JP2014160949A - 帯域割当制御装置及びプログラム、集線ポイント装置、並びに、通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 輻輳時にも、異なる無線親局に収容されている各無線端末に公平に帯域を割り当てることができる、ＰＯＮシステムを利用したワイヤレスブロードバンドネットワークを提供する。
【解決手段】 ＯＬＴは、各無線親局が収容している通信端末の接続数を取得する端末接続数取得手段と、各無線親局の端末接続数に基づいて、各無線親局への帯域配分を定める帯域配分手段とを備える。ＯＬＴのＤＢＡ部は、輻輳時に、定められた帯域配分に従って、各無線親局へ帯域を配分する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、帯域割当制御装置及びプログラム、集線ポイント装置、並びに、通信システムに関し、例えば、バックホールネットワークにベストエフォート帯域型のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムを利用しているワイヤレスブロードバンドネットワークに適用し得るものである。

図８は、バックホールネットワークにＰＯＮシステムを利用している従来のワイヤレスブロードバンドネットワークの構成を示す説明図である。

ワイヤレスブロードバンドネットワーク１は、複数の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）２と、ベストエフォート帯域型ＰＯＮシステム３と、当該システムにおける基幹網である中継ネットワーク４とを有する。各無線ＬＡＮ２は、１又は複数台の無線端末５と、無線端末５を収容する無線親局６とを備えている。ベストエフォート帯域型ＰＯＮシステム３は、対応する無線親局６に接続されたＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ；加入者側光回線終端装置）７と、複数のＯＮＵ７を収容する集線ポイント装置であるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ；局側光回線終端装置）８とを有し、ＯＬＴ８が中継ネットワーク４との接続を行う。

ベストエフォート帯域型ＰＯＮシステム３においては、ＯＬＴ８内の図示しない動的帯域割当（ＤＢＡ；Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）部（後述する図１参照）が、ＤＢＡアルゴリズムに従って、各ＯＮＵ７に割り当てる帯域の算出処理を行う（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１２９４２９号公報

ところで、従来の構成では、ＤＢＡアルゴリズムに従って帯域割当を行うバックホールネットワーク（ベストエフォート帯域型ＰＯＮシステム３）において、各無線親局６からのトラフィックの合計がバックホールネットワークの帯域を越えた（輻輳した）場合には、ＯＮＵ７毎の帯域が均等になる帯域配分が行われる。そのため、各ＯＮＵ７の配下に接続される無線端末５の数がＯＮＵ７毎に異なる場合に、無線端末５のそれぞれが使用できる帯域が異なり、無線端末の利用者間で不公平が生じるという問題点があった。

特許文献１には、加入者契約などに応じて定まるＯＮＵ毎の最大帯域制限値の比率に応じて、各ＯＮＵに割り当てる割当帯域を設定することが記載されている。特許文献１の記載技術は、ＯＮＵ配下に接続される通信端末はＯＮＵと有線接続されるものであり、ＯＮＵの最大帯域制限値は時間変化をしない。一方、図８に示すワイヤレスブロードバンドネットワーク１の場合、ＯＮＵ７の配下に接続される無線端末５は移動端末であるため、ＯＮＵ７の最大帯域制限値という概念はなく、ＯＮＵ７の配下に接続される無線端末５の数が時々刻々変化し、特許文献１の記載技術を適用することができない。

そのため、異なる端末収容装置に収容されている各通信端末の利用者に不公平間を与えることがないように、帯域を割り当てることができる帯域割当制御装置及びプログラム、集線ポイント装置、並びに、通信システムが望まれている。

第１の本発明は、１又は複数の通信端末を収容している複数の端末収容装置からのユーザデータを集線すると共に、上記各端末収容装置へのユーザデータを分配する集線ポイント装置に搭載され、上記各端末収容装置への帯域割当を行う帯域割当制御装置において、（１）上記各端末収容装置のそれぞれが収容している上記通信端末の数である端末接続数を取得する端末接続数取得手段と、（２）上記各端末収容装置の端末接続数に基づいて、所定状態での上記各端末収容装置への帯域配分を定める帯域配分手段とを備えることを特徴とする。

