JP2004504788A

JP2004504788A - 複数のネットワークを通じてデータを通信するシステム及び方法

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Publication number: JP2004504788A
Application number: JP2002513926A
Authority: JP
Inventors: ピオトロウスキ，トニー　イー
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2000-07-20
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2004-02-12
Also published as: WO2002008444A2; EP1305442A2; CN1435028A; WO2002008444A3

Abstract

データ通信及び使用可能帯域幅をより効果的に管理・制御するために様々なサブネットを組み合わせるネットワーキング・システム及びコントローラについて開示されている。このシステムは、電話線ネットワーク装置、電力線ネットワーク装置、無線周波数（ＲＦ）コードレス装置、及びインターネット・プロトコルの周辺に集まった装置などの異なる装置を接続することが可能なオーバレイド・バックボーン・ネットワークへ上記サブネットを統合し、上記サブネットを通じて、データを効果的且つ確実に分配する。

Description

【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、データ・ネットワーク用システム及び方法に係り、特に、データ通信及び使用可能帯域幅をより効果的に管理・制御するために様々なサブネットを統合するネットワーキング・アーキテクチャに関する。
【０００２】
（発明の背景）
マルチディジタル家庭用電化製品（ＣＥ）機器を有する家庭（ｈｏｍｅ）及び職場（ｂｕｓｉｎｅｓｓ）の数の増加に伴い、２以上のＰＣ及び／又はＣＵ装置を一体につなぐデータ・ネットワークに対する需要が大きくなっている。その最もシンプルな形において、データ通信は何らかの伝送媒体によって接続された任意の２つの装置間で発生する。しかし、このような装置をポイント・トゥ・ポイントで接続することは非常に非現実的である。互いに向けられたすべての装置を接続することは、家庭又は職場にとって、高価であり、（必要とされる接続の数の観点から）かさばる。したがって、複数のＰＣ及び／又はＣＥ装置は、一般的に、ネットワークを介して接続される。
【０００３】
図１は、従来の通信ネットワーク１０を示す。この通信ネットワーク１０は、複数のワークステーション１１と、複数の通信ノード１２と、通信ネットワーク１３とを有する。ワークステーション１１は、例えば、コンピュータ、端末、電話などであり、他の通信装置であってもよい。ワークステーション１１のそれぞれは、個々の通信ノード１２へ取り付けられている。通信ノード１２は、通信ネットワーク１３を通じてワークステーション１１間でデータを転送することが可能である。通信ネットワーク１３は、交換型（回線交換若しくはパケット交換）ネットワークや、ブロードバンド（パケット無線、衛星、バス・ローカル、及びリング・ローカル）・ネットワークなどの従来型のあらゆるネットワークであってよい。
【０００４】
通信ノード１２は、通信ネットワーク１３を通じたワークステーション１１間での適切な通信を考慮し、様々な通信プロトコルを用いる。基本的に、これらプロトコルは、２つのワークステーション１１間でのデータ交換を支配するルール群を規定する。該プロトコルの重要な機能は、構文（ｓｙｎｔａｘ）、意味（ｓｅｍａｎｔｉｃｓ）、及びタイミングである。この通信は、直接的（ポイント・トゥ・ポイント）であってもよく、間接的（例えばインターネットなどの仲介アクティブ・エージェントを通じて）であってもよい。
【０００５】
加えて、通信ネットワーク１３の２つの部分間でブリッジ・プロトコル・データ・ユニットとして機能する装置も知られている。このような装置、例えばルータ、は、ＬＡＮにおいて、２つの異なる通信媒体（例えば、ワイヤレスから有線へ、或いは有線からワイヤレスへ）間でデータを転送するのに用いられる。これら装置は、データが転送される個別の媒体毎に物理レイヤとリンク・レイヤ通信アプリケーションとを有する。ルータは、ＬＡＮ（例えば、通信ネットワーク１３）及び自動機器（例えば、赤外線インターフェースを有し得るワークステーション１１）とのインターフェースを取るための通信ノード１２として用いられてもよい。
