(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既知数の中継器と、いずれかの前記中継器に接続してネットワークアクセスを行う既知数の通信端末手段とを有するネットワークシステムにおけるネットワーク管理装置において、
稼動中の前記各中継器に対する前記通信端末手段の接続数がほぼ均等になるように、前記各通信端末手段の前記中継器へ接続する優先順位を表した優先度情報を生成する優先度情報生成処理手段と、
前記通信端末手段それぞれに設定した優先度情報を当該各通信端末手段に配送する優先度情報配送処理手段と、
を有し、
前記優先度情報生成処理手段は、
Ｎ（Ｎは２以上の自然数）台の前記通信端末手段を前記中継器の台数ｍ（ｍは２以上の自然数）毎のグループに分割することによって１乃至複数の中継器優先度列を形成し、
ｍ台の前記中継器を順番に並べて基本とする順列を形成すると共に、基本順列を構成する前記中継器の並びを１つずつローテートすることによって合計ｍ個の順列を形成し、
優先順位毎に、形成した順列のうちいずれかを各中継器優先度列に割り当てていくことによって優先度情報を生成し、
前記各通信端末手段に、配送された自通信端末手段に関する優先度情報に従い前記中継器への接続先を決定させるようにしたことを特徴とするネットワーク管理装置。
【請求項２】
前記優先度情報配送処理手段は、前記優先度情報生成処理手段により生成された自通信端末手段に関する優先度情報を少なくとも記憶する優先度情報記憶手段と、前記優先度情報記憶手段に記憶された優先度情報に従い接続先となる前記中継器を決定する接続先中継器決定処理手段とを有する前記各通信端末手段に対して該当する優先度情報を配送することを特徴とする請求項１記載のネットワーク管理装置。
【請求項３】
ネットワークシステムに含まれる複数の中継器のうちいずれかの前記中継器に接続してネットワークアクセスを行う通信端末装置において、
稼動中の前記各中継器に対する前記通信端末手段の接続数がほぼ均等になるように、予め決定された前記中継器へ接続する優先順位を表した優先度情報を記憶する優先度情報記憶手段と、
前記優先度情報記憶手段に記憶された優先度情報に従い接続先となる前記中継器を決定する接続先中継器決定処理手段と、
を有することを特徴とする通信端末装置。
【請求項４】
ｍ（ｍは２以上の自然数）台の中継器と、
いずれかの前記中継器に接続してネットワークアクセスを行うＮ（Ｎは２以上の自然数）台の通信端末装置と、
を有し、
前記各通信端末装置は、自通信端末装置のために設定された前記中継器へ接続する優先順位に従い接続先となる前記中継器を決定するネットワークシステムにおいて、
前記通信端末装置をｍ台毎のグループに分割することによって１乃至複数の中継器優先度列を形成し、
ｍ台の前記中継器を順番に並べて基本とする順列を形成すると共に、基本順列を構成する前記中継器の並びを１つずつローテートすることによって合計ｍ個の順列を形成し、
優先順位毎に、稼動中の前記各中継器に対する前記通信端末装置の接続数がほぼ均等になるように、形成した順列のうちいずれかを各中継器優先度列に割り当てていくことによって前記各通信端末装置の前記中継器へ接続する優先順位を決定することを特徴とする通信端末装置の中継器接続先決定方法。
【請求項５】
前記優先度情報生成処理手段が生成する優先度情報には、前記各通信端末手段がネットワーク接続のためにｍ（ｍは２以上の自然数）台の中から１台の中継器を選択する場合に参照する、第ｎ（ｎはｍ以下の自然数）優先順位までの中継器が設定され、
優先度情報に設定された第１優先順位から第ｋ（ｋはｎ未満の自然数）優先順位までの中継器が互いに等しい（ｍ−ｋ）台以下の前記各通信端末手段の第（ｋ＋１）優先順位の中継器として、前記ｍ台の中継器より前記第１優先順位から第ｋ優先順位までの中継器を除いた（ｍ−ｋ）台の中継器から、互いに異なる中継器が割り当てられることを特徴とする請求項１記載のネットワーク管理装置。
【請求項６】
ネットワークシステムに複数台の前記通信端末装置が含まれている場合において、
