WO2006057381A1 - 帯域割り当て方法、帯域割り当て装置、通信端末、帯域割り当てプログラム及びプログラム記録媒体 - Google Patents

帯域割り当て方法、帯域割り当て装置、通信端末、帯域割り当てプログラム及びプログラム記録媒体 Download PDF

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WO2006057381A1
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WO
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communication
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allocated
bandwidth allocation
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PCT/JP2005/021769
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Suguru Toyokawa
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Sharp Kabushiki Kaisha
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/80—Responding to QoS

Definitions

  • the present invention relates to a bandwidth allocation method, a bandwidth allocation device, a communication terminal, a bandwidth allocation program, and a program recording medium, and particularly to an application that handles transmission / reception of data streaming having a plurality of bandwidths as required bandwidths.
  • the present invention can be suitably applied to a system that allocates an optimal bandwidth.
  • UDP User Datagram Protocol
  • UDP User Datagram Protocol
  • it is a specification that does not consider retransmission control when communication degradation such as packet loss occurs. For this reason, an abrasion handling these streaming data negotiates with the communication partner before starting data communication, and selects and communicates with a codec that matches the available bandwidth.
  • each application pre-selects a plurality of codecs by user's manual setting, that is, knows its network connection form. Based on the network connection state, a plurality of currently available codecs are selected in advance and presented to the communication partner in the call control protocol. For example, in SIP (Session Initiation Protocol), in many cases, presentation to a communication partner is performed in a SIP / SDP (Session Initiation Protocol / Session Description Protocol) packet.
  • SIP Session Initiation Protocol
  • SDP Session Initiation Protocol / Session Description Protocol
  • SIP Session Initiation
  • SDP Session Datagram Protocol
  • session description session name, session creator
  • time description session Valid period
  • media description information necessary to receive audio and video
  • one or more codecs that can use the initiator (calling) side power are presented using SDP
  • one codec that can use the medium power is selected on the responder (calling) side, and SDP is selected.
  • the call for mutual communication is confirmed by answering with.
  • the streaming data itself to be transmitted is mostly transferred in real time by a UDP packet called RTP (Real-Time Transport Protocol).
  • RTP Real-Time Transport Protocol
  • RTCP ReaKTime Control Protocol
  • the sender that sends RTP data periodically sends a report request
  • the receiver that receives the RTP data returns a report indicating the communication quality when receiving the report request.
  • the sender can grasp the network status such as the presence or absence of packet loss, and the status can be reflected in the application.
  • Patent Document 1 JP 2004-266330 A
  • Patent Document 1 it is proposed to change the communication band used by the application based on the state change of the lower layer below the transport layer. In this case, however, the application Although it is possible to grasp that the status is relatively bad or improved, it is not possible to know the specific available communication bandwidth.
  • Patent Document 1 the correspondence to a plurality of data flows is not considered. For example, for a data flow having a high priority, the bandwidth is maintained as it is, and the priority is low.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to provide the following technical means.
  • the bandwidth allocating device is one of communication media devices for receiving a request relating to communication with application power and having a communication management unit for managing communication such as communication bandwidth allocation and connecting to a network.
  • a communication management unit for managing communication such as communication bandwidth allocation and connecting to a network.
  • NIC Network Interface Cards
  • the bandwidth allocation device as the communication partner has the same configuration.
  • the flow information used when communicating with the communication terminal of the communication partner can be determined.
  • the flow information is composed of information such as a destination specifying a flow to be communicated and bandwidth information obtained from usable codec information.
  • Bandwidth information means that the application requires a minimum bandwidth of OObps, and the maximum required bandwidth is OObps. Bandwidth information.
  • the application delivers the determined flow information as a bandwidth securing request to the communication management unit of the bandwidth allocation device.
  • the communication control unit receives such a bandwidth securing request from a plurality of applications or for each flow of application power if there are a plurality of flows even in a single application.
  • the communication management unit assigns a bandwidth by performing appropriate measures for each flow, and notifies the application using the flow of the bandwidth allocated to each flow.
  • the application can use the optimum band by selecting a codec suitable for the band allocated for each flow and notifying the communication partner.
  • the communication management unit first grasps the network state including the usable bandwidth in the communication path with the communication partner as network information.
  • the network status includes the NIC limit of the communication terminal itself, the limit of the communication partner NIC, and the limit of the communication path. Therefore, the communication manager sends the NIC information of the communication terminal to the communication manager of the communication partner. As a result, the communication management unit of the communication partner returns the path information including the information for identifying the communication path for both NICs of both communication terminals.
  • the available bandwidth for the communication path indicated in the path information is determined.
  • this network information it may be acquired by measuring END-END between communication terminals, or it may be acquired from a database Sanoku that accumulates the current network status. If it is good, or if there is an advertisement that multicasts the network status as in the case of a communication node related to a specific major server, if this advertisement is received, the network information is obtained by receiving this advertisement. You may do it.
  • priorities are assigned in advance to each flow, and a larger bandwidth is allocated in order from the flow with the highest priority. For example, first, for the highest priority flow, the remaining bandwidth required to reach the maximum bandwidth required by the flow (i.e. the bandwidth already allocated from the maximum bandwidth). (Bandwidth subtracted) and half of the currently available bandwidth remaining as a result of allocating the lowest bandwidth, and assigning additional bandwidth less . In addition, the currently available bandwidth is subtracted from the additional allocated bandwidth.
  • the communication management unit prioritizes the bandwidth that is applied by the communication management unit according to the present invention rather than the bandwidth that is exclusively occupied by the application to which the present invention is not applied. Bandwidth can be allocated. Furthermore, the communication management unit gives an instruction to preferentially process the flow of the application to which the bandwidth is allocated by applying the present invention on the operating system (OS) side that controls the whole. This is to prevent the bandwidth from being occupied by an application that does not intend to receive bandwidth allocation by the communication management unit without applying the present invention.
  • OS operating system
  • a first technical means is a bandwidth allocation method for allocating a bandwidth that can be used for communication to an application that performs communication via a network, and includes a communication management step for managing communication via the network.
  • the application manages communication by using, as a bandwidth allocation request, flow information including information on at least one or a plurality of use request bandwidths corresponding to codec use bandwidths used for communication flows and communication partners.
  • the communication management step is notified, and the communication management step investigates the bandwidth that can be used for communication with the communication partner via the network based on the received flow information.
  • Communicating with the communication partner by setting the bandwidth of
  • a second technical means is the bandwidth allocation method according to the first technical means, wherein the communication management step is used for communication without a bandwidth allocation request to the communication management step. It is characterized in that a bandwidth can be preferentially allocated to an application for which a bandwidth allocation request has been made for the communication management step, rather than an application attempting to occupy the bandwidth.
  • a third technical means is the bandwidth allocation method according to the first technical means, wherein the communication management step is used for communication without making a bandwidth allocation request to the communication management step. Instruct the operating system (OS) that controls the entire system to preferentially process the application that requested the bandwidth allocation to the communication management step over the application that wants to occupy the bandwidth.
  • OS operating system
  • a fourth technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to third technical means, wherein the communication management step uses the flow information notified of the application power.
  • the communication management step uses the flow information notified of the application power.
  • the communication management step on the communication partner side On the basis of the communication management step on the communication partner side, at least the destination information that is the destination of the flow among the information that the communication media device for connecting to the network has.
  • Communication media information including information and performance limits is transmitted via the network, and the communication management step of the communication partner receiving the communication media information adds its own communication media information to each other to communicate with each other.
  • a bandwidth allocation request was made by investigating the available bandwidth of the network used for communication and acquiring it as network information, determining the bandwidth that can be allocated in accordance with the acquired network information. This is characterized by notifying the application as the allocated bandwidth.
  • a fifth technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to fourth technical means, wherein the communication management step includes one to a plurality of applications from one to a plurality of applications.
  • Sixth technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to fourth technical means, wherein the communication management step includes one to a plurality of applications from one to a plurality of applications.
  • the communication management step includes one to a plurality of applications from one to a plurality of applications.
  • a seventh technical means is the bandwidth allocation method according to the sixth technical means, in which the communication management step is configured for each flow for which a bandwidth allocation request has been made. If it is impossible to allocate the maximum required bandwidth, the minimum required bandwidth is allocated to all flows for which a bandwidth allocation request has been made, and the network information can be used. After calculating the remaining bandwidth of the bandwidth, among all the flows for which a bandwidth allocation request has been made, for the flow with the highest priority at that time, the maximum required bandwidth requested by that flow is set. Comparing the remaining bandwidth required to become the bandwidth corresponding to the remaining half of the available bandwidth indicated by the network information, the smaller bandwidth is Additional bandwidth allocation processing is performed in which the priority of the flow is changed to the lowest level, and the remaining available bandwidth obtained from the network information is calculated. Repeatedly, the additional bandwidth allocation process is repeated for the flows with higher priority in the same order, and the bandwidth to be allocated to each flow is determined by repeating the predetermined number of times. Thus, the allocated bandwidth is notified to the application corresponding to each flow.
  • An eighth technical means is the bandwidth allocation method according to the seventh technical means, wherein the communication management step repeats the additional bandwidth allocation process for the specified number of times. Instead of notifying the determined bandwidth to the application corresponding to each flow as the allocated bandwidth, each flow out of one to a plurality of usage request bandwidths requested by each flow. It is characterized in that the largest requested bandwidth is selected under a condition that falls within the determined bandwidth, and is notified to the application corresponding to each flow as the allocated bandwidth.
  • a ninth technical means is the bandwidth allocation method according to the sixth technical means, in which the communication management step is configured for each flow for which a bandwidth allocation request has been made. If it is impossible to allocate the maximum required bandwidth, the bandwidth All the flows requested for allocation are allocated the minimum required bandwidth for each flow, and the remaining usable bandwidth indicated by the network information is calculated, and then the calculated usable bandwidth is calculated. The remaining bandwidth is proportionally distributed according to the maximum required bandwidth of each flow for which a bandwidth allocation request has been made, and is additionally allocated to each flow. The bandwidth to be allocated is determined, and the allocated bandwidth is notified to the application corresponding to each flow.
  • a tenth technical means is the bandwidth allocation method according to the ninth technical means, wherein the communication management step is proportionally distributed according to a maximum use request bandwidth of each flow. Instead of notifying the bandwidth determined by obtaining the bandwidth to be added to the application corresponding to each flow as the allocated bandwidth, one or more usage request bandwidths required by each flow Among them, the largest requested bandwidth is selected under a condition that fits within the bandwidth determined for each flow, and the allocated bandwidth is notified to the application corresponding to each flow. And
  • An eleventh technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to fourth technical means, wherein the communication management step includes one to a plurality of applications from one to a plurality of applications.
  • the communication management step includes one to a plurality of applications from one to a plurality of applications.
  • a twelfth technical means is the bandwidth allocation method according to the eleventh technical means,
  • the communication management step creates all combinations of one or more requested bandwidths required by all the flows for which a bandwidth allocation request has been made, Create a combination of the required bandwidths, including the case where the bandwidth is not allocated. If a combination of requested bandwidths that does not allocate bandwidth for low priority flows is selected when selecting a required combination, flows with low priority to which no bandwidth is allocated This is characterized by notifying the application corresponding to that that bandwidth allocation is impossible.
  • a thirteenth technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to twelfth technical means, wherein the communication management step uses a bandwidth that is currently available.
  • the communication speed is managed as the usable communication speed of the node in association with the communication path via the network.
  • a fourteenth technical means is the bandwidth allocation method according to the thirteenth technical means, wherein the communication management step adds a currently available bandwidth to an available communication speed of the path. Further, the number of usable packets per unit time of the path is also used for management.
  • a fifteenth technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to twelfth technical means, wherein the communication management step is a communication media device for connecting to the network.
  • the currently available bandwidth is managed as the usable link speed of the communication media device.
  • a sixteenth technical means is the bandwidth allocation method according to the fifteenth technical means, wherein the communication management step is a bandwidth that can be currently used by a communication media device for connecting to the network. Is managed using the number of usable packets per unit time of the communication media device in addition to the usable link speed of the communication media device.
  • a seventeenth technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to twelfth technical means, wherein the communication management step assigns a currently usable bandwidth to the network. Management using both the usable communication speed of the path associated with the path for communication through the work and the usable link speed of the communication media device for connecting to the network. To do.
  • An eighteenth technical means is the bandwidth allocation method according to the seventeenth technical means, wherein the communication management step determines a bandwidth that can be currently used, an available communication speed of the path, and the In addition to the usable link speed of the communication media device, the number of usable packets per unit time of the path and the number of usable packets per unit time of the communication media device are also used for management. To do.
  • a nineteenth technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to eighteenth technical means, wherein the communication management step is responsive to a bandwidth allocation request for the application power.
  • the communication management step is responsive to a bandwidth allocation request for the application power.
  • a twentieth technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to nineteenth technical means, wherein the communication management step is for communication with a communication partner via the network. It is confirmed that the network information has changed after the bandwidth is allocated to the flow for communication with the communication partner using the network information obtained as a result of investigating the available bandwidth. If detected, the network information that has changed is reassigned to the communication flow for communication with the communication partner, and the application corresponding to the flow is notified again as the assigned bandwidth. To do.
  • a twenty-first technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to twentieth technical means, wherein the communication management step is for communication with a communication partner via the network. Using the network information obtained as a result of investigating the available bandwidth, After assigning a bandwidth to the communication flow with the communication partner, a new communication flow occurs via the network, or the communication flow ends, and the communication management step If it is detected that there is a change in the number of flows to which bandwidth allocation is to be performed, the bandwidth for the flow is reassigned again based on the changed number of flows, and the allocated bandwidth for the application corresponding to the flow It is characterized by re-notifying the width.
  • a twenty-second technical means is the bandwidth allocation method according to any of the first to twenty-first technical means, wherein the communication management step includes one to a plurality of applications from one to a plurality of applications.
  • a twenty-third technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to twenty-first technical means, wherein the communication management step includes one to a plurality of applications from one to a plurality of applications.
  • a twenty-fourth technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to twenty-third technical means, wherein the application allocates a bandwidth allocated as an allocated bandwidth from the communication management step.
  • a communication bandwidth according to the width is used to communicate with a communication partner via the network.
  • a twenty-fifth technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to twenty-fourth technical means, wherein the application power corresponds to one to a plurality of used bandwidths.
  • One or more use request bandwidths corresponding to the use bandwidth of the codec are used as the use request bandwidth included in the flow information to be notified as a bandwidth allocation request to the communication management step.
  • a twenty-sixth technical means is the bandwidth allocation method according to any one of the first to twenty-fifth technical means, wherein the application sends a bandwidth allocation request to the communication management step.
  • a bandwidth that is larger than the bandwidth used by the codec used for the communication flow is used as the bandwidth requested for use included in the flow information to be notified.
  • a twenty-seventh technical means is a band allocation device that allocates a band usable for communication to an application that performs communication via a network, and includes a communication management unit that manages communication via the network.
  • the application manages communication by using flow information including at least one or more use request bandwidths according to the use bandwidth of the codec used for the communication flow and information on the communication partner as a bandwidth allocation request.
  • the communication management unit notifies the communication management unit, and based on the received flow information, the communication management unit investigates a bandwidth that can be used for communication with the communication partner via the network. Determine the bandwidth that can be allocated for communication with the communication partner via the network, and set the bandwidth for the requested flow.
  • the bandwidth of the codec used for communication is determined based on the assigned bandwidth notified of the application power. It is set and communicates with a communication partner.
  • a twenty-eighth technical means is the bandwidth allocation device according to the twenty-seventh technical means, wherein the communication management unit uses a bandwidth for communication without making a bandwidth allocation request to the communication management unit. It is characterized in that a bandwidth can be preferentially allocated to an application for which a bandwidth allocation request has been made to the communication management unit rather than an application that wants to occupy the network.
  • the twenty-ninth technical means is a communication terminal for performing communication via a network.
  • the bandwidth allocation device according to the 27th or 28th technical means is provided.
  • the thirtieth technical means is characterized in that the bandwidth allocation method according to any of the first to 26th technical means is a bandwidth allocation program that is executed as a program by a computer.
  • the thirty-first technical means is a program recording medium in which the bandwidth allocation program according to the thirty-third technical means is recorded on a recording medium readable by a computer.
  • the current network status (available bandwidth) is dynamically acquired, and the optimal bandwidth at that point is obtained for each flow.
  • each application can perform communication with the highest quality.
  • bandwidth with a margin more than the bandwidth that each flow actually uses, so that a sufficiently stable communication environment can be established for applications that want to ensure stable communication quality. It can also be provided.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram for explaining a first embodiment of a bandwidth allocation method according to the present invention.
  • FIG. 2 is a sequence chart for explaining a first embodiment of a bandwidth allocation method according to the present invention. Yat.
  • FIG. 3 is a system configuration diagram for explaining a second embodiment of the bandwidth allocation method according to the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the bandwidth allocation status of each flow allocated by the bandwidth allocation method of FIG. 8 in the second embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining processing subsequent to FIG. 6 in the example of the bandwidth allocation method according to the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining processing subsequent to FIG. 7 in the example of the bandwidth allocation method according to the present invention.
  • FIG. 9 is a system configuration diagram for explaining a third embodiment of the bandwidth allocation method according to the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining the processing in the third embodiment following FIG. 7 of the bandwidth allocation method according to the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing the bandwidth allocation status of each flow allocated by the bandwidth allocation method of FIG. 11 in the third embodiment.
  • FIG. 13 is a system configuration diagram for explaining a fourth embodiment of the bandwidth allocation method according to the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing the bandwidth allocation status of each flow allocated by the bandwidth allocation method of FIG. 8 in the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a flow chart for explaining a sixth embodiment of the bandwidth allocation method according to the present invention.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of a selection menu screen for a user to select a flow to continue communication in the sixth embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing a different example of a selection menu screen for selecting a flow with which the user should continue communication in the sixth embodiment.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing an example of a result of selecting a flow to continue communication in the selection menu screen force in the sixth embodiment.
  • FIG. 21 is a schematic diagram showing an example of a result of further selecting a flow to continue the selection menu screen force communication in the sixth embodiment.
  • FIG. 22 is a schematic diagram showing an example of an error screen display indicating that a band cannot be allocated in the sixth embodiment.
  • FIG. 23 is a flow chart for explaining a seventh embodiment of the bandwidth allocation method according to the present invention.
  • Network Interface Card Network Interface Card
  • bandwidth allocation method in the communication terminal equipped with the bandwidth allocation device according to the present invention
  • bandwidth allocation program and the program recording medium according to the embodiment will be described. Description is omitted .
  • a bandwidth allocation program for executing the bandwidth allocation method as a program by a computer and a program recording medium for recording the bandwidth allocation program on a computer-readable recording medium but it can be easily understood.
  • FIG. 1 schematically shows a case where there are communication terminals 10 and 11 that perform VoIP communication with each other via the Internet 30.
  • each of the communication terminal 10 and the communication terminal 11 is a communication interface card NIC (Network) as a communication media device for connecting to the control units 101 and 111 and the Internet 30 for overall control.
  • NIC Network
  • Interface Card 100, 110, and the control units 101, 111 each include a VoIP application 101a, 111a that executes processing corresponding to each communication terminal 10, 11, and the VoIP application 101a.
  • 11 la is provided with a bandwidth allocation device that allocates bandwidth for communication, etc., and each bandwidth allocation device manages the communication of each VoIP application 101a, 11 la, including bandwidth allocation.
  • Communication management units 101b and 11 lb are provided.
  • the communication terminal 10 and the communication terminal 11 are preferably provided with a display device capable of displaying various information.
  • the communication terminal 10 is connected to the Internet 30 via the NIC 100 under the control of the communication management unit 101b according to the request of the VoIP application 101a, and the communication terminal 11 responds to the request of the VoIP application 11 la. Accordingly, it shall be connected to the Internet 30 via the NI C110 under the control of the communication management unit 11 lb.
  • the VoIP applications 101a and 11la can use four different bandwidths as required bandwidths, and the communication terminal power is also directed to the network.
  • Uplink and network power The case where a codec with a different band is available for the downlink is explained.
  • the number of packets transferred per unit time as bandwidth BW managed as network information, NIC information, and flow information pps (packets per second: number of packets that can be transferred per second) Information is also included The case is illustrated.
  • FIG. 2 is a sequence chart for explaining the first embodiment of the bandwidth allocating method according to the present invention.
  • the allocation (usable in the downstream flow toward the network power communication terminals 10 and 11 is usable. )
  • bandwidth selection as an example, the sequence of data transmitted and received between the communication terminals 10 and 11 shown in FIG. 1 is shown.
  • data transmission / reception between the VoIP applications 101a and 11la and the communication management units 101b and 11 lb in the communication terminals 10 and 11 is also shown.
  • the VoIP application 101a of the calling communication terminal 10 uses the SIPZSDP to the INVITE (communication invitation) to the VoIP application 11la of the called communication terminal 11 via the communication management unit 101b. ) Send the message (sequence S21).
  • the INVITE message may be sent via a proxy server!
  • the VoIP application 11 la of the called communication terminal 11 that has received the INVITE message is in a state where communication with the VoIP application 101a of the calling communication terminal 10 is possible, via the communication management unit 11 lb.
  • a 200 OK response is returned to the VoIP application 101a of the call side communication terminal 10 using SI PZSDP (sequence S22). Note that this 20 0 OK response may be returned via a proxy server.
  • SIP Session Initiation Protocol
  • INVITE communication invitation
  • INVITE communication invitation
  • the flow information is information that specifies the IP address, communication port, and requested bandwidth for communication between the VoIP applications 101a and 111a. It is composed of information such as destinations for identifying the flow for communication, codec information that can be used for communication with the VoIP application of the communication partner, and bandwidth information (requested bandwidth information) that can be obtained. ing.
  • bandwidth information is a minimum amount of bandwidth required for the VoIP application, and allocation such as the maximum amount of bandwidth required to achieve the highest quality. Information that includes one or more bandwidths that you want to request.
  • the flow information includes at least a destination address (Dst Addr: Destination Address) indicating the IP address of the data transmission destination and a source address (Src Addr: Source Address), destination port indicating the data destination port number (Dst Port: Destination Port), minimum required bandwidth (BW (MIN): Bandwidth (Minimum)), maximum bandwidth required for highest quality ( BW (MAX): Bandwidth (Maximum)) is included.
  • the communication management units 101b and 11 lb of the communication terminals 10 and 11 receive the flow information from the respective applications 101a and 111a (sequences S23 and S24).
  • the flow information acquired by the communication control units 101b and 111b is shown in Tables 1-1 and 1-2, respectively.
  • the flow information shown in Table 1-1 and Table 1-1-2 indicates that four different bandwidths can be used.
  • BW (MIN) minimum required minimum required bandwidth
  • BW (MAX) maximum required required bandwidth
  • BW (2) second bandwidth
  • BW (3) third bandwidth
  • BW (MIN), BW (2), BW (3), and BW (MAX) bandwidths in addition to the communication speed (bps) that requires use, are units that require use.
  • Information on the number of packets that can be transferred per hour (p ps) has also been added! RU
  • the flow information acquired by each of the communication management units 101b and 11 lb has the same content.
  • the flow information acquired by the communication management unit 101b is shown in Table 1-2.
  • the flow information acquired by the communication management unit 11 lb of the communication terminal 11 is used by the communication management units 101b and 11 lb.
  • the communication management unit 1 l ib of the called communication terminal 11 Upon receiving the SIPZSDP INVITE message, the communication management unit 1 l ib of the called communication terminal 11 sends a 200 OK response indicating a communicable state to the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10. After returning, the information of its own NIC 110 as shown in Table 2, that is, NIC information, is further transmitted to the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10 (sequence S25). However, the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10 that has received 200 OK transmits the information of its own NIC 100, that is, the NIC information, to the communication management unit 11 lb of the called communication terminal 11. It does n’t matter.
  • the communication management units 101b and 11 lb of the communication terminals 10 and 11 are network interface cards (communication interface cards) NIC100 and 110 which are communication media devices for connecting the communication terminals 10 and 11 to the Internet 30, respectively.
  • the performance limit that is, the usable bandwidth (remainder) is also acquired and managed. That is, it is managed as NIC information attached to the path information in association with the NIC used as a path for communication with the communication terminal of the communication partner.
  • the NIC information is at least the name of the communication terminal (terminal) (or terminal) (or (Identifier represented by IP address, etc.
  • the NIC information related to NIC110 shown in Table 2 is the number of packets that can be transferred per unit time (in addition to the transferable link speed (bps)) as in the case of the flow information in Tables 11 and 12. pps) information has also been added.
  • the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10 Upon receiving the NIC information of the NIC 110 of the called communication terminal 11, the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10 receives the NIC information obtained from the called communication terminal 11, that is, the NIC 110 information and the communication terminal 10 Merge the NIC information of its own, that is, the information of NIC100 to create both NIC information (NIC management table) as shown in Table 3, and based on both NIC information, the path information as shown in Table 4 Is transmitted to the called communication terminal 11 of the communication partner (sequence S26).
  • the communication management units 101b and 11 lb of the communication terminals 10 and 11 acquire the path information and NIC information used for communication between the VoIP applications 101a and 11la, respectively.
  • the NIC information of the calling communication terminal 10 indicates that the communication bandwidth (BW (up)) of the line is 1 Mbps and the downlink communication bandwidth (BW (down)) ) Narrower than 11Mbps, shows the case.
  • the network information indicating the communication status of the current network based on the obtained NIC information and the path information.
  • a network information measurement request message is transmitted to the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10 of the communication partner (sequence S27).
  • the network information indicating the “usable bandwidth” of the network is measured by END—END by performing the test data transmission / reception operation between the communication terminals 10 and 11 will be shown. Yes.
  • These usable bandwidths are held by the database server 20, and network information may be inquired of the database server 20.
  • the path information As one example, information on blanks shown in Table 4 (BW (measurement) and pps (measurement) of “path 1”, “pass 2”) is obtained, and the path information shown in Table 5 is obtained.
  • the network information indicating the maximum usable bandwidth in the network in the communication flow between the communication terminals 11 and 10 of the communication partner that is, as one of the path information, “path 1”, “path 2”
  • the BW (measurement) and pps (measurement) of “pass 1” and “pass 2”, which are actual results of END—END are also copied for BW (available) and pps (available).
  • a calling line (“path 1”) from the calling communication terminal 10 to the called communication terminal 11 and the called communication terminal in the reverse direction.
  • the bandwidth available as a node on the network is different from the line (“path 2") that goes from 11 to the calling communication terminal 10 (for example, BW (measurement), "1" indicates 128kbps, and "Flow 2" indicates 4M bps).
  • BW (available) and p ps (available) indicating the usable bandwidth of “path 1” and “path 2” are BW (measured), which is the actual value of END—END, respectively, as described above. Set the same value as p ps (measurement).
  • the available bandwidth (BW (available)) of the flow information and path information of each VoIP application 1 Ola and 11 la unit Appropriately allocate the maximum available bandwidth and the number of packets per unit time for the communication flow between VoIP applications 101a and 111a by obtaining the information shown in the number of packets available per hour (pps (available)) Can do.
  • the flow is one uplink for the communication terminal power network and one downlink for the reverse direction. Therefore, the highest level of bandwidth as the network conditions allow. Select the width. Therefore, if the path information shown in Table 5 is obtained, the requested bandwidth is used in the flow 1 from the called communication terminal 11 to the calling communication terminal 10 (available network bandwidth 128 kbps).
  • the third bandwidth BW (3) with a width of 90 kbps and a request packet of 50 pps per unit time is selected, while the flow 2 from the calling communication terminal 10 to the called communication terminal 11 (use of network For the available bandwidth (4 Mbps), the maximum bandwidth BW (MAX) with the requested bandwidth of 115 kbps and the number of requested packets per unit time of 1 OOpps is selected.
  • the network power is also directed to the communication terminal 10.
  • the usage requested bandwidth BW (3) of the flow 1 is selected, and the upstream flow is directed from the communication terminal 10 to the network. Is selected for use bandwidth BW (MAX) of flow 2.
  • the requested bandwidth BW (MAX) of the flow 2 is selected, and for the upstream flow directed from the communication terminal 11 to the network, the usage request for the flow 1 is selected.
  • Bandwidth BW (3) is selected.
  • the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10 uses the bandwidth that can be used as the reception flow 1 for the VoIP application 101a of the communication terminal 10 as the requested bandwidth.
  • the bandwidth request BW (MAX) is notified of the bandwidth BW (3) as the bandwidth that can be used as the flow 2 for transmission (sequence S29), and the communication management unit 111b of the communication terminal 11 of the communication partner is notified.
  • the path information / NIC information indicating the use request bandwidth allocated as the usable bandwidth of the calling communication terminal 10 is transmitted (sequence S31).
  • the communication management unit 111b of the called communication terminal 11 also uses the requested bandwidth BW (as a bandwidth that can be used as the reception flow 2 for the VoIP application 11 la of the communication terminal 11. MAX) is notified of the use request bandwidth BW (3) as the bandwidth that can be used as the flow 1 for transmission (sequence S30), and the communication pipe of the communication terminal 10 of the communication partner Also, the path information 'NIC information indicating the usable bandwidth required for the called communication terminal 11 is transmitted to the management unit 10 lb (sequence S32).
  • the nose information in Table 5 can be used after the bandwidth is allocated.
  • Remaining bandwidth (BW (available)), remaining number of usable packets per hour (pps (available)), available bandwidth for NIC information in Table 3 (BW (upbound), BW (downbound) The remainder of)) and the remainder of the number of usable packets per hour (pps (upbound “remainder”), pps (downbound “remainder”)) are recalculated as the usable bandwidth thereafter.
  • the usage request bandwidth BW actually allocated to the applications 101a and 111a and the number of request packets used per unit time pps are used as they are.
  • Available bandwidth of path information (BW (available)) in Table 5 Available packets per unit time (pps (available)), and Available bandwidth of NIC information in Table 3 (BW (uplink / remainder)) , BW (downlink / remainder)), available bandwidth per hour (pps (upbound 'remainder), pps (downbound' remainder))), and subtractable bandwidth (BW ( Available)), number of usable packets per unit time (pps (available)), available bandwidth (BW (upbound remainder), BW (downbound remainder)), number of usable packets per hour (pps (upstream) Remainder), pps (downbound remainder)), and application 101a, Even if the requested bandwidth BW actually allocated to 111a and the number of requested packets per unit time pps are subtracted
  • the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10 After receiving the notification, the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10 receives the notification of the available bandwidth allocation, and the VoIP application 101a is assigned to the flow 1 for the codec used as the resource for downstream flow communication.
  • the communication terminal of the communication partner in accordance with SIPZSDP is selected as a codec change request message as a codec change request message.
  • the 11 VoIP applications 11 la are notified (sequence S33).
  • the VoIP application 11 la that has received the notification of the use requested bandwidth assignment from the communication management unit 111b of the called communication terminal 11 is assigned to the flow 2 for the codec used as a resource for downlink flow communication.
  • the communication terminal of the communication partner in accordance with SIPZSDP is selected as a codec change request message according to SIPZSDP as a codec change request message by selecting the one suitable for the bandwidth BW (MAX) (i.e. Is notified to the VoIP application 101a (sequence S35).
  • MAX bandwidth BW
  • the VoIP application 101a of the communication terminal 10 that has received this codec change request message performs the codec setting 'change according to the codec change request of the VoIP application 11 la, and the VoIP application of the callee communication terminal 11 of the request source For 11 la, the codec has been changed, and a 200 OK response indicating that communication using the changed band is possible is returned according to SIPZSDP (sequence S36).
  • SIPZSDP sequence S36
  • FIG. 3 is a system configuration diagram for explaining a second embodiment of the bandwidth allocating method according to the present invention, and there are communication terminals 10 and 11 for making videophone calls with each other via the Internet 30.
  • the case is shown schematically.
  • each of the communication terminal 10 and the communication terminal 11 includes a control unit 101, 111 and a communication interface card NIC as a communication media device.
  • (Network Interface Card) 100 and 110 are provided, and each of the control units 101 and 111 has a TV phone application 10 Id, ll that executes processing for a TV phone corresponding to each communication terminal 10 and 11.
  • ld and each of the TV telephone applications 101d and 11 Id are each provided with a bandwidth allocating device that receives a request and allocates a bandwidth for communication, and the bandwidth allocating device includes a bandwidth allocation and a TV.
  • Communication management units 101b and 111b for managing communication of the telephone applications 101d and 11 Id are provided.
  • the communication terminal 10 and the communication terminal 11 are preferably provided with a display device capable of displaying various information.
  • the communication terminal 10 is connected to the Internet 30 via the NIC 100 under the control of the communication management unit 101b in response to a request from the videophone application lOld.
  • Application 11 Under the control of 11 lb, according to Id request Suppose you are connected to the Internet 30 via NIC110.
  • the flow used by the video phone applications lOld and ll ld for the communication terminals 10 and 11 for communication is different from that in the first embodiment, and corresponds to the up and down lines. There are two flows, one for audio and one for video, that is, a total of four flows.
  • FIG. 4 is a sequence chart for explaining a second embodiment of the bandwidth allocation method according to the present invention.
  • the allocation (usable in the downstream flow toward the network power communication terminals 10 and 11 is usable. )
  • bandwidth selection as an example, the sequence of data transmitted and received between the communication terminals 10 and 11 shown in FIG. 3 is shown. It also shows the transmission and reception of data between the videophone applications 10 Id and 11 Id and the communication management units 101b and 11 lb inside the communication terminals 10 and 11, respectively.
