(57)【要約】本発明は、移動体通信網においてユーザのサービス加入情報を反映した通信制御を実現する。具体的には、ネットワークの通信品質制御機能を提供するＱｏＳ制御サーバと、ユーザのサービス情報を管理するユーザ情報管理サーバと、ユーザが送信するサービス制御メッセージをサービス制御サーバへ転送するサービスプロキシサーバ、異なる２つのネットワークのサービス制御サーバ間のメッセージを中継するサービス中継サーバ、ユーザのサービス情報に基づいてサービス制御を行うサービス制御サーバを備え、ユーザのサービス開始処理において、サービス制御サーバ、またはサービス中継サーバがサービスプロキシサーバに、事前に取得したサービス加入情報をサービス制御メッセージに含めて送信し、ＱｏＳ制御サーバがサービスプロキシサーバからサービス加入情報を取得することで、加入者情報を通信品質制御処理に反映させる。
2008105106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のネットワーク内で互いに接続された、第１の端末、該第１の端末を収容する第１の無線基地局、第１のＱｏＳ制御サーバ、該第１の端末の第１のユーザのサービス情報を管理する第１のユーザ管理サーバ、第１のサービス制御サーバ、及び第１のサービスプロキシサーバ、並びに第２のネットワーク内で互いに接続された、第２の端末、該第２の端末を収容する第２の無線基地局、第２のＱｏＳ制御サーバ、該第２の端末のユーザのサービス情報を管理する第２のユーザ管理サーバ、第２のサービス制御サーバ、及び第２のサービスプロキシサーバ、並びに第１及び第２のサービス制御サーバ間のメッセージを中継するサービス中継サーバを備えたネットワークシステムであって、
前記第２のサービス制御サーバ又は第２のサービス中継サーバは、上記第１の端末から前記第１のネットワーク経由で第２の端末へのＱｏＳパラメータメッセージを受信した際に、前記第１の端末の第１のユーザと共にサービスを利用している前記第２の端末の第２のユーザのサービス加入情報を前記ＱｏＳパラメータメッセージに付加し、
前記第２のサービスプロキシサーバは、前記第２のサービス制御サーバ又は第２のサービス中継サーバから前記ＱｏＳパラメータメッセージを受信すると、前記第２のユーザのサービス加入情報を自装置内の記憶媒体に記録し、該ＱｏＳパラメータメッセージから前記第２のユーザのサービス加入情報を削除して前記第２の端末に送信し、さらに前記第２のＱｏＳ制御サーバからのリソース情報問い合わせメッセージを受信した際は、前記記憶媒体に記録されている前記第２の端末のサービス加入情報及び、前記第２の端末が使用中のリソースの情報を前記第２のＱｏＳ制御サーバに送信し、
前記第２のＱｏＳ制御サーバは、前記第２のサービスプロキシサーバからリソース情報メッセージを受信した際に、前記第２のユーザが要求するリソースパラメータと、前記第２のユーザが使用中のリソース及び前記第２のユーザのサービス加入情報に基づいて許可される最大リソースとを比較し、前記第２のユーザのリソース取得の可否を判定することを特徴とする通信品質制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信品質制御システムであって、前記第２のサービス制御サーバ、前記第２のサービス中継サーバ、及び前記第２のサービスプロキシサーバが管理する前記第２のユーザのサービス加入情報に前記第２のユーザが利用可能なリソースの上限値を含むことを特徴とする通信品質制御システム。
【請求項３】
請求項１に記載の通信品質制御システムであって、前記第２のサービスプロキシサーバはサービス毎に利用する通信ポート番号をサービス通信ポート番号として管理しており、該サービス通信ポート番号にＴＣＰ／ＩＰの通信ポート番号を含むことを特徴とする通信品質制御システム。
【請求項４】
請求項１に記載の通信品質制御システムであって、前記第２のサービスプロキシサーバが管理する前記ＱｏＳパラメータに音声の符号化形式、ビットレートを含むことを特徴とする通信品質制御システム。
【請求項５】
請求項１に記載の通信品質制御システムであって、前記第２のＱｏＳ制御サーバが管理する前記第２のユーザの要求リソース情報に前記第２のユーザが要求する帯域を含むことを特徴とする通信品質制御システム。
【請求項６】
第１のネットワーク内で互いに接続された、第１の端末、該第１の端末を収容する第１の無線基地局、第１のＱｏＳ制御サーバ、該第１の端末の第１のユーザのサービス情報を管理する第１のユーザ管理サーバ、第１のサービス制御サーバ、及び第１のサービスプロキシサーバ、並びに第２のネットワーク内で互いに接続された、第２の端末、該第２の端末を収容する第２の無線基地局、第２のＱｏＳ制御サーバ、該第２の端末のユーザのサービス情報を管理する第２のユーザ管理サーバ、第２のサービス制御サーバ、及び第２のサービスプロキシサーバ、並びに第１及び第２のサービス制御サーバ間のメッセージを中継するサービス中継サーバを備えたネットワークシステムにおける通信品質制御方法であって、
前記第２のサービス制御サーバ又は第２のサービス中継サーバにおいて、上記第１の端末から前記第１のネットワーク経由で第２の端末へのＱｏＳパラメータメッセージを受信した際に、前記第１の端末の第１のユーザと共にサービスを利用している前記第２の端末の第２のユーザのサービス加入情報を前記ＱｏＳパラメータメッセージに付加し、
