(57)【要約】  【課題】各エンドユーザ端末間トラヒックについて、エッジノード間全体に渡って要求帯域の保障を可能にすること。  【解決手段】発側エンドユーザ端末ＡからエッジノードＩに向けて着側エンドユーザ端末Ｇと要求帯域を指定した通信開始要求を送出する。ネットワーク内では、通信開始要求に応じて、発側および着側エンドユーザ端末Ａ，Ｇに対応するエッジノードＩ，Ｌ間に要求帯域を有するパスを設定して帯域保証トラヒックを転送する。エッジノード間パスは、予約設定または常時設定も可能である。各エッジノードＩ〜Ｌでは、帯域保証トラヒックを監視して要求帯域を超える帯域保証トラヒックにマーキングし、ネットワーク内の各ノードは帯域保証トラヒックを優先転送し、バッファの帯域保証トラヒック量が閾値を越えた場合にはマーキングされた帯域保証トラヒックを廃棄する。  【選択図】図１
2006319849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
階層的に構成されたエリア間にエリア境界ノードが存在し、エッジノードに対してエンドユーザ端末がスター状に接続されたネットワークにおけるエンドユーザ間帯域保証通信システムにおいて、
ネットワーク内ではエッジノード間パスのオンデマンド設定、エッジノード間パスの予約設定、およびエッジノード間パスの常時設定の少なくとも１つが可能であり、
エッジノード間パスのオンデマンド設定では、発側エンドユーザ端末からエッジノードに向けて着側エンドユーザ端末と要求帯域を指定した通信開始要求あるいは通信終了要求を送出し、ネットワーク内では、前記通信開始要求に応じて、発側および着側エンドユーザ端末に対応するエッジノード間に要求帯域を有するパスを設定して帯域保証トラヒックを転送し、前記通信終了要求に応じて、エッジノード間に設定したパスを開放し、
エッジノード間パスの予約設定では、エンドユーザ端末から通信開始時刻、通信終了時刻、発側および着側エンドユーザ端末、要求帯域を指定した通信要求を送出し、ネットワーク内では、通信要求で指定された通信開始時刻になると、指定された発側および着側エンドユーザ端末に対応するエッジノード間に要求帯域を有するパスを設定して帯域保証トラヒックを転送し、通信要求で指定された通信終了時刻になると、指定された発側および着側エンドユーザ端末に対応するエッジノード間に設定したパスを解放し、
エッジノード間パスの常時設定では、エッジノード間に所定帯域のパスを予め設定しておき、発側エンドユーザ端末からの着側エンドユーザ端末、要求帯域を指定した通信開始要求および通信終了要求に応じて、またはエンドユーザ端末からの通信開始時刻、通信終了時刻、発側および着側エンドユーザ端末、要求帯域を指定した通信要求に応じて、発側エンドユーザ端末と着側エンドユーザ端末間の帯域保証トラヒックを、前記予め設定したパスを使って転送し、
各エッジノードでは、発側エンドユーザ端末と着側エンドユーザ端末間の帯域保証トラヒックを監視して要求帯域を超える帯域保証トラヒックに対してマーキングし、
ネットワーク内の各ノードは、各出リンク対応に帯域保証トラヒック用と非帯域保証トラヒック用に用意された２つのバッファを使用し、前記帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている帯域保証トラヒックの内、出リンク上に設定されている各パス帯域の合計分までのトラヒックを、各パスを使って優先転送し、帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている各パス帯域の合計分を超える帯域保証トラヒックと、非帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている非帯域保証トラヒックは、非優先で、それぞれ各パスおよび残りのリンク帯域を使って転送し、また、帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている帯域保証トラヒック量が予め設定された閾値を越えた場合には、マーキングされた帯域保証トラヒックをバッファに蓄積しないで優先的に廃棄することを特徴とするエンドユーザ間帯域保証通信システム。
【請求項２】
各エッジノードは、発側エンドユーザ端末と着側エンドユーザ間の帯域保証トラヒックごとのリーキーバケットを有し、該リーキーバケットが閾値を越えたときの帯域保証トラヒックに対してマーキングすることを特徴とする請求項１に記載のエンドユーザ間帯域保証通信システム。
【請求項３】
