JP2006526372A - アクセス制御方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の通信端末から構成されるネットワークシステムに適用可能な、処理の簡略化、レスポンスの向上及び帯域利用の効率化を実現させたアクセス制御方法を提供する。
【解決手段】端末局２１において、送信情報作成部２１３は、バッファ部２１２に溜まっているデータの量に基づいて所定の送信情報を作成する。パケット送信部２１４は、データ及び送信情報を含むパケットを生成して、端末局２２へ送信する。制御局１１において、パケット受信部１１１は、端末局２１が送信するパケットを受信する。送信情報取得部１１２は、受信したパケットを解析して送信情報を取得し、この送信情報に基づいて現在割り当てている帯域を変更すべきか否かを判断する。変更が必要である場合、パケット送信部１１４は、新しく割り当てた帯域を通知するパケットを端末局２１及び端末局２２へ送信する。

Description

本発明は、アクセス制御方法及びシステムに関し、より特定的には、複数の通信端末から構成される通信システムにおいて、通信端末がアクセスに使用する帯域を通信状況に応じて制御するアクセス制御方法及びその方法を適用したアクセス制御システムに関する。

従来、通信端末が使用する帯域を通信状況に応じて制御する技術として、特許文献１に開示されている技術がある。この従来技術では、リザベーションプロトコルを用いた帯域割り当て等によって、加入者終端装置から局側通信装置へ向かう上り方向の通信帯域の制御を実現している。

このように、インターネットやＣＡＴＶシステム等のように大規模ネットワークによる通信では、局側通信装置や、他にもアクセスポイント、ゲートウエイ等を用いて、トラフィックの管理が様々に行われている。しかし、今後はホームネットワークが普及するものと考えられ、小規模のネットワークにおけるトラフィックの管理が重要になってくる。
特開２００３−８７２８３号公報

このホームネットワークでは、パソコン、テレビ、エアコン等の家電製品端末が、直接他の端末と通信することが予想されるため、端末間で高速かつ容易に通信帯域管理を行わう必要がある。しかしながら、ホームネットワークにリザベーションプロトコルを用いた帯域割り当て技術をはじめ、端末からのデータを一旦アクセスポイントやゲートウエイ等の制御装置側を経由して他の端末へ送信する従来の大規模ネットワークの技術を適用すると、処理が複雑であると共にレスポンスや帯域利用が非効率になるという問題がある。

それ故に、本発明の目的は、各通信端末が自己の通信状況を他の通信端末に知らせる手法を用いて、処理の簡略化、レスポンスの向上及び帯域利用の効率化を実現するアクセス制御方法及びシステムを提供することである。

本発明は、複数の通信端末で構成される通信ネットワークシステムにおいて、時間分割を利用してネットワークへアクセスする通信帯域を制御するアクセス制御方法に向けられている。そして、本発明のアクセス制御方法は、通信端末に以下のステップを実行させることで上記目的を達成させている。

複数の通信端末のうちデータ送信を行う通信端末には、送信バッファに溜まっているデータ量を特定するための送信情報を作成するステップと、作成した送信情報を送信パケットに付加して送信するステップとを実行させる。複数の通信端末のうちいずれか１つの通信端末には、ネットワーク上に送信される送信パケットから他の通信端末の送信情報を取得するステップと、取得した他の通信端末の送信情報に基づいて、当該他の通信端末に割り当てる通信帯域を制御するステップとを実行させる。

この通信帯域を制御するステップでは、現在割り当てられている帯域で処理できるデータ量以上が溜まっている特定の通信端末に対して、未使用の空き帯域を割り当てることを行う。特定の通信端末が複数存在する場合には、複数の特定の通信端末に現在割り当てられている帯域の比率に応じて、未使用の空き帯域を分配することが可能である。また、複数の特定の通信端末に優先度が予め設定されている場合には、この優先度に応じて未使用の空き帯域を分配することも可能である。さらには、この現在の割当帯域の比率と優先度との両方に応じて、未使用の空き帯域を分配することも可能である。なお、未使用の空き帯域には、他の通信端末における現在溜まっているデータ量を処理するために必要としない余剰帯域が含まれることが好ましい。

また、本発明のアクセス制御方法は、通信端末に以下のステップを実行させることでも上記目的を達成させている。複数の通信端末に、それぞれ、送信バッファに溜まっているデータ量を特定するための送信情報を作成するステップと、作成した送信情報を送信パケットに付加して送信するステップと、ネットワーク上に送信される送信パケットから他の通信端末の送信情報を取得するステップと、自端末の送信情報と取得した他の通信端末の送信情報とに基づいて、自端末が実行する送信頻度を決定するステップとを実行させる。

