JP3879678B2 - 移動端末の帯域確保方法及び該方法を用いた通信システム - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動端末がインターネットプロトコル（ＩＰ）を有する網（以下ＩＰ網）にアクセスする際の帯域確保方法及びこの方法を用いた通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術においては、固定アクセス回線からアクセスする端末に対しては、ＩＰ通信網内の経路情報を事前に収集して保持し、ユーザからの帯域確保要求時に発着端末／装置の識別子から、発着端末／装置間の経路情報を特定し、また、ＩＰ通信網内の各通信路の最大帯域情報と、帯域確保時に各通信路の帯域を積み上げることにより管理する各通信路の使用帯域情報とから、経路中の各通信路の残帯域を算出し、これと通信を行う発着端末／装置間に要求される帯域とを比較して、残帯域が要求帯域よりも大きい場合は、帯域確保を応答し、経路中の各通信路の帯域の積み上げを行うことにより、帯域が確保された通信を提供可能としていた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
即ち、従来の帯域確保方法は、端末／装置のユーザ識別子と収容装置の識別子の情報とを事前に管理し、帯域確保要求時に発着端末／装置のユーザ識別子から収容装置の識別子を検出して、通信網内の経路情報を特定し、管理している各通信路の最大帯域と使用帯域情報から算出した残帯域と要求された帯域とを比較し、残帯域が要求帯域よりも大きい場合、帯域確保を応答し、経路中の各通信路の帯域の積み上げを行うことにより、帯域確保を実現するものである。
【０００４】
【非特許文献１】
増田暁生、矢口優、廣中智浩、島雅浩、黒川章「ストリーム配信サービスのための帯域制御方式」，電子情報通信学会技術研究報告，ＶＯＬ．１０２，ＮＯ．４９，ｐｐ３７−４０（２００２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アクセスする端末が固定端末ではなく移動端末である場合は、ユーザが移動した場所から不特定のユーザ収容装置を介して発信するため、ユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを事前に管理することができない。よって、ユーザ識別子からユーザ収容装置の識別子を検出することができないため、発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置／中継装置から構成される、経路情報を特定することができない。
【０００６】
従って本発明の目的は、移動によりユーザ収容装置を事前に特定できない移動端末に対する帯域確保を実現することができる移動端末の帯域確保方法及びこの方法を用いた通信システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ＩＰ通信網と、移動端末と、移動端末が直接接続されるユーザ収容装置と、移動端末のユーザ識別子及びパスワードを管理し、移動端末の該通信網へのアクセス認証を行う認証サーバと、ユーザ位置情報管理データベースと、帯域管理手段と、を備えた通信システムにおける移動端末の帯域確保方法であって、認証サーバが、アクセス認証の成功した移動端末の認証メッセージ内に含まれるユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とをユーザ位置情報管理データベースへ通知し、ユーザ位置情報管理データベースが、通知されたユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを管理し、帯域管理手段が、ユーザ位置情報管理データベースへ問い合わせを行うことにより、移動端末が収容される前記ユーザ収容装置の識別子を検出し、検出した識別子を用いて経路情報を特定し、各通信路の最大帯域と使用帯域とから残帯域を算出することにより、経路中の各通信路の帯域確保を行う移動端末の帯域確保方法が提供される。
【０００８】
このように、本発明では、移動端末が直接接続されるユーザ収容装置を特定する方法として、ＩＰ通信網内のアプリケーション機能からの要求に対し、ユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子を通知する機能を有するユーザ位置情報管理ＤＢで管理されている移動端末のユーザ収容装置の情報を利用する。この方法を用いることで端末へ機能を追加することなく、移動端末が直接接続するユーザ収容装置の識別子を検出することが可能となる。即ち、本発明では、移動端末を含む端末／装置間の通信における帯域確保要求時に、移動端末が直接接続するユーザ収容装置の識別子を帯域確保機能からユーザ位置情報管理ＤＢへ問合せ、検出することにより、経路情報を特定することを可能としている。
【０００９】
従って、移動端末がＩＰ通信網にアクセスする場合において、移動端末のユーザ収容装置を検出することが可能となり、移動端末に対しても帯域確保を行うことが可能となるため、ＩＰ通信網におけるコンテンツ配信やＶｏＩＰ（ボイスオーバーＩＰ）などの通信サービスにおいて、帯域を確保した高品質サービスの提供を実現できる。
【００１０】
