JP4607412B2 - 通信ネットワークの方法、サーバ及び構成 - Google Patents
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Description
【発明の分野】
発明の分野
本発明はディジタル通信システムのアプリケーションレベルのサーバ、方法及び構成に関係するものである。さらに詳細には、本発明はエンドツーエンドのサービス品質を確立するためのリソース予約に関わるものである。
【0002】
従来技術
マルチメディア通信は多様な組織及び団体において開発されてきた。パケット対応ネットワークにおけるマルチメディアに対して現在有力な枠組みが国際電気通信連合−通信部(International Telecommunication Union - Telecommunication sector(ITU-T)による勧告H.323及びそれに関連する勧告により規定されている。H.323はマルチメディアの構造及び一連の動作プロトコルを記述している。他のマルチメディア通信の基本構想も存在しており、Multimedia Session Control(MMUSIC)及びSession Initiation Protocol(SIP)、などのワークグループにおいてIETFにより開発された、Session Description Protocol(SDP)及びReal Time Streaming Protocol(RTSP)などのプロトコルを使用する構想も同様に適用することができる。
【0003】
パケットネットワークは一般的にはインターネットプロトコル(IP)に基づいている。IPネットワークはサービス品質を提供するのにリソース予約又は他のいずれのメカニズムにも対応しない場合がある。実際のリソース予約メカニズムが欠如している場合、受入れ要求、帯域幅の要求などのH.323手順はさらに認証性を高め、本来のサービス性能を何も保証しない。サービス及び動作が予測可能でそのレベルが保証された、信頼できるサービスを提供するために、サービス品質はアプリケーションニーズに応えてリソースの割当てが可能となるように基本的なIPネットワークによって提供される必要がある。
【0004】
セルラー環境にマルチメディア通信を導入する際は、高いコストが伴うため、無線スペクトルの能率を最適化する必要がある。と同時に、能率化の課題を解決しようとする一方で、一定の品質及びサービス行為を現在のマルチメディアサービスの柔軟性の維持と両立されなければならない。
【0005】
IPベアラサービス品質を提供する1つの方法は、Internet Engineering Task Force(IETF)の統合サービス(Integrated Service)(IS)フレームワークにおいて、また前記ISにおいてリソースリザベーションプロトコル(Resource reSerVation Protocol(RSVP))を使用して提供される。RSVPを有するISがエンドツーエンドのサービス品質を提供するために使用される場合もある。
【0006】
RSVPは、フローのソースホストがフローシンクホスト(flow sink host)に向けてRSVP Path(Path)メッセージを送信することにより予約手順を開始する、フロー単位の単一方向予約プロトコルである。次にシンクホストがソースホストに向けてRSVP予約(Resv)メッセージを返送するというタスクにより、実際の予約が実施される。そのメッセージは所望の帯域幅及び他のチャネルリソース情報を含む。次に、前記ソースホストは前記予約を確認する(ResvConf)。
【0007】
H.323のマルチメディアに関わるRSVPの適用についてはITU−T H.323 02/98規格において仕様が定められている。図1には、H.323環境対応のリソース予約の基本動作を実施する方法の模式的なブロック図が示されている。通信システム100は、なかでも、アドレス変換、アクセス制御及び帯域幅管理をH.323の端末及びゲートウェイのためにローカルエリアネットワーク(LAN)に提供することができる、H.323の構成要素であるH.323のゲートキーパー(GK)101を含む。図1は単純な概略図であり、呼シグナリング、ターミナル能力交換、マスタ・スレイブ決定などは図から除かれている。焦点は、ターミナル102、H.323ゲートキーパー101、RSVP対応サブネットワーク103、H.323対応IPネットワーク104及び終端ノード105の間のシグナリングの関連部分である。
【0008】
H.323のクライアント106はアプリケーションレイヤに属しており、RSVP107はIPレイヤに属し、図中にはまたリンクレイヤ108が図示されている。開放型システム間相互接続(OSI)モデルを引用するレイヤは国際標準機構(ISO)に規定された国際勧告である。図示した例はゲートキーパールートコール及びH.245制御ヴァージョン(Gatekeeper routed call and H.245 control version)に関するものである。ITU−T H.245,09/98規格はマルチメディア通信の制御プロトコルである。
リソース予約に対する重要な実行ステップを以下に列挙する。
109 H.323の受入れ要求(Admission ReQuest)(ARQ)では、クライアントはARQのTransportQoS領域の値を適切に設定することによりリソース予約能力を有することを示している。
110 H.323GKは受入れ確認(Admission ConFirmed)(ACF)を返送して前記要求を確認する。この例ではクライアントがそのリソース予約能力を使用できることを示している。
111 時間になると、クライアントは、QoSCapability領域において要求されるサービス品質に関する情報を含むH.245のOpenLogicalChannelメッセージをゲートキーパーに送信することにより論理チャネルをオープンにする。そのとき、前記領域は要求されるRSVPパラメータを含む。
