CN1255967C - 频带保证***、中继装置及网络管理服务器 - Google Patents

频带保证***、中继装置及网络管理服务器 Download PDF

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Abstract

将组播的分组提供给组播队列(queue)，将除此以外的分组提供给每个用户终端的队列。按照使用的组播业务量数及组员数来减少与使用组播的用户终端对应的可队列发送的频带，通过进行虚拟消费保证频带的处理，从而保证每个用户的保证频带。

Description

频带保证***、中继装置及网络管理服务器
技术领域
本发明涉及对于使用共用网络的用户终端或中继装置保证可使用频带的频带保证***及其关联技术。
背景技术
一般来说，多个用户终端为了以尽力传送(best effort)方式共用线路，有因网络的混杂情况而不能获得通信上必要的资源(频带)的情况。
因此，用于确保通信资源(频带)的通信质量保证(QoS：Quality ofService)技术引人注目。
作为该QoS技术，以往，在共用网络中，有实现与单播通信对应的频带保证的频带保证***。
另一方面，以往，在因特网中，由于频带利用效率高，所以也利用组播通信。
在组播通信中，对每一组播业务量，从指定的IP地址组中使用一个组播用的IP地址(组播地址)。
然后，根据需要由中继装置(例如路由器)复制一个组播分组，同时发送到接收组播业务量的多个或单个用户终端(组员)。
但是，以往，仅存在与单播通信对应的频带保证***，而没有与组播通信对应的频带保证***。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种频带保证***及其关联技术，在共用网络中，可以实现与组播通信对应的频带保证。
第1发明的频带保证***对于使用共用网络的各用户终端保证频带。
该***包括：频带计算部件，用于计算多个频带，多个频带中的每个频带根据下述规则(i)和规则(ii)被分配到多个频带共用装置的每个装置，其中：规则(i)：被分配到多个频带共用装置中不接收组播分组的频带共用装置的频带是对其保证的频带；规则(ii)：被分配到多个频带共用装置中接收组播分组的频带共用装置的频带是对其保证的降低了某一确定的频带的频带，用于发送组播的需要，确定的频带大于零；中继设备，用于通过共享网络向多个频带共用装置传输分组；以及网络管理服务器，用于控制中继单元。网络管理服务器包括：运行规则保持单元，用于保持对各多个频带共用装置保证的保证频带信息及频带消费规则信息；组播管理单元，用于将组播信息、组播地址、具有组播地址并接收组播业务量的各多个频带共用装置的信息、在组播业务量的传输上所需的并用于管理关联的组播地址的频带信息、各多个频带共用装置的信息、以及频带信息相关联，其中，中继单元被安排用来根据频带计算单元所计算的多个频带而将分组发送到多个频带共用装置。
根据该构成，对于接收组播业务量的用户终端，通过进行虚拟消费频带这样的处理，从而可以保证使用共用网络的各用户终端可使用的频带(保证频带)。
而且，通过将组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带，来确保用于组播业务量的传输的频带。
如以上那样，在共用网络中，可以实现与组播通信对应的用户终端的频带保证。
第2发明的频带保证***在多个用户终端共同使用的共用网络中，保证各用户终端可利用的频带。
该频带保证***包括：中继装置，通过共用网络向用户终端传输分组；以及网络管理服务器，控制中继装置。
该网络管理服务器包括：使用规则保持单元，保持对各用户终端保证的保证频带信息及频带消费规则信息；组播管理单元，使组播地址、具有组播地址并接收组播业务量的用户终端信息、以及在组播业务量的传输上所需的频带信息相关联，作为组播信息来管理；以及频带计算单元，使用组播管理单元管理的组播信息以及使用规则保持单元保持的保证频带信息，根据频带消费规则信息来计算分配给各用户终端的频带。
频带消费规则信息为以下内容：减小对应的用户终端的保证频带，以便由接收对应的组播业务量的用户终端来消费组播业务量的传输上所需的频带。
中继装置将频带计算单元算出的频带作为可对各用户终端分组送出的频带，并且，将组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带。
根据该构成，对于接收组播业务量的用户终端，通过进行虚拟消费频带这样的处理，从而可以保证使用共用网络的各用户终端可使用的频带(保证频带)。
而且，通过将组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带，来确保用于组播业务量的传输的频带。
如以上那样，在共用网络中，可以实现与组播通信对应的用户终端的频带保证。
在第3发明的频带保证***中，网络管理服务器包括：控制信息生成单元，生成控制中继装置的控制信息；以及控制信息发送单元，将控制信息发送到中继装置。
中继装置包含输出单元，该输出单元包括：分类单元，根据控制信息，对接收的分组进行分类；多个队列，设置于每个用户终端中，保持按每个用户终端进行分类的分组；组播队列，保持组播的分组；以及调度单元，根据控制信息，送出随着分配给各队列的可送出频带的分组，以及送出随着分配给队列组播的可送出频带的组播的分组。
控制信息生成单元生成的控制信息至少包含以下信息：对调度单元进行指示的信息，以便将对应于用户终端的队列中的分组的可送出频带作为频带计算单元算出的频带，并且将组播队列中的组播分组的可送出频带作为组播业务量的传输上所需的频带；以及对分类单元进行指示的信息，使得将组播的分组提供给组播队列。
根据该构成，将组播的分组提供给组播队列，将除此以外的分组提供给每个用户终端的队列，而且，从使用组播业务量的用户终端所对应的可队列送出的频带中削减组播业务量的传输上所需的频带。
由此，可以实现与组播通信对应的用户终端的频带保证。
在第4发明的频带保证***中，在变更组播管理单元管理的组播信息的情况下，频带计算单元根据变更的组播信息来重新计算分配给用户终端的频带。
根据该构成，在使用组播业务量的用户终端每次变化时，或在用户终端每次使用新的组播业务量时，频带计算单元重新计算分配给用户终端的频带。
其结果，在使用组播业务量的用户终端变化的情况下，或即使在用户终端使用新的组播业务量的情况下，也可以保证使用共用网络的各用户终端可使用的频带(保证频带)。
在第5发明的频带保证***中，频带计算单元通过将其组播业务量的传输上所需的频带除以接收该组播业务量的用户终端的数来求商，从接收该组播业务量的用户终端的保证频带中扣除求出的商，将求出的差作为分配给该用户终端的频带。
根据该构成，对于接收组播业务量的用户终端，按照接收组播业务量的用户终端数，从保证频带中均等地扣除频带，通过进行虚拟消费频带这样的处理，从而可以实现与组播通信对应的用户终端的频带保证。
在第6发明的频带保证***中，频带计算单元按照接收组播业务量的用户终端的保证频带的比例，减小该用户终端的保证频带，并作为分配给该用户终端的频带，使得由接收该组播业务量的该用户终端消费该组播业务量的传输上所需的频带。
根据该构成，对于接收组播业务量的用户终端，按照该用户终端的保证频带所具有的部分，从该用户终端的保证频带中扣除频带，通过进行虚拟消费频带这样的处理，从而可以实现与组播通信对应的用户终端的频带保证。
在第7发明的频带保证***中，将中继装置连接到多个共用网络。
网络管理服务器包括构成信息管理单元，该单元使连接于中继装置的共用网络和使用该网络的用户终端相关联，并作为网络构成信息进行管理。
然后，频带计算单元根据构成信息管理单元管理的网络构成信息，对每个共用网络计算分配给用户终端的频带。
根据该构成，在将中继装置连接到多个共用网络的情况下，在每个共用网络中，可以保证各用户终端的可使用的频带(保证频带)。
第8发明中继装置连接于多个用户终端共同使用的共用网络，通过该共用网络，向用户终端传输分组。
该中继装置包括输出单元，该单元将对各用户终端分配的频带作为对各用户终端可分组送出的频带，使得由接收该组播业务量的用户终端消费组播业务量的传输上所需的频带，并且，将该组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带。
