(57)【要約】  複数のエッジノード（１）を含んで構成され、エッジノード（１）が連携してサービスを提供する通信システムのエッジノード（１）として動作するノード装置であって、ユーザ端末から送信された情報パケットを処理するエッジサーバ（４０）と、情報パケットを受信した場合に、受信した情報パケットである受信パケットの転送先を決定し、決定した転送先に向かう方路へ受信パケットを出力するエッジ通信処理部（１０）と、を備え、エッジ通信処理部（１０）は、受信パケットの転送先の決定処理および決定した転送先に向かう方路への受信パケットの出力処理をプログラマブルなハードウェアで実現された回路で行う。
2017145389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のエッジノードを含んで構成され、前記エッジノードが連携してサービスを提供する通信システムの前記エッジノードとして動作するノード装置であって、
ユーザ端末から送信された情報パケットを処理するエッジサーバと、
前記情報パケットを受信した場合に、当該受信した情報パケットである受信パケットの転送先を決定し、決定した転送先に向かう方路へ前記受信パケットを出力するエッジ通信処理部と、
を備え、
前記エッジ通信処理部は、前記受信パケットの転送先の決定処理および前記決定した転送先に向かう方路への前記受信パケットの出力処理をプログラマブルなハードウェアで実現された回路で行う、
ことを特徴とするノード装置。
【請求項２】
前記エッジ通信処理部は、
前記受信パケットの転送先を当該受信パケットの識別情報に基づいて前記エッジサーバまたは他のエッジノードに決定する処理を前記決定処理として実行する振り分け回路と、
複数の情報パケットが多重化された状態のパケットが入力されると多重化を解いて複数の情報パケットに分離し、多重化させることが可能な情報パケットが存在している場合には多重化させることが可能な情報パケット同士を多重化して前記振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ出力し、多重化させることが可能な情報パケットが存在していない場合には情報パケットを多重化することなく前記振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ出力する処理を前記出力処理として実行する多重分離回路と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のノード装置。
【請求項３】
前記エッジ通信処理部は、
前記振り分け回路および前記多重分離回路をそれぞれ複数備える、
ことを特徴とする請求項２に記載のノード装置。
【請求項４】
前記エッジ通信処理部は、
ユーザ端末との通信で使用する通信リソースを予め決められたリソース割り当てルールに基づいて決定する、前記プログラマブルなハードウェアで実現されたリソース割り当て回路、
をさらに備えることを特徴とする請求項２または３に記載のノード装置。
【請求項５】
複数のエッジノードを含んで構成され、前記エッジノードが連携してサービスを提供する通信システムの前記エッジノードとして動作するノード装置であって、
ユーザ端末から送信された情報パケットを処理するエッジサーバと、
前記情報パケットを受信した場合に当該情報パケットの識別情報に基づいて転送先を前記エッジサーバまたは他のエッジノードに決定する振り分け回路と、
前記情報パケットが入力されると前記振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ前記入力された情報パケットを出力する多重分離回路と、
ユーザ端末との通信で使用する通信リソースを予め決められたリソース割り当てルールに基づいて決定するリソース割り当て回路と、
を備え、
前記振り分け回路、前記多重分離回路および前記リソース割り当て回路は専用のハードウェアで実現されている、
ことを特徴とするノード装置。
【請求項６】
前記多重分離回路は、
複数の情報パケットが多重化された状態のパケットが入力されると多重化を解いて複数の情報パケットに分離し、多重化させることが可能な複数の情報パケットが存在している場合には多重化させることが可能な複数の情報パケットを多重化して前記振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ出力する、
ことを特徴とする請求項５に記載のノード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークを形成するノード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、クラウドコンピューティング技術により、特定の情報処理機能および情報をユーザ側では所有せず、ネットワーク内に存在するサーバで情報を保存するサービス、およびサーバ上の情報を利用するサービスなどが普及している。クラウドコンピューティングは、データセンタなどに配備されるサーバおよびストレージなどの情報通信機器の物理的な構成および所在をユーザが意識することなしに、ネットワーク経由でこれらの機器が提供するサービスを利用する情報処理形態である。また、ネットワーク上に分散する複数の情報通信機器を連携させ、サービス提供に必要となる情報処理をそれら複数の情報通信機器間で分担し、処理負荷および通信量を効率化する、分散情報通信処理システムを用いた形態も検討されている。この分散情報通信処理の形態を導入することにより、ユーザ端末上で発生した情報の変化に対して、特にユーザ端末の近傍に位置する情報通信機器上で処理を行い、短時間で応答するサービスにも対応できると考えられている。一般に、上記のようにユーザ端末近傍に配置された情報通信機器をエッジノードあるいはエッジサーバと呼ぶ。【０００３】
従来の分散情報通信処理システムの一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の情報通信処理システムは、ネットワーク経由で複数の情報通信機器がサービスを提供するものであり、応答速度および消費電力を改善し、さらに、信頼性の改善を実現している。特許文献１に記載の情報通信処理システムにおいては、端末類の近傍でフィルタ処理を実行するエントランスノードと、情報処理位置を変更してデータセンタの代わりに情報処理と通信処理とを実行するインテリジェントノードと、それらを管理する管理ノードとが連携することにより、リアルタイム型情報処理を実現している。【０００４】
また、特許文献２には、ネットワーク機能の仮想化にあたりネットワークの負荷分散を実現可能とする構成が開示されている。特許文献２に記載の仮想マシン配置設計装置は、要求リソースを入力する手段と、入力した要求リソースに基づき、ネットワーク機能を仮想化する仮想マシンを配置する物理マシンを選択する仮想マシン配置先計算手段とを備え、仮想マシン配置先計算手段は、要求リソースで指定される条件に適合する物理マシンに仮想マシンをそれぞれ配置した場合において、物理マシンが接続するネットワークに流れるトラフィック量を予測し、予測したトラフィック量から、ネットワークのリンクの利用率をバランスさせる物理マシンを仮想マシンの配置先として選択している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５４４００６号公報
【特許文献２】国際公開第２０１４／２０８６６１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の発明は、情報処理を行う装置を選択し、選択した装置で処理するデータパケットを選択した装置へ転送する通信制御部を備えているが、データパケットを確実かつ最少遅延で選択した装置まで転送するための仕組みおよび機能を備えていない。また、通信制御部はソフトウェアまたはハードウェアにて構成するとされており、ソフトウェアで構成する場合はデータパケットの転送処理時間が不確定となる。一方、ハードウェアで構成する場合は汎用性に欠け、様々なサービスに適用することはできない。【０００７】
