(57)【要約】  本発明は、複数の端末を有するホームネットワークをポリシングするための方法および機器を含む。ホームネットワークとアクセスネットワークとの間のゲートウェイにおいて、方法は、ネットワーク内トラフィックに関連する帯域幅使用量をモニタすること、ネットワーク間トラフィックに関連する帯域幅要件を判定すること、および、帯域幅要件のうちの１つの満足を帯域幅使用量が妨げるという判定に応答して、ネットワーク内トラフィックを低減するように構成されたデータを送信することを含む。
2010509844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末を有するネットワークをポリシングするための方法であって：
ネットワーク内トラフィックに関連する帯域幅使用量をモニタすること；
ネットワーク間トラフィックに関連する帯域幅要件を判定すること；および
帯域幅要件のうちの１つの満足を帯域幅使用量が妨げるという判定に応答してネットワーク間トラフィックを低減するように構成されたデータを送信すること
を備える、方法。
【請求項２】
ネットワーク内トラフィックに関連する帯域幅使用量をモニタすることが：
ネットワークの端末によってネットワークに載せられたフレームを受信することを備え、各フレームはネットワークの端末のうちの少なくとも１つに向けられ；さらに
受信された各フレームの発信元である端末を識別すること；および
受信された各フレームによって各端末の帯域幅使用量をモニタすること
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各端末の帯域幅使用量をモニタすることが：
受信された各フレームのサイズを判定すること；
各端末が受信された各フレームを送信している間の時間の長さを判定すること；および
フレームのサイズおよびフレームの送信時間を使用して各端末の帯域幅使用量を判定すること
を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
帯域幅要件を判定することが：
ネットワークの端末とアクセスネットワークとの間の複数のネットワーク間トラフィックフローのそれぞれを識別すること；
識別された各ネットワーク間トラフィックフローの優先順位を判定すること；および
ネットワーク間トラフィックフローの優先順位を使用して各ネットワーク間トラフィックフローの帯域幅要件を判定すること
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
各トラフィックフローに関して、トラフィックフローに関連するネットワークの帯域幅使用量を判定すること；
帯域幅要件のうちの１つの満足をトラフィックフローのうちの１つが妨げるという判定に応答して、トラフィックフローのうちの１つが入来トラフィックフローか、それとも退出トラフィックフローかを判定すること；および
トラフィックフローのうちの１つが入来トラフィックフローであるという判定に応答して、トラフィックフローのうちの１つのフレームをキューイングすること；または
トラフィックフローのうちの１つが退出トラフィックフローであるという判定に応答して、トラフィックフローのうちの１つに関連する端末に、トラフィックフローのうちの１つに関連する端末がネットワークを介して通信するのを妨げるように構成されたデータを送信すること
をさらに備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
データを送信することが：
端末のうちの選択された１つを識別すること；
端末のうちの選択された１つによってネットワークを介して送信されたフレームが向けられた端末のうちの別の１つを識別すること；および
データを生成することを備え、データが、端末のうちの別の１つを識別するソースアドレス、および端末のうちの選択された１つを識別する宛先アドレスを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
複数の端末を有するネットワークをポリシングするための機器であって：
ネットワーク内トラフィックに関連する帯域幅使用量をモニタするための手段；
ネットワーク間トラフィックに関連する帯域幅要件を判定するための手段；および
帯域幅要件のうちの１つの満足を帯域幅使用量が妨げるという判定に応答してネットワーク内トラフィックを低減するように構成されたデータを送信するための手段
を備える、機器。
【請求項８】
ネットワーク内トラフィックに関連する帯域幅使用量をモニタするための手段が：
ネットワークの端末によってネットワークに載せられたフレームを受信するための手段を備え、各フレームはネットワークの端末のうちの少なくとも１つに向けられ；さらに
受信された各フレームの発信元である端末を識別するための手段；および
受信された各フレームによって各端末の帯域幅使用量をモニタするための手段
を備える、請求項７に記載の機器。
【請求項９】
各端末の帯域幅使用量をモニタするための手段が：
受信された各フレームのサイズを判定するための手段；
各端末が受信された各フレームを送信している間の時間の長さを判定するための手段；および
フレームのサイズおよびフレームの送信時間を使用して各端末の帯域幅使用量を判定するための手段
を備える、請求項８に記載の機器。
【請求項１０】
帯域幅要件を判定するための手段が：
ネットワークの端末とアクセスネットワークとの間の複数のネットワーク間トラフィックフローのそれぞれを識別するための手段；
識別された各ネットワーク間トラフィックフローの優先順位を判定するための手段；および
ネットワーク間トラフィックフローの優先順位を使用して各ネットワーク間トラフィックフローの帯域幅要件を判定するための手段
