JP5061222B2 - リソース管理方法およびリソース管理制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、次世代ネットワーク（以下、ＮＧＮ：Next Generation Network と称する）における緊急呼、優先呼等の優先度の高い呼のために、帯域やメディアストリーム数等の通信リソース（以下、リソースと略す）を確保するリソース管理方法およびリソース管理制御装置に関する。

従来の緊急呼、優先呼等の優先度の高い呼のためにリソースを確保する技術として、例えば、回線交換網（ＰＳＴＮ）において、呼が大量に集中した場合にも緊急呼、優先呼等の優先度の高い呼疎通を可能にするために、各階梯の交換機が緊急呼や優先呼のような重要呼のために確保しておくセッション（回線）数を予め定めておき、重要呼であるときは、空いているセッションを無条件に捕捉できるようにし、一般呼のときは、空いているセッション数が重要呼のために確保しておくセッション数より多いことという条件のもとに捕捉を行うものがある。

これにより、各階梯の交換機において、一般呼が輻輳した状態にあっても、一般呼により全てのセッション数が使われてしまうことがなく、重要呼の疎通が可能になる（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、ＮＧＮのようにＩＰ網をベースとした次世代ネットワークでは、利用帯域の異なる様々なサービスを提供しているため、セッションが確保できても、帯域や、帯域に限らずメディアストリーム数などのリソースが不足することにより呼が確立できなくなることが生じるため、重要呼の疎通率を上げるためには、リソースも確保しておくことが必要になるが、リソースの確保については言及されていないため、ＩＰ網をベースとした次世代ネットワークには適用できないものである。

また、他のＩＰ網をベースとして次世代ネットワークにおけるリソース（帯域、同時接続可能なメディア数など）を管理する技術としては、加入者を収容するセッション制御サーバ装置が、物理的なアクセスネットワークの構成を仮想パスとして抽象化し設計データとして保持するようにし、セッションの確立時に、要求されたリソースが確保できるか否かをこの仮想パス上で判断し、確保できた場合に限り呼の受付を許可するようにしたものがある。

これにより、セッション(回線)を確立するときに、要求されたリソースも合わせて確保することができるようになる（例えば、特許文献２、非特許文献１参照）。

特開昭５８−１４１０６２号公報「重要呼接続制御方式」 特開２００６−２２９５１６号公報「品質保証サービスを実現する受付判定方法とトラヒック制御方法およびその通信システム」

堀米紀貴、宮坂昌宏、岸田好司著「ＮＧＮにおける帯域管理制御技術」ＮＴＴ技術ジャーナル ２００８．１０、ｐ．２２−２３

しかしながら、上述の背景技術では、セッションの確立を要求してきた呼が、緊急呼であるか優先呼であるか、あるいは一般呼であるかに関わらず、要求されたリソースが確保できるか否かを仮想パス上で判断し、確保できると判断した場合、セッション(回線)を確立しているため、一般呼等が大量に接続されて、リソースが枯渇した場合、緊急呼や優先呼のためのリソースが確保されておらず、呼損になる、という問題がある。

そこで、本発明は、リソースが枯渇した状態になることを未然に防止して、緊急呼や優先呼のためのリソースを確保し、緊急呼、優先呼等の優先度の高い重要呼の疎通率を向上させることができるリソース管理方法およびリソース管理制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の発明は、仮想パスに対し各リソースを使用する各呼の使用可能範囲を呼種に応じて予め設定した閾値と、上記仮想パスにおける現在使用中のリソースの使用量と、上記仮想パスにおいて新規に確立を要求された呼の呼種と要求リソースとに基づいて、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能であるか否かを判断するステップと、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能であると判断した場合、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記リソースを割当てるステップと、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能でないと判断した場合、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記リソースを割当てないステップと、を有し、上記要求リソースの割当てが可能であるか否かを判断するステップでは、帯域及びメディアストリーム数を含んでリソースの割当を判断するリソース管理方法である。

また、第２の発明は、第１の発明のリソース管理方法において、さらに、端末装置からセッション確立要求信号を受信して、受信した上記セッション確立要求信号に含まれる呼種情報に基づいて上記呼の呼種を識別するステップと、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能でないと判断された場合、上記要求リソースの割当てができないため上記呼の受付を許可できない旨を上記端末装置に通知するステップと、を有するリソース管理方法である。ここで、呼種情報とは、例えば、発信元や発信先の電話番号、加入者の契約条件、ＳＩＰ信号に含まれるメディア情報等のことをいう。

また、第３の発明は、第１または第２の発明のリソース管理方法において、さらに、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能であると判断し、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記リソースを割当てた場合、上記仮想パスの上記閾値に対する上記リソースの新たな使用量の状態をオペレーションシステムへ通知するステップ、を有するリソース管理方法である。

