JP4594771B2 - ネットワークＱｏＳ制御システムおよび制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＱｏＳ(Quality of Service)制御システム、ＱｏＳ制御装置及びＱｏＳ制御方法に関する。

エンドツーエンドで高品質な通信を実現するための一般的なネットワーク技術としては、契約ベースで常にある程度の通信品質を保証できるよう静的にネットワーク機器を設定する方法があるが、アクセス網、コア網を提供する事業者が異なる場合や通信路を確立するレイヤーが違う場合は、設定を各網で独立に行う必要があり、また不必要なときにも資源を確保してしまうことから柔軟性に欠け資源を無駄に確保する方法である。

またping（packet internet groper）などの手段によって通信開始時に通信品質が良さそうな経路を通信装置が選ぶ方法もあるが、はじめは通信品質が良くても、通信が終わるまで継続して良いという保証はない。

さらに、RSVP（Resource Reservation Protocol）で資源予約する方法の場合は、決まったルート上の帯域を確保するだけで、ネットワーク全体の状態を考慮することはできない。

また、複数の終端システムとリングで接続された交換機から構成されるネットワークで、終端システム間の通信を最適経路で行うことを可能とするパケットネットワーク技術（特許文献１参照）が知られている。

図２７に示すように、特許文献１には、複数の交換機Ｓ１〜Ｓ６がリングで接続されたネットワークシステムにおいて、例えば交換機Ｓ１に接続された端末Ｍ11から交換機Ｓ５に接続された端末Ｍ99に対して通信を行う場合に、パケットは交換機Ｓ１からＳ３を経由してＳ５に到達するルートと、交換機Ｓ１からＳ５に直接到達するルートの２つがあるが、どちらのルートが最適であるかを、端末Ｍ11から端末Ｍ99あてのパケットを受けた交換機Ｓ１がネットワーク管理ステーションＭ10に問い合せることで決定している。しかしながら、この最適ルート選択方式は、端末Ｍ11が複数の通信アクセス手段を備え、複数のアクセス網のどちらを使うべきかを考慮して相手端末Ｍ99に至るルートを選ぶものではない。

さらに、ネットワークとアプリケーションサーバの状態を考慮して最適な経路での通信を可能とする本件出願人の先行出願（特許文献２参照）がある。
図２８に示すように、特許文献２には、クライアント装置230がＣＤＮ(Content Delivery Network)ネットワークシステム140からストリーミングなどのコンテンツ配信を受けたい場合、配信サーバ１ａ〜３ａの付加情報とネットワークの情報を収集している制御装置240が最適な配信サーバとルートを選択する。

しかしこの最適ルート選択方式は、クライアント装置230が複数の通信アクセス手段を備え、複数のアクセス網のどちらを使うべきかを考慮して通信相手である配信サーバ１ａ〜３ａに至るルートを選ぶものではない。
特表平０９−５０８５０９号公報 特願２００４−５６８１８０

上記した従来技術のいずれもユーザが複数の通信アクセス手段を有している場合にそれらの通信アクセス手段のどちらで品質保証通信を行うのが良いかを、ネットワークの全体を考慮して選択することができず、さらに通信装置が動くことを想定していないため、動いたときにスムーズに資源割当てを変えることもできないという課題があった。

また、通信を行う通信装置同士でプロトコル、メディア、帯域についてのネゴシエーションを行う方法は既にRFC2327でSIP（Session Initiation Protocol）のSDP(Session Description Protocol)を用いる方法が規定されており、さらにMMUSIC(Multiparty Multimedia Session Control)-WG(Working Group)（http://www.ietf.org/html.charters/mmusic-charter.html）で議論が進められているが、課金に関するネゴシエーションを含まない。これはたとえば、要求元だけにＱｏＳ保証通信の課金をする、と決めている場合や定額制の場合は特に問題にはならないが、品質保証通信を従量性課金で行う場合で、発信側、着信側のどちらに課金をするかを通信開始時に自由にとり決めできる品質保証通信サービスを提供できないという問題を抱えることを示す。

本発明は上記の課題を解決するため、ＱｏＳ要求メッセージにそのとき通信装置がアクセスすることが可能なアクセス網の情報を含めることにより、通信装置がおかれている環境のもとで最適な資源を割り当ててＱｏＳ保証するネットワークＱｏＳ制御システム及び制御方法を提供することを目的とするものである。

本発明のＱｏＳ制御システムは、複数のアクセス網を利用可能で、接続可能なアクセス網に変更が生じた場合に、そのとき接続可能なアクセス網のアドレス及びコストとセッションＩＤを含むＱｏＳ要求をＱｏＳ制御装置に送信する送信手段を有するユーザ端末と、前記ユーザ端末から送信される利用可能な複数のアクセス網のアドレスと各アクセス網のコストを含むＱｏＳ要求を受け付けるＱｏＳメッセージ制御手段と、コア網の複数の経路の使用帯域と空き帯域を管理する資源管理手段と、前記資源管理手段からコア網の複数の経路の空き帯域を示す情報を取得し、取得した空き帯域を示す情報から複数の経路のコストを算出し、算出したコア網の複数の経路のコストとＱｏＳ要求に含まれる複数のアクセス網のコストとを用いて、複数のアクセス網とコア網の複数の経路の内の１つ選択し、選択したアクセス網とコア網の経路をＱｏＳ保証経路として決定すると共に、新たに受信したＱｏＳ要求のセッションＩＤが、受信済みのＱｏＳ要求のセッションＩＤと同一か否かによりＱｏＳ要求の変更か否かを判定し、ＱｏＳ要求の変更と判定したときには、新たなに受信したＱｏＳ要求に含まれるアクセス網のコストとコア網の複数の経路のコストとを用いてアクセス網とコア網の経路の再選択を行い、変更したアクセス網とコア網の経路をＱｏＳ保証経路としてサービス提供装置に通知する経路決定手段とを有するＱｏＳ制御装置と、前記ＱｏＳ保証経路を利用して前記ユーザ端末にデータを配信するサービス提供装置とを備える。

本発明によれば、端末ユーザにとってＱｏＳ保証を受けられる確率が高くなり、またネットワーク事業者にとってサービス提供スループットを上げることができるという効果を有する。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す概略図である。図１に示す第１の実施形態では、ネットワーク環境として、コアネットワーク１００と、アクセス手段として無線LAN２００、セルラー網３００を提供しているＩＳＰ(Internet Service Provider)を、通信装置としてセルラー網３００および無線LAN２００にアクセス可能な端末１０を想定している。図１に示す本発明の第１の実施形態に係るネットワーク構成において端末(通信装置)１０は、現在、アクセス網Ａ（無線LAN）２００及びアクセス網Ｂ（セルラー網）３００にアクセス可能でサービス提供サーバ３０からのストリーミングなどのコンテンツ配信サービスを受けるに当たりＱｏＳ保証を要求する要求パケットをアクセス網ＡからＱｏＳ制御サーバ２０に向けて出す。コアネットワーク１００は、ルータＲ１ないしルータＲ５を備え、ルータＲ１はリンク１を介してルータＲ２に、またルータＲ１はリンク５を介してルータＲ５に、ルータＲ２はリンク２を介してルータＲ３に、ルータＲ４はリンク３を介してルータＲ５に、ルータＲ５はリンク４を介してルータＲ３に接続される構成を例示している。ルータＲ１はデフォルトゲートウェイとして機能しアクセス網Ａ（無線LAN）２００とコアネットワーク１００を接続し、またルータＲ４はデフォルトゲートウェイとして機能しアクセス網Ｂ（セルラー網）３００とコアネットワーク１００を接続する。またＱｏＳ制御サーバ２０とストリーミングサービスを提供するサービス提供サーバ３０はそれぞれルータＲ３を介してコアネットワーク１００に接続されている。図１において端末１０は、アクセス網Ａ２００においてＩＰアドレス（10.10.0.1）を有し、ゲートウェイとしてのルータＲ１はＩＰアドレス（10.10.0.253）を有する。また端末１０はアクセス網Ｂ３００においてＩＰアドレス（10.20.0.1）を有し、ゲートウェイとしてのルータＲ４はＩＰアドレス（10.20.0.253）を有する。さらにサービス提供サーバ３０はＩＰアドレス（10.30.0.1）を有するものとする。そして現況で、リンク１にはルータＲ２->Ｒ１方向に２Ｍbpsの空き帯域があり、リンク２にはルータＲ３->Ｒ２方向に１０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク３にはルータＲ５->Ｒ４方向に３０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク４にはルータＲ３->Ｒ５方向に５０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク５にはルータＲ５->Ｒ１方向に４Ｍbpsの空き帯域があるものと仮定する。なお図１のコアネットワークでは、ルータとしてルータＲ１ないしルータＲ５を設ける例について説明したが、実際のネットワーク構成はこの例に限定されるものではない。

図１に示すようなネットワークＱｏＳ制御システムにおいて、いま通信装置１０がＱｏＳ保証通信を希望する場合には、アクセス網Ａ（無線LAN）２００又はアクセス網Ｂ（セルラー網）３００のいずれかの通信アクセス路を経てネットワーク内のＱｏＳ制御機能、すなわちＱｏＳ制御サーバ２０に対し、ＱｏＳ要求パケットを出す。このＱｏＳ要求の形式は通信要求に付随するものでも、独立の要求でも良い。本実施形態では、独立の要求として記述する。これらについては後程くわしく説明する。

