通信装置および通信方法
【課題】通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信する構成において、当該回線速度の変更に起因して高い優先度のデータが廃棄されることを防ぐ。
【解決手段】通信装置１０１は、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線１６１へ通信信号を送信する。通信装置１０１は、優先度を有するデータを取得するためのデータ取得部１１と、変更後の回線速度を予測するための速度予測部１３と、回線速度の変更に先立って、速度予測部１３によって予測された変更後の回線速度以下の中継速度を設定するための中継速度設定部１３と、設定された中継速度で、優先度順に、データ取得部１１によって取得されたデータを中継するためのデータ中継部２１と、データ中継部２１によって中継されたデータを含む通信信号を、通信回線１６１の回線速度に従って通信回線１６１へ送信するための回線送信部２２とを備える。
【解決手段】通信装置１０１は、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線１６１へ通信信号を送信する。通信装置１０１は、優先度を有するデータを取得するためのデータ取得部１１と、変更後の回線速度を予測するための速度予測部１３と、回線速度の変更に先立って、速度予測部１３によって予測された変更後の回線速度以下の中継速度を設定するための中継速度設定部１３と、設定された中継速度で、優先度順に、データ取得部１１によって取得されたデータを中継するためのデータ中継部２１と、データ中継部２１によって中継されたデータを含む通信信号を、通信回線１６１の回線速度に従って通信回線１６１へ送信するための回線送信部２２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置および通信方法に関し、特に、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信するための通信装置および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の電話回線を利用して高速のデータ通信を行なうｘＤＳＬ（x Digital Subscriber
Line：デジタル加入者線）方式には、たとえばＡＤＳＬ（Asymmetric DSL：非対称デジタル加入者線）およびＶＤＳＬ（Very high-bit-rate DSL：超高速デジタル加入者線）などがある。
【０００３】
国際電気通信連合の電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）で勧告化されたＧ．９９３．２（「Very high speed digital subscriber line transceivers 2 (VDSL2)」，ITU-T勧告 G.993.2（非特許文献１）参照）では、回線安定化機能が定められている。この機能は、回線を切断することなく、回線状態に合わせてペイロードレートすなわちＶＤＳＬ回線上の通信速度を自動調整し、通信を安定化させる機能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「Very high speed digital subscriber line transceivers 2 (VDSL2)」，ITU-T勧告G.993.2（非特許文献１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般に、ＶＤＳＬ回線に接続されるＶＤＳＬ装置では、ペイロードレートを超える速度でＶＤＳＬ回線へデータを送信すると、各データの優先度に関係なくデータが廃棄されてしまう。
【０００６】
このようなデータの廃棄を防ぐために、たとえば、ＶＤＳＬ回線へデータを送信するための回線送信部へ当該データを中継する中継速度（以下、シェーピングレートとも称する。）を設定する方法が考えられる。具体的には、シェーピングレートがペイロードレートを超えないように設定し、回線送信部へ優先度順にデータを中継する。これにより、優先度の高いデータを保護することができる。
【０００７】
ここで、回線安定化機能を有するＶＤＳＬシステムでは、ペイロードレートが動的に変化するため、シェーピングレートもペイロードに追随して変化させる必要がある。
【０００８】
しかしながら、ペイロードレートが変更された後、これに追随してシェーピングレートの変更を完了するまでの間にデータがランダムに廃棄され、優先度の高いデータが廃棄されてしまう場合がある。
【０００９】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信する構成において、当該回線速度の変更に起因して高い優先度のデータが廃棄されることを防ぐことが可能な通信装置および通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信装置は、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信するための通信装置であって、優先度を有するデータを取得するためのデータ取得部と、変更後の上記回線速度を予測するための速度予測部と、上記回線速度の変更に先立って、上記速度予測部によって予測された変更後の上記回線速度以下の中継速度を設定するための中継速度設定部と、上記中継速度設定部によって設定された上記中継速度で、上記優先度順に、上記データ取得部によって取得されたデータを中継するためのデータ中継部と、上記データ中継部によって中継された上記データを含む通信信号を、上記通信回線の回線速度に従って上記通信回線へ送信するための回線送信部とを備える。
【００１１】
このように、変更後の回線速度を予測し、回線速度の変更に先立って中継速度を変更する構成により、回線速度が中継速度を超える状態を維持することができるため、ＩＰパケット等のデータのランダム廃棄を防ぐことができる。そして、ＶｏＩＰ（Voice Over IP）等、再送不可および高応答性を要求される優先度の高いデータを保護することができる。したがって、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信する構成において、当該回線速度の変更に起因して高い優先度のデータが廃棄されることを防ぐことができる。
【００１２】
好ましくは、上記通信装置は、さらに、上記通信信号の送信先の他の通信装置が上記通信信号を受信して測定した上記通信回線の状態を、上記他の通信装置から取得するための回線状態取得部を備え、上記速度予測部は、上記回線状態取得部によって取得された上記通信回線の状態に基づいて、変更後の上記回線速度を予測する。
【００１３】
このように、通信回線の回線状態を取得し、当該回線状態に基づいて変更後の回線速度を予測する構成により、回線速度の変更を迅速に予測し、回線速度の変更前に中継速度をより確実に変更することができる。
【００１４】
より好ましくは、上記回線状態取得部は、上記他の通信装置が上記通信回線の状態に基づいて算出したＳＮＲマージンを上記他の通信装置から取得し、上記速度予測部は、上記回線状態取得部によって取得された上記ＳＮＲマージンに基づいて、変更後の上記回線速度を予測する。
【００１５】
このように、ＳＮＲマージンを通信回線の回線状態として取得する構成により、回線状態の適切な指標を用いて回線速度の変更を正確に予測することができる。
【００１６】
好ましくは、上記通信装置は、さらに、上記通信信号の送信先の他の通信装置からの新たな上記回線速度に関する通知を取得するための速度通知取得部を備え、上記速度予測部は、上記速度通知取得部によって取得された上記通知が示す回線速度を変更後の上記回線速度として予測する。
【００１７】
このように、レート変更通知を取得し、当該レート変更通知に基づいて変更後の回線速度を予測する構成により、回線速度の変更を正確に検知し、中継速度を適切に変更することができる。
【００１８】
好ましくは、上記通信装置は、さらに、上記中継速度が新たに設定された後、上記通信回線の回線速度の情報を取得するための速度変更結果取得部を備え、上記中継速度設定部は、上記速度変更結果取得部によって取得された上記情報に基づいて上記中継速度を再設定する。
【００１９】
このような構成により、変更後の回線速度の予測値が、実際の変更後の回線速度と大きく異なる場合、および回線速度の変更がキャンセルされた場合において、中継速度の変更を見直し、適切な通信速度で良好な通信を行なうことができる。
【００２０】
好ましくは、上記通信装置は、さらに、上記通信信号の送信先の他の通信装置が上記通信信号を受信して測定した上記通信回線の状態を上記他の通信装置から取得するための回線状態取得部と、上記他の通信装置からの新たな上記回線速度に関する通知を取得するための速度通知取得部とを備え、上記速度予測部は、上記通信回線の状態および上記通知のうち、先に取得された方に基づいて、変更後の上記回線速度を予測する。
【００２１】
このような構成により、回線速度の変更予測のために１つの判断要素を用いる構成と比べて、回線速度の変更を早期に検知し、中継速度の変更を早期に行なうことができる。
【００２２】
より好ましくは、上記通信装置は、さらに、上記通信信号の送信先の他の通信装置が上記通信信号を受信して測定した上記通信回線の状態を上記他の通信装置から取得するための回線状態取得部と、上記回線状態取得部によって取得された上記通信回線の状態、ならびに上記中継速度設定部によって設定が維持された上記中継速度または再設定された上記中継速度の対応関係の履歴を記憶するための記憶部とを備え、上記速度予測部は、上記記憶部によって記憶された上記履歴に基づいて、変更後の上記回線速度を予測する。
【００２３】
このような構成により、変更後の中継速度と実際の変更後の回線速度との乖離を小さくすることができるため、通信のスループットを向上させてデータの廃棄を低減し、また、中継速度の再設定処理の発生を抑制することができる。
【００２４】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信方法は、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信するための通信装置における通信方法であって、優先度を有するデータを取得するステップと、変更後の上記回線速度を予測するステップと、上記回線速度の変更に先立って、予測した変更後の上記回線速度以下の中継速度を設定するステップと、設定した上記中継速度で、上記優先度順に、取得したデータを中継するステップと、中継した上記データを含む通信信号を、上記通信回線の回線速度に従って上記通信回線へ送信するステップとを含む。
【００２５】
このように、変更後の回線速度を予測し、回線速度の変更に先立って中継速度を変更する構成により、回線速度が中継速度を超える状態を維持することができるため、ＩＰパケット等のデータのランダム廃棄を防ぐことができる。そして、ＶｏＩＰ（Voice Over IP）等、再送不可および高応答性を要求される優先度の高いデータを保護することができる。したがって、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信する構成において、当該回線速度の変更に起因して高い優先度のデータが廃棄されることを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信する構成において、当該回線速度の変更に起因して高い優先度のデータが廃棄されることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、回線安定化機能の無い場合のペイロードレートの切り替えを示す図である。（ｂ）は、回線安定化機能の有る場合のペイロードレートの切り替えを示す図である。
【図３】回線安定化機能における、ペイロードレートの変更による問題点を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る通信装置が通信速度の設定処理を行なう際の動作を示すシーケンス図である。
【図５】図４に示すシーケンス図における、各レートの変化を概念的に示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る通信装置が通信速度の設定処理を行なう際の動作を示すシーケンス図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る通信装置におけるペイロードレートおよびシェーピングレートの設定変更処理の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る通信装置におけるペイロードレートおよびシェーピングレートの設定変更処理の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２９】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【００３０】
図１を参照して、通信システム２０１は、たとえばＶＤＳＬシステムであり、通信装置であるＶＤＳＬ集合装置１０１と、同じく通信装置であるＶＤＳＬ宅内装置１０２とを備える。ＶＤＳＬ集合装置１０１は、Ｌ２ＳＷ（レイヤ２スイッチ）（データ取得部およびデータ中継部）１１と、ＶＤＳＬ−ＣＯ（Central Office）処理部（回線送信部、回線状態取得部、速度通知取得部および速度変更結果取得部）１２と、制御部（速度予測部および中継速度設定部）１３と、記憶部１４とを含む。ＶＤＳＬ宅内装置１０２は、Ｌ２ＳＷ（データ取得部およびデータ中継部）２１と、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ（Customer Premise Equipment）処理部（回線送信部、回線状態取得部、速度通知取得部および速度変更結果取得部）２２と、制御部（速度予測部および中継速度設定部）２３とを含む。
【００３１】
ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、たとえば電話回線１５１を介して接続される。ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、ＶＤＳＬ方式に従う通信信号であるＶＤＳＬ信号を互いに送受信する。
【００３２】
以下、ＶＤＳＬ集合装置１０１からＶＤＳＬ宅内装置１０２への通信方向を下り方向と称し、ＶＤＳＬ宅内装置１０２からＶＤＳＬ集合装置１０１への通信方向を上り方向と称する。
【００３３】
なお、ＶＤＳＬ集合装置１０１は、電話回線１５１を介して複数のＶＤＳＬ宅内装置１０２と通信を行なう構成であってもよい。
【００３４】
通信システム２０１は、回線安定化機能を有する。すなわち、電話回線１５１における下り方向の通信回線１６１および上り方向の通信回線１６２の回線速度は、通信中に変更可能である。なお、これらの回線速度は、ＶＤＳＬ集合装置１０１が主体的に変更してもよいし、ＶＤＳＬ宅内装置１０２が主体的に変更してもよいし、ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２以外の他の装置が主体的に変更してもよい。
【００３５】
また、通信システム２０１において、ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、通信を開始する前に、通信回線１６１および通信回線１６２の回線状態をチェックするトレーニングを行なう。このトレーニングでは、信号対雑音比（以下、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）とも称する。）を観測し、観測結果に応じて、通信信号のレートを設定する。これにより、回線状態に応じた通信速度が自動的に設定される。
【００３６】
また、通信システム２０１において、ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、測定したＳＮＲから所定のマージン値（以下、ＳＮＲマージンとも称する。）を減算したＳＮＲの条件下で通信信号が所定の受信品質を満たすように通信信号のレートを設定する。すなわち、ＳＮＲマージンは伝送誤りを防止するためのマージン値である。ＳＮＲマージンを設定することにより、伝送誤りに対する通信信号の耐性を調整することができる。
