通信ノード装置、通信システム及びそれらに用いる宛先受信インタフェース選択方法
【課題】 各ノード装置に搭載された通信インタフェースの通信リソースの最適活用を図ることが可能な通信ノード装置を提供する。
【解決手段】 通信ノード装置（送信ノード装置１０１）は、複数の通信インタフェース（送信インタフェース２０１−１，２０１−２及び受信インタフェース２０２−１，２０２−２）を備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とし、複数の送信インタフェース各々を介して対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を送信インタフェース及び受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段（受信インタフェース集合計算部２０４）を有する。
【解決手段】 通信ノード装置（送信ノード装置１０１）は、複数の通信インタフェース（送信インタフェース２０１−１，２０１−２及び受信インタフェース２０２−１，２０２−２）を備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とし、複数の送信インタフェース各々を介して対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を送信インタフェース及び受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段（受信インタフェース集合計算部２０４）を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信ノード装置、通信システム及びそれらに用いる宛先受信インタフェース選択方法に関し、特に複数のインタフェースを備えた通信ノード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
送信ノードと受信ノードとの間の複数の通信経路を多重化する機構としては、特許文献１及び特許文献２等に開示されたシステムがある。これら特許文献１及び特許文献２に記載のシステムにおいて、多重化経路の性能は、多重化対象である各経路の性能に依存する。
【０００３】
特に、無線環境においては、各経路の性能が動的に変動するため、特許文献１及び特許文献２に開示されている技術では、経路の通信性能を監視し、その監視結果に応じて最適な負荷を各経路に与えることによって、経路間の遅延差によるジッタを回避しつつ、通信リソースの有効活用を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３９６８５９号公報
【特許文献２】特許第４０００４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１及び特許文献２に記載のシステムにおいて、各経路の性能は、経路を構成する個々の通信リンクや、経由する個々の網のリソース制御によって変動する。
【０００６】
したがって、経路を構成するリンクが変更可能であれば、能動的に経路自体の性能を制御することが可能となるが、一般に特定の通信インタフェース間の経路を構成するリンクは、経由する網の管理者によってしか変更できない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、各ノード装置に搭載された通信インタフェースの通信リソースの最適活用を図ることができる通信ノード装置、通信システム及びそれらに用いる宛先受信インタフェース決定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による通信ノード装置は、複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置であって、
複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を備えている。
【０００９】
本発明による通信システムは、送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムであって、
前記送信ノード装置は、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を備えている。
【００１０】
本発明による宛先受信インタフェース決定方法は、送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムに用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記送信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行している。
【００１１】
本発明による他の宛先受信インタフェース決定方法は、複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置に用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記通信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、各ノード装置に搭載された通信インタフェースの通信リソースの最適活用を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態による送信ノード装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明による通信システムの概要について説明する。本発明による通信システムは、送信ノード装置、受信ノード装置ともに複数の通信インタフェースを備え、送信ノード装置と受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信が可能である。
【００１５】
また、本発明による通信システムは、送信ノード装置の複数の送信インタフェースの各々について、当該インタフェースを介して受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定できる受信インタフェースの集合を、各送信インタフェース及び各受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて、複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するよう変更する手段を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の通信システムは、送信ノード装置、受信ノード装置ともに複数の通信インタフェースを有しており、送信ノード装置の各通信インタフェース及び受信ノード装置の各通信インタフェースの通信状態を監視可能である。
【００１７】
この監視は、例えば、通信インタフェース自体が検知する、無線の電波強度等の環境情報によってもよいし、特許文献３（特開２００８−２９４９０２号公報）に開示されるような、特定通信インタフェースを含むリンクの通信帯域の計測手段を利用してもよい。
【００１８】
その上で、本発明では、目的とするノード装置間データ通信の状態を最適化するように、各々の送信インタフェースについて、データ通信の宛先とする受信インタフェースの集合を選択する。
【００１９】
特定の通信インタフェース間の経路の性能は、送信ノード装置、受信ノード装置ともに制御することはできない。そこで、本発明は、経路の起点である送信インタフェースと経路の終点である受信インタフェースとの組み合わせである送受信対自体を、最適な性能を実現するように変更することで、送信ノード装置及び受信ノード装置に搭載された通信インタフェースの通信リソースの最適活用を図る。
【００２０】
本発明の第１の実施の形態としては、送信ノード装置、受信ノード装置ともに、一般に異なる基地局に接続され、通信方式も異なる無線端末を複数搭載し、基地局間は有線の高速通信網で相互に接続されている通信システムにおいて本発明を適用する場合について説明する。
【００２１】
図１は本発明の第１の実施の形態による送信ノード装置の構成例を示すブロック図である。図１において、送信ノード装置１０１は、送信インタフェース２０１−１，２０１−２と、受信インタフェース２０２−４，２０２−５と、性能推定処理部２０３と、受信インタフェース集合計算部２０４と、多重化送信処理部２０５と、多重化受信処理部２０６と、入出力端子２０７と、受信インタフェース集合テーブル６０１と、性能情報テーブル６０２とを備えて構成されている。
【００２２】
外部プロセス１０３から入出力端子２０７を経て受信されたデータは、多重化送信処理部２０５に入力され、ここで負荷分散やジッタ抑制制御に基づいて送信インタフェース２０１−１または送信インタフェース２０１−２のいずれかを介して受信ノード装置に転送される。
