WO2011111105A1 - 中継装置および通信プログラム - Google Patents

Abstract

　通信品質の管理に用いられるパラメータ等が設定されていないパケットについても、ギャランティー方式で運用されるネットワークでの通信品質を管理する。中継装置は、受信部、情報取得部、パラメータ記憶部、および、パラメータ設定部を備え、第１のネットワークから第２のネットワークへ送信されるパケットを中継する。受信部は、第１のネットワークからパケットを受信する。情報取得部は、パケットにより送受信されるデータの種類を識別するデータ種情報を取得する。パラメータ記憶部は、第２のネットワークに転送されるデータを表す転送データの種類に対応付けて、第２のネットワークで行われる通信品質の制御に用いられる制御パラメータを記憶する。パラメータ設定部は、データ種情報により識別されるデータの種類と同じ種類の転送データに対応付けられた制御パラメータを、パケットに設定すると共に、制御パラメータが設定されたパケットを第２のネットワークに出力する。

Description

中継装置および通信プログラム

　本発明は、第１のネットワークから第２のネットワークへ送信されるパケットを中継するための技術に関わる。

　近年、インターネットが多用され、音声パケットや映像パケットを含む多様な種類のパケットがインターネットを介して送受信されている。音声や映像などのパケットが送受信される場合には、輻輳の発生などによる遅延やデータの欠落などによる影響が大きいため、通信品質を高くすることが望まれている。しかし、インターネットではベストエフォート方式が採用されており、１つの通信回線に多くのデータが流れた場合にどのデータも同等の権限で扱われるため、通信回線の容量より送受信されるデータ量が多くなると通信品質が低くなってしまう。

　そこで、次世代ネットワーク（Next Generation Network、ＮＧＮ）と呼ばれる通信ネットワークが通信事業者から提供されている。このＮＧＮは、最低通信速度などの通信品質を保証するギャランティー方式で運用されており、quality of service（ＱｏＳ）パラメータを用いて通信品質が管理される。このため、ＱｏＳパラメータを含む音声パケットなどがＮＧＮを経由した場合、音声などが一定の品質で転送される。

　このように、インターネットとＮＧＮの両者が提供されているため、パケットは、インターネットからＮＧＮに転送される場合がある。インターネットからＮＧＮにパケットが転送される場合、ＮＧＮでの通信品質の管理に対応したＱｏＳパラメータが設定されていないと、ＮＧＮの中でも通信品質は管理されず、ベストエフォート方式でデータが転送されてしまう。

　異なる方式で運用されているサービスが並存する場合のシステムとして、Internet Protocol Multimedia Subsystem（ＩＭＳ）のサービスと非ＩＭＳのサービスを提供する通信システムが知られている。そのシステムでは、ネットワークに接続される制御サーバは、サービス要求を受信すると、リソース制御装置にリソース認可情報を問い合わせて、認可された場合にサービス要求を受け付ける。リソース制御装置はアクセスゲートウェイ装置に認可したポリシー情報を送信し、アクセスゲートウェイ装置は受信したポリシー情報を用いて優先制御等を実施する。また、サーバとブラウザの間でコンテンツを送受信するためにHyperText Transfer Protocol（ＨＴＴＰ）等のプロトコルが用いられている。

特開２００９－２１７５９号公報

ＲＦＣ２６１６（Hypertext Transfer Protocol -- HTTP/1.1）

　転送先のネットワークで行われる通信品質の管理に対応したパラメータ等が設定されていないパケットは、転送先のネットワークがギャランティー方式で運用されていても、通信品質が管理されない。すなわち、転送先のネットワークに対応した設定が行われていないパケットは、ベストエフォート方式で転送されるため、ＮＧＮなどのギャランティー方式で運用されているネットワークでも通信品質は管理されない。なお、背景技術では、ギャランティー方式で運用されるネットワークの例としてＮＧＮを挙げたが、新世代ネットワークに対応したネットワークなどを含むギャランティー方式で運用される任意のネットワークにおいて、パケットの通信品質が改善できることが望ましい。

　本発明は、通信品質の管理に用いられるパラメータ等が設定されていないパケットについても、ギャランティー方式で運用されるネットワークでの通信品質を管理することを目的とする。

　本発明のある実施形態にかかる中継装置は、受信部、情報取得部、パラメータ記憶部、および、パラメータ設定部を備え、第１のネットワークから第２のネットワークへ送信されるパケットを中継する。受信部は、前記第１のネットワークから前記パケットを受信する。情報取得部は、前記パケットにより送受信されるデータの種類を識別するデータ種情報を取得する。パラメータ記憶部は、前記第２のネットワークに転送されるデータを表す転送データの種類に対応付けて、前記第２のネットワークで行われる通信品質の制御に用いられる制御パラメータを記憶する。パラメータ設定部は、前記データ種情報により識別されるデータの種類と同じ種類の転送データに対応付けられた制御パラメータを、前記パケットに設定すると共に、前記制御パラメータが設定された前記パケットを前記第２のネットワークに出力する。

　通信品質の管理に用いられるパラメータ等が設定されていないパケットについて、ギャランティー方式で運用されるネットワークでの通信品質を管理することができる。

実施形態に係るＱｏＳ制御装置の構成の一例を示す図である。 制御パケットとデータパケットの例を示す図である。 フィルタ情報データベースの例を示す図である。 ポリシー情報データベースの例を示す図である。 フィルタ情報取得部が処理するＨＴＴＰヘッダの一例を示す図である。 第２の制御パケットに含まれるＨＴＴＰヘッダの一例を示す図である。 ＩＰｖ４ヘッダで用いられるＴＯＳフィールドを示す図である。 フィルタ情報と対応付けて制御パラメータを記録したテーブルの一例を示す図である。 第１の実施形態に係る中継装置の動作の一例を説明するフローチャートである。 ＴＣＰヘッダとＵＤＰヘッダのフォーマットを示す図である。 ＱｏＳパラメータを第２の制御パケットのＨＴＴＰヘッダに追加する方法の例を説明する図である。 第２の実施形態に係るＱｏＳ制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。

　実施形態に係る中継装置は、受信したパケットのヘッダやペイロードの一部を解析する。また、実施形態に係る中継装置は、受信したパケットの転送先のネットワークで用いられる通信品質の制御方法や制御パラメータを、パケットの種類と対応付けて記憶している。中継装置は、受信したパケットのヘッダから受信したパケットの転送先のネットワークを特定し、ペイロードに含まれている情報から、受信したパケットにより送受信されているデータの種類を特定する。中継装置は、パケットの転送先のネットワークと送受信されるデータの種類に応じて、受信したパケットの転送に用いる制御パラメータを、記憶している制御パラメータから選択して、受信したパケットに設定する。中継装置は、制御パラメータを設定したパケットを、転送先のネットワークに出力する。

　このように、通信品質の制御に用いられるパラメータが含まれていないパケットを中継装置が受信した場合、中継装置は、パケットの転送先とパケットに含まれるデータの種類に応じた制御パラメータを設定したパケットを、転送先のネットワークに出力する。従って、中継装置を介してギャランティー方式で運営されているネットワークに転送されたパケットは、通信品質制御の対象となる。以下の説明では、実施形態に係る通信装置のことを「ＱｏＳ制御装置」と記載する。

　なお、ＱｏＳ制御装置が複数のネットワークと接続されている場合、ＱｏＳ制御装置は、宛先アドレスから出力先のネットワークを決定し、パケットの転送先のネットワークで用いられている通信品質の制御に合わせてパラメータを設定する。

　図１は、実施形態に係るＱｏＳ制御装置の構成の一例を示す図である。図１に示すＱｏＳ制御装置１０は、ＮＧＮ３１、インターネット３２、新世代ネットワーク３３などのネットワークに接続されている。また、ＱｏＳ制御装置１０は、Internet Protocol（ＩＰ）機器３４やアプリケーションサーバ３５（３５ａ、３５ｂ）に接続されることもある。以下の説明では、ＮＧＮ３１は「Ｂ」、インターネット３２は「Ｃ」、新世代ネットワーク３３は「Ａ」というドメイン名であるものする。

　ＱｏＳ制御装置１０は、インタフェース１１、フィルタ情報取得部１２、パラメータ設定部１３、ネットワーク識別部１４、および、メモリ２０を備える。メモリ２０は、フィルタ情報データベース２１、ポリシー情報データベース２２、および、ルーティングテーブル２３を備える。

　インタフェース１１は、ＱｏＳ制御装置１０が接続されているコンピュータ、ＩＰ電話機、映像配信端末などのＩＰ機器３４やアプリケーションサーバ３５からＩＰパケットを受信する。また、インタフェース１１は、適宜、フォーマット変換処理を行う。さらに、ＮＧＮ３１やインターネット３２などのネットワークからパケットを受信する。インタフェース１１は、ＮＧＮ３１などのネットワーク、ＩＰ機器３４、アプリケーションサーバ３５などから受信したパケットをフィルタ情報取得部１２に出力する。