本発明によれば、移動端末からのアクセス要求を受信し、ＩＰ通信網へアクセス制御するべくアクセス認証を行うために認証サーバと通信を行う認証クライアント機能と、アクセス認証が成功した際に移動端末に対してデータパケットを転送する機能とを有するユーザ収容装置と、アクセス認証を行うためのユーザ識別子とパスワードとを管理しており、アクセス認証サーバ機能と、アクセス認証が成功した移動端末の認証メッセージ内に含まれるユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とをユーザ位置情報管理ＤＢへ通知する機能とを有する認証サーバと、認証サーバからユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを受信して管理し、通信網内のアプリケーションサービス機能又は通信網外の第３者のアプリケーションサービス機能からの要求に対し、ユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを通知する機能を有するユーザ位置情報管理ＤＢと、ＩＰ通信網内において、通信を行う発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置及び通信網内の中継装置の識別子の組合せにより決まる経路情報、並びに通信網内のユーザ収容装置及び中継装置の間の各通信路の最大帯域及び使用帯域情報を管理しており、通信を行う際の帯域確保要求において発信端末により通知される発着端末／装置のユーザ識別子と、要求帯域情報を元に、発着端末／装置のユーザ識別子から、発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置及び通信網内の中継装置の識別子を検出して、発着端末／装置間の経路情報を特定する機能と、各通信路の最大帯域と使用帯域とから残帯域を算出する残帯域算出機能と、経路中の各通信路の帯域確保の可否を判断して発信側端末／装置に通知する機能とを有する帯域管理手段とを備えた通信システムであって、移動端末からのアクセス要求に応答したアクセス認証により認証サーバ側で保持され、ユーザ位置情報管理ＤＢへ通知されたユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを、ユーザ位置情報管理ＤＢへ問い合わせて検出することにより、該移動端末が収容されるユーザ収容装置の識別子を検出し、帯域管理手段により、帯域を確保する発着端末／装置間の経路情報を特定する移動端末の帯域確保方法及びこの方法を用いる通信システムが提供される。
【００１１】
経路中の各通信路の残帯域を算出し、経路の帯域確保の可否を判断して通知することが好ましい。
【００１２】
移動端末からの帯域確保要求時に通知される発着端末のユーザ識別子から、該発着端末が直接接続するユーザ収容装置の識別子を検出できない場合に、ユーザ位置情報管理データベースへ問い合わせて発着端末のユーザ収容装置の識別子を検出することにより、発着端末／装置間の経路情報を特定することも好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態における通信システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【００１４】
この通信システムは、無線アクセスポイント（ＡＰ１）１１と、無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２とを有するサブネット（Ａ）１とサブネット（Ｂ）２とから構成されるアクセス機構と、ＩＰ通信網３のコア機構とから主として構成されている。
【００１５】
アクセス機構の無線アクセスポイント（ＡＰ１）１１及び無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２の各々は、移動端末４からのアクセス要求を受信し、アクセス認証用の認証サーバ９と通信を行うための認証クライアント機能と、アクセス認証が成功した場合い移動端末４に対してデータパケットを転送することでアクセス制御を行う機能とを有している。
【００１６】
コア機構は、エッジルータ（ＥＲ）５と、ルータ（Ｒ）６と、認証サーバ９と、ユーザ位置情報管理データベース（ＤＢ）１０と、帯域管理手段８とから主として構成される。
【００１７】
エッジルータ（ＥＲ）５は、ＩＰ通信網３とサブネットとの境界に位置しており、ＩＰ通信網３からの下りパケットのレイヤ３を終端し、移動端末に対しレイヤ２フレームを送出する。
【００１８】
ルータ（Ｒ）６は、ＩＰ通信網３内に位置しており、ＩＰ通信網内のパケットを中継する。
【００１９】
認証サーバ９は、アクセス認証を行うためのユーザ識別子及びパスワードを管理しており、アクセス認証サーバ機能と、アクセス認証を成功した移動端末の認証メッセージ内に含まれるユーザ識別子とユーザ収容装置のＩＰアドレスとをユーザ位置情報管理ＤＢ１０へ通知する機能とを有している。
【００２０】
ユーザ位置情報管理ＤＢ１０は、認証サーバ９からユーザ識別子とユーザ収容装置のＩＰアドレスとを受信して管理しており、通信網内のアプリケーションサービス機能又は通信網外の第３者のアプリケーションサービス機能からの要求に対し、ユーザ識別子とユーザ収容装置のＩＰアドレスとを通知する機能を有している。
【００２１】
帯域管理手段８は、通信を要求する発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置や通信網内の中継装置の識別子（ＩＰアドレス）の組合せにより決まる経路情報と、通信網内の中継装置間の各通信路の最大帯域情報と、帯域確保時に積み上げを行うことにより管理する使用帯域情報とを管理しており、通信における帯域確保要求により与えられる発着端末／装置のユーザ識別子と、要求帯域情報を元に、発着端末／装置のユーザ識別子から、発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置や通信網内の中継装置の識別子を検出して、発着端末／装置間の経路情報を検索し、各通信路の残帯域を算出し、経路の帯域確保の可否を判断して応答する機能を有している。
【００２２】
