JP4972071B2 - ネットワーク間相互接続方法、通信システム、および中継呼制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、次世代ネットワークと他のネットワークを相互接続するためのネットワーク間相互接続技術に関する。

近年、次世代ネットワーク（以下、ＮＧＮ：Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋと称する）の議論が盛んになってきている。ＮＧＮは、ＩＰをベースとしたネットワークであり、電話サービスや、固定通信と移動通信を融合したＦＭＣ（Ｆｉｘｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）、更には、今後開発される新しい通信サービスを提供するための基盤ネットワークである。

このＮＧＮは、パケットを転送するトランスポートストラタム（層）と、セッションの確立や切断を含むサービスの制御を行うサービスストラタム（層）との２つのストラタム（層）を有している。セッションの確立や切断を含むサービスの制御には、セッション開始プロトコル（以下、ＳＩＰ：Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌと称する）が用いられる。ＳＩＰの詳細については、例えば非特許文献１に説明されている。

ＮＧＮを技術面から見ると、その特徴は、高品質、安全性、高信頼およびオープン性を確保できることにある。オープン性には２つの意味がある。１つは、ＮＧＮと、ＮＧＮが有する多くの通信機能を活用しようとするユーザおよびサービス提供者との間のオープン性である。もう１つは、ＮＧＮと、同様な通信サービスを提供しようとする他事業者のネットワークとの間のオープン性である。

これらの中でＮＧＮと他事業者のネットワークとの間のオープン性を考えたとき、ベストエフォート型で生じるような音声通信における遅延が発生しないような、サービス品質に関する配慮が重要になる（例えば、非特許文献２参照）。

一般的なネットワーク間を相互接続する技術の第１の例として、例えば事業者ネットワーク同士の接続ポイントとしてＰＯＩ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を規定し、そのＰＯＩに対して接続規定を定め、その接続規定に基づいて、呼の接続に関する管理を行うものがある。接続規定では、例えば、回線数、回線の設定・切断等に関わる信号方式などが定められる。これにより、アナログ回線あるいはデジタル回線による事業者のネットワーク間で相互接続を行うことが可能になる。

回線交換をベースとしたネットワークに他のネットワークを接続する場合、ＰＯＩにおける呼接続等について回線を単位とした管理が行われていた。例えば、ゲートウェイ装置に備えられたトランクに空きがあるか否かにより、新たな回線の接続が可能か否かを判断していた。

ネットワーク間を相互接続する技術の第２の例としては、通信システムの中に規定したＰＯＩを介して、公衆電話網あるいは移動通信網とサーバとを接続するものがある。これにより、公衆電話網あるいは移動通信網と、ＩＰをベースとしたネットワークのサーバとを接続することが可能になる（例えば、特許文献１参照）。

ＩＰをベースとしたネットワークでは呼が統計的に多重されるため、ネットワーク同士の接続では、セッションやそのセッションに割り当てられる帯域を管理するというような、セッションに対する管理が要求される。従来は、ＰＯＩにおけるセッション数に上限を設けるというようなセッション数による管理や、単位時間当たりの呼数である呼密度による管理が行われていた。
特開２０００−０２２８１４号公報 ＲＦＣ３２６１「Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」 江崎修司、黒川章、松本公秀著、「次世代ネットワークの概要」、ＮＴＴ技術ジャーナル ２００７．４、ｐ．３２−３７

ＩＰをベースとしたネットワークによるネットワーク間相互接続においては、セッション数や呼密度による管理では、各サービスの帯域の総和がＰＯＩにて許容される帯域を超えてしまう可能性があった。帯域の総和が想定を超えて大きくなってしまうと、各サービスに対して十分な帯域を確保することが困難となるという不都合があった。

本発明の目的は、ＩＰベースのネットワークによる良好にネットワーク間相互接続を実現する技術を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のネットワーク間相互接続方法は、インターネットプロコトルを用いた第１のネットワークにおいて、第２のネットワークとの接続を行うためのネットワーク間相互接続方法であって、
前記第２のネットワークとの間にセッションを確立するとき、該第２のネットワークとの接続ポイントに対して定められた、前記接続ポイントに許容されるセッション数および帯域を含む接続規定が満たされるか否か判定し、
前記接続規定が満たされる場合に、前記接続ポイントのゲートウェイとして、前記セッションを確立するのに用いる転送手段を決定し、
前記接続規定が満たされるか否かの判定では、
前記接続ポイントにおいて、実際に確立されるセッション数が、前記接続ポイントに許容されるセッション数以内であるか否か判定し、
前記実際に確立されるセッション数が、前記接続ポイントに許容されるセッション数以内であれば、実際に使用される帯域が、前記接続ポイントに許容される帯域以内であるか否か判定し、
前記実際に使用される帯域が、前記接続ポイントに許容される帯域以内であれば、前記接続規定が満たされると判断するという方法である。

また、前記転送手段として、前記接続ポイントのゲートウェイとして利用可能な複数の中継ルータがあり、
前記中継ルータの負荷状態に基づいて、前記セッションを確立するのに用いる中継ルータを選択することにしてもよい。

また、前記中継ルータを経由するストリーム数によって該中継ルータの前記負荷状態を判断することにしてもよい。

また、経由するストリーム数が最も少ない中継ルータを選択し、経由するストリーム数が最も少ない中継ルータが複数であれば、その中から帯域の使用率が最も低い中継ルータを選択し、選択した中継ルータを前記セッションに使用することにしてもよい。

