JP3845279B2 - トラヒック制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパケット通信のトラヒックを監視して制御を行うトラヒック制御装置に関し、特に、複数の無線チャネルを用いる無線ＬＡＮシステムとのトラヒックを制御するトラヒック制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術１として市販のトラヒック制御装置Packet Shaper について説明する。Packet Shaper は、自局を通過するトラヒック量を測定し、あらかじめ定められた特定のトラヒックの帯域保証を行う。図７は、従来技術１を説明する図であって、Packet Shaper を無線ＬＡＮシステムの帯域保証に適用した例を示している。
【０００３】
同図において、数字符号１０１は動画配信サーバ、１０２はPacket Shaper 、１０３−１、１０３−２はIEEE802.3 規格の信号を用いるネットワーク、１０４−１、１０４−２は基地局、１０５−１は基地局１０４−１の無線エリア、１０５−２は基地局１０４−２の無線エリア、１０６−１〜１０６−３は無線ＬＡＮ端末をそれぞれ表している。
【０００４】
Packet Shaper １０２は、あらかじめ４Ｍｂｉｔ／ｓの動画トラヒックを帯域保証するように設定する。無線ＬＡＮ端末１０６−１（ＳＴＡ１）と無線ＬＡＮ端末１０６−２（ＳＴＡ２）がそれぞれ４Ｍｂｉｔ／ｓの動画トラヒックを受信しており、
【０００５】
無線ＬＡＮ端末１０６−３（ＳＴＡ３）がベストエフォートトラヒックを受信しているとすると、無線ＬＡＮ端末１０６−１（ＳＴＡ１）と無線ＬＡＮ端末１０６−２（ＳＴＡ２）２は、無線ＬＡＮ端末１０６−３（ＳＴＡ３）のベストエフォートトラヒックの影響を受けることなく動画トラヒックを安定して受信することができる。
【０００６】
次に、従来技術２として特開平１０−４１９６９号の無線ＬＡＮシステムについて説明する。このシステムは、図８に示すように管理端末１０７と基地局１０４−１、１０４−２と，無線ＬＡＮ端末１０６−１、１０６−２とから構成される。無線ＬＡＮ端末は、全基地局に対して接続要求信号を送信する。
【０００７】
基地局１０４−１、１０４−２は、接続要求信号を管理端末１０７に転送する。管理端末１０７は、接続要求信号に基づいて、基地局が収容する無線ＬＡＮ端末数が均等になるように無線ＬＡＮ端末が接続すべき基地局を決定して、基地局に通知する。通知された基地局は無線ＬＡＮ端末と通信を開始する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術１では、図９に示すように、基地局１０４−１（ＡＰ１）配下の無線ＬＡＮ端末１０６−１（ＳＴＡ１）と無線ＬＡＮ端末１０６−２（ＳＴＡ２）がそれぞれ４Ｍｂｉｔ／ｓの動画トラヒックを受信しているとき、同じく基地局１０４−１（ＡＰ１）配下の無線ＬＡＮ端末１０６−３（ＳＴＡ３）が、４Ｍｂｉｔ／ｓの動画トラヒツクの受信を要求する場合、
【０００９】
基地局１０４−１（ＡＰ１）の無線チャネルｆｌの容量を１０Ｍｂｉｔ／ｓとすると、無線ＬＡＮ端末１０６−３（ＳＴＡ３）向け動画トラヒックの帯域保証をすることはできない。このため、同じく容量１０Ｍｂｉｔ／ｓの基地局１０４−２（ＡＰ２）の無線チャネルｆ２が空いているにもかかわらず、無線周波数資源の効率的な利用ができずに無線ＬＡＮ端末１０６−３（ＳＴＡ３）は動画配信サービスを受けることができないという問題が生じる。
【００１０】
従来技術２では、図１０に示すように基地局１０４−１（ＡＰ１）配下の無線ＬＡＮ端末１０６−１（ＳＴＡ１）と無線ＬＡＮ端末１０６−２（ＳＴＡ２）の計２端末がそれぞれ４Ｍｂｉｔ／ｓの動画トラヒックを、基地局１０４−２（ＡＰ２）配下の無線ＬＡＮ端末１０６−３〜１０６−５（ＳＴＡ３、ＳＴＡ４、ＳＴＡ５）の計３端末がベストエフォートトラヒックを受信しているとき、無線ＬＡＮ端末１０６−６（ＳＴＡ６）は、基地局１０４−１（ＡＰ１）に接続する。
【００１１】
無線ＬＡＮ端末１０６−６（ＳＴＡ６）が４Ｍｂｉｔ／ｓの動画トラヒックの受信を要求する場合、基地局１０４−１（ＡＰ１）の無線チャネルｆ１の容量を１０Ｍｂｉｔ／ｓとすると、無線ＬＡＮ端末１０６−３（ＳＴＡ３）向け動画トラヒックの帯域保証をすることはできない。
【００１２】
このため、同じく容量１０Ｍｂｉｔ／ｓの基地局１０４−２（ＡＰ２）の無線チャネルｆ２が優先度の低いベストエフォートトラヒックのみで使用されているにもかかわらず、無線ＬＡＮ端末１０６−６（ＳＴＡ６）は動画配信サービスを受けることができないという問題が生じる。
【００１３】
本発明では、以上の問題を解決し、無線チャネルが収容する帯域保証トラヒックを均等化して、帯域保証トラヒックが優先して無線周波数資源を利用可能とし、帯域保証トラヒックの収容数を増加して効率的な帯域保証通信システムを実現するトラヒック制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上述の課題は前記特許請求の範囲に記載した手段によって解決される。すなわち、請求項１の発明は、基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、基地局が、配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、基地局テーブルと、端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チヤネル毎に集計し、各無線チャネルの集計値を比較した結果、一の無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、前記一の無線チャネルに属し帯域保証トラヒックの通信をしているいずれかの無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段と、 基地局再選択を指示すると共に、帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段と、を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置である。
【００１５】
請求項２の発明は、基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、基地局が、配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、基地局テーブルと、端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チヤネル毎に集計し、各無線チャネルの集計値を比較した結果、一の無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、前記一の無線チャネルに属し帯域保証トラヒックの通信をしているいずれかの無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段と、基地局再選択を指示すると共に、基地局再選択を指示する無線ＬＡＮ端末が属していた基地局以外の帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段と、を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置である。
【００１６】
請求項３の発明は、基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、基地局が配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、自局を通過するパケットを監視し、新たに通信を開始した無線ＬＡＮ端末を検出したとき集計指示を出力する手段と、該集計指示が入力されたとき、基地局テーブルと端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チャネル毎に集計し、無線チャネル毎の集計値を比較した結果、新たに通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末が属する無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、新たに通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段と、基地局再選択を指示すると共に、帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段と、を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置である。
【００１７】
