(57)【要約】【課題】ネットワーク資源を共用する各通信端末に、安定した品質のネットワーク資源を提供し、かつ一般的なネットワークに適用可能な共有資源制御装置を提供する。【解決手段】共有資源分散制御装置たる分散制御部１１ａは、共有資源の資源量を決定する資源量決定部９７、同じネットワーク資源を利用する他の通信端末を決定する端末決定部９３、前記資源量を前記他の通信端末と分配する資源量分配部６１、自通信端末のネットワーク資源利用量を、分配された資源量以下に制限する通信制御部５７とを備える。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自通信端末が利用するネットワーク共有資源の資源量を、前記ネットワーク共有資源を利用している他の通信端末と分配し、少なくとも自通信端末の分配量を取得するエージェント連係部と、
前記自通信端末の前記ネットワーク共有資源の利用量を、取得した前記分配量以下に制限する通信制御部とを備えることを特徴とする共有資源分散制御装置。
【請求項２】
前記通信制御部は、前記自通信端末の分配量を、前記ネットワーク共有資源を利用している他の通信端末から受信して取得することを特徴とする請求項１に記載の共有資源分散制御装置。
【請求項３】
前記エージェント連係部は、
前記ネットワーク共有資源の前記資源量を決定する資源量決定部と、
前記ネットワーク共有資源を利用している前記他の通信端末を決定する端末決定部と、
前記資源量を前記他の通信端末と分配して、少なくとも前記自通信端末の分配量を割り当てる資源分配部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の共有資源分散制御装置。
【請求項４】
前記エージェント連係部は、前記ネットワーク共有資源の資源量を所定のパラメータに基づいて分割し、前記資源分配部は、分割された前記資源量ごとに分配することを特徴とする請求項３に記載の共有資源分散制御装置。
【請求項５】
前記通信制御部は、前記自通信端末の前記ネットワーク共有資源の所要利用量を前記他の通信端末に送信し、前記資源分配部は、前記所要利用量を前記自通信端末の前記分配量として割り当てることを特徴とする請求項３に記載の共有資源分散制御装置。
【請求項６】
前記通信制御部は、前記他の通信端末から当該他の通信端末の前記ネットワーク共有資源の所要利用量を受信し、
前記資源分配部は、前記ネットワーク共有資源の資源量から前記所要利用量を差し引いた残りの資源量を、当該他の通信端末以外の他の通信端末とで分配した資源量を、前記自通信端末の前記分配量として割り当てることを特徴とする請求項３に記載の共有資源分散制御装置。
【請求項７】
前記通信制御部は、前記自通信端末の前記ネットワーク共有資源の所要利用量及び優先度を前記他の通信端末に送信し、
前記資源分配部は、前記自通信端末の前記優先度が受信した前記他の通信端末の前記優先度より高いとき、前記自通信端末の前記所要利用量を、前記自通信端末の前記分配量として割り当てることを特徴とする請求項３に記載の共有資源分散制御装置。
【請求項８】
前記通信制御部は、前記他の通信端末から当該他の通信端末の前記ネットワーク共有資源の所要利用量及び優先度を受信し、
前記資源分配部は、前記ネットワーク共有資源の資源量から前記優先度の最も高い他の通信端末の所要利用量を差し引いた残りの資源量を、該他の通信端末以外の他の通信端末とで分配した資源量を、前記自通信端末の前記分配量として割り当てることを特徴とする請求項３に記載の共有資源分散制御装置。
【請求項９】
前記資源分配部は、前記他の通信端末の分配量を定め、
前記通信制御部は、前記他の通信端末の分配量を、少なくとも１つの当該他の通信端末に送信することを特徴とする請求項３に記載の共有資源分散制御装置。
【請求項１０】
決定された前記資源量、決定された前記端末、または前記分配量のいずれか少なくとも１つの情報を制御するためのユーザインタフェース部を備えることを特徴とする請求項３に記載の共有資源分散制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は資源分散制御装置に関し、特にネットワーク資源を共用する各通信端末の利用量の総計が、前記資源の容量を超えないことを補償するために、各通信端末がその利用量を自律分散的に制限する共有資源分散制御装置に関する。
【０００２】
具体的には、宛先と送信元を示す識別子を有するデータが送受信されるネットワークにおいて、回線の通信帯域、ルータもしくはスイッチ等の通信機器の通信帯域、またはサーバ能力などの共有資源に基づいて、各通信端末が自律的にその利用量を制限する共有資源分散制御装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
近年、通信ネットワークにおいて多様なサービスが提供されている。一般の通信ネットワークでは、通信路またはパケット転送装置などのネットワーク資源が、複数の通信端末に共有され、その通信帯域は一定量以下に制限されている。このような場合、各通信端末がパケットを送信するタイミングや量によって、共有資源である通信路またはパケット転送装置について競合が発生し、パケット伝達遅延やパケット喪失が起こる危険性がある。このような問題を回避するために、複数端末に共有された資源を効率良く使用する装置や手法が強く要望されている。
【０００４】