図２にＱｏＳ制御パケットフォーマットの概要を示す。図２のＱｏＳ制御パケットは、ＵＤＰ(User Datagram Protocol)パケットを用いる場合のヘッダとＱｏＳメッセージ部から構成される。ＵＤＰパケットを用いる場合、ヘッダは、ＩＰヘッダとＵＤＰヘッダを含み、ＱｏＳメッセージ部は、ＱｏＳメッセージヘッダとＱｏＳメッセージ内容を含む。ＱｏＳメッセージ内容には、ＱｏＳ要求メッセージ、応答メッセージの詳細が含まれる。

図３は図２のＱｏＳメッセージ部におけるＱｏＳ要求メッセージのパケットフォーマット例を示す。このパケットフォーマットは、予約メッセージの例である。図３に示す予約メッセージは、ＱｏＳ要求メッセージヘッダとＱｏＳ要求内容から構成される。ＱｏＳ要求メッセージヘッダは、セッションＩＤとメッセージタイプ（=予約）とメッセージシーケンス番号(ＳＮ)を含む。またＱｏＳ要求内容は、予約方向、ＱｏＳクラス、通信方向(上り、下り)別の要求帯域及び要求遅延、さらに要求元アドレス、要求先アドレス、課金方式、第１のアクセス網におけるアドレス、第１のアクセス網のコスト、第１のアクセス網におけるデフォルトゲートウェイアドレス、第２のアクセス網におけるアドレス、第２のアクセス網のコスト、第２のアクセス網におけるデフォルトゲートウェイアドレスを含む。

図４は図３に示した予約メッセージに対する応答メッセージのパケットフォーマット例を示す。図４の応答メッセージは、ＱｏＳ要求メッセージヘッダと応答内容から構成される。ＱｏＳ要求メッセージヘッダは、セッションＩＤとメッセージタイプ（=応答）とメッセージシーケンス番号(ＳＮ)を含む。応答内容は、エラーコード（ＯＫ／ＮＧ）と制御指示内容を含む。

図５は、本発明の第１の実施形態に係るＱｏＳ制御サーバの構成を示す機能ブロック図で、ネットワークのＱｏＳ制御機能を司るＱｏＳ制御サーバがすべての機能を集中的に持つよう構成した例である。図５に示すようにＱｏＳ制御サーバ２０は、ＱｏＳメッセージ制御部２１と、受付判定・経路決定部２３と、コア網資源管理部２５を備え、ＱｏＳメッセージ制御部２１は通信装置(端末)１０からＱｏＳ要求メッセージを受け取り、セッション情報蓄積部２２が保持するセッション情報を参照しながら、メッセージ内容を受付判定・経路決定部２３に通知し、受付判定・経路決定部２３からはこの通知に基づく処理結果と関連情報を取得し、また、ＱｏＳ要求メッセージに対する処理結果と関連情報を端末１０に通知し、受付判定・経路決定部２３は、コア網経路及びトータルコスト蓄積部２４が保持する各アクセス網ごとのコア網経路とトータルコストに関する情報を参照し、かつコア網資源管理部２５へ資源確認を行い資源割当てと経路決定を行い、またコア網資源管理部２５は、コア網資源状況蓄積部２６に保持するコア網の資源状況を参照して受付判定・経路決定部２３に資源割当てＯＫ／ＮＧとして結果を通知する。さらに、ＱｏＳメッセージ制御部２１は、制御が必要なエンティティ（サービス提供サーバ３０及び関連ルータ(例．ルータＲ３)）に制御情報を通知する。

上記した本発明の第１の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの動作を図１、図５、図６ないし図１２を用いて詳しく説明する。図６は、図１に示した本発明の第１の実施形態に係るネットワーク上におけるＱｏＳ設定シーケンスを示す図である。図６において端末１０はアクセス網Ａ２００から図７に示すようなＱｏＳ要求パケットでＱｏＳ要求を行う（Ａ１）。ＱｏＳ制御サーバ２０は、ＱｏＳ要求パケットをサービス提供サーバ３０に通知する（Ａ２）。サービス提供サーバ３０はＱｏＳ要求パケット内の情報（図７参照）を見て、端末１０の自己負担で下り方向１Mbpsの帯域保証を希望していることを知り、サービス提供に支障がないことを確認してＯＫをＱｏＳ制御サーバ２０に返す（Ａ３）。なお、サービス提供サーバ３０がＱｏＳ保証の提供を拒否したい場合はＮＧを記述した応答パケットを返せばよい。ＱｏＳ制御サーバ２０は、最適な経路を決定する（Ａ４）。次いでＱｏＳ制御サーバ２０は、資源割当てを行う（Ａ５）。そしてＱｏＳ制御サーバ２０は入り側ルータＲ３に制御指示を与える（Ａ６）。入り側ルータＲ３への制御指示は、ストリーミングを経路（Ｒ３->Ｒ５->Ｒ４）で保証する、というものになる。経路を明示的に指定したパケット転送を行うための技術としては、例えば現在一般的にコアネットワークで用いられているMPLS（Multi Protocol Label Switching）技術を用いる方法がある。制御指示を受けた入り側ルータＲ３は、ＱｏＳ設定を行う（Ａ７）。その一方、ＱｏＳ制御サーバ２０は端末１０にアクセス網Ｂ３００を介するＱｏＳ保証通信にＯＫが出たことを記述した応答パケット（図１０参照）で通知する（Ａ８）。応答パケットの制御指示内容としては、アクセス網だけでなく、ＱｏＳ保証クラスを示すＴＯＳ値（ＩＰヘッダのType of Serviceフィールドの値）など、ＱｏＳ設定に関する内容を含めることができる。端末１０はＱｏＳ保証されたことを受けてサービス提供サーバ３０にアクセス網Ｂ３００からストリーミングサービス要求を行う（Ａ９）。このとき指定されたＴＯＳ値があれば、これをサービス提供サーバ３０に通知する。この要求を受けてサービス提供サーバ３０は指定されたＴＯＳ値でストリーミングの要求元に対してストリーミングを行う。このフローは入り側ルータＲ３で指定されたパスに収容され、ＱｏＳ保証される。なおＴＯＳ値の指定方法は、上記以外にもＱｏＳ制御サーバ２０からサービス提供サーバ３０に対して通知する方法なども考えられる。

図７に示すＱｏＳ要求パケットフォーマットにおけるＱｏＳ要求内容には、メッセージタイプが予約で、下り方向１Mbpsの帯域保証且つ課金条件を自己負担にて行うことが記述され、これに基づいて下り１Mbpsの帯域保証つきでストリーミングを行うことになる。また複数の使用可能なアクセス網候補としてアクセス網Ａとアクセス網Ｂそれぞれを使う場合の端末のアドレス（網Ａアドレス=10.10.0.1、網Ｂアドレス=10.20.0.1）、デフォルトゲートウェイアドレス（網Ａゲートウェイアドレス=10.10.0.253、網Ｂゲートウェイアドレス=10.20.0.253）が記述されている。さらに端末１０がおかれた環境下でアクセス網状態から算出したコスト値（網Ａコスト=0.5、網Ｂコスト=0.7）が記述されている。なお、下り方向とは、コアネットワーク側から見た情報の流れの向きを指している。

図８は、図５に示したＱｏＳ制御サーバがセッション識別を行う際のフローチャートであり、図１及び図８において、ＱｏＳ制御サーバ２０が端末１０からＱｏＳ要求メッセージを受信（Ｓ１１）した場合、管理するセッション情報内に同じセッションＩＤが存在するかを判定する（Ｓ１２）。同じセッションＩＤが存在しなければ、新規セッション登録として扱う（Ｓ１３）。そしてセッション情報を登録して、経路選択、資源確保を行い、応答メッセージを返す（Ｓ１３）。これについては後で説明する。一方、同じセッションＩＤが存在すれば、ＳＮ(シーケンス番号)は変更なしかを判定する（Ｓ１５）。変更ありの場合には、セッション情報の変更(ただし、ＳＮが小さければ無視する)として扱う（Ｓ１６）。そして資源確保、解放を行い、セッション情報を変更して、応答メッセージを返す（Ｓ１７）。一方、変更なしの場合には、ＳＮが同じならリフレッシュとして扱う（Ｓ１８）。そして接続維持のためセッション情報のリフレッシュ時間を更新する（Ｓ１９）。

このように端末１０からの新たなＱｏＳ要求メッセージを受信した場合には、ＱｏＳ制御サーバ２０は新しいセッションＩＤのメッセージを受け取ったと判定して、本要求メッセージを新規セッションとして登録する（Ｓ１１〜１３）。次いでＱｏＳ制御サーバ２０は新規セッションに対する経路決定、資源確保動作を行う（Ｓ１４）。ＱｏＳ制御サーバ２０は資源を割り当てる、すなわち決定した経路を構成するリンクの空き帯域情報を更新する。

図９は、図５に示したＱｏＳ制御サーバにおける最適経路の決定フローチャートであり、図９においてＱｏＳ要求メッセージを受け取ったＱｏＳ制御サーバは、まず最適経路決定処理開始時にMIN_Tを初期化（最大値、例えば9999999に設定）する（Ｓ２１）。ついで、ＱｏＳ要求パケット中のＱｏＳ要求内容を調べてＱｏＳパラメータを抽出する（Ｓ２２）。すなわちパラメータとして、要求先アドレス10.30.0.1（ゲートウェイはＲ３）、下り方向、１Mbps帯域保証であり、アクセス網候補としてアクセス網Ａ［アドレス10.10.0.1（ゲートウェイはＲ１）］とアクセス網Ｂ［アドレス10.20.0.1（ゲートウェイはＲ４）］がある。次いでアクセス網候補（デフォルトゲートウェイ）を順番（最初はアクセス網ＡのルータＲ１、次いでアクセス網のルータＲ４）に選択する（Ｓ２３）。選択したアクセス網のゲートウェイと要求先アドレスのゲートウェイの間で、使用可能なコア網経路があるかどうかをチェックする（Ｓ２４）。複数ある場合は、どれか１つの経路を選択する（Ｓ２５）。図１に示すネットワークの場合、アクセス網Ａ２００からのコア網経路候補のときは、経路コスト小で選ぶと、ルータＲ３->ルータＲ５->ルータＲ１が選択される。次いで、選択したコア網経路のコストと、選択したアクセス網のコスト（ＱｏＳ要求に記述されているコスト）の和Ｔを計算する（Ｓ２６）。

