JP5082145B2 - ノード装置およびその帯域制御方法 - Google Patents

Description

本発明は複数の受信データフローを多重して出力するノード装置に係り、特にフロー間の帯域制御機能を有するノード装置および帯域制御方法に関する。

インターネットサービスネットワークにおいて、複数の加入者データを多重して事業者通信網へ転送するノード装置（以下、加入者収容装置という。）では、各加入者に使用帯域を動的に割り当てる帯域制御機能が設けられている。たとえば、特許文献１によれば、各加入者装置の状態（データ送信の有無や優先度など）に応じてそれぞれの加入者装置の要求帯域を予測し、それらを各加入者装置へフィードバックすることで帯域制御を行う。特許文献２に開示された加入者収容装置では、ＯＬＴが複数のＯＮＵに各ＯＮＵに収容されているユーザ端末数に応じて割当帯域を決定する方法が採用されている。

また、特許文献３および４には、割当帯域を超える入力パケットを廃棄することでフロー間の公平性を確保する技術が開示されている。

特開２００４−１３４９６８号公報（段落００１２〜００１４） 特開２００６−２０２４０号公報（段落０００５〜０００８） 特開２００２−３４４５００号公報（段落００６６〜００６７） 特開２００３−２２４５９７号公報（段落００５０〜００５２）

このような加入者収容装置では、設計の都合上、加入者通信網収容機能、事業者通信網収容機能および上述の帯域制御機能を個々のハードウエアに実装し、それぞれ別のクロックで動作させたい場合がある。

ところが、このように別個のクロックで動作させる場合、それぞれのクロック周波数が完全に一致するとは限らない。特に、帯域制御部と事業者通信網収容部との間で動作クロック周波数に偏差が存在すると、帯域制御部の動作クロック周波数を基準として各加入者に割り当てられた使用帯域の合計が事業者通信網接続ポートの出力可能な物理帯域を超える場合がある。この場合、超えた分のデータが事業者通信網接続ポートに至るまでの装置内伝送経路で無作為に廃棄されてしまう。これによって、帯域制御部が各加入者のサービス契約内容やデータ種別などに応じて公平に行うはずの帯域制御の公平性が崩れてしまう。

本発明の目的は、出力側通信網収容機能と帯域制御機能とが個別のクロックで動作する場合であってもデータフローに割り当てられる使用帯域の公平性を保証するノード装置および帯域制御方法を提供することにある。

本発明によるノード装置は、第１通信網から受信する複数の受信データフローを帯域制御しながら第２通信網へ出力するノード装置であって、前記第１通信網に接続する複数の第１通信網収容手段と、前記第２通信網に接続する少なくとも１つの第２通信網収容手段と、前記第２通信網収容手段の動作クロックと自己の動作クロックとの周波数偏差に基づいて、前記第２通信網収容手段へ転送されるべき受信データフローの帯域制御を行う帯域制御手段と、前記帯域制御に従って前記複数の受信データフローの各々のデータ流量を調整するデータ流量管理手段と、を有することを特徴とする。

本発明による帯域制御方法は、第１通信網に接続する複数の第１通信網収容手段と第２通信網に接続する少なくとも１つの第２通信網収容手段とを有し、前記第１通信網から受信する複数の受信データフローを帯域制御しながら前記第２通信網へ出力するノード装置における帯域制御方法であって、前記第２通信網収容手段の動作クロックと帯域制御用の動作クロックとの周波数偏差を判定し、前記周波数偏差に基づいて、前記第２通信網収容手段へ転送されるべき受信データフローの帯域制御を行う、ことを特徴とする。

本発明によれば、出力側通信網収容機能と帯域制御機能とが個別のクロックで動作する場合であってもデータフローに割り当てられる使用帯域の公平性を保証することができる。

図１は本発明の一実施形態によるノード装置である加入者収容装置を含むインターネットサービスネットワークの構成を示す概略的システム構成図である。本実施形態による加入者収容装置１０は、複数の加入者端末が接続された加入者通信網１１と複数の事業者通信網１２との相互接続を提供することができる。

加入者収容装置１０は、加入者通信網１１に接続されるＮ個のポートと、事業者通信網１２に接続されるＭ個のポートとを有し、具体例としてはＮ＝２５６、Ｍ＝６４である。ここでは説明を簡略化するために、複数の加入者端末からの加入者データが１以上の加入者通信網接続ポートから流入し、１つの事業者通信網１２の接続ポートへ多重されて送信される場合を例示する。