を備える、請求項７に記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークの分野に関し、より詳細には、レジデンシャルゲートウェイおよび関連するホームネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホームネットワークは、通常、アクセスネットワークを介してインターネットにアクセスすることができる１つまたは複数のユーザ端末を含む。レジデンシャルゲートウェイは、通常、ホームネットワークのユーザ端末とホームネットワークの外部のネットワーク要素との間の通信を容易にし、ネットワーク提供のサービスをユーザ端末に提供するために、ホームネットワークとアクセスネットワークとの間に配置される。ホームネットワークは、クオリティオブサービス（ＱＯＳ）機構が利用可能でない（すなわち、各ユーザ端末がホームネットワークの帯域幅を自由に使用することができる）ローカルエリアとして実装されることができる。しかし、不利なことには、ホームネットワークにＱＯＳ機構がないので、ホームネットワークのユーザ端末間の通信によって消費されるホームネットワークの帯域幅は、レジデンシャルゲートウェイを介してのホームネットワークへのおよびそれからの通信のために十分ではなくなる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術における様々な欠陥が、複数の端末を有するホームネットワークをポリシングするための方法および機器に関する本発明によって対処される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ホームネットワークとアクセスネットワークとの間のゲートウェイにおいて、方法は、ネットワーク内トラフィックに関連する帯域幅使用量をモニタすること、ネットワーク間トラフィックに関連する帯域幅要件を判定すること、および、帯域幅要件のうちの１つの満足を帯域幅使用量が妨げるという判定に応答して、ネットワーク内トラフィックを低減するように構成されたデータを送信することを含む。
【０００５】
本発明の教示は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を考察することによって容易に理解されることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】通信ネットワークのハイレベルブロック図である。
【図２】図１の通信ネットワークのハイレベルブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による方法を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による方法を示す図である。
【図５】本明細書に記載された機能の少なくとも一部分を実行する際の使用に適した汎用コンピュータのハイレベルブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
理解を容易にするために、可能な場合は、諸図に共通の同一の構成要素を示すために同一の参照数字が使用されている。
【０００８】
本発明は、ネットワークの帯域幅使用量のポリシングを可能にする。本発明は、ホームネットワーク上の端末間の通信によるホームネットワーク上の帯域幅使用量をモニタする。本発明は、ホームネットワークと、ゲートウェイ装置を介してホームネットワークと通信中の１つまたは複数のアクセスネットワークとの間のトラフィックフローの帯域幅要件をさらにモニタする。本発明は、トラフィックフローの帯域幅要件のうちの１つまたは複数が満たされるのをホームネットワークの端末間の通信による帯域幅使用量が妨げるという判定に応答して、ホームネットワーク上の端末のうちの選択された１つまたは複数に対して、選択された端末がある時間の間送信を停止するように、フレーム（本明細書では制御フレームまたはバックプレッシャフレームと呼ばれることもある）を開始し、それによって、ホームネットワークとアクセスネットワークとの間のトラフィックフローによる使用のためにホームネットワーク上の利用可能な帯域幅を増やす。
【０００９】
図１は、通信ネットワークのハイレベルブロック図を示す。詳細には、図１の通信ネットワーク１００は、複数のユーザ端末（ＵＴ）１０２１−１０２Ｎ（まとめて、ＵＴ１０２）、ホームネットワーク（ＨＮ）１０４、ゲートウェイ（ＧＷ）１０６、およびアクセスネットワーク（ＡＮ）１０８を含む。ＵＴ１０２は、ＨＮ１０４を使用して通信する（すなわち、ＵＴ１０２間の、ＨＮ内通信、またはより一般的にネットワーク内通信として示される）。ＵＴ１０２は、ＨＮ１０４およびＧＷ１０６を使用してＡＮ１０８と通信する。１つのＨＮ１０４を介して結合された特定の数のＵＴ１０２に関して主に図示され説明されているが、ＧＷ１０６は、任意の数のＵＴをサポートする任意の数のＨＮに本発明の様々な機能を提供することができる。
【００１０】
ＵＴ１０２は、情報を送受信するように構成された端末を含む。ＵＴ１０２は、ＨＮ１０４を介してフレームを送信し、ＨＮ１０４を介してフレームを受信するように構成される。ＵＴ１０２は、ＨＮ１０４上の他のＵＴ１０２に、ならびにＧＷ１０６およびＡＮ１０８を介して利用可能な他のネットワーク要素に、フレームを送信することができる。同様に、ＵＴ１０２は、ＨＮ１０４上の他のＵＴ１０２から、ならびにＧＷ１０６およびＡＮ１０８を介して利用可能な他のネットワーク要素から、フレームを受信することができる。一実施形態では、ＨＮ１０４は共用のネットワークとして動作し、各ＵＴ１０２は、そのＵＴ１０２に向けられたフレームを処理し、他のネットワーク要素に向けられた（例えば、ＨＮ１０４上のＵＴ１０２、あるいはＧＷ１０６およびＡＮ１０８を介して利用可能な１つまたは複数の他のネットワーク要素に向けられた）フレームは無視するように構成される。ＵＴ１０２の動作は、図２を参照することによってよりよく理解されることができる。例えば、ＵＴ１０２は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータなどを含んでもよい。
