JP5437495B2

JP5437495B2 - エンドユーザ装置からコネクションを最適化する方法およびネットワーク

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Publication number: JP5437495B2
Application number: JP2012531276A
Authority: JP
Inventors: ヴィンター、ロルフ; コルベ、ハンス−ヨルグ
Original assignee: NEC Europe Ltd
Current assignee: NEC Europe Ltd
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2030-09-28
Also published as: US20120239819A1; EP2484082A1; WO2011038880A1; EP2484082B1; US8769124B2; JP2013506368A

Description

本発明は、少なくとも１つのエンドユーザ装置がアクセスネットワークに接続されたネットワークの動作方法に関する。

また、本発明は、少なくとも１つのエンドユーザ装置がアクセスネットワークに接続された、好ましくは上記方法を実行するネットワークに関する。

今日のブロードバンドあるいはｘＤＳＬ（x Digital Subscriber Line）ネットワークのようなアクセスネットワークおよびそれらに接続される装置は、ラップトップコンピュータやＰＣのようなエンドユーザ装置上で動作するアプリケーションから見ると、ネットワークやインターネットへのアクセスの性能に顕著に影響を及ぼし得る非常に特殊な性質を有する。エンドユーザ装置あるいはシステムは今日、この問題に対処するための限られた手段しか有していない。というのは、それに応じてネットワークスタックパラメータを調整するのに役立つ情報が利用可能でないためである。その理由は、それらがアクセスネットワークに直接接続しておらず、通常は、ホームゲートウェイやモデムに接続しているからである。ホームゲートウェイやモデムは、一方でアクセスネットワークに接続し、他方でホームネットワーク（多くの場合、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、８０２．１１）に接続している。ある程度類似の問題を今日のアクセスネットワークに見出すことができる。アクセスネットワークでは、ＤＳＬモデムがＭＳＡＮ／ＤＳＬＡＭ（Multi Service Access Node/Digital Subscriber Line Access Multiplexer）との間でレートを交渉する。ＢＲＡＳ（Broadband Remote Access Server）は、ＱｏＳ（Quality of Service）プロビジョニングおよび課金のために、この下位レイヤ情報を必要とする。この問題を扱うため、ＡＮＣＰ（Access Node Control Protocol）と呼ばれるプロトコルが考案されている（ANCP, http://tools.ietf.org/wg/ancp/ 参照）。ＴＲ−６９（非特許文献１参照）のような、アクセスネットワーク空間における他のプロトコルは、この役割を果たすにはほど遠い。というのは、それらはホームゲートウェイを運用・管理するために使用されるが、ホームゲートウェイはやはり、アクセスネットワーク可視性のないエンドユーザ装置から（少なくとも）１つのＩＰホップだけ離れているからである。

ここで記述する問題は、例えば、Ｐ２Ｐ（Peer-to-Peer）のようなバックグラウンドアプリケーションおよびＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）、ウェブブラウジング、ゲーム等のような対話型アプリケーションのリソース消費の問題である。特に問題となるのは、バックグラウンドトラフィックは常に対話型トラフィックに譲歩すべきである点である。すなわち、対話型アプリケーションがリソースを必要としたら、バックグラウンドトラフィックはリソース消費（例えばトラフィック送信）を停止または減速すべきである。ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）において、ＬＥＤＢＡＴ（Low Extra Delay Background Traffic）ワーキンググループがこのような問題を扱っている（非特許文献２参照）。しかし、ＩＥＴＦのアプローチは、いわゆるエンドツーエンドアプローチであり、アクセスネットワークおよびその内部の装置あるいはそれにアタッチされた装置が提供可能な情報に、依拠していない。

