JP5948996B2

JP5948996B2 - 通信トラヒック制御方法、通信トラヒック制御装置および通信トラヒック制御プログラム

Info

Publication number: JP5948996B2
Application number: JP2012057774A
Authority: JP
Inventors: 康仁朗栗原
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2032-03-14
Also published as: JP2013192103A

Description

本発明は、通信キャリアネットワーク環境における通信トラヒック制御方法に関する。

一般的な通信キャリアネットワーク環境では、基地局単位で、その基地局に属するエリア内の通信トラヒックが監視されている。そして、エリア内の通信回線の混雑状況に応じて、基地局ごとに使用帯域に制限を設ける制御を行うことにより通信回線容量が確保されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−５５４３２号公報

上記のような制御を行った場合、ある基地局に属するエリア内の通信回線が混雑すると、その基地局に属する全てのユーザの使用帯域が制限され、緊急性の高いアプリケーションを含め、全てのアプリケーションが繋がりにくくなる。そのため、サービス品質を低下させてしまうという課題がある。

本発明は、特定のアプリケーションの通信回線容量を安定的に確保することができる通信トラフィック制御方法を提供することを目的とする。

本発明による通信トラフィック制御方法は、基地局の位置情報およびアプリケーションの組合せに対応する情報であって、当該アプリケーションによる通信を行うにあたって最低限確保すべき使用帯域が設定された情報である使用帯域の設定情報を予め格納し、携帯端末から通信トラヒックが送られた際に、接続情報および当該携帯端末が属する基地局の位置情報を取得し、当該接続情報および当該基地局の位置情報を対応づけて格納し、通過した通信トラヒックの接続情報、および当該通信トラヒックを送るために使用されたアプリケーションを特定する情報を取得し、当該接続情報に対応づけられた前記基地局の位置情報を取得し、当該基地局の位置情報および当該アプリケーションを特定する情報に基づいて、前記使用帯域の設定情報を取得し、当該使用帯域の設定情報に基づいて、当該基地局に属する携帯端末から当該アプリケーションを使用することにより送られる通信トラヒックが通過するための回線容量を優先的に確保することを特徴とする。

本発明による通信トラフィック制御装置は、基地局の位置情報およびアプリケーションの組合せに対応する情報であって、当該アプリケーションによる通信を行うにあたって最低限確保すべき使用帯域が設定された情報である使用帯域の設定情報が予め格納された位置別優先ＡＰ管理データベースと、携帯端末から通信トラヒックが送られた際に、接続情報および当該携帯端末が属する基地局の位置情報を取得し、当該接続情報および当該基地局の位置情報を対応づける位置情報登録部と、対応づけられた当該接続情報および当該基地局の位置情報を格納する位置情報管理データベースと、通過した通信トラヒックの接続情報、および当該通信トラヒックを送るために使用されたアプリケーションを特定する情報を取得するＤＰＩトラヒック分析部と、当該接続情報に対応づけられた前記基地局の位置情報を前記位置情報管理データベースから取得する位置情報取得部と、当該基地局の位置情報および当該アプリケーションを特定する情報に基づいて、前記位置別優先ＡＰ管理データベースから前記使用帯域の設定情報を取得する位置別優先ＡＰ情報取得部と、当該使用帯域の設定情報に基づいて、当該基地局に属する携帯端末から当該アプリケーションを使用することにより送られる通信トラヒックが通過するための回線容量を優先的に確保する使用帯域設定部とを備えたことを特徴とする。

本発明による通信トラフィック制御プログラムは、コンピュータに、基地局の位置情報およびアプリケーションの組合せに対応する情報であって、当該アプリケーションによる通信を行うにあたって最低限確保すべき使用帯域が設定された情報である使用帯域の設定情報を予め格納する処理と、携帯端末から通信トラヒックが送られた際に、接続情報および当該携帯端末が属する基地局の位置情報を取得し、当該接続情報および当該基地局の位置情報を対応づける位置情報登録処理と、対応づけられた当該接続情報および当該基地局の位置情報を格納する処理と、通過した通信トラヒックの接続情報、および当該通信トラヒックを送るために使用されたアプリケーションを特定する情報を取得するＤＰＩトラヒック分析処理と、当該接続情報に対応づけられた前記基地局の位置情報を取得する位置情報取得処理と、当該基地局の位置情報および当該アプリケーションを特定する情報に基づいて、前記使用帯域の設定情報を取得する位置別優先ＡＰ情報取得処理と、当該使用帯域の設定情報に基づいて、当該基地局に属する携帯端末から当該アプリケーションを使用することにより送られる通信トラヒックが通過するための回線容量を優先的に確保する使用帯域設定処理とを実行させることを特徴とする。

