JP4934715B2

JP4934715B2 - 帯域管理方法、帯域管理システム、セッション制御サーバ装置、エッジルータ、およびホームゲートウェイ

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Publication number: JP4934715B2
Application number: JP2009286353A
Authority: JP
Inventors: 紀貴堀米; 崇歌原; 正幸関口
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2029-12-17
Also published as: JP2011130158A

Description

本発明は、次世代ネットワーク（以下、ＮＧＮ：Next Generation Network と称する）における帯域管理方法、帯域管理システム、セッション制御サーバ装置、エッジルータ、およびホームゲートウェイに関し、特に、マルチキャスト通信の帯域管理技術に関する。

従来のＩＰ網における帯域管理技術としては、信号受信機能、フロー識別機能、信号解析機能、転送経路設定機能等の機能を有するＩＰ網のエッジルータが知られている。このようなエッジルータは、エッジルータに接続された端末装置（発信端末装置）から送信されるＳＩＰ（Session Initiation Protocol）メッセージのＩＮＶＩＴＥを受信すると、受信したＩＮＶＩＴＥに含まれる情報に基づき、複数のＣＡ（Call Agent）の中からＩＮＶＩＴＥを送信するためのＣＡを選択する。そして、選択したＣＡを収容するコアルータとの間で予め設定されている複数のＬＳＰ（Label Switching Path）の中からＩＮＶＩＴＥを送信するためのＬＳＰを選択し、選択したＬＳＰに基づき、ＩＮＶＩＴＥをＣＡに送信する。これにより、ＩＮＶＩＴＥを受信したＣＡは、詳細な信号分析およびサービス分析を行い、これらの分析結果に基づき、ＩＮＶＩＴＥの送信先（例えば着信端末装置）を決める。そして、着信先となる着信端末装置を接続するエッジルータとの間で予め設定されている複数のＬＳＰの中からＩＮＶＩＴＥを送信するためのＬＳＰを選択し、選択したＬＳＰに基づき、ＩＮＶＩＴＥを着信端末装置に送信する。

以上の動作は、ＩＮＶＩＴＥを例にした呼制御信号の帯域の確保および経路の設定であるが、通信用（例えば通話用）の帯域の確保および経路の設定を行うことを可能にするものである。これにより、呼制御信号に基づいた帯域確保および経路設定を行う機能をエッジルータに持たせると、エッジルータとＣＡを収容するコアルータとの間において、一般のパケットとは区別したパケットの転送ができるようになる。その結果、エッジルータが大量のパケットを受信した場合でも、呼制御信号のパケットおよび通信用（例えば通話用）パケットを安定して転送することが可能になる（例えば、特許文献１参照）。

また、マルチキャスト通信のようにＳＩＰを利用しない通信では別の帯域管理技術が知られている。すなわち、ＳＩＰを利用しない通信ではＳＩＰによる帯域確保ができないことから、端末装置とエッジルータとの間で固定的に帯域を確保しておく技術がある。これにより、ＳＩＰを利用しない通信でも帯域を確保することが可能になる（例えば、非特許文献１参照）。

特開２００６−１８６８５５号公報

宮坂昌宏、堀米紀貴、岸田好司共著「ＮＧＮにおける帯域管理制御技術」ＮＴＴ技術ジャーナル２００８．１０、ｐ．２２−２３

しかしながら、特許文献１および非特許文献１には、ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信の両方が並存する場合については言及されていない。すなわち、従来の帯域管理技術によると、ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信の両方が並存する場合に、それぞれの品質を確保しながら効率よく資源を利用することができないという問題がある。

本発明は、上述した従来の技術に鑑み、ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信の両方が並存する場合でも、それぞれの品質を確保しながら効率よく資源を利用することができる帯域管理方法、帯域管理システム、セッション制御サーバ装置、エッジルータ、およびホームゲートウェイを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、第１の態様に係る発明は、ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信とが並存するアクセスネットワークにおいて帯域を管理する帯域管理方法であって、ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保する確保ステップと、ＳＩＰを利用する通信の確立要求がある都度、前記アクセスネットワークの上限帯域から前記確保ステップにおいて確保された固定割付帯域を差し引いた帯域の範囲内で、前記確立要求された帯域を確保することができるか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップにおいて前記確立要求された帯域を確保することができると判断された場合、前記確立要求された帯域の受け付けを許可する許可ステップとを備えることを要旨とする。

