(57)【要約】【課題】本来のデータの送信を停滞させずに、使用可能な帯域を計測する通信装置を提供すること。【解決手段】本発明の実施形態に係る中継装置は、他の中継装置との通信において利用可能な帯域を計測するにあたり、他の中継装置に送信すべきユーザデータを含んだユーザパケットを、ユーザデータを維持したまま特定のパケットサイズに変更するように加工し、これを計測パケットとして用いる。したがって、帯域の計測を行うための計測パケットであっても、ユーザデータを含んでいるから、ユーザパケットと同様に扱うことができ、効率的に通信網を使用して、通信を行うことができる。また、ＵＤＰを用いていても使用可能な帯域の計測ができるため、ストリーミングデータを配信している場合においても、その配信への影響を抑えながら帯域の計測が可能である。【選択図】図３
2011010002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の装置との通信において試験すべき伝送速度を示す試験帯域を設定する設定手段と、
前記他の装置に送信すべき内容を示すユーザデータがパケット化されたユーザパケットを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得されたユーザパケットに対して前記設定手段によって設定された試験帯域を示す計測情報を付与するとともに、当該ユーザパケットのパケットサイズが当該試験帯域に応じたパケットサイズになるように、当該ユーザパケットを加工する加工手段と、
前記加工手段によって加工されたユーザパケットを、前記設定手段によって設定された試験帯域になるように定められる間隔で前記他の装置に対して送信する送信手段と
を具備することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記送信手段によって送信されたユーザパケットを受信した前記他の装置から送信される結果情報であって、当該ユーザパケットの受信態様により算出される受信側の伝送速度と前記試験帯域とを比較した結果を示す結果情報を受信する結果情報受信手段
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記結果情報受信手段によって受信された結果情報に応じて、前記試験帯域の設定を変更する
ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記送信手段は、少なくとも予め決められた数の前記加工手段によって加工されたユーザパケットを送信し、前記取得手段によって取得されるユーザパケットの数が前記予め決められた数に達しないことにより、前記送信すべきユーザパケットの数が不足する場合には、すでに送信済みのユーザパケットのユーザデータを含むユーザパケットであって、前記加工手段によって加工されたユーザパケットを送信する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の通信装置。
【請求項５】
他の装置が送信すべき内容を示すユーザデータがパケット化されたユーザパケットであって、当該他の装置との通信において試験すべき伝送速度を示す試験帯域を示す計測情報が付与され、当該試験帯域に応じたパケットサイズになるように加工されたユーザパケットを受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信されたユーザパケットから加工前のユーザパケットを抽出する抽出手段と、
前記受信手段によるユーザパケットの受信態様に基づいて、前記他の装置からの受信側の伝送速度を示す受信帯域を計測する計測手段と
を具備することを特徴とする通信装置。
【請求項６】
前記計測手段によって計測された受信帯域と、前記受信手段によって受信されたユーザパケットに付与された計測情報が示す試験帯域とを比較した結果を示す結果情報を送信する結果情報送信手段
をさらに具備することを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
【請求項７】
前記抽出手段は、前記受信手段によって受信されたユーザパケットのうち加工前のユーザパケットの部分が、すでに受信済みのユーザパケットのうち加工前のユーザパケット部分と同一である場合には、当該受信手段によって受信されたユーザパケットからの抽出を行わずに廃棄する
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信網を介したデータ通信において使用可能な通信帯域を計測する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
効率よくデータ通信を行うために、ルータなどの通信を中継する通信装置において、そのデータ通信に使用可能な伝送速度を示す通信帯域（以下、単に帯域をいう）を計測し、計測された帯域に応じてデータを送出する技術がある（例えば、特許文献１）。このような技術を用いて、事前に使用可能な帯域を計測して使用可能な帯域以上でデータが送出されないように通信装置で制御することにより、通信網におけるパケットロスを少なくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４３２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術では、データ通信に使用可能な帯域を計測するにあたり、帯域計測専用のパケットを送出する必要がある。そのため、このパケットを送出するために、本来のデータの送信を停滞させる必要があった。
【０００５】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、本来のデータの送信を停滞させずに、使用可能な帯域を計測する通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明は、他の装置との通信において試験すべき伝送速度を示す試験帯域を設定する設定手段と、前記他の装置に送信すべき内容を示すユーザデータがパケット化されたユーザパケットを取得する取得手段と、前記取得手段によって取得されたユーザパケットに対して前記設定手段によって設定された試験帯域を示す計測情報を付与するとともに、当該ユーザパケットのパケットサイズが当該試験帯域に応じたパケットサイズになるように、当該ユーザパケットを加工する加工手段と、前記加工手段によって加工されたユーザパケットを、前記設定手段によって設定された試験帯域になるように定められる間隔で前記他の装置に対して送信する送信手段とを具備することを特徴とする通信装置を提供する。
