(57)【要約】      （修正有）【課題】転送制御が行われる上位のネットワークにおける転送予定容量を満足するように、送信元端末装置を収容する子ノード装置に対して帯域制御を行うことを可能とする。【解決手段】転送制御ネットワーク１５０を通じて宛先端末装置７０に対してデータの転送を要求する転送要求の情報を送信する送信元端末装置６０からデータを受信し割り当てられる帯域を使用してデータを転送する子ノード装置１２に対し、子ノード装置に接続する親ノード装置１０−１が、転送要求の情報と、転送制御ネットワークにおけるデータの転送経路及び当該転送経路ごとの使用されている通信速度の時間変化を示す情報とに基づいて求められる転送予定容量を示す転送予定情報から、送信元端末装置が子ノード装置を通じて送信するデータの送信に対して割り当てる通信速度を示す帯域割当情報を生成し、子ノード装置に帯域割当情報が示す通信速度分の帯域を割り当てる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転送経路ごとの転送可能なデータの通信速度が時間変化する転送制御ネットワークと、前記転送制御ネットワークを通じて宛先端末装置に対して前記データの転送を要求する転送要求の情報を送信する送信元端末装置から前記データを受信し、割り当てられる帯域を使用して前記データを転送する子ノード装置と、に接続する親ノード装置であって、
前記転送要求の情報と、前記転送制御ネットワークにおける前記データの転送経路及び当該転送経路ごとの使用されている通信速度の時間変化を示す情報とに基づいて求められる転送予定容量を示す転送予定情報から、前記送信元端末装置が前記子ノード装置を通じて送信する前記データの送信に対して割り当てる通信速度を示す帯域割当情報を生成する転送予定変換部と、
前記子ノード装置に前記帯域割当情報が示す前記通信速度分の帯域を割り当てる帯域割当部と、
を備える親ノード装置。
【請求項２】
前記子ノード装置は、一定の周期で動的に割り当てられる帯域により前記送信元端末装置が送信するデータを転送し、
前記転送予定変換部は、
前記一定の周期のいずれかである第１の周期において、前記子ノード装置が転送する前記データが前記転送制御ネットワークに到達してから、前記第１の周期の次の前記周期において、前記子ノード装置が転送する前記データが前記転送制御ネットワークに到達するまでの期間の前記転送予定容量の総和を算出し、算出した前記期間の前記転送予定容量の総和を前記第１の周期において前記子ノード装置に割り当てる通信速度となるように前記帯域割当情報を生成する、請求項１に記載の親ノード装置。
【請求項３】
前記転送予定変換部は、
前記期間の前記転送予定容量の総和を算出する際に、前記第１の周期の前の周期において、割り当てる前記帯域に過不足が生じた場合、当該帯域の過不足分を含めて前記期間の前記転送予定容量の総和を算出する、請求項２に記載の親ノード装置。
【請求項４】
前記子ノード装置は、前記データを記憶する複数の待ち行列記憶部と、供給される指示情報に基づいて前記複数の待ち行列記憶部から読み出し対象の前記データを読み出すスケジューラ部とを備えており、
前記転送予定変換部は、
前記転送予定情報に基づいて、前記データを読み出すタイミングと前記データを読み出す対象の前記待ち行列記憶部を示す情報を含むスケジューラ設定情報を生成し、
前記帯域割当部は、
前記転送予定変換部が生成する前記スケジューラ設定情報に基づいて前記指示情報を生成して前記子ノード装置のスケジューラ部に出力する、請求項１から３のいずれか一項に記載の親ノード装置。
【請求項５】
前記子ノード装置に、他の前記親ノード装置が接続し、前記他の親ノード装置から帯域の割り当てを受ける他の前記子ノード装置に前記送信元端末装置が接続する、請求項１から４のいずれか一項に記載の親ノード装置。
【請求項６】
前記転送制御ネットワークは、前記転送要求の情報と、前記転送制御ネットワークにおける転送経路ごとの転送可能なデータの通信速度の時間変化とに基づいて前記転送予定容量を示す転送予定情報を求める転送予定管理部を備える転送装置に接続しており、
前記転送予定変換部は、
前記転送予定管理部が求める前記転送予定情報から、前記送信元端末装置が前記子ノード装置を通じて送信する前記データの送信に対して割り当てる通信速度を示す帯域割当情報を生成する、請求項１から５のいずれか一項に記載の親ノード装置。
【請求項７】
前記転送装置が前記転送予定変換部を含むように構成される、請求項６に記載の親ノード装置。
【請求項８】
前記転送制御ネットワークと、前記宛先端末装置とを接続する通信網を備え、
前記通信網は、前記送信元端末装置が送信する前記データに付与されている識別情報に基づいて、当該データを優先して前記宛先端末装置に送信する、請求項１から７のいずれか一項に記載の親ノード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親ノード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、音楽や動画など、多種多様かつ大容量のマルチメディアコンテンツがネットワークを通じて転送されている。これらのコンテンツは一般的にベストエフォートで転送されるため、ネットワーク状況によって、非常に長い転送時間を要する場合がある。そこで、非特許文献１のように、ユーザが転送制限時間を定め、不可能な場合は要求を棄却するネットワークモデル、すなわち制限時間付きファイル転送ネットワークモデルが提案されている。
【０００３】
制限時間付きファイル転送ネットワークモデルにおいては、転送要求ｒｉは、以下の５つのパラメータで定義される。
【０００４】
すなわち、
（１）送信元ｓｉ、
（２）宛先ｄｉ、
（３）要求発生時刻ａｉ、
（４）ファイルサイズｆｉ、
（５）制限時間Ｄｉ、
である。
【０００５】
図１４は、制限時間付きファイル転送ネットワークの一例を示す図であり、ノード３００、ノード３０１、ノード３０２、ノード３０３から構成される。転送要求ｒ１は、送信元端末装置２００から宛先端末装置２１０に向けての転送要求である。転送要求ｒ１は、上記の５つのパラメータを用いて、ｒ１＝｛ｓ１＝ノード３０３、ｄ１＝ノード３０１、ａ１＝時刻０、ｆ１＝４［Ｇｂｉｔ］、Ｄ１＝５［ｓ］｝として表される。ここで、各転送要求ｒｉに対して、制限時間内に転送を完了できる最小の帯域をＭｉｎＲａｔｅｉ＝ｆｉ／Ｄｉとする。したがって、転送要求ｒ１は、ノード３０３、ノード３０２、ノード３０１を経由する転送経路を利用し、ＭｉｎＲａｔｅは、ｆ１／Ｄ１＝４［Ｇｂｉｔ］／５［ｓ］＝０．８［Ｇｂｐｓ］となる。
【０００６】
制限時間付きファイル転送ネットワークモデルにおいては、転送要求ｒｉが制限時間内に転送可能か否か判断するために、ある時刻ｔにおける転送経路の最大の利用可能帯域（ＭａｘＲａｔｅ（ｔ））を計算する。ＭａｘＲａｔｅ（ｔ）は、その転送経路が経由する全てのリンクの利用可能帯域の最小値である。例えば、ＭａｘＲａｔｅ（ｔ）の計算はネットワークを管理する管理装置によって行われる。当該管理装置は、複数の送信元端末装置２００が送信する転送要求に基づいて、データの転送経路とその転送経度ごとの帯域使用量の時間における変化を予め算出して内部の記憶領域に記憶している。したがって、管理装置は、新たに転送要求ｒｉを受信した場合、内部の記憶領域に記憶しているデータの転送経路と当該転送経路ごとの帯域使用量の時間変化から、将来における転送経路ごとの転送予定容量が既知となっているため、この情報を用いてＭａｘＲａｔｅ（ｔ）を計算することができる。
【０００７】
転送経路のＭａｘＲａｔｅ（ｔ）を制限時間にわたって合算した値（以下、転送可能容量という）が、ファイルサイズｆｉより大きくなれば、転送要求ｒｉは制限時間内に転送可能である。それ以外の場合は、制限時間内に転送を完了することができないため、転送要求ｒｉは棄却される。