  • the communication management units 101b and 111b of the communication terminals 10 and 11 receive the respective flow information from the respective applications lOld and 11 Id (sequence S84). , S85).
  • the flow information acquired by the communication managers 101b and 11 lb is shown in Table 8 and Table 9, respectively.
  • Table 8 and Table 9 show “status management parameters” for controlling additional bandwidth allocation and “BW ( (Giving) ”and“ pps (granting) ”columns are additionally provided, and“ priority ”columns for controlling the priority of bandwidth allocation are added.
  • BW (Giving)
  • pps granting
  • the communication management units 101b and 111b of the respective communication terminals 10 and 11 that have received the respective flow information from the applications lOld and 11 Id obtain the downstream flow information from the network to the communication terminal. .
  • the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10 that has received the flow information uses the path information used for the video phone call with the called communication terminal 11 as in the case of the first embodiment.
  • information related to the NIC 100 of the communication terminal 10 that is, NIC information is transmitted to the communication management unit 11 lb of the called communication terminal 11 (sequence S86).
  • the communication management unit 111b of the called communication terminal 11 that has received the NIC information of the communication terminal 10 communicates with the NIC information of the communication terminal 10 obtained from the communication terminal 10 in the same manner as in the first embodiment.
  • Path information is created from the NIC information of the terminal 11 itself, that is, the information of the NIC 110, and transmitted to the communication management unit 101b of the communication terminal 10 (sequence S87).
  • the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10 and the communication management unit 11 lb of the called communication terminal 11 indicate path information used for communication between the videophone applications lOld and 11 Id, NIC Each information is acquired.
  • Table 10 shows NIC information obtained by merging NIC information of the calling communication terminal 10 and the called communication terminal 11. As shown in Table 10, only the usable bandwidth of the uplink of NIC100 of the calling communication terminal 10 is narrower than the usable bandwidth of other circuits. .
  • the first implementation is different from the case where the NIC information is transmitted from the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10 and the path information is received from the communication management unit 111b of the called communication terminal 11.
  • the NIC information is transmitted from the communication management unit 111b of the called communication terminal 11 and the path information is received from the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10.
  • each application 101d, 11 Id When delivering flow information to the communication management unit 101b, 11 lb, the same power as in the above-described embodiment, each application lOld, ll ld is called by the calling side and the called side in the communication management unit 101b, 111b. Information that can be identified by either of them is attached and delivered as calling party flow information 'calling party flow information'.
  • the test data transmission / reception operation is performed between the communication terminals 10 and 11.
  • END indicates the ability to measure network information indicating the “usable bandwidth” of the network.
  • S Network information may be obtained from the database server.
  • Communication between the communication management unit 11 lb of the called communication terminal 11 that has received the network information measurement request message from the communication management unit 101b of the calling communication terminal 10 and the caller communication terminal 10 of the transmission source Test data is exchanged with the management unit 101b in various bandwidths (sequence S89), and the communication management unit 101b and the called side communication of the calling communication terminal 10 are based on the measurement result of the transmission / reception data.
  • the communication management unit 11 lb of the terminal 11 determines the usable bandwidth for each flow for each uplink and downlink.
  • network information indicating the maximum usable bandwidth in the network in the communication flow between the communication terminals 11 and 10 of the communication partner that is, as one of the path information, “path 1”, “path 2
  • the BW (measurement) and pps (measurement) of “pass 1” and “pass 2”, which are the actual results of E ND—END are also copied for BW (available) and pps (available).
  • path 1 indicates the path information used for the direction communication from the called communication terminal 11 to the calling communication terminal 10, and the path 2 conversely calls.
  • This shows the path information used for directional communication from the side communication terminal 10 to the called side communication terminal 11.
  • the usable bandwidth (BW (available)) of path 1 and the number of usable buckets per unit time (pps (available)) are 2 Mbps and 160 pps, respectively.
  • 2 shows the case where the usable bandwidth is narrower than 1Mbps, lOOpps and path 1, respectively.
  • the communication management unit 101b of the communication terminal 10 refers to the flow information shown in Table 8 and refers to the minimum required bandwidth (BW (MIN)), that is, the table in the flowchart of FIG. Audio bandwidth 30kbps and video bandwidth 100kbps indicated by the minimum required bandwidth (BW (1)) in Fig. 8, and lOpps for audio and 8pps for video are allocated as the minimum number of requested packets per unit time ( Step ST01).
  • BW minimum required bandwidth
  • the resource of the total use request bandwidth allocated to Flow 1 and Flow 2 as the minimum use request bandwidth (BW (MIN)) indicates that the flow direction is the downlink direction.
  • the available bandwidth (BW (available)) power of the path information is calculated and updated as the available bandwidth (BW (available)) of the path information that can be used in the future. under It is subtracted from the available bandwidth in the forward direction (BW (downlink remainder)) and updated as the available bandwidth (BW (downlink remainder)) of the NIC information that can be used in the future (step ST02).
  • the resource power of the total number of used request packets per unit time assigned to flow 1 and flow 2 as the minimum required bandwidth (BW (MIN)) is the downlink direction. Therefore, the number of usable packets per unit time (pps (available)) of path information that can be used in the future (pps (available)) is subtracted from the number of usable packets per unit time (pps (available)) of path information. The number of usable packets per unit time in the downlink direction of NIC information (pps (remainder)) is updated and the number of packets that can be used in the future for NIC information (pps (remainder)) ) (Step ST 03).
  • the available bandwidth of path information that can be used in the future (BW (available)), the number of packets that can be used per unit time (pps (available)), and the available bandwidth of NIC information that can be used in the future (BW (remainder)), the number of usable packets per unit time (pps (remainder))! Whether or not both are positive numbers, ie, remaining usable bandwidth (BW (available), BW (remainder)), number of usable packets per unit time (pps (available), pps (downstream) —Remaining)) is still left (step ST04). If it is not a positive number!
  • step ST04 the minimum requested bandwidth (BW ( MIN))) cannot be ensured, and it is reported that the bandwidth allocation has failed, the TV phone application lOld is notified of the error, and the bandwidth allocation processing is terminated (step ST05).
  • the maximum required bandwidth (BW (MAX)) that can obtain the highest quality that is, the maximum required bandwidth (BW (3)) in Table 8 is the voice bandwidth.
  • the resource of the total use request bandwidth allocated to Flow 1 and Flow 2 as the maximum use request bandwidth (BW (MAX)) takes into account that the flow direction is the downlink direction. Then, it is subtracted from the usable bandwidth of the path information (BW (available)) to be calculated as the usable bandwidth of the path information that can be used in the future (BW (available)), and further, the NIC information is used in the downstream direction. NIC information that can be used in the future, subtracted from the available bandwidth (BW (remainder)) It is calculated as the available bandwidth of information (BW (downward—remainder)) (step ST07).
  • the state management parameter is a parameter for controlling whether or not the loop processing power escapes in the case of performing the bandwidth allocation processing shown in Fig. 8, and is associated with each flow information flow. Added.
  • the initial value of the state management parameter for each flow is “0”, it is instructed to escape from the loop processing of FIG. 8 by setting “specified loop count + 1”. .
  • step ST09 NO when the difference between the available bandwidth (BW (available)) and the number of available packets per unit time (pps (available)) is not a positive number (step) ST09 NO), when the maximum allocated bandwidth (BW (MAX)) allocated earlier cannot be secured.
  • the minimum required bandwidth (BW (MIN)) is successfully allocated, and the path information is restored (step ST11).
  • both the audio flow 1 and video flow 2 have the maximum required bandwidth (BW (MAX), ie, BW (3;) in Table 8). Allocate BW and the number of packets per unit time pps to flow 1 and flow 2, and terminate the bandwidth allocation process.
  • BW maximum required bandwidth
  • Communication management section 101b of calling side communication terminal 10 notifies videophone application 101d of the allocated (usable) bandwidth allocated for videophone use (sequence S90).
  • videophone application 101d of the calling communication terminal 10 until now, communication is started only with the voice using the lowest rate bandwidth in the sequence S83, but the called party of the communication partner is called.
  • reception is enabled using the highest rate audio flow 1 and the highest rate video flow 2.
  • Table 12 shows the flow information as a result of bandwidth allocation to the videophone application 101d.
  • the communication management unit 101b of the communication terminal 10 is directed to the communication terminal 10 from the network in preparation for a flow request from the subsequent application 1 Path information available bandwidth (BW (available)), number of available packets per unit time (PPS (available)), and NIC information available bandwidth for NIC100 (BW (downward-remainder)) Update the number of usable packets per unit time (pps (remainder of downlink)) and save.
  • Table 13 and Table 14 show the path information and NIC information obtained as a result of subtracting the bandwidth BW actually allocated to the videophone application 101d and the number of packets per unit time pps, respectively.
  • the usable bandwidth (BW (available)) of the path information shown in Table 13 is 880kbps from the calculation result obtained by subtracting the allocated (usable) bandwidth actually allocated.
  • the usable bandwidth (BW (available)) is also per unit time. The number of packets 20 PP s is changed to the limit value of 250 kbps that can be received and set.
  • the updated path information and NIC information are transmitted to the communication management unit 11 lb of the called party communication terminal 11 of the communication partner (sequence S92), and the communication management unit 11 lb of the called side communication terminal 11 Is used to update path information and NIC information for the communication terminal 10 (sequence S93).
  • sequence S90 the videophone application lOld of the calling side communication terminal 10 that has received the notification of the allocated (available) bandwidth corresponds to the TV telephone application 11 Id of the called side communication terminal 11 , SIP / SDP “Re-INVITEJ message is used to send codec change request to request the change of the video codec to be used for video and the audio codec in use at the minimum rate for the downstream flow.
  • SIP / SDP “Re-INVITEJ message is used to send codec change request to request the change of the video codec to be used for video and the audio codec in use at the minimum rate for the downstream flow.
  • the videophone application 11 Id of the called communication terminal 11 that has received this codec change request changes the codec according to the codec change request of the videophone application 101 d and changes the codec to request the calling communication terminal 10.
  • SIPZSDP a 200 OK response indicating that the codec has been changed and communication using the changed band is possible is returned to the video phone application 101d (sequence S95).
  • sequence S95 the flow for the TV phone in the direction of the called communication terminal 11 ⁇ the calling communication terminal 10 is determined.
  • the video phone application ll ld of the called communication terminal 11 uses the audio codec and video codec after changing the band for the video phone audio flow 1 and the video flow 2 according to RTP, Transmission is made to the videophone application 1 Old of the calling communication terminal 10 (sequence S96).
  • band allocation related to the calling communication terminal 10 ⁇ the called communication terminal 11 will be described.
  • the specified number of loops for repeating the loop process in FIG. 10 is the specified number of loops for repeating the loop process in FIG.
  • the communication management unit 11 lb of the communication terminal 11 refers to the flow information shown in Table 9 as in the processing in the communication management unit 101b of the communication terminal 10, and in the flowchart of FIG.
  • Required bandwidth (BW (MIN)) that is, the minimum required bandwidth (BW (l)) in Table 9 is 30kbps for audio and 100kbps for video, and the minimum number of requested packets per unit time.
  • BW (MIN) the minimum required bandwidth
  • the allocated (usable) bandwidth for path 2 is determined in accordance with the bandwidth allocation method shown in FIG.
  • FIG. 5 schematically shows the bandwidth allocation status of each flow (flow 3 and flow 4) assigned in this embodiment by the bandwidth allocation method of FIG. It shows.
  • the value of the state management parameter is “0” as the initial value for both the flow for audio 3 and the flow for video 4, so that Paying attention to the high-priority voice flow 3 (step ST12), the maximum required bandwidth (BW (MAX), that is, the required bandwidth 120B of BW (3) in Table 9) and the number of requested packets per unit time 60 pps), the remaining bandwidth required for use of 90 kbps and the number of requested packets used per unit time of 50 pps, and the usable bandwidth (BW (available)) of node 2 of the path information shown in Table 15 Compare half 435kbps and 41pps, which is half the number of usable packets per unit time (pps (available)) (step ST13).
  • the remaining bandwidth required to reach the required bandwidth of 120 kbps for the maximum required bandwidth (BW (MAX)) of 90 kbps is the bandwidth available for path 2 (BW (available) ) Half of 435 kbps or less, but the remaining 50 pps per unit time for the maximum required bandwidth (BW (MAX)) is 60 pps, so the remaining 50 pps is per unit time for path 2 It turns out that it is 41pps or more, which is half the number of usable packets (pps (available)).
  • the allocated (usable) bandwidth BW is not the maximum requested bandwidth (BW (MAX)) that is required by Flow 3, ie, the requested bandwidth BW (3). Allocate an additional 435kbps, 41pps, which is half of the available bandwidth in the information (step ST18). However, the sum of the additional allocated bandwidth of 435 kbps and the previously allocated minimum used requested bandwidth of 30 kbps is greater than 120 kbps of Flow 3's maximum used requested bandwidth (BW (MAX) or BW (3)). Since the bandwidth is large, 120 kbps of the maximum required bandwidth (BW (MAX)), that is, the required bandwidth BW (3) is allocated for the bandwidth.
  • the minimum required bandwidth is the allocated (usable) bandwidth.
  • BW (MIN) Replaces the previously allocated (usable) bandwidth of 30kbps and replaces it with the maximum required bandwidth (BW (MAX)), that is, the required bandwidth BW ( 3) 120kbps is allocated, and the number of allocated (usable) packets per unit time is the number of allocated (usable) packets per unit time previously allocated as the minimum required bandwidth (BW (MIN)).
  • BW (MIN) the maximum required bandwidth
  • the flow shifts to a bandwidth allocation process related to the flow 4 which is the next priority of the flow 3 and whose state management parameter is still “0”.
  • BW (MAX) the required bandwidth of BW (3) in Table 9 is 1 Mbps and the number of requested packets per unit time is 80 pps
  • Request bandwidth of 900 kbps and the number of request packets used per unit time of 72 pps are available for path 2 after allocation of flow 3 allocation (usable) bandwidth (BW (available)) 780 kbps Of packets and the number of usable packets per unit time (pps (available)) is less than half of 41 pps! /, Not a value! / (NO in step ST13), so available bandwidth in path information (BW (available) )) Half 390kbps and half the number of usable packets per unit time (pps (available)) 21pps are added and assigned (step ST18).
  • BW (BW (downward-remainder)) force of the information is also subtracted and updated as the available bandwidth (BW (downward-remainder)) of NIC information that can be used in the future (step ST19) .
  • the resource of the number of usable packets per unit time that is additionally allocated for the flow of interest is calculated based on the fact that the direction of the flow is the downlink direction.
  • the number of usable packets (pps (available)) is subtracted and updated as the number of usable packets per unit time (pps (available)) of path information that can be used in the future.
  • it can be used in the future by subtracting from the number of usable packets per unit time (pps (remainder)) in the downward direction of the NIC information that has been updated earlier based on the minimum required bandwidth (BW (MIN)).
  • NIC information is updated as the number of usable packets per unit time (pps (remainder)) (step ST20). Note that the display of path information and NIC information as a result of this update is omitted.
  • BW (MIN) minimum required bandwidth
  • BW (MAX) the maximum required bandwidth
  • the remaining number of allocated packets of 9 pps until 60 pps in (3) is less than lOpps, which is half of the number of usable packets per unit time (pps (available)) in path 2 after the first allocation process. Therefore, the maximum required bandwidth requested by flow 3 (BW (MAX))
  • the requested packet number 60pps per unit time for bandwidth request bandwidth BW (3) is allocated (step ST14).
  • the allocated (usable) bandwidth of flow 3 is allocated 120kbps, 60pps of the maximum requested bandwidth (BW (MAX)) that is required by flow 3, that is, the requested bandwidth BW (3).
  • the value of the state management parameter is also set to “5” of “specified loop count + 1”, and the bandwidth allocation process for flow 3 is completed (the state of the loop count 2 of flow 3 in FIG. 5).
  • the allocated (usable) bandwidth resources to be allocated for the flow of interest the allocated (usable) bandwidth that has already been allocated as the minimum required bandwidth (BW (MIN))
  • the remaining bandwidth after subtraction is subtracted from the available bandwidth (BW (available)) of the path information considering that the flow direction is the downlink direction, and the path information that can be used in the future can be used. Updated as bandwidth (BW (available)).
  • the available bandwidth in the downlink direction (BW (remainder)) of the previously updated NIC information is subtracted by the minimum required bandwidth (BW (MIN)), and the NIC information that can be used in the future is subtracted. Updated as available bandwidth (BW (downward—remainder)) (step ST15).
  • the minimum required bandwidth (BW (MIN)) per unit time that has been allocated first Subtracting the number of allocated (usable) packets, the number of packets that can be used per unit time (pps (available)) of the path information is subtracted, considering that the flow direction is the downlink direction. It is updated as the number of usable packets per unit time (pps (available)) of path information that can be used in the future.
  • the number of usable packets per unit time (pps (downward-remainder)) per unit time in the downlink direction of the previously updated NIC information is also subtracted based on the minimum required bandwidth (BW (MIN)) for future use. It is updated as the number of usable packets per unit time (pps (downlink—remainder)) of possible NIC information (step ST16).
  • step ST17 when the flow proceeds to step ST17 and the maximum required bandwidth (BW (M AX)) requested by the flow is allocated, "specified loop count + 1" is shown to indicate that fact. Is stored in the flow information as a flow state management parameter (step ST17).
  • step ST17 the loop processing shown in the bandwidth allocation method in Fig. 8 is repeated up to 4 times as many as the specified number of loops, so that the allocated (usable) bandwidth and the number of allocated (usable) packets per unit time are obtained. 832 kbps and 39 pps are allocated (the state of the loop number 4 of the flow 4 in FIG. 5).
  • the calculated allocatable allocation (usable) bandwidth 832kbps, the number of allocated (usable) packets per unit time 39pps 300kbps, 24pps of the requested bandwidth BW (2) that provides the highest quality under conditions that do not exceed is determined as the allocated (usable) bandwidth that should actually be allocated to Flow 4.
  • Bandwidth BW number of allocated (usable) packets per unit time pps is for the priority audio stream flow.
  • BW maximum required bandwidth
  • BW (3) the required bandwidth
  • BW (4) the bandwidth between the bandwidth (BW (MIN)), that is, the required bandwidth (BW (1)) and the maximum required bandwidth (BW (MAX)), that is, the required bandwidth (BW (4)).
  • the use request bandwidth requested as the flow information there is a bandwidth corresponding to the allocated (usable) bandwidth. In this case, the bandwidth below the allocatable bandwidth as the network status. Thus, the use required bandwidth that provides the best quality is obtained, and the use request bandwidth (BW (2)) is obtained. In other words, as long as the requested bandwidth (BW (3)) that is one higher than the requested bandwidth (BW (2)) cannot be allocated, the requested bandwidth (BW (2)) or more Allocating this bandwidth is just wasted.
  • the communication management unit 111b of the called communication terminal 11 notifies the TV phone application 11 Id of the allocated (available) bandwidth allocated for the video phone ( Sequence S91).
  • the communication is started only with the voice using the lowest rate bandwidth in the sequence S83.
  • voice flow 3 and video flow 4 with the allocated (usable) bandwidth allocated by the requested bandwidth (BW (2)) can be received from the videophone application lOld of the call side communication terminal 10 become.
  • the maximum required bandwidth (BW (MAX)) that is, the bandwidth of the required bandwidth (BW (3)) is 120kbps and the number of packets per unit time is 60pps.
  • BW (2) bandwidth of requested bandwidth
  • 24pps per unit time are allocated.
  • the codec of both the audio flow 3 and the video flow 4 cannot be controlled with different qualities, the requested bandwidth (BW2) that is the quality that allows both to be used simultaneously ) Is allocated, and the allocation (usable) bandwidth (120kbps, 60pps) that was previously allocated as voice flow 3 is changed to 90kb ps, 30pps of the requested bandwidth BW (2) and reassigned.
  • Table 17 shows the flow information as a result of bandwidth allocation for the videophone application 11 Id when the audio flow 3 and the video flow 4 are controlled using the same quality codec. .
  • the communication management unit 11 lb of the communication terminal 11 performs the communication from the network in preparation for a flow request from the subsequent application.
  • Available bandwidth of path information (BW (available)) for path 2 going to terminal 11 number of available packets per unit time (pps (available)), and available bandwidth of NIC information for NIC110 (BW (downlink remainder)), update the number of usable packets per unit time (pps (downlink remainder)) and save.
  • Table 18 and Table 19 show the path information and NIC information obtained as a result of subtracting the bandwidth BW actually allocated to the TV phone application 11 Id and the number of packets pps per unit time, respectively.
  • the updated path information and NIC information are transmitted to the communication management unit 10 lb of the calling party communication terminal 10 of the communication partner (sequence S93) and sent to the communication management unit 101b of the calling side communication terminal 10 It is used to update the path information and NIC information for the communication terminal 11.
  • the TV phone application 11 Id of the callee communication terminal 11 that has received the notification of the allocated (available) bandwidth is the TV phone application lOld of the callee communication terminal 10
  • the codec that requires the video codec to be used for video and the change of the audio codec in use at the minimum rate for the downstream flow.
  • Send the change request (sequence S97).
  • the flow for the video phone in the direction of the calling communication terminal 10 ⁇ the called communication terminal 11 is determined.
  • the videophone application 101d of the calling communication terminal 10 uses the audio codec and the video codec after changing the band between the videophone audio flow 3 and the video flow 4 according to RTP. And transmitted to the videophone application 1 1 Id of the called communication terminal 11 (sequence S99).
  • sequence S92, S93 [here, the communication management units 101b and 111b of the communication terminals 10 and 11 exchange path information and NIC information between each other, so that path 1 and path 2 respectively.
  • NIC100 and NIC110 are merged, path information (path management table), NIC information (NIC management Table) is updated.
  • path management table path management table
  • NIC management Table NIC management Table
  • FIG. 9 is a system configuration diagram for explaining a third embodiment of the bandwidth allocation method according to the present invention.
  • Communication terminals 10 and 11 that perform TV calls with each other via the Internet 30; Schematic illustration of a video server 40 that delivers video streaming data via the Internet 30! / Speak.
  • each of the communication terminals 10 and 11 is provided with the same functional blocks as the system configuration diagram of FIG. 3, and detailed description thereof is omitted. Abbreviated.
  • a video streaming distributed from the video server 40 is transmitted to the communication terminal 10 that communicates with the video server 40 during a videophone call with the communication terminal 11. Both a video viewer application 101c for receiving and a videophone application 101d for videophone are shown.
  • FIG. 10 is a sequence chart for explaining the third embodiment of the bandwidth allocating method according to the present invention, and the network power is also improved during the videophone call between the communication terminals 10 and 11.
  • the network power is also improved during the videophone call between the communication terminals 10 and 11.
  • data transmitted and received between the communication terminals 10 and 11 and between the communication terminal 10 and the video server 40 shown in FIG. The sequence is shown.
  • transmission / reception of data between the communication management unit 101b and a plurality of applications (the video phone application 101d and the video viewer application 101c) inside the communication terminal 10 is also shown.
  • Table 23 and Table 24 show only the part related to the downlink direction of the communication terminal 10 regarding the created path information and NIC information.
  • Path 2 in the path information in Table 23 is the uplink path in communication terminal 10
  • the NIC 100 uplink and NIC 110 downlink in the NIC information in Table 24 are also uplink information in communication terminal 10.
  • the present embodiment for explaining the downlink bandwidth allocation to the communication terminal 10 it is irrelevant and should be shown in each table.
  • the video phone application 101d of the communication terminal 10 makes a video phone call with the video phone application 11 Id of the communication terminal 11, and the video phone.
  • Application 11 Receives TV phone data from Id.
  • sequence S101 when the communication terminal 10 requests distribution of the video streaming data from the video server 40, the communication terminal 10 negotiates with the video server 40. If the ace (RTSP — exchange of DESCRIBE message and SIP / SDP 200 OK response) is completed normally (sequence S102, S103), new flow 5 (downstream flow for audio), flow 6 (downstream flow for video), new Path 3 (downstream path from video server 40) • NIC400 (NIC of video server 40) will be added.
  • ace RTSP — exchange of DESCRIBE message and SIP / SDP 200 OK response
  • the communication management unit 101b of the communication terminal 10 also receives the flow information from the video viewer application 101c (sequence S104), and communicates with the communication management unit 401b of the video server 40 for NIC information and path information.
  • Exchange for example, by acquiring the bandwidth that can be communicated with video Sano 0 as END—END as network information (sequence S107, S108)
  • a new flow 5, 6, path 3, and NIC 400 with the video sano 40 are tracked B as a new communication management target.
  • the bandwidth is reassigned including the flows 1 and 2 to which bandwidth has already been assigned.
  • the flow information (flow management table) and path information 'NIC information are temporarily returned to the initial state for the allocation of each band of flow, path, and NIC. It is rewritten to the state that has not been completed.
  • the rewritten flow information, path information, and NIC information are shown in Table 25, Table 26, and Table 27, respectively.
  • B W (grant) column of the flow information in Table 25 the allocated (usable) bandwidth that has already been allocated for videophones in flows 1 and 2 is recorded, but the status is recorded. All management parameter values are reset to the initial value of “0” and set to a state where bandwidth is newly reassigned.
  • the priority indicating the bandwidth allocation order of each flow is as follows: audio flow for videophone 1 ⁇ video flow for video distribution 6 ⁇ TV It is set in the order of phone video flow 2 ⁇ video delivery audio flow 5.
  • pass 1 is used, and video streaming delivery flows 5 and 6 are used. Assume that you use path 3.
  • the bandwidth allocation method shown in Figs. 6 to 8 is used to allocate the usable communication bandwidth to each flow as the allocated (usable) bandwidth.
  • the usable bandwidth (BW (available)) of the path information referred to for bandwidth allocation of each flow ) For the usable bandwidth (BW (downward-remainder)) of NIC information, the concept of minimum usable bandwidth (BW (remainder)) and!
  • This minimum usable bandwidth (BW (remainder)) is the path information usable bandwidth (BW (available)) for the target path, and the NIC information in the communication terminal 10 itself can be used.
  • BW (available) the available bandwidth
  • BW (available) 8 Mbps of the path information is set as the minimum.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining the processing in the third embodiment following FIG. 7 of the bandwidth allocation method according to the present invention, in which the maximum use required bandwidth (BW (MAX)) is not allocated.
  • the process of step ST12A for newly obtaining the minimum usable bandwidth (BW (remainder)) is added. Processing other than this step ST12A is exactly the same as in FIG. Next, an allocation method for allocating a bandwidth to each flow will be described using the bandwidth allocation methods of FIGS.
  • the remaining usable bandwidth (BW (available)) of path 1 decreases by the bandwidth allocated for path 1 to 7.87 Mbps, and the remaining usable bandwidth of path 3
  • the width (BW (available)) is 9.67Mbps.
  • the remaining usable bandwidth (BW (remainder)) for NIC100, which shares videophone node 1 and video distribution path 3 is the total bandwidth allocated to path 1 and path 3. Decrease to 10.54 Mbps, and the remaining usable bandwidth (BW (upward-remainder)) of NIC110 that is involved only for Nose 1 will be 10.87 Mbps. Also, the remaining usable bandwidth (BW (upward-remainder)) of NIC400 involved only for path 3 is 199.67Mbps.
  • Step ST12 the maximum required bandwidth of each flow (BW (MAX), that is, BW (3) in Table 25) is calculated. Since it becomes clear that it cannot be assigned (NO in step ST09), the process moves to Fig. 11.
  • BW MAX
  • FIG. 12 schematically shows the bandwidth allocation status of each flow allocated by the bandwidth allocation method of FIG. 11 in this embodiment.
  • the “specified loop count” indicating the maximum number of loop processes in bandwidth allocation in FIG. 11 is “3 times”.
  • the minimum usable bandwidth (BW (remainder)) as described above is obtained.
  • the usable bandwidth (BW (available)) of the path information shown in Table 26 is 8 Mbps
  • the information of the NIC 100 in the communication terminal 10 itself shown in Table 27, and the communication terminal 11 of the communication partner 11 Since the usable bandwidth (BW (remainder)) of NIC 110 information is 11 Mbps, the minimum usable bandwidth (BW (remainder)) is 8 Mbps.
  • the minimum required bandwidth (BW (MIN)) 130kbps is already assigned to each flow 1 and 2 for path 1 in Fig. 6, the minimum usable bandwidth (BW (remainder)) ) Is 7.87Mbps, which is obtained by subtracting 130kbps from 8Mbps power (step ST12A).
  • MAX that is, 120kbps of BW (3)
  • the remaining usable bandwidth (BW (available)) of path 1 is 7.78 Mbps
  • the remaining usable bandwidth of NIC1 00 (BW (downward—remainder)
  • the usable bandwidth BW (uplink—remainder) is 10.45 Mbps and 10.78 Mbps, respectively (state of loop number 1 for flow 1 in Figure 12).
  • the maximum usage is required. Since the bandwidth request bandwidth (BW (MAX)) has been allocated, “4” of “specified loop count + 1” is set in the “state management parameter” of the flow information, and the loop processing related to flow 1 is performed thereafter. I can't.
  • a bandwidth is allocated to the video flow 6 for moving image distribution having the lower state management parameter value and the next highest priority.
  • the remaining usable bandwidth (BW (available)) after allocating the minimum required bandwidth (BW (MIN)) for path 3 is 9.67Mbps
  • the remaining available bandwidth (BW of NIC100) (Uplink remainder) is 10. 45 Mbps
  • the remaining usable bandwidth (BW (uplink remainder)) of NIC 110 is 199.67 Mbps
  • the minimum usable bandwidth (BW (remainder)) is 9 67Mbps (step ST12A).
  • the allocated (usable) bandwidth of Flow 6 is 5.14Mbps, which is the total of 300kbps already allocated as the minimum required bandwidth (BW (MIN)).
  • the remaining usable bandwidth (BW (available)) for path 3 is 4.83 Mbps, subtracted by the additional allocated bandwidth, and the remaining usable bandwidth (BW (remainder)) of NIC100 and NIC400
  • the remaining usable bandwidth (BW (uplink surplus)) is 5.61 Mbps and 194.83 Mbps, respectively (the state of the flow 6 loop number 1 in Fig. 12).
  • “+1” is set to the state management parameter of the flow information, and “1” is set (step ST21).
  • a bandwidth is allocated to the video phone video flow 2 with the lower status management parameter value and the second highest priority.
  • the remaining usable bandwidth (BW (Available)) after assigning Flow 1's maximum used bandwidth (BW (MAX)) for path 1 is 7.78 Mbps, and bandwidth is allocated to Flow 6
  • the remaining usable bandwidth (BW (upbound—remainder)) of NIC100 after is 5. 61Mbps, and the remaining available bandwidth (BW (upbound remainder)) of NIC110 after allocating bandwidth to flow 1 is 10. Since it is 78Mbps, the minimum usable band
  • the bandwidth (BW (remainder)) is 5.61 Mbps (step ST12A).
  • step ST13 YES Because the remaining bandwidth of 0.9 Mbps required to use 1 Mbps is less than half the minimum usable bandwidth (BW (remainder)) (in step ST13 YES), for flow 2, allocate the maximum required bandwidth (BW (MAX)) (step ST14).
  • the maximum requested bandwidth (BW (MIN)) can be obtained by replacing the previously allocated (usable) bandwidth 100kbps as the minimum required bandwidth (BW (MIN)).
  • MAX that is, 1 Mbps of BW (3) is allocated as the allocated (usable) bandwidth.
  • a bandwidth is allocated to the audio flow 5 for moving picture distribution having the lower value of the state management parameter and the next highest priority.
  • the remaining usable bandwidth (BW (available)) after allocation of the allocation (usable) bandwidth for video flow 6 is 4.83 Mbps, and the remainder of NIC100 after allocation of bandwidth to flow 2
  • the available bandwidth (BW (uplink surplus)) is 4.71Mbps, and the remaining usable bandwidth (BW (uplink surplus)) of NIC400 after allocating bandwidth to flow 6 is 194.83Mbps Therefore, the minimum usable bandwidth (BW (remainder)) is 4.71 Mbps (step ST12A).
  • the maximum required bandwidth (BW (MAX)) is allocated (step ST14). [0232] That is, the maximum required bandwidth (BW (MIN)) can be obtained by replacing the previously allocated (available) bandwidth 30kbps as the minimum required bandwidth (BW (MIN)). MAX), that is, 200kbps of BW (3)) is allocated as the allocated (usable) bandwidth.
  • the process proceeds to the second process of assigning an additional bandwidth to the video flow 6 for video distribution.
  • the remaining available bandwidth (BW (available)) after allocating bandwidth to flow 5 for path 3 is 4.66 Mbps
  • the remaining available bandwidth (BW (uplink remainder)) of NIC100 is 4 Since the remaining usable bandwidth (BW (uplink surplus)) of 54Mbps and NIC400 is 194.66Mbps, the minimum usable bandwidth (BW (remainder)) is 4.54Mbps (step ST12A).
  • the allocated (usable) bandwidth of Flow 6 is 5.41 Mbps, which is the total of 5.14 Mbps already allocated as the result of the first loop processing.
