JP3639556B2 - ＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム - Google Patents
ＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP3639556B2 JP3639556B2 JP2001378993A JP2001378993A JP3639556B2 JP 3639556 B2 JP3639556 B2 JP 3639556B2 JP 2001378993 A JP2001378993 A JP 2001378993A JP 2001378993 A JP2001378993 A JP 2001378993A JP 3639556 B2 JP3639556 B2 JP 3639556B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow
- priority
- packet flow
- packet
- congestion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
- H04L47/2458—Modification of priorities while in transit
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/64—Hybrid switching systems
- H04L12/6418—Hybrid transport
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
- H04L47/2408—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS for supporting different services, e.g. a differentiated services [DiffServ] type of service
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
- H04L47/2416—Real-time traffic
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
- H04L47/2441—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS relying on flow classification, e.g. using integrated services [IntServ]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/26—Flow control; Congestion control using explicit feedback to the source, e.g. choke packets
- H04L47/266—Stopping or restarting the source, e.g. X-on or X-off
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
- H04L65/80—Responding to QoS
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/64—Hybrid switching systems
- H04L12/6418—Hybrid transport
- H04L2012/6445—Admission control
- H04L2012/6456—Channel and bandwidth allocation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/64—Hybrid switching systems
- H04L12/6418—Hybrid transport
- H04L2012/6464—Priority
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/64—Hybrid switching systems
- H04L12/6418—Hybrid transport
- H04L2012/6481—Speech, voice
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M7/00—Arrangements for interconnection between switching centres
- H04M7/12—Arrangements for interconnection between switching centres for working between exchanges having different types of switching equipment, e.g. power-driven and step by step or decimal and non-decimal
- H04M7/1205—Arrangements for interconnection between switching centres for working between exchanges having different types of switching equipment, e.g. power-driven and step by step or decimal and non-decimal where the types of switching equipement comprises PSTN/ISDN equipment and switching equipment of networks other than PSTN/ISDN, e.g. Internet Protocol networks
- H04M7/1275—Methods and means to improve the telephone service quality, e.g. reservation, prioritisation or admission control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、音声データをＩＰネットワークを用いて転送する、いわゆるＶｏＩＰ(Voice over Internet Protocol)技術に関し、中継ルータ内の輻輳を原因として発生するパケット破棄(パケットロス)、揺らぎ等の音声品質劣化要因を極力する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＳＴＭ交換による音声通信から、ＩＰネットワーク(ＩＰＮＷ)を用いたＶｏＩＰ技術による音声通信への移行が急速に進んでいる。図２２は、ＶｏＩＰネットワークの一例を示す図である。図２２において、ＶｏＩＰネットワークは、ＶｏＩＰゲートウェイ(VoIP-GW)，ＣＡ(Call Agent：「ゲート・キーパー」とも呼ばれる)，中継ルータにより構成される。ＶｏＩＰ−ＧＷは、一般に、既存回線交換網(PSTN:Public Switched Telephone Network)とＩＰＮＷとの間に配置され、ＰＳＴＮ側のＰＣＭ(Pulse Code Modulation)音声データがパケット化された音声パケットをＩＰＮＷ側に送出したり、ＩＰＮＷからのパケットをＰＣＭ音声データに変換してＰＳＴＮ側に送出したりする。音声パケットのＩＰレイヤの上位レイヤには、ＲＴＰ／ＵＤＰが用いられ、ＵＤＰ−Ｐｏｒｔ番号を用いて発側ユーザ、着側ユーザが識別される。ＣＡは、ＰＳＴＮとともに発着信等の呼制御を行う。図２２に示すように、ＩＰ電話がＩＰネットワークに直接収容されている場合には(この場合のＩＰ電話はエッジルータを介してＩＰネットワークに接続される)、ＣＡは、このＩＰ電話に対しＨ．３２３に基づく呼制御を行う。このＨ．３２３の呼制御において、ＣＡは、ＶｏＩＰ−ＧＷに対し、相手先のＶｏＩＰ−ＧＷのＩＰアドレス、ＵＤＰ−Ｐｏｒｔ、コーデック形式(例えば、G.711,G.723,G.729)等を指示する。一方、ＣＡは、例えば、Ｍｅｇａｃｏ(Media Gateway Control)を用いてＶｏＩＰ−ＧＷを制御する。中継ルータは、ＶｏＩＰ−ＧＷ、エッジルータが送受信する音声パケット及びその他データのＩＰパケットを中継(フォワーディング)する。
【０００３】
ところで、音声をＩＰネットワークを用いて転送する際には、いかにリアルタイム性を保ち、パケットロス、揺らぎ等による音声劣化を少なくするかが重要となる。従来、ＩＰネットワークでは、一般的に、ＩＰ−ＴｏＳ(Type of Service)を用いたＤｉｆｆｓｅｒｖｅ(Diff-serv:Differentiated Service)、或いは帯域予約制御のためのＲＳＶＰ(Resource Reservation Protocol)によるＱｏＳ(Quality of Service)制御が行われている。
【０００４】
図２３は、Ｄｉｆｆｓｅｒｖｅによる優先制御を示す図である。Ｄｉｆｆｓｅｒｖｅでは、中継ルータが、所定の優先度(例えば、“高優先”，“中優先”，“低優先”)が割り当てられた複数のキューを持ち、受信パケットをそのヘッダに設定されたＴｏＳの値を参照して優先度に応じたキューに振り分け、その後、優先度に従った読み出し制御を実施する。このとき、“高優先”に設定されたパケットは、優先的に読み出され、次ホップへ転送される。これによって、パケットの遅延が抑えられる。ＶｏＩＰが適用される場合、音声パケットには、“高優先”に相当するＴｏＳが設定され、データパケットよりも優先的に転送されるような設定が施される。
【０００５】
しかしながら、Ｄｉｆｆｓｅｒｖｅは、音声パケットフローと他のデータフローとを優先度の面で差別化(例えば音声パケットは高優先、他のデータパケットは低優先)して転送する技術であり、通話に必要な音声フロー帯域を通話毎に(音声パケットフロー毎に)保証するものではない。このため、図２４に示すように、高優先度に振り分けられるフローに輻輳が発生した場合は、各音声フローにおいてパケットロス(キューのオーバーフローによる音声パケットの廃棄)が発生し、互いの影響で品質劣化を及ぼす可能性があった。
【０００６】
一方、ＲＳＶＰは、ＩＰＮＷを介したエンド―エンド間で帯域やバッファ等のリソースを確保し、ＱｏＳ制御を実現する。このため、図２５に示すように、エンド−エンド間でコネクションが設定され、このコネクション上を転送されるパケットを中継する全ての中継ルータにてＲＳＶＰによる帯域予約制御が実行され、フロー識別、帯域監視等が実行される。
【０００７】
しかしながら、ＶｏＩＰは、低帯域多フロー、呼接続・切断が頻繁なアプリケーションである。このため、ＲＳＶＰでＶｏＩＰを扱うと、中継ルータが頻繁にＲＳＶＰの実行及びこれに基づく帯域監視等を実行しなければならないので、中継ルータの負担が大きくなる。また、ネットワークの規模が大きくなり、コネクション上の中継ルータが増える程、ＲＳＶＰによるＱｏＳ制御が大規模化、複雑化する。このように、ＲＳＶＰによるＱｏＳ制御は、スケーラビリティにおいて問題があり、キャリアネットワークのような大規模ネットワークで採用するのは現実的ではなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来に比べて簡易な手法で所望の品質を持つ音声通信を提供することができるＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用する。
【００１０】
すなわち、本発明は、ＶｏＩＰネットワーク中の中継ルータを通過し且つパケットが所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視する監視手段と、新たなパケットフローの発生によって輻輳が発生する場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ前記所定の優先度で転送されるパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御を実行する輻輳制御手段と、を含むＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システムである。
【００１１】
本発明は、前記輻輳制御によって、前記新たなパケットフローの優先度が、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更される、ように構成するのが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、前記輻輳制御によって、前記新たなパケットフローが切断される、ように構成するのが好ましい。
【００１３】
本発明によれば、中継ルータを通過する所定の優先度を持つ新たなパケットフローが設定される場合に、輻輳が発生するときには、その新たなパケットフローの優先度を低くしたり、切断したりするための輻輳制御が行われる。これによって、新たなパケットフローが、既に確立している所定の優先度のパケットフローに対して影響(パケットの停滞、オーバーフローによるパケット破棄等)を与えない。このため、既に確立しているパケットフローについては、良好な状態でのパケット転送が実行される。これによって、このパケットフローを転送される音声パケットを用いる通話は、所望の音声品質で提供される。
【００１４】
本発明は、前記監視手段が、前記中継ルータを通過し且つ所定の優先度で転送される１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を保持し、新たなパケットフローの発生によって、前記合計値が所定の許容値を越える場合に輻輳が発生したと判定する、ように構成するのが好ましい。
【００１５】
本発明は、前記中継ルータを通過しパケットが所定の優先度で転送されるパケットフローを特定するためのフロー特定情報を記憶するフロー特定情報記憶手段と、
フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を記憶する合計値記憶手段と、
前記所定の優先度のパケットフローによる使用帯域の許容値を記憶する許容値記憶手段とをさらに含み、
前記監視手段は、前記中継ルータがパケットを受信した場合に、このパケットの優先度を特定し、特定した優先度が前記所定の優先度である場合に、前記フロー特定情報記憶手段を参照し、このパケットのフロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されていない場合には、このパケットのパケットフローの使用帯域を算出し、算出した帯域値を前記合計値記憶手段に記憶された合計値に加算し、この加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えるか否かを判定する、ように構成するのが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、パケットが前記所定の優先度で転送されるパケットフローの全てが音声パケットフローであり、
前記監視手段は、前記中継ルータが新たに発生した音声パケットフローの音声パケットを受信した場合に、この音声パケットに含まれたＲＴＰペイロードタイプとＩＰパケット長とに基づいて、この音声パケットの音声パケットフローの使用帯域を算出する、ように構成するのが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、ＶｏＩＰネットワークにおける音声パケットフローの設定システムである。このシステムは、ＶｏＩＰネットワークを通じた通話呼を確立するために、自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に、発呼側から着呼側へ向かう第１の方向の音声パケットフローを設定する発呼側のＶｏＩＰゲートウェイと、
前記通話呼を確立するために、自身と発呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に、着呼側から発呼側へ向かう第２の方向の音声パケットフローを設定する着呼側のＶｏＩＰゲートウェイと、
前記第１および第２の方向の各音声パケットフロー上を転送される音声パケットを中継する中継ルータと、を含み、
前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記第１および第２の方向の音声パケットフローが設定される場合に、これらの音声パケットフロー上を転送される音声パケットに設定される所定の優先度を持ち且つこれらの音声パケットフロー上を転送される試験用パケットを前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイへ向けて送信し、
前記中継ルータは、自身を通過し且つパケットが前記所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視し、前記試験用パケットが前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを折り返して前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイに戻るまでの間にに前記試験用パケットを前記第１および第２の方向で夫々受信し、受信した試験用パケットを用いて前記第１の方向および前記第２の方向の音声パケットフローの設定によって輻輳が発生するか否かを判定し、輻輳が発生する場合には、この試験用パケットに設定された前記所定の優先度を変更して転送し、
前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、自身に戻ってきた試験用パケットに設定された優先度が変更されている場合には、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する，または前記第１の方向の音声パケットフローを切断し、
前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度が前記所定の優先度より低い優先度に変更される場合には前記第２の方向の音声パケットフローの優先度を前記変更後の優先度に設定し、前記第１の方向の音声パケットフローが切断される場合には前記第２の方向の音声パケットフローを切断する。
【００１８】
また、本発明は、ＶｏＩＰゲートウェイであり、このＶｏＩＰゲートウェイ装置は、ＶｏＩＰネットワークを通じた通話呼を確立するために、自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に発呼側から着呼側へ向かう所定の優先度を持つ新たな音声パケットフローを設定する設定手段と、
設定された音声パケットフロー上を転送される音声パケットを中継する中継ルータで前記新たなパケットフローの設定による輻輳が検出された場合に、前記通話呼の加入者に前記新たなパケットフローの制御内容を問い合わせる問い合わせ手段と、
前記加入者からの回答に従って前記新たな音声パケットフローに設定される優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定する，または前記新たな音声パケットフローを切断するための制御手段と、を含む。
【００１９】
また、本発明は、ＶｏＩＰゲートウェイであり、このＶｏＩＰゲートウェイ装置は、ＶｏＩＰネットワークを介した通話呼を確立するために通話の発呼側から着呼側へ向かう第１の方向の音声パケットフローと着呼側から発呼側へ向かう第２の方向の音声パケットフローとが自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に設定される場合に、前記第１および第２の方向の音声パケットフローに設定される優先度を持ち且つこれらの音声パケットフロー上を転送される試験用パケットを送信する送信手段と、
前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを折り返して自身に戻ってきた試験用パケットを受信する受信手段と、、
受信された試験用パケットに設定された前記所定の優先度が他の優先度に変更されている場合には、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定，または第１の方向の音声パケットフローを切断するための制御手段とを含む。
【００２０】
また、本発明は、中継ルータであり、この中継ルータは、自身を通過し且つパケットが所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視する監視手段と、
新たなパケットフローの発生によって輻輳が発生する場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ前記所定の優先度で転送されるパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御を実行する輻輳制御手段と、を含む。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。実施形態の構成は、例示であり、本発明は、実施形態の構成に限定されない。
【００２２】
図１は、本発明が適用されるＶｏＩＰネットワークにおいて、輻輳を検出した中継ルータが輻輳した旨をＣＡへ通知し、通知を受けたＣＡがＶｏＩＰ−ＧＷを制御する第１の方法を示す図である。図２,３,４は、図１に示した第１の方法のシーケンスを示す図である。
【００２３】
本発明が適用されるＶｏＩＰネットワークは、図１に示すように、複数のＶｏＩＰ−ＧＷ(以下、単に“ＧＷ”と表記する)と、複数の中継ルータと、ＣＡとを備えている。さらに、ＶｏＩＰネットワークは、エッジルータを介してＩＰ電話機を収容することもできる。図１は、ＧＷ１〜４と、中継ルータ１１〜１６と、ＣＡ５と、複数のＩＰ電話機３１および３２を収容するエッジルータ６を例示する。
【００２４】
ＶｏＩＰネットワークは、音声パケットの優先制御に係る構成を除き、従来と同様の機能を持つ。即ち、加入者電話間，加入者電話−ＩＰ電話間，及びＩＰ電話間の通話(呼：音声回線)を確立させる機能，各ＧＷが、ＰＳＴＮからのＰＣＭ音声データを音声パケットに変換してＩＰＮＷに送出したり、ＩＰＮＷからの音声パケットをＰＣＭ音声データに変換してＰＳＴＮに送出したりする機能，中継ルータが音声パケットをその宛先に従ってフォワーディングする機能等は、従来と同様である。
【００２５】
加入者電話網間，加入者電話−ＩＰ電話間，及びＩＰ電話間で通話が行われる場合、ＶｏＩＰネットワークには、通話の音声パケットを転送するための音声パケットフローが発生する。この音声パケットフロー上を転送される音声パケットのＩＰヘッダのＴｏＳフィールド(Type of Service：図１１(Ａ)参照)には、ＧＷにおいて、最高位の優先度(“高優先(Ｈ)”)を示す値が原則として(デフォルトとして)設定され、中継ルータにおいて、この優先度に従ったＤｉｆｆｓｅｒｖｅによる優先制御が行われる。これによって、音声通信のリアルタイム性が確保されるようになっている。
【００２６】
さらに、本発明が適用されるＶｏＩＰネットワークでは、以下のようなＱｏＳ制御が実施される。例えば、図１に示すように、電話機２１−ＩＰ電話機３２間，電話機２２−電話機２３間，電話機２６−電話機２４間，ＩＰ電話機３１−電話機２８間において、通話が夫々行われる場合には、図２のシーケンス図に示すような通話呼を確立するための処理(呼制御及びＧＷの制御)が行われる。
【００２７】
電話機２１−ＩＰ電話機３２間の通話は、電話機２１−ＰＳＴＮ間の呼制御，ＰＳＴＮ−ＣＡ５間の呼制御，ＣＡ５−ＩＰ電話機３２間の呼制御，及びＣＡ５によるＶｏＩＰ−ＧＷ１の制御によって確立する。このとき、ＶｏＩＰネットワークでは、ＧＷ１−中継ルータ１１−中継ルータ１３−中継ルータ１４−中継ルータ１６−エッジルータ６のルートを順方向および逆方向にたどる二つの音声パケットフロー(ＶｏＩＰ)が発生する(図１参照)。
【００２８】
また、電話機２２−電話機２３間の通話が確立することによって、ＧＷ１−中継ルータ１１−ＧＷ２のルートを順方向および逆方向にたどる二つの音声パケットフローが発生する(図１参照)。
【００２９】
また、電話機２６−電話機２４間の通話が確立することによって、ＧＷ３−中継ルータ１５−中継ルータ１４−中継ルータ１３−中継ルータ１２−ＧＷ２のルートを順方向および逆方向にたどる二つの音声パケットフローが発生する(図１参照)。
【００３０】
さらに、ＩＰ電話機３１−電話機２８間の通話が確立することによって、ＶｏＩＰネットワークでは、エッジルータ６−ＧＷ４のルートを順方向および逆方向にたどる二つの音声パケットフローが発生する(図１参照)。
【００３１】
各中継ルータ１１〜１６は、所定の優先度が設定され、自身を通過する音声パケットフローによって使用される帯域の合計値を算出し保持する。所定の優先度は、例えば、最高位の優先度“高優先(Ｈ)”である。この優先度は、音声パケットフローのみに設定されるようにするのが望ましいが、音声パケットフローとデータパケットフローとの双方に設定されるようにしても良い。但し、説明を簡単にするため、以降の説明では、帯域の合計値を算出・保持する優先度(“高優先”)は、音声パケットフローのみに設定されるものとする。
【００３２】
ここで、中継ルータ１４に着目すると、中継ルータ１４は、電話機２１−ＩＰ電話機３２間の通話(音声パケットフロー)に対する帯域と、電話機２６−電話機２４間の通話(音声パケットフロー)に対する帯域との合計値を保持する。
【００３３】
その後、図３に示すように、電話機２５が電話機２７に対して音声通話を発呼すると、電話機２５とＰＳＴＮとの間，ＰＳＴＮとＣＡ５との間，およびＰＳＴＮと電話機２７との間で、電話機２５と電話機２７とを接続する(通話を確立する)ための呼制御が実行される。
【００３４】
さらに、ＣＡ５は、各ＧＷ３,４に対し、対向側ＧＷのＩＰアドレスおよびＵＤＰ−Ｐｏｒｔを指示する。これによって、ＧＷ３とＧＷ４との間で、各中継ルータ１５,１４,１３,１２を経由する新たな音声パケットフローが発生する。この新たな音声パケットフローも、他の音声パケットフローと同様に、優先度“高優先(Ｈ)”が設定される。
【００３５】
各中継ルータ１２,１３,１４,１５は、この新たな音声パケットフローによる音声パケット(ＧＷ３からの音声パケット，およびＧＷ４からの音声パケット)を検出すると、輻輳判定を行う。輻輳判定は、“高優先(Ｈ)”のパケットフローによって使用される帯域の合計値が、各中継ルータにて予め設定されている値(輻輳判定の閾値)を越えるか否かによって行われる。
【００３６】
このとき、中継ルータ１４において、新たな音声パケットフローの発生により、“高優先(Ｈ)”のパケットフローによって使用される帯域の合計値が、輻輳判定の閾値を越えたとする。
【００３７】
この場合、中継ルータ１４は、輻輳が発生した旨をＣＡ５へ通知する。このとき、中継ルータ１４は、輻輳の原因となった新たな音声パケットフローの音声パケット(この例では、ＧＷ４からの音声パケット)のヘッダに格納されていた送信元ＩＰアドレス(Source IP address)、宛先ＩＰアドレス(Destination IP address)、送信元ＵＤＰポート番号(SourceUDP-Port)、宛先ＵＤＰポート番号(DestinationUDP-Port)を抽出し、輻輳通知としてＣＡ５に与える。これにより、ＣＡ５において、輻輳の起因となった新たな音声パケットフローが特定される。
【００３８】
ＣＡ５が輻輳通知を受け付けると、優先度変更シーケンス(図３参照)、または切断シーケンス(図４参照)が実行される。優先度変更シーケンスと切断シーケンスとの何れを実行するかは、予めＣＡ５に設定されている。さらに、優先度変更シーケンスが実施される場合には、優先度変更後の優先度が予めＣＡ５に設定される。
【００３９】
図３に示すように、優先度変更シーケンスが実行される場合には、ＣＡ５は、中継ルータ１４で指定された音声パケットフローに係るＧＷ(ＧＷ３,４)に対し、当該音声パケットフローの優先度変更を指示する。この指示は、変更後の優先度を含むようにすることができる。但し、変更後の優先度をＧＷが予め持つようにしても良い。
【００４０】
各ＧＷ３,４は、優先度変更の指示をＣＡ５から受け取ると、ユーザ(電話機２５,２７)に対し、輻輳のために優先度を変更する旨の通知(輻輳メッセージ(優先度変更通知))を与える。その後、各ＧＷ３,４は、該当する音声パケットフローの優先度をＣＡ５から指示された優先度へ、例えば“高優先(Ｈ)”から“中優先(Ｍ)”へ変更する。即ち、ＧＷ３,４で音声パケットのＴｏＳフィールドに設定される値が、“高優先”より低い優先度“中優先(Ｍ)”を指す値に変更される。
【００４１】
以上のような優先度変更シーケンスによって、電話機２５−電話機２７間の音声通話に係る音声パケットフローの優先度は、“高優先”よりも低くなる。このため、中継ルータ１４において、“高優先”に振り分けられるパケットフローの帯域が減少し、既に通話状態である高優先の音声パケットフローへの影響が回避される。
【００４２】
一方、図４に示すように、切断シーケンスが実行される場合には、ＣＡ５は、中継ルータ１４で指定された音声パケットフローに係るＧＷ(ＧＷ３,４)に対し、この音声パケットフローの切断指示を与える。
【００４３】
各ＧＷ３,４は、ＣＡ５から切断指示を受けとると、ユーザ(電話機２５,２７)に対して輻輳のため切断する旨の通知(輻輳メッセージ(切断通知))を与える。その後、各ＧＷ３,４は、当該音声パケットフローの切断処理を実行し、切断処理が完了した旨をＣＡ５に通知する。通知を受けたＣＡ５は、電話機２５と電話機２５との間の通話呼を切断するための呼制御を実行する。