【００３７】
下り方向において、ＶＤＳＬ集合装置１０１におけるＬ２ＳＷ１１は、たとえばイーサネット（登録商標）からＩＰ（Internet Protocol）パケットを受信して、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ中継する。Ｌ２ＳＷ１１によるＩＰパケットの中継速度が、シェーピングレートＲＳＰＤである。Ｌ２ＳＷ１１は、このシェーピングレートＲＳＰＤを設定する。
【００３８】
より詳細には、Ｌ２ＳＷ１１は、ＩＰパケットの優先度ごとに設けられた複数のバッファを有する。Ｌ２ＳＷ１１は、受信したＩＰパケットの優先度に基づいて、当該ＩＰパケットを振り分けてバッファに蓄積する。
【００３９】
Ｌ２ＳＷ１１は、ＩＰパケットの優先度に基づいてバッファからＩＰパケットを取り出し、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ出力する。Ｌ２ＳＷ１１は、このようにして優先度順にＩＰパケットの中継を行い、たとえば、イーサネットからのＩＰパケットの送信レートＲＴＸＤがシェーピングレートＲＳＰＤを超える場合には、優先度の低いＩＰパケットを廃棄する。
【００４０】
ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、Ｌ２ＳＷ１１から受けたＩＰパケットに対してＶＤＳＬ方式に従う信号処理を行なってＶＤＳＬ信号を生成し、通信回線１６１へ送信する。ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、通信回線１６１の回線速度すなわち通信回線１６１におけるＩＰパケットの伝送可能レートであるペイロードレートＲＰＹＤを設定する。
【００４１】
ここで、Ｌ２ＳＷ１１によるＩＰパケットの中継速度すなわちシェーピングレートＲＳＰＤがペイロードレートＲＰＹＤを超える場合には、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２において、ＩＰパケットの優先度には関係なく、ランダムにＩＰパケットが廃棄される。すなわち、優先順にデータ廃棄が起こるのではなく、Ｌ２ＳＷ１１から優先度順に送信されたＩＰパケットが、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２側で受けきれずに順番に廃棄される。
【００４２】
ＶＤＳＬ宅内装置１０２におけるＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、通信回線１６１を介してＶＤＳＬ集合装置１０１から受信したＶＤＳＬ信号に対してＶＤＳＬ方式に従う信号処理を行なってＩＰパケットを再生し、当該ＩＰパケットをＬ２ＳＷ２１経由でイーサネットへ送信する。
【００４３】
上り方向において、ＶＤＳＬ宅内装置１０２におけるＬ２ＳＷ２１は、たとえばイーサネット（登録商標）からＩＰ（Internet Protocol）パケットを受信して、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へ中継する。Ｌ２ＳＷ２１によるＩＰパケットの中継速度が、シェーピングレートＲＳＰＵである。Ｌ２ＳＷ２１は、このシェーピングレートＲＳＰＵを設定する。
【００４４】
より詳細には、Ｌ２ＳＷ２１は、ＩＰパケットの優先度ごとに設けられた複数のバッファを有する。Ｌ２ＳＷ２１は、受信したＩＰパケットの優先度に基づいて、当該ＩＰパケットを振り分けてバッファに蓄積する。
【００４５】
Ｌ２ＳＷ２１は、ＩＰパケットの優先度に基づいてバッファからＩＰパケットを取り出し、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へ出力する。Ｌ２ＳＷ２１は、このようにして優先度順にＩＰパケットの中継を行い、たとえば、イーサネットからのＩＰパケットの送信レートＲＴＸＵがシェーピングレートＲＳＰＵを超える場合には、優先度の低いＩＰパケットを廃棄する。
【００４６】
ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、Ｌ２ＳＷ２１から受けたＩＰパケットに対してＶＤＳＬ方式に従う信号処理を行なってＶＤＳＬ信号を生成し、通信回線１６２へ送信する。ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、通信回線１６２の回線速度すなわち通信回線１６２におけるＩＰパケットの伝送可能レートであるペイロードレートＲＰＹＵを設定する。
【００４７】
ここで、Ｌ２ＳＷ２１によるＩＰパケットの中継速度すなわちシェーピングレートＲＳＰＵがペイロードレートＲＰＹＵを超える場合には、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２において、ＩＰパケットの優先度には関係なく、ランダムにＩＰパケットが廃棄される。すなわち、優先順にデータ廃棄が起こるのではなく、Ｌ２ＳＷ２１から優先度順に送信されたＩＰパケットが、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２側で受けきれずに順番に廃棄される。
【００４８】
ＶＤＳＬ集合装置１０１におけるＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部１２は、通信回線１６２を介してＶＤＳＬ宅内装置１０２から受信したＶＤＳＬ信号に対してＶＤＳＬ方式に従う信号処理を行なってＩＰパケットを再生し、当該ＩＰパケットをＬ２ＳＷ１１経由でイーサネットへ送信する。
【００４９】
ＶＤＳＬ集合装置１０１において、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２が保持しているＳＮＲマージン測定結果を定期的に取得する。また、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２が保持しているペイロードレートを定期的に取得する。また、制御部１３は、シェーピングレート変更要求をＬ２ＳＷ１１へ出力する。
【００５０】
Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３からのシェーピングレート変更要求を受信し、シェーピングレートを変更する。
【００５１】
ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へ、通信回線１６１のＳＮＲマージン測定要求を定期的に送信する。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、通信回線１６１のＳＮＲマージン測定結果をＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２から受信して保持する。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２との間でトレーニングを行なうことにより、通信回線１６１のペイロードレートを設定し、保持する。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＯＬＲ（On Line Reconfiguration）メッセージをＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２から受信し、結果すなわちＯＫまたはキャンセルをＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２に通知する。ＯＬＲメッセージに対する結果がＯＫの場合には、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２とともにペイロードレートを変更する。
【００５２】
ＶＤＳＬ宅内装置１０２において、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＳＮＲマージン測定要求をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２から受信して、通信回線１６１のＳＮＲマージンを測定する。そして、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＳＮＲマージン測定結果をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する。また、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２との間でトレーニングを行なうことにより、通信回線１６１のペイロードレートを設定する。また、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＯＬＲメッセージをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する。そして、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＯＬＲメッセージに対する結果をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２から受信し、ＯＫである場合にはＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２とともに通信回線１６１のペイロードレートを変更する。
【００５３】
また、ＶＤＳＬ宅内装置１０２において、制御部２３は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２が保持しているＳＮＲマージン測定結果を定期的に取得する。また、制御部２３は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２が保持しているペイロードレートを定期的に取得する。また、制御部２３は、シェーピングレート変更要求をＬ２ＳＷ２１へ出力する。
【００５４】
Ｌ２ＳＷ２１は、制御部２３からのシェーピングレート変更要求を受信し、シェーピングレートを変更する。
【００５５】
ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ、通信回線１６２のＳＮＲマージン測定要求を定期的に送信する。また、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、通信回線１６２のＳＮＲマージン測定結果をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２から受信して保持する。また、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２との間でトレーニングを行なうことにより、通信回線１６２のペイロードレートを設定し、保持する。また、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＯＬＲ（On Line Reconfiguration）メッセージをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２から受信し、結果すなわちＯＫまたはキャンセルをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２に通知する。ＯＬＲメッセージに対する結果がＯＫの場合には、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２とともにペイロードレートを変更する。
【００５６】
ＶＤＳＬ集合装置１０１において、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＳＮＲマージン測定要求をＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２から受信して、通信回線１６２のＳＮＲマージンを測定する。そして、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＳＮＲマージン測定結果をＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へ送信する。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２との間でトレーニングを行なうことにより、通信回線１６２のペイロードレートを設定する。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＯＬＲメッセージをＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へ送信する。そして、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＯＬＲメッセージに対する結果をＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２から受信し、ＯＫである場合にはＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２とともに通信回線１６２のペイロードレートを変更する。
【００５７】
図２（ａ）は、回線安定化機能の無い場合のペイロードレートの切り替えを示す図である。図２（ｂ）は、回線安定化機能の有る場合のペイロードレートの切り替えを示す図である。
【００５８】
図２（ａ）を参照して、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９９３．１のＶＤＳＬ１では、回線を切断してからペイロードレートを調整する。このため、回線が再接続されるまでの間、通信を行なうことができない。
【００５９】
図２（ｂ）を参照して、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９９３．２のＶＤＳＬ２では、回線を切断することなくペイロードレートを調整することができるため、ペイロードレートを変更しても通信を継続させることができる。
【００６０】
図３は、回線安定化機能における、ペイロードレートの変更による問題点を示す図である。
【００６１】
図３を参照して、ペイロードレートがタイミングＴ１において低速度に変更され、この変更をタイミングＴ１以降に検知し、シェーピングレートをタイミングＴ２において低速度に変更すると、タイミングＴ１からＴ２までの期間ＴＲにおいて、シェーピングレートがペイロードレートを超える。このため、期間ＴＲにおいて、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２またはＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２がＩＰパケットをランダムに廃棄し、優先度の高いＩＰパケットが廃棄されてしまう場合がある。
【００６２】
そこで、本発明の実施の形態に係る通信装置では、以下のような動作を行なうことにより、上記問題点を解決する。
【００６３】
［動作］
次に、本発明の実施の形態に係る通信装置が通信速度を制御する際の動作について説明する。以下では、下り方向の通信速度制御について代表的に説明する。上り方向の通信速度制御は下り方向の通信速度制御と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【００６４】
再び図１を参照して、局側装置１０１における制御部１３は、通信回線１６１における変更後のペイロードレートを予測する。
【００６５】
たとえば、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ信号の送信先のＶＤＳＬ宅内装置１０２がＶＤＳＬ信号を受信して測定した通信回線１６１の状態を、ＶＤＳＬ宅内装置１０２から取得する。制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された通信回線１６１の状態に基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【００６６】