【００１１】
ＨＮ１０４は、ＵＴ１０２間のネットワーク内通信、ならびに、ＵＴ１０２と、ＧＷ１０６およびＡＮ１０８を介して利用可能な他の様々なネットワーク要素との間のネットワーク間通信を容易にする。ＨＮ１０４は、ＨＮ１０４を介して送信された各フレームがＨＮ１０４に接続された各ネットワーク要素（例として、ＵＴ１０２のそれぞれおよびＧＷ１０６）によって受信されるように、共用ネットワークとして機能する。言い換えれば、ＨＮ１０４は、任意の所与の時間に、情報がＨＮ１０４に接続された１つのネットワーク要素（例として、ＵＴ１０２のうちの１つまたはＧＷ１０６）だけによってＨＮ１０４を介して送信されることができるように、共用ネットワークとして機能する。ＨＮ１０４の動作は、図２を参照することによってよりよく理解されることができる。
【００１２】
ＧＷ１０６はＵＴ１０２とＡＮ１０８との間の通信を容易にする。例えば、ＧＷ１０６はレジデンシャルゲートウェイでもよい。ＧＷ１０６はＨＮ１０４上の帯域幅使用量をモニタするように構成される。ＧＷ１０６は、ＧＷ１０６を横切る各トラフィックフローをサポートするのに必要な必要とされる帯域幅をモニタするようにさらに構成される。ＧＷ１０６は、（ＵＴ１０２とＡＮ１０８との間のネットワーク間トラフィックフローがＨＮ１０４上の利用可能な帯域幅を利用することができるようにするために）ＵＴ１０２のうちの１つがある時間の間ＨＮ１０４上で送信するのを妨げるために、ＵＴ１０２のうちの１つに対して制御フレームを開始するように構成される。ＨＮ１０４の帯域幅使用量をポリシングする際のＧＷ１０６の動作は、図２および図３を参照することによってよりよく理解されることができる。
【００１３】
ＡＮ１０８は、ＵＴ１０２と、他の様々なネットワークにおける他の様々なネットワーク要素（図示せず）との間の通信を容易にするように構成された任意のアクセスネットワークを含む。ＡＮ１０８は、関連するクオリティオブサービスレベルを有するトラフィックフローをサポートする。例えば、ＡＮ１０８は、コンテンツストリーミング（例えば、ストリーミングオーディオ、ストリーミングビデオなど、ならびにそれらの様々な組合せ）、ゲーミング、インスタントメッセージングなど、ならびにそれらの様々な組合せなど、様々なサービスをサポートすることができる。例えば、ＡＮ１０８は、ケーブルアクセスネットワーク、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）アクセスネットワークなどを含んでもよい。
【００１４】
図２は、１つのネットワーク内トラフィックフローおよび２つのネットワーク間トラフィックフローをサポートする通信ネットワーク（例として、図１の通信ネットワーク１００）のハイレベルブロック図を示す。図２に示されているように、通信ネットワーク１００は、ネットワーク内通信２０２をサポートする。図２に示されているように、通信ネットワーク１００は、第１のネットワーク間トラフィックフロー２０４１および第２のネットワーク間トラフィックフロー２０４２（まとめて、ネットワーク間トラフィックフロー２０４）をサポートする。本明細書では１つのネットワーク内送信および２つのネットワーク間トラフィックフローをサポートするＨＮに関して主に図示され説明されているが、本発明は、任意の数のネットワーク内送信および任意の数のネットワーク間トラフィックフローをサポートするホームネットワークの帯域幅使用量を制御するために使用されることができる。
【００１５】
図２に示されているように、ネットワーク内通信２０２は、ＵＴ１０２２からＵＴ１０２１向けに送信されたフレームを含む。ネットワーク内通信２０２では、ＵＴ１０２２によってＵＴ１０２１向けに送信されたフレームは、各フレームが向けられた先のＵＴ１０２１によって、ならびに、ＨＮ１０４に結合された他のＵＴ１０２（例として、ＵＴ１０２Ｎ）およびＨＮ１０４に結合されたＧＷ１０６によって受信されるように、ＨＮ１０４に載せられる。ＵＴ１０２によってＨＮ１０４を介して送信されたフレームはＧＷ１０６によって受信されるので、ＧＷ１０６はＵＴ１０２間の通信に関連するＨＮ１０４の帯域幅使用量を連続してモニタすることができる。
【００１６】
図２に示されているように、ネットワーク間トラフィックフロー２０４は、ＨＮ１０４のＵＴ１０２と、（ＨＮ１０４のＵＴ１０２がＨＮ１０４に直接結合されていない他のネットワーク要素と通信することができるようにする）ＡＮ１０８との間のトラフィックフローを含む。詳細には、図２に示されているように、第１のネットワーク間トラフィックフロー２０４１は、ＧＷ１０６を介してのＵＴ１０２ＮとＡＮ１０８との間のトラフィックフローであり、第２のネットワーク間トラフィックフロー２０４２は、ＧＷ１０６を介してのＵＴ１０２１とＡＮ１０８との間のトラフィックフローである。ネットワーク間トラフィックフロー２０４は、関連するクオリティオブサービスレベルを維持するために各ネットワーク間トラフィックフローがＨＮ１０４上のある量の帯域幅を必要とするように、関連するクオリティオブサービスレベルを有する。
【００１７】
