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技術 呼制御装置及び帯域管理方法

出願人 株式会社NTTドコモ
発明者 町本将記久川誠笹部晃秀
出願日 2009年12月28日 (10年5ヶ月経過) 出願番号 2009-297733
公開日 2011年7月14日 (8年11ヶ月経過) 公開番号 2011-139277
状態 特許登録済
技術分野 交換機の監視、試験 電話通信サービス
主要キーワード 時間計測ステップ 終了対象 計数ステップ 時間移動 処理停止 終了ステップ 在圏状態 利用帯域
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (15)

課題

通信帯域を有効に活用することができる呼制御装置及び通信帯域制御方法を提供する。

解決手段

移動通信端末通信時間(長通信時間、中通信時間、短通信時間)に基づいて、収容終了処理部は端末収容部による移動通信端末の収容を終了する。このため、通信時間の長い移動通信端末を1つのCSCF20が集中して収容することが無くなり、CSCF20が所定のルータ間において使用可能な管理帯域を超えてしまうことを低減でき、他のCSCF20の管理帯域に余裕があるにもかかわらず移動通信端末の接続が規制されることが減少する。また、端末収容部による収容が終了した移動通信端末は、他のCSCF20によって収容され、所定のルータ間の通信が他のCSCF20の管理帯域を通じて行われる。移動通信端末を他のCSCFに割り振ることができるため、各CSCFに割り当てられた管理帯域を有効に使用でき、ルータ間の通信帯域を有効に活用できる。

概要

背景

従来、呼制御信号情報信号音声信号等)とが異なる経路を経由する通信ステムとして、例えば、特許文献1に記載されたものがある。ここでは、呼制御装置(CSCF)が移動通信端末から呼制御信号を受信すると、情報信号の送受信で使用するルータを指定し、移動通信端末同士での情報信号の送受信を可能としている。

概要

通信帯域を有効に活用することができる呼制御装置及び通信帯域制御方法を提供する。移動通信端末の通信時間(長通信時間、中通信時間、短通信時間)に基づいて、収容終了処理部は端末収容部による移動通信端末の収容を終了する。このため、通信時間の長い移動通信端末を1つのCSCF20が集中して収容することが無くなり、CSCF20が所定のルータ間において使用可能な管理帯域を超えてしまうことを低減でき、他のCSCF20の管理帯域に余裕があるにもかかわらず移動通信端末の接続が規制されることが減少する。また、端末収容部による収容が終了した移動通信端末は、他のCSCF20によって収容され、所定のルータ間の通信が他のCSCF20の管理帯域を通じて行われる。移動通信端末を他のCSCFに割り振ることができるため、各CSCFに割り当てられた管理帯域を有効に使用でき、ルータ間の通信帯域を有効に活用できる。

目的

本発明は、通信帯域を有効に活用することができる呼制御装置及び通信帯域制御方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

移動通信端末通信可能となるよう当該移動通信端末を収容する端末収容手段と、前記端末収容手段によって収容された前記移動通信端末の通信時に移動通信端末通信網ルータ間帯域を管理する帯域管理手段と、を備える呼制御装置であって、前記端末収容手段に収容された前記移動通信端末が所定の前記ルータ間を通じて通信を行った通信時間を計測する通信時間計測手段と、前記通信時間計測手段によって計測された通信時間に基づいて、前記端末収容手段による前記移動通信端末の収容を終了する収容終了手段と、を備えることを特徴とする呼制御装置。

請求項2

前記通信時間計測手段によって計測された通信時間が所定の時間範囲内である前記移動通信端末の台数計数する台数計数手段を更に備え、前記収容終了手段は、前記台数計数手段によって計数された台数が所定数を超えた場合に、前記所定数を超えた前記移動通信端末の台数だけ、前記端末収容手段が収容する前記移動通信端末のうち通信時間が前記所定の時間範囲内である前記移動通信端末の収容を終了する、ことを特徴とする請求項1に記載の呼制御装置。

請求項3

前記台数計数手段は、前記通信時間計測手段によって計測された通信時間が、第1の所定の時間範囲内である前記移動通信端末の台数と、前記第1の所定の時間範囲内よりも短い第2の所定の時間範囲内である前記移動通信端末の台数と、を計数し、前記収容終了手段は、前記第1の所定の時間範囲内である前記移動通信端末の台数が第1の所定数を超えた場合に前記第1の所定数を超えた前記移動通信端末の台数だけ前記端末収容手段が収容する前記移動通信端末のうち通信時間が前記第1の所定の時間範囲内である前記移動通信端末の収容を終了し、及び、前記第2の所定の時間範囲内である前記移動通信端末の台数が前記第1の所定数よりも多い第2の所定数を超えた場合に前記第2の所定数を超えた前記移動通信端末の台数だけ前記端末収容手段が収容する前記移動通信端末のうち通信時間が前記第2の所定の時間範囲内である前記移動通信端末の収容を終了する、ことを特徴とする請求項2に記載の呼制御装置。

請求項4

前記台数計数手段は、前記移動通信端末の計数を所定の時間帯毎に行うことを特徴とする請求項2又は3に記載の呼制御装置。

請求項5

前記通信時間計測手段によって計測された通信時間の平均通信時間を算出する平均通信時間算出手段を更に備え、前記収容終了手段は、前記平均通信時間算出手段によって算出された平均通信時間が、処理発動基準値以上である場合に、前記端末収容手段が収容する前記移動通信端末のうち通信時間が前記処理発動基準値以上の前記移動通信端末の収容を終了する処理を開始し、前記平均通信時間が前記処理発動基準値よりも小さい所定の処理停止基準値となったときに、通信時間が前記処理発動基準値以上の前記移動通信端末の収容を終了する処理を停止する、ことを特徴とする請求項1に記載の呼制御装置。

請求項6

移動通信端末が通信可能となるよう当該移動通信端末を収容する端末収容手段と、前記端末収容手段によって収容された前記移動通信端末の通信時に移動通信端末通信網のルータ間の帯域を管理する帯域管理手段と、を備える呼制御装置における帯域管理方法であって、前記端末収容手段に収容された前記移動通信端末が所定の前記ルータ間を通じて通信を行った通信時間を計測する通信時間計測ステップと、前記通信時間計測ステップによって計測された通信時間に基づいて、前記端末収容手段による前記移動通信端末の収容を終了する収容終了ステップと、を備えることを特徴とする帯域管理方法。

