JP4175353B2

JP4175353B2 - 通信システムおよび通信装置

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Publication number: JP4175353B2
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Inventors: 達也瀬尾
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Description

本発明は、通信網を介してデータ通信を行う技術に関し、特に、そのデータ通信に使用可能な帯域幅を把握しつつデータ通信を行う技術に関する。

インターネットのように不特定多数のユーザによって共用される通信網（以下、「公衆網」とも呼ぶ）においては、新たにデータ通信を行う際に使用可能な帯域幅が、その通信網を介して行われている通信のトラフィック量に応じて大きく変動してしまう場合がある。充分な帯域幅を利用できない状況下では、送信したデータがその宛先へ到達しないこと（所謂パケットロス）が起こり得る。このため、優先度の高いデータや重要なデータなど相手装置へ確実に送り届ける必要があるデータを送信する場合には、その時点で使用可能な帯域幅を測定し、その測定結果を元にしたＱｏＳ制御を行い、例えば優先度の低いパケットの送信を見合わせるなどして意図しないパケットロスが発生しないようにすることが望ましい。
通信網にて使用可能な帯域幅を測定することを可能にする技術の一例としては、非特許文献１や非特許文献２、および、特許文献１や特許文献２に開示された技術（以下では、「先行技術」とも呼ぶ）が挙げられる。これら先行技術では、帯域測定用のデータブロック（例えば、パケット）を所定数分だけ所定の送信間隔で１つづつ送信する。そして、その送信間隔と相手装置での受信間隔とを比較し、両者が略一致している場合に、その送信間隔に応じた帯域幅（すなわち、単位時間当たりの送出個数（送信間隔の逆数）に上記測定用データブロックのデータサイズを乗算して得られる値）を使用可能であると判定する。なお、上記送信間隔に比較して上記受信間隔が長い場合には、その両者が略一致するまで送信間隔を狭めつつ上述した帯域測定を行うことで、その時点で使用可能な帯域幅が測定される。
Bprobe and cprobe 、 http://cs-people.bu.edu/carter/tools/Tool.html,1966 尾家祐二高橋大志、インターネット特性計測ツールの評価方法に関する研究、九州工業大学情報工学部電子情報工学科、２００１年２月特開２００３−８７３２４号公報特開２００４−３４３２２７号公報

しかしながら、所謂ハブアンドスポーク型の通信システムにように、通信網に収容される第１の通信装置（センタ側通信装置とも呼ぶ）とその通信網を介してセンタ側通信装置と通信する複数の第２の通信装置（拠点側通信装置とも呼ぶ）とを備えた通信システムにおいて、各拠点側通信装置から測定用データブロックを送信することによってその拠点側通信装置とセンタ側通信装置との間の通信に使用可能な帯域幅を測定しようとする場合、各拠点側通信装置が一斉に測定用データブロックの送信を開始してしまうと、それら測定用データブロックの受信および帯域幅の算出によりセンタ側通信装置に過大な処理負荷がかかってしまい、帯域幅を正しく測定することができなくなってしまう虞がある。
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、通信網に収容される第１の通信装置とその通信網を介して第１の通信装置と通信する複数の第２の通信装置とを備えたハブアンドスポーク型の通信システムにおいて、第１の通信装置に過大な負荷がかかることを回避しつつ、上記複数の第２の通信装置の各々と第１の通信装置との間の通信に使用可能な帯域幅を計測することを可能にする技術を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明は、通信網に収容される第１の通信装置と、前記通信網に収容される複数の第２の通信装置と、を備え、前記第１の通信装置は、予め定められたアルゴリズムにしたがって前記複数の第２の通信装置のうちの１つを相手装置として選択し、その相手装置と前記通信網を介して通信する際に使用可能な帯域幅の測定を行うことが可能であるか否かを、自装置にかかっている負荷の度合い、または、既に帯域測定を実行中であるか否かに応じて判定し、前記帯域幅の測定が可能であると判定した場合に、測定の開始を許可する旨の許可通知を前記相手装置へ送信し、前記相手装置から順次送信されてくる測定用データブロックを受信し、その受信間隔を書き込んだ測定結果通知を返信し、前記複数の第２の通信装置の各々は、前記通信網を介して前記許可通知を受信した場合に、予め定められた数の前記測定用データブロックを所定の送信間隔で前記第１の通信装置へと送信し、前記第１の通信装置から返信されてくる前記測定結果通知を受信した場合に、前記第１の通信装置との通信に使用可能な帯域幅をその測定結果通知に書き込まれている前記受信間隔と前記送信間隔とを比較して算出する、ことを特徴とする通信システムを提供する。
このような通信システムによれば、第１の通信装置にかかっている負荷の度合い、または、既に帯域測定を実行中であるか否かに応じて、帯域測定の実行が可能であるか否かがその第１の通信装置によって判定され、可能であると判定された場合に上記許可通知が上記複数の第２の通信装置のうちの何れか１へ送信される。この許可通知を受信した第２の通信装置からは、予め定められた数の測定用データブロックが予め定められた送信間隔で上記第１の通信装置へと送信され、上記第１の通信装置によって受信される。そして、第１の通信装置からそれら測定用データブロックの受信間隔を書き込んだ測定結果通知が返信され、この測定結果通知に書き込まれている受信間隔と上記送信間隔とを比較することによって上記帯域幅が算出される。
より好ましい態様においては、前記第２の通信装置は、前記測定用パケットを送信することに先立って、帯域測定の開始を要求する旨の開始要求を前記第１の通信装置へ送信し、前記アルゴリズムは、前記開始要求を受信した場合に、その送信元を相手装置として選択するアルゴリズムであることを特徴とする。このような態様においては、測定用パケットの送信に先立って、開始要求が第２の通信装置から第１の通信装置へと送信される。そして、第１の通信装置は、自装置にかかっている負荷の度合い、または、既に帯域測定を実行中であるか否かに応じて、帯域測定の実行が可能であるか否かを判定し、可能であると判定した場合にのみ、上記開始要求の送信元へ宛てて上記許可通知を返信する。