【０００６】
その上、電力線（例えば、建物内、又は建物相互間の）を通じて遠隔装置へコマンドを伝達するシステムも知られている。このようなシステムにおいて、メッセージ信号は電力信号に変調される。遠隔装置と電力線とを接続するインターフェース・ノードはコマンドをデコードする。
【０００７】
家庭／職場ネットワークの主な機能の１つは、建物中又は領域中にデータを分配することである。この種のデータ・ネットワーキング概念により、複数のユーザが様々なタスクを実行することができる。例えば、これらタスクとは、
・適切なゲートウェイ・アプリケーションを有するインターネット・アクセスの共有。１台のＰＣが家庭全体に対してインターネットへのアクセスを提供することができ、よって、モデム、インターネット・アカウント、及び電話線を個別に持つ必要がなくなる。
・フォルダ及びハードディスクの共有。これによりバックアップやファイル転送がより容易になる。
・周辺機器、すなわちプリンタやファクシミリの共有。
・オーディオ及びビデオ・エンターテイメント。例えば、家庭内異なる場所にいる子供達又は近所の子供達はネットワークを通じて同時にゲームをしたり、ビデオ番組を見たりすることができる。
【０００８】
このような家庭／職場ネットワークについての別の機能は、様々な家庭／職場機能の制御を考慮したスマート・システム（例えば、ホーム・オートメーション）に関連する。（建物環境を制御する）スマート・エネルギ・モジュール及びインテリジェント・セキュリティ・システムの人気は益々高くなっている。ルータと同じように、このようなスマート・システムを異なる通信パラメータに考慮して一体に接続するインターフェースも知られている。このインターフェースは様々なスマート・システムに対する接続ポイント（すなわち、スイッチング・ノード）として機能する。
【０００９】
家庭／職場ネットワーキングの従来の市場は、例えばローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）を通じて接続された複数のＰＣなど、主にＰＣを中心とするものである。現存のインフラ及び技術を用いて、様々な手段によって装置を接続することは可能である。上記手段とは、例えば、同軸ケーブル、プラスチック・オプティカル・ファイバ（ｐｏｆ）、電力線、統合ディジタル通信網（ＩＳＤＮ）、又はワイヤレス（赤外線及び無線周波数）などである。同軸ケーブル及びプラスチック・オプティカル・ファイバは、信頼性の高い１０／１００Ｍｂｐｓイーサネット（Ｒ）及び１００Ｍｂｐｓ１３９４ｂ接続を提供することができる。電話線、電力、及びワイヤレスなどの他の媒体は、一般的に、低〜中媒体データレート接続を提供することができる。
【００１０】
当然、媒体の選択は、部屋内接続の必要性又は部屋間接続の必要性が存在するか否かに大きく依存する。同じ部屋内の装置に対しては、確実で高帯域幅の接続を有するようにケーブル及びｐｏｆを用いることが望ましい。しかし、異なる部屋又は異なるフロアの装置に対しては、ドリルで穴を開け、ケーブル／ファイバを壁と通して這わせなければならない。設置コスト及び家庭内での破壊行為のために、多くの消費者にとってこれは絶対に好ましい解決策ではない。
【００１１】
Ｈｏｍｅ　Ｐｈｏｎｅｌｉｎｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ　Ａｌｌｉａｎｃｅ（ＨｏｍｅＰＮＡ）は、最近、電話線を利用した家庭ネットワーキング用の規格として成立した。最初の仕様は、最大で１Ｍｂｐｓのデータレートを提供するが、後続のリリースは１０Ｍｂｐｓにまで向上している。この規格において、ネットワーキング・プロトコルは、通常の音声通信に干渉することなく、建物内に現存する電話線を通じて作動する。これは、人間の声の伝達のレンジの外の周波数を用いることによって実現される。該周波数はＩＳＤＮサービスとも互換性がある。別のアプローチは、前述のように、家中に配置された複数の電力出力口（コンセント）という利点を有する電力線を用いることである。現在、電力線を通じた最大データレートは約３５０Ｋｂｐｓである。しかし、他の技術は無線ベースのワイヤレス・ネットワークや有線のイーサネット（Ｒ）・ネットワークの使用を含む。屋内無線ネットワークに対する様々な規格が米国、欧州、及び日本において提案されてきている。本発明との関連において、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（＜１Ｍｂｐｓ）、ＨｏｍｅＲＦ（〜２Ｍｂｐｓ）、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、及びＥＴＳＩ／ＢＲＡＮ（〜３６Ｍｂｐｓ）などの他のワイヤレス・ネットワーキング製品も市場で人気が出るかもしれないことが予見される。無線ベースの技術は、配線に関連する欠点を回避することができるが、この技術も（他の無線ベースの発信元からの）干渉及び信頼性に関連する弱点を有する。