技術分野

0001

本発明は、ルータ間通信帯域を管理する呼制御装置及び帯域管理方法に関する。

背景技術

0002

従来、呼制御信号情報信号音声信号等)とが異なる経路を経由する通信ステムとして、例えば、特許文献1に記載されたものがある。ここでは、呼制御装置(CSCF)が移動通信端末から呼制御信号を受信すると、情報信号の送受信で使用するルータを指定し、移動通信端末同士での情報信号の送受信を可能としている。

先行技術

0003

特開2009−130424号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、このような通信システムでは、通常、負荷分散のために呼制御装置が複数存在している。そのため、複数の呼制御装置が、所定のルータ間を移動通信端末の通信経路としてそれぞれ指定している。この場合には、所定のルータ間の通信帯域は限られているため、例えば、各呼制御装置が使用可能な管理帯域として所定のルータ間の通信帯域が均等に割り当てられている。また、通常、各呼制御装置には、それぞれが通信を管理する移動通信端末の数が均等になるように、管理する移動通信端末が割り振られている。

0005

しかしながら、このような通信システムでは、ある呼制御装置に対して通信時間の長い移動通信端末が集中して割り振られる場合がある。この場合には、所定のルータ間において、他の呼制御装置の管理帯域には空きがあり所定のルータ間全体としての通信帯域には余裕があるにもかかわらず、通信時間の長い移動通信端末が集中した呼制御装置では使用可能な管理帯域を超えてしまい、この呼制御装置が管理する移動通信端末の接続を規制する必要が生じるという問題がある。

0006

そこで本発明は、通信帯域を有効に活用することができる呼制御装置及び通信帯域制御方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、移動通信端末が通信可能となるよう当該移動通信端末を収容する端末収容手段と、前記端末収容手段によって収容された前記移動通信端末の通信時に移動通信端末通信網のルータ間の帯域を管理する帯域管理手段と、を備える呼制御装置であって、前記端末収容手段に収容された前記移動通信端末が所定の前記ルータ間を通じて通信を行った通信時間を計測する通信時間計測手段と、前記通信時間計測手段によって計測された通信時間に基づいて、前記端末収容手段による前記移動通信端末の収容を終了する収容終了手段と、を備えることを特徴とする。

0008

また、本発明は、移動通信端末が通信可能となるよう当該移動通信端末を収容する端末収容手段と、前記端末収容手段によって収容された前記移動通信端末の通信時に移動通信端末通信網のルータ間の帯域を管理する帯域管理手段と、を備える呼制御装置における帯域管理方法であって、前記端末収容手段に収容された前記移動通信端末が所定の前記ルータ間を通じて通信を行った通信時間を計測する通信時間計測ステップと、前記通信時間計測ステップによって計測された通信時間に基づいて、前記端末収容手段による前記移動通信端末の収容を終了する収容終了ステップと、を備えることを特徴とする。

0009

この発明にあっては、移動通信端末の通信時間に基づいて、端末収容手段による移動通信端末の収容を終了する。このため、例えば、端末収容手段が収容する移動通信端末のうち、通信時間が長い移動通信端末の収容を終了することができる(例えば、移動通信端末のプロファイル情報を削除する)。従って、通信時間の長い移動通信端末などを1つの呼制御装置が集中して収容してしまうことが無くなり、呼制御装置が所定のルータ間において使用可能な管理帯域を超えてしまうことを低減でき、他の呼制御装置の管理帯域に余裕があるにもかかわらず移動通信端末の接続が規制されることが減少する。また、端末収容手段による収容が終了した移動通信端末は、他の呼制御装置によって収容され、所定のルータ間の通信が他の呼制御装置の管理帯域を通じて行われる。このように、1つの呼制御装置が通信時間の長い移動通信端末などを集中して収容してしまう前に、このような移動通信端末を他の呼制御装置に割り振ることができるため、各呼制御装置に割り当てられた管理帯域を有効に使用でき、ルータ間の通信帯域を有効に活用することができる。

0010

また、前記通信時間計測手段によって計測された通信時間が所定の時間範囲内である前記移動通信端末の台数計数する台数計数手段を更に備え、前記収容終了手段は、前記台数計数手段によって計数された台数が所定数を超えた場合に、前記所定数を超えた前記移動通信端末の台数だけ、前記端末収容手段が収容する前記移動通信端末のうち通信時間が前記所定の時間範囲内である前記移動通信端末の収容を終了する、ことが好適である。

0011

これにより、通信時間が所定の時間範囲内である移動通信端末の台数が所定数を超えた場合に、所定数を超えた移動通信端末の台数だけ、端末収容手段が収容する移動通信端末のうち通信時間が所定の時間範囲内である移動通信端末の収容を終了する。このため、例えば、所定の時間範囲として長い通信時間を設定することにより、端末収容手段が収容する移動通信端末のうち、通信時間が長い移動通信端末の収容を終了することができる。従って、1つの呼制御装置が、通信時間の長い移動通信端末など通信時間が所定の時間範囲内である移動通信端末を所定数を超えて集中して収容することが無くなり、呼制御装置が所定のルータ間において使用可能な管理帯域を超えてしまうことを低減できる。

0012

また、前記台数計数手段は、前記通信時間計測手段によって計測された通信時間が、第1の所定の時間範囲内である前記移動通信端末の台数と、前記第1の所定の時間範囲内よりも短い第2の所定の時間範囲内である前記移動通信端末の台数と、を計数し、前記収容終了手段は、前記第1の所定の時間範囲内である前記移動通信端末の台数が第1の所定数を超えた場合に前記第1の所定数を超えた前記移動通信端末の台数だけ前記端末収容手段が収容する前記移動通信端末のうち通信時間が前記第1の所定の時間範囲内である前記移動通信端末の収容を終了し、及び、前記第2の所定の時間範囲内である前記移動通信端末の台数が前記第1の所定数よりも多い第2の所定数を超えた場合に前記第2の所定数を超えた前記移動通信端末の台数だけ前記端末収容手段が収容する前記移動通信端末のうち通信時間が前記第2の所定の時間範囲内である前記移動通信端末の収容を終了する、ことが好適である。

