JP4911222B2 - 通信システム、通信システムにおける通信方法、及び中継装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信システム、通信システムにおける通信方法、及び中継装置に関する。

３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、次世代移動体通信システムのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）設定方式として、従来からの端末主導方式（ＵＥ‐ｉｎｉｔｉａｔｅｄ）ではなく、アプリケーションの判断によりネットワーク側から行うネットワーク主導方式（ＮＷ‐ｉｎｉｔｉａｔｅｄ）をベースに検討が進められている（例えば、以下の非特許文献１）。

しかし、ネットワーク側にＱｏＳの事前設計ルールが存在しない新たなサービスに対する迅速な対応などを理由に、端末主導方式とネットワーク主導方式との併用も提案されている（例えば、以下の非特許文献２）。

一方、ＱｏＳ設定を行うようにした通信システムとしては、セントラルサーバがその管理ドメイン内のすべての端末からパケットの監視や利用情報を収集し、個々の端末ごとに設定されるサービスレベル等の情報を参照して、各端末に行わせる操作を決定することで、終端の端末でもＱｏＳを取り扱えるようにしたものが開示されている（例えば、以下の特許文献１）。
３ＧＰＰ ＴＲ ２３．８８２ Ｖ１．８．０（２００７−０２），″３ＧＰＰＳｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：Ｒｅｐｏｒｔ ｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｐｔｉｏｎｓ ａｎｄＣｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ″ ＱＵＡＬＣＯＭＭ，Ｌｕｃｅｎｔ，ＬＧ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｎｏｒｔｅｌ，″ＵＥ Ｉｎｉｔｉａｔｅｄ ＱｏＳ ｉｎ ＳＡＥ″，３ＧＰＰ Ｓ２−０６２８１８，Ａｕｇｕｓｔ ２００６ 特開２００４−３２０１５９号公報

携帯電話等の移動体通信システムにおいては、端末等へのサービスの提供をサービス契約条件、ならび、端末要求に応じ、適切に行うことが重要である。また、サービスの提供を迅速に行うことも求められている。上述した特許文献１では、ＱｏＳ通信路の設定を行う際に、端末とホームネットワーク間で情報を往復させなければならずＱｏＳ設定に時間がかかる。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされてもので、その目的は、ＱｏＳの設定を適切に行うことのできる通信システム、通信システムにおける通信方法、及び中継装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、ＱｏＳの設定を迅速に行う通信システム等を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一実施態様によれば、第１の移動局と、前記第１の移動局を収容する第１のコア網ノードと、前記第１の移動局のサービス条件を保持する第１のＱｏＳサーバと、前記第１の移動局の通信相手である第２の移動局と、前記第２の移動局のサービス条件を保持する第２のＱｏＳサーバとを備える通信システムにおいて、前記第１のコア網ノードは、ＱｏＳ通信路の設定を要求するＱｏＳ要求を前記第１の移動局から受信し前記第１のＱｏＳサーバに前記ＱｏＳ要求を転送する第１の転送部と、前記ＱｏＳ要求に基づいて前記第２の移動局を前記第１のコア網ノードが収容しているか否かを判断し、前記第２の移動局を収容していると判断したとき前記第１のＱｏＳサーバに前記ＱｏＳ要求の転送を指示する管理部とを備え、前記第１の転送部は前記管理部からの当該指示に基づいて前記ＱｏＳ要求を前記第２のＱｏＳサーバに転送し、前記第２のＱｏＳサーバは、前記ＱｏＳ要求に基づいて、ＱｏＳ通信路の設定を指示するＱｏＳ設定メッセージを前記第２の移動局に向けて出力するＱｏＳ設定メッセージ出力部を備えることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明の他の実施態様によれば、第１の移動局と、前記第１の移動局を収容する第１のコア網ノードと、前記第１の移動局のサービス条件を保持する第１のＱｏＳサーバと、前記第１の移動局の通信相手である第２の移動局と、前記第２の移動局のサービス条件を保持する第２のＱｏＳサーバとを備える通信システムにおける通信方法おいて、前記第１のコア網ノードにおいて、ＱｏＳ通信路の設定を要求するＱｏＳ要求を前記第１の移動局から受信し、前記ＱｏＳ要求から前記第２の移動局を前記第１のコア網ノードが収容しているか否かを判断し、前記第２の移動局を収容していると判断したとき、前記ＱｏＳ要求を前記第１のＱｏＳサーバに転送し、前記第２のＱｏＳサーバにおいて、前記ＱｏＳ要求に基づいて、ＱｏＳ通信路の設定を指示するＱｏＳ設定メッセージを前記第２の移動局に向けて出力することを特徴とする。

更に、上記目的を達成するために、本発明の他の実施態様によれば、第１の移動局を収容する中継装置において、前記第１の移動局からのＱｏＳ通信路の設定を要求するＱｏＳ要求を受信し、前記ＱｏＳ要求を、前記第１の移動局のサービス条件を保持する第１のＱｏＳサーバに転送する転送部と、前記ＱｏＳ要求に基づいて、前記第１の移動局の通信相手である第２の移動局を前記中継装置自身が収容するとき、前記第２の移動局のサービス条件を保持する第２のＱｏＳサーバに前記ＱｏＳ要求を送信し、前記第２の移動局を前記中継装置自身が収容していないとき、前記第２の移動局を収容する中継装置に対して前記ＱｏＳ要求を送信するよう指示する管理部とを備え、前記転送部は前記管理部からの前記指示に基づいて、前記ＱｏＳ要求を前記第２のＱｏＳサーバ又は前記第２の移動局を収容する中継装置に送信することを特徴とする。

本発明によれば、ＱｏＳの設定を適切に行うことのできる通信システム、通信システムおける通信方法、及び中継装置を提供することができる。また、本発明によれば、ＱｏＳの設定を迅速に行う通信システム等を提供することができる。

