JP2005051556A

JP2005051556A - エッジスイッチ装置

Info

Publication number: JP2005051556A
Application number: JP2003282159A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Iino; 聡飯野; Mikito Sugiura; 幹人杉浦; Hiroshi Ishida; 寛史石田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2003-07-29
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】モバイルネットワークの一つの単位を地域ネットワークとしたとき、その単位で端末に割り当てるべき帯域をなるべく公平にし、なおかつ、地域ネットワークの資源を有効に使用すること。
【解決手段】宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４間で、配下に存在する端末１０１−１〜１０１−５の数やそれぞれの契約帯域を保持しておき、それを他の宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４に仮想パス通して、通知する。それを受信した宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４は、地域ネットワーク１０５に流す上限帯域を算出し、配下の端末からの帯域制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、エッジスイッチ装置に関する。

無線による伝送技術の進展により、ユーザは無線のアクセスポイントがあるところでは、インターネットや各企業のイントラネットにアクセスできるようになってきている。また、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク上でも、端末に割り当てられたＩＰアドレスを変えることなく、モバイルＩＰ（ＩＥＴＦ文書ＲＦＣ２００２）など、モバイル端末を収容するための技術が開発されている。

しかしながら、インターネット上でのデータ通信はベストエフォートであり、ユーザが要求する品質を確保することは難しく、これに対応するため、従来、例えば、特許文献１に示すように、携帯電話などの端末の通信品質（ＱｏＳ：Quality of Service）を保証する方法が開示されている。

この方法では、ゲートウェイノードを介してインターネットなどの外部ネットワークと相互接続されたコアネットワーク上に、複数の無線アクセスネットワーク制御装置（エッジスイッチ装置）と、優先順位付けされた複数の通信条件と各通信条件毎のグレード値との対応関係に関するユーザ情報が各モバイル端末毎に設定されているデータベースと、無線アクセスネットワーク制御装置を管理するサービスノード（以下「ＳＧＳＮ」という）とが配置されている。

そして、この方法では、配下の端末がハンドオーバする際に、ＳＧＳＮを介して得られるユーザ情報に基づき、優先度の低い端末から帯域を削減し、ハンドオーバした端末に再割り当てを行っている。
特開２００３−７００５４号公報

しかしながら、上記従来の方法では、ＳＧＳＮにおいてユーザ管理が集中するため、加入者の頻繁な移動がある場合は、ＳＧＳＮへの制御トラフィックが集中し、所望の制御が行えない可能性があるという問題がある。また、上記従来の方法では、端末のプライオリティ制御のみを対象としており、端末ごとの帯域を保証することは難しいという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、モバイルネットワークの一つの単位を地域ネットワークとしたとき、その単位で端末に割り当てるべき帯域をなるべく設定どおりに公平にし、なおかつ、分散的に帯域を制御し、地域ネットワークの資源を有効に使用できるエッジスイッチ装置を提供することを目的とする。

本発明のエッジスイッチ装置は、複数の通信端末と、前記複数の通信端末がそれぞれ属するネットワークと、を接続するアクセスネットワーク内の通信端末側の境界に配置されるエッジスイッチ装置であって、自らの配下に位置する通信端末の識別子から通信端末の数を端末情報として保持し、他のエッジスイッチ装置に対して、自らの配下の通信端末が使用する帯域の帯域情報を通信するための帯域制御パスを用いて前記端末情報を通知する通信部と、他のエッジスイッチ装置から端末情報として通知される前記他のエッジスイッチ装置配下に位置する通信端末の数を合計し、前記自らの配下に位置する通信端末に割り当てる帯域を決定し、前記帯域情報を変更する変更部と、を有する構成を採る。

この構成によれば、自らの配下の通信端末数及び、他のエッジスイッチ装置の配下の通信端末数から、自らの配下に位置する通信端末に割り当てる帯域を決定し、帯域情報を変更するため、配下の通信端末に対して帯域の上限を動的に抑えることができ、これにより、割り当てられる通信端末毎の帯域を設定どおりに公平な帯域にすることができるとともに、地域ネットワークなどのアクセスネットワークへの情報量を制御して、アクセスネットワークでの帯域を分散的に制御でき、アクセスネットワークでの輻輳を防ぎ、地域ネットワークの資源を有効に使用することができる。