ネットワーク資源の競合使用によるパケット伝達遅延やパケット喪失を回避するためには、共有資源を各通信端末に適切に分配する必要があり、従来から帯域制御装置を使用する手法や、アクセスプロトコルによる手法など種々の手法が使用されている。
【０００５】
帯域制御装置は、通信量が集約されるネットワークの物理的地点に配置され、キュー制御などによって、パケットを破棄するポリシングや送出パケット量を調整するシェ−ピングを行う。その際、優先度を用いて通信量が集約される地点の使用帯域を制御する。優先度は、伝送パケットのＩＰアドレスで判別されるユーザや、伝送データを使用するアプリケーション等を基準にして決められ、競合が起こった場合には優先度の高い通信が優先してネットワーク資源を使用することが可能となる。
【０００６】
図２２は、帯域制御装置を使用した従来の共有資源の競合防止方法の説明図である。サーバ３０１とネットワークとを接続する回線３０３は、１０Ｍｂｐｓの通信帯域を有している。一方、各ユーザの端末３０５ａ〜３０５ｃは、共に１００Ｍｂｐｓの回線に接続されており、それらが使用する通信帯域は各々５Ｍｂｐｓである。従ってその合計は１５Ｍｂｐｓになる。そのため、ユーザ端末が同時期にサーバとの間で通信を行うと、回線３０３の通信帯域が不足して輻輳が発生する。そこで、図２２では、アクセス回線とネットワークとの間に帯域制御機器３０７を設けて、非優先の端末からの通信を廃棄することにより優先端末とサーバとの通信を保障している。
【０００７】
図２３は、巡回ポーリングプロトコルを使用した従来の共有資源の競合防止方法の説明図である。
アクセスプロトコルでは、複数のユーザが通信路等の共有資源を有するとき、共有資源の競合が起こらないようにする。そのため、共有資源の容量を各ユーザに割り当てるための規則を規定する。ここでは代表的なポーリングプロトコルについて説明する。
【０００８】
ポーリングプロトコルは、送信権を管轄する中央制御局３１５があり、予め定められた順番に従って順次、ユーザ端末３１１ａ〜３１１ｃを勧誘（ポーリング）する手法である。
まず、中央制御局３１５は、端末３１１ａに、ポーリングメッセージを送信して送信権を付与する。次に、ポーリングメッセージを受信した端末３１１ａは、送信するものが無い旨の制御メッセージを送信するか、あるいはバッファに保存していたすべてのメッセージを送信する。そして、最後のパケットを送信した後、端末３１１ａは中央制御局３１５へ「送信完了」メッセージを送信する。これにより、中央制御局３１５は次の順番のユーザ端末３１１ｂをポーリングする。
【０００９】
図２４は、別の代表的なトークンパッシングプロトコルを使用した従来の共有資源の競合防止方法の説明図である。
トークンパッシングプロトコルは、トークンと呼ばれる特殊な形式のフレームを、ある端末から次の端末へと順次渡してゆき、ある端末がフリートークンを受け取ったときに、その端末はトークン保持端末となり、送信権を得るとするプロトコルである。
まず、ユーザ端末３２１ａは、トークンを受け取ることにより、トークン保持端末となり、データ（フレーム）を送信する。ここで、トークン端末は予め設定されたトークン保持タイマーがタイムアウトするか、送信データが無くなるまでデータを、送信することができる。端末３２１ａは、データを送信し終えると、トークンを次の端末３２１ｂに渡す。
【００１０】
他にも、図２５に示すようなネットワーク資源の競合使用を防止するパケット通信システムが提案されている（例えば特許文献１）。このシステムでは、ネットワーク３３１に同期転送モード及び非同期転送モード双方のための帯域を割り当て、通信端末３３３ａ〜３３３ｃまたはネットワーク機器３３５が同期転送モードの帯域の残量を検出し、通信端末３３３ａ〜３３３ｃは、その帯域残量を越えない量のデータを優先権を付与して送出することにより、通信端末３３３ａ〜３３３ｃの送出した優先権付きデータの遅延発生を極力抑えることが可能とする。
【００１１】
【特許文献１】
特開平７−２１２３９９号公報
【特許文献２】
特開２００２−６４５５３号公報
【特許文献３】
特開昭６１−２５３４８号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２２の帯域制御装置を使用した従来の共有資源の競合防止方法では、ユーザ通信の保護を、帯域制御機能を持つネットワーク機器が他の通信を制限することで行っている。一般的に帯域制御装置は、各通信端末から離れたトラヒックの集中する箇所にて制御を行っているため、多量のトラヒックにおいてユーザ単位の細かい設定をするのは困難という問題があった。
【００１３】
また、帯域制御機能を持つ機器は高価であるため、トラヒック集中が比較的少ないユーザ近傍の全てに設置するのは困難であり、帯域制御装置の設置されていない通信路において何らかの共有資源競合が発生した場合には、制御不能となる問題があった。すなわち、ある通信端末がパケット廃棄されてしまう通信を行ってしまうことを、帯域制御装置を用いて防ぐことは不可能であった。
【００１４】
また、図２３のアクセスプロトコルを用いる場合には、通信端末が送信権利を得るのに時間がかかる問題があった。さらに、図２４の巡回ポーリングプロトコルでは、中央制御の故障により通信が出来なくなるという問題や、送信権利を送受信するオーバーヘッドが高い問題があった。トークンパッシングプロトコルでは、必ずトークンが全通信端末を通過する点とトークンが紛失や重複することによる通信障害が問題となっていた。このように、各アクセスプロトコルを用いた従来技術では、送信権利パケットを交換することによる送信遅延ことをなくし、通信端末の行うパケットの廃棄を防ぐような通信は、実現不可能であった。