第２の態様に係る発明は、第１の態様に係る発明において、前記確保ステップにおいて確保された帯域または前記許可ステップにおいて許可された帯域を使って通信する際、前記アクセスネットワーク上の仮想パスを利用者ごとに使用する通信ステップを備えることを要旨とする。

第３の態様に係る発明は、第１の態様に係る発明において、前記確保ステップにおいて確保された帯域または前記許可ステップにおいて許可された帯域を使って通信する際、前記アクセスネットワーク上の仮想パスをその一部の区間において複数の利用者で共用する通信ステップを備えることを要旨とする。

第４の態様に係る発明は、第１の態様に係る発明において、前記確保ステップでは、ＳＩＰを利用する通信の確立要求がある都度、前記確立要求された帯域を確保し、前記判断ステップでは、前記アクセスネットワークの上限帯域から前記確保ステップにおいて確保された帯域を差し引いた帯域の範囲内で、ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保することができるか否かを判断し、前記許可ステップでは、前記判断ステップにおいて前記固定割付帯域を確保することができると判断された場合、前記固定割付帯域の受け付けを許可することを要旨とする。

第５の態様に係る発明は、第４の態様に係る発明において、前記判断ステップでは、前記アクセスネットワークの上限帯域の範囲内で、ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保することができるか否かを判断することを要旨とする。

また、前記目的を達成するため、第６の態様に係る発明は、ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信とが並存するアクセスネットワークにおいて帯域を管理する帯域管理システムであって、ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保する確保手段と、ＳＩＰを利用する通信の確立要求がある都度、前記アクセスネットワークの上限帯域から前記確保手段により確保された固定割付帯域を差し引いた帯域の範囲内で、前記確立要求された帯域を確保することができるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により前記確立要求された帯域を確保することができると判断された場合、前記確立要求された帯域の受け付けを許可する許可手段と、前記確保手段により確保された帯域または前記許可手段により許可された帯域を使って通信する際、前記アクセスネットワーク上の仮想パスを利用者ごとに使用するか、または前記アクセスネットワーク上の仮想パスをその一部の区間において複数の利用者で共用する通信手段とを備えることを要旨とする。

また、前記目的を達成するため、第７の態様に係る発明は、ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信とが並存するアクセスネットワークにおいて帯域を管理する帯域管理システムを構成するセッション制御サーバ装置であって、ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保する確保手段と、ＳＩＰを利用する通信の確立要求がある都度、前記アクセスネットワークの上限帯域から前記確保手段により確保された固定割付帯域を差し引いた帯域の範囲内で、前記確立要求された帯域を確保することができるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により前記確立要求された帯域を確保することができると判断された場合、前記確立要求された帯域の受け付けを許可する許可手段とを備えることを要旨とする。

本発明によれば、ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信の両方が並存する場合でも、それぞれの品質を確保しながら効率よく資源を利用することができる帯域管理方法、帯域管理システム、セッション制御サーバ装置、エッジルータ、およびホームゲートウェイを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態における帯域管理システムの構成例を示す図である。本発明の第１の実施の形態におけるＳＳＥおよびＳＳＣの構成例、アクセスネットワークの仮想パスの構成例を示す図である。本発明の第１の実施の形態における仮想パスデータ蓄積部が蓄積する仮想パスデータの構成例を示す図である。本発明の第１の実施の形態におけるＳＳＥの動作例を示すフローチャートである。本発明の第１の実施の形態におけるＳＳＣの動作例を示すフローチャートである。本発明の第１の実施の形態における帯域管理システムの動作例を示すシーケンスチャートである。本発明の第２の実施の形態におけるＳＳＥおよびＳＳＣの構成例、アクセスネットワークの仮想パスの構成例を示す図である。本発明の第２の実施の形態における仮想パスデータ蓄積部が蓄積する仮想パスデータの構成例を示す図である。本発明の第２の実施の形態における帯域管理システムの動作例を示すシーケンスチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における帯域管理システムの構成例を示す図である。この帯域管理システムは、図１に示すように、コアネットワーク１と、アクセスネットワーク２と、ＳＳＥ（Subscriber Service Edge）３と、ＳＳＣ（Subscriber Session Control server）４と、オペレーションセンタ５と、メディアサーバ装置６と、ＨＧＷ（Home GateWay）７ａと、ＨＧＷ７ｂと、端末装置８ａと、端末装置８ｂとを備えている。ＳＳＥ３はコアネットワーク１に接続され、アクセスネットワーク２はＳＳＥ３に接続され、ＨＧＷ７ａおよびＨＧＷ７ｂはアクセスネットワーク２に接続され、端末装置８ａはＨＧＷ７ａに接続され、端末装置８ｂはＨＧＷ７ｂに接続されている。ここではＨＧＷ７ａとＨＧＷ７ｂとを区別しているが、ＨＧＷを区別しない場合は一括してＨＧＷ７と称する。同様に、ここでは端末装置８ａと端末装置８ｂとを区別しているが、端末装置を区別しない場合は一括して端末装置８と称する。なお、図１において端末装置８ａおよび端末装置８ｂがオペレーションセンタ５と点線で接続されているのは、端末装置８ａおよび端末装置８ｂの利用者のマルチキャスト通信への参加意向がオンラインまたはオフラインによりオペレーションセンタ５に送信されることを意味している。