【００２３】
一方、受信ノード装置等からの逆方向の多重化通信データやインタフェースの性能に関する情報は、受信インタフェース２０２−４または受信インタフェース２０２−５を介して受信され、多重化受信処理部２０６に入力される。
【００２４】
さらに、外部プロセス１０３に転送すべきデータは、入出力端子２０７に、またフィードバックされる性能情報は、性能推定処理部２０３に入力される。送信インタフェース２０１が自インタフェースの性能に関係する情報を監視できる場合には、その情報も性能推定処理部２０３に送られる。
【００２５】
性能推定処理部２０３は、入力された性能関連情報から自ノード装置の送信インタフェース及び受信インタフェースの性能推定を行い、結果を性能情報テーブル６０２に格納する。
【００２６】
受信インタフェース集合計算部２０４は、性能情報テーブル６０２に保持されているインタフェースの性能情報を基に、多重化通信リンクの性能を最大化するように、各送信インタフェースに対して宛先とする受信インタフェースの集合を決定し、その結果を受信インタフェース集合テーブル６０１に格納する。
【００２７】
多重化送信処理部２０５は、データ送信にあたり、送信に用いる送信インタフェースのみではなく、受信インタフェース集合テーブル６０１で定義される、送信インタフェースと受信インタフェースとの対を決定し、受信インタフェースを特定したデータを送信インタフェースに入力する。
【００２８】
尚、双方向通信を行う場合には、送信ノード装置１０１及び受信ノード装置の構成は同一であり、多重化送信されたデータを受信した際に下流のノード装置に転送可能なよう再整形するための処理が多重化受信処理部２０６で行われる。
【００２９】
図２は本発明の第１の実施の形態による通信システムの構成例を示すブロック図である。図２において、本発明の第１の実施の形態による通信システムは、送信ノード装置１０１と、受信ノード装置１０２と、送信インタフェース２０１（２０１−１，２０１−２）と、受信インタフェース２０２（２０２−１〜２０２−３）と、無線基地局３０１（３０１−１〜３０１−５）と、高速有線通信網４０１とから構成されている。送信ノード装置１０１及び受信ノード装置１０２は、例えば外部プロセス１０３−１から外部プロセス１０３−２への送信データを転送するために相互の通信を行う。
【００３０】
図２に示す構成は、例えば、インタネットに接続可能な公衆無線回線端末を複数搭載したノード装置間で通信を行うシステムに相当する。この場合、送信ノード装置１０１と受信ノード装置１０２とが公衆無線回線端末を複数搭載したノード装置、送信インタフェース２０１と受信インタフェース２０２とが公衆無線端末、高速有線通信網４０１がインタネット、外部プロセス１０３がこのシステムを利用するユーザ端末にそれぞれ相当する。
【００３１】
本実施の形態では、送信ノード装置１０１と受信ノード装置１０２とが、上記の特許文献３に示されるような多重化通信を、送信インタフェース２０１と受信インタフェース２０２との対で定義される経路を複数用いて行うものとする。
【００３２】
図３〜図５は本発明の第１の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。まず、図３を用いて本実施の形態による通信システムの動作について説明する。ここで、送信ノード装置１０１は、自ノード装置の送信インタフェース２０１及び受信ノード装置１０２の受信インタフェース２０２の推定性能情報を、性能情報テーブル６０２上に保持している。
【００３３】
送信ノード装置１０１は、利用可能な帯域の情報を取得し、性能情報参照テーブル６０２上に保持している。また、送信ノード装置１０１は、この情報に基づき、各送信インタフェース２０１に対応して宛先の受信インタフェース２０２の集合を決定し、受信インタフェーステーブル６０１上に保持している。
【００３４】
本例では、送信インタフェース２０１−１に受信インタフェース集合｛２０２−１，２０２−２｝が、送信インタフェース２０１−２に受信インタフェース集合｛２０２−３｝がそれぞれ対応している。
【００３５】
その結果、送信ノード装置１０１と受信ノード装置１０２との間の通信経路として、送信インタフェース２０１−１から受信インタフェース２０２−１までの経路５０１−１、送信インタフェース２０１−１から受信インタフェース２０２−２までの経路５０１−２、送信インタフェース２０１−３から受信インタフェース２０２−３までの経路５０１−３がそれぞれ構成される。
【００３６】
このように、宛先の受信インタフェース２０２が決定されたのは、送信ノード装置１０１と受信ノード装置１０２との間で利用できる帯域が最大化されるためである。このとことは次のように説明される。
【００３７】
受信ノード装置１０２の受信インタフェース２０２の帯域の合計値は、受信インタフェース２０２−１の３００Ｋｂｐｓ，受信インタフェース２０２−２の１００Ｋｂｐｓ，受信インタフェース２０２−３の１００Ｋｂｐｓを合計して５００Ｋｂｐｓとなる。これ以上、受信ノード装置１０２が受信するのは不可能であるから、５００Ｋｂｐｓが送信ノード装置１０１から受信ノード装置１０２への通信帯域の上限となる。
【００３８】
しかるに、通信経路５０１−１は受信インタフェース２０２−１で終端されるので、通信経路５０１−１を転送される帯域の上限は受信インタフェース２０２−１の通信速度である３００Ｋｂｐｓとなる。
【００３９】
同様に、通信経路５０１−２は１００Ｋｂｐｓ，通信経路５０１−３は１００Ｋｂｐｓが上限となる。ここで、受信インタフェーステーブル６０１から、通信経路５０１−１及び通信経路５０１−２は、送信インタフェース２０１−１を起点とするが、この２つの経路の転送帯域の上限の合計は４００Ｋｂｐｓである。この数値は送信インタフェース２０１−１の利用可能帯域５００Ｋｂｐｓより小さいので、送信インタフェース２０１−１は、通信経路５０１−１と通信経路５０１−２とを同時に利用してもボトルネックとならない。
【００４０】
同様に、送信インタフェース２０１−２は、通信経路５０１−３を利用してもボトルネックにならない。よって、合計の通信帯域として、送信ノード装置１０１から受信ノード装置１０２への通信低域の上限である５００Ｋｂｐｓが達成される。但し、これには、高速通信網４０１が通信経路５０１−１，５０１−２，５０１−３を全て同時に利用してもボトルネックにならないことが前提となる。
【００４１】
以上のような、送信ノード装置１０１から受信ノード装置１０２への通信低域の上限に等しい転送帯域は、送信ノード装置１０１が各送信インタフェース２０１と受信インタフェース２０２との集合の誤った対応を選択した場合には、達成不可となる。
【００４２】
このような例を図４に示す。ここで、各通信インタフェースの利用可能帯域は図３の例と同様であるが、受信インタフェーステーブル６０１上の受信インタフェースの集合が異なる。
【００４３】
この例では、送信インタフェース２０１−１は受信インタフェース２０２−２への通信経路５０１−２と、受信インタフェース２０２−３への通信経路５０１−１とを同時に利用してもボトルネックとならない。この２つの経路の合計帯域の上限の合計である２００Ｋｂｐｓよりも送信インタフェース２０１−１の利用可能帯域が大きいためである。
【００４４】
しかしながら、送信インタフェース２０１−２の利用可能帯域１００Ｋｂｐｓは、宛先とする受信インタフェース２０２−１の利用可能帯域３００Ｋｂｐｓより利用可能帯域が小さいためにボトルネックとなる。その結果、通信経路５０１−３の通信帯域は、送信インタフェース２０１−２の利用可能帯域に等しい１００Ｋｂｐｓとなる。
【００４５】
したがって、この例の受信インタフェーステーブル６０１に示される宛先の受信インタフェース２０２の組み合わせでは、利用可能な合計帯域が通信経路５０１−１，５０１−２，５０１−３の帯域の合計である３００Ｋｂｐｓであり、これは送信ノード装置１０１から受信ノード装置１０２への通信低域の上限５００Ｋｂｐｓより小さい。
【００４６】
但し、図４に示される宛先の受信インタフェース２０２の組み合わせも、各インタフェースの状態によっては最適となる。このような例を図５に示す。図５の性能情報テーブル６０２上に示される各通信インタフェースの利用可能帯域に対しては、図４と同様の送信インタフェース２０１と受信インタフェース２０２との組み合わせが最適であり、送信ノード装置１０１から受信ノード装置１０２への転送帯域の上限である７００Ｋｂｐｓを達成できる。
【００４７】
本実施の形態における受信インタフェース集合計算部２０４は、例えば図４のような状態を検知すると、図３のように受信インタフェース集合テーブル６０１を更新することで、経路設定による帯域利用効率の低下を防ぐ。
【００４８】
