(57)【要約】【課題】一つの帯域契約の下で複数台の端末による同時データ通信を可能とする。【解決手段】通信監視手段２１は、通信網内に存在する端末から送信された外部ネットワークとの接続要求を監視し、接続要求を発見した際に当該端末の端末識別情報をＱｏＳ管理手段１１へ通知する（１）。ＱｏＳ管理手段１１は、通知された端末識別情報がユーザＤＢ保持手段１２に保持されているか否かを確認し（２）、保持されていた場合、端末識別情報に対応する契約者情報及び契約帯域情報を取得し（３）、当該契約者情報に対応する端末識別情報の端末のうち通信中の端末を把握し（４）、通信中の端末及び上記端末識別情報の端末の各々が利用可能な通信帯域を算出する（５〜８）。そして、端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組はＱｏＳ制御手段２２へ通知され（９）、端末ごとに当該通信帯域を割り当てる制御が行われる（１０）。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信網と外部ネットワークとの間に存在し、通信網と外部ネットワーク間の通信を監視する通信監視手段と、ＱｏＳに基づく通信帯域の割当て制御を行うＱｏＳ制御手段とを備えたゲートウェイ装置と、
当該ゲートウェイ装置に接続され、ＱｏＳに関する情報を管理するＱｏＳ管理手段と、ユーザ毎の契約者情報、契約帯域情報、及び当該契約帯域の下で使用される１つ以上の端末の端末識別情報をユーザ単位で保持したユーザＤＢ保持手段とを備えた帯域制御装置と、
を含んで構成された帯域共有システムであって、
前記通信監視手段は、通信網内に存在する端末から送信された外部ネットワークとの接続要求を監視し、当該接続要求を発見した際に当該端末の端末識別情報を前記ＱｏＳ管理手段へ通知し、
前記ＱｏＳ管理手段は、前記通信監視手段から通知された端末識別情報が前記ユーザＤＢ保持手段に保持されているか否かを確認し、保持されていた場合、当該端末識別情報に対応する契約者情報及び契約帯域情報を取得し、当該契約者情報に対応付けられた１つ以上の端末識別情報の端末のうち通信中の端末を把握し、当該通信中の端末及び前記通知された端末識別情報の端末の各々により利用可能な通信帯域を算出し、端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組を前記ＱｏＳ制御手段へ通知し、
前記ＱｏＳ制御手段は、前記ＱｏＳ管理手段から通知された端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組に基づいて、それぞれの端末による通信に対し当該通信帯域を割り当てるよう制御する、
ことを特徴とする帯域共有システム。
【請求項２】
通信網と外部ネットワークとの間に存在し、通信網と外部ネットワーク間の通信を監視する通信監視手段と、ＱｏＳに基づく通信帯域の割当て制御を行うＱｏＳ制御手段とを備えたゲートウェイ装置と、
当該ゲートウェイ装置に接続され、ＱｏＳに関する情報を管理するＱｏＳ管理手段と、ユーザ毎の契約者情報、契約帯域情報、及び当該契約帯域の下で使用される１つ以上の端末の端末識別情報をユーザ単位で保持したユーザＤＢ保持手段とを備えた帯域制御装置と、
を含んで構成された帯域共有システム、における帯域共有方法であって、
前記通信監視手段が、通信網内に存在する端末から送信された外部ネットワークとの接続要求を監視し、当該接続要求を発見した際に当該端末の端末識別情報を前記ＱｏＳ管理手段へ通知する第１ステップと、
前記ＱｏＳ管理手段が、前記通信監視手段から通知された端末識別情報が前記ユーザＤＢ保持手段に保持されているか否かを確認し、保持されていた場合、当該端末識別情報に対応する契約者情報及び契約帯域情報を取得し、当該契約者情報に対応付けられた１つ以上の端末識別情報の端末のうち通信中の端末を把握し、当該通信中の端末及び前記通知された端末識別情報の端末の各々により利用可能な通信帯域を算出し、端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組を前記ＱｏＳ制御手段へ通知する第２ステップと、
前記ＱｏＳ制御手段が、前記ＱｏＳ管理手段から通知された端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組に基づいて、それぞれの端末による通信に対し当該通信帯域を割り当てるよう制御する第３ステップと、
を有する帯域共有方法。
【請求項３】
通信網と外部ネットワークとの間に存在し、通信網と外部ネットワーク間の通信を監視する通信監視手段と、ＱｏＳに基づく通信帯域の割当て制御を行うＱｏＳ制御手段とを備えたゲートウェイ装置、に接続され、
ユーザ毎の契約者情報、契約帯域情報及び当該契約帯域の下で使用される端末の端末識別情報をユーザ単位で保持したユーザＤＢ保持手段と、
ゲートウェイ装置から通知された端末識別情報が前記ユーザＤＢ保持手段に保持されているか否かを確認し、保持されていた場合、当該端末識別情報に対応する契約者情報及び契約帯域情報を取得し、当該契約者情報に対応付けられた１つ以上の端末識別情報の端末のうち通信中の端末を把握し、当該通信中の端末及び前記通知された端末識別情報の端末の各々により利用可能な通信帯域を算出し、端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組をゲートウェイ装置へ通知するＱｏＳ管理手段とを備えた、
ことを特徴とする帯域制御装置。
【請求項４】
前記ＱｏＳ管理手段は、