非特許文献３に提案されている輻輳制御アルゴリズムは、ＬＥＤＢＡＴにおいて、Ｐ２ＰのようなバックグラウンドアプリケーションがＶｏＩＰのような対話型アプリケーションに追加する余分の遅延を最小化しようと試みている。このアルゴリズムは、導入する遅延を推定することによってこれを実行している。今日では、この遅延は通常、ホームゲートウェイ内のモデムバッファに由来する。さらに、アクセスネットワークの基盤技術が重要である。例えば、これも今日きわめて一般的であるが、ＡＴＭ（非同期転送モード）が使用される場合、アルゴリズムは、ＡＴＭセルをちょうど充填するセグメントを送信するように最適化される場合がある。上流帯域幅が狭い（約５００ｋｂｐｓ以下）と仮定すると、これは不要な行頭ブロッキングの確率を低下させるのに役立つ可能性がある。これらはすべて、アクセスネットワーク自体（例えば利用技術ならびに帯域幅およびセルサイズ）およびその内部の装置あるいはそれにアタッチされた装置（例えばバッファサイズ）の下位レイヤ情報と呼ぶものである。

なお、特許文献１（System and method for automatic detection and configuration of network parameters）は、本発明とは異なる問題を扱っている。この特許文献１は、変化するネットワークおよびそれに必要なパラメータ再設定を扱っており、ホームネットワークおよび企業ネットワークにおいて、一方がスタティックＩＰを有し他方がダイナミックＩＰを有する場合を開示している。ユーザは、一方から他方へ手動で切り替える必要がある。

ＰＯＮ（Passive Optical Network）では、共有ＰＯＮ上の上流送信機タイムスロットが、例えばフレームレベル（レイヤ２）の測定値を考慮したきわめて高度なアルゴリズムによって割り当てられる（非特許文献４およびその参考文献ならびに非特許文献５およびその参考文献参照）。この方法によれば、アクセスネットワークは、アクセスネットワークのことを知らないエンドポイントに対して、その具体的な現在のパラメータ設定を通知することができる。これにより、ＩＰエンドポイントは、通知された境界条件に自己の送信挙動を正確に適応させることができる。例えば、パケットバーストが動的に増減しないようにするために、タイムスロットにちょうど収まるパケットバーストを送信する。

米国特許第７０５１０８７号明細書

http://www.broadband-forum.org/technical/download/TR-069Amendment2.pdfl IETF LEDBAT working group, http://www.ietf.org/html.charters/ledbat-charter.html S. Shalunov, "Low Extra Delay Background Transport (LEDBAT)", http://tools.ietf.org/html/draft-shalunov-ledbat-congestion Cauvin et al., Common Technical Specification of the G-PON System among Major Worldwide Access Carriers, IEEE ComMag October 2006 Assi et al., "Toward Quality of Service Protection in Ethernet Passive Optical Networks: Challenges and Solutions" in IEEE ComMag Sept/Oct 2007

したがって、本発明の目的は、ネットワークの動作方法および対応するネットワークにおいて、ネットワーク内での高度なリソース消費が可能となるような改良およびさらなる展開を行うことである。

本発明によれば、上記の目的は、請求項１に記載の方法によって達成される。この請求項１に記載の通り、本方法は、前記少なくとも１つのエンドユーザ装置または該エンドユーザ装置上のアプリケーションが、アクセスネットワークの少なくとも１つのネットワーク要素および／またはアクセスネットワークにアタッチされた少なくとも１つのネットワーク要素に対して、下位レイヤパラメータ情報について問い合わせ、問い合わせた下位レイヤパラメータ情報を受信した後にコネクションおよび／またはプロトコルパラメータを最適化することを特徴とする。

また、上記の目的は、請求項２２に記載のネットワークによって達成される。この請求項２２に記載の通り、本ネットワークは、前記少なくとも１つのエンドユーザ装置が、アクセスネットワークの少なくとも１つのネットワーク要素および／またはアクセスネットワークにアタッチされた少なくとも１つのネットワーク要素に対して、下位レイヤパラメータ情報について問い合わせ、問い合わせた下位レイヤパラメータ情報を受信した後にコネクションおよび／またはプロトコルパラメータを最適化する、該エンドユーザ装置上の手段またはアプリケーションを備えたことを特徴とする。

