(57)【要約】【課題】  従来、新設や復旧により接続される伝送装置は、制御端末からの制御を待ってから利用を開始するので、ネットワークに接続してから利用開始までに時間が掛かるという問題があった。【解決手段】  複数の伝送装置がネットワークで接続される伝送システムにおいて、親の伝送装置と、親の伝送装置間の通信を中継する子の伝送装置とを有し、親の伝送装置は、ネットワークへの接続を開始する子の伝送装置が新設の装置であるか、復旧して再接続される装置であるかの判別を行い、当該子の伝送装置が新設の装置である場合、親の伝送装置は、試験用帯域を利用して当該子の伝送装置を評価し、評価結果に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当て、当該子の伝送装置が復旧の装置である場合、親の伝送装置は、当該子の伝送装置の履歴情報に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当てることを特徴とする。【選択図】図７
2016111419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の伝送装置がネットワークで接続される伝送システムにおいて、
前記複数の伝送装置のうち、通信を終端する親の伝送装置と、前記親の伝送装置間の通信を中継する子の伝送装置とを有し、
前記親の伝送装置は、前記ネットワークへの接続を開始する前記子の伝送装置が初めて接続される新設の装置であるか、復旧して再接続される装置であるかの判別を行い、当該子の伝送装置が新設の装置である場合、前記親の伝送装置は、試験用帯域を利用して当該子の伝送装置を評価し、評価結果に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当て、当該子の伝送装置が復旧の装置である場合、前記親の伝送装置は、当該子の伝送装置の履歴情報に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当てる
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
前記ネットワークへの接続を開始する前記子の伝送装置が復旧の装置である場合、前記親の伝送装置は、当該子の伝送装置の履歴情報に基づいて当該子の伝送装置が要求する通信帯域を分割して割り当てる
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項３】
請求項２に記載の伝送システムにおいて、
前記親の伝送装置は、前記ネットワークへの接続を開始する前記子の伝送装置の故障情報に基づいて通信帯域の分割数を変える
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の伝送システムにおいて、
前記子の伝送装置は、通信を終端する複数の前記親の伝送装置から割り当てられる複数の通信帯域を比較し、複数の通信帯域のうち相対的に狭い方の通信帯域を選択する
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の伝送システムにおいて、
通信を終端する前記親の伝送装置間の通信を複数の前記子の伝送装置で中継する場合、前記親の伝送装置は、前記複数の前記子の伝送装置の負荷の偏りの有無を判別し、前記複数の前記子の伝送装置の負荷に偏りがある場合、相対的に負荷が大きい方の前記子の伝送装置から相対的に負荷が小さい方の前記子の伝送装置に負荷を分散する
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項６】
ネットワークで接続される複数の伝送装置のうち、通信を終端する親の伝送装置であって、
前記親の伝送装置間の通信を子の伝送装置が中継する場合、前記ネットワークへの接続を開始する前記子の伝送装置が初めて接続される新設の装置であるか、復旧して再接続される装置であるかの判別を行う判断部と、
当該子の伝送装置が新設の装置である場合、試験用帯域を利用して当該子の伝送装置を評価する信号解析部と、
前記信号解析部の評価結果に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当て、当該子の伝送装置が復旧の装置である場合、当該子の伝送装置の履歴情報に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当てる帯域管理部と
を有することを特徴とする伝送装置。
【請求項７】
請求項６に記載の親の伝送装置において、
前記帯域管理部は、前記ネットワークへの接続を開始する前記子の伝送装置が復旧の装置である場合、当該子の伝送装置の履歴情報に基づいて当該子の伝送装置が要求する通信帯域を分割して割り当てる
ことを特徴とする伝送装置。
【請求項８】
請求項７に記載の親の伝送装置において、
前記子の伝送装置の履歴情報を管理する子ノード管理テーブルをさらに有し、
前記帯域管理部は、前記ネットワークへの接続を開始する前記子の伝送装置の故障情報を前記子ノード管理テーブルから求め、前記故障情報に基づいて通信帯域の分割数を変える
ことを特徴とする伝送装置。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の親の伝送装置において、
前記帯域管理部は、通信を終端する前記親の伝送装置間の通信を複数の前記子の伝送装置で中継する場合、前記複数の前記子の伝送装置の負荷の偏りの有無を判別し、前記複数の前記子の伝送装置の負荷に偏りがある場合、相対的に負荷が大きい方の前記子の伝送装置から相対的に負荷が小さい方の前記子の伝送装置に負荷を分散する
ことを特徴とする伝送装置。
【請求項１０】
ネットワークで接続される複数の伝送装置のうち、通信を終端する親の伝送装置間の通信を中継する子の伝送装置であって、
複数の前記親の伝送装置からぞれぞれ異なる通信帯域が割り当てられる場合、複数の前記親の伝送装置から割り当てられる複数の通信帯域を比較し、複数の通信帯域のうち相対的に狭い方の通信帯域を選択する制御部を有する