コアネットワーク１は、大容量のルータで構成される転送ネットワークである。アクセスネットワーク２は、光ファイバを利用者宅内にまで分配するための伝送装置やＶＤＳＬ（Very high-bit-rate Digital Subscriber Line）装置により構成される転送ネットワークである。ＳＳＥ３は、端末装置８との間でパケットの送受信を行うエッジルータである。ＳＳＣ４は、加入者系のセッション制御機能等を有するセッション制御サーバ装置である。オペレーションセンタ５は、システムの保守運用を担務し、利用者のマルチキャスト通信への参加意向を受信すると、マルチキャスト通信に必要な帯域を算出し、算出した帯域を固定割付帯域情報としてＳＳＥ３等に送信する機能等を有するセンタである。メディアサーバ装置６は、マルチキャストアドレスにビデオ等を送信するサーバ装置である。ＨＧＷ７は、アクセスネットワーク２と端末装置８との間に配置され、必要に応じてルータ機能やプロトコル変換機能等を有するホームゲートウェイである。端末装置８は、利用者が操作する端末装置である。

なお、図面の都合上、ＳＳＥ３およびメディアサーバ装置６はそれぞれ１つしか示していないが、更に多く存在していてもよい。また、ＳＳＥ３およびＳＳＣ４は独立して存在する必要はなく、一体化していてもよい。

図２は、本発明の第１の実施の形態におけるＳＳＥ３およびＳＳＣ４の構成例、アクセスネットワーク２１の仮想パスの構成例を示す図である。ＳＳＥ３およびＳＳＣ４の機能のうち本発明に関係する部分のみを概念的に示している。

アクセスネットワーク２１は、仮想パス２１ａ〜仮想パス２１ｂにより構成されているものとする。すなわち、ＲＡＣＳ４２では、物理的な転送ネットワークの構成を仮想パスとして抽象化し、仮想パスの接続構成を設計データとして保持している（後述する）。

ここでは、ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信とが並存する場合を想定している。ＳＩＰを利用する通信としてはインタラクティブ通信を例示し、ＳＩＰを利用しない通信としてはマルチキャスト通信を例示する。マルチキャスト通信については、本発明の第２の実施の形態と比較しやすくするため、地上デジタル再送信に類するもの（以下、マルチキャスト通信（１）と称する）と、その他のＩＰ放送に類するもの（以下、マルチキャスト通信（２）と称する）との２つに分けて説明する。

まず、ＳＳＥ３の構成例について詳しく説明する。ＳＳＥ３は、図２に示すように、制御部３１と、固定割付帯域情報受信部３２と、マルチキャスト信号送受信部３３と、ユニキャスト信号送受信部３４とを有している。

制御部３１は、固定割付帯域情報を固定割付帯域情報受信部３２から受け取ると、受け取った固定割付帯域情報をマルチキャスト信号送受信部３３に通知するとともに、ＳＳＣ４のＲＡＣＳ４２に送信する。また、制御部３１は、インタラクティブ通信のための各種の設定情報をＲＡＣＳ４２から受信すると、受信した各種の設定情報をユニキャスト信号送受信部３４に通知する。更に、制御部３１は、設定の結果をユニキャスト信号送受信部３４から受け取ると、受け取った設定の結果をＲＡＣＳ４２に送信する。固定割付帯域情報受信部３２は、固定割付帯域情報をオペレーションセンタ５から受信すると、受信した固定割付帯域情報を制御部３１に通知する。マルチキャスト信号送受信部３３は、動作モード設定情報をオペレーションセンタ５から受信すると、受信した動作モード設定情報に基づき動作モードを設定する。この動作モードの設定により、マルチキャスト通信（１）およびマルチキャスト通信（２）の分岐をマルチキャスト信号送受信部３３で行うことが可能となる。また、マルチキャスト信号送受信部３３は、固定割付帯域情報を制御部３１から受け取ると、マルチキャスト通信が固定割付帯域をオーバーしないように監視する。ユニキャスト信号送受信部３４は、端末装置８から送信されるＳＩＰメッセージを通過させてＳＳＣ４のＣＳＣＦ４１に送信し、ＳＳＣ４のＣＳＣＦ４１から送信されるＳＩＰメッセージを通過させて端末装置８に送信する。また、ユニキャスト信号送受信部３４は、インタラクティブ通信のための各種の設定情報を制御部３１から受け取ると、設定した結果を制御部３１に通知する。なお、インタラクティブ通信のための各種の設定については既存の技術が適用される。

