WO2023238352A1 - 制御装置及び切替制御方法 - Google Patents

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WO2023238352A1
WO2023238352A1 PCT/JP2022/023367 JP2022023367W WO2023238352A1 WO 2023238352 A1 WO2023238352 A1 WO 2023238352A1 JP 2022023367 W JP2022023367 W JP 2022023367W WO 2023238352 A1 WO2023238352 A1 WO 2023238352A1
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WO
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delay
traffic
congestion
information
round trip
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/023367
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English (en)
French (fr)
Inventor
優花 岡本
裕隆 氏川
慈仁 酒井
達也 島田
智暁 吉田
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/24—Multipath
    • H04L45/247—Multipath using M:N active or standby paths

Definitions

  • the present invention relates to a control device and a switching control method.
  • the present invention aims to provide a technology that can realize high-capacity, low-latency communication in a system in which one-way communication and round-trip communication coexist.
  • One aspect of the present invention is a control device for a communication system in which one-way communication and round-trip communication are mixed, the control device being a base that performs wireless communication with a plurality of wireless terminals obtained by traffic transmitted from the plurality of wireless terminals.
  • a request delay acquisition unit that acquires request delay information and priority information for each traffic based on cooperation information indicating a communication state with the station; and a request delay acquisition unit that acquires request delay information and priority information for each traffic.
  • a traffic-specific congestion calculation unit that calculates a congestion delay in the wired section based on the priority information, and a congestion delay in the wired section calculated by the traffic-specific congestion calculation unit, and a downlink delay.
  • a round trip delay calculation unit that calculates a round trip delay
  • a relay device that relays the traffic by transmitting a control signal including an instruction to switch a route when the round trip delay calculated by the round trip delay calculation unit does not satisfy a required delay.
  • This is a control device including a route change control unit that transmits data to a route change control unit.
  • One aspect of the present invention is a switching control method performed by a control device in a communication system in which one-way communication and round-trip communication coexist, wherein Request delay information and priority information of the traffic are acquired for each traffic based on coordination information indicating a communication state with a base station that performs wireless communication, and the priority information acquired for each traffic. calculate the congestion delay in the wired section based on the calculated congestion delay in the wired section and the downlink delay, and calculate the round trip delay if the round trip delay does not satisfy the required delay.
  • a switching control method in which a control signal including a route switching instruction is transmitted to a relay device that relays the traffic.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of a mobile NW system according to the present invention. It is a diagram showing an example of the configuration of each device in the mobile NW system in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a traffic-specific congestion calculation unit in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a process of calculating congestion delay by priority by a traffic-specific congestion calculation unit in the first embodiment. It is a flowchart which shows the flow of processing of a control device in a 1st embodiment.
  • FIG. 2 is a sequence diagram showing the flow of processing of the mobile NW system in the first embodiment. It is a figure showing the example of composition of each device in the mobile NW system in a 2nd embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission delay determining section in a second embodiment. It is a figure showing the example of composition of each device in the mobile NW system in a 3rd embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a request delay calculation unit in a third embodiment. It is a figure which shows the example of a structure of each apparatus in the mobile NW system in 4th Embodiment. It is a figure which shows the example of a structure of each apparatus in the mobile NW system in 5th Embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of a mobile NW system 100 according to the present invention.
  • the mobile NW system 100 is, for example, a fifth generation mobile communication system (hereinafter referred to as "5G").
  • Mobile NW system 100 is an example of a communication system.
  • the mobile NW system 100 includes one or more base stations 10, a plurality of Ph-GWs 20, a server 30, and a control device 40.
  • the example shown in FIG. 1 shows a case where there is one base station 10 and three Ph-GWs 20.
  • the direction from the base station 10 to the server 30 will be referred to as an upstream direction
  • the direction from the server 30 to the base station 10 will be referred to as a downstream direction.
  • the base station 10 and Ph-GW20-1 Between the base station 10 and Ph-GW20-1, between Ph-GW20-1 and Ph-GW20-2, between Ph-GW20-1 and Ph-GW20-3, between Ph-GW20-2 and the server 30, and the Ph-GW 20-3 and the server 30 are connected by optical fibers that transmit optical signals.
  • the base station 10 and the control device 40 and the Ph-GW 20 and the control device 40 are connected by electric wires or optical fibers that transmit electric signals.
  • the base station 10 is equipped with one or more antennas and performs wireless communication with the wireless terminal 60. For example, each base station 10 receives a signal indicating the requested amount of traffic or actual traffic from the wireless terminal 60. Actual traffic is a signal addressed to the server 30.
  • the traffic transmitted from the wireless terminal 60 is one-way traffic or round-trip traffic.
  • one-way traffic is, for example, traffic that is transmitted from the wireless terminal 60 to the server 30 and does not require a response.
  • the round-trip traffic is, for example, traffic transmitted from the wireless terminal 60 to the server 30, and is traffic that requires a response to the traffic.
  • the base station 10 is, for example, a DU (Distributed Unit) in the 5G communication standard.
  • the base station 10 acquires cooperation information based on a signal indicating the requested amount of traffic.
  • the cooperation information is information indicating the state of communication between each base station 10 and the wireless terminal 60.
  • the cooperation information includes, for example, wireless quality information.
  • the cooperation information includes, for example, information on traffic volume.
  • the cooperation information includes, for example, traffic allocation information.
  • the cooperation information includes, for example, an IP address.
  • the wireless quality information is, for example, 5QI (5 QoS Identifier) in the 5G communication standard.
  • the traffic allocation information is Transport Block Size (TBS) and Buffer Status Report (BSR) for each logical channel.
  • the Ph-GW 20 is a relay device equipped with an optical switch.
  • the Ph-GW 20 switches paths according to instructions from the control device 40.
  • the server 30 receives traffic transmitted from the wireless terminal 60. If the received traffic is round trip traffic, the server 30 provides the wireless terminal 60 with a response according to the traffic transmitted from the wireless terminal 60.
  • the server 30 is a host device.
  • the control device 40 acquires cooperation information from the base station 10.
  • the control device 40 instructs the Ph-GW 20 to switch paths based on the acquired cooperation information. Specifically, the control device 40 instructs the Ph-GW 20 to switch paths when the required delay is not satisfied.
  • the core network 50 is, for example, an optical network.
  • the wireless terminal 60 transmits traffic.
  • the traffic transmitted by the wireless terminal 60 is a signal indicating the requested amount of traffic or actual traffic that is transmission data addressed to the server 30.
  • the wireless terminal 60 performs round-trip communication or one-way communication. Unidirectional communication is communication only in the upstream or downstream direction. Round-trip communication is communication in the upstream and downstream directions.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of each device in the mobile NW system 100 in the first embodiment.
  • FIG. 2 shows the base station 10, Ph-GW 20, server 30, control device 40, and wireless terminal 60, here the base station 10, Ph-GW 20-1, and control device The specific configuration of 40 will be explained.
  • the base station 10 includes an information acquisition unit 11.
  • the information acquisition unit 11 acquires a traffic request amount (BSR) and radio quality information (CQI) from the traffic transmitted from the wireless terminal 60.
  • the information acquisition unit 11 acquires the traffic amount (TBS) based on the acquired traffic request amount (BSR) and radio quality information (CQI).
  • the information acquisition unit 11 transmits the acquired wireless quality information and traffic amount to the control device 40 as cooperation information. Note that when the base station 10 receives actual traffic from the wireless terminal 60, it transmits the received signal to the Ph-GW 20-1.
  • the control device 40 includes a request delay calculation section 41, a traffic-specific congestion calculation section 42, a round trip delay calculation section 43, and a route change instruction section 44.
  • the request delay calculation unit 41 calculates the request delay and traffic priority for each traffic based on the radio quality information transmitted from the base station 10.
  • the request delay represents, for example, the allowable delay time in a round trip of a flow.
  • the traffic-specific congestion calculation unit 42 calculates congestion delay based on the priority information for each traffic and the traffic amount information included in the cooperation information transmitted from each base station 10. For example, the traffic-specific congestion calculation unit 42 rearranges the traffic transmitted from each wireless terminal 60 according to the traffic priority calculated by the request delay calculation unit 41, and sorts the traffic transmitted from each wireless terminal 60 based on the bandwidth of the wired section acquired in advance. to calculate the congestion delay.
  • the round trip delay calculation unit 43 calculates the round trip delay based on the congestion delay obtained by the traffic-specific congestion calculation unit 42, the downlink delay time of the wired section, and the propagation delay of the wireless section.
  • Information on the delay time in the downlink direction of the wired section is acquired by the Ph-GW 20-1 and notified to the round trip delay calculation unit 43.
  • the Ph-GW 20-1 may measure the downlink delay time using ping, or may measure the downlink delay time by attaching a time stamp when transmitting traffic. good.
  • Information on the propagation delay in the wireless section is acquired by the base station 10 and notified to the round trip delay calculation unit 43.
  • the information on the propagation delay in the wireless section may be acquired by the wireless terminal 60.
  • the wireless terminal 60 includes the acquired information on the propagation delay in the wireless section in the cooperation information and transmits it to the base station 10.
  • the route change instruction unit 44 determines whether the delay requirements are satisfied based on the request delay calculated by the request delay calculation unit 41 and the round trip delay calculated by the round trip delay calculation unit 43. Specifically, the route change instruction unit 44 determines whether the delay requirements are satisfied by comparing the request delay calculated by the request delay calculation unit 41 and the round trip delay calculated by the round trip delay calculation unit 43. judge.
  • the route change instruction unit 44 determines that the delay requirements are met. On the other hand, if the round trip delay exceeds the delay requirement, the route change instruction unit 44 determines that the delay requirement is not satisfied. If the delay requirements are not met, the route change instruction unit 44 generates a control signal including an instruction to switch to another optical path, and transmits the control signal to the Ph-GW 20-1.
  • the Ph-GW 20-1 includes an information acquisition unit 21 and a route change unit 22.
  • the information acquisition unit 21 acquires information on the delay time in the downstream direction.
  • the route change unit 22 performs route switching based on a control signal transmitted from the control device 40. For example, if the Ph-GW 20-1 is connected to a route that outputs uplink traffic to the Ph-GW 20-2, the route change unit 22 outputs the upstream traffic to another route (for example, the Ph-GW 20-3 ), change the route so that it is output to
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the traffic-specific congestion calculation unit 42 in the first embodiment.
  • the traffic-specific congestion calculation unit 42 includes a traffic-priority sorting unit 421 and a priority-specific congestion delay calculation unit 422.
  • the traffic priority sorting unit 421 receives the traffic priority information determined by the traffic priority calculation unit 413 and the traffic amount information determined by the traffic amount calculation unit 415.
  • the traffic priority sorting unit 421 sorts traffic in descending order of priority based on input traffic priority information and traffic amount information.
  • the priority-specific congestion delay calculation unit 422 calculates congestion delay using the traffic amount, link rate, and queuing amount in order of priority. Thereby, the priority-by-priority congestion delay calculation unit 422 calculates traffic congestion delay by priority.
  • the calculation granularity is performed at intervals shorter than the request delay from the viewpoint of calculation time. It may be calculated based on the traffic transmission interval in the wireless section. Whether the calculation cycles are made independent or shared, implementation is done to satisfy severe request delays.
  • the request delay differs depending on the priority, in order to reduce the calculation load, traffic with a higher priority than the priority with a smaller request delay is judged according to the smaller request delay. For example, if the priority is "high”, the request delay is 10 ms, the priority is “medium”, the request delay is 5 ms, and the priority is “low”, the request delay is 10 ms, the priority-based congestion delay calculation unit 422 When the priority is "medium”, the congestion delay is calculated at an interval shorter than 5 ms, and when the priority is "low”, the congestion delay is calculated at an interval shorter than 10 ms.
  • the priority-by-priority congestion delay calculation unit 422 executes the calculation in units of packets or in units of bursts.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the process of calculating congestion delay by priority by the traffic-specific congestion calculation unit 42 in the first embodiment.
  • the traffic priority sorting unit 421 first sorts the input traffic in descending order of priority.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the process flow of the control device 40 in the first embodiment.
  • the request delay calculation unit 41 collects cooperation information transmitted from each base station 10 (step S101).
  • the request delay calculation unit 412 calculates the request delay for each traffic based on the radio quality information included in the cooperation information transmitted from each base station 10 (step S102).
  • the traffic priority calculation unit 413 determines the priority for each traffic based on the radio quality information included in the cooperation information transmitted from each base station 10 (step S103).
  • the traffic priority calculation unit 413 outputs the determined priority information for each traffic to the traffic-specific congestion calculation unit 42.
  • the traffic-specific congestion calculation unit 42 calculates congestion based on the traffic-specific priority information output from the traffic priority calculation unit 413 and the traffic amount information included in the cooperation information transmitted from each base station 10. A delay is calculated (step S104). The traffic-specific congestion calculation unit 42 outputs the calculated congestion delay information to the round-trip delay calculation unit 43.
  • the round trip delay calculation unit 43 calculates the round trip delay based on the congestion delay obtained by the traffic-specific congestion calculation unit 42, the downlink delay time of the wired section obtained by the Ph-GW 20-1, and the propagation delay of the wireless section. The delay is calculated (step S105). The round trip delay calculation unit 43 outputs information on the calculated round trip delay to the route change instruction unit 44.
  • the route change instruction unit 44 determines whether the delay requirements are satisfied based on the request delay calculated by the request delay calculation unit 41 and the round trip delay calculated by the round trip delay calculation unit 43 (step S106). . If the route change instruction unit 44 determines that the delay requirements are satisfied (step S106-YES), the control device 40 ends the process. If the route change instruction unit 44 determines that the delay requirements are not satisfied (step S106-NO), the route change instruction unit 44 transmits a route switching instruction to the Ph-GW 20-1 (step S107). Specifically, the route change instruction unit 44 generates a control signal that includes a route switching instruction. The route change instruction unit 44 transmits the generated control signal to the Ph-GW 20-1.
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing the processing flow of the mobile NW system 100 in the first embodiment.