【００４４】
以上のような切断シーケンスによって、ＧＷ３−ＧＷ４間の音声通話に係る音声パケットフローは切断され、優先度変更と同様に、既に通話状態である高優先音声パケットフローへの影響が回避される。
【００４５】
このため、ＶｏＩＰネットワーク中を転送される呼接続の度にＲＳＶＰのような帯域予約プロトコルを実行することなく、また中継ルータにおいて帯域監視等の複雑な処理を用いずに、比較的簡易な方法を用いて、ＳＴＭ(Synchronous Transfer Mode)交換による転送と同等な音声品質に近づけることができるＶｏＩＰ転送が実現される。
【００４６】
ユーザへの通知(輻輳メッセージの通知方法)は、音声メッセージにより通知する方法，或いは、例えばＤＴＭＦ(Dual Tone Multifrequency)等の信号を用いて通知する方法を適用することができる。
【００４７】
図５は、輻輳を検出した中継ルータが輻輳した旨をＶｏＩＰ−ＧＷを経由してＣＡへ通知し、通知を受けたＣＡがＶｏＩＰ−ＧＷを制御する第２の方法を示した図であり、図６および図７は、図５に示す第２の方法のシーケンスを示す図である。
【００４８】
例えば、図２に示す呼制御及びＧＷ制御によって、図５に示すように、電話機２１−ＩＰ電話機３２間，電話機２２−電話機２３間，電話機２６−電話機２４間，ＩＰ電話機３１−電話機２８間において、通話が夫々行われている場合において、新たに電話機２５と電話機２７との通話呼が確立し、ＧＷ３とＧＷ４との間で新たな音声パケットフローが発生したとする。
【００４９】
このとき、例えば、中継ルータ１４が、ＧＷ４またはＧＷ３からの新たな音声パケットフローに係る音声パケットを検出し、第１の方法と同様の輻輳判定を行い、“高優先”の帯域の合計値が閾値を越えた(新たな音声パケットフローを“高優先”に追加できない)と判定したとする。
【００５０】
この場合には、中継ルータ１４は、輻輳判定に際して検出した音声パケット(図６,７の例ではＧＷ４からの音声パケット)から、輻輳の原因となった音声パケットフローを特定するための情報として、送信元ＩＰアドレス，宛先ＩＰアドレス，送信元ＵＤＰポート番号，宛先ＵＤＰポート番号を抽出する。
【００５１】
そして、中継ルータ１４は、送信元／宛先ＩＰアドレス，および送信元／宛先ＵＤＰポート番号を含む輻輳通知を、第１の方法と異なり、当該音声パケットの送信元のＧＷ(図６,７の例ではＧＷ４)に与える。
【００５２】
ＧＷ４は、中継ルータ１４からの輻輳通知を、ＣＡ５へ転送する。ＣＡ５が輻輳通知を受けとると、ＣＡ５に予め施された設定に従って、第１の方法と同様の優先度変更シーケンスと切断シーケンスとの一方が実行される。図６は、中継ルータ１４による輻輳判定および優先度変更シーケンスを示し、図７は、中継ルータ１４による輻輳判定および切断シーケンスを示す。
【００５３】
第２の方法では、中継ルータは、輻輳を検出した場合には、その輻輳判定に用いた音声パケットの送信元ＩＰアドレス宛に輻輳通知を送信すれば良い。即ち、第２の方法は、中継ルータが、輻輳通知の宛先として、ＣＡ５やＧＷのＩＰアドレスを予め保持することを必要としない。
【００５４】
図８は、輻輳を検出した中継ルータが輻輳した旨をＶｏＩＰ−ＧＷへ通知し、通知を受けたＶｏＩＰ−ＧＷが自律で制御する第３の方法を示した図であり、図９および図１０は、図８に示した第３の方法のシーケンスを示した図である。
【００５５】
例えば、図２に示す呼制御及びＧＷ制御によって、図８に示すように、電話機２１−ＩＰ電話機３２間，電話機２２−電話機２３間，電話機２６−電話機２４間，ＩＰ電話機３１−電話機２８間において、通話が夫々行われている場合において、新たに電話機２５と電話機２７との通話呼が確立し、ＧＷ３とＧＷ４との間で新たな音声パケットフローが発生したとする。
【００５６】
このとき、例えば、中継ルータ１４が、ＧＷ３またはＧＷ４からの新たな音声パケットフローに係る音声パケットを検出し、第１の方法と同様の輻輳判定を行い、“高優先”の帯域の合計値が閾値を越えた(新たな音声パケットフローを“高優先”に追加できない)と判定したとする。
【００５７】
この場合には、中継ルータ１４は、輻輳判定に際して検出した音声パケット(図９,１０の例ではＧＷ４からの音声パケット)から、輻輳の原因となった音声パケットフローを特定するための情報として、送信元ＩＰアドレス，宛先ＩＰアドレス，送信元ＵＤＰポート番号，宛先ＵＤＰポート番号を抽出する。
【００５８】
そして、中継ルータ１４は、送信元／宛先ＩＰアドレス，および送信元／宛先ＵＤＰポート番号を含む輻輳通知を、第１および第２の方法と異なり、当該音声パケットの送信元および宛先のＧＷ(図９,１０の例ではＧＷ３およびＧＷ４)に与える。送信元／宛先ＧＷのＩＰアドレスは、音声パケットのＩＰヘッダから割り出すことができる。
【００５９】
各ＧＷ３,４は、輻輳通知を受け取ると、自身に施された設定に従い、自律的に、当該音声パケットフローに対する優先度変更処理または切断処理を実行する。図９に示すように、各ＧＷ３,４は、自律的に優先度を変更する場合には、ユーザ(電話機２５,２７)に対して輻輳のため優先度を変更する旨の通知(輻輳メッセージ)を与え、優先度変更処理を実行し、優先度を変更した旨をＣＡ５に通知する。
【００６０】
一方、図１０に示すように、各ＧＷ３,４は、自律的に切断を実行する場合には、ユーザ(電話機２５,２７)に対して輻輳のため切断する旨の通知(輻輳メッセージ)を与え、切断処理を実行し、切断処理が完了した旨をＣＡ５に通知する。ＣＡ５は、各ＧＷ３,４からの切断処理の完了通知を受け取ると、電話機２５−電話機２７間の通話呼を切断するための呼制御を行い、通話呼が切断される。
【００６１】
第３の方法では、優先度を変更するか、もしくは音声通話を切断するか、更に優先度変更の場合は変更後の優先度を何にするかは、各ＧＷに予め設定される。また、第２および第３の方法は、第１の方法に適用される輻輳メッセージの通知方法を適用することができる。なお、第１〜第３の方法におけるユーザへの輻輳メッセージ(優先度変更／切断通知)の付与は、必須の手順ではない。
【００６２】
第３の方法では、中継ルータが、第２の方法と同様に、輻輳通知の宛先アドレスとして、ＶｏＩＰ−ＧＷおよびＣＡのＩＰアドレスを予め保持しておく必要がない。さらに、第３の方法は、ＣＡ５による輻輳制御のためのＶｏＩＰ−ＧＷ制御を必要としない。
【００６３】
図１１(Ａ)は、本発明における音声パケットとしてのＲＴＰパケットのフォーマットを示す図である。音声パケットはＲＴＰ(Real Time Protocol)を用いて転送される。ＲＴＰパケットは、図１１(Ａ)に示すように、更にＵＤＰ／ＩＰヘッダを付加して転送される。さらに、データリンク層では、図１１(Ｂ)に示すＰＰＰフレームが用いられ、物理層では、図１１(Ｃ)に示すイーサネットフレーム(Etherフレーム)が用いられる。
【００６４】
図１２は、上述した第１〜第３の方法の実施に際して実行される中継ルータにおける輻輳制御方法を示す図である。この輻輳制御方法は、ＶｏＩＰネットワーク中の各中継ルータにおいて実行される。なお、以下の処理は、例えば、中継ルータに搭載されているプロセッサ(ＣＰＵ)が所定のプログラムを実行することによって実現することができる。
【００６５】
ここで、図２０を用いて、中継ルータのＤｉｆｆｓｅｒｖｅを実施するための構成の概要を説明する。図２０に示すように、中継ルータは、複数の音声パケットフローからのパケットを受信するための複数の入力インターフェイス(入力ＩＦ)と、入力ＩＦで受信されたパケットを送出するための複数の出力インターフェイス(出力ＩＦ)を持つ。各出力ＩＦは、ＴｏＳ判定／振分部と、優先度に応じて用意された複数のキュー(図２０は、優先度“高優先”，“中優先”及び“低優先”に応じた３つのキューを例示)と、読出制御部とを含む。図２０では、高優先に対する読出制御部と、中及び低優先に対する読出制御部とが例示されている。
【００６６】
ＴｏＳ判定／振分部は、複数の入力ＩＦを通じて入力される各パケットのＴｏＳフィールドの値に基づいてパケット(パケットフロー)の優先度を判定し、パケットを優先度に応じたキューに振り分ける。読出制御部は、優先度に従った読出制御を行う。例えば、読出制御部は“高優先”のキューにパケットが蓄積されると、それを直ちに読み出して次ホップへ転送する。このように、読出制御部は、高優先のパケットが中及び低優先よりも常に先に送出されるように各キューからのパケットの読出制御を実行する(図２３参照)。
【００６７】
図１２に戻って、中継ルータは、音声パケット(データリンク／物理レイヤのフレームを含む)を受信すると(Ｓ１)、パケット転送優先度を、ＴｏＳ値にて判定する(Ｓ２)。即ち、中継ルータのＴｏＳ判定／振分部は、入力ＩＦで受信された音声パケットが入力されると、この音声パケットからＴｏＳ値(ＩＰヘッダのＴｏＳフィールドに格納されている)を取り出し、このＴｏＳ値に対応する優先度を、ＴｏＳ−優先度対応テーブル４１から読み出す。読み出された優先度が、この音声パケットに対する優先度となる。なお、ＴｏＳ−優先度対応テーブルは、中継ルータに搭載された記憶装置上に予め用意されている。
【００６８】
読み出された優先度が“中優先(Ｍ)”である場合(Ｓ２；Ｍ)または“低優先(Ｌ)”である場合(Ｓ２；Ｌ)には、音声パケットは、これらの優先度に応じたキューに蓄積され、読出制御部により優先度に応じた読み出しタイミングでキューから読み出され、次ホップに転送される(図２０参照)。これに対し、優先度が“高優先(Ｈ)”である場合には、帯域値を算出すべきパケットフロー(“高優先使用フロー”)であるものとして、処理がステップＳ３に進む。
【００６９】
ステップＳ３では、中継ルータは、当該音声パケットが転送される音声パケットフローが高優先使用フローとして登録済みか否かを判定する。具体的には、中継ルータは、音声パケットから、送信元ＩＰアドレス(Ｓ−ＩＰ)，宛先ＩＰアドレス(Ｄ−ＩＰ)，送信元ＵＤＰポート番号(Ｓ−Ｐｏｒｔ)，および宛先ＵＤＰポート番号(Ｄ−Ｐｏｒｔ)を抽出する。これらの情報は、パケットフローを特定するためのフロー特定情報として機能する。
【００７０】
続いて、中継ルータは、獲得されたフロー特定情報が中継ルータ内の記憶装置上に設けられたフロー特定情報の登録テーブル４２に格納されているか否かを判定する。
【００７１】
ここに、登録テーブル４２は、現時点でＶｏＩＰネットワークにて発生しており、且つこの中継ルータを通過する“高優先(Ｈ)”のパケットフロー(この例では、音声パケットフロー)のフロー特定情報を登録しておくテーブル(記憶領域)である。登録テーブル４２は、例えば、ＣＡＭ(Content Addressabl Memory)を用いて構成することができ、このようにすれば、フロー特定情報の参照の高速化を図ることができる。登録テーブル４２は、本発明のフロー特定情報記憶手段に相当する。
【００７２】
音声パケットから獲得されたフロー特定情報が登録テーブル４２に既に格納されている場合(Ｓ３；ＹＥＳ)には、音声パケットは、優先度“高優先(Ｈ)”に応じたキューに蓄積され、この優先度に応じた読み出しタイミングでキューから読み出され、次ホップに転送される(図２０参照)。
【００７３】
音声パケットから獲得されたフロー特定情報が登録領域４２に格納されていない場合(Ｓ３；ＮＯ)には、中継ルータは、この音声パケットの音声パケットフローが新たに発生したものと認識し、この音声パケットフローの使用帯域を算出する。
【００７４】
即ち、中継ルータは、ステップＳ４において、音声パケットのＲＴＰヘッダ内ＰＴ(Payload Type：ペイロード・タイプ)フィールドから音声データレート(ｒ０)を導き出す(音声データの帯域を識別する)。例えば、ペイロード・タイプの値が“０”(ＰＴ＝０)であれば、ＰＣＭ音声データのコーデック種別はＧ．７１１であり、音声データ帯域は６４ｋｂｉｔ／ｓである。
【００７５】
次に、中継ルータは、当該音声パケットフローの使用帯域ｒ[bit/s]を、下記式を用いて算出する(Ｓ５)。
〈式〉使用帯域ｒ＝ｒ０＊(ＬIP＋ＬH0)／(ＬIP−ＬH1)
但し、上記式において、ＬIP[Byte]は、音声パケットのＩＰヘッダ内のＴｏｔａｌ Ｌｅｎｇｔｈ(ＩＰパケット長)の値である。また、ＬH0[Byte]は、データリンク層および物理層フレームの各ヘッダ長＋各トレイラ長の和である。また、ＬH1[Byte]は、ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰヘッダ長の和である。
【００７６】
さらに、上記式における“(ＬIP＋ＬH0)”は、データリンク層／物理層のヘッダおよびトレイラを含めたフレーム長を指す。また、“(ＬIP−ＬH1)”は、音声パケット(ＩＰパケット)からＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰヘッダ長を差し引いた音声データ長を指す。
【００７７】
例えば、音声パケットが
ＰＴ＝０(６４ｋｂｉｔ／ｓ)
ＬIP＝２００Ｂｙｔｅ
ＬH0＝１０(データリンク層がＰＰＰフレームの場合)
ＬH1＝４０(ＩＰがＩＰｖ４の場合)
であった場合は、
ｒ＝６４＊(２００＋１０)／(２００−４０)＝８４[kbit/s]
となる。
【００７８】
中継ルータは、新たな音声パケットフローの使用帯域ｒを算出すると、帯域値保持テーブル４３から現状使用帯域の値“Ｒ”と、最大許容帯域の値“Ｒmax”を読み出し、使用帯域ｒと現状使用帯域Ｒとの和(Ｒ＋ｒ)が最大許容帯域Ｒmaxを越えているか否かを判定する(Ｓ６)。
【００７９】
帯域値保持テーブル４３は、中継ルータに搭載された記憶装置上に作成されており、既に発生している“高優先”の音声パケットフローの使用帯域の合計値としての現状使用帯域Ｒの値と、“高優先”の使用帯域の最大許容値ととしての最大許容帯域Ｒmaxとを記憶している。Ｒmaxの値は、“高優先(Ｈ)”の音声パケットがＳＴＭによる音声通信と同等の品質が得られるような状態で転送されるように定められる。帯域値保持テーブルは、本発明の合計値記憶手段及び許容値記憶手段に相当する。
【００８０】
中継ルータは、帯域合計値(Ｒ＋ｒ)が最大許容帯域Ｒmaxを越えていないと判定した場合(Ｓ６；ＮＯ)には、帯域合計値(Ｒ＋ｒ)を新たな現状使用帯域Ｒとして帯域値保持テーブル４３に格納する(現状使用帯域Ｒの値を上書きする)(Ｓ７)。
【００８１】
続いて、中継ルータは、この音声パケットフローのフロー特定情報を登録テーブル４２に登録する(Ｓ８)。その後、当該音声パケットフローの音声パケットは、“高優先(Ｈ)”のキューに振り分けられ、“高優先(Ｈ)”に従った読み出しタイミングで読み出され、次ホップに転送される。
【００８２】
一方、中継ルータは、ステップＳ６において、帯域合計値(Ｒ＋ｒ)が最大許容帯域Ｒmaxを越えていると判定した場合(Ｓ６；ＮＯ)には、輻輳通知を所定の宛先へ送信する(Ｓ１０)。
【００８３】
その後、中継ルータは、当該音声パケットフローの音声パケットの優先度を変更するか、廃棄する(Ｓ１１)。例えば、優先度変更シーケンスが実施される場合には、中継ルータは、音声パケットのＴoＳフィールドの値を、音声パケットが“中優先”または“低優先”に振り分けられるように変更し、対応するキューに挿入する。一方、例えば、切断シーケンスが実施される場合には、中継ルータはその音声パケットを廃棄する。但し、中継ルータによる優先度変更とともに、切断シーケンスが実施されるようにしても良く、また、中継ルータによるパケット廃棄とともに優先度変更シーケンスが実施されるようにしても良い。
【００８４】
ステップＳ１１の処理は、優先度変更または切断シーケンスの実施によって音声パケットフローに対する設定を変更するまでの間に中継ルータが受信する当該音声パケットフローの音声パケットに対して実行される。
【００８５】
ここで、第１の方法が適用される場合には、中継ルータは、自身に予め設定されているＣＡ５のアドレスを取得し、このアドレスを宛先とする輻輳通知を送信する。これに対し、第２の方法が適用される場合には、中継ルータは、音声パケットの送信元ＩＰアドレス(音声パケットの送信元のＧＷのＩＰアドレス)を取り出し、このアドレスを宛先とする輻輳通知を送信する。これに対し、第３の方法が適用される場合には、中継ルータは、音声パケットの送信元／宛先ＩＰアドレス(音声パケットの送信元および宛先ＧＷのＩＰアドレス)を取り出し、これらのアドレスを宛先とする輻輳通知を送信する。
【００８６】
これによって、適用される方法(第１〜第３の方法の何れか)に従った優先度変更シーケンスまたは切断シーケンスが実行される。
【００８７】
その後、切断シーケンスが実行された場合には、中継ルータは、当該音声パケットフローの音声パケットを受信しなくなる。一方、優先度変更シーケンスが実行された場合には、当該音声パケットフローの音声パケットの優先度は、“中優先(Ｍ)”または“低優先(Ｌ)”となる。従って、この音声パケットは、ステップＳ２の判断に従い、その優先度に従って転送される。
【００８８】
以上説明したように、中継ルータは、ステップＳ１〜Ｓ９の処理を実行することによって、本発明による監視手段を持つ装置として機能する。また、中継ルータは、少なくともステップＳ１０の処理を実行することによって、本発明による輻輳制御手段を持つ装置として機能する。
【００８９】
中継ルータがステップＳ１〜Ｓ１１の処理を実行することで、ＲＳＶＰのような帯域予約制御を実行せずに、中継ルータが自律で音声パケットフローの使用帯域を知ることができる。また、中継ルータが全ての“高優先”の音声パケットフローの合計帯域を監視することができるので、例えば、各フロー毎の使用帯域を監視する方法であるＬｅａｋｙ Ｂｕｃｋｅｔアルゴリズムを用いた方法のような複雑な帯域監視制御を実行しなくて済む。このようにして、輻輳制御(ＱｏＳ制御)における中継ルータの負担が軽減されている。
【００９０】
そして、“高優先”の音声パケットフローの発生によって高優先音声パケットフローの使用帯域が所定値(Ｒmax)を越えた場合には、その音声パケットフローの優先度変更または切断が、第１〜第３の方法の何れかによって、実施される。
【００９１】
これによって、“高優先”のキューにて音声パケットが停滞したり(音声パケットの遅延が発生したり)、キューから音声パケットがオーバーフローしてパケットが紛失したりすることが防止される。このため、既に発生している高優先の音声パケットフローに対する影響が発生しない。
【００９２】
従って、既に登録されている高優先の音声パケットフローが良好に次ホップへ転送される状態を維持することができ、新たな音声パケットフローが発生する前に確立していた通話呼の品質(ＱｏＳ)を良好な状態で維持することができる。
【００９３】
図１３は、パケット転送優先度変更または切断した場合に、各中継ルータにおける高優先音声パケットフロ−の登録を削除する方法を示した図である。図１３の例は、電話機２５と電話機２７との間で通話呼が確立し、中継ルータ１４は、ＧＷ３からＧＷ４への音声パケットフローを、“高優先”で登録したが、ＧＷ４からＧＷ３への音声パケットフローについては輻輳を検出した場合の例を示す。
【００９４】
第１〜第３の方法の何れかによって、パケット転送の優先度変更、または切断を実施した各ＧＷ３および４は、対向側のＧＷ(ＧＷ３に対するＧＷ４，ＧＷ４に対するＧＷ３)に対し、パケット転送優先度変更または切断の完了を通知するためのパケット(通知パケット)を送信する。
【００９５】
中継ルータ２４は、ＧＷ３からＧＷ４への通知パケットを検出すると、この通知パケットに対応する高優先音声パケットフローを高優先音声パケット登録(登録テーブル４２)から削除し、削除対象の高優先音声パケットフローにて使用していた帯域分を、帯域値保持テーブル４３にて保持していた現状使用帯域Ｒの値から除く(現状使用帯域Ｒから減じる)。
【００９６】
ＧＷ４からＧＷ３への音声パケットフローに関しては、中継ルータ１４が輻輳を検出した時点で、“高優先”に登録されず、これより低い優先度(例えば、“低優先”)に変更される(優先度変更シーケンスが実施される場合)。このため、各中継ルータ１４,１３および１２は、当該音声パケットフローを“高優先”として登録しない。
【００９７】
ところが、その後の優先度変更シーケンス(輻輳制御)でＧＷ４が優先度を変更するまでの間に、他の音声パケットフローが切断され、中継ルータ２４にて帯域が空いた場合には、当該音声パケットフローが“高優先”として登録される可能性がある。
【００９８】
したがって、各中継ルータ１４,１３および１２は、ＧＷ４からＧＷ３への通知パケットを受信した場合に、この通知パケットに対応する音声パケットフローが“高優先”として登録テーブル４２に登録されているときには、この音声パケットフローの登録を削除し、この音声パケットフローの帯域を現状合計帯域Ｒから減じる。
【００９９】
これによって、輻輳が検出されたＧＷ４からＧＷ３への音声パケットフローと、逆方向であるＧＷ３からＧＷ４への音声パケットフローの、双方の音声パケットフローにかかわる各中継ルータ内の高優先音声パケット用の帯域を開放することができる。
【０１００】
図１４(Ａ)および(Ｂ)は、中継ルータが優先度変更および切断を自律で判定する方法を示した図である。この方法は、図１３に示した方法(中継ルータがＧＷからの通知パケットに従って登録削除および現状使用帯域を変更する方法)の変形例として説明される。
【０１０１】
図１４(Ａ)に示すように、中継ルータは、“高優先”の音声パケットフローを登録する場所として、登録テーブル４２の代わりに、登録テーブル４２Ａを持つ。 登録テーブル４２Ａは、音声パケットフロー毎に、“高優先”の音声パケットフローのフロー特定情報とともに、この音声パケットフローにかかわる音声パケットが中継ルータにて継続して受信されていることを示すフラグを保持する。登録テーブル４２Ａは、本発明のフロー特定情報記憶手段に相当する。
【０１０２】
中継ルータは、受信したパケットが高優先音声パケットフローとして登録済みであった場合(図１４(Ａ)、Ｓ３；ＹＥＳ)、および帯域に空きがあったため高優先音声パケットとして登録する場合(図１４(Ａ)、Ｓ８)に、この“高優先”音声パケットフローに対応する存続中フラグをオンに設定する(Ｓ８Ａ)。
【０１０３】
一方、中継ルータは、一定の周期で、以下の処理(ステップＳ１２〜Ｓ１５)を実行する。即ち、中継ルータは、周期的に登録テーブル４２Ａの存続中フラグを確認し(Ｓ１２)、その状態がオンであった場合(Ｓ１２；ＯＮ)には、その状態をオフに設定する。
【０１０４】
中継ルータは、上記処理(Ｓ１２およびＳ１３のループ処理)を登録テーブル４２Ａに登録された高優先音声パケットフローの全てに対して実施する。このループ処理は、各高優先音声パケットフローについて、パケット受信間隔(例えば２０ｍｓ(ミリ秒))より大きい間隔をもつ周期(例えば１ｓ(秒))で実行される。
【０１０５】
ステップＳ１２において、チェック対象の存続中フラグの状態がオフであった場合(Ｓ１２；ＯＦＦ)には、中継ルータは、該高優先音声パケットフローを高優先音声パケット登録(登録テーブル４２Ａ)から削除し(Ｓ１４)、この高優先音声パケットフローの使用帯域分を、帯域保持テーブル４３の現状使用帯域Ｒの値から減じる(Ｓ１５)。図１４(Ｂ)は、或る音声パケットフローに対する存続中フラグの状態例を示す図である。
【０１０６】
これによって、中継ルータは、ＧＷからのパケット転送優先度変更または切断の完了を示す通知(通知パケット)が無くても、存続中フラグがオフの音声パケットフローを検出することで、この音声パケットフローに対する優先度変更シーケンスまたは切断シーケンスが実施されたことを知ることができる。そして、中継ルータは、上記判断に基づき、自律的に音声パケットフローの登録削除および現状使用帯域Ｒの変更を実行することができる。
【０１０７】
図１５は、発側(発呼側)加入者の選択に従った優先度変更シーケンスを示す図であり、図１６は、発側(発呼側)加入者の選択に従った切断シーケンスを示す図である。図１５および図１６に示す方法は、発呼側の加入者が優先制御を実施する第４の方法に相当する。
【０１０８】
図１５および図１６において、中継ルータ１４が輻輳を検出するまでの過程は、図２及び図３と同じであるので説明を省略する。図１５および図１６において、発呼側のＧＷ(図に示す例ではＧＷ３)は、中継ルータ(例えば中継ルータ１４)にて、“高優先”の音声パケットフローの使用帯域がＲmaxを越えた場合(輻輳が検出された場合)には、この中継ルータ１４から直接またはＣＡ５を経由して、輻輳通知を受け取る。この輻輳通知は、優先度変更または切断の対象となる音声パケットフローのフロー特定情報を含んでいる。
【０１０９】
発呼側のＧＷ(ＧＷ３)が、輻輳通知を受け取ると、パケット転送優先度変更または切断を実行する前に、発呼側の加入者(図に示す例では電話機２５のユーザ)に対して輻輳中である旨(輻輳メッセージ)を通知し、優先度変更または切断の実行を問い合わせる。
【０１１０】
発呼側の加入者は、輻輳メッセージを受けとった場合には、優先度を変更するか、もしくは音声通話を切断するか、さらに優先度変更の場合は変更後の優先度を何にするかを選択することができる。そして、加入者の選択による回答が、発呼側のＧＷ(ＧＷ３)に与えられる。
【０１１１】
発呼側のＧＷ(ＧＷ３)は、加入者からの回答(選択結果)に従って、優先度変更シーケンス(図１５)または、切断シーケンス(図１６)を実行する。図１５は、優先度シーケンスにおける二つの方法を示している。一つ目の方法では、ＧＷ３が優先度変更通知を音声パケットフロー上の各中継ルータを経由して着呼側のＧＷ(ＧＷ４)に与える。二つ目の方法では、ＧＷ３が優先度変更通知をＣＡ５に与え、ＣＡ５が着呼側のＧＷ(ＧＷ４)に優先度変更通知に基づく優先度変更指示を与える。優先度変更通知／指示は、加入者によって選択された変更後の優先度(例えば、“低優先(Ｌ)”)を含んでいる。発呼／着呼側のＧＷは、音声パケットのＴｏＳフィールドに書き込む値を、変更後の優先度に対応する値に変更する。
【０１１２】
図１６は、切断シーケンスにおける二つの方法を示している。一つ目の方法では、ＧＷ３が切断通知を音声パケットフロー上の各中継ルータを経由して着呼側のＧＷ(ＧＷ４)に与える。二つ目の方法では、ＧＷ３が切断通知をＣＡ５に与え、ＣＡ５が着呼側のＧＷ(ＧＷ４)に切断通知に基づく切断指示を与える。発呼／着呼側のＧＷは、切断対象の音声パケットフローの切断処理を実行し、切断処理が終了すると、その旨をＣＡ５に与える。ＣＡ５は、電話機２５と電話機２７との通話呼を切断するための呼制御を実行する。
【０１１３】
第４の方法によれば、発呼側の加入者が、輻輳発生時の通話を優先度を落として継続するか、もしくは切断するかを選択することができる。なお、図１５及び図１６に示す発呼側のＧＷ３は、本発明による設定手段，問い合わせ手段及び制御手段を含むＶｏＩＰゲートウェイ装置として機能する。
【０１１４】
図１７および図１８は、ＣＡまたはＶｏＩＰ−ＧＷにおける輻輳判定方法を示した図である。図１７は、ＣＡまたはＶｏＩＰ−ＧＷによる第１の輻輳判定方法を示す。図１８は、ＣＡまたはＶｏＩＰ−ＧＷによる第２の輻輳判定方法を示す。
【０１１５】
第１の輻輳判定方法では、ＶｏＩＰ−ＧＷを制御するＣＡ５，またはＶｏＩＰ−ＧＷは、中継ルータからの輻輳通知を所定回数(１回以上)受信したことを条件に、パケット転送優先度を変更もしくは切断するためにＶｏＩＰ−ＧＷを制御する。
【０１１６】
図１７に示す例では、ＣＡ５または電話機２５と電話機２７との通話呼について、中継ルータ２４がＧＷ４からＧＷ３への音声パケットフローについての輻輳を検出し、これについての輻輳通知を、音声パケットを受信する毎に送信している。なお、図１７の例では、中継ルータ２４は、輻輳の検出に伴い、音声パケットの優先度変更を実施している。
【０１１７】
中継ルータ２４から送信される輻輳通知は、予め定められた宛先、即ち、ＣＡ５またはＧＷ３へ伝達される。ＣＡ５またはＧＷ４は、或る音声パケットフローに対する輻輳通知の受信回数が所定回数以上となった場合に、ＧＷ４の制御によって、優先度変更または切断シーケンスを実施する。ここで、ＧＷの制御主体がＣＡ５である場合には、第１の方法による優先度変更または切断シーケンスが実施される。一方、ＧＷの制御主体がＧＷである場合には、第２または第３の方法による優先度変更または切断シーケンスが実施される。
【０１１８】
このように、優先度変更または切断シーケンスは、音声パケットフローに係るＧＷの制御主体(ＣＡまたはＧＷ自身)が、輻輳通知を所定回数受信したことをトリガ(契機)として実施されるようにすることができる。
【０１１９】
これによれば、ＣＡおよびＶｏＩＰ−ＧＷ(ＧＷの制御主体)による輻輳通知の受信回数を２以上に設定することによって、制御主体における輻輳判定の感度を調整することができる。即ち、新たな音声パケットフローの第１番目のパケットでの判定ではなく、ある一定期間、中継ルータにおける高優先帯域の確保を試みることができる。
【０１２０】
第２の輻輳判定方法では、ＶｏＩＰ−ＧＷを制御するＣＡおよび自身を制御するＶｏＩＰ−ＧＷは、中継ルータから、発呼側から着呼側への音声パケットフローが輻輳により高優先転送ができない旨の通知と、着呼側から発呼側への音声パケットフローが輻輳により高優先転送ができない旨の通知の双方の通知を受信したことを条件に、パケット転送優先度を変更もしくは切断するためにＶｏＩＰ−ＧＷを制御する。
【０１２１】
図１８に示す例では、電話機２５と電話機２７との通話呼について、中継ルータ１４が、ＧＷ３(発呼側のＧＷ)からの音声パケットに基づく輻輳通知を、その宛先(ＧＷの制御主体)に対応するＣＡ５またはＧＷ３に与え、ＧＷ４(着呼側のＧＷ)からの音声パケットに基づく輻輳通知をＣＡ５またはＧＷ３に与える。
【０１２２】
そして、ＣＡ５またはＧＷ３は、発呼側と着呼側の双方の音声パケットに基づく輻輳通知を受け取った場合に、図１７の例と同様に、所定の設定に従って、優先度変更シーケンスと切断シーケンスとの一方を実施する。