また、特許文献２に記載の発明では、ネットワークの利用率をバランスさせることは出来るが、データパケットの転送時間を保証するための仕組みおよび機能は備えていない。そのため、特許文献２に記載の発明を高速応答が必要なサービスすなわち低遅延での応答が必要なサービスに適用することができない。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、データパケットが転送された後に、あらかじめ定めた時間内に転送先まで到達させることが可能なノード装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るノード装置は、複数のエッジノードを含んで構成され、エッジノードが連携してサービスを提供する通信システムのエッジノードとして動作する。ノード装置は、ユーザ端末から送信された情報パケットを処理するエッジサーバと、情報パケットを受信した場合に、受信した情報パケットである受信パケットの転送先を決定し、決定した転送先に向かう方路へ受信パケットを出力する。また、ノード装置は、受信パケットの転送先の決定処理および決定した転送先に向かう方路への受信パケットの出力処理をプログラマブルなハードウェアで実現された回路で行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかるノード装置は、情報パケットをあらかじめ定めた時間内に転送先まで到達させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるノード装置が適用される通信システムの構成例を示す図
【図２】実施の形態１にかかるノード装置であるエッジノードの構成例を示す図
【図３】実施の形態１にかかるエッジノードが備えているエッジ通信処理部の構成例を示す図
【図４】実施の形態１にかかるエッジ通信処理部のハードウェア構成の一例を示す図
【図５】実施の形態１にかかるプログラマブルハードウェアの変更処理手順の一例を示すフローチャート
【図６】実施の形態１にかかるプログラマブルハードウェアの変更処理手順の一例を示すフローチャート
【図７】実施の形態１にかかる多重化優先制御設定部の動作の一例を示すフローチャート
【図８】実施の形態１にかかる振り分けパタン設定部の動作の一例を示すフローチャート
【図９】実施の形態２にかかるエッジノードの構成例を示す図
【図１０】実施の形態２にかかるエッジ通信処理部の構成例を示す図
【図１１】実施の形態２にかかるエッジ通信処理部のハードウェア構成の一例を示す図
【図１２】実施の形態３にかかるエッジノードのエッジ通信処理部の構成例を示す図
【図１３】実施の形態３にかかるエッジ通信処理部のハードウェア構成の一例を示す図
【図１４】実施の形態３にかかるリソース割り当てパラメータ設定部の動作の一例を示すフローチャート
【図１５】実施の形態４にかかるエッジノードのエッジ通信処理部の構成例を示す図
【図１６】実施の形態４にかかるエッジ通信処理部のハードウェア構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態にかかるノード装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるノード装置が適用される通信システムの構成例を示す図である。
【００１４】
実施の形態１にかかるノード装置が適用される通信システムは、実施の形態１にかかるノード装置である複数のエッジノード１と、サーバなどである複数の情報処理装置１０１とを含んで構成されている。エッジノード１および情報処理装置１０１はネットワーク１００に接続され、クラウドコンピューティングを実現している。ネットワーク１００は、コアネットワーク、および監視制御ネットワークなどの各種ネットワークを含んで構成された通信ネットワークである。監視制御ネットワークは、エッジノード１、および情報処理装置１０１などの各機器が制御情報を送受信するためのネットワークであり、複数の機器が連携して負荷を分散しながら１つの機能、すなわちサービスを実現するために必要な制御情報などを送受信する際に使用される。
【００１５】
各エッジノード１は、光アクセスネットワーク２００または無線アクセスネットワーク３００であるアクセスネットワークを経由して端末２０１と通信するためのインタフェース部を有し、様々な端末２０１との間で情報パケットの送受信を行う。情報パケットは、様々なアプロケーションのデータを通信相手先まで送信するためのパケットであり、データパケットとも呼ばれる。各エッジノード１は、他のエッジノード１または情報処理装置１０１である他の機器と連携し、負荷を分散しつつ端末２０１に対してサービスを提供する。各エッジノード１は、端末２０１から受信した情報パケットが自装置内で処理すべきものであればこれを処理し、受信したパケットが他の機器、すなわち他のエッジノード１または情報処理装置１０１で処理されるものであれば、情報パケットをコアネットワーク経由で他の機器へ転送する。端末２０１は、エッジノード１および情報処理装置１０１を含んで構成された通信ネットワークから各種サービスの提供を受ける、様々な種類のユーザ端末である。
【００１６】
なお、図１に示した構成は一例であり、エッジノード１、情報処理装置１０１、端末２０１の数は図示したものに限定されない。
【００１７】
図２は、実施の形態１にかかるノード装置であるエッジノード１の構成例を示す図である。エッジノード１は、エッジ通信処理部１０、通信制御部２０、スイッチ部３０、エッジサーバ４０、光インタフェース部５０および無線インタフェース部６０を備える。図２では、光インタフェース部を光ＩＦ部、無線インタフェース部を無線ＩＦ部と記載している。本明細書においても、以下、光インタフェース部を光ＩＦ部と記載し、無線インタフェース部を無線ＩＦ部と記載する。
【００１８】
光ＩＦ部５０は、図１に示した光アクセスネットワーク２００に接続され、光アクセスネットワーク２００を経由して端末２０１との間で様々な種類のデータが格納された情報パケットを送受信する。無線ＩＦ部６０は、図１に示した無線アクセスネットワーク３００に接続され、無線アクセスネットワーク３００を経由して端末２０１との間で様々な種類のデータが格納された情報パケットを送受信する。
【００１９】
エッジ通信処理部１０は、他の機器から受信した情報パケットの転送処理を行う。具体的には、エッジ通信処理部１０は、光ＩＦ部５０または無線ＩＦ部６０を介して端末２０１からの情報パケットが入力されると、入力された情報パケットを解析して転送先を決定し、決定結果に従ってスイッチ部３０またはエッジサーバ４０に情報パケットを出力する。すなわち、エッジ通信処理部１０は、情報パケットを受信した場合、その転送先を決定し、決定した転送先に向かう方路へ情報パケットを出力する。また、エッジ通信処理部１０は、スイッチ部３０またはエッジサーバ４０からユーザ端末宛ての情報パケットが入力されると光ＩＦ部５０または無線ＩＦ部６０を介して宛先の端末２０１へ送信する。また、エッジ通信処理部１０は、自装置すなわち自エッジノード１で処理すべき情報パケットがコアネットワークから送信されてきた場合はエッジサーバ４０へ出力する。
【００２０】
通信制御部２０は、監視制御ネットワークに接続され、監視制御ネットワークから受信した制御パケットに格納されている制御情報に基づいて、エッジ通信処理部１０に対してリソース管理情報およびコネクション管理情報を送るとともに、エッジノード１全体の運用および保守に関する処理を行う。
