JP4287862B2 - 通信制御装置および通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークなどに接続するための回線終端装置などの通信制御装置および通信制御方法に関する。

近年、無線ＬＡＮを用いて通話を行うことができる通信サービスが考えられている。この通信サービスにおいては、通信端末は、ＩＰｓｅｃ終端装置であるＰＤＧ（Packet Data Gateway）との間でＩＰｓｅｃを用いた通信路（いわゆるトンネリング）を確立しており、ＩＰｓｅｃによりカプセル化されたパケットデータを送受信する。そして、ＰＤＧは、通信端末から音声通話のためのカプセル化されたパケットデータを受信した場合には、ＩＰｓｅｃによりカプセル化されたことを示すヘッダ部分を取り除く。そして、呼制御を行うためのＳＩＰ（Session Initiation Protocol）サーバであるＣＳＣＦ（Call State Control Function）に対して、取り除かれた音声通話のためのパケットデータを転送する。ＣＳＣＦは、受信したパケットデータに基づいて呼制御処理を行い、発信元の通信端末と通信相手との通信接続を行う。

また、ＰＤＧは、データ通信の通信接続要求を通信端末から受けると、ＩＰｓｅｃによりカプセル化されたことを示すヘッダ部分を取り除き、データ通信のためのパケットデータをサーバに転送し、サーバは受信したパケットデータに基づいてデータ処理を行う。

このように通信端末とＰＤＧとの間で仮想的な直結通信路を確立（トンネリング処理）することができるシステムにおいて、ＰＤＧにおいて輻輳が生じないように対策をとる必要がある。例えば、輻輳を防止するための一般的な技術として、下記特許文献１には、移動通信網トラフィック制御管理システムが、着信されるべき呼の数をカウントし、この呼数が所定の閾値を超えた場合には、加入者交換機および関門交換機に呼接続の規制を要求し、加入者交換機および関門交換機において規制を行うことが記載されている。
特開２００３−３７８７３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、関門交換機または加入者交換機で規制を行っているものであるため、通信端末との間でＩＰｓｅｃを用いて通信路を確立するＩＰｓｅｃ終端装置を用いた通信システムにそのまま適用することはできない。また、ＩＰｓｅｃ終端装置において通信規制を行おうとすると、ＲｅｍｏｔｅＩＰより上位のプロトコルを終端しないため、ＩＰｓｅｃの接続要求を規制することになる。このため、上位プロトコルによらず、全ての通信が規制される。上位レイヤによる制御ができないため、例えば、ガイダンスメッセージを出力するためのガイダンスサーバに接続するように制御することも不可能である。さらに、一つのＩＰｓｅｃで音声通話およびデータ通信のような複数のサービスを提供するシステムである場合、ＩＰｓｅｃ自体を切断してしまうと、音声通話およびデータ通信のような全てのサービスが切断されてしまうという問題がある。

そこで、上述の課題を解決するために、本発明は、直結された通信路の確立状態を切断することなく、ＰＤＧ（通信制御装置）の輻輳を防止することができる通信制御装置および通信制御方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明の通信制御装置は、発信元の通信端末と発信先の通信端末との音声通信接続を行うための呼制御を行う呼制御サーバと通信接続されるとともに、データ通信を実行するためのデータ通信用サーバと通信接続される通信制御装置において、上記発信元または発信先の通信端末のいずれか一方の通信端末との間で予め定められた通信路を確立して通信を行う通信手段と、上記通信手段による通信の通信量が予め定めた基準値以上となったことを判断する輻輳判断手段と、上記輻輳判断手段により予め定めた基準値以上の通信量が発生したと判断された場合には、上記呼制御サーバに対して新たな呼制御を規制するよう規制指示を出力する規制指示手段と、を備え、前記呼制御サーバが新たな呼制御に対する規制処理を行うとともに、前記データ通信用サーバは、前記輻輳判断手段により前記通信手段の通信の通信量が予め定めた基準値以上となった場合においても、前記通信制御装置に対するデータ通信を可能にさせることを特徴とする。
また、本発明の通信制御方法は、発信元の通信端末と発信先の通信端末との音声通信接続を行うための呼制御を行う呼制御サーバと通信接続されるとともに、データ通信を実行するためのデータ通信用サーバと通信接続される通信制御装置の通信制御方法において、前記発信元の通信端末との間で予め定められた通信路を確立して通信を行う通信ステップと、前記通信ステップによる通信の通信量が予め定めた基準値以上となったことを判断する輻輳判断ステップと、前記輻輳判断ステップにより予め定めた基準値以上の通信量が発生したと判断された場合には、前記データ通信用サーバに対して規制指示を出力することなく、前記呼制御サーバに対して新たな呼制御を規制するよう規制指示を出力する規制指示ステップと、を備え、前記呼制御サーバが新たな呼制御に対する規制処理を行うとともに、前記データ通信用サーバは、前記輻輳判断手段により前記通信手段の通信の通信量が予め定めた基準値以上となった場合においても、前記通信制御装置に対するデータ通信を可能にさせる。

