(57)【要約】【課題】ＶＰＮサービスで帯域の使用状況に応じた経路の選択を行って資源の有効活用を図る。【解決手段】帯域使用情報テーブルＴ１は、経路毎の帯域使用情報を管理する。帯域保証テーブルＴ２は、ＶＰＮ毎の最大保証帯域を管理する。経路情報テーブルＴ３は、経路毎の最大伝送速度を管理する。通信中継部１２は、通信要求の受付時、テーブル格納部１１内のテーブルを利用して、自ＶＰＮの帯域使用量が最大保証帯域以内と判断した場合に、帯域使用情報にもとづき経路毎の帯域使用量を算出し、各ＶＰＮの帯域使用量の少ない経路を選択して、ＶＰＮの最大保証帯域及び経路の最大伝送速度を満たす範囲で通信の中継を行う。帯域使用情報更新部１３は、他ＶＰＮと帯域使用情報の通知を行って、帯域使用情報を更新する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶＰＮの通信サービスを提供する通信装置において、
経路毎の帯域使用情報を管理する帯域使用情報テーブル、ＶＰＮ毎の最大保証帯域を管理する帯域保証テーブル、経路毎の最大伝送速度を管理する経路情報テーブルを格納するテーブル格納部と、
通信要求の受付時、前記テーブル格納部内のテーブルを利用して、帯域使用情報にもとづき経路毎の帯域使用量を算出し、各ＶＰＮの帯域使用量の少ない経路を選択して、ＶＰＮの最大保証帯域及び経路の最大伝送速度を満たす範囲で通信の中継を行う通信中継部と、
他ＶＰＮと帯域使用情報の通知を行って、帯域使用情報を更新する帯域使用情報更新部と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記帯域使用情報更新部は、通信の開始／終了時に、全経路の帯域使用量を計測し、計測値または前回通知した値及び計測値の差分値の通知を行って、帯域使用情報を更新することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記帯域使用情報更新部は、計測タイマを有し、計測タイマの起動時に、全経路の帯域使用量を計測し、計測値または前回通知した値及び計測値の差分値の通知を行って、帯域使用情報を更新することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信中継部は、経路毎の通信応答時間を収集して、帯域使用量が少なく、かつ通信応答時間の最も速い経路を選択することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信装置に関し、特にＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：仮想閉塞網）の通信サービスを提供する通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ネットワーク・サービスとして、通信事業者は、主に企業ユーザを対象に、ＶＰＮサービスを提供することが実現化されている。ＶＰＮとは、例えば、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）網やＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）網等の帯域制御可能なキャリア網において、拠点間を結んで構築した仮想的なプライベート通信網のことである。これにより、社内で構築したネットワークを使って、通信事業者のサービスを、あたかも専用線のように利用することができる。
【０００３】
図１０はＶＰＮの概念を示す図である。中継網３００上に複数のＶＰＮとして、Ａ社〜Ｃ社のＶＰＮ１〜３が構築される様子を示している。中継網３００内には、ユーザ側の中継装置（モデム等）からの回線を介して接続を受け付けるアクセスポイント３０１ａ〜３０１ｃ、３０２ａ〜３０２ｃと、中継制御を行う中継拠点３０３ａ〜３０３ｃとが含まれる。図の場合、アクセスポイント３０１ａと中継拠点３０３ａとアクセスポイント３０２ａが接続し、アクセスポイント３０１ｂと中継拠点３０３ｂとアクセスポイント３０２ｂが接続し、アクセスポイント３０１ｃと中継拠点３０３ｃとアクセスポイント３０２ｃが接続する。
【０００４】
