(57)【要約】【課題】電気通信ネットワークにおいて、遅延の影響を受けやすいトラフィックのグレードを下げる方法およびスクランブリング・モジュールで、事前に定義された規則に適合するデータパケットを検出し遅延化させる。【解決手段】スクランブリング・モジュールは、特定のデータパケットを検出するために事前に定義された規則からなるアクセスリストと、前記事前に定義された規則に適合するデータパケットを検出するように構成されたパケット検出器と、データパケットに遅延を与える遅延インデューサ・モジュールからなる。遅延は連続するデータパケットに対して可変であり、シーソー機能、ランダム機能、その他の機能に従うことができる。データパケットは規則に基づいて検出され、かかる規則は、特定のアプリケーション・ポート番号の発信元やあて先、特定のアドレスの発信元やあて先などに基づいてデータパケットを遮断するための指標を含むことができる。【選択図】図２
2008543148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気通信ネットワークにおいて遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法であって：
前記データトラフィックのデータパケットを検出し、この場合において前記データパケットは特定の事前に定義した規則に適合し；
前記データパケットに遅延を与えることにより、前記事前に定義した規則に適合する前記データパケットを遅延化する、各ステップからなることを特徴とする、遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項２】
与えられた前記遅延は、連続するデータパケットに対して可変であることを特徴とする、請求項１に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項３】
与えられた前記遅延は、連続するデータパケットに対して、シーソーのような機能に従うことを特徴とする、請求項２に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項４】
与えられた前記遅延は、連続するデータパケットに対して、ランダム遅延であることを特徴とする、請求項１に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項５】
前記検出のステップは、前記事前に定義された規則において識別された、特定のアプリケーション・ポート番号から発信する前記データパケットを検出することからなることを特徴とする、請求項１に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項６】
前記検出のステップは、前記事前に定義された規則において識別された、特定のアプリケーション・ポート番号をあて先とする前記データパケットを検出することからなることを特徴とする、請求項１に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項７】
前記検出のステップは、前記事前に定義された規則において識別された、発信元アドレスから発信する前記データパケットを検出することからなることを特徴とする、請求項１に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項８】
前記検出のステップは、前記事前に定義された規則において識別された、あて先アドレスをあて先とする前記データパケットを検出することからなることを特徴とする、請求項１に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項９】
電気通信ネットワークにおいて、遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げるためのスクランブリング・モジュールであって：
特定のデータパケットを検出するために、少なくとも１の事前に定義された規則からなるアクセスリスト・モジュールと；
前記事前に定義された規則に適合する前記データトラフィックのデータパケットを検出するように構成されたパケット検出器と；
前記事前に定義された規則に適合した前記データパケットに対して、遅延を与えるように動作する遅延インデューサ・モジュールとからなることを特徴とする、スクランブリング・モジュール。
【請求項１０】
前記遅延インデューサによって与えられた遅延は、連続するデータパケットに対して可変する遅延であることを特徴とする、請求項９に記載のスクランブリング・モジュール。
【請求項１１】
前記遅延インデューサによって与えられた遅延は、連続するデータパケットに対して、シーソーのような機能に従うことを特徴とする、請求項１０に記載のスクランブリング・モジュール。
【請求項１２】
前記遅延インデューサによって与えられた遅延は、連続するデータパケットに対して、ランダム遅延であることを特徴とする、請求項９に記載のスクランブリング・モジュール。
【請求項１３】
前記パケット検出器は、前記事前に定義された規則において識別された、特定のアプリケーション・ポート番号から発信する前記データパケットを検出することを特徴とする、請求項９に記載のスクランブリング・モジュール。
【請求項１４】
前記パケット検出器は、前記事前に定義された規則において識別された、特定のアプリケーション・ポート番号をあて先とする前記データパケットを検出することを特徴とする、請求項９に記載のスクランブリング・モジュール。
【請求項１５】
前記パケット検出器は、前記事前に定義された規則において識別された、発信元アドレスから発信する前記データパケットを検出することを特徴とする、請求項９に記載のスクランブリング・モジュール。
【請求項１６】
