JP2003018201A - 通信ネットワークおよび帯域管理予約サーバおよびプログラムおよび記録媒体および通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯域予約の設定時間の短縮と、予約不可時に
おける早期の予約解除制御を行う。 【解決手段】 帯域管理予約サーバをノード毎に設置し
て個別にリンクの使用帯域を監視する。帯域管理予約サ
ーバはお互いに監視しているリンクの使用状況データを
交換しあい、通信ネットワーク全体の帯域管理を可能と
する。また、帯域管理予約サーバは各ノードからルーテ
ィング情報を受信する。これにより帯域管理予約サーバ
においてもネットワークトポロジを知ることができる。
また、帯域管理予約サーバは、端末からの帯域予約要求
に記載された宛先アドレスから転送先のノードを計算
し、ノードから受けたルーティング情報を元に転送ルー
トを計算する。リンクの使用状況データベースと計算し
た転送ルートを参照することで、各帯域管理予約サーバ
が独立に帯域の予約の可否を判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リアルタイムスト
リーム配信等の一定の帯域を常に使用するような通信サ
ービスや、一時的に大容量ファイルをダウンロードする
際に、通信ネットワークの帯域の管理情報から帯域の予
約を行うことで、ある一定のＱｏＳ(Quality of Servic
e)を提供する情報通信ネットワークに利用する。

【０００２】

【従来の技術】ある一定の帯域を占有するストリーム配
信における通信ネットワークの帯域予約を実現するプロ
トコルとして、ＲＳＶＰ(Resource Reservation Protoc
ol)がＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force)で規
定されている。ＲＳＶＰは通信を開始する前に、あらか
じめ通信経路上の全てのノードに対して利用する帯域の
予約を順次行うものである。図６は従来のＲＳＶＰによ
る帯域予約の動作を説明するための図である。図６を参
照してＲＳＶＰを使用して行われる帯域予約の動作につ
いて説明する。

【０００３】通信ネットワークの帯域予約を開始するた
めに、ＲＳＶＰの発信端末１２は下流のＲＳＶＰの受信
端末１４に向けてＰａｔｈメッセージを送信する。ＲＳ
ＶＰを実装したＲＳＶＰルータ１３は、Ｐａｔｈメッセ
ージを読み込み、メッセージの有効性を検証する。エラ
ーが検出されると、ルータはＰａｔｈメッセージを破棄
し、上流の送信側にエラーメッセージを返送する。

【０００４】一方、メッセージが有効である場合には、
送信元についての経路ステータスを更新し、クリーンア
ップタイマおよびリスタートタイマを開始する。これら
のタイマはＲＳＶＰのソフトステータスのスケジュール
に使用する。ＲＳＶＰルータ１３は更新された経路ステ
ータスに基づいてＰａｔｈメッセージを作成し、受信端
末１４に達するまでルーティングツリーに沿ってＰａｔ
ｈメッセージを下流に転送していく。

【０００５】ＲＳＶＰの受信端末はＰａｔｈメッセージ
を受け取ると、Ｐａｔｈメッセージが転送された逆順の
経路によってＲｅｃｖメッセージを返送する。このＲｅ
ｃｖメッセージは、発信端末１２からの特定ストリーム
データを受信するためのＱｏＳを要求している。具体的
にはＱｏＳ仕様（ピークもしくは平均帯域幅と遅延上限
等）と、ＱｏＳを受け取るデータパケットの定義が記述
される。

【０００６】ＲＳＶＰルータ１３はＲｅｃｖメッセージ
を受けると、ＲＳＶＰ−ＱｏＳ要求から参加制御とポリ
シ制御の２つの処理が行われる。参加制御とは、十分な
帯域があるかどうかを判断し、ポリシ制御とは受信側が
予約する権限を持つかどうか判断するものである。帯域
予約が認められる場合には、ＲＳＶＰルータ１３は受信
データを選別するための分類プログラムを設定し、要求
されたＱｏＳを達成するためにスケジューラを設定す
る。そしてＲＳＶＰルータ１３はＲｅｃｖメッセージを
上流に向かって転送する。

【０００７】発信端末１２でＲｅｃｖメッセージが正常
に受信されると、データの送信を始める。ＲＳＶＰルー
タ１３は、受信したデータがＲＳＶＰで予約されたもの
かどうかを分類プログラムで選別し、予約された帯域を
使用して受信端末１４へ向けて転送する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ＲＳ
ＶＰにおける帯域の予約制御は、実際にデータが通過す
る逆順の経路（受信端末から発信端末に向けて）を経
て、Ｒｅｃｖメッセージに記述されたＱｏＳ要求によっ
てＲＳＶＰルータが管理する帯域を順次予約していく。
そのため帯域予約の設定に時間がかかるプロトコルとな
っている。

【０００９】また、データの転送経路において一部のリ
ンクで帯域が予約できないと、それまでの全ての予約も
無効となり、帯域予約通信は実現できない。この場合に
は、それまでの帯域予約が完了したＲＳＶＰルータは帯
域予約の解除のために制御処理が行われる。この予約解
除の制御は、予約できなかったＲＳＶＰルータから予約
済みのＲＳＶＰルータに対して、制御パケットが発生
し、帯域の無駄となる。

