JP6179602B2 - アクセスネットワーク装置、管理装置、通信システム、情報通知方法、管理方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、アクセスネットワーク装置、管理装置、通信システム、情報通知方法、管理方法およびプログラムに関し、特には、アクセスネットワーク装置が管理している情報を送信するアクセスネットワーク装置、管理装置、通信システム、情報通知方法、管理方法およびプログラムに関する。

特許文献１の図１２には、監視システムがＬＬＤＰ（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用して複数の監視対象装置の各々が管理している情報を入手するネットワーク監視システムが記載されている。

ＬＬＤＰは、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１ＡＢにて規定されたレイヤ２レベルのプロトコルである。ＬＬＤＰでは、ノードが有する管理情報を示すＬＬＤＰフレームが、互いに隣接するノード（以下「隣接ノード」と称する）間で送受信される。

各ノードは、ＬＬＤＰフレームを送信することで、自ノードが管理する管理情報を、隣接ノードに通知する。また、各ノードは、隣接ノードからのＬＬＤＰフレームを使用して隣接ノードが管理する管理情報を認識する。

特開２０１２−１３４６１６号公報

特許文献１に記載の監視システムは、監視対象装置が管理している管理情報を、ＬＬＤＰを使用して入手する。

このため、特許文献１に記載の監視システムと監視対象装置との間にノードが存在する場合、監視システムは、レイヤ２レベルの通信で監視対象装置から管理情報を入手できないという課題があった。

本発明の目的は、上記課題を解決可能なアクセスネットワーク装置、管理装置、通信システム、情報通知方法、管理方法およびプログラムを提供することである。

本発明のアクセスネットワーク装置は、アクセスネットワークに組み込まれるアクセスネットワーク装置であって、前記アクセスネットワーク装置が前記アクセスネットワークに組み込まれた後に、前記アクセスネットワークを管理する管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に通信トンネルを設定する制御手段と、前記アクセスネットワーク装置が管理する情報を含むレイヤ２メッセージを、前記通信トンネルを介して送信する通信手段と、を有する。

本発明の管理装置は、アクセスネットワークを管理する管理装置であって、前記アクセスネットワークに組み込まれたアクセスネットワーク装置から、前記管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に設定された通信トンネルを介して、前記アクセスネットワーク装置が管理している情報を含むレイヤ２メッセージを受信する通信手段を有する。

本発明の通信システムは、アクセスネットワークに組み込まれるアクセスネットワーク装置と、前記アクセスネットワークを管理する管理装置と、を含み、前記アクセスネットワーク装置は、前記アクセスネットワーク装置が前記アクセスネットワークに組み込まれた後に、前記管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に通信トンネルを設定する制御手段と、前記アクセスネットワーク装置が管理している情報を含むレイヤ２メッセージを、前記通信トンネルを介して送信する第１通信手段と、を有し、前記管理装置は、前記アクセスネットワーク装置から、前記通信トンネルを介して前記レイヤ２メッセージを受信する第２通信手段を有する。

本発明の情報通知方法は、アクセスネットワークに組み込まれるアクセスネットワーク装置が行う情報通知方法であって、前記アクセスネットワーク装置が前記アクセスネットワークに組み込まれた後に、前記アクセスネットワークを管理する管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に通信トンネルを設定し、前記アクセスネットワーク装置が管理している情報を含むレイヤ２メッセージを、前記通信トンネルを介して送信している。

本発明の管理方法は、アクセスネットワークを管理する管理装置が行う管理方法であって、前記アクセスネットワークに組み込まれたアクセスネットワーク装置から、前記管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に設定された通信トンネルを介して、前記アクセスネットワーク装置が管理している情報を含むレイヤ２メッセージを受信している。

本発明のプログラムは、コンピュータに、前記コンピュータがアクセスネットワークに組み込まれた後に、アクセスネットワークを管理する管理装置と前記コンピュータとの間に通信トンネルを設定する制御手順と、前記コンピュータが管理している情報を含むレイヤ２メッセージを、前記通信トンネルを介して送信する送信手順と、を実行させる。

本発明のプログラムは、コンピュータに、アクセスネットワークに組み込まれたアクセスネットワーク装置から、前記コンピュータと前記アクセスネットワーク装置との間に設定された通信トンネルを介して、前記アクセスネットワーク装置が管理している情報を含むレイヤ２メッセージを受信する受信手順を実行させる。

本発明によれば、管理装置は、管理装置とアクセスネットワーク装置との間にノードが存在しても、アクセスネットワーク装置が管理している管理情報を入手することが可能になる。

本発明の第１実施形態の通信システム１００を示したブロック図である。 無線基地局ｅＮＢ１を示したブロック図である。 スイッチＳＷ１を示した図である。 ＢＲＭ３を示した図である。 無線基地局ｅＮＢ１の動作を説明するためのフローチャートである。 スイッチＳＷ１の動作を説明するためのフローチャートである。 ＢＲＭ３の動作を説明するためのフローチャートである。 記憶部６２に記憶された情報の一例を示した図である。 通信システム１００の一例を示したブロック図である。 通信トンネル制御部４４とＬＬＤＰ処理部４５とからなる無線基地局を示した図である。 通信トンネル制御部５３とLLDP処理部５４とからなるスイッチを示した図である。 管理部６３からなる管理装置示した図である。 第２実施形態で用いる無線基地局ｅＮＢを示した図である。 第２実施形態で用いるスイッチＳＷを示した図である。 第１〜第３閾値を使用した判定結果が記憶された記憶部６２の一例を示した図である。 ＬＬＤＰフレームのフォーマット例を示した図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の通信システム１００を示したブロック図である。

通信システム１００は、アクセスネットワーク１と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）ネットワーク２と、管理装置３と、を含む。以下では、管理装置をＢＲＭ（Ｂａｃｋｈａｕｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｒ）とも称する。

