(57)【要約】      （修正有）【課題】通信中継装置の配下の通信装置が収容するユーザ端末のトラヒックの流量をもとに制限出力レートを算出し、ユーザ端末間の伝送品質の公平性を担保する。【解決手段】多段接続された通信中継装置１〜３（ＳＷ）の1つを親、他は子とし、子SWでは配下からの低優先トラヒックに関してユーザごとに流量観測を行い、他SWからのトラヒックはユーザごとの振り分けや流量観測を行わず、親SWに観測された流量を通知し、親SWは子SWから通知された情報をもとに子SWごとに低優先トラヒックの制限レートを算出して各子SWに通知し、子SWは通知された制限レートに従って低優先トラヒックの出力制御を行う。さらに以上の制御を更新周期ごとに繰り返すことによって、輻輳等でトラヒック状況が変化した際にも追随してレート制限を行い、常にユーザ間の伝送品質の公平性を担保する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上のユーザ端末を接続した通信装置を複数、配下として接続し、優先度に応じたトラヒック制御を行う複数の通信中継装置を多段接続してなるネットワークにおけるトラヒック制御システムであって、
上記通信中継装置は、
配下の各通信装置からの高優先トラヒックの流量の合計を測定する第１の流量測定手段と、
配下の各通信装置からの低優先トラヒックに関して、各通信装置に接続された各ユーザ端末ごとに流量を測定する第２の流量測定手段と、
該第２の流量測定手段と上記第１の流量測定手段のそれぞれの測定結果を、予め集約装置として定められた通信中継装置に送信する手段とを有し、
上記集約装置として定められた通信中継装置は、
各通信中継装置から送信されてきた測定結果と自装置の第１，第２の流量測定手段での測定結果とを用いて、全ユーザ端末間のスループットの公平性を担保するよう、各通信中継装置毎の低優先トラヒックの制限レートを算出する手段と、
算出した低優先トラヒックの制限レートを当該通信中継装置に通知する手段とを有し、
通知を受けた各通信中継装置は、通知された制限レートに従って、低優先トラヒックに対する出力制御を行う手段を有する
ことを特徴とするトラヒック制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のトラヒック制御システムであって、
上記通信中継装置は、
入力側通信ポートと、出力側通信ポート、複数の配下側通信ポート、複数の出力キュー、該出力キューにキューイングされたフレームの量を測定するキュー長測定手段、および、コントローラを備え、
上記入力側通信ポートと上記出力側通信ポートを通じて他の通信中継装置と接続され、
上記配下側通信ポートを通じて上記通信装置と接続され、
上記入力側通信ポートから受信したフレームを、当該フレームの優先度に予め対応付けられた上記出力キューにバッファし、
上記配下側通信ポートから受信したフレームで、高優先度のフレームは当該フレームの優先度に予め対応付けられた上記出力キューにバッファし、
低優先度のフレームは当該フレームの送信元であるユーザ端末と当該フレームの優先度に予め対応付けられた上記出力キューにバッファし、
上記コントローラにより、優先度が高い出力キューにバッファされたフレームから先に読み出して上記出力側通信ポートから送信すると共に、
上記第１の流量測定手段により、予め定められた周期ごとに、上記配下側通信ポートから上記各出力キューに入力する高優先度フレームの流量の合計を測定し、
上記第２の流量測定手段により、予め定められた周期ごとに、上記配下側通信ポートから上記各出力キューに入力する低優先度フレームの流量を測定し、
上記キュー長測定手段により、上記予め定められた周期ごとに、上記配下側通信ポートから低優先度の出力キューにキューイングされたフレームの量を測定し、
上記第２の流量測定手段により測定された低優先度の出力キューにおける流量が０であった場合、上記コントローラにより、上記キュー長測定手段により測定された当該低優先度の出力キューにおけるフレームの量を、上記出力側通信ポートのリンク速度に応じて当該出力キューの流量に換算し、
測定した高優先トラヒック流量の合計と各ユーザ端末毎の低優先トラヒック流量とを、上記コントローラにより、上記集約装置として定められた通信中継装置に通知し、
上記集約装置として定められた通信中継装置から通知された制限レートに基づいて、上記コントローラにより、上記出力キューからの読み出しスケジュールを変更する
ことを特徴とするトラヒック制御システム。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２のいずれかに記載のトラヒック制御システムであって、
上記集約装置として定められた通信中継装置が有する上記制限レートを算出する手段は、
他の全ての通信中継装置から受信した、各通信中継装置ごとの高優先トラヒック流量の合計と低優先トラヒック流量とを読み出し、
通信中継装置間のリンク速度から全ての通信中継装置の高優先トラヒック流量の合計を減算することで、低優先トラヒックで利用可能な帯域ＲＬを算出し、
低優先トラヒック流量が０ではないユーザ端末数Ｎを算出し、帯域ＲＬをユーザ端末数Ｎで除した値を閾値ｔｋとして算出し、
各ユーザ端末ごとに低優先トラヒック流量と閾値ｔｋの大小判定を行い、
低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより大きいユーザ端末数ｎと、低優先トラヒック流量がｔｋ以下の各ユーザ端末の低優先トラヒック流量合計Σｒを算出し、
帯域ＲＬから、閾値ｔｋのｎ倍と上記低優先トラヒック流量合計Σｒとの和を減算することで利用される帯域を求め、
求めた利用される帯域とループ判定閾値ｘの大小判定を行い、
利用される帯域が予め定められたループ判定閾値ｘより大きい間は、閾値ｔｋに（（Ｎ−ｎ）ｔｋ−Σｒ）÷ｎを加算することで、低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより小さいユーザ端末が余らせた帯域を低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより大きいユーザ端末に配分し直せるように改めて閾値ｔｋを定め、
利用される帯域がループ判定閾値ｘ以下であれば、低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより大きいユーザ端末の低優先トラヒック流量制限を閾値ｔｋに設定し、
各通信中継装置ごとに入力される全ての低優先トラヒック流量をユーザ端末ごとに制限を行った上で合計することで、各通信中継装置ごとの低優先トラヒックの出力制限レートを算出する
ことを特徴とするトラヒック制御システム。
【請求項４】
コンピュータを、請求項１から請求項３のいずれかに記載のトラヒック制御システムにおける各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項５】
１以上のユーザ端末を接続した通信装置を複数、配下として接続し、優先度に応じたトラヒック制御を行う複数の通信中継装置を多段接続してなるネットワークにおけるトラヒック制御方法であって、
