WO2010125761A1

WO2010125761A1 - 通信帯域制御装置及び通信帯域制御方法

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Publication number: WO2010125761A1
Application number: PCT/JP2010/002820
Authority: WO
Inventors: 浮田陽介; 松下陽介; 本間秀樹
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2009-05-01
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2010-11-04
Also published as: EP2426870A1; JP5328899B2; CN102077518A; US20110110235A1; US8675490B2; JPWO2010125761A1

Abstract

　本発明は、コンテンツを送信するために必要な帯域を確保できない場合に、帯域の不足により乱れた映像が装置装置に表示されることを防止できるものである。中継装置(１００)は、コンテンツを送信するサーバのドメイン名に関するＤＮＳ応答パケットをＤＮＳサーバから受信すると、中継装置(１００)内の条件判定部(２１０)は、他の中継装置(１００)との間の通信路にそのドメイン名に対応するコンテンツの要求帯域を確保できるかどうか判定する。そして、条件判定部(２１０)が要求帯域を確保できないと判定すると、中継装置(１００)内のＤＮＳ変更部(２５０)は、当該ＤＮＳ応答パケットに含まれる回答ＩＰアドレスを、中継装置(１００)のＩＰアドレスに書き換える。

Description

通信帯域制御装置及び通信帯域制御方法

　本発明は、通信ネットワーク上で送受信されるデータを中継する中継装置に備えられた、通信帯域を制御する通信帯域制御装置及び通信帯域制御方法に関するものである。

　近年、インターネット電話やＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ　ｏｎ　Ｄｅｍａｎｄ）サービス等のリアルタイム通信における通信品質を保証するための技術として、通信品質保証（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）技術が検討されている。ＱｏＳ技術は、コンテンツを利用する通信要求装置とコンテンツを提供するサーバ（以降、宛先装置と言う）との間の通信路において、コンテンツを中継する中継装置に用いられる。例えば、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ｅ規格では、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）で用いられる中継装置のＱｏＳ技術が規格化されている。また、ＨｏｍｅＰｌｕｇアライアンスではＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ　Ｌｉｎｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）で用いられる中継装置のＱｏＳ技術が実用化されている。

　中継装置は、リアルタイム通信においてパケットの廃棄や遅延が発生しないように、通信路上でコンテンツを送信するために必要な帯域を予約し、一定の通信速度を保証する。これにより、音声や動画のリアルタイム送信やテレビ電話など、通信の遅延や停止が許されないサービスを、他のサービスに優先して送信することができる（例えば、特許文献１）。

特開平１０－１４５４２４号公報

　従来技術では、帯域の予約を行うために中継装置にパラメータを設定する必要がある。パラメータとは、品質保証すべきパケットか否かを識別するためのコンテンツの送信元である送信元ＩＰアドレス、コンテンツの宛先である宛先ＩＰアドレス、及びコンテンツを送信するために必要な帯域などである。そのため、通信要求装置は、中継装置に帯域の予約を要求する際に、これらのパラメータを含む制御パケットを、直接中継装置に送信、あるいは宛先装置を介して中継装置に送信する。中継装置は、この制御パケットを受信することにより、コンテンツを送信するために必要な帯域を把握することができる。

　しかし、従来技術では、通信要求装置はこの制御パケットを生成する機能、宛先装置は通信要求装置から送信された制御パケットを通信要求装置に返送する機能、中継装置は制御パケットを処理して、これらのパラメータを設定できる機能（以下、「ＱｏＳ設定機能」とする）を備えていなければならない。これは通信経路上の通信要求装置、宛先装置、及び中継装置の全てが、ＱｏＳ設定に関する機能を備えていなければならないという利用上の制限があった。新しい商品、古い商品、及び他メーカ商品など様々な機器の混在が予想される家庭内のネットワークにおいては、大きな制約になるという問題があった。

　かかる問題に対しては、サーバのＩＰアドレスを管理するＤＮＳ（Ｄｏｍａｉｎ　Ｎａｍｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）サーバと中継装置とを接続することで解決できる。このネットワークシステムでは、通信要求装置と中継装置とが内部ネットワークを介して接続される。そして、宛先装置、ＤＮＳサーバ、及び中継装置が外部ネットワークを介して接続される。ＤＮＳサーバは、コンピュータ名あるいはコンテンツの種別を示すドメイン名とそのドメイン名に対応するサーバのＩＰアドレスとを対応付けた管理テーブルを保有する。また、中継装置は、ドメイン名とそのドメイン名に対応するコンテンツを送信するために必要な帯域とを対応付けたテーブルを保有する。

　このような通信システムにおいて、まず、通信要求装置は、宛先装置のＩＰアドレスを取得するために、中継装置を介して、ＤＮＳ要求パケットをＤＮＳサーバに送信する。このＤＮＳ要求パケットには、宛先装置のドメイン名が含まれる。ＤＮＳサーバは、ＤＮＳ要求パケットを受信すると、ドメイン名とサーバのＩＰアドレスとを対応付ける。そして、ＤＮＳサーバは、ＤＮＳ応答パケットに宛先装置のＩＰアドレスを書き込み、中継装置を介してこれを通信要求装置に返信する。中継装置は、ＤＮＳ応答パケットを受信すると、前述したテーブルを参照してドメイン名に対応するコンテンツを送信するために必要な帯域を取得し、帯域の予約を行う。その後、通信要求装置は、中継装置からＤＮＳ応答パケットを受信し、宛先装置のＩＰアドレスを取得する。通信要求装置は、ＤＮＳ応答パケットを受信すると、宛先装置にコンテンツの取得要求を送信する。

　これにより、通信要求装置がＤＮＳ要求パケットをＤＮＳサーバに送信し、ＤＮＳサーバからＤＮＳ応答パケットを受信する過程において、中継装置は、ＤＮＳサーバから送信されるＤＮＳ応答パケットをもとに帯域を予約する。そのため、通信要求装置が、中継装置において帯域の予約が行われていることを認識せずに、この帯域の予約は行われる。その結果、通信装置装置や宛先装置は前述したパラメータを中継装置に設定する機能を備える必要がなくなる。

　しかし、かかる解決手段では、通信要求装置は、中継装置において帯域の予約が行われているか否かを認識しないので、中継装置において帯域の予約ができたか否かに関わらず、宛先装置にコンテンツの取得要求を送信する。そのため、通信要求装置は、通信路に帯域が不足しているために、中継装置が必要な帯域を予約できない場合にも、宛先装置にコンテンツの取得要求を送信する。その結果、乱れた映像が通信要求装置に送信されるという問題があった。

　そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされた中継装置等で利用される通信帯域制御装置及び通信帯域制御方法であって、ＱｏＳ設定機能を備えていない通信要求装置を含むネットワークにおいても、コンテンツを送信するために必要な帯域を確保できない場合に、帯域の不足により乱れた映像が通信要求装置に送信されることを防止する通信帯域制御装置及び通信帯域制御方法を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有する。本発明の第１の局面は、通信ネットワーク上にあり通信を要求する通信要求装置が、通信相手である宛先装置との間で送受信するデータを中継する中継装置に備えられ、中継装置が処理する通信の通信帯域を制御する通信帯域制御装置であって、通信要求装置が宛先装置のドメイン名に対応するＩＰアドレスをＤＮＳサーバに問い合わせた結果、ＤＮＳサーバが問い合わせに応答するために送信したＤＮＳ応答パケットを検出するパケット検出部と、宛先装置と通信要求装置との間の通信の際に中継装置が他の中継装置と通信するために必要となる、あらかじめ求められた要求帯域と、宛先装置のドメイン名との第１の対応関係、及び中継装置と他の中継装置との間で現在の使用可能な帯域を記憶する記憶部と、通信要求装置の通信要求に伴って生じる通信パケットをもとに宛先装置のドメイン名を特定し、第１の対応関係から要求帯域を取得し、要求帯域が現在の使用可能な帯域より大きいという第１の条件を満たすかどうかを判定する条件判定部と、第１の条件を満たす場合に、ＤＮＳ応答パケットに含まれる情報をもとに、通信要求装置と宛先装置との通信を遮断する設定を行うＱｏＳ設定部とを具備する。

　さらに、前述した記憶部は、宛先装置のドメイン名と、宛先装置と通信要求装置との間の通信の優先度との第２の対応関係、及び中継装置と他の中継装置との間で現在行われている通信と、その優先度との第３の対応関係をさらに記憶するとよい。また、前述した条件判定部は、第１の条件を満たすと判定した場合、記憶部を参照して、中継装置と他の中継装置との間で現在行われている通信の中で、宛先装置と通信要求装置との間の通信の優先度より低い優先度の通信を求め、求めた通信を停止しても要求帯域を確保できないという第２の条件を満たすかどうかをさらに判定するとよい。

　さらに、前述した条件判定部は、ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名をもとに、宛先装置のドメイン名を特定とよい。また、前述したＱｏＳ設定部は、条件判定部が第１の条件を満たすと判定したときに、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置のＩＰアドレスを特定のＩＰアドレスに書き換えるＤＮＳ変更部を、さらに備えるとよい。

　さらに、前述した条件判定部は、ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名をもとに、宛先装置のドメイン名を特定するとよい。また、前述したＱｏＳ設定部は、条件判定部が第２の条件を満たすと判定したときに、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置のＩＰアドレスを特定のＩＰアドレスに書き換えるＤＮＳ変更部を、さらに備えるとよい。

　さらに、特定のＩＰアドレスは、帯域が不足していることを示す情報を通信要求装置に送信する情報提供装置のＩＰアドレスであるとよい。

　あるいは、特定のＩＰアドレスは、本中継装置のＩＰアドレスであるとよい。そして、パケット検出部は、通信要求装置から本中継装置のＩＰアドレスに対する通信要求パケットを検出するとよい。このとき、本発明の通信帯域制御装置は、パケット検出部が通信要求パケットを検出すると、帯域が不足していることを示す情報を通信要求装置に送信するアプリケーション処理部を、さらに備えるとよい。

　さらに、前述した条件判定部は、ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名をもとに、宛先装置のドメイン名を特定するとよい。そして、前述した記憶部は、中継装置が通信を許可しない、宛先装置のＩＰアドレスを、不許可アドレスとしてさらに記憶するとよい。そして、前述したＱｏＳ設定部は、条件判定部が第１の条件を満たすと判定したときに、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置のＩＰアドレスを、不許可アドレスとして記憶部に格納するＩＰアドレス格納部を備えるとよい。このとき、本発明の通信帯域制御装置は、記憶部が記憶している不許可アドレスを宛先とする通信要求パケットを、他の中継装置に転送しないパケット遮断部をさらに備えるとよい。

　さらに、前述した条件判定部は、ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名をもとに、宛先装置のドメイン名を特定するとよい。そして、前述した記憶部は、中継装置が通信を許可しない、宛先装置のＩＰアドレスを、不許可アドレスとしてさらに記憶するとよい。そして、前述したＱｏＳ設定部は、条件判定部が第２の条件を満たすと判定したときに、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置のＩＰアドレスを、不許可アドレスとして記憶部に格納するＩＰアドレス格納部を備えるとよい。このとき、本発明の通信帯域制御装置は、記憶部が記憶している不許可アドレスを宛先とする通信要求パケットを、他の中継装置に転送しないパケット遮断部をさらに備えるとよい。

　さらに、前述した記憶部は、宛先装置のドメイン名及びＩＰアドレスの第４の対応関係をさらに記憶するとよい。また、前述したＱｏＳ設定部は、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置のドメイン名及びＩＰアドレスを、第４の対応関係として、記憶部に格納する宛先装置情報格納部を備えるとよい。また、前述したパケット検出部は、通信要求装置から宛先装置への通信要求パケットをさらに検出するとよい。そして、前述した条件判定部は、パケット検出部が通信要求パケットを検出したときに、第４の対応関係を参照し、通信要求パケットの宛先のＩＰアドレスから宛先装置のドメイン名を特定するとよい。このとき、本発明の通信帯域制御装置は、条件判定部が第１の条件を満たすと判定したときに、通信要求パケットを他の中継装置に転送しないパケット遮断部をさらに備えるとよい。

　さらに、前述した記憶部は、宛先装置のドメイン名及びＩＰアドレスの第４の対応関係をさらに記憶するとよい。また、前述したＱｏＳ設定部は、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置のドメイン名及びＩＰアドレスを、第４の対応関係として、記憶部に格納する宛先装置情報格納部を備えるとよい。また、前述したパケット検出部は、通信要求装置から宛先装置への通信要求パケットをさらに検出するとよい。そして、前述した条件判定部は、パケット検出部が通信要求パケットを検出したときに、第４の対応関係を参照し、通信要求パケットの宛先のＩＰアドレスから宛先装置のドメイン名を特定するとよい。このとき、本発明の通信帯域制御装置は、条件判定部が第２の条件を満たすと判定したときに、通信要求パケットを他の中継装置に転送しないパケット遮断部をさらに備えるとよい。

　さらに、本発明の通信帯域制御装置は、前述した条件判定部が第１の条件を満たさないと判定したときに、中継装置と他の中継装置との間に、要求帯域を予約する帯域予約部をさらに備えるとよい。

　さらに、本発明の通信帯域制御装置は、前述した条件判定部が第２の条件を満たさないと判定したときに、宛先装置と通信要求装置との間の通信の優先度より低い優先度の通信を停止する優先制御部と、優先制御部が低い優先度の通信を停止すると、中継装置と他の要求装置との間に、要求帯域を予約する帯域予約部をさらに備えるとよい。

　さらに、前述したＤＮＳ変更部は、通信要求装置に送信されるＤＮＳ応答パケットに含まれるキャッシュ時間を０に書き換えるとよい。

　本発明の第２の局面は、通信ネットワーク上にあり通信を要求する通信要求装置が、通信相手である宛先装置との間で送受信するデータを中継する中継装置に備えられ、中継装置が処理する通信の通信帯域を制御する通信帯域制御方法であって、通信要求装置が宛先装置のドメイン名に対応するＩＰアドレスをＤＮＳサーバに問い合わせた結果、ＤＮＳサーバが問い合わせに応答するために送信したＤＮＳ応答パケットを検出するパケット検出ステップと、通信要求装置の通信要求に伴って生じる通信パケットをもとに宛先装置のドメイン名を特定し、宛先装置と通信要求装置との間の通信の際に中継装置が他の中継装置との間で通信するために必要となる、あらかじめ求められた要求帯域を取得し、要求帯域が中継装置と他の中継装置との間で現在の使用可能な帯域より大きいという第１の条件を満たすかどうかを判定する条件判定ステップと、第１の条件を満たす場合に、ＤＮＳ応答パケットに含まれる情報をもとに、通信要求装置と宛先装置との通信を遮断する設定を行うＱｏＳ設定ステップとを含む。