アクセスネットワーク１は、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）である無線基地局ｅＮＢ１およびｅＮＢ２と、ネットワーク１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃと、を含む。

ネットワーク１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃは、それぞれ、無線基地局ｅＮＢ１およびｅＮＢ２と、ＥＰＣネットワーク２と、を接続する。

ネットワーク１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃは、それぞれ、複数のスイッチや複数のルータを含む。図１では、ネットワーク１０Ａ内のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４、ネットワーク１０Ｂ内のスイッチＳＷ５〜ＳＷ６、および、ネットワーク１０Ｃ内のスイッチＳＷ７〜ＳＷ８が示されている。スイッチＳＷ１〜ＳＷ８の各々は、例えば、Ｌ２（レイヤ２）スイッチまたはＬ３（レイヤ３）スイッチである。

ネットワーク１０Ａは、無線基地局ｅＮＢ１およびｅＮＢ２が通常時に接続するネットワークである。

ネットワーク１０Ｂおよび１０Ｃは、ネットワーク１０Ａで輻輳または障害が発生した場合に、迂回ルートとして利用されるネットワークである。

ネットワーク１０Ｂまたは１０Ｃが、セキュリティを考慮する必要のあるネットワークである場合、ネットワーク１０Ｂまたは１０Ｃにセキュリティトンネルを確立した上で、ネットワーク１０Ｂまたは１０Ｃが迂回ルートとして利用されてもよい。セキュリティを考慮する必要のあるネットワークの一例としてインターネットが挙げられる。しかしながら、セキュリティを考慮する必要のあるネットワークはインターネットに限らない。セキュリティトンネルの一例としてＩＰｓｅｃ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）トンネルが挙げられる。しかしながら、セキュリティトンネルはＩＰｓｅｃトンネルに限らない。

無線基地局ｅＮＢ１およびｅＮＢ２とスイッチＳＷ１〜ＳＷ８の各々は、アクセスネットワーク装置および第２のアクセスネットワーク装置の一例である。

図２は、無線基地局ｅＮＢ１を示したブロック図である。

図２において、無線基地局ｅＮＢ１は、無線通信ＩＦ（インタフェース）４１と、ネットワークＩＦ４２と、通信処理部４３と、通信トンネル制御部４４と、ＬＬＤＰ処理部４５と、を含む。

無線通信ＩＦ４１は、携帯電話機やスマートフォン等の端末（不図示）と無線接続する。

ネットワークＩＦ４２は、無線基地局eNB1と直接通信するアクセスネットワーク装置（図１に示した例では、スイッチＳＷ１）と接続している。

通信処理部４３は、一般的な無線基地局（ｅＮＢ）が有する機能を実行する。例えば、通信処理部４３は、無線通信ＩＦ４１に無線接続している端末とＥＰＣネットワーク２との間の通信を制御する。

通信トンネル制御部４４は、制御部の一例である。

通信トンネル制御部４４は、無線基地局eNB1がアクセスネットワーク１に組み込まれた後に、ＢＲＭ３と無線基地局ｅＮＢ１との間に通信トンネル（以下「第１通信トンネル」と称する）を設定する。

通信トンネル制御部４４は、例えば、ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＶＲＦ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｉｎｇ ａｎｄ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）を用いて第１通信トンネルを設定する。

通信トンネル制御部４４は、第１通信トンネルを設定するための設定処理をＢＲＭ３と通信して実行する。なお、通信トンネルの設定手法は公知技術であるので、その詳細な説明は割愛する。

ＬＬＤＰ処理部４５は、通信部および第１通信部の一例である。

ＬＬＤＰ処理部４５は、無線基地局eNB1が管理している情報（以下「第１管理情報」と称する）を含むＬＬＤＰフレームを生成する。本実施形態では、ＬＬＤＰ処理部４５が第１管理情報を管理する。以下では、第１管理情報を含むLLDPフレームを「第１LLDPフレーム」と称する。

第１管理情報は、管理情報の一例である。第１管理情報は、無線基地局ｅＮＢ１の識別情報と、無線基地局eNB1の通信状態を表す情報と、を含む。無線基地局ｅＮＢ１の通信状態を表す情報は、無線基地局eNB1が通常状態か輻輳状態か障害状態であるかと、アクセスネットワーク１内で無線基地局ｅＮＢ１の1ホップ先のノードと無線基地局ｅＮＢ１との間の回線における帯域使用量と、を示す。

第１ＬＬＤＰフレームは、レイヤ２メッセージの一例である。

ＬＬＤＰ処理部４５は、第１ＬＬＤＰフレームを、第１通信トンネルを介して送信する。

例えば、ＬＬＤＰ処理部４５は、第１ＬＬＤＰフレームに対して、第１通信トンネルに対応するカプセル化を実行して通知用パケット（以下「第１通知用パケット」と称する）を生成する。

ＬＬＤＰ処理部４５は、第１通知用パケットを、第１通信トンネルを介して送信する。

無線基地局ｅＮＢ２は、無線基地局ｅＮＢ１と同様の機能を有する。無線基地局ｅＮＢ２についての説明は、上述した無線基地局ｅＮＢ１の説明のうち「無線基地局ｅＮＢ１」を「無線基地局ｅＮＢ２」と読み替えることでなされる。

なお、無線基地局ｅＮＢ２内のネットワークＩＦ４２は、無線基地局ｅＮＢ２と直接通信するアクセスネットワーク装置（図１に示した例では、スイッチＳＷ１およびＳＷ５）と接続している。

図３は、スイッチＳＷ１を示した図である。

図３において、スイッチＳＷ１は、ネットワークＩＦ５１と、通信処理部５２と、通信トンネル制御部５３と、ＬＬＤＰ処理部５４と、を含む。

ネットワークＩＦ５１は、スイッチＳＷ１と直接通信するアクセスネットワーク装置（図１に示した例では、無線基地局ｅＮＢ１およびｅＮＢ２と、スイッチＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ５およびＳＷ７）と接続している。