【０００７】
また、別の好ましい態様において、前記送信手段によって送信されたユーザパケットを受信した前記他の装置から送信される結果情報であって、当該ユーザパケットの受信態様により算出される受信側の伝送速度と前記試験帯域とを比較した結果を示す結果情報を受信する結果情報受信手段をさらに具備することを特徴とする。
【０００８】
また、別の好ましい態様において、前記設定手段は、前記結果情報受信手段によって受信された結果情報に応じて、前記試験帯域の設定を変更することを特徴とする。
【０００９】
また、別の好ましい態様において、前記送信手段は、少なくとも予め決められた数の前記加工手段によって加工されたユーザパケットを送信し、前記取得手段によって取得されるユーザパケットの数が前記予め決められた数に達しないことにより、前記送信すべきユーザパケットの数が不足する場合には、すでに送信済みのユーザパケットのユーザデータを含むユーザパケットであって、前記加工手段によって加工されたユーザパケットを送信することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、他の装置が送信すべき内容を示すユーザデータがパケット化されたユーザパケットであって、当該他の装置との通信において試験すべき伝送速度を示す試験帯域を示す計測情報が付与され、当該試験帯域に応じたパケットサイズになるように加工されたユーザパケットを受信する受信手段と、前記受信手段によって受信されたユーザパケットから加工前のユーザパケットを抽出する抽出手段と、前記受信手段によるユーザパケットの受信態様に基づいて、前記他の装置からの受信側の伝送速度を示す受信帯域を計測する計測手段とを具備することを特徴とする通信装置を提供する。
【００１１】
また、別の好ましい態様において、前記計測手段によって計測された受信帯域と、前記受信手段によって受信されたユーザパケットに付与された計測情報が示す試験帯域とを比較した結果を示す結果情報を送信する結果情報送信手段をさらに具備することを特徴とする。
【００１２】
また、別の好ましい態様において、前記抽出手段は、前記受信手段によって受信されたユーザパケットのうち加工前のユーザパケットの部分が、すでに受信済みのユーザパケットのうち加工前のユーザパケット部分と同一である場合には、当該受信手段によって受信されたユーザパケットからの抽出を行わずに廃棄することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、本来のデータの送信を停滞させずに、使用可能な帯域を計測する通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る中継装置の構成を示すブロック図である。
【図３】中継装置における送信側帯域計測部の構成を説明する図である。
【図４】加工部における計測パケットへの加工態様を説明する図である。
【図５】計測パケットにおける計測情報を説明する図である。
【図６】送信側帯域計測処理の動作を説明する図である。
【図７】中継装置における受信側帯域計測部の構成を説明する図である。
【図８】変形例１に係る送信側帯域計測処理の動作を説明する図である。
【図９】変形例２に係る送信側帯域計測処理の動作を説明する図である。
【図１０】変形例３に係る送信側帯域計測処理の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１６】
＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る通信システム１の構成を示すブロック図である。通信システム１は、企業の支店Ａ、支店Ｂ、支店Ｃおよび本店Ｄのそれぞれに設けられた中継装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ（以下、それぞれを区別しない場合には、中継装置２０という）、支店Ａ、支店Ｂ、支店Ｃおよび本店Ｄのそれぞれに設けられたＬＡＮ（Local Area Network）３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ（以下、それぞれを区別しない場合には、ＬＡＮ３０という）を有している。各中継装置２０は、各ＬＡＮ３０をインターネットなどの公衆網である通信網１０に接続する。
【００１７】
中継装置２０は、例えばルータであり、特定の通信プロトコル（例えば、ＩＰ（Internet Protocol））に従って、通信網１０から送信されてくるデータのブロックであるパケットを受信し、接続されているＬＡＮ３０における各端末宛てのパケットである場合に、その宛先の端末にそのパケットを伝送する通信装置である。一方、ＬＡＮ３０から送信されてくるパケットについては、パケットの宛先の端末が接続されている中継装置２０に伝送する。
【００１８】
この例においては、中継装置２０は、他の中継装置２０とＶＰＮ（Virtual Private Network）によりリンクするＶＰＮルータであるものとし、通信網１０にパケットが送出されるときにはパケットを暗号化し、通信網１０からパケットを受け取ってＬＡＮ３０に伝送する場合ときにはこれを復号化する。そして、この例においては、ＶＰＮのリンクは、本店Ｄの中継装置２０Ｄと、支店Ａ、Ｂ、Ｃの中継装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのそれぞれとの間で形成されているものとする。なお、ＶＰＮ以外の他の方法により他の中継装置２０と接続するものであってもよい。また、通信網１０における通信プロトコルとＬＡＮ３０における通信プロトコルを相互変換するものとなっていてもよい。また、支店は支店Ａ、Ｂ、Ｃの３拠点としたが、この拠点数に限らず、１拠点でもよいし、さらに多くの拠点があってもよい。