　フィルタ情報取得部１２は、パケットのＩＰヘッダから宛先アドレスや送信元アドレスを取得する。以下の説明では、理解を助けるために、ＱｏＳ制御装置１０が受信するパケット（受信パケット）は、データパケットか制御パケットのいずれかであるものとする。制御パケットは、データパケットの送受信に用いられる情報を含み、例えば、送受信されるデータの種類を特定する情報を含むものとする。なお、送受信されるデータの種類を特定する情報をデータ種情報と記載することがある。以下の説明では、ＱｏＳ制御装置１０は、制御パケットに含まれる情報に基づいて、データパケットにより送受信されるデータの種類を識別するものとする。また、後述するように、ＱｏＳ制御装置１０は、制御パケットについて選択した制御パラメータを、制御パケットの送信元アドレスや宛先アドレスと共に記憶し、データパケットの処理に用いることもできる。

　図２は、制御パケット５０とデータパケット６０の例を示す図である。図２（ａ）は、ＨＴＴＰアプリケーションによって生成されたデータを示し、図２（ｂ）および（ｃ）は、制御パケット５０とデータパケット６０の例を示す。図２（ａ）に示すように、アプリケーションによって生成されたデータ４０は、ＨＴＴＰヘッダ４１とメッセージボディ４２を含む。アプリケーションのデータ４０の大きさが最大セグメントサイズよりも大きい場合、アプリケーションのデータ４０は最大セグメントサイズ以下の大きさに分割される。分割された個々の断片は、ＴＣＰヘッダ５３、ＩＰヘッダ５２、およびMedia Access Control（ＭＡＣ）ヘッダ５１が付加された後に、ネットワークに送信される。以下の説明では、アプリケーションヘッダを含むパケットを制御パケット５０と記載する。一方、アプリケーションヘッダを含まないパケットを、データパケット６０と記載する。図２の例では、ＨＴＴＰヘッダ４１がアプリケーションヘッダに該当する。制御パケット５０は、図２（ｂ）に示すようにＨＴＴＰヘッダ４１を含み、データパケット６０は、図２（ｃ）に示すように、ＨＴＴＰヘッダ４１を含まない。以下の説明では、メッセージボディの断片４３（４３ｂ、４３ｃ）とＴＣＰヘッダ５３を合わせて、「ペイロード」と記載することがある。

　さらに、フィルタ情報取得部１２は、ペイロードの一部を解析して、送受信されるデータの種類などを取得する。例えば、フィルタ情報取得部１２は、制御パケット５０のペイロード中のＨＴＴＰヘッダ４１を解析することにより、データの種類を特定できる。さらに、フィルタ情報取得部１２は、HyperText Markup Language（ＨＴＭＬ）、Extensible Markup Language（ＸＭＬ）、Simple Object Access Protocol（ＳＯＡＰ）、Session Initiation Protocol（ＳＩＰ）等を含む任意のプロトコルで指定されたデータの種類を特定できる。以下の説明では、ＱｏＳ制御装置１０が特定したデータの種類や宛先アドレスなどを「フィルタ情報」と記載することがある。フィルタ情報取得部１２は、取得したフィルタ情報をフィルタ情報データベース２１に記録し、パケットをパラメータ設定部１３に出力する。また、フィルタ情報取得部１２は、取得したフィルタ情報をパラメータ設定部１３とネットワーク識別部１４に通知することもできる。フィルタ情報取得部１２の動作は、後で詳しく説明する。

　パラメータ設定部１３は、フィルタ情報データベース２１とポリシー情報データベース２２に基づいて、処理対象の制御パケット５０やデータパケット６０に制御パラメータを設定する。パラメータ設定部１３の動作についても後述する。

　ネットワーク識別部１４は、ＱｏＳ制御装置１０が受信したパケットの宛先アドレスとルーティングテーブル２３に基づいて、受信パケットを転送するルータのＩＰアドレスを取得する。さらに、ネットワーク識別部１４は、取得したＩＰアドレスを用いて転送先のネットワークを識別する。また、ネットワーク識別部１４は、転送先のネットワークを識別する識別子をパラメータ設定部１３に通知する。

　フィルタ情報データベース２１は、フィルタ情報を記録する。図３は、フィルタ情報データベース２１の例を示す図である。図３（ａ）に示すフィルタ情報データベース２１では、受信パケットの送信元ＩＰアドレス（IP source address、ＩＰ　ＳＡ）、宛先ＩＰアドレス（IP destination address、ＩＰ　ＤＡ）、プロトコル、および、メディアタイプが記録されている。ここで、プロトコルの欄は、Transmission Control Protocol（ＴＣＰ）やUser Datagram Protocol（ＵＤＰ）など、受信パケットで用いられるトランスポートレイヤのプロトコルの種類が記録される。さらに、オプションとして、ＨＴＴＰやreal-time transport protocol（ＲＴＰ）など、ＴＣＰやＵＤＰの上位プロトコルの種類もプロトコルの欄に記録されることがある。メディアタイプの欄には、送受信されるデータが画像や音声などのいずれのメディアのデータであるかが記録される。図３（ａ）の例では、データパケット６０の種類がプロトコル欄とメディアタイプ欄によって分類されている。なお、図３（ａ）は、フィルタ情報の例であり、フィルタ情報に含まれる情報は、実装に応じて変更することができる。例えば、フィルタ情報データベース２１は、図３（ｂ）に示すように、さらに、送信元ポート番号（source port number、ＳＰＮ）と宛先ポート番号（destination port number、ＤＰＮ）も記録することもできる。

　ポリシー情報データベース２２は、パケットの転送先のネットワークで行われる品質制御で用いられる制御パラメータ等を、転送先のネットワークと転送されるデータの種類に対応付けて記憶する。制御パラメータは、例えば、ＨＴＴＰヘッダ４１などのアプリケーションヘッダ、ＩＰヘッダ５２などに書き込まれるパラメータが含まれる。制御パラメータは、例えば、ＨＴＴＰヘッダ４１のユーザ定義ヘッダの指定値、ＩＰヘッダ５２のＴＯＳフィールドや優先度の指定に用いられる情報、ラベルのマーキングに用いられるパラメータなどとすることができる。図４にポリシー情報データベース２２の例を示す。図４の例では、ポリシー情報データベース２２は、パケットが転送されるネットワークの識別子と対応付けて、メディアタイプ、優先度、ＱｏＳ制御方法、ＱｏＳ追加パラメータなどを記録する。図４の例では、制御パラメータはＱｏＳ追加パラメータである。

　例えば、ポリシー情報データベース２２は、図４のＮｏ．３の行に、ドメインＡでは映像データの通信品質はMulti-Protocol Label Switching（ＭＰＬＳ）によって制御されることを記録している。さらに、ポリシー情報データベース２２は、ＱｏＳ追加パラメータの欄に、ＭＰＬＳラベルのマーキング情報を記録している。一方、ドメインＡでは音声パケットについてDifferentiated Services（Diffserv）による品質制御が行われている場合、パケット種別とＱｏＳ制御方法は、Ｎｏ．１の行に示すように記録される。パケットの転送先のネットワークでDiffservによる通信制御が行われる場合、ＱｏＳ追加パラメータの欄に、ルータのホップごとの動作（Per-Hop Behavior、ＰＨＢ）に応じたDiffServ Code Point（ＤＳＣＰ）マーキング値が記録される。例えば、Ｎｏ．４はExpedited Forwarding PHB（ＥＦ）が行われる場合の例で、Ｎｏ．１はAssured Forwarding PHBs（ＡＦ）が行われる場合の例である。

　ポリシー情報データベース２２は、予め、オペレータ等によって、ＱｏＳ制御装置１０が受信パケットを転送することができるネットワークと、そのネットワークで行われる品質制御方法に応じて作成される。従って、パケットの転送先のネットワークに含まれているルータがトランスポートレイヤより上位レイヤのプロトコルによって処理される制御情報を処理できる場合、転送先のネットワークでの処理に合わせてＱｏＳ追加パラメータが設定されることがある。例えば、ドメインＡ、Ｂに含まれるルータがＨＴＴＰヘッダ４１に含まれた情報に基づいて品質を制御する場合、ポリシー情報データベース２２は、Ｎｏ．２、５のようにＨＴＴＰヘッダ４１に付加するパラメータを記録することができる。

　なお、ポリシー情報データベース２２は、実装に応じて、図４に示した情報以外の情報を含むことができる。ポリシー情報データベース２２を用いたＱｏＳ制御装置１０の動作については、後述する。

　＜第１の実施形態＞
　以下、図１に示すＮＧＮ３１に接続されている端末Ｘがインターネット３２に接続されているサーバＹから画像データを取得する場合を例として、ＱｏＳ制御装置１０の動作を説明する。ここでは、端末Ｘは、ネットワーク層でＴＣＰが用いられているＨＴＴＰのリクエストメッセージを含む制御パケット５０を、サーバＹに送ったものとする。サーバＹは、端末Ｘから送信されたリクエストに応答して、制御パケット５０とデータパケット６０を端末Ｘに送信することにより、端末Ｘに画像データを送信するものとする。また、本実施形態では、図３（ａ）に示すフィルタ情報データベース２１が用いられるものとする。なお、以下の説明は、ＱｏＳ制御装置１０の動作の一例であり、例えば、手順（２）～（４）の順番を任意に変更するなどの変更をすることができる。また、手順（１）、（２）の間での順番の変更や、手順（１２）、（１３）の間での順番の変更も可能である。