　本発明の第３の局面は、通信ネットワーク上にあり通信を要求する通信要求装置が、通信相手である宛先装置との間で送受信するデータを中継する中継装置に備えられ、中継装置が処理する通信の通信帯域を制御する集積回路であって、通信要求装置が宛先装置のドメイン名に対応するＩＰアドレスをＤＮＳサーバに問い合わせた結果、ＤＮＳサーバが問い合わせに応答するために送信したＤＮＳ応答パケットを検出するパケット検出部と、宛先装置と通信要求装置との間の通信の際に中継装置が他の中継装置との間で通信するために必要となる、あらかじめ求められた要求帯域と、宛先装置のドメイン名との第１の対応関係、及び中継装置と他の中継装置との間で現在の使用可能な帯域を記憶する記憶部と、通信要求装置の通信要求に伴って生じる通信パケットをもとに宛先装置のドメイン名を特定し、第１の対応関係から要求帯域を取得し、要求帯域が現在の使用可能な帯域より大きいという第１の条件を満たすかどうかを判定する条件判定部と、第１の条件を満たす場合に、ＤＮＳ応答パケットに含まれる情報をもとに、通信要求装置と宛先装置との通信を遮断する設定を行うＱｏＳ設定部とを具備する。

　本発明の通信帯域制御装置は、他の中継装置にコンテンツを送信するために必要な帯域を確保できない場合、通信要求装置と宛先装置との通信を行わせないように設定し、通信要求装置へのコンテンツの送信を停止できる。その結果、本発明の通信帯域制御装置は、帯域の不足により、乱れた映像が通信要求装置に表示されることを防止することができる。

図１は、本発明の実施形態を示したネットワークの一例を示す。図２は、本発明の中継装置に実装されるプロトコルスタックを示す。図３は、本発明の第１の実施形態に係る中継装置の機能ブロックを示す。図４は、本発明の中継装置が保有するサービス情報テーブルのデータ構造の一例を示す。図５は、本発明の中継装置が保有する通信帯域管理テーブルのデータ構造の一例を示す。図６は、ＤＮＳパケットのパケット構成を示す。図７は、本発明の第１の実施形態に係るネットワークにおいて、「帯域不足」である場合の各機器の動作を示したシーケンスである。図８は、本発明の第１の実施形態に係るＤＮＳ変更部が、ＤＮＳパケットを書き換える前の一例を示す。図９は、本発明の第１の実施形態に係るＤＮＳ変更部が、ＤＮＳパケットを書き換えた後の一例を示す。図１０は、「帯域不足」である場合の通信要求装置のビューワに表示させる画面の一例を示す。図１１は、「帯域不足」である場合の通信要求装置のビューワに表示させる画面の一例を示す。図１２は、本発明の第１の実施形態に係る通信帯域制御装置が行う図７のＳ１０４、Ｓ１０５の動作を示すフローチャートである。図１３は、本発明の第１の実施形態に係る通信帯域制御装置が行う、図１２のＳ２０の詳細な動作を示すフローチャートである。図１４は、本発明の第１の実施形態に係る通信帯域制御装置が行う、図７のＳ１０８の動作を示すフローチャートである。図１５は、本発明の第２の実施形態に係る中継装置の機能ブロックを示す。図１６は、本発明の中継装置が保有するＱｏＳ設定情報テーブルのデータ構造の一例を示す。図１７は、本発明の中継装置が保有する通信帯域管理テーブルのデータ構造の一例を示す。図１８は、本発明の全通信帯域推定部が全通信帯域を推定する方法を示したシーケンスを示す。図１９は、ＳＮＲと通信帯域との対応関係の一例を示す。図２０は、本発明の第２の実施形態に係るネットワークにおいて、「帯域不足」でない場合の各機器の動作を示すシーケンスである。図２１は、本発明の第２の実施形態に係る通信帯域制御装置が行う図７のＳ１０４、Ｓ１０５及び図２０のＳ１０４、Ｓ２０５の動作を示すフローチャートである。図２２は、本発明の実施形態を示したネットワークの一例を示す。図２３は、本発明の第３の実施形態において、通信要求装置から通信要求パケットを受信した際の各プロトコルスタックへのデータの流れを示す。図２４は、本発明の第３の実施形態に係る中継装置の機能ブロックを示す。図２５は、本発明の第３の実施形態に係るネットワークにおいて、「帯域不足」である場合の各機器の動作を示すシーケンスである。図２６は、本発明の第３の実施形態に係るＤＮＳ変更部が、ＤＮＳパケットを書き換えた後の一例を示す。図２７は、本発明の第３の実施形態に係る通信帯域制御装置が行う図２５のＳ３０８、Ｓ３０９の動作を示すフローチャートである。図２８は、本発明の第４の実施形態に係る中継装置の機能ブロックを示す。図２９は、本発明の中継装置が保有するサービス情報テーブルのデータ構造の一例を示す。図３０は、本発明の中継装置が保有するＱｏＳ設定情報テーブルのデータ構造の一例を示す。図３１は、本発明の第４の実施形態に係るネットワークにおいて、優先制御を行うことによりコンテンツの要求帯域を確保できた場合の各機器の動作を示すシーケンスである。図３２は、本発明の第４の実施形態に係るネットワークにおいて、優先制御を行ってもコンテンツの要求帯域を確保できない場合の各機器の動作を示すシーケンスである。図３３は、本発明の第４の実施形態に係る通信帯域制御装置が行う、図３１のＳ１０４～Ｓ２０５及び図３２のＳ１０４～Ｓ５０６の動作を示すフローチャートである。図３４は、本発明の第４の実施形態に係る通信帯域制御装置が行う、図３３のＳ４０の詳細な動作を示すフローチャートである。図３５は、本発明の第５の実施形態に係る中継装置の機能ブロックを示す。図３６は、本発明の第５の実施形態に係るネットワークにおいて、「帯域不足」である場合の各機器の動作を示すシーケンスである。図３７は、本発明の第５の実施形態に係る通信帯域制御装置が行う、図３６のＳ６０８の動作を示すフローチャートである。図３８は、本発明の第６の実施形態に係る中継装置の機能ブロックを示す。図３９は、本発明の中継装置が保有する装置管理テーブルのデータ構造の一例を示す。図４０は、本発明の第６の実施形態に係るネットワークにおいて、「帯域不足」である場合の各機器の動作を示すシーケンスである。図４１は、本発明の第６の実施形態に係る通信帯域制御装置が行う、図４０のＳ７０４の動作を示すフローチャートである。図４２は、本発明の第６の実施形態に係る通信帯域制御装置が行う図４０のＳ７０８及びＳ７０９の動作を示すフローチャートである。

　（第１の実施形態）
　以下、本発明の第１の実施形態である通信帯域制御装置を備える中継装置及び通信帯域制御方法について、図面を参照しながら説明する。本明細書に係る通信帯域制御装置及び通信帯域制御方法は、多くの異なる種類のネットワークに適用できるが、以下では、電力線通信（Ｐｏｗｅｒ　Ｌｉｎｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、以下、「ＰＬＣ」とする）ネットワークに適用した具体例を説明する。ただし、以下の開示の全てまたは一部は、例えば、無線ネットワーク等、他のネットワーク形式にも適用可能である。

　図１は、本発明の第１の実施形態におけるネットワークの構成を示す。図１に示すように、本実施形態のネットワークは、各種の通信要求装置３００、１または複数の宛先装置３１０、ＤＮＳ（Ｄｏｍａｉｎ　Ｎａｍｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）サーバ３２０、及び１または複数の情報提供装置２９０を含んでいる。図１においては、各種通信要求装置３００を３００ａ及び３００ｂとして区別して記載している。以下の説明においては、通信要求装置３００ａ及び３００ｂの総称を指す場合、通信要求装置３００と呼ぶこととする。さらに、図１において、各中継装置１００を１００ａ～１００ｃとして区別して記載している。以下の説明においては、各中継装置１００ａ～１００ｃの総称を指す場合、中継装置１００と呼ぶこととする。

　通信要求装置３００と宛先装置３１０とは、中継装置１００及びインターネット４００を介して接続されている。具体的には、通信要求装置３００ａ、３００ｂはそれぞれ中継装置１００ａ、１００ｂにそれぞれイーサネット（登録商標、以降本表記は省略）ケーブルで接続されている。そして、宛先装置３１０、ＤＮＳサーバ３２０、及び情報提供装置２９０は、インターネット４００を介して中継装置１００ｃに接続されている。中継装置１００ａ～１００ｃの各間は電力線を介して接続されている。

　宛先装置３１０は、ＡＶサーバである。宛先装置３１０は、各種コンテンツを保有し、通信要求装置３００にコンテンツを送信する。

　通信要求装置３００は、宛先装置３１０からコンテンツを受信して、映像や音声を再生する。通信要求装置３００は、例えば、テレビ、パーソナルコンピュータのような機器を指す。

　ＤＮＳサーバ３２０は、宛先装置３１０のホスト名を示すドメイン名と、当該ドメイン名に対応する宛先装置３１０のＩＰアドレスとの対応関係を管理している。ＤＮＳサーバ３２０は、通信要求装置３００からＤＮＳ要求パケットを受信すると、ＤＮＳ要求パケットに含まれるドメイン名を参照する。そして、ＤＮＳサーバ３２０は、ＤＮＳ応答パケットを送信する。ＤＮＳ応答パケットには、当該ドメイン名とそれに対応する宛先装置３１０のＩＰアドレスとが格納されている。なお、該当ドメイン名に対応する宛先装置３１０の数は１台とは限らず、複数台存在する場合もある。この場合、ＤＮＳ応答パケットには、当該ドメイン名とそれに対応する複数の異なる宛先装置３１０のＩＰアドレスとが格納される。

　中継装置１００ａ～１００ｃは、異なる種類のネットワークを介して送受信されるデータを橋渡しするＰＬＣブリッジである。図１の場合、中継装置１００ａ～１００ｃは、宛先装置３１０から送信されるコンテンツや、通信要求装置３００とＤＮＳサーバ３２０との間で送受信されるＤＮＳパケット等を中継する。

　情報提供装置２９０は、宛先装置３１０から通信要求装置３００へのコンテンツ送信において、中継装置１００ａ～１００ｃ間の通信において必要な通信帯域を確保できなかった場合、その旨を通信要求装置３００のビューワ（ＷＥＢブラウザ等）に表示させるための情報を保有する。情報提供装置２９０は、このような状況下で通信要求装置３００からコンテンツ送信を要求する通信要求パケットを受信すると、この情報を通信要求装置３００に返信する。情報提供装置２９０の機能の詳細は、後述する。

　図２は、本実施形態における中継装置１００に実装されるプロトコルの階層構造を示す。図２の場合、中継装置１００には５層のプロトコルが実装されている。

　物理層（イーサネット）４１０では、ネットワークに接続された機器とデータの送受信が行われる。具体的には、中継装置１００ｃの場合、物理層（イーサネット）４１０で宛先装置３１０とデータ送受信が行われる。同様に、中継装置１００ａ、１００ｂの場合、物理層（イーサネット）４１０で通信要求装置３００ａ、３００ｂそれぞれとデータの送受信が行われる。

　データリンク層（イーサネット）４２０では、ネットワークを介して送受信されるデータのメディアアクセス制御を行う。

　物理層（ＰＬＣ）４３０では、データの変調、復調及び送受信が行われる。具体的には、中継装置１００ｃは、宛先装置３１０からデータを受信すると、物理層（ＰＬＣ）４３０でデータの変調及び送信を行う。一方、中継装置１００ａ、１００ｂは、中継装置１００ｃからこの変調されたデータを受信すると、物理層（ＰＬＣ）４３０でデータの復調を行う。

　データリンク層（ＰＬＣ）４４０では、中継装置１００ａ～１００ｃの各間で送受信されるデータのメディアアクセス制御を行う。

　インターネット層４５０には、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などがある。インターネット層４５０では、異なる機器間で送受信されるパケットの送信先及び宛先が特定される。パケットの送信元及び宛先は、このパケットに含まれる送信元ＩＰアドレス及び宛先ＩＰアドレスにより特定される。

　トランスポート層４６０には、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＵＤＰ（Ｕｓｅｒ　Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などがある。トランスポート層４６０では、データ通信の信頼性あるいはスループット等を制御する。

　アプリケーション層４７０には、少なくともＤＮＳ、そして宛先装置３１０と通信要求装置３００との間で通信されるデータの種類に応じて、ＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＲＴＰ（Ｒｅａｌｔｉｍｅ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ　Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などの各種プロトコルが存在する。

　図２に示すように、宛先装置３１０から送信されるコンテンツを中継転送する場合、中継装置１００ｃは、物理層（イーサネット）４１０及びデータリンク層（イーサネット）４２０でコンテンツの受信を行い、データリンク層（ＰＬＣ）４４０及び物理層（ＰＬＣ）４３０を介してコンテンツを中継装置１００ａ、１００ｂに中継する。同様に、中継装置１００ａ、１００ｂは、物理層（ＰＬＣ）４３０、データリンク層（ＰＬＣ）４４０、及びインターネット層４５０でコンテンツの受信及び復調を行い、データリンク層（イーサネット）４２０及び物理層（イーサネット）４１０を介してコンテンツを通信要求装置３００に送信する。

　なお、通信されるデータの種類によっては、インターネット層４５０、トランスポート層４６０、アプリケーション層４７０まで介して通信されることもある（図２中の点線）。例えば、ＤＮＳサーバ３２０から送信されたＤＮＳ応答パケットは、アプリケーション層４７０まで介して通信される。

　図３は、本実施形態における通信帯域制御装置２００を備えた中継装置１００の内部構成図である。中継装置１００は、イーサネット通信部１１０と、ＰＬＣ通信部１２０と、可用帯域推定部１３０と、通信帯域制御装置２００とを備える。通信帯域制御装置２００は、パケット検出部２１０と、記憶部２２０と、条件判定部２３０と、ＱｏＳ設定部２４０とを備える。ＱｏＳ設定部２４０はＤＮＳ変更部２５０を備える。

　イーサネット通信部１１０は、インターネット４００を介して宛先装置３１０及び情報提供装置２９０とデータの送受信を行う。このイーサネット通信部１１０には、図２に示した物理層（イーサネット）４１０、データリンク層（イーサネット）４２０、インターネット層４５０、トランスポート層４６０、及びアプリケーション層４７０が実装される。

　ＰＬＣ通信部１２０は、電力線を介して、他の中継装置１００とデータの送受信を行う。このＰＬＣ通信部１２０には、図２に示した物理層（ＰＬＣ）４３０、データリンク層（ＰＬＣ）４４０、インターネット層４５０、トランスポート層４６０、及びアプリケーション層４７０が実装される。

