JP2000261457A

JP2000261457A - 可変レートアクセスシステム

Info

Publication number: JP2000261457A
Application number: JP6272899A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Irie; 一成入江; Koichi Shudo; 晃一首藤; Norihisa Ota; 紀久太田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はネットワークを利用してコンピュー
タ間でパケットを伝送する場合にネットワークの通信レ
ートを必要に応じて柔軟に制御可能な可変レートアクセ
スシステムを実現することを目的とする。【解決手段】互いに異なる周波数の搬送波信号を用い
て伝送するディジタル信号の変復調を行う複数の変復調
手段４３を伝送路の一端及び他端にそれぞれ配置し、伝
送路の一端と他端との間でＰＰＰのプロトコルを適用し
てデータを伝送する伝送制御手段と、伝送路を介して伝
送するデータを複数のリンクに分散し、複数のリンクに
分散されたデータを１つに再編成するマルチリンク制御
手段と、必要に応じてリンクの確保及び解放を行い、伝
送路の一端と他端との間の１つの通信に関して同時に使
用するリンク数の変更により通信レートを制御する帯域
割り当て手段とを設けるとともに、同時に使用する搬送
波信号の数の変更によって通信レートを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクセスネットワ
ークを利用してコンピュータ間でパケットを伝送するた
めに用いられる可変レートアクセスシステムに関し、特
に通信レートの制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】広く用いられているホームユーザ向けの
コンピュータ通信システムにおいては、ダイアルアップ
の通信回線及びモデムを利用し、パケット化したデータ
をＰＰＰ（Point-to-Point Protocol）のプロトコルを
用いてコンピュータ間で伝送するようになっている。

【０００３】ＰＰＰのプロトコルを用いる場合、パケッ
トはＨＤＬＣ（High Level Data Link Control）フレー
ムにマッピングして伝送される。すなわち、パケットは
開始フラグと終了フラグとの間にマッピングされ、開始
フラグ及び終了フラグとともに通信回線上を伝送され
る。また、通信開始の際には、呼接続やユーザ認証等の
処理を行う。ダイヤルアップ回線とモデムを利用してコ
ンピュータ間でデータをＰＰＰのプロトコルにより伝送
する場合、通信システムはたとえば図８に示すように構
成される。図８に示す通信システムについて以下に説明
する。

【０００４】ユーザ側のコンピュータ端末１１は、イン
タフェース（一般にＲＳ−２３２Ｃなどの標準インタフ
ェース）１３を介してモデム１２と接続されている。モ
デム１２は、加入者システム１４（加入者ネットワーク
／公衆回線）に接続されている。センタ側には、モデム
及びＰＰＰ機能を内蔵したリモートアクセスサーバ１５
（ＲＡＳ：Remote Access Server）が備わっている。こ
のリモートアクセスサーバ１５は、加入者システム１４
及びセンタＬＡＮ（Local Area Network）１６に接続さ
れている。センタＬＡＮ１６には、ルータ１７及びアプ
リケーションサーバ１８も接続されている。

【０００５】コンピュータ端末１１から発信する場合、
コンピュータ端末１１はＰＰＰのプロトコルを用いてモ
デム１２を経由してセンタ側のリモートアクセスサーバ
１５との呼接続を行う。すなわち、コンピュータ端末１
１はリモートアクセスサーバ１５が接続されている電話
番号で呼び出しを行い、所定の必要な認証手順を経て、
デフォルトルータアドレスなどの情報をリモートアクセ
スサーバ１５から受信し、リンクを確立する。

【０００６】リンクを確立した後は、コンピュータ端末
１１とリモートアクセスサーバ１５との間でＩＰ（Inte
rnet Protocol）パケットの伝送が可能になる。このた
め、センタＬＡＮ１６に接続されているルータ１７を経
由して、コンピュータ端末１１とアプリケーションサー
バ１８との間、あるいは複数のコンピュータ端末１１同
士の間での通信が可能になる。