具体的には、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ宅内装置１０２が通信回線１６１の状態すなわちＳＮＲに基づいて算出したＳＮＲマージンをＶＤＳＬ宅内装置１０２から取得する。制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得されたＳＮＲマージンに基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【００６７】
制御部１３は、通信回線１６１のペイロードレートの変更に先立って、予測した変更後のペイロードレート以下のシェーピングレートを設定する。
【００６８】
Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３によって設定されたシェーピングレートで、優先度順に、イーサネットから取得したＩＰパケットをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ中継する。
【００６９】
そして、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、Ｌ２ＳＷ１１によって中継されたＩＰパケットを含むＶＤＳＬ信号を、通信回線１６１のペイロードレートに従って通信回線１６１へ送信する。
【００７０】
また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、Ｌ２ＳＷ１１のシェーピングレートが新たに設定された後、通信回線１６１の回線速度すなわちペイロードレートの情報を取得する。
【００７１】
そして、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得されたペイロードレートの情報に基づいてシェーピングレートを再設定する。
【００７２】
図４は、本発明の実施の形態に係る通信装置が通信速度の設定処理を行なう際の動作を示すシーケンス図である。図４は、下り方向において、ＳＮＲマージンの変化を検知し、ペイロードレートの変更前にシェーピングレートを変更する場合を示している。
【００７３】
図４を参照して、まず、ＶＤＳＬ集合装置１０１におけるＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＳＮＲマージン測定要求をＶＤＳＬ宅内装置１０２におけるＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へ送信する。この測定要求は、定期的に行われる。ここで、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、たとえばＳＮＲマージンとして６ｄＢを保持しているものとする（ステップＳ１）。
【００７４】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＳＮＲマージン測定要求をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２から受信して、ＳＮＲマージンを測定する。より詳細には、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、通信回線１６１におけるＳＮＲを測定し、ＳＮＲの測定結果、現在のペイロードレートおよび所定のエラーレート等の受信品質に基づいてＳＮＲマージンを算出する。たとえば、ＳＮＲマージンが、目標値である６ｄＢに対して４ｄＢであったとする（ステップＳ２）。
【００７５】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、算出したＳＮＲマージンを示すＳＮＲマージン測定結果をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する（ステップＳ３）。
【００７６】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２から受信したＳＮＲマージン測定結果に基づいて、保持しているＳＮＲマージンを更新する。具体的には、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、保持しているＳＮＲマージンを６ｄＢから４ｄＢに更新する（ステップＳ４）。
【００７７】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＳＮＲマージンが所定の閾値たとえば５ｄＢよりも低い状態が所定時間続いたことから、６ｄＢのＳＮＲマージンを確保するために、ペイロードレートを低速に変更すべきであると判断する。この所定時間は、たとえばユーザが設定可能である（ステップＳ５）。
【００７８】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ペイロードレートを変更すべきであると判断すると、ペイロードレートの変更予告であるレート変更通知すなわちＯＬＲメッセージをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する。具体的には、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＳＮＲマージンを６ｄＢに戻すための低速のペイロードレートを示すレート変更通知をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する（ステップＳ６）。
【００７９】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２からレート変更通知を受信して、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へＡＣＫを送信する、すなわちＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２からのＯＬＲメッセージに対するＯＫをＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２に通知する（ステップＳ７）。
【００８０】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２およびＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、トレーニングを行なうことにより（ステップＳ８）、ペイロードレートを変更する。ここで、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、変更後のペイロードレートを保持する（ステップＳ９）。
【００８１】
一方、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２が保持しているＳＮＲマージンおよびペイロードレートを定期的に取得する。
【００８２】
制御部１３は、１回目の取得動作Ｐ１において、ＳＮＲマージンおよびペイロードレートが変更されていないことから、次回の取得動作Ｐ２まで待機する。
【００８３】
次に、制御部１３は、２回目の取得動作Ｐ２において、更新されたＳＮＲマージンを取得する（ステップＳ１１）。
【００８４】
次に、制御部１３は、通信回線１６１の回線状態の変化すなわちＳＮＲマージンの変化を学習する。たとえば、制御部１３は、更新前および更新後のＳＮＲマージンすなわち６ｄＢおよび４ｄＢを記憶部１４に保存する（ステップＳ１２）。
【００８５】
次に、制御部１３は、更新前および更新後のＳＮＲマージンならびに後述する記憶部１４に保存されたシェーピングレートの設定履歴に基づいて、ペイロードレートの変更を予測する。たとえば、制御部１３は、通信回線１６１のＳＮＲマージンが小さくなると、通信回線１６１の回線状態が悪くなったと判断できることから、通信回線１６１のペイロードレートが低速に変更されると判断する（ステップＳ１３）。
【００８６】
次に、制御部１３は、予測した変更後のペイロードレートが現在のシェーピングレートより小さい場合には、ペイロードレートの予測値以下のレートを示すレート変更要求をＬ２ＳＷ１１へ出力する（ステップＳ１４）。
【００８７】
次に、制御部１３は、設定したシェーピングレートを学習する。たとえば、制御部１３は、ＳＮＲマージンの６ｄＢから４ｄＢへの変化と、設定したシューピングレートすなわちレート変更要求の示すレートとを対応づけて記憶部１４に保存する（ステップＳ１５）。
【００８８】
次に、Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３から受けたレート変更要求の示すレートにシェーピングレートを変更する（ステップＳ１６）。
【００８９】
次に、制御部１３は、３回目の取得動作Ｐ３において、実際に変更されたペイロードレートを取得する（ステップＳ１７）。
【００９０】
次に、制御部１３は、実際に変更されたペイロードレートが、予測したレートよりも大きい、すなわち変更したシェーピングレートが、実際に変更されたペイロードレートに対して小さすぎる場合には、シェーピングレートを再設定する。制御部１３は、実際に変更されたペイロードレート以下の範囲で高速にしたシェーピングレートを示すレート変更要求をＬ２ＳＷ１１へ出力する。一方、制御部１３は、変更したシェーピングレートが、実際に変更されたペイロードレートに対して適切な値である場合には、当該シェーピングレートの設定を維持する（ステップＳ１８）。
【００９１】
次に、制御部１３は、再設定したシェーピングレートを学習する。たとえば、制御部１３は、ＳＮＲマージンの６ｄＢから４ｄＢへの変化と、再設定したシューピングレートとを対応づけて記憶部１４に保存する（ステップＳ１９）。
【００９２】
次に、Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３から受けたレート変更要求の示すレートにシェーピングレートを再変更する（ステップＳ２０）。
【００９３】
上記のように、制御部１３が、設定したシェーピングレートを学習する（ステップＳ１５およびＳ１９）構成により、今後ＳＮＲマージンが６ｄＢから４ｄＢに変化した場合に、１回のシェーピングレート変更処理でシェーピングレートを適切な値に設定することができるため、シェーピングレートの再設定処理の発生を抑制することができる。
【００９４】
すなわち、記憶部１４は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された通信回線１６１の状態、ならびに制御部１３によって設定が維持されたシェーピングレートまたは再設定されたシェーピングレートの対応関係の履歴を記憶する。
【００９５】
そして、制御部１３は、記憶部１４によって記憶された履歴に基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【００９６】
このような学習機能は、たとえば、マンション等の集合住宅におけるエレベータの移動に対して効果的である。すなわち、エレベータ通過時に電話回線１５１におけるノイズが増大する場合があり、エレベータの通過は恒常的で回線状態への影響パターンも決まっている。このため、上記のような学習機能により、シェーピングレートの再設定処理の生じる可能性を大幅に低減することができる。
【００９７】
図５は、図４に示すシーケンス図における、各レートの変化を概念的に示す図である。
【００９８】
図５を参照して、まず、ペイロードレートとしてＲＰＹＤ１が設定されており、ペイロードレートＲＰＹＤ１以下のシェーピングレートであるＲＳＰＤ１が設定されている。
【００９９】
この状態において、通信回線１６１のＳＮＲマージンが減少したことから、シェーピングレートがＲＳＰＤ１よりも小さいＲＳＰＤ２に設定される（図４のステップＳ１６）。
【０１００】
次に、ペイロードレートがＲＰＹＤ１よりも小さいＲＰＹＤ２に設定される（図４のステップＳ９）。
【０１０１】
次に、変更後のシェーピングレートであるＲＳＰＤ２が、新たに設定されたペイロードレートであるＲＰＹＤ２よりも小さすぎることから、シェーピングレートが、ＲＳＰＤ１よりも小さくかつＲＳＰＤ２より大きいＲＳＰＤ３に変更される（図４のステップＳ２０）。
【０１０２】
図６は、本発明の実施の形態に係る通信装置が通信速度の設定処理を行なう際の動作を示すシーケンス図である。図６は、下り方向において、レート変更通知によってペイロードレートの変更を前もって検知し、ペイロードレートの変更前にシェーピングレートを変更する場合を示している。
【０１０３】
ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ信号の送信先のＶＤＳＬ宅内装置１０２からの新たなペイロードレートに関する通知たとえばＯＬＲメッセージを取得する。
【０１０４】
そして、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された通知が示すペイロードレートを変更後のペイロードレートとして予測する。
【０１０５】
図６を参照して、まず、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ペイロードレートを低速に変更すべきであると判断する（ステップＳ３１）。
【０１０６】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ペイロードレートを変更すべきであると判断すると、ペイロードレートの変更予告であるレート変更通知すなわちＯＬＲメッセージをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する。たとえば、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、より低速のペイロードレートを示すレート変更通知をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する（ステップＳ３２）。
【０１０７】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２から受信したレート変更通知に基づいて、保持しているペイロードレートを更新し（ステップＳ３３）、また、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へＡＣＫを送信する、すなわちＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２からのＯＬＲメッセージに対するＯＫをＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２に通知する（ステップＳ３４）。
【０１０８】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２およびＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、トレーニングを行なうことにより（ステップＳ３５）、ペイロードレートを変更する。ここで、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、保持しているペイロードレートを、実際に変更されたペイロードレートに更新する（ステップＳ３６）。
【０１０９】
一方、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２が保持しているＳＮＲマージンおよびペイロードレートを定期的に取得する。
【０１１０】
制御部１３は、１回目の取得動作Ｐ１において、ＳＮＲマージンおよびペイロードレートが変更されていないことから、次回の取得動作Ｐ２まで待機する。
【０１１１】
次に、制御部１３は、２回目の取得動作Ｐ２において、更新されたペイロードレートを取得する（ステップＳ４１）。
【０１１２】
次に、制御部１３は、取得したペイロードレートを変更後のペイロードレートとして予測する（ステップＳ４２）。
【０１１３】
次に、制御部１３は、取得したペイロードレートが現在のシェーピングレートより小さい場合には、取得したペイロードレート以下のレートを示すレート変更要求をＬ２ＳＷ１１へ出力する（ステップＳ４３）。
【０１１４】
次に、Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３から受けたレート変更要求の示すレートにシェーピングレートを変更する（ステップＳ４４）。
【０１１５】