端末ごとに通信帯域の割当ての重み付けを行うアルゴリズムを採用可能とされ、
前記ユーザＤＢ保持手段は、
端末識別情報に対応付けて、前記アルゴリズムを採用する際に必要となる重み付け情報をさらに保持し、
前記アルゴリズムを採用するＱｏＳ管理手段からの端末識別情報に関する問い合わせに対し、当該端末識別情報に対応した契約者情報、契約帯域情報、端末識別情報及び重み付け情報を応答する、
ことを特徴とする請求項３記載の帯域制御装置。
【請求項５】
前記帯域制御装置は、
利用可能な端末の回線種別と当該回線種別での最大帯域情報とを対応付けて保持し、前記ＱｏＳ管理手段から通知された端末識別情報より回線種別を判断し、当該回線種別に対応した最大帯域情報を前記ＱｏＳ管理手段へ通知する回線ＤＢ保持手段をさらに備え、
前記ＱｏＳ管理手段は、
利用可能な通信帯域が算出された対象の端末ごとの端末識別情報を前記回線ＤＢ保持手段へ通知し、対象の端末ごとに、前記回線ＤＢ保持手段から通知された最大帯域と利用可能な通信帯域とを比較し、利用可能な通信帯域が最大帯域を超えていない場合は、当該利用可能な通信帯域を通信帯域としてＱｏＳ制御手段へ通知し、利用可能な通信帯域が最大帯域を超えていた場合は、当該最大帯域を通信帯域としてＱｏＳ制御手段へ通知する、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の帯域制御装置。
【請求項６】
前記ＱｏＳ管理手段は、
ある端末の利用可能な通信帯域が最大帯域を超えていた場合、当該端末について利用可能な通信帯域と最大帯域との差分帯域を算出し、利用可能な通信帯域が最大帯域を超えていない他の端末についての当該利用可能な通信帯域に、前記算出された差分帯域を加算し、加算後の通信帯域を当該他の端末の通信帯域として算出する、
ことを特徴とする請求項５記載の帯域制御装置。
【請求項７】
ＱｏＳに関する情報を管理するＱｏＳ管理手段と、ユーザ毎の契約者情報、契約帯域情報、及び当該契約帯域の下で使用される１つ以上の端末の端末識別情報をユーザ単位で保持したユーザＤＢ保持手段とを備えた帯域制御装置、に接続され、通信網と外部ネットワークとの間に存在するゲートウェイ装置であって、
通信網内に存在する端末から送信された外部ネットワークとの接続要求を監視し、当該接続要求を発見した際に当該端末の端末識別情報を前記ＱｏＳ管理手段へ通知する通信監視手段と、
当該接続要求をした端末及び通信中の端末についての、端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組を前記ＱｏＳ管理手段から受信し、当該端末識別情報と通信帯域情報の組に基づいて、それぞれの端末による通信に対し当該通信帯域を割り当てるよう制御するＱｏＳ制御手段と、
を備えたゲートウェイ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信網に接続されデータ通信可能な端末の通信状況を監視し、予め登録された情報に基づいて通信帯域を管理・制御する帯域共有システム、帯域共有方法、帯域制御装置及びゲートウェイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、ユーザが端末（例えば、携帯電話、ＰＤＡ、ノート型パーソナルコンピュータ等）を用いてデータ通信を行う場合、端末ごとに通信会社と回線契約を締結し、各回線契約により提供された回線をそれぞれの端末にて個別に占有的に利用している。
【０００３】
また、例えば、下記の特許文献１には、複数台の端末のそれぞれに個別のＩＤ情報を付与し、それらの端末が特定小電力無線通信の有効範囲内にある場合、それらの端末間で電話番号の使用権を授受し、当該使用権を保持している端末だけが通信を行うことができ、使用権を保持していない端末の通信機能を一時的に無効化することにより、所定回線数（例えば１回線）分の契約で複数台の端末での通信利用を可能とする技術が言及されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２２４６５６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の端末ごとに回線契約を締結する形態では、使用頻度の低い端末についても、個別の回線契約が必要になるため、場合によってはコスト面を考慮し当該端末での通信利用を諦める等の対応を採らざるを得なくなり、ユーザにとって非常に不便であった。また、近年、ＰＨＳ端末を用いた利用料金一定の定額通信サービスが提供されているが、従来の形態だと、複数のＰＨＳ端末を用いる場合には、やはり複数台数分の定額通信サービスの契約締結が必要であった。
【０００６】
また、特許文献１の技術では、契約した回線を通信に用いる全ての端末が、互いに特定小電力無線通信の有効範囲内に位置している必要があるため、どこへでも持ち運べるという端末の利便性を大きく損なうものとなってしまう。
【０００７】