0013

一般に、移動通信端末の通信時間が長いユーザは、通信時間が短いユーザよりも少なくなっている。このため、この通信時間の分布に対応して、呼制御装置が収容する移動通信端末を設定することができる。

0014

また、台数計数手段は、移動通信端末の計数を、例えば24時間毎など所定の時間帯毎に行うことができる。

0015

本発明は、前記通信時間計測手段によって計測された通信時間の平均通信時間を算出する平均通信時間算出手段を更に備え、前記収容終了手段は、前記平均通信時間算出手段によって算出された平均通信時間が、処理発動基準値以上である場合に、前記端末収容手段が収容する前記移動通信端末のうち通信時間が前記処理発動基準値以上の前記移動通信端末の収容を終了する処理を開始し、前記平均通信時間が前記処理発動基準値よりも小さい所定の処理停止基準値となったときに、通信時間が前記処理発動基準値以上の前記移動通信端末の収容を終了する処理を停止する、ことが好適である。

0016

これにより、平均通信時間が処理発動基準値以上である場合に、端末収容手段が収容する移動通信端末のうち通信時間が処理発動基準値以上の移動通信端末の収容を終了する。このため、1つの呼制御装置が、通信時間の長い移動通信端末を集中して収容することが無くなり、呼制御装置が所定のルータ間において使用可能な管理帯域を超えてしまうことを低減できる。

発明の効果

0017

本発明によれば、通信帯域を有効に活用することができる呼制御装置及び通信帯域制御方法を提供できる。

図面の簡単な説明

0018

通信システムの全体構成を示す図である。
CSCFがラウンドロビンによって移動通信端末を収容する構成を示す図である。
CSCFによる管理帯域を示す図である。
CSCFの機能ブロック図である。
CSCFのハードウェア構成図である。
CSCFで行われる処理の流れを示すフローチャートである。
中通信時間収容終了処理の流れを示すフローチャートである。
収容終了対象の移動通信端末を示す図である。
長通信時間収容終了処理の流れを示すフローチャートである。
CSCFが収容する移動通信端末の種類を示す図である。
通信時間に基づいて各CSCFに移動通信端末が収容される様子を示す図である。
CSCFの機能ブロック図である。
CSCFで行われる処理の流れを示すフローチャートである。
平均通信時間の変化と収容終了処理の開始タイミングを示す図である。

実施例

0019

以下、図面を参照しつつ本発明に係る呼制御装置および帯域管理方法を適用した通信システムの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

0020

(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態について説明する。第1の実施形態では、CSCF(呼制御装置)が収容する移動通信端末の台数を、移動通信端末の通信時間毎に上限を設けたものである。

0021

(通信システム1の全体構成)
第1の実施形態に係る通信システム1の全体構成について説明する。図1は、通信システムの全体構成を示す図である。ここで、図1に示す通信システム1は、IMS(IP Multimedia Subsystem)ネットワークであり、SIP(Session Initiated Protocol)を用いて、通信の接続を行っている。そのため、通信システム1は、自身が収容する移動通信端末100の通信を管理するC−Plane装置としてのCSCF(Call Session Control Function)20(呼制御装置)と、移動通信端末100間で音声通信パケットなどの情報信号を送受信するためのIPルータ網40と、を含んで構成される。

0022

更に、通信システム1は、移動通信端末100をCSCF20やIPルータ網40に接続するためのGW(GateWay)10を備えている。また、IPルータ網40とGW10との間にはAR(Access Router)50が接続され、GW10側の通信網とIPルータ網40側の通信網との接続を行っている。また、通信システム1は、移動通信端末100へ提供可能なサービスに関する情報が登録されたサービスプロファイル加入者情報)を保持するHSS(Home Subscriber Server)30を備えている。

0023

IPルータ網40は、IPルータ網40の境界に設置されるER(Edge Router)60と、所定の地域内のER60同士を接続するLCR(Local Core Router)70と、所定の地域間のLCR70同士を接続するCR(Core Router)80とを含んで構成されている。また、図示しないが、CR80には、IPルータ網40内のVPN(Virtual Private Network)経路を管理するRR(Route Reflector)が接続されている。

0024

なお、以下において、IPルータ網40内のER60,LCR70,CR80を単にルータとも呼ぶ。また、図1に示す通信システム1は、構成を簡略化して図示したものであり、移動通信端末100やCSCF20の数、及び、IPルータ網40を構成する各ルータの数などは、これに限定されるものではない。

0025

ここで、CSCF20が移動通信端末100を収容する処理の概略について説明する。まず、移動通信端末100は、電源ON状態かつ在圏状態のときに、CSCF20に対して自身を認識させ位置登録を要求する位置登録信号を送信する。この位置登録信号は、移動通信端末100からGW10を介してCSCF20へ送信される。CSCF20は、移動通信端末100から送信された初回の位置登録信号を受信すると、HSS30から初回の位置登録信号を送信した移動通信端末100に対応するサービスプロファイルを取得する。CSCF20は、移動通信端末100のサービスプロファイルに基づいて通信を管理する。このようにして、CSCF20は、移動通信端末100を収容する、即ち、移動通信端末100のサービスプロファイルを取得して保持し、通信を管理するものである。なお、通常は、移動通信端末100の電源がOFF状態となった場合、または通信圏外となったときに、CSCF20は当該移動通信端末100のサービスプロファイルを削除することによって収容を終了する。また、各CSCF20が移動通信端末100を収容する台数には制限が設けられており、制限を超える台数の移動通信端末100は収容することができない。

0026

なお、CSCF20が移動通信端末100を収容する際の負荷を分散するために、通常、図2に示すように複数のCSCF20が設けられている。このためGW10は、移動通信端末100から位置登録信号を受信すると、ラウンドロビンで順次CSCF20を選択し、選択したCSCF20に対して位置登録信号を送信する。