【００１０】また、この制御はデータの転送経路に沿っ
て行われるため、全てのＲＳＶＰルータが初期状態にな
るには時間がかかるプロトコルとなっている。

【００１１】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、帯域予約の設定時間の短縮と、予約不可時に
おける早期の予約解除制御を行うことができる通信ネッ
トワークおよび帯域管理予約サーバおよびプログラムお
よび記録媒体および通信方法を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、帯域管理予約サーバをノード毎に設置して個
別にリンクの使用帯域を監視する。帯域管理予約サーバ
はお互いに監視しているリンクの使用状況データを交換
しあい、通信ネットワーク全体の帯域管理を可能とす
る。

【００１３】また、帯域管理予約サーバは各ノードから
ルーティング情報を受信する。ＲＳＶＰではルーティン
グ情報に通信ネットワークのトポロジ情報が書込まれて
おり、これにより帯域管理予約サーバにおいてもネット
ワークトポロジを知ることができる。また、帯域管理予
約サーバは、端末からの帯域予約要求に記載された宛先
アドレスから転送先のノードを計算し、ノードから受け
たルーティング情報を元に転送ルートを計算する。リン
クの使用状況データベースと計算した転送ルートを参照
することで、各帯域管理予約サーバが独立に帯域の予約
の可否を判断することを可能とする。

【００１４】本発明では、帯域管理予約サーバはそれぞ
れ独立に帯域予約を受け付ける。この際に、帯域の予約
が重複した場合は、帯域管理予約サーバが他の帯域管理
予約サーバに対して通知する帯域予約通知における時刻
情報を元に優先制御を行うことで、予約の重複を回避し
ている。

【００１５】また、ノードに帯域のカウント機能を持た
せる必要がなく、ノードから送信されるデータを分岐し
た後に受信し、データ量をカウントすることで、そのリ
ンクの使用状況をリアルタイムに監視することができ
る。

【００１６】これにより、通信ネットワークの帯域の管
理と帯域の予約とを帯域管理予約サーバで行うことが可
能となり、本発明の目的である帯域の設定時間の短縮
と、予約不可時における早期の予約解除制御を可能とし
ている。

【００１７】本発明の第一の観点は、データのルーティ
ングを行う複数のノードと、このノード間を接続する複
数のリンクと、このリンクの使用状況に基づき新たに当
該通信ネットワークに流入するトラヒックの受付可否判
断を行う手段とを備えた通信ネットワークである。

【００１８】ここで、本発明の特徴とするところは、複
数の前記ノードには、それぞれ帯域管理予約サーバが設
けられ、この帯域管理予約サーバは、自己が設けられた
前記ノードに接続されたリンクの使用状況をそれぞれ監
視する手段と、自己の監視結果を他の帯域管理予約サー
バに通知する手段と、自己の監視結果および他の帯域管
理予約サーバから通知された監視結果に基づき複数の前
記リンクの使用状況データベースを作成する手段とを備
え、前記受付可否判断を行う手段は、複数の前記帯域管
理予約サーバにそれぞれ設けられ、前記使用状況データ
ベースに基づいてそれぞれの前記帯域管理予約サーバ毎
に自律分散的に受付可否判断を行う手段を備えたところ
にある。

【００１９】このように、帯域予約要求を受け付けた各
ノードで自律分散的に受付可否判断を行うので、帯域予
約の設定時間の短縮と、予約不可時における早期の予約
解除制御を行うことができる。

【００２０】前記受付可否判断を行う手段は、帯域予約
要求を受け付けるとその帯域予約要求に記載された宛先
アドレスから転送先ノード情報を計算する手段と、この
計算された転送先ノード情報および当該通信ネットワー
クのトポロジ情報にしたがってデータ転送ルートを計算
する手段と、この計算されたデータ転送ルートに含まれ
る前記リンクの帯域の使用状況にしたがって当該帯域予
約要求に対する受付可否判断を行う手段とを備えること
ができる。

【００２１】なお、前記トポロジ情報を前記受付可否判
断を行う手段が認識するためには、例えば、前記ノード
は、ルーティングプロトコルとしてＯＳＰＦを用い、こ
のルーティング情報には当該通信ネットワークのトポロ
ジ情報が記述されており、前記ノード間で相互に交換さ
れるルーティング情報により、前記受付可否判断を行う
手段は、当該通信ネットワークのトポロジ情報を収集し
て認識することができる。

【００２２】また、前記受付可否判断を行う手段は、帯
域予約要求に対して受付許可と判断したときには、当該
帯域予約要求に対するリンクおよび帯域の情報を予約通
知として他の帯域管理予約サーバに予約時刻情報ととも
に通知する手段と、他の帯域管理予約サーバから通知さ
れた他予約通知に記載されたリンクが自予約通知のリン
クと重複しかつ他予約通知に記載されたリンクの帯域と
自予約通知のリンクの帯域との和が当該リンクの最大帯
域を越えるときには他予約通知の予約時刻情報と自予約
通知の予約時刻情報とを比較して他予約通知の予約時刻
情報が自予約通知の予約時刻情報よりも早いときには自
予約通知を無効として前記判断を受付拒否に変更する手
段とを備えることが望ましい。

【００２３】これにより、各帯域管理予約サーバで行わ
れる帯域予約が重複した場合に、帯域予約が許可された
にも関わらず実際の帯域が不足していたといった事態を
回避することができる。

【００２４】前記監視する手段は、自己が設けられた前
記ノードの出力を分岐して抽出する手段と、この抽出さ
れた出力を受信してデータ量を計数する手段とを備える
ことが望ましい。