112 OpenLogicalChannelメッセージは通常はネットワークを介して他の終端点に送られる。
113 ステップ112がOpenLogicalChannelAckメッセージで承認されると、次に適切なサービス品質を有するIPベアラサービスが要求される。これは、図のステップ113に示したように、H.323のクライアントアプリケーションがターミナル102のRSVPの機能的構成要素からサービス品質を要求することにより開始される。
114 RSVP Pathメッセージをサブネットワーク103に送信してサービス品質要求の開始がなされる。
115 RSVP Pathメッセージはさらに、IPネットワーク104を介して終端ノード105に送信される。
【0009】
上述ステップに対するさらに完全なフローは図2に図示されており、2方向の音声に対する双方向通信が確立されている。OpenLogicalChannelは本明細書では双方向論理チャネルを確立すると仮定する。RSVPはフロー方向ごとに1つの予約を確立する。このようにして、リソースはIPレイヤ内に留保され、要求されたサービス品質が提供される。リソース予約はその下層にあるリンクレイヤ技術工学とは無関係であることに注目する。これがIPが共通の特徴である不均一なネットワーキング技術工学を介してエンドツーエンドのサービス品質を提供できるようにするために必要である。
【0010】
現在のマルチメディアソリューションは固定アクセスネットワークを考慮して構築されたものである。セルラー又は無線環境の特定のニーズに対応するように考慮されたものではなかった。
【0011】
図3はセルラー環境におけるH.323のシグナリング301に基づくマルチメディア通信の適用例の簡易概略図である。例えば、ターミナル302は、H.323のクライアントソフトウェアを動作させるラップトップに接続されたセルラー電話でもよい。他の構成も可能である。前記ターミナルは、エアインターフェース上の無線アクセスベアラ303を介して無線アクセスノード304にアクセスし、アクセスノード304は続いて残りのH.323対応IPネットワーク305にアクセスする。本明細書で使用される「無線アクセスノード」("radio access node")という用語は一般的な用語であって、GSM、EDGE、UMTSなどの他の技術工学において規定される場合がある特殊な無線アクセスノードと混同してはならない。
QoSは通常は無線アクセス全体を含むエンドツーエンド308において要求される。前記ターミナル302はRSVPを使用してリソースを予約する能力を有する。
【0012】
H.323と組み合わせて公知技術によるリソース予約を使用するとき、ターミナル302、無線アクセスノード304、ゲートキーパー306及び残りのH.323対応IPネットワーク305間のシグナリングの結果を示す典型的なシーケンス線図が図4に提供される。ターミナル302と無線アクセスノード304間のシグナリングはエアインターフェース400を介してなされる。前記シグナリングは実際のリソース予約の関連部のみ摘出して図示している。
401 ターミナル302はH.225.0/RASシグナリングを使用して呼を確立するための受入れ要求をする。ITU−T H.225.0/RASはパケット対応マルチメディア通信システムに使用される登録(Registration)、受入れ(Admission)及びステータスシグナリング(Status signaling)のプロトコルである。ターミナル302はARQメッセージのTransportQoS領域においてリソース予約能力を有することも示す。前記要求は、ゲートキーパー306が、ターミナル302がリソース予約能力を使用できることを通知するACFを返送することにより受入れ及び確認される。
402 H.225.0/Q.931を使用する呼制御シグナリング(Call control signaling)(CCS)及びH.245シグナリングを使用するマスタ・スレイブ決定、ターミナル能力交換などといった他のシグナリングが行われる。ITU−T H.225.0/Q.931は通信制御シグナリングのプロトコルであり、ITU−T H.245 09/98はマルチメディア通信の制御プロトコルである。
403 双方向論理チャネルは、H.245のシグナリングを使用するRSVP形式でサービスパラメータのリソース予約品質を含んでオープンされる。
404 対応するサービス品質を有する無線アクセスベアラ303が確立される。これがいつ、どのようになされるかといったことはここでは重要ではなく、どこかで確立される必要があるというだけである。
405 エンドツーエンドのサービス品質に対するリソース予約IPベアラサービスはRSVPシグナリングを使用して確立される。これは、以前交換されたサービス品質パラメータを使用してなされる。前記予約はフロー単位でなされ、本事例では双方向通信について行われる。
【0013】
大規模なシグナリングでは、エアインターフェース全体の性能及びコストに問題が現れるのは明らかである。RSVPは、RSVPメッセージがベアラ予約を補給するために(通常は30秒間隔で)周期的に送信される、いわゆるソフトステートメカニズムを使用するので、サービス品質を確立するためだけでなく維持するためにも前記シグナリングが要求される。H.245の典型的なメッセージが20バイト程の長さを有するのに対し、RSVPメッセージは標準的な150から230バイトの長さを有する。
【0014】
本明細書で議論される問題は以下の通りである。
【0015】
セルラー環境において、無線スペクトラムの能率化は最優先事項である。無線スペクトラムのコストは高く、どのような場合においてもできるだけ多くのユーザに対して無線スペクトラムを利用することが強く望まれる。したがって、チャネル帯域幅を保持する必要が非常に注目されている。他方ではエンドユーザが一定水準のサービス品質又はサービス行為を期待している。エンドユーザのサービス要求へのサービス応答時間がその1つであり、これにはシグナリングメッセージの送信を待つ待ち時間が短いことと、交換されるシグナリングメッセージが少ないことが要求される。