このような構成の中継網３００に対して、従来、複数のＶＰＮサービスを提供する場合は、経路毎に帯域保証を行うため、回線等のハードウェア資源は固定的に割り当ててＶＰＮを実現していた。
【０００５】
また、従来のＶＰＮに関する技術として、マルチキャストアドレスを設定した制御パケットを中継装置が受信すると、制御パケットの送信元の中継装置への仮想リンクが生成し、仮想リンクを介して応答パケットが返送されることで、マルチキャストアドレスに属するすべての中継装置間に仮想リンクを生成してＶＰＮを構築する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１７６４３６号公報（段落番号〔００７６〕〜〔００１１８〕，第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ＶＰＮでは、各々のＶＰＮが互いに干渉しないように、独立した網として構築する（例えば、図１０のＶＰＮ１上のＡ社内の通信は、Ａ社内だけで閉じるので、Ａ社のメールがＢ社やＣ社に届いたり、逆にＢ社やＣ社のメールがＡ社に送られるようなことはない）。
【０００８】
各々のＶＰＮを独立した網と構築するために、従来のＶＰＮの帯域割り当てでは、各ＶＰＮの経路に帯域を固定的に割り当てる構成としていた。このため、他のＶＰＮで確保されている帯域が使用されていなくても、帯域を必要としているＶＰＮに割り当てることができず、中継網のハードウェア資源を有効に活用することができないといった問題があった。また、上記の従来技術（特開２００２−１７６４３６号公報）に対しても、一旦、ＶＰＮを構築してしまうと、柔軟に帯域割り当てを変更することができない。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ＶＰＮサービスで帯域の使用状況に応じた経路の選択を行って資源の有効活用を図った通信装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、ＶＰＮの通信サービスを提供する通信装置１０において、経路毎の帯域使用情報を管理する帯域使用情報テーブルＴ１、ＶＰＮ毎の最大保証帯域を管理する帯域保証テーブルＴ２、経路毎の最大伝送速度を管理する経路情報テーブルＴ３を格納するテーブル格納部１１と、通信要求の受付時、テーブル格納部１１内のテーブルを利用して、自ＶＰＮの帯域使用量が最大保証帯域以内と判断した場合に、帯域使用情報にもとづき経路毎の帯域使用量を算出し、各ＶＰＮの帯域使用量の少ない経路を選択して、ＶＰＮの最大保証帯域及び経路の最大伝送速度を満たす範囲で通信の中継を行う通信中継部１２と、他ＶＰＮと帯域使用情報の通知を行って、帯域使用情報を更新する帯域使用情報更新部１３と、を有することを特徴とする通信装置１０が提供される。
【００１１】
ここで、帯域使用情報テーブルＴ１は、経路毎の帯域使用情報を管理する。帯域保証テーブルＴ２は、ＶＰＮ毎の最大保証帯域を管理する。経路情報テーブルＴ３は、経路毎の最大伝送速度を管理する。通信中継部１２は、通信要求の受付時、テーブル格納部１１内のテーブルを利用して、自ＶＰＮの帯域使用量が最大保証帯域以内と判断した場合に、帯域使用情報にもとづき経路毎の帯域使用量を算出し、各ＶＰＮの帯域使用量の少ない経路を選択して、ＶＰＮの最大保証帯域及び経路の最大伝送速度を満たす範囲で通信の中継を行う。帯域使用情報更新部１３は、他ＶＰＮと帯域使用情報の通知を行って、帯域使用情報を更新する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の通信装置の原理図である。本発明の通信装置１０は、ＶＰＮの通信サービスを提供する装置である。本発明の通信装置１０の機能は、ネットワーク１００内の中継装置１０ａ−１〜１０ａ−ｎ、１０ｂ−１〜１０ｂ−ｎすべてに含まれる。
【００１３】
ネットワーク１００は、クライアント２１−１〜２１−ｎ、サーバ２２−１〜２２−ｎ、中継装置１０ａ−１〜１０ａ−ｎ、１０ｂ−１〜１０ｂ−ｎ、中継網３０から構成され、中継網３０内にはＶＰＮ１〜ＶＰＮｎが設定される。
【００１４】