コア網コストの算出方法はいろいろ定義が可能であるが、最小空き帯域が最大になるようなアルゴリズムを用いる場合は、以下のようになる。
コア網コスト値＝Σ（１/経路を構成するリンクの空き帯域）・・・・（式１）
そこで、トータルのコスト値、すなわち
トータルのコスト値Ｔ＝アクセス網コスト値＋
ε*アクセス網接続するコア網経路のコスト値・・ ・・（式２）
（ε：アクセス網とコア網の重みを調整する係数）
次いでトータルコスト値Ｔが最大トータルコスト値（MIN_T）より小さいかを判定する（Ｓ２７）。最大トータルコスト値（MIN_T）より小さい場合には、選択したアクセス網とコア網経路を最適経路として記憶する（Ｓ２８）。そして、次のアクセス網候補があるかを調べる（Ｓ２９）。次のアクセス網があれば、ステップＳ２３に戻り、ステップＳ２３以下を繰り返す。図１のネットワークの場合はアクセス網Ｂがあるので、ステップ２３に戻る。一方、ステップＳ２７で最大トータルコスト値（MIN_T）より小さくない場合には選択したアクセス網とコア網経路を最適経路として記憶することなくステップＳ２９に進み、ステップＳ２９で、次のアクセス網があるかを調べ、次のアクセス網が無ければ、ステップＳ３０に進んで、最後に記憶したアクセス網とコア網経路を最適経路として決定し終了することになる。つまり図１のネットワークの場合、アクセス網Ｂで計算したトータルコストＴがMIN_Tより小さいかをチェックする。小であれば、アクセス網Ａよりもアクセス網Ｂの場合の経路のほうが最適であると判定でき、選択したアクセス網Ｂを最適経路として記憶するとともにMIN_Tを更新する。次の候補はないので、最後に記憶した最適なアクセス網と経路を最終的な最適経路として決定する。すなわち、アクセス網Ｂを選択したときの経路を最適経路とする。

図７に示されるように、アクセス網Ａ２００のコスト値が0.5、アクセス網Ｂ３００のコスト値が0.７と記述されている。その一方、最適経路を計算するためのアクセス網候補は、アクセス網Ａ２００の場合はリンク１，２の経路（以下、(A-1)）か、またはリンク４，５の経路（以下、(A-2)）となり、アクセス網Ｂ３００の場合はリンク３,４の経路（以下、(B)）となる。また、ＱｏＳクラス帯域保証に割り当てられる空き帯域は以下のようになっている。

リンク１：２Mbps
リンク２：10Mbps
リンク３：30Mbps
リンク４：50Mbps
リンク５：４Mbps
このとき、上記３つの経路に係るトータルコスト値Ｔは係数ε＝１とすると、
トータルコスト値(A-1)＝0.5＋1/2＋1/10＝1.1 ・・・・・・・（式３）
トータルコスト値(A-2)＝0.5＋1/4＋1/50＝0.77・・・・・・・（式４）
トータルコスト値（B）＝0.7＋1/30＋1/50＝0.753・・・・・・（式５）
よって、ＱｏＳ制御サーバ２０は本ＱｏＳ要求に対してはトータルコスト値Ｔが最も小さい上記式５に示すアクセス網Ｂ３００を用いた経路（リンク３,４の経路）での保証を行うことを決定する。ＱｏＳ制御サーバ２０はサービス提供サーバ３０のＯＫを受け、上述のように経路決定を行うとともに実際に帯域を割り当てて、ルータへのＱｏＳ保証設定指示を行うとともにアクセス網Ｂ３００を使ってのＱｏＳ保証がＯＫであることを、端末１０に通知する（図１０の応答パケット参照）。応答パケットの制御指示内容としては、アクセス網の指示だけでなく、ＴＯＳ（Type Of Service）値をセットするなど、ＱｏＳ設定に関する内容を含めることができる。

図１１は、本発明の第１の実施形態に係るＱｏＳ制御サーバが有するセッション管理テーブルの例を示す図である。図１および図５に示すＱｏＳ制御サーバ２０は、図１１に示す管理テーブルにより品質保証通信の実施状況をセッション情報として管理する。セッション情報は、セッションＩＤごとに、帯域保証など保証内容を示すＱｏＳクラス、転送元、ＳＮ(シーケンス番号)、要求元アドレス、要求先アドレス、リフレッシュ時間、方向、帯域、保証区間の各項目について必要事項が記述される。

上記では端末１０が持つアクセス網のコスト値がアクセス網Ａ及びアクセス網Ｂのそれぞれについて予め分っている例について説明したが、要求メッセージの中にアクセス網の状態を示す情報、例えばアクセス網それぞれの状態を示すパラメータとして、遅延値、電波強度、利用可能帯域、接続ユーザ数を含める場合もあるので、それを考慮して、アクセス網のコスト値を計算式により求め、それを使用するようにしてもよい。すなわちアクセス網の状態を示すパラメータを総合的に判断した結果として得られるコスト値を使用するようにしてもよい。

遅延値、電波強度、利用可能帯域、接続ユーザ数が含まれる場合のコスト値は、以下のような計算式で求めることができる。
アクセス網コスト値＝Ｍ*［｛α*接続人数｝＋｛β*計測遅延値｝＋
｛γ／空き帯域｝＋｛ζ/電波強度｝］・・・（式６）
ここでα、β、γ、ζはそれぞれのパラメータの規格化を行ったり重みを調整したりするための係数である。また、Ｍはアプリケーション特性とアクセス網特性を考慮してネットワーク管理者が経験的に付与する係数である。例えば、アプリケーションがストリーミングの場合、アクセス網としては３Ｇセルラー網よりも無線LANのほうが安価で好ましいと考えられるので、
Ｍ(ストリーミング、３Ｇ)＞Ｍ(ストリーミング、無線LAN)・・・（式７）
のように、あらかじめ定義しておくと無線LANの方を優先的に選べるように調整できる。

図１２は、本出願人の出願に係る特願2004-050589に提示した通信装置の構成を示す図であり、アクセスネットワークの通信品質情報を端末が取得できる例である。図１２（ａ）において無線LANアクセスポイント（ＡＰ）２〜４は、自身にどのくらいの台数の移動端末ＭＮが帰属しているのか、また、どれくらいのトラフィックが使われているのかを測定することが可能にされ、これにより、利用可能な帯域を計算して無線LANアクセスポイント（ＡＰ１〜３)２〜４から移動端末ＭＮ１に例えば空き帯域情報としてブロードキャストすることで、アクセス網（無線LAN）の空き帯域情報を移動端末ＭＮ１が把握することができるようになっている。また管理ノードＳＮ５が設けられ、各無線LANアクセスポイント（ＡＰ）２〜４が自身の空き帯域を管理ノードＳＮ５に通知し、無線LANアクセスポイント（ＡＰ）２〜４が必要な情報を別の無線アクセスポイント（ＡＰ）２〜４に分配することにより、自身の情報だけでなく、管理ノードＳＮ５から入手した情報を含めて移動端末ＭＮ１に知らせることもできるようになっている。そして移動端末（ＭＮ）１は図１２（ｂ）に示すようにアクセスポイント（ＡＰ）２〜４から入手した品質情報を制御装置内の品質取得部に持ち、これを利用できるようにしている。

このように本発明の第１の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムは、通信装置(端末)がＱｏＳ保証通信を希望する場合には、任意の通信アクセス路を使ってネットワークのＱｏＳ制御機能に対し、ＱｏＳ要求メッセージパケット(図３、図７参照)を出し、そのＱｏＳ要求メッセージパケットの中に、そのとき通信装置(端末)がおかれているネットワーク環境のもとで通信装置(端末)がアクセスすることが可能なアクセス網の情報(各アクセス網のアドレス、コスト、デフォルトゲートウェイアドレス等)を含めることにより、ネットワークのＱｏＳ制御機能は複数の経路候補を考慮しながらどのアクセス網を使ってデータを転送するのが効率的かを決定することが可能となる。

また本発明の第１の実施形態によれば、通信装置がおかれている環境で複数のアクセス網が利用可能な場合には、アクセス網の数分選択可能な経路の候補が増えるため、アクセス網またはコア網の任意の場所が混雑していて、あるアクセス網を使った場合ＱｏＳ保証通信ができないような場合でも別のアクセス網を使ってＱｏＳ保証通信を提供することが可能になる。すなわち、端末ユーザにとってはＱｏＳ保証を受けられる確率が高くなり、ネットワーク事業者にとってもサービス提供のスループットを上げることができる。さらに、あるアクセス網を選択したい場合であっても複数のコア網経路が選択可能な場合に、空き帯域が少ない経路のコスト値が大きくなるようにコスト値を設定し、コア網の経路を選択することで、コア網の資源割当ての効率化を図って経路を選ぶこともできる。