  • the remaining usable bandwidth (BW (available)) for path 3 is 2.39 Mbps, subtracted by the additional allocated bandwidth, and the remaining usable bandwidth (BW (remaining downlink)) of NIC100 and NIC400
  • the remaining usable bandwidth (BW (uplink surplus)) is 2.27 Mbps and 192.39 Mbps, respectively (state of loop number 2 in flow 6 in Fig. 12).
  • “+1” is set in the flow information state management parameter, and “2” is set (step ST21).
  • the minimum usable bandwidth (BW (remainder)) is 2.27 Mbps (step ST12A), and the maximum required requested bandwidth (BW (MAX), that is, the remaining bandwidth required to reach the required bandwidth of 10 Mbps in (BW (3) in Table 25) 2.59 Mbps is half of the minimum usable bandwidth (BW (remainder)) Therefore, half of the minimum usable bandwidth (BW (remainder)) 1. 14 Mbps is additionally allocated (step ST18).
  • the allocated (usable) bandwidth of Flow 6 is the total of 7.41 Mbps that has already been allocated as a result of the second loop processing, resulting in 8.55 Mbps.
  • the remaining usable bandwidth (BW (available)) for path 3 is 1.25 Mbps after subtracting the additional allocated bandwidth, and the remaining usable bandwidth (BW (remainder)) of NIC100 and NIC400
  • the surplus usable bandwidth (BW (uplink surplus)) is 1.13 Mbps and 191.25 Mbps, respectively (state of loop number 3 for flow 6 in Fig. 12).
  • the state management parameter of the flow information is changed to “+1” and becomes “3” (step ST21). Therefore, with respect to Flow 6 as well, the loop processing (additional bandwidth allocation processing) is removed, and the allocation (usable) bandwidth that can be allocated to Flow 6 from the usage request bandwidth is 8.55 Mbps or less.
  • Required bandwidth (BW (2)) 4Mbps that satisfies the conditions is selected and allocated as the final allocated (usable) bandwidth BW (step ST22).
  • 55 Mbps is the path information and NIC information. Will be returned as the rest and surplus bandwidth.
  • the remaining available bandwidth for path 3 (BW (available)), the remaining available bandwidth for NIC 100 (BW (downstream) Remainder)), and the remaining usable bandwidth BW (upward remainder) of NIC400 is 5.8Mbps, 5.68Mbps, and 195.8Mbps, respectively (state after bandwidth return in Figure 12) state).
  • Table 28, Table 29, and Table 30 show the NIC information.
  • the communication management unit 101b all processing related to bandwidth allocation in the downlink direction of the communication terminal 10 is performed by the communication management unit 101b.
  • the allocation (usable) bandwidth for each flow obtained as a result is Notification is made to each of the subscriptions (the video phone application 101d and the video viewer application 101c) (sequences S109 and S110).
  • the updated path information and NIC information are sent from the communication management unit 101b of the communication terminal 10 to the communication management unit 11 lb of the communication terminal 11 of the communication partner for each flow, the video server It is transmitted to 40 communication management units 40 lb (sequence S 111, S 112).
  • the video viewer application 101c for distributing video streaming data receives a maximum usage request bandwidth (BW (MAX), that is, BW (3)) of 200kbps from the communication management unit 101b as the flow 5 for audio.
  • BW maximum usage request bandwidth
  • a message indicating that the video is requested to be distributed with the codec of 4 Mbps and the audio is encoded with the codec of 200 kbps is streamed by the video server 40 as an R TSP-SETUP message. It is sent to the distribution application 401c, and a SIPZSDP 200 OK response of the response is obtained (sequence S116, S117).
  • the video delivery application 401c power of the video server 40 and the video viewer application 101c power of the communication terminal 10 can be obtained while making a video phone call with the communication terminal 11 by the video phone application 101d. It is possible to receive streaming video data distribution using the codec of the requested bandwidth (sequences S118 and S119).
  • FIG. 13 is a system configuration diagram for explaining the fourth embodiment of the bandwidth allocating method according to the present invention.
  • Communication terminals 10 and 11 for making videophone calls with each other via the Internet 30 The case where there is another communication terminal 12 that transmits image data from the communication terminal 10 via the Internet 30 during a videophone call is schematically shown.
  • each of the communication terminals 10 and 11 and the communication terminal 12 is provided with the same functional blocks as the system configuration diagram of FIG. 3, and detailed description thereof is omitted. To do.
  • the communication terminals 10 and 12 are provided with image management applications 101e and 121e that can distribute image data, respectively. It is configured to be able to deliver image data to the communication terminal 12! RU
  • this embodiment differs from the third embodiment in that the communication terminal 10-communication described in the second embodiment is used even if a new flow for allocating a band for image distribution occurs.
  • the state power of the videophone in terminal 11 will be explained assuming that it is executed as it is. That is, the flow information (Table 12, Table 17) indicating the allocated (usable) bandwidth allocated to execute the videophone flow in the second embodiment, and the bandwidth allocated to the videophone flow. As a result, it shall be executed using the updated path information (Table 20) and NIC information (Table 21) as they are.
  • the flow information, path information, and NIC information shown in Table 12, Table 17, Table 20, and Table 21 are shown again as Table 31, Table 32, Table 33, and Table 34, respectively.
  • the obtained path information and NIC information are shown in Table 36 and Table 37, respectively.
  • the bandwidth may be reassigned for all the flows.
  • the case of the third embodiment On the other hand, the allocation (usable) bandwidth that was previously allocated to the TV phone flow is returned to the initial state, and the new allocation process including the newly added flow 5 is performed again.
  • FIG. 14 is a flowchart for explaining the fourth embodiment of the bandwidth allocation method according to the present invention, and FIG. 15 explains the processing subsequent to FIG. 14 of the bandwidth allocation method according to the present invention. It is a flowchart for doing.
  • the communication management unit 101b first determines the maximum required bandwidth (BW (MAX), that is, BW (Table 35) for obtaining the highest quality for the newly requested flow 5. 3) Allocate 240 pps of use request packets per unit time with bandwidth 3Mbps indicated by) (step ST31).
  • BW maximum required bandwidth
  • the bandwidth allocated to flow 5 as the maximum required bandwidth (BW (MAX)) is 3 Mbps.
  • Resource power The path shown in Table 36 is taken into account that the flow direction is the uplink direction. Available bandwidth of information (BW (Available)) Subtracted from 2Mbps, and further available bandwidth of NIC information shown in Table 37 (BW (Uplink remainder)) 2. Subtracted from 61Mbps (Step ST32).
  • the number of requested usage packets per unit time allocated to flow 5 as the maximum requested bandwidth (BW (MAX)) is 240 pps.
  • Resource power Considering that the direction of the flow is the uplink direction.
  • the number of packets that can be used per unit time in the path information shown in Table 36 (pps (available)) is subtracted from 160 pps, and the number of packets that can be used per unit time in the uplink direction shown in Table 37 (pps (upstream) —Remainder)) Subtracted from 186pps (step ST33)
  • the maximum requested bandwidth (BW (MAX), that is, BW (3)) that was attempted to be allocated cannot be secured, and the process proceeds to the flowchart of FIG.
  • the minimum required bandwidth (BW (MIN)) that is, the minimum required bandwidth BW (1) in Table 35 is allocated as 300 kbps, and the minimum required bandwidth is 24 pps per unit time (step ST36). .
  • the allocated (usable) bandwidth that has already been allocated for the videophone is returned to the initial state again, as in the case of the third embodiment described above, which does not immediately cause an error.
  • the bandwidth allocation processing may be performed again for all flows.
  • the minimum required bandwidth (BW (MIN)) required by all the flows will be Even if there is a situation where it cannot be assigned, it means that multiple communications cannot be continued at the same time. Will be reported.
  • BW (MIN) the minimum required bandwidth
  • Table 41, Table 42, and Table 43 show the flow information, path information, and NIC information that are assigned.
  • IP1 1 1P10 7080 30kbps 10pps 90kbps 30pps 120kbps 60pps
  • IP1 1 IP10 9080 100kbps Spps 300kbps 24pps 1Mbps SOpps
  • P10 7080 300kbps 24pps 1 Mbps 80pps 3Mbps 240pps
  • the bandwidth allocated for each additional flow and the number of usable packets per unit time are used in the path information shown in Table 42.
  • the available bandwidth (BW (uplink surplus)) of the NIC information that can be used in the future is updated (steps ST42 and ST43) by subtracting the number of available packets (pps (uplink—remainder)).
  • select the bandwidth that gives the best quality under the allocated (usable) bandwidth of each allocated flow and allocate it to the actual flow. Decide as allocated (usable) bandwidth and use the excess bandwidth next It may be returned as usable bandwidth for a new flow.
  • bandwidth allocation regarding the uplink flow may be determined based on the bandwidth allocation result of the communication partner power. Therefore, in this case, in step ST41 described above, as shown in Table 44, the remaining usable bandwidth (BW (uplink-remainder)) in the NIC 100 of the communication terminal 10 itself is set to the maximum use request bandwidth (BW (MAX ) The information about the additional bandwidth BW proportionally distributed according to) and the number of additional packets pps per unit time is notified to the communication management units 11 lb and 12 lb of the communication terminals 11 and 12 of the communication partner. To do.
  • Additional bandwidth for each flow BW, additional packets per unit time p ps, path information available bandwidth (BW (available)), available packets per unit time (pps (available) )) Is used as information to be changed, and is notified as path information.
  • the additional bandwidth BW and the number of additional packets per unit time pps calculated for flow 3 and flow 4 corresponding to path 2 are totaled, and the path 2 in the path information shown in Table 42 is added.
  • the bandwidth that can be used for the path information will be reduced by using a lower bandwidth.
  • the additional bandwidth BW calculated for flow 5 corresponding to path 3 and the number of additional packets pps per unit time are used as the usable bandwidth (BW of path 3 in the path information shown in Table 42). (Available)) and the number of available packets per unit time (pps (available)), and the bandwidth of the path information (BW (available) ), Update the number of usable packets per unit time (pps (available)).
  • the path information updated using the calculated additional bandwidth BW and the number of additional packets per unit time p ps and the NIC information are transmitted to the communication terminals 11 and 12 of the communication partner. Sent to the management unit 11 lb, 121b. Receiving the updated path information and NIC information, the communication management units 111b and 121b of the communication terminals 11 and 12 of the communication partner reassign the bandwidths of the corresponding downlink flows. Table 45 and Table 46 show the updated path information and NIC information, respectively.
  • the number of usable packets per unit time (pps (available), pps (actually measured)) is low and updated to a value.
  • the communication management units 111b and 121b of the communication terminals 11 and 12 of the communication partner Upon receiving the path information in Table 45 and the NIC information in Table 46 from the communication management unit 101b of the communication terminal 10, the communication management units 111b and 121b of the communication terminals 11 and 12 of the communication partner receive the communication terminal 10 again.
  • the bandwidth of the corresponding flow in the downlink direction is reassigned, and the reassigned bandwidth is transmitted to the communication management unit 101b of the communication terminal 10.
  • each application of the communication terminals 10, 11 and 12 performs codec change processing, etc., and performs communication of each flow.
  • the communication terminal 10 is newly allocated. Using this (usable) bandwidth, a new image can be delivered to the communication terminal 12 while making a videophone call with the communication terminal 11.
  • the system configuration diagram shown in FIG. 13 of the fourth example shows the case where the network status changes during a videophone call between the communication terminals via the Internet. Will be described.
  • the communication terminal 10 is notified by the path information in Table 45 and the NIC information in Table 46 that the network state has changed in the communication terminal 10.
  • the communication management unit 11 lb reassigns the bandwidths related to the downstream flows 3 and 4 from the communication terminal 10 by using the bandwidth allocation method shown in FIGS. 6 to 8 described above.
  • Figure 16 shows the bandwidth allocation process when using.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing the bandwidth allocation status of each flow allocated in the present embodiment by the bandwidth allocation method of FIG.
  • the results of flows 3 and 4 recalculated by the communication management unit 11 lb of the communication terminal 11 are the same as the flow information of Table 32 allocated in the fourth example, and This means that there is no need to change the deck, and the communication management unit 11 lb does not need to notify the TV phone application 11 Id of the communication terminal 11 in particular.
  • the re-created path information and NIC information are transmitted to the communication management unit 101b of the communication terminal 10 of the communication partner. However, at this time, the path information and NIC information are not transmitted, or the path information and NIC information are re-created with the path information and NIC information changed from the previously transmitted information. You may be notified.
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining the sixth embodiment of the bandwidth allocation method according to the present invention. For all of the plurality of flows, even the minimum required bandwidth (BW (MIN)) is shown. This will be described in the case of the power to be assigned.
  • the communication management unit 101b of the communication terminal 10 is unable to allocate the minimum required bandwidth (BW (MIN)) for each of a plurality of flows for which allocation of bandwidth is requested. If it is determined that it is determined that it is determined (step ST51), it is checked whether any one of them is capable of allocating a bandwidth corresponding to the required bandwidth (step ST52). If it is found that it is possible (YES in step ST52), select one of the flows that should continue communication (step ST53), allocate bandwidth to the flow and continue communication ( Step ST54).
  • BW minimum required bandwidth
  • step ST53 when a flow for which communication is to be continued is selected, the selection menu screen as shown in Fig. 18 may be displayed to allow the user to make a selection.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of a selection menu screen for the user to select a flow to continue communication in this embodiment, and any one or more of the applications that request bandwidth allocation. This shows the case where communication can be continued by selecting.
  • the flow of the application that requested the bandwidth allocation is one of the four flows of TV phone-voice (voice), TV phone-video, video streaming-video, video streaming-voice (voice). However, it indicates that it can be selected with a “ ⁇ ” mark.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing a different example of a selection menu screen for the user to select a flow to continue communication in this embodiment, and video streaming and video out of all applications that request bandwidth allocation. Excluding flow The figure shows the case where one or more forces can be selected and communication can be continued. That is, in FIG. 19, the video streaming—video that is not the selection target—cannot be assigned the requested bandwidth (BW (MIN)), and is displayed with an “X” mark indicating that it is not allocated. Yes.
  • BW requested bandwidth
  • step ST53 for example, when the selection menu screen in Fig. 18 is displayed, an example in which the user selects a flow for which communication is to be continued is shown in Fig. 20.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing an example of a result of selecting a flow to continue communication with the selection menu screen force communication in this embodiment.
  • FIG. 20 is marked with “ ⁇ ”.
  • the video streaming video is marked with an “X”, indicating that it is no longer possible to select one video streaming video. .
  • FIG. 21 shows the result of the user selecting the videophone video flow using the selection menu screen of FIG.
  • FIG. 21 is a schematic diagram showing an example of a result of further selecting a flow to continue communication from the selection menu screen in the present embodiment. Following the videophone voice (voice), the videophone one video flow is shown. As a result of selecting the flow to continue communication, all the remaining flows are marked with an “X”, indicating that no more can be selected.
  • the minimum usage request for the selected flow is determined from the currently available bandwidth (BW (available)) of the path information.