　（１）インタフェース１１は、端末ＸからＮＧＮ３１を介して受信したパケット（第１の制御パケット）を、フィルタ情報取得部１２に出力する。フィルタ情報取得部１２は、受信したパケットが制御パケット５０であるかを確認する。制御パケット５０の確認は、例えば、ペイロード中のＨＴＴＰヘッダ４１や、ＨＴＴＰヘッダ４１のリクエストライン等を確認するなどの方法を用いることができる。

　（２）第１の制御パケット５０が入力されると、フィルタ情報取得部１２は、制御パケット５０のＩＰヘッダ５２から宛先アドレスと送信元アドレスを取得する。この例では、第１の制御パケット５０の宛先アドレスはサーバＹのＩＰアドレス、送信元アドレスは端末ＸのＩＰアドレスである。

　（３）フィルタ情報取得部１２は、ＩＰパケットのペイロードを解析することにより、ペイロード部分の処理に用いられるプロトコルの種類を認識する。例えば、第１の制御パケットのペイロードがＴＣＰセグメントである場合、フィルタ情報取得部１２は、ＴＣＰヘッダ５３を検出することによりパケットの処理にＴＣＰが用いられることを認識する。さらに、フィルタ情報取得部１２は、アプリケーションヘッダを検出してその種類を識別することにより、ＴＣＰの上位プロトコルも識別する。例えば、フィルタ情報取得部１２は、ＨＴＴＰヘッダ４１を検出することにより、上位プロトコルがＨＴＴＰであることを認識できる。

　（４）フィルタ情報取得部１２は、さらにＨＴＴＰヘッダ４１からデータパケット６０などに含まれるデータの種類を取得する。図５にフィルタ情報取得部１２が処理するＨＴＴＰヘッダ４１の一例を示す。図５の例に示すＨＴＴＰヘッダ４１は、リクエストメッセージに用いられるＨＴＴＰヘッダ４１であり、リクエストラインとメッセージヘッダを含む。フィルタ情報取得部１２は、リクエストラインで指定されているファイルの拡張子を用いて、制御パケット５０の宛先アドレスから送信元アドレスに送られるデータパケット６０に含まれるデータのメディアタイプを識別する。図５の例ではＧＥＴメソッドによりｇａｚｏｕ．ｂｍｐという名前のファイルが読み出されるので、フィルタ情報取得部１２は、メディアタイプがｂｍｐ画像であることを認識する。ここで、ＴＣＰトランスポートでは上り方向と下り方向で同じコネクション情報が用いられる。そこで、フィルタ情報取得部１２は、リクエストラインで指定された情報と同じ種類のメディアタイプをパケットの種類に指定する。なお、ここでは、メディアタイプがｂｍｐ画像の場合について述べたが、画像の種類はｂｍｐファイルに限られない。例えば、Joint Photographic Experts Group（ｊｐｅｇ）ファイルやTagged Image File Format（ｔｉｆｆ）ファイルを含む任意の画像ファイルを用いることができる。

　（５）フィルタ情報取得部１２は、取得したフィルタ情報をフィルタ情報データベース２１に記録する。この例では、フィルタ情報取得部１２は、図３（ａ）のＮｏ．３に示すフィルタ情報を記録するものとする。さらに、フィルタ情報取得部１２は、フィルタ情報を記録したことと、記録したフィルタ情報の番号をパラメータ設定部１３とネットワーク識別部１４に通知する。また、フィルタ情報取得部１２は、受信した制御パケット５０をパラメータ設定部１３に出力する。

　（６）フィルタ情報が記録された旨の通知を受け取ると、パラメータ設定部１３とネットワーク識別部１４は、フィルタ情報データベース２１を参照してフィルタ情報を取得する。
　ネットワーク識別部１４は、フィルタ情報に含まれている宛先アドレスとルーティングテーブル２３を用いて制御パケット５０を転送するルータ等のＩＰアドレスを決定する。さらに、ネットワーク識別部１４は、例えば、ドメイン情報検索サービスを用いて、転送先のルータ等のＩＰアドレスが含まれるドメインを識別する識別子を取得する。この例では、ネットワーク識別部１４は、ルーティングテーブル２３を用いて、第１の制御パケットをインターネット３２に含まれるルータに転送することを決定する。さらに、ネットワーク識別部１４は、ｗｈｏｉｓサービスにより転送先のルータが含まれるネットワークのドメイン名が「Ｃ」であることを認識したものとする。ネットワーク識別部１４は、取得した識別子をパラメータ設定部１３に通知する。

　（７）パラメータ設定部１３は、ポリシー情報データベース２２を参照して、処理対象の制御パケット５０が転送されるネットワークの識別子と、フィルタ情報データベース２１から取得したフィルタ情報に対応付けて記憶されているパラメータを抽出する。ここで、「Ｃ」のドメイン名で識別されるインターネット３２はデータパケット６０の品質を制御しないため、ポリシー情報データベース２２には「Ｃ」に対応するパラメータが記録されていない。そこで、パラメータ設定部１３は、第１の制御パケットにはパラメータを設定せずにインターネット３２に含まれる転送先のルータに向けて出力する。

　（８）サーバＹは、インターネット３２を介して第１の制御パケットを取得すると、第１の制御パケットを処理する。ここでは、第１の制御パケットによる要求に応じて、サーバＹが端末Ｘに向けてｇａｚｏｕ．ｂｍｐのバイナリデータを含むレスポンスメッセージを返すものとする。サーバＹは、ＨＴＴＰヘッダ４１を含む制御パケット（第２の制御パケット）を端末Ｘに向けて送信する。第２の制御パケットに含まれるＨＴＴＰヘッダ４１の一例を図６に示す。第２の制御パケットは、サーバＹからインターネット３２に出力されるため、ＮＧＮ３１で行われる通信品質の制御に用いられるパラメータ等を含んでいない。すなわち、サーバＹからインターネット３２に出力された第２の制御パケットは、ＮＧＮ３１で通信品質が制御されない。

　（９）ＱｏＳ制御装置１０は、インターネット３２を介して第２の制御パケットを受信する。ＱｏＳ制御装置１０は、第２の制御パケットを受信すると、手順（１）～（３）と同様に第２の制御パケットの宛先アドレスなどの情報を取得する。さらに、インタフェース１１はステータスラインを検出することにより、第２の制御パケットが制御パケット５０であることを検出することができる。また、フィルタ情報取得部１２は、例えば、Content-Typeの記載内容を確認してメディアタイプを識別することができる。この例では、フィルタ情報取得部１２は、図３（ａ）のＮｏ．４に示すフィルタ情報を記録するものとする。さらに、フィルタ情報取得部１２は、第２の制御パケットをパラメータ設定部１３に出力する。

　（１０）ネットワーク識別部１４は、フィルタ情報に含まれている宛先アドレスとルーティングテーブル２３を用いて第２の制御パケットを転送するルータのＩＰアドレスを取得し、さらに転送先のルータが含まれるネットワークのドメイン名を取得する。ここでは、第２の制御パケットの転送先はＮＧＮ３１に含まれるルータである。ネットワーク識別部１４は、ＮＧＮ３１のドメイン名「Ｂ」をパラメータ設定部１３に通知する。

　（１１）パラメータ設定部１３は、ポリシー情報データベース２２から、第２の制御パケットのフィルタ情報とネットワーク識別部１４から通知されたドメイン名に対応付けて記録されているパラメータを取得する。図４に示すポリシー情報データベース２２のＮｏ．４の記録を参照すると、パラメータ設定部１３は、ドメインＢへの画像データの送信に用いられるパケットの優先度は４であり、Diffservによる優先制御を行うことを認識する。

　（１２）さらに、パラメータ設定部１３は、追加ＱｏＳパラメータの指定に従ってＩＰヘッダ５２を変更する。
　図７は、ＩＰｖ４ヘッダで用いられるType of Service（ＴＯＳ）フィールドを示す図である。ＤＳＣＰマーキングを用いて通信品質が制御される場合、パラメータ設定部１３は、ポリシー情報データベース２２の指定に従って、ＴＯＳフィールドの上位６ビットにＱｏＳ追加パラメータを書き込む。ここでは、ＥＦが指定されているので、パラメータ設定部１３は、「１００１１０」をＴＯＳフィールドに書き込む。ＴＯＳフィールドの下位２ビットは制御に用いられない（currently unused、ＣＵ）。さらに、パラメータ設定部１３は、ＴＯＳフィールドの変更に伴って、ＩＰヘッダ５２のチェックサムを計算して、チェックサムの値を変更する。