通信処理部５２は、スイッチの機能を有する。例えば、スイッチＳＷ１がＬ２スイッチである場合、通信処理部５２は一般的なＬ２スイッチが有する機能を実行する。また、スイッチＳＷ１がＬ３スイッチである場合、通信処理部５２は一般的なＬ３スイッチが有する機能を実行する。

通信トンネル制御部５３は、制御部の一例である。

通信トンネル制御部５３は、スイッチＳＷ１がアクセスネットワーク１に組み込まれた後に、ＢＲＭ３とスイッチＳＷ１との間に通信トンネル（以下「第２通信トンネル」と称する）を設定する。通信トンネル制御部５３は、例えば、ＶＬＡＮやＶＲＦを用いて第２通信トンネルを設定する。通信トンネルの設定手法は、上述したように公知技術であるので、その詳細な説明は割愛する。

ＬＬＤＰ処理部５４は、通信部および第１通信部の一例である。

ＬＬＤＰ処理部５４は、スイッチＳＷ１が管理している情報（以下「第２管理情報」と称する）を含むＬＬＤＰフレームを生成する。本実施形態では、ＬＬＤＰ処理部５４が第２管理情報を管理する。以下では、第２管理情報を含むＬＬＤＰフレームを「第２ＬＬＤＰフレーム」と称する。

第２管理情報は、管理情報の一例である。第２管理情報は、スイッチＳＷ１の識別情報と、スイッチＳＷ１の通信状態を表す情報と、を含む。スイッチＳＷ１の通信状態を表す情報は、スイッチＳＷ１が通常状態か輻輳状態か障害状態であるかと、アクセスネットワーク１内でスイッチＳＷ１の１ホップ先のノードとスイッチＳＷ１との間の回線における帯域使用量と、を示す。

第２ＬＬＤＰフレームは、レイヤ２メッセージの一例である。

ＬＬＤＰ処理部５４は、第２ＬＬＤＰフレームを、第２通信トンネルを介して送信する。

例えば、LLDP処理部５４は、第２LLDPフレームに対して、第２通信トンネルに対応するカプセル化を実行して通知用パケット（以下「第２通知用パケット」と称する）を生成する。LLDP処理部５４は、第２通知用パケットを、第２通信トンネルを介して送信する。

スイッチSW2〜SW8の各々についての説明は、上述したスイッチSW1の説明のうち「スイッチSW1」を「スイッチSW2」、「スイッチSW3」・・・「スイッチSW8」とそれぞれ読み替えることでなされる。

なお、スイッチSW2内のネットワークIF５１は、スイッチSW2と直接通信するアクセスネットワーク装置（図１に示した例では、スイッチSW1およびSW3）と接続している。

また、スイッチSW3〜SW8内の各々のネットワークIF５１は、それぞれ、スイッチSW3〜SW8と直接通信するアクセスネットワーク装置と接続している。

図４は、BRM３を示した図である。

図４において、BRM３は、ネットワークIF６１と、記憶部６２と、管理部６３と、を含む。

ネットワークIF６１は、ＢＲＭ３と直接通信するアクセスネットワーク装置と接続している。

記憶部６２は、アクセスネットワーク１内の各装置（図１に示した例では、無線基地局eNB1およびeNB2とスイッチSW1〜SW8）の通信状態を記憶する。

管理部６３は、通信部および第２通信部の一例である。

管理部６３は、無線基地局eNB1およびeNB2とスイッチSW1〜SW8の各々から、各通信トンネルを介して、各通知用パケットを受信する。管理部６３は、各通知用パケットをデカプセル化して各LLDPフレームを得る。管理部６３は、LLDPフレームに示された通信状態を記憶部６２に記憶する。

管理部６３は、記憶部６２に記憶された各装置（無線基地局eNB1およびeNB2とスイッチSW1〜SW8）の通信状態を用いて、アクセスネットワーク１の通信状態を制御する。

次に、動作を説明する。

まず、無線基地局eNB1の動作を説明する。なお、無線基地局eNB2の動作は、無線基地局eNB1の動作に準じるため、その説明を省略する。

図５は、無線基地局eNB1の動作を説明するためのフローチャートである。

通信トンネル制御部４４は、無線基地局eNB1がアクセスネットワーク１に組み込まれた後、BRM３と無線基地局eNB１との間に第１通信トンネルを設定する（ステップＳ１０１）。

例えば、通信トンネル制御部４４は、無線基地局eNB1がアクセスネットワーク１に組み込まれた後に、無線基地局eNB1に電源電圧が投入されると、BRM３と無線基地局eNB１との間に第１通信トンネルを設定する。

続いて、通信トンネル制御部４４は、第１通信トンネルの両端となる無線基地局eNB1およびBRM3の各々のIP（Internet Protocol）アドレスを表す第１通信トンネル情報をLLDP処理部４５に通知する。LLDP処理部４５は、第１通信トンネル情報を受け付けると、第１通信トンネル情報を保持する。

一方、通信処理部４３は、無線基地局eNB1に電源電圧が投入されると、一般的な無線基地局（eNB）が有する機能を実行し、さらに、無線基地局eNB1の通信状態を特定する（ステップＳ１０２）。

本実施形態では、通信処理部４３は、通信処理部４３とネットワークIF４２との間でやり取りされるデータの量を用いて、無線基地局eNB1の1ホップ先のノードと無線基地局eNB1の間の回線での帯域使用量を、無線基地局eNB1の通信状態として特定する。なお、データは、パケットやフレームである。

また、通信処理部４３は、通信処理部４３とネットワークIF４２との間でやり取りされるデータの量を用いて、無線基地局eNB1が通常状態か輻輳状態か障害状態であるかを、無線基地局eNB1の通信状態として特定する。

