(57)【要約】【課題】定額制加入者の大容量トラフィックによるネットワークの圧迫を抑圧し、加入者に従量制への移行を促すことを目的とする。【解決手段】加入者毎の過去のトラフィック総量の統計値を収集する統計値収集部１６と、前記統計値に応じて、加入者毎に、少なくとも第１〜第３の段階に設定された複数の最大転送速度のうちの一つを選択し、前記加入者宅内のネットワーク機器によって送受信されるパケットを、選択した最大転送速度以下の速度で転送されるように制御する転送速度制御部１５と、を設けたネットワークスイッチを提供する。ここで、前記第１〜第３の段階は、前記統計値の増加とともに移行し、加入者が認識できる程度に最大転送速度が遅くなる。【選択図】        図１
2006074704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加入者宅内のネットワーク機器と広域ネットワークとの間のパケット通信を中継するネットワークスイッチであって、
加入者毎の過去のある時点から現在までのトラフィック総量の統計値を収集する統計値収集手段と、
前記統計値に応じて、加入者毎に、少なくとも第１〜第３の段階に設定された複数の最大転送速度のうちの一つを選択し、前記加入者宅内のネットワーク機器によって送受信されるパケットを、選択した最大転送速度以下の速度で転送されるように制御する転送速度制御手段と、
を備え、
前記第１の段階は、前記統計値が第１の閾値を超えるまでの第１の最大転送速度を示し、
前記第２の段階は、前記統計値が前記第１の閾値を超えた際の、前記第１の最大転送速度よりも遅い第２の最大転送速度を示し、
前記第３の段階は、前記統計値が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を超えた際の、前記第２の最大転送速度よりも遅い第３の最大転送速度を示すことを特徴とするネットワークスイッチ。
【請求項２】
前記過去のある時点から現在までのトラフィック総量は、過去１時間〜１ヶ月の範囲内の統計値であることを特徴とする請求項１に記載のネットワークスイッチ。
【請求項３】
前記加入者は、当該ネットワークスイッチのポートと、前記加入者宅内のネットワーク機器のＭＡＣアドレスと、前記加入者宅内のネットワーク機器に割り当てられたＶＬＡＮ識別子と、前記加入者宅内のネットワーク機器のＩＰアドレスとの少なくとも一つを用いて特定されることを特徴とする請求項１または２に記載のネットワークスイッチ。
【請求項４】
加入者宅に直接接続される加入者収容用のレイヤ２スイッチとして機能することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のネットワークスイッチ。
【請求項５】
前記トラフィック総量の統計値を取得する際の取得開始日は、加入者毎に任意の日付であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のネットワークスイッチ。
【請求項６】
前記統計値収集手段は、前記統計値が前記第２の閾値以上の適用方式切替え値に達した後、過去１時間〜３日の一定期間の加入者毎のトラフィックの統計値を第２の統計値として収集し、
前記転送速度制御手段は、前記第２の統計値が第３の閾値を下回った場合に、前記パケットを前記第２の最大転送速度以下の速度で転送されるように制御し、前記第２の統計値が第３の閾値を超えた場合に、前記パケットを前記第３の最大転送速度で制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のネットワークスイッチ。
【請求項７】
広域ネットワークとの間のパケット通信を中継する加入者宅内装置であって、
過去のある時点から現在までのトラフィック総量の統計値を収集する統計値収集手段と、
前記統計値に応じて、少なくとも第１〜第３の段階に設定された複数の最大転送速度のうちの一つを選択し、送受信するパケットを、選択した最大転送速度以下の速度で転送されるように制御する転送速度制御手段と、
を備え、
前記第１の段階は、前記統計値が第１の閾値を超えるまでの第１の最大転送速度を示し、
前記第２の段階は、前記統計値が前記第１の閾値を超えた際の、前記第１の最大転送速度よりも遅い第２の最大転送速度を示し、
前記第３の段階は、前記統計値が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を超えた際の、前記第２の最大転送速度よりも遅い第３の最大転送速度を示すことを特徴とする加入者宅内装置。
【請求項８】
前記過去のある時点から現在までのトラフィック総量は、過去１時間〜１ヶ月の範囲内であることを特徴とする請求項７に記載の加入者宅内装置。
【請求項９】
前記統計値収集手段は、
前記統計値が前記第２の閾値以上の適用方式切替え値に達した後、過去１時間〜３日の一定期間において、トラフィックの統計値を第２の統計値として収集し、