【００２１】
リソース管理情報は、例えば、クラウドコンピューティングを実現している各機器、すなわちエッジノード１または情報処理装置１０１のハードウェアリソース、およびソフトウェアリソースなどに関する情報である。リソース管理情報には、クラウドコンピューティングを実現している各機器が提供するサービスすなわち各機器が処理可能なアプリケーションに関する情報などが含まれる。コネクション管理情報は、例えば、クラウドコンピューティングを実現している各機器と通信する際に使用する情報である。コネクション管理情報には、ＩＰアドレス、情報パケットを転送する際に使用する優先制御の種類、および情報パケットを転送する際の多重化実施条件すなわち２つ以上の情報パケットを１つのパケットにまとめる条件、などが含まれる。本実施の形態では、リソース管理情報およびコネクション管理情報は、他のエッジノード１、情報処理装置１０１、およびクラウドコンピューティングを実現しているネットワークの管理装置などである、監視制御ネットワークに接続されている他の機器から、制御パケットに格納された制御情報として送信されてくるものとする。通信制御部２０は、監視制御ネットワークから受信した制御パケットに格納されている制御情報がリソース管理情報またはコネクション管理情報である場合、制御情報を取り出してエッジ通信処理部１０へ出力する。
【００２２】
スイッチ部３０は、コアネットワークに接続され、コアネットワーク内に配置されている他のエッジノード１および情報処理装置１０１との間で情報パケットを送受信する。
【００２３】
エッジサーバ４０は、エッジ通信処理部１０から情報パケットを受け取るとこれを処理し、処理結果を情報パケットに格納してエッジ通信処理部１０へ返送する、複数の情報処理部４１、４２および４３を備える。エッジサーバ４０は、複数の端末２０１から送信されてきた情報パケットと、コアネットワーク内の機器すなわち他のエッジノード１または情報処理装置１０１から送信されてきた情報パケットとを複数の情報処理部４１から４３の中の２つ以上を使用して同時に処理することが可能である。また、エッジサーバ４０は、単一の端末２０１またはコアネットワーク内の単一の機器から送られてきた複数の情報パケットを複数の情報処理部４１から４３の中の２つ以上を使用して並列に処理することも可能である。本実施の形態ではエッジサーバ４０が情報処理部４１から４３を備えることとしたが情報処理部の数をこれに限定するものではない。
【００２４】
図３は、エッジノード１が備えているエッジ通信処理部１０の構成例を示す図である。エッジ通信処理部１０は、多重分離回路１１、振り分け回路１２、ハードウェア構成設定部１３、多重化優先制御設定部１４および振り分けパタン設定部１５を備える。多重分離回路１１および振り分け回路１２は、回路構成を変更することが可能なデバイスであるプログラマブルハードウェア７０により実現されている。なお、プログラマブルハードウェア７０は既存の一般的なプログラマブルロジックデバイスである。
【００２５】
多重分離回路１１は、光ＩＦ部５０、無線ＩＦ部６０、エッジサーバ４０およびスイッチ部３０との間で情報パケットの送受信を行う。このとき、多重分離回路１１は、送信待ち状態の情報パケットの中に送信先が同じ情報パケットが複数存在していれば、予め設定されている処理ルールに従い、送信先が同一である複数の情報パケットの一部または全てを１つの情報パケットにまとめて、すなわち多重化して、送信する。情報パケットの送信先は、情報パケットに含まれている識別情報に基づいて振り分け回路１２が決定する。そのため、多重分離回路１１は、情報パケットを受け取ると、情報パケットから識別情報を抽出して振り分け回路１２へ出力する。また、多重分離回路１１は、複数の情報パケットが１つにまとめられた状態の情報パケット、すなわち複数の情報パケットが多重化された状態の情報パケットを受信した場合、多重化を解いて元の複数の情報パケットに戻す。多重分離回路１１は、多重化を解いて元の複数の情報パケットに戻した場合、多重化を解いた後の複数の情報パケットの各々から識別情報を抽出して振り分け回路１２へ出力する。
【００２６】
振り分け回路１２は、多重分離回路１１から情報パケットの識別情報が入力されると、入力された識別情報および予め設定されている処理ルールに基づいて情報パケットの転送先を決定し、決定した転送先を多重分離回路１１に通知する。
【００２７】
多重化優先制御設定部１４は、通信制御部２０から入力される情報に基づき、多重分離回路１１が複数の情報パケットを１つの方路へ転送する際の優先順位および複数の情報パケットを１つの情報パケットにまとめるための処理ルールを生成し、生成した優先順位および処理ルールを多重分離回路１１へ送信する。多重分離回路１１は、複数の情報パケットを１つの情報パケットにまとめる処理である多重化処理および情報パケットの転送処理を行う場合、多重化優先制御設定部１４から受け取った処理ルールに従って行う。
【００２８】
振り分けパタン設定部１５は、通信制御部２０から入力される情報に基づき、振り分け回路１２が情報パケットの転送先を決定する際の処理ルールを生成し、生成した処理ルールを振り分け回路１２へ送信する。振り分け回路１２は、情報パケットの転送先を決定する場合、振り分けパタン設定部１５から受け取った処理ルールに従って転送先を決定する。
【００２９】
ハードウェア構成設定部１３は、通信制御部２０から入力される情報に基づき、プログラマブルハードウェア７０の回路構成を定めて、実際の処理回路として動作できるようにする設定をプログラマブルハードウェア７０に対して行う。
【００３０】
続いて、エッジ通信処理部１０のハードウェア構成設定部１３、多重化優先制御設定部１４および振り分けパタン設定部１５を実現するハードウェア構成について説明する。図４は、エッジ通信処理部１０のハードウェア構成の一例を示す図である。なお、既に説明したように、多重分離回路１１および振り分け回路１２はプログラマブルハードウェア７０により実現される。
【００３１】
エッジ通信処理部１０のハードウェア構成設定部１３、多重化優先制御設定部１４および振り分けパタン設定部１５は、ソフトウェアで実現される。これらの各部は、プロセッサ８１、メモリ８２、レジスタ８３およびＤＰＲＡＭ（Dual  Port  Random  Access  Memory）８４を含んで構成された処理回路８０により実現することができる。
【００３２】
ハードウェア構成設定部１３、多重化優先制御設定部１４および振り分けパタン設定部１５を実現するためのソフトウェアはプログラムとして記述され、メモリ８２に格納される。ハードウェア構成設定部１３、多重化優先制御設定部１４および振り分けパタン設定部１５は、これらの各部を実現するためのプログラムをプロセッサ８１がメモリ８２からを読み出して実行することにより実現される。すなわち、処理回路８０は、プロセッサ８１により実行されるときに、多重化優先制御処理用の設定値および振り分けパタン処理用の設定値を通信制御部２０から取得するステップ、情報パケット転送優先順位を決定するステップ、情報パケット処理ルールおよび振り分け処理ルールを生成するステップ、多重分離回路１１または振り分け回路１２へ上記優先順位および上記ルールをそれぞれ送信するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ８２を備える。また、これらのプログラムは、ハードウェア構成設定部１３、多重化優先制御設定部１４、振り分けパタン設定部１５の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
【００３３】