続いて、通信処理部４３は、無線基地局eNB1の通信状態をLLDP処理部４５に出力する。

LLDP処理部４５は、無線基地局eNB1の通信状態を受け付けると、無線基地局eNB1の通信状態を保持して管理する（ステップＳ１０３）。

続いて、LLDP処理部４５は、無線基地局eNB1の通信状態と無線基地局eNB1の識別情報とを示す第１LLDPフレームを生成する（ステップＳ１０４）。

続いて、LLDP処理部４５は、第１通信トンネル情報を参照し、第１LLDPフレームに対して第１通信トンネルに対応するカプセル化を実行して第１通知用パケットを生成する（ステップＳ１０５）。

ここで、第１通信トンネルに対応するカプセル化とは、第１LLDPフレームに、送信元として無線基地局eNB1のIPアドレスが示され送信先としてBRM3のIPアドレスが示されたヘッダを付加することを意味する。

続いて、LLDP処理部４５は、第１通知用パケットをネットワークIF４２から送信する（ステップＳ１０６）。

第１通知用パケットには第１通信トンネルに対応するカプセル化が施されているため、第１通知用パケットは、第１通信トンネルを通ってBRM３にて受信される。

続いて、LLDP処理部４５は、第１通知用パケットを送信してから予め設定された第１時間経過するまで待つ（ステップＳ１０７）。

第１通知用パケットを送信してから第１時間経過すると、LLDP処理部４５は、通信処理部４３に出力指示を出力する。

通信処理部４３は、出力指示を受け付けると、ステップＳ１０２を実行する。

次に、スイッチSW1の動作を説明する。なお、スイッチSW2〜SW8の動作は、スイッチSW1の動作に準じるため、その説明を省略する。

図６は、スイッチSW1の動作を説明するためのフローチャートである。

通信トンネル制御部５３は、スイッチSW1がアクセスネットワーク１に組み込まれた後に、スイッチSW1に電源電圧が投入されると、BRM３とスイッチSW1との間に第２通信トンネルを設定する（ステップＳ２０１）。

続いて、通信トンネル制御部５３は、第２通信トンネルの両端となる無線基地局eNB1およびスイッチSW1の各々のIPアドレスを表す第２通信トンネル情報をLLDP処理部５４に通知する。LLDP処理部５４は、第２通信トンネル情報を受け付けると、第２通信トンネル情報を保持する。

一方、通信処理部５２は、スイッチSW1に電源電圧が投入されると、一般的なスイッチが有する機能を実行し、さらに、スイッチSW1の通信状態を特定する（ステップＳ２０２）。

本実施形態では、通信処理部５２は、通信処理部５２とネットワークIF５１との間でやり取りされるデータの量を用いて、スイッチSW1の1ホップ先のノードとスイッチSW1との間の回線での帯域使用量を、スイッチSW1の通信状態として特定する。

また、通信処理部５２は、通信処理部５２とネットワークIF５１との間でやり取りされるデータの量を用いて、スイッチSW1が通常状態か輻輳状態か障害状態であるかを、スイッチSW1の通信状態として特定する。

続いて、通信処理部５２は、スイッチSW1の通信状態をLLDP処理部５４に出力する。

LLDP処理部５４は、スイッチSW1の通信状態を受け付けると、スイッチSW1の通信状態を保持して管理する（ステップＳ２０３）。

続いて、LLDP処理部５４は、スイッチSW1の通信状態とスイッチSW1の識別情報とを示す第２LLDPフレームを生成する（ステップＳ２０４）。

続いて、LLDP処理部５４は、第２通信トンネル情報を参照し、第２LLDPフレームに対して第２通信トンネルに対応するカプセル化を実行して第２通知用パケットを生成する（ステップＳ２０５）。

ここで、第２通信トンネルに対応するカプセル化とは、第２LLDPフレームに、送信元としてスイッチSW1のIPアドレスが示され送信先としてBRM3のIPアドレスが示されたヘッダを付加することを意味する。

続いて、LLDP処理部５４は、第２通知用パケットをネットワークIF５１から送信する（ステップＳ２０６）。

第２通知用パケットには第２通信トンネルに対応するカプセル化が施されているため、第２通知用パケットは、第２通信トンネルを通ってBRM３にて受信される。

続いて、LLDP処理部５４は、第２通知用パケットを送信してから予め設定された第２時間経過するまで待つ（ステップＳ２０７）。第２時間は第１時間と同一でもよく異なっていてもよい。

第２通知用パケットを送信してから第２時間経過すると、LLDP処理部５４は、通信処理部５２に出力指示を出力する。

通信処理部５２は、出力指示を受け付けると、ステップＳ２０２を実行する。

次に、BRM３の動作を説明する。

図７は、BRM３の動作を説明するためのフローチャートである。

管理部６３は、ネットワークIF６１を介して、第１通知用パケットまたは第２通知用パケット（以下、まとめて「通知用パケット」と称する）を受信すると（ステップＳ３０１）、通知用パケットをデカプセル化してLLDPフレームを検出する（ステップＳ３０２）。

続いて、管理部６３は、LLDPフレームに示されたLLDPフレームの送信元の通信状態および送信元の識別情報を、互いに関連づけて記憶部６２に記憶する（ステップＳ３０３）。

図８は、記憶部６２に記憶された情報の一例を示した図である。図８では、各装置の識別情報として、eNB1〜eNB2とSW1〜SW8が示されている。

管理部６３は、記憶部６２に記憶された情報を用いて、アクセスネットワーク１中の輻輳や障害の発生を監視する。

また、管理部６３は、アクセスネットワーク１の中の輻輳や障害の状況に応じて、アクセスネットワーク１内の各装置（無線基地局やスイッチ）に対して、ルーティング情報の変更指示を実施する。