【0016】
このような2つの要件は二重の問題を示している。制御シグナリングを見ると、シグナリングの負荷は無線を介してやり取りするメッセージの数及びメッセージ長に依存する。制御チャネル帯域幅を狭小化することによりメッセージ転送時間が増加し、その結果、エンドユーザが認知するネットワーク応答時間が増加する。
【0017】
要約すると、リソース予約のシグナリングは大容量の帯域幅を消費する。したがって、帯域幅の制限又は帯域幅の大量消費を伴う場合、アクセスベアラを介するリソース予約シグナリングを行わずに、エンドツーエンドのサービス品質を確立する方法が必要とされる。
【0018】
別の問題は、エンドツーエンドのIPサービス品質が望まれているが、ターミナルがIPレベル上のリソース予約プロトコルを欠く場合である。この場合、IPリソース予約シグナリングがアクセスベアラを介して行われることのない、エンドツーエンドのサービス品質を確立するための方法が必要とされる。
【0019】
したがって、本発明の目的は上述の問題を解決することである。
【0020】
本発明による解決法は、例えば不経済的な狭い無線チャネルなどのアクセスインターフェースを介したIPレベルのリソース予約プロトコルによるシグナリングを排除し、ネットワークにリソース予約プロトコルプロキシを導入する。プロキシ機能を導入して、アクセスインターフェースを介したリンクレイヤのサービス品質を有するリソースを確立することによりエンドツーエンドのリソースを予約するための可能性を裏付ける、ないしは、要件を満たす。
【0021】
本発明によるサービス品質を確立するためにリソース予約を管理するためのアプリケーションレベルサーバは機能的構成要素を含んでいる。この機能的構成要素は、リソース予約の実施及びシグナリングメッセージの変更のために要求される必須パラメータを識別する。さらに、該機能的構成要素は、リソース予約プロトコルプロキシからアクセスノードと終端ノード間の品質サービスを要求する。サーバはたとえリソース予約プロトコルを有していてもそれを使用しないようにターミナルに指示する。本明細書において本発明の第1実施様態によるサーバは特許請求項1の記載事項を特徴とする。
【0022】
ターミナルと終端ノード間のサービス品質を確立するためにリソース予約を実行する通信システムはIPネットワークを含む。上述のリソース予約プロトコルプロキシ、終端ノード及びアプリケーションレベルサーバはIPネットワークに接続される。そのターミナルはリンクレベルのサービス品質を有するアクセスベアラを確立する手段によりアクセスノードに接続される。アクセスノードは、プロキシと終端ノード間において、IPレベルのサービス品質を確立するためにリソース予約を実施する、リソース予約プロトコルに接続される。IPネットワークはリソース予約プロトコルを使用する。本明細書において本発明の第2実施様態による通信システムは特許請求項15の記載事項を特徴とする。
【0023】
本発明の第3実施様態によれば、該サーバは、リソース予約シグナリングがアクセスノードから終端ノードに向けて実施されるよう指示する。さらに、該サーバは、サービス品質を確立するためにリソースを予約するのに必要なパラメータを識別する。プロキシは必須のパラメータに準拠して、IPレベルにおけるサービス品質を有するリソースを予約する。該リソースはアクセスノードと終端ノード間に予約される。リンクレベルにおいてサービス品質を有するアクセスベアラは、ターミナルとアクセスノード間に確立される。本明細書において本発明の第3実施様態による方法は特許請求項20の記載事項を特徴とする。
【0024】
本発明の第4実施様態によれば、本発明はソフトウェアコードセグメントにより実施することができ、例えばリソース予約プロキシ、アプリケーションレベルサーバ、ゲートキーパー等の、通信システムの関連構成要素のいずれかに格納することができる。コンピュータプログラム製品は該構成要素内のディジタルコンピュータの内部記憶装置に直接ロードすることができ、前記プログラムがコンピュータ上で動作するときは、本発明の方法によるステップを実施するソフトウェアコード部を含む。本明細書において、本発明の第4実施様態によるコンピュータプログラム製品は、特許請求項39の記載事項を特徴とする。
【0025】
本発明の第5実施様態によれば、コンピュータプログラム製品は、本発明による通信システムの構成要素内部でコンピュータに本発明による方法の実行ステップを制御させる読込み可能なプログラムを含む、コンピュータで使用可能な媒体に格納される。本発明の第5実施様態によるコンピュータプログラム製品は本明細書では特許請求項40を特徴とする。
【0026】
本発明の長所は、リソース予約シグナリングがアクセスインターフェース上から排除されるので、ターミナルアクセスインターフェース上に必要とされる帯域幅が小さくなることである。
【0027】
本発明のさらなる長所は、ターミナルがアクセスインターフェースのIPレベルにリソースを予約する能力を有していなくてもエンドツーエンドのサービス品質を確立することが可能なことである。
【0028】
本発明のさらなる長所は、ネットワークを網羅するアプリケーションに対して透明性を伴うことである。終端ノードにとって、ターミナルがリソース予約を使用したか、或いはプロキシが該ターミナルの代わりにそれを行ったかは、差異を生まない。また、サーバはターミナルがリソース予約を使用するべきか否かを決定する能力を有しているので、リソース予約プロトコルプロキシの導入による既存ターミナルを実施する上での影響はない。
【0029】