移動端末４は、本実施形態においては、ＤＳ−ＣＤＭＡ（直接拡散方式符号分割多元接続）技術を使用する第３世代移動体通信方式やＦＨ−ＣＤＭＡ（周波数ホッピング方式符号分割多元接続）技術を使用する無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）方式などの無線アクセス方式や、ＦＴＴＨ（ファイバツーザホーム）やｘＤＳＬ（デジタル加入者線）などの有線アクセス方式を利用することが可能な移動端末である。
【００２３】
以下の説明では、この移動端末４がＩＰ通信網３内に存在するユーザからの要求により、帯域確保型の動画像を配信する配信サーバ７に画像配信要求を行う場合を例として取り上げる。
【００２４】
図２及び図３は帯域確保型コンテンツ配信における移動端末に対する帯域確保方法の一例の手順及びシーケンスを示す図であり、図４はユーザ位置情報管理ＤＢ１０の管理テーブルを示す図、図５は帯域管理手段８の管理テーブルを示す図である。
【００２５】
今、移動端末４が、無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２の配下に移動したとする。
【００２６】
ステップＳ１
この移動端末４が、ＩＰ通信網３ヘアクセスするためにアクセス認証を要求すると、認証サーバ９から、移動端末４のユーザ識別子と無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２のＩＰアドレスとがユーザ位置情報管理ＤＢ１０に通知される（図４に示すユーザ位置情報管理ＤＢの管理テーブルを参照）。
【００２７】
このステップＳ１の処理を以下に詳細に示す（ステップＳ１０１〜Ｓ１０６）。
【００２８】
ステップＳ１０１
移動端末４は、無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２にアクセス認証要求を行い、アクセス認証に利用するユーザ識別子とパスワードとをこの無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２に通知する。
【００２９】
ステップＳ１０２
無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２は、認証用のＩＰアドレスを利用することで、認証サーバ９と認証メッセージを通信することが可能であり、双方間でユーザ識別子とパスワードとに基づいたアクセス認証を行う。
【００３０】
ステップＳ１０３
認証サーバ９は、ユーザ位置情報管理ＤＢ１０へ、移動端末４のユーザ識別子と無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２の識別子（ＩＰアドレス）とを通知する。
【００３１】
ステップＳ１０４
ユーザ位置情報管理ＤＢ１０は、認証サーバ９へ情報登録応答を行う。
【００３２】
ステップＳ１０５
認証サーバ９は、エリア登録応答を受信し、無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２ヘエリア登録応答を行う。
【００３３】
ステップＳ１０６
無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２は、アクセス認証応答を受信し、移動端末４ヘアクセス認証応答を行う。
【００３４】
ステップＳ２
ユーザ位置情報管理ＤＢ１０は、前述した移動端末４のユーザ識別子と無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２のＩＰアドレスとを管理している。
【００３５】
ステップＳ３
移動端末４が、配信サーバ７へ帯域確保型の動画像の配信を要求する。
【００３６】
ステップＳ４
配信サーバ７は、移動端末４のユーザ識別子、配信サーバ７のユーザ識別子及び確保要求帯域を帯域管理手段８へ通知する。
【００３７】
ステップＳ５
帯域管理手段８では、移動端末４のユーザ識別子と配信サーバ７のユーザ識別子とから各々が直接接続するユーザ収容装置／中継装置を検索する（図５（Ａ）に示す帯域管理手段８の管理テーブルを参照）。
【００３８】
ステップＳ６
帯域管理手段８は、検出できなかった移動端末４のユーザ収容装置（無線アクセスポイント）の識別子をユーザ位置情報管理ＤＢ１０に問合せる。
【００３９】
ステップＳ７
問い合わせを受けたユーザ位置情報管理ＤＢ１０は、移動端末４のユーザ収容装置（無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２）の識別子を帯域管理手段８に応答する。
【００４０】
ステップＳ８
帯域管理手段８は、ユーザ位置情報管理ＤＢ１０からの応答をもとに、移動端末４のユーザ収容装置（無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２）の識別子と、配信サーバ７が直接接続する中継装置６の識別子とから、無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２と中継装置６との経路情報を検索する（図５（Ｂ）に示す帯域管理手段８の管理テーブルを参照）。
【００４１】
ステップＳ９
帯域管理手段８は、経路情報中の各通信路に対して、管理している最大帯域情報と使用帯域情報と（図５（Ｃ）に示す帯域管理手段８の管理テーブルを参照）から残帯域を算出し、確保要求帯域と比較する。なお、図５（Ｃ）に示すように、ＷＡＰ１２及びｗＡＰ１２は無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２とエッジルータ（ＥＲ）５との間の通信路における最大帯域及び使用帯域、ＷＥＲ５及びｗＥＲ５はエッジルータ（ＥＲ）５とルータ（Ｒ）６との間の通信路における最大帯域及び使用帯域、ＷＲ６及びｗＲ６はルータ（Ｒ）６と配信サーバ７との間の通信路における最大帯域及び使用帯域をそれぞれ表している。
【００４２】
ステップＳ１０
帯域管理手段８は、各通信路の残帯域が確保要求よりも大きい場合に、各通信路に対して確保要求帯域の積み上げを行う。
【００４３】