この発明によれば、通信端末との間で予め定められた通信路を確立して通信を行い、この通信の通信量が、予め定めた基準値以上となったことを判断して輻輳が発生したと判断した場合には、データ通信を実行するためのデータ通信用サーバに対しては規制指示を行うことなく、呼制御サーバに対して新たな呼制御を規制するよう規制指示を出力することができる。これにより、通信制御装置における輻輳を防止することができ、ネットワークの負荷および通信制御装置の負荷を低減することができる。また、通信制御装置自体で通信の規制制御を行うことに比較して、データ通信など、呼制御サーバ以外の他のサーバを用いた通信接続を可能とし、通信制御装置の使い勝手を向上させることができる。また、呼制御サーバが新たな通信を規制する代わりに、別のガイダンスサーバなどに対して呼制御を行った後に切断した場合には、発信元の通信端末はガイダンスサーバなどと一時的に通信することができ、そのガイダンスサーバはネットワークが輻輳状態である旨などを知らせることも可能となる。

また、本発明の通信制御装置は、上記通信手段による通信量が上記予め定めた基準値未満に設定されている解除値以下に遷移した場合には、上記呼制御サーバに対して呼制御の規制を解除する解除指示を出力する解除指示手段を備えることが好ましい。

この発明によれば、予め定めた基準値未満に設定されている解除値以下の通信量に遷移した場合には、呼制御サーバに対して呼制御の規制を解除する解除指示を出力することができ、輻輳状態が低減したときに呼制御サーバに対してその解除を行うことができる。

また、本発明の通信制御装置は、上記輻輳判断手段が、上記基準値より大きく設定された第２基準値以上の通信量が発生したと判断した場合、上記規制指示手段は、上記基準値に対応した規制内容より厳しい規制内容を示す規制指示を上記呼制御サーバに出力することが好ましい。

この発明によれば、上記基準値より大きく設定された第２基準値以上の通信量が発生した場合、上記基準値に対応した規制内容より厳しい規制内容を示す規制指示を上記呼制御サーバに出力することができる。これにより、例えば、上記基準値が規制率５０％で規制するものとした場合に、その規制内容より厳しい規制内容、例えば規制率１００％とする規制指示を出力することで、段階的に通信を規制することができ、通信効率を考慮して輻輳状態を防止することができる。

また、本発明の通信制御装置は、前記輻輳判断手段が、上記基準値より大きく設定された第２基準値以上の通信量が発生したと判断した場合に、上記規制指示手段は、さらに、上記データ通信用サーバに対して新たなデータ通信を規制することが好ましい。

この発明によれば、基準値より大きく設定された第２基準値以上の通信量が発生した場合に、さらに、データ通信用サーバに対して新たな通信を規制するための規制指示を出力することができ、通話の規制のみならず、データ通信の通信規制を行うことができる。

本発明は、通信制御装置における輻輳を防止することができ、ネットワークの負荷および通信制御装置の負荷を低減することができる。

本発明は、一実施形態のために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態における通信制御装置であるＰＤＧ２００を用いた通信システムを示すシステム構成図である。図１に示すように、移動機１００はＰＤＧ２００とトンネリングにより通信接続することができ、具体的には移動機１００は、暗号通信を行うための規格の一つであるＩＰｓｅｃを用いてＰＤＧ２００に対して通信路を確立しており、ＩＰｓｅｃを用いてカプセル化されたパケットデータをＰＤＧ２００との間で送受信することができる。そして、移動機１００は、このＰＤＧ２００を経由して音声通話を行う場合には、通話のためのデータであるＳＩＰのパケットデータにＩＰｓｅｃで定められたヘッダデータを付加することで一つのパケットデータを生成してＰＤＧ２００に送信する。