ネットワーク内の各ノードは、一定間隔で発生するトリガを契機として、帯域保証トラヒック用バッファに蓄積されている帯域保証トラヒックを、出側パス帯域の合計分に相当する時間（＝トリガの発生間隔×出側パス帯域の合計／出リンク帯域）だけ各出側パスに送出し、帯域保証トラヒック用バッファが空きになるか、出側パス帯域の合計分に相当する帯域保証トラヒック送出時間が経過したならば、次のトリガが発生するまで、帯域保証トラヒック用バッファと非帯域保証トラヒック用バッファから、交互に、蓄積されているトラヒックを送出することを特徴とする請求項１に記載のエンドユーザ間帯域保証通信システム。
【請求項４】
ネットワーク内の各ノードは、帯域保証トラヒック送出時間が経過する前に、帯域保証トラヒック用バッファが空きになった場合、その差分と本来の帯域保証トラヒック送出時間とを足した時間を、次周期の帯域保証トラヒック送出時間として使用する（ただし、各周期における帯域保証トラヒック送出時間は、常にトリガ発生間隔以下とする）ことを特徴とする請求項３に記載のエンドユーザ間帯域保証通信システム。
【請求項５】
エッジノードは、帯域保証トラヒック転送の要求帯域および継続時間に基づいて課金処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のエンドユーザ間帯域保証通信システム。
【請求項６】
発側エリア境界ノードは、上位エリアにおいて同一エリア境界ノードへ向かう複数の下位エリアパスを１本の上位エリアパスに集めて収容し、帯域保証トラヒックを纏めて転送し、着側エリア境界ノードは、上位エリアパスを通して転送されてきた帯域保証トラヒックを、上位エリアパスが収容していた複数の下位エリアパスに分配し、また、発側エリア境界ノードは、各下位エリアパスの帯域を管理し、各下位エリアパスの帯域総計に応じて、それらを収容する上位エリアパスの帯域を制御することを特徴とする請求項１に記載のエンドユーザ間帯域保証通信システム。
【請求項７】
発側エリア境界ノードは、上位エリアパスの帯域に対する収容下位エリアパスの帯域総計の割合が予め決められた閾値よりも大きくなったとき、上位エリアパスの帯域を増加させ、上位エリアパスの帯域に対する収容下位エリアパスの帯域総計の割合が、予め決められた別の閾値よりも小さくなったとき、上位エリアパスの帯域を減少させることを特徴とする請求項６に記載のエンドユーザ間帯域保証通信システム。
【請求項８】
エッジノードは、予め設定されているエッジノード間パスを使って転送される各エンドユーザ間帯域保証トラヒックの要求帯域を管理し、各エンドユーザ間帯域保証トラヒックの要求帯域合計に応じて、それらを転送するエッジノード間パスの帯域を制御することを特徴とする請求項１に記載のエンドユーザ間帯域保証通信システム。
【請求項９】
エッジノードは、予め設定されているエッジノード間パス帯域に対する収容帯域保証トラヒックの要求帯域合計の割合が、予め決められた閾値よりも大きくなったとき、エッジノード間パス帯域を増加させ、予め設定されているエッジノード間パス帯域に対する収容帯域保証トラヒックの要求帯域合計の割合が、予め決められた別の閾値よりも小さくなったとき、エッジノード間パス帯域を減少させることを特徴とする請求項８に記載のエンドユーザ間帯域保証通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンドユーザ間帯域保証通信システムに関し、特に、GPMLSプロトコルに基づくパス技術をネットワークのエッジノード間に適用してエンドユーザに対して帯域保証通信サービスを提供するエンドユーザ間帯域保証通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の帯域保証通信システムの構成を図５に示す。帯域保証通信サービスを提供するネットワークは、上位エリアと下位エリアが階層的に構成されている。上位エリアと下位エリアの間の境界にはエリア境界ノードＭ，Ｎが配備され、下位エリアにはエッジノードＩ〜Ｌが配備される。各エリアには中継ノードも配備されているが図示省略している。エッジノードＩ〜Ｌには、エンドユーザ端末Ａ〜Ｈが接続される。
【０００３】
従来では、上位エリア内に所定帯域のパスを設定することで帯域保証通信を実現している。つまり、複数のエンドユーザ端末間のトラヒックを集めて上位エリア内に設定されたパスに収容することにより、パスを通るトラヒックを全体として帯域保証している。また、エリア境界ノードＭ，Ｎにおいてパスに収容されるトラヒック量を監視し、トラヒック量に応じてパスの帯域を制御している。このような技術は、非特許文献１に記載されている。
【非特許文献１】K.Shiomoto, E.Oki, W.Imajuku, S.Okamoto, and N.Yamanaka, "Distributed virtual network topology control mechanism in GMPLS-based multiregion networks," IEEE JSAC, vol.21, no.8, pp.1254-1262 (Oct.2003).