本発明によれば、特定のアプリケーションの通信回線容量を安定的に確保することができる。

本発明による通信トラフィック制御装置の実施形態を含むネットワークの構成例を示す説明図である。本発明による通信トラフィック制御装置の実施形態の構成を示すブロック図である。位置情報管理ＤＢが格納するデータを示す説明図である。位置別優先ＡＰ管理ＤＢが格納するデータを示す説明図である。本発明による通信トラフィック制御装置の実施形態の動作を示すフローチャートである。実施例における位置情報管理ＤＢにデータが追加された状態を示す説明図である。

本発明による通信トラフィック制御装置の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態の通信トラフィック制御装置１０を含むネットワークの構成例を示す説明図である。

図１に示すように、コアネットワーク１は、アクセスネットワーク３およびインターネット４に接続されている。また、アクセスネットワーク３内には複数の基地局（例えば、基地局３１および基地局３２）が設置されている。また、各基地局に属するエリアには複数の携帯端末（例えば、携帯端末２１および携帯端末２２）が存在する。そして、各携帯端末は、基地局、アクセスネットワーク３、およびコアネットワーク１を介してインターネット４上の情報端末等と通信を行うことができる。コアネットワーク１は、アクセスネットワーク３側に設けられたスイッチ１１とインターネット４側に設けられたスイッチ１２とを含む。また、スイッチ１１とスイッチ１２との間には、通信トラフィック制御装置１０が接続されている。

通信トラフィック制御装置１０の構成を詳細に説明する。図２は、本実施形態の通信トラフィック制御装置１０の構成を示すブロック図である。通信トラフィック制御装置１０は、ディープパケットインスペクション（ＤｅｅｐＰａｃｋｅｔＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎ。以下、ＤＰＩと記載する）装置１３と、ＤＰＩ装置１３に接続された位置情報管理データベース（ＤａｔａＢａｓｅ。以下、ＤＢと記載する）１４および位置別優先ＡＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）管理データベース（ＤａｔａＢａｓｅ。以下、ＤＢと記載する）１５と含む。

ＤＰＩ装置１３は、位置情報登録部１３１、ＤＰＩトラヒック分析部１３２、位置情報取得部１３３、位置別優先ＡＰ情報取得部１３４、使用帯域設定部１３５、位置情報管理ＤＢ１４および位置別優先ＡＰ管理ＤＢ１５を含む。

位置情報登録部１３１は、携帯端末から送られた通信トラヒックがＤＰＩ装置１３を通過する際、位置情報管理ＤＢ１４に接続時間（接続を開始した時刻）、携帯端末のＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレス、および携帯端末が属する基地局の位置を登録する。

図２は、位置情報管理ＤＢ１４が格納するデータを示す説明図である。図２に示すように、位置情報管理ＤＢ１４は、ユーザの通信利用開始時における「接続時間」およびユーザが使用する携帯端末の「ＭＡＣアドレス」および携帯端末が属する基地局の「位置」を格納している。

ＤＰＩトラヒック分析部１３２は、携帯端末から送られてＤＰＩ装置１３を通過する通信トラヒックの接続時間、携帯端末のＭＡＣアドレス、および通信トラヒックを送るために使用されたアプリケーションを特定する情報を取得する。位置情報取得部１３３は、ＤＰＩトラヒック分析部１３２が取得した接続時間およびＭＡＣアドレスを元に位置情報管理ＤＢ１４に問合せ要求を行い、通信トラヒックの送信元である携帯端末が属する基地局の位置を取得する。

位置別優先ＡＰ情報取得部１３４は、ＤＰＩトラヒック分析部１３２が取得したアプリケーションを特定する情報と、位置情報取得部１３３が取得した位置とに基づいて位置別優先ＡＰ管理ＤＢ１５に問合せ要求を行う。