ここで、プロセッサ８１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）、システムＬＳＩ（Large  Scale  Integration）などである。メモリ８２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）などである。
【００３４】
レジスタ８３およびＤＰＲＡＭ８４は、プログラマブルハードウェア７０の回路構成を変更する際に使用される。
【００３５】
図４に示したコンフィグ回路９０は、ハードウェア構成設定部１３が決定した回路構成となるようにプログラマブルハードウェア７０の設定を変更するための電子回路であり、ハードウェア構成設定部１３に含まれる。
【００３６】
続いて、プログラマブルハードウェア７０の回路構成を変更する動作を説明する。図５は、プログラマブルハードウェア７０の変更処理手順の一例を示すフローチャートである。図５に示した動作は、例えば、通信制御部２０が、プログラマブルハードウェア７０の構成を示すハードウェア構成情報を含んだ制御パケットを監視制御ネットワークから受信した場合に開始する。通信制御部２０は、監視制御ネットワークから制御パケットを受信すると、受信した制御パケットを解析し、ハードウェア構成情報を含んでいるか否か判別可能であるものとする。ハードウェア構成情報を含んでいるか否かは、例えば、ハードウェア構成情報を含んでいることを示す情報をパケットヘッダまたはデータを格納するための領域内の予め決められた領域に格納することにより判別できるようにする。
【００３７】
プログラマブルハードウェア７０の回路構成を変更する動作では、まず、通信制御部２０がハードウェア構成設定部１３にハードウェア構成情報を入力する（ステップＳ１１）。ハードウェア構成設定部１３では、通信制御部２０から受け取ったハードウェア構成情報がＤＰＲＡＭ８４に入力される。ハードウェア構成情報は、プログラマブルハードウェア７０のベンダなどから提供される開発ツールを用いて生成される。なお、通信制御部２０がハードウェア構成設定部１３にハードウェア構成情報を入力する構成すなわち監視制御ネットワーク経由でエッジノード１にハードウェア構成情報が入力される構成としたがこの形態に限定するものではない。エッジノード１が通信ケーブルを接続するためのコネクタなどを備え、通信ケーブルを使用してエッジノード１に直接接続された機器からハードウェア構成情報を入力するような形態としてもよい。
【００３８】
次に、通信制御部２０からハードウェア構成設定部１３にアプリケーション変更指示情報が入力される（ステップＳ１２）。ハードウェア構成設定部１３では、通信処理部２０から受け取ったアプリケーション変更指示情報がレジスタに書き込まれる。アプリケーション変更指示情報は、プログラマブルハードウェア７０の回路構成の変更開始を指示する情報である。
【００３９】
ハードウェア構成設定部１３は、アプリケーション変更指示情報が入力されるとプログラマブルハードウェア７０の変更処理を実行する（ステップＳ１３）。このステップＳ１３で実行する変更処理の詳細手順を図６に示す。
【００４０】
図６は、プログラマブルハードウェア７０の変更処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図６に示した処理手順の説明では、「ハードウェア構成設定部１３」は「ハードウェア構成設定部１３として動作するためのプログラムを実行中のプロセッサ８１」を意味するものとする。ハードウェア構成設定部１３は、アプリケーション変更指示情報が入力されるとＤＰＲＡＭ８４にアクセスし、ハードウェア構成情報が書き込まれていることを確認すると（ステップＳ１３１）、ＤＰＲＡＭ８４を更新禁止に設定する（ステップＳ１３２）。次に、ハードウェア構成設定部１３は、ＤＰＲＡＭ８４からハードウェア構成情報を読み出してコンフィグ回路９０へ転送する（ステップＳ１３３）。コンフィグ回路９０は、ハードウェア構成情報を、実際に回路変更を行うためのデータに変換した上でプログラマブルハードウェア７０へ転送する。ハードウェア構成設定部１３は、ハードウェア構成情報の転送が終了すると、ＤＰＲＡＭ８４の更新禁止を解除し、ＤＰＲＡＭ８４が更新されるのを許可する（ステップＳ１３４）。
【００４１】
続いて、多重化優先制御設定部１４および振り分けパタン設定部１５の処理手順を図７および図８を用いて説明する。図７は、多重化優先制御設定部１４の動作の一例を示すフローチャート、図８は、振り分けパタン設定部１５の動作の一例を示すフローチャートである。
【００４２】
多重化優先制御設定部１４は、通信制御部２０からリソース管理情報またはコネクション管理情報が入力されると図７に示した処理を開始する。同様に、振り分けパタン設定部１５は、通信制御部２０からリソース管理情報またはコネクション管理情報が入力されると図８に示した処理を開始する。
【００４３】
多重化優先制御設定部１４は、通信制御部２０から情報が入力されると、まず、入力された情報に基づいて多重化優先制御処理用の設定値を更新する（ステップＳ２１）。すなわち、多重化優先制御設定部１４は、通信制御部２０から過去に入力された情報に基づいて設定した多重化優先制御処理用の設定値を、通信制御部２０から新たに入力された情報に基づいて更新する。多重化優先制御処理用の設定値には、実施する優先制御の種類を示す値、情報パケットに格納される各種情報の種類ごとの優先度を示す値、情報パケットの多重化処理を実行する条件を示す値、および多重化処理の対象とする情報パケットの条件を示す値、などが含まれる。多重化優先制御設定部１４は、通信制御部２０から情報が入力されると、入力された情報に基づいて、多重化優先制御処理用の設定値に含まれている各種値の一部または全てを更新する。なお、通信制御部２０から入力された情報の内容によっては更新が必要な設定値が存在しない場合もありえる。その場合、多重化優先制御設定部１４は、多重化優先制御処理用の設定値を更新しない。また、後述するステップＳ２２からＳ２４についても実行しない。
【００４４】
次に、多重化優先制御設定部１４は、ステップＳ２１で更新した後の多重化優先制御処理用の設定値に基づいて、情報パケットの転送優先順位（Ａ）の生成および情報パケットの処理ルール（Ｂ）を生成する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。ステップＳ２２では、例えば、情報パケットの種類ごとの優先順位すなわち情報パケットに格納されている情報の種類ごとの転送優先順位を生成する。ステップＳ２３では、多重化優先制御設定部１４は、例えば、実施する優先制御の種類、パケット多重化処理の実施の有無、および多重化処理の対象とする情報パケットの条件などを含んだ処理ルールを生成する。多重化処理の対象とする情報パケットの条件とは、多重化処理の対象とする情報パケットの種類、および多重化処理の対象とする情報パケットのサイズ、などである。
【００４５】
次に、多重化優先制御設定部１４は、ステップＳ２２で生成した転送優先順位（Ａ）およびステップＳ２３で生成した処理ルール（Ｂ）を多重分離回路１１へ送信する（ステップＳ２４）。転送優先順位（Ａ）および処理ルール（Ｂ）を受信した多重分離回路１１は受信した転送優先順位（Ａ）および処理ルール（Ｂ）に従って動作を行うように設定を変更する。
【００４６】
