JP2019022168A

JP2019022168A - 通信システム

Info

Publication number: JP2019022168A
Application number: JP2017141440A
Authority: JP
Inventors: 中西　隆; Takashi Nakanishi; 隆中西; 亜弥子岩城; Ayako Iwaki; 和久古澤; Kazuhisa Furusawa; 鈴木　謙一; Kenichi Suzuki; 謙一鈴木; 幸洋藤本; Yukihiro Fujimoto; 尚渡邊; Takashi Watanabe; 木下　和彦; Kazuhiko Kinoshita; 和彦木下; 悠介廣田; Yusuke Hirota
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Osaka University NUC
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Osaka University NUC
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2019-02-07

Abstract

【課題】それぞれのアクセス網での帯域制御を活かしつつ、制限時間付きファイル転送制御を行う上位網において転送予定通りにファイル転送ができる通信システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る通信システムは、アクセス集約装置１３は、制限時間付きファイル転送による帯域制御の転送予定に従ってデータを転送する転送装置１４と接続し、自身のアクセス網１２に収容される端末１１に帯域を割当てる帯域割当機能部２２と、転送装置１４へアクセス網帯域の転送予定情報２４を通知する転送予定通知機能部２１を持つ。転送装置１４は、転送予定通知機能部２１から受信した転送予定情報２４に基づき制限時間付きファイル転送制御を実施する転送予定管理部２３を持つ。【選択図】図１

Description

本開示は、アクセス網とコアネット網を経由して、送信元端末と送信先端末とが接続される構成の通信システムに関する。

音楽や動画などの多種多様な大容量のマルチメディアコンテンツがネットワークを通じて転送されている。これらのコンテンツで使用される帯域は一般的にベストエフォートで転送されるため、ネットワーク状況によっては大きな転送時間がかかる場合がある。そこで非特許文献１のように、ユーザが転送制限時間を定めてその制限を満たさない場合は要求を棄却する制限時間付きファイル転送ネットワークモデルと呼ばれるネットワークモデルが提案されている。

Ｋ．Ｓａｉｔｏ，Ｋ．Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ，Ｎ．Ｙａｍａｉ，ａｎｄＴ．Ｗａｔａｎａｂｅ，"Ａｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｂａｎｄｗｉｄｔｈａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｌａｒｇｅｆｉｌｅｔｒａｎｓｆｅｒｗｉｔｈｔｉｍｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ"，ＡＰＮＯＭＳ２０１５．

従来の制限時間付きファイル転送制御は、送信元端末と、この送信元端末と接続する送信元間のアクセス網について特に検討されていない。なおこのアクセス網とは、制限付きファイル転送制御とは独立に制御する通信網の領域を指す。例えば非特許文献１は、アクセス網の通信速度は十分高速であり、転送予定実行のボトルネックとならないと仮定している。

しかしながら、アクセス網は多種多様でありそれぞれのアクセス網で個々の帯域制御方法をとるため、必ずしも上位の制限時間付きファイル転送制御の転送予定通りにファイル転送を実施できない場合がある。例えば、上位網の転送予定量がアクセス網の帯域割当量を超過してしまい上位網の転送予定量通りの転送要求に対応するファイル転送ができない場合や、逆に上位網の転送予定量に対してアクセス網で過剰に帯域を割当ててしまい上位網で輻輳が発生し自アクセス網の要求だけでなく同じ上位網に接続される他アクセス網すべての転送要求に対して齟齬が生じる場合が考えられる。従来の制限時間付きファイル転送制御には、このようにアクセス網における帯域制御と上位網の転送要求が必ずしも一致しせず上位網において転送要求を満足できなくなる場合がある、という課題があった。