また、上記課題を解決するために本発明は、制御手段と、複数の相手装置の各々と通信網を介して通信する通信手段と、を備え、前記制御手段は、予め定められたアルゴリズムにしたがって前記複数の相手装置のうちの１つを選択し、その相手装置と前記通信網を介して通信する際に使用可能な帯域幅の測定を行うことが可能であるか否かを、自装置にかかっている負荷の度合い、または、既に帯域測定を実行中であるか否かに応じて判定し、前記帯域幅の測定が可能であると判定した場合に、前記選択した相手装置へ測定の開始を許可する旨の許可通知を送信するように前記通信手段を制御し、前記選択した相手装置から順次送信されてくる測定用データブロックを受信し、その受信間隔を書き込んだ測定結果通知を返信するように前記通信手段を制御する、ことを特徴とする通信装置を提供する。
このような通信装置によれば、帯域幅の測定が可能であるか否かが自装置にかかっている負荷の度合または既に帯域測定を実行中であるか否かに応じて判定され、可能であると判定された場合に、上記複数の相手装置のうちから予め定められたアルゴリズムにしたがって選択された１の相手装置へ上記許可通知が送信され、その相手装置から送信された測定用データブロックの受信間隔が計測され、その計測結果を書き込んだ測定結果通知が返信される。

また、上記課題を解決するための本発明の別の態様にあっては、コンピュータ装置に、予め定められたアルゴリズムにしたがって複数の相手装置のうちの１つを選択し、その相手装置と通信網を介して通信する際に使用可能な帯域幅の測定を行うことが可能であるか否かを、該コンピュータ装置にかかっている負荷の度合い、または、既に帯域測定を実行中であるか否かに応じて判定する第１の処理と、前記第１の処理にて前記帯域幅の測定が可能であると判定された場合に、前記選択した相手装置へ帯域測定の開始を許可する旨の許可通知を送信する第２の処理と、前記選択した相手装置から順次送信されてくる測定用データブロックを受信し、その受信間隔を書き込んだ測定結果通知を返信する第３の処理と、を実行させることを特徴とするプログラムを提供するとしても良い。
このようなプログラムによれば、一般的なコンピュータ装置に上記通信装置と同一の機能を付与することが可能になる。

