JP3776308B2 - 通信制御方法、通信制御装置および制御プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
通信制御方法、通信制御装置および制御プログラムを記録した記録媒体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、通信ネットワークにより提供される複数の通信サービスから与えられた条件を満たす通信サービスを自動的に選択し、通信サービスの効率的な利用を可能にする通信制御方法および通信制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信ネットワークの提供する通信サービスを利用するための従来の通信制御技術として、ＩＳＯ（国際標準化機構）、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合電気通信標準化部門）などの標準化機関により定義されているセッション層機能が挙げられる。この機能は、通信装置間のコネクションの確立、半二重、または、全二重通信サービスの選択、半二重通信時のトークンの管理、データ転送の同期などの通信サービスをアプリケーションに提供する。これらの通信サービスの中からどの通信サービスをアプリケーションが利用するかは、通信開始時または通信中に決定することができる。
【０００３】
図１０は、従来技術を用いた通信装置１００の構成を示すブロック図である。通信装置１００は、他の通信装置やネットワーク内の装置とのデータ伝送を行うネットワーク通信部１０５と、ネットワーク通信部１０５を介して他の通信装置と通信制御に関する交渉を行う通信サービス交渉部１０４と、種々の通信サービスの提供に必要な処理を行う通信サービス部１０３と、アプリケーション情報部を有し、通信を行うアプリケーション１０１と、セッション層の機能を具現化する通信サービス決定部１０２から成る。通信サービス決定部１０２は、アプリケーション１０１が持つアプリケーション情報および通信サービス交渉部１０４が他の通信装置との交渉により取得した情報を基に、利用する通信サービスを決定し、それをアプリケーション１０１が利用できるように、必要な制御を行う。
【０００４】
図１１は、通信装置１００が提供される通信サービスを問い合わせて設定するまでの処理シーケンスを示す。先ず、通信を開始する時は、相手通信装置がどのような通信サービスを提供できるかを問い合わせるメッセージを相手通信装置に発信する（ステップＳ１００１）。相手通信装置と通信中の場合は、必要に応じて状態の変更を要求するメッセージを発信する（ステップＳ１００１）。このメッセージを受信した相手通信装置は、この問い合わせや要求に対して通信装置の現在の状態のみを考慮し、返答を返す（ステップＳ１００２）。相手通信装置からのメッセージを受信した通信装置１００は、その内容を確認し（ステップＳ１００３）、利用する通信サービスを決定し、必要な設定処理を行う（ステップＳ１００４）。相手通信装置においても通信サービスの設定が必要な場合、相手通信装置に対してその決定を通知し（ステップＳ１００５）、相手通信装置において通信サービスを利用するために必要な設定が行われる（ステップＳ１００６）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の通信ネットワークの提供する通信サービスを利用するための通信制御技術では、アプリケーションからの情報と、通信を行う通信装置間の情報交換のみで、利用する通信サービスを決定していた。従来は、通信ネットワークの提供する通信サービスの種類は少なく、しかも、どのネットワーク業者によってもほぼ同じ通信サービスが提供されていた。また、通信アプリケーションも、比較的単純で種類も多くなかった。しかし、近年、インターネットが爆発的に普及し、通信サービスを提供する業者が増加し、互いに競争するようになったため、提供される通信サービスは多様化している。また、インターネット上で機能する通信アプリケーションが多く登場し、コンピュータ技術の発達に伴って、それらの機能が高度化してきている。このような高度な通信アプリケーションでは、ネットワークの提供する通信サービスをいかに効率的に利用するかが重要視される。しかし、提供される通信サービスが多様化し、また業者によっても異なる通信サービスが提供される条件下では、通信装置間の情報交換のみで利用する通信サービスを決定する方法では、通信アプリケーションが効率的に通信サービスを利用できないという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、通信装置間の情報交換に加えて、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいはアプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件といった情報を基に、最適な通信サービスを選択して、より効率的な通信サービスの利用を実現する通信制御方法および通信制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、通信ネットワークにより提供される通信サービスを自動的に選択する通信制御方法において、通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件、ユーザによって与えられる通信サービス利用に関する条件あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件の１つまたは複数の条件が与えられ、利用している通信サービスにより提供されるＱｏＳに関する情報を監視し、前記与えられた条件が満たされているか否かを判断し、前記条件が満たされている場合は、前記通信サービスの利用を継続し、前記条件が満たされていない場合は、前記通信サービス利用に関する条件を満たす複数の通信サービスの組合せについて、各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測して通信アプリケーションの提供する機能や効用が最大になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の通信制御方法において、前記通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件を前記通信アプリケーションが提供する機能または効用と利用する通信サービスにより提供されるＱｏＳの関係を求め、その特徴をパラメータとして表現することによって与える条件を簡略化することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１および請求項２に記載の通信制御方法において、前記通信ネットワークにより提供される通信サービスに対して利用する場合の重みを設定し、前記通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、測定した情報と設定した重みに基づき各通信サービスを用いた場合の効果を予測し、通信アプリケーションが前記通信サービスに要求するＱｏＳ条件を満たす通信サービスの組み合わせの中で重みの総和が最小になる組み合わせを選択することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１および請求項２に記載の通信制御方法において、前記通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件が与えられ、前記通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測することにより、該条件を満たす複数の通信サービスの組合せを求め、前記通信サービスの利用料金を算出し、利用料金が最小になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の通信制御方法において、前記複数の通信サービスの組み合わせを求める際に、送信にかかる時間およびパケット数を想定し利用料金が最小になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の通信制御方法において、前記通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件および前記通信サービスの利用に関する条件が与えられたとき、該条件を満たす複数の通信サービスの組合せについて、各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測して前記条件の重み付けを行い、その値が最小になる通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項３〜請求項６のいずれかの項に記載の通信制御方法において、前記通信アプリケーションから複数のデータフローが生成されるとき、複数のデータフローを識別し、識別された複数のデータフロー間で優先順位を付けて優先順位の高いデータフローの条件に基づいて利用する通信サービスの選択を行うことを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の通信制御方法において、アプリケーションＩＤとデータフローの関連表を作成し管理する機能を有し、該関連表を用いて優先順位を付けることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項９に記載の発明は、請求項３〜請求項６のいずれかの項に記載の通信制御方法において、同一の通信装置から複数のデータフローが送出されるとき、複数のデータフローを識別し、識別された複数のデータフロー間で優先順位を付け、優先順位の高いデータフローの条件に基づいて利用する通信サービスの選択を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の通信制御方法において、予め決められたルートが前記ネットワークから通知され、該当するＩＰパケットのヘッダに前記ルートを埋め込みＩＰパケットを送信する手順をさらに具備し、通信経路をサービス毎にコントロールすることを特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、通信ネットワークにより提供される通信サービスを自動的に選択する通信制御装置であって、前記通信ネットワークを介して相手通信装置とデータ伝送を行うネットワーク通信部と、該ネットワーク通信部を介して相手通信装置と通信制御に関する交渉を行う通信サービス交渉部と、通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件をアプリケーションの品質と通信サービスにより提供されるＱｏＳとの関係表で保持するアプリケーションＱｏＳ情報部と、前記ネットワーク通信部を介して、使用している通信サービスのＱｏＳ情報および他の利用可能な通信サービスのＱｏＳ情報を監視し、取得したＱｏＳ情報を管理する通信サービスＱｏＳ情報管理部と、ユーザから与えられた通信アプリケーションの提供する機能または効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件を受けて格納するユーザ情報部と、前記アプリケーションＱｏＳ情報部、前記ユーザ情報部および前記通信サービスＱｏＳ情報管理部に格納されている情報に基づいて利用する通信サービスを決定し、前記通信サービス交渉部を介して選択した通信サービスを設定する通信サービス決定部と、該通信サービス決定部により選択された通信サービスを使用するために必要な処理を行う通信サービス部とを具備し、前記通信サービス決定部は、利用している通信サービスにより提供されるＱｏＳに関する情報を監視し、与えられた１つまたは複数の通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件の全てが満たされているか否かを判断し、前記条件が満たされている場合は、前記通信サービスの利用を継続し、前記条件が満たされていない場合は、前記通信サービス利用に関する条件を満たす複数の通信サービスの組合せについて、各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測して通信アプリケーションの提供する機能や効用が最大になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする通信制御装置である。
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービスＱｏＳ情報管理部は、他の利用可能な通信サービスが提供するＱｏＳ情報を監視するために、同一通信装置内の異なるアプリケーション内で実行されている他の通信アプリケーションの通信状況を取得し、管理することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービスＱｏＳ情報管理部は、ネットワークを管理するオペレーションシステムと相互に情報を交換する手段をさらに有し、前記オペレーションシステムから通信サービスの提供するＱｏＳ情報を取得することを特徴とする。
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービス部は、通信サービスの選択をＩＰパケットのＴＯＳフィールドにコードを設定することによって行うことを特徴とする。
請求項１５に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービス部は、通信サービスの選択をリソース予約プロトコル手順に従って、帯域保証されたパスを設定することにより行うことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１６に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービス部は、通信サービスの選択をＩＰのソースルーチング機能を利用し、パケットのルートを制御することにより行うことを特徴とする。
また、請求項１７に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービス部は、通信サービスの選択をＡＴＭ網の制御プロトコルを利用し、ＡＴＭバーチャルチャネルを設定してデータフローを転送することにより行うことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１８に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記ユーザ情報部または通信サービス決定部は，通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件を通信アプリケーションの提供する機能や効用と、利用可能な通信サービスにより提供されるＱｏＳとの関係を抽象化し、その特徴をパラメータとして表現した関係表として保持することを特徴とする。
また、請求項１９に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービスＱｏＳ情報管理部は、前記通信ネットワークにより提供されている通信サービスに対し、利用する場合の重み値を管理し、通信サービス決定部またはＱｏＳ情報管理部において、通信サービスそれぞれを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、あるいは、予測して通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件を満たす通信サービスの組み合わせの中で、重みの総和が最小になる組み合わせを選択することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２０に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービスＱｏＳ情報管理部は、前記通信ネットワークにより提供されている通信サービスに対し、利用する場合のコストを管理し、通信サービス決定部は、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件が与えられ、通信サービスそれぞれを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、あるいは、予測して前記与えられた条件を満たし通信サービスに要するコストが最小になるように、通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする。