ことを特徴とする伝送装置。
【請求項１１】
複数の伝送装置がネットワークで接続される伝送システムの帯域割当方法であって、
前記伝送システムは、通信を終端する親の伝送装置と、前記親の伝送装置間の通信を中継する子の伝送装置とを有し、前記親の伝送装置は、前記ネットワークへの接続を開始する前記子の伝送装置が初めて接続される新設の装置であるか、復旧して再接続される装置であるかの判別を行い、当該子の伝送装置が新設の装置である場合、前記親の伝送装置は、試験用帯域を利用して当該子の伝送装置を評価し、評価結果に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当て、当該子の伝送装置が復旧の装置である場合、前記親の伝送装置は、当該子の伝送装置の履歴情報に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当てる
ことを特徴とする帯域割当方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の帯域割当方法において、
前記ネットワークへの接続を開始する前記子の伝送装置が復旧の装置である場合、前記親の伝送装置は、当該子の伝送装置の履歴情報に基づいて当該子の伝送装置が要求する通信帯域を分割して割り当てる
ことを特徴とする帯域割当方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の帯域割当方法において、
前記親の伝送装置は、前記ネットワークへの接続を開始する前記子の伝送装置の故障情報に基づいて通信帯域の分割数を変える
ことを特徴とする帯域割当方法。
【請求項１４】
請求項１１から請求項１３のいずれか一項に記載の帯域割当方法において、
前記子の伝送装置は、通信を終端する複数の前記親の伝送装置から割り当てられる複数の通信帯域を比較し、複数の通信帯域のうち相対的に狭い方の通信帯域を選択する
ことを特徴とする帯域割当方法。
【請求項１５】
請求項１１から請求項１４のいずれか一項に記載の帯域割当方法において、
通信を終端する前記親の伝送装置間の通信を複数の前記子の伝送装置で中継する場合、前記親の伝送装置は、前記複数の前記子の伝送装置の負荷の偏りの有無を判別し、前記複数の前記子の伝送装置の負荷に偏りがある場合、相対的に負荷が大きい方の前記子の伝送装置から相対的に負荷が小さい方の前記子の伝送装置に負荷を分散する
ことを特徴とする帯域割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送システム、伝送装置および帯域割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の伝送装置をネットワークで接続する伝送システムが広く普及している。そして、ネットワークに接続される伝送装置は、遠隔地に配置された制御端末により管理されている。例えば、新設や故障などから復旧して接続される伝送装置は、伝送システムを管理する制御端末から通信帯域の割り当てを受けて動作を開始する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−０３２６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、新設や故障などからの復旧によりネットワークに接続される伝送装置は、制御端末からの制御を待ってから動作を開始するので、ネットワークに接続してから利用開始までに時間が掛かり、リソースを有効に活用することが難しいという問題があった。
【０００５】
本件開示の伝送システム、伝送装置および帯域割当方法は、制御端末からの制御を行わずに、伝送装置間で通信帯域を割り当てる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの観点によれば、複数の伝送装置がネットワークで接続される伝送システムにおいて、複数の伝送装置のうち、通信を終端する親の伝送装置と、親の伝送装置間の通信を中継する子の伝送装置とを有し、親の伝送装置は、ネットワークへの接続を開始する子の伝送装置が初めて接続される新設の装置であるか、復旧して再接続される装置であるかの判別を行い、当該子の伝送装置が新設の装置である場合、親の伝送装置は、試験用帯域を利用して当該子の伝送装置を評価し、評価結果に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当て、当該子の伝送装置が復旧の装置である場合、親の伝送装置は、当該子の伝送装置の履歴情報に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当てることを特徴とする。
【０００７】
一つの観点によれば、ネットワークで接続される複数の伝送装置のうち、通信を終端する親の伝送装置であって、親の伝送装置間の通信を子の伝送装置が中継する場合、ネットワークへの接続を開始する子の伝送装置が初めて接続される新設の装置であるか、復旧して再接続される装置であるかの判別を行う判断部と、当該子の伝送装置が新設の装置である場合、試験用帯域を利用して当該子の伝送装置を評価する信号解析部と、信号解析部の評価結果に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当て、当該子の伝送装置が復旧の装置である場合、当該子の伝送装置の履歴情報に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当てる帯域管理部とを有することを特徴とする。
【０００８】
一つの観点によれば、ネットワークで接続される複数の伝送装置のうち、通信を終端する親の伝送装置間の通信を中継する子の伝送装置であって、複数の親の伝送装置からぞれぞれ異なる通信帯域が割り当てられる場合、複数の親の伝送装置から割り当てられる複数の通信帯域を比較し、複数の通信帯域のうち相対的に狭い方の通信帯域を選択する制御部を有することを特徴とする。
【０００９】