【００１５】
さらに、図２５のパケット通信システムを用いる場合には、ネットワークは、通信に関して、同期転送モード及び非同期転送モードの両方の機能を持つ必要があった。また、通信端末は、データに優先権を付加してパケット化する必要があった。また、データの送信端末及び受信端末が、上記ネットワークに所属している必要があった。この場合、該ネットワーク以外に所属する通信端末から送られたデータの受信量は対象外となっていた。このように、あるネットワークにおいて、パケット通信システムを用いるためにはいくつかの前提条件が必要となり、一般的に使用されるネットワークであるイーサネット（登録商標）などに適用するのが困難となる問題があった。
【００１６】
そこで、本発明では前述のような種々の問題点を解消すべく、ネットワーク資源を共用する各通信端末に対して品質が安定した共用環境を提案可能とし、かつ一般的に使用されるネットワークに適用可能な共有資源分散制御装置を提供することを目的とする。そのため、各通信端末から送受信されるデータの送信量が、共有資源利用時において、各通信端末で利用可能な資源量値を与えることを可能にする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る共有資源分散制御装置は、自通信端末が利用するネットワーク資源の資源量を、前記ネットワーク資源を利用している他の通信端末と分配した、自通信端末の分配量を取得するエージェント連係部と、前記自通信端末の前記ネットワーク資源利用量を、取得した前記自通信端末の分配量以下に制限する通信制御部とを備える共有資源分散制御装置とを備えることととする。
【００１８】
前記エージェント連係部は、前記ネットワーク資源の前記資源量を決定する資源量決定部と、前記ネットワーク資源を利用している前記他の通信端末を決定する端末決定部と、前記資源量を前記他の通信端末と分配して、少なくとも前記自通信端末の分配量を割り当てる資源分配部とを備えることとしてもよい。
【００１９】
また、前記ネットワーク資源を共用する一部の通信端末の前記エージェント連係部のみが、前記資源量決定部と、前記端末決定部と、前記資源分配部とを備えることとしてもよい。この場合、前記通信端末の前記資源分配部は、前記ネットワーク資源を利用しているその他の端末の分配量をも求める。そして、前記通信端末の前記通信制御部は、前記他の通信端末の分配量を当該他の通信端末に送信し、その他の端末の前記通信制御部は、前記自通信端末の分配量を、前記ネットワーク資源を利用している他の通信端末から受信する。
【００２０】
また、本発明に係る共有資源分散制御装置は、決定された前記資源量、決定された前記端末、もしくは前記分配量のいずれか、または前記資源量決定部、前記端末決定部、または前記資源分配部の設定内容のいずれかに対して、入力、変更または表示のいずれか少なくとも１つの操作を行うユーザインタフェース部を備える。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明に係る共有資源分散制御装置の実施例を説明する。
図１は、本発明を適用したネットワーク全体の一構成例を示したものである。図１において、各通信端末１３ａ〜１３ｃは、本発明に係る共有資源分散制御装置に相当する分散制御部１１ａ〜１１ｃをそれぞれ個別に備えており、各々はデータ伝送媒体に接続され、通信回線等を含む共有資源１５にアクセスする。各通信端末の分散制御部１１ａ〜１１ｃは互いの情報を交換しあい、他の通信端末の利用を妨げることのないように、共有資源１５に対するアクセス量を自律分散的に制限する。
【００２２】
各通信端末の分散制御部１１ａ〜１１ｃは、共有資源１５の資源量の検出、共有資源１５を使用する他の通信端末の検出、自らの通信端末で使用可能な資源量の決定を行う。共有資源１５は、各通信端末１３ａ〜１３ｃが利用するものであり、有限の資源量を有するものである。例えば、ネットワークを構成する回線もしくはネットワーク機器、またはネットワークに接続されるサーバ等が含まれる。そして、制限の際には通信帯域幅、パケット転送能力、占有時間もしくは処理速度等が判断される。
【００２３】
本構成によれば、従来技術に比べて、複数の通信端末１３ａ〜１３ｃが通信を行う際に共有資源１５を使用するような場合に、各通信端末１３ａ〜１３ｃが、自らの通信量を他の通信端末の通信量の妨げにならないように通信を制限することで、共有資源枯渇による通信遅延増大やデータ廃棄を防ぐことが可能である。
【００２４】
図２は、図１の具体的な構成例を示したものである。図２において、共有資源たる回線２９の帯域幅は１０Ｍｂｐｓである。そのため、各通信端末１３ａ〜１３ｃの分散制御部は、それぞれの通信量を３Ｍｂｐｓに制限することで、他の通信端末の通信を妨げずに連続した送信が可能となる。
【００２５】
図３は、本発明に係る共有資源分散制御装置を備えた通信端末のブロック構成図である。共有資源分散制御装置たる分散制御部１１ａは、エージェント連係部５５ａ及び通信制御部５７から構成される。
【００２６】
