(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークの帯域管理を行うネットワーク制御システムであって、
コア網とアクセス網の境界に位置し、トラヒック制御を行う複数のゲートウェイ装置と、
サービス要求を送信し、許可された場合はサービスを利用する複数のユーザ端末と
前記ユーザ端末からのサービス要求に基づいてネットワーク制御を要求するアプリケーション機能を有する複数のＡＦ(Application  Function)装置と、
前記サービス要求の可否を判断し、許可する場合には前記ゲートウェイ装置を制御する複数のPCRF（Policy  and  Charging  Rule  Function）装置と、
前記ＡＦ装置、前記PCRF装置、前記ゲートウェイ装置の対応関係を決定し、該ＡＦ装置と該PCRF装置間及び該PCRF装置と該ゲートウェイ間で送受信される信号のルーティングを行うDRA(Diameter  Routing  Agent)装置と、からなるシステムにおいて、
アクセス網の各区間の帯域容量と使用中の帯域情報からなる区間毎の帯域状況データと、ユーザ毎の契約帯域と使用中帯域の情報からなるユーザ毎の帯域状況データの少なくともいずれか一方を格納する情報テーブルを有する記憶手段と、
前記PCRF装置は、
新たなサービス要求を受信した場合に、前記情報テーブルの前記区間毎の帯域状況データを参照して残帯域の量に基づいて要求の可否を判定する区間帯域判定手段と、
新たなサービス要求を受信した場合に、前記情報テーブルの前記ユーザ毎の帯域状況データを参照して帯域の利用状況に基づいて要求の可否を判定するユーザ帯域判定手段と、
を有し、
前記DRA装置は、
前記ＡＦ装置から新たなサービス要求を受信すると該サービス要求に含まれるユーザ識別子に基づいて、前記情報テーブルを参照可能なPCRF装置を選択するPCRF選択手段を有する
ことを特徴とするネットワーク制御システム。
【請求項２】
複数の前記PCRF装置は、
前記記憶手段を内部に有し、前記ユーザ毎の帯域状況データのみ、または、該ユーザ毎の帯域状況データ及び前記区間毎の帯域状況データの両方を、各PCRF装置で分割管理する請求項１記載のネットワーク制御システム。
【請求項３】
前記記憶手段を前記複数のPCRF装置に接続されるデータベースに搭載し、
前記DRA装置は、
前記データベースに接続されるPCRF装置を選択する手段を有し、
前記PCRF装置は、
前記DRA装置から取得したサービス要求に含まれるユーザ識別子に基づいて、自装置にユーザ毎の帯域状況データを保持している場合には、該ユーザ識別子に対するユーザ毎の帯域状況データを参照して該要求の可否を判定し、保持していない場合には、前記データベースにアクセスし、該ユーザ識別子に対するユーザ毎の帯域状況データを参照して該要求の可否を判定する手段、
前記DRA装置から取得したサービス要求に含まれる区間の情報に基づいて、前記データベースにアクセスし、区間毎の帯域状況データを参照して該要求の可否を判定する手段、
の少なくともいずれか１つを含む
請求項１記載のネットワーク制御システム。
【請求項４】
ネットワークの帯域管理を行うネットワーク制御システムであって、
コア網とアクセス網の境界に位置し、トラヒック制御を行う複数のゲートウェイ装置と、
サービス要求を送信し、許可された場合はサービスを利用する複数のユーザ端末と
前記ユーザ端末からのサービス要求に基づいてネットワーク制御を要求するアプリケーション機能を有する複数のＡＦ(Application  Function)装置と、
前記ＡＦ装置からの制御要求の可否を、判断し、許可する場合には前記ゲートウェイ装置を制御する複数のPCRF（Policy  and  Charging  Rule  Function）装置と、
前記ＡＦ装置、前記PCRF装置、ゲートウェイ装置の対応関係を決定し、該ＡＦ装置と該PCRF装置間及び該PCRF装置と該ゲートウェイ間で送受信される信号のルーティングを行うDRA(Diameter  Routing  Agent)装置と、からなるシステムにおいて、
前記DRA装置に接続され、アクセス網の各区間の帯域容量と使用中の帯域情報からなる区間毎の帯域状況データを格納する帯域状況記憶手段と、
前記DRA装置からのサービス要求に基づいて、前記記憶手段の前記帯域状況データを参照して、該要求の可否を判定して該DRA装置に通知する第１の判定手段と、
からなる複数のリソース管理装置を有し、
前記PCRF装置は、
前記DRA装置に接続され、ユーザ毎の契約帯域と使用中帯域の情報からなるユーザ毎の帯域状況データを格納するユーザ帯域記憶手段と、
前記DRA装置からのサービス要求のユーザ識別子に基づいて、前記ユーザ帯域記憶手段を参照して該要求の可否を判定して該DRA装置に通知する第２の判定手段と、
を有し、
前記DRA装置は、
前記AF装置からのサービス要求を前記リソース管理装置に送信する要求転送手段と、
ユーザ識別子と該ユーザ識別子対応するユーザ帯域状況データを管理するPCRF装置の対応関係を示す振り分け先データ記憶手段と、
前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に、前記サービス要求に含まれるユーザ識別子に基づいて、前記振り分け先データ記憶手段を参照し、前記ユーザ帯域記憶手段を参照可能なPCRF装置を選択し、該サービス要求を送信する振り分け先選択手段と、
を有することを特徴とするネットワーク制御システム。
【請求項５】
前記複数のPCRF装置の前記ユーザ帯域記憶手段は、
前記ユーザ毎の帯域状況データを複数のPCRF装置で分割して格納し、
前記DRA装置の振り分け先データ記憶手段は、
分割されて格納された前記ユーザ毎の帯域状況データを保持するPCRF装置の情報をユーザ識別子と対応付けて格納する
請求項４記載のネットワーク制御システム。
【請求項６】
前記複数のリソース管理装置の前記帯域状況記憶手段は、
前記区間毎の帯域状況データを複数のリソース管理装置で分割して格納し、
前記DRA装置の振り分け先データ記憶手段は、
分割されて格納された区間毎の帯域状況データを保持するリソース管理装置の情報を区間と対応付けて格納する
請求項４または５記載のネットワーク制御システム。
【請求項７】
前記リソース管理装置に複数の前記PCRF装置が接続され、
前記DRA装置の前記振り分け先選択手段は、
前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に、前記ゲートウェイ装置に制御要求を送信し、該制御要求に対する応答が「許可する」であった場合には、「割り当て済み帯域の変更なし」を、該応答が「許可しない」場合には、割り当て済み帯域を初期状態に戻すよう、該リソース管理装置に通知する手段を含み、
前記リソース管理装置は、
前記DRA装置からの通知を前記PCRF装置に通知し、該PCRF装置からの応答を該DRA装置に通知する手段を含む
請求項４記載のネットワーク制御システム。
【請求項８】
前記PCRF装置のユーザ帯域記憶手段は、
前記ユーザ毎の帯域状況データを複数のPCRF装置で分割して格納し、
前記DRA装置の振り分け先データ記憶手段は、
分割されて格納された前記ユーザ毎の帯域状況データを保持するPCRF装置の情報をユーザ識別子及び該PCRF装置と接続するリソース管理装置との対応関係を格納し、
前記DRA装置の前記振り分け先選択手段は、
前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に、前記ゲートウェイ装置に制御要求を送信し、該制御要求に対する応答が「許可する」であった場合には、「割り当て済み帯域の変更なし」を、該応答が「許可しない」場合には、割り当て済み帯域を初期状態に戻すよう、該リソース管理装置に通知する手段を含み、
前記リソース管理装置は、
前記DRA装置からの通知を前記PCRF装置に通知し、該PCRF装置からの応答を該DRA装置に通知する手段を含む
請求項４記載のネットワーク制御システム。
【請求項９】
前記複数のリソース管理装置の前記帯域状況記憶手段は、
前記区間毎の帯域状況データを複数のリソース管理装置で分割して格納し、
前記PCRF装置のユーザ帯域記憶手段は、
前記ユーザ毎の帯域状況データを複数のPCRF装置で分割して格納し、
前記DRA装置の振り分け先データ記憶手段は、
分割されて格納された前記ユーザ毎の帯域状況データを保持するPCRF装置の情報をユーザ識別子及び分割されて前記帯域状況記憶手段に格納された区間毎に、該PCRF装置と接続するリソース管理装置との対応関係を格納し、
前記DRA装置の前記振り分け先選択手段は、