【００１２】
上述した従来の家庭ネットワークに関連する主要な欠点の１つは、通信及び相互接続を単一の媒体若しくは技術に依存していることである。更に、場合によっては、単一の建物若しくは住宅内に複数のネットワークが存在し得る。これら複数のネットワークは、基本的に、同じ帯域幅（例えば、無線周波数）に対して競合し得る。複数のネットワークが同じ帯域幅に対して競合しない場合であっても、上記のような家庭／職場ネットワーク媒体を効果的に管理・制御する（例えば、帯域幅の需要と割当）統合システムは存在しない。
【００１３】
よって、本分野には、家庭／職場ネットワークを実現し、制御する改善された方法及びシステムに対する必要性が存在する。
【００１４】
（発明の開示）
ディジタル家電の増加は、ネットワーク市場を新たな領域へと導いた。部屋間接続及び複数ネットワークのネットワーキング技術は、相互補完的に必要とされる。家庭、建物（新しい配線が必要ないものとする）、近所の地理的領域のインフラは、複数のサブネット、例えば電話線サブネット、電力線サブネット、及び／又はワイヤレス・サブネットなどの複数のサブネットから構成される。
【００１５】
本発明は、上記サブネットを、電話線ネットワーク装置と、電力線ネットワーク装置と、無線周波数（ＲＦ）コードレス装置と、インターネット・プロトコル（ＩＰ）、ユニバーサル・シリアス・バス（ＵＳＢ）、及びＰ１３９４の周辺に集まる装置とを接続することができるオーバレード・バックボーン・ネットワークへと統合し、上記サブネットを通じてデータを効果的且つ確実に分配するネットワーク・アーキテクチャを提供する。
【００１６】
本発明の一態様は、サブネット間ルータに関する。このサブネット間ルータは、ルーティング・データ構成に定義された１以上のサブネットを通じて宛先ルータへデータを転送する。ルーティング構成のセットアップは、各接続の帯域幅及びサービス品質のリクワイヤメントに基づいて、ルート・セットアップ・メカニズムを通じて為される。
【００１７】
本発明の一実施形態は、複数のサブネットに対する複数のデータ接続と、複数のデータ装置に対する複数の入出力接続と、前記複数のサブネットの１以上からの帯域幅を組み合わせる手段とを有するコントローラに関する。
【００１８】
本発明の別の実施形態は、個々のデータ装置が接続された複数のコントローラを有するデータ・ネットワーキング・システムに関する。このシステムは、更に、前記複数のサブネットの１以上を用いて前記複数のコントローラのうちの一から別の一へデータが送信され得るように前記コントローラに接続された複数のサブネットを有する。
【００１９】
更に別の実施形態において、ネットワークを通じて帯域幅を割り当てる方法が提供される。この方法は、データ装置から接続要求を受信し、複数のサブネットのうちの一が該接続要求をサポートするために使用可能な帯域幅を有するか否かを判断する。有するサブネットがなければ、前記複数のサブネットのうちの２以上の組み合わせが前記接続要求をサポートするために使用可能な帯域幅を有するか否かが判断される。該帯域幅が使用可能であれば、該使用可能帯域幅を前記接続要求に対して割り当てる。
【００２０】
本発明の上記及び他の実施形態及び態様は、以下の詳細な開示において例示される。
【００２１】
本発明の特徴及び利点は、添付図面と共に以下に詳述する好ましい実施形態の説明を参照することによって明らかとなる。
【００２２】
（詳細な説明）
図２は、サブネット間のルータ、すなわちコントローラ、を家庭ネットワーク１００に対して使用する場合についての、本発明の好ましい実施形態を示す。当然、本発明は家庭ネットワークに限られるものではないことは明らかである。本発明は、ビジネスや教育施設などのデータ・ネットワーキングから利益を得られるあらゆる環境に対して適用され得る。
【００２３】
