(57)【要約】【課題】ゲートウェイ及び基地局に追加のプロトコルを実装することなく、通信品質の制御を実現すると共に、アクセス網の通信品質を端末毎若しくはセッション毎に個別に制御する。【解決手段】少なくとも一つの計算機と、第１のネットワークによって計算機と接続されるゲートウェイを備える通信システムであって、ゲートウェイは、第２のネットワークによって、少なくとも一つの端末と接続され、端末はゲートウェイを介して計算機と通信をし、ゲートウェイは第１のネットワークにおけるゲートウェイから計算機までの通信の品質を推定し、推定された通信品質に従って、第２のネットワークにおけるゲートウェイと端末との通信の優先順位を決定する。【選択図】図２
2010154046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの計算機と、第１のネットワークによって前記計算機と接続されるゲートウェイを備える通信システムであって、
前記ゲートウェイは、第２のネットワークによって、少なくとも一つの端末と接続され、
前記端末は、前記ゲートウェイを介して、前記計算機と通信をし、
前記ゲートウェイは、
前記第１のネットワークにおける前記ゲートウェイから前記計算機までの通信の品質を推定し、
推定された通信品質に従って、前記第２のネットワークにおける前記ゲートウェイと前記端末との通信の優先順位を決定することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記計算機は、記憶領域を提供する記憶装置であって、
前記ゲートウェイは、前記第１のネットワークにおける前記ゲートウェイから前記記憶装置までの通信の品質を推定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記ゲートウェイは、
前記ゲートウェイから前記計算機までの距離の情報を取得し、
前記距離の情報から、前記通信の品質を推定し、
前記通信の品質が低いと推定した場合、前記第２のネットワークにおける前記ゲートウェイと前記端末との通信の優先順位を高く決定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記ゲートウェイは、
前記ゲートウェイのアドレスと、前記計算機のアドレスとを取得し、
前記ゲートウェイのアドレスから、前記通信の品質を推定し、
前記通信の品質が低いと推定した場合、前記第２のネットワークにおける前記ゲートウェイと前記端末との通信の優先順位を高く決定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
前記ゲートウェイは、
前記計算機に、前記第１のネットワークの通信品質を推定可能なコマンドを実行し、
前記コマンドの実行結果が、前記通信品質が低いことを示す場合、前記第２のネットワークにおける前記ゲートウェイと前記端末との通信の優先順位を高く決定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
前記ゲートウェイは、
前記端末との前記通信に用いられるパケットに含まれる優先度を表す領域を、前記決定された優先順位に従って書き換え、
前記書き換えられた優先度を表す領域を含む前記パケットを、前記端末との通信に使用することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項７】
前記ゲートウェイは、少なくとも一つの基地局と接続され、
前記第２のネットワークは、前記基地局と少なくとも一つの端末と無線ネットワークを備え、
前記基地局は、前記無線ネットワークによって、前記端末と接続され、
前記端末は、前記基地局及び前記ゲートウェイを介して、前記計算機と通信し、
前記ゲートウェイは、前記推定された前記第１のネットワークの通信品質に従って、前記基地局から前記端末までの前記無線ネットワークにおける前記通信の優先順位を決定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項８】
前記ゲートウェイは、前記決定された前記無線ネットワークにおける前記通信の優先順位を、前記基地局に送信し、
前記基地局は、送信された優先順位に従って、前記端末と通信をすることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項９】
少なくとも一つの計算機と、第１のネットワークによって前記計算機と接続されるゲートウェイを備える通信システムであって、
前記ゲートウェイは、第２のネットワークによって、少なくとも一つの端末と接続され、
前記端末は、前記ゲートウェイを介して、前記計算機と通信をし、
前記ゲートウェイは、
前記第１のネットワークにおける前記ゲートウェイから前記計算機までの通信の品質を推定し、
推定された通信品質に従って、前記第２のネットワークにおける前記ゲートウェイと前記端末との通信の優先順位を決定することを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項１０】
前記計算機は、記憶領域を提供する記憶装置であって、
前記ゲートウェイは、前記ゲートウェイから前記記憶装置までの、前記第１のネットワークの通信品質を推定することを特徴とする請求項９に記載のゲートウェイ装置。
【請求項１１】
前記ゲートウェイから前記計算機までの距離の情報を取得し、
前記距離の情報から、前記通信の品質を推定し、
