JP7537600B2 - 通信システム、通信方法、コントローラおよびプログラム - Google Patents
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Description
ステップS00:アプリケーションからパケットを受信する。
ステップS01、S11:パケット量を通知する。
ステップS02、S12:データベースへの記録とスケジューリングを行う。
ステップS03、S13:送信時刻と送信量を通知する。
ステップS04、S14:送信時刻と送信量に従って送信する。
ステップS05、S15:送信要求をする。
ステップS06、S16:送信許可をする。
ステップS07、S17:パケットを送信する。
ステップS08:パケットを送信する。
つまり、時分割多重を利用した通信方式に関連技術を適用すると、遅延が増大するとともに帯域利用効率が低下し、所望の品質制御を実行することが困難という課題がある。
前記ネットワークは多段接続されており、
前記コントローラは、
それぞれの前記ネットワークの送信要求から送信許可およびパケット送信までの通信に必要な通信時間を記憶するデータベースと、
いずれかの前記ネットワークが備える任意の通信装置からフロー単位のパケットを送信するときに、該通信装置に該パケットを送信する送信時刻を通知するとともに、該ネットワークと接続する他の前記ネットワークが備える接続装置に対し、前記送信時刻と前記他のネットワークの前記通信時間を考慮した、前記接続装置が前記他のネットワークに前記パケットを送信するための送信要求を発出する発出時刻を通知するスケジューラと、
を有することを特徴とする。
それぞれの前記ネットワークの送信要求から送信許可およびパケット送信までの通信に必要な通信時間を記憶すること、及び
いずれかの前記ネットワークが備える任意の通信装置からフロー単位のパケットを送信するときに、該通信装置に該パケットを送信する送信時刻を通知するとともに、該ネットワークと接続する他の前記ネットワークが備える接続装置に対し、前記送信時刻と前記他のネットワークの前記通信時間を考慮した、前記接続装置が前記他のネットワークに前記パケットを送信するための送信要求を発出する発出時刻を通知すること、
を特徴とする。
それぞれの前記ネットワークの送信要求から送信許可およびパケット送信までの通信に必要な通信時間を記憶するデータベースと、
いずれかの前記ネットワークが備える任意の通信装置からフロー単位のパケットを送信するときに、該通信装置に該パケットを送信する送信時刻を通知するとともに、該ネットワークと接続する他の前記ネットワークが備える接続装置に対し、前記送信時刻と前記他のネットワークの前記通信時間を考慮した、前記接続装置が前記他のネットワークに前記パケットを送信するための送信要求を発出する発出時刻を通知するスケジューラと、
を有することを特徴とする。
図4は、本実施形態の通信システム301を説明する図である。通信システム301は、時分割多重方式の複数のネットワーク(50#1、50#2)とコントローラ10とを有する。ネットワーク50#1は、複数の端末20とネットワーク上位装置30に接続している。ネットワーク50#2は、複数のネットワーク下位装置40とネットワーク上位装置60に接続している。ネットワーク上位装置60は、インターネットのような上位ネットワーク70とネットワーク50#2とを接続する。ネットワーク上位装置30は、ネットワーク下位装置40の一つ(図4ではネットワーク下位装置40#2)と接続しており、ネットワーク50#1とネットワーク50#2との通信を可能とする。コントローラ10は、各端末20、各ネットワーク下位装置40、ネットワーク上位装置(30、60)と接続する。なお、図4に示した各装置以外に通信するネットワーク機器は存在しないものとする。
コントローラ10は、
それぞれのネットワーク50の送信要求から送信許可およびパケット送信までの通信に必要な通信時間を記憶するデータベース11と、
いずれかのネットワーク50が備える任意の通信装置(端末20又はネットワーク上位装置60)からフロー単位のパケットを送信するときに、該通信装置に該パケットを送信する送信時刻を通知するとともに、該ネットワークと接続する他の前記ネットワークが備える接続装置(ネットワーク下位装置40又はネットワーク上位装置30)に対し、前記送信時刻と前記他のネットワークの前記通信時間を考慮した、前記接続装置が前記他のネットワークに前記パケットを送信するための送信要求を発出する発出時刻を通知するスケジューラ12と、
を有する。
それぞれの前記ネットワークの送信要求から送信許可およびパケット送信までの通信に必要な通信時間を記憶すること(事前ステップ)、及び