この決定するステップでは、他の通信端末の送信バッファに溜まっている全データ量と自端末の送信バッファに溜まっているデータ量との比率に応じて、自端末が実行する送信頻度を決定することが考えられる。また、他の通信端末に予め設定されている優先度と自端末に予め設定されている優先度との関係に応じて、自端末が実行する送信頻度を決定することが考えられる。さらには、このデータ量との比率と優先度との両方に応じて、自端末が実行する送信頻度を決定することも可能である。

上述したアクセス制御方法は、複数の機能ブロックに分けてハードウエアで構成することが可能であり、この機能ブロックは、集積回路であるＬＳＩとして実現されてもよい。また、アクセス制御方法は、一連の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムの形式で提供される。このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で、コンピュータに導入されてもよい。

以上のように、本発明によれば、複数の通信端末が送信データにバッファにおけるデータの溜まり具合を示す送信情報を付加して送信し、その送信情報を判断して、１つの通信端末が全通信端末の通信帯域を一括制御する又は各通信端末が自己の通信帯域を制御する。これにより、再送処理やトラフィック変動に逐次追随して帯域の割当てを行うことができる。また、通信帯域の輻輳を避けて効率的に帯域を利用することができる。

まず、図１を参照して、本発明の全実施形態に係るアクセス制御システムの概要を説明する。図１において、本発明のアクセス制御システムは、ネットワークへのアクセスを行う複数の通信端末で構成される。各通信端末は、それぞれ固有の識別子を持ち、その識別子に従ってネットワーク内でお互いの通信を実行する。以下、本発明が行う通信端末が使用する通信帯域を制御する手法を説明する。

（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態に係るアクセス制御システムを構成する通信端末の詳細な機能ブロック図である。図２において、第１の実施形態に係るアクセス制御システムは、データ通信を実行する通信端末２１及び２２（以下、端末局２１及び２２と記す）と、端末局２１及び２２を制御する通信端末１１（以下、制御局１１と記す）とで構成される。制御局１１は、パケット受信部１１１と、送信情報取得部１１２と、帯域割当部１１３と、パケット送信部１１４とを備える。端末局２１は、パケット受信部２１１と、バッファ部２１２と、送信情報作成部２１３と、パケット送信部２１４とを備える。端末局２２の構成も、端末局２１の構成と同様である。なお、図２では、端末局が２つである場合を一例に挙げて説明しているが、端末局の数はもちろん２つ以外であっても構わない。

まず、上記制御局１１及び端末局２１、２２の各構成の概要を説明する。
制御局１１において、パケット受信部１１１は、端末局２１及び２２からパケット（フレームと等価）を受信する。送信情報取得部１１２は、パケット受信部１１１が受信したパケットから、パケットに付加されている送信情報を取得する。帯域割当部１１３は、送信情報取得部１１２が取得した送信情報に基づいて、端末局２１及び２２がパケット送信に利用する帯域をそれぞれ割り当てる。パケット送信部１１４は、帯域割当部１１３で割り当てた帯域を通知するパケットを、端末局２１及び２２に向けてそれぞれ送信する。

端末局２１（及び２２）において、パケット受信部２１１は、他の端末局２２（及び２１）及び制御局１１から送信されるパケットを受信する。バッファ部２１２は、他の構成部分や外部装置から受けるデータを一時的に格納する送信バッファである。送信情報作成部２１３は、バッファ部２１２に溜まっているパケットデータ量やパケット数等のデータ量を特定するための送信情報を作成する。パケット送信部２１４は、バッファ部２１２から所定量のデータを取得し、このデータに送信情報作成部２１３で作成された送信情報を付加したパケットを生成して、他の端末局２２（及び２１）に向けて送信する。

端末局間で送受信されるパケットの構成例を図３に示す。図３において、パケットは、物理層ヘッダ、パケット種別、着信アドレス、発信アドレス、リンク識別、プライオリティ、送信情報、送信データ長、オプションデータ、ＦＣＳ、送信データ、ＦＣＳ及びガードから構成される。この図３の構成によるパケットは、送信に２Ｍｂｐｓ相当の帯域を必要とする。