【０００７】ＰＰＰのプロトコルを用いる場合には、図
７に示すようなフォーマットの信号が伝送される。図７
に示すように、ＩＰパケット２１にはヘッダとデータと
が含まれている。また、ＰＰＰフレーム２２にはＩＰパ
ケット２１の他に、開始フラグ，ヘッダ，ＦＣＳ及び終
了フラグが含まれている。一般に、イーサネット（登録
商標）ＬＡＮにおけるコンピュータ通信ではイーサネッ
トフレーム上に各種プロトコルのデータを乗せ、ＭＡＣ
（Media Access Control）アドレスにより端末を識別し
ている。しかし、ＰＰＰではＩＰパケット部分のみが開
始フラグおよびヘッダと終了フラグとの間にマッピング
されて伝送される。ＦＣＳは誤り訂正符号である。

【０００８】なお、ＰＰＰのプロトコルについては既に
手順やフォーマットの詳細がインターネットの標準化機
関ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）によ
って標準化されており、コンピュータ通信分野では一般
に普及している。従って、呼接続や認証の手順等につい
ては説明を省略する。なお、図８の例では伝送路として
アナログ電話回線を用いる場合を想定しているのでモデ
ムを利用している。ディジタル回線を利用する場合に
は、モデムの代わりにターミナルアダプタ（ＴＡ）を用
いてディジタル接続する。センタ側のリモートアクセス
サーバ１５についても同様である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにダイヤル
アップ回線及びモデムを利用したＰＰＰによる通信シス
テムにおいては、公衆回線を利用してモデム経由で複数
のコンピュータ間での通信が可能である。しかし、次の
ような問題がある。（１）通常のアナログ電話回線を用いるため伝送レート
が低速になる。

【００１０】（２）マルチリンクプロトコルを用いる場
合であっても、通信レートが固定的な物理回線レートに
依存するため柔軟な通信レート制御ができない。また、
近年になって開発されたディジタル通信方式ｘＤＳＬ、
すなわちＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Li
ne）やＶＤＳＬ（Very high speed Digital Subscriber
Line）などにおいては、アナログ電話回線と同じアク
セスネットワークを利用して電話帯域以外の帯域を用い
てモデムによる高速ディジタル通信を行う。

【００１１】ｘＤＳＬ方式を用いる場合には、ダイアル
アップ方式に比べて高速の通信レートが実現できる。し
かし、その場合でも柔軟な通信レートの制御ができない
という問題がある。本発明は、アクセスネットワークを
利用してコンピュータ間でパケットを伝送する場合に、
アクセスネットワークの通信レートを必要に応じて柔軟
に制御可能な可変レートアクセスシステムを実現するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の可変レートア
クセスシステムは、互いに異なる周波数の搬送波信号を
用いて伝送するディジタル信号の変復調を行う複数の変
復調手段を伝送路の一端及び他端にそれぞれ配置し、前
記伝送路の一端と他端との間でＰＰＰのプロトコルを適
用してデータを伝送する伝送制御手段と、前記伝送路を
介して伝送するデータを複数のリンクに分散し、複数の
リンクに分散されたデータを１つに再編成するマルチリ
ンク制御手段と、必要に応じてリンクの確保及び解放を
行い、前記伝送路の一端と他端との間の１つの通信に関
して同時に使用するリンク数の変更により通信レートを
制御する帯域割り当て手段とを設けるとともに、同時に
使用する搬送波信号の数の変更によって通信レートを制
御することを特徴とする。

【００１３】請求項１においては、伝送路の一端及び他
端にそれぞれ複数の変復調手段が配置されている。これ
ら複数の変復調手段は、互いに異なる周波数の搬送波信
号を用いて伝送するディジタル信号の変復調を行う。従
って、たとえばｘＤＳＬにおけるＤＭＴ（Discrete Mul
titone）方式のように、それぞれ搬送波の周波数が異な
る複数のサブチャネルを同一の伝送路上に確保できる。

【００１４】伝送制御手段は、伝送路の一端と他端との
間でＰＰＰのプロトコルを適用してデータを伝送する。
マルチリンク制御手段は、伝送路を介して伝送するデー
タを複数のリンクに分散し、複数のリンクに分散された
データを１つに再編成する。前記複数の変復調手段によ
って形成される複数のサブチャネルのそれぞれについ
て、通信回線のリンクを確保することができる。