【０１２３】
第２の輻輳判定方法によれば、新たに発生した音声パケットフローの一方(例えば、発呼側から着呼側への音声パケットフロー)が、中継ルータにおいて高優先帯域を確保でき、他方の音声パケットフロー(例えば、着呼側から発呼側への音声パケットフロー)が高優先帯域を確保できなかった場合に、中継ルータは、他方の音声パケットフロー(着呼側から発呼側への音声パケットフロー)について輻輳を検出するまでの間、この音声パケットフローに対する高優先帯域の確保を試み続けることができる。例えば、他の音声パケットフローが切断された場合には、他方の音声パケットフローの高優先帯域を確保することができる。従って、優先度を変更したり切断したりする必要がなくなる。
【０１２４】
図１９(Ａ),(Ｂ),(Ｃ)は、呼接続直前に試験パケットを用いて輻輳判定する方法を示した図である。発呼側ＶｏＩＰ−ＧＷ(図１９の例ではＧＷ３)は、呼接続直前に、これから接続する高優先音声パケットフローと同一の送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ＵＤＰポート、送信先ＵＤＰポートによる試験用パケットを生成し、優先度“高優先(Ｈ)”で送信する(図１９(Ａ),(Ｂ),(Ｃ)参照)。
【０１２５】
音声パケットフローにて音声パケットを中継する各中継ルータ(図１９の例では各中継ルータ１２,１３,１４および１５)は、試験用パケットを受信した時に、輻輳を検出した場合には、この試験用パケットの優先度を変更して転送する(図１９(Ｂ)参照)。変更後の優先度は、最初の優先度よりも低いもの(例えば“低優先(Ｌ)”)が設定される。
【０１２６】
着呼側ＶｏＩＰ−ＧＷ(図１９の例ではＧＷ４)は、試験用パケットを受信すると、発呼側ＶｏＩＰ−ＧＷに対して折り返す。これによって、試験用パケットは、逆方向(着呼側→発呼側)の音声パケットフローの試験用パケットとなる。
【０１２７】
逆側の音声パケットフローにて音声パケットを中継する各中継ルータ(図１９の例では各中継ルータ１２,１３,１４および１５)は、試験用パケットを受信した時に、輻輳を検出した場合には、この試験用パケットの優先度を変更して転送する(図１９(Ｃ)参照)。変更後の優先度は、最初の優先度よりも低いもの(例えば“低優先(Ｌ)”)が設定される。
【０１２８】
折り返された試験用パケットを受信した発呼側ＶｏＩＰ−ＧＷは、受信した試験用パケットの優先度(ＴｏＳ値)が"高優先(Ｈ)"であった場合はその後の音声パケットフローの優先度を"高優先(Ｈ)"に設定する。これに対し、ＧＷは、折り返された試験用パケットの優先度(ＴｏＳ値)が"低優先(Ｌ)"であった場合には、その後の音声パケットフローの優先度を"低優先(Ｌ)"に設定する(変更後の優先度に変更する)，あるいは、通話呼の切断の旨を着呼側ＶｏＩＰ−ＧＷへ通知する。
【０１２９】
このとき、発呼側ＶｏＩＰ−ＧＷにおけるパケット転送優先度変更または切断の判断は、予めＶｏＩＰ−ＧＷに設定しておく方法と、図１６に示す発側加入者の選択に従う方法との何れをも適用することができる。
【０１３０】
着呼側ＶｏＩＰ−ＧＷは、発呼側ＶｏＩＰ−ＧＷからの通知内容に従って、パケット転送優先度を変更したり、切断したりする。
【０１３１】
これにより、新たな通話呼の接続前に、この通話呼にかかわる音声パケットフローのパケット転送優先度を確定することができる。また、所望の優先度が得られない場合には、切断することもできる。図１９に示した発呼側のＧＷ３は、本発明による送信手段，受信手段及び制御手段を含むＶｏＩＰゲートウェイ装置として機能する。
【０１３２】
上記動作において、各中継ルータは、試験用パケットに対し、新たな高優先音声パケットフローの第１番目のパケットと同じ動作を行えば、試験用パケットとしての特別な動作を必要としない。
【０１３３】
以上説明したように、本発明によれば、従来に比べて簡易な方法を用いて、各中継ルータが自律分散的に高優先音声パケットフローの帯域を管理・確保する。そして、所定の帯域を越えた音声パケットフローが下位の優先度へ変更されたり、切断されたりする。これによって、各中継ルータ内の高優先音声パケットフロー用キューのオーバフローが防止される(図２０参照)。
【０１３４】
図２０は、高優先の音声パケットフローＨａ〜Ｈｅが既に確立している場合において、高優先の音声パケットフローＨｆ〜Ｈｊが夫々発生し、Ｈｆ〜Ｈｊを高優先で転送すると輻輳が発生する場合において、Ｈｆ〜Ｈｉの優先度が高優先から中または低優先に変更され、Ｈｊが切断された例を示している。
【０１３５】
従って、既に確立している通話呼の音声パケットフロー(図２０のＨａ〜Ｈｅ)に遅延やパケットロスが発生しない。これによって、これらの音声パケットフローの通話呼についての、ＩＰネットワーク(ＶｏＩＰネットワーク)における音声品質劣化要因が排除される。
【０１３６】
すなわち、既に接続されている音声通話を高品質状態に保ち、後から接続した音声通話により中継ルータが輻輳状態になったとしても、優先度変更もしくは切断により、その輻輳を発生させた通話が既接続音声通話の高品質状態に影響を及ぼさない。このようなＳＴＭ交換網における輻輳制御方法と同様の概念をＶｏＩＰ転送に取り入れることができる。
【０１３７】
この方法を用いるＩＰネットワークは、音声通話において、従来方法であるＳＴＭ交換を用いた帯域保証通信と同等の高品質通信と、更に選択に応じて、ベストエフォート通信との双方を提供可能である(図２１参照)。
【０１３８】
〔その他〕
本発明は、以下のように特定することができる。
（付記１）ＶｏＩＰネットワーク中の中継ルータを通過し且つパケットが所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視する監視手段と、新たなパケットフローの発生によって輻輳が発生する場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ前記所定の優先度で転送されるパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御を実行する輻輳制御手段と、を含むＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２）前記輻輳制御によって、前記新たなパケットフローの優先度が、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更される、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記３）前記輻輳制御によって、前記新たなパケットフローが切断される、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記４）前記輻輳制御手段は、輻輳通知をＶｏＩＰゲートウェイの制御装置に与え、前記制御装置は、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記５）前記輻輳制御手段は、輻輳通知をＶｏＩＰゲートウェイの制御装置に与え、前記制御装置は、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローを切断させる、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記６）前記輻輳制御手段は、輻輳通知を前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与え、前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記輻輳通知を受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、前記制御装置は、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記７）前記輻輳制御手段は、輻輳通知を前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与え、前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記輻輳通知を受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、前記制御装置は、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローを切断させる、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記８）前記輻輳制御手段は、輻輳通知を前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与え、前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記９）前記輻輳制御手段は、輻輳通知を前記新たな音声パケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与え、前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たな音声パケットフローを切断する、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１０）前記監視手段は、前記中継ルータを通過し且つ所定の優先度で転送される１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を保持し、新たなパケットフローの発生によって、前記合計値が所定の許容値を越える場合に輻輳が発生したと判定する、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１１）前記中継ルータを通過しパケットが所定の優先度で転送されるパケットフローを特定するためのフロー特定情報を記憶するフロー特定情報記憶手段と、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を記憶する合計値記憶手段と、前記所定の優先度のパケットフローによる使用帯域の許容値を記憶する許容値記憶手段とをさらに含み、前記監視手段は、前記中継ルータがパケットを受信した場合に、このパケットの優先度を特定し、特定した優先度が前記所定の優先度である場合に、前記フロー特定情報記憶手段を参照し、このパケットのフロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されていない場合には、このパケットのパケットフローの使用帯域を算出し、算出した帯域値を前記合計値記憶手段に記憶された合計値に加算し、この加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えるか否かを判定する、付記１０記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１２）前記監視手段は、前記加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えないと判定した場合には、前記パケットのフロー特定情報を前記フロー特定情報記憶手段に登録し、前記加算結果を新たな合計値として前記合計値記憶手段に記憶する、付記１１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１３）パケットが前記所定の優先度で転送されるパケットフローの全てが音声パケットフローであり、前記監視手段は、前記中継ルータが新たに発生した音声パケットフローの音声パケットを受信した場合に、この音声パケットに含まれたＲＴＰペイロードタイプとＩＰパケット長とに基づいて、この音声パケットの音声パケットフローの使用帯域を算出する、付記１０記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１４）前記監視手段は、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されたパケットフローの優先度変更または切断が実施された場合に、このパケットフローのフロー特定情報を前記フロー特定情報記憶手段から削除するとともに、このパケットフローの使用帯域の値を前記合計値記憶手段に記憶されている合計値から減じる、付記１１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１５）前記監視手段は、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された各パケットフローについて、前記中継ルータが所定期間内にパケットを受信したか否かを確認し、前記所定期間内にパケットを受信していないパケットフローのフロー特定情報を、前記フロー特定情報記憶手段から削除するとともに、このパケットフローの使用帯域の値を前記合計値記憶手段に記憶されている合計値から減じる、付記１１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１６）前記輻輳が発生した場合に、輻輳通知が前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与えられ、前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記新たなパケットフローを用いて通話を行う加入者に問い合わせを行い、前記加入者からの回答に基づいて、前記新たなパケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定，または前記新たなパケットフローを切断する、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１７）前記輻輳通知が、前記新たなパケットフローを用いた通話の発呼側のＶｏＩＰゲートウェイに与えられ、前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記加入者からの回答に基づいて前記新たな音声パケットフローの優先度を変更または切断した場合に、直接にまたはＶｏＩＰゲートウェイの制御装置を介して、自身の制御内容を前記通話の着呼側のＶｏＩＰゲートウェイに伝え、
前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイの制御内容に基づいて、前記通話に対応する前記新たなパケットフローと逆側の新たなパケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定，または切断する、付記１６記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１８）前記制御装置は、所定回数、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、付記４記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１９）前記制御装置は、所定回数、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローを切断させる、付記５記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２０）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、所定回数、前記輻輳通知を受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、前記制御装置は、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、付記６記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２１）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、所定回数、前記輻輳通知を受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、前記制御装置は、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローを切断させる、付記７記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２２）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、所定回数、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する、付記８記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２３）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、所定回数、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たな音声パケットフローを切断する、付記９記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２４）前記制御装置は、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、付記４記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２５）前記制御装置は、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローを切断させる、付記５記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２６）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、前記制御装置は、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、付記６記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２７）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、前記制御装置は、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローを切断させる、付記７記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２８）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する、付記８記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２９）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、前記新たな音声パケットフローを切断する、付記９記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記３０）ＶｏＩＰネットワークを通じた通話呼を確立するために、自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に、発呼側から着呼側へ向かう第１の方向の音声パケットフローを設定する発呼側のＶｏＩＰゲートウェイと、前記通話呼を確立するために、自身と発呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に、着呼側から発呼側へ向かう第２の方向の音声パケットフローを設定する着呼側のＶｏＩＰゲートウェイと、前記第１および第２の方向の各音声パケットフロー上を転送される音声パケットを中継する中継ルータと、を含み、前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記第１および第２の方向の音声パケットフローが設定される場合に、これらの音声パケットフロー上を転送される音声パケットに設定される所定の優先度を持ち且つこれらの音声パケットフロー上を転送される試験用パケットを前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイへ向けて送信し、前記中継ルータは、自身を通過し且つパケットが前記所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視し、前記試験用パケットが前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを折り返して前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイに戻るまでの間にに前記試験用パケットを前記第１および第２の方向で夫々受信し、受信した試験用パケットを用いて前記第１の方向および前記第２の方向の音声パケットフローの設定によって輻輳が発生するか否かを判定し、輻輳が発生する場合には、この試験用パケットに設定された前記所定の優先度を変更して転送し、前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、自身に戻ってきた試験用パケットに設定された優先度が変更されている場合には、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する，または前記第１の方向の音声パケットフローを切断し、前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度が前記所定の優先度より低い優先度に変更される場合には、前記第２の方向の音声パケットフローの優先度を、前記変更後の優先度に設定し、前記第１の方向の音声パケットフローが切断される場合には、前記第２の方向の音声パケットフローを切断する、ＶｏＩＰネットワークの音声パケットフローの設定システム。
（付記３１）ＶｏＩＰネットワークを通じた通話呼を確立するために、自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に発呼側から着呼側へ向かう所定の優先度を持つ新たな音声パケットフローを設定する設定手段と、この音声パケットフロー上を転送される音声パケットを中継する中継ルータで前記新たなパケットフローの設定による輻輳が検出された場合に、前記通話呼の加入者に前記新たなパケットフローの制御内容を問い合わせる問い合わせ手段と、前記加入者からの回答に従って前記新たな音声パケットフローに設定される優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定する，または前記新たな音声パケットフローを切断するための制御手段とを含むＶｏＩＰゲートウェイ。
（付記３２）前記加入者からの回答に基づいて前記新たな音声パケットフローの優先度を変更または切断した場合に、直接にまたはＶｏＩＰゲートウェイの制御装置を介して、前記制御内容を前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイに伝える、付記３１記載のＶｏＩＰゲートウェイ。
（付記３３）ＶｏＩＰネットワークを介した通話呼を確立するために通話の発呼側から着呼側へ向かう第１の方向の音声パケットフローと着呼側から発呼側へ向かう第２の方向の音声パケットフローとが自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に設定される場合に、前記第１および第２の方向の音声パケットフローに設定される優先度を持ち且つこれらの音声パケットフロー上を転送される試験用パケットを送信する送信手段と、前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを折り返して自身に戻ってきた試験用パケットを受信する受信手段と、受信された試験用パケットに設定された前記所定の優先度が他の優先度に変更されている場合には、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定，またた第１の方向の音声パケットフローを切断するための制御手段とを含む、ＶｏＩＰゲートウェイ。
（付記３４）前記第１の方向の音声パケットフローの優先度を変更または切断した場合に、直接にまたはＶｏＩＰゲートウェイの制御装置を介して、前記制御内容を前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイに伝える、付記３１記載のＶｏＩＰゲートウェイ。
（付記３５）自身を通過し且つパケットが所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視する監視手段と、新たなパケットフローの発生によって輻輳が発生する場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ前記所定の優先度で転送されるパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御を実行する輻輳制御手段と、を含む中継ルータ。
（付記３６）前記輻輳制御手段は、前記新たなパケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する、または前記新たなパケットフローを切断するための輻輳通知を出力する、付記３５記載の中継ルータ。
（付記３７）前記監視手段は、前記中継ルータを通過し且つ所定の優先度で転送される１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を保持し、新たなパケットフローの発生によって、前記合計値が所定の許容値を越える場合に輻輳が発生したと判定する、付記３５記載の中継ルータ。
（付記３８）前記中継ルータを通過しパケットが所定の優先度で転送されるパケットフローを特定するためのフロー特定情報を記憶するフロー特定情報記憶手段と、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を記憶する合計値記憶手段と、前記所定の優先度のパケットフローによる使用帯域の許容値を記憶する許容値記憶手段とをさらに含み、前記監視手段は、前記中継ルータがパケットを受信した場合に、このパケットの優先度を特定し、特定した優先度が前記所定の優先度である場合に、前記フロー特定情報記憶手段を参照し、このパケットのフロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されていない場合には、このパケットのパケットフローの使用帯域を算出し、算出した帯域値を前記合計値記憶手段に記憶された合計値に加算し、この加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えるか否かを判定する、付記３７記載の中継ルータ。
（付記３９）前記監視手段は、前記加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えないと判定した場合には、前記パケットのフロー特定情報を前記フロー特定情報記憶手段に登録し、前記加算結果を新たな合計値として前記合計値記憶手段に記憶する、付記３８記載の中継ルータ。
（付記４０）パケットが前記所定の優先度で転送されるパケットフローの全てが音声パケットフローであり、前記監視手段は、前記中継ルータが新たに発生した音声パケットフローの音声パケットを受信した場合に、この音声パケットに含まれたＲＴＰペイロードタイプとＩＰパケット長とに基づいて、この音声パケットの音声パケットフローの使用帯域を算出する、付記３７記載の中継ルータ。
（付記４１）前記監視手段は、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されたパケットフローの優先度変更または切断が実施された場合に、このパケットフローのフロー特定情報を前記フロー特定情報記憶手段から削除するとともに、このパケットフローの使用帯域の値を前記合計値記憶手段に記憶されている合計値から減じる、付記３８記載の中継ルータ。
（付記４２）前記監視手段は、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された各パケットフローについて、前記中継ルータが所定期間内にパケットを受信したか否かを確認し、前記所定期間内にパケットを受信していないパケットフローのフロー特定情報を、前記フロー特定情報記憶手段から削除するとともに、このパケットフローの使用帯域の値を前記合計値記憶手段に記憶されている合計値から減じる、付記３８記載の中継ルータ。
【０１３９】
【発明の効果】
本発明によれば、従来に比べて簡易な手法で所望の品質を持つ音声通信を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、輻輳を検出した中継ルータが輻輳した旨をＣＡへ通知し、通知を受けたＣＡがＶｏＩＰ−ＧＷを制御する第１の方法を示す図である。
【図２】 図２は、図１に示した第１の方法のシーケンスを示す図である。
【図３】 図３は、図１に示した第１の方法のシーケンス(優先度変更シーケンス)を示す図である。
【図４】 図４は、図１に示した第１の方法のシーケンス(切断シーケンス)を示す図である。
【図５】 図５は、輻輳を検出した中継ルータが輻輳した旨をＣＡへ通知し、通知を受けたＣＡがＶｏＩＰ−ＧＷを制御し呼を切断する第２の方法を示す図である。
【図６】 図６は、図５に示した第２の方法のシーケンス(優先度変更シーケンス)を示す図である。
【図７】 図７は、図１に示した第２の方法のシーケンス(切断シーケンス)を示す図である。
