(57)【要約】【課題】トランスポート層以上におけるスループットを向上し、かつ、遅延時間を抑制可能な通信ネットワークシステムを提供する。【解決手段】ホームエージェント６０は、フローｆ１〜ｆ９の各区間におけるフローの到着率およびフローの平均遅延時間に基づいて、アクセスネットワークＡＮＷ１のネットワーク平均遅延時間Ｄ１と、アクセスネットワークＡＮＷ２のネットワーク平均遅延時間Ｄ２とを演算する。そして、ホームエージェント６０は、ネットワーク平均遅延時間Ｄ１，Ｄ２に基づいて、アクセスネットワークＡＮＷ１，ＡＮＷ２を含む通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるようにアクセスネットワークＡＮＷ１，ＡＮＷ２間でフローを分配する。【選択図】図７
2011049921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が無線通信方式によって無線通信を行なう複数の端末装置と、
ネットワークに接続された第１の通信装置と、
前記ネットワークに接続され、各々が前記ネットワークを介して前記第１の通信装置と通信を行なうとともに前記端末装置と無線通信を行なう複数の第２の通信装置とを備え、
前記第１の通信装置は、前記端末装置または前記端末装置の通信相手である相手端末装置において実行されるアプリケーションを送信元または送信先としたときの前記送信元および前記送信先の一方から他方へ送信されるパケットの集合をフローとし、１個の前記第２の通信装置を経由する全てのフローが通り、かつ、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の第１の経路と、前記第２の通信装置と前記端末装置との間の第２の経路とを含むネットワーク、または１個の前記第２の通信装置を経由する全てのフローが通り、かつ、前記第１および第２の経路と、前記端末装置と前記端末装置との間の第３の経路とを含むネットワークをアクセスネットワークとしたとき、複数のアクセスネットワークの複数の平均遅延時間に基づいて、前記複数のアクセスネットワークを含む通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるように前記複数のアクセスネットワーク間でフローを分配し、
前記複数のアクセスネットワークに含まれる複数の第２の通信装置の各々は、前記第１の通信装置によって分配されたフローに含まれるパケットを前記第１の通信装置との間で送信または受信するとともに、前記第１の通信装置によって分配されたフローに含まれるパケットを自己が含まれるアクセスネットワークと同じアクセスネットワークに含まれる端末装置との間で送信または受信し、
前記複数のアクセスネットワークに含まれる複数の端末装置の各々は、前記第１の通信装置によって分配されたフローに含まれるパケットを自己が含まれるアクセスネットワークと同じアクセスネットワークに含まれる第２の通信装置との間で送信または受信する、通信ネットワークシステム。
【請求項２】
前記複数の端末装置の各々は、各々が同一の無線通信方式によって無線通信を行なう複数の無線インターフェース、または相互に異なる無線通信方式によって無線通信を行なう複数の無線インターフェースを有し、１つの無線インターフェースのキューに単位時間当たりに到着する１つの前記フローに属するパケットの個数であるフローの第１の到着率をパケットの送信に用いられている無線インターフェースについて計測するとともに、前記１つの無線インターフェースを用いてパケットを送信するときの前記パケットが前記キューに格納されてから前記パケットの送信完了または前記パケットの送信失敗までの平均時間であるフローの第１の平均遅延時間を前記パケットの送信に用いられている無線インターフェースについて計測し、その計測したフローの第１の到着率およびフローの第１の平均遅延時間を前記第１の通信装置へ送信し、
前記複数の第２の通信装置の各々は、無線インターフェースと有線インターフェースとを有し、１つの無線インターフェースまたは１つの有線インターフェースのキューに単位時間当たりに到着する１つの前記フローに属するパケットの個数であるフローの第２の到着率をパケットの送信に用いられている無線インターフェースおよび／または有線インターフェースについて計測するとともに、前記１つの無線インターフェースまたは前記１つの有線インターフェースを用いてパケットを送信するときの前記パケットが前記キューに格納されてから前記パケットの送信完了または前記パケットの送信失敗までの平均時間であるフローの第２の平均遅延時間をパケットの送信に用いられている無線インターフェースおよび／または有線インターフェースについて計測し、その計測したフローの第２の到着率およびフローの第２の平均遅延時間を前記第１の通信装置へ送信し、
前記第１の通信装置は、有線インターフェースを有し、前記有線インターフェースのキューに単位時間当たりに到着する１つの前記フローに属するパケットの個数であるフローの第３の到着率と、前記有線インターフェースを用いてパケットを送信するときの前記パケットが前記キューに格納されてから前記パケットの送信完了または前記パケットの送信失敗までの平均時間であるフローの第３の平均遅延時間とを計測するとともに、前記複数の端末装置から前記フローの第１の到着率および前記フローの第１の平均遅延時間を受信し、前記複数の第２の通信装置から前記フローの第２の到着率および前記フローの第２の平均遅延時間を受信し、前記フローの第１から第３の到着率および前記フローの第１から第３の平均遅延時間に基づいて、１つのアクセスネットワークの全体における平均遅延時間であるネットワーク平均遅延時間を前記複数のアクセスネットワークについて演算し、その演算した複数のネットワーク平均遅延時間に基づいて、前記通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるように前記複数のアクセスネットワーク間でフローを分配する、請求項１に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記第１の通信装置は、前記フローの第１から第３の到着率および前記フローの第１から第３の平均遅延時間に基づいて、前記第１および第２の経路の各々、または前記第１から第３の経路の各々におけるフローの到着率とフローの平均遅延時間との積である各区間におけるフローのコストを前記第１および第２の経路の各々、または前記第１から第３の経路の各々について演算し、その演算した各区間におけるフローのコストを１つのフローを構成する区間について積算してフローコストを演算する第１の処理を１つのアクセスネットワークに含まれる全てのフローの各々について実行することによって前記１つのアクセスネットワークに含まれる全てのフローのフローコストを演算し、その演算した全てのフローのフローコストの和を演算し、前記１つのアクセスネットワークにおけるパケットの送信元と送信先におけるフローの到着率の和を演算し、前記全てのフローのフローコストの和を前記フローの到着率の和で除算して前記１つのアクセスネットワークにおけるネットワーク平均遅延時間を演算する第２の処理を前記複数のアクセスネットワークについて実行して前記複数のネットワーク平均遅延時間を演算する、請求項２に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項４】
前記第１の通信装置は、前記複数のネットワーク平均遅延時間から最大のネットワーク平均遅延時間と最小のネットワーク平均遅延時間とを検出するとともに、前記最大のネットワーク平均遅延時間を有するアクセスネットワークから前記フローの平均遅延時間の大きい順に予め決定された数のフローを選択し、その選択した数のフローを前記最大のネットワーク平均遅延時間を有するアクセスネットワークから前記最小のネットワーク平均遅延時間を有するアクセスネットワークへ移動するフロー移動処理を前記通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるまで繰り返し行なう、請求項２に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項５】
前記第１の通信装置は、第１周期において、前記複数のネットワーク平均遅延時間から最大のネットワーク平均遅延時間と最小のネットワーク平均遅延時間とを検出するとともに、前記最大のネットワーク平均遅延時間を有するアクセスネットワークから前記フローの平均遅延時間の大きい順に予め決定された初期数のフローを選択し、その選択した初期数のフローを前記最大のネットワーク平均遅延時間を有する分配元のアクセスネットワークから前記最小のネットワーク平均遅延時間を有する分配先のアクセスネットワークへ移動し、第ｔ（ｔは２以上の整数）周期において、（Ａ）前記分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が前記分配先のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間よりも大きく、かつ、前記分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が第ｔ−１周期におけるネットワーク平均遅延時間よりも小さい場合、前記第ｔ−１周期におけるフローの移動数と同じ数のフローを前記分配元のアクセスネットワークから前記分配先のアクセスネットワークへ移動し、（Ｂ）前記分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が前記分配先のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間よりも小さく、かつ、前記分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が第ｔ−１周期のネットワーク平均遅延時間よりも小さくなった場合、前記第ｔ−１周期におけるフローの移動数よりも少ない数のフローを前記分配元のアクセスネットワークから前記分配先のアクセスネットワークへ移動し、（Ｃ）前記分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が前記第ｔ−１周期におけるネットワーク平均遅延時間よりも大きくなった場合、前記第ｔ−１周期におけるフローの移動数よりも多い数のフローを前記分配元のアクセスネットワークから前記分配先のアクセスネットワークへ移動し、（Ｄ）前記フローの移動後における前記複数のアクセスネットワークの複数のネットワーク平均遅延時間を演算し、その演算した複数のネットワーク平均遅延時間から最大のネットワーク平均遅延時間と最小のネットワーク平均遅延時間とを検出する処理を前記通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるまで実行する、請求項３に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項６】
前記第１の通信装置は、前記複数の端末装置の各々がサービス品質を担保する無線通信方式によって無線通信を行なう無線インターフェースを有する場合、前記フローの第１から第３の到着率および前記フローの第１から第３の平均遅延時間に基づいて、前記サービス品質のクラスごとに、前記複数のアクセスネットワークにおける複数のネットワーク平均遅延時間を演算するとともに、その演算した複数のネットワーク平均遅延時間に基づいて、前記通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるように前記複数のアクセスネットワーク間でフローを分配する、請求項１に記載の通信ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アプリケーション層における遅延時間を抑制する通信ネットワークシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）およびＷｉＭＡＸ等の様々な無線通信インフラの整備に伴い、複数の無線インターフェースを搭載した携帯端末の普及が進んでいる。
【０００３】
これらの端末では、複数の無線リンクに対して適切な割合でトラフィックを分配することで、単一の無線リンクでは得られない高い通信品質（例えば、高スループット、かつ、低遅延の通信）を達成することが期待できる。
【０００４】
従来、同種、かつ、通信品質の安定した複数の通信リンクの集約を可能とするためのデータリンク層レベルでのトラフィック分散方式が提案されている（非特許文献１）。
【０００５】
また、ＭＩＰｖ６（ＲＦＣ３７７５）に基づき、ネットワーク層レベルでの複数のリンクの集約を可能とするための方式が提案されている（非特許文献２）。通常のＭＩＰｖ６では、単一のホームアドレス（ＨｏＡ：Ｈｏｍｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ）に対し、単一の気付アドレス（ＣｏＡ：Ｃａｒｅ−ｏｆ  Ａｄｄｒｅｓｓ）のみを対応付けることが可能である。一方、非特許文献２によって提案された方式では、ＭＩＰｖ６を拡張し、単一のＨｏＡに対し、複数のＣｏＡを対応付けることを可能とする。これにより、複数の無線インターフェースを備える端末は、無線インターフェースごとに異なったＣｏＡを取得してＨｏＡと対応付けることで、端末のＨｏＡ宛のトラフィックをホームエージェント（ＨＡ：Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ）上で、その端末のＨｏＡに対応した複数のＣｏＡに分配することが可能となる。
【０００６】
更に、非特許文献２によって提案された方式等を基盤技術として用い、ネットワーク層レベルでのトラフィックの分散を実現する方式が提案されている（非特許文献３）。この方式では、端末が持つ複数のリンクに対し、パケットを分配の単位として、それぞれのパケットを適切な割合で各リンクへ振り分けることで、単一のリンクでは得られない高いスループットを実現している。
【０００７】
更に、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）コネクション上を流れるフローにおいて、フローに属するパケットの送信元での送信順序が受信先において逆転した場合に、ＴＣＰのスループットの低下が発生するので、それを改善する方式が提案されている（非特許文献４）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】J. Duncanson, “Inverse Multiplexing,” IEEE Communications Magazine, Vol. 32, No. 4, pp.34-41, 1994.