【０００８】
図１５は、転送要求ｒ１のノード３０３、ノード３０２、ノード３０１を経由する転送経路のＭａｘＲａｔｅ（ｔ）の一例を示す図である。例えば、最初の１［ｓ］間は、図１５（ａ）に示すように、ノード３０２からノード３０３の間のリンクは、１．０［Ｇｂｐｓ］が利用可能であり、図１５（ｂ）に示すように、ノード３０１からノード３０２の間のリンクは、０．８［Ｇｂｐｓ］が利用可能である。したがって、図１５（ｃ）に示すように、この期間のノード３０３、ノード３０２、ノード３０１を経由する転送経路のＭａｘＲａｔｅは、ｍｉｎ｛１．０，０．８｝＝０．８［Ｇｂｐｓ］となる。他の期間についても同様にＭａｘＲａｔｅを計算できる。これらの総和である、当該転送経路の転送可能容量は、下式（１）により３．２［Ｇｂｉｔ］となる。
【０００９】
【数１】
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【００１０】
式（１）において、ＭａｘＲａｔｅ３０３−３０２−３０１は、ノード３０３、ノード３０２、ノード３０１の経路におけるＭａｘＲａｔｅを意味する。当該転送経路の転送可能容量３．２［Ｇｂｉｔ］は、ファイルサイズｆ１＝４．０［Ｇｂｉｔ］より小さく、転送要求ｒ１に対する転送を制限時間ｄ１内に完了することができないため、転送要求ｒ１は棄却される。
【００１１】
制限時間付きファイル転送制御を分散処理することで、スケーラビリティを向上する手法も提案されている。例えば、非特許文献１では、ＡＳ（Autonomous System）ごとに、経路計算と転送予定計算を分散処理する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Kensuke Saito, Kazuhiko Kinoshita, Nariyoshi Yamai, and Takashi Watanabe, “A Distributed Bandwidth Assignment Method for Large File Transfer with Time Constraints”, 2015 IEICE, APNOMS 2015, pp. 279-284.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の制限時間付きファイル転送ネットワークモデルにおける転送制御は、例えば、図１６に示すような、送信元端末装置２００と、当該送信元端末装置２００と接続する送信元ｓｉ（ノード３００−１）間のアクセス網４００について、特に検討されていなかった。例えば、非特許文献１では、「アクセス網の通信速度は十分高速であり、転送予定実行のボトルネックとならない」と仮定している。ここで、アクセス網４００とは、例えば、制限付きファイル転送ネットワーク（図１６の上位網５００）による転送制御とは独立に制御される通信網のことである。
【００１４】
しかしながら、例えば、図１６のように、アクセス網４００にＰＯＮ(Passive Optical Network)方式を適用した場合、転送予定通りにファイル転送を行うことができない場合がある。ここで、ＰＯＮ方式とは、１個の収容局側装置４０１（以下、ＯＬＴ(Optical Line Terminationという）が、時分割多重（以下、ＴＤＭ(Time Division Multiplexing)という）により複数の加入者側装置４２０−１〜４２０−Ｎ（以下、ＯＮＵ(Optical Network Unit)という）を収容する経済的に優れた方式である。
【００１５】
図１７に、ＴＤＭ−ＰＯＮの構成の一例を示す。複数のＯＮＵ４２０−１〜４２０−Ｎが、光ファイバ伝送路４３０−１〜４３０−Ｎによって、光合分波手段である光カプラ４１１に接続され、光カプラ４１１は、更に、光ファイバ伝送路４３０によってＯＬＴ４０１に接続される。ＴＤＭ−ＰＯＮの上り方向通信では、各ＯＮＵ４２０−１〜４２０−Ｎの間でシステム帯域を共有する。ＯＬＴ４０１は、動的帯域割当計算（以下、ＤＢＡ(Dynamic Bandwidth Allocation)という）を実施し、各ＯＮＵ４２０−１〜４２０−Ｎに送信許可時間を通知する。各ＯＮＵ４２０−１〜４２０−Ｎは、通知された送信許可時間内に間欠的に信号光を送信することにより、ＯＬＴ４０１へ向かう互いの信号光の衝突を防ぐ。
【００１６】
図１８に、ＤＢＡの動作の一例を示す。ＯＮＵ４２０−１〜４２０−Ｎは、ＤＢＡ周期ごとにＯＬＴ４０１から通知されるｇｒａｎｔメッセージで通知された送信許可時間内に、データとｒｅｑｕｅｓｔメッセージをＯＬＴ４０１に送信する。ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに含まれる情報としては、例えば、ＯＮＵ４２０−１〜４２０−Ｎのバッファ蓄積量がある。また、ＤＢＡ周期とは、ＤＢＡの制御が行われる周期である。ＯＬＴ４０１は、ＯＮＵ４２０−１〜４２０−Ｎの各々から受信した全てのｒｅｑｕｅｓｔメッセージに基づいて、ＤＢＡによりＯＮＵ４２０−１〜４２０−Ｎに対する送信許可時間を算出し、次のＤＢＡ周期で算出した送信許可時間をｇｒａｎｔメッセージに含めてＯＮＵ４２０−１〜４２０−Ｎに送信する。
【００１７】
図１６に示した上位網５００の制限時間付きファイル転送制御と、アクセス網４００における上記のＤＢＡのような帯域制御は、それぞれ独立に行われる。図１９は、上位網５００の転送予定容量を示すグラフ（図１９（ａ））と、アクセス網４００の帯域割当量を示すグラフ（図１９（ｂ））と、それらの差分を示すグラフ（図１９（ｃ））を示す図である。期間ａ、及び期間ｂにおいて、上位網５００の転送予定容量に対して、アクセス網４００の帯域割当量が不足するため、上位網５００の転送予定通りに、転送要求に対応するデータを転送することができない。また、期間ｃにおいて、上位網５００の転送予定容量に対して、アクセス網４００で過剰に帯域を割り当てているため、上位網５００において想定より多くの帯域を利用して転送要求に対応するファイルを転送することになる。これにより、上位網５００において輻輳が発生し、当該転送要求はもちろんのこと、その他の転送要求を転送予定通りに処理できなくなってしまう。
【００１８】
以上のように、従来の方式では、アクセス網４００から転送制御が行われる上位網５００に転送すべき転送予定容量と、アクセス網４００における帯域制御による実際の転送容量の齟齬により、上位網５００において転送要求を満足できなくなる場合があるという問題があった。
【００１９】
上記事情に鑑み、本発明は、転送制御が行われる上位のネットワークにおける転送予定容量を満足するように、送信元端末装置を収容する子ノード装置に対して帯域制御を行うことができる技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の一態様は、転送経路ごとの転送可能なデータの通信速度が時間変化する転送制御ネットワークと、前記転送制御ネットワークを通じて宛先端末装置に対して前記データの転送を要求する転送要求の情報を送信する送信元端末装置から前記データを受信し、割り当てられる帯域を使用して前記データを転送する子ノード装置と、に接続する親ノード装置であって、前記転送要求の情報と、前記転送制御ネットワークにおける前記データの転送経路及び当該転送経路ごとの使用されている通信速度の時間変化を示す情報とに基づいて求められる転送予定容量を示す転送予定情報から、前記送信元端末装置が前記子ノード装置を通じて送信する前記データの送信に対して割り当てる通信速度を示す帯域割当情報を生成する転送予定変換部と、前記子ノード装置に前記帯域割当情報が示す前記通信速度分の帯域を割り当てる帯域割当部と、を備えることを特徴とする親ノード装置である。