根据该构成，对于接收组播业务量的用户终端，通过进行虚拟消费频带这样的处理，从而可以保证使用共用网络的各用户终端可使用的频带(保证频带)。
而且，通过将组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带，来确保用于组播业务量的传输的频带。
如以上那样，可以实现与组播通信对应的用户终端的频带保证。
第9发明的网络管理服务器控制通过该共用网络向使用共用网络的用户终端传输分组的中继装置。
该网络管理服务器包括：频带计算单元，计算对各用户终端分配的频带，以便由接收该组播业务量的用户终端来消费组播业务量的传输上所需的频带；以及
产生指示的单元，对于中继装置产生指示，使得将计算的频带作为对各用户终端可分组送出的频带，并且将该组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带。
根据该构成，对于接收组播业务量的用户终端，通过进行虚拟消费频带这样的处理，从而可以保证使用共用网络的各用户终端可使用的频带(保证频带)。
而且，通过将组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带，来确保用于组播业务量的传输的频带。
如以上那样，可以实现与组播通信对应的用户终端的频带保证。
第10发明的频带保证***在连接到分别包括用户终端和对用户终端传输分组的中继装置的多个网络中，保证包含于各网络的各中继装置可利用的频带。
该频带保证***包括：频带计算单元，计算对各中继装置分配的频带，使得由将该组播业务量传输到用户终端的中继装置来消费该组播业务量的传输上所需的频带；以及输出单元，将频带计算单元算出的频带作为对各中继装置可分组送出的频带，并且将该组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带。
根据该构成，对于将组播业务量传输到用户终端的中继装置，通过进行虚拟消费频带这样的处理，从而可以保证使用共用网络的各中继装置可使用的频带(保证频带)。
而且，通过将组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带，来确保用于组播业务量的传输的频带。
如以上那样，在共用网络中，可以实现与组播通信对应的中继装置的频带保证。
第11发明的频带保证***在连接到分别包括用户终端和对用户终端传输分组的第1中继装置的多个网络上的共用网络中，保证包含于各网络的各第1中继装置可利用的频带。
该频带保证***包括：第2中继装置，通过共用网络向第1中继装置传输分组；以及网络管理服务器，控制第2中继装置。
该网络管理服务器包括：使用规则保持单元，保持保证第1中继装置的保证频带信息，以及频带消费规则信息；组播管理单元，使组播地址、具有组播地址并将组播业务量传输到用户终端的第1中继装置的信息、以及在组播业务量的传输上所需的频带信息相关联，作为组播信息来管理；以及频带计算单元，使用组播管理单元管理的组播信息以及使用规则保持单元保持的保证频带信息，根据频带消费规则信息来计算分配给各第1中继装置的频带。
频带消费规则信息为以下内容：减小该第1中继装置的保证频带，以便由将该组播业务量传输到用户终端的第1中继装置来消费组播业务量的传输上所需的频带。
而且，第2中继装置将频带计算单元算出的频带作为可对各第1中继装置分组送出的频带，并且，将组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带。
根据该构成，对于将组播业务量传输到用户终端的第1中继装置，通过进行虚拟消费频带这样的处理，从而可以保证使用共用网络的各第1中继装置可使用的频带(保证频带)。
而且，通过将组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带，来确保用于组播业务量的传输的频带。
如以上那样，可以实现与组播通信对应的第1中继装置的频带保证。
在第12发明的频带保证***中，网络管理服务器包括：控制信息生成单元，生成控制第2中继装置的控制信息；以及控制信息发送单元，将控制信息发送到第2中继装置。
第2中继装置包括输出单元，该输出单元包括：分类单元，根据控制信息，对接收的分组进行分类；多个队列，设置于每个第1中继装置中，保持按每个第1中继装置进行分类的分组；组播队列，保持组播的分组；以及调度单元，根据控制信息，送出随着分配给各队列的可送出频带的分组，以及送出随着分配给队列组播的可送出频带的组播的分组。
而且，控制信息生成单元生成的控制信息至少包含以下信息：对调度单元进行指示的信息，以便将对应于第1中继装置的队列中的分组的可送出频带作为频带计算单元算出的频带，并且将组播队列中的组播分组的可送出频带作为组播业务量的传输上所需的频带；以及对分类单元进行指示的信息，使得将组播的分组提供给组播队列。
根据该构成，将组播的分组提供给组播队列，将除此以外的分组提供给每个第1中继装置，而且，从对应于将组播业务量传输到用户终端的第1中继装置的可队列送出的频带削减组播业务量的传输上所需的频带。
由此，可以实现与组播通信对应的第1中继装置的频带保证。
在第13发明的频带保证***中，在变更组播管理单元管理的组播信息的情况下，频带计算单元根据变更的组播信息，重新计算分配给第1中继装置的频带。
根据该构成，在将组播业务量传输到用户终端的第1中继装置每次变化时，或在第1中继装置每次向用户终端传输新的组播业务量时，频带计算单元重新计算分配给第1中继装置的频带。
其结果，在将组播业务量传输到用户终端的第1中继装置变化的情况下，或即使在第1中继装置向用户终端传输新的组播业务量的情况下，也可以保证使用共用网络的各第1中继装置可使用的频带(保证频带)。
在第14发明的频带保证***中，频带计算单元通过将组播业务量的传输上所需的频带除以将该组播业务量传输到用户终端的第1中继装置的数来求商，从将该传输到用户终端的第1中继装置的保证频带中扣除求出的商，将求出的差作为分配给该第1中继装置的频带。
根据该构成，对于将组播业务量传输到用户终端的第1中继装置，按照将组播业务量传输到用户终端的第1中继装置的数，从保证频带中均等地扣除频带，通过进行虚拟消费频带这样的处理，从而可以实现与组播通信对应的第1中继装置的频带保证。
在第15发明的频带保证***中，频带计算单元按照将组播业务量传输到用户终端的第1中继装置的保证频带的比例，减小该第1中继装置的保证频带，并作为分配给该第1中继装置的频带，使得由将该组播业务量传输到该用户终端的该第1中继装置消费该组播业务量的传输上所需的频带。
根据该构成，对于将组播业务量传输到用户终端的第1中继装置，按照该第1中继装置具有的保证频带部分，从该第1中继装置的保证频带中扣除频带，通过进行虚拟消费频带这样的处理，从而可以实现与组播通信对应的第1中继装置的频带保证。
在第16发明的频带保证***中，将第2中继装置连接到多个共用网络。
网络管理服务器包括构成信息管理单元，该单元使连接于第2中继装置的各共用网络和使用该网络的第1中继装置相关联，并作为网络构成信息进行管理。
频带计算单元根据构成信息管理单元管理的网络构成信息，对每个共用网络计算分配给第1中继装置的频带。
根据该构成，在将第2中继装置连接到多个共用网络的情况下，在每个共用网络中，可以保证各第1中继装置的可使用的频带(保证频带)。
第17发明的中继装置对于将来自共用网络的分组传输到对应的用户终端的多个中继装置，通过共用网络来传输分组。
该中继装置包括输出单元，该单元将对各中继单元分配的频带作为可对各中继单元分组送出的频带，使得向用户终端传输该组播业务量的中继单元消费组播业务量的传输上所需的频带，并且将该组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带。
根据该构成，对于将组播业务量传输到用户终端的中继单元，通过进行虚拟消费频带这样的处理，从而可以保证使用共用网络的各中继单元可使用的频带(保证频带)。