いずれかの前記ネットワークが備える任意の通信装置からフロー単位のパケットを送信するときに、該通信装置に該パケットを送信する送信時刻を通知する(ステップS03)とともに、該ネットワークと接続する他の前記ネットワークが備える接続装置に対し、前記送信時刻と前記他のネットワークの前記通信時間を考慮した、前記接続装置が前記他のネットワークに前記パケットを送信するための送信要求を発出する発出時刻を通知すること(ステップS73)、
を特徴とする。
ステップM01:端末20のアプリケーション24がパケットを送信する。
ステップM02:端末20は当該パケットをフロー単位バッファ部25(#1~#L)に振り分ける。
ステップM03:本ステップはステップS01に相当する。端末20のパケット量通知部22が前回の通知から現在までにフロー単位バッファ部25(#1~#L)に格納されたパケット量をコントローラ10に通知する。
ステップC05:本ステップもステップS02に相当する。コントローラ10のスケジューラ12はデータベース11の記録から最上位のネットワーク(図4の構成であればネットワーク50#2)における各フローのパケットの送信時刻とその量、およびパケット送信要求部42が発出する送信要求の発出時刻を決定する。
ステップC06:コントローラ10は、パケットの送信時刻とその量、および送信要求の発出時刻を決定したネットワーク(「時刻決定ネットワーク」と記載する)の次に上位となるネットワーク(時刻決定ネットワークに接続する下位側のネットワーク)の存否を確認する。
ステップC07:下位側のネットワークがある場合、コントローラ10は、次の計算を行う。コントローラ10は、時刻決定ネットワークの各フローのパケットの送信時刻および送信要求の発出時刻から、データベース11に記録された時刻決定ネットワークの通信時間を減算する。そして、コントローラ10は、減算したそれぞれを下位側のネットワークの上り通信における各フローのパケットの送信時刻とその量、および送信要求の発出時刻に決定する。そして、再度ステップC06を行う。
ステップC08:本ステップはステップS03に相当する。下位側のネットワークがない場合、コントローラ10は、最下位のネットワーク(図4であればネットワーク50#1)にある各端末20へ、最下位のネットワークにおける各フローのパケットの送信時刻とその量を通知する。
ステップC09:本ステップはステップS73に相当する。コントローラ10は、最下位のネットワークから最上位ネットワークまで多段接続されている各ネットワーク(最下位のネットワークに接続するネットワークから最上位ネットワークまでの各ネットワーク;図4であればネットワーク50#2)が有するパケット送信要求部42へそれぞれの送信要求の発出時刻を通知する。
ステップQ11:本ステップはステップS74及びS15に相当する。ネットワーク下位装置40のパケット送信要求部42は、コントローラ10から通知された発出時刻に従ってネットワーク下位装置60へ送信要求を発出する。なお、図7では最上位ネットワーク50#2だけであるが、最下位のネットワークに接続するネットワークから最上位ネットワークまでの各ネットワークのそれぞれにてパケット送信要求部が上位装置へ送信要求を発出する。その後は、図3で説明したとおり、ネットワーク下位装置40及びネットワーク上位装置60はステップS16からステップS17を行う。
この動作は下りでも同様の動作である。
ステップN01:上位ネットワーク装置70からパケットを受信する。
ステップN02:ネットワーク上位装置60は当該パケットをフロー単位バッファ部65(#1~#K)に振り分ける。
ステップM03:ネットワーク上位装置60のパケット量通知部63が前回の通知から現在までにフロー単位バッファ部25(#1~#K)に格納されたパケット量をコントローラ10に通知する。
ステップC07:コントローラ10は、次の計算を行う。コントローラ10は、時刻決定ネットワークの各フローのパケットの送信時刻および送信要求の発出時刻に、データベース11に記録された時刻決定ネットワークの通信時間を加算する。そして、コントローラ10は、加算したそれぞれを下位側のネットワークの下り通信における各フローのパケットの送信時刻とその量、および送信要求の発出時刻に決定する。
ステップC08:下位側のネットワークがない場合、コントローラ10は、最上位のネットワーク(図4であればネットワーク50#2)にあるネットワーク上位装置60へ、最下位のネットワークにおける各フローのパケットの送信時刻とその量を通知する。
ステップP11:ネットワーク上位装置30のパケット送信要求部32は、コントローラ10から通知された発出時刻に従って各端末20へ送信要求を発出する。なお、図7では最上位ネットワーク50#2だけであるが、最下位のネットワークに接続するネットワークから最上位ネットワークまでの各ネットワークのそれぞれにてパケット送信要求部が下位装置へ送信要求を発出する。その後は、図3の上り通信とは逆方向に下り通信を行う。