また、複数の前記接続ポイントに対して複数の前記中継ルータが割り当てられ、前記複数の中継ルータのいずれもが、前記複数の接続ポイントのいずれのゲートウェイとしても利用可能であるとしてもよい。

また、前記接続規定において、出と入りについて別個に前記セッション数を管理し、上りと下りについて別個に前記帯域を管理することにしてもよい。

本発明によれば、セッションを確立する際、セッションを確立した場合に接続規定のセッション数および帯域が満たされるか否か判定するので、各サービスの帯域の総和が想定を超えて大きくなるということがなく、良好なネットワーク間相互接続を実現することが可能となる。

本発明の実施形態による通信システムは、ＮＧＮに他の事業者のネットワークを接続するためのシステムである。通信システムには、ＮＧＮと他ネットワークとのＰＯＩ（接続ポイント）のゲートウェイとして利用可能な複数の中継ルータと、複数の中継ルータの中から、新たに確立されるセッションに用いる中継ルータを選択する中継呼制御装置とを有している。

中継呼制御装置は、セッション確立要求信号を受信して他ネットワークを経由するセッションを確立するとき、まずＣプレーンにおいて、他ネットワークとのＰＯＩに対して定められた接続規定が満たされるか否か判定し、接続規定が満たされる場合に、各中継ルータの負荷状態に基づいて、Ｕプレーンにおいてセッションを確立するのに用いる中継ルータを選択する。

なお、ここで言うＣプレーンとは、ＮＧＮにおいて呼の確立や切断等に関する制御情報を転送する機能のことである。Ｕプレーンとは、ＮＧＮにおいてユーザが相手と本来やり取りしたい主情報を転送する機能のことである。

各ＰＯＩの接続規定は、そのＰＯＩに許容されるセッション数と、そのＰＯＩに許容される帯域とであり、中継呼制御装置は、そのセッション数と帯域の両方が満たされるか否か判定する。

その際、中継呼制御装置は、まず、ＰＯＩ単位で、新たなセッションを確立した場合の確立セッション数が、ＰＯＩに許容されるセッション数以内であるか否か判定する。確立セッション数が、ＰＯＩに許容されるセッション数以内であれば、次に、中継呼制御装置は、新たなセッションを確立した場合の使用帯域が、ＰＯＩに許容される帯域以内であるか否か判定する。使用帯域が、ＰＯＩに許容される帯域以内であれば、中継呼制御装置は、接続規定が満たされると判断する。

なお、上述の説明において、複数のＰＯＩに対して複数の中継ルータが割り当てられ、複数の中継ルータのいずれもが、複数のＰＯＩのいずれのゲートウェイとしても利用可能であってもよい。つまり、ＰＯＩと中継ルータとをＭ：Ｎで対応付けることが可能であってもよい。

また、中継呼制御装置は、中継ルータを経由するストリーム数によって、その中継ルータの負荷状態を判断する。例えば、中継呼制御装置は、経由するストリーム数が最も少ない中継ルータを選択し、経由するストリーム数が最も少ない中継ルータが複数であれば、その中から帯域の使用率が最も低い中継ルータを選択する。そして、中継呼制御装置は、選択した中継ルータを使用してセッションを確立させる。

また、接続規定においては、出と入りについて別個にセッション数を管理し、上りと下りについて別個に帯域を管理することにしてもよい。

例えば、出セッション数が、事業者間で取り決めた接続規定の最大の出セッション数を超えないように管理し、入りセッション数が、事業者間で取り決めた接続規定の最大の入りセッション数を超えないように管理すればよい。

また、例えば、上り帯域および上りの転送品質クラス毎の帯域が、事業者間で取り決めた接続規定の上限の上り帯域および上りの転送品質クラス毎の帯域を超えないように管理すればよい。そして、下り帯域および下りの転送品質クラス毎の帯域が接続規定の上限の下り帯域および下りの転送品質クラス毎の帯域を超えないように管理すればよい。

なお、ここでいう転送品質クラスは、最優先クラス、高優先クラス、優先クラスというように、セッションに定められた優先度を示すクラスである。転送品質クラスはネットワーク内でのパケット転送等に用いられる。

上述の例は、転送品質クラス別に下り帯域と上り帯域を管理するものである。その際、各転送品質クラスの帯域を、全体の帯域における割合で管理することにしてもよい。例えば、下り帯域（下りの全体の帯域）に対する各転送品質クラスの下りの帯域の割合で管理すればよい。

以上、本実施形態によれば、セッションを確立する際、ＰＯＩ単位で、ＰＯＩにセッションを確立した場合に接続規定のセッション数および帯域が満たされるか否か判定するので、各サービスの帯域の総和が想定を超えて大きくなるということがなく、ＩＰベースのネットワークによる良好なネットワーク間相互接続を実現することが可能となる。

一般にＩＰベースのネットワークに他のネットワークを接続する場合には呼が統計的に多重されるので、セッション数や帯域の上限のようなＰＯＩの接続規定の取り決めが、中継ルータの構成によって制限されるのではなく、中継ルータによる制限に依存せずに任意に定められることが好ましい。この点、本実施形態では、セッションを確立するのに用いる中継ルータを複数の中継ルータの中から選択する構成なので、中継ルータの構成によって接続規定が制限されることが緩和されるとともに、事業者間の接続規定の変更あるいは中継ルータの設置数の変更に対する柔軟性が高まる。