図１は通信システムの構成例を示す図である。 図２はＱｏＳポリシサーバの構成例を示す図である。 図３はコア網ノードの構成例を示す図である。 図４は通信システムのおけるシーケンスの例を示す図である。 図５は通信システムにおけるシーケンスの他の例を示す図である。 図６は通信システムにおけるシーケンスの他の例を示す図である。 図７は通信システムにおけるシーケンスの他の例を示す図である。 図８はＱｏＳ要求メッセージのフォーマット例を示す図である。 図９はＱｏＳ要求メッセージの他のフォーマット例を示す図である。 図１０はＱｏＳ要求メッセージの他のフォーマット例を示す図である。 図１１はＱｏＳ要求メッセージの他のフォーマット例を示す図である。

符号の説明

１０（１０‐ａ，１０‐ｂ）：コア網ノード（ａＧＷ）
１１：データ転送部 １２：対移動局メッセージ処理部
１３：対ＱｏＳサーバメッセージ処理部
１４：移動局管理部 １５：ＱｏＳ制御部
２０（２０‐ｉ〜２０‐ｌ）：無線網管理ノード（ｅＮＢ）
３０（３０‐１，３０‐２）：移動局（ＵＥ）
４０（４０‐１，４０‐２）：ＱｏＳポリシサーバ（ＰＣＲＦ）
４１：データ転送部 ４２：ＱｏＳ設定メッセージ処理部
４３：アプリケーションサーバインターフェース部
４４：移動局サービスポリシ情報管理部 ４５：情報データベース
５０：アプリケーションサーバ １００：ＩＰネットワーク網
２４１：ＡＶＰコードフィールド ３１１：上位プロトコル識別子フィールド
４２１：送信元ポート番号フィールド ４２２：受信先ポート番号フィールド
５３１：メッセージタイプフィールド

本発明を実施するための最良の形態について以下説明する。

まず、実施例１について説明する。図１は、通信システム１の構成例を示す図である。通信システム１は、コア網を構成するノードとしてのコア網ノード（ａＧＷ（ａｃｃｅｓｓ ＧａｔｅＷａｙ））１０‐ａ，１０‐ｂと、無線網を管理する機能を備えたノードとしての無線網管理ノード（ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ））２０‐ｉ〜２０‐ｌと、移動局（ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ））３０‐１，３０‐２と、ＱｏＳポリシサーバ（ＰＣＲＦ（Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｒｕｌｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ））４０‐１，４０‐２とを備える。また、通信システム１には、移動局３０‐１，３０‐２に対してアプリケーションを提供するためのアプリケーションサーバ（ＡＦ）５０が接続される場合もある（図中、点線で示す）。

コア網ノード１０‐ａ，１０‐ｂは、ＩＰネットワーク網１００に接続され、無線アクセス網を収容するゲートウェイ（中継）装置である。

無線網管理ノード２０‐ｉ〜２０‐ｌは、コア網ノード１０‐ａ，１０‐ｂに接続され、無線ネットワークの制御や、情報の抽出、有線伝送用信号と無線伝送用信号の変換等を行う。

移動局３０‐１，３０‐２は、無線ネットワークを介して無線網管理ノード２０‐ｉ〜２０‐ｌに接続される。移動局３０−１，３０−２は、サービスの提供を受ける端末であり、例えば携帯電話やＰＤＡ等の情報端末である。

ＱｏＳポリシサーバ４０‐１，４０‐２は、ＩＰネットワーク網１００に接続され、移動局３０‐１，３０‐２ごとにＱｏＳサービスの情報や課金ポリシ情報（サービスポリシ情報）を保持、管理したり、移動局３０‐１，３０‐２の通信状態に応じてＱｏＳ通信路の設定メッセージを出力する。

尚、図１に示す構成は論理的な構成も含み、例えば、ＱｏＳポリシサーバ４０‐１，４０‐２は物理的には１台でもよいが移動局３０‐１，３０‐２ごとに管理を行うため、図１の例では２台のＱｏＳポリシサーバ４０‐１，４０‐２を示している。

図２はＱｏＳポリシサーバ４０、図３はコア網ノード１０の、各構成例を示す図である。

ＱｏＳポリシサーバ４０は、データ転送部４１と、ＱｏＳ設定メッセージ処理部４２と、アプリケーションサーバインターフェース部４３と、移動局サービスポリシ情報管理部４４と、情報データベース４５を備える。

データ転送部４１は、外部のデータの送受信や、中継等を行うとともに、各部４２等にデータを振り分ける。

ＱｏＳ設定メッセージ処理部４２は、コア網ノード１０とのＱｏＳ制御メッセージに対する処理等を行う。

アプリケーションサーバインターフェース部４３は、アプリケーションサーバ５０が接続された場合のアプリケーションサーバ５０に対するインターフェースの役割を果たし、アプリケーションサーバ５０からのＱｏＳ要求メッセージの受付け等の処理を行う。ＱｏＳ設定メッセージ処理部４２とアプリケーションサーバインターフェース部４３は、データ転送部４１に接続される。

移動局サービスポリシ情報管理部４４は、ＱｏＳ設定メッセージ処理部４２とアプリケーションサーバインターフェース部４３に接続され、各部４２，４３からＱｏＳ要求情報等を受け取り、情報データベース４５に記憶されたサービスポリシ情報（ＱｏＳや課金等）等を読み出してサービスポリシを決定する。

情報データベース４５は、移動局３０に関するサービスポリシ情報を保持する。情報データベース４５は、例えば、移動局３０の識別子を検索キーとしてサービスポリシ情報を検索することのできるデータ構造を有している。

コア網ノード１０は、図３に示すように、データ転送部１１と、対移動局メッセージ処理部１２と、対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３と、移動局管理部１４と、ＱｏＳ制御部１５とを備える。