0027

次に、CSCF20が、自身が収容する移動通信端末100の通信を確立する処理について説明する。CSCF20は、移動通信端末100間の通信を制御し、ルータ間の帯域の管理を行うものである。具体的には、自身が収容する移動通信端末100から通信の確立を要求するINVITE信号接続要求)を受信すると、接続先の移動通信端末100を収容するCSCF20と通信を行い、移動通信端末100間での通信において使用するIPルータ網40のルータを選択し、選択したルータ間の帯域の管理を行う。なお、CSCF20には、管理対象となるルータ間が予め定められている。また、帯域の管理とは、移動通信端末100から接続先への接続要求がされると、選択されたルータ間の帯域に空きがある場合に移動通信端末100と接続先との接続を確立させ、空きがない場合には接続を行わない、という処理を行うことを指す。これにより、通信を行う移動通信端末100同士が、GW10、AR50及びIPルータ網40を介して接続され、GW10、AR50及びIPルータ網40を介した音声通話等の通信を行うことができる。

0028

また、通信システム1は、前述のように、負荷分散のためにCSCF20が複数設置されている。このため、図3に示すように、IPルータ網40内のルータA,B間の通信帯域を、複数のCSCF20(ここでは、CSCF20A,20B,20C,20Dとする)によって管理している。この場合には、各CSCF20に対し、ルータA,B間の通信帯域が予め均等に割り当てられる。例えば、ルータA,B間の通信帯域が100M(bps)である場合、各CSCF20A,20B,20C,20Dのそれぞれが管理する管理帯域として25Mずつが割り当てられる。CSCF20A,20B,20C,20Dは、各ルータ間毎に自身に割り当てられた管理帯域(25M)の範囲内で、移動通信端末100の通信の制御を行う。

0029

(CSCF20による移動通信端末100の収容処理の詳細)
次に、CSCF20が、移動通信端末100を収容する処理の詳細について説明する。図4は、CSCF20の機能ブロック図である。CSCF20は、移動通信端末100の収容を行う端末収容部201(端末収容手段)と、IPルータ網40内の各ルータ間の帯域を管理する帯域管理部202(帯域管理手段)と、端末収容部201に収容された移動通信端末100が通信を行った通信時間を各ルータ毎に計測する通信時間計測部203(通信時間計測手段)と、通信時間計測部203によって計測された通信時間が所定の時間範囲内である移動通信端末100の台数を計数する台数計数部204(台数計数手段)と、台数計数部204によって計数された移動通信端末100の台数に基づいて、端末収容部201による移動通信端末100の収容を終了する収容終了処理部205(収容終了手段)と、を備える

0030

端末収容部201は、上述したように、位置登録信号を送信した移動通信端末100に対応するサービスプロファイルをHSS30から取得することによって移動通信端末100の通信を制御可能なように収容するものである。また、端末収容部201は、サービスプロファイルに基づいて自身が収容する各移動通信端末100を識別可能となっており、移動通信端末100を識別するための識別情報を生成して記憶する。なお、端末収容部201は、移動通信端末100の電源がOFF状態や通信圏外となった場合には、識別情報内から当該移動通信端末100に関する情報を削除する。端末収容部201は、記憶している識別情報を、新たな移動通信端末100を収容したとき、及び、収容を終了したときに、帯域管理部202及び台数計数部204へ出力する。

0031

帯域管理部202は、端末収容部201が収容する移動通信端末100の通信開始時に、上述したように、通信において使用するIPルータ網40内のルータを選択し、移動通信端末100の接続を確立させるものである。また、帯域管理部202は、当該CSCF20が管理するルータ間において、移動通信端末100が通信を行ったときの接続の確立及び終了を示す接続情報を生成する。この接続情報には、どのルータ間を通じて通信を行ったかを示す情報が含まれている。ここで、どのルータ間を通じて通信を行ったかは、接続先等の情報から従来の技術を用いることにより把握することができる。また、帯域管理部202は、移動通信端末100の識別情報と接続情報とを対応付けし、これらの情報を移動通信端末100の接続が確立したとき及び接続が終了したときに通信時間計測部203へ出力する。

0032

通信時間計測部203は、各ルータ間毎、及び、各移動通信端末100毎に、移動通信端末100が通信を行った通信時間の累積値(以下、累積通信時間と言う)を算出するものである。具体的には、CSCF20が管理するルータ間における累積通信時間を算出する場合、帯域管理部202から入力された移動通信端末100の識別情報と接続情報とに基づいて、CSCF20が管理するルータ間における各移動通信端末100毎の通信時間を計測し、各移動通信端末100毎に通信時間を累積することによって、各移動通信端末100毎の累積通信時間を算出する。通信時間計測部203は、算出した累積通信時間と移動通信端末100の識別情報とを対応付けし、これらの情報を記憶する。また、通信時間計測部203は、記憶している情報を、台数計数部204及び収容終了処理部205へ出力する。この情報の出力は常時行われ、台数計数部204及び収容終了処理部205は、常に最新の情報(累積通信時間と移動通信端末100の識別情報とが対応付けされた情報)を把握している。なお、通信時間計測部203には、移動通信端末100の接続が確立したとき及び接続が終了したときに、帯域管理部202より接続情報が入力されるため、接続情報が入力された時刻に基づいて移動通信端末100の通信時間を算出することができる。また、記憶された累積通信時間は、例えば、毎日午前0時等の所定時刻リセットされる(累積通信時間をゼロにする)。

