(57)【要約】【課題】  確実にトラフィックが入力する通信装置内での帯域制御によって廃棄されたトラフィック量のみを基に帯域制御を行い、通信路上に余剰なトラフィックが流れることを防ぐことが可能な通信ネットワークを提供する。【解決手段】  通信ネットワークは、入力ポート側と出力ポート側とで個別にレート制限を行う第１の通信装置（２）及び第２の通信装置（１）を含む。第１の通信装置（２）は、入力ポート側において最大受信レートを超えて廃棄されたトラフィックの廃棄量を算出する手段（制御フレーム送信部２３）と、その算出されたトラフィックの廃棄量を第２の通信装置（１）に通知する手段（制御フレーム送信部２３）とを有し、第２の通信装置（１）は、第１の通信装置から通知されたトラフィックの廃棄量に基づいて出力ポート側におけるレート制限を行う手段（送信レート制御部２１）を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ポート側と出力ポート側とで個別にレート制限を行う第１及び第２の通信装置を含む通信ネットワークであって、
前記第１の通信装置は、前記入力ポート側において最大受信レートを超えて廃棄されたトラフィックの廃棄量を算出する手段と、その算出された前記トラフィックの廃棄量を前記第２の通信装置に通知する手段とを有し、
前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置から通知された前記トラフィックの廃棄量に基づいて前記出力ポート側における前記レート制限を行う手段を有することを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項２】
前記トラフィックの廃棄量を前記第２の通信装置に通知する手段は、前記第２の通信装置への一方通行の制御フレームのみで前記トラフィックの廃棄量を通知することを特徴とする請求項１記載の通信ネットワーク。
【請求項３】
前記第１の通信装置でトラフィック廃棄が発生せず、前記第２の通信装置のトラフィックの送信レートを下げる必要がない場合に前記制御フレームの送受信を抑止することを特徴とする請求項３記載の通信ネットワーク。
【請求項４】
入力ポート側と出力ポート側とで個別にレート制限を行う通信装置であって、
前記入力ポート側において最大受信レートを超えて廃棄されたトラフィックの廃棄量を算出する手段と、その算出された前記トラフィックの廃棄量を当該トラフィックの送信元の装置に通知する手段と、前記トラフィックの送信先から当該トラフィックの廃棄量が通知された場合に当該トラフィックの廃棄量に基づいて前記出力ポート側における前記レート制限を行う手段とを有することを特徴とする通信装置。
【請求項５】
前記トラフィックの廃棄量を前記送信元の装置に通知する手段は、前記送信元の装置への一方通行の制御フレームのみで前記トラフィックの廃棄量を通知することを特徴とする請求項４記載の通信装置。
【請求項６】
前記送信先の装置でトラフィック廃棄が発生せず、自装置のトラフィックの送信レートを下げる必要がない場合に前記制御フレームの送受信を抑止することを特徴とする請求項５記載の通信装置。
【請求項７】
入力ポート側と出力ポート側とで個別にレート制限を行う第１及び第２の通信装置を含む通信ネットワークに用いる帯域制御方法であって、
前記第１の通信装置が、前記入力ポート側において最大受信レートを超えて廃棄されたトラフィックの廃棄量を算出する処理と、その算出された前記トラフィックの廃棄量を前記第２の通信装置に通知する処理とを実行し、
前記第２の通信装置が、前記第１の通信装置から通知された前記トラフィックの廃棄量に基づいて前記出力ポート側における前記レート制限を行う処理を実行することを特徴とする帯域制御方法。
【請求項８】
前記トラフィックの廃棄量を前記第２の通信装置に通知する処理において、前記第２の通信装置への一方通行の制御フレームのみで前記トラフィックの廃棄量を通知することを特徴とする請求項７記載の帯域制御方法。
【請求項９】
前記第１の通信装置でトラフィック廃棄が発生せず、前記第２の通信装置のトラフィックの送信レートを下げる必要がない場合に前記制御フレームの送受信を抑止することを特徴とする請求項８記載の帯域制御方法。
【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、通信装置及びそれらに用いる帯域制御方法に関し、特に入力ポート側と出力ポート側とで個別にレート制限を行う帯域制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の通信装置の中には、帯域制御方法として入力ポート側と出力ポート側とで個別にレート制限を行えるものがある。その帯域制御方法としては、例えば入力ポート側でのレート制限としてポリシングという手法を用い、逆に出力ポート側でのレート制限としてトラフィックシェイピングまたはトラフィックシェーピングという手法を用いる方法がある。
【０００３】
上記のような入出力の帯域制御を装置間で連携させる帯域制御方法としては、下記の特許文献１に記載の手法がある。この特許文献１に記載の手法では、まずトラフィックを出力する通信装置Ａが、トラフィックが入力する通信装置Ｂへ、一定時間毎に送信時刻と、ある時点までに出力したトラフィック量の累積量を含む制御フレームとを送信する。
【０００４】
制御フレームを受信した通信装置Ｂは、受信時刻と受信した時点までに入力したトラフィック量の累積量とをその制御フレームに追記し、通信装置Ａに向けて返送する。
【０００５】
返送された制御フレームを受信した通信装置Ａは、この制御フレームを受信するたびに、制御フレーム内の情報に基づいて、通信装置Ａの送信レートと通信装置Ｂの受信レートとの変化量を算出し、これらに基づいて通信装置Ａの送信レートの更新を行う。