更に、ある端末が電話番号の使用権を取得して通信を行っている間については、その他の端末は通信を行うことができなくなるため、実質的に端末として機能しなくなる、という重大な問題が発生する。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、一つの帯域契約の下で複数台の端末による同時データ通信を可能とする帯域共有システム、帯域共有方法、帯域制御装置及びゲートウェイ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る帯域共有システムは、通信網と外部ネットワークとの間に存在し、通信網と外部ネットワーク間の通信を監視する通信監視手段と、ＱｏＳに基づく通信帯域の割当て制御を行うＱｏＳ制御手段とを備えたゲートウェイ装置と、当該ゲートウェイ装置に接続され、ＱｏＳに関する情報を管理するＱｏＳ管理手段と、ユーザ毎の契約者情報、契約帯域情報、及び当該契約帯域の下で使用される１つ以上の端末の端末識別情報をユーザ単位で保持したユーザＤＢ保持手段とを備えた帯域制御装置とを含んで構成された帯域共有システムであって、前記通信監視手段は、通信網内に存在する端末から送信された外部ネットワークとの接続要求を監視し、当該接続要求を発見した際に当該端末の端末識別情報を前記ＱｏＳ管理手段へ通知し、前記ＱｏＳ管理手段は、前記通信監視手段から通知された端末識別情報が前記ユーザＤＢ保持手段に保持されているか否かを確認し、保持されていた場合、当該端末識別情報に対応する契約者情報及び契約帯域情報を取得し、当該契約者情報に対応付けられた１つ以上の端末識別情報の端末のうち通信中の端末を把握し、当該通信中の端末及び前記通知された端末識別情報の端末の各々により利用可能な通信帯域を算出し、端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組を前記ＱｏＳ制御手段へ通知し、前記ＱｏＳ制御手段は、前記ＱｏＳ管理手段から通知された端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組に基づいて、それぞれの端末による通信に対し当該通信帯域を割り当てるよう制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る帯域共有方法は、通信網と外部ネットワークとの間に存在し、通信網と外部ネットワーク間の通信を監視する通信監視手段と、ＱｏＳに基づく通信帯域の割当て制御を行うＱｏＳ制御手段とを備えたゲートウェイ装置と、当該ゲートウェイ装置に接続され、ＱｏＳに関する情報を管理するＱｏＳ管理手段と、ユーザ毎の契約者情報、契約帯域情報、及び当該契約帯域の下で使用される１つ以上の端末の端末識別情報をユーザ単位で保持したユーザＤＢ保持手段とを備えた帯域制御装置とを含んで構成された帯域共有システム、における帯域共有方法であって、前記通信監視手段が、通信網内に存在する端末から送信された外部ネットワークとの接続要求を監視し、当該接続要求を発見した際に当該端末の端末識別情報を前記ＱｏＳ管理手段へ通知する第１ステップと、前記ＱｏＳ管理手段が、前記通信監視手段から通知された端末識別情報が前記ユーザＤＢ保持手段に保持されているか否かを確認し、保持されていた場合、当該端末識別情報に対応する契約者情報及び契約帯域情報を取得し、当該契約者情報に対応付けられた１つ以上の端末識別情報の端末のうち通信中の端末を把握し、当該通信中の端末及び前記通知された端末識別情報の端末の各々により利用可能な通信帯域を算出し、端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組を前記ＱｏＳ制御手段へ通知する第２ステップと、前記ＱｏＳ制御手段が、前記ＱｏＳ管理手段から通知された端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組に基づいて、それぞれの端末による通信に対し当該通信帯域を割り当てるよう制御する第３ステップとを有することを特徴とする。
【００１１】
上記のような本発明によれば、上記構成の通信監視手段とＱｏＳ制御手段とを備えたゲートウェイ装置と、ＱｏＳ管理手段とユーザＤＢ保持手段とを備えた帯域制御装置とを含んで構成された帯域共有システムにおいて、通信監視手段は、通信網内に存在する端末から送信された外部ネットワークとの接続要求を監視し、当該接続要求を発見した際に当該端末の端末識別情報をＱｏＳ管理手段へ通知する。通知を受けたＱｏＳ管理手段は、通知された端末識別情報がユーザＤＢ保持手段に保持されているか否かを確認し、保持されていた場合、当該端末識別情報に対応する契約者情報及び契約帯域情報を取得し、当該契約者情報に対応付けられた１つ以上の端末識別情報の端末のうち通信中の端末を把握する。そして、ＱｏＳ管理手段は、当該通信中の端末及び通知された端末識別情報の端末の各々により利用可能な通信帯域を算出し、端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組をＱｏＳ制御手段へ通知する。通知を受けたＱｏＳ制御手段は、ＱｏＳ管理手段から通知された端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組に基づいて、それぞれの端末による通信に対し当該通信帯域を割り当てるよう制御する。
【００１２】
このようにして予め保持（登録）された契約者情報、契約帯域情報、端末識別情報に従い、同時にデータ通信を行おうとする端末に対して割り当てる通信帯域をリアルタイムに算出し、一つの帯域契約の下で複数台の端末による同時並行のデータ通信が可能となる。
【００１３】
これにより、ユーザは、通信に用いる端末単位で回線契約を締結する必要が無くなり、１つの帯域契約を締結するだけで良くなる。また、１つの契約の下において、複数の端末を使用できるようになるが、その際に、同時通信中の全端末によって、契約している総通信帯域を共有するため、同時に接続できる端末の数が制限されることはなく、複数の端末を同時に使用することが可能となる。
【００１４】