【００２１】
本発明の一態様は、上記の親ノード装置であって、前記子ノード装置は、一定の周期で動的に割り当てられる帯域により前記送信元端末装置が送信するデータを転送し、前記転送予定変換部は、前記一定の周期のいずれかである第１の周期において、前記子ノード装置が転送する前記データが前記転送制御ネットワークに到達してから、前記第１の周期の次の前記周期において、前記子ノード装置が転送する前記データが前記転送制御ネットワークに到達するまでの期間の前記転送予定容量の総和を算出し、算出した前記期間の前記転送予定容量の総和を前記第１の周期において前記子ノード装置に割り当てる通信速度となるように前記帯域割当情報を生成する。
【００２２】
本発明の一態様は、上記の親ノード装置であって、前記転送予定変換部は、前記期間の前記転送予定容量の総和を算出する際に、前記第１の周期の前の周期において、割り当てる前記帯域に過不足が生じた場合、当該帯域の過不足分を含めて前記期間の前記転送予定容量の総和を算出する。
【００２３】
本発明の一態様は、上記の親ノード装置であって、前記子ノード装置は、前記データを記憶する複数の待ち行列記憶部と、供給される指示情報に基づいて前記複数の待ち行列記憶部から読み出し対象の前記データを読み出すスケジューラ部とを備えており、前記転送予定変換部は、前記転送予定情報に基づいて、前記データを読み出すタイミングと前記データを読み出す対象の前記待ち行列記憶部を示す情報を含むスケジューラ設定情報を生成し、前記帯域割当部は、前記転送予定変換部が生成する前記スケジューラ設定情報に基づいて前記指示情報を生成して前記子ノード装置のスケジューラ部に出力する。
【００２４】
本発明の一態様は、上記の親ノード装置であって、前記子ノード装置に、他の前記親ノード装置が接続し、前記他の親ノード装置から帯域の割り当てを受ける他の前記子ノード装置に前記送信元端末装置が接続する。
【００２５】
本発明の一態様は、上記の親ノード装置であって、前記転送制御ネットワークは、前記転送要求の情報と、前記転送制御ネットワークにおける転送経路ごとの転送可能なデータの通信速度の時間変化とに基づいて前記転送予定容量を示す転送予定情報を求める転送予定管理部を備える転送装置に接続しており、前記転送予定変換部は、前記転送予定管理部が求める前記転送予定情報から、前記送信元端末装置が前記子ノード装置を通じて送信する前記データの送信に対して割り当てる通信速度を示す帯域割当情報を生成する。
【００２６】
本発明の一態様は、上記の親ノード装置であって、前記転送装置が前記転送予定変換部を含むように構成される。
【００２７】
本発明の一態様は、上記の親ノード装置であって、前記転送制御ネットワークと、前記宛先端末装置とを接続する通信網を備え、前記通信網は、前記送信元端末装置が送信する前記データに付与されている識別情報に基づいて、当該データを優先して前記宛先端末装置に送信する。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、転送制御が行われる上位のネットワークにおける転送予定容量を満足するように、送信元端末装置を収容する子ノード装置に対して帯域制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態による転送予定容量に基づく帯域の割当の処理を説明するための図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
【図５】同実施形態による転送予定容量と過不足分の帯域とに基づく帯域の割当の処理を説明するための図である。
【図６】本発明の第４の実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第５の実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
【図８】同実施形態の集線処理部１２ｄの内部構成と、当該内部構成と他の構成の接続関係を示す図である。
【図９】本発明の第６の実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】同実施形態のＯＬＴ、集線装置及び転送装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第８の実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第９の実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１４】制限時間付きファイル転送ネットワークの構成の一例を示す図である。
【図１５】制限時間付きファイル転送ネットワークにおけるＭａｘＲａｔｅを説明するための図である。
【図１６】制限時間付きファイル転送ネットワークにＰＯＮ方式のアクセス網が接続された構成を示す図である。
【図１７】ＴＤＭ−ＰＯＮ方式のデータの伝送を説明するための図である。
【図１８】ＴＤＭ−ＰＯＮ方式におけるＤＢＡの処理を説明するための図である。
【図１９】上位網とアクセス網における帯域割当量とその差分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、「帯域」の用語は、通信が行われる伝送路における「通信速度」（以下、単に容量ともいう）の用語と同一の意義を示すものとし、相互に置き換えてもよいものとする。また、以下の説明において、「ファイル」の用語は、「データ」の用語と同一の意義を示すものとし、相互に置き換えてもよいものとする。
【００３１】
図１は、本発明の第１の実施形態による通信システム１の構成を示すブロック図である。通信システム１は、送信元端末装置６０、子ノード装置１２、親ノード装置１０−１、転送装置１０−２、通信ネットワーク１５０、宛先端末装置７０を備える。親ノード装置１０−１は、転送予定変換部２１、帯域割当部２２を備える。転送装置１０−２は、転送予定管理部２３を備える。
【００３２】
親ノード装置１０−１と、子ノード装置１２は、送信元端末装置６０に接続するアクセス網を構成する。子ノード装置１２は、親ノード装置１０−１が行う帯域制御に基づいて親ノード装置１０−１から割り当てられる帯域を利用して送信元端末装置６０から受信したデータを親ノード装置１０−１を通じて転送装置１０−２に送信する。
【００３３】
送信元端末装置６０は、データの転送を要求する転送要求ｒｉを子ノード装置１２と親ノード装置１０−１を通じて転送装置１０−２に送信する。ここで、転送要求ｒｉの情報には、（１）送信元ｓｉ、（２）宛先ｄｉ、（３）要求発生時刻ａｉ、（４）ファイルサイズｆｉ、（５）制限時間Ｄｉの情報が含まれる。転送装置１０−２は、親ノード装置１０−１と、通信ネットワーク１５０とに接続する。転送装置１０−２と通信ネットワーク１５０により転送制御ネットワークが構成される。当該転送制御ネットワークとしては、例えば、図１４等を参照して説明した転送要求ｒｉを棄却する場合がある制限時間付きファイル転送ネットワークが適用される。また、当該転送制御ネットワークは、必ずしも制限時間付きファイル転送ネットワークでなくてもよく、制限時間Ｄｉを超える場合であっても転送要求ｒｉを棄却せずに、制限時間Ｄｉを超えた後はベストエフォートでデータを送信し、転送経路において輻輳が起こらないように転送経路ごとの転送可能なデータの通信速度を時間変化させて制御を行うような通信ネットワークであってもよい。
【００３４】