　可用帯域推定部１３０は、中継装置１００と他の中継装置１００との間の通信路において、ＰＬＣ通信部１２０を介して定期的に試験パケットを送受信し、現在の使用可能な帯域を推定する。この推定方法として、Ｐａｔｈｌｏａｄ法など既存の方法が利用可能である。可用帯域推定部１３０は、推定した現在の使用可能な帯域を、記憶部２２０が記憶している通信帯域管理テーブル５２０に書き込む。通信帯域管理テーブル５２０の詳細は、図５にて後述する。

　パケット検出部２１０は、イーサネット通信部１１０またはＰＬＣ通信部１２０で受信された特定の種類のパケットを検出する。具体的には、パケット検出部２１０は、通信要求装置３００が宛先装置３１０のドメイン名に対応するＩＰアドレスをＤＮＳサーバ３２０に問い合わせるＤＮＳ要求パケットを送信した結果、ＤＮＳサーバ３２０がＤＮＳ要求パケットに応答するために送信したＤＮＳ応答パケットを検出する。パケット検出部２１０は、通信されるパケットのＴＣＰ（ＵＤＰ）ヘッダのポート番号（５３）を参照することによって、ＤＮＳ応答パケットを識別することができる。パケット検出部２１０は、ＤＮＳ応答パケットを検出すると、このＤＮＳ応答パケットを後述する条件判定部２３０及びＱｏＳ設定部２４０に転送する。ＤＮＳ応答パケットの詳細は、図６にて後述する。

　記憶部２２０は、サービス情報テーブル５１０と、通信帯域管理テーブル５２０とを備える。サービス情報テーブル５１０は、宛先装置３１０のホスト名を示すドメイン名と、当該ドメイン名に関連する各種パラメータ（以下、「サービスパラメータ」とする）とを対応付けて記憶している。サービスパラメータには、宛先装置３１０から提供されるサービスの名称や、当該ドメイン名に対応するコンテンツを送信するために必要な帯域（以下、「要求帯域」とする）が含まれる。このサービス情報テーブル５１０の詳細は、図４にて後述する。通信帯域管理テーブル５２０は、中継装置１００と他の中継装置１００との間の通信路における現在の使用可能な帯域を管理する。この通信帯域管理テーブル５２０の詳細は、図５にて後述する。

　条件判定部２３０は、ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名を参照し、宛先装置３１０のドメイン名を特定する。そして、条件判定部２３０は、記憶部２２０のサービス情報テーブル５１０から、当該ドメイン名に対応する要求帯域を取得する。それから、条件判定部２３０は、記憶部２２０の通信帯域管理テーブル５２０を参照し、中継装置１００と他の中継装置１００との間で現在の使用可能な帯域を取得する。そして、条件判定部２３０は、要求帯域が中継装置１００と他の中継装置１００との間で現在の使用可能な帯域よりも大きいかどうか判定する。以降の説明において、要求帯域が中継装置１００と他の中継装置１００との間で現在の使用可能な帯域よりも大きいことを、単に「帯域不足」と呼ぶこととする。

　ＱｏＳ設定部２４０は、「帯域不足」と判定される場合に、ＤＮＳ応答パケットに含まれる情報をもとに、通信要求装置３００と宛先装置３１０との通信を遮断する設定を行う。ＱｏＳ設定部２４０は、内部にＤＮＳ変更部２５０を含む。

　ＤＮＳ変更部２５０は、条件判定部２３０が「帯域不足」と判定したときに、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置３１０のＩＰアドレスを情報提供装置２９０のＩＰアドレスに書き換える。情報提供装置２９０が複数存在する場合、ＤＮＳ変更部２５０は、１つの情報提供装置２９０にアクセスが集中しないように、現在から所定の時間までの間に選択していない情報提供装置２９０を１つ選択し、そのＩＰアドレスに書き換える。さらに、ＤＮＳ変更部２５０は、ＤＮＳ応答パケットに含まれる「ＴＴＬ（キャッシュ時間）」を「０」に書き換える。

　図４は、サービス情報テーブル５１０のデータ構造の一例を表す。図４において、サービス情報テーブル５１０は、項目「登録Ｎｏ．」と項目「ＤＮＳ問い合わせ名（ドメイン名）」と項目「サービスパラメータ」とを対応付けて記憶する。項目「サービスパラメータ」は、項目「サービス名」、項目「転送レート（ｂｐｓ）」、及び項目「Ｌａｙｅｒ４　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」を含む。

　項目「登録Ｎｏ．」には、各サービス情報を特定するためのシリアル番号が記憶される。

　項目「ＤＮＳ問い合わせ名（ドメイン名）」には、宛先装置３１０のホスト名であるドメイン名が記憶される。

　ここで、ドメイン名について説明する。ドメイン名は、宛先装置３１０のホスト名を示すばかりではない。ドメイン名に「ｓｔｒｅａｍ」、「ｖｉｄｅｏ」、「ｍｏｖｉｅ」、「ｍｕｓｉｃ」または「ｇａｍｅ」などのコンテンツの種別を表す文字列が含まれていれば、中継装置１００は、宛先装置３１０がこれらの文字列に対応するコンテンツを送信するＡＶサーバであることを識別できる。また、ドメイン名のトップレベルドメイン、セカンドレベルドメイン、またはサードレベルドメインなどのレベルドメインにより、中継装置１００は、宛先装置３１０から送信されるコンテンツの種別も識別できる。したがって、このドメイン名はＦＱＤＮ（Ｆｕｌｌｙ　Ｑｕａｌｉｆｉｅｄ　Ｄｏｍａｉｎ　Ｎａｍｅ）であってもよいし、ドメイン名のトップレベルドメインなどコンテンツの種別を示すドメイン名の一部であってもよい。

　項目「サービス名」には、当該ドメイン名に対応するサービス名が記憶される。このサービス名には、例えば、当該サービスの提供会社や当該コンテンツの種別などが含まれる。

　項目「転送レート（ｂｐｓ）」には、当該ドメイン名のトップレベルドメインに対応するコンテンツを送信するのに必要な要求帯域を示す転送レートが記憶される。

　項目「Ｌａｙｅｒ４　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」には、例えば、ＴＣＰやＵＤＰなどの通信プロトコルを表す文字列が記憶される。この値は、中継装置１００がどのようにＱｏＳ設定をするか否かの決定に利用できる。例えば、中継装置１００は、この値がＴＣＰならば、双方向リンクでＱｏＳ設定をし、ＵＤＰならば、片方向リンク（下りリンク、あるいは上りリンク）のみＱｏＳ設定をすることができる。

　以降の説明において、図４に示すように、サービス情報テーブル５１０は、５個のサービス情報を管理しているとする。登録Ｎｏ．１のサービス情報として、項目「ドメイン名」に「ｘｘ．ｙｙ．ｔｖ」、項目「サービス名」に「Ｘ社テレビ番組配信」、項目「転送レート（ｂｐｓ）」に「１０Ｍ」、項目「Ｌａｙｅｒ４　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」に「ＴＣＰ」が記憶されている。すなわち、登録Ｎｏ．１のサービス情報は、「ホスト名がｘｘ．ｙｙ．ｔｖの宛先装置３１０が保有するコンテンツは、Ｘ社のテレビ番組配信サービスにより送信され、このコンテンツが通信要求装置３００に送信されるためには、１０Ｍの帯域を必要とする」ことを示している。以下、登録Ｎｏ．２～５のサービス情報についても同様である。

　図５は、通信帯域管理テーブル５２０のデータ構造の一例を表す。通信帯域管理テーブル５２０は、中継装置１００と他の中継装置１００との間の通信路における通信帯域を管理する。通信帯域管理テーブル５２０は、項目「使用可能な通信帯域（ｂｐｓ）」から構成される。

　図５において、項目「使用可能な通信帯域（ｂｐｓ）」には、「１４Ｍ」が記憶されている。この情報から、中継装置１００と他の中継装置１００との間の通信路において、「現在の使用可能な通信帯域は１４Ｍｂｐｓである」ことが分かる。

　図６は、ＤＮＳ応答パケットのパケット構成を示す。図６において、ＤＮＳ応答パケットは、「イーサネットヘッダ」、「ＩＰヘッダ」、「ＵＤＰ（ＴＣＰ）ヘッダ」、及び「ＤＮＳメッセージ」の各フィールドから構成される。また、「ＤＮＳメッセージ」には、「ＤＮＳ問い合わせ名（ドメイン名）」、「問い合わせ種別」、「ＴＴＬ（キャッシュ時間）」、及び「回答ＩＰアドレス」の各フィールドが含まれる。ＤＮＳ応答パケットは公知であるので、詳細な説明は省略する。以降、本発明と関係のある構成部分についてのみ説明する。

　「ＤＮＳ問い合わせ名（ドメイン名）」には、宛先装置３１０のホスト名を示すドメイン名が格納される。

　「問い合わせ種別」には、ＤＮＳで問い合わせる種別が格納される。例えば、「問い合わせ種別」に「１」が格納されている場合、ＤＮＳ問い合わせ名に対応するＩＰｖ４のＩＰアドレスであることを示す。一方、「問い合わせ種別」に「２８」が格納されている場合、ＤＮＳ問い合わせ名に対応するＩＰｖ６のＩＰアドレスであることを示す。

　「ＴＴＬ（キャッシュ時間）」には、通信要求装置３００において宛先装置３１０のＩＰアドレスを保持することが許可された保持時間が格納される。生存時間とも呼ぶ。

　「回答ＩＰアドレス」には、ドメイン名に対応する宛先装置３１０のＩＰアドレスが格納される。ＤＮＳ応答パケットを受信した通信要求装置３００は、この「回答ＩＰアドレス」に含まれるＩＰアドレスを、接続先のＩＰアドレスとして設定する。また宛先装置３１０が複数台ある場合、回答ＩＰアドレスが複数個格納される。この場合、通信要求装置３００は、任意に選択した１つのＩＰアドレスを接続先のＩＰアドレスとして設定する。

　以下、図１の通信要求装置３００ａからコンテンツ送信の要求がある場合を例に挙げて、中継装置１００の動作を、図面を用いて詳細に説明する。

　図７は、本発明の実施形態に係るネットワークにおいて、「帯域不足」である場合の各機器の動作を示したシーケンスを示す。この場合、中継装置１００ｃは、図６に示したＤＮＳ応答パケットのフィールドのうち、回答ＩＰアドレス及びＴＴＬ（キャッシュ時間）を書き換える。図７において、「ＤＮＳ応答パケットＡ」は、中継装置１００ｃのＤＮＳ変更部２５０により書き換えられる前のＤＮＳ応答パケットを表す。図８は「ＤＮＳ応答パケットＡ」の一例を示す。また、「ＤＮＳ応答パケットＢ」は、中継装置１００ｃのＤＮＳ変更部２５０により書き換えられた後のＤＮＳ応答パケットを表す。図９は「ＤＮＳ応答パケットＢ」の一例を示す。以下、宛先装置３１０のＩＰアドレスを「１０．２０．３０．１」、情報提供装置２９０のＩＰアドレスを「１００．２００．１１．１」として説明する。

　まず、通信要求装置３００ａは、コンテンツの再生操作が行われると（Ｓ１０１）、ＤＮＳサーバ３２０にＤＮＳ要求パケットを送信する（Ｓ１０２）。

　ＤＮＳサーバ３２０は、ＤＮＳ要求パケットを受信すると、ＤＮＳ要求パケットのドメイン名に対応する宛先装置３１０のＩＰアドレス及びキャッシュ時間をＤＮＳ応答パケットＡに書き込み、中継装置１００ｃに返信する（Ｓ１０３）。例えば、図８に示すように、ドメイン名が「ｚｚｚ．ｄｄｄ．ｔｖ」である宛先装置３１０のＤＮＳ応答パケットＡには、「回答ＩＰアドレス」として、宛先装置３１０のＩＰアドレスである「１０．２０．３０．１」が書き込まれ、「ＴＴＬ（キャッシュ時間）」として、「３０」が書き込まれる。

　次に、中継装置１００ｃのイーサネット通信部１１０は、ＤＮＳ応答パケットＡを受信する。それから、中継装置１００ｃの通信帯域制御装置２００は、中継装置１００ｃと中継装置１００ａとの間の通信路に、ＤＮＳ応答パケットＡのドメイン名に対応する要求帯域を確保できるか否か、すなわち「帯域不足」か否かを判定する（Ｓ１０４）。そして、「帯域不足」であると判定すると、中継装置１００ｃの通信帯域制御装置２００は、ＤＮＳ応答パケットＡの「ＴＴＬ（キャッシュ時間）」を「３０」から「０」に、「回答ＩＰアドレス」を「１０．２０．３０．１」から「１００．２００．１１．１」に書き換える。これにより、中継装置１００ｃは、図９のようなＤＮＳ応答パケットＢを生成する（Ｓ１０５）。

　その後、中継装置１００ｃのＰＬＣ通信部１２０は、中継装置１００ａを介して、ＤＮＳ応答パケットＢを通信要求装置３００ａに送信する（Ｓ１０６）。

　通信要求装置３００ａは、ＤＮＳ応答パケットＢを受信すると、このＤＮＳ応答パケットＢに含まれる回答ＩＰアドレスを参照する。この場合、回答ＩＰアドレスには情報提供装置２９０のＩＰアドレスが書き込まれているので、通信要求装置３００ａは、宛先を情報提供装置２９０としてコンテンツ送信を要求する通信要求パケットを送信する（Ｓ１０７）。

　情報提供装置２９０は、通信要求パケットを受信すると、当該要求帯域を確保できなかったことを示す情報（以下、「帯域不足情報」と呼ぶ）を通信要求装置３００ａに送信する（以降の説明において、この動作を「帯域不足情報送信処理」と呼ぶ）（Ｓ１０８）。

　通信要求装置３００ａは、情報提供装置２９０から「帯域不足情報」を受信すると、これをビューワで表示する（Ｓ１０９）。例えば、通信要求装置３００ａは、図１０または図１１に示すような画面をＷＥＢブラウザ等のビューワで表示する。これにより、ユーザは、宛先装置３１０が通信要求装置３００ａにコンテンツを送信するには通信路に帯域が不足していることを理解できる。

　なお、ＤＮＳ応答パケットＢのＴＴＬが０に書き換えられているので、通信要求装置３００ａは、宛先装置３１０のドメイン名に対応付けて情報提供装置２９０のＩＰアドレスを記憶することはない。したがって、通信要求装置３００ａは、情報提供装置２９０にアクセスを行った後の別のセッションでは、ＤＮＳサーバ３２０に再度ＤＮＳ要求パケットを送信する。ゆえに、通信要求装置３００ａは、情報提供装置２９０に無駄にアクセスし続けることはない。