これを解決する方法として、上位網における転送予定情報をアクセス網における帯域制御に反映することで、前記の課題を解決する帯域制御方法が考えられる。この方法では、受信した転送要求に従って決定した転送予定情報に基づき、アクセス網における帯域制御を実施することで上記課題を解決する方法である。しかしながらこの方法では、アクセス網に余剰帯域がある場合でも、上位網の転送予定情報を超えて割当てられず、アクセス網の帯域を有効活用できないという課題がある。また、制限時間付きファイル転送制御を実施する上位網と制限時間付きファイル転送制御を実施しない上位網とが同時にアクセス網に接続される場合では、制限時間付きファイル転送制御がアクセス網に割当てる帯域制御の影響で、制限時間付きファイル転送制御網とは直接関係がないトラヒックにまで制限を与えてしまうという課題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、それぞれのアクセス網での帯域制御を活かしつつ、制限時間付きファイル転送制御を行う上位網において転送予定通りにファイル転送ができる通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る通信システムは、アクセス網に収容される送信元端末からの転送要求およびアクセス網における帯域割当情報を制限時間付きファイル転送制御に反映させることとした。

具体的には、本発明に係る通信システムは、単一の又は複数の通信装置から構成され、アクセス網と、転送制限時間が定められ前記転送制限時間を満たせない場合は転送要求を棄却する制限時間付きファイル転送制御がなされるコアネット網とを経由して送信元の端末と宛先の端末とが接続される通信システムであって、
前記コアネット網へ転送する前記端末からのデータに対して、転送予定情報に基づき前記制限時間付きファイル転送制御を行う転送予定管理部と、
前記アクセス網に収容される前記端末に帯域を割当てる帯域割当機能部と、
送信元の前記端末に割り当てる帯域を前記転送予定情報として前記転送予定管理部へ通知する転送予定通知機能部と、
を備えることを特徴とする。

図１は、本通信システムの原理を説明する図である。親ノードであるアクセス集約装置１３は、制限時間付きファイル転送による帯域制御の転送予定に従ってデータを転送する転送装置１４と接続する通信装置であって、自身のアクセス網１２に収容される子ノード（端末１１）に帯域を割当てる帯域割当機能部２２と、転送装置１４へアクセス網帯域の転送予定情報２４を通知する転送予定通知機能部２１を持つ。転送装置１４は、転送予定通知機能部２１から受信した転送予定情報２４に基づき制限時間付きファイル転送制御を実施する転送予定管理部２３を持つ。これにより、アクセス網１２における帯域制御を反映した転送要求を制限時間付きファイル転送網に通知することが可能となり、アクセス網１２における帯域の有効活用を実現しながら制限時間付きファイル転送の上位網１５の帯域も有効活用することが可能となる。なお、図１では、転送予定通知機能部２１と帯域割当機能部２２とがアクセス集約装置１３に配置され、転送予定管理部２３が転送装置１４に配置されているが、通信システムの構成により転送予定通知機能部２１、帯域割当機能部２２及び転送予定管理部２３は任意の通信装置内に配置することができる。

従って、本発明は、それぞれのアクセス網での帯域制御を活かしつつ、制限時間付きファイル転送制御を行う上位網において転送予定通りにファイル転送ができる通信システムを提供することができる。

例えば、前記通信装置は、前記アクセス網に配置されたアクセス集約装置と前記コアネット網に接続された転送装置であり、
前記アクセス集約装置が前記帯域割当機能部及び前記転送予定通知機能部を有し、
前記転送装置が前記転送予定管理部を有する
ことを特徴とする。

また、複数の前記端末が複数の経路で送信したデータを集線し、前記コアネット網側へ転送する集線機能部をさらに備えてもよい。

また、前記コアネット網が複数である場合、前記転送予定通知機能部は、前記制限時間付きファイル転送制御がなされる前記コアネット網の前記転送予定管理部のみに前記転送予定情報を通知することができる。制限時間付きファイル転送制御を実施する上位網と制限時間付きファイル転送制御を実施しない上位網とが同時にアクセス網に接続される場合に、制限時間付きファイル転送制御がアクセス網に割当てる帯域制御の影響で、制限時間付きファイル転送制御網とは直接関係がないトラヒックにまで制限を与えてしまうという課題を解決することができる。