また、転送制御ネットワークにおける転送制御は、親ノード装置１０−１と子ノード装置１２によって構成されるアクセス網の帯域制御とは独立に行われる。転送装置１０−２は、送信元端末装置６０や他の送信元端末装置が送信する転送要求ｒｉの情報に基づいて、転送制御ネットワークにおけるデータの転送経路と、当該転送経路ごとの帯域使用量の時間における変化を示す情報とを予め算出して内部の記憶領域に記憶する。また、転送装置１０−２は、送信元端末装置６０が送信したデータを子ノード装置１２及び親ノード装置１０−１を通じて受信し、受信したデータを通信ネットワーク１５０を通じて宛先端末装置７０に転送する。
【００３５】
転送装置１０−２において、転送予定管理部２３は、送信元端末装置６０から転送要求ｒｉを受信する。また、転送予定管理部２３は、内部の記憶領域から、データの転送経路及び当該転送経路ごとの帯域使用量、すなわち使用されている通信速度の時間変化を示す情報を読み出す。また、転送予定管理部２３は、受信した転送要求ｒｉの情報と、読み出したデータの転送経路及び当該転送経路ごとの帯域使用量の時間変化を示す情報とに基づいて当該転送要求ｒｉに対する転送予定容量を算出し、算出した転送予定容量を示す転送予定情報を生成する。また、転送予定管理部２３は、生成した転送予定情報を親ノード装置１０−１の転送予定変換部２１に送信する。
【００３６】
転送予定変換部２１は、転送予定管理部２３から受信した転送要求ｒｉに対する転送予定情報に基づいて、親ノード装置１０−１と子ノード装置１２が構成するアクセス網の帯域制御方式にしたがって、子ノード装置１２に割り当てる通信速度を示す帯域割当情報を生成する。転送予定変換部２１は、生成した帯域割当情報を帯域割当部２２に出力する。帯域割当部２２は、子ノード装置１２に対する帯域制御を行う。また、帯域割当部２２は、転送予定変換部２１が出力する転送要求ｒｉに対応する帯域割当情報に基づいて、当該帯域割当情報が示す通信速度分の帯域を子ノード装置１２に割り当てる。
【００３７】
上記の第１の実施形態の構成により、転送予定管理部２３が、送信元端末装置６０が送信する転送要求ｒｉを受信する。転送予定管理部２３は、受信した転送要求ｒｉの情報と、転送制御ネットワークにおけるデータの転送経路と、当該転送経路ごとの帯域使用量の時間変化を示す情報と基づいて、転送要求ｒｉに対する転送制御ネットワークにおける転送予定容量を示す転送予定情報を生成する。転送予定変換部２１は、当該転送予定情報を、親ノード装置１０−１と子ノード装置１２が構成するアクセス網の帯域制御方式にしたがって、子ノード装置１２に割り当てる通信速度を示す帯域割当情報を生成する。帯域割当部２２は、生成された帯域割当情報が示す通信速度分の帯域を子ノード装置１２に割り当てる。これにより、転送制御が行われる上位の転送制御ネットワークにおける転送予定容量を満足するように、アクセス網に備えられる親ノード装置１０−１と子ノード装置１２とにおいて帯域制御を行うことが可能となり、転送するデータの不足や輻輳を発生させないようにすることができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。図２は、本発明の第２の実施形態による通信システム２を示すブロック図である。第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。通信システム２において、送信元端末装置６０は、ＰＯＮ１００ａのアクセス網によって転送装置４０と接続される。
【００３９】
ＰＯＮ１００ａは、ＯＬＴ３０と、ＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎと、ＯＬＴ３０とＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎを接続する光カプラ１１とを備える。ＯＬＴ３０は、転送予定変換部２１ａ、帯域割当部２２ａを備える。また、ＯＬＴ３０は、通信回線、または通信網を介して転送装置４０に接続する。また、ＯＬＴ３０は、時分割多重方式によりＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎが送信するデータを受信して転送装置４０に転送し、転送装置４０から受信したデータをＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎに転送する。光カプラ１１は、ＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎから受信した光信号を合流させてＯＬＴ３０に送信し、ＯＬＴ３０から受信した光信号を分岐してＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎに送信する。
【００４０】
ＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎにおいて、例えば、ＯＮＵ１２ａ−ｉは、ＤＢＡに基づいてＯＬＴ３０から割り当てられる通信速度、例えば、送信許可ビット数を含むｇｒａｎｔメッセージをＤＢＡ周期ごとにＯＬＴ３０から受信する。また、送信元端末装置６０が接続されるＯＮＵ１２ａ−ｉは、送信元端末装置６０から受信して内部のバッファに蓄積しているデータのうち当該送信許可ビット数のデータと、ｒｅｑｕｅｓｔメッセージとをＯＬＴ３０に送信する。また、ＯＮＵ１２ａ−ｉは、ＯＬＴ３０から受信したデータを送信元端末装置６０に出力する。ＯＮＵ１２ａ−ｉ以外のＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎにおいても送信元端末装置６０に対応する装置が接続されると、同様の処理が行われる。
【００４１】
転送装置４０は、通信ネットワーク１５０ａに接続し、転送装置４０と通信ネットワーク１５０ａにより上述した制限時間付きファイル転送ネットワークモデルのネットワークが構成される。制限時間付きファイル転送ネットワークにおける転送制御は、ＰＯＮ１００ａにおける帯域制御とは独立に行われる。転送装置４０は、送信元端末装置６０や他の送信元端末装置が送信する転送要求ｒｉに基づいて、制限時間付きファイル転送ネットワークにおけるデータの転送経路と、当該転送経路ごとの帯域使用量の時間変化を予め算出して内部の記憶領域に記憶する。また、送信元端末装置６０は、子ノード装置１２に転送を要求するデータを送信する。また、転送装置４０は、送信元端末装置６０が送信したデータをＰＯＮ１００ａを通じて受信し、受信したデータを通信ネットワーク１５０ａを通じて宛先端末装置７０に転送する。
【００４２】
なお、第１の実施形態における親ノード装置１０−１は、ＯＬＴ３０に対応し、第１の実施形態における子ノード装置１２は、ＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎに対応し、第１の実施形態の転送装置１０−２は、転送装置４０に対応する。
【００４３】
転送装置４０において、転送予定管理部２３ａは、送信元端末装置６０から転送要求ｒｉを受信する。転送予定管理部２３ａは、受信した転送要求ｒｉの情報と、転送装置４０が内部の記憶領域に記憶しているデータの転送経路と、当該転送経路ごとの帯域使用量の時間変化を示す情報とに基づいて当該転送要求ｒｉに対する転送予定容量を算出し、算出した転送予定容量を示す転送予定情報を生成する。ここで、転送予定情報が示す転送予定容量とは、例えば、ある時刻ｔにおける転送要求ｒｉに対応して予定されている転送ビット数ｂｉ（ｔ）である。また、転送予定管理部２３ａは、生成した転送予定情報を転送予定変換部２１ａに送信する。
【００４４】