前記通信の品質が低いと推定した場合、前記第２のネットワークにおける前記ゲートウェイと前記端末との通信の優先順位を高く決定することを特徴とする請求項９に記載のゲートウェイ装置。
【請求項１２】
前記ゲートウェイのアドレスと、前記計算機のアドレスとを取得し、
前記ゲートウェイのアドレスから、前記通信の品質を推定し、
前記通信の品質が低いと推定した場合、前記第２のネットワークにおける前記ゲートウェイと前記端末との通信の優先順位を高く決定することを特徴とする請求項９に記載のゲートウェイ装置。
【請求項１３】
前記計算機に、前記第１のネットワークの通信品質を推定可能なコマンドを実行し、
前記コマンドの実行結果が、前記通信品質が低いことを示す場合、前記第２のネットワークにおける前記ゲートウェイと前記端末との通信の優先順位を高く決定することを特徴とする請求項９に記載のゲートウェイ装置。
【請求項１４】
前記端末との前記通信に用いられるパケットに含まれる優先度を表す領域を、前記決定された優先順位に従って書き換え、
前記書き換えられた優先度を表す領域を含む前記パケットを、前記端末との通信に使用することを特徴とする請求項９に記載のゲートウェイ装置。
【請求項１５】
前記ゲートウェイは、少なくとも一つの基地局と接続され、
前記第２のネットワークは、前記基地局と少なくとも一つの端末と無線ネットワークを備え、
前記基地局は、前記無線ネットワークによって、前記端末と接続され、
前記端末は、前記基地局及び前記ゲートウェイを介して、前記計算機と通信し、
前記ゲートウェイは、前記推定された前記第１のネットワークの通信品質に従って、前記基地局から前記端末までの前記無線ネットワークにおける前記通信の優先順位を決定することを特徴とする請求項９に記載のゲートウェイ装置。
【請求項１６】
前記ゲートウェイは、前記決定された前記無線ネットワークにおける前記通信の優先順位を、前記基地局に送信し、
前記基地局は、送信された優先順位に従って、前記端末と通信をすることを特徴とする請求項９に記載のゲートウェイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムに関し、特に、通信品質を保証する通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブロードバンドネットワークの拡大に伴い、大容量データのダウンロード及びＷｅｂ閲覧等に代表される従来のデータ通信サービスに加え、音声、映像ストリーミング、及びネットワークを介しての業務用アプリケーション等の新しいサービスへの需要が高まっている。これら新しいサービスにおいて、安定した品質によってサービスが提供されるために、通信速度、データの伝送遅延及び伝送遅延のジッタなど、いわゆる通信品質が一定の品質に達することが要求される。
【０００３】
また、データ通信サービスの多様化及びグローバル化の進展、データ通信サービスに必要となるコストの低減、並びに災害時におけるデータ通信サービスの早期復旧などの要求によって、データ通信サービスを提供するサーバの配置方法は、図１５に示すような分散型のシステム構成が主流になりつつある。
【０００４】
図１５は、従来技術の分散型のシステムを示すブロック図である。
【０００５】
従来技術の分散型のシステムは、端末１００、端末１０１、アクセス網１、ゲートウェイ３００、ネットワーク２及びサーバ群４３０を備える。
【０００６】
端末１００及び端末１０１は、端末１００及び端末１０１が利用する通信手段の通信網であるアクセス網１に接続される。端末１００及び端末１０１は、プロセッサ、出力装置、入力装置、ネットワークインタフェース、メモリ及び補助記憶装置を備える計算機である。また、端末１００及び端末１０１は、二つに限らず、複数の同じ端末がアクセス網１に接続されている。アクセス網１は、例えば、移動体通信網又は光通信網である。
【０００７】
アクセス網１は、ゲートウェイ３００を介して、外部のネットワーク２に接続される。
【０００８】
ゲートウェイ３００は、アクセス網１とネットワーク２とのインタフェースである。ゲートウェイ３００は、プロセッサ、出力装置、入力装置、ネットワークインタフェース、メモリ及び補助記憶装置を備える計算機である。ゲートウェイ３００は、例えば、アクセス網１とネットワーク２との間でやり取りされるパケットの転送情報及び接続情報を管理する。また、ゲートウェイ３００は、端末１００と端末１０１とに対する課金情報を収集する。
【０００９】
ネットワーク２は、例えば、インターネット、通信事業者によって構築されたネットワーク、又は企業等が独自に構築したネットワークである。
【００１０】
サーバ群４３０は、分散して配置されたサーバの集合である。サーバ群４３０には、管理サーバ４２０及び複数のサーバが備わる。
【００１１】
サーバ４１０及びサーバ４１１は、サーバ群４３０の中に、分散して配置されたサーバである。サーバ４１０及びサーバ４１１は、プロセッサ、出力装置、入力装置、ネットワークインタフェース、メモリ及び補助記憶装置を備える計算機である。また、サーバ４１０及びサーバ４１１は、アプリケーションのプログラム及び記憶装置などを含み、端末の利用者にサービスを提供する。
【００１２】
管理サーバ４２０は、プロセッサ、出力装置、入力装置、ネットワークインタフェース、メモリ及び補助記憶装置を備える計算機である。管理サーバ４２０は、端末１００又は端末１０１がサービスの利用を要求した場合に、サーバ群４３０の中から、各サーバの負荷状況等に基づいて接続先サーバを決定し、サービスの利用を要求した端末に、決定された接続先サーバを通知する。