本特許明細書で使用するリソース予約プロトコルの用語は、IPレベルのリソース予約プロトコルすべてを含め、一般的な用語として解釈されなければならない。
【0030】
本発明のさらなる適用範囲は以下の詳細な説明から明らかとなる。しかし、本発明の精神及び範囲内で様々な変形及び変更が可能であることはこの詳細な説明から当業者にとっては自明のものであるので、詳細な説明及び特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を述べていると同時に、例示手段としてのみ提示されている。
【0031】
好ましい実施形態の説明
IPを介して通信しているとき、及び、IPを介する音声、マルチメディア、リアルタイム会話サービス(real-time conversational service)、オーディオストリーミング、ビデオストリーミング、保証ビットレートでのウェブサーフィンなどのためにリソース予約を必要としているときには、上述のようにかなり不経済的な帯域幅を必要とする、帯域幅の能率化及び必須のIPサービス品質の2つの要件が存在する。別の問題は、必須のIPサービス品質を予約する能力を有してはいないが、サービス品質が要求される場合である。
【0032】
上記の解決法は、無線インターフェースなどのアクセスインターフェースにおいて下層のリンクレイヤがリンクを介して所要のサービス品質を提供することができるという点に基づいている。このリンクは専用リソースであり、それは予測可能で保証されたやり方で必須の及び所要のサービス品質を提供する。帯域幅といった必須のリンクサービス品質を予約することは、IPレイヤにおけるリソースがアクセスインターフェースを介して確実に予約される必要はないということを意味する。アクセスネットワークにおいて、リソース予約プロトコルシグナリングはリソース予約プロトコルプロキシを使用して発生及び終端させることができる。したがって、エンドツーエンドでIPベアラサービス品質要件を満たす。
【0033】
図5は一般モードにおいて本発明によるエンドツーエンドのサービス品質を確立するフローチャートを図示している。サービス品質は、通信システムにおいてIPネットワークを介してターミナルと終端ノード間に確立される。前記通信システムはリソース予約プロトコルを使用してIPネットワークを含み、以下のものが接続されている。
アクセスノードを介したターミナル
終端ノード
リソース予約プロトコルプロキシ
図7に示したリソース予約を保守管理するアプリケーションレベルサーバ
当該ネットワーク及び当該構成要素はIPレベル上のリソース予約プロトコルを使用するが、ターミナルはIPレベル上のリソース予約プロトコルのいずれも使用しなくてもよい。本発明を使用する機会とは、ネットワークがリソース予約プロトコルの使用を望むが、ターミナルがリソース予約プロトコルを何も有していない場合である。代わりに、IPパケットが転送されるリンクレベル上に非同期転送モード(ATM)を有してもよい。ターミナルはターミナルとアクセスノード間においてATMレベル上のアクセスベアラを使用できる。リソース予約プロトコルプロキシ及びサーバはそれぞれ、コンピュータプログラムを格納する内部記憶装置を具備するディジタルコンピュータを含む。
【0034】
当該方法は以下のステップを含む。
501 サーバは、アクセスノードから終端ノードへのリソース予約シグナリングを指示する。
502 サーバは、エンドツーエンドのサービス品質を確立するためのリソース予約に必要なパラメータを識別する。
503 アクセスノードと終端ノード間に、IPレベル上のサービス品質を有するリソース予約がリソース予約プロトコルプロキシにより実施される。
504 サービス品質を有するアクセスベアラが、ターミナルと、ATMレベル又は無線リンクレベルなどのリンクレベル上のアクセスノードとの間に確立される。
ステップ504をステップ503の前又は同時に実施することも可能である。本発明による方法のさらに詳細な説明を図8に基づいて述べる。
【0035】
図6は通信システム600の概観図を示している。前記システムにおいて、本発明に従い、サービス品質はターミナル605と終端ノード608間に確立される。前記通信システム600は、例えば、一般パケット無線サービス(General Packet Radio Service(GPRS))、Enhanced Data rates of GSM and TDMA/136 Evolution(EDGE)、及びユニバーサル移動体電気通信システム(UMTS)におけるUMTS地上無線接続網(UMTS Terrestrial Radio Access Network(UTRAN))などの、セルラー環境におけるH.323による通信601に基づいている。
【0036】
本発明のこの実施形態において、構成要素及びIPネットワークはリソース予約プロトコル(RSVP)を使用している。このようにしてRSVPプロキシ602のリソース予約プロトコルプロキシは構成され、本実施形態ではRSVPはサブネットワーク604内の無線アクセスノード603に具備されている。前記サブネットワークはH.323対応IPネットワーク607にアクセスしている。
RSVPプロキシ602はアクセスノードと終端ノード間にIPレベル上のサービス品質を確立するためにリソース予約を実施する手段613を有する。
ターミナル605とアクセスノード603は共に、ターミナル605とアクセスノード603間のリンクレイヤ上にサービス品質を有する無線アクセスベアラを確立する手段612を有する。
RSVPプロキシ602は、それが適当であれば図6に示されていないサブネットワーク604内の他の構成要素に具備されていてもよい。配置される場所は本発明においては重要ではない。
当該サブネットは、例えば、無線アクセスネットワーク、或いは、無線アクセスネットワークとコアネットワークを構成していてもよい。
