JP2006324793A - Communication band allocation system - Google Patents

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Daiki Ogasawara
大樹 小笠原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system capable of allocating a communication band matching not only a user's requested band and network performance, but also the processing capability of a user terminal and a communication device to the user terminal. <P>SOLUTION: The communication band allocation system measures at least one out of the effective values of the processing performance of the hardware of the user terminal, the effective value of the software, and the effective value of the processing performance of the communication device, and determines a communication band to be allocated to the user terminal on the basis of the measured value. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ネットワークに接続されるユーザのデスクトップPC、ノートPC、PDAなどの情報端末(以下「ユーザ端末」と称する)に対して、データ通信に使用する通信帯域の割り当てを行う技術に関し、特に、各ユーザ端末の実効の処理能力に応じた通信帯域の割り当てを行う技術に関するものである。   The present invention relates to a technology for allocating a communication band used for data communication to an information terminal (hereinafter referred to as a “user terminal”) such as a user's desktop PC, notebook PC, or PDA connected to a network. The present invention relates to a technology for allocating communication bands according to the effective processing capacity of each user terminal.

従来から音声や動画像は、音声・動画像専用回線を用いたテレビ・ラジオにより受信されてきた。ところが、近年では大容量ネットワークの構築が進み、ネットワーク経由で音声や動画像を配信するサービスが盛んになってきている。しかしながら、ネットワーク配信では、経路状況や接続するユーザ数などに応じて、1ユーザが使用できる帯域が刻々と変わる。例えば、突発的に大量のデータがネットワーク内に流れ込むと、ユーザの利用可能な帯域が著しく狭められ、受信中の音声や動画像が途切れてしまうという問題が発生する。これが、音声や動画像等をネットワークにより伝送する際における不安定要因ともなっていた。   Conventionally, voice and moving images have been received by a television / radio using a dedicated voice / moving image line. However, in recent years, construction of a large-capacity network has progressed, and services for distributing voice and moving images via the network have become popular. However, in network distribution, the bandwidth that can be used by one user changes every moment according to the route status and the number of connected users. For example, when a large amount of data suddenly flows into the network, a bandwidth that can be used by the user is significantly narrowed, and a problem occurs in that a voice or a moving image being received is interrupted. This has been an unstable factor when transmitting voice, moving images, and the like over a network.

上記問題点に対しては、ユーザ端末をネットワークに接続する際に、管理サーバがユーザ端末に予め必要な帯域を割り当てることにより、データの伝送に必要な帯域を確保するシステムが提案されている。このような、「予め必要な伝送帯域を要求して、データ伝送に必要な帯域を確保するシステム」においては、伝送データが音声・静止画であるか動画等であるかなどによって要求帯域の大きさを変えることが考慮されてはいたものの、要求帯域の大きさはユーザの感覚で比較的大まかに設定されるのが一般的であった。   In order to solve the above problems, a system has been proposed in which a management server allocates a necessary bandwidth to a user terminal in advance when the user terminal is connected to a network, thereby securing a necessary bandwidth for data transmission. In such a "system that requests a necessary transmission band in advance and secures a necessary band for data transmission", the required band is large depending on whether the transmission data is an audio / still image or a moving image. Although consideration has been given to changing the size, the size of the requested bandwidth is generally set relatively roughly by the user's sense.

しかしながら上記の方法では、ユーザは、十分な帯域を要求しようとして、実際に使用するよりも大きな帯域の割り当てを要求しがちである。結果として、ユーザに割り当てられた帯域が十分に利用されず、ネットワークの利用効率が低下してしまう。そこで、特許文献1等では、通信インタフェースの性能(例えば、有線ネットワークでは100Mbs、無線ネットワークでは11Mbpsなど)と、ユーザが希望するコンテンツの品質から算出される要求帯域と、ネットワーク経路の帯域幅とを比較し、これらのうち最も低い帯域値を、管理サーバがユーザ端末に割り当てる方法が提案されている。
特開2002−271383号公報。
However, in the above method, a user tends to request allocation of a larger band than actually used in order to request a sufficient band. As a result, the bandwidth allocated to the user is not fully utilized, and the network utilization efficiency is reduced. Therefore, in Patent Document 1 and the like, the performance of the communication interface (for example, 100 Mbps for a wired network, 11 Mbps for a wireless network, etc.), the required bandwidth calculated from the quality of the content desired by the user, and the bandwidth of the network path are shown. In comparison, a method has been proposed in which the management server allocates the lowest bandwidth value to the user terminals.
JP 2002-271383 A.