　（１３）パラメータ設定部１３は、第２の制御パケットに設定した制御パラメータを、第２の制御パケットの宛先アドレスおよび送信元アドレスと対応付けて記憶する。以下の説明では、パラメータ設定部１３は、図８に示すように、ＤＳＣＰマーキングの値を第２の制御パケットの宛先アドレスおよび送信元アドレスと対応付けて記憶するものとする。なお、パラメータ設定部１３は、図８のテーブルを備えることができるが、例えば、フィルタ情報とＤＳＣＰマーキングの値を対応付けて記憶するなど、図８のテーブルに含まれていない情報を含めたテーブルを備えることもできる。

　（１４）パラメータ設定部１３は、パラメータが設定された第２の制御パケットをＮＧＮ３１に含まれるルータに送信する。

　（１５）パラメータが設定された第２の制御パケットを受け取ったＮＧＮ３１のルータは、第２の制御パケットのＩＰヘッダ５２を確認する。ここでは、ＴＯＳフィールドがＤＳＣＰマーキングされているので、ＮＧＮ３１に含まれているルータは、指定された制御方法に従って優先制御を行い、サーバＹから端末Ｘに向けて送信されるパケットの通信品質を制御する。

　（１６）サーバＹは、第２の制御パケットの後から端末Ｘに向けて、ｇａｚｏｕ．ｂｍｐのバイナリデータを含むデータパケット６０を送信する。データパケット６０は、第２の制御パケットと同様に、サーバＹからインターネット３２に出力されるため、ＮＧＮ３１で行われる通信品質の制御に用いられるパラメータ等を含んでいない。すなわち、サーバＹから出力されたときのデータパケット６０は、ＮＧＮ３１で通信品質の制御対象とされない。

　（１７）ＱｏＳ制御装置１０は、インターネット３２を介してデータパケット６０を受信する。フィルタ情報取得部１２は、入力されたパケットがデータパケット６０であることを確認すると、データパケット６０の宛先アドレスと送信元アドレスを取得して、パラメータ設定部１３に通知する。パラメータ設定部１３は、データパケット６０の宛先アドレスと送信元アドレスを、図８のテーブルに記憶された宛先アドレスおよび送信元アドレスと比較する。宛先アドレスと送信元アドレスが一致した場合、パラメータ設定部１３は、データパケット６０のＩＰヘッダ５２を、図８のＱｏＳ追加パラメータの欄の記録に従って、第２の制御パケット５０と同様に書き換える。さらに、パラメータ設定部１３はＩＰヘッダ５２を書き換えたデータパケット６０を、ＮＧＮ３１に含まれるルータに送信する。

　（１８）ＮＧＮ３１に含まれるルータは、データパケット６０のＩＰヘッダ５２を確認し、ＴＯＳフィールドに記録された指定に従って優先制御する。従って、ユーザデータは、サーバＹとＱｏＳ制御装置１０の間に経由するインターネット３２ではベストエフォート方式で転送されるが、ＮＧＮ３１では通信品質が制御される。

　なお、前述の例では、DiffserveのＥＦが指定されている場合について述べたが、パラメータ設定部１３は、ポリシー情報データベース２２の指定やデータパケット６０などに用いられているプロトコルに応じた動作をすることができる。例えば、図４のＮｏ．１に示すように、ポリシー情報データベース２２でＡＦが指定されている場合、パラメータ設定部１３は、ＡＦを示すＤＳＣＰ値の「０１１１１０」をＩＰヘッダ５２に書き込む。また、ＩＰｖ６が用いられている場合には、パラメータ設定部１３は、Traffic Classフィールドを書き換えることもできる。また、ＮＧＮ３１でＭＰＬＳによるパケット転送が行われる場合、パラメータ設定部１３は、ＭＰＬＳのラベルにマーキングすることもできる。

　図９は、第１の実施形態に係る中継装置の動作の一例を説明するフローチャートである。なお、図９のフローチャートでは、手順（２）が手順（１）の前、手順（１３）が手順（１２）の前に行われる場合の例を示している。

　フィルタ情報取得部１２は、インタフェース１１を介してパケットを受信すると、送信元アドレスと宛先アドレスを取得する（ステップＳ１、２）。さらに、フィルタ情報取得部１２は、受信したパケットにアプリケーションヘッダが含まれるかを確認することにより、取得したパケットが制御パケット５０であるかを確認する（ステップＳ３）。受信したパケットが制御パケット５０である場合、フィルタ情報取得部１２は、ペイロードを解析することにより、用いられているプロトコルの種類と送受信されるデータの種類を認識する（ステップＳ４）。フィルタ情報取得部１２は、ステップＳ２、Ｓ４で取得したフィルタ情報をフィルタ情報データベース２１に記録する（ステップＳ５）。ネットワーク識別部１４は、フィルタ情報データベース２１の記録を元に、制御パケット５０の転送先のネットワークを特定する（ステップＳ６）。パラメータ設定部１３は、制御パケット５０に指定されたデータの種類等と転送先のネットワークの識別子とに対応付けられた制御パラメータが、ポリシー情報データベース２２に記憶されているかを調べる（ステップＳ７）。対応する制御パラメータが記憶されていない場合、ＱｏＳ制御装置１０は、制御パケット５０を転送して処理を終了する（ステップＳ７）。対応する制御パラメータがポリシー情報データベース２２に記憶されている場合、パラメータ設定部１３は、制御パラメータを受信パケットの送信元アドレスと宛先アドレスとに対応付けて記憶する（ステップＳ８）。パラメータ設定部１３は、対応する制御パラメータを制御パケット５０に設定して、転送先のネットワークに転送する（ステップＳ９、Ｓ１１）。一方、ＱｏＳ制御装置１０が受信したパケットが制御パケット５０ではない場合、パラメータ設定部１３は、受信したパケットの送信元アドレスと宛先アドレスに対応付けて制御パラメータを記憶しているかを確認する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において、パラメータ設定部１３が制御パラメータを記憶している場合、パラメータ設定部１３は、記憶している制御パラメータを受信パケットに設定した後、転送先のネットワークに送信する（ステップＳ９、Ｓ１１）。ステップＳ１０において、パラメータ設定部１３が制御パラメータを記憶していない場合、パラメータ設定部１３は、受信パケットの設定を変更せずに転送先のネットワークに転送する（ステップＳ１０、Ｓ１１）。

　以上で説明したように、サーバＹから端末Ｘに向けて出力された制御パケット５０とデータパケット６０は、インターネット３２ではベストエフォート方式で転送されるが、ＮＧＮ３１ではギャランティー方式で転送される。すなわち、制御パケット５０とデータパケット６０によってサーバＹから端末Ｘに送信された画像データは、ＮＧＮ３１では、その画像データの優先度に従って通信品質が制御される。従って、インターネット３２では輻輳などによる欠落などが発生する恐れがあるが、サーバＹから端末Ｘに送られたデータは、ＮＧＮ３１に転送された後は優先度に応じて制御されるため、輻輳による影響を受けにくい。ＮＧＮ３１に転送された後の通信品質が向上する結果、端末ＸがサーバＹから受信する画像データの通信品質が向上する。

　インターネット３２からＮＧＮ３１に転送されるパケットと同様に、ＱｏＳ制御装置１０は、インターネット３２からＮＧＮ３１や新世代ネットワーク３３に転送されるパケットについても転送先のネットワークに応じたパラメータを設定できる。ポリシー情報データベース２２は、図４の例にも示したとおり、ＱｏＳ制御装置１０が接続されているネットワークの各々で行われる品質制御に対応したパラメータを、転送先のネットワークに対応付けて記憶できる。また、フィルタ情報取得部１２、パラメータ設定部１３、ネットワーク識別部１４を備えているため、ＱｏＳ制御装置１０は、パケットの転送先のネットワークを識別でき、さらに、転送先のネットワークに応じたパラメータを設定できる。従って、ＱｏＳ制御装置１０は、複数のネットワークに接続でき、パケットの転送先に応じてパケットを処理できる。

　以上の説明は、ネットワークレイヤでＴＣＰ、アプリケーションレイヤでＨＴＴＰを用いたときの通信について述べたが、他のプロトコルが用いられた場合でも、ＱｏＳ制御装置１０は、同様に処理することができる。例えば、ＵＤＰやＲＴＰが用いられた場合でも、図３（ａ）のＮｏ．１、２に示すように、フィルタ情報取得部１２はフィルタ情報を取得することができる。この場合、フィルタ情報取得部１２は、ペイロード中のＵＤＰヘッダを検出することにより、プロトコルがＵＤＰであることを認識する。また、フィルタ情報取得部１２は、例えば、ＲＴＰヘッダを検出することにより、ＵＤＰの上位プロトコルを認識できる。

　＜第２の実施形態＞
　第１の実施形態では、転送先のＮＧＮ３１に含まれるルータが、ＩＰヘッダ５２を用いて優先制御をする場合について述べたが、転送先のネットワークのルータがネットワークレイヤよりも上位のレイヤで扱われる情報を取得できる場合もある。このような場合、ＱｏＳ制御装置１０は、ネットワークレイヤ以上のレイヤで処理されるヘッダにマーキングすることもできる。以下、図４のＮｏ．５の設定のように、ポリシー情報データベース２２にＨＴＴＰヘッダ４１へのマーキングが指定されており、ＱｏＳ制御装置１０がＨＴＴＰヘッダ４１にマーキングを施す場合について説明する。第２の実施形態では、図３（ｂ）に示すフィルタ情報が用いられる。ここでも、ネットワークレイヤでＴＣＰ、アプリケーションレイヤでＨＴＴＰを用いたときの通信について述べる。以下の説明では、端末Ｘがインターネット３２に接続されているサーバＹからｊｐｅｇ画像データを取得する場合を例として述べる。