前記優先度情報記憶手段には、ネットワーク接続のためにｍ（ｍは２以上の自然数）台の中から１台の中継器を選択する場合に参照する、第ｎ（ｎはｍ以下の自然数）優先順位までの中継器が設定される優先度情報であって、優先度情報に設定された第１優先順位から第ｋ（ｋはｎ未満の自然数）優先順位までの中継器が互いに等しい（ｍ−ｋ）台以下の前記各通信端末装置の第（ｋ＋１）優先順位の中継器として、前記ｍ台の中継器より前記第１優先順位から第ｋ優先順位までの中継器を除いた（ｍ−ｋ）台の中継器から、互いに異なる中継器が割り当てられることによりなる優先度情報のうち自装置に関する優先度情報が記憶されることを特徴とする請求項３記載の通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の中継器及び通信端末装置を有するネットワークシステムにおいて、通信端末装置が接続されることによって各中継器にかかる負荷をほぼ均等にすることのできる各通信端末装置の接続先中継器の改良された決定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中継器が複数設けられているネットワークシステムにおいて、各通信端末装置は、いずれかの中継器を介してネットワークに接続された情報処理装置や他の通信端末装置と通信を行うことができる。ネットワークアクセス中に接続した中継器が故障した場合、通信端末装置は、故障していない他の中継器に自律的に再接続することによってネットワークへ継続してアクセスすることができる。このとき、再接続先の候補となる中継器が複数存在する場合、通信端末装置は、いずれかの中継器にいったん接続し、各中継器の負荷を監視している中央制御装置からの指示を受けて、負荷の少ない中継器に再接続する。このように、各通信端末装置の再接続先を決定することによってシステムを構成する中継器間の負荷バランスが維持されることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように、通信端末装置はいずれかの残存中継器にいったん接続して中継器の負荷を把握してから再接続先を決定するような方法だと、いったん接続した中継器の負荷が大きいようであれば、通信端末装置は負荷の少ない他の中継器へ改めて再接続することになる。このような場合は、結果的に通信端末装置や中継器に余計な処理負荷をかけてしまうことになっていた。また、通信端末装置が携帯電話等であれば、中継器への再接続の度に課金されることにもなる。
【０００４】
本発明は以上のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、各通信端末手段を負荷バランスがほぼ均等になるような中継器へ確実かつ処理効率良く接続できるようにするネットワーク管理装置及び通信端末装置の中継器接続先決定方法を提供することにある。
【０００５】
また、いずれの中継器にも接続することなく負荷バランスがほぼ均等になる中継器へ確実に接続できる通信端末装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明に係るネットワーク管理装置は、既知数の中継器と、いずれかの前記中継器に接続してネットワークアクセスを行う既知数の通信端末手段とを有するネットワークシステムにおけるネットワーク管理装置において、稼動中の前記各中継器に対する前記通信端末手段の接続数がほぼ均等になるように、前記各通信端末手段の前記中継器へ接続する優先順位を表した優先度情報を生成する優先度情報生成処理手段と、前記通信端末手段それぞれに設定した優先度情報を当該各通信端末手段に配送する優先度情報配送処理手段とを有し、前記優先度情報生成処理手段は、Ｎ（Ｎは２以上の自然数）台の前記通信端末手段を前記中継器の台数ｍ（ｍは２以上の自然数）毎のグループに分割することによって１乃至複数の中継器優先度列を形成し、ｍ台の前記中継器を順番に並べて基本とする順列を形成すると共に、基本順列を構成する前記中継器の並びを１つずつローテートすることによって合計ｍ個の順列を形成し、優先順位毎に、形成した順列のうちいずれかを各中継器優先度列に割り当てていくことによって優先度情報を生成し、前記各通信端末手段に、配送された自通信端末手段に関する優先度情報に従い前記中継器への接続先を決定させるものである。
【０００７】
また、前記優先度情報配送処理手段は、前記優先度情報生成処理手段により生成された自通信端末手段に関する優先度情報を少なくとも記憶する優先度情報記憶手段と、前記優先度情報記憶手段に記憶された優先度情報に従い接続先となる前記中継器を決定する接続先中継器決定処理手段とを有する前記各通信端末手段に対して該当する優先度情報を配送するものである。