  • the wireless terminal 45-1 is connected to the base station 10-1
  • the wireless terminal 45-2 is connected to the base station 10-2.
  • the wireless terminal 45-1 transmits traffic (for example, a signal indicating the requested amount of traffic) to the base station 10-1 (step S201).
  • Traffic for example, a signal indicating the requested amount of traffic
  • Base station 10-1 receives traffic transmitted from wireless terminal 45-1.
  • the information acquisition unit 11 of the base station 10-1 acquires wireless quality information and traffic amount information from the received traffic.
  • the information acquisition unit 11 of the base station 10-1 transmits the acquired radio quality information and traffic amount information to the control device 40 as cooperation information (step S202).
  • the wireless terminal 45-2 transmits traffic (for example, a signal indicating the requested amount of traffic) to the base station 10-2 (step S203).
  • Traffic for example, a signal indicating the requested amount of traffic
  • Base station 10-2 receives traffic transmitted from wireless terminal 45-2.
  • the information acquisition unit 11 of the base station 10-2 acquires radio quality information and traffic amount information from the received traffic.
  • the information acquisition unit 11 of the base station 10-2 transmits the acquired radio quality information and traffic amount information to the control device 40 as cooperation information (step S204).
  • the control device 40 collects cooperation information transmitted from each of the base stations 10-1 and 10-2. Based on the collected cooperation information, the control device 40 executes processing based on the cooperation information (step S205).
  • the processing based on the collaboration information is, for example, the processing from step S102 to step S105 in FIG.
  • the control device 40 determines whether it is necessary to switch the Ph-GW 20-1 based on the calculated round-trip delay (step S206). Let us now assume that it is determined that switching is necessary. In other words, the fact that the Ph-GW 20-1 needs to be switched means that the round-trip delay does not meet the delay requirements.
  • the control device 40 instructs the Ph-GW 20-1 to switch the route. Specifically, the control device 40 generates a control signal including an instruction to switch the route. The control device 40 transmits the generated control signal to the Ph-GW 20-1 (step S207).
  • the route change unit 22 of the Ph-GW 20-1 switches the route by switching the optical path according to the control signal transmitted from the control device 40 (step S208). Specifically, the route change unit 22 of the Ph-GW 20-1 switches the route so that uplink traffic is transferred to a Ph-GW 20 different from the Ph-GW 20-2. As a result, the Ph-GW 20-1 transfers uplink traffic to another Ph-GW 20 (for example, Ph-GW 20-3) that is the switching destination.
  • ⁇ Input flow information Downward direction> Measurement delay: 0.7ms for all communications one way
  • the request delay calculation unit 41 calculates the allowable delay time and priority based on the radio quality information (5QI).
  • the route change instruction unit 44 determines whether or not the delay is satisfied based on the one-way delay and the requested delay, and makes a switching determination.
  • ⁇ Route change judgment> Round-trip communication (1): One-way delay 4.7ms, request delay 5ms ⁇ No switching.
  • the bandwidth of the wired section (up direction: 1 Gbps, down direction: 1 Gbps) is known. shall be.
  • the radio quality information and traffic amount acquired by the base station 10 are transmitted to the control device 40.
  • ⁇ Input flow information Downward direction> Measurement delay: 0.7ms for all communications one way
  • the request delay calculation unit 41 calculates the permissible delay time and priority for the round trip of the flow from the radio quality information (5QI).
  • the round trip delay calculation unit 43 calculates the calculated congestion delay, the downlink delay (propagation delay) in the wired section measured by the Ph-GW 20-1 (0.7 ms), and the propagation delay in the wireless section (4 ms). Calculate the round trip delay based on .
  • Round trip delay Propagation delay in wireless section (round trip) + Propagation delay in wired section (round trip) + Congestion delay ⁇ Round trip delay>
  • the route change instruction unit 44 determines whether or not the delay is satisfied based on the round trip delay and the requested delay, and makes a switching determination.
  • the control device 40 acquires request delay information and priority information for each traffic based on cooperation information obtained from each base station 10. a request delay calculation unit 41; a traffic-specific congestion calculation unit 42 that calculates congestion delay in a wired section based on priority information acquired for each traffic; a round trip delay calculation unit 43 that calculates a round trip delay based on the above, and a route change unit that transmits a control signal including an instruction to switch the route to the Ph-GW 20-1 when the calculated round trip delay does not satisfy the required delay. and an instruction section 44.
  • route switching is not performed for traffic that satisfies the delay requirements for round-trip communication but does not satisfy the delay requirements for one-way communication due to congestion delay in uplink communication. Therefore, the number of unnecessary switching times can be reduced. As a result, in the mobile NW system 100 in which one-way communication and round-trip communication coexist, it becomes possible to realize high-capacity, low-delay communication.
  • the round-trip delay time was estimated using information on the delay in the wired section measured by the Ph-GW and the delay in the wireless section measured by the base station. In this case, the bandwidth is used for the amount of delay measurement. Therefore, in the second embodiment, a configuration will be described in which the round-trip delay time is estimated without measuring the delay. For example, in the second embodiment, the round-trip delay time is estimated based on the IP address and traffic volume.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of each device in the mobile NW system 100a in the second embodiment.
  • FIG. 7 shows the base station 10a, the Ph-GW 20a-1, the Ph-GW 20-2, the server 30, the control device 40a, and the wireless terminal 60, here the base station 10a and the Ph-GW 20-2 are shown.
  • the specific configurations of the GW 20a-1 and the control device 40a will be explained.
  • the Ph-GW 20-2, server 30, and wireless terminal 60 are the same as in the first embodiment.
  • the base station 10a includes an information acquisition unit 11.
  • the information acquisition unit 11 acquires wireless quality information, traffic amount, and IP address from a signal indicating the requested amount of traffic transmitted from the wireless terminal 60 .
  • the information acquisition unit 11 transmits the acquired wireless quality information, traffic amount, and IP address to the control device 40a as cooperation information. Note that when the base station 10a receives actual traffic from the wireless terminal 60, it transmits the received signal to the Ph-GW 20a-1.
  • the Ph-GW 20a-1 includes an information acquisition unit 21 and a route change unit 22.
  • the information acquisition unit 21 acquires information on the amount of traffic on the outward route.
  • the route change unit 22 performs route switching based on a control signal transmitted from the control device 40.
  • the control device 40a includes a request delay calculation section 41, a traffic-specific congestion calculation section 42, a round trip delay calculation section 43a, a route change instruction section 44, and a transmission delay determination section 45.
  • the control device 40a differs in configuration from the control device 40 in that it includes a round trip delay calculation section 43a instead of the round trip delay calculation section 43 and that it newly includes a transmission delay determination section 45.
  • the other configuration of the control device 40a is the same as that of the control device 40.
  • the round trip delay calculation section 43a and the transmission delay determination section 45 will be explained below.
  • the transmission delay determining section 45 includes a wired section propagation delay determining section 451, a wireless section transmission delay determining section 452, a backward congestion estimating section 453, and a processing delay determining section 454.
  • the wired section propagation delay determination unit 451 determines the transmission distance of the wired section (for example, from the base station 10a to the server 30 that is the destination) based on the traffic destination such as the IP address included in the cooperation information transmitted from each base station 10. (transmission distance).
  • the wired section propagation delay determination unit 451 estimates the propagation delay of the wired section based on the estimated transmission distance.
  • the radio section transmission delay determination unit 452 estimates the propagation delay of the radio section (for example, the section from the radio terminal 60 to the base station 10a) based on the position of the radio terminal 60 and the quality (CQI: Channel Quality Indicator). do.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • the return route congestion estimation unit 453 estimates the return route traffic amount (for example, the downward direction traffic amount) based on the outward route traffic amount obtained from the Ph-GW 20a-1 and the past return route traffic amount (for example, the downward direction traffic amount). amount). The return route congestion estimation unit 453 estimates the downlink processing delay and the downlink congestion delay based on the estimated traffic amount on the return route.
  • the processing delay determining unit 454 estimates the processing delay required for routing processing etc. based on the traffic amount obtained from the Ph-GW 20a-1.
  • the round trip delay calculation section 43a calculates the uplink congestion delay calculated by the traffic-specific congestion calculation section 42, the wired section propagation delay estimated by the wired section propagation delay determining section 451, and the estimated by the wireless section transmission delay determining section 452.
  • the round-trip delay is estimated based on the propagation delay in the wireless section determined by the process, the downlink processing delay and congestion delay estimated by the return route congestion estimator 453, and the processing delay estimated by the processing delay determiner 454.
  • control device 40a may include a server processing delay determination unit that determines the processing delay of the server 30 according to the flow ID.
  • the round trip delay calculation unit 43a calculates the round trip delay including the processing delay on the server 30.
  • IP address, wireless quality information, and traffic amount acquired by the base station 10 are transmitted to the control device 40a.
  • ⁇ Input flow information> (Upstream direction: link 1Gbps) Round trip communication (1): IP (133.15.xx.xx), traffic volume 300 Mbps, priority 18, delay 5 ms Round trip communication (2): IP (130.69.xx.yy), traffic volume 500 Mbps, priority 21, delay 5 ms Round trip communication (3): IP (133.100.xx.zz), traffic volume 500Mbps, priority 21, delay 5ms
  • the request delay calculation unit 41 obtains the allowable one-way delay time and priority. ⁇ Priority and allowable delay> Round trip communication (1): Priority 18, 5ms one way Round trip communication (2): Priority 21, 5ms one way Round trip communication (3): Priority 21, 5ms one way
  • the wired section propagation delay determining unit 451 uses the measured propagation delay of the wired section.
  • the control device 40a estimates the total delay based on the congestion delay, propagation delay, and radio section propagation delay (3 ms one way) calculated by the traffic-specific congestion calculation unit 42.
  • IP address, wireless quality information, and traffic amount acquired by the base station 10 are transmitted to the control device 40a.
  • the wired section propagation delay determination unit 451 estimates the transmission distance based on the traffic destination such as the IP address, and estimates the propagation delay.
  • the return route congestion estimation unit 453 estimates the amount of traffic flowing on the return route based on the upstream traffic amount and the current traffic amount, and determines the congestion delay.
  • the processing delay determination unit 454 estimates the time required for routing processing, etc., and the downlink traffic amount and processing time from the traffic amount.
  • the round trip delay calculation unit 43a calculates the round trip delay including the congestion delay calculated by the traffic-specific congestion calculation unit 42, propagation delay, processing delay, wireless section propagation delay (3 ms one way), and server processing delay (0.1 ms). Estimate the delay.
  • Round trip delay Propagation delay in wireless section x 2 + Propagation delay in wired section x 2 + Processing delay in wired section (outbound) + Processing delay in wired section (return) + Congestion delay + Return congestion delay + Server processing delay ⁇ Round trip delay>
  • the control device 40a does not measure the round-trip delay time, but estimates the round-trip delay time based on the traffic amount and the IP address. Therefore, it becomes possible to secure the band used for measurement in the first embodiment and increase the band usable for the main signal.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of each device in the mobile NW system 100b in the third embodiment.
  • FIG. 9 shows the base station 10b, Ph-GW 20-1, 20-2, server 30, control device 40b, and wireless terminal 60, here, the base station 10b and the control device 40b are shown.
  • the specific configuration will be explained. Note that the Ph-GWs 20-1 and 20-2, the server 30, and the wireless terminal 60 are the same as in the first embodiment.
  • the base station 10b includes an information acquisition unit 11.
  • the information acquisition unit 11 acquires wireless quality information, traffic allocation information, and an IP address from a signal indicating the requested amount of traffic transmitted from the wireless terminal 60.
  • the traffic allocation information is Transport Block Size (TBS) and Buffer Status Report (BSR) for each logical channel.
  • TBS Transport Block Size
  • BSR Buffer Status Report
  • the information acquisition unit 11 transmits the acquired wireless quality information, traffic allocation information, and IP address to the control device 40b as cooperation information. Note that when the base station 10b receives actual traffic from the wireless terminal 60, it transmits the received signal to the Ph-GW 20-1.
  • the control device 40b includes a request delay calculation section 41b, a traffic-specific congestion calculation section 42, a round trip delay calculation section 43b, and a route change instruction section 44.
  • the control device 40b differs in configuration from the control device 40 in that it additionally includes a request delay calculation section 41b and a round trip delay calculation section 43b instead of the request delay calculation section 41 and the round trip delay calculation section 43.
  • the other configuration of the control device 40b is the same as that of the control device 40.
  • the request delay calculation section 41b and the round trip delay calculation section 43b will be explained below.
  • the request delay calculation unit 41b calculates the request delay and traffic priority based on the radio quality information transmitted from the base station 10.
  • the round trip delay calculation unit 43b includes a propagation delay estimation unit 431, a processing delay estimation unit 432, and a round trip delay estimation unit 433.
  • the propagation delay estimation unit 431 estimates the propagation delay in the wired section and the propagation delay in the wireless section. Specifically, the propagation delay estimation unit 431 estimates the transmission distance based on the traffic destination, such as the IP address, included in the cooperation information transmitted from each base station 10. The propagation delay estimation unit 431 estimates the propagation delay in the wired section based on the estimated transmission distance. Furthermore, the propagation delay estimating unit 431 estimates the propagation delay in the wireless section based on the position of the wireless terminal 60 and the quality (CQI: Channel Quality Indicator).
  • CQI Channel Quality Indicator
  • the processing delay estimation unit 432 estimates the processing delay in the upstream direction required for routing processing, etc., based on the traffic allocation amount included in the cooperation information transmitted from each base station 10.
  • the round trip delay estimating unit 433 estimates the traffic amount on the return route (download traffic amount) based on the outbound traffic amount obtained from the Ph-GW 20-1 and the past return route traffic amount (download traffic amount). do.
  • the round trip delay estimation unit 433 estimates the downlink processing delay and the downlink congestion delay based on the estimated traffic amount on the return route.