本発明によって認識されたこととして、上記の目的の達成は、少なくとも１つのエンドユーザ装置から、またはエンドユーザ装置上のアプリケーションから開始される問合せ手続きによって、非常に簡単な形で可能となる。具体的には、前記少なくとも１つのエンドユーザ装置または該エンドユーザ装置上のアプリケーションが、アクセスネットワークの少なくとも１つのネットワーク要素および／またはアクセスネットワークにアタッチされた少なくとも１つのネットワーク要素に対して、下位レイヤパラメータ情報について問い合わせる。下位レイヤパラメータは、好ましくは、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）モデルにおける下位レイヤのパラメータである。問い合わせた下位レイヤパラメータ情報を受信した後、エンドユーザ装置またはアプリケーションは、コネクションおよび／またはプロトコルパラメータを最適化することができる。

こうして、エンドユーザ装置からの簡単な問合せ手続きにより、ネットワーク内での高度なリソース消費が可能となる。

具体的実施形態において、下位レイヤパラメータ情報は、問合せ先のネットワーク要素を参照してもよい。これにより、エンドユーザ装置またはアプリケーションは、問合せ先のネットワーク要素に関して直接に下位レイヤパラメータ情報を取得することができる。

別法として、またはこれに加えて、下位レイヤパラメータ情報は、少なくとも１つの他のネットワーク要素を参照してもよい。これにより、問合せ元のエンドユーザ装置またはアプリケーションは、問合せ先のネットワーク要素に関してではなく、少なくとも１つの他のネットワーク要素に関して情報を取得することができる。

さらに具体的な実施形態において、エンドユーザ装置またはアプリケーションは、問合せ先のネットワーク要素および／または別のネットワーク要素により、問い合わせた下位レイヤパラメータ情報を受信してもよい。これにより、最も簡単な実施形態では、エンドユーザ装置または該エンドユーザ装置上のアプリケーションは、問合せ先のネットワーク要素に関して直接に、該問合せ先のネットワーク要素により、要求した情報を取得することができる。

さらに好ましい実施形態において、所定のネットワーク要素または該ネットワーク要素上のアプリケーションが、アクセスネットワークの少なくとも１つの他のネットワーク要素および／またはアクセスネットワークにアタッチされた少なくとも１つの他のネットワーク要素に対して、下位レイヤパラメータ情報について問い合わせてもよい。この場合、所定のネットワーク要素または該ネットワーク要素上のアプリケーションは、エンドユーザ装置または該エンドユーザ装置上のアプリケーションにこの情報を提供する別のネットワーク要素から下位レイヤパラメータ情報を収集してもよい。好ましくは、エンドユーザ装置または該エンドユーザ装置上のアプリケーションによる問合せ後、所定のネットワーク要素または該ネットワーク要素上のアプリケーションは、エンドユーザ装置または該エンドユーザ装置上のアプリケーションへ、問い合わせた下位レイヤパラメータ情報を送信してもよい。これにより、本発明が提案する方法は、要求を連鎖（chain）することも可能となる。

好ましくは、ネットワーク要素または該ネットワーク要素上のアプリケーションは、他の収集したデータおよび／または他の利用可能な設定に従って、受信した情報を適応させてもよい。すなわち、ネットワーク要素または該ネットワーク要素上のアプリケーションは、それぞれのネットワーク経路に沿ったネットワーク内のセグメントから収集した相異なる情報から「トレードオフ」を計算してもよい。

非常に確実で簡単な問合せ／応答手続きとして、エンドユーザ装置または問合せ元のネットワーク要素および問合せ先のネットワーク要素はそれぞれ、問合せ・応答メカニズムを実施する通信マネージャを有してもよい。このようなモジュールまたは機能により、本発明が提案する方法の確実な実行が保証される。

さらに好ましい実施形態において、問合せ先のネットワーク要素における通信マネージャは、下位レイヤパラメータ情報を加入者データおよび／またはパラメータと組み合わせてもよい。このような加入者データおよび／またはパラメータは、好ましくは、所定のポリシーに基づいてもよい。これにより、非常に高度で個別的な方法を提供することができる。

別の好ましい実施形態において、問合せ先のネットワーク要素における通信マネージャは、ネットワーク経路における他のネットワーク要素から収集または受信した情報を組み合わせることにより、集約したトレードオフを計算し、該ネットワーク要素に問い合わせたエンティティへそれを返信してもよい。