一つの観点によれば、複数の伝送装置がネットワークで接続される伝送システムの帯域割当方法であって、複数の伝送装置のうち、通信を終端する親の伝送装置と、親の伝送装置間の通信を中継する子の伝送装置とを有し、親の伝送装置は、ネットワークへの接続を開始する子の伝送装置が初めて接続される新設の装置であるか、復旧して再接続される装置であるかの判別を行い、当該子の伝送装置が新設の装置である場合、親の伝送装置は、試験用帯域を利用して当該子の伝送装置を評価し、評価結果に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当て、当該子の伝送装置が復旧の装置である場合、親の伝送装置は、当該子の伝送装置の履歴情報に基づいて当該子の伝送装置に通信帯域を割り当てることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本件開示の伝送システム、伝送装置および帯域割当方法は、制御端末からの制御を行わずに、伝送装置間で通信帯域を割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る伝送システムの一例を示す図である。
【図２】親ノードの一例を示す図である。
【図３】親ノードの他の例を示す図である。
【図４】フレームフォーマットの一例を示す図である。
【図５】子ノード管理テーブルの一例を示す図である。
【図６】子ノードの一例を示す図である。
【図７】子ノードに帯域を割り当てる処理例を示す図である。
【図８】子ノードに帯域を割り当てる他の処理例を示す図である。
【図９】比較例の伝送システムにおいて帯域を割り当てる処理を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る伝送システムの応用例１を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る伝送システムの応用例２を示す図である。
【図１２】負荷分散の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本件開示の実施形態について詳しく説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る伝送システム１００の一例を示す。図１において、伝送システム１００は、親ノード１０１ａ１と、親ノード１０１ａ２と、子ノード１０２ｂ１と、子ノード１０２ｂ２とを有し、親ノードと子ノードはネットワーク１０３により接続されている。そして、本実施形態では、新設または復旧により、伝送システム１００に子ノード１０２ｂ３が増設される。また、伝送システム１００は、制御端末１０４を有し、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２が監視制御用のネットワーク１０５を介して制御端末１０４に接続されている。
【００１４】
ここで、以降の説明において、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２に共通の事項を説明する場合は符号末尾のａ１およびａ２の記号を省略して親ノード１０１のように表記する。また、特定の親ノード１０１を指す場合はａ１およびａ２の記号を付加して例えば親ノード１０１ａ１のように表記する。同様に、子ノード１０２ｂ１、子ノード１０２ｂ２および子ノード１０２ｂ３についても、共通の事項を説明する場合は符号末尾のｂ１，ｂ２およびｂ３の記号を省略して子ノード１０２のように表記する。
【００１５】
図１において、親ノード１０１は、Ｌ２ＳＷ（Layer2 SWitch）などの伝送装置で、ユーザー側のネットワークや伝送装置に接続される。図１は、親ノード１０１ａ１から親ノード１０１ａ２へ子ノード１０２ｂ１および子ノード１０２ｂ２を経由してデータを送信する一例を示している。尚、図１において、子ノード１０２ｂ３は、新設または故障などからの復旧により増設され、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２に接続予定のノードであり、データの送受信は未だ行われていない状態を示している。図１の例では、親ノード１０１ａ１から子ノード１０２ｂ１へフレームＢ１が送信され、さらに子ノード１０２ｂ１から親ノード１０１ａ２にフレームＢ１が送信される。同様に、親ノード１０１ａ１から子ノード１０２ｂ２へフレームＢ２が送信され、さらに子ノード１０２ｂ２から親ノード１０１ａ２にフレームＢ２が送信される。このように、親ノード１０１ａ１から親ノード１０１ａ２へ送信するデータは、フレームＢ１とフレームＢ２とに分散して中継されている。
【００１６】
ここで、図１では、親ノード１０１が各子ノード１０２とそれぞれ独立した回線で接続されているが、図１（ａ）に示したように、親ノード１０１と子ノード１０２がネットワーク１０３に接続されていてもよい。
【００１７】
図２は、親ノード１０１の一例を示す。図２において、親ノード１０１は、制御部２０１と、通信部２０２と、信号生成部２０３と、信号解析部２０４と、判断部２０５と、帯域管理部２０６と、記憶部２０７と、通知部２０８と、外部ＩＦ(InterFace)部２０９と、ユーザＩＦ部２１０とを有する。
【００１８】
制御部２０１は、予め決められたプログラムに従って、親ノード１０１全体の動作を制御する。
【００１９】
通信部２０２は、子ノード１０２と通信を行うための通信回路を有し、例えばイーサネット(登録商標)フレームによる通信を行う。尚、図１において、例えば親ノード１０１ａ１は、子ノード１０２ｂ１、子ノード１０２ｂ２および子ノード１０２ｂ３と別々に接続されているが、親ノード１０１ａ１が使用可能な通信帯域を分割して各子ノード１０２に割り当てている。例えば親ノード１０１ａ１の全通信帯域が１Ｇｂｐｓの場合、親ノード１０１ａ１は、各子ノード１０２との通信帯域の合計が１Ｇｂｐｓ以内に収まるように各子ノード１０２に通信帯域を割り当てる。
【００２０】