そのシナリオはH.323ゲートキーパールートコール(Gatekeeper routed call)のシナリオに適用する。ターミナル605は、無線アクセスを提供する無線モデムに接続されるH.323のクライアントソフトウェアを動作させるラップトップで構成されてもよい。他の構成も可能である。ターミナル605は無線アクセスベアラ606を経由して無線アクセスノード603にアクセスする。終端ノード608はIPネットワーク607に接続される。
【0037】
通信システムは本発明によるアプリケーションレベルサーバ609を含み、それは図7にさらに詳細に図示されている。該アプリケーションレベルサーバ701はIPネットワーク702に接続され、本発明によるリソース予約プロトコルプロキシ705を用いて、ターミナル703と終端ノード704間にサービス品質を確立するリソース予約の過程を管理する。ターミナル703はアクセスノード706を経由してIPネットワークに接続される。前記アクセスノード706はプロキシ705に接続され、そのプロキシ705がIPネットワークに接続される。終端ノード704はIPネットワーク702に接続され、IPネットワーク702はリソース予約プロトコルを使用する。サーバ701は、例えば、H.225及びH.245シグナリングプロトコルを管理するゲートキーパーであるか、又は従来技術のSIPを管理する、SIPプロキシなどで、本発明により、リソース予約プロトコルプロキシ705を用いてサービス品質を確立するリソース予約の過程を管理する機能的構成要素707を含むように変更される。
【0038】
サーバ701はプロキシ705と終端ノード704間にリソース予約プロトコルシグナリングを指示するための手段712を有する。例えば、プロビジョニングにより使用する、プロキシ705とアクセスノード706間のサービス品質を達成するために様々な手段が存在する。
【0039】
サーバの機能的構成要素707は、リソース予約の過程を実施するのに使用される、シグナリングメッセージなどから必須のパラメータを識別する手段708を有する。
必須パラメータの例は、終端ノード704の受信者のIPアドレス、終端ノード704の受信者ポートID、終端ノード704が使用することを目的とするサービス品質モード及び所要の帯域幅といったサービス品質情報である。サービス品質情報はアプリケーションの識別力に基づいてサーバにより認識されてもよい。例えば、サーバはアプリケーション及びサーバにより欧州汎用移動体通信(GSM)伝送音声符号化が使用されることを認知し、GSM用の特定音声コーデックが特定の帯域幅量を要することを認識する。(ポートは、IPパケットが転送されるべきホストにおける過程をさらにアドレス指定するためにIP準拠システムで使用される。)
【0040】
サーバ701の機能的構成要素707は、リソース予約プロトコルを有していてもそれを使用しないようにターミナルに指示する手段709を有する。
【0041】
サーバ701の機能的構成要素707は、ターミナル703と終端ノード704間の、及び場合によってはそれらと他のゲートキーパー間のシグナリングメッセージを変更する手段710を有する。
リソース予約プロトコルを使用しないように指示されるターミナルは、終端ノード704に向けたシグナリングメッセージの中で、リソース予約能力を有していないことを示すが、アクセスノードに向けられたリソース予約プロトコルを使用しなければならない終端ノード704は、リソース予約能力を有するという情報を得る必要がある。
ターミナルは、終端ノードに向けた別のシグナリングメッセージの中で、リソース予約能力を使用しないことも表明しているが、アクセスノードに向けたリソース予約プロトコルを使用する終端ノード704は、リソース予約能力が使用されるという情報を獲得しなければならない。
終端ノード704又はターミナル703に向かう経路上でサーバ701を通るこれらのシグナリングメッセージは、それらが目的地に到達する前に機能的構成要素707によりしかるべく変更される。
【0042】
サーバ701の機能的構成要素707は、リソース予約プロトコルプロキシ705から、プロキシ705と終端ノードの間に所要のサービス品質を要求する手段711も有する。機能的構成要素707により集められた必須のパラメータは、リソース予約プロトコルプロキシ705に送られる。リソース予約プロトコルプロキシは、プロキシ705と終端ノード704間に所要のサービス品質を有するリソース予約を実施する。
【0043】
図6に戻り、IPネットワーク607に接続されるサーバ609は、本発明の本実施例において、図7に基づく上述のサービス品質を確立するためにRSVPプロキシ602を使用する過程を管理する手段610を含むように変更されたH.323のゲートキーパー609を構成する。RSVPプロキシ602は、アクセスノードと終端ノード間にゲートキーパー609に要求されたサービス品質を有するリソース予約を実施する手段を有する。
本発明の実施例において、「実際の」RSVP対応サービス品質が無線アクセスノード603と終端ノード608間に提供されるが、無線リンク606がその信頼できるサービス品質を提供するという事実に基づけば、IPレイヤにおいて「仮想的な」サービス品質611がエンドツーエンドに提供される。RSVPプロキシ602及びGK609はコンピュータプログラムを格納する内部記憶装置を具備するディジタルコンピュータをそれぞれ有する。
【0044】
図8は、図6に図示されたシナリオに基づく、本発明によりエンドツーエンドのサービス品質を確立する各段階を示す概略的なシーケンス図である。図中の構成要素及びネットワークは、ターミナル605、エアインターフェース800、図6に描かれたようにRSVPプロキシ602を含む無線アクセスノード603、ゲートキーパー609、H.323及びRSVP対応IPネットワーク607及び終端ノード608である。
図8は単純化された概略図であり、本発明による方法に関連するシグナリングの一部に焦点を当てたものである。