【非特許文献２】R. Wakikawa, V. Devarapalli, T. Ernst, and K. Nagami, “Multiple Care-of Addresses Registration,” Internet Draft, draft-ietf-monami6-multiplecoa-09.txt, 2008.
【非特許文献３】K. Chebrolu, B. Raman, and R. R. Rao, “A Network Layer Approach to Enable TCP over Multiple Interfaces,” Wireless Networks, pp. 637-650, 2005.
【非特許文献４】E. Blanton and M. Allman, “On Making TCP More Robust to Packet Recordering,” ACM SIGCOMM Computer Commun. Review, Vol. 32, No. 1, pp. 20-30, 2002.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
非特許文献１では、例えば、ＩＳＤＮ回線のような同種のデータリンク層のプロトコルに基づいた複数のリンクを集約することが提案されている。従って、複数の通信回線事業者が提供するアクセスネットワークを跨ったようなリンク（例えば、ＷｉＦｉ網とＷｉＭＡＸ網）を集約するためには、各通信事業者の管理する網内にリンク集約のための機器を設置し、その機器間で制御情報をやり取りする必要があり、実運用には、大きな障壁となる。
【００１０】
また、非特許文献３によって提案された方式では、端末が持つ複数のリンクに対し、パケットを分配の単位としてトラフィックの分散を行なう。しかし、各リンクの通信品質の特性は、そのリンクのデータリンク層以下のプロトコルによって大きく異なる。例えば、ＷｉＦｉ網およびＷｉＭＡＸ網では、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層プロトコルとして、前者がコンテンションに基づくアクセス制御を行なうのに対し、後者は、スケジューリングに基づくアクセス制御を行なうため、両網の端末の増加に対する遅延特性は大きく異なる。
【００１１】
このような、遅延特性の異なる複数のリンクに対し、パケット単位の分配を行なうと、パケットの到着順序の入れ替わりが頻発し、トランスポート層以上におけるスループットの低下や遅延の増大を招くという問題がある。
【００１２】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、トランスポート層以上におけるスループットを向上し、かつ、遅延時間を抑制可能な通信ネットワークシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明によれば、無線ネットワークシステムは、複数の端末装置と、第１の通信装置と、複数の第２の通信装置とを備える。複数の端末装置の各々は、無線通信方式によって無線通信を行なう。第１の通信装置は、ネットワークに接続される。複数の第２の通信装置は、ネットワークに接続され、各々がネットワークを介して第１の通信装置と通信を行なうとともに端末装置と無線通信を行なう。そして、第１の通信装置は、端末装置または端末装置の通信相手である相手端末装置において実行されるアプリケーションを送信元または送信先としたときの送信元および送信先の一方から他方へ送信されるパケットの集合をフローとし、１個の第２の通信装置を経由する全てのフローが通り、かつ、第１の通信装置と第２の通信装置との間の第１の経路と、第２の通信装置と端末装置との間の第２の経路とを含むネットワーク、または１個の第２の通信装置を経由する全てのフローが通り、かつ、第１および第２の経路と、端末装置と端末装置との間の第３の経路とを含むネットワークをアクセスネットワークとしたとき、複数のアクセスネットワークの複数の平均遅延時間に基づいて、複数のアクセスネットワークを含む通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるように複数のアクセスネットワーク間でフローを分配する。また、複数のアクセスネットワークに含まれる複数の第２の通信装置の各々は、第１の通信装置によって分配されたフローに含まれるパケットを第１の通信装置との間で送信または受信するとともに、第１の通信装置によって分配されたフローに含まれるパケットを自己が含まれるアクセスネットワークと同じアクセスネットワークに含まれる端末装置との間で送信または受信する。更に、複数のアクセスネットワークに含まれる複数の端末装置の各々は、第１の通信装置によって分配されたフローに含まれるパケットを自己が含まれるアクセスネットワークと同じアクセスネットワークに含まれる第２の通信装置との間で送信または受信する。
【００１４】
好ましくは、複数の端末装置の各々は、各々が同一の無線通信方式によって無線通信を行なう複数の無線インターフェース、または相互に異なる無線通信方式によって無線通信を行なう複数の無線インターフェースを有し、１つの無線インターフェースのキューに単位時間当たりに到着する１つのフローに属するパケットの個数であるフローの第１の到着率をパケットの送信に用いられている無線インターフェースについて計測するとともに、１つの無線インターフェースを用いてパケットを送信するときのパケットがキューに格納されてからパケットの送信完了またはパケットの送信失敗までの平均時間であるフローの第１の平均遅延時間をパケットの送信に用いられている無線インターフェースについて計測し、その計測したフローの第１の到着率およびフローの第１の平均遅延時間を第１の通信装置へ送信する。また、複数の第２の通信装置の各々は、無線インターフェースと有線インターフェースとを有し、１つの無線インターフェースまたは１つの有線インターフェースのキューに単位時間当たりに到着する１つのフローに属するパケットの個数であるフローの第２の到着率をパケットの送信に用いられている無線インターフェースおよび／または有線インターフェースについて計測するとともに、１つの無線インターフェースまたは１つの有線インターフェースを用いてパケットを送信するときのパケットがキューに格納されてからパケットの送信完了またはパケットの送信失敗までの平均時間であるフローの第２の平均遅延時間をパケットの送信に用いられている無線インターフェースおよび／または有線インターフェースについて計測し、その計測したフローの第２の到着率およびフローの第２の平均遅延時間を第１の通信装置へ送信する。更に、第１の通信装置は、有線インターフェースを有し、有線インターフェースのキューに単位時間当たりに到着する１つのフローに属するパケットの個数であるフローの第３の到着率と、有線インターフェースを用いてパケットを送信するときのパケットがキューに格納されてからパケットの送信完了またはパケットの送信失敗までの平均時間であるフローの第３の平均遅延時間とを計測するとともに、複数の端末装置からフローの第１の到着率およびフローの第１の平均遅延時間を受信し、複数の第２の通信装置からフローの第２の到着率およびフローの第２の平均遅延時間を受信し、フローの第１から第３の到着率およびフローの第１から第３の平均遅延時間に基づいて、１つのアクセスネットワークの全体における平均遅延時間であるネットワーク平均遅延時間を複数のアクセスネットワークについて演算し、その演算した複数のネットワーク平均遅延時間に基づいて、通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるように複数のアクセスネットワーク間でフローを分配する。
【００１５】
好ましくは、第１の通信装置は、フローの第１から第３の到着率およびフローの第１から第３の平均遅延時間に基づいて、第１および第２の経路の各々、または第１から第３の経路の各々におけるフローの到着率とフローの平均遅延時間との積である各区間におけるフローのコストを第１および第２の経路の各々、または第１から第３の経路の各々について演算し、その演算した各区間におけるフローのコストを１つのフローを構成する区間について積算してフローコストを演算する第１の処理を１つのアクセスネットワークに含まれる全てのフローの各々について実行することによって１つのアクセスネットワークに含まれる全てのフローのフローコストを演算し、その演算した全てのフローのフローコストの和を演算し、１つのアクセスネットワークにおけるパケットの送信元と送信先におけるフローの到着率の和を演算し、全てのフローのフローコストの和をフローの到着率の和で除算して１つのアクセスネットワークにおけるネットワーク平均遅延時間を演算する第２の処理を複数のアクセスネットワークについて実行して複数のネットワーク平均遅延時間を演算する。
【００１６】
好ましくは、第１の通信装置は、複数のネットワーク平均遅延時間から最大のネットワーク平均遅延時間と最小のネットワーク平均遅延時間とを検出するとともに、最大のネットワーク平均遅延時間を有するアクセスネットワークからフローの平均遅延時間の大きい順に予め決定された数のフローを選択し、その選択した数のフローを最大のネットワーク平均遅延時間を有するアクセスネットワークから最小のネットワーク平均遅延時間を有するアクセスネットワークへ移動するフロー移動処理を通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるまで繰り返し行なう。
【００１７】
好ましくは、第１の通信装置は、第１周期において、複数のネットワーク平均遅延時間から最大のネットワーク平均遅延時間と最小のネットワーク平均遅延時間とを検出するとともに、最大のネットワーク平均遅延時間を有するアクセスネットワークからフローの平均遅延時間の大きい順に予め決定された初期数のフローを選択し、その選択した初期数のフローを最大のネットワーク平均遅延時間を有する分配元のアクセスネットワークから最小のネットワーク平均遅延時間を有する分配先のアクセスネットワークへ移動し、第ｔ（ｔは２以上の整数）周期において、（Ａ）分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が分配先のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間よりも大きく、かつ、分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が第ｔ−１周期におけるネットワーク平均遅延時間よりも小さい場合、第ｔ−１周期におけるフローの移動数と同じ数のフローを分配元のアクセスネットワークから分配先のアクセスネットワークへ移動し、（Ｂ）分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が分配先のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間よりも小さく、かつ、分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が第ｔ−１周期のネットワーク平均遅延時間よりも小さくなった場合、第ｔ−１周期におけるフローの移動数よりも少ない数のフローを分配元のアクセスネットワークから分配先のアクセスネットワークへ移動し、（Ｃ）分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が第ｔ−１周期におけるネットワーク平均遅延時間よりも大きくなった場合、第ｔ−１周期におけるフローの移動数よりも多い数のフローを分配元のアクセスネットワークから分配先のアクセスネットワークへ移動し、（Ｄ）フローの移動後における複数のアクセスネットワークの複数のネットワーク平均遅延時間を演算し、その演算した複数のネットワーク平均遅延時間から最大のネットワーク平均遅延時間と最小のネットワーク平均遅延時間とを検出する処理を通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるまで実行する。