１．構成
図２は本実施形態による加入者収容装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。加入者収容装置１０は、Ｎ個の加入者通信網接続ポートＳＰ_１〜ＳＰ_Ｎにそれぞれ対応したＮ個の加入者通信網収容部ＳＡ_１〜ＳＡ_Ｎと、Ｍ個の事業者通信網接続ポートＣＮＰ_１〜ＣＮＰ_Ｍにそれぞれ対応したＭ個の事業者通信網収容部ＣＮＡ_１〜ＣＮＡ_Ｍとを有し、任意の加入者通信網収容部ＳＡ_ｉから出力された加入者データは、スイッチＳＷを通して、任意の事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊへ転送可能である。さらに、加入者収容装置１０は、帯域制御部１００、データ流量管理部１０１およびデータ流量メータ部１０２を有する。

帯域制御部１００は、事業者通信網収容部ＣＮＡ_１〜ＣＮＡ_Ｍのクロック情報およびデータ流量管理部１０１により管理されるデータ流量を参照しながら帯域制御を実行する。帯域制御部１００、データ流量管理部１０１およびデータ流量メータ部１０２の構成および動作については後述する。

加入者通信網収容部ＳＡ_１〜ＳＡ_Ｎの各々は、加入者通信網接続ポート１０３、受信データ処理部１０４、廃棄制御部１０５およびバッファ１０６を有する。

受信データ処理部１０４は、加入者通信網接続ポート１０３で受信した加入者データのエラーチェックなどを行うとともに、加入者データから管理情報として、宛先アドレスやフレーム長、仮想ＬＡＮ（ＶＬＡＮ）識別子などの加入者情報を抽出し、データ流量管理部１０１へ出力する。エラーチェックで問題なければ、受信した加入者データは廃棄制御部１０５へ転送される。エラーチェックで問題があれば、当該加入者データは廃棄される。

廃棄制御部１０５はバッファ１０６に蓄積される加入者データのバッファリング制御を行う。廃棄制御部１０５は、受信データ処理部１０４から加入者データを入力すると、データの入力を示す加算要求Ａｄｄ＿ＲＱと廃棄判定要求Ｄ＿ＲＱとをデータ流量管理部１０１へ送信し、データ流量管理部１０１からの応答ＡＣＫに従って当該データの転送（バッファ格納）あるいは廃棄を行う。廃棄制御部１０５は、データ流量管理部１０１からある加入者データに対して廃棄指示があると、当該加入者データをバッファ１０６に格納せずに廃棄する。なお、後述するように、加入者通信網収容部ＳＡ_１〜ＳＡ_Ｎのバッファ１０６のデータ蓄積状態はデータ流量メータ部１０２の各メータに反映されている。

廃棄制御部１０５により廃棄されなかったデータはバッファ１０６に格納され、バッファ１０６に格納されたデータは、そのヘッダ情報に従ってスイッチＳＷにより適切な事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊへ転送される。

事業者通信網収容部ＣＮＡ_１〜ＣＮＡ_Ｍの各々は、送信データ処理部１０７、事業者通信網接続ポート１０８、クロック生成部１０９およびクロック情報送信部１１０を有する。送信データ処理部１０７は、スイッチＳＷから転送されてくるデータのヘッダ情報などを処理して事業者通信網接続ポート１０８を通して事業者通信網へ送出する。事業者通信網接続ポート１０８は送信可能な物理的帯域を有する。各事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊは、自身のクロック生成部１０９により生成されるクロックＣＬＫ_Ａｊに従って動作する。

クロック情報送信部１１０は、クロックＣＬＫ_Ａｊの周波数に依存したタイミング情報を自主的にあるいは要求に応じて帯域制御部１００へ通知する。たとえば、クロック情報送信部１１０は、クロックＣＬＫ_Ａｊの所定分周比の周期でタイミング信号を自動的に帯域制御部１００へ送信する。具体的には、クロックＣＬＫ_Ａｊの２５６クロック毎に１つのＯＡＭ（operations，administration，maintenance）データを送信することで、帯域制御部１３へクロックＣＬＫ_Ａｊのクロック周波数／周期情報を通知することができる。

帯域制御部１００は、クロック生成部１１１、クロック偏差判定部１１２、帯域計算部１１３および帯域制御管理部１１４を有し、クロック生成部１１１により生成されるクロックＣＬＫ_Ｂに従って帯域制御動作が実行される。

