内で、ユーザが直接優先度クラスを指定する方式例を示したが、ユーザは単に最小保証帯域を指定し、ネットワーク制御部２の要求受付部２３がネットワークデータベース２２を参照し、適切なクラスを選択する方式としてもよい。また、データ送信元が優先度等のクラス選択を決定したとしても、対向するユーザ端末が、１ランク上の優先度クラスを求めてきた場合もあり、このような場合のために、ネゴシエーション機能をネットワーク制御部２内に設けてもよい。
【００６７】
以上説明したように、本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信方式は、ネットワーク内の伝送路の特定の帯域をクラス分けした上で優先度別に分割し、各優先度毎に最大収容ユーザ数を設定する。また、本実施形態では、ネットワークに接続するだけで、ネットワーク制御部のネットワーク３におけるサービスを受けられるので、ネットワークシステムの拡張等の時に効果的である。
【００６８】
また、ネットワークユーザは、ユーザが要求することにより、ネットワークより各優先度クラスの利用情報を入手することが可能である。ユーザのポリシーによる方針により、何れの優先度クラスをどれだけの帯域幅で使用するかを、ネットワークに対して要求し、予約することが可能である。ユーザは、利用した優先度クラス・帯域・時間の積により、使用料を課金される。ネットワークは、各優先度クラスの持つ最大ユーザ数まで収容する。
【００６９】
従って、ユーザが、仮に、最小保証帯域を超過する帯域を利用している状況においても、ユーザ数の増加により、逐次、使用帯域が減少することが有り得るが、最小保証帯域を下回ることはなく、優先度クラスに応じたネットワークの利用が保証される。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ユーザ端末と他のユーザ端末との間の情報の送受信開始に伴い、ユーザ端末からネットワーク制御部に対し、ネットワーク内の伝送路の特定の帯域及び最大収容ユーザ数に応じて分割された各優先度クラスのネットワーク利用情報の要求を行い、該要求に基づきユーザ端末がネットワーク制御部から受信したネットワーク利用情報に基づき、何れの優先度クラスを選択するかを決定し、ユーザ端末からネットワーク制御部に対し、決定した優先度クラスの利用要求を行い、該要求に基づきユーザ端末がネットワーク制御部から受信した利用可能ＩＤを用いて通信を行うと共に、各優先度クラスは、固有の課金体系を有し、収容ユーザ数を制限する優先度クラスほど単位帯域当たりの単価を高く設定しているため、下記のような効果が得られる。
【００７１】
各ユーザは相応の対価を支払うことで、自らの転送に必要な伝送路を確保することが可能となり、送信時にポリシーに従って、使用する優先度クラスを選択できるため、情報の重要性等に基づいて、利用する状況に応じ優先度を任意に変更することが可能であり、特定の優先度クラスを常に利用する契約とする必要がなく、通信コストの最適化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムのネットワーク制御部がユーザ端末に提供するネットワーク利用情報の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムのネットワーク制御部がユーザ端末に提供するネットワーク利用情報の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムのネットワーク制御部が有するデータベース情報の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムのネットワーク制御部が有するデータベース情報の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムのユーザ端末側処理及びネットワーク制御部側処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ユーザ端末
２ ネットワーク制御部
３ ネットワーク
１１ コネクション関連トリガ検出部
１２ 情報要求部
１３ 優先度クラス選択部
１４ ポリシーデータベース
１５ 要求部
１６ 送受信部
２１ ネットワーク情報転送部
２２ ネットワークデータベース
２３ 要求受付部
【発明の属する技術分野】