図４は、位置別優先ＡＰ管理ＤＢ１５が格納するデータを示す説明図である。位置別優先ＡＰ管理ＤＢ１５は、基地局の「位置」ごとに優先的に使用可能な「アプリケーション」とその「使用帯域」（通信速度を意味する）と格納している。位置別優先ＡＰ管理ＤＢ１５内のデータは、例えば通信事業者などの管理者が予め設定し、格納しておく。

位置別優先ＡＰ情報取得部１３４は、問い合わせ要求を行ったアプリケーションと位置との組み合わせが位置別優先ＡＰ管理ＤＢ１５に存在すれば、そのアプリケーションと位置に対応付けられた使用帯域を取得する。

使用帯域設定部１３５は、携帯端末から送られたトラヒックが、コアネットワーク１において、位置別優先ＡＰ情報取得部１３４が取得した使用帯域を確保できるように優先的に回線容量を確保する。位置別優先ＡＰ管理ＤＢ１５に格納されていないアプリケーションのトラヒックは使用帯域が設定されないため、通信トラヒック全体の帯域から他のユーザが使用している帯域を差し引いた残りの空き帯域で使用することとなる。

次に、本実施形態の通信トラフィック制御装置１０の動作を、実施例を用いて詳細に説明する。図５は、本実施形態の通信トラフィック制御装置１０の動作を示すフローチャートである。図６は、実施例における位置情報管理ＤＢ１４にデータが追加された状態を示す説明図である。例えば、図１に示す携帯端末２１（ＭＡＣアドレス：００ＡＡ００ＡＡ００ＡＡ）を持つユーザが基地局３１（位置：ａ１）に属するエリア５１内で０１：００にアプリケーションＡというメールサービスによる通信を行ったとする。その場合、位置情報登録部１３１は、図６に示すように、位置情報管理ＤＢ１４に「接続時間（０１：００）」、「ＭＡＣアドレス（００ＡＡ００ＡＡ００ＡＡ）」および「位置（ａ１）」を登録する（ステップＳ１）。

その後、通信トラヒックがスイッチ１１を経由してＤＰＩ装置１３を通過する際、ＤＰＩトラヒック分析部１３２は、ＤＰＩトラヒック分析を行い、「時間（０１：００）」、「ＭＡＣアドレス（００ＡＡ００ＡＡ００ＡＡ）」および携帯端末２１が利用している「アプリケーション：（アプリケーションＡ（メールサービス））」情報を取得する（ステップＳ２）。

次に、位置情報取得部１３３は、ステップＳ２で取得された「時間（０１：００）」および「ＭＡＣアドレス（００ＡＡ００ＡＡ００ＡＡ）」を元に位置情報管理ＤＢ１４に問合せ要求を行い、携帯端末２１が属する基地局３１の「位置（ａ１）」を取得する（ステップＳ３）。

次に、位置別優先ＡＰ情報取得部１３４は、ステップ２で取得された「アプリケーション（アプリケーションＡ（メールサービス））」とステップＳ３で取得された基地局の「位置（ａ１）」とに基づいて位置別優先ＡＰ管理ＤＢ１５に問合せ要求を行う。なお、本実施例では、位置別優先ＡＰ管理ＤＢ１５が格納するデータは、図４に示すデータを用いる。そして、該当するデータが存在する場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、位置別優先ＡＰ情報取得部１３４は、使用帯域を取得する（ステップＳ５）。本実施例では、図４に示すように該当するデータが存在するので、位置別優先ＡＰ情報取得部１３４は、「使用帯域（１０Ｍｂｐｓ）」を取得する

次に、使用帯域設定部１３５は、通過するトラヒックの使用帯域を、ステップＳ４で取得した１０Ｍｂｐｓに設定し、その通信速度を確保できるように優先的に回線容量を確保する（ステップＳ６）。位置別優先ＡＰ情報取得部１３４が問い合わせ要求をした「アプリケーション」と「位置」との組合せが位置別優先ＡＰ管理ＤＢ１５に存在しなかった場合（ステップＳ４のＮＯ）は、使用帯域設定部１３５は、通信トラヒックに対し使用帯域を特に設定しない。