また、上記課題を解決するために本発明は、制御手段と、通信網を介して相手装置と通信する通信手段と、を備え、前記制御手段は、前記通信網を介して前記相手装置と通信する際に使用可能な帯域幅の測定を許可する旨の許可通知を前記相手装置から受信した場合に、予め定められた数の測定用データブロックを予め定められた送信間隔で前記相手装置へ送信するように前記通信手段を制御し、前記測定用データブロックの受信間隔が書き込まれた測定結果通知を前記通信網を介して受信した場合に、前記相手装置と前記通信網を介して通信する際に使用可能な帯域幅をその測定結果通知に書き込まれている前記受信間隔と前記送信間隔とを比較して算出する、ことを特徴とする通信装置を提供する。
このような通信装置によれば、通信網を介して相手装置から上記許可通知が送信されてきた場合にのみ、上記測定用データブロックが相手装置へ送信され、その相手装置から返信されてくる上記測定結果通知に書き込まれている受信間隔と上記送信間隔とを比較することによって上記帯域幅が算出される。

また、上記課題を解決するための別の態様にあっては、コンピュータ装置に、相手装置と通信網を介して通信する際に使用可能な帯域幅の測定を許可する旨の許可通知を前記相手装置から受信した場合に、予め定められた数の測定用データブロックを予め定められた送信間隔で前記相手装置へ送信する第１の処理と、前記測定用データブロックの受信間隔が書き込まれた測定結果通知を前記通信網を介して受信した場合に、前記相手装置と前記通信網を介して通信する際に使用可能な帯域幅をその測定結果通知に書き込まれている前記受信間隔と前記送信間隔とを比較して算出する第２の処理とを実行させることを特徴とするプログラムを提供するとしても良い。
このようなプログラムによれば、一般的なコンピュータ装置に上記通信装置と同一の機能を付与することが可能になる。

本発明によれば、ハブアンドスポーク型の通信システムにおいて、センタ側通信装置に過大な負荷がかかることを回避しつつ、そのセンタ側通信装置と各拠点側通信装置との間の通信に使用可能な帯域幅を計測することが可能になる、といった効果を奏する。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施する際の最良の形態について説明する。
（Ａ．構成）
図１は、本発明の１実施形態に係る通信システム１０の構成例を示す図である。
図１に示すように、この通信システム１０は、ある企業の支店Ａ、支店Ｂおよび支店Ｃ内に夫々敷設されたＬＡＮである支店内ＬＡＮ３００Ａ、３００Ｂおよび３００Ｃの夫々をインターネットなどの公衆網である通信網１００に接続する中継装置２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃと、その企業の本社Ｄ内に敷設されたＬＡＮである本社内ＬＡＮ３００Ｄを通信網１００に接続する通信網２００Ｄと、を含んでいる。
なお、以下では、中継装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃおよび２００Ｄの各々を区別する必要がない場合には、「中継装置２００」と表記する。同様に、支店内ＬＡＮ３００Ａ、３００Ｂおよび３００Ｃと本社内ＬＡＮ３００Ｄの各々を区別する必要がない場合には、「ＬＡＮ３００」と表記する。

中継装置２００は、例えばルータであり、所定の通信プロトコル（本実施形態では、「ＩＰ」）にしたがって通信網１００から送信されてくるデータブロック（すなわち、パケット）を受信し、自装置に接続されているＬＡＮ３００に収容される通信装置宛てのパケットである場合に、上記所定の通信プロトコルにしたがってそのパケットをその宛先へと転送するものである。なお、本実施形態では、中継装置２００がルータである場合について説明するが、ゲートウェイ（すなわち、通信網１００における通信プロトコルとＬＡＮ３００における通信プロトコルの相互変換を行いつつ中継処理を行う通信装置）であっても良いことは勿論である。

図１に示す通信システム１０においては、各支店内ＬＡＮ３００から本社内ＬＡＮ３００宛てに送信されたデータブロックは、各支店内ＬＡＮに接続されている中継装置（すなわち、中継装置２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃ）によって通信網１００へと転送され、それらデータブロックの全てが中継装置２００Ｄによって本社内ＬＡＮ３００へ転送されるようになっている。つまり、図１に示す通信システムは、所謂ハブアンドスポーク型の通信システムであり、中継装置２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃは、拠点側通信装置として機能し、中継装置２００Ｄはセンタ側通信装置として機能する。なお、図１では、通信システム１０に３台の拠点側通信装置が含まれている場合について例示されているが、本発明に係る通信システムに含まれる拠点側通信装置の数は、３に限定されるものではなく、２以上であれば何れの数であっても良い。

