(57)【要約】      （修正有）【課題】多重回線のバースト性通信が競合する帯域需要の繁忙時に流量が共用帯域を超過するケースの耐力を確保するには収容効率を抑制しなければならず、また、特定時間帯のトラヒック集中に伴う処理負荷増予測が困難である。パースト性送受信以外の時間帯はトラヒック量が低く、回線帯域リソースの使用効率が低下する。【解決手段】収容回線の流量及び回線状態観測機能及び流量制御処理機能を備えた複数の網終端装置があるＩＰ網において、各網終端装置は回線毎流量及び回線状態の統計的情報を回線統計情報管理装置に送信し、回線統計情報管理装置から更新された回線毎流量及び回線状態の統計情報を受信し、これを基に送信帯域と送信契機を決定することにより効率良い帯域リソース割当て処理を提供する。また、各網終端装置の回線毎流量情報及び回線状態情報を受信し、網内のトラヒック統計情報を網終端装置に提供する回線状態管理方法も提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重化された回線を収容し、収容回線の流量及び回線状態観測機能及び流量制御機能を備えた複数の網終端装置を備えるインターネットプロトコル網において、
各網終端装置にて回線流量及び回線状態を観測して回線毎流量及び回線状態の統計的情報を回線統計情報装置に送信し、
回線統計情報管理装置にて各網終端装置からの回線毎流量情報及び回線状態情報を受信し、回線毎流量情報及び回線状態情報を網内のトラヒック統計情報として管理し、管理する網内トラヒック統計情報を回線状態管理情報として網終端装置に送信することを特徴とする回線状態管理方法。
【請求項２】
多重化された回線を収容し、収容回線の流量及び回線状態観測機能及び流量制御機能を備えた複数の網終端装置を備えるインターネットプロトコル網において、
各網終端装置にて回線流量及び回線状態を観測して回線毎流量及び回線状態の統計的情報を回線統計情報装置に送信し、
回線統計情報管理装置にて各網終端装置からの回線毎流量情報及び回線状態情報を受信し、回線毎流量情報及び回線状態情報を網内のトラヒック統計情報として管理し、管理する網全体のトラヒック統計情報を回線状態管理情報として各網終端装置に送信し、
各網終端装置にて回線統計情報装置からの回線状態管理情報を受信し、受信した回線状態管理情報を基に送信回線帯域と送信契機を決定し、割り当てた回線帯域により送信することを特徴とする回線帯域割当て方法。
【請求項３】
インターネットプロトコル網上に、収容回線の流量及び回線状態観測機能及び流量制御処理機能を備えた複数の網終端装置と、各網終端装置からの回線毎流量及び回線状態情報を統計的に管理する回線統計情報装置とを備える通信制御システムにおいて、
前記網終端装置は、回線流量及び回線状態を観測して回線毎流量及び回線状態の統計的情報を回線統計情報管理装置に送信する手段と、回線統計情報管理装置からの回線状態管理情報を受信する手段と、受信した回線状態管理情報を基に送信回線帯域と送信契機を決定して送信する手段とを備え、
前記可緯統計情報管理装置は、各網終端装置からの回線毎流量情報及び回線状態情報を受信する手段と、回線毎流量情報及び回線状態情報を網内のトラヒック統計情報として管理する手段と、管理するトラヒック統計情報を回線状態管理情報として各網終端装置に送信する手段とを備えたことを特徴とする通信制御システム。
【請求項４】
インターネットプロトコル網上の網終端装置であって、収容回線の流量及び回線状態観測機能及び流量制御処理機能及び回線帯域割当て処理機能を備えた網終端装置において、
回線流量及び回線状態を観測して回線毎流量及び回線状態の統計的情報を回線統計情報管理装置に送信する手段と、回線統計情報管理装置からの回線状態管理情報を受信する手段と、受信した回線状態管理情報を基に送信回線帯域と送信契機を決定して送信する手段とを備えたことを特徴とする網終端装置。
【請求項５】
インターネットプロトコル網上の回線状態管理装置であって、収容回線の状態管理情報を統計的に管理する機能を備えた回線統計情報装置において、
網終端装置からの回線毎流量情報及び回線状態情報を受信する手段と、回線毎流量情報及び回線状態情報を網内のトラヒック統計情報として管理する手段と、管理するトラヒック統計情報を回線状態管理情報として網終端装置に送信する手段とを備えたことを特徴とする回線統計情報管理装置。