ステップＳ１１
帯域管理手段８は、配信サーバ７に、帯域確保を応答する。なお、ステップＳ１０とステップＳ１１との順序はこの逆であっても良い。
【００４４】
このように、移動端末４がＩＰ通信網３にアクセスする場合において、移動端末４のユーザ収容装置である無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２を検出することが可能となり、移動端末４に対しても帯域確保を行うことが可能となる。このため、ＩＰ通信網におけるコンテンツ配信やＶｏＩＰ（ボイスオーバーＩＰ）などの通信サービスにおいて、帯域を確保した高品質サービスの提供を実現することができる。
【００４５】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、移動端末がＩＰ通信網にアクセスする場合において、移動端末のユーザ収容装置を検出することが可能となり、移動端末に対しても帯域確保を行うことが可能となるため、ＩＰ通信網におけるコンテンツ配信やＶｏＩＰなどの通信サービスにおいて、帯域を確保した高品質サービスの提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における通信システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】帯域確保型コンテンツ配信における移動端末に対する帯域確保方法の一例の手順を示す図である。
【図３】帯域確保型コンテンツ配信における移動端末に対する帯域確保方法の一例のシーケンスを示す図である。
【図４】ユーザ位置情報管理ＤＢの管理テーブルを示す図である。
【図５】帯域管理手段の管理テーブルを示す図である。
【符号の説明】
１ サブネットＡ
２ サブネットＢ
３ ＩＰ通信網
４ 移動端末
５ サブネットとＩＰ通信網の境界に位置するエッジルータ
６ ＩＰ通信網内のルータ
７ 配信サーバ
８ 帯域管理機能
９ 認証サーバ
１０ ユーザ位置情報管理ＤＢ
１１ 無線アクセスポイントＡＰ１
１２ 無線アクセスポイントＡＰ２
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動端末がインターネットプロトコル（ＩＰ）を有する網（以下ＩＰ網）にアクセスする際の帯域確保方法及びこの方法を用いた通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術においては、固定アクセス回線からアクセスする端末に対しては、ＩＰ通信網内の経路情報を事前に収集して保持し、ユーザからの帯域確保要求時に発着端末／装置の識別子から、発着端末／装置間の経路情報を特定し、また、ＩＰ通信網内の各通信路の最大帯域情報と、帯域確保時に各通信路の帯域を積み上げることにより管理する各通信路の使用帯域情報とから、経路中の各通信路の残帯域を算出し、これと通信を行う発着端末／装置間に要求される帯域とを比較して、残帯域が要求帯域よりも大きい場合は、帯域確保を応答し、経路中の各通信路の帯域の積み上げを行うことにより、帯域が確保された通信を提供可能としていた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
即ち、従来の帯域確保方法は、端末／装置のユーザ識別子と収容装置の識別子の情報とを事前に管理し、帯域確保要求時に発着端末／装置のユーザ識別子から収容装置の識別子を検出して、通信網内の経路情報を特定し、管理している各通信路の最大帯域と使用帯域情報から算出した残帯域と要求された帯域とを比較し、残帯域が要求帯域よりも大きい場合、帯域確保を応答し、経路中の各通信路の帯域の積み上げを行うことにより、帯域確保を実現するものである。
【０００４】
【非特許文献１】
増田暁生、矢口優、廣中智浩、島雅浩、黒川章「ストリーム配信サービスのための帯域制御方式」，電子情報通信学会技術研究報告，ＶＯＬ．１０２，ＮＯ．４９，ｐｐ３７−４０（２００２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アクセスする端末が固定端末ではなく移動端末である場合は、ユーザが移動した場所から不特定のユーザ収容装置を介して発信するため、ユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを事前に管理することができない。よって、ユーザ識別子からユーザ収容装置の識別子を検出することができないため、発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置／中継装置から構成される、経路情報を特定することができない。
【０００６】
従って本発明の目的は、移動によりユーザ収容装置を事前に特定できない移動端末に対する帯域確保を実現することができる移動端末の帯域確保方法及びこの方法を用いた通信システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ＩＰ通信網と、移動端末と、移動端末が直接接続されるユーザ収容装置と、移動端末のユーザ識別子及びパスワードを管理し、移動端末の該通信網へのアクセス認証を行う認証サーバと、ユーザ位置情報管理データベースと、帯域管理手段と、を備えた通信システムにおける移動端末の帯域確保方法であって、認証サーバが、アクセス認証の成功した移動端末の認証メッセージ内に含まれるユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とをユーザ位置情報管理データベースへ通知し、ユーザ位置情報管理データベースが、通知されたユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを管理し、帯域管理手段が、ユーザ位置情報管理データベースへ問い合わせを行うことにより、移動端末が収容される前記ユーザ収容装置の識別子を検出し、検出した識別子を用いて経路情報を特定し、各通信路の最大帯域と使用帯域とから残帯域を算出することにより、経路中の各通信路の帯域確保を行う移動端末の帯域確保方法が提供される。