本明細書で説明されているように、ＧＷ１０６は帯域幅制御モジュールとして動作する。ＧＷ１０６は、ＵＴ１０４間の通信（例として、ネットワーク内通信２０２）によるＨＮ１０４上の帯域幅使用量をモニタする。ＧＷ１０６は、それぞれのネットワーク間トラフィックフロー（例では、ネットワーク間トラフィックフロー２０４）の帯域幅要件をモニタする。ＧＷ１０６は、ネットワーク間トラフィックフローのうちの１つに関連する帯域幅要件が満たされない（あるいは、満たされるのを妨げられる可能性がある）という判定に応答して、ネットワーク間トラフィックフローのそれぞれの必要とされるクオリティオブサービスを維持するためにＨＮ１０４のより多くの利用可能な帯域幅がネットワーク間トラフィックフローによって使用されることができるように、ＵＴ１０４間のＨＮ内通信によるＨＮ１０４上の帯域幅使用量を低減するように構成された少なくとも１つの制御フレームを発行する。
【００１８】
図２のコンテキストの中で説明される一例では、ＨＮ１０４上の総利用可能帯域幅は１００Ｍｂｐｓであると仮定する。この例では、第１のネットワーク間トラフィックフロー２０４１および第２のネットワーク間フロー２０４２の帯域幅要件は、それぞれ３５Ｍｂｐｓおよび２５Ｍｂｐｓであるとさらに仮定する。この例では、ＵＴ１０２間のネットワーク内通信のために使用されることができるＨＮ１０４に関連する残りの帯域幅は、４０Ｍｂｐｓである。この例では、ＵＴ１０２２からＵＴ１０２１へのネットワーク内通信２０２が４０Ｍｂｐｓを超えるという判定に応答して、ＧＷ１０６は、ＵＴ１０２２に予め決められた量の時間の間ＨＮ１０４を介して送信することを停止させるように構成された制御フレームをＵＴ１０２２に対して開始する。ＧＷ１０６の動作は、図３を参照することによってよりよく理解されることができる。
【００１９】
図３は、本発明の一実施形態による方法を示す。詳細には、方法３００は、ホームネットワーク上の複数のユーザ端末のうちの選択された１つがホームネットワーク上の他のユーザ端末に送信することを妨げるように構成された制御フレームを開始するための方法である。制御フレームは、トラフィックフローに関連する帯域幅要件が満たされるのをホームネットワークの端末間の通信によるホームネットワーク上の帯域幅使用量が妨げる、という判定に応答して開始される。本明細書では順次実行されるように主に図示され説明されているが、方法３００の諸ステップのうちの少なくとも一部分は、同時に、または図３に提示されているのとは異なる順序で実行されることができる。方法３００はステップ３０２から開始しステップ３０４に進む。
【００２０】
ステップ３０４では、帯域幅使用量がモニタされる。モニタされた帯域幅使用量は、ネットワーク内通信に関連する帯域幅使用量（すなわち、ＨＮのＵＴ間の通信による帯域幅使用量）である。一実施形態では、（ＧＷは、ＨＮのＵＴのうちのいずれかによってＨＮに載せられた全てのフレームを（ＧＷ宛でなくても）受信するので、）帯域幅使用量は、ＨＮのＵＴによってＨＮに載せられたフレームを受信し、受信された各フレームの発信元であるＵＴを識別し、受信されたフレームのそれぞれによって各ＵＴの帯域幅使用量をモニタすることによりモニタされる。一実施形態では、ＵＴのそれぞれの帯域幅使用量をモニタすることは、受信された各フレームのサイズを判定すること、各ＵＴが受信された各フレームを送信する間の時間の長さを判定すること、および、フレームのサイズおよびフレームの送信時間を使用して各ＵＴの帯域幅使用量を判定することを含む。
【００２１】
ステップ３０６では、ネットワーク間トラフィックに関連する帯域幅要件が判定される。一実施形態では、ネットワーク間トラフィックに関連する帯域幅要件は、ＨＮ（すなわち、ＨＮのＵＴ）とＡＮとの間のそれぞれのトラフィックフローに関連する帯域幅要件を含む。一実施形態では、トラフィックフローの帯域幅要件を判定することは、ＨＮとＡＮとの間の各トラフィックフローを識別すること、識別された各トラフィックフローの優先順位を判定すること、およびトラフィックフローの優先順位を使用して各トラフィックフローの帯域幅要件を判定することを含む。一実施形態では、トラフィックフローの優先順位は、そのトラフィックフローのフレーム内に提供されている１つまたは複数のクオリティオブサービス（ＱＯＳ）インジケータを使用して判定される。ＱＯＳインジケータ（１つまたは複数）は、それぞれのトラフィックフローのヘッダ（または他の情報）から判定されることができる。
【００２２】
ステップ３０８では、ネットワーク間トラフィックの（例えば、それぞれのトラフィックフローの）帯域幅要件が満たされているかどうかに関する判定が行われる。ネットワーク間トラフィックの帯域幅要件が全て満たされている（例えば、ＨＮとＡＮとの間のそれぞれのトラフィックフローのそれぞれの帯域幅要件をサポートするのに十分な利用可能な帯域幅がＨＮ上にある）場合は、方法３００はステップ３０４に戻る。ネットワーク間トラフィックの帯域幅要件が満たされていない（例えば、ＨＮとＡＮとの間のトラフィックフローの全ての帯域幅要件をサポートするのに十分な利用可能な帯域幅がＨＮ上にない；すなわち、１つまたは複数の帯域幅要件が満たされていない）場合は、方法３００はステップ３１０に進む。
【００２３】
ステップ３１０では、ホームネットワークのＵＴのうちの１つが（ＨＮとＡＮとの間のトラフィックフローをサポートするために利用可能なＨＮ上の帯域幅を増やすために、ある時間の間ＨＮを介して通信するのを妨げられるＵＴとして）選択される。一実施形態では、ＵＴのうちの選択される１つは、ＨＮのそれぞれのＵＴのうちのそれぞれに関連する帯域幅使用量によって選択される。本明細書で説明されているように、１つのそのような実施形態では、ＵＴの帯域幅使用量は、各ＵＴが受信された各フレームを送信する時間の長さを判定し、（ビット、バイト、またはフレームのサイズの測定の他の任意の単位で測定されることができる）フレームのサイズおよびフレームの送信時間を使用して各ＵＴの帯域幅使用量を判定することにより判定されることができる。