本発明の第２の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムは、上記第１の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムにおいて通信装置(端末)が移動し他のアクセス網を利用するときに、エンドツーエンドのＱｏＳ資源予約の変更を動的に行えるようにしたものである。本発明の第２の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成及び動作を図５、図８、図１３ないし図１６を用いて詳しく説明する。図１３は、本発明の第２の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す概略図である。図１３において端末１０はアクセス網Ｂ３００においてＩＰアドレス（10.20.0.1）を有し、ゲートウェイとしてのルータＲ４はＩＰアドレス（10.20.0.253）を有する。また端末１０はアクセス網Ｃ４００においてＩＰアドレス（10.40.0.1）を有し、ゲートウェイとしてのルータＲ６はＩＰアドレス（10.40.0.253）を有する。さらにサービス提供サーバ３０はＩＰアドレス（10.30.0.1）を有するものとする。そして現況で、リンク１にはルータＲ２->Ｒ１方向に２Ｍbpsの空き帯域があり、リンク２にはルータＲ３->Ｒ２方向に１０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク３にはルータＲ５->Ｒ４方向に１０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク４にはルータＲ３->Ｒ５方向に４０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク５にはルータＲ５->Ｒ１方向に４Ｍbpsの空き帯域があり、リンク６にはルータＲ５->Ｒ６方向に１０Ｍbpsの空き帯域があるものと仮定する。なお図１３のコアネットワークでは、ルータとしてルータＲ１ないしルータＲ６を設ける例について説明したが、実際のネットワーク構成はこの例に限定されるものではない。

図１４は、図１３に示した本発明の第２の実施形態に係るネットワーク上におけるＱｏＳ設定シーケンスを示す図である。図１４において端末１０はあらかじめ移動に伴うネットワーク環境、つまり利用できる無線LANのアクセスポイント、セルラー網の基地局、それぞれの電波強度、遅延などの情報を収集してアクセス網の状況変化を検出（Ｂ１）する。端末１０は図１５に示すようなフォーマットのＱｏＳ要求メッセージを新たにアクセス網Ｂ（セルラー網）３００からＱｏＳ制御サーバ２０に出す（Ｂ２）。ＱｏＳ制御サーバ２０は、上記本発明の第１の実施形態で説明した計算式に基づいてトータルコスト値Ｔを計算して最適な経路を決定（Ｂ３）する。ついで、端末１０がアクセス網Ｂからアクセス網Ｃに移動したことに伴ってＱｏＳ制御サーバ２０は旧資源を解放し、新資源の割り当てを行う（Ｂ４）。ＱｏＳ制御サーバ２０は経路及び資源の変更をサービス提供サーバ３０に指示する（Ｂ５）。この指示に基づきサービス提供サーバ３０はあて先を切り替える（Ｂ６）。またＱｏＳ制御サーバ２０は、入り側ルータＲ３に制御指示（Ｂ７）を行って、入り側ルータＲ３はこの指示を基にＱｏＳ設定の変更を行う（Ｂ８）。一方、ＱｏＳ制御サーバ２０は、アクセス網Ｃ４００を介するＱｏＳ保証がＯＫであることを応答パケット（図１６参照）にて端末１０に通知（Ｂ９）する。端末１０は位置管理サーバ４０に位置登録を行う（Ｂ１０）。位置管理サーバ４０は、位置登録情報の変更（端末位置をアクセス網Ｂからアクセス網Ｃに変更）を行う（Ｂ１１）。

図１５に本発明の第２の実施形態に係るＱｏＳ要求パケットフォーマット例を示す。図７に示す本発明の第１の実施形態に係るＱｏＳ要求メッセージのパケットフォーマット例と異なる点は、ＱｏＳ資源予約の変更のため、ＱｏＳ要求パケットのシーケンス番号ＳＮがＳＮ＝２となり、また、要求元アドレスがＩＰアドレス（10.10.0.1）からＩＰアドレス（10.20.0.1）となり、またアクセス網Ａアドレス、アクセス網Ａのコスト、アクセス網Ａのデフォルトゲートウェイアドレスに代わり、アクセス網Ｃアドレス、アクセス網Ｃのコスト、アクセス網Ｃのデフォルトゲートウェイアドレスが記述される点である。ＱｏＳ制御サーバ２０は、第１の実施形態と同様に図８のフローに基いてセッション識別処理を実行し、セッションＩＤは移動前と同じ（Ｓ１２）であることを判定した後、シーケンス番号が２に変わっている（Ｓ１５）ことで、ＱｏＳ制御サーバ２０は本メッセージが既に受け取っていたセッションＩＤ＝１のＱｏＳ保証要求の更新(変更)であると判定する（Ｓ１６）。また今回のＱｏＳ要求メッセージに含まれるアクセス網情報から、新たにアクセス網Ｃ４００を利用しようとしていること、さらにアクセス網Ｂ３００は接続人数の増加、電波強度の低下などの要因でコスト値が増加（0.7->0.8）となっていること、ネットワーク資源の更新によりリンク３，４も空き帯域がそれぞれ１０Mbpsずつ減っていることを知る。この状況の下でアクセス網Ｂ３００、アクセス網Ｃ４００について第１の実施形態と同様にトータルコストを計算すると、
アクセス網Ｃ経由トータルコスト＝0.4＋1/10＋1/40＝0.525・・・（式８）
アクセス網Ｂ経由トータルコスト＝0.8＋1/10＋1/40＝0.925・・・（式９）
よってＱｏＳ制御サーバ２０は上記式８に示すトータルコスト値が小さいアクセス網Ｃ４００の方が経路として適切と判断しアクセス網Ｃ４００経由の経路に経路決定し、旧資源の解放、新資源の割当てを行う。すなわちＱｏＳ制御サーバ２０は帯域を割り当てる、すなわち決定した経路を構成するリンクの空き帯域情報を更新し、さらに変更前の経路上の資源を、空き帯域情報を更新して解放する。そしてストリーミング提供サーバ３０に経路切り替えを指示し、ストリーミング提供サーバ３０はあて先（端末アドレス）を切り替え、新たなアドレスに対してストリーミングなどのコンテンツ配信をするようにする。またＱｏＳ制御サーバ２０から入り側ルータＲ３への制御指示の内容は、サービス提供サーバ３０のＩＰアドレス（10.30.0.1）から端末１０がアクセス網Ｃ４００に有するＩＰアドレス（10.40.0.1）へのストリーミングを品質保証する、というものになる。すなわちサービス提供サーバ３０から端末（アクセス網Ｃ）１０へのストリーミングデータを経路Ｒ３->Ｒ５->Ｒ６で保証するよう指示する。

図１６は、本発明の第２の実施形態に係るＱｏＳ応答パケットフォーマットの例を示す図である。図１０に示す本発明の第１の実施形態に係るＱｏＳ応答パケットフォーマットと異なる点は、端末１０の移動に伴うＱｏＳ応答パケットということでメッセージシーケンス番号がＳＮ＝２と記述される点と、制御指示内容に「アクセス網Ｃを使用」との記述がなされる点である。なお、ＴＯＳ（Type Of Service）値はその値が維持されているが、新しい経路でのＱｏＳ保証用に変更されることもある。

このように本発明の第２の実施形態によれば、端末が移動するようなケースにおいて、周囲のアクセスネットワーク環境が動的に変化する状況においても、常に最適な経路でＱｏＳ保証通信を行う（継続する）ことが可能となる。

本発明の第３の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成及び動作を図５、図１７ないし図１９を用いて詳しく説明する。図１７は、本発明の第３の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す概略図である。図１７に示す第３の実施形態では、ネットワーク環境として、ＩＰv4/ＩＰv6変換が可能な網で構成されるデュアルネットワーク５００と、アクセス手段としてＩＰv4網６００、ＩＰv6網７００を提供しているＩＳＰ(Internet Service Provider)を、通信装置としてＩＰv4網およびＩＰv6網にアクセス可能な端末１０を想定している。図１７に示すネットワークは、ＩＰv6網とＩＰv4網とを備え、端末はどちらかの網を介して通信することが可能なデュアル端末の場合で、かつサービス提供サーバがＩＰv4 /ＩＰv6変換できるネットワークを介してサービス（ストリーミング）提供することが可能なネットワークであり、このようなネットワークケースであっても本発明の第３の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムによって最適な経路を選んで品質保証通信を実現することが可能である。図１７において端末１０はアクセスＩＰv4網６００においてＩＰアドレス（10.10.0.1）を有し、ゲートウェイとしてのルータＲ７はＩＰアドレス（10.20.0.253）を有する。また端末１０はアクセスＩＰv6網７００においてＩＰアドレス（FE80::100）を有し、ゲートウェイとしてのルータＲ８はＩＰアドレス（FE80::253）を有する。さらにサービス提供サーバ３０はＩＰアドレス（10.30.0.1）を有するものとする。そして現況で、リンク１にはルータＲ２->Ｒ１方向に２Ｍbpsの空き帯域があり、リンク２にはルータＲ３->Ｒ２方向に１０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク３にはルータＲ５->Ｒ４方向に１０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク４にはルータＲ３->Ｒ５方向に４０Ｍbpsの空き帯域があるものと仮定する。