上記通信中継装置は、プログラムされたコンピュータ処理を実行する手段として、第１〜第７の手段を具備し、
上記第１の手段により、配下の各通信装置からの高優先トラヒックの流量の合計を測定し
上記第２の手段により、配下の各通信装置からの低優先トラヒックに関して、各通信装置に接続された各ユーザ端末ごとに流量を測定し、
上記第３の手段により、上記第１，第２の手段のそれぞれの測定結果を、予め集約装置として定められた通信中継装置に送信し、
上記集約装置として定められた通信中継装置は、
上記第４の手段により、各通信中継装置から送信されてきた測定結果と自装置の第１，第２の手段での測定結果とを用いて、全ユーザ端末間のスループットの公平性を担保するよう、各通信中継装置毎の低優先トラヒックの制限レートを算出し、
上記第５の手段により、上記第４の手段が算出した低優先トラヒックの制限レートを当該通信中継装置に通知し、
通知を受けた各通信中継装置は、
上記第６の手段により、通知された制限レートに従って、低優先トラヒックに対する出力制御を行う
ことを特徴とするトラヒック制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載のトラヒック制御方法であって、
上記通信中継装置は、
入力側通信ポートと、出力側通信ポート、複数の配下側通信ポート、複数の出力キュー、該出力キューにキューイングされたフレームの量を測定するキュー長測定手段、および、コントローラを備え、
上記入力側通信ポートと上記出力側通信ポートを通じて他の通信中継装置と接続され、
上記配下側通信ポートを通じて上記通信装置と接続され、
上記入力側通信ポートから受信したフレームを、当該フレームの優先度に予め対応付けられた上記出力キューにバッファし、
上記配下側通信ポートから受信したフレームで、高優先度のフレームは当該フレームの優先度に予め対応付けられた上記出力キューにバッファし、
低優先度のフレームは当該フレームの送信元であるユーザ端末と当該フレームの優先度に予め対応付けられた上記出力キューにバッファし、
上記コントローラにより、優先度が高い出力キューにバッファされたフレームから先に読み出して上記出力側通信ポートから送信すると共に、
上記第１の手段により、予め定められた周期ごとに、上記配下側通信ポートから上記各出力キューに入力する高優先度フレームの流量の合計を測定し、
上記第２の手段により、予め定められた周期ごとに、上記配下側通信ポートから上記各出力キューに入力する低優先度フレームの流量を測定し、
上記キュー長測定手段により、上記予め定められた周期ごとに、上記配下側通信ポートから低優先度の出力キューにキューイングされたフレームの量を測定し、
上記第２の手段により測定された低優先度の出力キューにおける流量が０であった場合、上記コントローラにより、上記キュー長測定手段により測定された当該低優先度の出力キューにおけるフレームの量を、上記出力側通信ポートのリンク速度に応じて当該出力キューの流量に換算し、
測定した高優先トラヒック流量の合計と各ユーザ端末毎の低優先トラヒック流量とを、上記コントローラにより、上記集約装置として定められた通信中継装置に通知し、
上記集約装置として定められた通信中継装置から通知された制限レートに基づいて、上記コントローラにより、上記出力キューからの読み出しスケジュールを変更する
ことを特徴とするトラヒック制御方法。
【請求項７】
請求項５もしくは請求項６のいずれかに記載のトラヒック制御方法であって、
上記集約装置として定められた通信中継装置が有する上記制限レートを算出する第４の手段は、
他の全ての通信中継装置から受信した、各通信中継装置ごとの高優先トラヒック流量の合計と低優先トラヒック流量とを読み出し、
通信中継装置間のリンク速度から全ての通信中継装置の高優先トラヒック流量の合計を減算することで、低優先トラヒックで利用可能な帯域ＲＬを算出し、
低優先トラヒック流量が０ではないユーザ端末数Ｎを算出し、帯域ＲＬをユーザ端末数Ｎで除した値を閾値ｔｋとして算出し、
各ユーザ端末ごとに低優先トラヒック流量と閾値ｔｋの大小判定を行い、
低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより大きいユーザ端末数ｎと、低優先トラヒック流量がｔｋ以下の各ユーザ端末の低優先トラヒック流量合計Σｒを算出し、
帯域ＲＬから、閾値ｔｋのｎ倍と上記低優先トラヒック流量合計Σｒとの和を減算することで利用される帯域を求め、
求めた利用される帯域とループ判定閾値ｘの大小判定を行い、
利用される帯域が予め定められたループ判定閾値ｘより大きい間は、閾値ｔｋに（（Ｎ−ｎ）ｔｋ−Σｒ）÷ｎを加算することで、低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより小さいユーザ端末が余らせた帯域を低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより大きいユーザ端末に配分し直せるように改めて閾値ｔｋを定め、
利用される帯域がループ判定閾値ｘ以下であれば、低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより大きいユーザ端末の低優先トラヒック流量制限を閾値ｔｋに設定し、
各通信中継装置ごとに入力される全ての低優先トラヒック流量をユーザ端末ごとに制限を行った上で合計することで、各通信中継装置ごとの低優先トラヒックの出力制限レートを算出する
ことを特徴とするトラヒック制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１以上のユーザ端末を接続した通信装置を複数、配下として接続し、優先度に応じたトラヒック制御を行う複数の通信中継装置を多段接続してなるネットワークにおけるトラヒック制御技術に係り、特に、各通信中継装置に接続された配下の全通信装置間のスループットの公平性を担保するのに好適な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＯＮＵ（Optical Network Unit）やＯＬＴ（Optical Line Terminal）等の通信装置を介してパソコン等のユーザ端末が接続されるアクセスネットワークにおいて、データの転送制御を行う通信中継装置では、配下の複数の通信装置の集線を行い、各トラヒックを多重した上でコアネットワーク（通信事業者間を結ぶ大容量の基幹通信回線）に接続する。特にユーザ規模の小さい地域においては、大規模な通信中継装置を用いたネットワークを構成することは困難であり、小規模な通信中継装置を多段接続することで集線を行い、コアネットワークに接続する構成が必要となる。
【０００３】
しかし、通信中継装置を多段接続した際には、各通信中継装置に接続される通信装置に収容される各ユーザ端末間のトラヒックに関して、スループットや遅延などといった通信品質に不公平が生じる。これは、コアネットワークから遠い通信中継装置に接続された通信装置が収容するユーザ端末のトラヒックほど、キュー(Queue)での順番待ち回数遅延が増大し、スループットが減少するためである。このような不公平性を改善するためには、通信品質の公平性を実現するための装置構成やトラヒック制御が必要である。尚、キュー(Queue)とは、待ち行列のことであり、ここでは、通信中継装置により受信され振り分けられたフレームが、宛先通信ポートへの送信に備えて先入れ先出しのリスト構造で保持されたものである。