前記転送速度制御手段は、前記第２の統計値が第３の閾値を下回った場合に、前記パケットを前記第２の最大転送速度以下の速度で転送されるように制御し、前記第２の統計値が第３の閾値を超えた場合に、前記パケットを前記第３の最大転送速度で制御することを特徴とする請求項７または８に記載の加入者宅内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加入者の長期的なトラフィック使用量に応じてパケット最大転送速度を変化させるネットワークスイッチおよび加入者宅内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会の発展により、身近な場面で使用できる通信手段が飛躍的に増加しており、その通信速度の増加も著しい。加入者系ではＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）や光加入者システムの導入によって、その通信速度は飛躍的に増加している。家庭において不特定多数との大容量の通信が可能となったため、ファイル交換ソフトを導入するエンドユーザが増加している。これにより、プロバイダやキャリアのネットワークのトラフィックが著しく増大し、普通に使用している一般的なユーザのトラフィックを圧迫するという事態が生じている。
【０００３】
キャリアやプロバイダのほとんどはトラフィックに対して定額制の課金を行っているため、ファイル交換ソフトの使用者が大量のトラフィックを流してネットワークを圧迫してもそれに対する対価を要求できない。したがって、キャリアやプロバイダは、増大したトラフィックに対処する新規の設備投資を行うための原資を調達できない。現状の定額制の課金方法は、加入者一人が発生させるトラフィックは、せいぜい加入者がＷＥＢ閲覧やメールの送受信程度のことしか行わないという前提で成り立っているビジネスモデルであり、大容量トラフィックを流すユーザが大量に生じた場合には成り立たない。
【０００４】
そこで、あるキャリアやプロバイダでは、ファイル交換ソフトのトラフィックを堰き止めるために、ファイル交換ソフトのトラフィックであることを高いレイヤ（トランスポート層以上）において検出する手段を講じている（非特許文献１参照）。
【０００５】
現状では、ファイル交換ソフトのユーザは、上記したような手段によってトラフィックが制限されても、ファイル交換ソフトを使用して流れるトラフィックのほとんどが著作権を侵害する違法コンテンツであるということもあって、不満の声をあまり上げることができないと考えられている。すなわち、そのような手段は、トラフィック量を低減させるという点では有効である。
【０００６】
一方で、違法でない大容量コンテンツが今後増大する可能性がある。例えば、自宅に監視カメラを設置してその様子を職場で常時監視すること、映像付きＩＰ電話で長電話をすること、合法なコンテンツプロバイダからのストリーミングサービスを受けることなどが予想される。コンテンツが合法であれば、それが大容量であるからという理由で規制をかけるのは理にかなわない。しかし、定額制のサービスでは、通信するデータ容量に対して課金は行えず、結局、トラフィックの増大に対処するための設備投資の原資が調達できない。
【０００７】
そこで、あるキャリアやプロバイダでは、定額制の加入者と従量課金制の加入者との間において通信品質に差を設けるサービス形態を導入している。第１の例として、近年、ある携帯電話会社が、携帯端末のパケット料金について定額制を開始したが、ネットワークや基地局が混んでいるときには、従量課金制の加入者を優先することによって、定額制加入者によるトラフィックの圧迫を低減している。第２の例としては、ネットワークルータやネットワークスイッチにおいてポリシールーティングを行い、ＱｏＳ（Quality of Service）保証のサービスを受けている加入者に対してはトラフィックを帯域保証し、そうでない加入者に対して、ＱｏＳ保証加入者のトラフィックが増大しているときには残りの非常に狭い帯域しか使用できないようにしている。これら例はいずれも、従量課金制の加入者に対してはいつでも快適な通信環境を保証するが、定額制の加入者に対してはネットワークが空いている時にだけ快適な通信環境を提供するという考え方である。
【０００８】
また、しきい値を超えた帯域を一定の期間を超えて使い続けたら、そのユーザの上限帯域を一時的に絞るという方法も提案されている（非特許文献２）
【０００９】
【非特許文献１】「日経ＮＥＴＷＯＲＫ流  今月のできごとランキング」，日経ＮＥＴＷＯＲＫ，２００４年２月号，ｐ.１８４−１８５
【非特許文献２】「ネットを脅かすＰｔｏＰトラフィック」，日経ＩＮＴＥＲＮＥＴ  ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ，２００３年１１月号，ｐ.８１−９１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、定額制と従量課金制の間の通信品質に差を設けるサービス形態では、夕食後などネットワークの混雑が発生しやすい時間帯、別の言い方をするならば誰もが利用用したい時間帯において、定額制の加入者は常に狭い帯域での使用を強いられる。定額制の加入者は、そのような制限下では、例え、メールやＷＥＢ閲覧等の比較的トラフィック量の少ない通信をしていても、遅い通信しか行えない。キャリアやプロバイダにとっては、定額制で大容量コンテンツを頻繁にやり取りしようとする加入者はコストパフォーマンスの悪い加入者であり、定額制でもトラフィック量の少ない通信を行なう加入者はコストパフォーマンスの良い加入者である。使いたいと思うときに通信が遅くなる環境を提供するプロバイダやキャリアは、加入者にとって歓迎されず、加入者はプロバイダやキャリアを変更したいと考える可能性がある。キャリアやプロバイダにとっては、コストパフォーマンスの良い加入者に退会されると営業上の不利益を被る。また、キャリアやプロバイダは、大容量コンテンツを使用する加入者には、退会ではなく、できれば従量課金制に移行して欲しいはずである。
