JP5011576B2

JP5011576B2 - ネットワークシステム、通信制御装置、通信制御方法、及びプログラム

Info

Publication number: JP5011576B2
Application number: JP2008284344A
Authority: JP
Inventors: 弘敏廣岡
Original assignee: NEC AccessTechnica Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2028-11-05
Also published as: JP2010114573A

Description

本発明は、ネットワークの通信制御の技術に関し、特に、ＰＬＣ（ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）における通信制御の技術に関する。

図１は、本発明に関係する技術（例えば、特許文献１）におけるネットワークシステムの図である。

図１に示すようなＰＬＣモデムを使用したネットワークシステムにおいて、ルータ１とＰＬＣモデム２との間に通信速度の能力に差があり、「ルータ１とＰＬＣモデム（Ａ）２Ａとの間の通信速度」＞「ＰＬＣモデム（Ａ）２ＡとＰＬＣモデム（Ｂ）２Ｂとの間の通信速度」になった場合、ルータ１からの送信Ｐａｃｋｅｔは、ＰＬＣモデム（Ａ）２ＡでＰａｃｋｅｔｌｏｓｓが発生してしまう。これは、ＰＬＣモデム（Ａ）２Ａへの入力Ｐａｃｋｅｔの量が出力Ｐａｃｋｅｔの量より多くなるため、ＰＬＣモデム（Ａ）２Ａ内にＰａｃｋｅｔが溜まり、溢れてしまうためである。

ＰＬＣモデムでPacket lossが発生した場合、上位レイヤでのプロトコル処理による再送や、端末からの再送要求によりＰａｃｋｅｔｌｏｓｓ分のリカバリーが行われるが、これでは通信状態が不安定になり通信速度が低下してしまう。

また、ルータが搭載しているQos（Quality of Service）機能を使用している場合、ＰＬＣモデムＡ(２ａ)-ＰＬＣモデムＣ(２ｃ)でPacket lossが発生してしまうと、ルータ１のQos機能に関係なくPacket lossが発生してしまう。このため、ルータ１のQos機能を有効に活用することができない問題があった。

また、ＰＬＣモデムの通信は、各ＰＬＣモデム間で異なるため、ルータからの送信速度を宛先に関係なく一定に絞る方法では、特定のＰＬＣモデム間の通信でPacket lossが発生してしまう問題もあった。

ＰＬＣモデムシステムでは、ＰＬＣモデム間の通信速度が遅くても、Ethernet（登録商標）が１００MbpsでLinkが確立していれば、最大１００MbpsでＰＬＣモデムと通信を行っていた。これでは、ＰＬＣモデム間の通信において、通信帯域をオーバしてしまうため、ＰＬＣモデムでPacket lossが発生してしまう。

ＰＬＣモデムでPacket lossが発生した場合、ルータは、packet lossが発生していることを認識できないため、端末からの再送要求や、上位レイヤのプロトコルによる再送で、Packet lossしたPacketの再送を行うことで対処をしていた。

しかしながら、再送による対処方法では、通信が不安定になり通信速度を悪化させてしまう。
特開２００７−７４３７７号公報

本発明が解決しようとする課題は、ＰＬＣモデム間の通信速度（通信帯域）にしたがって、ルータ１からの送信速度を送信先ＭＡＣアドレス毎に絞ることによりＰＬＣモデムでのPacket lossを抑えることで通信の安定、ＱｏＳ機能の有効活用を実現することにある。