信号生成部２０３は、子ノード１０２や制御端末１０４との間で送受信するフレームを生成する。例えば、信号生成部２０３は、子ノード１０２への帯域割当フレーム、試験フレーム、或いは、制御端末１０４への利用開始通知フレームなどを生成する。尚、各フレームの詳細は後述する。
【００２１】
信号解析部２０４は、子ノード１０２と通信するフレームの誤り率など通信の品質を解析する。
【００２２】
判断部２０５は、増設により親ノード１０１に接続される子ノード１０２を検出して、子ノード１０２の新設や復旧などを判別する。或いは、判断部２０５は、信号解析部２０４の解析結果に基づいて、子ノード１０２の動作が正常であるか否か（正常性）を判断してもよい。
【００２３】
帯域管理部２０６は、子ノード１０２に割り当てる帯域を決定し、子ノード１０２毎の情報を管理する。
【００２４】
記憶部２０７は、不揮発性の半導体メモリなどを有し、帯域管理部２０６により子ノード１０２の情報が記憶され、割り当てる帯域の決定、新設や復旧の判別などに利用される。また、子ノード１０２の情報は、子ノード管理テーブル２０７ａとして記憶される。尚、子ノード管理テーブル２０７ａについては、後で説明する。
【００２５】
通知部２０８は、新設または復旧により接続された子ノード１０２の利用が開始された時に、制御端末１０４へ利用開始通知フレームを送信して通知する。また、通知部２０８は、子ノード１０２の情報を制御端末１０４に定期的に通知する。
【００２６】
外部ＩＦ部２０９は、制御端末１０４と通信を行うための通信回路を有する。
【００２７】
ユーザＩＦ部２１０は、ユーザー側のネットワークや伝送装置に接続するためのインターフェースである。
【００２８】
ここで、図２は、機能別にブロックを設けているが、図３に示すように、制御部２０１がソフトウェアにより、信号生成部２０３、信号解析部２０４、判断部２０５、帯域管理部２０６および通知部２０８の処理を実行するようにしてもよい。
【００２９】
図４は、フレームフォーマットの一例を示す。図４において、本実施形態で用いるフレーム５００は、フレームの宛先ＭＡＣ(Media Access Control)アドレスと送信元ＭＡＣアドレスとを含むヘッダ５０１と、データを格納するメッセージ５０２と、誤りを検出するＦＣＳ(Frame Check Sequence)を有する。例えば本実施形態で扱うフレームは、帯域要求フレーム、帯域割当フレーム、試験フレーム、利用開始通知フレーム、負荷分散設定フレームなどである。帯域要求フレームは、要求帯域の情報をメッセージ５０２に格納し、帯域割当フレームは、割当帯域の情報をメッセージ５０２に格納する。同様に、試験フレームは試験データ、利用開始通知フレームは子ノード情報、負荷分散設定フレームは通信先の情報と変更帯域の情報などをそれぞれフレーム５００のメッセージ５０２として格納する。尚、ヘッダ５０１またはメッセージ５０２には、帯域要求や帯域割当などフレームの種類を示す情報が付加される。
【００３０】
図５は、子ノード管理テーブル２０７ａの一例を示す。図５において、子ノード管理テーブル２０７ａは、例えば子ノードの名称や番号、ＭＡＣアドレス、現在の割当帯域、要求帯域、履歴情報、接続先情報などを含む。履歴情報は、例えば利用開始（終了）年月日、過去の帯域、故障回数などを含む。接続先情報は、例えば接続先の名称や番号、ＭＡＣアドレスなどを含む。図５（ａ）の例では、子ノード管理テーブル２０７ａにおいて、子ノード１０２ｂ１は、ＭＡＣアドレス：00-11-22-33-44-55、現在の帯域：100Mbps、要求帯域：100Mbps、親ノード１０１ａ１から親ノード１０１ａ２への通信を中継することを示している。また、子ノード１０２ｂ１の履歴情報から利用開始年月日、利用終了年月日、過去の帯域、故障回数などがわかる。同様に、子ノード管理テーブル２０７ａにおいて、子ノード１０２ｂ２は、ＭＡＣアドレス：11-22-33-44-55-66、現在の帯域：50Mbps、要求帯域：50Mbps、親ノード１０１ａ１から親ノード１０１ａ２への通信を中継することを示している。さらに、子ノード管理テーブル２０７ａにおいて、子ノード１０２ｂ３は、ＭＡＣアドレス：22-33-44-55-66-77、現在の帯域：未割当、要求帯域：未定、接続先情報：未設定であることを示している。つまり、子ノード１０２ｂ３は、現在は接続されていないが、過去に接続されていたことを示している。従って、子ノード管理テーブル２０７ａに子ノード１０２ｂ３の情報（ＭＡＣアドレスや履歴情報など）が格納されていない場合、親ノード１０１は、子ノード１０２ｂ３が新設されたノードであると判断できる。そして、親ノード１０１は、子ノード１０２ｂ３から帯域割当フレーム１５２を受信すると、図５（ｂ）に示すように、子ノード管理テーブル２０７ａの要求帯域の記憶領域に帯域割当フレーム１５２で通知される要求帯域(例えば50Mbps)を格納する。そして、親ノード１０１は、子ノード１０２ｂ３への帯域割当を完了すると、現在の帯域の記憶領域に割り当てられた帯域(例えば50Mbps)が格納される。さらに、子ノード１０２ｂ３の利用が開始されると、親ノード１０１は、子ノード１０２ｂ３の通信先の情報を子ノード管理テーブル２０７ａの接続先情報の記憶領域に格納する(図５（ｂ）の例では101a1⇒101a2)。
【００３１】
このように、親ノード１０１は、子ノード１０２ｂ３の履歴情報に過去の帯域や利用開始年月日(利用終了年月日でもよい)が記録されている場合、子ノード１０２ｂ３が復旧により接続されたと判断することができる。或いは、子ノード１０２ｂ３の履歴情報に過去の帯域や利用開始年月日(利用終了年月日でもよい)が記録されていない場合、子ノード１０２ｂ３が新設により接続されたと判断することができる。
【００３２】
尚、図５において、他の子ノード１０２ｂ４(図１では不図示)がある場合は、子ノード１０２ｂ４が子ノード管理テーブル２０７ａに登録される。図５の子ノード管理テーブル２０７ａの場合、子ノード１０２ｂ４は、ＭＡＣアドレス:33-44-55-66-77-88、現在の帯域:10Mbps、要求帯域:10Mbps、接続先情報:親ノード１０１ａ２から親ノード１０１ａ３(図１では不図示)への通信を中継することを示している。
