(57)【要約】【課題】ユーザ間の公平性を確保しながら、遅延時間を短縮して各ユーザに対して帯域を割り当てることができる。【解決手段】本発明は、多段接続された各装置の帯域を動的に割り当てる帯域制御システムにおいて、各子帯域制御装置が、複数の接続装置からの入力データのデータ量を観測し、観測されたデータ量の総和を親帯域制御装置に通知する。親帯域制御装置が、複数の子帯域制御装置からのデータ量の総和を用いて、複数の子帯域制御装置に対して割当帯域を求め、各割当帯域を各子帯域制御装置に通知する。そして、各子帯域制御装置が、割当帯域を出力帯域として複数の接続装置に対する割当帯域を求める。【選択図】      図１
2013123106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多段接続された各装置の帯域を動的に割り当てる帯域制御システムにおいて、
複数の子帯域制御装置のそれぞれが、
複数の接続装置のそれぞれから入力されたデータの所定時間内のデータ量を観測する観測手段と、
上記観測手段により観測されたデータ量の総和を親帯域制御装置に通知する通知手段と
を備え、
親帯域制御装置が、
接続する複数の上記子帯域制御装置から通知された上記データ量の総和を用いて、上記複数の子帯域制御装置に対して割当帯域を求める第１の割当帯域演算手段と、
上記第１の割当帯域演算手段により求められた各割当帯域を、対応する上記各子帯域制御装置に通知する通知手段と
を備え、
上記各子帯域制御装置が、上記親帯域制御装置から通知された割当帯域を出力帯域とし、上記複数の接続装置に対する割当帯域を求める第２の割当帯域演算手段を備える
ことを特徴とする帯域制御システム。
【請求項２】
多段接続システムを構成するものであって、複数の接続装置の帯域を動的に割り当てる帯域制御装置において、
上記複数の接続装置のそれぞれから入力されたデータの所定時間内のデータ量を観測する観測手段と、
上記観測手段により観測されたデータ量の総和を親帯域制御装置に通知する通知手段と、
親帯域制御装置により割り当てられた帯域を出力帯域とし、上記複数の接続装置に対する割当帯域を求める割当帯域演算手段と
を備えることを特徴とする帯域制御装置。
【請求項３】
多段接続システムを構成するものであって、複数の接続装置の帯域を動的に割り当てる帯域制御装置において、
接続する複数の子帯域制御装置から、所定時間内における入力データのデータ量の総和を受け取り、複数の子帯域制御装置の上記データ量の総和を用いて、上記複数の子帯域制御装置に対して割当帯域を求める割当帯域演算手段と、
上記割当帯域演算手段により求められた各割当帯域を、対応する上記各子帯域制御装置に通知する通知手段と
を備えることを特徴とする帯域制御装置。
【請求項４】
多段接続された各装置の帯域を動的に割り当てる帯域制御方法において、
複数の子帯域制御装置のそれぞれが、
複数の接続装置のそれぞれから入力されたデータの所定時間内のデータ量を観測し、
上記観測されたデータ量の総和を親帯域制御装置に通知し、
親帯域制御装置が、
接続する複数の上記子帯域制御装置から通知された上記データ量の総和を用いて、上記複数の子帯域制御装置に対して割当帯域を求め、
上記求められた各割当帯域を、対応する上記各子帯域制御装置に通知し、
上記各子帯域制御装置が、上記親帯域制御装置から通知された割当帯域を出力帯域とし、上記複数の接続装置に対する割当帯域を求める
ことを特徴とする帯域制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯域制御システム、帯域制御プログラム及び通信装置に関するものであり、例えば、パケットを集線又は振り分けするネットワーク装置に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のブロードバンドサービスの普及により、ネットワークを流れるデータ量は飛躍的に増加しており、データパケットを転送するネットワーク装置や回線も益々広帯域が要求されるようになっている。