【０００８】
このように、本発明では、移動端末が直接接続されるユーザ収容装置を特定する方法として、ＩＰ通信網内のアプリケーション機能からの要求に対し、ユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子を通知する機能を有するユーザ位置情報管理ＤＢで管理されている移動端末のユーザ収容装置の情報を利用する。この方法を用いることで端末へ機能を追加することなく、移動端末が直接接続するユーザ収容装置の識別子を検出することが可能となる。即ち、本発明では、移動端末を含む端末／装置間の通信における帯域確保要求時に、移動端末が直接接続するユーザ収容装置の識別子を帯域確保機能からユーザ位置情報管理ＤＢへ問合せ、検出することにより、経路情報を特定することを可能としている。
【０００９】
従って、移動端末がＩＰ通信網にアクセスする場合において、移動端末のユーザ収容装置を検出することが可能となり、移動端末に対しても帯域確保を行うことが可能となるため、ＩＰ通信網におけるコンテンツ配信やＶｏＩＰ（ボイスオーバーＩＰ）などの通信サービスにおいて、帯域を確保した高品質サービスの提供を実現できる。
【００１０】
本発明によれば、移動端末からのアクセス要求を受信し、ＩＰ通信網へアクセス制御するべくアクセス認証を行うために認証サーバと通信を行う認証クライアント機能と、アクセス認証が成功した際に移動端末に対してデータパケットを転送する機能とを有するユーザ収容装置と、アクセス認証を行うためのユーザ識別子とパスワードとを管理しており、アクセス認証サーバ機能と、アクセス認証が成功した移動端末の認証メッセージ内に含まれるユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とをユーザ位置情報管理ＤＢへ通知する機能とを有する認証サーバと、認証サーバからユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを受信して管理し、通信網内のアプリケーションサービス機能又は通信網外の第３者のアプリケーションサービス機能からの要求に対し、ユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを通知する機能を有するユーザ位置情報管理ＤＢと、ＩＰ通信網内において、通信を行う発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置及び通信網内の中継装置の識別子の組合せにより決まる経路情報、並びに通信網内のユーザ収容装置及び中継装置の間の各通信路の最大帯域及び使用帯域情報を管理しており、通信を行う際の帯域確保要求において発信端末により通知される発着端末／装置のユーザ識別子と、要求帯域情報を元に、発着端末／装置のユーザ識別子から、発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置及び通信網内の中継装置の識別子を検出して、発着端末／装置間の経路情報を特定する機能と、各通信路の最大帯域と使用帯域とから残帯域を算出する残帯域算出機能と、経路中の各通信路の帯域確保の可否を判断して発信側端末／装置に通知する機能とを有する帯域管理手段とを備えた通信システムであって、移動端末からのアクセス要求に応答したアクセス認証により認証サーバ側で保持され、ユーザ位置情報管理ＤＢへ通知されたユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを、ユーザ位置情報管理ＤＢへ問い合わせて検出することにより、該移動端末が収容されるユーザ収容装置の識別子を検出し、帯域管理手段により、帯域を確保する発着端末／装置間の経路情報を特定する移動端末の帯域確保方法及びこの方法を用いる通信システムが提供される。
【００１１】
経路中の各通信路の残帯域を算出し、経路の帯域確保の可否を判断して通知することが好ましい。
【００１２】
移動端末からの帯域確保要求時に通知される発着端末のユーザ識別子から、該発着端末が直接接続するユーザ収容装置の識別子を検出できない場合に、ユーザ位置情報管理データベースへ問い合わせて発着端末のユーザ収容装置の識別子を検出することにより、発着端末／装置間の経路情報を特定することも好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態における通信システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【００１４】
この通信システムは、無線アクセスポイント（ＡＰ１）１１と、無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２とを有するサブネット（Ａ）１とサブネット（Ｂ）２とから構成されるアクセス機構と、ＩＰ通信網３のコア機構とから主として構成されている。
【００１５】
アクセス機構の無線アクセスポイント（ＡＰ１）１１及び無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２の各々は、移動端末４からのアクセス要求を受信し、アクセス認証用の認証サーバ９と通信を行うための認証クライアント機能と、アクセス認証が成功した場合い移動端末４に対してデータパケットを転送することでアクセス制御を行う機能とを有している。
【００１６】
コア機構は、エッジルータ（ＥＲ）５と、ルータ（Ｒ）６と、認証サーバ９と、ユーザ位置情報管理データベース（ＤＢ）１０と、帯域管理手段８とから主として構成される。
【００１７】
