(57)【要約】      （修正有）【課題】ネットワークに接続する多数のゲートウェイが送受信するデータの帯域制御を、低負荷かつ低コストで実現する装置及びプログラムを提供する。【解決手段】帯域制御サーバ２０は、ＨＧＷ（ホームゲートウェイ）６０から、帯域制御設定情報と送受信データ分析情報とを取得し、帯域制御設定情報と送受信データ分析情報とに基づきＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０に対する帯域制御設定情報を生成し、設定する処理を行う。ＨＧＷは、キャリアネットワークＮ１に接続する際の帯域制御内容を示す帯域制御設定情報を取得し、さらにキャリアネットワークネットワークとの間で送受信した結果を分析した送受信データ分析情報を取得し、取得した情報を帯域制御サーバに送信する。【選択図】図１
2017118190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続する加入者が利用するゲートウェイが送受信するデータに関する帯域制御設定を管理する帯域制御管理装置において
前記ゲートウェイから、前記ゲートウェイが前記ネットワークに接続する際の帯域制御内容を示す帯域制御設定情報と、前記ゲートウェイが前記ネットワークとの間で送受信した結果を分析した送受信データ分析情報とを取得する取得手段と、
前記ゲートウェイから取得した帯域制御設定情報と送受信データ分析情報とに基づき、前記ネットワーク側で前記ゲートウェイが送受信するデータの帯域制御を行う中継装置に対して帯域制御を設定するための帯域制御設定情報を生成する帯域制御設定情報生成手段と、
前記帯域制御設定情報生成手段が生成した帯域制御設定情報を、前記中継装置に設定する処理を行う帯域制御設定手段と
を有することを特徴とする帯域制御管理装置。
【請求項２】
前記帯域制御設定手段は、加入者を管理するためのエリア毎の帯域制御設定を管理するコントローラを介して、エリア毎の前記中継装置に、前記帯域制御設定情報生成手段が生成した帯域制御設定情報を設定する処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の帯域制御管理装置。
【請求項３】
前記帯域制御設定情報生成手段は、前記取得手段が取得した送受信データ分析情報をエリア毎に集計し、その集計結果に基づき、エリア毎に前記中継装置に対する帯域制御設定情報を生成することを特徴とする請求項２に記載の帯域制御管理装置。
【請求項４】
前記帯域制御設定手段は、前記取得手段が、それぞれの前記ゲートウェイから取得した帯域制御設定情報に基づき帯域制御設定を、対応する前記ゲートウェイに対して、当該ゲートウェイが属するエリアの前記コントローラを介して設定する処理を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の帯域制御管理装置。
【請求項５】
ネットワークに接続する加入者が利用するゲートウェイにおいて、
当該ゲートウェイが前記ネットワークに接続する際の帯域制御内容を示す帯域制御設定情報を取得する設定情報取得手段と、
当該ゲートウェイが前記ネットワークとの間で送受信した結果を分析し、その分析した結果を示す送受信データ分析情報を取得する分析手段と、
前記設定情報取得手段が取得した帯域制御設定情報、及び前記分析手段が取得した送受信データ分析情報を、前記ネットワークの帯域制御設定を管理する帯域制御管理装置に送信するデータ送信手段と
を有することを特徴とするゲートウェイ。
【請求項６】
前記帯域制御管理装置から、前記ネットワーク上で加入者を管理するためのエリア毎の帯域制御設定を管理するコントローラを介して、帯域制御の設定を受付ける帯域制御手段をさらに有することを特徴とする請求項５に記載のゲートウェイ。
【請求項７】
ネットワークに接続する加入者が利用するゲートウェイが送受信するデータに関する帯域制御設定を管理する帯域制御管理装置に搭載されたコンピュータを、
前記ゲートウェイから、前記ゲートウェイが前記ネットワークに接続する際の帯域制御内容を示す帯域制御設定情報と、前記ゲートウェイが前記ネットワークとの間で送受信した結果を分析した送受信データ分析情報とを取得する取得手段と、
前記ゲートウェイから取得した帯域制御設定情報と送受信データ分析情報とに基づき、前記ネットワーク側で前記ゲートウェイが送受信するデータの帯域制御を行う中継装置に対して帯域制御を設定するための帯域制御設定情報を生成する帯域制御設定情報生成手段と、
前記帯域制御設定情報生成手段が生成した帯域制御設定情報を、前記中継装置に設定する処理を行う帯域制御設定手段と
して機能させることを特徴とする帯域制御管理プログラム。
【請求項８】
ネットワークに接続する加入者が利用するゲートウェイに搭載されたコンピュータを、
当該ゲートウェイが前記ネットワークに接続する際の帯域制御内容を示す帯域制御設定情報を取得する設定情報取得手段と、
当該ゲートウェイが前記ネットワークとの間で送受信した結果を分析し、その分析した結果を示す送受信データ分析情報を取得する分析手段と、
前記設定情報取得手段が取得した帯域制御設定情報、及び前記分析手段が取得した送受信データ分析情報を、前記ネットワークの帯域制御設定を管理する帯域制御管理装置に送信するデータ送信手段と
して機能させることを特徴とする通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、帯域制御管理装置、帯域制御管理プログラム、ゲートウェイ及び通信制御プログラムに関し、例えば、通信事業者が一般のエンドユーザに提供する通信サービスにおいて、宅内に配置されるホームゲートウェイ（以下、「ＨＧＷ」と呼ぶ）の帯域制御に適用し得る。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＨＧＷにおける無線ＬＡＮの高速化やマルチアクセス化により、エンドユーザから送受信されるトラフィック量は増大している。
【０００３】