【００１５】１つの通信について複数のリンクを利用す
る場合には、送信側ではデータを分割し、分割された複
数のデータを複数のリンクにそれぞれ割り当ててデータ
を分割送信する。受信側では、複数のリンクを介して分
割送信されたデータを再編成して送信された元のデータ
を復元する。帯域割り当て手段は、必要に応じてリンク
の確保及び解放を行い、前記伝送路の一端と他端との間
の１つの通信に関して同時に使用するリンク数の変更に
より通信レートを制御する。

【００１６】そして、請求項１では同時に使用する搬送
波信号の数の変更によって通信レートを制御する。な
お、ＰＰＰについては、インターネットの標準化機関Ｉ
ＥＴＦが定めたＲＦＣ（Request for Comment）−１６
６１に規定されたプロトコルを利用できる。また、前記
マルチリンク制御手段については、ＲＦＣ−１９９０に
規定されたＭＰ（Multi-Link Protocol）のプロトコル
を利用して実現できる。さらに、前記帯域割り当て手段
としては、ＲＦＣ−２１２５に規定されたＢＡＰ（PPP
Bandwidth Allocation Protocol）のプロトコルを利用
して実現できる。

【００１７】請求項１によれば、アクセスネットワーク
を利用してコンピュータ間でパケットを伝送する場合
に、アクセスネットワークの通信レートを使用する搬送
波の数の増減により制御するので、必要に応じて柔軟に
通信レートを変更できる。請求項２は、請求項１の可変
レートアクセスシステムにおいて、送信対象のデータが
存在しない場合にはその通信のために確保した少なくと
も１つのリンクに対応する変復調手段からの搬送波信号
の出力を遮断する、搬送波遮断制御手段をさらに設けた
ことを特徴とする。

【００１８】各端末装置が送信しようとするデータの量
は変動する可能性が高い。送信しようとするデータの量
が多いときには、確保するリンクを増やして通信レート
を上げることにより通信の所要時間を短縮できる。ま
た、送信しようとするデータの量が少ない場合には通信
レートを下げてもかまわない。ところで、動的に通信レ
ートの変更を行うと、それに伴って１つの通信で確保す
るリンクの数が変化するので、ある周波数のサブチャネ
ルについては、使用中になったり空き状態になったりす
る。しかしながら、各々の変復調手段が常に搬送波信号
を出力している場合には、空きのサブチャネルができた
場合であっても、同じ周波数の搬送波信号が衝突するの
を避けるために伝送路に接続された他の装置は空いたサ
ブチャネルを利用できない。

【００１９】請求項２においては、送信対象のデータが
存在しない場合にはその通信のために確保した少なくと
も１つのリンクに対応する変復調手段からの搬送波信号
の出力を搬送波遮断制御手段が遮断するので、空いたリ
ンクのサブチャネルを他の装置が有効に利用できる。請
求項３は、請求項１の可変レートアクセスシステムにお
いて、伝送路に接続された複数の装置のそれぞれに、互
いに周波数が異なる一部の搬送波信号を予め固定的に割
り当てる最低帯域保証手段をさらに設けたことを特徴と
する。

【００２０】最低帯域保証手段は、伝送路に接続された
複数の装置のそれぞれに互いに周波数が異なる一部の搬
送波信号を予め固定的に割り当てる。従って、各々の装
置はそれに予め割り当てられた周波数の特定のサブチャ
ネルを常に占有することができる。すなわち、各々の装
置に割り当てられる帯域の下限が保証される。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の可変レートアクセスシス
テムの１つの実施の形態について、図１〜図７を参照し
て説明する。この形態は全ての請求項に対応する。

【００２２】図１はこの形態のエッジ部の構成を示すブ
ロック図である。図２はこの形態のノード部の構成を示
すブロック図である。図３はこの形態の通信システムの
構成を示すブロック図である。図４はこの形態の通信レ
ート制御の概要を示すフローチャートである。図５は割
り当て可能な周波数帯域の構成例を示すグラフである。
図６は装置毎の周波数帯域の割り当ての例を示すグラフ
である。図７はＰＰＰのフレーム構造を示すタイムチャ
ートである。

【００２３】この形態では、請求項１の複数の変復調手
段は変復調部４３及び変復調部５２に対応する。また、
請求項１の伝送制御手段はＰＰＰ制御４５ａ，５５ａに
対応し、請求項１のマルチリンク制御手段はＭＰ制御４
５ｂ，５５ｂに対応し、請求項１の帯域割り当て手段は
ＢＡＰ制御４５ｃ，５５ｃに対応する。さらに、請求項
２の搬送波遮断制御手段はステップＳ２１に対応し、請
求項３の最低帯域保証手段はステップＳ１０に対応す
る。