また、１つの契約の下において使用する端末に関する情報を、帯域制御装置内のユーザＤＢ保持手段にて一括で保持したことにより、それぞれの端末の通信権限の操作をネットワーク側で行うことが可能となり、端末同士が通信権限のやり取りを行う必要が無くなり、端末が通信を行う場所が限定されることがなくなる。
【００１５】
また、複数の端末で、契約している総通信帯域を共有するため、集約効果により、それぞれの端末にて個別に回線契約を行うよりも、契約帯域の利用効率が向上する、という効果が期待できる。
【００１６】
ところで、本発明に係る帯域共有システムを構成する帯域制御装置は、以下のような特徴的な構成を有している。
【００１７】
本発明に係る帯域制御装置は、通信網と外部ネットワークとの間に存在し、通信網と外部ネットワーク間の通信を監視する通信監視手段と、ＱｏＳに基づく通信帯域の割当て制御を行うＱｏＳ制御手段とを備えたゲートウェイ装置、に接続され、ユーザ毎の契約者情報、契約帯域情報及び当該契約帯域の下で使用される端末の端末識別情報をユーザ単位で保持したユーザＤＢ保持手段と、ゲートウェイ装置から通知された端末識別情報が前記ユーザＤＢ保持手段に保持されているか否かを確認し、保持されていた場合、当該端末識別情報に対応する契約者情報及び契約帯域情報を取得し、当該契約者情報に対応付けられた１つ以上の端末識別情報の端末のうち通信中の端末を把握し、当該通信中の端末及び前記通知された端末識別情報の端末の各々により利用可能な通信帯域を算出し、端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組をゲートウェイ装置へ通知するＱｏＳ管理手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
ＱｏＳ管理手段が、ゲートウェイ装置から通知された端末識別情報がユーザＤＢ保持手段に保持されているか否かを確認し、保持されていた場合、当該端末識別情報に対応する契約者情報及び契約帯域情報を取得し、当該契約者情報に対応付けられた１つ以上の端末識別情報の端末のうち通信中の端末を把握し、当該通信中の端末及び前記通知された端末識別情報の端末の各々により利用可能な通信帯域を算出し、端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組をゲートウェイ装置へ通知する。これにより、予め保持（登録）された契約者情報、契約帯域情報、端末識別情報に従った通信帯域の算出・割り当てを可能としている。
【００１９】
上記のような帯域制御装置では、ＱｏＳ管理手段が、端末ごとに通信帯域の割当ての重み付けを行うアルゴリズムを採用可能とされ、ユーザＤＢ保持手段が、端末識別情報に対応付けて、アルゴリズムを採用する際に必要となる重み付け情報をさらに保持し、アルゴリズムを採用するＱｏＳ管理手段からの端末識別情報に関する問い合わせに対し、当該端末識別情報に対応した契約者情報、契約帯域情報、端末識別情報及び重み付け情報を応答する構成とすることが望ましい。通信帯域の割当てアルゴリズムとしては、ＱｏＳ管理手段は、均等割りするアルゴリズムを採用してもよいが、端末ごとに割当ての重み付けを行うアルゴリズムを採用してもよく、端末ごとの重み付け情報に差異を設けて、端末ごとの通信帯域の割当てに柔軟性を持たせることができる。
【００２０】
また、上記の帯域制御装置は、利用可能な端末の回線種別（例えば、固定電話、ＰＨＳ、第２世代携帯電話、第３世代携帯電話などの端末の種類に応じた回線種別）と当該回線種別での最大帯域情報とを対応付けて保持し、前記ＱｏＳ管理手段から通知された端末識別情報より回線種別を判断し、当該回線種別に対応した最大帯域情報を前記ＱｏＳ管理手段へ通知する回線ＤＢ保持手段をさらに備え、ＱｏＳ管理手段は、利用可能な通信帯域が算出された対象の端末ごとの端末識別情報を前記回線ＤＢ保持手段へ通知し、対象の端末ごとに、前記回線ＤＢ保持手段から通知された最大帯域と利用可能な通信帯域とを比較し、利用可能な通信帯域が最大帯域を超えていない場合は、当該利用可能な通信帯域を通信帯域としてＱｏＳ制御手段へ通知し、利用可能な通信帯域が最大帯域を超えていた場合は、当該最大帯域を通信帯域としてＱｏＳ制御手段へ通知する構成とすることが望ましい。この場合、各回線種別での最大帯域を超える通信帯域が割り当てられることが回避され、端末の回線種別に応じた適切な通信帯域の割り当てを行うことができる。
【００２１】
更に、上記の帯域制御装置では、ＱｏＳ管理手段は、ある端末の利用可能な通信帯域が最大帯域を超えていた場合、当該端末について利用可能な通信帯域と最大帯域との差分帯域を算出し、利用可能な通信帯域が最大帯域を超えていない他の端末についての当該利用可能な通信帯域に、前記算出された差分帯域を加算し、加算後の通信帯域を当該他の端末の通信帯域として算出する構成とすることが望ましい。この場合、ある端末に割り当てられた余剰の帯域（差分帯域に相当）を、他の最大帯域に対して余裕のある端末へ割り当てることにより、より効率の良い通信帯域の算出を行うことが可能になる。
【００２２】
本発明に係る帯域共有システムを構成するゲートウェイ装置は、以下のような特徴的な構成を有している。
【００２３】