【００２５】これにより、実際のリンク使用状況をリア
ルタイムに精度良く監視することができる。

【００２６】本発明の第二の観点は、データのルーティ
ングを行う複数のノードと、このノード間を接続する複
数のリンクと、このリンクの使用状況に基づき新たに当
該通信ネットワークに流入するトラヒックの受付可否判
断を行う手段とを備えた通信ネットワークに適用され、
複数の前記ノードにそれぞれ設けられ、自己が設けられ
た前記ノードに接続されたリンクの使用状況をそれぞれ
監視する手段と、自己の監視結果を他の帯域管理予約サ
ーバに通知する手段と、自己の監視結果および他の帯域
管理予約サーバから通知された監視結果に基づき複数の
前記リンクの使用状況データベースを作成する手段と、
前記受付可否判断を行う手段とを備えたことを特徴とす
る帯域管理予約サーバである。

【００２７】本発明の第三の観点は、データのルーティ
ングを行う複数のノードと、このノード間を接続する複
数のリンクと、このリンクの使用状況に基づき新たに当
該通信ネットワークに流入するトラヒックの受付可否判
断を行う手段とを備えた通信ネットワークに適用される
情報処理装置にインストールすることにより、その情報
処理装置に、複数の前記ノードにそれぞれ設けられる帯
域管理予約サーバとしての機能を実現させ、この帯域管
理予約サーバとしての機能として、自己が設けられた前
記ノードに接続されたリンクの使用状況をそれぞれ監視
する機能と、自己の監視結果を他の帯域管理予約サーバ
に通知する機能と、自己の監視結果および他の帯域管理
予約サーバから通知された監視結果に基づき複数の前記
リンクの使用状況データベースを作成する機能と、前記
受付可否判断を行う手段に相応する機能とを実現させる
ことを特徴とするプログラムである。

【００２８】本発明の第四の観点は、本発明のプログラ
ムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒
体である。このように、記録媒体に本発明のプログラム
を記録し、これを情報処理装置にインストールすること
により、その情報処理装置を本発明の帯域管理予約サー
バとして機能させることができる。これにより、本発明
の記録媒体によって本発明の通信ネットワークあるいは
帯域管理予約サーバを広く普及させることができる。あ
るいは、本発明のプログラムを保持するサーバを用意
し、ネットワークを介して情報処理装置に直接本発明の
プログラムをダウンロードすることによりインストール
することもできる。

【００２９】本発明の第五の観点は、複数のノードによ
りデータのルーティングを行い、このノード間を接続す
る複数のリンクの使用状況に基づき新たに当該ノードが
配置された通信ネットワークに流入するトラヒックの受
付可否判断を行う通信方法である。

【００３０】ここで、本発明の特徴とするところは、複
数の前記ノードにそれぞれ帯域管理予約サーバを設けて
おき、この帯域管理予約サーバにより、自己が設けられ
た前記ノードに接続されたリンクの使用状況をそれぞれ
監視し、自己の監視結果を他の帯域管理予約サーバに通
知し、自己の監視結果および他の帯域管理予約サーバか
ら通知された監視結果に基づき複数の前記リンクの使用
状況データベースを作成し、この使用状況データベース
に基づいてそれぞれの前記帯域管理予約サーバ毎に自律
分散的に受付可否判断を行うところにある。

【００３１】前記帯域管理予約サーバにより、帯域予約
要求を受け付けるとその帯域予約要求に記載された宛先
アドレスから転送先ノード情報を計算し、この計算され
た転送先ノード情報および当該通信ネットワークのトポ
ロジ情報にしたがってデータ転送ルートを計算し、この
計算されたデータ転送ルートに含まれる前記リンクの帯
域の使用状況にしたがって当該帯域予約要求に対する受
付可否判断を行うことができる。

【００３２】なお、前記トポロジ情報を前記帯域管理予
約サーバが認識するためには、例えば、前記ノードは、
ルーティングプロトコルとしてＯＳＰＦを用い、このル
ーティング情報には当該通信ネットワークのトポロジ情
報が記述されており、前記ノード間で相互に交換される
ルーティング情報により、前記帯域管理予約サーバは、
当該通信ネットワークのトポロジ情報を収集して認識す
ることができる。

【００３３】また、前記帯域管理予約サーバにより、帯
域予約要求に対して受付許可と判断したときには、当該
帯域予約要求に対するリンクおよび帯域の情報を予約通
知として他の帯域管理予約サーバに予約時刻情報ととも
に通知し、他の帯域管理予約サーバから通知された他予
約通知に記載されたリンクが自予約通知のリンクと重複
しかつ他予約通知に記載されたリンクの帯域と自予約通
知のリンクの帯域との和が当該リンクの最大帯域を越え
るときには他予約通知の予約時刻情報と自予約通知の予
約時刻情報とを比較して他予約通知の予約時刻情報が自
予約通知の予約時刻情報よりも早いときには自予約通知
を無効として前記判断を受付拒否に変更することが望ま
しい。

【００３４】前記帯域管理予約サーバにより、自己が設
けられた前記ノードの出力を分岐して抽出し、この抽出
された出力を受信してデータ量を計数することが望まし
い。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明実施例の通信ネットワーク
および帯域管理予約サーバおよびプログラムおよび記録
媒体および通信方法を図１ないし図５を参照して説明す
る。図１は本発明実施例の通信ネットワーク構成を示す
図である。図２は本発明実施例の帯域管理予約サーバに
おける帯域監視方式を説明するための図である。図３は
本発明実施例の帯域予約通信シーケンスを示す図であ
る。図４は本発明実施例の予約通知時における帯域管理
方式を説明するための図である。図５は本発明実施例の
帯域管理予約サーバでの帯域予約可否判断フローチャー
トである。