前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に前記ゲートウェイ装置に制御要求を送信し、該制御要求に対する応答が「許可する」であった場合には、「割り当て済み帯域の変更なし」を、該応答が「許可しない」場合には、割り当て済み帯域を初期状態に戻すよう、該リソース管理装置に通知する手段を含み、
前記リソース管理装置は、
前記DRA装置からの通知を前記PCRF装置に通知し、該PCRF装置からの応答を該DRA装置に通知する手段を含む
請求項４記載のネットワーク制御システム。
【請求項１０】
ネットワークの帯域管理を行うネットワーク制御方法であって、
コア網とアクセス網の境界に位置し、トラヒック制御を行う複数のゲートウェイ装置と、
サービス要求を送信し、許可された場合はサービスを利用する複数のユーザ端末と
前記ユーザ端末からのサービス要求に基づいてネットワーク制御を要求するアプリケーション機能を有する複数のＡＦ(Application  Function)装置と、
前記ＡＦ装置、前記PCRF装置、ゲートウェイ装置の対応関係を決定し、該ＡＦ装置と該PCRF装置間及び該PCRF装置と該ゲートウェイ間で送受信される信号のルーティングを行うDRA(Diameter  Routing  Agent)装置と、
前記DRA装置に接続され、前記サービス要求の可否を判断し、許可する場合には前記ゲートウェイ装置を制御する複数のPCRF（Policy  and  Charging  Rule  Function）装置と、
からなるシステムにおいて、
アクセス網の各区間の帯域容量と使用中の帯域情報からなる区間毎の帯域状況データと、ユーザ毎の契約帯域と使用中帯域の情報からなるユーザ毎の帯域状況データの少なくともいずれか一方を格納する情報テーブルを有する記憶手段を前記PCRF装置または、該PCRFに接続されるデータベース上に保持し、
前記DRA装置において、
PCRF選択手段が、前記ＡＦ装置から新たなサービス要求を受信すると該サービス要求に含まれるユーザ識別子に基づいて、前記情報テーブルを参照可能なPCRF装置を選択し、該サービス要求を送信するPCRF選択ステップを行い、
前記PCRF装置において、
区間帯域判定手段が、前記DRA装置から前記サービス要求を受信した場合に、自装置内の前記情報テーブルまたは、前記データベースの前記情報テーブルの前記区間毎の帯域状況データを参照して残帯域の量に基づいて要求の可否を判定し、前記DRA装置に通知する区間帯域判定ステップと、
新たなサービス要求を受信した場合に、前記情報テーブルの前記ユーザ毎の帯域状況データを参照して帯域の利用状況に基づいて要求の可否を判定し、前記DRA装置に通知するユーザ帯域判定ステップと、を行い、
前記DRA装置は、
前記PCRF装置からの通知に基づいて、前記該ゲートウェイ間で送受信される信号のルーティングを行う
ことを特徴とするネットワーク制御方法。
【請求項１１】
前記ユーザ毎の帯域状況データのみ、または、該ユーザ毎の帯域状況データ及び前記区間毎の帯域状況データの両方を各PCRF装置の前記記憶手段で分割管理する
請求項１０記載のネットワーク制御方法。
【請求項１２】
ネットワークの帯域管理を行うネットワーク制御方法であって、
コア網とアクセス網の境界に位置し、トラヒック制御を行う複数のゲートウェイ装置と、
サービス要求を送信し、許可された場合はサービスを利用する複数のユーザ端末と
前記ユーザ端末からのサービス要求に基づいてネットワーク制御を要求するアプリケーション機能を有する複数のＡＦ(Application  Function)装置と、
前記ＡＦ装置からの制御要求の可否を判断し、許可する場合には前記ゲートウェイ装置を制御する複数のPCRF（Policy  and  Charging  Rule  Function）装置と、
前記ＡＦ装置、前記PCRF装置、ゲートウェイ装置の対応関係を決定し、該ＡＦ装置と該PCRF装置間及び該PCRF装置と該ゲートウェイ間で送受信される信号のルーティングを行うDRA(Diameter  Routing  Agent)装置と、からなるシステムにおいて、
前記DRA装置に接続され、
アクセス網の各区間の帯域容量と使用中の帯域情報からなる区間毎の帯域状況データを格納する帯域状況記憶手段と、
前記DRA装置からのサービス要求に基づいて、前記記憶手段の前記帯域状況データを参照して、該要求の可否を判定して該DRA装置に通知する第１の判定手段と、からなる複数のリソース管理装置を有し、
前記DRA装置において、
要求転送手段が、前記AF装置から受信したサービス要求を前記リソース管理装置に送信する要求転送ステップを行い、
前記リソース管理装置において、
前記第１の判定手段が、前記DRA装置からのサービス要求のユーザ識別子に基づいて、前記ユーザ帯域記憶手段を参照して該要求の可否を判定して該DRA装置に通知する第１の判定ステップを行い、
前記DRA装置において、
振り分け先選択手段が、前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に、前記サービス要求に含まれるユーザ識別子に基づいて、ユーザ識別子と該ユーザ識別子対応するユーザ帯域状況データを管理するPCRF装置の対応関係を示す振り分け先データ記憶手段を参照し、前記ユーザ帯域記憶手段を参照可能なPCRF装置を選択し、該サービス要求を送信する振り分け先選択ステップを行い、
前記PCRF装置において、
前記DRA装置から前記サービス要求を受信すると、ユーザ毎の契約帯域と使用中帯域の情報からなるユーザ毎の帯域状況データを格納するユーザ帯域記憶手段を参照して、該要求の可否を判定して該DRA装置に通知する第２の判定ステップを行い、
前記DRA装置において、
前記PCRF装置からの通知に基づいて、前記該ゲートウェイ間で送受信される信号のルーティングを行う
ことを特徴とするネットワーク制御方法。
【請求項１３】
前記複数のPCRF装置の各々の前記ユーザ帯域記憶手段に、前記ユーザ毎の帯域状況データが分割して格納されている場合には、
前記DRA装置は、
分割されて格納された前記ユーザ毎の帯域状況データを保持するPCRF装置の情報をユーザ識別子と対応付けて前記振り分け先データ記憶手段に格納し、
前記複数のリソース管理装置の各々の前記帯域状況記憶手段に、前記区間毎の帯域状況データが分割して格納されている場合は、
分割されて格納された区間毎の帯域状況データを保持するリソース管理装置の情報を区間と対応付けて前記振り分け先データ記憶手段に格納する
請求項１２記載のネットワーク制御方法。
【請求項１４】
前記リソース管理装置に複数の前記PCRF装置が接続されている場合には、
前記DRA装置は、
前記振り分け先選択ステップにおいて、
前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に、前記ゲートウェイ装置に制御要求を送信し、該制御要求に対する応答が「許可する」であった場合には「割り当て済み帯域の変更なし」を、該応答が「許可しない」場合には、割り当て済み帯域を初期状態に戻すよう、該リソース管理装置に通知し、
前記リソース管理装置は、
前記DRA装置からの通知を前記PCRF装置に通知し、該PCRF装置からの応答を該DRA装置に通知する
請求項１２記載のネットワーク制御方法。
【請求項１５】
前記リソース管理装置に複数の前記PCRF装置が接続されており、
前記PCRF装置において、
前記ユーザ毎の帯域状況データを複数のPCRF装置で分割してユーザ帯域記憶手段に格納されている場合には、
前記DRA装置は、
分割されて格納された前記ユーザ毎の帯域状況データを保持するPCRF装置の情報をユーザ識別子及び該PCRF装置と接続するリソース管理装置との対応関係を振り分け先データ記憶手段に格納し、
前記振り分け先選択ステップにおいて、
前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に、前記ゲートウェイ装置に制御要求を送信し、該制御要求に対する応答が「許可する」であった場合には「割り当て済み帯域の変更なし」を、該応答が「許可しない」場合には、割り当て済み帯域を初期状態に戻すよう、該リソース管理装置に通知し、
前記リソース管理装置において、
前記区間毎の帯域状況データが複数のリソース管理装置で分割して前記帯域状況記憶手段に格納し、前記DRA装置からの通知を前記PCRF装置に通知し、該PCRF装置からの応答を該DRA装置に通知し、
かつ、
前記PCRF装置において、
前記ユーザ毎の帯域状況データを複数のPCRF装置で分割してユーザ帯域記憶手段に格納されている場合には、
分割されて格納された前記ユーザ毎の帯域状況データを保持するPCRF装置の情報をユーザ識別子及び分割されて前記帯域状況記憶手段に格納された区間毎に、該PCRF装置と接続するリソース管理装置との対応関係を前記振り分け先データ記憶手段に格納し、