図9は、本実施形態の通信システム302を説明する図である。通信システム302は、図4で説明した通信システム301において、ネットワーク50#2がPON(Passive Optical Network)とネットワーク50#1が無線LAN(Local Area Network)であり、ネットワーク上位装置30(PONから見た接続装置)がアクセスポイント30aであり、ネットワーク下位装置40(無線LANから見た接続装置)がONU(Optical Network Unit)40aである、ネットワーク上位装置60がOLT(Optical Line Terminal)である。
図11は、データベース11が記憶する情報を説明する図である。データベース11は、A部とB部に分かれており、それぞれバッファ毎のパケット量とネットワークの「通信時間」を保持している。
各端末20およびアクセスポイント30aのフロー単位バッファ部(25、65)の送信時刻および送信量を決定し、制御信号としてそれぞれに通知する。
並行して、各ONU40aのパケット送信要求部42が送信する要求時刻を決定し、制御信号としてONU40aに通知する。
各端末20およびアクセスポイント30aは通知された送信時刻に通知されたパケット量のパケットをフロー単位バッファ部(25、65)から主信号バッファ部(26、66)へ送信する。
各アクセスポイント30aおよびONU40aは、通知された要求時刻にパケット送信要求を送信する。
端末20からOLT60aへ向けての上り通信の動作は、実施形態1(図7及び図8)の説明と同じである。ただし、次のステップでは動作の一部が異なっている。
ステップC05:実施形態1では最上位のネットワークについて各フローのパケットの送信時刻とその量、および送信要求の発出時刻を決定したが、本実施形態では、PON(50#2)における各フローのパケットの送信時刻とその量、およびパケット送信要求部42が発出する送信要求の発出時刻を決定する。。
ステップC07:実施形態1では下位側のネットワークについて時刻計算を行ったが、本実施形態では、PONについての時刻計算を行う。具体的には、コントローラ10は、PONの各フローのパケットの送信時刻および送信要求の発出時刻から、データベース11に記録されたPONの通信時間を減算する。そして、コントローラ10は、減算したそれぞれを無線LAN(50#1)の上り通信における各フローのパケットの送信時刻とその量、および送信要求の発出時刻に決定する。
ステップC09:実施形態1では多段接続されている各ネットワークの下位装置40に送信要求の発出時刻を通知したが、本実施形態では、PONのONU40aに送信要求の発出時刻を通知する。
また、PONと無線LANの2つのネットワークが接続するだけなので、ステップC06とC07のループは1回だけである。
ステップV11:本ステップはステップS74及びS15に相当する。ONU40aのパケット送信要求部42は、コントローラ10から通知された発出時刻に従ってOLT60aへ送信要求を発出する。その後は、図3で説明したとおり、ONU40a及びOLT60aはステップS16からステップS17を行う。
この動作は下りでも同様の動作である。
ステップU01:本ステップはステップS80に相当する。アクセスポイント30aはPON50#2からのパケットを受信する。
ステップU02:アクセスポイント30aは当該パケットをフロー単位バッファ部65(#1~#K)に振り分ける。
ステップU03:本ステップはステップS81に相当する。アクセスポイント30aのパケット量通知部63が前回の通知から現在までにフロー単位バッファ部25(#1~#K)に格納されたパケット量をコントローラ10に通知する。
ステップC07:コントローラ10は、次の計算を行う。コントローラ10は、PONの各フローのパケットの送信時刻および送信要求の発出時刻に、データベース11に記録されたPONの通信時間を加算する。そして、コントローラ10は、加算したそれぞれを無線LANの下り通信における各フローのパケットの送信時刻とその量、および送信要求の発出時刻に決定する。
ステップC08:本ステップはステップS83に相当する。コントローラ10は、無線LANのアクセスポイント30aへ、無線LANにおける各フローのパケットの送信時刻とその量を通知する。
アクセスポイント30aのスケジューラ部62は、コントローラ10から通知されたパケットの送信時刻とその量に従い、各フロー単位バッファ部65(#1~#K)が格納するパケットを主信号バッファ66へ送信する(ステップS84)。その後は、端末20とアクセスポイント30aとの間で送信要求(ステップS85)と送信許可(ステップS86)を行い、アックセスポイント30aから端末20へパケットが送信される(ステップS87)。