而且，通过将组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带，来确保用于组播业务量的传输的频带。
如以上那样，在共用网络中，可以实现与组播通信对应的中继单元的频带保证。
第18发明的网络管理服务器对于将来自共用网络的分组传输到对应的用户终端的多个第1中继装置，控制通过共用网络来传输分组的第2中继装置。
该网络管理服务器包括：频带计算单元，计算对各第1中继单元分配的频带，以便由将该组播业务量传输到用户终端的第1中继装置来消费组播业务量的传输上所需的频带；以及产生指示的单元，对于第2中继装置产生指示，使得将计算的频带作为对各第1中继装置可分组送出的频带，并且将该组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带。
根据该构成，对于将组播业务量传输到用户终端的第1中继单元，通过进行虚拟消费频带这样的处理，从而可以保证使用共用网络的各第1中继装置可使用的频带(保证频带)。
而且，通过将组播业务量的传输上所需的频带作为组播的可分组送出的频带，来确保用于组播业务量的传输的频带。
如以上那样，在共用网络中，可以实现与组播通信对应的第1中继装置的频带保证。
附图说明
图1是本发明实施例的频带保证***的方框图。
图2是图1的频带保证***的路由器及网络管理服务器的方框图。
图3是在频带保证的对象为用户终端的情况下，图2的使用规则保持单元保持的使用规则的例示图。
图4是在频带保证的对象为用户终端的情况下，图2的构成信息管理单元管理的网络构成信息的例示图。
图5是在频带保证的对象为用户终端的情况下，图2的组播管理单元管理的组播信息的例示图。
图6(a)是组员为1台情况下的示意图。
图6(b)是基于该组员(式1)的计算结果的例示图。
图7(a)是组员为2台情况下的示意图。
图7(b)是基于该组员(式1)的计算结果的例示图。
图8(a)是组员为3台情况下的示意图。
图8(b)是基于该组员(式1)的计算结果的例示图。
图9(a)是各用户终端使用单个或多个的组播情况下的示意图。
图9(b)是基于该用户终端(式1)的计算结果的例示图。
图10是用户终端都不使用组播情况下的例示图。
图11是在频带保证的对象为用户终端的情况下，图2的使用规则保持单元保持的另一使用规则的例示图。
图12是在频带保证的对象为用户终端的情况下，基于组员为3台情况下(式2)的计算结果的例示图。
图13是在频带保证的对象为主路由器的情况下，图2的使用规则保持单元保持的使用规则的例示图。
图14是在频带保证的对象为主路由器的情况下，图2的构成信息管理单元管理的网络构成信息的例示图。
图15是在频带保证的对象为主路由器的情况下，图2的组播管理单元管理的组播信息的例示图。
图16是在频带保证的对象为主路由器的情况下，图2的使用规则保持单元保持的另一使用规则的例示图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。
图1是本发明实施例的频带保证***的方框图。如图1所示，该频带保证***100具备路由器1、2a、2b、3a～3f、以及网络管理服务器5。
网络管理服务器5连接到路由器1及WAN(Wide Area Network；广域网)7。路由器1连接到WAN7及共用网络NW1、NW2。
共用网络NW1连接到路由器2a。路由器2a连接到路由器3a、3b、3c。
路由器3a连接到用户终端4a，路由器3b连接到用户终端4b，路由器3c连接到用户终端4c。即，共用网络NW1是用户终端4a～4c共同使用的网络。
共用网络NW2连接到路由器2b。路由器2b连接到路由器3d、3e、3f。
路由器3d连接到用户终端4d，路由器3e连接到用户终端4e，路由器3f连接到用户终端4f。即，共用网络NW2是用户终端4d、4e、4f共同使用的网络。
此外，共用网络NW1也可以称为路由器3a～3c共同使用的网络。共用网络NW2也可以称为路由器3d～3f共同使用的网络。
再有，图像服务器6被连接到WAN7。
上述路由器1、路由器2a、2b、路由器3a～3f是分组的中继装置或中继单元的一例。
再有，设组播的分组从图像服务器6发送，按照需要，由路由器1、2a、2b复制，并分配给用户终端4a～4f。
下面，说明图1的网络管理服务器5及路由器1的具体结构。
图2是网络管理服务器5及路由器1的方框图。再有，在图2中，对与图1相同的部分附以与图1相同的标号。
如图2所示，网络管理服务器5具备使用规则保持单元51、构成信息管理单元52、组播管理单元53、频带计算单元54、控制信息生成单元55、以及控制信息发送单元56。
路由器1具备：输出接口(输出I/F)11a、11b；输入接口(输入I/F)12a、12b；前向模块13；WAN侧输入接口(WNA侧输入I/F)14；以及WAN侧输出接口(WAN侧输出I/F)15。
输出I/F11a具备：分类单元16；调度部件19；组播队列18；以及队列17a、17b、17c。该队列17a、17b、17c对应于保证频带的对象来设置。
例如，在保证频带的对象为用户终端4a～4c时，将队列17a对应于用户终端4a、队列17b对应于用户终端4b、队列17c对应于用户终端4c来设置。
此外，例如在保证频带的对象为路由器3a～3c时，将队列17a对应于路由器3a、队列17b对应于路由器3b、队列17c对应于路由器3c来设置。
再有，输出I/F11b的结构与输出I/F11a的结构相同。
输出I/F11a及输入I/F12a连接到路由器2a，输出I/F11b及输入I/F12b连接到路由器2b。
再有，WAN侧输入I/F14及WAN侧输出I/F15连接到WAN7。
下面，说明本实施例的频带保证***100的网络管理服务器5的功能、操作。
这种情况下，将保证频带的对象分为用户终端4a～4f的情况和路由器3a～3f的情况来说明。
首先，说明保证频带的对象为用户终端4a～4f的情况。
下面说明图2的使用规则保持单元51。
图2的使用规则保持单元51在共用网络NW1中保持保证用户终端4a～4c的频带(保证频带)信息、以及频带消费规则信息。再有，将使用规则保持单元51保持的保证频带的信息及频带消费规则信息统一称为‘使用规则信息’。
该频带消费规则信息是这样的规则信息：在使用共用网络NW1的用户终端4a～4c中的至少一台使用组播业务量的情况下，确定组播业务量的传输中如何消费必要的频带。
具体地说，使该频带消费规则信息为减少组员的保证频带的内容，以便由接收该组播业务量的用户终端(以下称为‘组员’)消费组播业务量的传输上所需的频带。这种情况下，将从保证频带中减去的频带称为‘减频带’。
使用规则保持单元51在共用网络NW2中还保持用户终端4d～4f的保证频带的信息、以及频带消费规则信息。
图3是使用规则保持单元51保持的使用规则信息的例示图。再有，在图3中，表示对用户终端4a～4c的使用规则信息的例子。
在图3中，共用网络NW1的频带为10Mbps，其中，列举了用户终端4a的保证频带为2Mbps、用户终端4b的保证频带为3Mbps、用户终端4c的保证频带为5Mbps的例子。
再有，在图3中，列举频带消费规则信息为由组员(接收该组播业务量的用户终端)均等地消费组播业务量的传输上所需的频带的内容的例子。
下面，说明图2的构成信息管理单元52。
图4是图2的构成信息管理单元52管理的网络构成信息的例示图。如图4所示，构成信息管理单元52使各共用网络NW1、NW2、使用它的用户终端4a～4f相关联，作为网络构成信息来管理。
这种情况下，对于用户终端4a～4f，可以掌握用户地址。
下面，说明图2的组播管理单元53。
图5是图2的组播管理单元53管理的组播信息的例示图。如图5所示，组播管理单元53使组播地址、组员(接收组播业务量的用户终端)的信息、以及1组播业务量的传输上所需的频带信息相关联，作为组播信息来管理。
这里，组员(接收组播业务量的用户终端)的信息是可以直接或间接地识别接收组播业务量的用户终端的信息。
例如，作为可以直接识别接收组播业务量的用户终端的信息，可列举接收组播业务量的用户终端的地址(用户地址)。
例如，作为可以间接地识别接收组播业务量的用户终端的信息，可列举通过用户终端来利用组播业务量的用户名。
此外，组播管理单元53按照每个组播业务量的组员的变更或利用新的组播业务量来更新组播信息。具体地说，如后面所示。