【００１１】
また、上記した非特許文献２においては、大容量コンテンツによるネットワークの混雑を緩和する方法として、特定のユーザが閾値を超えた帯域を一定期間を超えて使い続けた場合に上限帯域を一時的に絞りこむということが記載されているが、その具体的な実現方法やネットワークの混雑を緩和する以外の目的については、言及されていない。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、常識的な使い方をしている加入者のトラフィックを圧迫することなく、大容量トラフィックを流しているユーザに対しては従量課金制への移行を促す機能を有するネットワークスイッチおよび加入者宅内装置を提供すること、さらに、キャリアやプロバイダのネットワークが定額制加入者の大容量トラフィックで占有されてしまう事態を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるネットワークスイッチは、加入者宅内のネットワーク機器と広域ネットワークとの間のパケット通信を中継するネットワークスイッチであって、加入者毎の過去のある時点から現在までのトラフィック総量の統計値を収集する統計値を収集する統計値収集手段と、前記統計値に応じて、加入者毎に、少なくとも第１〜第３の段階に設定された複数の最大転送速度のうちの一つを選択し、前記加入者宅内のネットワーク機器によって送受信されるパケットを、選択した最大転送速度以下の速度で転送されるように制御する転送速度制御手段と、を備える。ここで、前記第１の段階は、前記統計値が第１の閾値を超えるまでの第１の最大転送速度を示し、前記第２の段階は、前記統計値が前記第１の閾値を超えた際の、前記第１の最大転送速度よりも遅い第２の最大転送速度を示し、前記第３の段階は、前記統計値が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を超えた際の、前記第２の最大転送速度よりも遅い第３の最大転送速度を示す。
【００１４】
また、本発明にかかる加入者宅内装置は、広域ネットワークとの間のパケット通信を中継する加入者宅内装置であって、上記したネットワークスイッチの構成が適用される。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明にかかるネットワークスイッチおよび加入者宅内装置によれば、定額制の加入者が大量のトラフィックを使用した場合に、その後の最大転送速度を遅くすることが可能となり、その加入者にトラフィックを使用し過ぎたことを示唆し、今後の使用を抑圧するか、よりストレスの少ない従量課金制への移行を促すことができる。また、体感速度が遅く感じる最大転送速度に対応する総計（第１の閾値）をある程度ゆるめに設定しておくことによって、大容量でない普通の使い方をしている加入者には、体感速度の劣化を感じさせないことが可能となる。このようにすることによって、定額制加入者の大容量トラフィックに起因するネットワーク内のトラフィックの圧迫を、加入者に過大なストレスを与えずに抑圧することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明にかかるネットワークスイッチおよび加入者宅内装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかるネットワークスイッチの概略構成図である。特に、図１に示すネットワークスイッチ１０は、ブロードバンド加入者系を展開するキャリアが、その加入者を収容するために最も加入者寄りに設置する加入者収容用のレイヤ２（イーサネット（登録商標））スイッチを示している。
【００１８】
ネットワークスイッチ１０は、例えばキャリアＡによって提供され、そのキャリアＡによって構築された広域のネットワーク７に接続されている。なお、ネットワーク７は外部ネットワーク、いわゆるインターネット（図示せず）に接続されている。また、ネットワークスイッチ１０は、各加入者宅内に設置された加入者宅ネットワーク機器１２−ｘ（ｘ＝１，２，．．．，ｎ）に接続されており、加入者は、このネットワークスイッチ１０を介してインターネットに接続することができる。ネットワークスイッチ１０は、パケットの宛先を見て正しいポートに出力するスイッチ部１３と、加入者宅ネットワーク機器１２−ｘとの間のトラフィックを一旦貯めこむバッファ１４−ｘと、加入者毎のトラフィック量の統計を収集する統計値収集部１６と、各加入者に向けて転送されるパケットの転送速度または加入者から送信されたパケットの転送速度を制御する転送速度制御部１５とを有している。
【００１９】
なお、ネットワークスイッチ１０は、上記した以外の他の機能を実現する要素も備えるが、図１では、本発明に関連する部分のみを示している。例えば、スイッチ部１３からネットワーク７に接続するポートにもバッファが設けられるが、本発明の特徴とは直接関連しないために省略している。本明細書で説明する他の図面においても本発明に直接関連する部分のみを示している。