また、複数の中継ルータの中から使用する中継ルータを選択する構成なので、１つの中継ルータの障害によってＰＯＩに及ぼされる影響が小さくなり、ネットワーク間相互接続の信頼性が向上する。

また、セッションを確立するのに用いる中継ルータを各中継ルータの負荷状態に基づいて選択するので、中継ルータを効率よく使用することができる。

また、ＮＧＮのような大規模ネットワークと他の事業者のネットワークの相互接続では、様々な種類のトラフィックがＰＯＩ上を流れることになる。トラフィックの種類として、例えば、音声通話、テレビ電話、ＩＰＴＶ、ＶｏＤ（ビデオオンデマンド）などがある。その中には上り方向と下り方向とでトラフィック量が大きく異なるサービスがある。例えば、ＶｏＤサービスでは、クライアントからサーバへの方向のトラフィックは主に制御信号であり、トラフィック量は比較的少ない。一方、サーバからクライアントへの方向のトラフィックは主にメディアデータなので、トラフィック量は極端に多い。この点、本実施形態では、出と入りについて別個にセッション数を管理し、上りと下りについて別個に帯域を管理するので、様々なトラフィックの呼を効率よくＰＯＩに収容することができる。

以下、より具体的な実施例について図面を参照して詳細に説明する。

本実施例では、ネットワーク間のセッション数に関する接続規定として、出セッション数あるいは入りセッション数が用いられる。さらに、帯域に関する接続規定として、上りの帯域および上りの転送品質クラス毎の帯域、あるいは下りの帯域および下りの転送品質クラス毎の帯域が用いられる。また、本実施例では、中継ルータの負荷状態として、各中継ルータのストリーム数および帯域使用率が用いられる。

ここでいう「出」はＮＧＮから他事業者ネットワークに向けて呼を確立する場合をいう。「入り」は他事業者のネットワークからＮＧＮに向けて呼を確立する場合をいう。また、「上り」とはメディアのフローが他事業者のネットワークからＮＧＮに向かう方向を言う。「下り」とはメディアのフローがＮＧＮから他事業者ネットワークに向かう方向をいう。

＜システムの構成＞
図１は、本実施例によるシステムの構成例を示す接続図である。同図を参照すると、本システムは、コアネットワーク１と、加入者収容ルータ１１と、中継ルータＡ１２ａと、中継ルータＢ１２ｂと、中継ルータＣ１２ｃと、加入者呼制御装置２と、本発明の特徴である中継呼制御装置３と、端末装置６と、事業者ネットワークＡ７ａと、事業者ネットワークＢ７ｂと、を有して構成されている。なお、以下、どの中継ルータであるかを特定しない場合は中継ルータ１２と称することにする。また、どの事業者ネットワークであるかを特定しない場合は、事業者ネットワーク７と称することにする。

加入者収容ルータ１１、中継ルータ１２、加入者呼制御装置２、および中継呼制御装置３はコアネットワーク１に接続されている。端末装置６は、加入者収容ルータ１１に接続されている。事業者ネットワーク７は各ＰＯＩを介して中継ルータ１２に接続されている。

コアネットワーク１は、ＩＰをベースとしたネットワークであって、加入者収容ルータ１１および中継ルータ１２とともに、ＮＧＮのトランスポートストラタム（層）を構成する。

加入者収容ルータ１１は、端末装置６との間でパケットの送受信を行うルータである。

中継ルータ１２は、事業者ネットワーク７との間でパケットの送受信を行うルータである。

加入者呼制御装置２は、加入者系のサービス制御機能を有するサーバであって、中継呼制御装置３とともにサービスストラタム（層）を構成する。

中継呼制御装置３は、中継系の呼制御機能や事業者ネットワーク７との接続制御機能を含む中継系のサービス制御機能を有するサーバである。中継系のサービス制御機能には本発明の特徴が含まれる。中継呼制御装置３の構成および動作の詳細については後述する。

端末装置６は、ユーザが操作する端末装置である。

事業者ネットワーク７は、各事業者が管理運用するネットワークである。

なお、図面の都合上、加入者収容ルータ１１、端末装置６は１つずつを示しているが、更に多く存在していてもよい。また、各装置は独立して存在する必要はなく、例えば加入者収容ルータ１１と加入者呼制御装置２とが一体化していてもよい。

次に、上記に述べたシステムの機能について説明する。

＜システムの機能＞
図１に示したカッコ書きの番号（（１）〜（７））に従ってシステムの機能を説明する。

（１） 端末装置６が、例えば、事業者ネットワークＡ７ａに接続された端末装置（図示せず）と電話を行うために、ＳＩＰ信号のセッション確立要求信号を送信すると、加入者呼制御装置２が、本セッション確立要求信号を受信し、中継呼制御装置３に転送する。

（２） 中継呼制御装置３が、セッション確立要求信号を受信し、Ｃプレーンにおいて、ＰＯＩ単位に、出セッション数をチェックし、接続規定として定められた最大の出セッション数を超えるか否か判定する。出セッション数が最大の出セッション数を超えない場合は、中継呼制御装置３は、更に、下り帯域および下りの転送品質クラス毎の帯域をチェックし、接続規定として定められた上限の下り帯域および下りの転送品質クラス毎の帯域を超えるか否か判定する。下り帯域および下りの転送品質クラス毎の帯域が上限の下り帯域および下りの転送品質クラス毎の帯域を超えない場合、中継呼制御装置３は、Ｕプレーンにおいて帯域を確保する中継ルータ１２を選択する。ここでは中継ルータＢ１２ｂが選択されたとする。中継呼制御装置３は、選択した中継ルータＢ１２ｂに、下りの音声通信に使用するＩＰアドレスおよびポート番号を問い合わせ、その結果を取得する。