本発明に係るゲートウェイ装置は、ＱｏＳに関する情報を管理するＱｏＳ管理手段と、ユーザ毎の契約者情報、契約帯域情報、及び当該契約帯域の下で使用される１つ以上の端末の端末識別情報をユーザ単位で保持したユーザＤＢ保持手段とを備えた帯域制御装置、に接続され、通信網と外部ネットワークとの間に存在するゲートウェイ装置であって、通信網内に存在する端末から送信された外部ネットワークとの接続要求を監視し、当該接続要求を発見した際に当該端末の端末識別情報を前記ＱｏＳ管理手段へ通知する通信監視手段と、当該接続要求をした端末及び通信中の端末についての、端末ごとの端末識別情報と通信帯域情報の組を前記ＱｏＳ管理手段から受信し、当該端末識別情報と通信帯域情報の組に基づいて、それぞれの端末による通信に対し当該通信帯域を割り当てるよう制御するＱｏＳ制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に関する実施の形態について説明する。
【００２５】
［帯域共有システム及び主要装置の構成］
図１には、発明の実施形態に関する帯域共有システム１の全体構成例を示す。
【００２６】
この例では、ユーザ９０は通信に用いる端末として、移動端末１０１、ＩＳＤＮ端末２０１、ＰＨＳ端末３０１を所持している。このうち移動端末１０１は、それ自身がデータ通信を行う能力を持っており、ＩＳＤＮ端末２０１及びＰＨＳ端末３０１はそれぞれ、データ通信を行う通信機器９２、９３に接続され、データ通信のベアラとして利用されている。
【００２７】
移動端末１０１は移動通信回線１００を介して移動通信網１１０に接続可能とされている。ＩＳＤＮ端末２０１はＩＳＤＮ通信回線２００を介してＩＳＤＮ通信網２１０に接続可能とされている。また、ＰＨＳ端末３０１はＰＨＳ通信回線３００を介してＰＨＳ通信網３１０に接続可能とされている。なお、上記以外にも、アナログ固定端末・回線・網などの、あらゆる端末・回線・網を用いても良い。
【００２８】
なお、本発明を適用する際は、あるユーザが複数の端末を保有している場合、各端末ごとに、各通信網を利用するための個別の回線ごとの回線契約を必要とせず、ユーザごとの帯域契約を通信サービス会社と締結することにより、当該帯域契約の下で、各端末で各通信網をアクセス網として利用できる、という前提のもとで以下の説明を行う。
【００２９】
即ち、各通信網にて、各端末に関する個別の回線ごとの回線契約情報を保持する必要はなく、全てのユーザに関する契約情報は、後述のユーザＤＢ保持手段１２（図２）において一括で保持される。このユーザＤＢ保持手段１２に予め登録されている端末だけが、各通信網をアクセス網として利用可能であり、かつ、実際に外部ネットワーク９９とデータ通信を行うことが可能となる。
【００３０】
帯域共有システム１では、各通信網が外部ネットワーク９９（Ｉｎｔｅｒｎｅｔなど）と相互接続するための装置として、ゲートウェイ装置（図面では「ＧＷ装置」と表記する）２０が設けられており、各端末と外部ネットワーク９９との間で相互にやり取りされるデータ信号は、必ずゲートウェイ装置２０を経由する構成となっている。
【００３１】
また、帯域共有システム１には、各ゲートウェイ装置２０に接続された単一の帯域制御装置１０が設けられており、この帯域制御装置１０は、ゲートウェイ装置２０から各端末の通信状況に関する情報を収集し、各端末について予め登録された情報に従って、各端末で利用可能な通信帯域をリアルタイムに算出し、算出された通信帯域情報をゲートウェイ装置２０へ返す役割を果たす。
【００３２】
なお、算出された通信帯域情報を受信したゲートウェイ装置２０は、当該通信帯域情報に従って、各端末で利用可能な通信帯域を制限するよう制御する（詳細は後述する）。
【００３３】
図２には、帯域制御装置１０及びゲートウェイ装置２０の構成図を示す。この図２に示すように、帯域制御装置１０は、ＱｏＳ管理手段１１とユーザＤＢ保持手段１２と回線ＤＢ保持手段１３とを含んで構成され、ゲートウェイ装置２０は、通信監視手段２１とＱｏＳ制御手段２２とを含んで構成される。
【００３４】
なお、この例では、回線種別ごとの最大帯域情報を参照し、より効率的な帯域共有を行うため、帯域制御装置１０が回線ＤＢ保持手段１３を備えた構成としている。しかし、場合によっては（つまり、回線種別ごとの最大帯域情報を参照せず、より効率的な帯域管理を行わないような場合）、回線ＤＢ保持手段１３は必須ではないため、回線ＤＢ保持手段１３が存在しない構成を採ることも可能である。
【００３５】
ゲートウェイ装置２０が備えた通信監視手段２１は、外部ネットワーク９９と通信を行うために新たに接続を確立しようとする端末からのアクセスを随時監視している。新たに接続を確立しようとする端末からのアクセスを検出すると、その端末を識別する情報（その端末に付与されている電話番号など）を添えて、その情報を帯域制御装置１０へ通知する。
【００３６】
また、ゲートウェイ装置２０が備えたＱｏＳ制御手段２２は、帯域制御装置１０から通知されてくる情報（端末識別情報と通信帯域情報の組）に従い、当該端末で利用可能な通信帯域を調節する役割を果たす。この時、ＱｏＳ制御手段２２では、あらゆるＱｏＳ制御方法・技術・アルゴリズムを利用することが可能であり、特定のＱｏＳ制御方法・技術・アルゴリズムに限定されることはない。
【００３７】
帯域制御装置１０が備えたＱｏＳ管理手段１１は、各端末によりその時点で利用可能な通信帯域をリアルタイムに算出し、ＱｏＳ制御手段２２へ通知する役割を果たす。このＱｏＳ管理手段１１は、利用可能な通信帯域を算出する対象の端末に関する情報を通信監視手段２１から受信すると、当該端末に関する情報をユーザＤＢ保持手段１２へ問い合わせる。そして、ＱｏＳ管理手段１１は、ユーザＤＢ保持手段１２から取得した情報と、場合によっては回線ＤＢ保持手段１３から取得した当該端末の回線種別に関する情報とから、当該端末で利用可能な通信帯域を算出する。この手順については、後に詳述する。
【００３８】