次に、本発明の第１の実施形態に係るアクセス制御システムが行う制御方法を説明する。図４は、制御局１１が行う処理手順の概要を説明するフローチャートである。なお、以下の例では、ネットワークにおいて通信に使用可能な伝送レートの合計が２４Ｍｂｐｓであり、そのうち端末局２１が端末局２２へパケット送信するための通信リンクに平均伝送レート６Ｍｂｐｓの帯域を、端末局２２が端末局２１へパケット送信するための通信帯域に平均伝送レート１２Ｍｂｐｓを必要としている場合を説明する。なお、これらの通信帯域は、実際のパケット通信が開始される前に制御局１１と端末局２１及び２２との間で予めネゴシエーションされて、デフォルト設定されているものとし、初期状態は図５のように端末局２１及び２２の帯域（最低保証時間）がそれぞれ割り当てられている。図５では、１周期（１０ｍｓｅｃ）で２４Ｍｂｐｓの伝送が行われ、この２４Ｍｂｐｓを２Ｍｂｐｓ（データ２５００バイト分）ずつ１２の帯域に分けているものとする。

端末局２１において、パケット受信部２１１は、制御局１１が送信する帯域割当を通知するパケットを受信すると、パケット誤りの有無を示す受信結果と割当通知とをパケット送信部２１４に出力する。外部から入力されるデータは、バッファ部２１２に溜められる。バッファ部２１２は、溜まっているデータのデータ量を送信情報作成部２１３に出力する。送信情報作成部２１３は、このデータ量に基づいて所定の送信情報を作成してパケット送信部２１４に出力する。パケット送信部２１４は、受信結果でパケット誤りがなく、割当通知から割り当てられたタイミングを検出すると、データ及び送信情報を含むパケットを生成して、端末局２２へ送信する。このとき、生成されたパケットに格納されているデータのバッファ部２１２からの開放は、指示があるまで行われない。

一方、端末局２２において、パケット受信部２１１は、端末局２１が送信するパケットを受信し、パケットに誤りが無ければデータを外部に出力すると共に、受信結果をパケット送信部２１４に出力する。パケット送信部２１４は、パケット受信部２１１からの受信結果に従って、応答パケットを端末局２１宛てに送信する。
端末局２１において、パケット受信部２１１は、端末局２２が送信する応答パケットを受信すると、バッファ部２１２にデータを開放することを指示する。
端末局２２から端末局２１へのパケット送信についても、同様の処理が行われる。

制御局１１は、端末局２１と端末局２２とが通信をしている間、各端末が送信しているパケットを常時監視、すなわちパケット受信部１１１によってパケットを受信する（ステップＳ４０１）。制御局１１の送信情報取得部１１２は、パケット受信部１１１が受信したパケットを解析して、送信情報を取得する（ステップＳ４０２）。この取得した送信情報は、例えば着信アドレス、発信アドレス及びリンク種別をインデックスとして、図６に示すテーブルにプライオリティと共に記憶される。このとき、送信情報取得部１１２は、ＦＣＳを用いてパケットのパケット種別からオプションデータまでの間のパケットチェックを行い、誤りがないか否かを判断する。なお、制御局１１では、送信データ部分は必要ないため破棄される。そして、送信情報取得部１１２は、取得した送信情報（及び必要に応じてプライオリティ）に基づいて、現在割り当てている帯域を変更すべきか否かを判断する（ステップＳ４０３）。変更が必要である場には、帯域の割り当てを見直した後、この見直した新たな帯域を通知するパケットを生成して端末局２１及び２２にそれぞれ送信する（ステップＳ４０４、Ｓ５０５）。

具体例で説明する。上述したパケット送信が何度か行われて、端末局２１のバッファ部２１２に溜まっているデータ量が（データ誤りによる再送の影響等）１２０００バイトと増加し、端末局２２のバッファ部２１２に溜まっているデータ量が（入力データの変動による影響等）１２０００バイトと減少した場合を考える。図５で説明したように、初期設定における端末局２１への割り当て帯域は、６Ｍｂｐｓすなわち１周期当たりの伝送データ量は７５００バイトであるので（図７を参照）、４５００バイト（＝１２０００−７５００）分帯域が不足していることになる。一方、初期設定における端末局２２への割り当て帯域は、１２Ｍｂｐｓすなわち１周期当たりの伝送データ量は１５０００バイトであるので（図７を参照）、３０００バイト（＝１５０００−１２０００）分帯域が余っていることになる。