【００３６】本発明の第一の観点は、図１に示すよう
に、データのルーティングを行う複数のノード１−１〜
１−６と、このノード１−１〜１−６間を接続する複数
のリンク（図示せず）と、このリンクの使用状況に基づ
き新たに当該通信ネットワークに流入するトラヒックの
受付可否判断を行う手段とを備えた通信ネットワークで
ある。

【００３７】ここで、本発明の特徴とするところは、複
数のノード１−１〜１−６には、それぞれ帯域管理予約
サーバ２−１〜２−６が設けられ、この帯域管理予約サ
ーバ２−１〜２−６は、図２に示すように、自己が設け
られたノード１−１〜１−６に接続されたリンクの使用
状況をそれぞれ監視する監視部７と、自己の監視結果を
他の帯域管理予約サーバに通知する通信制御部８と、自
己の監視結果および他の帯域管理予約サーバから通知さ
れた監視結果に基づき、図４に示すように、複数のリン
クの使用状況データベース１１を作成するデータベース
部９とを備え、前記受付可否判断を行う手段は図２に示
す受付可否判断部１０であり、この受付可否判断部１０
は複数の帯域管理予約サーバ２−１〜２−６にそれぞれ
設けられ、使用状況データベース１１に基づいてそれぞ
れの帯域管理予約サーバ２−１〜２−６毎に自律分散的
に受付可否判断を行うところにある。

【００３８】ノード１−１〜１−６は、ルーティングプ
ロトコルとしてＯＳＰＦを用い、このルーティング情報
には当該通信ネットワークのトポロジ情報が記述されて
おり、受付可否判断部１０は、ノード１−１〜１−６間
で相互に交換されるルーティング情報により当該通信ネ
ットワークのトポロジ情報を収集する。

【００３９】受付可否判断部１０は、帯域予約要求を受
け付けるとその帯域予約要求に記載された宛先アドレス
から転送先ノード情報を計算し、この計算された転送先
ノード情報および収集されたトポロジ情報にしたがって
データ転送ルートを計算し、この計算されたデータ転送
ルートに含まれる前記リンクの帯域の使用状況にしたが
って当該帯域予約要求に対する受付可否判断を行う。

【００４０】受付可否判断部１０は、帯域予約要求に対
して受付許可と判断したときには、当該帯域予約要求に
対するリンクおよび帯域の情報を予約通知として他の帯
域管理予約サーバに予約時刻情報とともに通知し、他の
帯域管理予約サーバから通知された他予約通知に記載さ
れたリンクが自予約通知のリンクと重複しかつ他予約通
知に記載されたリンクの帯域と自予約通知のリンクの帯
域との和が当該リンクの最大帯域を越えるときには他予
約通知の予約時刻情報と自予約通知の予約時刻情報とを
比較して他予約通知の予約時刻情報が自予約通知の予約
時刻情報よりも早いときには自予約通知を無効として前
記判断を受付拒否に変更する。

【００４１】監視部７は、図２に示すように、自己が設
けられたノード１の出力を分岐して抽出する分岐器４
と、この抽出された出力を受信してデータ量を計数する
受信器５およびカウンタ６とを備える。

【００４２】本発明の第二の観点は、図１に示すよう
に、データのルーティングを行う複数のノード１−１〜
１−６と、このノード１−１〜１−６間を接続する複数
のリンク（図示せず）と、このリンクの使用状況に基づ
き新たに当該通信ネットワークに流入するトラヒックの
受付可否判断を行う手段とを備えた通信ネットワークに
適用され、複数のノード１−１〜１−６にそれぞれ設け
られ、図２に示すように、自己が設けられたノード１−
１〜１−６に接続されたリンクの使用状況をそれぞれ監
視する監視部７と、自己の監視結果を他の帯域管理予約
サーバに通知する通信制御部８と、自己の監視結果およ
び他の帯域管理予約サーバから通知された監視結果に基
づき複数の前記リンクの図４に示す使用状況データベー
ス１１を作成するデータベース部９と、前記受付可否判
断を行う手段としての受付可否判断部１０とを備えたこ
とを特徴とする帯域管理予約サーバ２−１〜２−６であ
る。

【００４３】本発明の第三の観点は、図１に示すよう
に、データのルーティングを行う複数のノード１−１〜
１−６と、このノード１−１〜１−６間を接続する複数
のリンク（図示せず）と、このリンクの使用状況に基づ
き新たに当該通信ネットワークに流入するトラヒックの
受付可否判断を行う手段とを備えた通信ネットワークに
適用される情報処理装置としてのコンピュータ装置にイ
ンストールすることにより、そのコンピュータ装置に、
複数のノード１−１〜１−６にそれぞれ設けられる帯域
管理予約サーバ２−１〜２−６としての機能を実現さ
せ、この帯域管理予約サーバ２−１〜２−６としての機
能として、自己が設けられたノード１−１〜１−６に接
続されたリンクの使用状況をそれぞれ監視する監視部７
に相応する機能と、自己の監視結果を他の帯域管理予約
サーバに通知する通信制御部８に相応する機能と、自己
の監視結果および他の帯域管理予約サーバから通知され
た監視結果に基づき複数の前記リンクの図４に示す使用
状況データベース１１を作成するデータベース部９に相
応する機能と、前記受付可否判断を行う手段である受付
可否判断部１０に相応する機能とを実現させることを特
徴とするプログラムである。