  • Bandwidth (BW (MIN)) is subtracted, usable bandwidth (BW (available)) is updated, and whether or not it is possible to allocate bandwidth to other flows, that is, usable after update It is determined whether the bandwidth (BW (available)) is greater than or equal to the minimum required bandwidth (BW (MIN)) required by each flow to be selected next. As shown in 21, “Yes” or “X” is displayed to indicate whether or not the force is selectable.
  • the flow that can continue communication is used as the selection menu screen.
  • An example is shown in which a flow is displayed on the screen and the flow to continue communication is selected, but conversely, communication can be abandoned from all flows!
  • the flow for abandoning communication may be selected from among them.
  • step ST52 if it is found in step ST52 that the bandwidth corresponding to the requested bandwidth cannot be allocated at all for all flows (NO in step ST52), as shown in FIG. : “Communication not possible” is displayed on the screen, the error is notified to the user, and the process is terminated (step ST55).
  • FIG. 22 shows that the bandwidth cannot be allocated in this embodiment!
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of an error screen display indicating the effect, and presents to the user that a bandwidth cannot be allocated to a shift between multiple flows! /.
  • the bandwidth allocation method for each flow of the application in the communication management unit 101b of the communication terminal 10 is exemplified as another variation different from the above-described embodiments. All combinations are created, and the allocation (usable) bandwidth to be allocated to each flow is determined from among the combinations.
  • FIG. 23 is a flowchart for explaining the seventh embodiment of the bandwidth allocation method according to the present invention.
  • the total required bandwidth (total BW, total pps in Table 49) is the bandwidth that can be used as a network among the combinations of required bandwidths shown in Table 49.
  • Delete the path information that exceeds the available bandwidth (BW (available), pps (available)) values (step ST61).
  • the combination related to the flow with the highest priority is extracted (step ST62).
  • the ones other than those having the largest bandwidth for the selected flow are deleted (step ST63).
  • step ST65 If allocation (usable) bandwidth has not yet been determined for all flows (NO in step ST65), return to step ST62 and repeat the allocation process for the next priority flow . On the other hand, for all flows, the allocated (available) bandwidth Is determined (YES in step ST65), the allocation (usable) bandwidth for each flow is finally determined, and the path information is updated in preparation for the next bandwidth allocation request (step ST66).
  • the bandwidths that can be used for communication with the communication partner via the network with respect to all combinations created for one to a plurality of usage request bandwidths requested by all the flows for which bandwidth allocation requests are made.
  • the priority is higher, the flow is larger! /, And the bandwidth usage request bandwidth is requested! / If a band allocation method is used in which the requested bandwidth of each flow indicated by the selected combination is allocated to each flow as an allocated (usable) bandwidth, a flow with a higher priority is applied. In contrast, it is possible to allocate a larger bandwidth.

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Abstract

　ネットワークを介して通信する１乃至複数のアプリケーションに対してネットワーク状況に応じてそれぞれ適切な帯域を割り当て可能とする。 　通信端末１０，１１間で通信を開始するアプリケーション１０１ａ，１１１ａから１乃至複数の使用要求帯域をフロー情報として受け取ると、通信管理部１０１ｂ，１１１ｂは該通信端末間のパスに関する使用可能帯域を含むネットワーク情報をデータベースサーバ２０などから取得して、１乃至複数の使用要求帯域の中から使用可能な最大のものを優先度に応じて選択してアプリケーションに通知する。また、通信管理部は複数の各フロー全てには最大使用要求帯域を割り当てられない場合、各フローに最低使用要求帯域を一旦割り当てた後、各フローの優先度順に最大使用要求帯域までに必要な残りの帯域とネットワーク情報の残りの使用可能帯域の半分のいずれか少ない帯域を順次追加して割り当てる処理を規定回数繰り返す。

Description

帯域割り当て方法、帯域割り当て装置、通信端末、帯域割り当てプログラ ム及びプログラム記録媒体
技術分野
[0001] 本発明は、帯域割り当て方法、帯域割り当て装置、通信端末、帯域割り当てプログ ラム及びプログラム記録媒体に関し、特に、使用要求する帯域幅として複数の帯域 幅を有するデータストリーミングの送受信を扱うアプリケーションに最適な帯域を割り 当てるシステムに対して好適に適用可能である。
背景技術
[0002] 近年、 VoIPや IPテレビ電話 · TV会議システム、インターネットラジオ、動画配信な どリアルタイムデータストリーミングを扱うアプリケーションの利用が増えてきている。現 在これらのアプリケーションは、 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)など のブロードバンドを用いた固定ネットワーク環境で使用されることが多ぐ実装するァ プリケーシヨンもこのようなブロードバンド環境を想定して実装されている。
[0003] また、このようなストリーミングデータを扱うアプリケーションは、非コネクションプロトコ ルである UDP (User Datagram Protocol)を用いることが多い。ここで、 UDPは、リア ルタイム性に優れている反面、パケットロス等の通信劣化が起こった際の再送制御に 関して考慮しない仕様とされている。そのため、これらストリーミングデータを扱うアブ リケーシヨンは、データ通信の開始前に、通信相手との間のネゴシエーションを行な つて、使用可能な帯域幅に合わせたコーデックを選択して通信するようにしている。
[0004] 例えば、 VoIP (Voice over IP)などのアプリケーションでは、多くの場合、各々の アプリケーションが、ユーザの手動設定により複数のコーデックを予め選択しておい て、即ち、自身のネットワーク接続形態を知っているユーザ力 該ネットワーク接続形 態に基づいて、現在利用可能なコーデックを複数予め選択しておいて、呼制御プロ トコルの中で通信相手に対して提示するようにしている。例えば、 SIP (Session Initiati on Protocol)においては、多くの場合、 SIP/SDP (Session Initiation Protocol /Sess ion Description Protocol)パケットの中で通信相手に対する提示が行なわれる。 [0005] この場合、 SIPの中では、 INVITE (通信招待)メッセージであることが記述され、そ のボディとして SDPが使用され、セッション記述（セッション名、セッション生成者）、時 間記述 (セッションの有効期間）、メディア記述 (音声や動画を受信するのに必要な情 報）が記述されている。この時、 SDPを用いてイニシエータ (発呼)側力も利用可能な 一つ又は複数のコーデックを提示して、レスボンダ (着呼)側でその中力も利用可能 なコーデックを一つ選択して、 SDPを用いて返答することによって、互いの通信用の 呼を確定する。なお、呼の確定後、送信するストリーミングデータ自体は、 RTP (Real -Time Transport Protocol)という UDPパケットでリアルタイムに転送されることが殆 どである。
[0006] また、データ通信中に通信品質の測定を可能とするために RTCP (ReaKTime Con trol Protocol)というプロトコルが存在する。 RTCPでは、 RTPデータを送信するセン ダ側が定期的にレポート要求を送信し、 RTPデータを受け取るレシーバ側は、該レ ポート要求を受け取ったら、通信品質を示すレポートを返送する。この結果、センダ 側でパケットロスの有無等のネットワーク状況を把握することが可能となり、その状況 をアプリケーションに反映することが可能になる。
[0007] また、特許文献 1に示す特開 2004— 266330号公報「通信端末装置及びその制 御方法」においては、電波強度の変化、ネットワークプレフィックス (IPアドレス）の変 化など、トランスポート層以下の層における状態の変化をアプリケーションに通知し、 アプリケーションにおける通信に役立てることを提案している。
特許文献 1：特開 2004— 266330号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] し力しながら、従来のアプリケーションの通信形態においては、複数のアプリケーシ ヨンのフローが同時に動作する場合に大きな問題を起こす恐れがある。即ち、悪意の 有無とは無関係に、一つのアプリケーションが通信帯域を占有してしまい、他のアブ リケーシヨンが通信帯域を使用不可能になる可能性がある。また、善意の複数のアブ リケーシヨンが同時に通信帯域を使用している場合に (特に、大きな帯域幅を用いる ことにより、通信品質の向上を見込めるようなアプリケーションが通信帯域を使用して いる場合に）、通信用の有限のリソースである帯域幅をデータストリーム毎に公平且 つリーズナブルに割り当てる制御が必要である力 現在、そのような帯域制御方法は 全く考慮されていない。
[0009] 例えば、前記特許文献 1においては、トランスポート層以下の下位層の状態変化に 基づいて、アプリケーションの使用する通信帯域を変更させることを提案しているが、 この場合、アプリケーションは、通信状態が相対的に悪ィ匕した、又は、良化したことを 把握することはできるが、具体的な利用可能な通信帯域を知ることはできない。
[0010] また、前記特許文献 1では、複数のデータフローへの対応は考慮されておらず、例 えば、優先度の高いデータフローについてはそのままの帯域を維持し、優先度の低
V、データフローの通信帯域を狭 、帯域幅に劣化させる等と!、つた動的な管理を行な うことも不可能である。
[0011] 本発明は、前述のような課題を解決するためになされたものであり、次に示すような 技術手段を提供することを目的として!/ヽる。
課題を解決するための手段
[0012] 前述のごとき課題を解決するためになされた本発明の概要について説明する。本 発明に係る帯域割り当て装置は、アプリケーション力もの通信に関する要求を受け取 り、通信帯域の割り当てなど通信を管理する通信管理部を具備し、ネットワークに接 続するための通信メディア装置の一つである例えば無線 LANカードなどに代表され る通信インタフェースカード（NIC : Network Interface Card)の情報を取得可能であ り、更に表示部に表示させる手段を有していることが望ましいものとしている。また、通 信相手となる帯域割り当て装置も同様の構成を有する。
[0013] このような帯域割り当て装置を具備した例えば通信端末では、通信端末の機能に 対応したアプリケーションが、通信相手の通信端末との呼制御の結果、通信を管理 する帯域割り当て装置の通信管理部において、通信相手の通信端末と通信する際 に用いるフロー情報を確定することができる。ここで、フロー情報とは、通信を行なうフ ローを特定する宛先などの情報や、使用可能なコーデック情報から得られる帯域情 報など力も構成されている。なお、帯域情報とは、当該アプリケーションとして、最低 限 OObpsの帯域が必要であり、最大では OObpsの帯域を確保したいなどの使用要 求帯域幅情報である。
[0014] アプリケーションは、確定したフロー情報を帯域確保要求として帯域割り当て装置 の通信管理部に対して引き渡す。通信制御部は、このような帯域確保要求を、複数 のアプリケーションから、又は、単一のアプリケーションでも複数のフローがあれば、ァ プリケーシヨン力 各フローに対して受け取る。通信管理部では、これらの複数の帯 域確保要求に対して、各フロー毎に適切な処置をして帯域を割り当て、各フローに対 して割り当てた帯域をそのフローを用いるアプリケーションに通知する。その結果、ァ プリケーシヨンは各フロー毎に割り当てられた帯域に適したコーデックを選択して、通 信相手に通知することにより、最適な帯域を使用することが可能となる。
[0015] ここで、通信管理部では、まず、通信相手との通信経路における使用可能な帯域 幅を含むネットワークの状態をネットワーク情報として把握する。この際、ネットワーク の状態として、当該通信端末自身の NICの限界、通信相手の NICの限界、通信路 の限界が存在している。そのため、通信管理部では、当該通信端末の NICの情報を 通信相手の通信管理部に送信する。その結果、通信相手の通信管理部から、双方 の通信端末の NIC情報力も互いの通信用のパスを特定するための情報を含むパス 情報が返送される。
[0016] 当該通信端末 (及び Z又は通信相手の通信端末)の通信管理部では、得られたパ ス情報を基にして、当該パス情報に示される通信用のパスに関して使用可能な帯域 幅を含むネットワーク情報を取得する。このネットワーク情報を取得する方法としては 、通信端末相互間の END— ENDで測定して取得しても良いし、現在のネットワーク の状況を蓄積して 、るデータベースサーノくから取得するようにしても良いし、あるい は、特定のメジャーなサーバに関する通信ノ スの場合のようにネットワーク状況をマ ルチキャストするような広告がされて 、る場合は、この広告を受信してネットワーク情 報を取得しても良い。
[0017] この取得されたネットワーク状況を基にして、通信用のリソースとして使用可能な帯 域幅を、割り当てを要求されている各フローに割り当てることとなる。
次に、フローへの帯域割り当て方法についていくつかの方法を簡単に説明する。こ の帯域割り当て方法の詳細かつ具体的な方法につ!、ては、実施例にお!、て後述す る。
[0018] 帯域割り当て方法 1 :
( 1)まず、全てのフローに対して、各フローが要求する最低限の帯域幅を割り当てる
(2)次に、全てのフローに対して、各フローが要求する最大限の帯域幅を割り当てて みる。この結果、ネットワークの使用可能状態を満足している場合には、全てのフロー に対して、各フローが要求する最大限の帯域幅を割り当てる。
[0019] (3) (2)で各フローが要求する最大限の帯域幅を全てのフローに亘つて割り当てられ な力つた場合は、全てのフローに対して（1)の最低限の帯域幅の割り当てをした状態 で、更に、以下の規則に従って、帯域幅を追加して割り当てていく。
[0020] (4)即ち、各フローには予め優先順位が付けられており、優先度の高いフローから順 番により大きい帯域幅を割り当てていく。例えば、まず、最も優先順位の高いフロー に対して、該フローが要求する最大限の帯域幅になるために必要とする残りの帯域 幅 (即ち、最大限の帯域幅から既に割り当て済みの帯域幅を減算した帯域幅)と、最 低限の帯域幅の割り当て結果として残っている現在使用可能な帯域幅の半分の帯 域幅とを比較して、いずれかより小さい帯域幅を追加して割り当てる。更に、追加して 割り当てた帯域幅分、現在使用可能な帯域幅を減算する。
[0021] (5)最も優先順位の高いフローに対する帯域幅の追加割り当てが終了したら、このフ ローの優先順位は最下位に下げて、優先順位が次に高 、フローが最も優先順位が 高くなつた状態で、（4)の処理を再び行なう。
(6)この（4)、 (5)の処理を全てのフローにっ 、て予め定めた一定回数繰り返して（即 ち、フロー数 X規定ループ回数)行なったら、追加割り当て処理を終了して、最終的 に各フローに対して割り当てるべき帯域幅を決定する。
[0022] 帯域割り当て方法 2 :
( 1)まず、全てのフローに対して、各フローが要求する最低限の帯域幅を割り当てる
(2)次に、全てのフローに対して、各フローが要求する最大限の帯域幅を割り当てて みる。この結果、ネットワークの使用可能状態を満足している場合には、全てのフロー に対して、各フローが要求する最大限の帯域幅を割り当てる。（1)、（2)については、 帯域割り当て方法 1と同じである。
[0023] (3) (2)で各フローが要求する最大限の帯域幅を全てのフローには割り当てられなか つた場合は、全てのフローに対して（1)の最低限の帯域幅の割り当てをした状態で、 残った使用可能な帯域幅を、各フローが要求する最大限の帯域幅に応じて比例配 分して追加して割り当てる。
[0024] 帯域割り当て方法 3 :
(1)まず、各フローが要求する 1乃至複数の帯域幅の全ての組み合わせを作成する
(2)次に、現在のネットワークの使用可能状態を満足している組み合わせを残し、そ の中から、より優先度が高 、フローがより大き!、帯域幅を要求して!/、る組み合わせを 選択する。
(3)ここで、複数の組み合わせが選択された場合、その中から次に優先度が高いフロ 一がより大きい帯域幅を要求している組み合わせを選択する。この結果、各フローに 割り当てるべき帯域幅を決定することができる。
[0025] また、通信管理部は、本発明を適用しないアプリケーションが独自に占有する帯域 幅よりも、本発明を適用して帯域割り当てを当該通信管理部により受けようとするアブ リケーシヨンに対して優先的に帯域幅を割り当て可能とする。更には、通信管理部は 、本発明を適用して帯域幅を割り当てたアプリケーションのフローを、全体の制御を 司るオペレーティングシステム (OS)側で優先的に処理するように指示を行なう。これ は、本発明を適用しないで帯域割り当てを当該通信管理部により受けようとしないァ プリケーシヨンに帯域幅を占有されな 、ようにするためである。
[0026] 更に、全てのフローに対しては、各フローが要求する最低限の帯域幅の割り当ても できないような場合には、ユーザが通信を継続したいフロー (もしくは、逆に、通信を 切断しても良いフロー）を選択できるように、ユーザインタフェースを用意し、ユーザに 通信を継続したいフロー (もしくは、逆に、通信を切断しても良いフロー）を選択させ、 選択されたフローだけに、帯域幅を割り当てて通信を継続するようにする。
[0027] 本発明に係る技術手段を更に具体的に示すと、本発明は、次のような各技術手段 から構成されている。
第 1の技術手段は、ネットワークを介して通信を行なうアプリケーションに対して該通 信に使用可能な帯域を割り当てる帯域割り当て方法であって、前記ネットワークを介 した通信を管理する通信管理ステップを有し、前記アプリケーションは、少なくとも、 通信のフローに用いるコーデックの使用帯域幅に応じた 1乃至複数の使用要求帯域 幅、通信相手に関する情報を含むフロー情報を、帯域の割り当て要求として、通信を 管理する前記通信管理ステップに対して通知し、前記通信管理ステップが、受け取 つた前記フロー情報に基づ 、て、前記ネットワークを介した通信相手との通信に使用 可能な帯域幅を調査することにより、前記ネットワークを介した通信相手との通信に 割り当てることが可能な帯域幅を決定して、要求されたフローに対して帯域幅を割り 当て、該フローに対応する要求元の前記アプリケーションに対して割当帯域幅として 通知することにより、前記アプリケーションが、通知された割当帯域幅に基づいて通 信に用いるコーデックの帯域幅を設定して通信相手と通信を行なうことを特徴とする
[0028] 第 2の技術手段は、前記第 1の技術手段に記載の帯域割り当て方法であって、前 記通信管理ステップが、当該通信管理ステップに対して帯域割り当て要求がなされ ずに通信に用いる帯域を占有しょうとするアプリケーションよりも、当該通信管理ステ ップに対して帯域割り当て要求がなされたアプリケーションに対して優先的に帯域を 割り当てることができることを特徴とする。
[0029] 第 3の技術手段は、前記第 1の技術手段に記載の帯域割り当て方法であって、前 記通信管理ステップが、当該通信管理ステップに対して帯域割り当て要求がなされ ずに通信に用いる帯域を占有しょうとするアプリケーションよりも、当該通信管理ステ ップに対して帯域割り当て要求がなされたアプリケーションを優先的に処理させること を、全体の制御を司るオペレーティングシステム (OS)に指示することを特徴とする。
[0030] 第 4の技術手段は、前記第 1乃至第 3の技術手段のいずれかに記載の帯域割り当 て方法であって、前記通信管理ステップが、アプリケーション力 通知された前記フロ 一情報を基に、通信相手側の通信管理ステップに対して、前記ネットワークと接続す るための通信メディア装置の有する情報のうち少なくともフローの宛先となる宛先情 報及び性能限界を含む通信メディア情報を、前記ネットワークを介して送信し、該通 信メディア情報を受信した通信相手側の通信管理ステップが、自身の通信メディア情 報を加えて、互いの通信に用いるパスを特定可能なパス情報を作成して、前記通信 メディア情報の送信元の通信相手側の通信管理ステップに対して返送することにより 、互いに通信を行なういずれか一方又は双方の通信管理ステップにおいて、通信に 用いる前記ネットワークの使用可能な帯域幅を調査してネットワーク情報として取得し て、取得した前記ネットワーク情報に対応して割り当てることが可能な帯域幅を決定し て、帯域割り当て要求がなされたアプリケーションに対して割当帯域幅として通知す ることを特徴とする。
[0031] 第 5の技術手段は、前記第 1乃至第 4の技術手段のいずれかに記載の帯域割り当 て方法であって、前記通信管理ステップが、 1乃至複数のアプリケーションから 1乃至 複数のフローに関する帯域割り当て要求がなされた場合、帯域割り当て要求がなさ れた全てのフローについて、各フローそれぞれが要求する 1乃至複数の使用要求帯 域幅のうち、それぞれのフローにおける最低限の使用要求帯域幅をそれぞれのフロ 一に割り当てることが可能である力否かを、前記ネットワークを介した通信相手との通 信に使用可能な帯域幅を調査した結果得られるネットワーク情報を用いて判定して、 割り当て可能であれば、それぞれの最低限の使用要求帯域幅を割り当てて、それぞ れの最低限の使用要求帯域幅を割当帯域幅としてそれぞれのフローに対応するァ プリケーシヨンに対して通知し、一方、帯域割り当て要求がなされた全てのフローい ずれにも割り当てが不可能であれば、帯域割り当てが不可能である旨をそれぞれの フローに対応するアプリケーションに対して通知することを特徴とする。
[0032] 第 6の技術手段は、前記第 1乃至第 4の技術手段のいずれかに記載の帯域割り当 て方法であって、前記通信管理ステップが、 1乃至複数のアプリケーションから 1乃至 複数のフローに関する帯域割り当て要求がなされた場合、帯域割り当て要求がなさ れた全てのフローそれぞれが要求する 1乃至複数の使用要求帯域幅のうち、それぞ れのフローにおける最大限の使用要求帯域幅をそれぞれのフローに割り当てること が可能である力否かを、前記ネットワークを介した通信相手との通信に使用可能な帯 域幅を調査した結果得られるネットワーク情報を用いて判定して、割り当て可能であ れば、それぞれの最大限の使用要求帯域幅を割り当てて、それぞれの最大限の使 用要求帯域幅を割当帯域幅としてそれぞれのフローに対応するアプリケーションに 対して通知することを特徴とする。
[0033] 第 7の技術手段は、前記第 6の技術手段に記載の帯域割り当て方法であって、前 記通信管理ステップが、帯域割り当て要求がなされた全てのフローそれぞれに対し ては、それぞれの最大限の使用要求帯域幅を割り当てることが不可能な場合、帯域 割り当て要求がなされた全てのフローに対して、それぞれの最低限の使用要求帯域 幅を割り当て、かつ、前記ネットワーク情報が示す使用可能帯域の残りの帯域幅を算 出した後、帯域割り当て要求がなされた全てのフローのうち、その時点で最も優先度 が高いフローに対して、該フローの要求する最大限の使用要求帯域幅になるために 必要とする残りの帯域幅と、前記ネットワーク情報が示す使用可能帯域幅残りの半分 に該当する帯域幅とを比較して、より少ない方の帯域幅を、該フローに対して追加し て割り当てると共に該フローの優先度を最下位に変更し、かつ、前記ネットワーク情 報から得られる使用可能帯域幅の残りの帯域幅を算出するという追加帯域幅割り当 て処理を行ない、次いで、順次、優先度が高いフローに対して、同様に、前記追加帯 域幅割り当て処理を行なうことを、予め定めた規定回数分繰り返すことにより、各フロ 一に割り当てるべき帯域幅を決定して、割当帯域幅としてそれぞれのフローに対応 するアプリケーションに対して通知することを特徴とする。
[0034] 第 8の技術手段は、前記第 7の技術手段に記載の帯域割り当て方法であって、前 記通信管理ステップが、前記追加帯域幅割り当て処理を前記規定回数分繰り返すこ とにより各フローそれぞれについて決定した帯域幅を前記割当帯域幅としてそれぞ れのフローに対応するアプリケーションに対して通知する代わりに、各フローそれぞ れが要求する 1乃至複数の使用要求帯域幅のうち、各フローそれぞれに決定した前 記帯域幅に収まる条件下で最も大きい使用要求帯域幅を選択して、割当帯域幅とし てそれぞれのフローに対応するアプリケーションに対して通知することを特徴とする。
[0035] 第 9の技術手段は、前記第 6の技術手段に記載の帯域割り当て方法であって、前 記通信管理ステップが、帯域割り当て要求がなされた全てのフローそれぞれに対し ては、それぞれの最大限の使用要求帯域幅を割り当てることが不可能な場合、帯域 割り当て要求がなされた全てのフローに対して、それぞれの最低限の使用要求帯域 幅を割り当て、かつ、前記ネットワーク情報が示す使用可能帯域幅の残りの帯域幅を 算出した後、算出された使用可能帯域幅の残りの帯域幅を、帯域割り当て要求がな されたフローそれぞれの最大限の使用要求帯域幅に応じて比例配分して、それぞれ のフローに対して追加して割り当てることにより、各フローに割り当てるべき帯域幅を 決定して、割当帯域幅としてそれぞれのフローに対応するアプリケーションに対して 通知することを特徴とする。
[0036] 第 10の技術手段は、前記第 9の技術手段に記載の帯域割り当て方法であって、前 記通信管理ステップが、フローそれぞれの最大限の使用要求帯域幅に応じて比例 配分して追加すべき帯域幅を求めることにより決定した帯域幅を前記割当帯域幅とし てそれぞれのフローに対応するアプリケーションに対して通知する代わりに、各フロ 一それぞれが要求する 1乃至複数の使用要求帯域幅のうち、各フローそれぞれに決 定した前記帯域幅に収まる条件下で最も大きい使用要求帯域幅を選択して、割当帯 域幅としてそれぞれのフローに対応するアプリケーションに対して通知することを特 徴とする。
[0037] 第 11の技術手段は、前記第 1乃至第 4の技術手段のいずれかに記載の帯域割り 当て方法であって、前記通信管理ステップが、 1乃至複数のアプリケーションから 1乃 至複数のフローに関する帯域割り当て要求がなされた場合、帯域割り当て要求がな された全てのフローそれぞれが要求する 1乃至複数の使用要求帯域幅について全 ての組み合わせを作成し、該使用要求帯域幅の組み合わせそれぞれについて、前 記ネットワークを介した通信相手との通信に使用可能な帯域幅を調査した結果得ら れるネットワーク情報を用いて、前記使用要求帯域幅の組み合わせとして割り当てる ことが可能な組み合わせであるか否かを判定して、割り当てることが可能な組み合わ せの中から、より優先度が高 、フローにっ 、てより大き 、帯域幅の使用要求帯域幅 を要求して!/、る組み合わせを選択し、選択した組み合わせが示す各フローの使用要 求帯域幅を、割当帯域幅としてそれぞれのフローに対応するアプリケーションに対し て通知することを特徴とする。
[0038] 第 12の技術手段は、前記第 11の技術手段に記載の帯域割り当て方法であって、 前記通信管理ステップが、帯域割り当て要求がなされた全てのフローそれぞれが要 求する 1乃至複数の使用要求帯域幅につ 、て全ての組み合わせを作成する際に、 優先度が低いフローに対して帯域を割り当てない場合も含む使用要求帯域幅の組 み合わせを作成し、割り当てることが可能な組み合わせの中から、より優先度が高い フローにっ 、てより大き 1、帯域幅の使用要求帯域幅を要求して!、る組み合わせを選 択する際に、優先度が低いフローに対して帯域を割り当てないような使用要求帯域 幅の組み合わせが選択された場合、帯域が割り当てられない優先度が低いフローに 対応するアプリケーションに対して帯域割り当てが不可能である旨を通知することを 特徴とする。
[0039] 第 13の技術手段は、前記第 1乃至第 12の技術手段のいずれかに記載の帯域割り 当て方法であって、前記通信管理ステップが、現在使用可能な帯域幅を、前記ネット ワークを介した通信用のパスに対応付けて該ノ スの使用可能通信速度として管理す ることを特徴とする。
[0040] 第 14の技術手段は、前記第 13の技術手段に記載の帯域割り当て方法であって、 前記通信管理ステップが、現在使用可能な帯域幅を、前記パスの使用可能通信速 度に加えて、前記パスの単位時間当たりの使用可能パケット数をも用いて管理するこ とを特徴とする。
[0041] 第 15の技術手段は、前記第 1乃至第 12の技術手段のいずれかに記載の帯域割り 当て方法であって、前記通信管理ステップが、前記ネットワークと接続するための通 信メディア装置の現在使用可能な帯域幅を、該通信メディア装置の使用可能リンク 速度として管理することを特徴とする。
[0042] 第 16の技術手段は、前記第 15の技術手段に記載の帯域割り当て方法であって、 前記通信管理ステップが、前記ネットワークと接続するための通信メディア装置の現 在使用可能な帯域幅を、前記通信メディア装置の使用可能リンク速度に加えて、前 記通信メディア装置の単位時間当たりの使用可能パケット数をも用いて管理すること を特徴とする。
[0043] 第 17の技術手段は、前記第 1乃至第 12の技術手段のいずれかに記載の帯域割り 当て方法であって、前記通信管理ステップが、現在使用可能な帯域幅を、前記ネット ワークを介した通信用のパスに対応付けた該パスの使用可能通信速度と、前記ネット ワークと接続するための通信メディア装置の使用可能リンク速度との双方を用いて管 理することを特徴とする。
[0044] 第 18の技術手段は、前記第 17の技術手段に記載の帯域割り当て方法であって、 前記通信管理ステップが、現在使用可能な帯域幅を、前記パスの使用可能通信速 度と前記通信メディア装置の使用可能リンク速度とに加えて、更に、前記パスの単位 時間当たりの使用可能パケット数と前記通信メディア装置の単位時間当たりの使用 可能パケット数をも用いて管理することを特徴とする。
[0045] 第 19の技術手段は、前記第 1乃至第 18の技術手段のいずれかに記載の帯域割り 当て方法であって、前記通信管理ステップが、前記アプリケーション力 の帯域割り 当て要求に応じて帯域を割り当てる際に、通信相手との通信用のフローとして要求さ れる 1乃至複数の使用要求帯域幅を、予め定めた計算式を用いてより大きい帯域幅 となるみなし使用要求帯域幅に換算し、換算した該みなし使用要求帯域幅を割り当 てることが可能であるか否かを、前記ネットワークを介した通信相手との通信に使用 可能な帯域幅を調査した結果得られるネットワーク情報を用いて判定して、割り当て 可能であれば、該みなし使用要求帯域幅を割当帯域幅として割り当てて、フローに 対応するアプリケーションに対して通知することを特徴とする。
[0046] 第 20の技術手段は、前記第 1乃至第 19の技術手段のいずれかに記載の帯域割り 当て方法であって、前記通信管理ステップが、前記ネットワークを介した通信相手と の通信に使用可能な帯域幅を調査した結果得られるネットワーク情報を用いて、前 記通信相手との通信用のフローに対して帯域幅を割り当てた以降において、前記ネ ットワーク情報に変化が生じていることを検出した場合、変化したネットワーク情報を 用いて、再度、前記通信相手との通信用のフローに対する帯域を割り当て直し、該フ ローに対応するアプリケーションに対して割当帯域幅として通知し直すことを特徴と する。
[0047] 第 21の技術手段は、前記第 1乃至第 20の技術手段のいずれかに記載の帯域割り 当て方法であって、前記通信管理ステップが、前記ネットワークを介した通信相手と の通信に使用可能な帯域幅を調査した結果得られるネットワーク情報を用いて、前 記通信相手との通信用のフローに対して帯域を割り当てた以降において、前記ネット ワークを介した新たな通信用のフローが発生し、又は、通信中のフローが終了して、 当該通信管理ステップで帯域割り当てを行なうべきフロー数に変化が生じていること を検出した場合、変化したフロー数に基づいて、再度、フローに対する帯域を割り当 て直し、該フローに対応するアプリケーションに対して割当帯域幅として通知し直すこ とを特徴とする。
[0048] 第 22の技術手段は、前記第 1乃至第 21の技術手段のいずれかに記載の帯域割り 当て方法であって、前記通信管理ステップが、 1乃至複数のアプリケーションから 1乃 至複数のフローに対して帯域割り当て要求がなされた場合、あるいは、再度、既に割 当済みのフローに対する帯域幅を割り当て直す場合に、前記ネットワークを介した通 信相手との通信に使用可能な帯域幅を調査した結果得られるネットワーク情報を用 いて、いずれのフローに対しても、帯域を割り当てることができないことが判明した場 合、その旨を表示してユーザに通知することを特徴とする。
[0049] 第 23の技術手段は、前記第 1乃至第 21の技術手段のいずれかに記載の帯域割り 当て方法であって、前記通信管理ステップが、 1乃至複数のアプリケーションから 1乃 至複数のフローに対して帯域割り当て要求がなされた場合、あるいは、再度、既に割 当済みのフローに対する帯域を割り当て直す場合に、前記ネットワークを介した通信 相手との通信に使用可能な帯域幅を調査した結果得られるネットワーク情報を用い て、全てのフローに対して帯域を割り当てることができないが、少なくとも 1つのフロー に対して帯域を割り当てることができると判定した場合、帯域を割り当てることが可能 な 1乃至複数のフローを選択メニュー画面として表示し、ユーザが選択したフローに 対して帯域を割り当てることを特徴とする。
[0050] 第 24の技術手段は、前記第 1乃至第 23の技術手段のいずれかに記載の帯域割り 当て方法であって、前記アプリケーションが、前記通信管理ステップから割当帯域幅 として割り当てられた帯域幅に応じた通信帯域幅を用いて、通信相手と前記ネットヮ ークを介して通信することを特徴とする。
[0051] 第 25の技術手段は、前記第 1乃至第 24の技術手段のいずれかに記載の帯域割り 当て方法であって、前記アプリケーション力 1乃至複数の使用帯域幅に対応するコ 一デックを有し、前記通信管理ステップに対して帯域割り当て要求として通知する前 記フロー情報に含まれる使用要求帯域幅として、前記コーデックの使用帯域幅に応 じた 1乃至複数の使用要求帯域幅を通知し、前記通信管理ステップから割当帯域幅 として割り当てられた帯域幅に応じたコーデックを選択して、選択したコーデックを用 V、て、通信相手と前記ネットワークを介して通信することを特徴とする。
[0052] 第 26の技術手段は、前記第 1乃至第 25の技術手段のいずれかに記載の帯域割り 当て方法であって、前記アプリケーションが、前記通信管理ステップに対して帯域割 り当て要求として通知する前記フロー情報に含まれる使用要求帯域幅として、通信の フローに用いるコーデックの使用帯域幅よりも大き 、帯域幅を用いることを特徴とする
[0053] 第 27の技術手段は、ネットワークを介して通信を行なうアプリケーションに対して該 通信に使用可能な帯域を割り当てる帯域割り当て装置であって、前記ネットワークを 介した通信を管理する通信管理部を有し、前記アプリケーションは、少なくとも、通信 のフローに用いるコーデックの使用帯域幅に応じた 1乃至複数の使用要求帯域幅、 通信相手に関する情報を含むフロー情報を、帯域の割り当て要求として、通信を管 理する前記通信管理部に対して通知し、前記通信管理部が、受け取った前記フロー 情報に基づ 、て、前記ネットワークを介した通信相手との通信に使用可能な帯域幅 を調査することにより、前記ネットワークを介した通信相手との通信に割り当てることが 可能な帯域幅を決定して、要求されたフローに対して帯域幅を割り当て、該フローに 対応する要求元の前記アプリケーションに対して割当帯域幅として通知することによ り、前記アプリケーション力 通知された割当帯域幅に基づいて通信に用いるコーデ ックの帯域幅を設定して通信相手と通信を行なうことを特徴とする。
[0054] 第 28の技術手段は、前記第 27の技術手段に記載の帯域割り当て装置であって、 前記通信管理部が、当該通信管理部に対して帯域割り当て要求がなされずに通信 に用いる帯域を占有しょうとするアプリケーションよりも、当該通信管理部に対して帯 域割り当て要求がなされたアプリケーションに対して優先的に帯域を割り当てることが できることを特徴とする。