ＯＬＴ３０において、転送予定変換部２１ａは、転送装置４０の転送予定管理部２３ａから受信した転送予定情報と、ＰＯＮ１００ａにおけるＤＢＡの方式とに基づいて、ＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎに対して割り当てる送信許可ビット数を算出する。帯域割当部２２ａは、当該送信許可ビット数を帯域割当情報として、転送予定変換部２１ａが算出した送信許可ビット数を含むｇｒａｎｔメッセージを生成してＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎに送信する。
【００４５】
次に、図３を参照しつつ、第２の実施形態による通信システム２の動作について説明する。送信元端末装置６０は、転送要求ｒｉをＰＯＮ１００ａを通じて転送装置４０に送信する。転送装置４０の転送予定管理部２３ａは、送信元端末装置６０から転送要求ｒｉを受信すると、当該転送要求ｒｉの情報と、制限時間付きファイル転送ネットワークにおけるデータの転送経路及び当該転送経路ごとの帯域使用量の時間変化の情報とに基づいて、転送予定容量を算出する。転送予定管理部２３ａは、算出した転送予定容量を示す転送予定情報を生成する。図３における１番上のグラフが、転送予定管理部２３ａが生成した転送予定情報によって示される時刻ｔごとの転送予定容量を示すグラフである。制限時間付きファイル転送ネットワークにおけるデータの転送経路ごとの帯域使用量の時間変化によって転送装置４０の転送予定容量が時刻ｔによって変動していることが示されている。
【００４６】
あるＤＢＡ周期において、ＯＮＵ１２ａ−ｉが、ＯＬＴ３０から通知されたｇｒａｎｔメッセージによって割り当てられた送信許可ビット数に応じて時刻ｔにデータを送信し、当該データがＯＬＴ３０を通じて転送装置４０に時刻ｔ＋Δｔｉ（ｔ）に到達したとする。また、次のＤＢＡ周期において、ＯＮＵ１２ａ−ｉが、ＯＬＴ３０から通知されたｇｒａｎｔメッセージによって割り当てられた送信許可ビット数に応じてデータを送信し、当該データがＯＬＴ３０を通じて転送装置４０に時刻ｔｎｅｘｔ（ｔ）に到達したとする。このとき、時刻ｔ＋Δｔｉ（ｔ）から時刻ｔｎｅｘｔ（ｔ）の間の転送予定容量は、図３の一番上のグラフの横線模様の領域αで示されることになる。なお、Δｔｉ（ｔ）は、ＯＮＵ１２ａ−ｉとＯＬＴ３０の間の伝搬遅延、ＯＬＴ３０における当該データの待ち行列遅延、ＯＬＴ３０から転送装置４０に当該データが転送される際の伝送遅延や伝搬遅延により発生する時間である。
【００４７】
時刻ｔ＋Δｔｉ（ｔ）からｔｎｅｘｔ（ｔ）の間の転送予定容量の総和を示す領域αの容量をＯＬＴ３０がＯＮＵ１２ａ−ｉに割り当てる帯域としておくことで、転送装置４０は、転送予定容量に対して送信するデータが不足したり、転送予定容量を超えるデータを送信元端末装置６０から受信して通信ネットワーク１５０ａにおいて輻輳を発生させたりしないようにすることができる。具体的には、転送予定変換部２１ａは、時刻ｔ＋Δｔｉ（ｔ）からｔｎｅｘｔ（ｔ）の間の転送予定容量の総和に、ＰＯＮ１００ａの区間におけるオーバーヘッドを加算し、加算後の容量値が、対応するＤＢＡ周期において、ＯＮＵ１２ａ−ｉに割り当てる帯域となるように変換を行う。この変換を式で示すと次式（２）として示される。
【００４８】
【数２】
2018078385.tif 000004
【００４９】
式（２）においてｇｉ（ｔ）は、ＯＮＵ１２ａ−ｉに対する送信開始時刻ｔにおける送信許可ビット数であり、ｂｉ（ｔ）は、時刻ｔにおける転送予定容量、すなわちある時刻ｔにおける転送要求ｒｉに対応して予定されている転送ビット数ｂｉ（ｔ）である。また、ｂＯＨは、ＰＯＮ１００ａの区間におけるオーバーヘッドである。オーバーヘッドとは、例えば、ヘッダー、トレイラー、ＦＥＣ(Forward Error Correction)パリティビット等、ＰＯＮ１００ａの区間において新たに付与されるデータの容量である。ここで、ＯＮＵ１２ａ−ｉに対する前回の帯域割当をｇｉ（ｔｐｒｅｖ）とすると、ｔは、次式（３）を満たす必要がある。
【００５０】
【数３】
2018078385.tif 000005
【００５１】
転送予定変換部２１ａは、式（１）、（２）を満たすｇｉ（ｔ）を逐次算出することで、転送予定情報に整合するＯＮＵ１２ａ−ｉに割り当てる帯域割当情報、すなわち送信許可ビット数を算出する。帯域割当部２２ａは、転送予定変換部２１ａが求めた送信許可ビット数ｇｉ（ｔ）を含むｇｒａｎｔメッセージをＯＮＵ１２ａ−ｉに送信する。
【００５２】
上記の第２の実施形態の構成により、転送予定管理部２３ａが、送信元端末装置６０が送信する転送要求ｒｉを受信する。転送予定管理部２３ａは、受信した転送要求ｒｉの情報と、制限時間付きファイル転送ネットワークにおけるデータの転送経路及び当該転送経路ごとの帯域使用量の時間変化を示す情報と基づいて、転送要求ｒｉに対する転送予定容量を示す転送予定情報を生成する。転送予定変換部２１ａは、当該転送予定情報を、ＰＯＮ１００ａのＤＢＡの方式にしたがって、ＯＮＵ１２ａ−ｉに割り当てる通信速度を示す帯域割当情報、すなわち送信許可ビット数ｇｉ（ｔ）を逐次算出する。帯域割当部２２ａは、送信許可ビット数ｇｉ（ｔ）をＯＮＵ１２ａ−ｉに割り当てる。これにより、転送制御が行われる上位網である制限時間付きファイル転送ネットワークにおける転送予定容量を満足するように、ＰＯＮ１００ａのＯＬＴ３０とＯＮＵ１２ａ−ｉとにおいて帯域制御を行うことが可能となり、上位網に転送するデータの不足や、上位網における輻輳を発生させないようにすることができる。
【００５３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して説明する。図４は、本発明の第３の実施形態による通信システム３を示すブロック図である。第１及び第２の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。通信システム３は、ＰＯＮ１００ｂを備えており、ＰＯＮ１００ｂは、ＯＬＴ３０ｂを備える。ＯＬＴ３０ｂは、転送予定変換部２１ｂ、帯域割当部２２ａを備える。また、ＯＬＴ３０ｂは、通信回線、または通信網を介して転送装置４０に接続する。転送予定変換部２１ｂは、前回のＤＢＡ周期において割り当てた帯域の過不足Δｂを今回のＤＢＡ周期における帯域の割り当てに追加して帯域割当情報を生成する。なお、第３の実施形態において第１の実施形態の親ノード装置１０−１に対応する構成は、ＯＬＴ３０ｂであり、子ノード装置１２に対応する構成は、ＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ―Ｎである。
【００５４】
図５を参照しつつ第３の実施形態の通信システム３の動作について説明する。図５の一番上のグラフは、第２の実施形態と同様に、転送装置４０の転送予定管理部２３ａが、算出した転送予定容量を示すグラフである。第２の実施形態の式（３）におけるΔｔｉ（ｔ）は、ＯＬＴ３０でのデータの待ち行列遅延などを含むため、予め正確に見積もることが難しい場合がある。そのため、式（３）を満たす時刻ｔに帯域割当を行うことができない場合がある。このとき、前回のｇｒａｎｔメッセージによって割り当てた帯域と、今回のｇｒａｎｔメッセージによって割り当てた帯域との間の転送予定容量において過不足Δｂが生じる場合がある。
【００５５】
例えば、図５に示す例では、前回の割り当てにおいてＯＮＵ１２ａ−ｉが送信したデータが転送装置４０に到達する時刻ｔｎｅｘｔ（ｔｐｒｅｖ）が、式（３）を満たさないために、今回の割り当てにおいてＯＮＵ１２ａ−ｉが送信したデータが転送装置４０に到達する時刻ｔ＋Δｔｉ（ｔ）に一致しない。そのため、時刻ｔｎｅｘｔ（ｔｐｒｅｖ）と時刻ｔ＋Δｔｉ（ｔ）の間の黒色で示される領域βの転送予定容量に対応するデータが、転送装置４０に到達していないために不足が発生することになる。転送予定変換部２１ｂは、この不足分であるΔｂを考慮して次式（４）に基づいて帯域割当情報、すなわち送信許可ビット数ｇｉ（ｔ）を算出する。
【００５６】