データ転送部１１は、外部とのデータの送受信や中継等を行う。データ転送部１１は自装置宛てのデータを識別し、データを各部１２等に振り分ける。

対移動局メッセージ処理部１２は、移動局３０との間で交換するＱｏＳ制御メッセージに対する終端処理等を行う。

対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３は、ＱｏＳポリシサーバ４０からのＱｏＳ要求メッセージの受付け等を行う。対移動局メッセージ処理部１２と対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３はデータ転送部１１に接続される。

移動局管理部１４は、対移動局メッセージ処理部１２と対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３に接続され、各処理部１２，１３からの情報に基づいてＱｏＳ通信路の設定や維持、更新等を行う。

次に、動作について説明する。図４はアプリケーションサーバ５０がシステム１に接続された場合（ネットワーク側がＱｏＳサービスに対応している場合、ともいう）のＱｏＳ設定のシーケンス例、図５はアプリケーションサーバ５０が接続されていない場合（ネットワーク側がＱｏＳサービスに対応していない場合、ともいう）のＱｏＳ設定のシーケンス例、を夫々示す図である。ともに、移動局３０‐１が発信側、移動局３０‐２を着信側とする。

図４に示すように、発信側の移動局３０‐１は、アプリケーションレベルでのＱｏＳ相当の情報、すなわち、ＱｏＳ要求情報や移動局３０‐１の能力を示す情報を含むメッセージ（図４では、「メッセージ０」）を出力する。例えば、「メッセージ０」には、移動局３０‐１では帯域「１〜３Ｍｂｐｓ」、優先度「中‐高」でサービスを受けたい等の情報が含まれる。

移動局３０‐１から送信された「メッセージ０」は、無線網管理ノード２０‐ｉ等を介して、着信側の移動局３０‐２に送信される。

着信側の移動局３０‐２は、「メッセージ０」を受信すると、移動局３０‐２自身の能力や他移動局との通信状態等に基づいて、アプリケーションレベルでの優先度、帯域等のＱｏＳ情報（例えば、帯域「３Ｍｂｐｓ」、優先度「高」など）を決定する。そして、移動局３０‐２は、決定したＱｏＳ情報を含む応答メッセージ（「メッセージ１」）を移動局３０‐１に送信する。

移動局３０‐２から送信された応答メッセージは、無線網管理ノード２０‐ｊ等を介して発信側の移動局３０‐１に送信される。

応答メッセージを受信した着信側のアプリケーションサーバ５０では、ＱｏＳポリシサーバ４０‐２に対してＱｏＳ要求メッセージを出力する。

ＱｏＳポリシサーバ４０‐２は、ＱｏＳ要求メッセージを受け取ると、自身で保持する移動局３０‐２に対するサービス情報に基づいて、提供するサービスを決定する。具体的には、図２の示すように、ＱｏＳポリシサーバ４０‐２のデータ転送部４１は、受信したＱｏＳ要求メッセージがアプリケーションサーバ５０からのデータであることを識別し、アプリケーションサーバインターフェース部４３にＱｏＳ要求メッセージを出力する。識別は、例えば、ＱｏＳ要求メッセージに含まれるアドレス（送信元がアプリケーションサーバ５０であることを示すＩＰアドレスなど）情報に基づいて行う。

アプリケーションサーバインターフェース部４３は、ＱｏＳ要求メッセージから、サービスを受ける移動局３０‐２の識別子、ＱｏＳ要求情報（アプリケーションやサービスの種別）、通信情報（発信及び着信のアドレスや、ポート番号など）等を抽出して、移動局サービスポリシ情報管理部４４に出力する。移動局サービスポリシ情報管理部４４は、アプリケーションサーバインターフェース部４３からの移動局３０‐２の識別子を用いて、情報データベース４５から移動局３０‐２のサービスポリシ情報を取得し、ＱｏＳ要求メッセージに対して提供するサービスポリシを決定する。移動局サービスポリシ情報管理部４４は、ＱｏＳ設定メッセージ処理部４２に対して、決定したサービスポリシでのＱｏＳ設定を行うように指示する。ＱｏＳ設定メッセージ処理部４２は、ＱｏＳ設定要求メッセージを作成して、データ転送部４１に出力する。データ転送部４１は、ＱｏＳ設定要求メッセージをコア網ノード１０‐ａに送信する。

図４に戻り、着信側のコア網ノード１０‐ａは、ＱｏＳ設定要求メッセージを受信すると、移動局３０‐２を収容する無線網管理ノード２０‐ｊにＱｏＳ設定要求メッセージを出力する。コア網ノード１０‐ａは、具体的には以下のように動作する。すなわち、図３に示すように、コア網ノード１０‐ａのデータ転送部１１は、ＱｏＳポリシサーバ４０‐２からのデータであることを識別すると、ＱｏＳ設定要求メッセージを対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３に出力する。識別は、例えば、ＱｏＳ設定要求メッセージに含まれるアドレス情報（ＱｏＳポリシサーバ４０−２のＩＰアドレスなど）に基づいて行う。

対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３は、ＱｏＳ設定要求メッセージから、ＱｏＳ設定情報（ＱｏＳポリシサーバ４０‐２で決定したサービスポリシ情報）を抽出し、移動局管理部１４に出力する。移動局管理部１４は、ＱｏＳ設定情報を対移動局メッセージ処理部１２に出力し、ＱｏＳ設定要求メッセージを移動局３０‐２に送信するように対移動局メッセージ処理部１２に指示する。ＱｏＳ設定要求メッセージは、対移動局メッセージ処理部１２からデータ転送部１１を介して、無線網管理ノード２０‐ｊに出力される。ＱｏＳ設定要求メッセージには、コア網ノード１０‐ａと無線網管理ノード２０‐ｊとの間のＱｏＳ通信路に関する情報（ルーティングのための情報）も含まれる。例えば、移動局管理部１４はＱｏＳ通信路に関する情報を保持し、ＱｏＳ設定要求メッセージの指示を対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３に出力する際に同時にかかる情報を出力することでかかる情報がＱｏＳ設定要求メッセージに含められる。