図２は、中継装置２００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図２に示すように、中継装置２００は、制御部２１０と、ユーザインタフェイス（User Interface：以下、「ＵＩ」）部２２０と、第１通信インターフェイス（以下、「ＩＦ」）部２３０と、第２通信ＩＦ部２４０と、記憶部２５０と、これら構成要素間のデータ授受を仲介するバス２６０と、を有している。

制御部２１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、後述する記憶部２５０に格納されているプログラムを実行し、他の構成要素の作動制御を行うためのものである。また、制御部２１０は、図示せぬクロックジェネレータから供給される動作クロックにしたがって計時動作を行い現在時刻を表す時刻データを生成する計時機能も担っている。

ＵＩ部２２０は、中継装置２００の運用管理者（例えば、中継装置２００が接続されているＬＡＮ３００のネットワーク管理者）に、測定用パケットの送信宛先である相手装置の通信アドレスや、測定用パケットのデータサイズ、帯域測定に利用するパケットの数、帯域測定を行うタイミング（例えば、帯域測定を行う時刻）を表す測定タイミングデータなどの測定用パラメータの初期設定を行わせるためのものである。より詳細に説明すると、ＵＩ部２２０は、液晶ディスプレイとその駆動回路で構成された表示部（図示省略）とキーボードなどの操作部（図示省略）とを含んでおり、上記初期設定を促すための画面を制御部２１０の制御下で上記表示部に表示させたり、上記運用管理者が操作部を操作することによって入力した各種データを制御部２１０へ引渡す。

第１通信ＩＦ部２３０と第２通信ＩＦ部２４０は、ともに、ＮＩＣ（Network Interface Card）であり、夫々異なる通信網に接続されている。具体的には、第１通信ＩＦ部２３０は、通信網１００に接続されており、第２通信ＩＦ部２４０はＬＡＮ３００に接続されている。より詳細に説明すると、中継装置２００Ａの第２通信ＩＦ部２４０はＬＡＮ３００Ａに、中継装置２００Ｂの第２通信ＩＦ部２４０はＬＡＮ３００Ｂに、中継装置２００Ｃの第２通信ＩＦ部２４０はＬＡＮ３００Ｃに、中継装置２００Ｄの第２通信ＩＦ部２４０はＬＡＮ３００Ｄに、それぞれ接続されている。
第１通信ＩＦ部２３０と第２通信ＩＦ部２４０は、その各々が接続されている通信網を介して送信されてくるパケットを受信し制御部２１０へと引渡す一方、制御部２１０から引渡されたパケットをその各々が接続されている通信網へと送出する。なお、本実施形態では、帯域測定用に送受信される測定用パケットには、データの送受信のためのパケット（以下、データパケット）と区別するための情報がそのヘッダ部に書き込まれている。

記憶部２５０は、図２に示すように、揮発性記憶部２５１と不揮発性記憶部２５２とを含んでいる。
揮発性記憶部２５１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）であり、プログラムにしたがって作動している制御部２１０によってワークエリアとして利用される。また、この揮発性記憶部２５１には、上述した初期設定にて設定された各種測定用パラメータが格納される。
一方、不揮発性記憶部２５２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やハードディスクで構成されている。この不揮発性記憶部２５２には、本発明に係る通信装置に特徴的な帯域測定動作を制御部２１０に実行させるためのプログラムが予め格納されている。
以上が中継装置２００の構成である。

（Ｂ．動作）
次いで、不揮発性記憶部２５２に格納されているプログラムにしたがって制御部２１０が行う動作について説明する。
なお、以下に説明する動作例では、中継装置２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃの夫々の運用管理者は、前述した初期設定を予め行い、測定用パラメータの設定を行っておくものとする。例えば、中継装置２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃの揮発性記憶部２５１には、相手装置の通信アドレスとして中継装置２００Ｄの通信アドレスが格納されているものとする。そして、以下に説明する動作例では、中継装置２００Ｃに設定された測定タイミングデータの表す時刻が最も早い時刻であり、その次に早い時刻は、中継装置２００Ｂに設定された測定タイミングデータの表す時刻であるものとする。また、以下に説明する動作例の開始時点では、各支店内ＬＡＮから本店内ＬＡＮへのデータ送信は行われておらず、中継装置２００Ｄには負荷がかかっていないものとし、通信網１００にも負荷が殆どかかっていないものとする。