ＤＰＩ装置１３は、ＤＰＩトラヒック分析を行った結果を位置ごとの通信トラヒック統計として保持する機能を有していてもよい。その場合、管理者は、その統計情報を利用して位置別のアプリケーション利用頻度を分析し、位置別優先ＡＰ管理ＤＢ１５の設定を行う。例えば、管理者は、上記通信トラヒック統計を参照し、特定の位置において利用頻度の高いアプリケーションが新たに発生した場合、その位置およびアプリケーションの組を優先ＡＰ管理ＤＢ１５に新たに設定する。これにより、アプリケーションの追加等による通信トラヒック状況の変化に対応することができる。

本実施形態の通信トラフィック制御装置１０は、基地局単位でアプリケーションごとに使用帯域を設定して通信トラヒック制御を行うため、回線混雑時において影響エリア範囲を最小限に抑えることができる。また、優先度の高い必要最小限のアプリケーションの通信トラヒックを、特定の帯域で優先的に通すことで通信回線容量を安定的に確保することができる。

本実施形態の通信トラフィック制御装置１０は、例えば、災害時のインターネットサービスに用いることにより緊急性の高い連絡手段の通信帯域を確保することができる。具体的には、メールサービスやＶｏＩＰサービスのような災害時に緊急かつ必要性の高いアプリケーションに、優先的に回線容量を確保させるように設定する。これにより、災害時に不要なトラヒックがネットワークを占拠することを防止し、緊急かつ必要性の高い連絡手段の通信帯域を確保することができる。

また、上記の実施形態では、以下の（１）〜（３）に示すような通信トラフィック制御装置も開示されている。

（１）基地局の位置情報およびアプリケーションの組合せに対応する使用帯域の設定情報が予め格納された位置別優先ＡＰ管理データベース（例えば、位置別優先ＡＰ管理データベース１５）と、携帯端末から通信トラヒックが送られた際に、接続情報および当該携帯端末が属する基地局の位置情報を取得し、当該接続情報および当該基地局の位置情報を対応づける位置情報登録部（例えば、位置情報登録部１３１）と、対応づけられた当該接続情報および当該基地局の位置情報を格納する位置情報管理データベース（位置情報管理データベース１４）と、通過した通信トラヒックの接続情報、および当該通信トラヒックを送るために使用されたアプリケーションを特定する情報を取得するＤＰＩトラヒック分析部（例えば、ＤＰＩトラヒック分析部１３２）と、当該接続情報に対応づけられた基地局の位置情報を位置情報管理データベースから取得する位置情報取得部（例えば、位置情報取得部１３３）と、当該基地局の位置情報および当該アプリケーションを特定する情報に基づいて、位置別優先ＡＰ管理データベースから使用帯域の設定情報を取得する位置別優先ＡＰ情報取得部（例えば、位置別優先ＡＰ情報取得部１３４）と、当該使用帯域の設定情報に基づいて、当該基地局に属する携帯端末から当該アプリケーションを使用することにより送られる通信トラヒックが通過するための回線容量を優先的に確保する使用帯域設定部（例えば、使用帯域設定部１３５）とを備えたことを特徴とする通信トラフィック制御装置（例えば、通信トラフィック制御装置１０）。

（２）通信トラフィック制御装置は、接続情報が、携帯端末から送られた通信トラヒックの接続時間、および当該携帯端末のＭＡＣアドレスであるように構成されていてもよい。

（３）通信トラフィック制御装置は、携帯端末が属する基地局の位置ごとに利用されるアプリケーションの統計を保持するように構成されていてもよい。このような通信トラフィック制御装置によれば、アプリケーションの追加等による通信トラヒック状況の変化に対応することができる。

本発明は、災害時のインターネットサービスによる連絡手段に適用することができる。

１０通信トラフィック制御装置
１３ＤＰＩ装置
１４位置情報管理データベース
１５位置別優先ＡＰ管理データベース
１３１位置情報登録部
１３２ＤＰＩトラヒック分析部
１３３位置情報取得部
１３４位置別優先ＡＰ情報取得部
１３５使用帯域設定部