　図１２は、図７の中継装置１００ｃの通信帯域制御装置２００が行うＳ１０４、Ｓ１０５の動作を示すフローチャートである。

　まず、パケット検出部２１０は、イーサネット通信部１１０またはＰＬＣ通信部１２０で受信されたパケットの中からＤＮＳ応答パケットを検出する（Ｓ１０）。

　次に、条件判定部２３０は、「帯域不足」かどうか判定する（Ｓ２０）。図１３は、Ｓ２０の処理の詳細を示す。図１３において、条件判定部２３０は、ＤＮＳ応答パケットのドメイン名がサービス情報テーブル５１０に存在するかどうか判定する（Ｓ２１）。ＤＮＳ応答パケットのドメイン名がサービス情報テーブル５１０に存在する場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、条件判定部２３０は、項目「転送レート（ｂｐｓ）」を参照し、当該ドメイン名に対応する要求帯域を取得する（Ｓ２２）。ＤＮＳ応答パケットのドメイン名がサービス情報テーブル５１０に存在しない場合（Ｓ２１でＮｏ）、条件判定部２３０は、当該ドメイン名に対応する要求帯域を「０」と設定する（Ｓ２３）。

　例えば、ＤＮＳ応答パケットのドメイン名が「ｚｚｚ．ｄｄｄ．ｔｖ」の場合、図４のサービス情報テーブル５１０にはこのドメイン名が存在する。したがって、条件判定部２３０は、項目「転送レート（ｂｐｓ）」を参照し、要求帯域「１５Ｍ」を取得する。同様に、ＤＮＳ応答パケットのドメイン名が「ｄｅｆ．ｓｓｓ．ｃｏｍ」の場合、図４のサービス情報テーブル５１０にはこのドメイン名が存在する。したがって、条件判定部２３０は、項目「転送レート（ｂｐｓ）」を参照し、要求帯域「１０Ｍ」を取得する。

　Ｓ２２またはＳ２３の後、条件判定部２３０は、図５の通信帯域管理テーブル５２０を参照し、中継装置１００ａ、１００ｂとの間の通信路において、現在利用されている帯域を取得する（Ｓ２４）。

　次に、条件判定部２３０は、要求帯域が現在の使用可能な帯域より大きいか否か判定する（Ｓ２５）。要求帯域が現在の使用可能な帯域より大きい場合（Ｓ２５でＹｅｓ）、すなわち、要求帯域を確保できない場合、条件判定部２３０は、「帯域不足」であると判定する（Ｓ２６）。要求帯域が現在の使用可能な帯域以下である場合（Ｓ２５でＮｏ）、条件判定部２３０は、「帯域不足」でないと判定する（Ｓ２７）。

　図１２に戻り、条件判定部２３０が「帯域不足」であると判定すると（Ｓ２０でＹｅｓ、図１３のＳ２６）、ＱｏＳ設定部２４０は、通信要求装置３００ａと宛先装置３１０との通信を遮断する設定を、ＤＮＳ応答パケットに含まれる情報をもとに行う（Ｓ３０）。具体的には、ＱｏＳ設定部２４０内のＤＮＳ変更部２５０は、ＤＮＳ応答パケットに含まれる回答ＩＰアドレスを情報提供装置２９０のＩＰアドレスに、ＴＴＬ（キャッシュ時間）を０に書き換える。例えば、ＤＮＳ変更部２５０は、ＤＮＳ応答パケットを図８から図９に書き換える。条件判定部２３０が「帯域不足」でないと判定すると（Ｓ２０でＮｏ、図１３のＳ２７）、ＤＮＳ変更部２５０は、何も処理を行わない。

　図１４は、図７のＳ１０８の動作を示すフローチャートである。情報提供装置２９０は、コンテンツ送信を要求する通信要求パケットを受信すると（Ｓ９１）、情報提供装置２９０は、帯域不足情報を生成する（Ｓ９２）。そして、情報提供装置２９０は、帯域不足情報を通信要求装置３００ａに送信する（Ｓ９３）。例えば、情報提供装置２９０がＷＥＢアプリケーション機能（Ａｐａｃｈｅ等）を備え、情報提供装置２９０がＨＴＴＰ要求パケットの通信要求パケットを受信した場合、情報提供装置２９０は、帯域不足情報をＨＴＴＰ返答パケットに書き込み（Ｓ９２）、通信要求装置３００ａに返信する（Ｓ９３）。

　以上説明したように、第１の実施形態によれば、中継装置１００ｃは、宛先装置３１０からＤＮＳ応答パケットを受信すると、中継装置１００ａ、１００ｂとの間の通信路にコンテンツを送信するのに必要な要求帯域を確保できるか否か判定する。中継装置１００ｃは、要求帯域を確保できない場合、当該ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置３１０のＩＰアドレスを、情報提供装置２９０のＩＰアドレスに書き換える。その結果、「帯域不足」により、乱れた映像が通信要求装置３００ａに表示されることはない。また、通信要求装置３００ａは、帯域不足情報を情報提供装置２９０から取得することができるので、通信要求装置３００ａのユーザは帯域が空くまで待つ等の適切な対処を行うことができる。

　なお、第１の実施形態において、ＤＮＳ応答パケットのドメイン名がサービス情報テーブル５１０に存在しない場合、以下の処理を行ってもよい。図１２のＳ１０において、パケット検出部２１０は、ＤＮＳ応答パケットのドメイン名がサービス情報テーブル５１０に存在しない場合、ＤＮＳ応答パケットとして検出しなくてもよい。この場合、条件判定部２３０は、図１３のＳ２１及びＳ２３の処理を行わなくてよい。

　（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、中継装置１００中の通信帯域制御装置２００は、「帯域不足」である場合、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置３１０のＩＰアドレスとＴＴＬを書き換える。ただし、通信帯域制御装置２００は、「帯域不足」でない場合、何も処理を行うことがなかった。第２の実施形態では、本発明の通信帯域制御装置２０１を備える中継装置１０１は、「帯域不足」でない場合、宛先装置３１０が通信要求装置３００へコンテンツを送信するのに必要な要求帯域を予約する。

　以下、本発明の第２の実施形態に係る中継装置１０１及び中継装置１０１の制御方法について述べる。なお、本実施形態におけるネットワークの構成は、図１に示すネットワークの構成と同じものとして説明する。ただし、図１の中継装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃに対応する第２の実施形態の中継装置１０１を中継装置１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃと呼ぶこととする。

　図１５は、本実施形態における通信帯域制御装置２０１を備えた中継装置１０１の内部構成図である。中継装置１０１は、イーサネット通信部１１０と、ＰＬＣ通信部１２０と、全通信帯域推定部１３１と、通信帯域制御装置２０１とを備える。通信帯域制御装置２０１は、パケット検出部２１０と、記憶部２２１と、条件判定部２３０と、ＱｏＳ設定部２４１と、ＱｏＳ制御部２７０を備える。ＱｏＳ設定部２４１はＤＮＳ変更部２５０と帯域設定部２６０を備える。ＱｏＳ制御部２７０は帯域予約部２８１を備える。ここで、第１の実施形態と同じ動作をするものは、図３と同じ符号を付しており、説明を省略する。

　全通信帯域推定部１３１は、複数の中継装置１００間の通信路において、この通信路上の全通信帯域を推定する。この全通信帯域の推定は、中継装置１００において、まだ要求帯域が予約されていない初期状態に定期的に行われる。この通信帯域の推定方法は、図１８及び図１９にて後述する。

　記憶部２２１は、サービス情報テーブル５１０と、通信帯域管理テーブル５２１とＱｏＳ設定情報テーブル５３０とを備える。ここで、サービス情報テーブル５１０は、第１の実施形態と同一であるので説明を省略する。通信帯域管理テーブル５２１及びＱｏＳ設定情報テーブル５３０は、帯域の予約を行うために必要な各種パラメータ（以下、「ＱｏＳ設定パラメータ」と呼ぶ）を記憶する。この通信帯域管理テーブル５２１及びＱｏＳ設定情報テーブル５３０の詳細は、図１６及び図１７にて後述する。

　ＱｏＳ設定部２４１は、ＱｏＳ設定部２４０と比べて、帯域設定部２６０を備えることのみ異なる。帯域設定部２６０は、条件判定部２３０が「帯域不足」でないと判定した場合、通信帯域管理テーブル５２１及びＱｏＳ設定情報テーブル５３０の各々に、ＱｏＳ設定パラメータを設定し、それぞれのテーブルを更新する（以降の説明において、この動作を「帯域設定」と呼ぶ）。一方、条件判定部２３０が「帯域不足」であると判定した場合、帯域設定部２６０は「帯域設定」を行わない。

　ＱｏＳ制御部２７０は、ＰＬＣ通信部１２０で行われる各種通信の帯域制御を行う。本実施形態においては、帯域予約を実施する。

　帯域予約部２８１は、ＱｏＳ設定情報テーブル５３０を参照する。そして、帯域予約部２８１は、「帯域設定」によってＱｏＳ設定情報テーブル５３０が更新されている場合、最新のＱｏＳ設定パラメータに含まれる要求帯域を、他の中継装置１０１との間の通信路に予約する。帯域の予約とは、通信チャネル（通信周波数）を時間軸で分割したタイムスロットを特定の１つの中継装置１０１が占有することを言う。ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ：時分割多元接続）がこの一例である。これ以外に、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格で標準化されているＨＣＣＡ（Ｈｙｂｒｉｄ　Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｃｈａｎｎｅｌ　Ａｃｃｅｓｓ）などがある。

　さらに、帯域予約部２８１は、帯域予約後に、予約した通信チャネルにデータが送信されているかどうか監視する。そして、帯域予約部２８１は、所定の時間以上データの送信がない場合に、帯域予約を解除するとともに、当該通信に係る「帯域設定」の内容を削除する。なお、帯域予約部２８１は、ＤＮＳ応答パケットに含まれるＴＴＬの時間が経過した後において、所定の時間以上データの送信がない場合に、当該通信に係る「帯域設定」の内容を削除してもよい。

　図１６は、記憶部２２１が記憶するＱｏＳ設定情報テーブル５３０のデータ構造の一例を示す。ＱｏＳ設定情報テーブル５３０は、項目「登録Ｎｏ．」と項目「データ識別パラメータ」と項目「データ保証パラメータ」とを、対応付けて記憶している。以降の説明では、項目「データ識別パラメータ」と項目「データ保証パラメータ」をＱｏＳ設定パラメータと呼ぶ。

　項目「登録Ｎｏ．」には、各ＱｏＳ設定パラメータを特定するためのシリアル番号が記憶される。項目「データ識別パラメータ」は、項目「送信元ＩＰアドレス」、項目「宛先ＩＰアドレス」、及び項目「Ｌａｙｅｒ４　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」を含む。項目「データ保証パラメータ」は、項目「要求帯域（ｂｐｓ）」を含む。項目「送信元ＩＰアドレス」には、コンテンツを送信する宛先装置３１０のＩＰアドレスが記憶される。項目「宛先ＩＰアドレス」には、コンテンツを受信する通信要求装置３００のＩＰアドレスが記憶される。項目「Ｌａｙｅｒ４　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」は、サービス情報テーブル５１０の項目「Ｌａｙｅｒ４　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」と同一である。

　図１６において、ＱｏＳ設定情報テーブル５３０は、２個のコンテンツそれぞれについてＱｏＳ設定パラメータを記憶している。１番目のＱｏＳ設定パラメータとして、項目「送信元ＩＰアドレス」に「１０．２０．３０．１」、項目「宛先ＩＰアドレス」に「１９２．１６８．０．８」、項目「Ｌａｙｅｒ４　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」に「ＴＣＰ」、項目「要求帯域（ｂｐｓ）」に「１０Ｍ」が設定されている。すなわち、「ＩＰアドレスが１０．２０．３０．１の宛先装置３１０から、ＩＰアドレスが１９２．１６８．０．８の通信要求装置３００にコンテンツを送信するために、１０Ｍｂｐｓの通信帯域が予約されている」ことを示している。

　２番目のＱｏＳ設定パラメータとして、項目「送信元ＩＰアドレス」に「５０．４０．３０．１」、項目「宛先ＩＰアドレス」に「１９２．１６８．０．７」、項目「Ｌａｙｅｒ４　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」に「ＵＤＰ」、項目「要求帯域（ｂｐｓ）」に「６Ｍ」が設定されている。すなわち、「ＩＰアドレスが５０．４０．３０．１の宛先装置３１０から、ＩＰアドレスが１９２．１６８．０．７の通信要求装置３００にコンテンツを送信するために、６Ｍｂｐｓの通信帯域が予約されている」ことを示している。

　図１７は、記憶部２２１が記憶する通信帯域管理テーブル５２１のデータ構造の一例を示す。通信帯域管理テーブル５２１は、項目「現在の全通信帯域（ｂｐｓ）」、項目「使用中の通信帯域（ｂｐｓ）」、及び項目「使用可能な通信帯域（ｂｐｓ）」を記憶している。

　項目「現在の全通信帯域（ｂｐｓ）」には、全通信帯域推定部１３１が推定した中継装置１００と他の複数の中継装置１００との間の通信路上の全通信帯域が記憶される。項目「現在の全通信帯域（ｂｐｓ）」の値は、全通信帯域推定部１３１が当該通信路上の全通信帯域を推定する度に更新される。

　項目「使用中の通信帯域（ｂｐｓ）」には、帯域設定部２６０が設定した帯域が記憶される。項目「現在の全通信帯域（ｂｐｓ）」中の「登録Ｎｏ．１」、「登録Ｎｏ．２」は、それぞれＱｏＳ設定情報テーブル５３０の項目「登録Ｎｏ．」に対応する。そして、項目「現在の全通信帯域（ｂｐｓ）」中の「登録Ｎｏ．１」、「登録Ｎｏ．２」には、その「登録Ｎｏ．」に対応する項目「要求帯域（ｂｐｓ）」の値が記憶されている。項目「現在の全通信帯域（ｂｐｓ）」中の「合計」には、それぞれの「要求帯域（ｂｐｓ）」の値の総和が記憶されている。項目「使用可能な通信帯域」には、項目「現在の全通信帯域（ｂｐｓ）」の値から項目「使用中の通信帯域（ｂｐｓ）」中の「合計」の値を引いた値が記憶される。項目「使用中の通信帯域（ｂｐｓ）」及び項目「使用可能な通信帯域」の値は、帯域設定部２６０が新たに「帯域設定」する度に、あるいは帯域予約部２８１が「帯域設定」の内容を削除する度に、更新される。

　図１７において、項目「現在の全通信帯域（ｂｐｓ）」に「３０Ｍ」が記憶されている。また、項目「利用中の通信帯域（ｂｐｓ）」に、図１６のＱｏＳ設定情報テーブル５３０に対応して、２つの要求帯域「１０Ｍ」及び「６Ｍ」が記憶され、また、それらの要求帯域の合計「１６Ｍ」が記憶されている。さらに、項目「使用可能な通信帯域（ｂｐｓ）」には、「１４Ｍ」が記憶されている。すなわち、中継装置１００と他の中継装置１００との間の通信路において、「全通信帯域は３０Ｍｂｐｓであって、そのうち１６Ｍｂｐｓの帯域が利用されているため、現在の使用可能な通信帯域は１４Ｍｂｐｓである」ことを示している。