図３は、拠点側通信装置（すなわち、中継装置２００Ａ、３００Ｂおよび３００Ｃ）の制御部２１０が行う拠点側帯域測定動作の流れを示すフローチャートであり、ズ４は、センタ側通信装置（すなわち、中継装置２００Ｄ）の制御部２１０が行うセンタ側帯域測定動作の流れを示すフローチャートである。
図３に示すように、拠点側通信装置の制御２１０は、まず、帯域測定を実行する条件（以下、測定条件）を満たしたか否かを判定する（ステップＳＡ１００）。具体的は、制御部２１０は、上述した計時機能により取得した時刻データと揮発性記憶部２５１に格納されている測定タイミングデータとを比較し、両者が一致した場合に、測定条件を満たしたと判定する。
そして、制御部２１０は、ステップＳＡ１００の判定結果が “Ｙｅｓ”である場合には、帯域測定の開始を要求する旨の制御パケット（以下、測定開始要求パケット）を生成して中継装置２００Ｄ宛てに送信し（ステップＳＡ１１０）、逆に、ステップＳＡ１００の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、制御部２１０は、その判定結果が“Ｙｅｓ”になるまで上記ステップＳＡ１００の処理を繰り返し実行する。

前述したように、本動作例では、中継装置２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃに設定されている測定タイミングデータのうち、中継装置２００Ｃに設定されている測定タイミングデータの表す時刻が最も早い時刻であるから、図５に示すように、中継装置２００Ｃ、中継装置２００Ｂ、そして、中継装置２００Ａの順に上記測定開始要求パケットを送信する。このようにして送信された測定開始要求パケットは、通信網１００を介して中継装置２００Ｄへと到達する。なお、前述したように通信網１００には負荷が殆どかかっていないため、中継装置２００Ｃ、２００Ｂおよび２００Ａの各々から送信された測定開始要求パケットは、その送信順に中継装置２００へ到達する。

一方、センタ側通信装置である中継装置２００Ｄの制御部２１０（以下、「制御部２１０Ｄ」と表記する）は、図４に示すように、通信網１００を介して送信されてくる測定開始要求パケットを受信したか否かを判定する（ステップＳＢ１００）。そして、制御部２１０Ｄは、ステップＳＢ１００の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、中継装置２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃのうちから帯域測定の相手装置を予め定められたアルゴリズム（本実施形態では、上記測定開始要求パケットの送信元を上記相手装置として選択するアルゴリズム）にしたがって選択し、自装置（すなわち、中継装置２００Ｄ）が帯域測定を実行可能な状態であるか否かを判定する（ステップＳＢ１１０）。具体的には、制御部２１０Ｄは、自身の利用率（すなわち、ＣＰＵ利用率）やメモリ使用量などを参照して自身にかかっている負荷の度合いを計測しその計測結果が所定の閾値を超えている場合には、帯域測定を実行可能な状態ではないと判定する。また、制御部２１０は、上記負荷の度合いが所定の閾値以下であっても、後述する許可通知パケットを返信し測定用パケットの受信を待ち受けている場合には、帯域測定を実行可能な状態ではないと判定する。なお、本実施形態では、センタ側通信装置にかかっている負荷とそのセンタ側通信装置が帯域測定を実行中（測定用パケットの受信を待ち受けている）か否かとを組み合わせて、そのセンタ側通信装置が帯域測定を実行可能な状態であるか否かを判定する場合について説明したが、その何れか一方のみに基づいて判定するようにしても良いことは勿論である。

そして、制御部２１０Ｄは、ステップＳＢ１１０の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、上記相手装置へ宛てて、帯域測定の開始を許可する旨の制御パケット（以下、許可通知パケット）を返信する（ステップＳＢ１２０）とともに測定用パケットの受信を待ち受けている状態であることを示すデータを揮発性記憶部２５１へ書き込んで、測定用パケットの受信を待ち受ける。なお、このデータは、測定用パケットの受信を待ち受けているか否かを制御部２１０Ｄに判定させる際に利用される。逆に、ステップＳＢ１１０の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、制御部２１０Ｄは、許可通知パケットの返信を行うことなく、本センタ側帯域測定動作を終了する。
本動作例では、中継装置２００Ｃから送信された測定開始要求パケットを受信した時点では制御部２１０Ｄには殆ど負荷がかかっておらず、かつ、測定用パケットの受信を待ち受けている状態ではないのであるから、ステップＳＢ１１０の判定結果は“Ｙｅｓ”になり、上述した許可通知パケットが中継装置２００Ｃへ返信される（図５参照）。これに対して、中継装置２００Ｂから送信された測定開始要求パケットや、中継装置２００Ａから送信された測定開始要求パケットを受信した時点では、中継装置２００Ｃから送信されてくる測定用パケットの受信を待ち受けているのであるからステップＳＢ１１０の判定結果は“Ｎｏ”になる。その結果、中継装置２００Ｂや中継装置２００Ａに対して許可通知パケットの返信が行われることはない（図５参照）。