前記第２のサービスプロキシサーバにおいて、前記第２のサービス制御サーバ又は第２のサービス中継サーバから前記ＱｏＳパラメータメッセージを受信すると、前記第２のユーザのサービス加入情報を自装置内の記憶媒体に記録し、該ＱｏＳパラメータメッセージから前記第２のユーザのサービス加入情報を削除して前記第２の端末に送信し、さらに前記第２のＱｏＳ制御サーバからのリソース情報問い合わせメッセージを受信した際は、前記記憶媒体に記録されている前記第２の端末のサービス加入情報及び、前記第２の端末が使用中のリソースの情報を前記第２のＱｏＳ制御サーバに送信し、
前記第２のＱｏＳ制御サーバにおいて、前記第２のサービスプロキシサーバからリソース情報メッセージを受信した際に、前記第２のユーザが要求するリソースパラメータと、前記第２のユーザが使用中のリソース及び前記第２のユーザのサービス加入情報に基づいて許可される最大リソースとを比較し、前記第２のユーザのリソース取得の可否を判定することを特徴とする通信品質制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の通信品質制御方法であって、前記第２のサービス制御サーバ、前記第２のサービス中継サーバ、及び前記第２のサービスプロキシサーバが管理する前記第２のユーザのサービス加入情報に前記第２のユーザが利用可能なリソースの上限値を含むことを特徴とする通信品質制御方法。
【請求項８】
請求項６に記載の通信品質制御方法であって、前記第２のサービスプロキシサーバはサービス毎に利用する通信ポート番号をサービス通信ポート番号として管理しており、該サービス通信ポート番号にＴＣＰ／ＩＰの通信ポート番号を含むことを特徴とする通信品質制御方法。
【請求項９】
請求項６に記載の通信品質制御方法であって、前記第２のサービスプロキシサーバが管理する前記ＱｏＳパラメータに音声の符号化形式、ビットレートを含むことを特徴とする通信品質制御方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の通信品質制御方法であって、前記第２のＱｏＳ制御サーバが管理する前記第２のユーザの要求リソース情報に前記第２のユーザが要求する帯域を含むことを特徴とする通信品質制御方法。
【請求項１１】
ネットワークを通じてパケットの送受信を行うネットワークインターフェースと、サービス制御プログラムを格納する記憶媒体と、ユーザ情報を格納する記憶媒体と、前記記憶媒体に格納されたサービス制御プログラムを実行するＣＰＵと、前記ネットワークインターフェース、前記記憶媒体、前記ＣＰＵを相互に接続するバスを備え、
前記サービス制御プログラムは、ユーザのＱｏＳパラメータメッセージを受信した際に、前記ユーザと共にサービスを利用しているユーザのサービスパラメータをＱｏＳパラメータメッセージに付与する機能を有することを特徴とするサーバ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のサーバであって、ユーザのサービスパラメータにユーザが利用可能なリソースの上限値を含むことを特徴とするサーバ。
【請求項１３】
ネットワークを通じてパケットの送受信を行うネットワークインターフェースと、サービスプロキシ制御プログラムを格納する記憶媒体と、ユーザ情報及びユーザの通信品質情報を格納する記憶媒体と、前記記憶媒体に格納されたサービスプロキシ制御プログラムを実行するＣＰＵと、前記ネットワークインターフェース、前記記憶媒体、前記ＣＰＵを相互に接続するバスを備え、
前記サービスプロキシ制御プログラムは、ユーザのサービスパラメータを含んだＱｏＳパラメータメッセージを受信した際に、前記ユーザの通信品質情報を記憶媒体に保存し、ＱｏＳパラメータメッセージから前記ユーザのサービスパラメータを削除する機能と、
ＱｏＳ制御サーバからのリソース情報問い合わせメッセージを受信した際に、前記記憶媒体に保存した前記通信品質情報、及び前記ユーザが使用中のリソースをリソース情報として前記ＱｏＳ制御サーバに返信する機能を有することを特徴とするサーバ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のサーバであって、ユーザのサービスパラメータにユーザが利用可能なリソースの上限値を含むことを特徴とするサーバ。
【請求項１５】
請求項１３に記載のサーバであって、サービス毎に使用する通信ポート番号をサービス通信ポート番号として管理しており、該サービス通信ポート番号にＴＣＰ／ＩＰの通信ポート番号を含むことを特徴とするサーバ。
【請求項１６】
請求項１３に記載のサーバであって、前記ＱｏＳパラメータに音声の符号化形式、ビットレートを含むことを特徴とするサーバ。
【請求項１７】
ネットワークを通じてパケットの送受信を行うネットワークインターフェースと、ＱｏＳ制御プログラムを格納する記憶媒体と、ユーザの通信品質情報及びネットワークの通信品質情報を格納する記憶媒体と、前記記憶媒体に格納されたＱｏＳ制御プログラムを実行するＣＰＵと、前記ネットワークインターフェース、前記記憶媒体、前記ＣＰＵを相互に接続するバスを備え、
前記ＱｏＳ制御プログラムは、サービスプロキシサーバからリソース情報メッセージを受信した際に、前記ユーザが要求するリソースパラメータと、ユーザが使用中のリソース及びサービスパラメータによって許可されている最大リソースを比較し、リソース取得の可否を判定する機能を有することを特徴とするサーバ。
【請求項１８】