第２の本発明は、１又は複数の通信端末を収容している複数の端末収容装置からのユーザデータを集線すると共に、上記各端末収容装置へのユーザデータを分配する集線ポイント装置において、第１の本発明の帯域割当制御装置を搭載していることを特徴とする。

第３の本発明は、１又は複数の通信端末を収容している複数の端末収容装置と、上記各端末収容装置からのユーザデータを集線すると共に、上記各端末収容装置へのユーザデータを分配する集線ポイント装置とを有する通信システムにおいて、上記集線ポイント装置が、第２の本発明の集線ポイント装置であることを特徴とする。

第４の本発明の帯域割当制御プログラムは、１又は複数の通信端末を収容している複数の端末収容装置からのユーザデータを集線すると共に、上記各端末収容装置へのユーザデータを分配する集線ポイント装置に搭載されるコンピュータを、（１）上記各端末収容装置のそれぞれが収容している上記通信端末の数である端末接続数を取得する端末接続数取得手段と、（２）上記各端末収容装置の端末接続数に基づいて、所定状態での上記各端末収容装置への帯域配分を定める帯域配分手段として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、異なる端末収容装置に収容されている各通信端末の利用者に不公平間を与えないように帯域を割り当てることができる帯域割当制御装置及びプログラム、集線ポイント装置、並びに、通信システムを実現できる。

第１の実施形態の通信システムの要部構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の通信システムにおける無線端末がＤＨＣＰサーバから、ＤＨＣＰに従って、自己が利用するＩＰアドレスを取得したり解放したりする際の基本的な流れを示すシーケンス図である。 第１の実施形態のＯＬＴにおける端末接続数確認部が内部で管理する情報の説明図である。 第１の実施形態のＯＬＴにおける端末接続数確認部の動作を示すフローチャート（その１）である。 第１の実施形態のＯＬＴにおける端末接続数確認部の動作を示すフローチャート（その２）である。 第２の実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。 第３の実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。 バックホールネットワークにＰＯＮシステムを利用している従来のワイヤレスブロードバンドネットワークの構成を示す説明図である。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による帯域割当制御装置及びプログラム、集線ポイント装置、並びに、通信システムの第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。第１の実施形態の通信システムは、バックホールネットワークにベストエフォート帯域型のＰＯＮシステムを利用しているワイヤレスブロードバンドネットワークである。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態の通信システム１Ａの要部構成を示すブロック図であり、上述した図８との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。

図１では、Ｎ台ある無線親局及びＯＮＵについては、代表して１台ずつ無線親局６−１、ＯＮＵ７−１を示している。また、無線親局６−１には、現時点でｍ台も無線端末５−１１〜５−１ｍが収容されている場合を示している。

全ての無線端末５、全ての無線親局６及び全てのＯＮＵ７は、従来のものと同様であり、その機能説明は省略する。第１の実施形態の場合、第１の実施形態の集線ポイント装置であるＯＬＴ８Ａが従来のものと異なっている。

通信システム１Ａの各要素の設置例などは、以下の通りである。ＯＬＴ８Ａは、中継ネットワーク４と接続するため通信キャリアのビルに設置される。一方、ＯＮＵ７は、無線親局６に接続するため、無線親局６と共にワイヤレスブロードバンドサービスを提供する店舗、公共施設、若しくは、屋外に設置される。無線親局６は、ワイヤレスブロードバンドサービスの無線伝送終端装置であり、ＷｉＦｉやＷｉＭＡＸ、携帯電話無線等の無線伝送方式により、スマートフォン、タブレットＰＣ、ノートＰＣ等の加入者無線端末と接続し、ネットワーク側は有線インタフェース（ＵＮＩ；Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）でＯＮＵ７に接続される。