【００４４】本発明の第四の観点は、本発明のプログラ
ムが記録されたコンピュータ装置読み取り可能な記録媒
体である。記録媒体としては、例えば、磁気ディスクや
ＣＤＲＯＭを用いる。このように、記録媒体に本発明の
プログラムを記録し、これをコンピュータ装置にインス
トールすることにより、そのコンピュータ装置を本発明
の帯域管理予約サーバ２−１〜２−６として機能させる
ことができる。これにより、本発明の記録媒体によって
本発明の通信ネットワークあるいは帯域管理予約サーバ
を広く普及させることができる。あるいは、本発明のプ
ログラムを保持するサーバを用意し、ネットワークを介
してコンピュータ装置に直接本発明のプログラムをダウ
ンロードすることによりインストールすることもでき
る。

【００４５】本発明の第五の観点は、図１に示すよう
に、複数のノード１−１〜１−６によりデータのルーテ
ィングを行い、このノード１−１〜１−６間を接続する
複数のリンク（図示せず）の使用状況に基づき新たに当
該ノード１−１〜１−６が配置された通信ネットワーク
に流入するトラヒックの受付可否判断を行う通信方法で
ある。

【００４６】ここで、本発明の特徴とするところは、複
数のノード１−１〜１−６にそれぞれ帯域管理予約サー
バ２−１〜２−６を設けておき、この帯域管理予約サー
バ２−１〜２−６により、自己が設けられたノード１−
１〜１−６に接続されたリンクの使用状況をそれぞれ監
視し、自己の監視結果を他の帯域管理予約サーバに通知
し、自己の監視結果および他の帯域管理予約サーバから
通知された監視結果に基づき複数の前記リンクの図４に
示す使用状況データベース１１を作成し、この使用状況
データベース１１に基づいてそれぞれの帯域管理予約サ
ーバ２−１〜２−６毎に自律分散的に受付可否判断を行
うところにある。

【００４７】ノード１−１〜１−６は、ルーティングプ
ロトコルとしてＯＳＰＦを用い、このルーティング情報
には当該通信ネットワークのトポロジ情報が記述されて
おり、ノード１−１〜１−６間で相互に交換されるルー
ティング情報により当該通信ネットワークのトポロジ情
報を収集する。

【００４８】帯域管理予約サーバ２−１〜２−６によ
り、帯域予約要求を受け付けるとその帯域予約要求に記
載された宛先アドレスから転送先ノード情報を計算し、
この計算された転送先ノード情報および収集されたトポ
ロジ情報にしたがってデータ転送ルートを計算し、この
計算されたデータ転送ルートに含まれる前記リンクの帯
域の使用状況にしたがって当該帯域予約要求に対する受
付可否判断を行う。

【００４９】帯域管理予約サーバ２−１〜２−６によ
り、帯域予約要求に対して受付許可と判断したときに
は、当該帯域予約要求に対するリンクおよび帯域の情報
を予約通知として他の帯域管理予約サーバに予約時刻情
報とともに通知し、他の帯域管理予約サーバから通知さ
れた他予約通知に記載されたリンクが自予約通知のリン
クと重複しかつ他予約通知に記載されたリンクの帯域と
自予約通知のリンクの帯域との和が当該リンクの最大帯
域を越えるときには他予約通知の予約時刻情報と自予約
通知の予約時刻情報とを比較して他予約通知の予約時刻
情報が自予約通知の予約時刻情報よりも早いときには自
予約通知を無効として前記判断を受付拒否に変更する。

【００５０】帯域管理予約サーバ２−１〜２−６によ
り、自己が設けられたノード１−１〜１−６の出力を分
岐して抽出し、この抽出された出力を受信してデータ量
を計数する。

【００５１】以下では、本発明実施例をさらに詳細に説
明する。

【００５２】まず本発明による帯域予約通信を実施する
上での前提について説明する。本発明における通信ネッ
トワークは、あるポリシに則った通信ネットワークであ
り、ノードの配置やノード間距離、リンク容量は既知と
している。帯域の予約はそのポリシの及ぶ範囲内でのみ
有効である。つまり、他のポリシによる通信ネットワー
クとはゲートウェイによって接続され、帯域の予約を行
うことはできない。本発明における通信ネットワークで
は、帯域予約通信のみを扱うのではなく、帯域の予約を
必要としない通信、例えば電子メールやＷＷＷ、トラン
ザクションデータ通信等も同時に取り扱う。

【００５３】本発明では、ある帯域を一定時間必要とす
る通信についてのみ予約を行うものとする。帯域を予約
する通信としては、動画像の配信等のストリーム配信サ
ービスや大容量ファイルダウンロード等が想定される。
これらの帯域予約通信を行っている際に、前述の少量デ
ータ通信は大きな影響を受ける。この影響を少なくする
ために、本発明では、あらかじめ帯域予約通信用の帯域
と予約を必要としない通信用の帯域とを分けて通信を行
う。