本発明は、優先度別クラス選択型通信システム及び優先度別クラス選択型通信方法に関し、特に、通信コストの最適化を図る場合などに好適な優先度別クラス選択型通信システム及び優先度別クラス選択型通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インターネット等のネットワークを介した端末間の通信においては、優先度に区分を設けている。従来の優先度区分は、例えば、音声／データ／映像等のあらゆる情報を全て所定バイトのセルに分解し、ネットワーク内を伝送する「ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ：非同期転送モード）伝送」であれば、ＣＢＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ：映像通信用のサービス）、ＶＢＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ：そのままの情報可変速度で通信を実現するサービス）、ＵＢＲ（Ｕｎｓｐｅｃｉｆｉｅｄ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ：スループットを保証しない低料金用のサービス）、等の伝送方式に依存する考え方が支配的であった。端末は、特定の伝送方式しか持たないことが普通であり、この場合、常に同一通信方式の優先度クラスを利用しなければならないという制約がある。
【０００３】
パケット通信網に関する従来例としては、例えば特開平３−５８６４６号公報に記載の技術が提案されている。同公報は、確実な品質保証の実現を目的としたものであり、パケット通信網において、優先度を２種類設け、第１の優先度を要求する呼に対しては、情報発生源のパケット送出速度の最大値に等しい帯域により通過する伝送路に対して帯域割り当てを行い、第２の優先度を要求する呼に対しては、情報発生源のパケット送出速度の平均値以上、最大値以下の仮想帯域により通過する伝送路に対して帯域割り当てを行い、網内において第１の優先度をもつパケットは第２の優先度をもつパケットより優先的に伝送されることを特徴とするパケット通信網における帯域割り当て方式が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例においては次のような問題点があった。
【０００５】
上記の如く、従来の優先度区分は、例えばＡＴＭ伝送であればＣＢＲ、ＶＢＲ、ＵＢＲ等の伝送方式に依存する考え方が支配的で、端末は特定の伝送方式しか持たないことが普通であり、常に同一通信方式の優先度クラスを利用しなければならない、という制約が存在した。
【０００６】
従って、ネットワークユーザが利用したい場面、例えば、業務上、緊急に電子ファイルを転送したい場合も、インターネットをブラウズするのも、同一優先度クラスにおける通信であり、そこに優先度の区分は存在していない。ＵＮＩ（ユーザネットワークインタフェース）の規定に従えば、ユーザ端末側とネットワーク側がパラメータを交換することで、ユーザからの帯域要求も可能である。
【０００７】
しかし、この方式では、ネットワーク側とユーザ側との間で、複雑なプロトコルが必要であり、また、ユーザ側が何を申告すればネットワークが受けつけられるのかを示す情報が欠落しており、ユーザの柔軟な要求に対し適切なサービスを提供することが困難であるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、通信方式に関係しない優先度クラス分けを行うことにより、通信の優先度に応じた対価を設け、自らの転送に必要な伝送路を確保し、送信時にポリシーに従って、使用する優先度クラスを選択可能とし、情報の重要性等に基づいて、利用する状況に応じ優先度を任意に変更可能とし、特定の優先度クラスを常に利用する契約とする必要がなく、通信コストの最適化を実現した優先度別クラス選択型通信システム及び優先度別クラス選択型通信方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、優先度に応じたネットワークの利用を行う優先度別クラス選択型通信システムにおいて、前記ネットワーク内の伝送路の特定の帯域をクラス分けすると共に優先度別に分割し、各優先度クラス毎に最大収容ユーザ数を設定し、前記各優先度クラスの前記帯域及び前記最大収容ユーザ数に基づき、最大数のユーザの利用時に使用可能帯域の下限を保証値として設定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、ユーザ端末とネットワーク制御部とを具備した優先度別クラス選択型通信システムにおける優先度別クラス選択型通信方法において、ユーザ端末と他のユーザ端末との間の情報の送受信開始に伴い、前記ユーザ端末から前記ネットワーク制御部に対し、前記ネットワーク内の伝送路の特定の帯域及び最大収容ユーザ数に応じて分割された各優先度クラスのネットワーク利用情報の要求を行い、該要求に基づき前記ユーザ端末が前記ネットワーク制御部から受信した前記ネットワーク利用情報に基づき、何れの優先度クラスを選択するかを決定し、前記ユーザ端末から前記ネットワーク制御部に対し前記決定した前記優先度クラスの利用要求を行い、該要求に基づき前記ユーザ端末が前記ネットワーク制御部から受信した利用可能ＩＤを用いて通信を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の優先度別クラス選択型通信システムは、図１を参照しつつ説明すれば、前記ユーザ端末（１）は、他のユーザ端末との情報の送受信開始を検出する検出手段（１１）と、前記ネットワーク制御部（２）に対し前記各優先度クラスのネットワーク利用情報の要求を行う第一の要求手段（１２）と、該要求に基づき前記ネットワーク制御部（２）から受信した前記ネットワーク利用情報及びユーザが有する選択ポリシーに基づき、何れの優先度クラスを選択するかを決定する決定手段（１３）と、前記ネットワーク制御部（２）に対し前記決定した前記優先度クラスの利用要求を行う第二の要求手段（１５）と、該要求に基づき前記ネットワーク制御部（２）から受信した前記利用可能ＩＤを用いて前記ネットワーク（３）を介し情報の送受信を行う送受信手段（１６）とを具備し、前記ネットワーク制御部（２）は、前記ユーザ端末（１）から前記ネットワーク利用情報の要求を受信し、前記ネットワーク利用情報を前記ユーザ端末（１）に送信する転送手段（２１）と、前記ネットワーク利用情報の格納及び更新が可能な格納手段（２２）と、前記ユーザ端末（１）から前記利用要求を受信し、前記ネットワーク（３）が利用可能な場合に前記利用可能ＩＤを前記ユーザ端末に送信する受付手段と（２３）を具備している。
【００１２】
［作用］
本発明の優先度別クラス選択型通信システムは、各ユーザは相応の対価を支払うことで、自らの転送に必要な伝送路を確保することが可能となり、送信時にポリシーに従って、使用する優先度クラスを選択できる。そのため、情報の重要性等に基づいて、利用する状況に応じ優先度を任意に変更することが可能であり、特定の優先度クラスを常に利用する契約とする必要がなく、通信コストの最適化を実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
（１）構成の説明
本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムは、図１に示す如く、コネクション開通トリガ検出部１１、情報要求部１２、優先度クラス選択部１３、ポリシーデータベース１４、要求部１５、送受信部１６を備えたユーザ端末１と、ネットワーク情報転送部２１、ネットワークデータベース２２、要求受付部２３を備えたネットワーク制御部２と、伝送路（ネットワーク）３とから構成されている。
【００１５】
上記構成を詳述すると、ユーザ端末１において、コネクション開通トリガ検出部１１は、自局のユーザ端末内で送出したいデータが発生した場合にデータ送出のトリガ信号を発生し、送受信開始のトリガとなることを検出する。情報要求部１２は、トリガ信号を入力し、ネットワーク３に対し各優先度クラスの利用情報提供を要求し、受信した情報を優先度クラス選択部１３へ転送する。優先度クラス選択部１３は、情報要求部１２から転送されたネットワークの利用状態、及びユーザの持つポリシーデータベース（選択ポリシー）１４に従い、どの優先度を選択するかを決定する。
【００１６】
要求部１５は、優先度クラス選択部１３の選択結果を入力し、ネットワーク制御部２に対し優先度クラスの要求を送信し、この応答として、ネットワーク制御部２よりネットワーク内で情報を転送するための利用可能Ｉｄ値（以下、Ｉｄ値）を受信する。送受信部１６は、要求部１５が受信したＩｄを使用して、ネットワーク３に対し情報の送受を行う。
【００１７】
他方、ネットワーク制御部２において、ネットワーク情報転送部２１は、ユーザ端末１からのネットワーク利用情報の参照要求を受信し、ネットワーク利用情報をユーザ端末１に送信する。ネットワークデータベース２２は、利用情報を格納する。要求受付部２３は、ユーザ端末１からの利用要求を受信し、利用可能かどうかの判定を行い、受付を行った場合、ユーザ端末１に対し利用可能ＩＤを引き渡すと共に、ネットワークデータベース２２の更新を行う。
【００１８】
また、上記ネットワーク制御部２が、ユーザ端末１に提供するネットワーク利用情報の一例は、図２、図３に示す如くであり、最小保証帯域幅、利用可能帯域幅に対し、例えば３ランクに分けた優先度Ａクラス、優先度Ｂクラス、優先度Ｃクラスの各々が対応付けられている。
【００１９】
また、上記ネットワーク制御部２が有するデータベース情報の一例は、図４、図５に示す如くであり、全帯域幅、最小保証帯域幅、利用可能帯域幅、最大収容ユーザ数に対し、例えば３ランクに分けた優先度Ａクラス、優先度Ｂクラス、優先度Ｃクラスの各々が対応付けられている。この場合、図５は、図４の更新後のデータベース情報である。
【００２０】
なお、上記構成では、ユーザ端末１とネットワーク制御部２とは、ネットワーク３とは別個に伝送ラインを備えた例を示しているが、後述する第２の実施形態と同様にネットワークを介してユーザ端末がデータの発生によってネットワークの使用に、優先度の選定等を行ってもよい。
【００２１】
（２）動作の説明
次に、本発明の実施形態の動作について図１〜図６を参照して詳細に説明する。
【００２２】
ユーザ端末１において、他の端末間と情報を送受信する状況が発生した場合、この発生を、コネクション開通トリガ検出部１１が検出する。コネクション開通トリガの検出の方法は、キャリアセンス、プロトコルレベルでの送信要求発生に基づく検出、アプリケーションレベルでのトランザクション要求発生に基づく検出等、種々の検出方法が考えられる。