【００１３】
以下において、アクセス網１に移動体通信網３を用いる場合のネットワーク構成を示す図１６を用いて、背景技術を説明する。
【００１４】
図１６は、従来技術の、移動体通信網を用いた分散型のシステムを示すブロック図である。
【００１５】
移動体通信網を用いた分散型のシステムは、移動端末１１０、移動端末１１１、基地局２００、移動体通信網３、ゲートウェイ３００、ネットワーク２及びサーバ群４３０を備える。ゲートウェイ３００、ネットワーク２及びサーバ群４３０は、図１５に示したゲートウェイ３００、ネットワーク２及びサーバ群４３０と同じである。
【００１６】
移動端末１１０及び移動端末１１１は、プロセッサ、出力装置、入力装置、ネットワークインタフェース、メモリ及び補助記憶装置を備える計算機である。移動端末１１０及び移動端末１１１は、基地局２００を介して、移動体通信網３に接続される。
【００１７】
基地局２００は、プロセッサ、出力装置、入力装置、ネットワークインタフェース、メモリ及び補助記憶装置を備える計算機である。基地局２００は、移動体通信網３から伝送されるパケットを無線信号に変換し、移動端末１１０及び移動端末１１１に無線信号を伝送する。また、基地局２００は、移動端末１１０及び移動端末１１１から送信される無線信号を変換することによって、移動体通信網３にパケットを伝送する。
【００１８】
移動体通信網３は、複数の基地局（図１６には、基地局数を一つとしている）とゲートウェイ３００とが接続され、基地局２００とゲートウェイ３００との間で、パケットを伝送する。
【００１９】
例えば、図１６に示すシステムにおいて、端末１１０がサーバ４１０を用いて音声、映像ストリーミング、ネットワーク２を介しての業務用アプリケーション等の新しいサービスを利用する場合、アクセス網１及びネットワーク２は、端末１１０とサーバ４１０との間の通信が一定の品質を達成するように制御される必要がある。
【００２０】
このため、従来技術のシステムは、基地局２００にＲＴＰ／ＲＴＣＰ及びＵＤＰのプロトコルを実装している（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されているネットワークにおいて、基地局２００は、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ及びＵＤＰのプロトコルを用いて、サーバ４１０（特許文献１においては固定端末）と端末１１０との間で伝送される信号を分析し、基地局２００とサーバ４１０との間、すなわちネットワーク１の通信品質を測定する。基地局２００は、当該通信品質を用いて、基地局２００と端末１１０との間で達成されるべき通信品質を算出し、無線区間（基地局２００と端末１１０との間）の伝送パラメータを調整する。
【００２１】
従来の伝送パラメータの調整には、無線区間における優先度制御がある（例えば、特許文献２参照）。
【００２２】
図１７は、従来技術のネットワークと無線区間との優先度指標の対応を示す説明図である。
【００２３】
図１７に示すように、特許文献２のシステムにおいて、基地局２００は予め定められたネットワーク１における優先度指標Ａ〜Ｄと無線区間における優先度指標ａ〜ｄとに従って、パケットの無線区間における優先度を決定し、パケットを無線区間における優先度指標に従って、無線区間を介して端末に伝送する。例えば、ネットワーク１における優先度がＢのパケットは、基地局２００によって無線区間における優先度にｂが付され、端末に伝送される。
【特許文献１】特表２００５−０２７３９４号公報
【特許文献２】特開２００７−０５３５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明が解決しようとする課題は二つある。
【００２５】
まず、特許文献１に記載された方法は、基地局２００にＲＴＰ／ＲＴＣＰ又はＵＤＰといったプロトコルを必要とする。これらのプロトコルは、基地局２００に本来求められる機能、すなわち、移動体通信網３において伝送されるパケットを無線信号に変換する機能には不要のプロトコルである。従って、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ又はＵＤＰ等のプロトコルを追加することは、基地局の実装の複雑さを増大させることとなる。第一の課題は、前述のような基地局の複雑化の回避である。
【００２６】
第二に、図１５に示すシステム構成において、例えば、以下の状況が発生する。端末１００及び端末１０１が同じサービスを利用し、端末１００はサービスの開始に際してサーバ４１０への接続を管理サーバ４２０から指示され、端末１０１はサービスの開始に際してサーバ４１１への接続を管理サーバ４２０から指示される場合があるとする。そして、端末１００はゲートウェイ３００を介してサーバ４１０と通信し、端末１０１はゲートウェイ３００を介してサーバ４１１と通信する。また、サーバ４１０はゲートウェイ３００が存在する場所と物理的に近い位置に存在し、反対に、サーバ４１１は物理的に遠い位置にある。
【００２７】
一般的な通信システムにおいて、物理的に近い距離に存在する装置間の通信は、物理的に遠い距離を隔てて存在する装置間の通信に比べて、達成できる通信品質が良くなると考えられる。例えば通信品質として伝送遅延時間を考えた場合、物理的に近い距離に存在する装置間の通信の伝送遅延時間は小さく、物理的に遠い距離を隔てて存在する装置間の通信の伝送遅延時間は大きい。
【００２８】