前記パケット検出器は、前記事前に定義された規則において識別された、あて先アドレスをあて先とする前記データパケットを検出することを特徴とする、請求項９に記載のスクランブリング・モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ−ｏｖｅｒ―Ｉｎｔｅｒｎｅｔ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）データトラフィックなどの遅延に敏感なデータトラフィック、および電気通信ネットワークにおける遅延に敏感なデータトラフィックの通信の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここ２０年の間で電気通信ネットワークは、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ：Ｐｕｂｌｉｃ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）からアナログ信号を基本とする携帯ネットワークの第一世代（１Ｇ：Ｆｉｒｓｔ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）へと進化し、さらには、デジタル信号を基本とする第二世代（２Ｇ：Ｓｅｃｏｎｄ−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の携帯ネットワークへと進化した。今日においては、第三世代（３Ｇ：３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の携帯電気通信ネットワークにおいてよく知られているインターネットプロトコル（ＩＰ）を使用する、端末相互間のデジタル信号伝達およびデータ転送に至っている。３Ｇネットワーク、および３Ｇネットワークの進化したネットワークにおいても同様に、音声通信およびデータ通信は、ＩＰデータパケットの交換により実行される。加入者は、例えば音楽ファイル、画像ファイル、ビデオファイル、アプリケーションプログラムなどといった種々のデータを交換または受信することができるだけでなく、音声通信サービスの提供を受けることができる。かかる音声通信サービスは、技術的には、加入者間で交換される前に、ＩＰフォーマットにおいて、声音信号（ｖｏｉｃｅ  ｓｏｕｎｄ  ｓｉｇｎａｌ）のサンプリングおよびパケット化を含む。
【０００３】
全体的な携帯電気通信ネットワークをある世代から別の世代へ移行するには、移動ネットワーク事業者による多大な投資が必要となる。かかる多大な費用は、移動ネットワーク事業者間の多大な競争、および加入者に対してデータアクセスの移動性を提供する機会を与えることによって正当化されてきた。
【０００４】
移動ネットワーク事業者は、最新の装置で電気通信ネットワークを配置、管理、および改善（ｕｐｇｒａｄｉｎｇ）することについて常に責任を負う。一方で、かかるネットワークからＩＰを基本とする通信への移行は、第３勢力のアプリケーション提供者（ｔｈｉｒｄ−ｐａｒｔｙ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｐｒｏｖｉｄｅｒｓ）に、ＩＰを基本とするネットワークへの開放、およびインターネットへの接続を有効に利用する可能性を提供することとなる。結果として、第３勢力のアプリケーション提供者は、最近ではソフトウェア・アプリケーションを提供し、伝統的にネットワーク事業者によって単独で提供されてきたサービスについての現実的な競争を象徴し始めている。説明に適した例として、音声通信があり、これまでおよび現在においてもまだ、ＩＰ機能、両側固定方式（例えばＰＳＴＮ）、および移動方式（例えば携帯電気通信ネットワーク）など、伝統的な電気通信ネットワークにより提供される最も重要なサービスであるである。しかし、ここ数年で伝統的なネットワーク事業者のＩＰを基本としたネットワークに対してアクセスする可能性が提供されたため、第３勢力のアプリケーション提供者が、いわゆるＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  Ｏｖｅｒ  ＩＰ）技術を使用する音声通信サービスの提供を開始した。かかるサービスは、加入者の端末（ＰＣ、ラップトップ、ＰＤＡ、スマートフォンなど）にインストールするための、単純なクライアント・アプリケーション（ｃｌｉｅｎｔ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）を提供し、パケット化された声音データを伝統的なチャネルを通して送信するのではなく、むしろデータパケットへの声音信号のパケット化が許容され、その後インターネットを通してその他のデータパケットと同じように送信することで、音声通信に対して課せられる通常の課金を回避することができる。換言すると、ＶｏＩＰ方式が可能な端末を利用する加入者は、音声サービスを受けることも可能である一方で、ネットワーク事業者とのデータタイプ接続に対してのみ料金を支払えばよい。
【０００５】
このような状況は、伝統的なネットワーク事業者への収益に多大な影響を与える。例えば、インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）の加入者は、ＩＳＰによって提供される家庭のケーブル（またはＤＳＬ）モデムを通してインターネットに接続することができ、インターネットへのデータアクセスに対する月額料金を支払う。加入者は、ラップトップ端末にＶｏＩＰクライアント・アプリケーションをインストールすることができ、かかるアプリケーションの使用により音声通信を実行することができる。加入者は、ローカルまたは長距離地域のいずれにおいても、ＶｏＩＰクライアント・アプリケーションを通じて、他のインターネットユーザ、携帯電話ユーザ、または固定電話ユーザとの音声通信を開始および受信することができ、これにより通常の音声契約による料金の支払いを回避することができる。
【０００６】
他の例としては、３Ｇ携帯の加入者によって構築されることがある。かかる加入者はＪＡＶＡが可能な３Ｇ移動端末にＶｏＩＰクライアント・アプリケーションをインストールすることができ、これを使用することでＶｏＩＰを使用した音声通信を実行することができる。さらにこの例において３Ｇ携帯の加入者は、データ交換（ＶｏＩＰトラフィックを含む）量に対してのみ移動ネットワーク事業者から課金され、通常の音声契約に対しては課金されない。
【０００７】
このような変化は伝統的なネットワーク事業者に大きな問題を生じさせる。なぜなら今日において、さらには間違いなく長期間、伝統的な音声サービスの課金が彼らの収入の大部分を占めるためである。しかし、通信ネットワークの配置および維持には移動ネットワーク事業者からの多額の投資が要求され、音声サービスに対する価格方式はかかる事業者による投資に比例する。したがって、第３勢力のＶｏＩＰアプリケーションの提供者が、ＶｏＩＰ音声サービスに対してはるかに低価格で提供することができるといった状況が今日の音声通信の市場において作り出されている。ＶｏＩＰの第３勢力の提供者は、これらの多大な投資には参加しなかったが、むしろ単純にＶｏＩＰサービスを提供するための低価格なソフトウェア・アプリケーションを開発したため、第３勢力の提供者は、価格という観点においては、伝統的なネットワーク事業者とはまったく適合するものではない。第３勢力の提供者によって提供されるＶｏＩＰサービスは、伝統的なネットワーク事業者によって配置され、維持されおよび操作される同一の電気通信ネットワークを利用しているにもかかわらず、このような状況が発生している。
【０００８】
したがって大手のネットワーク事業者は、彼らの音声を基本とした収入損失の危険性を予測し、パケット化されたデータ音声量を基本とした課金方式への変更を予測している。このことは必然的に大手のネットワーク事業者の重大な収入損失に繋がる。したがって、彼らの収入を保護するためには、伝統的なネットワーク事業者は、伝統的な音声サービスの提供と等価となるような、ＶｏＩＰトラフィックに対する適切な課金率を適用する必要がある。好適には、伝統的なネットワーク事業者の管理下における内部のＶｏＩＰの提供（伝統的なネットワーク事業者によりネットワークにおいて提供さるＶｏＩＰサービス）、および第３勢力のＶｏＩＰサービス提供者の双方のために行われるべきである。すなわち、ネットワーク事業者の投資およびビジネスモデルを保護するために、音声通信の市場において公正な競争を保証することが可能な解決策が必要となる。
【０００９】
産業界および他の技術フォーラムにおいて激しく議論がなされているこの問題を対処するために、いくつかの可能性のある技術的な解決策が調査されている。これらの解決策の一つとして、伝統的なネットワーク事業者によって、ＶｏＩＰソフトウェア・アプリケーションのデータトラフィックを自発的に止めるものがある。この提案された解決策に基づくと、伝統的なネットワーク事業者は、切り替えノードの１つによって送信している、変則的な（ｉｌｌｅｇｉｔｉｍａｔｅ）ＶｏＩＰデータトラフィックを検出した場合、かかるデータフローを止めることができる。いくつかの提案においては、データのＶｏＩＰタイプを検出するために、データパケットのコンテンツ、すなわちペイロードを解析し、このパケット解析に基づいて、データフローを遮断することについて開示している。しかし、このパケットデータ解析は、音声のようなデータパターン（ｖｏｉｃｅ−ｌｉｋｅ  ｄａｔａ  ｐａｔｔｅｒｎｓ）を探し出すためには、一つずつすべてのパケットデータのコンテンツを解析することが要求され、多大な処理資源が必要となる。
【００１０】
この提案された解決策とともに最近議論されている問題が、ネットワーク事業者によって、すべてのデータフローを止めることについての合法性についてである。ＵＳＡおよびカナダにおいては政府の規制機関が、長距離サービス提供者のために、ＰＳＴＮ（専用の回線交換線で固定されたネットワーク）インフラへの公平なアクセスを要求している一方で、ＩＰを基本とした電気通信ネットワークの場合においては、かかる問題は解決されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
伝統的なネットワーク事業者と第３勢力のＶｏＩＰアプリケーション提供者との間の音声サービス提供の分野における、公正な競争を再構築する技術的な解決策が、産業界において要求されている。好適には、かかる解決策は、ＶｏＩＰデータトラフィックを完全かつ単純に止めるものではなく、むしろ伝統的なネットワーク事業者および第３勢力のＶｏＩＰアプリケーション提供者のいずれにとっても的確かつ合法的な代替策を提供するものが望まれる。本発明はかかる解決策を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
ある観点においては、本発明は、電気通信ネットワークにおける遅延に敏感なデータトラフィックのグレードを下げる方法であって、前記方法は、前記データトラフィック内のデータパケットを検出し、この場合において前記データパケットは特定の事前に定義した規則に適合し、データパケットに遅延を与えることで前記事前に定義した規則に適合したデータパケットの遅延化を行う各ステップからなる。
【００１３】
他の観点においては、本発明は、電気通信ネットワークにおける遅延に敏感なデータトラフィックのグレードを下げるためのスクランブリング・モジュール（ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ  ｍｏｄｕｌｅ）であり、前記スクランブリング・モジュールは、特定のデータパケットを検出するために、事前に定義された少なくとも１つの規則からなるアクセスリスト・モジュール（ａｃｃｅｓｓ  ｌｉｓｔ  ｍｏｄｕｌｅ）と、前記事前に定義された規則に適合する前記データトラフィックのデータパケットを検出するように構成されたパケット検出器（ｐａｃｋｅｔ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）と、前記事前に定義された規則に適合した前記データパケットに対して遅延を与えるように動作する遅延インデューサ・モジュール（ｄｅｌａｙ  ｉｎｄｕｃｅｒ  ｍｏｄｕｌｅ）からなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る改良的な開示を、以下の種々の一般的な実施形態を参照しながら行う。しかし、これらの実施形態の種類は、当該発明の革新的な開示をするのに非常に有利となるいくつかの例を提供しているものに過ぎないことが理解されなければならない。一般に、本願における明細書に記載された事項は、必ずしも本発明の種々のクレーム化された観点を制限するものではない。さらに、いくつかの記載は、いくつかの発明の特徴に適用されるものであるが、その他のものに適用されるものではない。図面において、同一のまたは類似の要素については、複数の図面を通して同一の参照番号で示す。
【００１５】