また、請求項２１に記載の発明は、請求項１１記載の通信制御装置において、前記ユーザ情報部において、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件および通信サービス利用に関する条件を管理し、前記通信サービスＱｏＳ情報管理部または通信サービス決定部において、複数の通信サービスについて各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、あるいは、予測して予め条件の重み付けを行い、重み付けの値を管理し、前記通信サービス決定部において前記ユーザー情報部により管理されている条件を満たす通信サービスの組み合わせの中で重み付けの値が最小になる組み合わせを選択することを特徴とする。
請求項２２に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、同一通信アプリケーションが生成する複数のデータフローを識別する機能を有するフロー識別部をさらに具備し、識別された複数のデータフロー間で優先順位をつけて通信サービスの選択を行うことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項２３に記載の発明は、請求項１１または請求項２２に記載の通信制御装置において、前記フロー識別部は、同一装置から送出される複数のデータフローを識別する機能を有し、識別された複数のデータフロー間で優先順位をつけて通信サービスの選択を行うことを特徴とする。
また、請求項２４に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービス決定部、前記ＱｏＳ情報管理部および前記通信サービス部は、ソフトウェアにより構成されることを特徴とする。
また、請求項２５に記載の発明は、請求項２４に記載の通信制御装置において、前記通信サービス決定部、前記ＱｏＳ情報管理部および前記通信サービス部の変更あるいは更新は、通信ネットワークを介して所定のサーバに、ユーザによって、あるいは、予め定めた条件に従って自動的にアクセスしてダウンロードしたソフトウェアにより行われることを特徴とする。
また、請求項２６に記載の発明は、ユーザによって与えられた通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件の１つまたは複数の条件を管理する管理処理と、通信ネットワークにより提供される通信サービスのＱｏＳに関する情報の監視を行い、取得されたＱｏＳ情報を格納するＱｏＳ情報取得処理と、前記取得されたＱｏＳ情報に基づいて推定を行い、前記与えられた条件が満たされているか否かを判断する判定処理と、前記与えられた条件が満たされていない場合、前記通信サービス利用に関する条件を満たす複数の通信サービスの組合せについて、各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測して通信アプリケーションの提供する機能や効用が最大になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択する処理とを通信装置に実行させるためのプログラムを記録した記録媒体である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）以下、図面を参照してこの発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、同実施形態による通信装置１０の構成を示すブロック図である。なお、同図において、従来の通信装置１００の構成を示す図１０と同一部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図１において、１１は、通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ（通信品質）条件を持つアプリケーションＱｏＳ情報部を有し、通信を行うアプリケーションである。１３は、利用している通信サービスにより提供されているＱｏＳに関する情報を監視する通信サービスＱｏＳ情報管理部であり、１２は、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３によって管理されるＱｏＳ情報に基づいて利用する通信サービスを決定する通信サービス決定部である。１４は、通信サービス決定部１２の決定に従い種々の通信サービスの利用に必要な処理を行う通信サービス部であり、１５は、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件や、通信サービス利用に関する条件を通信開始前、あるいは通信中にユーザから明示的に受け取るユーザ情報部である。
【００２０】
通信装置１０のアプリケーションの実行に必要な条件として、例えば、アプリケーションの要求するＱｏＳ条件、アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービスの利用に関する条件などがあり、アプリケーション１１のアプリケーションＱｏＳ情報部およびユーザ情報部１５は次に示す条件の任意の組み合わせを保持している。アプリケーションＱｏＳ情報部に保持されるアプリケーションの要求するＱｏＳ条件については、３つのレベルに分けられ具体的に次のように条件付けられる。
ユーザ情報部１５に保持されるアプリケーションの提供する機能や効用に関する条件については、次に示す条件が考えられる。
最低フレームレート：２０フレーム／秒
最低解像度： ６４０ｘ４８０
許容ＭＯＳ（Mean Opinion Score）値：５段階のうち２
【００２１】
また、ユーザ情報部１５は、通信サービスの利用に関する条件として、次に示す具体的な数値の指定された条件および自然言語による定性的な条件を保持している。
具体的な数値の指定された条件：
（１）前記“Ｍｉｄｄｌｅ”のＱｏＳ条件を保つ。
（２）一日１００円までは前記“Ｈｉｇｈ”を用いる。１００円を超えた場合２００円まで“Ｍｉｄｄｌｅ”を、それ以上では“Ｌｏｗ”を用いる。
（３）最大利用レートを１００円／分とする。
（４）最大利用料金を１００００円とする。
（５）利用料金が一分５０円以内であること。
自然言語による定性的な条件：
（１）利用料金は可能な限り少なくすること。
（２）大きな劣化を感じない程度品質を保つこと。
（３）可能な限りよい品質となること。
【００２２】
また、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３は、現在利用している通信サービスおよび他の利用可能通信サービスのＱｏＳ情報、例えば、利用可能帯域、最大遅延、廃棄率などを常に監視し保持している。ここで、通信ネットワークによって次に示す３つの通信サービスが利用可能となっているものとする。
（１）帯域保証サービス：帯域は任意に指定される。混雑度は低い。
（２）遅延保証サービス：遅延１００ｍｓ（非混雑時のみ）。混雑度は低い。
（３）ベストエフォートサービス：利用料金は、１００円／月。平均帯域は５０Ｋｂｐｓで混雑度は中程度。
【００２３】
上述の通信サービスは、帯域保証サービスのようにサービスを受けている間、一定したＱｏＳが提供されるものおよび遅延保証サービスとベストエフォートサービスのように、他の利用者の利用度合いによって提供されるＱｏＳが必ずしも一定でないものがある。例えば、遅延保証サービスは非混雑時には遅延が保証されるが、混雑度が高いときには保証されない。また、ベストエフォートサービスは、混雑度によって、利用可能な平均帯域が変動する。従って、これらの通信サービスについては、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３が現在の状況を常に監視し、それらのＱｏＳ情報を管理する。
【００２４】
通信サービス決定部１２は、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３が管理するＱｏＳ情報に基づき、利用可能な通信サービスを決定し、選択した通信サービスをアプリケーション１１が利用できるように必要な処理、具体的には通信サービスの切替処理を行う。この切替処理は、提供される通信サービスに応じて以下のように行われる。通信サービスが、Diffserv（Differentiated Service:Internet Engineering Task ForceのRFC2475参照） メカニズムにより提供されている場合、アプリケーション１１が生成するＩＰ（Internet Protocol）パケットのＴＯＳフィールドをＤＳＣＰと呼ばれるコードに設定することにより行う。Diffservメカニズムでは、ＥＦサービスと１２種類のＡＦサービスおよびベストエフォートサービスが提供される。これに対応するコードが決められており（RFC2474,RFC2598,RFC2597参照）、 通信サービス決定部１２は、決定した通信サービスの組み合わせに従い、ＩＰパケットのＴＯＳフィールドに適切なコードを設定する。
【００２５】
また、通信サービスがＲＳＶＰ（リソース予約プロトコル：RFC2205参照）手順を用いた帯域保証されたパスを設定するメカニズムにより提供されている場合、通信サービス決定部１２の決定に従い、ＲＳＶＰ手順を起動し、帯域保証をされたパスを設定する。設定が終了後、アプリケーションのデータを設定されたパスに転送する。ＲＳＶＰ手順によって、設定できるパスの種類としては、Guaranteed Service（RFC2212参照）およびControlled Load Service（RFC2211参照）がある。
【００２６】
以下、図面を参照して通信装置１０の動作を詳細に説明する。図２は、処理シーケンスを示す図である。同図を参照して通信装置１０の動作の流れを説明する。先ず、図１１におけるステップＳ１００１〜Ｓ１００６と同様に、通信装置１０と相手通信装置は、最初に用いる通信サービスの交渉を行う。ここで、暫定的に利用する通信サービスが決定される。そして、ステップＳ１０１において、ユーザからユーザの持つ通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件が付与される。また、ステップＳ１０２で相手通信装置において、ユーザの持つ通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件が付与される。
【００２７】
通信装置１０は、利用している通信サービスおよび他の利用可能な通信サービスのＱｏＳ情報の監視を始める（ステップＳ１０３）。相手通信装置も同様に、前記ＱｏＳ情報の監視を始める（ステップＳ１０４）。通信装置１０と相手通信装置は、定期的に監視した情報を相互に交換し、利用している通信サービスが通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件を満足しているか否かの判断を行う。そして、もし、前記の条件を満たせなくなった場合、通信制御装置１０と相手通信装置は、通信開始時と同様のシーケンスを開始し、前記条件を満たす通信サービスを選択する（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。通信サービスの選択は、通信サービスとその改善率の予想、予測値が示された表を参照して行われる。次に示す表１は、通信サービスとその改善率の予想の例を示す表である。
【００２８】
【表１】
【００２９】
通信アプリケーションの要求するＱｏＳ条件として、例えば、上述の“Ｍｉｄｄｌｅ”が選択されている場合、通信サービス決定部１２は、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３に格納されている情報を参照して平均帯域と平均遅延を監視する。そして、この値が“Ｍｉｄｄｌｅ”の条件を満たさない場合に、表１を参照し、“Ｍｉｄｄｌｅ”の条件を満たす他の通信サービスを選択する。相手通信装置にも設定が必要な場合には通信装置１０から設定確認メッセージが発信され（ステップＳ１０７）、相手通信装置において通信サービスの設定が行われる（ステップＳ１０８）。
【００３０】
なお、上述の通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件として最低フレームレート、最低解像度といった定量的な数値の条件は、アプリケーションが利用しているコンテンツ、例えば通信している映像や音声や利用しているサービスのＱｏＳの特性（遅延やエラーの起こり方など）に依存するところがあり、明示的な値を指定することが困難な場合がある。また、上述のような数値的な条件をアプリケーションのユーザが適性に指定することが困難な場合もある。このような場合、ユーザからは「大きな劣化を感じない程度品質を保つこと」といった自然言語による定性的な要求条件を受け取り、通信サービス決定部は通信アプリケーションの提供する機能や効用と通信サービスにより提供されるＱｏＳとの関係を用いて、その特徴が大きく変化する点を捕らえ、それを具体的な条件として解決することが有効である。これにより、実際の制御に用いる条件が簡略化されると共に、アプリケーションのユーザにとって適正な制御を行うことが可能になる。
【００３１】
例えば、動画像を送信および受信する通信アプリケーションでは、利用している通信サービスがインターネットのように時々刻々と利用可能帯域が変化するような通信ネットワークによる場合、通信アプリケーションが、動画像の品質を適応的に変えていくことで通信可能である。通信アプリケーションは、動画像のフレームレートや解像度、または１画素を表現する値として何種類表現できるかという１画素あたりの表現能力などを適応的に変え、必要な通信帯域を利用可能な帯域に合わせるという制御を行う。このとき、例えば、画像のフレームレートに関して考えると、フレームレートが６０フレーム／秒から半分の３０フレーム／秒に落ちた場合と、２０フレーム／秒から１０フレーム／秒に同じように半分に落ちた場合ではユーザが知覚する性能劣化の度合いが異なる。
【００３２】
このような関係は、図３に示すように利用可能帯域とアプリケーションの効用の関係として求めることができる。また、この関係は、一つのアプリケーションに対応して求めることができる。同図において、利用可能帯域が小さくなると性能劣化が急激に起こる点Ａが存在する。従って、「大きな劣化を感じない程度品質を保つこと」というユーザからの要求条件を点Ａに基づき、「利用可能帯域がＡを下まわらないこと」という条件として解釈することで、設定する条件が簡略化される。このような条件の例として次のようなものがある。音声サービスにおいては、客観的な音声品質の評価方法を提供するＩＴＵ−Ｔ Ｐ．８６１で勧告されているＰＳＱＭ。また、主観的な評価基準としてＭＯＳ値が提案されている。また、Ｗｅｂサービスにおいて、リクエストから８秒以内にデータが表示されないと注目度が下がるという“８秒ルール”が提唱されている。（日経Internet Technology, 2000.7 “Ｗｅｂの８秒ルールに挑む”参照）。または、次の参考文献１または２がある。
参考文献１
S.Shenker."Fundamental Design Issues for the Future Internet" IEEEJournal on Selected Aress in Communication,vol.13,no.7,Sept,1995.