請求項４の発明は、基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、基地局が配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、自局を通過するパケットを監視し、新たに通信を開始した無線ＬＡＮ端末を検出したとき集計指示を出力する手段と、該集計指示が入力されたとき、基地局テーブルと端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チャネル毎に集計し、無線チャネル毎の集計値を比較した結果、新たに通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末が属する無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、新たに通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段と、基地局再選択を指示すると共に、基地局再選択を指示する無線ＬＡＮ端末が属していた基地局以外の帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段と、を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置である。
【００１８】
請求項５の発明は、基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、
【００１９】
基地局が配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、自局を通過するパケットを監視し、帯域保証していないトラヒック及び既に通信されている帯域保証トラヒックを検出する場合はパケットを監視し続け、新たに帯域保証トラヒックの通信を開始した無線ＬＡＮ端末を検出した場合に集計指示を出力する手段と、該集計指示が入力されたとき、基地局テーブルと端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チャネル毎に集計し、無線チャネル毎の集計値を比較した結果、新たに帯域保証トラヒックの通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末が属する無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、新たに帯域保証トラヒックの通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置である。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項５に記載のトラヒック制御装置において、基地局再選択を指示すると共に、帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段を備えたものである。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項５に記載のトラヒック制御装置において、基地局再選択を指示すると共に、基地局再選択を指示する無線ＬＡＮ端末が属していた基地局以外の帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段を備えたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の第１の例を示す図であって、トラヒック制御装置の構成を示しており数字符号１はトラヒック測定回路、２はトラヒック制御回路、３は集計回路、４は基地局テーブル、５は端末テーブル、６はバックボーンネットワーク側インタフェース、７は無線ＬＡＮ側インタフェースを表している。
【００２３】
ここでのバックボーンネットワーク、無線ＬＡＮは共にIEEE802.3 規格の信号を用いる。
【００２４】
本実施の形態の例では、基地局と無線ＬＡＮ端末間のパケット通信はＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式に基づき、無線チヤネルを共用して行われる。トラヒック制御装置１はＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）等を用いて、Ieee802.3 規格の信号を用いるネットワーク経由で基地局から無線チャネル番号と配下の無線ＬＡＮ端末の端末識別子を周期的に取得し、基地局テーブル４と端末テーブル５を自動的に作成する。
【００２５】
トラヒック測定回路１は自局を通過するトラヒックを各無線ＬＡＮ端末のトラヒックフロー毎に測定し、測定値をトラヒック制御回路２へ出力する。トラヒックフローの識別方法としては、例えばパケット中のＴＣＰポート番号、またはＵＤＰポート番号により識別する。また、各トラヒックフローにより通信している無線ＬＡＮ端末を特定するために、パケット中のＭＡＣアドレスやＩＰアドレスを端末識別子として用いる。
【００２６】
トラヒック制御回路２は、あらかじめ帯域保証するトラヒックフローを設定されている。本実施の形態では、動画トラヒックフローを４Ｍｂｉｔ／ｓ帯域保証するものとする。トラヒック制御回路２は、トラヒック測定回路１から入力される測定値を用いて、通過するパケットの速度をトラヒックフロー毎に調節する。
【００２７】
集計回路３は、トラヒック制御回路２から帯域保証中の各トラヒックフローの帯域保証値と当該トラヒックフローを通信している無線ＬＡＮ端末の端末識別子を取得する。次に、端末テーブル５と、基地局テーブル４から各無線ＬＡＮ端末の属する無線チャネル番号を特定し、無線チャネル番号毎に帯域保証トラヒックの総和を集計する。
【００２８】
次に、各無線チャネル番号毎の総和を比較し、一定の条件を満足するとき、無線ＬＡＮ端末に対して基地局選択を指示する。ここでは、特定の無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和と他の無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和の差が閾値を越えるとき、特定の無線チャネルに属する無線ＬＡＮ端末に対して他の基地局の再選択を指示する。
【００２９】
本実施の形態によれば、特定の無線チャネルの収容する帯域保証トラヒックが他の無線チャネルに比べて増加したとき、当該無線チャネルを使用している無線ＬＡＮ端末を他の無線チャネルヘ収容換えすることができ、無線ＬＡＮ端末は新たな帯域保証トラヒックを受信可能となる。
【００３０】
図２は本発明の実施の形態の例の動作を説明する図である。同図において、数字符号１１は動画配信サーバ、１３−１、１３−２はIEEE802.3 規格の信号を用いるネットワーク、１４−１、１４−２は基地局、１５−１は基地局１４−１の無線エリア、１５−２は基地局１４−２の無線エリア、１６−１〜１６−３は無線ＬＡＮ端末をそれぞれ表している。
【００３１】
図２に示す例では、閾値が８Ｍｂｉｔ／ｓとすると、トラヒック制御装置１７は、基地局１４−１（ＡＰ１）に属していた無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）に対して他の基地局への再選択を指示する。無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）は基地局１４−２（ＡＰ２）を選択して、同基地局経由で無線チャネルｆ２を用いて動画トラヒックを受信できる。
【００３２】
図３は本発明の実施の形態の第２の例を示す図であって、トラヒック制御装置の構成を示しており数字符号８は無線ＬＡＮ端末検出回路を表しており、その他の数字符号は、図１の場合と同様である。本実施の形態では、基地局と無線ｍＮ端末間のパケット通信はＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式に基づき、無線チャネルを共用して行われる。
【００３３】
トラヒック制御装置は、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）等を用いて、Ieee802.3 規格の信号を用いるネットワーク経由で基地局から無線チャネル番号と配下の無線ＬＡＮ端末の端末識別子を周期的に取得し、基地局テーブル４と端末テーブル５を自動的に作成する。トラヒック測定回路１は自局を通過するトラヒックを各無線ＬＡＮ端末のトラヒックフロー毎に測定し、測定値をトラヒック制御回路２へ出力する。
【００３４】
トラヒックフローの識別方法としては、例えば，パケット中のＴＣＰポート番号またはＵＤＰポート番号により識別する。また、各トラヒックフローにより通信している無線ＬＡＮ端末を特定するために、パケット中のＭＡＣアドレスやＩＰアドレスを端末識別子として用いる。トラヒック制御回路はあらかじめ帯域保証するトラヒックフローが設定されている。
【００３５】
本実施の形態の例では、動画トラヒックフローを４Ｍｂｉｔ／ｓ帯域保証するものとする。トラヒック制御回路２は、トラヒック測定回路１から入力される測定値を用いて、通過するパケットの速度をトラヒックフロー毎に調節する。無線ＬＡＮ端末検出回路８は、トラヒック制御装置を通過するパケット中の端末識別子を監視し、新たな端末識別子を検出したとき、集計回路３へ当該端末識別子と集計指示を出力する。
【００３６】
集計回路３はトラヒック制御回路２から帯域保証中の各トラヒックフローの帯域保証値と当該トラヒックフローを通信している無線ＬＡＮ端末の端末識別子を取得する。次に、端末テーブル５と基地局テーブル４から各無線ＬＡＮ端末の属する無線チャネル番号を特定し、無線チャネル番号毎に帯域保証トラヒックの総和を集計する。
【００３７】
次に、各無線チャネル番号毎の総和を比較し、一定の条件を満足するとき、無線ＬＡＮ端末検出回路８の検出した無線ＬＡＮ端末に対して基地局選択を指示する。ここでは、当該無線ＬＡＮ端末が属する無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和と他の無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和の差が閾値を越えるとき、無線ＬＡＮ検出回路８の検出した無線ＬＡＮ端末に対して他の基地局の再選択を指示する。