また、前記優先度情報生成処理手段が生成する優先度情報には、前記各通信端末手段がネットワーク接続のためにｍ（ｍは２以上の自然数）台の中から１台の中継器を選択する場合に参照する、第ｎ（ｎはｍ以下の自然数）優先順位までの中継器が設定され、優先度情報に設定された第１優先順位から第ｋ（ｋはｎ未満の自然数）優先順位までの中継器が互いに等しい（ｍ−ｋ）台以下の前記各通信端末手段の第（ｋ＋１）優先順位の中継器として、前記ｍ台の中継器より前記第１優先順位から第ｋ優先順位までの中継器を除いた（ｍ−ｋ）台の中継器から、互いに異なる中継器が割り当てられるものである。
【０００９】
また、本発明に係る通信端末装置は、ネットワークシステムに含まれる複数の中継器のうちいずれかの前記中継器に接続してネットワークアクセスを行う通信端末装置において、稼動中の前記各中継器に対する前記通信端末手段の接続数がほぼ均等になるように、予め決定された前記中継器へ接続する優先順位を表した優先度情報を記憶する優先度情報記憶手段と、前記優先度情報記憶手段に記憶された優先度情報に従い接続先となる前記中継器を決定する接続先中継器決定処理手段とを有するものである。
また、ネットワークシステムに複数台の前記通信端末装置が含まれている場合において、前記優先度情報記憶手段には、ネットワーク接続のためにｍ（ｍは２以上の自然数）台の中から１台の中継器を選択する場合に参照する、第ｎ（ｎはｍ以下の自然数）優先順位までの中継器が設定される優先度情報であって、優先度情報に設定された第１優先順位から第ｋ（ｋはｎ未満の自然数）優先順位までの中継器が互いに等しい（ｍ−ｋ）台以下の前記各通信端末装置の第（ｋ＋１）優先順位の中継器として、前記ｍ台の中継器より前記第１優先順位から第ｋ優先順位までの中継器を除いた（ｍ−ｋ）台の中継器から、互いに異なる中継器が割り当てられることによりなる優先度情報のうち自装置に関する優先度情報が記憶されるものである。
【００１０】
また、本発明に係る通信端末装置の中継器接続先決定方法は、ｍ（ｍは２以上の自然数）台の中継器といずれかの前記中継器に接続してネットワークアクセスを行うＮ（Ｎは２以上の自然数）台の通信端末装置とを有し、前記各通信端末装置は、自通信端末装置のために設定された前記中継器へ接続する優先順位に従い接続先となる前記中継器を決定するネットワークシステムにおいて、前記通信端末装置をｍ台毎のグループに分割することによって１乃至複数の中継器優先度列を形成し、ｍ台の前記中継器を順番に並べて基本とする順列を形成すると共に、基本順列を構成する前記中継器の並びを１つずつローテートすることによって合計ｍ個の順列を形成し、優先順位毎に、稼動中の前記各中継器に対する前記通信端末装置の接続数がほぼ均等になるように、形成した順列のうちいずれかを各中継器優先度列に割り当てていくことによって前記各通信端末装置の前記中継器へ接続する優先順位を決定するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係るネットワークシステムの一実施の形態を示した全体ブロック構成図である。図１に示したように、本実施の形態におけるネットワークシステムは、複数の中継器１を有しており、各通信端末装置２は、いずれかの中継器１を介してＷｅｂサーバ３などの所望の相手先と通信を行う。通信端末手段としては、通信機能を有するコンピュータや携帯電話機を想定することができる。ネットワークシステムに含まれているネットワーク管理装置４は、ネットワークシステムの全体の制御管理を行っており、システムを構成する中継器１及び通信端末装置２の各台数を把握している。優先度情報生成処理部５は、中継器１等の台数により後述する優先度表６を生成する。優先度情報配送処理部７は、通信端末装置２それぞれに設定した優先度情報を配送する。
【００１３】
各通信端末装置２には、優先度情報生成処理部５が生成した優先度表６に含まれている優先度情報のうち自通信端末装置に関連する情報を記憶する優先度表８と、優先表８に従い接続先となる中継器１を決定する接続先中継器決定処理部９が含まれている。
【００１４】
図２は、優先度情報生成処理部５が生成する優先度表６の内容例を示した図である。この例は、中継器１が中継器Ａ〜Ｄの４台存在し、通信端末装置２が端末Ｎｏ．１〜２０の２０台存在する場合の例である。この優先度表の内容を以下のように解釈する。例えば、端末Ｎｏ．１の通信端末装置２の第１優先順位は“Ａ”、第２優先順位は“Ｂ”、第３優先順位は“Ｃ”、第４優先順位は“Ｄ”である。従って、端末Ｎｏ．１の通信端末装置２は、最初は第１優先順位の中継器Ａに接続し、その中継器Ａを介してネットワークにアクセスすることになる。そして、中継器Ａが障害等により接続不可能となった場合には第２優先順位の中継器Ｂと再接続する。そして、中継器Ｂが障害等により接続不能であった場合には中継器Ｃと再接続し、更に中継器Ｃが接続不可能であった場合には中継器Ｄと再接続する。優先度情報生成処理部５が生成する優先度表６には、各通信端末装置２の中継器１への接続順位を表した優先度情報が設定されることになる。なお、通信端末装置２の優先度表８には、優先度情報生成処理部５が生成した優先度表６のうち自通信端末装置に関する情報のみが少なくとも含まれていればよい。