【００２０】
図２は、バッファ１４−ｘについて詳細に記したネットワークスイッチ１０の図である。ネットワークスイッチ１０内の動作に関してはこの図２を参照しながら説明する。加入者宅ネットワーク機器１２−ｘから出力されたパケットは、ネットワークスイッチ１０に到着すると、バッファ１４−ｘに入力される。加入者宅ネットワーク機器１２−ｘとネットワークスイッチ１０を接続する線は上り下り共通なので、バッファ１４−ｘ内ではまず、デュプレクサ１７−ｘにて上りと下りが分離される。加入者宅ネットワーク機器１２−ｘから出力されたパケットは、上りのパケットであるため、入力バッファ１８−ｘに入力される。スイッチ部１３は、各ポートの入力バッファ１８−ｘに貯まっているパケットを読み込み、宛先毎に適切な出力ポートに出力するなどのパケット転送処理を実行する。
【００２１】
図１に示したネットワークスイッチ１０は、加入者宅ネットワーク機器１２−ｘ毎に異なるポートが割り当てられている。したがって、加入者を識別するための情報はポートである。ネットワークスイッチ１０は、加入者宅ネットワーク機器１２−ｘに接続されるポート毎のトラフィック量の統計値を統計値収集部１６により収集する。
【００２２】
統計値収集部１６は、加入者毎のパケット数の統計、望ましくは加入者毎のトラフィックの統計値を収集する。トラフィックの統計値とは、例えばその加入者を宛先や送信元として設定しているパケットの数や、それらのパケットが有する情報量などである。ここでは、転送バイト数をトラフィックの統計値として考える。
【００２３】
スイッチ部１３は、加入者宅ネットワーク機器１２−ｘから送信された上りのパケットを読み込むと、その加入者宅ネットワーク機器１２−ｘに対応するポート番号とパケットの転送バイト数を統計値収集部１６に通知する。統計値収集部１６は、加入者毎、すなわちポート番号毎に、通知されたバイト数を加算してその総計をカウントする。なお、加入者毎の転送バイト数の総計は、所定の期間を単位に集計される。所定の期間とは、例えば、１時間〜１ヶ月の範囲であり、加入者宅ネットワーク機器１２−ｘの使用者が、自分がどの程度のトラフィックを使ったかを実感として感じられる程度のスパンである。よって、１秒を切るような人間が体感できない速さのものは含まれない。基本的には、料金が通常月単位で支払われることから、月単位で集計される。
【００２４】
しかしながら、ネットワーク内の混雑を抑えるという目的を考えた場合、月をカレンダー上の月とすると、月の前半は大勢の定額制加入者が好きなように使用してネットが混雑し、月の半ばや後半は、転送バイト数が増加して転送速度が下がった加入者が増え、ネットがガラガラになるといった事態を招く可能性がある。そこで、上記した月単位の集計は、カレンダー上の月（１日から始まる月）ではなく、加入者毎に任意の日から始まる総量計測上の月である。例えば加入者宅ネットワーク機器１２−１の加入者は毎月３日から翌月の２日までの期間を集計単位とし、加入者宅ネットワーク機器１２−２の加入者は毎月１７日から翌月の１６日までの期間を集計単位とする。集計開始日は、例えば各加入者の契約日に基づいて決めることができる。契約日以外の日を集計開始日としてもかまわないが、加入者に使用したトラフィックの総量を体感速度によって示唆するという目的からすれば、総量計測上の月がいつからかを加入者にはっきりわからせていることが望ましい。そうでないと使用者にストレスを与える。このように加入者毎に任意の日から始まる月にすることによって、ネットワーク７内のトラフィックが月内で偏らないようにすることができる。以下、総量計測上の月を単に当月と称する。
【００２５】
ネットワーク７からネットワークスイッチ１０に入力されるパケットなど、加入者宅ネットワーク機器２−ｘに送信される下りのパケットは、スイッチ部１３に読み込まれた後、宛先毎に適切な加入者宅側ポートの出力バッファ１９−ｘへと出力される。その際、上記した上りのパケットと同様に、スイッチ部１３は、パケット毎に加入者と転送バイト数を統計値収集部１６に通知する。統計値収集部１６は加入者毎、すなわちポート毎に通知されたバイト数を加算して当月の総計をカウントする。
【００２６】
加入者毎の転送バイト数の総計は上り／下りで分けてカウントしてもよいし、上り下りを区別せずにカウントしてもよい。最大転送速度を上り下りで別々に制御する、あるいは一方のみを制御する場合にはそれらを区別してカウントするとよい。単にキャリアやプロバイダのネットワークの混雑を避けるという意味であるならば、区別せずにカウントすればよい。本実施の形態では区別せずにカウントするものとする。すなわち、統計値収集部１６は、各々の加入者宅に接続するポートへ出力されるパケットとそのポートから入力されるパケットの当月の転送バイト数の総計をカウントする。
【００２７】
本実施の形態では、当月の当初は、加入者毎に集計された転送バイト数の総計に応じて各加入者宅に対応するポートのパケットの最大転送速度を３段階以上に設定する。３段階以上とは、その使用者がネットワーク７に接続している際の体感速度として、速い、中くらい、遅いと感じるようなものを少なくとも含むことを意味する。換言すれば、加入者が大容量トラフィックを頻繁に流して、キャリアやプロバイダのネットワークを圧迫している場合、そのトラフィックの統計値に応じて、しばらくの間（例えば当月の終わりまで）、その加入者については最大転送速度をやや遅くする。そして、著しく大量のトラフィックを流してネットワークを頻繁に、あるいは長期間に圧迫した加入者に対しては、しばらくの間、トラフィックの統計値に応じてその加入者の最大転送速度を体感速度として明確に遅いと感じられる程度まで遅くする。ここでは、最大転送速度を３段階に変更することができる場合について説明する。