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の帯域保証通信システムは、ネットワークの上位エリア内に設定されたパスを通るトラヒックを全体として帯域保証するものであるため、個々のエンドユーザ端末間トラヒックについては、必ずしも帯域が保障されないという課題がある。
【０００５】
また、上位エリア内では帯域保証されるものの、下位エリアを含めたエッジノード間全体に渡って帯域保障されないという課題がある。さらに、トラヒック量に応じてパスの帯域を制御するために、各パスに収容されるトラヒック量をエリア境界ノードで監視する必要があり、エリア境界ノードにおける処理負荷が大きくなるという課題もある。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決し、個々のエンドユーザ端末間トラヒックについて、エッジノード間全体に渡って要求帯域を保障でき、帯域保証通信サービス提供に伴うネットワーク内処理量や処理遅延が削減できるエンドユーザ間帯域保証通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、階層的に構成されたエリア間にエリア境界ノードが存在し、エッジノードに対してエンドユーザ端末がスター状に接続されたネットワークにおけるエンドユーザ間帯域保証通信システムにおいて、ネットワーク内ではエッジノード間パスのオンデマンド設定、エッジノード間パスの予約設定、およびエッジノード間パスの常時設定の少なくとも１つが可能であり、エッジノード間パスのオンデマンド設定では、発側エンドユーザ端末からエッジノードに向けて着側エンドユーザ端末と要求帯域を指定した通信開始要求あるいは通信終了要求を送出し、ネットワーク内では、前記通信開始要求に応じて、発側および着側エンドユーザ端末に対応するエッジノード間に要求帯域を有するパスを設定して帯域保証トラヒックを転送し、前記通信終了要求に応じて、エッジノード間に設定したパスを開放し、エッジノード間パスの予約設定では、エンドユーザ端末から通信開始時刻、通信終了時刻、発側および着側エンドユーザ端末、要求帯域を指定した通信要求を送出し、ネットワーク内では、通信要求で指定された通信開始時刻になると、指定された発側および着側エンドユーザ端末に対応するエッジノード間に要求帯域を有するパスを設定して帯域保証トラヒックを転送し、通信要求で指定された通信終了時刻になると、指定された発側および着側エンドユーザ端末に対応するエッジノード間に設定したパスを解放し、エッジノード間パスの常時設定では、エッジノード間に所定帯域のパスを予め設定しておき、発側エンドユーザ端末からの着側エンドユーザ端末、要求帯域を指定した通信開始要求および通信終了要求に応じて、またはエンドユーザ端末からの通信開始時刻、通信終了時刻、発側および着側エンドユーザ端末、要求帯域を指定した通信要求に応じて、発側エンドユーザ端末と着側エンドユーザ端末間の帯域保証トラヒックを、前記予め設定したパスを使って転送し、各エッジノードでは、発側エンドユーザ端末と着側エンドユーザ端末間の帯域保証トラヒックを監視して要求帯域を超える帯域保証トラヒックに対してマーキングし、ネットワーク内の各ノードは、各出リンク対応に帯域保証トラヒック用と非帯域保証トラヒック用に用意された２つのバッファを使用し、前記帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている帯域保証トラヒックの内、出リンク上に設定されている各パス帯域の合計分までのトラヒックを、各パスを使って優先転送し、帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている各パス帯域の合計分を超える帯域保証トラヒックと、非帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている非帯域保証トラヒックは、非優先で、それぞれ各パスおよび残りのリンク帯域を使って転送し、また、帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている帯域保証トラヒック量が予め設定された閾値を越えた場合には、マーキングされた帯域保証トラヒックをバッファに蓄積しないで優先的に廃棄する点に第１の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、各エッジノードが、発側エンドユーザ端末と着側エンドユーザ間の帯域保証トラヒックごとのリーキーバケットを有し、該リーキーバケットが閾値を越えたときの帯域保証トラヒックに対してマーキングする点に第２の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、ネットワーク内の各ノードが、一定間隔で発生するトリガを契機として、帯域保証トラヒック用バッファに蓄積されている帯域保証トラヒックを、出側パス帯域の合計分に相当する時間（＝トリガの発生間隔×出側パス帯域の合計／出リンク帯域）だけ各出側パスに送出し、帯域保証トラヒック用バッファが空きになるか、出側パス帯域の合計分に相当する帯域保証トラヒック送出時間が経過したならば、次のトリガが発生するまで、帯域保証トラヒック用バッファと非帯域保証トラヒック用バッファから、交互に、蓄積されているトラヒックを送出する点に第３の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、ネットワーク内の各ノードが、帯域保証トラヒック送出時間が経過する前に、帯域保証トラヒック用バッファが空きになった場合、その差分と本来の帯域保証トラヒック送出時間とを足した時間を、次周期の帯域保証トラヒック送出時間として使用する（ただし、各周期における帯域保証トラヒック送出時間は、常にトリガ発生間隔以下とする）点に第４の特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、エッジノードが、帯域保証トラヒック転送の要求帯域および継続時間に基づいて課金処理を行う点に第５の特徴がある。
【００１２】
また、本発明は、発側エリア境界ノードが、上位エリアにおいて同一エリア境界ノードへ向かう複数の下位エリアパスを１本の上位エリアパスに集めて収容し、帯域保証トラヒックを纏めて転送し、着側エリア境界ノードは、上位エリアパスを通して転送されてきた帯域保証トラヒックを、上位エリアパスが収容していた複数の下位エリアパスに分配し、また、発側エリア境界ノードは、各下位エリアパスの帯域を管理し、各下位エリアパスの帯域総計に応じて、それらを収容する上位エリアパスの帯域を制御する点に第６の特徴がある。
【００１３】
また、本発明は、発側エリア境界ノードが、上位エリアパスの帯域に対する収容下位エリアパスの帯域総計の割合が予め決められた閾値よりも大きくなったとき、上位エリアパスの帯域を増加させ、上位エリアパスの帯域に対する収容下位エリアパスの帯域総計の割合が、予め決められた別の閾値よりも小さくなったとき、上位エリアパスの帯域を減少させる点に第７の特徴がある。
【００１４】
また、本発明は、エッジノードが、予め設定されているエッジノード間パスを使って転送される各エンドユーザ間帯域保証トラヒックの要求帯域を管理し、各エンドユーザ間帯域保証トラヒックの要求帯域合計に応じて、それらを転送するエッジノード間パスの帯域を制御する点に第８の特徴がある。
【００１５】
さらに、本発明は、エッジノードが、予め設定されているエッジノード間パス帯域に対する収容帯域保証トラヒックの要求帯域合計の割合が、予め決められた閾値よりも大きくなったとき、エッジノード間パス帯域を増加させ、予め設定されているエッジノード間パス帯域に対する収容帯域保証トラヒックの要求帯域合計の割合が、予め決められた別の閾値よりも小さくなったとき、エッジノード間パス帯域を減少させる点に第９の特徴がある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、個々のエンドユーザ端末間トラヒックの少なくとも要求帯域分は、ネットワークのエッジノード間全体に渡って保障されるので、エンドユーザに対して高品質な通信サービスを提供できる。
【００１７】
また、ネットワーク内の各ノードは、各出リンクを通る複数パスに対して１つの帯域保証トラヒック用のバッファを使用してトラヒックを転送するので、収容する帯域保証トラヒック転送用パス数に依存しない転送処理が可能であり、トラヒック転送処理が簡単化できる。
【００１８】
また、エッジノード間にパスを常時設定しておけば、帯域保証トラヒックの通信開始要求ごとに、エッジノード間にパスを設定する必要がなくなるので、サービス提供に伴うネットワーク内での処理量や処理遅延を削減できる。
【００１９】
また、エッジノードでは、時々刻々のトラヒック量を監視することなく、要求帯域と通信継続時間のみに基づいて簡単に課金処理ができる。
【００２０】
また、エリア境界ノードでは、トラヒック量を監視する必要がなく、収容下位エリアパスの帯域（要求帯域）だけを管理すればよく、エリア境界ノードにおける上位エリアパスの帯域制御が簡単になり、収容下位エリアパスの帯域合計に比べて、余裕のある帯域を持つ上位エリアパスを設定することにより、上位エリアパスの帯域制御の頻度を少なくできる。
【００２１】