上記課題を解決するための本発明は、ネットワークシステムであって、ノード間で送受信されたテストデータの送信結果から送信元ノードと送信先ノードとの間の通信速度を取得し、送信元ノードのＭＡＣアドレスと送信先ノードのＭＡＣアドレスと前記取得した通信速度とを対応付けた第１のテーブルを生成するＰＬＣ（ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モデムと、自装置のＭＡＣアドレスが送信元ＭＡＣアドレスであるテーブルを前記生成された第１のテーブルから抽出し、この抽出したテーブルの通信速度からパケットのＩＦＧ（ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＧａｐ）サイズを算出して前記抽出したテーブルの送信先ＭＡＣアドレスに対応付けて第２のテーブルを生成し、前記生成した第２のテーブルを用いて伝送経路の通信速度を考慮して、送信先ノードにパケットを送信するルータとを有することを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明は、信制御装置であって、ＰＬＣ（ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モデムが生成した、ノード間で送受信されたテストデータの送信結果から、送信元ノードのＭＡＣアドレスと送信先ノードのＭＡＣアドレスと前記送信元ノードと送信先ノードとの間の通信速度とを対応付けた第１のテーブルを受信し、自装置のＭＡＣアドレスが送信元ＭＡＣアドレスであるテーブルを前記生成された第１のテーブルから抽出し、この抽出したテーブルの通信速度からパケットのＩＦＧ（ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＧａｐ）サイズを算出して前記抽出したテーブルの送信先ＭＡＣアドレスに対応付けて第２のテーブルを生成し、前記生成した第２のテーブルを用いて伝送経路の通信速度を考慮して、送信先ノードにパケットを送信する手段を有することを特徴とする通。
上記課題を解決するための本発明は、通信制御方法は、ＰＬＣ（ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モデムがノード間で送受信されたテストデータの送信結果から、送信元ノードのＭＡＣアドレスと送信先ノードのＭＡＣアドレスと前記送信元ノードと送信先ノードとの間の通信速度とを対応付けた第１のテーブルを生成するステップと、ルータが自装置のＭＡＣアドレスが送信元ＭＡＣアドレスであるテーブルを前記生成された第１のテーブルから抽出するステップと、前記ルータが前記抽出したテーブルの通信速度からパケットのＩＦＧ（ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＧａｐ）サイズを算出するステップと、前記ルータが前記算出したＩＦＧサイズを前記抽出したテーブルの送信先ＭＡＣアドレスに対応付けて第２のテーブルを生成するステップと、前記ルータが前記生成した第２のテーブルを用いて伝送経路の通信速度を考慮して、送信先ノードにデータを送信するステップとを有することを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明は、通信制御装置のプログラムであって、前記プログラムは、ＰＬＣ（ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モデムが生成した、ノード間で送受信されたテストデータの送信結果から、送信元ノードのＭＡＣアドレスと送信先ノードのＭＡＣアドレスと前記送信元ノードと送信先ノードとの間の通信速度とを対応付けた第１のテーブルを受信する処理と、前記通信制御装置のＭＡＣアドレスが送信元ＭＡＣアドレスであるテーブルを前記生成された第１のテーブルから抽出する処理と、前記抽出したテーブルの通信速度からパケットのＩＦＧ（ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＧａｐ）サイズを算出する処理と、前記算出したＩＦＧサイズを前記抽出したテーブルの送信先ＭＡＣアドレスに対応付けて第２のテーブルを生成する処理と、前記生成した第２のテーブルを用いて伝送経路の通信速度を考慮して、送信先ノードにパケットを送信する処理とを前記通信制御装置に実行させることを特徴とする。

本発明によると、ＰＬＣモデムの通信速度以上で、ルータからＰａｃｋｅｔを送信しないので、ＰＬＣモデムでのＰａｃｋｅｔｌｏｓｓを抑えることができる。

本発明は、ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ(以下ＰＬＣと略す)システムにおいて、ＰＬＣモデムの通信速度に合わせた通信制御を行うことを特徴としている。

本発明の特徴を説明するために、以下において、図面を参照して具体的に述べる。

本発明を実施するための第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのネットワークシステムのブロック図である。

図１に示すように、本システムは、ルータ１、ＰＬＣモデム（Ａ）２Ａ、ＰＬＣモデム（Ｂ）２Ｂ、ＰＬＣモデム（Ｃ）２Ｃ、パソコン３、及びＶＯＩＰアダプタ４を有する。各ＰＬＣモデム間は、ＰｏｗｅｒＬｉｎｅで接続されている。尚、以下の説明では、ＰＬＣモデム（Ａ）２ＡとＰＬＣモデム（Ｂ）２Ｂとの間のＰｏｗｅｒＬｉｎｅをＰｏｗｅｒＬｉｎｅ２１とし、ＰＬＣモデム（Ａ）２ＡとＰＬＣモデム（Ｃ）２Ｃとの間のＰｏｗｅｒＬｉｎｅをＰｏｗｅｒＬｉｎｅ２２とする。尚、以下の説明では、ルータ１のＭＡＣアドレスを“ａａ：ａａ：ａａ：ａａ：ａａ：ａａ”、パソコン３のＭＡＣアドレスを“ｂｂ：ｂｂ：ｂｂ：ｂｂ：ｂｂ：ｂｂ”、ＶｏＩＰアダプタのＭＡＣアドレスを“ｃｃ：ｃｃ：ｃｃ：ｃｃ：ｃｃ：ｃｃ”として説明する。