例えば、図２（ａ）に示すように、移動機１００は、ＳＩＰ、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）、およびＲｅｍｏｔｅＩＰを示すＳＩＰパケット４００ａにＩＰｓｅｃでカプセル化することを示す、ＥＳＰ（EncapsulatingSecurity Payload）、ＵＤＰ、およびＴｒａｎｓｐｏｒｔＩＰなどを示すＩＰｓｅｃデータ２００ａを付加して、ＩＰｓｅｃでカプセル化されたパケットデータを生成し、ＰＤＧ２００に送信する。

ＰＤＧ２００は、受信したＩＰｓｅｃでカプセル化されたパケットデータからＩＰｓｅｃを示すＩＰｓｅｃデータ２００ａを取り除くことで、ＳＩＰによる通話を行うことを示すＳＩＰパケット４００ａを生成する。そして、そのＳＩＰパケット４００ａを、ＳＩＰサーバであるＣＳＣＦ４００に転送する。ＳＩＰサーバであるＣＳＣＦ４００は、ＳＩＰパケット４００ａを得ると、そのパケットに含まれている宛先情報に基づいて呼制御を行い、移動機１００とその通信相手とを通信接続するための接続処理を行う。このような処理を経て、移動機１００は、ＰＤＧ２００、移動体通信網５００を経由して、通信相手と通話を行うことができる。

また、移動機１００は、データ通信を行いたい場合には、サーバであるサーバ３００と通信接続することができる。具体的には、データ通信としてＷＥＢアクセスを行う場合、上述と同様に、移動機１００は、ＩＰｓｅｃであることを示すＩＰｓｅｃデータ２００ａを、ＨＴＴＰによるデータ通信を行うためのＨＴＴＰパケット３００ａに付加して、ＩＰｓｅｃによりカプセル化されたパケットデータを生成し（図２（ｂ）参照）、ＰＤＧ２００に送信する。そして、ＰＤＧ２００は、ＩＰｓｅｃであることを示すＩＰｓｅｃデータ２００ａを取り除き、ＨＴＴＰパケット３００ａを生成する。そして、そのＨＴＴＰパケット３００ａ内で示されている宛先情報に基づいてサーバ３００に対してＨＴＴＰパケット３００ａを転送することで、ＷＥＢアクセスを行うことができる。

なお、ＰＤＧ２００は、ＳＩＰ/ＨＴＴＰにおけるトンネリング処理を行うことに限らず、種々のプロトコルで記述されたパケットデータをＩＰｓｅｃのパケットデータでカプセル化して送受信するトンネリング処理を行うことができる。

ここでＰＤＧ２００は、新たな通信が発生するたびに、通信量（通話量またはデータ通信量）が予め定めた規定値以上となったか否かを判断し、第1の基準値である規制値Ａ以上となった場合には、ＣＳＣＦ４００に対してこれ以降に発生した他の通信端末から要求された呼制御を、例えば規制率５０％の確率で行わないように規制信号を出力する。この規制信号を受信したＣＳＣＦ４００は、新たな呼制御の要求を受けると、例えば規制率５０％の確率で、呼制御処理を拒否する動作を行う。

また、ＰＤＧ２００は、規制値Ａより大きい値に設定されている第２の基準値である規制値Ｂ以上となった場合には、さらにＣＳＣＦ４００に対して、規制率１００％の確率で、これ以降に発生した他の通信端末から要求された呼制御を行わないように規制信号を出力する。この規制信号を受信したＣＳＣＦ４００は、通信端末からの呼制御の要求を受けるとこれを拒否する動作を行う。

このように動作する通信システムにおけるＰＤＧ２００の構成について説明する。図３は、ＰＤＧ２００の構成を示すブロック図である。ＰＤＧ２００は、通信処理部２０１（通信手段）、ＣＰＵ使用率判断部２０４（輻輳判断手段）、基準テーブル２０５、規制指示部２０６（規制指示手段、解除指示手段）およびアラーム部２０７を含んで構成されている。