0033

台数計数部204は、通信時間計測部203から入力された累積通信時間が所定の時間範囲内である移動通信端末100の台数を、各ルータ間毎に計数するものである。第1の実施形態では、所定の時間範囲内として、a秒を超える長通信時間(例えば、a秒=600秒)、b秒を超えてa秒以下の中通信時間(例えば、b秒=30秒)、b秒以下の短通信時間の3種類を用いる。このため、台数計数部204は、CSCF20が管理するルータ間について、累積通信時間に基づいて各通信時間毎に移動通信端末100を分類し、各通信時間毎に分類された移動通信端末100の台数を計数するものである。なお、台数計数部204による移動通信端末100の計数は、所定の時間帯毎に行う。具体的には、台数計数部204は、所定の時間範囲毎に分類して計数した移動通信端末100の台数を、例えば、毎日午前0時等の所定の時刻毎にリセットする(台数をゼロにする)ものである。台数計数部204は、計数して求めた台数を収容終了処理部205へ出力する。更に、台数計数部204は、通信時間計測部203から入力された移動通信端末100の識別情報と、当該移動通信端末100を所定の時間範囲に分類したときの時刻情報(当該移動通信端末100の累積通信時間が、分類された通信時間の時間範囲となった時刻に対応する時刻を示す情報)とを対応付けし、これらの情報を記憶する。台数計数部204は、記憶している情報を常時、収容終了処理部205へ出力することにより、収容終了処理部205は常に最新の情報を把握している。なお、台数計数部204は、通信圏外になるなど端末収容部201による収容が終了した移動通信端末100について、端末収容部201より入力された識別情報より把握することができる。このため、台数計数部204は、記憶している移動通信端末100の台数から収容が終了した移動通信端末100の台数を減算する。これにより、台数計数部204は、現在、端末収容部201に収容されている移動通信端末100について、各通信時間毎に分類された台数を計数することができる。

0034

収容終了処理部205は、台数計数部204から入力された情報に基づいて、所定の時間範囲毎に計数された移動通信端末100の台数が、予め収容終了処理部205が記憶する所定数を超えたかどうかを判断する。所定数を超えている場合、収容終了処理部205は、所定数を超えた移動通信端末の台数だけ、端末収容部201が収容する移動通信端末のうち通信時間計測部203から入力された累積通信時間が所定の時間範囲内である移動通信端末100のサービスプロファイルを削除し、当該移動通信端末100の収容を終了するものである。なお、サービスプロファイルの削除の際に、収容終了処理部205は、削除対象となった所定の通信時間範囲内に分類されている移動通信端末100の中で、公平性の観点から最も古い時刻情報と対応付けられた移動通信端末100のサービスプロファイルの削除を行う。このようにして、端末収容部201に収容される移動通信端末100の台数を、長通信時間、中通信時間、短通信時間毎に予め収容終了処理部205が記憶する所定数を超えることがないように制御するものである。

0035

ここで、CSCF20のハードウェア構成について説明する。図5は、CSCF20のハードウェア構成図である。CSCF20は、物理的には、図5に示すように、CPU251、主記憶装置であるRAM252およびROM253、ハードディスク等の補助記憶装置254、ネットワークカード等のデータ送受信デバイスである通信インタフェース255などを含むコンピュータシステムとして構成されている。図4において説明した各機能は、図5に示すCPU251、RAM252等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、CPU251の制御のもとで通信インタフェース255を動作させて通信を行うとともに、RAM252や補助記憶装置254におけるデータの読み出しおよび書き込みを行うことで実現される。

0036

次に、CSCF20が管理するルータ間での通信状態に基づいて、CSCF20が移動通信端末100の収容を終了する処理の流れについて説明する。図6は、CSCF20で行われる処理の流れを示すフローチャートである。なお、台数計数部204は、各移動通信端末100毎の累積通信時間に基づいて、各移動通信端末100を、a秒を超える長通信時間、b秒を超えてa秒以下の中通信時間、b秒以下の短通信時間の3種類に分類し、各通信時間に該当する移動通信端末100の台数を把握するものとする。この、a秒,b秒については、予め台数計数部204に設定されているものとする。また、本処理は、CSCF20の動作中は常に実行されているものである。

0037

テップS101において通信時間計測部203は、端末収容部201が収容する移動通信端末100の通信が終了したかどうかを判断する。ここでは、帯域管理部202から出力された接続情報に基づいて、通信が終了したか否かを判断する。端末収容部201が収容する移動通信端末100のうち、いずれかの移動通信端末100の通信が終了したと判断(ステップS101:YES)されると、ステップS102へ進み、それ以外の場合(移動通信端末100が通信中である、又は、通信を行っていない。ステップS101:NO)には、ステップS101の処理を繰り返す。

0038

ステップS102(通信時間計測ステップ)において通信時間計測部203は、通信が終了した移動通信端末100についての累積通信時間nを算出する。

0039

次に台数計数部204は、ステップS102で累積通信時間nが算出された移動通信端末100が、長通信時間、中通信時間、短通信時間のどの通信時間に分類されるかを判断する。

0040

そのため、まず、ステップS103において台数計数部204は、累積通信時間nがb秒以下であるかどうかを判断する。b秒以下である場合(ステップS103:YES)、台数計数部204は当該移動通信端末100が短通信時間に該当すると判断し、ステップS101の処理へ戻る。ここで、移動通信端末100が短通信時間に該当する場合、当該移動通信端末100は通信時間が短い傾向があると考えられる。このような短通信時間に該当する移動通信端末100は、ルータ間の帯域の使用率が低いため、端末収容部201による収容を維持する。

0041

一方、累積通信時間nがb秒以下でない場合(ステップS103:NO)、台数計数部204は当該移動通信端末100が短通信時間に該当しないものと判断し、ステップS104の処理へ進む。

0042

ステップS104において台数計数部204は、累積通信時間nがa秒以下であるかどうかを判断する。a秒以下である場合(ステップS104:YES)、台数計数部204は当該移動通信端末100が中通信時間に該当すると判断し、ステップS105における中通信時間収容終了処理へ進む。一方、累積通信時間nがa秒以下でない場合(ステップS104:NO)、台数計数部204は当該移動通信端末100が中通信時間に該当しない、即ち、長通信時間に該当するものと判断し、ステップS106における長通信時間収容終了処理へ進む。

0043

まず、ステップS105における中通信時間収容終了処理の詳細について説明する。図7は、中通信時間収容終了処理の流れを示すフローチャートである。ステップS201(台数計数ステップ)において台数計数部204は、記憶している情報(移動通信端末100の識別情報と、当該移動通信端末100を所定の時間範囲に分類したときの時刻情報とが対応付けされた情報)から、中通信時間であると判定されている移動通信端末100の台数Bを計数する。

0044

ステップS202において収容終了処理部205は、ステップS201で計数された台数Bが、中通信時間移動通信端末閾値β以下であるかどうかを判断する。この中通信時間移動通信端末閾値βは、予め収容終了処理部205に設定されているものとする。台数Bが中通信時間移動通信端末閾値β以下である場合(ステップS202:YES)、収容終了処理部205は、中通信時間である当該移動通信端末100の収容を維持したまま、中通信時間収容終了処理を終了する。一方、ステップS202において台数Bが中通信時間移動通信端末閾値β以下でない場合(ステップS202:NO)には、ステップS203の処理へ進む。