ここで、受信インタフェース集合テーブル６０１の算出方法は任意であるが、例えば本実施の形態のように送信インタフェース２０１が２個、受信インタフェース２０２が３個であれば、受信インタフェース２０２の集合は空集合も含めて８通りであり、これを各送信インタフェース２０１に適用しても合計１６通りであるので、その全てについて合計の利用可能帯域を評価し、最大のものを選択する等の計算方法が考えられる。
【００４９】
上述した本発明の第１の実施の形態では、送信ノード装置１０１から受信ノード装置１０２への転送帯域を最適化対象としているが、これは他の性能指標でもよいし、また複数の性能指標の組み合わせでもよい。
【００５０】
図６は本発明の第２の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。この図６を参照して、本発明の第２の実施の形態による最適化対象をデータ損失率とした場合の動作について説明する。本発明の第２の実施の形態では、送信ノード装置１０１の多重化通信処理部２０８は、送信インタフェース２０１−１及び送信インタフェース２０１−２に対して同一のデータを送信し、いずれかの送信インタフェースから送信されたデータが損失した際にもう片方の通信により救済する冗長化通信を行っているものとする。
【００５１】
この場合、冗長化の効果を最大化することは、両方の送信インタフェースから送信された同一データが双方とも損失する確率を最小化することに相当する。尚、本実施の形態では、性能情報参照テーブル６０２が、各インタフェースを終端とする無線部における損失率の推定値を保持する。
【００５２】
ここで、本実施の形態による、送信インタフェース２０１の各々に対する受信インタフェース２０２の集合の割り当て結果は、送信インタフェース２０１−１に対して受信インタフェース２０２−３、送信インタフェース２０１−２に対して受信インタフェース２０２−１となる。但し、送信インタフェース２０１への帯域制限のため、各送信インタフェース２０１には１つの受信インタフェース２０２しか割り当てられないと仮定している。
【００５３】
この選択結果によれば、通信経路５０１−１のデータ損失率は、送信インタフェース２０１−１の０．５％と受信インタフェース２０２−３の０．５％との和である１．０％と近似される。
【００５４】
一方、通信経路５０１−２のデータ損失率は、上記と同様に、送信インタフェース２０１−２の０．１％と受信インタフェース２０２−１の０．１％との和である０．２％と近似される。
【００５５】
すると、通信経路５０１−１と通信経路５０２−２との双方に送信された同一データが両方とも損失する確率は、通信経路５０１−１の損失率１．０％と通信経路５０１−２の損失率０．２％の積である０．００２％となる。
【００５６】
例えば、他の受信インタフェース割り当てとして、送信インタフェース２０１−１に受信インタフェース２０２−１を、送信インタフェース２０１−２に受信インタフェース２０２−３を割り当てた場合に、上記と同様に、双方の送信インタフェース２０１−１，２０１−２から送信されたデータの損失率を計算すると、０．００３６％となる。
【００５７】
つまり、利用する送信ノード装置１０１及び受信ノード装置１０２の通信インタフェースの集合が同じであっても、送信インタフェース２０１と受信インタフェース２０２との対応により損失率が変わるため、本実施の形態では、送信ノード装置１０１の受信インタフェース集合計算部２０４が、時間とともに変動する各インタフェースの損失率の推定結果に基づき、最適な送信インタフェース２０１と受信インタフェース２０２との対応を動的に決定する。
【００５８】
上述した本発明の第１及び第２の実施の形態では、いずれの送信インタフェースも高速有線通信網４０１を経て受信インタフェースへのデータを送信する構成であるのに対し、本発明の第３の実施の形態では、高速有線通信網４０１を経ずに受信ノード装置へのデータ送信が可能な送信インターフェースがある構成をとっている。
【００５９】
図７は本発明の第３の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。この図７を参照して、本発明の第３の実施の形態による通信システムの動作について説明する。
【００６０】
本発明の第３の実施の形態による通信システムでは、送信インタフェース２０１−１、受信インタフェース２０２−１，２０２−２が高速有線通信網４０１に、送信インタフェース２０１−２、受信インタフェース２０２−３が通信網４０２に接続され、また高速有線通信網４０１と通信網４０２とが互いに接続されているものとする。
【００６１】
この場合、全ての送信インタフェースは、いずれの受信インタフェースとも通信可能であり、例えば多重化リンクの通信速度を最適化するには、上記の本発明の第１の実施の形態が適用可能である。
【００６２】
本実施の形態では、最適化対象が通信の継続性であり、性能情報テーブル６０２が各インタフェースの接続先の通信網と、他の接続網との故障の独立性の情報を保持している。継続性の意味は、通信の予期せぬ停止が発生しにくいことである。
【００６３】
本実施の形態では、高速有線通信網４０１と通信網４０２との通信障害が互いに独立しているものと仮定しているので、いずれかに障害が生じても、通信を継続できるよう通信経路を設定することで、いずれかの網障害が通信継続に影響する可能性を低減することができる。
【００６４】
この場合、受信インタフェース集合計算部２０４は、受信インタフェース集合テーブル６０１に示されるように、送信インタフェース２０１−１には受信インタフェース２０２−１，２０１−２からなる集合を、また送信インタフェース２０１−２には受信インタフェース２０２−３のみをそれぞれ対応させる。
【００６５】
これは、送信インタフェース２０１−１から送信されるデータと、送信インタフェース２０１−２から送信されるデータとが、独立でない高速有線通信網を経由しないように対応を計算した結果である。また、各端末の接続先の通信網が変化した際には、送信インタフェースと受信インタフェースとの対応が再計算されることとなる。これは、例えば携帯電話等の公衆無線端末が自動的に網をローミングする際等に発生する。
【００６６】
本発明の第３の実施の形態では、最適化される性能を通信の継続性としているが、本実施の形態の考え方は、経由する通信網や通信サービスに独立に発生する事象に影響される性能の最適化に一般的に適用することができる。例えば、多重化通信において、網管理者による盗聴の可能性を最小化する目的にも、本実施の形態を適用することができる。
【００６７】
多重化通信においては、多重化対象となる通信経路の一部を盗聴しても、全体の情報が再現できないため、単一の通信網を全ての通信経路が経由しない限りは、いずれの網の管理者も完全な盗聴を行えない。
【００６８】
したがって、本実施の形態を用いて、端末毎の接続先通信網または接続サービス相互の盗聴発生の独立性を管理し、各送信インタフェースから送信されるデータが、独立でない通信網または通信サービスを共有しないように送信インタフェースと受信インタフェースの集合とを対応付けることで、盗聴に対する安全性が高まることになる。
【００６９】
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下の記載に限定されない。
【００７０】
［付記１］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムであって、
前記送信ノード装置は、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を有し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の帯域であることを特徴とする通信システム。
【００７１】
［付記２］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムであって、
前記送信ノード装置は、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を有し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路で同一のデータを転送する冗長化通信の損失率の小ささであることを特徴とする通信システム。
【００７２】
［付記３］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムであって、
前記送信ノード装置は、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を有し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の継続性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の障害発生事象の独立性であることを特徴とする通信システム。