コントローラ10はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
図14は、システム100のブロック図を示している。システム100は、ネットワーク135へと接続されたコンピュータ105を含む。
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。要するにこの発明は、上位実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
ここでは、関連技術について説明する。
まず、本関連技術の制御システムの基本構成を説明する。図15は、本関連技術の制御システム400を説明する図である。制御システム400は、無線ネットワーク15のトラフィックを制御する制御システムであって、
無線ネットワーク15を介してパケットを相互に伝送する端末11及びアクセスポイント12と、
端末11及びアクセスポイント12に対して送信制御を行うコントローラ13と、
を備えており、
コントローラ13は、少なくとも端末11から通知されたトラフィックフロー毎の必要帯域に基づいて前記トラフィックフロー毎の帯域制御値を決定し、前記帯域制御値を端末11及びアクセスポイント12に通知することを特徴とする。
トラフィックフロー毎の帯域制御には2つの手法がある。それぞれ関連技術1と2で詳説する。
関連技術2では、第1の帯域制御手法を説明する。
図16は、本関連技術の制御システム401を説明する図である。制御システム401は、各端末11およびアクセスポイント12とコントローラ13とを接続しており、
各端末11およびアクセスポイント12内のトラフィックフロー毎のバッファ(FB1、FB2)、もしくはアプリケーション内のバッファでパケットを蓄積すること、
その蓄積されたパケット量を事前にコントローラ13に通知すること、
コントローラ13のスケジューリング部SCH3でトラフィック毎の送信時刻および送信量を決定すること、
コントローラ13から各端末11およびアクセスポイント12に送信時刻および送信量を通知すること、及び
各端末11およびアクセスポイント12が通知された送信時刻および送信量に従ってパケットを送信すること、を行う。
なお、各端末11、アクセスポイント12、及びコントローラ13の時刻はNTPやPTP等を用いて同期しているものとする。
無線ネットワーク15を介してパケットを相互に伝送する端末11及びアクセスポイント12と、
端末11及びアクセスポイント12に対して送信制御を行うコントローラ13と、
を備えており、
端末11及びアクセスポイント12のそれぞれは、
送信パケットをトラフィックフロー毎に蓄積するバッファ(FB1、FB2)と、
バッファ(FB1、FB2)に蓄積されたトラフィックフロー毎の前記送信パケットの蓄積量をコントローラ13に送信し、コントローラ13からトラフィックフロー毎の前記送信パケットの送信時刻および送信量を受信する装置側送受信部(CTR1、CTR2)と、
前記送信時刻および前記送信量に従ってバッファ(FB1、FB2)内のトラフィックフロー毎の前記送信パケットを無線ネットワーク15に送信する主信号送信部(MTR1、MTR2)と、
を備え、
コントローラ13は、
端末11及びアクセスポイント12のそれぞれから前記蓄積量を受信し、端末11及びアクセスポイント12のそれぞれへ前記送信時刻および前記送信量を送信する制御側送受信部CTR3と、
前記蓄積量に基づいてトラフィックフロー毎の前記送信パケットの前記送信時刻及び前記送信量を決定するスケジューリング部SCH3と、
を備える。
端末11は各アプリケーションAP1からのパケットをアプリケーション毎(フロー毎)にバッファFB1に蓄積する。パケット量通知部NTF1は、定期的に各バッファFB1のパケット蓄積量を確認し、これを制御信号として制御信号送受信部CTR1を介してコントローラ13へ通知する。
また、アクセスポイント12は上位ネットワーク装置50からのパケットをアプリケーション毎(フロー毎)にバッファFB2に蓄積する。パケット量通知部NTF2は、定期的に各バッファFB2のパケット蓄積量を確認し、これを制御信号として制御信号送受信部CTR2を介してコントローラ13へ通知する。
なお、フロー単位バッファ部FB1をアプリケーションAP1が所有していてもよい。
項番は、端末11とアクセスポイント12の全てのバッファ(FB1、FB2)に対する通し番号である。
ノード番号は、アクセスポイント12又は端末11の番号である。
バッファ番号は、各端末11が保有するバッファFB1の番号、又はアクセスポイント12保有するバッファFB2の番号である。