【００１８】
好ましくは、第１の通信装置は、複数の端末装置の各々がサービス品質を担保する無線通信方式によって無線通信を行なう無線インターフェースを有する場合、フローの第１から第３の到着率およびフローの第１から第３の平均遅延時間に基づいて、サービス品質のクラスごとに、複数のアクセスネットワークにおける複数のネットワーク平均遅延時間を演算するとともに、その演算した複数のネットワーク平均遅延時間に基づいて、通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるように複数のアクセスネットワーク間でフローを分配する。
【発明の効果】
【００１９】
この発明においては、第１の通信装置は、複数のアクセスネットワークを含む通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるように複数のアクセスネットワーク間でフローを分配し、複数の第２の通信装置および複数の端末装置は、第１の通信装置によるフローの分配結果に基づいて、各フローに属するパケットを送信または受信する。その結果、制御対象のアクセスネットワークを含む通信ネットワークにおける遅延時間が抑制されるとともに、分配単位がパケット毎ではなく、フロー単位であることによって送信先におけるパケットの到着順序の入れ替わりが抑制される。
【００２０】
従って、この発明によれば、トランスポート層以上におけるスループットを向上できるとともに、遅延時間を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態による通信ネットワークシステムの構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す端末装置の構成図である。
【図３】図１に示す基地局の構成図である。
【図４】図１に示すホームエージェントの構成図である。
【図５】この発明の実施の形態において用いられるパケットのヘッダの構成図である。
【図６】フローの到着率およびフローの平均遅延時間を説明するための概念図である。
【図７】アクセスネットワークの具体例を示す図である。
【図８】アクセスネットワークの平均遅延時間とフロー分配数との関係を示す図である。
【図９】フローの分配後の状態を示す図である。
【図１０】アクセスネットワークの他の具体例を示す図である。
【図１１】端末装置の具体的な構成を示す第１の構成図である。
【図１２】端末装置の具体的な構成を示す第２の構成図である。
【図１３】端末装置の具体的な構成を示す第３の構成図である。
【図１４】基地局の具体的な構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２３】
図１は、この発明の実施の形態による通信ネットワークシステムの構成を示す概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による通信ネットワークシステム１００は、端末装置１〜６と、基地局１０と、アクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）２０，３０，４０と、ネットワーク５０と、有線ケーブル５１〜５５と、ホームエージェント６０とを備える。
【００２４】
この発明の実施の形態においては、フローとは、例えば、ＴＣＰコネクションにおける一方のエンドから他方のエンドへ送信されるパケットの集合であり、一般的には、送信元アドレス、送信元のポート番号、宛先アドレス、宛先のポート番号およびトランスポート層のプロトコルの種別によって識別されるパケットの集合である。
【００２５】
また、この発明の実施の形態においては、フローとは、ＩＰｖ６ヘッダ内のフローラベルフィールド、送信元アドレスフィールドおよび宛先アドレスフィールドによって識別されるパケットの集合である。
【００２６】
更に、この発明の実施の形態においては、アクセスネットワークとは、基地局１０または１つのアクセスポイント（アクセスポイント２０，３０，４０のいずれか）から構成されるＡＰを経由する全てのフローにおいて、それらのフローを通るホームエージェント６０−ＡＰ間の経路と、ＡＰ−端末装置間の経路とを含むネットワーク、または、ＡＰを経由する全てのフローにおいて、それらのフローを通るホームエージェント６０−ＡＰ間の経路と、ＡＰ−端末装置間の経路と、端末装置−端末装置間の経路とを含むネットワークを言う。
【００２７】
基地局１０は、有線ケーブル５１によってネットワーク５０に接続される。アクセスポイント２０，３０，４０は、それぞれ、有線ケーブル５２〜５４によってネットワーク５０に接続される。ホームエージェント６０は、有線ケーブル５５によってネットワーク５０に接続される。
【００２８】
端末装置１〜６は、無線通信空間に配置される。そして、端末装置１〜６の各々は、複数の無線インターフェースを備え、ＷｉＭＡＸおよび／またはＷｉＦｉの無線通信方式によって基地局１０および／またはアクセスポイント２０，３０，４０にアクセスする。また、端末装置１〜６の各々は、ＷｉＦｉのアドホックモードによって無線通信を中継する。更に、端末装置１〜６の各々は、後述する方法によって、隣接する端末装置または基地局１０またはアクセスポイント２０，３０，４０との間の区間におけるフローの到着率およびフローの平均遅延時間を計測し、その計測したフローの到着率およびフローの平均遅延時間をネットワーク５０を介してホームエージェント６０へ送信する。
【００２９】
基地局１０は、ＷｉＭＡＸの無線通信方式によって端末装置１〜６の一部と無線通信を行なうとともに、有線ケーブル５１、ネットワーク５０、および有線ケーブル５５を介してホームエージェント６０と通信を行なう。
【００３０】
基地局１０は、端末装置（端末装置１〜６の少なくとも１つ）との間の区間、またはホームエージェント６０との間の区間におけるフローの到着率およびフローの平均遅延時間を後述する方法によって計測し、その計測したフローの到着率およびフローの平均遅延時間をネットワーク５０を介してホームエージェント６０へ送信する。
【００３１】
アクセスポイント２０，３０，４０の各々は、ＷｉＦｉの無線通信方式によって端末装置１〜６の一部と無線通信を行なうとともに、ネットワーク５０を介してホームエージェント６０と通信を行なう。
【００３２】
また、アクセスポイント２０，３０，４０の各々は、端末装置（端末装置１〜６の少なくとも１つ）との間の区間、またはホームエージェント６０との間の区間におけるフローの到着率およびフローの平均遅延時間を後述する方法によって計測し、その計測したフローの到着率およびフローの平均遅延時間をネットワーク５０を介してホームエージェント６０へ送信する。
【００３３】
ネットワーク５０は、イーサネット（登録商標）、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）、光ファイバ、通信事業者の管理する網、およびインターネットバックボーン等の有線網からなる。
【００３４】
ホームエージェント６０は、例えば、ＭＩＰｖ６（Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６）におけるホームエージェントの機能を実装したノードである。そして、ホームエージェント６０は、端末装置１〜６、基地局１０およびアクセスポイント２０，３０，４０からフローの到着率およびフローの平均遅延時間を受信し、その受信したフローの到着率およびフローの平均遅延時間に基づいて、後述する方法によって、複数のアクセスネットワークにおける複数のネットワーク平均遅延時間を演算する。その後、ホームエージェント６０は、複数のネットワーク平均遅延時間に基づいて、後述する方法によって、複数のアクセスネットワークを含む通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるように複数のアクセスネットワーク間でフローを分配する。
【００３５】
図２は、図１に示す端末装置１の構成図である。図２を参照して、端末装置１は、アンテナ３０１〜３０ｎ（ｎは２以上の整数）と、無線インターフェース１１〜１ｎと、キュー２１〜２ｎと、通信手段３２と、アプリケーションモジュール３３とを含む。
【００３６】
アンテナ３０１〜３０ｎは、それぞれ、無線インターフェース１１〜１ｎに対応して設けられる。
【００３７】
無線インターフェース１１〜１ｎの各々は、ＷｉＦｉの無線インターフェースおよびＷｉＭＡＸの無線インターフェースのいずれかからなる。そして、無線インターフェース１１〜１ｎの各々は、ＷｉＦｉまたはＷｉＭＡＸの無線通信方式によって基地局１０またはアクセスポイント２０，３０，４０のいずれかと接続を確立する。
【００３８】
無線インターフェース１１〜１ｎは、それぞれ、キュー２１〜２ｎに格納されたパケットを取り出し、その取り出したパケットをそれぞれアンテナ３０１〜３０ｎを介して送信する。
【００３９】
また、無線インターフェース１１〜１ｎは、それぞれアンテナ３０１〜３０ｎを介して他の端末装置、基地局１０およびアクセスポイント２０，３０，４０のいずれかからパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段３２へ出力する。
【００４０】
更に、無線インターフェース１１〜１ｎの各々は、ＷｉＦｉのアドホックモードに従ってパケットを中継する。
【００４１】
キュー２１〜２ｎは、それぞれ、無線インターフェース１１〜１ｎに対応して設けられる。そして、キュー２１〜２ｎは、通信手段３２からパケットを受け、その受けたパケットを保持する。
【００４２】
通信手段３２は、アプリケーションモジュール３３からパケットを受け、その受けたパケットをキュー２１〜２ｎに格納する。
【００４３】
また、通信手段３２は、無線インターフェース１１〜１ｎからパケットを受ける。そして、通信手段３２は、その受けたパケットの宛先が端末装置１である場合、その受けたパケットをアプリケーションモジュール３３へ出力する。また、通信手段３２は、その受けたパケットの宛先が端末装置１以外であるとき、ＷｉＦｉのアドホックモードに従ってパケットを中継する無線インターフェース（＝無線インターフェース１１〜１ｎのいずれか）に対応して設けられたキュー（＝キュー２１〜２ｎのいずれか）にパケットを格納する。
【００４４】
更に、通信手段３２は、後述する方法によって、フローの到着率およびフローの平均遅延時間を定期的に計測し、その計測したフローの到着率およびフローの平均遅延時間をキュー（キュー２１〜２ｎのいずれか）および無線インターフェース（無線インターフェース１１〜１ｎのいずれか）を介して定期的にホームエージェント６０へ送信する。
【００４５】
アプリケーションモジュール３３は、パケットを生成し、その生成したパケットを通信手段３２へ出力する。また、アプリケーションモジュール３３は、通信手段３２からパケットを受け、その受けたパケットを受理する。
【００４６】
なお、図１に示す端末装置２〜６の各々も、図２に示す端末装置１と同じ構成からなる。
【００４７】