（３） 続いて、中継呼制御装置３は、中継ルータＢ１２ｂから取得したＩＰアドレスおよびポート番号を含むセッション確立要求信号を事業者ネットワークＡ７ａに転送する。ここではセッション確立要求は、一例として中継ルータＡ１２ａを通るルートにより事業者ネットワークＡ７ａに転送されている。

（４） 続いて、事業者ネットワークＡ７ａが、応答信号を中継ルータＡ１２ａに送信してくる。

（５） 中継呼制御装置３は、本応答信号を受信し、応答信号に含まれている、事業者ネットワークＡ７ａが上りの音声通信に使用するＩＰアドレス、ポート番号および帯域を中継ルータＢ１２ｂに通知する。

（６） 中継呼制御装置３は、更に、加入者呼制御装置２に応答信号を転送する。加入者呼制御装置２は応答信号を受信し、端末装置６に転送する。

（７） （１）〜（６）の一連の処理の結果として、端末装置６が事業者ネットワークＡ７ａに接続された端末装置（図示せず）と通話を行うことができるようになる。

次に、上記に述べたシステムの機能を実現する本システムの構成装置のうち中継呼制御装置３について説明する。

＜中継呼制御装置の構成＞
ここでは主に中継呼処理装置３の機能のうち本発明に関係する部分のみを説明する。図２は、中継呼処理装置３の構成例を示すブロック図である。同図を参照すると、中継呼制御装置３は、セッション制御部４と、リソース管理部５とを有して構成されている。

セッション制御部４は、ＳＩＰ信号制御部４１と、セッション管理制御部４２と、事業者別管理データ蓄積部４３とを有して構成されている。

ＳＩＰ信号制御部４１は、ＳＩＰのプロトコル処理を行う機能を有しており、ＳＩＰ信号のセッション確立要求信号や応答信号を受信し、セッション管理制御部４２と連携してこれらの信号を処理し、更にセッション確立要求信号や応答信号を転送する。

事業者別管理データ蓄積部４３は、事業者Ａ管理データ４３１と、事業者Ｂ管理データ４３２とを格納している。事業者Ａ管理データ４３１には、セッションデータ４３１１が含まれている。セッションデータ４３１１には、事業者ネットワークＡ７ａのＰＯＩ単位の、事業者間で取り決めた接続規定である最大の出セッション数および最大の入りセッション数と、現在の出セッション数および入りセッション数とが蓄積される。

事業者Ｂ管理データ４３２は、図示を省略しているが、セッションデータ４３１１と同様のセッションデータを含んでいる。そのセッションデータには、事業者ネットワークＢ７ｂのＰＯＩ単位の、事業者間で取り決めた接続規定である最大の出セッション数および最大の入りセッション数と、現在の出セッション数および入りセッション数とが蓄積される。

セッション管理制御部４２は、ＳＩＰ信号制御部４１から、事業者ネットワークＡ７ａに接続された端末装置（図示せず）と電話を行うセッション確立要求信号を受信したことが伝えられた場合は、事業者Ａ管理データ４３１のセッションデータ４３１１にアクセスし、セッション数に関する接続規定が満たされるか否か判定する。

具体的には、セッション管理制御部４２は、まず、セッションデータ４３１１が蓄積する事業者ネットワークＡ７ａのＰＯＩ単位の最大の出セッション数、および現在の出セッション数を検索し、セッションを確立してもセッション数が最大の出セッション数を超えるか否か判定する。なお、優先的に留保されるセッションがある場合は、最大の出セッション数からその分を差し引いた判定を行う。

セッションを確立した場合にセッション数が最大の出セッション数を超えないのであれば、セッション管理制御部４２は、リソース管理制御部５１に事業者ネットワークＡ７ａのＰＯＩ単位の帯域（転送品質クラス毎の帯域を含む）をチェックするよう伝える。なお、最大の出セッション数を超える場合、セッション管理制御部４２はＳＩＰ信号制御部４１にエラーを返す。

また、セッション管理制御部４２は、リソース管理制御部５１から、帯域に関するチェックの結果として、上限の帯域を超えないという結果が伝えられると、セッションデータ４３１１をセッションが確立された状態に更新する。

また、セッション管理制御部４２は、ＳＩＰ信号制御部４１から、事業者ネットワークＡ７ａに接続された端末装置（図示せず）からの応答信号を受信したことが伝えられた場合は、応答信号に含まれている事業者ネットワークＡ７ａの音声通信に使用するＩＰアドレス、ポート番号および帯域をリソース管理制御部５１に伝える。

上記のようなセッション制御部４の機能により、事業者ネットワーク７毎のＰＯＩ単位のセッション数を管理できるようになる。

リソース管理部５は、リソース管理制御部５１と、事業者別管理データ蓄積部５２と、中継ルータ別管理データ蓄積部５３と、中継ルータ制御部５４とを有して構成されている。

事業者別管理データ蓄積部５２には、事業者Ａ管理データ５２１と、事業者Ｂ管理データ５２２とが格納されている。事業者Ａ管理データ５２１には、帯域データ５２１１と、クラスデータ５２１２とが含まれている。

帯域データ５２１１には、事業者ネットワークＡ７ａのＰＯＩ単位の、事業者間で取り決めた規定の上限の上りの帯域および上限の下りの帯域と、現在の上りの帯域および下りの帯域とが蓄積される。