【００７３】
［付記４］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムであって、
前記送信ノード装置は、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を有し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路に分散して送信される秘密情報の盗聴耐性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の盗聴発生事象の独立性であることを特徴とする通信システム。
【００７４】
［付記５］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムに用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記送信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の帯域であることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００７５】
［付記６］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムに用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記送信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路で同一のデータを転送する冗長化通信の損失率の小ささであることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００７６】
［付記７］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムに用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記送信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の継続性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の障害発生事象の独立性であることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００７７】
［付記８］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムに用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記送信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路に分散して送信される秘密情報の盗聴耐性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の盗聴発生事象の独立性であることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００７８】
［付記９］
複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置に用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記通信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の帯域であることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００７９】
［付記１０］
複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置に用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記通信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路で同一のデータを転送する冗長化通信の損失率の小ささであることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００８０】
［付記１１］
複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置に用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記通信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の継続性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の障害発生事象の独立性であることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００８１】
［付記１２］
複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置に用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記通信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路に分散して送信される秘密情報の盗聴耐性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の盗聴発生事象の独立性であることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【符号の説明】
【００８２】
１０１ 送信ノード装置
１０２ 受信ノード装置
１０３，１０３−１，１０３−２ 外部プロセス
２０１−１，２０１−２ 送信インタフェース
２０２−１〜２０２−５ 受信インタフェース
２０３ 性能推定処理部
２０４ 受信インタフェース集合計算部
２０５ 多重化送信処理部
２０６ 多重化受信処理部
２０７ 入出力端子
３０１，３０１−１〜３０１−５ 無線基地局
４０１ 高速有線通信網
５０１−１〜５０１−３ 通信経路
６０１ 受信インタフェース集合テーブル
６０２ 性能情報テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信ノード装置、通信システム及びそれらに用いる宛先受信インタフェース選択方法に関し、特に複数のインタフェースを備えた通信ノード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
送信ノードと受信ノードとの間の複数の通信経路を多重化する機構としては、特許文献１及び特許文献２等に開示されたシステムがある。これら特許文献１及び特許文献２に記載のシステムにおいて、多重化経路の性能は、多重化対象である各経路の性能に依存する。
【０００３】
特に、無線環境においては、各経路の性能が動的に変動するため、特許文献１及び特許文献２に開示されている技術では、経路の通信性能を監視し、その監視結果に応じて最適な負荷を各経路に与えることによって、経路間の遅延差によるジッタを回避しつつ、通信リソースの有効活用を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３９６８５９号公報
【特許文献２】特許第４０００４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１及び特許文献２に記載のシステムにおいて、各経路の性能は、経路を構成する個々の通信リンクや、経由する個々の網のリソース制御によって変動する。
【０００６】
したがって、経路を構成するリンクが変更可能であれば、能動的に経路自体の性能を制御することが可能となるが、一般に特定の通信インタフェース間の経路を構成するリンクは、経由する網の管理者によってしか変更できない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、各ノード装置に搭載された通信インタフェースの通信リソースの最適活用を図ることができる通信ノード装置、通信システム及びそれらに用いる宛先受信インタフェース決定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による通信ノード装置は、複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置であって、
複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を備えている。