図４に戻り、コア網ノード１０‐ａから出力されたＱｏＳ設定要求メッセージは、無線網管理ノード２０‐ｊに出力される。無線網管理ノード２０‐ｊは、ＱｏＳ設定要求を受信すると、コア網管理ノード１０‐ａと同様に、ＱｏＳ通信路に関する情報を含むようにして、ＱｏＳ設定要求メッセージを移動局３０‐２に送信する。

移動局３０‐２は、ＱｏＳ設定情報に基づいてＱｏＳ設定を行い、完了通知を無線網管理ノード２０‐ｊに送信する。完了通知は、無線網管理ノード２０‐ｊから、コア網ノード１０‐ａを介して、ＱｏＳポリシサーバ４０‐２に出力される。これにより、着信側ではＱｏＳの設定が適切に行われることになる。

発信側においても、アプリケーションサーバ５０が、移動局３０‐２からの応答メッセージ（「メッセージ１」）を受信すると、ＱｏＳ要求メッセージをＱｏＳポリシサーバ４０‐１に出力し、着信側と同様にネットワーク主導方式（ＮＷ‐Ｉｎｉｔｉａｔｅｄ）で、発信側においてもＱｏＳ通信路の設定が行われる。

このように、サービス対象アプリケーションを中継するアプリケーションサーバ５０が応答メッセージからＱｏＳ設定を開始するため、適切にＱｏＳの設定を行うことができる。また、応答メッセージの中継中にアプリケーションサーバ５０からＱｏＳ要求メッセージが出力されるため、応答メッセージが発信側移動局３０‐１で受信された後、移動局３０‐１がアプリケーションサーバ５０にＱｏＳ設定要求を出す場合と比較して、迅速にＱｏＳの設定を行うことができる。

図５は、アプリケーションサーバ５０がない場合（ネットワーク側がＱｏＳサービスに対応していない場合）の例である。

発信側の移動局３０‐１は、図４の例と同様に、着信側の移動局３０‐２に対して、ＱｏＳ要求情報と能力に関する情報とを含むメッセージ（「メッセージ０」）を送信する。着信側の移動局３０‐２は、ＱｏＳ情報を決定し、応答メッセージ（「メッセージ１」）を発信側の移動局３０‐１に送信する（図１の（１‐１））。

この例では、アプリケーションサーバ５０が存在しないため、応答メッセージを受信した移動局３０‐１自身がＱｏＳ要求メッセージを送信する（図１の（１‐２））。ＱｏＳ要求メッセージは、無線網管理ノード２０等を介してコア網ノード１０に出力される。コア網ノード１０では、図３に示すように、データ転送部１１で移動局３０‐１からのＱｏＳ要求メッセージを受信する。データ転送部１１は、移動局３０‐１からの要求メッセージであることを識別して、当該メッセージを対移動局メッセージ処理部１２に出力する。識別は、例えば、ＱｏＳ要求メッセージに含まれる移動局３０‐１の識別情報（例えば、ＩＰアドレスなど）に基づいて行う。

対移動局メッセージ処理部１２は、移動局３０‐１の識別情報等を抽出し、抽出した情報を移動局管理部１４に出力する。移動局管理部１４は、抽出情報を対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３に出力するとともにＱｏＳサーバ４０‐１宛てにＱｏＳ要求メッセージを出力するよう指示する。対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３は、当該指示に基づいてＱｏＳ要求メッセージを作成し、データ転送部１１に出力する。データ転送部１１は、ＱｏＳ要求メッセージをＱｏＳポリシサーバ４０‐１に出力する（図５の（１‐３））。

図５に戻り、ＱｏＳポリシサーバ４０‐１は、このＱｏＳ要求メッセージに基づいて、ＱｏＳパラメータ値を含むＱｏＳ設定要求メッセージを作成し、コア網ノード１０に出力する。図２に示すように、ＱｏＳポリシサーバ４０‐１のデータ転送部４１は、コア網ノード１０からのＱｏＳ要求メッセージをＱｏＳ設定メッセージ処理部４２に出力する。ＱｏＳ設定メッセージ処理部４２は、ＱｏＳ要求メッセージに含まれる移動局３０‐１の識別子等を抽出し、移動局サービスポリシ情報管理部４４に出力する。移動局サービスポリシ情報管理部４４は、抽出した情報に基づいて情報データベース４５から移動局３０‐１のサービスポリシ情報（ＱｏＳパラメータ値を含む）を取得し、サービスポリシ情報をＱｏＳ設定メッセージ処理部４２に出力するとともに、ＱｏＳ設定要求メッセージの作成を指示する。ＱｏＳ設定メッセージ処理部４２は、当該指示に基づいて、ＱｏＳ設定要求メッセージを作成する。作成されたＱｏＳ設定要求メッセージはデータ転送部４１を介してコア網ノード１０に出力される。このＱｏＳ設定要求メッセージの出力により、発信側のＱｏＳ通信路の設定が開始される。

かかる設定要求メッセージは、無線網管理ノード２０を介して移動局３０‐１に送信され、移動局３０‐１はかかるメッセージに基づいてＱｏＳの設定を行う。

また、着信側については、移動局３０‐２が応答メッセージ（「メッセージ１」）を出力後、移動局３０‐２を収容する無線網管理ノード２０に対してＱｏＳ要求メッセージを出力する。ＱｏＳ要求メッセージは、無線網管理ノード２０、コア網ノード１０を介してＱｏＳポリシサーバ４０‐２に出力される。ＱｏＳポリシサーバ４０‐２は、発信側のＱｏＳポリシサーバ４０‐１と同様にＱｏＳ設定要求メッセージを移動局３０‐２に向けて出力する。移動局３０‐２は、かかる要求に基づいてＱｏＳの設定を行う。