【００１９】
図２は、本発明の実施形態に係る中継装置２０の構成を示すブロック図である。中継装置２０は、制御部２１、ＵＩ（User Interface）部２２、第１通信ＩＦ（Interface）部２３、第２通信ＩＦ部２４、記憶部２５を有し、これらの各構成はバス２６を介して接続されている。
【００２０】
制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出して、ＲＡＭにロードして実行することにより、中継装置２０の各部について、バス２６を介して制御し、後述する送信側帯域計測処理を行う送信側帯域計測部２１０、受信側帯域計測処理を行う受信側帯域計測部２９０などを実現する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵが各データの加工などを行う際のワークエリアとして機能する。
【００２１】
ＵＩ部２２は、中継装置２０の管理者によって各種設定が行われるときに用いられるキーボード、操作ボタンなどの操作部、設定画面表示など制御部２１の制御に応じた表示を行う液晶ディスプレイなどの表示部を有している。ＵＩ部２２は、操作部が操作されると、その操作内容を示すデータが制御部２１へ出力される。なお、このＵＩ部２２は無くてもよく、この場合には、通信網１０、ＬＡＮ３０などのネットワークを介して、図示しない管理装置における遠隔操作により各種設定を行う。
【００２２】
第１通信ＩＦ部２３、第２通信ＩＦ部２４は、ＮＩＣ（Network Interface Card）などの通信手段である。第１通信ＩＦ部２３はＬＡＮ３０に接続し、より詳細には、中継装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄにおける第１通信ＩＦ部２３は、それぞれＬＡＮ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄと接続する。一方、第２通信ＩＦ部２４は、通信網１０と接続する。
【００２３】
第１通信ＩＦ部２３、第２通信ＩＦ部２４は、それぞれ接続されるネットワークからパケットを受信すると、制御部２１に出力する一方、制御部２１から出力されるパケットを接続されるネットワーク（通信網１０またはＬＡＮ３０）に送出する。
【００２４】
記憶部２５は、例えば、ハードディスク、不揮発性メモリなどであり、制御部２１によりデータの読み出し、書き込みが行われる。記憶部２５には、例えば、ＵＩ部２２の操作などにより中継装置２０に設定された内容を示す設定情報、制御プログラムの一部、ルーティングテーブルなどが記憶されている。以上が、中継装置２０の構成についての説明である。
【００２５】
次に、制御部２１が制御プログラムを実行することによって実現される送信側帯域計測部２１０について、図３から図６を用いて説明する。送信側帯域計測部２１０における送信側帯域計測処理とは、ＶＰＮによりリンクされた２つの中継装置２０間において使用可能な帯域を計測する処理であり、この例においては、本店Ｄに設けられた中継装置２０Ｄにおける送信側帯域計測処理を想定し、この中継装置２０Ｄとリンクを形成する３つの中継装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに対して使用可能な帯域を計測する処理である。なお、なお、以下に説明する送信側帯域計測部２１０については、それぞれの各機能をハードウエアによって実現してもよい。
【００２６】
図３は、送信側帯域計測部２１０の構成を説明する図である。送信側帯域計測部２１０は、ＶＰＮ処理部２１１、送出キュー２１２、加工部２１３、送出制御部２１４を有する。送出キュー２１２、加工部２１３は、リンクを形成する中継装置２０に対応してクラス別に構成され、この例においては、中継装置２０Ａに対応して送出キュー２１２−１および加工部２１３−１、中継装置２０Ｂに対応して送出キュー２１２−２および加工部２１３−２、中継装置２０Ｃに対応して送出キュー２１２−３および加工部２１３−３が構成される。以下、それぞれを区別しない場合には、送出キュー２１２、加工部２１３という。
【００２７】
ＶＰＮ処理部２１１は、第１通信ＩＦ部２３から出力されるＬＡＮ３０からのパケットを取得し、ＶＰＮを形成するようにパケットのヘッダ部の内容を変更するとともに、パケットにより送信されるべきデータを示すユーザデータ部を暗号化したパケット（以下、ユーザパケットという）に変換する。このとき、ヘッダ部には、後述する計測情報を記述する領域が確保されている。また、ユーザパケットが予め決められた上限となるサイズ（データ量）より大きくなる場合には、このサイズ以下になるように２以上のユーザパケットに分割する。この例においては、ユーザパケットの上限となるサイズは、４００ｂｙｔｅｓとする。そして、ＶＰＮ処理部２１１は、宛先となる中継装置２０に対応して、変換した各ユーザパケットを送出キュー２１２に取得させる。
【００２８】
送出キュー２１２は、ＶＰＮ処理部２１１からユーザパケットを取得し、送出するために加工部２１３に読み出されるまで、このユーザパケットをバッファするＦＩＦＯ（First-In First-Out）形式のメモリ領域である。図３に示すように、送出キューにバッファされる各ユーザパケットは、ヘッダ部ＰＨおよびユーザデータ部ＰＤにより構成され、ユーザデータ部ＰＤのサイズ（データ量）は様々であり、ユーザパケット全体としてのサイズも様々になっている。
【００２９】
加工部２１３は、送出キュー２１２からユーザパケットを読み出し、このユーザパケットに対して以下に示す加工を施し、送出制御部２１４に読み出されるまでバッファする。そして、加工を施したユーザパケット（以下、計測パケットという）が送出制御部２１４によって読み出されると、再び送出キュー２１２からユーザパケットを読み出して加工を施す。
【００３０】