好ましくは、問合せ先のネットワーク要素は、例えば攻撃の場合にネットワーク要素の過負荷を回避するための保護機能を有してもよい。また、セキュリティ上の理由から、デジタル署名等の適当な手段を使用してもよい。実際の手段は、事業者ポリシーおよび使用されるネットワークアタッチメント手続きに依存してもよい。

また、非常に確実なネットワーク動作方法を提供するため、エンドユーザ装置または問合せ元のネットワーク要素における通信マネージャは、受信した下位レイヤパラメータ情報を、好ましくはローカルストレージに保存してもよい。これにより、保存された情報は、情報がストレージ内に保存されている限り、エンドユーザ装置によって使用されることが可能である。

さらに好ましい実施形態において、通信マネージャは、変化する下位レイヤパラメータに関するアップデート機能を提供してもよい。これにより、パラメータが変化する場合、通信マネージャは、アップデートの形で新しい情報を交換することができる。個々の状況やネットワークに応じて、アップデート機能は、プッシュ方式、すなわち、問合せ先のネットワーク要素によって開始されてもよく、プル方式、すなわち、エンドユーザ装置または問合せ元のネットワーク要素によって開始されてもよい。

ネットワークの非常に確実な動作に関して、問合せ先のネットワーク要素は、コンプライアンスディテクタ（compliance detector）を備えてもよい。このようなコンプライアンスディテクタは、下位レイヤ情報がエンドユーザ装置によって正しく使用されているかどうかを監視することができる。さらに好ましく非常に便利な方法において、下位レイヤパラメータ情報が正しく使用されていないか、あるいは所定の方法で使用されていない場合、コンプライアンスディテクタは、通信マネージャがエンドユーザ装置に通知することをトリガしてもよい。

さらに好ましくは、エンドユーザ装置は、コネクションおよび／またはプロトコルパラメータの最適化および／または少なくとも１つの所定のアプリケーションもしくはプロトコルへの下位レイヤパラメータ情報の提供を行う適応モジュールを備えてもよい。これにより、アプリケーションまたは上位レイヤプロトコルは、この情報に従って自己の挙動を適応させることができる。すなわち、このような適応モジュールは、受信した情報を用いてネットワークスタックを設定してもよく、あるいは、例えばアプリケーションおよびプロトコルがその情報を使用するために、アプリケーションおよびプロトコルから問合せを受けてもよい。

さらに好ましい実施形態において、エンドユーザ装置は、エンドユーザ装置に提供されるべき下位レイヤパラメータ情報の種類を指定または選択してもよい。これにより、指定または選択された種類の下位レイヤパラメータ情報のみがエンドユーザ装置へ送信されることが可能である。

具体的実施形態において、下位レイヤパラメータ情報は、上流および／または下流方向の利用可能帯域幅および／またはバッファサイズおよび／または好ましくは最大フレームサイズ、および／または、フレームサイズがスタティックか否かの指示を含んでもよい。他の下位レイヤパラメータ情報が、エンドユーザ装置による要求に応じて提供されてもよい。

コネクションおよび／またはプロトコルパラメータの最適化は、問合せ元のエンドユーザ装置のプロトコルまたはＩＰスタックを選択またはパラメータ設定することを含んでもよい。ただし、他のコネクションおよび／またはプロトコルパラメータの最適化も可能である。

具体的実施形態において、ネットワーク要素は、ホームゲートウェイ、ＭＳＡＮ（Multi Service Access Node）またはＤＳＬＡＭ（Digital Subscriber Line Access Multiplexer）であってもよい。また、アクセスネットワークは、ｘＤＳＬ（x Digital Subscriber Line）ネットワーク、ｘＰＯＮ（x Passive Optical Network）、ＷｉＦｉネットワーク、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）ネットワークもしくはＬＴＥ（Long Term Evolution）ネットワークまたはこのようなネットワークもしくは無線ネットワークのさらなる拡張であってもよい。ただし、他のネットワークタイプも、本発明が提案する方法の意味におけるアクセスネットワークであることが可能である。