エッジルータ（ＥＲ）５は、ＩＰ通信網３とサブネットとの境界に位置しており、ＩＰ通信網３からの下りパケットのレイヤ３を終端し、移動端末に対しレイヤ２フレームを送出する。
【００１８】
ルータ（Ｒ）６は、ＩＰ通信網３内に位置しており、ＩＰ通信網内のパケットを中継する。
【００１９】
認証サーバ９は、アクセス認証を行うためのユーザ識別子及びパスワードを管理しており、アクセス認証サーバ機能と、アクセス認証を成功した移動端末の認証メッセージ内に含まれるユーザ識別子とユーザ収容装置のＩＰアドレスとをユーザ位置情報管理ＤＢ１０へ通知する機能とを有している。
【００２０】
ユーザ位置情報管理ＤＢ１０は、認証サーバ９からユーザ識別子とユーザ収容装置のＩＰアドレスとを受信して管理しており、通信網内のアプリケーションサービス機能又は通信網外の第３者のアプリケーションサービス機能からの要求に対し、ユーザ識別子とユーザ収容装置のＩＰアドレスとを通知する機能を有している。
【００２１】
帯域管理手段８は、通信を要求する発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置や通信網内の中継装置の識別子（ＩＰアドレス）の組合せにより決まる経路情報と、通信網内の中継装置間の各通信路の最大帯域情報と、帯域確保時に積み上げを行うことにより管理する使用帯域情報とを管理しており、通信における帯域確保要求により与えられる発着端末／装置のユーザ識別子と、要求帯域情報を元に、発着端末／装置のユーザ識別子から、発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置や通信網内の中継装置の識別子を検出して、発着端末／装置間の経路情報を検索し、各通信路の残帯域を算出し、経路の帯域確保の可否を判断して応答する機能を有している。
【００２２】
移動端末４は、本実施形態においては、ＤＳ−ＣＤＭＡ（直接拡散方式符号分割多元接続）技術を使用する第３世代移動体通信方式やＦＨ−ＣＤＭＡ（周波数ホッピング方式符号分割多元接続）技術を使用する無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）方式などの無線アクセス方式や、ＦＴＴＨ（ファイバツーザホーム）やｘＤＳＬ（デジタル加入者線）などの有線アクセス方式を利用することが可能な移動端末である。
【００２３】
以下の説明では、この移動端末４がＩＰ通信網３内に存在するユーザからの要求により、帯域確保型の動画像を配信する配信サーバ７に画像配信要求を行う場合を例として取り上げる。
【００２４】
図２及び図３は帯域確保型コンテンツ配信における移動端末に対する帯域確保方法の一例の手順及びシーケンスを示す図であり、図４はユーザ位置情報管理ＤＢ１０の管理テーブルを示す図、図５は帯域管理手段８の管理テーブルを示す図である。
【００２５】
今、移動端末４が、無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２の配下に移動したとする。
【００２６】
ステップＳ１
この移動端末４が、ＩＰ通信網３ヘアクセスするためにアクセス認証を要求すると、認証サーバ９から、移動端末４のユーザ識別子と無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２のＩＰアドレスとがユーザ位置情報管理ＤＢ１０に通知される（図４に示すユーザ位置情報管理ＤＢの管理テーブルを参照）。
【００２７】
このステップＳ１の処理を以下に詳細に示す（ステップＳ１０１〜Ｓ１０６）。
【００２８】
ステップＳ１０１
移動端末４は、無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２にアクセス認証要求を行い、アクセス認証に利用するユーザ識別子とパスワードとをこの無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２に通知する。
【００２９】
ステップＳ１０２
無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２は、認証用のＩＰアドレスを利用することで、認証サーバ９と認証メッセージを通信することが可能であり、双方間でユーザ識別子とパスワードとに基づいたアクセス認証を行う。
【００３０】
ステップＳ１０３
認証サーバ９は、ユーザ位置情報管理ＤＢ１０へ、移動端末４のユーザ識別子と無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２の識別子（ＩＰアドレス）とを通知する。
【００３１】
ステップＳ１０４
ユーザ位置情報管理ＤＢ１０は、認証サーバ９へ情報登録応答を行う。
【００３２】
ステップＳ１０５
認証サーバ９は、エリア登録応答を受信し、無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２ヘエリア登録応答を行う。
【００３３】
ステップＳ１０６
無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２は、アクセス認証応答を受信し、移動端末４ヘアクセス認証応答を行う。
【００３４】
ステップＳ２
ユーザ位置情報管理ＤＢ１０は、前述した移動端末４のユーザ識別子と無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２のＩＰアドレスとを管理している。
【００３５】
ステップＳ３
移動端末４が、配信サーバ７へ帯域確保型の動画像の配信を要求する。
【００３６】
ステップＳ４
配信サーバ７は、移動端末４のユーザ識別子、配信サーバ７のユーザ識別子及び確保要求帯域を帯域管理手段８へ通知する。
【００３７】
ステップＳ５
帯域管理手段８では、移動端末４のユーザ識別子と配信サーバ７のユーザ識別子とから各々が直接接続するユーザ収容装置／中継装置を検索する（図５（Ａ）に示す帯域管理手段８の管理テーブルを参照）。