次に、ＳＳＣ４の構成例について詳しく説明する。ＳＳＣ４は、図２に示すように、ＣＳＣＦ４１と、ＲＡＣＳ４２とを有している。また、ＲＡＣＳ４２は、帯域管理制御部４２１と、仮想パスデータ蓄積部４２２と、エッジルータ制御部４２３とを有している。

ＣＳＣＦ４１は、ＳＩＰメッセージをＳＳＥ３のユニキャスト信号送受信部３４から受信すると、受信したメッセージに基づき、インタラクティブ通信のための各種の通知・要求をＲＡＣＳ４２に伝える。また、ＣＳＣＦ４１は、通知・要求の結果をＲＡＣＳ４２から受け取ると、受け取った通知・要求の結果に基づいたＳＩＰメッセージを送信する。帯域管理制御部４２１は、固定割付帯域情報をエッジルータ制御部４２３から受け取ると、受け取った固定割付帯域情報を仮想パスデータ蓄積部４２２に伝える。また、帯域管理制御部４２１は、インタラクティブ通信のための各種の通知・要求がＣＳＣＦ４１から伝えられると、伝えられた通知・要求をエッジルータ制御部４２３と連携して処理し、処理した通知・要求の結果をＣＳＣＦ４１に伝える。仮想パス管理データ蓄積部４２２は、各仮想パスについて、アクセスネットワーク２の上限帯域から固定割付帯域を差し引いた帯域や現在の使用している帯域等のデータを蓄積する。エッジルータ制御部４２３は、帯域管理制御部４２１と連携してインタラクティブ通信のための各種の設定をＳＳＥ３に対して行い、設定の結果を帯域管理制御部４２１に通知する。なお、インタラクティブ通信のための各種の通知・要求については既存の技術が適用される。

次に、仮想パスデータ蓄積部４２２が蓄積する仮想パスデータについて説明する。

図３は、本発明の第１の実施の形態における仮想パスデータ蓄積部４２２が蓄積する仮想パスデータの構成例を示す図である。ここでは、アクセスネットワーク２１が図２に示される仮想パスの構成をとった場合、すなわち仮想パス２１ａ〜仮想パス２１ｂにより構成されている場合を前提としている。以下、仮想パス２１ａを例に説明する。

仮想パス２１ａの固定割付帯域は２１ａａである。また、インタラクティブ通信に使用可能な帯域は、仮想パス２１ａの上限帯域から固定割付帯域２１ａａを差し引いた帯域が最大の帯域であり、その内現在（Ａ）の帯域が使用中である。したがって、今後使用可能な帯域は、上限帯域−２１ａａ−（Ａ）の帯域となり、要求帯域（確立要求された帯域）がこの範囲内である場合は要求帯域の受け付けを許可することになる。

図４は、本発明の第１の実施の形態におけるＳＳＥ３の動作例を示すフローチャートである。以下、このＳＳＥ３の動作を図４にしたがって説明する。

マルチキャスト信号送受信部３３は、動作モード設定情報をオペレーションセンタ５から受信すると（ステップＡ１）、受信した動作モード設定情に基づき動作モードを設定する（ステップＡ２）。固定割付帯域情報受信部３２は、固定割付帯域情報をオペレーションセンタ５から受信すると、受信した固定割付帯域情報を制御部３１に通知する（ステップＡ３）。制御部３１は、固定割付帯域情報をマルチキャスト信号送受信部３３が蓄積するよう制御し（ステップＡ４）、固定割付帯域情報をＳＳＣ４のＲＡＣＳ４２に送信する（ステップＡ５）。マルチキャスト信号送受信部３３は、マルチキャスト通信への参加要求を端末装置８から受信すると（ステップＡ６）、グループに参加し、固定割付帯域によりマルチキャスト通信を行う（ステップＡ７）。ユニキャスト通信送受信部３４は、ＳＩＰメッセージを受信すると（ステップＡ６）、ＳＩＰメッセージを通過させてＳＳＣ４のＣＳＣＦ４１に送信し（ステップＡ８）、インタラクティブ通信のための各種設定を行う（ステップＡ９）。