801 ターミナル605は、ゲートキーパー609からH.225/RASシグナリングを使用して呼を確立するために受入れ(admission)を求める。本事例では、構成要素がRSVPを動作させているので、ARQメッセージのTransportQoS領域にリソースを予約するための能力を有することも示している。ゲートキーパー609は前記要求を受入れ、承認すると、ターミナルがリソース予約能力を使用してはいけないこと、或いは、ゲートキーパー609が必須のリソースを予約することとをACFメッセージのTransportQoS領域においてターミナル605に伝える。
802 H.225.0/Q.931を使用する呼制御シグナリングCCSは、H.245のシグナリングを使用するマスタ・スレイブの決定やターミナル能力の交換といった他のシグナリングと同様に実行される。なかでも、本発明に対して重要である能力交換シグナリングが図8の参照番号802に示されている。能力交換シグナリングにおいて、ターミナル605はそのリソース予約能力を使用しないように指示されているので、終端ノード608に向けられるTreminalCapabilitySetメッセージ中にサービス品質は使用される予定がない旨を示す。しかし、サービス品質は無線アクセスノード603内のRSVPプロキシにより確立されるので、終端ノード608がリソース予約を使用しない決定を認識することになってはならない。したがって、ゲートキーパー609は、終端ノード608に向けて転送される前に、サービス品質が支持されていること及びどのタイプのサービス品質モードが対応されるかを指示するために、TerminalCapabilitySetメッセージのQoSMode領域を、セットしない、から、セットする、に変更する。これは、当該RSVPシグナリングが無線アクセスノード603と終端ノード608間に使用されてもよいことを意味する。終端ノード608は反対方向のTerminalCapabilitySetメッセージにおいて、どのサービス品質モードを使用するのかを返送する。RSVPにおいて、保証サービス品質又は制御モードなどのサービス品質モードには様々なクラスがある。ターミナル605に向かう途中でこのメッセージがゲートキーパー609を通過するとき、ゲートキーパー609はサービス品質モードを遮断し、転送する前にメッセージから使用されるべきサービス品質モードを排除する。サービス品質モードは、図5に記載のリソース予約の過程を実施するのに使用される必須パラメータの1つである。さらに、このメッセージはサービス品質が使用できることを示すが、それは無線アクセスノード603内部のRSVPプロキシにより確立されるので、ターミナル605がそれを認識することになってはならない。したがって、このメッセージも、ターミナル605に転送される前に、サービス品質が使用されないことを指示するためにゲートキーパー609により変更される。
803 双方向論理チャネルをオープンにするとき、ターミナル605は、H.245のOpenLogicalCannelをゲートキーパー609に送り、ゲートキーパー609は、終端ノード608にメッセージを転送する。1つの双方向論理チャネルが、ビデオに対して1つ、オーディオに対して1つ、データに対して1つというように、必要な各タイプのフローに対してオープンにされる。伝達される情報は、(ACFのTransportQoSにより返送された値に基づき)所要の帯域幅、遅延タイプなどのサービス品質情報を含んでもよい。バイト毎秒単位の最大帯域幅などのこのサービス品質情報は、ゲートキーパー609がOpenLogicalChannelメッセージを受信したときに、ゲートキーパー609によって遮断されても良いが、ゲートキーパー609のアプリケーションについての知識を用いて推定されてもよい。アプリケーションについての知識とは、例えば、GSMコードを有するチャネルがオープンにされる場合、特定の帯域幅量などが必要とされることなどである。他の伝達される情報は、供給される受信ポートなどが無線アクセスノード603のRSVPプロキシのポートであり、ターミナル605内のポートではないということである。さらに、重要な伝達情報は、例えば使用されるべきポートのポート識別を指示することによって、終端ノード608における論理チャネルがどこで終端すべきかということである。これは、OpenLogicalChannelAckメッセージ中で、終端ノード608からゲートキーパー609を経由してターミナル605へ返送される。ターミナル受信ポートIDなどは終端ノード608から受信される、次のRSVP Pathメッセージで使用される。
804 ゲートキーパー609はサービス品質要求メッセージにおいて無線アクセスノード603のRSVPプロキシからサービス品質を要求する。サービス品質は無線アクセスノード603と終端ノード608間に要求される。ゲートキーパー609は獲得したサービス品質情報、サービス品質モード、終端ノード608の受信ポートIDをRSVPプロキシへのメッセージを含む。
805 無線アクセスノード603のRSVPプロキシ602と終端ノード608間に、ターミナル605から終端ノード608に向かうメディアストリームに使用されるべき予約を確立するために、無線アクセスノード603のRSVPプロキシ602は、(ターミナルから送られたかのような)RSVPシグナリングメッセージPathを使用して、ステップ704で要求されたように、終端ノード608に向けて必須のリソース予約を開始する。当該メッセージは獲得したサービス品質情報、サービス品質モード及び終端ノード608の受信ポートIDを含み、それらは、リソース予約を実施するのに必要である。次のRSVPのResvメッセージが終端ノード608からターミナル605に返送されるとき、該メッセージはRSVPプロキシ602により遮断されてターミナル605にそれを通過させない。Resvメッセージへの応答として、RSVPプロキシ602はRSVP ResvConfメッセージを作成し、(ターミナルから送られたかのように)終端点608に送る。