【０００４】
このような通信品質の公平性を実現するための従来技術として、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、通信中継装置としてのイーサネット（登録商標）スイッチやＬ３スイッチ（layer 3 switch）等のネットワークスイッチを直列にカスケード接続（多段接続）した通信ネットワークにおけるトラヒック制御技術に関するものであり、スレーブスイッチ側において、マスタスイッチからの接続段数と、配下に接続された送信ホストとのインタフェース速度とを取得し、これらの情報をマスタスイッチに通知し、マスタスイッチ側において、通知された情報を用いて、各スレーブスイッチのスケジューラに設定すべき重みを算出して各スレーブスイッチに通知し、各スレーブスイッチは通知された重み付けに従って制御を行うことで、各送信ホストのスループットを公平化する技術である。
【０００５】
この技術を用いることで、各通信中継装置に帯域を分配し、異なる通信中継装置に接続された通信装置のトラヒックの不公平性を改善することができる。
【０００６】
しかし、この技術では、スイッチ（通信中継装置）配下に接続された送信ホスト（通信装置）ごとの重み付けしかできないこと、また、キューの読出しの重み付けを変更するのみであるため、きめ細かな制御を行うことができない。
【０００７】
例えば、特許文献１の技術において、送信ホスト（通信装置）において既にユーザ（ユーザ端末）の多重がなされている場合には、各ユーザ（ユーザ端末）に対して公平な重み付けを行うことができない。
【０００８】
また、この特許文献１の技術においては、多段接続されたスイッチ（通信中継装置）の段数とインタフェース速度を基に重み付けを行うことで公平化を図っていることから、輻輳区間が一部区間に留まっている場合、非輻輳区間においては、重み付けに関わらず全てのトラヒックを転送するため、割当帯域は非制御時と同様となり、その後の輻輳区間においてどのような重み付けを行っても非輻輳区間のトラヒック内の割当帯域を公平化することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−０５３７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
解決しようとする問題点は、従来の技術では、通信装置（送信ホスト）ごとの重み付けしかできない点と、キューの読出しの重み付けを変更するのみであるため、きめ細かな制御を行うことができない点である。例えば、通信装置（送信ホスト）において既にユーザ（ユーザ端末）多重がなされている場合には、各ユーザ（ユーザ端末）に対して公平な重み付けを行うことができず、また、輻輳区間が一部区間に留まっている場合には、非輻輳区間のトラヒック内の割当帯域を公平化することができない。
【００１１】
本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、各通信制御装置に接続された全ての通信装置に収容された各ユーザ（ユーザ端末）間のスループットの公平性を担保することを可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明では、１以上のユーザ端末を接続した通信装置を複数、配下として接続し、優先度に応じたトラヒック制御を行う複数の通信中継装置を多段接続してなるネットワークにおいて、各通信制御装置に接続された各通信装置に収容されたユーザ（ユーザ端末）における低優先トラヒックの流量をもとに、各ユーザ（ユーザ端末）毎に、制限出力レートを算出し、公平化を図る。具体的には、多段接続された通信中継装置（ＳＷ）の1つを親、他は子とし、子SWでは、配下のOLT（Optical Line Terminal等の通信装置からの、当該通信装置が収容する各ユーザ（ＯＮＵ等を介して接続されるユーザ端末）の低優先トラヒックに関して、ユーザ（ユーザ端末）ごとに流量観測を行い、他SWからのトラヒックは、このようなユーザごとの振り分けや流量観測を行わず、親SWに観測された流量を通知し、親SWは子SWから通知された情報をもとに、子SWごとに、ユーザ端末からの低優先トラヒックの制限レートを算出し、各子SWに通知し、子SWは、通知された制限レートに従って、ユーザ端末からの低優先トラヒックに対する出力制御を行うことで、ユーザ端末（ユーザ）ごとの伝送品質を公平化する。さらに、以上の制御を更新周期ごとに繰り返すことによって、輻輳の発生等によりトラヒック状況が変化した際にも追随してレート制限を行い、常にユーザ（ユーザ端末）間の伝送品質の公平性を担保する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、通信中継装置の配下の各通信装置が収容するユーザ端末（ユーザ）のトラヒック流量をもとに、予め定められた更新周期で、各通信中継装置毎に、配下の通信装置が収容するユーザ端末（ユーザ）の低優先度トラヒックの制限出力レートを算出し、各通信中継装置において、当該ユーザ端末（ユーザ）からの低優先トラヒックの出力レートを設定することができるので、輻輳の発生等によるトラヒック状況の変動に追随して各ユーザ端末（ユーザ）ごとの伝送品質の公平性を担保することができ、非輻輳区間においても、公平化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の係る通信中継装置を用いたネットワークの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１における通信中継装置の第１の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２における通信中継装置による第１のトラヒック制御処理動作例を示すフローチャートである。
【図４】図２における通信中継装置による第２のトラヒック制御処理動作例を示すシーケンス図である。
【図５】図１における通信中継装置の第２の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５における通信中継装置によるトラヒック制御処理動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を用いて本発明を実施するための形態例を説明する。尚、本発明は、以下の記述により限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００１６】
まず、図１〜図４を用いて本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