【０００９】
本発明による通信システムは、送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムであって、
前記送信ノード装置は、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を備えている。
【００１０】
本発明による宛先受信インタフェース決定方法は、送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムに用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記送信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行している。
【００１１】
本発明による他の宛先受信インタフェース決定方法は、複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置に用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記通信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、各ノード装置に搭載された通信インタフェースの通信リソースの最適活用を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態による送信ノード装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明による通信システムの概要について説明する。本発明による通信システムは、送信ノード装置、受信ノード装置ともに複数の通信インタフェースを備え、送信ノード装置と受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信が可能である。
【００１５】
また、本発明による通信システムは、送信ノード装置の複数の送信インタフェースの各々について、当該インタフェースを介して受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定できる受信インタフェースの集合を、各送信インタフェース及び各受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて、複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するよう変更する手段を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の通信システムは、送信ノード装置、受信ノード装置ともに複数の通信インタフェースを有しており、送信ノード装置の各通信インタフェース及び受信ノード装置の各通信インタフェースの通信状態を監視可能である。
【００１７】
この監視は、例えば、通信インタフェース自体が検知する、無線の電波強度等の環境情報によってもよいし、特許文献３（特開２００８−２９４９０２号公報）に開示されるような、特定通信インタフェースを含むリンクの通信帯域の計測手段を利用してもよい。
【００１８】
その上で、本発明では、目的とするノード装置間データ通信の状態を最適化するように、各々の送信インタフェースについて、データ通信の宛先とする受信インタフェースの集合を選択する。
【００１９】
特定の通信インタフェース間の経路の性能は、送信ノード装置、受信ノード装置ともに制御することはできない。そこで、本発明は、経路の起点である送信インタフェースと経路の終点である受信インタフェースとの組み合わせである送受信対自体を、最適な性能を実現するように変更することで、送信ノード装置及び受信ノード装置に搭載された通信インタフェースの通信リソースの最適活用を図る。
【００２０】
本発明の第１の実施の形態としては、送信ノード装置、受信ノード装置ともに、一般に異なる基地局に接続され、通信方式も異なる無線端末を複数搭載し、基地局間は有線の高速通信網で相互に接続されている通信システムにおいて本発明を適用する場合について説明する。
【００２１】
図１は本発明の第１の実施の形態による送信ノード装置の構成例を示すブロック図である。図１において、送信ノード装置１０１は、送信インタフェース２０１−１，２０１−２と、受信インタフェース２０２−４，２０２−５と、性能推定処理部２０３と、受信インタフェース集合計算部２０４と、多重化送信処理部２０５と、多重化受信処理部２０６と、入出力端子２０７と、受信インタフェース集合テーブル６０１と、性能情報テーブル６０２とを備えて構成されている。
【００２２】
外部プロセス１０３から入出力端子２０７を経て受信されたデータは、多重化送信処理部２０５に入力され、ここで負荷分散やジッタ抑制制御に基づいて送信インタフェース２０１−１または送信インタフェース２０１−２のいずれかを介して受信ノード装置に転送される。
【００２３】
一方、受信ノード装置等からの逆方向の多重化通信データやインタフェースの性能に関する情報は、受信インタフェース２０２−４または受信インタフェース２０２−５を介して受信され、多重化受信処理部２０６に入力される。
【００２４】
さらに、外部プロセス１０３に転送すべきデータは、入出力端子２０７に、またフィードバックされる性能情報は、性能推定処理部２０３に入力される。送信インタフェース２０１が自インタフェースの性能に関係する情報を監視できる場合には、その情報も性能推定処理部２０３に送られる。
【００２５】
性能推定処理部２０３は、入力された性能関連情報から自ノード装置の送信インタフェース及び受信インタフェースの性能推定を行い、結果を性能情報テーブル６０２に格納する。
【００２６】
受信インタフェース集合計算部２０４は、性能情報テーブル６０２に保持されているインタフェースの性能情報を基に、多重化通信リンクの性能を最大化するように、各送信インタフェースに対して宛先とする受信インタフェースの集合を決定し、その結果を受信インタフェース集合テーブル６０１に格納する。
【００２７】
多重化送信処理部２０５は、データ送信にあたり、送信に用いる送信インタフェースのみではなく、受信インタフェース集合テーブル６０１で定義される、送信インタフェースと受信インタフェースとの対を決定し、受信インタフェースを特定したデータを送信インタフェースに入力する。
【００２８】
尚、双方向通信を行う場合には、送信ノード装置１０１及び受信ノード装置の構成は同一であり、多重化送信されたデータを受信した際に下流のノード装置に転送可能なよう再整形するための処理が多重化受信処理部２０６で行われる。
【００２９】
図２は本発明の第１の実施の形態による通信システムの構成例を示すブロック図である。図２において、本発明の第１の実施の形態による通信システムは、送信ノード装置１０１と、受信ノード装置１０２と、送信インタフェース２０１（２０１−１，２０１−２）と、受信インタフェース２０２（２０２−１〜２０２−３）と、無線基地局３０１（３０１−１〜３０１−５）と、高速有線通信網４０１とから構成されている。送信ノード装置１０１及び受信ノード装置１０２は、例えば外部プロセス１０３−１から外部プロセス１０３−２への送信データを転送するために相互の通信を行う。
【００３０】
図２に示す構成は、例えば、インタネットに接続可能な公衆無線回線端末を複数搭載したノード装置間で通信を行うシステムに相当する。この場合、送信ノード装置１０１と受信ノード装置１０２とが公衆無線回線端末を複数搭載したノード装置、送信インタフェース２０１と受信インタフェース２０２とが公衆無線端末、高速有線通信網４０１がインタネット、外部プロセス１０３がこのシステムを利用するユーザ端末にそれぞれ相当する。
【００３１】
本実施の形態では、送信ノード装置１０１と受信ノード装置１０２とが、上記の特許文献３に示されるような多重化通信を、送信インタフェース２０１と受信インタフェース２０２との対で定義される経路を複数用いて行うものとする。
【００３２】
図３〜図５は本発明の第１の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。まず、図３を用いて本実施の形態による通信システムの動作について説明する。ここで、送信ノード装置１０１は、自ノード装置の送信インタフェース２０１及び受信ノード装置１０２の受信インタフェース２０２の推定性能情報を、性能情報テーブル６０２上に保持している。
【００３３】
送信ノード装置１０１は、利用可能な帯域の情報を取得し、性能情報参照テーブル６０２上に保持している。また、送信ノード装置１０１は、この情報に基づき、各送信インタフェース２０１に対応して宛先の受信インタフェース２０２の集合を決定し、受信インタフェーステーブル６０１上に保持している。
【００３４】
