JP6425273B2 - 通信中継装置、通信制御プログラム及び通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は通信中継装置、通信制御プログラム及び通信制御方法に関し、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）を介して接続されるユーザ端末からの通信をＷＡＮ（Wide Area Network）側に中継する通信中継装置、通信制御プログラム及び通信制御方法に関する。

ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ：Local Area Network）側から外部ネットワーク（ＷＡＮ：Wide Area Network）側への通信、或いは、ＷＡＮ側からＬＡＮ側への通信を中継する通信中継装置が多く利用されている。この通信中継装置では、ユーザにより快適な通信環境を提供するために、通信状態の制御が行われる。そこで、通信中継装置における通信制御方法の一例が特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の通信装置は、複数のユーザの通信回線を収容し、それぞれのユーザ対応に各々独立して動作する通信機能部と、該通信機能部の設定情報及び各ユーザ情報をユーザ対応に別々に記憶する記憶部と、通信データを解析して送受対象のユーザを識別するデータ解析／ユーザ識別部と、記憶部の情報の読み出し・書き込みの制御を行う設定／情報制御部とを備える。そして、特許文献１に記載の通信装置は、設定／情報制御部が、データ解析／識別部によって識別された通信データが、記憶部の読み出し又は書き込みの要求である場合に、該通信データに該当するユーザについての情報のみの読み出し又は書き込みを行うように制御する。また、特許文献１に記載の通信装置は、書き換え用の新規プログラムを格納した別の装置から、ネットワーク経由で該プログラムを取得する手段と、各ユーザの通信状態を監視・測定し、該監視・測定された通信量又は通信内容の優先度を予め設定された閾値と比較し、それらが閾値以下のときに、前記ネットワーク経由で取得した新規プログラムに自装置のプログラムを書き換える手段と、を備える。

上記構成により、特許文献１に記載の通信装置は、ユーザの通信状態をリアルタイムに監視し、ユーザの送受するデータ通信量が少ないとき又は優先度の高いデータ通信が行われていないときに、自動的に通信装置のプログラム書き換え、再起動の処理を行うように設定することができる。

特開２００６−１６５７２３号公報

ユーザ端末上では、通信品質にかかわらず表示する情報の品質を向上させるために、表示する情報の先読みダウンロード（以下、データバッファリングと称す）が行われる。一方、近年、通信技術が進歩して、ＬＡＮ側、ＷＡＮ側共に通信速度が向上している。そのため、ユーザ端末には、ユーザが未視聴のバッファリングデータが多く蓄積される傾向が近年顕著になってきている。しかしながら、バッファリングデータを視聴されることなく消去されることも多く、多すぎるバッファリングデータは、通信中継装置の通信量を無駄に多くする問題がある。

本発明にかかる通信中継装置の一態様は、ローカルエリアネットワークと外部ネットワークとの間の通信を中継する通信中継装置であって、前記ローカルエリアネットワークに対するインタフェースとなるＬＡＮインタフェース部と、前記外部ネットワークに対するインタフェースとなるＷＡＮインタフェース部と、前記ＬＡＮインタフェース部と前記ＷＡＮインタフェース部との間に設けられ、前記通信の帯域を制御する帯域制御処理を行う通信データ制御部と、前記通信において送受信される通信データを監視して、前記通信データが予め設定した種類のデータであった場合に帯域制限問い合わせフラグを有効状態とするコンテンツ解析処理を行うコンテンツデータ解析部と、前記通信の帯域制限時の通信レートを定義する帯域制限レートを示す帯域制限レート情報と、前記外部ネットワークに設置される通信先サーバ毎に前記通信の帯域制限状況を定義した帯域制限設定値を含む帯域制限管理テーブルと、を少なくとも格納する記憶部と、前記帯域制限問い合わせフラグが有効状態となったことに応じて、前記帯域制限管理テーブルを参照し、前記帯域制限問い合わせフラグを有効状態とした前記通信データである制限対象通信データの送受信相手の通信先サーバの帯域制限設定値が有効となっている場合に前記帯域制限レート情報において定義された通信レートにて前記制限対象通信データに関する通信処理を実行することを前記通信データ制御部に指示する帯域制限処理を行うシステム制御部と、を有する。

本発明にかかる通信制御プログラムは、プログラム実行部と記憶部とを有し、ローカルエリアネットワークと外部ネットワークとの間の通信を中継する通信中継装置において、前記プログラム実行部で実行される通信制御プログラムであって、前記ローカルエリアネットワークと前記外部ネットワークとの間の前記通信を中継する通信中継処理と、前記通信において送受信される通信データを監視して、前記通信データが予め設定した種類のデータであった場合に帯域制限問い合わせフラグを有効状態とするコンテンツ解析処理と、前記記憶部に格納された、前記通信の帯域制限時の通信レートを定義する帯域制限レートを示す帯域制限レート情報と、前記外部ネットワークに設置される通信先サーバ毎に前記通信の帯域制限状況を記述した帯域制限管理テーブルと、を参照する設定値参照処理と、前記帯域制限問い合わせフラグが有効状態となったことに応じて、前記設定値参照処理を実施し、前記帯域制限問い合わせフラグを有効状態とした前記通信データである制限対象通信データの送受信相手である通信先サーバの帯域制限設定値が有効となっている場合に前記帯域制限レート情報において定義された通信レートにて前記制限対象通信データに関する前記通信中継処理を実行する帯域制限処理と、を行う。