本例において、寝室２０１、居間２０２、及び書斎２０３を有する住宅２００が図示されている。各部屋は、室内の様々な装置を複数のサブネットの少なくとも１つへ接続するサブネット間ルータ１０１をそれぞれ有する。本例は、電話線サブネット１０２、電力線サブネット１０３、ワイヤレス・サブネット１０４、同軸サブネット１０５、ファイバ・サブネット１０６、及び外部ネットワーク１０７を有する。各部屋は、更に、様々なサブネットを通じてデータを送信及び／又は受信し得る様々なエンド・ユーザ装置（例えば、テレビ１１０、ビデオ・レコーダ１１１、ラップトプ１１２、電話１１３、ＶＣＲ１１４、ファクシミリ１１５、プリンタ１１６、及びパーソナル・コンピュータ１１７など）を有する。
【００２４】
ルータ１０１は、上記サブネットの全部を接続してもよく、一部を接続してもよい。例えば、居間ルータ１０１は、５つのサブネットすべてと接続するが、書斎ルータ１０１は同軸サブネット１０５以外のすべてと接続する。
【００２５】
別の方法として、この場所のすべてのエンド・ユーザ装置が単一のルータへ接続されてもよい。本実施形態において、単一のルータ１０１は、エンド・ユーザ装置と、同様にサブネット間ルータを通じて様々なサブネットへのアクセスを有する異なる建物若しくは場所に配置された外部装置との間の通信を管理する。
【００２６】
各ルータ１０１は、接続性及び使用可能帯域幅に関するデータを保持する。例えば、各ルータ１０１は、以下に示すテーブル、すなわち接続性テーブル、及び帯域幅使用可能性テーブル、を有し得る。接続性テーブルは、サブネットの使用可能性に関する情報を提供する。作動中、接続性テーブルは、ルータ１０１が１以上のサブネットに関連付けられたときに自動的に設定される。帯域幅使用可能性テーブルは、サブネット１０１の信頼性及び各サブネット１０１において使用可能な帯域幅に関する情報を提供する。作動中、帯域幅テーブルは、２つのルータ間１０１間の接続がセットアップ、開放、又は修正されたときに更新される。本実施形態において、接続性及び帯域幅テーブルは、サブネット・リソースを割り当てること、及び接続許可制御を容易にすることに用いられる。
【００２７】
【表１】

接続性テーブルにおいて、以下の表記法が用いられる。ｐｈは電話線サブネット１０２を表す。ｐｗｒは電力線サブネット１０３を表す。ｗｌはワイヤレス・サブネットを表す。ｃｏｘは同軸サブネット１０５を表す。ｆｉｂはファイバ・サブネット１０６を表す。接続性テーブルに示すように、各ルータ１０１からルータ１０１へは様々なサブネットを経由する接続（通信）パスが設けられている。このようなテーブルから、特定のルータ１０１において使用可能なサブネットを容易に導くことができる。
【００２８】
当然、接続データを記録し、管理するために他のデータ構成が定義され得ることは当業者には明らかである。本発明は、行列のようなテーブルに限定されない。加えて、各ルータ１０１は、このような接続性及び帯域幅使用可能性データを保持する必要はない。複数のルータ１０１のうちの１つがこれら情報を記録し、残りのルータは必要な時に該情報にアクセスするようにしてもよい。別の実施形態において、上記情報は外部装置（例えば、ローカル若しくは遠隔ＰＣ）に記録されてもよい。その際、ルータ１０１は必要に応じて、該外部装置から上記情報にアクセスする。
【００２９】
【表２】

帯域幅使用可能性テーブルにおいて、以下の表記法が用いられる。ｐｈ＿ｔｏｔａｌは電話線サブネットに使用可能な全帯域幅を表す。同様の表記法でトータル電力も表される。残りのサブネット「ａ」〜「ｅ」は、任意の特定時刻における各サブネット内で使用されている帯域幅の量をそれぞれ表す。ａ〜ｅの値は、特定のサブネット内の帯域幅が割り当てられたとき、又は開放されたときに更新される。任意の時刻における使用可能帯域幅は、特定のサブネット内の全使用可能帯域幅から該サブネットにおいて用いられている帯域幅を差し引くことによって容易に計算することができる。
【００３０】
表２は、サブネット１０２〜１０６のそれぞれの信頼性に関する情報も含む。これらサブネットのそれぞれは、引受性能基準に基づいてランク付けされる。生来的に他より信頼性が高いサブネットも存在する。
【００３１】