【００２８】
図３は、３段階に設定された最大転送速度と転送バイト数の当月の総計との関係を示す図である。図３に示すように、転送バイト数の当月の総計が０からＢ１までの間は最大転送速度をＲ０とする。この最大転送速度Ｒ０は、例えばネットワークスイッチ１０のポートの仕様に基づく本来の最大転送速度でよい。もちろんそれより遅くてもよい。総計がＢ１まで達すると、そのポートの最大転送速度をＲ１に下げる。最大転送速度Ｒ１は、そのポートに接続される加入者が体感速度として最大転送速度Ｒ０より明らかに遅いと感じられ、かつ、通常の使用の範囲、すなわち、メールの送受信やＷＥＢ閲覧程度の使用であれば、我慢できる程度の速度が望ましい。この段階は、加入者に使い過ぎていることを警告する段階であるためである。したがって、Ｂ１は、１日２，３時間程度のメールの送受信やＷＥＢ閲覧程度の使用であれば１ヶ月間使用しても到達しないような値としておくことが望ましい。ストリーミングやファイル交換ソフトなどで使用し過ぎた場合のみ、総計がＢ１まで到達するような値であることが望ましい。
【００２９】
さらに総計がＢ２まで達した場合には、最大転送速度をＲ２まで落とす。最大転送速度Ｒ２は体感速度が非常に遅く、メールの送受信やＷＥＢ閲覧程度の使用でも高いストレスを感じる速度であり、Ｂ２まで達した加入者がネット接続を必要最小限に抑えたいと感じる程度の速度である。現状の技術ならば、例えば、Ｒ０は１００Ｍｂｉｔ／ｓ、Ｒ１は１Ｍｂｉｔ／ｓ、Ｒ２は１００ｋｂｉｔ／ｓ程度である。
【００３０】
ここでは、図３に示すように３段階の最大転送速度としたが、中間の段階を複数設けて４段階以上としてもよいし、明確な段階を設けずに曲線状に下げて行けば、よりきめ細かいサービス提供が可能となる。
【００３１】
Ｂ１やＢ２の値、ひいては図３に示したような階段形状などは、加入者毎に変えられるようにしてもよい。これらの値や形状はキャリアのスイッチ管理者がネットワークスイッチ１０の外部から設定できるようにしておくとよい。これらの値や形状をそれぞれの加入者が加入しているコース（月額利用料）などによって変えるようにすればより細やかなサービスが可能となる。
【００３２】
ネットワークスイッチ１０において、各ポートの最大転送速度の制御は以下のように行う。ネットワークスイッチ１０は通常、内部にパケットスケジューラを内臓しており、各ポートにおいて平均的に処理が発生するように制御したり、ＱｏＳ保証のための処理を行ったりしている。最大転送速度の制御はパケットスケジューラを制御することで実現できる。パケットスケジューラは、基本的には複数のポートの使用が混雑したときにその間のトラフィックを調整するものであり、ネットワークスイッチ１０が空いているときは、フルスピードでパケットの読み込みと出力を行う。本実施の形態にかかるネットワークスイッチ１０は、このようにせずに、統計値収集部１６に蓄積された各ポートの転送バイト数の総計を転送速度制御部１５に通知し、各ポートのその時々の最大転送速度を決定し、それにしたがってパケットスケジューラを動作させる。
【００３３】
具体的には以下のように制御する。上りのパケットの場合、まず加入者宅ネットワーク機器１２−ｘから入力されたパケットは入力バッファ１８−ｘに貯められるが、スイッチ部１３がその入力バッファ１８−ｘからパケットを読み出す速度を以下のように制御する。まず、入力バッファ１８−ｘからパケットを１つ読み出し、処理する。そして、そのパケットのバイト数ｂを統計値収集部１６に通知する。統計値収集部１６は、このバイト数ｂ（ｂｙｔｅ）と、そのパケットを受け取ったポートの当月の転送バイト数の総計を転送速度制御部１５に通知する。転送速度制御部１５は、統計値収集部１６から受け取った転送バイト数の総計と、図３に示したような最大転送速度と転送バイト数の総計との関係とから、そのポートの最大転送速度を、例えばＲｎ（ｂｙｔｅ／ｓｅｃ）に設定し、そのポートの次のパケットの読み出しを先程のパケットの読み出しからｂ／Ｒｎ秒以降に行うようにパケットスケジューラに指示する。
【００３４】
下りパケットの場合、すなわち、出力バッファ１９−ｘに貯まっているパケットからデュプレクサ１７−ｘに出力するタイミングについても、上りのパケットの場合と同様のスケジュール処理を行う。出力バッファ１９−ｘに溜まっているパケットの分だけ先の処理もスケジュールされることになる。出力バッファ溢れが発生した場合は、溢れた量を統計値収集部１６に通知し、統計値収集部１６は、カウント済みの総計から、その溢れた量に相当するバイト数を差し引き、溢れたパケットに関してスケジュールされた処理を取り消す。なお、構成は複雑になるが下りパケットに関してはスイッチ部１３の代わりにデュプレクサ１７−ｘがそのバイト数を統計値収集部１６に通知するようにしてもよい。
【００３５】
