(57)【要約】【課題】既存の通信端末を改修することなく、網品質に応じた通信制御を実施し、高品質なサービスを提供できるパケット通信における通信制御方法および装置を提供する。【解決手段】パケットモニタ部３３はパケット網１０，２０を経由して通信端末１，２間で交換されるシグナリングパケット、リアルタイム通信パケット（RTPパケット）およびリアルタイム通信制御パケット（RTCP RRパケット）を監視する。品質情報算出部３４は、監視結果に基づいて各パケット網１０，２０の品質を検知する。通信条件決定部３５は、各パケット網１０，２０の品質に基づいて最適な通信条件を決定する。パケット改変部３６は、決定された通信条件に基づいて、次にパケット網１０，２０を経由する呼制御プロトコルにおいて、そのシグナリングパケットのメディア情報を改変し、各パケット網１０，２０の品質に最適な通信条件を設定する。【選択図】図３
2008252580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の通信端末が複数のパケット網を経由して行うパケット通信を制御するパケット通信制御装置において、
前記パケット通信制御装置がパケット網間に接続され、
通信端末間で交換されるパケットを監視するパケット監視手段と、
前記監視結果に基づいて各パケット網の品質を検知する品質検知手段と、
前記検知された各パケット網の品質に基づいて各通信端末の通信条件を決定する通信条件決定手段と、
前記通信端末間で交換されるシグナリングパケットを前記通信条件に基づいて改変するパケット改変手段とを含むことを特徴とするパケット通信制御装置。
【請求項２】
前記パケット改変手段が、呼接続のシグナリングパケットに登録されているメディア情報を改変することを特徴とする請求項１に記載のパケット通信制御装置。
【請求項３】
前記パケット改変手段が、死活監視のシグナリングパケットに登録されているメディア情報を改変することを特徴とする請求項１に記載のパケット通信制御装置。
【請求項４】
前記パケット改変手段が、呼接続のシグナリングパケットに対して、呼接続拒否のシグナリングパケットを返信することを特徴とする請求項１に記載のパケット通信制御装置。
【請求項５】
前記パケット改変手段が、死活監視のシグナリングパケットに対して、呼接続拒否のシグナリングパケットを返信することを特徴とする請求項１に記載のパケット通信制御装置。
【請求項６】
前記パケット監視手段が、リアルタイム通信パケットおよびリアルタイム通信制御パケットを監視し、
前記品質検知手段が、
リアルタイム通信パケットの監視結果に基づいて各通信端末から各パケット網を経由してパケット通信制御装置に至る経路の品質を検知する手段と、
リアルタイム通信制御パケットの監視結果に基づいて通信端末間の経路の品質を検知する手段と、
前記通信端末間の経路の品質および各通信端末から各パケット網を経由してパケット通信制御装置に至る経路の品質に基づいて、パケット通信制御装置から各パケット網を経由して各通信端末へ至る経路の品質を算出する手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載のパケット通信制御装置。
【請求項７】
前記検知された各パケット網の品質を、パケット網上に別途に設けられた品質管理サーバへ通知する手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のパケット通信制御装置。
【請求項８】
前記品質管理サーバから各パケット網の品質情報を取得する手段をさらに含み、
前記通信条件決定手段は、前記検知された各パケット網の品質および前記品質管理サーバから取得した品質情報に基づいて通信条件を決定することを特徴とする請求項７に記載のパケット通信制御装置。
【請求項９】
一対の通信端末が複数のパケット網を経由して行うパケット通信を制御するパケット通信制御方法において、
通信端末間で交換されるパケットをパケット網間で監視する手順と、
前記監視結果に基づいて各パケット網の品質を検知する手順と、
前記検知された各パケット網の品質情報に基づいて各通信端末の通信条件を決定する手順と、
前記通信端末間で交換されるシグナリングパケットを、前記通信条件に基づいて改変する手順とを含むことを特徴とするパケット通信制御方法。
【請求項１０】
前記品質を検知する手順が、
リアルタイム通信パケットの監視結果に基づいて各通信端末から各パケット網を経由してパケット通信制御装置に至る経路の品質を検知する手順と、
リアルタイム通信制御パケットの監視結果に基づいて通信端末間の経路の品質を検知する手順と、
前記通信端末間の経路の品質および各通信端末から各パケット網を経由してパケット通信制御装置に至る経路の品質に基づいて、パケット通信制御装置から各パケット網を経由して各通信端末へ至る経路の品質を算出する手順とを含むことを特徴とする請求項９に記載のパケット通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパケット通信制御方法および装置に係り、特に、複数のパケット網が相互に接続された環境においてリアルタイムパケット通信を制御するパケット通信制御方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリアルタイムパケット通信によれば、パケット転送品質情報の測定は通信端末間でのみ行われる。従って、測定できる情報は通信端末間のもののみであり、複数のパケット網が相互に接続された環境においても網毎のパケット転送品質を個別に把握することは困難であった。また、通信端末間でのみ通信が行われるため、通信端末間のパケット転送品質情報を把握できるのは通信端末のみとなり、網側機器が情報を得ることは困難であった。