参考文献２
F.Wilson et al.,"Quality of Service Parameters for CommercialApplication of Video Telephony, "Proc, of Human FactorsTelecommunication Symposium,1993,pp. 139-148.
これらのデータに基づいて条件を設定し、通信サービス決定部における処理に利用することが可能である。
【００３３】
（第２の実施の形態）次に、この発明の第２の実施形態について説明する。同実施形態において、利用可能な各通信サービスに重み値を設定する。そして、通信アプリケーションの実行に関わる条件、すなわち、通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいは、通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件を満たす複数の通信サービスの組み合わせが存在する場合に、利用するサービスに関する重みの総和が最小になる組み合わせを選択する。表２は、重み値を設定する例を示しており、帯域保証サービス、遅延保証サービスを実現する通信サービスの候補と重み値の関係を示している。
【００３４】
【表２】
【００３５】
この重み値による通信サービスの選択は、ほぼ同程度のＱｏＳの提供が予想される複数のサービス、例えば、遅延保証サービスにおけるDiffservのＥＦサービスと、ＲＳＶＰを用いた帯域保証型サービスなどが提供されている場合、ユーザの趣向などからどちらかを優先して利用したい場合に利用する。図４は、第２の実施形態における処理シーケンスを示す図である。同図を参照して通信装置１０の動作の流れを説明する。上述のステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様にステップＳ２０１〜Ｓ２０４で、前記の実行に関わる通信条件を付与し、通信装置１０と相手通信装置において利用している通信サービスのＱｏＳの監視が行われる。ステップＳ２０５，Ｓ２０６において、現在利用している通信サービスで与えられている条件を満足しているか否かを判断して前記の条件を満たせなくなったとき、前記条件を満たす複数の通信サービスがある場合に、表２に示した各通信サービスに設定された重み値を参照してこの値が最小になる組み合わせを選択する。例えば、帯域保証サービスを維持するために、ＡＴＭ（非同期転送モード）とDiffservのＥＦを利用する方法（重み値：＋９）およびＲＳＶＰとDiffservのＥＦを利用する方法（重み値：＋６）の２つの実現方法がある場合、後者の方法が選択される。
【００３６】
（第３の実施の形態）次に、この発明の第３の実施形態について説明する。図５は、同実施形態における処理シーケンスを示す図である。同図を参照して通信装置１０の動作の流れを説明する。ここで、アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件として、例えば、「最低フレームレートが２０フレーム／秒以上」、または、アプリケーションの要求するＱｏＳ条件として、例えば、「Ｍｉｄｄｌｅ（平均帯域１００Ｋｂｐｓ、平均遅延３０ｍｓ）の性能を保つこと」が与えられているものとする。上述のステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様にステップＳ３０１〜Ｓ３０４で、上述の実行に関わる通信条件を付与し、通信装置１０と相手通信装置において利用している通信サービスのＱｏＳの監視が行われる。
【００３７】
ステップＳ３０５，Ｓ３０６において、現在利用している通信サービスで与えられている条件を満足しているか否かを判断して前記の条件を満たせなくなったとき、前記条件を満たす別の複数の通信サービスの組み合わせがある場合に、利用可能な通信サービスに対して設定された利用料金を参照し、各通信サービスの組み合わせの利用料金の総和、すなわち、利用コストを算出してその値が最小になる組み合わせを選択する。表３は、各通信サービスに対する利用料金設定の例を示す表である。
【００３８】
【表３】
【００３９】
表３に設定された利用料金を参照して、例えば、帯域保証サービスを維持するために、ＡＴＭとDiffservのＥＦを利用する方法およびＲＳＶＰとDiffservのＥＦを利用する方法の２つの実現方法がある場合、送信にかかる時間およびパケット数を想定し、コストが安くなる通信サービスを選択する。次に、相手通信装置にも設定が必要な場合には通信装置１０から設定確認メッセージが発信され（ステップＳ３０７）、相手通信装置において通信サービスの設定が行われる（ステップＳ３０８）。
【００４０】
（第４の実施の形態）次に、この発明の第４の実施形態について説明する。同実施形態においては、通信サービスの利用に関する条件として、具体的な数値による条件、例えば、「利用料金が一分５０円以内であること」が与えられており、
アプリケーションの機能や効用に関する条件やアプリケーションの要求するＱｏＳ条件として、「可能な限りよい品質となること」といった定性的な条件だけで、具体的な数値の入った条件が与えられていないものとする。この場合、表３に示した通信サービスに対する利用料金の情報を基に、アプリケーションの機能や効用を最大とするような通信サービスの組み合わせが選択される。従って、アプリケーションの機能や効用は、利用可能帯域が大きければ大きいほど増大するため、通信サービスの利用に関する具体的な数値的条件を満たす範囲で最も利用可能帯域が大きくなるサービスが選択されることになる。
【００４１】
（第５の実施の形態）次に、この発明の第５の実施形態について説明する。同実施形態においては、通信サービスの利用に関する条件、アプリケーションの機能や効用に関する条件およびアプリケーションの要求するＱｏＳ条件として、いずれも定量的な条件が与えられておらず、「可能な限りよい品質で」、あるいは「可能な限り低い料金で」といった定性的な要求のみが与えられものとする。このような条件が与えられた場合、通信サービス決定部１２は、独自の判断を行い、ユーザにとって最適と予想される通信サービスの組み合わせを選択する。これは、ユーザの要求しているものが、上述のコスト最優先、あるいは効用最優先のいずれでもない場合に該当し、アプリケーションの機能や効用と通信サービスが提供するＱｏＳとの関係を、上述の簡略化したモデルを用いて導き出し、それらと、利用料金の値の重み付け和を計算し、それが最小になるような通信サービスの組み合わせを選択する。
【００４２】
（第６の実施の形態）次に、図面を参照してこの発明の第６の実施形態について説明する。図６は、同実施形態による通信装置２０の構成を示すブロック図である。なお、同図において、通信装置１０の構成を示す図１と同一部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図６において、２１は、アプリケーション１１が複数のデータフローを生成するとき、アプリケーションＩＤとフロー（ソケットポート）との関連表を作成し、管埋するフロー識別部である。アプリケーションとフローの関係は次のように設定される。同一アプリケーションから生成された複数のデータフローを検出する場合、オペレーションシステムがアプリケーションのプロセスを管理しており、そのプロセスから作成されたフローを検出する。そして、その情報を用いて、アプリケーションに対して一意なＩＤを付与し、ＩＤとフローの用いるソケットポートとの関係を管理する。
【００４３】
また、各フローの属性をアプリケーションに付与させる手段、例えば、会議システムでは、デフォルトでｐｏｒｔ３０００は音声用、ｐｏｒｔ４０００は動画用に用いるという情報を提供することで情報を集め、管理することも可能である。この場合は、アプリケーション１１と通信サービス決定部１２の間で交換される情報に基づいてフロー識別部２１によって管理される。複数のデータフローが生成されると、通信サービス決定部１２は、複数のデータフローを識別し、識別した複数のデータフロー間で優先順位をつけ、通信サービスの選択を行う。例えば、アプリケーション１１が生成するデータフローとして、音声データを転送するものと、動画像データを転送するものがあり、上述のように通信サービスの利用料金に関する条件が具体的に設定されているものとする。
【００４４】
利用しているネットワークの状態が悪化し条件が満たされなくなったとき、音声データのみを１ランク上のサービスにすることができるが、動画像データと音声データの両方を１ランク上のサービスにすることは、利用料金の条件からできない場合が考えられる。このようなとき、予め定められた音声データを画像データに優先させるといったデータフロー毎の優先順位に従って、音声データだけを１ランク上のサービスを利用するような、組み合わせを選択する。これは、上述のように同一アプリケーションから生成される複数のデータフローを単位に行う場合と、同一装置から送出される複数のデータフローを単位に行う場合の２通りが存在する。
【００４５】
先ず、同一アプリケーションから複数のデータフローが生成される場合について説明する。図７は、処理シーケンスを示す図である。同図を参照して通信装置２０の動作の流れを説明する。先ず、図２におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様に、ステップＳ６０１〜Ｓ６０４において通信制御装置２０と相手通信装置は、最初に用いる通信サービスの交渉を行い、通信サービスが決定された後、双方の通信装置は、利用している通信サービス、および、他通信サービスのＱｏＳ情報の監視を始める。次に、フロー識別部２１は、アプリケーションＩＤとフロー（ソケットポート）との関連表を作成して管埋する（ステップＳ６０５）。同様に、相手通信装置においても、アプリケーションＩＤとフローとの関連表が作成され、管埋される（ステップＳ６０６）。
【００４６】
通信装置２０と相手通信装置は、定期的に監視した情報を相互に交換し、利用している通信サービスが、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件を満足しているか否かの判断を行う（ステップＳ６０７，Ｓ６０８）。条件を満たせなくなった場合には、優先度の高いフローからユーザ要求を満たす通信サービスを用いるように選択する（ステップＳ６０７，Ｓ６０８）。そして、相手通信装置にも通信サービスの設定が必要な場合は、設定確認メッセージを発信し（ステップＳ６０９）。相手通信装置において通信サービスの設定が行われる（ステップＳ６１０）。
次に、同一通信装置から複数のデータフローが送出される場合について説明する。図８は、処理シーケンスを示す図である。同図において、ステップＳ７０１〜ステップＳ７１０の処理は、ステップＳ６０１〜ステップＳ６１０と同様に行われるが、ステップ７０７で、与えられた条件を満たしているか否か判断する対象となるデータフローは、通信装置から送出される全てのデータフローである。
【００４７】
（第７の実施の形態）次に、この発明の第７の実施形態について説明する。同実施形態において、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３は、他の利用者の利用度合いによって提供されるＱｏＳが時々刻々変化する通信サービス、例えば、DiffservにおけるＡＦサービスや、ベストエフォートサービスなどについて現在利用した場合の提供されるＱｏＳ情報を取得し、管理する。ＱｏＳ情報の取得には、現在利用している通信サービスに関してトラヒック情報を収集して推定する方法、同一装置内で実行されている他の通信アプリケーションの通信状況から取得する方法、またはネットワークを管理するオペレーションシステムとの相互情報交換を行う手段による方法が用いられる。
【００４８】
他の通信アプリケーションの通信状況からＱｏＳ情報を取得する方法を用いることにより、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３は、同時に実行されている複数のアプリケーションの通信に関し、より多くのＱｏＳ情報を取得することができ、通信サービス決定部１２が適切な通信サービス選択を行うための予測に必要な情報を提供することが可能になる。特にインターネットで用いられている端末装置などでは、複数の独立したアプリケーションが同時に実行されている場合が多いため、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３を一つのアプリケーション単位の動作ではなく、通信装置単位で動作させることが望ましい。また、オペレーションシステムとの相互情報交換による方法では、ユーザの装置だけでは取得できないより広い範囲の情報を取得することが可能になり、精細なＱｏＳ情報を取得することができる。
