JP2008187271A - データ転送方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが指定した時間内に指定した容量の全データの転送完了を保証する。
【解決手段】本発明は、通信制御手段において、発信側のユーザ端末から受信先情報、送信する情報の情報量及びデータ転送時間指定情報を含む接続要求を受け付け、該接続要求の該情報の情報量と該データ転送時間指定情報に基づいて帯域確保要求を帯域管理手段に対して行い、帯域管理手段において、通信制御手段からの帯域確保要求に対して、帯域が確保可能であるか、情報量が指定された時間内で送信が完了するかを判定し、帯域確保が可能で、かつ、該時間内で送信が可能である場合は、サービスエッジ手段において、帯域管理手段から与えられた動作条件に基づいて、発信側のユーザ端末から指定されたパケットを伝送することでエンド−エンド間の所要帯域を確保する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パケット通信ネットワークにおけるデータ転送方法及びシステムに係り、特に、エンド−エンドで帯域管理可能なパケット通信ネットワークを用いて、発信側ユーザが送信する一定情報量のデータを、指定した時間内で受信側ユーザに転送するためのパケット通信ネットワークにおけるデータ転送方法及びシステムに関する。

従来のインターネット等を用いたベストエフォート型のデータ転送システムでは、エンド−エンドで帯域などの通信リソースを管理することができず、従ってエンド−エンドで一定時間通信品質を保証することができなかったため、希望する容量の全データを指定時間内に転送することを保証することができなかった。

従来の電子メールのＭＨＳ（メッセージハンドリングシステム）においては、指定された日付、時刻にできる限り近い時点で配送を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第２５２６０７５号公報

しかしながら、上記の特許文献１に示す方法は、近年ネットワークを介して通信される機会が益々増えている大容量データを対象としたものではないため、希望する容量の全データを指定時間内に転送することができないという問題を解決することができない。

近年光ブロードバンドなどの高速通信回線が急速に普及しているが、一般コンシューマ向けデータ転送サービスではサービスを安価に提供するため「最も条件がいい場合で、１００Ｍｂｐｓ」といった契約内容のベストエフォート型サービスを基本としている。この場合、送信した全データがある決められた時間内に相手に届くかどうかを保証する手段がない。このため、サラリーマンや主婦等時間に追われるユーザが、例えば、所望の映像ファイルを手元に確保したい時刻の５分前に送信元に要求し、これを獲得する、といったサービスを受けることができない。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、統計多重的にトラヒックが処理されるパケット通信ネットワークにおいて、ユーザが指定した時間内に指定した容量の全データの転送完了を保証することが可能なパケット通信ネットワークにおける時間指定サービス方法及びシステムを提供することを目的とする。

図１は、本発明の原理を説明するための図である。

本発明（請求項１）は、パケット通信ネットワークにおけるデータ転送方法であって、
パケット通信ネットワークは、主情報を発信側から着信側に転送する転送手段、該転送手段に具備されるサービスエッジ手段、複数の通信制御サーバからなる通信制御手段、帯域管理手段を含み、
通信制御手段において、
発信側のユーザ端末から転送手段を介して、受信先情報、送信する情報の情報量及びデータ転送時間指定情報を含む接続要求を受け付け（ステップ１）、該接続要求に含まれる該情報量と該データ転送時間指定情報に基づいて発信側と受信側のユーザ間のエンド−エンド間の帯域を確保するための帯域確保要求を帯域管理手段に対して行い（ステップ２）、
帯域管理手段において、
通信制御手段からの帯域確保要求に対して、当該帯域管理手段内の記憶手段の帯域情報を参照して帯域が確保可能であるかを判定すると共に、該記憶手段のトポロジ情報を参照して発信のユーザ端末から指定された情報量が指定された時間内で送信が完了するかを判定し（ステップ３）、帯域確保が可能で、かつ、該時間内で送信が可能である場合は、その旨を該通信制御手段に通知する（ステップ４）と共に、帯域を確保して発信側のユーザ端末からのパケットが通過可能となるように、転送手段に具備されたサービスエッジ手段に動作条件を与え（ステップ５）、
サービスエッジ手段において、
発信側ユーザ端末と受信側ユーザ端末間のサービスネゴシエーション及びネットワーク設定完了後に（ステップ６）、帯域管理手段から与えられた動作条件に基づいて、発信側のユーザ端末から指定されたパケットを伝送することでエンド−エンド間の所要帯域を確保する（ステップ７）。