このように構成されたＰＤＧ２００のハードウェア構成について説明する。図４は、ＰＤＧ２００のハードウェア構成図である。ＰＤＧ２００は、物理的には、図４に示すように、ＣＰＵ１０、主記憶装置であるＲＡＭ２０及びＲＯＭ３０、ハードディスク等の補助記憶装置４０、ネットワークカード等のデータ送受信デバイスである通信モジュール５０などを含むコンピュータシステムとして構成されている。図３において説明した各機能は、図４に示すＣＰＵ１０、ＲＡＭ２０等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵ１０の制御のもとで通信モジュール５０を動作させるとともに、ＲＡＭ２０や補助記憶装置４０におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。以下、図３を用いて各構成要素について説明する。

通信処理部２０１は、発信元である移動機１００からの通信要求に基づいて、ＩＰパケットを暗号化・復号化し、認証を行うためのＩＰｓｅｃ（ＩＰ security）を用いて通信路を確立するとともに、その通信処理を実行する部分である。すなわち、通信処理部２０１は、ＩＰｓｅｃによりカプセル化されたパケットデータを移動機１００と送受信することで、ＩＰｓｅｃを用いた通信路を確立した状態とすることができる。なお、通信処理部２０１は、移動機１００が発信先として通信接続される場合にも同様にＩＰｓｅｃを用いた通信路を確立することができる。

そして、通信処理部２０１は、音声通話の要求を受けたときには、ＩＰｓｅｃであることを示すＩＰｓｅｃデータ２００ａおよびＳＩＰパケット４００ａからなるパケットデータを受信する。通信処理部２０１は、受信したパケットデータからＩＰｓｅｃデータ２００ａを取り除き、ＳＩＰパケット４００ａを生成する。そして、当該ＳＩＰパケット４００ａ内に示されている宛先情報にしたがって、ＣＳＣＦ４００に転送する。

また、通信処理部２０１は、データ通信として、ＨＴＴＰの接続要求を受けたときには、ＩＰｓｅｃデータ２００ａおよびＨＴＴＰパケット３００ａからなるパケットデータを受信し、このパケットデータからＩＰｓｅｃデータ２００ａを取り除き、ＨＴＴＰパケット３００ａを生成し、サーバ３００に転送する。

ＣＰＵ使用率判断部２０４は、通信処理部による暗号化・復号化によるＣＰＵ負荷に基づいて通信制御装置の輻輳を判断する部分である。本実施形態ではＣＰＵ１０の一機能として通信処理部２０１があり、ＣＰＵ使用率判断部２０４は、通信処理部２０１の動作状態に基づいてＣＰＵ１０の使用率を判断し、これに基づいて通信制御装置において輻輳状態であるか否かを判断している。なお、通信処理部２０１の動作状態のみにかぎらず、ＣＰＵ１０に関する動作状態からＣＰＵ１０の使用率を判断することで、通信処理以外の処理を含めたＣＰＵ負荷を把握することができるようにしておくことが好ましい。

このＣＰＵ使用率判断部２０４は、基準テーブル２０５に記憶されている基準値および解除値に応じて、規制指示または解除指示を出力するよう規制指示部２０６に指示を行う。このＣＰＵ使用率判断部２０４の判断基準について図を用いて説明する。図５は、基準テーブル２０５に記憶されている、基準値であるＣＰＵ使用率とＣＳＣＦ４００における規制率との対応関係を示す説明図である。図５によると、基準テーブル２０５は、規制レベル、ＣＰＵ使用率および規制率を対応付けて記憶している。さらに、ＣＰＵ使用率には、規制値および解除値が設定されており、設定された規制値以上となった場合には、ＣＳＣＦ４００に対して規制することを指示する規制信号が送信されるように定められている。また、設定された解除値以下となった場合には、規制内容であるサーバ３００に対して規制信号が送信されるように定められている。