【０００３】
このような技術課題に対して、特許文献１には、通信端末と網側設備とが協調して、網毎の個別の品質を通信端末に通知する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−７３２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の網が相互に接続された環境におけるリアルタイムパケット通信について、きめ細かな制御を行うには、網毎にパケット転送品質を把握する必要がある。しかしながら、従来の通信端末と網側設備が協調して網毎の個別の品質を通信端末に通知する方式では、専用の通信端末を用意する必要があり、既存の通信端末を活用することが困難であった。
【０００５】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、既存の通信端末を改修することなく、網品質に応じた通信制御を実施し、高品質なサービスを提供できるパケット通信における通信制御方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明は、一対の通信端末が複数のパケット網を経由して行うパケット通信を制御するパケット通信制御装置において、パケット通信制御装置がパケット網間に接続され、通信端末間で交換されるパケットを監視するパケット監視手段と、監視結果に基づいて各パケット網の品質を検知する品質検知手段と、通信端末間で交換されるシグナリングパケットを、前記品質の監視結果に基づいて改変するパケット改変手段とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数のパケット網を経由するリアルタイムパケット通信型のサービスにおいて、パケット網毎に品質を求め、各パケット網の品質を考慮した通信制御をシグナリングパケットの改変により行うので、既存の通信端末を改修することなく高品質なサービスを提供できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係るパケット通信制御装置が適用されるネットワーク環境の一例を示した図であり、相互に通信する一対の通信端末１，２は、通信制御装置３を介して相互に接続された２つのパケット網１０，２０を経由して音声パケットや画像パケットなどのリアルタイムパケットを交換する。
【０００９】
前記通信制御装置３は、通信端末１，２間で交換されるシグナリングパケット、リアルタイム通信パケットおよびリアルタイム通信制御パケットを監視し、各パケット網１０，２０の品質を検知・算出する。前記通信制御装置３はさらに、各パケット網１０，２０の品質に基づいて最適な通信条件を決定し、この通信条件に基づいてシグナリングパケットの一部を書き換えることにより、各通信端末１，２と同様にパケット網１０，２０を経由するリアルタイムパケット通信を制御する。
【００１０】
図２は、前記通信制御装置３において各パケット網１０，２０の品質を検知・算出する方法を模式的に表現した図であり、ここでは、一対の通信端末１，２が、音声データ等のリアルタイム通信パケットをRTP(Real-time Transport Protocol)で交換し、リアルタイム通信制御パケットをRTCP(RTP Control Protocol)で交換する場合を例にして説明する。
【００１１】
通信制御装置３は、通信端末１から通信端末２へ送信されるRTPパケットを監視することにより、通信端末１と通信制御装置３とを結ぶ区間A（主にパケット網１０）において通信端末１から通信制御装置３に至る経路の品質Qa1を検知する。前記通信制御装置３はさらに、通信端末２から通信端末１へ送信されるRTCP RRパケットを監視する。このRTCP RRパケットには、後に詳述するように、通信端末２が通信端末１から受信したパケットに基づいて評価した、通信端末１から通信端末２へ至る経路の品質が登録されているので、通信制御装置３は、このRTCP RRパケットに基づいて、通信端末１と通信端末２とを結ぶ全区間（区間A＋B）において通信端末１から通信端末２に至る経路の品質Qall1を検知する。そして、この全経路の品質Qall1から前記区間Aの品質Qa1を減じることにより、通信制御装置３と通信端末２とを結ぶ区間B（主にパケット網２０）において通信制御装置３から通信端末２に至る経路の品質Qb1を求める。
【００１２】
同様に、通信制御装置３は通信端末２から通信端末１へ送信されるRTPパケットを監視することで、区間Bにおいて通信端末２から通信制御装置３に至る経路の品質Qb2を検知する。通信制御装置３はさらに、通信端末１から通信端末２へ送信されるRTCP RRパケットを監視することで、全区間（区間A＋B）において通信端末２から通信端末１に至る経路の品質Qall2を検知する。そして、この全経路の品質Qall2から前記区間Bの品質Qb2を減じることにより、区間Aにおいて通信制御装置３から通信端末１に至る経路の品質Qa2を求める。