【００２４】
一実施形態では、帯域幅使用量を使用してＵＴのうちの１つを選択することは、ＨＮ上の端末のそれぞれの帯域幅使用量をソートすることを含むことができる。１つのそのような実施形態では、ネットワーク内通信のための帯域幅の最大量を現在利用しているＵＴが、そのＵＴがＨＮを介して通信するのを妨げるように選択されることができる。他のそのような実施形態では、ネットワーク内通信のための帯域幅の最小量を現在利用しているＵＴが、そのＵＴがＨＮを介して通信するのを妨げるように選択されることができる。
【００２５】
選択されるＵＴがＵＴのそれぞれに関連する帯域幅使用量によって選択される諸実施形態に関して主に説明されているが、他の実施形態では、ＵＴは他の情報を使用して選択されることができる。一実施形態では、例えば、ＵＴは、ＵＴのそれぞれのネットワーク内トラフィックに関連する優先順位情報、ＵＴのそれぞれのネットワーク内トラフィックに関連するクオリティオブサービス情報など、ならびにそれらの様々な組合せのうちの少なくとも１つを使用して選択されることができる。
【００２６】
本明細書ではＨＮを介して通信するのを妨げられるべきＵＴとしてＵＴのうちの１つを選択することに関して主に図示され説明されているが、他の実施形態では、ＨＮを介して通信するのを妨げられるべきＵＴとして複数のＵＴが選択されることができる。例えば、１つのＵＴがＨＮを介して通信するのを妨げることが、トラフィックフローの帯域幅要件をサポートするのに十分な帯域幅を提供することができない場合は、１つまたは複数の追加のＵＴがＨＮを介して通信するのを妨げられることもできる。複数のＵＴがＨＮを介して通信するのを妨げられるべきＵＴとして選択される一実施形態では、複数のＵＴの選択は、複数の選択方式のうちの１つまたは複数を使用して行われることができる。
【００２７】
ステップ３１２では、ＵＴ間のネットワーク内トラフィックを低減するように構成されたデータがＨＮを介して送信される。一実施形態では、ネットワーク内トラフィックを低減するように構成されたデータは、ＵＴが通信するＨＮとＡＮとの間のＧＷによって開始される。一実施形態では、ネットワーク内トラフィックを低減するように構成されたデータは、ＵＴのうちの選択された１つ（または複数）に送信される。一実施形態では、データは、選択されたＵＴがある時間の間ＨＮ上で送信するのを妨げるように構成される。一実施形態では、ネットワーク内トラフィックを低減するように構成されたデータは、ＨＮのＵＴのうちの選択された１つに送信される（本明細書では制御フレームまたはバックプレッシャフレームとも呼ばれる）フレームである。
【００２８】
一実施形態では、ＵＴのうちの選択された１つに対して制御フレームを開始することは、ＵＴのうちの選択された１つを識別すること、ＨＮを介してＵＴのうちの選択された１つによって送信されたフレームが向けられたＵＴのうちの別の１つを識別すること、および識別されたＵＴを使用して制御フレームを生成することを含む。１つのそのような実施形態では、生成された制御フレームは、（ＵＴのうちの別の１つを識別する）ソースアドレスおよび（ＵＴのうちの選択された１つを識別する）宛先アドレスを含む。この実施形態では、ＧＷは、ＵＴのうちの選択された１つが制御フレームをＵＴのうちの別の１つから（すなわち、ＵＴのうちの選択された１つがＨＮを介してフレームを送信していたＵＴから）送信されたとみなすように制御フレームを生成する。
【００２９】
一実施形態では、制御フレームは、１つまたは複数の選択されたＵＴ（ｓ）がある時間の間ＨＮ上で送信するのを妨げるように構成された任意のフォーマットでもよい。ＨＮがローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）として実装される一実施形態では、制御フレームは、ポーズフレーム、または適合された形式のポーズフレームでもよい。ＨＮが別のタイプのネットワーク（例えば、トークンリングネットワーク）として実装される一実施形態では、制御フレームは、１つまたは複数の選択されたＵＴがある時間の間ＨＮ上で送信するのを妨げるように構成された別のフォーマットを使用して実装されることができる。１つまたは複数の他の実施形態では、他の様々なフレーム、パケット、データグラムなど、ならびに他の様々な形式のシグナリングが、１つまたは複数の選択されたＵＴがある時間の間ＨＮ上で送信するのを妨げるために使用されることができる。
【００３０】
図３に示されているように、ステップ３１２から、方法３００はステップ３０４に戻る（しかし、以下で説明されるように、方法３００のステップ３０８および３１０が実行される一方で、方法３００のステップ３０４、３０６、および３０８が実行され続けることに留意されたい）。ネットワーク内トラフィックを低減するように構成されたデータを受信したことに応答しての選択されたＵＴの動作が、図４に関して本明細書で図示され説明される。制御フレームに関して主に図示され説明されているが、本明細書で図３に関して説明されているように、他の様々な形式のデータ、または他のタイプのシグナリングが、ＨＮのＵＴ間のネットワーク内トラフィックを低減するためにＧＷによって使用されることができる。
【００３１】