在本实施例中，从用户终端4a～4f直接对图像服务器6通知组播业务量的接收开始及接收结束的情况。在该通知中包含用户终端信息。该‘用户终端信息，的含义与组播管理单元53管理的‘组员的信息’相同。
然后，接收到该通知的图像服务器6还对网络管理服务器5通知组播业务量的接收开始及接收结束的情况。在该通知中，包含组播地址、组播业务量的传输上所需的频带信息、以及用户终端信息。
接收该通知后，网络管理服务器5掌握组员的变更，并更新组播信息。
其中，经由图像服务器6，对网络管理服务器5通知组播业务量的接收开始及接收结束情况只不过是一例，如果网络管理服务器5可以掌握组员，则不一定采用这样的通知路径，也可以采用其他路径。
下面，说明图2的频带计算单元54。
频带计算单元54使用组播管理单元53管理的组播信息、以及使用规则保持单元51保持的保证频带信息，根据使用规则保持单元51保持的频带消费规则信息，来计算分配给各用户终端4a～4f的频带。
将这样由频带计算单元54算出的分配给各用户终端4a～4f的频带称为该用户终端的‘残留频带’。这样，使用组播业务量的用户终端的残留频带为从保证频带中扣除减频带所得的频带，因减频带为‘0’，所以不使用组播业务量的用户终端的残留频带为其保证频带。
这种情况下，频带计算单元54根据构成信息管理单元52管理的网络构成信息，对每个共用网络NW1、NW2计算各用户终端4a～4f的残留频带。
再有，在两个共用网络NW1、NW2中，即使在使用相同组播业务量的情况下，各用户终端4a～4f的残留频带也按每个共用网络NW1、NW2来计算。
此外，频带计算单元54在共用网络NW1中使用单数的组播业务量的情况下，将分配给图2的组播队列18的频带作为该组播业务量的传输上所需的频带，在使用多个组播业务量的情况下，将分配给图2的组播队列18的频带作为各组播业务量的传输上所需的频带的合计。
另一方面，频带计算单元54在共用网络NW2中使用单数的组播业务量的情况下，将分配给图2的输出I/F11b的组播(未图示)的频带作为该组播业务量的传输上所需的频带，在使用多个组播业务量的情况下，将分配给图2的输出I/F11b的组播的频带作为各组播业务量的传输上所需的频带的合计。
然后，频带计算单元54将各用户终端4a～4f的残留频带的信息、以及分配给组播队列的频带的信息输出到控制信息生成单元55。
再有，通过组员的变更等，在组播管理单元53每次更新组播信息时，根据更新后的组播信息，频带计算单元54重新计算残留频带。对于分配给组播队列的频带，也根据更新后的组播信息来重新计算。
下面，具体地说明频带计算单元54中的残留频带的计算例。
例如，在使用规则保持单元51保持图3所示的频带消费规则信息的情况下，频带计算单元54根据下式来计算使用单个或多个的组播业务量的各用户终端的残留频带。
【式1】
在(式1)中，通过将1组播业务量的传输上所需的频带除以组员数来求商，从该组员的保证频带中扣除求出的商(减频带)，将求出的差作为该组员的残留频带。
再有，在(式1)中，对每个组播业务量求商(减频带)的原因在于还存在各用户终端使用复数的组播业务量的情况。在下面的例中，为了简化，假设是图1的用户终端4a～4e使用某一个组播业务量，使用(式1)来计算残留频带的情况。
对每个共用网络NW1、NW2计算残留频带，所以在这种情况下，在计算各用户终端4a～4c的残留频带时，(式1)中的组员数为‘3’，而在计算各用户终端4d、4e的残留频带时，(式1)中的组员数为‘2’。
另一方面，对于不使用组播业务量的用户终端4f来说，因减频带是‘0’，所以频带计算单元54将该残留频带作为用户终端4f的保证频带。
此外，频带计算单元54将组播业务量的传输上所需的频带作为分配给图2的组播队列18、及图2的输出I/F11b的组播队列(未图示)的频带。
下面，说明图2的控制信息生成单元55。这种情况下，关注连接到网络NW1的图2的输出I/F11a。
控制信息生成单元55根据频带计算单元54输出的各用户终端4a～4c的残留频带的信息及分配给组播队列18的频带的信息，来生成控制路由器1的输出I/F11a的控制信息。
该控制信息如下所示，至少包含对调度部件19指示的信息及对分类单元16指示的信息。
对调度部件19指示的信息是对调度部件19指示的信息，以便将各队列17a～17c中的可分组送出的频带作为频带计算单元54算出的各用户终端4a～4c的残留频带，将组播队列18中的组播的可分组送出的频带作为频带计算单元54算出的分配给组播队列18的频带。
对分类单元16指示的信息是将组播的分组(具有组播地址的分组)提供给组播队列18，将组播的分组以外的分组根据其分组的目的地地址提供给各队列17a～17c。
这样的对分类单元16指示的信息使用构成信息管理单元52管理的网络构成信息来形成。
再有，控制信息生成单元55还生成与控制路由器1的输出I/F11a的控制信息同样的控制路由器1的输出I/F11b的控制信息。
此外，通过组员的变更等，在频带计算单元54重新计算残留频带和分配给组播队列的频带时，根据这些频带，控制信息生成单元55生成新的控制信息。
下面，说明控制信息发送单元56。
控制信息发送单元56将控制信息生成单元55生成的控制信息发送到路由器1的输出I/F11a、11b。
然后，在发送到输出I/F11a的控制信息中，调度部件19参照对调度部件19指示的信息，在发送到输出I/F11b的控制信息中，输出I/F11b的调度部件参照对输出I/F11b的调度部件(未图示)指示的信息。
此外，在发送到输出I/F11a的控制信息中，分类单元16参照对分类单元16指示的信息，在发送到输出I/F11b的控制信息中，输出I/F11b的分类单元参照对输出I/F11b的分类单元(未图示)指示的信息。
再有，通过组员的变更等，在控制信息生成单元55每次重新生成控制信息时，控制信息发送单元56将新生成的控制信息发送到路由器1。
如上所述，在图1的结构中，多个用户终端4a～4f共用的区间是路由器1～路由器2a(共用网络NW1)、路由器1～路由器2b(共用网络NW2)。
因此，在采用图1的结构时，用于进行各用户终端4a～4c可接收的频带保证的频带控制在路由器1中进行。因此，控制信息被发送到路由器1。
下面，说明本实施例中的频带保证***100的路由器1的功能、操作。首先，说明图2的输出I/F11a。
分类单元16对从前向模块13接收的分组进行分类，提供给队列17a～17c以及组播队列18。
具体地说，分类单元16根据从控制信息发送单元56接收到的控制信息，将组播的分组输出到组播队列18。
另一方面，分类单元16观察目的地的地址，判别将组播的分组以外的分组是发送到哪个用户终端4a～4c的分组，并输出到各队列17a～17c。
这种情况下，如果分组的目的地是用户终端4a，则向队列17a输出，如果分组的目的地是用户终端4b，则向队列17b输出，而如果分组的目的地是用户终端4c，则向队列17c输出。
队列17a～17c及组播队列18首先从前面存储的分组中输出。
调度部件19接受来自控制信息发送单元56的控制信息的指示，根据分配给各队列17a～17c的可送出频带，将分组向路由器2a送出。
例如，频带计算单元54算出的用户终端4a的残留频带成为队列17a的可送出频带。
另一方面，调度部件19接受来自控制信息发送单元56的控制信息的指示，根据分配给组播队列18的可送出频带，将组播的分组向路由器2a送出。
再有，通过组员的变更等，在发送新的控制信息的情况下，分类单元16及调度部件19跟随新的控制信息。
输出I/F11b的分类单元(未图示)、用户终端4d～4f对应的三个队列(未图示)、组播队列(未图示)、以及调度部件(未图示)的功能、操作分别与输出I/F11a的分类单元16、用户终端4a～4c对应的三个队列17a～17c、组播队列18、以及调度部件19的功能、操作相同。
WAN侧输入I/F14是用于将来自WAN7的分组输入到路由器1的接口。WAN侧输出I/F15是用于从路由器1向WAN7输出分组的接口。
输入I/F12a是用于将来自路由器2a的分组输入到路由器1的接口。输入I/F12b是用于将来自路由器2b的分组输入到路由器1的接口。