図３に戻って、前述したステップＳＡ１１０に後続して実行されるステップＳＡ１２０においては、中継装置２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃの各制御部２１０は、前述した測定開始要求パケットを送信してから所定のタイムアウト時間が経過するまでに、上記許可通知パケットを受信したか否かを判定する。そして、制御部２１０は、ステップＳＡ１２０の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、予め定められた数（本実施形態では、６）の測定用パケットを予め定められた送信間隔で送信し（ステップＳＡ１３０）、逆に、ステップＳＡ１２０の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、測定用パラメータを更新し、次回の帯域測定の実行タイミングを決定する（ステップＳＡ１６０）。具体的には、制御部２１０は、揮発性記憶部２５１に格納されている測定タイミングデータを、その測定タイミングデータの表す時刻よりも所定時間だけ後の時刻を表すデータで更新し、次回の帯域測定のタイミングを決定する。

本動作例では、前述したように、中継装置２００Ｃに対してのみ許可通知パケットが返信されるのであるから、中継装置２００Ｃについてのみ上記ステップＳＡ１２０の判定結果は“Ｙｅｓ”になり、上述したステップＳＡ１３０の処理が実行されることになる。その結果、図５に示すように、中継装置２００Ｃのみから６個の測定用パケットが中継装置２００Ｄへ順次送信されることになる。このようにして中継装置２００Ｃから送信された測定用パケットは、通信網１００を介して順次中継装置２００Ｄへと到達する。
一方、中継装置２００Ａおよび２００Ｂに対しては、許可通知パケットの返信は行われないのであるから、上記ステップＳＡ１２０の判定結果は、“Ｎｏ”になり、これら中継装置２００Ａおよび２００Ｂの制御部２１０は、それぞれ、上述したステップＳＡ１６０の処理を実行し本拠点側帯域測定動作を終了する。

図４に戻って、前述したステップＳＢ１２０に後続して実行されるステップＳＢ１３０においては、制御部２１０Ｄは、上記ステップＳＢ１２０にて許可通知パケットを送信してから所定のタイムアウト時間が経過するまでに測定用パケットを受信し始めたか否か（つまり、最初に送信されてくる測定用パケットを上記タイムアウト時間が経過するまでに受信したか否か）を判定する。そして、ステップＳＢ１３０の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、制御部２１０Ｄは、帯域測定の相手装置（本動作例では、中継装置２００Ｃ）から送信された所定数分の測定用パケットを、最初の測定用パケットを受信した時点から所定の制限時間が経過するまでに全て受信したか否かを判定する（ステップＳＢ１４０）。逆に、ステップＳＢ１３０の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、制御部２１０Ｄは、上記ステップＳＢ１４０以降の処理を行うことなく、本センタ側帯域測定動作を終了する。

そして、ステップＳＢ１４０の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、制御部２１０Ｄは、測定用パケットの受信間隔を表すデータを書き込んだ測定結果通知パケットを生成し、その測定結果通知パケットを測定用パケットの送信元（すなわち、中継装置２００Ｃ）へと返信（ステップＳＢ１５０）して本センタ側帯域測定動作を終了する。逆に、ステップＳＢ１４０の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、制御部２１０Ｄは、上記ステップＳＢ１５０の処理を行うことなく、本センタ側帯域測定動作を終了する。なお、本動作例では、測定用パケットの受信間隔を表すデータのみを測定結果通知パケットに書き込んで送信する場合について説明したが、さらに、受信した測定用パケットの数を表すデータを書き込んで送信するようにして勿論良い。このようにすると、測定用パケットについてパケットロスが発生したこと（すなわち、通信網１００にて使用可能な帯域幅が、測定用パケットの送信間隔とその測定用パケットのデータサイズとから算出される帯域幅よりも狭いこと）をその送信元に確実に把握させることが可能になる。