また、制御部２１は、記憶部２５に記憶されている設定情報、これまでの帯域の計測結果、現在の送信に用いている帯域などを参照して、利用可能な帯域を計測するにあたって、まず利用可能かどうかを試験する帯域を示す試験帯域を設定する。例えば、設定情報に定められた試験帯域としてもよいし、最後に使用可能として認識した帯域、現在のユーザパケットの送信に用いている帯域以上の帯域などを試験帯域としてもよい。以下、加工の内容について説明する。
【００３１】
加工部２１３は、読み出したユーザパケットのサイズが、設定された試験帯域に応じたサイズになるように、ユーザパケットに対してダミーデータＰＰを付加する。試験帯域に応じたサイズとは、この例においては、ＶＰＮ生成部２１１において決められているユーザパケットの上限となるサイズと同じ４００ｂｙｔｅｓであるものとするが、必ずしも同じである必要はなく、この上限より大きいサイズとしてもよい。また、このサイズは、設定された試験帯域が変化すれば必ず変わるというものでもなく、後述する計測パケットの送出間隔との関係により定められる。
【００３２】
また、加工部２１３は、ユーザパケットのヘッダ部ＰＨに設けられている計測情報を記述する領域に、試験帯域および帯域の試験に関係する情報を書き込むことにより、ユーザパケットに計測情報を付与する。このようにして、加工部２１３は、送出キュー２１２から読み出したユーザパケットに対して加工を施して計測パケットとする。
【００３３】
図４は加工部における計測パケットへの加工態様を説明する図である。図４に示すように、加工部２１３は、設定された試験帯域に応じたサイズになるように送出キュー２１２から読み出したユーザパケットの最後の部分にダミーデータＰＰを付加する。計測パケットへの加工において、ユーザデータ部ＰＤについてはそのまま維持され、ヘッダ部ＰＨには計測情報が書き込まれるだけであるから、ヘッダ部ＰＨおよびユーザデータ部ＰＤのサイズは変化しない。したがって、ダミーデータＰＰのサイズは、４００ｂｙｔｅｓからユーザパケットのサイズを引いたサイズである。
【００３４】
このように、ダミーデータＰＰは、計測パケットの最後の部分に設けられているが、ヘッダ部ＰＨの記述によって計測パケット内におけるユーザデータＰＤに相当する部分が識別可能になっている。例えば、ユーザデータＰＤのサイズがヘッダＰＨに記述されていることにより、ユーザデータＰＤに相当する部分が計測パケット内のどの部分かが識別でき、その後に付加されているデータがダミーデータＰＰであることを認識できる。なお、ヘッダ部ＰＨの記述のうち、計測情報にダミーデータＰＰのサイズを記述して、これによりユーザデータＰＤに相当する部分を識別するようにしてもよい。また、ヘッダ部ＰＨの記述（計測情報に記述することも含む）により、ユーザデータＰＤに相当する部分が識別可能に構成されていれば、ダミーデータＰＰは、計測パケットの最後の部分に設けられていなくてもよい。
【００３５】
ここで、ダミーデータＰＰは、全く意味を持たないデータであってもよいし、何らかの意味を持つデータであってもよい。例えば、ダミーデータＰＰそのものが、ユーザデータＰＤとは別のデータである旨を示す内容であってもよい。この場合、ダミーデータＰＰの内容によりユーザデータＰＤに相当する部分を識別することもできる。
【００３６】
図５は、計測パケットのヘッダＰＨに記述されている計測情報を説明する図である。計測情報は、計測セッションＩＤ、計測パケットシーケンス番号、計測パケット総数、計測パケットサイズ、試験帯域を示す情報を有する。計測セッションＩＤは、帯域の試験毎に割り当てられるＩＤである。したがって、帯域の試験に用いられる一連の計測パケットには、同じＩＤが割り当てられる。
【００３７】
計測パケットシーケンス番号は、帯域の試験に用いられる一連の計測パケットにおいて、送出される順に付される番号である。計測パケット総数は、帯域の試験に用いられる一連の計測パケットの総数である。例えば、計測パケット総数が３０個であれば、計測パケットシーケンス番号は、送出される計測パケット毎に１から３０が順に付されることになる。
【００３８】
計測パケットサイズは、加工部２１３によって加工された計測パケットのサイズ、すなわち試験帯域に応じて定められたサイズを示している。この例においては、４００ｂｙｔｅｓとなる。試験帯域は、制御部２１によって設定された試験帯域を示すものである。以上が、加工部２１３における加工の内容についての説明である。
【００３９】
上述の加工部２１３は、送出キュー２１２からユーザパケットを読み出すときに、そのユーザパケットが送出キュー２１２にバッファされている最後のユーザパケットであるときには、そのユーザパケットを複製して読み出すことにより送出キュー２１２に最後のユーザパケットが残るようにする。これにより、送出キュー２１２には少なくとも１つのユーザパケットがバッファされ続ける。そして、別のユーザパケットが送出キュー２１２によって取得されると、送出キュー２１２に残存していたユーザパケットは廃棄される。
【００４０】
図６は、送信側帯域計測処理の動作について、加工部２１３における複製、廃棄の部分の動作を説明する図である。まず、図６（ａ）の状態においては、加工部２１３には、ユーザパケットＰ１が加工された計測パケットＰ１Ａがバッファされ、送出キュー２１２には、ユーザパケットＰ２、Ｐ３がバッファされている。そして、送出制御部２１４によって計測パケットＰ１Ａが読み出されると、ユーザパケットＰ２が加工部２１３に移動して、加工される。ユーザパケットＰ２が計測パケットＰ２Ａに加工された状態を示す図が図６（ｂ）である。
【００４１】
そして、送出制御部２１４により計測パケットＰ２Ａが読み出されると、ユーザパケットＰ３が加工部２１３によって読み出されるが、このとき送出キュー２１２には、ユーザパケットＰ３だけが残っているため、加工部２１３は、ユーザパケットＰ３を複製して読み出し、これを計測パケットＰ３Ａに加工する（図６（ｃ））。送出キュー２１２に新たなユーザパケットがバッファされるまでは、加工部２１３は、送出制御部２１４によって計測パケットＰ３Ａが読み出されるたびに、ユーザパケットＰ３を複製して読み出し、これを計測パケットＰ３Ａに加工する動作を続ける。
【００４２】