この解析結果から、制御局１１は、端末局２１への割り当てを２帯域（５０００バイト）分増やして１０Ｍｂｐｓとし、端末局２２への割り当てを１帯域（２５００バイト）分減らして１０Ｍｂｐｓとする。この割り当て変更後の各帯域は、図８に示すようになる。

なお、不足している帯域を、常に空き帯域や余った帯域（余剰帯域）でカバーできるとは限らない。この場合には、余剰帯域を、各端末局均等に割り当てる、又は初期設定時の比率で割り当てる、あるいは予め定めた優先度の高低で割り当てること等を行えばよい。優先度の高低で帯域を割り当てる手法の具体例としては、データパケットの送信情報と時間換算されたパケット長とを掛け合わせて求まる時間を各リンク毎に算出し、その合計時間に対する各算出時間の比率値を求める。又は、データパケットの送信情報と時間換算されたパケット長とを掛け合わせて求まる時間を各リンク毎に算出し、各算出時間から各リンクの最低保証時間を減算した値の比率値を求める（但し、減算値がマイナスの場合には「０」とする）。この比率値に従って、余剰帯域又は全体の通信帯域の割り当てを決定する。なお、この比率値に図３のプライオリティによる定数加算又は定数乗算等を行ってもよい。

以上のように、本発明の第１の実施形態に係るアクセス制御システムによれば、各端末局が送信データにバッファにおけるデータの溜まり具合を示す送信情報を付加して送信し、制御局がその送信情報を判断して各端末局の帯域割り当てを制御する。これにより、再送処理やトラフィック変動に逐次追随して帯域の割当てを行うことができる。

なお、上記実施形態では、帯域の演算をバイト数を単位として行ったが、パケット数やバッファ数等を単位として行っても構わない。また、制御局１１は、端末局２１及び２２のようにデータ通信機能を備えていてもよい。
さらに、パケットのデータ部分は、ディスクリートマルチトーン（ＤＭＴ）等の特定の端末局のみが受信できる形態であってもよい。この場合、送信情報取得部は、全端末局が受信できる形態（変復調方式、誤り訂正方式等）を用いると共に、データ部分よりも強力な変復調方式や誤り訂正方式を適用してもよい。

（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、データ通信を行う端末局と、端末局の帯域割り当てを管理する制御局とを完全に区別してシステムのアクセスを制御する場合を説明した。次の第２の実施形態では、制御局や端末局の区別無く全ての局がデータ通信を実行するアクセス制御システムを説明する。

図９は、本発明の第２の実施形態に係るアクセス制御システムを構成する通信端末の詳細な機能ブロック図である。図９において、通信端末３１〜３３は、全て同一の構成であり、それぞれパケット受信部３１１と、送信情報取得部３１２と、バッファ部３１３と、送信情報作成部３１４と、パケット送信部３１５とを備える。なお、図９では、通信端末が３つである場合を一例に挙げて説明している。

まず、通信端末３１〜３３の各構成の概要を説明する。
パケット受信部３１１は、他の通信端末からパケット（フレームと等価）を受信する。送信情報取得部３１２は、パケット受信部３１１が受信したパケットから、パケットに付加されている送信情報を取得すると共に、パケットに誤りが無ければデータを外部に出力する。送信情報取得部３１２は、取得した送信情報に基づいて、自己のパケット送信タイミングを判断し、パケット送信部３１５を制御する。バッファ部３１３は、他の構成部分や外部装置から受けるデータを一時的に格納する送信バッファである。送信情報作成部３１４は、バッファ部３１３に溜まっているデータ量を特定するための送信情報を作成する。パケット送信部３１５は、送信情報取得部３１２による制御の下、バッファ部３１３から所定量のデータを取得し、このデータに送信情報作成部３１４で作成された送信情報を付加したパケットを生成して、他の通信端末に向けて送信する。通信端末間で送受信されるパケットの構成例は、図３に示したとおりである。

次に、本発明の第２の実施形態に係るアクセス制御システムが行う制御方法を説明する。今、通信端末３１が通信端末３２へ、通信端末３２が通信端末３３へ、通信端末３３が通信端末３１へ、パケット送信する通信リンクをそれぞれ確立している場合を考える。この場合において、通信端末３１、通信端末３２及び通信端末３３で作成される送信情報で示されるデータ量が、それぞれ１００００バイト、５０００バイト及び１５０００バイトである例を考える。すなわち、システム全体として要求される帯域の合計は、３００００バイト（＝１００００＋５０００＋１５０００）となる。