クロック偏差判定部１１２は、事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊのクロック情報送信部１１０から受信するクロック情報と自身のクロックＣＬＫ_Ｂとを比較し、自身のクロックＣＬＫ_Ｂが事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊのクロックＣＬＫ_Ａｊより速いか否かを判定する。たとえば、クロックＣＬＫ_Ａｊの２５６クロック毎に１つのＯＡＭデータを受信しているとすると、自身のクロックＣＬＫ_Ｂも同様の分周クロックのタイミングとＯＡＭデータの受信タイミングとを比較することで、自身のクロックＣＬＫ_Ｂと事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊのクロックＣＬＫ_Ａｊとの周波数比較が可能である。

上述したように、クロックＣＬＫ_Ｂの周波数がクロックＣＬＫ_Ａｊよりも高い場合に、１つの事業者通信網接続ポートに多重される各加入者の割当帯域の合計が当該事業者通信網接続ポートの物理帯域を超える可能性がある。そこで、本実施形態によれば、周波数がクロックＣＬＫ_Ｂ＞クロックＣＬＫ_Ａｊである時に、帯域計算部１１３が当該クロック偏差分を相殺するように帯域割当調整を行うことで、データ流量管理部１０１の制御により廃棄制御部１０５においてデータ廃棄を自動的に実行させる。これにより、等価的に、加入者の割当帯域の合計を当該事業者通信網接続ポートの物理帯域以内に納めることが可能となり、各加入者のサービスの契約内容やデータ種別などによる公平性を保ったままデータを事業者通信網へ送信することが可能となる。以下、詳述する。

２．動作
図３は、図２に示す帯域制御部１００による帯域制御を概略的に説明するための模式図である。まず、データ流量メータ部１０２には、Ｎ個の加入者通信網接続ポートＳＰ_１〜ＳＰ_ＮとＭ個の事業者通信網接続ポートＣＮＰ_１〜ＣＮＰ_Ｍとの全ての接続の組み合わせに対応するＮ×Ｍ個のデータ流量メータが設けられている。ここでは、説明を容易にするために、事業者通信網接続ポートごとにＮ個の加入者通信網接続ポートＳＰ_１〜ＳＰ_Ｎにそれぞれ対応するメータが図示されている。以下、１つの加入者通信網接続ポートＳＰ_ｉから１つの事業者通信網接続ポートＣＮＰ_ｊへのデータの転送量を示すデータ流量メータを「ＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊ」と記すものとする。

各データ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊはカウンタからなり、対応する１つの加入者通信網接続ポートＳＰ_ｉにデータが到着すると当該カウンタが１だけインクリメントされ、廃棄制御部１０５においてバッファ１０６へ転送された場合あるいは廃棄された場合には１だけデクリメントされる。また、本実施形態におけるデータ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊには、データ廃棄を開始する基準となる廃棄閾値ＴＨ_Ｈ（黒い逆三角形▼）と、廃棄閾値ＴＨ_Ｈより低い値であるがデータ転送要求を開始する基準となる転送要求閾値ＴＨ_Ｌ（白い逆三角形▽）とが予め設定されている。このようなデータ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊをモニタしながら、データ流量管理部１０１は、帯域制御部１００の制御に従って、本実施形態によるデータ転送およびデータ廃棄を実行する。以下、通常データ転送時の帯域制御動作、データ廃棄動作および本実施形態による帯域制御動作について詳細に説明する。

２．１）通常データ転送制御
まず、通常データ転送制御とは、転送先の事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊのクロックＣＬＫ_Ａｊが帯域制御部１００のクロックＣＬＫ_Ｂと同一周波数か、あるいはより速い場合であってデータ廃棄制御が行われていない状態での転送制御をいう。

図２および図３において、加入者通信網接続ポートＳＰ_ｉにデータが到着すると、受信データ処理部１０４は加入者情報をデータ流量管理部１０１へ通知し、受信データがエラーデータでない限り廃棄制御部１０５へ転送する。廃棄制御部１０５は、受信データを受け取ると、加算要求Ａｄｄ＿ＲＱおよび廃棄判定要求Ｄ＿ＲＱをデータ流量管理部１０１へ出力する。