図３は、図１に示す基地局１０の構成図である。図３を参照して、基地局１０は、アンテナ４１と、無線インターフェース４２と、キュー４３，４５と、通信手段４４と、有線インターフェース４６とを含む。
【００４８】
無線インターフェース４２は、ＷｉＭＡＸの無線通信方式によって端末装置１〜６のいずれかとの間で接続を確立する。そして、無線インターフェース４２は、キュー４３からパケットを取り出し、その取り出したパケットをアンテナ４１を介して端末装置１〜６のいずれかへ送信する。
【００４９】
また、無線インターフェース４２は、端末装置１〜６のいずれかからアンテナ４１を介してパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段４４へ出力する。
【００５０】
キュー４３は、無線インターフェース４２に対応して設けられる。そして、キュー４３は、通信手段４４からパケットを受け、その受けたパケットを保持する。
【００５１】
通信手段４４は、有線インターフェース４６からパケットを受け、その受けたパケットをキュー４３へ格納する。また、通信手段４４は、無線インターフェース４２からパケットを受け、その受けたパケットをキュー４５に格納する。
【００５２】
更に、通信手段４４は、無線インターフェース４２を介してパケットを送信または受信する区間におけるフローの到着率およびフローの平均遅延時間を後述する方法によって定期的に計測するとともに、有線インターフェース４６を介してパケットを送信または受信する区間におけるフローの到着率およびフローの平均遅延時間を後述する方法によって定期的に計測する。そして、通信手段４４は、その計測したフローの到着率およびフローの平均遅延時間をキュー４５および有線インターフェース４６を介して定期的にホームエージェント６０へ送信する。
【００５３】
キュー４５は、有線インターフェース４６に対応して設けられる。そして、キュー４５は、通信手段４４からパケットを受け、その受けたパケットを保持する。
【００５４】
有線インターフェース４６は、有線ケーブル５１に接続される。そして、有線インターフェース４６は、キュー４５からパケットを取り出し、その取り出したパケットを有線ケーブル５１を介してホームエージェント６０へ送信する。
【００５５】
なお、図１に示すアクセスポイント２０，３０，４０の各々も、図３に示す基地局１０と同じ構成からなる。この場合、アクセスポイント２０，３０，４０の無線インターフェース４２は、ＷｉＦｉの無線通信方式によって端末装置１〜６のいずれかとの間で接続を確立する。
【００５６】
図４は、図１に示すホームエージェント６０の構成図である。図４を参照して、ホームエージェント６０は、有線インターフェース６１と、キュー６２と、通信手段６３と、制御モジュール６４とを含む。
【００５７】
有線インターフェース６１は、有線ケーブル５５に接続される。有線インターフェース６１は、キュー６２からパケットを取り出し、その取り出したパケットを有線ケーブル５５を介して送信する。
【００５８】
また、有線インターフェース６１は、有線ケーブル５５を介してパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段６３へ出力する。
【００５９】
キュー６２は、有線インターフェース６１に対応して設けられる。そして、キュー６２は、通信手段６３からパケットを受け、その受けたパケットを保持する。
【００６０】
通信手段６３は、制御モジュール６４からパケットを受け、その受けたパケットをキュー６２に格納する。
【００６１】
また、通信手段６３は、有線インターフェース６１からパケットを受け、その受けたパケットを制御モジュール６４へ出力する。
【００６２】
制御モジュール６４は、通信ネットワークシステム１００以外のネットワークシステムに含まれる端末装置から端末装置１〜６のいずれかへのパケットを受信すると、後述する方法によって、その受信したパケットを端末装置１〜６のいずれかへ送信する。
【００６３】
また、制御モジュール６４は、端末装置１〜６のいずれかから通信ネットワークシステム１００以外のネットワークシステムに含まれる端末装置へのパケットを受信すると、後述する方法によって、その受信したパケットを通信ネットワークシステム１００以外のネットワークシステムに含まれる端末装置へ送信する。
【００６４】
更に、制御モジュール６４は、フローの到着率およびフローの平均遅延時間を端末装置１〜６、基地局１０およびアクセスポイント２０，３０，４０から受信すると、その受信したフローの到着率およびフローの平均遅延時間に基づいて、後述する方法によって、複数のアクセスネットワークにおける複数のネットワーク平均遅延時間を演算し、その演算した複数のネットワーク平均遅延時間に基づいて、複数のアクセスネットワーク間でフローを分配する。
【００６５】
図５は、この発明の実施の形態において用いられるパケットのヘッダの構成図である。図５を参照して、ヘッダＨＤは、バージョンと、トラフィッククラスと、フローラベルと、ペイロード長と、次ヘッダと、ホップリミットと、送信元アドレスと、宛先アドレスとを含む。
【００６６】
バージョンは、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のバージョンであり、６が格納される。トラフィッククラスは、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）で使用するパケットのクラスである。フローラベルは、フローの識別に使用するタグである。
【００６７】
ペイロード長は、ヘッダを含まないＩＰペイロードの長さである。次ヘッダは、ＩＰデータグラム内の次のヘッダを示す。ホップリミットは、通過できるホップ数である。送信元アドレスは、パケットを生成する端末装置のアドレスからなる。宛先アドレスは、パケットの最終的な送信先である端末装置のアドレスからなる。
【００６８】
バージョン、トラフィッククラス、フローラベル、ペイロード長、次ヘッダ、ホップリミット、送信元アドレス、および宛先アドレスは、それぞれ、４ビット、８ビット、２０ビット、１６ビット、８ビット、８ビット、１２８ビットおよび１２８ビットの長さを有する。
【００６９】
上述したフローラベルフィールドを含む３組の［フローラベルフィールド／送信元アドレスフィールド／宛先アドレスフィールド］によってフローを識別した場合、ＩＰｖ６ヘッダＨＤ内の情報のみでフローを識別できる。一方、上述した５組の［送信元アドレス、送信元のポート番号、宛先アドレス、宛先のポート番号およびトランスポート層のプロトコルの種別］によってフローを識別する場合、ＩＰヘッダに加え、トランスポート層のプロトコルのヘッダも参照する必要がある。従って、３組の［フローラベルフィールド／送信元アドレスフィールド／宛先アドレスフィールド］によってフローを識別する場合、５組の［送信元アドレス、送信元のポート番号、宛先アドレス、宛先のポート番号およびトランスポート層のプロトコルの種別］によってフローを識別する場合に比べ、フローの識別に要する処理負荷を軽減できるという利点がある。
【００７０】
そこで、以下においては、フローを３組の［フローラベルフィールド／送信元アドレスフィールド／宛先アドレスフィールド］によって識別する。
【００７１】
３組の［フローラベルフィールド／送信元アドレスフィールド／宛先アドレスフィールド］によってフローを識別する場合の端末装置１〜６におけるフローラベルフィールドの設定方法の例について説明する。
【００７２】
端末装置１〜６の通信手段３２は、新規フローに属するパケットを送信する際、フローラベルフィールドの値の範囲（１〜２２０−１）から、既存のフローによって使用されているフローラベルの値を除き、一様乱数によってフローラベルフィールドの値を決定し、その決定した値をフローラベルフィールドに設定する。
【００７３】
また、端末装置１〜６の通信手段３２は、未使用のフローラベルフィールドの値が存在しない場合、フローラベルフィールドの値を“０”に設定する。
【００７４】
更に、端末装置１〜６の通信手段３２は、既存のフローに属するパケットを送信する際、そのフローに属する送信済みのパケットのフローラベルフィールドの値と同じ値をフローラベルフィールドに設定する。この場合、あるフローが使用するフローラベルフィールドの値は、そのフローに属するパケットを最後に送信した時刻からフローの最大存続期間（これは、設定可能なパラメータである）を超えて経過すると、新規フローに対し割り当て可能である。従って、端末装置１〜６の通信手段３２は、あるフローにおいて、そのフローに属するパケットを最後に送信した時刻からフローの最大存続期間を超えて経過した後、そのフローに属するパケットを送信する場合、新規フローと同じ方法でフローラベルフィールドの値を決定し、その決定した値をフローラベルフィールドに設定する。
【００７５】
ＭＩＰｖ６によるトンネリングを行なうため、端末装置１〜６およびホームエージェント６０では、トンネリングのためのＩＰｖ６ヘッダ（トンネリングのためのＩＰｖ６のヘッダを外側のヘッダ、トンネリングされるＩＰｖ６ヘッダを内側のヘッダと呼ぶ）のフローラベルフィールドを適切な値に設定する必要がある。
【００７６】
ホームエージェント６０における外側のヘッダ内のフローラベルフィールドの設定は、次のように行なわれる。
【００７７】
ホームエージェント６０の通信手段６３は、新規フローに属するパケットをトンネリングする際、フローラベルフィールドの値の範囲（１〜２２０−１）から、既存のフローの外側のヘッダによって使用されているフローラベルの値を除き、一様乱数によってフローラベルフィールドの値を決定し、その決定した値をフローラベルフィールドに設定する。
【００７８】
また、ホームエージェント６０の通信手段６３は、未使用のフローラベルフィールドの値が存在しない場合、フローラベルフィールドの値を“０”に設定する。
【００７９】
更に、ホームエージェント６０の通信手段６３は、既存のフローに属するパケットをトンネリングする際、そのフローに属する送信済みのパケットの外側のヘッダのフローラベルフィールドの値と同じ値をフローラベルフィールドに設定する。この場合、あるフローが使用する外側のヘッダのフローラベルフィールドの値は、そのフローに属するパケットを最後に送信した時刻からフローの最大存続期間を超えて経過すると、新規フローに対し割り当て可能である。
【００８０】
更に、ホームエージェント６０の通信手段６３は、内側のヘッダのフローラベルフィールドの値が“０”である場合、外側のヘッダのフローラベルフィールドの値を“０”に設定する。
【００８１】
一方、端末装置１〜６の通信手段３２は、あるフローに属するパケットをトンネリングする際、外側のヘッダのフローラベルフィールドの値を内側のヘッダのフローラベルフィールドの値と同じ値に設定する。
【００８２】
図１に示す通信ネットワークシステム１００においては、端末装置１〜６は、通信ネットワークシステム１００以外の通信ネットワークシステム（図示せず）に含まれる端末装置（図示せず）との間で通信を行なう。
【００８３】
この通信ネットワークシステム１００以外の通信ネットワークシステムに含まれる端末装置を通信相手ノードと言い、ＣＮ（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ  Ｎｏｄｅ）と表記する。
【００８４】
端末装置１〜６は、単一のホームアドレスＨｏＡと、気付アドレスＣｏＡとを有する。そして、ホームアドレスＨｏＡおよび気付アドレスＣｏＡは、相互に対応付けられている。
【００８５】
ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、通信ネットワークシステム１００に含まれる端末装置１〜６の各々におけるホームアドレスＨｏＡおよび気付アドレスＣｏＡを相互に対応付けて管理している。