図５は、本発明の第１の実施の形態におけるＳＳＣ４の動作例を示すフローチャートである。以下、このＳＳＣ４の動作を図５にしたがって説明する。

エッジルータ制御部４２３は、固定割付帯域情報をＳＳＥ３の制御部３１から受信すると、固定割付帯域情報を受信したことを帯域管理制御部４２１に通知する（ステップＢ１）。帯域管理制御部４２１は、固定割付帯域情報を仮想パスデータ蓄積部４２２に通知し、仮想パスデータ蓄積部４２２は、インタラクティブ通信に使用可能な帯域を算出して蓄積する（ステップＢ２）。ＣＳＣＦ４１は、ＳＩＰメッセージのＩＮＶＩＴＥを受信すると、ＩＮＶＩＴＥを受信したことを帯域管理制御部４２１に通知する（ステップＢ３）。帯域管理制御部４２１は、仮想パスデータ蓄積部４２２にアクセスし、要求帯域の受け付けを許可することができるか否かを判断し、許可することができる場合は（ステップＢ４でＹＥＳ）、インタラクティブ通信のための各種の設定処理を行う（ステップＢ５）。一方、許可することができない場合は（ステップＢ４でＮＯ）、ＣＳＣＦ４１がエラーを送信する（ステップＢ６）。

図６は、本発明の第１の実施の形態における帯域管理システムの動作例を示すシーケンスチャートである。具体的には、端末装置８、ＨＧＷ７、ＳＳＥ３、ＳＳＣ４、メディアサーバ装置６、およびオペレーションセンタ５間のシーケンスを示している。以下、この帯域管理システムの動作を図６にしたがって説明する。

ここでは、オペレーションセンタ５が動作モード設定情報をＳＳＥ３に送信し（ステップＣ１）、ＳＳＥ３が動作モード設定情報を受信して動作モードを設定している（ステップＣ２）。また、メディアサーバ装置６がマルチキャスト通信（１）およびマルチキャスト通信（２）のデータを送信しているものとする（ステップＣ３、ステップＣ４）。

端末装置８がマルチキャスト通信への参加意向をオペレーションセンタ５に伝えると（ステップＣ５）、オペレーションセンタ５は、マルチキャスト通信への参加意向を受信し、固定割付帯域情報をＳＳＥ３に送信する（ステップＣ６）。ＳＳＥ３は、固定割付帯域情報を受信して蓄積するとともに（ステップＣ７）、ＳＳＣ４に送信する（ステップＣ８）。ＳＳＣ４は、固定割付帯域情報を受信すると、使用可能帯域を算出して蓄積する（ステップＣ９）。端末装置８がマルチキャスト通信（２）への参加要求を送信すると（ステップＣ１０）、ＳＳＥ３は、マルチキャスト通信（２）への参加要求を受信し、マルチキャスト通信（２）のデータを端末装置８に送信する（ステップＣ１１）。端末装置８がＩＮＶＩＴＥ（１）を送信すると（ステップＣ２１）、ＳＳＣ４は、ＳＳＥ３経由でＩＮＶＩＴＥ（１）を受信する。そして、要求帯域がステップＣ９で算出した使用可帯域の範囲内である場合は要求帯域の受け付けを許可し（ステップＣ２２）、ＩＮＶＩＴＥ（２）を相手端末装置側（図示せず）に送信する（ステップＣ２３）。ＳＳＣ４は、２００ＯＫ（１）を相手端末装置側から受信すると（ステップＣ２４）、２００ＯＫ（２）を端末装置８に送信する（ステップＣ２５）。端末装置８は、ＳＳＥ３経由で２００ＯＫ（２）を受信すると、相手端末装置と通信することができるようになる（ステップＣ２６）。