図２は、本発明の原理構成図である。

本発明（請求項２）は、パケット通信ネットワークにおけるデータ転送システムであって、
パケット通信ネットワークは、主情報を発信側から着信側に転送する転送手段４００、該転送手段４００に具備されるサービスエッジ手段４１０、複数の通信制御サーバ５１０からなる通信制御手段５００、帯域管理手段３００を含み、
通信制御手段５００は、
発信側のユーザ端末１３０から転送手段４００を介して、受信先情報、送信する情報の情報量及びデータ転送時間指定情報を含む接続要求を受け付け、該接続要求に含まれる該情報量と該データ転送時間指定情報に基づいて発信側と受信側のユーザ間のエンド−エンド間の帯域を確保するための帯域確保要求を帯域管理手段３００に対して行い、
帯域管理手段３００は、
通信制御手段５００からの帯域確保要求に対して、当該帯域管理手段３００内の記憶手段の帯域情報を参照して帯域が確保可能であるかを判定すると共に、該記憶手段のトポロジ情報を参照して発信のユーザ端末から指定された情報量が指定された時間内で送信が完了するかを判定し、帯域確保が可能で、かつ、該時間内で送信が可能である場合は、発信側のユーザ端末１３０からのパケットが通過可能となるように、転送手段４００に具備されたサービスエッジ手段４１０に動作条件を与え、
サービスエッジ手段４１０は、
発信側ユーザ端末１３０と受信側ユーザ端末１４０間のサービスネゴシエーション及びネットワーク設定完了後に、帯域管理手段３００から与えられた動作条件に基づいて、発信側のユーザ端末１３０から指定されたパケットを伝送することでエンド−エンド間の所要帯域を確保する。

本発明によれば、従来のベストエフォート型システムにはなかった「通信制御手段」「帯域管理手段」「サービスエッジ手段」により、発信側のユーザから指定された転送データ量と転送時間に基づいてエンド−エンドで通信帯域を確保することができる。これにより、発信者または着信者が要求する情報に監視、送受信が完了する時間を、発信者または着信者が予め指定することができ、かつ、指定した時間内に確実に受信を完了させることが可能となる。

以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。

図３は、本発明の一実施の形態における通信ネットワークシステムの構成を示す。

同図に示す通信ネットワークシステムは、ユーザネットワーク１００、アクセスネットワーク２００、帯域管理部３００、コアネットワーク４００、通信制御プレーン５００、通信制御系アプリケーションサーバ群６００から構成される。

ユーザネットワーク１００は、発信側と受信側からなり、それぞれ、コンピュータ、携帯端末、電話機等の種々の端末装置と接続されるＨＧＷ（Home Gate Way）１１０ａ，１１０ｂを有し、アクセスネットワーク２００のＯＮＵ（Optical Network Unit：光回線終端装置）２１０に接続される。発信側・受信側のＨＧＷ１１０ａ、１１０ｂは、アクセス端末として呼制御のクライアント機能や音声ストリーム制御機能を有する。ユーザネットワーク１００の種々の端末装置は、接続要求として、送信先情報（着アドレス、電話番号等）、転送するデータの情報量、希望するデータ転送時間を含む接続要求をＳＩＰ(Session Initiation Protocol)を用いて送信する。

アクセスネットワーク２００は、発信側・受信側それぞれに、ＯＮＵ２１０ａ，２１０ｂとＯＬＴ（Optical Line Terminal：局側終端装置）２２０ａ，２２０ｂを有する。ＯＮＵ２１０ａは電気信号・光の変換と光信号の多重を行い、ＯＮＵ２１０ｂは光・電気信号の変換と光信号の分離を行う。ＯＬＴ２２０ａ、２２０ｂはコアネットワーク４００のサービスエッジ４１０ａ，４１０ｂと接続される。