【０００６】
本発明に関連する技術としては、上記の特許文献１以外に、通信路状況の良し悪しを判断するための情報元として、送信側発送から受信側到着までの通信路上でのパケット廃棄率を使用し、その廃棄率に応じて送信データのレートを調整する技術がある（特許文献２，３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３１８９６７号公報
【特許文献２】再特ＷＯ２００５０２７３９４号公報
【特許文献３】特開２００２−２０４２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した帯域制御方法では、通信装置Ｂの受信レートの変化が、通信装置Ｂ前の通信経路上の輻輳状態によるものなのか、通信装置Ｂ内での帯域制御に由来するものなのかを区別することができない。
【０００９】
また、上述した帯域制御方法では、帯域制御を行う契機が通信装置Ａの送付する制御フレームであるため、実際にトラフィック廃棄が発生する通信装置Ｂ側で帯域制御をスタートすることができない。
【００１０】
さらに、上述した帯域制御方法では、通信装置Ｂでトラフィック廃棄が発生しておらず、通信装置Ａのトラフィック送信レートを下げる必要がない場合でも、通信装置Ａから一定時間毎に制御フレームが送付されるため、不必要にネットワーク資源を使用する可能性がある。
【００１１】
尚、上記の特許文献２，３に記載の発明では、監視対象が異なるとともに、その監視結果に基づくレートの調整動作では、上記の問題を解決することができず、通信路上に余剰なトラフィックが流れることを防ぐことができない。
【００１２】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、確実にトラフィックが入力する通信装置内での帯域制御によって廃棄されたトラフィック量のみを基に帯域制御を行うことができ、通信路上に余剰なトラフィックが流れることを防ぐことができる通信ネットワーク、通信装置及びそれらに用いる帯域制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による通信ネットワークは、入力ポート側と出力ポート側とで個別にレート制限を行う第１及び第２の通信装置を含む通信ネットワークであって、
前記第１の通信装置は、前記入力ポート側において最大受信レートを超えて廃棄されたトラフィックの廃棄量を算出する手段と、その算出された前記トラフィックの廃棄量を前記第２の通信装置に通知する手段とを備え、
前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置から通知された前記トラフィックの廃棄量に基づいて前記出力ポート側における前記レート制限を行う手段を備えている。
【００１４】
本発明による通信装置は、入力ポート側と出力ポート側とで個別にレート制限を行う通信装置であって、
前記入力ポート側において最大受信レートを超えて廃棄されたトラフィックの廃棄量を算出する手段と、その算出された前記トラフィックの廃棄量を当該トラフィックの送信元の装置に通知する手段と、前記トラフィックの送信先から当該トラフィックの廃棄量が通知された場合に当該トラフィックの廃棄量に基づいて前記出力ポート側における前記レート制限を行う手段とを備えている。
【００１５】
本発明による帯域制御方法は、入力ポート側と出力ポート側とで個別にレート制限を行う第１及び第２の通信装置を含む通信ネットワークに用いる帯域制御方法であって、
前記第１の通信装置が、前記入力ポート側において最大受信レートを超えて廃棄されたトラフィックの廃棄量を算出する処理と、その算出された前記トラフィックの廃棄量を前記第２の通信装置に通知する処理とを実行し、
前記第２の通信装置が、前記第１の通信装置から通知された前記トラフィックの廃棄量に基づいて前記出力ポート側における前記レート制限を行う処理を実行している。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、確実にトラフィックが入力する通信装置内での帯域制御によって廃棄されたトラフィック量のみを基に帯域制御を行うことができ、通信路上に余剰なトラフィックが流れることを防ぐことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による通信ネットワークの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態による通信ネットワークの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態による通信ネットワークの具体的な構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における制御フレームの構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態による通信ネットワークの具体的な動作例を示すシーケンスチャートである。
【図６】本発明の実施の形態による通信ネットワークの具体的な動作例を示すシーケンスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明による通信ネットワークにおける帯域制御方法の概要について説明する。本発明による帯域制御方法は、通信ネットワーク上で、通信装置Ａから他の通信装置Ｂへ転送される、不特定または特定のトラフィックに対してその帯域の割り当てを行う帯域制御方法であり、トラフィックを出力する通信装置Ａと、トラフィックが入力する通信装置Ｂとの間で連動して帯域制御を行う方法を、上述した本発明に関連する帯域制御手法よりも容易にしたことを特徴としている。
【００１９】