【００２４】図３に示す通信システムにおいては、アク
セスネットワーク３１としてｘＤＳＬ方式の通信が可能
な公衆回線を用いている。ユーザ側においては、アクセ
スネットワーク３１にエッジ部３２が接続されている。
図３に示すように、複数のエッジ部３２(A)，３２(B)を
アクセスネットワーク３１に接続することができる。各
々のエッジ部３２には、複数のコンピュータ端末１１
(1)〜１１(N)がイーサネットインタフェース３３(1)〜
３３(N)を介して接続されている。

【００２５】センタ側においては、アクセスネットワー
ク３１にノード部３４が接続されている。ノード部３４
が接続されたセンタＬＡＮ１６には、ルータ１７及びア
プリケーションサーバ１８も接続されている。従って、
各コンピュータ端末１１からイーサネットインタフェー
ス３３，エッジ部３２，アクセスネットワーク３１，ノ
ード部３４を介して、アプリケーションサーバ１８にア
クセスすることが可能である。

【００２６】エッジ部３２は、イーサネットインタフェ
ース３３を介して接続された配下のコンピュータ端末１
１との間でイーサネットパケットの送受信を行う。エッ
ジ部３２は、コンピュータ端末１１からのイーサネット
パケットを受け取ると、内部のデータ処理部（図１の４
２）がイーサネットパケットからＩＰパケットを取り出
し、このＩＰパケットを送信するためにＰＰＰのプロト
コルを用いてセンタ側のノード部３４との間で通信を開
始する。

【００２７】アクセスネットワーク３１を経由してセン
タ側に届いたデータは、ノード部３４に取り込まれ、ノ
ード部３４内部で復調される。復調されたデータは、デ
ータ処理部（図２の５３）においてＰＰＰプロトコルで
復元され、複数のリンクに分割されたデータをマルチリ
ンクプロトコル及び帯域割り当てプロトコルによって１
つの受信データに再編成される。この受信データはノー
ド部３４からセンタＬＡＮ１６に出力され、センタＬＡ
Ｎ１６に接続されたルータ１７に、あるいは１７を介し
てアプリケーションサーバ１８に転送される。

【００２８】一方、センタＬＡＮ１６に接続されたアプ
リケーションサーバ１８やルータ１７が送出するイーサ
ネットパケットは、上記と逆の流れで上記と同様の手順
によりノード部３４からエッジ部３２に転送される。図
３に示すエッジ部３２は図１のように構成され、図３に
示すノード部３４は図２のように構成されている。

【００２９】図１を参照すると、エッジ部３２にはイー
サネットインタフェース処理部４１，データ処理部４
２，変復調部４３，アクセス系インタフェース処理部４
４及び制御部４５が備わっている。データ処理部４２に
は、複数のイーサネットインタフェース処理部４１が並
列に接続されている。また、Ｍ個の変復調部４３(1)〜
４３(M)がデータ処理部４２とアクセス系インタフェー
ス処理部４４との間に接続されている。変復調部４３
(1)〜４３(M)の各々の機能は基本的に一般のモデムと同
様であるが、変復調に用いる搬送波の周波数は互いに異
なるように定めてある。変復調部４３の変調方式として
は、ＱＡＭ変調などが用いられる。

【００３０】たとえば、ＤＭＴ方式を用いてｘＤＳＬを
実現する場合には、電話の周波数帯域よりも周波数の高
い高周波領域に４ｋＨｚの一定間隔で２５６個のサブチ
ャネルを形成する必要があるので、２５６個の変復調部
４３を用い、各々の変復調部４３にはそれぞれのサブチ
ャネルに対応する互いに異なる搬送波周波数を割り当て
ればよい。

【００３１】コンピュータ端末１１が送信するデータ
は、イーサネットインタフェース３３及びイーサネット
インタフェース処理部４１を介してデータ処理部４２に
入力される。データ処理部４２は、制御部４５の制御に
従って選択した１つ又は複数の変復調部４３に対してデ
ータを送出する。１つの通信について複数の変復調部４
３を同時に利用する場合には、イーサネットインタフェ
ース処理部４１から入力されたデータは複数に分割さ
れ、分割されたデータは選択した複数の変復調部４３に
分散するように割り当てられる。各々の変復調部４３
は、データ処理部４２から入力される送信データによっ
て搬送波を変調した信号をアクセス系インタフェース処
理部４４に出力する。