ＯＬＴ８Ａは、図１に詳細構成を示すように、ＰＯＮ物理層処理部（ＰＯＮ ＰＨＹ）１１、ＰＯＮメディア媒体アクセス層処理部（ＰＯＮ ＭＡＣ）１２、ブリッジ部（ＢＲＩＤＧＥ）１３、ＮＮＩメディア媒体アクセス層処理部（ＮＮＩ ＭＡＣ）１４、ＮＮＩ物理層処理部（ＮＮＩ ＰＨＹ）１５、ＤＢＡ部１６Ａ、端末接続数確認部１７及びＯＮＵ別比例係数計算部１８を有する。

ＰＯＮ物理層処理部１１、ＰＯＮメディア媒体アクセス層処理部１２、ブリッジ部１３、ＮＮＩメディア媒体アクセス層処理部１４及びＮＮＩ物理層処理部１５は、既存のＯＬＴのものと同様なものである。すなわち、ＰＯＮ物理層処理部１１は、ＰＯＮシステムのＯＬＴとしての物理層処理（例えば、電気信号及び光信号の相互変換など）を行い、ＰＯＮメディア媒体アクセス層処理部１２は、ＰＯＮシステムのＯＬＴとしてのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｏｒｏｌ）層処理（例えば、ＧＡＴＥフレームの生成、送信、ＲＥＰＯＲＴフレームの受信、分析など）を行う。ブリッジ部１３は、無線端末からのユーザデータを、宛先に係るキャリアネットワークが提供するサービス種類や装置利用形態に応じられるように変換したりする処理（ブリッジ機能、ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）機能など）を行う。ＮＮＩメディア媒体アクセス層処理部１４は、中継ネットワーク４との間のＮＮＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に従ったＭＡＣ層処理を行い、ＮＮＩ物理層処理部１５は、中継ネットワーク４との間のＮＮＩに従ったＭＡＣ層処理を行う。

ＤＢＡ部１６Ａは、基本的には、既存のものと同様に、ＤＢＡアルゴリズムに従って、ＰＯＮメディア媒体アクセス層処理部１２から与えられた、各ＯＮＵの上りユーザデータの待機量に応じて、各ＯＮＵへ動的に帯域を割当て、その割当て帯域や送信タイミングなどを、ＰＯＮメディア媒体アクセス層処理部１２に通知するものである。

しかし、この実施形態のＤＢＡ部１６Ａは、各無線親局からのトラフィックの合計がバックホールネットワークの帯域を越えた（輻輳した）場合に各ＯＮＵに割り当てる帯域の決定方法が、従来のＤＢＡ部と異なっている。実施形態のＤＢＡ部１６Ａは、各無線親局からのトラフィックの合計がバックホールネットワークの許容帯域を越えた（輻輳した）場合に、ＯＮＵ別比例係数計算部１８が算出したＯＮＵ別の比例係数に応じて、各ＯＮＵに割り当てる帯域を決定する。

端末接続数確認部１７は、無線端末５と中継ネットワーク４との間で授受されるユーザトラフィックを監視（Ｓｎｏｏｐｉｎｇ）し、ＯＮＵ７毎（従って、無線親局６毎）の無線端末６の接続数を検知する。監視するユーザトラフィックの対象として、例えば、無線端末６が接続したときにＩＰアドレスを取得するために発生するＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）トラフィックを挙げることができる。端末接続数確認部１７における具体的な無線端末５の接続数の確認方法は、動作説明の項で明らかにする。

ＯＮＵ別比例係数計算部１８は、端末接続数確認部１７が確認したＯＮＵ７毎の無線端末６の接続数に基づいて、ＤＢＡ部１６Ａに設定するＯＮＵ毎の比例係数を計算するものである。例えば、ＯＮＵ６−１〜ＯＮＵ６−Ｎの無線端末の接続数がＣ１〜ＣＮであれば、（１）式に従って、ＯＮＵ毎の比例係数ｃｏｅｆ１〜ｃｏｅｆＮを計算する。