請求項１７に記載のサーバであって、前記ユーザの要求リソース情報にユーザが要求する帯域を含むことを特徴とするサーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信品質を制御するシステムの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ノートパソコンの普及に見られるように、ユーザが所有する端末は小型化の一途をたどり、移動体通信網の研究開発、及び標準化活動が促進されている。移動体通信網における主要なサービスは二者間の音声、または映像による通話であり、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）、３ＧＰＰ２（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔ２）で通信、サービス制御など、移動体通信網におけるさまざまな要素技術の標準化活動が行われている（例えば３ＧＰＰ２  Ｘ．００１３−００２−０、３ＧＰＰ２  Ｘ．００１３−０１２−０  Ｄｒａｆｔ  ｖｅｒｓｉｏｎ  ０．１７．０参照）。これらの要素技術の一つに、二者通話サービスにおける通信品質制御がある。これらの標準化活動において議論されている通信品質制御方法は、ユーザ間の１つのサービス通信セッションを確立する際に、ユーザがサービスにおいて必要とする通信リソースの情報を、通信品質を制御するサーバに申告し、通信品質管理サーバがリソース取得の可否を判定するというものである。
【発明の開示】
【０００３】
上記従来例では、通信品質管理サーバは、現在ネットワークにおいて使用済みのリソースに関する情報を管理し、ユーザがリソースの確保を要求する際に、ネットワークのリソースに空きがある場合にはリソースの取得を許可する。このような仕様においては、単一のユーザが、ネットワークリソースに空きがある限り、リソースを取得し続けることができる。これは、少数のユーザが資源を寡占できることを意味する。
３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２では、ユーザのサービスに関する情報を管理する装置としてホーム加入者管理サーバ（Ｈｏｍｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｅｒｖｅｒ）を規定しており、たとえばＨＳＳにユーザが利用可能なリソースの上限値を情報として含める方法が考えられるが、ＨＳＳが管理するユーザ情報を通信品質制御に用いる方法は規定されていない。そこで、上記の問題を解決するために、本発明の通信品質制御システムは、ユーザがリソース情報を相手ユーザに送信する処理において、リソース情報メッセージの通信経路上に存在するサービス中継サーバ、あるいはサービス制御サーバが、自身が属するネットワークのユーザに関するサービス加入情報をメッセージに付加する。付加されたサービス加入情報は、リソース情報メッセージが前記通信経路上に存在するサービスプロキシサーバを通過する際に当該サーバによって、その値が記憶媒体に保存され、メッセージから取り除かれる。サービスプロキシサーバに保存されたサービス加入情報は、通信品質管理サーバがリソース確保処理において、サービスプロキシサーバにリソースの利用状況を問い合わせる際に、ネットリソースの利用状況とともに通信品質管理サーバに送信される。これにより、通信品質管理サーバは、ネットワークリソースの利用状況、およびユーザのサービス加入情報の両方を鑑みた通信品質制御処理を行える。
したがって、本発明は、ネットワークリソースの利用状況、およびユーザのサービス情報をリソース確保処理時に参照し、一ユーザが使用可能なネットワークリソースの上限値をリソース確保処理に反映させることで、少数のユーザによるリソースの寡占を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
第１図は、本発明の一実施形態を示す通信品質制御システムのネットワーク構成図である。
第２図は、ユーザ端末の機能ブロック図である。
第３図は、無線基地局の機能ブロック図である。
第４図は、ＱｏＳ制御サーバの機能ブロック図である。
第５図は、サービスプロキシサーバの機能ブロック図である。
第６図は、サービス制御サーバ、サービス中継サーバの機能ブロック図である。
第７図は、ユーザ情報管理サーバの機能ブロック図である。
第８図は、発信側ネットワークの通信品質制御を説明するシーケンス図である。
第９図は、着信側ネットワークの通信品質制御を説明するシーケンス図である。
第１０図は、着信側ネットワークにおけるサービス中継サーバの通信品質制御を説明するシーケンス図である。
第１１図は、ユーザ端末のフローチャートである。
第１２図は、無線基地局のフローチャートである。
第１３図は、ＱｏＳ制御サーバのフローチャートである。
第１４図は、サービスプロキシサーバのフローチャートである。
第１５図は、サービス制御サーバ、サービス中継サーバのフローチャートである。
第１６図は、パケットフォーマットの一覧である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用するシステムの一例を示し、複数のネットワークから成る通信品質制御システムの構成図である。通信品質制御システムは、ユーザ間のサービス通信機能を提供するユーザ端末（１−１、１−２）、無線ネットワークと有線ネットワークの境界に位置し、無線通信を制御する無線基地局（２−１、２−２）、通信品質を制御するＱｏＳ制御サーバ（３−１、３−２）、ユーザが送信するサービス制御メッセージをサービス制御サーバへ転送するサービスプロキシサーバ（４−１、４−２）、異なる２つのネットワークのサービス制御サーバ間のメッセージを中継するサービス中継サーバ（７）、ユーザのサービス情報に基づいてサービス制御を行うサービス制御サーバ（５−１、５−２）、ユーザのサービスに関する加入者情報を管理するユーザ情報管理サーバ（６−１、６−２）、複数の無線ネットワーク（９−１、９−２）およびネットワーク（８−１、８−２）で構成される。