通信端末３１は、通信端末３２及び３３から受信した送信情報から、自己のバッファ部３１３に溜まっているデータ量の割合がシステム全体のデータ量の１／３（＝１００００／３００００）を占めていることを確認する。この割合を確認した通信端末３１は、しきい値として「０．３３」を設定する。そして、所定の時間間隔で０〜１の範囲内の乱数を発生させ、この乱数がしきい値の０．３３以下の場合にのみ送信を実行するように制御を行う。

同様に、通信端末３２は、通信端末３１及び３３から受信した送信情報から、自己のバッファ部３１３に溜まっているデータ量の割合がシステム全体のデータ量の１／６（＝５０００／３００００）を占めていることを確認する。この割合を確認した通信端末３２は、しきい値として「０．１７」を設定する。そして、所定の時間間隔で０〜１の範囲内の乱数を発生させ、この乱数がしきい値の０．１７以下の場合にのみ送信を実行するように制御を行う。さらに、通信端末３３は、通信端末３１及び３２から受信した送信情報から、自己のバッファ部３１３に溜まっているデータ量の割合がシステム全体のデータ量の１／２（＝１５０００／３００００）を占めていることを確認する。この割合を確認した通信端末３３は、しきい値として「０．５」を設定する。そして、所定の時間間隔で０〜１の範囲内の乱数を発生させ、この乱数がしきい値の０．５以下の場合にのみ送信を実行するように制御を行う。

この処理により、通信端末３１〜３３が実行する送信頻度を、バッファ部３１３に溜まっているデータ量に比例して、おおよそ１／３、１／６及び１／２にそれぞれ制御することができる。

なお、しきい値や乱数は、スケーリングして扱ってもよい。また、プライオリティが指定されている場合、プライオリティ毎にしきい値や乱数の重み付けを与えるパラメータを持たせてもよい。プライオリティ１〜３に対応させてパラメータ０．５、１及び２を設定する等である。例えば、通信端末３１の通信リンクがプライオリティ３、通信端末３２の通信リンクがプライオリティ２、及び通信端末３３の通信リンクがプライオリティ１とすれば、それぞれのデータ量はパラメータを乗算して、２００００（＝１００００×２）、５０００（＝５０００×１）、７５００（＝１５０００×０．５）となる。よって、システム全体として要求される帯域の合計は、３２５００バイト（＝２００００＋５０００＋７５００）となる。

よって、同様に計算すると、通信端末３１では、データ量の割合が８／１３（＝２００００／３２５００）となり、しきい値は「０．６２」になる。通信端末３２は、データ量の割合が２／１３（＝５０００／３２５００）となり、しきい値は「０．１５」になる。通信端末３３は、データ量の割合が３／１３（＝７５００／３２５００）となり、しきい値は「０．２３」になる。

なお、ある通信リンクにおけるパケット伝送の誤り率が異常に高い場合、その通信リンクで通信している端末のバッファ部３１３のデータ量が、異常に多くなる場合がある。このような状態でその通信リンクに対して高いしきい値を設定しても、ネットワーク全体としてのスループットが悪化してしまう。そこで、データ量が一定量以上の場合には、データ量を０または所定の小さな値に変換してから計算を行ってもよい。こうすれば、パケット伝送の誤りが異常に高い通信リンクに、高いしきい値が設定されることを防ぐことができる。

以上のように、本発明の第２の実施形態に係るアクセス制御システムによれば、各通信端末が送信データにバッファにおけるデータの溜まり具合を示す送信情報を付加して送信し、各通信端末がその送信情報を判断して自己の送信頻度（すなわち、帯域割り当て）を制御する。これにより、再送処理やトラフィック変動に逐次追随して帯域の割当てを行うことができる。また、通信帯域の輻輳を避けて効率的に帯域を利用することができる。

なお、上記した各実施形態は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納された上述した処理手順を実行可能な所定のプログラムデータが、ＣＰＵによって解釈実行されることで実現される。この場合、プログラムデータは、記録媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。なお、記録媒体は、ＲＯＭやＲＡＭやフラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤやＢＤ等の光ディスクメモリ、及びメモリカード等をいう。また、記録媒体は、電話回線や搬送路等の通信媒体も含む概念である。

また、本発明の通信端末を構成する全て又は一部の機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩ（集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、又はウルトラＬＳＩ等と称される）として実現される。これらは、個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全部を含むように１チップ化されてもよい。
また、集積回路化の手法は、ＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別の技術により、ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。