本例では、送信インタフェース２０１−１に受信インタフェース集合｛２０２−１，２０２−２｝が、送信インタフェース２０１−２に受信インタフェース集合｛２０２−３｝がそれぞれ対応している。
【００３５】
その結果、送信ノード装置１０１と受信ノード装置１０２との間の通信経路として、送信インタフェース２０１−１から受信インタフェース２０２−１までの経路５０１−１、送信インタフェース２０１−１から受信インタフェース２０２−２までの経路５０１−２、送信インタフェース２０１−３から受信インタフェース２０２−３までの経路５０１−３がそれぞれ構成される。
【００３６】
このように、宛先の受信インタフェース２０２が決定されたのは、送信ノード装置１０１と受信ノード装置１０２との間で利用できる帯域が最大化されるためである。このとことは次のように説明される。
【００３７】
受信ノード装置１０２の受信インタフェース２０２の帯域の合計値は、受信インタフェース２０２−１の３００Ｋｂｐｓ，受信インタフェース２０２−２の１００Ｋｂｐｓ，受信インタフェース２０２−３の１００Ｋｂｐｓを合計して５００Ｋｂｐｓとなる。これ以上、受信ノード装置１０２が受信するのは不可能であるから、５００Ｋｂｐｓが送信ノード装置１０１から受信ノード装置１０２への通信帯域の上限となる。
【００３８】
しかるに、通信経路５０１−１は受信インタフェース２０２−１で終端されるので、通信経路５０１−１を転送される帯域の上限は受信インタフェース２０２−１の通信速度である３００Ｋｂｐｓとなる。
【００３９】
同様に、通信経路５０１−２は１００Ｋｂｐｓ，通信経路５０１−３は１００Ｋｂｐｓが上限となる。ここで、受信インタフェーステーブル６０１から、通信経路５０１−１及び通信経路５０１−２は、送信インタフェース２０１−１を起点とするが、この２つの経路の転送帯域の上限の合計は４００Ｋｂｐｓである。この数値は送信インタフェース２０１−１の利用可能帯域５００Ｋｂｐｓより小さいので、送信インタフェース２０１−１は、通信経路５０１−１と通信経路５０１−２とを同時に利用してもボトルネックとならない。
【００４０】
同様に、送信インタフェース２０１−２は、通信経路５０１−３を利用してもボトルネックにならない。よって、合計の通信帯域として、送信ノード装置１０１から受信ノード装置１０２への通信低域の上限である５００Ｋｂｐｓが達成される。但し、これには、高速通信網４０１が通信経路５０１−１，５０１−２，５０１−３を全て同時に利用してもボトルネックにならないことが前提となる。
【００４１】
以上のような、送信ノード装置１０１から受信ノード装置１０２への通信低域の上限に等しい転送帯域は、送信ノード装置１０１が各送信インタフェース２０１と受信インタフェース２０２との集合の誤った対応を選択した場合には、達成不可となる。
【００４２】
このような例を図４に示す。ここで、各通信インタフェースの利用可能帯域は図３の例と同様であるが、受信インタフェーステーブル６０１上の受信インタフェースの集合が異なる。
【００４３】
この例では、送信インタフェース２０１−１は受信インタフェース２０２−２への通信経路５０１−２と、受信インタフェース２０２−３への通信経路５０１−１とを同時に利用してもボトルネックとならない。この２つの経路の合計帯域の上限の合計である２００Ｋｂｐｓよりも送信インタフェース２０１−１の利用可能帯域が大きいためである。
【００４４】
しかしながら、送信インタフェース２０１−２の利用可能帯域１００Ｋｂｐｓは、宛先とする受信インタフェース２０２−１の利用可能帯域３００Ｋｂｐｓより利用可能帯域が小さいためにボトルネックとなる。その結果、通信経路５０１−３の通信帯域は、送信インタフェース２０１−２の利用可能帯域に等しい１００Ｋｂｐｓとなる。
【００４５】
したがって、この例の受信インタフェーステーブル６０１に示される宛先の受信インタフェース２０２の組み合わせでは、利用可能な合計帯域が通信経路５０１−１，５０１−２，５０１−３の帯域の合計である３００Ｋｂｐｓであり、これは送信ノード装置１０１から受信ノード装置１０２への通信低域の上限５００Ｋｂｐｓより小さい。
【００４６】
但し、図４に示される宛先の受信インタフェース２０２の組み合わせも、各インタフェースの状態によっては最適となる。このような例を図５に示す。図５の性能情報テーブル６０２上に示される各通信インタフェースの利用可能帯域に対しては、図４と同様の送信インタフェース２０１と受信インタフェース２０２との組み合わせが最適であり、送信ノード装置１０１から受信ノード装置１０２への転送帯域の上限である７００Ｋｂｐｓを達成できる。
【００４７】
本実施の形態における受信インタフェース集合計算部２０４は、例えば図４のような状態を検知すると、図３のように受信インタフェース集合テーブル６０１を更新することで、経路設定による帯域利用効率の低下を防ぐ。
【００４８】
ここで、受信インタフェース集合テーブル６０１の算出方法は任意であるが、例えば本実施の形態のように送信インタフェース２０１が２個、受信インタフェース２０２が３個であれば、受信インタフェース２０２の集合は空集合も含めて８通りであり、これを各送信インタフェース２０１に適用しても合計１６通りであるので、その全てについて合計の利用可能帯域を評価し、最大のものを選択する等の計算方法が考えられる。
【００４９】
上述した本発明の第１の実施の形態では、送信ノード装置１０１から受信ノード装置１０２への転送帯域を最適化対象としているが、これは他の性能指標でもよいし、また複数の性能指標の組み合わせでもよい。
【００５０】
図６は本発明の第２の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。この図６を参照して、本発明の第２の実施の形態による最適化対象をデータ損失率とした場合の動作について説明する。本発明の第２の実施の形態では、送信ノード装置１０１の多重化通信処理部２０８は、送信インタフェース２０１−１及び送信インタフェース２０１−２に対して同一のデータを送信し、いずれかの送信インタフェースから送信されたデータが損失した際にもう片方の通信により救済する冗長化通信を行っているものとする。
【００５１】
この場合、冗長化の効果を最大化することは、両方の送信インタフェースから送信された同一データが双方とも損失する確率を最小化することに相当する。尚、本実施の形態では、性能情報参照テーブル６０２が、各インタフェースを終端とする無線部における損失率の推定値を保持する。
【００５２】
ここで、本実施の形態による、送信インタフェース２０１の各々に対する受信インタフェース２０２の集合の割り当て結果は、送信インタフェース２０１−１に対して受信インタフェース２０２−３、送信インタフェース２０１−２に対して受信インタフェース２０２−１となる。但し、送信インタフェース２０１への帯域制限のため、各送信インタフェース２０１には１つの受信インタフェース２０２しか割り当てられないと仮定している。
【００５３】
この選択結果によれば、通信経路５０１−１のデータ損失率は、送信インタフェース２０１−１の０．５％と受信インタフェース２０２−３の０．５％との和である１．０％と近似される。
【００５４】
一方、通信経路５０１−２のデータ損失率は、上記と同様に、送信インタフェース２０１−２の０．１％と受信インタフェース２０２−１の０．１％との和である０．２％と近似される。
【００５５】
すると、通信経路５０１−１と通信経路５０２−２との双方に送信された同一データが両方とも損失する確率は、通信経路５０１−１の損失率１．０％と通信経路５０１−２の損失率０．２％の積である０．００２％となる。
【００５６】
例えば、他の受信インタフェース割り当てとして、送信インタフェース２０１−１に受信インタフェース２０２−１を、送信インタフェース２０１−２に受信インタフェース２０２−３を割り当てた場合に、上記と同様に、双方の送信インタフェース２０１−１，２０１−２から送信されたデータの損失率を計算すると、０．００３６％となる。
【００５７】
つまり、利用する送信ノード装置１０１及び受信ノード装置１０２の通信インタフェースの集合が同じであっても、送信インタフェース２０１と受信インタフェース２０２との対応により損失率が変わるため、本実施の形態では、送信ノード装置１０１の受信インタフェース集合計算部２０４が、時間とともに変動する各インタフェースの損失率の推定結果に基づき、最適な送信インタフェース２０１と受信インタフェース２０２との対応を動的に決定する。
【００５８】
上述した本発明の第１及び第２の実施の形態では、いずれの送信インタフェースも高速有線通信網４０１を経て受信インタフェースへのデータを送信する構成であるのに対し、本発明の第３の実施の形態では、高速有線通信網４０１を経ずに受信ノード装置へのデータ送信が可能な送信インターフェースがある構成をとっている。
【００５９】