以上の説明では、各ポートの転送速度を、単位時間当たりのバイト数として表わしたが、別の方法として、単位時間当たりのパケットの個数を制御してもよい。すなわち、図３に示した最大転送速度を単純にパケットの最大転送速度（個／ｓｅｃ）として、それに従うようスケジュールさせることもできる。このような方法ではパケットの個数、すなわち転送の回数のみをカウントすればよいのでネットワークスイッチの構成が単純化できる。ただし、各パケットの大きさは異なるので、公平性を重視するならバイト数に基いて制御する方が望ましい。
【００３６】
本実施の形態が、従来のトラフィック抑制方法と大きく異なる点は、ネットが空いていても転送バイト数の総計が超過していれば最大転送速度を低く抑えることである。このようにすることによって、加入者に自分のネットの使用量を意識させることができる。
【００３７】
最大転送速度が遅くなると、入力バッファ１８−ｘや出力バッファ１９−ｘにパケットがたまりやすくなるため、これらバッファは通常より大きなサイズに設計しておくとよい。なお、バッファから溢れた分はパケットロスとなる。
【００３８】
さらに、本実施の形態では、当月の転送バイト数の総計が一旦Ｂ２に達した後、最大転送速度の制御を、図３に示した関係とは異なる関係（最大転送速度と転送バイト数の総計との関係）に基いて行なう。以下、この最大転送速度の制御方式の切り替えを、適用方式の切り替えと称する。切り替え後の制御方式は、総量計測上の月の転送バイト数の総計に応じて単純に最大転送速度が下る方式とは異なる方式である。制御の対象となるバイト数の総計を、過去何時間あるいは過去何日というような比較的短い時間（以下、第２の集計期間と称する。）の間の総計とする。その期間の転送バイト数が予め決められた閾値より少なければ最大転送速度を２番目に遅い速度にし、閾値より多ければ最も遅い速度にする。すなわち、月内の転送バイト数の総計が最大転送速度が最も遅くなるような量に達したにもかかわらず、なおも大量に使い続けるのであれば、遅いままにし、使用を控えるようなら最大転送速度を少し復活させて加入者を救済し、加入者に強すぎるストレスを与えないというものである。使用を控えた場合の最大転送速度はあくまでも２番目に遅い速度とする。完全には復活していないことを使用者に体感速度で示すことによって、速度が復活したからといって、すぐ大量に使用するような事態を防ぐことができる。
【００３９】
本実施の形態では、Ｂ２をそのまま適用方式切替え値に設定する（もちろん、Ｂ２より多いところに適用方式切替え値を設定してもよい）。その後は、例えば過去２日分の各加入者のバイト数の総計をカウントする。例えば１時間を単位として、時間毎の転送バイト数の総計を記録し、過去４８時間分の合計量に応じて、その時点の最大転送速度を決定する。
【００４０】
図４は、最大転送速度と過去２日間の転送バイト数の総計との関係を示す図である。過去２日間の転送バイト数の総計がＢ３より少なければ最大転送速度をＲ１に戻し、Ｂ３より多ければ最大転送速度をＲ２とする。Ｂ３は、２日分の転送バイト数の総計であるので、図３に示したＢ１よりははるかに小さい値である。なお、転送バイト数の総計がＢ２に達した直後の扱いとしては、例えば、Ｂ２に達した時点から統計値の収集方式を変えて１時間ごとに記録し、４８時間経過した後に図４に示した関係を適用し、それまでの４８時間は最大転送速度をＲ２のままというのが一つの方法である。他の方法としては、常時過去４８時間分は１時間ごとの値を記録し、転送バイト数の総計がＢ２に達したときからすぐに図４に示した関係を適用してもよい。さらに、Ｂ２到達後の適用方式の切り替えを転送バイト数の総計ではなく、時間で行ってもよい。例えば、Ｂ２到達後２４時間後に適用方式を切り替える、などである。
【００４１】
このようにすることによって、使い過ぎた後でも使用を控えれば、大きなストレスを感じない程度の速度でネット接続が可能になり、ネットの使用を控えるよう促すか、よりストレスのない定額制への以降を検討させる機会を与えることが可能となる。
【００４２】
なお、上記した第２の集計期間は、ネットワーク内のトラフィックの余裕に応じてさまざまな長さにすることができる。トラフィックに余裕がある場合は短くすればよいし、ない場合は長くするとよい。あまり短すぎると、加入者にトラフィックの使用量が多すぎることを示唆できなくなるし、あまり長すぎると加入者に対するストレスが強すぎる。短い方に関しては、連続してネットワークに接続する場合に、トラフィックを大量に使用して速度が遅くなったのを体感した後、一旦ネット接続を停止し、何か他の一仕事をして戻ってくる程度の時間と考えれば１時間程度である。長い方に関しては、加入者が大体一日の同じ時間帯にネットを使用することを考えて、大量に使用したその翌日の同じ時間帯に普通に使えてしまったのでは、加入者に使い過ぎを示唆することができない。１日か２日程度使い難い日が間に挟まるように考えると約３日程度が最長と考えられる。それ以上に長いと加入者へ与えるストレスが強すぎて退会される可能性が高くなる。
【００４３】
以上に説明した最大転送速度の制御方式は、全ての加入者に適用するのではなく、定額制の加入者に適用する。すなわち、定額制の加入者に対しては上述した制御を行い、従量課金制の加入者に対しては、普通にネットワークスイッチ１０本来の最大転送速度を保証するか、ＱｏＳのポリシーに従って転送を行うとよい。また、ネット接続時の体感速度が遅くなったことの原因が使い過ぎであることを加入者に察知させるように、加入者に対して予め総量が多くなると転送速度が下がることを通知しておくとよい。