この実施形態の場合、ＰＯＮメディア媒体アクセス層処理部１２の一部構成（ＲＥＰＯＲＴフレームに含まれているＯＮＵからの要求送信量をＤＢＡ部１６Ａに通知したり、ＤＢＡ部１６Ａから与えられた帯域割当情報をＧＡＴＥフレームでＯＮＵに通知したりする構成など）、ＤＢＡ部１６Ａ、端末接続数確認部１７及びＯＮＵ別比例係数計算部１８が帯域割当制御装置を構成している。帯域割当制御装置を構成しているこれらの構成要素の全て又は一部は、ＣＰＵと当該ＣＰＵが実行するプログラムで実現されていても良く、また、専用ハードウェアによって実現されていても良い。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の通信システム１Ａの特徴動作である、ＯＬＴ８Ａにおける帯域割当制御動作を説明する。

まず、帯域割当制御動作の中でも、とりわけ特徴をなしている端末接続数確認部１７の動作を説明する。

図２は、ＤＨＣＰに従って、無線端末５が中継ネットワーク４などに存在するＤＨＣＰサーバ９から、自己が利用するＩＰアドレスを取得したり解放したりする際の基本的な流れを示すシーケンス図である。

ＤＨＣＰクライアントに該当する無線端末５は、ＤＨＣＰサーバ９からＩＰアドレスなどを取得したい場合、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージをブロードキャストし、中継ネットワーク３全体に問合せる。ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージを受信したＤＨＣＰサーバ９は、無線端末５に対してＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージを送信して、無線端末５が使用できるＩＰアドレスの情報を通知する。次に、無線端末５は、ＤＨＣＰサーバ９の提示したＩＰアドレスに問題がなければ、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージによって正式にＤＨＣＰサーバ９にＩＰアドレスの割当を要求する。要求に応じて正式にＩＰアドレスを割り当てたＤＨＣＰサーバ９は、無線端末５にＤＨＣＰＡＣＫメッセージを送信する。ＤＨＣＰＡＣＫメッセージには、割り当てたＩＰアドレスの貸出期間の情報（Ｌｅａｓｅ Ｔｉｍｅ）の情報も含まれている。

また、無線端末５は、割り当てられたＩＰアドレスが不要となったときには、ＤＨＣＰＲＥＬＥＡＳＥメッセージをＤＨＣＰサーバ９に送信して、ＩＰアドレスの設定を解放する。

上述したＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ、ＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージ、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージ、ＤＨＣＰＡＣＫメッセージ及びＤＨＣＰＲＥＬＥＡＳＥメッセージは、通信経路上に介在するＯＬＴ８を通過する。ＯＬＴ８の端末接続数確認部１７は、ＤＨＣＰＡＣＫメッセージやＤＨＣＰＲＥＬＥＡＳＥメッセージなどを監視しながら、ＯＮＵ７毎（従って、無線親局６毎）の無線端末６の接続数を検知する。

端末接続数確認部１７は、内部に、図３に示すように、ＯＮＵ７−１〜７−Ｎ毎の端末数カウンタＣＮＴ−１〜ＣＮＴ−Ｎと、ＩＰアドレス管理テーブルＴＢＬ−１〜ＴＢＬ−Ｎとを有している。ＩＰアドレス管理テーブルＴＢＬ−１〜ＴＢＬ−Ｎの各レコード（各行）は、そのＯＮＵの配下の無線端末に割り当てられたＩＰアドレスと、そのＩＰアドレスの貸出が終了する貸出終了時刻とでなっている。

図４及び図５はそれぞれ、端末接続数確認部１７の動作を示すフローチャートである。図４は、ＤＨＣＰメッセージの監視に係るフローチャートであり、図５は、ＩＰアドレスの貸出終了時刻の経過に係るフローチャートである。

端末接続数確認部１７は、ブリッジ部１３が通過するユーザトラフィックがあると、図４に示す処理を開始し、そのユーザトラフィックがＤＨＣＰＡＣＫメッセージ若しくはＤＨＣＰＲＥＬＥＡＳＥメッセージか否かを判別（監視）する（Ｓ１００、Ｓ１０１）。

ユーザトラフィックが、ＤＨＣＰＡＣＫメッセージでもなければＤＨＣＰＲＥＬＥＡＳＥメッセージでもない場合には、端末接続数確認部１７は、図４に示す一連の処理を終了する。