図１８は、図１７に示した本発明の第３の実施形態に係るネットワーク上におけるＱｏＳ設定シーケンスを示す図である。図１８において端末１０はＩＰv4網６００からＱｏＳ要求を行う（Ｃ１）。ＱｏＳ制御サーバ２０は、ＱｏＳ要求を受け付け、新しいセッションＩＤのメッセージを受け取ったことから本メッセージを新規セッションとして登録し、さらに要求先のサービス提供サーバ３０に、ＱｏＳ要求が来たことを通知する（Ｃ２）。サービス提供サーバ３０はＱｏＳ要求パケット内の情報（図１９参照）を見て、端末１０の自己負担で１Mbpsの帯域保証通信を希望していることを知り、サービス提供に支障がないことを確認してＯＫを返す（Ｃ３）。ＱｏＳ制御サーバ２０は、新規セッションに対する経路決定、資源確保動作を行う。すなわち上述したのと同様にトータルコスト値を計算して最適な経路を決定する（Ｃ４）。このコスト値計算で、本要求に対してはＩＰv6網を用いた経路での保証を行うことを決定する。次いでＱｏＳ制御サーバ２０は、資源割当てを行う（Ｃ５）。ＱｏＳ制御サーバ２０は帯域を割り当てる、すなわち決定した経路を構成するリンクの空き帯域情報を更新する。そしてＱｏＳ制御サーバ２０は入り側ルータＲ３に制御指示を与える（Ｃ６）。その内容は、サービス提供サーバ３０から端末（ＩＰv6アドレス）へのストリーミングデータを経路Ｒ３->Ｒ５->Ｒ４で保証する、という内容になる。制御指示を受けた入り側ルータＲ３は、ＱｏＳ設定を行う（Ｃ７）。その一方、ＱｏＳ制御サーバ２０は端末１０にＩＰv6網７００を介するＱｏＳ保証通信にＯＫが出たことを応答パケットで通知する（Ｃ８）。端末１０はサービス提供サーバ３０にＩＰv6網７００からストリーミング要求を行う（Ｃ９）。このとき指定されたＴＯＳ値があれば、これをサービス提供サーバ３０に通知する。サービス提供サーバ３０は指定されたＴＯＳ値でストリーミングの要求元アドレスに対しストリーミングを行う。このフローは入り側ルータＲ３で指定されたパスに収容され、ＱｏＳ保証される。

図１９は、本発明の第３の実施形態に係るＱｏＳ要求メッセージのパケットフォーマット例である。図７に示す第１の実施形態に係るＱｏＳ要求メッセージのパケットフォーマット例と基本的に同じである。

このように本発明の第３の実施形態によれば、本発明の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち通信装置がおかれている環境で複数のアクセス網が利用可能な場合には、アクセス網の数分選択可能な経路の候補が増えるため、アクセス網またはコア網の任意の場所が混雑していて、あるアクセス網を使った場合ＱｏＳ保証通信ができないような場合でも別のアクセス網を使ってＱｏＳ保証通信を提供することが可能になる。すなわち、端末ユーザにとってはＱｏＳ保証を受けられる確率が高くなり、ネットワーク事業者にとってもサービス提供のスループットを上げることができる。さらに、あるアクセス網を選択した場合であっても複数のコア網経路が選択可能な場合に、空き帯域が少ない経路のコスト値が大きくなるようにコスト値を設定し、コア網の経路を選択することで、コア網の資源割当ての効率化を図って経路を選ぶこともできる。

本発明の第４の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムは、上述した第１〜第３の実施形態で説明したような独立したＱｏＳメッセージ要求を行うものに代えて、ＱｏＳメッセージは独立なものではなく、他のメッセージに含ませて要求するようにしたものである。例えばSIPサーバによってセッションを開始する場合、SIP（Session Initiation Protocol）のメッセージにＱｏＳ要求メッセージに関する情報を含めるようにしたものである。

本発明の第４の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成及び動作を図２０ないし図２３を用いて詳しく説明する。図２０は、本発明の第４の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す概略図である。図２０において第１の端末１０はアクセス網Ａ２００においてＩＰアドレス（10.10.0.1）を有し、ゲートウェイとしてのルータＲ１はＩＰアドレス（10.10.0.253）を有する。また第１の端末１０はアクセス網Ｂ３００においてＩＰアドレス（10.20.0.1）を有し、ゲートウェイとしてのルータＲ４はＩＰアドレス（10.20.0.253）を有する。さらに第２の端末６０はＩＰアドレス（10.30.0.1）を有するものとする。そして現況で、リンク１にはルータＲ２->Ｒ１方向に１０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク２にはルータＲ３->Ｒ２方向に１０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク３にはルータＲ５->Ｒ４方向に１０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク４にはルータＲ３->Ｒ５方向に３０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク５にはルータＲ５->Ｒ１方向に２０Ｍbpsの空き帯域があるものと仮定する。なお図２０のコアネットワークでは、ルータとしてルータＲ１ないしルータＲ５を設ける例について説明したが、実際のネットワーク構成はこの例に限定されるものではない。

図２１は、図２０に示した本発明の第４の実施形態に係るネットワーク上におけるＱｏＳ設定シーケンスを示す図である。図２１において第１の端末１０は、現在、アクセス網Ａ２００及びアクセス網Ｂ３００にアクセス可能で第２の端末６０とＶｏＩＰによるＱｏＳ保証要求を含むSIP inviteメッセージをアクセス網ＡからSIPサーバ７０に向けて出す（Ｄ１）。

図２２は、SIP inviteにＱｏＳ要求内容を含めたメッセージ例を示すものであり、SIPのメッセージは拡張が可能であり、図２２に示すように”a=”というエントリーで新しい項目を記述することが可能である。例えば以下のように設定する。

a=bw:sendrcv 64k
（ＱｏＳ要求パラメータとして、双方向で64Ｋ必要であることを示す）
a=delay;sendrcv classA
（ＱｏＳ要求パラメータとして、双方向でクラスＡの遅延保証が必要であることを示す）
a=cand:no=1;10.10.0.1
（アクセス網候補No１のアドレス［10.10.0.1］を通知する）
a=cand:no=2;10.20.0.1
（アクセス網候補No２のアドレス［10.20.0.1］を通知する）
a=cost:no=1;0.5
（アクセス網候補No１のコストが［0.5］であることを通知する）
a=cost:no=2;0.7
（アクセス網候補No２のコストが［0.7］であることを通知する）
a=acnt:sender-paid
（課金タイプが送信元負担であることを示す）
そして本発明の第４の実施形態に係るSIPサーバ７０は、（１）拡張inviteメッセージを受け取った際に、ＱｏＳに関係するパラメータを抽出し、これをＱｏＳ制御サーバ２０に伝える機能、（２）ＱｏＳ制御サーバ２０からの応答メッセージを受け取り、ＱｏＳ要求の結果と、選択されたアドレスなどの端末に伝えるべき情報を受け、端末に対して通知するメッセージにこの情報を含める機能、などが追加されることになる。

SIPサーバ７０は、通常のSIP inviteメッセージの処理を行う。さらにSIP inviteメッセージを第２の端末６０に通知する（Ｄ２）。第２の端末６０はSIP inviteメッセージ内にＱｏＳ要求に関する情報（図２２参照）、すなわちＱｏＳ要求パラメータ、アクセス網候補情報（第１及び第２の候補アドレス、第１及び第２の候補コスト）、課金タイプを見て、第１の端末１０の自己負担で１Mbpsの帯域でクラスＡの遅延保証を希望していることを知り、この条件に支障がないことを確認してSession Progressメッセージを応答として返す（Ｄ３）。第２の端末６０はＱｏＳ保証通信を行いたくない場合、ここでＮＧを返せばよい。

SIPサーバ７０は、第２の端末６０からSIPのSession progressメッセージが帰ってきたら、いったんSIPメッセージ処理は止めてＱｏＳ制御サーバ２０に対してＱｏＳ要求内容を通知する（Ｄ４）。このときの要求パケットフォーマットは上述した第１〜第３の実施形態で示したような、端末が直接ＱｏＳ制御サーバに出すようなものでよい。このとき新規の要求なので新しいセッションＩＤをSIPサーバ７０が付与する。ＱｏＳ制御サーバ２０はＱｏＳ要求を受け付ける。新しいセッションＩＤのメッセージを受け取ったことから本メッセージを新規セッションとして登録し、ＱｏＳ制御サーバ２０は新規セッションに対する経路決定、資源確保動作を行う（Ｄ５、Ｄ６）。ＱｏＳ制御サーバ２０はＶｏＩＰデータの入り側ルータＲ３に対して、該セッションのフローを保証するよう制御指示する（Ｄ７）。入り側ルータＲ３への制御指示は、第２の端末６０のＩＰアドレス（10.30.0.1）から第１の端末１０がアクセス網Ｂ３００に有するＩＰアドレス（10.20.0.1）へのＶｏＩＰを保証する、というものになる。制御指示を受けた入り側ルータＲ３は、ＱｏＳ設定を行う（Ｄ８）。その一方、ＱｏＳ制御サーバ２０はアクセス網Ｂ３００を介するＱｏＳ保証通信にＯＫが出たことをSIPサーバ７０に通知する（Ｄ９）。SIPサーバ７０は第１の端末１０のアクセス網ＢのＩＰアドレスにSession Progressメッセージ通知する（Ｄ１０）。第１の端末１０はSIPサーバ７０にPRACKメッセージ(ＱｏＳ ＯＫ)を通知する（Ｄ１１）。またSIPサーバ７０は第２の端末６０にPRACKメッセージ（ＱｏＳ ＯＫ）を通知する（Ｄ１２）。これを受けて第２の端末６０はSIPサーバ７０にＯＫの応答メッセージを返す（Ｄ１３）。そしてSIPサーバ７０は第１の端末１０にＯＫの応答メッセージを返す（Ｄ１４）。これによりセッションが成立し、ＱｏＳ保証ありでＶｏＩＰ通信が開始される。このフローは入り側ルータＲ３で指定されたパスに収容され、ＱｏＳ保証される。

なお端末にＱｏＳ制御に関する指示をメッセージに含める場合には、以下のようなＳＤＰ（Session Description Protocol）をSIPメッセージに記述することで通知が可能となる。

a=cand:no=2;10.20.0.1
（選択されたアクセス網候補とアドレス［10.20.0.1］を通知する）
a=tos:1
（ＴＯＳ(Type Of Service)値が［１］であることを通知する）
このように本発明の第４の実施形態によれば、既存のメッセージ、例えばSIP inviteメッセージ、にＱｏＳ要求内容を含めることで、端末が実装すべき新規プロトコルが不要になり、またＱｏＳ要求のために必要となる、端末とネットワークの間でやり取りするメッセージ数を削減することができる効果がある。特に本実施形態は、セッション開始のケースにおいて極めて有効な手法となり得る。