また、前記転送予定情報に基づき転送された前記コアネット網からのデータに対して、他のデータに優先して前記アクセス網の前記端末への帯域を割り当てる転送制御機能部をさらに備えることが好ましい。本通信システムは、転送予定情報に基づいて上位網で転送されたデータが再度アクセス網へ転送されるときに、転送予定情報に基づかない他のデータより優先してアクセス網の帯域を割り当てることで、転送予定通りに宛先の端末へデータを転送することができる。

本発明は、それぞれのアクセス網での帯域制御を活かしつつ、制限時間付きファイル転送制御を行う上位網において転送予定通りにファイル転送ができる通信システムを提供することができる。

本発明に係る通信システムを説明する図である。本発明に係る通信システムを説明する図である。本発明に係る通信システムを説明する図である。本発明に係る通信システムを説明する図である。本発明に係る通信システムを説明する図である。本発明に係る通信システムを説明する図である。本発明に係る通信システムを説明する図である。本発明に係る通信システムを説明する図である。本発明に係る通信システムを説明する図である。本発明に係る通信システムを説明する図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

［実施形態１］
図２は、本実施形態の通信システム３０１を説明する図である。通信システム３０１は、単一の又は複数の通信装置から構成され、アクセス網１２と、転送制限時間が定められ前記転送制限時間を満たせない場合は転送要求を棄却する制限時間付きファイル転送制御がなされるコアネット網１５とを経由して送信元の端末１１と宛先の端末１９とが接続される通信システムであって、
コアネット網１５へ転送する端末１１からのデータに対して、転送予定情報２４に基づき前記制限時間付きファイル転送制御を行う転送予定管理部２３と、
アクセス網１２に収容される端末１１に帯域を割当てる帯域割当機能部２２と、
送信元の端末１１に割り当てる帯域を転送予定情報２４として転送予定管理部２３へ通知する転送予定通知機能部２１と、
を備える。

通信システム３０１は、端末１１、アクセス網１２、上位網であるコアネット網１５、端末１９、及び、単一又は複数の通信装置（図２において不図示）から構成される。前記通信装置は、転送予定通知機能部２１、帯域割当機能部２２、及び転送予定管理部２３のうち、少なくとも１つを有する。つまり、通信装置は３つであり、それぞれ転送予定通知機能部２１、帯域割当機能部２２、及び転送予定管理部２３のいずれかを有する構成でもよいし、通信装置は１つであり、転送予定通知機能部２１、帯域割当機能部２２、及び転送予定管理部２３全てを有してもよい。

また、図２の通信システム３０１ではアクセス網とコアネット網１５が１つずつであるが、アクセス網１２が複数であってもよいし、コアネット網１５が複数であってもよい。この場合、アクセス網毎に転送予定通知機能部２１及び帯域割当機能部２２を有する。またコアネット網１５が複数の場合、転送予定管理部２３のないコアネット網があってもよい。

すなわち、通信システム３０１は、転送予定通知機能部２１、帯域割当機能部２２、及び転送予定管理部２３を少なくとも１つを有する単一の又は複数の通信装置から構成され、アクセス網１２とコアネット網１５とを経由して送信元の端末１１から宛先の端末１９へデータを転送する。帯域割当機能部２２はデータを転送するために自身のアクセス網１２に収容される端末１１に帯域を割当てる。転送予定通知機能部２１は当該データを転送するためのアクセス網１２の利用量を転送予定管理部２３に転送予定情報２４として通知する。転送予定管理部２３は転送予定情報２４に基づき制限時間付きファイル転送制御を実施する。本手法により、アクセス網１２での帯域制御を反映した転送要求を制限時間付きファイル転送制御のあるコアネット網１５に通知することが可能となり、アクセス網１２の帯域の有効活用し、且つ制限時間付きファイル転送制御のコアネット網１５の帯域も有効活用することができる。