そして、送出キュー２１２は、新たなユーザパケットＰ４がバッファされると、複製により送出キュー２１２に残存しているユーザパケットＰ３を廃棄する（図６（ｄ））。これによって、加工部２１３は、次に送出制御部２１４によって計測パケットＰ３Ａが読み出されると、送出キュー２１２からユーザパケットＰ４を読み出すことになる。
【００４３】
このように、ユーザパケットが送出キュー２１２に取得されずに、計測に用いる数（計測パケット総数）の計測パケットが不足する状態になっても、ユーザパケットを複製して加工することで、計測パケットを送出制御部２１４に読み出させることができる。なお、送出キュー２１２に新たなユーザパケットがバッファされたら、加工部２１３は、バッファしている計測パケットＰ３Ａを廃棄して、直ちにユーザパケットＰ４を読み出して加工を施してもよい。以上が、加工部２１３の説明である。
【００４４】
図３に戻って説明を続ける。送出制御部２１４は、制御部２１によって設定された試験帯域に応じた送出間隔で加工部２１３から計測パケットを読み出して、第２通信ＩＦ部２４に出力して、その計測パケットを宛先となる中継装置２０に対して送信させる。試験帯域に応じた送出間隔とは、設定された試験帯域と加工部において加工される計測パケットのサイズとの関係により定められるものである。試験帯域がＴＢ（ｂｐｓ）である場合、送出間隔は、この例においては、（４００×８）／ＴＢ（秒）となる。なお、送出間隔が短くなりすぎると、処理の負荷が大きくなり、正確な送出が難しくなる。そのため、計測パケットのサイズを小さくしすぎると、試験帯域を維持するために送出間隔が短くなりすぎるため、計測パケットのサイズは予め決められたサイズ以上にすることが望ましい。
【００４５】
このようにして送出制御部２１４が計測パケットを送出させることにより、設定した試験帯域で、宛先となる中継装置２０に対して計測パケットの送信を行うことができる。このとき、上述したように、送出キュー２１２によるユーザパケットの取得が行われなくなっても、加工部２１３はユーザパケットを複製して加工するから、設定された試験帯域を下回らないようにして、宛先となる中継装置２０に対して計測パケットを送信することができる。
【００４６】
そして、後述するようにして、送信した計測パケットの宛先となる中継装置２０から、計測パケットの受信の結果として送信される結果情報を、第２通信ＩＦ部２４により受信すると、制御部２１は、その結果情報に応じて、試験した帯域が利用可能な帯域であるか否かを判断する。
【００４７】
制御部２１は、試験した帯域が利用可能な帯域である場合は、さらに大きな試験帯域に設定を変更して上述の処理を繰り返し、また、利用可能な帯域でなかった場合には、小さな試験帯域に設定を変更して上述の処理を繰り返すことにより、利用可能な帯域の上限を探すようにしてもよい。設定される試験帯域が変更された場合には、送出制御部２１４における送出間隔を変更してもよいし、加工部２１３における計測パケットのサイズを変更してもよいし、双方を変更してもよい。また、上述の利用可能な帯域の計測については、予め決められたタイミングで実行するようにすればよく、一定時間が経過するたびに実行するようにしてもよいし、実行時刻が設定されるようにしてもよい
【００４８】
上述の説明においては、１つの中継装置２０に対して計測パケットを送信する態様として説明しているが、図３に示すようにリンクされている３つの中継装置２０に対して行う場合においては、上記処理を並列に行えばよい。このとき、試験帯域についてはリンク毎に設定する。なお、利用可能な帯域の計測を行わないときには、加工部２１３を介さずに、送出キュー２１２にバッファされたユーザパケットが、利用可能な帯域およびユーザパケットのサイズに応じて制御部２１に動的に設定される送出間隔で送出制御部２１４によって読み出されるようにすればよい。以上が、送信側帯域計測部２１０についての説明である。
【００４９】
次に、計測パケットを受信する側の中継装置２０における制御部２１が制御プログラムを実行することによって実現される受信側帯域計測部２９０について、図７を用いて説明する。受信側帯域計測部２９０における受信側帯域計測処理とは、計測パケットを受信して、その受信態様に基づいて、受信における帯域（以下、受信帯域という）を計測し、受信帯域と試験帯域とを比較した結果を示す結果情報を、計測パケットを送信した中継装置２０に応答する処理である。なお、以下に説明する受信側帯域計測部２９０については、それぞれの各機能をハードウエアによって実現してもよい。
【００５０】
図７は、受信側帯域計測部２９０の構成を説明する図である。受信側帯域計測部２９０は、計測パケット判定部２９１、ＶＰＮ処理部２９２、複製パケット判定部２９３、受信帯域計測部２９４および計測結果通知処理部２９５を有する。
【００５１】
計測パケット判定部２９１は、第２通信ＩＦ部２４によって受信されたパケットを取得し、このパケットが計測パケットであるか否かを判定する。この判定は、パケットのヘッダ部ＰＨの記述を確認することにより行われ、計測情報が書き込まれていれば、計測パケットであると判定する。
【００５２】
そして、計測パケットであると判定した場合には、計測パケット判定部２９１は、複製パケット判定部２９３に計測パケットを転送する。また、計測パケット判定部２９１は、計測結果通知処理部２９５に対して、計測情報に記述された計測セッションＩＤおよび試験帯域を通知する。このとき、計測情報に記述された内容が、すでに通知済みの計測セッションＩＤと同じであれば、この通知は省略してもよい。
【００５３】
また、計測パケット判定部２９１は、受信帯域計測部２９４に対しては、計測情報に記述された計測セッションＩＤ、計測パケットサイズ、計測パケット総数を組にして通知するとともに、計測セッションＩＤごとに、各シーケンス番号およびそのシーケンス番号に対応する計測パケットを受信したタイミングを通知する。上述同様に、計測情報に記述された内容が、すでに通知済みの計測セッションＩＤと同じであれば、計測セッションＩＤ、計測パケットサイズ、計測パケット総数を組にして行う通知は省略してもよい。なお、複数の中継装置２０から計測パケットを受信する場合には、ヘッダ部ＰＨを参照して、計測パケットを送信した中継装置２０を識別する情報についても、受信帯域計測部２９４、計測結果通知処理部２９５に対して通知する。