これに対して、ユーザトラフィックがＤＨＣＰＡＣＫメッセージであると、端末接続数確認部１７は、そのＤＨＣＰＡＣＫメッセージの宛先の無線端末を配下にしているＯＮＵ７−ｎ（ｎは１〜Ｎ）に係る端末数カウンタＣＮＴ−ｎを１インクリメントすると共に（Ｓ１０２）、ＩＰアドレス管理テーブルＴＢＬ−ｎにレコードを追加してＩＰアドレスを記述し、また、貸出期間から算出した貸出終了時刻を記述する（Ｓ１０３）。そして、端末接続数確認部１７は、ＯＮＵ別比例係数計算部１８に対して計算のし直しを起動した後（Ｓ１０４）、図４に示す一連の処理を終了する。

また、ユーザトラフィックがＤＨＣＰＲＥＬＥＡＳＥメッセージであると、端末接続数確認部１７は、そのＤＨＣＰＲＥＬＥＡＳＥメッセージによって解放されるＩＰアドレスが記述されているＩＰアドレス管理テーブルＴＢＬ−ｎを探索してそのＩＰアドレス管理テーブルＴＢＬ−ｎから該当するレコードを削除すると共に（Ｓ１０５）、そのＩＰアドレス管理テーブルＴＢＬ−ｎに係るＯＮＵ７−ｎに対応する端末数カウンタＣＮＴ−ｎを１デクリメントする（Ｓ１０６）。そして、端末接続数確認部１７は、ＯＮＵ別比例係数計算部１８に対して計算のし直しを起動した後（Ｓ１０４）、図４に示す一連の処理を終了する。

無線端末５は、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを用いてＤＨＣＰサーバ９に貸出期間の延長を求め、ＤＨＣＰサーバ９は延長を許可する場合には、ＤＨＣＰＡＣＫメッセージを用いて延長した貸出期間を無線端末５に通知することもある。図４では省略しているが、端末接続数確認部１７は、監視したＤＨＣＰＡＣＫメッセージが期間延長のものであると、ＤＨＣＰＡＣＫメッセージに係るＩＰアドレスが記述されているＩＰアドレス管理テーブルＴＢＬ−ｎのレコードを探索し、そのレコードの貸出終了時刻を、延長された貸出期間で定まる時刻に更新する。

端末接続数確認部１７は、例えば、定期的に図５に示す処理を開始する。そして、端末接続数確認部１７は、全てのＩＰアドレス管理テーブルＴＢＬ−１〜ＴＢＬ−Ｎのレコードの中に、貸出終了時刻が既に超えたレコードがあるかを探索する（Ｓ２００）。そのようなレコードが探索されると、端末接続数確認部１７は、そのレコードを該当するＩＰアドレス管理テーブルＴＢＬ−ｎから削除すると共に（Ｓ２０１）、そのＩＰアドレス管理テーブルＴＢＬ−ｎに係るＯＮＵ７−ｎに対応する端末数カウンタＣＮＴ−ｎを１デクリメントし（Ｓ２０２）、その後、ステップＳ２００の探索処理に戻る。

貸出終了時刻が既に超えたレコードが探索されないと、端末接続数確認部１７は、今回の一連の処理で削除されたレコードがあったか否かを判断し（Ｓ２０３）、あれば、ＯＮＵ別比例係数計算部１８に対して計算のし直しを起動した後に（Ｓ２０４）、図５に示す一連の処理を終了し、なければ、直ちに図５に示す一連の処理を終了する。

ＯＮＵ別比例係数計算部１８は、端末接続数確認部１７から計算のし直しが起動されたときには、端末接続数確認部１７における全ての端末数カウンタＣＮＴ−１〜ＣＮＴ−ＮからＯＮＵ７−１〜７−Ｎ毎の無線端末の接続数を取り込んで、上述した（１）式に従って、ＯＮＵ７−１〜７−Ｎ毎の比例係数ｃｏｅｆ１〜ｃｏｅｆＮを計算し、ＤＢＡ部１６Ａに設定する。