図１は本発明による通信ネットワークの構成例を示すブロック図である。図１において、本発明による通信ネットワークは、トラフィックを出力する通信装置１と、トラフィックを入力する通信装置２とから構成されている。これら通信装置１，２は、それぞれ入力ポート側と出力ポート側とで個別にレート制限を行う帯域制御方法を用いているが、以下の説明では、通信装置１において出力ポート側のみを説明し、通信装置２において入力ポート側の説明を行う。
【００２０】
通信装置１は送信レート制御部１１と、送信レート監視部１２と、制御フレーム受信部１３とを備え、通信装置２は受信レート制御部２１と、受信レート監視部２２と、制御フレーム送信部２３とを備え、それぞれ送信レート、受信レートの制御を行っている。
【００２１】
トラフィックが入力する通信装置２では、帯域制御の対象のトラフィックに対して最大の受信レートが定められており、この受信レートを超えたトラフィックを廃棄する。
【００２２】
トラフィックが入力する通信装置２は、この受信レートを超えて廃棄したトラフィックの廃棄量を算出し、この廃棄量と制御フレームの送信時刻と帯域制御対象としているトラフィックの種別情報とを含んだ制御フレームを、トラフィックを出力する通信装置１に向けて出力する。
【００２３】
トラフィックを出力する通信装置１は、制御フレームを受信すると、この制御フレームに含まれた情報を基に、トラフィックが入力する通信装置２で帯域制御対象となっているトラフィックを出力する際の送信レートの制限を行う。
【００２４】
このように、本発明では、トラフィックの向きに対して逆方向の制御フレームのみで帯域制御を行うため、順方向のトラフィックを圧迫せず、また上述した本発明に関連する帯域制御手法よりも簡略化された手法で、通信装置１，２間で連携した帯域制御方法を実現することができる。
【００２５】
つまり、本発明では、上述した課題を解決するために、帯域制御を行うための情報として、トラフィック量の累積量を用いるのではなく、トラフィックが入力する通信装置２側で最大受信レートを超えて廃棄されたトラフィックの廃棄量を用いる。これによって、本発明では、確実にトラフィックが入力する通信装置２内での帯域制御によって廃棄されたトラフィック量のみを基に帯域制御を行うことが可能になる。
【００２６】
また、本発明では、帯域制御を行う契機をトラフィックの受信側で持つように、トラフィックが入力する通信装置２からトラフィックを出力する通信装置１に向けての一方通行の制御フレームのみで帯域制御を行う。これによって、本発明では、トラフィックが入力する通信装置２でトラフィック廃棄が発生しておらず、トラフィックを出力する通信装置１のトラフィック送信レートを下げる必要がない場合には制御フレームの送受信をしないといったネットワーク資源の節約となる実装も可能となる。
【００２７】
上記のように、本発明では、通信路上に余剰なトラフィックを流入させないようにするための情報元として、トラフィックが入力する通信装置２側でのレート制限時に発生する廃棄量を使用し、その廃棄量に応じて送信データのレートを調整するという動作を行っている。
【００２８】
上述した特許文献２，３に記載の発明では、本発明と同様に、廃棄情報を基に、出力レートを変化させるという動作を行っているが、目的が違うため、調整する方向が本発明とは逆となる。
【００２９】
つまり、上述した特許文献２，３に記載の発明では、廃棄量「大」の場合に送信レート「大」とすることで、廃棄分をカバーし、受信レートを一定としている。この廃棄量は、通信路上で発生するパケット廃棄を指している。
【００３０】
したがって、上述した特許文献２，３に記載の発明では、通信路上で一定の廃棄率が発生する場合、トラフィックが入力する通信装置側の受信レートに廃棄率を上乗せした値が、トラフィックを出力する通信装置側での送信レートとなるようにしており、必要以上に送信レートを下げないように注意している。よって、上述した特許文献２，３に記載の発明では、通信路上での廃棄に負けないように送信側の通信装置での送信レートを増大させることになる。
【００３１】
これに対して、本発明では、廃棄量「大」の場合に送信レート「小」とすることで、通信路上に余剰なトラフィックが流れることを防いでいる。この廃棄量は、トラフィックが入力する通信装置２側での帯域制御動作時に発生し、通信路上で発生するパケット廃棄を含んでいない。
【００３２】
本発明での送信レートの調整の主目的は、通信路上に過剰なトラフィックが流入しないようにすることであり、トラフィックが入力する通信装置２で廃棄が発生しないようにトラフィックを出力する通信装置１で制限している。
【００３３】
図２は本発明の実施の実施の形態による通信ネットワークの構成例を示すブロック図である。図２において、本発明の実施の実施の形態による通信ネットワークは、トラフィックを出力する通信装置（Ａ）１と、トラフィックが入力する通信装置（Ｂ）２とから構成されている。尚、ここでいう通信装置１，２は、フレームのヘッダ情報に含まれるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを基に通信路制御を行う中継装置、レイヤ２スイッチを想定している。
【００３４】
また、これら通信装置（Ａ）１及び通信装置（Ｂ）２は、それぞれ入力ポート側と出力ポート側とで個別にレート制限を行う帯域制御方法を用いているが、以下の説明では、通信装置（Ａ）１において出力ポート側のみを説明し、通信装置（Ｂ）２において入力ポート側の説明を行う。
【００３５】
通信装置（Ａ）１は、送信レート制御部１１と、送信レート監視部１２と、制御フレーム受信部１３と、送信レート設定値格納部１４と、送信レート実測値格納部１５とを備えて構成されている。
【００３６】