【００５４】
一方、計測パケット判定部２９１は、第２通信ＩＦ部２４によって受信されたパケットが計測パケットではないと判定した場合、すなわちユーザパケットであると判定した場合には、そのユーザパケットをＶＰＮ処理部２９２に転送する。
【００５５】
ＶＰＮ処理部２９２は、計測パケット判定部２９１から転送されるユーザパケットに対しては、送信側帯域計測部２１０におけるＶＰＮ処理部２１１における処理においてユーザデータＰＤが暗号化されているため、これを復号化して第１通信ＩＦ部２３からＬＡＮ３０に送出して宛先の端末に対して送信する。また、後述する複製パケット判定部２９３から転送される計測パケットに対しては、ダミーデータＰＰが付加されているから、ヘッダ部ＰＨを参照してダミーデータＰＰを除去して加工前のユーザパケットを抽出し、これを復号化して第１通信ＩＦ部２３からＬＡＮ３０に送出して宛先の端末に対して送信する。
【００５６】
このように、計測パケットであっても、ユーザパケットと同様に扱うことができる。したがって、利用可能な帯域の計測に用いる計測パケットの送出によってもユーザデータを宛先となる端末へ送信することができ、効率的に通信網１０を使用することができる。
【００５７】
複製パケット判定部２９３は、計測パケット判定部２９１から転送された計測パケットがユーザパケットの複製により生成された計測パケットであるかを判定する。そして、送信側帯域計測部２１０において同一のユーザパケットを加工することにより得られた計測パケットを送出されることにより、複製パケット判定部２９３は、ユーザデータＰＤが同じであると判定すると、判定に用いられた新たに転送された計測パケットを廃棄する。一方、複製パケット判定部２９３は、同じでないと判定すると、判定に用いられた新たに転送された計測パケットをＶＰＮ処理部２９２に転送する。
【００５８】
複製パケット判定部２９３における判定は、具体的には以下のように行う。一般にパケットのヘッダ部ＰＨには、パケットに含まれるユーザデータが全体のデータのうちどの部分に該当するかを示すシーケンス番号などの情報が記述されている。したがって、これを参照して記憶しておくことにより、後に送信される計測パケットのヘッダ部ＰＨに、既に受信済みの計測パケットに係るシーケンス番号と同一のシーケンス番号が記述されていた場合には、複製パケット判定部２９３は、その計測パケットは同一のユーザデータを持つ、すなわち、計測パケットのうち加工前のユーザパケットの部分については同一であるものとして判定する。なお、計測パケットのヘッダ部ＰＨなどに複製であることを示す情報が計測情報に含まれている場合には、その情報を参照して判定してもよい。
【００５９】
受信帯域計測部２９４は、計測パケットの受信タイミングと計測パケットのサイズから受信帯域を計測する。この例においては、帯域の試験に用いられる一連の計測パケットを受信するために要した時間および計測パケットサイズ、また計測パケットシーケンス番号を参照してパケットロスの量を含めて帯域を算出し、受信帯域の計測結果とする。そして、計測した受信帯域を計測セッションＩＤと対応付けて計測結果通知処理部２９５に通知する。なお、受信帯域の計測はこのような計測に限られず、計測パケットサイズ、受信タイミングを用いて、公知の様々な方法を用いて計測すればよい。公知の方法としては、例えば、特開２０００−２２４１７２、特開２００２−１５２２０５、特開２００６−０７４７７３、特開２００８−２５８８７７に開示されている。
【００６０】
計測結果通知処理部２９５は、受信帯域計測部２９４から通知された受信帯域と、計測パケット判定部２９１から通知された試験帯域とを比較し、受信帯域が試験帯域より小さくなっていなければ、試験された帯域は利用可能であるとした結果を示す結果情報を、一方、受信帯域が試験帯域より小さければ、試験された帯域は利用可能ではないとした結果を示す結果情報を、第２通信ＩＦ部２４から受信帯域の計測に用いた計測パケットを送信した中継装置２０に対して送信し、計測パケットを受信した結果としての応答を返す。以上が、受信側帯域計測部２９０についての説明である。
【００６１】
このように、本発明の実施形態における中継装置２０は、他の中継装置２０との通信において利用可能な帯域を計測するにあたり、他の中継装置２０に送信すべきユーザデータＰＤを含んだユーザパケットを、ユーザデータＰＤを維持したまま特定のパケットサイズに変更するように加工し、これを計測パケットとして用いる。したがって、帯域の計測を行うための計測パケットであっても、ユーザデータを含んでいるから、ユーザパケットと同様に扱うことができ、効率的に通信網１０を使用して、通信を行うことができる。
【００６２】
また、このような中継装置２０を用いた通信システム１においては、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）を用いていても使用可能な帯域の計測ができ、ユーザデータＰＤを計測パケットに用いているからストリーミングデータを配信している場合においても、その配信への影響を抑えながら帯域の計測が可能である。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、さまざまな態様で実施可能である。
【００６４】
＜変形例１＞
上述した実施形態においては、図６における説明で述べたように、送出キュー２１２にバッファされたユーザパケットが少なくとも１つは残るようにして、加工部２１３に読み出されるときにユーザパケットの複製が行われ、これによって試験帯域を下回らないように計測パケットの送出が行われていたが、別の方法によって試験帯域を下回らないようにしてもよい。その一例について、図８を用いて説明する。
【００６５】