【００１５】
本実施の形態において特徴的なことは、後述する規則に従いシステム内の中継器１及び通信端末装置２の各台数に基づき各通信端末装置２の中継器１への接続順位を示した優先度表６を生成しておき、各通信端末装置２には自己のために設定された接続順位を含む優先度表８を予め記憶させておき、ネットワークアクセス時にはその設定された接続順位に従い中継器１へ接続させるようにしたことである。これにより、通信端末装置２は優先度表８に予め設定された順番に中継器１へ接続しにいくだけでシステム内における中継器間の負荷バランスを維持することができる。ここで、この優先度表８を用いることによる効果を先に説明する。
【００１６】
図２において、いずれの中継器Ａ〜Ｄとも故障しておらず稼動中である場合は、全通信端末装置２とも第１優先順位に設定されている中継器を選択する。このとき、例えば、中継器Ａには、Ｎｏ．１，５，９，１３，１７の５台の通信端末装置２が接続されていることになる。各中継器Ａ〜Ｄに接続されている通信端末装置２を具体的に示した表を図３に示すが、各中継器Ａ〜Ｄには、５台ずつの通信端末装置２が接続されており、各中継器１にかかる負荷が均等に分散されていることがわかる。ここで、仮に中継器Ｄが故障したとすると、中継器Ｄに接続されていたＮｏ．４，８，１２，１６，２０の５台の通信端末装置２は、他の中継器１に再接続しなければならない。このとき、該当する各通信端末装置２は、自通信端末装置の第２優先順位に設定されている各中継器１へ自律的に再接続することになる。中継器Ｄが故障したことを示す優先度表８を図４（ａ）に、中継器Ｄが故障して該当する通信端末装置２が再接続された後の各通信端末装置２の接続先を図４（ｂ）に示す。また、同様に、中継器Ａ〜Ｃが故障して対象通信端末装置が再接続された後の各通信端末装置２の接続先を図４（ｃ）〜（ｅ）にそれぞれ示す。図４に示したように、再接続された結果をみれば明らかなように、優先度表８に従い各通信端末装置２に自律的に再接続させれば、各中継器１にかかる負荷をほぼ均等に配分することができる。
【００１７】
このように、本実施の形態では、どの中継器１が故障しても中継器間の負荷バランスをほぼ均等に維持することができるが、この効果を奏するには優先度情報生成処理部５により生成される優先度表６が極めて重要な要素であることが理解できる。以下、優先度表６の生成処理について説明する。
【００１８】
本実施の形態では、各通信端末装置２につき上位から順番に各優先順位に設定する中継器１を決定していく。まず、優先度表６の第１優先順位に割り付ける中継器の決定処理から説明する。
【００１９】
通信端末装置（以下、単に「端末」という）２の台数をN（Nは２以上の自然数）、中継器の台数をm（mは２以上の自然数）とする。端末全体を連続するm台ずつのグループに分割する。端末台数がmで割り切れない場合(N mod m≠０)は、Nにm−N mod mを加えることによって端末台数を中継器台数の整数倍に補正して優先度表６の枠を生成する。この優先度表６に加えた最後のm−N mod m分の端末に関する情報は優先度表生成処理の最後に取り除く。この剰余分に対する補正操作を補正操作１と定義する。
【００２０】
連続するm台の端末からなるグループに対する中継器優先度列をCとする。最初のm台の端末に対する中継器優先度列（すなわち1台目の端末からm台目の端末に対する中継器優先度列）をC[1]とし、次のｍ台の端末に対する中継器優先度列（すなわちm＋1台目の端末から２m台目の端末に対する中継器優先度列）をC[2]、以降、各連続するm台の端末に対する中継器優先度列C[n]を設定する。なお、中継器優先度列C[n]は、mn−m＋１台目の端末からmn台目（mnはmとnの積）の端末までのグループに対する中継器優先度列と定義できる。また、端末台数がNの場合、補正操作１を考慮した中継器優先度列Cの要素数は（N+m）/m - 1となる。また、中継器優先度列C[n]には、第１優先度から第m優先度までの中継器が含まれる。中継器優先度列C[n]の第i優先順位（又は「第i優先度」ともいう）における中継器優先度列をC[n][i]と表わす。
【００２１】