本発明のエッジスイッチ装置は、複数の通信端末と前記複数の通信端末がそれぞれ属するネットワークとを接続するアクセスネットワーク内の通信端末側の境界に配置されるエッジスイッチ装置であって、自らの配下に位置する通信端末の識別子から、前記識別子に対応し、かつ、前記通信端末が保持する最低帯域を、端末情報として保持し、他のエッジスイッチ装置に対して、自らの配下の通信端末が使用する帯域の情報を通信するための帯域制御パスを用いて前記端末情報を通知する通信部と、他のエッジスイッチ装置から端末情報として通知される前記他のエッジスイッチ装置配下に位置する通信端末の最低帯域を合計し、前記自らの配下に位置する通信端末に割り当てる帯域を決定し、前記帯域情報を変更する変更部とを有する構成を採る。

この構成によれば、他のエッジスイッチ装置の配下に位置する端末の最低帯域から、自らの配下に位置する通信端末に割り当てる帯域を決定し、帯域情報を変更するため、配下の端末の帯域の上限を動的に抑えることができ、これにより、割り当てられる通信端末毎の帯域を設定どおりに公平にして、配下の各通信端末に、契約帯域に従ったサービスを与えることができるとともに、地域ネットワークなどのアクセスネットワークへの情報量を制御することにより、アクセスネットワークでの帯域を分散的に制御することができ、アクセスネットワークでの輻輳を防ぎ、アクセスネットワークの資源を有効に使用することができる。

本発明のエッジスイッチ装置は、上記構成において、前記通信部は、他のエッジスイッチ装置に対して一定時間置きに前記端末情報を通知する構成を採る。

この構成によれば、通信部が他のエッジスイッチ装置に対して、一定時間置きに端末情報である配下の端末数や、配下の端末の最低帯域を通知するため、接続されたアクセスネットワーク上の各エッジスイッチ装置は、一定時間置きにアクセスネットワーク全体の端末情報を共有することができる。

本発明のエッジスイッチ装置は、上記構成において、他のエッジスイッチ装置と時刻を同期する時刻同期手段を有し、前記端末情報を通知する時刻を自らの固有の識別子と対応付ける構成を採る。

この構成によれば、端末情報を一定時間毎に通知し、通知のタイミングを宅側エッジスイッチ識別子と対応付けるため、アクセスネットワーク内の通信端末側の境界に配置される全てのエッジスイッチの帯域情報の送信タイミングをずらして帯域情報を流すことにより、アクセスネットワークの輻輳を防ぐことができる。

本発明のエッジスイッチ装置は、上記構成において、配下の端末が移動するたびに、前記端末情報を他のエッジスイッチ装置に通知する構成を採る。

この構成によれば、配下の端末が移動するたびに、端末情報を他のエッジスイッチ装置に通知するため、それぞれの配下の端末を即座に知ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、配下の端末数や、他のエッジスイッチの端末数から、配下の通信端末の帯域の上限を動的に抑えることで、割り当てられる通信端末毎の帯域を設定どおりに公平な帯域にすることができ公平なサービスを与えることができ、地域ネットワークでの輻輳を防いで、地域ネットワークの資源を有効に使用することができる。

本発明の骨子は、複数の通信端末と前記複数の通信端末がそれぞれ属するネットワークとを接続するアクセスネットワーク内の端末側の境界に配置されるエッジスイッチ装置同士が、それぞれ自律的に帯域情報交換を行うことで、通信端末が、それぞれが属するネットワークとをアクセスネットワークを用いて接続する際に、アクセスネットワーク内での輻輳を防ぐことである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るエッジスイッチ装置を用いた通信システムの概要を示す図である。

この通信システム１００は、端末１０１−１〜１０１−５、アクセスポイント１０３−１〜１０３−６、地域ネットワーク１０５、アクセスポイント１０３−１〜１０３−６が所定数接続された宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４、網側エッジスイッチ１１２、グループＡネットワーク１２０内のネットワークグループＡエッジルータ１２３およびグループＡ用認証サーバ１２５、グループＢネットワーク１３０内のグループＢエッジルータ１３３およびグループＢ用認証サーバ１３５を有する。なお、端末、アクセスポイント、宅側エッジスイッチおよびグループの数は単なる一例を示したにすぎない。

