JP2928882B1 - ローカルエリアネットワークの帯域制御方式 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 リンク帯域占有型コネクション通信を行うロ
ーカルエリアネットワークにおいて、公平な帯域の分配
により帯域を確保する。 【解決手段】 終端ノード３−１〜３−３は、通信に先
立ち中継ノード２に対して帯域要求を行う。中継ノード
２は、ｎ番目の終端ノードとの間のコネクションの最大
継続時間Ｔｍａｘを、最大遅延時間Ｔｄ、ｎ番目の終端
ノードからの帯域要求量Ｂｎ、各終端ノードからの帯域
要求量の合計値ＳＢを用いて、Ｔｍａｘ＝Ｔｄ×Ｂｎ／
ＳＢにより算出する。中継ノード２は、ある終端ノード
との間で開設したコネクションをこの終端ノードに割り
当てるために計算した時間Ｔｍａｘが経過した時点で切
断し、コネクションの相手先を順次切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ローカルエリアネ
ットワーク（ＬＡＮ）における通信帯域の制御方式に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】リンク帯域占有型コネクション通信を行
うスター型トポロジーのローカルエリアネットワークの
代表的なものとして、ＡＮＳＩ（アメリカ規格協会）及
びＩＳＯで標準化されているファイバチャネルがある。
ファイバチャネルで定義されているクラス１サービスは
帯域占有形サービスのため、高い転送レートで安定した
データ転送が可能であるが、そのコネクション確立中は
他のクラス１通信を行うことができない。

【０００３】すなわち、一部のリンクを共有する複数の
クラス１通信を同時に行おうとする場合（代表例として
ルーターを介して外部と通信する場合やスイッチファブ
リックのカスケード接続がある）、ファイバチャネルの
基本的規格では、クラス１コネクションの競合について
公平な解決を行う手段が用意されていない。したがっ
て、間欠的な通信であっても一旦コネクションが確立さ
れれば、コネクションを要求したノードがコネクション
を削除しない限り、通信の空き帯域を他のコネクション
に割り当てることができない。

【０００４】また、コネクション要求の受付メカニズム
は確率的であり、たまたまリンクが空いていれば受け付
けられるが、既にリンクが使用中である場合は拒否さ
れ、受け付けられるまで再要求を繰り返すだけである。
したがって、コネクション要求が受け付けられるまでの
時間が不定となり、マルチメディア通信に代表される通
信アプリケーションにとって必要な最大遅延量や遅延変
動量、最低帯域の保証等の通信品質を満足することが困
難となる。このため、第１の対策として、ファイバチャ
ネル標準規格に、コネクションレスタイプサービスのク
ラス２及びクラス３が用意されている。これによりフレ
ーム多重が可能になり、遅延量の改善が期待できる。

【０００５】また、第２の対策として、拡張版のファイ
バチャネル標準規格ＦＣ−ＰＨ−２の中ではキャンプオ
ン機能と呼ばれるコネクション受付メカニズムを定義し
ている。この機能はコネクション要求が競合している場
合には、その要求をスイッチファブリック内の待ち行列
に登録し、確立しているコネクション内の通信が途切れ
るとコネクションを切断するようにコネクションの片端
ポートへメッセージを送信して別のコネクションへリン
ク帯域を明け渡すように制御するメカニズムである。こ
れにより、コネクション要求が受け付けられるまでの時
間が短くなり、競合時の通信品質の向上が期待できる。