  • the round trip delay estimation unit 433 calculates the estimated downlink processing delay, the downlink congestion delay, the uplink congestion delay calculated by the traffic-specific congestion calculation unit 42, and the wired section estimated by the propagation delay estimation unit 431.
  • the round trip delay is estimated based on the propagation delay of , the propagation delay of the wireless section, and the uplink processing delay estimated by the processing delay estimator 432.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of the request delay calculation unit 41b in the third embodiment.
  • the request delay calculation section 41b includes a radio quality information collection section 411, a request delay calculation section 412, a traffic priority calculation section 413, a traffic allocation information collection section 414, and a traffic amount calculation section 415.
  • the wireless quality information collection unit 411 collects wireless quality information included in the cooperation information transmitted from each base station 10b.
  • the wireless quality information collection unit 411 outputs the collected wireless quality information to the request delay calculation unit 412.
  • the request delay calculation unit 412 checks the mapping and calculates the request delay based on the wireless quality information included in the cooperation information transmitted from each base station 10b.
  • the traffic priority calculation unit 413 checks the mapping and determines the traffic priority based on the radio quality information included in the cooperation information transmitted from each base station 10b.
  • the traffic allocation information collection unit 414 collects traffic allocation information (TBS or BSP) included in the cooperation information transmitted from each base station 10b.
  • the traffic allocation information collection unit 414 outputs the collected traffic allocation information to the traffic amount calculation unit 415.
  • the traffic amount calculation unit 415 determines the traffic amount based on the traffic allocation information output from the traffic allocation information collection unit 414. Note that the traffic amount calculation unit 415 may determine the value (TBS or BSP value) indicated by the traffic allocation information as the traffic amount. The traffic amount calculation unit 415 may determine the traffic amount to be a value obtained by adding overhead to the value indicated by the traffic allocation information.
  • the control device 40b estimates the round-trip delay time based on the traffic allocation amount in the wireless section. Therefore, it becomes possible to secure the band used for measurement in the first embodiment and increase the band usable for the main signal.
  • the round-trip delay time is estimated based on the traffic allocation amount in the wireless section, so it is possible to estimate the delay in advance. This makes it possible to switch routes in advance.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of each device in the mobile NW system 100c in the fourth embodiment.
  • FIG. 11 shows the base station 10b, Ph-GW 20-1, 20c-2, server 30c, control device 40c, and wireless terminal 60, here the control device 40c and Ph-GW 20c-2 are shown. 1 and the specific configuration of the server 30c will be explained. Note that the base station 10b, Ph-GW 20-1, and wireless terminal 60 are the same as in the third embodiment.
  • the server 30c includes a request delay calculation section 31 and a request delay transmission section 32.
  • the request delay calculation unit 31 calculates the outbound delay based on the IP address, traffic volume, congestion delay, and propagation delay in the wireless section.
  • the IP address and traffic amount are obtained from the main signal transmitted from the base station 10b.
  • the information on the propagation delay in the wireless section is mixed with the main signal by the Ph-GW 20-1 and sent to the server 30c, or the base station 10b sends the main signal to the server 30c.
  • the propagation delay in the wireless section is also acquired by transmitting it to the server 30c.
  • the method by which the request delay calculation section 31 calculates the outbound delay is the same as the process performed by the round trip delay calculation section 43b of the control device 40c.
  • the request delay calculation unit 31 performs the same calculation as the process performed by the round trip delay calculation unit 43b of the control device 40c, calculates the uplink delay, and calculates the downlink request delay.
  • the request delay calculation unit 31 calculates the time available for the return trip (return request delay) based on the processing delay at the server 30c and the delay in the outward trip, based on the calculated outbound delay and round trip request delay. .
  • the delay on the outward route may be calculated by attaching a time stamp to the traffic from the wireless terminal 60 and measuring it on the server 30.
  • information on the outbound delay calculated from the round trip delay calculation unit 43b may be transmitted to the Ph-GW 20-1 at the same time as transmitting the main signal.
  • the request delay transmitter 32 transmits the request delay calculated by the request delay calculator 31 in conjunction with traffic transmission.
  • the Ph-GW 20c-2 includes an information acquisition unit 23 and a route change unit 24.
  • the information acquisition unit 23 acquires the return traffic volume, request delay, priority, and IP address from the downlink traffic.
  • the information acquisition unit 23 transmits the acquired information on the return route traffic volume, request delay, priority, and IP address to the control device 40c.
  • the route change unit 24 switches the route based on the control signal transmitted from the control device 40c.
  • the control device 40c includes a request delay calculation section 41b, a traffic-specific congestion calculation section 42, a round trip delay calculation section 43b, a route change instruction section 44, a traffic-specific congestion calculation section 46, a delay feedback section 47, and a route change calculation section 41b. and an instruction section 48.
  • the control device 40c differs in configuration from the control device 40b in that it additionally includes a traffic-specific congestion calculation section 46, a delay feedback section 47, and a route change instruction section 48.
  • the other configuration of the control device 40c is the same as that of the control device 40b.
  • the traffic-specific congestion calculation unit 46, delay feedback unit 47, and route change instruction unit 48 will be explained below.
  • the traffic-specific congestion calculation unit 46, the delay feedback unit 47, and the route change instruction unit 48 are functional units that perform processing based on downlink traffic.
  • the traffic-specific congestion calculation unit 46 acquires information on the return route traffic amount (for example, the downlink traffic amount), request delay, priority, and IP address transmitted from the Ph-GW 20c-2.
  • the traffic-specific congestion calculation unit 46 calculates the congestion delay of downlink traffic based on the traffic amount and bandwidth in order of priority.
  • the delay feedback unit 47 calculates the estimated downlink delay based on the downlink traffic congestion delay calculated by the traffic-specific congestion calculation unit 46, the propagation delay in the wireless section, and the propagation delay in the wired section. For the propagation delay in the wireless section and the propagation delay in the wired section, the values calculated by the round trip delay calculation section 43b are used.
  • the delay feedback section 47 outputs information on the calculated estimated downlink delay to the route change instruction section 48, and also feeds it back to the round trip delay calculation section 43b.
  • the delay feedback unit 47 also feeds back the amount of traffic in the downlink direction to the round trip delay calculation unit 43b.
  • the route change instruction unit 48 determines whether the delay requirements are satisfied based on the information on the estimated downlink delay output from the delay feedback unit 47. Specifically, the route change instruction unit 48 determines whether the delay requirements are met by comparing the estimated downlink delay output from the delay feedback unit 47 and the requested delay obtained by the traffic-specific congestion calculation unit 46. Determine whether
  • the route change instruction unit 48 determines that the downlink delay requirements are met. On the other hand, if the estimated downlink delay exceeds the required delay, the route change instruction unit 48 determines that the downlink delay requirements are not met. If the downlink delay requirements are not met, the route change instruction unit 48 generates a control signal including an instruction to switch to another optical path, and transmits the control signal to the Ph-GW 20c-2.
  • the round trip delay calculation unit 43b acquires the values fed back from the delay feedback unit 47 (information on the estimated downlink delay and the amount of traffic in the downlink direction). The round trip delay calculation unit 43b corrects the downlink traffic amount based on the downlink traffic amount fed back from the delay feedback unit 47. Furthermore, the round trip delay calculation unit 43b corrects the traffic amount calculated in the uplink direction and the downlink delay regarding the IP address by applying feedback from the actual downlink delay.
  • the server 30c calculates the request delay on the return route based on the request delay, the propagation delay in the wireless section, the propagation delay in the wired section, the congestion delay, the processing delay on the outward route, and the processing delay at the server 30c.
  • the amount of downlink (return) traffic is (Downward direction: link 1Gbps) Round trip communication (1): Traffic amount 300kbit, priority 18, IP address (133.15.xx.xx) Round trip communication (2): Traffic amount 600kbit, priority 21, IP address (130.69.xx.yy) Round trip communication (3): Traffic amount 300kbit, priority 21, IP address (133.100.xx.zz) Suppose it was.
  • the request delay transmitter 32 transmits the return route traffic amount and request delay.
  • the information acquisition unit 23 of the Ph-GW 20c-2 acquires the request delay, IP address, and traffic amount, and transmits the acquired information on the request delay, IP address, and traffic amount to the control device 40c.
  • the delay feedback unit 47 calculates the processing delay (0.2, 0.4, 0.2) calculated based on the congestion delay calculated by the traffic-specific congestion calculation unit 46 and the traffic amount, the propagation delay in the wireless section, The estimated downlink delay is calculated based on the propagation delay in the wired section.
  • the delay feedback section 47 transmits information on the calculated estimated downlink delay to the route change instruction section 48, and also feeds it back to the round trip delay calculation section 43b.
  • the delay feedback unit 47 provides the round trip delay calculation unit 43b with the following information: ⁇ Delayed feedback> Round trip communication (1): Traffic amount 300kbit, 3.5ms Round trip communication (2): Traffic amount 600kbit, 3.9ms Round trip communication (3): Traffic amount 300kbit, 3.8ms Give feedback.
  • Round trip communication (3) -1.31ms Switch route.
  • prediction accuracy can be improved by comparing the traffic amount on the return route estimated on the outward route with the actual traffic amount on the return route and applying feedback.
  • switching is performed again. This does not affect the estimation accuracy of the return trip.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of each device in the mobile NW system 100d in the fifth embodiment.
  • FIG. 12 shows the base station 10b, Ph-GW 20-1, 20c-2, server 30c, control device 40d, and wireless terminal 60, the specific configuration of the control device 40d will be explained here. explain. Note that the base station 10b, Ph-GW 20-1, 20c-2, server 30c, and wireless terminal 60 are the same as in the fourth embodiment.
  • the difference between the control device 40d and the control device 40c is that the round trip delay calculated on the outward route, the requested delay, the estimated downlink traffic amount, and the estimated downlink congestion delay are transmitted to the delay feedback unit 47d.
  • the control device 40d includes a request delay calculation unit 41b, a traffic-specific congestion calculation unit 42, a round trip delay calculation unit 43d, a route change instruction unit 44, a traffic-specific congestion calculation unit 46, a delay feedback unit 47d, and a route change calculation unit 40d. and an instruction section 48.
  • the control device 40d differs in configuration from the control device 40c in that it includes a round trip delay calculation section 43d and a delay feedback section 47d instead of the round trip delay calculation section 43b and the delay feedback section 47.
  • the other configuration of the control device 40d is the same as that of the control device 40c.
  • the round trip delay calculation section 43d and the delay feedback section 47d will be explained below.
  • the round trip delay calculation unit 43d performs the same processing as the round trip delay calculation unit 43b in the third embodiment. Furthermore, the round-trip delay calculation unit 43d transmits the round-trip delay calculated on the outward route, the requested delay, the estimated downlink traffic amount, and the estimated downlink congestion delay to the delay feedback unit 47d.
  • the delay feedback unit 47d applies feedback of the estimated downlink traffic amount and estimated congestion delay transmitted from the round trip delay calculation unit 43d.
  • the delay feedback unit 47d calculates the round trip delay when the round trip delay transmitted from the round trip delay calculation unit 43d is changed to the congestion delay with feedback applied.
  • the delay feedback unit 47d outputs the estimated downlink traffic amount and congestion delay information after feedback to the round trip delay calculation unit 43d.
  • the round trip delay calculation unit 43d acquires the values (information on the downlink congestion delay and the downlink traffic amount) fed back from the delay feedback unit 47d.
  • the round trip delay calculation unit 43d corrects the downlink traffic amount based on the downlink traffic amount fed back from the delay feedback unit 47d. Furthermore, the round trip delay calculation unit 43d corrects the traffic amount calculated in the uplink direction and the downlink delay regarding the IP address by applying feedback from the actual downlink congestion delay.
  • the server 30 transmits the downlink (return route) traffic amount and priority.
  • the information acquisition unit 23 of the Ph-GW 20c-2 acquires the traffic amount and priority and transmits it to the control device 40d.
  • the delay feedback unit 47 calculates a processing delay based on the amount of downlink traffic, and feeds back the downlink delay combined with the congestion delay and the amount of downlink traffic.
  • the delay feedback unit 47 calculates the round trip delay when the round trip delay is changed to the feedback-applied delay based on the round trip delay output from the round trip delay calculation unit 43b.
  • the route change instruction unit 48 determines whether the round trip delay calculated by the delay feedback unit 47 satisfies the required delay.
  • Round trip communication (1) 6.8ms No switching.
  • Round trip communication (2) 10.84ms switching
  • Round trip communication (3) 10.74ms switching
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit) that has a non-volatile recording medium (non-temporary recording medium). It is realized as software by executing a program stored in the device and the storage unit. The program may be recorded on a computer-readable non-transitory recording medium.
  • Computer-readable non-temporary recording media include portable media such as flexible disks, magneto-optical disks, ROM (Read Only Memory), and CD-ROMs (Compact Disc Read Only Memory), and hard disks built into computer systems. It is a non-temporary recording medium such as a storage device such as.
  • control devices 40, 40a, 40c, and 40d are, for example, LSI (Large Scale Integrated Circuit), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), or FPGA. It may be realized using hardware including an electronic circuit using a field programmable gate array (field programmable gate array) or the like.
  • the present invention can be applied to optical communication system technology such as optical access systems.