以上のように、本発明の第１の実施の形態によれば、ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信の両方が並存する場合でも、それぞれの品質を確保しながら効率よく資源を利用することができる。すなわち、オペレーションセンタ５は、利用者のマルチキャスト通信への参加意向を受信すると、受信した参加意向に基づき、マルチキャスト通信に必要な帯域を固定割付帯域として算出する。マルチキャスト信号送受信部３３は、マルチキャスト通信が固定割付帯域をオーバーしないように監視し、帯域管理制御部４２１は、アクセスネットワーク２の上限帯域から固定割付帯域を差し引いた帯域の範囲内でインタラクティブ通信の受け付けを許可する。これにより、マルチキャスト通信とインタラクティブ通信の両方がアクセスネットワークにおいて並存する場合でも、それぞれの品質を確保しながら、効率よく資源を利用することができる。

なお、前記の説明では、ＳＳＥ３がＳＳＣ４へ固定割付帯域情報を送信することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、オペレーションセンタ５から直接ＳＳＣ４へ固定割付帯域情報を送信するようにしても同様の効果が得られる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。前記第１の実施の形態と同一または同等の機能要素については同一の符号を割り当てることとし、詳細な説明については省略する。前記第１の実施の形態との違いは、アクセスネットワーク２の構成が異なる点と、ＨＧＷ７がマルチキャスト通信のチャネル選択の機能を使う点であり、以下、これらの点について詳細に説明する。

図７は、本発明の第２の実施の形態におけるＳＳＥ３およびＳＳＣ４の構成例、アクセスネットワーク２２の仮想パスの構成例を示す図である。ここでも、ＳＳＥ３およびＳＳＣ４の機能のうち本発明に関係する部分のみを概念的に示している。

アクセスネットワーク２２は、アクセスネットワーク２２１と、アクセスネットワーク２２２と、アクセスネットワーク２２３とから構成されているものとする。アクセスネットワーク２２１は、前記第１の実施の形態におけるアクセスネットワーク２１と同様の構成である。アクセスネットワーク２２２は、信号を分岐する分岐部２２２を有する。分岐の設定は、オペレーションセンタ５からの情報によりＳＳＥ３が行うようにしてもよいし、オペレーションセンタ５が直接行うようにしてもよい。アクセスネットワーク２２３は、複数の利用者で共用する構成である。

図８は、本発明の第２の実施の形態における仮想パスデータ蓄積部４２２が蓄積する仮想パスデータの構成例を示す図である。ここでは、アクセスネットワーク２２が図７に示される仮想パスの構成をとった場合を前提としている。

図８（Ａ）は、アクセスネットワーク２２１の例であり、ここでは仮想パス２２１ａを例に説明する。仮想パス２２１ａの固定割付帯域は２２１ａａである。また、インタラクティブ通信に使用可能な帯域は、仮想パス２２１ａの上限帯域から固定割付帯域２２１ａａを差し引いた帯域が最大の帯域であり、その内現在（Ｃ）の帯域が使用中であることを示している。したがって、今後使用可能な帯域は、上限帯域−２２１ａａ−（Ｃ）の帯域となる。一方、図８（Ｂ）は、アクセスネットワーク２２３の例である。仮想パス２２３の固定割付帯域は２２３ａである。また、インタラクティブ通信に使用可能な帯域は、仮想パス２２３の上限帯域から固定割付帯域２２３ａを差し引いた帯域が最大の帯域であり、その内現在（Ｅ）の帯域が使用中であることを示している。したがって、今後使用可能な帯域は、上限帯域−２２３ａ−（Ｅ）の帯域となる。そこで、要求帯域が上限帯域−２２１ａａ−（Ｃ）の範囲内であり、かつ上限帯域−２２３ａ−（Ｅ）の範囲内である場合に限り、要求帯域の受け付けを許可することになる。

図９は、本発明の第２の実施の形態における帯域管理システムの動作例を示すシーケンスチャートである。具体的には、端末装置８、ＨＧＷ７、分岐部２２２、ＳＳＥ３、ＳＳＣ４、メディアサーバ装置６、およびオペレーションセンタ５間のシーケンスを示している。以下、この帯域管理システムの動作を図９にしたがって説明する。

ここでは、オペレーションセンタ５が動作モード設定情報をＳＳＥ３に送信し（ステップＤ１）、ＳＳＥ３が動作モード設定情報を受信して動作モードを設定している（ステップＤ２）。また、メディアサーバ装置６がマルチキャスト通信（１）およびマルチキャスト通信（２）のデータを送信しているものとする（ステップＤ３、ステップＤ４）。