【００４９】
（第８の実施の形態）次に、この発明の第８の実施の形態について説明する。ここで、ネットワークにより複数のＱｏＳの異なる通信サービスが、トラヒックの転送されるルートを変更することで提供されているものとする。この場合には、予め決められたルートがネットワークから通知されており、通信サービス決定部１２の決定に従って、該当するＩＰパケットのソースルートオプションヘッダにそのルートを埋め込みパケットを送信する。このような通信サービスの提供は、例えば、通常のベストエフォートのルートとは別のルートを設定し、この設定したルートは高い料金を払っているユーザなど、ある決められたユーザにだけしか利用できないようにする場合に用いられる。利用できるユーザを制限することで、その通信サービスのＱｏＳをベストエフォートのそれよりも高くすることが可能である。
【００５０】
また、通信装置に接続されるネットワークがＡＴＭサービスを提供しており、ＡＴＭの転送サービス、例えば、ＣＢＲ（Constant Bit Rate）サービス、 ＶＢＲ（Variable Bit Rate）サービス、ＡＢＲ（Available Bit Rate）サービス、 ＧＦＲ（Guaranteed Frame Rate）サービス などが利用可能であり、かつ、ＡＴＭの信号制御手順により、それらが動的に変更可能となっている場合、通信サービス決定部１２の決定に従い、必要なフローに対して、ＡＴＭの信号制御手順により選択されたＡＴＭ転送サービスを提供するＶＣ（Virtual Connection）を設定し、それにアプリケーションのデータフローを転送する。
【００５１】
（第９の実施の形態）次に、この発明の第９の実施の形態について説明する。図９は、同実施形態による通信装置３０を用いた通信システムの概念図である。同図において、５０は、通信装置３０において動作する複数の種類のソフトウェアを格納するサーバである。通信装置３０を構成する通信サービス決定部３２および通信サービス部３１は、ソフトウェアで実現される。そして、このソフトウェアの一部または全ては、サーバ５０ヘユーザの手動または自動でアクセスし、格納されている当該ソフトウェアをダウンロードすることにより更新あるいは変更できる。
【００５２】
ネットワーク提供者は、提供する通信サービスを変更した場合、それに対応した新しい通信サービス決定部３２をサーバ５０に用意し、ユーザに適切な方法でアクセスさせて利用させる。このようにして、ユーザの利便性を損なうことなく新しい通信サービスを提供することが可能になる。また、通信装置３０に実装されている通信サービス決定部３２の通信サービス選択方法に問題が見つかった場合などにも、容易に改良されたソフトウェアに変更させることができる。また、利用可能な通信サービスに応じて、アプリケーション１１に適正な制御を行うことができる通信サービス決定部３２をサーバ５０からダウンロードして実装することも可能になる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通信ネットワークにより提供される通信サービスを選択するとき、通信装置間の情報交換に加えて、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいはアプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件といったユーザから与えられる条件を基に、さらに、利用する通信サービスに重み付けを行い、通信アプリケーションの機能や効用の点から最適な通信サービス、あるいは経済的な点から最適な通信サービスを選択できるようにしたので、多様化する通信サービスに対してアプリケーションに応じて柔軟に対応し、効率的な通信サービスの利用を可能にするという効果が得られる。また、通信サービスを選択する機能および通信サービスの提供に必要な処理を行う機能をソフトウェアによって実現できるようにしたので、ネットワーク提供者は、通信サービスのメニューに対応したソフトウェアを提供することによって通信サービスのメニューを容易に変更することができるようになり、ユーザの多様な要求に迅速に対応できる。また、アプリケーション開発者が、開発したアプリケーションを販売するときに、ユーザが利用しているネットワーク業者に応じて適切なソフトウェアを提供することも可能になり、アプリケーションの汎用性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施の形態による通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 同実施形態の処理シーケンスを示す図である。
【図３】 利用可能帯域とアプリケーション効用の関係を示す図である。
【図４】 第２の実施形態の処理シーケンスを示す図である。
【図５】 第３の実施形態の処理シーケンスを示す図である。
【図６】 第６の実施形態による通信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】 同一アプリケーションから複数のデータフローが生成される場合の処理シーケンスを示す図である。
【図８】 同一通信装置から複数のデータフローが生成される場合の処理シーケンスを示す図である。
【図９】 第９の実施形態による通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】 従来の通信制御技術による通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】 従来の通信制御の処理シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０ 通信装置
１１ アプリケーション
１２，３２ 通信サービス決定部
１３ 通信サービスＱｏＳ情報管理部
１４，３１ 通信サービス部
１５ ユーザ情報部
２１ フロー識別部
【発明の属する技術分野】
この発明は、通信ネットワークにより提供される複数の通信サービスから与えられた条件を満たす通信サービスを自動的に選択し、通信サービスの効率的な利用を可能にする通信制御方法および通信制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信ネットワークの提供する通信サービスを利用するための従来の通信制御技術として、ＩＳＯ（国際標準化機構）、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合電気通信標準化部門）などの標準化機関により定義されているセッション層機能が挙げられる。この機能は、通信装置間のコネクションの確立、半二重、または、全二重通信サービスの選択、半二重通信時のトークンの管理、データ転送の同期などの通信サービスをアプリケーションに提供する。これらの通信サービスの中からどの通信サービスをアプリケーションが利用するかは、通信開始時または通信中に決定することができる。
【０００３】
図１０は、従来技術を用いた通信装置１００の構成を示すブロック図である。通信装置１００は、他の通信装置やネットワーク内の装置とのデータ伝送を行うネットワーク通信部１０５と、ネットワーク通信部１０５を介して他の通信装置と通信制御に関する交渉を行う通信サービス交渉部１０４と、種々の通信サービスの提供に必要な処理を行う通信サービス部１０３と、アプリケーション情報部を有し、通信を行うアプリケーション１０１と、セッション層の機能を具現化する通信サービス決定部１０２から成る。通信サービス決定部１０２は、アプリケーション１０１が持つアプリケーション情報および通信サービス交渉部１０４が他の通信装置との交渉により取得した情報を基に、利用する通信サービスを決定し、それをアプリケーション１０１が利用できるように、必要な制御を行う。
【０００４】
図１１は、通信装置１００が提供される通信サービスを問い合わせて設定するまでの処理シーケンスを示す。先ず、通信を開始する時は、相手通信装置がどのような通信サービスを提供できるかを問い合わせるメッセージを相手通信装置に発信する（ステップＳ１００１）。相手通信装置と通信中の場合は、必要に応じて状態の変更を要求するメッセージを発信する（ステップＳ１００１）。このメッセージを受信した相手通信装置は、この問い合わせや要求に対して通信装置の現在の状態のみを考慮し、返答を返す（ステップＳ１００２）。相手通信装置からのメッセージを受信した通信装置１００は、その内容を確認し（ステップＳ１００３）、利用する通信サービスを決定し、必要な設定処理を行う（ステップＳ１００４）。相手通信装置においても通信サービスの設定が必要な場合、相手通信装置に対してその決定を通知し（ステップＳ１００５）、相手通信装置において通信サービスを利用するために必要な設定が行われる（ステップＳ１００６）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の通信ネットワークの提供する通信サービスを利用するための通信制御技術では、アプリケーションからの情報と、通信を行う通信装置間の情報交換のみで、利用する通信サービスを決定していた。従来は、通信ネットワークの提供する通信サービスの種類は少なく、しかも、どのネットワーク業者によってもほぼ同じ通信サービスが提供されていた。また、通信アプリケーションも、比較的単純で種類も多くなかった。しかし、近年、インターネットが爆発的に普及し、通信サービスを提供する業者が増加し、互いに競争するようになったため、提供される通信サービスは多様化している。また、インターネット上で機能する通信アプリケーションが多く登場し、コンピュータ技術の発達に伴って、それらの機能が高度化してきている。このような高度な通信アプリケーションでは、ネットワークの提供する通信サービスをいかに効率的に利用するかが重要視される。しかし、提供される通信サービスが多様化し、また業者によっても異なる通信サービスが提供される条件下では、通信装置間の情報交換のみで利用する通信サービスを決定する方法では、通信アプリケーションが効率的に通信サービスを利用できないという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、通信装置間の情報交換に加えて、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいはアプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件といった情報を基に、最適な通信サービスを選択して、より効率的な通信サービスの利用を実現する通信制御方法および通信制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、通信ネットワークにより提供される通信サービスを自動的に選択する通信制御方法において、通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件、ユーザによって与えられる通信サービス利用に関する条件あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件の１つまたは複数の条件が与えられ、利用している通信サービスにより提供されるＱｏＳに関する情報を監視し、前記与えられた条件が満たされているか否かを判断し、前記条件が満たされている場合は、前記通信サービスの利用を継続し、前記条件が満たされていない場合は、前記通信サービス利用に関する条件を満たす複数の通信サービスの組合せについて、各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測して通信アプリケーションの提供する機能や効用が最大になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の通信制御方法において、前記通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件を前記通信アプリケーションが提供する機能または効用と利用する通信サービスにより提供されるＱｏＳの関係を求め、その特徴をパラメータとして表現することによって与える条件を簡略化することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１および請求項２に記載の通信制御方法において、前記通信ネットワークにより提供される通信サービスに対して利用する場合の重みを設定し、前記通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