【０００３】
例えば、個々のブロードバンドユーザが利用する帯域がｘ[Ｍビット／秒：Ｍｂｐｓ]であり、ブロードバンドユーザ数がｙ[人]であるとすると、必要な総帯域はｘ・ｙ[Ｍｂｐｓ]となるが、利用帯域、ユーザ数ともに増加している現状において、利用帯域を固定的に割り当てると、膨大なネットワークリソースを準備することが求められる。
【０００４】
そこで、ユーザ側のアクセスネットワークからインターネット等のネットワークへの転送する過程で、複数の端末や装置等からのパケットを集線することが一般的である。ここで、必要な帯域をＭ[Ｍｂｐｓ]、準備可能な帯域をＮ[Ｍｂｐｓ]とすると、Ｍ＞Ｎであり、Ｍ：Ｎを集線率と呼ぶ。
【０００５】
集線すると、同時刻に複数のユーザでデータが発生し、その総和がＮを超過した場合に、データが失われてしまうので、それを回避するため、集線部には一定量のバッファを配置することが一般的である。しかし、データの廃棄される確率は配置するバッファ量により調整されるが、各ユーザ毎に廃棄される確率は異なるためユーザ間の公平性が確保されないという課題がある。
【０００６】
これを解決するために、ある一定時間内のユーザデータ量をもとに公平性・優先度などを勘案してデータの送出量を配分する動的帯域割当方式（Dynamic  Bandwidth  Allocation：ＤＢＡ）が用いられる（特許文献１参照）。
【０００７】
ＤＢＡ方式は、各ユーザからの入力部と、各ユーザのデータ量を観測する観測部と、観測したデータ量に基づいて各ユーザの送出可能帯域を計算する処理部と、各ユーザからのデータを集線して出力部に出力する集線部とを有する。
【０００８】
処理部は、ある一定の周期（ＤＢＡ周期）毎に各ユーザのデータ量の観測値に基づいて、ユーザ間の公平性やデータの優先度等を勘案し、出力帯域をユーザ毎に割当て、これを毎周期繰り返す。
【０００９】
このようなＤＢＡ方式は、例えば光ネットワーク等で適用することができ、入力部及び集線部は、例えばＰＯＮ（Passive  Optical  Network）方式を構成するＯＬＴやＯＮＵ等のようにそれぞれ別装置に配置される場合と、同一の装置内に配置される場合があるが、ここではその区別はしない。
【００１０】
また、データ量の観測には、入力部側のバッファの蓄積量を申告する方式（Status  Report：ＳＲ）と、集線部への流入量を観測する方式（Non  Status  Report：ＮＳＲ）があるが、ここではその区別はしない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−０８７２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、ＤＢＡ方式は、上述したように、ＤＢＡ周期毎に、発生したユーザデータを観測し、帯域割当の演算処理をして、実際に送出するというものであるため、「ＤＢＡ周期×２」の遅延時間が発生するという課題がある。
【００１３】
さらに、ユーザ間の公平性・優先度を制御するために、ネットワークの各所で、多段的なＤＢＡ方式を採用する場合、各々のＤＢＡ方式による遅延時間が累積することにより、サービス品質への影響が問題となる場合がある。
【００１４】
図３は、従来の帯域制御システムの構成を示す構成図である。図４は、従来のネットワークにおける多段接続のＤＢＡ方式による帯域制御システムの構成を示す構成図である。図４の装置Ａ−１〜Ａ−ｍは、図３の帯域制御装置１−１〜１−ｍに対応し、図４の装置Ｂは、図３の帯域制御装置２に対応する。
【００１５】
例えば、図４に例示するように、ネットワーク上で、装置Ａ−１〜Ａ−ｍ（Ｍ：正の整数）が収容するユーザ端末３−１〜３−ｎ（ｎ：正の整数）からのデータを集線し、続いて装置Ｂが接続する装置Ａ―１〜Ａ−ｍのデータを集線する場合であって、装置Ａ及び装置ＢがＤＢＡ方式を採用するときを例示する。