ユーザ端末（１−１、１−２）は、サービスを開始する機能、相手ユーザのサービス開始要求に応答する機能、ＱｏＳ制御サーバにリソース確保を要求する機能などを備え、ユーザが直接操作する装置である。無線基地局（２−１、２−２）は、無線ネットワークにおける無線通信の制御、無線ネットワークと有線ネットワークの接続、及びユーザからの要求を受けて無線区間のリソース確保を行う。ＱｏＳ制御サーバ（３−１、３−２）は、ユーザからのリソース確保要求を受け、サービスプロキシサーバからリソースの利用状況、及びユーザのサービス情報を取得して、リソース確保の可否を判定する機能を有する。サービスプロキシサーバ（４−１、４−２）はユーザ端末（１−１、１−２）から受信したサービス制御メッセージをサービス制御サーバ（５−１、５−２）へ、またはサービス制御サーバ（５−１、５−２）から受信したサービス制御メッセージをユーザ端末（１−１、１−２）へ中継する。サービス制御サーバ（５−１、５−２）は、ユーザの所属するネットワークにおいてサービス通信を制御するサーバであり、ユーザ端末（１−１、１−２）はサービス制御サーバ（５−１、５−２）にサービス制御に必要な情報を登録する必要がある。ユーザ端末（１−１、１−２）が保持する情報は端末のアドレス、通信に用いるポート番号など限定的なものであり、ユーザの全情報は各ネットワークにサービス制御サーバ（５−１、５−２）と対に配置されるユーザ情報管理サーバ（６−１、６−２）が管理する。サービス中継サーバ（７）は、異なるネットワーク（８−１、８−２）に属するサービス制御サーバ（５−１、５−２）間のサービス制御メッセージを中継する。サービス制御サーバ（５−１、５−２）はユーザ端末（１−１、１−２）の登録処理、サービス中継サーバ（７）はサービス開始メッセージの中継処理において、ユーザ情報管理装置（６−１、６−２）にユーザ情報の問い合わせを行うことが非特許文献１により開示されている。
次に、各装置の詳細な構成を示す。図２はユーザ端末１の機能ブロック図である。ユーザ端末１はネットワークインターフェース１０、ＣＰＵ１２、ハードディスク１４、メモリ１６、バス１８という基本ハードウェア構成を備え、ネットワークインターフェース１０上のパケット送受信部１０１を介して外部ネットワークと通信を行う。メモリ１６上にはサービス機能をユーザに提供するサービスアプリケーションプログラム１６１、リソース確保機能を有するＱｏＳ制御プログラム１６３を搭載する。サービスアプリケーションプログラム１６１は、サービスの開始・相手ユーザ端末に対する応答、サービスの終了機能を提供するサービス制御プロトコル処理部１６１１、通信状況を監視し、必要に応じてタイムアウト処理を行うための通信監視タイマ１６１３により構成される。また、ＱｏＳ制御プログラム１６３はリソース制御機能のためのＱｏＳプロトコル処理部１６３１、通信状況を監視し、必要に応じてタイムアウト処理を行うための通信監視タイマ１６３３により構成される。
図３は無線基地局２の機能ブロック図である。無線基地局２はネットワークインターフェース２０、無線ネットワークインターフェース２１、ＣＰＵ２２、ハードディスク２４、メモリ２６、バス２８という基本ハードウェア構成を備え、ネットワークインターフェース２０上のパケット送受信部２０１、及び無線ネットワークインターフェース２１上の無線パケット送受信部２１１を介して外部ネットワークと通信を行う。メモリ２６上にはリソース確保機能を有するＱｏＳ制御プログラム２６１を搭載する。ＱｏＳ制御プログラム２６１はリソース制御機能のためのＱｏＳプロトコル処理部２６１１、通信状況を監視し、必要に応じてタイムアウト処理を行うための通信監視タイマ２６１３により構成される。
図４はＱｏＳ制御サーバ３の機能ブロック図である。ＱｏＳ制御サーバ３はネットワークインターフェース３０、ＣＰＵ３２、ハードディスク３４、メモリ３６、バス３８という基本ハードウェア構成を備え、ネットワークインターフェース３０上のパケット送受信部３０１を介して外部ネットワークと通信を行う。メモリ３６上には、リソース確保機能を有するＱｏＳ制御プログラム３６１を搭載する。ＱｏＳ制御プログラム３６１はリソース制御機能のためのＱｏＳプロトコル処理部３６１１、通信状況を監視し、必要に応じてタイムアウト処理を行うための通信監視タイマ３６１３により構成される。ハードディスク３４には、ユーザのリソース利用状況を管理するユーザリソース情報ＤＢ３４１、ネットワークのリソース利用状況を管理するネットワークリソース情報ＤＢ３４２が格納される。ユーザリソース情報ＤＢ３４１は、ユーザＩＤ（３４１−１）、要求リソース（３４１−２）を構成要素とする。ネットワークリソース情報ＤＢ３４２は、最大リソース（３４２−１）、利用中リソース（３４２−２）を構成要素とする。ユーザリソース情報ＤＢ３４１、及びネットワークリソース情報ＤＢ３４２は、メモリ３６上にロードされたＱｏＳ制御プログラム３６１により読み書きが行われる。ユーザリソース情報ＤＢ３４１、及びネットワークリソース情報ＤＢ３４２は、データ量に応じてメモリ３６に格納される場合もある。