　ＴＣＰトランスポートでは上り方向と下り方向で同じコネクション情報が用いられる。従って、フィルタ情報取得部１２は、第１の制御パケットを用いて、第２の制御パケットのフィルタ情報もフィルタ情報データベース２１に登録することができる。この場合、ＱｏＳ制御装置１０は、さらに制御パケットに含まれているポート番号も用いることにより、第１の制御パケットのフィルタ情報と第２の制御パケットのフィルタ情報を上り方向と下り方向のコネクションの対として管理することができる。

　（１ａ）ＱｏＳ制御装置１０が受信したパケットは、インタフェース１１やフィルタ情報取得部１２により、手順（１）と同様に処理され、制御パケット５０であるか確認される。

　（２ａ）フィルタ情報取得部１２は、第１の制御パケットから宛先アドレス、送信元アドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号を取得する。
　図１０は、ＴＣＰヘッダとＵＤＰヘッダのフォーマットを示す図である。第１の制御パケットの処理にＴＣＰが用いられる場合、図１０（ａ）のフォーマットのＴＣＰヘッダがペイロードに含まれる。ＴＣＰヘッダには、送信元ポート番号、宛先ポート番号、シーケンス番号、確認応答番号、データオフセット、制御ビット、ウィンドウ、チェックサム、緊急ポインタなどが含まれる。そこで、フィルタ情報取得部１２は、ＴＣＰヘッダの最初の１６ビットから送信元ポート番号を、次の１６ビットから宛先ポート番号を取得する。

　（３ａ）フィルタ情報取得部１２は、手順（３）、（４）と同様に、第１の制御パケットの処理に用いられるプロトコルとメディアタイプを取得する。フィルタ情報取得部１２は、図３（ｂ）に示すように取得した情報をフィルタ情報データベース２１に記録する。例えば、第１の制御メッセージから得られたフィルタ情報は、図３（ｂ）のＮｏ．３であったとする。

　（４ａ）フィルタ情報取得部１２は、制御パケットのＨＴＴＰヘッダ４１を用いてコネクションの生成をモニタする。例えば、ＨＴＴＰヘッダ４１にＧＥＴリクエストが検出された場合、フィルタ情報取得部１２は、コネクションが生成されていると認識する。

　（５ａ）フィルタ情報取得部１２は、第１の制御パケットの宛先アドレスと送信元アドレスを入れ替えて、図３（ｂ）のＮｏ．４のフィルタ情報をフィルタ情報データベース２１に記録する。また、フィルタ情報取得部１２は、Ｎｏ．４のフィルタ情報の送信元ポート番号にＮｏ．３のフィルタ情報の宛先ポート番号を、Ｎｏ．４のフィルタ情報の宛先ポート番号にＮｏ．３のフィルタ情報の送信元ポート番号を記録する。

　（６ａ）フィルタ情報取得部１２は、フィルタ情報を記録したことを、第１の制御パケットのフィルタ情報の番号と共に、パラメータ設定部１３とネットワーク識別部１４に通知する。また、フィルタ情報取得部１２は、第１の制御パケットをパラメータ設定部１３に出力する。ネットワーク識別部１４は、先に述べた手順（６）と同様に、第１の制御パケットの転送先のネットワークのドメイン名を求める。ネットワーク識別部１４は、求めたドメイン名（Ｃ）をパラメータ設定部１３に通知する。

　（７ａ）パラメータ設定部１３は、ネットワーク識別部１４から通知されたドメイン名を用いて、ポリシー情報データベース２２から制御パラメータを取得する。ここでは「Ｃ」に対応するパラメータが記録されていないため、ＱｏＳ制御装置１０は、第１の制御パケットにパラメータを設定せずにインターネット３２に出力する。

　（８ａ）サーバＹは、第１の制御パケットを受信すると、第１の制御パケットに応答して要求されたｊｐｅｇ画像のバイナリデータを端末Ｘに送信する。ここで、サーバＹから、第２の制御パケットとデータパケット６０が端末Ｘに送信されたものとする。

　（９ａ）第２の制御パケットを受信すると、フィルタ情報取得部１２は、第２の制御パケットからフィルタ情報を取得し、フィルタ情報データベース２１に記録されているフィルタ情報と比較する。ここでは、フィルタ情報取得部１２は、第２の制御パケットのフィルタ情報がＮｏ．４のフィルタ情報と一致することを確認する。フィルタ情報取得部１２は、パラメータ設定部１３とネットワーク識別部１４に、Ｎｏ．４のフィルタ情報を備えた制御パケットを受信したことを通知する。さらに、フィルタ情報取得部１２は、Ｎｏ．３とＮｏ．４のフィルタ情報は、２つのノード間のデータの送受信に用いられる制御パケット５０のフィルタ情報であることを認識する。

　（１０ａ）フィルタ情報取得部１２は、第２の制御パケットのＨＴＴＰヘッダ４１に含まれているｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎフィールドの値を確認する。例えば、ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎフィールドが「Ｋｅｅｐ－Ａｌｉｖｅ」などコネクションを存続させる設定である場合は、端末ＸとサーバＹを結ぶコネクションが維持されていると認識する。一方、ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎフィールドがＣｌｏｓｅなどの場合、第２の制御パケット５０を用いたデータパケット６０の送受信が終わると端末ＸとサーバＹを結ぶコネクションが切断されると認識する。

　ここでは、図１１（ａ）に示すように、第２の制御パケットのｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎフィールドは「Ｃｌｏｓｅ」であったものとする。すると、フィルタ情報取得部１２は、第２の制御パケットを用いた通信の終了を監視する。例えば、フィルタ情報取得部１２は、第２の制御パケット５０のＴＣＰヘッダ５３の制御ビットに含まれる「ＦＩＮ」のビットを確認することにより、通信の終了を検出できる。以下の説明では、データパケット６０に含まれる「ＦＩＮ」の値が１である場合に、第２の制御パケットを用いた通信が終了するものとする。ここでは、第２の制御パケット５０に含まれている「ＦＩＮ」ビットの値は０であったものとする。フィルタ情報取得部１２は、第２の制御パケット５０の後からデータパケット６０が送られてくることを認識する。

　（１１ａ）ネットワーク識別部１４は、フィルタ情報データベース２１からフィルタ情報を取得する。さらに、ネットワーク識別部１４は、フィルタ情報とルーティングテーブル２３を用いて、第２の制御パケットを転送するルータのＩＰアドレスを取得し、さらに転送先のルータが含まれるネットワークのドメイン名を取得する。ここでは、ネットワーク識別部１４は、ＮＧＮ３１のドメイン名（Ｂ）を取得して、パラメータ設定部１３に通知する。

　（１２ａ）パラメータ設定部１３は、ネットワーク識別部１４から通知されたドメイン名に対応付けて記録されているパラメータを、ポリシー情報データベース２２から取得する。ここでは、パラメータ設定部１３は、図４のＮｏ．５の情報を取得することにより、ドメインＢへのｊｐｅｇ画像データの送信に用いられるパケットの優先度は１であり、第２の制御パケットにＨＴＴＰヘッダ４１を用いた優先制御を行うことを認識する。

　さらに、パラメータ設定部１３は、追加ＱｏＳパラメータの指定に従って、図１１（ｂ）に示すように第２の制御パケットのＨＴＴＰヘッダ４１を変更する。ここで、新たに加えられたX-QoS-priorityヘッダフィールドは、例えば、The Internet Engineering Task Force（ＩＥＴＦ）のRequest for Comments（ＲＦＣ）８２２に規定されているユーザ定義ヘッダを利用して設定される。パラメータ設定部１３は、第２の制御パケットのＨＴＴＰヘッダ４１にX-QoS-priorityというヘッダフィールドを加え、そのヘッダフィールドで指定される値を１とする。

　（１３ａ）パラメータ設定部１３は、X-QoS-priorityフィールドの指定を加えたＨＴＴＰヘッダ４１に含まれるヘッダフィールドと各々のフィールドに指定された値、ステータスラインなどを、図３（ｂ）のＮｏ．４のフィルタ情報と対応付けて記憶する。ここでも、適宜、パラメータ設定部１３は、フィルタ情報と図１１（ｂ）に示したＨＴＴＰヘッダ４１に含まれる情報を、テーブルなどを用いて、記憶することができる。