通信端末１３ａ上で動作する通常のアプリケーション５９は、通信端末１３ａが備える通信部６１を通して外部と通信を行う。通信部６１は、共有資源分散制御装置１１ａと共用される通信制御部５７を通して他の通信端末と通信を行う。通信制御部５７は、外部との通信における通信量や通信内容を制御する。エージェント連係部５５ａは、他の通信端末のエージェント連係部と情報交換を行う。また、エージェント連係部５５は、共有ネットワーク資源の資源量を測定する。
【００２７】
より具体的には、以下の動作を行う。エージェント連係部５５ａは、共有資源（例えば同セグメント内など）に存在する他の通信端末のエージェント連係部と情報交換を行い、予め設定された共有資源の最大値から、自らの通信端末が実行できる通信量を決定する。そして、決定された共有資源の最大値と決定された他の通信端末情報から、自通信端末１３ａが使用可能な通信量を決定する。
【００２８】
通信部６１はアプリケーション５９による通信を通信制御部５７へ転送するが、通信制御部５７は、自通信端末が行う通信量が前記の決定された通信量になるように通信部６１が送受信する通信を制御する。
【００２９】
従来技術では、通信端末の通信保証を行う際に、帯域制御装置により帯域を確保したり、アクセスプロトコルを用いて通信許可権を用いたりしていた。そのため、帯域制御装置の設置されていない箇所において、通信許可権の利用による通信遅延を生じさせずに通信端末の通信を保護することは不可能であった。
【００３０】
本発明に係る共有資源分散制御装置１１ａは、データを送受信する通信端末１３ａ側において、ネットワークとの通信量を自ら制限する。そのため、共有資源を利用する通信端末間において、互いの情報を交換しあうことで、自らの利用可能な通信量を把握し、この利用可能な通信量に基づき自通信端末１３ａの通信量を自主的に制限する。これにより、ネットワーク側で優先度転送機能を有する必要がなくなり、通信遅延時間短縮やパケット廃棄防止が有効に機能するため、通信品質を向上させることが可能となる。
【００３１】
図４は、本発明に係る第１実施例の共有資源分散制御装置を備える通信端末のブロック構成図である。
通信端末１３ａは、図３で示したように、分散制御部１１ａ及び通信部６１を備え、その上でアプリケーション５９が実行されている。本例ではより具体的な構成を示しており、エージェント連係部５５ａは、端末決定部９３、通信端末データベース（ＤＢ）９５、資源量決定部９７、共有資源ＤＢ９９、資源分配部１０１により構成される。また分散制御部１１ａは、資源制限ＤＢ１０３を備える。
【００３２】
以下、前述した図１のネットワーク構成を前提に、主にエージェント連係部５５ａの各部の動作を図５〜１０を参照しながら説明する。図５は、図１のネットワークで使用するＩＰアドレスを示す図であり、図６は、端末１３ａの通信制御部５７によるブロードキャスト通信データの内容を示す図であり、図７は、通信端末ＤＢ９５の内容を示す図である。また、図８及び図９は、共有資源ＤＢ９９の内容を示す図であり、図１０は、資源制限ＤＢ１０３の内容を示す図である。
【００３３】
ここで、共有資源１５のデータ伝送媒体の通信帯域幅は１００Ｍｂｐｓとし、ネットワークアドレス、ブロードキャストアドレス、各通信端末のＩＰアドレスは図５に示す通りである。
なお、各通信端末１３ａ〜１３ｃは、同一のブロードキャストドメインに属していれば、必ずしも物理的に同一のネットワークに属する必要はなく、ハブなどにより接続された複数のネットワークに属していてもよい。
【００３４】
通信端末１３ａの端末決定部９３は、他の通信端末１３ｂ、１３ｃを検出するために通信制御部５７に指示信号を出力する。通信制御部５７は、ブロードキャストアドレスを用いて、他の通信端末１３ｂ、１３ｃと通信を行う。図６に示すように、送信元に自通信端末のＩＰアドレスに設定する。
【００３５】
通信端末１３ｂ、１３ｃは、通信端末１３ａからのブロードキャスト信号を受信し、自己の通信端末ＤＢ９５に登録すると同時に通信端末１３ａへ応答を返す。具体的には、通信端末１３ｂ、１３ｃは、自己の通信制御部５７を通じてブロードキャスト情報を取得し、端末決定部９３によって通信端末１３ａの端末情報を、通信端末ＤＢ９５に登録する。その後、端末決定部９３が通信制御部５７を通じて通信端末１３ａに応答を返す。
【００３６】
各通信端末１３ａ〜１３ｃが、それぞれ前記ブロードキャスト通信を行うことにより、端末決定部９３は全ての他の通信端末を検出し、各通信端末１３ａ〜１３ｃの通信端末ＤＢ９５には、図７に示すように他の通信端末の上記アドレスが全て登録され、通信端末１３ａは、他の通信端末１３ｂ及び１３ｃを決定することができる。
【００３７】
図７において、共有資源番号「１」は、共有資源１５が１０．２５．１６５．０のセグメントであることを指す。なお、端末決定部９３が、前記のように実際に他の通信端末を検出することなく、予め通信端末ＤＢ９５にそれらを登録しておいてもよい。
【００３８】
次に通信端末１３ａの資源量決定部９７は、共有資源１５を測定するために通信制御部５７に指示信号を出力する。通信制御部５７は、外部へデータを送信する際の物理的な設定値に基づき共有資源量を決定する。例えば、ネットワーク上の機器の設定値を取得したり、Ｐｉｎｇ応答時間を測定する。
【００３９】