（実施形態２）
図３は、本実施形態の通信システム３０２を説明する図である。通信システム３０２において、前記通信装置は、アクセス網１２に配置されたアクセス集約装置１３とコアネット網１５に接続された転送装置１４であり、アクセス集約装置１３が帯域割当機能部２２及び転送予定通知機能部２１を有し、転送装置１４が転送予定管理部２３を有することを特徴とする。

通信システム３０２は、アクセス集約装置１３と転送装置１４の２つの通信装置から構成される例である。アクセス集約装置１３は、帯域割当機能部２２で自身のアクセス網１２に収容される端末１１へ帯域を割当て、転送予定通知機能部２１で当該帯域を転送予定情報２４として転送装置１４に通知する。転送装置１４は、制限時間付きファイル転送制御を行うコアネット網１５を管理しており、転送予定管理部２３でアクセス集約装置１３から通知される転送予定情報２４に基づきコアネット網１５の帯域割当スケジューリングを行う。

（実施形態３）
図４は、本実施形態の通信システム３０３を説明する図である。通信システム３０３は、図３の通信システム３０２のアクセス網１２がＰＯＮ（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）１２ａになった場合である。通信システム３０２のアクセス集約装置１３に該当するのがＯＬＴ、送信元の端末１１がＯＮＵに接続される。アクセス網の帯域制御はＰＯＮのＤＢＡが独立に働くため、ＯＬＴにはすでに帯域割当機能部２２が備えられている。

通信システム３０３は、新たな機能としてＰＯＮ内で各端末１１に割当てる帯域情報に基づき、ＯＬＴが上位制限時間付きファイル転送制御のコアネット網１５に転送予定を通知する転送予定通知機能部２１を持つ例である。通信システム３０３は、既存のＤＢＡ機能をそのまま用いることが可能で、新たに転送予定通知機能部２１のみをＯＬＴに備えることで実現可能である。

（実施形態４）
図５は、本実施形態の通信システム３０４を説明する図である。通信システム３０３は、図３の通信システム３０２のアクセス網１２が無線ネットワーク１２ｂになった場合である。通信システム３０２のアクセス集約装置１３に該当するのが無線アクセスポイント１３ｂ、送信元の端末１１が各種無線通信方式を用いて無線アクセスポイント１３ｂに接続される。無線アクセス網１２ｂの帯域制御は無線システム毎に独立に働くため、無線アクセスポイント１３ｂにはすでに帯域割当機能部２２が備えられている。

通信システム３０４は、新たな機能として無線アクセスポイント１３ｂによる自無線アクセス網１２ｂ内で各端末１１に割当てる帯域情報に基づき、上位制限時間付きファイル転送制御のコアネット網１５に転送予定を通知する転送予定通知機能部２１を持つ例である。通信システム３０４は、新たに転送予定通知機能部２１を無線アクセスポイント１３ｂに具備することで実現可能である。

（実施形態５）
図６は、本実施形態の通信システム３０５を説明する図である。通信システム３０５は図３の通信システム３０２に複数の端末１１が複数の経路で送信したデータを集線し、コアネット網１５側へ転送する集線機能部２４をさらに備えることを特徴とする。通信システム３０５は、アクセス集約装置１３、転送装置１４及び集線装置１６の３つの通信装置から構成される例である。そして、通信システム３０５は、転送装置１４と集線装置１６において帯域制御を行う。

集線装置１６は、集線機能部２４で１つ又は複数の回線（アクセス集約装置１３）から送られてくるデータを集線し、割当機能部２２でそれぞれのアクセス網１２に収容される端末１１へ帯域を割当て、転送予定通知機能部２１で当該帯域を上位の制限時間付きファイル転送制御を行うコアネット網１５に通知する。実施形態２と同じく、転送装置１４は、転送予定管理部２３で集線装置１６から通知される転送予定情報２４に基づきコアネット網１５の帯域割当スケジューリングを行う。

