(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークを分割して仮想ネットワークであるスライスを生成するとともにスライスに通信リソースを割り当てるネットワーク制御装置であって、
生成済みのスライスに割り当てられた通信リソースの定められた１つ以上の期間における最大利用率の情報を含むリソース情報を、前記ネットワークを構成するネットワーク装置から取得して保持するリソース管理部と、
新たなスライスの生成要求を受けると、要求されたスライスの生成が可能か否かを前記リソース管理部が保持するリソース情報に基づいて判定するリソース制御部と、
を備え、
前記リソース情報は、生成済みの各スライスの要求遅延ごとの、各スライスに割り当てられた通信リソースの定められた期間における最大利用率の情報を含む、
ことを特徴とするネットワーク制御装置。
【請求項２】
受動光ネットワークシステムの親局装置を前記ネットワーク装置とし、
前記リソース管理部が取得するリソース情報は、前記親局装置が前記受動光ネットワークシステムの子局装置に送信許可を与えるタイミングと送信を許可する時間の長さとに基づいて生成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク制御装置。
【請求項３】
受動光ネットワークシステムの親局装置を前記ネットワーク装置とし、
前記リソース管理部が取得するリソース情報は、前記受動光ネットワークシステムの子局装置が保持する送信待機データのデータ量に基づいて生成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク制御装置。
【請求項４】
受動光ネットワークシステムの親局装置を前記ネットワーク装置とし、
前記リソース管理部が取得するリソース情報は、前記受動光ネットワークシステムの子局装置から前記親局装置がユーザデータを受信したフレームに含まれる制御情報に基づいて生成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク制御装置。
【請求項５】
前記ネットワークを構成する中継装置を前記ネットワーク装置とし、
前記リソース管理部が取得するリソース情報は、前記中継装置がユーザデータを受信したフレームに含まれる制御情報に基づいて生成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク制御装置。
【請求項６】
前記リソース制御部は、前記要求されたスライスの生成が可能と判定した場合、スライスを生成し、生成したスライスに通信リソースを割り当てる、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のネットワーク制御装置。
【請求項７】
ネットワークを分割して仮想ネットワークであるスライスを生成するとともにスライスに通信リソースを割り当てるネットワーク制御装置であって、
生成済みのスライスに割り当てられた通信リソースの定められた１つ以上の期間における最大利用率の情報を含むリソース情報を、前記ネットワークを構成するネットワーク装置から取得して保持するリソース管理部と、
新たなスライスの生成要求を受けると、要求されたスライスの生成が可能か否かを前記リソース管理部が保持するリソース情報に基づいて判定するリソース制御部と、
を備え、
前記リソース情報は、通信リソースの定められた期間におけるユーザデータの優先度ごとの最大利用率の情報を含み、
前記リソース制御部は、前記要求されたスライスに割り当てる通信リソースが不足している場合、前記要求されたスライスで送信するユーザデータよりも優先度が低いユーザデータの通信リソースの最大利用率を低下させることで前記要求されたスライスに割り当てる通信リソースが確保できるかを確認し、確保が可能な場合、前記要求されたスライスの生成が可能と判断する、
ことを特徴とするネットワーク制御装置。
【請求項８】
ネットワークを分割して仮想ネットワークであるスライスを生成するとともにスライスに通信リソースを割り当てるネットワーク制御装置が実行する通信リソース割り当て方法であって、
生成済みのスライスに割り当てられた通信リソースの定められた１つ以上の期間における最大利用率の情報を含むリソース情報を、前記ネットワークを構成するネットワーク装置から取得するステップと、
新たなスライスの生成要求を受けると、要求されたスライスの生成が可能か否かを、前記リソース情報に基づいて判定するステップと、
前記要求されたスライスの生成が可能な場合に前記新たなスライスの生成要求で要求されたスライスを生成し、生成したスライスに通信リソースを割り当てるステップと、
を含み、
前記リソース情報は、生成済みの各スライスの要求遅延ごとの、各スライスに割り当てられた通信リソースの定められた期間における最大利用率の情報を含む、
ことを特徴とする通信リソース割り当て方法。
【請求項９】
ネットワークを分割して仮想ネットワークであるスライスを生成するとともにスライスに通信リソースを割り当てるネットワーク制御装置と、
前記ネットワークを構成するネットワーク装置と、
を備え、
前記ネットワーク装置は、
生成済みのスライスに割り当てられた通信リソースの定められた１つ以上の期間における最大利用率の情報を含むリソース情報を生成するリソース情報生成部、
を備え、
前記ネットワーク制御装置は、
前記リソース情報生成部で生成された前記リソース情報を取得して保持するリソース管理部と、
新たなスライスの生成要求を受けると、要求されたスライスの生成が可能か否かを前記リソース管理部が保持するリソース情報に基づいて判定するリソース制御部と、
を備え、
前記リソース情報生成部は、生成済みの各スライスの要求遅延ごとに、各スライスに割り当てられた通信リソースの定められた期間における最大利用率を含む前記リソース情報を生成する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１０】
前記ネットワーク装置は前記ネットワークに含まれる受動光ネットワークシステムの親局装置であり、
前記リソース情報生成部は、前記受動光ネットワークシステムの子局装置に送信許可を与えるタイミングと送信を許可する時間の長さとに基づいて前記リソース情報を生成する、
ことを特徴とする請求項９に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記ネットワーク装置は前記ネットワークに含まれる受動光ネットワークシステムの親局装置であり、
前記リソース情報生成部は、前記受動光ネットワークシステムの子局装置が保持する送信待機データのデータ量に基づいて前記リソース情報を生成する、
ことを特徴とする請求項９に記載の通信システム。
【請求項１２】
前記ネットワーク装置は前記ネットワークに含まれる受動光ネットワークシステムの親局装置または前記ネットワークを構成する中継装置であり、
前記リソース情報生成部は、ユーザデータを受信したフレームに含まれる制御情報に基づいて前記リソース情報を生成する、
ことを特徴とする請求項９に記載の通信システム。
【請求項１３】
前記リソース情報生成部は、通信リソースの定められた期間における最大利用率の前記期間における確率分布を示す情報をさらに含む前記リソース情報を生成する、