【請求項６】
インターネットプロトコル網上の網終端装置が備えるコンピュータに、
回線毎流量及び回線状態の統計的情報を回線統計情報管理装置に送信するステップと、
回線統計情報管理装置からの回線状態管理情報を受信するステップと、
受信した回線状態管理情報を基に送信回線帯域と送信契機を決定して送信するステップと、
を実行させることを特徴とする網終端装置を実現するためのコンピュータプログラム。
【請求項７】
インターネットプロトコル網上の回線状態管理装置が備えるコンピュータに、
網終端装置からの回線毎流量情報及び回線状態情報を受信するステップと、
回線毎流量情報及び回線状態情報を統計的情報として管理するステップと、
管理する統計的情報を網終端装置に対して送信するステップと、
を実行させることを特徴とする回線状態管理装置を実現するためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターネットプロトコル（以下、「ＩＰ」という）網における回線状態管理方法及び回線帯域割当て方法、これらの方法を実施する通信制御システム及び該システムに使用する網終端装置及び回線統計情報管理装置、及びこれらの装置を実現するためのプログラムに関する。
ＩＰ網におけるトラヒックが、近年、ますます増加し、ネットワークを構成する装置(ノード)の帯域リソースの使用の効率化が要求されている。本発明は特にＩＰ網上のＩＰ層終端装置（以下、「網終端装置」という）において、網終端装置の回線状態管理処理及び回線帯域割当て処理を効率的に行うものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＩＰ網においては、回線帯域を有効に使用するため、同種類の契約加入者が回線の使用権限を共用する帯域共用型の回線帯域割当て方式によって使用効率向上と網全体の経済化を図っている。また、確実に送受信可能な帯域を確保したい場合は、保証帯域を確保した上で、それ以上の帯域を使用する場合に、帯域共用型の回線帯域割当て方式を適用する組合せにて回線帯域割当てを実施している（例えば、特許文献１参照）。多数の収容回線は、論理回線として多重化された上で状態管理されており、各論理回線毎の流量制御処理が必要となる。これらの処理を行うのが、網終端装置である。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２５２１１２号公報
【０００４】
従来は、１つの網終端装置に収容する複数の回線に対して、帯域保証型と帯域共用型の帯域割当て方式を適用する場合において、帯域保証型で割り当てる帯域については、設定値までの帯域を確保し、物理回線上の余剰帯域を割り当てている。
帯域保証型の帯域割当て分については、専用の使用帯域が割当てられているため、確実に設定値までの送受信が可能である。帯域共用型の帯域割当て分については、余剰帯域が存在する場合に限り、帯域割当てが成立し、送受信が可能となる。
【０００５】
図６は、従来の流量制御処理チャートである。
同図において、まず、網終端装置の帯域割当て方式が、帯域保証型と帯域共用型の組合せ設定状態である場合（ステップ２０）に、網終端装置に入力があると、流量が保証帯域を超えない範囲においては帯域保証分のリソースに帯域割当てし（ステップ２１）、対向装置への送信を行う。
ここで、入力により、流量が保証帯域を超えた場合、余剰帯域の有無を判断し（ステップ２２）、入力流量が余剰の共用帯域を超えない範囲においては設定上の一定比率で帯域共用分のリソースに帯域割当てし（ステップ２３）、入力流量が余剰の共用帯域を超える範囲においては廃棄する（ステップ２４）。
【０００６】
図７は、共用帯域のみを用いる場合の従来の流量制御処理チャートである。