前述の場合、図１５に示した例において、ゲートウェイ３００とサーバ４１０との間の通信に要する遅延時間は、ゲートウェイ３００とサーバ４１１との間の通信に要する遅延時間より小さいと考えられる。
【００２９】
しかし、端末１００及び端末１０１は同一のサービスを利用するため、端末１００及び端末１０１とサーバ４１０及びサーバ４１１との間の通信に要求される伝送遅延時間は、同等な通信品質でなければならない。なお、各端末と各サーバとの間の通信の伝送遅延時間は、各端末とゲートウェイ３００との間の通信の伝送遅延時間と、ゲートウェイ３００と各サーバとの間の通信の伝送遅延時間との和である。
【００３０】
従って、前述の図１５に示した例において、ゲートウェイ３００と各サーバとの間の通信の伝送遅延時間に関する前記の関係を考慮すると、端末１０１とゲートウェイ３００との間の通信の伝送遅延時間は、端末１００とゲートウェイ３００との間の通信の伝送遅延時間より小さい必要がある。
【００３１】
このように、サーバが分散して配置されたシステムにおいては、端末とサーバ間との通信品質を一定にするために、ゲートウェイ３００と各サーバ間との通信品質、すなわちネットワーク２の通信品質に従って、ゲートウェイ３００と各端末間との通信品質、すなわちアクセス網１の通信品質が端末毎に個別に制御される必要がある。
【００３２】
しかし、特許文献２に記載された方法は、図１７に示したテーブルを用いることによって、端末毎の個別ではなくサービス毎に優先度が変換されている。従って、第二の課題は、特許文献２によって開示されている方法には、アクセス網の通信品質を端末毎に個別に制御することができないことである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、少なくとも一つの計算機と、第１のネットワークによって計算機と接続されるゲートウェイを備える通信システムであって、ゲートウェイは、第２のネットワークによって、少なくとも一つの端末と接続され、端末はゲートウェイを介して計算機と通信をし、ゲートウェイは第１のネットワークにおけるゲートウェイから計算機までの通信の品質を推定し、推定された通信品質に従って、第２のネットワークにおけるゲートウェイと端末との通信の優先順位を決定する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の一実施形態によると、基地局の複雑さを増大させることなく、通信品質の制御を、端末毎に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図１のシステム構成図を用いて説明する。
【００３６】
図１は、本発明の第１の実施形態のシステムを示すブロック図である。
【００３７】
第１の実施形態のシステムは、端末１００、端末１０１、アクセス網１、ゲートウェイ３０２、ネットワーク２、サーバ群４３０、サーバ４１０、サーバ４１１、管理サーバ４２０、セッション管理サーバ５００及びユーザ情報管理サーバ５０１を備える。
【００３８】
第１の実施形態のシステムと、図１５に示す従来技術の分散型のシステムとにおいて、同じ機能及び構成を持つ要素には同じ符号を付している。
【００３９】
ゲートウェイ３０２は、アクセス網１とネットワーク２とのインタフェースであり、第１の実施形態におけるゲートウェイである。ゲートウェイ３０２は、プロセッサ、出力装置、入力装置、ネットワークインタフェース、メモリ及び補助記憶装置を備える計算機である。
【００４０】
セッション管理サーバ５００は、端末がサーバにセッションを接続する要求を出した際に、サーバを端末に割当てる。セッション管理サーバ５００は、例えばＳＩＰサーバを用いてもよい。
【００４１】
ユーザ情報管理サーバ５０１は、ユーザの情報を保持し、ゲートウェイ３０２からの要求に従って、端末１００又は端末１０１のユーザの情報を、ゲートウェイ３０２に送信する。ユーザ情報管理サーバ５０１は、例えば、３ＧＰＰにおけるＨＳＳ（Ｈｏｍｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｅｒｖｅｒ）機能を有するサーバでもよい。また、ユーザ情報管理サーバ５０１に保持されるユーザの情報は、例えば、ユーザが利用可能な帯域幅及びサービス等の、いわゆる加入者情報を含んでもよい。
【００４２】
図１に示すシステムにおいて、端末１００がサーバ群４３０によって提供されるサービスを利用する場合の処理を図２に示す。
【００４３】
図２は、本発明の第１の実施形態の処理フローを示すシーケンス図である。
【００４４】
端末１００は、端末１００と管理サーバ４２０との間で、サーバ群４３０を用いたサービスを開始するためのサービス開始手続き７００を実行する。サービス開始手続き７００によって端末１００に送られる情報には、例えば、端末１００によるサービス開始要求、及び管理サーバ４２０によって指定された端末１００が利用するサーバの情報等が含まれる。本実施形態において、サービス開始手続き７００の結果、端末１００はサーバ４１０に接続することを、管理サーバ４２０によって指定される。
【００４５】
次に、端末１００は、セッション管理サーバ５００に、セッション接続要求７０１を送信する。
【００４６】
セッション管理サーバ５００は、セッション接続要求７０１を受信すると、ゲートウェイ３０２に、アクセス網１におけるリソースの確保を要求するリソース要求７０２を送信する。
【００４７】