0045

ステップS203(収容終了ステップ)において収容終了処理部205は、端末収容部201に収容されている中通信時間と判定された移動通信端末100の中で最も古い移動通信端末100の収容を終了する。具体的には、図8に示すように、中通信時間であると判定されている移動通信端末100の台数Bがβ+1となったときに、最も古い時刻情報と対応付けられた移動通信端末100のサービスプロファイルを削除し、当該移動通信端末100の収容を終了する。これにより、端末収容部201が収容する中通信時間の移動通信端末100の台数Bが中通信時間移動通信端末閾値βを超えることがない。

0046

ステップS202で台数Bが中通信時間移動通信端末閾値β以下であると判定された場合、及び、ステップS203の処理の終了後、中通信時間収容終了処理を終了し、図6のステップS101の処理へ戻り、上述の処理を繰り返す。

0047

次に、ステップS106における長通信時間収容終了処理の詳細について説明する。図9は、長通信時間収容終了処理の流れを示すフローチャートである。ステップS301(台数計数ステップ)において台数計数部204は、記憶している情報(移動通信端末100の識別情報と、当該移動通信端末100を所定の時間範囲に分類したときの時刻情報とが対応付けされた情報)から、長通信時間であると判定されている移動通信端末100の台数Aを計数する。

0048

ステップS302において収容終了処理部205は、ステップS301で算出された台数Aが、長通信時間移動通信端末閾値α以下であるかどうかを判断する。この長通信時間移動通信端末閾値αは、予め収容終了処理部205に設定されているものとする。なお、長通信時間移動通信端末閾値αは、中通信時間移動通信端末閾値βよりも少ない数となっている。台数Aが長通信時間移動通信端末閾値α以下である場合(ステップS302:YES)、収容終了処理部205は、長通信時間である当該移動通信端末100の収容を維持したまま、長通信時間収容終了処理を終了する。一方、ステップS302において台数Aが長通信時間移動通信端末閾値α以下でない場合(ステップS302:NO)には、ステップS303の処理へ進む。

0049

ステップS303(収容終了ステップ)において収容終了処理部205は、端末収容部201に収容されている長通信時間であると判定された移動通信端末100の中で最も古い移動通信端末100の収容を終了する。具体的な処理は、図8を用いて説明した図7のステップS203の処理と同様である。これにより、端末収容部201が収容する長通信時間の移動通信端末100の台数Aが長通信時間移動通信端末閾値αを超えることがない。

0050

ステップS302で台数Aが長通信時間移動通信端末閾値α以下であると判定された場合、及び、ステップS303の処理の終了後、長通信時間収容終了処理を終了し、図6のステップS101の処理へ戻り、上述の処理を繰り返す。

0051

以上の処理を行うことにより、例えば、長通信時間移動通信端末閾値αを10台、中通信時間移動通信端末閾値βを30台とした場合、図10に示すように、1つのCSCF20が収容する移動通信端末100は、長通信時間の移動通信端末100は上限10台、中通信時間の移動通信端末100は上限が30台となる。これにより、あるCSCF20が、長時間の通信を行う移動通信端末100を集中して収容することがなくなり、当該CSCF20に割り当てられた管理帯域を超えてしまうことを低減できる。

0052

また、あるCSCF20が収容を終了した移動通信端末100は、再度、位置登録を行う。この際、GW10はラウンドロビンで移動通信端末100を収容するCSCF20を選択するため、再度、位置登録を行った移動通信端末100は、他のCSCF20に収容される。なお、移動通信端末100が再度位置登録を行ったときに、再び元のCSCF20に収容される場合がある。この場合であっても、上述した処理により、移動通信端末100が長時間の通信を行ったときに元のCSCF20による収容が終了し、他のCSCF20へ収容される。また、CSCF20は、長時間の通信を行う移動通信端末100を再度収容したとしても、上述の収容終了処理を繰り返すことにより、当該CSCF20に割り当てられた管理帯域を超えてしまうことを低減できる。

0053

これにより、図11に示すように、IPルータ網40内のルータA,B間の通信帯域を4つのCSCF20(CSCF20A,20B,20C,20D)によって管理している場合、通信時間の長い移動通信端末100(長通信時間,中通信時間の移動通信端末)が1つのCSCF20に集中することなく、各CSCF20に分散して収容される。このため、ルータA,B間において、各CSCF20(CSCF20A,20B,20C,20D)の管理帯域(25M)の使用率を均等化することができる。図11では、各CSCF20の管理帯域25Mのうち、20Mが使用されている様子を示している。

0054

また、各CSCF20間で管理帯域に関する情報などを交換することなく、各CSCF20が移動通信端末100の収容を終了するだけで管理帯域の使用率が均等化される。

0055

また、移動通信端末100のユーザは、決まった相手と通信を行うことが多いと想定できる。このため、決まった相手との通信の際には、いつも同じIPルータ網40内のルータ間を通じて通信を行うこととなる。そこで、上述のように、通信時間に基づいて収容するCSCF20を決定することにより、ルータ間においてCSCF20に割り当てられた管理帯域を超えてしまうことを低減できる。

0056

(第1の実施形態の作用・効果)
続いて、第1の実施形態にかかる通信システム1の作用及び効果について説明する。第1の実施形態の通信システム1によれば、移動通信端末100の通信時間に基づいて、収容終了処理部205が端末収容部201による移動通信端末100の収容を終了する。このため、端末収容部201が収容する移動通信端末のうち、通信時間が長い移動通信端末100の収容を終了することができる。従って、通信時間の長い移動通信端末100を1つのCSCF20が集中して収容してしまうことが無くなり、CSCF20が所定のルータ間において使用可能な管理帯域を超えてしまうことを低減でき、他のCSCF20の管理帯域に余裕があるにもかかわらず移動通信端末100の接続が規制されることが減少する。