【００３２】アクセス系インタフェース処理部４４は、
変復調部４３(1)〜４３(M)から入力される変調された信
号を合成してアクセスネットワーク３１に出力する。変
復調部４３(1)〜４３(M)から出力される信号は互いに搬
送波の周波数が異なるので、それらを１つの信号に合成
することができる。一方、アクセスネットワーク３１か
らアクセス系インタフェース処理部４４に入力される信
号は、互いに搬送波の周波数が異なる複数の変調波を合
成したものである。アクセス系インタフェース処理部４
４は、入力される信号から各々の搬送波周波数の成分を
抽出して、その搬送波周波数が割り当てられた特定の変
復調部４３に抽出した信号を出力する。

【００３３】各々の変復調部４３は、アクセス系インタ
フェース処理部４４から入力される変調波を復調する。
この復調によって得られた受信データが、データ処理部
４２に出力される。１つの通信について複数の変復調部
４３を同時に利用している場合には、データ処理部４２
は使用している複数の変復調部４３から出力される分割
された受信データを１つのデータに再編成する。

【００３４】データ処理部４２によって再編成された受
信データが、イーサネットインタフェース処理部４１及
びイーサネットインタフェース３３を介してコンピュー
タ端末１１に送出される。エッジ部３２は制御部４５に
よって制御される。制御部４５の制御には、ＰＰＰ制御
４５ａ，ＭＰ制御４５ｂ，ＢＡＰ制御４５ｃが含まれて
いる。ＰＰＰ制御４５ａ，ＭＰ制御４５ｂ及びＢＡＰ制
御４５ｃは、それぞれインターネットの標準化機関ＩＥ
ＴＦが定めたＲＦＣ−１６６１に規定されたＰＰＰプロ
トコル，ＲＦＣ−１９９０に規定されたマルチリンクプ
ロトコル及びＲＦＣ−２１２５に規定された帯域割り当
てプロトコルに対応する処理を行うものであり、制御用
コンピュータのソフトウェア処理あるいは専用のハード
ウェアによって実現される。

【００３５】図２を参照すると、ノード部３４にはアク
セス系インタフェース処理部５１，変復調部５２，デー
タ処理部５３，イーサネットインタフェース処理部５４
及び制御部５５が備わっている。

【００３６】前記エッジ部３２と同様に、Ｍ個の変復調
部５２(1)〜５２(M)がアクセス系インタフェース処理部
５１とデータ処理部５３との間に並列に接続されてい
る。これらの変復調部５２(1)〜５２(M)は互いに周波数
の異なる搬送波を用いて変調及び復調を行う。変復調部
５２(1)〜５２(M)の各々の搬送波周波数は、それぞれ変
復調部４３(1)〜４３(M)の搬送波周波数と同一に定めて
ある。

【００３７】センタＬＡＮ１６からノード部３４に入力
される送信データは、イーサネットインタフェース処理
部５４を介してデータ処理部５３に入力される。同時に
複数の搬送波周波数を用いて１つの送信データを送信す
る場合には、データ処理部５３は複数の変復調部５２を
使用する。つまり、複数の変復調部５２を選択し、選択
した変復調部５２の数に合わせて送信データを複数に分
割する。そして、選択した複数の変復調部５２に分散す
るように分割したデータのそれぞれをいずれかの変復調
部５２に割り当てる。分割されたデータが、変復調部５
２に変調信号として入力される。

【００３８】変復調部５２は、データ処理部５３から入
力される信号によって搬送波を変調し、変調した信号を
アクセス系インタフェース処理部５１に出力する。アク
セス系インタフェース処理部５１は、全ての変復調部５
２が出力する信号を合成し、合成した信号をアクセスネ
ットワーク３１に出力する。全ての変復調部５２が出力
する信号は搬送波の周波数が互いに異なるので、それら
を１つの信号に合成することができる。