次に、制御部１３は、３回目の取得動作Ｐ３において、実際の変更後のペイロードレートを取得する（ステップＳ４５）。
【０１１６】
次に、制御部１３は、実際に変更されたペイロードレートが、レート変更通知の示すレートよりも大きい、すなわち変更したシェーピングレートが、実際に変更されたペイロードレートに対して小さすぎる場合には、シェーピングレートを再設定する。制御部１３は、実際に変更されたペイロードレート以下の範囲で高速にしたシェーピングレートを示すレート変更要求をＬ２ＳＷ１１へ出力する。一方、制御部１３は、変更したシェーピングレートが、実際に変更されたペイロードレートに対して適切な値である場合には、当該シェーピングレートの設定を維持する（ステップＳ４６）。
【０１１７】
次に、Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３から受けたレート変更要求の示すレートにシェーピングレートを再変更する（ステップＳ４７）。
【０１１８】
図４および図６に示すシーケンス図を用いて説明したように、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ信号の送信先のＶＤＳＬ宅内装置１０２がＶＤＳＬ信号を受信して測定した通信回線１６１の状態たとえばＳＮＲマージンをＶＤＳＬ宅内装置１０２から取得する（図４のステップＳ４）。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ宅内装置１０２からの新たなシェーピングレートに関する通知たとえばＯＬＲメッセージを取得する（図６のステップＳ３３）。
【０１１９】
そして、制御部１３は、通信回線１６１のＳＮＲマージンおよびＯＬＲメッセージのうち、先に取得された方に基づいて、変更後のシェーピングレートを予測する（図４のステップＳ１３および図６のステップＳ４２）。
【０１２０】
図７は、本発明の実施の形態に係る通信装置におけるペイロードレートおよびシェーピングレートの設定変更処理の一例を示す図である。
【０１２１】
図７を参照して、ＶＤＳＬ集合装置１０１では、制御部１３が、ＳＮＲマージンの変化、またはＯＬＲメッセージによるペイロードレートの変更予告を検知し、ペイロードレートが実際に小さくなるタイミングＴ１より前のタイミングＴ３において、シェーピングレートを小さくする。
【０１２２】
これにより、ペイロードレートが変更されたタイミングＴ１より後のタイミングＴ２においてシェーピングレートを変更する構成と比べて、シェーピングレートがペイロードレートを超える期間が存在しなくなるため、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２におけるＩＰパケットの廃棄を防ぐことができる。
【０１２３】
また、制御部１３は、実際に変更されたペイロードレートと、変更したシェーピングレートとを比較し、比較結果に応じてシェーピングレートを再変更する。たとえば、変更後のシェーピングレートが、実際に変更されたペイロードレートより所定値以上小さい場合には、ペイロードレート以下の範囲で、シェーピングレートが大きくなるように変更する（タイミングＴ４）。
【０１２４】
図８は、本発明の実施の形態に係る通信装置におけるペイロードレートおよびシェーピングレートの設定変更処理の他の例を示す図である。
【０１２５】
図８を参照して、ＶＤＳＬ集合装置１０１では、制御部１３が、タイミングＴ３においてシェーピングレートを低速に変更した後、実際に変更されたペイロードレートと、変更したシェーピングレートとを比較し、比較結果に応じてシェーピングレートを再変更する。
【０１２６】
たとえば、ペイロードレートの変更がキャンセルされ、実際にはペイロードレートが変更されなかった場合には、シェーピングレートを変更前の値に戻す（タイミングＴ４）。
【０１２７】
ところで、回線安定化機能を有するＶＤＳＬシステムでは、ペイロードレートが動的に変化するため、シェーピングレートもペイロードに追随して変化させる必要がある。しかしながら、ペイロードレートが変更された後、これに追随してシェーピングレートの変更を完了するまでの間にデータがランダムに廃棄され、優先度の高いデータが廃棄されてしまう場合がある。
【０１２８】
これに対して、本発明の実施の形態に係る通信装置では、たとえば下り方向において、制御部１３は、通信回線１６１における変更後のペイロードレートを予測し、通信回線１６１のペイロードレートの変更に先立って、予測した変更後のペイロードレート以下のシェーピングレートを設定する。Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３によって設定されたシェーピングレートで、優先度順に、Ｌ２ＳＷ１１によって取得されたＩＰパケットをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ中継する。そして、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、Ｌ２ＳＷ１１によって中継されたＩＰパケットを含むＶＤＳＬ信号を、通信回線１６１のペイロードレートに従って通信回線１６１へ送信する。
【０１２９】
このように、変更後のペイロードレートを予測し、ペイロードレートの変更に先立ってシェーピングレートを変更する構成により、ペイロードレートがシェーピングレートを超える状態を維持することができるため、ＩＰパケット等のデータのランダム廃棄を防ぐことができる。そして、ＶｏＩＰ（Voice Over IP）等、再送不可および高応答性を要求される優先度の高いデータを保護することができる。
【０１３０】
したがって、本発明の実施の形態に係る通信装置では、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信する構成において、当該回線速度の変更に起因して高い優先度のデータが廃棄されることを防ぐことができる。
【０１３１】
また、本発明の実施の形態に係る通信装置では、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ信号の送信先のＶＤＳＬ宅内装置１０２がＶＤＳＬ信号を受信して測定した通信回線１６１の状態を、ＶＤＳＬ宅内装置１０２から取得する。そして、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された通信回線１６１の状態に基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【０１３２】
このように、通信回線１６１の回線状態を取得し、当該回線状態に基づいて変更後のペイロードレートを予測する構成により、ペイロードレートの変更を迅速に予測し、ペイロードレート変更前にシェーピングレートをより確実に変更することができる。
【０１３３】
また、本発明の実施の形態に係る通信装置では、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ宅内装置１０２が通信回線１６１の状態に基づいて算出したＳＮＲマージンをＶＤＳＬ宅内装置１０２から取得する。そして、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得されたＳＮＲマージンに基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【０１３４】
このように、ＳＮＲマージンを通信回線１６１の回線状態として取得する構成により、回線状態の適切な指標を用いてペイロードレートの変更を正確に予測することができる。
【０１３５】
また、本発明の実施の形態に係る通信装置では、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ信号の送信先のＶＤＳＬ宅内装置１０２からの新たなペイロードレートに関する通知たとえばＯＬＲメッセージを取得する。そして、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された通知が示すペイロードレートを変更後のペイロードレートとして予測する。
【０１３６】
このように、レート変更通知を取得し、当該レート変更通知に基づいて変更後のペイロードレートを予測する構成により、ペイロードレートの変更を正確に検知し、シェーピングレートを適切に変更することができる。
【０１３７】
また、本発明の実施の形態に係る通信装置では、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、Ｌ２ＳＷ１１のシェーピングレートが新たに設定された後、通信回線１６１の回線速度すなわちペイロードレートの情報を取得する。そして、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された情報に基づいてシェーピングレートを再設定する。
【０１３８】
このような構成により、変更後のペイロードレートの予測値が、実際の変更後のペイロードレートと大きく異なる場合、およびペイロードレートの変更がキャンセルされた場合において、シェーピングレートの変更を見直し、適切な通信速度で良好な通信を行なうことができる。
【０１３９】
また、本発明の実施の形態に係る通信装置では、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ信号の送信先のＶＤＳＬ宅内装置１０２がＶＤＳＬ信号を受信して測定した通信回線１６１の状態たとえばＳＮＲマージンをＶＤＳＬ宅内装置１０２から取得する。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ宅内装置１０２からの新たなペイロードレートに関する通知たとえばＯＬＲメッセージを取得する。制御部１３は、通信回線１６１の状態および新たなペイロードレートに関する通知のうち、先に取得された方に基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【０１４０】
このような構成により、ペイロードレートの変更予測のために１つの判断要素を用いる構成と比べて、ペイロードレートの変更を早期に検知し、シェーピングレートの変更を早期に行なうことができる。
【０１４１】
また、本発明の実施の形態に係る通信装置では、記憶部１４は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された通信回線１６１の状態、ならびに制御部１３によって設定が維持されたシェーピングレートまたは再設定されたシェーピングレートの対応関係の履歴を記憶する。そして、制御部１３は、記憶部１４によって記憶された履歴に基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【０１４２】
このような構成により、変更後のシェーピングレートと実際の変更後のペイロードレートとの乖離を小さくすることができるため、通信のスループットを向上させてデータの廃棄を低減し、また、シェーピングレートの再設定処理の発生を抑制することができる。
【０１４３】
なお、本発明の実施の形態に係る通信システムでは、ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、イーサネットからＩＰパケットを受信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、通信相手へ送信すべき通信データを自ら生成する構成であってもよい。
【０１４４】
また、本発明の実施の形態に係る通信システムでは、ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、回線状態であるＳＮＲマージン、または新たな回線速度の通知であるＯＬＲメッセージを通信相手から受け取る構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、通信信号の送信先である通信回線の回線速度すなわちペイロードレートの変更を自ら予定し、当該回線速度の変更前に中継速度すなわちシェーピングレートを変更する構成であってもよい。
【０１４５】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１４６】
１１ Ｌ２ＳＷ（データ取得部およびデータ中継部）
１２ ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部（回線送信部、回線状態取得部、速度通知取得部および速度変更結果取得部）
１３ 制御部（速度予測部および中継速度設定部）
１４ 記憶部
２１ Ｌ２ＳＷ（データ取得部およびデータ中継部）
２２ ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部（回線送信部、回線状態取得部、速度通知取得部および速度変更結果取得部）
２３ 制御部（速度予測部および中継速度設定部）
１０１ ＶＤＳＬ集合装置
１０２ ＶＤＳＬ宅内装置
２０１ 通信システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置および通信方法に関し、特に、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信するための通信装置および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の電話回線を利用して高速のデータ通信を行なうｘＤＳＬ（x Digital Subscriber
Line：デジタル加入者線）方式には、たとえばＡＤＳＬ（Asymmetric DSL：非対称デジタル加入者線）およびＶＤＳＬ（Very high-bit-rate DSL：超高速デジタル加入者線）などがある。
【０００３】
国際電気通信連合の電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）で勧告化されたＧ．９９３．２（「Very high speed digital subscriber line transceivers 2 (VDSL2)」，ITU-T勧告 G.993.2（非特許文献１）参照）では、回線安定化機能が定められている。この機能は、回線を切断することなく、回線状態に合わせてペイロードレートすなわちＶＤＳＬ回線上の通信速度を自動調整し、通信を安定化させる機能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「Very high speed digital subscriber line transceivers 2 (VDSL2)」，ITU-T勧告G.993.2（非特許文献１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般に、ＶＤＳＬ回線に接続されるＶＤＳＬ装置では、ペイロードレートを超える速度でＶＤＳＬ回線へデータを送信すると、各データの優先度に関係なくデータが廃棄されてしまう。
【０００６】
このようなデータの廃棄を防ぐために、たとえば、ＶＤＳＬ回線へデータを送信するための回線送信部へ当該データを中継する中継速度（以下、シェーピングレートとも称する。）を設定する方法が考えられる。具体的には、シェーピングレートがペイロードレートを超えないように設定し、回線送信部へ優先度順にデータを中継する。これにより、優先度の高いデータを保護することができる。
【０００７】
ここで、回線安定化機能を有するＶＤＳＬシステムでは、ペイロードレートが動的に変化するため、シェーピングレートもペイロードに追随して変化させる必要がある。
【０００８】
しかしながら、ペイロードレートが変更された後、これに追随してシェーピングレートの変更を完了するまでの間にデータがランダムに廃棄され、優先度の高いデータが廃棄されてしまう場合がある。
【０００９】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信する構成において、当該回線速度の変更に起因して高い優先度のデータが廃棄されることを防ぐことが可能な通信装置および通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信装置は、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信するための通信装置であって、優先度を有するデータを取得するためのデータ取得部と、変更後の上記回線速度を予測するための速度予測部と、上記回線速度の変更に先立って、上記速度予測部によって予測された変更後の上記回線速度以下の中継速度を設定するための中継速度設定部と、上記中継速度設定部によって設定された上記中継速度で、上記優先度順に、上記データ取得部によって取得されたデータを中継するためのデータ中継部と、上記データ中継部によって中継された上記データを含む通信信号を、上記通信回線の回線速度に従って上記通信回線へ送信するための回線送信部とを備える。