そのため、通信事業者はエンドユーザのＱｏＥ（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｏｆ  Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）を確保する際に、キャリアネットワーク内に高コスト（高価）な帯域制御装置を配置し、エンドユーザ向けの帯域制御を行っている。通信事業者エンドユーザ向けに行う帯域制御の内容としては、例えば、単一エンドユーザのトラフィック全体に対しての制御（ヘビーユーザーの帯域を制限するなど）や、特定サービス全体としての制御（Ｐ２Ｐを制限するなど）が一般的である（例えば、非特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＭＶＮＯ協議会，「帯域制御の運用基準に関するガイドライン  」，[Online]，INTERNET，[２０１５年１２月８日検索]，＜URL：http://www.jaipa.or.jp/other/bandwidth/1203_guidelines.pdf＞
【非特許文献２】ＮＴＴ−ＡＴ社，「グローバルプロダクツ商品紹介サイト」，[Online]，INTERNET，[２０１５年１２月８日検索]，＜URL：http://ngw.ntt-at.co.jp/product/allot/cases/NTTEAST.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の通信事業者によるエンドユーザ（加入者）向けの帯域制御では、エンドユーザ個別のニーズに応じるＱｏＥを実現するには十分ではない。通信事業者のネットワークにおいて、より高品質なＱｏＥを提供するには、エンドユーザごとにデータの使用状況を分析し、最適な帯域制御を行う必要がある。通信事業者のネットワークにおけるエンドユーザ（ＨＧＷ等のノード）は多数存在するため、エンドユーザごと(例えば、ＨＧＷごと)の利用状況の分析や、帯域制御の設計内容は莫大な量となる。したがって、通信事業者のネットワークにおいて、エンドユーザごとの帯域制御を実現するには、帯域制御装置の装置負荷やコスト（例えば、運用・構築コスト等）が高くなるという問題がある。
【０００６】
そのため、ネットワークに接続する多数のゲートウェイが送受信するデータの帯域制御を、低負荷かつ低コストで、実現する帯域制御管理装置、帯域制御管理プログラム、ゲートウェイ及び通信制御プログラムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の本発明は、ネットワークに接続する加入者が利用するゲートウェイが送受信するデータに関する帯域制御設定を管理する帯域制御管理装置において、（１）前記ゲートウェイから、前記ゲートウェイが前記ネットワークに接続する際の帯域制御内容を示す帯域制御設定情報と、前記ゲートウェイが前記ネットワークとの間で送受信した結果を分析した送受信データ分析情報とを取得する取得手段と、（２）前記ゲートウェイから取得した帯域制御設定情報と送受信データ分析情報とに基づき、前記ネットワーク側で前記ゲートウェイが送受信するデータの帯域制御を行う中継装置に対して帯域制御を設定するための帯域制御設定情報を生成する帯域制御設定情報生成手段と、（３）前記帯域制御設定情報生成手段が生成した帯域制御設定情報を、前記中継装置に設定する処理を行う帯域制御設定手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
第２の本発明は、ネットワークに接続する加入者が利用するゲートウェイにおいて、（１）当該ゲートウェイが前記ネットワークに接続する際の帯域制御内容を示す帯域制御設定情報を取得する設定情報取得手段と、（２）当該ゲートウェイが前記ネットワークとの間で送受信した結果を分析し、その分析した結果を示す送受信データ分析情報を取得する分析手段と、（３）前記設定情報取得手段が取得した帯域制御設定情報、及び前記分析手段が取得した送受信データ分析情報を、前記ネットワークの帯域制御設定を管理する帯域制御管理装置に送信するデータ送信手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
第３の本発明の帯域制御管理プログラムは、ネットワークに接続する加入者が利用するゲートウェイが送受信するデータに関する帯域制御設定を管理する帯域制御管理装置に搭載されたコンピュータを、（１）前記ゲートウェイから、前記ゲートウェイが前記ネットワークに接続する際の帯域制御内容を示す帯域制御設定情報と、前記ゲートウェイが前記ネットワークとの間で送受信した結果を分析した送受信データ分析情報とを取得する取得手段と、（２）前記ゲートウェイから取得した帯域制御設定情報と送受信データ分析情報とに基づき、前記ネットワーク側で前記ゲートウェイが送受信するデータの帯域制御を行う中継装置に対して帯域制御を設定するための帯域制御設定情報を生成する帯域制御設定情報生成手段と、（３）前記帯域制御設定情報生成手段が生成した帯域制御設定情報を、前記中継装置に設定する処理を行う帯域制御設定手段として機能させることを特徴とする。
【００１０】
第４の本発明の通信制御プログラムは、ネットワークに接続する加入者が利用するゲートウェイに搭載されたコンピュータを、（１）当該ゲートウェイが前記ネットワークに接続する際の帯域制御内容を示す帯域制御設定情報を取得する設定情報取得手段と、（２）当該ゲートウェイが前記ネットワークとの間で送受信した結果を分析し、その分析した結果を示す送受信データ分析情報を取得する分析手段と、（３）前記設定情報取得手段が取得した帯域制御設定情報、及び前記分析手段が取得した送受信データ分析情報を、前記ネットワークの帯域制御設定を管理する帯域制御管理装置に送信するデータ送信手段として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ネットワークに接続する多数のゲートウェイが送受信するデータの帯域制御を、低負荷かつ低コストで、実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る通信システムの全体構成について示したブロック図である。
【図２】実施形態に係る帯域制御サーバの機能的構成について示したブロック図である。
【図３】実施形態に係るＨＧＷ（ホームゲートウェイ）の機能的構成について示したブロック図である。
【図４】実施形態に係る加入者情報ＤＢで保持される情報の構成例について示した説明図である。
【図５】実施形態に係るＨＧＷで帯域制御設定を受付け、加入者情報ＤＢに登録する処理の例について示したシーケンス図である。