【００３３】
このようにして、親ノード１０１は、子ノード管理テーブル２０７ａで子ノード１０２の情報を管理することができる。
【００３４】
図６は、子ノード１０２の一例を示す。図６（ａ）において、子ノード１０２は、制御部３０１と、通信部３０２ａと、通信部３０２ｂと、信号生成部３０３と、帯域要求部３０４と、応答部３０５と、記憶部３０６とを有する。
【００３５】
制御部３０１は、予め決められたプログラムに従って、子ノード１０２全体の動作を制御する。
【００３６】
通信部３０２ａは、親ノード１０１ａ１と通信を行うための通信回路を有する。また、通信部３０２ｂは、親ノード１０１ａ２と通信を行うための通信回路を有する。通信部３０２ａおよび通信部３０２ｂは、例えば親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２が使用するイーサネットフレームによる通信を行う。ここで、図５の例では、通信部３０２ａと通信部３０２ｂとが別のブロックになっているが、図６（ｂ）に示すように、通信部３０２ａおよび通信部３０２ｂを１つのブロックにまとめて通信部３０２としてもよい。
【００３７】
信号生成部３０３は、親ノード１０１との間で送受信するフレームを生成する。例えば信号生成部３０３は、親ノード１０１と通信する帯域を要求する帯域要求フレームなどを生成する。
【００３８】
帯域要求部３０４は、通信部３０２ａおよび通信部３０２ｂにより、信号生成部３０３が生成した帯域要求フレームを親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２にそれぞれ送信する。
【００３９】
応答部３０５は、親ノード１０１から受信する試験フレームを親ノード１０１に返信する。尚、応答部３０５は、親ノード１０１から受信した試験フレームに格納された試験データをそのまま格納し、ヘッダの宛先を親ノード１０１、送信元を自ノードに変更して親ノード１０１に送信する。
【００４０】
記憶部３０６は、不揮発性の半導体メモリなどを有し、自ノードの情報を格納する。ここで、自ノードの情報は、例えば自ノードの名称や番号、ＭＡＣアドレス、現在の割当帯域、要求帯域、接続先情報などである。尚、自ノードの情報は、過去の帯域や故障回数などの履歴情報を含んでもよい。
【００４１】
ここで、子ノード１０２は、新設または復旧などで接続された場合に予め決められた帯域(イベント用帯域と称する)により、帯域要求フレームをネットワーク１０３に送信する。尚、帯域要求フレームは、子ノードのＭＡＣアドレスと要求帯域との情報を少なくとも含む。尚、子ノード１０２は、接続時点で親ノード１０１のＭＡＣアドレスを知らないので、帯域要求フレームは、例えばブロードキャストフレームとして通信部３０２ａおよび通信部３０２ｂから送信される。尚、ブロードキャストフレームの場合、送信元の子ノード１０２のＭＡＣアドレスが格納されているので、親ノード１０１は、どの子ノード１０２から帯域要求フレームが送信されたかを特定することができる。或いは、接続前に子ノード１０２に親ノード１０１のＭＡＣアドレスを設定しておき、特定の親ノード１０１に帯域要求フレームを送信するようにしてもよい。
【００４２】
このようにして、子ノード１０２は、新設または復旧により接続された場合に親ノード１０１に通信帯域を要求し、親ノード１０１から割り当てられた通信帯域により通信することができる。尚、図６（ａ）および図６（ｂ）において、図２および図３で説明した親ノード１０１と同様に、制御部３０１は、プログラムの実行により、信号生成部３０３、帯域要求部３０４および応答部３０５の処理を実行してもよい。
【００４３】
また、本実施形態では、通信を終端する親ノード１０１と、親ノード１０１間の通信を中継する子ノード１０２とに分けて説明したが、伝送装置は、親ノード１０１と子ノード１０２の両方の機能を含んでいてもよい。この場合の伝送装置は、例えば図２に示した制御部２０１に図６に示した帯域要求部３０４と応答部３０５とを追加すればよい。そして、制御部２０１は、通信の終端装置として動作する場合に親ノード１０１として機能し、他の親ノード１０１間の通信を中継する場合は子ノード１０２として機能する。
【００４４】
図７は、子ノード１０２に帯域を割り当てる処理例を示す。図７の例は、図１に示した親ノード１０１ａ１、子ノード１０２ｂ３および制御端末１０４の処理を示す。
【００４５】
ステップＳ１０１において、子ノード１０２ｂ３は、保守者などにより図１に示したネットワーク１０３に物理的に接続されて電源が投入され、起動する。例えばネットワーク１０３がイーサネット網の場合、子ノード１０２ｂ３は、イーサネットコネクタに接続され、電源が投入される。
【００４６】
ステップＳ１０２において、子ノード１０２ｂ３は、伝送システム１００として予め決められた初期接続用の帯域で親ノード１０１ａ１に帯域要求フレーム１５１(例えば50Mbpsの帯域を要求)を送信する。
【００４７】
ステップＳ１０３において、親ノード１０１ａ１は、子ノード管理テーブル２０７ａを参照して、帯域要求フレーム１５１に格納されている子ノード１０２ｂ３のＭＡＣアドレスの有無を調べる。そして、子ノード管理テーブル２０７ａに子ノード１０２ｂ３のＭＡＣアドレスの情報がない場合、子ノード１０２ｂ３は新設であると判断する。また、子ノード管理テーブル２０７ａに子ノード１０２ｂ３のＭＡＣアドレスの情報がある場合、子ノード１０２ｂ３は故障などから復旧して再接続されたと判断する。
【００４８】
ステップＳ１０４において、親ノード１０１ａ１は、ステップＳ１０３の検索結果に応じて、子ノード１０２ｂ３が新設の場合はステップＳ１０５の処理に進み、復旧の場合はステップＳ１０６の処理に進む。
【００４９】