【００８６】
端末装置ＣＮが端末装置１との間で通信を行なう場合、端末装置ＣＮは、パケットＰＫＴ＝［ＳＡ（＝ＣＮのアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＨｏＡ）］を生成し、その生成したパケットＰＫＴ＝［ＳＡ（＝ＣＮのアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＨｏＡ）］をネットワーク５０を経由してホームエージェント６０へ送信する。
【００８７】
ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、パケットＰＫＴ＝［ＳＡ（＝ＣＮのアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＨｏＡ）］を受信し、その受信したパケットＰＫＴ＝［ＳＡ（＝ＣＮのアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＨｏＡ）］のＤＡ（＝端末装置１のＨｏＡ）を参照して宛先が端末装置１であることを検知する。
【００８８】
そうすると、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、自己が管理する端末装置１のホームアドレスＨｏＡ１と気付アドレスＣｏＡ１との対応関係に基づいて、ホームアドレスＨｏＡ１に対応する気付アドレスＣｏＡ１を検出する。
【００８９】
そして、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、［ＳＡ（＝ＣＮのアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＨｏＡ）］をカプセル化してパケットＰＫＴ＝［ＳＡ（＝ホームエージェント６０のアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＣｏＡ）［ＳＡ（＝ＣＮのアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＨｏＡ）］］を生成し、その生成したパケットＰＫＴ＝［ＳＡ（＝ホームエージェント６０のアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＣｏＡ）［ＳＡ（＝ＣＮのアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＨｏＡ）］］をネットワーク５０、アクセスポイント２０および端末装置６を介して端末装置１へ送信する。
【００９０】
端末装置１の通信手段３２は、パケットＰＫＴ＝［ＳＡ（＝ホームエージェント６０のアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＣｏＡ）［ＳＡ（＝ＣＮのアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＨｏＡ）］］を受信し、その受信したパケットＰＫＴ＝［ＳＡ（＝ホームエージェント６０のアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＣｏＡ）［ＳＡ（＝ＣＮのアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＨｏＡ）］］のＤＡ（＝端末装置１のＣｏＡ）を参照してパケットＰＫＴが端末装置１宛てであることを検知する。
【００９１】
そして、端末装置１の通信手段３２は、パケットＰＫＴ＝［ＳＡ（＝ホームエージェント６０のアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＣｏＡ）［ＳＡ（＝ＣＮのアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＨｏＡ）］］をアプリケーションモジュール３３へ出力し、アプリケーションモジュール３３は、パケットＰＫＴ＝［ＳＡ（＝ホームエージェント６０のアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＣｏＡ）［ＳＡ（＝ＣＮのアドレス）／ＤＡ（＝端末装置１のＨｏＡ）］］を受理する。
【００９２】
端末装置１が端末装置ＣＮへパケットを送信する場合、上述した方法によって、パケットが端末装置１からホームエージェント６０を経由して端末装置ＣＮへ送信される。
【００９３】
このように、端末装置１と端末装置ＣＮとの間の通信においては、端末装置１の気付アドレスがホームエージェント６０と端末装置１との間の通信に用いられる。
【００９４】
なお、端末装置２〜６が端末装置ＣＮと通信を行なう際も同様である。
【００９５】
表１は、各端末装置１〜６が備える無線インターフェースを示す。また、表２は、基地局１０およびアクセスポイント２０，３０，４０が備える無線インターフェースを示す。
【００９６】
【表１】
2011049921.tif 000003
【００９７】
【表２】
2011049921.tif 000004
【００９８】
表１に示すように、端末装置４〜６の各々は、２個の無線インターフェースを備え、端末装置１〜３の各々は、３個の無線インターフェースを備える。
【００９９】
また、表２に示すように、基地局１０およびアクセスポイント２０，３０，４０の各々は、１個の無線インターフェースを備える。
【０１００】
以下においては、端末装置１〜６は、表１に示す無線インターフェースを備え、基地局１０およびアクセスポイント２０，３０，４０は、表２に示す無線インターフェースを備えることを前提とする。
【０１０１】
フローの到着率およびフローの平均遅延時間について説明する。図６は、フローの到着率およびフローの平均遅延時間を説明するための概念図である。図６を参照して、端末装置１−端末装置６−アクセスポイント２０−ホームエージェント６０からなる経路におけるフロー１，２を例としてフローの到着率およびフローの平均遅延時間について説明する。
【０１０２】
この場合、アクセスポイント２０−ホームエージェント６０間は、有線区間であり、端末装置６−アクセスポイント２０間は、無線区間であり、端末装置１−端末装置６間は、無線による中継区間である。
【０１０３】
フロー１は、端末装置１から端末装置６およびアクセスポイント２０を介してホームエージェント６０へ向かうパケットの流れからなる。また、フロー２は、ホームエージェント６０からアクセスポイント２０および端末装置６を介して端末装置１へ向かうパケットの流れからなる。
【０１０４】
端末装置１は、ＷｉＦｉのＩＥＥＥ８０２．１１ｇからなる無線インターフェース１１と、ＷｉＭＡＸからなる無線インターフェース１２と、ＷｉＦｉのＩＥＥＥ８０２．１１ａからなる無線インターフェース１３とを備える。また、端末装置６は、ＷｉＦｉのＩＥＥＥ８０２．１１ａからなる無線インターフェース１１と、ＷｉＦｉのＩＥＥＥ８０２．１１ｇからなる無線インターフェース１２とを備える。
【０１０５】
そして、端末装置１は、無線インターフェース１１（＝ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）によって端末装置６と経路を確立し、端末装置６は、無線インターフェース１１（＝ＩＥＥＥ８０２．１１ａ）によってアクセスポイント２０に接続する。つまり、端末装置６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇによって端末装置１と接続し、ＩＥＥＥ８０２．１１ａによってアクセスポイント２０と接続する。
【０１０６】
端末装置１の通信手段３２は、フロー１におけるフローの到着率を計測する場合、単位時間当たりにキュー２１に格納するパケット（＝１つのフロー１に属する）の個数をカウントし、そのカウントしたパケットの個数をフローの到着率ｒ１１（個／ｓｅｃ）として計測する。
【０１０７】
また、端末装置１の通信手段３２は、フロー１におけるフローの平均遅延時間を計測する場合、パケットをキュー２１に格納してから送信完了または送信失敗までの平均時間を平均遅延時間ｄ１１として計測する。
【０１０８】
ここで、送信完了とは、パケットの再送も含め、最終的に送信先から確認応答（ＡＣＫ）が返ってきたときのことを言う。また、送信失敗とは、再送回数の上限値に達してパケットの送信をあきらめたときのことを言う。
【０１０９】
端末装置６の通信手段３２は、端末装置１の通信手段３２と同様にして、フロー１におけるフローの到着率ｒ１２およびフローの平均遅延時間ｄ１２を計測する。
【０１１０】
アクセスポイント２０の通信手段４４は、フロー１におけるフローの到着率を計測する場合、単位時間当たりにキュー４５に格納するパケット（＝１つのフロー１に属する）の個数をカウントし、そのカウントしたパケットの個数をフローの到着率ｒ１３（個／ｓｅｃ）として計測する。
【０１１１】
また、アクセスポイント２０の通信手段４４は、次の方法によって、アクセスポイント２０−ホームエージェント６０間のフローの平均遅延時間を計測する。
【０１１２】
アクセスポイント２０の通信手段４４は、ホームエージェント６０を経由する各パケットをキュー４５に格納してからホームエージェント６０によって受信されるまでの平均時間を平均遅延時間ｄ１３として計測する。
【０１１３】
この場合、アクセスポイント２０の通信手段４４は、ホームエージェント６０へ送信するパケットをキュー４５に格納した時刻ｔ１をホームエージェント６０へ送信するパケットに含めてホームエージェント６０へ送信し、ホームエージェント６０の通信手段６３は、そのパケットを受信した時刻ｔ２を検知し、そのパケットに含まれる時刻ｔ１および検知した時刻ｔ２に基づいて、ｔ２−ｔ１を平均遅延時間ｄ１３として演算する。そして、ホームエージェント６０の通信手段６３は、その演算した平均遅延時間ｄ１３を制御モジュール６４へ出力する。
【０１１４】
このようにして計測された平均遅延時間を片方向遅延に基づく平均遅延時間と言う。
【０１１５】
また、アクセスポイント２０の通信手段４４は、パケットをキュー４５に格納してからホームエージェント６０を経由して戻って来るまでの平均時間に１／２を乗算した時間を平均遅延時間ｄ１３として計測する。即ち、アクセスポイント２０の通信手段４４は、パケットがアクセスポイント２０−ホームエージェント６０間を往復する平均時間（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）に１／２を乗算した時間を平均遅延時間ｄ１３として計測する。
【０１１６】
このようにして計測された平均遅延時間をＲＴＴに基づく平均遅延時間と言う。
【０１１７】
この発明の実施の形態においては、片方向遅延に基づく平均遅延時間と、ＲＴＴに基づく平均遅延時間とのうち、いずれの平均遅延時間を用いるかは、適宜、設定可能である。
【０１１８】
アクセスポイント２０の通信手段４４は、片方向遅延に基づく平均遅延時間と、ＲＴＴに基づく平均遅延時間とのいずれかを平均遅延時間ｄ１３として計測する。
【０１１９】
ホームエージェント６０の通信手段６３は、アクセスポイント２０の通信手段４４と同じ方法によって、フロー２の到着率ｒ２１および平均遅延時間ｄ２１を計測する。そして、ホームエージェント６０の通信手段６３は、その計測したフロー２の到着率ｒ２１および平均遅延時間ｄ２１を制御モジュール６４へ出力する。
【０１２０】
アクセスポイント２０の通信手段４４は、フロー２におけるフローの到着率を計測する場合、単位時間当たりにキュー４３に格納するパケット（＝１つのフロー２に属する）の個数をカウントし、そのカウントしたパケットの個数をフローの到着率ｒ２２（個／ｓｅｃ）として計測する。