【００４４】
なお、本実施の形態では、ネットワーク内のトラフィックを抑圧するという意味では、ネットワークのできるだけ外側（加入者宅にできるだけ近いところ）でトラフィックを制限することが望ましいことから、ネットワークスイッチ１０を、加入者宅ネットワーク機器１２−ｘと直接接続されるレイヤ２スイッチであるとした。しかしながら、上述した最大転送速度の制御方式は、他の利用形態のネットワークスイッチに対しても適用することかできる。すなわち、加入者宅ネットワーク機器１２−ｘとは直接接続されないネットワークスイッチに対しても適用できる。例えば、加入者収容用レイヤ２スイッチを集線するレイヤ２またはレイヤ３のネットワークスイッチなどである。但し、このようなネットワークスイッチでは、加入者をポートで識別することはできないので、加入者識別情報は加入者が使用するネットワーク機器のＭＡＣアドレス（加入者宅内において複数のネットワーク機器を経由する場合には、ＭＡＣアドレスの組）、ＶＬＡＮ（Virtual LAN）識別子、ＩＰアドレスのいずれか、またはそれらの組み合わせにするとよい。
【００４５】
さらに、本実施の形態にかかるネットワークスイッチは、ネットワークの内部にあるルータに適用することもできる。この場合、加入者を識別する情報は主にＩＰアドレスとなる。加入者収容用レイヤ２スイッチや集線スイッチでは、加入者宅からネットワークに流入するトラフィックについては、ネットワーク内のトラフィックを抑圧するという意味で有効であるが、ネットワークから加入者宅へのトラフィックについては、加入者に転送速度の低下（使い過ぎ）を示唆するのみである。ネットワーク内のトラフィックをより抑圧したいのであれば、そのキャリアやプロバイダが他のネットワークと接続するエッジスイッチに対して、本実施の形態にかかるネットワークスイッチの構成を適用するとよい。すなわち、エッジスイッチを介して、そのキャリアやプロバイダのネットワークに流入してくる加入者毎のトラフィックに対して最大転送速度の制御を行なうとよい。通常、プロバイダやキャリアのエッジスイッチは１つではない。それぞれのスイッチで単独の制御を行ってもよいが、それぞれのスイッチが収集した加入者毎の統計値を定期的に（例えば半日おきに）交換しあって、加入者毎のトラフィックの統計値の合計を求め、それに基づいて最大転送速度の制御を行うとよい。さらに、本実施の形態にかかるネットワークスイッチの構成をキャリアでないプロバイダのネットワークスイッチに適用する場合は、加入者のトラフィックはキャリアのネットワークからエッジスイッチを介して接続されるため、適用対象となるスイッチは、これらのエッジスイッチとなる。この場合、加入者の識別はＩＰアドレスで行う。
【００４６】
以上に説明したように、実施の形態１にかかるネットワークスイッチによれば、加入者が当月に送受信したパケットのバイト数の総計にしたがって転送速度が決定される。その結果、大量のトラフィックを送受信した加入者に対して使い過ぎていることを示唆し、使用量にフィードバックをかけることができる。また、当月に送受信したバイト数の総計の増加に従って転送速度が遅くなっていくので、加入者に対し、有限の価格では有限のサービスしか得られないことを強く認識させ、従量課金制への移行を検討させるきっかけを与えることができる。さらに、メールやＷＥＢ閲覧などの常識的な使い方をする加入者（当月のバイト数の総計の少ない加入者）にとっては、発生させるトラフィック量が少ないために転送速度は低下されず、ストレス無く通常の使用を続けることができる。
【００４７】
（実施の形態２）
つぎに、実施の形態２にかかる加入者宅内装置について説明する。実施の形態２にかかる加入者宅内装置は、実施の形態１にかかるネットワークスイッチの構成が適用された、加入者宅内のネットワーク機器である。ネットワークのできるだけ外側でトラフィックを抑圧するという観点からは、実施の形態１にかかるネットワークスイッチは加入者宅外に設置されたネットワークスイッチに限らず、加入者宅内装置に対しても適用することができる。この実施の形態２にかかる加入者宅内装置は、キャリアが支給または貸与する形態によって加入者宅内に設置されることが考えられる。
【００４８】
図５は、実施の形態２にかかる加入者宅内装置の概略構成図である。特に、図５に示す加入者宅内装置２０は、ＡＤＳＬモデム２７を内臓したブロードバンドルータを示している。加入者宅内装置２０は、ネットワーク７の入り口の機能を有し、ネットワーク７とはＡＤＳＬの形式で接続されている。従って、ネットワーク７側においても同様にＡＤＳＬモデムが設置されており、加入者宅内装置２０は、そのＡＤＳＬモデムを経由して他のスイッチやルータなどに接続されている（図示せず）。
【００４９】
加入者宅内において、加入者宅内装置２０には、パソコン等の端末２３−１, ２３−２，．．．，２３−ｍが接続されており、加入者はこれらの端末からインターネットにアクセスする。ネットワーク７に流出／流入するトラフィックを制御することが目的であるため、加入者宅内装置２０は、実施の形態１にかかるネットワークスイッチに相当する構成をネットワーク７側のポートに設けている。加入者宅内装置２０は、ブロードバンドルータの中心部であるルータ２４と、ネットワーク７に接続されたＡＤＳＬモデム２７と、ルータ２４とＡＤＳＬモデム２７との間に設けられた入力バッファ２８および出力バッファ２９とを備えている。なお、出力バッファ２９は、ルータに通常備えられているものであるが、入力バッファ２８は普通は無いか有っても容量の小さいものである。但し、本実施の形態にかかる加入者宅内装置２０では、入力バッファ２８として容量の大きなものを使用する。