【図６】実施形態に係るＨＧＷで帯域制御設定（優先設定）を受付ける際の操作画面の構成例について示した説明図である。
【図７】実施形態に係る帯域制御サーバが、ＨＧＷからＤＰＩ解析情報を取得して集計する際の動作について示したシーケンス図である。
【図８】実施形態に係る帯域制御サーバでエリア毎にＤＰＩ解析情報が集計（分類）された結果の例について示した説明図である。
【図９】実施形態に係る帯域制御サーバが、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラを介して各ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチにＦｌｏｗＴａｂｌｅ（帯域制御設定）を設定する処理の例について示したシーケンス図である。
【図１０】実施形態に係る帯域制御サーバが、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラを介して各ＨＧＷにＦｌｏｗＴａｂｌｅ（帯域制御設定）を設定する処理の例について示したシーケンス図である。
【図１１】実施形態に係る帯域制御サーバが投入するＯｐｅｎＦｌｏｗのコマンド（ＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定するコマンドの例）について示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明による帯域制御管理装置、帯域制御管理プログラム、ゲートウェイ及び通信制御プログラムの一実施形態を、図面を参照しながら詳述する。この実施形態では、本発明の帯域制御管理装置及び帯域制御管理プログラムを帯域制御サーバを含む装置に適用した例について説明する。また、この実施形態では、本発明のゲートウェイ及び通信制御プログラムを、ＨＧＷに適用した例について説明する。
【００１４】
（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、この実施形態に係る通信システム１の構成例について示した説明図である。
【００１５】
通信システム１は、通信事業者（通信キャリア）のキャリアネットワークＮ１を用いてユーザ（加入者）に種々の通信サービスを提供するシステムである。この実施形態では、キャリアネットワークＮ１は、ユーザ（加入者）の宅内に設置されているＨＧＷ６０及びインターネットＮ３と接続しているものとする。なお、キャリアネットワークＮ１が接続するネットワークは、インターネットＮ３に限定されず、他のネットワーク（例えば、他のキャリアのネットワーク）と接続する構成としてもよい。キャリアネットワークＮ１は、接続（収容）している各ＨＧＷ６０を、インターネットＮ３に接続させることが可能な構成（ＩＳＰのネットワーク構成）となっている。
【００１６】
ＨＧＷ６０は、ユーザ宅内（例えば、ユーザの家庭内）のネットワーク機器（ネットワーク端末）をキャリアネットワークＮ１（ＩＳＰ）に接続させるアクセスポイントとして機能するゲートウェイである。ＨＧＷ６０は、例えば、ユーザ宅内のネットワーク機器と無線ＬＡＮインタフェースにより接続し、各ネットワーク機器の管理や通信制御（例えば、ＩＰアドレスの割り当てや帯域制御処理等）も可能であるものとして説明する。なお、ＨＧＷ６０が対応するインタフェースの種類は限定されないものである。また、ＨＧＷ６０は、電話機やＦＡＸを繋いで音声通話やＦＡＸの送受信を行うＶｏＩＰゲートウェイ機能や、ＷＡＮ側（キャリアネットワークＮ１側）の回線終端装置（ＯＮＵやケーブルモデム）の機能にも対応しているものとする。ＨＧＷ６０の内部構成については後述する。
【００１７】
キャリアネットワークＮ１には、キャリア内ネットワークＮ２がコアネットワークとして配置されている。また、キャリア内ネットワークＮ２には、インターネットＮ３が接続されているものとする。したがって、各ＨＧＷ６０は、キャリア内ネットワークＮ２を経由してインターネットＮ３に接続する構成となっている。なお、キャリア内ネットワークＮ２の内部構成については限定されないものであり、種々の通信事業者におけるネットワーク構成を適用することができる。
【００１８】
キャリアネットワークＮ１では、各ユーザ（各ＨＧＷ６０）がエリア毎（例えば、設置場所（住所）に応じた区画等）に管理される構成となっているものとする。ここでは、図１に示すように、キャリアネットワークＮ１では、各ユーザ（各ＨＧＷ６０）をＮ個のエリアＡ１〜ＡＮに分けて管理しているものとする。なお、キャリアネットワークＮ１では、エリアＡ１〜ＡＮにそれぞれ１〜ＮのＩＤ（以下、「エリアＩＤ」とも呼ぶ）が付与されているものとする。
【００１９】
キャリアネットワークＮ１は、ＳＤＮ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｄｅｆｉｎｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に対応したネットワークであるものとする。具体的には、キャリアネットワークＮ１は、ＳＤＮを実現するプロトコルの一つであるＯｐｅｎＦｌｏｗを用いた帯域制御機能が実装されたネットワークシステムであるものとする。キャリアネットワークＮ１では、エリアＡ１〜ＡＮのそれぞれに対して、帯域制御設定を行うＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０（４０−１〜４０−Ｎ）と、複数のＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０（スイッチ群）が配置されている。なお、各エリアに配置するＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０の数は限定されないものである。また、各エリアに複数のＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０を配置して分散処理や冗長構成とするようにしてもよい。また、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０及びＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０としては、ＯｐｅｎＦｌｏｗに対応した種々の装置を適用することができる。