、測定した情報と設定した重みに基づき各通信サービスを用いた場合の効果を予測し、通信アプリケーションが前記通信サービスに要求するＱｏＳ条件を満たす通信サービスの組み合わせの中で重みの総和が最小になる組み合わせを選択することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１および請求項２に記載の通信制御方法において、前記通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件が与えられ、前記通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測することにより、該条件を満たす複数の通信サービスの組合せを求め、前記通信サービスの利用料金を算出し、利用料金が最小になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の通信制御方法において、前記複数の通信サービスの組み合わせを求める際に、送信にかかる時間およびパケット数を想定し利用料金が最小になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の通信制御方法において、前記通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件および前記通信サービスの利用に関する条件が与えられたとき、該条件を満たす複数の通信サービスの組合せについて、各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測して前記条件の重み付けを行い、その値が最小になる通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項３〜請求項６のいずれかの項に記載の通信制御方法において、前記通信アプリケーションから複数のデータフローが生成されるとき、複数のデータフローを識別し、識別された複数のデータフロー間で優先順位を付けて優先順位の高いデータフローの条件に基づいて利用する通信サービスの選択を行うことを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の通信制御方法において、アプリケーションＩＤとデータフローの関連表を作成し管理する機能を有し、該関連表を用いて優先順位を付けることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項９に記載の発明は、請求項３〜請求項６のいずれかの項に記載の通信制御方法において、同一の通信装置から複数のデータフローが送出されるとき、複数のデータフローを識別し、識別された複数のデータフロー間で優先順位を付け、優先順位の高いデータフローの条件に基づいて利用する通信サービスの選択を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の通信制御方法において、予め決められたルートが前記ネットワークから通知され、該当するＩＰパケットのヘッダに前記ルートを埋め込みＩＰパケットを送信する手順をさらに具備し、通信経路をサービス毎にコントロールすることを特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、通信ネットワークにより提供される通信サービスを自動的に選択する通信制御装置であって、前記通信ネットワークを介して相手通信装置とデータ伝送を行うネットワーク通信部と、該ネットワーク通信部を介して相手通信装置と通信制御に関する交渉を行う通信サービス交渉部と、通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件をアプリケーションの品質と通信サービスにより提供されるＱｏＳとの関係表で保持するアプリケーションＱｏＳ情報部と、前記ネットワーク通信部を介して、使用している通信サービスのＱｏＳ情報および他の利用可能な通信サービスのＱｏＳ情報を監視し、取得したＱｏＳ情報を管理する通信サービスＱｏＳ情報管理部と、ユーザから与えられた通信アプリケーションの提供する機能または効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件を受けて格納するユーザ情報部と、前記アプリケーションＱｏＳ情報部、前記ユーザ情報部および前記通信サービスＱｏＳ情報管理部に格納されている情報に基づいて利用する通信サービスを決定し、前記通信サービス交渉部を介して選択した通信サービスを設定する通信サービス決定部と、該通信サービス決定部により選択された通信サービスを使用するために必要な処理を行う通信サービス部とを具備し、前記通信サービス決定部は、利用している通信サービスにより提供されるＱｏＳに関する情報を監視し、与えられた１つまたは複数の通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件の全てが満たされているか否かを判断し、前記条件が満たされている場合は、前記通信サービスの利用を継続し、前記条件が満たされていない場合は、前記通信サービス利用に関する条件を満たす複数の通信サービスの組合せについて、各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測して通信アプリケーションの提供する機能や効用が最大になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする通信制御装置である。
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービスＱｏＳ情報管理部は、他の利用可能な通信サービスが提供するＱｏＳ情報を監視するために、同一通信装置内の異なるアプリケーション内で実行されている他の通信アプリケーションの通信状況を取得し、管理することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービスＱｏＳ情報管理部は、ネットワークを管理するオペレーションシステムと相互に情報を交換する手段をさらに有し、前記オペレーションシステムから通信サービスの提供するＱｏＳ情報を取得することを特徴とする。
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービス部は、通信サービスの選択をＩＰパケットのＴＯＳフィールドにコードを設定することによって行うことを特徴とする。
請求項１５に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービス部は、通信サービスの選択をリソース予約プロトコル手順に従って、帯域保証されたパスを設定することにより行うことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１６に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービス部は、通信サービスの選択をＩＰのソースルーチング機能を利用し、パケットのルートを制御することにより行うことを特徴とする。
また、請求項１７に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービス部は、通信サービスの選択をＡＴＭ網の制御プロトコルを利用し、ＡＴＭバーチャルチャネルを設定してデータフローを転送することにより行うことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１８に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記ユーザ情報部または通信サービス決定部は，通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件を通信アプリケーションの提供する機能や効用と、利用可能な通信サービスにより提供されるＱｏＳとの関係を抽象化し、その特徴をパラメータとして表現した関係表として保持することを特徴とする。
また、請求項１９に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービスＱｏＳ情報管理部は、前記通信ネットワークにより提供されている通信サービスに対し、利用する場合の重み値を管理し、通信サービス決定部またはＱｏＳ情報管理部において、通信サービスそれぞれを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、あるいは、予測して通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件を満たす通信サービスの組み合わせの中で、重みの総和が最小になる組み合わせを選択することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２０に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービスＱｏＳ情報管理部は、前記通信ネットワークにより提供されている通信サービスに対し、利用する場合のコストを管理し、通信サービス決定部は、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件が与えられ、通信サービスそれぞれを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、あるいは、予測して前記与えられた条件を満たし通信サービスに要するコストが最小になるように、通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする。
また、請求項２１に記載の発明は、請求項１１記載の通信制御装置において、前記ユーザ情報部において、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件および通信サービス利用に関する条件を管理し、前記通信サービスＱｏＳ情報管理部または通信サービス決定部において、複数の通信サービスについて各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、あるいは、予測して予め条件の重み付けを行い、重み付けの値を管理し、前記通信サービス決定部において前記ユーザー情報部により管理されている条件を満たす通信サービスの組み合わせの中で重み付けの値が最小になる組み合わせを選択することを特徴とする。
請求項２２に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、同一通信アプリケーションが生成する複数のデータフローを識別する機能を有するフロー識別部をさらに具備し、識別された複数のデータフロー間で優先順位をつけて通信サービスの選択を行うことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項２３に記載の発明は、請求項１１または請求項２２に記載の通信制御装置において、前記フロー識別部は、同一装置から送出される複数のデータフローを識別する機能を有し、識別された複数のデータフロー間で優先順位をつけて通信サービスの選択を行うことを特徴とする。
また、請求項２４に記載の発明は、請求項１１に記載の通信制御装置において、前記通信サービス決定部、前記ＱｏＳ情報管理部および前記通信サービス部は、ソフトウェアにより構成されることを特徴とする。
また、請求項２５に記載の発明は、請求項２４に記載の通信制御装置において、前記通信サービス決定部、前記ＱｏＳ情報管理部および前記通信サービス部の変更あるいは更新は、通信ネットワークを介して所定のサーバに、ユーザによって、あるいは、予め定めた条件に従って自動的にアクセスしてダウンロードしたソフトウェアにより行われることを特徴とする。