従来、エンドユーザ装置が、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）輻輳制御メカニズムのように、ネットワークに対するエンドツーエンドの観点に基づいて制御決定をしているが、今後の多くのアプリケーションやトランスポートサービスは、アクセスネットワークの下位レイヤパラメータに関する知識（例えば、プロビジョニングされている帯域幅）や、アクセスネットワーク内に存在する装置またはアクセスネットワークにアタッチされた装置のパラメータに関する何らかの情報（例えば、キュー長）から多大な利益を受けるであろう。これまでは通常、これらのパラメータはエンド装置にとって利用可能ではない。というのは、エンド装置はアクセスネットワーク（例えば、ブロードバンド、ＤＳＬだけでなく、ＷｉＭＡＸのような無線アクセスネットワークの場合も）にもはや直接には接続されておらず、今日では通常、ホームゲートウェイが直接に接続され、エンドユーザ装置は例えば８０２．１１に基づくローカルエリアネットワークに接続されているからである。しかし、装置およびネットワークの両方の性質は、エンドユーザ装置のネットワークまたはインターネットへのアクセスの性能特性に顕著な影響を及ぼし得る。エンドシステムは、この情報を利用可能であれば、例えばそれに従ってローカルＩＰスタックやプロトコルのパラメータ設定を行うことにより、これらの特性に積極的に影響を及ぼすことができる。

本発明による方法およびネットワークによれば、エンドユーザ装置もしくはエンドホストまたは該エンドユーザ装置上もしくは該エンドホスト上のアプリケーションが上記のパラメータを知る。本発明によれば、エンドユーザ装置は、この情報を用いてネットワークスタックパラメータを調整することにより、変化するネットワークおよびアプリケーションの要求を考慮してネットワーク効率を改善する。

本発明は、アクセスネットワークの下位レイヤ情報を問い合わせる要求／応答メカニズムと、アクセスネットワーク内のネットワーク要素またはアクセスネットワークにアタッチされたネットワーク要素のネットワーク要素情報を問い合わせる要求／応答メカニズムとを提供する。また、要求／応答を変更する方法と、変化するアクセスネットワークおよびネットワーク要素情報を扱うメカニズムが提供される。また、下位レイヤ情報を受容するようにＩＰプロトコルスタックを設定するモジュール、および／または、エンドホストもしくはエンドユーザ装置のパラメータ設定のコンプライアンス（準拠性）を保証するモジュールが提供される。最後に、応答モジュールを発見するメカニズムが開示される。

これらのパラメータを知ることは、（例えば輻輳制御において）上位レイヤスタックパラメータを最適化するために役立つ可能性があり、さらには、プロトコルの選択を決定する可能性もある。例えば、モデムバッファが非常に小さいことがわかれば、新しいバックグラウンドトランスポートプロトコルの代わりに通常のＴＣＰを使用することができる。

本発明は、ｘＤＳＬ環境に限定されない。他のアクセス／トランスポート技術（例えば、ｘ−ＰＯＮ、ＷｉＭＡＸ、ＷｉＦｉ）や、特にそれらの組み合わせ（例えば、ＧＰＯＮ−ｆｅｄＷｉＭＡＸ）において、このアプローチが有効である。

すなわち、本発明は、以下の実施形態を提供する。
１）アクセスネットワークおよびその内部の装置の特性の情報を、レイヤ１およびレイヤ２のような下位レイヤに関してアクセスネットワークに直接にはアタッチされていないエンドユーザ装置（これは非信頼ドメインに位置する可能性が高い）へ通知することにより、これらの特性に対するＩＰスタックパラメータ設定を最適化する方法／装置。
２）アクセスネットワークから知ったパラメータに、このようなエンドユーザ装置内のネットワークプロトコルスタックを適応させる装置。
３）変化した下位レイヤパラメータを動的にアップデートし、アクセスネットワークにおける関連イベント時にアップデートを行う方法。
４）送信情報を制御し、課されている特定のポリシーに基づいて、ネットワーク事業者によって提供されるパラメータでその送信情報を拡張する手段。
５）上記の方法を用いて要求を連鎖する方法。
６）ＩＰエンドポイントまたはエンドユーザ装置の準拠的挙動を（例えば、アクセスノードまたは問合せ先のネットワーク要素内のモジュールによって）検出する手段。