その後通信制御部５７は、検出または測定した共有資源量を資源量決定部９７に通知する。資源量決定部９７は、通知された共有資源量を共有資源ＤＢ９９に登録する。本実施例では、図８に示すように、１００Ｍｂｐｓを登録する。
【００４０】
なお、資源量決定部５７は、前記のように実際に共有資源量を検出、測定することなく、予め共有資源ＤＢに登録された資源量を使用してもよい。
【００４１】
次に、通信端末１３ａの資源分配部１０１は、通信端末ＤＢ９５及び共有資源ＤＢ９９から、共有資源量とそれを利用している通信端末１３ａ〜１３ｃの情報を取得する。そして、予め定められた分配法則により資源量を分配し、その結果を共有資源ＤＢ９９に登録する。本実施例では、「公平」の分配法則を用いて資源量全体の１００Ｍｂｐｓを通信端末数の３で割った量を、各通信端末が利用可能な共有資源とする（図９）。また資源分配部１０１は、その結果を資源制限ＤＢ１０３に書き込む。資源制限ＤＢ１０３の内容を図１０に示す。
【００４２】
通信端末１３ａの通信制御部５７は、資源制限ＤＢ１０３の情報を参照して通信状態を制御する。アプリケーション５９は通信部６１を使用して、外部と通信を行うが、その際に通信端末１３ａの通信制御部５７は、資源制限ＤＢ１０３の情報に基づき、その通信の送受信量帯域を３３Ｍｂｐｓ以内に抑える通信を行う。通信端末１３ｂ、１３ｃも同様に、その通信を３３Ｍｂｐｓ以内に抑える。したがって、共有資源量である１００Ｍｂｐｓ以上に各通信端末の総合通信量がなることはない。
【００４３】
また、共有資源１５の細分化により、通信端末の資源制限をさらに細分化することもできる。
【００４４】
図１１には、細分化の一例を示している。図１１（ａ）は細分化された通信端末ＤＢ９５の内容の一例を、図１１（ｂ）は細分化された共有資源ＤＢ９９の内容の一例を、そして図１１（ｃ）は細分化された資源制限ＤＢ１０３の内容の一例をそれぞれ示している。
【００４５】
本例では、総合帯域１００Ｍｂｐｓを各通信端末１３ａ〜１３ｃが使用するアプリケーションにより細分化している。使用するアプリケーションはＨＴＴＰ通信（ポート番号８０）とメール通信（ＳＭＴＰ／ＰＯＰ通信）であり、前者には共有資源番号１が、そして後者には共有資源番号２がそれぞれ割り当てられている（図１１（ａ））。
【００４６】
ここでは、公平の原則により、各通信端末１３ａ〜１３ｃに割り当てられる３３Ｍｂｐｓの帯域を細分化してＨＴＴＰ通信に３０Ｍｂｐｓ、そしてメール通信に３Ｍｂｐｓが割り当てられる（図１１（ｂ））。従って、図１１（ｃ）に示すように各通信端末１３ａ〜１３ｃが使用できる帯域は、ＨＴＴＰ通信に３０Ｍｂｐｓ（制限番号１）、そしてメール通信に３Ｍｂｐｓ（制限番号２）と制限される（制限番号２）。
【００４７】
他の方法として、通信制御部５７は、随時ブロードキャストアドレスを用いて他の通信端末と通信を行う際に、共有資源１５に対する資源利用量を通知し、自通信端末が使用する共有資源１５の予約を行うことも可能である。
図１２は、自通信端末１３ａが使用する共有資源１５の予約を行う際のブロードキャスト通信データの内容を示している。図１２の例では、共有資源１５（１０．２５．１６５．０）に対する予約量「５０Ｍｂｐｓ」とその優先度「１」を他の通信端末１３ｂ及び１１ｃに通知する。なお、本例では最も高い優先度「１」が設定されており、他の通信端末はその指示に従う。
【００４８】
他の通信端末１３ｂ及び１３ｃは、通信端末１３ａからのブロードキャスト情報を受け取り、その通信端末ＤＢ９５に登録して資源分配部１０１を用いて共有資源１５の分配量を決定する。その際には、１００Ｍｂｐｓから、通信端末１３ａが要求する５０Ｍｂｐｓを引いた残りの共有資源（５０Ｍｂｐｓ）を通信端末１３ａ以外の端末数で割り、他の通信端末１３ｂ及び１３ｃ用とする。これにより通信端末１３ａは５０Ｍｂｐｓ、通信端末１３ｂ及び１３ｃの分配資源は２５Ｍｂｐｓとなる。
【００４９】
図１３及び１４には、上述した処理後の各ＤＢの内容を示している。図１３（ａ）は通信端末ＤＢ９５の内容を、図１３（ｂ）は共有資源ＤＢ９９の内容を、図１４（ａ）は通信端末１３ａの資源制限ＤＢ１０３の内容を、そして図１４（ｂ）は通信端末１３ｂ及び１３ｃの資源制限ＤＢ１０３の内容を、それぞれ示している。
【００５０】
図１３（ａ）の通信端末ＤＢ９５に示すように、各通信端末１３ａ〜１３ｃは同じ資源を共有するが（共有資源番号１）、その使用に際して通信端末１３ａは他よりも高い優先度「１」を有している（１０．２５．１６５．１０，１）。そのため、図１３（ｂ）の共有資源ＤＢ９９では、通信端末１３ａが予約した５０Ｍｂｐｓが優先して割り当てられており、他の通信端末１３ｂ及び１３ｃには残りの２５Ｍｂｐｓが公平に割り当てられている。
【００５１】
その結果、図１４（ａ）の通信端末１３ａの資源制限ＤＢ１０３には通信端末１３ａが使用できる５０Ｍｂｐｓが、そして図１４（ａ）の通信端末１３ｂ及び１３ｃの資源制限ＤＢ１０３にはそれらが使用できる２５Ｍｂｐｓがそれぞれ登録されている。
【００５２】
また、資源量に関する予約が競合した場合には、通信制御部５７が送信するブロードキャスト情報に含まれる優先度と、通信端末ＤＢ９５に登録されている優先度とを比較して、優先度の高い側の要求を処理する。このようにして、各通信端末１３ａ〜１３ｃは、共有資源１５を互いに有効に使用することが可能になる。
【００５３】