【０００６】また、第３の対策として、１９９８年電子
情報通信学会総合大会Ｂ−７−１１４「ファイバチャネ
ル・クラス１サービスにおけるＱｏＳ制御メカニズムの
提案」で発表された方法がある。これは、各通信ノード
がシステムに１個設置した帯域管理サーバーへ帯域を要
求し、この帯域管理サーバーが各通信に割り当てた帯域
をコネクションの継続時間として計算し、コネクション
の開始タイミングと継続時間を各通信ノードへ通知し
て、各通信ノードは該帯域管理サーバーの管理下でコネ
クションの開設と削除を行う方法で、占有コネクション
であっても帯域の分配を可能にし、通信品質の個別保証
が期待できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、第１の対策の
場合は、通信の帯域面では積極的な制御を実現している
わけではないので、必要な帯域の確保が困難であるとい
う問題点があった。また、第２の対策の場合は、確立し
ているコネクション内で通信が途切れずに行われると、
他の通信の要求は受け容れられず、したがって確実な帯
域を確保することが困難であるという問題点があった。
また、第３の対策の場合は、帯域サーバーが全体のコネ
クション経路と競合状態を把握している必要があること
から、ネットワーク規模が大きくなると、処理が複雑に
なり、また、帯域制御機能のない通信ノードの混在する
環境では対処が困難であるという問題点があった。本発
明は、上記課題を解決するためになされたもので、リン
ク帯域占有型コネクション通信を行うスター型トポロジ
ーのローカルエリアネットワークにおいて、一部のリン
クを共用して複数の占有コネクション通信を同時に行う
場合に、公平な帯域の分配により帯域を確保することが
でき、かつネットワーク規模によらず処理が簡易で、帯
域制御機能のない通信ノードの混在する環境でも機能で
きる帯域制御方式を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載のように、ローカルエリアネットワーク内の複数のノ
ードと同時に通信を行う中継ノードと、この中継ノード
とスイッチを介して通信する複数の終端ノードとを備
え、上記終端ノードは、通信に先立ち上記中継ノードに
対して所望の帯域要求量と自身の識別情報とを含む帯域
要求を行う手段を有し、上記中継ノードは、終端ノード
からの帯域要求を受け付けると、このときまでに受け付
けた各終端ノードからの帯域要求量と自身に繋がるリン
クの帯域容量から各終端ノードとの間の通信コネクショ
ンの最大継続時間Ｔｍａｘを算出し、各終端ノードとの
間で通信コネクションを順次開設し、かつ開設したコネ
クションを最大継続時間Ｔｍａｘ以内に削除するように
制御することにより、通信コネクションの相手先となる
終端ノードを順次切り替える制御手段を有するものであ
る。また、請求項２に記載のように、上記制御手段は、
ｎ番目の終端ノードとの間の通信コネクションの最大継
続時間Ｔｍａｘを、予めネットワークの動作定数として
設定された最大遅延時間Ｔｄと、ｎ番目の終端ノードか
らの帯域要求量Ｂｎと、このときまでに受け付けた各終
端ノードからの帯域要求量の合計値ＳＢとを用いて、Ｔ
ｍａｘ＝Ｔｄ×Ｂｎ／ＳＢにより算出するものである。
また、請求項３に記載のように、上記制御手段は、新た
な帯域要求の発生により、上記帯域要求量の合計値ＳＢ
が中継ノードに繋がるリンクの帯域容量を超過する場合
に、上記新たな帯域要求の受け付けを拒否するものであ
る。また、請求項４に記載のように、上記中継ノード
は、上記終端ノードが起動した帯域予約プロトコル（Ｒ
ＳＶＰ）の予約応答メッセージを受信して、この予約応
答メッセージから中継ノードと終端ノード間における必
要帯域（帯域要求量）の情報を取り出す手段を有するも
のである。

【０００９】

【発明の実施の形態】［実施の形態の１］次に、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。
図１は本発明の第１の実施の形態を示す通信ネットワー
クシステムのブロック図である。このシステムは、スイ
ッチ１を中心に複数のノードをスター型トポロジーで接
続して構成されたＬＡＮであり、終端ノード３−１〜３
−３は中継ノード２を介して他のノードと通信するもの
とし、また主なデータの通信にはリンク帯域を占有する
コネクションが使われるものとする。ここでは、このよ
うなＬＡＮの代表的なものとしてＡＮＳＩ標準のファイ
バチャネルを例にして説明する。

【００１０】中継ノード２内には、標準的なデータリン
ク終端ポート機能を有するＮポート２１と、終端ノード
３−１〜３−３からの帯域要求の情報を管理するための
帯域管理テーブル２２と、コネクションの継続時間を計
測するためのコネクションタイマー２３と、終端ノード
３−１〜３−３との間のコネクション継続時間を計算
し、その結果に従ってコネクションの確立・切断をＮポ
ート２１に指示するコネクション制御部２４とが設けら
れている。