さて、再び図３に戻って、前述したステップＳＡ１３０に後続して実行されるステップＳＡ１４０においては、中継装置２００Ｃの制御部２１０（以下、制御部２１０Ｃ）は、上記ステップＳＡ１３０にて測定用パケットの送信を完了した時点から所定のタイムアウト時間が経過するまでに、測定結果通知パケットを受信したか否かを判定する。そして、ステップＳＡ１４０の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、制御部２１０Ｃは、受信した測定結果通知パケットに書き込まれている受信間隔と上記測定用パケットの送信間隔とを比較して、通信網１００にて中継装置２００Ｄとの通信に使用可能な帯域幅を算出し（ステップＳＢ１５０）、さらに、前述したステップＳＡ１６０の処理を実行して本拠点側帯域測定動作を完了する。なお、帯域幅の算出方法は、従来の帯域幅算出方法と同一であるため、詳細な説明は省略する。

以上に説明したように、本実施形態に係る通信システム１０においては、同時に複数の拠点側通信装置から測定用パケットが送信されることはなく、センタ側通信装置に過大な負荷がかかることが回避される。加えて、本実施形態に係る通信システム１０においては、センタ側通信装置である中継装置２００Ｄは、測定用パケットの受信数および受信間隔を書き込んだ測定結果通知パケットの返信のみを行い、帯域幅の算出はその測定結果通知パケットを受信した拠点側通信装置にて行われる。このため、帯域幅の算出による処理負荷が各拠点側通信装置へと分散され、センタ側通信装置に掛かる処理負荷を軽減することが可能になる。

（Ｃ．変形）
以上、本発明の１実施形態について説明したが、上記実施形態を以下に説明するように変形しても良いことは勿論である。
（１）上述した実施形態では、公衆網とＬＡＮとの間の通信を仲介する中継装置に本発明を適用する場合について説明したが、通信経路の両端に位置する送信装置や受信装置に本発明を適用するとしても良いことは勿論である。要は、通信網を介して相手装置とデータブロックの送受信を行う通信装置であれば良い。

（２）上述した実施形態では、ネットワーク層のデータブロックであるパケットの送信間隔と受信間隔を比較することによって、帯域幅を計測する場合について説明した。しかしながら、ネットワーク層よりも下位層（例えば、データリンク層）のデータブロックであるフレームの送信間隔と受信間隔を比較して帯域幅を測定するとしても良く、逆に、ネットワーク層よりも上位層（例えば、トランスポート層）のデータブロックであるセグメントの送信間隔と受信間隔とを比較して帯域幅を測定するようにしても勿論良い。要は、所定の通信プロトコルにしたがって送受信されるデータブロックの送信間隔と受信間隔とを比較して帯域幅を測定する態様であれば、その通信プロトコルが属するプロトコル階層は問わない。

（３）上述した実施形態では、拠点側通信装置（中継装置２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃ）の各々に設定された測定タイミングデータの表す時刻に至った場合に、帯域測定を実行する条件を満たしたとして、各拠点側通信装置に測定開始要求パケットを送信させる一方、その測定開始要求パケットの送信元を帯域測定の相手装置としてセンタ側通信装置に選択させる場合について説明した。
しかしながら、各拠点側通信装置のうちから１の拠点側通信装置をセンタ側通信装置に選択させ（例えば、通信アドレスの若い順に選択させるなど）、その拠点側通信装置へ宛てて測定開始要求の送信を要請する旨の測定開始要請を送信させるとともに、その測定開始要請を受信した場合に、帯域測定を実行する条件を満たしたと各拠点側通信装置に判定させるようにしても良い。このようにすると、各拠点側通信装置に対して帯域測定を実行する順番をセンタ側通信装置で一元管理することが可能になる。
また、上述した実施形態では、測定開始要求を受信した場合に、帯域測定を実行可能な状態であるか否かをセンタ側通信装置に判定させ、帯域測定を実行可能な状態である場合に開始許可通知パケットを返信させる場合について説明した。しかしながら、センタ側通信装置に、予め定められたアルゴリズム（例えば、通信アドレスの若い順に選択するアルゴリズム）にしたがって各拠点側通信装置のうちから１の拠点側通信装置を選択させ、帯域測定の実行が可能であると判定した場合に、その拠点側通信装置宛てに開始許可通知パケットを送信させるようにしても良い。
要は、予め定められたアルゴリズムにしたがって複数の拠点側通信装置のうちの何れか１つが選択され、選択された拠点側通信装置のみに開始許可通知パケットが送信されるとともに、その開始許可通知パケットを受信した拠点側通信装置のみが測定用パケットを送信する態様であれば、何れの態様であっても良い。