図５はサービスプロキシサーバ４の機能ブロック図である。サービスプロキシサーバ４はネットワークインターフェース４０、ＣＰＵ４２、ハードディスク４４、メモリ４６、バス４８という基本ハードウェア構成を備え、ネットワークインターフェース４０上のパケット送受信部４０１を介して外部ネットワークと通信を行う。メモリ４６上には、サービスのセッション制御機能を有するサービスプロキシ制御プログラム４６１を搭載する。サービスプロキシ制御プログラム４６１は、各種のサービス制御メッセージの中継処理を行うサービス制御プロトコル処理部４６１１、サービス制御メッセージ中のリソース情報を処理するＱｏＳパラメータ処理部４６１３、通信状況を監視し、必要に応じてタイムアウト処理を行うための通信監視タイマ４６１５により構成される。ハードディスク４４には、ユーザのリソース利用許容量に関する情報を格納するユーザ情報ＤＢ４４１、ユーザが現在利用中のリソースに関する情報を格納するユーザＱｏＳ情報ＤＢ４４２、サービスプロキシサーバが属するドメインを表すドメイン情報４４３が格納される。ユーザ情報ＤＢ４４１はユーザＩＤ（４４１−１）、リソース利用許容量を表すサービスパラメータ（４４１−２）を構成要素とする。ユーザＱｏＳ情報ＤＢ４４２はユーザＩＤ（４４２−１）、ユーザが使用中のサービスセッションを識別するサービス通信ポート番号（４４２−２）、リソースの利用状況を示すＱｏＳパラメータ（４４２−３）を構成要素とする。ドメイン情報４４３はドメインＩＤ（４４３−１）を構成要素とする。ユーザ情報ＤＢ４４１、ユーザＱｏＳ情報ＤＢ４４２、ドメイン情報４４３は、メモリ４６上にロードされたサービスプロキシ制御プログラム４６１により読み書きが行われる。ユーザ情報ＤＢ４４１、ユーザＱｏＳ情報ＤＢ４４２、ドメイン情報４４３は、データ量に応じてメモリ４６上に格納される場合もある。図６はサービス制御サーバ５の機能ブロック図である。サービス中継サーバ７も同様の機能ブロックを持つ。サービス制御サーバ５はネットワークインターフェース５０、ＣＰＵ５２、ハードディスク５４、メモリ５６、バス５８という基本ハードウェア構成を備え、ネットワークインターフェース５０上のパケット送受信部５０１を介して外部ネットワークと通信を行う。メモリ５６上には、サービスのセッション制御機能を有するサービス制御プログラム５６１を搭載する。サービスプロキシ制御プログラム５６１は、各種のサービス制御メッセージの中継処理を行うサービス制御プロトコル処理部５６１１、ユーザ情報管理サーバからユーザ情報を取得するためのユーザ情報処理部５６１３、サービス制御メッセージ中のリソース情報を処理するＱｏＳパラメータ処理部５６１５、通信状況を監視し、必要に応じてタイムアウト処理を行うための通信監視タイマ５６１７により構成される。ハードディスク５４には、ユーザのリソース利用許容量に関する情報を格納するユーザ情報ＤＢ５４１が格納される。ユーザ情報ＤＢ５４１はユーザＩＤ（５４１−１）、リソース利用許容量を表すサービスパラメータ（５４１−２）を構成要素とする。ユーザ情報ＤＢ５４１は、メモリ５６上にロードされたサービス制御プログラム５６１により読み書きが行われる。ユーザ情報ＤＢ５４１は、データ量に応じてメモリ５６上に格納される場合もある。
図７はユーザ情報管理サーバ６の機能ブロック図である。ユーザ情報管理６はネットワークインターフェース６０、ＣＰＵ６２、ハードディスク６４、メモリ６６、バス６８という基本ハードウェア構成を備え、ネットワークインターフェース６０上のパケット送受信部６０１を介して外部ネットワークと通信を行う。メモリ６６上には、ユーザ情報の管理機能を有するユーザ情報管理プログラム６６１を搭載する。ユーザ情報管理プログラム６６１は、サービス制御サーバ５、サービス中継サーバ７の要求に応じてユーザ情報を提供するユーザ情報処理部６６１１、通信状況を監視し、必要に応じてタイムアウト処理を行うための通信監視タイマ６６１３により構成される。ハードディスク６４には、ユーザ情報を格納するユーザ情報ＤＢ６４１が格納される。ユーザ情報ＤＢ６４１はユーザＩＤ（６４１−１）、リソース利用許容量を表すサービスパラメータ（６４１−２）を構成要素とする。ユーザ情報ＤＢ６４１は、メモリ６６上にロードされたユーザ情報管理プログラム６６１により読み書きが行われる。ユーザ情報ＤＢ６４１は、データ量に応じてメモリ６６上に格納される場合もある。
次に、通信品質制御処理の様子を、通信シーケンスを用いて詳細に説明する。ユーザ端末１（１−１）を発信端末、ユーザ端末２（１−２）を着信端末とし、ユーザ端末１がサービスを開始する場合について説明する。図８は発信側ネットワークの処理を表している。最初にユーザ端末１（１−１）がサービス開始要求をサービスプロキシサーバ１（４−１）に向けて送信する（Ｓ１−０１）。サービス開始要求メッセージの内容を図１６のＰＦ−０１に示す。サービス開始要求メッセージはパケット種別（サービス開始要求）、宛先ユーザＩＤ、送信元ユーザＩＤ、サービス通信ポート番号を要素とする。サービス制御用のプロトコルとして、例えば３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２等の標準化活動においては、Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＳＩＰ）が採用されている。サービス開始要求を受信したプロキシサーバ１（４−１）は、メッセージをサービス制御サーバ１（５−１）に中継する（Ｓ１−０３）。サービス制御サーバ１（５−１）は、同様にサービス開始要求をネットワーク２（８−２）のサービス中継サーバ（７）に中継する（Ｓ１−０５）。ネットワーク２のユーザ端末２が応答した結果、サービス制御サーバ１（５−１）は、ネットワーク２（８−２）からユーザ端末２のＱｏＳパラメータメッセージを受信する（Ｓ１−０７）。ＱｏＳパラメータメッセージの内容を図１６のＰＦ−０２に示す。