本発明は、電気通信ネットワークを通じて送信するＶｏＩＰサービスのような、変則的な遅延に敏感なデータトラフィックのサービス（品質）レベルを減少させる、単純だが効率的なスクランブリング機能を実行する方法および電気通信ノードを提供する。変則的な遅延に敏感なデータトラフィック（ＶｏＩＰ、ｖｉｄｅｏ−ｏｖｅｒ−ＩＰなどのすべてを、以下ＶｏＩＰと記述する）サービスに関して、ここにおいてはそれらすべてが特定のネットワーク事業者の電気通信ネットワークを通じて送信されることを意味するが、かかるデータトラフィックは、ネットワーク事業者によって提供されるものではなく、ネットワーク事業者のために具体的に課金されるものでもない。本発明によれば、ネットワーク事業者が、切り替えノードのうちの１つにおいて、変則的なＶｏＩＰトラフィックからなるデータトラフィックを検出した場合、かかるデータトラフィック（データトラフィックを構成するデータパケット）を、好適には実際に可変する時間枠（ｔｉｍｅ  ｐｅｒｉｏｄ）によって遅延することができる。その結果、出力されるＶｏＩＰデータパケットは乱れ、すなわち別々に、変化して、または遅延するなどして順序が崩れて送信される。この方式においては、ＶｏＩＰ通信の受信側は、ＶｏＩＰデータパケットを順番通りに受信できないだけでなく、可変する遅延と共に受信することとなる。さらに受信側のＶｏＩＰクライアントは、ＴＣＰパケットの配列を再構成する機能を利用しているにもかかわらず、生の音声通信の品質を保証するのに十分な速さで音声信号を再構成することができない。
【００１６】
本発明は、許容されていないＶｏＩＰデータトラフィックを検出するために、他の先行技術方法と同様の、データパケットのコンテンツ（ペイロード）の調査は行わない。すなわち、要求される処理資源を十分に削減することができる。むしろ本発明は、特定の基準、例えば所定のアドレスが発信元あるいはあて先である場合、または所定のアプリケーション・ポート番号が発信元またはあて先である場合、を満足するすべてのデータトラフィックに対して少量の遅延を与えるように機能する。例えば、所定の第３勢力のＶｏＩＰアプリケーション提供者が、ＶｏＩＰデータパケットを発信するために、ＨＴＴＰアプリケーション・ポート番号８０を使用する場合、これらのパケットにも、発信元またはあて先のポート番号８０の指標が含まれている（これは通常のＴＣＰ／ＵＤＰパケットデータ構造から推測される）。本発明により、ネットワーク事業者は、彼らの切り替えノードおよび／またはルーターに入力されるデータパケットを監視することができ、かかるデータパケットのヘッダのみを検査し、上記ポート番号から発信される、または上記ポート番号をあて先とすることが検出されたすべてのトラフィックに対して、本発明のメカニズムを適用することができる。このデータトラフィックは変則的なＶｏＩＰデータパケットトラフィックを含んでいるが、ＶｏＩＰ以外のデータトラフィックを含むこともある。しかし、ＶｏＩＰ以外のデータトラフィック（例えば、規則的なウェブトラフィック、音声またはビデオストリーミングなど）は、事業者のノードによって遅延が与えられたとしても、受信側において、配列が乱れたデータを再配列するためのＴＣＰメカニズムによって再構成される。したがって、与えられた遅延が所定の時間枠、例えば０．５〜１秒を超えない限りにおいては、本発明により、かかる非音声データトラフィックが分離または劣化されることにはならない。規則的なＵＤＰトラフィックもまた本発明によって影響を受けない。なぜならＵＤＰは、遅延に敏感でなく、いずれの順序においても送信することができる信号を伝達するように考えられているからである。しかし、ＴＣＰ／ＵＤＰにおけるＶｏＩＰトラフィックなどの遅延に敏感な通信は、遅延が追加され配列が変更されることにより深刻な品質低下となり、一方では切り替えノードにおける全体のスループットは保持される。
【００１７】
上記のスクランブリング・メカニズムは、好適には、ネットワーク事業者の高品質（ｈｉｇｈ−ｃｌａｓｓ）の契約サービスの提供にまで広く及ぶことができる。高品質サービスの加入者は、スクランブリングされていないＶｏＩＰ通信を実行することができる。すなわち本発明によるスクランブリングを回避することができ、第３勢力のアプリケーション提供者によるＶｏＩＰデータトラフィックを含むすべてのデータトラフィックが、事業者のネットワークを通じて問題なく中継される。例えば、ユーザは高品質サービスの提供を契約することができ、それによりスクランブリングされることなくＶｏＩＰ通信を実行することができる。
【００１８】
本発明はすなわち、第３勢力のＶｏＩＰアプリケーションのユーザに対して、ネットワーク事業者からの高品質のデータ転送サービスの契約をするための動機を提供する技術的な解決策を示すものである。スクランブリングされてないデータトラフィックに対する高品質の加入者から、更なる収入を得ることにより、伝統的なネットワーク事業者と第３勢力のアプリケーション提供者との間の公平な競争が再構築され、維持されることとなる。
【００１９】
本発明の好適な実施形態を実行する電気通信ネットワークの、一般的な高品質のネットワークを示す図１を参照する。図１では、ＤＳＬを基本とするインターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）１０２にリンクされた、家庭のデジタル加入者回線（ＤＳＬ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）モデム１０１を使用することで、インターネット１０４に接続し、そこからさらにその他のネットワーク１０６（例えばＬＡＮ（ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）など）に接続する、一般的なラップトップ端末１００を示す。同様に図１では、ケーブルモデム１１２を通じてケーブルタイプのＩＳＰ１１４に接続し、そこからさらにインターネット１０４およびその他のネットワーク１０６に接続する、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）１１０を示す。インターネット１０４はまた、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）接続１２０を通じてもアクセスが可能であり、通常少なくとも１の無線サービスノード（ＷＳＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｎｏｄｅ）１２１が、アクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）１２２にリンクされ、端末１２４のようなＷＬＡＮが可能な端末に、ワイヤレス通信を供給する無線通信可能範囲（ｒａｄｉｏ  ｈｏｔｓｐｏｔｓ  ｃｏｖｅｒａｇｅ）を提供する。