本発明を好ましい態様で実施するにはいくつもの可能性がある。このためには、一方で請求項１に従属する諸請求項を参照しつつ、他方で図面により例示された本発明の好ましい実施形態についての以下の説明を参照されたい。図面を用いて本発明の好ましい実施形態を説明する際には、本発明の教示による好ましい実施形態一般およびその変形例について説明する。

代表的なアクセスネットワークの事例をＤＳＬ構成の形で示す模式図である。本発明の例示的構成を示す図である。本発明の好ましい実施形態によるネットワーク要素を示す図である。

以下では、ＤＳＬアクセスネットワーク（図１参照）、ホームゲートウェイ、および普及したアプリケーションであるＰ２Ｐアプリケーションの例を用いて、一般的問題点を例示する。アクセスネットワークは、ＢＲＡＳ、ＭＳＡＮ／アクセスノードおよびそれにアタッチされたホームゲートウェイから構成される。本明細書の目的のため、一般性を失うことなく、単一のエンドシステムがゲートウェイにアタッチされている場合のみを例示する。

上記の問題を解決するため、エンドユーザ装置がそのプロトコルの選択またはパラメータ設定をするために、アクセスネットワーク内の例えばノードの形態のネットワーク要素またはアクセスネットワークにアタッチされたネットワーク要素に対して、下位レイヤパラメータについて問い合わせることができるような方法が提供される。本方法において、エンドユーザ装置は、ホームゲートウェイやＭＳＡＮのような、アクセスネットワークの一部であるネットワーク要素またはアクセスネットワークにアタッチされたネットワーク要素に問合せを行う。問合せを受信すると、ネットワーク要素は、交渉された利用可能帯域幅（上流および下流の両方向）、バッファサイズあるいは（最大）フレームサイズや、フレームサイズがスタティックであるか（例えばＡＴＭ）そうでないか（例えばイーサーネット）の指示のような下位レイヤ装置設定を応答する。エンドシステムは、ある情報に関心があるだけであるかどうかを指定することも可能である。

ここで示す例はＡＴＭを用いた比較的低速のｘＤＳＬに関するものであるが、本発明（アクセスネットワークに間接的にアタッチされたＩＰエンドポイントに対して、それに関するパラメータを提供する）の範囲ははるかに広範囲であり、ＷｉＭＡＸやＰＯＮ（Passive Optical Network）のようなアクセスネットワークにも適用可能である。

図２は、本発明のネットワークを示している。本発明においては、接続可能なノードのＩＰアドレスを通知するために使用可能なネットワークアタッチメント手続きを仮定する。これは、確立された発見メカニズムの１つであってもよい。ホームゲートウェイの場合、これは単にデフォルトゲートウェイアドレスであってもよいが、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）、ＰＰＰ（Point-to-Point Protocol）、確定したエニキャストアドレス等の他の手段も使用可能である。エンドユーザ装置は、これらの装置の１つまたはすべてに問合せを行う。図中、これは（１）の場合（ホームゲートウェイと通信する）または（３）の場合（レイヤ３のＭＳＡＮが要求またはその組合せを受信する）であってもよい。また、本発明が提案する方法は、要求の連鎖も可能である。例えば、ホームゲートウェイが事業者へのＰＰＰセッションを確立し、事業者が、下位レイヤパラメータの要求先ノードのＩＰアドレスを有してもよい。ホームゲートウェイは、このようなパラメータを要求し、図中の（２）に従ってパラメータをローカルに保存する。エンドホストがパラメータを問い合わせた場合、ホームゲートウェイは、ステップ（２）で収集したものを含めて、知っているすべてのパラメータについて応答することができる。

図３は、本発明が提案する方法のネットワーク要素および必要なモジュールを例示している。エンド装置および問合せ先のアクセスノード（ネットワーク要素）はいずれも、要求／応答メカニズムを実施する通信マネージャを含む。アクセスノード側では、通信マネージャは、システムおよび／またはローカルストレージから下位レイヤ情報を収集する。また、通信マネージャは、例えばレートが契約によって許容されない場合やユーザ固有の設定が適用される場合に、下位レイヤ情報のデータをポリシーマネージャによって提供される加入者データと組み合わせてもよい。アクセスノードは、例えば攻撃の場合にノードが過負荷にならないようにするための保護機能を有することが重要である。セキュリティ上の理由から、デジタル署名等の適当な手段を使用してもよい。実際の手段は、事業者ポリシーおよび使用されるネットワークアタッチメント手続きに依存する。エンド装置側では、通信マネージャは応答からのデータをローカルストレージに保存する。また、通信マネージャは、アップデート機能を実施してもよい。すなわち、パラメータが変化する場合、通信マネージャは、アップデートの形で新しい情報を交換する。このメカニズムは、アクセスノードによって開始されるプッシュ方式でも、エンド装置によって開始されるプル方式でもよい。