端末１０１−１〜１０１−５は、常に移動可能であり、それぞれ所定のグループネットワークに属し、近くの任意のアクセスポイント１０３−１〜１０３−６、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４および網側エッジスイッチ１１２が配置された地域ネットワーク１０５を介して、それぞれが所属するグループネットワーク（グループＡネットワーク１２０、グループＢネットワーク１３０）に接続されている。なお、図１の端末１０１−１〜１０１−５は、それぞれグループＡネットワーク１２０に所属している。

網側エッジスイッチ１１２は、地域ネットワーク１０５上の網側のエッジに配置され、一つ以上の地域ネットワーク１０５外のネットワーク（ここでは、グループＡネットワーク１２０、グループＢネットワーク１３０）またはインターネットに接続されている。詳細には、網側エッジスイッチ１１２は、グループＡネットワーク１２０のグループＡエッジルータ１２３、グループＢネットワーク１３０のグループＢエッジルータ１３３に接続されている。

本発明の特徴である宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４は、地域ネットワーク１０５の宅側のエッジに配置され、それぞれに接続されたアクセスポイント１０３−１〜１０３−６を介して、アクセスポイント１０３−１〜１０３−６近傍の端末１０１−１〜１０１−５からの情報を地域ネットワーク１０５に転送する。

これら宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４と網側エッジスイッチ１１２とは、地域ネットワーク１０５内において、端末１０１−１〜１０１−５からのパケットなどの主信号を通信するための仮想パスにより接続されている。

図２は、地域ネットワークの中の主信号パスを仮想的なパスとして示したものである。

図２に示すように、各宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４と、網側エッジスイッチ１１２との間には、主信号を通信するためのメッシュ状の仮想的なパス（以下、仮想パス）がグループネットワーク毎に設けられている。図２では、グループＡネットワーク用パス（グループＡ用パス）を仮想パスＡ１〜Ａ４、グループＢネットワーク用パスを仮想パスＢ１〜Ｂ４で示す。これら仮想パスＡ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４を通して端末１０１と、グループＡネットワーク１２０（図１参照）やグループＢネットワーク１３０（図１参照）などのグループネットワークとの間の通信は行われる。この実施の形態の端末１０１−１〜１０１−５とグループＡネットワーク１２０（図１参照）の間の通信は、仮想パスＡ１〜Ａ４を通して行われる。

なお、グループＢネットワークに所属する端末が、アクセスポイント１０３−１〜１０３−６を介して宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４のいずれかと接続されている場合、グループＢネットワークに属する端末とグループＢネットワーク１３０との通信は、仮想パスＢ１〜Ｂ４を通して行われる。

また、図１の通信システム１００において、端末１０１−１〜１０１−５が移動することにより、ある宅側エッジスイッチの配下から、異なる宅側エッジスイッチの配下になった場合は、その端末が用いる仮想パスを切り替えることで、通信を続ける。例えば、端末１０１−１が移動して、宅側エッジスイッチ１１０−１の配下から宅側エッジスイッチ１１０−２配下になった場合、移動後の端末１０１−１が用いる仮想パスを、仮想パスＡ１から仮想パスＡ２に切り替えることで、通信が可能となる。

なお、仮想パスの切替方法は、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４及び網側エッジスイッチ１１２自身が端末１０１からの通信をもとに切り替える方法や、地域ネットワーク１０５の管理を行う図示しない管理サーバに端末１０１−１〜１０１−５から経路切替要求を指示して、それを受けた管理サーバにより仮想パスを切り替える方法などがある。

また、本発明の特徴である宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４は、それぞれ配下の端末１０１−１〜１０１−５の識別子（例えば、端末１０１のＭＡＣアドレスなど）と、配下の端末１０１−１〜１０１−５の使用帯域に対応して用いられる仮想パスとが格納された経路対応表を保持しており、配下の端末１０１−１〜１０１−５が移動する毎に、経路対応表を書き換える。