ゲートウェイ３０２は、リソース要求７０２を受信すると、ユーザ情報管理サーバ５０１に、端末１００を使用してサービス開始手続き７００を開始したユーザに関する情報を要求する、ユーザ情報要求７０３を送信する。
【００４８】
ユーザ情報管理サーバ５０１は、ユーザ情報要求７０３を受信すると、ユーザ情報管理サーバ５０１に含まれるユーザ情報の中から、ユーザ情報要求７０３において要求されたユーザに関する情報を、ユーザ情報回答７０４として、ゲートウェイ３０２に送信する。
【００４９】
ゲートウェイ３０２は、ユーザ情報回答７０４を受信すると、ユーザ情報確認ステップ７０５を実行する。ゲートウェイ３０２は、ユーザ情報確認ステップ７０５において、端末１００のユーザがリソース要求７０２にて要求のあったリソースを利用する資格を有するか否かを確認する。
【００５０】
本実施形態において、端末１００のユーザが当該リソースを利用する資格が無い場合、ゲートウェイ３０２は、リソース要求７０２によって要求のあったリソースを確保できないことを、セッション管理サーバ５００に回答する。
【００５１】
以下、ユーザ情報確認ステップ７０５において、端末１００がリソース要求７０２によって要求されたリソースを利用する資格を有する場合について説明する。
【００５２】
次にゲートウェイ３０２は、ネットワーク２の通信品質を測定するネットワーク通信品質評価ステップ７０６を実行する。ネットワーク２の通信品質の測定方法については、後述する。
【００５３】
次にゲートウェイ３０２は、ネットワーク通信品質評価ステップ７０６で測定されたネットワーク２の通信品質を用いて、優先度指標決定ステップ７０７を実行し、端末１００がセッション接続要求７０１において接続を要求したセッションによって通信するパケットの、アクセス網１における優先度指標を決定する。優先度指標の決定方法については、後述する。
【００５４】
次にゲートウェイ３０２は、優先度指標決定ステップ７０７によって決定された優先度指標を用いて、優先度指標書き換え設定ステップ７０８を実行し、端末１００がセッション接続要求７０１において接続を要求したセッションによって通信するパケットの優先度指標を、書き換える。書き換えられた設定の詳細については、後述する。
【００５５】
次にゲートウェイ３０２は、端末１００に割当てることが可能なリソースを、リソース回答７０９としてセッション管理サーバ５００に送信する。
【００５６】
セッション管理サーバ５００は、リソース回答７０９を受信すると、端末１００に、セッション接続が可能である旨を通知するセッション接続回答７１０を送信する。
【００５７】
端末１００は、セッション接続回答７１０を受信すると、セッション接続要求７０１において接続を要求されたセッションであり、また、セッション接続回答７０９において接続可能とされたセッションを用いて、端末１００とサーバ４１０との間で通信し、サービスを実行する（サービス実行７１１）。
【００５８】
図３は、本発明の第１の実施形態のゲートウェイ３０２の構成を示すブロック図である。
【００５９】
ゲートウェイ３０２は、ネットワークインタフェース３１０、リソース割当て制御部３２０、ユーザ情報制御部３４０、ネットワーク通信品質測定部３５０、優先度指標決定部３６０、パケット転送部３７０、及びアクセス網インタフェース３３０を含む。
【００６０】
ネットワークインタフェース３１０は、ゲートウェイ３０２とネットワーク２との間のインタフェースである。ネットワークインタフェース３１０は、ゲートウェイ３０２とセッション管理サーバ５００又はユーザ情報管理サーバ５０１との間で図２に示した送受信をする際に利用される。また、ネットワークインタフェース３１０は、端末１００と管理サーバ４２０又はサーバ４１０とが送受信するパケットをネットワーク２とアクセス網１との間で転送する際に利用される。ネットワークインタフェース３１０は、例えばイーサネット（登録商標、以下同じ）等の物理インタフェースを備え、ＴＣＰ／ＩＰ等のプロトコルによって通信するインタフェースである。
【００６１】
アクセス網インタフェース３３０は、ゲートウェイ３０２とアクセス網１との間のインタフェースである。アクセス網インタフェース３３０は、ゲートウェイ３０２と端末１００又は端末１０１との通信に利用される。
【００６２】
リソース割当て制御部３２０は、ゲートウェイ３０２とセッション管理サーバ５００との間で定められたプロトコルを実行する。リソース割当て制御部３２０は、図２において、リソース要求７０２及びリソース回答７０９のメッセージを処理する。
【００６３】
ユーザ情報制御部３４０は、ゲートウェイ３０２とユーザ情報管理サーバ５０１との間で定められたプロトコルを実行する。リソース割当て制御部３２０は、図２において、ユーザ情報要求７０３及びユーザ情報回答７０４のメッセージ処理、及びユーザ情報確認ステップ７０５を実行する。
【００６４】
ネットワーク通信品質測定部３５０は、図２におけるネットワーク通信品質評価ステップ７０６を実行し、ネットワーク通信品質評価ステップ７０６によって得られた通信品質の評価結果を優先度指標決定部３６０に出力する。ネットワークの通信品質の評価方法については、以下に二つの例を示す。
【００６５】
図４は、本発明の第１の実施形態のネットワーク通信品質測定方法の一つ目の例を示すフローチャートである。
【００６６】
ネットワーク通信品質測定部３５０は、サーバ位置推定ステップ３５１において、端末１００の接続先サーバ（図２においてはサーバ４１０）の情報を用いて、端末１００の接続先サーバの位置を推定する。端末１００の接続先サーバの情報は、リソース要求７０２に含まれる。