各ＰＬＣモデム２は、Ｐａｃｋｅｔの送信の際にＰＬＣモデム間の通信から送信元ＭＡＣアドレス、送信先ＭＡＣアドレス、及び通信速度の３つのパラメータを抽出し、抽出したパラメータを互いに関連付けて、図２に示すようなＴａｂｌｅＡ（通信速度テーブル）を作成する。また、ＰＬＣモデム（Ａ）２Ａは、ルータ１と特殊Ｐａｃｋｅｔの送受信を行い、ルータ１にＴａｂｌｅＡの情報を通知する。特殊Ｐａｃｋｅｔとは、ＥｔｈｅｒＨｅａｄｅｒ内のＥｔｈｅｒＴｙｐｅに特殊なコードを埋め込み通信を行うことで、ＰＬＣモデム２とルータ１との間で通信制御情報等の受け渡しを実現する。

ルータ１は、ＰＬＣモデム（Ａ）２ＡとＥｔｈｅｒｎｅｔ２１を介して接続されており、ＰＬＣモデム（Ａ）２Ａと特殊Ｐａｃｋｅｔの送受信ができる。また、ルータ１のもう一方のポートは、ＷＡＮに接続されている。ルータ１は、図３に示すように、テーブル生成部１１と通信制御部１２と送信部１３と受信部１４とルータ機能部１５とを有する。

テーブル生成部１１は、各ＰＬＣモデム２からのＴａｂｌｅを用いて、図２のＴａｂｌｅＢに示すような、ＥｔｈｅｒｎｅｔＰａｃｋｅｔのＩＦＧ（ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＧａｐ：フレーム間隔時間）の調整用のＴａｂｌｅ（通信制御テーブル）を作成して保持する。詳細には、受信したＴａｂｌｅの中から自装置のＭＡＣアドレスが送信元ＭＡＣアドレスに入っているテーブルに関連付けられている送信先ＭＡＣアドレスとＰＬＣモデム通信速度とを抽出し、ＰＬＣモデム通信速度からＩＦＧサイズを算出して、抽出した送信先ＭＡＣアドレスと関連付けて生成する。

通信制御部１２は、一般的なＱｏＳ機能を有しており、ＴａｂｌｅＢを参照してＩＦＧを制御することにより、ＰＬＣモデム（Ａ）２Ａの通信速度を制御する。

送信部１３はデータＰａｃｋｅｔを送信し、受信部１４はデータｐａｃｋｅｔを受信する。

ルータ機能部１５は、一般的なルータ機能を有しており、本発明ではルータ機能の周知な技術を用いるので、その詳細な構成は省略する。

パソコン３は、一般的な情報処理装置であり、ＰＬＣモデム（Ｂ）２ＢとＥｔｈｅｒｎｅｔ２４を介して接続されている。本発明では情報処理装置の周知な機能を用いるので、その詳細な構成は省略する。

ＶｏＩＰアダプタ４は、ＰＬＣモデム（Ｃ）２ＣとＥｔｈｅｒｎｅｔ２５を介して接続されている。ＶｏＩＰアダプタ４は、当業者にとってよく知られている装置であり、本発明ではＶｏＩＰアダプタの周知な機能を用いるので、その詳細な構成は省略する。

続いて、ルータ１とＰＬＣモデム（Ａ）２Ａの動作を図４に示すフローチャートを使用して説明する。

ルータ１が起動すると（ステップ４１）、ルータ機能部１５はルータ１のＬＡＮポートの通信Ｌｉｎｋを確認する（ステップ４２）。

ルータ機能部１５は、ＬＡＮポートのＬｉｎｋが確立すると、次にＰＬＣモデム（Ａ）２Ａに対して特殊Ｐａｃｋｅｔを送信することでＰＬＣモデム（Ａ）２ＡのＬｉｎｋを確認する（ステップ４３）。

ルータ機能部１５は、ＰＬＣモデム（Ａ）２ＡからＰＬＣＬｉｎｋの確立を示す特殊Ｐａｃｋｅｔを受信すると、パソコン３とＶｏＩＰアダプタ４とに対してテストＰａｃｋｅｔを送信する（ステップ４４）。

ＰＬＣモデム（Ａ）２Ａは、ルータ１と端末３との間、及びルータ１とＶｏＩＰアダプタ４との間で送受信されたテストＰａｃｋｅｔの通信結果から、ルータ１と端末３との間の通信速度、ルータ１とＶｏＩＰアダプタ４との間の通信速度を算出し、（ステップ４５）、送信元ＭＡＣアドレス、送信先ＭＡＣアドレス、及びＰＬＣモデム通信速度を関連付けてＴａｂｌｅＡを作成する(ステップ４６)。