【００１６】
このような場合、ＤＢＡ周期をｔｄｂａとすると、ユーザ端末からのデータが装置Ａ−１を介して装置Ｂに送信されるときには、装置Ａ−１で「２×ｔｄｂａ」、装置Ｂで「２×ｔｄｂａ」、トータルで「４×ｔｄｂａ」の遅延時間が発生することになる。つまり、多段的にＤＢＡ方式を採用する場合、ネットワークでＤＢＡ方式を行う装置がＮ（段）とすると、Ｎ×２×ｔｄｂａの遅延時間が発生することになる。また、同一装置内で、ＤＢＡ方式がカスケードで実施される場合も上記と同様の問題が発生する。
【００１７】
さらに、もう１つの課題として、ＤＢＡ方式を採用する理由の１つとして、ユーザ間の公平性の確保が挙げられる。
【００１８】
上述のように、複数の装置・ブロックでＤＢＡ方式を採用する場合、１台の装置内又は１つのブロック内でのユーザ間の公平性は確保可能だが、複数の装置間又はブロック間でのユーザ間の公平性は確保できないという課題がある。
【００１９】
例えば、図４に例示するネットワーク上で、装置Ａ、装置Ｂの順に集線する場合に、それぞれの装置でＤＢＡ方式を採用する場合を考える。
【００２０】
装置Ａ−１が、１０台のユーザ端末３−１〜ユーザ端末３−１０を収容し、各ユーザ端末３−１〜３−１０からの要求帯域が１００Ｍｂｐｓであるとする。装置Ａ−１の出力可能帯域が１００Ｍｂｐｓの場合、装置Ａ−１は各ユーザ端末３−１〜３−１０に対して１０Ｍｂｐｓの帯域を割り当てて、各ユーザ間の公平性を確保する。
【００２１】
装置Ｂが、１０台の装置Ａ−１〜装置Ａ−１０を収容するものとする。なお装置Ａ−１〜Ａ−１０はいずれも１０台のユーザ端末を収容しているとする。このとき、装置Ｂは、各装置Ａ−１〜Ａ−１０からの要求帯域が１００Ｍｂｐｓであるとする。装置Ｂの出力可能帯域が１００Ｍｂｐｓの場合、装置Ｂは、各装置Ａ−１〜Ａ−１０に対して１０Ｍｂｐｓの帯域を割り当てて、各装置Ａ−１〜Ａ−１０間の公平性を確保する。
【００２２】
この場合、トータルの収容ユーザ数は「１００」となるので、各ユーザ間の公平性を考慮すると、各ユーザ端末に１Ｍｂｐｓの帯域を割り当てればよいことになる。
【００２３】
しかしながら、例えば装置Ａ−１から装置Ｂに入力される１００Ｍｂｐｓに着目すると、ユーザ端末３−１の１０Ｍｂｐｓのデータからユーザ端末３−１０の１０Ｍｂｐｓのデータが含まれているが、装置Ｂは、データについてユーザ端末３−１〜３−１０を識別する手段を持たない。そのため、装置Ｂが入力された１００Ｍｂｐｓを１０Ｍｂｐｓに集線する際に、ランダムにデータ損失が生じてしまうため、１Ｍｂｐｓの帯域を公平に各ユーザ端末に割り当てることを保証できないという課題がある。
【００２４】
上記のようなユーザ間の公平性を確保するためには、後段の装置Ｂにおいて、全てのユーザ毎のデータ量を識別して処理するという手段が考えられる。しかし、装置Ｂは、装置Ａ−１〜Ａ−１０の１０台の識別・処理を行えばよいところ、上述したように１００人分のユーザ毎のデータを識別・処理をする必要が生じてしまい、ハードウェアやソフトウェア等の規模が１０倍となってしまう。
【００２５】
すなわち、ＤＢＡ方式の処理段数が増加し、ユーザ数が増加する程、ハードウェアやソフトウェア等の規模が増加してしまうという新たな課題を生じてしまう。
【００２６】
そのため、多段接続を構成して複数の接続装置からのデータを集線し、動的帯域割当方式により各ユーザ端末に帯域を割り当てる際に、ユーザ間の公平性を確保しながら、遅延時間を短縮して各ユーザに対して帯域を割り当てることができる帯域制御システム、帯域制御プログラム及び通信装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