RSVPプロキシ602と終端ノード608の間に、終端ノード608からターミナル605に向かって進むメディアストリームに使用されるべき予約を確立するために、終端ノード608(又は本発明のプロキシなど終端ノードの代わりの役割を果たす別の構成要素)はRSVP Pathメッセージをターミナル605に送ることによりターミナル605の方向へ必須のリソース予約を開始する。Pathメッセージは必須のサービス品質情報、サービス品質モード及びターミナル605の受信ポートIDを含み、それらは、リソース予約を実施するのに必要である。前記Pathメッセージは無線アクセスノード603のRSVPプロキシにより遮断され、ターミナル605に到達しない。RSVPプロキシ602は、(ターミナルから送信されたかのように)RSVPResvメッセージを終端点608に返送することによりPathメッセージに応答する。RSVPResvConfメッセージ中のリソース予約の確認が終端ノード608(又は本発明のRSVPプロキシといった終端ノードの代わりの役割を果たす構成要素)から受信されるときに、前記メッセージはRSVPプロキシ602により遮断され、ターミナル605に到達しない。予約は本事例においては、双方向通信に対してフローごとに行われる。
806 無線アクセスベアラは、ターミナル605のリンクレイヤと無線アクセスノード603のリンクレイヤ間において、相当するサービス品質を有して確立される。UMTSネットワークシナリオにおいては、これは、ターミナル605がUMTSセッションマネージメントシングナリング(技術仕様書24.008:「Mobile Radio Interface layer 3 specification, core network protocols - stage 3」 v3.2.1, 3rd Generation Partnership Project(3GPP))に準拠したActivatePDPContextRequestメッセージを送信することにより開始される。これが行われるタイミングは本発明においては重要ではなく、いつか行われていればよいというだけである。
最終的に、エアインターフェースを介してRSVPを送ることなく、リソースがエンドツーエンドで保証される。
【0045】
記載された本発明による方法は、本方法のステップを実施するソフトウェアコードを具備するコンピュータプログラム製品を用いてそれぞれ実施される。前記コンピュータプログラム製品は、サーバ内及びリソース予約プロトコルプロキシ内のディジタルコンピュータに格納されるコンピュータ上で実行される。
当該コンピュータプログラムはフロッピー(登録商標)ディスク、CD、インターネットなどといった、コンピュータで使用可能な媒体から又は直接ロード可能である。
【図面の簡単な説明】
図1〜4は従来技術に関わるものであり、「関連技術の説明」に記載されている。
【図1】 図1はH.323環境におけるリソース予約の基本動作を図示したブロック図である。
【図2】 図2はH.323アーキテクチャにおいてRSVPを使用するリソース予約の基本動作の概略的なシグナリングシーケンスを図示している。
【図3】 図3はセルラー環境におけるH.323に基づいたマルチメディア通信の概略ブロック図を図示している。
【図4】 図4はセルラー環境にH.323アーキテクチャを適用した場合の基本動作の概略的なシグナリングシーケンスを図示している。
【図5】 図5は本発明による方法のフローチャートを図示している。
【図6】 図6は本発明による通信システムを図示した概略ブロック図を示している。
【図7】 図7は本発明によるアプリケーションレベルサーバを図示したブロック図である。
【図8】 図8は本発明によるシグナリングシーケンス図を示している。
Claims (17)
- IPネットワークが前記IPネットワークに接続されるリソース予約プロキシ及びアクセスノード(706)を介してターミナル(703)に接続され、
前記IPネットワークがさらに、終端ノード(704)に接続され、
前記IPネットワークと前記プロキシ(705)がリソース予約プロトコルを使用する、IPネットワーク(702)に接続されたアプリケーションレベルサーバ(701)であって、
サーバ(701)がターミナル(703)と終端ノード(704)間にサービス品質を確立するリソース予約を管理することと、
サーバ(701)が機能的構成要素(707)を含むことと、
機能的構成要素(707)がターミナル(703)に対してリソース予約プロトコルを有していてもそれを使用しないように指示する手段(709)を有することと、
機能的構成要素(707)がさらにリソース予約を実施するのに要求される必須のパラメータを識別する手段(708)を有することと、
機能的構成要素(707)が、リソース予約シグナリングがアクセスノードから終端ノードに向けて適用されることを示すように、シグナリングメッセージを変更する手段(710)をさらに有することと、
機能的構成要素(707)がさらにプロキシ(705)とIPレベル上の終端ノード(704)間に必須のパラメータに準拠した特定のサービス品質をプロキシ(705)から要求する手段(711)をさらに有することとを特徴とするアプリケーションレベルサーバ(701)。 - リソース予約プロトコルがリソースリザベーションプロトコル(Resource Reservation Protocol)(RSVP)であり、よってリソース予約プロキシはRSVPプロキシであることを特徴とする請求項1に記載のアプリケーションレベルサーバ(701)。
- 機能的構成要素(707)が、サーバ(701)からターミナル(703)へ送られるH.225/RASのACFシグナリングメッセージにおいて、リソース予約プロトコルを使用しないように、ターミナル(703)に指示する手段(709)を有することを特徴とする請求項2に記載のアプリケーションレベルサーバ(701)。