パケット量は、それぞれのバッファ番号を持つバッファが保持するパケット蓄積量である。
例えば、項番K+2は、端末11#1が持つフロー単位バッファ部FB1#2のパケット蓄積量であり、その量は“B12”であることを意味する。
前記制御方法は、無線ネットワーク15を介してパケットを相互に伝送する端末11及びアクセスポイント12に対してコントローラ13が行う送信制御であって、
端末11及びアクセスポイント12のそれぞれのバッファ(FB1、FB2)にトラフィックフロー毎に送信パケットを蓄積すること(ステップS111、S112、S121,S122)、
それぞれの前記バッファに蓄積されたトラフィックフロー毎の前記送信パケットの蓄積量を前記コントローラに送信すること(ステップS113、S123)、
前記コントローラにて、前記端末及び前記アクセスポイントのそれぞれから受信した前記蓄積量に基づいてトラフィックフロー毎の前記送信パケットの送信時刻及び送信量を決定すること(ステップS131、S132)、
前記コントローラから前記端末及び前記アクセスポイントのそれぞれへ前記送信時刻および前記送信量を送信すること(ステップS133)、及び
前記送信時刻および前記送信量に従って前記端末及び前記アクセスポイントのそれぞれの前記バッファからトラフィックフロー毎の前記送信パケットを前記無線ネットワークに送信すること(ステップS114、S124)
を特徴とする。
図19と図20は、制御システム401の効果を説明する図である。図19は、制御システム401のシーケンス図であり、図20は、コントローラ13が存在しない従来の通信システムにおけるシーケンス図である。図において、“RTS”は送信要求(Request To Send)、“CTS”は送信許可(Clear to Send)を意味する。また、実線は主信号の通信、破線は制御信号の通信を意味する。
ここで、コントローラ13のスケジューリング部SCH13が行うスケジューリング方式を説明する。
[1]公平にスケジューリング
本スケジューリング方式は、端末11とアクセスポイント12のフロー単位バッファ(FB1、FB2)のうち、パケットが蓄積されているフロー単位バッファの総数で帯域や時間を割る計算を行う。
以下、パラメータを説明する。
端末11とアクセスポイント12を合わせた、パケットが蓄積されているフロー単位バッファの数: n
1cycleの時間: T[sec]
1cycle時間あたりの主信号総送信限界量: Z[Bytes/sec]
最初に蓄積されたパケットを送信する時刻: tstart[sec]
本スケジューリング方式は、端末11とアクセスポイント12のフロー単位バッファ(FB1、FB2)のうち、パケットが蓄積されているフロー単位バッファの数とそのパケット蓄積量で決定する。
以下、パラメータを説明する。
フロー単位バッファ#Jのパケット蓄積量: BJ[Bytes]
1cycleの時間: T[sec]
1cycle時間あたりの送信限界量: Z[Bytes/sec]
全フロー単位バッファに蓄積された全パケットを送信するために必要な時間: Tall[sec]
全フロー単位バッファに蓄積されたパケットのうち最初にパケット送信する時刻: tstart[sec]
フロー単位バッファ#Jの送信量SJ[Bytes]は、
Tall≦Tの場合、
Tall≦Tの場合、
Tall≦Tの場合、
関連技術3では、第2の帯域制御手法を説明する。
図21は、本関連技術の制御システム402を説明する図である。制御システム402は、各端末11およびアクセスポイント12とコントローラ13を接続しており、
各端末11およびアクセスポイント12内のトラフィックフロー単位で端末に帯域制御部(FBC1、FBC2)、もしくはアプリケーション内に帯域制御部を設けること、
端末11が必要な帯域を事前にコントローラ13に通知すること、
コントローラ13の帯域制御設定計算部BCSCによりアクセスポイント12および端末11毎の各トラフィックフローの帯域制御値を決定すること、
各端末11およびアクセスポイント12に当該帯域制御値を通知すること、及び
各端末11およびアクセスポイント12が通知された帯域制御値の範囲内で各トラフィックのパケットを送信することを行う。
なお、各端末11、アクセスポイント12、及びコントローラ13の時刻はNTPやPTP等を用いて同期しているものとする。
また、帯域制御はポリシングやシェイピング等を用いるものとする。
第1の帯域制御手法では、パケット毎に送信を制御するのに対して、第2の帯域制御手法では、アプリケーションの追加等により必要帯域が変更されない限り、帯域制御値も変更されない点が異なる。
端末11は、