【００３８】
本実施の形態の例によれば、特定の無線チャネルの収容する帯域保証トラヒックが他の無線チャネルに比べて増加したとき、当該無線チャネルを使用しようとする無線ＬＡＮ端末を他の無線チャネルヘ収容換えすることができ、無線ＬＡＮ端末は新たな帯域保証トラヒックを受信可能となる。
【００３９】
図２に示す例では、閾値が８Ｍｂｉｔ／ｓとすると、トラヒック制御装置は無線チャネルｆｌを用いる基地局１４−１（ＡＰ１）と通信を開始した無線ＬＡＮ端末１４−６（ＳＴＡ６）に対して他の基地局への再選択を指示する。無線ＬＡＮ端末１４−６（ＳＴＡ６）は基地局１４−２（ＡＰ２）を選択して、同基地局経由で無線チャネルｆ２を用いて動画トラヒックを受信できる。
【００４０】
図４は本発明の実施の形態の第３の例を示す図であって、トラヒック制御装置の構成を示しており、数字符号９は帯域保証トラヒック検出回路を表しており、その他は図３の場合と同様である。本実施の形態では、基地局と無線ＬＡＮ端末間のパケット通信はＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式に基づき、無線チヤネルを共用して行われる。
【００４１】
トラヒック制御装置は、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）等を用いて、Ieee802.3 規格の信号を用いるネットワーク経由で基地局から無線チャネル番号と配下の無線ＬＡＮ端末の端末識別子を周期的に取得し、基地局テーブル４と端末テーブル５を自動的に作成する。トラヒック測定回路１は、自局を通過するトラヒックを各無線ＬＡＮ端末のトラヒックフロー毎に測定し、測定値を、トラヒック制御回路２へ出力する。
【００４２】
トラヒックフローの識別方法としては、例えばパケット中のＴＣＰポート番号、またはＵＤＰポート番号を用いる。また、各トラヒックフローにより通信している無線ＬＡＮ端末を特定するために、パケット中のＭＡＣアドレスやＩＰアドレスを端末識別子として用いる。トラヒック制御回路は、あらかじめ帯域保証するトラヒックフローを設定されている。
【００４３】
本実施の形態では、動画トラヒックフローを４Ｍｂｉｔ／ｓ帯域保証するものとする。トラヒック制御回路２はトラヒック測定回路１から入力される測定値を用いて、通過するパケットの速度をトラヒックフロー毎に調節する。帯域保証トラヒック検出回路９は、トラヒック制御装置を通過するパケットを監視し、新たな帯域保証トラヒックを検出したとき、当該帯域保証トラヒックにより通信する無線ＬＡＮ端末の端末識別子と集計指示を集計回路３へ出力する。
【００４４】
集計回路３は、トラヒック制御回路２から帯域保証中の各トラヒックフローの帯域保証値と当該トラヒックフローを通信している無線ＬＡＮ端末の端末識別子を取得する。次に端末テーブル５と基地局テーブル４から各無線ＬＡＮ端末の属する無線チャネル番号を特定し、無線チャネル番号毎に帯域保証トラヒックの総和を集計する。
【００４５】
次に、各無線チャネル番号毎の総和を比較し、一定の条件を満足するとき、特定の無線ＬＡＮ端末に対して基地局選択を指示する。ここでは、当該帯域保証トラヒックが属する無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和と他の無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和の差が閾値を越えるとき、帯域保証トラヒック検出回路９の検出した帯域制御トラヒックを通信している無線ＬＡＮ端末に対して他の基地局の選択を指示する。
【００４６】
本実施の形態によれば、特定の無線チャネルの収容する帯域保証トラヒックが他の無線チャネルに比べて増加したとき、当該無線チャネルで帯域保証トラヒックを受信しようとする無線ＬＡＮ端末を他の無線チャネルヘ収容換えすることができ、無線ＬＡＮ端末は新たな帯域保証トラヒックを受信可能となる。
【００４７】
図２に示す例では、閾値が８Ｍｂｉｔ／ｓとすると、トラヒック制御装置は動画トラヒックの受信を開始した無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）に対して他の基地局への再選択を指示する。無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）は基地局１４−２（ＡＰ２）を選択して、同基地局経由で無線チャネルｆ２を用いて動画トラヒックを受信できる。
【００４８】
図５は本発明の実施の形態の第４の例を示す図であって、トラヒック制御装置の構成を示しており、数字符号は図４の場合と同様である。この例は、前記第３の実施の形態の第３の例として示したトラヒック制御装置に請求項４による手段を追加したものである。
【００４９】
本実施の形態の例では、基地局と無線ＬＡＮ端末間のパケット通信はＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式に基づき、無線チャネルを共用して行われる。トラヒック制御装置はＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）等を用いて、Ieee802.3 規格の信号を用いるネットワーク経由で基地局から無線チャネル番号と配下の無線ＬＡＮ端末の端末識別子を周期的に取得し、基地局テーブル４と端末テーブル５を自動的に作成する。
【００５０】
トラヒック測定回路１は、自局を通過するトラヒックを各無線ＬＡＮ端末のトラヒックフロー毎に測定し、測定値をトラヒック制御回路２へ出力する。トラヒックフローの識別方法としては、例えばパケット中のＴＣＰポート番号またはＵＤＰポート番号により識別する。
【００５１】
また、各トラヒックフローにより通信している無線ＬＡＮ端末を特定するために、パケット中のＭＡＣアドレスや、ＩＰアドレスを端末識別子として用いる。トラヒック制御回路２には、あらかじめ帯域保証するトラヒックフローが設定されている。本実施の形態の例では、動画トラヒックフローを４Ｍｂｉｔ／ｓ帯域保証するものとする。
【００５２】
トラヒック制御回路２は、トラヒック測定回路１から入力される測定値を用いて、通過するパケットの速度をトラヒックフロー毎に調節する。帯域保証トラヒック検出回路９は、トラヒック制御装置を通過するパケットを監視し、新たな帯域保証トラヒックを検出したとき、当該帯域保証トラヒックにより通信する無線ＬＡＮ端末の端末識別子と集計指示を集計回路３へ出力する。
【００５３】
集計回路３は、トラヒック制御回路から帯域保証中の各トラヒックフローの帯域保証値と当該トラヒックフローを通信している無線ＬＡＮ端末の端末識別子を取得する。次に、端末テーブル５と基地局テーブル４から各無線ＬＡＮ端末の属する無線チャネル番号を特定し、無線チャネル番号毎に帯域保証トラヒックの総和を集計する。
【００５４】
次に、各無線チャネル番号毎の総和を比較し、一定の条件を満足するとき、特定の無線ＬＡＮ端末に対して基地局選択を指示する。ここでは、当該帯域保証トラヒックが属する無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和と他の無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和の差が閾値を越えるとき、帯域保証トラヒック検出回路９の検出した帯域制御トラヒックを通信している無線ＬＡＮ端末に対して他の基地局の選択を指示する。
【００５５】
また、トラヒック制御回路２に対して、全てのベストエフォートトラヒックの通過速度をあらかじめ定められた閾値以下に、あらかじめ定められた一定期間抑制する指示を出力する。本実施の形態によれば、基地局再選択を指示された無線ＬＡＮ端末はベストエフォートトラヒックの影響を受けることなく、速やかに新たな基地局に接続して通信を再開可能になる。
【００５６】
図２に示す例では、閾値が８Ｍｂｉｔ／ｓとすると、トラヒック制御装置は動画トラヒックの受信を開始した無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）に対して他の基地局への再選択を指示する。同無線ＬＡＮ端末（ＳＴＡ６）は、基地局１４−２（ＡＰ２）を選択して、無線チャネルｆ２を用いて接続要求をＣＳＭＡ／ＣＡに基づき送信する。
【００５７】
このとき、無線チャネルｆ２上のベストエフォートトラヒックは抑制されるため、無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）は接続要求を＄基地局１４−２（ＡＰ２）へ送信する時、無線チャネルの空き待ちによる遅延や他のパケットとの衝突による再送遅延が発生する確率を抑制でき、無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）は、速やかに基地局１４−２（ＡＰ２）に接続して動画トラヒックを受信できる。
【００５８】
図６は本発明の実施の形態の第５の例を示す図であって、トラヒック制御装置の構成を示しており、数字符号は図３の場合と同様である。この例は、前記実施の形態の第３の例として示したトラヒック制御装置に請求項５による手段を追加したものである。
【００５９】