- 必須パラメータの1つが、サービス品質モード、サービス品質情報、または、終端ノード(704)への入力メディアストリームの受信のために終端ノード(704)により使用されるポートのポートIDであることを特徴とする請求項1に記載のアプリケーションレベルサーバ(701)。
- 機能的構成要素(707)は、ターミナル(703)から終端ノード(704)に送られたシグナリングメッセージの指示内容を、「サービス品質実現不可能」から「サービス品質可能」に変更する手段(710)を有することを特徴とする請求項1に記載のアプリケーションレベルサーバ(701)。
- 機能的構成要素(707)は、終端ノード(704)からターミナル(703)に送られるシグナリングメッセージの指示内容を、「サービス品質実現可能」から「サービス品質不可能」に変更する手段(710)を有することを特徴とする請求項1に記載のアプリケーションレベルサーバ(701)。
- プロキシ(705)と終端ノード(704)間のサービス品質の要求は、サーバ(701)からプロキシ(705)への要求サービス品質メッセージにおいて送信され、前記メッセージは必須パラメータを含むことを特徴とする請求項1に記載のアプリケーションレベルサーバ(701)。
- 請求項1ないし7のいずれかに記載のアプリケーションレベルサーバ(609)とサーバ(609)に接続されるIPネットワーク(607)を含む通信システム(600)において、
前記サーバ(609)が通信システム内の呼をルーティングし、
前記IPネットワーク(607)がリソース予約プロトコルを使用し、
前記通信システム(600)がさらにIPネットワークに接続されるリソース予約プロキシ及びアクセスノード(603)を介してIPネットワーク(607)に接続されるターミナル(605)を含み、
前記通信システム(600)がIPネットワーク(607)に接続される終端ノード(608)も含み、
前記通信システム(600)がさらにターミナル(605)とアクセスノード(603)間にリンクレベル上の特定のサービス品質を有する、アクセスベアラを確立する手段(612)を含む通信システムであって、
アクセスノード(603)と終端ノード(608)間にIPレベル上の特定のサービス品質を確立するためにリソース予約を実施する手段(613)を有するリソース予約プロトコルプロキシ(602)を含むことを特徴とする通信システム(600)。 - 通信システムがリソース予約プロトコルを使用するIPネットワークを含み、
前記通信システムがさらにアクセスノードに接続されるターミナルを含み、前記アクセスノードがリソース予約プロトコルプロキシに接続され、前記プロキシがIPネットワークに接続され、
前記IPネットワークが、通話経路の決定とリソース予約の管理を行うアプリケーションレベルサーバに接続される、
通信システム内のターミナルと終端ノード間にエンドツーエンドのサービス品質を確立するためのリソースを予約する方法であって、
アプリケーションレベルサーバが、ターミナルがリソース予約プロトコルを有していてもそれをターミナルに使用させないで、IPレベル上のリソース予約シグナリングを前記プロキシと終端ノード間に適用することを指示する過程(501)と、
アプリケーションレベルサーバが、リソース予約を実施するための必須パラメータを識別する過程(502)と、
リソース予約プロトコルプロキシを用いて、アプリケーションレベルサーバから伝えられた、アクセスノードと終端ノード間にIPレベル上のサービス品質を有するリソース予約を実施する過程(503)と、
前記ターミナルと前記アクセスノード間にリンクレベル上のサービス品質を有するアクセスベアラを確立する過程(504)と、を含む方法。 - 前記リソース予約シグナリングをプロキシと終端ノード間に適用することを指示する過程(501)は、サーバがターミナルから終端ノードに向けて送られたシグナリングメッセージの指示内容を「サービス品質実現不可能」から「サービス品質実現可能」に変更することにより実施される請求項9に記載の方法。
- 前記リソース予約情報をプロキシと終端ノード間に伝達することを指示する過程(501)は、サーバが終端ノードからターミナルに向けて送られたシグナリングメッセージの指示内容を「サービス品質実現可能」から「サービス品質実現不可能」に変更することにより実施される請求項9又は10に記載の方法。
- サーバが、アクセスノードとターミナル間に必須パラメータに準拠するサービス品質をプロキシから要求する過程をさらに含む請求項9ないし11のいずれかに記載の方法。
- 前記要求は必須のサービスパラメータを含む要求サービス品質メッセージで送られる請求項12に記載の方法。
- リソース予約を実施する過程(503)は、プロキシから終端ノードに向けて、必須パラメータを含むRSVPのPathシグナリングメッセージを送信することによりリソース予約を開始するプロキシにより実施される請求項9ないし13のいずれかに記載の方法。
- リソース予約を実施する過程(503)は、プロキシを介してターミナルに到達するように終端ノードから送られるリソース予約シグナリングメッセージが、プロキシにより停止され、かつターミナルに転送されない請求項9ないし14のいずれかに記載の方法。
- リソース予約を実施する過程(503)は、終端ノードから送られてプロキシにより停止される前記リソース予約シグナリングメッセージが、プロトコルから要求されたとき、ターミナルではなくプロキシが終端ノードに向けて送信するリソース予約シグナリングメッセージにより応答されることにより実施される請求項15に記載の方法。
- 請求項8に記載の通信システムにおける構成要素内のコンピュータに請求項9ないし16のいずれかに記載の方法の実行を制御させるコンピュータプログラム。
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