通信装置（Ｂ）２は、受信レート制御部２１と、受信レート監視部２２と、制御フレーム送信部２３と、受信レート設定値格納部２４と、受信レート実測値格納部２５とを備えて構成されている。
【００３７】
送信レート制御部１１は、通信装置（Ａ）１から出力予定のトラフィックのうち、帯域制御対象としているトラフィックに対して、送信レート制限を行う機能ブロックである。
【００３８】
送信レート制御部１１は、送信レート設定値格納部１４より、帯域制御対象としているトラフィックの種別情報とその制限レートとを読出し、その情報を基に出力予定の帯域制御対象トラフィックの送信レートを制限レート以内に抑える動作を行う。
【００３９】
送信レート制御部１１は、制限レートを超えるトラフィックについて、この機能ブロック内で廃棄を行い、次ブロック以降への送信を行わない。送信レート制御部１１は、トラフィック廃棄が発生した場合、制限レートを超過して廃棄したフレームレートを算出し、トラフィックの種別情報と関連づけて送信レート設定値格納部１４に書込み要求を行う。
【００４０】
送信レート監視部１２は、送信レート制御部１１を透過したトラフィックについて、トラフィックの種別毎の送信レート算出を行う機能ブロックである。また、送信レート監視部１２は、算出した送信レートを、送信レート実測値格納部１５に、トラフィックの種別と関連付けて格納する機能を持つ。
【００４１】
ここでいうトラフィック種別とは、イーサネット（登録商標）フレーム（ＩＥＥＥ８０２．３）のヘッダ情報に含まれる送信先ＭＡＣアドレスや、送信元ＭＡＣアドレスや、ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）タグ内のＶＩＤ（ＶＬＡＮ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）（ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ）や、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダ情報に含まれる送信先ＩＰアドレスや送信元ＩＰアドレス等の、イーサネット（登録商標）フレームに含まれるレイヤ２プロトコルのヘッダ情報、ならびにレイヤ３プロトコルのヘッダ情報を基に分別できるものとする。
【００４２】
制御フレーム受信部１３は、通信装置（Ｂ）２からの帯域制御フレームを受信したことを契機に、この制御フレームに含まれるトラフィックの種別情報を用いて、送信レート設定値格納部１４からそのトラフィックの種別に対しての送信制限レートと廃棄レートとを読出す機能と、送信レート実測値格納部１５からそのトラフィックの種別の実送信レートを読出す機能を持つ。
【００４３】
また、制御フレーム受信部１３は、それらの制御フレームに含まれるトラフィックの種別情報、通信装置（Ｂ）２の受信レート制限により廃棄されたフレームレート情報、読出しを行った送信制限レート及び廃棄レート、実送信レート情報を基に、次の送信制限レートを算出し、送信レート設定値格納部１４の該当のトラフィック種別の送信制限レートの更新を行う機能を持つ。
【００４４】
送信レート設定値格納部１４は、情報を格納するメモリである。送信レート設定値格納部１４は、帯域制御対象としているトラフィックの種別情報、その制限レート、廃棄レートを格納しており、送信レート制御部１１及び制御フレーム受信部１３からの読出し要求に応じて情報の転送を行い、書込み要求に応じて情報の格納／更新を行う機能を持つ。
【００４５】
送信レート実測値格納部１５は、情報を格納するメモリである。送信レート実測値格納部１５は、トラフィックの種別情報とその送信レートとを関連付けて格納しており、送信レート監視部１２からの書込み要求に応じて情報の格納／更新を行う機能を持つ。また、送信レート実測値格納部１５は、制御フレーム受信部１３からの読出し要求に応じて情報の転送を行う機能を持つ。
【００４６】
受信レート制御部２１は、受信レート監視部２２を透過し、通信装置（Ｂ）２で受信予定のトラフィックのうち、帯域制御対象としているトラフィックに対して、受信レート制限を行う機能ブロックである。
【００４７】
受信レート制御部２１は、受信レート設定値格納部２４より、帯域制御対象としているトラフィックの種別情報とその制限レートとを読出し、その情報を基に、受信予定の帯域制御対象トラフィックの受信レートを制限レート以内に抑える動作を行う。
【００４８】
受信レート制御部２１は、制限レートを超えるトラフィックについて、この機能ブロック内で廃棄を行い、次ブロック以降への送信を行わない。受信レート制御部２１は、トラフィック廃棄が発生した場合、制限レートを超過して廃棄したフレームレートを算出し、トラフィックの種別情報と関連づけて受信レート設定値格納部２４に書込み要求を行う。
【００４９】
受信レート監視部２２は、通信装置（Ｂ）２で受信したトラフィックについて、トラフィックの種別毎の受信レート算出を行う機能ブロックである。また、受信レート監視部２２は、算出した受信レートを、受信レート実測値格納部２５に、トラフィックの種別と関連付けて格納する機能を持つ。
【００５０】
ここでいうトラフィック種別とは、イーサネット（登録商標）フレーム（ＩＥＥＥ８０２．３）のヘッダ情報に含まれる送信先ＭＡＣアドレスや送信元ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮタグ内のＶＩＤ（ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ）、ＩＰヘッダ情報に含まれる送信先ＩＰアドレスや送信元ＩＰアドレス等のイーサネット（登録商標）フレームに含まれるレイヤ２プロトコルのヘッダ情報、ならびにレイヤ３プロトコルのヘッダ情報を基に分別できるものとする。
【００５１】