移動クライアント（ｍｏｂｉｌｅ  ｃｌｉｅｎｔ）１３０も、インターネット１０４およびその他のネットワーク１０６にアクセスすることができ、通常ＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ  ＧＰＲＳ  Ｓｅｒｖｉｎｇ／Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ）またはＰＤＳＮ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｎｏｄｅ）切り替えノード１３４を通じて、インターネットとインターフェイス接続するネットワーク１３２のような移動ネットワーク１３２を使用する。最後に、ＰＣを基本とする端末１４０もまた、インターネットおよびその他のネットワーク１０６にアクセスすることができる。すでに広く知られている技術方式において、リモート・アクセス・サーバ（ＲＡＳ：Ｒｅｍｏｔｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｅｒｖｅｒ）１４５を通じてインターネット１０４に接続されるモデム１４２およびＰＳＴＮ１４４を使用する。端末１００、１１０、１２４、１３０および１４０として図１に示すそれぞれの端末は、ＶｏＩＰクライアント・アプリケーションをそれぞれの端末にインストールすることができ、これらの端末のユーザによって音声通信を実行することができる。典型的には、かかるＶｏＩＰクライアント・アプリケーションにより、同様のクライアント・アプリケーションを使用する他の遠隔ユーザとの双方向の音声通信が可能となる。かかる端末において実行する一般的なＶｏＩＰクライアント・アプリケーションは、ユーザの音声信号（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｖｏｉｃｅ  ｓｉｇｎａｌ）をサンプリングし、ＴＣＰまたはＵＤＰプロトコルを使用してデータパケットにパケット化し、通信に含まれる他のユーザにインターネット１０４を通じて送信するように構成されている。同一のクライアント・アプリケーションを実行する受信端末はその後、音声信号を含むデータの復号や、受信ユーザのために音声信号を再生することを負担し、同様に逆方向についても同じパケット化を負担することで、双方向通信が可能となる。
【００２０】
本発明によれば、図１に示す電気通信ノード（またはネットワーク）１０２、１１４，１２０、１３４および１４５のいずれかのネットワーク事業者は、特定の基準および規則に適合するデータトラフィックをスクランブリングするためのスクランブリング・モジュール４００を実行することで、かかるノードを通過する変則的なＶｏＩＰデータトラフィックのグレードを下げることができる。スクランブリング・モジュール４００の機能は、特定の基準または規則に適合するデータトラフィックを検出することで、変則的なＶｏＩＰデータトラフィックを検出し、かかる変則的なＶｏＩＰデータトラフィックの個々のデータパケットに対して遅延を与えることである。この方式においては、これらのパケットは遅延しかつ不規則な方式で出力される。したがって、ＶｏＩＰ通信の受信側における音声通信の品質がある程度低下することとなる。
【００２１】
次に、本発明の好適な実施形態に従った方法の一般的なフローチャート図を示す図２と、本発明の好適な実施形態を実行するスクランブリング・モジュール４００を表す高品質の場合の一般的なブロック図を示す図４を共に参照する。当該方法は、動作２００から始まり、動作２０２においてはアクセスリスト４０４が作成され、どのＶｏＩＰ通信（またはその他の遅延に敏感な通信）がスクランブリング・モジュール４００によって遮断され、かつスクランブリングされるべきかを特定する。かかるアクセスリスト４０４は、どこで遅延に敏感な通信を遮断し、かつスクランブリングすべきかについての、指標および／または条件、例えば、ソースＩＰアドレス、通信が遮断およびスクランブリングされるユーザのあて先ＩＰアドレス、ＶｏＩＰ通信を実行するために使用されるプロトコル、ポート番号の識別子、ＭＡＣアドレスなどの指標、を特定することができる種々の規則４０６を含むことができる。例えば、遅延に敏感な通信を遮断およびスクランブリングするための規則４０６の１つとして以下のものがある。
動作：遮断およびスクランブリング
ソースＩＰアドレス：１４８．１１１．１１３．１１
ポート番号：８０
【００２２】
上記規則の結果として、スクランブリング・モジュール４００は、上記ソースＩＰアドレスから発信されるデータパケットを遮断し、送信端末または受信端末でポート番号８０をあて先または発信元とするデータパケットを遮断する。
【００２３】
より本発明の理解を深めるために、本発明の好適な実施形態と併せて使用される高品質なデータパケット３００の簡略化した構造図を示す図３を参照する。図３はＴＣＰ／ＵＤＰデータパケットの一般的な構造を示している。かかるデータパケット３００は、他のフィールドやヘッダ間において、ソースＩＰアドレス・ヘッダ３０２、あて先ＩＰアドレス・ヘッダ３０４、データパケットを発信したアプリケーション・ポート番号を表すソースポート番号・ヘッダ３０６、データパケットがどのアプリケーション・ポート番号に向かっているかを表すあて先ポート番号３０８、最後に、データパケット３００のペイロードを含むデータペイロード３１０からなる。ＩＰデータパケット構造についてのより詳細な解説は、ＵＳＣ／情報科学機関のポステル・ジェイ（Ｐｏｓｔｅｌ、Ｊ）などによって１９８１年１１月に発行された、“インターネットプロトコル−ＤＡＲＰＡインターネットプログラム・プロトコル仕様”（
Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−ＤＡＲＰＡ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）のセクション３．１のコメントリクエスト（ＲＦＣ：Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）７９１において提供され、これらのすべてがそのままここに参照として含まれている。同様にＴＣＰデータパケット構造についてのより詳細な解説は、ＵＳＣ／情報科学機関のポステル・ジェイ（Ｐｏｓｔｅｌ、Ｊ）などによって１９８１年１１月に発行された、“インターネットプロトコル−ＤＡＲＰＡインターネットプログラム・プロトコル仕様”（
Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−ＤＡＲＰＡ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）のセクション３．１のコメントリクエスト（ＲＦＣ：Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）７９３において提供され、これらのすべてがそのままここに参照として含まれている。さらにＵＤＰデータパケット構造についてのより詳細な解説は、ＵＳＣ／情報科学機関のポステル・ジェイ（Ｐｏｓｔｅｌ、Ｊ）などによって１９８０年８月に発行された、“ユーザ・データグラム・プロトコル”（
Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のコメントリクエスト（ＲＦＣ：Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）７６８において提供され、これらのすべてがそのままここに参照として含まれている。
【００２４】
本発明の好適な実施形態に従って、スクランブリング・モジュール４００は、アクセスリスト４０４の規則４０６、例えば、入力データパケット４１０の、ソースＩＰアドレス３０２および／またはあて先ＩＰアドレス３０４、および／またはソースポート番号３０６および／またはあて先ポート番号３０８を、単独でまたは組み合わせた規則、に基づいて検出することができる。一度この検出が達成されると、モジュール４００は、データパケット４１０を後述する方法によりスクランブリングする。
【００２５】
図２および図４を再度参照すると、一度アクセスリスト４０４が動作２０２において作成されると、当該方法は、スクランブリング・モジュールの通常の動作を開始する動作２０４が始まり継続される。このときから、スクランブリング・モジュールを実行する切り替えノードを通して送信（例えば図１参照）されるデータトラフィックのために、スクランブリング・モジュール４００は、アクセスリスト４０４の規則４０６に基づいて関心のあるデータパケットを検出する。動作２０６においては、スクランブリング・モジュール４００を実行する切り替えノードは、新たなＶｏＩＰ通信を構築するために、新たな接続要求を受信することができる。動作２０８においては、例えばＶｏＩＰ通信などの要求されたサービスをユーザが実行可能か否かを決定するために、接続要求を発したユーザが特定され、認証されかつ認可される。動作２０６は任意とすることができ、すべての実行において存在するわけではない。例えば動作２０６は存在しないことがあり、かかる状況においては、ユーザの特定が、発信元ＩＰアドレスおよび／または発信元ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを使用するＶｏＩＰデータパケット自身から推測され、動作２１０においてユーザの特定、認可、認証のために使用される。ネットワークの本質によれば、動作２０８の特定、認証、および認可は、ローカルまたは遠隔のユーザレジスタ、例えばホーム・ロケーション・レジスタ（ＨＬＲ：Ｈｏｍｅ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）、ホーム加入者サービス（ＨＳＳ：Ｈｏｍｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、またはＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ、Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ、ａｎｄ  Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）サーバーなどへのアクセスを含むことができ、かかるユーザレジスタからユーザの特定、認証、または認可の成功または失敗についての指標の返信を受けることができる。ユーザレジスタから返信される情報に基づいて、スクランブリング・モジュール４００は、動作２１０において、要求されたＶｏＩＰ通信などのような遅延に敏感なサービスに対して、スクランブリングされないサービス（例えば高品質のサービス）の種類を、ユーザが受けることが可能か否かを決定する。許容される場合には、スクランブリング・モジュール４００は一切遅延を与えることなく、ＶｏＩＰ通信のデータパケットは、到達すると同時に動作２２０において遅延を与えられることなく出力される。一方動作２１０において、ＶｏＩＰ通信のような遅延に敏感なアプリケーションに対する高品質のサービスクラスが、ユーザに許容されないことが検出された場合、または単純にいくつかの実施形態において起こりうるように、動作２０６〜２０８がまったく実行されなかった場合には、動作２１２においてスクランブリング・モジュール４００は、データパケット４１０に含まれる情報と、規則４０６との間でいずれかの適合が検出されるか否かを判断するために、ＶｏＩＰ通信の入力データパケット４１０とアクセスリスト４０４の規則４０６を比較する。スクランブリング・モジュール４００のパケット検出器４０２は、動作２１２を実施することができる。動作２１４においては、パケット検���器４０２は、ＶｏＩＰ通信の入力データパケット４１０のヘッダに含まれる情報と、規則４０６の間にいずれかの適合が存在するか否かを判断する。存在しない場合には、ＶｏＩＰ通信のデータパケットはスクランブリングされず、動作２２０において、到達すると同時に遅延を与えられることなく送信されることとなる。一方で動作２１４において、データパケット４１０が、規則４０６の少なくとも１つに適合すると判断した場合には、当該方法は動作２１６に移行し、データパケット４１０に遅延が適用される。この目的のために、パケット検出器は、スクランブリング・モジュール４００の遅延インデューサ・モジュール（ｄｅｌａｙ  ｉｎｄｕｃｅｒ  ｍｏｄｕｌｅ）４０５にデータパケット４１０を送り、かかる遅延インデューサ・モジュール４０５は、データパケット４１０のそれぞれのデータパケットまたは集合に対して、遅延を追加／割り当てすることができる。種々のタイプの遅延、例えば、ランダム遅延（ｒａｎｄｏｍ  ｄｅｌａｙ）４１１、シーソー機能（ｓｅｅｓａｗ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）４１３またはその他のタイプの機能４１５に従った遅延などを、連続するデータパケットに対して与える／割り当てることができる。遅延されたデータパケット４１０‘はその後、割り当てられた遅延時間の経過のためにバッファ４０８に送信される。遅延時間が経過すると、遅延されたデータパケット４１０’は、動作２１８において目的地に送信される。