振り分けパタン設定部１５の動作説明に移り、振り分けパタン設定部１５は、通信制御部２０から情報が入力されると、まず、入力された情報に基づいて振り分けパタン処理の設定値を更新する（ステップＳ３１）。すなわち、振り分けパタン設定部１５は、通信制御部２０から過去に入力された情報に基づいて設定した振り分けパタン処理の設定値を、通信制御部２０から新たに入力された情報に基づいて更新する。振り分けパタン処理の設定値には、情報パケットに格納される各種情報の種類ごとの振り分け先、すなわち転送先を示す値、などが含まれる。情報パケットに格納される各種情報の種類ごとの振り分け先すなわち転送先を示す値は、例えば、通信システムを形成しているエッジノード１の数が変動した場合に更新される。振り分けパタン設定部１５は、通信制御部２０から情報が入力されると、入力された情報に基づいて、振り分けパタン処理の設定値に含まれている各種値の一部または全てを更新する。なお、通信制御部２０から入力された情報の内容によっては更新が必要な設定値が存在しない場合もありえる。その場合、振り分けパタン設定部１５は、振り分けパタン処理の設定値を更新しない。また、後述するステップＳ３２からＳ３３についても実行しない。
【００４７】
次に、振り分けパタン設定部１５は、ステップＳ３１で更新した後の振り分けパタン処理の設定値に基づいて、振り分け処理ルール（Ｃ）を生成する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２では、例えば、自エッジノード１で処理可能な情報が格納された情報パケットを自エッジノード１で処理せずに他のエッジノード１へ転送する条件などを含んだ処理ルールを生成する。振り分けパタン設定部１５は、例えば、自エッジノード１と同じ機能を有している他のエッジノード１の数、これらの他のエッジノード１が有しているハードウェアリソースおよびソフトウェアリソースなどに基づいて、自エッジノード１で処理可能な情報が格納された情報パケットを自エッジノード１で処理せずに他のエッジノード１へ転送する条件、転送先の候補となる他のエッジノード１が複数存在する場合の転送先の選択方法、などを決定する。
【００４８】
次に、振り分けパタン設定部１５は、ステップＳ３２で生成した処理ルール（Ｃ）を振り分け回路１２へ送信する（ステップＳ３３）。処理ルール（Ｃ）を受信した振り分け回路１２は受信した処理ルール（Ｃ）に従って動作を行うように設定を変更する。
【００４９】
以上のように、本実施の形態にかかるエッジノード１において、エッジ通信処理部１０は、回路構成を変更可能なプログラマブルハードウェア７０によって構成された多重分離回路１１および振り分け回路１２を用いて、情報パケットの転送処理と、情報パケットの多重化処理および分離処理とを行うこととした。これにより、エッジノード１においては、光ＩＦ部５０または無線ＩＦ部６０を介して各端末２０１から受信した情報パケットを自装置内のエッジサーバ４０または他のエッジノード１が備えているエッジサーバ４０へ転送する処理、および、エッジサーバ４０が処理した情報パケットを光ＩＦ部５０または無線ＩＦ部６０を介して端末２０１へ転送する処理をハードウェア回路が実施するため、端末からエッジサーバの間およびエッジサーバから端末の間での情報パケットの転送を予め定めた設計通りの時間で行うことが出来る。すなわち、本実施の形態にかかるエッジノード１によれば、情報パケットをあらかじめ定めた時間内に転送先まで到達させることが可能となる。また、本実施の形態にかかるエッジノード１は、プログラマブルハードウェア７０の回路構成を変更して、多重分離回路１１および振り分け回路１２の規模および接続先の数を変更することにより、様々な種類のサービスに適用することが可能である。よって、本実施の形態にかかるエッジノード１は、様々な用途に対応可能な分散処理システムを構成することが出来る。
【００５０】
また、多重分離回路１１が複数の情報パケットを１つにまとめる処理を行うので、通信データ量が削減され、ネットワークやエッジノード１内の負荷を軽減することが出来る。
【００５１】
実施の形態２．
図９は、実施の形態２にかかるエッジノードの構成例を示す図である。実施の形態２にかかるエッジノード１ａは、実施の形態１にかかるエッジノード１のエッジ通信処理部１０および通信制御部２０をエッジ通信処理部１０ａおよび通信制御部２０ａに置き換えたものである。これら以外の構成要素は実施の形態１のエッジノード１と同様であるため説明を省略する。
【００５２】
エッジノード１ａの通信制御部２０ａは、実施の形態１の通信制御部２０の処理を行う処理部＃１、＃２および＃３を備えている。通信制御部２０ａは、同時に異なる３つの制御指示すなわち上述したリソース管理情報およびコネクション管理情報などをエッジ通信処理部１０ａに送ることが可能である。処理部＃１、＃２および＃３のそれぞれの動作は実施の形態１の通信制御部２０と同様であるため、詳細説明を省略する。
【００５３】
図１０は、実施の形態２にかかるエッジ通信処理部１０ａの構成例を示す図である。エッジ通信処理部１０ａは、多重分離回路１１ａ、振り分け回路１２ａ、ハードウェア構成設定部１３、多重化優先制御設定部１４ａおよび振り分けパタン設定部１５ａを備える。多重分離回路１１ａおよび振り分け回路１２ａは、プログラマブルハードウェア７０ａにより実現されている。なお、プログラマブルハードウェア７０ａは実施の形態１のプログラマブルハードウェア７０と同じものである。本実施の形態では実施の形態１のエッジ通信処理部１０と異なる部分について説明する。
【００５４】
多重分離回路１１ａは、全体処理回路１１０および複数の処理回路１１１，１１２，１１３を備える。処理回路１１１，１１２，１１３は、実施の形態１の多重処理回路１１と同様の回路である。多重分離回路１１ａは、実施の形態１の多重分離回路１１が行う処理を並列に行うことが可能であり、複数の情報パケットを同時に処理することができる。全体処理回路１１０は、情報パケットが入力された場合に処理回路１１１、１１２および１１３の何れで処理させるのかを決定する。例えば、情報パケットが入力されるごとに処理回路１１１、１１２および１１３に順番に情報パケットを処理させる。
【００５５】
振り分け回路１２ａは、複数の処理回路１２１，１２２，１２３を備える。処理回路１２１，１２２，１２３は、実施の形態１の振り分け回路１２と同様の回路である。振り分け回路１２ａは、実施の形態１の振り分け回路１２が行う処理を並列に行うことができる。処理回路１２１、１２２および１２３は、多重分離回路１１ａの処理回路１１１、１１２および１１３のいずれか１つと１対１で接続されている。処理回路１２１、１２２および１２３は、接続されている処理回路１１１、１１２または１１３から情報パケットの識別情報を受け取ると、情報パケットの転送先を決定する。
【００５６】
多重化優先制御設定部１４ａは、全体処理部１４０および複数の処理部１４１，１４２，１４３を備える。処理部１４１，１４２，１４３は、実施の形態１の多重化優先制御設定部１４と同様の処理を実行する。多重化優先制御設定部１４ａは、実施の形態１の多重化優先制御設定部１４が行う処理を並列に行うことができる。全体処理部１４０は、通信制御部２０ａの処理部＃１、＃２または＃３から情報パケットが入力された場合に処理部１４１、１４２および１４３の何れで処理させるのかを決定する。例えば、情報が入力されるごとに処理部１４１、１４２および１４３に順番に処理を実行させる。
【００５７】
振り分けパタン設定部１５ａは、複数の処理部１５１，１５２，１５３を備える。処理部１５１，１５２，１５３は、実施の形態１の振り分けパタン設定部１５と同様の処理を実行する。振り分けパタン設定部１５ａは、実施の形態１の振り分けパタン設定部１５が行う処理を並列に行うことができる。処理回路１５１、１５２および１５３は、多重化優先制御設定部１４ａの処理回路１４１、１４２および１４３のいずれか１つと１対１で接続されている。処理回路１５１、１５２および１５３は、通信制御部２０ａから情報が入力され、かつ接続されている処理回路１４１、１４２または１４３が処理を開始した場合に処理を開始する。
【００５８】