【図８】 図８は、輻輳を検出した中継ルータが輻輳した旨をＶｏＩＰ−ＧＷを経由してＣＡへ通知し、通知を受けたＣＡがＶｏＩＰ−ＧＷを制御する第３の方法を示す図である。
【図９】 図９は、図８に示した第３の方法のシーケンス(優先度変更シーケンス)を示す図である。
【図１０】 図１０は、図８に示した第３の方法のシーケンス(切断変更シーケンス)を示す図である。
【図１１】 図１１(Ａ)は、ＲＴＰパケットのフォーマットを示す図であり、図１１(Ｂ)は、ＰＰＰフレームのフォーマットを示す図であり、図１１(Ｃ)は、イーサネットフレームのフォーマットを示す図である。
【図１２】 図１２は、中継ルータにおける輻輳制御方法を示した図である。
【図１３】 図１３は、パケット転送優先度が変更または切断された場合に、各中継ルータにおける高優先音声パケットフロ−の登録を削除する方法が示された図である。
【図１４】 図１４は、中継ルータが優先度変更および切断を自律で判定する方法を示した図である。
【図１５】 図１５は、発側加入者の選択に従い優先度変更もしくは切断するシーケンスを示した図である。
【図１６】 図１６は、発側加入者の選択に従い優先度変更もしくは切断するシーケンスを示した図である。
【図１７】 ＣＡおよびＶｏＩＰ−ＧＷにおける輻輳通知受信回数による輻輳判定方法を示した図である。
【図１８】 図１８は、ＣＡおよびＶｏＩＰ−ＧＷにおける双方向の輻輳通知受信による輻輳判定方法を示した図である。
【図１９】 図１９は、呼接続直前に試験パケットを用いて輻輳判定する方法を示した図である。
【図２０】 図２０は、本発明による中継ルータにおけるＶｏＩＰ転送動作を示した図である。
【図２１】 図２１は、本発明によるＶｏＩＰネットワークにおける輻輳発生例を示した図である。
【図２２】 図２２は、ＶｏＩＰネットワーク構成例を示す図である。
【図２３】 図２３は、従来のＤｉｆｆｓｅｒｖｅによるＶｏＩＰ優先制御を示す図である。
【図２４】 図２４は、従来のＤｉｆｆｓｅｒｖｅによるＶｏＩＰ優先制御の問題点を示す図である。
【図２５】 図２５は、従来のＶｏＩＰネットワークにおけるＱｏＳ制御例を示す図である。
【符号の説明】
１〜４ ＶｏＩＰ−ＧＷ(ＶｏＩＰゲートウェイ装置)
５ ＣＡ(制御装置)
６ エッジルータ
１１〜１６ 中継ルータ(監視手段，輻輳制御手段)
２１〜２８ 電話機(加入者電話)
３１,３２ ＩＰ電話機
４１ ＴｏＳ−優先度対応テーブル
４２,４２Ａ 登録テーブル(フロー特定情報記憶手段)
４３ 帯域値保持テーブル(合計値記憶手段，許容値記憶手段)
【発明が属する技術分野】
本発明は、音声データをＩＰネットワークを用いて転送する、いわゆるＶｏＩＰ(Voice over Internet Protocol)技術に関し、中継ルータ内の輻輳を原因として発生するパケット破棄(パケットロス)、揺らぎ等の音声品質劣化要因を極力する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＳＴＭ交換による音声通信から、ＩＰネットワーク(ＩＰＮＷ)を用いたＶｏＩＰ技術による音声通信への移行が急速に進んでいる。図２２は、ＶｏＩＰネットワークの一例を示す図である。図２２において、ＶｏＩＰネットワークは、ＶｏＩＰゲートウェイ(VoIP-GW)，ＣＡ(Call Agent：「ゲート・キーパー」とも呼ばれる)，中継ルータにより構成される。ＶｏＩＰ−ＧＷは、一般に、既存回線交換網(PSTN:Public Switched Telephone Network)とＩＰＮＷとの間に配置され、ＰＳＴＮ側のＰＣＭ(Pulse Code Modulation)音声データがパケット化された音声パケットをＩＰＮＷ側に送出したり、ＩＰＮＷからのパケットをＰＣＭ音声データに変換してＰＳＴＮ側に送出したりする。音声パケットのＩＰレイヤの上位レイヤには、ＲＴＰ／ＵＤＰが用いられ、ＵＤＰ−Ｐｏｒｔ番号を用いて発側ユーザ、着側ユーザが識別される。ＣＡは、ＰＳＴＮとともに発着信等の呼制御を行う。図２２に示すように、ＩＰ電話がＩＰネットワークに直接収容されている場合には(この場合のＩＰ電話はエッジルータを介してＩＰネットワークに接続される)、ＣＡは、このＩＰ電話に対しＨ．３２３に基づく呼制御を行う。このＨ．３２３の呼制御において、ＣＡは、ＶｏＩＰ−ＧＷに対し、相手先のＶｏＩＰ−ＧＷのＩＰアドレス、ＵＤＰ−Ｐｏｒｔ、コーデック形式(例えば、G.711,G.723,G.729)等を指示する。一方、ＣＡは、例えば、Ｍｅｇａｃｏ(Media Gateway Control)を用いてＶｏＩＰ−ＧＷを制御する。中継ルータは、ＶｏＩＰ−ＧＷ、エッジルータが送受信する音声パケット及びその他データのＩＰパケットを中継(フォワーディング)する。
【０００３】
ところで、音声をＩＰネットワークを用いて転送する際には、いかにリアルタイム性を保ち、パケットロス、揺らぎ等による音声劣化を少なくするかが重要となる。従来、ＩＰネットワークでは、一般的に、ＩＰ−ＴｏＳ(Type of Service)を用いたＤｉｆｆｓｅｒｖｅ(Diff-serv:Differentiated Service)、或いは帯域予約制御のためのＲＳＶＰ(Resource Reservation Protocol)によるＱｏＳ(Quality of Service)制御が行われている。
【０００４】
図２３は、Ｄｉｆｆｓｅｒｖｅによる優先制御を示す図である。Ｄｉｆｆｓｅｒｖｅでは、中継ルータが、所定の優先度(例えば、“高優先”，“中優先”，“低優先”)が割り当てられた複数のキューを持ち、受信パケットをそのヘッダに設定されたＴｏＳの値を参照して優先度に応じたキューに振り分け、その後、優先度に従った読み出し制御を実施する。このとき、“高優先”に設定されたパケットは、優先的に読み出され、次ホップへ転送される。これによって、パケットの遅延が抑えられる。ＶｏＩＰが適用される場合、音声パケットには、“高優先”に相当するＴｏＳが設定され、データパケットよりも優先的に転送されるような設定が施される。
【０００５】
しかしながら、Ｄｉｆｆｓｅｒｖｅは、音声パケットフローと他のデータフローとを優先度の面で差別化(例えば音声パケットは高優先、他のデータパケットは低優先)して転送する技術であり、通話に必要な音声フロー帯域を通話毎に(音声パケットフロー毎に)保証するものではない。このため、図２４に示すように、高優先度に振り分けられるフローに輻輳が発生した場合は、各音声フローにおいてパケットロス(キューのオーバーフローによる音声パケットの廃棄)が発生し、互いの影響で品質劣化を及ぼす可能性があった。
【０００６】
一方、ＲＳＶＰは、ＩＰＮＷを介したエンド―エンド間で帯域やバッファ等のリソースを確保し、ＱｏＳ制御を実現する。このため、図２５に示すように、エンド−エンド間でコネクションが設定され、このコネクション上を転送されるパケットを中継する全ての中継ルータにてＲＳＶＰによる帯域予約制御が実行され、フロー識別、帯域監視等が実行される。
【０００７】
しかしながら、ＶｏＩＰは、低帯域多フロー、呼接続・切断が頻繁なアプリケーションである。このため、ＲＳＶＰでＶｏＩＰを扱うと、中継ルータが頻繁にＲＳＶＰの実行及びこれに基づく帯域監視等を実行しなければならないので、中継ルータの負担が大きくなる。また、ネットワークの規模が大きくなり、コネクション上の中継ルータが増える程、ＲＳＶＰによるＱｏＳ制御が大規模化、複雑化する。このように、ＲＳＶＰによるＱｏＳ制御は、スケーラビリティにおいて問題があり、キャリアネットワークのような大規模ネットワークで採用するのは現実的ではなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来に比べて簡易な手法で所望の品質を持つ音声通信を提供することができるＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用する。
【００１０】
すなわち、本発明は、ＶｏＩＰネットワーク中の中継ルータを通過し且つパケットが所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視する監視手段と、新たなパケットフローの発生によって輻輳が発生する場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ前記所定の優先度で転送されるパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御を実行する輻輳制御手段と、を含むＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システムである。
【００１１】
本発明は、前記輻輳制御によって、前記新たなパケットフローの優先度が、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更される、ように構成するのが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、前記輻輳制御によって、前記新たなパケットフローが切断される、ように構成するのが好ましい。
【００１３】
本発明によれば、中継ルータを通過する所定の優先度を持つ新たなパケットフローが設定される場合に、輻輳が発生するときには、その新たなパケットフローの優先度を低くしたり、切断したりするための輻輳制御が行われる。これによって、新たなパケットフローが、既に確立している所定の優先度のパケットフローに対して影響(パケットの停滞、オーバーフローによるパケット破棄等)を与えない。このため、既に確立しているパケットフローについては、良好な状態でのパケット転送が実行される。これによって、このパケットフローを転送される音声パケットを用いる通話は、所望の音声品質で提供される。
【００１４】
本発明は、前記監視手段が、前記中継ルータを通過し且つ所定の優先度で転送される１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を保持し、新たなパケットフローの発生によって、前記合計値が所定の許容値を越える場合に輻輳が発生したと判定する、ように構成するのが好ましい。
【００１５】
本発明は、前記中継ルータを通過しパケットが所定の優先度で転送されるパケットフローを特定するためのフロー特定情報を記憶するフロー特定情報記憶手段と、
フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を記憶する合計値記憶手段と、
前記所定の優先度のパケットフローによる使用帯域の許容値を記憶する許容値記憶手段とをさらに含み、
前記監視手段は、前記中継ルータがパケットを受信した場合に、このパケットの優先度を特定し、特定した優先度が前記所定の優先度である場合に、前記フロー特定情報記憶手段を参照し、このパケットのフロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されていない場合には、このパケットのパケットフローの使用帯域を算出し、算出した帯域値を前記合計値記憶手段に記憶された合計値に加算し、この加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えるか否かを判定する、ように構成するのが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、パケットが前記所定の優先度で転送されるパケットフローの全てが音声パケットフローであり、
前記監視手段は、前記中継ルータが新たに発生した音声パケットフローの音声パケットを受信した場合に、この音声パケットに含まれたＲＴＰペイロードタイプとＩＰパケット長とに基づいて、この音声パケットの音声パケットフローの使用帯域を算出する、ように構成するのが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、ＶｏＩＰネットワークにおける音声パケットフローの設定システムである。このシステムは、ＶｏＩＰネットワークを通じた通話呼を確立するために、自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に、発呼側から着呼側へ向かう第１の方向の音声パケットフローを設定する発呼側のＶｏＩＰゲートウェイと、
前記通話呼を確立するために、自身と発呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に、着呼側から発呼側へ向かう第２の方向の音声パケットフローを設定する着呼側のＶｏＩＰゲートウェイと、
前記第１および第２の方向の各音声パケットフロー上を転送される音声パケットを中継する中継ルータと、を含み、
前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記第１および第２の方向の音声パケットフローが設定される場合に、これらの音声パケットフロー上を転送される音声パケットに設定される所定の優先度を持ち且つこれらの音声パケットフロー上を転送される試験用パケットを前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイへ向けて送信し、
前記中継ルータは、自身を通過し且つパケットが前記所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視し、前記試験用パケットが前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを折り返して前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイに戻るまでの間にに前記試験用パケットを前記第１および第２の方向で夫々受信し、受信した試験用パケットを用いて前記第１の方向および前記第２の方向の音声パケットフローの設定によって輻輳が発生するか否かを判定し、輻輳が発生する場合には、この試験用パケットに設定された前記所定の優先度を変更して転送し、
前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、自身に戻ってきた試験用パケットに設定された優先度が変更されている場合には、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する，または前記第１の方向の音声パケットフローを切断し、
前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度が前記所定の優先度より低い優先度に変更される場合には前記第２の方向の音声パケットフローの優先度を前記変更後の優先度に設定し、前記第１の方向の音声パケットフローが切断される場合には前記第２の方向の音声パケットフローを切断する。
【００１８】
また、本発明は、ＶｏＩＰゲートウェイであり、このＶｏＩＰゲートウェイ装置は、ＶｏＩＰネットワークを通じた通話呼を確立するために、自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に発呼側から着呼側へ向かう所定の優先度を持つ新たな音声パケットフローを設定する設定手段と、
設定された音声パケットフロー上を転送される音声パケットを中継する中継ルータで前記新たなパケットフローの設定による輻輳が検出された場合に、前記通話呼の加入者に前記新たなパケットフローの制御内容を問い合わせる問い合わせ手段と、
前記加入者からの回答に従って前記新たな音声パケットフローに設定される優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定する，または前記新たな音声パケットフローを切断するための制御手段と、を含む。
【００１９】
また、本発明は、ＶｏＩＰゲートウェイであり、このＶｏＩＰゲートウェイ装置は、ＶｏＩＰネットワークを介した通話呼を確立するために通話の発呼側から着呼側へ向かう第１の方向の音声パケットフローと着呼側から発呼側へ向かう第２の方向の音声パケットフローとが自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に設定される場合に、前記第１および第２の方向の音声パケットフローに設定される優先度を持ち且つこれらの音声パケットフロー上を転送される試験用パケットを送信する送信手段と、
前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを折り返して自身に戻ってきた試験用パケットを受信する受信手段と、、
受信された試験用パケットに設定された前記所定の優先度が他の優先度に変更されている場合には、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定，または第１の方向の音声パケットフローを切断するための制御手段とを含む。
【００２０】
また、本発明は、中継ルータであり、この中継ルータは、自身を通過し且つパケットが所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視する監視手段と、
新たなパケットフローの発生によって輻輳が発生する場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ前記所定の優先度で転送されるパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御を実行する輻輳制御手段と、を含む。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。実施形態の構成は、例示であり、本発明は、実施形態の構成に限定されない。
【００２２】
図１は、本発明が適用されるＶｏＩＰネットワークにおいて、輻輳を検出した中継ルータが輻輳した旨をＣＡへ通知し、通知を受けたＣＡがＶｏＩＰ−ＧＷを制御する第１の方法を示す図である。図２,３,４は、図１に示した第１の方法のシーケンスを示す図である。
【００２３】
本発明が適用されるＶｏＩＰネットワークは、図１に示すように、複数のＶｏＩＰ−ＧＷ(以下、単に“ＧＷ”と表記する)と、複数の中継ルータと、ＣＡとを備えている。さらに、ＶｏＩＰネットワークは、エッジルータを介してＩＰ電話機を収容することもできる。図１は、ＧＷ１〜４と、中継ルータ１１〜１６と、ＣＡ５と、複数のＩＰ電話機３１および３２を収容するエッジルータ６を例示する。
【００２４】
ＶｏＩＰネットワークは、音声パケットの優先制御に係る構成を除き、従来と同様の機能を持つ。即ち、加入者電話間，加入者電話−ＩＰ電話間，及びＩＰ電話間の通話(呼：音声回線)を確立させる機能，各ＧＷが、ＰＳＴＮからのＰＣＭ音声データを音声パケットに変換してＩＰＮＷに送出したり、ＩＰＮＷからの音声パケットをＰＣＭ音声データに変換してＰＳＴＮに送出したりする機能，中継ルータが音声パケットをその宛先に従ってフォワーディングする機能等は、従来と同様である。
【００２５】
加入者電話網間，加入者電話−ＩＰ電話間，及びＩＰ電話間で通話が行われる場合、ＶｏＩＰネットワークには、通話の音声パケットを転送するための音声パケットフローが発生する。この音声パケットフロー上を転送される音声パケットのＩＰヘッダのＴｏＳフィールド(Type of Service：図１１(Ａ)参照)には、ＧＷにおいて、最高位の優先度(“高優先(Ｈ)”)を示す値が原則として(デフォルトとして)設定され、中継ルータにおいて、この優先度に従ったＤｉｆｆｓｅｒｖｅによる優先制御が行われる。これによって、音声通信のリアルタイム性が確保されるようになっている。
【００２６】
さらに、本発明が適用されるＶｏＩＰネットワークでは、以下のようなＱｏＳ制御が実施される。例えば、図１に示すように、電話機２１−ＩＰ電話機３２間，電話機２２−電話機２３間，電話機２６−電話機２４間，ＩＰ電話機３１−電話機２８間において、通話が夫々行われる場合には、図２のシーケンス図に示すような通話呼を確立するための処理(呼制御及びＧＷの制御)が行われる。
【００２７】
電話機２１−ＩＰ電話機３２間の通話は、電話機２１−ＰＳＴＮ間の呼制御，ＰＳＴＮ−ＣＡ５間の呼制御，ＣＡ５−ＩＰ電話機３２間の呼制御，及びＣＡ５によるＶｏＩＰ−ＧＷ１の制御によって確立する。このとき、ＶｏＩＰネットワークでは、ＧＷ１−中継ルータ１１−中継ルータ１３−中継ルータ１４−中継ルータ１６−エッジルータ６のルートを順方向および逆方向にたどる二つの音声パケットフロー(ＶｏＩＰ)が発生する(図１参照)。
【００２８】
また、電話機２２−電話機２３間の通話が確立することによって、ＧＷ１−中継ルータ１１−ＧＷ２のルートを順方向および逆方向にたどる二つの音声パケットフローが発生する(図１参照)。
【００２９】
また、電話機２６−電話機２４間の通話が確立することによって、ＧＷ３−中継ルータ１５−中継ルータ１４−中継ルータ１３−中継ルータ１２−ＧＷ２のルートを順方向および逆方向にたどる二つの音声パケットフローが発生する(図１参照)。
【００３０】
さらに、ＩＰ電話機３１−電話機２８間の通話が確立することによって、ＶｏＩＰネットワークでは、エッジルータ６−ＧＷ４のルートを順方向および逆方向にたどる二つの音声パケットフローが発生する(図１参照)。
【００３１】
各中継ルータ１１〜１６は、所定の優先度が設定され、自身を通過する音声パケットフローによって使用される帯域の合計値を算出し保持する。所定の優先度は、例えば、最高位の優先度“高優先(Ｈ)”である。この優先度は、音声パケットフローのみに設定されるようにするのが望ましいが、音声パケットフローとデータパケットフローとの双方に設定されるようにしても良い。但し、説明を簡単にするため、以降の説明では、帯域の合計値を算出・保持する優先度(“高優先”)は、音声パケットフローのみに設定されるものとする。
【００３２】
ここで、中継ルータ１４に着目すると、中継ルータ１４は、電話機２１−ＩＰ電話機３２間の通話(音声パケットフロー)に対する帯域と、電話機２６−電話機２４間の通話(音声パケットフロー)に対する帯域との合計値を保持する。
【００３３】
その後、図３に示すように、電話機２５が電話機２７に対して音声通話を発呼すると、電話機２５とＰＳＴＮとの間，ＰＳＴＮとＣＡ５との間，およびＰＳＴＮと電話機２７との間で、電話機２５と電話機２７とを接続する(通話を確立する)ための呼制御が実行される。
【００３４】
さらに、ＣＡ５は、各ＧＷ３,４に対し、対向側ＧＷのＩＰアドレスおよびＵＤＰ−Ｐｏｒｔを指示する。これによって、ＧＷ３とＧＷ４との間で、各中継ルータ１５,１４,１３,１２を経由する新たな音声パケットフローが発生する。この新たな音声パケットフローも、他の音声パケットフローと同様に、優先度“高優先(Ｈ)”が設定される。
【００３５】
各中継ルータ１２,１３,１４,１５は、この新たな音声パケットフローによる音声パケット(ＧＷ３からの音声パケット，およびＧＷ４からの音声パケット)を検出すると、輻輳判定を行う。輻輳判定は、“高優先(Ｈ)”のパケットフローによって使用される帯域の合計値が、各中継ルータにて予め設定されている値(輻輳判定の閾値)を越えるか否かによって行われる。
【００３６】
このとき、中継ルータ１４において、新たな音声パケットフローの発生により、“高優先(Ｈ)”のパケットフローによって使用される帯域の合計値が、輻輳判定の閾値を越えたとする。
【００３７】
この場合、中継ルータ１４は、輻輳が発生した旨をＣＡ５へ通知する。このとき、中継ルータ１４は、輻輳の原因となった新たな音声パケットフローの音声パケット(この例では、ＧＷ４からの音声パケット)のヘッダに格納されていた送信元ＩＰアドレス(Source IP address)、宛先ＩＰアドレス(Destination IP address)、送信元ＵＤＰポート番号(SourceUDP-Port)、宛先ＵＤＰポート番号(DestinationUDP-Port)を抽出し、輻輳通知としてＣＡ５に与える。これにより、ＣＡ５において、輻輳の起因となった新たな音声パケットフローが特定される。
【００３８】
ＣＡ５が輻輳通知を受け付けると、優先度変更シーケンス(図３参照)、または切断シーケンス(図４参照)が実行される。優先度変更シーケンスと切断シーケンスとの何れを実行するかは、予めＣＡ５に設定されている。さらに、優先度変更シーケンスが実施される場合には、優先度変更後の優先度が予めＣＡ５に設定される。
【００３９】
図３に示すように、優先度変更シーケンスが実行される場合には、ＣＡ５は、中継ルータ１４で指定された音声パケットフローに係るＧＷ(ＧＷ３,４)に対し、当該音声パケットフローの優先度変更を指示する。この指示は、変更後の優先度を含むようにすることができる。但し、変更後の優先度をＧＷが予め持つようにしても良い。
【００４０】
各ＧＷ３,４は、優先度変更の指示をＣＡ５から受け取ると、ユーザ(電話機２５,２７)に対し、輻輳のために優先度を変更する旨の通知(輻輳メッセージ(優先度変更通知))を与える。その後、各ＧＷ３,４は、該当する音声パケットフローの優先度をＣＡ５から指示された優先度へ、例えば“高優先(Ｈ)”から“中優先(Ｍ)”へ変更する。即ち、ＧＷ３,４で音声パケットのＴｏＳフィールドに設定される値が、“高優先”より低い優先度“中優先(Ｍ)”を指す値に変更される。
【００４１】
以上のような優先度変更シーケンスによって、電話機２５−電話機２７間の音声通話に係る音声パケットフローの優先度は、“高優先”よりも低くなる。このため、中継ルータ１４において、“高優先”に振り分けられるパケットフローの帯域が減少し、既に通話状態である高優先の音声パケットフローへの影響が回避される。
【００４２】
一方、図４に示すように、切断シーケンスが実行される場合には、ＣＡ５は、中継ルータ１４で指定された音声パケットフローに係るＧＷ(ＧＷ３,４)に対し、この音声パケットフローの切断指示を与える。
【００４３】
各ＧＷ３,４は、ＣＡ５から切断指示を受けとると、ユーザ(電話機２５,２７)に対して輻輳のため切断する旨の通知(輻輳メッセージ(切断通知))を与える。その後、各ＧＷ３,４は、当該音声パケットフローの切断処理を実行し、切断処理が完了した旨をＣＡ５に通知する。通知を受けたＣＡ５は、電話機２５と電話機２５との間の通話呼を切断するための呼制御を実行する。
【００４４】
以上のような切断シーケンスによって、ＧＷ３−ＧＷ４間の音声通話に係る音声パケットフローは切断され、優先度変更と同様に、既に通話状態である高優先音声パケットフローへの影響が回避される。
【００４５】
このため、ＶｏＩＰネットワーク中を転送される呼接続の度にＲＳＶＰのような帯域予約プロトコルを実行することなく、また中継ルータにおいて帯域監視等の複雑な処理を用いずに、比較的簡易な方法を用いて、ＳＴＭ(Synchronous Transfer Mode)交換による転送と同等な音声品質に近づけることができるＶｏＩＰ転送が実現される。
【００４６】
ユーザへの通知(輻輳メッセージの通知方法)は、音声メッセージにより通知する方法，或いは、例えばＤＴＭＦ(Dual Tone Multifrequency)等の信号を用いて通知する方法を適用することができる。
【００４７】
図５は、輻輳を検出した中継ルータが輻輳した旨をＶｏＩＰ−ＧＷを経由してＣＡへ通知し、通知を受けたＣＡがＶｏＩＰ−ＧＷを制御する第２の方法を示した図であり、図６および図７は、図５に示す第２の方法のシーケンスを示す図である。
【００４８】
例えば、図２に示す呼制御及びＧＷ制御によって、図５に示すように、電話機２１−ＩＰ電話機３２間，電話機２２−電話機２３間，電話機２６−電話機２４間，ＩＰ電話機３１−電話機２８間において、通話が夫々行われている場合において、新たに電話機２５と電話機２７との通話呼が確立し、ＧＷ３とＧＷ４との間で新たな音声パケットフローが発生したとする。
【００４９】
このとき、例えば、中継ルータ１４が、ＧＷ４またはＧＷ３からの新たな音声パケットフローに係る音声パケットを検出し、第１の方法と同様の輻輳判定を行い、“高優先”の帯域の合計値が閾値を越えた(新たな音声パケットフローを“高優先”に追加できない)と判定したとする。
【００５０】
この場合には、中継ルータ１４は、輻輳判定に際して検出した音声パケット(図６,７の例ではＧＷ４からの音声パケット)から、輻輳の原因となった音声パケットフローを特定するための情報として、送信元ＩＰアドレス，宛先ＩＰアドレス，送信元ＵＤＰポート番号，宛先ＵＤＰポート番号を抽出する。
【００５１】
そして、中継ルータ１４は、送信元／宛先ＩＰアドレス，および送信元／宛先ＵＤＰポート番号を含む輻輳通知を、第１の方法と異なり、当該音声パケットの送信元のＧＷ(図６,７の例ではＧＷ４)に与える。
【００５２】
ＧＷ４は、中継ルータ１４からの輻輳通知を、ＣＡ５へ転送する。ＣＡ５が輻輳通知を受けとると、ＣＡ５に予め施された設定に従って、第１の方法と同様の優先度変更シーケンスと切断シーケンスとの一方が実行される。図６は、中継ルータ１４による輻輳判定および優先度変更シーケンスを示し、図７は、中継ルータ１４による輻輳判定および切断シーケンスを示す。
【００５３】
第２の方法では、中継ルータは、輻輳を検出した場合には、その輻輳判定に用いた音声パケットの送信元ＩＰアドレス宛に輻輳通知を送信すれば良い。即ち、第２の方法は、中継ルータが、輻輳通知の宛先として、ＣＡ５やＧＷのＩＰアドレスを予め保持することを必要としない。
【００５４】
図８は、輻輳を検出した中継ルータが輻輳した旨をＶｏＩＰ−ＧＷへ通知し、通知を受けたＶｏＩＰ−ＧＷが自律で制御する第３の方法を示した図であり、図９および図１０は、図８に示した第３の方法のシーケンスを示した図である。
【００５５】
例えば、図２に示す呼制御及びＧＷ制御によって、図８に示すように、電話機２１−ＩＰ電話機３２間，電話機２２−電話機２３間，電話機２６−電話機２４間，ＩＰ電話機３１−電話機２８間において、通話が夫々行われている場合において、新たに電話機２５と電話機２７との通話呼が確立し、ＧＷ３とＧＷ４との間で新たな音声パケットフローが発生したとする。