  • Route change instruction unit 50...Core network, 60...Wireless terminal, 100, 100a, 100b, 100c, 100d...Mobile NW system, 411...Wireless quality information collection unit, 412...Request delay calculation unit, 413...Traffic priority calculation unit, 414... Traffic allocation information collection unit, 415... Traffic amount calculation unit, 421... Sorting unit by traffic priority, 422... Congestion delay calculation unit by priority, 431... Propagation delay estimation unit, 432... Processing delay estimation unit, 433... Round trip Delay estimating unit, 451... Wired section propagation delay determining unit, 452... Wireless section transmission delay determining unit, 453... Return route congestion estimating unit, 454... Processing delay determining unit

Landscapes

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Abstract

片方向通信と往復通信とが混在する通信システムにおける制御装置であって、複数の無線端末から送信されたトラヒックにより得られる、複数の無線端末と無線通信を行う基地局との間の通信状態を示す連携情報に基づいて、トラヒックにおける要求遅延の情報及び優先度の情報をトラヒック毎に取得する要求遅延取得部と、要求遅延取得部によってトラヒック毎に取得された優先度の情報に基づいて有線区間における輻輳遅延を算出するトラヒック別輻輳計算部と、トラヒック別輻輳計算部によって算出された有線区間における輻輳遅延と、下り方向の遅延とに基づいて、往復遅延を算出する往復遅延算出部と、往復遅延算出部によって算出された往復遅延が要求遅延を満たさない場合に、経路を切り替える指示を含む制御信号をトラヒックの中継を行う中継装置に送信する経路変更制御部と、を備える制御装置。

Description

制御装置及び切替制御方法
　本発明は、制御装置及び切替制御方法に関する。
　従来の低遅延な通信を実現するための経路切替による通信制御は、片方向の通信に対して遅延要件及びトラヒック量に応じて制御を行っている。今後、遠隔医療など映像を基にリアルタイムに遠隔から制御するような往復通信のユースケースが増えることが想定される。映像を基にリアルタイム遠隔制御を行う場合、映像送信から制御反映までの往復での遅延要件がアプリケーションとしての遅延要件となる。
特開２０２０－１４１１２号公報
　片方向通信と往復通信とが混在するシステムにおいて、従来のように全て片方向の通信に関する遅延要件で制御を行うと、往復通信で考えた場合に経路切替による通信制御をしなくてもよいケースでも経路切替を行ってしまう。このような場合、不要な切り替えによる遅延が発生してしまう。その結果、切り替えによる遅延やオーバヘッドによって大容量かつ低遅延の通信ができなくなってしまう場合がある。
　上記事情に鑑み、本発明は、片方向通信と往復通信とが混在するシステムにおいて、大容量かつ低遅延の通信を実現することができる技術の提供を目的としている。
　本発明の一態様は、片方向通信と往復通信とが混在する通信システムにおける制御装置であって、複数の無線端末から送信されたトラヒックにより得られる、前記複数の無線端末と無線通信を行う基地局との間の通信状態を示す連携情報に基づいて、前記トラヒックにおける要求遅延の情報及び優先度の情報をトラヒック毎に取得する要求遅延取得部と、前記要求遅延取得部によってトラヒック毎に取得された前記優先度の情報に基づいて有線区間における輻輳遅延を算出するトラヒック別輻輳計算部と、前記トラヒック別輻輳計算部によって算出された前記有線区間における輻輳遅延と、下り方向の遅延とに基づいて、往復遅延を算出する往復遅延算出部と、前記往復遅延算出部によって算出された前記往復遅延が要求遅延を満たさない場合に、経路を切り替える指示を含む制御信号を前記トラヒックの中継を行う中継装置に送信する経路変更制御部と、を備える制御装置である。
　本発明の一態様は、片方向通信と往復通信とが混在する通信システムにおける制御装置が行う切替制御方法であって、複数の無線端末から送信されたトラヒックにより得られる、前記複数の無線端末と無線通信を行う基地局との間の通信状態を示す連携情報に基づいて、前記トラヒックにおける要求遅延の情報及び優先度の情報をトラヒック毎に取得し、トラヒック毎に取得された前記優先度の情報とに基づいて有線区間における輻輳遅延を算出し、算出された前記有線区間における輻輳遅延と、下り方向の遅延とに基づいて、往復遅延を算出し、前記往復遅延が要求遅延を満たさない場合に、経路を切り替える指示を含む制御信号を前記トラヒックの中継を行う中継装置に送信する切替制御方法である。
　本発明により、片方向通信と往復通信とが混在するシステムにおいて、大容量かつ低遅延の通信を実現することが可能となる。
本発明におけるモバイルＮＷシステムの全体構成を説明するための図である。 第１の実施形態におけるモバイルＮＷシステムにおける各装置の構成例を示す図である。 第１の実施形態におけるトラヒック別輻輳計算部の構成例を示す図である。 第１の実施形態におけるトラヒック別輻輳計算部による優先度別に輻輳遅延を算出する処理を説明するための図である。 第１の実施形態における制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態におけるモバイルＮＷシステムの処理の流れを示すシーケンス図である。 第２の実施形態におけるモバイルＮＷシステムにおける各装置の構成例を示す図である。 第２の実施形態における伝送遅延決定部の構成例を示す図である。 第３の実施形態におけるモバイルＮＷシステムにおける各装置の構成例を示す図である。 第３の実施形態における要求遅延計算部の構成例を示す図である。 第４の実施形態におけるモバイルＮＷシステムにおける各装置の構成例を示す図である。 第５の実施形態におけるモバイルＮＷシステムにおける各装置の構成例を示す図である。
　以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
（全体構成）
　図１は、本発明におけるモバイルＮＷシステム１００の全体構成を説明するための図である。まずモバイルＮＷシステム１００の全体構成について説明する。モバイルＮＷシステム１００は、例えば、第５世代移動通信システム（以下「５Ｇ」という。）である。モバイルＮＷシステム１００は、通信システムの一例である。モバイルＮＷシステム１００は、１以上の基地局１０と、複数のＰｈ－ＧＷ２０と、サーバ３０と、制御装置４０とを備える。図１に示す例では、基地局１０が１台、Ｐｈ－ＧＷ２０が３台の場合を示している。以下、基地局１０からサーバ３０に向かう方向を上り方向、サーバ３０から基地局１０に向かう方向を下り方向とする。
　基地局１０とＰｈ－ＧＷ２０－１との間、Ｐｈ－ＧＷ２０－１とＰｈ－ＧＷ２０－２との間、Ｐｈ－ＧＷ２０－１とＰｈ－ＧＷ２０－３との間、Ｐｈ－ＧＷ２０－２とサーバ３０との間、Ｐｈ－ＧＷ２０－３とサーバ３０との間は、光信号を伝送する光ファイバで接続される。基地局１０と制御装置４０との間、Ｐｈ－ＧＷ２０と制御装置４０との間は、電気信号を伝送する電気線又は光ファイバで接続される。
　基地局１０は、１以上のアンテナを備え、無線端末６０との間で無線通信を行う。例えば、各基地局１０は、無線端末６０からトラヒックの要求量を示す信号又は実トラヒックを受信する。実トラヒックとは、サーバ３０宛の信号である。無線端末６０から送信されるトラヒックは、片方向のトラヒック又は往復のトラヒックである。ここで、片方向のトラヒックとは、例えば無線端末６０からサーバ３０へ送信されて応答を必要としないトラヒックである。往復のトラヒックとは、例えば無線端末６０からサーバ３０へ送信されるトラヒックであって、そのトラヒックに対する応答を必要とするトラヒックである。基地局１０は、例えば５Ｇの通信規格におけるＤＵ（Distributed Unit）である。基地局１０は、トラヒックの要求量を示す信号に基づいて連携情報を取得する。
　連携情報は、各基地局１０と無線端末６０との間の通信の状態を示す情報である。連携情報は、例えば無線品質情報を含む。連携情報は、例えばトラヒック量の情報を含む。連携情報は、例えばトラヒック割り当て情報を含む。連携情報は、例えばＩＰアドレスを含む。無線品質情報は、例えば５Ｇの通信規格における５ＱＩ（５ QoS Identifier）である。トラヒック割り当て情報は、論理チャネル毎のTransport Block Size（TBS）やBuffer Status Report（BSR）である。
　Ｐｈ－ＧＷ２０は、光スイッチを備える中継装置である。Ｐｈ－ＧＷ２０は、制御装置４０からの指示に従って、経路の切り替えを行う。
　サーバ３０は、無線端末６０から送信されたトラヒックを受信する。サーバ３０は、受信したトラヒックが往復のトラヒックである場合には、無線端末６０から送信されたトラヒックに応じた応答を無線端末６０に提供する。サーバ３０は、上位装置である。
　制御装置４０は、基地局１０から連携情報を取得する。制御装置４０は、取得した連携情報に基づいて、Ｐｈ－ＧＷ２０に対して経路の切り替えを指示する。具体的には、制御装置４０は、要求遅延を満たさない場合に、Ｐｈ－ＧＷ２０に対して経路の切り替えを指示する。
　コアネットワーク５０は、例えば、光ネットワークである。
　無線端末６０は、トラヒックを送信する。無線端末６０が送信するトラヒックは、トラヒックの要求量を示す信号、又は、サーバ３０宛の送信データである実トラヒックである。無線端末６０は、往復通信又は片方向通信を行う。片方向通信とは、上り方向又は下り方向のみの通信である。往復通信とは、上り方向及び下り方向の通信である。
（第１の実施形態）
　第１の実施形態では、往復の遅延要件を用いて、往復遅延から切替判断をすることで、切り替えの回数を削減させる構成について説明する。
　図２は、第１の実施形態におけるモバイルＮＷシステム１００における各装置の構成例を示す図である。図２には、基地局１０と、Ｐｈ－ＧＷ２０と、サーバ３０と、制御装置４０と、無線端末６０が示されているが、ここでは基地局１０と、Ｐｈ－ＧＷ２０－１と、制御装置４０の具体的な構成について説明する。
　基地局１０は、情報取得部１１を備える。情報取得部１１は、無線端末６０から送信されたトラヒックからトラヒックの要求量（ＢＳＲ）と無線品質情報（ＣＱＩ）とを取得する。情報取得部１１は、取得したトラヒックの要求量（ＢＳＲ）と、無線品質情報（ＣＱＩ）に基づいてトラヒック量（ＴＢＳ）を取得する。情報取得部１１は、取得した無線品質情報と、トラヒック量とを連携情報として制御装置４０に送信する。なお、基地局１０は、無線端末６０から実トラヒックを受信した場合には、受信した信号をＰｈ－ＧＷ２０－１に送信する。
　制御装置４０は、要求遅延計算部４１と、トラヒック別輻輳計算部４２と、往復遅延算出部４３と、経路変更指示部４４とを備える。要求遅延計算部４１は、基地局１０から送信された無線品質情報に基づいて、要求遅延とトラヒックの優先度をトラヒック毎に算出する。要求遅延は、例えばフローの往復での許容遅延時間を表す。
　トラヒック別輻輳計算部４２は、トラヒック毎の優先度の情報と、各基地局１０から送信された連携情報に含まれるトラヒック量の情報とに基づいて、輻輳遅延を算出する。例えば、トラヒック別輻輳計算部４２は、要求遅延計算部４１により算出されたトラヒックの優先度別に、各無線端末６０から送信されたトラヒックを並びかえ、事前に取得していた有線区間の帯域に基づいて輻輳遅延を計算する。
　往復遅延算出部４３は、トラヒック別輻輳計算部４２により得られた輻輳遅延と、有線区間の下り方向の遅延時間と、無線区間の伝搬遅延とに基づいて往復の遅延を算出する。有線区間の下り方向の遅延時間の情報は、Ｐｈ－ＧＷ２０－１によって取得され、往復遅延算出部４３に通知される。なお、Ｐｈ－ＧＷ２０－１は、ｐｉｎｇを用いて下り方向の遅延時間の測定を行ってもよいし、トラヒック送信時にタイムスタンプを付けて送信することで下り方向の遅延時間の測定を行ってもよい。無線区間の伝搬遅延の情報は、基地局１０によって取得され、往復遅延算出部４３に通知される。なお、無線区間の伝搬遅延の情報は、無線端末６０で取得されてもよい。この場合、無線端末６０は、取得した無線区間の伝搬遅延の情報を連携情報に含めて基地局１０に送信する。