エンド装置上の適応モジュールは、この情報を用いてネットワークスタックを設定する。あるいは、例えばアプリケーションおよびプロトコルがその情報を使用するために、適応モジュールは、アプリケーションおよびプロトコルから問合せを受けることができる。最後に、アクセスノードは、コンプライアンスディテクタを備えてもよい。すなわち、アクセスノードは、可能であれば、下位レイヤ情報が正しく使用されているかどうかを調べる機能を実施してもよい。コンプライアンスディテクタは、そうでないことを観測した場合、それに従って通信マネージャがエンド装置に通知することをトリガしてもよい。

本発明は、不正確な測定値や当て推量に依拠せずに、プロトコルのパラメータ設定を行い、高度なアプリケーションおよびレイヤ７プロトコルに情報を与える確定的な方法を提供する。また、顧客から見たアクセスネットワークの効率を改善するための容易な技術的解決法を提供する。この解決法は、ネットワークパラメータに基づくだけでなく、事業者によるポリシー（例えば、あまりに多くのタイムスロットを許可することはない）にも暗黙的に基づいた情報を含むことができる。実施形態は、発見およびセキュリティを実施するための現在のネットワークアタッチメント手続きに基づくことが可能である。

実施形態は、ネットワークが知るパラメータの不正確で間接的な測定値を置き換えることができる。利用可能なリソースのより良好な利用およびより良好な応答時間によって、事業者の顧客のユーザエクスペリエンスを向上させることができる。また、既知の方法に比べて非常に良好なＱｏＳを提供することができる。ユーザは、自らアプリケーションのＱｏＳ処理を実施することもできる。また、事業者ポリシーによる間接的なエンドポイントトラフィックソース制御が可能である。

上記の説明および添付図面の記載に基づいて、当業者は本発明の多くの変形例および他の実施形態に想到し得るであろう。したがって、本発明は、開示した具体的実施形態に限定されるものではなく、変形例および他の実施形態も、添付の特許請求の範囲内に含まれるものと解すべきである。本明細書では特定の用語を用いているが、それらは総称的・説明的意味でのみ用いられており、限定を目的としたものではない。