　（１４ａ）パラメータ設定部１３は、パラメータが設定された第２の制御パケットをＮＧＮ３１に含まれるルータに送信する。

　（１５ａ）パラメータが設定された第２の制御パケットを受け取ったＮＧＮ３１のルータは、第２の制御パケットのＨＴＴＰヘッダ４１のX-QoS-priorityフィールドを確認する。ここでは、ＮＧＮ３１に含まれるルータは、予め、ＨＴＴＰヘッダ４１のX-QoS-priorityフィールドの値に応じて通信品質を制御するように設定されているものとする。第２の制御パケットでは、X-QoS-priorityフィールドに優先度が記録されている。そこで、ＮＧＮ３１に含まれているルータは、記録された優先度に従って優先制御を行い、サーバＹから端末Ｘに向けて送信されるパケットの通信品質を制御する。

　（１６ａ）フィルタ情報取得部１２は、第２の制御パケットの後に送られてきたデータパケット６０の宛先アドレス、送信元アドレス、送信先ポート番号および送信元ポート番号を取得してパラメータ設定部１３に通知する。

　さらに、フィルタ情報取得部１２は、データパケット６０のＴＣＰヘッダ５３の制御ビットを確認する。ここでは、データパケット６０に含まれている「ＦＩＮ」ビットは１であり、データの送信が終了したことが示されていたものとする。手順（１０ａ）でコネクションの消滅を検出してから、フィルタ情報取得部１２は、通信の終了を監視している。そこで、フィルタ情報取得部１２は、「ＦＩＮ」ビットが１に設定されているデータパケット６０をパラメータ設定部１３に出力する際に、データパケット６０の転送終了を通知するように要求する。

　（１７ａ）パラメータ設定部１３は、フィルタ情報取得部１２から通知された宛先アドレス等を、パラメータ設定部１３が手順（１３ａ）で記憶したテーブルに含まれる宛先アドレス等と比較する。ここでは、フィルタ情報取得部１２から通知された宛先アドレス等が手順（１３ａ）で記憶されたテーブルに含まれる宛先アドレス等と一致したものとする。すると、パラメータ設定部１３は、X-QoS-priorityヘッダフィールドを加えたＨＴＴＰヘッダ４１（図１１（ｂ））をデータパケット６０のペイロードに付加して、ＮＧＮ３１に含まれるルータに送信する。パラメータ設定部１３は、例えば、ＴＣＰヘッダ５３の後にX-QoS-priorityヘッダフィールドを加えたＨＴＴＰヘッダ４１を付加することができる。

　（１８ａ）パラメータ設定部１３は、データパケット６０の転送が終了したことを、フィルタ情報取得部１２に通知する。フィルタ情報取得部１２は通知を受け取ると、第２の制御パケットを用いた通信が終了したと判断する。データの送受信の終了を検出すると、フィルタ情報取得部１２は、フィルタ情報データベース２１にアクセスして、切断されるコネクションに関するフィルタ情報を削除する。ここでは、フィルタ情報取得部１２は、図３（ｂ）のＮｏ．３、４のフィルタ情報を削除する。さらに、フィルタ情報取得部１２は、パラメータ設定部１３に、通信が終了したコネクションのフィルタ情報の番号を通知する。この例では、Ｎｏ．３、４のフィルタ情報を削除したことをパラメータ設定部１３に通知する。パラメータ設定部１３は、Ｎｏ．３、４のフィルタ情報と対応付けて記憶しているＨＴＴＰヘッダを削除する。

　（１９ａ）ＮＧＮ３１に含まれるルータは、データパケット６０に付加されたＨＴＴＰヘッダ４１を確認し、X-QoS-priorityフィールドに記録された優先度に従って優先制御する。従って、ユーザデータは、サーバＹとＱｏＳ制御装置１０の間に経由するインターネット３２ではベストエフォート方式で転送されるが、ＮＧＮ３１では通信品質が制御される。

　なお、前述の例は、第２の実施形態に係るＱｏＳ制御装置１０の動作の一例であって、実装に応じて、手順の順番を変更することもできる。さらに、フィルタ情報の記録と消去は、コネクションごとに行うこともできる。また、ＨＴＴＰヘッダ４１に定義するヘッダフィールドや設定される値などは、実装に応じて任意に変更することができる。

　図１２は、第２の実施形態に係るＱｏＳ制御装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。図１２の例では、フィルタ情報の記録と消去がコネクションごとに行われ、手順（１ａ）と（２ａ）の順番が変更される。図１２に示す動作を行うＱｏＳ制御装置１０では、監視フラグが用いられる。監視フラグは、フィルタ情報取得部１２が通信の終了を監視しているかを示すフラグであり、監視フラグが１の場合は、通信の終了を監視しているものとする。従って、監視フラグが１を示しているときに通信の終了が検出される。監視フラグは、各々のフィルタ情報に対応付けて１つずつ設定されているものとする。また、図１２の説明では、監視フラグは、フィルタ情報データベース２１に含まれているものとするが、監視フラグの格納場所は任意に変更することができる。

　フィルタ情報取得部１２は、インタフェース１１を介してパケットを受信すると、受信したパケットの送信元アドレス、宛先アドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号を取得する（ステップＳ２１、Ｓ２２）。ステップＳ２３～Ｓ２５の処理は、図９を参照しながら説明したステップＳ３～Ｓ５と同様である。ただし、ステップＳ２５では、図３（ｂ）に示したようなフィルタ情報データベース２１が生成される。

　フィルタ情報取得部１２は、さらに、データ転送後にコネクションを消滅させる設定がされているかを、ＨＴＴＰヘッダ４１のｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎフィールドの値から確認する（ステップＳ２６）。コネクションを消滅させる設定がされている場合、フィルタ情報取得部１２は、フィルタ情報データベース２１の監視フラグを１に設定する（ステップＳ２７）。監視フラグに１を設定した場合、フィルタ情報取得部１２は、パラメータ設定部１３に出力するパケットのＴＣＰヘッダ５３の「ＦＩＮ」ビットの値を記憶する。一方、コネクションを消滅させる設定がされていない場合、フィルタ情報取得部１２は、監視フラグを０に設定する（ステップＳ２８）。ステップＳ２９～Ｓ３０の処理は、図９のステップＳ６～Ｓ７と同様である。宛先アドレス等に対応付けられた制御パラメータがポリシー情報データベース２２に無い場合、パラメータ設定部１３は、受信パケットを転送先のネットワークに転送する（ステップＳ３０）。一方、対応付けられた制御パラメータがある場合、パラメータ設定部１３は、受信したパケットのＨＴＴＰヘッダ４１に制御パラメータを設定することにより得られるＨＴＴＰヘッダを、宛先アドレス等と対応付けて記憶する（ステップＳ３０、Ｓ３１）。すなわち、パラメータ設定部１３は、図１１（ｂ）に示すようなＨＴＴＰヘッダ４１を記憶する。次に、パラメータ設定部１３は、受信パケットのＨＴＴＰヘッダ４１に制御パラメータを設定し、設定後のパケットを転送先のネットワークに転送する（ステップＳ３２、Ｓ３４）。ステップＳ２３の判定で制御パケット５０ではないと判定されたパケットについても、パラメータ設定部１３は、宛先アドレス等を記憶している情報と比較して、対応付けられたＨＴＴＰヘッダ４１が有るか確認する（ステップＳ３３）。対応付けられたＨＴＴＰヘッダ４１がパラメータ設定部１３に記憶されている場合、パラメータ設定部１３は記憶しているＨＴＴＰヘッダ４１を設定して転送先のネットワークに転送する（ステップＳ３２、Ｓ３４）。宛先アドレス等に対応付けられた制御パラメータがパラメータ設定部１３に記憶されていない場合、パラメータ設定部１３は、受信パケットを転送先のネットワークに転送する（ステップＳ３３、Ｓ３４）。

　パラメータ設定部１３は、フィルタ情報データベース２１の監視フラグを確認する（ステップＳ３５）。パラメータ設定部１３は、監視フラグの値が１である場合、パケットを転送したことをフィルタ情報取得部１２に通知し、フィルタ情報取得部１２は「ＦＩＮ」ビットの値が１のパケットの転送が終わったかを確認する（ステップＳ３６）。フィルタ情報取得部１２は、「ＦＩＮ」ビットの値が１のパケットの転送が終わったことを確認すると、通信が終了したと判断して、通信が終了したコネクションについてのフィルタ情報を削除する。また、パラメータ設定部１３は、記憶しているＨＴＴＰヘッダのうち、通信が終了したコネクションで用いられていたＨＴＴＰヘッダ等を削除する（ステップＳ３７）。

　このように、第２の実施形態では、図３（ｂ）に示すフィルタ情報が用いられるため、設定する制御パラメータがあるかを確認するときに、パラメータ設定部１３は、宛先ポート番号と送信元ポート番号も確認する。従って、第２の実施形態では、コネクション別に通信品質を管理することができる。

　また、本実施形態に係るＱｏＳ制御装置１０では、フィルタ情報取得部１２は、上り方向と下り方向のフィルタ情報を対応付けて管理する。さらに、フィルタ情報取得部１２は、ＨＴＴＰヘッダ４１を用いて、端末ＸとサーバＹの間での通信が継続しているかを監視する。このため、フィルタ情報取得部１２は、通信が終了したコネクションのフィルタ情報をフィルタ情報データベース２１から削除することができる。従って、本実施形態に係るＱｏＳ制御装置１０では、通信が終了したコネクションに関するデータがフィルタ情報データベース２１から自律的に削除されるため、メモリ２０の容量が小さい装置でもＱｏＳ制御を実現できる。