0057

また、端末収容部201による収容が終了した移動通信端末100は、他のCSCF20によって収容され、所定のルータ間の通信が他のCSCF20の管理帯域を通じて行われる。このように、1つのCSCF20が通信時間の長い移動通信端末100を集中して収容してしまう前に、このような移動通信端末100を他のCSCF20に割り振ることができるため、各CSCF20に割り当てられた管理帯域を有効に使用でき、ルータ間の通信帯域を有効に活用することができる。

0058

また、通信時間が所定の時間範囲内である移動通信端末100の台数が所定数を超えた場合に、所定数を超えた移動通信端末の台数だけ、端末収容部201が収容する移動通信端末のうち通信時間が所定の時間範囲内である移動通信端末の収容を終了する。このため、所定の時間範囲として長い通信時間を設定することにより、端末収容部201が収容する移動通信端末100のうち、通信時間が長い移動通信端末の収容を終了することができる。従って、1つのCSCF20が、通信時間の長い移動通信端末100など通信時間が所定の時間範囲内である移動通信端末100を所定数を超えて集中して収容することが無くなり、CSCF20が所定のルータ間において使用可能な管理帯域を超えてしまうことを低減できる。

0059

また、移動通信端末100の通信時間が長いユーザは、通信時間が短いユーザよりも少なくなっている。このため、長通信時間移動通信端末閾値αを中通信時間移動通信端末閾値βよりも少ない数に設定することにより、移動通信端末100のユーザの通信時間の分布に対応して、CSCF20が収容する移動通信端末100を設定することができる。

0060

また、本発明とは異なる方法によって、CSCF20間の利用帯域偏りをなくすようにIPルータ網40の各ルータ間の帯域を管理する場合には、例えば、各ルータによって帯域の管理を行うことや、帯域管理用に集中管理データベース構築することが想定できる。しかしながら、上記第1の実施形態に示す構成を用いる場合には、CSCF20の処理内容を変更するだけで良く、また他のCSCF20との直接的な機能の連携も不要であるため、帯域管理を行う他の方法に比べてシステムの構築が容易となる。

0061

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、CSCF(呼制御装置)が収容する移動通信端末の平均通信時間が所定値となるように、移動通信端末を収容することで、各CSCFが使用する帯域を均等化するものである。なお、第2の実施形態は、第1の実施形態におけるCSCF20を、処理の異なるCSCF200に置き換えたものであり、通信システムの全体構成等は第1の実施形態と同様であるため説明を省略する。また、第1の実施形態と同様の構成要素については、同一番号を付して説明を省略する。

0062

(CSCF200による移動通信端末100の収容処理の詳細)
CSCF200が、移動通信端末100を収容する処理の詳細について説明する。図12は、CSCF200の機能ブロック図である。CSCF200は、移動通信端末100の収容を行う端末収容部201(端末収容手段)と、IPルータ網40内の各ルータ間の帯域を管理する帯域管理部202(帯域管理手段)と、端末収容部201に収容された移動通信端末100が通信を行った通信時間を各ルータ毎に計測する通信時間計測部203(通信時間計測手段)と、通信時間計測部203によって計測された通信時間の平均通信時間を算出する平均通信時間算出部206(平均通信時間算出手段)と、平均通信時間算出部206によって算出された平均通信時間に基づいて、端末収容部201による移動通信端末100の収容を終了する収容終了処理部205A(収容終了手段)と、を備える。

0063

通信時間計測部203は、各ルータ間毎、及び、各移動通信端末100毎に、移動通信端末100の累積通信時間を算出するものである。また、通信時間計測部203は、累積通信時間と移動通信端末100の識別情報とを対応付けし、これらの情報を記憶する。また、通信時間計測部203は、記憶している情報を、平均通信時間算出部206及び収容終了処理部205Aへ出力する。この情報の出力は常時行われ、平均通信時間算出部206及び収容終了処理部205Aは、常に最新の情報(累積通信時間と移動通信端末100の識別情報とが対応付けされた情報)を把握している。

0064

平均通信時間算出部206は、CSCF200が管理する各ルータ間において、端末収容部201に収容された移動通信端末100の累積通信時間の平均通信時間を算出するものである。具体的には、まず、通信時間計測部203から入力された各移動通信端末100の累積通信時間に基づいて、CSCF200が管理するルータ間を通じて通信を行った移動通信端末100の累積通信時間をルータ間毎に合計する。次に、この合計値を、当該CSCF200が収容する全ての移動通信端末100の台数で除算することによって、平均通信時間を求めるものである。また、平均通信時間算出部206は、算出した平均通信時間を収容終了処理部205Aへ出力する。この出力は常時行われ、収容終了処理部205Aは、常に最新の情報(平均通信時間)を把握している。

0065

収容終了処理部205Aは、平均通信時間算出部206から入力された平均通信時間が予め収容終了処理部205Aが記憶した所定の処理発動基準値以上である場合に、端末収容部201が収容する移動通信端末100のうち通信時間計測部203から入力された累積通信時間が処理発動基準値以上の移動通信端末100の収容を終了する処理を開始するものである。具体的には、端末収容部201によって収容された移動通信端末100のうち累積通信時間が処理発動基準値以上の移動通信端末100のサービスプロファイルを1つずつ削除するものである。このサービスプロファイルの削除は、例えば、素早く平均通信時間を小さな値にするために、累積通信時間が長い移動通信端末100から順に削除する。また、収容終了処理部205Aは、平均通信時間算出部206によって算出された平均通信時間が処理発動基準値よりも小さい所定の処理停止基準値となったときに、移動通信端末100の収容を終了する処理を停止するものである。具体的には、継続して行われている移動通信端末100のサービスプロファイルの削除を停止する。なお、この削除の停止は、実際には削除を行わないだけであって、実質的には中止処理のようなものは無い。

0066

また、CSCF200も、第1の実施形態におけるCSCF20と同様に、図5に示すようなコンピュータシステムとして構成されている。

0067

次に、CSCF200が管理するルータ間での通信状態に基づいて、CSCF200が移動通信端末100の収容を終了する処理の流れについて説明する。図13は、CSCF200で行われる処理の流れを示すフローチャートである。図14は、平均通信時間の変化と収容終了処理の開始タイミングを示す図である。また、本処理は、CSCF200の動作中は常に実行されているものである。