【００６７】
ネットワーク２が、例えばＩＰネットワークである場合、ネットワーク通信品質測定部３５０は、端末１００の接続先サーバのＩＰアドレスによって、端末１００の接続先サーバの物理的な位置を推定してもよい。ＩＰアドレスによって、物理的な位置情報を取得する方法は、ネットワーク通信品質測定部３５０内に予めＩＰアドレスと物理的な位置情報を対応させるテーブルを含んでもよいし、また、ネットワーク２経由で提供されるＩＰアドレスと位置情報のマッピングサービスを利用してもよい。
【００６８】
また、サーバ位置推定ステップ３５１において、端末１００の接続先サーバの位置を推定する方法は、例えば、サーバ群４３０内のサーバの位置を、あらかじめ管理者によって、ネットワーク２に接続するいずれかのサーバに保存しておき、ゲートウェイ３０２が取得する方法でもよい。
【００６９】
次に、ネットワーク通信品質測定部３５０は、位置−通信品質推定ステップ３５２において、ステップ３５１で推定された端末１００の接続先サーバの位置情報に基づいて、ゲートウェイ３０２と端末１００の接続先サーバとの間の通信品質を推定する。
【００７０】
本実施形態における通信品質の推定方法は、例えば図５に示すように、ゲートウェイ３０２と接続先サーバとの距離に従って通信品質を推定する。
【００７１】
図５は、本発明の第１の実施形態のゲートウェイ３０２から接続先サーバの距離と通信品質との関係を示す説明図である。
【００７２】
ネットワーク通信品質測定部３５０は、距離に関して予め複数の閾値を設定する（図５において、閾値をＤ１＜Ｄ２＜Ｄ３の３種類とする）。ネットワーク通信品質測定部３５０は、ゲートウェイ３０２から接続先サーバの距離と上記複数の閾値との間の関係によって、ネットワークの通信品質（図５の例ではＮＱ１〜ＮＱ４の４種類）を推定する。例えば通信品質として伝送遅延時間を用いた場合、ＮＱ１は、ゲートウェイ３０２と接続先サーバの間の伝送遅延時間が最も小さい（すなわち通信品質がよい）ことを示し、逆にＮＱ４は、伝送遅延時間が最も大きい（すなわち通信品質が悪い）ことを示す。
【００７３】
図６は、本発明の第１の実施形態のネットワーク通信品質測定方法の二つ目の例を示すフローチャートである。
【００７４】
ネットワーク通信品質測定部３５０は、端末１００の接続先サーバ（図２の例ではサーバ４１０）、通信品質を測定することができるコマンドを発行し、通信品質を測定することができるコマンドの結果を取得する。例えば、ネットワーク２がＩＰネットワークの場合、ゲートウェイ３０２に備わる通信品質測定部３５０は、接続先サーバにｐｉｎｇコマンドを実行し（通信品質推定コマンド実行ステップ３５３）、ゲートウェイ３０２から接続先サーバの間の伝送遅延時間を測定する。
【００７５】
次に通信品質測定部３５０は、コマンド実行結果−通信品質推定ステップ３５４において、通信品質推定コマンド実行ステップ３５３によって得られた結果に基づいて、ゲートウェイ３００から接続先サーバの間の通信品質を推定する。
【００７６】
図７は、本発明の第１の実施形態のコマンド実行結果と通信品質との関係を示す説明図である。
【００７７】
具体的には、通信品質推定コマンド実行ステップ３５３において使用されたコマンドの結果に対する複数の閾値を、予め設定する（図７において、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３の３種類）。さらに、通信品質測定部３５０は、通信品質推定コマンド実行ステップ３５３において発行したコマンドの結果と上記複数の閾値との間の関係によって、通信品質（図７の例においてＮＱ１〜ＮＱ４の４種類）を推定する。
【００７８】
通信品質推定コマンド実行ステップ３５３においてｐｉｎｇコマンドを発行した場合、Ｒ１〜Ｒ３は、ゲートウェイ３０２から接続先サーバまでの伝送遅延時間の閾値を示す。また、ＮＱ１は、ゲートウェイ３０２から接続先サーバへの伝送遅延時間が最も小さい（すなわち通信品質がよい）ことを示し、逆にＮＱ４は伝送遅延時間が最も大きい（すなわち通信品質が悪い）ことを示す。
【００７９】
ネットワーク通信品質測定部３５０は、前述のネットワークの通信品質の測定方法によって得た測定結果を、優先度指標決定部３６０に出力する。
【００８０】
優先度指標決定部３６０は、ネットワーク通信品質測定部３５０から入力された通信品質の測定結果に基づいて、セッション接続要求７０１において接続を要求されたセッションのパケットに付加される、アクセス網１における優先度指標を決定し、パケット転送部３７０において、決定された優先度指標を設定する。
【００８１】
図８は、本発明の第１の実施形態のネットワーク２の通信品質推定結果とアクセス網１の優先度指標の関係を示す説明図である。
【００８２】
優先度指標の決定方法としては、図８に示すテーブルを利用して、ネットワークの通信品質がＮＱ１の場合はアクセス網１における優先度指標をＡＰ１に決定するような方法を用いる。図８に示されたＮＱ１〜ＮＱ４は、ネットワーク通信品質測定部３５０から入力された通信品質の測定結果と同じであり、図５及び図７に示した測定結果と同様に、ＮＱ１が最も通信品質が良く、ＮＱ４が最も通信品質が悪い。
【００８３】
同一のサービスを実行する場合、端末とサーバとの間の通信品質を一定に保つためには、優先度指標決定部３６０は、ネットワーク２における通信品質が悪い場合はアクセス網１における優先度を高く、逆にネットワーク２における通信品質がよい場合はアクセス網１における優先度を低くする必要がある。従って、図８の場合、優先度指標決定部３６０は、アクセス網１における優先度指標であるＡＰ１を最も低く、ＡＰ４を最も高くする。