ことを特徴とする請求項９から１２のいずれか一つに記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク制御装置、通信リソース割り当て方法および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な形態の通信サービスが普及してきている。これに伴い、通信に対する要求条件が異なる複数のサービス、例えば、高データレートが要求されるモバイルブロードバンドサービス、高信頼性および低遅延が要求されるミッションクリティカルサービス、高密度なデバイスの収容が要求されるセンサ情報収集サービス、など、様々な通信サービスを一つの通信ネットワークに収容して提供する技術の検討が進められている。具体的には、通信ネットワークを論理的に分割して得られる複数の仮想ネットワークのそれぞれに通信サービスを割り当て、各通信サービスでは、割り当てられた仮想ネットワークを使用してデータの送受信を行う技術の検討が進められている。なお、通信ネットワークを論理的に分割して得られる仮想ネットワークはスライスとも呼ばれ、以下の説明ではスライスという表現を用いる。【０００３】
スライスは、通信ネットワークを形成する各装置を制御するコントローラによって管理される。スライスを管理するコントローラは、通信ネットワークを形成する各装置が利用可能な通信リソースから、各スライスに割り当てられた通信サービスが必要とする通信リソースを装置ごとに確保してスライスに割り当てる。【０００４】
要求される通信サービスを実現するために必要な通信リソースをスライスに割り当てるために、各装置が保有する通信リソースの情報を正確に、かつ効率よく収集して管理する技術が検討されている（例えば、特許文献１参照）。【０００５】
特許文献１に記載の発明では、物理ネットワークを監視する網監視装置が、物理ネットワークを構成する各装置が保有する通信リソースの情報および各装置間の接続情報をテーブル形式で保持し、スライスの割当要求があると、テーブルを参照して操作者に必要な情報を提供し、操作者がスライス設定のために行った操作結果に従い、スライスが生成される通信経路の途中に存在する各装置が保有する通信リソースの情報および各装置間の接続情報を更新する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１１６１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の発明では、新たにスライスの割当要求があると、網監視装置は、物理ネットワークを構成する各装置に割り当てた通信リソース情報を参照して、利用可能な通信リソースの判定を行う。しかしながら、特許文献１に記載の網監視装置は、割り当て済みのスライスにおける通信リソースの実際の使用量を把握することができない。そのため、スライスを割り当てるサービスが要求する性能を満たすことができない通信リソースを割り当てる、または、過剰な通信リソースの割り当てを行いネットワーク全体の利用効率の低下を招く、といった問題が発生することがある。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ネットワークの利用効率が必要以上に低下するのを防止しつつ、サービスが要求する性能を満たすことが可能な通信リソースをスライスに割り当てることが可能なネットワーク制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ネットワークを分割して仮想ネットワークであるスライスを生成するとともにスライスに通信リソースを割り当てるネットワーク制御装置であって、生成済みのスライスに割り当てられた通信リソースの定められた１つ以上の期間における最大利用率の情報を含むリソース情報を、ネットワークを構成するネットワーク装置から取得して保持するリソース管理部を備える。また、ネットワーク制御装置は、新たなスライスの生成要求を受けると、要求されたスライスの生成が可能か否かをリソース管理部が保持するリソース情報に基づいて判定するリソース制御部を備える。リソース情報は、生成済みの各スライスの要求遅延ごとの、各スライスに割り当てられた通信リソースの定められた期間における最大利用率の情報を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかるネットワーク制御装置は、ネットワークの利用効率が必要以上に低下するのを防止しつつ、サービスが要求する性能を満たすことが可能な通信リソースをスライスに割り当てることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる通信システムの一例を示す図
【図２】実施の形態１にかかるＯＬＴおよびコントローラの機能ブロック構成の一例を示す図
【図３】実施の形態１にかかるコントローラのリソース管理部が保持するリソース情報の一例を示す図
【図４】ユーザデータの送信動作の一例を説明するための図
【図５】実施の形態１にかかるＯＬＴのリソース情報生成部の動作を説明するための図
【図６】実施の形態１にかかるＯＬＴのリソース情報生成部がリソース情報を生成する動作を説明するための図
【図７】実施の形態１にかかるＯＬＴのリソース情報生成部がリソース情報を生成する動作を説明するための図
【図８】実施の形態１にかかるＯＬＴのリソース情報生成部が生成するリソース情報の一例を示す図
【図９】実施の形態１にかかるＯＬＴのリソース情報生成部の動作の一例を示すフローチャート
【図１０】実施の形態１にかかるコントローラの動作の一例を示すフローチャート
【図１１】実施の形態２にかかるＯＬＴのリソース情報生成部が生成するリソース情報の一例を示す図
【図１２】実施の形態３にかかるＯＬＴのリソース情報生成部が生成するリソース情報の第１の例を示す図
【図１３】実施の形態３にかかるＯＬＴのリソース情報生成部が生成するリソース情報の第２の例を示す図
【図１４】実施の形態１〜３にかかるコントローラを実現するハードウェアの一例を示す図
【図１５】実施の形態１〜３にかかるＯＬＴを実現するハードウェアの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態にかかるネットワーク制御装置、通信リソース割り当て方法および通信システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる通信システムの一例を示す図である。本実施の形態にかかる通信システム２００は、受動光ネットワークシステムであるＰＯＮ（Passive  Optical  Network）システム１００と、レイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ：Layer  2  Switch）３−１〜３−ｍと、ネットワーク制御装置であるコントローラ４と、オーケストレータ５とを含んで構成される。なお、通信システム２００はＰＯＮシステム１００を複数含むが、図１では記載を省略している。また、以下の説明では、レイヤ２スイッチ３−１〜３−ｍに共通の事項の説明など、これらを区別する必要が無い場合、レイヤ２スイッチ３−１〜３−ｍをまとめてレイヤ２スイッチ３と記載する。