図３は、ルータ１０１の内部構造を示す。ルータ１０１は、１以上のデータ接続（Ｄ／Ｃ）３２２と、１以上の入出力接続（Ｉ／Ｏ）３２４と、プロセッサ３２５と、メモリ３２６と、内部クロック３２８とを有する。データ接続３２２は、様々なサブネット１０２〜１０６に対するインターフェースを表す。前述のように、データ接続３２２は、サブネット１０２〜１０６及び／又は外部ネットワーク１０７からの１以上のデータ接続を択一的に表し得る。外部ネットワーク１０７は、例えば、インターネットなどの世界的なコンピュータ通信ネットワークや、ワイド・エリア・ネットワーク、メトロポリタン・エリア・ネットワーク、ローカル・エリア・ネットワーク、地上放送システム、ケーブル・ネットワーク、衛星ネットワーク、ワイヤレス・ネットワーク、電話網、又は、これら及び他の種類のネットワークの一部若しくは組み合わせなどである。入出力接続３２４は様々なエンド・ユーザ装置（例えば、図２に示すアイテム１１０〜１１７）に対するインターフェース（例えば、有線、ワイヤレス、赤外線、ビデオ、アナログ、又はディジタル）を表す。
【００３２】
データ接続３２２、入出力接続３２４、プロセッサ３２５、メモリ３２６、及びクロック３２８は、通信媒体３２７を通じて通信する。通信媒体３２７は、例えば、バス、通信ネットワーク、１以上の回路内部接続、回路カード、若しくは他の装置、又は、これら及び他の種類の通信媒体の一部若しくは組み合わせなどを表す。
【００３３】
図３に示したルータ１０１の特定の構成は単なる例示であることは明らかである。本発明が別の幅広いシステム構成を用いて実施され得ることは当業者には明らかである。
【００３４】
図４は、様々なサブネットを通じたエンド・ユーザ装置間の接続の割当及び制御を示すフローチャートである。工程Ｓ１０において、エンド・ユーザ装置は１以上の他のエンド・ユーザ装置への接続を要求する。すると、この特定のエンド・ユーザ装置が接続されたルータ１０１は、該リクエストを下記のように処理する。該リクエストは、ルータ１０１によって解釈されるコマンド及びインターフェース・プロトコル・ルーチンを有する。以下はリクエストされ得る接続種類のいくつかの例である。
・テレビ１０１がＶＣＲ１１４若しくはビデオ１１１からのビデオ・データをリクエストする。
・ＰＣ１１７がファクシミリ１１５若しくはプリンタ１１６へのアクセスをリクエストする。
・ラップトップ１１２が（例えば、インターネットへのアクセスを得るために）電話１１３若しくは外部ネットワーク１０７へのアクセスをリクエストする。
【００３５】
工程Ｓ１１において、ルータ１０１は、所望されたエンド・ユーザ装置への接続が可能であるか否かを判断する。例えば、書斎のＰＣ１１７が存在しない又は使用中のエンド・ユーザ装置への接続を試みる場合、工程Ｓ１２においてエラー・メッセージが送信される。そうでない場合、工程Ｓ１３において、ルータ１０１は該接続を設定するのに使用可能な帯域幅が存在するか否かを確認する。これは、表１及び表２に示すデータ及び以下の表３に示すデータを用いて判断される。各ルータ１０１は、このような形のエンド・ユーザ装置テーブル、又は各ルータにそれぞれ接続されたエンド・ユーザ装置に対する同等のデータ構成を保持する。
【００３６】
【表３】

エンド・ユーザ装置テーブルにおいて、ＴＶ＿ＭＩＮ、ＴＶ＿ＢＷ、及びＴＶ＿ＭＡＸなどの値は、個別のエンド・ユーザ装置に対する帯域幅デマンド／リクワイヤメントに応じて設定される。これらの値は、個別のエンド・ユーザ装置に対して必要とされる最小帯域幅、通常の帯域幅、及び最大帯域幅を表す。これら最小帯域幅、通常の帯域幅、及び最大帯域幅が同一となるエンド・ユーザ装置が存在してもよい。例えば、電話１１３は、あらゆる接続要求に対する設定された帯域幅を必要とし得る。他方、ＰＣ１１７はリクエストの種類（例えば、ビデオ・データに対しては最大帯域幅（ＭＡＸ）、ＡＳＣＩデータ・ファイル転送に対しては最小帯域幅（ＭＩＮ）、他の種類のリクエストに対しては通常の帯域幅（ＢＷ））に応じて異なる帯域幅を必要とし得る。各エンド・ユーザ装置に対する最小値（ＭＩＮ）、通常値（ＢＷ）、及び最大値（ＭＡＸ）は、予め設定されてもよく、システム・デフォルト値が用いられてもよく、必要に応じて更新されてもよい。
【００３７】
加えて、エンド・ユーザ装置毎に異なる割当規則が設定されてもよい。例えば、最大帯域幅が使用可能でない場合にはより少ない帯域幅へ移動するオプションと共に常に最大帯域幅をリクエストするように設定されるエンド・ユーザ装置があってもよく、常に最小帯域幅をリクエストすると共により多い帯域幅が使用可能な場合にはより大きい帯域幅へ移動するように設定されるエンド・ユーザ装置があってもよい。更に、固定された帯域幅量（例えば、最大量）を用いてのみ作動するように設定される他のエンド・ユーザ装置があってもよい。
【００３８】