本発明にかかる通信制御方法は、ローカルエリアネットワークと外部ネットワークとの間の通信を中継する通信中継装置において、前記ローカルエリアネットワークと前記外部ネットワークとの間の前記通信を中継する通信中継処理を行っている期間に行う通信制御方法であって、前記通信において送受信される通信データを監視して、前記通信データが予め設定した種類のデータであった場合に帯域制限問い合わせフラグを有効状態とし、前記帯域制限問い合わせフラグが有効状態となったことに応じて、前記外部ネットワークに設置される通信先サーバ毎に前記通信の帯域制限状況を記述した帯域制限管理テーブルを参照し、前記帯域制限問い合わせフラグを有効状態とした前記通信データである制限対象通信データの送受信相手である通信先サーバの帯域制限設定値が有効となっている場合に前記通信の帯域制限時の通信レートを定義する帯域制限レート以下の通信レートにて前記制限対象通信データに関する前記通信を実行する。

本発明にかかる通信中継装置、通信制御プログラム及び通信制御方法によれば、バッファリングデータに関する通信量を抑制することができる。

実施の形態１にかかる通信中継装置を含む通信システムのブロック図である。 実施の形態１にかかる帯域制御情報管理部で保持される情報の一例を説明する図である。 実施の形態１にかかる通信システムの動作を説明するシーケンス図である。 実施の形態１にかかる通信中継装置の上り帯域制限フェーズの処理を説明するフローチャートである。 実施の形態１にかかる通信中継装置の下り帯域制限フェーズの処理を説明するフローチャートである。 実施の形態１にかかる通信中継装置のコンテンツデータ解析フェーズの処理を説明するフローチャートである。 実施の形態１にかかる通信中継装置において利用されるコンテンツデータのヘッダ情報の一例を説明する図である。 実施の形態１にかかる通信中継装置における帯域制限設定値の更新処理を説明するシーケンス図である。 実施の形態１にかかる通信中継装置の設定インタフェース画面出力フェーズの処理を説明するフローチャートである。 実施の形態１にかかる設定インタフェース画面の一例を説明する図である。 実施の形態２にかかる通信中継装置を含む通信システムのブロック図である。 実施の形態２にかかるスループット測定管理部で保持される情報の一例を説明する図である。 実施の形態２にかかる通信システムの動作を説明するシーケンス図である。 実施の形態２にかかる通信中継装置のスループット測定フェーズの処理を説明するフローチャートである。

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

図１に実施の形態１にかかる通信中継装置１０を含む通信システム１のブロック図を示す。図１に示すように、通信システム１は、通信中継装置１０、コンテンツサーバ１１、ユーザ端末１２を有する。通信中継装置１０は、ローカルエリアネットワークと外部ネットワークとの間の通信を中継する装置である。

ユーザ端末１２は、ユーザが利用する端末である。ユーザ端末１２は、例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末等の所定の規格でさだめられた通信プロトコルに対応した端末である。また、ユーザ端末１２は、ユーザインタフェース表示部を有する。このユーザインタフェース表示部は、ユーザに対してユーザ端末１２を制御するＧＵＩ（Graphical User Interface）等が表示される。また、ユーザインタフェース表示部には、ＧＵＩとして通信中継装置１０から通信中継装置１０を制御するためのＷｅｂＧＵＩが表示される。なお、ユーザインタフェース表示部には、各種コンテンツも表示される。

コンテンツサーバ１１は、各種コンテンツデータを提供する装置である。コンテンツサーバは一般的な通信プロトコルに対応しているものとする。

図１に示す例では、通信中継装置１０とユーザ端末１２は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ：Local Area Network）を介して接続される。ＬＡＮの形態は、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮの一方、又は、両方を利用することができる。また、通信中継装置１０とコンテンツサーバ１１は、外部ネットワーク（ＷＡＮ：Wide Area Network）を介して接続される。ＷＡＮとしては、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＷｉＭＡＸ２＋（Worldwide Interoperability for Microwave Access 2+）等の通信規格に基づき形成されるネットワークを利用することができる。

実施の形態１にかかる通信システム１では、通信中継装置１０により、ユーザ端末１２からコンテンツサーバ１１へのアクセス要求及び通信データと、コンテンツサーバ１１からユーザ端末１２へのアクセス応答及び通信データと、を制御する。この通信中継装置１０は、通信制御部２０、ＷＡＮインタフェース２１、ＬＡＮインタフェース２２、ユーザインタフェース表示部２３を有する。

ＷＡＮインタフェース２１は、通信中継装置１０がＷＡＮに接続するためのインタフェースであって、アンテナと、アンテナを介して受信される電気信号を増幅する入力バッファ、アンテナに与える電気信号を増幅するパワーアンプ等を含む。

ＬＡＮインタフェース２２は、通信中継装置１０がＬＡＮに接続するためのインタフェースである。ＬＡＮインタフェース２２は、通信中継装置１０が無線ＬＡＮ規格に従ってＬＡＮ側の通信を行う場合、アンテナと、アンテナを介して受信される電気信号を増幅する入力バッファ、アンテナに与える電気信号を増幅するパワーアンプ等を含む。ＬＡＮインタフェース２２は、通信中継装置１０が有線ＬＡＮ規格に従ってＬＡＮ側の通信を行う場合、コネクタと、コネクタを介して受信される電気信号を増幅する入力バッファ、コネクタを介して出力する電気信号を増幅する出力バッファ等を含む。