コントローラ13と接続した時及びアプリケーションAP1が追加された時に、アプリケーションAP1が要求する帯域を前記必要帯域としてコントローラ13に送信し、コントローラ13から帯域制御値を受信する端末側送受信部CTR1と、
前記帯域制御値をそれぞれのアプリケーションAP1に設定する端末側帯域制御部(BCS1、FBC1)と、を備える。
アクセスポイント12は、
コントローラ13から前記帯域制御値を受信するアクセスポイント側送受信部CTR2と、
前記帯域制御値をそれぞれの前記アプリケーションに設定するアクセスポイント側帯域制御部(BCS2、FBC2)と、を備える。
コントローラ13は、
端末11から前記必要帯域を受信し、端末11及びアクセスポイント12のそれぞれへ前記帯域制御値を送信する制御側送受信部CTR3と、
前記必要帯域の和算量に基づいて前記帯域制御値を決定する計算部BCSCと、
を備える。
制御システム402は、主信号(トラフィックのパケット)の通信手段とは別の通信手段でコントローラ13とアクセスポイント12/端末11との間の制御信号を通信する。
具体的には、制御信号は、端末11の制御信号送受信部CTR1とコントローラ13の制御信号送受信部CTR3との間、及びアクセスポイント12の制御信号送受信部CTR2とコントローラ13の制御信号送受信部CTR3との間で送受される。
必要帯域の合計が主信号帯域に収まっている場合は、必要帯域の合計値をフロー単位の帯域制御値として各端末11の帯域制御設定部BCS1とアクセスポイント12の帯域制御設定部BCS2に通知する。
一方、必要帯域の合計が主信号帯域に収まっていない場合は、後述のように必要帯域の合計が主信号帯域に収まるように必要帯域を減算し、これをフロー単位の帯域制御値として各端末11の帯域制御設定部BCS1とアクセスポイント12の帯域制御設定部BCS2に通知する。
項番は、端末11とアクセスポイント12の全てのトラフィックフローに対する通し番号である。
ノード番号は、アクセスポイント12又は端末11の番号である。
トラフィックフロー番号は、各端末11が保有するアプリケーションAP1の番号、又はアクセスポイント12を経由するトラフィックフローの番号である。
必要帯域は、それぞれのトラフィックフロー(アプリケーション)が必要とする帯域である。
例えば、項番K+2は、端末11#1が持つアプリケーションAP1#2のトラフィックフローの必要帯域であり、その量は“B(K+1)2”であることを意味する。
前記制御方法は、無線ネットワーク15を介してパケットを相互に伝送する端末11及びアクセスポイント12に対してコントローラ13が行う送信制御である。
各端末11が、コントローラ13に接続した時、又はアプリケーションAP1が追加された時に、ノード番号、アプリケーション番号(トラフィックフロー番号)、各アプリケーションの必要帯域をコントローラ13に通知する(ステップS211)。
コントローラ13が、各端末11より受信したノード番号、アプリケーション番号(トラフィックフロー番号)、各フローの上り通信および下り通信の必要帯域をデータベース部DBに記録する(ステップS231)。
コントローラ13の帯域制御設定計算部BCSCが、データベース部DBの情報を元に、主信号区間(ネットワーク15)での必要帯域の和算量を計算する(ステップS232)。
コントローラ13の帯域制御設定計算部BCSCが、計算した和算量とネットワーク15の通信帯域とを比較する(ステップS233)。
和算量<通信帯域であるならば(ステップS233で“Yes”)、帯域制御設定計算部BCSCが、各フローの必要帯域を帯域制御値として決定する(ステップS234)。
和算量≧通信帯域であるならば(ステップS233で“No”)、帯域制御設定計算部BCSCが、和算量が通信帯域以内になるように各フローの必要帯域を減算し、減算した必要帯域を帯域制御値として決定する(ステップS235)。
制御信号送受信部CTR3が、帯域制御設定計算部BCSCが決定した帯域制御値をアクセスポイント12および各端末11へ通知する(ステップS236)。
アクセスポイント12の帯域制御設定部BCS2が、コントローラ13から通知された各フローの帯域制御値をフロー単位帯域制御部FBC2に設定する(ステップS227)。
端末11の帯域制御設定部BCS1が、コントローラ13から通知された各フローの帯域制御値をフロー単位帯域制御部FBC1に設定する(ステップS217)。
端末11は、一定時間、設定した帯域制御値でパケットを転送し(ステップS218)、新たにアプリケーションAP1が追加されたか否かを確認する(ステップS219)。
新たなアプリケーションAP1が追加された場合(ステップS219にて“Yes”)、本制御方法はステップS211からの動作を繰り返す。一方、新たなアプリケーションAP1が追加されていない場合(ステップS219にて“No”)、端末11は、再びステップS218で一定時間待機する。