クラスデータ５２１２には、事業者ネットワークＡ７ａのＰＯＩ単位の、事業者間で取り決めた規定の上限の上りの転送品質クラス毎の帯域および上限の下りの転送品質クラス毎の帯域と、現在の上りの転送品質クラス毎の帯域および下りの転送品質クラス毎の帯域とが蓄積される。

事業者Ｂ管理データ５２２には、図示を省略しているが、帯域データ５２１１と同様の帯域データと、クラスデータ５２１２と同様のクラスデータとが含まれている。

事業者ネットワークＢ７ｂの帯域データには、事業者ネットワークＡ７ｂのＰＯＩ単位の、事業者間で取り決めた規定の上限の上りの帯域および上限の下りの帯域と、現在の上りの帯域および下りの帯域とが蓄積される。事業者ネットワークＢ７ｂのクラスデータには、事業者ネットワークＡ７ｂのＰＯＩ単位の、事業者間で取り決めた規定の上限の上りの転送品質クラス毎の帯域および上限の下りの転送品質クラス毎の帯域と、現在の上りの転送品質クラス毎の帯域および下りの転送品質クラス毎の帯域とが蓄積される。

中継ルータ別管理データ蓄積部５３は、中継ルータＡ管理データ５３１と、中継ルータＢ管理データ５３２と、中継ルータＣ管理データ５３３とを格納している。

中継ルータＡ管理データ５３１には、ストリーム数５３１１と、帯域データ５３１２とが含まれている。ストリーム数５３１１は、中継ルータＡ１２ａの現在のストリーム数である。帯域データ５３１２は、中継ルータＡ１２ａの帯域容量と、現在の帯域とを含むデータである。

図示を省略しているが、中継ルータＢ管理データ５３２には、ストリーム数５３１１および帯域データ５３１２と同様に、中継ルータＢ１２ｂの現在のストリーム数と、中継ルータＢ１２ｂの帯域容量および現在の帯域とが含まれている。

同様に図示を省略しているが、中継ルータＣ管理データ５３３には、ストリーム数５３１１および帯域データ５３１２と同様に、中継ルータＣ１２ｃの現在のストリーム数と、中継ルータＣ１２ｃの帯域容量および現在の帯域とが含まれている。

リソース管理制御部５１は、セッション管理制御部４２から、事業者ネットワークＡ７ａのＰＯＩ単位の帯域（転送品質クラス毎の帯域を含む）をチェックするよう伝えられた場合は、事業者Ａ管理データ５２１の帯域データ５２１１およびクラスデータ５２１２にアクセスし、帯域に関する接続規定が満たされるか否か判定する。

具体的には、リソース管理制御部５１は、まず、帯域データ５２１１にアクセスし、帯域データ５２１１が蓄積する事業者ネットワークＡ７ａのＰＯＩ単位の上限の下りの帯域および現在の下りの帯域を検索し、セッションを確立しても、下り帯域が上限を超えることはないかをチェックする。また、リソース管理制御部５１は、クラスデータ５２１２にアクセスし、クラスデータ５２１２が蓄積する上限の下りの転送品質クラス毎の帯域、および現在の下りの転送品質クラス毎の帯域を検索し、セッションを確立しても下りの転送品質クラス毎の帯域が上限を超えることはないかをチェックする。いずれも超えない場合、リソース管理制御部５１は、中継ルータ１２の選択を行い、帯域データ５２１１およびクラスデータ５２１２を更新する。なお、いずれかのチェックで帯域が上限を超える場合は、リソース管理制御部５１は、セッション管理制御部４２にエラーを返す。

中継ルータ１２の選択は次のとおり行われる。

リソース管理制御部５１は、中継ルータ１２の選択にあっては、まず、中継ルータＡ管理データ５３１のストリーム数５３１１、中継ルータＢ管理データ５３２のストリーム数５３２１（図示を省略）、および中継ルータＣ管理データ５３３のストリーム数５３３１（図示を省略）にアクセスし、ストリーム数５３１１、ストリーム数５３２１およびストリーム数５３３１が蓄積するストリーム数を検索する。そして、リソース管理制御部５１は、検索で得た中からストリーム数が最小の中継ルータ１２を選択する。

なお、ストリーム数が最小の中継ルータ１２が複数存在する場合、リソース管理制御部５１は、それらの中継ルータ１２に関する帯域容量および現在の容量を検索し、帯域容量および現在の容量に基づき帯域使用率を算出し、帯域使用率の低い方の中継ルータ１２を選択する。

例えば、中継ルータＡ１２ａと中継ルータＢ１２ｂのストリーム数が同値の場合、リソース管理制御部５１は、中継ルータＡ管理データ５３１の帯域データ５３１２および中継ルータＢ管理データ５３２の帯域データ５３２２（図示を省略）にアクセスし、帯域データ５３１２および帯域データ５３２２が蓄積する帯域容量および現在の容量を検索する。そして、リソース管理制御部５１は、これらの帯域容量および現在の容量に基づき、中継ルータＡ１２ａと中継ルータＢ１２ｂのそれぞれの帯域使用率を算出し、帯域使用率の低い方の中継ルータ１２を選択する。ここでは、中継ルータＢ１２ｂの方が帯域使用率が低いとする。

また、リソース管理制御部５１は、中継ルータＢ１２ｂを選択したことにより、中継ルータ制御部５４に、下りの音声通信に使用するＩＰアドレスおよびポート番号を中継ルータＢ１２ｂから取得するよう伝え、中継ルータＢ管理データ５３２のストリーム数５３２１（図示せず）および帯域データ５３２２（図示せず）を更新する。