　経路変更指示部４４は、要求遅延計算部４１によって算出された要求遅延と、往復遅延算出部４３によって算出された往復遅延とに基づいて、遅延要件を満たすか否かを判定する。具体的には、経路変更指示部４４は、要求遅延計算部４１によって算出された要求遅延と、往復遅延算出部４３によって算出された往復遅延とを比較することによって遅延要件を満たすか否かを判定する。
　往復遅延が遅延要件内である場合、経路変更指示部４４は遅延要件を満たすと判定する。一方、往復遅延が遅延要件を超える場合、経路変更指示部４４は遅延要件を満たさないと判定する。経路変更指示部４４は、遅延要件を満たさない場合、別の光パスに切り替える指示を含む制御信号を生成し、制御信号をＰｈ－ＧＷ２０－１に送信する。
　Ｐｈ－ＧＷ２０－１は、情報取得部２１と、経路変更部２２とを備える。情報取得部２１は、下り方向の遅延時間の情報を取得する。経路変更部２２は、制御装置４０から送信された制御信号に基づいて経路の切り替えを行う。例えば、Ｐｈ－ＧＷ２０－１が上り方向のトラヒックをＰｈ－ＧＷ２０－２に出力する経路に接続されている場合、経路変更部２２は上り方向のトラヒックを他の経路（例えば、Ｐｈ－ＧＷ２０－３）に出力するように経路の切替を行う。
　図３は、第１の実施形態におけるトラヒック別輻輳計算部４２の構成例を示す図である。トラヒック別輻輳計算部４２は、トラヒック優先度別並び替え部４２１及び優先度別輻輳遅延算出部４２２を備える。
　トラヒック優先度別並び替え部４２１には、トラヒック優先度算出部４１３によって決定されたトラヒックの優先度の情報と、トラヒック量算出部４１５によって決定されたトラヒック量の情報とが入力される。トラヒック優先度別並び替え部４２１は、入力されたトラヒックの優先度の情報と、トラヒック量の情報とに基づいて、トラヒックを高優先度から順番に並び替える。
　優先度別輻輳遅延算出部４２２は、高優先度のものから順に、トラヒック量とリンクレートとキューイング量とを用いて輻輳遅延を算出する。これにより、優先度別輻輳遅延算出部４２２は、優先度別にトラヒックの輻輳遅延を算出する。算出粒度は、計算時間の観点から要求遅延よりも短い間隔で実施する。無線区間のトラヒックの送信間隔で算出しても構わない。計算周期を独立にするにしても、共通化するにしても、要求遅延が厳しいものに対しては満足させるように実施する。
　要求遅延が優先度によって異なる場合、計算負荷を削減させるため、要求遅延が小さい優先度よりも優先度が高いトラヒックは小さい要求遅延に合わせ判断を行う。例えば、優先度「高」が要求遅延１０ｍｓ，優先度「中」が要求遅延５ｍｓ，優先度「低」が要求遅延１０ｍｓの場合、優先度別輻輳遅延算出部４２２は、優先度「高」と「中」においては５ｍｓよりも短い間隔で輻輳遅延の計算を行い、優先度「低」においては１０ｍｓよりも短い間隔で輻輳遅延の計算を実行する。優先度別輻輳遅延算出部４２２は、パケット単位又はバースト単位で実行する。(１ｕｓ単位、５ｍｓ単位の計算)だと、計算間隔を広げると計算負荷が下がる。バーストトラヒックの周期のタイミングズレを考えると、要求遅延の半分くらい、上りと下りで長さが違うなら、機械的に１ｍｓ単位でもよい。
　図４は、第１の実施形態におけるトラヒック別輻輳計算部４２による優先度別に輻輳遅延を算出する処理を説明するための図である。図４に示されるようにトラヒック別輻輳計算部４２には、トラヒック量５００ｋｂｉｔ（優先度＝６）と、トラヒック量５００ｋｂｉｔ（優先度＝７）と、トラヒック量３００ｋｂｉｔ（優先度＝８）とが入力されたとする。トラヒック優先度別並び替え部４２１は、まず入力された各トラヒックを優先度が高い順に並び変える。ここで、トラヒック優先度別並び替え部４２１は、優先度が最も高いトラヒック量３００ｋｂｉｔ（優先度＝８）を優先度「高」とし、次に優先度が高いトラヒック量５００ｋｂｉｔ（優先度＝７）を優先度「中」とし、優先度が最も低いトラヒック量５００ｋｂｉｔ（優先度＝６）を優先度「低」と並び変える。
　優先度別輻輳遅延算出部４２２は、優先度の高いものから順番にトラヒックを割り当てる。なお、ここで、各トラヒックの要求遅延が５ｍｓであり、リンクレートが５Ｍｂｉｔであるとする。優先度「高」のトラヒックは、リンクレート５Ｍｂｉｔに対して１．５Ｍｂｉｔ（３００ｋｂｉｔ×５ｍｓ）のトラヒックである。そのため、輻輳せずに送信ができる。優先度「中」のトラヒックは、リンクレート５Ｍｂｉｔ－１．５Ｍｂｉｔ＝３．５Ｍｂｉｔに対して、２．５Ｍｂｉｔ（５００ｋｂｉｔ×５ｍｓ）のトラヒックである。そのため、輻輳せずに送信ができる。一方、優先度「低」のトラヒックは、リンクレート５Ｍｂｉｔ－１．５Ｍｂｉｔ－２．５Ｍｂｉｔ＝１Ｍｂｉｔに対して２．５Ｍｂｉｔ（５００ｋｂｉｔ×５ｍｓ）のトラヒックである。この場合、１．５Ｍｂｉｔの輻輳が生じる。これを２００Ｍｂｐｓ（１Ｍｂｉｔ/５ｍｓ）で輻輳分のトラヒックを処理すると考えると、優先度別輻輳遅延算出部４２２は１．５/２００＝７．５ｍｓの輻輳遅延と算出する。
　図５は、第１の実施形態における制御装置４０の処理の流れを示すフローチャートである。
　要求遅延計算部４１は、各基地局１０から送信された連携情報を収集する（ステップＳ１０１）。要求遅延算出部４１２は、各基地局１０から送信された連携情報に含まれる無線品質情報に基づいてトラヒック毎の要求遅延を算出する（ステップＳ１０２）。トラヒック優先度算出部４１３は、各基地局１０から送信された連携情報に含まれる無線品質情報に基づいてトラヒック毎の優先度を決定する（ステップＳ１０３）。トラヒック優先度算出部４１３は、決定したトラヒック毎の優先度の情報をトラヒック別輻輳計算部４２に出力する。
　トラヒック別輻輳計算部４２は、トラヒック優先度算出部４１３から出力されたトラヒック毎の優先度の情報と、各基地局１０から送信された連携情報に含まれるトラヒック量の情報とに基づいて、輻輳遅延を算出する（ステップＳ１０４）。トラヒック別輻輳計算部４２は、算出した輻輳遅延の情報を往復遅延算出部４３に出力する。
　往復遅延算出部４３は、トラヒック別輻輳計算部４２により得られた輻輳遅延と、Ｐｈ－ＧＷ２０－１により取得された有線区間の下り方向の遅延時間と、無線区間の伝搬遅延とに基づいて往復の遅延を算出する（ステップＳ１０５）。往復遅延算出部４３は、算出した往復の遅延の情報を経路変更指示部４４に出力する。
　経路変更指示部４４は、要求遅延計算部４１によって算出された要求遅延と、往復遅延算出部４３によって算出された往復遅延とに基づいて、遅延要件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。経路変更指示部４４が、遅延要件を満たすと判定した場合（ステップＳ１０６‐ＹＥＳ）、制御装置４０は処理を終了する。経路変更指示部４４が、遅延要件を満たさないと判定した場合（ステップＳ１０６‐ＮＯ）、経路変更指示部４４はＰｈ－ＧＷ２０－１に対して経路の切替指示を送信する（ステップＳ１０７）。具体的には、経路変更指示部４４は、経路の切替の指示を含む制御信号を生成する。経路変更指示部４４は、生成した制御信号をＰｈ－ＧＷ２０－１に送信する。
　図６は、第１の実施形態におけるモバイルＮＷシステム１００の処理の流れを示すシーケンス図である。ここで、図６の説明では、無線端末４５－１は基地局１０－１に接続し、無線端末４５－２は基地局１０－２に接続しているものとする。
　無線端末４５－１は、トラヒック（例えば、トラヒックの要求量を示す信号）を基地局１０－１に送信する（ステップＳ２０１）。基地局１０－１は、無線端末４５－１から送信されたトラヒックを受信する。基地局１０－１の情報取得部１１は、受信したトラヒックから無線品質情報と、トラヒック量の情報とを取得する。基地局１０－１の情報取得部１１は、取得した無線品質情報と、トラヒック量の情報とを連携情報として制御装置４０に送信する（ステップＳ２０２）。
　無線端末４５－２は、トラヒック（例えば、トラヒックの要求量を示す信号）を基地局１０－２に送信する（ステップＳ２０３）。基地局１０－２は、無線端末４５－２から送信されたトラヒックを受信する。基地局１０－２の情報取得部１１は、受信したトラヒックから無線品質情報と、トラヒック量の情報とを取得する。基地局１０－２の情報取得部１１は、取得した無線品質情報と、トラヒック量の情報とを連携情報として制御装置４０に送信する（ステップＳ２０４）。
　制御装置４０は、基地局１０－１及び１０－２それぞれから送信された連携情報を収集する。制御装置４０は、収集した連携情報に基づいて、連携情報に基づく処理を実行する（ステップＳ２０５）。ここで、連携情報に基づく処理とは、例えば、図５のステップＳ１０２からステップＳ１０５までの処理である。制御装置４０は、算出した往復の遅延に基づいて、Ｐｈ－ＧＷ２０－１の切替が必要であるかを判定する（ステップＳ２０６）。ここで、切り替えが必要であると判定されたとする。すなわち、Ｐｈ－ＧＷ２０－１の切替が必要であるということは、往復遅延が遅延要件を満たさなかったということである。
　制御装置４０は、経路の切替を行うようにＰｈ－ＧＷ２０－１に指示する。具体的には、制御装置４０は、経路を切り替える指示を含む制御信号を生成する。制御装置４０は、生成した制御信号をＰｈ－ＧＷ２０－１に送信する（ステップＳ２０７）。
　Ｐｈ－ＧＷ２０－１の経路変更部２２は、制御装置４０から送信された制御信号に従って、光パスを切り替えることによって経路の切替を行う（ステップＳ２０８）。具体的には、Ｐｈ－ＧＷ２０－１の経路変更部２２は、上り方向のトラヒックが、Ｐｈ－ＧＷ２０－２とは異なるＰｈ－ＧＷ２０へ転送されるように経路の切替を行う。その結果、Ｐｈ－ＧＷ２０－１は、上り方向のトラヒックを、切替先である他のＰｈ－ＧＷ２０（例えば、Ｐｈ－ＧＷ２０－３）に転送する。
　次に、従来の方法を利用した場合の処理について具体例を用いて説明する。
有線区間の帯域(上り方向：１Ｇｂｐｓ，下り方向：１Ｇｂｐｓ)は既知とする。
　基地局１０で取得した無線品質情報とトラヒック量とを制御装置４０に送信する。
＜入力フロー情報：上り方向＞
往復通信（１）：ｓｌｏｔ長１ｍｓ，トラヒック量３００ｋｂｉｔ，５ＱＩ＝８６
往復通信（２）：ｓｌｏｔ長１ｍｓ，トラヒック量５００ｋｂｉｔ，５ＱＩ＝８５
往復通信（３）：ｓｌｏｔ長１ｍｓ，トラヒック量５００ｋｂｉｔ，５ＱＩ＝８５
＜入力フロー情報：下り方向＞
測定遅延：全通信片道０．７ｍｓ
　要求遅延計算部４１では、無線品質情報（５ＱＩ）に基づいて許容遅延時間と優先度を算出する。
＜許容遅延と優先度＞
往復通信（１）：５ＱＩ＝８６　優先度１８，許容遅延５ｍｓ
往復通信（２）：５ＱＩ＝８５　優先度２１，許容遅延５ｍｓ
往復通信（３）：５ＱＩ＝８５　優先度２１，許容遅延５ｍｓ
　トラヒック別輻輳計算部４２では、優先度順に、トラヒック量と帯域とに基づいてトラヒックの輻輳遅延を算出する。
＜輻輳遅延＞
往復通信（１）＝０，往復通信（２）＝０．４２ｍｓ，往復通信（３）＝０．４２ｍｓ
　往復遅延算出部４３では、算出された輻輳遅延と、Ｐｈ－ＧＷ２０－１によって測定された有線区間の下り方向の遅延(伝搬遅延)（０．７ｍｓ）と、無線区間の伝搬遅延（４ｍｓ）とに基づいて片道の遅延を算出する。
片道遅延＝無線区間の伝搬遅延(片道)＋有線区間の伝搬遅延(片道)＋輻輳遅延
＜片道遅延＞
往復通信（１）＝４＋０．７＋０＝４．７ｍｓ
往復通信（２）＝４＋０．７＋０．４２＝５．１２ｍｓ
往復通信（３）＝４＋０．７＋０．４２＝５．１２ｍｓ
　経路変更指示部４４では、片道遅延と要求遅延とに基づいて、遅延を満たすか否か判断し切り替え判断を行う。
＜経路変更判定＞
往復通信（１）：片道遅延４．７ｍｓ、要求遅延５ｍｓ→切り替えない。
往復通信（２）：片道遅延５．１２ｍｓ、要求遅延５ｍｓ→切り替える。
往復通信（３）：片道遅延５．１２ｍｓ、要求遅延５ｍｓ→切り替える。
　次に、第１の実施形態における具体的な処理について具体例を用いて説明する。
有線区間の帯域(上り方向：１Ｇｂｐｓ，下り方向：１Ｇｂｐｓ)は既知。とする。
　基地局１０で取得した無線品質情報とトラヒック量とを制御装置４０に送信する。
＜入力フロー情報：上り方向＞
往復通信（１）：ｓｌｏｔ長１ｍｓ， トラヒック量３００ｋｂｉｔ， ５ＱＩ＝８６
往復通信（２）：ｓｌｏｔ長１ｍｓ， トラヒック量５００ｋｂｉｔ， ５ＱＩ＝８５
往復通信（３）：ｓｌｏｔ長１ｍｓ， トラヒック量５００ｋｂｉｔ， ５ＱＩ＝８５
＜入力フロー情報：下り方向＞
測定遅延：全通信片道０．７ｍｓ
　要求遅延計算部４１では、無線品質情報（５ＱＩ）から、フローの往復での許容遅延時間と優先度を算出する。
＜往復許容遅延と優先度＞