前記振り分け先選択ステップにおいて、前記リソース管理装置からの応答が「許可する」であった場合には、前記サービス要求に含まれるユーザ識別子及び区間に基づいて、前記振り分け先データ記憶手段を参照し、前記ユーザ帯域記憶手段を参照可能なPCRF装置を接続するリソース管理装置を選択し、「割り当て済み帯域の変更なし」を、該応答が「許可しない」場合には、割り当て済み帯域を初期状態に戻すよう、該リソース管理装置に通知する
請求項１２記載のネットワーク制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク制御方法及びシステムに係り、特に、ネットワークのＱｏＳ(Quality of service)制御アーキテクチャにおける処理負荷分散のためのネットワーク制御方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から標準で検討されているシステムアーキテクチャの構成を図２０に示す。
【０００３】
同図に示すシステムは、複数のユーザ端末１０、複数のアプリケーション機能（AF: Application Function）２０，DRA(Diameter routing Agent)３０、複数のポリシ・チャージングルール機能４０(PCRF：Policy and Charging Rule Function)、複数のゲートウェイ(GW：Gate Way)５０から構成される。
【０００４】
ユーザ端末１０は、AF２０に対してサービス要求を送信し、許可された場合は、実際にサービスを利用する。また、ユーザ端末１０は任意のAF２０にサービス要求を送信する可能性がある。
【０００５】
AF２０は、ユーザ端末１０からサービス要求（SIP INVITE等）に基づいて、PCRF４０に対してネットワークの制御を要求する。
【０００６】
DRA３０は、AF２０とPCRF４０間、及びPCRF40とGW５０間で送受信されるDiameter信号のルーティングを行う（DRA自身はDiameter信号の書き換えは行わない）。
【０００７】
PCRF４０は、区間毎の帯域状況データとユーザ毎の帯域状況データを格納した情報テーブルを参照してAF２０からの制御要求の可否を判断し、許可する場合にはGW５０を制御する。
【０００８】
GW５０は、ユーザ端末１０が接続されているアクセス網とコア網の境界に位置し、PCRF４０の指示に基づいてトラヒックの制御を行う。
【０００９】
現在、３GPP(Third Generation Partnership Project)では、PCC(Policy Charging and Control)と呼ばれるQoSの制御アーキテクチャが検討されている（例えば、非特許文献１，２参照）。当該制御アーキテクチャでは、ＡＦ３０からのサービス要求に基づき、PCRF４０が以下の処理を同時に行う。
【００１０】
処理Ａ）アクセス網の各区間の帯域容量と、使用中の帯域の情報を情報テーブルに保持し、ＡＦ２０から新たなサービス要求を受信した場合に残帯域の量に基づき要求の可否判断し、帯域が不足する場合は拒否する。
【００１１】
処理Ｂ）ユーザ毎の契約帯域と、使用中の帯域を情報テーブルに保持し、AF２０から新たなサービス要求を受信した場合に、帯域の利用状況に基づき要求の可否を判断し、契約帯域を越える場合は拒否する。
【００１２】
PCRF４０は、上記の処理Ａと処理Ｂの両方が「可」となった場合のみ、GW５０に対して許可したサービスのフローを通過させるように指示する。
【００１３】
当該アーキテクチャでは、動的に負荷分散を行うと共に、障害時にPCRF４０が切り替えを行うために、DRA３０が規定されている。DRA３０は、複数のAF、PCRF、GWの対応関係を決定し、AF〜PCRF間、及び、PCRF〜GW間で送受される制御信号（Diameter信号）のルーティングを行う。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】3GPP TS 23.203 V9.2.0 (2009-09) Policy and charging control architecture (Release 9).
【非特許文献２】3GPP TS 20.213 V9.2.0 (2010-03) Policy and Charging Control signaling flows and Quality of Service (QoS) parameter mapping (Release 9).
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記従来の方式では、図２１に示すように、全てのPCRFにおいて、「区間毎の帯域状況データ」と「ユーザ毎の帯域状況データ」の情報テーブルを同期させる必要がある。そのため、全PCRF間で同期をとるための処理遅延が生じると共に、PCRF間の信号によるネットワーク負荷が増大する。
【００１６】
また、これらのオーバヘッドは、ユーザ数やPCRFの台数の増加に伴い、増大するため、従来の方式はスケーラビリティに乏しい。また、各PCRFが情報テーブルを管理するための処理機能が必要となるため、PCRFのコストが増大する。
【００１７】
また、同期処理のオーバヘッドを低減させるためにPCRF間での同期処理の頻度を減らしたとしても、複数の要求が同時に異なるPCRFに到達した場合に、情報テーブルの不都合や衝突が発生し、オーバブックとなり、ユーザに十分なQoSを提供できない可能性が生じる。
【００１８】
また、従来の方式では、DRAがAFからサービス要求を受信した時点では、各区間毎の帯域情報は不明であるため、全ての区間の残帯域が少なく、要求を受け付けることが不可能な事態であっても、DRAはPCRFにサービス要求を送信する必要がある。そのため、DRA〜PCRF間で不要な制御信号の送受が生じ、DRAやPCRFの処理負荷の増大、ネットワーク負荷増大、AFに対する応答遅延の増大が生じる、という問題がある。
【００１９】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、処理装置間でデータ同期処理を低負荷で行うことでQoS制御のスケーラビリティを向上させることが可能なネットワーク制御方法及びシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の課題を解決するために、本発明（請求項１）のネットワークの帯域管理を行うネットワーク制御システムは、
コア網とアクセス網の境界に位置し、トラヒック制御を行う複数のゲートウェイ装置と、
サービス要求を送信し、許可された場合はサービスを利用する複数のユーザ端末と
前記ユーザ端末からのサービス要求に基づいてネットワーク制御を要求するアプリケーション機能を有する複数のＡＦ(Application  Function)装置と、
前記サービス要求の可否を判断し、許可する場合には前記ゲートウェイ装置を制御する複数のPCRF（Policy  and  Charging  Rule  Function）装置と、
前記ＡＦ装置、前記PCRF装置、前記ゲートウェイ装置の対応関係を決定し、該ＡＦ装置と該PCRF装置間及び該PCRF装置と該ゲートウェイ間で送受信される信号のルーティングを行うDRA(Diameter  Routing  Agent)装置と、からなるシステムにおいて、
アクセス網の各区間の帯域容量と使用中の帯域情報からなる区間毎の帯域状況データと、ユーザ毎の契約帯域と使用中帯域の情報からなるユーザ毎の帯域状況データの少なくともいずれか一方を格納する情報テーブルを有する記憶手段と、
前記PCRF装置は、
新たなサービス要求を受信した場合に、前記情報テーブルの前記区間毎の帯域状況データを参照して残帯域の量に基づいて要求の可否を判定する区間帯域判定手段と、
新たなサービス要求を受信した場合に、前記情報テーブルの前記ユーザ毎の帯域状況データを参照して帯域の利用状況に基づいて要求の可否を判定するユーザ帯域判定手段と、
を有し、
前記DRA装置は、
前記ＡＦ装置から新たなサービス要求を受信すると該サービス要求に含まれるユーザ識別子に基づいて、前記情報テーブルを参照可能なPCRF装置を選択するPCRF選択手段を有する。
【００２１】
また、本発明（請求項２）は、請求項１の複数の前記PCRF装置において、
前記記憶手段を内部に有し、前記ユーザ毎の帯域状況データのみ、または、該ユーザ毎の帯域状況データ及び前記区間毎の帯域状況データの両方を、各PCRF装置で分割管理する。
【００２２】
また、本発明（請求項３）は、請求項１のネットワーク制御システムにおいて、