このように、ネットワーク側がＱｏＳサービスに対応していない場合でも、発信側の移動局３０‐１又は着信側の移動局３０‐２からのＱｏＳ要求メッセージが当該移動局３０‐１，３０‐２を収容する各ノード２０等に送信され、ＱｏＳポリシサーバ４０‐１，４０‐２からのＱｏＳ設定要求メッセージに基づいてＱｏＳの設定が行われるため、適切にＱｏＳ設定が行われる。

次に実施例２について説明する。実施例２は、迅速にＱｏＳ設定を行うようにした例である。

通信システム１の構成は、実施例１と同様である（図１参照）。移動局３０‐１を発信側、移動局３０‐２を着信側とし、コア網ノード１０‐ａ配下に発信側と着信側の移動局３０‐１，３０‐２が配置されているものとする。また、ＱｏＳポリシサーバ４０とコア網ノード１０の構成も実施例１と同様である（図２、図３参照）。

図６は本実施例２におけるＱｏＳ設定のシーケンス例を示す図である。

まず、移動局３０‐１は、実施例１と同様に移動局３０‐１の能力やＱｏＳ要求メッセージを含むメッセージ（「メッセージ０」）を着信側移動局３０‐２に向けて送信する。着信側の移動局３０‐２はかかるメッセージを受信すると、実施例１と同様に、移動局３０‐２の能力と状態に基づいて、優先度や帯域等のＱｏＳ情報を決定し、応笞メッセージ（「メッセージ１」）を発信側の移動局３０‐１に送信する。

また、着信側の移動局３０‐２は、「メッセージ０」を受信すると、ＱｏＳ要求メッセージを送信する（図６の（２‐１））。無線網管理ノード２０‐ｊは、ＱｏＳ要求メッセージを中継し、コア網ノード１０‐ａにＱｏＳ要求メッセージを出力する。

コア網ノード１０‐ａは、ＱｏＳ要求メッセージを受信すると、対向移動局３０‐１は自身が収容する移動局か否かを判断し、自身が収容する移動局と判断したときＱｏＳ要求メッセージを、対向する移動局３０‐１を管理するＱｏＳポリシサーバ４０‐１に出力する（図６の（２‐２））。

例えば、以下のように動作する。コア網ノード１０‐ａの移動局管理部１４（図３参照）には、自身が収容する移動局３０‐１，３０‐２ごとに、各移動局３０‐１，３０‐２の識別子とＩＰアドレス、各移動局３０‐１，３０‐２を管理するＱｏＳポリシサーバ４０‐１，４０‐２の識別子とＩＰアドレス、からなるテーブルを保持する。対移動局メッセージ処理部１２は、データ転送部１１からＱｏＳ要求メッセージを受け取ると、当該要求に含まれる移動局３０‐１（この場合は送信先）のＩＰアドレスを移動局管理部１４に出力する。移動局管理部１４は、テーブルを参照し、対向移動局３０‐１のＩＰアドレスがテーブルにあれば、自身が収容する移動局である、と判断する。そして、移動局管理部１４は、テーブルから対応するＱｏＳポリシサーバ４０‐１の識別子とＩＰアドレスとを読み出して、当該ＱｏＳポリシサーバ４０‐１にＱｏＳ要求メッセージを出力するように、対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３に指示する。対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３は、ＱｏＳポリシサーバ４０‐１宛てのＱｏＳ要求メッセージを作成し、データ転送部１１に出力する。データ転送部１１は、ＱｏＳポリシサーバ４０‐１にＱｏＳ要求メッセージを出力する。

また、コア網ノード１０‐ａは移動局３０‐２を管理するＱｏＳポリシサーバ４０‐２に対してもＱｏＳ要求メッセージを出力する。移動局管理部１４は、当該ＱｏＳ要求メッセージを出力するよう、対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３に指示する。移動局管理部１４はテーブルを参照することで、ＱｏＳポリシサーバ４０‐２のＩＰアドレスを取得し、ＱｏＳポリシサーバ４０‐２宛てのＱｏＳ要求メッセージの作成を指示できる。対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３は、移動局管理部１４から指示をうけると、ＱｏＳポリシサーバ４０‐２宛のＱｏＳ要求メッセージを作成し、データ転送部１１に出力する。データ転送部１１は、ＱｏＳポリシサーバ４０‐２にＱｏＳ要求メッセージを出力する。

なお、コア網ノード１０‐ａは、２つのＱｏＳ要求メッセージを識別するための識別情報を付加してＱｏＳ要求メッセージを出力する。対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３で識別情報をＱｏＳ要求メッセージに付加すればよい。双方とも同じＱｏＳ要求メッセージであるが、コア網ノード１０が対向移動局３０‐１を管理するＱｏＳポリシサーバ４０‐１宛てに発信したメッセージであることを識別するためである。

図８は、コア網ノード１０‐ａからＱｏＳポリシサーバ４０‐１に送信されるＱｏＳ要求メッセージの例である。同図は、コア網ノード１０‐ａとＱｏＳポリシサーバ４０‐１間に、ネットワークユーザ認証プロトコルの一つである、ディアメータ（Ｄｉａｍｅｔｅｒ）プロトコルを用いるシステムの場合のフォーマット例であり、属性と値のペアであることを示すＡＶＰ（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｖａｌｕｅ Ｐａｉｒ）のコードを示すＡＶＰコードフィールド２４１に、ＱｏＳ要求メッセージであることを示す特定コードが挿入される。