また、帯域制御装置１０が備えたユーザＤＢ保持手段１２は、ユーザ単位で、ユーザが契約している総通信帯域に関する情報と、その契約の下で使用するように登録されている端末の端末識別情報とを保持（記憶）している。更に、帯域制御装置１０が備えた回線ＤＢ保持手段１３は、回線種別ごとに利用可能な最大通信帯域に関する情報を保持（記憶）している。
【００３９】
ここで、図３、図４を用いてユーザＤＢ保持手段１２と回線ＤＢ保持手段１３の具体例を順に説明する。
【００４０】
図３には、ユーザＤＢ保持手段１２の具体的な例を示す。この例では、契約帯域情報として３８４Ｋｂｐｓが設定されている。また、この帯域を共有する端末を識別するための端末識別情報として、電話番号を用いているが、端末を一意に特定可能であり、かつ、通信監視手段２１により取得可能な識別情報であれば、電話番号に拘る必要はない。
【００４１】
また、図３には、端末ごとの重み付け情報を保持した例を記載している。これは、登録されている複数の端末が同時に通信を行う場合、ユーザの都合に合わせて、複数の端末への通信帯域の割り振り方を調整できるように、ユーザの意思によって設定できる情報である。
【００４２】
前述したＱｏＳ管理手段１１は、端末ごとの通信帯域の割り振り方を調整し、複数の端末の各々について利用可能な通信帯域を算出する機能を持つ。本実施形態では、説明の簡略化のために、端末ごとに設定された重み付け情報を用いるという具体的で簡潔なアルゴリズムがＱｏＳ管理手段１１に設定されているものとする。よって図３では、ユーザＤＢ保持手段１２にて、ＱｏＳ管理手段１１での通信帯域の割り振り調整で必要となる端末ごとの重み付け情報を保持した例としている。
【００４３】
なお、ＱｏＳ管理手段１１にて用いられる、端末ごとに通信帯域の割り振り方を調整するアルゴリズムとしては、重み付けアルゴリズム以外のアルゴリズムを用いても構わない。その場合、当該アルゴリズムで用いられる、割り振り方の調整に必要な情報は、やはりユーザＤＢ保持手段１２にて保持することになる。更に言えば、通信帯域の割り振り方に一切の工夫が必要なく、総通信帯域を、同時に通信を行っている端末の数で単純に均等割りして、各端末に割り振るような構成でも構わない。この場合には、図３に示す重み付け情報は不要となり、ユーザＤＢ保持手段１２に保持される情報の構造は簡略化されることになる。
【００４４】
次に、図４には、回線ＤＢ保持手段１３の具体的な例を示す。この例に示すとおり、回線ＤＢ保持手段１３には、回線種別を示す回線種別情報と、その回線種別で利用可能な最大帯域に関する最大帯域情報とが関連付けて保持（記憶）されている。
【００４５】
ＱｏＳ管理手段１１は、より効率的な帯域管理を行う場合、ある端末の回線種別で利用可能な最大帯域情報を必要とする。その場合、当該端末の端末識別情報を回線ＤＢ保持手段１３へ通知する。その通知を受けた回線ＤＢ保持手段１３は、まず、その回線種別を特定する。特に、端末識別情報として電話番号を用いている場合には、その番号体系より回線種別を特定することは容易である。又は、ユーザＤＢ保持手段１２に登録されている端末識別情報と、当該端末識別情報の回線種別とを関連付けた「識別情報−回線種別ＤＢ保持手段」を予め別途用意しておき、ＱｏＳ管理手段１１から回線ＤＢ保持手段１３へ、端末識別情報をキーとして回線種別の問い合わせが行われた場合に、当該「識別情報−回線種別ＤＢ」を参照することで、当該端末識別情報に該当する端末の回線種別を判断するような仕組みを採用しても良い。
【００４６】
以上のようにして、端末識別情報から回線種別が判断されれば、回線種別ごとの最大帯域情報を引用することは容易である。よってＱｏＳ管理手段１１は、端末識別情報をキーとして、回線ＤＢ保持手段１３に対し該当の回線種別に関する問い合わせを行うと、回線ＤＢ保持手段１３から、当該回線種別にて利用可能な最大帯域情報を取得することが可能となる。
【００４７】
［発明の実施形態における処理の説明］
次に、本実施形態における複数の端末による通信帯域の共有方法の具体的な手順について、図５及び図６を用いて説明する。ここでは、図１〜図４に示した情報を前提条件とする。つまり、端末への利用可能な通信帯域の割り振り方としては、重み付けアルゴリズムを利用する例を示す。また、回線種別ごとの利用可能な最大帯域情報を用いて、より効率的な帯域利用を行う例を説明するため、図２のように帯域制御装置１０に回線ＤＢ保持手段１３を具備した構成例とする。
【００４８】
ユーザ９０は、図３に示すように、３８４Ｋｂｐｓの帯域を契約しており、当該契約の下で使用する端末として、４つの端末の識別情報を登録している。また、この例では、端末ごとに通信帯域の振り分け方を調整する具体例を示すため、端末ごとに重み付け情報が予め設定されているものとする。
【００４９】
ユーザ９０は、予め、移動端末１０１（端末識別情報：０９０−ｘｘｘｘ−ｘｘｘｘ）を用いて、外部ネットワーク９９とデータ通信中であったものとする。ここでは一例として、移動端末１０１は第３世代携帯電話であるとする。すると、図４に示す回線ＤＢ保持手段１３からも分かるように、第３世代携帯電話の最大帯域は３８４Ｋｂｐｓであるため、ユーザ９０は移動端末１０１を用いて外部ネットワーク９９と、通信帯域３８４Ｋｂｐｓで通信中であったことになる。
【００５０】
この状況において、ユーザ９０は、新たにＰＨＳ端末３０１（端末識別情報：０７０−ｚｚｚｚ−ｚｚｚｚ）を用いて外部ネットワーク９９と通信を開始したとする。すると、ＰＨＳ通信網３１０と外部ネットワーク９９とを接続しているゲートウェイ装置２０の通信監視手段２１は、新たな通信コネクションの確立要求を検出し、新たな通信コネクションの確立要求があった旨及び当該確立要求を行った端末の端末識別情報（この例では、端末に付与された電話番号「０７０−ｚｚｚｚ−ｚｚｚｚ」）を、ＱｏＳ管理手段１１へ通知する（図５の動作（１）、図６のＳ０１）。