【００３８】
ステップＳ６
帯域管理手段８は、検出できなかった移動端末４のユーザ収容装置（無線アクセスポイント）の識別子をユーザ位置情報管理ＤＢ１０に問合せる。
【００３９】
ステップＳ７
問い合わせを受けたユーザ位置情報管理ＤＢ１０は、移動端末４のユーザ収容装置（無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２）の識別子を帯域管理手段８に応答する。
【００４０】
ステップＳ８
帯域管理手段８は、ユーザ位置情報管理ＤＢ１０からの応答をもとに、移動端末４のユーザ収容装置（無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２）の識別子と、配信サーバ７が直接接続する中継装置６の識別子とから、無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２と中継装置６との経路情報を検索する（図５（Ｂ）に示す帯域管理手段８の管理テーブルを参照）。
【００４１】
ステップＳ９
帯域管理手段８は、経路情報中の各通信路に対して、管理している最大帯域情報と使用帯域情報と（図５（Ｃ）に示す帯域管理手段８の管理テーブルを参照）から残帯域を算出し、確保要求帯域と比較する。なお、図５（Ｃ）に示すように、ＷＡＰ１２及びｗＡＰ１２は無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２とエッジルータ（ＥＲ）５との間の通信路における最大帯域及び使用帯域、ＷＥＲ５及びｗＥＲ５はエッジルータ（ＥＲ）５とルータ（Ｒ）６との間の通信路における最大帯域及び使用帯域、ＷＲ６及びｗＲ６はルータ（Ｒ）６と配信サーバ７との間の通信路における最大帯域及び使用帯域をそれぞれ表している。
【００４２】
ステップＳ１０
帯域管理手段８は、各通信路の残帯域が確保要求よりも大きい場合に、各通信路に対して確保要求帯域の積み上げを行う。
【００４３】
ステップＳ１１
帯域管理手段８は、配信サーバ７に、帯域確保を応答する。なお、ステップＳ１０とステップＳ１１との順序はこの逆であっても良い。
【００４４】
このように、移動端末４がＩＰ通信網３にアクセスする場合において、移動端末４のユーザ収容装置である無線アクセスポイント（ＡＰ２）１２を検出することが可能となり、移動端末４に対しても帯域確保を行うことが可能となる。このため、ＩＰ通信網におけるコンテンツ配信やＶｏＩＰ（ボイスオーバーＩＰ）などの通信サービスにおいて、帯域を確保した高品質サービスの提供を実現することができる。
【００４５】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、移動端末がＩＰ通信網にアクセスする場合において、移動端末のユーザ収容装置を検出することが可能となり、移動端末に対しても帯域確保を行うことが可能となるため、ＩＰ通信網におけるコンテンツ配信やＶｏＩＰなどの通信サービスにおいて、帯域を確保した高品質サービスの提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における通信システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】帯域確保型コンテンツ配信における移動端末に対する帯域確保方法の一例の手順を示す図である。
【図３】帯域確保型コンテンツ配信における移動端末に対する帯域確保方法の一例のシーケンスを示す図である。
【図４】ユーザ位置情報管理ＤＢの管理テーブルを示す図である。
【図５】帯域管理手段の管理テーブルを示す図である。
【符号の説明】
１ サブネットＡ
２ サブネットＢ
３ ＩＰ通信網
４ 移動端末
５ サブネットとＩＰ通信網の境界に位置するエッジルータ
６ ＩＰ通信網内のルータ
７ 配信サーバ
８ 帯域管理機能
９ 認証サーバ
１０ ユーザ位置情報管理ＤＢ
１１ 無線アクセスポイントＡＰ１
１２ 無線アクセスポイントＡＰ２
Claims (7)
- インターネットプロトコルを有する通信網と、移動端末と、該移動端末が直接接続されるユーザ収容装置と、移動端末のユーザ識別子及びパスワードを管理し、移動端末の該通信網へのアクセス認証を行う認証サーバと、ユーザ位置情報管理データベースと、帯域管理手段と、を備えた通信システムにおける移動端末の帯域確保方法であって、
認証サーバが、アクセス認証の成功した移動端末の認証メッセージ内に含まれるユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とをユーザ位置情報管理データベースへ通知し、
ユーザ位置情報管理データベースが、通知されたユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを管理し、
帯域管理手段が、ユーザ位置情報管理データベースへ問い合わせを行うことにより、前記移動端末が収容される前記ユーザ収容装置の識別子を検出し、該検出した識別子を用いて経路情報を特定し、各通信路の最大帯域と使用帯域とから残帯域を算出することにより、経路中の各通信路の帯域確保を行うことを特徴とする移動端末の帯域確保方法。 - 移動端末からのアクセス要求を受信し、インターネットプロトコルを有する通信網へアクセス制御するべくアクセス認証を行うために認証サーバと通信を行う認証クライアント機能と、アクセス認証が成功した際に移動端末に対してデータパケットを転送する機能とを有するユーザ収容装置と、
アクセス認証を行うためのユーザ識別子とパスワードとを管理しており、アクセス認証サーバ機能と、アクセス認証が成功した移動端末の認証メッセージ内に含まれるユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とをユーザ位置情報管理データベースへ通知する機能とを有する認証サーバと、