データ流量管理部１０１は、加入者情報から当該受信データが転送されるべき事業者通信網接続ポートＣＮＰ_ｊを特定し、廃棄制御部１０５からの加算要求Ａｄｄ＿ＲＱに応じて、対応するデータ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊをインクリメントする。データ流量管理部１０１は、データ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウント値が廃棄閾値ＴＨ_Ｈを超えていなければ、減算要求を帯域制御部１００の帯域計算部１１３へ出力する。この減算要求は、当該データ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウンタをデクリメントする要求であり、言い換えれば、当該加入者通信網接続ポートＳＰ_ｉでの受信データを事業者通信網接続ポートＣＮＰ_ｊへ転送する際の転送速度を要求することを意味する。

帯域計算部１１３は、帯域制御管理部１１４により当該加入者通信網接続ポートＳＰ_ｉに割り当てられた割当帯域に対応するタイミングで減算許可をデータ流量管理部１０１へ返す。たとえば加入者通信網接続ポートＳＰ_ｉの割当帯域が１０００Ｍｂｐｓとし、仮にそれが所定数のビット列で表現されるとすれば、割当帯域を減少させることは、所定数のビット列から減少幅に応じた数のビットをランダムに反転させ、反転したタイミングでの減算許可を送信しないことで減算許可の出力数を減少させることに対応する。図３における帯域計算部１１３には、ビット“１”では帯域制御の減算許可を出力し、ビット“０”では帯域制御をスキップして割当帯域を削減する例が模式的に図示されている。

このようにしてデータ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊの減算許可を受け取ると、データ流量管理部１０１は、データ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウンタをデクリメントすると共に、廃棄制御部１０５へ転送許可の判定結果ＡＣＫを出力する。廃棄制御部１０５は、転送許可の判定結果ＡＣＫを受け取ると、当該受信データをバッファ１０６へ転送し、上述したようにスイッチＳＷを通して事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊへ転送される。クロックＣＬＫ_ＡｊはクロックＣＬＫ_Ｂ以上であるから、事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊは受信データを自己の物理的帯域内で事業者通信網へ送信することができる。

２．２）データ廃棄制御
上述したようにデータ流量管理部１０１が帯域計算部１１３からの割当帯域（減算許可）に従ってデータ転送を行っている状態で、データの到着によるインクリメント数がデータ転送によるデクリメント数よりも大きくなり、データ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウント値が廃棄閾値ＴＨ_Ｈ（黒い逆三角形▼）を超えてバッファ１０６がオーバフロー状態になったと仮定する。廃棄閾値ＴＨ_Ｈを超えたことを知ると、データ流量管理部１０１は、対応する受信データの廃棄を指示する判定結果ＡＣＫを廃棄制御部１０５へ返す。廃棄制御部１０５は、この廃棄指示を受けると、対応する受信データを廃棄し、バッファ１０６へ格納しない。これによって、割当帯域を超えるデータを事業者通信網収容部へ転送することを回避することができる。

２．３）クロック偏差による帯域制御動作
上述したように、クロックＣＬＫ_Ｂの周波数がクロックＣＬＫ_Ａｊよりも高い場合には、帯域計算部１１３が当該クロック偏差分を相殺するように帯域割当調整を行う。以下、図４および図５を参照しながら詳細に説明する。

図４は本実施形態におけるデータ流量管理部１０１の制御を示すフローチャートであり、図５は本実施形態における帯域制御部１００の制御を示すフローチャートである。ここでは、データ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウント値が転送要求閾値ＴＨ_Ｌ（白い逆三角形▽）を超え、廃棄閾値ＴＨ_Ｈより低い状態にあると仮定する。すなわち、帯域制御部１００と事業者通信網収容部とのクロック周波数偏差に起因して、データ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊによりモニタされるバッファ１０６がオーバフロー状態に近づいているものとする。

図４において、データ流量管理部１０１は、データ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウント値が転送要求閾値ＴＨ_Ｌを超えると、減算要求を帯域制御部１００の帯域計算部１１３へ送信し（ステップ２０１）、その応答としての減算許可を帯域計算部１１３から受信したか否かを判定する（ステップ２０２）。

減算許可を受信すると（ステップ２０２：ＹＥＳ）、データ流量管理部１０１はデータ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウンタをデクリメントすると共に、廃棄制御部１０５へ転送許可の判定結果ＡＣＫを出力する（ステップ２０３）。廃棄制御部１０５は、転送許可の判定結果ＡＣＫを受け取ると、当該受信データをバッファ１０６へ転送し、上述したようにスイッチＳＷを通して事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊへ転送される。これは上述した通常のデータ転送制御である。