例えば、図８、９に示すようにスイッチSW1が輻輳（Congestion）状態でありスイッチSW4が障害状態（Failure）である場合、アクセスネットワーク１内でのパケットロスや遅延にてサービス品質が低下してしまう。このため、管理部６３は、アクセスネットワーク１内でのパケットロスや遅延にてサービス品質が低下することを回避するために、以下のように動作する。

管理部６３は、記憶部６２を参照し、無線基地局eNB2のトラヒックを帯域使用量に余裕のあるスイッチSW#5に切り替える旨のルーティング情報の更新指示を、無線基地局eNB2に送信する。

無線基地局eNB2では、通信処理部４３は、管理部６３からのルーティング情報の更新指示に従って、無線基地局eNB2のトラヒックをスイッチSW#5に切り替える。

また、管理部６３は、記憶部６２を参照し、スイッチSW1にしか接続していない無線基地局eNB1に対して帯域制御（例えば、送受信帯域の変更や低優先サービス向けの回線帯域の変更）を行ってもよい。

次に、本実施形態の効果について説明する。

通信トンネル制御部４４は、無線基地局eNB1がアクセスネットワーク１に組み込まれた後に、BRM３と無線基地局eNB1との間に第１通信トンネルを設定する。LLDP処理部４５は、第１通信トンネルを介して第１LLDPフレームを送信する。

このため、無線基地局eNB1とBRM３との間にノードが存在しても、第１LLDPフレームはBRM３に到達する。

また、通信トンネル制御部５３は、スイッチSW1がアクセスネットワーク１に組み込まれた後に、BRM３とスイッチSW1との間に第２通信トンネルを設定する。LLDP処理部５４は、第２通信トンネルを介して第２LLDPフレームを送信する。

このため、スイッチSW1とBRM３との間にノードが存在しても、第２LLDPフレームはBRM３に到達する。

BRM３の管理部６３は、各通信トンネルを介して、第１LLDPフレームや第２LLDPフレームを受信する。

したがって、BRM３は、BRM３とアクセスネットワーク装置（例えば、無線基地局eNB1やスイッチSW1）との間にノードが存在しても、そのアクセスネットワーク装置が管理している情報をLLDPフレームから入手することが可能になる。

上記効果は、通信トンネル制御部４４とLLDP処理部４５とからなる無線基地局や、通信トンネル制御部５３とLLDP処理部５４とからなるスイッチや、管理部６３からなるBRMでも奏する。

図１０Ａは、通信トンネル制御部４４とLLDP処理部４５とからなる無線基地局を示した図である。図１０Ｂは、通信トンネル制御部５３とLLDP処理部５４とからなるスイッチを示した図である。図１１は、管理部６３からなるBRMを示した図である。

本実施形態では、第１LLDPフレームは、無線基地局eNB1の通信状態を表す情報を含む。
また、第２LLDPフレームは、スイッチSW1の通信状態を表す情報を含む。

このため、BRM３は、BRM３とアクセスネットワーク装置との間にノードが存在しても、そのアクセスネットワーク装置の通信状態を入手可能になる。また、L2ネットワークにおける状態管理（帯域使用量監視や障害監視）をBRM３が集中管理することが可能になる。

BRM３では、記憶部６２は、各アクセスネットワーク装置の通信状態を表す情報を記憶する。このため、管理部６３は、記憶部６２に記憶された情報を参照して、例えば、アクセスネットワーク１全体を意識したトラヒックのルーティング設定や、各アクセスネットワーク装置に対する帯域制御指示を実行することが可能になる。

また、管理部６３は、アクセスネットワーク内のトラヒック状況や障害状況についてLLDP機能を利用したL2レベルでの集中監視を行うことで、アクセスネットワーク１のリソースの有効活用を実現し、エンドユーザに安定したサービスを提供可能になる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、各アクセスネットワーク装置は、自装置が管理している情報を、通信トンネルを介してBRM３に送信する。これに対して、第２実施形態では、アクセスネットワーク装置は、自装置が管理している情報と、隣接する他のアクセスネットワーク装置が管理している情報とを、LLDPフレームを用いて通信トンネルを介してBRM３に送信する。

以下、第２実施形態について、第１実施形態と異なる点について説明する。第２実施形態の通信システムの全体構成は、図１に示した第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、各アクセスネットワーク装置（無線基地局やスイッチ）は、隣接する他のアクセスネットワーク装置とLLDPフレームをやり取りして、他のアクセスネットワーク装置の通信状態を取得する。

以下では、隣接する他のアクセスネットワーク装置を「隣接装置」と称する。

アクセスネットワーク装置と隣接装置との間でやり取りされるLLDPフレームには、LLDPフレームの送信元が通常状態か輻輳状態か障害状態と、送信元の1ホップ先のノードと送信元との間の回線での帯域使用量が、送信元の通信状態として示されている。

図１２は、第２実施形態で用いる無線基地局eNBを示した図である。図１２において、図２に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。

図１２において、無線基地局eNBは、無線通信IF（インタフェース）４１と、ネットワークIF４２と、通信処理部４３と、通信トンネル制御部４４と、LLDP処理部４５ａと、を含む。

LLDP処理部４５ａは、通信部の一例である。

LLDP処理部４５ａは、隣接装置との間でLLDPフレームをやり取りする。このLLDPフレームには、上述したように、LLDPフレームの送信元が通常状態か輻輳状態か障害状態と、送信元の1ホップ先のノードと送信元との間の回線での帯域使用量が、送信元の通信状態として示されている。

LLDP処理部４５ａは、通信処理部４３から通知された無線基地局eNB1の通信状態と、隣接装置から通知された隣接装置の通信状態と、を管理する。

LLDP処理部４５ａは、無線基地局eNB1の通信状態および識別情報と、隣接装置の通信状態および識別情報と、を示す第３LLDPフレームを生成する。LLDP処理部４５ａは、第１通信トンネル情報を参照し、第３LLDPフレームに対して第１通信トンネルに対応するカプセル化を実行して第３通知用パケットを生成する。LLDP処理部４５ａは、第３通知用パケットをネットワークIF４２から送信する。