図１において、１００はエッジルータであり、このエッジルータ１００は、図示していないコアネットワークに接続している。また、１〜３は本発明に係るトラヒック制御を実行する通信中継装置（図中、通信中継装置１は「通信装置１」、通信中継装置２は「通信ノード（上流側）２」、通信中継装置３は「通信ノード（下流側）３」、と記載）であり、各通信中継装置１〜３には、配下（ユーザ）となる通信装置４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ（図中、通信装置４ａ，４ｂは「通信ノード（配下）４ａ，４ｂ」、通信装置５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂは「Ｎ５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ」と記載）が接続されている。尚、エッジルータ１００から遠い側の通信中継装置が上流側の通信中継装置、エッジルータ１００に近い側の通信中継装置が下流側の通信中継装置である。
【００１８】
通信中継装置１〜３のそれぞれは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）や主メモリ、表示装置、入力装置、外部記憶装置等を具備したコンピュータ構成からなり、光ディスク駆動装置等を介してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記録されたプログラムやデータを外部記憶装置内にインストールした後、この外部記憶装置から主メモリに読み込みＣＰＵで処理することにより、図２に示すコントローラ（図中「Ｃｏｎｔ」と記載）１１を含む各処理部の機能を実行する。
【００１９】
各通信装置４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂには、図示していない、ＯＮＵ等を介してパソコン等のユーザ端末が接続され、各ユーザ端末から送信されるフレームには、当該ユーザ端末を識別するための情報（識別子）と当該フレームの優先度を示す情報が付与されており、通信中継装置１〜３は、このフレームの優先度に応じたトラヒック制御を行う。尚、各通信ノード４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂが１つのユーザ端末に相当する場合もある。
【００２０】
配下通信ノード４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂが送信した通信データ（トラヒック）は、通信中継装置１〜３のいずれかを１ないし複数経由し、エッジルータ１００に到達し、コアネットワークに転送される。例えば、通信中継装置１に配下として接続された通信ノード４ａが送信した通信データは、まず通信中継装置１に到着し、次に通信中継装置３を経由し、エッジルータ１００に到達する。
【００２１】
通信中継装置１〜３は全て同様の構成であるが、以下、説明を容易にするため、通信中継装置１を中心として、通信中継装置２を上流側通信ノード、通信中継装置３を下流側通信ノードとして説明する。
【００２２】
尚、本例においては、通信中継装置は３台のみであるが、本発明は、通信中継装置の台数に制限されない。 また、図１においては、トポロジはバス型となっているが、本発明は、トポロジに制限されない。
【００２３】
図２において、特に通信中継装置１（通信装置１）の構成図を示す。通信中継装置１と通信中継装置２（通信ノード（上流側）２）および通信中継装置３（通信ノード（下流側）３）とは、それぞれ、通信ポート（図中「Ｐ」と記載）１２，１３を介して接続する。通信中継装置１と配下の通信ノード４ａ，４ｂ（通信ノード（配下）４ａ，４ｂ）とは、通信ポート（Ｐ）２２ａ，２２ｂを介してそれぞれ接続する。
【００２４】
通信中継装置１において、上流側の通信ポート１２が通信ノード（上流側）２から受信したフレームは、振り分け部（図中「Ｄ」と記載）１４により、優先度に応じて出力キュー１６ａ，１６ｂにキューイングされる。この上流側の出力キューの数は優先度数と同数であり、図２においては、２つ（出力キュー１６ａ，１６ｂ）の場合を示している。
【００２５】
また、配下側の通信ポート２２ａ，２２ｂが通信ノード（配下）４ａ，４ｂから受信したフレームは、振り分け部（Ｄ）２４において、フレームに付与された優先度に応じて出力キュー２６ａ〜２６ｃにキューイングされる。このとき、優先度が低いフレームは、ユーザ識別子に応じてユーザ（通信ノード４ａ，４ｂに接続された各ユーザ端末、もしくは、通信ノード４ａ，４ｂそのもの）ごとの出力キュー２６ｂ，２６ｃにキューイングされる。尚、この配下側の出力キューの数は各ユーザ端末数分であり、図２では３つの場合を示す。
【００２６】
キュー読み出し部（図中「Ｒ」と記載）１９ａ，１９ｂは、優先度が高いキューにキューイングされたフレームを常に優先して読み出し、優先度が低い各ユーザ（ユーザ端末）別のキュー（１６ｂ，２６ｂ，２６ｃ）にキューイングされたフレームに関しては、スケジューラ（図中「Ｓ」と記載）１８の読出しスケジュールに従って読み出し、読み出されたフレームは、出力側の通信ポート１３から下流側の通信ノード３に送信される。
【００２７】
通信ノード（配下）４ａ，４ｂから受信したトラヒックの流量は、流量計３１ａ〜３１ｃにより測定される。具体的には、通信ノード（配下）４ａ，４ｂから受信した高優先トラヒックの合計流量を流量計３１ａにより測定し、また、低優先トラヒックのうち、出力キュー２６ｂに入力される当該ユーザのトラヒックは流量計３１ｂにより、出力キュー２６ｃに入力される当該ユーザのトラヒックは流量計２６ｃにより、それぞれ測定される。
【００２８】
また、同様に、キュー長測定部４１ａ，４１ｂにより、出力キュー２６ｂ，２６ｃのキュー長がそれぞれ測定される。
【００２９】
コントローラ（Ｃｏｎｔ）１１は、流量計３１ａ〜３１ｃにより測定されたそれぞれの流量と、キュー長測定部４１ａ，４１ｂにより測定されたそれぞれのキュー長とを取得する。
【００３０】
また、コントローラ１１は、上流側の通信ポート１２と接続されると共に、振り分け部１４を通じて下流側通信ポート１３に接続される。
【００３１】
また、コントローラ１１は、取得したトラヒック流量に基づき、流量通知メッセージ（制御メッセージ）を生成し、他の通信中継装置に送信すると共に、他の通信中継装置からの制御メッセージを受信し、受信した制御メッセージに従ってスケジューラ１８に対してフレーム読出しスケジュールを指示する。尚、制御メッセージによる制御が行われていない場合には、下流側の通信ポート１３の速度に従って、上流側の出力キュー１６ａ，１６ｂにキューイングされたフレームを常に優先して読み出すよう制御する。
【００３２】
コントローラ１１により、取得したトラヒック流量に基づき流量通知メッセージを生成して他の通信中継装置に送信する通信中継装置を、集約ノードとして、予め決めておく。この集約ノードの決定方法は、特に制限されない。本例では、便宜上、図１における通信中継装置３（通信ノード（下流側）３）が集約ノードを担当するものとする。
【００３３】
この場合、集約ノードを担当する通信中継装置３が備える前述のコントローラ１１は、流量通知メッセージ（制御メッセージ）の受信と、上流側および配下の通信装置ごとの低優先制限レートの算出、および、制御メッセージ（流量通知メッセージ）の生成と送信も行う。
【００３４】
図４においては、本発明に係わるトラヒック制御を実現するための、各通信中継装置間でのメッセージの授受処理の様子を表しており、以下、その処理内容を説明する。