【００２０】
ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０は、ＯｐｅｎＦｌｏｗにおいて、ネットワークの制御部分を担う機器である。ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０は、ネットワークの転送ポリシーであるＦｌｏｗＴａｂｌｅを一元的に取得し、配下（同一エリア内）の各ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０に反映させる。
【００２１】
ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチは、ＯｐｅｎＦｌｏｗにおいて、ネットワークのデータ転送部分を担う機器（中継装置）である。各ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０は、配下のＨＧＷ６０が送受信するパケットの転送を行う。また、各ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０は、ＨＧＷ６０が送受信するパケットの転送を行う際に、帯域制御（ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０からの制御に応じたＯｐｅｎＦｌｏｗ）を実行する。ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０は、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０から受信したＦｌｏｗＴａｂｌｅの内容をもとに、データの転送処理を行う。
【００２２】
また、キャリアネットワークＮ１には、全体の帯域制御（各ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０の制御）を管理する帯域制御サーバ２０及び加入者情報ＤＢ３０がキャリアクラウド１０に配置されている。キャリアクラウド１０は、キャリアネットワークＮ１が提供するクラウドサービスのサーバ群である。なお、キャリアクラウド１０には、帯域制御サーバ２０及び加入者情報ＤＢ３０以外のサーバが配置されていてもよい。
【００２３】
帯域制御サーバ２０は、各ＨＧＷ６０に関する帯域優先設計（帯域制御内容の設計）、及びエリア毎の帯域優先設計を行い、設計した結果に従って各エリアのＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０を設定する。帯域制御サーバ２０は、加入者情報ＤＢ３０のデータに基づいて各ＨＧＷ６０（各ユーザ）に対する設定内容を認識する。また、帯域制御サーバ２０は、各ＨＧＷ６０からトラフィックの解析結果（後述するＤＰＩ解析情報）を集計し、その集計結果を考慮してエリア毎に帯域優先設計を行う。
【００２４】
加入者情報ＤＢ３０は、加入者情報として、少なくとも、各ＨＧＷ６０（ユーザ）の帯域制御に関する情報を保持している。加入者情報ＤＢ３０は、加入者情報として、各ＨＧＷ６０（ユーザ）のＩＰアドレス、各ＨＧＷ６０（ユーザ）の属するエリアＩＤ、ＱｏＥサービス（帯域制御サービス）申込みの有無、及び帯域制御の内容（例えば、優先的に帯域を割当てるサービスや端末の情報）等を保持している。
【００２５】
図４は、加入者情報ＤＢ３０が保持する加入者情報の構成例について示した説明図である。
【００２６】
この実施形態では、加入者情報ＤＢ３０は、図４に示すように、ＨＧＷ６０（ユーザ）ごとに、ＩＰアドレス、エリアＩＤ、ＱｏＥサービスの申し込み有無（１：有、０：無）、及びＱｏＥ設定情報（帯域制御の内容を表すデータであり、詳細については後述する）を含む情報が登録されている。
【００２７】
次に、ＨＧＷ６０の内部構成について図２を用いて説明する。
【００２８】
ＨＧＷ６０は、通信処理部６１、ＬＡＮ側インタフェース６２、ＷＡＮ側インタフェース６３、設定処理部６４、及び記憶部６５を有している。
【００２９】
ＨＧＷ６０は、全てハードウェア的に構成するようにしてもよいし、一部をソフトウェア的に構成するようにしてもよい。例えば、ＨＧＷ６０では、ネットワークインタフェース（この実施形態では、ＬＡＮ側インタフェース６２、ＷＡＮ側インタフェース６３）、及びコンピュータ（例えば、プロセッサ及びメモリを備えるコンピュータ）を有する装置に、プログラム（この実施形態の通信制御プログラムを含む）をインストールすることにより実現するようにしてもよい。
【００３０】
記憶部６５は、ＨＧＷ６０で利用する種々のデータを記憶するデータ記憶手段である。
【００３１】
ＬＡＮ側インタフェース６２は、ユーザ側（加入者側）のネットワーク機器（ネットワーク端末）と接続（アクセスポイントとして接続）するためのインタフェースである。ＬＡＮ側インタフェース６２は、例えば、種々の無線ＬＡＮインタフェースや有線ＬＡＮインタフェースを適用することができる。
【００３２】
ＷＡＮ側インタフェース６３は、キャリアネットワークＮ１と接続（キャリアネットワークＮ１との接続回線を終端）するためのインタフェースである。すなわち、ＷＡＮ側インタフェース６３は、キャリアネットワークＮ１との接続回線を終端する回線終端装置（ＯＮＵやケーブルモデム）として機能する。ＷＡＮ側インタフェース６３は、キャリアネットワークＮ１と接続する回線の種類に応じたインタフェース（回線終端装置）を適用することができる。
【００３３】
通信処理部６１は、ユーザ側のネットワーク（ＬＡＮ側インタフェース６２）と、キャリアネットワークＮ１側（ＷＡＮ側インタフェース６３）との間のデータ転送等の通信処理機能を担っている。通信処理部６１は、ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ部６１１及びＤＰＩエンジン６１２を有している。
【００３４】
ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ部６１１は、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０の制御（ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０から供給されるＦｌｏｗＴａｂｌｅ）に従って、ＬＡＮ側インタフェース６２とＷＡＮ側インタフェース６３との間で転送されるデータの帯域制御を行う機能（帯域制御手段の機能）を担っている。