0068

ステップS401において通信時間計測部203は、端末収容部201が収容する移動通信端末100の通信が終了したかどうかを判断する。ここでは、帯域管理部202から出力された接続情報に基づいて、通信が終了したか否かを判断する。端末収容部201が収容する移動通信端末100のうち、いずれかの移動通信端末100の通信が終了したと判断(ステップS401:YES)されると、ステップS402へ進み、それ以外の場合(移動通信端末100が通信中である、又は、通信を行っていない。ステップS401:NO)には、ステップS401の処理を繰り返す。

0069

ステップS402(通信時間計測ステップ)において通信時間計測部203は、通信が終了した移動通信端末100についての累積通信時間nを算出する。

0070

ステップS403(平均通信時間算出ステップ)において平均通信時間算出部206は、累積通信時間nと、当該CSCF200が収容する全ての移動通信端末100の台数とに基づいて平均通信時間mを算出する。

0071

ステップS404において収容終了処理部205Aは、移動通信端末100の収容を終了するか否かの判断を行うタイミングであるかどうかを判断する。この移動通信端末100の収容を終了するか否かの判断は、所定の周期毎(例えば、1分毎)に行われるものである。収容終了処理を行うか否かを判断するタイミングでない場合(ステップS404:NO)、ステップS403へ戻り上述の処理を繰り返す。一方、収容終了処理を行うか否かを判断するタイミングであると判断された場合(ステップS404:YES)には、ステップS405の処理へ進む。

0072

ステップS405において収容終了処理部205Aは、平均通信時間mが予め定められた処理発動基準値d以下であるかどうかを判断する。平均通信時間mが処理発動基準値d以下である場合(ステップS405:YES)、収容終了処理部205Aは、収容終了処理を行う必要がないものとしてステップS401の処理へ戻る。一方、平均通信時間mが処理発動基準値d以下でない場合(ステップS405:NO、図14における時刻t1)、ステップS406の処理へ進む。

0073

ステップS406(収容終了ステップ)において収容終了処理部205Aは、端末収容部201に収容されている移動通信端末100のうち、通信時間が処理発動基準値dを超えている移動通信端末100のサービスプロファイルを削除し、当該移動通信端末100収容を終了する処理を行う。

0074

ステップS407(平均通信時間算出ステップ)において収容終了処理部205Aは、ステップS402と同様に、累積通信時間nと、移動通信端末100の台数とに基づいて平均通信時間mを算出する。

0075

ステップS408(収容終了ステップ)において収容終了処理部205Aは、平均通信時間mが処理停止基準値c以下となったかどうかを判断する。平均通信時間mが処理停止基準値c以下でない場合(ステップS408:NO)、収容終了処理部205AはステップS406の処理へ戻り収容終了処理を行う。一方、平均通信時間mが処理停止基準値c以下となった場合(ステップS408:YES、図14における時刻t2)、収容終了処理部205AはステップS401の処理へ戻る。これにより、ステップS406における収容終了処理が停止する。

0076

以上の処理を行うことにより、あるCSCF200が、長時間の通信を行う移動通信端末100を集中して収容することがなくなり、当該CSCF200に割り当てられた管理帯域を超えてしまうことを低減できる。

0077

また、あるCSCF200が収容を終了した移動通信端末100は、再度、位置登録を行う。この際、GW10はラウンドロビンで移動通信端末100を収容するCSCF200を選択するため、再度、位置登録を行った移動通信端末100は、他のCSCF200に収容される。このため、第1の実施形態と同様に、通信時間の長い移動通信端末100が1つのCSCF200に集中すること無く各CSCF200に分散して収容され、CSCF200が管理するルータ間において、各CSCF200の管理帯域の使用率を均等化することができる。

0078

また、各CSCF200間で管理帯域に関する情報などを交換することなく、各CSCF200が移動通信端末100の収容を終了するだけで管理帯域の使用率が均等化される。

0079

(第2の実施形態の作用・効果)
続いて、第2の実施形態にかかる通信システムの作用及び効果について説明する。第2の実施形態の通信システムによれば、移動通信端末100の通信時間に基づいて、収容終了処理部205Aが端末収容部201による移動通信端末100の収容を終了する。このため、端末収容部201が収容する移動通信端末のうち、通信時間が長い移動通信端末100の収容を終了することができる。従って、通信時間の長い移動通信端末100を1つのCSCF200が集中して収容してしまうことが無くなり、CSCF200が所定のルータ間において使用可能な管理帯域を超えてしまうことを低減でき、他のCSCF200の管理帯域に余裕があるにもかかわらず移動通信端末100の接続が規制されることが減少する。

0080

また、端末収容部201による収容が終了した移動通信端末100は、他のCSCF200によって収容され、所定のルータ間の通信が他のCSCF200の管理帯域を通じて行われる。このように、1つのCSCF200が通信時間の長い移動通信端末100を集中して収容してしまう前に、このような移動通信端末100を他のCSCF200に割り振ることができるため、各CSCF200に割り当てられた管理帯域を有効に使用でき、ルータ間の通信帯域を有効に活用することができる。

0081

また、平均通信時間算出部206によって算出される平均通信時間が、処理発動基準値d以上である場合に、端末収容部201が収容する移動通信端末100のうち通信時間が処理発動基準値d以上の移動通信端末100の収容を終了する。このため、1つのCSCF200が、通信時間の長い移動通信端末100を集中して収容することが無くなり、CSCF200が所定のルータ間において使用可能な管理帯域を超えてしまうことを低減できる。

0082

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、第1の実施形態では、通信時間に基づいて長通信時間、中通信時間、短通信時間の3種類に移動通信端末100を分類するものとしたが、3種類に限定されること無く、より多くの種類に分類してもよい。この場合には、より細かく移動通信端末100を分類してCSCF20に収容することができるため、各CSCF20に割り当てられた管理帯域をより有効に使用でき、ルータ間の通信帯域をより有効に活用することができる。

0083

1…通信システム、20,200…CSCF、40…IPルータ網、100…移動通信端末、201…端末収容部、202…帯域管理部、203…通信時間計測部、204…台数計数部、205,205A…収容終了処理部、206…平均通信時間算出部。

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