帯域管理部３００は、ネットワーク接続制御部（ＮＡＣＦ：Network Attachment Control Functions）３１０とリソース受付制御部（ＲＡＣＦ：Resource and Admission Control Functions）３２０を有し、通信制御プレーン５００からの帯域確保要求に対して、当該帯域確保要求に含まれている帯域を確保できるか、また、指定されている時間に転送か可能であるかを、帯域情報やネットワークのトポロジ情報を格納した記憶手段（図示せず）を参照して判定し、帯域が確保可能で、かつ、指定されている時間内に転送可能である場合は、確保した帯域に応じたパケットが通過可能となるよう、サービスエッジ４１０に対して動作を指示する。

コアネットワーク４００は、受信側・発信側にそれぞれ設けられるサービスエッジ４１０ａ，４１０ｂと、複数のエッジルータ４２０、複数の中継ルータ４３０、光クロスコネクト装置４４０を有する。サービスエッジ４１０は、領域管理装置３００のＲＡＣＦ３２０から確保された帯域に応じたトラヒックが通過可能となるように設定される。

通信制御プレーン５００は、加入者系のセッション制御サーバ５１０、中継系のセッション制御サーバ５２０を有し、発信側のセッション制御サーバ５１０において、ユーザネットワーク１００の端末（発信側・着信側いずれも可）から指定された情報を指定された時間内に受信する依頼を受け付け、指定された情報の情報量と時間に基づいて算出される送受信ユーザを結ぶエンド−エンド間の帯域の確保を帯域管理部３００に要求する。

通信制御系アプリケーションサーバ群６００の各サーバは、接続要求に付加サービスを利用する内容が含まれている場合にアクセスされるサーバであり、例えば、ＩＮ系サーバ６１０、ＦＭＣ(Mixed Mobile Convergence)サーバ６２０、プレゼンスサーバ６３０を有する。

図３に示すシステムでは、上記のコアネットワーク４００のサービスエッジルータ４１０、エッジルータ４２０及び、通信制御プレーン５００のセッション制御サーバ５１０からなる構成を１つのエッジノードＡ，Ｄとする。複数の中継ルータ４３０、中継系のセッション制御サーバ５２０からなる構成を中継ノードＢ，Ｃとする。

上記の図３の構成において、発信側のユーザのコンピュータ、携帯端末等の端末装置から発信されたユーザデータ（主情報）は、ユーザネットワーク１００（発信側）、アクセスネットワーク２００（発信側）、コアネットワーク４００、アクセスネットワーク２００（受信側）、ユーザネットワーク１００（受信側）の順でパケット通信ネットワークを経由して受信側のユーザの端末に転送される。

一方、接続要求や帯域確保のための制御信号は、コアネットワーク４００から通信制御プレーン５００に送られ、以下に示す処理が行われる。

（１）まず、通信を開始する動作を説明する。

図４は、本発明の一実施の形態における接続要求時の動作を説明するための図である。同図に示すシステムにおいて、発信側のユーザから受信側のユーザの間で、２つ以上のクライアント間でＳＩＰ(Session Initiation Protocol)を用いて制御信号のやり取りを行う。ユーザネットワーク１００内の発信側のユーザの端末からＳＩＰを用いて接続要求が送出されると、アクセスネットワーク２００（発信側）、コアネットワーク３００（発信側）、通信制御プレーン５００のエッジノードＡのセッション制御サーバ５１０（加入者系）、中継ノードＢのセッション制御サーバ５２０（中継系）、中継ノードＣのセッション制御サーバ５２０（中継系）、エッジノードＤのセッション制御サーバ（加入者系）、及びアクセスネットワーク２００を介して受信側のユーザネットワーク１００内のユーザの端末装置に伝えられる。

（２）次に、ユーザ認証を行う動作を説明する。

図５は、本発明の一実施の形態におけるユーザ認証の動作を説明するための図である。

図４の動作において、発信側のユーザより接続要求を受信した発信側のエッジノードのセッション制御サーバ５１０は、接続要求より発信側のユーザの発ＩＰアドレスを抽出し、ＮＡＣＦ３１０に対して当該発ＩＰアドレスが発信側のユーザに付与されたものと同一であるかの認証を依頼する。これにより、ＮＡＣＦ３１０では、内部の記憶手段（図示せず）に格納されているＩＰアドレスを検索し、当該発ＩＰアドレスに対する認証を行い、認証結果をセッション制御サーバ５１０ａに返却する。