本発明の第５実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムは、通信中に端末が移動したとき位置管理サーバに位置登録を行うためのメッセージにＱｏＳメッセージの内容を含めることで、移動時のＱｏＳ保証資源割当て変更を可能としたものである。

本発明の第５実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成及び動作を図２３及び図２４を用いて詳しく説明する。図２３は、本発明の第５の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す概略図である。図２３において第１の端末１０はアクセス網Ｂ３００においてＩＰアドレス（10.20.0.1）を有し、ゲートウェイとしてのルータＲ４はＩＰアドレス（10.20.0.253）を有する。また第１の端末１０はアクセス網Ｃ４００においてＩＰアドレス（10.40.0.1）を有し、ゲートウェイとしてのルータＲ６はＩＰアドレス（10.40.0.253）を有する。さらに第２の端末６０はＩＰアドレス（10.30.0.1）を有するものとする。そして現況で、リンク１にはルータＲ２->Ｒ１方向に２Ｍbpsの空き帯域があり、リンク２にはルータＲ３->Ｒ２方向に１０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク３にはルータＲ５->Ｒ４方向に１０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク４にはルータＲ３->Ｒ５方向に４０Ｍbpsの空き帯域があり、リンク５にはルータＲ５->Ｒ６方向に１０Ｍbpsの空き帯域があるものと仮定する。なお図２３のコアネットワークでは、ルータとしてルータＲ１ないしルータＲ６を設ける例について説明したが、実際のネットワーク構成はこの例に限定されるものではない。

図２４は、図２３に示した本発明の第５の実施形態に係るネットワーク上におけるＱｏＳ設定シーケンスを示す図である。図２４において第１の端末１０は、現在、アクセス網Ｂ３００を介して第２の端末６０とセッション開設中であるがアクセス網Ｂ３００が使えなくなり第１の端末１０がアクセス網Ｃ４００に移動するような場合、第１の端末１０はあらかじめ移動に伴うネットワーク環境、つまり利用できる無線LANのアクセスポイント、セルラー網の基地局、それぞれの電波強度、遅延などの情報を収集してアクセス網の状況変化を検出（Ｅ１）する。第１の端末１０は位置登録メッセージをアクセス網Ｂ（セルラー網）３００から位置管理サーバ４０に対して送信（Ｅ２）する。その際、位置登録メッセージにＱｏＳ要求を含めるようにしている。本発明の第５の実施形態に係る位置管理サーバ４０は上記第４の実施形態に係るSIPサーバと同様に、（１）拡張れた位置登録メッセージを受け取った際に、ＱｏＳに関係するパラメータを抽出し、これをＱｏＳ制御サーバ２０に伝える機能、（２）ＱｏＳ制御サーバ２０からの応答メッセージを受け取り、ＱｏＳ要求の結果と、選択されたアドレスなどの端末に伝えるべき情報を受け、端末に対して通知するメッセージにこの情報を含める機能、などが追加されることになる。

位置管理サーバ４０は、ＱｏＳ要求内容が位置登録メッセージに含まれていることから、これを取り出し、ＱｏＳ要求内容をＱｏＳ制御サーバ２０に通知する（Ｅ３）。このＱｏＳ要求は、上記した第２の実施形態の端末からのＱｏＳ要求と同じものを送る。このとき、移動前のセッションもＱｏＳ保証を行っていた場合は同じセッションＩＤで要求を通知するが、セッションＩＤを生成するのは端末でも位置管理サーバでもよい。ＱｏＳ制御サーバ２０はＱｏＳ要求内容を見て所定のコスト計算式に基づいて新たに最適な経路を決定する（Ｅ４）。すなわち、ＱｏＳ制御サーバ２０は今回のメッセージに含まれるアクセス網情報から、新たなアクセス網Ｃ４００が利用可能になっていること、さらにアクセス網Ｂ３００は接続人数の増加、電波強度の低下などの要因でコスト値が0.1だけ増えたことを知るものとする。また、コア網資源状況も変化しており、リンク３，４も空き帯域がそれぞれ10Mbpsずつ減っているものとする。この状況の下でアクセス網Ｂ、Ｃについて第１の実施形態と同様にトータルコストを計算すると、
アクセス網Ｃ経由トータルコスト＝0.4＋1/10＋1/40＝0.525
アクセス網Ｂ経由トータルコスト＝0.8＋1/10＋1/40＝0.925
よってアクセス網Ｃ４００の方が良いと判断しアクセス網Ｃ４００からの経路に切り替えを決定する。なお、上記計算式による計算は式８及び式９で示したのとたまたま結果が同じになっているものである。

ＱｏＳ制御サーバ２０は旧資源を解放し、新資源の割当てを行う（Ｅ５）。すなわちＱｏＳ制御サーバ２０は帯域を割り当てる、すなわち決定した経路を構成するリンクの空き帯域情報を更新し、さらに変更前の経路上の資源を、空き帯域情報を更新して解放する。そしてＱｏＳ制御サーバ２０は、入り側ルータＲ３へ制御指示を出し、新たな位置でのセッションの保証を行うように設定する（Ｅ６）。入り側ルータＲ３への制御指示は、第２の端末６０のＩＰアドレス（10.30.0.1）から第１の端末１０がアクセス網Ｃ４００に有するＩＰアドレス（10.40.0.1）へのＶｏＩＰを保証する、というものになる。入り側ルータＲ３はこの指示を基にＱｏＳ設定を行う（Ｅ７）。一方、ＱｏＳ制御サーバ２０は、位置管理サーバ４０にアクセス網Ｃ４００を介するＱｏＳ保証がＯＫであることを通知する（Ｅ８）。位置管理サーバ４０はこれを受けて端末の位置登録情報をアクセス網Ｂからアクセス網Ｃに変更する（Ｅ９）。次いで、位置管理サーバ４０は、アクセス網Ｃ４００でＱｏＳ保証通信をできることを、位置登録メッセージの応答として第１の端末１０に通知する（Ｅ１０）。これにより端末はアクセス網Ｃを使ってＱｏＳ保証通信を行う。

このように本発明の第５の実施形態によれば、既存のメッセージ、すなわち位置登録メッセージ、にＱｏＳ要求内容を含めることで、端末が実装すべき新規プロトコルが不要になり、また端末とネットワークの間でやり取りするメッセージ数を削減することができる効果がある。特に、第５の実施形態の場合は、端末が移動するケースにおいて極めて有効な手法となり得る。

上述した第１〜第５の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムにおいては、ＱｏＳ制御を司るサーバとして図５に示すＱｏＳ制御サーバを用いるとともに、ＱｏＳ要求パケットにアクセス網の状態に関する情報が含まれているものとしてＱｏＳ制御を実行していた。しかし、アクセス網の状態に関する情報をＱｏＳ要求パケットに含ませずにＱｏＳを実現したいという要求には応えることができない。そこで、本発明の第６の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムでは、この要求に応えられるようにするためＱｏＳ制御サーバはアクセス網状態に関する情報を一元的に管理する専用サーバに問い合わせ、そこからアクセス網状態に関する情報を取得するよう構成したものである。

図２５は、本発明の第６の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す機能ブロック図である。図２５においてネットワーク内のＱｏＳ制御サーバ２０は、図５に示した第１の実施形態に係るＱｏＳ制御サーバの構成と基本的には同じであるが、図５と異なる点は、受付判定・経路決定部２３がアクセス網状態を一元的に管理する専用サーバ、図２５では状態管理サーバ５０にアクセス網状態に関する情報を問い合わせる。状態管理サーバ５０は、アクセス網の状態を管理するデータ蓄積部５１が保持する情報を参照してアクセス網状態に関する情報を取得し、取得したアクセス網状態に関する情報を受付判定・経路決定部２３に回答する。その結果、ＱｏＳ制御サーバ２０の受付判定・経路決定部２３は、状態管理サーバ５０からの回答であるアクセス網状態に関する情報を用いて上述したようにトータルコストを算出し、それに基づいて最適な経路決定および資源確保動作を行う。

このように本発明の第６の実施形態によれば、アクセス網状態に関する情報がＱｏＳ要求メッセージに含まれない場合でもネットワーク内の専用サーバが収集しているアクセス網状態情報を用いてＱｏＳ制御を行うことが可能となるものである。そうすることでユーザは端末からアクセス網に関する情報を要求メッセージに含ませてＱｏＳ制御サーバに送信する煩雑さから解放されるという効果がある。また専用サーバでアクセス網の接続人数や空き帯域などの情報を一元的に管理しているので、端末はアクセス網の状態を気にせずにＱｏＳ保証サービスの提供を依頼することができるという効果がある。

上述した第１〜第６の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムにおいては、ＱｏＳ制御サーバがアクセス網の状態に関する情報をどのように得るかについて触れているものであるのに対し、品質保証通信に係る従量性課金をどのように行うかについては触れていない。そこで本発明の第７の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムは、今後サービス拡大が見込まれる品質保証通信サービスにおける従量性課金をどのように行うかについてその具体的方策を提案するものである。品質保証通信サービスを希望する場合に事前の交渉（ネゴシエーション）で発信者および着信者のどちらがサービスに係る費用を負担するか、すなわち従量性課金についてＱｏＳ設定前に決めておき、それからＱｏＳ設定に入れるよう構成したものである。すなわちＱｏＳ要求メッセージのＱｏＳ要求内容の項目に有る課金条件に関する設定情報を利用し、相手の通信装置に課金条件に関する情報を品質保証通信開始前に通知し、相手の通信装置から課金条件に関する情報の諾否を応答で得ることにより、相手通信装置とのネゴシエーションにより当該課金条件で品質保証通信サービスを受けるかを選択させるようにしたものである。