また、多重化優先制御設定部１４ａが備えている全体処理部１４０、および多重分離回路１１ａが備えている全体処理回路１１０は、通信制御部２０ａの処理機能に連携して動作する各部の３つの処理部および処理回路の結果をまとめる処理を行う。つまり、異なる３つのサービス等に対応した処理を同時に並行して実行するが、情報パケットの転送処理はまとめる必要があるため、並列に実行した処理の結果をまとめる処理を多重化優先制御設定部１４ａの全体処理部１４０および多重分離回路１１ａの全体処理回路１１０が行うようにしている。
【００５９】
図１１は、実施の形態２にかかるエッジ通信処理部１０ａのハードウェア構成の一例を示す図である。エッジ通信処理部１０ａのハードウェア構成設定部１３、多重化優先制御設定部１４ａおよび振り分けパタン設定部１５ａは、実施の形態１のハードウェア構成設定部１３、多重化優先制御設定部１４および振り分けパタン設定部１５と同様に、ソフトウェアで実現される。これらの各部は、図１１に示したプロセッサ８１、メモリ８２、レジスタ８３およびＤＰＲＡＭ８４を含んで構成された処理回路８０により実現することができる。処理回路８０は、図４に示した処理回路８０と同じものである。すなわち、エッジ通信処理部１０ａのハードウェア構成設定部１３、多重化優先制御設定部１４ａおよび振り分けパタン設定部１５ａは、これらの各部を実現するためのプログラムをプロセッサ８１がメモリ８２から読み出して実行することにより実現される。
【００６０】
このように、本実施の形態のエッジノード１ａは、実施の形態１のエッジノード１が実行する処理を同時に並行して実行可能な構成とした。これにより、例えば、異なる複数のサービスに対応した処理を単一のシステムを用いて実現することが可能となる。
【００６１】
なお、３つの処理を並行して実行可能な構成を示して説明したが、並列に実行可能な処理の数をこれに限定するものではない。
【００６２】
実施の形態３．
図１２は、実施の形態３にかかるエッジノードのエッジ通信処理部の構成例を示す図である。なお、実施の形態３にかかるエッジノードの全体構成は、図１２に示したエッジ通信処理部１０ｂを除いて実施の形態１にかかるエッジノード１と同様である。本実施の形態では実施の形態１と異なる部分について説明を行う。
【００６３】
エッジ通信処理部１０ｂは、実施の形態１にかかるエッジノード１が備えているエッジ通信処理部１０に対してリソース割り当て回路１６およびリソース割り当てパラメータ設定部１７を追加したものである。リソース割り当て回路１６およびリソース割り当てパラメータ設定部１７は、光ＩＦ部５０および無線ＩＦ部６０における通信リソース、すなわち波長、タイムスロット、周波数などの割り当て処理を行うための構成要素である。
【００６４】
リソース割り当て回路１６は、多重分離回路１１および振り分け回路１２と同様にプログラマブルハードウェア７０ｂにより実現されている。なお、プログラマブルハードウェア７０ｂは実施の形態１のプログラマブルハードウェア７０と同じものである。
【００６５】
リソース割り当てパラメータ設定部１７は、通信制御部２０から入力される情報に基づき、光ＩＦ部５０および無線ＩＦ部６０が端末２０１と通信する際に使用する波長、タイムスロットおよび周波数などのリソースをリソース割り当て回路１６が割り当てるためのルールを生成する。リソース割り当てパラメータ設定部１７が作成するルールは、エッジノードが端末２０１との通信で使用する通信リソースをリソース割り当て回路１６が割り当てる際に使用するルールである。リソース割り当てパラメータ設定部１７は、ルールを決定するとリソース割り当て回路１６に送信する。リソース割り当て回路１６は、リソース割り当てパラメータ設定部１７から受け取ったルールに従い、光ＩＦ部５０および無線ＩＦ部６０に転送される情報パケットのデータ量に応じたリソース割り当て情報を生成して多重分離回路１１に送信する。多重分離回路１１は、リソース割り当て回路１６から受け取った情報が示すリソースを使用して情報パケットを送信する。このとき、多重分離回路１１は、実施の形態１と同様に、必要に応じて情報パケットの多重化を行う。
【００６６】
図１３は、実施の形態３にかかるエッジ通信処理部１０ｂのハードウェア構成の一例を示す図である。エッジ通信処理部１０ｂのハードウェア構成設定部１３、多重化優先制御設定部１４、振り分けパタン設定部１５およびリソース割り当てパラメータ設定部１７は、実施の形態１のハードウェア構成設定部１３、多重化優先制御設定部１４および振り分けパタン設定部１５と同様に、ソフトウェアで実現される。これらの各部は、図１３に示したプロセッサ８１、メモリ８２、レジスタ８３およびＤＰＲＡＭ８４を含んで構成された処理回路８０により実現することができる。処理回路８０は、図４に示した処理回路８０と同じものである。すなわち、エッジ通信処理部１０ｂのハードウェア構成設定部１３、多重化優先制御設定部１４、振り分けパタン設定部１５およびリソース割り当てパラメータ設定部１７は、これらの各部を実現するためのプログラムをプロセッサ８１がメモリ８２から読み出して実行することにより実現される。
【００６７】
図１４は、リソース割り当てパラメータ設定部１７の動作の一例を示すフローチャートである。リソース割り当てパラメータ設定部１７は、通信制御部２０から通信リソースに関係する情報が入力されると図１４に示した処理を開始する。
【００６８】
リソース割り当てパラメータ設定部１７は、通信制御部２０から通信リソースに関係する情報が入力されると、まず、入力された情報に基づいてリソース割り当てパラメータ処理の設定値を更新する（ステップＳ４１）。すなわち、リソース割り当てパラメータ設定部１７は、通信制御部２０から過去に入力された情報に基づいて設定したリソース割り当てパラメータ処理の設定値を通信制御部２０から新たに入力された情報に基づいて更新する。リソース割り当てパラメータ処理の設定値には、使用可能な波長、周波数、エッジノード１に接続している各端末２０１のＱｏＳ（Quality  of  Service）、およびエッジノード１に接続している各端末２０１が契約しているサービスの種類などが含まれる。リソース割り当てパラメータ設定部１７は、通信制御部２０から情報が入力されると、入力された情報に基づいて、リソース割り当てパラメータ処理の設定値に含まれている各種値の一部または全てを更新する。なお、通信制御部２０から入力された情報の内容によっては更新が必要な設定値が存在しない場合もありえる。その場合、リソース割り当てパラメータ設定部１７は、リソース割り当てパラメータ処理の設定値を更新しない。また、後述するステップＳ４２からＳ４３についても実行しない。
【００６９】
次に、リソース割り当てパラメータ設定部１７は、ステップＳ４１で更新した後のリソース割り当てパラメータ処理の設定値に基づいて、リソース割り当てルール（Ｄ）を生成する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２では、例えば、自エッジノード１に接続している各端末２０１へ割り当てる帯域の配分、自エッジノード１に接続している各端末２０１との通信で使用する端末２０１ごとの波長、周波数、タイムスロットの割り当て方、などの情報を含んだリソース割り当てルールを生成する。
【００７０】
次に、リソース割り当てパラメータ設定部１７は、ステップＳ４２で生成したリソース割り当てルール（Ｄ）をリソース割り当て回路１６へ送信する（ステップＳ４３）。リソース割り当てルール（Ｄ）を受信したリソース割り当て回路１６は受信したリソース割り当てルール（Ｄ）に従って動作を行うように設定を変更する。
【００７１】