　図１８は、全通信帯域推定部１３１が複数の中継装置１０１間の通信路上における全通信帯域を推定する方法を示したシーケンス図である。図１８は、中継装置１０１ｃが、中継装置１０１ａ、１０１ｂとの間の通信路上で全通信帯域を推定する場合の推定方法の一例である。なお、ここで述べる通信帯域の推定方法は一例に過ぎず、他の方法を用いてもよい。

　まず、中継装置１０１ａ、１０１ｂの全通信帯域推定部１３１は、中継装置１００ｃとの間の通信路上に存在する雑音信号を検出する（Ｓ８１）。この処理は、次のＳ８２の前に事前に行われている。

　中継装置１０１ｃの全通信帯域推定部１３１が全通信帯域を推定する際には、まず、中継装置１０１ｃの全通信帯域推定部１３１は、ＳＮＲを取得するために、所定のサンプル信号を中継装置１０１ａ、１０１ｂに送信する（Ｓ８２）。

　中継装置１０１ａ、１０１ｂの全通信帯域推定部１３１は、所定のサンプル信号を受信すると、所定のサンプル信号の電力と雑音信号の電力とを算出する。そして、中継装置１０１ａ、１０１ｂの全通信帯域推定部１３１は、これらの電力の比率を取ることによりＳＮＲを求め（Ｓ８３）、ＳＮＲを中継装置１０１ｃに送信する（Ｓ８４）。

　中継装置１０１ｃの全通信帯域推定部１３１は、ＳＮＲを受信すると、図１９に示すＳＮＲと通信帯域との対応関係に基づいて、中継装置１０１ａ、１０１ｂとの間の通信路上における全通信帯域を推定する（Ｓ８５）。図１９に示すように、ＳＮＲの値が大きくなるにつれて当該全通信帯域は大きくなる。なお、このＳＮＲと通信帯域との対応関係は、あらかじめ全通信帯域推定部１３１に設定されている。

　また、中継装置１０１ｃは、上記の通信路の通信品質としてＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ：受信信号強度）、ＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ：パケット誤り率）、ＦＥＲ（Ｆｒａｍｅ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ：フレーム誤り率）、あるいはＢＥＲ（Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ：ビット誤り率）を、中継装置１０１ａ、１０１ｂから取得することも可能である。図１９のＳＮＲの場合と同様に、ＲＳＳＩの値が大きくなるにつれて、当該全通信帯域は大きくなる。また、ＰＥＲ、ＦＥＲ、ＢＥＲの値が小さくなるにつれて、当該全通信帯域は大きくなる。中継装置１０１ｃの全通信帯域推定部１３１は、これらの値を用いることによって、全通信帯域を推定してもよい。

　以上のように全通信帯域を推定すると、中継装置１０１ｃの全通信帯域推定部１３１は、図１７に示す通信帯域管理テーブル５２１の項目「現在の全通信帯域（ｂｐｓ）」に、推定した全通信帯域を書き込む（Ｓ８６）。

　その後、中継装置１０１ｃの全通信帯域推定部１３１は、一定時間待機した後（Ｓ８７）、再度中継装置１０１ａ、１０１ｂに所定のサンプル信号を送信する（Ｓ８７→Ｓ８２）。

　図２０は、第２の実施形態の中継装置１０１を含む図１のネットワークにおいて、「帯域不足」でない場合の各機器の動作を示したシーケンス図である。ここでは、図１に示す通信要求装置３００ａからコンテンツ送信の要求がある場合を例に挙げて、各機器の動作を説明する。図２０は図７と同じ動作に同じ符号を付しており、これらの動作については説明を省略する。

　中継装置１０１ｃの通信帯域制御装置２０１は、「帯域不足」でないと判定すると、ＤＮＳ応答パケットＡに含まれるドメイン名に対応する要求帯域の帯域設定を行い、その要求帯域を予約する（Ｓ２０５）。その後、中継装置１０１ｃのＰＬＣ通信部１２０は、ＤＮＳ応答パケットＡを書き換えることなく、中継装置１０１ａを介して、ＤＮＳ応答パケットＡを通信要求装置３００ａに送信する（Ｓ２０６）。

　通信要求装置３００ａは、ＤＮＳ応答パケットを受信すると、ＤＮＳ応答パケットＡに含まれる回答ＩＰアドレスを参照する。この場合、回答ＩＰアドレスには宛先装置３１０のＩＰアドレスが書き込まれているので、通信要求装置３００ａは、宛先を宛先装置３１０としてコンテンツ送信を要求する通信要求パケットを送信する（Ｓ２０７）。

　宛先装置３１０は、通信要求パケットを受信すると、通信要求装置３００ａにコンテンツを送信する（Ｓ２０８）。そして、通信要求装置３００ａは、宛先装置３１０からコンテンツを受信し、コンテンツを再生する（Ｓ２０９）。

　図２１は、中継装置１０１ｃの通信帯域制御装置２０１が行う図７のＳ１０４、Ｓ１０５及び図２０のＳ１０４、Ｓ２０５の動作を示すフローチャートである。ここで、図２１は図１２と同じ動作に同じ符号を付しており、これらの動作については説明を省略する。

　図２１において、条件判定部２３０が「帯域不足」でないと判定すると（Ｓ２０でＮｏ、図１３のＳ２７）、ＱｏＳ設定部２４０は、「帯域設定」を行う（Ｓ３８）。具体的には、ＱｏＳ設定部２４０内の帯域設定部２６０は、通信帯域管理テーブル５２１及びＱｏＳ設定情報テーブル５３０の各々に、ＱｏＳ設定パラメータを設定し、それぞれのテーブルを更新する。例えば、図１７のように現在利用可能な帯域が「１４Ｍ」の場合、パケット検出部２１０がドメイン名「ｄｅｆ．ｓｓｓ．ｃｏｍ」のＤＮＳ応答パケットを検出すると、要求帯域は「１０Ｍ」であるので、帯域設定部２６０はこの要求帯域を設定できる。したがって、この場合、帯域設定部２６０は、図１６のＱｏＳ設定情報テーブル５３０の３番目に、ＱｏＳ設定パラメータを書き込む。さらに、帯域設定部２６０は、図１７の通信帯域管理テーブル５２１の３番目に、ＱｏＳ設定パラメータを書き込み、「合計」の帯域を「２６Ｍ」に、項目「使用可能な通信帯域（ｂｐｓ）」を「４Ｍ」に更新する。

　以上のように「帯域設定」がされると、ＱｏＳ制御部２７０の帯域予約部２８１は、ＱｏＳ設定情報テーブル５３０を参照して、新たにＱｏＳ設定情報テーブル５３０に設定された要求帯域を予約する（Ｓ３９）。

　以上説明したように、第２の実施形態によれば、本発明の通信帯域制御装置２０１は、ＱｏＳ設定機能を備えていない通信要求装置を含むネットワークにおいても、「帯域不足」でない場合、要求帯域を予約できる。これにより、通信要求装置３００は、他の通信により障害を受けることなく、正常にコンテンツを受信することができる。

　さらに、図２０に示した例では、宛先装置３１０から通信要求装置３００ａへの一方向（下りリンク）へのコンテンツ送信であるため、中継装置１００ａ、１００ｂは、中継装置１００ｃとの間の通信路において帯域予約を行っていない。しかし、インターネット電話等の双方向通信である場合、通信要求装置３００ａから宛先装置への逆方向（上りリンク）の通信においても帯域を確保する必要がある。したがって、双方向通信の場合、中継装置１００ｃは、「帯域不足」でないと判定すると、中継装置１００ａ、１００ｂに上りリンクの帯域予約を行うコマンドを送信し、中継装置１００ａ、１００ｂは、そのコマンドに従って上りリンクの帯域予約を行うとよい。

　あるいは、中継装置１００ｃは下りリンクに必要な要求帯域の情報を有し、中継装置１００ａ、１００ｂは上りリンクに必要な要求帯域の情報を有し、中継装置１００ａ～ｃの各々が「帯域不足」であるか否かの判定を行ってもよい。そして、「帯域不足」でないと判定した中継装置１００ａ～ｃの各々が、帯域予約を行ってもよい。

　（第３の実施形態）
　第１、第２の実施形態では、中継装置１００、１０１中の通信帯域制御装置２００、２０１は、「帯域不足」である場合、ＤＮＳ応答パケットの回答ＩＰアドレスを情報提供装置２９０のアドレスに書き換える。このため、通信要求装置３００は、通信要求パケットを情報提供装置２９０に送信し、情報提供装置２９０は、これを受信して、通信要求装置３００に「帯域不足情報」を返信する。これにより、通信要求装置３００のユーザは通信路に帯域が不足していることを理解できる。しかし、第３の実施形態においては、通信帯域制御装置２０２が情報提供装置２９０の機能を有し、本発明の通信帯域制御装置２０２を備えた中継装置１０１は、ＤＮＳ応答パケットの回答ＩＰアドレスを自らのアドレスに書き換える。

　図２２は、本発明の第３の実施形態におけるネットワークの構成を示す。図２２のネットワークは、図１のネットワークと比較して、情報提供装置２９０を含まず、中継装置１００ａ～１００ｃに代えて、第３の実施形態に係る通信帯域制御装置２０２を備えた中継装置１０２ａ～１０２ｃから構成されている。

　図２３は、通信要求装置３００からコンテンツの送信を要求する通信要求パケットを受信した際の各プロトコルスタックへのデータの流れを示す。中継装置１０２ｃは、通信要求装置３００から通信要求パケットを受信した場合、トランスポート層４６０においてこのパケットの宛先ＩＰアドレスを確認する。宛先が中継装置１０２ｃの場合、アプリケーション層４７０において、通信要求パケットに応じたアプリケーション処理が行われる。そして、物理層（ＰＬＣ）４３０を介して、当該処理結果が通信要求装置３００に送信される。

　図２４は、第３の実施形態における通信帯域制御装置２０２を備えた中継装置１０２の内部構成図である。中継装置１０２は、イーサネット通信部１１０と、ＰＬＣ通信部１２０と、可用帯域推定部１３０と、通信帯域制御装置２０２とを備える。通信帯域制御装置２０２は、パケット検出部２１２と、記憶部２２０と、条件判定部２３０と、ＱｏＳ設定部２４２と、アプリケーション処理部２９１とを備える。ＱｏＳ設定部２４２はＤＮＳ変更部２５２を備える。ここで、第１の実施形態と同じ動作をするものは、図３と同じ符号を付しており、説明を省略する。

　パケット検出部２１２は、ＤＮＳ応答パケットに加えて、中継装置１０２自身宛ての通信要求パケットも検出する。そして、パケット検出部２１２は、検出した通信要求パケットを、後述するアプリケーション処理部２９１に転送する。通信要求パケットには、ＨＴＴＰリクエストなどがある。パケット検出部２１２は、通信要求パケットのＴＣＰ（ＵＤＰ）ヘッダのポート番号を利用して通信要求パケットの種別を識別することができる。例えば、ＨＴＴＰはポート番号８０である。

　アプリケーション処理部２９１は、通信要求パケットの宛先ＩＰアドレスが中継装置１０２の場合、図１０または図１１に示すような「帯域不足情報」を通信要求装置３００に送信する。

　ＱｏＳ設定部２４２は、ＱｏＳ設定部２４０と比べて、ＤＮＳ変更部２５０に代えて、ＤＮＳ変更部２５２を備えることのみ異なる。

　ＤＮＳ変更部２５２は、条件判定部２３０が「帯域不足」と判定したときに、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置のＩＰアドレスを中継装置１０２自身のＩＰアドレスに書き換える。さらに、ＤＮＳ変更部２５２は、ＤＮＳ応答パケットに含まれる「ＴＴＬ（キャッシュ時間）」を「０」に書き換える。

　図２５は、図２２のネットワークにおいて、「帯域不足」である場合の各機器の動作を示したシーケンス図である。図２５は図７と同じ動作に同じ符号を付しており、これらの動作については説明を省略する。

　中継装置１０２ｃの通信帯域制御装置２０２は、「帯域不足」であると判定すると、図８のようなＤＮＳ応答パケットＡの「ＴＴＬ（キャッシュ時間）」を「３０」から「０」に、「回答ＩＰアドレス」を「１０．２０．３０．１」から中継装置１０２ｃのＩＰアドレスである「１９２．１６８．０．２４９」に書き換える。これにより、中継装置１０２ｃは、図２６のようなＤＮＳ応答パケットＣを生成する（Ｓ３０５）。

　その後、中継装置１０２ｃのＰＬＣ通信部１２０は、中継装置１００ａを介して、ＤＮＳ応答パケットＣを通信要求装置３００ａに送信する（Ｓ３０６）。

　通信要求装置３００ａは、ＤＮＳ応答パケットＣを受信すると、このＤＮＳ応答パケットＣに含まれる回答ＩＰアドレスを参照する。この場合、回答ＩＰアドレスには中継装置１０２ｃのＩＰアドレスが書き込まれているので、通信要求装置３００ａは、宛先を中継装置１０２ｃとしてコンテンツ送信を要求する通信要求パケットを送信する（Ｓ３０７）。

　中継装置１０２ｃの通信帯域制御装置２０２は、通信要求パケットを受信すると、通信要求パケットの宛先を判定する（Ｓ３０８）。中継装置１０２ｃの通信帯域制御装置２０２は、宛先が中継装置１０２ｃ自身のアドレスであると判定すると、「帯域不足情報」を通信要求装置３００ａに送信する（「帯域不足情報送信処理」）（Ｓ３０９）。

　図２２のネットワークにおいて、「帯域不足」でない場合の各機器の動作は、下記の相違点を除いて図２０と同じである。したがって、相違点以外の説明は省略する。図２０のＳ２０７において、中継装置１０２ｃの通信帯域制御装置２０２は、通信要求パケットの宛先が中継装置１０２自身のアドレスであるかどうか判定する。そして、宛先が中継装置１０２自身のアドレスでないので、当該通信帯域制御装置２０２は、そのまま宛先装置３１０に送信する。

　次に、図２５の中継装置１０２ｃの通信帯域制御装置２０２が行うＳ１０４、Ｓ３０５の動作について説明する。この動作は、図１２及び図１３とほぼ同一であるが、図１２のＳ３０における具体的処理のみが異なる。この場合、ＱｏＳ設定部２４２内のＤＮＳ変更部２５２は、ＤＮＳ応答パケットに含まれる回答ＩＰアドレスを中継装置１０２ｃのＩＰアドレスに、ＴＴＬ（キャッシュ時間）を０に書き換える。例えば、ＤＮＳ変更部２５０は、ＤＮＳ応答パケットを図８から図２６に書き換える。