また、第４の発明は、仮想パスに対し各リソースを使用する各呼の使用可能範囲を呼種に応じて予め設定した閾値と、上記仮想パスにおける現在使用中のリソースの使用量と、上記仮想パスにおいて新規に確立を要求された呼の呼種と要求リソースとに基づいて、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能であるか否かを判断するリソース割当判断部と、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能であると判断した場合、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記リソースを割当てる一方、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能でないと判断した場合、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記リソースを割当てないよう制御するリソース管理制御部と、を有し、前記リソース割当判断部は、帯域及びメディアストリーム数を含んでリソースの割当を判断するリソース管理制御装置である。

また、第５の発明は、第４の発明のリソース管理制御装置において、さらに、端末装置からセッション確立要求信号を受信して、受信した上記セッション確立要求信号に含まれる呼種情報に基づいて上記呼の呼種を識別してリソース割当判断部に通知すると共に、上記リソース割当判断部により上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能でないと判断された場合、上記要求リソースの割当てができないため上記呼の受付を許可できない旨を上記端末装置に通知する呼セッション制御部、を有するリソース管理制御装置である。

また、第６の発明は、第４または第５の発明のリソース管理制御装置において、前記リソース管理制御部は、さらに、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能であると判断し、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記リソースを割当てた場合、上記仮想パスの上記閾値に対する上記リソースの新たな使用量の状態をオペレーションシステムへ通知する、リソース管理制御装置である。

本発明によれば、仮想パスに対し各リソースを使用する各呼の使用可能範囲を呼種に応じて予め設定した閾値と、仮想パスにおける現在使用中のリソースの使用量と、仮想パスにおいて新規に確立を要求された呼の呼種と要求リソースとに基づいて、確立を要求された呼に対し仮想パスにおける要求リソースの割当てが可能であるか否かを判断し、要求リソースの割当てが可能であると判断した場合のみ、呼に対し仮想パスにおけるリソースを割当てるようにしたので、各リソースが枯渇した状態になることを未然に防止して、緊急呼や優先呼のためのリソースを確保し、緊急呼、優先呼等の優先度の高い重要呼の疎通率を向上させることができる。

本発明のリソース管理方法が適用される通信システムの構成例を示す接続図である。 図１に示すアクセスネットワークの構成例を示す接続図である。 図１における通信システムの動作例を示すシーケンスチャートである。 呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）およびリソース管理部（ＲＡＣＳ）内の詳細な構成例を示すフローチャートである。 呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）およびリソース管理部（ＲＡＣＳ）の動作例を示すフローチャートである。 （ａ），（ｂ）、それぞれ、リソース管理部（ＲＡＣＳ）のリソース割当判断部による帯域割当て判断処理例を説明するための図、帯域のリソースについて設定した閾値の一例を示す図である。 （ａ），（ｂ）、それぞれ、リソース管理部（ＲＡＣＳ）のリソース割当判断部によるメディアストリーム数割当て判断処理を説明するための図、メディアストリーム数のリソースについて設定した閾値の一例を示す図である。

本発明は、仮想パスに対し呼種（例えば、緊急呼、優先呼、一般呼などによる呼の種別、あるいはＧ．７１１呼、Ｇ．７２２呼、データ呼、映像呼などによる呼の種別、あるいはこれらの呼の組合せによる呼の種別）に応じて、例えば、帯域、メディアストリーム数等のリソース毎に、各リソースを使用する各呼の使用可能範囲を示す閾値を事前に設定しておき、設定した閾値以上にリソースが消費された場合は、呼を確立する際に呼種を識別し、リソースの割当てが可能か否かを判断するようにし、緊急呼、優先呼等の優先度の高い呼のため、リソースを確保できるようにしたリソース管理方法およびリソース管理制御装置である。

以下、本発明のリソース管理方法およびリソース管理制御装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

まず、本発明のリソース管理方法が適用される通信システムについて説明する。

＜通信システムの構成＞
図１は、本発明のリソース管理方法が適用される通信システムの構成例を示す接続図である。

図１において、本通信システムは、コアネットワーク１と、アクセスネットワーク２と、光ネットワーク部（ＯＮＵ：Optical Network Unit）３と、境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ：Border Gateway Function）４と、本発明のリソース管理方法を実行する本発明の特徴であるリソース管理制御装置５と、端末装置６と、オペレーションシステム７とを有して構成されている。

ここで、リソース管理制御装置５は、例えば、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ：Call Session Control Function）５１と、リソース管理部（ＲＡＣＳ：Resource and Admission Control Subsystem）５２と、を有している。

光ネットワーク部（ＯＮＵ）３はアクセスネットワーク２に接続され、境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４はコアネットワーク１、アクセスネットワーク２およびリソース管理部（ＲＡＣＳ）５２に接続され、リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２は呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１、境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４およびオペレーションシステム７に接続され、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１は境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４およびリソース管理部（ＲＡＣＳ）５２に接続され、端末装置６は光ネットワーク部（ＯＮＵ）３に接続され、オペレーションシステム７はリソース管理部（ＲＡＣＳ）５２に接続されている。