また、リソース管理制御部５１は、中継ルータ制御部５４から下りの音声通信に使用するＩＰアドレスおよびポート番号が伝えられると、それらをセッション管理制御部４２に伝える。

また、リソース管理制御部５１は、セッション管理制御部４２から、事業者ネットワークＡ７ａから送られてきた上りの音声通信に使用するＩＰアドレス、ポート番号および帯域が伝えられた場合は、事業者Ａ管理データ５２１の帯域データ５２１１およびクラスデータ５２１２を更新し、ＩＰアドレス、ポート番号および帯域を中継ルータ制御部５４に伝える。

中継ルータ制御部５４は、リソース管理制御部５１から下りの音声通信に使用するＩＰアドレスおよびポート番号を中継ルータＢ１２ｂから取得するよう伝えられた場合は、中継ルータＢ１２ｂに問い合わせ、問い合わせの結果取得したＩＰアドレスおよびポート番号をリソース管理制御部５１に伝える。

また、中継ルータ制御部５４は、リソース管理制御部５１から上りの音声通信に使用するＩＰアドレス、ポート番号および帯域が伝えられた場合は、ＩＰアドレス、ポート番号および帯域を中継ルータＢ１２ｂに送信する。

上記のようなリソース管理部５の機能により、ＰＯＩ単位の帯域を管理することができ、合わせて転送品質クラス毎の帯域も管理することができるようになる。さらに、ＰＯＩとＭ：Ｎの接続関係を持つ複数の中継ルータ１２の中から適切な中継ルータ１２を選択することができるようになる。

次に、中継呼制御装置３の動作について説明する。

＜中継呼制御装置の動作＞
図３は、中継呼制御装置３の動作例を示すフローチャートである。

中継呼制御装置３のＳＩＰ信号制御部４１は、事業者ネットワークＡ７ａに接続された端末装置（図示を省略）に電話を行うためＳＩＰ信号のセッション確立要求信号を受信すると（ステップＡ１）、事業者ネットワークＡ７ａのＰＯＩ単位の出セッション数をチェックする（ステップＡ２）。その際、優先留保のセッションがある場合はその分を考慮した処理を行う。出セッション数が接続規定内である場合は、ＳＩＰ信号制御部４１は、リソース管理制御部５１に帯域をチェックするよう伝える（ステップＡ３）。

リソース管理制御部５１が、セッション管理制御部４２から帯域をチェックするよう伝えられると、事業者ネットワークＡ７ａのＰＯＩ単位の下りの帯域をチェックし（ステップＡ４）、合わせて下りの転送品質クラス毎の帯域をチェックする（ステップＡ５）。ＰＯＩ単位の下りの帯域と下りの転送品質クラス毎の帯域とがともに接続規定内である場合は（ステップＡ６）、リソース管理制御部５１は、セッションの確立に使用する中継ルータ１２を選択するために、中継ルータ別管理データ蓄積部５３にアクセスし、各々のストリーム数を検索し、ストリーム数が最小の中継ルータ１２を選び出す（ステップＡ７）。

セッション数が最小の中継ルータ１２が複数存在する場合（ステップＡ８）、リソース管理制御部５１は、帯域使用率を算出し（ステップＡ９）、帯域使用率の最小の中継ルータ１２を選択する（ステップＡ１０）。

以下、中継ルータＢ１２ｂが選択されたものとして説明する。

リソース管理制御部５１は、中継ルータＢ１２ｂのストリーム数を更新し（ステップＡ１１）、帯域を更新し（ステップＡ１２）、中継ルータ制御部５４に、下りの音声通信に使用するＩＰアドレスおよびポート番号を中継ルータＢ１２ｂから取得するよう伝える。

中継ルータ制御部５４が、中継ルータＢ１２ｂに問い合わせ、問い合わせた結果取得したＩＰアドレスおよびポート番号をリソース管理制御部５１に伝え、リソース管理制御部５１が、ＩＰアドレスおよびポート番号をセッション管理制御部４２に伝え、セッション管理制御部４２がＳＩＰ信号制御部４１に伝える（ステップＡ１３）。ＳＩＰ信号制御部４１が、通知されたＩＰアドレスおよびポート番号を含むセッション確立要求信号を事業者ネットワークＡ７ａに転送する（ステップＡ１４）。

なお、ステップＡ３あるいはＡ６において、接続規定が満たされなかった場合は、ＳＩＰ信号制御部４１が呼制御装置２にエラーを送信する（ステップＡ１５）。

事業者ネットワークＡ７ａから応答信号が送信されてくると、ＳＩＰ信号制御部４１が、それを受信する（ステップＡ１６）。応答信号を受信したＳＩＰ信号制御部４１は、その応答信号に含まれている上りの音声通信に使用するＩＰアドレス、ポート番号および帯域をセッション管理制御部４２に伝える。セッション管理制御部４２は、ＩＰアドレス、ポート番号および帯域を受信すると、それらをリソース管理制御部５１に伝える。

リソース管理制御部５１は、事業者Ａ管理データ５２１の帯域データ５２１１を更新し（ステップＡ１７）、合わせてクラスデータ５２１２を更新し（ステップＡ１８）、ＩＰアドレス、ポート番号および帯域を中継ルータ制御部５４に伝える。