【００２３】
コネクション開通トリガ検出部１１は、このコネクション開通トリガを検出したという情報を、情報要求部１２へ通知する（図６のステップＳ４１）。このトリガ検出情報には、送信アプリケーション・転送情報量等の送信する情報の質を判断するための付加情報が付与されている。
【００２４】
ユーザ端末１の情報要求部１２は、ネットワーク制御部２が備えるネットワーク情報転送部２１に対し、ネットワーク３における各優先度クラスの利用状況を通知する依頼を行う（図６のステップＳ４２）。ネットワーク情報転送部２１は、先の要求に従い、ネッワークデータベース２２を参照し、この情報を、要求元であるユーザ端末１の情報要求部１２へ転送する（図６のステップＳ４０１）。
【００２５】
ここで、図２に、この時に渡されたネットワーク利用情報を示す。本実施形態では、ネットワークの優先度を３ランクに分けていることとし、優先度が高い順に、優先度Ａクラス、優先度Ｂクラス、優先度Ｃクラスとする。各クラスは、仮に、均等に１００Ｍｂｐｓの帯域を有しているが、優先度Ａクラスは、最大１０ユーザ、優先度Ｂクラスは、最大１００ユーザ、優先度Ｃクラスは、最大ユーザ数無制限とする。優先度Ａクラスは、最小１０Ｍｂｐｓ保証、優先度Ｂクラスは、最小１Ｍｂｐｓ保証、優先度Ｃクラスは、保証なしとなる。
【００２６】
従って、図２で示されるネットワーク利用情報は、それぞれの最小保証帯域と、現時点での各優先度クラスにおいて個々のユーザが利用可能な帯域が示されている。利用可能帯域は、クラス選択を行うユーザに簡便なように、新たにユーザが加わった時点で、利用できる帯域を示す。具体的には、優先度Ｂクラスの２Ｍｂｐｓは次式により算出される。
【００２７】
２＝１００／（４９＋１） ・・・（Ａ）
ここで、上記（Ａ）式中の「１」は、仮に、このユーザが加わった場合の値を算出するために加算される。
【００２８】
上記のネットワーク利用情報を受け取ったユーザ端末１の情報要求部１２は、ネットワーク利用情報を優先度クラス選択部１３へ転送する。優先度クラス選択部１３は、ポリシーデータベース１４を参照して、どの優先度クラスを情報転送に使用するかを選択する。
【００２９】
ポリシーデータベース１４は、例えば、転送情報量、発信アプリケーションの種類等により、時間的緊急性・情報に対するネットワーク使用量の下限・上限等を設定し、適切な優先度クラスを選択するためのポリシーを保持する。このポリシーを元に、優先度クラス選択部１３は、送受信について、どの優先度クラスを利用するのかを決定する（図６のステップＳ４３、ステップＳ４４）。
【００３０】
次に、どの優先度クラス帯域を使用するかを決定した結果を、優先度クラス選択部１３が要求部１５へ通知する（図６のステップＳ４５）。ユーザ端末１の要求部１５は、ネットワーク制御部２の要求受付部２３へ利用要求を送信する。本実施形態では、ポリシーデータベース１４に基づき、優先度Ｂクラスを利用する要求を行うものとする。
【００３１】
この時、通信の対向局に関する情報も引き渡す。ユーザ端末１の要求部１５は、この情報、つまり優先度Ｂクラスを使用するという情報を、ネットワーク制御部２の要求受付部２３へ転送する。 要求受付部２３は、ネットワークデータベース２２を参照し、図４に示す情報を得たものとする（図６のステップＳ４０２）。
【００３２】
図４の情報は、上記図２の情報に全帯域幅及びユーザ数情報が加わったものである。優先度Ｂクラスが最大ユーザ数に達しておらず、まだ４０ユーザへのサービスが可能であるため、この時点では、要求をそのまま受け付け、且つ、ネットワークデータベース２２を更新する（図６のステップＳ４０３、ステップＳ４０４）。仮に受付不可能であれば、受付不能を判定する（図６のステップＳ４０５）。図５に、更新後のデータベースを示す。この後に、情報転送要求を行ったユーザは、図３に示す情報を受け取ることになる。
【００３３】
ネットワーク制御部２の要求受付部２３は、更に、ネットワーク３内において、優先度Ｂクラスをこのユーザが利用できるように、ＩＤを割り当て（図６のステップＳ４０６）、これをユーザ端末１の要求部１５に通知する。ネットワーク制御部２の要求受付部２３は、同時に、対向局にあるユーザ端末１の要求部１５に対しても、同一のＩＤを割り当て通知する。更に、ネットワーク制御部２の要求受付部２３は、ネットワーク３に対し、受付を行ったサービスのコネクションを開通する操作を行う。
【００３４】
ユーザ端末１の要求部１５は、ネットワーク制御部２側から送信された各信号を受信し（図６のステップＳ４５）、このＩＤを送受信部１６へ渡し、対向する端末間とのデータの送受を、受信したＩＤを使用しながら実行する（図６のステップＳ４６）。
【００３５】
尚、上記実施形態では、同一優先度クラス内で、ユーザが直接優先度クラスを指定する方式例を示したが、ユーザは単に最小保証帯域を指定し、ネットワーク制御部２の要求受付部２３がネットワークデータベース２２を参照し、適切なクラスを選択する方式としてもよい。
【００３６】