ルータ１０１は、接続性データを確認し、（例えば、書斎２０３と寝室２０１との間で）サブネット１０２〜１０６のいずれが使用可能であるかを判断する。特定のサブネットが特定のルータ１０１に接続されていなくても、接続性は共通のサブネットに接続されている別のルータ１０１を経由してデータをルーティングさせることによって達成され得る。図５に示すように、ルータ１０１Ｂは、はルータ１０１Ａを通じてルータ１０１Ｃへ接続することが可能である。この場合、ルータ１０１Ｂは、ルータ１０１Ａに接続するためにファイバ・サブネット１０６及び／又は電力線サブネット１０３を用いる。その際、ルータ１０１Ａは、ルータ１０１Ｃへ接続するのに同軸サブネット１０５を使用する。
【００３９】
加えて、好ましい実施形態において、より高い信頼性レーティングを有するサブネットにはより低い信頼性レーティングを有するサブネットを上回るプリファレンスが与えられる。この信頼性レーティングは、前掲の表２に沿って関連付けられてもよく、個々のデータ構造が用いられてもよい。最も信頼性の高いサブネットの使用は最良の使用可能な接続が提供されることを確保する。別の方法として、特定の信頼性レーティング（例えば、高い）は接続要求を行うエンド・ユーザ装置によって要求されてもよい。特定の接続に対する信頼性レーティングは、帯域割当規則に従って予め設定されてもよい。
【００４０】
接続が確立され得ると一旦判断されると、次いでルータ１０１は帯域幅データを確認し、様々なサブネット１０２〜１０６からの現時点で使用可能な帯域幅の量を判断する。要求された帯域幅を単一のサブネットでサポートできる場合、該サブネットが使用される。そうでなければ、１より多いサブネットが使用される。例えば、電話線サブネット１０２及びワイヤレス・サブネット１０４のみが未使用帯域幅を有する場合、（Ｐｈ＿ｔｏｔａｌ−ａ）＋（Ｗｌ＿ｔｏｔａｌ−ｃ）が現在の接続要求に対して使用可能な帯域幅量と等しい。この値が要求された帯域幅以上でなければ（例えば、ＴＶ＿ＢＷ）、工程Ｓ１４において、この値はより少ない帯域幅（例えば、ＴＶ＿ＭＩＮ）に対して確認される。該リクエストに対して十分な帯域幅が使用可能でない場合、工程Ｓ１５において、エラー・メッセージが提供される。
【００４１】
そうでない場合、工程Ｓ１６において、必要な帯域幅が割り当てられる。上記例で述べたように、帯域幅は１以上のサブネット１０２〜１０６にわたって広がっていてもよい。その結果、ルータ１０１は、割り当てられた帯域を通じてデータを送信する。すると、適切なルータ１０１がこのデータを受信する。このデータ転送は、例えば、回線交換、メッセージ交換、又はパケット交換、或いはこれらの組み合わせ、或いは他の類似の通信プロトコルなどを用いて達成される。
【００４２】
例示的に、パケット交換ネットワークにおいて、データはパケット化された形式で１以上のサブネット１０２〜１０６を通じて同時に送信される。
【００４３】
回線交換ネットワークにおいて、１以上の一時的な通信チャネルが要求に応じて確立され、必要な帯域幅を提供する。例えば、電話線サブネット１０２は、Ｔ１ディジタル・キャリア（すなわち、ディジタル信号レベル−ＤＳ１）を用いてもよい。Ｔ１線は、６４Ｋｂｐｓのチャネルを２４本搬送し、オーバーヘッドビットを入れて１．５４４Ｍｂｐｓを得る。より高いレートのキャリア（例えば、６．３１２Ｍｂｐｓ（Ｔ２））を形成するために、複数のＴ１線が多重化されてもよい。このより高いレートのキャリアは、ファイバ・オプティック・ネットワーク（例えば、ファイバ・サブネット１０６）の使用を要求してもよい。この点、ファイバ・サブネット１０６及び電話線サブネット１０２両方からのチャネルが一接続に必要な帯域幅を提供するのに用いられてもよい。
【００４４】
このように、サブネット１０２〜１０６のうちの２以上からの帯域幅は、ルータ１０１を経由して一のエンド・ユーザ装置から別の一のエンド・ユーザ装置へデータ群若しくはデータ・パケットを送信するのに用いられる。基本的に、該データ群のうち、一のサブネットを通じて送信される部分もあれば、他のサブネットを通じて送信される部分もある。ユーザにとって、これはトランスペアレント且つ同時的である。該データ群は、例えば、テキスト・ファイル、ビデオ、音声、又は他の要求された情報を表す。
【００４５】
次いで、使用可能な帯域幅を関するデータ（例えば、表２）が工程Ｓ１７において更新される。
【００４６】
工程Ｓ１８において、前述のように、要求された帯域幅が使用可能でない場合、少ない帯域幅が割り当てられる。次いで、この処理は工程Ｓ１３へ戻り、より大きい要求された帯域幅が使用可能となったか否かを確認する。より広い帯域幅が使用可能となっていれば、それに応じて割り当てられる。この工程は必要であれば繰り返されてもよい。