ＤＢＡ部１６Ａは、各無線親局６−１〜６−Ｎからのトラフィックの合計がバックホールネットワークの許容最大帯域ＢＷ_ＰＯＮを越えた（輻輳した）場合には、ＯＮＵ別比例係数計算部１８が算出したＯＮＵ７−１〜７−Ｎ別の比例係数ｃｏｅｆ１〜ｃｏｅｆＮに基づいて、（２）式に示すように、各ＯＮＵ７−１〜７−Ｎに帯域を割り当てる。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
上記第１の実施形態によれば、各無線親局６−１〜６−Ｎからのトラフィックが輻輳した場合には、無線親局６−１〜６−Ｎと接続している無線端末数ＣＮＴ−１〜ＣＮＴ−Ｎに応じてＯＮＵ７−１〜７−Ｎに帯域を割り当てるようにしたので、どの無線親局６−１〜６−Ｎに収容されていようが、各無線端末５に割り当てられる帯域を概ね均一なものとすることができる。すなわち、無線端末間で不公平が生じることを防止することができる。

（３）式のように、上述した（２）式に（１）式を代入した後、無線端末数ＣＮＴ−１〜ＣＮＴ−Ｎで割ると、各無線親局６−１〜６−Ｎに収容されている各無線端末の割当帯域を求めることができ、この（３）式から、どの無線親局６−１〜６−Ｎに収容されていようが、各無線端末５に割り当てられる帯域を概ね均一なものとなっていることが分かる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明による帯域割当制御装置及びプログラム、集線ポイント装置、並びに、通信システムの第２の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。第２の実施形態の通信システムは、対向する一対のメディアコンバータを利用しているワイヤレスブロードバンドネットワークである。

図６は、第２の実施形態の通信システム１Ｂの構成を示すブロック図であり、図１や図８との同一、対応部分には同一符号を付して示している。

図６において、集線スイッチ２２は、各無線親局６−１〜６−Ｎからのユーザトラフィックを集線して中継ネットワーク４に送出したり、中継ネットワーク４側からのユーザトラフィックを各無線親局６−１〜６−Ｎへ分配したりする集線ポイント装置である。集線スイッチ２２と各無線親局６−１〜６−Ｎとの間は、例えば、光ファイバを挟んで対向している一対のメディアコンバータ（ＭＣ）２０−１〜２０−Ｎ及び２１−１〜２１−Ｎを備えるポイントツーポイント回線を介して接続されている。すなわち、第２の実施形態の場合、集線スイッチ２２と、無線親局６−１〜６−Ｎ対応のポイントツーポイント回線によって、無線ＬＡＮのバックホールネットワークが構成されている。

第２の実施形態の場合、集線スイッチ２２内に、第１の実施形態における帯域割当制御装置と同様な帯域割当制御装置２３が設けられている。

すなわち、帯域割当制御装置２３は、集線スイッチ２２を流れるユーザトラフィックに応じて、無線親局６−１〜６−Ｎ毎の接続端末数を確認する部分と、無線親局６−１〜６−Ｎ毎の接続端末数に応じて、集線スイッチ２２が輻輳したときに適用する比例係数を計算する部分と、集線スイッチ２２が輻輳したときに、集線スイッチ２２が取り扱うことができる最大の帯域を、比例係数に応じて、各ポイントツーポイント回線に配分する部分とを備えている。

従って、第２の実施形態によっても、集線スイッチ２２が輻輳したときにも、各無線端末に均等に（言い換えると公平に）帯域を割り当てることができる。

（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明による帯域割当制御装置及びプログラム、集線ポイント装置、並びに、通信システムの第３の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。

図７は、第３の実施形態の通信システム１Ｃの構成を示すブロック図であり、図１や図８との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。