かかる課題を解決するために、第１の本発明は、多段接続された各装置の帯域を動的に割り当てる帯域制御システムにおいて、（Ａ）複数の子帯域制御装置のそれぞれが、（Ａ−１）複数の接続装置のそれぞれから入力されたデータの所定時間内のデータ量を観測する観測手段と、（Ａ−２）観測手段により観測されたデータ量の総和を親帯域制御装置に通知する通知手段とを備え、（Ｂ）親帯域制御装置が、（Ｂ−１）接続する複数の子帯域制御装置から通知されたデータ量の総和を用いて、複数の子帯域制御装置に対して割当帯域を求める第１の割当帯域演算手段と、（Ｂ−２）第１の割当帯域演算手段により求められた各割当帯域を、対応する各子帯域制御装置に通知する通知手段とを備え、（Ａ−３）各子帯域制御装置が、親帯域制御装置から通知された割当帯域を出力帯域とし、複数の接続装置に対する割当帯域を求める第２の割当帯域演算手段を備えることを特徴とする帯域制御システムである。
【００２８】
第２の本発明は、多段接続システムを構成するものであって、複数の接続装置の帯域を動的に割り当てる帯域制御装置において、（１）複数の接続装置のそれぞれから入力されたデータの所定時間内のデータ量を観測する観測手段と、（２）観測手段により観測されたデータ量の総和を親帯域制御装置に通知する通知手段と、（３）親帯域制御装置により割り当てられた帯域を出力帯域とし、複数の接続装置に対する割当帯域を求める割当帯域演算手段とを備えることを特徴とする帯域制御装置である。
【００２９】
第３の本発明は、多段接続システムを構成するものであって、複数の接続装置の帯域を動的に割り当てる帯域制御装置において、（１）接続する複数の子帯域制御装置から、所定時間内における入力データのデータ量の総和を受け取り、複数の子帯域制御装置のデータ量の総和を用いて、複数の子帯域制御装置に対して割当帯域を求める割当帯域演算手段と、（２）割当帯域演算手段により求められた各割当帯域を、対応する各子帯域制御装置に通知する通知手段とを備えることを特徴とする帯域制御装置である。
【００３０】
第４の本発明は、多段接続された各装置の帯域を動的に割り当てる帯域制御方法において、（Ａ）複数の子帯域制御装置のそれぞれが、（Ａ−１）複数の接続装置のそれぞれから入力されたデータの所定時間内のデータ量を観測し、（ａ−２）観測されたデータ量の総和を親帯域制御装置に通知し、（Ｂ）親帯域制御装置が、（Ｂ−１）接続する複数の子帯域制御装置から通知されたデータ量の総和を用いて、複数の子帯域制御装置に対して割当帯域を求め、（Ｂ−２）求められた各割当帯域を、対応する各子帯域制御装置に通知し、（Ａ−３）各子帯域制御装置が、親帯域制御装置から通知された割当帯域を出力帯域とし、複数の接続装置に対する割当帯域を求めることを特徴とする帯域制御方法である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、多段接続を構成して複数の接続装置からのデータを集線し、動的帯域割当方式により各ユーザ端末に帯域を割り当てる際に、ユーザ間の公平性を確保しながら、遅延時間を短縮して各ユーザに対して帯域を割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態の通信装置が備える帯域制御システムの構成を示す構成図である。
【図２】実施形態に係る帯域制御システムの処理の動作を示すタイムチャートである。
【図３】従来の帯域制御システムの構成を示す構成図である。
【図４】従来のネットワークにおける多段接続のＤＢＡ方式による帯域制御システムの構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（Ａ）実施形態
以下では、本発明の帯域制御システム、帯域制御プログラム及び通信装置の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
実施形態は、例えば、動的帯域割当（ＤＢＡ）方式を行う帯域制御装置が多段で実施する場合を例示して説明する。なお、この実施形態では、説明の簡単のために２段接続される場合を例示するが、３段以上であってもよい。
【００３５】