ここで、中継器の台数がmのとき、各中継器をM[k]（k＝１，・・・，m）とし、順列R[0]={M[1]、M[2]、.... 、M[ｍ]}とする。この順列R[0]を基本順列とする。順列R[0]の要素をk回左ローテートした順列をR[k]とする。m回ローテートすると元に戻るのでR[m]=R[0]である。具体例をあげると、上記(m=)４台の中継器が存在する場合、M[1]=A、M[2]=B、M[3]=C、M[4]=Dであり、R[0]={A,B,C,D}、R[1]={B,C,D,A}となる。また、R[2]={C,D,A,B}、R[3]={D,A,B,C}であり、R[4]={A,B,C,D}であるため、R[m=4]=R[0]である。従って、各中継器Ａ〜Ｄから始まるm個の順列が形成されることになる。
【００２２】
第１優先順位の各中継器優先度列C[n][1]には、R[0]の循環を与えることで、各端末の第１優先順位に割り付ける中継器を決定する。すなわち、補正操作１を考慮した中継器優先度列Cの要素数をSとすると、
S=(N+m)/m-1 (Nは端末台数、mは中継器台数)
であり、第１優先順位の各中継器優先度列C[n][1](n=1...S)は、図５に示したアルゴリズムで与えられる。
【００２３】
図２に示した（N＝）２０台の端末と(m＝）４台の中継器の例に基づき具体的に説明すると、中継器優先度列Cの要素数Sは５なので、端末Ｎｏ．１〜４、５〜８、９〜１２、１３〜１６、１７〜２０の５組それぞれに対してR[0]={A,B,C,D}を設定する。このように、端末台数が中継器台数の整数倍のとき、N台の各端末の第１優先順位に対して中継器優先度列C[1][1]から順番にR[0]を割り当てていくことで、全ての中継器１が使用可能な場合において各中継器１に対する端末２の接続台数は均一になる。
【００２４】
次に、優先度表６の第２優先順位に割り付ける中継器の決定処理について説明する。
【００２５】
最初のm台の端末から構成される第２優先順位の中継器優先度列C[n][2]の第２優先順位として順列R[1]を割り当てる。また、その次のm台に対しては、順列R[2]を割り当てる。一般には端末をT[k](k=1, 2, ..., n)とすると、T[(N-1)m+1] からT[Nm]までの端末に対しては順列R[N]を割り当てる。ただしN=1, 2, ... m-1である。こうすることで、例えばM[1]＝Aを第１優先度中継器として割り当てた最初の端末の第２優先度中継器としてM[2]=Bを、M[1]＝Aを第１優先度中継器として割り当てた次の端末の第２優先度中継器としてM[3]を、・・・というようにM[1]以外の中継器１を順番に割り当てる。この結果、中継器M[1]が使用不能になった場合、第１優先度中継器としてM[1]に接続されていた各端末はM[2]からM[m]までの各中継器１に均等に配分されるので、各中継器１に対する端末の接続台数はほぼ均等になる。この第２優先順位の各中継器優先度列C[n][2](n=1...S)は、図６に示したアルゴリズムで与えられる。
【００２６】
図２に示した（N＝）２０台の端末と(m＝）４台の中継器の例に基づき具体的に説明すると、第２優先順位の最初の中継器優先度列C[1][2]、すなわち最初の端末Ｎｏ．１〜４の組にはR[1]={B,C,D,A}を、第２優先順位の次の中継器優先度列C[2][2]、すなわち端末Ｎｏ．５〜８の組にはR[2]={C,D,A,B}を、更に次の中継器優先度列C[3][2]、すなわち端末Ｎｏ．９〜１２の組にはR[3]={D,A,B,C}を割り当てる。そして、更に次の中継器優先度列C[4][2]、すなわち端末Ｎｏ．１３〜１６の組には元に戻ってR[1]={B,C,D,A}を割り当てる。すなわち、この図２に示した例では、第１優先順位で各中継器優先度列に割り当てたR[0]以外のR[1]からR[3]までを循環させながら割り当てている。
【００２７】
次に、優先度表６の第K（K≧３）優先順位に割り付ける中継器の決定処理について説明する。
【００２８】
K＝m(mは中継器台数)の場合は、第K-1優先度までの各中継器優先度列の中に出現していない中継器を割り当てる。K＜mの場合、第K-1優先度までの各中継器優先度列に割り当てていない順列R[n]（n=1〜m-1）のうちいずれかを順番に割り当てていくことになる。例えば、図２に示した例によると、第１及び第２優先順位の中継器優先度列C[1][1]，C[1][2]にはそれぞれR[0]とR[1]を割り当てたので、第３順位の中継器優先度列C[1][3]にはまだ割り当てていないR[2]又はR[3]のうちいずれかを割り当てることになる。但し、ここでは、第１優先度、第２優先度中継器として中継器M[k1]、M[k2]を割り当てた端末だけでなく、M[k2]、M[k1]を割り当てた端末も考慮する必要がある。つまり、例えば第１及び第２の各優先順位にそれぞれ中継器Ａ，Ｂが割り当てられている端末とそれぞれ中継器Ｂ，Ａが割り当てられている端末には、共に第３優先順位以降には中継器Ａ，Ｂを割り当てることはできない。このような組み合わせを考慮するために、順列R[0]を左ローテートすることによって生み出される順列R[k]の性質を利用する。