第３の実施形態の通信システム１Ｃは、第１の実施形態の通信システム１に比較し、ＯＬＴ８Ｃが無線端末接続数を得る方法が異なっている。上述した第１の実施形態では、ＯＬＴ８Ａが通過するユーザトラフィックを監視することにより、無線親局６Ｃ−１〜６Ｃ−Ｎ毎の無線端末接続数を検知するものであった。この第３の実施形態では、ＯＬＴ８Ｃが、無線親局６Ｃ−１〜６Ｃ−Ｎから無線端末接続数に係る情報を取得するものである。以下、具体的に説明する。

各無線親局６Ｃ−１〜６Ｃ−Ｎは、収容している無線端末からのユーザトラフィックや収容している無線端末へのユーザトラフィックを適切に中継できるように、ブリッジ部（無線リンク−有線リンク間及び無線リンク間のブリッジ機能の実現部）３０−１〜３０−Ｎ内にＭＡＣ学習テーブル３１−１〜３１−Ｎを有し、ＭＡＣ学習テーブル３１−１〜３１−Ｎに、接続している無線端末のＭＡＣアドレスを自動登録するようになされている。第３の実施形態の無線親局６Ｃ−１〜６Ｃ−Ｎは、ＭＡＣ学習テーブル３１−１〜３１−Ｎ、若しくは、ＭＡＣ学習テーブル３１−１〜３１−Ｎのアドレスの登録数を計数して得た無線端末接続数を送信する端末接続数送信部３２−１〜３２−Ｎを備えている。

一方、第３の実施形態のＯＬＴ８Ｃは、端末接続数送信部３２−１〜３２−Ｎが送信した情報を受信する端末接続数受信部３３を備えている。端末接続数受信部３３は、端末接続数送信部３２−１〜３２−Ｎが無線端末接続数を送信する形態であれば、受信した無線端末接続数を端末接続数確認部１７に与える。端末接続数受信部３３は、端末接続数送信部３２−１〜３２−ＮがＭＡＣ学習テーブル３１−１〜３１−Ｎを送信する形態であれば、受信したＭＡＣ学習テーブル３１−１〜３１−Ｎのアドレスの登録数を計数して得た無線端末接続数を端末接続数確認部１７に与える。

ここで、端末接続数送信部３２−１〜３２−Ｎから端末接続数受信部３３への通信経路や通信方法は限定されないものである。例えば、ユーザデータと同じ線路で無線端末接続数（若しくはＭＡＣ学習テーブル）をインチャネル伝送するようにしても良い。また例えば、無線端末接続数（若しくはＭＡＣ学習テーブル）を、ネットワーク管理装置などを有する装置管理ネットワーク３４経由のアウトチャネル伝送を行うようにしても良い。

第３の実施形態によっても、各無線親局６−１〜６−Ｎからのトラフィックが輻輳した場合にも、各無線端末に均等に（言い換えると公平に）帯域を割り当てることができる。

（Ｄ）他の実施形態
上記第３の実施形態は、第１の実施形態に対し、無線親局内のＭＡＣ学習テーブルを利用するという変形例を導入したものであったが、第２の実施形態に対し、無線親局内のＭＡＣ学習テーブルを利用するという変形例を導入するようにしても良い。

上記各実施形態では、端末が無線端末である通信システムを示したが、端末の全て又は一部が有線端末である通信システムに対しても、本発明の技術思想を適用することができる。このような変形例の場合、端末収容装置は、無線端末も収容可能なルータを適用することができる。