【００３９】ノード部３４の全体の制御は制御部５５に
よって行われる。制御部５５の制御にはＰＰＰ制御５５
ａ，ＭＰ制御５５ｂ及びＢＡＰ制御５５ｃが含まれてい
る。ＰＰＰ制御５５ａ，ＭＰ制御５５ｂ及びＢＡＰ制御
５５ｃは、それぞれインターネットの標準化機関ＩＥＴ
Ｆが定めたＲＦＣ−１６６１に規定されたＰＰＰプロト
コル，ＲＦＣ−１９９０に規定されたマルチリンクプロ
トコル及びＲＦＣ−２１２５に規定された帯域割り当て
プロトコルに対応する処理を行うものであり、制御用コ
ンピュータのソフトウェア処理あるいは専用のハードウ
ェアによって実現される。

【００４０】ＰＰＰプロトコルの拡張であるマルチリン
クプロトコルを用いることにより、互いに搬送波の周波
数が異なる複数のサブチャネルに割り当てられた複数の
ＰＰＰのリンクをまとめて１つの通信で使用することが
できる。使用するリンク数の変更により、通信レートあ
るいは伝送帯域の変更が可能になる。マルチリンクプロ
トコルにおいては、複数のＰＰＰリンクをまとめて１つ
の論理的リンクとして利用する。また、各ＰＰＰリンク
の追加や削除の制御については、帯域割り当てプロトコ
ルによって実現される。

【００４１】なお、ＲＦＣはネットワークレイヤにおけ
る処理を規定している。また、下位のリンクとしてはＩ
ＳＤＮ回線等の既存回線を想定している。しかし、図１
に示す複数の変復調部４３や図２に示す複数の変復調部
５２を直接制御するような処理についてはＲＦＣでは全
く規定されていないし、示唆もされていない。エッジ部
３２における内部データの各処理部間での受渡しを含む
一連の動作制御については、図１に示す制御部４５が行
う。また、ノード部３４における内部データの各処理部
間での受渡しを含む一連の動作制御については、図２に
示す制御部５５が行う。

【００４２】エッジ部３２の制御部４５の制御又はノー
ド部３４の制御部５５の制御によって、図４に示す通信
レート制御が実現する。この通信レート制御は制御部４
５及び制御部５５のいずれが行ってもよいが、通信レー
トを変更する場合には、制御部４５と制御部５５との間
で通信を行って、エッジ部３２の通信レートと制御部４
５の通信レートとを一致させる必要がある。

【００４３】最初に通信を開始するときには、まずステ
ップＳ１０を実行する。ステップＳ１０では、最低の帯
域を保証するために、エッジ部３２毎に予め定められた
周波数帯域を割り当てる。

【００４４】この例では、図５に示すような多数の周波
数帯域６１(1)〜６１(n)及び６２(1)〜６２(n)が利用可
能である。これらの周波数帯域６１(1)〜６１(n)及び６
２(1)〜６２(n)は、変復調部４３(1)〜４３(M)のそれぞ
れの搬送波周波数に応じて定まるサブチャネルを表して
いる。この例ではｘＤＳＬの場合を想定しているので、
周波数帯域６１(1)〜６１(n)及び６２(1)〜６２(n)は、
電話の帯域よりも高い周波数に配置されている。また、
上りデータ伝送（エッジ部３２からノード部３４へ向か
う方向）と下りデータ伝送とで周波数帯域を区別してい
る。すなわち、上りデータ伝送には周波数帯域６１(1)
〜６１(n))が割り当てられ、下りデータ伝送には周波数
帯域６２(1)〜６２(n)が割り当てられる。

【００４５】たとえば、周波数帯域６１(1)，６２(1)を
固定周波数帯域としてエッジ部３２(A)に割り当て、周
波数帯域６１(2)，６２(2)固定周波数帯域としてエッジ
部３２(B)に割り当てるようにステップＳ１０で処理す
れば、それぞれのエッジ部３２は最低でも１つの周波数
帯域を常に確保できる。もちろん、１つのエッジ部３２
に複数の周波数帯域を固定周波数帯域として割り当てて
もよい。この固定周波数帯域については、予め決定した
データをノード部３４の内部に保持しておいてもよい
し、各エッジ部３２からの要求に応じて変更してもよ
い。