前記記憶手段を前記複数のPCRF装置に接続されるデータベースに搭載し、
前記DRA装置は、
前記データベースに接続されるPCRF装置を選択する手段を有し、
前記PCRF装置は、
前記DRA装置から取得したサービス要求に含まれるユーザ識別子に基づいて、自装置にユーザ毎の帯域状況データを保持している場合には、該ユーザ識別子に対するユーザ毎の帯域状況データを参照して該要求の可否を判定し、保持していない場合には、前記データベースにアクセスし、該ユーザ識別子に対するユーザ毎の帯域状況データを参照して該要求の可否を判定する手段、
前記DRA装置から取得したサービス要求に含まれる区間の情報に基づいて、前記データベースにアクセスし、区間毎の帯域状況データを参照して該要求の可否を判定する手段、
の少なくともいずれか１つを含む。
【００２３】
また、本発明（請求項４）のネットワーク制御システムは、
コア網とアクセス網の境界に位置し、トラヒック制御を行う複数のゲートウェイ装置と、
サービス要求を送信し、許可された場合はサービスを利用する複数のユーザ端末と
前記ユーザ端末からのサービス要求に基づいてネットワーク制御を要求するアプリケーション機能を有する複数のＡＦ(Application Function)装置と、
前記ＡＦ装置からの制御要求の可否を、判断し、許可する場合には前記ゲートウェイ装置を制御する複数のPCRF（Policy and Charging Rule Function）装置と、
前記ＡＦ装置、前記PCRF装置、ゲートウェイ装置の対応関係を決定し、該ＡＦ装置と該PCRF装置間及び該PCRF装置と該ゲートウェイ間で送受信される信号のルーティングを行うDRA(Diameter Routing Agent)装置と、からなるシステムにおいて、
前記DRA装置に接続され、アクセス網の各区間の帯域容量と使用中の帯域情報からなる区間毎の帯域状況データを格納する帯域状況記憶手段と、
前記DRA装置からのサービス要求に基づいて、前記記憶手段の前記帯域状況データを参照して、該要求の可否を判定して該DRA装置に通知する第１の判定手段と、
からなる複数のリソース管理装置を有し、
前記PCRF装置は、
前記DRA装置に接続され、ユーザ毎の契約帯域と使用中帯域の情報からなるユーザ毎の帯域状況データを格納するユーザ帯域記憶手段と、
前記DRA装置からのサービス要求のユーザ識別子に基づいて、前記ユーザ帯域記憶手段を参照して該要求の可否を判定して該DRA装置に通知する第２の判定手段と、
を有し、
前記DRA装置は、
前記AF装置からのサービス要求を前記リソース管理装置に送信する要求転送手段と、
ユーザ識別子と該ユーザ識別子対応するユーザ帯域状況データを管理するPCRF装置の対応関係を示す振り分け先データ記憶手段と、
前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に、前記サービス要求に含まれるユーザ識別子に基づいて、前記振り分け先データ記憶手段を参照し、前記ユーザ帯域記憶手段を参照可能なPCRF装置を選択し、該サービス要求を送信する振り分け先選択手段と、を有する。
【００２４】
また、本発明（請求項５）は、請求項４の前記複数のPCRF装置の前記ユーザ帯域記憶手段において、
前記ユーザ毎の帯域状況データを複数のPCRF装置で分割して格納し、
前記DRA装置の振り分け先データ記憶手段において、
分割されて格納された前記ユーザ毎の帯域状況データを保持するPCRF装置の情報をユーザ識別子と対応付けて格納する。
【００２５】
また、本発明（請求項６）は、請求項４または５の前記複数のリソース管理装置の前記帯域状況記憶手段において、
前記区間毎の帯域状況データを複数のリソース管理装置で分割して格納し、
前記DRA装置の振り分け先データ記憶手段は、
分割されて格納された区間毎の帯域状況データを保持するリソース管理装置の情報を区間と対応付けて格納する。
【００２６】
また、本発明（請求項７）は、請求項４のネットワーク制御システムにおいて、
前記リソース管理装置に複数の前記PCRF装置が接続され、
前記DRA装置の前記振り分け先選択手段は、
前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に、前記ゲートウェイ装置に制御要求を送信し、該制御要求に対する応答が「許可する」であった場合には、「割り当て済み帯域の変更なし」を、該応答が「許可しない」場合には、割り当て済み帯域を初期状態に戻すよう、該リソース管理装置に通知する手段を含み、
前記リソース管理装置は、
前記DRA装置からの通知を前記PCRF装置に通知し、該PCRF装置からの応答を該DRA装置に通知する手段を含む。
【００２７】
また、本発明（請求項８）は、請求項４の前記PCRF装置のユーザ帯域記憶手段において、
前記ユーザ毎の帯域状況データを複数のPCRF装置で分割して格納し、
前記DRA装置の振り分け先データ記憶手段は、
分割されて格納された前記ユーザ毎の帯域状況データを保持するPCRF装置の情報をユーザ識別子及び該PCRF装置と接続するリソース管理装置との対応関係を格納し、
前記DRA装置の前記振り分け先選択手段は、
前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に、前記ゲートウェイ装置に制御要求を送信し、該制御要求に対する応答が「許可する」であった場合には、「割り当て済み帯域の変更なし」を、該応答が「許可しない」場合には、割り当て済み帯域を初期状態に戻すよう、該リソース管理装置に通知する手段を含み、
前記リソース管理装置は、
前記DRA装置からの通知を前記PCRF装置に通知し、該PCRF装置からの応答を該DRA装置に通知する手段を含む。
【００２８】
また、本発明（請求項９）は、請求項４の前記複数のリソース管理装置の前記帯域状況記憶手段において、
前記区間毎の帯域状況データを複数のリソース管理装置で分割して格納し、
前記PCRF装置のユーザ帯域記憶手段は、
前記ユーザ毎の帯域状況データを複数のPCRF装置で分割して格納し、
前記DRA装置の振り分け先データ記憶手段は、
分割されて格納された前記ユーザ毎の帯域状況データを保持するPCRF装置の情報をユーザ識別子及び分割されて前記帯域状況記憶手段に格納された区間毎に、該PCRF装置と接続するリソース管理装置との対応関係を格納し、
前記DRA装置の前記振り分け先選択手段は、
前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に前記ゲートウェイ装置に制御要求を送信し、該制御要求に対する応答が「許可する」であった場合には、「割り当て済み帯域の変更なし」を、該応答が「許可しない」場合には、割り当て済み帯域を初期状態に戻すよう、該リソース管理装置に通知する手段を含み、
前記リソース管理装置は、
前記DRA装置からの通知を前記PCRF装置に通知し、該PCRF装置からの応答を該DRA装置に通知する手段を含む。
【００２９】
また、本発明（請求項１０）のネットワーク制御方法は、
コア網とアクセス網の境界に位置し、トラヒック制御を行う複数のゲートウェイ装置と、
サービス要求を送信し、許可された場合はサービスを利用する複数のユーザ端末と
前記ユーザ端末からのサービス要求に基づいてネットワーク制御を要求するアプリケーション機能を有する複数のＡＦ(Application Function)装置と、
前記ＡＦ装置、前記PCRF装置、ゲートウェイ装置の対応関係を決定し、該ＡＦ装置と該PCRF装置間及び該PCRF装置と該ゲートウェイ間で送受信される信号のルーティングを行うDRA(Diameter Routing Agent)装置と、
前記DRA装置に接続され、前記サービス要求の可否を判断し、許可する場合には前記ゲートウェイ装置を制御する複数のPCRF（Policy and Charging Rule Function）装置と、
からなるシステムにおいて、
アクセス網の各区間の帯域容量と使用中の帯域情報からなる区間毎の帯域状況データと、ユーザ毎の契約帯域と使用中帯域の情報からなるユーザ毎の帯域状況データの少なくともいずれか一方を格納する情報テーブルを有する記憶手段を前記PCRF装置または、該PCRFに接続されるデータベース上に保持し、
前記DRA装置において、
PCRF選択手段が、前記ＡＦ装置から新たなサービス要求を受信すると該サービス要求に含まれるユーザ識別子に基づいて、前記情報テーブルを参照可能なPCRF装置を選択し、該サービス要求を送信するPCRF選択ステップを行い、
前記PCRF装置において、
区間帯域判定手段が、前記DRA装置から前記サービス要求を受信した場合に、自装置内の前記情報テーブルまたは、前記データベースの前記情報テーブルの前記区間毎の帯域状況データを参照して残帯域の量に基づいて要求の可否を判定し、前記DRA装置に通知する区間帯域判定ステップと、