【数４】
2018078385.tif 000006
【００５７】
過不足Δｂは、どのような原因によって生じるものであってもよい。また、図５に示す場合、すなわちＯＬＴ３０が転送予定容量の領域βの分を追加して割り当てる必要がある場合、正の値となり、その逆の場合、すなわち時刻ｔｎｅｘｔ（ｔｐｒｅｖ）が、時刻ｔ＋Δｔｉ（ｔ）より後の時刻になっている場合、負の値となる。図５に示す例の場合、Δｂは、次式（５）で示される。
【００５８】
【数５】
2018078385.tif 000007
【００５９】
したがって、式（４）と式（５）から次式（６）が得られる。
【００６０】
【数６】
2018078385.tif 000008
【００６１】
転送予定変換部２１ｂは、式（５）に基づいて、任意の時刻ｔに対するＯＮＵ１２ａ−ｉに割り当てる送信許可ビット数を算出する。
【００６２】
上記の第３の実施形態の構成により、転送予定変換部２１ｂは、前回のＤＢＡ周期において割り当てた帯域の過不足Δｂを今回のＤＢＡ周期における帯域の割り当てに追加して帯域割当情報を生成する。そのため、過去に割り当てた帯域の過不足をＤＢＡ周期ごとに調整することができ、予測不可能な変化や回避不可能な割当誤差に対して、柔軟に対応してＯＮＵ１２ａ−ｉに対して帯域割当を行うことが可能となる。したがって、第３の実施形態においては、過不足分Δｂを考慮することで、前回のＤＢＡ周期における帯域割当と今回のＤＢＡ周期における帯域割当の不整合を調整することができるため、式（３）を満たすｔを算出する必要がなく、任意の時刻ｔおいて割り当てる帯域を算出することができる。これにより、第２の実施形態の構成よりも更に、転送制御が行われる上位網である制限時間付きファイル転送ネットワークにおける転送予定容量を満足するように、ＰＯＮ１００ｂのＯＬＴ３０ｂとＯＮＵ１２ａ−ｉとにおいて帯域制御を行うことが可能となり、上位網に転送するデータの不足や、上位網における輻輳を発生させないようにすることができる。
【００６３】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態による通信システム４を示すブロック図である。第１及第２、及び第３の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。第４の実施形態ではＯＬＴ３０ｃが、転送予定変換部２１ａを備えず、転送予定変換部２１ａが、転送装置４０ｃに備えられる点で、第２の実施形態の通信システム２と構成が異なる。ＯＬＴ３０ｃと転送装置４０ｃの間は、通信回線、または通信網を介して接続される。なお、転送予定変換部２１ａが、第３の実施形態における転送予定変換部２１ｂに置き換えられていてもよい。
【００６４】
第４の実施形態において、第１の実施形態の親ノード装置１０−１に対応する構成は、ＯＬＴ３０ｃと転送装置４０ｃにまたがっており、符号１０ｃ−１によって囲まれるＯＬＴ３０ｃの帯域割当部２２ａと、転送装置４０ｃの転送予定変換部２１ａとによる構成となる。また、子ノード装置１２に対応する構成は、ＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ―Ｎである。また、制限時間付きファイル転送ネットワークの区間とは、転送装置４０ｃの転送予定管理部２３ａと転送予定変換部２１ａの間が境界となる。第４の実施形態の構成によりＯＬＴ３０ｃの構成を簡略化することが可能となる。
【００６５】
なお、上記の第２、第３及び第４の実施形態において、転送予定情報が示す転送予定容量とは、ある時刻ｔにおける転送要求ｒｉに対応して予定されている転送ビット数ｂｉ（ｔ）であるとしているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。例えば、転送予定情報が示す転送予定容量は、特定時刻における転送要求ｒｉの帯域使用量や、特定期間にわたる転送要求ｒｉの累積帯域使用量などであってもよい。
【００６６】
また、上記の第２、第３及び第４の実施形態において、ｇｒａｎｔメッセージによってＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎに対して送信許可ビット数を通知し、これを帯域割当情報としているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。例えば、ｇｒａｎｔメッセージによって上りの送信許可期間を与えてもよいし、ＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎの上りの送信容量を算出し得る情報であればどのような情報を帯域割当情報としてもよい。
【００６７】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図７は、本発明の第５の実施形態による通信システム５の構成を示すブロック図である。第１〜第４の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。集線装置３０ｄは、通信回線、または通信網を介して転送装置４０に接続する。集線装置３０ｄは、転送予定変換部２１ｄ、帯域割当部２２ｄ、集線処理部１２ｄを備える。アクセス網８０は、送信元端末装置６０と、集線装置３０ｄとに接続され、送信元端末装置６０が送信するデータを集線装置３０ｄに転送し、集線装置３０ｄが送信するデータを送信元端末装置６０に対して転送する。
【００６８】
アクセス網８０は、上述したＰＯＮ方式の通信網であってもよく、集線装置３０ｄと送信元端末装置６０を直接接続する通信回線であってもよい。転送予定変換部２１ｄは、転送予定管理部２３ａから転送予定情報を受信する。また、転送予定変換部２１ｄは、受信した転送予定情報に基づいて、転送予定情報が示す転送予定容量に応じたデータが、データを蓄積する集線処理部１２ｄから出力されるように集線処理部１２ｄを制御するスケジューラ設定情報を生成する。
【００６９】
帯域割当部２２ｄは、転送予定変換部２１が生成するスケジューラ設定情報に基づいて、集線処理部１２ｄに転送予定容量に応じたデータを出力させる。なお、第５の実施形態において、第１の実施形態の親ノード装置１０−１に対応する構成は、集線装置３０ｄにおいて符号１０ｄ−１で囲まれる転送予定変換部２１ｄと帯域割当部２２ｄとによる構成となる。また、子ノード装置１２に対応する装置は、集線処理部１２ｄとなる。また、第１の実施形態では、親ノード装置１０−１と子ノード装置１２によってアクセス網が構成されるとしており、その観点では、アクセス網８０と集線処理部１２ｄを合わせた構成が、子ノード装置１２に対応することになる。
【００７０】
図８は、集線処理部１２ｄの内部構成と、送信元端末装置６０、アクセス網８０、帯域割当部２２ｄ、転送予定変換部２１ｄの関係を示すブロック図である。集線処理部１２ｄは、分配部２４、待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎ、スケジューラ部２６を備える。分配部２４は、複数の通信回線からデータを受信するアクセス網８０が出力するデータを待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎに分配して記憶させる。分配部２４が行うデータの振り分けは、どのような手法でもよく、例えば、物理的なインタフェースごとに振り分けてもよいし、ＶＬＡＮ−ＩＤ(Virtual Local Area Network-Identifier)、ＭＡＣ(Media Access Control)アドレス、または優先度によって振り分けてもよい。
【００７１】