　図２７は、図２５のＳ３０８及びＳ３０９の動作を示すフローチャートである。中継装置１０２ｃのパケット検出部２１２は、通信要求装置３００ａから通信要求パケットを受信する（Ｓ５１）と、宛先が自らのアドレスであるか否かを判定する（Ｓ５２）。そのパケット検出部２１２は、宛先が自らのアドレスでないと判定した場合（Ｓ５２でＮｏ）、通信要求パケットを宛先装置３１０へ転送する（Ｓ５４）。一方、宛先が自らのアドレスであると判定した場合、そのパケット検出部２１２は中継装置１０２ｃのアプリケーション処理部２９１に当該通信要求パケットを転送し、そのアプリケーション処理部２９１は、「帯域不足情報」を生成する（Ｓ５３）。そして、そのアプリケーション処理部２９１は、「帯域不足情報」を通信要求装置３００ａに送信する（Ｓ５５）。

　以上説明したように、第３の実施形態によれば、本発明の通信帯域制御装置２０２は、アプリケーション処理部２９１を備えることにより、情報提供装置２９０を設けることなく、第１の実施形態と同様の効果を実現できる。

　なお、第３の実施形態に係る通信帯域制御装置２０２は、第２の実施形態に係る通信帯域制御装置２０１と組み合わせたものであってもよい。

　（第４の実施形態）
　第１～第３の実施形態では、中継装置１００～１０２中の通信帯域制御装置２００～２０２は、ＤＮＳ応答パケットを受信した際、「帯域不足」であると判定すると、ＤＮＳ応答パケットに含まれる回答ＩＰアドレス及びＴＴＬ（キャッシュ時間）を書き換えた。

　第４の実施形態では、本発明の通信帯域制御装置２０３を備える中継装置１０３は、「帯域不足」であると判定すると、優先制御を行うことによって要求帯域を確保できるか否か判定する。この「優先制御」とは、ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名に対応する通信の優先度より低い優先度の通信を止めることを言う。そして、優先制御を行っても要求帯域を確保できない場合に、その通信帯域制御装置２０３は、ＤＮＳ応答パケットに含まれる回答ＩＰアドレス及びＴＴＬ（キャッシュ時間）を書き換える。逆に、優先制御を行うと要求帯域を確保できる場合は、その通信帯域制御装置２０３は、優先制御を実施する。これにより、より優先度の高い通信に係るコンテンツは、優先して通信要求装置３００に送信される。

　以下、本発明の第４の実施形態に係る中継装置１０３及び中継装置１０３の制御方法について述べる。なお、本実施形態におけるネットワークの構成は、図１に示すネットワークの構成と同じものとして説明する。ただし、図１の中継装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃに対応する第４の実施形態の中継装置１０３を中継装置１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃと呼ぶこととする。

　図２８は、本実施形態における通信帯域制御装置２０３を備えた中継装置１０３の内部構成図である。中継装置１０３は、イーサネット通信部１１０と、ＰＬＣ通信部１２０と、全通信帯域推定部１３１と、通信帯域制御装置２０３とを備える。通信帯域制御装置２０３は、パケット検出部２１０と、記憶部２２３と、条件判定部２３３と、ＱｏＳ設定部２４１と、ＱｏＳ制御部２７３とを備える。ＱｏＳ設定部２４１はＤＮＳ変更部２５０と帯域設定部２６０を備える。ＱｏＳ制御部２７３は帯域予約部２８１と優先制御部２８２を備える。ここで、第２の実施形態と同じ動作をするものは、図１５と同じ符号を付しており、説明を省略する。

　記憶部２２３は、サービス情報テーブル５１１と、通信帯域管理テーブル５２１とＱｏＳ設定情報テーブル５３１とを備える。ここで、通信帯域管理テーブル５２１は、第２の実施形態と同一であるので説明を省略する。

　図２９は、本実施形態に係るサービス情報テーブル５１１のデータ構造の一例を表す。サービス情報テーブル５１１は、図４のサービス情報テーブル５１０と比較して、項目「サービスパラメータ」に、項目「優先度」が含まれていることが異なる。

　項目「優先度」には、各ドメイン名に対応する通信の優先順位を示す優先度が記憶される。この優先度の数値が大きいほど、当該ドメイン名に対応する通信の優先順位が高いことを示す。図２９に挙げられた登録Ｎｏ．１～５までの通信の中では、「登録Ｎｏ．１」、「登録Ｎｏ．３」、「登録Ｎｏ．５」、「登録Ｎｏ．２」、「登録Ｎｏ．４」の順に、優先順位が高い。

　図３０は、本実施形態に係るＱｏＳ設定情報テーブル５３１のデータ構造の一例を示す。ＱｏＳ設定情報テーブル５３１は、図１６のＱｏＳ設定情報テーブル５３０と比較して、項目「データ保証パラメータ」に、項目「優先度」が含まれていることが異なる。この項目「優先度」は、サービス情報テーブル５１１の項目「優先度」と同じである。したがって、図３０に挙げられた登録Ｎｏ．１、２の通信の中では、「登録Ｎｏ．１」、「登録Ｎｏ．２」の順に、優先順位が高い。

　図２８に戻り、条件判定部２３３は、ＤＮＳ応答パケットを受信すると、通信帯域管理テーブル５２１を参照して「帯域不足」か否か判定する。条件判定部２３３は、「帯域不足」でないと判定した場合、帯域設定部２６０に「帯域設定」をさせる。

　一方、「帯域不足」であると判定した場合、条件判定部２３３は、サービス情報テーブル５１１を参照して、他の中継装置１０３との間で現在行われている通信の中で、ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名に対応する通信の優先度より低い優先度の通信を求める。そして、条件判定部２３３は、求めた通信を停止することによりＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名に対応する要求帯域を確保できるか否かを判定する。そして、条件判定部２３３は、当該要求帯域を確保できると判定した場合には、求めた通信を優先制御部２８２に停止させる。

　ＱｏＳ制御部２７３は、ＱｏＳ制御部２７０と比較して、優先制御部２８２を持つことのみ異なる。優先制御部２８２は、条件判定部２３３が優先制御を行うことによって要求帯域を確保できると判定した場合に、ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名に対応する通信の優先度より低い優先度の通信を止める。そして、優先制御部２８２は、記憶部２２３が記憶している当該通信に係る「帯域設定」の内容を削除する。

　図３１は、第４の実施形態の中継装置１０３を含む図１のネットワークにおいて、優先制御を行うことにより要求帯域を確保できた場合の各機器の動作を示したシーケンス図である。ここでは、図１に示す通信要求装置３００ａからコンテンツ送信の要求がある場合を例に挙げて、各機器の動作を説明する。図３１は図２０及び図２５と同じ動作に同じ符号を付しており、これらの動作については説明を省略する。

　中継装置１０３ｃの通信帯域制御装置２０３は、「帯域不足」であると判定すると、中継装置１０３ａ、１０３ｂとの間で現在行われている通信の中で、ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名に対応する通信の優先度の通信を求める。そして、求めた通信を停止する優先制御を実施することによりＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名に対応する要求帯域を確保できるか否かを判定する（Ｓ４０５）。

　中継装置１０３ｃの通信帯域制御装置２０３は、当該優先制御を実施することにより要求帯域を確保できると判定した場合、求めた通信を停止する優先制御を実施する（Ｓ４０６）。その後、中継装置１０３ｃの通信帯域制御装置２０３は、ＤＮＳ応答パケットＡに含まれるドメイン名に対応する要求帯域の帯域設定を行い、その帯域を予約する（Ｓ２０５）。

　図３２は、第４の実施形態の中継装置１０３を含む図１のネットワークにおいて、優先制御を行っても要求帯域を確保できない場合の各機器の動作を示したシーケンス図である。図３２は図７、図２５、及び図３１と同じ動作に同じ符号を付しており、これらの動作については説明を省略する。

　中継装置１０３ｃの通信帯域制御装置２０３は、Ｓ４０５において求めた通信を停止しても要求帯域を確保できないと判定した場合、ＤＮＳ応答パケットＡの「ＴＴＬ（キャッシュ時間）」を０に、「回答ＩＰアドレス」を情報提供装置２９０のＩＰアドレスに書き換えて、ＤＮＳ応答パケットＢを生成する（Ｓ５０６）。その後、中継装置１０３ｃのＰＬＣ通信部１２０は、中継装置１０３ａを介して、ＤＮＳ応答パケットＢを通信要求装置３００ａに返信する（Ｓ１０６）。

　図３３は、中継装置１０３ｃの通信帯域制御装置２０３が行う図３１のＳ１０４～Ｓ２０５及び図３２のＳ１０４～Ｓ５０６の動作を示すフローチャートである。ここで、図３３は図２１と同じ動作に同じ符号を付しており、これらの動作については説明を省略する。

　条件判定部２３３は、「帯域不足」と判定すると、優先制御により帯域確保できるか否かを判定する（Ｓ４０）。この判定処理の詳細を図３４に示す。この判定処理においては、まず、条件判定部２３３は、サービス情報テーブル５１１を参照し、ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名に係る通信の優先度Ｐを取得する（Ｓ４１）。例えば、受信したＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名が「ｚｚｚ．ｄｄｄ．ｔｖ」の場合、条件判定部２３３は、図２９のサービス情報テーブル５１１より、このドメイン名に係る通信の優先度「６」を取得する。

　次に、条件判定部２３３は、ＱｏＳ設定情報テーブル５３１を参照し、Ｐよりも低い優先度の通信を求める。そして、条件判定部２３３は、他の中継装置１０３との間で現在使用中の帯域のうち、求めた通信のために使用中の帯域（以下、「帯域Ａ」とする）を取得する（Ｓ４２）。例えば、図３０のＱｏＳ設定情報テーブル５３１の場合、他の中継装置１０３ａ、１０３ｂとの間の通信路上で現在行われている通信のうち、優先度が「６」より低い優先度の通信は、優先度が「４」の通信である。したがって、この場合、条件判定部２３３は、この優先度が「４」のコンテンツの要求帯域である「６Ｍ」を帯域Ａとして求める。

　次に、条件判定部２３３は、求めた通信を停止することにより、ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名に対応する要求帯域を確保できるか否かを判定する。具体的には、条件判定部２３３は、帯域Ａと現在の使用可能な帯域との合計がこの要求帯域以上であるか否か判定する（Ｓ４３）。例えば、図１７の通信帯域管理テーブル５２１の場合、他の中継装置１０３ａ、１０３ｂとの間の通信路において現在の使用可能な帯域は「１４Ｍ」である。したがって、条件判定部２３３は、現在の使用可能な帯域「１４Ｍ」と帯域Ａ「６Ｍ」との合計「２０Ｍ」が要求帯域より大きいか否か判定する。

　条件判定部２３３は、帯域Ａと現在の使用可能な帯域との和が要求帯域以上であると判定した場合（Ｓ４３でＹｅｓ）、「優先制御により帯域を確保できる」と判定する（Ｓ４４、図３３のＳ４０でＹｅｓ）。この場合、優先制御部２８２は、条件判定部２３３が求めた通信を停止し、帯域Ａを解放する（Ｓ４９）。例えば、ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名が「ｚｚｚ．ｄｄｄ．ｔｖ」の場合、帯域Ａに係る通信（図３０の「登録Ｎｏ．２」の通信）を開放することによって、中継装置１０３は、この要求帯域「１５Ｍ」を確保できる。よって、優先制御部２８２は、帯域Ａに係る通信を停止する。

　Ｓ４９により要求帯域が確保されると、帯域設定部２６０は、ＱｏＳ設定情報テーブル５３１に「帯域設定」を行う（Ｓ４９→Ｓ３８）。そして、帯域予約部２８１は、要求帯域を予約する（Ｓ３９）。

　一方、条件判定部２３３は、帯域Ａと現在の使用可能な帯域との和が要求帯域より小さいと判定した場合（図３４のＳ４３でＮｏ）、「優先制御により帯域を確保できない」と判定する（Ｓ４５、図３３のＳ４０でＮｏ）。この場合、ＱｏＳ設定部２４１は、通信要求装置３００ａと宛先装置３１０との通信を遮断する設定を、ＤＮＳ応答パケットに含まれる情報をもとに行う（Ｓ３０）。具体的には、ＱｏＳ設定部２４１内のＤＮＳ変更部２５０は、ＤＮＳ応答パケットに含まれる回答ＩＰアドレスを情報提供装置２９０のＩＰアドレスに、ＴＴＬ（キャッシュ時間）を０に書き換える。例えば、ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名が「ｇｈｉ．ｂｂ．ｃｏｍ」の場合、図２９のサービス情報テーブル５１１によれば、要求帯域は「２５Ｍ」、優先度は「５」である。この場合、優先制御部２８２が優先度「４」の通信（図３０の「登録Ｎｏ．２」の通信）を停止することにより確保できる帯域は、「２０Ｍ」であり、このドメイン名に対応する要求帯域「２５Ｍ」に満たない。したがって、優先制御部２８２は、優先度「４」の通信（図３０の「登録Ｎｏ．２」の通信）を停止せずに、ＤＮＳ変更部２５０は、ＤＮＳ応答パケットに含まれる回答ＩＰアドレスを情報提供装置２９０のＩＰアドレスに、ＴＴＬ（キャッシュ時間）を０に書き換える。

　以上説明したように、第４の実施形態によれば、本発明の通信帯域制御装置２０３は、「帯域不足」である場合、優先制御により帯域を確保できるか判定する。そして、優先制御により帯域を確保できる場合、通信帯域制御装置２０３は、優先度の低い通信を停止し、ＤＮＳパケットに含まれるドメイン名に対応する通信の要求帯域を確保する。そして、優先制御によっても帯域を確保できない場合、通信帯域制御装置２０３は、優先度の低い通信を停止せずに、第１の実施形態に示された動作を実行する。これにより、宛先装置３１０は、優先度のより高いドメイン名に対応するコンテンツを通信要求装置３００に送信できる。

　なお、第４の実施形態に係る通信帯域制御装置２０３は、第３の実施形態に係る通信帯域制御装置２０１と組み合わせたものであってもよい。すなわち、情報提供装置２９０が「帯域不足情報」を通信要求装置３００に送信するのに代えて、通信帯域制御装置２０３がアプリケーション処理部２９１を備え、ＤＮＳ変更部２５０がＤＮＳ応答パケットに含まれる回答ＩＰアドレスを中継装置１０３のアドレスに書き換えるものであってもよい。

　なお、第４の実施形態における優先制御部２８２は、優先度の低い通信を停止する以外に、優先度の低い通信を遅延させる、優先度の低い通信の帯域を制限するなどの制御を行ってもよい。これによっても、全通信帯域からあふれる優先度の低いコンテンツは送信されず、送信停止したことと同じになる。