本実施の形態の例では、基地局と無線ＬＡＮ端末間のパケット通信はＣＳＭＡ／ＣＡ方式に基づき、無線チャネルを共用して行われる。トラヒック制御装置はＳＮＭＰ等を用いて、Ieee802.3 規格の信号を用いるネットワーク経由で基地局から無線チャネル番号と配下の無線ＬＡＮ端末の端末識別子を周期的に取得し、基地局テーブル４と端末テーブル５を自動的に作成する。
【００６０】
トラヒック測定回路１は、自局を通過するトラヒックを各無線ＬＡＮ端末のトラヒックフロー毎に測定し、測定値をトラヒック制御回路２へ出力する。トラヒックフローの識別は、例えばパケット中のＴＣＰポート番号またはＵＤＰポート番号を用いて行う。また、各トラヒックフローにより通信している無線ＬＡＮ端末を特定するために、パケット中のＭＡＣアドレスやＩＰアドレスを端末識別子として用いる。
【００６１】
トラヒック制御回路２は、あらかじめ帯域保証するトラヒックフローを設定されている。本実施の形態では、動画トラヒックフローを４Ｍｂｉｔ／ｓ帯域保証するものとする。トラヒック制御回路２は、トラヒック測定回路１から入力される測定値を用いて、通過するパケットの速度をトラヒックフロー毎に調節する。
【００６２】
帯域保証トラヒック検出回路９は、トラヒック制御装置を通過するパケットを監視し、新たな帯域保証トラヒックを検出したとき、当該帯域保証トラヒックにより通信する無線ＬＡＮ端末の端末識別子と集計指示を集計回路３へ出力する。集計回路３は、トラヒック制御回路から帯域保証中の各トラヒックフローの帯域保証値と当該トラヒックフローを通信している無線ＬＡＮ端末の端末識別子を取得する。
【００６３】
次に、端末テーブルと基地局テーブルから各無線ＬＡＮ端末の属する無線チャネル番号を特定し、無線チャネル番号毎に帯域保証トラヒックの総和を集計する。次に、各無線チャネル番号毎の総和を比較し、一定の条件を満足するとき、特定の無線ＬＡＮ端末に対して基地局選択を指示する。
【００６４】
ここでは、当該帯域保証トラヒックが属する無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和と他の無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和の差が閾値を越えるとき、帯域保証トラヒック検出回路９の検出した帯域制御トラヒックを通信している無線ＬＡＮ端末に対して他の基地局の選択を指示する。
【００６５】
また、トラヒツク制御回路２に対して、基地局選択を指示する無線ＬＡＮ端末が属していた基地局以外のベストエフォートトラヒックの通過速度をあらかじめ定められた閾値以下にあらかじめ定められた一定期間抑制する指示を出力する。本実施の形態によれば、基地局再選択を指示された無線ＬＡＮ端末はベストエフォートトラヒックの影響を受けることなく、速やかに新たな基地局に接続して通信を行うこと（再開）が可能になる。
【００６６】
図２に示す例では、閾値が８Ｍｂｉｔ／ｓとすると、トラヒック制御装置は動画トラヒックの受信を開始した無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）に対して他の基地局への再選択を指示する。同無線ＬＡＮ端末（ＳＴＡ６）は、基地局１４−２（ＡＰ２）を選択して、無線チャネルｆ２を用いて接続要求をＣＳＭＡ／ＣＡに基づき送信する。
【００６７】
このとき、無線チャネルｆ２上のベストエフォートトラヒックは抑制されるため、無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）は、接続要求を基地局１４−２（ＡＰ２）へ送信する時、無線チャネルの空き待ちによる遅延や他のパケットとの衝突による再送遅延が発生する確率を抑制でき、
【００６８】
無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）は速やかに基地局１４−２（ＡＰ２）に接続して動画トラヒックを受信できる。また、基地局再選択を指示された無線ＬＡＮ端末が再び接続する可能性のない無線チャネルを使用するベストエフォートトラヒックのスループット低下を防止できる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無線チャネルが収容する帯域保証トラヒックを均等化して、帯域保証トラヒックが優先して無線周波数資源を利用することを可能とし、帯域保証トラヒックの収容数を増加して効率的な帯域保証通信システムを実現することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１の例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の例の動作を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態の第２の例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の第３の例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の第４の例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態の第４の例を示す図である。
【図７】従来技術１について説明する図である。
【図８】従来技術２について説明する図である。
【図９】従来技術１の課題を説明する図である。
【図１０】従来技術２の課題を説明する図である。
【符号の説明】
１ トラヒック測定回路
２ トラヒック制御回路
３ 集計回路
４ 基地局テーブル
５ 端末テーブル
６ バックボーンネットワーク側インタフェース
７ 無線ＬＡＮ側インタフェース
８ 無線ＬＡＮ端末検出回路
９ 帯域保証トラヒック検出回路
１１ 動画配信サーバ
１３−１、１３−２ IEEE802.3 規格の信号を用いるネットワーク
１４−１、１４−２ 基地局
１５−１、１５−２ 無線エリア
１６−１〜１６−６ 無線ＬＡＮ端末
１７ トラヒック制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明はパケット通信のトラヒックを監視して制御を行うトラヒック制御装置に関し、特に、複数の無線チャネルを用いる無線ＬＡＮシステムとのトラヒックを制御するトラヒック制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術１として市販のトラヒック制御装置Packet Shaper について説明する。Packet Shaper は、自局を通過するトラヒック量を測定し、あらかじめ定められた特定のトラヒックの帯域保証を行う。図７は、従来技術１を説明する図であって、Packet Shaper を無線ＬＡＮシステムの帯域保証に適用した例を示している。
【０００３】
同図において、数字符号１０１は動画配信サーバ、１０２はPacket Shaper 、１０３−１、１０３−２はIEEE802.3 規格の信号を用いるネットワーク、１０４−１、１０４−２は基地局、１０５−１は基地局１０４−１の無線エリア、１０５−２は基地局１０４−２の無線エリア、１０６−１〜１０６−３は無線ＬＡＮ端末をそれぞれ表している。
【０００４】
Packet Shaper １０２は、あらかじめ４Ｍｂｉｔ／ｓの動画トラヒックを帯域保証するように設定する。無線ＬＡＮ端末１０６−１（ＳＴＡ１）と無線ＬＡＮ端末１０６−２（ＳＴＡ２）がそれぞれ４Ｍｂｉｔ／ｓの動画トラヒックを受信しており、
【０００５】
無線ＬＡＮ端末１０６−３（ＳＴＡ３）がベストエフォートトラヒックを受信しているとすると、無線ＬＡＮ端末１０６−１（ＳＴＡ１）と無線ＬＡＮ端末１０６−２（ＳＴＡ２）２は、無線ＬＡＮ端末１０６−３（ＳＴＡ３）のベストエフォートトラヒックの影響を受けることなく動画トラヒックを安定して受信することができる。
【０００６】
次に、従来技術２として特開平１０−４１９６９号の無線ＬＡＮシステムについて説明する。このシステムは、図８に示すように管理端末１０７と基地局１０４−１、１０４−２と，無線ＬＡＮ端末１０６−１、１０６−２とから構成される。無線ＬＡＮ端末は、全基地局に対して接続要求信号を送信する。
【０００７】
基地局１０４−１、１０４−２は、接続要求信号を管理端末１０７に転送する。管理端末１０７は、接続要求信号に基づいて、基地局が収容する無線ＬＡＮ端末数が均等になるように無線ＬＡＮ端末が接続すべき基地局を決定して、基地局に通知する。通知された基地局は無線ＬＡＮ端末と通信を開始する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術１では、図９に示すように、基地局１０４−１（ＡＰ１）配下の無線ＬＡＮ端末１０６−１（ＳＴＡ１）と無線ＬＡＮ端末１０６−２（ＳＴＡ２）がそれぞれ４Ｍｂｉｔ／ｓの動画トラヒックを受信しているとき、同じく基地局１０４−１（ＡＰ１）配下の無線ＬＡＮ端末１０６−３（ＳＴＡ３）が、４Ｍｂｉｔ／ｓの動画トラヒツクの受信を要求する場合、
【０００９】
基地局１０４−１（ＡＰ１）の無線チャネルｆｌの容量を１０Ｍｂｉｔ／ｓとすると、無線ＬＡＮ端末１０６−３（ＳＴＡ３）向け動画トラヒックの帯域保証をすることはできない。このため、同じく容量１０Ｍｂｉｔ／ｓの基地局１０４−２（ＡＰ２）の無線チャネルｆ２が空いているにもかかわらず、無線周波数資源の効率的な利用ができずに無線ＬＡＮ端末１０６−３（ＳＴＡ３）は動画配信サービスを受けることができないという問題が生じる。
【００１０】