これまでの実施例では、共有資源１５として回線を共用しているが、他にも共有資源１５としてサーバ処理能力やルータのパケット転送能力を共用してもよい。また、共有資源１５は複数あってもよく、共有資源１５を共用する通信端末も３台以外の複数の台数であってもよい。上述の形態では、共有資源１５の資源量を計測する際に、ネットワーク上の通信端末機器の設定情報を用いたが、ファイル転送時間計測やＰｉｎｇ応答時間やその他の計測手法を用いてもよく、そのほかにも共有資源１５に応じてその共有資源１５に特有の計測手法を用いてもよい。
【００５４】
また、上述の形態では、通信（送受信）の制限手法を特定していないが、一般的なシェ−ピング手法、ポリシング手法、ＴＣＰフロー制御であるスライディングウィンドウ等の制御手法を用いてもよい。また、通信量の制限は、アプリケーション５９に利用資源量を通知してアプリケーション８７に行わせてもよい。さらに、上述の形態では通信端末１３ａ〜１３ｃ、共有資源１５を用いた単一のネットワーク例を示しているが、各機器間においてさらにデータ転送装置などを配置することにより複数のネットワークを構築してもよい。
【００５５】
次に、本発明の第２実施例について説明する。ここでは、通信端末１３ａが、通信端末１３ａ内の共有資源ＤＢ９９の内容を他の通信端末１３ｂ及び１３ｃに送信する機能を備える。また通信端末１３ｂ及び１３ｃは、通信端末ＤＢ９５と共有資源ＤＢ９９を備えていない。
【００５６】
図１５は、本発明に係る第２実施例に係る他の通信端末１３ｂ及び１３ｃのブロック構成図である。図１５に示すように、通信端末１３ｂ及び１３ｃは、端末決定部９３のみを有し、通信端末ＤＢ９５及び共有資源ＤＢ９９を有さない。ここでの端末決定部９３は、通信端末１３ａからのブロードキャスト信号の受信に対する応答のみを行う。
【００５７】
以下、図１６〜図１９を参照して本実施例について説明する。通信端末１３ａは、前記第１実施例と同様に他の通信端末１３ｂ及び１３ｃから情報を収集し、共有資源ＤＢ９９にデータを登録する。図１６には、通信端末１３ａの共有資源ＤＢ９９の内容を示している。ここでも公平の原則を用いて各通信端末１３ａ〜１３ｃに３３Ｍｂｐｓが割り当てられている。その後、通信端末１３ａの通信制御部５７は、ブロードキャストを用いて共有資源ＤＢ９９の内容を他の通信端末１３ｂ及び１３ｃに送信する。図１７に示すように、そのデータ部には通信端末１３ｂの分配量（１０．２５．１６５．２０，３３）および通信端末１３ｃの分配量（１０．２５．１６５．３０，３３）が含まれている。
【００５８】
前記ブロードキャスト情報を受け取った通信端末１３ｂ及び１３ｃの通信制御部５７は、それぞれの資源制限ＤＢ１０３に自己の利用量を登録する（図１８）。そして、通信端末１３ｂ及び１３ｃの通信制御部５７は、資源制限ＤＢ１０３の情報を参照して通信状態を制御する。
その結果、各通信端末１３ｂ及び１３ｃのアプリケーション５９が通信部６１を通じて、外部と通信を行おうとする際に、各通信端末１３ｂ及び１３ｃの通信制御部５７が、資源制限ＤＢ１０３に基づいて、その通信を３３Ｍｂｐｓ内に抑制する。
【００５９】
また通信端末１３ａも同様に、その通信を３３Ｍｂｐｓ以内に抑えるため、共有資源量である１００Ｍｂｐｓ以上に各通信端末１３ａ〜１３ｃの総合通信量がなることはない。
【００６０】
また、通信端末１３ａは、送信する共有資源ＤＢ９９の値を任意に書き換えることで、他の通信端末１３ｂ及び１３ｃの資源使用量を動的に制御することが可能である。図１９（ａ）では、通信端末１３ａが、他の通信端末１３ｂ及び１３ｃの資源使用量を動的に制御する際に用いるブロードキャスト通信の内容を示している。本例では、通信端末１３ｂに５０Ｍｂｐｓ、そして通信端末１３ｃに０Ｍｂｐｓの帯域が割り当てられる。その結果、通信端末１３ｃは送信できなくなる（利用量０Ｍｂｐｓ）。
【００６１】
上記のように動作することで、各通信端末１３ａ〜１３ｃは、共有資源１５を互いに有効に使用することが可能になり、単一の通信端末１３ａが集中して共有資源１５に関する管理制御を行うことが可能である。また、集中制御を行っている通信端末１３ａのみが共有資源分配に関する計算や使用許可判断を行うことで、それ以外の通信端末１３ｂ及び１３ｃの処理負荷を軽減することが可能となる。
【００６２】
図２０は、本発明に係る第３の実施例を示したものである。ここでは通信端末１３ａにユーザインタフェース部が付加される。
【００６３】
管理者は、通信端末１３ａのユーザインタフェース部１０５に対して、入力、変更、データ表示などの要求を送信する。通信端末１３ａのユーザインタフェース部１０５は、それぞれの要求に応じて、端末特定部９３、資源量特定部９７及び資源分配部１０１、ならびに通信端末ＤＢ９５、共有資源ＤＢ９９及び資源制限ＤＢ１０３に対する入力、変更、データ表示のための情報取得などを行う。また、ユーザインタフェース部１０５は、前記取得した情報を要求元に送信する。
【００６４】
このようにして、ユーザインタフェース部１０５を用いることで、外部（例えばネットワーク管理者など）から、通信を制御あるいは通信状態の監視を随時行うことが可能となり、ネットワークの運用効率を向上することが可能となる。
【００６５】
図２１に、本発明に係る共有資源分散制御方法の基本フローチャートを示す。
本発明に係る共有資源分散制御方法では、まず、自通信端末が利用するネットワーク共有資源の資源量を決定する（Ｓ２０１）。