図６に戻り、発信側のＱｏＳポリシサーバ４０‐１は、着信側のコア網ノード１０‐ａからＱｏＳ要求メッセージを受信すると、自身が管理する移動局３０‐１に対しＱｏＳ設定要求メッセージを作成し、移動局３０‐１に向けて出力する。例えば、図２に示すように、ＱｏＳ設定メッセージ処理部４２は、コア網ノード１０から受け取ったＱｏＳ要求メッセージであることを示す情報と、ＱｏＳ要求メッセージから抽出した情報（アプリケーションの通信情報（発信側や送信側のアドレスやポート番号等））とを移動局サービスポリシ情報管理部４４に出力する。移動局サービスポリシ情報管理部４４は、抽出情報から情報データベース４５を検索してＱｏＳ設定情報を作成し、ＱｏＳ設定メッセージ処理部４２に出力するとともに、ＱｏＳ設定要求メッセージの作成を指示する。ＱｏＳ設定メッセージ処理部４２は、指示に基づいて、ＱｏＳ設定要求メッセージを作成してデータ転送部４１に出力する。データ転送部４１は、ＱｏＳ設定要求メッセージをコア網ノード１０‐ａに出力する。ＱｏＳ設定が、ネットワーク主導方式（ＮＷ‐Ｉｎｉｔｉａｔｅｄ）（図４参照）で開始される。

尚、ＱｏＳポリシサーバ４０‐１は着信側と発信側のアドレス等を入れ換えることで、ＱｏＳ要求メッセージを、発信側の移動局３０‐１から送信された要求に変換する。ＱｏＳ設定が、移動局３０‐１からの端末主導方式（ＵＥ‐Ｉｎｉｔｉａｔｅｄ）手順（図５参照）で、移動局３０‐１から要求されたことを示すためである。以降は、実施例１と同様にＱｏＳ設定要求メッセージがコア網ノード１０‐ａ等を介して移動局３０‐１に送信され、移動局３０‐１でＱｏＳ設定が行われる。そして、完了通知が移動局３０‐１から、無線網管理ノード２０‐ｉ等を介してＱｏＳポリシサーバ４０‐１に出力され発信側のＱｏＳ設定が終了する。

一方、着信側のＱｏＳポリシサーバ４０‐２は、コア網ノード１０からＱｏＳ要求メッセージを受け取ると、実施例１と同様に、ＱｏＳ設定情報を作成し、移動局３０‐２に向けてＱｏＳ設定要求メッセージを出力する。ＱｏＳ設定要求メッセージは、移動局３０‐２に送信されてＱｏＳ設定が行われることで、着信側のＱｏＳ設定が終了する。

ここで、本実施例２の効果について説明する。実施例１の図５は、本実施例２と同様にネットワーク側がＱｏＳサービスに対応していない場合の例である。図５と図６とを比較すると、着信側の移動局３０‐２がＱｏＳ要求メッセージを出力後（図５と図６で点「Ａ」）、発信側のＱｏＳポリシサーバ４０‐１においてＱｏＳ設定が開始されるまで（ＱｏＳ設定要求メッセージを出力するまで）のメッセージ数は、図５の例では（１‐１）から（１‐３）までの「３メッセージ」（中継した数を除く）、図６の例では（２‐１）から（２‐２）までの「２メッセージ」である。本実施例２では、１メッセージ分処理、転送時間を短くすることができ、ＱｏＳの設定を早くすることができる。

次に実施例３について説明する。本実施例３は、各コア網ノード１０‐ａ，１０‐ｂが発信側と着信側の移動局３０‐１，３０‐２を夫々収容する場合の例である。

コア網ノード１０‐ａ，１０‐ｂと、ＱｏＳポリシサーバ４０‐１，４０‐２の構成は実施例１等と同様である。

図７は、本実施例３におけるＱｏＳ設定のシーケンス例を示す図である。まず、発信側の移動局３０‐１は、実施例１等と同様に、ＱｏＳ要求情報と移動局３０‐１の能力を示す情報を含むメッセージ（「メッセージ０」）を着信側の移動局３０‐２に向けて送信する。着信側の移動局３０‐２は、実施例１と同様に、移動局３０‐２の能力と状態に基づいて、優先度や帯域等のＱｏＳ情報を決定し、応答メッセージ（「メッセージ１」）を発信側の移動局３０―１に向けて送信する。そして、移動局３０‐２は、実施例２と同様に、ＱｏＳ要求メッセージを無線網管理ノード２０‐ｊに送信する（図７の（３‐１））。

ＱｏＳ要求メッセージは、無線網管理ノード２０‐ｊを中継して、コア網ノード１０‐ｂに出力される。コア網ノード１０‐ｂは、ＱｏＳ要求メッセージを受信すると、実施例２と同様に、対向移動局３０‐１は自身が収容する移動局か否かを判断する。本例では、対向移動局３０‐１は他のコア網ノード１０‐ａが管理しており（移動局管理部１４のテーブルには対向移動局３０‐１に関する情報は記憶されていない）、自身が収容する移動局ではないと判断される。

移動局管理部１４（図３参照）は、対向移動局３０‐１が自身で収容する移動局ではないと判断すると、対向移動局３０‐１を収容するコア網ノード１０‐ａにＱｏＳ要求メッセージを出力するようにデータ転送部１１に指示する。例えば、移動局管理部１４は、応答メッセージ（「メッセージ１」）をコア網ノード１０‐ａに出力したときにそのコア網ノード１０‐ａのアドレス（ＩＰアドレス等）をテーブルに保持し、本処理の際にアドレスを読み出して、これを宛先とするＱｏＳ要求メッセージの作成を指示する。そして、データ転送部１１は、ＱｏＳ要求メッセージをコア網ノード１０‐ａに出力する（図７の（３‐２））。

このとき、データ転送部１１はＱｏＳ要求メッセージであることを示す情報を付加して出力する。図９は、ＩＰプロトコルのプロトコル識別子を挿入するフィールド３１１にＱｏＳ要求メッセージであることを示す特定のコードを付加する例である。

また、トランスポート層プロトコルのポート番号を挿入するフィールドに、ＱｏＳ要求メッセージであることを示す特定のポート番号を挿入してもよい。図１０は、トランスポート層プロトコルにＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いる場合の例を示し、ＵＤＰヘッダ４２０のポート番号を挿入するフィールド４２１，４２２に特定のポート番号が挿入される。