【００５４】帯域の分割方法は、例えばスイッチやルー
タに実装されているＱｏＳのタグを、あらかじめデータ
に割当ておき、リンクを結ぶスイッチまたはルータにそ
のタグの使用帯域を予約しておくことにより実現でき
る。

【００５５】次に、本発明における帯域管理について説
明する。本発明における通信ネットワーク構成を図１に
示す。前述したように各ノード１−１〜１−６には、帯
域管理予約サーバ２−１〜２−６が接続される。帯域管
理予約サーバ２−１〜２−６は、それぞれが接続するノ
ード１−１〜１−６の全てのリンクについて発信される
リンクの使用帯域を常に監視している。また、帯域管理
予約サーバ２−１〜２−６間でリンクの使用帯域データ
をお互いに交換している。このデータ交換により通信ネ
ットワーク全体にわたる帯域情報を得る。

【００５６】帯域を監視する方法は図２に示すように、
ノード１からの出力をリンク３毎に分岐して送信データ
を受信し、そのデータ量をカウンタ６により測定するこ
とによって実現する。測定結果は、図４に示すように、
帯域管理予約サーバ２内のリンクの帯域の使用状況デー
タベース１１に随時登録されて更新される。本発明実施
例では、この使用状況データベース１１は、データベー
ス部９に設けられるとして説明するが、データベース部
９の外部に設けてもよいし、あるいは、帯域管理予約サ
ーバ２−１〜２−６の外部に設けてもよい。

【００５７】一方、各ノード１−１〜１−６は帯域予約
を行わない通信を行うために、ルーティング情報をお互
いに交換している。本発明の通信ネットワークでは、ル
ーティングプロトコルにＯＳＰＦを使用する。ＯＳＰＦ
はＩＰネットワークで使用されている。ＯＳＰＦのルー
ティング情報には通信ネットワークのトポロジが記述さ
れ、あらかじめ定義されたリンクのコストによってルー
トが決定される。このＯＳＰＦのルーティング情報の交
換は、特別なＩＰマルチキャストアドレスを用いてなさ
れる。各ノード１−１〜１−６でこのＯＳＰＦのルーテ
ィング情報を帯域管理予約サーバ２−１〜２−６に転送
するようにしておけば、帯域管理予約サーバ２−１〜２
−６はネットワークトポロジが分かる。そのため通信ネ
ットワークのトポロジと各リンクの帯域の使用状況デー
タがマッピングされ、帯域予約用のデータベースとして
使用される。

【００５８】図３に本発明における通信手順シーケンス
を示す。発信端末は帯域予約通信を行う際に、帯域管理
予約サーバに対して帯域予約要求を行う。このとき発信
端末は、帯域管理予約サーバのＩＰアドレスをあらかじ
め知っている必要がある。あるいは、帯域予約通信に対
してプロトコル番号を割当ておき、発信端末がデフォル
トルートとして通常設定しているノードへ帯域予約要求
を出し、ノードにおいてプロトコル番号を解析して帯域
管理予約サーバへ転送することで帯域予約要求を行うこ
とも可能である。この帯域予約要求には、発信端末のＩ
Ｐアドレス、宛先ＩＰアドレス、予約帯域、サービス持
続時間、要求を行った時刻が記載される。

【００５９】帯域予約要求を受け取った帯域管理予約サ
ーバは、宛先ＩＰアドレスに含まれるネットワークアド
レスから通信相手がどのノードに属しているかを計算す
る。次にノードから転送されているＯＳＰＦルーティン
グ情報を基に、ノードがデータを転送するルートを計算
する。この転送ルートの計算は、ノード間で交換してい
るルーティング情報をそのまま利用しているため、簡単
に行うことができる。帯域管理予約サーバは、この転送
ルート情報と、自らが持つ帯域予約用のデータベースか
ら帯域予約が可能かどうか判断する。帯域予約が可能か
どうかの判断基準は、リンクの帯域の使用状況データベ
ースを参照して、転送ルート上の全てのリンクに対して
使用中の予約用帯域と予約要求を受けた予約帯域との和
があらかじめ設定された予約用帯域を越えない場合に
は、帯域の予約を許可する。しかし転送ルート上の一部
のリンクでも帯域が上限を越える場合は、帯域予約は許
可されないものとする。

【００６０】帯域管理予約サーバは、帯域予約の判断に
基づき、帯域予約要求を出した端末に対して、要求の可
否を通知する。予約要求不可の場合は、帯域管理予約サ
ーバは、予約可能な帯域情報も併せて通知する。この予
約可能な帯域情報によって、端末は改めて帯域予約を行
う際の参考にすることができる。予約要求が許可される
場合には、発信端末に対して予約許可通知を行い、さら
に帯域管理予約サーバは全ての帯域管理予約サーバに対
して帯域予約通知を行う。この帯域予約通知には、転送
ルート、つまり通過するリンクを明示し、そのリンクで
使用する帯域が記述される。またこの帯域予約通知を発
した時刻も記述される。帯域予約通知を受けた帯域管理
予約サーバは、図４に示すように、帯域予約通知から各
リンクの帯域の使用状況データベースを更新する。つま
り予約された帯域を、そのリンクで使用している帯域と
して登録する。