【００１１】ただし、帯域管理テーブル２２、コネクシ
ョンタイマー２３、コネクション制御部２４は、いずれ
も独立した論理回路とする必要はなく、中継ノード２内
のプロセッサ回路とメモリ回路上で動作するソフトウェ
アの一部として構成することができる。なお、中継ノー
ド２内のＮポート２１の先には、終端ノード３−１〜３
−３の通信相手となる他のノードが接続されているが、
図１ではＮポート２１以降の記載を省略している。

【００１２】次に、以上のように構成されたシステムに
おいて、終端ノード３−１，３−２と中継ノード２間の
コネクション開設及び削除の手順を図２のシーケンス図
を用いて説明する。終端ノード３−１は、中継ノード２
を介した通信を開始する前に、中継ノード２に対して帯
域要求フレームを送信する（図２ステップＳ１１）。こ
の帯域要求フレームには、その後に開始する通信にて希
望する帯域量の情報（以下、帯域要求量と呼ぶ）と発信
元識別子を載せておく。

【００１３】中継ノード２内のコネクション制御部２４
は、Ｎポート２１を介して帯域要求フレームを受信する
と、この帯域要求フレームから帯域要求量を取り出し、
その帯域要求を受け付けることができるかどうかを判断
する。そして、コネクション制御部２４は、終端ノード
３−１からの帯域要求を受け付けることができると判断
した場合、許諾フレームをＮポート２１を介して終端ノ
ード３−１に送信すると共に、終端ノード３−１の帯域
要求量を帯域管理テーブル２２に登録する（ステップＳ
１２）。

【００１４】続いて、コネクション制御部２４は、帯域
管理テーブル２２に登録されている各終端ノードからの
帯域要求量を基に、終端ノード３−１に割り振るクラス
１コネクションの最大継続時間Ｔｍａｘを計算する。こ
の最大継続時間Ｔｍａｘの計算方法については後述す
る。

【００１５】コネクション制御部２４は、最大継続時間
Ｔｍａｘを計算した後、終端ノード３−１との間でコネ
クションを開設するためのコネクション開設手順の開始
をＮポート２１に指示すると共に、計算した最大継続時
間Ｔｍａｘの値をコネクションタイマー２３に設定す
る。これにより、コネクションタイマー２３による時間
計測が開始される。

【００１６】コネクションの開設手順は、データを送信
する側のノードからコネクションを開設するのが普通で
あるが、本特許の場合は、受信する側の中継ノード２か
らコネクションを開設する必要がある。そのため、終端
ノード３−１〜３−３では、中継ノード２からのコネク
ション開設要求フレームを待って送信を開始するように
動作を規定しておく。

【００１７】本実施の形態では、ファイバチャネル標準
でサポートされているシーケンス起動権の移譲メカニズ
ムを利用する。ファイバチャネルのデータ転送の単位は
シーケンスと呼ばれる同一方向への一連のデータフレー
ムである。シーケンスを起動する権利は、常にどちらか
一方のノードが持っており、相手のシーケンス送信を認
めるには、シーケンス起動権の移譲を表すフラグを立て
たフレーム（以下、シーケンス権移譲フレームと呼ぶ）
を送信することにより実現する。

【００１８】Ｎポート２１は、コネクション制御部２４
よりコネクション開設手順の開始を指示されると、ＳＯ
Ｆｃ１デリミタを付加したコネクション開設要求フレー
ムを終端ノード３−１に送信し（ステップＳ１３）、こ
れに対して終端ノード３−１からはＡＣＫフレームが返
送される（ステップＳ１４）。こうして、中継ノード２
と終端ノード３−１との間のコネクションが開設され
る。

【００１９】次いで、コネクション制御部２４は、Ｎポ
ート２１を介してＡＣＫフレームを受信すると、シーケ
ンス権移譲フレームの送信をＮポート２１に指示し、終
端ノード３−１からのデータ送信シーケンスを促す（ス
テップＳ１５）。終端ノード３−１は、シーケンス権移
譲フレームを受信すると、データ送信シーケンスの送出
を開始し、このデータ送信シーケンスの最終フレームで
シーケンス起動権移譲フラグを立てたシーケンス権移譲
フレームを中継ノード２へ送信し、中継ノード２側へシ
ーケンス起動権を渡す（ステップＳ１６）。