受信レート設定値格納部２４は、情報を格納するメモリである。受信レート設定値格納部２４は、帯域制御対象としているトラフィックの種別情報、その制限レート、廃棄レートを格納しており、受信レート制御部２１及び制御フレーム送信部２３からの読出し要求に応じて情報の転送を行い、書込み要求に応じて情報の格納／更新を行う機能を持つ。
【００５２】
受信レート実測値格納部２５は、情報を格納するメモリである。受信レート実測値格納部２５は、トラフィックの種別情報とその受信レートとを関連付けて格納しており、受信レート監視部２２からの書込み要求に応じて情報の格納／更新を行う機能を持つ。また、受信レート実測値格納部２５は、制御フレーム送信部２３からの読出し要求に応じて情報の転送を行う機能を持つ。
【００５３】
制御フレーム送信部２３は、受信レート設定値格納部２４の各トラフィック種別の廃棄レートを常時読出し、ある閾値を超えた廃棄レートを持つトラフィック種別がある場合、そのトラフィックの種別情報、その制限レート、廃棄レートを受信レート設定値格納部２４から受信し、さらに受信レート実測値格納部２５からそのトラフィック種別の実受信レートを読出す機能を持つ。
【００５４】
また、制御フレーム送信部２３は、それら読出しを行ったトラフィックの種別情報と制限レートと廃棄レートと実受信レートの情報とを基に帯域制御フレームの作成を行い、通信装置（Ａ）１に向けて転送を行う機能を持つ。
【００５５】
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態による通信ネットワークの動作について説明する。
【００５６】
前提条件として、通信装置（Ａ）１と通信装置（Ｂ）２との間で共通の帯域制御対象のトラフィックがあり、そのトラフィックに対しての通信装置（Ａ）１側の送信制限レートと廃棄レートとが送信レート設定値格納部１４に格納されており、通信装置（Ａ）１側の実送信レートが送信レート実測値格納部１５に格納されているものとする。また、通信装置（Ｂ）２側の受信制限レートと廃棄レートとが受信レート設定値格納部２４に格納されており、通信装置（Ｂ）２側の実受信レートが受信レート実測値格納部２５に格納されているものとする。
【００５７】
まず、通信装置（Ｂ）２の制御フレーム送信部２３は、常時、受信レート設定値格納部２４の各トラフィック種別の廃棄レートを監視している。制御フレーム送信部２３は、ある閾値を超えた廃棄レートを持つトラフィック種別があることを契機に、受信レート設定値格納部２４から、そのトラフィックの種別情報、その制限レート、廃棄レートの読出しを行う。
【００５８】
続けて、制御フレーム送信部２３は、受信レート実測値格納部２５から、そのトラフィック種別の実受信レートの読出しを行う。制御フレーム送信部２３は、それらのトラフィックの種別情報と制限レートと廃棄レートと実受信レートの情報とを基に帯域制御フレームの作成を行う。
【００５９】
まず、制御フレーム送信部２３は、実受信レートが制限レートと廃棄レートのほぼ和であることを確認する。制御フレーム送信部２３は、確認結果が和でない場合、実受信レートが変動中であり、前回の帯域制御による通信装置（Ａ）１の送信レート変動が動作中であるのか、もしくは通信経路の輻輳状態が安定していない状態と判断し、新たな帯域制御フレームの作成を行わずに廃棄レートの常時監視に戻る。
【００６０】
この動作は、受信レート監視部２２後に受信レート制御部２１がある段階構造であるため、ある同時刻でそれぞれが取り扱っているトラフィックにズレがあることを理由としている。
【００６１】
制御フレーム送信部２３は、確認結果が和である場合、どの程度まで廃棄レートを下げるのかの目安とする次期廃棄レート目標を算出する。この次期廃棄レート目標の算出方法は、本発明が実装される装置の仕様によって変化するが、もっとも単純な例では破棄をなくすように「０」に設定することである。
【００６２】
制御フレーム送信部２３は、この次期廃棄レート目標と現在の廃棄レートの差分が、通信装置Ａの現在の送信制限レートから小さくする必要がある量として、帯域制御フレーム内にトラフィックの種別情報と関連づけて格納し、通信装置（Ａ）１に向けて転送を行う。
【００６３】
帯域制御フレームを受信した通信装置（Ａ）１は、その制御フレームに含まれるトラフィックの種別情報と、通信装置（Ｂ）２からの次期廃棄レート目標と現在の廃棄レートの差分情報とを基に送信制限レートの更新を行う。尚、通信装置（Ａ）１側では、通信装置（Ｂ）２からの次期廃棄レート目標と現在の廃棄レートの差分情報とを、単純に通信装置（Ｂ）２側で発生している廃棄量として認識するものとする。
【００６４】
送信制限レートの更新は、通信装置（Ａ）１の制御フレーム受信部１３が行う。制御フレーム受信部１３は、制御フレームからトラフィックの種別情報と廃棄量情報とを抽出し、現在の実送信レートを送信レート実測値格納部１５から読出し、その実送信レートから廃棄量情報を引いた値を次期の送信制限レートとする。制御フレーム受信部１３は、その次期送信制限レートを基に、送信レート設定値格納部１４の該当するトラフィック種別の送信制限レートの更新を行う。
【００６５】
その後、送信レート制御部１１は、送信レート設定値格納部１４に格納された新たな次期送信制御レートを基に、帯域制御対象トラフィックの制限を行う。送信レート監視部１２は、更新された実送信レートを送信レート実測値格納部１５に格納する。
【００６６】
受信レート監視部２２は、更新された実受信レートを受信レート実測値格納部２５に格納する。受信レート制御部２１は、更新された廃棄レートを受信レート設定値格納部２４に格納する。
【００６７】
以後、本実施の形態では、これらの処理動作の繰り返しによって、通信装置（Ａ）１と通信装置（Ｂ）２との間で連携した帯域制御が可能となる。
【００６８】