【００１３】
図３は、前記通信制御装置３の主要部の構成を示した機能ブロック図である。第１網接続インターフェース３１は、この通信制御装置３と一方のパケット網１０との接続を制御する。第２網接続インターフェース３２は、この通信制御装置３と他方のパケット網２０との接続を制御する。パケットモニタ部３３は、２つのパケット網１０，２０を経由して通信端末１，２間で交換されるシグナリングパケット、リアルタイム通信パケット（RTPパケット）およびリアルタイム通信制御パケット（RTCP RRパケット）を監視する。
【００１４】
品質情報算出部３４は、前記図２に関して説明したように、通信端末２から通信端末１へ送信されるリアルタイム通信制御パケット（RTCP RRパケット）を監視し、通信端末１から通信端末２へ至る経路の品質Qall1を検知する。同様に、通信端末１から通信端末２へ送信されるリアルタイム通信制御パケット（RTCP RRパケット）を監視し、無線端末２から無線端末１へ至る経路の品質Qall2を検知する。
【００１５】
図４は、前記RTCP RRパケットのフォーマットを示した図であり、そのヘッダにはプロトコルバージョンを表すV(Version number)やRTCPパケットタイプを表すPTが登録されている。レポートブロックには、パケットの欠落率、累積欠落パケット数、パケット間隔ジッタ、最新送信レポートのタイムスタンプ(LSR)、最新送信レポート経過時間(DLSR)などの、パケット転送品質を代表する各種品質情報が登録されている。前記品質情報算出部３４は、各RTCP RRパケットのレポートブロックに登録されている品質情報を全区間（区間A＋B）の各方向の品質Qall1，Qall2として検知する。
【００１６】
前記品質情報算出部３４はまた、リアルタイム通信パケット（RTPパケット）に基づいて、各区間A，Bの品質情報を、前記RTCP RRパケットのレポートブロックに登録されている各項目に関して検知する。
【００１７】
前記品質情報算出部３４はさらに、全経路の品質Qall1から区間Aの品質Qa1を減じることにより、通信制御装置３から通信端末２に至る経路（区間B）の品質Qb1を求める。同様に、全経路の品質Qall2から前記区間Bの品質Qb2を減じることにより、通信制御装置３から通信端末１に至る経路（区間A）の品質Qa2を求める。
【００１８】
通信条件決定部３５は、前記パケットモニタ部３３で検知されたRTCP RRパケットに既登録の品質情報および前記品質情報算出部３４において算出された品質情報、ならびに前記パケットモニタ部３３で検知されたシグナリングパケットのメディア情報に基づいて最適な通信条件を決定する。
【００１９】
本実施形態では、パケット転送品質を経路全体ではなく経由するパケット網ごとに検知できるので、RTCP RRパケットに基づいて検知できる経路全体の品質が低下していても、各パケット網の品質を参照すれば、品質低下がいずれのパケット網で生じているのかを認識できる。そして、例えば図１のネットワーク環境において、パケット網１０が無線区間を含み、パケット網２０が無線区間を含まず、無線区間を含むパケット網１０の品質のみが低下している場合には、その原因が輻輳以外の降雨減衰等であって、帯域を制限しても品質改善の効果が低いと予測できるので、このような場合には帯域を制限しない通信条件を決定する。
【００２０】
これに対して、無線区間を含まないパケット網２０の品質が低下していた場合には、その原因が輻輳であって、帯域を制限すれば品質改善の効果が高いと予測できるので、このような場合には帯域を制限する通信条件を決定する。
【００２１】
パケット改変部３６は、前記通信条件決定部３５で決定された通信条件に基づいて、次にパケット網１０，２０を経由する呼制御プロトコルにおいて、そのシグナリングパケットのメディア情報を改変し、各パケット網１０，２０の品質に最適な通信条件を設定する。
【００２２】
図５は、呼制御プロトコルとしてSIP/SDPを採用し、通信端末１から通信端末２に発呼してVoIP通信を開始する際の、呼接続シグナリングパケットの改変方法の一例を模式的に表現した図である。
【００２３】
通信端末１は、呼接続シグナリングパケット(INVITE)のSDP(Session Description Protocol)部に以下のようなメディア情報を記述して所望のコーデック方式を要求する。メディア情報(1)〜(3)は、音声に関してG.711(64kbps)またはG.729(8kbps)での接続を要求する旨を示し、メディア情報(4)，(5)は、映像に関してH.261での接続を要求する旨を示している。
【００２４】
(1)m=audio 50000 RTP/AVP 0 18
(2)a=rtpmap:0 PCMU/8000
(3)a=rtpmap:18 G729/8000
(4)m=video 51000 RTP/AVP 31
(5)a=rtpmap:31 H261/90000
【００２５】
通信制御装置３では、このINVITEリクエストがパケットモニタ部３３で参照され、前記要求内容が通信条件決定部３５へ通知される。ここで、前記品質情報算出部３４により算出された品質が劣化しており、その改善には帯域制限が有効であると判定されれば、前記通信条件決定部３５は、通信端末１が音声に関してG.711(64kbps)での接続のみを要求し、映像に関しては要求が無いように、前記メディア情報を以下のように改変して通信端末２へ送信する。