また以下に、上記各実施形態で説明した発明を実際のネットワークシステムに応用した例を示す。図１０は、本発明を高速電灯線伝送に適用したネットワークシステム例を示す図である。図１０では、本発明の機能モジュールを含むアダプタを介して、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤレコーダ、デジタルテレビ、ホームサーバシステム等のマルチメディア機器が備えるＩＥＥＥ１３９４のインタフェースやＵＳＢインタフェース等と電灯線とを接続している。これにより、電灯線を媒体としたマルチメディアデータ等のデジタルデータを高速伝送できるネットワークシステムを構築することができる。このシステムでは、従来の有線ＬＡＮのようにネットワークケーブルを新たに設置することなく、家庭やオフィス等にすでに設置されてる電灯線をそのままネットワーク回線として利用できるので、コスト面及び設置容易の面からその利便性は大きい。

上記の形態は、既存のマルチメディア機器の信号インタフェースを、電灯線通信のインタフェースに変換するアダプタを介すことによって、既存の機器を電灯線通信に適用する例である。しかし、将来的には、マルチメディア機器が本発明の機能を内蔵することにより、マルチメディア機器の電源コードを介して機器間のデータ伝送が可能になる。この場合、アダプタやＩＥＥＥ１３９４ケーブルやＵＳＢケーブルが不要になり、配線が簡素化される。また、ルータを介したインターネットへの接続や、無線／有線ＬＡＮにハブ等を用いて接続することができるので、本発明の高速電灯線伝送システムを用いたＬＡＮシステムの拡張も可能である。また、電灯線伝送方式では、通信データが電灯線を介して流されるため、無線ＬＡＮのように電波が傍受されてデータが漏洩するという問題が生じない。よって、電灯線伝送方式は、セキュリティの面からのデータ保護にも効果を有する。もちろん、電灯線を流れるデータは、例えばＩＰプロトコルにおけるＩＰｓｅｃ、コンテンツ自身の暗号化、その他のＤＲＭ方式等で保護される。

このように、コンテンツの暗号化による著作権保護機能や本発明の効果（スループットの向上、再送増加やトラフィック変動に柔軟に対応した帯域割り当て）を含めたＱＯＳ機能を実装することによって、電灯線を用いた高品質なＡＶコンテンツの伝送が可能となる。

本発明は、複数の通信端末から構成されるネットワークシステムにおいて、通信端末がアクセスに使用する帯域を通信状況に応じて制御する場合等に利用可能であり、特に処理の簡略化、レスポンスの向上及び帯域利用の効率化を実現したい場合等に有用である。

本発明の全実施形態に係るアクセス制御システムの概要を説明する図 本発明の第１の実施形態に係るアクセス制御システムを構成する通信端末の詳細な機能ブロック図 パケットフレームの構成を説明する図 制御局１１が行う処理手順の概要を説明するフローチャート 端末局２１及び２２の帯域割り当て例を示す図 制御局１１に記憶される送信情報の一例を示す図 図５の例における要求レートとデータ量との関係を示す図 端末局２１及び２２の帯域割り当て例を示す図 本発明の第２の実施形態に係るアクセス制御システムを構成する通信端末の詳細な機能ブロック図 本発明のアクセス制御システムを高速電灯線伝送に適用したネットワークシステム例を示す図

符号の説明

１１、２１、２２、３１〜３３ 通信端末（制御局、端末局）
１１１、２１１、３１１ パケット受信部
１１２、３１２ 送信情報取得部
１１３ 帯域割当部
１１４、２１４、３１５ パケット送信部
２１２、３１３ バッファ部
２１３、３１４ 送信情報作成部

Claims (18)