新たなサービス要求を受信した場合に、前記情報テーブルの前記ユーザ毎の帯域状況データを参照して帯域の利用状況に基づいて要求の可否を判定し、前記DRA装置に通知するユーザ帯域判定ステップと、を行い、
前記DRA装置は、
前記PCRF装置からの通知に基づいて、前記該ゲートウェイ間で送受信される信号のルーティングを行う。
【００３０】
また、本発明（請求項１１）は、請求項１０のネットワーク制御方法において、
前記ユーザ毎の帯域状況データのみ、または、該ユーザ毎の帯域状況データ及び前記区間毎の帯域状況データの両方を各PCRF装置の前記記憶手段で分割管理する。
【００３１】
また、本発明（請求項１２）のネットワーク制御方法は、
コア網とアクセス網の境界に位置し、トラヒック制御を行う複数のゲートウェイ装置と、
サービス要求を送信し、許可された場合はサービスを利用する複数のユーザ端末と
前記ユーザ端末からのサービス要求に基づいてネットワーク制御を要求するアプリケーション機能を有する複数のＡＦ(Application Function)装置と、
前記ＡＦ装置からの制御要求の可否を判断し、許可する場合には前記ゲートウェイ装置を制御する複数のPCRF（Policy and Charging Rule Function）装置と、
前記ＡＦ装置、前記PCRF装置、ゲートウェイ装置の対応関係を決定し、該ＡＦ装置と該PCRF装置間及び該PCRF装置と該ゲートウェイ間で送受信される信号のルーティングを行うDRA(Diameter Routing Agent)装置と、からなるシステムにおいて、
前記DRA装置に接続され、
アクセス網の各区間の帯域容量と使用中の帯域情報からなる区間毎の帯域状況データを格納する帯域状況記憶手段と、
前記DRA装置からのサービス要求に基づいて、前記記憶手段の前記帯域状況データを参照して、該要求の可否を判定して該DRA装置に通知する第１の判定手段と、からなる複数のリソース管理装置を有し、
前記DRA装置において、
要求転送手段が、前記AF装置から受信したサービス要求を前記リソース管理装置に送信する要求転送ステップを行い、
前記リソース管理装置において、
前記第１の判定手段が、前記DRA装置からのサービス要求のユーザ識別子に基づいて、前記ユーザ帯域記憶手段を参照して該要求の可否を判定して該DRA装置に通知する第１の判定ステップを行い、
前記DRA装置は、
振り分け先選択手段が、前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に、前記サービス要求に含まれるユーザ識別子に基づいて、ユーザ識別子と該ユーザ識別子対応するユーザ帯域状況データを管理するPCRF装置の対応関係を示す振り分け先データ記憶手段を参照し、前記ユーザ帯域記憶手段を参照可能なPCRF装置を選択し、該サービス要求を送信する振り分け先選択ステップを行い、
前記PCRF装置において、
前記DRA装置から前記サービス要求を受信すると、ユーザ毎の契約帯域と使用中帯域の情報からなるユーザ毎の帯域状況データを格納するユーザ帯域記憶手段を参照して、該要求の可否を判定して該DRA装置に通知する第２の判定ステップを行い、
前記DRA装置は、
前記PCRF装置からの通知に基づいて、前記該ゲートウェイ間で送受信される信号のルーティングを行う。
【００３２】
また、本発明（請求項１３）は、請求項１２のネットワーク制御方法において、
前記DRA装置は、
前記複数のPCRF装置の各々の前記ユーザ帯域記憶手段に、前記ユーザ毎の帯域状況データが分割して格納されている場合には、
分割されて格納された前記ユーザ毎の帯域状況データを保持するPCRF装置の情報をユーザ識別子と対応付けて前記振り分け先データ記憶手段に格納し、
前記複数のリソース管理装置の各々の前記帯域状況記憶手段に、前記区間毎の帯域状況データが分割して格納されている場合は、
分割されて格納された区間毎の帯域状況データを保持するリソース管理装置の情報を区間と対応付けて前記振り分け先データ記憶手段に格納する。
【００３３】
また、本発明（請求項１４）は、請求項１２記載のネットワーク制御方法において、
前記リソース管理装置に複数の前記PCRF装置が接続されている場合に、
前記DRA装置は、
前記振り分け先選択ステップにおいて、
前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に、前記ゲートウェイ装置に制御要求を送信し、該制御要求に対する応答が「許可する」であった場合には「割り当て済み帯域の変更なし」を、該応答が「許可しない」場合には、割り当て済み帯域を初期状態に戻すよう、該リソース管理装置に通知し、
前記リソース管理装置は、
前記DRA装置からの通知を前記PCRF装置に通知し、該PCRF装置からの応答を該DRA装置に通知する。
【００３４】
また、本発明（請求項１５）は、請求項１２記載のネットワーク制御方法において、
前記リソース管理装置に複数の前記PCRF装置が接続されており、
前記PCRF装置において、
前記ユーザ毎の帯域状況データを複数のPCRF装置で分割してユーザ帯域記憶手段に格納されている場合には、
前記DRA装置は、
分割されて格納された前記ユーザ毎の帯域状況データを保持するPCRF装置の情報をユーザ識別子及び該PCRF装置と接続するリソース管理装置との対応関係を振り分け先データ記憶手段に格納し、
前記振り分け先選択ステップにおいて、
前記リソース管理装置から許可する応答を取得した場合に、前記ゲートウェイ装置に制御要求を送信し、該制御要求に対する応答が「許可する」であった場合には「割り当て済み帯域の変更なし」を、該応答が「許可しない」場合には、割り当て済み帯域を初期状態に戻すよう、該リソース管理装置に通知し、
前記リソース管理装置において、
前記区間毎の帯域状況データが複数のリソース管理装置で分割して前記帯域状況記憶手段に格納し、前記DRA装置からの通知を前記PCRF装置に通知し、該PCRF装置からの応答を該DRA装置に通知し、
かつ、
前記PCRF装置において、
前記ユーザ毎の帯域状況データを複数のPCRF装置で分割してユーザ帯域記憶手段に格納されている場合には、
分割されて格納された前記ユーザ毎の帯域状況データを保持するPCRF装置の情報をユーザ識別子及び分割されて前記帯域状況記憶手段に格納された区間毎に、該PCRF装置と接続するリソース管理装置との対応関係を前記振り分け先データ記憶手段に格納し、
前記振り分け先選択ステップにおいて、前記リソース管理装置からの応答が「許可する」であった場合には、前記サービス要求に含まれるユーザ識別子及び区間に基づいて、前記振り分け先データ記憶手段を参照し、前記ユーザ帯域記憶手段を参照可能なPCRF装置を接続するリソース管理装置を選択し、「割り当て済み帯域の変更なし」を、該応答が「許可しない」場合には、割り当て済み帯域を初期状態に戻すよう、該リソース管理装置に通知する。
【発明の効果】
【００３５】
上述のように、ユーザ毎の帯域状況データ及び区間毎の帯域状況データを、PCRF装置間で分散管理する、または、外部データベースで管理する、または、リソース管理装置とPCRF装置に分散させて管理する等により、端末から送信されたサービス要求を許可するか否かを判断するために帯域状況データを参照するための同期処理による負荷を低減し、データ交換のためのトラヒック数を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来の集約型のシステム構成図である。
【図２】従来のシステムにおけるシーケンスチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるシーケンスチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態における振り分け先テーブルの例である。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるシステム構成図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるシーケンスチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態における振り分け先テーブルの例である。
【図９】本発明の第３の実施の形態におけるシステム構成図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態におけるシーケンスチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施の形態におけるシステム構成図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態におけるシーケンスチャートである。