Claims

少なくとも１つのエンドユーザ装置がアクセスネットワークに接続されたネットワークの動作方法において、
前記少なくとも１つのエンドユーザ装置または該エンドユーザ装置上のアプリケーションが、アクセスネットワークの少なくとも１つのネットワーク要素および／またはアクセスネットワークにアタッチされた少なくとも１つのネットワーク要素に対して、下位レイヤパラメータ情報について問い合わせ、問い合わせた下位レイヤパラメータ情報を受信した後にコネクションおよび／またはプロトコルパラメータを最適化し、
エンドユーザ装置が、コネクションおよび／またはプロトコルパラメータの最適化および／または少なくとも１つの所定のアプリケーションもしくはプロトコルへの下位レイヤパラメータ情報の提供を行う適応モジュールを備えることにより、アプリケーションまたは上位レイヤプロトコルがこの情報に従って自己の挙動を適応させることができるようにしたことを特徴とする、ネットワークの動作方法。
下位レイヤパラメータ情報が、問合せ先のネットワーク要素を参照することを特徴とする請求項１に記載の方法。
下位レイヤパラメータ情報が、少なくとも１つの他のネットワーク要素を参照することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
エンドユーザ装置またはアプリケーションが、問合せ先のネットワーク要素および／または別のネットワーク要素により、問い合わせた下位レイヤパラメータ情報を受信することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
所定のネットワーク要素または該ネットワーク要素上のアプリケーションが、アクセスネットワークの少なくとも１つの他のネットワーク要素および／またはアクセスネットワークにアタッチされた少なくとも１つの他のネットワーク要素に対して、下位レイヤパラメータ情報について問い合わせることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
エンドユーザ装置または該エンドユーザ装置上のアプリケーションによる問合せ後、所定のネットワーク要素または該ネットワーク要素上のアプリケーションが、エンドユーザ装置または該エンドユーザ装置上のアプリケーションへ、問い合わせた下位レイヤパラメータ情報を送信することを特徴とする請求項５に記載の方法。
ネットワーク要素または該ネットワーク要素上のアプリケーションが、他の収集したデータおよび／または他の利用可能な設定に従って、受信した情報を適応させることを特徴とする請求項５または６に記載の方法。
エンドユーザ装置または問合せ元のネットワーク要素および問合せ先のネットワーク要素がそれぞれ、問合せ・応答メカニズムを実施する通信マネージャを有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
問合せ先のネットワーク要素における通信マネージャが、好ましくは所定のポリシーに基づいて、下位レイヤパラメータ情報を加入者データおよび／またはパラメータと組み合わせることを特徴とする請求項８に記載の方法。
問合せ先のネットワーク要素が、ネットワーク要素の過負荷を回避するための保護機能を有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法。
エンドユーザ装置または問合せ元のネットワーク要素における通信マネージャが、受信した下位レイヤパラメータ情報を、好ましくはローカルストレージに保存することを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
通信マネージャが、変化する下位レイヤパラメータに関するアップデート機能を提供することを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
アップデート機能が、問合せ先のネットワーク要素によって開始されるプッシュ方式、または、エンドユーザ装置もしくは問合せ元のネットワーク要素によって開始されるプル方式であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
問合せ先のネットワーク要素が、コンプライアンスディテクタを備えることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法。
下位レイヤパラメータ情報が正しく使用されていないか、または所定の方法で使用されていない場合、コンプライアンスディテクタは、通信マネージャがエンドユーザ装置に通知することをトリガすることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の方法。
エンドユーザ装置が、下位レイヤパラメータ情報の種類を指定または選択することを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の方法。
下位レイヤパラメータ情報が、上流および／または下流方向の利用可能帯域幅および／またはバッファサイズおよび／または好ましくは最大フレームサイズ、および／または、フレームサイズがスタティックか否かの指示を含むことを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の方法。
コネクションおよび／またはプロトコルパラメータの最適化が、問合せ元のエンドユーザ装置のプロトコルまたはＩＰスタックを選択またはパラメータ設定することを含むことを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の方法。
ネットワーク要素が、ホームゲートウェイ、またはＭＳＡＮ（Multi Service Access Node）またはＤＳＬＡＭ（Digital Subscriber Line Access Multiplexer）であることを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の方法。
アクセスネットワークが、ｘＤＳＬ（x Digital Subscriber Line）ネットワーク、ｘＰＯＮ（x Passive Optical Network）、ＷｉＦｉネットワーク、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）ネットワークまたはＬＴＥ（Long Term Evolution）ネットワークであることを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の方法。
少なくとも１つのエンドユーザ装置がアクセスネットワークに接続された、好ましくは請求項１ないし２０のいずれか１項に記載の方法を実行するネットワークにおいて、
前記少なくとも１つのエンドユーザ装置が、アクセスネットワークの少なくとも１つのネットワーク要素および／またはアクセスネットワークにアタッチされた少なくとも１つのネットワーク要素に対して、下位レイヤパラメータ情報について問い合わせ、問い合わせた下位レイヤパラメータ情報を受信した後にコネクションおよび／またはプロトコルパラメータを最適化する、該エンドユーザ装置上の手段またはアプリケーションを備え、
エンドユーザ装置が、コネクションおよび／またはプロトコルパラメータの最適化および／または少なくとも１つの所定のアプリケーションもしくはプロトコルへの下位レイヤパラメータ情報の提供を行う適応モジュールを備えることにより、アプリケーションまたは上位レイヤプロトコルがこの情報に従って自己の挙動を適応させることができるようにしたことを特徴とするネットワーク。