また、本発明は、１台の通信装置内に複数の帯域制御装置がある場合、またネットワークにおいて帯域制御装置を有する通信装置が複数ある場合のいずれにも適用されるが、この実施形態では、説明簡単のため、通信装置内に複数の帯域制御装置を２段備える場合を例示して説明する。
【００３６】
（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、この実施形態の通信装置が有する帯域制御システムの構成を示す構成図である。
【００３７】
図１において、実施形態に係る通信装置１０は、ｍ（ｍは正の整数）個の帯域制御装置１−１〜１−ｍ、１個の帯域制御装置２を備え、ユーザデータを２段階で集線し、ＤＢＡ方式によりユーザに対して帯域割当を行うものである。
【００３８】
帯域制御装置１−１〜１−ｍは、ユーザ端末と接続する第１段目の帯域制御装置である。これに対して、帯域制御装置２は、ｍ個の帯域制御装置１−１〜１−ｍと接続する第２段目の帯域制御装置である。
【００３９】
帯域制御装置１−１〜１−ｍは、処理部１１、入力部１２（１２−１〜１２−ｎ、ｎは正の整数）、観測部１３（１３−１〜１３−ｎ）、集線部１４、通知部１５を少なくとも有する。
【００４０】
入力部１２−１〜１２−ｎは、接続するユーザ端末からユーザデータを入力し、入力されたユーザデータを、対応する観測部１３−１〜１３−ｎに与えるものである。
【００４１】
観測部１３−１〜１３−ｎは、入力部１２−１〜１２−ｎに入力されたユーザデータのデータ量を観測し、観測したデータ量を観測値として処理部１１に与えるものである。また、観測部１３−１〜１３−ｎは、対応する入力部１２−１〜１２−ｎからのユーザデータを集線部１４に与えるものである。すなわち、観測部１３−１〜１３−ｎは、ＤＢＡ周期の単位時間当たりのデータ量を測定することで、接続するユーザ端末の必要帯域を観測するものである。
【００４２】
ここで、観測部１３−１〜１３−ｎは、所定のＤＢＡ周期毎のデータ量を観測し、ＤＢＡ周期毎のデータ量を観測値として処理部１１に与えるものである。
【００４３】
また、観測部１３−１〜１３−ｎによるデータ量の観測方法は、特に限定されるものではなく、種々の方法を広く適用することができる。例えば、入力部１２−１〜１２−ｎが有するバッファの蓄積量を観測する方法や、入力部１２−１〜１２−ｎから集線部１４に流れるデータのデータ量を観測する方法等を適用することができる。
【００４４】
処理部１１は、観測部１３−１〜１３−ｎから観測値を受け取り、その観測値の総和を通知部１５に与えるものである。
【００４５】
また、処理部１１は、通知部１５を介して、第２段目の帯域制御装置２により割り当てられた帯域を受け取り、その帯域を出力帯域とし、その出力帯域を用いて、接続する各ユーザ端末に対して割り当てる帯域を求めるものである。さらに、処理部１１は、各ユーザ端末に対して割り当てた帯域を集線部１４に与える。
【００４６】
集線部１４は、処理部１１から各ユーザ端末の割当帯域を受け取り、その割当帯域に応じたデータを出力するものである。
【００４７】
通知部１５は、第２段目の帯域制御装置２との間で情報を通知するものである。通知部１５は、処理部１１により求められた観測値の総和を帯域制御装置２に与えるものであり、又帯域制御装置２が第１段目の各帯域制御装置１−１〜１−ｍに対して割り当てた帯域を帯域制御装置２から受け取り、その帯域を処理部１１に与えるものである。
【００４８】
帯域制御装置２は、処理部２１、入力部２２（２２−１〜２２−ｍ）、集線部２４、通知部２５を少なくとも有するものである。
【００４９】
ここで、この実施形態の帯域制御装置２は、従来の第２段目の帯域制御装置と異なり、観測部を備える必要がない。
【００５０】
入力部２２−１〜２２−ｍは、第１段目の帯域制御装置１−１〜１−ｍからデータを入力し、入力したデータを集線部２４に与えるものである。
【００５１】