また、請求項２６に記載の発明は、ユーザによって与えられた通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件の１つまたは複数の条件を管理する管理処理と、通信ネットワークにより提供される通信サービスのＱｏＳに関する情報の監視を行い、取得されたＱｏＳ情報を格納するＱｏＳ情報取得処理と、前記取得されたＱｏＳ情報に基づいて推定を行い、前記与えられた条件が満たされているか否かを判断する判定処理と、前記与えられた条件が満たされていない場合、前記通信サービス利用に関する条件を満たす複数の通信サービスの組合せについて、各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測して通信アプリケーションの提供する機能や効用が最大になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択する処理とを通信装置に実行させるためのプログラムを記録した記録媒体である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）以下、図面を参照してこの発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、同実施形態による通信装置１０の構成を示すブロック図である。なお、同図において、従来の通信装置１００の構成を示す図１０と同一部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図１において、１１は、通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ（通信品質）条件を持つアプリケーションＱｏＳ情報部を有し、通信を行うアプリケーションである。１３は、利用している通信サービスにより提供されているＱｏＳに関する情報を監視する通信サービスＱｏＳ情報管理部であり、１２は、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３によって管理されるＱｏＳ情報に基づいて利用する通信サービスを決定する通信サービス決定部である。１４は、通信サービス決定部１２の決定に従い種々の通信サービスの利用に必要な処理を行う通信サービス部であり、１５は、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件や、通信サービス利用に関する条件を通信開始前、あるいは通信中にユーザから明示的に受け取るユーザ情報部である。
【００２０】
通信装置１０のアプリケーションの実行に必要な条件として、例えば、アプリケーションの要求するＱｏＳ条件、アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービスの利用に関する条件などがあり、アプリケーション１１のアプリケーションＱｏＳ情報部およびユーザ情報部１５は次に示す条件の任意の組み合わせを保持している。アプリケーションＱｏＳ情報部に保持されるアプリケーションの要求するＱｏＳ条件については、３つのレベルに分けられ具体的に次のように条件付けられる。
最低フレームレート：２０フレーム／秒
最低解像度： ６４０ｘ４８０
許容ＭＯＳ（Mean Opinion Score）値：５段階のうち２
【００２１】
また、ユーザ情報部１５は、通信サービスの利用に関する条件として、次に示す具体的な数値の指定された条件および自然言語による定性的な条件を保持している。
具体的な数値の指定された条件：
（１）前記“Ｍｉｄｄｌｅ”のＱｏＳ条件を保つ。
（２）一日１００円までは前記“Ｈｉｇｈ”を用いる。１００円を超えた場合２００円まで“Ｍｉｄｄｌｅ”を、それ以上では“Ｌｏｗ”を用いる。
（３）最大利用レートを１００円／分とする。
（４）最大利用料金を１００００円とする。
（５）利用料金が一分５０円以内であること。
自然言語による定性的な条件：
（１）利用料金は可能な限り少なくすること。
（２）大きな劣化を感じない程度品質を保つこと。
（３）可能な限りよい品質となること。
【００２２】
また、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３は、現在利用している通信サービスおよび他の利用可能通信サービスのＱｏＳ情報、例えば、利用可能帯域、最大遅延、廃棄率などを常に監視し保持している。ここで、通信ネットワークによって次に示す３つの通信サービスが利用可能となっているものとする。
（１）帯域保証サービス：帯域は任意に指定される。混雑度は低い。
（２）遅延保証サービス：遅延１００ｍｓ（非混雑時のみ）。混雑度は低い。
（３）ベストエフォートサービス：利用料金は、１００円／月。平均帯域は５０Ｋｂｐｓで混雑度は中程度。
【００２３】
上述の通信サービスは、帯域保証サービスのようにサービスを受けている間、一定したＱｏＳが提供されるものおよび遅延保証サービスとベストエフォートサービスのように、他の利用者の利用度合いによって提供されるＱｏＳが必ずしも一定でないものがある。例えば、遅延保証サービスは非混雑時には遅延が保証されるが、混雑度が高いときには保証されない。また、ベストエフォートサービスは、混雑度によって、利用可能な平均帯域が変動する。従って、これらの通信サービスについては、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３が現在の状況を常に監視し、それらのＱｏＳ情報を管理する。
【００２４】
通信サービス決定部１２は、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３が管理するＱｏＳ情報に基づき、利用可能な通信サービスを決定し、選択した通信サービスをアプリケーション１１が利用できるように必要な処理、具体的には通信サービスの切替処理を行う。この切替処理は、提供される通信サービスに応じて以下のように行われる。通信サービスが、Diffserv（Differentiated Service:Internet Engineering Task ForceのRFC2475参照） メカニズムにより提供されている場合、アプリケーション１１が生成するＩＰ（Internet Protocol）パケットのＴＯＳフィールドをＤＳＣＰと呼ばれるコードに設定することにより行う。Diffservメカニズムでは、ＥＦサービスと１２種類のＡＦサービスおよびベストエフォートサービスが提供される。これに対応するコードが決められており（RFC2474,RFC2598,RFC2597参照）、 通信サービス決定部１２は、決定した通信サービスの組み合わせに従い、ＩＰパケットのＴＯＳフィールドに適切なコードを設定する。
【００２５】
また、通信サービスがＲＳＶＰ（リソース予約プロトコル：RFC2205参照）手順を用いた帯域保証されたパスを設定するメカニズムにより提供されている場合、通信サービス決定部１２の決定に従い、ＲＳＶＰ手順を起動し、帯域保証をされたパスを設定する。設定が終了後、アプリケーションのデータを設定されたパスに転送する。ＲＳＶＰ手順によって、設定できるパスの種類としては、Guaranteed Service（RFC2212参照）およびControlled Load Service（RFC2211参照）がある。
【００２６】
以下、図面を参照して通信装置１０の動作を詳細に説明する。図２は、処理シーケンスを示す図である。同図を参照して通信装置１０の動作の流れを説明する。先ず、図１１におけるステップＳ１００１〜Ｓ１００６と同様に、通信装置１０と相手通信装置は、最初に用いる通信サービスの交渉を行う。ここで、暫定的に利用する通信サービスが決定される。そして、ステップＳ１０１において、ユーザからユーザの持つ通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件が付与される。また、ステップＳ１０２で相手通信装置において、ユーザの持つ通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件が付与される。
【００２７】
通信装置１０は、利用している通信サービスおよび他の利用可能な通信サービスのＱｏＳ情報の監視を始める（ステップＳ１０３）。相手通信装置も同様に、前記ＱｏＳ情報の監視を始める（ステップＳ１０４）。通信装置１０と相手通信装置は、定期的に監視した情報を相互に交換し、利用している通信サービスが通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件を満足しているか否かの判断を行う。そして、もし、前記の条件を満たせなくなった場合、通信制御装置１０と相手通信装置は、通信開始時と同様のシーケンスを開始し、前記条件を満たす通信サービスを選択する（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。通信サービスの選択は、通信サービスとその改善率の予想、予測値が示された表を参照して行われる。次に示す表１は、通信サービスとその改善率の予想の例を示す表である。
【００２８】
【表１】
通信アプリケーションの要求するＱｏＳ条件として、例えば、上述の“Ｍｉｄｄｌｅ”が選択されている場合、通信サービス決定部１２は、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３に格納されている情報を参照して平均帯域と平均遅延を監視する。そして、この値が“Ｍｉｄｄｌｅ”の条件を満たさない場合に、表１を参照し、“Ｍｉｄｄｌｅ”の条件を満たす他の通信サービスを選択する。相手通信装置にも設定が必要な場合には通信装置１０から設定確認メッセージが発信され（ステップＳ１０７）、相手通信装置において通信サービスの設定が行われる（ステップＳ１０８）。
【００３０】
なお、上述の通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件として最低フレームレート、最低解像度といった定量的な数値の条件は、アプリケーションが利用しているコンテンツ、例えば通信している映像や音声や利用しているサービスのＱｏＳの特性（遅延やエラーの起こり方など）に依存するところがあり、明示的な値を指定することが困難な場合がある。また、上述のような数値的な条件をアプリケーションのユーザが適性に指定することが困難な場合もある。このような場合、ユーザからは「大きな劣化を感じない程度品質を保つこと」といった自然言語による定性的な要求条件を受け取り、通信サービス決定部は通信アプリケーションの提供する機能や効用と通信サービスにより提供されるＱｏＳとの関係を用いて、その特徴が大きく変化する点を捕らえ、それを具体的な条件として解決することが有効である。これにより、実際の制御に用いる条件が簡略化されると共に、アプリケーションのユーザにとって適正な制御を行うことが可能になる。
【００３１】
例えば、動画像を送信および受信する通信アプリケーションでは、利用している通信サービスがインターネットのように時々刻々と利用可能帯域が変化するような通信ネットワークによる場合、通信アプリケーションが、動画像の品質を適応的に変えていくことで通信可能である。通信アプリケーションは、動画像のフレームレートや解像度、または１画素を表現する値として何種類表現できるかという１画素あたりの表現能力などを適応的に変え、必要な通信帯域を利用可能な帯域に合わせるという制御を行う。このとき、例えば、画像のフレームレートに関して考えると、フレームレートが６０フレーム／秒から半分の３０フレーム／秒に落ちた場合と、２０フレーム／秒から１０フレーム／秒に同じように半分に落ちた場合ではユーザが知覚する性能劣化の度合いが異なる。
【００３２】
このような関係は、図３に示すように利用可能帯域とアプリケーションの効用の関係として求めることができる。また、この関係は、一つのアプリケーションに対応して求めることができる。同図において、利用可能帯域が小さくなると性能劣化が急激に起こる点Ａが存在する。従って、「大きな劣化を感じない程度品質を保つこと」というユーザからの要求条件を点Ａに基づき、「利用可能帯域がＡを下まわらないこと」という条件として解釈することで、設定する条件が簡略化される。このような条件の例として次のようなものがある。音声サービスにおいては、客観的な音声品質の評価方法を提供するＩＴＵ−Ｔ Ｐ．８６１で勧告されているＰＳＱＭ。また、主観的な評価基準としてＭＯＳ値が提案されている。また、Ｗｅｂサービスにおいて、リクエストから８秒以内にデータが表示されないと注目度が下がるという“８秒ルール”が提唱されている。（日経Internet Technology, 2000.7 “Ｗｅｂの８秒ルールに挑む”参照）。または、次の参考文献１または２がある。
参考文献１
S.Shenker."Fundamental Design Issues for the Future Internet" IEEEJournal on Selected Aress in Communication,vol.13,no.7,Sept,1995.
参考文献２
F.Wilson et al.,"Quality of Service Parameters for CommercialApplication of Video Telephony, "Proc, of Human FactorsTelecommunication Symposium,1993,pp. 139-148.