【００６１】本発明では、帯域管理予約サーバでの帯域
予約通知はそれぞれ独立に行われる。そのため、帯域管
理予約サーバからの帯域予約通知が全ての帯域管理予約
サーバに行き渡らない内に、他の端末からの帯域予約要
求が発生し、帯域管理予約サーバがその予約を受け付
け、各帯域管理予約サーバに帯域予約通知を新たに行う
場合が想定される。この場合には、予約されたリンクが
重複しないときは、それぞれの予約はお互いに影響を及
ぼすことはないため、各帯域管理予約サーバはリンクの
使用状況データベースを更新するのみで帯域予約通信が
可能となる。

【００６２】一方、予約するリンクが重複したときは、
リンクの使用状況とそれぞれの予約帯域の合計が、リン
クの最大容量を越えない場合は双方の予約が有効として
扱え、各帯域管理予約サーバはリンクの使用状況データ
ベースを更新して帯域予約通信が可能となる。しかしリ
ンクの使用状況とそれぞれの予約帯域の合計がリンク最
大容量を越える場合には、帯域管理予約サーバでは、帯
域予約通知がなされた時刻の早い予約を優先する。

【００６３】予約時刻の早い要求が予約時刻の遅い要求
より時間的に早く帯域管理予約サーバに到着すれば、帯
域管理予約サーバは予約時刻の遅い要求は即座に帯域を
予約できないと判断し処理することができる。しかし帯
域予約通知は時間的に同時に要求が届くわけではなく、
予約時刻の遅い要求の方が予約時刻の早い要求より先に
帯域管理予約サーバに到着する場合がある。帯域管理予
約サーバは、帯域予約通知を受けた順に処理していく
が、予約時刻の早い要求を受けた時点で、改めて予約時
刻の早い要求によるリンクの使用状況データベースを更
新する。この処理は、各帯域管理予約サーバで独立に行
われ、予約時刻の早い要求が全ての帯域管理予約サーバ
で受けた時点で、全てのリンクの使用状況データベース
が正しく更新される。もちろん、予約時刻が遅い要求を
出した帯域管理予約サーバも、予約時刻が早い要求を受
け、自らが発信した要求は却下されることを知る。ここ
で帯域管理予約サーバは、帯域要求をした端末に対して
予約不可を通知する。発信端末は、予約許可通知を受け
て既に帯域が予約されたものとしてデータを送信してい
る場合には、データの送信を中止する。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
帯域の予約時間の短縮が可能となる。また、予約不可時
における早期の予約解除制御を可能とする。

【００６５】すなわち、予約用通信の帯域と予約を必要
としない通信用の帯域を分離することによって、帯域管
理予約サーバでの処理が予約用通信のみで済み、管理が
簡便となる。また通常の通信への影響を少なくすること
ができる。

【００６６】また、帯域管理予約サーバが帯域予約通信
のルートを計算し、各サーバが独自に帯域予約を行うこ
とで、帯域予約の時間の短縮が可能となる。さらに、独
立に動作する帯域管理予約サーバにおける予約の重複と
いう問題点を、本発明では時刻情報も用いて回避し、か
つ早期の予約解除制御を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の通信ネットワーク構成を示す
図。

【図２】本発明実施例の帯域管理予約サーバにおける帯
域監視方式を説明するための図。

【図３】本発明実施例の帯域予約通信シーケンスを示す
図。

【図４】本発明実施例の予約通知時における帯域管理方
式を説明するための図。

【図５】本発明実施例の帯域管理予約サーバでの帯域予
約可否判断フローチャート。

【図６】従来のＲＳＶＰによる帯域予約の動作を説明す
るための図。

【符号の説明】

１、１−１〜１−６ ノード ２、２−１〜２−６ 帯域管理予約サーバ ３ リンク ４ 分岐器 ５ 受信器 ６ カウンタ ７ 監視部 ８ 通信制御部 ９ データベース部 １０ 受付可否判断部 １１ 使用状況データベース １２ 発信端末 １３ ＲＳＶＰルータ １４ 受信端末