なお、アクセス網１２は、集線装置１６と送信元の端末１１とを接続するネットワークであればどのようなものでもよい。たとえば、ＰＯＮ方式でも無線方式でも良く、集線装置１６と端末１１を直接接続しても構わない。

（実施形態６）
図７は、本実施形態の通信システム３０６を説明する図である。通信システム３０６は、複数のアクセス網を集線装置１６で収容する例である。例として図７の通信システム３０６は第1のアクセス網としてＰＯＮ１２ａと、第Ｍのアクセス網として無線アクセス網１２ｂを収容している。ここで、実施形態３や４で説明したように、ＯＬＴや無線アクセス集約装置１３ｂが帯域割当機能部２２及び転送予定通知機能部２１を有し、集線装置１６が集線機能部２４を有していてもよい。また、実施形態５で説明したように、集線装置１６が帯域割当機能部２２、転送予定通知機能部２１、及び集線機能部２４を有し、集線装置１６の帯域割当機能部２２でＰＯＮ１２ａや無線アクセス網１２ｂの帯域を制御してもよい。さらに、集線装置１６が転送予定通知機能部２１及び集線機能部２４を有し、ＯＬＴと無線アクセス集約装置１３ｂの帯域割当機能部２２を利用してＰＯＮ１２ａや無線アクセス網１２ｂの帯域情報を集め、転送予定通知機能部２１で転送予定情報２４をコアネット網１５へ通知してもよい。

転送装置１４は、実施形態１から４で説明したように、転送予定管理部２３で転送予定通知機能部２１から通知される転送予定情報２４に基づき制限時間付きファイル転送制御のコアネット網１５の帯域割当スケジューリングを行う。

通信システム３０６は、図６の通信システム３０５と比較して複数のアクセス網を集線装置により集線することで、必要な転送装置の数を減らすことができることが利点である。

（実施形態７）
図８は、本実施形態の通信システム３０７を説明する図である。通信システム３０７は、図７で説明した通信システム３０６の集線機能部２４を転送装置１４が有する形態である。つまり、通信システム３０７は、ＯＬＴや無線アクセス集約装置１３ｂが帯域割当機能部２２及び転送予定通知機能部２１を有し、転送装置１４が集線機能部２４及び転送予定管理部２３を有している。また、転送装置１４が帯域割当機能部２２、転送予定通知機能部２１、集線機能部２４、及び転送予定管理部２３を有し、転送装置１４の帯域割当機能部２２でＰＯＮ１２ａや無線アクセス網１２ｂの帯域を制御してもよい。さらに、転送装置１４が転送予定通知機能部２１、集線機能部２４、及び転送予定管理部２３を有し、ＯＬＴと無線アクセス集約装置１３ｂの帯域割当機能部２２を利用してＰＯＮ１２ａや無線アクセス網１２ｂの帯域情報を集め、転送予定通知機能部２１で転送予定情報２４をコアネット網１５へ通知してもよい。

通信システム３０７は、図７の通信システム３０６と比較して転送装置１４が集線機能部２４を具備することで、集線装置の数を減らすことができることが利点である。

（実施形態８）
図９は、本実施形態の通信システム３０８を説明する図である。本実施形態は、アクセス集約装置１３が転送予定管理機能部を持たない転送装置３４にも接続される例である。通信システム３０８は、コアネット網が複数である場合、転送予定通知機能部２１が、制限時間付きファイル転送制御がなされるコアネット網１５の転送予定管理部２３のみに転送予定情報２４を通知することを特徴とする。

転送装置３４は転送予定管理部２３を持たず、コアネット網３５は制限時間付きファイル転送制御がなされない。通信システム３０８は、転送予定通知機能部２１がアクセス網１２の帯域割当情報である転送予定情報２４を転送予定管理部２３を持つ転送装置１４のみに送る。制限時間付きファイル転送制御を行うコアネット網１５に対してはアクセス網１２における転送予定を通知することで、転送装置１４は実施形態１から７で説明したファイル転送網の効率的な帯域割当スケジューリングができる。また、制限時間付きファイル転送制御を実施しないコアネット網３５の転送装置３４は、アクセス集約装置１３の転送予定情報２４の有無にかかわらずアクセス網１２の帯域割当に従ってデータを転送する。