（３）次に、帯域確保の動作を説明する。

図６は、本発明の一実施の形態における帯域確保の動作を説明するための図である。

発信側のユーザより接続要求を受信した発信側のエッジノードＡのセッション制御サーバ５１０ａは、ＲＡＣＦ３２０に対して帯域確保の要求を行う。これにより、ＲＡＣＦ３２０は、内部の記憶手段（図示せず）に格納されているネットワーク帯域情報の空き状況を参照して帯域の確保が可能であるかを判断する。このとき、指定された情報の情報量と時間に基づいて算出される所要帯域以上の帯域が指定時間帯にてエンド−エンドで確保が可能であることが確認された場合、「確保可能」と判定する。また、ＮＡＣＦ３１０でのユーザ認証結果において認証できている場合に、記憶手段（図示せず）に格納されているネットワークトポロジ情報を参照して、発信側のユーザが要求する情報量が指定された時間内で送信が完了するかを確認し、完了する場合には帯域確保の指示をセション制御サーバ５１０ａに対して行う。

（４）次に、サービスエッジルータを設定する動作を説明する。

図７は、本発明の一実施の形態におけるサービスエッジ設定動作を説明するための図である。

ＲＡＣＦ３２０は、上記の（３）で確保された帯域に応じたトラヒックが通過可能となるように、エッジノードＡのサービスエッジルータ４１０ａに対して通信許可を与える。サービスエッジルータ４１０ａは、通信許可を受けたトラヒックを透過させる。このとき、過剰なトラヒックがネットワークに流れないように流量制限を行う。

（５）次に、付加サービス利用時の動作を説明する。

図８は、本発明の一実施の形態における付加サービス利用時の動作を説明するための図である。

上記の（１）の接続要求時に、発信側のユーザから送出された接続要求中に付加サービス利用の有無情報が含まれており、付加サービス利用「有」の場合には、受信側のエッジノードＤのセッション制御サーバ５１０ｂは、通信制御系アプリケーションサーバ群６００のいずれかのサーバに対して付加サービスを要求する。セッション制御サーバ５１０ｂは、アクセスしたアプリケーションサーバと通信し、各種のサービス提供を受ける。

（６）次に、主情報の通信の動作を説明する。

図９は、本発明の一実施の形態における主情報通信の動作を説明するための図である。

ユーザネットワーク１００の発信側のユーザの端末と、受信側のユーザ端末とのサービスネゴシエーションと、上記のネットワークの設定が完了すると、発信側のユーザ端末から音声や映像等の主情報が送出され、アクセスネットワーク２００（発信側）、コアネットワーク４００、アクセスネットワーク２００（受信側）を介してユーザネットワークの受信側のユーザの端末に伝送される。このとき、他のサービスとネットワークリソースに関して競合が生じた場合は、発信側のユーザの端末で品質を確保するための優先パケットを生成し、各ネットワークにおいて、当該優先パケットを用いて通信を行うものとする。

なお、上記の実施の形態でしめした図３〜図９に示すシステム構成は一例であり、コアネットワークにおけるエッジルータ、中継ルータの数は任意であり、また、通信制御プレーンにおけるセッション制御サーバの数も任意である。

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。

本発明は、エンド−エンドで帯域管理可能なパケット通信ネットワークにおけるデータ転送に適用可能である。

本発明の原理を説明するための図である。 本発明の原理構成図である。 本発明の一実施の形態における通信ネットワークシステム構成図である。 本発明の一実施の形態における接続要求時の動作を説明するための図である。 本発明の一実施の形態におけるユーザ認証の動作を説明するための図である。 本発明の一実施の形態における帯域確保の動作を説明するための図である。 本発明の一実施の形態におけるサービスエッジ設定動作を説明するための図である。 本発明の一実施の形態における付加サービス利用時の動作を説明するための図である。 本発明の一実施の形態における主情報通信の動作を説明するための図である。