　（第５の実施形態）
　第１～第４の実施形態では、「帯域不足」である場合、もしくは「優先制御によっても帯域を確保できない」場合、本発明の通信帯域制御装置２００～２０３は、ＤＮＳ応答パケットに含まれる回答ＩＰアドレスを書き換えて通信要求装置３００に送信した。第５の実施形態では、本発明の通信帯域制御装置２０４は、「帯域不足」である場合に、当該回答ＩＰアドレスを書き換えないが、その回答ＩＰアドレスを不許可アドレスとして別途記憶する。そして、通信要求装置３００がコンテンツの送信を要求する通信要求パケットを送信すると、その通信帯域制御装置２０４は、その通信要求パケットの宛先が不許可アドレスに該当するかどうか判定する。不許可アドレスに該当すると判定した場合、その通信帯域制御装置２０４は、その通信要求パケットを宛先装置３１０に転送しない。これにより、通信要求パケットが宛先装置３１０に到達しないので、その通信帯域制御装置２０４は、宛先装置３１０からのコンテンツ送信を停止できる。

　以下、本発明の第５の実施形態に係る通信帯域制御装置２０４を備えた中継装置１０４及び中継装置１０４の制御方法について述べる。なお、本実施形態におけるネットワークの構成は、図２２に示すネットワークの構成と同じものとして説明する。ただし、図２２の中継装置１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに対応する第４の実施形態の中継装置１０４を中継装置１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃと呼ぶこととする。

　図３５は、本実施形態における通信帯域制御装置２０４を備えた中継装置１０４の内部構成図である。中継装置１０４は、イーサネット通信部１１０と、ＰＬＣ通信部１２０と、可用帯域帯域推定部１３０と、通信帯域制御装置２０４とを備える。通信帯域制御装置２０４は、パケット検出部２１０と、記憶部２２４と、条件判定部２３０と、ＱｏＳ設定部２４４と、ＱｏＳ制御部２７４とを備える。ＱｏＳ設定部２４４はＩＰアドレス格納部２６１を備える。ＱｏＳ制御部２７４はパケット遮断部２８５を備える。ここで、第１の実施形態と同じ動作をするものは、図３と同じ符号を付しており、説明を省略する。

　記憶部２２４は、第１の実施形態の記憶部２２０と比較して、条件判定部２３０が「帯域不足」と判定した場合、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置３１０のＩＰアドレスを記憶することが異なる。以降の説明では、記憶部２２４が記憶した宛先装置３１０のＩＰアドレスを不許可アドレスと呼ぶ。

　ＱｏＳ設定部２４４は、第１の実施形態のＱｏＳ設定部２４０と比較して、ＤＮＳ変更部２５０に代えて、ＩＰアドレス格納部２６１を備えることのみが異なる。ＩＰアドレス格納部２６１は、条件判定部２３０が「帯域不足」と判定した場合、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置３１０のＩＰアドレスを、不許可アドレスとして記憶部２２４に格納する。

　ＱｏＳ制御部２７４は、第２の実施形態のＱｏＳ制御部２７０と比較して、帯域予約部２８１に代えて、パケット遮断部２８５を備えることのみが異なる。パケット遮断部２８５は、記憶部２２４が記憶した不許可アドレスを参照し、ＰＬＣ通信部１２０において受信した通信要求装置３００からの通信要求パケットのうち、その宛先が不許可アドレスであるものを、宛先装置３１０に転送しないよう制御する。

　図３６は、図２２のネットワークにおいて、「帯域不足」である場合の各機器の動作を示したシーケンス図である。図２５は図２０と同じ動作に同じ符号を付しており、これらの動作については説明を省略する。

　中継装置１０４ｃの通信帯域制御装置２０４は、「帯域不足」であると判定すると、ＤＮＳ応答パケットＡの「回答ＩＰアドレス」である宛先装置３１０のＩＰアドレスを不許可アドレスとして記憶する（Ｓ６０５）。

　その後、中継装置１０４ｃのＰＬＣ通信部６０５は、ＤＮＳ応答パケットＡを書き換えずに通信要求装置３００ａに送信する（Ｓ２０６）。

　通信要求装置３００ａは、ＤＮＳ応答パケットＡが書き換えられていないため、宛先を宛先装置３１０として通信要求パケットを送信する（Ｓ２０７）。中継装置１０４ｃの通信帯域制御装置２０４は、その通信要求パケットを受信すると、その通信要求パケットの宛先が不許可アドレスと一致することから、この通信要求パケットを宛先装置３１０に転送しない（Ｓ６０８）。このため、通信要求装置３００ａは、コンテンツを受信しないため、タイムアウトによってエラーメッセージを表示する（Ｓ６０９）。

　次に、図３６のＳ１０４、Ｓ６０５の動作についてフローチャートを用いて説明する。本動作は、第１の実施形態における通信帯域制御装置２００の動作、すなわち図１２の動作と類似している。ただし、Ｓ３０においてＱｏＳ設定部２４４が行う具体的な動作が第１の実施形態と異なる。本実施形態では、ＱｏＳ設定部２４４内のＩＰアドレス格納部２６１は、条件判定部２３０が「帯域不足」と判定した場合、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置３１０のＩＰアドレスを、不許可アドレスとして記憶部２２４に格納する。

　また、図３７は、図３６のＳ６０８の動作を示すフローチャートである。中継装置１０４ｃのパケット遮断部２８５は、通信要求装置３００ａから通信要求パケットを受信する（Ｓ６１）と、記憶部２２５を参照し、宛先が不許可アドレスであるか否かを判定する（Ｓ６２）。そのパケット遮断部２８５は、宛先が不許可アドレスでないと判定した場合（Ｓ６２でＮｏ）、イーサネット通信部１１０を介して通信要求パケットを宛先装置３１０へ転送する（Ｓ６４）。一方、宛先が不許可アドレスであると判定した場合、そのパケット遮断部２８５はその通信要求パケットを宛先装置３１０へ転送しない（Ｓ６３）。

　以上説明したように、第５の実施形態によれば、本発明の通信帯域制御装置２０４は、「帯域不足」の場合、通信要求パケットを宛先装置３１０に転送しないので、宛先装置３１０から通信要求装置３００へのコンテンツの送信を停止できる。その結果、「帯域不足」により、乱れた映像が通信要求装置３００ａに表示されない。

　なお、第５の実施形態に係る通信帯域制御装置２０４は、アプリケーション処理部２９１をさらに備え、通信要求パケットを宛先装置３１０へ転送しない場合、通信要求装置３００に「帯域不足情報」を送信してもよい。あるいは、ネットワーク中に情報提供装置２９０をさらに備え、通信帯域制御装置２０４は、通信要求パケットを宛先装置３１０へ転送しない場合、情報提供装置２９０へ転送し、情報提供装置２９０は、通信要求装置３００に「帯域不足情報」を送信してもよい。これによって、通信要求装置３００のユーザは「帯域不足」の状況を理解でき、帯域が空くまで待つ等の適切な対処を行うことができる。

　なお、第５の実施形態に係る通信帯域制御装置２０４は、これ以外に、第２、第４の実施形態に係る通信帯域制御装置２０１、２０３と組み合わせたものであってもよい。

　（第６の実施形態）
　第５の実施形態に係る通信帯域制御装置２０４は、ＤＮＳ応答パケットを受信した時点で「帯域不足」であるか否かを判定し、「帯域不足」であると判定した場合、ＤＮＳ応答パケットに含まれている宛先装置３１０のＩＰアドレスを不許可アドレスとして記憶する。そして、通信要求パケットの宛先が不許可アドレスである場合、通信帯域制御装置２０４は、通信要求パケットを宛先装置３１０に転送しない。これにより、通信要求パケットが宛先装置３１０に到達しないので、その通信帯域制御装置２０４は、宛先装置３１０からのコンテンツ送信を停止できる。

　一方、第６の実施形態に係る通信帯域制御装置２０５は、ＤＮＳ応答パケットを受信した時点では「帯域不足」であるか否かを判定せず、単に、ＤＮＳ応答パケットに記載された宛先装置３１０のドメイン名と宛先装置３１０のＩＰアドレスとの対応関係を記憶する。そして、通信要求パケットが送信されてくると、通信帯域制御装置２０５は、その通信要求パケットの宛先のＩＰアドレスから宛先装置３１０のドメイン名を特定し、宛先装置３１０のドメイン名から要求帯域を取得し、「帯域不足」であるか否かを判定する。そして、通信帯域制御装置２０５は、「帯域不足」であると判定した場合、通信要求パケットを宛先装置３１０に転送しない。

　以下、本発明の第６の実施形態に係る通信帯域制御装置２０５を備えた中継装置１０５及び中継装置１０５の制御方法について述べる。なお、本実施形態におけるネットワークの構成は、図２２に示すネットワークの構成と同じものとして説明する。ただし、図２２の中継装置１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに対応する第５の実施形態の中継装置１０５を中継装置１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃと呼ぶこととする。

　図３８は、本実施形態における通信帯域制御装置２０５を備えた中継装置１０５の内部構成図である。中継装置１０５は、イーサネット通信部１１０と、ＰＬＣ通信部１２０と、可用帯域帯域推定部１３０と、通信帯域制御装置２０５とを備える。通信帯域制御装置２０５は、パケット検出部２１２と、記憶部２２５と、条件判定部２３５と、ＱｏＳ設定部２４５と、ＱｏＳ制御部２７５とを備える。ＱｏＳ設定部２４５は宛先装置情報格納部２６２を備える。ＱｏＳ制御部２７５はパケット遮断部２８６を備える。ここで、第３の実施形態と同じ動作をするものは、図２４と同じ符号を付しており、説明を省略する。

　記憶部２２５は、サービス情報テーブル５１０、通信帯域管理テーブル５２０に加えて、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置３１０のドメイン名と宛先装置３１０のＩＰアドレスとの対応関係を管理する装置管理テーブル５５０をさらに備える。図３９は、装置管理テーブル５５０のデータ構造の一例を示す。図３９において、装置管理テーブル５５０は、項目「送信元ＩＰアドレス」と項目「ＤＮＳ問い合わせ名（ドメイン名）」とを対応付けて記憶する。

　項目「送信元ＩＰアドレス」には、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置３１０のＩＰアドレスが記憶される。

　項目「ＤＮＳ問い合わせ名（ドメイン名）」には、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置３１０のホスト名であるドメイン名が記憶される。

　ＱｏＳ設定部２４５は、第１の実施形態のＱｏＳ設定部２４０と比較して、ＤＮＳ変更部２５０に代えて、宛先装置情報格納部２６２を備えることのみが異なる。宛先装置情報格納部２６２は、パケット検出部２１２がＤＮＳ応答パケットを検出すると、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置３１０のドメイン名と宛先装置３１０のＩＰアドレスとを、記憶部２２５の装置管理テーブル５５０に格納する。

　条件判定部２３５は、パケット検出部２１２が通信要求パケットを検出すると、記憶部２２５の装置管理テーブル５５０を参照し、通信要求パケットの宛先のＩＰアドレスから宛先装置３１０のドメイン名を特定する。そして、条件判定部２３０は、第１の実施形態と同様の処理によって、「帯域不足」であるか否かを判定する。

　ＱｏＳ制御部２７５は、第２の実施形態のＱｏＳ制御部２７０と比較して、帯域予約部２８１に代えて、パケット遮断部２８６を備えることのみが異なる。パケット遮断部２８６は、条件判定部２３０が「帯域不足」であると判定した場合、パケット検出部２１２が検出した通信要求パケットを、宛先装置３１０に転送しないよう制御する。例えば、パケット遮断部２８６は、当該通信要求パケットを破棄する。

　図４０は、図２２のネットワークにおいて、「帯域不足」である場合の各機器の動作を示したシーケンス図である。図４０は図３６と同じ動作に同じ符号を付しており、これらの動作については説明を省略する。

　中継装置１０５ｃの通信帯域制御装置２０５は、ＤＮＳ応答パケットＡを受信すると、ＤＮＳ応答パケットＡの「ＤＮＳ問い合わせ名（ドメイン名）」と「回答ＩＰアドレス」を参照し、宛先装置３１０のドメイン名及びＩＰアドレスを記憶する（Ｓ７０４）。

　その後、中継装置１０５ｃのＰＬＣ通信部６０５は、ＤＮＳ応答パケットＡを書き換えずに通信要求装置３００ａに送信する（Ｓ２０６）。

　通信要求装置３００ａは、ＤＮＳ応答パケットＡが書き換えられていないため、宛先を宛先装置３１０として通信要求パケットを送信する（Ｓ２０７）。中継装置１０５ｃの通信帯域制御装置２０５は、その通信要求パケットを受信すると、「帯域不足」であるか否か判定する（Ｓ７０８）。そして、通信帯域制御装置２０５は、「帯域不足」であると判定すると、この通信要求パケットを宛先装置３１０に転送しない（Ｓ７０９）。

　図４１は、中継装置１０５ｃの通信帯域制御装置２０５が行う図４０のＳ７０４の動作を示すフローチャートである。図４１において、パケット検出部２１２がＤＮＳ応答パケットを検出すると（Ｓ１０）、宛先装置情報格納部２６２は、検出されたＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名がサービス情報テーブル５１０に存在するかどうか判定する（Ｓ７１）。もし、当該ドメイン名がサービス情報テーブル５１０に存在しない場合（Ｓ７１でＮｏ）、宛先装置情報格納部２６２は何も処理を行わず、終了する。当該ドメイン名がサービス情報テーブル５１０に存在する場合（Ｓ７１でＹｅｓ）、宛先装置情報格納部２６２は、ＤＮＳ応答パケットに含まれる宛先装置３１０のドメイン名及びＩＰアドレスを、記憶部２２５の装置管理テーブル５５０に格納する（Ｓ７２）。

　図４２は、図４０のＳ７０８及びＳ７０９の動作を示すフローチャートである。図４２は図３７と同じ動作に同じ符号を付しており、これらの動作については詳細な説明を省略する。中継装置１０４ｃのパケット検出部２１２は、通信要求装置３００ａから通信要求パケットを受信する（Ｓ６１）と、条件判定部２３５は、装置管理テーブル５５０を参照し、当該通信パケットの宛先となる宛先装置３１０のドメイン名を取得する（Ｓ７３）。そして、条件判定部２３５は、この宛先装置３１０との通信によって「帯域不足」となるか判定する（Ｓ７４）。Ｓ７４の処理は、図１２のＳ２０と同一の処理となるので詳細な説明は省略する。条件判定部２３５が「帯域不足」でないと判定した場合（Ｓ７４でＮｏ）、パケット遮断部２８６は、イーサネット通信部１１０を介して通信要求パケットを宛先装置３１０へ転送する（Ｓ６４）。一方、条件判定部２３５が「帯域不足」であると判定した場合（Ｓ７４でＹｅｓ）、そのパケット遮断部２８６はその通信要求パケットを宛先装置３１０へ転送しない（Ｓ６３）。