【図１３】本発明の第５の実施の形態におけるシステム構成図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態におけるDRAのサービス要求の振り分け方法を示す図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態におけるシーケンスチャートである。
【図１６】本発明の第５の実施の形態におけるアーテクチャ概要である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態における振り分け先テーブルの例である。
【図１８】本発明の第８の実施の形態におけるシステム構成図である。
【図１９】本発明の第８の実施の形態におけるシーケンスチャートである。
【図２０】従来のシステム構成図である。
【図２１】従来の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。
【００３８】
本発明では、QoSのスケーラビリティを向上させるため、１０パターン(第1〜第1０の実施の形態)を提案する。
【００３９】
本発明では、PCRFが前述の処理Ａと処理Ｂの両方を行う集約型と、処理Ａと処理Ｂを行う機能を分離する分散型を示す。
【００４０】
集約型では、PCRFが情報テーブルを管理する方法と外部データベースが情報テーブルを管理する方法（第１〜第４実施の形態）を示す。
【００４１】
分散型では、リソース管理機能とPCRFが並列にDRAに接続されたシステム構成の場合の例（第５〜第７の実施の形態）、リソース管理機能とPCRFをシーケンシャルに連結されている構成の場合の例（第８〜第１０の実施の形態）を示す。
【００４２】
本発明の集約型の説明を行う前に、本発明との差異を示すために従来の方式によるシステム構成と動作を説明する。
【００４３】
図１は、従来の集約型のシステム構成を示す。
【００４４】
同図に示すシステムは、PCRFが区間毎の帯域状況データとユーザ毎の帯域状況データの両方を情報テーブル４０で管理し、区間毎の帯域状況とユーザ毎の帯域状況をエンティティで同期させるものである。
【００４５】
図２に、従来の集約型のシステムにおけるシーケンスを示す。
【００４６】
同図に示すシーケンスは、サービス要求(SIP Invite)に基づくリソース予約フェーズと、サービス応答（SIP 200 OK）に基づくリソース確保フェーズからなる。
【００４７】
最初に、リソース予約フェーズを説明する。
【００４８】
ステップ１０）  端末１０からAF２０に対してサービス要求（SIP INVITE）が送信されると、AF２０は、DRA３０に対して当該サービス要求を送信する。
【００４９】
ステップ１１）  DRA３０は、Diameter信号の書き換えは行わずに、当該サービス要求をPCRF４０に送信する。
【００５０】
ステップ１２）  PCRF４０は、当該サービス要求を受信すると、実際に通信が開始されるか否かに関わらず、要求されたリソースを割り当て済み帯域として情報テーブル４１に積み上げ、情報テーブル４１の区間毎の帯域状況、ユーザ毎の帯域状況を参照して、当該要求の可否を判断し、その応答（Accept（許可）またはReject（拒否））をDRA３０に返す。
【００５１】
ステップ１３）  DRA３０は、PCRF４０からの応答を取得すると、GW５０に対して制御要求を送信する。
【００５２】
ステップ１４）  GW５０は、DRA３０からの制御要求がAcceptである場合には、コア網に対するトラヒックの制御を行い、その結果（Accept/Reject）を応答としてDRA３０に返す。
【００５３】
ステップ１５）  DRA３０は、PCRF４０に対して、GW５０から応答がAcceptの場合は割り当て済み帯域の変更なしを通知し、Rejectの場合は割り当て済み帯域を初期状態に戻す通知を行う。
【００５４】
ステップ１６）  PCRF４０は、DRA３０に処理結果の応答を返す。
【００５５】
ステップ１７）  DRA３０は、AF２０に対して処理結果の応答を返す。
【００５６】
ステップ１８）  AF２０は、サービス要求（SIP INVITE）を端末１０に送信する。
【００５７】
次に、サービス応答(SIP 200 OK)に基づくリソース確保フェーズについて説明する。
【００５８】
ステップ２０）AF２０は、端末１０からサービス応答（SIP 200 OK）を受信すると、DRA３０に対してサービス要求を送信する。
【００５９】
ステップ２１）  DRA３０はDiameter信号の書き換えを行わずに、サービス要求（SIP 200 OK）をPCRF４０に送信する。
【００６０】
ステップ２２）  PCRF４０はサービス応答（SIP 200 OK）の内容に基づいて、情報テーブル４１の割り当て済み帯域を変更し、DRA３０に応答を返す。
【００６１】
ステップ２３）  DRA３０は、GW５０に対して制御要求を送信する。
【００６２】
ステップ２４）  GW５０は、DRA３０からの制御要求に基づいてコア網とのトラヒックの制御を行い、その結果（Accept/Reject）を応答としてDRA３０に返す。
【００６３】
ステップ２５）  DRA３０は、PCRF４０に対して、GW５０から応答がAcceptの場合は割り当て済み帯域の変更なしを通知し、Rejectの場合は割り当て済み帯域を初期状態に戻す通知を行う。
【００６４】
ステップ２６）  PCRF４０は、DRA３０に処理結果の応答を返す。
【００６５】
ステップ２７）  DRA３０は、AF２０に対して処理結果の応答を返す。
【００６６】
ステップ２８）  AF２０は、サービス応答（SIP I 200 OK）を端末１０に送信する。
【００６７】
［第１の実施の形態］（集約型：PCRF−ユーザ毎の帯域状況データを分割管理）
図３は、本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成を示し、図４は、本発明の第１の実施の形態におけるシーケンスチャートである。
【００６８】
図３、図４において、図１、図２と同一構成及び同一動作については同一符号、及びステップ番号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
図３に示す構成は、図１とはPCRF４０１が保持する情報テーブル４１０が異なる。本実施の形態における情報テーブル４１０は、各PCRF４０１にてユーザ毎の帯域状況を分割管理している。情報テーブル４１０は、図２０の右に示すように、区間毎の帯域状況として、リンク毎に容量と使用中の帯域状況を管理し、ユーザ毎の帯域状況データとして、ユーザ毎の契約帯域と使用中の帯域を管理する。但し、本実施の形態では、全てのユーザの帯域状況を各PCRF４０１で管理するのではなく、分割管理している点で従来技術と異なる。
【００７０】
各PCRF４０にてユーザ毎の帯域状況データを分割管理しているため、DRA３０では、図５に示すような振り分け先テーブルにて、ユーザ毎の帯域情報を分割管理するPCRFとユーザ識別子の対応関係を保持する。なお、振り分け先テーブルはDRA30内のメモリや、当該DRA３０に接続されているハードディスク装置等の記憶媒体に格納されているものとする。また、図５の例では、ユーザ識別子としてドメイン名を利用したが、この例に限定されることなく、種々のユーザＩＤを設定することが可能である。
【００７１】
DRA３０は、図２におけるステップ１１に対応する図４のステップ１１１では、AF２０から取得したサービス要求のDiameter信号からユーザ識別子を抽出し、振り分け先テーブル（図５）を参照して、当該ユーザ識別子のユーザの帯域状況を管理するPCRFを選択し、サービス要求を行う。また、図２におけるステップ２１に対応する図４のステップ２１１でも同様である。
【００７２】
このように、各PCRF４０１の情報テーブル４１０において、ユーザ毎の帯域状況を分割管理することにより、ユーザ識別子に該当する情報テーブル４１０のエンティティ間での同期処理が不要となるため、同期処理に伴うオーバヘッドが低減される。
【００７３】
［第２の実施の形態］(集約型：PCRF−ユーザ毎の帯域状況データ及び区間毎の帯域状況データを分割管理)
本実施の形態は、PCRFが情報テーブルで区間毎の帯域状況とユーザ毎の帯域情報の両方を分割して管理する例を説明する。
【００７４】
図６は、本発明の第２の実施の形態におけるシステム構成を示し、図６は、本発明の第２の実施の形態におけるシーケンスチャートを示す。
【００７５】