コアネットワーク１は、例えば、大容量のルータにより構成される転送ネットワークである。

アクセスネットワーク２は、例えば、光ファイバや光ファイバをユーザ宅内まで分配するための伝送装置により構成される転送ネットワークである。構成については、図２により後述する。

光ネットワーク部（ＯＮＵ）３は、アクセスネットワーク２の終端装置である。

境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４は、端末装置６、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１およびリソース管理部（ＲＡＣＳ）５２との間でパケットの送受信を行うエッジルータ装置で、後述する図２に示すように、アクセスネットワーク２に関わるノード（Ｎｏｄｅ３）４１を有している。

呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１は、本発明の特徴機能を有しており、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）信号の送受信を行い、呼種（例えば、緊急呼、優先呼、一般呼などによる呼の種別、あるいはＧ．７１１呼、Ｇ．７２２呼、データ呼、映像呼などによる呼の種別、あるいはこれらの呼の組合せによる呼の種別）の識別を含むセッション制御機能を有するものである。詳細については後述する。

リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２は、本発明の特徴機能を有しており、アクセスネットワーク２を仮想パスとして管理すると共に、オペレーションシステム７から送信される呼種に応じて割当て可能なリソースの閾値を蓄積し、アクセスネットワーク２のリソースの管理や、境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４を制御する機能を有するものである。詳細については後述する。

端末装置６は、通信サービスを利用するユーザが操作する発側の端末装置である。

オペレーションシステム７は、呼種に応じて割当て可能なリソースの閾値を設定し、リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２に対し送信する機能を有する保守運用通信システムである。

なお、図面の都合上、アクセスネットワーク２、光ネットワーク部（ＯＮＵ）３に接続された端末装置６等は1台しか示していないが、2台以上存在していても勿論よい。また、図１では、端末装置６と呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１との間、および他端末装置または他ＣＳＣＦと呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１との間における、ＳＩＰ信号であるセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）と応答信号（２００ＯＫ）の送受信は、論理的表現により示している。

＜アクセスネットワーク２の構成＞
図２は、図１に示すアクセスネットワーク２の構成例を示す接続図である。

図２では、アクセスネットワーク２は、例えば、接続端末であるノード（Ｎｏｄｅ１）２１およびノード（Ｎｏｄｅ２）２２を有しており、光ネットワーク部（ＯＮＵ）３と、ノード（Ｎｏｄｅ１）２１間の物理リンクを仮想パス１として抽象化し管理することを示している。同様にノード（Ｎｏｄｅ１）２１とノード（Ｎｏｄｅ２）２２間の物理リンクを仮想パス２とし、またノード（Ｎｏｄｅ２）２２とノード（Ｎｏｄｅ３）４１間の物理リンクを仮想パス３として抽象化し管理されている。

＜図１に示す通信システム全体の動作＞
次に、上記のように構成された図１に示す通信システム全体の動作について、シーケンスチャートを参照して説明する。

図３は、図１に示す通信システム全体の動作の一例を示すシーケンスチャートである。

本通信システムでは、発側である端末装置６からリソース管理制御装置５に対しセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（１）が送信され（Ｔ３００）、リソース管理制御装置５の呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１が端末装置６からのセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）を受信すると、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１は、リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２に対し、端末装置６から送信された呼の確立を要求するセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）に含まれる呼種や、要求するリソース、すなわち要求リソースについて通知する（Ｔ３０５）。ここで、要求リソースとは、呼の確立に必要な帯域やメディアストリーム数等のリソースの種別や使用量等をいう。

すると、リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２は、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１から通知された端末装置６からのセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（１）に基づいて、呼種や要求リソースと、事前にオペレーションシステム７から送信され蓄積している仮想パスに対し各リソースを使用する各呼の使用可能範囲を呼種に応じて予め設定した閾値、すなわち呼種に応じて割当てられたリソースの閾値と、リソースの現在の使用量とを比較し、端末装置６から新規確立を要求された呼に対し要求リソースの割当てが可能か否かを判断する（Ｔ３１０）。

ここで、リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２は、確立を要求された呼に対し要求リソースの割当てが可能であると判断した場合、要求リソースの割当ての受付を許可し（Ｔ３１５）、境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４に対し、要求リソースの予約にともなうポート制御を行うよう通知する。そして、リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２は、境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４からポート制御完了信号を受信すると、要求リソースの予約設定を行い（Ｔ３２０）、本予約にともなう要求リソースの予約設定の結果を、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１に対し通知する（Ｔ３２５）。

すると、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１は、他端末装置あるいは他ＣＳＣＦに対し、端末装置６からのセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（２）を送信する（Ｔ３３０）。そして、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１は、そのセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（２）を受信した他端末装置あるいは他ＣＳＣＦから応答信号（２００ＯＫ）（１）を受信すると（Ｔ３３５）、リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２に対し、セッションの確立が確定されたリソース、すなわち確定リソースの種類や使用量等を通知する（Ｔ３４０）。

リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２は、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１から確定リソースを受信すると、確定リソースを蓄積し（Ｔ３４５）、境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４に対し、確定リソースの確保にともなうポート制御を行うよう通知し、境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４からポート制御完了信号を受信すると（Ｔ３５０）、リソース確保にともなうポート制御の結果である確保設定の結果を、セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１に対し通知する（Ｔ３５５）。

呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１は、リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２から確保設定の結果を受信すると、端末装置６に対し応答信号（２００ＯＫ）（２）を送信する（Ｔ３６０）。

以上のように、図１に示す本実施の形態の通信システムでは、リソース毎に各リソースを使用する各呼の使用可能範囲を呼種に応じて予め設定した閾値以上に各リソースが消費されている場合、一般呼等の優先度（重要度）の低い呼種についてはリソースの割当てを行わないようにすることにより、一般呼が大量に接続され、リソースが枯渇する状態を未然に防止して、緊急呼、優先呼等の優先度の高い呼のためリソースを確保することができる。

＜リソース管理制御装置５の詳細な構成および動作＞
次に、本発明のリソース管理制御装置５の特徴部分である呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１およびリソース管理部（ＲＡＣＳ）５２の詳細な構成および動作について説明する。なお、本実施の形態では、リソースとして、帯域およびメディアストリーム数の２つを例に説明する。ただし、このリソースの例は、あくまで一例であり、リソースは、この２つに限られるものではない。

図４は、図１に示す通信システムにおける呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１およびリソース管理部（ＲＡＣＳ）５２の構成例を示すブロック図である。なお、図４は、本発明に関係する部分のみを概念的に示している。

＜呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１の構成＞
図４において、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１は、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）信号制御部５１１と、セッション管理制御部５１２と、呼種識別部５１３とを有している。

ＳＩＰ信号制御部５１１は、ＳＩＰ信号であるセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（１）や応答信号（２００ＯＫ）（１）等を受信して、これらの信号をセッション管理制御部５１２に伝え、セッション管理制御部５１２から送られるこれら信号の処理結果にもとづきセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（２）や応答信号（２００ＯＫ）（２）等を送信する機能を有する。

セッション管理制御部５１２は、ＳＩＰ信号制御部５１１からセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（１）が送られると、呼種識別部５１３に対しそのセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（１）に基づいて呼種を識別するよう指示し、リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２のリソース管理制御部５２１に対し呼の呼種および要求リソースを通知し、リソース管理制御部５２１から要求リソースの割当て処理の結果が通知されると、その要求リソースの割当て処理の結果をＳＩＰ信号制御部５１１に伝える機能を有する。

また、セッション管理制御部５１２は、ＳＩＰ信号制御部５１１から応答信号（２００ＯＫ）（１）が送られると、リソース管理制御部５２１に対し確定リソースを通知し、リソース管理制御部５２１から確定リソースの処理の結果が通知されると、その確定リソースの処理の結果をＳＩＰ信号制御部５１１に伝える機能を有する。

呼種識別部５１３は、セッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（１）に含まれる発信元や発信先の電話番号、加入者の契約条件、ＳＩＰ信号に含まれるメディア情報等の呼種情報から呼種を識別する機能を有する。

＜リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２の構成＞
また、図４において、リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２は、リソース管理制御部５２１と、リソース割当判断部５２２と、仮想パス帯域データ蓄積部５２３と、仮想パスメディアストリーム数データ蓄積部５２４と、ＢＧＦ制御部５２５とを有している。

リソース管理制御部５２１は、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１のセッション管理制御部５１２から確立を要求されている呼の呼種および要求リソースが通知されると、リソース割当判断部５２２に伝える一方、リソース割当判断部５２２から当該呼に対し要求リソースの割当てが可能で、かつ、受付を許可することが通知されると、ＢＧＦ制御部５２５に対し要求リソースの予約の設定を行うよう指示し、ＢＧＦ制御部５２５からの予約設定の結果をセッション管理制御部５１２に対し送信する機能を有する。

また、リソース管理制御部５２１は、セッション管理制御部５１２から確定リソースが通知されると、リソース割当判断部５２２に伝える一方、リソース割当判断部５２２から確定リソースを蓄積したことが通知されると、ＢＧＦ制御部５２５に対し確定リソースの確保の設定を行うよう指示し、ＢＧＦ制御部５２５からのリソース確保の結果をセッション管理制御部５１２に対し送信する機能を有する。なお、リソース割当判断部５２２は、確定リソースを蓄積することにより、リソースの使用量（消費量）を管理できることになる。

リソース割当判断部５２２は、リソース管理制御部５２１から伝えられた確立しようとしている呼の呼種および要求リソースと、オペレーションシステム７から事前に送信され蓄積あるいは設定していた仮想パスに対し各リソースを使用する各呼の使用可能範囲を呼種に応じて予め設定した閾値、すなわち呼種に応じて割当て可能なリソースの閾値と、仮想パス帯域データ蓄積部５２３および仮想パスメディアストリーム数データ蓄積部５２４に蓄積された各リソース（帯域およびメディアストリーム数）の使用量（消費量）とを比較することにより、要求リソースの割当てが可能か否か、受付を許可できるか否かを判断する機能を有する。リソースの割当て判断処理の詳細については後述する。