従来技術２では、図１０に示すように基地局１０４−１（ＡＰ１）配下の無線ＬＡＮ端末１０６−１（ＳＴＡ１）と無線ＬＡＮ端末１０６−２（ＳＴＡ２）の計２端末がそれぞれ４Ｍｂｉｔ／ｓの動画トラヒックを、基地局１０４−２（ＡＰ２）配下の無線ＬＡＮ端末１０６−３〜１０６−５（ＳＴＡ３、ＳＴＡ４、ＳＴＡ５）の計３端末がベストエフォートトラヒックを受信しているとき、無線ＬＡＮ端末１０６−６（ＳＴＡ６）は、基地局１０４−１（ＡＰ１）に接続する。
【００１１】
無線ＬＡＮ端末１０６−６（ＳＴＡ６）が４Ｍｂｉｔ／ｓの動画トラヒックの受信を要求する場合、基地局１０４−１（ＡＰ１）の無線チャネルｆ１の容量を１０Ｍｂｉｔ／ｓとすると、無線ＬＡＮ端末１０６−３（ＳＴＡ３）向け動画トラヒックの帯域保証をすることはできない。
【００１２】
このため、同じく容量１０Ｍｂｉｔ／ｓの基地局１０４−２（ＡＰ２）の無線チャネルｆ２が優先度の低いベストエフォートトラヒックのみで使用されているにもかかわらず、無線ＬＡＮ端末１０６−６（ＳＴＡ６）は動画配信サービスを受けることができないという問題が生じる。
【００１３】
本発明では、以上の問題を解決し、無線チャネルが収容する帯域保証トラヒックを均等化して、帯域保証トラヒックが優先して無線周波数資源を利用可能とし、帯域保証トラヒックの収容数を増加して効率的な帯域保証通信システムを実現するトラヒック制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上述の課題は前記特許請求の範囲に記載した手段によって解決される。すなわち、請求項１の発明は、基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、基地局が、配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、基地局テーブルと、端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チヤネル毎に集計し、各無線チャネルの集計値を比較した結果、一の無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、前記一の無線チャネルに属し帯域保証トラヒックの通信をしているいずれかの無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段と、 基地局再選択を指示すると共に、帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段と、を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置である。
【００１５】
請求項２の発明は、基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、基地局が、配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、基地局テーブルと、端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チヤネル毎に集計し、各無線チャネルの集計値を比較した結果、一の無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、前記一の無線チャネルに属し帯域保証トラヒックの通信をしているいずれかの無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段と、基地局再選択を指示すると共に、基地局再選択を指示する無線ＬＡＮ端末が属していた基地局以外の帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段と、を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置である。
【００１６】
請求項３の発明は、基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、基地局が配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、自局を通過するパケットを監視し、新たに通信を開始した無線ＬＡＮ端末を検出したとき集計指示を出力する手段と、該集計指示が入力されたとき、基地局テーブルと端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チャネル毎に集計し、無線チャネル毎の集計値を比較した結果、新たに通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末が属する無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、新たに通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段と、基地局再選択を指示すると共に、帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段と、を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置である。
【００１７】
請求項４の発明は、基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、基地局が配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、自局を通過するパケットを監視し、新たに通信を開始した無線ＬＡＮ端末を検出したとき集計指示を出力する手段と、該集計指示が入力されたとき、基地局テーブルと端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チャネル毎に集計し、無線チャネル毎の集計値を比較した結果、新たに通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末が属する無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、新たに通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段と、基地局再選択を指示すると共に、基地局再選択を指示する無線ＬＡＮ端末が属していた基地局以外の帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段と、を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置である。
【００１８】
請求項５の発明は、基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、
【００１９】
基地局が配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、自局を通過するパケットを監視し、帯域保証していないトラヒック及び既に通信されている帯域保証トラヒックを検出する場合はパケットを監視し続け、新たに帯域保証トラヒックの通信を開始した無線ＬＡＮ端末を検出した場合に集計指示を出力する手段と、該集計指示が入力されたとき、基地局テーブルと端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チャネル毎に集計し、無線チャネル毎の集計値を比較した結果、新たに帯域保証トラヒックの通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末が属する無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、新たに帯域保証トラヒックの通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置である。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項５に記載のトラヒック制御装置において、基地局再選択を指示すると共に、帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段を備えたものである。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項５に記載のトラヒック制御装置において、基地局再選択を指示すると共に、基地局再選択を指示する無線ＬＡＮ端末が属していた基地局以外の帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段を備えたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の第１の例を示す図であって、トラヒック制御装置の構成を示しており数字符号１はトラヒック測定回路、２はトラヒック制御回路、３は集計回路、４は基地局テーブル、５は端末テーブル、６はバックボーンネットワーク側インタフェース、７は無線ＬＡＮ側インタフェースを表している。
【００２３】
ここでのバックボーンネットワーク、無線ＬＡＮは共にIEEE802.3 規格の信号を用いる。
【００２４】
本実施の形態の例では、基地局と無線ＬＡＮ端末間のパケット通信はＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式に基づき、無線チヤネルを共用して行われる。トラヒック制御装置１はＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）等を用いて、Ieee802.3 規格の信号を用いるネットワーク経由で基地局から無線チャネル番号と配下の無線ＬＡＮ端末の端末識別子を周期的に取得し、基地局テーブル４と端末テーブル５を自動的に作成する。