順次実行されるように図示され説明されているが、ＨＮの帯域幅使用量をモニタするステップ（ステップ３０４）、トラフィックフローの帯域幅要件を判定するステップ（ステップ３０６）、およびそれぞれのトラフィックフローの帯域幅要件が満たされているか否かを判定するステップ（ステップ３０８）は、同時に連続して実行されてもよい。さらに、ＨＮの帯域幅使用量をモニタするステップ（ステップ３０４）、トラフィックフローの帯域幅要件を判定するステップ（ステップ３０６）、およびそれぞれのトラフィックフローの帯域幅要件が満たされているか否かを判定するステップ（ステップ３０８）は、端末のうちの選択された１つ（または複数）がＨＮを介して送信するのを妨げられる限り、実行され続ける。
【００３２】
図４は、本発明の一実施形態による方法を示す。詳細には、方法４００は、ＧＷから受信された制御フレームに応答してＨＮを介しての送信を妨げるための方法であって、この場合、ＧＷはＨＮ上の帯域幅使用量を制御するように構成される。一般的制御フレームの使用に関して主に図示され説明されているが、任意のフレームまたは他のパケット、メッセージ、データ、信号などがＨＮ上の帯域幅使用量を制御するために使用されることができる。本明細書では順次実行されるように主に図示され説明されているが、方法４００の諸ステップの少なくとも一部分は、同時に、または図４に提示されているのとは異なる順序で実行されることができる。方法４００は、ステップ４０２から開始し、ステップ４０４に進む。
【００３３】
ステップ４０４では、制御フレームが受信される。制御フレームは、ゲートウェイ（例では、ＧＷ１０６）からＵＴ（例では、ＵＴ１０２のうちの１つ）で受信される。制御フレームは、受信ＵＴが制御フレームを別のユーザ端末（例では、ＵＴ１０２のうちの別の１つ）から受信されたとみなすように生成される。制御フレームは、受信ＵＴが、受信ＵＴおよびＧＷが結合されているＨＮを介して送信するのを妨げるように構成される。ステップ４０６では、受信ＵＴがＨＮを介して情報を送信するのを停止し、それによって、ＨＮの利用可能な帯域幅のより多くが、ＨＮ、および関連するアクセスネットワーク（例では、ＡＮ１０８）を介して利用可能な他の様々なネットワーク要素に結合された他のＵＴ間のトラフィックフローに関連するネットワーク間通信をサポートすることができるようにする。
【００３４】
ステップ４０８では、受信ＵＴがタイマをセットする。タイマは、受信ＵＴがＨＮを介して送信するのを停止するべき時間の長さを指定する。一実施形態では、タイマがセットされる時間の長さは、制御フレームを受信したとき、タイマが予め設定された時間の長さをカウント（例えば、カウントアップまたはカウントダウン）し始めるように、受信ＵＴ上で設定される。他の実施形態では、タイマがセットされる時間の長さは、制御フレームの中に含まれている情報を使用して受信ＵＴによって設定される。受信ＵＴがＨＮを介して送信するのを停止するべき時間の長さは、他の様々な方式で決定されることができる。
【００３５】
ステップ４１０では、タイマが時間切れになっているか否かに関する判定が行われる。タイマが時間切れになっていない場合は、方法４００はステップ４１２に進む。ステップ４１２では、ＵＴによって別の制御フレームが受信されたか否かに関する判定が行われる。別の制御フレームが受信されなかった場合は、方法４００はステップ４１０に戻る（すなわち、タイマは時間切れに向かってカウントダウンし続け、一方、ＵＴは別の制御フレームの到着がないかモニタする）。別の制御フレームが受信された場合は、方法４００はステップ４０８に戻る（すなわち、タイマが追加の制御フレームに応答してリセットされる）。タイマが時間切れになっている場合は、方法４００はステップ４１４に進む。ステップ４１４では、タイマの時間切れの前に別の制御フレームがＵＴによって受信されないので、ＵＴは再びＨＮ上で送信し始める。ステップ４１６で、方法４００は終了する。
【００３６】
タイマが時間切れになっているか否かを判定する明示的ステップに関して主に図示され説明されているが、タイマは、カウンタが時間切れになっているかどうかを判定する連続して実行されるステップがないように、ただカウントダウンすることができるだけであることに留意されたい。一実施形態では、受信ＵＴは別の制御フレームがないかモニタするだけであり、一方、タイマは時間切れに向かってカウントダウンする。別の制御フレームが受信される前にタイマが時間切れに達した場合は、ＵＴはＨＮを介して他のＵＴに送信し始めることができる（すなわち、ＨＮ上の他のＵＴとのネットワーク内通信を再開することができる）。対照的に、タイマが時間切れになる前に別の制御フレームが受信された場合は、ＵＴはＨＮを介しての送信を妨げ続け、タイマをリセットする。
【００３７】
ネットワーク間トラフィックフローの帯域幅要件を満たすことができるようにするためにネットワーク内トラフィックを低減することに関して主に図示され説明されているが、一実施形態では、より高い優先順位のネットワーク間トラフィックフローの帯域幅要件を満たすことができるようにするために、より低い優先順位のネットワーク間トラフィックが低減されることができる。例えば、ネットワーク間トラフィックフローの帯域幅要件の全てをサポートするために、全てのネットワーク内トラフィックを妨げても十分な帯域幅をＨＮ上に提供しないと仮定すると、ネットワーク間トラフィックフローのうちの選択されたフローが一時的に中断されることができ（例えば、１つまたは複数のより高い優先順位のトラフィックフローのために１つまたは複数のより低い優先順位のネットワーク内トラフィックフローを一時的に中断するなど）、それによって、ネットワーク間トラフィックフローのうちの他のフローをサポートするためにＨＮ上の追加の帯域幅を解放することができる。
【００３８】