ユーザインタフェース表示部２３は、ユーザに対して通信中継装置１０を操作するための環境を与えるインタフェース画面を表示する。

通信制御部２０は、ＷＡＮインタフェース２１とＬＡＮインタフェース２２との間に設けられ、ＷＡＮインタフェース２１とＬＡＮインタフェース２２との間の通信データの制御を行う。また、通信制御部２０は、ユーザインタフェース表示部２３に表示する画面データをユーザインタフェース表示部２３に出力する。通信制御部２０は、例えば、マイクロコントローラ等のプログラムを実行可能な演算部において、プログラムを実行することで以下で説明する機能を実現する。

ここで、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

図１に示すように、通信制御部２０は、通信データ制御部３０、コンテンツデータ解析部３１、システム制御部３２、記憶部３３、ユーザインタフェース制御部３５を有する。通信制御部２０において、記憶部３３以外のブロックに関しては、ハードウェアにより構成することもできるが、通信制御部２０をマイクロコントローラ等の演算部で実行されるプログラムにより実現されるものであっても良い。

通信データ制御部３０は、ＬＡＮインタフェース部２２とＷＡＮインタフェース部２１との間に設けられ、通信の帯域を制御する帯域制御処理を行う。また、通信データ制御部３０は、通信データの生成、転送を行う。通信データ制御部３０は、帯域制御実行時に、ＷＡＮインタフェース２１で通信するデータに対して帯域制限を掛ける否かを、システム制御部３２が記憶部３３の帯域制限情報管理部３４を参照した結果に応じて出力する指示に基づき切り替える。通信データ制御部３０は、予め設定された帯域制限レートに落ちるまでシェーピングを行うことで帯域制限を行う。ここで、シェーピングとは、前回送受信したデータと今回送受信するデータの送受信間隔を調整することにより、通信帯域が帯域制限レート以下になるまで通信帯域を絞る機能であり、多くの通信装置に具備されている機能である。実施の形態１にかかる通信中継装置１０では、帯域制限の有効無効をサーバアドレス単位で設定して動作させるものとする。

コンテンツデータ解析部３１は、通信において送受信される通信データを監視して、通信データが予め設定した種類のデータであった場合に帯域制限問い合わせフラグＦＬＧを有効状態とするコンテンツ解析処理を行う。ここで、実施の形態１にかかるコンテンツデータ解析部３１では、予め設定した種類のデータとして、動画データを規定する。

システム制御部３２は、コンテンツデータ解析部３１が出力する帯域制限問い合わせフラグＦＬＧ及び記憶部３３に格納されている各種情報に基づき通信データ制御部３０が帯域制限を実施するか否かを制御する。また、システム制御部３２は、コンテンツデータ解析部３１が出力する帯域制限問い合わせフラグＦＬＧ及び記憶部３３に格納されている各種情報に基づきユーザインタフェース制御部３５がユーザインタフェース表示部に設定インタフェース画面を表示するか否かを制御する。

より具体的には、システム制御部３２は、帯域制限問い合わせフラグＦＬＧが有効状態となったことに応じて、記憶部３３に格納されている帯域制限管理テーブルを参照し、帯域制限問い合わせフラグＦＬＧを有効状態とした通信データである制限対象通信データの送受信相手の通信先サーバの帯域制限設定値が有効となっている場合に帯域制限レート情報において定義された通信レートにて制限対象通信データに関する通信処理を実行することを通信データ制御部３０に指示する帯域制限処理を行う。

また、システム制御部３２は、帯域制限問い合わせフラグＦＬＧが有効状態に切り替わったことに応じて記憶部３３に格納されている帯域制限管理テーブルを参照し、制限対象通信データの送受信相手の通信先サーバの帯域制限設定値が無効となっていた場合、問い合わせ通知処理の実行を前記ユーザインタフェース制御部に指示する問い合わせ指示処理を行う。そして、システム制御部３２は、設定インタフェース画面の操作結果に基づき帯域制限管理テーブルの通信先サーバの帯域制限の設定値を更新する帯域制限設定値更新処理を行う。

記憶部３３は、システム制御部３２により参照及び更新される各種情報を格納する。記憶部３３は、当該各種情報のうち通信データ制御部３０で行われる帯域制御に関する情報を格納する機能部として帯域制限情報管理部３４を有する。帯域制限情報管理部３４は、通信の帯域制限時の通信レートを定義する帯域制限レートを示す帯域制限レート情報と、ＷＡＮ上に設置される通信先サーバ毎に通信の帯域制限状況を定義した帯域制限設定値を含む帯域制限管理テーブルと、を少なくとも格納する。

ここで、帯域制限情報管理部３４で保持されている情報の一例を図２に示す。図２に示すように、実施の形態１にかかる帯域制限情報管理部３４では、帯域制限レート情報、設定値有効期限情報、及び、帯域制限管理テーブルが格納される。帯域制限レート情報は、通信データ制御部３０が帯域制限を行った場合の通信帯域の最大値を規定する制限帯域レートが定義されるものである。帯域制限レートは、自動的にデフォルト値が設定されるが、ユーザが任意の値（例えば、３Ｍｂｐｓ、１Ｍｂｐｓ）をユーザインタフェース部を経由して設定することも可能である。設定値有効期限情報は、帯域制限管理テーブルにおいて帯域制限設定値が有効状態に設定された後に当該帯域制限設定値を無効状態とするまでの期間の長さを定義するものである。帯域制限管理テーブルは、レスポンスを要求する通信データの宛先となる対象サーバアドレス毎に帯域制限設定値を定義するものである。また、帯域制限管理テーブルでは、対象サーバアドレス毎に当該帯域制限設定値が更新された日を示す最終設定反映日時と当該設定値の有効期間が切れる日を示す設定有効期限日時が示されている。