網終端装置の帯域割当て方式が、帯域共用型の設定状態にある場合（ステップ２５）には、網終端装置に入力があると、共用リソースの余剰帯域の有無を判断し（ステップ２６）、流量が余剰の共用帯域を超えない範囲においては設定上の一定比率で帯域共用分のリソースに帯域割当てし（ステップ２７）、入力流量が余剰の共用帯域を超える範囲においては廃棄する（ステップ２８）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来方法では、多重回線のバースト性通信が競合するような帯域需要の繁忙時に流量が共用帯域を超過してしまうケースの耐力を確保するには収容効率を抑制しなければならず、また、網内の基幹経路を構成する装置においても、特定時間帯のトラヒック集中に伴う処理負荷増の予測が困難な状況にある。バースト性通信の傾向として、パースト性送受信以外の時間帯はトラヒック量が低く、回線帯域リソースの使用効率が低下することが問題となる。従来の方法として、綱終端装置の余剰帯域が存在したときのみ送受信する制御クラスを、同じ物理回線に収容するものはあるが、保証帯域の余剰分を割当てることは不可能であり、契約種別に対応する帯域用途毎のリソース確保は避けられないことが問題となる。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、従来の流量制御処理における帯域割当て方法を多重化された回線を収容する網終端装置に適用した場合の問題点を解決し、パースト性送受信によるリソース帯域の超過による情報廃棄確率の低減を図ると共に、低トラヒック時のリソース帯域の効率的な割当てを可能とする、ＩＰ網内のトラヒック統計情報に基づく帯域割当て方法及び該回線帯域割当てに有用なＩＰ網内のトラヒック統計情報を提供する回線状態管理方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、上記の方法を実施する通信制御システム及び該方法に使用する網終端装置及び回線統計情報管理装置、及びこれらの装置を実現するためのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、多重化された回線を収容し、収容回線の流量及び回線状態観測機能及び流量制御機能を備えた複数の網終端装置を備えるインターネットプロトコル網において、
各網終端装置にて回線流量及び回線状態を観測して回線毎流量及び回線状態の統計的情報を回線統計情報装置に送信し、
回線統計情報管理装置にて各網終端装置からの回線毎流量情報及び回線状態情報を受信し、回線毎流量情報及び回線状態情報を網内のトラヒック統計情報として管理し、管理する網内トラヒック統計情報を回線状態管理情報として網終端装置に送信することを特徴とする回線状態管理方法を提供する。
【００１０】
この回線状態管理方法によれば、回線統計情報管理装置がＩＰ網内の各網終端装置から回線毎流量情報及び回線状態情報の統計的情報を受信し、これらの情報を網全体のトラヒック統計情報（各網終端装置の時間的混雑状況など）として管理し、該トラヒック統計情報を回線状態管理情報として網終端装置に提供することができる。
【００１１】
本発明は、更に、多重化された回線を収容し、収容回線の流量及び回線状態観測機能及び流量制御機能を備えた複数の網終端装置を備えるインターネットプロトコル網において、
各網終端装置にて回線流量及び回線状態を観測して回線毎流量及び回線状態の統計的情報を回線統計情報装置に送信し、
回線統計情報管理装置にて各網終端装置からの回線毎流量情報及び回線状態情報を受信し、回線毎流量情報及び回線状態情報を網内のトラヒック統計情報として管理し、管理する網全体のトラヒック統計情報を回線状態管理情報として各網終端装置に送信し、
各網終端装置にて回線統計情報装置からの回線状態管理情報を受信し、受信した回線状態管理情報を基に送信回線帯域と送信契機を決定し、割り当てた回線帯域により送信することを特徴とする回線帯域割当て方法を提供する。
【００１２】
この回線帯域割当て方法によれば、各網終端装置は回線統計情報管理装置から回線状態管理情報として提供される網全体のトラヒック統計情報に基づいて、送信回線帯域と送信契機を決定し、同一のユーザが使用する回線帯域における混雑時のバースト性通信を低トラヒック時に送信することによりトラヒックを時間的に平均化し、リソース帯域の効率的利用を実現することができる。
【００１３】
本発明は、更に、上記の回線状態管理方法及び回線帯域割当て方法を実施する通信制御システムであって、インターネットプロトコル網上に、収容回線の流量及び回線状態観測機能及び流量制御処理機能を備えた複数の網終端装置と、各網終端装置からの回線毎流量及び回線状態情報を統計的に管理する回線統計情報装置とを備える通信制御システムにおいて、