　以上説明したように、第６の実施形態によれば、本発明の通信帯域制御装置２０５は、第５の実施形態に比べて、コンテンツ送信時に近いタイミングで「帯域不足」であるか否かの判定を行うので、コンテンツ送信時に近い時点のネットワーク状態をもとに「帯域不足」であるか否かの判定を行うことができる。

　なお、第６の実施形態に係る通信帯域制御装置２０５も、アプリケーション処理部２９１をさらに備え、通信要求パケットを宛先装置３１０へ転送しない場合、通信要求装置３００に「帯域不足情報」を送信してもよい。あるいは、ネットワーク中に情報提供装置２９０をさらに備え、通信帯域制御装置２０４は、通信要求パケットを宛先装置３１０へ転送しない場合、情報提供装置２９０へ転送し、情報提供装置２９０は、通信要求装置３００に「帯域不足情報」を送信してもよい。これによって、通信要求装置３００のユーザは「帯域不足」の状況を理解でき、帯域が空くまで待つ等の適切な対処を行うことができる。

　なお、第６の実施形態に係る通信帯域制御装置２０５は、これ以外に、第２、第４の実施形態に係る通信帯域制御装置２０１、２０３と組み合わせたものであってもよい。

　なお、第１～第６の実施形態に係る通信帯域制御装置及び通信帯域制御方法は、電力線通信だけに限らず、無線、電話線、同軸ケーブル、光ケーブルなどを用いた通信にも適用されうる。またＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ－Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）（登録商標）、ＩＥＥＥ１３９４などの通信にも適用されうる。したがって、本発明の通信帯域制御装置及び通信帯域制御方法は、各種伝送メディアにおいて利用可能である。

　また、第１～第６の実施形態に係る通信帯域制御装置及び通信帯域制御方法は、ＰＬＣブリッジなどのブリッジだけに限らず、ルータ、ゲートウェイ、レイヤ２スイッチ、レイヤ３スイッチ、レイヤ７スイッチ、ブルータにも適用されうる。ブリッジ及びレイヤ２スイッチとはＯＳＩ（Ｏｐｅｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルのデータリンク層の中継装置を指す。ルータとはＯＳＩ参照モデルのネットワーク層やトランスポート層の中継装置を指す。ゲートウェイとはＯＳＩ参照モデルの５層以上の中継装置を指す。レイヤ３スイッチとはＯＳＩ参照モデルのネットワーク層の中継装置を指す。レイヤ７スイッチとはＯＳＩ参照モデルのアプリケーション層の中継装置を指す。ブルータとは、ルータ機能とブリッジ機能をあわせもった中継装置を指す。したがって、本発明の通信帯域制御装置及び通信帯域制御方法は、ＰＬＣブリッジだけに限らず、各種中継装置において利用可能である。

　なお、本発明の各実施の形態において開示された各機能ブロックは、集積回路であるＬＳＩにより実現されてもよい。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。

このＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩ、と呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサが利用されてもよい。あるいは、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサが利用されてもよい。また、プロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭに格納された制御プログラムを実行する構成が用いられてもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術等が適応されうる。

　本発明は、通信の帯域制御を必要とする各種通信装置、例えばＰＬＣブリッジ、ルータ、ゲートウェイ、レイヤ２スイッチ、レイヤ３スイッチ、レイヤ７スイッチ、ブルータなどに適用可能である。

１００～１０５　                          中継装置
１１０                                    イーサネット通信部
１２０                                    ＰＬＣ通信部
１３０                                    可用帯域推定部
１３１                                    全通信帯域推定部
２００～２０５　                          通信帯域制御装置
２１０、２１２                            パケット検出部
２２０、２２１、２２３、２２４、２２５    記憶部
２３０、２３３、２３５                    条件判定部
２４０～２４５                            ＱｏＳ設定部
２５０、２５２                            ＤＮＳ変更部
２６０                                    帯域設定部
２６１                                    ＩＰアドレス格納部
２６２                                    宛先装置情報格納部
２７０、２７３、２７４、２７５            ＱｏＳ制御部
２８１                                    帯域予約部
２８２                                    優先制御部
２８５、２８６                            パケット遮断部
２９０                                    情報提供装置
２９１                                    アプリケーション処理部
３００                                    通信要求装置
３１０                                    宛先装置
３２０                                    ＤＮＳサーバ
４００                                    インターネット

Claims

　通信ネットワーク上にあり通信を要求する通信要求装置が、通信相手である宛先装置との間で送受信するデータを中継する中継装置に備えられ、前記中継装置が処理する通信の通信帯域を制御する通信帯域制御装置であって、
　前記通信要求装置が前記宛先装置のドメイン名に対応するＩＰアドレスをＤＮＳサーバに問い合わせた結果、前記ＤＮＳサーバが前記問い合わせに応答するために送信したＤＮＳ応答パケットを検出するパケット検出部と、
　前記宛先装置と前記通信要求装置との間の通信の際に前記中継装置が他の中継装置と通信するために必要となる、あらかじめ求められた要求帯域と、前記宛先装置のドメイン名との第１の対応関係、及び前記中継装置と前記他の中継装置との間で現在の使用可能な帯域を記憶する記憶部と、
　前記通信要求装置の通信要求に伴って生じる通信パケットをもとに前記宛先装置のドメイン名を特定し、前記第１の対応関係から前記要求帯域を取得し、前記要求帯域が前記現在の使用可能な帯域より大きいという第１の条件を満たすかどうかを判定する条件判定部と、
　前記第１の条件を満たす場合に、前記ＤＮＳ応答パケットに含まれる情報をもとに、前記通信要求装置と前記宛先装置との通信を遮断する設定を行うＱｏＳ設定部とを具備する、通信帯域制御装置。
　前記記憶部は、前記宛先装置のドメイン名と、前記宛先装置と前記通信要求装置との間の通信の優先度との第２の対応関係、及び前記中継装置と前記他の中継装置との間で現在行われている通信と、その優先度との第３の対応関係をさらに記憶し、
　前記条件判定部は、
　　前記第１の条件を満たすと判定した場合、前記記憶部を参照して、前記中継装置と前記他の中継装置との間で現在行われている通信の中で、前記宛先装置と前記通信要求装置との間の通信の優先度より低い優先度の通信を求め、
　　求めた通信を停止しても前記要求帯域を確保できないという第２の条件を満たすかどうかをさらに判定することを特徴とする、請求項１に記載の通信帯域制御装置。
　前記条件判定部は、前記ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名をもとに、前記宛先装置のドメイン名を特定し、
　前記ＱｏＳ設定部は、前記条件判定部が前記第１の条件を満たすと判定したときに、前記ＤＮＳ応答パケットに含まれる前記宛先装置のＩＰアドレスを特定のＩＰアドレスに書き換えるＤＮＳ変更部とをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の通信帯域制御装置。
　前記条件判定部は、前記ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名をもとに、前記宛先装置のドメイン名を特定し、
　前記ＱｏＳ設定部は、前記条件判定部が前記第２の条件を満たすと判定したときに、前記ＤＮＳ応答パケットに含まれる前記宛先装置のＩＰアドレスを特定のＩＰアドレスに書き換えるＤＮＳ変更部とをさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の通信帯域制御装置。
　前記特定のＩＰアドレスは、帯域が不足していることを示す情報を前記通信要求装置（３００）に送信する情報提供装置のＩＰアドレスであることを特徴とする請求項３又は４に記載の通信帯域制御装置。
　前記特定のＩＰアドレスは、前記中継装置のＩＰアドレスであり、
　前記パケット検出部は、前記通信要求装置から前記中継装置のＩＰアドレスに対する通信要求パケットをさらに検出し、
　前記パケット検出部が前記通信要求パケットを検出すると、帯域が不足していることを示す情報を前記通信要求装置に送信する、アプリケーション処理部を、さらに備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の通信帯域制御装置。
　前記条件判定部は、前記ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名をもとに、前記宛先装置のドメイン名を特定し、
　前記記憶部は、前記中継装置が通信を許可しない、前記宛先装置のＩＰアドレスを、不許可アドレスとしてさらに記憶し、
　前記ＱｏＳ設定部は、前記条件判定部が前記第１の条件を満たすと判定したときに、前記ＤＮＳ応答パケットに含まれる前記宛先装置のＩＰアドレスを、前記不許可アドレスとして前記記憶部に格納するＩＰアドレス格納部を備え、
　前記記憶部が記憶している前記不許可アドレスを宛先とする前記通信要求パケットを、前記宛先装置に転送しないパケット遮断部をさらに備える、請求項１に記載の通信帯域制御装置。
　前記条件判定部は、前記ＤＮＳ応答パケットに含まれるドメイン名をもとに、前記宛先装置のドメイン名を特定し、
　前記記憶部は、前記中継装置が通信を許可しない、前記宛先装置のＩＰアドレスを、不許可アドレスとしてさらに記憶し、
　前記ＱｏＳ設定部は、前記条件判定部が前記第２の条件を満たすと判定したときに、前記ＤＮＳ応答パケットに含まれる前記宛先装置のＩＰアドレスを、前記不許可アドレスとして前記記憶部に格納するＩＰアドレス格納部を備え、
　前記記憶部が記憶している前記不許可アドレスを宛先とする前記通信要求パケットを、前記宛先装置に転送しないパケット遮断部をさらに備える、請求項２に記載の通信帯域制御装置。
　前記記憶部は、前記宛先装置のドメイン名及びＩＰアドレスの第４の対応関係をさらに記憶し、
　前記ＱｏＳ設定部は、前記ＤＮＳ応答パケットに含まれる前記宛先装置のドメイン名及びＩＰアドレスを、前記第４の対応関係として、前記記憶部に格納する宛先装置情報格納部を備え、
　前記パケット検出部は、前記通信要求装置から前記宛先装置への通信要求パケットをさらに検出し、
　前記条件判定部は、前記パケット検出部が前記通信要求パケットを検出したときに、前記第４の対応関係を参照し、前記通信要求パケットの宛先のＩＰアドレスから前記宛先装置のドメイン名を特定し、
　前記条件判定部が前記第１の条件を満たすと判定したときに、前記通信要求パケットを前記宛先装置に転送しないパケット遮断部をさらに備える、請求項１に記載の通信帯域制御装置。
　前記記憶部は、前記宛先装置のドメイン名及びＩＰアドレスの第４の対応関係をさらに記憶し、
　前記ＱｏＳ設定部は、前記ＤＮＳ応答パケットに含まれる前記宛先装置のドメイン名及びＩＰアドレスを、前記第４の対応関係として、前記記憶部に格納する宛先装置情報格納部を備え、
　前記パケット検出部は、前記通信要求装置から前記宛先装置への通信要求パケットをさらに検出し、
　前記条件判定部は、前記パケット検出部が前記通信要求パケットを検出したときに、前記第４の対応関係を参照し、前記通信要求パケットの宛先のＩＰアドレスから前記宛先装置のドメイン名を特定し、
　前記条件判定部が前記第２の条件を満たすと判定したときに、前記通信要求パケットを前記宛先装置に転送しないパケット遮断部をさらに備える、請求項２に記載の通信帯域制御装置。
　前記条件判定部が前記第１の条件を満たさないと判定したときに、前記中継装置と前記他の中継装置との間に、前記要求帯域を予約する帯域予約部をさらに備えることを特徴とする、請求項１、３、５、７、９のいずれかに記載の通信帯域制御装置。
　前記条件判定部が前記第２の条件を満たさないと判定したときに、前記宛先装置と前記通信要求装置との間の通信の優先度より低い優先度の通信を停止する優先制御部と、
　前記優先制御部が前記低い優先度の通信を停止すると、前記中継装置と前記他の中継装置との間に、前記要求帯域を予約する帯域予約部をさらに備えることを特徴とする、請求項２、４、６、８、１０のいずれかに記載の通信帯域制御装置。
　前記ＤＮＳ変更部は、前記通信要求装置に送信されるＤＮＳ応答パケットに含まれる前記キャッシュ時間を０に書き換える、ことを特徴とする請求項３乃至６に記載の通信帯域制御装置。
　通信ネットワーク上にあり通信を要求する通信要求装置が、通信相手である宛先装置との間で送受信するデータを中継する中継装置に備えられ、前記中継装置が処理する通信の通信帯域を制御する通信帯域制御方法であって、
　前記通信要求装置が前記宛先装置のドメイン名に対応するＩＰアドレスをＤＮＳサーバに問い合わせた結果、前記ＤＮＳサーバが前記問い合わせに応答するために送信したＤＮＳ応答パケットを検出するパケット検出ステップと、
　前記通信要求装置の通信要求に伴って生じる通信パケットをもとに前記宛先装置のドメイン名を特定し、前記宛先装置と前記通信要求装置との間の通信の際に前記中継装置が他の中継装置との間で通信するために必要となる、あらかじめ求められた要求帯域を取得し、前記要求帯域が前記中継装置と前記他の中継装置との間で現在の使用可能な帯域より大きいという第１の条件を満たすかどうかを判定する条件判定ステップと、
　前記第１の条件を満たす場合に、前記ＤＮＳ応答パケットに含まれる情報をもとに、前記通信要求装置と前記宛先装置との通信を遮断する設定を行うＱｏＳ設定ステップとを含む、通信帯域制御方法。
　通信ネットワーク上にあり通信を要求する通信要求装置が、通信相手である宛先装置との間で送受信するデータを中継する中継装置に備えられ、前記中継装置が処理する通信の通信帯域を制御する集積回路であって、
　前記通信要求装置が前記宛先装置のドメイン名に対応するＩＰアドレスをＤＮＳサーバに問い合わせた結果、前記ＤＮＳサーバが前記問い合わせに応答するために送信したＤＮＳ応答パケットを検出するパケット検出部と、
　前記宛先装置と前記通信要求装置との間の通信の際に前記中継装置が他の中継装置との間で通信するために必要となる、あらかじめ求められた要求帯域と、前記宛先装置のドメイン名との第１の対応関係、及び前記中継装置と前記他の中継装置との間で現在の使用可能な帯域を記憶する記憶部と、
　前記通信要求装置の通信要求に伴って生じる通信パケットをもとに前記宛先装置のドメイン名を特定し、前記第１の対応関係から前記要求帯域を取得し、前記要求帯域が前記現在の使用可能な帯域より大きいという第１の条件を満たすかどうかを判定する条件判定部と、
　前記第１の条件を満たす場合に、前記ＤＮＳ応答パケットに含まれる情報をもとに、前記通信要求装置と前記宛先装置との通信を遮断する設定を行うＱｏＳ設定部とを具備する、集積回路。