【００１１】
このように、変更後の回線速度を予測し、回線速度の変更に先立って中継速度を変更する構成により、回線速度が中継速度を超える状態を維持することができるため、ＩＰパケット等のデータのランダム廃棄を防ぐことができる。そして、ＶｏＩＰ（Voice Over IP）等、再送不可および高応答性を要求される優先度の高いデータを保護することができる。したがって、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信する構成において、当該回線速度の変更に起因して高い優先度のデータが廃棄されることを防ぐことができる。
【００１２】
好ましくは、上記通信装置は、さらに、上記通信信号の送信先の他の通信装置が上記通信信号を受信して測定した上記通信回線の状態を、上記他の通信装置から取得するための回線状態取得部を備え、上記速度予測部は、上記回線状態取得部によって取得された上記通信回線の状態に基づいて、変更後の上記回線速度を予測する。
【００１３】
このように、通信回線の回線状態を取得し、当該回線状態に基づいて変更後の回線速度を予測する構成により、回線速度の変更を迅速に予測し、回線速度の変更前に中継速度をより確実に変更することができる。
【００１４】
より好ましくは、上記回線状態取得部は、上記他の通信装置が上記通信回線の状態に基づいて算出したＳＮＲマージンを上記他の通信装置から取得し、上記速度予測部は、上記回線状態取得部によって取得された上記ＳＮＲマージンに基づいて、変更後の上記回線速度を予測する。
【００１５】
このように、ＳＮＲマージンを通信回線の回線状態として取得する構成により、回線状態の適切な指標を用いて回線速度の変更を正確に予測することができる。
【００１６】
好ましくは、上記通信装置は、さらに、上記通信信号の送信先の他の通信装置からの新たな上記回線速度に関する通知を取得するための速度通知取得部を備え、上記速度予測部は、上記速度通知取得部によって取得された上記通知が示す回線速度を変更後の上記回線速度として予測する。
【００１７】
このように、レート変更通知を取得し、当該レート変更通知に基づいて変更後の回線速度を予測する構成により、回線速度の変更を正確に検知し、中継速度を適切に変更することができる。
【００１８】
好ましくは、上記通信装置は、さらに、上記中継速度が新たに設定された後、上記通信回線の回線速度の情報を取得するための速度変更結果取得部を備え、上記中継速度設定部は、上記速度変更結果取得部によって取得された上記情報に基づいて上記中継速度を再設定する。
【００１９】
このような構成により、変更後の回線速度の予測値が、実際の変更後の回線速度と大きく異なる場合、および回線速度の変更がキャンセルされた場合において、中継速度の変更を見直し、適切な通信速度で良好な通信を行なうことができる。
【００２０】
好ましくは、上記通信装置は、さらに、上記通信信号の送信先の他の通信装置が上記通信信号を受信して測定した上記通信回線の状態を上記他の通信装置から取得するための回線状態取得部と、上記他の通信装置からの新たな上記回線速度に関する通知を取得するための速度通知取得部とを備え、上記速度予測部は、上記通信回線の状態および上記通知のうち、先に取得された方に基づいて、変更後の上記回線速度を予測する。
【００２１】
このような構成により、回線速度の変更予測のために１つの判断要素を用いる構成と比べて、回線速度の変更を早期に検知し、中継速度の変更を早期に行なうことができる。
【００２２】
より好ましくは、上記通信装置は、さらに、上記通信信号の送信先の他の通信装置が上記通信信号を受信して測定した上記通信回線の状態を上記他の通信装置から取得するための回線状態取得部と、上記回線状態取得部によって取得された上記通信回線の状態、ならびに上記中継速度設定部によって設定が維持された上記中継速度または再設定された上記中継速度の対応関係の履歴を記憶するための記憶部とを備え、上記速度予測部は、上記記憶部によって記憶された上記履歴に基づいて、変更後の上記回線速度を予測する。
【００２３】
このような構成により、変更後の中継速度と実際の変更後の回線速度との乖離を小さくすることができるため、通信のスループットを向上させてデータの廃棄を低減し、また、中継速度の再設定処理の発生を抑制することができる。
【００２４】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信方法は、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信するための通信装置における通信方法であって、優先度を有するデータを取得するステップと、変更後の上記回線速度を予測するステップと、上記回線速度の変更に先立って、予測した変更後の上記回線速度以下の中継速度を設定するステップと、設定した上記中継速度で、上記優先度順に、取得したデータを中継するステップと、中継した上記データを含む通信信号を、上記通信回線の回線速度に従って上記通信回線へ送信するステップとを含む。
【００２５】
このように、変更後の回線速度を予測し、回線速度の変更に先立って中継速度を変更する構成により、回線速度が中継速度を超える状態を維持することができるため、ＩＰパケット等のデータのランダム廃棄を防ぐことができる。そして、ＶｏＩＰ（Voice Over IP）等、再送不可および高応答性を要求される優先度の高いデータを保護することができる。したがって、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信する構成において、当該回線速度の変更に起因して高い優先度のデータが廃棄されることを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信する構成において、当該回線速度の変更に起因して高い優先度のデータが廃棄されることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、回線安定化機能の無い場合のペイロードレートの切り替えを示す図である。（ｂ）は、回線安定化機能の有る場合のペイロードレートの切り替えを示す図である。
【図３】回線安定化機能における、ペイロードレートの変更による問題点を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る通信装置が通信速度の設定処理を行なう際の動作を示すシーケンス図である。
【図５】図４に示すシーケンス図における、各レートの変化を概念的に示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る通信装置が通信速度の設定処理を行なう際の動作を示すシーケンス図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る通信装置におけるペイロードレートおよびシェーピングレートの設定変更処理の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る通信装置におけるペイロードレートおよびシェーピングレートの設定変更処理の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２９】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【００３０】
図１を参照して、通信システム２０１は、たとえばＶＤＳＬシステムであり、通信装置であるＶＤＳＬ集合装置１０１と、同じく通信装置であるＶＤＳＬ宅内装置１０２とを備える。ＶＤＳＬ集合装置１０１は、Ｌ２ＳＷ（レイヤ２スイッチ）（データ取得部およびデータ中継部）１１と、ＶＤＳＬ−ＣＯ（Central Office）処理部（回線送信部、回線状態取得部、速度通知取得部および速度変更結果取得部）１２と、制御部（速度予測部および中継速度設定部）１３と、記憶部１４とを含む。ＶＤＳＬ宅内装置１０２は、Ｌ２ＳＷ（データ取得部およびデータ中継部）２１と、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ（Customer Premise Equipment）処理部（回線送信部、回線状態取得部、速度通知取得部および速度変更結果取得部）２２と、制御部（速度予測部および中継速度設定部）２３とを含む。
【００３１】
ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、たとえば電話回線１５１を介して接続される。ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、ＶＤＳＬ方式に従う通信信号であるＶＤＳＬ信号を互いに送受信する。
【００３２】
以下、ＶＤＳＬ集合装置１０１からＶＤＳＬ宅内装置１０２への通信方向を下り方向と称し、ＶＤＳＬ宅内装置１０２からＶＤＳＬ集合装置１０１への通信方向を上り方向と称する。
【００３３】
なお、ＶＤＳＬ集合装置１０１は、電話回線１５１を介して複数のＶＤＳＬ宅内装置１０２と通信を行なう構成であってもよい。
【００３４】
通信システム２０１は、回線安定化機能を有する。すなわち、電話回線１５１における下り方向の通信回線１６１および上り方向の通信回線１６２の回線速度は、通信中に変更可能である。なお、これらの回線速度は、ＶＤＳＬ集合装置１０１が主体的に変更してもよいし、ＶＤＳＬ宅内装置１０２が主体的に変更してもよいし、ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２以外の他の装置が主体的に変更してもよい。
【００３５】
また、通信システム２０１において、ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、通信を開始する前に、通信回線１６１および通信回線１６２の回線状態をチェックするトレーニングを行なう。このトレーニングでは、信号対雑音比（以下、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）とも称する。）を観測し、観測結果に応じて、通信信号のレートを設定する。これにより、回線状態に応じた通信速度が自動的に設定される。
【００３６】
また、通信システム２０１において、ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、測定したＳＮＲから所定のマージン値（以下、ＳＮＲマージンとも称する。）を減算したＳＮＲの条件下で通信信号が所定の受信品質を満たすように通信信号のレートを設定する。すなわち、ＳＮＲマージンは伝送誤りを防止するためのマージン値である。ＳＮＲマージンを設定することにより、伝送誤りに対する通信信号の耐性を調整することができる。
【００３７】
下り方向において、ＶＤＳＬ集合装置１０１におけるＬ２ＳＷ１１は、たとえばイーサネット（登録商標）からＩＰ（Internet Protocol）パケットを受信して、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ中継する。Ｌ２ＳＷ１１によるＩＰパケットの中継速度が、シェーピングレートＲＳＰＤである。Ｌ２ＳＷ１１は、このシェーピングレートＲＳＰＤを設定する。
【００３８】
より詳細には、Ｌ２ＳＷ１１は、ＩＰパケットの優先度ごとに設けられた複数のバッファを有する。Ｌ２ＳＷ１１は、受信したＩＰパケットの優先度に基づいて、当該ＩＰパケットを振り分けてバッファに蓄積する。
【００３９】
Ｌ２ＳＷ１１は、ＩＰパケットの優先度に基づいてバッファからＩＰパケットを取り出し、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ出力する。Ｌ２ＳＷ１１は、このようにして優先度順にＩＰパケットの中継を行い、たとえば、イーサネットからのＩＰパケットの送信レートＲＴＸＤがシェーピングレートＲＳＰＤを超える場合には、優先度の低いＩＰパケットを廃棄する。
【００４０】
ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、Ｌ２ＳＷ１１から受けたＩＰパケットに対してＶＤＳＬ方式に従う信号処理を行なってＶＤＳＬ信号を生成し、通信回線１６１へ送信する。ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、通信回線１６１の回線速度すなわち通信回線１６１におけるＩＰパケットの伝送可能レートであるペイロードレートＲＰＹＤを設定する。
【００４１】
ここで、Ｌ２ＳＷ１１によるＩＰパケットの中継速度すなわちシェーピングレートＲＳＰＤがペイロードレートＲＰＹＤを超える場合には、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２において、ＩＰパケットの優先度には関係なく、ランダムにＩＰパケットが廃棄される。すなわち、優先順にデータ廃棄が起こるのではなく、Ｌ２ＳＷ１１から優先度順に送信されたＩＰパケットが、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２側で受けきれずに順番に廃棄される。
【００４２】
ＶＤＳＬ宅内装置１０２におけるＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、通信回線１６１を介してＶＤＳＬ集合装置１０１から受信したＶＤＳＬ信号に対してＶＤＳＬ方式に従う信号処理を行なってＩＰパケットを再生し、当該ＩＰパケットをＬ２ＳＷ２１経由でイーサネットへ送信する。
【００４３】
上り方向において、ＶＤＳＬ宅内装置１０２におけるＬ２ＳＷ２１は、たとえばイーサネット（登録商標）からＩＰ（Internet Protocol）パケットを受信して、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へ中継する。Ｌ２ＳＷ２１によるＩＰパケットの中継速度が、シェーピングレートＲＳＰＵである。Ｌ２ＳＷ２１は、このシェーピングレートＲＳＰＵを設定する。
【００４４】
より詳細には、Ｌ２ＳＷ２１は、ＩＰパケットの優先度ごとに設けられた複数のバッファを有する。Ｌ２ＳＷ２１は、受信したＩＰパケットの優先度に基づいて、当該ＩＰパケットを振り分けてバッファに蓄積する。
【００４５】
Ｌ２ＳＷ２１は、ＩＰパケットの優先度に基づいてバッファからＩＰパケットを取り出し、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へ出力する。Ｌ２ＳＷ２１は、このようにして優先度順にＩＰパケットの中継を行い、たとえば、イーサネットからのＩＰパケットの送信レートＲＴＸＵがシェーピングレートＲＳＰＵを超える場合には、優先度の低いＩＰパケットを廃棄する。
【００４６】
ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、Ｌ２ＳＷ２１から受けたＩＰパケットに対してＶＤＳＬ方式に従う信号処理を行なってＶＤＳＬ信号を生成し、通信回線１６２へ送信する。ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、通信回線１６２の回線速度すなわち通信回線１６２におけるＩＰパケットの伝送可能レートであるペイロードレートＲＰＹＵを設定する。
【００４７】
ここで、Ｌ２ＳＷ２１によるＩＰパケットの中継速度すなわちシェーピングレートＲＳＰＵがペイロードレートＲＰＹＵを超える場合には、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２において、ＩＰパケットの優先度には関係なく、ランダムにＩＰパケットが廃棄される。すなわち、優先順にデータ廃棄が起こるのではなく、Ｌ２ＳＷ２１から優先度順に送信されたＩＰパケットが、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２側で受けきれずに順番に廃棄される。
【００４８】