ＱｏＳパラメータメッセージはパケット種別（ＱｏＳパラメータ）、宛先ユーザＩＤ、送信元ユーザＩＤ、サービス通信ポート番号、ＱｏＳパラメータを要素とする。ＱｏＳパラメータはユーザ端末がこのサービスセッションで利用するリソース情報を表す。ＱｏＳパラメータを受信したサービス制御サーバ１（５−１）は、宛先ユーザＩＤを検索キーとしてユーザ情報ＤＢ５４１を検索し、ユーザ端末１（１−１）のサービスパラメータを取得して、ＱｏＳパラメータメッセージに付加する。サービスパラメータは、ユーザ端末１（１−１）が自身の情報をサービス制御サーバ１（５−１）に登録する際に、サービス制御サーバ１（５−１）からユーザ情報管理サーバ１（６−１）への情報問い合わせが発生するため、事前に取得可能であることが非特許文献１により開示されている。この時のＱｏＳパラメータメッセージのフォーマットを図１６のＰＦ−０３に示す。ユーザ端末１（１−１）のサービスパラメータを含んだＱｏＳパラメータメッセージは、サービス制御サーバ１（５−１）からサービスプロキシサーバ１（４−１）に送信される（Ｓ１−０９）。メッセージを受信したサービスプロキシサーバ１（４−１）は、ＱｏＳパラメータメッセージからユーザ端末１（１−１）のサービスパラメータを取得し、ユーザ情報ＤＢ４４１に値を保存する。その後、ＱｏＳパラメータメッセージからユーザ端末１（１−１）のサービスパラメータを除去し、ユーザ端末２（１−２）のＱｏＳパラメータのみをユーザ端末１（１−１）に送信する（Ｓ１−１１）。ユーザ端末２（１−２）のＱｏＳパラメータを受信したユーザ端末１（１−１）は、自端末のＱｏＳパラメータをサービスプロキシサーバ１（４−１）へ送信する（Ｓ１−１３）。ＱｏＳパラメータは、ユーザ端末１（１−１）が��のサービスセッションで利用するリソースを表す。ＱｏＳパラメータメッセージを受信したサービスプロキシサーバ１（４−１）は、メッセージ中にサービスパラメータ情報が含まれていないことを検出し、送信元ユーザＩＤ、サービス通信ポート番号、ＱｏＳパラメータをユーザＱｏＳ情報ＤＢ４４２に保存する。ＱｏＳパラメータメッセージはその後サービス制御サーバ（５−１）を経由してネットワーク２（８−２）へ送信される（Ｓ１−１５、１７）。ＱｏＳパラメータメッセージを送信したユーザ端末（１−１）は、ＱｏＳパラメータメッセージでユーザ端末２（１−２）に通知したリソースを確保するために、リソース確保依頼メッセージを無線基地局１（１−１）に送信する（Ｓ１−１９）。リソース確保依頼メッセージの内容を図１６のＰＦ−０４に示す。リソース確保依頼メッセージはパケット種別（リソース確保依頼）、ユーザＩＤ、サービス通信ポート番号、要求リソース情報を要素とする。リソース確保依頼メッセージを受信した無線基地局１（１−１）は、リソース確保要求メッセージをＱｏＳ制御サーバ（３−１）に送信する（Ｓ１−２１）。リソース確保要求メッセージの内容を図１６のＰＦ−０５に示す。リソース確保要求メッセージはパケット種別（リソース確保要求）、ユーザＩＤ、サービス通信ポート番号、要求リソース情報を要素とする。リソース確保メッセージを受信したＱｏＳ制御サーバ（３−１）は、ユーザリソース情報ＤＢ（３４１）にユーザＩＤと、ユーザが要求したリソースを保存し、ユーザが利用しているリソース情報、及びネットワークリソースの利用状況を取得するために、リソース情報問い合わせメッセージをサービスプロキシサーバ（４−１）に送信する（Ｓ１−２３）。リソース情報問い合わせメッセージの内容を図１６のＰＦ−０６に示す。リソース情報問い合わせメッセージはパケット種別（リソース情報問い合わせ）、ユーザＩＤを要素とする。リソース情報問い合わせメッセージを受信したサービスプロキシサーバ（４−１）は、ユーザＩＤを検索キーとして、ユーザ情報ＤＢ（４４１）、ユーザＱｏＳ情報ＤＢ（４４２）を検索する。この処理の結果、ユーザ情報ＤＢ（４４１）から、ステップＳ１−０９で保存したユーザのサービスパラメータが得られる。サービスパラメータはユーザが使用可能なリソースの上限値を示す。また、ユーザＱｏＳ情報ＤＢからは、ユーザが利用中の全てのＱｏＳパラメータ、すなわちリソース情報が得られる。サービスプロキシサーバ（４−１）は、ユーザのサービスパラメータ、及び利用中のリソース情報の合計値を、リソース情報メッセージに含めてＱｏＳ制御サーバ（３−１）に送信する（Ｓ１−２５）。リソース情報メッセージの内容を図１６のＰＦ−０７に示す。リソース情報メッセージはパケット種別（リソース情報）、ユーザＩＤ、サービスパラメータ、使用済リソース情報を要素とする。リソース情報メッセージを受信したＱｏＳ制御サーバ（３−１）は、ユーザＩＤを検索キーとしてユーザリソース情報ＤＢを検索し、ユーザの要求リソースを取得する。ＱｏＳ制御サーバは、ユーザの要求リソースと、リソース情報メッセージ中の使用済リソース情報の総和が、リソース情報メッセージ中のサ��ビスパラメータを超えず、かつ要求リソースとネットワークリソース情報ＤＢ（３４２）の利用中リソースの総和が、ネットワークリソース情報ＤＢの最大リソースを越えない場合に、ユーザのリソース確保を許可し、それ以外の場合はユーザのリソース確保を許可しない。リソース確保の判定を済ませた後、ＱｏＳ制御サーバ（３−１）はネットワークリソース情報ＤＢの利用中リソースに、この処理において確保したリソースを追加して、リソース確保結果メッセージを無線基地局１（２−１）に送信する（Ｓ１−２７）。リソースの確保に失敗した場合、ネットワークリソース情報ＤＢは更新されない。リソース確保結果メッセージの内容を図１６のＰＦ−０８に示す。リソース確保結果メッセージはパケット種別（リソース確保結果）、ユーザＩＤ、リソース確保情報を要素とする。リソース確保情報は、リソースの確保に成功していれば確保したリソース情報を、失敗していればそれを示す情報を含む。リソース確保結果メッセージを受信した無線基地局１（２−１）は、リソース確保結果通知メッセージをユーザ端末１（１−１）に送信する。リソース確保結果通知メッセージの内容を図１６のＰＦ−０９に示す。リソース確保結果メッセージはパケット種別（リソース確保結果）、ユーザＩＤ、リソース確保情報を要素とする。リソース確保情報の内容は、リソース確保結果メッセージと同様である。以上の処理を経て、発信側ネットワークにおけるリソース制御処理が完了する。