ＰＬＣモデム（Ａ）２Ａは、ＴａｂｌｅＡを作成すると、ルータ１に対してＴａｂｌｅＡの情報を特殊Ｐａｃｋｅｔを使って送信する（ステップ４７）。

テーブル生成部１１は、ＴａｂｌｅＡの情報を受信部１４を介して受信すると、そのＴａｂｌｅＡの情報からＴａｂｌｅＢの情報を作成して保持する（ステップ４８）。

ルータ１はＰａｃｋｅｔを送信する際、通信制御部１２が送信先のＭＡＣアドレスを用いてＴａｂｌｅＢを参照してＩＦＧサイズを読み出すことにより、送信先ＭＡＣアドレス毎にＩＦＧサイズを変更してＰａｃｋｅｔを送信部が送信するように制御する（ステップ４９）。

ここで、ＩＦＧの挿入イメージについて図１と図５とを用いて説明する。尚、ルータ１からパソコン３、ルータ１からＶｏＩＰアダプタ４というように、連続してＰａｃｋｅｔを送信する場合について説明する。

ルータ１は、パソコン３へのＰａｃｋｅｔを送信後、ＴａｂｌｅＢのパソコン３のＭＡＣアドレスである“ｂｂ：ｂｂ：ｂｂ：ｂｂ：ｂｂ：ｂｂ”に対応付けられているＩＦＧ“ａｂ（ｂｉｔｔｉｍｅ）”分の間隔を空けたのちに、ＶｏＩＰアダプタ４へのＰａｃｋｅｔを送信する。

同様に、ＶｏＩＰアダプタ４へのＰａｃｋｅｔ送信後は、ＴａｂｌｅＢのＶｏＩＰアダプタ４のＭＡＣアドレスである“ｃｃ：ｃｃ：ｃｃ：ｃｃ：ｃｃ：ｃｃ”に対応付けられているＩＦＧ“ａｃ（ｂｉｔｔｉｍｅ）”分の間隔を空けて送信する。

これにより、ルータ１は、自装置から各端末（パソコン３及びＶｏＩＰアダプタ４）へ送信速度を制御することができる。

上述のように、本願発明では、ルータ１からＰＬＣモデム（Ａ）２Ａへのデータパケットの通信速度を制御することで、ＰＬＣモデム間でのＰａｃｋｅｔＬｏｓｓを抑え、通信を安定させることができる。また、ルータ１のＱｏＳ機能を有効に活用することができる。

本発明の他の実施の形態として、その基本的構成は上記の通りであるが、ＰＬＣモデム（Ｂ）２Ｂとパソコン３との間に本機能を搭載したルータを挿入することで、端末(パソコン３)からの送信についてもＰＬＣモデム（Ｂ）２ＢでのＰａｃｋｅｔｌｏｓｓを抑えることが可能である。この場合のシステム構成を図６に示す。

図６において、ルータ１Ｂは、上述したルータ１が有する機能を使用して、ＰＬＣモデム（Ｂ）１Ｂへ送信速度を制御する。これにより、パソコン３からの通信についてもＰＬＣモデム上のＰａｃｋｅｔｌｏｓｓを減らすことができ、通信の安定、及びＱｏＳ機能の有効活用が可能になる。

また、ＶｏＩＰアダプタ４に上述したルータ１が有する機能を持たせることで、同じ効果を得ることができる。

このように、本実施の形態では、端末から送信についても速度制御行うことで、ルータからの送信だけでなく、端末からの送信ついても、通信の安定性を保つことができるという効果が得られる。

尚、上述した本発明のルータは、上記説明からも明らかなように、ハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。この場合、プログラムメモリに格納されているプログラムで動作するプロセッサによって、上述した実施の形態と同様の機能、動作を実現させる。尚、上述した実施の形態の一部の機能をコンピュータプログラムにより実現することも可能である。

以上説明したように、本発明においては、以下に記載するような効果を奏する。

本発明によると、ＰＬＣモデムの通信速度以上で、ルータからＰａｃｋｅｔを送信しないのでＰＬＣモデムでのＰａｃｋｅｔｌｏｓｓを抑えることができる。

また、ＰＬＣモデムのＰａｃｋｅｔｌｏｓｓを抑えているので、Ｐａｃｋｅｔの再送を減らすことができる。

また、ルータで送信帯域を絞ることによりＰＬＣモデムで発生していたＰａｃｋｅｔｌｏｓｓをルータ内で発生させることにより、ルータのＱｏｓを有効に活用することができる。これにより、ＰＬＣモデムでのＰａｃｋｅｔｌｏｓｓを抑えるために、Ｅｔｈｅｒｎｅｔのフロー制御を使用してＰＬＣモデムでＰａｃｋｅｔｌｏｓｓが発生しそうな場合は、ルータに対して通信を止める要求を行う必要がないので、優先度の高いPacketまで止められてしまうことを無くせる。