図３は本発明の実施の形態による通信ネットワークの具体的な構成例を示すブロック図であり、図４は本発明の実施の形態における制御フレームの構成例を示す図である。これら図３及び図４を参照して本発明の実施の形態による通信ネットワークの具体例について説明する。
【００６９】
本発明の実施の形態による制御フレームは、通信装置（Ａ）１への宛先情報、通信装置（Ｂ）２からの差出人情報、識別子、トラフィック種別、通信装置（Ｂ）２が要求する、通信装置（Ａ）１からの送信レートの減少値から構成されている。
【００７０】
本発明の実施の形態による制御フレームは、ネットワーク１００を介してトラフィックが入力する通信装置（Ｂ）２から、トラフィックを出力する通信装置（Ａ）１に伝送される。そのため、制御フレームは、ヘッダ領域に、伝送用として、通信装置（Ａ）１への宛先情報、通信装置（Ｂ）２からの差出人情報を持つ。
【００７１】
制御フレームのペイロード領域には、通信装置（Ｂ）２側の最大受信レートを超えて廃棄されたトラフィックについて、トラフィック種別、通信装置（Ｂ）２が要求する、通信装置（Ａ）１からの送信レートの減少値の情報を持つ。
【００７２】
まず、制御フレームの通信装置（Ａ）１への宛先情報、通信装置（Ｂ）２からの差出人情報について説明する。通信装置（Ａ）１及び通信装置（Ｂ）２は、上記のように、ＩＥＥＥ８０２．３で定義されているＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームのヘッダ情報に含まれるＭＡＣアドレスを基に、通信路制御を行う中継装置、レイヤ２スイッチを想定している。
【００７３】
図３のａ：０２のＭＡＣアドレスを持つノード３２から、ａ：１２のＭＡＣアドレスを持つノード４２へのトラフィックの向きに対して、制御フレームの向きは逆方向となる［トラフィックは通信装置（Ａ）１→通信装置（Ｂ）２、制御フレームは通信装置（Ｂ）２→通信装置（Ａ）１］。
【００７４】
通常、通信装置（Ｂ）２からの通信装置（Ａ）１のＭＡＣアドレスは分からないため、実際の通信装置（Ａ）１への宛先情報は、ノード３２のＭＡＣアドレス（ａ：０２）となる。通信装置（Ｂ）２からの差出人情報は、そのまま通信装置（Ｂ）２のＭＡＣアドレス（ａ：１０）が入力される。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームでいうと、宛先（ＭＡＣ）アドレス＝ａ：０２、送信元（ＭＡＣ）アドレス＝ａ：１０となる。
【００７５】
次に、制御フレームの識別子について説明する。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームには、宛先アドレス、送信元アドレスの後に、イーサタイプという、そのフレームがどのような種別のデータを含んでいるのかを定義する２ｂｙｔｅ分のデータ領域がある。
【００７６】
通信装置（Ａ）１と通信装置（Ｂ）２とで、制御情報を含むフレームのイーサタイプが何であるか、予め整合をとっている。既に予約されている番号もあるため、イーサタイプにはそれ以外の番号を使用する。
【００７７】
通信装置（Ａ）１では、中継しようとするフレームのイーサタイプが、制御フレームのイーサタイプと一致するかをチェックし、一致したものを抽出することで、制御フレームとその他のフレームとを区別する。
【００７８】
さらに、制御フレームのトラフィック種別について説明する。トラフィック種別は、通信装置（Ｂ）２の受信レート制御によって、通信装置（Ｂ）２内で廃棄されたトラフィックの種類を示す情報である。
【００７９】
このトラフィック種別は、通信装置（Ａ）１と通信装置（Ｂ）２とで何らかの整合がとれているルールの下、記載がなされる。例えば、「０ｘ０１」の後に入力された値は、宛先アドレス（６ｂｙｔｅ）。「０ｘ０２」の後に入力された値は、送信元アドレス（６ｂｙｔｅ）。
【００８０】
「０ｘ０３」の後に入力された値は、図４に示すように、ＶＩＤ（１２ｂｉｔ）。「０ｘ００」が入力されたら、トラフィック種別の記載は終わりというルールが考えられる。
【００８１】
宛先アドレス＝００：ａ０：ｂ１：ｃ２：ｄ３：ｅ４、送信元アドレス＝００：１１：２２：３３：４４：５５、ＶＩＤ全て、のトラフィックを表す場合は、先頭から、「０ｘ０１  ００ａ０ｂ１ｃ２ｄ３ｅ４  ０２  ００１１２２３３４４５５  ００」と記載される。
【００８２】
宛先アドレス全て、送信元アドレス全て、ＶＩＤ＝１００のトラフィックを表す場合は、二進数で、「００００  ００１１  ００００  ０１１０  ０１００  ００００  ００００」と記載される。全てのトラフィックを表す場合は、「０ｘ００」のみの記載となる。
【００８３】
さらにまた、制御フレームの通信装置Ｂが要求する、通信装置Ａからの送信レートの減少値について説明する。送信レートの減少値としては、上記の記載されたトラフィック種別に対して、通信装置（Ａ）１からの送信レートをどれだけ下げるかを表す数値が入力される。
【００８４】
図３に示すような通信ネットワークで、ａ：０２のＭＡＣアドレスを持つノード３２から、ａ：１２のＭＡＣアドレスを持つノード４２に対して、ある種別のトラフィックが１００Ｍｂｐｓのレートで送信されているが、通信装置（Ｂ）での入力制限によって５０Ｍｂｐｓまで、通信装置（Ｂ）２内で廃棄されている場合について説明する。
【００８５】
このような場合、通信装置（Ｂ）２が送信する制御フレームに含まれる「減少値」は、「１００Ｍｂｐｓ−５０Ｍｂｐｓ−次期廃棄レート目標（α）となる。α＝１０Ｍｂｐｓの場合［１０Ｍｂｐｓの通信装置（Ｂ）２内での廃棄を許容する場合］は、「減少値」が４０Ｍｂｐｓとなる。
【００８６】
設定単位をｂｐｓとして、「減少値」用に固定長６ｂｙｔｅを用意する場合、４０Ｍｂｐｓは、「０ｘ  ００００  ０２６２  ５Ａ００」と表現できる。
【００８７】