図９は着信側ネットワークの処理を表している。ユーザ端末１（１−１）が送信したサービス開始要求メッセージは、サービス制御サーバ２（５−２）に到達する（Ｓ２−０１）。サービス開始要求メッセージはサービスプロキシサーバ（４−２）を経由してユーザ端末２（１−２）に到達する（Ｓ２−０３、０５）。サービス開始要求メッセージを受信したユーザ端末２（１−２）は、自端末がこのサービスセッションにおいて利用するリソース情報をＱｏＳパラメータとしたＱｏＳパラメータメッセージをサービスプロキシサーバ２（４−２）に送信する（Ｓ２−０７）。ＱｏＳパラメータメッセージを受信したサービスプロキシサーバ２（４−２）は、メッセージ中にサービスパラメータ情報が含まれていないことを検出し、送信元ユーザＩＤ、サービス通信ポート番号、ＱｏＳパラメータをユーザＱｏＳ情報ＤＢ４４２に保存して、メッセージをサービス制御サーバ２（５−２）に送信する（Ｓ２−０９）。ＱｏＳパラメータメッセージはその後ネットワーク１へ中継される（Ｓ２−１１）。この処理の結果、サービス制御サーバ２（５−２）はネットワーク１からユーザ端末１のＱｏＳパラメータメッセージを受信する（Ｓ２−１３）。ＱｏＳパラメータを受信したサービス制御サーバ２（５−２）は、宛先ユーザＩＤを検索キーとしてユーザ情報ＤＢ５４１を検索し、ユーザ端末２（１−２）のサービスパラメータを取得して、ＱｏＳパラメータメッセージに付加する。ユーザ端末２（１−２）のサービスパラメータを含んだＱｏＳパラメータメッセージは、サービス制御サーバ２（５−２）からサービスプロキシサーバ２（４−２）に送信される（Ｓ２−１５）。メッセージを受信したサービスプロキシサーバ２（４−２）は、ＱｏＳパラメータメッセージからユーザ端末２（１−２）のサービスパラメータを取得し、ユーザ情報ＤＢ４４１に値を保存する。その後、ＱｏＳパラメータメッセージからユーザ端末２（１−２）のサービスパラメータを除去し、ユーザ端末１（１−１）のＱｏＳパラメータのみをユーザ端末２（１−２）に送信する（Ｓ２−１７）。ユーザ端末１のＱｏＳパラメータメッセージを受信したユーザ端末２は、リソース確保処理を開始する。ステップＳ２−１９からステップＳ２−２９までの処理は、図８のステップＳ１−１９からステップＳ１−２９までの処理と同様である。
図１０は、着信側ネットワークにおいて、端末のサービスパラメータをサービス中継サーバ（７）が付与する場合の処理である。サービス中継サーバ（７）は異なるネットワークにそれぞれ属するサービス制御サーバ間のメッセージ中継を行うサーバであるため、サービス制御サーバ１（５−１）が送信したメッセージは、最初にサービス中継サーバ（７）に到達する（Ｓ３−０１）。従って、ユーザ端末１のＱｏＳパラメータメッセージがサービス中継サーバ（７）に到達した時に、サービス中継サーバがユーザ端末２（１−２）のサービスパラメータを付与することも可能である。サービス中継サーバは、サービス開始メッセージの中継時にユーザ情報管理サーバ２（６−２）へ問い合わせを行うため、サービスパラメータを事前に取得可能であることが非特許文献１により開示されている。サービスパラメータを付与した後、サービス中継サーバ（７）はＱｏＳパラメータメッセージをサービス制御サーバ２（５−２）に送信する（Ｓ３−０３）。サービス制御サーバ２（５−２）はＱｏＳパラメータメッセージの内容を走査し、既にユーザ端末２のサービスパラメータがメッセージに付与されていることを検出する。その結果、ＱｏＳパラメータメッセージはサービス制御サーバ２（５−２）では処理されることなくサービスプロキシサーバ２（４−２）に送信される（Ｓ３−０５）。ステップＳ３−０７からステップＳ３−１９までの処理は、図９のステップＳ２−１７からステップＳ２−２９までの処理と同様である。
次に、通信品質制御システムにおける各装置の処理フローチャートを示す。図１１はユーザ端末（１）のフローチャートである。ユーザ端末（１）は起動時に初期化処理を行い、イベント処理ループを開始させる（Ｆ１−０１、０４）。イベント処理ループにおいて、ユーザのサービス開始要求ボタンの押下を検出した場合（Ｆ１−０７）、ユーザ端末（１）はサービスプロキシサーバ（４）にサービス開始要求を送信する（Ｆ１−２２）。サービス開始要求を受信した場合（Ｆ１−１０）、サービスプロキシサーバ（４）に自端末のＱｏＳパラメータメッセージを送信する（Ｆ１−２５）。サービスセッションにおける相手ユーザ端末のＱｏＳパラメータメッセージを受信した場合（Ｆ１−１３）、自端末がサービス開始要求を発信した発信端末であれば、サービスプロキシサーバ（４）に自端末のＱｏＳパラメータメッセージを送信する（Ｆ１−３４）。自端末が着信端末である場合、無線基地局（２）にリソース確保依頼メッセージを送信する（Ｆ１−３１）。イベント処理ループはユーザ端末（１）のシャットダウン時に終了し（Ｆ１−１６）、イベント処理ループを停止させた後にユーザ端末（１）は機能を停止する（Ｆ１−１９）。