前向模块13进行输出I/F11a、11b、输入I/F12a、12b、WAN侧输入I/F14、及WAN侧输出I/F15这样的多个输入输出接口间的分组交换。
下面，使用图6～图10具体地列举事例，来说明图2的队列和组播队列的可送出频带是怎样的情况。
这种情况下，关注图2的路由器1的输出I/F11a及图1的用户终端4a～4c。
然后，设共用网络NW1的频带为10Mbps，设图2的使用规则保持单元51保持图3的使用规则，设频带计算单元54使用(式1)来计算残留频带。
图6是仅用户终端4a利用单数的组播业务量情况的说明图。图6(a)是这种情况的示意图，图6(b)是这种情况下的图2的队列17a～17c及组播队列18的可送出频带的例示图。
如图6(a)所示，设用户终端4a利用的单数组播业务量的传输所需的频带为1.5Mbps。
这种情况下，如图6(b)所示，用户终端4a对应的队列17a的可送出频带(残留频带)为从用户终端4a的2Mbps的保证频带中减去将组播业务量的传输上所需的1.5Mbps频带除以‘1’(组员数)所得的商(减频带)而得到的值0.5Mbps。
用户终端4b、4c不利用组播业务量，所以用户终端4b、4c对应的队列17b、17c的可送出频带成为其保证频带。组播队列18的可送出频带成为组播业务量的传输上所需的1.5Mbps的频带。
图7是仅用户终端4a、4b利用相同单数的组播业务量，而用户终端4c不利用组播业务量情况下的说明图。图7(a)是这种情况下的示意图，图7(b)是这种情况下的图2的队列17a～17c及组播队列18的可送出频带的例示图。
如图7(a)所示，设用户终端4a、4b利用的单数组播业务量的传输所需的频带为1.5Mbps。
这种情况下，如图7(b)所示，用户终端4a对应的队列17a的可送出频带(残留频带)为从用户终端4a的2Mbps的保证频带中减去将组播业务量的传输上所需的1.5Mbps频带除以‘2’(组员数)所得的商(减频带)0.75Mbps而得到的值1.25Mbps。
同样，用户终端4b对应的队列17b的可送出频带(残留频带)为从用户终端4b的3Mbps的保证频带中减去将组播业务量的传输上所需的1.5Mbps频带除以‘2’(组员数)所得的商(减频带)0.75Mbps而得到的值2.25Mbps。
用户终端4c不利用组播业务量，所以用户终端4c对应的队列17c的可送出频带成为其保证频带。组播队列18的可送出频带成为组播业务量的传输上所需的1.5Mbps的频带。
再有，组播的分组由路由器2a复制，并送出到路由器3a、3b。
图8是用户终端4a～4c利用相同单数的组播业务量的情况下的说明图。图8(a)是这种情况下的示意图，图8(b)是这种情况下的图2的队列17a～17c及组播队列18的可送出频带的例示图。
如图8(a)所示，设用户终端4a～4c利用的单数组播业务量的传输所需的频带为1.5Mbps。
这种情况下，如图8(b)所示，用户终端4a对应的队列17a的可送出频带(残留频带)为从用户终端4a的2Mbps的保证频带中减去将组播业务量的传输上所需的1.5Mbps频带除以‘3’(组员数)所得的商(减频带)0.5Mbps而得到的值1.5Mbps。
同样，用户终端4b对应的队列17b的可送出频带(残留频带)为从用户终端4b的3Mbps的保证频带中减去将组播业务量的传输上所需的1.5Mbps频带除以‘3’(组员数)所得的商(减频带)0.5Mbps而得到的值2.5Mbps。
同样，用户终端4c对应的队列17c的可送出频带(残留频带)为从用户终端4c的5Mbps的保证频带中减去将组播业务量的传输上所需的1.5Mbps频带除以‘3’(组员数)所得的商(减频带)0.5Mbps而得到的值4.5Mbps。
组播队列18的可送出频带成为组播业务量的传输上所需的1.5Mbps的频带。
再有，组播的分组由路由器2a复制，并送出到路由器3a～3c。
图9是用户终端4a、4b利用单数的组播业务量，用户终端4b、4c利用不同的相同单数的组播业务量情况下的说明图。
图9(a)是这种情况下的示意图，图9(b)是这种情况下的图2的队列17a～17c及组播队列18的可送出频带的例示图。
如图9(a)所示，设在用户终端4a和用户终端4b利用的单数组播业务量的传输上所需的频带为1.5Mbps，在用户终端4b和用户终端4c利用的单数组播业务量的传输上所需的频带为1.5Mbps。
用户终端4a仅利用与用户终端4b相同的单数的组播业务量。
因此，如图9(b)所示，用户终端4a对应的队列17a的可送出频带(残留频带)为从用户终端4a的2Mbps的保证频带中减去将组播业务量的传输上所需的1.5Mbps频带除以‘2’(组员数)所得的商(减频带)0.75Mbps而得到的值1.25Mbps。
这种情况下，由于组员是用户终端4a、4b，所以(式1)中的组员数为‘2’。
用户终端4c仅使用与用户终端4b相同的单数的组播业务量。
因此，如图9(b)所示，用户终端4c对应的队列17c的可送出频带(残留频带)为从用户终端4c的5Mbps的保证频带中减去将组播业务量的传输上所需的1.5Mbps频带除以‘2’(组员数)所得的商(减频带)0.75Mbps而得到的值4.25Mbps。
这种情况下，由于组员是用户终端4b、4c，所以(式1)中的组员数为‘2’。
用户终端4b利用与用户终端4a相同的单数的组播业务量和与用户终端4c相同的单数的组播业务量。
因此，在(式1)中，与用户终端4a相同的单数的组播业务量所对应的减频带为将该组播业务量的传输上所需的1.5Mbps的频带除以‘2’所得的商0.75Mbps。
另一方面，在(式1)中，与用户终端4c相同的单数的组播业务量所对应的减频带为将该组播业务量的传输上所需的1.5Mbps的频带除以‘2’(组员数)所得的商0.75Mbps。
与用户终端4a相同的单数的组播业务量所对应的0.75Mbps的减频带和与用户终端4c相同的单数的组播业务量所对应的0.75Mbps的减频带的合计为1.5Mbps。
因此，用户终端4b对应的队列17b的可送出频带(残留频带)为从用户终端4b的3Mbps的保证频带中减去1.5Mbps的减频带合计所得的值1.5Mbps。
在共用网络NW1中，由于两个组播业务量流动，所以组播队列18的可送出频带为各组播业务量的传输上所需的1.5Mbps的频带的合计、即3Mbps。
再有，组播的分组由路由器2a复制，被送出到路由器3a～3c。
图10是用户终端4a～4c不利用组播业务量情况下的说明图。
在用户终端4a～4c不利用组播业务量情况下，用户终端4a～4c对应的队列17a～17c的可送出频带为各自的保证频带。
在共用网络NW1中，由于组播业务量不流动，所以组播队列18的可送出频带为0Mbps。
下面，说明与图3的使用规则不同的使用规则。
图11是图2的使用规则保持单元51保持的另一使用规则信息的例示图。再有，在图11中，表示对应于用户终端4a～4c的使用规则信息的例子。
在图11中，对于保证频带的信息来说，共用网络NW1的频带为10Mbps，其中，用户终端4a的保证频带为2Mbps，用户终端4b的保证频带为3Mbps，用户终端4c的保证频带为5Mbps。这方面与图3相同。
在图11中，频带消费信息为以下内容：按照接收组播业务量的用户终端(组员)的保证频带的比例，由接收组播业务量的用户终端(组员)来消费组播业务量的传输上所需的频带。
使用规则保持单元51在保持图11所示的频带消费规则信息的情况下，根据下式来计算利用单个或多个的组播业务量的各用户终端的残留频带。
【式2】
Figure C0214736900241
在(式2)中，将求出残留频带的用户终端的保证频带除以组员的保证频带的合计，求出商，将该商乘以1组播业务量的传输上所需的频带，将得到的值作为减频带。
并且，在式(2)中，从求出残留频带的用户终端的保证频带中扣除该减频带的合计，将得到的值作为残留频带。
再有，在(式2)中对每个组播业务量求出减频带的原因在于，还有各用户终端利用复数的组播业务量的情况。
在以下的例中，为了简化，假设图1的用户终端4a～4e利用某一个组播业务量，使用(式2)来计算残留频带的情况。这种情况下，设用户终端4a的保证频带为2Mbps，用户终端4b的保证频带为3Mbps，用户终端4c的保证频带为5Mbps，用户终端4d的保证频带为2Mbps，用户终端4e的保证频带为3Mbps，用户终端4f的保证频带为5Mbps。