【００４６】ステップＳ１１では、各々のエッジ部３２
についてそれが伝送しているデータ量を検出する。すな
わち、実際に単位時間あたりに送信又は受信されたデー
タ量や送信側のバッファの利用状態を調べる。ステップ
Ｓ１２では、ステップＳ１１の検出結果を用いて、通信
レートが不足しているか否かを識別する。たとえば、単
位時間あたりに送信又は受信されたデータ量がそのエッ
ジ部３２に現在割り当てられている帯域の大きさに近い
場合や、送信側のバッファに大量のデータが保持されて
送信待ち状態が発生する頻度が高くなると、通信レート
が不足しているとみなしてステップＳ１３に進む。

【００４７】ステップＳ１３では空き周波数（現在未使
用のサブチャネル）を検索する。すなわち、割り当て可
能な周波数帯域６１(1)〜６１(n)，６２(1)〜６２(n)の
うち、そのとき空いているものを調べる。もちろん、ス
テップＳ１０で各エッジ部３２に割り当てられる固定周
波数帯域は除外される。ここでは、固定周波数帯域以外
の周波数帯域は、複数のエッジ部３２が共通に利用可能
な共有周波数の帯域とする。

【００４８】ステップＳ１３の処理は、上りデータ伝送
と下りデータ伝送のそれぞれについて独立に行う。つま
り、上りデータ伝送について空き周波数を検索する場合
には周波数帯域６１(1)〜６１(n)の中で検索し、下りデ
ータ伝送について空き周波数を検索する場合には周波数
帯域６２(1)〜６２(n)の中で検索する。ステップＳ１３
の検索の結果、空き周波数を検出した場合にはステップ
Ｓ１５に進む。ステップＳ１５では、現在空いている周
波数帯域６１又は６２を、そのエッジ部３２が利用する
帯域として追加する。この帯域の追加によって、通信レ
ートを上げることができる。

【００４９】一方、ステップＳ１２で通信レートの不足
が検出されない場合には、ステップＳ１６に進む。ステ
ップＳ１６では、ステップＳ１１の検出結果を用いて、
通信レートが過大か否かを識別する。たとえば、単位時
間あたりに送信又は受信されたデータ量がそのエッジ部
３２に現在割り当てられている帯域の大きさに比べて小
さすぎる場合や、送信側のバッファに保持された送信待
ちのデータ量が少ない場合には、通信レートが過大であ
るとみなしてステップＳ１７に進む。

【００５０】ステップＳ１７では、通信レートが過大で
あるとみなされたエッジ部３２が共有周波数（固定周波
数帯域以外）を使用中か否かを識別する。共有周波数を
使用中の場合には、ステップＳ１８に進む。ステップＳ
１８では、そのエッジ部３２が現在使用している一部の
共有周波数を解放する。この共有周波数の解放によっ
て、エッジ部３２の通信レートを下げることができる。

【００５１】ステップＳ１９では、各々の通信について
データの分散及び再編成に利用するリンクを更新する。
たとえば、ステップＳ１５を実行した場合には、追加さ
れた新たな周波数帯域６１又は６２を利用することがで
きるので、追加した周波数帯域６１又は６２を利用して
送信データの分散又は受信データの再編成を行うよう
に、複数リンクの構成を変更する。

【００５２】また、ステップＳ１８を実行した場合に
は、解放した周波数帯域６１又は６２が使用できなくな
るので、送信データの分散又は受信データの再編成に利
用するリンクから解放した周波数帯域６１又は６２を除
外するように複数リンクの構成を変更する。また、ステ
ップＳ１８の実行によっていずれかの周波数帯域６１又
は６２を解放した場合には、ステップＳ２０からステッ
プＳ２１に進む。ステップＳ２１では、解放した周波数
帯域６１又は６２に対応する変復調部４３及び変復調部
５２を制御して、それが搬送波を出力するのを禁止す
る。

【００５３】ステップＳ２１の処理によって、解放した
周波数帯域６１又は６２については、変復調部４３及び
５２が搬送波を出力しなくなるので、その周波数帯域は
空き状態になり、他のエッジ部３２が利用可能になる。
すなわち、図３に示すアクセスネットワーク３１に複数
のエッジ部３２を同時に接続する場合であっても、いず
れかのエッジ部３２が解放した周波数帯域６１又は６２
については他のエッジ部３２が新たに利用できる。