ユーザインタフェース制御部３５は、ユーザに帯域制限処理の実行の可否を問い合わせる設定インタフェース画面をユーザインタフェース表示部に表示する通知処理を行う。なお、図１に示す例では、ユーザインタフェース制御部３５が設定インタフェース画面を表示する先として、ユーザインタフェース表示部２３とユーザ端末１２内のユーザインタフェース表示部とがある。ユーザインタフェース制御部３５は、この２つのユーザインタフェース表示部のいずれに設定インタフェース画面を表示しても良い。

続いて、実施の形態１にかかる通信中継装置１０の動作について詳細に説明する。そこで、図３に実施の形態１にかかる通信システムの動作を説明するシーケンス図を示す。

図３に示すように、通信中継装置１０では、ユーザ端末１２がＨＴＴＰ ＧＥＴ等の方法を利用してコンテンツデータ要求を出力する。そして、通信中継装置１０は、ユーザ端末１２からコンテンツデータ要求を受け取った場合に、上り帯域制御フェーズを実施する。この上り帯域制御フェーズでは、帯域制限管理テーブル上にコンテンツデータ要求の宛先である宛先サーバに対する帯域制限を行うか否かを判断し、帯域制限を実施する場合には通信データ制御部３０により宛先サーバアドレス宛ての送信データに対する帯域制限を行う。そして、通信中継装置１０は、上り帯域制御フェーズに関する処理が終了した後に、ユーザ端末１２から受け取ったコンテンツデータ要求をコンテンツサーバ１１に通知する。

次いで、コンテンツサーバ１１がＨＴＴＰレスポンス等の方法を利用して受信したコンテンツデータ要求に対応するコンテンツデータを出力し、このコンテンツデータを通信中継装置１０が受信すると、通信中継装置１０は、下り帯域制御フェーズを実施する。この下り帯域制御フェーズでは、帯域制限管理テーブル上にコンテンツデータの発信元である発信元サーバから受信した受信データに対する帯域制限を行うか否かを判断し、帯域制限を実施する場合には通信データ制御部３０により発信元サーバから受信した送信データに対する帯域制限を行う。

次いで、通信中継装置１０は、下り帯域制御フェーズの処理結果に応じて、コンテンツデータ解析フェーズを実施する。このコンテンツデータ解析フェーズでは、送信元サーバから受信した受信データを解析して、当該受信データが帯域制限の対象であるか否かを判断する。そして、通信中継装置１０は、コンテンツデータ解析フェーズが完了したことに応じて、受信したコンテンツデータをユーザ端末１２に送信する。コンテンツデータを受け取ったユーザ端末１２は、当該コンテンツデータをユーザ端末１２上の画面に出力する。

続いて、実施の形態１にかかる通信中継装置１０で行われる上り帯域制御フェーズ、下り帯域制御フェーズ、及び、コンテンツデータ解析フェーズについてより詳細に説明する。

図４に実施の形態１にかかる通信中継装置１０の上り帯域制限フェーズの処理を説明するフローチャートを示す。図４に示すように、上り帯域制限フェーズを開始すると、通信データ制御部３０が送信データの宛先となる宛先サーバアドレスをシステム制御部３２に通知し、システム制御部３２が帯域制限情報管理部３４の帯域制限管理テーブルを参照する。そして、システム制御部３２が宛先サーバアドレスが帯域制限管理テーブルにあるか否かを判断する（ステップＳ１１）。このステップＳ１１において、システム制御部３２が宛先サーバアドレスが帯域制限管理テーブルにあると判断した場合（ステップＳ１１のＹＥＳの枝）、システム制御部３２は、ステップＳ１２の処理を行う。

ステップＳ１２では、システム制御部３２が帯域制限情報管理部３４の帯域制限管理テーブルを参照して、宛先サーバアドレスに対応する帯域制限設定値を確認する。そして、このステップＳ１２において、宛先サーバアドレスに対応する帯域制限設定値が有効状態であることが確認された場合（ステップＳ１２のＹＥＳの枝）、システム制御部３２はステップＳ１３の処理を行う。

ステップＳ１３では、システム制御部３２が通信データ制御部３０に対して送信データの通信速度が帯域制限レート以下になるまで送信データに対するシェーピング処理を行うことを指示する。これにより、通信データ制御部３０は、送信データの通信速度を帯域制限レート以下に制限する。

一方、システム制御部３２は、宛先サーバアドレスが帯域制限管理テーブルにないと判断した場合（ステップＳ１１のＮＯの枝）、及び、宛先サーバアドレスに対応する帯域制限設定値が無効状態であることが確認された場合（ステップＳ１２のＮＯの枝）は、ステップＳ１４の処理を行う。ステップＳ１４では、システム制御部３２は、通信データ制御部３０に対してシェーピング処理を実行することは指示せずに、通信データ制御部３０にシェーピング処理を行うことなく送信サーバへのデータ送信処理を行わせる。