【００２６】
したがって本発明により、所定のネットワークにおいて送信される、変則的な遅延に敏感な通信のデータパケットを乱すことが可能となる。結果として、遅延に敏感な通信のグレードが低下されることとなる。かかるグレードの低下は、遅延に敏感な通信のそれぞれのデータパケットに対して与えられた遅延の大きさに比例する。好適には、与えられた遅延は、最小遅延から最大遅延までの範囲で設定され、遅延の範囲はユーザ設定が可能である。したがって遅延が例えばランダム、シーソー、またはその他の特定の機能に従うような一般的な場合においても、かかる機能は特定の範囲内で変化するように設定される。例えば、ＶｏＩＰおよびＩＰでの映像通信（ｖｉｄｅｏ−ｏｖｅｒ―ＩＰ）などの遅延に敏感な通信の品質にのみ影響を与えて、同一のアプリケーション・ポート番号（例えば）において実行することができる他の通信の品質には影響を与えたくない場合には、遅延を０．１〜１秒の好適な範囲とすることができる。
【００２７】
前記事項に基づけば、本発明は、伝統的なネットワーク事業者によって提供されるサービスと、ＶｏＩＰまたはＩＰでの映像通信などの遅延に敏感なサービスの第３勢力のアプリケーション提供者によって提供されるサービス、との間の公平な競争を再構築するための優れた解決策を提供することが、いわゆる当業者にとって明白である。本発明のシステムおよび方法は、ＶｏＩＰまたはＩＰでの映像通信などの特定の遅延に敏感な通信について特に参照して説明したが、ここで説明する改良的な開示に限定されるものではなく、いずれの遅延に敏感な通信についても有利に実行することができるものであると認識されるべきである。本発明の実行および構成は、前述の事項で明らかであると考えられる。前述した方法およびシステムを好適なものであるとして特徴付けてきた一方で、特許請求の範囲により定義される発明の範囲を外れることなく、種々の変更および修正が可能であることは、容易に理解することができる。
【００２８】
本発明の方法およびシステムのいくつかの好適な実施形態を添付図面に図示し、前記発明の開示において述べたが、本発明は開示された実施形態に制限されるものではなく、特許請求の範囲により定義される本発明の特質から離れることなく、多くの再構成、修正および置換が可能であることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の好適な実施形態を実行する電気通信ネットワークの一般的な高品質でのネットワーク図である。
【図２】本発明の好適な実施形態に従った方法の一般的なフローチャート図である。
【図３】本発明の好適な実施形態と併せて使用されるデータパケットの一般的な高品質での構造図である。
【図４】本発明の好適な実施形態を実行するスクランブリング・モジュールを示す一般的な高品質でのブロック図である。
【図１】
2008543148.tif 000003
【図２】
2008543148.tif 000004
【図３】
2008543148.tif 000005
【図４】
2008543148.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月23日(2007.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気通信ネットワークにおいて遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法であって：
ａ．前記データトラフィックの前記データパケットにおいて、前記データパケットの発信元またはあて先を示すアプリケーション・ポート番号の指標を検出し；
ｂ．前記検出したアプリケーション・ポート番号の指標が、特定の事前に定義した規則に適合するか否かを判断し；
ｃ．前記データパケットに遅延を与えることにより、前記事前に定義した規則と適合した前記データパケットを遅延化する、
各ステップからなることを特徴とする、遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項２】
与えられた前記遅延は、連続するデータパケットに対して可変であることを特徴とする、請求項１に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項３】
与えられた前記遅延は、連続するデータパケットに対して、シーソーのような機能に従うことを特徴とする、請求項２に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項４】
与えられた前記遅延は、連続するデータパケットに対して、ランダム遅延であることを特徴とする、請求項１に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項５】
前記ステップａは、前記事前に定義された規則において識別された、発信元アドレスから発信する前記データパケットを検出することからなることを特徴とする、請求項１に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項６】
前記ステップａは、前記事前に定義された規則において識別された、あて先アドレスをあて先とする前記データパケットを検出することからなることを特徴とする、請求項１に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項７】
請求項１に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法においてさらに、