図１３は、第２実施形態で用いるスイッチSWを示した図である。図１３において、図３に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。

図１３において、スイッチSWは、ネットワークIF５１と、通信処理部５２と、通信トンネル制御部５３と、LLDP処理部５４ａと、を含む。

LLDP処理部５４ａは、通信部の一例である。

LLDP処理部５４ａは、隣接装置との間でLLDPフレームをやり取りする。このLLDPフレームには、上述したように、LLDPフレームの送信元が通常状態か輻輳状態か障害状態と、送信元の1ホップ先のノードと送信元との間の回線での帯域使用量が、送信元の通信状態として示されている。

LLDP処理部５４ａは、通信処理部５２から通知されたスイッチSWの通信状態と、隣接装置から通知された隣接装置の通信状態と、を管理する。

LLDP処理部５４ａは、スイッチSWの通信状態および識別情報と、隣接装置の通信状態および識別情報と、を示す第４LLDPフレームを生成する。LLDP処理部５４ａは、第２通信トンネル情報を参照し、第４LLDPフレームに対して第２通信トンネルに対応するカプセル化を実行して第４通知用パケットを生成する。LLDP処理部５４ａは、第４通知用パケットをネットワークIF５１から送信する。

BRM３では、管理部６３は、ネットワークIF６１を介して、第３通知用パケットまたは第４通知用パケット（以下、まとめて「通知パケット」と称する）を受信すると、通知パケットをデカプセル化してLLDPフレームを検出する。

管理部６３は、LLDPフレームに示された、LLDPフレームの送信元の通信状態および送信元の識別情報と、隣接装置の通信状態および隣接蔵置の識別情報とを、記憶部６２に記憶する。

次に、本実施形態の効果を説明する。

LLDP処理部４５ａは、無線基地局eNBの通信状態と隣接装置の通信状態を示す第３LLDPフレームを生成する。LLDP処理部４５ａは、第１通信トンネルを介して第３LLDPフレームを送信する。

このため、無線基地局eNBとBRM３の間に他のノードが存在しても、第３LLDPフレームはBRM３に到達する。

また、LLDP処理部５４ａは、スイッチSWの通信状態と隣接装置の通信状態を示す第４LLDPフレームを生成する。LLDP処理部５４ａは、第２通信トンネルを介して第４LLDPフレームを送信する。

このため、スイッチSWとBRM３の間に他のノードが存在しても、第４LLDPフレームはBRM３に到達する。

したがって、BRM３は、BRM３との間に他のノードが存在するアクセスネットワーク装置が管理している情報を、LLDPフレームから入手することが可能になる。

また、アクセスネットワーク１内の各サブネットワークにおいて、サブネットワークに属するアクセスネットワーク装置の少なくとも１台の装置が、第３または第４LLDPフレームを送信すれば、BRM３は、アクセスネットワーク１の通信状態を管理可能になる。

上記各実施形態について、以下のような変形例が挙げられる。

アクセスネットワーク装置が帯域情報（帯域使用量）を算出せず、BRM３が、帯域情報を算出する。例えば、アクセスネットワーク装置の標準MIB（Management information base）の情報（IfInOctetsおよびIfOutOctets）が、LLDPフレームにて、アクセスネットワーク装置から通信トンネルを介してBRM３に送信される。そして、BRM３が、標準MIBの情報を用いて、帯域情報（帯域使用量）を算出する。標準MIBは、RFC（Request For Comment）1213で規定されている。

他の変形例としては、アクセスネットワーク１の監視に対して要求されるレベルが高くない場合に、アクセスネットワーク装置が、帯域情報（帯域使用量）をBRM３に通知せず、BRM３が帯域情報を監視しなくてもよい。

また、アクセスネットワーク装置が、物理回線や論理回線単位（VLAN単位や仮想IPアドレス単位）で送受信されるデータの帯域使用量を管理し、その帯域使用量情報を表すLLDPフレームを、通信トンネルを介してBRM３に送信してもよい。この場合、BRM３は、論理回線単位で帯域使用量を監視することが可能になる。よって、VLAN単位やサービス単位などで帯域使用量を細かく管理でき、BRM３は、きめ細かい制御を行うことが可能になる。

また、管理部６３が、輻輳判定用の第１閾値を保持し、ある回線の帯域使用量が第１閾値を超えている場合に、その回線が輻輳状態であると判定してもよい。

さらに、管理部６３が、輻輳解除判定用の第２閾値を保持し、輻輳状態と判定された回線の帯域使用量が第２閾値よりも低くなると、その回線において輻輳状態が解除されたと判定してもよい。なお、第２閾値は第１閾値よりも小さいものとする。

また、管理部６３が、輻輳に近づきつつある準輻輳状態の判定用の第３閾値を保持し、ある回線の帯域使用量が第３閾値を超え第１閾値以下である場合に、その回線が準輻輳状態であると判定してもよい。なお、第３閾値は、第１閾値よりも小さく第２閾値よりも大きいものとする。

図１４は、第１〜第３閾値を使用した判定結果が記憶された記憶部６２の一例を示した図である。ここで、第１閾値として680Mbps、第２閾値として650Mbps、第３閾値として480Mbpsが、それぞれ用いられている。なお、第１〜第３閾値は、680Mbps、650Mbps、480Mbpsに限らず適宜変更可能である。

図１４では、右肩上がりの斜線で示された回線が「輻輳状態」と判定されている。また、図１４において、横線で示された回線が「準輻輳状態」と判定されている。

また、図１４では、アクセスネットワーク装置（無線基地局eNB1〜eNB2、スイッチSW1〜SW8）の各々について、優先パス（Path）と優先トラヒックが、記憶部６２に記憶されている。優先パス（Path）と優先トラヒックは、例えば、アクセスネットワーク１の管理者端末からの指示に応じて設定される。