更に、トンネル型転送プロトコル（例えば、ＧＴＰ（ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌや、ＧＲＥ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）など）のメッセージ識別子にＱｏＳ要求メッセージであることを示す特定のコードを挿入するようにしてもよい。図１１は、その例を示し、メッセージタイプフィールド５３１に特定コードが挿入される。

図７に戻り、発信側のコア網ノード１０‐ａは、ＱｏＳ要求メッセージを受信すると、ＱｏＳポリシサーバ４０‐１に対してＱｏＳ要求メッセージを出力する（図７の（３‐３））。図３に示すように、データ転送部１１は、ＩＰプロトコルのプロトコル識別子、又は、トランスポート層プロトコルのポート番号、或いは、トンネル型転送プロトコルのメッセージ識別子、を参照して、受信したメッセージが着信側コア網ノード１０‐ｂからのＱｏＳ要求メッセージであることを識別する。ＱｏＳ要求メッセージは、対移動局メッセージ処理部１２に出力され、送信先の移動局３０‐１の識別情報とともに、ＱｏＳ要求メッセージから抽出したＱｏＳ要求情報を移動局管理部１４に出力する。移動局管理部１４は、ＱｏＳ要求情報に含まれる送信先のＩＰアドレスから、移動局３０‐１を管理するＱｏＳポリシサーバ４０‐１の識別情報やＩＰアドレスをテーブルから取得する。移動局管理部１４は、対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３に対して、ＱｏＳポリシサーバ４０‐１にＱｏＳ要求メッセージを送信するよう指示する。対ＱｏＳサーバメッセージ処理部１３は、ＱｏＳ要求メッセージを作成してデータ転送部１１に出力する。データ転送部１１は、ＱｏＳ要求メッセージをＱｏＳポリシサーバ４０‐１に出力する。その後の処理は、実施例２の発信側と同じ手順（ＮＷ‐Ｉｎｉｔｉａｔｅｄ）で行われ、発信側のＱｏＳ設定が終了する。

尚、発信側のＱｏＳポリシサーバ４０‐１は、コア網ノード１０‐ｂからＱｏＳ要求メッセージを受け取ると、図９等に示すＱｏＳ要求メッセージであることを示す識別子から、着信側から発信側のコア網ノード１０‐ｂ，１０‐ａを経由したＱｏＳ要求メッセージであることを識別する。識別は、ＱｏＳ設定メッセージ処理部４２で行う。例えば、図５に示すＱｏＳ要求メッセージ（（１‐３））の場合は、かかる識別子が含まれていないため、容易にコア網ノード１０‐ｂを経由したＱｏＳ要求メッセージか否かを識別できる。

ＱｏＳ設定メッセージ処理部４２は、当該ＱｏＳ要求メッセージであることを示す情報を移動局サービスポリシ情報管理部４４に出力する。移動局サービスポリシ情報管理部４４では、実施例２と同様に、送信元と送信先のＩＰアドレスを入れ換えて、発信元の移動局３０‐１を送信元、ＱｏＳポリシサーバ４０‐１を送信先とする、ＱｏＳ設定要求メッセージの作成をＱｏＳ設定メッセージ処理部４２に指示する。ＱｏＳ設定要求メッセージは、ＱｏＳポリシサーバ４０‐１から出力され、実施例２等と同様のネットワーク主導方式によりＱｏＳ通信路の設定が行われる。

一方、図７に示すように、着信側のコア網ノード１０‐ｂは、ＱｏＳ要求メッセージをＱｏＳポリシサーバ４０‐２に出力する。この処理を含め以降の処理は、実施例２の着信側と同じ手順で行われる。これにより着信側のＱｏＳ設定が終了する。

ここで、本実施例３の効果について説明する。着信側の移動局３０‐２がＱｏＳ要求メッセージを出力した後、発信側でＱｏＳの設定が開始されるまでのメッセージ数は、実施例１の例（図５参照）では（１‐１）から（１‐３）までの「３メッセージ」、本実施例３では（３‐１）から（３‐３）までの「３メッセージ」で同じである。しかし、無線区間は実施例１では「３箇所」、本実施例３では「１箇所」跨ぐことになり、本実施例３の方が少ない。無線区間は一般に通信の遅延増加要因になりやすいため、本実施例３では迅速にＱｏＳ通信路の設定を行い得る。

Claims (9)