以上説明したように、本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信方式は、ネットワーク内の伝送路の特定の帯域をクラス分けした上で優先度別に分割し、各優先度毎に最大収容ユーザ数を設定する。また、各優先度クラスの帯域及び最大収容ユーザ数より、最大数のユーザがフェアシェアで利用した場合に、実際に使用できる帯域の下限を保証値として設定する。また、最大ユーザ数を無限大として、実質的に保証がない優先度クラスも設定が可能とする。
【００３７】
各優先度クラスは、固有の課金体系を有しており、収容ユーザ数を制限する優先度クラスほど、単位帯域当たりの単価を高く設定している。ネットワークは、各優先度クラスの利用状態から、その優先度クラスの最小保証値及び利用可能な帯域情報を、リアルタイムに更新し管理している。
【００３８】
ネットワークユーザは、ユーザが要求することにより、ネットワークより各優先度クラスの利用情報を入手することが可能である。ユーザの方針により、何れの優先度クラスをどれだけの帯域幅で使用するかを、ネットワークに対して要求し、予約することが可能である。ユーザは、利用した優先度クラス・帯域・時間の積により、使用料を課金される。ネットワークは、各優先度クラスの持つ最大ユーザ数まで収容する。
【００３９】
従って、ユーザが、仮に、最小保証帯域を超過する帯域を利用している状況においても、ユーザ数の増加により、逐次、使用帯域が減少することが有り得るが、最小保証帯域を下回ることはなく、優先度クラスに応じたネットワークの利用が保証される。
【００４０】
［第２の実施形態］
（１）構成の説明
図７を参照して、本発明の実施形態の優先度別クラス選択型通信システムについて説明する。
【００４１】
図７に示すように、図１との相違点は、ユーザ端末１とネットワーク制御部２とは、ネットワーク３を介して相互通信を行う点である。そのために、ユーザ端末１は、送受信部１６とネットワーク３との相互の橋渡しの機能を有する端末インターフェース１７を有し、ネットワークで指定されているプロトコルに従ってネットワーク３に接続されている。
【００４２】
このプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルにおける物理層、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層等でよい。また、ネットワーク制御部２は、ネットワーク３との接続のために、管理部インターフェース２５を備えており、ネットワーク情報転送部２１と要求受付部２３とユーザ端末１との間に管理部インターフェース２５をデータの相互通信のために介在している。
【００４３】
また、ユーザ端末１には、ディスプレイ１９と入出力機能を有する送信データ発生部１８とを備え、送信データ発生部１８はデータ出力のトリガ信号を発生する。また、コネクション開通トリガ検出部１１、情報要求部１２、優先度クラス選択部１３、ポリシーデータベース１４、要求部１５、送受信部１６はそれぞれ、図１と同様な機能を有している。また、ユーザ端末１がネットワーク３からデータを受信する場合は、端末インターフェース１７，送受信部１６、コネクション開通トリガ検出部１１をそれぞれ通って、送信データ発生部１８でディスプレイ１９を視認しながら、受信処理を行うことになる。
【００４４】
また、ネットワーク制御部２には、ネットワーク情報転送部２１、ネットワークデータベース２２、要求受付部２３と、管理部インターフェース２５，ネットワークデータベース２２のデータの参照・更新を行う参照・更新部２４を備えている。なお、ネットワーク情報転送部２１と要求受付部２３とは、管理部インターフェース２５内に含まれていてもよい。
【００４５】
また、伝送路（ネットワーク）３には、通常複数のユーザ端末が接続されており、ユーザ端末４を図示し、その作用・動作はユーザ端末１と同様である。ユーザ端末１及びネットワーク制御部２とは、第１の実施形態によって説明した動作・作用とほぼ同じであるので、重複する説明は、省略する。
【００４６】
上記構成を詳述すると、ユーザ端末１において、コネクション開通トリガ検出部１１は、自局のユーザ端末１内で送信データ発生部１８により送出したいデータが発生した場合に、データ送出のトリガ信号を発生し、送受信開始のトリガとなることを検出する。情報要求部１２は、そのトリガ信号を入力し、ネットワーク３に対し、端末インターフェース１７を介してネットワーク制御部２に各優先度クラスの利用情報提供を要求する。
【００４７】
この際、端末インターフェース１７はネットワーク制御部２への通信の場合には、パケットとしてそのヘッダ部に宛先のネットワーク制御部２とそのネットワーク情報転送部２１としてその要求を受け入れ、、要求結果の応答により、管理部インターフェース２５は、応答パケットのヘッダ部の宛先にユーザ端末２の特定とその情報要求部１２としてネットワーク３端末インターフェース１７に送出し、受信した情報を優先度クラス選択部１３へ転送する。
【００４８】