これに対して、減算許可を受信しなければ（ステップ２０２：ＮＯ）、データ流量管理部１０１は当該データ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウント値が廃棄閾値ＴＨ_Ｈを超えたか否かを判定する（ステップ２０４）。廃棄閾値ＴＨ_Ｈを超えていなければ（ステップ２０４：ＮＯ）、ステップ２０２へ戻る。その間、受信データは到着するので、当該データ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウント値は程なく廃棄閾値ＴＨ_Ｈを超えるはずである。

廃棄閾値ＴＨ_Ｈを超えると（ステップ２０４：ＹＥＳ）、上述したように、データ流量管理部１０１は当該受信データの廃棄を指示する判定結果ＡＣＫを廃棄制御部１０５へ返し、データ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウント値をデクリメントする（ステップ２０５）。この廃棄指示によって、廃棄制御部１０５は当該受信データを廃棄する。

したがって、データ流量管理部１０１は、帯域計算部１１３から減算許可を受信するまで、ステップ２０４あるいはステップ２０５を繰り返し、廃棄閾値ＴＨ_Ｈを超えるごとに受信データを廃棄する。すなわち、減算要求に対する減算許可の受信間隔が長くなると、その間の到着データによりデータ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウント値が廃棄閾値ＴＨ_Ｈを超え、それによって受信データが自動的に廃棄される。

図５において、データ流量管理部１０１からデータ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウント値が転送要求閾値ＴＨ_Ｌを超えたことによる減算要求を受信すると（ステップ３０１）、帯域計算部１１３はクロック偏差判定部１１２からクロック偏差の有無を示す判定結果を受け取り、周波数がクロックＣＬＫ_Ｂ＞クロックＣＬＫ_Ａｊであるか否かを判定する（ステップ３０２）。クロックＣＬＫ_Ｂ＞クロックＣＬＫ_Ａｊであれば（ステップ３０２：ＹＥＳ）、帯域計算部１１３が当該クロック偏差分を相殺するように、上述した帯域制御をランダムにスキップすることで帯域割当調整を行い（ステップ３０３）、それに従って減算許可のデータ流量管理部１０１への送信間隔を調整する（ステップ３０４）。

クロックＣＬＫ_ＢがクロックＣＬＫ_Ａｊ以下の周波数であれば（ステップ３０２：ＮＯ）、帯域制御をスキップすることなく、通常のデータ転送時と同様に当初の割当帯域に応じた送信タイミングで減算許可をデータ流量管理部１０１へ送信する（ステップ３０４）。

２．４）動作例
図６は本実施形態による加入者収容装置１０の全体的な動作例を示すシーケンス図である。加入者通信網収容部ＳＡ_ｉの加入者通信網接続ポート１０３にデータが到着すると（Ｓ１）、そのデータは受信データ処理部１０４へ転送される（Ｓ２）。受信データ処理部１０４はエラーチェック等を行い、エラーデータでなければ、その加入者情報をデータ流量管理部１０１へ通知し（Ｓ３）、データを廃棄制御部１０５へ転送する（Ｓ４）。エラーデータであれば、受信データ処理部１０４で廃棄される。廃棄制御部１０５は、受信データを受け取ると、加算要求Ａｄｄ＿ＲＱおよび廃棄判定要求Ｄ＿ＲＱをデータ流量管理部１０１へ出力する（Ｓ５、Ｓ６）。

データ流量管理部１０１は、加入者情報から当該受信データが転送されるべき事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊを特定し、上述したように、廃棄制御部１０５からの加算要求Ａｄｄ＿ＲＱに応じて、対応するデータ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊをインクリメントする。データ流量管理部１０１はデータ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウント値をモニタし、帯域制御部１００に対して割当帯域を要求する（Ｓ７）。

すなわち、データ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウント値が廃棄閾値ＴＨ_Ｈを超えていれば、データ流量管理部１０１は廃棄制御部１０５へ廃棄指示のＡＣＫを返し（Ｓ８）、これによって廃棄制御部１０５は当該受信データを廃棄する。データ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウント値が廃棄閾値ＴＨ_Ｈ以下であれば、減算要求を帯域制御部１００へ送信し（Ｓ９）、その応答である減算許可を受信すると（Ｓ１０）、それに従って廃棄制御部１０５へ転送許可のＡＣＫを送信する（Ｓ１１）。