さらに、エッジノードでは、トラヒック量を監視する必要がなく、収容帯域保証トラヒックの要求帯域だけを管理すればよく、エッジノード間パスの常時設定の場合のエッジノードにおけるエッジノード間パスの帯域制御が簡単になり、収容帯域保証トラヒックの要求帯域の合計に比べて、余裕のある帯域を持つエッジノード間パスを設定することにより、エッジノード間パスの帯域制御の頻度を少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明を説明する。図１は、本発明に係るエンドユーザ間帯域保証通信システムが適用されたネットワークの一実施形態を示すブロック図である。なお、図５と同一または同等部分には同一の符号を付している。
【００２３】
図１に示すように、個々のエンドユーザ端末Ａ〜Ｈは、ネットワークのエッジノードＩ〜Ｌに対して、ある物理帯域を有する加入者リンクによってスター状に接続される。ネットワークは、複数のエリアによって階層的に、例えば上位エリアと下位エリアを有するように構成されている。２つのエリア間にはエリア境界ノードＭ，Ｎが存在する。エッジノードＩ〜Ｌとエリア境界ノードＭ，Ｎを含むネットワーク内の各ノードは、シグナリングプロトコルを用いて任意帯域のパスの設定と解放を行うことができる。
【００２４】
本発明に係るエンドユーザ間帯域保証通信システムについて、上記ネットワークを前提として以下に説明する。まず、エッジノード間パスのオンデマンド設定の場合、すなわちエンドユーザ端末からの要求に応じてパスを設定あるいは開放する場合について説明する。
【００２５】
帯域保証通信サービスを受けてトラヒックを転送する場合、ユーザは、発側エンドユーザ端末からエッジノードに向け、着側エンドユーザ端末と要求帯域を指定して通信開始要求を送出する。なお、要求帯域は、発側エンドユーザ端末とエッジノードを接続する加入者リンク帯域以下であり、また着側エンドユーザ端末とエッジノードを接続する加入者リンク帯域以下である。
【００２６】
ネットワーク側では、ＧＭＰＬＳプロトコルなどを使い、通信開始要求に応じて、指定されたエッジノード間に要求された帯域を有するパスを設定し、発側エンドユーザ端末と着側エンドユーザ間の帯域保証トラヒックを転送する。
【００２７】
帯域保証トラヒック転送後、ユーザが発側エンドユーザ端末からエッジノードに向けて着側エンドユーザ端末までの通信終了要求を送出すると、ネットワーク側では、通信終了要求に応じて、エッジノード間に設定されていたパスを解放する。
【００２８】
例えば、発側エンドユーザ端末をＡとし、着側エンドユーザ端末をＧとすると、ユーザは、発側エンドユーザ端末ＡからエッジノードＩに向け、着側エンドユーザ端末Ｇと要求帯域を指定して通信開始要求を送出する。なお、要求帯域は、発側エンドユーザ端末ＡとエッジノードＩを接続する加入者リンク帯域以下であり、また着側エンドユーザ端末ＧとエッジノードＬを接続する加入者リンク帯域以下である。
【００２９】
ネットワーク側では、通信開始要求に応じて、エッジノードＩとＬ間に、要求帯域を有するパスを設定し、発側エンドユーザ端末Ａと着側エンドユーザ端末Ｇ間の帯域保証トラヒックを転送する。
【００３０】
帯域保証トラヒック転送後、ユーザが発側エンドユーザ端末ＡからエッジノードＩに向けて着側エンドユーザ端末Ｇまでの通信終了要求を送出すると、ネットワーク側では、通信終了要求に応じて、エッジノードＩとＬ間に設定されていたパスを解放する。
【００３１】
次に、エッジノード間パスの予約設定の場合について説明する。この場合、ユーザは、エンドユーザ端末から通信開始時刻、通信終了時刻、発側および着側エンドユーザ端末、要求帯域を指定して通信要求を予め送出しておく。なお、要求帯域は、発側エンドユーザ端末とエッジノードを接続する加入者リンク帯域以下であり、また着側エンドユーザ端末とエッジノードを接続する加入者リンク帯域以下である。
【００３２】
通信要求で指定された通信開始時刻になると、ネットワーク側では、指定された発側および着側エンドユーザ端末に対応するエッジノード間に要求帯域を有するパスを設定し、発側エンドユーザ端末と着側エンドユーザ間の帯域保証トラヒックを転送する。また、通信要求で指定された通信終了時刻になると、指定された発側および着側エンドユーザ端末に対応するエッジノード間に設定されていたパスを解放する。
【００３３】
例えば、発側エンドユーザ端末をＡとし、着側エンドユーザ端末をＧとすると、ユーザは、発側エンドユーザ端末Ａあるいは他のエンドユーザ端末から、通信開始時刻、通信終了時刻、発側エンドユーザ端末Ａ、着側エンドユーザ端末Ｇ、要求帯域を指定して通信要求を予め送出しておく。なお、要求帯域は、発側エンドユーザ端末ＡとエッジノードＩを接続する加入者リンク帯域以下であり、また、着側エンドユーザ端末ＧとエッジノードＬを接続する加入者リンク帯域以下である。
【００３４】
ネットワーク側では、通信要求で指定された通信開始時刻になると、エッジノードＩとエッジノードＬ間に要求帯域を有するパスを設定し、発側エンドユーザ端末Ａと着側エンドユーザ端末Ｇ間の帯域保証トラヒックを転送する。また、通信要求で指定された通信終了時刻になると、エッジノードＩとＬ間に設定されていたパスを解放する。