ステップＳ１０５において、親ノード１０１ａ１は、子ノード１０２ｂ３の評価を行う。評価方法は、例えば予め決められたイベント用帯域を用いて親ノード１０１ａ１と子ノード１０２ｂ３とが試験通信することにより行われる。例えば親ノード１０１ａ１は子ノード１０２ｂ３に試験フレーム１５４を送信し、子ノード１０２ｂ３は受信した試験フレーム１５４を親ノード１０１ａ１に返信する。そして、親ノード１０１ａ１は、子ノード１０２ｂ３から折り返して返信される試験フレーム１５４を受信し、試験フレーム１５４に格納されている試験データの誤り率を調べる。そして、親ノード１０１ａ１は、誤り率が予め設定した閾値未満の場合、子ノード１０２ｂ３が正常に動作していると判断する。逆に、親ノード１０１ａ１は、誤り率が予め設定した閾値以上の場合、子ノード１０２ｂ３が正常に動作していないと判断する。
【００５０】
ステップＳ１０６において、復旧の場合、親ノード１０１ａ１は、子ノード管理テーブル２０７ａを参照して、子ノード１０２ｂ３と同じＭＡＣアドレスの履歴情報から故障頻度を調べる。ここで、故障頻度は、例えば利用開始年月日から利用終了年月日までの故障回数から求めることができる。例えば利用開始年月日から利用終了年月日まで６ヶ月間であった場合の故障回数が１２回の時、故障頻度は２回／月となる。
【００５１】
ステップＳ１０７において、親ノード１０１ａ１は、ステップＳ１０５またはステップＳ１０６の結果に基づいて、子ノード１０２ｂ３に割り当てる帯域を決定する。例えば新設でステップＳ１０５の評価結果が正常である場合、親ノード１０１ａ１は、ステップＳ１０２で子ノード１０２ｂ３が要求する帯域(50Mbps)を割り当てる。尚、評価結果が正常でない場合、親ノード１０１ａ１は子ノード１０２ｂ３に帯域を割り当てず、例えば制御端末１０４にアラームを通知する。
【００５２】
一方、復旧の場合、親ノード１０１ａ１は、ステップＳ１０６の履歴解析の結果に応じて、子ノード１０２ｂ３に割り当てる帯域を決定する。例えば故障頻度が予め設定した閾値以上の場合（故障頻度が大）、親ノード１０１ａ１は、要求帯域を１０分割して割り当て、故障頻度が予め設定した閾値未満の場合（故障頻度が小）、親ノード１０１ａ１は、要求帯域を２分割して割り当てる。ここで、故障頻度が大の場合と小の場合の２つに分けたが、大中小のようにさらに細かく分けて親ノード１０１ａ１が子ノード１０２ｂ３に割り当てる帯域を制御してもよい。また、親ノード１０１ａ１は、故障頻度ではなく故障回数を用いて子ノード１０２ｂ３に割り当てる帯域を決定してもよい。この時、親ノード１０１ａ１は、故障回数が多いほど子ノード１０２ｂ３に割り当てる帯域を小さくする。
【００５３】
ステップＳ１０８において、子ノード１０２ｂ３が新設の場合、親ノード１０１ａ１は、ステップＳ１０７で決定した帯域を帯域割当フレーム１５２により子ノード１０２ｂ３に通知する。尚、子ノード１０２ｂ３が復旧の場合、親ノード１０１ａ１は、ステップＳ１０７で決定した分割帯域を帯域割当フレーム１５２により子ノード１０２ｂ３に通知する。
【００５４】
ここで、分割して帯域を割り当てる場合、親ノード１０１は、図７のステップＳ１０８ａに示すように複数回に分けて子ノード１０２ｂ３に帯域を割り当てる。例えば１０分割の場合、親ノード１０１ａ１は、初回の帯域割当フレーム１５２で５Ｍｂｐｓを子ノード１０２ｂ３に割り当て、２回目の帯域割当フレーム１５２で１０Ｍｂｐｓを割り当てる。さらに、親ノード１０１ａ１は、３回目、４回目と５Ｍｂｐｓずつ子ノード１０２ｂ３に割り当てる帯域を増加させていき、１０回目で要求帯域の５０Ｍｂｐｓになるように帯域を割り当てていく。
【００５５】
ステップＳ１０９において、親ノード１０１ａ１から帯域の割り当てを受けた子ノード１０２ｂ３は、割り当てられた帯域で少しずつ通信を開始していく。
【００５６】
ステップＳ１１０において、親ノード１０１ａ１は、制御端末１０４に利用開始通知フレーム１５３を送信して、子ノード１０２ｂ３が利用を開始したことを通知する。
【００５７】
ステップＳ１１１において、親ノード１０１ａ１は、子ノード１０２ｂ３の情報を子ノード管理テーブル２０７ａに記録する。例えば親ノード１０１ａ１は、子ノード管理テーブル２０７ａに子ノード１０２ｂ３の名称、ＭＡＣアドレス、現在の帯域、要求帯域、接続先などの情報を記録する。
【００５８】
ステップＳ１１２において、親ノード１０１ａ１は、例えば予め設定された間隔で子ノード１０２ｂ３に情報を要求するフレーム（情報要求フレーム）を送信する。そして、親ノード１０１ａ１は、子ノード１０２ｂ３から返信される子ノード１０２ｂ３の情報が格納されたフレーム（情報応答フレーム）を受信し、子ノード管理テーブル２０７ａに記憶されている子ノード１０２ｂ３の情報と照合する。そして、親ノード１０１ａ１は、情報応答フレームの情報と子ノード管理テーブル２０７ａの情報とが異なる場合、子ノード管理テーブル２０７ａの情報を更新する。
【００５９】
ここで、子ノード１０２ｂ３の接続先については特に明示しなかったが、親ノード１０１ａ１から子ノード１０２ｂ３に帯域を割り当てる際に、子ノード１０２ｂ３の接続先を設定するようにしてもよい。或いは、保守者が子ノード１０２ｂ３の設置時に予め接続先を設定しておいてもよい。本実施形態の例では、図１および図５に示したように、子ノード１０２ｂ３の接続先は、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２である。
【００６０】
このようにして、新設または復旧により接続された子ノード１０２ｂ３は、親ノード１０１ａ１から帯域の割り当てを受けて通信を開始することができる。尚、図７では、子ノード１０２ｂ３と親ノード１０１ａ１との通信について説明したが、図１で説明したように、子ノード１０２ｂ３は、親ノード１０１ａ２にも接続されているので、親ノード１０１ａ２との間でも同様の通信が行われる（図８参照）。図８において、図７と同符号の処理は、図７と同一または同様の処理を示す。
【００６１】
ここで、本実施形態に係る伝送システム１００の効果を説明するために、比較例の伝送システム９００について説明する。
【００６２】