図24と図19は、制御システム402の効果を説明する図である。図24は、制御システム402のシーケンス図であり、図19は、コントローラ13が存在しない従来の通信システムにおけるシーケンス図である。図において、“RTS”は送信要求(Request To Send)、“CTS”は送信許可(Clear to Send)を意味する。また、実線は主信号の通信、破線は制御信号の通信を意味する。
ここで、コントローラ13の帯域制御設定計算部BCSCが行う帯域制御値の計算方式を説明する。
パラメータは次の通りである。
端末11とアクセスポイント12のフロー総数: n
主信号帯域: Z [Bytes/sec]
全フローの合計必要帯域(和算量): Rall [Bytes/sec]
フロー#Jの必要帯域: Rj [Bytes/sec]
フロー#Jの帯域制御設定値: BJ [Bytes/sec]
11:データベース
12:スケジューリング部
13:制御信号送受信部
20:端末
21:制御信号送受信部
22:パケット量通知部
23:スケジューラ部
24:アプリケーション
25:フロー単位バッファ部
26:主信号バッファ部
27:主信号送受信部
30:ネットワーク上位装置
30a:アクセスポイント
31:制御信号送受信部
32:パケット送信要求部
33:主信号送受信部(下位)
34:主信号送受信部(上位)
40:ネットワーク下位装置
40a:ONU
41:制御信号送受信部
42:パケット送信要求部
43:主信号送受信部(下位)
44:主信号送受信部(上位)
50、50#1、50#2:ネットワーク
60:ネットワーク上位装置
60a:OLT
61:制御信号送受信部
62:スケジューラ部
63:パケット量通知部
64:主信号送受信部(上位)
65:フロー単位バッファ部
66:主信号バッファ部
67:主信号送受信部
70:上位ネットワーク装置
100:システム
101:ユーザ
105:コンピュータ
110:プロセッサ
115:メモリ
120:プログラムモジュール
122:結果
125:記憶装置
130:ユーザデバイス
135:ネットワーク
140:記憶装置
150:データソース
[付記において]
11:端末
12:アクセスポイント
13:コントローラ
15:無線ネットワーク
50:上位ネットワーク装置
400、401、402:制御システム
Claims (7)
- 時分割多重方式の複数のネットワークとコントローラとを有する通信システムであって、
前記ネットワークは多段接続されており、
前記コントローラは、
それぞれの前記ネットワークの送信要求からパケット送信までの通信に必要な通信時間を記憶するデータベースと、
いずれかの前記ネットワークが備える任意の通信装置からフロー単位のパケットを送信するときに、該通信装置に該パケットを送信する送信時刻を通知するとともに、該ネットワークと接続する他の前記ネットワークが備える接続装置に対し、前記送信時刻と前記他のネットワークの前記通信時間を考慮した、前記接続装置が前記他のネットワークに前記パケットを送信するための送信要求を発出する発出時刻を通知するスケジューラと、
を有することを特徴とする通信システム。 - 複数の前記ネットワークは、それぞれPON(Passive Optical Network)と無線LAN(Local Area Network)であり、前記ネットワークが前記PONである場合に前記他のネットワークが備える前記接続装置がアクセスポイントであり、前記ネットワークが前記無線LANである場合に前記他のネットワークが備える前記接続装置がONU(Optical Network Unit)であることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
- 多段接続されている時分割多重方式のネットワークを制御する通信方法であって、
それぞれの前記ネットワークの送信要求からパケット送信までの通信に必要な通信時間を記憶すること、及び
いずれかの前記ネットワークが備える任意の通信装置からフロー単位のパケットを送信するときに、該通信装置に該パケットを送信する送信時刻を通知するとともに、該ネットワークと接続する他の前記ネットワークが備える接続装置に対し、前記送信時刻と前記他のネットワークの前記通信時間を考慮した、前記接続装置が前記他のネットワークに前記パケットを送信するための送信要求を発出する発出時刻を通知すること、
を特徴とする通信方法。 - 多段接続されている前記ネットワークは、それぞれPON(Passive Optical Network)と無線LAN(Local Area Network)であり、前記ネットワークが前記PONである場合に前記他のネットワークが備える前記接続装置がアクセスポイントであり、前記ネットワークが前記無線LANである場合に前記他のネットワークが備える前記接続装置がONU(Optical Network Unit)であることを特徴とする請求項3に記載の通信方法。