設定単位をｋｂｐｓとして、「減少値」用に固定長４ｂｙｔｅを用意する場合、４０Ｍｂｐｓは、「０ｘ  ００００  ９Ｃ４０」と表現できる。
【００８８】
これらのデータ量の表現の方法は、本発明の実施の形態によって様々に変化する。例えば、設定単位を表す符号と、可変長のデータ量の合算で表すこともあり得る。
【００８９】
図５及び図６は本発明の実施の形態による通信ネットワークの具体的な動作例を示すシーケンスチャートである。図５は通信装置（Ａ）１及び通信装置（Ｂ）２でともにレート制限で廃棄が発生しない場合の動作を示しており、図６は通信装置（Ｂ）２での受信レート制限で廃棄が発生した場合の動作を示している。
【００９０】
まず、図３及び図５を参照して通信装置（Ａ）１及び通信装置（Ｂ）２でともにレート制限で廃棄が発生しない場合の動作について説明する。
【００９１】
ａ：０２のＭＡＣアドレスを持つノード３２から、ａ：１２のＭＡＣアドレスを持つノード４２に対して、常時、４０Ｍｂｐｓのビットレートでトラフィックが送信されており、通信装置（Ａ）１での送信レート制限が１００Ｍｂｐｓ、通信装置（Ｂ）２での受信レート制限が５０Ｍｂｐｓ、廃棄レート目標が１０Ｍｂｐｓに設定されているものとする。
【００９２】
通信装置（Ａ）１では、送信レート制御部１１において、初期の送信制限レートが１００Ｍｂｐｓとなっており（図５のＳ１）、制御フレーム受信部１３は、制御フレームを受信するまで待機している（図５のＳ４）。
【００９３】
ノード３２からノード４２に向けてトラフィックの送信が開始されると（送信レート：４０Ｍｂｐｓ）、送信レート制御部１１は、送信制限レートを読出し、送信制限を開始する（図５のＳ２）。この場合は、送信レートが４０Ｍｂｐｓであり、送信制限レート（１００Ｍｂｐｓ）未満なので、廃棄が発生しない。
【００９４】
上記のトラフィックは、入力の４０Ｍｂｐｓのまま、送信レート制御部１１及び送信レート監視部１２を経由して通信装置（Ｂ）２へと送信される。この間、送信レート監視部１２は、送信レートを常時算出し、送信レート実測値格納部１５に格納する（図５のＳ３）。
【００９５】
通信装置（Ｂ）２では、受信レート制御部２１において、初期の受信制限レートが５０Ｍｂｐｓとなっており（図５のＳ６）、制御フレーム送信部２３は、初期の廃棄レート目標が１０Ｍｂｐｓとなっており（図５のＳ８）、廃棄レートが１０Ｍｂｐｓを超えるトラフィックがないか常時監視している。
【００９６】
通信装置（Ｂ）２でノード３２からノード４２に向けてのトラフィックが受信されると、受信レート監視部２２は、受信レートを常時算出し、受信レート実測値格納部２５に格納する（図５のＳ５）。受信レート監視部２２は、トラフィックを、入力の４０Ｍｂｐｓのまま受信レート制御部２１に送る。
【００９７】
受信レート制御部２１は、トラフィックが入力すると、受信制限レートを読出し、受信制限を開始する（図５のＳ７）。この場合は、送信レートが４０Ｍｂｐｓであり、受信制限レート（５０Ｍｂｐｓ）未満なので、廃棄が発生しない。受信レート制御部２１は、トラフィックを、入力の４０Ｍｂｐｓのままノード４２に送る。
【００９８】
ノード３２において送信レートが常に４０Ｍｂｐｓにキープされると（図５のＳ９）、送信レート制御部１１では、常時、１００Ｍｂｐｓ制限を行うが（図５のＳ１０）、送信レートが４０Ｍｂｐｓであり、送信制限レート（１００Ｍｂｐｓ）未満なので、廃棄が発生しない。
【００９９】
一方、受信レート制御部２１では、常時、５０Ｍｂｐｓ制限を行うが（図５のＳ１１）、送信レートが４０Ｍｂｐｓであり、受信制限レート（５０Ｍｂｐｓ）未満なので、廃棄が発生しない。制御フレーム送信部２３は、廃棄が発生していないため、制御フレームを生成しない（図５のＳ１２）。
【０１００】
上記のように、通信装置（Ａ）１及び通信装置（Ｂ）２でともにレート制限で廃棄が発生しない場合には、通信装置（Ａ）１でも、通信装置（Ｂ）２でも制限にかからず、制御フレームも生成されない。
【０１０１】
次に、図３及び図６を参照して通信装置（Ｂ）２での受信レート制限で廃棄が発生した場合の動作について説明する。
【０１０２】
ａ：０２のＭＡＣアドレスを持つノード３２から、ａ：１２のＭＡＣアドレスを持つノード４２に対してのトラフィックの送信レートが、４０Ｍｂｐｓ→７０Ｍｂｐｓに上がった場合、通信装置（Ｂ）２で２０Ｍｂｐｓ分のトラフィック廃棄が発生する。この場合、通信装置（Ｂ）２では廃棄レート目標を超過するため、制御フレームが生成され、通信装置（Ａ）１の送信レート制御部１１で予めトラフィックの廃棄が行われるようになる。
【０１０３】
通信装置（Ａ）１では、送信レート制御部１１において、初期の送信制限レートが１００Ｍｂｐｓとなっており（図６のＳ２１）、制御フレーム受信部１３は、制御フレームを受信するまで待機している（図６のＳ２４）。
【０１０４】
ノード３２からノード４２に向けてのトラフィックの送信レートが４０Ｍｂｐｓ→７０Ｍｂｐｓに変更されると、送信レート制御部１１は、送信レートが７０Ｍｂｐｓであり、送信制限レート（１００Ｍｂｐｓ）未満なので、廃棄が発生しない（図６のＳ２２）。
【０１０５】
上記のトラフィックは、入力の７０Ｍｂｐｓのまま、送信レート制御部１１及び送信レート監視部１２を経由して通信装置（Ｂ）２へと送信される。この間、送信レート監視部１２は、送信レートを常時算出し、送信レート実測値格納部１５に格納する（図６のＳ２３）。
【０１０６】
通信装置（Ｂ）２では、受信レート制御部２１において、初期の受信制限レートが５０Ｍｂｐｓとなっており（図６のＳ２６）、制御フレーム送信部２３において廃棄レートが１０Ｍｂｐｓを超えるトラフィックがないか常時監視している。
【０１０７】