優先パスは、その優先パスが設定されたアクセスネットワーク装置が複数のパスを有する場合に、優先してデータが転送されるパスである。

優先トラフィックは、その優先トラヒックが設定されたアクセスネットワーク装置がデータを転送する際に、優先するサービスやVLAN、DSCP（Differentiated Services Code Point）などの情報を示す。

例えば、輻輳状態となったアクセスネットワーク装置について優先トラヒックが設定されている場合、管理部６３は、そのアクセスネットワーク装置に対して、優先トラヒックとは異なるトラヒックを下げる旨の帯域制御指示や優先制御指示を送信する。アクセスネットワーク装置は、その帯域制御指示や優先制御指示を受信すると、その帯域制御指示や優先制御指示に従ってトラヒックを制御する。

図１５は、各実施形態や各変形例で使用されるLLDPフレームのフォーマット例を示した図である。

図１５に示したように、LLDPのＶｅｎｄｏｒ Specific TLV（Type, Length, Value）に、新規に、自装置の状態や隣接装置との間の回線に対する帯域情報が設けられている。

なお、図１５に示したようなLLDPフレームの拡張を行わない場合においても、既存の標準MIBから取得可能な情報から、管理部６３は、一定のトラヒックコントロールを実行することができる。このため、上記各実施形態を既存のアクセスネットワークに適用することも可能である。

また、BRM３の監視対象のアクセスネットワークは、LTE（Long Term Evolution）向けのEUTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）に限らない。例えば、BRM３の監視対象のアクセスネットワークは、3GPP（3rd Generation Partnership Project）のUTRAN（Universal Terrestrial Radio Access Network）でもよい。また、BRM３の監視対象のアクセスネットワークは、GSM（Global System for Mobile Communications）（登録商標）のGERAN（Enhanced Data Rates for GSM Radio Access Network）でもよい。また、BRM３の監視対象のアクセスネットワークは、インターネットでもよい。この場合、無線基地局eNBは、Multiple RAT（Radio Access Technology）アクセスネットワーク接続が可能であることが望ましい。

また、上記各実施形態において、無線基地局eNBは、コンピュータにて実現されてもよい。この場合、コンピュータは、コンピュータにて読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）のような記録媒体に記録されたプログラムを読込み実行して、無線基地局eNBが有する各機能を実行する。記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭに限らず適宜変更可能である。

また、上記各実施形態において、スイッチSWは、コンピュータにて実現されてもよい。
この場合、コンピュータは、コンピュータにて読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを読込み実行して、スイッチSWが有する各機能を実行する。

以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。

上記の各実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）アクセスネットワークに組み込まれるアクセスネットワーク装置であって、 前記アクセスネットワーク装置が前記アクセスネットワークに組み込まれた後に、前記アクセスネットワークを管理する管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に通信トンネルを設定する制御部と、
前記アクセスネットワーク装置が管理している情報を含むレイヤ２メッセージを、前記通信トンネルを介して送信する通信部と、を有するアクセスネットワーク装置。

（付記２）前記情報は、前記アクセスネットワーク装置の通信状態を表す情報を含むものである、付記１に記載のアクセスネットワーク装置。

（付記３）前記情報は、さらに、前記アクセスネットワーク装置とレイヤ２レベルで通信する通信装置の通信状態を表す情報を含むものである、付記２に記載のアクセスネットワーク装置。

（付記４）アクセスネットワークを管理する管理装置であって、
前記アクセスネットワークに組み込まれたアクセスネットワーク装置から、前記管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に設定された通信トンネルを介して、前記アクセスネットワーク装置が管理している情報を含むレイヤ２メッセージを受信する通信部を有する管理装置。

（付記５）前記通信部は、複数の前記アクセスネットワーク装置の各々から、前記管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に設定された通信トンネルを介して、前記レイヤ２メッセージを受信する、付記４に記載の管理装置。

（付記６）各レイヤ２メッセージに含まれる情報を記憶する記憶部をさらに有する、付記５に記載の管理装置。

（付記７）前記通信部は、前記記憶部に記憶された情報を用いて、前記アクセスネットワークの通信を制御する、付記６に記載の管理装置。

（付記８）アクセスネットワークに組み込まれるアクセスネットワーク装置と、前記アクセスネットワークを管理する管理装置と、を含み、
前記アクセスネットワーク装置は、
前記アクセスネットワーク装置が前記アクセスネットワークに組み込まれた後に、前記管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に通信トンネルを設定する制御部と、
前記アクセスネットワーク装置が管理している情報を含むレイヤ２メッセージを、前記通信トンネルを介して送信する第１通信部と、を有し、
前記管理装置は、
前記アクセスネットワーク装置から、前記通信トンネルを介して前記レイヤ２メッセージを受信する第２通信部を有する、通信システム。

（付記９）前記通信システムは、
前記アクセスネットワーク装置とは異なる第２のアクセスネットワーク装置を更に有し、
前記第２のアクセスネットワーク装置は、
前記第２のアクセスネットワーク装置が前記通信システムに組み込まれた後に、前記第２のアクセスネットワーク装置と前記管理装置との間に通信トンネルを設定する第２の制御部と、
前記第２のアクセスネットワーク装置が管理している第２の情報を含むレイヤ２メッセージを、前記通信トンネルを介して送信する第３通信部と、を有し、
前記管理装置の第２通信部は、前記第２の情報を含むレイヤ２メッセージを受信する、付記８に記載の通信システム。

（付記１０）前記管理装置は、
前記情報を含むレイヤ２メッセージに含まれる前記情報と、前記第２の情報を含むレイヤ２メッセージに含まれる前記第２の情報と、を記憶する記憶部をさらに有する、付記９に記載の管理装置。