　＜第３の実施形態＞
　第１および第２の実施形態では、フィルタ情報取得部１２が取得したフィルタ情報をフィルタ情報データベース２１に記録していたが、予め、オペレータが制御対象となるデータパケット６０のフィルタ情報をフィルタ情報データベース２１に登録することもできる。この場合、フィルタ情報取得部１２は、入力された制御パケット５０からフィルタ情報を取得して、フィルタ情報データベース２１の登録内容と比較する。制御パケット５０から取得されたフィルタ情報がフィルタ情報データベース２１に登録されている場合、フィルタ情報取得部１２は、制御パケット５０が処理対象であることをパラメータ設定部１３とネットワーク識別部１４に通知する。通知を受けたパラメータ設定部１３とネットワーク識別部１４は、それぞれ、第１および第２の実施形態で述べたように動作する。

　本実施形態は、１つのサブネットに含まれるコンピュータのいずれかが取得するデータの通信品質を制御する場合に用いることができる。例えば、以下に示すように、フィルタ情報データベース２１の宛先アドレスや送信元アドレスにネットワークアドレスを登録することができる。
　　宛先アドレス　：10.11.12.0/24
　　送信元アドレス：10.11.14.0/24
　　プロトコル　　：ＴＣＰ
　　メディアタイプ：ｊｐｅｇ画像
このように、ネットワークアドレスがフィルタ情報に登録されている場合、フィルタ情報取得部１２は、登録されたネットワークアドレスで指定されるサブネットに含まれるコンピュータが指定されたと解釈する。従って、例えば、次のようなフィルタ情報の制御パケット５０にはパラメータ設定部１３による処理が行われ、データパケット６０の通信品質が管理される。
　　宛先アドレス　：10.11.12.13/24
　　送信元アドレス：10.11.14.15/24
　　プロトコル　　：ＴＣＰ
　　メディアタイプ：ｊｐｅｇ画像

　また、本実施形態では、Security Architecture for Internet Protocol（ＩＰＳｅｃ）やSecure Socket Layer（ＳＳＬ）などの暗号化通信により、フィルタ情報取得部１２がポート番号やメディアタイプなどが識別できない場合にも対応できる場合がある。例えば、オペレータが品質管理の対象となるユーザデータの送信元アドレスと宛先アドレスを予め知っている場合、オペレータは、送信元アドレスと宛先アドレスをフィルタ情報データベース２１に登録する。また、プロトコルと品質管理対象とするメディアタイプに「ＡＮＹ」を指定して、任意のタイプのデータを処理対象として指定する。この場合には、フィルタ情報取得部１２は、取得したパケットの送信元アドレスと宛先アドレスをフィルタ情報データベース２１のデータと比較する。ＱｏＳ制御装置１０は、送信元アドレスと宛先アドレスが一致したパケットを品質管理対象として認識し、第１の実施形態で述べたようにネットワークレイヤ以下のレイヤで処理されるヘッダにマーキングする。なお、図４に示したように、ポリシー情報データベース２２にメディアタイプに応じて複数の制御パラメータが設定されている場合は、予め、メディアタイプが「ＡＮＹ」の場合のパラメータの選択方法をパラメータ設定部１３に設定することができる。また、ポリシー情報データベース２２に、メディアタイプが「ＡＮＹ」の場合の制御パラメータを記録することもできる。

　さらに、フィルタ情報取得部１２で対応していないプロトコルが通信に用いられた場合にも、本実施形態で対応することができる場合がある。例えば、通信に用いられているトランスポートレイヤ以上の上位レイヤのプロトコルはフィルタ情報取得部１２が処理できないプロトコルであるが、フィルタ情報取得部１２は、送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスを取得できる場合が考えられる。このとき、フィルタ情報取得部１２は、送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスを取得してフィルタ情報データベース２１に含まれるデータと比較し、比較結果をパラメータ設定部１３とネットワーク識別部１４に通知する。フィルタ情報がフィルタ情報データベース２１に登録されている場合、パラメータ設定部１３とネットワーク識別部１４が、前述のとおり動作することにより、データパケット６０の通信品質が制御される。

　〔変形例〕
　第２の実施形態では、ネットワークレイヤでＴＣＰ、アプリケーションレイヤでＨＴＴＰを用いたときの通信について述べたが、第２の実施形態のフィルタ情報の生成方法は、他のプロトコルが用いられた場合にも用いることができる。

　例えば、ネットワークレイヤでＲＴＰ、アプリケーションレイヤでＳＩＰを用いて生成された第３の制御パケットについて、フィルタ情報取得部１２がフィルタ情報を取得する場合の動作例について述べる。

　まず、フィルタ情報取得部１２は、受信したパケットのＩＰヘッダ５２から送信元アドレスと宛先アドレスを取得する。次に、フィルタ情報取得部１２は、ペイロード中のＵＤＰヘッダを参照することにより、ポート番号を取得する。図１０（ｂ）にＵＤＰヘッダのフォーマットを示す。ＵＤＰヘッダには、送信元ポート番号、宛先ポート番号、セグメントサイズおよびチェックサムが含まれている。

　そこで、手順（２ａ）で、フィルタ情報取得部１２は、ＵＤＰヘッダの最初の１６ビットから送信元ポート番号３００００を取得し、次の１６ビットから宛先ポート番号２００００を取得する。

　手順（３ａ）では、フィルタ情報取得部１２は、フィルタ情報データベース２１に、送信元アドレス、宛先アドレス、宛先ポート番号、プロトコル、メディアタイプを記録する。ここで、フィルタ情報取得部１２は、ＵＤＰヘッダから取得された送信元ポート番号は記録せずに「ＡＮＹ」をフィルタ情報データベース２１に記録する。すなわち、送信元ポート番号は任意の番号で良いことを登録する。ここでは、図３（ｂ）のＮｏ．１のフィルタ情報が登録されたとする。

　手順（５ａ）で、フィルタ情報取得部１２は、第３の制御パケットに応答してサーバＹから端末Ｘに送られる第４の制御パケットのフィルタ情報を、図３（ｂ）のＮｏ．２のように登録する。このとき、フィルタ情報取得部１２は、第３の制御パケットの送信元ポート番号を第４の制御パケットの宛先ポート番号に指定する。また、第４の制御パケットのフィルタ情報においても、フィルタ情報取得部１２は、送信元ポート番号を「ＡＮＹ」に指定する。

　さらに、フィルタ情報取得部１２は、第３の制御パケットのペイロードに含まれているＳＩＰメッセージを解析することにより、メディアタイプを認識する。フィルタ情報取得部１２は、ＳＩＰで用いられるメッセージに含まれているSession Description Protocol（ＳＤＰ）情報からメディアタイプを認識する。ＳＩＰで用いられるメッセージには、例えば、ＩＮＶＩＴＥメッセージなどのリクエストメッセージ、２００ ＯＫレスポンスなどの応答メッセージ、ＡＣＫメッセージなどが含まれる。例えば、ＳＤＰ情報のｍ行に「m=audio 49170 RTP/AVP 0」と記載されているとする。フィルタ情報取得部１２は、ｍ行の「audio」という記載から、生成されるコネクションでは音声データが送受信されることを認識する。なお、ＳＤＰ情報から送信元アドレスやポート番号など、メディアタイプ以外の情報も取得できる場合、フィルタ情報取得部１２は、それらの情報をＳＤＰ情報から取得することもできる。

　フィルタ情報が取得された後、第１の実施形態で述べた手順（１１）～（１７）や図９のステップＳ６～Ｓ１０のように処理される。このとき、本変形例では、図３（ｂ）に示したようなフィルタ情報データベース２１が生成される。そこで、例えば、ステップＳ８において、パラメータ設定部１３は、宛先アドレス、送信元アドレスに加えて宛先ポート番号や送信元ポート番号とも対応付けて制御パラメータを記憶する。また、ステップＳ１０において、パラメータ設定部１３はデータパケット６０に設定する制御パラメータを、データパケット６０の宛先アドレス、送信元アドレス、宛先ポート番号および送信元ポート番号と比較することにより取得する。

　＜その他＞
　なお、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、様々に変形可能である。以下にその例をいくつか述べる。

　また、第１および第２の実施形態では、フィルタ情報取得部１２は、取得したフィルタ情報をフィルタ情報データベース２１に記録する場合について述べた。しかし、これは理解を助けるためであり、フィルタ情報取得部１２は取得したフィルタ情報を、パラメータ設定部１３やネットワーク識別部１４に出力することもできる。その場合には、パラメータ設定部１３やネットワーク識別部１４は、フィルタ情報データベース２１を参照しないで、フィルタ情報取得部１２から入力されたフィルタ情報に基づいた処理を行う。

　また、第１～第３の実施形態を含む任意の複数の実施形態を組み合わせることもできる。第３の実施形態と、第１もしくは第２の実施形態を組み合わせる場合、フィルタ情報取得部１２は、フィルタ情報の一部を抽出できない場合にオペレータによって登録されたフィルタ情報を参照するように設定されることがある。