【０１２１】
また、アクセスポイント２０の通信手段４４は、フロー２におけるフローの平均遅延時間を計測する場合、パケットをキュー４３に格納してから送信完了または送信失敗までの平均時間を平均遅延時間ｄ２２として計測する。
【０１２２】
更に、端末装置６の通信手段３２は、端末装置１の通信手段３２と同じ方法によって、フロー２の到着率ｒ２３および平均遅延時間ｄ２３を計測する。
【０１２３】
その後、端末装置１の通信手段３２は、その計測したフローの到着率ｒ１１および平均遅延時間ｄ１１と、無線インターフェース１１のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ＿１１と、フロー１の識別子（＝フローラベル、送信元アドレス、宛先アドレス）とを含むパケットＰＫＴ１＝［ＭＡＣａｄｄ＿１１／ｒ１１／ｄ１１／フロー１の識別子（＝フローラベル、送信元アドレス、宛先アドレス）］を生成し、その生成したパケットＰＫＴ１をキュー２１および無線インターフェース１１を介してホームエージェント６０へ送信する。
【０１２４】
また、端末装置６は、同様にして、パケットＰＫＴ２＝［ＭＡＣａｄｄ＿１２／ｒ１２／ｄ１２／フロー１の識別子（＝フローラベル、送信元アドレス、宛先アドレス）］を生成してホームエージェント６０へ送信するとともに、パケットＰＫＴ３＝［ＭＡＣａｄｄ＿１２／ｒ２３／ｄ２３／フロー２の識別子（＝フローラベル、送信元アドレス、宛先アドレス）］を生成してホームエージェント６０へ送信する。
【０１２５】
更に、アクセスポイント２０は、同様にして、パケットＰＫＴ４＝［ＭＡＣａｄｄ＿４６／ｒ１３／ｄ１３／フロー１の識別子（＝フローラベル、送信元アドレス、宛先アドレス）］を生成してホームエージェント６０へ送信するとともに、パケットＰＫＴ５＝［ＭＡＣａｄｄ＿４２／ｒ２２／ｄ２２／フロー２の識別子（＝フローラベル、送信元アドレス、宛先アドレス）］を生成してホームエージェント６０へ送信する。
【０１２６】
ホームエージェント６０の通信手段６３は、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５を受信し、その受信したパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５を制御モジュール６４へ出力する。そして、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５に基づいて、フロー１の到着率ｒ１１，ｒ１２，ｒ１３および平均遅延時間ｄ１１，ｄ１２，ｄ１３と、フロー２の到着率ｒ２２，ｒ２３および平均遅延時間ｄ２２，ｄ２３とを取得する。
【０１２７】
なお、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、フロー２の到着率ｒ２１および平均遅延時間ｄ２１を通信手段６３から既に受けている。
【０１２８】
ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、フロー１の到着率ｒ１１，ｒ１２，ｒ１３および平均遅延時間ｄ１１，ｄ１２，ｄ１３と、フロー２の到着率ｒ２１，ｒ２２，ｒ２３および平均遅延時間ｄ２１，ｄ２２，ｄ２３とを取得すると、フロー１を構成する各区間（端末装置１−端末装置６、端末装置６−アクセスポイント２０、アクセスポイント２０−ホームエージェント６０）におけるフローのコストｃ１１〜ｃ１３を演算するとともに、フロー２を構成する各区間（ホームエージェント６０−アクセスポイント２０、アクセスポイント２０−端末装置６、端末装置６−端末装置１）におけるフローのコストｃ２１〜ｃ２３を演算する。
【０１２９】
即ち、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、フロー１における端末装置１−端末装置６の区間におけるフローのコストｃ１１をｃ１１＝ｒ１１×ｄ１１と演算する。そして、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、同様にして、フロー１における端末装置６−アクセスポイント２０の区間におけるフローのコストｃ１２＝ｒ１２×ｄ１２と、フロー１におけるアクセスポイント２０−ホームエージェント６０の区間におけるフローのコストｃ１３＝ｒ１３×ｄ１３とを演算する。
【０１３０】
また、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、同様にして、フロー２におけるホームエージェント６０−アクセスポイント２０の区間におけるフローのコストｃ２１＝ｒ２１×ｄ２１と、フロー２におけるアクセスポイント２０−端末装置６の区間におけるフローのコストｃ２２＝ｒ２２×ｄ２２と、フロー２における端末装置６−端末装置１の区間におけるフローのコストｃ２３＝ｒ２３×ｄ２３とを演算する。
【０１３１】
そうすると、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、フローコストｃ１１〜ｃ１３の和Ｃ１＝ｃ１１＋ｃ１２＋ｃ１３をフロー１の全体のコストとして演算する。
【０１３２】
また、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、フローコストｃ２１〜ｃ２３の和Ｃ２＝ｃ２１＋ｃ２２＋ｃ２３をフロー２の全体のコストとして演算する。
【０１３３】
従って、この発明の実施の形態においては、フローｆｉの区間ｊでのフローコストｃｉｊは、ｃｉｊ＝ｒｉｊ×ｄｉｊによって定義され、フローｆｉのフローコストＣｉは、Ｃｉ＝Σｊｃｉｊ（＝全ての区間ｊについてのｃｉｊの和）によって定義される。
【０１３４】
ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、他のフローについても、上述した方法によって、フローコストを演算する。
【０１３５】
図７は、アクセスネットワークの具体例を示す図である。図７を参照して、端末装置１−端末装置６−アクセスポイント２０−ホームエージェント６０の経路には、双方向のフローｆ１，ｆ２が存在し、端末装置５−アクセスポイント２０−ホームエージェント６０の経路には、双方向のフローｆ３，ｆ４が存在し、端末装置５−アクセスポイント３０−ホームエージェント６０の経路には、双方向のフローｆ５，ｆ６が存在し、端末装置３−アクセスポイント３０−ホームエージェント６０の経路には、双方向のフローｆ７，ｆ８が存在する。
【０１３６】
この場合、４個のフローｆ１〜ｆ４は、アクセスポイント２０を経由する。従って、端末装置１，５，６、アクセスポイント２０およびホームエージェント６０は、１つのアクセスネットワークＡＮＷ１を構成する。
【０１３７】
また、４個のフローｆ５〜ｆ８は、アクセスポイント３０を経由する。従って、端末装置３，５、アクセスポイント３０およびホームエージェント６０は、アクセスネットワークＡＮＷ１と異なるアクセスネットワークＡＮＷ２を構成する。
【０１３８】
そして、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、フローｆ１〜ｆ８のフローコストＣ１〜Ｃ８を上述した方法によって演算する。
【０１３９】
アクセスネットワークＡＮＷ１に含まれる全てのフローｆ１〜ｆ４の集合Ｆ１は、Ｆ１＝ｆ１〜ｆ４となり、アクセスネットワークＡＮＷ２に含まれる全てのフローｆ５〜ｆ８の集合Ｆ２は、Ｆ２＝ｆ５〜ｆ８となる。
【０１４０】
そして、アクセスネットワークＡＮＷ１のネットワーク平均遅延時間Ｄ１は、Ｄ１＝（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４）／（ｒ１１＋ｒ２１＋ｒ３１＋ｒ４１）によって定義される。ここで、ｒ１１は、フローｆ１の到着率であり、ｒ２１は、フローｆ２の到着率であり、ｒ３１は、フローｆ３の到着率であり、ｒ４１は、フローｆ４の到着率ある。
【０１４１】
また、アクセスネットワークＡＮＷ２のネットワーク平均遅延時間Ｄ２は、Ｄ２＝（Ｃ５＋Ｃ６＋Ｃ７＋Ｃ８）／（ｒ５１＋ｒ６１＋ｒ７１＋ｒ８１）によって定義される。ここで、ｒ５１は、フローｆ５の到着率であり、ｒ６１は、フローｆ６の到着率であり、ｒ７１は、フローｆ７の到着率であり、ｒ８１は、フローｆ８の到着率ある。
【０１４２】
従って、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、フローコストＣ１〜Ｃ８、およびフローの到着率ｒ１１，ｒ２１，ｒ３１，ｒ４１，ｒ５１，ｒ６１，ｒ７１，ｒ８１に基づいて、ネットワーク平均遅延時間Ｄ１＝（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４）／（ｒ１１＋ｒ２１＋ｒ３１＋ｒ４１）を演算するとともに、ネットワーク平均遅延時間Ｄ２＝（Ｃ５＋Ｃ６＋Ｃ７＋Ｃ８）／（ｒ５１＋ｒ６１＋ｒ７１＋ｒ８１）を演算する。
【０１４３】
あるアクセスネットワークＡＮＷｉに対応するアクセスポイントａｉを通過する全フローの集合をＦｉとし、フローｆｊのフローコストをＣｊとし、フローｆｊの区間１（＝フローｆｊの１番目の区間）でのフロー到着率をＲｊとすると、アクセスネットワークＡＮＷｉのネットワーク平均遅延時間Ｄｉは、Ｄｉ＝（Σｆｊ∈ＦｉＣｊ）／（Σｆｊ∈ＦｉＲｊ）によって定義される。
【０１４４】
従って、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、Ｄｉ＝（Σｆｊ∈ＦｉＣｊ）／（Σｆｊ∈ＦｉＲｊ）によって、任意のアクセスネットワークＡＮＷｉのネットワーク平均遅延時間Ｄｉを演算する。
【０１４５】
この発明の実施の形態によるフローの分配方法について説明する。ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、次の方法によってアクセスネットワーク間でフローを分配する。
【０１４６】
［分配方法］
（１）ネットワーク平均遅延時間が最大となるアクセスネットワークと、ネットワーク平均遅延時間が最小となるアクセスネットワークとを選択する。
【０１４７】
（２）ネットワーク平均遅延時間が最大となるアクセスネットワークから、フローの平均遅延時間の大きいフローを初期移動割合（例えば、そのアクセスネットワークを通過する総フローの半数）だけ選択する。
【０１４８】
（３）選択したフローをネットワーク平均遅延時間が最小であるアクセスネットワークへ移動するため、選択したフローがダウンリンク方向である場合は、フローが通過する経路をホームエージェント６０が変更する（そのフローに属するパケットの宛先のＣｏＡを変更する）。一方、選択したフローがアップリンク方向である場合は、ホームエージェント６０が該当の端末装置に対してフローの移動指示を送信する。
【０１４９】
（４）周期ｔ（ｔは２以上の整数）において、以下のようにフローの分配を行なう。
【０１５０】
（ａ）フローの分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間がフローの分配先のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間よりも大きく、かつ、分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が周期ｔ−１のネットワーク平均遅延時間よりも小さくなる場合、フローの移動数を周期ｔ−１におけるフローの移動数と同じにする。
【０１５１】