符号の説明

１００ ユーザネットワーク
１１０ ＨＧＷ（Home Gate Way）
１３０ 発信側ユーザ端末
１４０ 受信側ユーザ端末
２００ アクセスネットワーク
２１０ ＯＮＵ
２２０ ＯＬＴ
３００ 帯域管理手段、帯域管理装置
３１０ ＮＡＣＦ
３２０ ＲＡＣＦ
４００ 転送手段、コアネットワーク
４１０ サービスエッジ手段、サービスエッジルータ
４２０ 転送用ルータ、エッジルータ
４３０ 中継ルータ
５００ 通信制御手段
５１０，５２０ 通信制御サーバ、セッション制御サーバ
６００ 通信制御系アプリケーションサーバ群
６１０ ＩＮ系サーバ
６２０ ＦＭＣサーバ
６３０ プレゼンスサーバ

Claims (2)

1. パケット通信ネットワークにおけるデータ転送方法であって、
   前記パケット通信ネットワークは、主情報を発信側から着信側に転送する転送手段、該転送手段に具備されるサービスエッジ手段、複数の通信制御サーバからなる通信制御手段、帯域管理手段を含み、
   前記通信制御手段において、
   発信側のユーザ端末から前記転送手段を介して、受信先情報、送信する情報の情報量及びデータ転送時間指定情報を含む接続要求を受け付け、該接続要求に含まれる該情報量と該データ転送時間指定情報に基づいて発信側と受信側のユーザ間のエンド−エンド間の帯域を確保するための帯域確保要求を前記帯域管理手段に対して行い、
   前記帯域管理手段において、
   前記通信制御手段からの前記帯域確保要求に対して、当該帯域管理手段内の記憶手段の帯域情報を参照して帯域が確保可能であるかを判定すると共に、該記憶手段のトポロジ情報を参照して前記発信のユーザ端末から指定された前記情報量が指定された時間内で送信が完了するかを判定し、帯域確保が可能で、かつ、該時間内で送信が可能である場合は、その旨を該通信制御手段に通知すると共に、帯域を確保して前記発信側のユーザ端末からのパケットが通過可能となるように、前記転送手段に具備されたサービスエッジ手段に動作条件を与え、
   前記サービスエッジ手段において、
   前記発信側ユーザ端末と前記受信側ユーザ端末間のサービスネゴシエーション及びネットワーク設定完了後に、前記帯域管理手段から与えられた前記動作条件に基づいて、前記発信側のユーザ端末から指定されたパケットを伝送することでエンド−エンド間の所要帯域を確保する
   ことを特徴とするデータ転送方法。
2. パケット通信ネットワークにおけるデータ転送システムであって、
   前記パケット通信ネットワークは、主情報を発信側から着信側に転送する転送手段、該転送手段に具備されるサービスエッジ手段、複数の通信制御サーバからなる通信制御手段、帯域管理手段を含み、
   前記通信制御手段は、
   発信側のユーザ端末から前記転送手段を介して、受信先情報、送信する情報の情報量及びデータ転送時間指定情報を含む接続要求を受け付け、該接続要求に含まれる該情報量と該データ転送時間指定情報に基づいて発信側と受信側のユーザ間のエンド−エンド間の帯域を確保するための帯域確保要求を前記帯域管理手段に対して行い、
   前記帯域管理手段は、
   前記通信制御手段からの前記帯域確保要求に対して、当該帯域管理手段内の記憶手段の帯域情報を参照して帯域が確保可能であるかを判定すると共に、該記憶手段のトポロジ情報を参照して前記発信のユーザ端末から指定された前記情報量が指定された時間内で送信が完了するかを判定し、帯域確保が可能で、かつ、該時間内で送信が可能である場合は、前記発信側のユーザ端末からのパケットが通過可能となるように、前記転送手段に具備されたサービスエッジ手段に動作条件を与え、
   前記サービスエッジ手段は、
   前記発信側ユーザ端末と前記受信側ユーザ端末間のサービスネゴシエーション及びネットワーク設定完了後に、前記帯域管理手段から与えられた前記動作条件に基づいて、前記発信側のユーザ端末から指定されたパケットを伝送することでエンド−エンド間の所要帯域を確保する
   ことを特徴とするデータ転送システム。

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