図３には、宅側エッジスイッチにおける経路対応表の一例を示す。図３（ａ）は、宅側エッジスイッチ１１０−２と宅側エッジスイッチ１１０−４の経路対応表の一例を示し、図３（ｂ）は（ａ）の対応表において、宅側エッジスイッチ１１０−２配下の端末１０１−６が移動して、宅側エッジスイッチ１１０−４の配下となった状態を示す。なお、図３（ａ）の経路対応表１４０を有する宅側エッジスイッチ１１０−２は、ここでは、端末１０１−２の他に、端末１０１−３に代えて端末１０１−６を配下としているものとする。

図３（ａ）に示す宅側エッジスイッチ１１０−２における経路対応表１４０には、配下の端末１０１−２の識別子「００−８０−４５−０１−２３−４５」、端末１０１−６の識別子「００−８０−４５−２２−３３−４４」と、端末１０１−２、１０１−６がそれぞれ使用する仮想パスの識別子（IDentification：以下「ＩＤ」という）「０ｘ０１０５」、「０ｘ０１０９」とが、それぞれ対応づけられて格納されている。

また、図３（ａ）に示す宅側エッジスイッチ１１０−４の経路対応表１５０には、配下の端末１０１−５の識別子「００−１１−００−２２−３３−４４」と、使用する仮想パスのＩＤ「０ｘ０２０３」とが、それぞれ対応づけられて格納されている。このような経路対応表１４０、１５０により、宅側エッジスイッチ１１０−２、１１０−４は常に配下にいる端末１０１−２、１０１−５、１０１−６を特定することができ、これら配下にいる端末数を管理している。同様に、他の宅側エッジスイッチ１１０−１、１１０−３は、それぞれの有する経路対応表により、配下の端末数を管理している。

例えば、宅側エッジスイッチ１１０−２配下の端末１０１−６が、宅側エッジスイッチ１１０−４の配下に移動した場合、図３（ｂ）に示すように、それぞれの経路対応表１４０、１５０は書き換えられる。ここでは、宅側エッジスイッチ１１０−２の経路対応表１４０には端末１０１−２の情報のみが格納され、宅側エッジスイッチ１１０−４の経路対応表１５０には、端末１０１−５に加えて、端末１０１−６の情報が、使用する仮想パスＩＤが書き換えられて格納される。図３では、経路対応表１５０において、端末１０１−６の仮想パスＩＤが「０ｘ０１０９」から「０ｘ０２０９」に書き換えられている。

さらに、本発明の特徴である宅側エッジスイッチ１１０（例えば、宅側エッジスイッチ１０１−１）は、それぞれ、配下の端末１０１（例えば、宅側エッジスイッチ１１０−１）の数（端末情報）と、自らの固有のＩＤとを、他の宅側エッジスイッチ１１０（例えば、宅側エッジスイッチ１１０−２〜１１０−４）に出力する通信部と、他の宅側エッジスイッチ装置１１０（例えば、宅側エッジスイッチ１１０−２〜１１０−４）から通知される他の宅側エッジスイッチ装置１１０（例えば、宅側エッジスイッチ１１０−２〜１１０−４）配下に位置する端末１０１（例えば、端末１０１−２〜１０１−６）の数を合計し、自らの配下に存在する端末に割り当てる上限帯域を決定し、帯域情報を変更する変更部とを有する。なお、端末に割り当てる上限帯域の導出方法は、後で詳細に述べる。

これら宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４の通信部間は、それぞれの配下の端末１０１−１〜１０１−６がそれぞれ使用する帯域の情報を相互に通信させる仮想的なパスにより接続されている。

宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４は、さらにタイマを有し、このタイマを用い、仮想的なパスを介して他のエッジスイッチ装置１１０−１〜１１０−４に対して、配下の端末数の情報を一定時間置きに転送する。

図４は、宅側エッジスイッチ間に接続された帯域情報を通信する仮想的なパスの一例を示す図である。

図４に示すように、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４は、それぞれの通信部により、地域ネットワーク１０５内にメッシュ状に配置された帯域情報制御パスＣ１〜Ｃ６を介して相互に帯域情報を通信する。