そして、ステップＳ１３又はステップＳ１４の処理が完了したことに応じて通信中継装置１０は上り帯域制限フェーズを終了する。

図５に実施の形態１にかかる通信中継装置１０の下り帯域制限フェーズの処理を説明するフローチャートを示す。図５に示すように、下り帯域制限フェーズを開始すると、通信データ制御部３０が受信データの送信元となる送信元サーバアドレスをシステム制御部３２に通知し、システム制御部３２が帯域制限情報管理部３４の帯域制限管理テーブルを参照する。そして、システム制御部３２が送信元サーバアドレスが帯域制限管理テーブルにあるか否かを判断する（ステップＳ２１）。このステップＳ２１において、システム制御部３２が送信元サーバアドレスが帯域制限管理テーブルにあると判断した場合（ステップＳ２１のＹＥＳの枝）、システム制御部３２は、ステップＳ２２の処理を行う。

ステップＳ２２では、システム制御部３２が帯域制限情報管理部３４の帯域制限管理テーブルを参照して、送信元サーバアドレスに対応する帯域制限設定値を確認する。そして、このステップＳ２２において、送信元サーバアドレスに対応する帯域制限設定値が有効状態であることが確認された場合（ステップＳ２２のＹＥＳの枝）、システム制御部３２はステップＳ２３の処理を行う。

ステップＳ２３では、システム制御部３２が通信データ制御部３０に対して受信データの通信速度が帯域制限レート以下になるまで受信データに対するシェーピング処理を行うことを指示する。これにより、通信データ制御部３０は、受信データの通信速度を帯域制限レート以下に制限する。

一方、システム制御部３２は、送信元サーバアドレスが帯域制限管理テーブルにないと判断した場合（ステップＳ２１のＮＯの枝）、及び、送信元サーバアドレスに対応する帯域制限設定値が無効状態であることが確認された場合（ステップＳ２２のＮＯの枝）は、ステップＳ２４の処理を行う。ステップＳ２４では、システム制御部３２は、コンテンツデータ解析フェーズへの処理を移行させる。

そして、ステップＳ２３又はステップＳ２４の処理が完了したことに応じて通信中継装置１０は下り帯域制限フェーズを終了する。

図６に実施の形態１にかかる通信中継装置１０のコンテンツデータ解析フェーズの処理を説明するフローチャートを示す。図６に示すように、通信中継装置１０では、コンテンツデータ解析フェーズを開始すると、まず、コンテンツデータ解析部３１が通信データ制御部３０の受信データを参照して、コンテンツデータの種類を識別する（ステップＳ３１）。ここで、コンテンツデータの種類の識別方法を説明するため、図７に実施の形態１にかかる通信中継装置において利用されるコンテンツデータのヘッダ情報の一例を説明する図を示す。図７に示すように、コンテンツデータのヘッダ情報にはコンテンツデータの種類を示す情報が示されている。図７に示す例では、この情報は、Ｃｏｎｔｅｎｔ−Ｔｙｐｅフィールドに記載されるため、コンテンツデータ解析部３１は、このフィールドを参照してコンテンツデータの種類を判別する。なお、コンテンツデータを受信した際のプロトコルがＨＴＴＰ以外のプロトコルの場合、コンテンツデータの種類は別の方法で記載されることがある。

そして、コンテンツデータ解析部３１がコンテンツデータの種類が動画であると判断した場合（ステップＳ３２のＹＥＳの枝）、コンテンツデータ解析部３１は、システム制御部３２を経由して帯域制限管理テーブルを参照し、当該コンテンツデータの送信元サーバアドレスに対応付けられた帯域制限設定値の有効期限を確認する（ステップＳ３３）。

ステップＳ３３において帯域制限値が有効期限を満了していると判断された場合（ステップＳ３３のＹＥＳの枝）、システム制御部３２は、帯域制限問い合わせフラグＦＬＧを有効にする（ステップＳ３４）。一方、コンテンツデータが動画でないと判断された場合（ステップＳ３２のＮＯの枝）及び帯域制限設定値が有効期間内であると判断された場合（ステップＳ３３のＮＯの枝）は、コンテンツデータ解析部３１は、帯域制限問い合わせフラグＦＬＧを無効状態で維持する（ステップＳ３５）。

そして、ステップＳ３４又はステップＳ３５が完了したことに応じて通信中継装置１０はコンテンツデータ解析フェーズを終了する。

続いて、実施の形態１にかかる通信中継装置１０の帯域制限設定値の更新方法について説明する。そこで、図８に実施の形態１にかかる通信中継装置における帯域制限設定値の更新処理を説明するシーケンス図を示す。なお、図８に示す帯域制限設定値の更新処理は、図３に示した通信中継装置１０の動作とは独立して行われる。

図８に示すように、実施の形態１にかかる通信中継装置１０では、帯域制限設定値を更新する際にはまず通信中継装置１０のユーザインタフェース制御部３５が設定インタフェース画面出力フェーズの処理を行う。そして、この設定インタフェース画面出力フェーズの処理において設定インタフェース画面を出力することが決定された場合には、ユーザインタフェース制御部３５がユーザ端末１２等に設けられるユーザインタフェース表示部に設定インタフェース画面を表示させる。