優先度クラス選択部１３は、情報要求部１２から転送されたネットワーク３の利用状態、及びユーザの持つポリシーデータベース（選択ポリシー）１４に従い、どの優先度を選択するかを決定する。
【００４９】
要求部１５は、優先度クラス選択部１３の選択結果を入力し、ネットワーク制御部２に対し優先度クラスの要求を送信し、この応答として、ネットワーク制御部２よりネットワーク内で情報を転送するための利用可能Ｉｄ値（以下、Ｉｄ値）を受信する。送受信部１６は、要求部１５が受信したＩｄをパレット形式のヘッダ部の送信元領域に埋め込み、ネットワーク３に対し情報の送受を行う。
【００５０】
他方、ネットワーク制御部２において、ネットワーク情報転送部２１は、ユーザ端末１からのネットワーク利用情報の参照要求を受信し、ネットワーク利用情報をユーザ端末１に送信する。ネットワークデータベース２２は、利用情報を格納する。要求受付部２３は、ユーザ端末１からの利用要求を受信し、利用可能かどうかの判定を行い、受付を行った場合、ユーザ端末１に対し、利用可能ＩＤを引き渡すと共に、ネットワークデータベース２２の更新を行う。
【００５１】
また、上記ネットワーク制御部２が、ユーザ端末１に提供するネットワーク利用情報の一例は、図２、図３に示す如くであり、最小保証帯域幅、利用可能帯域幅に対し、例えば３ランクに分けた優先度Ａクラス、優先度Ｂクラス、優先度Ｃクラスの各々が対応付けられている。
【００５２】
また、上記ネットワーク制御部２が有するデータベース情報の一例は、図４、図５に示す如くであり、全帯域幅、最小保証帯域幅、利用可能帯域幅、最大収容ユーザ数に対し、例えば３ランクに分けた優先度Ａクラス、優先度Ｂクラス、優先度Ｃクラスの各々が対応付けられている。この場合、図５は、図４の更新後のデータベース情報である。
【００５３】
（２）動作の説明
次に、本発明の実施形態の動作について図２〜図７を参照して詳細に説明する。基本的には、第１の実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００５４】
ユーザ端末１において、他の端末、例えばユーザ端末４間と情報を送受信する状況が発生した場合、データ送信発生部１８からトリガを発生して、コネクション開通トリガ検出部１１が検出する。コネクション開通トリガ検出部１１は、このコネクション開通用トリガを検出したという情報を、情報要求部１２へ通知する（図６のステップＳ４１）。このトリガ検出情報には、送信アプリケーション・転送情報量等の送信する情報の質を判断するための付加情報が付与されている。
【００５５】
ユーザ端末１の情報要求部１２は、そのトリガに従って端末インターフェース１７に宛先をネットワーク制御部２のネットワーク情報伝送部２１としてパケットとして通知し、端末インターフェース１７はネットワーク３に送信する。ネットワーク制御部２の管理部インターフェース２５はネットワーク３に送出されたパケット中自己宛のパケットを検出し、そのパケットを入力して宛先のネットワーク情報転送部２１に送信し、ネットワーク３における各優先度クラスの利用状況を通知する依頼を行う（図６のステップＳ４２）。
【００５６】
ネットワーク情報転送部２１は、先の要求に従い、ネッワークデータベース２２を参照し、この情報を、要求元であるユーザ端末１の情報要求部１２へネットワーク３を介して転送する（図６のステップＳ４０１）。
【００５７】
ここで、図２に、この時に渡されたネットワーク利用情報を示す。本実施形態では、第１の実施形態と同様に処理する。
【００５８】
上記のネットワーク利用情報を受け取ったユーザ端末１の情報要求部１２は、ネットワーク利用情報を優先度クラス選択部１３へ転送する。優先度クラス選択部１３は、ポリシーデータベース１４を参照して、どの優先度クラスを情報転送に使用するかを選択する。ポリシーデータベース１４は、例えば、転送情報量、発信アプリケーションの種類等により、時間的緊急性・情報に対するネットワーク使用量の下限・上限等を設定し、適切な優先度クラスを選択するためのポリシーを保持する。
【００５９】
このポリシーは、優先度を最善とするか、低コストを最善とするか、データ品質を最善とするのかなど、ユーザ端末ごとに異なっているので、ユーザが好む考え方によって、例えば、優先度は中庸、低コストは最善、データ品質は最善というようにランク付けして、ポリシーデータベース１４に格納しておく。このポリシーを元に、優先度クラス選択部１３は、現状のネットワークの利用情報に従ってクラス選択を決定する（図６のステップＳ４３、ステップＳ４４）。
【００６０】
次に、どの優先度クラス帯域を使用するかを決定した結果を、優先度クラス選択部１３が要求部１５へ通知する（図６のステップＳ４５）。ユーザ端末１の要求部１５は、優先度クラス帯域の情報をパケット化し、端末インターフェース１７及び管理部インターフェース２５を介して、ネットワーク制御部２の要求受付部２３へ利用要求を送信する。
【００６１】
本実施形態では、ポリシーデータベース１４に基づき、優先度Ｂクラスを利用する要求を行うものとする。この時、通信の対向局であるユーザ端末４に関する情報も引き渡す。ユーザ端末１の要求部１５は、この情報、つまり優先度Ｂクラスを使用するという情報を、ネットワーク制御部２の要求受付部２３へ転送する。