端末装置８がマルチキャスト通信への参加意向をオペレーションセンタ５に伝えると（ステップＤ５）、オペレーションセンタ５は、マルチキャスト通信への参加意向を受信し、固定割付帯域情報をＳＳＥ３に送信する（ステップＤ６）。ＳＳＥ３は、固定割付帯域情報を受信して蓄積するとともに（ステップＤ７）、ＳＳＣ４に送信する（ステップＤ８）。ＳＳＣ４は、固定割付帯域情報を受信すると、使用可能帯域を算出して蓄積する（ステップＤ９）。端末装置８がマルチキャスト通信（２）への参加要求を送信すると（ステップＤ１０）、ＳＳＥ３は、マルチキャスト通信（２）への参加要求を受信し、マルチキャスト通信（２）のデータを端末装置８に送信する（ステップＤ１１）。ここで、端末装置８がマルチキャスト通信（１）についてのチャネル選択情報を送信すると（ステップＤ１２）、分岐部２２２は、端末装置８から直接、またはオペレーションセンタ５を経由してチャネル選択情報を受信し、受信したチャネル選択情報に示されるマルチキャスト通信（１）のデータを選択して端末装置８に送信する（ステップＤ１３）。端末装置８がＩＮＶＩＴＥ（１）を送信すると（ステップＤ２１）、ＳＳＣ４は、ＳＳＥ３経由でＩＮＶＩＴＥ（１）を受信する。そして、要求帯域がステップＤ９で算出した使用可帯域の範囲内である場合は要求帯域の受け付けを許可し（ステップＤ２２）、ＩＮＶＩＴＥ（２）を相手端末装置側（図示せず）に送信する（ステップＤ２３）。ＳＳＣ４は、２００ＯＫ（１）を相手端末装置側から受信すると（ステップＤ２４）、２００ＯＫ（２）を端末装置８に送信する（ステップＤ２５）。端末装置８は、ＳＳＥ３経由で２００ＯＫ（２）を受信すると、相手端末装置と通信することができるようになる（ステップＤ２６）。

以上のように、本発明の第２の実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様、ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信の両方が並存する場合でも、それぞれの品質を確保しながら効率よく資源を利用することができる。ここで、マルチキャストの配信先が多い信号ほど集約の効果は大きくなる。そのため、マルチキャストの配信先が少ない場合は第１の実施の形態の構成をとることが有効であり、逆にマルチキャストの配信先が多い場合は第２の実施の形態の構成をとることが有効である。このように本発明によれば、トラヒックの多少に柔軟に対応することが可能である。

なお、前記の説明では、ＳＩＰを利用しない通信（マルチキャスト通信）に必要な帯域を固定割付帯域として確保した後、ＳＩＰを利用する通信（インタラクティブ通信）の確立要求された帯域を確保（許可）する場合について説明したが、これら帯域を確保する順番が逆の場合も同様に本発明を適用することができる。この場合は、まず、ＳＩＰを利用する通信の確立要求がある都度、要求帯域を確保する。次いで、アクセスネットワーク２の上限帯域から確保された帯域を差し引いた帯域の範囲内で、ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保することができるか否かを判断する。更に、固定割付帯域を確保することができると判断した場合、固定割付帯域の受け付けを許可する。これにより、前記と同様、ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信の両方が並存する場合でも、それぞれの品質を確保しながら効率よく資源を利用することができる。

なお、ここでは、ＳＩＰを利用する通信（インタラクティブ通信）の確立要求された帯域を確保（許可）した後、ＳＩＰを利用しない通信（マルチキャスト通信）に必要な帯域を固定割付帯域として確保する場合は、アクセスネットワーク２の上限帯域から確保された帯域を差し引いた帯域の範囲内で、ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保することができるか否かを判断することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、インタラクティブ通信に使用する帯域はいずれ減少するので、アクセスネットワーク２の上限帯域の範囲内で、ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保することができるか否かを判断するようにしてもよい。

なお、第１および第２の実施の形態における帯域管理制御部４２１は、本発明に係る確保手段、判断手段、および許可手段の一例である。すなわち、第１および第２の実施の形態における帯域管理制御部４２１は、ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保する機能と、ＳＩＰを利用する通信の確立要求がある都度、アクセスネットワーク２の上限帯域から固定割付帯域を差し引いた帯域の範囲内で要求帯域を確保することができるか否かを判断する機能と、要求帯域を確保することができると判断した場合、要求帯域の受け付けを許可する機能とを備えている。