図８は、変形例１における送信側帯域計測処理の動作のうち、送出キュー２１２Ａ、加工部２１３Ａにおける動作を説明する図である。図８（ｂ）に至るまでは、実施形態における図６（ｂ）に至るまでと同じである。変形例１においては、図８（ｂ）における状態においては、加工部２１３Ａは、計測パケットＰ２Ａが読み出されると、送出キュー２１２ＡにあるユーザパケットＰ３が最後のユーザパケットであっても、複製せずに読み出して加工する。このとき、加工部２１３Ａは、ユーザパケットＰ３を加工するとともに、加工により得られる計測パケットＰ３Ａを送出キュー２１２Ａに複製しバッファさせる（図８（ｃ））。
【００６６】
そして、加工部２１３Ａから計測パケットＰ３Ａが読み出されると、加工部２１３Ａは、送出キュー２１２Ａから計測パケットＰ３Ａを読み出し、計測情報の計測パケットシーケンス番号を書き換える（番号を＋１）とともに、計測パケットＰ３Ａを再び送出キュー２１２Ａに複製する。その後はこれを繰り返し、新たなユーザパケットＰ４をＶＰＮ処理部２１１から取得すると、実施形態と同様に、送出キュー２１２Ａにバッファされている計測パケットＰ３Ａを廃棄する（図８（ｄ））。このようにすれば、加工部２１３Ａにおいて加工するときには、すでにダミーデータＰＰが付加されているから、計測情報の一部を書き換えるだけでよい。なお、加工部２１３Ａは、送出キュー２１２Ａから読み出すときに、読み出す対象が計測パケットＰ３Ａである場合には、これを複製して読み出してもよい。この場合には、送出キュー２１２Ａには計測パケットＰ３Ａが残るから、加工部２１３Ａにおいて加工することにより得られる計測パケットＰ３Ａを送出キュー２１２Ａに改めて複製しなくてもよい。
【００６７】
＜変形例２＞
上述した実施形態においては、図６における説明で述べたように、送出キュー２１２にバッファされたユーザパケットが少なくとも１つは残るようにして、加工部２１３に読み出されるときにユーザパケットの複製が行われ、これによって試験帯域を下回らないように計測パケットの送出が行われていたが、別の方法によって試験帯域を下回らないようにしてもよい。その一例について、図９を用いて説明する。
【００６８】
図９は、変形例２における送信側帯域計測処理の動作のうち、送出キュー２１２Ｂ、加工部２１３Ｂおよび複製バッファ２１２１における動作を説明する図である。図９（ｂ）に至るまでは、実施形態における図６（ｂ）に至るまでと同じである。図９（ｂ）における状態においては、加工部２１３Ｂは、計測パケットＰ２Ａが読み出されると、送出キュー２１２ＢにあるユーザパケットＰ３が最後のユーザパケットであっても、複製せずに読み出して加工する。このとき、加工部２１３Ｂは、ユーザパケットＰ３を加工するとともに、加工により得られる計測パケットＰ３Ａを複製バッファ２１２１に複製しバッファさせる（図９（ｃ））。
【００６９】
そして、加工部２１３Ｂから計測パケットＰ３Ａが読み出されると、加工部２１３Ｂは、複製バッファ２１２１から計測パケットＰ３Ａを読み出し、計測情報の計測パケットシーケンス番号を書き換える（番号を＋１）とともに、計測パケットＰ３Ａを再び複製バッファ２１２１に複製する。なお、加工部２１３Ｂは、複製バッファ２１２１から読み出すときに計測パケットＰ３Ａを複製して読み出してもよい。また、送出キュー２１２Ｂにおける最後のユーザパケットＰ３が複製バッファ２１２１に複製されるようにしてもよい。この場合には、加工部２１３ＢにおいてダミーデータＰＰの付加も必要となる。
【００７０】
その後はこれを繰り返し、新たなユーザパケットをＶＰＮ処理部２１１から取得すると、実施形態と同様に、複製バッファ２１２１にバッファされている計測パケットＰ３Ａを廃棄し、加工部２１３Ｂは、送出キュー２１２Ｂからの読み出しに変更する（図９（ｄ））。このようにして、複製して送出されるパケットについては、送出キュー２１２とは別の領域にバッファするようにしてもよい。
【００７１】
＜変形例３＞
上述した変形例２のように複製バッファ２１２１が存在するときに、その複製バッファ２１２１にバッファ可能な計測パケットの数が複数であってもよい。この場合について、図１０を用いて説明する。
【００７２】
図１０は、変形例３における送信側帯域計測処理の動作のうち、送出キュー２１２Ｃ、加工部２１３ＣおよびＦＩＦＯ形式の複製バッファ２１２１Ｃにおける動作を説明する図である。図１０（ａ）は、実施形態における図６（ａ）と同じである。加工部２１３Ｃから計測パケットＰ１Ａが読み出されると、加工部２１３Ｃは、送出キュー２１２ＣからユーザパケットＰ２を読み出して加工を施すとともに、送出キュー２１２Ｃにバッファされていたユーザパケットが残り２つ以下であったと認識することにより、加工によって得られる計測パケットＰ２Ａを複製バッファ２１２１Ｃに複製する（図１０（ｂ））。なお、ユーザパケットの残り数の認識は２つに限らず、３つ以上であってもよく、複数であればいくつでもよい。
【００７３】
続いて加工部２１３Ｃは、ユーザパケットＰ３を読み出すと、同様にして、複製バッファ２１２１Ｃに計測パケットＰ３Ａをバッファする（図１０（ｃ））。そして、送出キュー２１２Ｃにバッファされているユーザパケットがなくなると、加工部２１３Ｃは、計測パケットＰ３Ａが読み出されると、複製バッファ２１２１Ｃから計測パケットＰ２Ａを読み出し、計測情報を書き換えるとともに、再び複製バッファ２１２１Ｃにその計測パケットＰ２Ａを複製する（図１０（ｄ））。その後はこれを繰り返すことになる。
【００７４】
このように、同じユーザデータＰＤをもつ計測パケットを複製して送出すると、他の中継装置２０に至るまでの間にパケットロスが生じても、複製された計測パケットがその中継装置２０に到達すればユーザデータＰＤを再利用でき、効率的に通信を行うことができるが、複製バッファ２１２１Ｃにバッファ可能な計測パケットの数を増やすことにより、より再利用できるユーザデータＰＤの種類が増えるため、より効率的な通信を行うことができる。なお、この例においても、新たなユーザパケットが送出キュー２１２Ｃにバッファされると、複製バッファ２１２１Ｃにバッファされている計測パケットは廃棄される。
【００７５】
＜変形例４＞