【００２９】
ここで、以降の説明で用いる合同及び位相合同という用語について説明する。
【００３０】
中継器の組み合わせ(M[k1]、M[k2])と(M[k2]、M[k1])は合同であるといい、(M[k1]、M[k2])=(M[k2]、M[k1])と表す。これは、前述した第１及び第２の各優先順位にそれぞれ中継器Ａ，Ｂと中継器Ｂ，Ａを割り当てた端末の関係に相当する。これと同様に順列の組み合わせ(R[k1]、R[k2])と(R[k2]、R[k1])は合同であり、(R[k1]、R[k2])=(R[k2]、R[k1])である。更に、全く同じ２つの組み合わせ(R[k1]、R[k2])と(R[k1]、R[k2])も合同である、ということができる。同様に、３個以上の中継器順列の組み合わせにおいても合同を定義することができる。例えば、(R[k1]、R[k2]、R[k3]) ＝ (R[k1]、R[k2]、R[k3]) 、(R[k1]、R[k2]、R[k3]) ＝ (R[k1]、R[k3]、R[k2]) なども合同である。第k優先度までの中継器を含む中継器優先度列C[a]とC[b]が合同か否かを判定するためのフローチャートを図７に示す。
【００３１】
次に、位相合同について説明する。
【００３２】
２つの順列の組み合わせから成る中継器１の組み合わせは、それぞれの順列をさらにk回ローテートしても変化しない。例えば、
【数１】
0003850198.tif 000002
とすると(R[1]、R[2])は、
【数２】
0003850198.tif 000003
となり、(R[0],R[1])および(R[1],R[2])のいずれの組み合わせにおいても、中継器の組み合わせ(A,B)、(B,C)、(C,D)、(D,A)が含まれる。このように、同じ中継器の組み合わせを含む順列の組み合わせR[k1]、R[k2]とR[k1+d]、R[k2+d]は位相合同であるといい、(R[k1]、R[k2])≡(R[k1+d]、R[k2+d])と表すことにする。また、このときのdのことを位相差と呼ぶ。合同な組み合わせとは、位相差0の組み合わせである。同様に３個以上の中継器順列の組み合わせにおいても(R[k1]、R[k2]、R[k3])≡(R[k1+d]、R[k2+d]、R[k3+d])が成立する。
【００３３】
３個以上の中継器順列の組み合わせにおける位相合同は次のように考えることもできる。中継器がm個ある場合の２つの中継器順列の組み合わせが位相合同かどうかについては、正m角形の一部の頂点を接続することでできる多角形が図形的に合同かどうかで判断できる。この概念を図８に示す。図８には、６台の中継器を含む場合を表した正六角形が示されている。図８（ａ）では、時計方向に各頂点を追っていくと、R[0]と、R[0]から１つの順列をはさんだR[2]と、R[2]に隣接したR[3]とにより三角形が生成されているのがわかる。図８（ｂ）では、三角形を生成する各頂点に位置する順列は異なるものの、R[2]と、R[2]から１つの順列をはさんだR[4]と、R[4]に隣接したR[5]とにより三角形が生成されており、図８（ａ）と相対的に同じ位置関係にある頂点により三角形が生成されていることがわかる。このような関係の順列を位相合同という。この関係は、六角形に限らず他の多角形にも当てはまる。第k優先度までの中継器を含む中継器優先度列C[a]とC[b]が位相合同か否かを判定するためのフローチャートを図９に示す。
【００３４】
以下、k≧３のうち最初の第３優先順位に割り付ける中継器の決定処理について説明する。なお、図１０に示したアルゴリズムによって、第K優先度の中継器優先度を決定することができる。
【００３５】
位相合同な関係にある２つの中継器順列の組み合わせに対して、任意の２台が使用不能に陥った場合に他の残存中継器に端末がほぼ等しい台数ずつ接続できるようにする第３番目の中継器順列は、この中継器順列を追加することで他の中継器順列と位相合同とならないようなものでなければならない。
【００３６】
ここで、中継器順列においては、