【００６２】
要求受付部２３は、ネットワークデータベース２２を参照し、図４に示す情報を得たものとする（図６のステップＳ４０２）。図４の情報は、上記図２の情報に全帯域幅及びユーザ数情報が加わったものである。優先度Ｂクラスが最大ユーザ数に達しておらず、まだ規定されるまでに４０ユーザへのサービスが可能であるため、この時点では、要求をそのまま受け付け、且つ、要求受付部２３から通知されたユーザ端末１が優先度Ｂクラスでネットワーク３を使用する旨を、参照・更新部２４を介して、ネットワークデータベース２２に格納して今まで不使用だった内容を更新する（図６のステップＳ４０３、ステップＳ４０４）。
【００６３】
仮に受付不可能であれば、受付不能を判定する（図６のステップＳ４０５）。図５に、更新後のデータベースを示す。この後に、情報転送要求を行ったユーザは、図３に示す情報を受け取ることになる。
【００６４】
ネットワーク制御部２の要求受付部２３は、更に、ネットワーク３内において、優先度Ｂクラスをこのユーザが利用できるように、ＩＤを割り当て、これをユーザ端末１の要求部１５に通知する。ネットワーク制御部２の要求受付部２３は、同時に、対向局のユーザ端末４内にある要求部に対しても、同一のＩＤを割り当て通知する。更に、ネットワーク制御部２の要求受付部２３は、ネットワーク３に対し、受付を行ったサービスのコネクションを開通する操作を行う。
【００６５】
ユーザ端末１の要求部１５は、このＩＤを送受信部１６へ渡し、端末インターネット１７を介して、対向するユーザ端末４間とのデータの送受を実行する（図６のステップＳ４０６）。
【００６６】
尚、上記実施形態では、同一優先度クラス内で、ユーザが直接優先度クラスを指定する方式例を示したが、ユーザは単に最小保証帯域を指定し、ネットワーク制御部２の要求受付部２３がネットワークデータベース２２を参照し、適切なクラスを選択する方式としてもよい。また、データ送信元が優先度等のクラス選択を決定したとしても、対向するユーザ端末が、１ランク上の優先度クラスを求めてきた場合もあり、このような場合のために、ネゴシエーション機能をネットワーク制御部２内に設けてもよい。
【００６７】
以上説明したように、本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信方式は、ネットワーク内の伝送路の特定の帯域をクラス分けした上で優先度別に分割し、各優先度毎に最大収容ユーザ数を設定する。また、本実施形態では、ネットワークに接続するだけで、ネットワーク制御部のネットワーク３におけるサービスを受けられるので、ネットワークシステムの拡張等の時に効果的である。
【００６８】
また、ネットワークユーザは、ユーザが要求することにより、ネットワークより各優先度クラスの利用情報を入手することが可能である。ユーザのポリシーによる方針により、何れの優先度クラスをどれだけの帯域幅で使用するかを、ネットワークに対して要求し、予約することが可能である。ユーザは、利用した優先度クラス・帯域・時間の積により、使用料を課金される。ネットワークは、各優先度クラスの持つ最大ユーザ数まで収容する。
【００６９】
従って、ユーザが、仮に、最小保証帯域を超過する帯域を利用している状況においても、ユーザ数の増加により、逐次、使用帯域が減少することが有り得るが、最小保証帯域を下回ることはなく、優先度クラスに応じたネットワークの利用が保証される。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ユーザ端末と他のユーザ端末との間の情報の送受信開始に伴い、ユーザ端末からネットワーク制御部に対し、ネットワーク内の伝送路の特定の帯域及び最大収容ユーザ数に応じて分割された各優先度クラスのネットワーク利用情報の要求を行い、該要求に基づきユーザ端末がネットワーク制御部から受信したネットワーク利用情報に基づき、何れの優先度クラスを選択するかを決定し、ユーザ端末からネットワーク制御部に対し、決定した優先度クラスの利用要求を行い、該要求に基づきユーザ端末がネットワーク制御部から受信した利用可能ＩＤを用いて通信を行うと共に、各優先度クラスは、固有の課金体系を有し、収容ユーザ数を制限する優先度クラスほど単位帯域当たりの単価を高く設定しているため、下記のような効果が得られる。
【００７１】