これらのデータに基づいて条件を設定し、通信サービス決定部における処理に利用することが可能である。
【００３３】
（第２の実施の形態）次に、この発明の第２の実施形態について説明する。同実施形態において、利用可能な各通信サービスに重み値を設定する。そして、通信アプリケーションの実行に関わる条件、すなわち、通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいは、通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件を満たす複数の通信サービスの組み合わせが存在する場合に、利用するサービスに関する重みの総和が最小になる組み合わせを選択する。表２は、重み値を設定する例を示しており、帯域保証サービス、遅延保証サービスを実現する通信サービスの候補と重み値の関係を示している。
【００３４】
【表２】
この重み値による通信サービスの選択は、ほぼ同程度のＱｏＳの提供が予想される複数のサービス、例えば、遅延保証サービスにおけるDiffservのＥＦサービスと、ＲＳＶＰを用いた帯域保証型サービスなどが提供されている場合、ユーザの趣向などからどちらかを優先して利用したい場合に利用する。図４は、第２の実施形態における処理シーケンスを示す図である。同図を参照して通信装置１０の動作の流れを説明する。上述のステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様にステップＳ２０１〜Ｓ２０４で、前記の実行に関わる通信条件を付与し、通信装置１０と相手通信装置において利用している通信サービスのＱｏＳの監視が行われる。ステップＳ２０５，Ｓ２０６において、現在利用している通信サービスで与えられている条件を満足しているか否かを判断して前記の条件を満たせなくなったとき、前記条件を満たす複数の通信サービスがある場合に、表２に示した各通信サービスに設定された重み値を参照してこの値が最小になる組み合わせを選択する。例えば、帯域保証サービスを維持するために、ＡＴＭ（非同期転送モード）とDiffservのＥＦを利用する方法（重み値：＋９）およびＲＳＶＰとDiffservのＥＦを利用する方法（重み値：＋６）の２つの実現方法がある場合、後者の方法が選択される。
【００３６】
（第３の実施の形態）次に、この発明の第３の実施形態について説明する。図５は、同実施形態における処理シーケンスを示す図である。同図を参照して通信装置１０の動作の流れを説明する。ここで、アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件として、例えば、「最低フレームレートが２０フレーム／秒以上」、または、アプリケーションの要求するＱｏＳ条件として、例えば、「Ｍｉｄｄｌｅ（平均帯域１００Ｋｂｐｓ、平均遅延３０ｍｓ）の性能を保つこと」が与えられているものとする。上述のステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様にステップＳ３０１〜Ｓ３０４で、上述の実行に関わる通信条件を付与し、通信装置１０と相手通信装置において利用している通信サービスのＱｏＳの監視が行われる。
【００３７】
ステップＳ３０５，Ｓ３０６において、現在利用している通信サービスで与えられている条件を満足しているか否かを判断して前記の条件を満たせなくなったとき、前記条件を満たす別の複数の通信サービスの組み合わせがある場合に、利用可能な通信サービスに対して設定された利用料金を参照し、各通信サービスの組み合わせの利用料金の総和、すなわち、利用コストを算出してその値が最小になる組み合わせを選択する。表３は、各通信サービスに対する利用料金設定の例を示す表である。
【００３８】
【表３】
表３に設定された利用料金を参照して、例えば、帯域保証サービスを維持するために、ＡＴＭとDiffservのＥＦを利用する方法およびＲＳＶＰとDiffservのＥＦを利用する方法の２つの実現方法がある場合、送信にかかる時間およびパケット数を想定し、コストが安くなる通信サービスを選択する。次に、相手通信装置にも設定が必要な場合には通信装置１０から設定確認メッセージが発信され（ステップＳ３０７）、相手通信装置において通信サービスの設定が行われる（ステップＳ３０８）。
【００４０】
（第４の実施の形態）次に、この発明の第４の実施形態について説明する。同実施形態においては、通信サービスの利用に関する条件として、具体的な数値による条件、例えば、「利用料金が一分５０円以内であること」が与えられており、
アプリケーションの機能や効用に関する条件やアプリケーションの要求するＱｏＳ条件として、「可能な限りよい品質となること」といった定性的な条件だけで、具体的な数値の入った条件が与えられていないものとする。この場合、表３に示した通信サービスに対する利用料金の情報を基に、アプリケーションの機能や効用を最大とするような通信サービスの組み合わせが選択される。従って、アプリケーションの機能や効用は、利用可能帯域が大きければ大きいほど増大するため、通信サービスの利用に関する具体的な数値的条件を満たす範囲で最も利用可能帯域が大きくなるサービスが選択されることになる。
【００４１】
（第５の実施の形態）次に、この発明の第５の実施形態について説明する。同実施形態においては、通信サービスの利用に関する条件、アプリケーションの機能や効用に関する条件およびアプリケーションの要求するＱｏＳ条件として、いずれも定量的な条件が与えられておらず、「可能な限りよい品質で」、あるいは「可能な限り低い料金で」といった定性的な要求のみが与えられものとする。このような条件が与えられた場合、通信サービス決定部１２は、独自の判断を行い、ユーザにとって最適と予想される通信サービスの組み合わせを選択する。これは、ユーザの要求しているものが、上述のコスト最優先、あるいは効用最優先のいずれでもない場合に該当し、アプリケーションの機能や効用と通信サービスが提供するＱｏＳとの関係を、上述の簡略化したモデルを用いて導き出し、それらと、利用料金の値の重み付け和を計算し、それが最小になるような通信サービスの組み合わせを選択する。
【００４２】
（第６の実施の形態）次に、図面を参照してこの発明の第６の実施形態について説明する。図６は、同実施形態による通信装置２０の構成を示すブロック図である。なお、同図において、通信装置１０の構成を示す図１と同一部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図６において、２１は、アプリケーション１１が複数のデータフローを生成するとき、アプリケーションＩＤとフロー（ソケットポート）との関連表を作成し、管埋するフロー識別部である。アプリケーションとフローの関係は次のように設定される。同一アプリケーションから生成された複数のデータフローを検出する場合、オペレーションシステムがアプリケーションのプロセスを管理しており、そのプロセスから作成されたフローを検出する。そして、その情報を用いて、アプリケーションに対して一意なＩＤを付与し、ＩＤとフローの用いるソケットポートとの関係を管理する。
【００４３】
また、各フローの属性をアプリケーションに付与させる手段、例えば、会議システムでは、デフォルトでｐｏｒｔ３０００は音声用、ｐｏｒｔ４０００は動画用に用いるという情報を提供することで情報を集め、管理することも可能である。この場合は、アプリケーション１１と通信サービス決定部１２の間で交換される情報に基づいてフロー識別部２１によって管理される。複数のデータフローが生成されると、通信サービス決定部１２は、複数のデータフローを識別し、識別した複数のデータフロー間で優先順位をつけ、通信サービスの選択を行う。例えば、アプリケーション１１が生成するデータフローとして、音声データを転送するものと、動画像データを転送するものがあり、上述のように通信サービスの利用料金に関する条件が具体的に設定されているものとする。
【００４４】
利用しているネットワークの状態が悪化し条件が満たされなくなったとき、音声データのみを１ランク上のサービスにすることができるが、動画像データと音声データの両方を１ランク上のサービスにすることは、利用料金の条件からできない場合が考えられる。このようなとき、予め定められた音声データを画像データに優先させるといったデータフロー毎の優先順位に従って、音声データだけを１ランク上のサービスを利用するような、組み合わせを選択する。これは、上述のように同一アプリケーションから生成される複数のデータフローを単位に行う場合と、同一装置から送出される複数のデータフローを単位に行う場合の２通りが存在する。
【００４５】
先ず、同一アプリケーションから複数のデータフローが生成される場合について説明する。図７は、処理シーケンスを示す図である。同図を参照して通信装置２０の動作の流れを説明する。先ず、図２におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様に、ステップＳ６０１〜Ｓ６０４において通信制御装置２０と相手通信装置は、最初に用いる通信サービスの交渉を行い、通信サービスが決定された後、双方の通信装置は、利用している通信サービス、および、他通信サービスのＱｏＳ情報の監視を始める。次に、フロー識別部２１は、アプリケーションＩＤとフロー（ソケットポート）との関連表を作成して管埋する（ステップＳ６０５）。同様に、相手通信装置においても、アプリケーションＩＤとフローとの関連表が作成され、管埋される（ステップＳ６０６）。
【００４６】
通信装置２０と相手通信装置は、定期的に監視した情報を相互に交換し、利用している通信サービスが、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件を満足しているか否かの判断を行う（ステップＳ６０７，Ｓ６０８）。条件を満たせなくなった場合には、優先度の高いフローからユーザ要求を満たす通信サービスを用いるように選択する（ステップＳ６０７，Ｓ６０８）。そして、相手通信装置にも通信サービスの設定が必要な場合は、設定確認メッセージを発信し（ステップＳ６０９）。相手通信装置において通信サービスの設定が行われる（ステップＳ６１０）。
次に、同一通信装置から複数のデータフローが送出される場合について説明する。図８は、処理シーケンスを示す図である。同図において、ステップＳ７０１〜ステップＳ７１０の処理は、ステップＳ６０１〜ステップＳ６１０と同様に行われるが、ステップ７０７で、与えられた条件を満たしているか否か判断する対象となるデータフローは、通信装置から送出される全てのデータフローである。
【００４７】
（第７の実施の形態）次に、この発明の第７の実施形態について説明する。同実施形態において、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３は、他の利用者の利用度合いによって提供されるＱｏＳが時々刻々変化する通信サービス、例えば、DiffservにおけるＡＦサービスや、ベストエフォートサービスなどについて現在利用した場合の提供されるＱｏＳ情報を取得し、管理する。ＱｏＳ情報の取得には、現在利用している通信サービスに関してトラヒック情報を収集して推定する方法、同一装置内で実行されている他の通信アプリケーションの通信状況から取得する方法、またはネットワークを管理するオペレーションシステムとの相互情報交換を行う手段による方法が用いられる。
【００４８】
他の通信アプリケーションの通信状況からＱｏＳ情報を取得する方法を用いることにより、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３は、同時に実行されている複数のアプリケーションの通信に関し、より多くのＱｏＳ情報を取得することができ、通信サービス決定部１２が適切な通信サービス選択を行うための予測に必要な情報を提供することが可能になる。特にインターネットで用いられている端末装置などでは、複数の独立したアプリケーションが同時に実行されている場合が多いため、通信サービスＱｏＳ情報管理部１３を一つのアプリケーション単位の動作ではなく、通信装置単位で動作させることが望ましい。また、オペレーションシステムとの相互情報交換による方法では、ユーザの装置だけでは取得できないより広い範囲の情報を取得することが可能になり、精細なＱｏＳ情報を取得することができる。
【００４９】
（第８の実施の形態）次に、この発明の第８の実施の形態について説明する。ここで、ネットワークにより複数のＱｏＳの異なる通信サービスが、トラヒックの転送されるルートを変更することで提供されているものとする。この場合には、予め決められたルートがネットワークから通知されており、通信サービス決定部１２の決定に従って、該当するＩＰパケットのソースルートオプションヘッダにそのルートを埋め込みパケットを送信する。このような通信サービスの提供は、例えば、通常のベストエフォートのルートとは別のルートを設定し、この設定したルートは高い料金を払っているユーザなど、ある決められたユーザにだけしか利用できないようにする場合に用いられる。利用できるユーザを制限することで、その通信サービスのＱｏＳをベストエフォートのそれよりも高くすることが可能である。
【００５０】
また、通信装置に接続されるネットワークがＡＴＭサービスを提供しており、ＡＴＭの転送サービス、例えば、ＣＢＲ（Constant Bit Rate）サービス、 ＶＢＲ（Variable Bit Rate）サービス、ＡＢＲ（Available Bit Rate）サービス、 ＧＦＲ（Guaranteed Frame Rate）サービス などが利用可能であり、かつ、ＡＴＭの信号制御手順により、それらが動的に変更可能となっている場合、通信サービス決定部１２の決定に従い、必要なフローに対して、ＡＴＭの信号制御手順により選択されたＡＴＭ転送サービスを提供するＶＣ（Virtual Connection）を設定し、それにアプリケーションのデータフローを転送する。
【００５１】
（第９の実施の形態）次に、この発明の第９の実施の形態について説明する。図９は、同実施形態による通信装置３０を用いた通信システムの概念図である。同図において、５０は、通信装置３０において動作する複数の種類のソフトウェアを格納するサーバである。通信装置３０を構成する通信サービス決定部３２および通信サービス部３１は、ソフトウェアで実現される。そして、このソフトウェアの一部または全ては、サーバ５０ヘユーザの手動または自動でアクセスし、格納されている当該ソフトウェアをダウンロードすることにより更新あるいは変更できる。
【００５２】
ネットワーク提供者は、提供する通信サービスを変更した場合、それに対応した新しい通信サービス決定部３２をサーバ５０に用意し、ユーザに適切な方法でアクセスさせて利用させる。このようにして、ユーザの利便性を損なうことなく新しい通信サービスを提供することが可能になる。また、通信装置３０に実装されている通信サービス決定部３２の通信サービス選択方法に問題が見つかった場合などにも、容易に改良されたソフトウェアに変更させることができる。また、利用可能な通信サービスに応じて、アプリケーション１１に適正な制御を行うことができる通信サービス決定部３２をサーバ５０からダウンロードして実装することも可能になる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通信ネットワークにより提供される通信サービスを選択するとき、通信装置間の情報交換に加えて、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件、あるいはアプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件といったユーザから与えられる条件を基に、さらに、利用する通信サービスに重み付けを行い、通信アプリケーションの機能や効用の点から最適な通信サービス、あるいは経済的な点から最適な通信サービスを選択できるようにしたので、多様化する通信サービスに対してアプリケーションに応じて柔軟に対応し、効率的な通信サービスの利用を可能にするという効果が得られる。また、通信サービスを選択する機能および通信サービスの提供に必要な処理を行う機能をソフトウェアによって実現できるようにしたので、ネットワーク提供者は、通信サービスのメニューに対応したソフトウェアを提供することによって通信サービスのメニューを容易に変更することができるようになり、ユーザの多様な要求に迅速に対応できる。また、アプリケーション開発者が、開発したアプリケーションを販売するときに、ユーザが利用しているネットワーク業者に応じて適切なソフトウェアを提供することも可能になり、アプリケーションの汎用性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施の形態による通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 同実施形態の処理シーケンスを示す図である。