【００３５】
設定処理部６４は、ユーザから帯域制御に関する設定情報（この実施形態の例では、ＱｏＥサービスの設定内容）を受け付ける処理を行う。設定処理部６４がユーザから設定を受け付ける方式については限定されないものである。この実施形態では、設定処理部６４は、ＷＥＢサーバの機能に対応し、Ｗｅｂ画面（ＧＵＩ操作画面）を用いて、種々の設定受付が可能であるものとする。なお、設定処理部６４は、ＷＥＢサーバの機能だけでなく、ＨＧＷが対応する他のユーザインタフェース（例えば、コマンドラインや電文交換等の他のインタフェース）により設定受付に対応するようにしてもよい。設定処理部６４は、ユーザから受け付けた設定内容を、記憶部６５に記憶させる。以上のように、設定処理部６４は、帯域制御設定情報を取得する設定情報取得手段として機能する。
【００３６】
また、ＤＰＩエンジン６１２は、通信処理部６１が転送するパケット（ＬＡＮ側インタフェース６２とＷＡＮ側インタフェース６３との間で転送されるパケット）を解析して、帯域制御サーバ２０に送信する機能（分析手段等の機能）を担っている。具体的には、ＤＰＩエンジン６１２は、パケットのヘッダ部分だけではなく、データ（ペイロード）部分まで解析するＤＰＩ（Ｄｅｅｐ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）の処理を行う。そして、ＤＰＩエンジン６１２は、ＤＰＩの結果（パケット解析結果）を、帯域制御サーバ２０宛に送信する。ＨＧＷ６０から帯域制御サーバ２０へデータ送信する経路については限定されないものであるが、例えば、キャリア内ネットワークＮ２を介してＤＰＩの結果（以下、「ＤＰＩ解析情報」又は「送受信データ分析情報」と呼ぶ）を送信するようにしてもよい。以上のように、通信処理部６１は、送受信データ分析情報（ＤＰＩ解析情報）及び帯域制御設定情報を、帯域制御サーバ２０に送信するデータ送信手段として機能する。
【００３７】
次に、ＨＧＷ６０が設置されたユーザ宅内の構成例について説明する。
【００３８】
図１では、エリアＡ１内のユーザＸの宅内のネットワーク構成例について図示している。
【００３９】
図１に示すユーザＸの宅内には、ＨＧＷ６０（ＬＡＮ側インタフェース６２）により構成された無線ＬＡＮ７０に、ネットワーク端末として、スマートホン７１、ＰＣ７２、及びＴＶ７３が接続されている。
【００４０】
次に、帯域制御サーバ２０の内部構成について図３を用いて説明する。
【００４１】
帯域制御サーバ２０は、通信部２１、データ取得部２２、解析データ処理部２３、帯域制御設定処理部２４、及び記憶部２５を有している。
【００４２】
通信部２１は、ネットワーク（この実施形態では、キャリア内ネットワークＮ２）に接続するためのインタフェースである。
【００４３】
データ取得部２２は、加入者情報ＤＢ３０やＨＧＷ６０等の外部装置から帯域制御の設計に必要なデータを取得する機能を担っている。データ取得部２２は、加入者情報ＤＢ３０から加入者データを取得する。また、データ取得部２２は、ＨＧＷ６０から送信されたＤＰＩ解析情報を取得する。データ取得部２２は、ＨＧＷ６０から、種々のデータを取得する取得手段として機能する。
【００４４】
解析データ処理部２３は、データ取得部２２が取得したＨＧＷ６０からのＤＰＩ解析情報を集計する処理を行う。解析データ処理部２３が行う処理の詳細については後述する。
【００４５】
記憶部２５は、種々のデータ記憶を行うデータ記憶手段である。解析データ処理部２３は、ＨＧＷ６０からのＤＰＩ解析情報を、記憶部２５上に展開し、記憶部２５を作業用メモリとしてエリア毎のＤＰＩ解析情報の集計処理を行う。
【００４６】
帯域制御設定処理部２４は、解析データ処理部２３が集計処理したエリア毎のＤＰＩ解析情報を用いて、エリア毎に帯域制御設計（帯域優先設計）を行い、その処理結果に基づく制御コマンドを生成し、各エリアのＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０−１〜４０−Ｎに送信する。帯域制御設定処理部２４は、エリア毎に帯域制御設計（帯域優先設計）を行い、その処理結果に基づく制御コマンドを生成する帯域制御設定情報生成手段として機能する。また、帯域制御設定処理部２４は、各エリアのＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０−１〜４０−Ｎに送信することにより各エリアのＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ部６１１にＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定する帯域制御設定手段として機能する。
【００４７】
この実施形態では、帯域制御サーバ２０及び加入者情報ＤＢ３０を含む装置（キャリアクラウド１０内の装置）により、実施形態に係る帯域制御管理装置が実現されている。なお、この実施形態では、実施形態に係る帯域制御管理装置を、帯域制御サーバ２０と加入者情報ＤＢ３０に分けたハードウェア構成としているが、実施形態に係る帯域制御管理装置を構成する具体的なハードウェアの数は限定されないものである。また、帯域制御サーバ２０については、一部又は全部をソフトウェアにより実現するようにしてもよい。帯域制御サーバ２０は、例えば、プロセッサ及びメモリを備えるコンピュータにプログラム（実施形態に係る帯域制御管理プログラム）をインストールすることにより実現するようにしてもよい。
【００４８】
（Ａ−２）実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する実施形態の通信システム１の動作を図５を用いて説明する。
【００４９】
[ＨＧＷでの設定受付処理]
まず、いずれかのＨＧＷ６０で、ユーザから帯域制御（ＱｏＥサービス）に関する設定を受け付け、加入者情報ＤＢ３０に登録するまでの動作について説明する。
【００５０】
ここでは、ユーザがＰＣ７２のＷｅｂブラウザを操作してＨＧＷ６０にアクセス（ＨＧＷ６０のＩＰアドレス等を指定してアクセス）したものとする（Ｓ１０１）。
【００５１】