認証サーバからユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを受信して管理し、通信網内のアプリケーションサービス機能又は通信網外の第３者のアプリケーションサービス機能からの要求に対し、ユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを通知する機能を有するユーザ位置情報管理データベースと、
インターネットプロトコルを有する通信網内において、通信を行う発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置及び通信網内の中継装置の識別子の組合せにより決まる経路情報、並びに通信網内のユーザ収容装置及び中継装置の間の各通信路の最大帯域及び使用帯域情報を管理しており、通信を行う際の帯域確保要求において発信端末により通知される発着端末／装置のユーザ識別子と、要求帯域情報を元に、発着端末／装置のユーザ識別子から、発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置及び通信網内の中継装置の識別子を検出して、発着端末／装置間の経路情報を特定する機能と、各通信路の最大帯域と使用帯域とから残帯域を算出する残帯域算出機能と、経路中の各通信路の帯域確保の可否を判断して発信側端末／装置に通知する機能とを有する帯域管理手段と
を備えた通信システムにおける移動端末の帯域確保方法であって、
移動端末からのアクセス要求に応答したアクセス認証により認証サーバ側で保持され、ユーザ位置情報管理データベースへ通知されたユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを、ユーザ位置情報管理データベースへ問い合わせて検出することにより、該移動端末が収容されるユーザ収容装置の識別子を検出し、前記帯域管理手段により、帯域を確保する発着端末／装置間の経路情報を特定することを特徴とする移動端末の帯域確保方法。 - 経路中の各通信路の残帯域を算出し、経路の帯域確保の可否を判断して通知することを特徴とする請求項２に記載の方法。
- 移動端末からの帯域確保要求時に通知される発着端末のユーザ識別子から、該発着端末が直接接続するユーザ収容装置の識別子を検出できない場合に、ユーザ位置情報管理データベースへ問い合わせて発着端末のユーザ収容装置の識別子を検出することにより、発着端末／装置間の経路情報を特定することを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
- 移動端末からのアクセス要求を受信し、インターネットプロトコルを有する通信網へアクセス制御するべくアクセス認証を行うために認証サーバと通信を行う認証クライアント機能と、アクセス認証が成功した際に移動端末に対してデータパケットを転送する機能とを有するユーザ収容装置と、
アクセス認証を行うためのユーザ識別子とパスワードとを管理しており、アクセス認証サーバ機能と、アクセス認証が成功した移動端末の認証メッセージ内に含まれるユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とをユーザ位置情報管理データベースへ通知する機能とを有する認証サーバと、
認証サーバからユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを受信して管理し、通信網内のアプリケーションサービス機能又は通信網外の第３者のアプリケーションサービス機能からの要求に対し、ユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを通知する機能を有するユーザ位置情報管理データベースと、
インターネットプロトコルを有する通信網内において、通信を行う発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置及び通信網内の中継装置の識別子の組合せにより決まる経路情報、並びに通信網内のユーザ収容装置及び中継装置の間の各通信路の最大帯域及び使用帯域情報を管理しており、通信を行う際の帯域確保要求において発信端末により通知される発着端末／装置のユーザ識別子と、要求帯域情報を元に、発着端末／装置のユーザ識別子から、発着端末／装置が直接接続するユーザ収容装置及び通信網内の中継装置の識別子を検出して、発着端末／装置間の経路情報を特定する機能と、各通信路の最大帯域と使用帯域とから残帯域を算出する残帯域算出機能と、経路中の各通信路の帯域確保の可否を判断して発信側端末／装置に通知する機能とを有する帯域管理手段と
を備えた通信システムであって、
移動端末からのアクセス要求に応答したアクセス認証により認証サーバ側で保持され、ユーザ位置情報管理データベースへ通知されたユーザ識別子とユーザ収容装置の識別子とを、前記ユーザ位置情報管理データベースへ問い合わせて検出することにより、該移動端末が収容されるユーザ収容装置の識別子を検出し、前記帯域管理手段により、帯域を確保する発着端末／装置間の経路情報を特定するように構成したことを特徴とする通信システム。 - 経路中の各通信路の残帯域を算出し、経路の帯域確保の可否を判断して通知するように構成したことを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
- 移動端末からの帯域確保要求時に通知される発着端末のユーザ識別子から、該発着端末が直接接続するユーザ収容装置の識別子を検出できない場合に、ユーザ位置情報管理データベースへ問い合わせて発着端末のユーザ収容装置の識別子を検出することにより、発着端末／装置間の経路情報を特定するように構成したことを特徴とする請求項５又は６に記載の通信システム。
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