ＶＤＳＬ集合装置１０１におけるＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部１２は、通信回線１６２を介してＶＤＳＬ宅内装置１０２から受信したＶＤＳＬ信号に対してＶＤＳＬ方式に従う信号処理を行なってＩＰパケットを再生し、当該ＩＰパケットをＬ２ＳＷ１１経由でイーサネットへ送信する。
【００４９】
ＶＤＳＬ集合装置１０１において、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２が保持しているＳＮＲマージン測定結果を定期的に取得する。また、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２が保持しているペイロードレートを定期的に取得する。また、制御部１３は、シェーピングレート変更要求をＬ２ＳＷ１１へ出力する。
【００５０】
Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３からのシェーピングレート変更要求を受信し、シェーピングレートを変更する。
【００５１】
ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へ、通信回線１６１のＳＮＲマージン測定要求を定期的に送信する。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、通信回線１６１のＳＮＲマージン測定結果をＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２から受信して保持する。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２との間でトレーニングを行なうことにより、通信回線１６１のペイロードレートを設定し、保持する。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＯＬＲ（On Line Reconfiguration）メッセージをＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２から受信し、結果すなわちＯＫまたはキャンセルをＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２に通知する。ＯＬＲメッセージに対する結果がＯＫの場合には、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２とともにペイロードレートを変更する。
【００５２】
ＶＤＳＬ宅内装置１０２において、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＳＮＲマージン測定要求をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２から受信して、通信回線１６１のＳＮＲマージンを測定する。そして、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＳＮＲマージン測定結果をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する。また、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２との間でトレーニングを行なうことにより、通信回線１６１のペイロードレートを設定する。また、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＯＬＲメッセージをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する。そして、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＯＬＲメッセージに対する結果をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２から受信し、ＯＫである場合にはＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２とともに通信回線１６１のペイロードレートを変更する。
【００５３】
また、ＶＤＳＬ宅内装置１０２において、制御部２３は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２が保持しているＳＮＲマージン測定結果を定期的に取得する。また、制御部２３は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２が保持しているペイロードレートを定期的に取得する。また、制御部２３は、シェーピングレート変更要求をＬ２ＳＷ２１へ出力する。
【００５４】
Ｌ２ＳＷ２１は、制御部２３からのシェーピングレート変更要求を受信し、シェーピングレートを変更する。
【００５５】
ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ、通信回線１６２のＳＮＲマージン測定要求を定期的に送信する。また、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、通信回線１６２のＳＮＲマージン測定結果をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２から受信して保持する。また、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２との間でトレーニングを行なうことにより、通信回線１６２のペイロードレートを設定し、保持する。また、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＯＬＲ（On Line Reconfiguration）メッセージをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２から受信し、結果すなわちＯＫまたはキャンセルをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２に通知する。ＯＬＲメッセージに対する結果がＯＫの場合には、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２とともにペイロードレートを変更する。
【００５６】
ＶＤＳＬ集合装置１０１において、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＳＮＲマージン測定要求をＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２から受信して、通信回線１６２のＳＮＲマージンを測定する。そして、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＳＮＲマージン測定結果をＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へ送信する。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２との間でトレーニングを行なうことにより、通信回線１６２のペイロードレートを設定する。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＯＬＲメッセージをＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へ送信する。そして、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＯＬＲメッセージに対する結果をＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２から受信し、ＯＫである場合にはＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２とともに通信回線１６２のペイロードレートを変更する。
【００５７】
図２（ａ）は、回線安定化機能の無い場合のペイロードレートの切り替えを示す図である。図２（ｂ）は、回線安定化機能の有る場合のペイロードレートの切り替えを示す図である。
【００５８】
図２（ａ）を参照して、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９９３．１のＶＤＳＬ１では、回線を切断してからペイロードレートを調整する。このため、回線が再接続されるまでの間、通信を行なうことができない。
【００５９】
図２（ｂ）を参照して、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９９３．２のＶＤＳＬ２では、回線を切断することなくペイロードレートを調整することができるため、ペイロードレートを変更しても通信を継続させることができる。
【００６０】
図３は、回線安定化機能における、ペイロードレートの変更による問題点を示す図である。
【００６１】
図３を参照して、ペイロードレートがタイミングＴ１において低速度に変更され、この変更をタイミングＴ１以降に検知し、シェーピングレートをタイミングＴ２において低速度に変更すると、タイミングＴ１からＴ２までの期間ＴＲにおいて、シェーピングレートがペイロードレートを超える。このため、期間ＴＲにおいて、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２またはＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２がＩＰパケットをランダムに廃棄し、優先度の高いＩＰパケットが廃棄されてしまう場合がある。
【００６２】
そこで、本発明の実施の形態に係る通信装置では、以下のような動作を行なうことにより、上記問題点を解決する。
【００６３】
［動作］
次に、本発明の実施の形態に係る通信装置が通信速度を制御する際の動作について説明する。以下では、下り方向の通信速度制御について代表的に説明する。上り方向の通信速度制御は下り方向の通信速度制御と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【００６４】
再び図１を参照して、局側装置１０１における制御部１３は、通信回線１６１における変更後のペイロードレートを予測する。
【００６５】
たとえば、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ信号の送信先のＶＤＳＬ宅内装置１０２がＶＤＳＬ信号を受信して測定した通信回線１６１の状態を、ＶＤＳＬ宅内装置１０２から取得する。制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された通信回線１６１の状態に基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【００６６】
具体的には、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ宅内装置１０２が通信回線１６１の状態すなわちＳＮＲに基づいて算出したＳＮＲマージンをＶＤＳＬ宅内装置１０２から取得する。制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得されたＳＮＲマージンに基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【００６７】
制御部１３は、通信回線１６１のペイロードレートの変更に先立って、予測した変更後のペイロードレート以下のシェーピングレートを設定する。
【００６８】
Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３によって設定されたシェーピングレートで、優先度順に、イーサネットから取得したＩＰパケットをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ中継する。
【００６９】
そして、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、Ｌ２ＳＷ１１によって中継されたＩＰパケットを含むＶＤＳＬ信号を、通信回線１６１のペイロードレートに従って通信回線１６１へ送信する。
【００７０】
また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、Ｌ２ＳＷ１１のシェーピングレートが新たに設定された後、通信回線１６１の回線速度すなわちペイロードレートの情報を取得する。
【００７１】
そして、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得されたペイロードレートの情報に基づいてシェーピングレートを再設定する。
【００７２】
図４は、本発明の実施の形態に係る通信装置が通信速度の設定処理を行なう際の動作を示すシーケンス図である。図４は、下り方向において、ＳＮＲマージンの変化を検知し、ペイロードレートの変更前にシェーピングレートを変更する場合を示している。
【００７３】
図４を参照して、まず、ＶＤＳＬ集合装置１０１におけるＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＳＮＲマージン測定要求をＶＤＳＬ宅内装置１０２におけるＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へ送信する。この測定要求は、定期的に行われる。ここで、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、たとえばＳＮＲマージンとして６ｄＢを保持しているものとする（ステップＳ１）。
【００７４】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＳＮＲマージン測定要求をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２から受信して、ＳＮＲマージンを測定する。より詳細には、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、通信回線１６１におけるＳＮＲを測定し、ＳＮＲの測定結果、現在のペイロードレートおよび所定のエラーレート等の受信品質に基づいてＳＮＲマージンを算出する。たとえば、ＳＮＲマージンが、目標値である６ｄＢに対して４ｄＢであったとする（ステップＳ２）。
【００７５】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、算出したＳＮＲマージンを示すＳＮＲマージン測定結果をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する（ステップＳ３）。
【００７６】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２から受信したＳＮＲマージン測定結果に基づいて、保持しているＳＮＲマージンを更新する。具体的には、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、保持しているＳＮＲマージンを６ｄＢから４ｄＢに更新する（ステップＳ４）。
【００７７】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＳＮＲマージンが所定の閾値たとえば５ｄＢよりも低い状態が所定時間続いたことから、６ｄＢのＳＮＲマージンを確保するために、ペイロードレートを低速に変更すべきであると判断する。この所定時間は、たとえばユーザが設定可能である（ステップＳ５）。
【００７８】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ペイロードレートを変更すべきであると判断すると、ペイロードレートの変更予告であるレート変更通知すなわちＯＬＲメッセージをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する。具体的には、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ＳＮＲマージンを６ｄＢに戻すための低速のペイロードレートを示すレート変更通知をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する（ステップＳ６）。