【００４７】
別の実施形態において、帯域幅はバースト・モードに割り当てられてもよい。この状況において、１以上のエンド・ユーザ装置から接続要求を受信したルータ１０１は、最初に、前述の表を用いて、最大使用可能帯域幅を決定する。次いで、決定された最大使用可能帯域幅に基づいて、該エンド・ユーザ装置からのデータが該決定された最大使用可能帯域幅の全部若しくはほとんどを用いて伝達される。
【００４８】
ルータ１０１の１つは、エンド・ユーザ装置からのリクエストを調整してもよい。複数のエンド・ユーザ装置からの接続要求を容易にするのに用いられ得る動的接続要求テーブル／キューを下記に示す。異なるエンド・ユーザ装置からのリクエストは必要に応じて該テーブル／キューにおいて優先度が付けられる。
【００４９】
【表４】

表４において、ＢＤ−ＴＶは寝室２０１のテレビ１１０を表し、ＳＴ−ＰＣは書斎２０３のＰＣ１１７を表し、ＬＶ−ＶＣＲは居間２０２のディジタルＶＣＲ１１４を表す。複数のエンド・ユーザ装置からリクエストが受信されると、これらリクエストにはタイムスタンプが押され、リクエスト・キューに蓄えられる。このタイムスタンプはルータ１０１の内部クロック３２７（例えば図３参照）に基づいてもよい。これらリクエストには、更に、優先度（例えば、低、普通、高など）が割り当てられる。「普通」にランクされた優先度を有するリクエストは時間順に処理される。「低」若しくは「高」にランクされた優先度を有するリクエストは、必要に応じて、それぞれより遅く若しくはより早く処理されて得る。当然、特定の種類のリクエスト若しくはエンド・ユーザ装置に対して、必要に応じて、他の優先度レベルが割り当てられてもよい。
【００５０】
好ましい実施形態において、上記工程は、プロセッサ３２５によって実行されるコンピュータ可読コード（例えば、ソフトウェア・プログラム）によって実現される。このコードは、メモリ３２６に記録されてもよく、ＣＤ−ＲＯＭやフロッピィ・ディスク（Ｒ）などの記録媒体から読み出されてもよく、ダウンロードされてもよい。他の実施形態において、本発明を実行するためのソフトウェア命令に代わり又は一緒にハードウェア回路が用いられてもよい。
【００５１】
上述のように本発明を特定の実施形態に関して説明してきたが、本発明はここに開示された実施形態に制限又は限定されることが意図されているわけではないことは当業者には明らかである。反対に、本発明は、付属の請求項の意図及び範囲内に含まれるその様々な構成及び修正をカバーすることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来の通信ネットワークの概略ブロック図である。
【図２】
好ましい実施形態の概略ブロック図である。
【図３】
本発明の一態様に係る複数の帯域幅割当工程を示すフローチャートである。
【図４】
好ましい実施形態に係る複数の帯域幅割当工程を示すフローチャートである。
【図５】
別の実施形態の概略ブロック図である。

Claims

複数のコントローラと、
該複数のコントローラのそれぞれに接続された少なくとも１つのデータ装置と、
前記複数のコントローラに接続された複数のサブネットとを有するデータ・ネットワーキング・システムであって、
前記複数のコントローラのうちの一からのデータ群は、
帯域幅割当規則に従って、前記複数のサブネットのうちの少なくとも２つを用いて前記複数のコントローラのうちの別の一へ送信され得ることを特徴とするシステム。
請求項１記載のシステムであって、
前記複数のコントローラは、前記複数のサブネットをオーバーレイド・バックボーン・ネットワークへ統合する手段を更に有することを特徴とするシステム。
請求項１記載のシステムであって、
前記複数のサブネットは、電話線サブネット、電力線サブネット、ワイヤレス・サブネット、同軸サブネット、及びファイバ・サブネットのうちの１以上を有することを特徴とするシステム。
請求項１記載のシステムであって、
前記データ群は、前記少なくとも２つのサブネットを通じて同時に送信され得ることを特徴とするシステム。
請求項１記載のシステムであって、
前記少なくとも１つのデータ装置は、コンピュータ、ディスプレイ装置、ビデオ装置、家電装置、及び音声通信装置のうちの１以上を含むことを特徴とするシステム。
請求項１記載のシステムであって、
前記複数のコントローラは、サブネット接続性データ、サブネット使用可能帯域幅データ、及び信頼性データにアクセスを有することを特徴とするシステム。