通信装置（以下、中継装置と呼ぶ）１０に対し、テーブル格納部１１は、帯域使用情報テーブルＴ１、帯域保証テーブルＴ２、経路情報テーブルＴ３、通知済み帯域使用情報テーブルＴ４を格納する。帯域使用情報テーブルＴ１は、経路毎の帯域使用情報を管理する。帯域保証テーブルＴ２は、ＶＰＮ毎の最大保証帯域を管理する。経路情報テーブルＴ３は、経路毎の最大伝送速度を管理する。通知済み帯域使用情報テーブルＴ４は、帯域使用情報の更新時に必要な通知済みの帯域使用情報を管理する。各テーブルの構成については後述する。
【００１５】
通信中継部１２は、通信要求の受付時、テーブル格納部１１内のテーブルを利用して、帯域使用情報にもとづき経路毎の帯域使用量を算出する。そして、各ＶＰＮの帯域使用量の最も少ない経路を選択して、ＶＰＮの最大保証帯域及び経路の最大伝送速度を満たす範囲で通信の中継を行う。帯域使用情報更新部１３は、他ＶＰＮと帯域使用情報の通知を行って、帯域使用情報を更新する。
【００１６】
次に具体的なネットワーク及びテーブル構成を図２〜図６に示し、これらのネットワーク及びテーブルにもとづいて、図７以降で本発明の動作について詳しく説明する。図２はネットワーク構成を示す図である。
【００１７】
ネットワーク１００ａは、クライアント２１−１〜２１−３、サーバ２２−１〜２２−３、中継装置１０ａ−１〜１０ａ−３、１０ｂ−１〜１０ｂ−３、中継網３０から構成される。中継網３０内には、アクセスポイント３１ａ〜３１ｃ、３２ａ〜３２ｃ、中継拠点３３ａ〜３３ｃが含まれる。
【００１８】
なお、Ａ社のＶＰＮ（ＶＰＮ１とする）は中継網３０を挟んで、Ａ社の装置である、クライアント２１−１、サーバ２２−１、中継装置１０ａ−１、１０ｂ−１で構成される。また、Ｂ社のＶＰＮ（ＶＰＮ２とする）は中継網３０を挟んで、Ｂ社の装置である、クライアント２１−２、サーバ２２−２、中継装置１０ａ−２、１０ｂ−２で構成される。さらに、Ｃ社のＶＰＮ（ＶＰＮ３とする）は中継網３０を挟んで、Ｃ社の装置である、クライアント２１−３、サーバ２２−３、中継装置１０ａ−３、１０ｂ−３で構成される。
【００１９】
クライアント２１−１は、中継装置１０ａ−１と接続し、中継装置１０ａ−１は、アクセスポイント３１ａ〜３１ｃと接続する。クライアント２１−２は、中継装置１０ａ−２と接続し、中継装置１０ａ−２は、アクセスポイント３１ａ〜３１ｃと接続する。クライアント２１−３は、中継装置１０ａ−３と接続し、中継装置１０ａ−３は、アクセスポイント３１ａ〜３１ｃと接続する。
【００２０】
一方、中継網３０内では、アクセスポイント３１ａと中継拠点３３ａとアクセスポイント３２ａが接続し、アクセスポイント３１ｂと中継拠点３３ｂとアクセスポイント３２ｂが接続し、アクセスポイント３１ｃと中継拠点３３ｃとアクセスポイント３２ｃが接続する。
【００２１】
そして、サーバ２２−１は、中継装置１０ｂ−１と接続し、中継装置１０ｂ−１は、アクセスポイント３２ａ〜３２ｃと接続する。サーバ２２−２は、中継装置１０ｂ−２と接続し、中継装置１０ｂ−２は、アクセスポイント３２ａ〜３２ｃと接続する。サーバ２２−３は、中継装置１０ｂ−３と接続し、中継装置１０ｂ−３は、アクセスポイント３２ａ〜３２ｃと接続する。
【００２２】
なお、中継装置１０ａ−１〜１０ａ−３とアクセスポイント３１ａ〜３１ｃの間と、中継装置１０ｂ−１〜１０ｂ−３とアクセスポイント３２ａ〜３２ｃの間とのネットワークはアクセス網に該当し、アクセスポイント３１ａ〜３１ｃとアクセスポイント３２ａ〜３２ｃとの間のネットワークはキャリア網に該当する。
【００２３】
ここで、経路Ｐ１の方向をアクセスポイント３１ａ→中継拠点３３ａ→アクセスポイント３２ａとし、経路Ｐ２の方向をアクセスポイント３１ｂ→中継拠点３３ｂ→アクセスポイント３２ｂとし、経路Ｐ３の方向をアクセスポイント３１ｃ→中継拠点３３ｃ→アクセスポイント３２ｃとする（実際の経路の方向は双方向だが、ここでは片方向とする）。
【００２４】
次にテーブル格納部１１で格納される各種テーブルについて説明する。図３は帯域使用情報テーブルを示す図である。帯域使用情報テーブルＴ１は、経路を識別する経路番号と、ＶＰＮを識別するＶＰＮ番号と、通信で使用中の帯域量を示す帯域使用情報との項目から構成される。図４は帯域保証テーブルを示す図である。帯域保証テーブルＴ２は、ＶＰＮ番号と、中継網が保証している最大伝送速度を示す最大保証帯域との項目から構成される。