通知部２５は、第１段目の各帯域制御装置１−１〜１−ｍから観測値の総和を受け取り、その各帯域制御装置１−１〜１−ｍの観測値の総和を処理部２１に与えるものである。また、通知部２５は、処理部２１により割り当てられた各帯域制御装置１−１〜１−ｍの帯域を処理部２１から受け取り、各帯域制御装置１−１〜１−ｍに対して割り当てた帯域を通知するものである。
【００５２】
処理部２１は、通知部２５を介して、各帯域制御装置１−１〜１−ｍの観測値の総和を受け取り、その受け取った各帯域制御装置１−１〜１−ｍの観測値の総和と、帯域制御装置２が出力可能な出力帯域とに基づいて、各帯域制御装置１−１〜１−ｍに対しての割当帯域を求めるものである。
【００５３】
つまり、親となる第２段目の帯域制御装置２が、自身の出力帯域に基づいて、子となる第１段目の帯域制御装置１−１〜１−ｍの割当帯域を求める。また、上述したように、子となる第１段目の帯域制御装置１−１〜１−ｍのそれぞれが、親となる帯域制御装置２が割り当てた帯域を出力帯域として、更に接続するユーザ端末の帯域を割り当てることができる。
【００５４】
また、処理部２１は、各帯域制御装置１−１〜１−ｍの割当帯域を、集線部２４に与えるものである。
【００５５】
集線部２４は、処理部２１から受け取った各帯域制御装置１−１〜１−ｍの割当帯域に応じて、各帯域制御装置１−１〜１−ｍからのデータを集線して出力するものである。
【００５６】
（Ａ−２）実施形態の動作
次に、この実施形態の帯域制御システムの処理の動作を、図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。
【００５７】
図２は、この実施形態に係る帯域制御システムの処理の動作を示すタイムチャートである。図２には、従来方式による帯域制御処理のタイムチャート（図２（Ａ））と、この実施形態による帯域制御処理のタイムチャート（図２（Ｂ））とを示す。
【００５８】
図１において、帯域制御装置１−１〜１−ｍ及び帯域制御装置２は、所定のＤＢＡ周期毎に、ユーザデータを入力し、ＤＢＡ演算処理を行って出力する。また、図２では、ＤＢＡ周期の１周期時間をｔdbaとし、各周期をＴ１、Ｔ２、…等とする。
【００５９】
まず、第１段目の帯域制御装置１−１〜１−ｍにおいて、ユーザデータが入力部１２に入力されると、観測部１３は、ユーザデータのデータ量を観測し、その観測値を処理部１１に与える。
【００６０】
例えば、帯域制御装置１−１においてユーザデータが入力されると、ＤＢＡ周期Ｔ１の期間に、入力部１２−１はユーザデータの入力を行う。また、観測部１３−１は、このＤＢＡ周期Ｔ１の期間内に、当該ユーザデータのデータ量を観測する。
【００６１】
処理部１１は、各観測部１３−１〜１３−ｎからの観測結果（観測値）を受け取ると、当該帯域制御装置１におけるユーザデータのデータ量の総和を求める。そして、当該帯域制御装置１におけるデータ量の総和は、通知部１５を介して、第２段目の帯域制御装置２に通知される。
【００６２】
例えば、帯域制御装置１−１において、ＤＢＡ周期Ｔ１の期間内に観測部１３−１〜１３−ｎの観測結果が、観測値Ａ１、Ａ２、…、Ａｎであるとする。処理部１１は、全ての観測値に基づいてデータ量の総和Σ１−１＝Σ（Ａ１＋Ａ２＋…＋Ａｎ）を求めて、帯域制御装置２に通知する。
【００６３】
なお、第１段目の他の帯域制御装置１−２〜１−ｍも、同様にして、データ量の総和Σ１−２〜Σ１−ｍを求め、第２段目の帯域制御部２に通知する。
【００６４】
次に、第２段目の帯域制御装置２において、処理部２１は、通知部２５を介して、接続する第１段目の帯域制御装置１−１〜１−ｍからの各データ量の総和Σ１−１〜Σ１−ｍを受け取る。
【００６５】
処理部２１は、各帯域制御装置１−１〜１−ｍからの各データ量の総和Σ１−１〜Σ１−ｍと、帯域制御装置２の送出可能な出力帯域とに基づいて、第１段目の帯域制御装置１−１〜１−ｍに対する割当帯域を求める。すなわち、処理部１１は、第１段目の各帯域制御装置１−１〜１−ｍの出力許可帯域を求める。