（付記１１）アクセスネットワークに組み込まれるアクセスネットワーク装置が行う情報通知方法であって、
前記アクセスネットワーク装置が前記アクセスネットワークに組み込まれた後に、前記アクセスネットワークを管理する管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に通信トンネルを設定する制御ステップと、
前記アクセスネットワーク装置が管理している情報を含むレイヤ２メッセージを、前記通信トンネルを介して送信する送信ステップと、を有する情報通知方法。

（付記１２）アクセスネットワークを管理する管理装置が行う管理方法であって、
前記アクセスネットワークに組み込まれたアクセスネットワーク装置から、前記管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に設定された通信トンネルを介して、前記アクセスネットワーク装置が管理している情報を含むレイヤ２メッセージを受信する受信ステップを有する管理方法。

（付記１３）コンピュータに、
前記コンピュータがアクセスネットワークに組み込まれた後に、アクセスネットワークを管理する管理装置と前記コンピュータとの間に通信トンネルを設定する制御手順と、
前記コンピュータが管理している情報を含むレイヤ２メッセージを、前記通信トンネルを介して送信する送信手順と、を実行させるためのプログラム。

（付記１４）コンピュータに、
アクセスネットワークに組み込まれたアクセスネットワーク装置から、前記コンピュータと前記アクセスネットワーク装置との間に設定された通信トンネルを介して、前記アクセスネットワーク装置が管理している情報を含むレイヤ２メッセージを受信する受信手順を実行させるためのプログラム。

以上、実施形態（及び実施例）を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態（及び実施例）に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１３年１１月１５日に出願された特願２０１３−２３６５７６を基礎とする優先権を主張し、その開示を全てここに取り込む。

１００ 通信システム
１ アクセスネットワーク
２ EPCネットワーク
３ BRM（管理装置）
４１ 無線通信IF
４２ ネットワークIF
４３ 通信処理部
４４ 通信トンネル制御部
４５、４５ａ LLDP処理部
５１ ネットワークIF
５２ 通信処理部
５３ 通信トンネル制御部
５４、５４ａ LLDP処理部
６１ ネットワークIF
６２ 記憶部
６３ 管理部
１０Ａ〜１０Ｃ ネットワーク
eNB1〜eNB2 無線基地局
SW1〜SW8 スイッチ

Claims (9)

1. アクセスネットワークに組み込まれるアクセスネットワーク装置であって、
   前記アクセスネットワーク装置が前記アクセスネットワークに組み込まれた後に、前記アクセスネットワークを管理する管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に通信トンネルを設定する制御手段と、
   前記アクセスネットワーク装置の帯域使用量を含む通信状態を表す情報を含むレイヤ２メッセージを、前記通信トンネルを介して送信する通信手段と、
   を有するアクセスネットワーク装置。
2. 前記情報は、さらに、前記アクセスネットワーク装置とレイヤ２レベルで通信する通信装置の通信状態を表す情報を含むものである、請求項１に記載のアクセスネットワーク装置。
3. アクセスネットワークを管理する管理装置であって、
   前記アクセスネットワークに組み込まれたアクセスネットワーク装置から、前記管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に設定された通信トンネルを介して、前記アクセスネットワーク装置の帯域使用量を含む通信状態を表す情報を含むレイヤ２メッセージを受信する通信手段を有する管理装置。
4. 前記通信手段は、複数の前記アクセスネットワーク装置の各々から、前記管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に設定された通信トンネルを介して、前記レイヤ２メッセージを受信する、請求項３に記載の管理装置。
5. アクセスネットワークに組み込まれるアクセスネットワーク装置と、前記アクセスネットワークを管理する管理装置と、を含み、
   前記アクセスネットワーク装置は、
   前記アクセスネットワーク装置が前記アクセスネットワークに組み込まれた後に、前記管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に通信トンネルを設定する制御手段と、
   前記アクセスネットワーク装置の帯域使用量を含む通信状態を表す情報を含むレイヤ２メッセージを、前記通信トンネルを介して送信する第１通信手段と、を有し、
   前記管理装置は、
   前記アクセスネットワーク装置から、前記通信トンネルを介して前記情報を含むレイヤ２メッセージを受信する第２通信手段を有する、通信システム。
6. アクセスネットワークに組み込まれるアクセスネットワーク装置が行う情報通知方法であって、
   前記アクセスネットワーク装置が前記アクセスネットワークに組み込まれた後に、前記アクセスネットワークを管理する管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に通信トンネルを設定し、
   前記アクセスネットワーク装置の帯域使用量を含む通信状態を表す情報を含むレイヤ２メッセージを、前記通信トンネルを介して送信する、情報通知方法。
7. アクセスネットワークを管理する管理装置が行う管理方法であって、
   前記アクセスネットワークに組み込まれたアクセスネットワーク装置から、前記管理装置と前記アクセスネットワーク装置との間に設定された通信トンネルを介して、前記アクセスネットワーク装置の帯域使用量を含む通信状態を表す情報を含むレイヤ２メッセージを受信する、管理方法。
8. コンピュータに、
   前記コンピュータがアクセスネットワークに組み込まれた後に、アクセスネットワークを管理する管理装置と前記コンピュータとの間に通信トンネルを設定する制御手順と、
   前記コンピュータの帯域使用量を含む通信状態を表す情報を含むレイヤ２メッセージを、前記通信トンネルを介して送信する送信手順と、を実行させるためのプログラム。
9. コンピュータに、
   アクセスネットワークに組み込まれたアクセスネットワーク装置から、前記コンピュータと前記アクセスネットワーク装置との間に設定された通信トンネルを介して、前記アクセスネットワーク装置の帯域使用量を含む通信状態を表す情報を含むレイヤ２メッセージを受信する受信手順を実行させるためのプログラム。

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