【００２５】
図５は経路情報テーブルを示す図である。経路情報テーブルＴ３は、経路番号と、最大保証帯域との項目から構成される。図６は通知済み帯域使用情報テーブルを示す図である。通知済み帯域使用情報テーブルＴ４は、経路番号と、他ＶＰＮに経路毎の帯域使用情報を前回通知した時の帯域使用情報を示す前回通知済み帯域使用情報とから構成される。
【００２６】
次に中継装置１０ａ−１の動作についてフローチャートを用いて説明する。図７は中継装置１０ａ−１の経路選択の動作を示すフローチャートである。Ａ社がＶＰＮ１で通信を行う場合を例にして説明する。なお、ステップＳ２以降の動作は、中継装置１０ａ−１の通信中継部１２の動作である。
〔Ｓ１〕クライアント２１−１から中継装置１０ａ−１へ通信要求を送信する。
〔Ｓ２〕中継装置１０ａ−１は、通信要求を受け付ける。
〔Ｓ３〕経路情報テーブルＴ３を検索して、すべての経路番号と経路毎の最大伝送速度を読み取る。図５では、経路番号Ｐ１〜Ｐ３それぞれの最大保証帯域は３Ｍｂｐｓである。
〔Ｓ４〕帯域使用情報テーブルＴ１を検索して、ＶＰＮ１の帯域使用量を算出する。図３では、経路Ｐ１のＶＰＮ１は０．５Ｍｂｐｓ、経路Ｐ２のＶＰＮ１は１Ｍｂｐｓ、経路Ｐ３のＶＰＮ１は０Ｍｂｐｓなので、ＶＰＮ１の帯域使用量は、０．５＋１＋０＝１．５Ｍｂｐｓとなる。
〔Ｓ５〕帯域保証テーブルＴ２を検索し、ＶＰＮ１の最大保証帯域を求める。図４では、ＶＰＮ１の最大保証帯域は２Ｍｂｐｓである（ＶＰＮ２、３の最大保証帯域は４Ｍｂｐｓとなっている）。
〔Ｓ６〕ＶＰＮ１の帯域使用量とＶＰＮ１の最大保証帯域とを比較して、帯域使用量が最大保証帯域を越えるか否かを判断する。超える場合はステップＳ７へ、超えない場合はステップＳ８へいく。ここでは、ＶＰＮ１の帯域使用量は１．５Ｍｂｐｓであり、ＶＰＮ１の最大保証帯域２Ｍｂｐｓなので、ステップＳ８へ行く。
〔Ｓ７〕通信要求を破棄する。
〔Ｓ８〕経路毎の帯域使用量を算出するために、帯域使用情報テーブルＴ１を検索する。図３から、経路Ｐ１の帯域使用量は０．５＋１＋１．５＝３Ｍｂｐｓ、経路Ｐ２の帯域使用量は１＋０＋１＝２Ｍｂｐｓ、経路Ｐ３の帯域使用量は０＋１＋１．５＝２．５Ｍｂｐｓとなる。
〔Ｓ９〕帯域使用量が最も小さい経路を選択する。ここでは、ステップＳ８の結果から、帯域使用量が最も小さい経路Ｐ２を選択する。
〔Ｓ１０〕算出した経路の帯域使用量とステップＳ３で読み取った経路の最大伝送速度とを比較する。算出した経路の帯域使用量が最大伝送速度以内ならステップＳ１３へ、そうでなければステップＳ１１へいく。ここでは、経路Ｐ２の帯域使用情報は２Ｍｂｐｓ、経路Ｐ２の最大伝送速度は３Ｍｂｐｓなので、ステップＳ１３へ行く。
〔Ｓ１１〕帯域使用量が最大伝送速度を超える場合は、他に帯域使用情報が少ない経路を選択する。他の経路があればステップＳ１０へ戻り、なければステップＳ１２へいく。
〔Ｓ１２〕通信要求を破棄する。
〔Ｓ１３〕選択した経路で通信を中継する。ここでは、経路Ｐ２を使用して、ステップＳ２で受け付けた呼をＶＰＮ１上で送信する。すなわち、通信呼の流れは、中継装置１０ａ−１→アクセスポイント３１ｂ→中継拠点３３ｂ→アクセスポイント３２ｂ→中継装置１０ｂ−１であり、これらの装置を経由してクライアント２１−１は、サーバ２２−１と通信を行う。
【００２７】
上記の例では、経路Ｐ１の帯域使用量は３．０Ｍｂｐｓであるから（経路Ｐ１は最大帯域まで使用されている）、従来のようにＡ社のＶＰＮ１の経路をＰ１、Ｂ社のＶＰＮ２の経路をＰ２、Ｃ社のＶＰＮ３の経路をＰ３と固定的に割り当てていると、Ｂ社、Ｃ社の経路に空きがある場合でも、Ａ社の通信呼は破棄されて通信ができなかった。一方、本発明では、各ＶＰＮに対して経路を固定的に割り当てず、帯域使用状況に応じて経路を選択する構成としたので、経路Ｐ１が使用できない場合でも、ステップＳ９のように、帯域使用量が２Ｍｂｐｓの経路Ｐ２を使うことで、ＶＰＮ１上での通信を可能としている。
【００２８】
次に帯域使用情報の更新制御について説明する。図８は帯域使用情報の更新制御の動作を示すフローチャートである。なお、以下に示す動作は、中継装置１０ａ−１の帯域使用情報更新部１３の動作である。