一実施形態では、ネットワーク間トラフィックフローのうちの１つの通信を一時的に妨げることは、各トラフィックフローに関して、トラフィックフローに関連するＨＮの帯域幅使用量を判定することを含むことができ、帯域幅要件のうちの１つの満足をネットワーク間トラフィックフローのうちの１つが妨げるという判定に応答して、ネットワーク間トラフィックフローのうちのその１つに関連する通信が一時的に低減または中断されて、他のネットワーク間トラフィックフローのためにＨＮ上の追加の帯域幅を解放する。ネットワーク間トラフィックフローが一時的に低減または中断される方式は、ネットワーク間トラフィックフローが入来ネットワーク間トラフィックフローか、または退出ネットワーク間トラフィックフローかによって決まり得る。
【００３９】
この実施形態では、ネットワーク間トラフィックフローのうちの選択された１つが（ＡＮからＨＮへの）入来トラフィックフローであるという判定に応答して、そのトラフィックフローのフレームは、向けられた先のＵＴへの後での（後でそのトラフィックフローのための通信の一時的低減または中断が時間切れになったときの）配信のためにＧＷによってキューイングされる。この実施形態では、ネットワーク間トラフィックフローのうちの選択された１つが（ＨＮからＡＮへの）退出ネットワーク間トラフィックフローであるという判定に応答して、ネットワーク間トラフィックフローのうちの選択された１つに関連する通信を一時的に中断するように構成されたデータが、ネットワーク間トラフィックフローのうちの選択された１つの発信元であるＵＴに送信される（これは、ＨＮを介してそのネットワーク間トラフィックフローに関連するトラフィックを、そのＵＴが送信するのを一時的に妨げるためにか、またはＨＮを介してＵＴによって送信されるそのネットワーク間トラフィックフローに関連するトラフィックの量を低減するためである）。
【００４０】
本明細書ではホームネットワークがローカルエリアネットワークとして実装される実施形態に関して主に図示され説明されているが、本発明は、他の様々な技術を使用して実装されたホームネットワークの帯域幅使用量をポリシングするために利用されることができる。本明細書ではレジデンシャルゲートウェイを介して他のネットワークと通信する端末を含むホームネットワークに関して主に図示され説明されているが、本発明は、他の様々なタイプのネットワークの帯域幅使用量をポリシングするために利用されることができる。本明細書ではホームネットワーク上の帯域幅使用量を制御する１つまたは複数の制御フレームを使用することに関して主に図示され説明されているが、本発明によれば、他の様々なバックプレッシャ方式がホームネットワーク上の帯域幅使用量を制御するために使用されることができる。
【００４１】
図５は、本明細書で説明されている諸機能を実行する際の使用に適した汎用コンピュータのハイレベルブロック図を示す。図５に示されているように、システム５００は、プロセッサ要素５０２（例えば、ＣＰＵ）、メモリ５０４、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／または読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、帯域幅使用量制御モジュール５０５、ならびに様々な入力／出力装置５０６（例えば、テープドライブ、フロッピー（登録商標）ドライブ、ハードディスクドライブまたはコンパクトディスクドライブを含むがそれらに限定されない記憶装置、受信機、送信機、スピーカ、ディスプレイ、出力ポート、および（キーボード、キーパッド、マウスなどの）ユーザ入力装置）を備える。
【００４２】
本発明は、ソフトウェアで、および／またはソフトウェアとハードウェアの組合せで、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、汎用コンピュータまたは他の任意のハードウェア同等物を使用して、実施されることができる。一実施形態では、本帯域幅使用量制御モジュールまたはプロセス５０５は、上記で論じられた機能を実行するために、メモリ５０４にロードされ、プロセッサ５０２によって実行されることができる。したがって、本発明の（関連するデータ構造を含む）帯域幅使用量制御プロセス５０５は、コンピュータ可読媒体または担体、例えば、ＲＡＭメモリ、磁気または光ドライブあるいはディスケットなどに記憶されることができる。
【００４３】
本明細書では、本発明の教示を組み込んだ様々な実施形態が詳細に図示され説明されてきたが、これらの教示をさらに組み込んだ他の多くの変形形態を当業者は容易に考案することができる。
【図１】
2010509844.tif 000003
【図２】
2010509844.tif 000004
【図３】
2010509844.tif 000005
【図４】
2010509844.tif 000006
【図５】
2010509844.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月5日(2008.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末および第２のネットワークへのゲートウェイを備える第１のネットワークをポリシングするための方法であって：
ゲートウェイによって、第１のネットワークの端末間のネットワーク内トラフィックに関連する帯域幅使用量をモニタすること；
ゲートウェイによって、第２のネットワークを介して送信される第１のネットワークの端末のネットワーク間トラフィックに関連する帯域幅要件を判定すること；および
帯域幅要件のうちの１つの満足を帯域幅使用量が妨げるという判定に応答して、制御フレームをゲートウェイから端末のうちの１つに送信することを備え、制御フレームは端末のうちの１つが第１のネットワーク上で送信するのを一時的に妨げるように構成される、方法。
【請求項２】
ネットワーク内トラフィックに関連する帯域幅使用量をモニタすることが：
第１のネットワークの端末によって第１のネットワークに載せられたフレームを受信することを備え、各フレームは第１のネットワークの端末のうちの少なくとも１つに向けられ；さらに
受信された各フレームに関して、受信されたフレームの発信元である端末を識別すること；および
各端末に関して、それぞれの帯域幅使用量をモニタすることを備え、各端末の帯域幅使用量が、そのそれぞれの端末から発信された、受信されたフレームに基づく、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
端末の帯域幅使用量をモニタすることが：
各フレームに関して：
受信されたフレームのサイズを判定すること；
送信端末が受信されたフレームを送信している間の時間の長さを判定すること；および
フレームのサイズおよびフレームの送信時間を使用して関連する端末の帯域幅使用量を判定すること
を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
帯域幅要件を判定することが：
第１のネットワークの端末の複数のネットワーク間トラフィックフローのそれぞれを識別することを備え、ネットワーク間トラフィックフローは第２のネットワークを横切り；さらに
識別された各ネットワーク間トラフィックフローの優先順位を判定すること；および
ネットワーク間トラフィックフローの優先順位を使用して各ネットワーク間トラフィックフローの帯域幅要件を判定すること
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
各トラフィックフローに関して、トラフィックフローによる第１のネットワークの帯域幅使用量を判定すること；
帯域幅要件のうちの１つの満足をトラフィックフローのうちの１つが妨げるという判定に応答して、トラフィックフローのうちの１つが入来トラフィックフローか、それとも退出トラフィックフローかを判定すること；および
トラフィックフローのうちの１つが入来トラフィックフローであるという判定に応答して、トラフィックフローのうちの１つのフレームをキューイングすること；または
トラフィックフローのうちの１つが退出トラフィックフローであるという判定に応答して、トラフィックフローのうちの１つに関連する端末に、トラフィックフローのうちの１つに関連する端末が第１のネットワークを介して送信するのを一時的に妨げるように構成された制御フレームを送信すること
をさらに備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
制御フレームを生成することをさらに備え、制御フレームを生成することが：
端末のうちの１つを識別すること；
端末のうちの１つによって送信されたフレームが向けられた端末のうちの別の１つを識別すること；および
制御フレームを生成することを備え、制御フレームは、端末のうちの別の１つを識別するソースアドレス、および端末のうちの１つを識別する宛先アドレスを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
複数の端末を有する第１のネットワークをポリシングするための機器であって、第２のネットワークへのゲートウェイとして動作し：
第１のネットワークの端末間のネットワーク内トラフィックに関連する帯域幅使用量をモニタするための手段；
第２のネットワークを介して送信された第１のネットワークの端末のネットワーク間トラフィックに関連する帯域幅要件を判定するための手段；および
帯域幅要件のうちの１つの満足を帯域幅使用量が妨げるという判定に応答して制御フレームを第１のネットワークの端末のうちの１つに送信するための手段を備え、制御フレームは端末のうちの１つが第１のネットワーク上で送信するのを一時的に妨げるように構成される、
機器。
【請求項８】
ネットワーク内トラフィックに関連する帯域幅使用量をモニタするための手段が：
第１のネットワークの端末によって第１のネットワークに載せられたフレームを受信するための手段を備え、各フレームは第１のネットワークの端末のうちの少なくとも１つに向けられ；さらに
受信された各フレームに関して、受信されたフレームの発信元である端末を識別するための手段；および
各端末に関して、それぞれの帯域幅使用量をモニタするための手段を備え、各端末の帯域幅使用量が、そのそれぞれの端末から発信された、受信されたフレームに基づく、
請求項７に記載の機器。
【請求項９】
端末の帯域幅使用量をモニタするための手段が：
受信された各フレームに関して、受信されたフレームのサイズを判定するための手段；
受信された各フレームに関して、送信端末が受信されたフレームを送信している間の時間の長さを判定する手段；および
それぞれの端末によって送信された受信されたフレームのフレームのサイズおよびフレームの送信時間を使用して端末のそれぞれの帯域幅使用量を判定するための手段
を備える、請求項８に記載の機器。
【請求項１０】
帯域幅要件を判定するための手段が：
第１のネットワークの端末の複数のネットワーク間トラフィックフローのそれぞれを識別するための手段を備え、ネットワーク間トラフィックフローは第２のネットワークを横切り、さらに；
識別された各ネットワーク間トラフィックフローの優先順位を判定するための手段；および
ネットワーク間トラフィックフローの優先順位を使用して各ネットワーク間トラフィックフローの帯域幅要件を判定するための手段
を備える、請求項７に記載の機器。
【国際調査報告】
2010509844.tif 000008
2010509844.tif 000009
2010509844.tif 000010