前記網終端装置は、回線流量及び回線状態を観測して回線毎流量及び回線状態の統計的情報を回線統計情報管理装置に送信する手段と、回線統計情報管理装置からの回線状態管理情報を受信する手段と、受信した回線状態管理情報を基に送信回線帯域と送信契機を決定して送信する手段とを備え、
前記可緯統計情報管理装置は、各網終端装置からの回線毎流量情報及び回線状態情報を受信する手段と、回線毎流量情報及び回線状態情報を網内のトラヒック統計情報として管理する手段と、管理するトラヒック統計情報を回線状態管理情報として各網終端装置に送信する手段とを備えたことを特徴とする通信制御システムを提供する。
【００１４】
この通信制御システムによれば、回線統計情報管理装置が網全体のトラヒック統計情報を回線状態管理情報として各網終端装置に提供し、各網終端装置が提供された網全体のトラヒック統計情報に基づいてバースト性通信の送信契機を低トラヒック時に決定することにより網内のトラヒックを時間的に平均化することができる。
【００１５】
本発明は，更に、上記の回線割当て方法に用いるインターネットプロトコル網上の網終端装置であって、収容回線の流量及び回線状態観測機能及び流量制御処理機能及び回線帯域割当て処理機能を備えた網終端装置において、
回線流量及び回線状態を観測して回線毎流量及び回線状態の統計的情報を回線統計情報管理装置に送信する手段と、回線統計情報管理装置からの回線状態管理情報を受信する手段と、受信した回線状態管理情報を基に送信回線帯域と送信契機を決定して送信する手段とを備えたことを特徴とする網終端装置を提供する。
【００１６】
本発明は、更に、インターネットプロトコル網上の回線状態管理装置であって、収容回線の状態管理情報を統計的に管理する機能を備えた回線統計情報装置において、
網終端装置からの回線毎流量情報及び回線状態情報を受信する手段と、回線毎流量情報及び回線状態情報を網内のトラヒック統計情報として管理する手段と、管理するトラヒック統計情報を回線状態管理情報として網終端装置に送信する手段とを備えたことを特徴とする回線統計情報管理装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、回線状態管理装置がＩＰ網上の各網終端装置からの回線毎流量情報及び回線状態情報を受信して統計的に管理し、網全体のトラヒック統計情報を網終端装置に提供するので、網終端装置は網内のトラヒック統計管理情報に基づいて送信回線帯域と送信契機を決定し、同一のユーザに割当てられた回線帯域における混雑時のバースト性通信を低トラヒック時に変更することによりトラヒックが時間的に平均化され、リソース帯域の効率的な割当てが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明のＩＰ網における回線状態管理方法及び回線帯域割当て方法を実施する通信制御システムの全体構成図である。図中、Ａ及びＢは交換装置、Ｃは中継機能装置である。交換装置Ａ、ＢはＩＰ網の論理回線を終端するプロトコル処理（論理層終端）装置（網終端装置）１と、加入者回線を終端する側回線終端装置２と、中継回線を終端する中継側回線終端装置３と、受信したパケットやセルの交換処理や多重分離処理を行うスイッチ／多重分離部４とを具え、５は加入者側回線終端装置３に接続される通信装置、６は回線統計情報管理装置６である。
【００１９】
本発明によるインターネットプロトコル網上の交換装置Ａ、Ｂ内の綱終端装置１は、収容回線の流量及び回線状態観測機能及び流量制御処理機能を備え、回線統計情報管理装置６は網終端装置１からの回線毎流量及び回線状態情報を受信し統計的に管理する機能を備える。
【００２０】
図２及び図３は、本発明の回線帯域割当て方法における網終端装置１及び回線統計情報管理装置６の動作を説明するための図である。
本発明の網終端装置における回線帯域割当て方法では、網終端装置の帯域割当て方式が帯域保証型と帯域共用型の組合せである場合、入力が保証帯域を超えない範囲においては、
回線流量及び回線状態を観測して回線毎流量及び回線状態の統計的情報を回線統計情報管理装置に送信する（図２のステップ１）。
回線統計情報管理装置は、各網終端装置からの回線毎流量情報及び回線状態情報を受信し（図３のステップ１０）、回線毎流量情報及び回線状態情報を網内のトラヒック統計情報として管理し（図３のステップ１１）、管理する網内トラヒック統計情報の更新内容を回線状態管理情報として各網終端装置に送信する（図３のステップ１２）。