[0055] 第 29の技術手段は、ネットワークを介して通信を行なう通信端末であって、ネットヮ ークを介した通信に用いる帯域を割り当てるために、前記第 27または第 28の技術手 段に記載の帯域割り当て装置を備えていることを特徴とする。
[0056] 第 30の技術手段は、前記第 1乃至第 26の技術手段のいずれかに記載の帯域割り 当て方法を、コンピュータによりプログラムとして実行する帯域割り当てプログラムとす ることを特徴とする。
[0057] 第 31の技術手段は、前記第 30の技術手段に記載の帯域割り当てプログラムを、コ ンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録しているプログラム記録媒体とする ことを特徴とする。
発明の効果
[0058] 以上のような各技術手段力 構成される本発明によれば、以下のような効果が得ら れる。
通信を要求する複数のフローが同時に存在している場合であっても、現在のネット ワークの状態 (使用可能な帯域幅)を動的に取得して、その時点で最適の帯域幅を 各フローの優先順位に応じて柔軟に割り当てることができ、各アプリケーションは現在 のネットワーク状況にぉ 、て最もクオリティが高 、通信を行なうことができる。
[0059] また、一旦帯域を割り当てた以降であっても、ネットワークの状況が変化した場合、 あるいは、帯域割り当てを要求する新たなフローが発生したり、通信中のフローが終 了して消滅したりして、管理対象のフロー数が変化した場合においても、その時点で 最適な帯域幅に再割り当てすることが可能であり、限られた通信リソースを最大限に 活用しながら、要求元のアプリケーションの各フローに対してより高いクオリティが得ら れる帯域幅を動的に割り当て直し、最適な通信状態を提供することができる。
[0060] また、各フローが実際に使用する帯域幅よりも余裕を持って帯域幅を割り当てること も可能としており、安定した通信品質を確保したいアプリケーションに対しても、十分 に安定した通信環境を提供することもできる。
図面の簡単な説明
[0061] [図 1]本発明に係る帯域割り当て方法の第 1の実施例を説明するためのシステム構成 図である。
[図 2]本発明に係る帯域割り当て方法の第 1の実施例を説明するためのシーケンスチ ヤートである。
圆 3]本発明に係る帯域割り当て方法の第 2の実施例を説明するためのシステム構成 図である。
圆 4]本発明に係る帯域割り当て方法の第 2の実施例を説明するためのシーケンスチ ヤートである。
圆 5]第 2の実施例において図 8の帯域割り当て方法によって割り当てられていく各フ ローの帯域割り当て状況を示す模式図である。
圆 6]本発明に係る帯域割り当て方法の例を説明するためのフローチャートである。 圆 7]本発明に係る帯域割り当て方法の例における図 6に続く処理を説明するための フローチャートである。
圆 8]本発明に係る帯域割り当て方法の例における図 7に続く処理を説明するための フローチャートである。
圆 9]本発明に係る帯域割り当て方法の第 3の実施例を説明するためのシステム構成 図である。
圆 10]本発明に係る帯域割り当て方法の第 3の実施例を説明するためのシーケンス チャートである。
圆 11]本発明に係る帯域割り当て方法の図 7に続く第 3の実施例における処理を説 明するためのフローチャートである。
圆 12]第 3の実施例において図 11の帯域割り当て方法によって割り当てられていく 各フローの帯域割り当て状況を示す模式図である。
圆 13]本発明に係る帯域割り当て方法の第 4の実施例を説明するためのシステム構 成図である。
圆 14]本発明に係る帯域割り当て方法の第 4の実施例を説明するためのフローチヤ ートである。
圆 15]本発明に係る帯域割り当て方法の図 14に続く第 4の実施例における処理を説 明するためのフローチャートである。
圆 16]第 5の実施例において図 8の帯域割り当て方法によって割り当てられていく各 フローの帯域割り当て状況を示す模式図である。 [図 17]本発明に係る帯域割り当て方法の第 6の実施例を説明するためのフローチヤ ートである。
[図 18]第 6の実施例においてユーザが通信を継続すべきフローを選択するための選 択メニュー画面の一例を示す模式図である。
[図 19]第 6の実施例においてユーザが通信を継続すべきフローを選択するための選 択メニュー画面の異なる例を示す模式図である。
[図 20]第 6の実施例において選択メニュー画面力も通信を継続すべきフローを選択 した結果の一例を示す模式図である。
[図 21]第 6の実施例において選択メニュー画面力 通信を継続すべきフローを更に 選択した結果の一例を示す模式図である。
[図 22]第 6の実施例にお 、て帯域を割り当てることができな 、旨を示すエラー画面表 示の一例を示す模式図である。
[図 23]本発明に係る帯域割り当て方法の第 7の実施例を説明するためのフローチヤ ートである。
符号の説明
[0062] 10, 11, 12…通信端末、 20· · ·データベースサーバ、 30…インターネット、 40· · ·動 画サーノ 、 100, 110, 120· -NIC (Network Interface Card)、 101, 111, 121 · · · 制御部、 101a, 11 la- "VoIPアプリケーション、 101b, 111b, 121b…通信管理部 、 101c…動画ビューァアプリケーション、 101d, 11 Id" 'TV電話アプリケーション、 1 Ole, 121e…画像管理アプリケーション、 40O NIC (Network Interface Card)、 4 01 · "制御部、 401c- · 'ストリーミング配信アプリケーション。
発明を実施するための最良の形態
[0063] 以下、図面を参照しながら、本発明に係る帯域割り当て方法、帯域割り当て装置、 通信端末、帯域割り当てプログラム及びプログラム記録媒体を実施するための最良 の形態について説明する。
[0064] なお、以下の説明においては、本発明に係る帯域割り当て装置を搭載した通信 端末における帯域割り当て方法に関して、その実施形態の一例について説明し、帯 域割り当てプログラム及びプログラム記録媒体に関する実施形態の説明は省略する 。しかし、以下の帯域割り当て方法に関する詳細な説明から、本帯域割り当て方法を コンピュータによりプログラムとして実行する帯域割り当てプログラム、及び、該帯域 割り当てプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するプロダラ ム記録媒体にっ 、ても容易に理解することができる。
[0065] (第 1の実施例）
本実施例においては、 VoIPアプリケーションを用いる場合を例に取って、図 1に示 す第 1の実施例におけるシステム構成図を用いて説明する。図 1は、インターネット 3 0を経由して互いに VoIP通信を行なう通信端末 10, 11が存在して 、る場合を模式 的に示している。図 1のシステム構成図において、通信端末 10,通信端末 11のそれ ぞれは、全体を制御する制御部 101, 111及びインターネット 30と接続するための通 信メディア装置としての通信インタフェースカード NIC (Network Interface Card) 10 0, 110を具備しており、制御部 101, 111のそれぞれには、各通信端末 10, 11に対 応する処理を実行する VoIPアプリケーション 101a, 111a,及び、該 VoIPアプリケ ーシヨン 101a, 11 laそれぞれからの要求を受け取り、通信用の帯域の割り当てなど を行なう帯域割り当て装置が備えられ、帯域割り当て装置それぞれには帯域割り当 てを含め VoIPアプリケーション 101a, 11 laそれぞれの通信を管理する通信管理部 101b, 11 lbが備えられている。更に、通信端末 10,通信端末 11には、図示してい ないが、各種情報の表示が可能な表示装置を具備するものが望ましい。
ここで、通信端末 10は、 VoIPアプリケーション 101aの要求に応じて、通信管理部 101bの制御の下、 NIC100を介してインターネット 30と接続しており、通信端末 11 は、 VoIPアプリケーション 11 laの要求に応じて、通信管理部 11 lbの制御の下、 NI C110を介してインターネット 30に接続して 、るものとする。
[0066] 本実施例では、 VoIPアプリケーション 101a, 11 laが使用要求帯域幅として 4つの 異なる帯域幅を利用可能とし、更に、通信端末力もネットワークへ向力 上り回線とネ ットワーク力 通信端末へ向力う下り回線とで異なる帯域のコーデックを利用可能とす る場合について説明する。また、ネットワーク情報、 NIC情報、フロー情報として管理 する帯域幅 BWとして、通信速度 (bps)以外に、単位時間当たりに転送するパケット 数 pps (packets per second : 1秒当たりに転送可能なパケット数)情報も含まれている 場合について例示する。
[0067] 以下、図 1に示すシステム構成図における通信端末 10, 11の VoIPアプリケーショ ン 101a, 11 la間の通話に用いる帯域割り当て方法について、図 2に示すシーケン スチャートを用いて説明する。ここに、図 2は、本発明に係る帯域割り当て方法の第 1 の実施例を説明するためのシーケンスチャートであり、ネットワーク力 通信端末 10, 11に向力う下り方向のフローにおける割当（使用可能)帯域幅を選択する場合を例 に取って、図 1に示す通信端末 10, 11間で送受信されるデータのシーケンスを示し ている。また、通信端末 10, 11それぞれの内部における VoIPアプリケーション 101a , 11 laと通信管理部 101b, 11 lbとの間のデータの送受信についても示している。
[0068] まず、発呼側通信端末 10の VoIPアプリケーション 101aは、通信管理部 101bを介 して、着呼側通信端末 11の VoIPアプリケーション 11 laに対して、 SIPZSDPを用 いて、 INVITE (通信招待)メッセージを送信する（シーケンス S21)。
[0069] なお、この INVITEメッセージの送信は、 Proxyサーバ経由としても良!、。 INVITE メッセージを受信した着呼側通信端末 11の VoIPアプリケーション 11 laは、発呼側 通信端末 10の VoIPアプリケーション 101aとの通信が可能な状態にあれば、通信管 理部 11 lbを介して、発呼側通信端末 10の VoIPアプリケーション 101aに対して、 SI PZSDPを用いて、 200 OKレスポンスを返送する（シーケンス S 22)。なお、この 20 0 OKレスポンスの返送も、 Proxyサーバ経由としても良い。
[0070] ここで、 VoIP通信において使用されている呼制御プロトコルとしては、前述したよう に、 SIP (Session Initiation Protocol)が適用されている場合が多い。一般に、 SIPを 用いる場合には、着呼側通信端末では、通信相手の発呼側通信端末から INVITE ( 通信招待)メッセージが届くまで、一方、発呼側通信端末では、 INVITEメッセージに 対する 200 OKメッセージが返送されてくるまで、通信相手の着呼側通信端末の IP アドレスが判明しなぐ通信を特定するパスが判明しないことがある。
[0071] VoIPアプリケーション 101a, 111a間の呼制御が完了した際には、互いの通信端 末において、相手 IPアドレスが判明するのみならず、その他のフロー情報についても 確定することができる。ここで、フロー情報とは、 VoIPアプリケーション 101a, 111a 間の通信を行なうための IPアドレスや通信ポートや使用要求帯域幅を指定するもの であり、通信を行なうフローを特定するための宛先などの情報や、通信相手の VoIP アプリケーションとの間の通信に使用可能なコーデック情報力 得られる帯域情報（ 使用要求帯域幅情報)など力 構成されている。
[0072] なお、帯域情報とは、当該 VoIPアプリケーションとして、最低限どの程度の帯域幅 が必要であり、最高のクオリティを達成するには最大どの程度の帯域幅を確保した ヽ 力など、割り当てを要求したい 1乃至複数の帯域幅を含む情報である。
[0073] 具体的には、フロー情報は、少なくとも、データ送信先の IPアドレスを示すディステ イネーシヨンアドレス（Dst Addr： Destination Address)、データ送信元の自 IPァドレ スを示すソースアドレス（Src Addr: Source Address)、データ送信先ポート番号を 示すディスティネーションポート（Dst Port: Destination Port)、最低限必要な帯域 幅（BW(MIN)： Bandwidth (Minimum) )、最高クオリティに必要な最大の帯域幅（BW (MAX) ： Bandwidth (Maximum) )を含んでいる。呼制御が終了すると、通信端末 10 , 11の通信管理部 101b， 11 lbは、それぞれのアプリケーション 101a, 111aからそ れぞれのフロー情報が渡される（シーケンス S23， S24)。通信制御部 101b， 111b が取得するフロー情報を、それぞれ表丄一 1及び表 1一 2に示す。
[0074] [表 1-1]
Figure imgf000022_0001
[0075] [表 1-2]
Figure imgf000022_0002
[0076] ここで、表 1ー 1,表 1一 2に示すフロー情報は、 4つの異なる帯域幅を利用可能とす るように、最低限必要な最低使用要求帯域幅 (BW(MIN) )、最高のクオリティを得る ために必要な最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )の他に、第 2の帯域幅 (BW (2) ) 、第 3の帯域幅（BW (3) )が追加された構成となっている。更に、 BW(MIN) , BW(2 ) , BW(3) , BW (MAX)それぞれの帯域幅には、前述したように、使用を要求する 通信速度 (bps)以外に、使用を要求する単位時間当たりに転送可能なパケット数 (p ps)の情報も追加されて！、る。
[0077] 表 1— 1,表 1—2に示すように、通信管理部 101b, 11 lbのそれぞれが取得したフ ロー情報は同一の内容とされている力 表 1 1は、通信端末 10の通信管理部 101b が取得したフロー情報であり、表 1-2は、通信端末 11の通信管理部 11 lbが取得し たフロー情報であり、それぞれの通信管理部 101b、 11 lbで用いられる。
[0078] SIPZSDPの INVITEメッセージを受け取った着呼側通信端末 11の通信管理部 1 l ibは、通信が可能な状態を示す 200 OKレスポンスを、発呼側通信端末 10の通 信管理部 101bに返送した後、更に、表 2に示すような自身の NIC110の情報即ち N IC情報を、発呼側通信端末 10の通信管理部 101bに対して送信する（シーケンス S 25)。但し、 200 OKを受け取った発呼側通信端末 10の通信管理部 101bから、自 身の NIC100の情報即ち NIC情報を、着呼側通信端末 11の通信管理部 11 lbに対 して送信するようにしても構わな 、。
[0079] [表 2]
Figure imgf000023_0001
また、通信端末 10, 11の通信管理部 101b, 11 lbは、それぞれの通信端末 10, 1 1をインターネット 30に接続するための通信メディア装置であるネットワークインタフエ ースカード（通信インタフェースカード) NIC100, 110の性能限界即ち使用可能帯 域 (余り)も取得して管理している。即ち、通信相手の通信端末との間の通信用のパ スとして用いる NICに対応付けて、パス情報に付帯する NIC情報として管理して 、る 。ここに、 NIC情報は、少なくとも、当該 NICを備えている通信端末名（端末）（または 前記通信端末名と同等の効果をもつ IPアドレス等に代表される識別子）、通信端末か らネットワークへ向力う上り回線の最大帯域幅 (BW (上り））、上り回線の未使用（余り） となっている使用可能帯域幅 (BW (上り'余り））、ネットワーク力 通信端末へ向かう 下り回線の最大帯域幅 (BW (下り））、下り回線の未使用（余り）となっている使用可能 帯域幅 (BW (下り'余り））を含んでいる。ここで、表 2に示す NIC110に関する NIC情 報は、表 1 1，表 1 2のフロー情報の場合と同様に、転送可能なリンク速度 (bps) 以外に単位時間当たりに転送可能なパケット数 (pps)の情報も追加されて 1、る。
[0081] 着呼側通信端末 11の NIC110の NIC情報を受け取った発呼側通信端末 10の通 信管理部 101bでは、着呼側通信端末 11から得た NIC情報即ち NIC110の情報と 通信端末 10自身の NIC情報即ち NIC100の情報とをマージして、表 3に示すような 双方の NIC情報 (NIC管理表）を作成すると共に、双方の NIC情報に基づいて、表 4 に示すようなパス情報を作成し、通信相手の着呼側通信端末 11に対して送信する（ シーケンス S26)。
[0082] この結果、通信端末 10, 11の通信管理部 101b, 11 lbは、 VoIPアプリケーション 101a, 11 la間の通信に用いるパス情報、 NIC情報をそれぞれ取得した状態となる。 なお、発呼通信端末 10の NIC情報は、当該通信端末 10からネットワークに向力 上 り回線の通信可能帯域幅 (BW (上り） )が 1Mbpsと下り回線の通信可能帯域幅 (BW (下り））の 11Mbpsに比して狭レ、場合を示してレ、る。
[0083] [表 3]
Figure imgf000024_0001
[0084] [表 4] Dst Src BW BW PPS PPS Dst Src
Addr Addr (測定） (可用） (測定） (可用） NIC NIC パス 1 IP10 IP11 NIC 100 N1C1 10 パス 2 IP11 IP10 NIC110 NIC 100
[0085] 次に、パス情報を受け取った着呼側通信端末 11の通信管理部 11 lbでは、得られ た NIC情報とパス情報とを基にして、現在のネットワークの通信状況を示すネットヮー ク情報を調査するために、ネットワーク情報測定要求メッセージを、通信相手の発呼 側通信端末 10の通信管理部 101bに対して送信する（シーケンス S27)。本実施例 においては、互いの通信端末 10, 11間でテストデータの送受信動作を行なうことに より、 END— ENDでネットワークの"使用可能帯域幅"を示すネットワーク情報を測 定する場合を示している。また、これらの使用可能帯域幅はデータベースサーバ 20 が保持しており、データベースサーバ 20に対してネットワーク情報を問い合わせても 良い。
[0086] 着呼側通信端末 11の通信管理部 11 lbからのネットワーク情報測定要求メッセ一 ジを受け取った発呼側通信端末 10の通信管理部 101bと送信元の着呼側通信端末 11の通信管理部 11 lbとの間でテストデータを各種の帯域幅で送受信し合 1ヽ (シー ケンス S28)、送受信データの測定結果に基づいて、発呼側通信端末 10の通信管 理部 101b及び着呼側通信端末 11の通信管理部 11 lbそれぞれで、上り回線、下り 回線毎のフローについての使用可能帯域幅を決定する。
[0087] その結果、通信端末 10, 11のそれぞれでは、通信相手の通信端末 11, 10との間 の通信フローにて実測された使用可能な帯域幅を示すネットワーク情報として、即ち 、パス情報の一つとして、表 4に示す空欄部分（「パス 1」、「パス 2」の BW (測定）、 pps (測定)）に関する情報が得られ、表 5に示すパス情報となる。更に、通信相手の通信 端末 11, 10との間の通信フローにおけるネットワークにて最大使用可能な帯域幅を 示すネットワーク情報として、即ち、パス情報の一つとして、「パス 1」、 「パス 2」の BW( 可用）、 pps (可用）についても、 END— ENDの実測結果である「パス 1」、 「パス 2」の BW (測定)、 pps (測定）がコピーされる。
[0088] [表 5] Dst Src BW BW ps pps Dst Src
Addr Addr (測定） (可用） (測定） (可用） NIC NIC パス 1 IP10 IP1 1 128kbps 128kbps 85 85 NIC 100 NIC110 パス 2 IP11 IP10 4Mbps 4Mbps 2600 2600 NIC1 10 NIC 100
[0089] ここで、表 5のパス情報に例示するように、発呼側通信端末 10から着呼側通信端末 11へ向力 回線（「パス 1」）と、逆方向の着呼側通信端末 11から発呼側通信端末 10 へ向力う回線（「パス 2」）とは、ネットワーク上のノ スとして使用可能な帯域幅が異なつ ている場合（例えば、 BW (測定）は、「フロー 1」の場合が 128kbps、「フロー 2」が 4M bps)を示している。また、「パス 1」、 「パス 2」の使用可能帯域幅を示す BW (可用）、 p ps (可用）とは、前述のように、それぞれ END— ENDの実測値である BW (測定）、 p ps (測定)の値と同一の値を設定するようにして 、る。
[0090] 而して、通信端末 10, 11の通信管理部 101b, 11 lbでは、 VoIPアプリケーション 1 Ola, 11 laそれぞれのフロー情報とパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用））、単 位時間当たり使用可能パケット数 (pps (可用））に示す情報とを得ることにより、 VoIP アプリケーション 101a， 111a間の通信フローに使用可能な最大の帯域幅、単位時 間当たりパケット数を適切に割り当てることができる。
[0091] 即ち、表 1— 1,表 1—2のフロー情報と、表 3の NIC情報と、表 5のパス情報とを参 照して、 END— END実測結果から取得した表 5の使用可能帯域幅 (BW (可用））と 、アプリケーション 101a, 11 laの使用要求帯域幅即ちフロー情報として収集した表 1一 1 ,表 1一 2の最低限必要な帯域幅 (BW (MIN) )、第 2の帯域幅 (BW (2) )、第 3 の帯域幅 (BW(3) )、最高クオリティに必要な最大の帯域幅 (BW (MAX) )とを比較 することにより、現在のネットワーク状況として割り当て可能な帯域幅を判断することが できる。
[0092] また、同様に、表 1— 1,表 1—2のフロー情報と、表 3の NIC情報と、表 5のパス情 報とを参照して、 END— END実測結果から取得した表 5の単位時間当たりの使用 可能パケット数（pps (可用））と、アプリケーション 101a, 11 laの要求帯域幅即ちフロ 一情報として収集した表 1— 1,表 1一 2の最低限必要な帯域幅 (BW(MIN) )、第 2 の帯域幅 (BW(2) )、第 3の帯域幅 (BW(3) )、最高クオリティに必要な最大の帯域 幅 (BW (MAX) )に示す単位時間当たりの使用要求パケット数 (pps)とを比較するこ とにより、現在のネットワーク状況として割り当て可能な単位時間当たりのパケット数を 半 U断することができる。
[0093] ここで、本実施例においてフローは、通信端末力 ネットワークに向力う上り回線 1 本、逆方向の下り回線 1本ずっとされているので、ネットワーク状況が許す限りの最高 の水準の帯域幅を選択すれば良い。従って、表 5のようなパス情報が得られている場 合は、着呼側通信端末 11→発呼側通信端末 10へのフロー 1 (ネットワークの使用可 能帯域幅 128kbps)では、使用要求帯域幅 90kbps、単位時間当たり使用要求パケ ット数 50ppsの第 3の帯域幅 BW(3)が選択され、一方、発呼側通信端末 10→着呼 側通信端末 11へのフロー 2 (ネットワークの使用可能帯域幅 4Mbps)では、最高のク オリティが得られる使用要求帯域幅 115kbps、単位時間当たり使用要求パケット数 1 OOppsの最大帯域幅 BW(MAX)が選択される。
[0094] 更に言えば、通信端末 10では、ネットワーク力も通信端末 10へ向力 下りフローは 、フロー 1の使用要求帯域幅 BW(3)が選択され、通信端末 10からネットワークへ向 力う上りフローは、フロー 2の使用要求帯域幅 BW (MAX)が選択される。一方、ネット ワークから通信端末 11へ向力う下りフローは、フロー 2の使用要求帯域幅 BW (MAX )が選択され、通信端末 11からネットワークへ向力う上りフローは、フロー 1の使用要 求帯域幅 BW(3)が選択される。
[0095] し力る後、発呼側通信端末 10の通信管理部 101bは、当該通信端末 10の VoIPァ プリケーシヨン 101aに対して、受信用のフロー 1として使用可能な帯域幅として使用 要求帯域幅 BW(3)を、送信用のフロー 2として使用可能な帯域幅として使用要求帯 域幅 BW(MAX)を通知すると共に（シーケンス S29)、通信相手の通信端末 11の通 信管理部 111bに対しても、発呼側通信端末 10の使用可能な帯域幅として割り当て た使用要求帯域幅を示すパス情報 · NIC情報を送信する (シーケンス S31)。
[0096] 一方、着呼側通信端末 11の通信管理部 111bも、当該通信端末 11の VoIPアプリ ケーシヨン 11 laに対して、受信用のフロー 2として使用可能な帯域幅として使用要求 帯域幅 BW (MAX)を、送信用のフロー 1として使用可能な帯域幅として使用要求帯 域幅 BW (3)を通知すると共に (シーケンス S30)、通信相手の通信端末 10の通信管 理部 10 lbに対しても、着呼側通信端末 11の使用可能な使用要求帯域幅を示すパ ス情報 'NIC情報を送信する（シーケンス S32)。
[0097] 更に、アプリケーション 101a, 11 laや他のアプリケーションからの次の通信要求の 発生、即ち、次のフローの発生に備えて、帯域を割り当てた後における表 5のノ ス情 報の使用可能帯域幅 (BW (可用））の残り、時間当たり使用可能パケット数 (pps (可 用））の残りや、表 3の NIC情報の使用可能帯域幅 (BW (上り'余り）、 BW (下り'余り） )の余りや時間当たり使用可能パケット数 (pps (上り'余り）、 pps (下り'余り））の余りを 、以降の使用可能な帯域幅として算出し直す。
[0098] また、以降の使用可能帯域幅 (余り Z可用）の算出に当たっては、アプリケーション 101a, 111aに対して実際に割り当てた使用要求帯域幅 BW、単位時間当たり使用 要求パケット数 ppsをそのまま用いて、表 5のパス情報の使用可能帯域幅（BW (可用 ) )、単位時間当たり使用可能パケット数 (pps (可用））及び表 3の NIC情報の使用可 能帯域幅 (BW (上り ·余り）、 BW (下り ·余り））、時間当たり使用可能パケット数 (pps ( 上り'余り）、 pps (下り'余り） )から減算して、それぞれの残り、余りを示す使用可能帯 域幅 (BW (可用））、単位時間当たり使用可能パケット数 (pps (可用））、使用可能帯 域幅 (BW (上り.余り）、 BW (下り ·余り））、時間当たり使用可能パケット数 (pps (上り' 余り）、 pps (下り'余り））としても良いし、アプリケーション 101a, 111aに実際に割り当 てた使用要求帯域幅 BW、単位時間当たり使用要求パケット数 ppsに対して適度な 余裕 (例えば 1. 5倍など予め定めた倍率による余裕）を持たせて減算しても良い。
[0099] 各 VoIPアプリケーションに実際に割り当てた帯域幅 BWと単位時間当たりのバケツ ト数 ppsとをそのままそれぞれ減算して 、る。実際に割り当てた帯域幅 BWと単位時 間当たりのパケット数 ppsとを減算した結果得られたパス情報、 NIC情報を、それぞ れ表 6、表 7に示している。
[0100] [表 6]
Dst Src BW BW ps pps Dst Src
Addr Addr (測定〉 (可用） (測定） (可用） NIC NIC パス 1 IP10 IP1 1 128kbps 38kbps 80 30 NIC 100 NIC1 10 パス 2 IP11 IP10 4Mbps 3.885Mbps 325 225 NIC1 10 NIC 100 [0101] [表 7]
Figure imgf000029_0001
[0102] し力る後、発呼側通信端末 10の通信管理部 101b力 使用可能帯域の割り当ての 通知を受け取った VoIPアプリケーション 101aは、下りフロー通信用のリソースとして 用いるコーデックについてフロー 1に割り当てられた帯域幅 BW(3) (即ち、使用要求 帯域幅 BW90kbps、単位時間当たり使用要求パケット数 50pps)に適したものを選 択して、コーデック変更要求メッセージとして、 SIPZSDPに従って、通信相手の通 信端末 11の VoIPアプリケーション 11 laに対して通知する（シーケンス S33)。
[0103] このコーデック変更要求メッセージを受信した通信端末 11の VoIPアプリケーション
11 laは、 VoIPアプリケーション 101aのコーデック変更要求に従ってコーデックの設 定'変更を行ない、要求元の発呼側通信端末 10の VoIPアプリケーション 101aに対 して、コーデックの変更を実施済みであり、変更後の帯域を用いた通信が可能である 旨を示す 200 OKレスポンスを、 SIPZSDPに従って返送する（シーケンス S34)。
[0104] 更に、着呼側通信端末 11の通信管理部 111bから使用要求帯域の割り当ての通 知を受け取った VoIPアプリケーション 11 laは、下りフロー通信用のリソースとして用 いるコーデックについてフロー 2に割り当てられた帯域幅 BW(MAX) (即ち、使用要 求帯域幅 BW115kbps、単位時間当たり使用要求パケット数 lOOpps)に適したもの を選択して、コーデック変更要求メッセージとして、 SIPZSDPに従って、通信相手 の通信端末 10の VoIPアプリケーション 101aに対して通知する（シーケンス S35)。
[0105] このコーデック変更要求メッセージを受信した通信端末 10の VoIPアプリケーション 101aは、 VoIPアプリケーション 11 laのコーデック変更要求に従ってコーデックの設 定 '変更を行ない、要求元の着呼側通信端末 11の VoIPアプリケーション 11 laに対 して、コーデックの変更を実施済みであり、変更後の帯域を用いた通信が可能である 旨を示す 200 OKレスポンスを、 SIPZSDPに従って返送する（シーケンス S36)。 [0106] 而して、 4つの異なる帯域幅を利用可能とした VoIPアプリケーション 101a, 111a に対して、現在のネットワーク状況に応じた最適な帯域を用いた通信が可能とするよ うに、上り回線と下り回線とで異なる帯域のコーデックを利用可能とすると共に、更に 、使用可能な使用要求帯域幅 BWのみならず、単位時間当たりの使用要求パケット 数 ppsも最適な状態で通信を行なうことが可能となる。例えば、 VoIP通信を用いるァ プリケーシヨン 101a, 11 laでは、今まで上下回線共に低品質なコーデックを用いて V、たとしても、上り回線と下り回線との現在のネットワーク状況に応じて最高のクオリテ ィが得られる、より高品質なコーデックに動的に変更することになる。
[0107] (第 2の実施例）
本実施例にぉ 、ては、前述の第 1の実施例で例示した VoIPアプリケーションを用 いる場合とは異なり、インターネットを介して通信端末間で TV電話 (テレビ電話)を行 なう場合を例に取って、図 3に示すシステム構成図を用いて説明する。ここに、図 3は 、本発明に係る帯域割り当て方法の第 2の実施例を説明するためのシステム構成図 であり、インターネット 30を経由して互いに TV電話を行なう通信端末 10, 11が存在 して 、る場合を模式的に示して 、る。
[0108] 図 3のシステム構成図においては、図 1に示すシステム構成図と同様に、通信端末 10,通信端末 11のそれぞれは、制御部 101, 111及び通信メディア装置としての通 信インタフェースカード NIC (Network Interface Card) 100, 110を具備しており、 制御部 101, 111のそれぞれには、各通信端末 10, 11に対応して TV電話用の処 理を実行する TV電話アプリケーション 10 Id, l l ld、及び、該 TV電話アプリケーシ ヨン 101d, 11 Idそれぞれからの要求を受け取り、通信用の帯域の割り当てなどを行 なう帯域割り当て装置がそれぞれに備えられ、帯域割り当て装置には帯域割り当て を含め TV電話アプリケーション 101d, 11 Idそれぞれの通信を管理する通信管理 部 101b、 111bが備えられている。更に、通信端末 10,通信端末 11は、図示してい ないが、各種情報の表示が可能な表示装置を具備するものが望ましい。
[0109] ここで、通信端末 10は、 TV電話アプリケーション lOldの要求に応じて、通信管理 部 101bの制御の下、 NIC100を介してインターネット 30と接続しており、通信端末 1 1は、 TV電話アプリケーション 11 Idの要求に応じて、通信管理部 11 lbの制御の下 、 NIC110を介してインターネット 30に接続しているものとする。
[0110] なお、本実施例においては、各通信端末 10, 11の TV電話アプリケーション lOld 、 l l ldが通信用として使用するフローは、前述の第 1の実施例とは異なり、上下回線 にそれぞれ対応するフローが、音声用と映像用との 2本ずつ、即ち、合計 4本のフロ 一を備えている。
[0111] 即ち、 TV電話アプリケーションの場合の本実施例においては、通信端末 11→通 信端末 10方向に、音声用のフロー 1と映像用のフロー 2との 2本のデータフローが存 在し、逆方向の通信端末 10→通信端末 11方向にも、同様に、音声用のフロー 3と映 像用のフロー 4との 2本のデータフローが存在する。ここで、本実施例においても、上 下回線毎に異なる帯域幅のコーデックを選択することができるものとする。
[0112] 以下、図 3に示すシステム構成図における通信端末 10, 11の TV電話アプリケーシ ヨン lOld, 11 Id間の通話に用いる帯域割り当て方法について、図 4に示すシーケン スチャートを用いて説明する。ここに、図 4は、本発明に係る帯域割り当て方法の第 2 の実施例を説明するためのシーケンスチャートであり、ネットワーク力 通信端末 10, 11に向力う下り方向のフローにおける割当（使用可能)帯域幅を選択する場合を例 に取って、図 3に示す通信端末 10, 11間で送受信されるデータのシーケンスを示し ている。また、通信端末 10, 11それぞれの内部における TV電話アプリケーション 10 Id, 11 Idと通信管理部 101b, 11 lbとの間のデータの送受信についても示している
[0113] ここで、 SIPZSDPによる呼が確定するまでの動作（シーケンス S81, S82)につい ては、第 1の実施例の VoIP通信の場合と全く同じであるので、以降の説明は省略す る。なお、本実施例では、この呼制御が確定した段階では、第 1の実施例の場合と同 様に、 TV電話アプリケーション 10 Id, 11 Id間の通話について最低限の帯域幅を用 いて音声のみの通信を開始している例（シーケンス S83)を示している力 第 1の実施 例と同様に、呼制御が確定しても、使用可能な割当（使用可能)帯域幅が決定するま で、通話を開始しないようにしても構わない。
[0114] 呼制御が終了すると、通信端末 10, 11の通信管理部 101b, 111bは、それぞれの アプリケーション lOld, 11 Idからそれぞれのフロー情報が渡される（シーケンス S84 , S85)。通信管理部 101b, 11 lbが取得するフロー情報を、それぞれ表 8及び表 9 に示す。
[0115] なお、表 8及び表 9には、帯域幅追加割り当てを制御するための「状態管理パラメ ータ」と帯域割り当て結果を示すフロー毎の割当（使用可能）帯域幅を示す「BW (付 与）」、「pps (付与）」欄を追加して設けていると共に、更に、帯域割り当ての優先度を 制御するための「優先度」欄が追加されている。また、表 8、表 9に示す例では、音声 用のフロー 1、フロー 3の方が映像用のフロー 2、フロー 4よりも優先的に帯域の割り当 てを行なうように指定されている。
[0116] [表 8]
Figure imgf000032_0001
Figure imgf000032_0002
[0117] [表 9]
Figure imgf000032_0003
状態 BW
優先度
管理 (付与)
フロー 3 0 一 ― 1 フロー 4 0 一 ― 2 [0118] アプリケーション lOld, 11 Idからそれぞれのフロー情報を受け取った各通信端末 10, 11の通信管理部 101b, 111bでは、ネットワークから当該通信端末に向力う下り 方向のフロー情報を得ることになる。
[0119] フロー情報を受け取った発呼側通信端末 10の通信管理部 101bは、第 1の実施例 の場合と同様に、着呼側通信端末 11との間の TV電話用に用いるパス情報を作成す るために、当該通信端末 10の NIC100に関する情報即ち NIC情報を、着呼側通信 端末 11の通信管理部 11 lbに対して送信する（シーケンス S86)。通信相手の通信 端末 10の NIC情報を受け取った着呼側通信端末 11の通信管理部 111bでは、第 1 の実施例の場合と同様に、通信端末 10から得た通信端末 10の NIC情報と通信端末 11自身の NIC情報即ち NIC110の情報とから、パス情報を作成し、通信端末 10の 通信管理部 101bに対して送信する（シーケンス S87)。
[0120] この結果、発呼側通信端末 10の通信管理部 101bと着呼側通信端末 11の通信管 理部 11 lbとは、 TV電話アプリケーション lOld, 11 Id間の通信に用いるパス情報、 NIC情報をそれぞれ取得した状態となる。ここで、発呼側通信端末 10と着呼側通信 端末 11との NIC情報をマージして得られる NIC情報を、表 10に示す。表 10に示す ように、発呼側通信端末 10の NIC100の上り回線の使用可能帯域幅のみ、他の回 線の使用可能帯域幅に比し、狭い帯域幅し力使用できない例を示している。
[0121] [表 10]
Figure imgf000033_0001
なお、前述のように、発呼側通信端末 10の通信管理部 101bから NIC情報を送信 して着呼側通信端末 11の通信管理部 111bからパス情報を受け取る場合とは異なり 、第 1の実施例にて説明したように、逆に、着呼側通信端末 11の通信管理部 111b から NIC情報を送信して発呼側通信端末 10の通信管理部 101bからパス情報を受 け取るようにしても構わない。また、各アプリケーション 101d， 11 Idがそれぞれの通 信管理部 101b, 11 lbにフロー情報を引き渡す際には、前述した実施例においても 同様である力 各アプリケーション lOld, l l ldは、通信管理部 101b, 111bにおい て発呼側'着呼側のいずれかが判別できる情報を付与して、発呼側フロー情報'着 呼側フロー情報として引き渡す。
[0123] また、前述したように、安定した通信品質を確保した 、場合には、各 TV電話アプリ ケーシヨン 101d, 11 Idがそれぞれの通信管理部 101b, 11 lbに引き渡すフロー情 報として、実際に用いるコーデックの使用帯域幅よりも大き ヽ帯域幅を用いるようにし ても良い。
[0124] 次に、パス情報を受け取った発呼側通信端末 10の通信管理部 101bにおいては、 第 1の実施例と同様に、得られた NIC情報とパス情報とを基にして、通信相手の着呼 側通信端末 11との間の通信において使用可能な現在のネットワークの通信状況を 示すネットワーク情報を調査するために、ネットワーク情報測定要求メッセージを、通 信相手の着呼側通信端末 11の通信管理部 11 lbに対して送信する（シーケンス S88
) o
[0125] 即ち、本実施例においては、データベースサーバ 20に対してネットワーク情報を問 い合わせる第 1の実施例の場合と同様、互いの通信端末 10, 11間でテストデータの 送受信動作を行なうことにより、 END— ENDでネットワークの"使用可能帯域幅"を 示すネットワーク情報を測定する場合を示している力 S、データベースサーノくからネット ワーク情報を取得するようにしても構わな 、。
[0126] 発呼側通信端末 10の通信管理部 101bからのネットワーク情報測定要求メッセ一 ジを受け取った着呼側通信端末 11の通信管理部 11 lbと送信元の発呼側通信端末 10の通信管理部 101bとの間でテストデータを各種の帯域幅で送受信し合い (シー ケンス S89)、送受信データの測定結果に基づいて、発呼側通信端末 10の通信管 理部 101b及び着呼側通信端末 11の通信管理部 11 lbそれぞれで、上り回線、下り 回線毎のフローにつ 、ての使用可能帯域幅を決定する。