これにより、ユーザインタフェース表示部に設定インタフェース画面が表示されるため、ユーザがこの設定インタフェース画面を操作することにより、帯域制限設定値の有効と無効とのいずれか一方が決定される。その後、ユーザ端末１２が設定インタフェース画面に対する操作により決定した帯域制限設定値情報をユーザインタフェース制御部３５に送信する。そして、ユーザインタフェース制御部３５は、受信した帯域制限設定値情報に基づき帯域制限情報管理部３４に格納されている帯域制限管理テーブル上の帯域制限設定値を更新する。

ここで、設定インタフェース画面出力フェーズの処理についてより詳細に説明する。そこで、図９に実施の形態１にかかる通信中継装置の設定インタフェース画面出力フェーズの処理を説明するフローチャートを示す。

図９に示すように、ユーザインタフェース制御部３５は、設定インタフェース画面出力フェーズを開始すると、まず、システム制御部３２に問い合わせを行い、コンテンツデータ解析部３１が出力する帯域制限問い合わせフラグＦＬＧが有効か否かを判断する（ステップＳ４１）。このステップＳ４１において、帯域制限問い合わせフラグＦＬＧが有効状態であるとユーザインタフェース制御部３５が判断した場合、ユーザインタフェース制御部３５は、設定インタフェース画面をユーザ端末１２のユーザインタフェース表示部等に表示させた後に設定インタフェース画面出力フェーズを終了する（ステップＳ４２）。一方、ステップＳ４１において、帯域制限問い合わせフラグＦＬＧが無効状態であるとユーザインタフェース制御部３５が判断した場合、ユーザインタフェース制御部３５は、設定インタフェース画面の表示は行わない決定をし、その後設定インタフェース画面出力フェーズを終了する（ステップＳ４３）。

続いて、設定インタフェース画面の一例を図１０に示す。図１０に示すように、設定インタフェース画面は、帯域制限を行う対象サーバ名（図１０の「serverA.com」）と帯域制限の有効と無効とを選択する選択ボタンを含む。また、この設定インタフェース画面の表示態様の１つは、ユーザ端末１２の表示部にポップアップ表示することである。ユーザが有効ボタンを押した場合にはユーザ端末１２は有効を示す値を含む帯域制限設定値情報を出力する、ユーザが無効ボタンを押した場合にはユーザ端末１２は無効を示す値を含む帯域制限設定値情報を出力する。

上記説明より、実施の形態１にかかる通信中継装置１０では、帯域制限情報管理部３４に格納された帯域制限管理テーブル上に定義された帯域制限設定値に応じて通信データを送受信するコンテンツサーバ毎に帯域制限を行うか否かを決定する。これにより、実施の形態１にかかる通信中継装置１０では、様々なコンテンツサーバに対して通信を行っていたとしてもユーザが体感するコンテンツ視聴全体の速度は維持しながら、視聴しない可能性が高い無駄なデータがダウンロード等させることを防止し、通信量の無駄を削減することができる。

また、実施の形態１にかかる通信中継装置１０では、動画データ等のストリーミングデータの送受信を行う場合を対象として帯域制限設定値の有効と無効とを切り替える。ストリーミングデータでは、ユーザに視聴されないデータの先読みダウンロードが行われるため、このストリーミングデータに対して帯域制限をかけることで、実施の形態１にかかる通信中継装置１０は、送受信データのうち無駄になるキャッシュに関する通信量を削減することができる。特に、モバイルルータ等では、ＷＡＮ側に通信量に応じて帯域制限がかけられる契約に基づき通信環境が提供される制限付き課金通信サービスを利用することが多い。このような課金通信サービスでは、出来きるだけ視聴しないデータに関する通信量を低減したいという要望が大きい。そのため、ＷＡＮ側の通信環境として制限付き課金通信サービスを利用する場合には、実施の形態１にかかる通信中継装置１０による通信量削減の効果が特に大きくなる。

実施の形態２
実施の形態２では、実施の形態１にかかる通信中継装置１０の別の形態となる通信中継装置１０ａについて説明する。なお、実施の形態２の説明において実施の形態１で説明した構成要素については、実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。

図１１に実施の形態２にかかる通信システム２のブロック図を示す。図１１に示すように、実施の形態２にかかる通信システム２は、通信中継装置１０に代えて通信中継装置１０ａを有する。通信中継装置１０ａは、通信制御部２０に代えて通信制御部２０ａを有する。そして、通信制御部２０ａは、通信制御部２０のシステム制御部３２及び記憶部３３、に代えてシステム制御部４０及び記憶部４１を有する。また、通信制御部２０ａは、通信制御部２０に対してスループット測定部４３が追加される。

スループット測定部４３は、通信データの通信先サーバ毎の通信データのスループットを解析し、スループットが帯域制限レート以上であった場合にスループット判定フラグＳＦＬＧを有効状態とするスループット解析処理を行う。システム制御部４０は、システム制御部３２の動作に加えて、スループット判定フラグが無効状態である場合はユーザインタフェース制御部２３等に対する問い合わせ指示処理の実行を停止する動作を行う。

記憶部４１は、記憶部３３に設けられる帯域制限情報管理部３４に加えて、スループット測定管理部４２を有する。スループット測定管理部４２は、スループット測定部で利用される情報を保持する。そこで、スループット測定管理部４２で保持される情報の一例を図１２に示す。