1. 第１の移動局と、前記第１の移動局を収容する第１のノードと、前記第１の移動局のサービス条件を保持する第１のＱｏＳサーバと、前記第１の移動局の通信相手である第２の移動局と、前記第２の移動局のサービス条件を保持する第２のＱｏＳサーバとを備える通信システムにおいて、
   前記第１のノードは、ＱｏＳ通信路の設定を要求するＱｏＳ要求を前記第１の移動局から受信し前記第１のＱｏＳサーバに前記ＱｏＳ要求を転送する第１の転送部と、前記ＱｏＳ要求に基づいて前記第２の移動局を前記第１のノードが収容しているか否かを判断し、前記第２の移動局を収容していると判断したとき前記第２のＱｏＳサーバに前記ＱｏＳ要求の転送を指示する管理部とを備え、前記第１の転送部は前記管理部からの当該指示に基づいて前記ＱｏＳ要求を前記第２のＱｏＳサーバに転送し、
   前記第２のＱｏＳサーバは、前記ＱｏＳ要求に基づいて、ＱｏＳ通信路の設定を指示するＱｏＳ設定メッセージを前記第２の移動局に向けて出力するＱｏＳ設定メッセージ出力部を備える
   ことを特徴とする通信システム。
2. 更に、前記第２の移動局を収容する第２のノードを備え、
   前記管理部は前記第２の移動局を前記第１のノードが収容していないと判断したとき、前記ＱｏＳ要求を前記第２のノードに送信するよう前記第１の転送部に指示し、前記第１の転送部は前記ＱｏＳ要求を前記第２のノードに送信し、
   前記第２のノードは、前記第１のノードからの前記ＱｏＳ要求を前記第２のＱｏＳサーバに転送する第２の転送部を備え、
   前記ＱｏＳ設定メッセージ出力部は、前記第２のノードからの前記ＱｏＳ要求に基づいて前記ＱｏＳ設定メッセージを出力することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 前記第１の転送部は、ＩＰプロトコルにおけるプロトコル識別子を挿入するフィールドに、前記第１のノードから前記第２のノードへの前記ＱｏＳ要求であることを示すコードを挿入して、当該ＱｏＳ要求を前記第２のノードへ送信することを特徴とする請求項２記載の通信システム。
4. 前記第１の転送部は、トランスポート層プロトコルのポート番号を挿入するフィールド
   に、前記第１のノードから前記第２のノードへの前記ＱｏＳ要求であることを示すコードを挿入して、当該ＱｏＳ要求を前記第２のノードへ送信することを特徴とする請求項２記載の通信システム。
5. 前記第１の転送部は、トンネル型プロトコルにおけるメッセージ識別子を挿入するフィールドに、前記第１のノードから前記第２のノードへの前記ＱｏＳ要求であることを示すコードを挿入して、当該ＱｏＳ要求を前記第２のノードへ送信することを特徴とする請求項２記載の通信システム。
6. 第１の移動局と、前記第１の移動局を収容する第１のノードと、前記第１の移動局のサービス条件を保持する第１のＱｏＳサーバと、前記第１の移動局の通信相手である第２の移動局と、前記第２の移動局のサービス条件を保持する第２のＱｏＳサーバとを備える通信システムにおける通信方法において、
   前記第１のノードにおいて、ＱｏＳ通信路の設定を要求するＱｏＳ要求を前記第１の移動局から受信し、前記ＱｏＳ要求から前記第２の移動局を前記第１のノードが収容しているか否かを判断し、前記第２の移動局を収容していると判断したとき、前記ＱｏＳ要求を前記第２のＱｏＳサーバに転送し、
   前記第２のＱｏＳサーバにおいて、前記ＱｏＳ要求に基づいて、ＱｏＳ通信路の設定を指示するＱｏＳ設定メッセージを前記第２の移動局に向けて出力する
   ことを特徴とする通信方法。
7. 第１の移動局と、前記第１の移動局を収容する第１のノードと、前記第１の移動局の通信相手である第２の移動局と、前記第２の移動局を収容する第２のノードと、前記第２の移動局のサービス条件を保持する第２のＱｏＳサーバとを備える通信システムにおける通信方法において、
   前記第１のノードにおいて、ＱｏＳ通信路の設定を要求するＱｏＳ要求を前記第１の移動局から受信し、前記ＱｏＳ要求から前記第２の移動局を前記第１のノードが収容しているか否かを判断し、前記第２の移動局を収容していないと判断したとき、前記ＱｏＳ要求を前記第２のノードに送信し、
   前記第２のノードにおいて、前記第１のノードからの前記ＱｏＳ要求を前記第２のＱｏＳサーバに転送し、
   前記第２のＱｏＳサーバにおいて、前記第２のノードからの前記ＱｏＳ要求に基づいてＱｏＳ通信路の設定を指示するＱｏＳ設定メッセージを、前記第２の移動局に向けて出力する
   ことを特徴とする通信方法。
8. 第１の移動局を収容する中継装置において、
   前記第１の移動局からのＱｏＳ通信路の設定を要求するＱｏＳ要求を受信し、前記ＱｏＳ要求を、前記第１の移動局のサービス条件を保持する第１のＱｏＳサーバに転送する転送部と、
   前記ＱｏＳ要求に基づいて、前記第１の移動局の通信相手である第２の移動局を前記中継装置自身が収容するとき、前記第２の移動局のサービス条件を保持する第２のＱｏＳサーバに前記ＱｏＳ要求を送信し、前記第２の移動局を前記中継装置自身が収容していないとき、前記第２の移動局を収容する中継装置に対して前記ＱｏＳ要求を送信するよう指示する管理部とを備え、
   前記転送部は前記管理部からの前記指示に基づいて、前記ＱｏＳ要求を前記第２のＱｏＳサーバ又は前記第２の移動局を収容する中継装置に送信することを特徴とする中継装置。
9. 第１の移動局と、前記第１の移動局を収容する第１のノードと、前記第１の移動局のサービス条件を保持する第１のＱｏＳサーバと、前記第１の移動局の通信相手である第２の移動局と、前記第２の移動局を収容する第２のノードと、前記第２の移動局のサービス条件を保持する第２のＱｏＳサーバとを備える通信システムにおいて、
   前記第１のノードは、ＱｏＳ通信路の設定を要求するＱｏＳ要求を前記第１の移動局から受信し前記第１のＱｏＳサーバに前記ＱｏＳ要求を転送する第１の転送部と、前記ＱｏＳ要求に基づいて前記第２の移動局を前記第１のノードが収容しているか否かを判断し、前記第２の移動局を収容していないと判断したとき、前記ＱｏＳ要求を前記第２のノードに送信するよう指示する管理部とを備え、前記第１の転送部は前記管理部からの当該指示に基づいて前記ＱｏＳ要求を前記第２のノードに送信し、
   前記第２のノードは、前記第１のノードからの前記ＱｏＳ要求を前記第２のＱｏＳサーバに転送する第２の転送部を備え、
   前記第２のＱｏＳサーバは、前記第２のノードからの前記ＱｏＳ要求に基づいて、ＱｏＳ通信路の設定を指示するＱｏＳ設定メッセージを前記第２の移動局に向けて出力するＱｏＳ設定メッセージ出力部を備える
   ことを特徴とする通信システム。

Images