Claims

基地局の位置情報およびアプリケーションの組合せに対応する情報であって、当該アプリケーションによる通信を行うにあたって最低限確保すべき使用帯域が設定された情報である使用帯域の設定情報を予め格納し、
携帯端末から通信トラヒックが送られた際に、接続情報および当該携帯端末が属する基地局の位置情報を取得し、当該接続情報および当該基地局の位置情報を対応づけて格納し、
通過した通信トラヒックの接続情報、および当該通信トラヒックを送るために使用されたアプリケーションを特定する情報を取得し、
当該接続情報に対応づけられた前記基地局の位置情報を取得し、
当該基地局の位置情報および当該アプリケーションを特定する情報に基づいて、前記使用帯域の設定情報を取得し、
当該使用帯域の設定情報に基づいて、当該基地局に属する携帯端末から当該アプリケーションを使用することにより送られる通信トラヒックが通過するための回線容量を優先的に確保する
ことを特徴とする通信トラフィック制御方法。
接続情報は、
携帯端末から送られた通信トラヒックの接続時間、および当該携帯端末のＭＡＣアドレスである
請求項１記載の通信トラフィック制御方法。
携帯端末が属する基地局の位置ごとに利用されるアプリケーションの統計を保持する
請求項１または請求項２記載の通信トラヒック制御方法。
基地局の位置情報およびアプリケーションの組合せに対応する情報であって、当該アプリケーションによる通信を行うにあたって最低限確保すべき使用帯域が設定された情報である使用帯域の設定情報が予め格納された位置別優先ＡＰ管理データベースと、
携帯端末から通信トラヒックが送られた際に、接続情報および当該携帯端末が属する基地局の位置情報を取得し、当該接続情報および当該基地局の位置情報を対応づける位置情報登録部と、
対応づけられた当該接続情報および当該基地局の位置情報を格納する位置情報管理データベースと、
通過した通信トラヒックの接続情報、および当該通信トラヒックを送るために使用されたアプリケーションを特定する情報を取得するＤＰＩトラヒック分析部と、
当該接続情報に対応づけられた前記基地局の位置情報を前記位置情報管理データベースから取得する位置情報取得部と、
当該基地局の位置情報および当該アプリケーションを特定する情報に基づいて、前記位置別優先ＡＰ管理データベースから前記使用帯域の設定情報を取得する位置別優先ＡＰ情報取得部と、
当該使用帯域の設定情報に基づいて、当該基地局に属する携帯端末から当該アプリケーションを使用することにより送られる通信トラヒックが通過するための回線容量を優先的に確保する使用帯域設定部とを備えた
ことを特徴とする通信トラフィック制御装置。
接続情報は、
携帯端末から送られた通信トラヒックの接続時間、および当該携帯端末のＭＡＣアドレスである
請求項４記載の通信トラフィック制御装置。
コンピュータに、
基地局の位置情報およびアプリケーションの組合せに対応する情報であって、当該アプリケーションによる通信を行うにあたって最低限確保すべき使用帯域が設定された情報である使用帯域の設定情報を予め格納する処理と、
携帯端末から通信トラヒックが送られた際に、接続情報および当該携帯端末が属する基地局の位置情報を取得し、当該接続情報および当該基地局の位置情報を対応づける位置情報登録処理と、
対応づけられた当該接続情報および当該基地局の位置情報を格納する処理と、
通過した通信トラヒックの接続情報、および当該通信トラヒックを送るために使用されたアプリケーションを特定する情報を取得するＤＰＩトラヒック分析処理と、
当該接続情報に対応づけられた前記基地局の位置情報を取得する位置情報取得処理と、
当該基地局の位置情報および当該アプリケーションを特定する情報に基づいて、前記使用帯域の設定情報を取得する位置別優先ＡＰ情報取得処理と、
当該使用帯域の設定情報に基づいて、当該基地局に属する携帯端末から当該アプリケーションを使用することにより送られる通信トラヒックが通過するための回線容量を優先的に確保する使用帯域設定処理と
を実行させるための通信トラフィック制御プログラム。
接続情報は、
携帯端末から送られた通信トラヒックの接続時間、および当該携帯端末のＭＡＣアドレスである
請求項６記載の通信トラフィック制御プログラム。