図６、図７において、図１、図２と同一構成及び同一動作については同一符号、及びステップ番号を付し、その説明を省略する。
【００７６】
図６に示す構成は、図１とはPCRF４０２が保持する情報テーブル４２０が異なる。本実施の形態における情報テーブル４２０は、各PCRF４０２において、区間毎の帯域状況とユーザ毎の帯域情報を分割して管理している。
【００７７】
このため、DRA３０では、図８に示すような振り分け先テーブルにて、PCRFと、ユーザ毎の帯域状況データに対応するユーザ識別子及び区間毎の帯域状況データに対応する区間（セッション）との対応関係を管理する。振り分け先テーブルは当該DRA３０内のメモリ（図示せず）や当該DRA３０に接続されるハードディスク装置等の記憶媒体に格納されているものとする。
【００７８】
図２におけるステップ１１に対応する図６のステップ１１２では、DRA３０は、AF２０から取得したサービス要求のDiameter信号からユーザ識別子と区間を抽出し、振り分け先テーブル(図８)を参照して、当該ユーザ識別子のユーザの帯域状況データと区間に対応する帯域状況データの両方を管理するPCRFを選択し、サービス要求を行う。また、図２におけるステップ２１に対応する図６のステップ２１２でも同様である。
【００７９】
このように、各PCRF４０２の情報テーブル４２０において、区間毎の帯域状況とユーザ毎の帯域情報を分割管理することにより、ユーザ識別子に該当する情報テーブル４２０のエンティティ間での同期処理が不要となり、PCRF４０２間で同期を取るための処理遅延や、ネットワーク負荷増大が発生せず、かつ、PCRF４０２間の情報テーブルの不整合や衝突に伴うオーバブックも発生しない。
【００８０】
[第３の実施の形態](集約型：ＤＢ（１）)
本実施の形態では、集約型における外部DBで情報テーブルを管理する例を説明する。
【００８１】
図９は、本発明の第３の実施の形態におけるシステム構成を示し、図１０は、本発明の第３の実施の形態におけるシーケンスチャートを示す。
【００８２】
図９、図１０において、図１、図２と同一構成及び同一動作については同一符号、及びステップ番号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
図９に示すシステムは、PCRF４０３の情報テーブル４３０にはユーザ毎の帯域情報を保持し、外部データベース（DB）１００に区間毎の帯域状況を保持する。
【００８４】
このため、前述の第１の実施の形態と同様に、ステップ１１３において、DRA３０は、AF２０から取得したサービス要求のDiameter信号からユーザ識別子を抽出し、振り分け先テーブルを参照し、当該ユーザ識別子のユーザの帯域状況を管理するPCRFを選択し、サービス要求を行う。また、図２におけるステップ２１に対応する図１０のステップ２１３でも同様である。なお、本実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、図５に示すようなユーザ識別子とPCRFの対応関係を示す振り分け先テーブルを用いる。
【００８５】
PCRF４０３は、DRA３０からサービス要求を受信すると、情報管理DB１００にアクセスして当該情報管理DB１００内の区間毎の帯域情報を更新する。
【００８６】
このように、区間毎の帯域状況を外部DB１００で一元的に管理することで、全てのPCRF４０３が外部ＤＢ１００の区間毎の帯域状況の情報にアクセス可能である。
【００８７】
［第４の実施の形態］(集約型：ＤＢ（２）)
本実施の形態では、集約型における外部DBで情報テーブルを管理する例を説明する。
【００８８】
図１１は、本発明の第４の実施の形態におけるシステム構成を示し、図１２は、本発明の第４の実施の形態におけるシーケンスチャートを示す。
【００８９】
図１１、図１２において、図１、図２と同一構成及び同一動作については同一符号、及びステップ番号を付し、その説明を省略する。
【００９０】
図１１に示すシステムは、PCRF４０４では情報テーブルを保持せず、２つの外部DB１１０、１２０に区間毎の帯域状況とユーザ毎の帯域状況を保持するものである。同図の例では、外部DB１１０に区間毎の帯域状況データを保持し、外部DB１２０にユーザ毎の帯域状況データを保持している。
【００９１】
このため、PCRF４０４がDRA３０からサービス要求を受信すると、サービス要求に含まれるユーザ識別子に基づいて、外部DB１１０にアクセスし、また、区間情報に基づいてＤＢ１２０にアクセスし、区間毎の帯域状況データとユーザ毎の帯域状況データを参照することにより、当該サービス要求の可否を判定する（ステップ１１５，２１５）。
【００９２】
このように、外部DB１１０，１２０が、区間毎の帯域状況とユーザ毎の帯域情報を一元的に管理しており、かつ、すべてのPCRF４０４が外部DB１１０，１２０にアクセス可能であるため、任意のサービス要求を処理することができる。つまり、DRA３０は、どのPCRF４０４にサービス要求を送信しても同じ応答を得ることができる。そのため、DRA３０は、振り分先情報テーブルを用いずにAF２０から受信したサービス要求を、任意のPCRF４０４に送信することが可能である。すなわち、DRA３０は、振り分け先テーブルにセッション単位／ユーザ単位のAF−PCRF−GWの対応関係を記憶する必要がないため、DRA３０の処理負荷が低減される。
【００９３】
［第５の実施の形態］(分散型：リソース管理装置を含む構成（１）)
本実施の形態以降は、PCRFとは別に新たにリソース管理機能を有するリソース管理装置を追加した例を説明する。
【００９４】
本実施の形態では、リソース管理装置とPCRFが並列にDRAに接続されている場合を説明する。
【００９５】
図１３は、本発明の第５の実施の形態におけるシステム構成を示す。同図において、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００９６】
図１３のシステムは、図１の構成にリソース管理機能を有する複数のリソース管理装置６０を付加したものである。当該リソース管理装置６０は区間毎の帯域状況データを管理する情報テーブルを有し、PCRF４０５は、ユーザ毎の帯域状況データを管理する情報テーブルを有する。
【００９７】
DRA３０は、リソース管理装置６０が複数あるため、Diameter信号をどこに転送するかを決定する必要がある。DRA３０は、ユーザ単位またはセッション単位で図１４に示す振り分け方法のいずれかに基づいてDiameter信号を送信する。
【００９８】
図１４に示す振り分け方法を用いて転送先を決定した時点で、当該DRA３０内のメモリ（図示せず）の振り分け先テーブルにユーザ単位またはセッション単位で各エンティティの対応関係を保存する（例えば、セッションID：１２４は、AF_ID：ａｂｃ、リソース管理装置ＩＤ：ｄｅｆｇ, PCRF_ID：ｈｉｊｋ,GW_ＩＤ：ｌｍｎｏが管理）。
【００９９】
図１５は、本発明の第５の実施の形態におけるシーケンスチャートであり、図２と同一のステップには同一符号を付す。図２との差分の動作を図１６に基づいて説明する。
【０１００】
図１６は、本発明の第５の実施の形態におけるアーキテクチャ概要を示す。リソース管理装置６０が区間毎の帯域状況を管理し、ＰＣＲＦ４０５がユーザ毎の帯域状況を管理している場合には、まず、DRA３０は、ＡＦ２０からのサービス要求を取得すると、当該サービス要求の区間（セッション）ＩＤに基づいて、図１７（Ｂ）に示すような振り分け先テーブルを参照して、リソース管理装置６０にセッション単位の帯域状況の判定を要求し、リソース管理装置６０からの応答がAcceptである場合のみ、サービス要求のユーザ識別子に基づいて、図１７（Ａ）に示すような振り分け先テーブルを参照して、PCRF４０５に対してユーザ単位の帯域状況の判定を要求する。
【０１０１】
これにより、リソース管理装置６０とPCRF４０５間で不要な制御信号の送受信をすることがないため、リソース管理装置６０やPCRF４０５の処理負荷の低減、ネットワーク負荷の低減、ＡＦ２０に対する応答遅延の低減を実現することができる。
【０１０２】
DRA３０は、リソース管理装置６０及びPCRF４０５からの応答を取得して、双方からの応答がAcceptである場合にはGW５０に対して隣接するコア網に対するトラフィック制御を要求する制御要求を送信する。
【０１０３】
図１３に示すように、本実施の形態のシステムは、リソース管理装置６０とPCRF４０５が共にDRA３０に接続しているため、リソース管理装置６０とPCRF４０５の対応関係をセッション単位やユーザ単位で任意に決定することが可能である。そのため、リソース管理装置６０やPCRF４０５の処理負荷を平準化し、多くのユーザを収容することができる。