【００３５】
ネットワーク内の全ての通信中継装置１ａ，２ａは、配下の通信装置（４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ）からのトラヒック（配下トラヒック）に関して、配下の通信装置が収容するユーザ（ユーザ端末）からの高優先トラヒック流量の合計と各ユーザ（ユーザ端末）毎の低優先トラヒック流量とキュー長を観測する（ステップＳ４０１，Ｓ４０２）。尚、低優先トラヒック流量が０の場合にはキュー長を低優先トラヒック流量に換算した値を低優先トラヒック流量に代入する。
【００３６】
そして、観測された各流量をもとに流量通知メッセージ（制御メッセージ）を生成し、集約ノード３ａとして定めた通信中継装置に対して流量通知メッセージを送信する（ステップＳ４０３，Ｓ４０４）。
【００３７】
自装置を含めたネットワーク内の全ての通信中継装置１ａ，２ａ，３ａから流量通知メッセージを受信した集約ノード３ａは、全ての流量の合計が、エッジルータ１００へ接続されるリンク（図１における通信ノード３とエッジノード１００を接続するリンク）容量を上回り輻輳しているか否かを判断し、輻輳している場合、集約ノード３ａは、図３に示すアルゴリズムを用いて、各通信中継装置１ａ，２ａ，３ａの低優先制限レートを算出する（ステップＳ４０５）。
【００３８】
そして、算出した低優先制限レートをもとに、自装置を含めたネットワーク内の全ての通信中継装置１ａ，２ａ，３ａに対する制御メッセージ（流量通知メッセージ）を生成して、送信する（ステップＳ４０６，Ｓ４０７）。
【００３９】
集約ノード３ａからの制御メッセージを受信したネットワーク内の全ての通信中継装置１ａ，２ａ，３ａは、制御メッセージに記載された低優先制限レートに従い、スケジューラ（１８）に対してフレーム読出しスケジュールを指示することで、トラヒックの制御を行う。
【００４０】
以上のシーケンス開始からシーケンス終了までの処理を更新周期Ｔ毎に繰り返す（ステップＳ４１０〜Ｓ４１８）。
【００４１】
以下、ステップＳ４０１，Ｓ４０２における各通信中継装置１ａ，２ａによる流量測定処理と流量通知処理の詳細を、図２を用いて説明する。
【００４２】
コントロ−ラ１１は、予め定められた更新周期Ｔごとに、流量測定部３１ａ〜３１ｃを用いて、各配下側出力キュー２６ａ〜２６ｃへの流量を測定し、また、キュー長測定部４１ａ，４１ｂを用いて、各低優先の配下側出力キュー２６ｂ，２６ｃのキュー長を測定する。尚、流量測定部３１ａ〜３１ｃで測定した低優先流量が０であるユーザに関しては、キュー長測定部４１ａ，４１ｂにおいて測定した、対応する低優先出力キューのキュー長を、出力側のリンク速度に応じた流量として換算する。
【００４３】
そして、コントロ−ラ１１は、通信ポート１３から集約ノード（を担当する通信中継装置３）へ流量通知メッセージ（制御メッセージ）を送り、配下の通信ノード４ａ，４ｂからの高優先流量の合計と各ユーザの低優先流量とを集約ノード３ａに通知する。
【００４４】
次に、図３を用いて、図４のステップＳ４０５における集約ノード３ａでの各通信中継装置１，２に指示する出力流量の計算処理について説明する。
【００４５】
集約ノード３ａのコントローラ１１は、出力リンク輻輳時に、ネットワーク内の全ての通信中継装置１，２，３から通知された情報をもとに、図３のフローチャートで示す処理を行い、トラヒック制御を実行する。
【００４６】
すなわち、集約ノード３ａのコントローラ１１は、まず、「ＲＬ＝通信装置間のリンク容量−全ての装置の高優先トラヒック流量の合計」として、低優先利用可能帯域ＲＬを求め、次に、Ｎを低優先トラヒック流量＞０、すなわち通信中のユーザ（ユーザ端末）数として求め、「閾値ｔｋ＝ＲＬ／Ｎ」を算出する（ステップＳ３０１）。
【００４７】
次に、低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより大きいユーザ（ユーザ端末）の数ｎを求め（ステップＳ３０２）、低優先トラヒック流量が閾値ｔｋ以下のユーザ（ユーザ端末）の低優先トラヒック流量の合計を求めてΣｒとする（ステップＳ３０３）。
【００４８】
その後、「ＲＬ−（ｎ×ｔｋ＋Σｒ）」を算出して、算出値と予め定められたループ判定閾値ｘを比較し（ステップＳ３０４）、算出値がループ判定閾値ｘより大きい場合には、閾値ｔｋに、「（（Ｎ−ｎ）×ｔｋ−Σｒ）÷ｎ」を加え（ステップＳ３０５）、また、「ＲＬ−（ｎ×ｔｋ＋Σｒ）」の値がループ判定閾値ｘ以下である場合には、低優先流量がｔｋより大きいユーザ（ユーザ端末）の低優先トラヒック流量をｔｋに制限し、低優先トラヒック流量がｔｋ以下のユーザ（ユーザ端末）の低優先トラヒック流量は制限しないものとして各ユーザ（ユーザ端末）の低優先トラヒックの制限流量を算出する（ステップＳ３０６）。
【００４９】
そして、各通信中継装置に関して、当該通信中継装置と上流通信中継装置に接続された全ユーザ（ユーザ端末）の低優先制限流量を合計することで、各通信中継装置の低優先制限レートを算出し（ステップＳ３０７）、算出した通信中継装置ごとの低優先制限レートをネットワーク内の全ての通信中継装置に対して、制御メッセージを用いて通知する（ステップＳ３０８）。
【００５０】
このようにして集約ノードから通知された制御メッセージを受信したネットワーク内の全ての通信中継装置において、コントローラ１１は以下のトラヒック制御を行う。
【００５１】
すなわち、コントローラ１１は、制御メッセージに記載された低優先制限レートに従い、スケジューラ１８に対してフレーム読出しスケジュールを指示することで、トラヒックの制御を行う。この際、上流側出力キュー１６ａ，１６ｂに蓄積されたフレームに関しては全て出力させるが、配下側出力キュー２６ａ〜２６ｃに蓄積されたフレームに関しては全て出力させるとは限らない。
【００５２】
このようなトラヒック制御により、各通信中継装置に接続された全ユーザ（ユーザ端末）に関して、高優先トラヒックを遅延なく転送した上で、低優先トラヒックに関しては、利用可能帯域を通信中のユーザ（ユーザ端末）数で割った値を最低保証帯域として確保することで、スループットの公平性を担保することができる。
【００５３】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００５４】
＜第２の実施の形態＞
本第２の実施の形態においては、上述の第１の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、以下の点が異なる。
【００５５】
第１の実施の形態のように、各通信中継装置に関して、当該通信中継装置と上流通信中継装置に接続された配下の各通信装置が収容する全ユーザ（ユーザ端末）の低優先制限流量を合計することで、各通信中継装置の低優先制限レートを算出し、それをネットワーク内の全ての通信中継装置に対して制御メッセージを用いて通知する代わりに、本第２の実施の形態においては、各通信中継装置に関して、当該通信中継装置に接続された配下の各通信装置が収容する全ユーザ（ユーザ端末）と、上流通信中継装置に接続された配下の各通信装置が収容する全ユーザ（ユーザ端末）の低優先制限流量をそれぞれ合計することで、配下制限流量と上流制限流量を算出し、それらをネットワーク内の全ての通信中継装置に対して制御メッセージを用いて通知する。