ＨＧＷ６０の設定処理部６４は、Ｗｅｂブラウザ（例えば、ＰＣ７２等にインストールされたＷｅｂブラウザ）によりアクセス（例えば、ＨＴＴＰやＨＴＴＰＳ等によるアクセス）を受け付けると、自装置の設定等を受け付けるメニュー画面（ＧＵＩ画面）を提供する。そして、ここでは、ユーザの操作（Ｗｅｂブラウザ上のＧＵＩ操作）に応じて、設定処理部６４は、ユーザから帯域制御（ＱｏＥサービス）に関する設定を受け付ける操作画面（以下、「優先端末・優先サービス設定画面」と呼ぶ）を、提供したものとする。なお、設定処理部６４がＷｅｂブラウザに提供する操作画面（ＧＵＩ画面）の構成や設定可能な内容は限定されないものである。そして、ここでは、ユーザの操作により、優先端末・優先サービス設定画面で、帯域制御を希望する旨（ＱｏＥサービスの申し込み）、及び実行する帯域制御の内容（帯域優先したいサービスの選択）について受け付けたものとする（Ｓ１０２）。
【００５２】
図６は、優先端末・優先サービス設定画面の構成例について示した説明図である。
【００５３】
図６に示す優先端末・優先サービス設定画面では、ＱｏＥサービスの有無（ＱｏＥサービスの「有り」又は「無し」）を入力可能(選択可能)なラジオボタンＲ１と、優先的に帯域を割当てる端末の端末名（端末を識別可能な端末名の情報）と当該端末の優先順位について入力可能なフィールドＦ１と、優先的に帯域を割当てるサービスのサービス名（サービス名の情報）と当該サービスの優先順位を入力可能なフィールドＦ２と、設定反映（Ｒ１、Ｆ１、Ｆ２の内容で設定反映実行）を受付けるボタンＢ１とが配置されている。なお、優先端末・優先サービス設定画面において、帯域制御設定項目（フィールドＦ１、Ｆ２の設定項目）の構成については図６に記載された構成に限定されず、種々の帯域制御ポリシーに基づく設定項目を適用することができる。
【００５４】
設定処理部６４は、優先端末・優先サービス設定画面で、ボタンＢ１が押下されると、Ｒ１、Ｆ１、Ｆ２に設定入力された内容を取得し、帯域制御サーバ２０へ送信する送信データを生成する（Ｓ１０３）。
【００５５】
このとき、設定処理部６４は、優先端末・優先サービス設定画面で設定された、ＱｏＥサービスの有無（例えば、上述のラジオボタンＲ１で設定された内容）、及び帯域制御の入力内容（例えば、上述のフィールドＦ１、Ｆ２に設定された内容）を含む設定データを生成する。なお、この実施形態の例では、ＨＧＷ６０（設定処理部６４）は、優先端末・優先サービス設定画面で設定された内容（例えば、生成した設定データ）を記憶部６５に格納する。
【００５６】
設定処理部６４が生成する設定データの形式については限定されないものである。設定処理部６４は、ＱｏＥサービスの有無については、例えば、ＱｏＥサービスが有りの場合は「１」、ＱｏＥサービスが無しの場合は「０」のデータを生成するようにしてもよい。設定処理部６４は、帯域制御の入力内容（例えば、上述のフィールドＦ１、Ｆ２に入力された内容）については、例えば、帯域制御の入力内容を所定の形式のスクリプト（例えば、１又は複数のコマンドを用いて記述された文字列）に変換したデータを生成するようにしてもよい。この実施形態の例では、設定処理部６４は、ＯｐｅｎＦｌｏｗのコマンド形式（例えば、帯域制御の入力内容を表すＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定するコマンド）で記述されたスクリプトを生成するようにしてもよい。設定処理部６４が、帯域制御の入力内容に基づいてＯｐｅｎＦｌｏｗのコマンド形式でスクリプトを生成する方式については限定されないものであり、種々のＯｐｅｎＦｌｏｗ対応の機器と同様の構成を適用することができる。設定処理部６４が、帯域制御の入力内容に基づいてＯｐｅｎＦｌｏｗのコマンド形式でスクリプトを生成する方式としては、例えば、参考文献１（ＮＥＣ  システムプラットフォーム研究所  菅原智義著，「SACSIS 2011 チュートリアル  新ネットワーク制御技術 OpenFlowとその利用方法」，[Online]，INTERNET，[２０１５年１２月２１日検索]，＜URL：http://sacsis.hpcc.jp/2011/files/SACSIS2011-Tutorial-3-pub.pdf＞）に記載された処理を適用することができる。ＯｐｅｎＦｌｏｗのコマンド形式で、ＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定するコマンドの例としては、例えば、図１１に示すようなイメージのコマンド（スクリプト）が挙げられる。
【００５７】
そして、ＨＧＷ６０（設定処理部６４）は、生成した設定データを、帯域制御サーバ２０に送信する（Ｓ１０４）。
【００５８】
帯域制御サーバ２０では、データ取得部２２により、ＨＧＷ６０（ユーザＸのＨＧＷ６０）から帯域制御設定データが取得される。そして、データ取得部２２は、取得した設定データに基づく情報を、加入者情報ＤＢ３０に送信して（Ｓ１０５）、記録・更新させる（Ｓ１０６）。
【００５９】
[帯域制御サーバによるＤＰＩ解析データの集計処理]
次に、帯域制御サーバ２０が、各ＨＧＷ６０からＤＰＩ解析情報（パケット解析の結果）を取得してエリアごとに集計する処理について説明する。
【００６０】
図７は、帯域制御サーバ２０が、ＨＧＷ６０からＤＰＩ解析情報を取得して集計する処理について示したシーケンス図である。
【００６１】
図８は、帯域制御サーバ２０におけるＤＰＩ解析情報の集計結果の例について示した説明図である。
【００６２】
各ＨＧＷ６０のＤＰＩエンジン６１２は、通信処理部６１でパケット転送が行われる際に、ＤＰＩの処理（パケット解析の処理）を行い（Ｓ２０１）、所定のタイミング(例えば、一定以上のパケット送受信があった場合等)に、ＤＰＩ解析情報（未送信のパケット解析結果）を取得して、帯域制御サーバ２０宛に送信する（Ｓ２０２）。
【００６３】
そして、帯域制御サーバ２０では、データ取得部２２により、ＨＧＷ６０から送信されたＤＰＩ解析情報が取得される。そして、データ取得部２２は、加入者情報ＤＢ３０にアクセスして、供給されたＤＰＩ解析情報に対応するユーザ（ＨＧＷ６０）の加入者情報を参照する（Ｓ２０３）。
【００６４】