【００２０】Ｎポート２１を介してシーケンス権移譲フ
レームを受信した中継ノード２のコネクション制御部２
４は、コネクションタイマー２３の値を確認し、コネク
ションタイマー２３による計測時間が最大継続時間Ｔｍ
ａｘに達していない場合、シーケンス権移譲フレームの
送信をＮポート２１に指示して、シーケンス起動権を再
度終端ノード３−１へ移譲する。これにより、上記と同
様の動作が繰り返される（ステップＳ１５，Ｓ１６）。

【００２１】また、コネクション制御部２４は、コネク
ションタイマー２３による計測時間が最大継続時間Ｔｍ
ａｘに達している場合、コネクション削除手順の開始を
Ｎポート２１に指示する。すなわち、Ｎポート２１は、
コネクション終了を示すフラグを立てたコネクション終
了フレームを終端ノード３−１に送信し（ステップＳ１
７）、これに応じて終端ノード３−１は、ＥＯＦｄｔデ
リミタを付加したコネクション削除フレームを中継ノー
ド２に送信する（ステップＳ１８）。これにより、中継
ノード２と終端ノード３−１との間のコネクションが削
除（切断）される。

【００２２】なお、終端ノード側で送信データが準備さ
れていない等の理由により、コネクションの有効利用が
図れない場合は、終端ノード側からコネクション終了を
要求するフレームを送信してコネクションを削除するこ
とも可能である。以上のようにコネクション開設から削
除までのフレーム、プロトコルは標準のファイバチャネ
ル仕様で実現している。

【００２３】コネクションの切断が完了すると、コネク
ション制御部２４は、別の終端ノード３−２に対するコ
ネクション最大継続時間Ｔｍａｘを計算し、終端ノード
３−２に対するコネクションを上記と同様に開設する。
このようにして、中継ノード２は、ある終端ノードとの
間で開設したコネクションをこの終端ノードに割り当て
るために計算した最大継続時間Ｔｍａｘの間だけ継続し
てＴｍａｘが経過した時点で切断し、次の終端ノードと
の間でコネクションを開設することを繰り返すことによ
り、コネクションの相手先を順次切り替えていく。

【００２４】次に、最大継続時間Ｔｍａｘの計算方法に
ついて説明する。ある終端ノードｎとの間のコネクショ
ンの最大継続時間をＴｍａｘ（ｎ）とすると、この最大
継続時間Ｔｍａｘ（ｎ）は、予めＬＡＮシステムの動作
定数として設定された最大遅延時間Ｔｄ、終端ノードｎ
からの帯域要求量Ｂｎ及びこのときまでに受け付けた各
終端ノードからの帯域要求量の合計値ＳＢを用いて、次
式のように計算することができる。

【００２５】

【数１】

【００２６】なお、最大遅延時間Ｔｄは、通信アプリケ
ーションの品質を確保できるようにシステムの運用者に
よって決定される。こうした計算の結果、コネクション
の継続時間がどのように割り振られるかを具体的な数値
で示したのが図３及び図４である。

【００２７】図３及び図４では、３つの通信が競合する
例を示しており、通信の主体である終端ノード３−１，
３−２，３−３からの帯域要求量をそれぞれ２００Ｍｂ
ｐｓ，１００Ｍｂｐｓ，２００Ｍｂｐｓとしている。図
３及び図４において、ｔ１，ｔ２，ｔ３は、それぞれ終
端ノード３−１，３−２，３−３に割り当てるコネクシ
ョン最大継続時間Ｔｍａｘを計算した時点を示す。ま
た、この例では、中継ノード２に繋がるリンクの帯域容
量を１０００Ｍｂｐｓ、最大遅延時間Ｔｄを３０ｍｓと
している。

【００２８】図３において、終端ノード３−３が帯域要
求をしていないときは、終端ノード３−１と終端ノード
３−２の要求帯域の割合で最大継続時間Ｔｍａｘが割り
振られ、終端ノード３−１に割り当てられた最大継続時
間Ｔｍａｘは２０ｍｓ、終端ノード３−２に割り当てら
れた最大継続時間Ｔｍａｘは１０ｍｓとなる。