【００１４】
ＰＯＮシステム１００は、親局装置であるＯＬＴ（Optical  Line  Terminal）１と、子局装置であるＯＮＵ（Optical  Network  Unit）２−１〜２−ｎとで構成される。なお、以下の説明では、ＯＮＵ２−１〜２−ｎに共通の事項の説明など、これらを区別する必要が無い場合、ＯＮＵ２−１〜２−ｎをまとめてＯＮＵ２と記載する。
【００１５】
ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２−１〜２−ｎと光ファイバを介して接続される。図１に示す例では、ＯＬＴ１に接続された１本の光ファイバを受動素子にて分岐してＯＮＵ２−１〜２−ｎを接続している。また、ＯＬＴ１は、レイヤ２スイッチ３−１〜３−ｍと、コントローラ４とに接続される。ＯＬＴ１に接続されるＯＮＵ２およびレイヤ２スイッチ３の数は図１に示した内容に限定されない。ＯＬＴ１に接続されるＯＮＵ２が１台の場合もある。ＯＬＴ１に接続されるレイヤ２スイッチ３が１台の場合もある。
【００１６】
ＯＮＵ２−１にはセンサ６が接続され、ＯＮＵ２−ｎには基地局７が接続される。基地局７は、例えば移動通信システムの基地局である。なお、センサ６および基地局７はＯＮＵ２に接続される機器の例であり、ＯＮＵ２に接続される機器はこれらに限定されない。また、図１ではＯＮＵ２−１にセンサ６が直接接続される構成例としているが、例えば、ＯＮＵ２−１に無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）のアクセスポイントを接続し、このアクセスポイントにセンサ６が接続される構成でもよい。ＯＮＵ２−１に接続されるセンサ６は複数であってもよい。同様に、ＯＮＵ２−ｎに接続される基地局７は複数であってもよい。また、各ＯＮＵ２には複数種類の機器が接続されてもよい。
【００１７】
レイヤ２スイッチ３は、複数のＯＬＴ１と接続され、各ＯＬＴ１からの通信トラヒックを集約し、コアネットワークへ転送する。また、レイヤ２スイッチ３は、コアネットワークからの通信トラヒックの宛先を識別し、宛先の機器が接続されているＯＮＵ２を収容しているＯＬＴ１へ転送する。
【００１８】
コントローラ４は、ＯＬＴ１および各レイヤ２スイッチ３と接続され、ＰＯＮシステム１００を構成するＯＬＴ１および各ＯＮＵ２と、各レイヤ２スイッチ３とを制御する。なお、本実施の形態では、コントローラ４と各ＯＮＵ２は直接接続されておらず、コントローラ４はＯＬＴ１を介して各ＯＮＵ２の制御を行うことを想定しているが、コントローラ４と各ＯＮＵ２が直接接続され、コントローラ４は各ＯＮＵ２を直接制御してもよい。また、コントローラ４は、レイヤ２スイッチ３を介してＯＬＴ１および各ＯＮＵ２を制御してもよい。この場合、レイヤ２スイッチ３は、コントローラ４からの制御用の通信トラヒックをユーザデータトラヒックと重畳してＯＬＴ１へ転送する処理と、ＯＬＴ１からの制御用の通信トラヒックをユーザデータトラヒックから分離してコントローラ４へ転送する処理を行う。
【００１９】
コントローラ４は、制御対象機器、すなわち、通信システム２００を構成する各通信装置、具体的には、ＯＬＴ１、ＯＮＵ２およびレイヤ２スイッチ３から通信リソースの利用状況に関する情報を収集する。また、コントローラ４は、オーケストレータ５からスライスの生成要求があると、要求を満たすスライスの生成が可能か否かを通信リソースの利用状況に基づいて判断し、生成が可能であれば、スライスの生成と、スライスへの通信リソースの割り当てとを行う。ここでの通信リソースの割り当てとは、生成したスライスでの通信で使用される通信リソースを確保する処理を意味する。確保された通信リソースは、ＯＬＴ１によって各ＯＮＵ２に割り当てられ、ＯＮＵ２によるユーザデータの送信で使用される。なお、以下の説明では、通信システム２００を構成する各通信装置をネットワーク装置と称する場合がある。また、以下の説明では、便宜上、「通信リソース」および「帯域」という表現を用いるが、これらは同じ意味である。
【００２０】
オーケストレータ５は、外部のアプリケーションまたはサービス需要者からの指示に従い、サービスの提供に必要な新たなスライスの生成要求をコントローラ４に対して行う。説明の便宜上、以下の説明では、オーケストレータ５による新たなスライスの生成要求を「通信リソース要求」と記載する。
【００２１】
なお、コントローラ４と各ネットワーク装置とを接続する物理的なネットワークは、制御用の通信トラヒックを伝送するための専用のネットワークであってもよいし、ユーザデータの伝送も行う共有のネットワークであってもよい。また、通信システム２００を構成するネットワーク装置は、図１に示すＯＬＴ１、ＯＮＵ２およびレイヤ２スイッチ３に限らず、ルータ装置であってもよい。
【００２２】
図２は、実施の形態１にかかるＯＬＴ１およびコントローラ４の機能ブロック構成の一例を示す図である。
【００２３】
図２に示すように、ＯＬＴ１は、フレーム送信部１１、フレーム受信部１２、ＧＲＡＮＴ生成部１３、ＲＥＰＯＲＴ解析部１４、トラヒックモニタ部１５、リソース情報生成部１６および帯域制御部１７を備える。コントローラ４は、リソース管理部４１およびリソース制御部４２を備える。なお、図２において、破線の矢印はユーザデータの流れを表し、実線の矢印は制御に使用するデータである制御データの流れを表す。また、図２では記載を省略しているが、図１に示すように、コントローラ４には、ＯＬＴ１の他にレイヤ２スイッチ３が接続される。また、通信システム２００が複数のＰＯＮシステム１００を含む構成の場合、コントローラ４には複数のＯＬＴ１が接続される。
【００２４】
ＯＬＴ１において、フレーム送信部１１は、コアネットワーク側から入力される下り方向のユーザデータとＧＲＡＮＴ生成部１３から入力されるＰＯＮシステム１００の制御データとを集約し、宛先のＯＮＵ２に対して転送する機能を具備する。
【００２５】
フレーム受信部１２は、ＯＮＵ２から入力される上り方向のユーザデータとＰＯＮシステム１００の制御データとを分離し、ユーザデータをコアネットワークへ転送するとともに制御データをＲＥＰＯＲＴ解析部１４へ転送する機能を具備する。
【００２６】
ＧＲＡＮＴ生成部１３は、ＯＮＵ２に対して送信許可を与えるタイミングと送信を許可する時間の長さとを算出し、ＰＯＮシステム１００の制御データとしてフレーム送信部１１へ出力する機能を具備する。
【００２７】
ＲＥＰＯＲＴ解析部１４は、フレーム受信部１２がＯＮＵ２から受信した制御データを解析して、各ＯＮＵ２がＯＬＴ１への送信のために保持しているデータのデータ量の情報を取得し、ＯＮＵ２ごとにデータ送信用帯域の必要量を算出する機能を具備する。
【００２８】
トラヒックモニタ部１５は、コアネットワークへ転送されるユーザデータのフレーム数、バイト数などを観測する機能を具備する。
【００２９】