【００５６】
このとき、例えば、中継ルータ１４が、ＧＷ３またはＧＷ４からの新たな音声パケットフローに係る音声パケットを検出し、第１の方法と同様の輻輳判定を行い、“高優先”の帯域の合計値が閾値を越えた(新たな音声パケットフローを“高優先”に追加できない)と判定したとする。
【００５７】
この場合には、中継ルータ１４は、輻輳判定に際して検出した音声パケット(図９,１０の例ではＧＷ４からの音声パケット)から、輻輳の原因となった音声パケットフローを特定するための情報として、送信元ＩＰアドレス，宛先ＩＰアドレス，送信元ＵＤＰポート番号，宛先ＵＤＰポート番号を抽出する。
【００５８】
そして、中継ルータ１４は、送信元／宛先ＩＰアドレス，および送信元／宛先ＵＤＰポート番号を含む輻輳通知を、第１および第２の方法と異なり、当該音声パケットの送信元および宛先のＧＷ(図９,１０の例ではＧＷ３およびＧＷ４)に与える。送信元／宛先ＧＷのＩＰアドレスは、音声パケットのＩＰヘッダから割り出すことができる。
【００５９】
各ＧＷ３,４は、輻輳通知を受け取ると、自身に施された設定に従い、自律的に、当該音声パケットフローに対する優先度変更処理または切断処理を実行する。図９に示すように、各ＧＷ３,４は、自律的に優先度を変更する場合には、ユーザ(電話機２５,２７)に対して輻輳のため優先度を変更する旨の通知(輻輳メッセージ)を与え、優先度変更処理を実行し、優先度を変更した旨をＣＡ５に通知する。
【００６０】
一方、図１０に示すように、各ＧＷ３,４は、自律的に切断を実行する場合には、ユーザ(電話機２５,２７)に対して輻輳のため切断する旨の通知(輻輳メッセージ)を与え、切断処理を実行し、切断処理が完了した旨をＣＡ５に通知する。ＣＡ５は、各ＧＷ３,４からの切断処理の完了通知を受け取ると、電話機２５−電話機２７間の通話呼を切断するための呼制御を行い、通話呼が切断される。
【００６１】
第３の方法では、優先度を変更するか、もしくは音声通話を切断するか、更に優先度変更の場合は変更後の優先度を何にするかは、各ＧＷに予め設定される。また、第２および第３の方法は、第１の方法に適用される輻輳メッセージの通知方法を適用することができる。なお、第１〜第３の方法におけるユーザへの輻輳メッセージ(優先度変更／切断通知)の付与は、必須の手順ではない。
【００６２】
第３の方法では、中継ルータが、第２の方法と同様に、輻輳通知の宛先アドレスとして、ＶｏＩＰ−ＧＷおよびＣＡのＩＰアドレスを予め保持しておく必要がない。さらに、第３の方法は、ＣＡ５による輻輳制御のためのＶｏＩＰ−ＧＷ制御を必要としない。
【００６３】
図１１(Ａ)は、本発明における音声パケットとしてのＲＴＰパケットのフォーマットを示す図である。音声パケットはＲＴＰ(Real Time Protocol)を用いて転送される。ＲＴＰパケットは、図１１(Ａ)に示すように、更にＵＤＰ／ＩＰヘッダを付加して転送される。さらに、データリンク層では、図１１(Ｂ)に示すＰＰＰフレームが用いられ、物理層では、図１１(Ｃ)に示すイーサネットフレーム(Etherフレーム)が用いられる。
【００６４】
図１２は、上述した第１〜第３の方法の実施に際して実行される中継ルータにおける輻輳制御方法を示す図である。この輻輳制御方法は、ＶｏＩＰネットワーク中の各中継ルータにおいて実行される。なお、以下の処理は、例えば、中継ルータに搭載されているプロセッサ(ＣＰＵ)が所定のプログラムを実行することによって実現することができる。
【００６５】
ここで、図２０を用いて、中継ルータのＤｉｆｆｓｅｒｖｅを実施するための構成の概要を説明する。図２０に示すように、中継ルータは、複数の音声パケットフローからのパケットを受信するための複数の入力インターフェイス(入力ＩＦ)と、入力ＩＦで受信されたパケットを送出するための複数の出力インターフェイス(出力ＩＦ)を持つ。各出力ＩＦは、ＴｏＳ判定／振分部と、優先度に応じて用意された複数のキュー(図２０は、優先度“高優先”，“中優先”及び“低優先”に応じた３つのキューを例示)と、読出制御部とを含む。図２０では、高優先に対する読出制御部と、中及び低優先に対する読出制御部とが例示されている。
【００６６】
ＴｏＳ判定／振分部は、複数の入力ＩＦを通じて入力される各パケットのＴｏＳフィールドの値に基づいてパケット(パケットフロー)の優先度を判定し、パケットを優先度に応じたキューに振り分ける。読出制御部は、優先度に従った読出制御を行う。例えば、読出制御部は“高優先”のキューにパケットが蓄積されると、それを直ちに読み出して次ホップへ転送する。このように、読出制御部は、高優先のパケットが中及び低優先よりも常に先に送出されるように各キューからのパケットの読出制御を実行する(図２３参照)。
【００６７】
図１２に戻って、中継ルータは、音声パケット(データリンク／物理レイヤのフレームを含む)を受信すると(Ｓ１)、パケット転送優先度を、ＴｏＳ値にて判定する(Ｓ２)。即ち、中継ルータのＴｏＳ判定／振分部は、入力ＩＦで受信された音声パケットが入力されると、この音声パケットからＴｏＳ値(ＩＰヘッダのＴｏＳフィールドに格納されている)を取り出し、このＴｏＳ値に対応する優先度を、ＴｏＳ−優先度対応テーブル４１から読み出す。読み出された優先度が、この音声パケットに対する優先度となる。なお、ＴｏＳ−優先度対応テーブルは、中継ルータに搭載された記憶装置上に予め用意されている。
【００６８】
読み出された優先度が“中優先(Ｍ)”である場合(Ｓ２；Ｍ)または“低優先(Ｌ)”である場合(Ｓ２；Ｌ)には、音声パケットは、これらの優先度に応じたキューに蓄積され、読出制御部により優先度に応じた読み出しタイミングでキューから読み出され、次ホップに転送される(図２０参照)。これに対し、優先度が“高優先(Ｈ)”である場合には、帯域値を算出すべきパケットフロー(“高優先使用フロー”)であるものとして、処理がステップＳ３に進む。
【００６９】
ステップＳ３では、中継ルータは、当該音声パケットが転送される音声パケットフローが高優先使用フローとして登録済みか否かを判定する。具体的には、中継ルータは、音声パケットから、送信元ＩＰアドレス(Ｓ−ＩＰ)，宛先ＩＰアドレス(Ｄ−ＩＰ)，送信元ＵＤＰポート番号(Ｓ−Ｐｏｒｔ)，および宛先ＵＤＰポート番号(Ｄ−Ｐｏｒｔ)を抽出する。これらの情報は、パケットフローを特定するためのフロー特定情報として機能する。
【００７０】
続いて、中継ルータは、獲得されたフロー特定情報が中継ルータ内の記憶装置上に設けられたフロー特定情報の登録テーブル４２に格納されているか否かを判定する。
【００７１】
ここに、登録テーブル４２は、現時点でＶｏＩＰネットワークにて発生しており、且つこの中継ルータを通過する“高優先(Ｈ)”のパケットフロー(この例では、音声パケットフロー)のフロー特定情報を登録しておくテーブル(記憶領域)である。登録テーブル４２は、例えば、ＣＡＭ(Content Addressabl Memory)を用いて構成することができ、このようにすれば、フロー特定情報の参照の高速化を図ることができる。登録テーブル４２は、本発明のフロー特定情報記憶手段に相当する。
【００７２】
音声パケットから獲得されたフロー特定情報が登録テーブル４２に既に格納されている場合(Ｓ３；ＹＥＳ)には、音声パケットは、優先度“高優先(Ｈ)”に応じたキューに蓄積され、この優先度に応じた読み出しタイミングでキューから読み出され、次ホップに転送される(図２０参照)。
【００７３】
音声パケットから獲得されたフロー特定情報が登録領域４２に格納されていない場合(Ｓ３；ＮＯ)には、中継ルータは、この音声パケットの音声パケットフローが新たに発生したものと認識し、この音声パケットフローの使用帯域を算出する。
【００７４】
即ち、中継ルータは、ステップＳ４において、音声パケットのＲＴＰヘッダ内ＰＴ(Payload Type：ペイロード・タイプ)フィールドから音声データレート(ｒ０)を導き出す(音声データの帯域を識別する)。例えば、ペイロード・タイプの値が“０”(ＰＴ＝０)であれば、ＰＣＭ音声データのコーデック種別はＧ．７１１であり、音声データ帯域は６４ｋｂｉｔ／ｓである。
【００７５】
次に、中継ルータは、当該音声パケットフローの使用帯域ｒ[bit/s]を、下記式を用いて算出する(Ｓ５)。
〈式〉使用帯域ｒ＝ｒ０＊(ＬIP＋ＬH0)／(ＬIP−ＬH1)
但し、上記式において、ＬIP[Byte]は、音声パケットのＩＰヘッダ内のＴｏｔａｌ Ｌｅｎｇｔｈ(ＩＰパケット長)の値である。また、ＬH0[Byte]は、データリンク層および物理層フレームの各ヘッダ長＋各トレイラ長の和である。また、ＬH1[Byte]は、ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰヘッダ長の和である。
【００７６】
さらに、上記式における“(ＬIP＋ＬH0)”は、データリンク層／物理層のヘッダおよびトレイラを含めたフレーム長を指す。また、“(ＬIP−ＬH1)”は、音声パケット(ＩＰパケット)からＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰヘッダ長を差し引いた音声データ長を指す。
【００７７】
例えば、音声パケットが
ＰＴ＝０(６４ｋｂｉｔ／ｓ)
ＬIP＝２００Ｂｙｔｅ
ＬH0＝１０(データリンク層がＰＰＰフレームの場合)
ＬH1＝４０(ＩＰがＩＰｖ４の場合)
であった場合は、
ｒ＝６４＊(２００＋１０)／(２００−４０)＝８４[kbit/s]
となる。
【００７８】
中継ルータは、新たな音声パケットフローの使用帯域ｒを算出すると、帯域値保持テーブル４３から現状使用帯域の値“Ｒ”と、最大許容帯域の値“Ｒmax”を読み出し、使用帯域ｒと現状使用帯域Ｒとの和(Ｒ＋ｒ)が最大許容帯域Ｒmaxを越えているか否かを判定する(Ｓ６)。
【００７９】
帯域値保持テーブル４３は、中継ルータに搭載された記憶装置上に作成されており、既に発生している“高優先”の音声パケットフローの使用帯域の合計値としての現状使用帯域Ｒの値と、“高優先”の使用帯域の最大許容値ととしての最大許容帯域Ｒmaxとを記憶している。Ｒmaxの値は、“高優先(Ｈ)”の音声パケットがＳＴＭによる音声通信と同等の品質が得られるような状態で転送されるように定められる。帯域値保持テーブルは、本発明の合計値記憶手段及び許容値記憶手段に相当する。
【００８０】
中継ルータは、帯域合計値(Ｒ＋ｒ)が最大許容帯域Ｒmaxを越えていないと判定した場合(Ｓ６；ＮＯ)には、帯域合計値(Ｒ＋ｒ)を新たな現状使用帯域Ｒとして帯域値保持テーブル４３に格納する(現状使用帯域Ｒの値を上書きする)(Ｓ７)。
【００８１】
続いて、中継ルータは、この音声パケットフローのフロー特定情報を登録テーブル４２に登録する(Ｓ８)。その後、当該音声パケットフローの音声パケットは、“高優先(Ｈ)”のキューに振り分けられ、“高優先(Ｈ)”に従った読み出しタイミングで読み出され、次ホップに転送される。
【００８２】
一方、中継ルータは、ステップＳ６において、帯域合計値(Ｒ＋ｒ)が最大許容帯域Ｒmaxを越えていると判定した場合(Ｓ６；ＮＯ)には、輻輳通知を所定の宛先へ送信する(Ｓ１０)。
【００８３】
その後、中継ルータは、当該音声パケットフローの音声パケットの優先度を変更するか、廃棄する(Ｓ１１)。例えば、優先度変更シーケンスが実施される場合には、中継ルータは、音声パケットのＴoＳフィールドの値を、音声パケットが“中優先”または“低優先”に振り分けられるように変更し、対応するキューに挿入する。一方、例えば、切断シーケンスが実施される場合には、中継ルータはその音声パケットを廃棄する。但し、中継ルータによる優先度変更とともに、切断シーケンスが実施されるようにしても良く、また、中継ルータによるパケット廃棄とともに優先度変更シーケンスが実施されるようにしても良い。
【００８４】
ステップＳ１１の処理は、優先度変更または切断シーケンスの実施によって音声パケットフローに対する設定を変更するまでの間に中継ルータが受信する当該音声パケットフローの音声パケットに対して実行される。
【００８５】
ここで、第１の方法が適用される場合には、中継ルータは、自身に予め設定されているＣＡ５のアドレスを取得し、このアドレスを宛先とする輻輳通知を送信する。これに対し、第２の方法が適用される場合には、中継ルータは、音声パケットの送信元ＩＰアドレス(音声パケットの送信元のＧＷのＩＰアドレス)を取り出し、このアドレスを宛先とする輻輳通知を送信する。これに対し、第３の方法が適用される場合には、中継ルータは、音声パケットの送信元／宛先ＩＰアドレス(音声パケットの送信元および宛先ＧＷのＩＰアドレス)を取り出し、これらのアドレスを宛先とする輻輳通知を送信する。
【００８６】
これによって、適用される方法(第１〜第３の方法の何れか)に従った優先度変更シーケンスまたは切断シーケンスが実行される。
【００８７】
その後、切断シーケンスが実行された場合には、中継ルータは、当該音声パケットフローの音声パケットを受信しなくなる。一方、優先度変更シーケンスが実行された場合には、当該音声パケットフローの音声パケットの優先度は、“中優先(Ｍ)”または“低優先(Ｌ)”となる。従って、この音声パケットは、ステップＳ２の判断に従い、その優先度に従って転送される。
【００８８】
以上説明したように、中継ルータは、ステップＳ１〜Ｓ９の処理を実行することによって、本発明による監視手段を持つ装置として機能する。また、中継ルータは、少なくともステップＳ１０の処理を実行することによって、本発明による輻輳制御手段を持つ装置として機能する。
【００８９】
中継ルータがステップＳ１〜Ｓ１１の処理を実行することで、ＲＳＶＰのような帯域予約制御を実行せずに、中継ルータが自律で音声パケットフローの使用帯域を知ることができる。また、中継ルータが全ての“高優先”の音声パケットフローの合計帯域を監視することができるので、例えば、各フロー毎の使用帯域を監視する方法であるＬｅａｋｙ Ｂｕｃｋｅｔアルゴリズムを用いた方法のような複雑な帯域監視制御を実行しなくて済む。このようにして、輻輳制御(ＱｏＳ制御)における中継ルータの負担が軽減されている。
【００９０】
そして、“高優先”の音声パケットフローの発生によって高優先音声パケットフローの使用帯域が所定値(Ｒmax)を越えた場合には、その音声パケットフローの優先度変更または切断が、第１〜第３の方法の何れかによって、実施される。
【００９１】
これによって、“高優先”のキューにて音声パケットが停滞したり(音声パケットの遅延が発生したり)、キューから音声パケットがオーバーフローしてパケットが紛失したりすることが防止される。このため、既に発生している高優先の音声パケットフローに対する影響が発生しない。
【００９２】
従って、既に登録されている高優先の音声パケットフローが良好に次ホップへ転送される状態を維持することができ、新たな音声パケットフローが発生する前に確立していた通話呼の品質(ＱｏＳ)を良好な状態で維持することができる。
【００９３】
図１３は、パケット転送優先度変更または切断した場合に、各中継ルータにおける高優先音声パケットフロ−の登録を削除する方法を示した図である。図１３の例は、電話機２５と電話機２７との間で通話呼が確立し、中継ルータ１４は、ＧＷ３からＧＷ４への音声パケットフローを、“高優先”で登録したが、ＧＷ４からＧＷ３への音声パケットフローについては輻輳を検出した場合の例を示す。
【００９４】
第１〜第３の方法の何れかによって、パケット転送の優先度変更、または切断を実施した各ＧＷ３および４は、対向側のＧＷ(ＧＷ３に対するＧＷ４，ＧＷ４に対するＧＷ３)に対し、パケット転送優先度変更または切断の完了を通知するためのパケット(通知パケット)を送信する。
【００９５】
中継ルータ２４は、ＧＷ３からＧＷ４への通知パケットを検出すると、この通知パケットに対応する高優先音声パケットフローを高優先音声パケット登録(登録テーブル４２)から削除し、削除対象の高優先音声パケットフローにて使用していた帯域分を、帯域値保持テーブル４３にて保持していた現状使用帯域Ｒの値から除く(現状使用帯域Ｒから減じる)。
【００９６】
ＧＷ４からＧＷ３への音声パケットフローに関しては、中継ルータ１４が輻輳を検出した時点で、“高優先”に登録されず、これより低い優先度(例えば、“低優先”)に変更される(優先度変更シーケンスが実施される場合)。このため、各中継ルータ１４,１３および１２は、当該音声パケットフローを“高優先”として登録しない。
【００９７】
ところが、その後の優先度変更シーケンス(輻輳制御)でＧＷ４が優先度を変更するまでの間に、他の音声パケットフローが切断され、中継ルータ２４にて帯域が空いた場合には、当該音声パケットフローが“高優先”として登録される可能性がある。
【００９８】
したがって、各中継ルータ１４,１３および１２は、ＧＷ４からＧＷ３への通知パケットを受信した場合に、この通知パケットに対応する音声パケットフローが“高優先”として登録テーブル４２に登録されているときには、この音声パケットフローの登録を削除し、この音声パケットフローの帯域を現状合計帯域Ｒから減じる。
【００９９】
これによって、輻輳が検出されたＧＷ４からＧＷ３への音声パケットフローと、逆方向であるＧＷ３からＧＷ４への音声パケットフローの、双方の音声パケットフローにかかわる各中継ルータ内の高優先音声パケット用の帯域を開放することができる。
【０１００】
図１４(Ａ)および(Ｂ)は、中継ルータが優先度変更および切断を自律で判定する方法を示した図である。この方法は、図１３に示した方法(中継ルータがＧＷからの通知パケットに従って登録削除および現状使用帯域を変更する方法)の変形例として説明される。
【０１０１】
図１４(Ａ)に示すように、中継ルータは、“高優先”の音声パケットフローを登録する場所として、登録テーブル４２の代わりに、登録テーブル４２Ａを持つ。 登録テーブル４２Ａは、音声パケットフロー毎に、“高優先”の音声パケットフローのフロー特定情報とともに、この音声パケットフローにかかわる音声パケットが中継ルータにて継続して受信されていることを示すフラグを保持する。登録テーブル４２Ａは、本発明のフロー特定情報記憶手段に相当する。
【０１０２】
中継ルータは、受信したパケットが高優先音声パケットフローとして登録済みであった場合(図１４(Ａ)、Ｓ３；ＹＥＳ)、および帯域に空きがあったため高優先音声パケットとして登録する場合(図１４(Ａ)、Ｓ８)に、この“高優先”音声パケットフローに対応する存続中フラグをオンに設定する(Ｓ８Ａ)。
【０１０３】
一方、中継ルータは、一定の周期で、以下の処理(ステップＳ１２〜Ｓ１５)を実行する。即ち、中継ルータは、周期的に登録テーブル４２Ａの存続中フラグを確認し(Ｓ１２)、その状態がオンであった場合(Ｓ１２；ＯＮ)には、その状態をオフに設定する。
【０１０４】
中継ルータは、上記処理(Ｓ１２およびＳ１３のループ処理)を登録テーブル４２Ａに登録された高優先音声パケットフローの全てに対して実施する。このループ処理は、各高優先音声パケットフローについて、パケット受信間隔(例えば２０ｍｓ(ミリ秒))より大きい間隔をもつ周期(例えば１ｓ(秒))で実行される。
【０１０５】
ステップＳ１２において、チェック対象の存続中フラグの状態がオフであった場合(Ｓ１２；ＯＦＦ)には、中継ルータは、該高優先音声パケットフローを高優先音声パケット登録(登録テーブル４２Ａ)から削除し(Ｓ１４)、この高優先音声パケットフローの使用帯域分を、帯域保持テーブル４３の現状使用帯域Ｒの値から減じる(Ｓ１５)。図１４(Ｂ)は、或る音声パケットフローに対する存続中フラグの状態例を示す図である。
【０１０６】
これによって、中継ルータは、ＧＷからのパケット転送優先度変更または切断の完了を示す通知(通知パケット)が無くても、存続中フラグがオフの音声パケットフローを検出することで、この音声パケットフローに対する優先度変更シーケンスまたは切断シーケンスが実施されたことを知ることができる。そして、中継ルータは、上記判断に基づき、自律的に音声パケットフローの登録削除および現状使用帯域Ｒの変更を実行することができる。
【０１０７】
図１５は、発側(発呼側)加入者の選択に従った優先度変更シーケンスを示す図であり、図１６は、発側(発呼側)加入者の選択に従った切断シーケンスを示す図である。図１５および図１６に示す方法は、発呼側の加入者が優先制御を実施する第４の方法に相当する。
【０１０８】
図１５および図１６において、中継ルータ１４が輻輳を検出するまでの過程は、図２及び図３と同じであるので説明を省略する。図１５および図１６において、発呼側のＧＷ(図に示す例ではＧＷ３)は、中継ルータ(例えば中継ルータ１４)にて、“高優先”の音声パケットフローの使用帯域がＲmaxを越えた場合(輻輳が検出された場合)には、この中継ルータ１４から直接またはＣＡ５を経由して、輻輳通知を受け取る。この輻輳通知は、優先度変更または切断の対象となる音声パケットフローのフロー特定情報を含んでいる。
【０１０９】
発呼側のＧＷ(ＧＷ３)が、輻輳通知を受け取ると、パケット転送優先度変更または切断を実行する前に、発呼側の加入者(図に示す例では電話機２５のユーザ)に対して輻輳中である旨(輻輳メッセージ)を通知し、優先度変更または切断の実行を問い合わせる。
【０１１０】
発呼側の加入者は、輻輳メッセージを受けとった場合には、優先度を変更するか、もしくは音声通話を切断するか、さらに優先度変更の場合は変更後の優先度を何にするかを選択することができる。そして、加入者の選択による回答が、発呼側のＧＷ(ＧＷ３)に与えられる。
【０１１１】
発呼側のＧＷ(ＧＷ３)は、加入者からの回答(選択結果)に従って、優先度変更シーケンス(図１５)または、切断シーケンス(図１６)を実行する。図１５は、優先度シーケンスにおける二つの方法を示している。一つ目の方法では、ＧＷ３が優先度変更通知を音声パケットフロー上の各中継ルータを経由して着呼側のＧＷ(ＧＷ４)に与える。二つ目の方法では、ＧＷ３が優先度変更通知をＣＡ５に与え、ＣＡ５が着呼側のＧＷ(ＧＷ４)に優先度変更通知に基づく優先度変更指示を与える。優先度変更通知／指示は、加入者によって選択された変更後の優先度(例えば、“低優先(Ｌ)”)を含んでいる。発呼／着呼側のＧＷは、音声パケットのＴｏＳフィールドに書き込む値を、変更後の優先度に対応する値に変更する。
【０１１２】
図１６は、切断シーケンスにおける二つの方法を示している。一つ目の方法では、ＧＷ３が切断通知を音声パケットフロー上の各中継ルータを経由して着呼側のＧＷ(ＧＷ４)に与える。二つ目の方法では、ＧＷ３が切断通知をＣＡ５に与え、ＣＡ５が着呼側のＧＷ(ＧＷ４)に切断通知に基づく切断指示を与える。発呼／着呼側のＧＷは、切断対象の音声パケットフローの切断処理を実行し、切断処理が終了すると、その旨をＣＡ５に与える。ＣＡ５は、電話機２５と電話機２７との通話呼を切断するための呼制御を実行する。
【０１１３】
第４の方法によれば、発呼側の加入者が、輻輳発生時の通話を優先度を落として継続するか、もしくは切断するかを選択することができる。なお、図１５及び図１６に示す発呼側のＧＷ３は、本発明による設定手段，問い合わせ手段及び制御手段を含むＶｏＩＰゲートウェイ装置として機能する。
【０１１４】
図１７および図１８は、ＣＡまたはＶｏＩＰ−ＧＷにおける輻輳判定方法を示した図である。図１７は、ＣＡまたはＶｏＩＰ−ＧＷによる第１の輻輳判定方法を示す。図１８は、ＣＡまたはＶｏＩＰ−ＧＷによる第２の輻輳判定方法を示す。
【０１１５】
第１の輻輳判定方法では、ＶｏＩＰ−ＧＷを制御するＣＡ５，またはＶｏＩＰ−ＧＷは、中継ルータからの輻輳通知を所定回数(１回以上)受信したことを条件に、パケット転送優先度を変更もしくは切断するためにＶｏＩＰ−ＧＷを制御する。
【０１１６】
図１７に示す例では、ＣＡ５または電話機２５と電話機２７との通話呼について、中継ルータ２４がＧＷ４からＧＷ３への音声パケットフローについての輻輳を検出し、これについての輻輳通知を、音声パケットを受信する毎に送信している。なお、図１７の例では、中継ルータ２４は、輻輳の検出に伴い、音声パケットの優先度変更を実施している。
【０１１７】
中継ルータ２４から送信される輻輳通知は、予め定められた宛先、即ち、ＣＡ５またはＧＷ３へ伝達される。ＣＡ５またはＧＷ４は、或る音声パケットフローに対する輻輳通知の受信回数が所定回数以上となった場合に、ＧＷ４の制御によって、優先度変更または切断シーケンスを実施する。ここで、ＧＷの制御主体がＣＡ５である場合には、第１の方法による優先度変更または切断シーケンスが実施される。一方、ＧＷの制御主体がＧＷである場合には、第２または第３の方法による優先度変更または切断シーケンスが実施される。
【０１１８】
このように、優先度変更または切断シーケンスは、音声パケットフローに係るＧＷの制御主体(ＣＡまたはＧＷ自身)が、輻輳通知を所定回数受信したことをトリガ(契機)として実施されるようにすることができる。
【０１１９】
これによれば、ＣＡおよびＶｏＩＰ−ＧＷ(ＧＷの制御主体)による輻輳通知の受信回数を２以上に設定することによって、制御主体における輻輳判定の感度を調整することができる。即ち、新たな音声パケットフローの第１番目のパケットでの判定ではなく、ある一定期間、中継ルータにおける高優先帯域の確保を試みることができる。
【０１２０】
第２の輻輳判定方法では、ＶｏＩＰ−ＧＷを制御するＣＡおよび自身を制御するＶｏＩＰ−ＧＷは、中継ルータから、発呼側から着呼側への音声パケットフローが輻輳により高優先転送ができない旨の通知と、着呼側から発呼側への音声パケットフローが輻輳により高優先転送ができない旨の通知の双方の通知を受信したことを条件に、パケット転送優先度を変更もしくは切断するためにＶｏＩＰ−ＧＷを制御する。
【０１２１】
図１８に示す例では、電話機２５と電話機２７との通話呼について、中継ルータ１４が、ＧＷ３(発呼側のＧＷ)からの音声パケットに基づく輻輳通知を、その宛先(ＧＷの制御主体)に対応するＣＡ５またはＧＷ３に与え、ＧＷ４(着呼側のＧＷ)からの音声パケットに基づく輻輳通知をＣＡ５またはＧＷ３に与える。
【０１２２】
そして、ＣＡ５またはＧＷ３は、発呼側と着呼側の双方の音声パケットに基づく輻輳通知を受け取った場合に、図１７の例と同様に、所定の設定に従って、優先度変更シーケンスと切断シーケンスとの一方を実施する。
【０１２３】
第２の輻輳判定方法によれば、新たに発生した音声パケットフローの一方(例えば、発呼側から着呼側への音声パケットフロー)が、中継ルータにおいて高優先帯域を確保でき、他方の音声パケットフロー(例えば、着呼側から発呼側への音声パケットフロー)が高優先帯域を確保できなかった場合に、中継ルータは、他方の音声パケットフロー(着呼側から発呼側への音声パケットフロー)について輻輳を検出するまでの間、この音声パケットフローに対する高優先帯域の確保を試み続けることができる。例えば、他の音声パケットフローが切断された場合には、他方の音声パケットフローの高優先帯域を確保することができる。従って、優先度を変更したり切断したりする必要がなくなる。
【０１２４】
図１９(Ａ),(Ｂ),(Ｃ)は、呼接続直前に試験パケットを用いて輻輳判定する方法を示した図である。発呼側ＶｏＩＰ−ＧＷ(図１９の例ではＧＷ３)は、呼接続直前に、これから接続する高優先音声パケットフローと同一の送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ＵＤＰポート、送信先ＵＤＰポートによる試験用パケットを生成し、優先度“高優先(Ｈ)”で送信する(図１９(Ａ),(Ｂ),(Ｃ)参照)。
【０１２５】
音声パケットフローにて音声パケットを中継する各中継ルータ(図１９の例では各中継ルータ１２,１３,１４および１５)は、試験用パケットを受信した時に、輻輳を検出した場合には、この試験用パケットの優先度を変更して転送する(図１９(Ｂ)参照)。変更後の優先度は、最初の優先度よりも低いもの(例えば“低優先(Ｌ)”)が設定される。
【０１２６】
着呼側ＶｏＩＰ−ＧＷ(図１９の例ではＧＷ４)は、試験用パケットを受信すると、発呼側ＶｏＩＰ−ＧＷに対して折り返す。これによって、試験用パケットは、逆方向(着呼側→発呼側)の音声パケットフローの試験用パケットとなる。
【０１２７】
逆側の音声パケットフローにて音声パケットを中継する各中継ルータ(図１９の例では各中継ルータ１２,１３,１４および１５)は、試験用パケットを受信した時に、輻輳を検出した場合には、この試験用パケットの優先度を変更して転送する(図１９(Ｃ)参照)。変更後の優先度は、最初の優先度よりも低いもの(例えば“低優先(Ｌ)”)が設定される。
【０１２８】
折り返された試験用パケットを受信した発呼側ＶｏＩＰ−ＧＷは、受信した試験用パケットの優先度(ＴｏＳ値)が"高優先(Ｈ)"であった場合はその後の音声パケットフローの優先度を"高優先(Ｈ)"に設定する。これに対し、ＧＷは、折り返された試験用パケットの優先度(ＴｏＳ値)が"低優先(Ｌ)"であった場合には、その後の音声パケットフローの優先度を"低優先(Ｌ)"に設定する(変更後の優先度に変更する)，あるいは、通話呼の切断の旨を着呼側ＶｏＩＰ−ＧＷへ通知する。
【０１２９】
このとき、発呼側ＶｏＩＰ−ＧＷにおけるパケット転送優先度変更または切断の判断は、予めＶｏＩＰ−ＧＷに設定しておく方法と、図１６に示す発側加入者の選択に従う方法との何れをも適用することができる。
【０１３０】
着呼側ＶｏＩＰ−ＧＷは、発呼側ＶｏＩＰ−ＧＷからの通知内容に従って、パケット転送優先度を変更したり、切断したりする。
【０１３１】
これにより、新たな通話呼の接続前に、この通話呼にかかわる音声パケットフローのパケット転送優先度を確定することができる。また、所望の優先度が得られない場合には、切断することもできる。図１９に示した発呼側のＧＷ３は、本発明による送信手段，受信手段及び制御手段を含むＶｏＩＰゲートウェイ装置として機能する。
【０１３２】
上記動作において、各中継ルータは、試験用パケットに対し、新たな高優先音声パケットフローの第１番目のパケットと同じ動作を行えば、試験用パケットとしての特別な動作を必要としない。
【０１３３】