また、ＰＬＣモデム間でのＰａｃｋｅｔの再送を減らすことができるので、通信を安定させることができることである。

本発明の、ネットワークシステムの一例を示す図である。ＰＬＣモデムで生成されるＴａｂｌｅ及びルータで生成されるＴａｂｌｅの一例を示す図である。本発明のルータのブロック図である。本発明におけるルータ送信速度を決定する動作のフロー図である。データ送信の速度を制御する際のＩFＧの挿入を説明知るためのイメージ図である。本発明の他の構成例である。

符号の説明

１ルータ
２ＰＬＣモデム
３パソコン
４ＶｏＩＰアダプタ
１１テーブル性西部
１２通信制御部
１３送信部
１４受信部
１５ルータ機能部

Claims

ノード間で送受信されたテストデータの送信結果から送信元ノードと送信先ノードとの間の通信速度を取得し、送信元ノードのＭＡＣアドレスと送信先ノードのＭＡＣアドレスと前記取得した通信速度とを対応付けた第１のテーブルを生成するＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ
ＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モデムと、
自装置のＭＡＣアドレスが送信元ＭＡＣアドレスであるテーブルを前記生成された第１のテーブルから抽出し、この抽出したテーブルの通信速度からパケットのＩＦＧ（ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＧａｐ）サイズを算出して前記抽出したテーブルの送信先ＭＡＣアドレスに対応付けて第２のテーブルを生成し、前記生成した第２のテーブルを用いて伝送経路の通信速度を考慮して、送信先ノードにパケットを送信するルータと
を有することを特徴とするネットワークシステム。
ＰＬＣ（ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モデムが生成した、ノード間で送受信されたテストデータの送信結果から、送信元ノードのＭＡＣアドレスと送信先ノードのＭＡＣアドレスと前記送信元ノードと送信先ノードとの間の通信速度とを対応付けた第１のテーブルを受信し、自装置のＭＡＣアドレスが送信元ＭＡＣアドレスであるテーブルを前記生成された第１のテーブルから抽出し、この抽出したテーブルの通信速度からパケットのＩＦＧ（ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＧａｐ）サイズを算出して前記抽出したテーブルの送信先ＭＡＣアドレスに対応付けて第２のテーブルを生成し、前記生成した第２のテーブルを用いて伝送経路の通信速度を考慮して、送信先ノードにパケットを送信する手段を有することを特徴とする通信制御装置。
ＰＬＣ（ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モデムがノード間で送受信されたテストデータの送信結果から、送信元ノードのＭＡＣアドレスと送信先ノードのＭＡＣアドレスと前記送信元ノードと送信先ノードとの間の通信速度とを対応付けた第１のテーブルを生成するステップと、
ルータが自装置のＭＡＣアドレスが送信元ＭＡＣアドレスであるテーブルを前記生成された第１のテーブルから抽出するステップと、
前記ルータが前記抽出したテーブルの通信速度からパケットのＩＦＧ（ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＧａｐ）サイズを算出するステップと、
前記ルータが前記算出したＩＦＧサイズを前記抽出したテーブルの送信先ＭＡＣアドレスに対応付けて第２のテーブルを生成するステップと、
前記ルータが前記生成した第２のテーブルを用いて伝送経路の通信速度を考慮して、送信先ノードにデータを送信するステップと
を有することを特徴とする通信制御方法。
通信制御装置のプログラムであって、前記プログラムは、
ＰＬＣ（ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モデムが生成した、ノード間で送受信されたテストデータの送信結果から、送信元ノードのＭＡＣアドレスと送信先ノードのＭＡＣアドレスと前記送信元ノードと送信先ノードとの間の通信速度とを対応付けた第１のテーブルを受信する処理と、
前記通信制御装置のＭＡＣアドレスが送信元ＭＡＣアドレスであるテーブルを前記生成された第１のテーブルから抽出する処理と、
前記抽出したテーブルの通信速度からパケットのＩＦＧ（ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＧａｐ）サイズを算出する処理と、
前記算出したＩＦＧサイズを前記抽出したテーブルの送信先ＭＡＣアドレスに対応付けて第２のテーブルを生成する処理と、
前記生成した第２のテーブルを用いて伝送経路の通信速度を考慮して、送信先ノードにパケットを送信する処理と
を前記通信制御装置に実行させることを特徴とするプログラム。