網終端装置は、回線統計情報装置からの更新された網内トラヒック統計情報を受信する（図２のステップ２）。この網内トラヒック統計情報は、網内の各網終端装置の時間的混雑状況（いつ混んでいていつ空いているか）などを表す。
以上は本発明の回線状態管理方法に相当する。
【００２１】
本発明の回線帯域割り当て方法では、網終端装置は、受信した網内トラヒック統計情報を基に送信回線帯域と送信契機を決定し、割当てられた回線帯域における混雑時のバースト性通信を低トラヒック時に送信させる（ステップ３）。
さらに網終端装置に入力があると、流量が保証帯域を超えない範囲においては帯域保証分のリソースに帯域割当てし（ステップ４）、対向装置への送信を行う。ここで、入力により、流量が保証帯域を超えた場合、余剰帯域の有無を判断し、流量が余剰の共用帯域を超えない範囲においては設定上の一定比率で帯域共用分のリソースに帯域割当てし（ステップ５）、入力流量が余剰の共用帯域を超える範囲においては廃棄する（ステップ６）。
【００２２】
図４は、本発明のインターネットプロトコル網上の網終端装置の原理構成図である。
本発明の終端装置は、収容回線の流量及び回線状態観測機能及び流量制御処理機能及び回線帯域割当て処理機能を備えた網終端装置であって、
回線流量及び回線状態を観測して回線毎流量及び回線状態の統計的情報を回線統計情報管理装置に送信する手段１１０と、回線統計情報管理装置からの回線状態管理情報（網内トラヒック統計情報）を受信する手段１２０と、受信した回線状態管理情報の回線毎流量情報を基に帯域割当てを実施する手段１３０と、受信した回線状態管理情報の時間的混雑状況を基に送信契機を決定して送信する手段１４０とを有する。
【００２３】
図５は、本発明のインターネットプロトコル網上の回線統計情報管理装置の原理構成図である。
本発明の回線状態管理装置は、各収容回線の流量情報及び回線状態情報を統計的に管理する機能を備えた回線統計情報管理装置であって、
網終端装置から回線毎流量情報及び回線状態情報を受信する手段２１０と、回線毎流量情報及び回線状態情報を網内トラヒック統計情報として管理する手段２２０と、管理する統計的情報を綱終端装置に対して送信する手段２３０とを有する。
【００２４】
以上、本発明の網終端装置における回線状態管理方法及び回線帯域割り当て方法の手順、及び該方法に用いる網終端装置及び回線統計情報管理装置の手段について説明したが、これらの手順又は手段はコンピュータによって実行又は実現することができ、本発明はこれらの手順又は手段を実行又は実現させるためのコンピュータプログラム及び該プログラムを記録した記録媒体も提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明が適用される通信制御システムの全体構成図である。
【図２】本発明の回線状態管理方法及び回線帯域割当て方法における網終端装置の動作を説明するための図である。
【図３】本発明の回線状態管理方法及び回線帯域割当て方法における回線統計情報管理装置の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の網終端装置の原理構成図である。
【図５】本発明の回線統計情報管理装置の原理構成図である。
【図６】従来の帯域保証型＋帯域共用型流量制御フローチャートである。
【図７】従来の帯域共用型流量制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００２６】
１  プロトコル処理（論理層終端）装置（網終端装置）
２  スイッチ／多重分離部
３  中継側回線終端装置
４  加入者側回線終端装置
５  相手側通信装置
６  回線統計情報管理装置
１１０  回線毎流量／回線状態情報送信手段
１２０  回線状態管理情報受信手段
１３０  帯域割当て手段
１４０  送信契機決定手段
２１０  回線毎流量／回線状態情報受信手段
２２０  回線毎流量／回線状態情報の統計的管理手段
２３０  回線状態管理情報送信手段
【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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