1. 複数の通信端末で構成される通信ネットワークシステムにおいて、時間分割を利用してネットワークへアクセスする通信帯域を制御するアクセス制御方法であって、
   前記複数の通信端末のうち、データ送信を行う通信端末が、
   送信バッファに溜まっているデータ量を特定するための送信情報を作成するステップと、
   前記作成した送信情報を送信パケットに付加して送信するステップとを備え、
   前記複数の通信端末のうち、いずれか１つの通信端末が、
   ネットワーク上に送信される送信パケットから、他の通信端末の前記送信情報を取得するステップと、
   前記取得した他の通信端末の送信情報に基づいて、当該他の通信端末に割り当てる通信帯域を制御するステップとを備えることを特徴とする、アクセス制御方法。
2. 前記通信帯域を制御するステップは、現在割り当てられている帯域で処理できるデータ量以上が溜まっている特定の通信端末に対して、未使用の空き帯域を割り当てることを特徴とする、請求項１に記載のアクセス制御方法。
3. 前記割り当てるステップは、前記特定の通信端末が複数存在する場合、当該複数の特定の通信端末に現在割り当てられている帯域の比率に応じて、未使用の空き帯域を分配することを特徴とする、請求項２に記載のアクセス制御方法。
4. 前記割り当てるステップは、前記特定の通信端末が複数存在する場合、当該複数の特定の通信端末に予め設定されている優先度に応じて、未使用の空き帯域を分配することを特徴とする、請求項２に記載のアクセス制御方法。
5. 前記割り当てるステップは、前記特定の通信端末が複数存在する場合、当該複数の特定の通信端末に現在割り当てられている帯域の比率と、当該複数の特定の通信端末に予め設定されている優先度とに応じて、未使用の空き帯域を分配することを特徴とする、請求項２に記載のアクセス制御方法。
6. 前記未使用の空き帯域には、前記他の通信端末における現在溜まっているデータ量を処理するために必要としない余剰帯域が含まれることを特徴とする、請求項２に記載のアクセス制御方法。
7. 複数の通信端末で構成される通信ネットワークシステムにおいて、時間分割を利用してネットワークへアクセスする通信帯域を制御するアクセス制御方法であって、
   前記複数の通信端末が、それぞれ、
   送信バッファに溜まっているデータ量を特定するための送信情報を作成するステップと、
   前記作成した送信情報を送信パケットに付加して送信するステップと、
   ネットワーク上に送信される送信パケットから、他の通信端末の前記送信情報を取得するステップと、
   自端末の前記送信情報と前記取得した他の通信端末の送信情報とに基づいて、自端末が実行する送信頻度を決定するステップとを備えることを特徴とする、アクセス制御方法。
8. 前記決定するステップは、前記他の通信端末の送信バッファに溜まっている全データ量と自端末の送信バッファに溜まっているデータ量との比率に応じて、自端末が実行する送信頻度を決定することを特徴とする、請求項７に記載のアクセス制御方法。
9. 前記決定するステップは、前記他の通信端末に予め設定されている優先度と自端末に予め設定されている優先度との関係に応じて、自端末が実行する送信頻度を決定することを特徴とする、請求項７に記載のアクセス制御方法。
10. 前記決定するステップは、前記他の通信端末の送信バッファに溜まっている全データ量と自端末の送信バッファに溜まっているデータ量との比率、及び前記他の通信端末に予め設定されている優先度と自端末に予め設定されている優先度との関係に応じて、自端末が実行する送信頻度を決定することを特徴とする、請求項７に記載のアクセス制御方法。
11. ネットワークへのアクセスを制御する特定の通信端末と、当該特定の通信端末の制御下でネットワークへのアクセスを行う複数の通信端末とで構成され、時間分割を利用してネットワークへアクセスする通信帯域を制御するアクセス制御システムであって、
    前記複数の通信端末は、
    送信データを一時的に格納する送信バッファと、
    送信バッファに溜まっているデータ量を特定するための送信情報を作成する送信情報作成部と、
    前記送信情報作成部で作成された送信情報を付加した送信パケットを生成し、他の通信端末へ送信するパケット送信部とを備え、
    前記特定の通信端末は、
    ネットワーク上に送信される送信パケットを受信するパケット受信部と、
    前記パケット受信部で受信された送信パケットから、他の通信端末の前記送信情報を取得する送信情報取得部と、
    前記送信情報取得部で取得された他の通信端末の送信情報に基づいて、当該他の通信端末に割り当てる通信帯域を決定する帯域割当部と、
    前記帯域割当部で決定された通信帯域を通知するパケットを生成し、前記複数の通信端末へ送信するパケット送信部とを備えることを特徴とする、アクセス制御システム。
12. ネットワークへのアクセスを行う複数の通信端末で構成され、時間分割を利用してネットワークへアクセスする通信帯域を制御するアクセス制御システムであって、
    前記複数の通信端末は、それぞれ、
    送信データを一時的に格納する送信バッファと、
    送信バッファに溜まっているデータ量を特定するための送信情報を作成する送信情報作成部と、