【００５６】
そして、制御メッセージを受信したネットワーク内の全ての通信中継装置において、コントローラ１１により以下のトラヒック制御を行う。すなわち、制御メッセージに記載された配下側と上流側それぞれの低優先制限レートに従い、スケジューラ１８に対してフレーム読出しスケジュールを指示することで、トラヒックの制御を行う。
【００５７】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００５８】
＜第３の実施の形態＞
本第３の実施の形態においては、上述の第１の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、以下の点が異なる。
【００５９】
第１の実施の形態においては、コントロ−ラ１１は、更新周期Ｔごとに、流量測定部３１を用いて各配下側出力キュー２６への流量を測定し、また、キュー長測定部４１を用いて各低優先の配下側出力キュー２６のキュー長を測定する際、測定された低優先トラヒック流量が０であるユーザに関しては、対応する低優先出力キューのキュー長を出力側のリンク速度に応じたトラヒック流量として換算するのに対して、第３の実施の形態においては、測定された低優先トラヒック流量に関わらず、対応する低優先出力キューのキュー長を出力側のリンク速度に応じたトラヒック流量として換算して、各ユーザの低優先トラヒック流量に合算する。
【００６０】
この技術により、ユーザトラヒック流量の積算値を制御に反映させ、トラヒック流量がバースト的に大きく変動するような場合にも、公平化を図りやすくすることができる。
【００６１】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００６２】
＜第４の実施の形態＞
図５を用いて、本発明の第４の実施の形態を説明する。本第４の実施の形態においては、上述の第１の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、以下の点が異なる。
【００６３】
図５に示すように、本第４の実施の形態においては、通信中継装置（図中「通信装置」と記載）１ｂは、キュー読出し部（図中「Ｒ」と記載）１９ｃを設け、このキュー読出し部１９ｃにより出力キュー（上流側）１６ｂからの読み出しを制御する構成としている。
【００６４】
このような構成とすることで、上流側ノードから流入する低優先トラヒックはスケジューラ１８によって制御されず、配下側ノードから流入する低優先トラヒックより常に優先して転送される。
【００６５】
このように、本第４の実施の形態においては、上述の第１の実施の形態において、各通信中継装置に関して、当該通信中継装置と上流側の通信中継装置に接続された配下の各通信装置が収容する全ユーザ（ユーザ端末）の低優先制限流量を合計することで、各通信中継装置における低優先制限レートを算出する代わりに、当該通信中継装置に接続された配下の各通信装置が収容する全ユーザ（ユーザ端末）のみの低優先制限流量を合計することで低優先制限レートを算出する。
【００６６】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。
【００６７】
＜第５の実施の形態＞
図６を用いて、本発明の第５の実施の形態を説明する。本第５の実施の形態においては、上述の第１の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、以下の点が異なる。
【００６８】
上述の第１の実施の形態において、各通信中継装置に関して、当該通信中継装置と上流側の通信中継装置に接続された配下の各通信装置が収容する全ユーザ（ユーザ端末）の低優先制限流量を合計することで各通信中継装置の低優先制限レートを算出して通知するのに代えて、本第５の実施の形態においては、各ユーザ（ユーザ端末）の低優先制限流量を全て通知し、制御メッセージを受信したネットワーク内の全ての通信中継装置において、コントローラ１１は、制御メッセージに記載された各ユーザの低優先制限レートに従い、スケジューラ１８に対してフレーム読出しスケジュールを指示することで、トラヒックの制御を行う。
【００６９】
図６においては、図４のステップＳ４０５における集約ノード３ａでの各通信中継装置１，２に指示する出力流量の計算処理に関しての他の実施形態について示しており、ステップＳ６０１〜Ｓ６０６における処理内容は、図３のステップＳ３０１〜Ｓ３０６における処理と同じであり、集約ノード３ａのコントローラ１１は、出力リンク輻輳時に、ネットワーク内の全ての通信中継装置１，２から通知された情報をもとに、以下の処理を行い、トラヒック制御を実行する。
【００７０】
すなわち、集約ノード３ａのコントローラ１１は、まず、「ＲＬ＝通信装置間のリンク容量−全ての装置の高優先トラヒック流量の合計」として、低優先利用可能帯域ＲＬを求め、次に、Ｎを低優先トラヒック流量＞０、すなわち通信中のユーザ（ユーザ端末）数として求め、「閾値ｔｋ＝ＲＬ／Ｎ」を算出する（ステップＳ６０１）。
【００７１】
次に、低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより大きいユーザ（ユーザ端末）の数ｎを求め（ステップＳ６０２）、低優先トラヒック流量が閾値ｔｋ以下のユーザの低優先トラヒック流量の合計を求めてΣｒとする（ステップＳ６０３）。
【００７２】
その後、「ＲＬ−（ｎ×ｔｋ＋Σｒ）」を算出して、算出値と予め定められたループ判定閾値ｘを比較し（ステップＳ６０４）、算出値がループ判定閾値ｘより大きい場合には、閾値ｔｋに、「（（Ｎ−ｎ）×ｔｋ−Σｒ）÷ｎ」を加え（ステップＳ６０５）、また、「ＲＬ−（ｎ×ｔｋ＋Σｒ）」の値がループ判定閾値ｘ以下である場合には、低優先トラヒック流量がｔｋより大きいユーザの低優先トラヒック流量をｔｋに制限し、低優先トラヒック流量がｔｋ以下のユーザの低優先トラヒック流量は制限しないものとして各ユーザの低優先制限流量を算出する（ステップＳ６０６）。
【００７３】
そして、算出した各ユーザの低優先制限流量をネットワーク内の全ての通信中継装置に対して、制御メッセージを用いて通知する（ステップＳ６０８）。
【００７４】
このようにして集約ノードから通知された制御メッセージを受信したネットワーク内の全ての通信中継装置において、コントローラ１１は、上述の第１の実施の形態と同様にして、トラヒック制御を行う。
【００７５】
すなわち、コントローラ１１は、制御メッセージに記載された低優先制限流量（低優先制限レート）に従い、スケジューラ１８に対してフレーム読出しスケジュールを指示することで、トラヒックの制御を行う。
【００７６】