【００２６】
(1)m=audio 50000 RTP/AVP 0 18
(2)a=rtpmap:18 G729/8000
【００２７】
通信端末２は、前記メディア情報の改変されたINVITEリクエストに応答して、音声に関してG.711(64kbps)での接続が可能である旨の以下のメディア情報(1)，(2)を含む呼接続シグナリングパケット(200 OK)を返信する。
【００２８】
(1)m=audio 50000 RTP/AVP 0 18
(2)a=rtpmap:18 G729/8000
【００２９】
前記通信制御装置３では、この200 OKレスポンスがパケットモニタ部３３で参照され、前記応答内容が通信条件決定部３５へ通知される。通信条件決定部３５はパケット改変部３６に対して、通信端末１へ返信する200 OKレスポンスのメディア情報を、音声に関してG.711(64kbps)での接続は可能であるがG.729(8kbps)での接続は不能であり、映像に関しては接続が不能である旨の以下の内容(1)〜(5)へ改変するよう指示する。
【００３０】
(1)m=audio 50000 RTP/AVP 0 18
(2)a=inactive
(3)a=rtpmap:18 G729/8000
(4)m=video 0 RTP/AVP 31
(5)a=inactive
【００３１】
パケット改変部３６は、通信端末２から返信された200 OKレスポンスのメディア情報を上記のように改変して通信端末１へ送信する。
【００３２】
なお、上記した実施形態ではセッションを開始する際に無線端末間で交換される呼接続のシグナリングパケット(INVITEおよび200 OK)においてメディア情報を書き換え、次のセッションの最初から通信条件を変更するものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、各セッションにおいて死活監視のために交換されるシグナリングパケットにおいてメディア情報を改変することにより、セッションの途中で通信条件を変更できるようにしても良い。
【００３３】
図６は、シグナリングパケットの他の改変方法の一例を模式的に表現した図であり、通信制御装置３から通信端末２に至る経路で深刻な輻輳が検知されているような場合には、通信端末１から受信した呼接続のシグナリングパケットに対して、これを通信端末２へ通知することなく、通信制御装置３から通信端末１へ呼接続拒否(Temporarily Unavailable)のシグナリングパケットを返すことにより、呼接続自体を禁止するようにしても良い。あるいは、通信端末から受信した死活監視のシグナリングパケットに対して呼接続拒否のシグナリングパケットを返すようにしても良い。
【００３４】
図７は、前記通信制御装置３の他の実施形態の構成を示した機能ブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００３５】
本実施形態では、品質情報算出部３４で算出された品質情報を、ネットワーク上に設けられた品質管理サーバへ送信する品質情報通知部３７を設けた点に特徴がある。品質管理サーバは、各通信制御装置３から各パケット網の品質情報を収集して管理する一方、各通信制御装置３からの要求に応じて各パケット網の品質情報を提供する。各通信制御装置３は、例えば一方の通信端末がRTCPに対応していないために品質情報が不足する場合などに、前記品質管理サーバにアクセスして、不足している品質情報を取得し、自身で検知した品質情報と品質管理サーバから取得した品質情報とに基づいて各通信端末の通信条件を決定し、この決定結果に基づいてシグナリングパケットを改変する。
【００３６】
また、ネットワークを管理する通信事業者も、前記品質管理サーバを参照するだけで各パケット網の品質を簡単に認識できるようになるので、例えばリアルタイム通信以外のアプリケーションに前記品質情報を適用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る通信制御装置が適用されるネットワーク環境の一例を示した図である。
【図２】各パケット網の品質を検知・算出する方法を模式的に表現した図である。
【図３】通信制御装置の主要部の構成を示した機能ブロック図である。
【図４】RTCP RRパケットのフォーマットを示した図である。
【図５】シグナリングパケットの改変方法の一例を模式的に表現した図である。
【図６】シグナリングパケットの他の改変方法の一例を模式的に表現した図である。
【図７】通信制御装置の他の実施形態の構成を示した機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
１，２…通信端末，３…通信制御装置，１０，２０…パケット網，３１…第１網接続インターフェース，３２…第２網接続インターフェース，３３…パケットモニタ部，３４…品質情報算出部，３５…通信条件決定部，３６…パケット改変部，３７…品質情報通知部
【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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