【００５１】
通信監視手段２１から通知を受けたＱｏＳ管理手段１１は、当該端末識別情報が予めユーザＤＢ保持手段１２に登録されているか否かをユーザＤＢ保持手段１２に問い合わせる（図５の動作（２）、図６のＳ０２）。
【００５２】
ここで、当該端末識別情報が予めユーザＤＢ保持手段１２により保持されていた場合（図６のＳ０３で肯定判断の場合）、ユーザＤＢ保持手段１２は、当該端末識別情報に該当する端末に関する各種情報（契約者情報、契約帯域情報、当該端末識別情報に関連付けられた重み付け情報）をＱｏＳ管理手段１１へ返信する（図５の動作（３）、図６のＳ０４）。
【００５３】
一方、当該端末識別情報が予めユーザＤＢ保持手段１２により保持されていない場合（図６のＳ０３で否定判断の場合）、ユーザＤＢ保持手段１２は、ＱｏＳ管理手段１１に対し、当該端末識別情報がユーザＤＢ保持手段１２により保持されていない旨の通知を行う（図６のＳ１３）。そのような通知を受けたＱｏＳ管理手段１１は、当該端末識別情報を持つ端末の通信を許容しない等の対応を行う（図６のＳ１４）。
【００５４】
図６のＳ０４の返信を受けたＱｏＳ管理手段１１は、当該返信された端末に関する各種情報を用いて、ユーザごとに、当該ユーザが予め登録し且つ現在通信中である端末について、その通信状況を把握する。具体的にいうと、通信中ユーザの契約者情報、契約帯域情報、通信中端末の端末識別情報と重み付け情報の組、及び通信中端末に関連付けられた重み付けの総和を全て一括して把握する（図５の動作（４）、図６のＳ０５）。
【００５５】
次にＱｏＳ管理手段１１は、通信中の各端末の重み付け情報と、上記重み付けの総和と、契約帯域情報とから、以下の式（１）に基づき、通信中の各端末にて利用可能な通信帯域を算出し、算出結果を、各端末での利用可能帯域情報としてＱｏＳ管理手段１１内のメモリ領域へ一旦格納する（図５の動作（５）、図６のＳ０６）。
端末での利用可能帯域＝契約帯域×（当該端末の重み付け／重み付けの総和）…（１）
【００５６】
ここで算出された各端末での利用可能帯域を、そのままＱｏＳ制御手段２２へ送信しても良い。しかし、ここでは、識別番号「０７０−ｚｚｚｚ−ｚｚｚｚ」の端末はＰＨＳ端末であるため、最大でも６４Ｋｂｐｓの通信帯域しか利用できない。このため、せっかく割り当てられた１５３．６Ｋｂｐｓの帯域のうち、利用されない８９．６Ｋｂｐｓの通信帯域を無駄にしてしまう。
【００５７】
そこで、このような問題を解決するため、ＱｏＳ管理手段１１は、図５の動作（５）のあと、通信中端末の端末識別情報を回線ＤＢ保持手段１３に通知する（図５の動作（６）、図６のＳ０７）。通知を受けた回線ＤＢ保持手段１３は、通知された端末識別情報から、その端末の回線種別を特定する。ここの例では、端末識別情報として端末に付与されている電話番号を用いているため、電話番号の番号体系を判別すれば、その回線種別を特定することが可能である。
【００５８】
このようにして回線ＤＢ保持手段１３は回線種別を特定したら、回線種別ごとに登録されている最大帯域情報をＱｏＳ管理手段１１へ返信する。ここの例では、「０９０−ｘｘｘｘ−ｘｘｘｘ」が第３世代携帯電話、「０７０−ｚｚｚｚ−ｚｚｚｚ」がＰＨＳと判断されたため、それぞれ３８４Ｋｂｐｓ、６４Ｋｂｐｓという最大帯域情報がＱｏＳ管理手段１１へ返信される（図５の動作（７）、図６のＳ０８）。
【００５９】
上記の図５の動作（５）、（７）により、ＱｏＳ管理手段１１は、通信中の各端末についての利用可能帯域情報と最大帯域情報とを得ることになる。ここで、ＱｏＳ管理手段１１は、利用可能帯域が最大帯域を超えている端末が存在するか否かを判断する（図６のＳ０９）。
【００６０】
利用可能帯域が最大帯域を超えている端末が存在しない場合は、以下のＳ１０の処理を行わずに、後述の図６のＳ１１へ進む。
【００６１】
一方、利用可能帯域が最大帯域を超えている端末が存在する場合は、該当の端末については、最大帯域を利用可能帯域とするべく、利用可能帯域情報を更新する（図６のＳ１０）。ここで削減された分（最大帯域と利用可能帯域の差分）は、以下のようにして他の端末に割り当てられ、他の端末の利用可能帯域情報が更新される（図６のＳ１０）。
【００６２】
例えば、最大帯域を考慮して、ＰＨＳ端末「０７０−ｚｚｚｚ−ｚｚｚｚ」の実行帯域は６４Ｋｂｐｓと導出される。すると、残りの利用可能な帯域は３２０Ｋｂｐｓとなる。この３２０Ｋｂｐｓは、第３世代携帯電話「０９０−ｘｘｘｘ−ｘｘｘｘ」の最大帯域の範囲内であるため、その全て（３２０Ｋｂｐｓ）は第３世代携帯電話「０９０−ｘｘｘｘ−ｘｘｘｘ」に割り当てられる（図５の動作（８）、図６のＳ１０）。
【００６３】
なお、上記例では、利用可能帯域が最大帯域を超えていない端末が１つしか存在しなかったため、余剰の通信帯域の全てが、当該端末に割り当てられることになったが、利用可能帯域が最大帯域を超えていない端末が複数存在した場合は、それぞれの端末の重み付けに応じて、余剰の通信帯域を再割り当てすればよい。もちろん、このような余剰の通信帯域の再割り当てに関しては、別個の割り当てアルゴリズムを採用することも可能である。
【００６４】
次に、図６のＳ１１では、ＱｏＳ管理手段１１は、各端末についての利用可能な通信帯域情報を、それぞれの端末の端末識別情報と括り付けて、ＱｏＳ制御手段２２に通知する（図５の動作（９））。
【００６５】