【００８４】
次に優先度指標決定部３６０は、前述の処理によって決定したアクセス網１における優先度指標を、パケット転送部３７０に設定する。
【００８５】
図９は、本発明の第１の実施形態の端末識別子とセッション識別子と優先度指標との関係を示す説明図である。
【００８６】
パケット転送部３７０は、図９に示すテーブルを含み、端末毎に付された識別子と、当該端末が接続しているセッションの識別子に対応付けて、セッションによって伝送されるパケットのアクセス網１における優先度指標を管理する。優先度指標決定部３６０は、前述の手順によって決定したアクセス網１における優先度指標を、端末識別子とセッション識別子とに対応付けて、図９のテーブルに設定する。
【００８７】
パケット転送部３７０は、ネットワーク２とアクセス網１との間でやり取りされるパケットを、相互に転送する。また、パケット転送部３７０は、図９に示す設定に基づいて、パケットのヘッダに含まれる優先度指標を書き換える。例えば、ネットワーク２とアクセス網１との間でやり取りされるパケットがＩＰパケットであり、ネットワーク２における優先度指標としてＩＰヘッダ内のＴＯＳフィールドが用いられている場合、パケット転送部３７０は、図９に示す設定に従って、パケットのＴＯＳフィールドを書き換える。また別な例として、例えばアクセス網１の中において独自のヘッダを用いる場合も、パケット転送部３７０は、独自のヘッダ内の優先度指標に対応するフィールドを書き換える。
【００８８】
また、パケット転送部３７０は、ネットワーク２又はアクセス網１にパケットを転送する際に、図９に示すアクセス網における優先度指標に従って、パケットを転送してもよい。
【００８９】
なお、本発明の第１の実施形態のシステムは、サーバ４１０及びサーバ４１１を、複数の記憶装置に換え、サーバ群４３０を記憶装置群としてもよい。
【００９０】
以上、本発明の第１の実施形態について、端末１００、１０１とサーバ４１０、４１１との間の通信を例として説明したが、サーバの代わりにストレージ装置を設け、端末１００、１０１がストレージ装置によって提供される記憶領域にアクセスするための通信についても、前述した第１の実施形態を適用することができる。
【００９１】
以上、説明したように、本発明の第１の実施形態によると、ゲートウェイ３０２は、新たなプロトコル、又はゲートウェイ３０２の機能に不要なプロトコルを追加されることなく、端末とサーバ間との通信品質を一定に保つ制御が可能となる。また、図９に示したように、端末毎及びセッション毎に優先度指標を管理することによって、ゲートウェイ３０２は、アクセス網１の通信品質を端末毎に個別に制御することが可能となる。
【００９２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００９３】
図１０は、本発明の第２の実施形態のシステム構成を示すブロック図である。
【００９４】
図１０において、図１及び図１６と同じ機能及び構成を持つ要素には、同じ符号を付している。ゲートウェイ３０１及び基地局２０１は、図１６に示すゲートウェイ３００及び基地局２００と同じ機能を持つ。また、ゲートウェイ３０１及び基地局２０１は、以下に示す第２の実施形態の処理も行う。
【００９５】
まず、第２の実施形態において、端末１１０がサーバ群４３０によって提供されるサービスを利用する場合の処理について説明する。
【００９６】
図１１は、本発明の第２の実施形態の処理フローを示すシーケンス図である。
【００９７】
図１１において、図２と同じ構成の要素、メッセージ及び動作については同じ符号を付している。第２の実施形態において、サービス開始手続き７００から優先度指標決定ステップ７０７までのフロー、及びリソース回答７０９からサービス実行７１１までのフローは、第１の実施形態と同じであるため説明は省略する。
【００９８】
ゲートウェイ３０１は、基地局２０１に優先度指標書き換え要求７５０を送信することによって、優先度指標決定ステップ７０７において決定された優先度指標を基地局２０１に送信する。
【００９９】
図１２は、本発明の第２の実施形態のゲートウェイ３０１の構成を示すブロック図である。
【０１００】
図１２において、図３と同じ構成及び機能を持つ要素には同じ符号を付しており、すなわち、優先度指標決定部３６１以外の要素には同じ符号を付している。図１２において、優先度指標決定部３６１は、決定した無線区間（基地局２０１と移動端末１１０及び移動端末１１１との間の区間）における優先度指標を、アクセス網インタフェース３３０及び移動体通信網３を介して、基地局２０１に送信する。
【０１０１】
基地局２０１は、優先度指標書き換え設定ステップ７５８において、優先度指標書き換え要求７５０によって指定された無線区間における優先度指標を、移動端末１１０に対する無線区間の優先度に設定する。
【０１０２】
図１３は、本発明の第２の実施形態の基地局の構成を示すブロック図である。
【０１０３】
インタフェース２１０は、基地局２０１が移動体通信網３を介してゲートウェイ３０１等と通信するためのインタフェースである。送受信部２２０は、基地局と端末との通信に必要な変復調及び誤り訂正符号化／復号等の、いわゆるベースバンド信号処理を行う。無線インタフェース２４０は、無線信号として送受信される高周波信号と、送受信部２２０によって処理されるベースバンド信号との間のインタフェースである。アンテナ２５０は、移動端末１１０及び移動端末１１１から送信され、無線インタフェース２４０によって処理される無線信号を受信し、また、移動端末１１０及び移動端末１１１へ、無線インタフェース２４０によって処理された無線信号を送信する。