以上、図１〜図６を用いて説明したように、本例のトラヒック制御システムでは、１以上のユーザ端末を接続した通信装置を複数、配下として接続し、優先度に応じたトラヒック制御を行う複数の通信中継装置を多段接続してなるネットワークにおいて、各通信中継装置（１〜３）に接続された各配下の通信装置（４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ）が収容する各ユーザ（ユーザ端末）からの低優先トラヒックの流量をもとに、各ユーザ（ユーザ端末）毎に、制限出力レートを算出し、公平化を図る。例えば、多段接続された通信中継装置（ＳＷ）の1つを親（集約ノード）、他は子とし、子SWでは、配下(OLT等)からの低優先トラヒックに関してユーザごとに流量観測を行い、他SWからのトラヒックはユーザごとの振り分けや流量観測を行わず、親SWに観測された流量を通知し、親SWは子SWから通知された情報をもとに、子SWごとに低優先トラヒックの制限レートを算出して各子SWに通知し、子SWは、通知された制限レートに従って出力制御を行うことで、ユーザごとの伝送品質を公平化する。さらに、以上の制御を更新周期ごとに繰り返すことによって、輻輳の発生等でトラヒック状況が変化した際にも追随してレート制限を行い、常にユーザ間の伝送品質の公平性を担保する。
【００７７】
すなわち、本例のトラヒック制御システムは、１以上のユーザ端末を接続した通信装置を複数、配下として接続し、優先度に応じたトラヒック制御を行う複数の通信中継装置を多段接続してなるネットワークにおいて、伝送品質の公平性を担保するために、通信中継装置１ａ，２ａは、第１の流量測定部（３１ａ）により、配下の各通信装置が収容したユーザ端末（ユーザ）からの高優先トラヒックに関してその流量の合計を測定し、第２の流量測定部（３１ｂ）により、配下の各通信装置が収容したユーザ端末（ユーザ）からの低優先トラヒックに関してユーザ端末（ユーザ）ごとに流量を測定し、コントローラ（１１）により、第１，第２の流量測定部（３１ｂ，３１ｃ）のそれぞれの測定結果を、予め集約装置として定められた通信中継装置（集約ノード３ａ）に送信する。
【００７８】
集約装置として定められた通信中継装置（集約ノード３ａ）は、コントローラ（１１）により、各通信中継装置１ａ，２ａ，３ａから送信されてきた測定結果と自装置の第１，第２の流量測定部（３１ｂ，３１ｃ）での測定結果とを用いて、全通信装置（４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ）に収容されたユーザ端末（ユーザ）間のスループットの公平性を担保するよう、各通信中継装置１ａ，２ａ，３ａ毎の低優先トラヒックの制限レートを算出し、算出した低優先トラヒックの制限レートを当該通信中継装置１ａ，２ａ，３ａに通知する。
【００７９】
通知を受けた各通信中継装置１ａ，２ａ，３ａは、コントローラ（１１）によるスケジューラ１８に対する制御により、通知された制限レートに従って、低優先トラヒックに対する出力制御を行う。
【００８０】
より詳細には、通信中継装置１は、入力側通信ポート１２と、出力側通信ポート１３、複数の配下側通信ポート２２ａ，２２ｂ、複数の出力キュー１６ａ，１６ｂ，２６ａ〜２６ｃ、この出力キューにキューイングされたフレームの量を測定するキュー長測定部４１ａ，４１ｂ、および、コントローラ１１を備え、入力側通信ポート１２と出力側通信ポート１３を通じて他の通信中継装置２，３と接続され、配下側通信ポート２２ａ，２２ｂを通じて配下の通信装置４ａ，４ｂと接続され、入力側通信ポート１２から受信したフレームを、当該フレームの優先度に予め対応付けられた出力キュー１６ａ，１６ｂにバッファし、配下側通信ポート２２ａ，２２ｂから受信したフレームで、高優先度のフレームは当該フレームの優先度に予め対応付けられた出力キュー２６ａにバッファし、低優先度のフレームは当該フレームの送信元であるユーザ端末と当該フレームの優先度に予め対応付けられた出力キュー２６ｂ，２６ｃにバッファし、コントローラ１１により、優先度が高い出力キュー１６ａ，２６ａにバッファされたフレームから先に読み出して出力側通信ポート１３から送信すると共に、第１の流量測定部３１ａにより、予め定められた周期ごとに、配下側通信ポート２２ａ，２２ｂから各出力キュー２６ａに入力する高優先度フレームの流量の合計を測定し、第２の流量測定手段３１ｂ，３１ｃにより、予め定められた周期ごとに、配下側通信ポート２２ａ，２２ｂから各出力キュー２６ｂ，２６ｃに入力する低優先度フレームの流量を測定し、キュー長測定部４１ａ，４１ｂにより、予め定められた周期ごとに、配下側通信ポート２２ａ，２２ｂから低優先度の出力キュー２６ｂ，２６ｃにキューイングされたフレームの量を測定し、その際、第２の流量測定部３１ｂ，３１ｃにより測定された低優先度の出力キュー３１ａ，３１ｂにおける流量が０であった場合、コントローラ１１により、キュー長測定部４１ａ，４１ｂにより測定された当該低優先度の出力キュー２６ｂ，２６ｃにおけるフレームの量を、出力側通信ポート１３のリンク速度に応じて当該出力キュー３１ａ，３１ｂの流量に換算し、そして、測定した高優先トラヒック流量の合計と各ユーザ端末毎の低優先トラヒック流量とを、コントローラ１１により、集約装置として定められた通信中継装置（集約ノード３ａ）に通知し、この集約装置として定められた通信中継装置（集約ノード３ａ）から通知された制限レートに基づいて、コントローラ１１により、出力キュー１６ｂ，２６ｂ，２６ｃからの読み出しスケジュールを変更する。
【００８１】
また、集約装置として定められた通信中継装置（集約ノード３ａ）が有する制限レートを算出するコントローラ１１は、
他の全ての通信中継装置（１ａ，２ａ）から受信した、各通信中継装置ごとの高優先トラヒック流量の合計と低優先トラヒック流量とを読み出し、通信中継装置間のリンク速度から全ての通信中継装置の高優先トラヒック流量の合計を減算することで、低優先トラヒックで利用可能な帯域ＲＬを算出し、低優先トラヒック流量が０ではないユーザ端末数Ｎを算出し、帯域ＲＬをユーザ端末数Ｎで除した値を閾値ｔｋとして算出し、各ユーザ端末ごとに低優先トラヒック流量と閾値ｔｋの大小判定を行い、低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより大きいユーザ端末数ｎと、低優先トラヒック流量がｔｋ以下の各ユーザ端末の低優先トラヒック流量合計Σｒを算出し、帯域ＲＬから、閾値ｔｋのｎ倍と低優先トラヒック流量合計Σｒとの和を減算することで利用される帯域を求め、求めた利用される帯域とループ判定閾値ｘの大小判定を行い、利用される帯域が予め定められたループ判定閾値ｘより大きい間は、閾値ｔｋに（（Ｎ−ｎ）ｔｋ−Σｒ）÷ｎを加算することで、低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより小さいユーザ端末が余らせた帯域を低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより大きいユーザ端末に配分し直せるように改めて閾値ｔｋを定め、利用される帯域がループ判定閾値ｘ以下であれば、低優先トラヒック流量が閾値ｔｋより大きいユーザ端末の低優先トラヒック流量制限を閾値ｔｋに設定し、各通信中継装置ごとに入力される全ての低優先トラヒック流量をユーザ端末ごとに制限を行った上で合計することで、各通信中継装置ごとの低優先トラヒックの出力制限レートを算出する。
【００８２】