リソース情報生成部１６は、ＧＲＡＮＴ生成部１３、ＲＥＰＯＲＴ解析部１４およびトラヒックモニタ部１５から入力される各情報の一部または全てに基づいて、各種通信サービスにおける要求遅延ごとの帯域利用率を算出する機能を具備する。要求遅延とは、通信サービスにおいてユーザデータを伝送する際に許容される最大の遅延時間である。例えば、要求遅延が１ｍｓの通信サービスの場合、この通信サービスで使用されるスライスを実現する各ネットワーク装置は、ユーザデータの伝送遅延時間が１ｍｓ以下となるようにユーザデータの中継処理を行う。リソース情報生成部１６は、算出した帯域利用率をリソース情報としてコントローラ４のリソース管理部４１へ送信する。
【００３０】
帯域制御部１７は、ＲＥＰＯＲＴ解析部１４が算出したＯＮＵ２ごとのデータ送信用帯域の必要量に基づいて、コントローラ４のリソース制御部４２により割り当てられた通信リソースを各ＯＮＵ２にどのように使用させるかを決定し、決定結果をＧＲＡＮＴ生成部１３に通知する。
【００３１】
コントローラ４において、リソース管理部４１は、ＯＬＴ１のリソース情報生成部１６から入力されるリソース情報を受け取って保持する。
【００３２】
リソース制御部４２は、オーケストレータ５から新たなスライスの生成要求、すなわち、通信リソース要求を受けた場合、リソース管理部４１が保持するリソース情報に基づいて、要求を満たすスライスの生成が可能か否かの判定処理と、スライスの生成が可能な場合にスライスに割り当てる通信リソースの決定処理とを行う。
【００３３】
図３は、実施の形態１にかかるコントローラ４のリソース管理部４１が保持するリソース情報の一例を示す図である。リソース管理部４１が保持するリソース情報は、通信サービスが利用する通信経路であるパスを示すパス情報と、スライスが割り当てられた通信サービスの要求遅延を示す遅延情報と、通信サービスに割り当てられた帯域の利用率を示す帯域利用率情報とを含む。
【００３４】
本実施の形態では、各ネットワーク装置がユーザデータの伝送遅延量を制御できることを想定している。図３では、伝送遅延量が１ｍｓの通信では５０％の帯域を利用し、伝送遅延量が４ｍｓの通信でも５０％の帯域を利用している場合のリソース情報の例を示している。リソース情報は、帯域利用率の代わりに、ビット／秒で表されるデータレートを含む構成であってもよい。また、リソース情報は、帯域利用率の代わりに、利用可能な帯域量を含む構成であってもよい。なお、説明を簡単化するため、図３では、ＯＮＵ２−１からレイヤ２スイッチ３−１へのパスについての要求遅延ごとの帯域利用率のみをリソース情報として記載しているが、実際には、リソース情報は、他のパス、例えば、ＯＮＵ２−１からレイヤ２スイッチ３−ｍへのパス、ＯＮＵ２−２からレイヤ２スイッチ３−１へのパスなど、通信システム２００内の全てのパスについての要求遅延ごとの帯域利用率を含む。
【００３５】
コントローラ４は、オーケストレータ５から通信リソース要求を受信した場合、要求されたスライスの設定が可能か否かを判断し、設定が可能な場合はスライスの設定および設定したスライスへの通信リソースの割り当てを行う。具体的には、通信リソース要求を受信した場合、リソース制御部４２が、スライスを設定する装置間で利用可能な通信リソース量を、リソース管理部４１が保持するリソース情報に基づいて算出する。そして、リソース制御部４２は、利用可能な通信リソース量が要求された通信リソース量以上の場合、スライスの設定と、スライスへの通信リソースの割り当てとを行う。
【００３６】
次に、ＯＮＵ２によるユーザデータの送信動作の例について、図４を用いて説明する。図４は、ユーザデータの送信動作の一例を説明するための図である。図４において横軸は時間を示す。
【００３７】
図４では、時刻ｔにパケット(1)〜(3)のパケット列２０３がＯＮＵ２に入力されることを表している。また、パケット列２０３が入力された後は、パケット(1)２０６およびこれに続くパケット(1)が間欠的にＯＮＵ２に入力されることを表している。図４に記載の複数のパケット(1)は、同じ種類のパケットであり、同じスライスで送信される。パケット(2)および(3)はパケット(1)とは異なる種類のパケットである。パケット(1)、(2)および(3)はそれぞれ異なるスライスで送信される。パケット(1)〜(3)の要求遅延は１ｍｓであるものとする。
【００３８】
図４において、２０２はＯＬＴ１のＧＲＡＮＴ生成部１３がＯＮＵ２へ送信許可を与える時間スロットを示す。数字の１〜４は時間スロットの番号を示す。図４に示す例では各時間スロットの長さを２５０ｍｓとし、１ｍｓ周期でＯＮＵ２に対して送信許可が与えられる。１ｍｓの周期でＯＮＵ２に対して送信許可を与える場合、１周期を構成する時間スロットに空きがあれば、ＯＮＵ２に入力するパケットの伝送遅延は１ｍｓ以下となり、要求遅延を満たすことができる。以下の説明では、ＯＬＴ１がＯＮＵ２に送信許可を与える周期を帯域更新周期と呼ぶ。帯域更新周期は各スライスの要求遅延に基づいてスライスごとに設定される。例えば、要求遅延が１ｍｓのスライスの帯域更新周期は１ｍｓに設定され、要求遅延が２ｍｓのスライスの帯域更新周期は２ｍｓに設定される。なお、図４では説明を簡単化するために時間スロットの長さを固定としたが、帯域更新周期ごとに動的に時間スロットの長さが変更されてもよい。また、１つの帯域更新周期に含まれる時間スロットの数が変更されてもよい。
【００３９】
図４において、２０１はＯＮＵ２からＯＬＴ１へ送信されるユーザデータ（パケット）の送信タイミングを示す。帯域更新周期２０４ではパケット(1)、(2)および(3)が先頭から３つの時間スロット（番号が１〜３の時間スロット）でＯＬＴ１へ送信される。次の帯域更新周期２０５ではパケット(1)２０６が先頭の時間スロットでＯＬＴ１へ送信される。その後の６つの帯域更新周期ではパケット(1)が合計４回送信される。その他のパケットの送信は行われない。この場合、図４に示す８つの帯域更新周期、すなわち、８ｍｓの期間では、ＯＮＵ２とＯＬＴ１との間の帯域利用率は平均で２５％となる。
【００４０】
ここで、仮に、時刻ｔのタイミングで、要求遅延が１ｍｓのパケット(4)および(5)がさらに入力されたとする。この場合、一方のパケット、例えばパケット(4)は帯域更新周期２０４の空きスロット（先頭から４番目の時間スロット）でＯＬＴ１へ送信することが可能である。しかし、残りのパケット(5)は帯域更新周期２０４で送信することができず、次の帯域更新周期２０５での送信になってしまう。つまり、パケット(5)については要求遅延の１ｍｓを満たすことができず、要求を満たす通信を実現できない。
【００４１】
図４に示す内容でユーザデータが送信される場合、特許文献１に記載の網監視装置などの従来のネットワーク制御装置は、要求遅延が１ｍｓの通信に２５％の帯域を割り当てており、残りの通信リソースとして７５％の帯域が使用可能と判断する。つまり、帯域の利用率の平均値から、使用可能な帯域の値を判断する。しかし、図４に示す例の場合、帯域利用率の平均値は２５％であっても、帯域更新周期２０４では一つのスロットしか空いておらず、要求遅延の１ｍｓを満たせる通信リソースの残量は２５％となっている。
【００４２】
このように、間欠的にピークが訪れるトラヒックに対して、従来のネットワーク制御装置では、通信リソースの使用量の把握が十分ではなく、新たに通信リソース要求を受けた場合に、実際は要求を満たすことが困難な状態であってもスライス生成が可能と判断してスライスを生成することになる。
【００４３】