データ取得部２２は、例えば、ＤＰＩ解析情報の送信元のＩＰアドレスをキーとして、当該ＤＰＩ解析情報に対応するユーザ（ＨＧＷ６０）を特定し、当該ユーザ（ＨＧＷ６０）に係る加入者情報を加入者情報ＤＢ３０から取得するようにしてもよい。また、ＨＧＷ６０から送信されるＤＰＩ解析情報自体に、送信元のユーザ（ＨＧＷ６０）に係る識別情報（例えば、ＩＰアドレスや加入者ＩＤ）をセットしておき、データ取得部２２は、当該識別情報に基づいて、送信元のユーザ（ＨＧＷ６０）を特定するようにしてもよい。そして、データ取得部２２は、取得したＤＰＩ解析情報と加入者情報を対として解析データ処理部２３に供給する。これにより、解析データ処理部２３は、ＤＰＩ解析情報ごとの送信元（ＨＧＷ６０）の情報（例えば、ＩＰアドレスやエリアＩＤ等）を取得することができる。
【００６５】
そして、解析データ処理部２３は、供給されたＤＰＩ解析情報について、エリア毎（エリアＩＤ毎）に集計（分別）する処理を行う（Ｓ２０４）。解析データ処理部２３は、例えば、ＤＰＩ解析情報が供給される都度、集計処理を行うようにしてもよいし、所定数のＤＰＩ解析情報が蓄積するごとに集計処理を行うようにしてもよい。また、このとき、解析データ処理部２３は、取得したＤＰＩ解析情報を、記憶部２５上に展開して集計処理を行う。
【００６６】
図８は、解析データ処理部２３が、記憶部２５上に展開したＤＰＩ解析情報の集計結果の例について示した説明図である。
【００６７】
図８では、エリアＡ１〜Ａ３の集計結果のデータ（以下、「集計データ」と呼ぶ）を、それぞれＤ１〜Ｄ３と図示している。ここでは、加入者情報ＤＢ３０で保持されている加入者情報は図４のような内容となっているものとする。
【００６８】
例えば、図４では、ＩＰアドレスＡ．Ａ．Ａ．ＡのＨＧＷ６０はエリアＩＤが１のエリアＡ１に属している。そのため、解析データ処理部２３は、加入者情報に基づき、ＩＰアドレスＡ．Ａ．Ａ．ＡのＨＧＷ６０から送信されたＤＰＩ解析情報を、図８に示すように、エリアＡ１の集計データＤ１に振分ける集計処理を行うことになる。
【００６９】
[各ＨＧＷに対する帯域制御設定処理]
次に、帯域制御サーバ２０が各ＨＧＷ６０に対する帯域制御内容を設定する処理について図９のシーケンス図を用いて説明する。
【００７０】
帯域制御サーバ２０の帯域制御設定処理部２４は、上述の図５の処理により加入者情報ＤＢ３０上で更新された後、ＨＧＷ６０に対して未反映のＱｏＥ設定情報（ＨＧＷ６０にＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定するＯｐｅｎＦｌｏｗのコマンド）があった場合、当該ＱｏＥ設定情報を加入者情報ＤＢ３０から取得する（Ｓ３０１）。なお、帯域制御設定処理部２４は、上述の図５の処理により加入者情報ＤＢ３０上で更新される際に、データ取得部２２から、ＨＧＷ６０に対して未反映のコマンドを取得するようにしてもよい。
【００７１】
帯域制御サーバ２０の帯域制御設定処理部２４は、ＨＧＷ６０に対して未反映のコマンド（ＨＧＷ６０にＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定するＯｐｅｎＦｌｏｗコマンド）を取得すると、当該コマンドを、当該スクリプトに係るＨＧＷ６０が属するエリアのＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０に投入する（Ｓ３０２）。
【００７２】
帯域制御サーバ２０からコマンド投入（ＨＧＷ６０にＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定するＯｐｅｎＦｌｏｗコマンドが投入）されたＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０は、当該コマンドに従って、ＨＧＷ６０にＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定（コピー）する処理を行う（Ｓ３０３、Ｓ３０４）。
【００７３】
以後、当該ＨＧＷ６０のＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ部６１１では、帯域制御サーバ２０からＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０を介して設定されたＦｌｏＴａｂｌｅに従った帯域制御設定でのパケット転送が行われることになる。
【００７４】
[各ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチに対する帯域制御設定処理]
次に、帯域制御サーバ２０が各ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０に対して帯域制御設定する処理について図１０のシーケンス図を用いて説明する。
【００７５】
帯域制御サーバ２０の帯域制御設定処理部２４は、記憶部２５に展開されたエリアごとの集計データ、及び各ユーザ（各ＨＧＷ６０）の帯域制御設定の内容（加入者情報ＤＢ３０に登録されたＱｏＥサービスの申し込みの有無、及びＱｏＥ設定情報）に基づいて、各エリアの各ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０に設定する帯域制御内容を設計し、各エリアのＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０を介して、各エリアの各ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０に設定するコマンド（設計に基づくＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定するコマンド）を生成する（Ｓ４０１）。ＯｐｅｎＦｌｏｗのコマンド形式で、ＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定するコマンドの例としては、例えば、図１１に示すようなイメージのコマンド（スクリプト）が挙げられる。帯域制御設定処理部２４が、エリアごとの集計データ、及び各ユーザ（各ＨＧＷ６０）の帯域制御設定の内容に基づいて、各エリアの各ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０に設定する帯域制御内容を設計して、各ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０にＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定するＯｐｅｎＦｌｏｗのコマンドを生成する処理については、種々のＯｐｅｎＦｌｏｗに対応する制御システム（例えば、上述の参考文献１に記載された処理）を適用することができる。