さらに具体的には、ＣＰＵ使用率判断部２０４は、この基準テーブル２０５にしたがって、規制値としてＣＰＵの使用率が６０％以上となったと判断した場合には、輻輳状態なっていることを（または輻輳状態になりそうな状態であること）をＰＤＧ２００の保守者に対して警告することを示す警告状態とするようにアラーム部２０７に対して指示を出力する。また、ＣＰＵ使用率判断部２０４は、基準テーブル２０５にしたがって、解除値としてＣＰＵの使用率が５０％以下になったと判断した場合には、アラーム部２０７に対して警告状態を停止するよう指示を出力する。

また、ＣＰＵ使用率判断部２０４は、この基準テーブル２０５にしたがって、規制値としてＣＰＵの使用率が８０％以上となったと判断した場合には、ＣＳＣＦ４００に対して規制率５０％とするように規制指示部２０６に指示を出力する。また、ＣＰＵ使用率判断部２０４は、基準テーブル２０５にしたがって、解除値としてＣＰＵの使用率が７０％以下になったと判断した場合には、ＣＳＣＦ４００に対して解除信号を送信するように規制指示部２０６に指示を出力する。

また、ＣＰＵ使用率判断部２０４は、基準テーブル２０５にしたがって、規制値としてＣＰＵの使用率が９０％以上になったと判断した場合には、ＣＳＣＦ４００に対して規制率１００％とするように規制指示部２０６に指示を出力する。また、ＣＰＵ使用率判断部２０４は、基準テーブル２０５にしたがって、解除値としてＣＰＵの使用率が８０％以下になったと判断した場合には、ＣＳＣＦ４００に対して規制を５０％まで解除する解除信号を送信するように規制指示部２０６に指示を出力する。

なお、ＣＰＵ使用率判断部２０４は、ＣＳＣＦ４００に対する規制指示に加えて、サーバ３００に対して規制指示を出力するよう、規制指示部２０６に指示を出力しても良い。これにより、サーバ３００では、規制指示を受けると、新たなデータ通信を規制するように動作することができる。

規制指示部２０６は、ＣＰＵ使用率判断部２０４から出力された指示に基づいて、規制信号または解除信号をＣＳＣＦ４００に対して出力する部分であり、警告、規制率５０％、または規制率１００％のいずれの規制内容であるかを区別できる規制信号または解除信号を生成して出力することができる。

ＣＳＣＦ４００では、規制指示部２０６から、規制率５０％の規制状態とするよう指示を受けた場合には、５０％の確率で新たな通信を規制する制御が行われる。例えば、発信元の宛先情報（例えば電話番号）または発信先の宛先情報（例えば電話番号）が偶数または奇数である場合には、ＣＳＣＦ４００は、その機器からの発信またはその機器への発信は通信規制の対象であると判断することで、規制率５０％とすることができる。そのほか、発信対象を通常の状態より５０％に規制することができれば、その方法は上述の方法に限るものではない。

このようにＰＤＧ２００は、ＣＰＵの使用率（ＩＰｓｅｃによる暗号化・復号化したデータ量）を判断し、通信制御装置において輻輳が発生した場合、または輻輳することが予測された場合に、ＣＳＣＦ４００による新たな音声通話を発生させないように規制することができる。

つぎに、このように構成されたＰＤＧ２００の動作について図６および図７を用いて説明する。この例では、データ通信としてＷＥＢアクセスを想定する。図６は、音声通話量またはデータ通信量が多くなり、ＣＳＣＦ４００に対して新たな通信を規制しようとするときの、移動機１００、ＰＤＧ２００、サーバ３００およびＣＳＣＦ４００の動作を示すシーケンス図である。

移動機１００において、ＩＰ電話機能による通話を行おうとする場合、まず呼出制御を要求する呼出制御信号がＩＰｓｅｃによりカプセル化され、ＰＤＧ２００に送信される。ＰＤＧ２００では、ＩＰｓｅｃによる通信であることを示すＩＰｓｅｃデータを取り除いて得られたＳＩＰパケットは、ＣＳＣＦ４００に転送される（Ｓ１０１）。

ＣＳＣＦ４００においては、ＳＩＰパケットに含まれている呼出制御信号に基づいて呼制御処理が行われる（Ｓ１０２）。具体的には、移動機１００の通信相手の宛先情報が取得され、その通信相手に通信接続する処理などが行われる。その後、移動機１００とその通信相手との間で通話が行われる（Ｓ１０３）。また、データ通信も可能であり、本実施形態では、ＰＤＧ２００を経由して、データ通信信号がサーバ３００に送信され（Ｓ１０４）、サーバ３００においてはＷＥＢページを移動機へ返送する処理が行われる（Ｓ１０５）。