〔Ｓ２１ａ〕全経路Ｐ１〜Ｐ３の帯域使用量を計測し、帯域使用情報テーブルＴ１に対して、経路Ｐ１〜Ｐ３のＶＰＮ１の帯域使用情報を更新する。
〔Ｓ２２ａ〕計測した帯域使用情報を他のＶＰＮの中継装置１０ａ−２、１０ａ−３へ通知する。
【００２９】
図９は帯域使用情報の更新制御の動作を示すフローチャートである。なお、以下に示す動作は、中継装置１０ａ−１の帯域使用情報更新部１３の動作であり、差分情報を送信する場合である。
〔Ｓ２１ｂ〕全経路Ｐ１〜Ｐ３の帯域使用量を計測し、図６の通知済み帯域使用情報テーブルＴ４を検索して、前回通知した帯域使用情報を読出し、計測した帯域使用情報との差分を抽出する。
〔Ｓ２２ｂ〕算出した差分値を他のＶＰＮの中継装置１０ａ−２、１０ａ−３へ通知する。このように、差分情報のみ他中継装置に送信するようにすれば、ある経路で帯域使用情報に変化が無かった場合には、通知されないので、通信量が変化した時のみに対応でき、ＶＰＮ間の情報量のやり取りを少なくすることが可能になる。
【００３０】
なお、帯域使用情報の更新を行う場合は、通信要求を受け付けて経路を選択したときの通信開始時、または通信が終了してサーバからの終了通知を受信したときの通信終了時に行う。
【００３１】
さらに、計測タイマを中継装置内に設置して、定期的に帯域使用情報の更新をしてもよい。この場合、計測タイマの満了時間毎に、全経路Ｐ１〜Ｐ３の帯域使用量を計測し、帯域使用情報テーブルＴ１に対して、経路Ｐ１〜Ｐ３のＶＰＮ１の帯域使用情報を更新する。例えば、満了時間を５分とした場合、定期的に５分毎に、帯域使用量を計測する。
【００３２】
以上説明したように、本発明によれば、ＶＰＮの中継装置の間で、新たな通信が開始／終了した場合や計測タイマの起動時に、通信で使用する経路の帯域使用状況を他のＶＰＮに通知して帯域使用情報を更新し、通信要求の受付時に、帯域使用状況が低い経路を選択する構成とした。これにより、中継網のハードウェア資源を有効に活用することが可能になる。
【００３３】
なお、上記では、経路を選択する際、帯域使用量の最も少ない経路を選択する構成としたが、さらに条件を付加して、経路毎の通信応答時間を収集することで、帯域使用量が少なく、かつ通信応答時間の最も速い経路を選択することで、通信時間を短くするような構成とすることもできる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の通信装置は、通信要求の受付時、帯域使用情報にもとづき経路毎の帯域使用量を算出し、各ＶＰＮの帯域使用量の少ない経路を選択して、通信の中継を行う構成とした。これにより、ＶＰＮサービスで帯域の使用状況に応じた経路の選択を柔軟に行うことができるので、資源の有効活用を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通信装置の原理図である。
【図２】ネットワーク構成を示す図である。
【図３】帯域使用情報テーブルを示す図である。
【図４】帯域保証テーブルを示す図である。
【図５】経路情報テーブルを示す図である。
【図６】通知済み帯域使用情報テーブルを示す図である。
【図７】中継装置の経路選択の動作を示すフローチャートである。
【図８】帯域使用情報の更新制御の動作を示すフローチャートである。
【図９】帯域使用情報の更新制御の動作を示すフローチャートである。
【図１０】ＶＰＮの概念を示す図である。
【符号の説明】
１０  通信装置
１１  テーブル格納部
Ｔ１  帯域使用情報テーブル
Ｔ２  帯域保証テーブル
Ｔ３  経路情報テーブル
Ｔ４  通知済み帯域使用情報テーブル
１２  通信中継部
１３  帯域使用情報更新部
１０ａ−１〜１０ａ−ｎ、１０ｂ−１〜１０ｂ−ｎ  中継装置
２１−１〜２１−ｎ  クライアント
２２−１〜２２−ｎ  サーバ
３０  中継網
１００  ネットワーク
【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】
2004356788.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004356788.tif 000011
【図１０】
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