図１２に示すように、スループット測定管理部４２は、測定時間設定情報とスループット測定管理テーブルを保持する。測定時間設定情報は、スループット測定部４３がスループットを算出するためにスループットの測定を継続する時間を定義するスループット測定時間を定義する。図１２に示す例では、スループット測定時間として３秒が設定される。スループット測定管理テーブルは、スループット測定部４３が測定したスループット値のうち最新のものが通信対象となる対象サーバアドレス毎に記録されるものである。

続いて、実施の形態２にかかる通信中継装置１０ａの動作について説明する。図１３に実施の形態２にかかる通信システムの動作を説明するシーケンス図を示す。図１３に示すように、実施の形態２にかかる通信中継装置１０ａでは、下り帯域制御フェーズとコンテンツデータ解析フェーズとの間でスループット測定フェーズを実施する。このスループット測定フェーズにおける通信中継装置１０の動作を以下で説明する。

図１４に実施の形態２にかかる通信中継装置のスループット測定フェーズの処理を説明するフローチャートを示す。なお、スループット測定フェーズは、通信対象の対象サーバ毎に行われる。また、スループット測定フェーズは、通信中継装置１０がコンテンツサーバ１１から通信データを受信している期間に一定期間実施される、また、スループット測定フェーズは、通信中継装置１０がコンテンツサーバ１１から通信データを受信している期間に所定の間隔で繰り返し実施される。このように、所定の間隔で繰り返しスループット測定フェーズを実施することで、刻々と変化するＷＡＮ側の通信状況を把握することが出来る。

図１４に示すように、スループット測定フェーズが開始されると、通信中継装置１０のスループット測定部４３が、対象サーバに対するスループット測定タイマが動作中か否かを判断する（ステップＳ５１）。このスループット測定タイマは、スループット測定部４３内に設けられる。そして、ステップＳ５１においてスループット測定タイマが停止中であると判断された場合（ステップＳ５１のＮＯの枝）、スループット測定部４３がスループット測定タイマの動作を開始して、一旦スループット測定フェーズを終了する（ステップＳ５２）。一方、ステップＳ５１においてスループット測定タイマが動作中であると判断された場合（ステップＳ５１のＹＥＳの枝）、スループット測定部４３は、スループット測定タイマがスループット測定時間を経過したことを示しているか否かを判断する（ステップＳ５３）。

ステップＳ５３において、スループット測定タイマがスループット測定時間を経過していないと判断された場合（ステップＳ５３のＮＯの枝）、スループット測定部４３は、一旦スループット測定フェーズを終了する。一方、ステップＳ５３において、スループット測定タイマがスループット測定時間を経過していると判断された場合（ステップＳ５３のＹＥＳの枝）、スループット測定部４３は、スループット測定タイマを停止して、システム制御部４０を介してスループット測定管理部４２のスループット測定管理テーブルの最新スループット値を測定により得られたスループット値で更新する（ステップＳ５４）。

続いて、スループット測定部４３は、測定で得られた最新スループット値が帯域制限レート情報に含まれる帯域制限レートを超えているか否かを判断する（ステップＳ５５）。このステップＳ５５において、最新スループット値が帯域制限レート以下であると判断された場合、スループット測定部４３はスループット判定フラグＳＦＬＧを無効状態としてスループット測定フェーズを終了する（ステップＳ５７）。一方、ステップＳ５５において、最新スループット値が帯域制限レートを超えていると判断された場合、スループット測定部４３はスループット判定フラグＳＦＬＧを有効状態としてスループット測定フェーズを終了する（ステップＳ５６）。

スループット測定部４３が上記スループット測定フェーズを実施してスループット判定フラグＳＦＬＧを有効状態と無効状態とのいずれかの状態とする。そして、システム制御部４０は、スループット判定フラグＳＦＬＧが無効状態であった場合、ユーザインタフェース制御部３５が設定インタフェース画面をユーザインタフェース表示部２３等に表示させるための動作を停止する。つまり、通信中継装置１０ａでは、帯域制限の対象である通信データのスループットが帯域制限レート以下であった場合、ユーザに設定インタフェース画面が表示されることを防止する。

上記説明より、実施の形態２にかかる通信中継装置１０ａでは、帯域制限の対象の通信データのスループットを測定し、測定したスループットが帯域制限レート以下であれば、帯域制限設定値の有効と無効との切り替える事を問い合わせる設定インタフェース画面の表示を停止する。これにより、実施の形態２にかかる通信中継装置１０ａでは、帯域制限を行う意味が小さい低スループットのコンテンツサーバと通信を行う場合に、無駄にユーザに操作を強いることを防止し、ユーザの利用環境を向上することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ 通信システム
２ 通信システム
１０ 通信中継装置
１１ コンテンツサーバ
１２ ユーザ端末
２０ 通信制御部
２１ ＷＡＮインタフェース
２２ ＬＡＮインタフェース
２３ ユーザインタフェース表示部
３０ 通信データ制御部
３１ コンテンツデータ解析部
３２ システム制御部
３３ 記憶部
３４ 帯域制限情報管理部
３５ ユーザインタフェース制御部
４０ システム制御部
４１ 記憶部
４２ スループット測定管理部
４３ スループット測定部
ＦＬＧ 帯域制限問い合わせフラグ
ＳＦＬＧ スループット判定フラグ

Claims (8)