図２６は、本発明の第７の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す機能ブロック図である。図２６に示す第７の実施形態に係るＱｏＳ制御サーバは、図５に示した第１の実施形態に係るＱｏＳ制御サーバ及び図２５に示した第６の実施形態に係るＱｏＳ制御サーバの構成と基本的には同じであるが、図５及び図２５と異なる点は、ネットワークのＱｏＳ制御機能を司るＱｏＳ制御サーバが品質保証通信開始前に相手通信装置に課金条件についての記述がなされたＱｏＳ要求内容を通知し、相手通信装置から課金条件に関する情報の諾否を応答で得る。すなわち図２６に示すようにＱｏＳ制御サーバ２０のＱｏＳメッセージ制御部２１は、第１の端末１０から課金条件が記述されたＱｏＳ要求メッセージを受信する（要求メッセージついては図３などを参照）。ＱｏＳメッセージ制御部２１は、ＱｏＳ要求メッセージに課金条件が記述されていることを確認した場合、品質保証通信開始前に通信相手である第２の端末６０に課金条件に関する設定情報が含まれるＱｏＳ要求内容を通知し、これに対し第２の端末６０は課金条件に関する設定情報が含まれるＱｏＳ要求内容を見て課金条件についての諾否を応答パケットとして返す。ＱｏＳ要求内容に含まれる課金条件としては、
（ａ）ＱｏＳ保証サービスの費用を相手通信装置が負担して通信を行う、
（ｂ）ＱｏＳ保証サービスの費用を双方が半分ずつ負担して通信を行う、
（ｃ）ＱｏＳ保証サービスの費用を通信要求元が負担して通信を行う、
などを挙げることができる。

相手通信装置に課金条件についてのＱｏＳ要求内容を通知するタイミングは、経路決定及び資源割当て前に行う場合と、経路決定及び資源割当て後に行う場合の二つがある。
経路決定及び資源割当て前に行う場合、通信相手である第２の端末６０が通知された課金条件での品質保証通信に合意しなかったとき、ＱｏＳ制御サーバ２０の受付判定・経路決定部２３は無駄な経路制御や資源確保を行わなくて済むという効果がある。

一方、経路決定及び資源割当て後に行う場合、品質保証通信に失敗したことを通信相手である第２の端末６０に伝えてキャンセル処理を行う必要がなく通信相手である第２の端末６０を煩わせなくて済むという効果がある。

このように本発明の第７の実施形態によれば、今後拡大が見込まれる品質保証通信サービスを従量性課金で行う場合に、発信側、着信側のどちらに課金するかをＱｏＳ設定前のネゴシエーションにより自由にとり決め、両者合意の上で品質保証通信サービスを実現することができるという効果がある。

（付記１）複数の通信インタフェースを有するユーザ端末と、該ユーザ端末からのＱｏＳ要求に基づき前記複数のインタフェースを考慮しエンドツーエンドでのＱｏＳ保証経路を動的に決定し資源割当てを行うネットワークＱｏＳ制御装置を備えることを特徴とするネットワークＱｏＳ制御システム。
（付記２）ＱｏＳ保証サービスを提供するパケットネットワークにおいて、
ユーザ端末は複数のアクセス網が利用可能とされ、前記ユーザ端末からのＱｏＳ要求を受付け処理するＱｏＳ制御サーバを備え、
前記ＱｏＳ制御サーバは、
利用可能なすべてのアクセス網情報を含むＱｏＳ要求を動的に受け付け、受け付けた前記ＱｏＳ要求を契機に派生するメッセージを処理するＱｏＳメッセージ制御手段と、
ＱｏＳを保証するコアネットワークの資源を管理する資源管理手段と、
前記ＱｏＳ要求の要求内容に基づき、利用可能なアクセス網のそれぞれを使ったケースについて前記資源管理手段に資源確認を行うことができ、前記ＱｏＳメッセージ制御手段が受付けた前記要求内容と前記資源管理手段からの前記資源確認の結果を用いて最適なアクセス網およびコア網経路を選択して経路決定を行う経路決定手段と、
を有することを特徴とするネットワークＱｏＳ制御システム。
（付記３）複数の通信インタフェースを有し且つ移動可能なユーザ端末と、該ユーザ端末からのＱｏＳ要求に基づき前記複数のインタフェースを考慮しエンドツーエンドでのＱｏＳ保証経路を動的に決定し資源割当てを行うネットワークＱｏＳ制御装置を備えることを特徴とするネットワークＱｏＳ制御システム。
（付記４）ＱｏＳ保証サービスおよび移動通信サービスを提供するパケットネットワークであって、ユーザ端末は複数のアクセス網が利用可能とされ、前記ユーザ端末からのＱｏＳ要求を受付け処理するＱｏＳ制御サーバを備え、
前記ＱｏＳ制御サーバは、
利用可能なすべてのアクセス網情報を含むＱｏＳ要求を動的に受け付け、受け付けた前記ＱｏＳ要求を契機に派生するメッセージを処理するＱｏＳメッセージ制御手段と、
ＱｏＳを保証するコアネットワークの帯域の使用状況と空き帯域を管理する資源管理手段と、
前記ＱｏＳ要求の要求内容に基づき、利用可能なアクセス網のそれぞれを使ったケースについて前記資源管理手段に利用可能帯域の確認を行うことができ、前記ＱｏＳメッセージ制御手段が受付けた前記要求内容と前記資源管理手段からの前記利用可能帯域の確認結果を用いて最適なアクセス網およびコア網経路を選択して経路決定を行う経路決定手段と、
を有することを特徴とするネットワークＱｏＳ制御システム。
（付記５）前記経路決定手段は、利用可能なすべてのアクセス網について、それらを使った場合のコア網経路を候補に選定し、コア網経路を構成するリンクの空き帯域に応じて前記候補中のコア網経路と利用可能な前記アクセス網から最適なものを決定する付記２または４に記載のネットワークＱｏＳ制御システム。
（付記６）前記経路決定手段は、各アクセス網の状態を示す情報が前記ＱｏＳ要求に含まれる場合には、各アクセス網の状態を示す情報を用いていずれのアクセス網を使うのがよいかを考慮し、コア網の空き帯域と合わせて最適な経路を決定する付記２または４に記載のネットワークＱｏＳ制御システム。
（付記７）前記アクセス網の状態を示す情報として、遅延値、電波強度、利用可能帯域、接続ユーザ数が含まれることを特徴とする付記６に記載のネットワークＱｏＳ制御システム。
（付記８）前記経路決定手段は、前記ＱｏＳ要求を受け取った際にパケットネットワークに設けられた各アクセス網の状態を収集し管理するサーバから各アクセス網の状態を示す情報を取得して最適な経路を決定する付記６または７に記載のネットワークＱｏＳ制御システム。
（付記９）前記ＱｏＳメッセージ制御手段は、課金条件に関する前記要求内容を相手端末に通知する手段を有し、相手端末からの応答をＱｏＳ設定に反映させることを特徴とする付記２または４に記載のネットワークＱｏＳ制御システム。
（付記１０）アクセス網としてＩＰv4又はＩＰv6網を、コア網としてＩＰv4/ＩＰv6変換が可能なデュアル網を備えるパケットネットワークにおいて、前記アクセス網のいずれかを使ってＱｏＳ要求を前記ＱｏＳ制御サーバに送出し、前記ＱｏＳ制御サーバは、そのときのコア網とアクセス網の資源状態からトータルコストを計算し、コストが最小の経路を最適経路として決定することを特徴とする付記２または４に記載のＱｏＳ制御システム。
（付記１１）前記ＱｏＳ要求にアクセス網状態に関する情報が含まれない場合、アクセス網の状態を一元的に収集管理するサーバからアクセス網状態に関する情報を取得してＱｏＳ制御を行う付記２または４に記載のネットワークＱｏＳ制御システム。
（付記１２）利用可能なすべてのアクセス網の情報を含むＱｏＳ要求を動的に受付け、前記ＱｏＳ要求を満たすネットワーク経路及びアクセス網を決定し、エンドツーエンドのＱｏＳ保証を行うネットワークＱｏＳ制御方法。
（付記１３）通信中にユーザ端末が使用するアクセス網が変更される場合には、移動先のアクセス網状態に関する情報を含む新たなＱｏＳ要求を既存のアクセス網から動的に受付け、前記ＱｏＳ要求を満たすネットワーク経路及びアクセス網を新たに決定し、エンドツーエンドのＱｏＳ保証を行う付記１２に記載のネットワークＱｏＳ制御方法。
（付記１４）既存のメッセージにＱｏＳ要求を含め、前記既存のメッセージを処理する過程で前記ＱｏＳ要求を処理することを特徴とする付記１２に記載のＱｏＳ制御方法。
（付記１５）前記既存のメッセージは、SIP inviteメッセージであることを特徴とする付記１４に記載のＱｏＳ制御方法。
（付記１６）通信中の移動に伴う位置登録変更メッセージにＱｏＳ要求を含め、前記位置登録変更を処理する過程で前記ＱｏＳ要求を処理することを特徴とする付記１３に記載のネットワークＱｏＳ制御方法。

本発明は、ユーザが複数の通信アクセス手段を有している場合にそれらの通信アクセス手段のどちらで品質保証通信を行うのが良いかを、ネットワークの全体を考慮して選択するので、効率よく資源割当てを行い沢山のユーザにＱｏＳサービスを提供でき、また、移動しながら通信できる装置を持ち、品質保証通信を望むユーザに対して、そのときのコア網とアクセス網の状態や、通信内容、通信相手の意向などの情報を総合的に考慮し、動的に最適な経路を選択するということができるようになる。さらには、課金方法の選択やネゴシエーションなどを含められる通信品質保証サービスを提供できるので、従来のベストエフォット型通信では得られない良好な通信品質保証が可能な通信サービスを提供できるようになる。