以上説明したように、本発明によれば、従来に比べて簡易な方法を用いて、各中継ルータが自律分散的に高優先音声パケットフローの帯域を管理・確保する。そして、所定の帯域を越えた音声パケットフローが下位の優先度へ変更されたり、切断されたりする。これによって、各中継ルータ内の高優先音声パケットフロー用キューのオーバフローが防止される(図２０参照)。
【０１３４】
図２０は、高優先の音声パケットフローＨａ〜Ｈｅが既に確立している場合において、高優先の音声パケットフローＨｆ〜Ｈｊが夫々発生し、Ｈｆ〜Ｈｊを高優先で転送すると輻輳が発生する場合において、Ｈｆ〜Ｈｉの優先度が高優先から中または低優先に変更され、Ｈｊが切断された例を示している。
【０１３５】
従って、既に確立している通話呼の音声パケットフロー(図２０のＨａ〜Ｈｅ)に遅延やパケットロスが発生しない。これによって、これらの音声パケットフローの通話呼についての、ＩＰネットワーク(ＶｏＩＰネットワーク)における音声品質劣化要因が排除される。
【０１３６】
すなわち、既に接続されている音声通話を高品質状態に保ち、後から接続した音声通話により中継ルータが輻輳状態になったとしても、優先度変更もしくは切断により、その輻輳を発生させた通話が既接続音声通話の高品質状態に影響を及ぼさない。このようなＳＴＭ交換網における輻輳制御方法と同様の概念をＶｏＩＰ転送に取り入れることができる。
【０１３７】
この方法を用いるＩＰネットワークは、音声通話において、従来方法であるＳＴＭ交換を用いた帯域保証通信と同等の高品質通信と、更に選択に応じて、ベストエフォート通信との双方を提供可能である(図２１参照)。
【０１３８】
〔その他〕
本発明は、以下のように特定することができる。
（付記１）ＶｏＩＰネットワーク中の中継ルータを通過し且つパケットが所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視する監視手段と、新たなパケットフローの発生によって輻輳が発生する場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ前記所定の優先度で転送されるパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御を実行する輻輳制御手段と、を含むＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２）前記輻輳制御によって、前記新たなパケットフローの優先度が、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更される、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記３）前記輻輳制御によって、前記新たなパケットフローが切断される、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記４）前記輻輳制御手段は、輻輳通知をＶｏＩＰゲートウェイの制御装置に与え、前記制御装置は、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記５）前記輻輳制御手段は、輻輳通知をＶｏＩＰゲートウェイの制御装置に与え、前記制御装置は、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローを切断させる、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記６）前記輻輳制御手段は、輻輳通知を前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与え、前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記輻輳通知を受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、前記制御装置は、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記７）前記輻輳制御手段は、輻輳通知を前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与え、前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記輻輳通知を受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、前記制御装置は、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローを切断させる、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記８）前記輻輳制御手段は、輻輳通知を前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与え、前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記９）前記輻輳制御手段は、輻輳通知を前記新たな音声パケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与え、前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たな音声パケットフローを切断する、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１０）前記監視手段は、前記中継ルータを通過し且つ所定の優先度で転送される１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を保持し、新たなパケットフローの発生によって、前記合計値が所定の許容値を越える場合に輻輳が発生したと判定する、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１１）前記中継ルータを通過しパケットが所定の優先度で転送されるパケットフローを特定するためのフロー特定情報を記憶するフロー特定情報記憶手段と、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を記憶する合計値記憶手段と、前記所定の優先度のパケットフローによる使用帯域の許容値を記憶する許容値記憶手段とをさらに含み、前記監視手段は、前記中継ルータがパケットを受信した場合に、このパケットの優先度を特定し、特定した優先度が前記所定の優先度である場合に、前記フロー特定情報記憶手段を参照し、このパケットのフロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されていない場合には、このパケットのパケットフローの使用帯域を算出し、算出した帯域値を前記合計値記憶手段に記憶された合計値に加算し、この加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えるか否かを判定する、付記１０記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１２）前記監視手段は、前記加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えないと判定した場合には、前記パケットのフロー特定情報を前記フロー特定情報記憶手段に登録し、前記加算結果を新たな合計値として前記合計値記憶手段に記憶する、付記１１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１３）パケットが前記所定の優先度で転送されるパケットフローの全てが音声パケットフローであり、前記監視手段は、前記中継ルータが新たに発生した音声パケットフローの音声パケットを受信した場合に、この音声パケットに含まれたＲＴＰペイロードタイプとＩＰパケット長とに基づいて、この音声パケットの音声パケットフローの使用帯域を算出する、付記１０記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１４）前記監視手段は、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されたパケットフローの優先度変更または切断が実施された場合に、このパケットフローのフロー特定情報を前記フロー特定情報記憶手段から削除するとともに、このパケットフローの使用帯域の値を前記合計値記憶手段に記憶されている合計値から減じる、付記１１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１５）前記監視手段は、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された各パケットフローについて、前記中継ルータが所定期間内にパケットを受信したか否かを確認し、前記所定期間内にパケットを受信していないパケットフローのフロー特定情報を、前記フロー特定情報記憶手段から削除するとともに、このパケットフローの使用帯域の値を前記合計値記憶手段に記憶されている合計値から減じる、付記１１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１６）前記輻輳が発生した場合に、輻輳通知が前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与えられ、前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記新たなパケットフローを用いて通話を行う加入者に問い合わせを行い、前記加入者からの回答に基づいて、前記新たなパケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定，または前記新たなパケットフローを切断する、付記１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１７）前記輻輳通知が、前記新たなパケットフローを用いた通話の発呼側のＶｏＩＰゲートウェイに与えられ、前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記加入者からの回答に基づいて前記新たな音声パケットフローの優先度を変更または切断した場合に、直接にまたはＶｏＩＰゲートウェイの制御装置を介して、自身の制御内容を前記通話の着呼側のＶｏＩＰゲートウェイに伝え、
前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイの制御内容に基づいて、前記通話に対応する前記新たなパケットフローと逆側の新たなパケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定，または切断する、付記１６記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１８）前記制御装置は、所定回数、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、付記４記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記１９）前記制御装置は、所定回数、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローを切断させる、付記５記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２０）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、所定回数、前記輻輳通知を受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、前記制御装置は、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、付記６記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２１）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、所定回数、前記輻輳通知を受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、前記制御装置は、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローを切断させる、付記７記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２２）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、所定回数、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する、付記８記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２３）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、所定回数、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たな音声パケットフローを切断する、付記９記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２４）前記制御装置は、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、付記４記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２５）前記制御装置は、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローを切断させる、付記５記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２６）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、前記制御装置は、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、付記６記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２７）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、前記制御装置は、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローを切断させる、付記７記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２８）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する、付記８記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記２９）前記ＶｏＩＰゲートウェイは、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、前記新たな音声パケットフローを切断する、付記９記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。
（付記３０）ＶｏＩＰネットワークを通じた通話呼を確立するために、自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に、発呼側から着呼側へ向かう第１の方向の音声パケットフローを設定する発呼側のＶｏＩＰゲートウェイと、前記通話呼を確立するために、自身と発呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に、着呼側から発呼側へ向かう第２の方向の音声パケットフローを設定する着呼側のＶｏＩＰゲートウェイと、前記第１および第２の方向の各音声パケットフロー上を転送される音声パケットを中継する中継ルータと、を含み、前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記第１および第２の方向の音声パケットフローが設定される場合に、これらの音声パケットフロー上を転送される音声パケットに設定される所定の優先度を持ち且つこれらの音声パケットフロー上を転送される試験用パケットを前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイへ向けて送信し、前記中継ルータは、自身を通過し且つパケットが前記所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視し、前記試験用パケットが前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを折り返して前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイに戻るまでの間にに前記試験用パケットを前記第１および第２の方向で夫々受信し、受信した試験用パケットを用いて前記第１の方向および前記第２の方向の音声パケットフローの設定によって輻輳が発生するか否かを判定し、輻輳が発生する場合には、この試験用パケットに設定された前記所定の優先度を変更して転送し、前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、自身に戻ってきた試験用パケットに設定された優先度が変更されている場合には、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する，または前記第１の方向の音声パケットフローを切断し、前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度が前記所定の優先度より低い優先度に変更される場合には、前記第２の方向の音声パケットフローの優先度を、前記変更後の優先度に設定し、前記第１の方向の音声パケットフローが切断される場合には、前記第２の方向の音声パケットフローを切断する、ＶｏＩＰネットワークの音声パケットフローの設定システム。
（付記３１）ＶｏＩＰネットワークを通じた通話呼を確立するために、自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に発呼側から着呼側へ向かう所定の優先度を持つ新たな音声パケットフローを設定する設定手段と、この音声パケットフロー上を転送される音声パケットを中継する中継ルータで前記新たなパケットフローの設定による輻輳が検出された場合に、前記通話呼の加入者に前記新たなパケットフローの制御内容を問い合わせる問い合わせ手段と、前記加入者からの回答に従って前記新たな音声パケットフローに設定される優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定する，または前記新たな音声パケットフローを切断するための制御手段とを含むＶｏＩＰゲートウェイ。
（付記３２）前記加入者からの回答に基づいて前記新たな音声パケットフローの優先度を変更または切断した場合に、直接にまたはＶｏＩＰゲートウェイの制御装置を介して、前記制御内容を前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイに伝える、付記３１記載のＶｏＩＰゲートウェイ。
（付記３３）ＶｏＩＰネットワークを介した通話呼を確立するために通話の発呼側から着呼側へ向かう第１の方向の音声パケットフローと着呼側から発呼側へ向かう第２の方向の音声パケットフローとが自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に設定される場合に、前記第１および第２の方向の音声パケットフローに設定される優先度を持ち且つこれらの音声パケットフロー上を転送される試験用パケットを送信する送信手段と、前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを折り返して自身に戻ってきた試験用パケットを受信する受信手段と、受信された試験用パケットに設定された前記所定の優先度が他の優先度に変更されている場合には、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定，またた第１の方向の音声パケットフローを切断するための制御手段とを含む、ＶｏＩＰゲートウェイ。
（付記３４）前記第１の方向の音声パケットフローの優先度を変更または切断した場合に、直接にまたはＶｏＩＰゲートウェイの制御装置を介して、前記制御内容を前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイに伝える、付記３１記載のＶｏＩＰゲートウェイ。
（付記３５）自身を通過し且つパケットが所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視する監視手段と、新たなパケットフローの発生によって輻輳が発生する場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ前記所定の優先度で転送されるパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御を実行する輻輳制御手段と、を含む中継ルータ。
（付記３６）前記輻輳制御手段は、前記新たなパケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する、または前記新たなパケットフローを切断するための輻輳通知を出力する、付記３５記載の中継ルータ。
（付記３７）前記監視手段は、前記中継ルータを通過し且つ所定の優先度で転送される１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を保持し、新たなパケットフローの発生によって、前記合計値が所定の許容値を越える場合に輻輳が発生したと判定する、付記３５記載の中継ルータ。
（付記３８）前記中継ルータを通過しパケットが所定の優先度で転送されるパケットフローを特定するためのフロー特定情報を記憶するフロー特定情報記憶手段と、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を記憶する合計値記憶手段と、前記所定の優先度のパケットフローによる使用帯域の許容値を記憶する許容値記憶手段とをさらに含み、前記監視手段は、前記中継ルータがパケットを受信した場合に、このパケットの優先度を特定し、特定した優先度が前記所定の優先度である場合に、前記フロー特定情報記憶手段を参照し、このパケットのフロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されていない場合には、このパケットのパケットフローの使用帯域を算出し、算出した帯域値を前記合計値記憶手段に記憶された合計値に加算し、この加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えるか否かを判定する、付記３７記載の中継ルータ。
（付記３９）前記監視手段は、前記加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えないと判定した場合には、前記パケットのフロー特定情報を前記フロー特定情報記憶手段に登録し、前記加算結果を新たな合計値として前記合計値記憶手段に記憶する、付記３８記載の中継ルータ。
（付記４０）パケットが前記所定の優先度で転送されるパケットフローの全てが音声パケットフローであり、前記監視手段は、前記中継ルータが新たに発生した音声パケットフローの音声パケットを受信した場合に、この音声パケットに含まれたＲＴＰペイロードタイプとＩＰパケット長とに基づいて、この音声パケットの音声パケットフローの使用帯域を算出する、付記３７記載の中継ルータ。
（付記４１）前記監視手段は、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されたパケットフローの優先度変更または切断が実施された場合に、このパケットフローのフロー特定情報を前記フロー特定情報記憶手段から削除するとともに、このパケットフローの使用帯域の値を前記合計値記憶手段に記憶されている合計値から減じる、付記３８記載の中継ルータ。
（付記４２）前記監視手段は、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された各パケットフローについて、前記中継ルータが所定期間内にパケットを受信したか否かを確認し、前記所定期間内にパケットを受信していないパケットフローのフロー特定情報を、前記フロー特定情報記憶手段から削除するとともに、このパケットフローの使用帯域の値を前記合計値記憶手段に記憶されている合計値から減じる、付記３８記載の中継ルータ。
【０１３９】
【発明の効果】
本発明によれば、従来に比べて簡易な手法で所望の品質を持つ音声通信を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、輻輳を検出した中継ルータが輻輳した旨をＣＡへ通知し、通知を受けたＣＡがＶｏＩＰ−ＧＷを制御する第１の方法を示す図である。
【図２】 図２は、図１に示した第１の方法のシーケンスを示す図である。
【図３】 図３は、図１に示した第１の方法のシーケンス(優先度変更シーケンス)を示す図である。
【図４】 図４は、図１に示した第１の方法のシーケンス(切断シーケンス)を示す図である。
【図５】 図５は、輻輳を検出した中継ルータが輻輳した旨をＣＡへ通知し、通知を受けたＣＡがＶｏＩＰ−ＧＷを制御し呼を切断する第２の方法を示す図である。
【図６】 図６は、図５に示した第２の方法のシーケンス(優先度変更シーケンス)を示す図である。
【図７】 図７は、図１に示した第２の方法のシーケンス(切断シーケンス)を示す図である。
【図８】 図８は、輻輳を検出した中継ルータが輻輳した旨をＶｏＩＰ−ＧＷを経由してＣＡへ通知し、通知を受けたＣＡがＶｏＩＰ−ＧＷを制御する第３の方法を示す図である。
【図９】 図９は、図８に示した第３の方法のシーケンス(優先度変更シーケンス)を示す図である。
【図１０】 図１０は、図８に示した第３の方法のシーケンス(切断変更シーケンス)を示す図である。
【図１１】 図１１(Ａ)は、ＲＴＰパケットのフォーマットを示す図であり、図１１(Ｂ)は、ＰＰＰフレームのフォーマットを示す図であり、図１１(Ｃ)は、イーサネットフレームのフォーマットを示す図である。
【図１２】 図１２は、中継ルータにおける輻輳制御方法を示した図である。
【図１３】 図１３は、パケット転送優先度が変更または切断された場合に、各中継ルータにおける高優先音声パケットフロ−の登録を削除する方法が示された図である。
【図１４】 図１４は、中継ルータが優先度変更および切断を自律で判定する方法を示した図である。
【図１５】 図１５は、発側加入者の選択に従い優先度変更もしくは切断するシーケンスを示した図である。
【図１６】 図１６は、発側加入者の選択に従い優先度変更もしくは切断するシーケンスを示した図である。
【図１７】 ＣＡおよびＶｏＩＰ−ＧＷにおける輻輳通知受信回数による輻輳判定方法を示した図である。
【図１８】 図１８は、ＣＡおよびＶｏＩＰ−ＧＷにおける双方向の輻輳通知受信による輻輳判定方法を示した図である。
【図１９】 図１９は、呼接続直前に試験パケットを用いて輻輳判定する方法を示した図である。
【図２０】 図２０は、本発明による中継ルータにおけるＶｏＩＰ転送動作を示した図である。
【図２１】 図２１は、本発明によるＶｏＩＰネットワークにおける輻輳発生例を示した図である。
【図２２】 図２２は、ＶｏＩＰネットワーク構成例を示す図である。
【図２３】 図２３は、従来のＤｉｆｆｓｅｒｖｅによるＶｏＩＰ優先制御を示す図である。
【図２４】 図２４は、従来のＤｉｆｆｓｅｒｖｅによるＶｏＩＰ優先制御の問題点を示す図である。
【図２５】 図２５は、従来のＶｏＩＰネットワークにおけるＱｏＳ制御例を示す図である。
【符号の説明】
１〜４ ＶｏＩＰ−ＧＷ(ＶｏＩＰゲートウェイ装置)
５ ＣＡ(制御装置)
６ エッジルータ
１１〜１６ 中継ルータ(監視手段，輻輳制御手段)
２１〜２８ 電話機(加入者電話)
３１,３２ ＩＰ電話機
４１ ＴｏＳ−優先度対応テーブル
４２,４２Ａ 登録テーブル(フロー特定情報記憶手段)
４３ 帯域値保持テーブル(合計値記憶手段，許容値記憶手段)
Claims (32)
- ＶｏＩＰネットワーク中の中継ルータを通過し且つパケットが所定の優先度に従って転送される、ユーザ間で通信される情報を伝送するパケットフローを監視する監視手段と、
ユーザ間の呼設定により前記パケットフローが新たに発生したことが検出され、これによって輻輳が発生したことが検出された場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ前記所定の優先度で転送されている他のパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御として前記新たなパケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、又は前記新たなパケットフローに関する呼を切断させる輻輳制御手段と、
を含むＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記輻輳制御手段は、輻輳通知をＶｏＩＰゲートウェイの制御装置に与え、
前記制御装置は、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、