【００６６】
そして、処理部２１が、各帯域制御装置１−１〜１−ｍの割当帯域を求めると、通知部２５を介して、各帯域制御装置１−１〜１−ｍに、対応する割当帯域を通知（フィードバック）する。
【００６７】
すなわち、第１段目の帯域制御装置１−１〜１−ｍは、ＤＢＡ演算処理を行わず、データ量の総和を第２段目の帯域制御装置２に通知するのみであり、第２段目の帯域制御装置２の処理部２１が、各帯域制御装置１−１〜１−ｍのデータ量の総和を用いて、各帯域制御装置１−１〜１−ｍの出力帯域を求める。
【００６８】
第１段目の帯域制御装置１−１〜１−ｍでは、第２段目の帯域制御装置２からの割当帯域を出力帯域とする。そして、各帯域制御装置１−１〜１−ｍにおいて、処理部１１は、入力部１２−１〜１２−ｎへの割当帯域を求め、その割当帯域を集線部１４に与える。これにより、集線部１４は、各入力部１２−１〜１２−ｎの割当帯域、すなわちユーザに対する割当帯域に応じて出力することができる。
【００６９】
なお、同様に、第１段目の他の帯域制御装置１−２〜１−ｍも同様に、第２段目の帯域制御装置２からフィードバックされた割当帯域を出力帯域として、それぞれの入力割当帯域を計算し、集線して送出する。
【００７０】
例えば、処理部１１は、フィードバックされた割当帯域と、各ユーザ端末からの要求帯域とに基づいて、各ユーザに対する割当帯域を求める方法を適用することができる。
【００７１】
遅延時間を検討する。図２において、帯域制御装置の２段カスケード接続での従来方式の場合、第１段目の帯域制御装置１−１〜１−ｍにおいて「２×ｔdba」を要し、第２段目の帯域制御装置２において「２×ｔdba」を要するので、トータルとして「４×ｔdba」の最大遅延が生じ得る。
【００７２】
これに対して、この実施形態の場合、第１段目の帯域制御装置１−１〜１−ｍにユーザデータが入力されると、処理部１１は、ＤＢＡ演算処理を行わず、観測値に基づくデータ量の総和を第２段目の帯域制御装置２に通知する。
【００７３】
このとき、例えば、第１段目の帯域制御装置１−１〜１−ｍは、ユーザデータをバッファ等に蓄積しておき、第２段目の帯域制御装置２に送出しない。
【００７４】
そして、第２段目の帯域制御装置２が第１段目の各帯域制御装置１−１〜１−ｍの割当帯域を求め、各割当帯域が第１段目の帯域制御装置１−１〜１−ｍにフィードバックされると、処理部１１がＤＢＡ演算処理を行い、処理部１１は各ユーザに対する帯域を割り当ててデータを集線して、第２段目の帯域制御装置２にデータを送出する。
【００７５】
つまり、ＤＢＡ周期Ｔ２及びＴ３の期間内で、第２段目の帯域制御装置２及び第１段目の帯域制御装置１−１〜１−ｍのＤＢＡ演算処理がなされ、ＤＢＡ周期Ｔ４の期間に、帯域制御装置１−１〜１−ｍからデータが帯域制御装置２に送出される。
【００７６】
また、第２段目の帯域制御装置２では、既にＤＢＡ演算処理が終了しており、各帯域制御装置１−１〜１−ｍに対する帯域が割り当てられているので、各帯域制御装置１−１〜１−ｍからのデータが、帯域制御装置２の入力部２２−１〜２２−ｍに入力されると、入力データは集線部２４により集線され、各割当帯域に応じて送出される。
【００７７】
従って、この実施形態の場合、トータル「３×ｔｄｂａ」の最大遅延となるため、従来方式の場合よりも遅延時間の短縮が図れる。
【００７８】
同様に、３段カスケードに実施される場合は、従来方式の最大遅延が６×ｔｄｂａ、本発明の最大遅延が４×ｔｄｂａと多段になるほど遅延時間の短縮効果が大きくなる。
【００７９】
次に、公平性の確保に着目する。ここでは、課題の説明に示した例に対応させて説明する。すなわち、ネットワーク上で装置Ａ（帯域制御装置１−１〜１−ｎに相当）・装置Ｂ（帯域制御装置２に相当）の順に集線する場合に、それぞれの装置でＤＢＡ方式を採用する場合を考える。
【００８０】