往復通信（１）：５ＱＩ＝８６　優先度18，許容遅延１０ｍｓ
往復通信（２）：５ＱＩ＝８５　優先度21，許容遅延１０ｍｓ
往復通信（３）：５ＱＩ＝８５　優先度21，許容遅延１０ｍｓ
　トラヒック別輻輳計算部４２では、優先度順に、トラヒック量と帯域とに基づいてトラヒックの輻輳遅延を算出する。
＜輻輳遅延＞
往復通信（１）＝０，往復通信（２）＝０．４２ｍｓ，往復通信（３）＝０．４２ｍｓ
　往復遅延算出部４３では、算出された輻輳遅延と、Ｐｈ－ＧＷ２０－１によって測定された有線区間の下り方向の遅延(伝搬遅延)（０．７ｍｓ）と、無線区間の伝搬遅延（４ｍｓ）とに基づいて往復の遅延を算出する。
往復遅延＝無線区間の伝搬遅延(往復)＋有線区間の伝搬遅延(往復)＋輻輳遅延
＜往復遅延＞
往復通信（１）＝８＋１．４＋０＝９．４ｍｓ
往復通信（２）＝８＋１．４＋０．４２＝９．８２ｍｓ
往復通信（３）＝８＋１．４＋０．４２＝９．８２ｍｓ
　経路変更指示部４４では、往復遅延と要求遅延とに基づいて、遅延を満たすか否か判断し切り替え判断を行う。
＜経路変更判定＞
往復通信（１）：往復遅延９．４ｍｓ、要求遅延１０ｍｓ→切り替えない。
往復通信（２）：往復遅延９.８２ｍｓ、要求遅延１０ｍｓ→切り替えない。
往復通信（３）：往復遅延９．８２ｍｓ、要求遅延１０ｍｓ→切り替えない。
　上述したように、第１の実施形態に示すように往復の遅延に基づいて切替判定を行うことで、従来の方法と比べて往復通信（２）及び往復通信（３）においても切り替えが発生しないことが分かる。これにより、切り替え回数を削減することができる。
　以上のように構成されたモバイルＮＷシステム１００によれば、制御装置４０が、各基地局１０から得られる連携情報に基づいて、トラヒックにおける要求遅延の情報及び優先度の情報をトラヒック毎に取得する要求遅延計算部４１と、トラヒック毎に取得された優先度の情報に基づいて有線区間における輻輳遅延を算出するトラヒック別輻輳計算部４２と、算出された有線区間における輻輳遅延と、下り方向の遅延とに基づいて、往復遅延を算出する往復遅延算出部４３と、算出された往復遅延が要求遅延を満たさない場合に、経路を切り替える指示を含む制御信号をＰｈ－ＧＷ２０－１に送信する経路変更指示部４４とを備える。これにより、往復通信の遅延要件を満たすが、上り方向の通信で輻輳遅延が生じて、片方向通信の遅延要件を満たさなかったトラヒックに対して、経路切替を実施しない。したがって、不要な切り替え回数を削減することができる。その結果、片方向通信と往復通信とが混在するモバイルＮＷシステム１００において、大容量かつ低遅延の通信を実現することが可能になる。
（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、Ｐｈ－ＧＷによって測定された有線区間の遅延及び基地局によって測定された無線区間の遅延の情報を用いて往復の遅延時間を推定した。この場合、遅延測定分だけ帯域を利用してしまう。そこで、第２の実施形態では、遅延の測定を行わずに往復の遅延時間を推定する構成について説明する。例えば、第２の実施形態では、ＩＰアドレスとトラヒック量に基づいて往復の遅延時間を推定する。
　図７は、第２の実施形態におけるモバイルＮＷシステム１００ａにおける各装置の構成例を示す図である。図７には、基地局１０ａと、Ｐｈ－ＧＷ２０ａ－１と、Ｐｈ－ＧＷ２０－２と、サーバ３０と、制御装置４０ａと、無線端末６０を示しているが、ここでは基地局１０ａと、Ｐｈ－ＧＷ２０ａ－１と、制御装置４０ａの具体的な構成について説明する。なお、Ｐｈ－ＧＷ２０－２と、サーバ３０と、無線端末６０については第１の実施形態と同様である。
　基地局１０ａは、情報取得部１１を備える。情報取得部１１は、無線端末６０から送信されたトラヒックの要求量を示す信号から無線品質情報と、トラヒック量と、ＩＰアドレスを取得する。情報取得部１１は、取得した無線品質情報と、トラヒック量と、ＩＰアドレスとを連携情報として制御装置４０ａに送信する。なお、基地局１０ａは、無線端末６０から実トラヒックを受信した場合には、受信した信号をＰｈ－ＧＷ２０ａ－１に送信する。
　Ｐｈ－ＧＷ２０ａ－１は、情報取得部２１と、経路変更部２２とを備える。情報取得部２１は、往路のトラヒック量の情報を取得する。経路変更部２２は、制御装置４０から送信された制御信号に基づいて経路の切り替えを行う。
　制御装置４０ａは、要求遅延計算部４１と、トラヒック別輻輳計算部４２と、往復遅延算出部４３ａと、経路変更指示部４４と、伝送遅延決定部４５とを備える。制御装置４０ａは、往復遅延算出部４３に代えて往復遅延算出部４３ａを備える点及び伝送遅延決定部４５を新たに備える点で制御装置４０と構成が異なる。制御装置４０ａのその他の構成については制御装置４０と同様である。以下、往復遅延算出部４３ａ及び伝送遅延決定部４５について説明する。
　伝送遅延決定部４５は、図８に示すように、有線区間伝搬遅延決定部４５１と、無線区間伝送遅延決定部４５２と、復路輻輳推定部４５３と、処理遅延決定部４５４とを備える。
　有線区間伝搬遅延決定部４５１は、各基地局１０から送信された連携情報に含まれるＩＰアドレスなどのトラヒックの宛先に基づいて、有線区間の伝送距離（例えば、基地局１０ａから宛先であるサーバ３０までの伝送距離）を推定する。有線区間伝搬遅延決定部４５１は、推定した伝送距離に基づいて、有線区間の伝搬遅延を推定する。
　無線区間伝送遅延決定部４５２は、無線端末６０の位置と、品質(ＣＱＩ：Channel Quality Indicator)とに基づいて、無線区間（例えば、無線端末６０から基地局１０ａまでの区間）の伝搬遅延を推定する。
　復路輻輳推定部４５３は、Ｐｈ－ＧＷ２０ａ－１から得られる往路のトラヒック量と、過去の復路トラヒック量（例えば、下り方向のトラヒック量）とに基づいて復路のトラヒック量（例えば、下り方向のトラヒック量）を推定する。復路輻輳推定部４５３は、推定した復路のトラヒック量に基づいて、下り方向の処理遅延と下り方向の輻輳遅延を推定する。
　処理遅延決定部４５４は、Ｐｈ－ＧＷ２０ａ－１から得られるトラヒック量に基づいてルーティング処理等に要する処理遅延を推定する。
　往復遅延算出部４３ａは、トラヒック別輻輳計算部４２で算出した上り方向の輻輳遅延と、有線区間伝搬遅延決定部４５１で推定された有線区間の伝搬遅延と、無線区間伝送遅延決定部４５２で推定された無線区間の伝搬遅延と、復路輻輳推定部４５３で推定された下り方向の処理遅延及び輻輳遅延と、処理遅延決定部４５４で推定された処理遅延とに基づいて往復の遅延を推定する。
　なお、制御装置４０ａは、フローＩＤに応じてサーバ３０の処理遅延を決定するサーバ処理遅延決定部を備えてもよい。このように構成される場合、往復遅延算出部４３ａはサーバ３０上での処理遅延を含めて往復遅延を算出する。
　次に、従来の方法を利用した場合の処理について具体例を用いて説明する。
　基地局１０で取得したＩＰアドレスと無線品質情報とトラヒック量とを制御装置４０ａに送信する。
＜入力フロー情報＞(上り方向： リンク１Ｇｂｐｓ)
往復通信（１）：ＩＰ（１３３．１５.ｘｘ.ｘｘ），トラヒック量３００Ｍｂｐｓ，優先度１８，遅延５ｍｓ
往復通信（２）：ＩＰ（１３０．６９.ｘｘ.ｙｙ），トラヒック量５００Ｍｂｐｓ，優先度２１，遅延５ｍｓ
往復通信（３）：ＩＰ（１３３．１００.ｘｘ.ｚｚ），トラヒック量５００Ｍｂｐｓ，優先度２１，遅延５ｍｓ
　要求遅延計算部４１では、片道での許容遅延時間と優先度を取得する。
＜優先度と許容遅延＞
往復通信（１）：優先度１８，片道５ｍｓ
往復通信（２）：優先度２１，片道５ｍｓ
往復通信（３）：優先度２１，片道５ｍｓ
　トラヒック別輻輳計算部４２では、要求遅延よりも短い間隔でトラヒック量と帯域からトラヒックの輻輳遅延を算出する。
＜輻輳遅延＞
往復通信（１）＝０， 往復通信（２）＝２．１４ｍｓ，往復通信（３）＝２．１４ｍｓ
　有線区間伝搬遅延決定部４５１は、有線区間の伝搬遅延を測定したものを使用する。
＜有線区間の伝搬遅延＞
往復通信（１）：片道０．５ｍｓ
往復通信（２）：片道０．８ｍｓ
往復通信（３）：片道０．９ｍｓ
　制御装置４０ａでは、トラヒック別輻輳計算部４２で算出した輻輳遅延、伝搬遅延、無線区間の伝搬遅延(片道３ｍｓ)に基づいてトータルの遅延を推定する。
往復通信（１）＝３＋０．５＋０＝３．５ｍｓ
往復通信（２）＝３＋０．８＋２．１４＝５．９４ｍｓ
往復通信（３）＝３＋０．９＋２．１４＝６．０４ｍｓ
→片道の遅延要件５ｍｓを満たさないので、切り替える。
　次に、第２の実施形態における具体的な処理について具体例を用いて説明する。
　基地局１０で取得したＩＰアドレスと無線品質情報とトラヒック量とを制御装置４０ａに送信する。
＜入力フロー情報＞(上り方向：リンク１Ｇｂｐｓ)
往復通信（１）：ＩＰ（１３３．１５.ｘｘ.ｘｘ），トラヒック量３００Ｍｂｐｓ，５ＱＩ＝８６
往復通信（２）：ＩＰ（１３０．６９.ｘｘ.ｙｙ），トラヒック量５００Ｍｂｐｓ，５ＱＩ＝８５
往復通信（３）：ＩＰ（１３３．１００.ｘｘ.ｚｚ），トラヒック量５００Ｍｂｐｓ，５ＱＩ＝８５
　要求遅延計算部４１では、無線品質情報（５ＱＩ）から、フローの往復での許容遅延時間と優先度を算出する。
＜優先度と許容遅延＞
往復通信（１）：５ＱＩ＝８６，優先度１８，往復１０ｍｓ
往復通信（２）：５ＱＩ＝８５，優先度２１，往復１０ｍｓ
往復通信（３）：５ＱＩ＝８５，優先度２１，往復１０ｍｓ
　トラヒック別輻輳計算部４２では、優先度順に、要求遅延よりも短い間隔でトラヒック量と帯域に基づいてトラヒックの輻輳遅延を算出する。
＜輻輳遅延＞
往復通信（１）＝０，往復通信（２）＝２．１４ｍｓ，往復通信（３）＝２．１４ｍｓ
　有線区間伝搬遅延決定部４５１は、ＩＰアドレスなどトラヒックの宛先を基に伝送距離を推定し、伝搬遅延を推定する。
＜有線区間の伝搬遅延＞
往復通信（１）：ＩＰアドレス（１３３．１５.ｘｘ.ｘｘ）→片道０．３ｍｓ
往復通信（２）：ＩＰアドレス（１３０．６９.ｘｘ.ｙｙ）→片道０．５ｍｓ
往復通信（３）：ＩＰアドレス（１３３．１００.ｘｘ.ｚｚ）→片道０．６ｍｓ
　復路輻輳推定部４５３は、上りのトラヒック量と現在のトラヒック量とに基づいて、復路で流れるトラヒック量を推定し輻輳遅延を決定する。
＜復路輻輳遅延＞
往復通信（１）：下り１００ｋｂｉｔ　０ｍｓ
往復通信（２）：下り３００ｋｂｉｔ　０ｍｓ
往復通信（３）：下り１００ｋｂｉｔ　０ｍｓ
　処理遅延決定部４５４は、トラヒック量からルーティング処理等に要する時間や下りのトラヒック量と処理時間を推定する。
＜処理遅延＞
往復通信（１）：上り３００ｋｂｉｔ→０．２ｍｓ，下り１００ｋｂｉｔ　０．１ｍｓ
往復通信（２）：上り５００ｋｂｉｔ→０．３ｍｓ，下り３００ｋｂｉｔ　０．２ｍｓ
往復通信（３）：上り５００ｋｂｉｔ→０．３ｍｓ，下り１００ｋｂｉｔ　０．１ｍｓ
　往復遅延算出部４３ａは、トラヒック別輻輳計算部４２で算出された輻輳遅延と、伝搬遅延、処理遅延、無線区間の伝搬遅延(片道３ｍｓ)、サーバの処理遅延(０．１ｍｓ)を含めた往復遅延を推定する。
往復遅延＝無線区間の伝搬遅延×２＋有線区間の伝搬遅延×２＋有線区間の処理遅延(往路)＋有線区間の処理遅延(復路)＋輻輳遅延＋復路輻輳遅延＋サーバ処理遅延
<往復遅延>
往復通信（１）＝６＋０．６＋０．２＋０．１＋０＋０＋０．１＝７．０ｍｓ
往復通信（２）＝６＋１．０＋０．３＋０．２＋２．１４＋０＋０．１＝９．７４ｍｓ
往復通信（３）＝６＋１．２＋０．３＋０．１＋２．１４＋０＋０．１＝９．８４ｍｓ
→切り替えない。
　以上のように構成されたモバイルＮＷシステム１００ａによれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、制御装置４０ａが、往復の遅延時間を測定せず、トラヒック量とＩＰアドレスとに基づいて往復の遅延時間を推定する。したがって、第１の実施形態において測定に使用していた帯域を確保し、主信号に使用できる帯域を増やすことが可能になる。
（第３の実施形態）
　第３の実施形態では、無線区間のトラヒック割り当て量に基づいて往復の遅延時間を推定することで、事前の遅延推定及び切り替えを可能にする構成について説明する。
　図９は、第３の実施形態におけるモバイルＮＷシステム１００ｂにおける各装置の構成例を示す図である。図９には、基地局１０ｂと、Ｐｈ－ＧＷ２０－１，２０－２と、サーバ３０と、制御装置４０ｂと、無線端末６０を示しているが、ここでは基地局１０ｂと、制御装置４０ｂの具体的な構成について説明する。なお、Ｐｈ－ＧＷ２０－１，２０－２と、サーバ３０と、無線端末６０については第１の実施形態と同様である。
　基地局１０ｂは、情報取得部１１を備える。情報取得部１１は、無線端末６０から送信されたトラヒックの要求量を示す信号から無線品質情報と、トラヒック割り当て情報と、ＩＰアドレスを取得する。トラヒック割り当て情報は、論理チャネル毎のTransport Block Size（TBS）やBuffer Status Report（BSR）である。情報取得部１１は、取得した無線品質情報と、トラヒック割り当て情報と、ＩＰアドレスとを連携情報として制御装置４０ｂに送信する。なお、基地局１０ｂは、無線端末６０から実トラヒックを受信した場合には、受信した信号をＰｈ－ＧＷ２０－１に送信する。