对每个共用网络NW1、NW2计算残留频带，所以这种情况下，在计算各用户终端4a～4c的残留频带时，(式2)中的组员的保证频带的合计为10Mbps，在计算各用户终端4d、4e的残留频带时，(式2)中的组员的保证频带的合计为5Mbps。
另一方面，对于不利用组播业务量的用户终端4f来说，减频带为‘0’，所以频带计算单元54将其残留频带作为用户终端4f的保证频带。
这种情况下，频带计算单元54将组播业务量的传输上所需的频带作为分配给图2的组播队列18、以及图2的输出I/F11b的组播队列(未图示)的频带。
下面，使用图12，并具体地列举事例来说明图2的队列和组播队列的可送出频带是怎样的频带。
这种情况下，关注图2的路由器1的输出I/F11a及图1的用户终端4a～4c。
而且，设共用网络NW1的频带为10Mbps，图2的使用规则保持单元51保持图11的使用规则，频带计算单元54使用(式2)来计算残留频带。
此外，用户终端4a～4c利用相同单数的组播业务量，并假设其组播业务量的传输上所需的频带为1.5Mbps。
图12是用户终端4a～4c利用相同单数的组播业务量的情况下，图11的使用规则的图2的队列17a～17c及组播队列18的可送出频带的例示图。
如图11所示，用户终端4a～4c的保证频带的比例为2∶3∶5。
因此，如图12所示，用户终端4a对应的队列17a的可送出频带(残留频带)为从用户终端4a的2Mbps的保证频带中减去组播业务量传输上所需的频带1.5Mbps乘以2/10所得的积(残留频带)0.3Mbps后所得的值1.7Mbps。
同样，用户终端4b对应的队列17b的可送出频带(残留频带)为从用户终端4b的3Mbps的保证频带中减去组播业务量传输上所需的频带1.5Mbps乘以3/10所得的积(残留频带)0.45Mbps后所得的值2.55Mbps。
同样，用户终端4c对应的队列17c的可送出频带(残留频带)为从用户终端4c的5Mbps的保证频带中减去组播业务量传输上所需的频带1.5Mbps乘以5/10所得的积(残留频带)0.75Mbps后所得的值4.25Mbps。
组播队列18的可送出频带为组播业务量的传输上所需的频带、即1.5Mbps。
如至此说明得那样，频带保证对象为用户终端4a～4f时，可如下述。
在本实施例中，图2的频带计算单元54计算对各用户终端4a～4f分配的频带(参照图3、图11)，使得由接收该组播业务量的组员来消费组播业务量的传输上所需的频带。
然后，图2的调度部件将频带计算单元54算出的频带作为与各用户终端4a～4f对应的图2的队列中的分组的可送出频带。
这样，对于接收组播业务量的组员来说，通过进行虚拟地消费频带，从而可以使用保证共用网络NW1、NW2的各用户终端4a～4f可使用的频带(保证频带)。
而且，图2的调度部件将组播业务量的传输上所需的频带作为图2的组播队列中的组播的分组的可送出频带，所以可以确保用于组播业务量传输的频带。
如以上那样，在本实施例中，在共用网络NW1、NW2中，可以实现与组播通信对应的用户终端4a～4f的频带保证。
此外，用户终端4a～4f通过图像服务器6来通知组播业务量的接收开始及接收结束时，即在接收组播业务量的组员变更或为使用新的组播业务量时，组播管理单元53变更组播信息(图5)。
即，组播管理单元53在组员变化的情况下或用户终端利用新的组播业务量的情况下，将变更组播信息。
而且，在变更组播管理单元53管理的组播信息的情况下，频带计算单元54根据变更的组播信息来重新计算对用户终端4a～4f分配的频带。
其结果，即使在组员变化的情况下或在用户终端利用新的组播业务量的情况下，也可以保证使用共用网络NW1、NW2的各用户终端4a～4f可利用的频带(保证频带)。
此外，在频带计算单元54利用(式1)时，通过将组播业务量的传输上所需的频带除以接收该组播业务量的组员数来求商，从该组员的保证频带中减去求出的商，将求出的差作为分配给该组员的频带。
由此，对于组员来说，通过按照组员数从保证频带中均等地扣除频带，虚拟地消费频带这样的处理，可以实现与组播通信对应的用户终端的频带保证。
此外，在频带计算单元54利用(式2)时，按照接收组播业务量的组员的保证频带的比例，减去该组员的保证频带，并作为分配给该组员的频带，以便由接收该组播业务量的该组员来消费该组播业务量的传输上所需的频带。
由此，对于组员来说，通过按照具有组员的保证频带的部分，从其组员的保证频带中扣除频带，进行虚拟地消费频带，从而可以实现与组播通信对应的用户终端的频带保证。
此外，频带计算单元54根据构成信息管理单元52管理的网络构成信息(图4)，对每个共用网络NW1、NW2计算分配给各用户终端4a～4f的频带。
因此，在将路由器1连接到共用网络NW1、NW2的情况下，在每个共用网络NW1、NW2中，可以保证各用户终端4a～4f的可利用的频带(保证频带)。
下面，说明频带保证对象为路由器3a～3f的情况。这里，假设路由器3a～3f为连接主网络和外部网络的主路由器，路由器3a及用户终端4a包含在主网络8a中。同样，路由器3b及用户终端4b、路由器3c及用户终端4c、路由器3d及用户终端4d、路由器3e及用户终端4e、路由器3f及用户终端4f分别包含在主网络8b、8c、8d、8e、8f中。
即，在每个主网络8a～8f中，存在保证可利用的频带(保证频带)的情况。再有，以下为了区别作为频带保证对象的路由器3a～3f和其他路由器1、2a、2b，将作为频带保证对象的路由器3a～3f称为主路由器3a～3f。
下面说明图2的使用规则保持单元51。
图2的使用规则保持单元51在共用网络NW1中保持主路由器3a～3c(主网络8a～8c)的保证频带信息、以及频带消费规则信息。
该频带消费规则信息是在使用共用网络NW1的用户终端4a～4c中的至少一台利用组播业务量的情况下，确定如何消费组播业务量的传输上所需的频带的规则信息。
具体地说，假设该频带消费规则信息为以下内容：对来自路由器2a的组播业务量进行中继，减去组员的保证频带，以便由向主网络的用户终端传输该组播业务量的主路由器(以下称为‘组员’)消费该组播业务量的传输上所需的频带。这种情况下，将从保证频带中减去的频带称为‘减频带’。
再有，重复进行上述操作，但在主路由器3a～3c中，连接到利用组播业务量的用户终端的主路由器成为相对于该组播业务量的组员，而连接到不利用组播业务量的用户终端的主路由器不是组员。
此外，使用规则保持单元51在共用网络NW2中还保持主路由器3d～3f(主网络8d～8f)的保证频带信息和频带消费规则信息。
图13是使用规则保持单元51保持的使用规则信息的例示图。再有，在图13中，表示对主路由器3a～3c的使用规则信息的例子。
在图13中，共用网络NW1的频带为10Mbps，其中，列举主路由器3a的保证频带为2Mbps，主路由器3b的保证频带为3Mbps，主路由器3c的保证频带为5Mbps的例子。
下面，说明图2的构成信息管理单元52。
在图13中，列举了频带消费规则信息的内容为组员将组播冤枉路的传输上所需的频带均等地消费的例子。
图14是图2的构成信息管理单元52管理的网络构成信息的例示图。如图14所示，构成信息管理单元52使各共用网络NW1、NW2、使用该单元的主路由器3a～3f相关联，作为网络构成信息来管理。
这种情况下，对于主路由器3a～3f来说，在该主路由器3a～3f使用NAT(Network Address Translation；网络地址转换)功能来连接用户终端4a～4f的情况下，可以掌握主路由器3a～3f的WAN侧接口的地址。
另一方面，在主路由器3a～3f不使用NAT功能而连接用户终端4a～4f的情况下，可以掌握该主路由器3a～3f所属的主网络8a～8f的网络地址。
下面说明图2的组播管理单元53。
图15是图2的组播管理单元53管理的组播信息的例示图。
在主路由器3a～3f连接用户终端4a～4f的情况下，如图15所示，组播管理单元53使组播地址、组员信息、以及1组播业务量的传输上所需的频带信息相关联，作为组播信息来管理。
这里，组员(将组播业务量传输到用户终端的主路由器)的信息是可以直接或间接地识别向用户终端传输组播业务量的主路由器的信息。