【００２９】このような状況下で、終端ノード３−３が
通信を開始するために図中△印の時点で帯域要求を行う
と、中継ノード２は、終端ノード３−１，３−２に割り
当てる最大継続時間Ｔｍａｘを各々１２ｍｓ，６ｍｓと
短くし、終端ノード３−３に割り当てる最大継続時間Ｔ
ｍａｘを１２ｍｓとする。最大継続時間Ｔｍａｘを各時
点での通信の競合状態に追従させるためには、中継ノー
ド２内のコネクション制御部２４がコネクション開設す
る度にＴｍａｘの再計算を行うことにより実現可能とな
る。こうして、全体の公平性を常時保つことができる。

【００３０】また、各通信のコネクション開設待ちによ
る遅延は、定常状態では最大遅延時間Ｔｄ以下に抑制で
きることが図３から明らかである。すなわち、動的な帯
域制御を実現するため、中継ノード２は、各終端ノード
へのコネクション開設の度に最大継続時間Ｔｍａｘを再
計算することにより、調停に参加するコネクションの追
加、削除を随時可能とし、最適な帯域分配が実行され
る。

【００３１】なお、帯域要求ノードが増える場合、状態
が変化する時点で一瞬遅延が増大する可能性がある。例
えば、図３のように終端ノード３−１との間でコネクシ
ョンが開設されている最中に、終端ノード３−３から帯
域要求が行われると、終端ノード３−２に割り当てる最
大継続時間Ｔｍａｘは６ｍｓとなり、終端ノード３−３
に割り当てる最大継続時間Ｔｍａｘは１２ｍｓとなるの
で、終端ノード３−１，３−２，３−３に割り当てる最
大継続時間Ｔｍａｘの合計値は２０＋６＋１２＝３８ｍ
ｓとなって、最大遅延時間Ｔｄを超えてしまうからであ
る。

【００３２】そこで、新たな帯域要求が行われた場合、
コネクション制御部２４は、この帯域要求で増加した帯
域要求量の合計値ＳＢを用いて他の終端ノード３−１，
３−２のＴｍａｘの再計算とコネクションの開設を一通
り行った後に、新たな帯域要求を行った終端ノード３−
１にコネクションを割り当てるようにする。

【００３３】次に、帯域要求ノードが減る場合にも、状
態が変化する時点で一瞬遅延が増大する可能性がある。
そこで、残った帯域要求ノードへ分配する最大継続時間
Ｔｍａｘを図４に示すように一巡だけ前の値に保持する
ように制御することにより最大遅延時間Ｔｄを満足する
ことができる。

【００３４】すなわち、図４において、終端ノード３−
１，３−２，３−３の最大継続時間Ｔｍａｘを各々１２
ｍｓ，６ｍｓ，１２ｍｓとした状態で、終端ノード３−
３が図中△印で示す時点で帯域解放を要求した場合、コ
ネクション制御部２４は、終端ノード３−１，３−２に
割り当てる最大継続時間Ｔｍａｘを一巡だけ前の値１２
ｍｓ，６ｍｓに保持し、この間の最大遅延時間Ｔｄを１
８ｍｓとする。そして、次のサイクルから最大遅延時間
Ｔｄを３０ｍｓに復旧し、終端ノード３−１，３−２に
割り当てる最大継続時間Ｔｍａｘをそれぞれ２０ｍｓ，
１０ｍｓとする制御を行う。

【００３５】なお、中継ノード２に対する要求帯域の合
計が中継ノード２に接続するリンクの帯域容量１０００
Ｍｂｐｓを上回ると、最大継続時間Ｔｍａｘ計算による
帯域分配では、要求した帯域より小さくなってしまう。
通信アプリケーションによっては一定帯域を保証しない
と動作しないものもあることから、帯域の完全保証型の
動作モードが必要になる。

【００３６】そこで、中継ノード２内のコネクション制
御部２４は、新たな帯域要求の発生により中継ノード２
に対する帯域要求量の合計値ＳＢがリンク帯域容量を超
過する場合は、新たな帯域要求の受け付けを拒否する。
こうして、帯域の保証が可能となる。

【００３７】［実施の形態の２］実施の形態の１では、
終端ノード３−１〜３−３からの帯域要求を直接中継ノ
ード２に伝えていたが、図５に示すように、終端ノード
３が通信相手となる宛先ノード４に対して起動した帯域
予約プロトコル（ＲＳＶＰ）のメッセージを中継ノード
２が受信して必要な帯域量を割り出すことも可能であ
る。