そして、ＱｏＳ制御手段２２は、該当する端末識別情報を用いて外部ネットワーク９９とデータ通信を行っている端末に対し、当該端末についての利用可能な通信帯域に応じたＱｏＳ制御を行う（図５の動作（１０）、図６のＳ１２）。なお、ここでのＱｏＳ制御で採用されるアルゴリズムは特定のものに限定する必要はなく、さまざまなアルゴリズムを適宜選択して採用することが可能である。
【００６６】
以上説明した実施形態によれば、同時に通信を行おうとする複数の端末の各々に割り当てるべき通信帯域をリアルタイムに算出し、一つの帯域契約の下で複数の端末による同時並行の通信を実現することができる。このとき、同時に通信可能な端末数が制限されることはない。また、ユーザにとっては、通信に用いる端末単位で回線契約を締結する必要が無くなり、１つの帯域契約を締結するだけで良くなる。
【００６７】
また、１つの契約の下において使用する端末に関する情報を、帯域制御装置１０内のユーザＤＢ保持手段１２にて一括で保持したことにより、それぞれの端末の通信権限の操作を、ネットワーク側（帯域制御装置１０の管理者側）で行うことが可能となり、端末同士が通信権限のやり取りを行う必要が無くなり、端末が通信を行う場所が限定されることもなくなる。
【００６８】
更に、複数の端末で、契約している総通信帯域を共有するため、集約効果により、それぞれの端末にて個別に回線契約を行うよりも、契約帯域の利用効率が向上する。
【００６９】
契約帯域の利用効率向上については、図７に、従来の技術による帯域利用状況と、本発明を適用した場合の帯域利用状況との比較の図を示す。
【００７０】
従来では、ユーザは端末ごとに個別の回線契約を締結する必要がある。例えば第３世代携帯電話の最大帯域は３８４Ｋｂｐｓであるため、総帯域３８４Ｋｂｐｓの利用状況７１は、第３世代携帯電話による通信中は３８４Ｋｂｐｓがフルに利用されるが、第３世代携帯電話による通信をしていないときは全く利用されていない状況となる。
【００７１】
一方、本発明を適用して、ユーザが総帯域３８４Ｋｂｐｓの契約を締結し、その契約の下で第３世代携帯電話、ＩＳＤＮ端末、ＰＨＳ端末を使用する場合の各端末の利用状況を、それぞれ利用状況７３、７４、７５として示す。なお、ここでは比較のため、第３世代携帯電話の利用時刻は、利用状況７１と７３とで一致しているものとする。このとき本発明を適用した場合の総帯域３８４Ｋｂｐｓの利用状況を、利用状況７２として示す。
【００７２】
利用状況７１、７２を比較すると明らかなように、本発明を適用した場合（利用状況７２）の方が、従来（利用状況７１）よりも、利用されていない余剰の帯域が少なく、総帯域３８４Ｋｂｐｓが有効に利用されていることが分かる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、予め保持（登録）された契約者情報、契約帯域情報、端末識別情報に従い、同時にデータ通信を行おうとする端末に対して割り当てる通信帯域をリアルタイムに算出し、一つの帯域契約の下で複数台の端末による同時並行のデータ通信が可能となる。これにより、ユーザは、通信に用いる端末単位で回線契約を締結する必要が無くなり、１つの帯域契約を締結するだけで良くなる。また、１つの契約の下において、複数の端末を使用できるようになるが、その際に、同時通信中の全端末によって、契約している総通信帯域を共有するため、同時に接続できる端末の数が制限されることはなく、複数の端末を同時に使用することが可能となる。
【００７４】
また、１つの契約の下において使用する端末に関する情報を、帯域制御装置内のユーザＤＢ保持手段にて一括で保持したことにより、それぞれの端末の通信権限の操作をネットワーク側で行うことが可能となり、端末同士が通信権限のやり取りを行う必要が無くなり、端末が通信を行う場所が限定されることがなくなる。
【００７５】
また、複数の端末で、契約している総通信帯域を共有するため、集約効果により、それぞれの端末にて個別に回線契約を行うよりも、契約帯域の利用効率が向上する、という効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態における帯域共有システムの全体構成図である。
【図２】帯域共有システムにおける帯域制御装置とゲートウェイ装置の機能構成図である。
【図３】ユーザＤＢ保持手段が保持するユーザ単位の情報の具体例を示す図である。
【図４】回線ＤＢ保持手段が保持する回線種別ごとの最大帯域情報の具体例を示す図である。
【図５】帯域制御装置及びゲートウェイ装置における処理を説明するための図である。
【図６】帯域制御装置及びゲートウェイ装置における一連の処理を示す流れ図である。
【図７】従来の帯域利用状況と本発明を適用した場合の帯域利用状況とを比較した図である。
【符号の説明】
１…帯域共有システム、１０…帯域制御装置、１１…ＱｏＳ管理手段、１２…ユーザＤＢ保持手段、１３…回線ＤＢ保持手段、２０…ゲートウェイ装置、２１…通信監視手段、２２…ＱｏＳ制御手段、９０…ユーザ、９２…通信機器（ＩＳＤＮ端末接続用）、９３…通信機器（ＰＨＳ端末接続用）、９９…外部ネットワーク、１００…移動通信回線、１０１…移動端末、１１０…移動通信網、２００…ＩＳＤＮ通信回線、２０１…ＩＳＤＮ端末、２１０…ＩＳＤＮ通信網、３００…ＰＨＳ通信回線、３０１…ＰＨＳ端末、３１０…ＰＨＳ通信網。
【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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