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データのルーティングを行う複数のノー
   ドと、このノード間を接続する複数のリンクと、このリ
   ンクの使用状況に基づき新たに当該通信ネットワークに
   流入するトラヒックの受付可否判断を行う手段とを備え
   た通信ネットワークにおいて、 複数の前記ノードには、それぞれ帯域管理予約サーバが
   設けられ、 この帯域管理予約サーバは、 自己が設けられた前記ノードに接続されたリンクの使用
   状況をそれぞれ監視する手段と、 自己の監視結果を他の帯域管理予約サーバに通知する手
   段と、 自己の監視結果および他の帯域管理予約サーバから通知
   された監視結果に基づき複数の前記リンクの使用状況デ
   ータベースを作成する手段とを備え、 前記受付可否判断を行う手段は、複数の前記帯域管理予
   約サーバにそれぞれ設けられ、前記使用状況データベー
   スに基づいてそれぞれの前記帯域管理予約サーバ毎に自
   律分散的に受付可否判断を行う手段を備えたことを特徴
   とする通信ネットワーク。
2. 【請求項２】 前記受付可否判断を行う手段は、 帯域予約要求を受け付けるとその帯域予約要求に記載さ
   れた宛先アドレスから転送先ノード情報を計算する手段
   と、 この計算された転送先ノード情報および当該通信ネット
   ワークのトポロジ情報にしたがってデータ転送ルートを
   計算する手段と、 この計算されたデータ転送ルートに含まれる前記リンク
   の帯域の使用状況にしたがって当該帯域予約要求に対す
   る受付可否判断を行う手段とを備えた請求項１記載の通
   信ネットワーク。
3. 【請求項３】 前記受付可否判断を行う手段は、 帯域予約要求に対して受付許可と判断したときには、当
   該帯域予約要求に対するリンクおよび帯域の情報を予約
   通知として他の帯域管理予約サーバに予約時刻情報とと
   もに通知する手段と、 他の帯域管理予約サーバから通知された他予約通知に記
   載されたリンクが自予約通知のリンクと重複しかつ他予
   約通知に記載されたリンクの帯域と自予約通知のリンク
   の帯域との和が当該リンクの最大帯域を越えるときには
   他予約通知の予約時刻情報と自予約通知の予約時刻情報
   とを比較して他予約通知の予約時刻情報が自予約通知の
   予約時刻情報よりも早いときには自予約通知を無効とし
   て前記判断を受付拒否に変更する手段とを備えた請求項
   １または２のいずれかに記載の通信ネットワーク。
4. 【請求項４】 前記監視する手段は、 自己が設けられた前記ノードの出力を分岐して抽出する
   手段と、 この抽出された出力を受信してデータ量を計数する手段
   とを備えた請求項１記載の通信ネットワーク。
5. 【請求項５】 データのルーティングを行う複数のノー
   ドと、このノード間を接続する複数のリンクと、このリ
   ンクの使用状況に基づき新たに当該通信ネットワークに
   流入するトラヒックの受付可否判断を行う手段とを備え
   た通信ネットワークに適用され、 複数の前記ノードにそれぞれ設けられ、 自己が設けられた前記ノードに接続されたリンクの使用
   状況をそれぞれ監視する手段と、 自己の監視結果を他の帯域管理予約サーバに通知する手
   段と、 自己の監視結果および他の帯域管理予約サーバから通知
   された監視結果に基づき複数の前記リンクの使用状況デ
   ータベースを作成する手段と、 前記受付可否判断を行う手段とを備えたことを特徴とす
   る帯域管理予約サーバ。
6. 【請求項６】 データのルーティングを行う複数のノー
   ドと、このノード間を接続する複数のリンクと、このリ
   ンクの使用状況に基づき新たに当該通信ネットワークに
   流入するトラヒックの受付可否判断を行う手段とを備え
   た通信ネットワークに適用される情報処理装置にインス
   トールすることにより、その情報処理装置に、 複数の前記ノードにそれぞれ設けられる帯域管理予約サ
   ーバとしての機能を実現させ、 この帯域管理予約サーバとしての機能として、 自己が設けられた前記ノードに接続されたリンクの使用
   状況をそれぞれ監視する機能と、 自己の監視結果を他の帯域管理予約サーバに通知する機
   能と、 自己の監視結果および他の帯域管理予約サーバから通知
   された監視結果に基づき複数の前記リンクの使用状況デ
   ータベースを作成する機能と、 前記受付可否判断を行う手段に相応する機能とを実現さ
   せることを特徴とするプログラム。
7. 【請求項７】 請求項６記載のプログラムが記録された
   前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体。
8. 【請求項８】 複数のノードによりデータのルーティン
   グを行い、このノード間を接続する複数のリンクの使用
   状況に基づき新たに当該ノードが配置された通信ネット
   ワークに流入するトラヒックの受付可否判断を行う通信
   方法において、複数の前記ノードにそれぞれ帯域管理予
   約サーバを設けておき、 この帯域管理予約サーバにより、自己が設けられた前記
   ノードに接続されたリンクの使用状況をそれぞれ監視
   し、自己の監視結果を他の帯域管理予約サーバに通知
   し、自己の監視結果および他の帯域管理予約サーバから
   通知された監視結果に基づき複数の前記リンクの使用状
   況データベースを作成し、この使用状況データベースに
   基づいてそれぞれの前記帯域管理予約サーバ毎に自律分
   散的に受付可否判断を行うことを特徴とする通信方法。
9. 【請求項９】 前記帯域管理予約サーバにより、帯域予
   約要求を受け付けるとその帯域予約要求に記載された宛
   先アドレスから転送先ノード情報を計算し、この計算さ
   れた転送先ノード情報および当該通信ネットワークのト
   ポロジ情報にしたがってデータ転送ルートを計算し、こ
   の計算されたデータ転送ルートに含まれる前記リンクの
   帯域の使用状況にしたがって当該帯域予約要求に対する
   受付可否判断を行う請求項８記載の通信方法。
10. 【請求項１０】 前記帯域管理予約サーバにより、帯域
    予約要求に対して受付許可と判断したときには、当該帯
    域予約要求に対するリンクおよび帯域の情報を予約通知
    として他の帯域管理予約サーバに予約時刻情報とともに
    通知し、他の帯域管理予約サーバから通知された他予約
    通知に記載されたリンクが自予約通知のリンクと重複し
    かつ他予約通知に記載されたリンクの帯域と自予約通知
    のリンクの帯域との和が当該リンクの最大帯域を越える
    ときには他予約通知の予約時刻情報と自予約通知の予約
    時刻情報とを比較して他予約通知の予約時刻情報が自予
    約通知の予約時刻情報よりも早いときには自予約通知を
    無効として前記判断を受付拒否に変更する請求項８また
    は９のいずれかに記載の通信方法。
11. 【請求項１１】 前記帯域管理予約サーバにより、自己
    が設けられた前記ノードの出力を分岐して抽出し、この
    抽出された出力を受信してデータ量を計数する請求項８
    記載の通信方法。