また、リソース割当判断部５２２は、確定リソースを、仮想パス帯域データ蓄積部５２３および仮想パスメディアストリーム数データ蓄積部５２４に蓄積する機能を有する。

さらに、リソース割当判断部５２２は、オペレーションシステム７に、事前に設定した呼種に応じて割当て可能なリソースの閾値に対し、現在使用中のリソースは閾値を上回っている、あるいは下回っている、２つの閾値の間にある等の、閾値に対するリソースの新たな使用量の状態をオペレーションシステム７へ通知する機能を有する。これにより、オペレーションシステム７では、現在のリソースの負荷状態等を把握することができ、通信システムの最適な運用を行うことできる。

仮想パス帯域データ蓄積部５２３は、仮想パス単位に、帯域の容量および現在使用中の帯域を管理し、蓄積する機能を有する。

仮想パスメディアストリーム数データ蓄積部５２４は、仮想パス単位に、メディアストリーム数の容量および現在使用中の数を管理し、蓄積する機能を有する。

ＢＧＦ制御部５２５は、リソース管理制御部５２１から境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４に要求リソースの予約の設定を行うよう指示されると、境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４に予約リソースの予約にともなうポート制御を行うよう通知し、境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４からの予約にともなうポート制御の結果をリソース管理制御部５２１に伝える機能を有する。

また、ＢＧＦ制御部５２５は、リソース管理制御部５２１から境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４に対し確定リソースの確保の設定を行うよう指示されると、境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４に対し確定リソースの確保にともなうポート制御を行うよう通知し、境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ）４からの確定リソースの確保にともなうポート制御の結果をリソース管理制御部５２１に伝える機能を有する。

＜リソース管理制御装置５の詳細動作＞
次に、図４に示す呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１およびリソース管理部（ＲＡＣＳ）５２の詳細な動作について、フローチャートを参照して説明する。

図５は、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１およびリソース管理部（ＲＡＣＳ）５２における詳細な動作例を示すフローチャートである。

まず、端末装置６からＳＩＰ信号であるセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（１）が送信されると、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１のＳＩＰ信号制御部５１１がＳＩＰ信号を受信し（ステップ５００）、受信したＳＩＰ信号がセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）であると識別すると（ステップ５０５“ＩＮＶＩＴＥ”）、受信したセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（１）をセッション管理制御部５１２に送る。

セッション管理制御部５１２では、ＳＩＰ信号制御部５１１からセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）を受けると、呼種識別部５１３に対しそのセッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）に基づいて、確立しようとしている呼の呼種の識別を指示する。ここで、呼種識別部５１３は、セッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（１）に含まれる発信元や発信先の電話番号、加入者の契約条件、ＳＩＰ信号に含まれるメディア情報等の呼種情報に基づいて呼種を識別する。

呼種識別部５１３が呼の呼種を識別し（ステップ５１０）、識別した呼の呼種をセッション管理制御部５１２に送ると、セッション管理制御部５１２は、呼の呼種および要求リソースをリソース管理部（ＲＡＣＳ）５２のリソース管理制御部５２１に対し通知する（ステップ５１５）。

リソース管理部（ＲＡＣＳ）５２のリソース管理制御部５２１は、セッション管理制御部５１２から呼の呼種および要求リソースの通知を受けとると、リソース割当判断部５２２に対しセッション管理制御部５１２から呼の呼種および要求リソースの通知があったことを伝える。

すると、リソース割当判断部５２２は、仮想パス帯域データ蓄積部５２３にアクセスし、帯域の割当てが可能か否かを判断すると共に（ステップ５２０）、続いて仮想パスメディアストリーム数データ蓄積部５２４にアクセスして、メディアストリーム数の割当てが可能か否かを判断する（ステップ５２５）。なお、リソース割当判断部５２２による、ステップ５２０の帯域割当て判断処理、およびステップ５２５のメディアストリーム数の割当て判断処理について、後述の図６および図７を参照して具体的に説明する。また、本実施の形態では、リソースとして、帯域とメディアストリーム数について判断しているが、これはあくまで一例であり、これ以外のリソースについて判断しても、さらには帯域またはメディアストリーム数のいずれか一方だけについて判断するようにしても勿論良い。

そして、リソース割当判断部５２２は、帯域とメディアストリーム数の両リソースの判断結果に基づいて、呼の確立（受付）を許可できるか否かを判断し（ステップ５３０）、判断した結果をリソース管理制御部５２１に伝える。

リソース管理制御部５２１は、リソース割当判断部５２２によって呼の確立（受付）が許可されたと判断された場合（ステップ５３０“ＹＥＳ”）、ＢＧＦ制御部５２５に対し要求リソースの予約設定を行うよう指示すると共に（ステップ５３５）、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１のセッション管理制御部５１２に対し要求リソースの予約設定を通知する（ステップ５４０）。