【００７６】
次に、帯域制御サーバ２０の帯域制御設定処理部２４は、各エリアのＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０に対して、当該エリア向けに生成したコマンドを投入する（Ｓ４０２）。
【００７７】
帯域制御サーバ２０からコマンド投入（ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０にＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定するＯｐｅｎＦｌｏｗコマンドが投入）されたＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０は、当該コマンドに従って、配下の各ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０にＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定（コピー）する処理を行う（Ｓ４０３、Ｓ４０４）。
【００７８】
以後、当該ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０では、帯域制御サーバ２０からＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０を介して設定されたＦｌｏＴａｂｌｅに従った帯域制御設定でのパケット転送が行われることになる。
【００７９】
（Ａ−３）実施形態の効果
この実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００８０】
この実施形態では、帯域制御サーバ２０は、ＨＧＷ６０から取得したＤＰＩ解析情報を集計するのみで、エリア毎の各ＨＧＷ６０のトラフィック解析結果（ＤＰＩ解析情報）を取得し、エリア毎に帯域制御設計を行い、エリア毎のＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０を介してＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０を設定（ＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定）することができる。これにより、この実施形態では、帯域制御の為のデータ分析は、サービス申込みしたＨＧＷ６０側で実行することで、キャリアネットワーク内の高コスト（高価）な帯域制御サーバ２０の負荷を低減している。これにより、第１の実施形態では、帯域制御サーバ２０の台数やリソース(例えば、ＣＰＵの数等)を低減し、より低コストで柔軟な帯域制御を実現している。
【００８１】
また、第１の実施形態では、ＱｏＥサービスへの申し込み時の操作（例えば、図６の操作画面の操作）により、帯域制御の内容（例えば、帯域を優先するサービスや端末）に関する同意を得ることができるため、ユーザ満足度の向上に寄与することができる。
【００８２】
さらに、第１の実施形態では、ＤＰＩによるデータ分析をユーザ宅内の装置（ＨＧＷ６０）で実施させるため、通信事業者にとって、通信の秘密を違法取得（例えば、電気通信事業法に違反したデータ取得）してしまうリスクを最小化することができる。
【００８３】
（Ｂ）他の実施形態
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
【００８４】
（Ｂ−１）上記の実施形態では、帯域制御サーバ２０は、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４０を介してＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ５０及びＨＧＷ６０に帯域制御設定（ＦｌｏｗＴａｂｌｅの設定）を行っているが、帯域制御サーバ２０は、直接各装置にＦｌｏｗＴａｂｌｅを設定する処理を行うようにしてもよい。
【００８５】
（Ｂ−２）上記の実施形態では、本発明のゲートウェイをＨＧＷ６０に適用する例について説明したが、本発明のゲートウェイはその他のゲートウェイに適用するようにしてもよい。例えば、本発明のゲートウェイを、無線通信により通信事業者のネットワーク（キャリアネットワーク）に接続するゲートウェイ（例えば、いわゆるモバイルルータやテザリング機能に対応したスマートホン等）に適用して帯域制御を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１…通信システム、１０…キャリアクラウド、２０…帯域制御サーバ、２１…通信部、２２…データ取得部、２３…解析データ処理部、２４…帯域制御設定処理部、２５…記憶部、４０、４０−１〜４０−Ｎ…ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ、５０…ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ、６１…通信処理部、６２…ＬＡＮ側インタフェース、６３…ＷＡＮ側インタフェース、６４…設定処理部、６５…記憶部、７０…無線ＬＡＮ、７１…スマートホン、６１１…ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ部、６１２…ＤＰＩエンジン、３０…加入者情報ＤＢ、Ａ１〜ＡＮ…エリア、Ｎ１…キャリアネットワーク、Ｎ２…キャリア内ネットワーク、Ｎ３…インターネット。
【図１】
2017118190.tif 000003
【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】
2017118190.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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