図７は本発明の第３の実施の形態による通信システムの動作例を示す図である。この図７を参照して、本発明の第３の実施の形態による通信システムの動作について説明する。
【００６０】
本発明の第３の実施の形態による通信システムでは、送信インタフェース２０１−１、受信インタフェース２０２−１，２０２−２が高速有線通信網４０１に、送信インタフェース２０１−２、受信インタフェース２０２−３が通信網４０２に接続され、また高速有線通信網４０１と通信網４０２とが互いに接続されているものとする。
【００６１】
この場合、全ての送信インタフェースは、いずれの受信インタフェースとも通信可能であり、例えば多重化リンクの通信速度を最適化するには、上記の本発明の第１の実施の形態が適用可能である。
【００６２】
本実施の形態では、最適化対象が通信の継続性であり、性能情報テーブル６０２が各インタフェースの接続先の通信網と、他の接続網との故障の独立性の情報を保持している。継続性の意味は、通信の予期せぬ停止が発生しにくいことである。
【００６３】
本実施の形態では、高速有線通信網４０１と通信網４０２との通信障害が互いに独立しているものと仮定しているので、いずれかに障害が生じても、通信を継続できるよう通信経路を設定することで、いずれかの網障害が通信継続に影響する可能性を低減することができる。
【００６４】
この場合、受信インタフェース集合計算部２０４は、受信インタフェース集合テーブル６０１に示されるように、送信インタフェース２０１−１には受信インタフェース２０２−１，２０１−２からなる集合を、また送信インタフェース２０１−２には受信インタフェース２０２−３のみをそれぞれ対応させる。
【００６５】
これは、送信インタフェース２０１−１から送信されるデータと、送信インタフェース２０１−２から送信されるデータとが、独立でない高速有線通信網を経由しないように対応を計算した結果である。また、各端末の接続先の通信網が変化した際には、送信インタフェースと受信インタフェースとの対応が再計算されることとなる。これは、例えば携帯電話等の公衆無線端末が自動的に網をローミングする際等に発生する。
【００６６】
本発明の第３の実施の形態では、最適化される性能を通信の継続性としているが、本実施の形態の考え方は、経由する通信網や通信サービスに独立に発生する事象に影響される性能の最適化に一般的に適用することができる。例えば、多重化通信において、網管理者による盗聴の可能性を最小化する目的にも、本実施の形態を適用することができる。
【００６７】
多重化通信においては、多重化対象となる通信経路の一部を盗聴しても、全体の情報が再現できないため、単一の通信網を全ての通信経路が経由しない限りは、いずれの網の管理者も完全な盗聴を行えない。
【００６８】
したがって、本実施の形態を用いて、端末毎の接続先通信網または接続サービス相互の盗聴発生の独立性を管理し、各送信インタフェースから送信されるデータが、独立でない通信網または通信サービスを共有しないように送信インタフェースと受信インタフェースの集合とを対応付けることで、盗聴に対する安全性が高まることになる。
【００６９】
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下の記載に限定されない。
【００７０】
［付記１］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムであって、
前記送信ノード装置は、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を有し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の帯域であることを特徴とする通信システム。
【００７１】
［付記２］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムであって、
前記送信ノード装置は、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を有し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路で同一のデータを転送する冗長化通信の損失率の小ささであることを特徴とする通信システム。
【００７２】
［付記３］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムであって、
前記送信ノード装置は、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を有し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の継続性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の障害発生事象の独立性であることを特徴とする通信システム。
【００７３】
［付記４］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムであって、
前記送信ノード装置は、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を有し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路に分散して送信される秘密情報の盗聴耐性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の盗聴発生事象の独立性であることを特徴とする通信システム。
【００７４】
［付記５］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムに用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記送信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の帯域であることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００７５】
［付記６］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムに用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記送信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路で同一のデータを転送する冗長化通信の損失率の小ささであることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００７６】
［付記７］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムに用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記送信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の継続性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の障害発生事象の独立性であることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００７７】
［付記８］
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムに用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記送信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路に分散して送信される秘密情報の盗聴耐性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の盗聴発生事象の独立性であることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００７８】
［付記９］
複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置に用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記通信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の帯域であることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００７９】
［付記１０］