【００３８】帯域予約プロトコルは、通信を開始する前
に、上流の終端ノード３が所望の帯域量を含む経路メッ
セージ２１を下流の宛先ノード４へ向けて送信し、経路
メッセージ２１を受信した宛先ノード４は、予約応答メ
ッセージ２２を終端ノード３へ向けて返送する。

【００３９】この予約応答メッセージ２２が返送される
経路上のノード５は、予約応答メッセージ２２から下流
での帯域予約結果を読み出し、自ノードでの予約結果を
統合した帯域予約結果を予約応答メッセージ２２に書き
込んで上流へ順送りする（つまり、帯域予約結果が示す
予約帯域量よりも自ノードに接続されたリンクの帯域容
量が小さい場合は、このリンクの帯域容量を新たな帯域
予約結果として、予約応答メッセージ２２内の帯域予約
結果を更新する）。

【００４０】中継ノード２内の図示しないＲＳＶＰ制御
部も、受信した予約応答メッセー２２から必要な帯域予
約結果を読み出し、自ノードでの予約結果を統合した帯
域予約結果を予約応答メッセージ２２に書き込んで上流
の終端ノード３へ送ると共に、帯域予約結果が示す予約
帯域量を前記帯域要求量として、コネクション制御部２
４に対し帯域要求を行う。

【００４１】こうして、終端ノード３から宛先ノード４
までの経路上において競合が最も多いリンクの帯域容量
を予約帯域量とする帯域予約が完了し、その過程で本特
許が対象としている終端ノード３と中継ノード２の区間
での必要帯域の情報の受け渡しが可能になる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、請求項１に記載のよう
に、通信に先立ち中継ノードに対して所望の帯域要求量
と自身の識別情報とを含む帯域要求を行う手段を終端ノ
ードに備え、スイッチを介して各終端ノードからの通信
が集中する中継ノードに、各終端ノードとの間の通信コ
ネクションの最大継続時間Ｔｍａｘを算出し、各終端ノ
ードとの間で通信コネクションを順次開設し、かつ開設
したコネクションを最大継続時間Ｔｍａｘ以内に削除す
るように制御する制御手段を備えることにより、一つの
リンクを共用して複数の占有コネクション通信を行うリ
ンク帯域占有型コネクションサービスであっても、コネ
クションの継続時間を各終端ノードからの要求帯域の値
に応じて割り振ることが可能となり、１つのノードにつ
ながるリンクに対して複数の通信に帯域を分配すること
が可能となる。その結果、各通信で必要な帯域を確保す
ることができる。また、中継ノードで帯域管理するノー
ドは、この中継ノードと通信するノードのみで、他のノ
ード間の通信とは関係がないので、必要なノード群だけ
本発明を適用すればよく、ネットワーク規模によらない
簡易な処理が可能となる。

【００４３】また、請求項２に記載のように、終端ノー
ドとの間の通信コネクションの最大継続時間Ｔｍａｘを
システムの最大遅延時間Ｔｄと各終端ノードからの帯域
要求量から計算することにより、遅延時間を一定値以下
に抑制しながら、全体の帯域要求状況を考慮した適正な
帯域の分配が可能になる。その理由は、ｎ番目の終端ノ
ードとの間の通信コネクションの最大継続時間Ｔｍａｘ
を、最大遅延時間Ｔｄと、ｎ番目の終端ノードからの帯
域要求量Ｂｎと、このときまでに受け付けた各終端ノー
ドからの帯域要求量の合計値ＳＢとを用いて、Ｔｍａｘ
＝Ｔｄ×Ｂｎ／ＳＢにより算出することにより、コネク
ションが割り当てられない時間は何れの終端ノードに対
しても最大でＴｄに抑えられるからである。

【００４４】また、請求項３に記載のように、新たな帯
域要求の発生により、帯域要求量の合計値ＳＢが中継ノ
ードに繋がるリンクの帯域容量を超過する場合に、制御
手段が新たな帯域要求の受け付けを拒否するようにした
ので、各終端ノードから要求された帯域を確実に保証す
ることができる。

【００４５】また、請求項４に記載のように、帯域予約
プロトコルの予約応答メッセージから必要帯域の情報
（帯域要求量）を取り出すようにしたので、帯域占有型
コネクション通信を必要とする区間においても、帯域予
約プロトコルを実行することで帯域予約の実現が可能に
なるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態を示す通信ネット
ワークシステムのブロック図である。