一般に、高速応答が必要なサービスに対して分散処理方式を適用したシステムを用いる場合、高速性能を実現するポイントは、端末からエッジノードの間およびエージノードから端末の間での情報パケットの転送時間および処理時間を目的の範囲内に収めることである。従って、サービスによっては、端末から送信された情報パケットの種別を見ることによって、その後エッジサーバ１にて処理がなされ、さらにその後にある端末に向けて情報パケットが送信されることを見越してスケジューリングすることが可能である。このスケジューリングの内容を、リソース割り当てパラメータ設定部１７が生成するリソース割り当てルール（Ｄ）に組み込んでおけば、振り分け回路１２が常時識別している情報パケットの種別に基づいて、エッジサーバから端末へ送信される情報パケットの転送に必要なリソースを、該当する端末を収容している光ＩＦ部５０または無線ＩＦ部６０に対して予め確保することが出来る。
【００７２】
このように、実施の形態３にかかる情報管理装置のエッジ通信処理部１０ｂは、端末２０１との通信にリソースを割り当てる際のリソース割り当てルールを生成するリソース割り当てパラメータ設定部１７と、リソース割り当てルールに従って通信リソースの割り当てを行うリソース割り当て回路１６とをさらに備えることとした。これにより、エッジサーバから端末２０１へ送信される情報パケットの転送に必要なリソースを適切に無駄なく確保することが可能となる。
【００７３】
実施の形態４．
図１５は、実施の形態４にかかるエッジノードのエッジ通信処理部の構成例を示す図である。なお、実施の形態４にかかるエッジノードの全体構成は、図１５に示したエッジ通信処理部１０ｃを除いて実施の形態１にかかるエッジノード１と同様である。本実施の形態では実施の形態１，３と異なる部分について説明を行う。
【００７４】
エッジ通信処理部１０ｃは、実施の形態３のエッジ通信処理部１０ｂからハードウェア構成設定部１３を削除し、多重分離回路１１、振り分け回路１２およびリソース割り当て回路１６をプログラマブルではないハードウェア７１で実現した構成となっている。多重分離回路１１、振り分け回路１２、多重化優先制御設定部１４、振り分けパタン設定部１５、リソース割り当て回路１６およびリソース割り当てパラメータ設定部１７が実行する処理は、実施の形態１のエッジ通信処理部１０または実施の形態３のエッジ通信処理部１０ｂの同じ符号が付された回路または設定部が実行する処理と同様である。
【００７５】
図１６は、実施の形態４にかかるエッジ通信処理部１０ｃのハードウェア構成の一例を示す図である。エッジ通信処理部１０ｃのハードウェア構成は、図１３に示した実施の形態３にかかるエッジ通信処理部１０ｂのハードウェア構成からコンフィグ回路９０を削除したものである。コンフィグ回路９０を削除した点以外は実施の形態３と同様であるため、各ハードウェアの説明は省略する。
【００７６】
実施の形態４にかかるエッジ通信処理部１０ｃは、多重分離回路１１、振り分け回路１２およびリソース割り当て回路１６がプログラマブルではないため、様々なサービスやネットワーク環境への対応が難しい反面、例えば、専用のハードウェアとしてのＩＣ（Integrated  Circuit）にこれらの回路を集積することにより、装置のコストを低減することが可能となる。なお、実施の形態３にかかるエッジ通信処理部１０ｂをプログラマブルではないハードウェア７１で実現する構成について説明したが、実施の形態１にかかるエッジ通信処理部１０および実施の形態２にかかるエッジ通信処理部１０ａをプログラマブルではないハードウェア７１で実現しても装置のコストを低減することが可能である。
【００７７】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１  エッジノード、１０  エッジ通信処理部、１１  多重分離回路、１２  振り分け回路、１３  ハードウェア構成設定部、１４  多重化優先制御設定部、１５  振り分けパタン設定部、１６  リソース割り当て回路、１７  リソース割り当てパラメータ設定部、２０  通信制御部、３０  スイッチ部、４０  エッジサーバ、４１から４３  情報処理部、５０  光インタフェース部、６０  無線インタフェース部、７０，７０ａ，７０ｂ  プログラマブルハードウェア、８０，１１１から１１３，１２１から１２３，１４１から１４３，１５１から１５３  処理回路、８１  プロセッサ、８２  メモリ、８３  レジスタ、８４  ＤＰＲＡＭ、９０  コンフィグ回路、１００  ネットワーク、１０１  情報処理装置、１１０  全体処理回路、１４０  全体処理部、２００  光アクセスネットワーク、２０１  端末、３００  無線アクセスネットワーク。
【図１】
2017145389.tif 000003
【図２】
2017145389.tif 000004
【図３】
2017145389.tif 000005
【図４】
2017145389.tif 000006
【図５】
2017145389.tif 000007
【図６】
2017145389.tif 000008
【図７】
2017145389.tif 000009
【図８】
2017145389.tif 000010
【図９】
2017145389.tif 000011
【図１０】
2017145389.tif 000012
【図１１】
2017145389.tif 000013
【図１２】
2017145389.tif 000014
【図１３】
2017145389.tif 000015
【図１４】
2017145389.tif 000016
【図１５】
2017145389.tif 000017
【図１６】
2017145389.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月21日(2016.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のエッジノードを含んで構成され、前記エッジノードが連携してサービスを提供する通信システムの前記エッジノードとして動作するノード装置であって、
ユーザ端末から送信された情報パケットを処理するエッジサーバと、
前記情報パケットを受信した場合に、当該受信した情報パケットである受信パケットの転送先および転送先での処理順序を決定し、決定した転送先に向かう方路へ前記受信パケットを出力するエッジ通信処理部と、
を備え、
前記エッジ通信処理部は、前記受信パケットの転送先の決定処理および前記決定した転送先に向かう方路への前記受信パケットの出力処理をプログラマブルなハードウェアで実現された回路で行う、
ことを特徴とするノード装置。
【請求項２】
前記エッジ通信処理部は、
前記受信パケットの転送先を当該受信パケットの識別情報に基づいて前記エッジサーバまたは他のエッジノードに決定する処理を前記決定処理として実行する振り分け回路と、
複数の情報パケットが多重化された状態のパケットが入力されると多重化を解いて複数の情報パケットに分離し、多重化させることが可能な情報パケットが存在している場合には多重化させることが可能な情報パケット同士を多重化して前記振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ出力し、多重化させることが可能な情報パケットが存在していない場合には情報パケットを多重化することなく前記振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ出力する処理を前記出力処理として実行する多重分離回路と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のノード装置。
【請求項３】
前記エッジ通信処理部は、
前記決定処理の内容がそれぞれ異なる複数の前記振り分け回路および前記出力処理で実行する処理の内容がそれぞれ異なる複数の前記多重分離回路を備える、
ことを特徴とする請求項２に記載のノード装置。
【請求項４】
前記エッジ通信処理部は、