さらに、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４のそれぞれの変更部は、端末１０１−１〜１０１−５からのパケットを地域ネットワーク１０５に転送する際の帯域情報として、地域ネットワーク１０５に過剰にパケットを転送させないように、配下の端末１０１−１〜１０１−５の数によってグループネットワーク毎（例えば、グループＡネットワーク１２０、グループＢネットワーク１３０）に下記の（式１）を用いて上限帯域を算出する。

但し、グループネットワークjの地域ネットワークに対する合計の帯域をＸ_ｊ、宅側エッジスイッチｉ配下に存在するグループネットワークｊの端末数をＭ_ｉ，_ｊ、宅側エッジスイッチｉのグループネットワークｊへの上限帯域ＵＢ_ｉ，_ｊとする。

次に、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４間の帯域情報の通信について説明する。なお、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４のそれぞれが同じ動作を行うが、以下では、便宜上、宅側エッジスイッチ１１０−１の動作に基づいて説明する。

図５は、図４の宅側エッジスイッチ間の帯域情報制御パスを用いて通信を行う状態を示す図である。

まず、宅側エッジスイッチ１１０−１は、図５に示すように、帯域情報制御パスＣ１〜Ｃ３を用いて、自らの固有のＩＤと、経路対応表に基づいて保持している自らの配下の端末のグループネットワーク毎の端末数とを、他の宅側エッジスイッチ１１０−２〜１１０−４に通信する。

図６は、宅側エッジスイッチにおける帯域情報の通信状態を示す図である。

図６に示すように、宅側エッジスイッチ１１０−１の他の宅側エッジスイッチ１１０−２〜１１０−４に対する通信は、一定時間置きに繰り返す。なお、図６では、地域ネットワーク１０５全体の端末数の情報を得た後の宅側エッジスイッチ１１０−２および宅側エッジスイッチ１１０−３における帯域情報更新を示している。

この処理を全宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４で行うことで、それぞれの宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４は、地域ネットワーク１０５全体の端末１０１−１〜１０１−５の数の情報を得て、その後、変更部により帯域情報更新処理を行う。処理帯域情報更新処理では、地域ネットワーク１０５全体の端末数を合計し、自らの配下に存在する端末に割り当てる帯域を決定し、上限帯域を有する帯域情報として変更する。

このように本実施の形態によれば、配下の端末数及び、他の宅側エッジスイッチの端末数から自らの配下に存在する通信端末に割り当てる帯域を決定し、上限を制限して帯域情報を変更するため、配下の端末からの帯域の上限を動的に抑えて、端末に割り当てられる帯域を設定どおりに公平にして、公平なサービスを与えることができる。また、地域ネットワークにおける帯域を分散的に制御することができ、地域ネットワークで輻輳することなく、地域ネットワークの資源を有効に使用することができる。

なお、本実施の形態では、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４が、端末数の情報を他の宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４に送出する契機を一定時間置きにしたが、宅側エッジスイッチ毎に送信する時刻をずらしてもよい。これは、全ての宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４のそれぞれが同時に配下の端末数情報を流すと、ネットワークが輻輳するおそれがあるためである。

宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４において端末数情報を、時刻をずらして送信する構成を以下に説明する。

まず、全ての宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４が持つ図示しないタイマ（時刻同期手段）の時刻を合わせる。その方法としては、どれか一つの基準の宅側エッジスイッチが定期的に全ての宅側エッジスイッチに時刻を送信する場合と、時刻を管理しているサーバが一定時間毎に時刻を通知する場合の二つが考えられる。

このように、全ての宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４の持つタイマの時刻が同一であることを前提として、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４が端末数情報を送信するタイミングについて以下で説明する。

例えば、１０秒置きに端末数情報を通知する場合、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４のＩＤの下一桁と同一絶対時刻（例えば、ＵＮＩＸ（Ｒ）時間：１９７０年１月１日０時０分０秒（ＧＭＴ）を０とする時刻）の下一桁に合わせて送信する。これにより、絶対時刻の下一桁が３のときに、ＩＤの下一桁が３の宅側エッジスイッチから端末数情報が通知されるようにする。

これにより、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４のそれぞれが、配下の端末数情報を一度に送出する恐れがなく、配下の端末情報が送出される地域ネットワーク１０５上の輻輳を防ぐことができる。