【００７９】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２からレート変更通知を受信して、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へＡＣＫを送信する、すなわちＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２からのＯＬＲメッセージに対するＯＫをＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２に通知する（ステップＳ７）。
【００８０】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２およびＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、トレーニングを行なうことにより（ステップＳ８）、ペイロードレートを変更する。ここで、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、変更後のペイロードレートを保持する（ステップＳ９）。
【００８１】
一方、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２が保持しているＳＮＲマージンおよびペイロードレートを定期的に取得する。
【００８２】
制御部１３は、１回目の取得動作Ｐ１において、ＳＮＲマージンおよびペイロードレートが変更されていないことから、次回の取得動作Ｐ２まで待機する。
【００８３】
次に、制御部１３は、２回目の取得動作Ｐ２において、更新されたＳＮＲマージンを取得する（ステップＳ１１）。
【００８４】
次に、制御部１３は、通信回線１６１の回線状態の変化すなわちＳＮＲマージンの変化を学習する。たとえば、制御部１３は、更新前および更新後のＳＮＲマージンすなわち６ｄＢおよび４ｄＢを記憶部１４に保存する（ステップＳ１２）。
【００８５】
次に、制御部１３は、更新前および更新後のＳＮＲマージンならびに後述する記憶部１４に保存されたシェーピングレートの設定履歴に基づいて、ペイロードレートの変更を予測する。たとえば、制御部１３は、通信回線１６１のＳＮＲマージンが小さくなると、通信回線１６１の回線状態が悪くなったと判断できることから、通信回線１６１のペイロードレートが低速に変更されると判断する（ステップＳ１３）。
【００８６】
次に、制御部１３は、予測した変更後のペイロードレートが現在のシェーピングレートより小さい場合には、ペイロードレートの予測値以下のレートを示すレート変更要求をＬ２ＳＷ１１へ出力する（ステップＳ１４）。
【００８７】
次に、制御部１３は、設定したシェーピングレートを学習する。たとえば、制御部１３は、ＳＮＲマージンの６ｄＢから４ｄＢへの変化と、設定したシューピングレートすなわちレート変更要求の示すレートとを対応づけて記憶部１４に保存する（ステップＳ１５）。
【００８８】
次に、Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３から受けたレート変更要求の示すレートにシェーピングレートを変更する（ステップＳ１６）。
【００８９】
次に、制御部１３は、３回目の取得動作Ｐ３において、実際に変更されたペイロードレートを取得する（ステップＳ１７）。
【００９０】
次に、制御部１３は、実際に変更されたペイロードレートが、予測したレートよりも大きい、すなわち変更したシェーピングレートが、実際に変更されたペイロードレートに対して小さすぎる場合には、シェーピングレートを再設定する。制御部１３は、実際に変更されたペイロードレート以下の範囲で高速にしたシェーピングレートを示すレート変更要求をＬ２ＳＷ１１へ出力する。一方、制御部１３は、変更したシェーピングレートが、実際に変更されたペイロードレートに対して適切な値である場合には、当該シェーピングレートの設定を維持する（ステップＳ１８）。
【００９１】
次に、制御部１３は、再設定したシェーピングレートを学習する。たとえば、制御部１３は、ＳＮＲマージンの６ｄＢから４ｄＢへの変化と、再設定したシューピングレートとを対応づけて記憶部１４に保存する（ステップＳ１９）。
【００９２】
次に、Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３から受けたレート変更要求の示すレートにシェーピングレートを再変更する（ステップＳ２０）。
【００９３】
上記のように、制御部１３が、設定したシェーピングレートを学習する（ステップＳ１５およびＳ１９）構成により、今後ＳＮＲマージンが６ｄＢから４ｄＢに変化した場合に、１回のシェーピングレート変更処理でシェーピングレートを適切な値に設定することができるため、シェーピングレートの再設定処理の発生を抑制することができる。
【００９４】
すなわち、記憶部１４は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された通信回線１６１の状態、ならびに制御部１３によって設定が維持されたシェーピングレートまたは再設定されたシェーピングレートの対応関係の履歴を記憶する。
【００９５】
そして、制御部１３は、記憶部１４によって記憶された履歴に基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【００９６】
このような学習機能は、たとえば、マンション等の集合住宅におけるエレベータの移動に対して効果的である。すなわち、エレベータ通過時に電話回線１５１におけるノイズが増大する場合があり、エレベータの通過は恒常的で回線状態への影響パターンも決まっている。このため、上記のような学習機能により、シェーピングレートの再設定処理の生じる可能性を大幅に低減することができる。
【００９７】
図５は、図４に示すシーケンス図における、各レートの変化を概念的に示す図である。
【００９８】
図５を参照して、まず、ペイロードレートとしてＲＰＹＤ１が設定されており、ペイロードレートＲＰＹＤ１以下のシェーピングレートであるＲＳＰＤ１が設定されている。
【００９９】
この状態において、通信回線１６１のＳＮＲマージンが減少したことから、シェーピングレートがＲＳＰＤ１よりも小さいＲＳＰＤ２に設定される（図４のステップＳ１６）。
【０１００】
次に、ペイロードレートがＲＰＹＤ１よりも小さいＲＰＹＤ２に設定される（図４のステップＳ９）。
【０１０１】
次に、変更後のシェーピングレートであるＲＳＰＤ２が、新たに設定されたペイロードレートであるＲＰＹＤ２よりも小さすぎることから、シェーピングレートが、ＲＳＰＤ１よりも小さくかつＲＳＰＤ２より大きいＲＳＰＤ３に変更される（図４のステップＳ２０）。
【０１０２】
図６は、本発明の実施の形態に係る通信装置が通信速度の設定処理を行なう際の動作を示すシーケンス図である。図６は、下り方向において、レート変更通知によってペイロードレートの変更を前もって検知し、ペイロードレートの変更前にシェーピングレートを変更する場合を示している。
【０１０３】
ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ信号の送信先のＶＤＳＬ宅内装置１０２からの新たなペイロードレートに関する通知たとえばＯＬＲメッセージを取得する。
【０１０４】
そして、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された通知が示すペイロードレートを変更後のペイロードレートとして予測する。
【０１０５】
図６を参照して、まず、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ペイロードレートを低速に変更すべきであると判断する（ステップＳ３１）。
【０１０６】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、ペイロードレートを変更すべきであると判断すると、ペイロードレートの変更予告であるレート変更通知すなわちＯＬＲメッセージをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する。たとえば、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、より低速のペイロードレートを示すレート変更通知をＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ送信する（ステップＳ３２）。
【０１０７】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２から受信したレート変更通知に基づいて、保持しているペイロードレートを更新し（ステップＳ３３）、また、ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２へＡＣＫを送信する、すなわちＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２からのＯＬＲメッセージに対するＯＫをＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２に通知する（ステップＳ３４）。
【０１０８】
次に、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２およびＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部２２は、トレーニングを行なうことにより（ステップＳ３５）、ペイロードレートを変更する。ここで、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、保持しているペイロードレートを、実際に変更されたペイロードレートに更新する（ステップＳ３６）。
【０１０９】
一方、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２が保持しているＳＮＲマージンおよびペイロードレートを定期的に取得する。
【０１１０】
制御部１３は、１回目の取得動作Ｐ１において、ＳＮＲマージンおよびペイロードレートが変更されていないことから、次回の取得動作Ｐ２まで待機する。
【０１１１】
次に、制御部１３は、２回目の取得動作Ｐ２において、更新されたペイロードレートを取得する（ステップＳ４１）。
【０１１２】
次に、制御部１３は、取得したペイロードレートを変更後のペイロードレートとして予測する（ステップＳ４２）。
【０１１３】
次に、制御部１３は、取得したペイロードレートが現在のシェーピングレートより小さい場合には、取得したペイロードレート以下のレートを示すレート変更要求をＬ２ＳＷ１１へ出力する（ステップＳ４３）。
【０１１４】
次に、Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３から受けたレート変更要求の示すレートにシェーピングレートを変更する（ステップＳ４４）。
【０１１５】
次に、制御部１３は、３回目の取得動作Ｐ３において、実際の変更後のペイロードレートを取得する（ステップＳ４５）。
【０１１６】
次に、制御部１３は、実際に変更されたペイロードレートが、レート変更通知の示すレートよりも大きい、すなわち変更したシェーピングレートが、実際に変更されたペイロードレートに対して小さすぎる場合には、シェーピングレートを再設定する。制御部１３は、実際に変更されたペイロードレート以下の範囲で高速にしたシェーピングレートを示すレート変更要求をＬ２ＳＷ１１へ出力する。一方、制御部１３は、変更したシェーピングレートが、実際に変更されたペイロードレートに対して適切な値である場合には、当該シェーピングレートの設定を維持する（ステップＳ４６）。
【０１１７】
次に、Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３から受けたレート変更要求の示すレートにシェーピングレートを再変更する（ステップＳ４７）。
【０１１８】
図４および図６に示すシーケンス図を用いて説明したように、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ信号の送信先のＶＤＳＬ宅内装置１０２がＶＤＳＬ信号を受信して測定した通信回線１６１の状態たとえばＳＮＲマージンをＶＤＳＬ宅内装置１０２から取得する（図４のステップＳ４）。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ宅内装置１０２からの新たなシェーピングレートに関する通知たとえばＯＬＲメッセージを取得する（図６のステップＳ３３）。
【０１１９】
そして、制御部１３は、通信回線１６１のＳＮＲマージンおよびＯＬＲメッセージのうち、先に取得された方に基づいて、変更後のシェーピングレートを予測する（図４のステップＳ１３および図６のステップＳ４２）。
【０１２０】
図７は、本発明の実施の形態に係る通信装置におけるペイロードレートおよびシェーピングレートの設定変更処理の一例を示す図である。
【０１２１】
図７を参照して、ＶＤＳＬ集合装置１０１では、制御部１３が、ＳＮＲマージンの変化、またはＯＬＲメッセージによるペイロードレートの変更予告を検知し、ペイロードレートが実際に小さくなるタイミングＴ１より前のタイミングＴ３において、シェーピングレートを小さくする。
【０１２２】
これにより、ペイロードレートが変更されたタイミングＴ１より後のタイミングＴ２においてシェーピングレートを変更する構成と比べて、シェーピングレートがペイロードレートを超える期間が存在しなくなるため、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２におけるＩＰパケットの廃棄を防ぐことができる。
【０１２３】
また、制御部１３は、実際に変更されたペイロードレートと、変更したシェーピングレートとを比較し、比較結果に応じてシェーピングレートを再変更する。たとえば、変更後のシェーピングレートが、実際に変更されたペイロードレートより所定値以上小さい場合には、ペイロードレート以下の範囲で、シェーピングレートが大きくなるように変更する（タイミングＴ４）。
【０１２４】
図８は、本発明の実施の形態に係る通信装置におけるペイロードレートおよびシェーピングレートの設定変更処理の他の例を示す図である。
【０１２５】
図８を参照して、ＶＤＳＬ集合装置１０１では、制御部１３が、タイミングＴ３においてシェーピングレートを低速に変更した後、実際に変更されたペイロードレートと、変更したシェーピングレートとを比較し、比較結果に応じてシェーピングレートを再変更する。
【０１２６】
たとえば、ペイロードレートの変更がキャンセルされ、実際にはペイロードレートが変更されなかった場合には、シェーピングレートを変更前の値に戻す（タイミングＴ４）。
【０１２７】
ところで、回線安定化機能を有するＶＤＳＬシステムでは、ペイロードレートが動的に変化するため、シェーピングレートもペイロードに追随して変化させる必要がある。しかしながら、ペイロードレートが変更された後、これに追随してシェーピングレートの変更を完了するまでの間にデータがランダムに廃棄され、優先度の高いデータが廃棄されてしまう場合がある。
【０１２８】
これに対して、本発明の実施の形態に係る通信装置では、たとえば下り方向において、制御部１３は、通信回線１６１における変更後のペイロードレートを予測し、通信回線１６１のペイロードレートの変更に先立って、予測した変更後のペイロードレート以下のシェーピングレートを設定する。Ｌ２ＳＷ１１は、制御部１３によって設定されたシェーピングレートで、優先度順に、Ｌ２ＳＷ１１によって取得されたＩＰパケットをＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２へ中継する。そして、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、Ｌ２ＳＷ１１によって中継されたＩＰパケットを含むＶＤＳＬ信号を、通信回線１６１のペイロードレートに従って通信回線１６１へ送信する。
【０１２９】