例如，作为可以直接识别向用户终端传输组播业务量的主路由器的信息，可列举在主路由器使用NAT功能来连接用户终端的情况下，主路由器的WAN侧接口的地址。
例如，作为可以直接识别向用户终端传输组播业务量的主路由器的信息，可列举在主路由器不使用NAT功能而连接用户终端的情况下，主路由器所属的主网络的网络地址。
例如，作为可以直接识别向用户终端传输组播业务量的主路由器的信息，可列举通过主路由器来利用组播业务量的用户名。
此外，组播管理单元53按照每个组播业务量的组员的变更和利用新的组播业务量来更新组播信息。这方面与频带保证对象为用户终端4a～4f的情况相同。
但是，在用户终端4a～4f对图像服务器6通知组播业务量的接收开始及接收结束时，在该通知中，包含主路由器的信息。该‘主路由器的信息’的意义与组播管理单元53管理的‘组员的信息’的意义相同。
此外，在图像服务器6对网络管理服务器5通知组播业务量的接收开始和接收结束时，在该通知中，包含组播地址、组播业务量的传输上所需的频带的信息、以及主路由器的信息。
下面说明图2的频带计算单元54。
频带计算单元54使用组播管理单元53管理的组播信息、以及使用规则保持单元51保持的保证频带信息，根据使用规则保持单元51保持的频带消费规则信息，来计算分配给主路由器3a～3f的频带。
这样，将频带计算单元54算出的、分配给主路由器3a～3f的频带称为‘残留频带’。于是，连接到利用组播业务量的用户终端的主路由器(组员)的残留频带为从保证频带中扣除了减频带所得的频带，而因减频带为‘0’，所以连接到不利用组播业务量的用户终端的主路由器的残留频带成为其保证频带。
这种情况下，频带计算单元54根据构成信息管理单元52管理的网络构成信息，对每个共用网络NW1、NW2计算主路由器3a～3f的残留频带。
因此，在两个共用网络NW1、NW2中，即使在利用相同的组播业务量的情况下，也对每个共用网络NW1、NW2计算主路由器3a～3f的残留频带。
此外，对于图2的组播队列及分配给图2的输出I/F11b的组播队列(未图示)的频带来说，频带计算单元54进行与频带保证对象为用户终端4a～4f的情况同样的计算。
而且，频带计算单元54向控制信息生成单元55输出主路由器3a～3f的残留频带的信息、以及分配给组播队列的频带的信息。
下面，具体地说明频带计算单元54中的残留频带的计算例。
例如，在使用规则保持单元51保持图13所示的频带消费规则信息的情况下，频带计算单元54根据(式1)来计算向用户终端传输单个或多个的组播业务量的主路由器的残留频带。
再有，在(式1)中，对每个组播业务量求商(减频带)的原因在于，还存在各主路由器将复数的组播业务量传输到用户终端的情况。
在以下的例中，为了简化，假设为图1的用户终端4a～4e利用某一个组播业务量，主路由器3a～3e在将该组播业务量传输到用户终端4a～4e的情况下，使用(式1)来计算残留频带的情况。
这种情况下，设主路由器3a的保证频带为2Mbps，其组播业务量的传输上所需的频带为1.5Mbps。
对每个共用网络NW1、NW2计算残留频带，所以在这种情况下，在计算主路由器4a～4c的残留频带时，(式1)中的组员数为‘3’，在计算主路由器3d、3e的残留频带时，(式1)中的组员数为‘2’。
而且，组播业务量的传输上所需的频带是1.5Mbps，主路由器3a的保证频带是2Mbps，所以根据(式1)，主路由器3a的残留频带为2-(1.5/3)＝1.5Mbps。其它的主路由器3b～3e的残留频带也可根据(式1)同样地计算。
另一方面，用户终端4f不利用组播业务量，所以主路由器3f不向用户终端4f传输组播业务量。因此，对于不传输组播业务量的主路由器3f，因减频带为‘0’，所以频带计算单元54将其残留频带作为主路由器3f的保证频带。
此外，频带计算单元54将组播业务量的传输上所需的频带作为分配给图2的组播队列18、及图2的输出I/F11b的组播队列(未图示)的频带。
下面，说明图2的控制信息生成单元55。这种情况下，关注连接到网络NW1的图2的输出I/F11a。
控制信息生成单元55根据频带计算单元54输出的主路由器3a～3c的残留频带的信息及分配给组播队列18的频带的信息，生成控制路由器1的输出I/F11a的控制信息。
该控制信息如下所示，至少包含对调度部件19指示的信息、以及对分类单元16指示的信息。
对调度部件19指示的信息是以下信息：将各队列17a～17c中的分组的可送出频带作为频带计算单元54算出的各主路由器3a～3c的残留频带，将组播队列18中的组播的分组的可送出的频带作为频带计算单元54算出的分配给组播队列18的频带。
对分类单元16的指示信息是以下信息：将组播的分组(具有组播地址的分组)提供给组播队列18，根据该分组具有的主网络的网络地址，将组播的分组以外的分组通过送到哪个主路由器3a～3c来进行分类，以便提供给各队列17a～17c。
利用构成信息管理单元52管理的网络构成信息来形成这样的对分类单元16指示的信息。
再有，控制信息单元55还生成与控制路由器1的输出I/F11a的控制信息同样的控制路由器1的输出I/F11b的控制信息。
下面说明控制信息发送单元56。
控制信息发送单元56将控制信息生成单元55生成的控制信息发送到路由器1的输出I/F11a、11b。这方面与频带保证的对象为用户终端4a～4f的情况相同。
下面，说明本实施例中的频带保证***100的路由器1的功能、操作。首先，说明图2的输出I/F11a。
分类单元16根据从控制信息发送单元56接收到的控制信息的指示，将组播的分组输出到组播队列18。
另一方面，分类单元16观察主网络的网络地址，判别组播的分组以外的分组是发送到哪个主路由器3a～3c的分组，并向各队列17a～17c输出。
这种情况下，如果分组的目的地是主路由器3a则输出到队列17a，如果分组的目的地是主路由器3b则输出到队列17b，如果分组的目的地是主路由器3c则输出到队列17c。
调度部件19接受来自控制信息发送单元56的控制信息的指示，根据分配给各队列17a～17c的可送出频带，将分组送出到路由器2a。
例如，频带计算单元54算出的主路由器3a的残留频带为队列17a的可送出频带。
另一方面，调度部件19接受来自控制信息发送单元56的控制信息的指示，根据分配给组播队列18的可送出频带，将组播的分组送出到路由器2a。
再有，输出I/F11b的分类单元(未图示)、主路由器3d～3f对应的三个队列(未图示)、组播队列(未图示)、以及调度部件(未图示)的功能、操作分别与输出I/F11a的分类单元16、主路由器3a～3c对应的三个队列17a～17c、组播队列18、以及调度部件19的功能、操作相同。
此外，WAN侧输入I/F14、WAN侧输出I/F15、输出I/F12a、12b、以及前向模块13形成与频带保证的对象为用户终端4a～4f的情况相同的功能、操作。
下面说明与图13的使用规则不同的使用规则的例子。
图16是图2的使用规则保持单元51保持的另一使用规则信息的例示图。再有，在图16中示出对主路由器3a～3c的使用规则信息的例子。
在图16中，对于保证频带信息，共用网络NW1的频带为10Mbps，其中，主路由器3a的保证频带为2Mbps，主路由器3b的保证频带为3Mbps，主路由器3c的保证频带为5Mbps。这点上与图13相同。
此外，在图16中，对来自路由器2a的组播业务量进行中继，按照向利用该组播业务量的用户终端传输该组播业务量的主路由器(组员)的保证频带的比例，将由传输该组播业务量的主路由器(组员)消费该组播业务量的传输上所需的频带作为频带消费规则信息的内容。
使用规则保持单元51在保持图16所示的频带消费规则信息的情况下，根据(式2)来计算向用户终端传输单个或多个的组播业务量的主路由器的残留频带。
再有，用(式2)来对每个组播业务量求减频带的原因在于，各主路由器有向用户终端传输多个组播业务量的情况。
在以下例中，为了简化，在图1的用户终端4a～4e利用某一个组播业务量，主路由器3a～3e向用户终端4a～4e传输该组播业务量的情况下，假设使用(式2)来计算残留频带。
这种情况下，设主路由器3a的保证频带为2Mbps，主路由器3b的保证频带为3Mbps，主路由器3c的保证频带为5Mbps，主路由器3d的保证频带为2Mbps，主路由器3e的保证频带为3Mbps，主路由器3f的保证频带为5Mbps，在该组播业务量的传输上所需的频带为1.5Mbps。