帯域制御部１００は、事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊのクロック情報送信部１１０から定期的にＯＡＭデータを受信している（Ｓ１２）。帯域制御部１００のクロック偏差判定部１１２は、ＯＡＭデータの受信タイミングに基づいてクロック偏差判定を行い、帯域計算部１１３は、クロック偏差判定に従った帯域制御を実行する（Ｓ１３）。すなわち、帯域計算部１１３は、割当帯域に対応するタイミングで減算許可をデータ流量管理部１０１へ送信する（Ｓ１０）。

転送許可のＡＣＫを受信した廃棄制御部１０５は、当該受信データをバッファ１０６へ転送し（Ｓ２０）、バッファ１０６に蓄積されたデータはスイッチＳＷを通して事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊの送信データ処理部１０７へ転送される（Ｓ２１、Ｓ２２）。送信データ処理部１０７でエラーが検出されれば廃棄されるが、エラーがなければ、当該データは事業者通信網接続ポート１０８へ転送され（Ｓ２３）、事業者通信網へ送出される（Ｓ２４）。

このように、本実施形態によれば、クロック偏差が存在することで事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊの物理的帯域を超えると推定される受信データは、加入者通信網収容部ＳＡ_ｉの廃棄制御部１０５において事前に廃棄される。したがって、このような受信データが加入者通信網収容部ＳＡ_ｉの受信データ処理部１０４から事業者通信網収容部ＣＮＡ_ｊの送信データ処理部１０７までの間で無作為に廃棄され、加入者の帯域公平性が無視されるという事態を回避することができる。

２．５）効果
図４のステップ２０２〜２０５に示すように、減算要求に対する減算許可の受信間隔が長くなると、その間の到着データによりデータ流量メータＳＰ_ｉ／ＣＮＰ_ｊのカウント値が廃棄閾値ＴＨ_Ｈを超え、それによって受信データが自動的に廃棄される。本実施形態によれば、減算要求に対する減算許可の受信間隔をクロック偏差分に相当する時間以上に長くすることで、加入者通信網収容部における廃棄制御部１０５においてデータ廃棄を実行することができ、各加入者のサービスの契約内容やデータ種別などによる公平性を保ったまま、事業者通信網の物理的帯域以内でデータを事業者通信網へ送信することが可能となる。言い換えれば、本実施形態による加入者収容装置１０は、出力ポートごとにクロック周波数偏差を考慮することで帯域公平性制御を実現することができる。

このように、本実施形態による加入者収容装置は、帯域制御部に事業者通信網収容部との動作クロック周波数偏差を検出し、各加入者に割り当てる使用帯域を調節する機能を有する。これにより、事業者通信網接続ポートまでの装置内部経路における無作為なデータ廃棄が抑制され、各加入者のサービスの契約内容やデータ種別などにより公平に保証されるよう制御した公平性を保ったままデータを事業者通信網へ送信することが可能となる。

さらに、帯域制御部に事業者通信網収容部との動作クロック周波数偏差検出機能を設けたので事業者通信網収容部や加入者通信網収容部には帯域制御部との動作クロック偏差を検出して調整する機能を追加する必要がなく、事業者通信網収容部や加入者通信網収容部を増設したい場合にも余計なコストをかけずにすむという利点もある。

本発明は、インターネットサービスネットワークにおける加入者収容装置などであって事業者通信網側と帯域制御側との間でクロック偏差が存在し得るシステムに適用可能である。

本発明の一実施形態による加入者収容装置を含むインターネットサービスネットワークの構成を示す概略的システム構成図である。 本実施形態による加入者収容装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 図２に示す帯域制御部１００による帯域制御を概略的に説明するための模式図である。 本実施形態におけるデータ流量管理部１０１の制御を示すフローチャートである。 本実施形態における帯域制御部１００の制御を示すフローチャートである。 本実施形態による加入者収容装置１０の全体的な動作例を示すシーケンス図である。

符号の説明

１０ 加入者収容装置
１１ 加入者通信網
１２ 事業者通信網
１００ 帯域制御部
１０１ データ流量管理部
１０２ データ流量メータ部
ＳＡ_１〜ＳＡ_Ｎ 加入者通信網収容部
１０３ 加入者通信網接続ポート
１０４ 受信データ処理部
１０５ 廃棄制御部
１０６ バッファ
ＳＷ スイッチ
ＣＮＡ_１〜ＣＮＡ_Ｍ 事業者通信網収容部
１０７ 送信データ処理部
１０８ 事業者通信網接続ポート
１０９ クロック生成部
１１０ クロック情報送信部
１１１ クロック生成部
１１２ クロック偏差判定部
１１３ 帯域計算部
１１４ 帯域制御管理部