次に、前記ネットワーク共有資源を利用している他の通信端末を決定する（Ｓ２０３）。
そして、このようにして決定した前記資源量を前記他の通信端末と分配し、少なくとも自通信端末の分配量を取得する（Ｓ２０５）。
こうして取得した自通信端末の分配量を記憶し、自通信端末の前記ネットワーク共有資源の利用量を、自端末の分配量以下に制限する（Ｓ２０７）。
【００６６】
以上に詳説した本発明の実施の形態は、以下の通りである。
【００６７】
（付記１）  自通信端末が利用するネットワーク共有資源の資源量を、前記ネットワーク共有資源を利用している他の通信端末と分配し、少なくとも自通信端末の分配量を取得するエージェント連係部と、
前記自通信端末の前記ネットワーク共有資源の利用量を、取得した前記分配量以下に制限する通信制御部とを備えることを特徴とする共有資源分散制御装置。（１）
【００６８】
（付記２）  前記通信制御部は、前記自通信端末の分配量を、前記ネットワーク共有資源を利用している他の通信端末から受信して取得することを特徴とする付記１に記載の共有資源分散制御装置。（２）
【００６９】
（付記３）  前記エージェント連係部は、
前記ネットワーク共有資源の前記資源量を決定する資源量決定部と、
前記ネットワーク共有資源を利用している前記他の通信端末を決定する端末決定部と、
前記資源量を前記他の通信端末と分配して、少なくとも前記自通信端末の分配量を割り当てる資源分配部とを備えることを特徴とする付記１に記載の共有資源分散制御装置。（３）
【００７０】
（付記４）  前記エージェント連係部は、前記ネットワーク共有資源の資源量を所定のパラメータに基づいて分割し、前記資源分配部は、分割された前記資源量ごとに分配することを特徴とする付記３に記載の共有資源分散制御装置。（４）
【００７１】
（付記５）  前記通信制御部は、前記自通信端末の前記ネットワーク共有資源の所要利用量を前記他の通信端末に送信し、前記資源分配部は、前記所要利用量を前記自通信端末の前記分配量として割り当てることを特徴とする付記３に記載の共有資源分散制御装置。（５）
【００７２】
（付記６）  前記通信制御部は、前記他の通信端末から当該他の通信端末の前記ネットワーク共有資源の所要利用量を受信し、
前記資源分配部は、前記ネットワーク共有資源の資源量から前記所要利用量を差し引いた残りの資源量を、当該他の通信端末以外の他の通信端末とで分配した資源量を、前記自通信端末の前記分配量として割り当てることを特徴とする付記３に記載の共有資源分散制御装置。（６）
【００７３】
（付記７）  前記通信制御部は、前記自通信端末の前記ネットワーク共有資源の所要利用量及び優先度を前記他の通信端末に送信し、
前記資源分配部は、前記自通信端末の前記優先度が受信した前記他の通信端末の前記優先度より高いとき、前記自通信端末の前記所要利用量を、前記自通信端末の前記分配量として割り当てることを特徴とする付記３に記載の共有資源分散制御装置。（７）
【００７４】
（付記８）  前記資源分配部は、前記自通信端末の前記優先度が受信した前記他の通信端末の前記優先度より低いとき、前記ネットワーク共有資源の資源量から前記優先度が最も高い他の通信端末の所要利用量を差し引いた残りの資源量を、該他の通信端末以外の他の通信端末とで分配した資源量を、前記自通信端末の前記分配量として割り当てることを特徴とする付記３に記載の共有資源分散制御装置。
【００７５】
（付記９）  前記通信制御部は、前記他の通信端末から当該他の通信端末の前記ネットワーク共有資源の所要利用量及び優先度を受信し、
前記資源分配部は、前記ネットワーク共有資源の資源量から前記優先度の最も高い他の通信端末の所要利用量を差し引いた残りの資源量を、該他の通信端末以外の他の通信端末とで分配した資源量を、前記自通信端末の前記分配量として割り当てることを特徴とする付記３に記載の共有資源分散制御装置。（８）
【００７６】
（付記１０）  前記端末決定部は、前記ネットワーク共有資源を利用する他の通信端末を検出することを特徴とする付記３に記載の共有資源分散制御装置。
【００７７】
（付記１１）  前記通信制御部は、前記ネットワーク共有資源を利用している他の全ての通信端末に同時に送信することが可能なブロードキャスト通信手段を備え、
前記端末決定部は、前記ブロードキャスト通信手段により、前記ネットワーク共有資源を利用している他の通信端末に自通信端末の識別子を送信し、前記他の通信端末からの応答信号により前記ネットワーク共有資源を利用する他の通信端末を検出することを特徴とする付記１０に記載の共有資源分散制御装置。
【００７８】
（付記１２）  前記資源量決定部は、前記ネットワーク共有資源における資源量を検出することを特徴とする付記３に記載の共有資源分散制御装置。
【００７９】
（付記１３）  前記資源分配部は、決定された前記資源量及び前記他の通信端末に基づき、前記分配量を動的に割り当てる付記３に記載の共有資源分散制御装置。
【００８０】
（付記１４）  前記資源分配部は、前記他の通信端末の分配量を定め、
前記通信制御部は、前記他の通信端末の分配量を、少なくとも１つの当該他の通信端末に送信することを特徴とする付記３に記載の共有資源分散制御装置。（８）
【００８１】
（付記１５）  前記資源分配部は、当該他の通信端末による前記ネットワーク共有資源の利用の可否を判断することを特徴とする付記１４に記載の共有資源分散制御装置。
【００８２】