对每个共用网络NW1、NW2计算残留频带，所以这种情况下，在计算各主路由器3a～3c的残留频带时，(式2)中的组员的保证频带的合计为10Mbps，而在计算各主路由器3d、3e的残留频带时，(式2)中的组员的保证频带的合计为5Mbps。
而且，组播业务量的传输上所需的频带为1.5Mbps，主路由器3a的保证频带为2Mbps，所以根据(式2)，主路由器3a的残留频带为2-(2/10)×1.5＝1.7Mbps。其他主路由器3b～3e的残留频带同样也可根据(式2)来计算。
另一方面，用户终端4f不利用组播业务量，主路由器3f不向用户终端4f传输组播业务量。因此，对于不传输组播业务量的主路由器3f来说，减频带为‘0’，所以频带计算单元54将其残留频带作为主路由器3f的保证频带。
这种情况下，频带计算单元54将组播业务量的传输上所需的频带作为分配给图2的组播队列18及图2的输出I/F11b的组播队列(未图示)的频带。
如至此说明的那样，在频带保证对象为主路由器3a～3f(主网络8a～8f)时，可如下述。
在本实施例中，图2的频带计算单元54计算对各主路由器3a～3f分配的频带(参照图13、图16)，以便由向用户终端传输该组播业务量的组员来消费组播业务量的传输上所需的频带。
然后，图2的调度部件将频带计算单元54算出的频带作为与各主路由器3a～3f对应的图2的队列中的分组的可送出频带。
这样，对于向用户终端传输组播业务量的组员来说，通过虚拟地消费频带这样的处理，可以保证使用共用网络NW1、NW2的各主路由器3a～3f可使用的频带(保证频带)。
而且，图2的调度部件将组播业务量的传输上所需的频带作为图2的组播队列中的组播分组的可送出频带，所以可以确保用于组播业务量的传输的频带。
如上所述，在本实施例中，可以实现与组播通信对应的主路由器3a～3f的频带保证。
此外，在用户终端4a～4f通过图像服务器6通知组播业务量的接收开始及接收结束时，即在向用户终端传输组播业务量的组员发生变化的情况下或主路由器向用户终端传输新的组播业务量的情况下，组播管理单元53变更组播信息(图15)。
即，组播管理单元53在组员变化的情况下或主路由器向用户终端传输新的组播业务量的情况下，变更组播信息。
然后，在变更了组播管理单元53管理的组播信息的情况下，频带计算单元54根据变更的组播信息，重新计算分配给主路由器3a～3f的频带。
其结果，即使在组员变化的情况下，或主路由器向用户终端传输新的组播业务量的情况下，也可以保证使用共用网络NW1、NW2的各主路由器3a～3f可使用的频带(保证频带)。
在频带计算单元54利用(式1)时，通过将组播业务量的传输上所需的频带除以将该组播业务量传输到用户终端的组员的数来求商，从该组员的保证频带中扣除求出的商，将求出的差作为分配给该组员的频带。
由此，对于组员来说，通过按照组员的数，从保证频带中均等地扣除频带，进行虚拟消费频带的处理，可以实现与组播通信对应的主路由器的频带保证。
在频带计算单元54利用(式2)时，按照向用户终端传输组播业务量的组员的保证频带的比例，减去该组员的保证频带，并作为分配给该组员的频带，以便由该组员来消费该组播业务量的传输上所需的频带。
由此，对于组员来说，通过按照组员具有的保证频带部分，从该组员的保证频带中扣除频带，进行虚拟消费频带的处理，可以实现与组播通信对应的主路由器的频带保证。
此外，频带计算单元54根据构成信息管理单元52管理的网络构成信息(图14)，对每个共用网络NW1、NW2计算分配给各主路由器3a～3f的频带
因此，在将路由器1连接到多个共用网络NW1、NW2的情况下，可以对每个共用网络NW1、NW2保证各主路由器3a～3f的可利用频带(保证频带)。
再有，在图1中，连接到路由器1的共用网络是共用网络NW1、NW2这两个，但并不限于此，也可以连接三个以上的共用网络，也可以连接一个共用网络。
这种情况下，具有与图2的输出I/F11a及输入I/F12a同样功能的输出I/F及输入I/F可设置与共用网络的数量对应的数量。
此外，在图1中，在路由器2a的用户终端侧连接3台路由器(主路由器)3a～3c，但也可以连接单个、两个或四个以上的路由器(主路由器)。对于路由器2b的用户终端侧也是如此。
此外，在图1中，在路由器(主路由器)3a中连接1台用户终端4a，但也可以连接多个用户终端。对于路由器(主路由器)3b～3f也是如此。
此外，在频带保证的对象是用户终端时，在图2的输出I/F11a等对应于共用网络设置的输出I/F中，可设置与连接到对应的共用网络的用户终端数量对应数量的队列。
此外，在频带保证对象为主路由器时，在图2的输出I/F11a等对应于共用网络设置的输出I/F中，可设置与连接到对应的共用网络的主路由器数量对应的数量的队列。
此外，在图1中，作为分配组播业务量的服务器，列举了图像服务器6，但并不限于此，作为分配组播业务量的服务器，也可以存在多个服务器。
此外，在图1的网络管理服务器5中，也可以设置与路由器1相同的功能，来取代设置图1的路由器1。
此外，在路由器1中，也可以设置与网络管理服务器5相同的功能，来取代设置网络管理服务器5。
此外，如图2所示，将输出I/F11a的队列17a～17c、输出I/F11b的队列设置在每个用户终端4a～4f或每个主路由器3a～3f中，所以在分组(除了组播的分组以外)的目的地为用户终端4a～4f或主路由器3a～3f的情况下，将该分组提供给对应的队列。
然后，从这些队列中，向作为目的地的用户终端4a～4f或主路由器3a～3f送出分组。
因此，在本实施例中，不限于组播通信，即使在使用单播通信等其他通信方式的情况下，可以实现用户终端4a～4f或主路由器3a～3f的频带保证。

Claims (5)

1.一种频带保证***(100)，用于保证多个频带，每一频带对应于使用共享网络(NW1、NW2)的多个频带共用装置的每个装置，其特征在于，该频带保证***(100)包括：
频带计算部件(54)，用于计算多个频带，所述多个频带中的每个频带根据下述规则(i)和规则(ii)被分配到所述多个频带共用装置的每个装置，其中：规则(i)：被分配到多个频带共用装置中不接收组播分组的频带共用装置的频带是对其保证的频带；规则(ii)：被分配到多个频带共用装置中接收组播分组的频带共用装置的频带是对其保证的降低了某一确定的频带的频带，用于发送组播的需要，所述确定的频带大于零；
中继设备(1)，用于通过所述共享网络(NW1、NW2)向所述多个频带共用装置传输分组；以及
网络管理服务器(5)，用于控制所述中继单元(2)；
所述网络管理服务器(5)包括：
运行规则保持单元(51)，用于保持对各所述多个频带共用装置保证的保证频带信息及频带消费规则信息；
组播管理单元(53)，用于将组播信息、组播地址、具有所述组播地址并接收组播业务量的各所述多个频带共用装置的信息、在组播业务量的传输上所需的并用于管理所述关联的组播地址的频带信息、各所述多个频带共用装置的信息、以及频带信息相关联，
其中，所述中继单元(1)被安排用来根据所述频带计算单元(54)所计算的所述多个频带而将分组发送到所述多个频带共用装置。
2.如权利要求1所述的频带保证***(100)，其特征在于，所述多个频带共用装置中的每个装置是用户终端(4a)和路由器(3a)中的一个。
3.如权利要求1所述的频带保证***(100)，其特征在于，在变更所述组播管理单元(53)管理的所述组播信息的情况下，所述频带计算单元(54)被安排用来计算新的所述多个频带，所述多个频带中的每个频带根据规则(i)和规则(ii)被分配到所述多个频带共用装置的每个装置。
4.如权利要求1所述的频带保证***(100)，其特征在于，所述确定的频带是通过将用于发送某一确定的组播业务量所需的频带除以接收多个频带共用装置中的所述某一确定的组播业务量的频带共用装置的数而获得的商。
5.如权利要求1所述的频带保证***(100)，其特征在于，所述确定的频带根据接收所述多个频带共用装置中的所述组播业务量的频带共用装置的保证频带的比例而确定。
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