ここまでは移動機１００との通信について説明したが、ＰＤＧ２００には複数の移動機または通信端末が接続されており、ＰＤＧ２００を経由して音声通話またはデータ通信が行われる。ここで、ＰＤＧ２００において、他の移動機または通信端末による新たな通信の発生により、音声通話またはデータ通信による負荷が規制値Ａを超えたか否かが、ＣＰＵの使用率に基づいてＣＰＵ使用率判断部２０４により判断される（Ｓ１０６）。本実施形態では、ＣＰＵの使用率が８０％を超えたとＣＰＵ使用率判断部２０４により判断され、規制指示部２０６によりＣＳＣＦ４００に対して規制率５０％であることを示す規制信号が送信される（Ｓ１０７）。ＣＳＣＦ４００では、ＰＤＧ２００から規制信号を受信すると、新規に発生する通信を規制率５０％で規制するよう動作する規制状態となる（Ｓ１０８）。

なお、さらにＣＰＵ使用率が９０％を超えたとＣＰＵ使用率判断部２０４により判断された場合には、規制率１００％とする規制状態にするよう規制指示部２０６により規制信号が送出され、これを受けたＣＳＣＦ４００は規制率１００％として新規な通信を規制する。また、ＣＳＣＦ４００に対する規制処理に加えて、サーバ３００に対して、新たなＷＥＢページの返送を規制するための規制信号が出力されるようにしても良い。

また、ＣＰＵ使用率が６０％を超えた場合には、規制率０％、アラーム部２０７による警告状態（例えばランプ点灯）とするよう規制信号が送出され、これを受けたＣＳＣＦ４００は、規制率０％で、アラーム部２０７による警告がなされる。

このようにＣＳＣＦ４００が５０％の規制状態であるときに、移動機１００（または他の通信端末）からＩＰｓｅｃによりカプセル化された呼出制御信号が送信されると（Ｓ１０９）、まずは当該移動機１００（または通信端末）が規制対象となるかが判断される。そして、規制対象であると判断された場合、ＣＳＣＦ４００からは通常の呼制御を行う代わりに、移動機１００（または他の通信端末）に対して規制状態における呼制御が行われ、例えば、ガイダンスサーバとを接続するための呼制御処理が行われる（Ｓ１１０）。そして、移動機１００（または他の通信端末）においては、ガイダンスサーバから規制状態である旨を示すガイダンスを受信した後に呼切断される（Ｓ１１１）。移動機１００（または他の通信端末）のユーザは、そのガイダンスを聞くことにより規制状態であることを知ることができる。

本実施形態では、ＣＳＣＦ４００が規制状態であるため、音声通話が規制されることになるが、データ通信は規制されない。よって、移動機１００からＩＰｓｅｃによりカプセル化されたデータ通信信号が発信された場合（Ｓ１１２）、ＰＤＧ２００で得られたＨＴＴＰパケットはサーバ３００に転送され、ＷＥＢページが返送される（Ｓ１１３）。

このように、ＣＳＣＦ４００に対して規制状態とするよう規制信号を出力することにより、新たな音声通話を抑えることができＰＤＧの輻輳を防止することができる。なお、本実施形態では、音声通話の方がデータ通信より、その通信量が多いと考えられることから、ＣＳＣＦ４００に対して音声通話の新規の発生を規制するように制御しているが、これに限るものではなく、音声通話に代えてまたは音声通話の規制に加えて、新たなデータ通信を規制するようサーバ３００に対して規制信号を出力するようにしても良い。これにより、新たなデータ通信を規制することができ、ネットワークの輻輳をさらに軽減することができる。

つぎに、ＣＳＣＦ４００の規制状態を解除するときの動作について説明する。図７は、音声通話量またはデータ通信量が少なくなり、ＣＳＣＦ４００に対して規制状態を解除しようとするときの、移動機１００、ＰＤＧ２００、サーバ３００およびＣＳＣＦ４００の動作を示すシーケンス図である。