1. ローカルエリアネットワークと外部ネットワークとの間の通信を中継する通信中継装置であって、
   前記ローカルエリアネットワークに対するインタフェースとなるＬＡＮインタフェース部と、
   前記外部ネットワークに対するインタフェースとなるＷＡＮインタフェース部と、
   前記ＬＡＮインタフェース部と前記ＷＡＮインタフェース部との間に設けられ、前記通信の帯域を制御する帯域制御処理を行う通信データ制御部と、
   前記通信において送受信される通信データを監視して、前記通信データが予め設定した種類のデータであった場合に帯域制限問い合わせフラグを有効状態とするコンテンツ解析処理を行うコンテンツデータ解析部と、
   前記通信の帯域制限時の通信レートを定義する帯域制限レートを示す帯域制限レート情報と、前記外部ネットワークに設置される通信先サーバ毎に前記通信の帯域制限状況を定義した帯域制限設定値を含む帯域制限管理テーブルと、を少なくとも格納する記憶部と、
   前記帯域制限問い合わせフラグが有効状態となったことに応じて、前記帯域制限管理テーブルを参照し、前記帯域制限問い合わせフラグを有効状態とした前記通信データである制限対象通信データの送受信相手の通信先サーバの帯域制限設定値が有効となっている場合に前記帯域制限レート情報において定義された通信レートにて前記制限対象通信データに関する通信処理を実行することを前記通信データ制御部に指示する帯域制限処理を行うシステム制御部と、
   を有する通信中継装置。
2. ユーザに帯域制限処理の実行の可否を問い合わせる設定インタフェース画面をユーザインタフェース表示部に表示する通知処理を行うユーザインタフェース制御部を有し、
   前記システム制御部は、
   前記帯域制限問い合わせフラグが有効状態に切り替わったことに応じて前記帯域制限管理テーブルを参照し、前記制限対象通信データの送受信相手の通信先サーバの帯域制限設定値が無効となっていた場合、前記問い合わせ通知処理の実行を前記ユーザインタフェース制御部に指示する問い合わせ指示処理と、
   前記設定インタフェース画面の操作結果に基づき前記帯域制限管理テーブルの通信先サーバの帯域制限の設定値を更新する帯域制限設定値更新処理を行う請求項１に記載の通信中継装置。
3. 前記ユーザインタフェース表示部は、前記通信中継装置と前記ユーザが利用するユーザ端末との少なくとも一方に設けられる請求項２に記載の通信中継装置。
4. 前記予め設定した種類のデータは、ストリーミングデータである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信中継装置。
5. 前記通信データの通信先サーバ毎の通信データのスループットを解析し、前記スループットが前記帯域制限レート以上であった場合にスループット判定フラグを有効状態とするスループット解析処理を行うスループット解析部を有し、
   前記システム制御部は、前記スループット判定フラグが無効状態である場合は前記ユーザインタフェース制御部に対する前記問い合わせ指示処理の実行を停止する請求項２又は３のいずれか１項に記載の通信中継装置。
6. 前記帯域制限設定値は、有効状態に設定された後に予め設定された期間が経過したときに無効状態に切り替えられる請求項１乃至５のいずれか１項に記載の通信中継装置。
7. プログラム実行部と記憶部とを有し、ローカルエリアネットワークと外部ネットワークとの間の通信を中継する通信中継装置において、前記プログラム実行部で実行される通信制御プログラムであって、
   前記ローカルエリアネットワークと前記外部ネットワークとの間の前記通信を中継する通信中継処理と、
   前記通信において送受信される通信データを監視して、前記通信データが予め設定した種類のデータであった場合に帯域制限問い合わせフラグを有効状態とするコンテンツ解析処理と、
   前記記憶部に格納された、前記通信の帯域制限時の通信レートを定義する帯域制限レートを示す帯域制限レート情報と、前記外部ネットワークに設置される通信先サーバ毎に前記通信の帯域制限状況を記述した帯域制限管理テーブルと、を参照する設定値参照処理と、
   前記帯域制限問い合わせフラグが有効状態となったことに応じて、前記設定値参照処理を実施し、前記帯域制限問い合わせフラグを有効状態とした前記通信データである制限対象通信データの送受信相手である通信先サーバの帯域制限設定値が有効となっている場合に前記帯域制限レート情報において定義された通信レートにて前記制限対象通信データに関する前記通信中継処理を実行する帯域制限処理と、
   を行う通信中継装置の通信制御プログラム。
8. ローカルエリアネットワークと外部ネットワークとの間の通信を中継する通信中継装置において、前記ローカルエリアネットワークと前記外部ネットワークとの間の前記通信を中継する通信中継処理を行っている期間に行う通信制御方法であって、
   前記通信において送受信される通信データを監視して、前記通信データが予め設定した種類のデータであった場合に帯域制限問い合わせフラグを有効状態とし、
   前記帯域制限問い合わせフラグが有効状態となったことに応じて、前記外部ネットワークに設置される通信先サーバ毎に前記通信の帯域制限状況を記述した帯域制限管理テーブルを参照し、
   前記帯域制限問い合わせフラグを有効状態とした前記通信データである制限対象通信データの送受信相手である通信先サーバの帯域制限設定値が有効となっている場合に前記通信の帯域制限時の通信レートを定義する帯域制限レート以下の通信レートにて前記制限対象通信データに関する前記通信を実行する通信制御方法。

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