(R[0], R[m-k]) ≡ (R[0], R[k])    (k=1, 2, ..., m -1)
という関係が成立する。また、これらの組み合わせの位相差はkとなる。なぜならば、
(R[0], R[m-k]) ＝ (R[m-k]、R[0])
であり、また、
(R[m-k]、R[0]) ≡ (R[m-k+k]、R[0+k])
である。
【００３７】
(R[m-k+k]、R[0+k]) ＝ (R[m]、R[k]) ＝ (R[0]、R[k])
となるため、(R[0], R[m-k]) ≡ (R[0]、R[k])
が成立する。なお、図８に示したように多角形を用いて図示すると、上記各式が成立することを容易に把握できる。
【００３８】
従って、例えば、図１１に示したような中継器順列を割り当てている場合、図１１に示した表の両端に位置する(R[0]、R[1])と(R[0]、R[m-1])は、位相差１の位相合同であるため、これらに対する第３優先度中継器には、位相差１以外の組み合わせとなる中継器順列を割り当てる必要がある。例えば、(R[2]、R[1])は位相差が１である。従って、左端にR[2]、対応する右端にR[1]を割り当てると、(R[0]、R[1]、R[2])と(R[0]、R[m-1]、R[1])は位相合同となり、２台の中継器が使用不能となった場合に、各残存中継器に対する端末の接続台数は均一にはならない。そこで、異なる順列を割り当てなければならない。このことを、例をあげて具体的に説明する。
【００３９】
例えば、４台の中継器Ａ〜Ｄの場合は、R[0]={A, B, C, D}、R[1]={B, C, D, A}、R[2]={C, D, A, B}、R[3]={D, A, B, C}となり、第１及び第２の優先順位は、上記説明した処理に従うと図１２（ａ）のようになる。
【００４０】
ここで、図１２（ａ）の表の両端に位置する{R[0]、R[1]}と{R[0]、R[3]}は、位相差１の位相合同の関係にあるため、第２優先順位の中継器順列としてR[2]、R[1]やR[3], R[2]などの組み合わせは選択できない。それ以外の中継器順列であれば、残存する中継器１に対する端末接続台数を均一にすることが可能となる。例えば、R[2]、R[2]などの組み合わせでもよい。また、図１２（ａ）の２番目に位置する(R[0]、R[2])は、位相合同か否かの判定対象の組となる中継器順列が存在しないため、R[0]、R[2]以外の中継器順列(R[1]、R[3]など)を割り当てることができる。この処理の結果、第３優先度まで含めた中継器順列は、図１２（ｂ）のようになる。また、図１２（ｂ）に対して中継器名を具体的に記入した優先度表を図１２（ｃ）に示す。また、この優先度表に従いいずれか２台の中継器が使用不能になったときの各端末の接続状況を図１３に示す。図１３から明らかなように、１台はもとより２台の中継器が使用不能となったときにも残存中継器に対する負荷バランスは均等に維持される。また、図２に示した優先度表６に従い２台の中継器Ａ，Ｄが使用不能になった場合の各中継器に接続されている通信端末装置を図１４（ａ），（ｂ）に示す。更に、他の組合せによる２台の中継器が使用不能になったときの通信端末装置を図１４（ｃ）〜（ｇ）に示す。
【００４１】
以上のように、本実施の形態における優先度情報生成処理部５は、既知数のｍ台の中継器１を順番に並べてローテートしながらｍ個の順列R[0]〜R[m-1]を形成し、また、既知数のＮ台の通信端末装置２を中継器１の台数毎のグループに分割することによってS(=(N+m)/m-1)個の中継器優先度列を形成し、上記説明した処理に従い優先順位毎に、形成した順列のうちいずれかを各中継器優先度列に割り当てていくことによって優先度表６を生成している。これは、中継器優先度列単位に各通信端末装置２の中継器１への接続優先順位を決定しているということもできる。
【００４２】
以上のようにして生成された優先度情報は、優先度情報配送処理部７によって各通信端末装置２へ配信される。優先度情報配送処理部７は、各通信端末装置２に対して優先度表６から対応する優先度情報を取り出して配送する。もちろん、優先度表６をそのまま配送してもよい。
【００４３】