　制御装置４０ｂは、要求遅延計算部４１ｂと、トラヒック別輻輳計算部４２と、往復遅延算出部４３ｂと、経路変更指示部４４とを備える。制御装置４０ｂは、要求遅延計算部４１及び往復遅延算出部４３に代えて要求遅延計算部４１ｂ及び往復遅延算出部４３ｂを備える点を新たに備える点で制御装置４０と構成が異なる。制御装置４０ｂのその他の構成については制御装置４０と同様である。以下、要求遅延計算部４１ｂ及び往復遅延算出部４３ｂについて説明する。
　要求遅延計算部４１ｂは、基地局１０から送信された無線品質情報に基づいて要求遅延とトラヒックの優先度を算出する。
　往復遅延算出部４３ｂは、伝搬遅延推定部４３１と、処理遅延推定部４３２と、往復遅延推定部４３３とを備える。伝搬遅延推定部４３１は、有線区間の伝搬遅延及び無線区間の伝搬遅延を推定する。具体的には、伝搬遅延推定部４３１は、各基地局１０から送信された連携情報に含まれるＩＰアドレスなどのトラヒックの宛先に基づいて伝送距離を推定する。伝搬遅延推定部４３１は、推定した伝送距離に基づいて、有線区間の伝搬遅延を推定する。さらに、伝搬遅延推定部４３１は、無線端末６０の位置と、品質(ＣＱＩ：Channel Quality Indicator)とに基づいて、無線区間の伝搬遅延を推定する。
　処理遅延推定部４３２は、各基地局１０から送信された連携情報に含まれるトラヒック割り当て量に基づいて、ルーティング処理等に要する上り方向の処理遅延を推定する。
　往復遅延推定部４３３は、Ｐｈ－ＧＷ２０－１から得られる往路のトラヒック量と、過去の復路トラヒック量（下り方向のトラヒック量）とに基づいて復路のトラヒック量（下り方向のトラヒック量）を推定する。往復遅延推定部４３３は、推定した復路のトラヒック量に基づいて、下り方向の処理遅延と下り方向の輻輳遅延を推定する。往復遅延推定部４３３は、推定した下り方向の処理遅延と、下り方向の輻輳遅延と、トラヒック別輻輳計算部４２で算出した上り方向の輻輳遅延と、伝搬遅延推定部４３１で推定された有線区間の伝搬遅延及び無線区間の伝搬遅延と、処理遅延推定部４３２で推定された上り方向の処理遅延とに基づいて往復の遅延を推定する。
　図１０は、第３の実施形態における要求遅延計算部４１ｂの構成例を示す図である。要求遅延計算部４１ｂは、無線品質情報収集部４１１と、要求遅延算出部４１２と、トラヒック優先度算出部４１３と、トラヒック割り当て情報収集部４１４と、トラヒック量算出部４１５とを備える。
　無線品質情報収集部４１１は、各基地局１０ｂから送信された連携情報に含まれる無線品質情報を収集する。無線品質情報収集部４１１は、収集した無線品質情報を要求遅延算出部４１２に出力する。
　要求遅延算出部４１２は、各基地局１０ｂから送信された連携情報に含まれる無線品質情報に基づいて、マッピングを確認して要求遅延を算出する。
　トラヒック優先度算出部４１３は、各基地局１０ｂから送信された連携情報に含まれる無線品質情報に基づいて、マッピングを確認して、トラヒックの優先度を決定する。
　トラヒック割り当て情報収集部４１４は、各基地局１０ｂから送信された連携情報に含まれるトラヒック割り当て情報（ＴＢＳ又はＢＳＰ）を収集する。トラヒック割り当て情報収集部４１４は、収集したトラヒック割り当て情報をトラヒック量算出部４１５に出力する。
　トラヒック量算出部４１５は、トラヒック割り当て情報収集部４１４から出力されたトラヒック割り当て情報に基づいてトラヒック量を決定する。なお、トラヒック量算出部４１５は、トラヒック割り当て情報で示される値（ＴＢＳ又はＢＳＰの値）をトラヒック量と決定してもよい。トラヒック量算出部４１５は、トラヒック割り当て情報で示される値にオーバーヘッドを加算した値をトラヒック量と決定してもよい。
　以上のように構成されたモバイルＮＷシステム１００ｂによれば、制御装置４０ｂが、無線区間のトラヒック割り当て量に基づいて往復の遅延時間を推定する。したがって、第１の実施形態において測定に使用していた帯域を確保し、主信号に使用できる帯域を増やすことが可能になる。
　さらに、モバイルＮＷシステム１００ｂでは、無線区間のトラヒック割り当て量に基づいて往復の遅延時間を推定するため、事前の遅延推定が可能になる。これにより、事前に経路の切り替えを実施することが可能になる。
（第４の実施形態）
　第４の実施形態では、復路（例えば、下り方向への通信）に関して再制御をかけることで、遅延要件を満たすように切替を行う構成について説明する。
　図１１は、第４の実施形態におけるモバイルＮＷシステム１００ｃにおける各装置の構成例を示す図である。図１１には、基地局１０ｂと、Ｐｈ－ＧＷ２０－１，２０ｃ－２と、サーバ３０ｃと、制御装置４０ｃと、無線端末６０を示しているが、ここでは制御装置４０ｃと、Ｐｈ－ＧＷ２０ｃ－１と、サーバ３０ｃの具体的な構成について説明する。なお、基地局１０ｂと、Ｐｈ－ＧＷ２０－１と、無線端末６０については第３の実施形態と同様である。
　サーバ３０ｃは、要求遅延計算部３１と、要求遅延送信部３２とを備える。要求遅延計算部３１は、ＩＰアドレスと、トラヒック量と、輻輳遅延と、無線区間の伝搬遅延とに基づいて往路の遅延を算出する。ＩＰアドレスと、トラヒック量は、基地局１０ｂから送信される主信号から取得される。無線区間の伝搬遅延の情報は、制御装置４０ｃからＰｈ－ＧＷ２０－１に制御信号を送信する場合にＰｈ－ＧＷ２０－１が主信号に混ぜてサーバ３０ｃに送信する、又は、基地局１０ｂが主信号送信時に無線区間の伝搬遅延も併せてサーバ３０ｃに送信することで取得される。要求遅延計算部３１が往路の遅延を算出する方法は、制御装置４０ｃの往復遅延算出部４３ｂが行う処理と同じである。要求遅延計算部３１は、制御装置４０ｃの往復遅延算出部４３ｂが行う処理と同様の計算を行い、上り方向の遅延を算出して、下り方向の要求遅延を算出する。要求遅延計算部３１は、算出した往路の遅延と、往復の要求遅延とに基づいて、サーバ３０ｃでの処理遅延と往路での遅延を基に復路で使用できる時間(復路要求遅延)を算出する。なお、往路での遅延は、無線端末６０からトラヒック送信時にタイムスタンプを付けて送り、サーバ３０上で測定し算出してもよい。なお、往路の遅延に関して、往復遅延算出部４３ｂから算出した往路の遅延の情報を、Ｐｈ－ＧＷ２０－１に主信号送信時に併せて送信してもよい。
　要求遅延送信部３２は、要求遅延計算部３１によって算出された要求遅延を、トラヒック送信にあわせて送信する。
　Ｐｈ－ＧＷ２０ｃ－２は、情報取得部２３及び経路変更部２４を備える。情報取得部２３は、下り方向に向かうトラヒックから復路のトラヒック量、要求遅延、優先度及びＩＰアドレスを取得する。情報取得部２３は、取得した復路のトラヒック量、要求遅延、優先度及びＩＰアドレスの情報を制御装置４０ｃに送信する。
　経路変更部２４は、制御装置４０ｃから送信された制御信号に基づいて経路の切り替えを行う。
　制御装置４０ｃは、要求遅延計算部４１ｂと、トラヒック別輻輳計算部４２と、往復遅延算出部４３ｂと、経路変更指示部４４と、トラヒック別輻輳計算部４６と、遅延フィードバック部４７と、経路変更指示部４８とを備える。制御装置４０ｃは、トラヒック別輻輳計算部４６、遅延フィードバック部４７及び経路変更指示部４８を新たに備える点で制御装置４０ｂと構成が異なる。制御装置４０ｃのその他の構成については制御装置４０ｂと同様である。以下、トラヒック別輻輳計算部４６、遅延フィードバック部４７及び経路変更指示部４８について説明する。
　トラヒック別輻輳計算部４６、遅延フィードバック部４７及び経路変更指示部４８は、下り方向のトラヒックに基づいて処理を行う機能部である。トラヒック別輻輳計算部４６は、Ｐｈ－ＧＷ２０ｃ－２から送信された復路のトラヒック量（例えば、下り方向のトラヒック量）、要求遅延、優先度及びＩＰアドレスの情報を取得する。トラヒック別輻輳計算部４６は、優先度順に、トラヒック量と帯域とに基づいて下り方向のトラヒックの輻輳遅延を算出する。
　遅延フィードバック部４７は、トラヒック別輻輳計算部４６で算出された下り方向のトラヒックの輻輳遅延と、無線区間の伝搬遅延と、有線区間の伝搬遅延とに基づいて、下りの推定遅延を算出する。無線区間の伝搬遅延及び有線区間の伝搬遅延は、往復遅延算出部４３ｂによって算出された値が用いられる。遅延フィードバック部４７は、算出した下りの推定遅延の情報を経路変更指示部４８に出力するとともに、往復遅延算出部４３ｂにフィードバックする。遅延フィードバック部４７は、下り方向のトラヒック量も往復遅延算出部４３ｂにフィードバックする。
　経路変更指示部４８は、遅延フィードバック部４７から出力された下りの推定遅延の情報に基づいて、遅延要件を満たすか否かを判定する。具体的には、経路変更指示部４８は、遅延フィードバック部４７から出力された下りの推定遅延と、トラヒック別輻輳計算部４６で取得された要求遅延とを比較することによって遅延要件を満たすか否かを判定する。
　下りの推定遅延が要求遅延内である場合、経路変更指示部４８は下りの遅延要件を満たすと判定する。一方、下りの推定遅延が要求遅延を超える場合、経路変更指示部４８は下りの遅延要件を満たさないと判定する。経路変更指示部４８は、下りの遅延要件を満たさない場合、別の光パスに切り替える指示を含む制御信号を生成し、制御信号をＰｈ－ＧＷ２０ｃ－２に送信する。
　往復遅延算出部４３ｂは、遅延フィードバック部４７からフィードバックされた値（下りの推定遅延及び下り方向のトラヒック量の情報）を取得する。往復遅延算出部４３ｂは、下りのトラヒック量を、遅延フィードバック部４７からフィードバックされた下り方向のトラヒック量に基づいて修正する。さらに、往復遅延算出部４３ｂは、上り方向で算出したトラヒック量及びＩＰアドレスに関しての下り方向の遅延に関して実際の下り方向の遅延からフィードバックをかけて修正する。
　次に、第４の実施形態における具体的な処理について具体例を用いて説明する。
　ここでは、下りのトラヒック量の推定結果が違っていた場合を示す。サーバ３０ｃは、要求遅延、無線区間の伝搬遅延、有線区間の伝搬遅延、輻輳遅延、往路での処理遅延及びサーバ３０ｃでの処理遅延に基づいて復路での要求遅延を算出する。
＜要求遅延＞
往復通信（１）＝１０－３－０．３－０．２－０．１－０＝６．４ｍｓ
往復通信（２）＝１０－３－０．５－０．３－０．１－２．１４＝３．９９ｍｓ
往復通信（３）＝１０－３－０．６－０．３－０．１－２．１４＝３．８９ｍｓ
　この時、下り(復路)のトラヒック量が、
(下り方向：リンク１Ｇｂｐｓ)
往復通信（１）：トラヒック量３００ｋｂｉｔ，優先度１８，ＩＰアドレス（１３３．１５.ｘｘ.ｘｘ）
往復通信（２）：トラヒック量６００ｋｂｉｔ，優先度２１，ＩＰアドレス（１３０．６９.ｘｘ.ｙｙ）
往復通信（３）：トラヒック量３００ｋｂｉｔ，優先度２１，ＩＰアドレス（１３３．１００.ｘｘ.ｚｚ）
であったとする。
　要求遅延送信部３２は、復路のトラヒック量と要求遅延を送信する。Ｐｈ－ＧＷ２０ｃ－２の情報取得部２３は、要求遅延、ＩＰアドレス及びトラヒック量を取得し、取得した要求遅延、ＩＰアドレス及びトラヒック量の情報を制御装置４０ｃに送信する。
　制御装置４０ｃのトラヒック別輻輳計算部４６は、優先度順に、トラヒック量と帯域に基づいて下り方向のトラヒックの輻輳遅延を算出する。
輻輳遅延(往復通信（１）＝０，往復通信（２）＝１．４ｍｓ，往復通信（１）＝１．４ｍｓ)
　遅延フィードバック部４７は、トラヒック別輻輳計算部４６で算出した輻輳遅延とトラヒック量に基づいて算出される処理遅延（０．２，０．４，０．２）と、無線区間の伝搬遅延と、有線区間の伝搬遅延とに基づいて、下りの推定遅延を算出する。遅延フィードバック部４７は、算出した下りの推定遅延の情報を経路変更指示部４８に送信するとともに、往復遅延算出部４３ｂにフィードバックする。
余剰遅延＝要求遅延－輻輳遅延－処理遅延－無線区間の伝搬遅延－有線区間の伝搬遅延
<余剰遅延>
往復通信（１）＝６．４－０－０．２－３－０．３＝２．９ｍｓ
往復通信（２）＝３．９９－１．４－０．４－３－０．５＝－１．３１ｍｓ　経路変更指示部４８に送信
往復通信（３）＝３．８９－１．４－０．２－３－０．６＝－１．３１ｍｓ
　遅延フィードバック部４７は、往復遅延算出部４３ｂに対して、
＜遅延フィードバック＞
往復通信（１）：トラヒック量３００ｋｂｉｔ，３．５ｍｓ
往復通信（２）：トラヒック量６００ｋｂｉｔ，３．９ｍｓ
往復通信（３）：トラヒック量３００ｋｂｉｔ，３．８ｍｓ
をフィードバックする。
　経路変更指示部４８では、
往復通信（１）＝２．９ｍｓ　　　経路変なし
往復通信（２）＝－１．３１ｍｓ　　経路切り替える。
往復通信（３）＝－１．３１ｍｓ　　経路切り替える。