図１２は無線基地局（２）のフローチャートである。無線基地局（２）は起動時に初期化処理を行い、イベント処理ループを開始させる（Ｆ２−０１、０４）。イベント処理ループにおいて、リソース確保依頼メッセージを受信した場合（Ｆ２−０７）、無線基地局（２）はリソース確保要求メッセージをＱｏＳ制御サーバに送信する（Ｆ２−１９）。リソース確保結果メッセージを受信した場合（Ｆ２−１０）、ユーザ端末（１）にリソース確保結果通知メッセージを送信する（Ｆ２−２２）。イベント処理ループは無線基地局（２）のシャットダウン時に終了し（Ｆ２−１３）、イベント処理ループを停止させた後に無線基地局（２）は機能を停止する（Ｆ２−１６）。
図１３はＱｏＳ制御サーバ（３）のフローチャートである。ＱｏＳ制御サーバ（３）は起動時に初期化処理を行い、イベント処理ループを開始させる（Ｆ３−０１、０４）。イベント処理ループにおいて、リソース確保要求メッセージを受信した場合（Ｆ３−０７）、ＱｏＳ制御サーバ（３）はリソース情報問い合わせメッセージをサービスプロキシサーバ（４）に送信する（Ｆ３−１９）。リソース情報メッセージを受信した場合、ＱｏＳ制御サーバ（３）は受信したリソース情報と、ユーザリソース情報ＤＢ（３４１）、及びネットワークリソース情報ＤＢ（３４２）の内容を比較して、無線基地局（２）にリソース確保結果メッセージを送信する（Ｆ３−２５）。イベント処理ループはＱｏＳ制御サーバ（３）のシャットダウン時に終了し（Ｆ３−１３）、イベント処理ループを停止させた後にＱｏＳ制御サーバ（３）は機能を停止する（Ｆ３−１６）。
図１４はサービスプロキシサーバ（４）のフローチャートである。サービスプロキシサーバ（４）は起動時に初期化処理を行い、イベント処理ループを開始させる（Ｆ４−０１、０４）。イベント処理ループにおいて、ユーザ端末（１）のＱｏＳパラメータメッセージを受信した場合（Ｆ４−０７）、サービスプロキシサーバ（４）はＱｏＳパラメータメッセージに別のユーザ端末（１）のサービスパラメータが含まれているか否かを調べる（Ｆ４−２２）。サービスパラメータが含まれていない場合、サービスプロキシサーバ（４）はＱｏＳパラメータメッセージに含まれているユーザＩＤ、サービス通信ポート番号、ＱｏＳパラメータをユーザＱｏＳ情報ＤＢ（４４２）に保存する（Ｓ４−２３）。サービスパラメータが含まれている場合は、サービスパラメータをユーザ情報ＤＢ（４４１）に保存する（Ｆ４−３１）。これらの処理を経た後、ＱｏＳパラメータメッセージは適切な宛先に送信される（Ｆ４−２５）。サービス開始要求を受信した場合（Ｆ４−１０）も同様に、メッセージを適切な宛先に送信する。リソース情報問い合わせメッセージを受信した場合（Ｆ４−１３）、ＱｏＳ制御サーバ（３）にリソース情報メッセージを送信する（Ｆ４−２８）。イベント処理ループはサービスプロキシサーバ（４）のシャットダウン時に終了し（Ｆ４−１６）、イベント処理ループを停止させた後にサービスプロキシサーバ（４）は機能を停止する（Ｆ４−１９）。
図１５はサービス制御サーバ（５）、およびサービス中継サーバ（７）のフローチャートである。サービス制御サーバを例にして説明する。サービス制御サーバ（５）は起動時に初期化処理を行い、イベント処理ループを開始させる（Ｆ５−０１、０４）。イベント処理ループにおいて、ユーザ端末（１）のＱｏＳパラメータメッセージを受信した場合（Ｆ５−０７）、サービス制御サーバはＱｏＳパラメータメッセージに別のユーザ端末（１）のサービスパラメータが含まれているか否かを調べる（Ｆ５−０７）。サービスパラメータが含まれている場合は、ＱｏＳパラメータメッセージを適切な宛先へ送信する（Ｆ５−２２）。サービスパラメータが含まれていない場合、サービス制御サーバ（５）はユーザ情報ＤＢ（５４１）から宛先ユーザのサービスパラメータを取得してメッセージに付与し（Ｆ５−２５）、その後メッセージを適切な宛先へ送信する。サービス開始要求を受信した場合にも同様に、メッセージを適切な宛先へ送信する（Ｆ５−２２）。イベント処理ループはサービス制御サーバ（５）のシャットダウン時に終了し（Ｆ５−１３）、イベント処理ループを停止させた後にサービス制御サーバ（５）は機能を停止する（Ｆ５−１６）。
上記の発明により、移動体通信網でのサービス制御において、サービス制御サーバ、またはサービス中継サーバが、サービス制御に先立ってユーザ情報管理サーバからユーザがサービスの加入時に登録したサービス加入情報を取得し、これをサービス制御処理において、サービス制御メッセージにユーザのサービス加入情報を含めてサービスプロキシサーバに送信することにより、サービスプロキシサーバは、ＱｏＳ制御サーバからの問い合わせに対して、ネットワークリソースの利用状況に加えて、ユーザのサービス加入情報をＱｏＳサーバに送信することができ、その結果、ＱｏＳ制御サーバは、ネットワークリソース利用状況に加えて、ユーザのサービス加入情報を反映した通信品質制御処理を行える。
【産業上の利用可能性】
【０００６】
本発明に係る通信品質制御システムでは、サービス制御サーバ、サービス中継サーバ、サービスプロキシサーバにより、ユーザのサービス加入情報を反映した通信品質制御を移動体通信網において実現するので、携帯電話向け移動体通信網上の通信品質保証型音声・映像通話システムに適用することができる。
【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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【国際調査報告】
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