[0127] その結果、通信端末 10, 11のそれぞれでは、通信相手の通信端末 11, 10との間 の通信フローにて実測された使用可能な帯域幅を示すネットワーク情報として、即ち 、ノ ス情報の一つとして、表 11に示す「パス 1」、 「パス 2」の BW (測定）、 pps (測定)） に関する情報が得られる。更に、通信相手の通信端末 11, 10との間の通信フローに おけるネットワークにて最大使用可能な帯域幅を示すネットワーク情報として、即ち、 パス情報の一つとして、「パス 1」、 「パス 2」の BW (可用）、 pps (可用）についても、 E ND— ENDの実測結果である「パス 1」、 「パス 2」の BW (測定）、 pps (測定）がコピー される。
[0128] [表 11]
Figure imgf000035_0001
[0129] 表 11に示すパス情報において、パス 1は、着呼側通信端末 11→発呼側通信端末 10へ向力 通信に使用されるパス情報を示し、パス 2は、逆に、発呼側通信端末 10 →着呼側通信端末 11へ向力 通信に使用されるパス情報を示している。表 11に示 すように、パス 1の使用可能帯域幅 (BW (可用））、単位時間当たりの使用可能バケツ ト数 (pps (可用））は、それぞれ、 2Mbps, 160ppsであり、一方、パス 2は、それぞれ 1Mbps, lOOppsとパス 1よりも使用可能な帯域が狭い場合を示している。
[0130] 次に、図 6〜図 8に示す帯域割り当て方法によって、各フローに対して使用可能な 帯域幅を割り当てる例について説明する。まず、通信端末 10の通信管理部 101bに おける帯域割り当てにっ 、て詳述する。
[0131] まず、通信端末 10の通信管理部 101bでは、表 8に示すフロー情報を参照して、図 6のフローチャートにお 、て、最低限の使用要求帯域幅（BW(MIN) )即ち表 8にお ける最低使用要求帯域幅 (BW(1) )が示す音声用帯域幅 30kbps及び映像用帯域 幅 100kbps、単位時間当たりの最低使用要求パケット数として音声用 lOpps及び映 像用 8ppsを割り当てる (ステップ ST01)。
[0132] その結果、最低限の使用要求帯域幅 (BW(MIN) )としてフロー 1及びフロー 2に割 り当てた合計使用要求帯域幅のリソースが、フローの方向が下り回線方向であること を考慮して、パス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用））力 减算されて、今後利用可 能なパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用））として更新され、更に、 NIC情報の下 り方向の使用可能帯域幅 (BW (下り 余り））から減算されて、今後利用可能な NIC 情報の使用可能帯域幅 (BW (下り 余り） )として更新される (ステップ ST02)。
[0133] 同様に、最低限の使用要求帯域幅 (BW(MIN) )としてフロー 1及びフロー 2に割り 当てた単位時間当たりの合計使用要求パケット数のリソース力 フローの方向が下り 回線方向であることを考慮して、パス情報の単位時間当たり使用可能パケット数 (pps (可用））から減算されて、今後利用可能なパス情報の単位時間当たりの使用可能パ ケット数 (pps (可用））として更新され、更に、 NIC情報の下り方向の単位時間当たり 使用可能パケット数 (pps (下り 余り） )力 減算されて、今後利用可能な NIC情報の 単位時間当たり使用可能パケット数 (pps (下り 余り） )として更新される (ステップ ST 03)。
[0134] 次に、今後利用可能なパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用））、単位時間当たり の使用可能パケット数 (pps (可用））、今後利用可能な NIC情報の使用可能帯域幅（ BW (下り 余り） )、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (下り 余り） )の！、ず れも正数であるか否力、即ち、残りの使用可能帯域幅 (BW (可用）、 BW (下り 余り） )、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用）、 pps (下り—余り））がまだ残さ れて 、るか否かを調べ（ステップ ST04)、正数ではな!/、場合 (ステップ ST04の NO) 、先に割り当てた最低限の使用要求帯域幅 (BW(MIN) )を確保することができない 場合であり、帯域割り当てに失敗したものとして、 TV電話アプリケーション lOldに対 してエラーの旨を報告して、帯域割り当て処理を終了する (ステップ ST05)。
[0135] 次に、図 7のフローチャートにおいて、最高のクオリティが得られる最大の使用要求 帯域幅 (BW (MAX) )即ち表 8における最大使用要求帯域幅 (BW (3) )が示す音声 用帯域幅 120kbps及び映像用帯域幅 lMbps、単位時間当たりの最低使用要求パ ケット数として音声用 60pps及び映像用 80ppsを割り当てる (ステップ ST06)。
[0136] その結果、最大の使用要求帯域幅 (BW(MAX) )としてフロー 1及びフロー 2に割り 当てた合計使用要求帯域幅のリソースが、フローの方向が下り回線方向であることを 考慮して、パス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用））から減算されて、今後利用可能 なパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用））として算出され、更に、 NIC情報の下り 方向の使用可能帯域幅 (BW (下り 余り)）から減算されて、今後利用可能な NIC情 報の使用可能帯域幅 (BW (下り—余り））として算出される (ステップ ST07)。
[0137] ここで、状態管理パラメータとは、図 8に示す帯域割り当て処理をする場合について ループ処理力 の脱出の有無を制御するためのパラメータのことであり、フロー情報 の各フロー毎に対応付けて付加して設けている。ここで、各フロー毎の状態管理パラ メータの初期値は「0」であるが、「規定ループ回数 + 1」に設定することにより、図 8の ループ処理から脱出することを指示して ヽる。
[0138] 一方、今後利用可能なパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用））、単位時間当たり の使用可能パケット数 (pps (可用））の 、ずれかが正数ではな 、場合 (ステップ ST09 の NO)、先に割り当てた最大の使用要求帯域幅 (BW (MAX) )を確保することがで きない状態にある場合であり、ステップ ST01〜ST03で最低限の使用要求帯域幅（ BW (MIN) )の割り振りに成功して 、るパス情報の状態にー且戻す (ステップ ST11)
[0139] 割り当て結果として、パス情報の残りの使用可能帯域幅や NIC情報の余りの使用 可能帯域幅を算出した結果、図 6及び図 7のステップ ST04及び ST09のいずれにお いても正数の値となるので (ステップ ST04の YES、ステップ ST09の YES)、音声用 フロー 1、映像用フロー 2共に、最大使用要求帯域幅 (BW (MAX)即ち表 8の BW (3 ；) )の帯域幅 BW、単位時間当たりのパケット数 ppsを、フロー 1、フロー 2に対して割り 当てて、帯域割り当て処理を終了する。
[0140] 発呼側通信端末 10の通信管理部 101bは、 TV電話アプリケーション 101dに対し て、 TV電話用として割り当てた割当（使用可能)帯域幅を通知する (シーケンス S90) 。この結果、発呼側通信端末 10の TV電話アプリケーション 101dにおいては、今ま では、シーケンス S83において最低レートの帯域幅を用いた音声だけで通信を開始 して 、たが、通信相手の着呼側通信端末 11の TV電話アプリケーション 11 Idから、 最高レートの音声用フロー 1と、最高レートの映像用フロー 2とを用いて、受信可能な 状態になる。 TV電話アプリケーション 101dに帯域割り当てを行なった結果のフロー 情報を表 12に示す。
[0141] [表 12] Dst Src Dst
BW(1 ) BW(2)
Addr BW(3)
Addr Port
フロ一 1 IP10 IP1 1 7080 30kbps 10pps 90kbps 30pps 120kbps 60pps フロ一 2 1P10 IP11 9080 100kbps 8pps 300kbps 24pps 1 Mbps 80pps
Figure imgf000038_0001
[0142] 表 12に示すように、音声用フロー 1、映像用フロー 2については、最大の使用要求 帯域幅を割り当てているので、状態管理パラメータの値は、共に、「規定ループ回数 + 1」となる「5」が設定され、割当（使用可能)帯域幅を示す「BW (付与)」には、それ ぞれ、 120kbps, 1Mbpsが、また、単位時間当たりの割当（使用可能)パケット数を 示す「pps (付与）」には、それぞれ、 60pps, 80ppsが設定される。
[0143] TV電話アプリケーション 101dに対する帯域割り当てを終了した結果として、通信 端末 10の通信管理部 101bにおいて、以降のアプリケーションからのフローの要求に 備えて、ネットワークから当該通信端末 10へ向力うパス 1に関するパス情報の使用可 能帯域幅 (BW (可用））、単位時間当たりの使用可能パケット数 (PPS (可用））、及び 、 NIC100に関する NIC情報の使用可能帯域幅 (BW (下り—余り））、単位時間当た り使用可能パケット数 (pps (下り一余り））を更新して保存する。即ち、 TV電話アプリ ケーシヨン 101dに実際に割り当てた帯域幅 BWと単位時間当たりのパケット数 ppsと を減算した結果得られたパス情報、 NIC情報を、それぞれ表 13、表 14に示している
[0144] [表 13]
Dst Src BW BW Pps PPS Dst Src
Addr Addr (測定） (可用） (測定） (可用） NIC NIC パス 1 IP10 【P1 1 2Mbps 250kbps 160 20 NIC 100 NJC110 パス 2 IP1 1 IP10 1 Mbps 1 bps 100 100 NIC110 NIC 100 [0145] [表 14]
Figure imgf000039_0001
[0146] ここで、表 13に示すパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用））は、実際に割り当て た割当（使用可能)帯域幅を減算した計算結果からは、 880kbpsが得られるが、一方 、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））の算出結果としては、僅か 20p psしか残されていないため、使用可能帯域幅 (BW (可用））についても、単位時間当 たりのパケット数 20PPsを受信可能な限界値である 250kbpsに変更して設定してい る。
[0147] 更新したパス情報、 NIC情報は、通信相手の着呼側通信端末 11の通信管理部 11 lbに対して送信されて (シーケンス S92)、着呼側通信端末 11の通信管理部 11 lb にて、通信端末 10向けのパス情報、 NIC情報の更新用として利用される（シーケンス S93)。
[0148] シーケンス S90において、割当（使用可能）帯域幅の通知を受け取った発呼側通 信端末 10の TV電話アプリケーション lOldにおいては、着呼側通信端末 11の TV電 話アプリケーション 11 Idに対して、 SIP/SDPの「Re— INVITEJメッセージを用い て、下り方向のフローに関して、映像用に使用開始する映像コーデックと最低限度の レートで使用中の音声コーデックの変更とを要求するコーデック変更要求を送信する (シーケンス S94)。
[0149] このコーデック変更要求を受信した着呼側通信端末 11の TV電話アプリケーション 11 Idは、 TV電話アプリケーション 101dのコーデック変更要求に従ってコーデックの 設定'変更を行ない、要求元の発呼側通信端末 10の TV電話アプリケーション 101d に対して、コーデックの変更を実施済みであり、変更後の帯域を用いた通信が可能 である旨を示す 200 OKレスポンスを、 SIPZSDPに従って返送する（シーケンス S 95)。 [0150] この結果、着呼側通信端末 11→発呼側通信端末 10方向の TV電話用のフローが 決定する。しかる後、着呼側通信端末 11の TV電話アプリケーション l l ldは、 RTP に従って、 TV電話の音声用フロー 1と映像用フロー 2とを帯域変更後の音声用コー デックと映像用コーデックを用いて、発呼側通信端末 10の TV電話アプリケーション 1 Oldに対して送信する（シーケンス S96)。
[0151] 次に、通信端末 11の通信管理部 11 lbにおける帯域割り当てについて説明する。
即ち、発呼側通信端末 10→着呼側通信端末 11に関する帯域割り当てについて説 明する。なお、本実施例においては、通信端末 10の場合と同様に、図 8におけるル ープ処理を繰り返す規定ループ回数は、 4回とする。
[0152] まず、通信端末 11の通信管理部 11 lbでは、通信端末 10の通信管理部 101bにお ける処理と同様に、表 9に示すフロー情報を参照して、図 6のフローチャートにおいて 、最低限の使用要求帯域幅 (BW(MIN) )即ち表 9における最低使用要求帯域幅 (B W(l) )が示す音声用帯域幅 30kbps及び映像用帯域幅 100kbps、単位時間当たり の最低使用要求パケット数として音声用 lOpps及び映像用 8ppsを割り当てる (ステツ プ ST01)。
[0153] 割り当て結果として、パス情報の残りの使用可能帯域幅や NIC情報の余りの使用 可能帯域幅を算出した結果を、表 15のパス情報、表 16の NIC情報に示す。
[0154] [表 15]
Figure imgf000040_0001
[0155] [表 16]
BW BW BW BW PS
端末 pps pps PPS
(上リ） (上リ -余り） (上り） (上り-余 ) (下り） (下り-余り） J) (下リ-余リ〉
NIC
10 3Mbps 3Mbps 240 240
100 11 Mbps 1 1 Mbps 910 910
NIC
1 1 1 1 Mbps 1 1 Mbps 910 910
110 11Mbps 10.87Mbps 910 892 [0156] 表 15、表 16に示すように、図 6のステップ ST04において、算出結果が正数の値と なるので (ステップ ST04の YES)、次に、図 7のフローチャートにおいて、最高のクオ リティが得られる最大の使用要求帯域幅 (BW(MAX) )即ち表 9における最大使用 要求帯域幅 (BW (3) )が示す音声用帯域幅 120kbps及び映像用帯域幅 lMbps、 単位時間当たりの最低使用要求パケット数として音声用 60pps及び映像用 80ppsを 割り当てる (ステップ ST06)。
[0157] 最大の使用要求帯域幅 (BW (MAX) )の割り当て結果として、パス情報の残りの使 用可能帯域幅や NIC情報の余りの使用可能帯域幅を算出した結果、パス情報のパ ス 2についてはパス 1よりも狭い使用可能帯域幅であるので、図 7のステップ ST09に おいて、パス情報の残りの使用可能帯域幅 (BW (可用））、単位時間当たりの使用可 能パケット数 (pps (可用））の 、ずれも正数の値とならなく（ステップ ST09の NO)、最 大の使用要求帯域幅 (BW(MAX) )を割り当てることができな 、ことが判明する。
[0158] そこで、図 8に示す帯域割り当て方法に沿って、パス 2に関する割当（使用可能)帯 域幅を決定することになる。以降の説明に当たって参考のため、図 5に、本実施例に お 、て図 8の帯域割り当て方法によって割り当てられて!/、く各フロー（フロー 3及びフ ロー 4)の帯域割り当て状況を模式的に示している。
[0159] まず、表 9に示すフロー情報においては、現在、音声用フロー 3,映像用フロー 4の いずれのフローについても、状態管理パラメータの値は初期値の「0」であるので、よ り優先度の高い音声用フロー 3に注目して (ステップ ST12)、最大使用要求帯域幅（ BW (MAX)即ち表 9の BW (3)の使用要求帯域幅 120kbps及び単位時間当たりの 使用要求パケット数 60pps)となるために必要とする残りの使用要求帯域幅 90kbps 及び単位時間当たりの使用要求パケット数 50ppsと、表 15に示すパス情報のノ ス 2 の使用可能帯域幅 (BW (可用））の半分 435kbps及び単位時間当たり使用可能パ ケット数 (pps (可用））の半分 41ppsとを比較する（ステップ ST13)。
[0160] その結果、最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )の使用要求帯域幅 120kbpsにな るために必要とする残りの帯域幅 90kbpsは、パス 2の使用可能帯域幅 (BW (可用）） の半分 435kbps以下であるが、最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )の単位時間当 たりの使用要求パケット数 60ppsになるための残り 50ppsは、パス 2の単位時間当た り使用可能パケット数 (pps (可用））の半分 41pps以上になって 、ることが分かる。
[0161] 従って、割当（使用可能）帯域幅 BWとしては、フロー 3が要求する最大使用要求帯 域幅 (BW (MAX) )即ち使用要求帯域幅 BW (3)ではなく、表 15に示すパス情報に おける使用可能帯域幅の半分の 435kbps, 41ppsを追加して割り当てる (ステップ S T18)。しかし、追加して割り当てた帯域幅 435kbpsと先に割り当て済みの最小使用 要求帯域幅 30kbpsとの合計は、フロー 3の最大使用要求帯域幅 (BW (MAX)即ち BW(3) )の 120kbpsよりも大きいので、帯域幅については、最大使用要求帯域幅 (B W (MAX) )即ち使用要求帯域幅 BW (3)の 120kbpsを割り当てる。
[0162] 即ち、フロー 3に関しては、割当（使用可能)帯域幅として、最低限使用要求帯域幅
(BW (MIN) )として先に割り当て済みの割当（使用可能）帯域幅 30kbpsを置換して 、最高のクオリティが得られる最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )即ち使用要求帯 域幅 BW (3)の 120kbpsを割り当て、単位時間当たり割当（使用可能)パケット数とし ては、最低限使用要求帯域幅 (BW(MIN) )として先に割り当て済みの単位時間当 たり割当（使用可能)パケット数 lOppsに、更に 41ppsを加えた合計 51ppsが割り当 てられる（図 5におけるフロー 3のループ回数 1の状態）。
[0163] 次に、フロー 3の次の優先度であり、状態管理パラメータがまだ「0」の状態にあるフ ロー 4に関する帯域割り当て処理に移行する。
映像用フロー 4の最大使用要求帯域幅 (BW (MAX)即ち表 9の BW (3)の使用要 求帯域幅 1Mbps及び単位時間当たりの使用要求パケット数 80pps)となるために必 要とする残りの使用要求帯域幅 900kbps及び単位時間当たりの使用要求パケット数 72ppsのいずれも、フロー 3の割当（使用可能）帯域幅を割り当てた後のパス 2の使 用可能帯域幅 (BW (可用）） 780kbpsの半分及び単位時間当たり使用可能パケット 数（pps (可用）） 41ppsの半分よりも小さ!/、値ではな!/、ので (ステップ ST13の NO)、 パス情報における使用可能帯域幅 (BW (可用））の半分 390kbps及び単位時間当 たりの使用可能パケット数 (pps (可用））の半分 21ppsを追加して割り当てる (ステップ ST18)。
[0164] その結果、注目するフローに関して追加して割り当てた半帯域幅のリソース力 フロ 一の方向が下り回線方向であることを考慮して、パス情報の使用可能帯域幅 (BW( 可用））から減算されて、今後利用可能なパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用）） として更新され、更に、最低限使用可能帯域幅 (BW(MIN) )により先に更新済みの NIC情報の下り方向の使用可能帯域幅 (BW (下り-余り） )力も減算されて、今後利 用可能な NIC情報の使用可能帯域幅 (BW (下り—余り））として更新される (ステップ ST19)。
[0165] 同様に、注目するフローに関して追加して割り当てた単位時間当たりの使用可能パ ケット数のリソースが、フローの方向が下り回線方向であることを考慮して、パス情報 の単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））力 減算されて、今後利用可 能なパス情報の単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））として更新される 。更に、最低限使用要求帯域幅 (BW(MIN) )により先に更新済みの NIC情報の下 り方向の単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (下り 余り））から減算されて、 今後利用可能な NIC情報の単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (下り 余り） )として更新される (ステップ ST20)。なお、この更新結果のパス情報， NIC情報の表 示は省略する。
[0166] この結果、フロー 4に関しては、最低限使用要求帯域幅 (BW(MIN) )として先に割 り当て済みの割当（使用可能)帯域幅 100kbps、単位時間当たり割当（使用可能)パ ケット数 8pps【こ、それぞれ更【こ 390kbps, 21ppsをカ卩免た合計 490kbps, 29ppsの 帯域幅が、割当（使用可能)帯域幅、単位時間当たり割当（使用可能)パケット数とし て割り当てられる（図 5におけるフロー 4のループ回数 1の状態)。
[0167] 次に、状態管理パラメータの値力「l」で、優先度が高いフロー 3の帯域割り当てに 戻って、フロー 3の単位時間当たり割当（使用可能)パケット数は、まだ、最大使用要 求帯域幅（BW (MAX) )即ち使用要求帯域幅 BW(3)の 60ppsに至って!/、な!/、ので 、 2回目のループ処理 (追加帯域幅割り当て処理）に移行する。
[0168] 2回目のループ処理結果として、フロー 3の単位時間当たり割当（使用可能)バケツ ト数につ!/、ては、最大使用要求帯域幅 (BW(MAX) )即ち使用要求帯域幅 BW (3) の 60ppsになるまでの残りの割り当てパケット数 9ppsが、 1回目の割り当て処理後の パス 2の単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））の半分 lOpps以下にな つて 、るので、フロー 3が要求する最大使用要求帯域幅 (BW(MAX) )即ち使用要 求帯域幅 BW(3)の単位時間当たり使用要求パケット数 60ppsを割り当てる (ステップ ST14)。
[0169] この結果、フロー 3の割当（使用可能）帯域幅は、フロー 3が要求する最大使用要求 帯域幅（BW (MAX) )即ち使用要求帯域幅 BW (3)の 120kbps, 60ppsが割り当て られ、状態管理パラメータの値も、「規定ループ回数 + 1」の「5」に設定されて、フロ 一 3に関する帯域割り当て処理を終了する（図 5におけるフロー 3のループ回数 2の 状態)。
[0170] その結果、注目するフローに関して割り当てる割当（使用可能）帯域幅のリソースの うち、最低限使用要求帯域幅 (BW(MIN) )として先に割り当て済みの割当（使用可 能)帯域幅を差し引いた残りの帯域幅が、フローの方向が下り回線方向であることを 考慮して、パス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用））から減算されて、今後利用可能 なパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用））として更新される。更に、最低限使用要 求帯域幅 (BW (MIN) )により先に更新済みの NIC情報の下り方向の使用可能帯域 幅 (BW (下り 余り） )力 減算されて、今後利用可能な NIC情報の使用可能帯域幅 (BW (下り—余り））として更新される (ステップ ST15)。
[0171] 同様に、注目するフローに関して割り当てる単位時間当たりの割当（使用可能)パ ケット数のリソースのうち、最低限使用要求帯域幅 (BW(MIN) )として先に割り当て 済みの単位時間当たりの割当（使用可能)パケット数を差し引いた残りのパケット数が 、フローの方向が下り回線方向であることを考慮して、パス情報の単位時間当たりの 使用可能パケット数 (pps (可用））力 減算されて、今後利用可能なパス情報の単位 時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））として更新される。更に、最低限使用 要求帯域幅 (BW(MIN) )により先に更新済みの NIC情報の下り方向の単位時間当 たりの使用可能パケット数 (pps (下り—余り） )力も減算されて、今後利用可能な NIC 情報の単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (下り—余り））として更新される (ス テツプ ST16)。
[0172] 次に、ステップ ST17に移行して、フローの要求する最大使用要求帯域幅 (BW(M AX) )が割り振られた場合には、その旨を示すために「規定ループ回数 + 1」をフロー の状態管理パラメータとしてフロー情報に保持する (ステップ ST17)。 [0173] 以降、フロー 4に関して、図 8の帯域割り当て方法に示すループ処理を規定ループ 回数 4回まで繰り返すことにより、割当（使用可能)帯域幅、単位時間当たり割当（使 用可能）パケット数として、 832kbps, 39ppsが割り当てられる（図 5におけるフロー 4 のループ回数 4の状態）。ここで、 TV電話アプリケーション 11 Idから要求されたフロ 一 4に関する使用要求帯域幅のうち、算出された割り当て可能な割当（使用可能)帯 域幅 832kbps、単位時間当たり割当（使用可能)パケット数 39ppsを超えない条件の 下で最も高いクオリティが得られる使用要求帯域幅 BW (2)の 300kbps, 24ppsが、 実際にフロー 4に割り当てるべき割当（使用可能)帯域幅として決定される。
[0174] 以上の帯域割り当て方法により各フローに対して割り当てられた割当（使用可能） 帯域幅 BW、単位時間当たり割当（使用可能)パケット数 ppsは、優先する音声ストリ ームのフローについては、それぞれ、最高のクオリティが得られる最大使用要求帯域 幅 (BW (MAX) )即ち使用要求帯域幅 (BW (3) )であり、一方、映像ストリームのフロ 一については、それぞれ、最低限の使用要求帯域幅 (BW(MIN) )即ち使用要求帯 域幅 (BW ( 1 ) )と最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )即ち使用要求帯域幅 (BW (4) )との間の帯域幅である。
[0175] ここで、フロー情報として要求している使用要求帯域幅として、割当（使用可能)帯 域幅に該当するものは存在して 、な 、場合は、ネットワーク状況として割り当て可能 な帯域幅以下で最良の品質が得られる使用要求帯域幅とし、使用要求帯域幅 (BW (2) )となる。即ち、この使用要求帯域幅 (BW(2) )よりも 1つ上の使用要求帯域幅 (B W (3) )を割り当てることができな ヽ限り、この使用要求帯域幅 (BW (2) )以上の帯域 幅を割り当てても無駄になるだけである。
[0176] 従って、フロー 4に関しては、前述したように、多少の余裕を与えるようにしても良い 力 TV電話アプリケーション lOldから要求されている使用要求帯域幅 (BW(2) )に 示す lMbps、 85ppsを割り振ることとし、フロー 2に関する割当（使用可能）帯域幅と して算出された使用要求帯域幅 (BW(2) )を超える帯域幅については、割り当てを 取り消して開放し、今後利用するフローに対して使用可能な使用可能帯域幅 (BW( 可用））、単位時間当たり使用可能パケット数 (pps (可用））、また、 NIC100として使 用可能な使用可能帯域幅 (BW (下り 余り））、単位時間当たり使用可能パケット数（ pps (下り—余り））に返還する (ステップ ST23)。し力る後、帯域割り当て処理を終了 する（ステップ ST24)。
[0177] 帯域の割り当て処理が終了すると、着呼側通信端末 11の通信管理部 111bは、 T V電話アプリケーション 11 Idに対して、 TV電話用として割り当てた割当（使用可能） 帯域幅を通知する（シーケンス S91)。この結果、着呼側通信端末 11の TV電話アブ リケーシヨン 11 Idにおいては、今までは、シーケンス S83において最低レートの帯域 幅を用いた音声だけで通信を開始して 、たが、通信相手の発呼側通信端末 10の T V電話アプリケーション lOldから、使用要求帯域幅 (BW(2) )により割り当てられた 割当（使用可能)帯域幅の音声用フロー 3と映像用フロー 4とを、受信可能な状態に なる。
[0178] 以上により、音声用フロー 1については、最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )即ち 使用要求帯域幅 (BW(3) )の帯域幅 120kbps,単位時間当たりのパケット数 60pps を、映像用フロー 2については、使用要求帯域幅 (BW(2) )の帯域幅 300kbps,単 位時間当たりのパケット数 24ppsを割り当てることになる。
[0179] このように、音声用フロー 3と映像用フロー 4とのコーデックを両者で異なるクオリティ で制御することが可能な場合には、前述したように、音声用フロー 3については、最 高のクオリティが得られる使用要求帯域幅 (BW (MAX)即ち表 9の BW (3) )を割り当 て、映像用フロー 4については、最高のクオリティとはならないが、使用可能とされる 範囲で最高のクオリティとなる使用要求帯域幅 (BW2) )を割り当てることができる。
[0180] 一方、音声用フロー 3と映像用フロー 4との両者のコーデックを異なるクオリティで制 御することができない場合には、両者が同時に使用可能となるクオリティである使用 要求帯域幅 (BW2) )を割り当てることになり、音声用フロー 3として先に割り当ててい た割当（使用可能）帯域幅（120kbps, 60pps)を、使用要求帯域幅 BW(2)の 90kb ps, 30ppsに変更して割り当て直す。音声用フロー 3と映像用フロー 4とで同一のクオ リティのコーデックを用いて制御する場合にぉ 、て、 TV電話アプリケーション 11 Idに 対して帯域割り当てを行なった結果のフロー情報を表 17に示す。
[0181] [表 17] Dst Src Dst
BW(1 ) BW(2)
Addr Addr Port BW(3) フロー 3 IP11 IP10 7080 30kbps 10pps 90kbps 30pps 120kbps 60pps フロー 4 1P11 IP10 9080 100kbps Bpps 300kbps 24pps 1 Mbps 80pps
Figure imgf000047_0001
[0182] 以上のように、 TV電話アプリケーション 11 Idに対する帯域割り当てを終了した結 果として、通信端末 11の通信管理部 11 lbにおいて、以降のアプリケーションからの フローの要求に備えて、ネットワークから当該通信端末 11へ向力うパス 2に関するパ ス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用））、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））、及び、 NIC110に関する NIC情報の使用可能帯域幅 (BW (下り 余り））、 単位時間当たり使用可能パケット数 (pps (下り 余り））を更新して保存する。
[0183] 即ち、音声用フロー 3と映像用フロー 4とで同一のクオリティが得られるように帯域幅 を割り当てた場合にお！、て、 TV電話アプリケーション 11 Idに実際に割り当てた帯域 幅 BWと単位時間当たりのパケット数 ppsとを減算した結果得られたパス情報、 NIC 情報を、それぞれ表 18、表 19に示している。
[0184] [表 18]
Figure imgf000047_0002
[0185] [表 19] 端末 BW BW pps pps BW BW pps PPS
(上り） (上り-余り） (上り） (上り-余リ) (下り） (下リ-余リ） (下り〉 (下り-余り）
NIC
10 3Mbps 3Mbps 240 240
100 1 1 Mbps 1 1 Mbps 910 910
NIC
1 1 11 Mbps 1 1 bps 910 910
1 10 1 1 Mbps 10.61 bps 910 856
[0186] 更新したパス情報、 NIC情報は、通信相手の発呼側通信端末 10の通信管理部 10 lbに対して送信されて (シーケンス S93)、発呼側通信端末 10の通信管理部 101b にて、通信端末 11向けのパス情報、 NIC情報の更新用として利用される。
[0187] シーケンス S91において、割当（使用可能）帯域幅の通知を受け取った着呼側通 信端末 11の TV電話アプリケーション 11 Idにお 、ては、発呼側通信端末 10の TV電 話アプリケーション lOldに対して、 SIP/SDPの「Re— INVITEJメッセージを用レヽ て、下り方向のフローに関して、映像用に使用開始する映像コーデックと最低限度の レートで使用中の音声コーデックの変更とを要求するコーデック変更要求を送信する (シーケンス S97)。
[0188] このコーデック変更要求を受信した発呼側通信端末 10の TV電話アプリケーション
101dは、 TV電話アプリケーション 11 Idのコーデック変更要求に従ってコーデックの 設定'変更を行な 、、要求元の着呼側通信端末 11の TV電話アプリケーション 1 l id に対して、コーデックの変更を実施済みであり、変更後の帯域を用いた通信が可能 である旨を示す 200 OKレスポンスを、 SIPZSDPに従って返送する（シーケンス S 98)。
[0189] この結果、発呼側通信端末 10→着呼側通信端末 11方向の TV電話用のフローが 決定する。し力る後、発呼側通信端末 10の TV電話アプリケーション 101dは、 RTP に従って、 TV電話の音声用フロー 3と映像用フロー 4とを帯域変更後の音声用コー デックと映像用コーデックを用いて、着呼側通信端末 11の TV電話アプリケーション 1 1 Idに対して送信する（シーケンス S99)。
[0190] なお、シーケンス S92, S93【こお ヽて、通信端末 10, 11の通信管理咅 101b、 111 b間でパス情報、 NIC情報を送受信し合うことにより、それぞれで、パス 1及びパス 2、 NIC100及び NIC110がマージされ、パス情報 (パス管理表）、 NIC情報 (NIC管理 表）が更新される。これにより、以降の通信においては、通信相手の通信端末 10, 11 における通信管理部 101b、 11 lbそれぞれ力 互いのパス情報、 NIC情報を認識す ることができる状態になっている。マージされた更新後のパス情報 (パス管理表）、 NI C情報 (NIC管理表)を、それぞれ、表 20、表 21に示す。
[表 20]
Figure imgf000049_0001
[0192] [表 21]
Figure imgf000049_0002
[0193] 而して、現在のネットワーク状況に応じた最適な帯域を用いた通信が可能となるよう に、使用可能な帯域幅が割り当てられ、割り当てられた割当（通信可能）帯域幅にマ ツチしたコーデックを用いて、通信端末 10, 11間の TV電話の通信が可能となる。
[0194] (第 3の実施例）
本実施例にぉ 、ては、通信端末間でインターネットを介して TV電話 (テレビ電話） を行なって 、る最中にお 、て、一方の通信端末が動画サーバから動画を受信する動 画ビューァアプリケーションを起動した場合を例に取って、図 9に示すシステム構成 図を用いて説明する。ここに、図 9は、本発明に係る帯域割り当て方法の第 3の実施 例を説明するためのシステム構成図であり、インターネット 30を経由して互いに TV電 話を行なう通信端末 10, 11と、インターネット 30を経由して動画ストリーミングデータ を配信する動画サーバ 40が存在する場合を模式的に示して！/ヽる。
[0195] 図 9のシステム構成図において、通信端末 10， 11のそれぞれには、図 3のシステム 構成図と全く同様の機能ブロックが備えられて 、るものであり、その詳細な説明は省 略する。但し、以降の本実施例の説明に用いるアプリケーション例として、通信端末 1 1との間で TV電話中に動画サーバ 40と通信を行なう通信端末 10には、動画サーバ 40から配信される動画ストリーミングを受信するための動画ビューァアプリケーション 101cと TV電話用の TV電話アプリケーション 101dとの双方を図示している。
[0196] 以下、図 9に示すシステム構成図における通信端末 10, 11の TV電話アプリケーシ ヨン 101d, 11 Id間の通話中に、動画ビューァアプリケーション 101cを起動して動画 サーバ 40から配信される動画ストリーミングデータを受信する場合における帯域割り 当て方法について、図 10に示すシーケンスチャートを用いて説明する。
[0197] ここに、図 10は、本発明に係る帯域割り当て方法の第 3の実施例を説明するための シーケンスチャートであり、通信端末 10, 11間で TV電話中に、ネットワーク力も通信 端末 10に向力う下り方向のフローにおける割当（使用可能)帯域幅を選択する場合 を例に取って、図 9に示す通信端末 10, 11間及び通信端末 10—動画サーバ 40間 で送受信されるデータのシーケンスを示している。また、通信端末 10の内部における 複数のアプリケーション (TV電話アプリケーション 101d及び動画ビューァアプリケー シヨン 101c)と通信管理部 101bとの間のデータの送受信についても示している。
[0198] なお、本実施例における帯域割り当て方法の説明に当たっては、説明を簡単にす るために、 TV電話に関しては、通信端末 10の下り方向のみのフローを考慮し、図 10 には、下り方向のフローに関連するシーケンスのみを示し、更に、下りフローの通信 速度即ち使用可能帯域幅 BWのみを説明するものとし、単位時間当たりのパケット数 ppsに関しては説明を省略している。
[0199] 通信端末 10—通信端末 11との間の TV電話において使用可能な帯域幅を示す使 用可能帯域幅 8Mbpsがネットワーク情報として得られている状況下において、第 2の 実施例の場合と同様に、通信端末 10の下りフローに対して、音声用フロー用として 1 20kbps,映像用フロー用として 1Mbpsの最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )が割 当（使用可能)帯域幅として割り振りが行なわれた場合のフロー情報を表 22に示す。
[0200] [表 22] Dst Dst
BW(1 ) BW(2) 状態 BW
Addr BW(3)
Addr Port 管理 (付与) 優先度 フロー 1 IP10 IP11 7080 30kbps 90kbps 120kbps 5 120kbps 1 フロー 2 ίΡΙ Ο IP11 9080 100kbps 300kbps 1 Mbps 5 1 bps 2
[0201] この帯域割り当て結果として、作成されたパス情報及び NIC情報に関して、通信端 末 10の下り方向に関連する部分のみを、表 23及び表 24に示す。表 23のパス情報 におけるパス 2は、通信端末 10における上り方向のパスであり、また、表 24の NIC情 報における NIC100の上り、 NIC110の下りも、通信端末 10における上り方向の情 報であり、通信端末 10に対する下り方向の帯域割り当てを説明する本実施例におい ては無関係であり、それぞれの表には示して ヽな 、。
[0202] [表 23]
Figure imgf000051_0001
[0203] [表 24]
Figure imgf000051_0002
[0204] このような帯域割り当て結果により選択されたコーデックを用いて、通信端末 10の T V電話アプリケーション 101dは、通信端末 11の TV電話アプリケーション 11 Idとの 間で TV電話を行な 、、 TV電話アプリケーション 11 Idからの TV電話用のデータを 受信している。
[0205] この TV電話の最中に（シーケンス S101)、通信端末 10が動画サーバ 40から動画 ストリーミングデータの配信を要求すると、通信端末 10は、動画サーバ 40とのネゴシ エーシヨン（RTSP— DESCRIBEメッセージと SIP/SDP 200 OKレスポンスの 交換)が正常に終了すれば (シーケンス S102, S103)、新たなフロー 5 (音声用下り フロー），フロー 6 (映像用下りフロー）、新たなパス 3 (動画サーバ 40からの下りパス） •NIC400 (動画サーバ 40の NIC)とが追加されるようになる。