　以上のように構成されたモバイルＮＷシステム１００ｃによれば、往路で推定した復路のトラヒック量と、実際に復路のトラヒック量を比較し、フィードバックをかけることで予測精度を上げることができる。モバイルＮＷシステム１００ｃでは、要求遅延を満たさないと判断した場合には再切替を実施する。これにより、復路の推定精度に影響されない。
（第５の実施形態）
　第５の実施形態では、第４の実施形態と同様に、復路（例えば、下り方向への通信）に関して再制御をかけることで、遅延要件を満たすように切替を行う構成について説明する。以下、第４の実施形態と異なる点をメインに説明する。
　図１２は、第５の実施形態におけるモバイルＮＷシステム１００ｄにおける各装置の構成例を示す図である。図１２には、基地局１０ｂと、Ｐｈ－ＧＷ２０－１，２０ｃ－２と、サーバ３０ｃと、制御装置４０ｄと、無線端末６０を示しているが、ここでは制御装置４０ｄの具体的な構成について説明する。なお、基地局１０ｂと、Ｐｈ－ＧＷ２０－１，２０ｃ－２と、サーバ３０ｃと、無線端末６０については第４の実施形態と同様である。
　制御装置４０ｄにおける制御装置４０ｃと異なる点では、往路で算出した往復遅延、要求遅延、下り推定トラヒック量及び下りの推定輻輳遅延を遅延フィードバック部４７ｄに送信する点である。
　制御装置４０ｄは、要求遅延計算部４１ｂと、トラヒック別輻輳計算部４２と、往復遅延算出部４３ｄと、経路変更指示部４４と、トラヒック別輻輳計算部４６と、遅延フィードバック部４７ｄと、経路変更指示部４８とを備える。制御装置４０ｄは、往復遅延算出部４３ｂ及び遅延フィードバック部４７に代えて往復遅延算出部４３ｄ及び遅延フィードバック部４７ｄを備える点で制御装置４０ｃと構成が異なる。制御装置４０ｄのその他の構成については制御装置４０ｃと同様である。以下、往復遅延算出部４３ｄ及び遅延フィードバック部４７ｄについて説明する。
　往復遅延算出部４３ｄは、第３の実施形態における往復遅延算出部４３ｂと同様の処理を行う。さらに、往復遅延算出部４３ｄは、往路で算出した往復遅延、要求遅延、下り推定トラヒック量及び下りの推定輻輳遅延を遅延フィードバック部４７ｄに送信する。
　遅延フィードバック部４７ｄは、往復遅延算出部４３ｄから送信された下りの推定トラヒック量と推定輻輳遅延のフィードバックをかける。遅延フィードバック部４７ｄは、往復遅延算出部４３ｄから送信された往復遅延から、フィードバックをかけた輻輳遅延に変更した場合の往復遅延を算出する。遅延フィードバック部４７ｄは、フィードバック後の下りの推定トラヒック量と輻輳遅延の情報を往復遅延算出部４３ｄに出力する。
　往復遅延算出部４３ｄは、遅延フィードバック部４７ｄからフィードバックされた値（下りの輻輳遅延及び下り方向のトラヒック量の情報）を取得する。往復遅延算出部４３ｄは、下りのトラヒック量を、遅延フィードバック部４７ｄからフィードバックされた下り方向のトラヒック量に基づいて修正する。さらに、往復遅延算出部４３ｄは、上り方向で算出したトラヒック量及びＩＰアドレスに関しての下り方向の遅延に関して実際の下り方向の輻輳遅延からフィードバックをかけて修正する。
　次に、第５の実施形態における具体的な処理について具体例を用いて説明する。
　ここでは、下りのトラヒック量の推定結果が違っていた場合を示す。制御装置４０ｄ上で、往復遅延算出部４３ｄで計算した往復遅延、要求遅延、下り推定トラヒック量及び下りの推定遅延の情報を遅延フィードバック部４７に送信する。
＜入力フロー情報＞
往復通信（１）：往復遅延６．７ｍｓ，要求遅延１０ｍｓ，推定トラヒック量１００ｋｂｉｔ，推定遅延０．１ｍｓ
往復通信（２）：往復遅延９．２４ｍｓ，要求遅延１０ｍｓ，推定トラヒック量３００ｋｂｉｔ，推定遅延０．２ｍｓ
往復通信（３）：往復遅延９．２４ｍｓ，要求遅延１０ｍｓ，推定トラヒック量１００ｋｂｉｔ，推定遅延０．１ｍｓ
　サーバ３０は、下り(復路)のトラヒック量と優先度を送信する。
＜入力フロー情報＞
往復通信（１）：トラヒック量３００ｋｂｉｔ，優先度１８，ＩＰアドレス（１３３．１５.ｘｘ.ｘｘ）
往復通信（２）：トラヒック量６００ｋｂｉｔ，優先度２１，ＩＰアドレス（１３０．６９.ｘｘ.ｙｙ）
往復通信（３）：トラヒック量３００ｋｂｉｔ，優先度２１，ＩＰアドレス（１３３．１００.ｘｘ.ｚｚ）
であった。
　Ｐｈ－ＧＷ２０ｃ－２の情報取得部２３では、トラヒック量と優先度を取得し、制御装置４０ｄに送信する。
　制御装置４０ｄのトラヒック別輻輳計算部４６は、優先度順に、トラヒック量と帯域とに基づいて下り方向のトラヒックの輻輳遅延を算出する。
＜実輻輳遅延＞
往復通信（１）＝０，往復通信（２）＝１．４ｍｓ，往復通信（３）＝１．４ｍｓ
　遅延フィードバック部４７は、下りトラヒック量に基づいて処理遅延を算出し、輻輳遅延とあわせた下り遅延と下りトラヒック量のフィードバックをかける。
<実処理遅延と実輻輳遅延を含めた実遅延>
往復通信（１）：トラヒック量３００ｋｂｉｔ　処理遅延０．２ｍｓ　遅延０．２ｍｓ
往復通信（２）：トラヒック量６００ｋｂｉｔ　処理遅延０．４ｍｓ　遅延１．８ｍｓ
往復通信（３）：トラヒック量３００ｋｂｉｔ　処理遅延０．２ｍｓ　遅延１．６ｍｓ
　さらに、遅延フィードバック部４７は、往復遅延算出部４３ｂから出力された往復遅延に基づいてフィードバックをかけた遅延に変更した場合の往復遅延を算出する。
往復遅延＝往復遅延-推定遅延＋実遅延
＜往復遅延＞
往復通信（１）＝６．７－０．１＋０．２＝６．８ｍｓ
往復通信（２）＝９．２４－０．２＋１．８＝１０．８４ｍｓ
往復通信（３）＝９．２４－０．１＋１．６＝１０．７４ｍｓ
　経路変更指示部４８は、遅延フィードバック部４７により算出された往復遅延が要求遅延を満たすか否か判断する。
往復通信（１）＝６．８ｍｓ　切替なし。
往復通信（２）＝１０．８４ｍｓ　切替
往復通信（３）＝１０．７４ｍｓ　切替
　以上のように構成されたモバイルＮＷシステム１００ｄによれば、第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。
　上述した制御装置４０、４０ａ、４０ｃ、４０ｄの各機能部のうちの一部又は全部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、不揮発性の記録媒体（非一時的記録媒体）を有する記憶装置と記憶部とに記憶されたプログラムを実行することにより、ソフトウェアとして実現される。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置などの非一時的記録媒体である。
　上述した制御装置４０、４０ａ、４０ｃ、４０ｄの各機能部のうちの一部又は全部は、例えば、ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を用いた電子回路（electronic circuit又はcircuitry）を含むハードウェアを用いて実現されてもよい。
　以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
　本発明は、光アクセスシステム等の光通信システム技術に適用できる。
１０、１０ａ、１０ｂ…基地局，　１１…情報取得部，　２０、２０－１～２０－２、２０ａ－１、２０ｃ－２…Ｐｈ－ＧＷ，　２１、２３…情報取得部，　２２、２４…経路変更部，　３０、３０ｃ…サーバ，　３１…要求遅延計算部，　３２…要求遅延送信部，　４０、４０ａ、４０ｃ、４０ｄ…制御装置，　４１、４１ｂ…要求遅延計算部，　４２…トラヒック別輻輳計算部，　４３、４３ａ、４３ｂ、４３ｄ…往復遅延算出部，　４４…経路変更指示部，　４５…伝送遅延決定部，　４６…トラヒック別輻輳計算部，　４７、４７ｄ…遅延フィードバック部，　４８…経路変更指示部，　５０…コアネットワーク，　６０…無線端末，　１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ…モバイルＮＷシステム，　４１１…無線品質情報収集部，　４１２…要求遅延算出部，　４１３…トラヒック優先度算出部，　４１４…トラヒック割り当て情報収集部，　４１５…トラヒック量算出部，　４２１…トラヒック優先度別並び替え部，　４２２…優先度別輻輳遅延算出部，　４３１…伝搬遅延推定部，　４３２…処理遅延推定部，　４３３…往復遅延推定部，　４５１…有線区間伝搬遅延決定部，　４５２…無線区間伝送遅延決定部，　４５３…復路輻輳推定部，　４５４…処理遅延決定部

Claims (7)

  1. 　片方向通信と往復通信とが混在する通信システムにおける制御装置であって、
    　複数の無線端末から送信されたトラヒックにより得られる、前記複数の無線端末と無線通信を行う基地局との間の通信状態を示す連携情報に基づいて、前記トラヒックにおける要求遅延の情報及び優先度の情報をトラヒック毎に取得する要求遅延取得部と、
    　前記要求遅延取得部によってトラヒック毎に取得された前記優先度の情報に基づいて有線区間における輻輳遅延を算出するトラヒック別輻輳計算部と、
    　前記トラヒック別輻輳計算部によって算出された前記有線区間における輻輳遅延と、下り方向の遅延とに基づいて、往復遅延を算出する往復遅延算出部と、
    　前記往復遅延算出部によって算出された前記往復遅延が要求遅延を満たさない場合に、経路を切り替える指示を含む制御信号を前記トラヒックの中継を行う中継装置に送信する経路変更制御部と、
    　を備える制御装置。
  2. 　前記連携情報は、少なくともトラヒック量の情報を含み、
    　前記トラヒック別輻輳計算部は、前記優先度の情報と、前記トラヒック量の情報と、帯域の情報とに基づいて、前記有線区間における輻輳遅延を算出する、
    　請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記往復遅延算出部は、前記トラヒック別輻輳計算部によって算出された前記有線区間における輻輳遅延と、前記中継装置によって測定された前記下り方向の遅延とに基づいて前記往復遅延を算出する、
    　請求項１又は２に記載の制御装置。
  4. 　前記連携情報は、少なくともトラヒックの宛先を示す宛先情報を含み、
    　前記連携情報に含まれる前記宛先情報に基づいて伝送距離を推定し、推定した伝送距離に基づいて、有線区間の伝搬遅延を推定する有線区間伝搬遅延決定部と、
    　前記複数の無線端末の位置と、品質とに基づいて、無線区間の伝搬遅延を推定する無線区間伝送遅延決定部と、
    　復路のトラヒック量に基づいて、下り方向の処理遅延と下り方向の輻輳遅延を推定する復路輻輳推定部と、
    　前記トラヒックの処理に要する処理遅延を推定する処理遅延決定部と、をさらに備え、
    　前記往復遅延算出部は、前記トラヒック別輻輳計算部で算出した上り方向の輻輳遅延と、前記有線区間伝搬遅延決定部で推定された有線区間の伝搬遅延と、前記無線区間伝送遅延決定部で推定された無線区間の伝搬遅延と、前記復路輻輳推定部で推定された下り方向の処理遅延及び輻輳遅延と、前記処理遅延決定部で推定された処理遅延とに基づいて前記往復遅延を算出する、
    　請求項１に記載の制御装置。
  5. 　前記連携情報は、少なくともトラヒックの割り当て量に関する情報を含み、
    　前記トラヒック別輻輳計算部は、前記優先度の情報と、前記トラヒックの割り当て量に関する情報と、帯域の情報とに基づいて、前記有線区間における輻輳遅延を算出する、
    　請求項１に記載の制御装置。
  6. 　下り方向に向かうトラヒックに基づいて得られる復路のトラヒック量及び優先度と、帯域とに基づいて、下り方向のトラヒックの輻輳遅延を算出する下りトラヒック別輻輳計算部と、
    　前記下りトラヒック別輻輳計算部によって算出された前記下り方向のトラヒックの輻輳遅延と、無線区間の伝搬遅延と、有線区間の伝搬遅延とに基づいて、下りの推定遅延を算出する遅延フィードバック部と、
    　前記下りの推定遅延の情報に基づいて、遅延要件を満たすか否かを判定する下り経路変更指示部と、をさらに備える、
    　請求項１に記載の制御装置。
  7. 　片方向通信と往復通信とが混在する通信システムにおける制御装置が行う切替制御方法であって、
    　複数の無線端末から送信されたトラヒックにより得られる、前記複数の無線端末と無線通信を行う基地局との間の通信状態を示す連携情報に基づいて、前記トラヒックにおける要求遅延の情報及び優先度の情報をトラヒック毎に取得し、
    　トラヒック毎に取得された前記優先度の情報に基づいて有線区間における輻輳遅延を算出し、
    　算出された前記有線区間における輻輳遅延と、下り方向の遅延とに基づいて、往復遅延を算出し、
    　前記往復遅延が要求遅延を満たさない場合に、経路を切り替える指示を含む制御信号を前記トラヒックの中継を行う中継装置に送信する切替制御方法。
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