各通信端末装置２は、送られてきた優先度情報を優先度表８として記憶する。所望する相手先と通信を行う際、接続先中継器決定処理部９は、自端末のために設定された優先順位に従い接続先となる中継器を決定する。すなわち、第１優先順位に設定されている中継器１が使用可能な状態であれば、その中継器１に接続して通信を行う。そして、当該中継器１が故障等により使用不能になったときには、第２優先順位に設定されている中継器に再接続する。再接続の際、通信端末装置２は、内部に記憶されている優先度表８を参照するだけなので再接続先を決定するための処理負荷がほとんどかからない。そして、優先度表８に従い決定した中継器１に再接続すれば、中継器間の負荷バランスが維持されることは前述したとおりである。また、故障していた中継器１が復旧し、ネットワークに組み入れるときには、各通信端末装置２は、改めて第１優先順位から順番に接続先を決定する。
【００４４】
本実施の形態によれば、既知の中継器１及び通信端末装置２の各台数に基づき予め設定された優先度情報に従うだけで負荷バランスを維持できる中継器１に接続することができる。
【００４５】
なお、上記説明では、第１優先順位の各中継器優先度列にR[0]を割り当てるようにしたが、他の順列を割り当てるようにしてもよい。この場合も図６、図１０に示したフローチャートに従って処理をすれば、各優先順位の中継器を決定することができる。
【００４６】
なお、上記説明した負荷均等分散アルゴリズムは、本実施の形態において示したネットワークシステムにおける通信端末装置２と中継器１との関係以外にも、既知数の第１及び第２の手段が存在して第１の手段をいずれかの第２の手段にほぼ均等に分ける場合のアルゴリズムにも適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、既知数である中継器及び通信端末手段に基づき、稼動中の各中継器に対する通信端末手段の接続数がほぼ均等になるように優先度情報を予め生成して各通信端末手段へ配送するようにしたので、接続中の中継器が障害等により使用不能になった通信端末手段に、中継器間の負荷バランスを維持できる中継器へ確実に再接続させることができる。
【００４８】
また、稼動中の各中継器に対する通信端末装置の接続数がほぼ均等になるように予め設定された優先度情報に基づき中継器の接続先を決定できるので、いずれかの中継器へ接続して情報を取得しなくても中継器間の負荷バランスを確実に維持できる中継器へ確実に再接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るネットワークシステムの一実施の形態を示した全体ブロック構成図である。
【図２】  本実施の形態における優先度情報生成処理部が生成する優先度表の内容例を示した図である。
【図３】  本実施の形態において各中継器に接続されている通信端末装置を具体的に示した図である。
【図４】  本実施の形態においていずれかの中継器が故障したことによって再接続された後の通信端末装置の再接続先を示した図である。
【図５】  本実施の形態において各通信端末装置に対する第１優先順位の中継器を決定する処理を示したフローチャートである。
【図６】  本実施の形態において各通信端末装置に対する第２優先順位の中継器を決定する処理を示したフローチャートである。
【図７】  本実施の形態において第k優先度までの中継器を含む中継器優先度列が合同か否かを判定するための処理を示したフローチャートである。
【図８】  本実施の形態において定義する位相合同の関係を示した概念図である。
【図９】  本実施の形態において第k優先度までの中継器を含む中継器優先度列が位相合同か否かを判定するための処理を示したフローチャートである。
【図１０】  本実施の形態において各通信端末装置に対する第k（k≧３）優先順位の中継器を決定する処理を示したフローチャートである。
【図１１】  本実施の形態において位相合同の関係の判定対象となる中継器順列の組を示した図である。
【図１２】  本実施の形態において各通信端末装置に対する第３優先順位の中継器を決定する処理の説明に用いる図である。
【図１３】  図１２に示した優先度表に従いいずれかの中継器が使用不能となったときの各中継器に接続されている通信端末装置を示した図である。
【図１４】  図２に示した優先度表に従いいずれかの中継器が使用不能となったときの各中継器に接続されている通信端末装置を示した図である。
【符号の説明】
１  中継器、２  通信端末装置、３  Ｗｅｂサーバ、４  ネットワーク管理装置、５  優先度情報生成処理部、６，８  優先度表、７  優先度情報配送処理部、９  接続先中継器決定処理部。
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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