    前記送信情報作成部で作成された送信情報を付加した送信パケットを生成し、他の通信端末へ送信するパケット送信部と、
    ネットワーク上に送信される送信パケットを受信するパケット受信部と、
    前記パケット受信部で受信された送信パケットから、他の通信端末の前記送信情報を取得する送信情報取得部とを備え、
    前記送信情報取得部は、取得された他の通信端末の送信情報と前記送信情報作成部で作成された自端末の送信情報とに基づいて、前記パケット送信部が実行する送信頻度を決定することを特徴とする、アクセス制御システム。
13. ネットワークへのアクセスを行う通信端末であって、
    送信データを一時的に格納する送信バッファと、
    送信バッファに溜まっているデータ量を特定するための送信情報を作成する送信情報作成部と、
    前記送信情報作成部で作成された送信情報を付加した送信パケットを生成し、他の通信端末へ送信するパケット送信部と、
    ネットワーク上に送信される送信パケットを受信するパケット受信部と、
    前記パケット受信部で受信された送信パケットから他の通信端末の前記送信情報を取得し、当該取得した他の通信端末の送信情報と前記送信情報作成部で作成された自端末の送信情報とに基づいて、前記パケット送信部が実行する送信頻度を決定する送信情報取得部とを備えることを特徴とする、通信端末。
14. 送信バッファに溜まっているデータ量を特定するための送信情報を送信パケットに付加して送信する複数の通信端末によるネットワークへのアクセスを制御する通信端末であって、
    ネットワーク上に送信される送信パケットを受信するパケット受信部と、
    前記パケット受信部で受信された送信パケットから、他の通信端末の前記送信情報を取得する送信情報取得部と、
    前記送信情報取得部で取得された他の通信端末の送信情報に基づいて、当該他の通信端末に割り当てる通信帯域を決定する帯域割当部と、
    前記帯域割当部で決定された通信帯域を通知するパケットを生成し、前記複数の通信端末へ送信するパケット送信部とを備えることを特徴とする、通信端末。
15. 特定の通信端末の制御下でネットワークへのアクセスを行う通信端末であって、
    送信データを一時的に格納する送信バッファと、
    送信バッファに溜まっているデータ量を特定するための送信情報を作成する送信情報作成部と、
    前記送信情報作成部で作成された送信情報を付加した送信パケットを生成し、他の通信端末へ送信するパケット送信部とを備え、
    前記パケット送信部は、以前の前記送信情報に基づいて前記特定の通信端末が割り当てた通信帯域に従って送信パケットを送信することを特徴とする、通信端末。
16. 複数の通信端末で構成される通信ネットワークシステムにおいて、時間分割を利用してネットワークへアクセスする通信帯域を制御するアクセス制御方法を実行するためのプログラムであって、
    前記複数の通信端末のうち、データ送信を行う通信端末に、
    送信バッファに溜まっているデータ量を特定するための送信情報を作成するステップと、
    前記作成した送信情報を送信パケットに付加して送信するステップとを実行させ、
    前記複数の通信端末のうち、いずれか１つの通信端末に、
    ネットワーク上に送信される送信パケットから、他の通信端末の前記送信情報を取得するステップと、
    前記取得した他の通信端末の送信情報に基づいて、当該他の通信端末に割り当てる通信帯域を制御するステップとを実行させるための、プログラム。
17. 複数の通信端末で構成される通信ネットワークシステムにおいて、時間分割を利用してネットワークへアクセスする通信帯域を制御するアクセス制御方法を実行するためのプログラムであって、
    前記複数の通信端末に、それぞれ、
    送信バッファに溜まっているデータ量を特定するための送信情報を作成するステップと、
    前記作成した送信情報を送信パケットに付加して送信するステップと、
    ネットワーク上に送信される送信パケットから、他の通信端末の前記送信情報を取得するステップと、
    自端末の前記送信情報と前記取得した他の通信端末の送信情報とに基づいて、自端末が実行する送信頻度を決定するステップとを実行させるための、プログラム。
18. ネットワークへのアクセスを行う通信端末に内蔵される集積回路であって、
    送信データを一時的に格納する送信バッファ、
    送信バッファに溜まっているデータ量を特定するための送信情報を作成する送信情報作成部、
    前記送信情報作成部で作成された送信情報を付加した送信パケットを生成し、他の通信端末へ送信するパケット送信部、
    ネットワーク上に送信される送信パケットを受信するパケット受信部、及び
    前記パケット受信部で受信された送信パケットから他の通信端末の前記送信情報を取得し、当該取得した他の通信端末の送信情報と前記送信情報作成部で作成された自端末の送信情報とに基づいて、前記パケット送信部が実行する送信頻度を決定する送信情報取得部として機能する回路を集積する、集積回路。

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