（ｂ）フローの分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が、フローの分配先のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間よりも小さく、かつ、分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が周期ｔ−１のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間よりも小さくなる場合は、フローの移動数を減少させる。
【０１５２】
（ｃ）フローの分配元のアクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間が周期ｔ−１におけるネットワーク平均遅延時間よりも大きくなる場合は、フローの移動数を増加させる。
【０１５３】
（ｄ）フローを移動させた後の各アクセスネットワークのネットワーク平均遅延時間を算出し、ネットワーク平均遅延時間が最大となるアクセスネットワークと、ネットワーク平均遅延時間が最小となるアクセスネットワークとを選択する。そして、選択したアクセスネットワーク間で（ａ）〜（ｃ）に従ってフローを移動させる。
【０１５４】
（ｅ）複数のアクセスネットワークを含む通信ネットワークにおけるフローコストが最小となるまで、（ａ）〜（ｄ）を繰返し実行する。
【０１５５】
なお、（ｂ）において、フローの移動数を減少させる場合、フローの移動数は、例えば、前回の移動数×０．９である。また、（ｃ）において、フローの移動数を増加させる場合、フローの移動数は、例えば、前回の移動数×１．１である。
【０１５６】
図８は、アクセスネットワークの平均遅延時間（ｓｅｃ／ｐａｃｋｅｔ）とフロー分配数との関係を示す図である。図８において、縦軸は、アクセスネットワークの平均遅延時間を表し、横軸は、フロー分配数を表す。また、曲線ｋ１は、アクセスネットワークＡにおける平均遅延時間とフロー分配数との関係を示し、曲線ｋ２は、アクセスネットワークＢにおける平均遅延時間とフロー分配数との関係を示す。
【０１５７】
図８を参照して、上述した（ａ）〜（ｅ）を繰返し実行することにより、フローコストは、矢印ＡＲＷ１〜ＡＲＷ４によって示すようにアクセスネットワークＡ，Ｂの平均遅延時間を均等にする。
【０１５８】
アクセスネットワークＡにおける平均遅延時間とアクセスネットワークＢにおける平均遅延時間とが均等になると、両アクセスネットワークＡ，Ｂを含む通信ネットワークにおける全体のフローコストも最小になる。また、平均遅延時間は、フローコストをフローの到着率（フローの分配の前後で不変）で除算したものである。
【０１５９】
従って、複数のアクセスネットワークを含む通信ネットワークにおける各アクセスネットワークの平均遅延時間を均等化すると、複数のアクセスネットワークを含む通信ネットワークにおける全体のフローコストおよび平均遅延時間が最小になる。
【０１６０】
その結果、上述した（ａ）〜（ｅ）を繰返し実行することは、複数のアクセスネットワークを含む通信ネットワークにおける全体の平均遅延時間が最小になるようにアクセスネットワーク間でフローを分配することに相当する。
【０１６１】
このように、この発明の実施の形態においては、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、上述した（ａ）〜（ｅ）を繰返し実行することによって、複数のアクセスネットワークを含む通信ネットワークにおける全体の平均遅延時間が最小になるようにアクセスネットワーク間でフローを分配する。
【０１６２】
フローの分配の具体例について説明する。図９は、フローの分配後の状態を示す図である。図７に示すフローｆ１〜ｆ８において、フローコストＣ１〜Ｃ８は、Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３＞Ｃ４＞Ｃ５＞Ｃ６＞Ｃ７＞Ｃ８の関係を有し、アクセスネットワークＡＮＷ１のネットワーク平均遅延時間Ｄ１は、アクセスネットワークＡＮＷ２のネットワーク平均遅延時間Ｄ２よりも大きいものとする。
【０１６３】
この場合、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、ネットワーク平均遅延時間Ｄ１，Ｄ２を演算し、アクセスネットワークＡＮＷ１，ＡＮＷ２からネットワーク平均遅延時間が最大であるアクセスネットワークＡＮＷ１と、ネットワーク平均遅延時間が最小であるアクセスネットワークＡＮＷ２とを選択する。
【０１６４】
そして、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、ネットワーク平均遅延時間が最大であるアクセスネットワークＡＮＷ１からフローの平均遅延時間が大きいフローｆ１，ｆ２を選択する。初期移動割合は、アクセスネットワークＡＮＷ１における全フロー（＝４個のフローｆ１〜ｆ４）の半数であるので、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、フローコストの大きい順に２個のフローｆ１，ｆ２を選択する。
【０１６５】
その後、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、選択したフローｆ１がアップリンク方向であるので、フローｆ１をアクセスポイント３０を通過する経路へ移動させるための指示を端末装置１へ送信する。
【０１６６】
そして、端末装置１の通信手段３２は、フローｆ１をアクセスポイント３０を通過する経路へ移動させるための指示をホームエージェント６０から受信する。この場合、端末装置１は、ＷｉＭＡＸによって基地局１０に接続し、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇによってアクセスポイント２０に接続し、ＩＥＥＥ８０２．１１ａによって端末装置５に接続している。従って、端末装置１の通信手段３２は、ホームエージェント６０からの指示に応じて、無線インターフェース１１（＝ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）を通るフローｆ１を無線インターフェース１３（＝ＩＥＥＥ８０２．１１ａ）を通るように切り替えることによって、アクセスポイント２０を通るフローｆ１をアクセスポイント３０を通るように切り替える。
【０１６７】
そして、端末装置１の通信手段３２は、無線インターフェース１３を用いて、端末装置５およびアクセスポイント３０を介してフローｆ１に含まれるパケットをホームエージェント６０へ送信する。
【０１６８】
この場合、端末装置５は、無線インターフェース１１によって、端末装置１とホームエージェント６０との間のフローｆ１，ｆ２を中継するとともに、自己とホームエージェント６０との間のフローｆ５，ｆ６を送受信する。
【０１６９】
また、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、選択したフローｆ２がダウンリンク方向であるので、端末装置１宛てのパケットの宛先アドレスに設定する気付アドレスをアクセスポイント２０のネットワークにおける気付アドレスからアクセスポイント３０のネットワークにおける気付アドレスに変更する。
【０１７０】
そして、ホームエージェント６０の通信手段６３は、フロー２に含まれるパケットの宛先アドレスをアクセスポイント３０のネットワークにおける気付アドレスに変更してパケットを端末装置１へ送信する。
【０１７１】
端末装置１の通信手段３２は、アクセスポイント３０および端末装置５を介してフローｆ２に含まれるパケットをホームエージェント６０から受信する。
【０１７２】
フローｆ１，ｆ２を分配した後、２０〜３０秒が経過すると、端末装置１，５，６およびアクセスポイント２０，３０は、図９に示す通信状態におけるフローの到着率およびフローの平均遅延時間を上述した方法によって計測し、その計測したフローの到着率およびフローの平均遅延時間をホームエージェント６０へ送信する。
【０１７３】
そして、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、端末装置１，５，６およびアクセスポイント２０，３０から受信したフローの到着率およびフローの平均遅延時間に基づいて、上述した方法によって、アクセスネットワークＡＮＷ１，ＡＮＷ２におけるネットワーク平均遅延時間Ｄ１，Ｄ２を演算する。
【０１７４】
その後、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、ネットワーク平均遅延時間Ｄ１，Ｄ２に基づいて、上述した（ａ）〜（ｅ）に従って、フローを分配する。
【０１７５】
そして、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、アクセスネットワークＡＮＷ１，ＡＮＷ２を含む通信ネットワークの全体の平均遅延時間が最小になるまで、上述した方法によってフローを繰返し分配する。
【０１７６】
このように、この発明の実施の形態によれば、制御対象のアクセスネットワークを含む通信ネットワークにおける平均遅延時間が最小になるように、ネットワーク平均遅延時間が最大であるアクセスネットワークからネットワーク平均遅延時間が最小であるアクセスネットワークへフローが分配される。
【０１７７】
その結果、制御対象のアクセスネットワークを含む通信ネットワークにおける遅延時間が抑制されるとともに、送信先におけるパケットの到着順序の入れ替わりが抑制される。
【０１７８】
従って、トランスポート層以上におけるスループットを向上できるとともに、遅延時間を抑制できる。
【０１７９】
図１０は、アクセスネットワークの他の具体例を示す図である。図１０を参照して、端末装置３−アクセスポイント４０−ホームエージェント６０の経路には、双方向のフローｆ９，ｆ１０が存在し、端末装置４−アクセスポイント４０−ホームエージェント６０の経路には、双方向のフローｆ１１，ｆ１２が存在し、端末装置２−基地局１０−ホームエージェント６０の経路には、双方向のフローｆ１３，ｆ１４が存在する。
【０１８０】
この場合、４個のフローｆ９〜ｆ１２は、アクセスポイント４０を経由する。従って、端末装置３，４、アクセスポイント４０およびホームエージェント６０は、１つのアクセスネットワークＡＮＷ３を構成する。
【０１８１】
また、２個のフローｆ１３，ｆ１４は、基地局１０を経由する。従って、端末装置２、基地局１０およびホームエージェント６０は、アクセスネットワークＡＮＷ３と異なるアクセスネットワークＡＮＷ４を構成する。
【０１８２】
アクセスポイント４０は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅの無線通信方式によって無線通信を行ない、基地局１０は、ＷｉＭＡＸの無線通信方式によって無線通信を行なうので、フローｆ９〜ｆ１４は、ＱｏＳクラスに属するフローである。
【０１８３】
以下においては、ＱｏＳクラスは、ＶｏＩＰ等の低遅延を要求するクラスＣＬ１と、ベストエフォートのクラスＣＬ２とからなるものとする。
【０１８４】
図１１〜図１３は、それぞれ、端末装置の具体的な構成を示す第１から第３の構成図である。また、図１４は、基地局１０の具体的な構成を示す構成図である。
【０１８５】
図１１を参照して、端末装置２は、ＷｉＭＡＸによる無線インターフェース１１と、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅによる無線インターフェース１２とを備える。そして、端末装置２は、無線インターフェース１１によって基地局１０に接続する。
【０１８６】
また、キュー２１１，２１２は、無線インターフェース１１に対応して設けられ、キュー２２１，２２２は、無線インターフェース１２に対応して設けられる。キュー２１１，２２１は、ＱｏＳのクラスＣＬ１に属するパケットを保持するキューであり、キュー２１２，２２２は、ベストエフォートのクラスＣＬ２に属するパケットを保持するキューである。
【０１８７】
なお、端末装置２においては、通信手段３２は、パケットの属するクラス（ＣＬ１またはＣＬ２）に応じて、パケットをキュー２１１，２２１またはキュー２１２，２２２に格納する。
【０１８８】
端末装置２において、通信手段３２は、フローｆが属するクラスをクラスＣＬ１とした場合、単位時間当たりにキュー２１１に格納するパケット（＝フローｆに属する）の個数をフローの到着率として定期的に計測し、フローｆが属するクラスをクラスＣＬ２とした場合、単位時間当たりにキュー２１２に格納するパケット（＝フローｆに属する）の個数をフローの到着率として定期的に計測する。
【０１８９】
また、端末装置２の通信手段３２は、フローｆが属するクラスをクラスＣＬ１とした場合、パケット（フローｆに属さないパケットも含む）がキュー２１１に格納されてから送信完了または送信失敗までの平均時間をフローの平均遅延時間として定期的に計測する。
【０１９０】
このように、端末装置２は、ＱｏＳのクラスごとにフローの到着率およびフローの平均遅延時間を定期的に計測する。そして、端末装置２は、その計測したフローの到着率およびフローの平均遅延時間をクラスごとに分類してホームエージェント６０へ定期的に送信する。
【０１９１】
図１２を参照して、端末装置３は、ＷｉＭＡＸによる無線インターフェース１１と、ＩＥＥＥ８０２．１１ａによる無線インターフェース１２と、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅによる無線インターフェース１３とを備える。そして、端末装置３は、無線インターフェース１３によってアクセスポイント４０に接続する。
【０１９２】
また、キュー２１１，２１２は、無線インターフェース１１に対応して設けられ、キュー２３１，２３２は、無線インターフェース１３に対応して設けられる。キュー２１１，２３１は、ＱｏＳのクラスＣＬ１に属するパケットを保持するキューであり、キュー２１２，２３２は、ベストエフォートのクラスＣＬ２に属するパケットを保持するキューである。
【０１９３】
なお、端末装置３においては、通信手段３２は、パケットの属するクラス（ＣＬ１またはＣＬ２）に応じて、パケットをキュー２１１，２３１またはキュー２１２，２３２に格納する。
【０１９４】
また、端末装置３は、端末装置２と同じ方法によって、ＱｏＳのクラスごとにフローの到着率およびフローの平均遅延時間を定期的に計測し、その計測したフローの到着率およびフローの平均遅延時間をクラスごとに分類してホームエージェント６０へ定期的に送信する。
【０１９５】
図１３を参照して、端末装置４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａによる無線インターフェース１１と、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅによる無線インターフェース１２とを備える。そして、端末装置４は、無線インターフェース１２によってアクセスポイント４０に接続する。
【０１９６】
また、キュー２２１，２２２は、無線インターフェース１２に対応して設けられる。キュー２２１は、ＱｏＳのクラスＣＬ１に属するパケットを保持するキューであり、キュー２２２は、ベストエフォートのクラスＣＬ２に属するパケットを保持するキューである。
【０１９７】
なお、端末装置４においては、通信手段３２は、パケットの属するクラス（ＣＬ１またはＣＬ２）に応じて、パケットをキュー２２１またはキュー２２２に格納する。
【０１９８】
また、端末装置４は、端末装置２と同じ方法によって、ＱｏＳのクラスごとにフローの到着率およびフローの平均遅延時間を定期的に計測し、その計測したフローの到着率およびフローの平均遅延時間をクラスごとに分類してホームエージェント６０へ定期的に送信する。
【０１９９】
図１４を参照して、基地局１０は、ＷｉＭＡＸによる無線インターフェース４２を備える。キュー４３１，４３２は、無線インターフェース４２に対応して設けられる。キュー４３１は、ＱｏＳのクラスＣＬ１に属するパケットを保持するキューであり、キュー４３２は、ベストエフォートのクラスＣＬ２に属するパケットを保持するキューである。
【０２００】
なお、基地局１０においては、通信手段４４は、パケットの属するクラス（ＣＬ１またはＣＬ２）に無関係に、パケットをキュー４５に格納し、パケットの属するクラス（ＣＬ１またはＣＬ２）に応じて、パケットをキュー４３１またはキュー４３２に格納する。
【０２０１】
また、基地局１０は、無線インターフェース４２を用いてパケットを送信する場合のフローについて、端末装置２と同じ方法によって、ＱｏＳのクラスごとにフローの到着率およびフローの平均遅延時間を定期的に計測し、その計測したフローの到着率およびフローの平均遅延時間をクラスごとに分類してホームエージェント６０へ定期的に送信する。
【０２０２】
更に、基地局１０は、有線インターフェース４６を用いてパケットを送信する場合、上述したアクセスポイント２０における方法と同じ方法によって、ＱｏＳのクラスに無関係に、フローの到着率およびフローの平均遅延時間を定期的に計測し、その計測したフローの到着率およびフローの平均遅延時間をホームエージェント６０へ定期的に送信する。
【０２０３】
アクセスポイント４０は、図１４に示す基地局１０と同じ構成からなり、基地局１０と同じ方法によって、ＱｏＳのクラスごとにフローの到着率およびフローの平均遅延時間を定期的に計測し、その計測したフローの到着率およびフローの平均遅延時間をクラスごとに分類してホームエージェント６０へ定期的に送信する。
【０２０４】
ホームエージェント６０も、有線インターフェース６１を用いてパケットを送信する場合、上述したホームエージェント６０における方法と同じ方法によって、ＱｏＳのクラスに無関係に、フローの到着率およびフローの平均遅延時間を定期的に計測する。
【０２０５】
再び、図１０を参照して、フローｆ９〜ｆ１４のうち、フローｆ９，ｆ１１，ｆ１３がＱｏＳのクラスＣＬ１に属し、フローｆ１０，ｆ１２，ｆ１４がＱｏＳのクラスＣＬ２に属するものとする。
【０２０６】
ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、ＱｏＳのクラスごとに分類されたフローの到着率およびフローの平均遅延時間を端末装置２〜４、基地局１０およびアクセスポイント４０から受信する。そして、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、その受信したＱｏＳのクラスごとに分類されたフローの到着率およびフローの平均遅延時間に基づいて、アクセスネットワークＡＮＷ３のネットワーク平均遅延時間Ｄ３と、アクセスネットワークＡＮＷ４のネットワーク平均遅延時間Ｄ４とをＱｏＳのクラスＣＬ１，ＣＬ２ごとに演算する。
【０２０７】
より具体的には、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、アクセスネットワークＡＮＷ３に属するフローｆ９〜ｆ１２のうち、フローｆ９，ｆ１１を構成する各区間におけるフローの到着率およびフローの平均遅延時間に基づいて、アクセスネットワークＡＮＷ３のクラスＣＬ１のネットワーク平均遅延時間Ｄ３＿ＣＬ１を演算し、フローｆ９〜ｆ１２のうち、フローｆ１０，ｆ１２を構成する各区間におけるフローの到着率およびフローの平均遅延時間に基づいて、アクセスネットワークＡＮＷ３のクラスＣＬ２のネットワーク平均遅延時間Ｄ３＿ＣＬ２を演算する。
【０２０８】
また、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、アクセスネットワークＡＮＷ４に属するフローｆ１３，ｆ１４のうち、フローｆ１３を構成する各区間におけるフローの到着率およびフローの平均遅延時間に基づいて、アクセスネットワークＡＮＷ４のクラスＣＬ１のネットワーク平均遅延時間Ｄ４＿ＣＬ１を演算し、フローｆ１３，ｆ１４のうち、フローｆ１４を構成する各区間におけるフローの到着率およびフローの平均遅延時間に基づいて、アクセスネットワークＡＮＷ４のクラスＣＬ２のネットワーク平均遅延時間Ｄ４＿ＣＬ２を演算する。
【０２０９】
そうすると、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、クラスＣＬ１について、ネットワーク平均遅延時間Ｄ３＿ＣＬ１およびネットワーク平均遅延時間Ｄ４＿ＣＬ１に基づいて、上述した（１）〜（４）のフローの分配方法に従って、アクセスネットワークＡＮＷ３，ＡＮＷ４間でフローを分配する。
【０２１０】
また、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、クラスＣＬ１についてのフローの分配と並行して、クラスＣＬ２について、ネットワーク平均遅延時間Ｄ３＿ＣＬ２およびネットワーク平均遅延時間Ｄ４＿ＣＬ２に基づいて、上述した（１）〜（４）のフローの分配方法に従って、アクセスネットワークＡＮＷ３，ＡＮＷ４間でフローを分配する。
【０２１１】
このように、フローがＱｏＳのクラスに分類される場合、ホームエージェント６０の制御モジュール６４は、各クラスごとにフローの分配を独立かつ並行して行なう。
【０２１２】
従って、フローがＱｏＳのクラスに分類される場合も、フローを効果的に分配できる。その結果、各クラスに属するフローについて、トランスポート層以上におけるスループットを向上できるとともに、遅延時間を抑制できる。
【０２１３】
なお、上記においては、端末装置１〜６の各々は、相互に異なる複数の無線インターフェースを備えると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、端末装置１〜６の各々は、相互に同じ複数の無線インターフェースを備えていてもよい。
【０２１４】
また、この発明の実施の形態においては、ホームエージェント６０は、「第１の通信装置」を構成し、基地局１０およびアクセスポイント２０，３０，４０は、「複数の第２の通信装置」を構成し、端末装置１〜６は、「複数の端末装置」を構成する。
【０２１５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０２１６】
この発明は、トランスポート層以上におけるスループットを向上し、かつ、遅延時間を抑制可能な通信ネットワークシステムに適用される。
【符号の説明】
【０２１７】
１〜６  端末装置、１０  基地局、１１〜１ｎ，４２  無線インターフェース、２０，３０，４０  アクセスポイント、２１〜２ｎ，４３，４５，６２，２１１，２１２，２２１，２２２，２３１，２３２，４３１，４３２  キュー、４１，３０１〜３０ｎ  アンテナ、３２，４４，６３  通信手段、３３  アプリケーションモジュール、４６，６１  有線インターフェース、５１〜５５  有線ケーブル、５０  ネットワーク、６０  ホームエージェント、６４  制御モジュール、１００  通信ネットワークシステム。
【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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