待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎの各々は、分配部２４が出力するデータを記憶する。スケジューラ部２６は、帯域割当部２２ｄがスケジューラ設定情報に基づいて出力する指示情報に基づいて、待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎからデータを読み出し、転送装置４０に送信する。ここで、スケジューラ設定情報としては、スケジューラ部２６に対して、どのタイミングで、どの待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎからデータを読み出すかを指示する指示情報を生成することができる情報であればどのようなものであってもよい。
【００７２】
次に、第５の実施形態の通信システム５による処理について説明する。転送予定管理部２３ａは、送信元端末装置６０から転送要求ｒｉを受信すると、当該転送要求ｒｉの情報と、制限時間付きファイル転送ネットワークにおけるデータの転送経路と、当該転送経路ごとの帯域使用量の時間変化の情報と、に基づいて転送予定容量を算出する。転送予定管理部２３ａは、算出した転送予定容量を示す転送予定情報を生成する。転送予定変換部２１ｄは、転送予定情報に基づいて、スケジューラ部２６に対して、送信元端末装置６０が送信するデータを記憶する待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎから当該データを読み出す指示を与える際に用いられるスケジューラ設定情報を生成する。例えば、集線処理部１２ｄが、ＷＦＱ（Weighted Fair Queuing）方式の待ち行列である場合、転送予定変換部２１ｄは、転送予定情報に基づいて、ＷＦＱの重み係数ｗｊを算出する。ここで、重み係数ｗの添え字ｊは、待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎの中の任意の待ち行列記憶部２５−ｊに対応しており、重み係数ｗｊは、待ち行列記憶部２５−ｊに対応する重み係数となる。
【００７３】
例えば、転送装置４０への上りリンクの転送速度をｒｕｐｌｉｎｋ［Ｍｂｐｓ］、転送要求ｒｉの時刻ｔにおける転送予定容量をｒｉ（ｔ）［Ｍｂｐｓ］とする。このとき、次式（７）によって、時刻ｔにおける重み係数ｗｊ（ｔ）を求めることができる。ここで、全ての待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎに対応する重み係数ｗｊの和が、１となるように、転送予定変換部２１ｄは、各々の待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎに対応する重み係数ｗｊを算出する。
【００７４】
【数７】
2018078385.tif 000009
【００７５】
式（７）において、Ｓｊは、待ち行列記憶部２５−ｊに転送対象のデータが蓄積される転送要求ｒｉの集合を表しており、ｉ∈Ｓｊは、転送要求ｒｉの転送対象のデータが待ち行列記憶部２５−ｊに記憶されることを意味する。転送予定変換部２１ｄは、算出した重み係数ｗｊを含むスケジューラ設定情報を帯域割当部２２ｄに出力する。帯域割当部２２ｄは、転送予定変換部２１ｄが生成したスケジューラ設定情報に基づいて、どのタイミングで、どの待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎからデータを読み出すかを指示する指示情報を生成する。帯域割当部２２ｄは、生成した指示情報をスケジューラ部２６に出力する。スケジューラ部２６は、帯域割当部２２ｄが出力する指示情報に基づいて、待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎから送信元端末装置６０が転送を要求している転送対象のデータを読み出して転送装置４０に送信する。
【００７６】
上記の第５の実施形態の構成により、転送予定変換部２１ｄは、当該転送予定情報を、転送予定情報が示す転送予定容量に応じたデータが、データを蓄積する集線処理部１２ｄから出力されるように集線処理部１２ｄを制御するスケジューラ設定情報を生成する。帯域割当部２２ｄは、転送予定変換部２１が生成するスケジューラ設定情報に基づいて、指示情報を生成し、当該指示情報により集線処理部１２ｄに転送予定容量に応じた転送対象のデータを出力させる。これにより、転送制御が行われる上位網である制限時間付きファイル転送ネットワークにおける転送予定容量を満足するように、集線処理部１２ｄからデータを出力させることができ、上位網に転送するデータの不足や、上位網における輻輳を発生させないようにすることができる。
【００７７】
（第６の実施形態）
図９は、本発明の第６の実施形態による通信システム６を示すブロック図である。第１〜第５の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。第６の実施形態では集線装置３０ｅが、転送予定変換部２１ｄを備えず、転送予定変換部２１ｄが、転送装置４０ｅに備えられる点で、第５の実施形態の通信システム５と構成が異なる。集線装置３０ｅと転送装置４０ｅの間は、通信回線、または通信網を介して接続される。
【００７８】
第６の実施形態において、第１の実施形態の親ノード装置１０−１に対応する構成は、集線装置３０ｅと転送装置４０ｅにまたがっており、符号１０ｅ−１によって囲まれる集線装置３０ｅの帯域割当部２２ｄと、転送装置４０ｅの転送予定変換部２１ｄとによる構成となる。また、子ノード装置１２に対応する構成は、集線処理部１２ｄである。また、第１の実施形態では、親ノード装置１０−１と子ノード装置１２によってアクセス網が構成されるとしており、その観点では、アクセス網８０と集線処理部１２ｄを合わせた構成が、子ノード装置１２に対応することになる。また、制限時間付きファイル転送ネットワークの区間とは、転送装置４０ｅの転送予定管理部２３ａと転送予定変換部２１ｄの間が境界となる。第６の実施形態の構成により集線装置３０ｅの構成を簡略化することが可能となる。
【００７９】
なお、上記の第５及び第６の実施形態において、スケジューラ設定情報として、ＷＦＱ方式に基づく重み係数ｗｊを求めるようにしているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。スケジューラ設定情報として、例えば、待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎからのデータの読み出しのタイミングの情報、例えば、読み出し時刻の情報と、データを読み出す対象の待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎを識別する情報とを含む情報であればどのような情報であってもよい。また、上記の第５の実施形態において、待ち行列記憶部２５−１〜２５−Ｎの数は、複数に限られず、１つの待ち行列記憶部２５−１のみを備える構成であってもよい。
【００８０】
（第７の実施形態）
図１０は、本発明の第７の実施形態による通信システム７を示すブロック図である。第１〜第６の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。第７の実施形態では集線装置３０ｆｂが、ＰＯＮ１００ｆを構成する複数のＯＬＴ３０ｆａ−１〜３０ｆａ−Ｍに接続する。ＯＬＴ３０ｆａ−１〜３０ｆａ−Ｍは、それぞれに対応する光カプラ１１−１〜１１−Ｍを通じて、各々に対応するＯＮＵ１２ｆ−１−１〜１２ｆ−１−Ｎ、…、ＯＮＵ１２ｆ−Ｍ−１〜１２ｆ−Ｍ−Ｌに接続する。集線装置３０ｆｂと転送装置４０には、それぞれ第５及び第６の実施形態の集線装置３０ｄ，３０ｅ、転送装置４０，４０ｅの構成を適用することができる。また、ＯＬＴ３０ｆａ−１〜ＯＬＴ３０ｆａ−Ｍと転送装置４０には、それぞれ第２、第３、第４の実施形態のＯＬＴ３０，３０ｂ，３０ｃ、転送装置４０，４０ｃの構成を適用することができる。