【図２】 図１の通信ネットワークシステムにおけるコ
ネクション開設／削除の手順例を示すシーケンス図であ
る。

【図３】 図１の通信ネットワークシステムにおける要
求帯域増加時のコネクション最大継続時間の分配例を示
す図である。

【図４】 図１の通信ネットワークシステムにおける要
求帯域減少時のコネクション最大継続時間の分配例を示
す図である。

【図５】 本発明の第２の実施の形態を示す通信ネット
ワークシステムのブロック図である。

【符号の説明】

１…スイッチ、２…中継ノード、３、３−１〜３−３…
終端ノード、４…宛先ノード、５…ノード、２１…Ｎポ
ート、２２…帯域管理テーブル、２３…コネクションタ
イマー、２４…コネクション制御部。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−41269（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−224373（ＪＰ，Ａ) 米国特許5831985（ＵＳ，Ａ) 米国特許5748612（ＵＳ，Ａ) 米国特許5519695（ＵＳ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告、Ｖｏ ｌ．98 Ｎｏ．299，（ＩＮ98−56）, 大野正彦 他「ファイバーチャンネルネ ットワーク／広域ネットワーク接続装置 におけるＱｏＳ制御方式」，ｐａｇｅ ｓ，19−24 1998年電子情報通信学会総合全国大会 講演論文集，通信２，Ｂ−７−114，宮 原吉朗 他 「ファイバーチャンネル・ クラス１サービスにおけるＱｏＳ制御メ カニズムの提案」，第235頁 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 12/44 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リンク帯域占有型コネクション通信を行
   うスター型トポロジーのローカルエリアネットワークに
   おいて、 ネットワーク内の複数のノードと同時に通信を行う中継
   ノードと、この中継ノードとスイッチを介して通信する
   複数の終端ノードとを備え、 前記終端ノードは、通信に先立ち前記中継ノードに対し
   て所望の帯域要求量と自身の識別情報とを含む帯域要求
   を行う手段を有し、 前記中継ノードは、終端ノードからの帯域要求を受け付
   けると、このときまでに受け付けた各終端ノードからの
   帯域要求量と自身に繋がるリンクの帯域容量から各終端
   ノードとの間の通信コネクションの最大継続時間Ｔｍａ
   ｘを算出し、各終端ノードとの間で通信コネクションを
   順次開設し、かつ開設したコネクションを最大継続時間
   Ｔｍａｘ以内に削除するように制御することにより、通
   信コネクションの相手先となる終端ノードを順次切り替
   える制御手段を有することを特徴とするローカルエリア
   ネットワークの帯域制御方式。
2. 【請求項２】 請求項１記載のローカルエリアネットワ
   ークの帯域制御方式において、 前記制御手段は、ｎ番目の終端ノードとの間の通信コネ
   クションの最大継続時間Ｔｍａｘを、予めネットワーク
   の動作定数として設定された最大遅延時間Ｔｄと、ｎ番
   目の終端ノードからの帯域要求量Ｂｎと、このときまで
   に受け付けた各終端ノードからの帯域要求量の合計値Ｓ
   Ｂとを用いて、Ｔｍａｘ＝Ｔｄ×Ｂｎ／ＳＢにより算出
   することを特徴とするローカルエリアネットワークの帯
   域制御方式。
3. 【請求項３】 請求項１記載のローカルエリアネットワ
   ークの帯域制御方式において、 前記制御手段は、新たな帯域要求の発生により、前記帯
   域要求量の合計値ＳＢが中継ノードに繋がるリンクの帯
   域容量を超過する場合に、前記新たな帯域要求の受け付
   けを拒否することを特徴とするローカルエリアネットワ
   ークの帯域制御方式。
4. 【請求項４】 請求項１記載のローカルエリアネットワ
   ークの帯域制御方式において、 前記中継ノードは、前記終端ノードが起動した帯域予約
   プロトコルの予約応答メッセージを受信して、この予約
   応答メッセージから中継ノードと終端ノード間における
   必要帯域の情報を取り出す手段を有することを特徴とす
   るローカルエリアネットワークの帯域制御方式。