[0206] この結果、通信端末 10の通信管理部 101bは、動画ビューァアプリケーション 101c 力もフロー情報を受け取り（シーケンス S 104)、動画サーバ 40の通信管理部 401bと の間で、 NIC情報、パス情報の交換を行なうと共に（シーケンス S 105, S106)、例え ば、動画サーノ 0との間で END— ENDで通信可能な帯域幅をネットワーク情報と して取得することにより（シーケンス S107, S108)、通信管理部 101bには、新たな 通信の管理対象として、動画サーノ 40との新たなフロー 5, 6、パス 3、 NIC400が追 力 Bされる。この結果として、既に帯域幅を割り当て済みのフロー 1, 2も含めて、帯域 の割り当てをし直すことになる。
[0207] そのため、フロー情報 (フロー管理表）、パス情報 'NIC情報 (パス管理表 'NIC管 理表）は、フロー、パス、 NICの各帯域の割り当てについて初期状態に一旦戻されて 、割り当てが済んでいない状態に書き換えられる。書き換え後のフロー情報、パス情 報、 NIC情報を、それぞれ、表 25、表 26、表 27に示す。なお、表 25のフロー情報の BW (付与)欄には、フロー 1, 2に TV電話用として既に割り当てられていた割当（使 用可能)帯域幅が残されて記録されているが、状態管理パラメータの値は、いずれも 「0」の初期値に復帰して、新たに帯域を割り当て直す状態に設定されて!、る。
[0208] [表 25]
Figure imgf000052_0001
[0209] [表 26] Dst Src BW BW Dst Src BW
Addr Addr (測定） (可用） NIC NIC (余 y)
パス 1 IP10 IP1 1 8Mbps 8Mbps NIC 100 NIC110 8Mbps パス 2 IP1 1 IP10 ― ― ―
パス 3 IP10 IP40 10Mbps 10Mbps NIC ion NIC40Q 10Mbps
[0210] [表 27]
Figure imgf000053_0001
[0211] このような状況において、各フローの帯域割り当て順序を示す優先度としては、表 2 5のフロー情報に示すように、 TV電話の音声用フロー 1→動画配信の映像用フロー 6→TV電話の映像用フロー 2→動画配信の音声用フロー 5の順番と設定されており 、更に、 TV電話用のフロー 1, 2についてはパス 1を利用し、動画ストリーミング配信 用のフロー 5, 6については、パス 3を利用するものと仮定する。
[0212] ここで、図 6〜図 8に示した帯域割り当て方法を用いて、各フローに対して使用可能 な通信帯域幅を割当（使用可能)帯域幅として割り振ることになるが、本実施例にお いては、通信端末 10の通信相手が、通信端末 11と動画サーバ 40と複数になったた め、各フローの帯域割り当て用として参照するパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可 用）） 'NIC情報の使用可能帯域幅 (BW (下り—余り））について、新たに、最小使用 可能帯域幅 (BW (余り））と!、う概念を導入する。
[0213] この最小使用可能帯域幅 (BW (余り））とは、注目しているパスについて、パス情報 の使用可能帯域幅 (BW (可用））、当該通信端末 10自身における NIC情報の使用 可能帯域幅 (BW (下り 余り） )、通信相手の通信端末 11又は動画サーバ 40に関す る NIC情報の使用可能帯域幅 (BW ( (上り 余り））のうち、レ、ずれか最も小さ 、値と するものである。本実施例の場合、この時点では、表 26のパス情報の最小使用可能 帯域幅 (BW (余り））に示すように、パス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用）） 8Mbp sが最小のものとして設定される。
[0214] 図 8に示す帯域幅の追加割り当て処理に対して、前述のような最小使用可能帯域 幅 (BW (余り） )の概念を適用した場合の帯域割り当て方法につ!ヽて、図 11に示す。 即ち、図 11は、本発明に係る帯域割り当て方法の図 7に続く第 3の実施例における 処理を説明するためのフローチャートであり、最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )を 割り当てられな 、場合の追加帯域幅割り当て処理を示す図 8のフローチャートに対し て、新たに最小使用可能帯域幅 (BW (余り））を求めるためのステップ ST12Aの処理 を追加したものである。このステップ ST12A以外の処理については、図 8と全く同様 である。次に、図 6, 7及び図 11の帯域割り当て方法を用いて、各フローに対して帯 域を割り当てる割り当て方法について説明する。
[0215] まず、実施例 2の場合と同様に、図 6において、最低限の最低使用要求帯域幅 (B W (MIN)即ち表 25の BW ( 1) )の各フローの帯域幅（パス 1用として 130kbps、パス 3用として 330kbps)を割り当てることが可能力、調査する。この結果、最低使用要求帯 域幅（BW (MIN) )の割り当て処理は、エラーとはならな 、ので (ステップ ST04の YE S)、ノ ス 1用として 130kbps、パス 3用として 330kbpsを割り当てる。
[0216] 割り当てた結果、パス 1の残りの使用可能帯域幅 (BW (可用））は、パス 1として割り 当てた帯域幅分減少して、 7. 87Mbpsとなり、パス 3の残りの使用可能帯域幅 (BW( 可用））は、 9. 67Mbpsとなる。一方、 TV電話用のノ ス 1と動画配信用のパス 3とを 共用する NIC100に関する余りの使用可能帯域幅 (BW (下り 余り） )は、パス 1とパ ス 3とに割り当てた合計帯域分減少して、 10. 54Mbpsとなり、ノ ス 1用のみに関与す る NIC110の余りの使用可能帯域幅（BW (上り—余り））は、 10. 87Mbpsとなる。ま た、パス 3用のみに関与する NIC400の余りの使用可能帯域幅 (BW (上り—余り） ) は、 199. 67Mbpsとなる。
[0217] 次に、図 7の処理に移行して、最高のクオリティが得られる最大使用要求帯域幅 (B W (MAX)即ち表 25の BW (3) )の各フローの帯域幅を割り振ることが可能か否かを 調査する。
[0218] その結果、各フローの最大使用要求帯域幅（BW (MAX)即ち表 25の BW(3) )を 割り当てることができないことが判明するので (ステップ ST09の NO)、図 11に移行し て、まず、各フローのうち、状態管理パラメータの値が低ぐかつ、最も優先順位の高 いフロー 1に注目する（ステップ ST12)。なお、以降の説明に当たって参考のため、 図 12に、本実施例において図 11の帯域割り当て方法によって割り当てられていく各 フローの帯域割り当て状況を模式的に示している。また、図 11の帯域割り当てにお けるループ処理の最大回数を示す「規定ループ回数」は「3回」と仮定する。
[0219] ステップ ST12の処理に続いて、図 11において新たに追加した処理として、前述の ような最小使用可能帯域幅 (BW (余り））を求める。ここで、本実施例においては、表 26に示すパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用））が 8Mbps、表 27に示す当該通 信端末 10自身における NIC100の情報及び通信相手の通信端末 11における NIC 110の情報の使用可能帯域幅（BW (下り 余り） )が共に 11Mbpsであるので、最小 使用可能帯域幅 (BW (余り））は 8Mbpsである。
[0220] しかし、図 6において、既にパス 1に関する各フロー 1, 2に対して最低使用要求帯 域幅 (BW(MIN) ) 130kbpsを割り当てているので、最小使用可能帯域幅 (BW (余り ) )は 8Mbps力ら 130kbpsを減算した 7. 87Mbpsとなる（ステップ ST12A)。
[0221] 次に、最小使用可能帯域幅 (BW (余り））の半分 3. 935Mbpsと最大使用要求帯 域幅（BW (MAX)即ち表 25の（BW (3) )の使用要求帯域幅 120kbpsとなるために 必要とする残りの帯域幅 90kbpsとを比較する (ステップ ST13)。比較結果、後者の 値が前者の最小使用可能帯域幅 (BW (余り） )の半分よりも小さ!/、と判定されて (ステ ップ ST13の YES)、フロー 1に関しては、最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )を割り 当てる（ステップ ST14)。
[0222] 即ち、最低限使用要求帯域幅 (BW(MIN) )として先に割り当て済みの割当（使用 可能）帯域幅 30kbpsを置換して、最高のクオリティが得られる最大使用要求帯域幅（ BW(MAX)即ち BW(3) )の 120kbpsを割当（使用可能）帯域幅として割り当てる。こ の結果、パス 1の残りの使用可能帯域幅 (BW (可用））は、 7. 78Mbpsとなり、 NIC1 00の余りの使用可能帯域幅 (BW (下り—余り））、及び、 NIC110の余りの使用可能 帯域幅 BW (上り—余り））は、それぞれ、 10. 45Mbps及び 10. 78Mbpsとなる（図 1 2におけるフロー 1のループ回数 1の状態)。ここで、フロー 1に関しては、最大使用要 求帯域幅 (BW (MAX) )が割り当てられたので、フロー情報の「状態管理パラメータ」 には、「規定ループ回数 + 1」の「4」が設定され、以降、フロー 1に関するループ処理 は行なわれない。
[0223] 次に、状態管理パラメータの値が低ぐかつ、次に優先順位が高い動画配信の映 像用フロー 6に対して帯域を割り当てる。パス 3に関する最低使用要求帯域幅 (BW ( MIN) )を割り当てた後の残りの使用可能帯域幅 (BW (可用））は、 9. 67Mbpsであ り、 NIC100の余りの使用可能帯域幅（BW (上り 余り））は、 10. 45Mbps, NIC 11 0の余りの使用可能帯域幅（BW (上り 余り））は、 199. 67Mbpsであるので、最小 使用可能帯域幅（BW (余り））は 9. 67Mbpsとなる（ステップ ST12A)。
[0224] この場合、フロー 6に関して、最大使用要求帯域幅（BW (MAX)即ち表 25の（BW
(3) )の使用要求帯域幅 10Mbpsとなるために必要とする残りの帯域幅 9. 7Mbpsが 、最小使用可能帯域幅 (BW (余り） )の半分よりも小さくならな 、ので (ステップ ST13 の NO)、最小使用可能帯域幅 (BW (余り））の半分 4. 84Mbpsが追加して割り当て られる（ステップ ST18)。
[0225] 追加して割り当てられた結果、フロー 6の割当（使用可能）帯域幅は、最低使用要 求帯域幅（BW(MIN) )として既に割り当て済みの 300kbpsと合計して、 5. 14Mbps となり、パス 3に関する残りの使用可能帯域幅 (BW (可用））は、追加割当帯域幅分 減算して 4. 83Mbpsとなり、 NIC100の余りの使用可能帯域幅（BW (下り 余り））、 及び、 NIC400の余りの使用可能帯域幅 BW (上り 余り））は、それぞれ、 5. 61Mb ps及び 194. 83Mbpsとなる（図 12におけるフロー 6のループ回数 1の状態）。フロー 6に関して、 1回目の帯域割り当て処理が終了したので、フロー情報の状態管理パラ メータに「 + 1」して、「1」を設定する（ステップ ST21)。
[0226] 次に、状態管理パラメータの値が低ぐかつ、優先順位が次に高い TV電話の映像 用フロー 2に対して帯域を割り当てる。パス 1に関するフロー 1の最大使用要求帯域 幅 (BW(MAX) )を割り当てた後の残りの使用可能帯域幅 (BW (可用））は、 7. 78M bpsであり、フロー 6に帯域を割り当てた後の NIC100の余りの使用可能帯域幅（BW (上り—余り））は、 5. 61Mbps,フロー 1に帯域を割り当てた後の NIC110の余りの 使用可能帯域幅 (BW (上り 余り））は、 10. 78Mbpsであるので、最小使用可能帯 域幅（BW (余り））は 5. 61Mbpsとなる（ステップ ST12A)。
[0227] この場合、フロー 2に関して、最大使用要求帯域幅（BW (MAX)即ち表 25の（BW
(3) )の使用要求帯域幅 1Mbpsとなるために必要とする残りの帯域幅 0. 9Mbpsが、 最小使用可能帯域幅 (BW (余り））の半分よりも小さい値であるので (ステップ ST13 の YES)、フロー 2に関しては、最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )を割り当てる (ス テツプ ST14)。
[0228] 即ち、最低限使用要求帯域幅 (BW(MIN) )として先に割り当て済みの割当（使用 可能）帯域幅 100kbpsを置換して、最高のクオリティが得られる最大使用要求帯域 幅 (BW(MAX)即ち BW(3) )の 1Mbpsを割当（使用可能）帯域幅として割り当てる。
[0229] この結果、新たに追加された帯域幅分 0. 9Mbpsを減算して、パス 1の残りの使用 可能帯域幅 (BW (可用））は、 6. 88Mbpsとなり、 NIC100の余りの使用可能帯域幅 (BW (下り-余り） )、及び、 NIC110の余りの使用可能帯域幅 BW (上り-余り） )は、 それぞれ、 4. 71Mbps及び 9. 88Mbpsとなる（図 12におけるフロー 2のループ回数 1の状態)。ここで、フロー 2に関しても、最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )が割り当 てられたので、フロー情報の「状態管理パラメータ」には、「規定ループ回数 + 1」の「 4」が設定され、以降、フロー 2に関するループ処理は行なわれない。
[0230] 次に、状態管理パラメータの値が低ぐかつ、次に優先順位が高い動画配信の音 声用フロー 5に対して帯域を割り当てる。映像用フロー 6に関する割当（使用可能）帯 域幅を割り当てた後の残りの使用可能帯域幅 (BW (可用））は、 4. 83Mbpsであり、 フロー 2に帯域を割り当てた後の NIC100の余りの使用可能帯域幅 (BW (上り—余り ) )は、 4. 71Mbps,フロー 6に帯域を割り当てた後の NIC400の余りの使用可能帯 域幅 (BW (上り 余り））は、 194. 83Mbpsであるので、最小使用可能帯域幅 (BW( 余り））は 4. 71 Mbp sとなる（ステップ ST12A)。
[0231] この場合、フロー 5に関して、最大使用要求帯域幅（BW (MAX)即ち表 25の（BW
(3) )の使用要求帯域幅 200kbpsとなるために必要とする残りの帯域幅 170kbpsが 、最小使用可能帯域幅 (BW (余り） )の半分よりも小さ!/、値であるので (ステップ ST13 の YES)、フロー 5に関しては、最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )を割り当てる (ス テツプ ST14)。 [0232] 即ち、最低限使用要求帯域幅 (BW(MIN) )として先に割り当て済みの割当（使用 可能）帯域幅 30kbpsを置換して、最高のクオリティが得られる最大使用要求帯域幅（ BW(MAX)即ち BW(3) )の 200kbpsを割当（使用可能）帯域幅として割り当てる。
[0233] この結果、新たに追加された帯域幅分 0. 17Mbpsを減算して、パス 1の残りの使用 可能帯域幅 (BW (可用））は、 4. 66Mbpsとなり、 NIC100の余りの使用可能帯域幅 (BW (下り 余り） )、及び、 NIC400の余りの使用可能帯域幅 BW (上り 余り） )は、 それぞれ、 4. 54Mbps及び 194. 66Mbpsとなる（図 12におけるフロー 5のループ回 数 1の状態)。ここで、フロー 5に関しても、最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )が割り 当てられたので、フロー情報の「状態管理パラメータ」には、「規定ループ回数 + 1」 の「4」が設定され、以降、フロー 5に関するループ処理は行なわれない。
[0234] 以上により、帯域割り当てに関する第 1回目のループ処理が終了するが、第 2回目 のループ処理に移行すべきフローは、状態管理パラメータの設定値から、動画配信 の映像用フロー 6のみと判定される。即ち、フロー 6以外のフローについては、最大使 用要求帯域幅 (BW (MAX) )が割り当てられているので、更なる帯域割り当て用ルー プ処理は不要である。
[0235] 次いで、動画配信の映像用フロー 6に対して追加の帯域を割り当てる 2回目の処理 に移行する。パス 3に関するフロー 5に帯域を割り当てた後の残りの使用可能帯域幅 (BW (可用））は、 4. 66Mbpsであり、 NIC100の余りの使用可能帯域幅（BW (上り 余り） )は、 4. 54Mbps, NIC400の余りの使用可能帯域幅（BW (上り 余り） )は 、 194. 66Mbpsであるので、最小使用可能帯域幅（BW (余り））は 4. 54Mbpsとな る（ステップ ST12A)。
[0236] この場合、フロー 6に関して、最大使用要求帯域幅（BW (MAX)即ち表 25の（BW
(3) )の使用要求帯域幅 10Mbpsとなるために必要とする残りの帯域幅 4. 86Mbps 力 最小使用可能帯域幅 (BW (余り））の半分よりも小さくならな 、ので (ステップ ST1 3の NO)、最小使用可能帯域幅 (BW (余り））の半分 2. 27Mbpsが追加して割り当 てられる（ステップ ST18)。
[0237] 追加して割り当てられた結果、フロー 6の割当（使用可能)帯域幅は、第 1回目のル ープ処理結果として既に割り当て済みの 5. 14Mbpsと合計して、 7. 41Mbpsとなり 、パス 3に関する残りの使用可能帯域幅 (BW (可用））は、追加割当帯域幅分減算し て 2. 39Mbpsとなり、 NIC100の余りの使用可能帯域幅（BW (下り 余り））、及び、 NIC400の余りの使用可能帯域幅 BW (上り 余り））は、それぞれ、 2. 27Mbps及 び 192. 39Mbpsとなる（図 12におけるフロー 6のループ回数 2の状態）。フロー 6に 関して、 2回目の帯域割り当て処理が終了したので、フロー情報の状態管理パラメ一 タに「 + 1」して、「2」を設定する（ステップ ST21)。
[0238] 動画配信の映像用フロー 6に対する第 3回目の帯域割り当て処理に移行すると、最 小使用可能帯域幅 (BW (余り））は 2. 27Mbpsであり（ステップ ST12A)、最大使用 要求帯域幅（BW (MAX)即ち表 25の（BW (3) )の使用要求帯域幅 10Mbpsとなる ために必要とする残りの帯域幅 2. 59Mbpsが、最小使用可能帯域幅 (BW (余り））の 半分よりも小さくならないので (ステップ ST13の NO)、最小使用可能帯域幅 (BW( 余り））の半分 1. 14Mbpsが追加して割り当てられる（ステップ ST18)。
[0239] 追加して割り当てられた結果、フロー 6の割当（使用可能)帯域幅は、第 2回目のル ープ処理結果として既に割り当て済みの 7. 41Mbpsと合計して、 8. 55Mbpsとなり 、パス 3に関する残りの使用可能帯域幅 (BW (可用））は、追加割当帯域幅分減算し て 1. 25Mbpsとなり、 NIC100の余りの使用可能帯域幅（BW (下り 余り））、及び、 NIC400の余りの使用可能帯域幅 BW (上り 余り））は、それぞれ、 1. 13Mbps及 び 191. 25Mbpsとなる（図 12におけるフロー 6のループ回数 3の状態）。
[0240] ここで、フロー 6について、 3回目の帯域割り当て処理が終了したので、フロー情報 の状態管理パラメータに「 + 1」して、「3」となる（ステップ ST21)。従って、フロー 6に 関しても、ループ処理 (追加帯域幅割り当て処理)から脱して、使用要求帯域幅の中 から、フロー 6に対して割り当て可能な割当（使用可能）帯域幅 8. 55Mbps以下の条 件を満たす使用要求帯域幅 (BW(2) ) 4Mbpsが選択され、最終的な割当（使用可 能）帯域幅 BWとして割り当てられる (ステップ ST22)。
[0241] 従って、割り当て可能な割当（使用可能)帯域幅 8. 55Mbpsから最終的に割り当て た割当（使用可能）帯域幅 4Mbpsを差し引いた残りの帯域幅 4. 55Mbpsは、パス情 報及び NIC情報の残り及び余りの帯域幅として返還される。その結果、パス 3の残り の使用可能帯域幅 (BW (可用））、 NIC 100の余りの使用可能帯域幅 (BW (下り 余り））、及び、 NIC400の余りの使用可能帯域幅 BW (上り一余り））は、それぞれ、 5 . 8Mbps, 5. 68Mbps,及び、 195. 8Mbpsとなる（図 12における帯域返還後の状 態)。
[0242] 最終的な帯域割り当て処理を終了した後、各フローに関するフロー情報、パス情報
、及び、 NIC情報を表 28、表 29、及び、表 30に示す。
[0243] [表 28]
Figure imgf000060_0001
[0244] [表 29]
Figure imgf000060_0002
[0245] [表 30]
Figure imgf000060_0003
なお、通信端末 10の下り方向の帯域割り当てに関する処理は、全て、通信管理部 101bで行なわれ、その結果得られる各フロー毎の割当（使用可能)帯域幅は、各ァ プリケ-シヨン (TV電話アプリケーション 101d、動画ビューァアプリケーション 101c) にそれぞれ通知される（シーケンス S 109, S110)。更に、表 28〜表 30に示すように 更新されたパス情報、 NIC情報は、通信端末 10の通信管理部 101bから、それぞれ のフローに対する通信相手の通信端末 11の通信管理部 11 lb、動画サーバ 40の通 信管理部 40 lbに対して送信される（シーケンス S 111 , S 112)。
[0247] ここで、 TV電話中に動画配信用の新たなフローが発生したことに伴 ヽ、前述のよう な帯域割り当て処理をし直した結果として、表 28のフロー情報に示すように、動画配 信用の帯域幅の割り当てをした後でも、 TV電話用の割当（使用可能)帯域幅には変 化が生じないので、 TV電話アプリケーション 101dは、以前のコーデックの設定状態 のまま、 TV電話用の通信を継続することができる。しかし、異なる帯域幅を割り当て 直す場合は、 SIPZSDPのコーデック変更要求メッセージとその応答である「200 OK」レスポンスの交換を行なってから（シーケンス S 113, S 114)、異なる帯域幅のコ 一デックに変更して TV電話の通信を再開することになる（シーケンス S 115)。
[0248] また、動画ストリーミングデータの配信用の動画ビューァアプリケーション 101cは、 通信管理部 101bから、音声用フロー 5として最大使用要求帯域幅 (BW (MAX)即 ち BW (3) )の 200kbps、映像用フロー 6として使用要求帯域幅（BW (2) )の 4Mbps を割り当てた旨の通知を受け取る。
[0249] その結果、動画ビューァアプリケーション 101cでは、映像を 4Mbpsのコーデックで 、音声を 200kbpsのコーデックで、配信することを要求する旨を示すメッセージを、 R TSP— SETUPメッセージとして動画サーバ 40のストリーミング配信アプリケーション 401cに対して送信し、その応答の SIPZSDP 200 OKレスポンスを得る（シーケ ンス S116, S117)。
[0250] その結果、通信端末 10においては、 TV電話アプリケーション 101dにより、通信端 末 11と TV電話をしながら、動画サーバ 40のストリーミング配信アプリケーション 401c 力もは、通信端末 10の動画ビューァアプリケーション 101c力も変更要求した帯域幅 のコーデックを用いた動画ストリーミングデータの配信を受け取ることができるようにな る（シーケンス S118, S119)。
[0251] (第 4の実施例） 本実施例にお ヽては、通信端末間でインターネットを介して TV電話 (テレビ電話） を行なって 、る最中にぉ 、て、一方の通信端末が他の通信端末宛に画像配信を開 始した場合を例に取って、図 13に示すシステム構成図を用いて説明する。ここに、図 13は、本発明に係る帯域割り当て方法の第 4の実施例を説明するためのシステム構 成図であり、インターネット 30を経由して互いに TV電話を行なう通信端末 10, 11と、 TV電話中に通信端末 10からインターネット 30を経由して画像データを送信する他 の通信端末 12が存在する場合を模式的に示して 、る。
[0252] 図 13のシステム構成図において、通信端末 10, 11及び通信端末 12のそれぞれに は、図 3のシステム構成図と全く同様の機能ブロックが備えられており、その詳細な説 明は省略する。但し、通信端末 10, 12には、画像データを配信することができる画像 管理アプリケーション 101e, 121eがそれぞれ備えられていて、通信端末 10, 11間 で TV電話中に、通信端末 10から、他の通信端末 12に対して画像データを配信する ことができるように構成されて！、る。
[0253] なお、本実施例は、第 3の実施例とは異なり、画像配信用として帯域を割り当てるべ き新たなフローが発生したとしても、第 2の実施例において説明した通信端末 10— 通信端末 11における TV電話の状態力 そのまま継続して実行されることを前提とす る場合について説明する。即ち、第 2の実施例において TV電話のフローを実行する ために割り当てた割当（使用可能)帯域幅を示すフロー情報 (表 12、表 17)、及び、 その TV電話フローに帯域幅を割り当てた結果として、更新されたパス情報 (表 20) 及び NIC情報 (表 21)をそのまま用いて実行するものとする。ここに、表 12、表 17、 表 20、及び、表 21に示したフロー情報、パス情報、 NIC情報を、表 31、表 32、表 33 、及び、表 34としてそれぞれ再掲する。
[0254] [表 31] Dst Dst
BW C1 ) BW (2) BW(3) Addr Addr Port
フロー 1 1P10 IP11 7080 30kbps 10pps 90kbps 30pps 120kbps 60pps フロ一 2 IP10 IP1 1 9080 100kbps 8pps 300kbps 24pps 1Mbps 80pps
Figure imgf000063_0001
[0255] [表 32]
Figure imgf000063_0002
Figure imgf000063_0003
[0256] [表 33]
Figure imgf000063_0004
[0257] [表 34] BW BW pps pps BW BW PPS 端末 pps
(上り） (上り-余! J) (上り） (上り-余し J) (下り） (下り-余り） (下り） (下リ-余リ)
NIC
10 3Mbps 2.61 Mbps 240 186 1 1 Mbps 9.88Mbps 910 770 100
NIC
1 1 11 bps 9.88Mbps 910 770 1 bps 10.61 bps 910 856 110
[0258] このような環境下で、通信端末 10の画像管理アプリケーション 10 leから通信端末 1 2の画像管理アプリケーション 121eに向けた画像配信を要求するフローが新たに発 生するものとする。新たに加わる画像配信用のフローをフロー 5としてそのフロー情報 を表 35に示す。
[0259] [表 35]
Figure imgf000064_0001
Figure imgf000064_0002
[0260] 画像管理アプリケーション 101eから画像配信用のフロー 5に関するフロー情報を新 たに受け取った通信管理部 101bでは、通信端末 10から通信端末 12に向力 上りフ ローに関する帯域幅を割り振ることが必要になる。このため、通信管理部 101bは、ま ず、フロー 5の通信相手となる通信端末 12との間のパス 3として使用可能な帯域幅を 含むネットワーク情報を取得して、パス情報、 NIC情報を取得する。取得したパス情 報、 NIC情報を、表 36、表 37にそれぞれ示す。
[0261] [表 36]
Figure imgf000064_0003
[0262] [表 37] 端末 BW BW PPS ps BW BW pps pps
(上り） (上 y 余り） (上り） (上リ -余り） (下り） (下り-余り） (下リ） (下り-余り）
NIC
10 3Mbps 2.61 Mbps
100 240 186 11 Mbps 9.88Mbps 910 770
NIC
12 1 1 Mbps
120 1 1 Mbps 910 910 1 1 Mbps 1 1 bps 910 910
[0263] ここで、第 3の実施例の場合と同様に、全てのフローについて、改めて帯域幅を割り 当て直すようにしても良いが、本実施例の場合、第 3の実施例の場合とは異なり、 TV 電話用のフローに対して先に割り当てていた割当（使用可能)帯域幅を初期状態に 戻して、新たに加わったフロー 5も含めて再度割り当て直す処理を行なうことなぐ新 たに加わったフロー 5につレ、てのみ帯域幅を追加して割り当てる場合にっ 、て、図 1 4,図 15のフローチャートを用いて説明する。ここに、図 14は、本発明に係る帯域割 り当て方法の第 4の実施例を説明するためのフローチャートであり、図 15は、本発明 に係る帯域割り当て方法の図 14に続く処理を説明するためのフローチャートである。
[0264] 図 14のフローチャートに示すように、通信管理部 101bは、まず、新たに要求された フロー 5に関して最高のクオリティが得られる最大使用要求帯域幅 (BW(MAX)即ち 表 35の BW (3) )が示す帯域幅 3Mbps、単位時間当たりの使用要求パケット数 240 ppsを割り当てる (ステップ ST31)。
[0265] その結果、最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )としてフロー 5に割り当てた帯域幅 3Mbpsのリソース力 フローの方向が上り回線方向であることを考慮して、表 36に示 すパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用）） 2Mbpsから減算され、更に、表 37に示 す NIC情報の上り方向の使用可能帯域幅 (BW (上り 余り） ) 2. 61Mbpsから減算 される（ステップ ST32)。
[0266] 同様に、最大使用要求帯域幅 (BW (MAX) )としてフロー 5に割り当てた単位時間 当たりの使用要求パケット数 240ppsのリソース力 フローの方向が上り回線方向であ ることを考慮して、表 36に示すパス情報の単位時間当たり使用可能パケット数 (pps ( 可用）） 160ppsから減算され、更に、表 37に示す NIC情報の上り方向の単位時間当 たり使用可能パケット数 (pps (上り—余り）） 186ppsから減算される (ステップ ST33) [0267] 次に、減算されて得られた今後利用可能なパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用 ) )、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））、今後利用可能な NIC情報 の使用可能帯域幅 (BW (上り 余り））、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps ( 上り 余り））の 、ずれも正数であるか否かを調べる（ステップ ST34)。
[0268] 表 35〜表 37に示す帯域情報の場合には該当していないが、例えば、いずれも正 数であれば (ステップ ST34の YES)、新たなフロー 5に対して先に割り当てた最大使 用要求帯域幅 (BW(MAX)即ち BW(3) )が確保されて ヽる状態である。この場合、 ステップ ST32, ST33でそれぞれ算出されている、今後利用可能なパス情報の単位 時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））、使用可能帯域幅 (BW (可用））、今 後利用可能な NIC情報の使用可能帯域幅 (BW (上り—余り））、単位時間当たり使 用可能パケット数 (pps (上り 余り））により、パス情報、 NIC情報を更新すると共に、 状態管理パラメータに「規定ループ数 + 1」を代入して、帯域割り当て処理を終了す る（ステップ ST35)。
[0269] 一方、表 35〜表 37に示す帯域情報のように、今後利用可能なパス情報の使用可 能帯域幅 (BW (可用）、 BW (上り 余り））、単位時間当たりの使用可能パケット数 (p ps (可用））、 pps (上り 余り） )の!、ずれかが正数ではな!/、場合は (ステップ ST34の NO)、フロー 5として最高のクオリティが得られる帯域幅として先に割り当てようとした 最大使用要求帯域幅 (BW (MAX)即ち BW (3) )が確保できな 、状態であり、図 15 のフローチャートに移行して、次に、フロー 5に割り当てる帯域幅として、最低限の使 用要求帯域幅 (BW (MIN) )即ち表 35における最低使用要求帯域幅 BW (1)が示す 帯域幅 300kbps、単位時間当たりの最低使用要求パケット数 24ppsを割り当てる (ス テツプ ST36)。
[0270] その結果、最低使用要求帯域幅 (BW(MIN) )としてフロー 5に割り当てた帯域幅 3 OOkbpsのリソース力 フローの方向が上り回線方向であることを考慮して、表 36に示 すパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用）） 2Mbpsから減算され、更に、表 37に示 す NIC情報の上り方向の使用可能帯域幅 (BW (上り 余り） ) 2. 61Mbpsから減算 される（ステップ ST37)。
[0271] 同様に、最低使用要求帯域幅 (BW(MIN) )としてフロー 5に割り当てた単位時間 当たりの使用要求パケット数 24ppsのリソース力 フローの方向が上り回線方向であ ることを考慮して、表 36に示すパス情報の単位時間当たり使用可能パケット数 (pps ( 可用）） 160ppsから減算され、更に、表 37に示す NIC情報の上り方向の単位時間当 たり使用可能パケット数 (pps (上り—余り）） 186ppsから減算される (ステップ ST38)
[0272] 次に、減算されて得られた今後利用可能なパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用 ) )、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））、今後利用可能な NIC情報 の使用可能帯域幅 (BW (上り 余り））、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps ( 上り 余り））の 、ずれも正数であるか否かを調べる（ステップ ST39)。
[0273] 表 35〜表 37に示す帯域情報の場合には該当していないが、例えば、いずれかが 正数でない場合は (ステップ ST39の NO)、最低限の帯域幅であっても、新たに追カロ されたフロー 5に帯域を割り当てることができないものとして、要求元の画像管理アブ リケーシヨン lOleに対して帯域割り当てが不可能なエラーの旨を報告して、帯域割り 当て処理を終了する（ステップ ST40)。
[0274] なお、この場合、直ちに、エラーとすることなぐ前述した第 3の実施例の場合と同様 に、 TV電話用として既に割当済みの割当（使用可能)帯域幅を再度初期状態に戻 して、図 14の先頭のステップ ST31に戻って、全てのフローに対して、帯域の割り当 て処理をし直すようにしても良い。ここでは、ステップ ST39において、いずれかが正 数ではないと判定された場合 (ステップ ST39の NO)、全てのフローがそれぞれで要 求する最低限の最低使用要求帯域幅 (BW(MIN) )であっても、割り当てることがで きない状況にある場合であり、複数の通信を同時には継続することができないことを 意味しているとして、新たに加わった画像管理アプリケーション lOleに対してエラー の旨を報告することになる。
[0275] あるいは、全てのフローに対して最低使用要求帯域幅（BW(MIN) )であっても割り 当てることができない場合は、新たに加わろうとするアプリケーションに対して通信を 諦めさせるエラー報告をする代わりに、既に通信中の状態にあるいずれかのアプリケ ーシヨンの通信を終了させ、新たに加わるアプリケーションに帯域を割り当てるように しても良い。いずれか一つ又は複数のフローに帯域を割り当てることを諦めて、その 他のフローに関する通信を継続するようにする帯域割り当て方法につ 、ては、第 6の 実施例として後述する。
[0276] ステップ ST39において、減算されて得られた今後利用可能なノ ス情報の使用可 能帯域幅 (BW (可用））、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））、今後 利用可能な NIC情報の使用可能帯域幅 (BW (上り 余り））、単位時間当たりの使用 可能パケット数 (pps (上り 余り） )の 、ずれも正数であると判定された場合 (ステップ ST39の YES)、新たに加わったフロー 5について、前述した実施例と同様に、使用 可能な帯域幅の条件下において最も良好な条件の使用要求帯域幅を割り当てるよう にしても良いが、本実施例においては、ステップ ST41に移って、フロー 5の方向を考 慮して通信端末 10における上り方向の全てのフローについて、再度、帯域を割り当 て直す場合について以下に説明する。
[0277] ステップ ST41に移行した場合、全てのフローに対して、最大使用要求帯域幅 (B W (MAX) )を割り当てることはできないものの、少なくとも、全てのフローに対して最 低限の最低使用要求帯域幅 (BW (MIN) )を割り当てることができる状況にある。ここ で、通信端末 10における上り方向のフローに関連するフロー情報、パス情報、 NIC 情報について、それぞれ、帯域割り当て前の初期状態に戻した状態を表 38、表 39、 表 40に纏め直して示している。なお、いずれの表も、上りフローに関係がない値は表 示していない。
[0278] [表 38]
Dst Src Dst
BW(1 ) BW(2) BW(3)
Addr Addr Port
フロー 3 IP1 1 IP10 7080 30kbps 10pps 90kbps 30pps 120kbps 60pps フロー 4 1P1 1 IP10 9080 100kbps 8pps 300kbps 24pps 1 Mbps 80pps フロー 5 IP12 IP10 7080 300kbps 24pps 1 Mbps SOpps 3Mbps 240pps
Figure imgf000069_0001
[0279] [表 39]
Figure imgf000069_0002
[0280] [表 40]
Figure imgf000069_0003
[0281] この初期状態において、まず、全ての上りフローについて、それぞれの最低使用要 求帯域幅 (BW(MIN)即ち表 38の BW(1) )を割り当てる。割り当てた結果のフロー 情報、パス情報、 NIC情報を、表 41、表 42、表 43に示す。
[0282] [表 41] Dst Src Dst
BW{1 ) BW{2) BW(3)
Addr Addr Port
フロー 3 IP1 1 1P10 7080 30kbps 10pps 90kbps 30pps 120kbps 60pps フロ一 4 IP1 1 IP10 9080 100kbps Spps 300kbps 24pps 1Mbps SOpps フロ一 5 JP12 】P10 7080 300kbps 24pps 1 Mbps 80pps 3Mbps 240pps
Figure imgf000070_0001
[0283] [表 42]
Figure imgf000070_0002
[0284] [表 43]
Figure imgf000070_0003
更に、全ての上りフローにそれぞれの最低使用要求帯域幅 (BW (MIN)を割り当て た後の余った帯域幅にっ 、て、各フローの最大使用要求帯域幅 (BW (MAX)即ち 表 38の BW (3) )に比例した大きさの帯域幅を、それぞれの上りフローに対して追カロ して割り当てる (ステップ ST41)。 [0286] ここで、一例として、表 43に示す NIC情報の NIC100の使用可能帯域幅（BW (上 り 余り））について、各フローの最大使用要求帯域幅（BW (MAX)即ち表 38の BW (3) )の値に応じて比例配分した計算例を、表 44に示す。
[0287] [表 44]
Figure imgf000071_0001