通信装置（Ｂ）２でノード３２からノード４２に向けてのトラフィックが受信されると、受信レート監視部２２は、受信レートを常時算出し、受信レート実測値格納部２５に格納する（図６のＳ２５）。受信レート監視部２２は、トラフィックを、入力の７０Ｍｂｐｓのまま受信レート制御部２１に送る。
【０１０８】
受信レート制御部２１は、トラフィックが入力すると、受信制限レートを読出し、受信制限を開始する（図６のＳ２７）。この場合は、送信レートが７０Ｍｂｐｓであり、受信制限レートが５０Ｍｂｐｓなので、２０Ｍｂｐｓ分のトラフィック廃棄が発生する。受信レート制御部２１は、トラフィックを、受信制限により５０Ｍｂｐｓまで低下させてノード４２に送る。
【０１０９】
その際、制御フレーム送信部２３は、宛て先：ノード（ａ：１２）、送信元：ノード（ａ：０２）のトラフィックが、廃棄レート目標１０Ｍｂｐｓを超える２０Ｍｂｐｓの廃棄レートを持つことを検出し（図６のＳ２８）、制御フレームを作成する。制御フレーム送信部２３は、制御フレーム受信部１３に対して、制御フレームにて、宛て先：ノード（ａ：１２）、送信元：ノード（ａ：０２）のトラフィックが、実際の廃棄レート２０Ｍｂｐｓ−廃棄レート目標１０Ｍｂｐｓ＝１０Ｍｂｐｓのレートで廃棄していることを通知する。
【０１１０】
制御フレーム受信部１３は、現在の送信レートの実測値を読出し、現在の送信レートの実測値から、制御フレームから抽出した廃棄レートを引き算する。この場合は、７０Ｍｂｐｓ−１０Ｍｂｐｓ＝６０Ｍｂｐｓとなる（図６のＳ３０）。制御フレーム受信部１３は、送信レート制御部１１に対して、上記の引き算の結果を基に、宛て先：ノード（ａ：１２）、送信元：ノード（ａ：０２）のトラフィックの送信制限レートの６０Ｍｂｐｓへの変更通知を行う。
【０１１１】
送信レート制御部１１は、この変更通知によって、送信レート（７０Ｍｂｐｓ）が送信制限レート（６０Ｍｂｐｓ）を超えるため、１０Ｍｂｐｓ分の廃棄を発生させる（図６のＳ２９）。上記のトラフィックは、入力の７０Ｍｂｐｓから、送信制限により６０Ｍｂｐｓに低下され、送信レート制御部１１及び送信レート監視部１２を経由して通信装置（Ｂ）２へと送信される。
【０１１２】
通信装置（Ｂ）２でノード３２からノード４２に向けてのトラフィックが受信されると、受信レート監視部２２は、受信レートを常時算出し、受信レート実測値格納部２５に格納する（図６のＳ３１）。受信レート監視部２２は、トラフィックを、入力の６０Ｍｂｐｓのまま受信レート制御部２１に送る。
【０１１３】
受信レート制御部２１は、トラフィックが入力すると、受信制限レートを読出し、受信制限を開始する（図６のＳ３２）。この場合は、送信レートが６０Ｍｂｐｓであり、受信制限レートが５０Ｍｂｐｓなので、１０Ｍｂｐｓ分のトラフィック廃棄が発生する。受信レート制御部２１は、トラフィックを、受信制限により５０Ｍｂｐｓまで低下させてノード４２に送る。
【０１１４】
その際、制御フレーム送信部２３は、宛て先：ノード（ａ：１２）、送信元：ノード（ａ：０２）のトラフィックが、１０Ｍｂｐｓの廃棄レートを持つことを検出する（図６のＳ３３）。但し、この場合は、廃棄レート目標内であるため、制御フレームを生成しない。
【０１１５】
上記のように、本実施の形態では、通信装置（Ｂ）２内でのトラフィック廃棄が廃棄レート目標を超えた場合に制御フレームを通信装置（Ａ）１に送って送信レートを変更させることで、ネットワーク１００上に過剰に流入するトラフィック量を削減することができる。
【０１１６】
このように、本実施の形態では、帯域制御を行うための情報として、トラフィック量の累積量を用いるのではなく、トラフィックが入力する通信装置（Ｂ）２側で最大受信レートを超えて廃棄されたトラフィックの廃棄量を用いるので、確実にトラフィックが入力する通信装置（Ｂ）２内での帯域制御によって廃棄されたトラフィック量のみを基に帯域制御を行うことができ、通信路上に余剰なトラフィックが流れることを防ぐことができる。
【０１１７】
また、本実施の形態では、トラフィックが入力する通信装置（Ｂ）２からトラフィックを出力する通信装置（Ａ）１に向けての一方通行の制御フレームのみで帯域制御を行うので、トラフィックが入力する通信装置（Ｂ）２でトラフィック廃棄が発生しておらず、トラフィックを出力する通信装置（Ａ）１のトラフィック送信レートを下げる必要がない場合に制御フレームの送受信を行わない、ネットワーク資源の節約となる実装を実現することができる。
【０１１８】
尚、本実施の形態では、制御フレームを受信した通信装置（Ａ）１が、実送信レートからそのフレームが含む廃棄量情報を引いた値を次期の送信制限レートとしているが、通信装置（Ｂ）２での次期廃棄レート目標の算出による廃棄量情報の作成のような、ある程度マージンを取った値にする実装も十分に考えられる。この場合は、次期の送信制限レートとして、実送信レートとそのフレームが含む廃棄量情報とを基に、その差よりも大きい値を実装形態に応じて算出を行い、次期の送信制限レートとすればよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１  通信装置（Ａ）
２  通信装置（Ｂ）
１１  送信レート制御部
１２  送信レート監視部
１３  制御フレーム受信部
１４  送信レート設定値格納部
１５  送信レート実測値格納部
２１  受信レート制御部
２２  受信レート監視部
２３  制御フレーム送信部
２４  受信レート設定値格納部
２５  受信レート実測値格納部
３１〜３３，４１〜４３  ノード
１００  ネットワーク
【図１】
2011223177.tif 000003
【図２】
2011223177.tif 000004
【図３】
2011223177.tif 000005
【図４】
2011223177.tif 000006
【図５】
2011223177.tif 000007
【図６】
2011223177.tif 000008