まず、ＰＤＧ２００のＣＰＵ使用率判断部２０４により、基準テーブル２０５にしたがって、通信量が規制値Ｃ以下になったことが判断される（Ｓ２０１）。例えば、ＣＰＵ使用率判断部２０４により、ＣＰＵ使用率が８０％以下となったと判断された場合には、規制率１００％から５０％とするように、規制指示部２０６に指示が出力され、規制指示部２０６ではＣＳＣＦ４００に対して規制率５０％とする解除信号が出力される（Ｓ２０２）。ＣＳＣＦ４００では、規制率１００％の規制状態が解除され、規制率５０％に変更される（Ｓ２０３）。

なお、ＣＰＵ使用率が７０％以下になったとＣＰＵ使用率判断部２０４により判断された場合には、規制率５０％から規制率０％に変更するよう規制指示信号が規制指示部２０６により出力される。ＣＳＣＦ４００では、この規制指示信号が受信されると、規制率を０％に変更する。また、ＣＰＵ使用率が５０％以下になったとＣＰＵ使用率判断部２０４により判断された場合には、警告状態を解除するよう規制指示信号が規制指示部２０６により出力される。

そして、移動機１００から新規の通信である、ＩＰｓｅｃによりカプセル化された呼出制御信号がＰＤＧ２００に対して送信されると、ＰＤＧ２００では、ＩＰｓｅｃであることを示すＩＰｓｅｃデータが取り除かれて得られたＳＩＰパケットは、ＣＳＣＦ４００に転送される。そして、ＣＳＣＦ４００においては、呼制御処理が行われ（Ｓ２０５）、移動機１００と通信相手とはＳＩＰによる通話を行うことができる（Ｓ２０６）。このようにＰＤＧ２００は、ＣＳＣＦ４００に対して新たな通信の規制を解除することができる。

つぎに、本実施形態のＰＤＧ２００の作用効果について説明する。ＰＤＧ２００は、発信元である移動機１００（または他の通信端末）との間で予め定められた通信路を確立して通信を行う。いわゆるトンネリング処理により仮想的な直結した通信路を確立することができる。そして、この通信路を経由した通信の通信量が予め定めた基準値以上となったと、ＰＤＧ２００が判断して輻輳が発生したと判断した場合には、呼制御サーバであるＣＳＣＦ４００に対して新たな呼制御を規制するよう規制指示を出力する。ＣＳＣＦ４００では、この指示を受けた以降に発生した通信を規制するよう動作する。

これにより、ＰＤＧにおける輻輳を防止することができ、ネットワークの負荷およびＰＤＧ２００の負荷を低減することができる。また、ＰＤＧ２００自体で通信の規制制御を行うことに比較して、データ通信など、他のサーバを用いた通信接続を可能とし、ＰＤＧ２００の使い勝手を向上させることができる。また、呼制御サーバであるＣＳＣＦ４００が新たな通信を規制する代わりに、別のガイダンスサーバなどに対して呼制御を行った場合には、発信元の通信端末はガイダンスサーバなどと通信することができ、そのガイダンスサーバはネットワークが輻輳状態である旨などを知らせることも可能となる。

また、ＰＤＧ２００は、予め定めた基準値未満に設定されている解除値以下の通信量に遷移した場合には、呼制御サーバであるＣＳＣＦ４００に対して呼制御の規制を解除する解除指示を出力することができ、輻輳状態が低減したときに呼制御サーバに対してその解除を行うことができる。

また、ＰＤＧ２００は、基準値（例えば規制値８０％）より大きく設定された第２基準値（例えば規制値９０％）以上の通信量が発生した場合、基準値に対応した規制内容より厳しい規制内容を示す規制指示を呼制御サーバであるＣＳＣＦ４００に出力することができる。これにより、例えば、規制値８０％であるときには規制率５０％で規制するものとした場合に、その規制内容より厳しい規制内容、例えば規制率１００％とする規制指示を出力することで、段階的に通信を規制することができ、通信効率を考慮して輻輳状態を防止することができる。