【００２５】
トラヒック測定回路１は自局を通過するトラヒックを各無線ＬＡＮ端末のトラヒックフロー毎に測定し、測定値をトラヒック制御回路２へ出力する。トラヒックフローの識別方法としては、例えばパケット中のＴＣＰポート番号、またはＵＤＰポート番号により識別する。また、各トラヒックフローにより通信している無線ＬＡＮ端末を特定するために、パケット中のＭＡＣアドレスやＩＰアドレスを端末識別子として用いる。
【００２６】
トラヒック制御回路２は、あらかじめ帯域保証するトラヒックフローを設定されている。本実施の形態では、動画トラヒックフローを４Ｍｂｉｔ／ｓ帯域保証するものとする。トラヒック制御回路２は、トラヒック測定回路１から入力される測定値を用いて、通過するパケットの速度をトラヒックフロー毎に調節する。
【００２７】
集計回路３は、トラヒック制御回路２から帯域保証中の各トラヒックフローの帯域保証値と当該トラヒックフローを通信している無線ＬＡＮ端末の端末識別子を取得する。次に、端末テーブル５と、基地局テーブル４から各無線ＬＡＮ端末の属する無線チャネル番号を特定し、無線チャネル番号毎に帯域保証トラヒックの総和を集計する。
【００２８】
次に、各無線チャネル番号毎の総和を比較し、一定の条件を満足するとき、無線ＬＡＮ端末に対して基地局選択を指示する。ここでは、特定の無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和と他の無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和の差が閾値を越えるとき、特定の無線チャネルに属する無線ＬＡＮ端末に対して他の基地局の再選択を指示する。
【００２９】
本実施の形態によれば、特定の無線チャネルの収容する帯域保証トラヒックが他の無線チャネルに比べて増加したとき、当該無線チャネルを使用している無線ＬＡＮ端末を他の無線チャネルヘ収容換えすることができ、無線ＬＡＮ端末は新たな帯域保証トラヒックを受信可能となる。
【００３０】
図２は本発明の実施の形態の例の動作を説明する図である。同図において、数字符号１１は動画配信サーバ、１３−１、１３−２はIEEE802.3 規格の信号を用いるネットワーク、１４−１、１４−２は基地局、１５−１は基地局１４−１の無線エリア、１５−２は基地局１４−２の無線エリア、１６−１〜１６−３は無線ＬＡＮ端末をそれぞれ表している。
【００３１】
図２に示す例では、閾値が８Ｍｂｉｔ／ｓとすると、トラヒック制御装置１７は、基地局１４−１（ＡＰ１）に属していた無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）に対して他の基地局への再選択を指示する。無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）は基地局１４−２（ＡＰ２）を選択して、同基地局経由で無線チャネルｆ２を用いて動画トラヒックを受信できる。
【００３２】
図３は本発明の実施の形態の第２の例を示す図であって、トラヒック制御装置の構成を示しており数字符号８は無線ＬＡＮ端末検出回路を表しており、その他の数字符号は、図１の場合と同様である。本実施の形態では、基地局と無線ｍＮ端末間のパケット通信はＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式に基づき、無線チャネルを共用して行われる。
【００３３】
トラヒック制御装置は、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）等を用いて、Ieee802.3 規格の信号を用いるネットワーク経由で基地局から無線チャネル番号と配下の無線ＬＡＮ端末の端末識別子を周期的に取得し、基地局テーブル４と端末テーブル５を自動的に作成する。トラヒック測定回路１は自局を通過するトラヒックを各無線ＬＡＮ端末のトラヒックフロー毎に測定し、測定値をトラヒック制御回路２へ出力する。
【００３４】
トラヒックフローの識別方法としては、例えば，パケット中のＴＣＰポート番号またはＵＤＰポート番号により識別する。また、各トラヒックフローにより通信している無線ＬＡＮ端末を特定するために、パケット中のＭＡＣアドレスやＩＰアドレスを端末識別子として用いる。トラヒック制御回路はあらかじめ帯域保証するトラヒックフローが設定されている。
【００３５】
本実施の形態の例では、動画トラヒックフローを４Ｍｂｉｔ／ｓ帯域保証するものとする。トラヒック制御回路２は、トラヒック測定回路１から入力される測定値を用いて、通過するパケットの速度をトラヒックフロー毎に調節する。無線ＬＡＮ端末検出回路８は、トラヒック制御装置を通過するパケット中の端末識別子を監視し、新たな端末識別子を検出したとき、集計回路３へ当該端末識別子と集計指示を出力する。
【００３６】
集計回路３はトラヒック制御回路２から帯域保証中の各トラヒックフローの帯域保証値と当該トラヒックフローを通信している無線ＬＡＮ端末の端末識別子を取得する。次に、端末テーブル５と基地局テーブル４から各無線ＬＡＮ端末の属する無線チャネル番号を特定し、無線チャネル番号毎に帯域保証トラヒックの総和を集計する。
【００３７】
次に、各無線チャネル番号毎の総和を比較し、一定の条件を満足するとき、無線ＬＡＮ端末検出回路８の検出した無線ＬＡＮ端末に対して基地局選択を指示する。ここでは、当該無線ＬＡＮ端末が属する無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和と他の無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和の差が閾値を越えるとき、無線ＬＡＮ検出回路８の検出した無線ＬＡＮ端末に対して他の基地局の再選択を指示する。
【００３８】
本実施の形態の例によれば、特定の無線チャネルの収容する帯域保証トラヒックが他の無線チャネルに比べて増加したとき、当該無線チャネルを使用しようとする無線ＬＡＮ端末を他の無線チャネルヘ収容換えすることができ、無線ＬＡＮ端末は新たな帯域保証トラヒックを受信可能となる。
【００３９】
図２に示す例では、閾値が８Ｍｂｉｔ／ｓとすると、トラヒック制御装置は無線チャネルｆｌを用いる基地局１４−１（ＡＰ１）と通信を開始した無線ＬＡＮ端末１４−６（ＳＴＡ６）に対して他の基地局への再選択を指示する。無線ＬＡＮ端末１４−６（ＳＴＡ６）は基地局１４−２（ＡＰ２）を選択して、同基地局経由で無線チャネルｆ２を用いて動画トラヒックを受信できる。
【００４０】
図４は本発明の実施の形態の第３の例を示す図であって、トラヒック制御装置の構成を示しており、数字符号９は帯域保証トラヒック検出回路を表しており、その他は図３の場合と同様である。本実施の形態では、基地局と無線ＬＡＮ端末間のパケット通信はＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式に基づき、無線チヤネルを共用して行われる。
【００４１】
トラヒック制御装置は、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）等を用いて、Ieee802.3 規格の信号を用いるネットワーク経由で基地局から無線チャネル番号と配下の無線ＬＡＮ端末の端末識別子を周期的に取得し、基地局テーブル４と端末テーブル５を自動的に作成する。トラヒック測定回路１は、自局を通過するトラヒックを各無線ＬＡＮ端末のトラヒックフロー毎に測定し、測定値を、トラヒック制御回路２へ出力する。
【００４２】
トラヒックフローの識別方法としては、例えばパケット中のＴＣＰポート番号、またはＵＤＰポート番号を用いる。また、各トラヒックフローにより通信している無線ＬＡＮ端末を特定するために、パケット中のＭＡＣアドレスやＩＰアドレスを端末識別子として用いる。トラヒック制御回路は、あらかじめ帯域保証するトラヒックフローを設定されている。
【００４３】
本実施の形態では、動画トラヒックフローを４Ｍｂｉｔ／ｓ帯域保証するものとする。トラヒック制御回路２はトラヒック測定回路１から入力される測定値を用いて、通過するパケットの速度をトラヒックフロー毎に調節する。帯域保証トラヒック検出回路９は、トラヒック制御装置を通過するパケットを監視し、新たな帯域保証トラヒックを検出したとき、当該帯域保証トラヒックにより通信する無線ＬＡＮ端末の端末識別子と集計指示を集計回路３へ出力する。
【００４４】
集計回路３は、トラヒック制御回路２から帯域保証中の各トラヒックフローの帯域保証値と当該トラヒックフローを通信している無線ＬＡＮ端末の端末識別子を取得する。次に端末テーブル５と基地局テーブル４から各無線ＬＡＮ端末の属する無線チャネル番号を特定し、無線チャネル番号毎に帯域保証トラヒックの総和を集計する。
【００４５】
次に、各無線チャネル番号毎の総和を比較し、一定の条件を満足するとき、特定の無線ＬＡＮ端末に対して基地局選択を指示する。ここでは、当該帯域保証トラヒックが属する無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和と他の無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和の差が閾値を越えるとき、帯域保証トラヒック検出回路９の検出した帯域制御トラヒックを通信している無線ＬＡＮ端末に対して他の基地局の選択を指示する。