これに対し、本実施の形態にかかる通信システム２００では、ＯＬＴ１のリソース情報生成部１６が、図５に示すように、サイズの異なる複数のウインドウそれぞれにおける通信リソースの利用率を求め、各ウインドウにおける通信リソースの利用率を示すリソース情報を生成してコントローラ４へ送信する。そして、コントローラ４が、各ウインドウにおける通信リソースの利用率に基づいて、要求を満たすスライスの生成が可能か否かを判定する。このようにすることで、図４に示す例のように通信リソースの使用量のピークが間欠的に訪れる場合であっても、要求を満たすスライスの生成の可否を精度よく判定することが可能となる。図５は、実施の形態１にかかるＯＬＴ１のリソース情報生成部１６の動作を説明するための図である。リソース情報生成部１６は、ＯＮＵ２が送信するユーザデータに割り当てられたスロットの情報を、ＧＲＡＮＴ生成部１３から取得し、図５に示すように、サイズの異なる各ウインドウでの帯域利用率を求める。各ウインドウのサイズすなわち時間幅は、設定された各スライスの要求遅延に等しい。図５に示す例では、リソース情報生成部１６は、サイズが１ｍｓの各ウインドウにおける帯域利用率と、サイズが４ｍｓの各ウインドウにおける帯域利用率とを求めている。なお、要求遅延が１ｍｓおよび４ｍｓ以外のスライス、例えば要求遅延が８ｍｓのスライスが存在する場合、リソース情報生成部１６は、サイズが８ｍｓの各ウインドウにおける帯域利用率も求める。
【００４４】
リソース情報生成部１６が上記の各ウインドウにおける帯域利用率を求める際にＧＲＡＮＴ生成部１３から収集する情報は、ＯＮＵ２に送信許可を与えるタイミング、送信を許可する時間の長さなど、ＯＮＵ２に割り当てる帯域の情報である。通常、ＰＯＮシステムでは、ＤＢＡ（Dynamic  Bandwidth  Allocation）と呼ばれる帯域割当アルゴリズムで周期的に、すなわち、帯域更新周期ごとに、ＯＮＵに対して送信許可を与えており、上記のウインドウは帯域更新周期と同期する。なお、帯域更新周期は、スライスごとの要求遅延に基づいて、各スライスに個別に設定される。リソース情報生成部１６は、ＧＲＡＮＴ生成部１３から上記の情報をＯＮＵ２ごとに収集してもよいし、論理リンクＩＤ（ＬＬＩＤ：Logical  Link  IDentifier）ごとに収集してもよい。また、本実施の形態ではＩＥＥＥ（Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers）８０２．３で規定されたＥ−ＰＯＮシステムを想定して説明を行うが、ＩＴＵ−Ｔ（International  Telecommunication  Union  Telecommunication  standardization  sector）で規定されたＰＯＮシステムでもよい。
【００４５】
リソース情報生成部１６は、各ウインドウにおける帯域利用率をもとに、図６および図７のように、各要求遅延のウインドウそれぞれについて、帯域の最大利用率（Ｍａｘ）と、帯域の最小利用率（Ｍｉｎ）と、帯域の平均利用率（Ａｖｇ）とを求める。そして、リソース情報生成部１６は、これらの情報をもとに、図８に示すような、各パスの要求遅延ごとの帯域利用率の情報を生成し、リソース情報としてコントローラ４へ送信する。図６および図７は、実施の形態１にかかるＯＬＴ１のリソース情報生成部１６がリソース情報を生成する動作を説明するための図である。図８は、実施の形態１にかかるＯＬＴ１のリソース情報生成部１６が生成するリソース情報の一例を示す図である。リソース情報は、少なくとも最大利用率を含んでいればよく、最小利用率および平均利用率については含まなくてもよい。
【００４６】
図５に示す例の場合、要求遅延が１ｍｓの通信における帯域利用率は７５％となり、要求遅延が４ｍｓの通信における帯域利用率は３１．２５％となる。すなわち、図５および図６に示す例の場合、要求遅延が１ｍｓのウインドウにおける最大利用率が７５％であるため、リソース情報生成部１６は、図８に示すように、リソース情報の要求遅延１ｍｓの帯域利用率を７５％とする。また、図５および図７に示す例の場合、要求遅延が４ｍｓのウインドウにおける最大利用率が３１．２５％であるため、リソース情報生成部１６は、図８に示すように、リソース情報の要求遅延４ｍｓの帯域利用率を３１．２５％とする。最大利用率を帯域利用率として判定処理を行いスライスの生成および帯域の割り当てを実施することにより、要求を継続的に満たす通信を実現できる。
【００４７】
なお、図５〜図７に示す例では、リソース情報生成部１６は、過去の８ｍｓの期間を対象として最大利用率、最小利用率および平均利用率を求めているが、これらの利用率を求める期間の長さは８ｍｓ以上としてもよい。その場合、期間の長さは要求遅延の最大値４ｍｓの整数倍とするのが望ましい。また、最大利用率、最小利用率および平均利用率を求める期間の長さは、要求遅延の値ごとに異なっていてもよい。例えば、要求遅延１ｍｓに対応するウインドウにおける最大利用率、最小利用率および平均利用率を求める期間を過去の５ｍｓとし、要求遅延４ｍｓに対応するウインドウにおける最大利用率、最小利用率および平均利用率を求める期間を過去の８ｍｓとしてもよい。
【００４８】
ＯＬＴ１のリソース情報生成部１６が図８に示す内容のリソース情報を生成してコントローラ４へ送信した場合、コントローラ４のリソース制御部４２は、リソース情報に基づいて、１ｍｓの要求遅延を満たすことができる通信リソースの利用可能量が２５％、４ｍｓの要求遅延を満たすことができる通信リソースの利用可能量が６８．７５％と判断する。そのため、リソース制御部４２は、要求遅延が１ｍｓの新たな通信リソース要求をオーケストレータ５から受けた際、２５％を超える通信リソースが要求された場合は通信リソースの割り当てが不可能、すなわち、スライス生成が不可能と判断することができる。このように、本実施の形態にかかるコントローラ４は、図４に示す例のように間欠的にピークが訪れるトラヒックが存在する場合であっても、要求を満たすスライスの生成の可否を精度よく判定してスライスの生成および通信リソースの割り当てを行うことができる。
【００４９】
ＯＬＴ１のリソース情報生成部１６は、定められた周期で、例えば、１ｍｓ周期で、リソース情報を繰り返し生成し、コントローラ４へ送信する。
【００５０】
なお、ＯＬＴ１のリソース情報生成部１６は、ＧＲＡＮＴ生成部１３が出力する情報の代わりに、ＲＥＰＯＲＴ解析部１４が出力する情報またはトラヒックモニタ部１５が出力する情報を用いて、図８に示すリソース情報を生成してもよい。ＲＥＰＯＲＴ解析部１４が出力する情報またはトラヒックモニタ部１５が出力する情報を用いてリソース情報生成部１６がリソース情報を生成する方法については、実施の形態２以降で説明する。
【００５１】
図９は、実施の形態１にかかるＯＬＴ１のリソース情報生成部１６の動作の一例を示すフローチャートである。リソース情報生成部１６は、図９に示すフローチャートに従った動作を定められた周期で実行してリソース情報を生成する。
【００５２】
リソース情報生成部１６は、まず、ウインドウごとの帯域利用率を算出し（ステップＳ１１）、定められた期間における最大利用率、最小利用率および平均利用率を算出する（ステップＳ１２）。次に、リソース情報生成部１６は、算出した最大利用率、最小利用率および平均利用率に基づいてリソース情報を生成し、コントローラ４へ送信する（ステップＳ１３）。