中継ルータ制御部５４は、ＩＰアドレス、ポート番号および帯域を中継ルータＢ１２ｂに通知するとともに、通知した旨をリソース管理制御部５１に伝える。リソース管理制御部５１は、その旨をセッション管理制御部４２に伝え、セッション管理制御部４２がＳＩＰ信号制御部４１に伝える（ステップＡ１９）。ＳＩＰ信号制御部４１が応答信号を呼制御装置２に送信する（ステップＡ２０）。

次に、本実施例によるシステムの動作について説明する。

＜システムの動作＞
図４は、本実施例によるシステムの動作例を示すシーケンスチャートである。同図は端末装置６、加入者収容ルータ１１、加入者呼制御装置２、中継呼制御装置３のセッション制御部４、中継呼制御装置３のリソース管理部５、中継ルータＡ１２ａ、中継ルータＢ１２ｂおよび事業者ネットワークＡ７ａの間のシーケンスを示している。

まず、端末装置６が、事業者ネットワークＡ７ａに接続された端末装置（図示を省略）に発呼するためにセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ（１））を送信する（ステップＢ１）。加入者収容ルータ１１が、そのセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ（１））を受信し、ＩＮＶＩＴＥ（２）を加入者呼制御装置２に送信する（ステップＢ２）。

加入者呼制御装置２は、ＩＮＶＩＴＥ（２）を受信し、ＩＮＶＩＴＥ（３）を中継呼制御装置３に送信する（ステップＢ３）。

中継呼制御装置３では、ＩＮＶＩＴＥ（３）をセッション制御部４が受信し、出セッション数をチェックし（ステップＢ４）、セッション数が接続規定内であれば、リソース管理部５に帯域をチェックするよう伝える（ステップＢ５）。

リソース管理部５は、下りの帯域をチェックし（ステップＢ６）、合わせて下りの転送品質クラス毎の帯域をチェックし（ステップＢ７）、下りの帯域と下りの転送品質クラス毎の帯域がともに接続規定内であれば、次に中継ルータ１２を選択する（ステップＢ８）。ここでは中継ルータＢ１２ｂが選択されるものとする。

続いて、リソース管理部５は、選択した中継ルータＢ１２ｂのセッション数を更新し（ステップＢ９）、帯域を更新するとともに（ステップＢ１０）、中継ルータＢ１２ｂに、下りの音声通信に使用するＩＰアドレスおよびポート番号を問い合わせる（ステップＢ１１）。

リソース管理部５は、問い合わせに対する結果の応答を得ると、取得したＩＰアドレスおよびポート番号をセッション制御部４に伝える（ステップＢ１２）。セッション制御部４は、通知されたＩＰアドレスおよびポート番号を含むＩＮＶＩＴＥ（４）を中継ルータＡ１２ａに転送する（ステップＢ１３）。中継ルータＡ１２ａは、そのＩＮＶＩＴＥ（４）を受信し、ＩＮＶＩＴＥ（５）を事業者ネットワークＡ７ａに送信する（ステップＢ１４）。

事業者ネットワークＡ７ａから応答信号（２００ＯＫ（１））が送信されてくると（ステップＢ１５）、中継ルータＡ１２ａがそれを受信し、２００ＯＫ（２）を中継呼制御装置３に送信する（ステップＢ１６）。

中継呼制御装置３では、セッション制御部４が２００ＯＫ（２）を受信し、２００ＯＫ（２）に含まれる、上りの音声に使用するＩＰアドレス、ポート番号および帯域をリソース管理部５に伝える（ステップＢ１７）。

リソース管理部５は、事業者ネットワークＡ７ａの上り帯域を更新し（ステップＢ１８）、上りの転送品質クラス毎の帯域を更新するとともに（ステップＢ１９）、ＩＰアドレス、ポート番号および帯域を中継ルータＢ１２ｂに通知し（ステップＢ２０）、更に、通知処理が終了したことをセッション制御部４に伝える（ステップＢ２１）。

セッション制御部４は、２００ＯＫ（３）を加入者呼制御装置２に転送する（ステップＢ２２）。加入者呼制御装置２がそれを受信して２００ＯＫ（４）を加入者収容ルータ１１に送信する（ステップＢ２３）。加入者収容ルータ１１が２００ＯＫ（４）を受信し、２００ＯＫ（５）を端末装置６に送信し（ステップＢ２４）、端末装置６がそれを受信する。

これにより、端末装置６は、事業者ネットワークＡ７ａに接続された端末装置（図示を省略）と電話を行うことができるようになる（ステップＢ２５）。

以上説明した本実施例によれば、ネットワーク間相互接続において、接続規定に基づいてセッション数を管理し、またセッションから要求される帯域を管理するので、ＩＰベースのネットワークによるネットワーク間相互接続を良好に行うことが可能となる。

また、本実施例によれば、中継ルータとＰＯＩとがＭ：Ｎの接続関係となる構成が可能なので、事業者間の接続規定の変更あるいは中継ルータの設置数の変更に対する柔軟性が高まるとともに、１つの中継ルータの障害が１つのＰＯＩに及ぼす影響を低減し、信頼性が高まる。

また、各中継ルータの負荷状態に基づいて、セッションに用いる中継ルータを選択するので、中継ルータを効率よく使用できる。

本実施例によるシステムの構成例を示す接続図である。 中継呼処理装置３の構成例を示すブロック図である。 中継呼制御装置３の動作例を示すフローチャートである。 本実施例によるシステムの動作例を示すシーケンスチャートである。