通信システム３０８は、制限時間付きファイル転送制御を実施する上位網と制限時間付きファイル転送制御を実施しない上位網とが同時にアクセス網に接続される場合に、制限時間付きファイル転送制御がアクセス網に割当てる帯域制御の影響で、制限時間付きファイル転送制御網とは直接関係がないトラヒックにまで制限を与えてしまうという課題を解決できる。

（実施形態９）
図１０は、本実施形態の通信システム３０９を説明する図である。通信システム３０９のアクセス集約装置１３＃２は、転送予定情報２４に基づき転送されたコアネット網１５からのデータに対して、他のデータに優先してアクセス網１２＃２の端末１９への帯域を割り当てる転送制御機能部２５をさらに有することを特徴とする。

通信システム３０９は、宛先の端末１９も実施形態１から８で説明したアクセス網に収容される例である。なお、通信システム３０９は、必要に応じて、各アクセス集約装置１３と転送装置１４との間に集線装置１６を有してもよいし、転送装置１４に集線機能部２４を備えてもよい。

アクセス集約装置１３＃２は、コアネット網１５から転送予定に基づき転送されてくるデータを最優先し、アクセス網１２＃２の下り帯域を利用する、という特徴を持つ。例えば、転送予定が決められていないベストエフォートの下りデータや、ＯＮＵ間の折り返し通信より、転送予定に基づきコアネット網１５から転送されてくるデータを優先して転送する。このとき、転送装置１４＃２は、転送予定に基づき転送されてくるデータに任意の識別子を付与することができる。アクセス集約装置１３＃２は、転送予定に基づき転送されてくるデータを、任意の識別子に基づき識別し、他のデータより優先して転送することができる。

１１：端末
１２：アクセス網
１２ａ：ＰＯＮ
１２ｂ：無線アクセス網
１３：アクセス集約装置
１３ｂ：無線アクセスポイント
１４：転送装置
１５：上位網、コアネット網
１６：集線装置
１９：端末
２１：転送予定通知機能部
２２：帯域割当機能部
２３：転送予定管理部
２４：転送予定情報
２５：転送制御機能部
３４：転送装置
３５：コアネット網
３０１〜３０９：通信システム

Claims

単一の又は複数の通信装置から構成され、アクセス網と、転送制限時間が定められ前記転送制限時間を満たせない場合は転送要求を棄却する制限時間付きファイル転送制御がなされるコアネット網とを経由して送信元の端末と宛先の端末とが接続される通信システムであって、
前記コアネット網へ転送する前記端末からのデータに対して、転送予定情報に基づき前記制限時間付きファイル転送制御を行う転送予定管理部と、
前記アクセス網に収容される前記端末に帯域を割当てる帯域割当機能部と、
送信元の前記端末に割り当てる帯域を前記転送予定情報として前記転送予定管理部へ通知する転送予定通知機能部と、
を備えることを特徴とする通信システム。
前記通信装置は、前記アクセス網に配置されたアクセス集約装置と前記コアネット網に接続された転送装置であり、
前記アクセス集約装置が前記帯域割当機能部及び前記転送予定通知機能部を有し、
前記転送装置が前記転送予定管理部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
複数の前記端末が複数の経路で送信したデータを集線し、前記コアネット網側へ転送する集線機能部をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信システム。
前記コアネット網が複数である場合、
前記転送予定通知機能部は、前記制限時間付きファイル転送制御がなされる前記コアネット網の前記転送予定管理部のみに前記転送予定情報を通知する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の通信システム。
前記転送予定情報に基づき転送された前記コアネット網からのデータに対して、他のデータに優先して前記アクセス網の前記端末への帯域を割り当てる転送制御機能部をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の通信システム。