【００８１】
第７の実施形態の構成において、集線装置３０ｆｂには、第１の実施形態の親ノード装置１０−１と子ノード装置１２に対応する構成が備えられる。また、集線装置３０ｆｂの子ノード装置１２に、第１の実施形態の親ノード装置１０−１に対応するＯＬＴ３０ｆａ−１〜ＯＬＴ３０ｆａ−Ｍが接続され、さらに、第１の実施形態の子ノード装置１２に対応するＯＮＵ１２ｆ−１−１〜１２ｆ−１−Ｎ、…、ＯＮＵ１２ｆ−Ｍ−１〜１２ｆ−Ｍ−Ｌが接続される。
【００８２】
例えば、第２の実施形態のＯＬＴ３０と、第５の実施形態の集線装置３０ｄと、転送装置４０とが適用される場合、集線装置３０ｄの転送予定変換部２１ｄは、転送予定管理部２３が求める転送予定情報に示す転送予定容量を満足するように、スケジューラ設定情報を生成し、ＯＬＴ３０の転送予定変換部２１ａは、当該転送予定容量を満足するように、送信許可ビット数を算出する。
【００８３】
図１１は、同実施形態におけるＯＬＴ３０ｆａ−１、集線装置３０ｆｂ及び転送装置４０の構成を示すブロック図である。ＯＬＴ３０ｆａ−１は、転送予定変換部２１ｆａ、帯域割当部２２ｆａを備える。集線装置３０ｆｂは、転送予定変換部２１ｆｂ、帯域割当部２２ｆｂ、集線処理部１２ｆを備える。転送装置４０は、転送予定管理部２３ｆを備える。転送装置４０の転送予定管理部２３ｆは、上述した実施形態の場合と同様に、送信元端末６０の転送予定容量を表す転送予定情報を生成する。本実施形態と他の実施形態の違いは、転送予定管理部２３ｆが、前述した転送予定情報を、当該送信元端末６０を収容するＯＬＴ３０ｆａの転送予定変換部２１ｆａと、当該送信元端末６０を収容する集線装置３０ｆｂの転送予定変換部２１ｆｂの両方に転送することである。これにより、ＯＬＴ３０ｆａ及び集線装置３０ｆｂは、例えば第２の実施形態および第５の実施形態に記載の方法を用いて、当該送信元端末６０の転送予定容量を満足するように帯域制御を実施することができる。
【００８４】
第７の実施形態の構成により、複数のＯＬＴ３０ｆａ−１〜ＯＬＴ３０ｆａ−Ｍを集線装置３０ｆｂに接続することで、ＯＬＴ３０ｆａ−１〜ＯＬＴ３０ｆａ−Ｍに対して必要な転送装置４０の数を減らすことができる。
【００８５】
（第８の実施形態）
図１２は、本発明の第８の実施形態による通信システム８を示すブロック図である。第１〜第７の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。第８の実施形態では転送装置４０ｇが、転送予定管理部２３ａとともに、第７の実施形態の集線装置３０ｆｂを転送装置４０ｇの一機能部である集線部３０ｆｂａとして備える点で第７の実施形態の通信システム７と構成が異なる。
【００８６】
第８の実施形態の構成において、集線部３０ｆｂａには、第１の実施形態の親ノード装置１０−１と子ノード装置１２に対応する構成が備えられる。また、集線部３０ｆｂａの子ノード装置１２に、第１の実施形態の親ノード装置１０−１に対応するＯＬＴ３０ｆａ−１〜ＯＬＴ３０ｆａ−Ｍが接続され、さらに、第１の実施形態の子ノード装置１２に対応するＯＮＵ１２ｆ−１−１〜１２ｆ−１−Ｎ…ＯＮＵ１２ｆ−Ｍ−１〜１２ｆ−Ｍ−Ｌが接続される。
【００８７】
第８の実施形態の構成により、第７の実施形態の効果に加えて、転送装置４０ｇが、集線部３０ｆｂａを備えることで、第７の実施形態における集線装置３０ｆｂを備えずに通信システム８を構成することができ、通信システム７に比べて集線装置３０ｆｂの数を減らすことが可能となる。
【００８８】
なお、上記の第７及び第８の実施形態では、第１の実施形態の親ノード装置１０−１に対応する集線装置３０ｆｂまたは集線部３０ｆｂａの子ノード装置１２に対応する構成に、第１の実施形態の親ノード装置１０−１に対応するＯＬＴ３０ｆａ−１〜ＯＬＴ３０ｆａ−Ｍが接続される構成となっているが、逆の構成であってもよい。例えば、第２の実施形態のＯＮＵ１２ａ−１〜１２ａ―Ｎの各々に第５の実施形態の集線装置３０ｄ、アクセス網８０、送信元端末装置６０の構成が接続される構成であってもよい。
【００８９】
（第９の実施形態）
図１３は、本発明の第９の実施形態による通信システム９を示すブロック図である。第９の実施形態において、送信元端末装置６０、ＰＯＮ１００ａ、転送装置４０、通信ネットワーク１５０ａの構成は、第２の実施形態と同一の構成である。第９の実施形態では、通信ネットワーク１５０ａに転送装置４０ｒが接続され、転送装置４０、通信ネットワーク１５０ａ、転送装置４０ｒにより制限時間付きファイル転送ネットワーク１５５が構成されている。宛先端末装置７０は、アクセス網であるＰＯＮ１００ｒを通じて制限時間付きファイル転送ネットワーク１５５に接続する。
【００９０】
第９の実施形態において、転送装置４０ｒは、転送装置４０の転送予定管理部２３ａが求めた転送予定情報に基づいて、転送装置４０が送信元端末装置６０から受信して転送するデータに任意の識別情報を付与する。ＯＬＴ５０ｒは、転送装置４０ｒが送信するデータを受信し、データに付与されている識別情報にしたがって、当該転送予定情報に対応するデータを最優先してＰＯＮ１００ｒの下り帯域を利用してＯＮＵ５２−１を通じて宛先端末装置７０にデータを送信する。なお、任意の識別情報は、転送装置４０によって付与されてもよい。
【００９１】
第９の実施形態の構成により、送信元端末装置６０から転送要求されたデータを、制限時間付きファイル転送ネットワーク１５５の出口側において優先して宛先端末装置７０に送信することができる。例えば、転送予定が定められていないベストエフォートのＯＬＴ５０ｒからＯＮＵ５２−１〜５２−Ｌへの下りデータや、ＯＮＵ５２−１〜５２−Ｌの間の折り返し通信よりも、送信元端末装置６０から転送要求されたデータを優先して転送することができる。
【００９２】
また、宛先端末装置７０と制限時間付きファイル転送ネットワーク１５５の間にＰＯＮ１００ｒを備えることで、複数の宛先端末装置７０が存在する場合であっても経済的に収容することができる。なお、第９の実施形態において、送信元端末装置６０、ＰＯＮ１００ａ、転送装置４０、通信ネットワーク１５０ａの構成には、第３及び第４の実施形態の構成を適用することもでき、また、転送装置４０に集線装置３０ｄを接続する場合には、第５から第８の実施形態の構成を適用することもできる。
【００９３】
なお、上記の第２〜第９の実施形態では、上位網として、制限時間付きファイル転送ネットワークを適用するようにしているが、第１の実施形態に記載したように、制限時間付きファイル転送ネットワークに限られず、他の転送制御を行う通信ネットワークであってもよい。
【００９４】
上述した実施形態における親ノード装置１０−１及び親ノード装置１０−１が備える転送予定変換部２１、帯域割当部２２に対応する転送予定変換部２１ａ，２１ｂ，２１ｄ、帯域割当部２２ａ，２２ｄを備える装置、及び転送予定管理部２３，２３ａを備える装置をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【００９５】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００９６】
１…通信システム，１０−１…親ノード装置，１０−２…転送装置，１２…子ノード装置，２１…転送予定変換部，２２…帯域割当部，２３…転送予定管理部，６０…送信元端末装置，７０…宛先端末装置，１５０…通信ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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