【００４６】
本実施の形態によれば、特定の無線チャネルの収容する帯域保証トラヒックが他の無線チャネルに比べて増加したとき、当該無線チャネルで帯域保証トラヒックを受信しようとする無線ＬＡＮ端末を他の無線チャネルヘ収容換えすることができ、無線ＬＡＮ端末は新たな帯域保証トラヒックを受信可能となる。
【００４７】
図２に示す例では、閾値が８Ｍｂｉｔ／ｓとすると、トラヒック制御装置は動画トラヒックの受信を開始した無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）に対して他の基地局への再選択を指示する。無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）は基地局１４−２（ＡＰ２）を選択して、同基地局経由で無線チャネルｆ２を用いて動画トラヒックを受信できる。
【００４８】
図５は本発明の実施の形態の第４の例を示す図であって、トラヒック制御装置の構成を示しており、数字符号は図４の場合と同様である。この例は、前記第３の実施の形態の第３の例として示したトラヒック制御装置に請求項４による手段を追加したものである。
【００４９】
本実施の形態の例では、基地局と無線ＬＡＮ端末間のパケット通信はＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式に基づき、無線チャネルを共用して行われる。トラヒック制御装置はＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）等を用いて、Ieee802.3 規格の信号を用いるネットワーク経由で基地局から無線チャネル番号と配下の無線ＬＡＮ端末の端末識別子を周期的に取得し、基地局テーブル４と端末テーブル５を自動的に作成する。
【００５０】
トラヒック測定回路１は、自局を通過するトラヒックを各無線ＬＡＮ端末のトラヒックフロー毎に測定し、測定値をトラヒック制御回路２へ出力する。トラヒックフローの識別方法としては、例えばパケット中のＴＣＰポート番号またはＵＤＰポート番号により識別する。
【００５１】
また、各トラヒックフローにより通信している無線ＬＡＮ端末を特定するために、パケット中のＭＡＣアドレスや、ＩＰアドレスを端末識別子として用いる。トラヒック制御回路２には、あらかじめ帯域保証するトラヒックフローが設定されている。本実施の形態の例では、動画トラヒックフローを４Ｍｂｉｔ／ｓ帯域保証するものとする。
【００５２】
トラヒック制御回路２は、トラヒック測定回路１から入力される測定値を用いて、通過するパケットの速度をトラヒックフロー毎に調節する。帯域保証トラヒック検出回路９は、トラヒック制御装置を通過するパケットを監視し、新たな帯域保証トラヒックを検出したとき、当該帯域保証トラヒックにより通信する無線ＬＡＮ端末の端末識別子と集計指示を集計回路３へ出力する。
【００５３】
集計回路３は、トラヒック制御回路から帯域保証中の各トラヒックフローの帯域保証値と当該トラヒックフローを通信している無線ＬＡＮ端末の端末識別子を取得する。次に、端末テーブル５と基地局テーブル４から各無線ＬＡＮ端末の属する無線チャネル番号を特定し、無線チャネル番号毎に帯域保証トラヒックの総和を集計する。
【００５４】
次に、各無線チャネル番号毎の総和を比較し、一定の条件を満足するとき、特定の無線ＬＡＮ端末に対して基地局選択を指示する。ここでは、当該帯域保証トラヒックが属する無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和と他の無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和の差が閾値を越えるとき、帯域保証トラヒック検出回路９の検出した帯域制御トラヒックを通信している無線ＬＡＮ端末に対して他の基地局の選択を指示する。
【００５５】
また、トラヒック制御回路２に対して、全てのベストエフォートトラヒックの通過速度をあらかじめ定められた閾値以下に、あらかじめ定められた一定期間抑制する指示を出力する。本実施の形態によれば、基地局再選択を指示された無線ＬＡＮ端末はベストエフォートトラヒックの影響を受けることなく、速やかに新たな基地局に接続して通信を再開可能になる。
【００５６】
図２に示す例では、閾値が８Ｍｂｉｔ／ｓとすると、トラヒック制御装置は動画トラヒックの受信を開始した無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）に対して他の基地局への再選択を指示する。同無線ＬＡＮ端末（ＳＴＡ６）は、基地局１４−２（ＡＰ２）を選択して、無線チャネルｆ２を用いて接続要求をＣＳＭＡ／ＣＡに基づき送信する。
【００５７】
このとき、無線チャネルｆ２上のベストエフォートトラヒックは抑制されるため、無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）は接続要求を＄基地局１４−２（ＡＰ２）へ送信する時、無線チャネルの空き待ちによる遅延や他のパケットとの衝突による再送遅延が発生する確率を抑制でき、無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）は、速やかに基地局１４−２（ＡＰ２）に接続して動画トラヒックを受信できる。
【００５８】
図６は本発明の実施の形態の第５の例を示す図であって、トラヒック制御装置の構成を示しており、数字符号は図３の場合と同様である。この例は、前記実施の形態の第３の例として示したトラヒック制御装置に請求項５による手段を追加したものである。
【００５９】
本実施の形態の例では、基地局と無線ＬＡＮ端末間のパケット通信はＣＳＭＡ／ＣＡ方式に基づき、無線チャネルを共用して行われる。トラヒック制御装置はＳＮＭＰ等を用いて、Ieee802.3 規格の信号を用いるネットワーク経由で基地局から無線チャネル番号と配下の無線ＬＡＮ端末の端末識別子を周期的に取得し、基地局テーブル４と端末テーブル５を自動的に作成する。
【００６０】
トラヒック測定回路１は、自局を通過するトラヒックを各無線ＬＡＮ端末のトラヒックフロー毎に測定し、測定値をトラヒック制御回路２へ出力する。トラヒックフローの識別は、例えばパケット中のＴＣＰポート番号またはＵＤＰポート番号を用いて行う。また、各トラヒックフローにより通信している無線ＬＡＮ端末を特定するために、パケット中のＭＡＣアドレスやＩＰアドレスを端末識別子として用いる。
【００６１】
トラヒック制御回路２は、あらかじめ帯域保証するトラヒックフローを設定されている。本実施の形態では、動画トラヒックフローを４Ｍｂｉｔ／ｓ帯域保証するものとする。トラヒック制御回路２は、トラヒック測定回路１から入力される測定値を用いて、通過するパケットの速度をトラヒックフロー毎に調節する。
【００６２】
帯域保証トラヒック検出回路９は、トラヒック制御装置を通過するパケットを監視し、新たな帯域保証トラヒックを検出したとき、当該帯域保証トラヒックにより通信する無線ＬＡＮ端末の端末識別子と集計指示を集計回路３へ出力する。集計回路３は、トラヒック制御回路から帯域保証中の各トラヒックフローの帯域保証値と当該トラヒックフローを通信している無線ＬＡＮ端末の端末識別子を取得する。
【００６３】
次に、端末テーブルと基地局テーブルから各無線ＬＡＮ端末の属する無線チャネル番号を特定し、無線チャネル番号毎に帯域保証トラヒックの総和を集計する。次に、各無線チャネル番号毎の総和を比較し、一定の条件を満足するとき、特定の無線ＬＡＮ端末に対して基地局選択を指示する。
【００６４】
ここでは、当該帯域保証トラヒックが属する無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和と他の無線チャネルの帯域保証トラヒックの総和の差が閾値を越えるとき、帯域保証トラヒック検出回路９の検出した帯域制御トラヒックを通信している無線ＬＡＮ端末に対して他の基地局の選択を指示する。
【００６５】
また、トラヒツク制御回路２に対して、基地局選択を指示する無線ＬＡＮ端末が属していた基地局以外のベストエフォートトラヒックの通過速度をあらかじめ定められた閾値以下にあらかじめ定められた一定期間抑制する指示を出力する。本実施の形態によれば、基地局再選択を指示された無線ＬＡＮ端末はベストエフォートトラヒックの影響を受けることなく、速やかに新たな基地局に接続して通信を行うこと（再開）が可能になる。
【００６６】
図２に示す例では、閾値が８Ｍｂｉｔ／ｓとすると、トラヒック制御装置は動画トラヒックの受信を開始した無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）に対して他の基地局への再選択を指示する。同無線ＬＡＮ端末（ＳＴＡ６）は、基地局１４−２（ＡＰ２）を選択して、無線チャネルｆ２を用いて接続要求をＣＳＭＡ／ＣＡに基づき送信する。
【００６７】
このとき、無線チャネルｆ２上のベストエフォートトラヒックは抑制されるため、無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）は、接続要求を基地局１４−２（ＡＰ２）へ送信する時、無線チャネルの空き待ちによる遅延や他のパケットとの衝突による再送遅延が発生する確率を抑制でき、
【００６８】