図９は、比較例の伝送システム９００において帯域を割り当てる処理を示す。図９は、本実施形態で説明した図７に対応する図で、親ノード９０１ａ１、子ノード９０２ｂ３および制御端末９０３の処理を示している。図９において、伝送システム９００は、親ノード９０１ａ１と、子ノード９０２ｂ３と、制御端末９０３とを有する。そして、子ノード９０２ｂ３は、親ノード９０１ａ１と他の親ノード（不図示）との通信を中継する。
【００６３】
ステップＳ２０１において、図７のステップＳ１０１と同様に、子ノード９０２ｂ３は、起動される。
【００６４】
ステップＳ２０２において、図７のステップＳ１０２と同様に、子ノード９０２ｂ３は、親ノード９０１ａ１に帯域を要求するが、親ノード９０１ａ１は、子ノード９０２ｂ３の帯域要求を制御端末９０３に転送する。
【００６５】
ステップＳ２０３において、制御端末９０３では、オペレータが子ノード９０２ｂ３の帯域要求に応じて、子ノード９０２ｂ３に割り当てる帯域を決定する。例えば、オペレータは、過去の接続履歴を調べて子ノード９０２ｂ３に適した帯域を決定する。
【００６６】
ステップＳ２０４において、オペレータが決定した帯域を親ノード９０１ａ１経由で子ノード９０２ｂ３に通知する。
【００６７】
ステップＳ２０５において、子ノード９０２ｂ３は、制御端末９０３からオペレータにより通知される帯域を設定して親ノード９０１ａ１との通信を開始する。
【００６８】
このように、比較例の伝送システム９００は、制御端末９０３を操作するオペレータがマニュアルで子ノード９０２ｂ３に帯域を割り当てるので、子ノード９０２ｂ３が接続されてから通信を開始するまで時間が掛かるという問題がある。これに対して、本実施形態に係る伝送システム１００は、図７で説明したように、子ノード１０２ｂ３の接続を親ノード１０１ａ１が検出して、新設または復旧の判断および評価や履歴解析により、子ノード１０２ｂ３に適した帯域を割り当てることができる。
（応用例１）
図１０は、本実施形態に係る伝送システム１００の応用例１を示す。尚、図１０は、図８の一部の処理（ステップＳ１０７からステップＳ１０９までの処理）を抜粋した図で、ステップＳ１０８とＳ１０９との間で帯域調整を行う点が図８と異なる。図８において、子ノード１０２ｂ３は、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２の両方から帯域の割り当てを受けるが、新設の場合、ステップＳ１０５の評価結果が親ノード１０１ａ１と親ノード１０１ａ２とで異なる場合がある。或いは、復旧の場合、ステップＳ１０６の履歴解析の結果が親ノード１０１ａ１と親ノード１０１ａ２とで異なる場合がある。このような場合、ステップＳ１０８において、例えば親ノード１０１ａ１と子ノード１０２ｂ３との間の通信帯域が３０Ｍｂｐｓ、親ノード１０１ａ２と子ノード１０２ｂ３との間の通信帯域が２０Ｍｂｐｓのように異なる帯域が割り当てられる。このように割り当てられる帯域が異なる場合、親ノード１０１ａ１から子ノード１０２ｂ３に３０Ｍｂｐｓで送信されるデータは、２０Ｍｂｐｓの帯域の子ノード１０２ｂ３から親ノード１０１ａ２へ送信することが困難である。そこで、本実施形態に係る子ノード１０２ｂ３は、図１０に示すように、帯域調整を行う。
【００６９】
ステップＳ３０１において、子ノード１０２ｂ３は、ステップＳ１０８で親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２から割り当てられる帯域が異なる場合、帯域調整を行う。帯域調整は、例えば図６に示した制御部３０１が行い、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２から割り当てられる帯域のうち小さい方の帯域を選択する。例えば親ノード１０１ａ１から割り当てられる帯域が３０Ｍｂｐｓ、親ノード１０１ａ２から割り当てられる帯域が２０Ｍｂｐｓの場合、子ノード１０２ｂ３は、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２と通信する帯域を２０Ｍｂｐｓに設定する。
【００７０】
ステップＳ３０２において、子ノード１０２ｂ３は、ステップＳ３０１で調整した帯域を親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２に帯域通知フレーム１５１で通知する。
【００７１】
ステップＳ３０３において、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２は、子ノード管理テーブル２０７ａに記憶されている子ノード１０２ｂ３に割り当てる帯域を更新する。
【００７２】
このようにして、子ノード１０２ｂ３は、複数の親ノード１０１から割り当てられた帯域が異なる場合、子ノード１０２自身が小さい方の帯域に調整する。これにより、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２は、親ノード１０１間の通信帯域を調整する制御を行うことなく、独立して動作することができる。
（応用例２）
図１１は、本実施形態に係る伝送システム１００の応用例２を示す。親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２は、図５で説明したように、複数の子ノード１０２の情報を管理している。そこで、親ノード１０１は、接続先情報が同じ子ノード１０２を抽出して、現在の割当帯域を比較する。そして、親ノード１０１は、同じ接続先の複数の子ノード１０２の割当帯域に偏りがある場合、偏りが少なくなるように負荷分散して割り当てる帯域を変更する処理を行う。尚、図１１において、ステップＳ１１２までの処理は、図８と同一又は同様である。
【００７３】
ステップＳ１１３において、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２は、子ノード管理テーブル２０７ａを参照して、接続先が同じ子ノード１０２を抽出し、現在の割当帯域を比較する。
【００７４】