【００５４】従って、同一の周波数帯域６１，６２を複
数のエッジ部３２で共通に利用できる。もちろん、同一
の周波数帯域６１，６２を複数のエッジ部３２で同時に
使用することはできない。複数のエッジ部３２をアクセ
スネットワーク３１に同時に接続する場合、たとえば図
６に示すように各エッジ部３２に周波数帯域６１，６２
を割り当てて使用することができる。図６の例では、１
番目のエッジ部３２には上りのデータ伝送に対して３つ
の周波数帯域６１を割り当て、下りのデータ伝送に対し
て２つの周波数帯域６２を割り当てている。このよう
に、上りで使用するサブチャネルの数と下りで使用する
サブキャリアの数とはそれぞれ独立に決定することがで
きる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればア
クセスネットワークを利用してコンピュータ間でパケッ
トを伝送する場合に、アクセスネットワークの通信レー
トを使用する搬送波の数の増減により制御するので、必
要に応じて柔軟に通信レートを変更できる。

【００５６】また、搬送波遮断制御手段を設けることに
よって、空いたリンクのサブチャネルを他の装置が有効
に利用できる。さらに、最低帯域保証手段を設けること
によって、各々の装置はそれに予め割り当てられた周波
数の特定のサブチャネルを常に占有することができる。
すなわち、各々の装置に割り当てられる帯域の下限が保
証される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態のエッジ部の構成を示すブロック図
である。

【図２】実施の形態のノード部の構成を示すブロック図
である。

【図３】実施の形態の通信システムの構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】実施の形態の通信レート制御の概要を示すフロ
ーチャートである。

【図５】割り当て可能な周波数帯域の構成例を示すグラ
フである。

【図６】装置毎の周波数帯域の割り当ての例を示すグラ
フである。

【図７】ＰＰＰのフレーム構造を示すタイムチャートで
ある。

【図８】従来例の通信システムの構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１１コンピュータ端末１２モデム１３インタフェース１４加入者システム１５リモートアクセスサーバ１６センタＬＡＮ１７ルータ１８アプリケーションサーバ２１ＩＰパケット２２ＰＰＰフレーム３１アクセスネットワーク３２エッジ部３３イーサネットインタフェース３４ノード部４１イーサネットインタフェース処理部４２データ処理部４３変復調部４４アクセス系インタフェース処理部４５制御部４５ａ，５５ａＰＰＰ制御４５ｂ，５５ｂＭＰ制御４５ｃ，５５ｃＢＡＰ制御５１アクセス系インタフェース処理部５２変復調部５３データ処理部５４イーサネットインタフェース処理部５５制御部６１，６２周波数帯域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太田紀久東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内Ｆターム(参考） 5K030 HA08 HC01 HC14 HD01 JA01 LA17 5K033 CA17 DB09 5K034 FF06 KK21 MM08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに異なる周波数の搬送波信号を用い
て伝送するディジタル信号の変復調を行う複数の変復調
手段を伝送路の一端及び他端にそれぞれ配置し、前記伝送路の一端と他端との間でＰＰＰのプロトコルを
適用してデータを伝送する伝送制御手段と、前記伝送路を介して伝送するデータを複数のリンクに分
散し、複数のリンクに分散されたデータを１つに再編成
するマルチリンク制御手段と、必要に応じてリンクの確保及び解放を行い、前記伝送路
の一端と他端との間の１つの通信に関して同時に使用す
るリンク数の変更により通信レートを制御する帯域割り
当て手段とを設けるとともに、同時に使用する搬送波信
号の数の変更によって通信レートを制御することを特徴
とする可変レートアクセスシステム。
【請求項２】請求項１の可変レートアクセスシステム
において、送信対象のデータが存在しない場合にはその
通信のために確保した少なくとも１つのリンクに対応す
る変復調手段からの搬送波信号の出力を遮断する、搬送
波遮断制御手段をさらに設けたことを特徴とする可変レ
ートアクセスシステム。
【請求項３】請求項１の可変レートアクセスシステム
において、伝送路に接続された複数の装置のそれぞれ
に、互いに周波数が異なる一部の搬送波信号を予め固定
的に割り当てる最低帯域保証手段をさらに設けたことを
特徴とする可変レートアクセスシステム。