【０１０４】
［第６の実施の形態］(分散型：リソース管理装置を含む構成（２）)
本実施の形態のシステム構成及びシーケンスについては、前述の第５の実施の形態と同様であるので、システム構成図及びシーケンスチャートは省略する。本実施の形態では、PCRF４０５がユーザ毎の帯域状況を分割管理している。そのため、DRA３０は、AF２０からのサービス要求を受信した場合に、Diameter信号中のユーザ識別子に基づいて、ユーザ識別子と当該ユーザ識別子に対応するPCRFの対応関係を示す振り分け先テーブルを参照して、当該ユーザ識別子に対応するPCRF４０５を選択し、更新要求を送信する。その他の動作は第５の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０５】
第４の実施の形態では、PCRF間の同期処理が必須であるが、本実施の形態の分散型では、PCRF間の同期処理は不要となる（但し、リソース管理装置間の同期処理は必要）。そのため、PCRFの台数に比べて、リソース管理装置６０の台数が非常に少ない環境においては集約型よりも分散型の方が同期処理に伴うオーバヘッドが少なくなる。
【０１０６】
［第７の実施の形態］(分散型：リソース管理装置を含む構成（３）)
本実施の形態のシステム構成及びシーケンスについては、前述の第５の実施の形態と同様であるので、システム構成図及びシーケンスチャートは省略する。本実施の形態では、PCRF４０５がユーザ毎の帯域状況をそれぞれ分割管理し、リソース管理装置６０が区間毎の帯域状況を分割管理している。そのため、DRA３０は、前述の第６の実施の形態の図１２に示す振り分け先テーブルに、区間とリソース管理装置との対応関係を加えた振り分け先テーブルを参照する。
【０１０７】
DRA３０は、AF２０からのサービス要求を受信した場合に、Diameter信号中のユーザ識別子に基づいて、当該ユーザ識別子に対応するPCRF４０５を選択し、サービス要求を送信する。また、区間に基づいて振り分け先テーブルを参照して、対応するリソース管理装置６０にサービス要求を送信する。その他の動作は第５の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０８】
本実施の形態によれば、PCRF間及びリソース管理装置間の双方の同期処理が不要となる。
【０１０９】
上記のように、リソース管理装置６０とPCRF４０５で処理Ａと処理Ｂを分散させることで、同期処理に伴うオーバヘッドを低減させることが可能である。
【０１１０】
［第８の実施の形態］（分散型：リソース装置にPCRFが連結（１））
本実施の形態では、リソース管理装置とPCRFがシーケンシャルに連結されている場合を説明する。
【０１１１】
図１８は、本発明の第８の実施の形態におけるシステム構成を示す。
【０１１２】
同図に示すシステムは、複数のPCRF４０６が直接DRA３０に接続されておらず、リソース管理装置６０にシーケンシャルに連結されている。
【０１１３】
本実施の形態では、区間毎の帯域状況が全てのリソース管理装置６０間で同期されており、かつ、ユーザ毎の帯域状況が全てのPCRF４０６間で同期されている。
【０１１４】
図１９は、本発明の第８の実施の形態におけるシーケンスチャートである。
【０１１５】
図２と同一シーケンスには同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。
【０１１６】
DRA３０がAF２０からサービス要求を受信すると、リソース管理装置６０に転送する（ステップ４０１）。
【０１１７】
リソース管理装置６０は、サービス要求に基づいて、情報テーブルの区間毎の帯域状況を参照し（ステップ４０２）、Acceptである場合は、DRA３０からサービス要求のユーザ識別子に基づいて、PCRF４０６に対してサービス要求を転送する（ステップ４０３）。PCRF４０６は、サービス要求に基づいて、情報テーブルのユーザ毎の帯域状況データを参照し（ステップ４０４）、その結果（AcceptまたはReject）をリソース管理装置６０に返却する（ステップ４０５）。
【０１１８】
リソース管理装置６０は、区間毎の帯域状況とユーザ毎の帯域状況における判定結果をサービス応答としてDRA３０に返却する（ステップ４０６）。
【０１１９】
DRA３０は、区間毎の帯域状況とユーザ毎の帯域状況の双方においてAcceptである場合はGW５０に対して制御要求を送信する（ステップ１３）。DRA３０は、GW５０から制御応答（Accept/Reject）を受信すると、リソース管理装置６０に対して、GW５０からの応答がAcceptの場合は、「割り当て済み帯域の変更なし」を通知し、応答がRejectの場合は割り当て済み帯域を初期状態に戻すように通知する（ステップ４０７）。
【０１２０】
リソース管理装置６０は、DRA３０からの通知をPCRF４０６に通知し（ステップ４０８）、その応答を取得し（ステップ４０９）、DRA３０にPCRF４０６からの応答も含めて応答を返却する（ステップ４１０）。
【０１２１】
リソース確認フェーズにおいても同様である。
【０１２２】
このように、DRA３０には、リソース管理装置６０のみが接続し、当該リソース管理装置６０にPCRF４０６がシーケンシャルに接続していることにより、リソース管理装置６０でサービス要求が拒否された場合は、当該サービス要求はPCRF４０６に送信されない。これにより、リソース管理装置６０とPCRF４０６の間で不要な制御信号の送受信を行う必要がないため、リソース管理装置６０やPCRF４０６の処理負荷の削減、ネットワーク負荷の低減、AF２０に対する応答遅延の低減が実現される。
【０１２３】
［第９の実施の形態］（分散型：リソース装置にPCRFが連結（２））
本実施の形態のシステム構成及びシーケンスについては、第８の実施の形態と同様であるのでシステム構成図及びシーケンスチャートは省略する。本実施の形態では、PCRF４０６においてユーザ毎の帯域状況を分割管理している。
【０１２４】
DRA３０は、各リソース管理装置６０毎に連結されているPCRF４０６のユーザ識別子を管理する振り分け先テーブルを有する。
【０１２５】
DRA３０は、AF２０から受信したサービス要求を受信した場合に、Diameter信号中のユーザ識別子に基づいて振り分け先テーブルを参照して、当該ユーザ識別子に対応するユーザ単位の帯域状況を管理しているPCRF４０６を連結しているリソース管理装置６０を選択し、当該リソース管理装置６０に対してサービス要求を送信する。
【０１２６】
［第１０の実施の形態］(分散型：リソース装置にPCRFが連結（３）)
本実施の形態のシステム構成及びシーケンスについては、第８の実施の形態と同様であるのでシステム構成図及びシーケンスチャートは省略する。本実施の形態では、PCRF４０６がユーザ毎の帯域状況を、リソース管理装置６０が区間毎の帯域状況をそれぞれ分割管理している。
【０１２７】
DRA３０は、PCRFと当該PCRFが管理するユーザ毎の帯域状況データのユーザ識別子との対応関係、リソース管理装置と当該リソース管理装置が管理する区間毎の区間情報との対応関係、PCRFとリソース管理装置との対応関係を示す振り分け先テーブルを有する。
【０１２８】
DRA３０は、サービス要求を取得すると、Diameter信号中のユーザ識別子と区間の情報に基づいて、振り分け先テーブルを参照して、AF２０から受信したサービス要求を送信するリソース管理装置６０を選択して、当該サービス要求を送信する。
【０１２９】
本実施の形態では、PCRF４０６、リソース管理装置６０にて帯域状況データを分割管理しているため、同期処理に伴うオーバヘッドを低減させることができる。
【０１３０】
上記の第１〜第１０の実施の形態におけるDRA３０の動作をプログラムとして構築し、DRAとして利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。
【０１３１】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。
【符号の説明】
【０１３２】
１０  端末
２０  AF（Application Function）
３０  DRA(Diameter Routing Agent)
４０  PCRF(Policy and Charging Rule Function)
５０  GW（Gate Way）
６０  リソース管理装置
４０１，４０２，４０３，４０４，４０５，４０６  PCRF
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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