ユーザからの接続要求を受信し、
前記ユーザを認証し、スクランブリングされない遅延の影響を受けやすいデータトラフィックを、前記ユーザに許可することが可能か否かを判断し、
スクランブリングされない遅延の影響を受けやすいデータトラフィックを、前記ユーザに許容することができない場合においては、ステップａ〜ｃを実行する、各ステップからなることを特徴とする、請求項１に記載の遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げる方法。
【請求項８】
電気通信ネットワークにおいて、遅延の影響を受けやすいデータトラフィックのグレードを下げるためのスクランブリング・モジュールであって：
特定のデータパケットを検出するために、データパケットの発信元またはあて先を示すアプリケーション・ポート番号の指標からなるアクセスリスト・モジュールと；
前記アプリケーション・ポート番号の指標を含む前記データトラフィックのデータパケットを検出するように構成されたパケット検出器と；
前記事前に定義した規則と適合した前記データパケットに対して、遅延を与えるように動作する遅延インデューサ・モジュールとからなることを特徴とする、スクランブリング・モジュール。
【請求項９】
前記遅延インデューサによって与えられた遅延は、連続するデータパケットに対して可変する遅延であることを特徴とする、請求項８に記載のスクランブリング・モジュール。
【請求項１０】
前記遅延インデューサによって与えられた遅延は、連続するデータパケットに対して、シーソーのような機能に従うことを特徴とする、請求項９に記載のスクランブリング・モジュール。
【請求項１１】
前記遅延インデューサによって与えられた遅延は、連続するデータパケットに対して、ランダム遅延であることを特徴とする、請求項８に記載のスクランブリング・モジュール。
【請求項１２】
前記パケット検出器は、前記事前に定義された規則において識別された、発信元アドレスから発信する前記データパケットを検出することを特徴とする、請求項８に記載のスクランブリング・モジュール。
【請求項１３】
前記パケット検出器は、前記事前に定義された規則において識別された、あて先アドレスをあて先とする前記データパケットを検出することを特徴とする、請求項８に記載のスクランブリング・モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この提案された解決策とともに最近議論されている問題が、ネットワーク事業者によって、すべてのデータフローを止めることについての合法性についてである。ＵＳＡおよびカナダにおいては政府の規制機関が、長距離サービス提供者のために、ＰＳＴＮ（専用の回線交換線で固定されたネットワーク）インフラへの公平なアクセスを要求している一方で、ＩＰを基本とした電気通信ネットワークの場合においては、かかる問題は解決されていない。出願公報ＷＯ  ２００５／０１８２６６号は、上記の問題の一部解決方法を開示する。この公報においては、データトラフィックのグレードを下げるために、チャネルタイプが基地局によって検出され、データパケットの遅延を引き起こすように使用される。Ｄ１の実施形態１によれば（段落２０〜２６）、ベアラチャネルではなく、パケットチャネルにおいて交換されるすべてのデータパケットが変則的なものと判断され、データトラフィックの品質を低下させ通信混雑を防止するために、遅延が与えられる。したがって、Ｄ１の実施形態１では、すべてのデータパケット・トラフィックとアプリケーションに対して、無差別に遅延を与える。したがって、所定のポート番号を有するデータパケットのみが遅延され、その他のデータパケットは遅延を与えられることなく送信可能である本願の発明と、同一レベルの精度を提供するものではない。実施形態２（段落２７〜３４）では、Ｄ１はさらに、音声フラグ（ｓｐｅｅｃｈ  ｆｌａｇ）（ＶｏＩＰパケットの指標）が発見された場合、またはデータパケットがＶｏＩＰ（たとえばＤ１によればＵＤＰ）によって利用されることが認識されている特定のプロトコルである場合には、データパケットに遅延を与える。しかし実際には、すべての遅延に敏感なアプリケーションが、かかる音声フラグを発信パケットに有するように構成されているわけではない。このため、Ｄ１の実施形態２によれば、特定の遅延に敏感なデータパケットのみが遅延され、一方では、かかる指標を有さないその他のすべての遅延に敏感なデータパケットは、遅延を与えられることなく送信されることとなる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
ある観点においては、本発明は、電気通信ネットワークにおける遅延に敏感なデータトラフィックのグレードを下げる方法であって、前記方法は、
ａ．前記データトラフィックの前記データパケットにおいて、前記データパケットの発信元またはあて先を示すアプリケーション・ポート番号の指標を検出し、
ｂ．前記検出したアプリケーション・ポート番号の指標が、特定の事前に定義した規則に適合するか否かを判断し、
ｃ．前記データパケットに遅延を与えることにより、前記事前に定義した規則と適合した前記データパケットを遅延化する、各ステップからなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
他の観点においては、本発明は、電気通信ネットワークにおける遅延に敏感なデータトラフィックのグレードを下げるためのスクランブリング・モジュール（ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ  ｍｏｄｕｌｅ）であり、前記スクランブリング・モジュールは、特定のデータパケットを検出するために、データパケットの発信元またはあて先を示すアプリケーション・ポート番号の指標からなるアクセスリスト・モジュール（ａｃｃｅｓｓ  ｌｉｓｔ  ｍｏｄｕｌｅ）と、前記アプリケーション・ポート番号の指標を含む前記データトラフィックのデータパケットを検出するように構成されたパケット検出器と、前記事前に定義された規則に適合した前記データパケットに対して遅延を与えるように動作する遅延インデューサ・モジュール（ｄｅｌａｙ  ｉｎｄｕｃｅｒ  ｍｏｄｕｌｅ）からなる。
【国際調査報告】
2008543148.tif 000007
2008543148.tif 000008