【００５０】
また、加入者宅内装置２０は、当月の送受信バイト数や、過去数日分の送受信バイト数を記録する統計値収集部２６と、統計値収集部２６から統計値データを受信して、ルータ２４におけるパケット最大転送速度をルータ２４内のパケットスケジューラ（図示せず）に指示する転送速度制御部２５とを備えている。
【００５１】
ＡＤＳＬモデム２７は、ネットワーク７から受信したパケットを復調し、入力バッファ２８に入力する。なお、ＡＤＳＬモデム２７は上り下りを多重分離する機能も有している。ルータ２４は、入力バッファ２８に入力されたパケットの宛先を読み取り、出力ポートに振り向けるなどパケット転送処理を実行する。この際、ルータ２４は、そのパケットのバイト数を統計値収集部２６に通知する。統計値収集部２６は、当月のバイト数の総計をカウントしており、入力されたバイト数をそれに加算する。また、統計値収集部２６は、総計と、そのパケットのバイト数とを転送速度制御部２５に通知し、転送速度制御部２５は、予め設定されている図３に示したような関係、すなわちバイト数の総計と最大転送速度との関係を参照して、通知された総計からその時点の最大転送速度を決定し、通知されたパケットのバイト数ｂから次のパケットの読み込み時間を算出する。例えば、最大転送速度をＲｎ（ｂｙｔｅ／ｓｅｃ）に設定し、次のパケットの転送を、その前のパケットの転送からｂ／Ｒｎ秒以降に行なうようにパケットスケジューラに指示する。
【００５２】
同様に端末２３−ｘ（ｘ＝１，２，．．．，ｍ）から受信したパケットなど、ネットワーク７へと出力されるパケットは、ルータ２４において適宜処理された後、出力バッファ２９に出力される。その際、そのパケットのバイト数が統計値収集部２６に通知される。ＡＤＳＬモデム２７は出力バッファ２９からパケットを読み込んで変調した後、ネットワーク７へと出力するが、下りパケットの場合と同様、パケットを読み込むタイミングは転送速度制御部２５から指示されたタイミング以降である。出力バッファ２９に貯まったパケットの分だけ先の処理もスケジュールされる。出力バッファ溢れが発生した場合は、溢れた量を統計値収集部２６に通知し、カウントした総計から差し引き、溢れたパケットに関してスケジュールされた処理を取り消す。なお、構成は複雑になるが上りパケットに関してはルータ２４の代わりにＡＤＳＬモデム２７がそのバイト数を統計値収集部２６に通知するようにしてもよい。
【００５３】
当月の総計が、実施の形態１で説明した適用方式切替え値に達したら、実施の形態１と同様に、当月の総計ではなく、過去何時間あるいは過去何日かの転送バイト数の総計に対して最大転送速度を決定する。
【００５４】
以上に説明したように、実施の形態２にかかる加入者宅内装置によれば、実施の形態１によって享受される効果と同様に、最大転送速度をトラフィック量に応じて下げることで、加入者にそのトラフィック使用量を示唆し、使い過ぎを抑圧することが可能となる。また、加入者宅内装置にこのような機能を配備することによって、ネットワークに流入するトラフィックを極力抑えることが可能となる。
【００５５】
なお、本発明は、上述したような特定の実施形態に限定されるものではなく、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。すなわち、本発明にかかる実施の形態は、添付の特許請求の範囲およびその均等物にかかる発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明にかかるネットワークスイッチの実施の形態を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかるネットワークスイッチの詳細図である。
【図３】３段階に設定された最大転送速度と転送バイト数の当月の総計との関係を示す図である。
【図４】最大転送速度と過去２日間の転送バイト数の総計との関係を示す図である。
【図５】本発明にかかる加入者宅内装置の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
７  ネットワーク
１０  ネットワークスイッチ
１２−１〜１２−ｎ  加入者宅ネットワーク機器
１３  スイッチ部
１４−１〜１４−ｎ  バッファ
１５，２５  転送速度制御部
１６，２６  統計値収集部
１７−１  デュプレクサ
１８−１，２８  入力バッファ
１９−１，２９  出力バッファ
２０  加入者宅内装置
２３−１〜２３−ｍ  端末
２４  ルータ
２７  ＡＤＳＬモデム
【図１】
2006074704.tif 000003
【図２】
2006074704.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006074704.tif 000006
【図５】
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