また、ＰＤＧ２００は、基準値（例えば規制値８０％）より大きく設定された第２基準値以上（例えば規制値９０％）の通信量が発生した場合に、さらに、データ通信用のサーバであるサーバ３００に対して新たな通信を規制するための規制指示を出力することができ、通話の規制のみならず、データ通信による通信の通信規制を行うことができる。

本実施形態における通信制御装置であるＰＤＧ２００を用いた通信システムを示すシステム構成図である。 （ａ）はＳＩＰによる通話を行うときのＩＰｓｅｃによりカプセル化されたデータを示す模式図であり、（ｂ）はＨＴＴＰによるデータ通信を行うときのＩＰｓｅｃによりカプセル化されたデータを示す模式図である。 ＰＤＧ２００の構成を示すブロック図である。 ＰＤＧ２００のハードウェア構成図である。 基準値であるＣＰＵ使用率とＣＳＣＦ４００における規制率との対応関係を示す説明図である。 ＣＳＣＦ４００に対して新たな通信を規制しようとするときの通信システム内の動作を示すシーケンス図である。 ＣＳＣＦ４００に対して規制状態を解除しようとするときの通信システム内の動作を示すシーケンス図である。

符号の説明

２０１…通信処理部、２０４…ＣＰＵ使用率判断部、２０５…基準テーブル、２０６…規制指示部、２０７…アラーム部。

Claims (5)

1. 発信元の通信端末と発信先の通信端末との音声通信接続を行うための呼制御を行う呼制御サーバと通信接続されるとともに、データ通信を実行するためのデータ通信用サーバと通信接続される通信制御装置において、
   前記発信元または発信先の通信端末のいずれか一方の通信端末との間で予め定められた通信路を確立して通信を行う通信手段と、
   前記通信手段による通信の通信量が予め定めた基準値以上となったことを判断する輻輳判断手段と、
   前記輻輳判断手段により予め定めた基準値以上の通信量が発生したと判断された場合には、前記データ通信用サーバに対して規制指示を出力することなく、前記呼制御サーバに対して新たな呼制御を規制するよう規制指示を出力する規制指示手段と、
   を備え、前記呼制御サーバが新たな呼制御に対する規制処理を行うとともに、前記データ通信用サーバは、前記輻輳判断手段により前記通信手段の通信の通信量が予め定めた基準値以上となったと判断された場合においても、前記通信制御装置に対するデータ通信を可能にさせることを特徴とする通信制御装置。
2. 前記通信手段による通信量が、前記予め定めた基準値未満に設定されている解除値以下に遷移した場合には、前記呼制御サーバに対して呼制御の規制を解除する解除指示を出力する解除指示手段を備える請求項１に記載の通信制御装置。
3. 前記輻輳判断手段が、前記基準値より大きく設定された第２基準値以上の通信量が発生したと判断した場合、前記規制指示手段は、前記基準値に対応した規制内容より厳しい規制内容を示す規制指示を前記呼制御サーバに出力することを特徴とする請求項１または２に記載の通信制御装置。
4. 前記輻輳判断手段は、前記基準値より大きく設定された第２基準値以上の通信量が発生したと判断した場合に、前記規制指示手段は、さらに、前記データ通信用サーバに対して新たなデータ通信を規制するための規制指示を出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信制御装置。
5. 発信元の通信端末と発信先の通信端末との音声通信接続を行うための呼制御を行う呼制御サーバと通信接続されるとともに、データ通信を実行するためのデータ通信用のデータ通信用サーバと通信接続される通信制御装置の通信制御方法において、
   前記発信元の通信端末との間で予め定められた通信路を確立して通信を行う通信ステップと、
   前記通信ステップによる通信の通信量が予め定めた基準値以上となったことを判断する輻輳判断ステップと、
   前記輻輳判断ステップにより予め定めた基準値以上の通信量が発生したと判断された場合には、前記データ通信用サーバに対して規制指示を出力することなく、前記呼制御サーバに対して新たな呼制御を規制するよう規制指示を出力する規制指示ステップと、
   を備え、前記呼制御サーバが新たな呼制御に対する規制処理を行うとともに、前記データ通信用サーバは、前記輻輳判断手段により前記通信手段の通信の通信量が予め定めた基準値以上となったと判断された場合においても、前記通信制御装置に対するデータ通信を可能にさせることを特徴とする通信制御方法。

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