また、本実施の形態では、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４が端末数の情報を他の宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４に送出する契機を一定時間置きとしたが、これに限らず、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４配下の端末１０１−１〜１０１−５が移動する毎に送出するようにしてもよい。この構成によれば、一定時間置きの情報よりも的確な情報を送出することができ、それぞれの宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４において割り当てられる端末の帯域に平等な通信品質を与えることができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態の通信システムの構成は図１に示す実施の形態１に対応する通信システムと同じであり、同一の図面を参照し、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

端末１０１−１〜１０１−５は、常に移動可能であり、それぞれ所定のグループネットワークに属し、近くの任意のアクセスポイント１０３−１〜１０３−６、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４および網側エッジスイッチ１１２が配置された地域ネットワーク１０５を介して、それぞれが所属するグループネットワーク（グループＡネットワーク１２０、グループＢネットワーク１３０）に接続されている。なお、図１の端末１０１−１〜１０１−５は、実施の形態１と同様、それぞれグループＡネットワーク１２０に所属している。

また、これら端末１０１−１〜１０１−５は、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４に対して、グループＡネットワークと契約することにより自らが使用できる最低の帯域情報を含む帯域情報（端末情報：以下「契約帯域」という）を通知可能に構成されている。

宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４は、自らの配下に位置する端末１０１−１〜１０１−５の識別子（例えば、ＭＡＣアドレス）から、識別子と端末１０１−１〜１０１−５が保持する契約帯域との対応を保持し、他の宅側エッジスイッチ装置１１０−１〜１１０−４に対して、帯域情報を通信するための帯域制御パスを用いて契約帯域を通知する通信部と、他のエッジスイッチ装置１１０−１〜１１０−４から通知される他の宅側エッジスイッチ装置１１０−１〜１１０−４配下に位置する端末１０１−１〜１０１−５の最低帯域を合計し、自らの配下に存在する端末１０１−１〜１０１−５に割り当てる帯域を決定し、配下の端末１０１−１〜１０１−５の帯域情報を変更する変更部とを有する。

変更部は、実施の形態１と同様に、端末１０１−１〜１０１−５からのパケットを地域ネットワーク１０５に転送するとき、ある上限以上は流さないようにして、地域ネットワーク１０５に過剰にパケットを転送させないようにする機能を有するが、この実施の形態２の変更部は、契約帯域によってグループネットワーク毎に上限帯域を算出する。上限帯域の算出方法の例を下記の（式２）に示す。

但し、グループネットワークｊの地域ネットワークに対する合計の契約帯域をＸ_ｊ、宅側エッジスイッチｉ配下に存在するグループネットワークｊの契約帯域の合計をＢ_ｉ，_ｊ、グループネットワークｊの地域ネットワーク内の宅側エッジスイッチの集合をＡ、宅側エッジスイッチｉのグループネットワークｊへの上限帯域をＵＢ_ｉ，_ｊとする。

このように得られた上限帯域ＵＢ_ｉ，_ｊを用いて、グループネットワークｊで宅側エッジスイッチｉ配下の端末の集合をＢ、その中のある端末をｋ、端末ｋの契約帯域をＭＢｋ、このときの端末ｋの上限帯域をＭＵｋとして、配下の端末１０１−１〜１０１−５のそれぞれの上限帯域を下記の（式３）を用いて算出する。

なお、上記の（式３）の算出を行うため、各宅側エッジスイッチ１０１−１〜１０１−４は、グループネットワーク毎に算出される配下の端末１０１−１〜１０１−５の契約帯域の合計を、図４に示す帯域情報制御パスＣ１〜Ｃ６を用いて、他の宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４に通知している。なお、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４は、配下の端末１０１−１〜１０１−５の契約帯域を、初期の認証時に各グループの認証サーバ、ここでは、図１に示すグループＡネットワーク１２０の認証サーバ１３５から取得するか、もしくは、端末１０１−１〜１０１−５自身が通信開始時に直接宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４に契約帯域を送信しても良い。