セッション管理制御部５１２は、リソース管理制御部５２１から要求リソースの予約設定の通知を受けると、ＳＩＰ信号制御部５１１に伝え、ＳＩＰ信号制御部５１１は、セッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（２）を他端末装置あるいは他ＣＳＣＦに対し送信する（ステップ５４５）。

これに対し、ステップ５３０の判断において呼の確立（受付）が許可されなかった場合（ステップ５３０“ＮＯ”）、リソース管理制御部５２１は、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１のセッション管理制御部５１２に対し、要求リソースの割当てができないため当該呼の受付を許可できない旨のエラーを通知し（ステップ５５０）、セッション管理制御部５１２は、そのエラー通知を受けると、ＳＩＰ信号制御部５１１に伝え、ＳＩＰ信号制御部５１１が、要求リソースの割当てができないため当該呼の受付を許可できない旨のエラーを端末装置６に対し通知する（ステップ５５５）。このエラー通知により、発側の端末装置６では、リソース不足により、要求リソースの割当てができないため、呼の受付が拒否されたことを認識することができる。

一方、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１のＳＩＰ信号制御部５１１が、セッション確立要求信号（ＩＮＶＩＴＥ）（２）を受信した他端末装置あるいは他ＣＳＣＦからＳＩＰ信号を受信し（ステップ５００）、受信したＳＩＰ信号が応答信号（２００ＯＫ）（１）であると識別すると（ステップ５０５“２００ＯＫ”）、応答信号（２００ＯＫ）（１）をセッション管理制御部５１２に伝える。すると、セッション管理制御部５１２は、確定リソースをリソース管理部（ＲＡＣＳ）５２のリソース管理制御部５２１に対し通知する（ステップ５６０）。

リソース管理制御部５２１は、セッション管理制御部５１２から確定リソースの通知を受けとると、リソース割当判断部５２２に伝える。すると、リソース割当判断部５２２は、仮想パス帯域データ蓄積部５２３にアクセスし、セッション確立が確定した帯域を蓄積し（ステップ５６５）、続いて仮想パスメディアストリーム数データ蓄積部５２４にアクセスして、セッション確立が確定したメディアストリーム数を蓄積し（ステップ５７０）、セッション確立が確定した帯域とメディアストリーム数を蓄積したことをリソース管理制御部５２１に伝える。

すると、リソース管理制御部５２１は、ＢＧＦ制御部５２５に対し確定リソースの確保設定を通知するように指示し（ステップ５７５）、ＢＧＦ制御部５２５から確定リソースの確保設定通知の完了を通知されると、呼セッション制御部（ＣＳＣＦ）５１のセッション管理制御部５１２に対し、確定リソースの確保設定の結果を通知する（ステップ５８０）。

セッション管理制御部５１２は、リソース管理制御部５２１から確定リソースの確保設定の通知を受けると、ＳＩＰ信号制御部５１１に伝え、ＳＩＰ信号制御部５１１が応答信号（２００ＯＫ）（２）を発側の端末装置６に対し送信する（ステップ５８５）。

＜帯域割当て判断処理＞
次に、リソース割当判断部５２２による、図５に示すステップ５２０の帯域割当て判断処理の一例について、具体的に説明する。

図６（ａ），（ｂ）は、それぞれ、リソース割当判断部５２２による帯域割当て判断処理例を説明するための図、帯域のリソースについて設定した閾値の一例を示す図である。ここでは、アクセスネットワーク２の仮想パス３の帯域に、例えば、３つの閾値１〜３が設定されているものとしている。

図６に示すように、リソース割当判断部５２２は、仮想パス帯域データ蓄積部５２３にアクセスし、仮想パス３における現在使用中の帯域が各閾値１〜３に対しどの位置にあるか、すなわち各閾値１〜３を上回っているか、あるいは下回っているか、さらには各閾値１〜３のどの間にあるか等の各閾値１〜３に対する状態を判断する。

つまり、リソース割当判断部５２２は、仮想パス３における現在使用中の帯域が、まず、最小、すなわち３番目の閾値３を下回っているか否かを判断する。そして、閾値３を下回る場合には、仮想パス３における帯域に余裕があるので、図６（ｂ）に示すように、Ｇ．７１１の呼（緊急呼、優先呼、一般呼）だけでなく、それ以外の確立しようとする全ての呼に対し制限をつけることなく、帯域を割当てるようにする。

これに対し、仮想パス３における現在使用中の帯域が閾値３を上回る場合には、リソース割当判断部５２２は、続いて２番目に大きい閾値２を下回っているか否かを判断する。そして、現在使用中の帯域が閾値２を下回る場合には、図６（ｂ）に示すように、現在の使用帯域は閾値２以下閾値３以上の場合であるので、Ｇ．７１１の呼（緊急呼、優先呼、一般呼）に対してのみ帯域を割当てるようにし、それ以外の映像呼やＧ．７２２呼等に対し捕捉不可として帯域を割当てないようにする。なお、図６（ａ）に示すように、仮想パス３における使用中の帯域が閾値２と閾値３との間にあり、新規に確立しようとする呼が使用する帯域が図６（ａ）に示す通りである場合、Ｇ．７１１の呼（緊急呼、優先呼、一般呼）に対してのみ帯域が割当てられる。