【００５３】
また、図１０は、実施の形態１にかかるコントローラ４の動作の一例を示すフローチャートである。コントローラ４は、図１０に示すフローチャートに従って動作し、スライスの生成およびスライスへの通信リソースの割り当てを行う。
【００５４】
コントローラ４において、リソース管理部４１は、ＯＬＴ１のリソース情報生成部１６が生成したリソース情報を受信したか否かを確認する（ステップＳ２１）。リソース情報を受信した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、リソース管理部４１は、保持しているリソース情報を更新、すなわち、今回受信したリソース情報の送信元のＯＬＴ１から過去に受信して記憶しておいたリソース情報を破棄し、今回受信したリソース情報を記憶する（ステップＳ２２）。リソース情報を受信しない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、リソース管理部４１は、ステップＳ２２の処理を行わない。
【００５５】
リソース管理部４１がステップＳ２２の処理を実行するか、ステップＳ２１での判定が「Ｎｏ」の場合、リソース制御部４２は、通信リソース要求をオーケストレータ５から受信したか否かを確認する（ステップＳ２３）。通信リソース要求を受信した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、リソース制御部４２は、リソース管理部４１が保持しているリソース情報に基づいて、通信リソース要求で要求されたスライスの生成が可能か否かを確認する（ステップＳ２４）。スライスの生成が可能な場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、リソース制御部４２は、要求されたスライスを生成するとともに、生成したスライスに通信リソースを割り当てる（ステップＳ２５）。ステップＳ２５の処理が終了した後はステップＳ２１に戻る。
【００５６】
通信リソース要求を受信しない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、および、通信リソース要求を受信したがスライスを生成できない場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、コントローラ４の動作はステップＳ２１に戻る。なお、ステップＳ２４でスライスを生成できないと判断した場合、コントローラ４は要求を満たすスライスを生成できないことをオーケストレータ５に通知するなどしてもよい。
【００５７】
以上説明したように、本実施の形態にかかる通信システム２００において、ＰＯＮシステム１００のＯＬＴ１は、定められた期間に含まれる、サイズの異なる複数のウインドウそれぞれにおける通信リソースの利用率を算出し、算出した利用率の中の最大値を含むリソース情報をコントローラ４に通知する。コントローラ４は、スライスの生成を要求する通信リソース要求を受けた場合、サイズの異なる複数のウインドウそれぞれにおける通信リソースの利用率の最大値に基づいて、要求されたスライスの生成が可能か否かを判定する。本実施の形態によれば、コントローラ４は、各ネットワーク装置で利用可能な通信リソースを正確に把握することができる。よって、コントローラ４は、必要最小限の通信リソースを各スライスに割り当て、ネットワークの利用効率が必要以上に低下するのを防止しつつ、要求性能を満たすことが可能な通信リソースをスライスに割り当てることが可能となる。
【００５８】
また、コントローラ４は、ＯＮＵ２に送信許可を与えるタイミング、送信を許可する時間の長さなど、ＯＬＴ１がＯＮＵ２に割り当てる帯域の情報を参照し、ＯＮＵ２からＯＬＴ１へ送信される信号の量を把握することにより、ＰＯＮの制御で使用する帯域、および、ＯＬＴ１がＯＮＵ２からの信号を受信するために必要なオーバーヘッドの帯域を推定することが可能になる。これにより、コントローラ４は、ＰＯＮの制御オーバーヘッドを除いた正味の利用可能帯域を算出できるという効果も得られる。
【００５９】
また、本実施の形態では、ＯＬＴ１は、ウインドウごとの最大利用率を算出し、リソース情報としてコントローラ４に通知することとしたが、ある利用率が発生する確率分布を生成し、確率分布をリソース情報として通知してもよい。この場合、コントローラ４は、非常に低い確率で発生した最大利用率を除くなど、通信リソースの割り当ての際に要求達成確率を考慮した割り当てを行い、ネットワーク全体の利用効率を向上させることが可能となる。
【００６０】
また、本実施の形態では、ＯＬＴ１は、ウインドウごとの最大利用率を算出し、リソース情報としてコントローラ４に通知することとしたが、平均利用率も通知し、コントローラ４は、平均利用率を用いて、通信リソースの割り当てを修正してもよい。これにより、ネットワーク使用料により料金が変化する従量課金のネットワークサービス利用者の費用面の負荷を軽減できるとともに、ネットワーク全体の利用効率を向上させることが可能となる。
【００６１】
なお、本実施の形態では、ＯＬＴ１がリソース情報生成部１６を備え、リソース情報生成部１６が生成したリソース情報をコントローラ４へ送信することとしたが、コントローラ４においてリソース情報を生成してもよい。すなわち、ＯＬＴ１は、リソース情報生成部１６がリソース情報を生成する際に使用する情報をコントローラ４へ送信し、コントローラ４は、ＯＬＴ１から受信した情報に基づいて、ＯＬＴ１のリソース情報生成部１６と同様の処理を行ってリソース情報を生成してもよい。
【００６２】
実施の形態２．
つづいて、実施の形態２について説明する。実施の形態２にかかる通信システム構成は実施の形態１と同様である（図１参照）。そのため、本実施の形態でも図１を用いて説明を行う。また、通信システム２００を構成するＯＬＴ１およびコントローラ４の機能ブロック構成も実施の形態１と同様である（図２参照）。そのため、本実施の形態でも図２を用いて説明を行う。なお、本実施の形態では、実施の形態１と共通の部分については説明を省略する。
【００６３】
上述したように、実施の形態１にかかるＯＬＴ１のリソース情報生成部１６では、ＧＲＡＮＴ生成部１３から出力される情報を用いてウインドウごとの帯域の最大利用率を算出し、リソース情報としてコントローラ４へ送信した。これに対して、実施の形態２にかかるＯＬＴ１のリソース情報生成部１６は、ＲＥＰＯＲＴ解析部１４から出力される情報を用いて、実施の形態１で説明したウインドウごとの帯域利用率を算出し、さらに、帯域の最大利用率を求める。
【００６４】
ＯＬＴ１のＲＥＰＯＲＴ解析部１４は、各ＯＮＵ２から送信されてくる制御データ（ＲＥＰＯＲＴ）の解析を行う。ここでの制御データはＲＥＰＯＲＴフレームである。ＲＥＰＯＲＴフレームにはＯＮＵ２の送信待機データの量を示す情報が含まれており、また、送信待機データの優先度、データの種別など、ＯＮＵ２から送信されるデータに関する情報が含まれる。ＲＥＰＯＲＴ解析部１４は、ＯＮＵ２から送信されるデータに関する情報をＲＥＰＯＲＴフレームから抽出してリソース情報生成部１６に出力する。