ユーザ端末との通信で使用する通信リソースを予め決められたリソース割り当てルール、および前記決定した処理順序に基づいて決定する、前記プログラマブルなハードウェアで実現されたリソース割り当て回路、
をさらに備えることを特徴とする請求項２または３に記載のノード装置。
【請求項５】
複数のエッジノードを含んで構成され、前記エッジノードが連携してサービスを提供する通信システムの前記エッジノードとして動作するノード装置であって、
ユーザ端末から送信された情報パケットを処理するエッジサーバと、
前記情報パケットを受信した場合に当該情報パケットの識別情報に基づいて転送先を前記エッジサーバまたは他のエッジノードに決定する振り分け回路と、
前記情報パケットの種類に基づいて前記転送先での処理順序を決定する多重化優先制御設定部と、
前記情報パケットが入力されると前記振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ前記入力された情報パケットを出力する多重分離回路と、
ユーザ端末との通信で使用する通信リソースを予め決められたリソース割り当てルールおよび前記決定した処理順序に基づいて決定するリソース割り当て回路と、
を備え、
前記振り分け回路、前記多重分離回路および前記リソース割り当て回路は専用のハードウェアで実現されている、
ことを特徴とするノード装置。
【請求項６】
前記多重分離回路は、
複数の情報パケットが多重化された状態のパケットが入力されると多重化を解いて複数の情報パケットに分離し、多重化させることが可能な複数の情報パケットが存在している場合には多重化させることが可能な複数の情報パケットを多重化して前記振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ出力する、
ことを特徴とする請求項５に記載のノード装置。
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月9日(2017.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のエッジノードを含んで構成され、前記エッジノードが連携してサービスを提供する通信システムの前記エッジノードとして動作するノード装置であって、
ユーザ端末から送信された情報パケットを処理するエッジサーバと、
前記情報パケットを受信した場合に、当該受信した情報パケットである受信パケットの転送先および転送先での処理順序を決定し、決定した転送先に向かう方路へ前記受信パケットを出力するエッジ通信処理部と、
を備え、
前記エッジ通信処理部は、前記受信パケットの転送先の決定処理および前記決定した転送先に向かう方路への前記受信パケットの出力処理をプログラマブルなハードウェアで実現された回路で行い、
前記エッジ通信処理部は、
前記受信パケットの転送先を当該受信パケットの識別情報に基づいて前記エッジサーバまたは他のエッジノードに決定する処理を前記決定処理として実行する複数の振り分け回路と、
複数の情報パケットが多重化された状態のパケットが入力されると多重化を解いて複数の情報パケットに分離し、多重化させることが可能な情報パケットが存在している場合には多重化させることが可能な情報パケット同士を多重化して前記振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ出力し、多重化させることが可能な情報パケットが存在していない場合には情報パケットを多重化することなく前記振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ出力する処理を前記出力処理として実行する複数の多重分離回路と、
を備え、
前記複数の振り分け回路による前記決定処理の内容がそれぞれ異なり、前記複数の多重分離回路による前記出力処理の内容がそれぞれ異なる、
ことを特徴とするノード装置。
【請求項２】
前記エッジ通信処理部は、
ユーザ端末との通信で使用する通信リソースを予め決められたリソース割り当てルールに基づいて決定する、前記プログラマブルなハードウェアで実現されたリソース割り当て回路、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のノード装置。
【請求項３】
複数のエッジノードを含んで構成され、前記エッジノードが連携してサービスを提供する通信システムの前記エッジノードとして動作するノード装置であって、
ユーザ端末から送信された情報パケットを処理するエッジサーバと、
前記情報パケットを受信した場合に当該情報パケットの識別情報に基づいて転送先を前記エッジサーバまたは他のエッジノードに決定する複数の振り分け回路と、
前記情報パケットが入力されると前記振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ前記入力された情報パケットを出力する複数の多重分離回路と、
ユーザ端末との通信で使用する通信リソースを予め決められたリソース割り当てルールに基づいて決定するリソース割り当て回路と、
を備え、
前記振り分け回路、前記多重分離回路および前記リソース割り当て回路は専用のハードウェアで実現され、
前記複数の振り分け回路による前記転送先を決定する処理の内容がそれぞれ異なり、前記複数の多重分離回路による前記情報パケットを出力する処理の内容がそれぞれ異なる、
ことを特徴とするノード装置。
【請求項４】
前記多重分離回路は、
複数の情報パケットが多重化された状態のパケットが入力されると多重化を解いて複数の情報パケットに分離し、多重化させることが可能な複数の情報パケットが存在している場合には多重化させることが可能な複数の情報パケットを多重化して前記振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ出力する、
ことを特徴とする請求項３に記載のノード装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るノード装置は、複数のエッジノードを含んで構成され、エッジノードが連携してサービスを提供する通信システムのエッジノードとして動作する。ノード装置は、ユーザ端末から送信された情報パケットを処理するエッジサーバと、情報パケットを受信した場合に、受信した情報パケットである受信パケットの転送先を決定し、決定した転送先に向かう方路へ受信パケットを出力するエッジ通信処理部とを備える。また、ノード装置は、受信パケットの転送先の決定処理および決定した転送先に向かう方路への受信パケットの出力処理をプログラマブルなハードウェアで実現された回路で行う。エッジ通信処理部は、受信パケットの転送先を受信パケットの識別情報に基づいてエッジサーバまたは他のエッジノードに決定する処理を決定処理として実行する複数の振り分け回路と、複数の情報パケットが多重化された状態のパケットが入力されると多重化を解いて複数の情報パケットに分離し、多重化させることが可能な情報パケットが存在している場合には多重化させることが可能な情報パケット同士を多重化して振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ出力し、多重化させることが可能な情報パケットが存在していない場合には情報パケットを多重化することなく振り分け回路が決定した転送先に向かう方路へ出力する処理を出力処理として実行する複数の多重分離回路と、を備える。また、複数の振り分け回路による決定処理の内容がそれぞれ異なり、複数の多重分離回路による出力処理の内容がそれぞれ異なる。
【国際調査報告】
2017145389.tif 000019
2017145389.tif 000020
2017145389.tif 000021
2017145389.tif 000022