【００３５】
次に、エッジノード間パスの常時設定の場合について説明する。エッジノード間パスの常時設定は、転送される帯域保証トラヒックが多いと予想されるエッジノード間に所定帯域のパスを常時設定しておき、発側エンドユーザ端末からの着側エンドユーザ端末、要求帯域を指定した通信開始要求および通信終了要求に応じて、またはエンドユーザ端末からの通信開始時刻、通信終了時刻、発側および着側エンドユーザ端末、要求帯域を指定した通信要求に応じて、指定された発側エンドユーザ端末と着側エンドユーザ端末間の帯域保証トラヒックを、そのパスを使って転送するようにするものである。
【００３６】
例えば、転送される帯域保証トラヒックが多いと予想されるエッジノードＩとＬ間に所定帯域のパスを常時設定しておく。ここで、発側エンドユーザ端末Ａからの着側エンドユーザ端末Ｇ、要求帯域を指定した通信開始要求および通信終了要求があれば、発側エンドユーザ端末Ａと着側エンドユーザ端末Ｇ間の帯域保証トラフィックを、そのパスを使って転送する。またはユーザからの通信開始時刻、通信終了時刻、発側エンドユーザ端末Ａと着側エンドユーザ端末Ｇ、要求帯域が指定された通信要求があれば、発エンドユーザ端末Ａと着エンドユーザ端末Ｇ間の帯域保証トラヒックを通信開始時刻から通信終了時刻までの間、そのパスを使って転送する。
【００３７】
エッジノード間パスの常時設定によれば、通信開始要求があったときにその都度パスを設定する必要がない。したがって、ネットワーク内の処理量を低減でき、また、処理遅延を削減できるので、通信開始要求に対して即座にサービスを開始することができるという利点がある。
【００３８】
次に、エッジノードにおける課金処理について説明する。本発明に係る帯域保証通信システムは、インターネットなどのベストエフォート型のサービスと異なり、ある帯域リソースを確保してエンドユーザに提供するので、通常のネットワーク接続料とは別にリソース使用量に応じた課金を行うことが好ましい。
【００３９】
各エッジノードでは、帯域保証トラヒック転送の要求帯域および通信の継続時間に基づいて帯域保証通信サービスに対する課金処理を簡単に行うことができる。この課金処理の結果に基づき、通常のネットワーク接続料に加えてエンドユーザ間帯域保証サービス料を各エンドユーザ端末に課金すればよい。
【００４０】
例えば、発側エンドユーザ端末Ａと着側エンドユーザ端末Ｇの間の帯域保証トラヒック転送に対する要求帯域および通信の継続時間に基づいて、エッジノードＩにおいて課金処理を行い、課金処理の結果に基づき、通常のネットワーク接続料に加えてエンドユーザ間帯域保証サービス料を、例えば発側エンドユーザ端末Ａに課金することができる。
【００４１】
次に、エッジノードにおけるマーキング処理について説明する。マーキングは、要求帯域を超える帯域保証トラヒックが送出された場合に、要求帯域分のトラヒックは保証するが、それを超えるトラヒックは必ずしも保証しないという対処を可能にするために行われるものである。
【００４２】
エッジノードでは、発側エンドユーザ端末と着側エンドユーザ間の帯域保証トラヒックを監視して、要求帯域を超える帯域保証トラヒック（パケット）に対してマーキングを行う。例えば、エッジノードＩは、発側エンドユーザ端末Ａと着側エンドユーザ端末Ｇ間の帯域保証トラヒックを監視して、要求帯域を超える帯域保証トラヒックに対して、マーキングを行う。
【００４３】
要求帯域を超える帯域保証トラヒックに対するマーキング処理は、図２に示すように、各エッジノードに発側エンドユーザ端末と着側エンドユーザ間の帯域保証トラヒックごとにリーキーバケットを設け、リーキーバケットが閾値を越えたときにマーキングを行うことで実現できる。例えば、エッジノードＩにおいて、発側エンドユーザ端末Ａと着側エンドユーザ端末Ｇ間の帯域保証トラヒックに対してリーキーバケットを設け、リーキーバケットが閾値を越えたときにマーキングを行う。
【００４４】
図３は、ネットワークにおける各ノードでのトラヒック転送処理を示す図である。図３に示すように、各ノードに、各出リンク対応に帯域保証トラヒック用と非帯域保証トラヒック用の２つのバッファを用意し、帯域保証トラヒックを優先的に転送する。つまり、帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている帯域保証トラヒックの内、出リンク上に設定されている各パス帯域の合計分までのトラヒックを、各パスを使って優先転送する。
【００４５】
帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている各パス帯域の合計分を超える帯域保証トラヒックと、非帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている非帯域保証トラヒックは、非優先で、それぞれ各パスおよび残りのリンク帯域を使って転送する。また、帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている帯域保証トラヒック量が予め設定された閾値を越えた場合には、マーキングされた帯域保証トラヒックをバッファに蓄積しないで優先的に廃棄する。
【００４６】
このように、各出リンクを通る複数パスに対して１つの帯域保証トラヒック用のバッファを用意することにより、通過するパスの数に依存しない転送処理が可能になり、転送処理が簡単化できる。
【００４７】
例えば、エッジノードＩとエリア境界ノードＭの間に位置する下位エリア内の中継ノードでは、以下のように優先転送処理を行う。
【００４８】
下位エリア内の中継ノードは、発側エンドユーザ端末Ａと着側エンドユーザ端末Ｇ間の帯域保証トラヒックを通すためにエッジノードＩとＬ間に設定されたパスと、発側エンドユーザ端末Ｂと着側エンドユーザ端末Ｈの間の帯域保証トラヒックを通すためにエッジノードＩとＬ間に設定されたパスを、同一の出リンクに収容する。したがって、その出リンクに対応して、これら２本のパスを使って転送されてきた帯域保証トラヒック用とそれ以外の非帯域保証トラヒック用の２つのバッファを用意する。帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている帯域保証トラヒックの内、収容している２本のパス帯域の合計分までのトラヒックを、各パスを使って優先転送する。
【００４９】
帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されているパス帯域の合計分を超える帯域保証トラヒックと、非帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている非帯域保証トラヒックは、非優先で、それぞれ２本のパスおよび残りのリンク帯域を使って転送する。また、帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている帯域保証トラヒック量が予め設定された閾値を越えた場合には、マーキングされた帯域保証トラヒックを、どのパスを使って転送されてきたかには関係なく、バッファに蓄積しないで優先的に廃棄する。
【００５０】
図４は、各ノードでのトラヒック転送処理を具体的に示す図である。各ノードでは、一定間隔で発生するトリガを契機として、帯域保証トラヒック用のバッファに蓄積されている帯域保証トラヒックを、出側パス帯域の合計分に相当する時間（＝トリガの発生間隔×出側パス帯域の合計／出リンク帯域）だけ各出側パスに送出する。ここで、帯域保証トラヒック用のバッファが空きになるか、出側パス帯域の合計分に相当する帯域保証トラヒック送出時間が経過したならば、次のトリガが発生するまで、帯域保証トラヒック用バッファと非帯域保証トラヒック用バッファから、交互に、蓄積されているトラヒックを送出する。
【００５１】
帯域保証トラヒック送出時間が経過する前に、帯域保証トラヒック用バッファが空きになった場合、その差分と本来の帯域保証トラヒック送出時間とを足した時間を、次周期の帯域保証トラヒック送出時間として使用するようにしてもよい。ただし、各周期における帯域保証トラヒック送出時間は、常にトリガ発生間隔以下とする。
【００５２】
次に、エリア境界ノードにおけるパス多重化処理およびパス帯域変更処理について説明する。発側エリア境界ノードでは、上位エリアにおいて同一エリア境界ノードへ向かう複数の下位エリアパスを１本の上位エリアパスに集めて収容し、帯域保証トラヒックを纏めて転送する。着側エリア境界ノードでは、上位エリアパスを通して転送されてきた帯域保証トラヒックを、上位エリアパスが収容していた複数の下位エリアパスに分配する。さらに、発側エリア境界ノードは、各下位エリアパスの帯域を管理しており、各下位エリアパスの帯域の総計に応じて、それらを収容する上位エリアパスの帯域を制御する。
【００５３】
エリア境界ノードおよび上位エリアのノードでは、下位エリアからの多くのパスを個々に管理することが不要になる。また、エリア境界ノードでは、要求帯域を基にパスの帯域を制御すればよいので、トラヒックの変動を観測し、それに応じてパスの帯域を制御することが不要になるので、管理負荷を低減できる。
【００５４】
例えば、エリア境界ノードＭは、上位エリアにおいてエリア境界ノードＮへ向かう２本のエッジノードＩとＬ間の下位エリアパスおよび１本のエッジノードＪとＫ間の下位エリアパスを、エリア境界ノードＭとＮ間の１本の上位エリアパスに集めて収容し、帯域保証トラヒックを纏めて転送する。着側エリア境界ノードＮでは、エリア境界ノードＭとＮ間の上位エリアパスを通して転送されてきた帯域保証トラヒックを、上位エリアパスが収容していた３本の下位エリアパスに分配する。さらに、発側エリア境界ノードＭは、３本の下位エリアパスの帯域を管理しており、各下位エリアパスの帯域の総計に応じて、それらを収容するエリア境界ノードＭとＮ間の上位エリアパスの帯域を制御する。