【００６５】
実施の形態２にかかるリソース情報生成部１６は、実施の形態１と同様に、ウインドウを設け、ＲＥＰＯＲＴ解析部１４から入力される情報に基づいて、各ウインドウにおける送信待機データのデータ量（以下、送信待機データ量とする）を算出する。
【００６６】
本実施の形態では、ＯＮＵ２がユーザデータの優先度に応じてバッファを持ち、優先度が異なるそれぞれのバッファの送信待機データ量をＲＥＰＯＲＴフレームでＯＬＴ１へ通知することを想定する。以下、ＯＮＵ２がＲＥＰＯＲＴフレームでＯＬＴ１に通知する送信待機データ量をＲＥＰＯＲＴ量と称する。リソース情報生成部１６は、ＯＮＵ２が有するバッファごとのＲＥＰＯＲＴ量に基づいて、ウインドウ内の高優先データおよび低優先データそれぞれの、ビット／秒で表されるデータレートを算出し、データレートから帯域の最大利用率を求める。
【００６７】
図１１は、実施の形態２にかかるＯＬＴ１のリソース情報生成部１６が生成するリソース情報の一例を示す図である。図１１に示す内容のリソース情報の場合、要求遅延が１ｍｓの通信では、高優先のデータの送信における帯域利用率が２５％、低優先のデータの送信における帯域利用率が５０％であり、トータルで７５％の帯域が使用される可能性がある。図１１に示すリソース情報は、要求遅延ごと、かつユーザデータの優先度ごとの帯域利用率を示す。
【００６８】
ＲＥＰＯＲＴ量は、ＯＮＵ２に接続された基地局、センサなどからＯＮＵ２へ入力されたデータのデータ量を示す。そのため、コントローラ４では、図１１に示すようなリソース情報を用いて、各要求遅延における優先度ごとのユーザデータの発生量を推定することが可能である。例えば、コントローラ４が新たな通信リソース要求を受信し、この通信リソース要求が、１ｍｓの要求遅延で高優先のユーザデータを送信するために３０％の帯域利用を要求する内容である場合を考える。この場合、図１１のリソース情報は要求遅延が１ｍｓのデータ送信用に７５％の帯域が割り当て済みであることを示しており、３０％の帯域を割り当てることはできない。そのため、コントローラ４のリソース制御部４２は、低優先のユーザデータに割り当てる帯域のピーク量を５％減らすようＯＬＴ１に指示してトータルの帯域利用率を７０％まで低下させる。この結果、３０％の帯域を割り当てることが可能になるため、リソース制御部４２は、新たな通信リソース要求に対応するスライスを生成して３０％の帯域を割り当てる。
【００６９】
なお、本実施の形態にかかるＯＬＴ１において、リソース情報生成部１６は、ＲＥＰＯＲＴ解析部１４から取得した情報に基づいてリソース情報を生成することとしたが、同様の情報を帯域制御部１７から取得する構成とし、帯域制御部１７から取得した情報に基づいてリソース情報を生成してもよい。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態にかかるＯＬＴ１のリソース情報生成部１６は、ＯＮＵ２から受信するＲＥＰＯＲＴフレームに含まれる、ＯＮＵ２が送信するユーザデータに関する情報に基づき、リソース情報を生成する。リソース情報は、要求遅延ごと、かつユーザデータの優先度ごとの帯域利用率を示す。これにより、コントローラ４は、要求遅延に加えて優先度ごとの帯域利用率を把握でき、通信リソース要求に対して、ユーザデータの優先度を考慮して帯域利用率の調整を行った上で、優先度の高いユーザデータの送信に通信リソースを優先的に割り当てることが可能となる。
【００７１】
本実施の形態では、ＯＬＴ１は、ユーザデータの優先度ごとに、ウインドウごとの最大利用率を算出してリソース情報としてコントローラ４に通知することとしたが、ある利用率が発生する確率分布を生成し、確率分布をリソース情報として通知してもよい。この場合、コントローラ４は、非常に低い確率で発生した最大利用率を除くなど、通信リソースの割り当ての際に要求達成確率を考慮した割り当てを行い、ネットワーク全体の利用効率を向上させることが可能となる。
【００７２】
実施の形態３．
つづいて、実施の形態３について説明する。実施の形態３にかかる通信システム構成は実施の形態１と同様である（図１参照）。そのため、本実施の形態でも図１を用いて説明を行う。また、通信システム２００を構成するＯＬＴ１およびコントローラ４の機能ブロック構成も実施の形態１と同様である（図２参照）。そのため、本実施の形態でも図２を用いて説明を行う。なお、本実施の形態では、実施の形態１，２と共通の部分については説明を省略する。
【００７３】
上述したように、実施の形態２にかかるＯＬＴ１のリソース情報生成部１６では、ＲＥＰＯＲＴ解析部１４から出力される情報を用いてウインドウごとの帯域の最大利用率を算出し、リソース情報としてコントローラ４へ送信した。これに対して、実施の形態３にかかるＯＬＴ１のリソース情報生成部１６は、トラヒックモニタ部１５から出力される情報を用いて、実施の形態１で説明したウインドウごとの帯域利用率を算出し、さらに、帯域の最大利用率を求める。
【００７４】
トラヒックモニタ部１５は、各ＯＮＵ２から送信されてくるユーザデータのフレーム数およびバイト長の統計を取り、リソース情報生成部１６へ通知する。
【００７５】
トラヒックモニタ部１５は、ユーザデータを送信するフレームのヘッダに含まれる制御情報、具体的には、宛先情報、ＴｏＳ（Type  of  Service）およびＣｏＳ（Class  of  Service）といった優先度情報、スライスごとのデータ量の情報を収集することが可能である。
【００７６】
本実施の形態にかかるリソース情報生成部１６は、トラヒックモニタ部１５で収集された各種情報に基づいて、図１２または図１３に示すようなトラヒック情報を生成する。図１２は、実施の形態３にかかるＯＬＴ１のリソース情報生成部１６が生成するリソース情報の第１の例を示す図である。図１３は、実施の形態３にかかるＯＬＴ１のリソース情報生成部１６が生成するリソース情報の第２の例を示す図である。リソース情報生成部１６は、図１２に示すように、要求遅延ごとに、各優先度の帯域利用率を算出する。または、リソース情報生成部１６は、図１３に示すように、要求遅延ごとに、各スライスの帯域利用率を算出する。
【００７７】
リソース情報生成部１６が図１２に示す構成のトラヒック情報を生成する場合、コントローラ４のリソース制御部４２は、新たな通信リソース要求に応じて新たに生成するスライスで送信されるユーザデータの優先度と、生成済みのスライスで送信されるユーザデータの優先度とを考慮して帯域の割り当てを行う。例えば、新たに生成するスライスで送信される第１のユーザデータの優先度よりも優先度が低い第２のユーザデータが送信されるスライスが存在する場合、リソース制御部４２は、ＯＬＴ１に指示を行い、優先度が低い第２のユーザデータが送信されるスライスへの通信リソースの割り当て量を減少させ、新たに生成するスライスに割り当てる通信リソースを確保する。
【００７８】