上述した実施形態において、計測パケットが通信網１０に送出されるときの時刻を示すタイムスタンプを示す情報が計測情報に含まれるようにしてもよい。計測パケットを受信する中継装置２０において、このタイムスタンプを確認することで、計測パケットの送出が、設定された試験帯域のとおりに行われているかを識別することができる。したがって、受信側の中継装置２０において、計測した受信帯域が試験帯域より小さい場合であっても、試験帯域どおりに計測パケットの送出が行われていない場合には、送信側の帯域が小さいことが原因であることを認識できる。
【００７６】
＜変形例５＞
上述した実施形態において、加工部２１３は、ユーザパケットを加工して計測パケットとするときには、送出キュー２１２にバッファされているユーザパケットが残るようにして、必要に応じてユーザパケットを複製して加工していたが、送出キュー２１２からユーザパケットがなくなった場合には、ユーザデータＰＤが存在しないダミーデータＰＰとヘッダ部ＰＨとを有する計測パケットを送出するようにしてもよい。この場合、受信側帯域計測部２９０の複製パケット判定部２９３は、ユーザデータＰＤが存在しない計測パケットを複製されたものとして判定して、廃棄すればよい。
【００７７】
＜変形例６＞
上述した実施形態においては、中継装置２０は、計測パケットにはＬＡＮ３０から受信したパケットを用いていたが、定期的に中継装置２０間において行われるキープアライブに用いるパケットを計測パケットに用いてもよい。すなわち、中継装置２０内で生成したパケットであって、他の中継装置２０に送出すべきパケットを計測パケットに用いてもよい。
【００７８】
＜変形例７＞
上述した実施形態において、送出キュー２１２にバッファされているユーザパケットの数が、予め決められた数より少なくなると、加工部２１３において、計測パケットのサイズをさらに大きくするようにユーザパケットを加工し、一方で、試験帯域が変わらないように、計測パケットの送出間隔が長くなるように送出制御部２１４による計測パケットの読み出し間隔を変化させてもよい。このとき、計測情報については、計測パケットサイズを対応するものに変更し、変形例４に示したようにタイムスタンプを示す情報が含まれるようにする。このようにすると、送出キュー２１２にバッファされているユーザパケットの数が減少していく速さを抑えることができる。
【００７９】
＜変形例８＞
上述した実施形態においては、送信側帯域計測部２１０のＶＰＮ処理部２１１において、予め決められたサイズ以下になるようにパケットを分割していたが、分割しなくてもよい。この場合には、送出キュー２１２によって、予め決められたサイズより大きいユーザパケットが取得されると、そのユーザパケットに係る計測パケットについては、サイズが大きなものとなるから、送出制御部２１４による計測パケットの読み出し間隔を変化させて、設定された試験帯域を維持するようにすればよい。そして、変形例７に示したように、計測情報についても変更するようにすればよい。
【００８０】
＜変形例９＞
上述した実施形態においては、利用可能な帯域を計測するのは中継装置２０として説明したが、通信網１０に直接接続する端末がある場合には、その端末が中継装置２０における構成（第１通信ＩＦ部２３を除く）を具備するようにすればよい。すなわち、利用可能な帯域を計測するのは、ＬＡＮ３０と通信網１０とを接続する中継装置２０に限られず、通信網１０を介して他の装置にデータを送信する通信装置であれば、どのようなものにも適用可能である。
【００８１】
＜変形例１０＞
上述した実施形態においては、計測パケットを受信した中継装置２０から送信される結果情報を、計測パケットを送信した中継装置２０において受信することにより、直接的に取得していたが、通信網１０に接続された管理サーバなどに、計測パケットを受信した中継装置２０から送信される結果情報を記憶し、記憶された結果情報を、計測パケットを送信した中継装置２０が管理サーバから受信して、間接的に取得するようにしてもよい。すなわち、計測パケットを受信した中継装置２０から送信される結果情報について、計測パケットを送信した中継装置２０に取得されるまでの経路については、どのようなものであってもよい。
【００８２】
＜変形例１１＞
上述した実施形態における制御プログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスクなど）、光記録媒体（光ディスクなど）、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供し得る。この場合には、記録媒体を読み取るインターフェイスを中継装置２０に設ければよい。また、ネットワーク経由でダウンロードさせることも可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１…通信システム、１０…通信網、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ…中継装置、２１…制御部、２２…ＵＩ部、２３…第１通信ＩＦ部、２４…第２通信ＩＦ部、２５…記憶部、２６…バス、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ…ＬＡＮ、２１０…送信側帯域計測部、２１１…ＶＰＮ処理部、２１２，２１２−１，２１２−２，２１２−３，２１２Ａ，２１２Ｂ，２１２Ｃ…送出キュー、２１２１，２１２１Ｃ…複製バッファ、２１３，２１３−１，２１３−２，２１３−３，２１３Ａ，２１３Ｂ，２１３Ｃ…加工部、２１４…送出制御部、２９０…受信側帯域計測部、２９１…計測パケット判定部、２９２…ＶＰＮ処理部、２９３…複製パケット判定部、２９４…受信帯域計測部、２９５…計測結果通知処理部
【図１】
2011010002.tif 000003
【図２】
2011010002.tif 000004
【図３】
2011010002.tif 000005
【図４】
2011010002.tif 000006
【図５】
2011010002.tif 000007
【図６】
2011010002.tif 000008
【図７】
2011010002.tif 000009
【図８】
2011010002.tif 000010
【図９】
2011010002.tif 000011
【図１０】
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