請求項１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記輻輳制御手段は、輻輳通知をＶｏＩＰゲートウェイの制御装置に与え、
前記制御装置は、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローに関する呼を切断させる、請求項１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記輻輳制御手段は、輻輳通知を前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与え、
前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記輻輳通知を受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、前記制御装置は、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、
請求項１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記輻輳制御手段は、輻輳通知を前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与え、
前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する、
請求項１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記輻輳制御手段は、輻輳通知を前記新たな音声パケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与え、
前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記新たな音声パケットフローに関する呼を切断する、
請求項１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記監視手段は、前記中継ルータを通過し且つ所定の優先度で転送される１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を保持し、新たなパケットフローの発生によって、前記合計値が所定の許容値を越える場合に輻輳が発生したと判定する、
請求項１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記中継ルータを通過しパケットが所定の優先度で転送されるパケットフローを特定するためのフロー特定情報を記憶するフロー特定情報記憶手段と、
フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を記憶する合計値記憶手段と、
前記所定の優先度のパケットフローによる使用帯域の許容値を記憶する許容値記憶手段とをさらに含み、
前記監視手段は、前記中継ルータがパケットを受信した場合に、このパケットの優先度を特定し、特定した優先度が前記所定の優先度である場合に、前記フロー特定情報記憶手段を参照し、このパケットのフロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されていない場合には、このパケットのパケットフローの使用帯域を算出し、算出した帯域値を前記合計値記憶手段に記憶された合計値に加算し、この加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えるか否かを判定する、
請求項７記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - パケットが前記所定の優先度で転送されるパケットフローの全てが音声パケットフローであり、
前記監視手段は、前記中継ルータが新たに発生した音声パケットフローの音声パケットを受信した場合に、この音声パケットに含まれたＲＴＰペイロードタイプとＩＰパケット長とに基づいて、この音声パケットの音声パケットフローの使用帯域を算出する、
請求項７記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記監視手段は、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されたパケットフローの優先度変更または切断が実施された場合に、このパケットフローのフロー特定情報を前記フロー特定情報記憶手段から削除するとともに、このパケットフローの使用帯域の値を前記合計値記憶手段に記憶されている合計値から減じる、
請求項８記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記監視手段は、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された各パケットフローについて、前記中継ルータが所定期間内にパケットを受信したか否かを確認し、前記所定期間内にパケットを受信していないパケットフローのフロー特定情報を、前記フロー特定情報記憶手段から削除するとともに、このパケットフローの使用帯域の値を前記合計値記憶手段に記憶されている合計値から減じる、
請求項８記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記輻輳が発生した場合に、輻輳通知が前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイに与えられ、
前記ＶｏＩＰゲートウェイは、前記新たなパケットフローを用いて通話を行う加入者に問い合わせを行い、前記加入者からの回答に基づいて、前記新たなパケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定，または前記新たなパケットフローに関する呼を切断する、
請求項１記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記輻輳通知が、前記新たなパケットフローを用いた通話の発呼側のＶｏＩＰゲートウェイに与えられ、
前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記加入者からの回答に基づいて前記新たな音声パケットフローの優先度を変更または切断した場合に、直接にまたはＶｏＩＰゲートウェイの制御装置を介して、自身の制御内容を前記通話の着呼側のＶｏＩＰゲートウェイに伝え、
前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイの制御内容に基づいて、前記通話に対応する前記新たなパケットフローと逆側の新たなパケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定，または前記新たなパケットフローに関する呼を切断する、
請求項１２記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記制御装置は、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、
請求項２記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記制御装置は、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、前記新たなパケットフローに係るＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローに関する呼を切断させる、
請求項３記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記ＶｏＩＰゲートウェイは、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、
前記制御装置は、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、
請求項４記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記ＶｏＩＰゲートウェイは、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、この輻輳通知を自身の制御装置に与え、
前記制御装置は、前記輻輳通知を受け取った場合に、前記ＶｏＩＰゲートウェイを制御して、前記新たなパケットフローに関する呼を切断させる、
請求項５記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記ＶｏＩＰゲートウェイは、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、前記新たなパケットフローの優先度を、前記所定の優先度よりも低い優先度に変更する、
請求項６記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 前記ＶｏＩＰゲートウェイは、新たな通話に係る発呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知と、着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを送信元とする新たな音声パケットフローが輻輳によって前記所定の優先度で転送できない旨の輻輳通知とを受け取った場合に、前記新たな音声パケットフローに関する呼を切断する、
請求項７記載のＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - ＶｏＩＰネットワークを通じた通話呼を確立するために、自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に、発呼側から着呼側へ向かう第１の方向の音声パケットフローを設定する発呼側のＶｏＩＰゲートウェイと、
前記通話呼を確立するために、自身と発呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に、着呼側から発呼側へ向かう第２の方向の音声パケットフローを設定する着呼側のＶｏＩＰゲートウェイと、
前記第１および第２の方向の各音声パケットフロー上を転送される音声パケットを中継する中継ルータと、を含み、
前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記第１および第２の方向の音声パケットフローが設定される場合に、前記通話呼の確立前に、これらの音声パケットフロー上を転送される音声パケットに設定される所定の優先度を持ち且つこれらの音声パケットフロー上を転送される試験用パケットを前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイへ向けて送信し、
前記中継ルータは、自身を通過し且つパケットが前記所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視し、前記試験用パケットが前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを折り返して前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイに戻るまでの間に前記試験用パケットを前記第１および第２の方向で夫々受信し、受信した試験用パケットを用いて前記第１の方向および前記第２の方向の音声パケットフローの設定によって輻輳が発生するか否かを判定し、輻輳が発生する場合には、この試験用パケットに設定された前記所定の優先度を変更して転送し、
前記発呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、自身に戻ってきた試験用パケットに設定された優先度が変更されている場合には、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に変更して前記通話呼を確立，または前記第１の方向の音声パケットフローを設定することなく前記通話呼の切断処理を行い、
前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイは、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度が前記所定の優先度より低い優先度に変更された場合には前記第２の方向の音声パケットフローの優先度を前記変更後の優先度に設定して前記通話呼を確立し、前記第１の方向の音声パケットフローが設定されない場合には前記第２の方向の音声パケットフローを設定することなく前記通話呼の切断処理を行う、
ＶｏＩＰネットワークの音声パケットフローの設定システム。 - ＶｏＩＰネットワークを通じた通話呼を確立するために、この通話呼で使用される自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に発呼側から着呼側へ向かう所定の優先度を持つ新たな音声パケットフローを設定する設定手段と、
設定された前記新たな音声パケットフロー上を転送される音声パケットを中継する中継ルータで前記新たなパケットフローが検出され、これによる輻輳の発生が検出された場合に、この中継ルータからの輻輳通知を受け取り、前記通話呼の加入者に前記新たなパケットフローの制御内容を問い合わせる問い合わせ手段と、
前記加入者からの回答に従って前記新たな音声パケットフローに設定される優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定する，または前記新たな音声パケットフローに関する呼を切断するための制御手段と、
を含むＶｏＩＰゲートウェイ。 - ＶｏＩＰネットワークを介した通話呼を確立するために通話の発呼側から着呼側へ向かう第１の方向の音声パケットフローと着呼側から発呼側へ向かう第２の方向の音声パケットフローとが自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に設定される場合に、前記通話呼の確立前に、前記第１および第２の方向の音声パケットフローに設定される優先度を持ち且つこれらの音声パケットフロー上を転送される試験用パケットを送信する送信手段と、
前記着呼側のＶｏＩＰゲートウェイを折り返して自身に戻ってきた試験用パケットを受信する受信手段と、
受信された試験用パケットに設定された前記所定の優先度が他の優先度に変更されている場合には、前記第１の方向の音声パケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定して前記通話呼を確立，または第１の方向の音声パケットフローを設定することなく前記通話呼の切断処理を行うための制御手段と、
を含むＶｏＩＰゲートウェイ。 - 自身を通過し且つパケットが所定の優先度に従って転送される、ユーザ間で通信される情報を伝送するパケットフローを監視する監視手段と、
ユーザ間の呼設定により前記パケットフローが新たに発生したことが検出され、これによって輻輳が発生したことが検出された場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ前記所定の優先度で転送されている他のパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御として前記新たなパケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる、又は前記新たなパケットフローに関する呼を切断させる輻輳制御手段と、
を含む中継ルータ。 - 前記監視手段は、前記中継ルータを通過し且つ所定の優先度で転送される１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を保持し、新たなパケットフローの発生によって、前記合計値が所定の許容値を超える場合に輻輳が発生したと判定し、
前記中継ルータを通過しパケットが所定の優先度で転送されるパケットフローを特定するためのフロー特定情報を記憶するフロー特定情報記憶手段と、
フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された１以上のパケットフローの合計値を記憶する合計値記憶手段と、
前記所定の優先度のパケットフローによる使用帯域の許容値を記憶する許容値記憶手段とをさらに含み、
前記監視手段は、前記中継ルータがパケットを受信した場合に、このパケットの優先度を特定し、特定した優先度が前記所定の優先度である場合に、前記フロー特定情報記憶手段を参照し、このパケットのフロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されていない場合には、このパケットのパケットフローの使用帯域を算出し、算出した帯域値を前記合計値記憶手段に記憶された合計値に加算し、この加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えるか否かを判定し、
前記監視手段は、前記加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えないと判定した場合には、前記パケットのフロー特定情報を前記フロー特定情報記憶手段に登録し、前記加算結果を新たな合計値として前記合計値記憶手段に記憶する、
請求項２３記載の中継ルータ。 - 前記監視手段は、前記中継ルータを通過し且つ所定の優先度で転送される１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を保持し、新たなパケットフローの発生によって、前記合計値が所定の許容値を超える場合に輻輳が発生したと判定し、
パケットが前記所定の優先度で転送されるパケットフローの全てが音声パケットフローであり、前記監視手段は、前記中継ルータが新たに発生した音声パケットフローの音声パケットを受信した場合に、この音声パケットに含まれたＲＴＰペイロードタイプとＩＰパケット長とに基づいて、この音声パケットの音声パケットフローの使用帯域を算出する、請求項２３記載の中継ルータ。 - 前記監視手段は、前記中継ルータを通過し且つ所定の優先度で転送される１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を保持し、新たなパケットフローの発生によって、前記合計値が所定の許容値を超える場合に輻輳が発生したと判定し、
前記中継ルータを通過しパケットが所定の優先度で転送されるパケットフローを特定するためのフロー特定情報を記憶するフロー特定情報記憶手段と、
フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された１以上のパケットフローの 合計値を記憶する合計値記憶手段と、
前記所定の優先度のパケットフローによる使用帯域の許容値を記憶する許容値記憶手段とをさらに含み、
前記監視手段は、前記中継ルータがパケットを受信した場合に、このパケットの優先度を特定し、特定した優先度が前記所定の優先度である場合に、前記フロー特定情報記憶手段を参照し、このパケットのフロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されていない場合には、このパケットのパケットフローの使用帯域を算出し、算出した帯域値を前記合計値記憶手段に記憶された合計値に加算し、この加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えるか否かを判定し、
前記監視手段は、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されたパケットフローの優先度変更または切断が実施された場合に、このパケットフローのフロー特定情報を前記フロー特定情報記憶手段から削除するとともに、このパケットフローの使用帯域の値を前記合計値記憶手段に記憶されている合計値から減じる、
請求項２３記載の中継ルータ。 - 前記監視手段は、前記中継ルータを通過し且つ所定の優先度で転送される１以上のパケットフローの使用帯域の合計値を保持し、新たなパケットフローの発生によって、前記合計値が所定の許容値を超える場合に輻輳が発生したと判定し、
前記中継ルータを通過しパケットが所定の優先度で転送されるパケットフローを特定するためのフロー特定情報を記憶するフロー特定情報記憶手段と、
フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された１以上のパケットフローの合計値を記憶する合計値記憶手段と、
前記所定の優先度のパケットフローによる使用帯域の許容値を記憶する許容値記憶手段とをさらに含み、
前記監視手段は、前記中継ルータがパケットを受信した場合に、このパケットの優先度を特定し、特定した優先度が前記所定の優先度である場合に、前記フロー特定情報記憶手段を参照し、このパケットのフロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶されていない場合には、このパケットのパケットフローの使用帯域を算出し、算出した帯域値を前記合計値記憶手段に記憶された合計値に加算し、この加算結果が前記許容値記憶手段に記憶された許容値を越えるか否かを判定し、
前記監視手段は、フロー特定情報が前記フロー特定情報記憶手段に記憶された各パケットフローについて、前記中継ルータが所定期間内にパケットを受信したか否かを確認し、前記所定期間内にパケットを受信していないパケットフローのフロー特定情報を、前記フロー特定情報記憶手段から削除するとともに、このパケットフローの使用帯域の値を前記合計値記憶手段に記憶されている合計値から減じる、
請求項２３記載の中継ルータ。 - ＶｏＩＰネットワーク中の中継ルータを通過し且つユーザ間の通信に使用されるＲＴＰ (Real Time Protocol) パケットが所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視する監視手段と、
ユーザ間の呼設定により前記パケットフローが新たに発生したことが検出され、これによる輻輳の発生が検出された場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ前記所定の優先度で転送されている他のパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御として前記新たなパケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる輻輳制御手段と、
を含むＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - ＶｏＩＰネットワーク中の中継ルータを通過し且つユーザ間の通信に使用されるＲＴＰ (Real Time Protocol) パケットが所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視する監視手段と、
ユーザ間の呼設定により前記パケットフローが新たに発生したことが検出され、これによる輻輳の発生が検出された場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ前記所定の優先度で転送されている他のパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御として前記新たなパケットフローに関する呼を切断させる輻輳制御手段と、を含むＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム。 - 自身を通過し且つユーザ間の通信に使用されるＲＴＰ (Real Time Protocol) パケットが所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視する監視手段と、
ユーザ間の呼設定により前記パケットフローが新たに発生したことが検出され、これによる輻輳の発生が検出された場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ所定の優先度で転送されている他のパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御として前記新たなパケットフローの優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に変更させる輻輳制御手段と、
を含む中継ルータ。 - 自身を通過し且つユーザ間の通信に使用されるＲＴＰ (Real Time Protocol) パケットが所定の優先度に従って転送されるパケットフローを監視する監視手段と、
ユーザ間の呼設定により前記パケットフローが新たに発生したことが検出され、これによる輻輳の発生が検出された場合に、前記新たなパケットフローの発生前に確立し且つ所定の優先度で転送されるパケットフローのパケットの転送状態を維持するための輻輳制御として前記新たなパケットフローに関する呼を切断させる輻輳制御手段と、
を含む中継ルータ。 - ＶｏＩＰネットワークを通じた呼を確立するために、この呼で使用される自身と着呼側のＶｏＩＰゲートウェイとの間に発呼側から着呼側へ向かう所定の優先度を持つ新たなＲＴＰ (Real Time Protocol) パケットフローを設定する設定手段と、
前記呼の設定により設定された前記新たなＲＴＰパケットフロー上を転送されるパケットを中継する中継ルータで前記新たなＲＴＰパケットフローが検出され、これによる輻輳の発生が検出された場合に、この中継ルータから輻輳通知を受け取り、前記呼の加入者に前記新たなパケットフローの制御内容を問い合わせる問い合わせ手段と、
前記加入者からの回答に従って前記新たなＲＴＰパケットフローに設定される優先度を前記所定の優先度よりも低い優先度に設定する、または前記新たなＲＴＰパケットフローに関する呼を切断するための制御手段と、
を含むＶｏＩＰゲートウェイ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001378993A JP3639556B2 (ja) | 2001-12-12 | 2001-12-12 | ＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム |
| US10/116,929 US7391765B2 (en) | 2001-12-12 | 2002-04-05 | Congestion control system for VoIP network |
| CNB021565465A CN1188985C (zh) | 2001-12-12 | 2002-12-12 | 用于经由网际协议的话音网络的拥塞控制*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001378993A JP3639556B2 (ja) | 2001-12-12 | 2001-12-12 | ＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003179636A JP2003179636A (ja) | 2003-06-27 |
| JP3639556B2 true JP3639556B2 (ja) | 2005-04-20 |
Family
ID=19186543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001378993A Expired - Fee Related JP3639556B2 (ja) | 2001-12-12 | 2001-12-12 | ＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7391765B2 (ja) |
| JP (1) | JP3639556B2 (ja) |
| CN (1) | CN1188985C (ja) |
Families Citing this family (69)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100454502B1 (ko) * | 2002-06-08 | 2004-10-28 | 한국전자통신연구원 | 아이피 라우터에서 ＶｏＩＰ 트래픽에 대한 ＱｏＳ를제공하는 장치 및 포워딩방법 |
| US7660297B2 (en) * | 2002-06-13 | 2010-02-09 | Nice Systems Ltd. | Voice over IP forwarding |
| US8165114B2 (en) * | 2002-06-13 | 2012-04-24 | Nice Systems Ltd. | Voice over IP capturing |
| GB2389736B (en) * | 2002-06-13 | 2005-12-14 | Nice Systems Ltd | A method for forwarding and storing session packets according to preset and/or dynamic rules |
| US7392355B2 (en) * | 2002-07-09 | 2008-06-24 | International Business Machines Corporation | Memory sharing mechanism based on priority elevation |
| US7668968B1 (en) * | 2002-12-03 | 2010-02-23 | Global Ip Solutions, Inc. | Closed-loop voice-over-internet-protocol (VOIP) with sender-controlled bandwidth adjustments prior to onset of packet losses |