複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置に用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記通信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路で同一のデータを転送する冗長化通信の損失率の小ささであることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００８０】
［付記１１］
複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置に用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記通信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の継続性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の障害発生事象の独立性であることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【００８１】
［付記１２］
複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置に用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記通信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行し、
前記通信の性能が、前記複数の通信経路に分散して送信される秘密情報の盗聴耐性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の盗聴発生事象の独立性であることを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【符号の説明】
【００８２】
１０１ 送信ノード装置
１０２ 受信ノード装置
１０３，１０３−１，１０３−２ 外部プロセス
２０１−１，２０１−２ 送信インタフェース
２０２−１〜２０２−５ 受信インタフェース
２０３ 性能推定処理部
２０４ 受信インタフェース集合計算部
２０５ 多重化送信処理部
２０６ 多重化受信処理部
２０７ 入出力端子
３０１，３０１−１〜３０１−５ 無線基地局
４０１ 高速有線通信網
５０１−１〜５０１−３ 通信経路
６０１ 受信インタフェース集合テーブル
６０２ 性能情報テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置であって、
複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を有することを特徴とする通信ノード装置。
【請求項２】
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の帯域であることを特徴とする請求項１記載の通信ノード装置。
【請求項３】
前記通信の性能が、前記複数の通信経路で同一のデータを転送する冗長化通信の損失率の小ささであることを特徴とする請求項１記載の通信ノード装置。
【請求項４】
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の継続性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の障害発生事象の独立性であることを特徴とする請求項１記載の通信ノード装置。
【請求項５】
前記通信の性能が、前記複数の通信経路に分散して送信される秘密情報の盗聴耐性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の盗聴発生事象の独立性であることを特徴とする請求項１記載の通信ノード装置。
【請求項６】
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムであって、
前記送信ノード装置は、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を有することを特徴とする通信システム。
【請求項７】
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムに用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記送信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行することを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【請求項８】
複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置に用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記通信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行することを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【請求項１】
複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置であって、
複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を有することを特徴とする通信ノード装置。
【請求項２】
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の帯域であることを特徴とする請求項１記載の通信ノード装置。
【請求項３】
前記通信の性能が、前記複数の通信経路で同一のデータを転送する冗長化通信の損失率の小ささであることを特徴とする請求項１記載の通信ノード装置。
【請求項４】
前記通信の性能が、前記複数の通信経路を並列に用いた多重化通信の継続性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の障害発生事象の独立性であることを特徴とする請求項１記載の通信ノード装置。
【請求項５】
前記通信の性能が、前記複数の通信経路に分散して送信される秘密情報の盗聴耐性であり、
前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能が、接続する通信網または通信サービス相互の盗聴発生事象の独立性であることを特徴とする請求項１記載の通信ノード装置。
【請求項６】
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムであって、
前記送信ノード装置は、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する手段を有することを特徴とする通信システム。
【請求項７】
送信ノード装置及び受信ノード装置各々が複数の通信インタフェースを備え、前記送信ノード装置と前記受信ノード装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信システムに用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記送信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記受信ノード装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行することを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【請求項８】
複数の通信インタフェースを備え、対向装置との間で複数の通信経路を同時に用いた通信を可能とする通信ノード装置に用いる宛先受信インタフェース選択方法であって、
前記通信ノード装置が、複数の送信インタフェース各々を介して前記対向装置に転送するデータの宛先として指定可能な受信インタフェースの集合を前記送信インタフェース及び前記受信インタフェース各々の通信性能の変化に応じて前記複数の通信経路を同時に用いた通信の性能を最大化するように変更する処理を実行することを特徴とする宛先受信インタフェース選択方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１９３４０８（Ｐ２０１１−１９３４０８Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６００５３（Ｐ２０１０−６００５３）
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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