【０１０４】
スケジューリング部２３０は、各端末のパケットを、優先度指標書き換え要求７５０で指定された無線区間における優先度指標に基づいて、送受信されるパケットをスケジューリングする。送受信されるパケットをスケジューリングするために、スケジューリング部２３０が管理する優先度指標のテーブルの例を図１４に示す。
【０１０５】
図１４は、本発明の第２の実施形態の端末識別子とネットワークにおける優先度指標と無線区間の優先度指標の関係を示す説明図である。
【０１０６】
無線区間の優先度指標は、移動端末識別子及び移動端末毎のパケットのネットワーク２における優先度指標に対応して管理される。ネットワーク２における優先度指標は、例えばネットワーク２がＩＰネットワークである場合、ＩＰパケット内に含まれるＴＯＳフィールドの値によって指定されてもよい。優先度指標書き換え設定ステップ７５８において、スケジューリング部２３０は、移動端末識別子（図１１に示される移動端末１１０に対応する識別子）とネットワーク２の優先度指標に対応した無線区間の優先度指標を、優先度指標書き換え要求７５０によって指定された優先度指標に書き換える。
【０１０７】
前述の通り、第２の実施形態によると、基地局２０１とゲートウェイ３０１とにプロトコルを追加することなく、移動端末とサーバとの間の通信品質を一定に保つ制御が可能となる。また、図１４に示したように、端末毎に無線区間の優先度指標を管理することによって、移動体通信網の通信品質を端末毎に個別に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の第１の実施形態のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の処理フローを示すシーケンス図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のゲートウェイの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のネットワーク通信品質測定方法の一つ目の例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態のゲートウェイと接続先サーバ間の距離と通信品質の関係を示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態のネットワーク通信品質測定方法の二つ目の例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態のコマンド実行結果と通信品質との関係を示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態のネットワークの通信品質推定結果とアクセス網の優先度指標の関係を示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の端末識別子とセッション識別子と優先度指標との関係を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態のシステム構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の処理フローを示すシーケンス図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態のゲートウェイの構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態の基地局の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態の端末識別子とネットワークにおける優先度指標と無線区間の優先度指標の関係を示す説明図である。
【図１５】従来技術の、分散型のシステムを示すブロック図である。
【図１６】従来技術の、移動体通信網を用いた分散型のシステムを示すブロック図である。
【図１７】従来技術のネットワークと無線区間の優先度指標の対応を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１      アクセス網
２      ネットワーク
３      移動体通信網
１００、１０１  端末
１１０、１１１  移動端末
２００、２０１  基地局
２１０  インタフェース
２２０  送受信部
２３０  スケジューリング部
２４０  無線インタフェース
２５０  アンテナ
３００、３０１、３０２  ゲートウェイ
３１０  ネットワークインタフェース
３２０  リソース割当て制御部
３３０  アクセス網インタフェース
３４０  ユーザ情報制御部
３５０  ネットワーク通信品質測定部
３６０、３６１  優先度指標決定部
３７０  パケット転送部
４１０、４１１  サーバ
４２０  管理サーバ
４３０  サーバ群
５００  セッション管理サーバ
５０１  ユーザ情報管理サーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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