符号の説明

１ コアネットワーク
１１ 加入者収容ルータ
１２ａ 中継ルータＡ
１２ｂ 中継ルータＢ
１２ｃ 中継ルータＣ
２ 加入者呼制御装置
３ 中継呼制御装置
４ セッション制御部
４１ ＳＩＰ信号制御部
４２ セッション管理制御部
４３ 事業者別管理データ蓄積部
５ リソース管理部
５１ リソース管理制御部
５２ 事業者別管理データ蓄積部
５３ 中継ルータ別管理データ蓄積部
５４ 中継ルータ制御部
６ 端末装置
７ａ 事業者ネットワークＡ
７ｂ 事業者ネットワークＢ

Claims (7)

1. インターネットプロコトルを用いた第１のネットワーク内に配置される中継呼制御装置が行う、第１のネットワークと第２のネットワークとの接続を行うためのネットワーク間相互接続方法であって、
   前記中継呼制御装置は、前記第２のネットワークとの間にセッションを確立するとき、該第２のネットワークとの接続ポイントに対して定められた、前記接続ポイントに許容されるセッション数および帯域を含む接続規定が満たされるか否か判定し、
   前記接続規定が満たされる場合に、前記接続ポイントのゲートウェイとして、前記セッションを確立するのに用いる転送手段を決定し、
   前記接続規定が満たされるか否かの判定では、
   前記接続ポイントにおいて、実際に確立されるセッション数が、前記接続ポイントに許容されるセッション数以内であるか否か判定し、
   前記実際に確立されるセッション数が、前記接続ポイントに許容されるセッション数以内であれば、実際に使用される帯域が、前記接続ポイントに許容される帯域以内であるか否か判定し、
   前記実際に使用される帯域が、前記接続ポイントに許容される帯域以内であれば、前記接続規定が満たされると判断する、ネットワーク間相互接続方法。
2. 前記転送手段として、前記接続ポイントのゲートウェイとして利用可能な複数の中継ルータがあり、
   前記中継ルータの負荷状態に基づいて、前記セッションを確立するのに用いる中継ルータを選択する、請求項１に記載のネットワーク間相互接続方法であって、
   前記中継ルータを経由するストリーム数によって該中継ルータの前記負荷状態を判断し、
   経由するストリーム数が最も少ない中継ルータを選択し、
   経由するストリーム数が最も少ない中継ルータが複数であれば、その中から帯域の使用率が最も低い中継ルータを選択し、
   選択した中継ルータを前記セッションに使用する、ネットワーク間相互接続方法。
3. 複数の前記接続ポイントに対して複数の前記中継ルータが割り当てられ、前記複数の中継ルータのいずれもが、前記複数の接続ポイントのいずれのゲートウェイとしても利用可能である、請求項２に記載のネットワーク間相互接続方法。
4. 前記接続規定において、出と入りについて別個に前記セッション数を管理し、上りと下りについて別個に前記帯域を管理する、請求項１から３のいずれか１項に記載のネットワーク間相互接続方法。
5. インターネットプロコトルが用いられるネットワークにおいて、該ネットワークと他ネットワークとを接続するための通信システムであって、
   前記他ネットワークとの接続ポイントのゲートウェイとして利用可能な接続手段と、
   前記他ネットワークとの間にセッションを確立するとき、該他ネットワークとの接続ポイントに対して定められた、前記接続ポイントに許容されるセッション数および帯域を含む接続規定が満たされるか否か判定し、前記接続規定が満たされる場合に、前記接続ポイントのゲートウェイとして、前記セッションを確立するのに用いる転送手段を決定する中継呼制御装置と、を有し、
   前記中継呼制御装置は、前記接続ポイントにおいて、実際に確立されるセッション数が、前記接続ポイントに許容されるセッション数以内であるか否か判定し、
   前記実際に確立されるセッション数が、前記接続ポイントに許容されるセッション数以内であれば、実際に使用される帯域が、前記接続ポイントに許容される帯域以内であるか否か判定し、
   前記実際に使用される帯域が、前記接続ポイントに許容される帯域以内であれば、前記接続規定が満たされると判断する、通信システム。
6. 前記転送手段として、前記接続ポイントのゲートウェイとして利用可能な複数の中継ルータがあり、
   前記中継呼制御装置は、前記中継ルータの負荷状態に基づいて、前記セッションを確立するのに用いる中継ルータを選択する、請求項5に記載の通信システムであって、
   前記中継ルータを経由するストリーム数によって該中継ルータの前記負荷状態を判断し、
   経由するストリーム数が最も少ない中継ルータを選択し、
   経由するストリーム数が最も少ない中継ルータが複数であれば、その中から帯域の使用率が最も低い中継ルータを選択し、
   選択した中継ルータを前記セッションに使用する、通信システム。
7. インターネットプロコトルが用いられるネットワークにおいて、該ネットワークと他ネットワークとを接続するための中継呼制御装置であって、
   前記他ネットワークとの間にセッションを確立するとき、該他ネットワークとの接続ポイントに対して定められた、前記接続ポイントに許容されるセッション数および帯域を含む接続規定のうち、前記接続ポイントに許容されるセッション数が満たされるか否か判定するセッション制御手段と、
   前記接続規定のうち、前記接続ポイントに許容される帯域が満たされるか否か判定し、
   前記接続規定が満たされる場合に、前記接続ポイントのゲートウェイとして、前記セッションを確立するのに用いる転送手段を決定するリソース管理手段と、を有する中継呼制御装置。

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