装置Ａは、ユーザ端末３−１からユーザ端末３−１０までの１０ユーザを収容し、各ユーザからの要求帯域が１００Ｍｂｐｓ、装置Ａの出力可能帯域が１００Ｍｂｐｓの場合、装置Ａから装置Ｂへは、１０ユーザの要求帯域の総和が１０００Ｍｂｐｓであることを通知する。
【００８１】
同様に、装置Ａ−１から装置Ａ−１０のそれぞれにおいて、１０ユーザの要求帯域の総和が１０００Ｍｂｐｓであることを通知する。
【００８２】
装置Ｂは、装置Ａ−１から装置Ａ−１０までの１０台の装置における、総ユーザ数１００ユーザの総要求帯域が１００００Ｍｐｂｓ、装置Ｂの出力可能帯域が１００Ｍｐｂｓであることから、装置Ａ−１から装置Ａ−１０に対して公平に各１０Ｍｂｐｓの帯域を割り当てて、計算結果として通知する。
【００８３】
更に、装置Ａ−１〜装置Ａ−１０では、計算結果として通知された割当帯域１０Ｍｐｂｓを出力可能帯域として、１０ユーザに対して公平に各１Ｍｂｐｓの帯域を割り当てることができる。
【００８４】
すなわち、１００ユーザに対して、各１Ｍｐｂｓ割り当てられた帯域は、総和が１００ユーザ×１Ｍｂｐｓ＝１００Ｍｐｂｓで、装置Ｂ（待機制御装置２）の出力可能帯域１００Ｍｂｐｓ以内であるため、装置Ａ（帯域制御装置１）の集線部１４および装置Ｂ（帯域制御装置２）の集線部２で、データ損失が発生しない。
【００８５】
このように、この実施形態では、第２段目の帯域制御装置２で全ユーザの識別・処理をするためのハードウェア・ソフトウェアなどの規模拡大をすることなく、全ユーザの公平性を確保することが可能となる。
【００８６】
さらに、ハードウェアとソフトウェアの規模に着目する。前述のように、ユーザの公平性を確保するためのハードウェアとソフトウェアなどの規模拡大が不要であることに加え、第１段目の帯域制御装置１の観測部１３で観測した要求帯域を全ての処理部１１での計算に使用するため、第２段目以降の帯域制御装置の観測部が不要となる。
【００８７】
このように、従来方式と比較して、ハードウェアとソフトウェアなどの規模の削減が図れる。
【００８８】
（Ａ−３）実施形態の効果
以上のように、実施形態によれば、多段的にデータを集線し、動的帯域割当方式により各ユーザ端末に帯域を割り当てる際に、ユーザ間の公平性を確保しながら、遅延時間を短縮して各ユーザに対して帯域を割り当てることができる。
【００８９】
また、実施形態によれば、従来方式に比べて、ハードウェアとソフトウェアの規模の削減を図ることができる。
【００９０】
（Ｂ）他の実施形態
上述した実施形態では、同一の通信装置内に、複数段のカスケード接続された帯域制御装置が設けられた帯域制御システムを例示したが、多段的な接続であれば、同一装置内に限定されるものではなく、各帯域制御装置が別々の通信装置内に設けられている場合も同様の効果が得られる。
【００９１】
上述した実施形態では、帯域制御装置が、２段のカスケード接続の場合を例示したが、３段以上のカスケード接続の場合も同様の効果が得られる。
【００９２】
上述した実施形態では、入力部と集線部が同一装置に配備される場合を示したが、ＰＯＮ方式などのように入力部と集線部が別装置に配備される場合も同様の効果が得られる。
【００９３】
また、本発明は、光ネットワークを構成する光通信装置の帯域制御装置に限定されるものではなく、電気信号を通信する通信装置の帯域制御装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１０…通信装置、１−１〜１−ｍ…帯域制御装置、
１１…処理部、１２−１〜１２−ｎ…入力部、
１３−１〜１３−ｎ…観測部、１４…集線部、１５…通知部、
２…帯域制御装置、
２１…処理部、２２−１〜２２−ｍ…入力部、２４…集線部、２５…通知部
【図１】
2013123106.tif 000003
【図２】
2013123106.tif 000004
【図３】
2013123106.tif 000005
【図４】
2013123106.tif 000006