本発明の第１の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す概略図である。 ＱｏＳ制御パケットフォーマットの概要を示す図である。 ＱｏＳ要求メッセージ(予約)のパケットフォーマット例を示す図である。 ＱｏＳ要求メッセージ(予約応答)のパケットフォーマット例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るＱｏＳ制御サーバの構成を示す機能ブロック図である。 図１に示した本発明の第１の実施形態に係るネットワーク上におけるＱｏＳ設定シーケンスを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るＱｏＳ要求パケットフォーマットの例である。 図５に示したＱｏＳ制御サーバがセッション識別を行う際のフローチャートである。 図５に示したＱｏＳ制御サーバにおける最適経路の決定フローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るＱｏＳ応答パケットフォーマットの例である。 本発明の第１の実施形態におけるＱｏＳ制御サーバが有するセッション管理テーブルの例を示す図である。 特願2004-050589に提示した通信装置の構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す概略図である。 図１３に示した本発明の第２の実施形態に係るネットワーク上におけるＱｏＳ設定シーケンスを示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るＱｏＳ要求パケットフォーマット例である。 本発明の第２の実施形態に係るＱｏＳ応答パケットフォーマット例である。 本発明の第３の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す概略図である。 図１７に示した本発明の第３の実施形態に係るネットワーク上におけるＱｏＳ設定シーケンスを示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るＱｏＳ要求メッセージのパケットフォーマット例である。 本発明の第４の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す概略図である。 図２０に示した本発明の第４の実施形態に係るネットワーク上におけるＱｏＳ設定シーケンスを示す図である。 SIP inviteにＱｏＳ要求内容を含めたメッセージの例である。 本発明の第５の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す概略図である。 図２３に示した本発明の第５の実施形態に係るネットワーク上におけるＱｏＳ設定シーケンスを示す図である。 本発明の第６の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第７の実施形態に係るネットワークＱｏＳ制御システムの構成を示す機能ブロック図である。 従来の、終端システム間の通信を最適経路で行うことを可能とするネットワーク技術を示す図である。 ネットワークとアプリケーションサーバの状態を考慮して最適な経路での通信を可能とする本願の先行例を示す図であう。

符号の説明

１０ (第１の)端末(通信装置)
２０ ＱｏＳ制御サーバ
２１ ＱｏＳメッセージ制御部
２２ セッション情報蓄積部
２３ 受付判定・経路決定部
２４ コア網経路・トータルコスト蓄積部
２５ 資源管理部
２６ コア網資源状況蓄積部
３０ サービス提供サーバ
４０ 位置管理サーバ
５０ 状態管理サーバ(専用サーバ)
５１ データ蓄積部
６０ 第２の端末(通信装置)
７０ ＳＩＰサーバ
１００ コアネットワーク
２００ アクセス網Ａ(無線LAN)
３００ アクセス網Ｂ(セルラー網)
４００ アクセス網Ｃ(無線LAN)
５００ ＩＰｖ４／ＩＰｖ６デュアルネットワーク
６００ ＩＰｖ４網
７００ ＩＰｖ６網

Claims (9)

1. 複数のアクセス網を利用可能で、接続可能なアクセス網に変更が生じた場合に、そのとき接続可能なアクセス網のアドレス及びコストとセッションＩＤを含むＱｏＳ要求をＱｏＳ制御装置に送信する送信手段を有するユーザ端末と、
   前記ユーザ端末から送信される利用可能な複数のアクセス網のアドレスと各アクセス網のコストを含むＱｏＳ要求を受け付けるＱｏＳメッセージ制御手段と、
   コア網の複数の経路の使用帯域と空き帯域を管理する資源管理手段と、
   前記資源管理手段からコア網の複数の経路の空き帯域を示す情報を取得し、取得した空き帯域を示す情報から複数の経路のコストを算出し、算出したコア網の複数の経路のコストとＱｏＳ要求に含まれる複数のアクセス網のコストとを用いて、複数のアクセス網とコア網の複数の経路の内の１つ選択し、選択したアクセス網とコア網の経路をＱｏＳ保証経路として決定すると共に、新たに受信したＱｏＳ要求のセッションＩＤが、受信済みのＱｏＳ要求のセッションＩＤと同一か否かによりＱｏＳ要求の変更か否かを判定し、ＱｏＳ要求の変更と判定したときには、新たに受信したＱｏＳ要求に含まれるアクセス網のコストとコア網の複数の経路のコストとを用いてアクセス網とコア網の経路の再選択を行い、変更したアクセス網とコア網の経路をＱｏＳ保証経路としてサービス提供装置に通知する経路決定手段とを有するＱｏＳ制御装置と、
   前記ＱｏＳ保証経路を利用して前記ユーザ端末にデータを配信するサービス提供装置とを備えるＱｏＳ制御システム、
2. ユーザ端末から送信される利用可能な複数のアクセス網のアドレスと各アクセス網のコストを含むＱｏＳ要求を受け付けるＱｏＳメッセージ制御手段と、
   コア網の複数の経路の使用帯域と空き帯域を管理する資源管理手段と、
   前記資源管理手段からコア網の複数の経路の空き帯域を示す情報を取得し、取得した空き帯域を示す情報からコア網の複数の経路のコストを算出し、算出したコア網の複数の経路のコストとＱｏＳ要求に含まれる複数のアクセス網のコストとを用いて、複数のアクセス網とコア網の複数の経路の内の１つ選択し、選択したアクセス網とコア網の経路をＱｏＳ保証経路として決定すると共に、新たに受信したＱｏＳ要求のセッションＩＤが、受信済みのＱｏＳ要求のセッションＩＤと同一か否かによりＱｏＳ要求の変更か否かを判定し、ＱｏＳ要求の変更と判定したときには、新たに受信したＱｏＳ要求に含まれるアクセス網のコストとコア網の複数の経路のコストとを用いてアクセス網とコア網の経路の再選択を行い、変更したアクセス網とコア網の経路をＱｏＳ保証経路として、前記ユーザ端末にデータを配信するサービス提供装置に通知する経路決定手段とを備えるＱｏＳ制御装置。
3. 前記ユーザ端末は移動可能な端末であり、前記ＱｏＳ制御装置は、変更したアクセス網のアドレスとＱｏＳ保証クラスを示すＴＯＳ値を含むＱｏＳ応答を前記ユーザ端末に送信する請求項１記載のＱｏＳ制御システム。
4. 前記経路決定手段は、アクセス網のコストとコア網の各経路の空き帯域から算出するコストの合計値を算出し、コストの合計値が最小となる経路を最適経路として決定する請求項１又は３記載のＱｏＳ制御システム。
5. 前記ＱｏＳ制御装置は課金条件を含むＱｏＳ要求を受信した場合に、ＱｏＳ要求に対応するアクセス網とコア網の通信資源を確保する前に、ＱｏＳ保証通信の相手通信装置に課金条件を含むパケットを送信し、相手通信装置から課金条件を受諾する応答パケットを受信した場合に、選択したアクセス網とコア網の経路の通信資源を確保する請求項１、３又は４記載のＱｏＳ制御システム。
6. 接続可能なアクセス網に変更が生じた場合に、そのとき接続可能なアクセス網のアドレス及びコストとセッションＩＤを含むＱｏＳ要求をユーザ端末からＱｏＳ制御装置に送信し、
   ユーザ端末から送信される利用可能な複数のアクセス網のアドレスと各アクセス網のコストを含むＱｏＳ要求を受信し、
   コア網の複数の経路の使用帯域と空き帯域を管理し、
   管理しているコア網の複数の経路の空き帯域を示す情報を取得し、取得した空き帯域を示す情報からコア網の複数の経路のコストを算出し、算出したコア網の複数の経路のコストとＱｏＳ要求に含まれる複数のアクセス網のコストとを用いて、複数のアクセス網とコア網の複数の経路の内の１つを選択し、選択したアクセス網とコア網の経路をＱｏＳ保証経路として決定すると共に、新たに受信したＱｏＳ要求のセッションＩＤが、受信済みのＱｏＳ要求のセッションＩＤと同一か否かによりＱｏＳ要求の変更か否かを判定し、ＱｏＳ要求の変更と判定したときには、新たに受信したＱｏＳ要求に含まれるアクセス網のコストとコア網の複数の経路のコストとを用いてアクセス網とコア網の経路の再選択を行い、変更したアクセス網とコア網の経路をＱｏＳ保証経路として、前記ユーザ端末にデータを配信するサービス提供装置に通知するＱｏＳ制御方法。
7. 移動可能な前記ユーザ端末から受信するＱｏＳ要求に含まれるセッション情報により、通信資源の割り当てを必要とする新規なセッションか否かを判定する請求項６記載のＱｏＳ制御方法。
8. アクセス網のコストとコア網の各経路の空き帯域から算出するコストの合計値を算出し、コストの合計値が最小となる経路を最適経路として決定する請求項６又は７記載のＱｏＳ制御方法。
9. 課金条件を含むＱｏＳ要求を受信した場合に、ＱｏＳ要求に対応するアクセス網とコア網の通信資源を確保する前に、ＱｏＳ保証通信の相手側通信装置に課金条件を含むパケットを送信し、相手側通信装置から課金条件を受諾する応答パケットを受信した後に、選択したアクセス網とコア網の経路の通信資源を確保する請求項６、７又は８記載のＱｏＳ制御方法。

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