　さらに、フィルタ情報データベース２１やポリシー情報データベース２２に含まれる情報要素は、実装に応じて変更することができる。例えば、ＱｏＳ制御装置１０のメモリ２０の容量などに合わせて、ポリシー情報データベース２２は複数のデータベースに分けて格納される場合がある。また、図３および図４で示したデータベースは一例であり、例えば、フィルタ情報データベース２１やポリシー情報データベース２２を、ハッシュテーブルとすることもできる。図３（ｂ）のフィルタ情報データベース２１がハッシュテーブルの場合には、例えばIndex(Filter Table) = hash(“SA:SPN:DA:DPN:media type”)のような検索キーを用いることができる。

　先に述べた各実施形態では、ＱｏＳ制御装置１０がルータやゲートウェイなどの中継装置である場合について詳しく述べたが、ＱｏＳ制御装置１０は、ルータやゲートウェイなどの中継装置のアダプタとすることもできる。

　また、パラメータ設定部１３は、フィルタ情報取得部１２とネットワーク識別部１４も含めた部分として構成することもできる。また、パラメータ設定部１３に、フィルタ情報取得部１２もしくはネットワーク識別部１４のいずれか１つを含めた構成とすることや、フィルタ情報取得部１２にネットワーク識別部１４を含めるなどの変形をすることもできる。

　さらに、フィルタ情報取得部１２、パラメータ設定部１３、および、ネットワーク識別部１４の一部もしくは全部をソフトウェアにより実現するようにしてもよい。フィルタ情報取得部１２、パラメータ設定部１３、ネットワーク識別部１４をソフトウェアによって実現する場合、ＱｏＳ制御装置１０は、インタフェース１１、メモリ２０、および、Central Processing Unit（ＣＰＵ）を備える。メモリ２０は、プログラム（図示せず）を記憶している。プログラムには、フィルタ情報取得モジュール、パラメータ設定モジュール、および、ネットワーク識別モジュールが含まれる。ＣＰＵは、プログラムを実行することにより、フィルタ情報取得機能、パラメータ設定機能、および、ネットワーク識別機能を実現する。また、これらの機能によって実現される動作は、先に述べた各実施形態での、フィルタ情報取得部１２、パラメータ設定部１３、もしくは、ネットワーク識別部１４の動作と同様である。

　　１０　ＱｏＳ制御装置
　　１１　インタフェース
　　１２　フィルタ情報取得部
　　１３　パラメータ設定部
　　１４　ネットワーク識別部
　　２０　メモリ
　　２１　フィルタ情報データベース
　　２２　ポリシー情報データベース
　　２３　ルーティングテーブル
　　３１　ＮＧＮ
　　３２　インターネット
　　３３　新世代ネットワーク
　　３４　ＩＰ機器
　　３５　アプリケーションサーバ
　　４０　アプリケーションのデータ
　　４１　ＨＴＴＰヘッダ
　　４２　メッセージボディ
　　４３　メッセージボディの断片
　　５０　制御パケット
　　５１　ＭＡＣヘッダ
　　５２　ＩＰヘッダ
　　５３　ＴＣＰヘッダ
　　６０　データパケット
 

Claims (7)

1. 　第１のネットワークから第２のネットワークへ送信されるパケットを中継する中継装置であって、
   　前記第１のネットワークから前記パケットを受信する受信部と、
   　前記パケットにより送受信されるデータの種類を識別するデータ種情報を取得する情報取得部と、
   　前記第２のネットワークに転送されるデータを表す転送データの種類に対応付けて、前記第２のネットワークで行われる通信品質の制御に用いられる制御パラメータを記憶するパラメータ記憶部と、
   　前記データ種情報により識別されるデータの種類と同じ種類の転送データに対応付けられた制御パラメータを、前記パケットに設定すると共に、前記制御パラメータが設定された前記パケットを前記第２のネットワークに出力するパラメータ設定部と、
   　を備えることを特徴とする中継装置。
2. 　前記情報取得部は、前記パケットの宛先アドレスをさらに取得し、
   　前記宛先アドレスを用いて前記パケットが転送されるネットワークを識別すると共に、前記パケットが転送されるネットワークを識別する送信先識別子を前記パラメータ設定部に出力するネットワーク識別部をさらに備え、
   　前記パラメータ記憶部は、前記第２のネットワークで行われる通信品質の制御に用いられる制御パラメータを、前記第２のネットワークを識別する識別子に対応付けて記憶すると共に、前記中継装置と接続している第３のネットワークで行われる通信品質の制御に用いられる制御パラメータを、前記第３のネットワークを識別する識別子に対応付けて記憶し、
   　前記パラメータ設定部は、前記ネットワーク識別部から取得した前記送信先識別子に対応するネットワークの制御に用いられる制御パラメータのうち、前記データ種情報により識別されるデータの種類と同じ種類の転送データに対応付けられた制御パラメータを、前記パケットに設定する
   　ことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
3. 　前記情報取得部は、前記データ種情報を含む制御パケットから前記データ種情報を取得し、
   　前記パラメータ設定部は、前記データ種情報により識別されるデータの種類に対応付けられた制御パラメータを表す設定パラメータを、前記制御パケットに設定して前記第２のネットワークに出力し、
   　前記パラメータ設定部は、さらに、前記設定パラメータを前記制御パケットの宛先アドレスおよび送信元アドレスに対応付けて記憶し、
   　前記受信部で受信されたパケットが前記データ種情報を含まないデータパケットである場合、前記情報取得部は、前記データパケットの宛先アドレスおよび送信元アドレスを取得し、
   　前記パラメータ設定部は、前記データパケットの宛先アドレスおよび送信元アドレスと、前記制御パケットの宛先アドレスおよび送信元アドレスとが一致する場合、前記データパケットに前記設定パラメータを設定して前記第２のネットワークに出力する
   　ことを特徴とする請求項１もしくは２に記載の中継装置。
4. 　前記情報取得部は、前記制御パケットの送信元アドレス、宛先アドレス、送信元ポート番号、および、宛先ポート番号をさらに取得し、
   　前記パラメータ設定部は、前記設定パラメータを、前記制御パケットの宛先アドレス、送信元アドレス、送信元ポート番号、および、宛先ポート番号の組み合わせを表す組み合わせ情報に対応付けて記憶し、
   　前記パラメータ設定部は、前記組み合わせ情報を用いた通信が終了すると、終了した通信についての前記組み合わせ情報と前記設定パラメータを消去する
   　ことを特徴とする請求項３に記載の中継装置。
5. 　前記パラメータ記憶部は、前記転送パケットに含まれるデータの種類と前記転送パケットの処理に用いられるプロトコルの種類を用いて、前記転送パケットの種類を分類し、
   　前記情報取得部は、前記データパケットに含まれるデータの種類を前記制御パケットに含まれているデータ種情報から特定すると共に、前記データパケットの処理に用いられるプロトコルを前記制御パケットの処理に用いられるプロトコルと同じプロトコルとして特定し、
   　前記パラメータ設定部は、特定されたデータの種類およびプロトコルの種類の転送パケットに対応付けられた制御パラメータを、前記データパケットに設定する
   　ことを特徴とする請求項３もしくは４に記載の中継装置。
6. 　第１のネットワークから第２のネットワークへ送信される中継パケットを中継する中継装置であって、
   　前記第１のネットワークから中継パケットを受信する受信部と、
   　前記中継パケットにより送受信されるデータの種類を識別するデータ種情報と前記中継パケットの宛先アドレスおよび送信元アドレスを表すアドレス情報を取得する情報取得部と、
   　前記第２のネットワークで通信品質が制御される対象パケットの宛先アドレスと送信元アドレスの組み合わせを記憶する対象情報記憶部と、
   　前記第２のネットワークに転送されるデータを表す転送データの種類に対応付けて、前記第２のネットワークで行われる通信品質の制御に用いられる制御パラメータを記憶するパラメータ記憶部と、
   　前記対象情報記憶部に前記アドレス情報と一致する組み合わせが記憶されている場合、前記データ種情報により識別されるデータの種類と同じ種類の転送データに対応付けられた制御パラメータを前記中継パケットに設定して、前記制御パラメータが設定された中継パケットを前記第２のネットワークに送信するパラメータ設定部
   　を備えることを特徴とする中継装置。
7. 　第１のネットワークから第２のネットワークへ送信されるパケットを中継する中継装置を、
   　前記第１のネットワークからパケットを受信する受信手段、
   　前記パケットにより送受信されるデータの種類を識別するデータ種情報を取得する情報取得手段、
   　前記第２のネットワークに転送されるデータを表す転送データの種類に対応付けて、前記第２のネットワークで行われる通信品質の制御に用いられる制御パラメータを記憶するパラメータ記憶手段、
   　前記データ種情報により識別されるデータの種類と同じ種類の転送データに対応付けられた制御パラメータを、前記パケットに設定すると共に、前記制御パラメータが設定された前記パケットを前記第２のネットワークに出力するパラメータ設定手段、
   　として動作させることを特徴とする通信プログラム。

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