また、リソース情報生成部１６が図１３に示す構成のトラヒック情報を生成する場合、コントローラ４のリソース制御部４２は、各スライスの帯域利用率を考慮し、新たな通信リソース要求に応じて新たに生成するスライスの経路を決定する。例えば、スライスを設定する２つのネットワーク装置の間に複数の他のネットワーク装置が存在し、設定するスライスの経路の候補が複数存在する場合、リソース制御部４２は、スライスを設定する２つのネットワーク装置の間に存在する他のネットワーク装置のそれぞれから取得したトラヒック情報に基づいて、帯域利用率が低いネットワーク装置を経由する経路でユーザデータが転送されるようにスライスを設定する。
【００７９】
以上説明したように、本実施の形態にかかるＯＬＴ１のリソース情報生成部１６は、トラヒックモニタ部１５で収集された情報、具体的には、各ＯＮＵ２から送信されてくるユーザデータのフレーム数およびバイト長といった統計情報と、フレームのヘッダに含まれる制御情報とに基づいて、リソース情報を生成する。リソース情報は、要求遅延ごと、かつユーザデータの優先度ごとの帯域利用率を示す。これにより、コントローラ４は、実施の形態２と同様に、ユーザデータの優先度を考慮して帯域利用率の調整を行った上で、優先度の高いユーザデータの送信に通信リソースを優先的に割り当てることが可能となる。または、リソース情報は、要求遅延ごと、かつ設定済のスライスごとの帯域利用率を示す。これにより、コントローラ４は、スライスを設定する２つのネットワーク装置の間に存在する他のネットワーク装置それぞれにおけるスライスごとの帯域利用率を考慮して、スライスを設定する経路を決定することができる。
【００８０】
また、実施の形態１および２と比較し、簡易なハードウェアもしくはソフトウェアで本実施の形態にかかるＯＬＴ１を実現することが可能である。
【００８１】
なお、本実施の形態では、ＰＯＮシステム１００のＯＬＴ１とコントローラ４とを組み合わせた場合の動作について説明したが、ＯＬＴ１の代わりに、レイヤ２スイッチ３、ルータなどの中継装置を組み合わせた場合にも同様の動作が実現可能である。その場合、中継装置が有するトラヒックシェーピング、レートリミットなどの機能を用いて、ユーザデータの帯域制御および経路設定を行う。
【００８２】
ここで、各実施の形態で説明したコントローラ４のハードウェア構成について、図１４を用いて説明する。図１４は、実施の形態１〜３にかかるコントローラ４を実現するハードウェアの一例を示す図である。
【００８３】
コントローラ４は、例えば、図１４に示すＣＰＵ（Central  Processing  Unit）３０１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）３０２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）３０３および通信インタフェース３０４で実現される。ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３および通信インタフェース３０４は、バスによってそれぞれ接続されている。ＣＰＵ３０１は、コントローラ４全体の処理と制御を司る。ＲＯＭ３０２は、ブートプログラム、通信プログラム、データ解析プログラム等のプログラムを格納する。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１のワーク領域として使用される。通信インタフェース３０４は、ＯＬＴ１、レイヤ２スイッチ３およびオーケストレータ５に接続され、接続された各装置との間で信号を送受信する。
【００８４】
コントローラ４のリソース管理部４１およびリソース制御部４２は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、ＲＯＭ３０２に格納される。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、リソース管理部４１およびリソース制御部４２の機能を実現する。
【００８５】
次に、各実施の形態で説明したＯＬＴ１のハードウェア構成について、図１５を用いて説明する。図１５は、実施の形態１〜３にかかるＯＬＴ１を実現するハードウェアの一例を示す図である。
【００８６】
ＯＬＴ１は、例えば、図１５に示すＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、通信インタフェース４０４および光トランシーバ４０５で実現される。ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、通信インタフェース４０４および光トランシーバ４０５は、バスによってそれぞれ接続されている。ＣＰＵ４０１は、ＯＬＴ１全体の処理と制御を司る。ＲＯＭ４０２は、ブートプログラム、通信プログラム、データ解析プログラム等のプログラムを格納する。ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１のワーク領域として使用される。通信インタフェース４０４は、レイヤ２スイッチ３およびコントローラ４に接続され、接続された各装置との間で信号を送受信する。
【００８７】
ＯＬＴ１のフレーム送信部１１、フレーム受信部１２、ＧＲＡＮＴ生成部１３、ＲＥＰＯＲＴ解析部１４、トラヒックモニタ部１５、リソース情報生成部１６および帯域制御部１７は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、ＲＯＭ４０２に格納される。ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０２に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、フレーム送信部１１、フレーム受信部１２、ＧＲＡＮＴ生成部１３、ＲＥＰＯＲＴ解析部１４、トラヒックモニタ部１５、リソース情報生成部１６および帯域制御部１７の機能を実現する。
【００８８】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１  ＯＬＴ、２−１，２−ｎ  ＯＮＵ、３−１，３−ｍ  レイヤ２スイッチ、４  コントローラ、５  オーケストレータ、６  センサ、７  基地局、１１  フレーム送信部、１２  フレーム受信部、１３  ＧＲＡＮＴ生成部、１４  ＲＥＰＯＲＴ解析部、１５  トラヒックモニタ部、１６  リソース情報生成部、１７  帯域制御部、４１  リソース管理部、４２  リソース制御部、１００  ＰＯＮシステム、２００  通信システム。
【要約】
ネットワーク制御装置は、ネットワークを分割して仮想ネットワークであるスライスを生成するとともにスライスに通信リソースを割り当てるコントローラ（４）であって、生成済みのスライスに割り当てられた通信リソースの定められた期間における最大利用率の情報を含むリソース情報を、ネットワークを構成するネットワーク装置であるＯＬＴ（１）から取得して保持するリソース管理部（４１）と、新たなスライスの生成要求を受けると、要求されたスライスの生成が可能か否かをリソース管理部（４１）が保持するリソース情報に基づいて判定するリソース制御部（４２）と、を備える。【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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