各ユーザは相応の対価を支払うことで、自らの転送に必要な伝送路を確保することが可能となり、送信時にポリシーに従って、使用する優先度クラスを選択できるため、情報の重要性等に基づいて、利用する状況に応じ優先度を任意に変更することが可能であり、特定の優先度クラスを常に利用する契約とする必要がなく、通信コストの最適化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムのネットワーク制御部がユーザ端末に提供するネットワーク利用情報の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムのネットワーク制御部がユーザ端末に提供するネットワーク利用情報の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムのネットワーク制御部が有するデータベース情報の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムのネットワーク制御部が有するデータベース情報の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムのユーザ端末側処理及びネットワーク制御部側処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態の優先度クラス選択型通信システムの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ユーザ端末
２ ネットワーク制御部
３ ネットワーク
１１ コネクション関連トリガ検出部
１２ 情報要求部
１３ 優先度クラス選択部
１４ ポリシーデータベース
１５ 要求部
１６ 送受信部
２１ ネットワーク情報転送部
２２ ネットワークデータベース
２３ 要求受付部
Claims (6)
- 優先度に応じたネットワークの利用を行う優先度別クラス選択型通信システムにおいて、
前記ネットワーク内の伝送路の特定の帯域をクラス分けすると共に優先度別に分割し、各優先度クラス毎に最大収容ユーザ数を設定し、前記各優先度クラスの前記帯域及び前記最大収容ユーザ数に基づき、最大数のユーザの利用時に使用可能帯域の下限を保証値として設定することを特徴とする優先度別クラス選択型通信システム。 - 前記各優先度クラスは、固有の課金体系を有し、収容ユーザ数を制限する優先度クラスほど単位帯域当たりの単価を高く設定することを特徴とする請求項１に記載の優先度別クラス選択型通信システム。
- 他のユーザ端末との送受信開始に伴い、前記各優先度クラスのネットワーク利用情報の要求を行い、該要求に基づき入手した前記ネットワーク利用情報に基づき、何れの優先度クラスを選択するかを決定し、決定した前記優先度クラスの利用要求を行い、該要求に基づき入手した利用可能ＩＤを用いて通信を行うユーザ端末と、
前記ユーザ端末からの前記ネットワーク利用情報の要求に基づき、前記ネットワーク利用情報を前記ユーザ端末に送信し、前記ユーザ端末からの前記利用要求に基づき、前記利用可能ＩＤを前記ユーザ端末に送信するネットワーク制御部とを具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の優先度別クラス選択型通信システム。 - 前記ユーザ端末は、他のユーザ端末との情報の送受信開始を検出する検出手段と、前記ネットワーク制御部に対し前記各優先度クラスのネットワーク利用情報の要求を行う第一の要求手段と、該要求に基づき前記ネットワーク制御部から受信した前記ネットワーク利用情報及びユーザが有する選択ポリシーに基づき、何れの優先度クラスを選択するかを決定する決定手段と、前記ネットワーク制御部に対し前記決定した前記優先度クラスの利用要求を行う第二の要求手段と、該要求に基づき前記ネットワーク制御部から受信した前記利用可能ＩＤを用いて前記ネットワークを介し情報の送受信を行う送受信手段とを具備し、
前記ネットワーク制御部は、前記ユーザ端末から前記ネットワーク利用情報の要求を受信し、前記ネットワーク利用情報を前記ユーザ端末に送信する転送手段と、前記ネットワーク利用情報の格納及び更新が可能な格納手段と、前記ユーザ端末から前記利用要求を受信し、前記ネットワークが利用可能な場合に前記利用可能ＩＤを前記ユーザ端末に送信する受付手段とを具備することを特徴とする請求項３に記載の優先度別クラス選択型通信システム。 - 前記各優先度クラスは、全帯域幅、最小保証帯域幅、利用可能帯域幅、最大収容ユーザ数に対応付けて設定されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の優先度別クラス選択型通信システム。
- ユーザ端末とネットワーク制御部とを具備した優先度別クラス選択型通信システムにおける優先度別クラス選択型通信方法において、
ユーザ端末と他のユーザ端末との間の情報の送受信開始に伴い、前記ユーザ端末から前記ネットワーク制御部に対し、前記ネットワーク内の伝送路の特定の帯域及び最大収容ユーザ数に応じて分割された各優先度クラスのネットワーク利用情報の要求を行い、該要求に基づき前記ユーザ端末が前記ネットワーク制御部から受信した前記ネットワーク利用情報に基づき、何れの優先度クラスを選択するかを決定し、前記ユーザ端末から前記ネットワーク制御部に対し前記決定した前記優先度クラスの利用要求を行い、該要求に基づき前記ユーザ端末が前記ネットワーク制御部から受信した利用可能ＩＤを用いて通信を行うことを特徴とする優先度別クラス選択型通信方法。
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