（４）上述した実施形態では、本発明に係る通信装置に特徴的な機能をソフトウェアモジュールで実現する場合について説明したが、ハードウェアモジュールで実現しても良いことは勿論である。また、上述した実施形態では、本発明に係る通信装置に特徴的な帯域測定動作を制御部２１０に実行させるためのプログラム（拠点側制御プログラムおよびセンタ側制御プログラム）が記憶部２５０に予め記憶されている場合について説明したが、係るプログラムをＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）などコンピュータ装置読取り可能な記録媒体に書き込んで配布するとしても良く、また、インターネットなどの電気通信回線を介して配布するようにしても良い。このようにすると、上記記録媒体に書き込まれたプログラムや上記電気通信回線を介して配布されたプログラムを、一般的なコンピュータ装置にインストールすることによって、そのコンピュータ装置に本発明に係る通信装置と同一の機能を付与することが可能になる。

本発明の１実施形態に係る通信システム１０の構成例を示すブロック図である。本発明の１実施形態に係る中継装置２００の構成例を示すブロック図である。拠点側通信装置である中継装置２００Ｃの制御部２１０が実行する拠点側帯域測定動作の流れを示すフローチャートである。センタ側通信装置である中継装置２００Ｄの制御部２１０が実行するセンタ側帯域測定動作の流れを示すフローチャートである。同通信システム１０における通信シーケンスの一例を示す図である。

符号の説明

１０…通信システム、１００…通信網、２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ…中継装置，３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ…ＬＡＮ、２１０…制御部、２２０…ＵＩ部、２３０…第１通信ＩＦ部、２４０…第２通信ＩＦ部、２５０…記憶部、２５１…揮発性記憶部、２５２…不揮発性記憶部、２６０…バス。

Claims

通信網に収容される第１の通信装置と、
前記通信網に収容される複数の第２の通信装置と、
を備え、
前記第１の通信装置は、
予め定められたアルゴリズムにしたがって前記複数の第２の通信装置のうちの１つを相手装置として選択し、その相手装置と前記通信網を介して通信する際に使用可能な帯域幅の測定を行うことが可能であるか否かを、自装置にかかっている負荷の度合い、または、既に帯域測定を実行中であるか否かに応じて判定し、
前記帯域幅の測定が可能であると判定した場合に、測定の開始を許可する旨の許可通知を前記相手装置へ送信し、
前記相手装置から順次送信されてくる測定用データブロックを受信し、その受信間隔を書き込んだ測定結果通知を返信し、
前記複数の第２の通信装置の各々は、
前記通信網を介して前記許可通知を受信した場合に、予め定められた数の前記測定用データブロックを所定の送信間隔で前記第１の通信装置へと送信し、
前記第１の通信装置から返信されてくる前記測定結果通知を受信した場合に、前記第１の通信装置との通信に使用可能な帯域幅をその測定結果通知に書き込まれている前記受信間隔と前記送信間隔とを比較して算出する、
ことを特徴とする通信システム。
前記第２の通信装置は、
前記測定用パケットを送信することに先立って、帯域測定の開始を要求する旨の開始要求を前記第１の通信装置へ送信し、
前記アルゴリズムは、前記開始要求を受信した場合に、その送信元を相手装置として選択するアルゴリズムである
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
制御手段と、
複数の相手装置の各々と通信網を介して通信する通信手段と、
を備え、
前記制御手段は、
予め定められたアルゴリズムにしたがって前記複数の相手装置のうちの１つを選択し、その相手装置と前記通信網を介して通信する際に使用可能な帯域幅の測定を行うことが可能であるか否かを、自装置にかかっている負荷の度合い、または、既に帯域測定を実行中であるか否かに応じて判定し、
前記帯域幅の測定が可能であると判定した場合に、前記選択した相手装置へ測定の開始を許可する旨の許可通知を送信するように前記通信手段を制御し、
前記選択した相手装置から順次送信されてくる測定用データブロックを受信し、その受信間隔を書き込んだ測定結果通知を返信するように前記通信手段を制御する、
ことを特徴とする通信装置。