【００５５】
発側エリア境界ノードは、上位エリアパス帯域に対する収容下位エリアパス帯域総計の割合が、予め決められた閾値よりも大きくなったとき、上位エリアパス帯域を増加させ、上位エリアパス帯域に対する収容下位エリアパス帯域総計の割合が、予め決められた別の閾値よりも小さくなったときには、上位エリアパス帯域を減少させる。
【００５６】
例えば、発側エリア境界ノードＭは、エリア境界ノードＭとＮ間の上位エリアパス帯域に対する、本パスが収容する３本の下位エリアパス帯域の合計の割合が、予め決められた閾値よりも大きくなったとき、エリア境界ノードＭとＮ間の上位エリアパス帯域を増加させる。逆に、エリア境界ノードＭとＮ間の上位エリアパス帯域に対する、本パスが収容する３本の下位エリアパス帯域の合計の割合が、予め決められた別の閾値よりも小さくなったときには、エリア境界ノードＭとＮの間の上位エリアパス帯域を減少させる。
【００５７】
次に、エッジノード間パスの常時設定の場合のエッジノードにおける帯域保証トラヒック多重化処理およびパス帯域変更処理について説明する。エッジノード間パスの常時設定の場合、エッジノードでは、予め設定されているエッジノード間パスを使って転送される各エンドユーザ間帯域保証トラヒックの要求帯域を管理しており、各エンドユーザ間帯域保証トラヒックの要求帯域の合計に応じて、それらを転送するエッジノード間パスの帯域を制御する。エッジノードでは、要求帯域を基にパスの帯域を制御すればよいので、管理が簡単である。
【００５８】
例えば、エッジノードＩでは、予め設定されているエッジノードＩとＬ間の１本のパスを使って、発側エンドユーザ端末Ａと着側エンドユーザ端末Ｇ間の帯域保証トラヒックと発側エンドユーザ端末Ｂと着側エンドユーザ端末Ｈ間の帯域保証トラヒックを転送する。エッジノードＩは、転送される２つのエンドユーザ間帯域保証トラヒックの要求帯域を管理しており、各エンドユーザ間帯域保証トラヒックの要求帯域の合計に応じて、それらを転送するエッジノードＩとＬ間に予め設定されているパスの帯域を制御する。
【００５９】
エッジノードは、予め設定されているエッジノード間パス帯域に対する収容帯域保証トラヒックの要求帯域合計の割合が、予め決められた閾値よりも大きくなったとき、エッジノード間パス帯域を増加させる。逆に、予め設定されているエッジノード間パス帯域に対する収容帯域保証トラヒックの要求帯域合計の割合が、予め決められた別の閾値よりも小さくなったときには、エッジノード間パス帯域を減少させる。
【００６０】
例えば、エッジノードＩは、エッジノードＩとＬ間に予め設定されているパス帯域に対する発側エンドユーザ端末Ａと着側エンドユーザ端末Ｇ間の帯域保証トラヒックと発側エンドユーザ端末Ｂと着側エンドユーザ端末Ｈ間の帯域保証トラヒックの要求帯域合計の割合が、予め決められた閾値よりも大きくなったとき、エッジノードＩとＬ間のパス帯域を増加させる。逆に、エッジノードＩとＬ間に予め設定されているパス帯域に対する発側エンドユーザ端末Ａと着側エンドユーザ端末Ｇ間の帯域保証トラヒックと発側エンドユーザ端末Ｂと着側エンドユーザ端末Ｈ間の帯域保証トラヒックの要求帯域合計の割合が、予め決められた別の閾値よりも小さくなったときには、エッジノードＩとＬ間のパス帯域を減少させる。
【００６１】
本発明によれば、エンドユーザからの要求帯域がエッジノード間全体に渡って保証されるので、エンドユーザに対して高品質な通信サービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係るエンドユーザ間帯域保証通信システムが適用されたネットワークの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】エッジノードにおけるマーキング処理の説明図である。
【図３】各ノードにおける帯域保証トラヒック転送処理の説明図である。
【図４】各ノードにおける帯域保証トラヒック転送帯域の確保の説明図である。
【図５】従来の帯域保証通信システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６３】
Ａ〜Ｈ・・・エンドユーザ端末、Ｉ〜Ｌ・・・エッジノード、Ｍ，Ｎ・・・エリア境界ノード
【図１】
2006319849.tif 000003
【図２】
2006319849.tif 000004
【図３】
2006319849.tif 000005
【図４】
2006319849.tif 000006
【図５】
2006319849.tif 000007