次に、仮想パス３における現在使用中の帯域が閾値２を上回る場合、リソース割当判断部５２２は、続いて最大の閾値１を下回っているか否かを判断する。そして、現在使用中の帯域が閾値１を下回る場合には、図６（ｂ）に示すように、現在の使用帯域は閾値１以下閾値２以上の場合であるので、確立しようとする呼がＧ．７１１の緊急呼、優先呼である場合のみ、帯域を割当てるようにする。

そして、仮想パス３における現在使用中の帯域が閾値１を上回る場合、リソース割当判断部５２２は、図６（ｂ）に示すように、呼種がＧ．７１１の緊急呼である場合のみ、帯域を割当てるようにする。

なお、アクセスネットワーク２の仮想パス３の帯域に対する閾値１〜閾値３の設定は、データの容量に対する割合で指定しても、絶対値で指定しても可能であるとする。また、閾値１〜閾値３のように、閾値を３段階に設けることは、あくまで一例であり、２段階でも、４段階以上設けるようにしても勿論よい。

＜メディアストリーム数割当て判断処理＞
次に、リソース割当判断部５２２による、図５に示すステップ５２５のメディアストリーム数の割当て判断処理について、具体的に説明する。

次に、リソースとしてメディアストリーム数の割当て判断処理について説明する。

図７（ａ），（ｂ）は、それぞれ、リソース割当判断部５２２によるメディアストリーム数割当て判断処理を説明するための図、メディアストリーム数のリソースについて設定した閾値の一例を示す図である。ここでは、アクセスネットワーク２の仮想パス３のメディアストリーム数に、例えば、２つの閾値１，２が設定されているものとして説明する。

つまり、リソース割当判断部５２２は、仮想パスメディアストリーム数データ蓄積部５２４にアクセスし、仮想パス３における現在使用中のメディアストリーム数が、小さいほうの閾値２を下回っているか否かを判断する。そして、現在使用中のメディアストリーム数が閾値２を下回る場合は、図７（ｂ）に示すように仮想パス３における現在使用中のメディアストリーム数が閾値２以下の場合であるので、確立しようとする全ての呼に対し制限をつけることなくメディアストリーム数を割当てるようにする。

次に、仮想パス３における現在使用中のメディアストリーム数が閾値２を上回っている場合、リソース割当判断部５２２は、続いて大きい方の閾値１を下回っているか否かを判断し、現在使用中のメディアストリーム数が閾値１を下回る場合には、図７（ｂ）に示すように仮想パス３における現在使用中のメディアストリーム数が閾値１以下閾値２以上の場合であるので、確立しようとする呼がＧ．７１１の呼（緊急呼、優先呼、一般呼）に対してのみ割当て、それ以外の映像呼やＧ．７２２呼等に対し捕捉不可として帯域を割当てないようにする。なお、図７（ａ）に示すように、仮想パス３における使用中のメディアストリーム数が閾値１と閾値２との間にあり、新規に確立しようとする呼が使用するメディアストリーム数が図７（ａ）に示す通りである場合、Ｇ．７１１の呼（緊急呼、優先呼、一般呼）に対してのみメディアストリーム数が割当てられる。

次に、仮想パス３における現在使用中のメディアストリーム数が閾値１を上回る場合、図７（ｂ）に示すように閾値１以上の場合であるので、リソース割当判断部５２２は、続いて確立しようとする呼がＧ．７１１の緊急呼である場合のみ割当てるようにする。

なお、アクセスネットワーク２の仮想パス３のメディアストリーム数に対する閾値１、閾値２の設定は、容量に対する割合で指定しても、絶対値で指定しても可能であるとする。また、閾値１、閾値２のように、閾値を２段階に設けることは、あくまで一例であり、３段階以上設けるようにしても勿論よい。

従って、本実施の形態のリソース管理方法およびリソース管理制御装置によれば、仮想パスに対し各リソースを使用する各呼の使用可能範囲を呼種に応じて予め設定した閾値と、仮想パスにおける現在使用中のリソースの使用量と、仮想パスにおいて新規に確立を要求された呼の呼種と要求リソースとに基づいて、呼に対し仮想パスにおけるリソースが割当て可能であるか否かを判断し、呼に対し仮想パスにおけるリソースが割当て可能であると判断した場合のみ、呼に対し仮想パスにおけるリソースを割当てるようにしたので、呼種（例えば、緊急呼、優先呼、一般呼などによる呼の種別、あるいはＧ．７１１呼、Ｇ．７２２呼、データ呼、映像呼などによる呼の種別、あるいはこれらの呼の組合せによる呼の種別）等に応じて、例えば、帯域、メディアストリーム数等の各リソースの閾値を事前に設定することにより、例えば、一般呼が大量に接続され、リソースが枯渇するような状態を未然に防止して、リソース毎にリソース不足による緊急呼、優先呼等の優先度の高い呼を確立できないケースを減少させることができ、緊急呼、優先呼等の優先度の高い重要呼の疎通率を向上させることができる。