また、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４の自律的な契約帯域（帯域情報）の交換において、契約帯域の送出の契機については、実施の形態１と同様に、一定時間毎に現在の契約帯域を他の宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４に送出する方法と、宅側エッジスイッチ１１０−１〜１１０−４配下の端末１０１−１〜１０１−５の移動を契機に随時送出していくという方法の二つが考えられる。

このように本実施の形態によれば、配下の端末が使用可能な帯域情報、つまりグループネットワークと契約している契約帯域に基づいて、配下の端末１０１−１〜１０１−５の帯域の上限を動的に抑えることにより、各端末１０１−１〜１０１−５を、それぞれの契約帯域の比の通り、通信することができ、地域ネットワークで輻輳することなく、各端末に契約帯域に従ったサービスを与えることができる。

本発明に係るエッジスイッチ装置は、配下の通信端末に対して帯域の上限を動的に抑えることができ、これにより、割り当てられる通信端末毎の帯域を設定どおりに公平な帯域にすることができるともに、地域ネットワークなどのアクセスネットワークへの情報量を制御して、アクセスネットワークでの帯域を分散的に制御でき、アクセスネットワークでの輻輳を防ぎ、地域ネットワークの資源を有効に使用することができる効果を有し、モバイルネットワークの一つの単位を地域ネットワークとしたとき、この地域ネットワークの資源を有効に使用できるものとして有用である。

本発明の実施の形態１に係るエッジスイッチ装置を用いた通信システムの概要を示す図地域ネットワークの中の主信号パスを仮想的なパスとして示した図宅側エッジスイッチにおける経路対応表の一例を示す図宅側エッジスイッチ間に接続された帯域情報を通信する仮想的なパスの一例を示す図図４の宅側エッジスイッチ間の帯域情報制御パスを用いて通信を行う状態を示す図宅側エッジスイッチの帯域情報の通信状態を示す図

符号の説明

１０１−１、１０１−２、１０１−３、１０１−４、１０１−５端末
１１０−１、１１０−２、１１０−３、１１０−４宅側エッジスイッチ
１０５地域ネットワーク
１２０グループＡネットワーク
１３０グループＢネットワーク

Claims

複数の通信端末と、前記複数の通信端末がそれぞれ属するネットワークと、を接続するアクセスネットワーク内の通信端末側の境界に配置されるエッジスイッチ装置であって、
自らの配下に位置する通信端末の識別子から通信端末の数を端末情報として保持し、他のエッジスイッチ装置に対して、自らの配下の通信端末が使用する帯域の情報を通信するための帯域制御パスを用いて前記端末情報を通知する通信部と、
他のエッジスイッチ装置から端末情報として通知される前記他のエッジスイッチ装置配下に位置する通信端末の数を合計し、前記自らの配下に位置する通信端末に割り当てる帯域を決定し、前記帯域情報を変更する変更部と、
を有することを特徴とするエッジスイッチ装置。
複数の通信端末と、前記複数の通信端末がそれぞれ属するネットワークと、を接続するアクセスネットワーク内の前記通信端末側の境界に配置されるエッジスイッチ装置であって、
自らの配下に位置する通信端末の識別子から、前記識別子に対応し、かつ、前記通信端末が保持する最低帯域を、端末情報として保持し、他のエッジスイッチ装置に対して、自らの配下の通信端末が使用する帯域の情報を通信するための帯域制御パスを用いて前記端末情報を通知する通信部と、
他のエッジスイッチ装置から端末情報として通知される前記他のエッジスイッチ装置配下に位置する通信端末の最低帯域を合計し、前記自らの配下に位置する通信端末に割り当てる帯域を決定し、前記帯域情報を変更する変更部と、
を有することを特徴とするエッジスイッチ装置。
前記通信部は、他のエッジスイッチ装置に対して一定時間置きに前記端末情報を通知することを特徴とする請求項１または請求項２記載のエッジスイッチ装置。
他のエッジスイッチ装置と時刻を同期する時刻同期手段を有し、前記端末情報を通知する時刻を自らの固有の識別子と対応付けることを特徴とする請求項３記載のエッジスイッチ装置。
配下の端末が移動するたびに、前記端末情報を他のエッジスイッチ装置に通知することを特徴とする請求項１または請求項２記載のエッジスイッチ装置。