[0288] し力る後、前述した各実施例の場合と同様に、追加して割り当てた各フロー毎の帯 域幅、単位時間当たりの使用可能パケット数を、表 42に示すパス情報の使用可能帯 域幅 (BW (可用））、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））、及び、表 4 3の NIC情報の使用可能帯域幅 (BW (上り 余り） )、単位時間当たりの使用可能パ ケット数 (pps (上り—余り））力も減算して、今後利用可能な NIC情報の使用可能帯域 幅（BW (上り 余り））を更新し (ステップ ST42, ST43)、更に、各フローが要求して いる使用要求帯域幅のうち、割り当てた各フローの割当（使用可能)帯域幅以下の条 件で、最も良好なクオリティが得られる帯域幅を選択して、実際のフローに割り当てる 割当（使用可能)帯域幅として決定して、余った帯域幅を、次に利用する新たなフロ 一のために使用可能帯域幅として返還するようにしても良 、。
[0289] なお、前述の各実施例において説明したように、本実施例においても、上りフロー に関する帯域割り当てについては、通信相手力 の帯域割り当て結果によって決定 するようにしても良い。従って、この場合には、前述のステップ ST41において、表 44 のように、通信端末 10自身の NIC100における残りの使用可能帯域幅 (BW (上り - 余り） )を最大使用要求帯域幅 (BW(MAX) )に応じて比例配分した追加帯域幅 BW 、単位時間当たりの追加パケット数 ppsに関する情報を、通信相手の通信端末 11， 1 2の通信管理部 11 lb, 12 lbにそれぞれに通知するようにする。
[0290] 追加帯域幅 BW、単位時間当たりの追加パケット数 ppsに関する情報を受け取った 各通信端末 11, 12の通信管理部 111b, 121bにおいては、改めて、対応する各下 りフローについての帯域幅をそれぞれ割り当て直して、通信端末 10に対して、更新 後のパス情報、 NIC情報、割当（使用可能)帯域幅を通知する。
[0291] ここで、通信相手の通信端末 11, 12の通信管理部 111b, 121bに対して NIC100 の各フロー毎の追加帯域幅 BW、単位時間当たりの追加パケット数 ppsに関する情報 を通知する際に、各フロー毎の追加帯域幅 BW、単位時間当たりの追加パケット数 p psに関する情報を、パス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用））、単位時間当たりの使 用可能パケット数 (pps (可用））を変更する情報として用いて、パス情報として通知す るようにする。
[0292] 即ち、パス 2に対応するフロー 3, フロー 4についてそれぞれ算出された追加帯域幅 BW、単位時間当たりの追加パケット数 ppsを合計して、表 42に示すパス情報におけ るパス 2の使用可能帯域幅 (BW (可用））、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pp s (可用））とそれぞれ比較し、いずれ力 り低い値の帯域幅を用いて、パス情報の使 用可能帯域幅 (BW (可用））、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））を 更新する。
[0293] 同様に、パス 3に対応するフロー 5について算出された追カ卩帯域幅 BW、単位時間 当たりの追加パケット数 ppsを、表 42に示すパス情報におけるパス 3の使用可能帯域 幅 (BW (可用））、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））とそれぞれ比 較し、いずれかより低い値の帯域幅を用いて、パス情報の使用可能帯域幅 (BW (可 用））、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用））を更新する。
[0294] 更に、追カ卩帯域幅 BW、単位時間当たりの追加パケット数 ppsと、表 41のように既に 割り当て済みの最低使用要求帯域幅 (BW (MIN) )の帯域幅、単位時間当たりの追 加パケット数とをそれぞれ合計した値を、表 42に示すパス情報における使用可能帯 域幅 (BW (実測) )、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (実測) )とそれぞれ 比較し、いずれかより低い値の帯域幅を用いて、パス情報の使用可能帯域幅 (BW( 実測) )、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (実測) )を更新する。
[0295] 以上のようにして、算出された追加帯域幅 BW、単位時間当たりの追加パケット数 p psを用いて更新したパス情報と NIC情報とを、通信相手の通信端末 11, 12の通信 管理部 11 lb, 121bに対して送信する。更新したパス情報と NIC情報とを受信した 通信相手の通信端末 11， 12の通信管理部 111b, 121bにて、対応する下りフロー のそれぞれの帯域幅を割り当て直す。更新後のパス情報と NIC情報とを、それぞれ 表 45、表 46に示す。
[表 45]
Figure imgf000073_0001
[0297] [表 46]
Figure imgf000073_0002
[0298] 例えば、表 45のパス情報に示すように、 NIC情報として得られた情報に基づいてパ ス 2, 3に当初設定されていた表 39のパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用）、 BW (実測））、単位時間当たりの使用可能パケット数 (pps (可用）、 pps (実測））よりも、更 新後のパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用）、 BW (実測)）、単位時間当たりの使 用可能パケット数 (pps (可用）、 pps (実測)）が低レ、値に更新されてレ、ることが分かる
[0299] 通信端末 10の通信管理部 101bから表 45のパス情報、表 46の NIC情報を受け取 つた、通信相手の通信端末 11, 12の通信管理部 111b, 121bにおいては、再度、 通信端末 10向けの下り方向の対応するフローの帯域幅を割り当て直して、割り当て 直した帯域幅を通信端末 10の通信管理部 101bに対して送信する。以上により、通 信端末 10, 11, 12のそれぞれのアプリケーションはコーデックの変更処理などを実 行し、各フローの通信を行なう。この結果、通信端末 10は、新たに割り当てられた割 当（使用可能)帯域幅を用いて、通信端末 11と TV電話をしながら、新たに、通信端 末 12に対する画像配信を行なうことができる。
[0300] (第 5の実施例）
本実施例にお ヽては、通信端末間でインターネットを介して TV電話を行なって ヽ る最中に、ネットワークの状態が変化した場合について、第 4の実施例の図 13に示す システム構成図を用いて説明する。
[0301] 即ち、第 4の実施例において前述したように、通信端末 11と TV電話中の通信端末 10において、通信端末 12に画像配信を行なう上りフローが新たに増加したために、 ネットワーク情報に変化が生じている場合である。なお、この他にも、例えば、無線通 信環境にある場合に、無線状態など何らかの影響により、通信中のパスに関するネッ トワーク状態に変化が生じている場合や今まで通信中であったフローが終了した場 合でも、本実施例で説明する処理と同様の処理が実行される。
[0302] 前述の第 4の実施例に説明したように、通信端末 10においてネットワーク状態に変 化が生じたことを、表 45のパス情報、表 46の NIC情報により通知された通信端末 11 の通信管理部 11 lbにおいては、前述した図 6〜図 8に示した帯域割り当て方法を用 いて、再度、通信端末 10からの下り方向のフロー 3、フロー 4に関する帯域を割り当 て直す。表 45のパス情報のうち、最低使用要求帯域幅 (BW(MIN) )を割り当てる前 の使用可能帯域幅 (BW (実測）） 829kbps、単位時間当たりの使用可能パケット数（ pps (実測）） 91ppsを用いた場合の帯域割り当ての経過を図 16に示す。ここに、図 1 6は、本実施例にお!、て図 8の帯域割り当て方法によって割り当てられて!/、く各フロ 一の帯域割り当て状況を示す模式図である。
[0303] 図 16に示すように、音声用フロー 3については、最高のクオリティが得られる最大使 用要求帯域幅（BW (MAX)即ち表 38の BW (3) )となる 120kbps, 60ppsを割り当 てることが可能である。一方、映像用フロー 4については、最大でも、最大使用要求 帯域幅（BW (MAX) )より少ない 665kbps, 32ppsしか割り当てられなぐこの条件 下で、最も良好な使用要求帯域幅として、使用要求帯域幅 (BW (2) )の 300kbps, 2 4ppsが、実際のフロー 4に割り当てるべき割当（使用可能）帯域幅として決定される。
[0304] 従って、前述のように、 TV電話アプリケーションに用いる音声用コーデックと映像用 コーデックとの両者で使用する帯域幅を揃える必要がある場合には、音声用フロー 3 についても、使用要求帯域幅（BW(2) )の 90kbps， 30ppsが、実際に割り当てるべ き割当（使用可能)帯域幅として決定される。このようにして決定されたフロー 3, 4に 関するフロー情報を表 47に示す。
[表 47]
Figure imgf000075_0001
Figure imgf000075_0002
[0306] なお、通信端末 11の通信管理部 11 lbにより算出し直されたフロー 3, 4の結果は、 第 4の実施例において割り当てられていた表 32のフロー情報と同じ結果であり、コー デックの変更は不要であることを意味しており、通信管理部 11 lbは、通信端末 11の TV電話アプリケーション 11 Idに対して、特に何も通知する必要はない。一方、通信 相手の通信端末 10の通信管理部 101bに対しては、再度作成し直したパス情報、 NI C情報を送信する。しかし、この時、パス情報、 NIC情報を送信しないで、あるいは、 パス情報、 NIC情報と共に、作成し直したパス情報、 NIC情報が以前に送信した情 報と変化して L、な 、旨を通知するようにしても良 、。
[0307] また、帯域幅を再度割り当て直した結果が、以前割り当てていた帯域幅と異なる場 合、通信端末 11の TV電話アプリケーション 11 Idに対して、コーデック変更要求メッ セージを送信することにより、動的に、コーデックの使用帯域幅を変更可能とすると共 に、通信相手の通信端末 10の通信管理部 101bに対しても、作成し直したパス情報 、 NIC情報を送信する。
[0308] (第 6の実施例） 本実施例においては、例えば、図 6や図 15に示す帯域割り当て方法において、ァ プリケーシヨンから要求されている最低限の帯域即ち最低使用要求帯域幅 (BW (Ml N) )を割り当てることができな!/、場合（図 6のステップ ST04の NO、図 15のステップ S T39の NOの場合）におけるエラー処理（図 6のステップ ST05の処理、図 15のステツ プ ST40の処理）について、図 17のフローチャートを用いて説明する。ここに、図 17 は、本発明に係る帯域割り当て方法の第 6の実施例を説明するためのフローチャート であり、複数のフローの全てについては、最低使用要求帯域幅 (BW(MIN) )さえも 割り当てられな力つた場合の処理内容に説明するものである。
[0309] 通信端末 10の通信管理部 101bが、帯域の割り当てを要求されている複数のフロ 一の 、ずれかにつ 、て最低使用要求帯域幅 (BW (MIN) )を割り当てることができな い旨判定されていることが判明した場合 (ステップ ST51)、いずれか一つでも使用要 求帯域幅に該当する帯域を割り当てることが可能な状態にある力否かを調べ (ステツ プ ST52)、可能であることが判明すれば (ステップ ST52の YES)、通信を継続すベ きいずれかのフローを選択して (ステップ ST53)、当該フローに対して帯域を割り当 てて通信を継続させる (ステップ ST54)。
[0310] ここで、ステップ ST53において、通信を継続すべきフローを選択する場合、図 18 のような選択メニュー画面の画面表示を行ない、ユーザに選択させるようにしても良 い。図 18は、本実施例において、ユーザが通信を継続すべきフローを選択するため の選択メニュー画面の一例を示す模式図であり、帯域割り当てを要求するアプリケー シヨン全てのうち、いずれか 1乃至複数を選択して、通信を継続することができる場合 を示している。即ち、図 18の例では、帯域割り当てを要求したアプリケーションのフロ 一として、 TV電話—ボイス (音声）、 TV電話—映像、動画ストリーミング—映像、動画 ストリーミングーボイス（音声）の 4つのフローのいずれでも選択可能であることを「〇」 印を付して表示している。
[0311] あるいは、図 18と異なる表示例として、図 19のような画面表示を行ない、ユーザに 選択させるようにしても良い。図 19は、本実施例において、ユーザが通信を継続す べきフローを選択するための選択メニュー画面の異なる例を示す模式図であり、帯域 割り当てを要求するアプリケーション全てのうち、動画ストリーミング.映像を除くフロー についていずれ力 1乃至複数を選択して、通信を継続することができる場合を示して いる。即ち、図 19において、選択対象外である動画ストリーミング—映像については 、使用要求帯域幅 (BW (MIN) )をも割り当てることができな 、旨を示す「 X」印を付 して表示している。
[0312] ステップ ST53において、例えば、図 18の選択メニュー画面が表示された場合、通 信を継続したいフローをユーザが選択する一例を図 20に示す。図 20は、本実施例 にお 、て、選択メニュー画面力 通信を継続すべきフローを選択した結果の一例を 示す模式図であり、 TV電話 ボイス (音声)のみを選択している場合を、「◎」印を付 して示している。ここで、 TV電話—ボイス (音声）が選択された結果、動画ストリーミン グ ·映像に「 X」印が付されて、動画ストリーミング一映像を選択することができなくな つたことを示している。
[0313] 次に、図 20の選択メニュー画面を用いて、ユーザが TV電話'映像のフローを選択 した結果を図 21に示す。図 21は、本実施例において、選択メニュー画面から通信を 継続すべきフローを更に選択した結果の一例を示す模式図であり、 TV電話 ボイス (音声）に続いて、 TV電話一映像のフローを通信を継続すべきフローとして選択した 結果、残りの全てのフローについて「X」印が付されて、これ以上は選択することがで きなくなつたことを示して 、る。
[0314] なお、ステップ ST53におけるフローの選択処理においては、ユーザが或るフロー を選択する都度、パス情報の現在使用可能な帯域幅 (BW (可用））から、選択したフ ローに関する最低使用要求帯域幅 (BW(MIN) )が減算されて、使用可能帯域幅 (B W (可用））が更新され、更に他のフローに対して帯域の割り当てが可能力否か、即ち 、更新後の使用可能帯域幅 (BW (可用））が、次に選択対象とする各フローが要求す る最低使用要求帯域幅 (BW(MIN) )以上の値である力否かを判定して、図 18〜図 21に示すように、選択可能力否かを「〇」、「X」表示する。
[0315] また、図 18〜図 21において、ユーザが「OK」ボタンを選択すると、その時点で選択 されていないフロー関しては通信を継続しないものとして、選択されたフローのみに 帯域の割り当てを再び行なうようにする。
[0316] なお、本実施例では、通信を継続することができるフローを選択メニュー画面として 画面表示し、その中から、通信を継続するフローを選択する例を示したが、逆に、全 てのフローの中から、通信を放棄しても良!、フローを選択メニュー画面として画面表 示し、その中から、通信を放棄するフローを選択するようにしても良い。
[0317] 一方、ステップ ST52において、全てのフローについて、使用要求帯域幅に該当す る帯域を全く割り当てることができないことが判明した場合 (ステップ ST52の NO)、 図 22に示すように、「エラー：通信できません」の旨を画面表示して、ユーザにエラー を通知して終了する（ステップ ST55)。ここに、図 22は、本実施例において、帯域を 割り当てることができな！/、旨を示すエラー画面表示の一例を示す模式図であり、複数 のフローの 、ずれにも帯域を割り当てることができな!/、旨をユーザに対して提示して いる。
[0318] (第 7の実施例）
本実施例においては、通信端末 10の通信管理部 101bにおいてアプリケーション の各フローに対する帯域割り当て方法について、前述した各実施例とは異なる他の バリエーションを例示するものであり、各フローの使用要求帯域幅について全ての組 み合わせを作成して、その中から各フローに対して割り当てるべき割当（使用可能） 帯域幅を決定しょうとするものである。
本実施例において、例えば、帯域を割り当てるべき 3つのフローは存在しているも のと仮定し、この 3つのフロー情報について、表 48に示す。
[0319] [表 48]
Figure imgf000078_0001
[0320] 表 48に示すフロー情報においては、実際に割り当てる割当（使用可能）帯域幅を 決定する選択肢として、フロー 1については 4通り、フロー 2については 3通り、フロー 3については 2通りの自由度が存在している。その結果、各フロー全ての使用要求帯 域幅の組み合わせとしては、表 49に一部を示すように、 24通りの組み合わせを作成 することができる。
[0321] [表 49]
Figure imgf000079_0001
[0322] ここで、例えば図 23のフローチャートに示すような帯域割り当て方法を用いて、この 表 49の中で、パスの状態にマッチして、現在の使用可能な帯域幅の条件を満たす 使用要求帯域幅の組み合わせを選択して、各フローに割当（使用可能)帯域幅とし て割り当てていく。ここに、図 23は、本発明に係る帯域割り当て方法の第 7の実施例 を説明するためのフローチャートである。
[0323] 図 23のフローチャートにおいて、まず、表 49の使用要求帯域幅の組み合わせの中 から、合計使用要求帯域幅 (表 49の合計 BW、合計 pps)が、ネットワークとしての使 用可能な帯域幅を示すパス情報の使用可能帯域幅 (BW (可用）、 pps (可用））の値 を超えるものを削除する (ステップ ST61)。次に、割当（使用可能）帯域幅が決定して いないフローのうち、最も優先順位が高いフローに関する組み合わせを抽出する (ス テツプ ST62)。抽出した組み合わせのうち、選択しているフローに関して最も大きい 帯域幅を有する組み合わせ以外のものを削除する (ステップ ST63)。
[0324] 残された組み合わせが複数存在して 、る場合、次に優先順位が高!、フローにつ!ヽ て最も大きい帯域幅を有する組み合わせ以外を削除する。最終的に、残された組み 合わせに含まれている選択したフローに関する使用要求帯域幅を、当該フローの割 当（使用可能)帯域幅として決定する (ステップ ST64)。
[0325] 全てのフローについて、まだ、割当（使用可能)帯域幅が決定されていない場合に は（ステップ ST65の NO)、ステップ ST62に戻って、次の優先順位のフローについ て割り当て処理を繰り返す。一方、全てのフローについて、割当（使用可能）帯域幅 が決定している場合には (ステップ ST65の YES)、各フローに対する割当（使用可 能)帯域幅を最終的に決定し、次の帯域割り当て要求に備えて、パス情報を更新す る（ステップ ST66)。
[0326] このように、帯域割り当て要求がなされた全てのフローそれぞれが要求する 1乃至 複数の使用要求帯域幅について作成した全ての組み合わせについて、ネットワーク を介した通信相手との通信に使用可能な帯域幅の条件を満たして、帯域を割り当て ることが可能な組み合わせの中から、より優先度が高 、フローにっ 、てより大き!/、帯 域幅の使用要求帯域幅を要求して!/、る組み合わせを選択し、選択した組み合わせ が示す各フローの使用要求帯域幅を、割当（使用可能)帯域幅としてそれぞれのフロ 一に割り当てるという帯域割り当て方法を適用すれば、より優先順位の高いフローに 対して、より大きい帯域幅を割り当てることが可能となる。
[0327] なお、表 49においては、最低限の使用要求帯域幅（BW(MIN) )であっても、全て のフローに対して確実に帯域を割り当てることが可能なことを条件として、使用要求 帯域幅の組み合わせ表を作成している例を示したが、場合によっては、優先順位が 低 、フローを除 、た場合も含む使用要求帯域幅の組み合わせ表を作成して、ネット ワークの使用可能な帯域幅の状況如何によつて、優先順位が低いフローについて帯 域を割り当てな 、組み合わせを選択することを可能としても良 、。このように優先順 位が低いフローに対して帯域が割り当てられない組み合わせが選択された場合、優 先順位が低いフローに対応するアプリケーションに対して、割り当てた割当（使用可 能)帯域幅を通知する代わりに、帯域割り当てが不可能であった旨を通知することに なる。

Claims

請求の範囲
[1] ネットワークを介して通信を行なうアプリケーションに対して該通信に使用可能な帯 域を割り当てる帯域割り当て方法であって、前記ネットワークを介した通信を管理する 通信管理ステップを有し、前記アプリケーションは、少なくとも、通信のフローに用いる コーデックの使用帯域幅に応じた 1乃至複数の使用要求帯域幅、通信相手に関する 情報を含むフロー情報を、帯域の割り当て要求として、通信を管理する前記通信管 理ステップに対して通知し、前記通信管理ステップが、受け取った前記フロー情報に 基づいて、前記ネットワークを介した通信相手との通信に使用可能な帯域幅を調査 することにより、前記ネットワークを介した通信相手との通信に割り当てることが可能な 帯域幅を決定して、要求されたフローに対して帯域幅を割り当て、該フローに対応す る要求元の前記アプリケーションに対して割当帯域幅として通知することにより、前記 アプリケーションが、通知された割当帯域幅に基づいて通信に用いるコーデックの帯 域幅を設定して通信相手と通信を行なうことを特徴とする帯域割り当て方法。
[2] 請求項 1に記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ステップが、当該通 信管理ステップに対して帯域割り当て要求がなされずに通信に用いる帯域を占有し ようとするアプリケーションよりも、当該通信管理ステップに対して帯域割り当て要求が なされたアプリケーションに対して優先的に帯域を割り当てることができることを特徴と する帯域割り当て方法。
[3] 請求項 1に記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ステップが、当該通 信管理ステップに対して帯域割り当て要求がなされずに通信に用いる帯域を占有し ようとするアプリケーションよりも、当該通信管理ステップに対して帯域割り当て要求が なされたアプリケーションを優先的に処理させることを、全体の制御を司るオペレーテ イングシステム (OS)に指示することを特徴とする帯域割り当て方法。
[4] 請求項 1乃至 3のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ス テツプが、アプリケーション力 通知された前記フロー情報を基に、通信相手側の通 信管理ステップに対して、前記ネットワークと接続するための通信メディア装置の有 する情報のうち少なくともフローの宛先となる宛先情報及び性能限界を含む通信メデ ィァ情報を、前記ネットワークを介して送信し、該通信メディア情報を受信した通信相 手側の通信管理ステップが、 自身の通信メディア情報を加えて、互いの通信に用い るパスを特定可能なパス情報を作成して、前記通信メディア情報の送信元の通信相 手側の通信管理ステップに対して返送することにより、互いに通信を行なういずれか 一方又は双方の通信管理ステップにおいて、通信に用いる前記ネットワークの使用 可能な帯域幅を調査してネットワーク情報として取得して、取得した前記ネットワーク 情報に対応して割り当てることが可能な帯域幅を決定して、帯域割り当て要求がなさ れたアプリケーションに対して割当帯域幅として通知することを特徴とする帯域割り当 て方法。
[5] 請求項 1乃至 4のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ス テツプが、 1乃至複数のアプリケーションから 1乃至複数のフローに関する帯域割り当 て要求がなされた場合、帯域割り当て要求がなされた全てのフローについて、各フロ 一それぞれが要求する 1乃至複数の使用要求帯域幅のうち、それぞれのフローにお ける最低限の使用要求帯域幅をそれぞれのフローに割り当てることが可能であるか 否かを、前記ネットワークを介した通信相手との通信に使用可能な帯域幅を調査した 結果得られるネットワーク情報を用いて判定して、割り当て可能であれば、それぞれ の最低限の使用要求帯域幅を割り当てて、それぞれの最低限の使用要求帯域幅を 割当帯域幅としてそれぞれのフローに対応するアプリケーションに対して通知し、一 方、帯域割り当て要求がなされた全てのフロー ヽずれにも割り当てが不可能であれ ば、帯域割り当てが不可能である旨をそれぞれのフローに対応するアプリケーション に対して通知することを特徴とする帯域割り当て方法。
[6] 請求項 1乃至 4のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ス テツプが、 1乃至複数のアプリケーションから 1乃至複数のフローに関する帯域割り当 て要求がなされた場合、帯域割り当て要求がなされた全てのフローそれぞれが要求 する 1乃至複数の使用要求帯域幅のうち、それぞれのフローにおける最大限の使用 要求帯域幅をそれぞれのフローに割り当てることが可能である力否かを、前記ネット ワークを介した通信相手との通信に使用可能な帯域幅を調査した結果得られるネット ワーク情報を用いて判定して、割り当て可能であれば、それぞれの最大限の使用要 求帯域幅を割り当てて、それぞれの最大限の使用要求帯域幅を割当帯域幅としてそ れぞれのフローに対応するアプリケーションに対して通知することを特徴とする帯域 割り当て方法。
[7] 請求項 6に記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ステップが、帯域割り 当て要求がなされた全てのフローそれぞれに対しては、それぞれの最大限の使用要 求帯域幅を割り当てることが不可能な場合、帯域割り当て要求がなされた全てのフロ 一に対して、それぞれの最低限の使用要求帯域幅を割り当て、かつ、前記ネットヮー ク情報が示す使用可能帯域の残りの帯域幅を算出した後、帯域割り当て要求がなさ れた全てのフローのうち、その時点で最も優先度が高いフローに対して、該フローの 要求する最大限の使用要求帯域幅になるために必要とする残りの帯域幅と、前記ネ ットワーク情報が示す使用可能帯域幅残りの半分に該当する帯域幅とを比較して、よ り少ない方の帯域幅を、該フローに対して追加して割り当てると共に該フローの優先 度を最下位に変更し、かつ、前記ネットワーク情報から得られる使用可能帯域幅の残 りの帯域幅を算出するという追加帯域幅割り当て処理を行ない、次いで、順次、優先 度が高いフローに対して、同様に、前記追加帯域幅割り当て処理を行なうことを、予 め定めた規定回数分繰り返すことにより、各フローに割り当てるべき帯域幅を決定し て、割当帯域幅としてそれぞれのフローに対応するアプリケーションに対して通知す ることを特徴とする帯域割り当て方法。
[8] 請求項 7に記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ステップが、前記追 加帯域幅割り当て処理を前記規定回数分繰り返すことにより各フローそれぞれにつ いて決定した帯域幅を前記割当帯域幅としてそれぞれのフローに対応するアプリケ ーシヨンに対して通知する代わりに、各フローそれぞれが要求する 1乃至複数の使用 要求帯域幅のうち、各フローそれぞれに決定した前記帯域幅に収まる条件下で最も 大きい使用要求帯域幅を選択して、割当帯域幅としてそれぞれのフローに対応する アプリケーションに対して通知することを特徴とする帯域割り当て方法。
[9] 請求項 6に記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ステップが、帯域割り 当て要求がなされた全てのフローそれぞれに対しては、それぞれの最大限の使用要 求帯域幅を割り当てることが不可能な場合、帯域割り当て要求がなされた全てのフロ 一に対して、それぞれの最低限の使用要求帯域幅を割り当て、かつ、前記ネットヮー ク情報が示す使用可能帯域幅の残りの帯域幅を算出した後、算出された使用可能 帯域幅の残りの帯域幅を、帯域割り当て要求がなされたフローそれぞれの最大限の 使用要求帯域幅に応じて比例配分して、それぞれのフローに対して追加して割り当 てることにより、各フローに割り当てるべき帯域幅を決定して、割当帯域幅としてそれ ぞれのフローに対応するアプリケーションに対して通知することを特徴とする帯域割り 当て方法。
[10] 請求項 9に記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ステップが、フローそ れぞれの最大限の使用要求帯域幅に応じて比例配分して追加すべき帯域幅を求め ることにより決定した帯域幅を前記割当帯域幅としてそれぞれのフローに対応するァ プリケーシヨンに対して通知する代わりに、各フローそれぞれが要求する 1乃至複数 の使用要求帯域幅のうち、各フローそれぞれに決定した前記帯域幅に収まる条件下 で最も大きい使用要求帯域幅を選択して、割当帯域幅としてそれぞれのフローに対 応するアプリケーションに対して通知することを特徴とする帯域割り当て方法。
[11] 請求項 1乃至 4のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ス テツプが、 1乃至複数のアプリケーションから 1乃至複数のフローに関する帯域割り当 て要求がなされた場合、帯域割り当て要求がなされた全てのフローそれぞれが要求 する 1乃至複数の使用要求帯域幅につ!、て全ての組み合わせを作成し、該使用要 求帯域幅の組み合わせそれぞれにつ 、て、前記ネットワークを介した通信相手との 通信に使用可能な帯域幅を調査した結果得られるネットワーク情報を用いて、前記 使用要求帯域幅の組み合わせとして割り当てることが可能な組み合わせであるか否 かを判定して、割り当てることが可能な組み合わせの中から、より優先度が高いフロ 一につ 、てより大き 、帯域幅の使用要求帯域幅を要求して!/、る組み合わせを選択し 、選択した組み合わせが示す各フローの使用要求帯域幅を、割当帯域幅としてそれ ぞれのフローに対応するアプリケーションに対して通知することを特徴とする帯域割り 当て方法。
[12] 請求項 11に記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ステップが、帯域割 り当て要求がなされた全てのフローそれぞれが要求する 1乃至複数の使用要求帯域 幅について全ての組み合わせを作成する際に、優先度が低いフローに対して帯域を 割り当てな 、場合も含む使用要求帯域幅の組み合わせを作成し、割り当てることが 可能な組み合わせの中から、より優先度が高 、フローにつ!、てより大き!/、帯域幅の 使用要求帯域幅を要求している組み合わせを選択する際に、優先度が低いフロー に対して帯域を割り当てないような使用要求帯域幅の組み合わせが選択された場合 、帯域が割り当てられな 、優先度が低 、フローに対応するアプリケーションに対して 帯域割り当てが不可能である旨を通知することを特徴とする帯域割り当て方法。
[13] 請求項 1乃至 12のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ス テツプが、現在使用可能な帯域幅を、前記ネットワークを介した通信用のノ スに対応 付けて該パスの使用可能通信速度として管理することを特徴とする帯域割り当て方 法。
[14] 請求項 13に記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ステップが、現在使 用可能な帯域幅を、前記パスの使用可能通信速度に加えて、前記パスの単位時間 当たりの使用可能パケット数をも用いて管理することを特徴とする帯域割り当て方法。
[15] 請求項 1乃至 12のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ス テツプが、前記ネットワークと接続するための通信メディア装置の現在使用可能な帯 域幅を、該通信メディア装置の使用可能リンク速度として管理することを特徴とする帯 域割り当て方法。
[16] 請求項 15に記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ステップが、前記ネ ットワークと接続するための通信メディア装置の現在使用可能な帯域幅を、前記通信 メディア装置の使用可能リンク速度に加えて、前記通信メディア装置の単位時間当た りの使用可能パケット数をも用いて管理することを特徴とする帯域割り当て方法。
[17] 請求項 1乃至 12のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ス テツプが、現在使用可能な帯域幅を、前記ネットワークを介した通信用のノ スに対応 付けた該パスの使用可能通信速度と、前記ネットワークと接続するための通信メディ ァ装置の使用可能リンク速度との双方を用いて管理することを特徴とする帯域割り当 て方法。
[18] 請求項 17に記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ステップが、現在使 用可能な帯域幅を、前記パスの使用可能通信速度と前記通信メディア装置の使用 可能リンク速度とに加えて、更に、前記パスの単位時間当たりの使用可能パケット数 と前記通信メディア装置の単位時間当たりの使用可能パケット数をも用いて管理する ことを特徴とする帯域割り当て方法。
[19] 請求項 1乃至 18のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ス テツプが、前記アプリケーション力もの帯域割り当て要求に応じて帯域を割り当てる際 に、通信相手との通信用のフローとして要求される 1乃至複数の使用要求帯域幅を、 予め定めた計算式を用いてより大きい帯域幅となるみなし使用要求帯域幅に換算し 、換算した該みなし使用要求帯域幅を割り当てることが可能である力否かを、前記ネ ットワークを介した通信相手との通信に使用可能な帯域幅を調査した結果得られるネ ットワーク情報を用いて判定して、割り当て可能であれば、該みなし使用要求帯域幅 を割当帯域幅として割り当てて、フローに対応するアプリケーションに対して通知する ことを特徴とする帯域割り当て方法。
[20] 請求項 1乃至 19のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ス テツプが、前記ネットワークを介した通信相手との通信に使用可能な帯域幅を調査し た結果得られるネットワーク情報を用いて、前記通信相手との通信用のフローに対し て帯域幅を割り当てた以降において、前記ネットワーク情報に変化が生じていること を検出した場合、変化したネットワーク情報を用いて、再度、前記通信相手との通信 用のフローに対する帯域を割り当て直し、該フローに対応するアプリケーションに対し て割当帯域幅として通知し直すことを特徴とする帯域割り当て方法。
[21] 請求項 1乃至 20のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ス テツプが、前記ネットワークを介した通信相手との通信に使用可能な帯域幅を調査し た結果得られるネットワーク情報を用いて、前記通信相手との通信用のフローに対し て帯域を割り当てた以降において、前記ネットワークを介した新たな通信用のフロー が発生し、又は、通信中のフローが終了して、当該通信管理ステップで帯域割り当て を行なうべきフロー数に変化が生じていることを検出した場合、変化したフロー数に 基づいて、再度、フローに対する帯域を割り当て直し、該フローに対応するアプリケ ーシヨンに対して割当帯域幅として通知し直すことを特徴とする帯域割り当て方法。
[22] 請求項 1乃至 21のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ス テツプが、 1乃至複数のアプリケーションから 1乃至複数のフローに対して帯域割り当 て要求がなされた場合、あるいは、再度、既に割当済みのフローに対する帯域幅を 割り当て直す場合に、前記ネットワークを介した通信相手との通信に使用可能な帯 域幅を調査した結果得られるネットワーク情報を用いて、いずれのフローに対しても、 帯域を割り当てることができないことが判明した場合、その旨を表示してユーザに通 知することを特徴とする帯域割り当て方法。
[23] 請求項 1乃至 21のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記通信管理ス テツプが、 1乃至複数のアプリケーションから 1乃至複数のフローに対して帯域割り当 て要求がなされた場合、あるいは、再度、既に割当済みのフローに対する帯域を割り 当て直す場合に、前記ネットワークを介した通信相手との通信に使用可能な帯域幅 を調査した結果得られるネットワーク情報を用いて、全てのフローに対して帯域を割り 当てることができないが、少なくとも 1つのフローに対して帯域を割り当てることができ ると判定した場合、帯域を割り当てることが可能な 1乃至複数のフローを選択メニュー 画面として表示し、ユーザが選択したフローに対して帯域を割り当てることを特徴とす る帯域割り当て方法。
[24] 請求項 1乃至 23のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記アプリケー シヨンが、前記通信管理ステップ力も割当帯域幅として割り当てられた帯域幅に応じ た通信帯域幅を用いて、通信相手と前記ネットワークを介して通信することを特徴と する帯域割り当て方法。
[25] 請求項 1乃至 24のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記アプリケー シヨンが、 1乃至複数の使用帯域幅に対応するコーデックを有し、前記通信管理ステ ップに対して帯域割り当て要求として通知する前記フロー情報に含まれる使用要求 帯域幅として、前記コーデックの使用帯域幅に応じた 1乃至複数の使用要求帯域幅 を通知し、前記通信管理ステップから割当帯域幅として割り当てられた帯域幅に応じ たコーデックを選択して、選択したコーデックを用いて、通信相手と前記ネットワーク を介して通信することを特徴とする帯域割り当て方法。
[26] 請求項 1乃至 25のいずれかに記載の帯域割り当て方法であって、前記アプリケー シヨンが、前記通信管理ステップに対して帯域割り当て要求として通知する前記フロ 一情報に含まれる使用要求帯域幅として、通信のフローに用いるコーデックの使用 帯域幅よりも大きい帯域幅を用いることを特徴とする帯域割り当て方法。
[27] ネットワークを介して通信を行なうアプリケーションに対して該通信に使用可能な帯 域を割り当てる帯域割り当て装置であって、前記ネットワークを介した通信を管理する 通信管理部を有し、前記アプリケーションは、少なくとも、通信のフローに用いるコー デックの使用帯域幅に応じた 1乃至複数の使用要求帯域幅、通信相手に関する情 報を含むフロー情報を、帯域の割り当て要求として、通信を管理する前記通信管理 部に対して通知し、前記通信管理部が、受け取った前記フロー情報に基づいて、前 記ネットワークを介した通信相手との通信に使用可能な帯域幅を調査することにより 、前記ネットワークを介した通信相手との通信に割り当てることが可能な帯域幅を決 定して、要求されたフローに対して帯域幅を割り当て、該フローに対応する要求元の 前記アプリケーションに対して割当帯域幅として通知することにより、前記アプリケー シヨンが、通知された割当帯域幅に基づいて通信に用いるコーデックの帯域幅を設 定して通信相手と通信を行なうことを特徴とする帯域割り当て装置。
[28] 請求項 27に記載の帯域割り当て装置であって、前記通信管理部が、当該通信管 理部に対して帯域割り当て要求がなされずに通信に用いる帯域を占有しょうとするァ プリケーシヨンよりも、当該通信管理部に対して帯域割り当て要求がなされたアプリケ ーシヨンに対して優先的に帯域を割り当てることができることを特徴とする帯域割り当 て装置。
[29] ネットワークを介して通信を行なう通信端末であって、ネットワークを介した通信に用 いる帯域を割り当てるために、請求項 27または 28に記載の帯域割り当て装置を備え て ヽることを特徴とする通信端末。
[30] 請求項 1乃至 26のいずれかに記載の帯域割り当て方法を、コンピュータによりプロ グラムとして実行することを特徴とする帯域割り当てプログラム。
[31] 請求項 30に記載の帯域割り当てプログラムを、コンピュータにより読み取り可能な 記録媒体に記録していることを特徴とするプログラム記録媒体。
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