請求項６記載のシステムであって、
前記サブネット接続性データ及びサブネット使用可能帯域幅データは前記複数のコントローラのそれぞれに記録されることを特徴とするシステム。
複数のサブネットに対する複数のデータ接続と、
複数のデータ装置に対する複数の入出力接続と、
前記複数のサブネットの１以上からの帯域幅を組み合わせる手段と、
前記複数のデータ装置のうちの一から該複数のデータ装置のうちの別の一へ前記組み合わせられた帯域幅を用いてデータ・パケットを通信する手段とを有するコントローラ。
請求項８記載のコントローラであって、
信頼性を向上させるために、前記複数のサブネットのうちの異なる一を用いてデータをルーティングする手段を更に有することを特徴とするコントローラ。
請求項８記載のコントローラであって、
接続性及び帯域幅使用可能性データを記録するメモリを更に有することを特徴とするコントローラ。
請求項９記載のコントローラであって、
前記複数のサブネットについての信頼性データを記録するメモリを更に有することを特徴とするコントローラ。
請求項８記載のコントローラであって、
仲介装置を通じて前記データ・パケットを別途ルーティングさせる手段を更に有することを特徴とするコントローラ。
請求項８記載のコントローラであって、
前記複数の入出力接続は、コンピュータ、ディスプレイ装置、ビデオ装置、家電装置、及び音声通信装置のうちの１以上に対するインターフェースを含むことを特徴とするコントローラ。
請求項８記載のシステムであって、
前記複数のデータ接続は、電話線サブネット、電力線サブネット、ワイヤレス・サブネット、同軸サブネット、及びファイバ・サブネットのうちの１以上に対するインターフェースを有することを特徴とするシステム。
ネットワークを通じて帯域幅を割り当てる方法であって、　データ装置から接続要求を受信し、
複数のサブネットのうちの一が該接続要求をサポートするために使用可能な帯域幅を有するか否かを判断し、
有するサブネットがなければ、前記複数のサブネットのうちの２以上の組み合わせが前記接続要求をサポートするために使用可能な帯域幅を有するか否かを判断し、
該帯域幅が使用可能であれば、該使用可能帯域幅を帯域割当規則に従って前記接続要求に対して割り当てることを特徴とする方法。
請求項１５記載の方法であって、
前記接続要求に対する前記使用可能帯域の割当の後、帯域幅割当データを更新することを特徴とする方法。
請求項１５記載の方法であって、
前記複数のサブネットのそれぞれの所定の信頼性に従って前記複数のサブネットを選択することを特徴とする方法。
請求項１５記載の方法であって、
前記帯域幅が前記複数のサブネットのうちの２以上の組み合わせから使用可能でない場合、前記接続要求をサポートするためにより少ない帯域幅が用いられ得るか否かを判断し、
用いられ得る場合、複数のサブネットのうちの一が前記接続要求をサポートするために使用可能な帯域幅を有するか否かを判断する工程から前記工程群が繰り返されることを特徴とする方法。
請求項１５記載の方法であって、
前記接続要求をサポートするために必要とされる帯域幅の量は所定の帯域幅割当規則に従って判断されることを特徴とする方法。
ネットワークを通じて帯域幅を割り当てるコードを含む記録媒体であって、
前記コードは、
データ装置から接続要求を受信するコードと、
複数のサブネットのうちの一が該接続要求をサポートするために使用可能な帯域幅を有するか否かを判断するコードと、
前記複数のサブネットのうちの２以上の組み合わせが前記接続要求をサポートするために使用可能な帯域幅を有するか否かを判断するコードと、
該使用可能帯域幅を帯域割当規則に従って前記接続要求に対して割り当てるコードとを有することを特徴とする記録媒体。
請求項２０記載の記録媒体であって、
前記接続要求に対する前記使用可能帯域の割当の後、帯域幅割当データを更新するコードを更に有することを特徴とする記録媒体。
請求項２１記載の記録媒体であって、
前記複数のサブネットのそれぞれの所定の信頼性に従って前記複数のサブネットを選択するコードを更に有することを特徴とする記録媒体。
請求項２０記載の記録媒体であって、
前記帯域幅が前記複数のサブネットのうちの２以上の組み合わせから使用可能でない場合に、前記接続要求をサポートするためにより少ない帯域幅が用いられ得るか否かを判断するコードと、
複数のサブネットのうちの一が前記接続要求をサポートするために使用可能な帯域幅を有するか否かを判断するコードから前記コード群をリピートさせるコードとを有することを特徴とする記録媒体。