また、本実施の形態のリソース管理方法およびリソース管理制御装置では、発側の端末装置６からセッション確立要求信号を受信して、受信したセッション確立要求信号に含まれる呼種情報に基づいて呼の呼種を識別すると共に、その呼に対し仮想パスにおける要求リソースの割当てが可能でないと判断された場合、要求リソースの割当てができないため当該呼の受付を許可できない旨を発側の端末装置に通知するようにしたので、発側の端末装置６では、リソース不足による呼の受付の拒否を認識することができる。

また、本実施の形態のリソース管理方法およびリソース管理制御装置では、仮想パスに呼が割当て可能であると判断し、呼に対し仮想パスにおけるリソースを割当てた場合、閾値に対するリソースの新たな使用量の状態をオペレーションシステム７へ通知するようにしたので、オペレーションシステム７では、現在のリソースの負荷状態等を把握することができ、通信システムの最適な運用を行うことが可能となる。

なお、本実施の形態では、リソースとして帯域とメディアストリーム数とを一例に説明したが、本発明では、リソースが帯域とメディアストリーム数に限定されるものではない。

１ コアネットワーク
２ アクセスネットワーク
３ 光ネットワーク部（ＯＮＵ：Optical Network Unit）
４ 境界ゲートウエイ部（ＢＧＦ：Border Gateway Function）
５１ 呼セッション制御部（ＣＳＣＦ：Call Session Control Function）
５２ リソース管理部（ＲＡＣＳ：Resource and Admission Control Subsystem）
５２１ リソース管理制御部
５２２ リソース割当判断部
６ 端末装置
７ オペレーションシステム

Claims (6)

1. 仮想パスに対し各リソースを使用する各呼の使用可能範囲を呼種に応じて予め設定した閾値と、上記仮想パスにおける現在使用中のリソースの使用量と、上記仮想パスにおいて新規に確立を要求された呼の呼種と要求リソースとに基づいて、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能であるか否かを判断するステップと、
   上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能であると判断した場合、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記リソースを割当てるステップと、
   上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能でないと判断した場合、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記リソースを割当てないステップと、
   を有し、
   上記要求リソースの割当てが可能であるか否かを判断するステップでは、帯域及びメディアストリーム数を含んでリソースの割当を判断することを特徴とするリソース管理方法。
2. 請求項１記載のリソース管理方法において、さらに、
   端末装置からセッション確立要求信号を受信して、受信した上記セッション確立要求信号に含まれる呼種情報に基づいて上記呼の呼種を識別するステップと、
   上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能でないと判断された場合、上記要求リソースの割当てができないため上記呼の受付を許可できない旨を上記端末装置に通知するステップと、
   を有するリソース管理方法。
3. 請求項１または請求項２記載のリソース管理方法において、さらに、
   上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能であると判断し、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記リソースを割当てた場合、上記仮想パスの上記閾値に対する上記リソースの新たな使用量の状態をオペレーションシステムへ通知するステップ、を有するリソース管理方法。
4. 仮想パスに対し各リソースを使用する各呼の使用可能範囲を呼種に応じて予め設定した閾値と、上記仮想パスにおける現在使用中のリソースの使用量と、上記仮想パスにおいて新規に確立を要求された呼の呼種と要求リソースとに基づいて、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能であるか否かを判断するリソース割当判断部と、
   上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能であると判断した場合、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記リソースを割当てる一方、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能でないと判断した場合、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記リソースを割当てないよう制御するリソース管理制御部と、
   を有し、
   前記リソース割当判断部は、帯域及びメディアストリーム数を含んでリソースの割当を判断することを特徴とするリソース管理制御装置。
5. 請求項４記載のリソース管理制御装置において、さらに、
   端末装置からセッション確立要求信号を受信して、受信した上記セッション確立要求信号に含まれる呼種情報に基づいて上記呼の呼種を識別してリソース割当判断部に通知すると共に、上記リソース割当判断部により上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能でないと判断された場合、上記要求リソースの割当てができないため上記呼の受付を許可できない旨を上記端末装置に通知する呼セッション制御部、を有するリソース管理制御装置。
6. 請求項４または請求項５記載のリソース管理制御装置において、
   前記リソース管理制御部は、さらに、
   上記呼に対し上記仮想パスにおける上記要求リソースの割当てが可能であると判断し、上記呼に対し上記仮想パスにおける上記リソースを割当てた場合、上記仮想パスの上記閾値に対する上記リソースの新たな使用量の状態をオペレーションシステムへ通知する、リソース管理制御装置。

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