このように、本例のトラヒック制御システムにおいては、アクセスネットワークにおいて、Ｌ３スイッチ等のネットワークスイッチ機能を有する通信中継装置を多段接続し、任意の通信中継装置を集約ノードとして設定する。この際、トポロジや集約ノードの決め方は制限しない。
【００８３】
そして、各通信中継装置は、ユーザノードからエッジルータへ向かうフレームを受信し、優先度別に振り分けてキューイングする。この際、エッジルータから遠い側の通信中継装置（上流側）からのフレームはユーザごとに振り分けずにキューイングする。
【００８４】
また、当該通信中継装置に収容されるＯＬＴ等の通信ノード（配下側通信装置）からのフレームに関して、特に低優先フレームに関して、当該通信ノード（配下側通信装置）が収容するユーザ（ユーザ端末）のユーザ識別子によりユーザごとに振り分けてキューイングすることで、配下側からのフレームに関しては、全てのユーザからの合計高優先トラヒック流量と、ユーザごとの低優先トラヒック流量、ユーザごとの低優先キューのキュー長を観測する。
【００８５】
そして、各通信中継装置は、予め設定された更新周期（Ｔ）ごとに、観測された合計高優先トラヒック流量とユーザごとの低優先トラヒック流量を記載した制御メッセージを生成する。尚、この際、低優先トラヒック流量が０であるユーザに関しては、観測されたキュー長を流量に換算して流量に代入する。
【００８６】
この処理によって、バースト性の大きいトラヒックに関して、キューに蓄積されているが流量が０であるという事態を回避できる。
【００８７】
さらに、各通信中継装置は、集約ノードに対して流量が記載された通知メッセージを送信し、集約ノードは、各通信中継装置からの通知メッセージを受信し、通知メッセージに記載された各ユーザ毎の低優先トラヒック流量と、高優先トラヒック流量を記憶し、エッジルータへ接続されるリンクが輻輳しているかを判定し、輻輳時に、以下の制限レート指定処理を行う。尚、非輻輳時には制限レートを指定しない。
【００８８】
集約ノードは、輻輳と判定した場合、出力リンク速度から高優先トラヒック流量を減じることで、低優先トラヒックで利用可能な帯域ＲＬを算出すると共に、低優先トラヒック流量＞０であるユーザ、すなわち通信中であるユーザの数Ｎを算出する。そして、低優先トラヒックで利用可能な帯域ＲＬを通信中ユーザ数Ｎで割ることにより、各ユーザに帯域を公平配分した際の各ユーザの利用可能帯域の閾値ｔｋを求める（ｔｋ＝ＲＬ／Ｎ）。
【００８９】
また、低優先トラヒック流量が閾値より小さいユーザが余らせた帯域を、低優先トラヒック流量が閾値より大きいユーザに対して再分配するため、閾値を大きくすることでリンク利用効率の低下を防ぐ。
【００９０】
その後、各ユーザの低優先トラヒック流量を閾値に制限した場合の合計流量ＲＬと、低優先トラヒックで利用可能な帯域（ｎｔｋ＋Σｒ）との差が、予め定められたループ判定閾値ｘ以下であれば、閾値を確定し、ループ判定閾値より大きければ、再度、閾値を大きくする。
【００９１】
このようにして閾値が確定した後、低優先トラヒック流量が閾値より大きいユーザに関してレートを閾値に制限することで、各ユーザに対する低優先トラヒックの制限レートを決定する。
【００９２】
このようにして決定した低優先トラヒックの制限レートを記載した制御メッセージを各通信中継装置に対して生成して送信する。この際、集約ノードは、各ユーザに対して制限レートを指定しても良いが、通知処理に使用される時間と帯域を低減させるために、各通信中継装置に対して、通信中継装置全体としての低優先トラヒックの制限レートを指定しても良い。
【００９３】
集約ノードからの通知メッセージを受信した各通信中継装置は、受信した制御メッセージを読み取り、制限レートに従って低優先トラヒックを出力する。この際、上流側キューのフレームは全て読み出し、フレームが蓄積されないようにすることで、上流側から受信したトラヒックのスループットを低下させないようにする。
【００９４】
以上の制御処理を更新周期ごとに繰り返すことによって、輻輳の発生等によりトラヒック状況が変化した際にも追随してレート制限を行い、常にユーザ間の伝送品質の公平性を担保することができる。
【００９５】
このように、本例のトラヒック制御によれば、通信中継装置の配下の各通信装置が収容する各ユーザ（ユーザ端末）からのトラヒック流量をもとに、予め定められた更新周期で、各ユーザ（ユーザ端末）毎に、制限出力レートを算出して、低優先トラヒックの出力レートを設定することができるので、トラヒック状況の変動に追随して各ユーザ（ユーザ端末）ごとのスループット（伝送品質）の公平性を担保することができ、非輻輳区間においても、公平化が可能となる。
【００９６】
尚、本発明は、図１〜図６を用いて説明した例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、上述したように、図１に示す例においては、通信中継装置は３台のみであるが、本発明は、通信中継装置の台数に制限されない。 また、図１においては、トポロジはバス型となっているが、本発明は、トポロジに制限されない。
【００９７】
また、図４において示した構成では、コアネットワークに最も近い通信中継装置（３）を集約ノードとして用いているが、例えば、アクセスネットワークを構成する全通信中継装置の中で、最もコンピュータ処理能力に余裕のある通信中継装置を、あるいは、各通信中継装置との通信距離（ホップ数）の平均が最も小さい通信中継装置を、集約ノードとして決定することでも良い。
【００９８】
また、本例の通信中継装置のコンピュータ構成に関しても、キーボードや光ディスクの駆動装置の無いコンピュータ構成としても良い。また、本例では、ＣＤを記録媒体として用いているが、ＤＶＤ等を記録媒体として用いることでも良い。また、プログラムのインストールに関しても、通信装置を介してネットワーク経由でプログラムをダウンロードしてインストールすることでも良い。あるいは、本発明に係る処理手順をＣＰＵに実行させるためのプログラムをＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に記録させた構成としても良い。
【符号の説明】
【００９９】
１，１ａ，１ｂ：通信中継装置（「通信装置」）、２：通信中継装置（「通信ノード（上流側）」）、３：通信中継装置（「通信ノード（下流側）」）、３ａ：集約ノード、４ａ，４ｂ：通信装置（「通信ノード（配下）」）、５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ：通信装置（「Ｎ」）、１１：コントローラ（「Ｃｏｎｔ」）、１２，１３，２２ａ，２２ｂ：通信ポート（「Ｐ」）、１４：振り分け部（「Ｄ」）、１６ａ，１６ｂ，２６ａ〜２６ｃ：出力キュー、１８：スケジューラ（「Ｓ」）、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ：キュー読み出し部（「Ｒ」）、２４：振り分け部（Ｄ）、３１ａ〜３１ｃ：流量計、４１ａ，４１ｂ：キュー長測定部、１００：エッジルータ。
【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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