【図３】 利用可能帯域とアプリケーション効用の関係を示す図である。
【図４】 第２の実施形態の処理シーケンスを示す図である。
【図５】 第３の実施形態の処理シーケンスを示す図である。
【図６】 第６の実施形態による通信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】 同一アプリケーションから複数のデータフローが生成される場合の処理シーケンスを示す図である。
【図８】 同一通信装置から複数のデータフローが生成される場合の処理シーケンスを示す図である。
【図９】 第９の実施形態による通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】 従来の通信制御技術による通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】 従来の通信制御の処理シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０ 通信装置
１１ アプリケーション
１２，３２ 通信サービス決定部
１３ 通信サービスＱｏＳ情報管理部
１４，３１ 通信サービス部
１５ ユーザ情報部
２１ フロー識別部
Claims (26)
- 通信ネットワークにより提供される通信サービスを自動的に選択する通信制御方法において、
通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件、ユーザによって与えられる通信サービス利用に関する条件あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件の１つまたは複数の条件が与えられ、
利用している通信サービスにより提供されるＱｏＳに関する情報を監視し、前記与えられた条件が満たされているか否かを判断し、前記条件が満たされている場合は、前記通信サービスの利用を継続し、前記条件が満たされていない場合は、前記通信サービス利用に関する条件を満たす複数の通信サービスの組合せについて、各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測して通信アプリケーションの提供する機能や効用が最大になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択する
ことを特徴とする通信制御方法。 - 前記通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件を前記通信アプリケーションが提供する機能または効用と利用する通信サービスにより提供されるＱｏＳの関係を求め、その特徴をパラメータとして表現することによって与える条件を簡略化することを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
- 前記通信ネットワークにより提供される通信サービスに対して利用する場合の重みを設定し、前記通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、測定した情報と設定した重みに基づき各通信サービスを用いた場合の効果を予測し、通信アプリケーションが前記通信サービスに要求するＱｏＳ条件を満たす通信サービスの組み合わせの中で重みの総和が最小になる組み合わせを選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信制御方法。
- 前記通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件が与えられ、前記通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測することにより、該条件を満たす複数の通信サービスの組合せを求め、前記通信サービスの利用料金を算出し、利用料金が最小になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信制御方法。
- 前記複数の通信サービスの組み合わせを求める際に、送信にかかる時間およびパケット数を想定し利用料金が最小になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする請求項４に記載の通信制御方法。
- 前記通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件および前記通信サービスの利用に関する条件が与えられたとき、該条件を満たす複数の通信サービスの組合せについて、各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測して前記条件の重み付けを行い、その値が最小になる通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信制御方法。
- 前記通信アプリケーションから複数のデータフローが生成されるとき、複数のデータフローを識別し、識別された複数のデータフロー間で優先順位を付けて優先順位の高いデータフローの条件に基づいて利用する通信サービスの選択を行うことを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれかの項に記載の通信制御方法。
- アプリケーションＩＤとデータフローの関連表を作成し管理する機能を有し、該関連表を用いて優先順位を付けることを特徴とする請求項７に記載の通信制御方法。
- 同一の通信装置から複数のデータフローが送出されるとき、複数のデータフローを識別し、識別された複数のデータフロー間で優先順位を付け、優先順位の高いデータフローの条件に基づいて利用する通信サービスの選択を行うことを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれかの項に記載の通信制御方法。
- 予め決められたルートが前記ネットワークから通知され、該当するＩＰパケットのヘッダに前記ルートを埋め込みＩＰパケットを送信する手順をさらに具備し、通信経路をサービス毎にコントロールすることを特徴とする請求項１に記載の通信制 御方法。
- 通信ネットワークにより提供される通信サービスを自動的に選択する通信制御装置であって、
前記通信ネットワークを介して相手通信装置とデータ伝送を行うネットワーク通信部と、
該ネットワーク通信部を介して相手通信装置と通信制御に関する交渉を行う通信サービス交渉部と、
通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件をアプリケーションの品質と通信サービスにより提供されるＱｏＳとの関係表で保持するアプリケーションＱｏＳ情報部と、
前記ネットワーク通信部を介して、使用している通信サービスのＱｏＳ情報および他の利用可能な通信サービスのＱｏＳ情報を監視し、取得したＱｏＳ情報を管理する通信サービスＱｏＳ情報管理部と、
ユーザから与えられた通信アプリケーションの提供する機能または効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件を受けて格納するユーザ情報部と、
前記アプリケーションＱｏＳ情報部、前記ユーザ情報部および前記通信サービスＱｏＳ情報管理部に格納されている情報に基づいて利用する通信サービスを決定し、前記通信サービス交渉部を介して選択した通信サービスを設定する通信サービス決定部と、
該通信サービス決定部により選択された通信サービスを使用するために必要な処理を行う通信サービス部とを具備し、
前記通信サービス決定部は、
利用している通信サービスにより提供されるＱｏＳに関する情報を監視し、与えられた１つまたは複数の通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件の全てが満たされているか否かを判断し、前記条件が満たされている場合は、前記通信サービスの利用を継続し、前記条件が満たされていない場合は、前記通信サービス利用に関する条件を満たす複数の通信サービスの組合せについて、各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測して通信アプリケーションの提供する機能や効用が最大になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択する
ことを特徴とする通信制御装置。 - 前記通信サービスＱｏＳ情報管理部は、他の利用可能な通信サービスが提供するＱｏＳ情報を監視するために、同一通信装置内の異なるアプリケーション内で実行されている他の通信アプリケーションの通信状況を取得し、管理することを特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
- 前記通信サービスＱｏＳ情報管理部は、ネットワークを管理するオペレーションシステムと相互に情報を交換する手段をさらに有し、前記オペレーションシステムから通信サービスの提供するＱｏＳ情報を取得することを特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
- 前記通信サービス部は、通信サービスの選択をＩＰパケットのＴＯＳフィールドにコードを設定することによって行うことを特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
- 前記通信サービス部は、通信サービスの選択をリソース予約プロトコル手順に従って、帯域保証されたパスを設定することにより行うことを特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
- 前記通信サービス部は、通信サービスの選択をＩＰのソースルーチング機能を利用し、パケットのルートを制御することにより行うことを特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
- 前記通信サービス部は、通信サービスの選択をＡＴＭ網の制御プロトコルを利用し、ＡＴＭバーチャルチャネルを設定してデータフローを転送することにより行うことを特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
- 前記ユーザ情報部または通信サービス決定部は，通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件を通信アプリケーションの提供する機能や効用と、利用可能な通信サービスにより提供されるＱｏＳとの関係を抽象化し、その特徴をパラメータとして表現した関係表として保持することを特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
- 前記通信サービスＱｏＳ情報管理部は、前記通信ネットワークにより提供されている通信サービスに対し、利用する場合の重み値を管理し、通信サービス決定部またはＱｏＳ情報管理部において、通信サービスそれぞれを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、あるいは、予測して通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件を満たす通信サービスの組み合わせの中で、重みの総和が最小になる組み合わせを選択することを特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
- 前記通信サービスＱｏＳ情報管理部は、前記通信ネットワークにより提供されている通信サービスに対し、利用する場合のコストを管理し、
通信サービス決定部は、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件が与えられ、通信サービスそれぞれを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、あるいは、予測して前記与えられた条件を満たし通信サービスに要するコストが最小になるように、通信サービスの組み合わせを選択することを特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。 - 前記ユーザ情報部において、通信アプリケーションの提供する機能や効用に関する条件および通信サービス利用に関する条件を管理し、前記通信サービスＱｏＳ情報管理部または通信サービス決定部において、複数の通信サービスについて各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、あるいは、予測して予め条件の重み付けを行い、重み付けの値を管理し、前記通信サービス決定部において前記ユーザー情報部により管理されている条件を満たす通信サービスの組み合わせの中で重み付けの値が最小になる組み合わせを選択することを特徴とする請求項１１記載の通信制御装置。
- 同一通信アプリケーションが生成する複数のデータフローを識別する機能を有するフロー識別部をさらに具備し、識別された複数のデータフロー間で優先順位をつけて通信サービスの選択を行うことを特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
- 前記フロー識別部は、同一装置から送出される複数のデータフローを識別する機能を有し、識別された複数のデータフロー間で優先順位をつけて通信サービスの選択を行うことを特徴とする請求項１１または請求項２２に記載の通信制御装置。
- 前記通信サービス決定部、前記ＱｏＳ情報管理部および前記通信サービス部は、ソフトウェアにより構成されることを特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
- 前記通信サービス決定部、前記ＱｏＳ情報管理部および前記通信サービス部の変更あるいは更新は、通信ネットワークを介して所定のサーバに、ユーザによって、あるいは、予め定めた条件に従って自動的にアクセスしてダウンロードしたソフトウェアにより行われることを特徴とする請求項２４に記載の通信制御装置。
- ユーザによって与えられた通信アプリケーションが提供する機能または効用に関する条件、通信サービス利用に関する条件あるいは通信アプリケーションが通信サービスに要求するＱｏＳ条件の１つまたは複数の条件を管理する管理処理と、
通信ネットワークにより提供される通信サービスのＱｏＳに関する情報の監視を行い、取得されたＱｏＳ情報を格納するＱｏＳ情報取得処理と、
前記取得されたＱｏＳ情報に基づいて推定を行い、前記与えられた条件が満たされているか否かを判断する判定処理と、
前記与えられた条件が満たされていない場合、前記通信サービス利用に関する条件を満たす複数の通信サービスの組合せについて、各通信サービスを用いた場合のＱｏＳ情報を測定し、または、予測して通信アプリケーションの提供する機能や効用が最大になるように、前記通信サービスの組み合わせを選択する処理と、
を通信装置に実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
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| JP2000371381A JP3776308B2 (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 通信制御方法、通信制御装置および制御プログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2000371381A JP3776308B2 (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 通信制御方法、通信制御装置および制御プログラムを記録した記録媒体 |
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