上記各実施形態では、総トラフィックに輻輳が生じるときに適用する比例係数を計算するものを示したが、輻輳が生じない場合でも、所定の比例係数を計算するようにしても良い。例えば、第１の実施形態の例で言えば、輻輳は生じないが、１台若しくは複数台のＯＮＵから、所定閾値を超えた帯域割当が求められた場合に、それらＯＮＵの無線端末接続数に応じて、ＯＮＵに割り当てる帯域を決定できる比例係数を算出するようにしても良い。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…通信システム、５、５−１１〜５−１ｍ…無線端末、６、６−１〜６−Ｎ、６Ｃ−１〜６Ｃ−Ｎ…無線親局、７、７−１〜７−Ｎ…ＯＮＵ、８Ａ、８Ｃ…ＯＬＴ、１１…ＰＯＮ物理層処理部（ＰＯＮ ＰＨＹ）、１２…ＰＯＮメディア媒体アクセス層処理部（ＰＯＮ ＭＡＣ）、１３…ブリッジ部（ＢＲＩＤＧＥ）、１４…ＮＮＩメディア媒体アクセス層処理部（ＮＮＩ ＭＡＣ）、１５…ＮＮＩ物理層処理部（ＮＮＩ ＰＨＹ）、１６Ａ…ＤＢＡ部、１７…端末接続数確認部、１８…ＯＮＵ別比例係数計算部、２０−１〜２０−Ｎ、２１−１〜２１−Ｎ…メディアコンバータ（ＭＣ）、２２…集線スイッチ、２３…帯域割当制御装置、３０−１〜３０−Ｎ…ブリッジ部、３１−１〜３１−Ｎ…ＭＡＣ学習テーブル、３２−１〜３２−Ｎ…端末接続数送信部、３３…端末接続数受信部。

Claims (10)

1. １又は複数の通信端末を収容している複数の端末収容装置からのユーザデータを集線すると共に、上記各端末収容装置へのユーザデータを分配する集線ポイント装置に搭載され、上記各端末収容装置への帯域割当を行う帯域割当制御装置において、
   上記各端末収容装置のそれぞれが収容している上記通信端末の数である端末接続数を取得する端末接続数取得手段と、
   上記各端末収容装置の端末接続数に基づいて、所定状態での上記各端末収容装置への帯域配分を定める帯域配分手段と
   を備えることを特徴とする帯域割当制御装置。
2. 上記端末接続数取得手段は、当該帯域割当制御装置が搭載されている集線ポイント装置を通過するトラフィックを監視して、上記各端末収容装置のそれぞれについて端末接続数を取得することを特徴とする請求項１に記載の帯域割当制御装置。
3. 上記端末接続数取得手段は、上記各端末収容装置が管理している上記各通信端末のＭＡＣアドレスの数に基づいて、上記各端末収容装置のそれぞれについて端末接続数を取得することを特徴とする請求項１に記載の帯域割当制御装置。
4. 上記端末接続数取得手段は、ユーザデータと同じ線路を適用したインチャネル伝送により送信されてきた、上記各端末収容装置からの情報を取込むことを特徴とする請求項３に記載の帯域割当制御装置。
5. 上記端末接続数取得手段は、装置管理ネットワークを経由するアウトチャネル伝送により送信されてきた、上記各端末収容装置からの情報を取込むことを特徴とする請求項３に記載の帯域割当制御装置。
6. １又は複数の通信端末を収容している複数の端末収容装置からのユーザデータを集線すると共に、上記各端末収容装置へのユーザデータを分配する集線ポイント装置において、
   請求項１〜請求項５のいずれかに記載の帯域割当制御装置を搭載していることを特徴とする集線ポイント装置。
7. １又は複数の通信端末を収容している複数の端末収容装置と、上記各端末収容装置からのユーザデータを集線すると共に、上記各端末収容装置へのユーザデータを分配する集線ポイント装置とを有する通信システムにおいて、
   上記集線ポイント装置が、請求項６に記載の集線ポイント装置であることを特徴とする通信システム。
8. 複数の上記端末収容装置と上記集線ポイント装置とがＰＯＮシステムを介して接続されていることを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
9. 上記各端末収容装置と上記集線ポイント装置とがポイントツーポイント回線を介して接続されていることを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
10. １又は複数の通信端末を収容している複数の端末収容装置からのユーザデータを集線すると共に、上記各端末収容装置へのユーザデータを分配する集線ポイント装置に搭載されるコンピュータを、
    上記各端末収容装置のそれぞれが収容している上記通信端末の数である端末接続数を取得する端末接続数取得手段と、
    上記各端末収容装置の端末接続数に基づいて、所定状態での上記各端末収容装置への帯域配分を定める帯域配分手段と
    して機能させることを特徴とする帯域割当制御プログラム。

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