無線ＬＡＮ端末１６−６（ＳＴＡ６）は速やかに基地局１４−２（ＡＰ２）に接続して動画トラヒックを受信できる。また、基地局再選択を指示された無線ＬＡＮ端末が再び接続する可能性のない無線チャネルを使用するベストエフォートトラヒックのスループット低下を防止できる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無線チャネルが収容する帯域保証トラヒックを均等化して、帯域保証トラヒックが優先して無線周波数資源を利用することを可能とし、帯域保証トラヒックの収容数を増加して効率的な帯域保証通信システムを実現することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１の例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の例の動作を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態の第２の例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の第３の例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の第４の例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態の第４の例を示す図である。
【図７】従来技術１について説明する図である。
【図８】従来技術２について説明する図である。
【図９】従来技術１の課題を説明する図である。
【図１０】従来技術２の課題を説明する図である。
【符号の説明】
１ トラヒック測定回路
２ トラヒック制御回路
３ 集計回路
４ 基地局テーブル
５ 端末テーブル
６ バックボーンネットワーク側インタフェース
７ 無線ＬＡＮ側インタフェース
８ 無線ＬＡＮ端末検出回路
９ 帯域保証トラヒック検出回路
１１ 動画配信サーバ
１３−１、１３−２ IEEE802.3 規格の信号を用いるネットワーク
１４−１、１４−２ 基地局
１５−１、１５−２ 無線エリア
１６−１〜１６−６ 無線ＬＡＮ端末
１７ トラヒック制御装置
Claims (7)
- 基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、
基地局が、配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、
基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、
基地局テーブルと、端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チヤネル毎に集計し、各無線チャネルの集計値を比較した結果、一の無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、前記一の無線チャネルに属し帯域保証トラヒックの通信をしているいずれかの無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段と、
基地局再選択を指示すると共に、帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段と、
を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置。 - 基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、
基地局が、配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、
基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、
基地局テーブルと、端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チヤネル毎に集計し、各無線チャネルの集計値を比較した結果、一の無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、前記一の無線チャネルに属し帯域保証トラヒックの通信をしているいずれかの無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段と、
基地局再選択を指示すると共に、基地局再選択を指示する無線ＬＡＮ端末が属していた基地局以外の帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段と、
を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置。 - 基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、
基地局が配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、
基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、
自局を通過するパケットを監視し、新たに通信を開始した無線ＬＡＮ端末を検出したとき集計指示を出力する手段と、
該集計指示が入力されたとき、基地局テーブルと端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チャネル毎に集計し、
無線チャネル毎の集計値を比較した結果、新たに通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末が属する無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、新たに通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段と、
基地局再選択を指示すると共に、帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段と、
を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置。 - 基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、
基地局が配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、
基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、
自局を通過するパケットを監視し、新たに通信を開始した無線ＬＡＮ端末を検出したとき集計指示を出力する手段と、
該集計指示が入力されたとき、基地局テーブルと端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チャネル毎に集計し、
無線チャネル毎の集計値を比較した結果、新たに通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末が属する無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、新たに通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段と、
基地局再選択を指示すると共に、基地局再選択を指示する無線ＬＡＮ端末が属していた基地局以外の帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段と、
を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置。 - 基地局と無線ＬＡＮ端末よりなる無線ＬＡＮシステムとバックボーンネットワークとの間に位置し、自局を通過するトラヒック量を測定する手段と、特定のトラヒックの帯域保証を行う手段とを備えるトラヒック制御装置において、
基地局が配下の無線ＬＡＮ端末との通信に使用している無線チャネルを記憶する基地局テーブルと、
基地局毎に配下の無線ＬＡＮ端末の識別子を記憶する端末テーブルとを備え、
自局を通過するパケットを監視し、帯域保証していないトラヒック及び既に通信されている帯域保証トラヒックを検出する場合はパケットを監視し続け、新たに帯域保証トラヒックの通信を開始した無線ＬＡＮ端末を検出した場合に集計指示を出力する手段と、
該集計指示が入力されたとき、基地局テーブルと端末テーブルとを参照して帯域保証しているトラヒックを無線チャネル毎に集計し、
無線チャネル毎の集計値を比較した結果、新たに帯域保証トラヒックの通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末が属する無線チャネルにおける帯域保証しているトラヒックの総和が増加して他の無線チャネルの帯域保証しているトラヒックの総和との差が所定の閾値を超える場合に、新たに帯域保証トラヒックの通信を開始した前記無線ＬＡＮ端末に対して基地局再選択を指示する手段を備えたことを特徴とするトラヒック制御装置。 - 基地局再選択を指示すると共に、帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段を備えた請求項５に記載のトラヒック制御装置。
- 基地局再選択を指示すると共に、基地局再選択を指示する無線ＬＡＮ端末が属していた基地局以外の帯域保証していないトラヒックの通過を一時的に抑制する手段を備えた請求項５に記載のトラヒック制御装置。
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