なお、第１の実施の形態におけるマルチキャスト信号送受信部３３は、本発明に係る通信手段の一例である。すなわち、第１の実施の形態におけるマルチキャスト信号送受信部３３は、確保された帯域を使って通信する際、アクセスネットワーク２上の仮想パスを利用者ごとに使用する機能を備えている。また、第２の実施の形態におけるマルチキャスト信号送受信部３３および分岐部２２２も、本発明に係る通信手段の一例である。すなわち、第２の実施の形態におけるマルチキャスト信号送受信部３３および分岐部２２２は、アクセスネットワーク２上の仮想パスをその一部の区間において複数の利用者で共用する機能を備えている。

１…コアネットワーク
２…アクセスネットワーク
３…ＳＳＥ
３１…制御部
３２…固定割付帯域情報受信部
３３…マルチキャスト信号送受信部
３４…ユニキャスト信号送受信部
４…ＳＳＣ
４１…ＣＳＣＦ
４２…ＲＡＣＳ
４２２…仮想パスデータ蓄積部
４２１…帯域管理制御部
４２３…エッジルータ制御部
５…オペレーションセンタ
６…メディアサーバ装置
７…ＨＧＷ
８…端末装置

Claims

ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信とが並存するアクセスネットワークにおいて帯域を管理する帯域管理方法であって、
ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保する確保ステップと、
ＳＩＰを利用する通信の確立要求がある都度、前記アクセスネットワークの上限帯域から前記確保ステップにおいて確保された固定割付帯域を差し引いた帯域の範囲内で、前記確立要求された帯域を確保することができるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップにおいて前記確立要求された帯域を確保することができると判断された場合、前記確立要求された帯域の受け付けを許可する許可ステップと、
を備えることを特徴とする帯域管理方法。
前記確保ステップにおいて確保された帯域または前記許可ステップにおいて許可された帯域を使って通信する際、前記アクセスネットワーク上の仮想パスを利用者ごとに使用する通信ステップを備える
ことを特徴とする請求項１記載の帯域管理方法。
前記確保ステップにおいて確保された帯域または前記許可ステップにおいて許可された帯域を使って通信する際、前記アクセスネットワーク上の仮想パスをその一部の区間において複数の利用者で共用する通信ステップを備える
ことを特徴とする請求項１記載の帯域管理方法。
前記確保ステップでは、ＳＩＰを利用する通信の確立要求がある都度、前記確立要求された帯域を確保し、
前記判断ステップでは、前記アクセスネットワークの上限帯域から前記確保ステップにおいて確保された帯域を差し引いた帯域の範囲内で、ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保することができるか否かを判断し、
前記許可ステップでは、前記判断ステップにおいて前記固定割付帯域を確保することができると判断された場合、前記固定割付帯域の受け付けを許可する
ことを特徴とする請求項１記載の帯域管理方法。
前記判断ステップでは、前記アクセスネットワークの上限帯域の範囲内で、ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保することができるか否かを判断する
ことを特徴とする請求項４記載の帯域管理方法。
ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信とが並存するアクセスネットワークにおいて帯域を管理する帯域管理システムであって、
ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保する確保手段と、
ＳＩＰを利用する通信の確立要求がある都度、前記アクセスネットワークの上限帯域から前記確保手段により確保された固定割付帯域を差し引いた帯域の範囲内で、前記確立要求された帯域を確保することができるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記確立要求された帯域を確保することができると判断された場合、前記確立要求された帯域の受け付けを許可する許可手段と、
前記確保手段により確保された帯域または前記許可手段により許可された帯域を使って通信する際、前記アクセスネットワーク上の仮想パスを利用者ごとに使用するか、または前記アクセスネットワーク上の仮想パスをその一部の区間において複数の利用者で共用する通信手段と
を備えることを特徴とする帯域管理システム。
ＳＩＰを利用する通信とＳＩＰを利用しない通信とが並存するアクセスネットワークにおいて帯域を管理する帯域管理システムを構成するセッション制御サーバ装置であって、
ＳＩＰを利用しない通信に必要な帯域を固定割付帯域として確保する確保手段と、
ＳＩＰを利用する通信の確立要求がある都度、前記アクセスネットワークの上限帯域から前記確保手段により確保された固定割付帯域を差し引いた帯域の範囲内で、前記確立要求された帯域を確保することができるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記確立要求された帯域を確保することができると判断された場合、前記確立要求された帯域の受け付けを許可する許可手段と、
を備えることを特徴とするセッション制御サーバ装置。