| EP1642436B1 (en) * | 2003-05-16 | 2014-03-19 | Unwired Planet, LLC | Call admission control in voip systems |
| US7529247B2 (en) * | 2003-09-17 | 2009-05-05 | Rivulet Communications, Inc. | Empirical scheduling of network packets |
| US7468948B2 (en) * | 2003-09-17 | 2008-12-23 | Steven A Rogers | Empirical scheduling of network packets using coarse and fine testing periods |
| JP4186776B2 (ja) * | 2003-10-01 | 2008-11-26 | 日本電気株式会社 | フロー制御方式およびフロー制御方法 |
| US7339923B2 (en) * | 2003-10-31 | 2008-03-04 | Rivulet Communications, Inc. | Endpoint packet scheduling system |
| US7508813B2 (en) * | 2003-11-25 | 2009-03-24 | Rivulet Communications | Local area network contention avoidance |
| US7590058B1 (en) | 2003-12-09 | 2009-09-15 | At&T Intellectual Property Ii, L.P. | Method and apparatus for controlling the quality of service of voice and data services over variable bandwidth access networks |
| US7545745B1 (en) | 2004-01-16 | 2009-06-09 | At&T Intellectual Property Ii, L.P. | Method and apparatus for controlling the quality of service of voice and data services over variable bandwidth access networks |
| KR101058930B1 (ko) * | 2004-02-09 | 2011-08-23 | 주식회사 케이티 | 인터넷 전화의 대역폭 할당 장치 및 방법 |
| US8638779B2 (en) * | 2004-02-24 | 2014-01-28 | Itxc Ip Holdings Sarl | Methods and apparatus for managing voice over IP telephony |
| CN1564562B (zh) * | 2004-04-21 | 2011-04-06 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种控制ip电话网中信令、媒体分流的方法 |
| JP4574225B2 (ja) * | 2004-05-13 | 2010-11-04 | 日本電信電話株式会社 | Ｉｐ電話網における呼制御方法、ｉｐ電話システム、ルータ及び呼制御プログラム |
| KR20040052921A (ko) * | 2004-05-17 | 2004-06-23 | 김기천 | 분산 트래픽 제어를 위한 클록 동기화 장치 |
| GB2414891B (en) * | 2004-06-04 | 2007-11-07 | Marconi Comm Ltd | Communications system |
| US20050281277A1 (en) * | 2004-06-22 | 2005-12-22 | Killian Thomas J | Establishing traffic priorities in a voice over IP network |
| JP2006050250A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ｉｐ電話システム用の呼制御方法及び呼制御システム |
| US7489635B2 (en) * | 2004-09-24 | 2009-02-10 | Lockheed Martin Corporation | Routing cost based network congestion control for quality of service |
| CN100396020C (zh) * | 2004-10-11 | 2008-06-18 | 同济大学 | 一种基于双速率周期流技术的网络紧链路定位方法 |
| US7453885B2 (en) * | 2004-10-13 | 2008-11-18 | Rivulet Communications, Inc. | Network connection device |
| JP4649242B2 (ja) * | 2005-03-16 | 2011-03-09 | 株式会社日立製作所 | 端末アダプタ装置 |
| US8155014B2 (en) * | 2005-03-25 | 2012-04-10 | Cisco Technology, Inc. | Method and system using quality of service information for influencing a user's presence state |
| US8015403B2 (en) * | 2005-03-28 | 2011-09-06 | Cisco Technology, Inc. | Method and system indicating a level of security for VoIP calls through presence |
| JP2006285811A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Hitachi Ltd | ストレージシステム及びデータ処理方法 |
| US8079062B2 (en) * | 2005-05-16 | 2011-12-13 | Cisco Technology, Inc. | Method and system using presence information to manage network access |
| US7920847B2 (en) * | 2005-05-16 | 2011-04-05 | Cisco Technology, Inc. | Method and system to protect the privacy of presence information for network users |
| US7764699B2 (en) * | 2005-05-16 | 2010-07-27 | Cisco Technology, Inc. | Method and system using shared configuration information to manage network access for network users |
| JP2006340165A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Hitachi Communication Technologies Ltd | 通信経路切替制御システム及びルータ装置 |
| US7773503B2 (en) * | 2005-06-09 | 2010-08-10 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Proactive congestion control scheme for VoIP traffic on IP routers |
| US7646726B2 (en) * | 2005-06-09 | 2010-01-12 | At&T Intellectual Property 1, L.P. | System for detecting packetization delay of packets in a network |
| JP2007036828A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | 通信制御システム及び通信制御方法 |
| JP2007074225A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Sony Corp | 通信処理装置、および通信制御方法、並びにコンピュータ・プログラム |
| US7835293B2 (en) * | 2005-09-13 | 2010-11-16 | Cisco Technology, Inc. | Quality of service testing of communications networks |
| JP4725262B2 (ja) * | 2005-09-14 | 2011-07-13 | 富士フイルム株式会社 | 画像形成装置 |
| US8315245B2 (en) * | 2005-09-21 | 2012-11-20 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Overload call control in a VoIP network |
| US20070071026A1 (en) * | 2005-09-23 | 2007-03-29 | Rivulet Communications, Inc. | Compressed video packet scheduling system |
| JP2007274476A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Anritsu Corp | パケット中継装置 |
| US9621375B2 (en) | 2006-09-12 | 2017-04-11 | Ciena Corporation | Smart Ethernet edge networking system |
| CN100444583C (zh) * | 2006-05-15 | 2008-12-17 | 杭州华三通信技术有限公司 | 选择语音路由的方法和语音网关 |
| ATE447281T1 (de) * | 2006-06-30 | 2009-11-15 | Alcatel Lucent | Verfahren zur bereitstellung von einer ressourcenzulassungskontrolle |
| US8306063B2 (en) | 2006-08-29 | 2012-11-06 | EXFO Services Assurance, Inc. | Real-time transport protocol stream detection system and method |
| CN100589440C (zh) * | 2006-10-18 | 2010-02-10 | 中国科学院自动化研究所 | 一种应用于互联网的网络拥塞控制***及方法 |
| US7852783B2 (en) * | 2006-12-07 | 2010-12-14 | Cisco Technology, Inc. | Identify a secure end-to-end voice call |
| US8599704B2 (en) * | 2007-01-23 | 2013-12-03 | Microsoft Corporation | Assessing gateway quality using audio systems |
| JP2008244762A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | Ｉｐネットワークの帯域管理装置 |
| JP4951486B2 (ja) * | 2007-12-13 | 2012-06-13 | 株式会社日立産機システム | 情報処理装置および情報処理方法 |
| EP2262181A1 (en) * | 2008-03-31 | 2010-12-15 | Panasonic Corporation | Communication terminal device and communication control method |
| JP5123711B2 (ja) * | 2008-04-02 | 2013-01-23 | 三菱電機株式会社 | プロセッサ間通信制御装置 |
| JP2009284297A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Nec Access Technica Ltd | マルチセッション対応ルータおよびその通信制御方法 |
| JP2010098625A (ja) * | 2008-10-20 | 2010-04-30 | Hitachi Ltd | パケット転送装置、及び方法 |
| JP5123159B2 (ja) * | 2008-12-24 | 2013-01-16 | 株式会社日立製作所 | 通信システム及びゲートウェイ装置 |
| JP5266076B2 (ja) * | 2009-01-30 | 2013-08-21 | パナソニック株式会社 | インターホンシステム |
| US7796601B1 (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-14 | Sprint Communications Company L.P. | Internet protocol data transfer over diverse paths |
| JP5108830B2 (ja) * | 2009-05-28 | 2012-12-26 | 日本電信電話株式会社 | フォールバック制御方法、フォールバック制御システム、呼制御装置及び呼制御プログラム |
| JP5372615B2 (ja) * | 2009-06-22 | 2013-12-18 | 株式会社日立製作所 | パケット転送システム、網管理装置、及び、エッジノード |
| US9706432B2 (en) * | 2011-03-31 | 2017-07-11 | Tejas Networks Limited | Method and a system for controlling traffic congestion in a network |
| JP5699881B2 (ja) * | 2011-09-22 | 2015-04-15 | 富士通株式会社 | 無線通信システム、無線基地局、移動局および無線通信方法 |
| JP6281566B2 (ja) * | 2013-04-05 | 2018-02-21 | ソニー株式会社 | 中継管理装置、中継管理方法、プログラムおよび中継管理システム |
| RU2660598C1 (ru) * | 2014-06-13 | 2018-07-06 | Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) | Контроль перегрузок у мобильных объектов |
| CN104618617B (zh) * | 2015-01-30 | 2017-06-13 | 深圳市云之讯网络技术有限公司 | 基于voip落地网关优先级的轮询调度方法和装置 |
| JP6500677B2 (ja) * | 2015-07-27 | 2019-04-17 | 富士通株式会社 | パケット取得方法、分析装置、中継装置及びプログラム |
| CN108307434B (zh) | 2017-01-12 | 2023-04-07 | 马维尔以色列(M.I.S.L.)有限公司 | 用于流控制的方法和设备 |
| CN109412964B (zh) | 2017-08-18 | 2022-04-29 | 华为技术有限公司 | 报文控制方法及网络装置 |
| JP6969410B2 (ja) * | 2018-01-26 | 2021-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車載中継装置、中継方法、情報処理システム、及び車両 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH114292A (ja) | 1997-06-12 | 1999-01-06 | Hitachi Ltd | 通信システム |
| WO1999004536A2 (en) | 1997-07-14 | 1999-01-28 | Nokia Networks Oy | Flow control in a telecommunications network |
| JP3171569B2 (ja) | 1997-09-03 | 2001-05-28 | 日本電信電話株式会社 | Ａｔｍ通信網 |
| WO1999030450A1 (en) * | 1997-12-08 | 1999-06-17 | Packeteer, Inc. | Method for data rate control for heterogenous or peer internetworking |
| US6640248B1 (en) * | 1998-07-10 | 2003-10-28 | Malibu Networks, Inc. | Application-aware, quality of service (QoS) sensitive, media access control (MAC) layer |
| US6628629B1 (en) * | 1998-07-10 | 2003-09-30 | Malibu Networks | Reservation based prioritization method for wireless transmission of latency and jitter sensitive IP-flows in a wireless point to multi-point transmission system |
| US6452915B1 (en) * | 1998-07-10 | 2002-09-17 | Malibu Networks, Inc. | IP-flow classification in a wireless point to multi-point (PTMP) transmission system |
| JP2000099665A (ja) | 1998-09-18 | 2000-04-07 | Koito Mfg Co Ltd | カード状記録媒体の記録／再生装置 |
| US6515963B1 (en) * | 1999-01-27 | 2003-02-04 | Cisco Technology, Inc. | Per-flow dynamic buffer management |
| US6449251B1 (en) * | 1999-04-02 | 2002-09-10 | Nortel Networks Limited | Packet mapper for dynamic data packet prioritization |
| JP3676121B2 (ja) | 1999-06-01 | 2005-07-27 | 三菱電機株式会社 | パラメータ決定装置、パラメータ決定方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| WO2001019040A1 (en) * | 1999-09-03 | 2001-03-15 | Broadcom Corporation | Apparatus and method for enabling voice over ip support for a network switch |
| US6865185B1 (en) * | 2000-02-25 | 2005-03-08 | Cisco Technology, Inc. | Method and system for queuing traffic in a wireless communications network |
| US6940861B2 (en) * | 2000-03-14 | 2005-09-06 | General Instrument Corporation | Data rate limiting |
| US6424657B1 (en) * | 2000-08-10 | 2002-07-23 | Verizon Communications Inc. | Traffic queueing for remote terminal DSLAMs |
| US7002919B1 (en) * | 2000-08-16 | 2006-02-21 | Lucent Technologies Inc. | Method and system for guaranteeing quality of service for voice-over-IP services |
| US6381242B1 (en) * | 2000-08-29 | 2002-04-30 | Netrake Corporation | Content processor |
| US6957258B2 (en) * | 2001-03-28 | 2005-10-18 | Netrake Corporation | Policy gateway |
| US6687245B2 (en) * | 2001-04-03 | 2004-02-03 | Voxpath Networks, Inc. | System and method for performing IP telephony |
| US7068647B2 (en) * | 2001-04-03 | 2006-06-27 | Voxpath Networks, Inc. | System and method for routing IP packets |
| US7042841B2 (en) * | 2001-07-16 | 2006-05-09 | International Business Machines Corporation | Controlling network congestion using a biased packet discard policy for congestion control and encoded session packets: methods, systems, and program products |
| US7133362B2 (en) * | 2001-11-14 | 2006-11-07 | Microsoft Corporation | Intelligent buffering process for network conference video |
-
2001
- 2001-12-12 JP JP2001378993A patent/JP3639556B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-04-05 US US10/116,929 patent/US7391765B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-12 CN CNB021565465A patent/CN1188985C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030107991A1 (en) | 2003-06-12 |
| US7391765B2 (en) | 2008-06-24 |
| JP2003179636A (ja) | 2003-06-27 |
| CN1188985C (zh) | 2005-02-09 |
| CN1426198A (zh) | 2003-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3639556B2 (ja) | ＶｏＩＰネットワークの輻輳制御システム | |
| JP3854607B2 (ja) | Ｉｐアクセスネットワークにおいて保証サービス品質を伴うサービスを提供する方法 | |
| US8199762B2 (en) | Method of sizing packets for routing over a communication network for VoIP calls on a per call basis | |
| JP4713813B2 (ja) | 交換網およびパケット網間の通信を改良するためのシステムおよび方法 | |
| CA2464601C (en) | Methods and systems for configuring voice over internet protocol network quality of service | |
| US6934258B1 (en) | Quality of service based transitioning between alternate transport paths | |
| JP5129233B2 (ja) | 通信ネットワーク | |
| JP3430509B2 (ja) | データ通信システム及び方法 | |
| JP2006526297A (ja) | ＶｏＩＰシステムにおける呼承認制御 | |
| US20020062376A1 (en) | QoS server and control method for allocating resources | |
| US7428216B2 (en) | Method and apparatus for policy and admission control in packet-based communication systems | |
| US6175575B1 (en) | Internet service via ISDN | |
| JP2003324472A (ja) | ＶｏＩＰネットワークシステム | |
| US6222837B1 (en) | Internet service via ISDN | |
| JP2003527009A (ja) | パケットデータ用のパケットデータ加入者コンテクストをアクチベートするための方法及びシステム | |
| EP1186143A1 (en) | Quality of service based transitioning between alternate transport paths | |
| WO2001015386A2 (en) | Differentiated services provisioning for legacy systems | |
| JP2003258879A (ja) | 通信帯域予約システム、ｓｉｐ中継装置および帯域予約方法 | |
| JP2005311596A (ja) | 輻輳制御を行うルータ、輻輳制御システム及び方法 | |
| JP4546114B2 (ja) | 音声パケット転送方法及びそれに用いる端末 | |
| GB2414622A (en) | Switching from an established media path to a new media path in a Packet based network. | |
| WO2005008977A1 (ja) | パケット転送方法及び装置 | |
| JP3863061B2 (ja) | 公衆網とインターネットプロトコル網を接続する電話システム | |
| JP2002247067A (ja) | 帯域制御装置 | |
| WO2011069385A1 (zh) | 一种动态选择业务承载网络的方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040928 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041005 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041206 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050114 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080121 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100121 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120121 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130121 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130121 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140121 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |