(57)【要約】【課題】無用な帯域測定動作を削減して帯域測定動作が通信網に与える負荷を軽減する。【解決手段】送信側から帯域測定用のパケットをパケット通信網を介して受信側に送出して該パケット通信網の実効帯域を測定する帯域測定機能と、前記送信側から回線監視用のパケットを前記パケット通信網を介して前記受信側に送出して、前記帯域測定機能よりも前記パケット通信網に対し小さな負荷で該パケット通信網の状態を監視する回線監視機能とを併用する。すなわち、前記回線監視機能による監視を間欠的に実行し、該回線監視機能による監視結果に応じて前記帯域測定機能による帯域測定を実行するか否かを判断する。【選択図】図１
2008131100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側から帯域測定用のパケットをパケット通信網を介して受信側に送出して該パケット通信網の実効帯域を測定する帯域測定機能と、
前記送信側から回線監視用のパケットを前記パケット通信網を介して前記受信側に送出して、前記帯域測定機能よりも前記パケット通信網に対し小さな負荷で該パケット通信網の状態を監視する回線監視機能とを併用して、
前記回線監視機能による監視を間欠的に実行し、該回線監視機能による監視結果に応じて前記帯域測定機能による帯域測定を実行するか否かを判断するパケット通信網の帯域測定方法。
【請求項２】
送信側から帯域測定用のパケットをパケット通信網を介して受信側に送出して該パケット通信網の実効帯域を測定する帯域測定機能を使用する方法において、
前記送受信間の通信経路が切り換わったことを条件に前記帯域測定機能による帯域測定を実行するパケット通信網の帯域測定方法。
【請求項３】
送信側から帯域測定用のパケットをパケット通信網を介して受信側に送出して該パケット通信網の実効帯域を測定する帯域測定機能を使用する方法において、
前記送信側の送信キューのパケット滞留量が所定の閾値よりも増大したことを条件に前記帯域測定機能による帯域測定を実行するパケット通信網の帯域測定方法。
【請求項４】
前記帯域測定機能が、前記送信側から前記帯域測定用のパケットを複数個連続的に所定のパケット送出速度で前記パケット通信網に送出し、前記受信側での該帯域測定用のパケットの受信状況に基づいてパケット送出速度を順次変更して前記帯域測定用のパケットの送出を繰り返し、このときの前記受信状況の変化に基づいて該パケット通信網の実効帯域を測定する請求項１から３のいずれかに記載のパケット通信網の帯域測定方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載のパケット通信網の帯域測定方法を実行するパケット通信網の帯域測定装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１つに記載のパケット通信網の帯域測定方法を処理装置に実行させるパケット通信網の帯域測定プログラム。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１つに記載のパケット通信網の帯域測定方法により測定されたパケット通信網の実効帯域に基づいて前記送信側から送出する実パケットの送出速度を制御するパケットの送出速度制御方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法を実行するパケットの送出速度制御装置。
【請求項９】
請求項７記載の方法を処理装置に実行させるパケットの送出速度制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パケット通信網の実効帯域（実効スループット、実効転送速度）を測定するための方法、測定装置、測定プログラムに関し、無用な帯域測定動作を削減して帯域測定動作がパケット通信網に与える負荷を軽減し、または適時に帯域測定を行えるようにしたものである。また、この発明は、この帯域測定方法を利用してパケットの送出速度を制御するための方法、制御装置、制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットなど実効帯域が変動する環境において、いわゆるＱｏＳ（Quality of Service）制御として、送受信間で通信網の実効帯域測定を行い、その測定結果に応じて送信側から通信網へのパケット送出速度を調整する方法が従来より実用化されている。例えば本出願人のＷｅｂサイト「http://www.rtpro.yamaha.co.jp/RT/docs/bandwidth-measuring/index.html」には本出願人製ルータで実用化されている同方法が開示されている。
【０００３】
この本出願人製ルータによる従来方法は次のようにしてパケット送出速度の調整を行っている。送信側は測定しようとする帯域に応じた速度（パケット送出間隔）で所定個数の帯域測定用のパケット（帯域測定パケット）を通信網に送出する。受信側は該帯域測定パケットを受信し、該帯域測定パケットの受信間隔の平均値やパケットロス数（あるいはパケットロス率）等を測定して、測定結果を送信側に通知する。送信側はこの測定結果から、測定帯域が送受信間の通信網の実効帯域を超えているかどうかを判断する。そして、実効帯域を超えていないと判断した場合は測定帯域を所定量上げて（つまりパケット送出間隔を狭めて）再度測定を行う。この操作を測定帯域を徐々に上げて繰り返し、測定帯域が実効帯域を超えたと判断したところで測定を終了し、その直前の測定帯域を通信網の現在の実効帯域として確定する。これで実効帯域の測定を終了し、この確定した帯域で送信側から送信側への実パケット（実データのパケット）の送出を行う。これにより、パケットロスのない（あるいは少ない）範囲の最高速度で実パケットの送信を行うことができる。その後、一定時間ごとに現在確定している（使用している）帯域よりも少し上の帯域から前記帯域測定パケットによる帯域測定動作を繰り返し、使用帯域を通信網の帯域変動に追従させる。
【０００４】
また、下記特許文献１には、夜間所定時間になるとルータからネットワーク事業者の管理装置に高速の通信速度への変更要求を出し、管理装置は該要求を受けてネットワークのトラヒック量等を考慮して該要求を認めるかどうかを判断し、該要求が認められた場合は管理装置が指定してきた帯域に応じて通信速度を変更することが記載されている。
【特許文献１】特開平１０−２８５２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記本出願人製ルータによる従来の帯域測定方法によれば、実効帯域の変動の有無にかかわらず一定時間ごとに帯域測定を行うので、その都度帯域測定パケットが通信網に大きな負荷を与える問題があった。また、前記特許文献１記載の方法によれば、夜間決まった時間にならないと通信速度が変更されないので、それ以外の時間に実効帯域に応じて適時に使用帯域を変更することができなかった。
【０００６】
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、無用な帯域測定動作を削減して帯域測定動作が通信網に与える負荷を軽減し、または適時に帯域測定を行えるようにしたパケット通信網の帯域測定方法、帯域測定装置、帯域測定プログラム並びにパケットの送出速度制御方法、送出速度制御装置、送出速度制御プログラムを提供しようとするものである。またこの発明はこの帯域測定方法を利用してパケットの送出速度を制御するための方法、制御装置、制御プログラムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の第１のパケット通信網の帯域測定方法は、送信側から帯域測定用のパケットをパケット通信網を介して受信側に送出して該パケット通信網の実効帯域を測定する帯域測定機能と、前記送信側から回線監視用のパケットを前記パケット通信網を介して前記受信側に送出して、前記帯域測定機能よりも前記パケット通信網に対し小さな負荷で該パケット通信網の状態を監視する回線監視機能とを併用して、前記回線監視機能による監視を間欠的に実行し、該回線監視機能による監視結果に応じて前記帯域測定機能による帯域測定を実行するか否かを判断するようにしたものである。
【０００８】
この第１の帯域測定方法によれば、帯域測定機能よりもパケット通信網に与える負荷が小さい回線監視機能による監視を間欠的に実行し、該回線監視機能による監視結果に応じて帯域測定機能による帯域測定を実行するか否かを判断するようにしたので、実効帯域の変動の有無にかかわらず一定時間ごとに帯域測定を行う方法に比べて帯域測定動作が通信網に与える負荷を軽減することができる。
【０００９】
この第１の帯域測定方法において、回線監視機能は、帯域測定機能よりもパケット通信網に対し小さな負荷で該パケット通信網の状態を監視するために、例えば回線監視用のパケットを帯域測定用のパケットよりもパケットサイズが小さいものとし、および／または、１回の回線監視あたりの回線監視用のパケットのパケット数を１回の帯域測定あたりの帯域測定用のパケットのパケット数よりも少ないものとすることができる。該回線監視機能は例えば回線監視用のパケットをｐｉｎｇコマンドによるＩＣＭＰエコー要求パケットとし、その応答パケットの受信状況に基づいてパケット通信網の状態を監視するものとすることができる。
【００１０】
この発明の第２のパケット通信網の帯域測定方法は、送信側から帯域測定用のパケットをパケット通信網を介して受信側に送出して該パケット通信網の実効帯域を測定する帯域測定機能を使用する方法において、前記送受信間の通信経路が切り換わったことを条件に前記帯域測定機能による帯域測定を実行するようにしたものである。
【００１１】
この第２の帯域測定方法によれば、実効帯域が変動する可能性が高い通信経路の切換を条件に帯域測定を実行するようにしたので、適時に（実効帯域の変動から大きな遅滞なく）帯域測定を行うことができる。
【００１２】
この発明の第３のパケット通信網の帯域測定方法は、送信側から帯域測定用のパケットをパケット通信網を介して受信側に送出して該パケット通信網の実効帯域を測定する帯域測定機能を使用する方法において、前記送信側の送信キューのパケット滞留量が所定の閾値よりも増大したことを条件に前記帯域測定機能による帯域測定を実行するようにしたものである。
【００１３】
この第３の帯域測定方法によれば、送信側の送信キューのパケット滞留量が所定の閾値よりも増大したことを条件に帯域測定を実行するようにしたので、適時に（送信待機量の増大から大きな遅滞なく）帯域測定を行うことができる。この場合、使用帯域が一旦確定した後も、送信キューの滞留量に応じて使用帯域を変更して（滞留量が減少した場合は使用帯域を縮小し（送出速度を下げ）、滞留量が増加した場合は使用帯域を拡大する（送出速度を上げる））、送信キューの滞留量が所定の範囲に収まるように使用帯域を制御することができる。このようにすれば、パケット通信網に負担を掛けることなく使用帯域を制御することができる。
【００１４】
前記第１〜第３の帯域測定方法において、前記帯域測定機能は、例えば送信側から帯域測定用のパケットを複数個連続的に所定のパケット送出速度でパケット通信網に送出し、受信側での該帯域測定用のパケットの受信状況に基づいてパケット送出速度を順次変更して帯域測定用のパケットの送出を繰り返し、このときの前記受信状況の変化に基づいて該パケット通信網の実効帯域を測定するものとすることができる。
【００１５】
この発明のパケット通信網の帯域測定装置は、この発明のパケット通信網の帯域測定方法を実行するものである。この発明のパケット通信網の帯域測定プログラムは、この発明のパケット通信網の帯域測定方法を処理装置に実行させるものである。
【００１６】
この発明のパケットの送出速度制御方法は、この発明の前記いずれかのパケット通信網の帯域測定方法により測定されたパケット通信網の実効帯域に基づいて、送信側から送出する実パケットの送出速度を制御する（例えば該測定されたパケット通信網の実効帯域を前記送信側から送出する実パケットの送出速度として設定する）ものである。この送出速度制御方法によれば、この発明の前記いずれかの帯域測定方法により測定されたパケット通信網の実効帯域に基づいて、送信側から送出する実パケットの送出速度を制御するので、無用な帯域測定動作を削減して帯域測定動作がパケット通信網に与える負荷を軽減した状態で、または適時に帯域測定を行った状態でパケットの送出速度を制御することができる。この発明のパケットの送出速度制御装置は、前記パケットの送出速度制御方法を実行するものである。この発明のパケットの送出速度制御プログラムは、前記パケットの送出速度制御方法を処理装置に実行させるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
《実施の形態１》
この発明の実施の形態１を説明する。これは帯域測定パケットと回線監視パケット（回線監視用のパケット）を併用したものである。図２はこの実施の形態１における通信系統とルータ内のシステム構成を示す。この通信系統はＬＡＮ１０，１２を公衆網１４（パケット通信網）を介して相互に接続して構成される。公衆網１４は実効速度が常に変化するベストエフォート回線として構成されている。ＬＡＮ１０内の端末１６はルータ１８を介して公衆網１４に接続されている。ＬＡＮ１２内の端末２０はルータ２２を介して公衆網１４に接続されている。ここではＬＡＮ１０（例えば拠点）を送信側、ＬＡＮ１２（例えばセンター）を受信側として、端末１６から端末２０へパケット送信をする方向について、公衆網１４の実効帯域を測定し、同方向へのルータ１８のデータの送出速度を制御する場合について説明する。
【００１８】
ルータ１８，２２内の構成について説明する。端末１６から送出されるパケットはルータ１８のインタフェースモジュール２４、送受信キュー管理等を行うパケット管理モジュール２６、ルーティングを行うルーティングモジュール２８、送受信キュー管理等を行うパケット管理モジュール３０、インタフェースモジュール３２を介して公衆網１４へ送出される。該送出されたパケットはルータ２２に受信され、該ルータ２２のインタフェースモジュール３４、パケット管理モジュール３６、ルーティングモジュール３８、パケット管理モジュール４０、インタフェースモジュール４２を介して端末２０に供給される。
【００１９】
両ルータ１８，２２の各帯域測定モジュール４４，４６は帯域測定時に連繋して例えば前記従来技術で説明した本出願人製ルータと同様の帯域測定動作を実行する。すなわち、送信側ルータ１８の帯域測定モジュール４４は所定個数（例えば３０個）の帯域測定パケットを生成し、該帯域測定パケットを測定帯域に応じた時間間隔で各モジュール２８，３０，３２を介して公衆網１４に送出する。受信側ルータ２２は該帯域測定パケットを受信し、該帯域測定パケットを各モジュール３４，３６，３８を介して帯域測定モジュール４６に供給する。帯域測定モジュール４６は該帯域測定パケットの受信間隔の平均値やパケットロス数（率）等を測定して、該測定結果の情報を格納した測定結果パケットを各モジュール３８，３６，３４を介して公衆網１４に送出する。送信側ルータ１８は該測定結果パケットを受信し、該測定結果パケットを各モジュール３２，３０，２８を介して帯域測定モジュール４４に供給する。帯域測定モジュール４４は該測定結果パケットに格納されている測定結果情報に基づき必要に応じて測定帯域を変更して測定を繰り返し、最終的に両ルータ１８，２２間の実効帯域を確定する。実効帯域が確定すると帯域測定を終了し、ルータ１８はこの確定した帯域（送出速度つまりパケット送出時間間隔）でルータ２２に対する実パケットの送出を行う。
【００２０】
両ルータ１８，２２の回線監視モジュール４８，５０は帯域測定モジュール４４，４６による帯域測定終了後に連繋して一定時間置きに回線監視動作を実行する。すなわち、送信側ルータ１８の回線監視モジュール４８は前記帯域測定パケットよりもパケットサイズが小さい、もしくはパケット数が少ない、またはパケットサイズが小さくかつパケット数が少ない回線監視パケットを使用して公衆網１４の状態を監視する。この回線監視動作は例えば通常のｐｉｎｇプロトコルを使用して行うことができる。すなわち、回線監視パケットとしてｐｉｎｇコマンドによる所定個数（例えば数個）のＩＣＭＰエコー要求パケットを生成し、実パケット送出の合間に該パケットを各モジュール２８，３０，３２を介して公衆網１４に送出する。受信側ルータ２２は該回線監視パケットを受信し、該回線監視パケットを各モジュール３４，３６，３８を介して回線監視モジュール５０に供給する。回線監視モジュール５０は該回線監視パケットを受けてその応答パケットを生成し、該応答パケットを各モジュール３８，３６，３４を介して公衆網１４に送出する。送信側ルータ１８は該応答パケットを受信し、該パケットを各モジュール３２，３０，２８を介して回線監視モジュール４８に供給する。回線監視モジュール４８は該応答パケットからパケットロス数（率）やラウンドトリップ時間（パケット往復時間）の平均値等の通信品質に関するパラメータ値を測定する。
【００２１】
回線監視モジュール４８はその測定結果から帯域の再測定が必要か否かを判断する。そして、再測定が必要と判断した場合は、帯域測定モジュール４４に対して再測定を要求する。再測定の要求が出されると、実パケットの送出を中断して帯域測定モジュール４４，４６による帯域の再測定が実行される。一方、帯域の再測定が不要と判断した場合は、回線監視モジュール４８は再測定の要求を出さない。その結果、現在の使用帯域（設定帯域）での実パケットの送出が続行される。なお、帯域の再測定が必要か不要かの判断は、該回線監視機能で公衆網１４の所定の状態（例えば公衆網１４の通信品質が所定の状態に変化したこと）を検出して行うことができ、具体的には公衆網１４の通信品質に関するパラメータ値（回線監視パケットによるパケットロス数（率）、ラウンドトリップ時間の平均値等）が所定の閾値を超えたか否かで行うことができる。すなわち、該所定の閾値を超えた場合は再測定が必要と判断し、該所定の閾値を超えていない場合は再測定が不要と判断することができる。
【００２２】
回線監視時の回線監視モジュール４８，５０の動作を図３〜図５を参照して説明する。図３は送信側の回線監視モジュール４８の初期設定動作を示す。この初期設定では相手先情報（受信側ルータ２２のＩＰアドレス）、監視実行間隔（何分置きに実行するか等）、実行内容（１回の監視時に送出する回線監視パケットの送出個数等）を設定する（Ｓ１）。
【００２３】
図４は送信側の回線監視モジュール４８の回線監視動作を示す。相手先に回線監視パケットを送出するごとに（Ｓ１０）、タイムアウト用タイマをスタートさせる（Ｓ１１）。タイムアウト前に応答パケットを受信したときは（Ｓ１２で“Ｙｅｓ”）、その時のラウンドトリップ時間を計測する。また、応答パケットを受信することなく（Ｓ１２で“Ｎｏ”）タイムアウトしたときは（Ｓ１３で“Ｙｅｓ”）パケットロスと判断して、該パケットロス数をカウントする。そして、１回の回線監視動作あたりの応答パケットの状況（パケットロス数（率）、ラウンドトリップ時間の平均値等）から公衆網１４の状態を判断する（Ｓ１４）。その結果、公衆網１４の状態に大きな変化がなく（パケットロス数（率）あるいはラウンドトリップ時間の平均値が所定の閾値を超えていない等）、その結果帯域の再測定が不要と判断されるときは（Ｓ１５で“Ｎｏ”）制御を終了し、現在の使用帯域（実パケットの送出速度）を維持して送信側から受信側への実パケットの送信を続ける。一方、公衆網１４の状態に所定以上の変化があり（パケットロス数（率）あるいはラウンドトリップ時間の平均値が所定の閾値を超えた等）、その結果帯域の再測定が必要と判断されるときは（Ｓ１５で“Ｙｅｓ”）、帯域測定モジュール４４に対し帯域測定を要求する通知を出して（Ｓ１６）制御を終了する。
【００２４】
図５は回線監視時の受信側の回線監視モジュール５０の動作を示す。回線監視パケットを受信すると（Ｓ２１）、送信側にその応答パケットを送出する（Ｓ２２）。例えば回線監視パケットとしてｐｉｎｇコマンドによるＩＣＭＰエコー要求パケットを使用する場合には、そのエコー応答パケットを送出する。
【００２５】
図６は送信側の帯域測定モジュール４４の初期設定動作を示す。この初期設定では相手先情報（受信側ルータ２２のＩＰアドレス）等を設定する（Ｓ３１）。
【００２６】
図７は送信側の帯域測定モジュール４４の帯域測定時の動作を示す。回線監視モジュール４８から帯域測定を要求する通知（図４のＳ１６）を受けると（Ｓ４１）、帯域測定動作を実行する（Ｓ４２）。そして、その測定結果に応じて実パケットの送出速度を再設定する（Ｓ４３）。
【００２７】
図２の構成による一連の帯域測定動作および回線監視動作の手順を図１に示す。初期設定が完了すると、帯域測定が実行される（Ｓ５１）。測定が完了し実効帯域が確定すると帯域測定が休止状態となり（Ｓ５２）、該実効帯域に対応する速度（パケット送出時間間隔）でＬＡＮ１０側からＬＡＮ１２側への実パケットの送出が開始される。その後、予め設定された一定時間を経過すると、回線監視動作が実行される（Ｓ５３）。その結果、帯域の再測定が必要ないと判断された場合は再び休止状態（Ｓ５２）になり、実パケットの送出が続行される。以後同様に一定時間ごとに回線監視動作を実行する（Ｓ５３）。一方、回線監視動作の結果、帯域の再測定が必要と判断されたときは実パケットの送出を中断して帯域の再測定を実行する（Ｓ５１）。
【００２８】
図８は図１の動作によるＬＡＮ１０側からＬＡＮ１２側へのパケット送出速度（送出帯域）の推移を示す。初期設定が完了し、時刻ｔ０で最初の帯域測定が開始される。最初は測定帯域を予め設定された所定値（例えば１０Mbps）に設定して帯域測定パケットをこの速度でＬＡＮ１０側から送出する。そして、ＬＡＮ１２側で受信した帯域測定パケットの受信間隔の平均値やパケットロス数（率）等から帯域に余裕がある（測定帯域が公衆網１４の実効帯域よりも低い）と判断されたときは、測定帯域を所定量上げて再度測定する。この操作を測定帯域を所定量ずつ順次上げて繰り返した結果、或る測定帯域で帯域に余裕がなくなった（該測定帯域が公衆網１４の実効帯域よりも高くなった）と判断されたときは、その直前の測定帯域を公衆網１４の現在の実効帯域と判断してその値に使用帯域を確定し、該帯域で実パケットの送出を開始する（ｔ１）。
【００２９】
その後、一定時間ごとに回線監視を行い、帯域の再測定が必要と判断されると（ｔ２）、実パケットの送信を中断して実効帯域の再測定を行う。この再測定は現在の使用帯域よりも所定量上の帯域から開始する。その結果、帯域に余裕がある場合はさらに測定帯域を所定量ずつ上げて測定を繰り返し、帯域に余裕がなくなったら、その直前の測定帯域を公衆網１４の現在の実効帯域と判断してその値に使用帯域を確定し、該帯域で実パケットの送出を再開する（ｔ３）。一方、現在の使用帯域よりも所定量上の帯域から再測定を開始した結果、帯域に余裕がないと判断される場合は測定帯域を所定量ずつ下げて測定を繰り返し、初めて帯域に余裕が生じたと判断される測定帯域を公衆網１４の現在の実効帯域と判断してその値に使用帯域を確定し、該帯域で実パケットの送出を再開する。なお、頻繁な帯域測定を防止するために、前回の帯域測定から所定時間を経過するまで、帯域の再測定が実行されないようにするのが望ましい。
【００３０】
以上の制御によれば、公衆網１４に対する負荷が大きい帯域測定は必要なときのみ行い、それ以外は公衆網１４に対する負荷が小さい回線監視を一定時間ごとに行うので、一定時間ごとに帯域測定を実行する前記先行技術の方法に比べて帯域測定動作全体として公衆網１４に対する負荷を軽減することができる。
【００３１】
なお、上記実施の形態１ではＬＡＮ１０からＬＡＮ１２へ送信する方向について公衆網１４の実効帯域を測定し、同方向への実パケットの送出速度を制御する場合について説明したが、ＬＡＮ１２からＬＡＮ１０方向についても同様に公衆網１４の実効帯域を測定し、同方向への実パケットの送出速度を制御することもできる。また、上記実施の形態１では回線監視機能を通常のｐｉｎｇプロトコルを使用して実現したがこれに限るものではない。
【００３２】
《実施の形態２》
この発明の実施の形態２を説明する。これは送受信間の通信経路が切り換わったことを条件に帯域測定を実行するようにしたものである。図９はこの実施の形態２における通信系統とルータ内のシステム構成を示す。前記実施の形態１（図２）と共通する部分には同一の符号を用いる。この通信系統はＬＡＮ１０，１２をメイン回線網１４Ａ（メインのパケット通信網）またはバックアップ回線網１４Ｂ（バックアップ用のパケット通信網）を介して相互に接続して構成される。両回線網１４Ａ，１４Ｂは実効速度が常に変化するベストエフォート回線として構成されている。通常はメイン回線網１４Ａが使用され、メイン回線網１４Ａに何らかの異常があった場合にバックアップ回線網１４Ｂに切り換えられる。なお、メイン回線１４Ａとバックアップ回線１４Ｂは必ずしも物理的に別の物である必要はない。
【００３３】
ルータ１８は例えばメイン回線１４Ａがリンクダウンしたことをもってメイン回線１４Ａの異常を検出し、使用回線をメイン回線網１４Ａからバックアップ回線網１４Ｂに切り換えることができる。あるいは、ルータ１８はルータ１８からメイン回線１４Ａを介してルータ２２に送出したキープアライブパケットの応答が途絶えた（ルータ１８に戻ってこなくなった）ことをもってメイン回線１４Ａの異常を検出し、使用回線をメイン回線網１４Ａからバックアップ回線網１４Ｂに切り換えることもできる。
【００３４】
ＬＡＮ１０内の端末１６はルータ１８を介してメイン回線網１４Ａまたはバックアップ回線網１４Ｂに接続される。ＬＡＮ１２内の端末２０はルータ２２を介してメイン回線網１４Ａまたはバックアップ回線網１４Ｂに接続される。ここではＬＡＮ１０を送信側、ＬＡＮ１２を受信側として、メイン回線網１４Ａを使用してデータ送信をしている際に、メイン回線網１４Ａに何らかの異常が生じて通信経路をバックアップ回線網１４Ｂに切り換えた時に、ＬＡＮ１０側からＬＡＮ１２側へ送信をする方向についてバックアップ回線網１４Ｂの実効帯域を測定し、同方向へのルータ１８のデータの送出速度を制御する場合について説明する。
【００３５】
ルータ１８，２２内の構成について説明する。メイン回線網１４Ａの使用時は、端末１６から送出されるパケットはルータ１８のインタフェースモジュール２４、パケット管理モジュール２６、ルーティングモジュール２８、パケット管理モジュール３０Ａ、インタフェースモジュール３２Ａを介してメイン回線網１４Ａへ送出される。該送出されたパケットはルータ２２に受信され、該ルータ２２のインタフェースモジュール３４Ａ、パケット管理モジュール３６Ａ、ルーティングモジュール３８、パケット管理モジュール４０、インタフェースモジュール４２を介して端末２０に供給される。バックアップ回線網１４Ｂの使用時は、端末１６から送出されるパケットはルータ１８のインタフェースモジュール２４、パケット管理モジュール２６、ルーティングモジュール２８、パケット管理モジュール３０Ｂ、インタフェースモジュール３２Ｂを介してバックアップ回線網１４Ｂへ送出される。該送出されたパケットはルータ２２に受信され、該ルータ２２のインタフェースモジュール３４Ｂ、パケット管理モジュール３６Ｂ、ルーティングモジュール３８、パケット管理モジュール４０、インタフェースモジュール４２を介して端末２０に供給される。
【００３６】
両ルータ１８，２２の各帯域測定モジュール４４，４６は帯域測定時に連繋して例えば前記実施の形態１で説明した帯域測定動作を実行する。この帯域測定動作はメイン回線網１４Ａ、バックアップ回線網１４Ｂごとに行うことができる。メイン回線網１４Ａを使用した通信の開始時はメイン回線網１４Ａについて帯域測定を行い、その結果確定した帯域でメイン回線網１４Ａを使用してルータ１８からルータ２２への実パケットの送出を行う。使用回線がメイン回線網１４Ａからバックアップ回線網１４Ｂに切り換えられたときは、バックアップ回線網１４Ｂについて帯域測定を行い、その結果確定した帯域でバックアップ回線網１４Ｂを使用してルータ１８からルータ２２への実パケットの送出を行う。
【００３７】
回線切換監視モジュール５４は、使用回線の切り換え（メイン回線網１４Ａからバックアップ回線網１４Ｂへの切り換えおよびバックアップ回線網１４Ｂからメイン回線網１４Ａへの切り換え）を監視する。回線切換監視モジュール５４による動作を図１０に示す。回線切換監視モジュール５４は回線切換の有無を常時監視し、回線の切り換えがあった時に（Ｓ６０で“Ｙｅｓ”）、帯域測定を要求する通知を帯域測定モジュール４４に出す（Ｓ６１）。
【００３８】
送信側の帯域測定モジュール４４の初期設定動作は前記実施の形態１について示した図６と同じである。また、同帯域測定モジュール４４の帯域測定時の動作は同実施の形態１について示した図７と同じである。すなわち、帯域測定モジュール４４は回線切換監視モジュール５４から帯域測定を要求する通知を受けると（図７のＳ４１）、帯域測定操作を実行して実効帯域を確定し（同Ｓ４２）、この確定した帯域でルータ１８からルータ２２への実パケットの送出を行う（同Ｓ４３）。
【００３９】
図９の構成による帯域測定動作の手順を図１１に示す。初期設定が完了すると、ＬＡＮ１０からメイン回線網１４Ａを経由してＬＡＮ１２に至る回線について帯域測定が実行される（Ｓ７１）。測定が完了し実効帯域が確定すると帯域測定が休止状態となり（Ｓ７２）、該実効帯域に対応する速度でＬＡＮ１０側からメイン回線網１４Ａを経由してＬＡＮ１２側への実パケットの送出が開始される。その後、メイン回線網１４Ａに何らかの異常が発生して使用回線がメイン回線網１４Ａからバックアップ回線網１４Ｂに切り換えられると（Ｓ７３）、回線切換監視モジュール５４が該回線の切換を検知して、ＬＡＮ１０からバックアップ回線網１４Ｂを経由してＬＡＮ１２に至る回線について帯域測定が実行される（Ｓ７１）。測定が完了し実効帯域が確定すると帯域測定が休止状態となり（Ｓ７２）、該実効帯域に対応する速度でＬＡＮ１０側からバックアップ回線網１４Ｂを経由してＬＡＮ１２側への実パケットの送出が開始される。メイン回線網１４Ａが復旧して使用回線がメイン回線網１４Ａからバックアップ回線網１４Ｂに切り換えられたときも（Ｓ７３）同様にしてＬＡＮ１０からメイン回線網１４Ａを経由してＬＡＮ１２に至る回線について帯域測定が実行される（Ｓ７１）。測定が完了し実効帯域が確定すると帯域測定が休止状態となり（Ｓ７２）、該実効帯域に対応する速度でＬＡＮ１０側からメイン回線網１４Ａを経由してＬＡＮ１２側への実パケットの送出が再開される。
【００４０】
図１２は図１１の動作によるＬＡＮ１０側からＬＡＮ１２側へのパケット送出速度（送出帯域）の推移を示す。初期設定が完了し、時刻ｔ１０でメイン回線網１４Ａについて最初の帯域測定が開始される。最初は測定帯域を予め設定された所定値（例えば１０Mbps）に設定して帯域測定パケットをこの速度でＬＡＮ１０側から送出する。そして、ＬＡＮ１２側で受信した帯域測定パケットの受信間隔の平均値やパケットロス数（率）等から帯域に余裕がある（測定帯域がメイン回線網１４Ａの実効帯域よりも低い）と判断されたときは、測定帯域を所定量上げて再度測定する。この操作を測定帯域を順次上げて繰り返した結果、或る測定帯域で帯域に余裕がなくなった（該測定帯域がメイン回線網１４Ａの実効帯域よりも高くなった）と判断されたときは、その直前の測定帯域をメイン回線網１４Ａの現在の実効帯域と判断してその値に使用帯域を確定し、該帯域で実パケットの送出を開始する（ｔ１１）。
【００４１】
その後、メイン回線網１４Ａに何らかの異常が生じ使用回線がバックアップ回線網１４Ｂに切り換えられると（ｔ１２）、バックアップ回線網１４Ｂについて同様に帯域測定が実行され、バックアップ回線網１４Ｂの実効帯域を測定して、該測定された帯域でバックアップ回線網１４Ｂを使用して実パケットの送出を行う（ｔ１３）。その後メイン回線網１４Ａが復旧して使用回線がメイン回線網１４Ａに切り換えられたときも、メイン回線網１４Ａについて再び帯域測定が実行され、メイン回線網１４Ａの実効帯域を測定して、該測定された帯域でメイン回線網１４Ａを使用して実パケットの送出を行う。なお、頻繁な帯域測定を防止するために、前回の帯域測定から所定時間を経過するまで、帯域の再測定が実行されないようにするのが望ましい。
【００４２】
以上の制御によれば、実効帯域が変動する可能性が高いメイン回線網１４Ａとバックアップ回線網１４Ｂとで使用回線が切り換えられたときに帯域測定を行うようにしたので、適時に（実効帯域の変動から大きな遅滞なく）帯域測定を行うことができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態２では送信側ルータ１８内の回線切換監視モジュール５４で使用回線の切り換えを監視したが、これに代えて受信側ルータ２２内の回線切換監視モジュール５６で使用回線の切り換えを監視し、該使用回線の切り換えを受信側ルータ２２に通知し、該通知に基づいて送信側ルータ１８が帯域測定を行うようにすることもできる。また、上記実施の形態２ではＬＡＮ１０からＬＡＮ１２へ送信する方向について回線網１４Ａ，１４Ｂの実効帯域を測定し、同方向への実パケットの送出速度を制御する場合について説明したが、ＬＡＮ１２からＬＡＮ１０へ送信する方向についても同様に回線網１４Ａ，１４Ｂの実効帯域を測定し、同方向への実パケットの送出速度を制御することができる。この場合は、送信側ルータ２２内の回線切換監視モジュール５６または受信側ルータ１８内の回線切換監視モジュール５４で使用回線の切り換えを監視する。
【００４４】
《実施の形態３》
この発明の実施の形態３を説明する。これは送信側の送信キューのパケット滞留量（送信待ちパケット量）が所定の閾値よりも増大したことを条件に帯域測定を実行するようにしたものである。図１３はこの実施の形態３における通信系統とルータ内のシステム構成を示す。通信系統は図２（実施の形態１）と同じである。ルータ１８，２２内の構成は、図２の回線監視モジュール４８，５０を省いた以外は図２と同じである。
【００４５】
両ルータ１８，２２の各帯域測定モジュール４４，４６は帯域測定時に連繋して例えば前記実施の形態１で説明した帯域測定動作を実行する。パケット管理モジュール３０は図１４に示すように動作する。すなわち、パケット管理モジュール３０はその内部の送信キューのパケット滞留量を常時監視する。そして、該パケット滞留量が所定の閾値よりも増大した場合（Ｓ８１で“Ｙｅｓ”）は、現在使用している帯域では不十分なので、帯域測定を要求する通知を帯域測定モジュール４４に出す（Ｓ８２）。
【００４６】
送信側の帯域測定モジュール４４の初期設定動作は前記実施の形態１について示した図６と同じである。また、同帯域測定モジュール４４の帯域測定時の動作は同実施の形態１について示した図７と同じである。すなわち、帯域測定モジュール４４はパケット管理モジュール３０から帯域測定を要求する通知を受けると（図７のＳ４１）、帯域測定操作を実行して実効帯域を確定し（同Ｓ４２）、この確定した帯域でルータ１８からルータ２２への実パケットの送出を行う（同Ｓ４３）。
【００４７】
図１３の構成による帯域測定動作の手順を図１５に示す。初期設定が完了すると、帯域測定が実行される（Ｓ９１）。測定が完了し実効帯域が確定すると帯域測定が休止状態となり（Ｓ９２）、該実効帯域に対応する速度でＬＡＮ１０側からＬＡＮ１２側への実パケットの送出が開始される。その後、パケット管理モジュール３０が送信キューのパケット滞留量を常時監視し、該パケット滞留量が所定の閾値を超えると（Ｓ９３）、帯域測定が実行される（Ｓ９１）。測定が完了し実効帯域が確定すると帯域測定が休止状態となり（Ｓ９２）、該実効帯域に対応する速度でＬＡＮ１０側からＬＡＮ１２側への実パケットの送出が再開される。
【００４８】
図１６は図１５の動作によるＬＡＮ１０側からＬＡＮ１２側へのパケット送出速度（送出帯域）の推移を示す。初期設定が完了し、時刻ｔ２０で最初の帯域測定が開始される。最初は測定帯域を予め設定された所定値（例えば１０Mbps）に設定して帯域測定パケットをこの速度でＬＡＮ１０側から送出する。そして、ＬＡＮ１２側で受信した帯域測定パケットの受信間隔の平均値やパケットロス数（率）等から帯域に余裕があると判断されたときは、測定帯域を所定量上げて再度測定する。この操作を測定帯域を順次上げて繰り返した結果、或る測定帯域で帯域に余裕がなくなったと判断されたときは、その直前の測定帯域を公衆網１４の現在の実効帯域と判断してその値に使用帯域を確定し、該帯域で実パケットの送出を開始する（ｔ２１）。その後、送信キューの滞留量を監視し、該滞留量が所定の閾値を超えると（ｔ２２）、帯域測定動作が再度実行される。その結果、公衆網１４の実効帯域が再度測定され、該測定された帯域で実パケットの送出が再開される（ｔ２３）。なお、頻繁な帯域測定を防止するために、前回の帯域測定から所定時間を経過するまで、帯域の再測定が実行されないようにするのが望ましい。
【００４９】
以上の制御によれば、送信側の送信キューのパケット滞留量が所定の閾値よりも増大したことを条件に帯域測定を実行するようにしたので、適時に（送信待機量の増大から大きな遅滞なく）帯域測定を行うことができる。
【００５０】
なお、実パケットの送出を再開（図１６のｔ２３）した後も送信キューの滞留量の監視を続けることができる。この場合、前記所定の閾値（上限閾値）とは別に、該上限閾値よりも低い所定の下側の閾値（下限閾値）を設定して、送信キューの滞留量が該下限閾値よりも減少したとき（すなわち現在の設定帯域が過剰で、公衆網１４に無用な負荷を掛ける状態に至ったとき）は、実パケットの送出速度を段階的に低下させることができる。これによれば、公衆網１４に無用な負荷を掛けるのが防止される。その後も、送信キューの滞留量に応じて実パケットの送出速度を前回の帯域測定で測定された帯域を上限速度として変更して、送信キューの滞留量が上限閾値と下限閾値の間に収まるようにする。このような制御によれば、送信キューの滞留量に応じて実パケットの送出速度を制御するので、公衆網１４に負担を掛けることなく実パケットの送出速度を制御することができる。その後、実パケットの送出速度を上限速度（前回の帯域測定で測定された帯域）にしても尚送信キューの滞留量が上限閾値を超えたときは（図１５のＳ９３）、帯域の再測定を行う（同Ｓ９１）。
【００５１】
なお、上記実施の形態３ではＬＡＮ１０からＬＡＮ１２へ送信する方向について公衆網１４の実効帯域を測定し、同方向への実パケットの送出速度を制御する場合について説明したが、ＬＡＮ１２からＬＡＮ１０へ送信する方向についても同様に公衆網１４の実効帯域を測定し、同方向への実パケットの送出速度を制御することができる。この場合は、送信側ルータ２２内のパケット管理モジュール３６でその内部の送信キューのパケット滞留量を監視し、該パケット滞留量が所定の閾値よりも増大した場合に帯域測定を要求する通知を帯域測定モジュール４６に出す。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る図２の構成による一連の帯域測定動作および回線監視動作の手順を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１における通信系統とルータ内のシステム構成を示す図である。
【図３】図２における送信側の回線監視モジュール４８の初期設定動作を示すフローチャートである。
【図４】図２における送信側の回線監視モジュール４８の回線監視動作を示すを示すフローチャートである。
【図５】図２における回線監視時の受信側の回線監視モジュール５０の動作を示すフローチャートである。
【図６】図２における送信側の帯域測定モジュール４４の初期設定動作を示すフローチャートである。
【図７】図２における送信側の帯域測定モジュール４４の帯域測定時の動作を示すフローチャートである。
【図８】図１の動作によるＬＡＮ１０側からＬＡＮ１２側への帯域測定パケットの送出速度（測定帯域）の推移および回線監視タイミングを示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２における通信系統とルータ内のシステム構成を示す図である。
【図１０】図９における回線切換監視モジュール５４の動作を示すフローチャートである。
【図１１】図９の構成による帯域測定動作の手順を示す図である。
【図１２】図１１の動作によるＬＡＮ１０側からＬＡＮ１２側への帯域測定パケットの送出速度（測定帯域）の推移を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態３における通信系統とルータ内のシステム構成を示す図である。
【図１４】図１３におけるパケット管理モジュール３０の動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１３の構成による帯域測定動作の手順を示す図である。
【図１６】図１５の動作によるＬＡＮ１０側からＬＡＮ１２側への帯域測定パケットの送出速度（測定帯域）の推移を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０，１２…ＬＡＮ、１４…公衆網（パケット通信網）、１４Ａ…メイン回線網（パケット通信網）、１４Ｂ…バックアップ回線網（パケット通信網）、１６，２０…端末、１８，２２…ルータ（パケット通信網の帯域測定装置、パケットの送出速度制御装置）、４４，４６…帯域測定モジュール、４８，５０…回線監視モジュール、５４，５６…回線切換監視モジュール。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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