- 多段接続されている時分割多重方式のネットワークを制御するコントローラであって、
それぞれの前記ネットワークの送信要求からパケット送信までの通信に必要な通信時間を記憶するデータベースと、
いずれかの前記ネットワークが備える任意の通信装置からフロー単位のパケットを送信するときに、該通信装置に該パケットを送信する送信時刻を通知するとともに、該ネットワークと接続する他の前記ネットワークが備える接続装置に対し、前記送信時刻と前記他のネットワークの前記通信時間を考慮した、前記接続装置が前記他のネットワークに前記パケットを送信するための送信要求を発出する発出時刻を通知するスケジューラと、
を有することを特徴とするコントローラ。 - 複数の前記ネットワークは、それぞれPON(Passive Optical Network)と無線LAN(Local Area Network)であり、前記ネットワークが前記PONである場合に前記他のネットワークが備える前記接続装置がアクセスポイントであり、前記ネットワークが前記無線LANである場合に前記他のネットワークが備える前記接続装置がONU(Optical Network Unit)であることを特徴とする請求項5に記載のコントローラ。
- 請求項5又は6に記載のコントローラとしてコンピュータを機能させるためのプログラム。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2021/010278 WO2022195645A1 (ja) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | 通信システム、通信方法、コントローラおよびプログラム |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2022195645A1 JPWO2022195645A1 (ja) | 2022-09-22 |
| JP7537600B2 true JP7537600B2 (ja) | 2024-08-21 |
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ID=83320024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023506373A Active JP7537600B2 (ja) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | 通信システム、通信方法、コントローラおよびプログラム |
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|---|---|
| JP (1) | JP7537600B2 (ja) |
| WO (1) | WO2022195645A1 (ja) |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2017050775A (ja) | 2015-09-03 | 2017-03-09 | Kddi株式会社 | Ponシステムおよび通信方法 |
| WO2018020559A1 (ja) | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 三菱電機株式会社 | 光ネットワークの光端局装置および上りスケジューリング方式 |
-
2021
- 2021-03-15 WO PCT/JP2021/010278 patent/WO2022195645A1/ja not_active Ceased
- 2021-03-15 JP JP2023506373A patent/JP7537600B2/ja active Active
Patent Citations (2)
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| JP2017050775A (ja) | 2015-09-03 | 2017-03-09 | Kddi株式会社 | Ponシステムおよび通信方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022195645A1 (ja) | 2022-09-22 |
| JPWO2022195645A1 (ja) | 2022-09-22 |
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