Claims (9)

1. 第１通信網から受信する複数の受信データフローを帯域制御しながら第２通信網へ出力するノード装置であって、
   前記第１通信網に接続する複数の第１通信網収容手段と、
   前記第２通信網に接続する少なくとも１つの第２通信網収容手段と、
   前記第２通信網収容手段の動作クロックと自己の動作クロックとの周波数偏差に基づいて、前記第２通信網収容手段へ転送されるべき受信データフローの帯域制御を行う帯域制御手段と、
   前記帯域制御に従って前記複数の受信データフローの各々のデータ流量を調整するデータ流量管理手段と、
   を有することを特徴とするノード装置。
2. 前記帯域制御手段は、自己の動作クロックが前記第２通信網収容手段の動作クロックより高い周波数であるときに、前記受信データフローの割当帯域を減少させることを特徴とする請求項１に記載のノード装置。
3. 前記データ流量管理手段は、前記複数の第１通信網収容手段から前記少なくとも１つの第２通信網収容手段へ転送されるデータ流量を計測するデータ流量計測手段を有し、１つの第１通信網収容手段から１つの第２通信網収容手段へ転送されるデータ流量が所定の廃棄閾値を超えると、当該第１通信網収容手段で受信されたデータが廃棄されることを特徴とする請求項１または２に記載のノード装置。
4. 第１通信網に接続する複数の第１通信網収容手段と第２通信網に接続する少なくとも１つの第２通信網収容手段とを有し、前記第１通信網から受信する複数の受信データフローを帯域制御しながら前記第２通信網へ出力するノード装置における帯域制御方法であって、
   前記第２通信網収容手段の動作クロックと帯域制御用の動作クロックとの周波数偏差を判定し、
   前記周波数偏差に基づいて、前記第２通信網収容手段へ転送されるべき受信データフローの帯域制御を行う、
   ことを特徴とするノード装置における帯域制御方法。
5. 前記帯域制御用の動作クロックが前記第２通信網収容手段の動作クロックより高い周波数であるときに、前記受信データフローの割当帯域を減少させることを特徴とする請求項４に記載のノード装置における帯域制御方法。
6. 前記複数の第１通信網収容手段から前記少なくとも１つの第２通信網収容手段へ転送されるデータ流量を計測し、
   １つの第１通信網収容手段から１つの第２通信網収容手段へ転送されるデータ流量が所定の廃棄閾値を超えると、当該第１通信網収容手段で受信されたデータを廃棄する、
   ことを特徴とする請求項５または６に記載のノード装置における帯域制御方法。
7. 第１通信網に接続する複数の第１通信網収容手段と第２通信網に接続する少なくとも１つの第２通信網収容手段とを有し、前記第１通信網から受信する複数の受信データフローを帯域制御しながら前記第２通信網へ出力するノード装置における帯域制御装置であって、
   当該帯域制御装置の帯域制御用動作クロックを生成するクロック生成手段と、
   前記第２通信網収容手段の動作クロックと前記帯域制御用動作クロックとの周波数偏差を判定するクロック偏差判定手段と、
   前記周波数偏差に基づいて、前記第２通信網収容手段へ転送されるべき受信データフローの帯域計算を行う帯域計算手段と、
   を有することを特徴とする帯域制御装置。
8. 前記帯域計算手段は、前記帯域制御用の動作クロックが前記第２通信網収容手段の動作クロックより高い周波数であるときに、前記受信データフローの割当帯域を減少させることを特徴とする請求項７に記載の帯域制御装置。
9. 第１通信網から受信する複数の受信データフローを帯域制御しながら第２通信網へ出力するノード装置において前記第２通信網に接続する通信網収容装置であって、
   当該通信網収容装置の動作クロックを生成するクロック生成手段と、
   前記第２通信網に接続する第２通信網接続ポートと、
   前記複数の受信データフローを前記第２通信網接続ポートへ転送する送信データ処理手段と、
   前記動作クロックの周波数情報を前記ノード装置の帯域制御部へ通知するクロック情報送信手段と、
   を有することを特徴とする通信網収容装置。

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