（付記１６）  決定された前記資源量、決定された前記端末、または前記分配量のいずれか少なくとも１つの情報を制御するためのユーザインタフェース部を備えることを特徴とする請求項３に記載の共有資源分散制御装置。（１０）
【００８３】
（付記１７）  前記資源量決定部、前記端末決定部、または前記資源分配部のいずれか少なくとも１つの情報を制御するためのユーザインタフェース部を備えることを特徴とする請求項３に記載の共有資源分散制御装置。
【００８４】
（付記１８）  自通信端末が利用するネットワーク共有資源の資源量を決定する資源量決定ステップと、
前記ネットワーク共有資源を利用している他の通信端末を決定する端末決定ステップと
決定した前記資源量を、決定した前記他の通信端末と分配し、少なくとも自通信端末の分配量を取得する資源分配ステップと、
前記自通信端末の前記ネットワーク共有資源の利用量を、前記自端末の前記分配量以下に制限する通信制限ステップとを備えることを特徴とする共有資源分散制御方法。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の共有資源分散制御装置によれば、複数の通信端末が共有資源を使用する通信を行う場合に、各通信端末が、自らの通信量を他通信端末の通信量の妨げにならないように通信を制限することで、共有資源枯渇による通信遅延増大やデータ廃棄を防ぐことが可能となる。
【００８６】
また、本発明によれば、通信端末が通信の際に共有資源を利用する場合に、各通信端末が、お互いの通信を妨げないように通信量を制限し、無駄なパケット送信を控えるため、優先転送機能付きネットワークや帯域制御機器を用いてパケットを廃棄する必要がなくなり、通信遅延時間短縮やデータ廃棄防止が達成されて、通信品質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る共有資源分散制御装置を備えた通信端末のネットワークの全体構成図である。
【図２】図１の具体的な構成例を示したもの図である。
【図３】本発明に係る共有資源分散制御装置を備えた通信端末のブロック構成図である。
【図４】本発明に係る第１実施例の共有資源分散制御装置を備える通信端末のブロック構成図である。
【図５】図１のネットワークで使用するＩＰアドレスを示す図である。
【図６】端末１３ａの通信制御部５７によるブロードキャスト通信データの内容を示す図である。
【図７】通信端末ＤＢ９５の内容を示す図（その１）である。
【図８】共有資源ＤＢ９９の内容を示す図（その１）である。
【図９】共有資源ＤＢ９９の内容を示す図（その２）である。
【図１０】資源制限ＤＢ１０３の内容を示す図（その１）である。
【図１１】（ａ）は、通信端末ＤＢ９５の内容の一例を示す図であり、（ｂ）は、共有資源ＤＢ９９の内容の一例を示す図であり、（ｃ）は、資源制限ＤＢ１０３の内容の一例を示す図である。
【図１２】自通信端末１３ａが使用する共有資源１５の予約を行う際のブロードキャスト通信データの内容を示す図である。
【図１３】（ａ）は、通信端末ＤＢ９５の内容を示す図（その２）であり、（ｂ）は、共有資源ＤＢ９９の内容を示す図（その３）である。
【図１４】（ａ）は通信端末１３ａの資源制限ＤＢ１０３の内容を示す図であり、（ｂ）は通信端末１３ｂ及び１３ｃの資源制限ＤＢ１０３の内容を示す図である。
【図１５】本発明に係る第２実施例の共有資源分散制御装置を備える通信端末のブロック構成図である。
【図１６】通信端末１３ａの共有資源ＤＢ９９の内容を示す図である。
【図１７】共有資源ＤＢ９９の内容を含むブロードキャスト通信データの内容を示す図である。
【図１８】資源制限ＤＢ１０３の内容を示す図（その２）である。
【図１９】（ａ）は、通信端末１３ａが、他の通信端末１３ａ〜１３ｃの資源使用量を制御する際に用いるブロードキャスト通信データの内容を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のブロードキャスト通信データに対応する他の通信端末１３ｃの資源制限ＤＢ１０３の内容を示す図である。
【図２０】本発明に係る第３実施例を示すブロック構成図である。
【図２１】本発明に係る共有資源分散制御方法の基本フローチャートである。
【図２２】帯域制御装置を使用した従来の共有資源の競合防止方法の説明図である。
【図２３】巡回ポーリングプロトコルを使用した従来の共有資源の競合防止方法の説明図である。
【図２４】トークンパッシングプロトコルを使用した従来の共有資源の競合防止方法の説明図である。
【図２５】ネットワーク資源の競合使用を防止する従来のパケット通信システムの説明図である。
【符号の説明】
１１ａ〜１１ｃ…共有資源分散制御装置
１３ａ〜１３ｃ…通信端末
１５…共有資源
１９…ネットワーク
５５…エージェント連携部
８７…通信制御部
８９…アプリケーション
９１…通信部
９３…端末決定部
９５…通信端末ＤＢ
９７…資源量決定部
９９…共有資源ＤＢ
１０１…資源分配部
１０３…資源制限ＤＢ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2004282387.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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