このように、変更後のペイロードレートを予測し、ペイロードレートの変更に先立ってシェーピングレートを変更する構成により、ペイロードレートがシェーピングレートを超える状態を維持することができるため、ＩＰパケット等のデータのランダム廃棄を防ぐことができる。そして、ＶｏＩＰ（Voice Over IP）等、再送不可および高応答性を要求される優先度の高いデータを保護することができる。
【０１３０】
したがって、本発明の実施の形態に係る通信装置では、通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信する構成において、当該回線速度の変更に起因して高い優先度のデータが廃棄されることを防ぐことができる。
【０１３１】
また、本発明の実施の形態に係る通信装置では、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ信号の送信先のＶＤＳＬ宅内装置１０２がＶＤＳＬ信号を受信して測定した通信回線１６１の状態を、ＶＤＳＬ宅内装置１０２から取得する。そして、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された通信回線１６１の状態に基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【０１３２】
このように、通信回線１６１の回線状態を取得し、当該回線状態に基づいて変更後のペイロードレートを予測する構成により、ペイロードレートの変更を迅速に予測し、ペイロードレート変更前にシェーピングレートをより確実に変更することができる。
【０１３３】
また、本発明の実施の形態に係る通信装置では、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ宅内装置１０２が通信回線１６１の状態に基づいて算出したＳＮＲマージンをＶＤＳＬ宅内装置１０２から取得する。そして、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得されたＳＮＲマージンに基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【０１３４】
このように、ＳＮＲマージンを通信回線１６１の回線状態として取得する構成により、回線状態の適切な指標を用いてペイロードレートの変更を正確に予測することができる。
【０１３５】
また、本発明の実施の形態に係る通信装置では、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ信号の送信先のＶＤＳＬ宅内装置１０２からの新たなペイロードレートに関する通知たとえばＯＬＲメッセージを取得する。そして、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された通知が示すペイロードレートを変更後のペイロードレートとして予測する。
【０１３６】
このように、レート変更通知を取得し、当該レート変更通知に基づいて変更後のペイロードレートを予測する構成により、ペイロードレートの変更を正確に検知し、シェーピングレートを適切に変更することができる。
【０１３７】
また、本発明の実施の形態に係る通信装置では、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、Ｌ２ＳＷ１１のシェーピングレートが新たに設定された後、通信回線１６１の回線速度すなわちペイロードレートの情報を取得する。そして、制御部１３は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された情報に基づいてシェーピングレートを再設定する。
【０１３８】
このような構成により、変更後のペイロードレートの予測値が、実際の変更後のペイロードレートと大きく異なる場合、およびペイロードレートの変更がキャンセルされた場合において、シェーピングレートの変更を見直し、適切な通信速度で良好な通信を行なうことができる。
【０１３９】
また、本発明の実施の形態に係る通信装置では、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ信号の送信先のＶＤＳＬ宅内装置１０２がＶＤＳＬ信号を受信して測定した通信回線１６１の状態たとえばＳＮＲマージンをＶＤＳＬ宅内装置１０２から取得する。また、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２は、ＶＤＳＬ宅内装置１０２からの新たなペイロードレートに関する通知たとえばＯＬＲメッセージを取得する。制御部１３は、通信回線１６１の状態および新たなペイロードレートに関する通知のうち、先に取得された方に基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【０１４０】
このような構成により、ペイロードレートの変更予測のために１つの判断要素を用いる構成と比べて、ペイロードレートの変更を早期に検知し、シェーピングレートの変更を早期に行なうことができる。
【０１４１】
また、本発明の実施の形態に係る通信装置では、記憶部１４は、ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部１２によって取得された通信回線１６１の状態、ならびに制御部１３によって設定が維持されたシェーピングレートまたは再設定されたシェーピングレートの対応関係の履歴を記憶する。そして、制御部１３は、記憶部１４によって記憶された履歴に基づいて、変更後のペイロードレートを予測する。
【０１４２】
このような構成により、変更後のシェーピングレートと実際の変更後のペイロードレートとの乖離を小さくすることができるため、通信のスループットを向上させてデータの廃棄を低減し、また、シェーピングレートの再設定処理の発生を抑制することができる。
【０１４３】
なお、本発明の実施の形態に係る通信システムでは、ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、イーサネットからＩＰパケットを受信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、通信相手へ送信すべき通信データを自ら生成する構成であってもよい。
【０１４４】
また、本発明の実施の形態に係る通信システムでは、ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、回線状態であるＳＮＲマージン、または新たな回線速度の通知であるＯＬＲメッセージを通信相手から受け取る構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＶＤＳＬ集合装置１０１およびＶＤＳＬ宅内装置１０２は、通信信号の送信先である通信回線の回線速度すなわちペイロードレートの変更を自ら予定し、当該回線速度の変更前に中継速度すなわちシェーピングレートを変更する構成であってもよい。
【０１４５】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１４６】
１１ Ｌ２ＳＷ（データ取得部およびデータ中継部）
１２ ＶＤＳＬ−ＣＯ処理部（回線送信部、回線状態取得部、速度通知取得部および速度変更結果取得部）
１３ 制御部（速度予測部および中継速度設定部）
１４ 記憶部
２１ Ｌ２ＳＷ（データ取得部およびデータ中継部）
２２ ＶＤＳＬ−ＣＰＥ処理部（回線送信部、回線状態取得部、速度通知取得部および速度変更結果取得部）
２３ 制御部（速度予測部および中継速度設定部）
１０１ ＶＤＳＬ集合装置
１０２ ＶＤＳＬ宅内装置
２０１ 通信システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信するための通信装置であって、
優先度を有するデータを取得するためのデータ取得部と、
変更後の前記回線速度を予測するための速度予測部と、
前記回線速度の変更に先立って、前記速度予測部によって予測された変更後の前記回線速度以下の中継速度を設定するための中継速度設定部と、
前記中継速度設定部によって設定された前記中継速度で、前記優先度順に、前記データ取得部によって取得されたデータを中継するためのデータ中継部と、
前記データ中継部によって中継された前記データを含む通信信号を、前記通信回線の回線速度に従って前記通信回線へ送信するための回線送信部とを備える、通信装置。
【請求項２】
前記通信装置は、さらに、
前記通信信号の送信先の他の通信装置が前記通信信号を受信して測定した前記通信回線の状態を、前記他の通信装置から取得するための回線状態取得部を備え、
前記速度予測部は、前記回線状態取得部によって取得された前記通信回線の状態に基づいて、変更後の前記回線速度を予測する、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記回線状態取得部は、前記他の通信装置が前記通信回線の状態に基づいて算出したＳＮＲマージンを前記他の通信装置から取得し、
前記速度予測部は、前記回線状態取得部によって取得された前記ＳＮＲマージンに基づいて、変更後の前記回線速度を予測する、請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信装置は、さらに、
前記通信信号の送信先の他の通信装置からの新たな前記回線速度に関する通知を取得するための速度通知取得部を備え、
前記速度予測部は、前記速度通知取得部によって取得された前記通知が示す回線速度を変更後の前記回線速度として予測する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記通信装置は、さらに、
前記中継速度が新たに設定された後、前記通信回線の回線速度の情報を取得するための速度変更結果取得部を備え、
前記中継速度設定部は、前記速度変更結果取得部によって取得された前記情報に基づいて前記中継速度を再設定する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記通信装置は、さらに、
前記通信信号の送信先の他の通信装置が前記通信信号を受信して測定した前記通信回線の状態を前記他の通信装置から取得するための回線状態取得部と、
前記他の通信装置からの新たな前記回線速度に関する通知を取得するための速度通知取得部とを備え、
前記速度予測部は、前記通信回線の状態および前記通知のうち、先に取得された方に基づいて、変更後の前記回線速度を予測する、請求項１に記載の通信装置。
【請求項７】
前記通信装置は、さらに、
前記通信信号の送信先の他の通信装置が前記通信信号を受信して測定した前記通信回線の状態を前記他の通信装置から取得するための回線状態取得部と、
前記回線状態取得部によって取得された前記通信回線の状態、ならびに前記中継速度設定部によって設定が維持された前記中継速度または再設定された前記中継速度の対応関係の履歴を記憶するための記憶部とを備え、
前記速度予測部は、前記記憶部によって記憶された前記履歴に基づいて、変更後の前記回線速度を予測する、請求項５に記載の通信装置。
【請求項８】
通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信するための通信装置における通信方法であって、
優先度を有するデータを取得するステップと、
変更後の前記回線速度を予測するステップと、
前記回線速度の変更に先立って、予測した変更後の前記回線速度以下の中継速度を設定するステップと、
設定した前記中継速度で、前記優先度順に、取得したデータを中継するステップと、
中継した前記データを含む通信信号を、前記通信回線の回線速度に従って前記通信回線へ送信するステップとを含む、通信方法。
【請求項１】
通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信するための通信装置であって、
優先度を有するデータを取得するためのデータ取得部と、
変更後の前記回線速度を予測するための速度予測部と、
前記回線速度の変更に先立って、前記速度予測部によって予測された変更後の前記回線速度以下の中継速度を設定するための中継速度設定部と、
前記中継速度設定部によって設定された前記中継速度で、前記優先度順に、前記データ取得部によって取得されたデータを中継するためのデータ中継部と、
前記データ中継部によって中継された前記データを含む通信信号を、前記通信回線の回線速度に従って前記通信回線へ送信するための回線送信部とを備える、通信装置。
【請求項２】
前記通信装置は、さらに、
前記通信信号の送信先の他の通信装置が前記通信信号を受信して測定した前記通信回線の状態を、前記他の通信装置から取得するための回線状態取得部を備え、
前記速度予測部は、前記回線状態取得部によって取得された前記通信回線の状態に基づいて、変更後の前記回線速度を予測する、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記回線状態取得部は、前記他の通信装置が前記通信回線の状態に基づいて算出したＳＮＲマージンを前記他の通信装置から取得し、
前記速度予測部は、前記回線状態取得部によって取得された前記ＳＮＲマージンに基づいて、変更後の前記回線速度を予測する、請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信装置は、さらに、
前記通信信号の送信先の他の通信装置からの新たな前記回線速度に関する通知を取得するための速度通知取得部を備え、
前記速度予測部は、前記速度通知取得部によって取得された前記通知が示す回線速度を変更後の前記回線速度として予測する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記通信装置は、さらに、
前記中継速度が新たに設定された後、前記通信回線の回線速度の情報を取得するための速度変更結果取得部を備え、
前記中継速度設定部は、前記速度変更結果取得部によって取得された前記情報に基づいて前記中継速度を再設定する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記通信装置は、さらに、
前記通信信号の送信先の他の通信装置が前記通信信号を受信して測定した前記通信回線の状態を前記他の通信装置から取得するための回線状態取得部と、
前記他の通信装置からの新たな前記回線速度に関する通知を取得するための速度通知取得部とを備え、
前記速度予測部は、前記通信回線の状態および前記通知のうち、先に取得された方に基づいて、変更後の前記回線速度を予測する、請求項１に記載の通信装置。
【請求項７】
前記通信装置は、さらに、
前記通信信号の送信先の他の通信装置が前記通信信号を受信して測定した前記通信回線の状態を前記他の通信装置から取得するための回線状態取得部と、
前記回線状態取得部によって取得された前記通信回線の状態、ならびに前記中継速度設定部によって設定が維持された前記中継速度または再設定された前記中継速度の対応関係の履歴を記憶するための記憶部とを備え、
前記速度予測部は、前記記憶部によって記憶された前記履歴に基づいて、変更後の前記回線速度を予測する、請求項５に記載の通信装置。
【請求項８】
通信中に回線速度の変更が可能な通信回線へ通信信号を送信するための通信装置における通信方法であって、
優先度を有するデータを取得するステップと、
変更後の前記回線速度を予測するステップと、
前記回線速度の変更に先立って、予測した変更後の前記回線速度以下の中継速度を設定するステップと、
設定した前記中継速度で、前記優先度順に、取得したデータを中継するステップと、
中継した前記データを含む通信信号を、前記通信回線の回線速度に従って前記通信回線へ送信するステップとを含む、通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−３４０９１（Ｐ２０１３−３４０９１Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６８９９０（Ｐ２０１１−１６８９９０）
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（５０２３１２４９８）住友電工ネットワークス株式会社 (212)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（５０２３１２４９８）住友電工ネットワークス株式会社 (212)
【Ｆターム（参考）】
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