ステップＳ１１４において、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２は、接続先が同じ子ノード１０２の帯域に偏りがある場合、子ノード１０２に割り当てる帯域を変更する。尚、接続先が同じ子ノード１０２の帯域に偏りがある場合の例については、後述の図１２で詳しく説明する。
【００７５】
ステップＳ１１５において、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２は、ステップＳ１１４で決定した帯域に変更するために、変更後の帯域を割り当てる帯域割当フレーム１５２ａを子ノード１０２ｂ３に送信する。
【００７６】
ステップＳ１１６において、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２から帯域割当フレーム１５２ａを受信した子ノード１０２ｂ３は、帯域割当フレーム１５２ａで新たに指定された帯域に変更する。
【００７７】
ステップＳ１１７において、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２は、子ノード管理テーブル２０７ａに記憶されている子ノード１０２ｂ３に割り当てる帯域を更新する。
【００７８】
このようにして、本実施形態に係る伝送システム１００は、同じ接続先の複数の子ノード１０２の割当帯域に偏りがある場合、割り当てる帯域を変更して負荷を分散することができる。
【００７９】
尚、ステップＳ１１６の処理において、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２から指定される帯域が異なる場合は、指定される帯域が小さい方の帯域を選択する。また、指定される帯域が異なる場合、子ノード１０２ｂ３は、図１０のステップＳ３０２と同様に、選択した帯域を親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２の両方に通知するようにしてもよい。そして、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２は、図１０のステップＳ３０３と同様に、子ノード１０２の情報を更新することができる。
【００８０】
図１２は、負荷分散の一例を示す。尚、図１２において、図１に示した伝送システム１００と同符号のブロックは、図１と同一又は同様のシステムを示す。また、図１２（ａ）は負荷分散前の帯域割当の様子を示し、図１２（ｂ）は負荷分散後の帯域割当の様子を示す。
【００８１】
図１２（ａ）において、子ノード１０２ｂ１、子ノード１０２ｂ２および子ノード１０２ｂ３の接続先は、いずれも親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２である。ところが、子ノード１０２ｂ１の割当帯域は子ノード１０２ｂ２および子ノード１０２ｂ３の帯域よりも大きく、子ノード１０２ｂ１の負荷は他の子ノード１０２よりも大きい。また、子ノード１０２ｂ３の割当帯域は子ノード１０２ｂ１および子ノード１０２ｂ２の帯域よりも小さく、子ノード１０２ｂ３の負荷は他の子ノード１０２よりも小さい。子ノード１０２ｂ２の割当帯域は、子ノード１０２ｂ１と子ノード１０２ｂ３の間の帯域である。
【００８２】
このように、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２は、子ノード１０２ｂ１と子ノード１０２ｂ３との負荷に偏りがあることを判別できる。
【００８３】
そこで、親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２は、図１１で説明したように、負荷分散を図る処理を行う。例えば親ノード１０１ａ１および親ノード１０１ａ２は、負荷が一番大きい子ノード１０２ｂ１の帯域の一部を負荷が一番小さい子ノード１０２ｂ３に割り当てて負荷分散を図る。例えば子ノード１０２ｂ１の帯域が１００Ｍｂｐｓ、子ノード１０２ｂ２の帯域が５０Ｍｂｐｓ、子ノード１０２ｂ３の帯域が１０Ｍｂｐｓの場合、親ノード１０１は、子ノード１０２ｂ１の４０Ｍｂｐｓを子ノード１０２ｂ３に割り当てる。これにより、子ノード１０２ｂ１の帯域は６０Ｍｂｐｓ、子ノード１０２ｂ２の帯域は５０Ｍｂｐｓ、子ノード１０２ｂ３の帯域は５０Ｍｂｐｓとなり、負荷が分散される。
【００８４】
図１２（ｂ）は、負荷分散後の帯域例を示し、子ノード１０２ｂ１、子ノード１０２ｂ２および子ノード１０２ｂ３の負荷はいずれも中程度になっている。
【００８５】
このようにして、本実施形態に係る親ノード１０１は、同じ接続先の子ノード１０２の負荷を分散して平均化することができる。
【００８６】
以上説明してきたように、新設または復旧により接続された子ノード１０２は、制御端末１０３からの制御を行わずに、親ノード１０１から帯域の割り当てを受けて通信を開始することができる。
【００８７】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１００・・・伝送システム；１０１，１０１ａ１，１０１ａ２・・・親ノード；１０２，１０２ｂ１，１０２ｂ２，１０２ｂ３・・・子ノード；１０３・・・ネットワーク；１０４・・・制御端末；１０５・・・監視制御用ネットワーク；２０１・・・制御部；２０２・・・通信部；２０３・・・信号生成部；２０４・・・信号解析部；２０５・・・判断部；２０６・・・帯域管理部；２０７・・・記憶部；２０７ａ・・・子ノード管理テーブル；２０８・・・通知部；２０９・・・外部ＩＦ部；２１０・・・ユーザＩＦ部；３０１・・・制御部；３０２，３０２ａ，３０２ｂ・・・通信部；３０３・・・信号生成部；３０４・・・帯域要求部；３０５・・・応答部；３０６・・・記憶部
【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】
2016111419.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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