しかしながら、特許文献1に記載の方法では、システムの規格上の限定条件、ユーザの要求、ネットワーク性能等を考慮に入れて割り当てられる帯域の値が決定されているものの、ユーザ端末や通信装置の処理能力の実効値は考慮されていないため、ユーザ端末や通信装置が実際に処理可能な値と比して過大な帯域幅を割り当ててしまうこともあり、回線利用効率が十分には向上されていない。例えば、特許文献1に記載の帯域割り当て方式では、ユーザ端末は、コンテンツ配信時にユーザの要求帯域値である30Mbpsと通信装置の規格値である100Mbpsとを比較して30Mbpsを要求帯域とし、配信サーバ側では、ネットワーク経路の帯域幅が50Mbpsであることを考慮して、ユーザの要求帯域値30Mbpsをそのまま割り当て帯域幅として決定する。ところが、実際にはユーザ端末が10Mbpsしか処理能力がなかった場合には、ユーザ端末に20Mbpsもの過大な帯域幅が割当てられていることになる。また、通信装置の処理能力の実効値が規格値よりも大きく下回っている場合にも、同様の問題が起きてしまう。   However, in the method described in Patent Document 1, although the bandwidth value to be allocated is determined in consideration of the limitation conditions in the system standard, user requirements, network performance, etc., the processing of the user terminal or the communication device Since the effective value of the capacity is not taken into consideration, the bandwidth utilization may be allocated in excess of the value that the user terminal or communication device can actually process, and the line utilization efficiency is not sufficiently improved. . For example, in the bandwidth allocation method described in Patent Document 1, the user terminal compares the requested bandwidth value of 30 Mbps of the user with 100 Mbps, which is the standard value of the communication device, when content is distributed, and sets the requested bandwidth to 30 Mbps. On the side, considering that the bandwidth of the network path is 50 Mbps, the user's requested bandwidth value of 30 Mbps is determined as it is as the allocated bandwidth. However, when the user terminal actually has a processing capacity of only 10 Mbps, an excessive bandwidth of 20 Mbps is allocated to the user terminal. The same problem also occurs when the effective value of the processing capability of the communication device is significantly lower than the standard value.

すなわち、ユーザ端末や通信装置の処理能力の実効値がネットワーク経路における処理能力より低いことを配信サーバ側で検知できないため、ユーザ端末に対して十分に効率的な帯域割り当てを行うことができない場合が生じるのである。配信サーバに多数のユーザ端末が接続される場合には、上記のような非効率な帯域割り当てをしてしまうことにより、ユーザ端末の中には帯域要求をしてもそれが受理されず接続を拒否されるものが生じてしてしまうことが想定される。   That is, since the distribution server cannot detect that the effective value of the processing capability of the user terminal or the communication device is lower than the processing capability in the network path, it may not be possible to perform sufficiently efficient bandwidth allocation to the user terminal. It happens. When a large number of user terminals are connected to the distribution server, by inefficient bandwidth allocation as described above, even if a user requests a bandwidth, it cannot accept the connection. It is assumed that something will be rejected.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ユーザの要求帯域やネットワーク性能のみならず、ユーザ端末や通信装置の処理能力の実効値にも見合った通信帯域をユーザ端末に対して割り当てることができるシステムを提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and not only a user request bandwidth and network performance but also a communication bandwidth suitable for the effective value of the processing capability of the user terminal and the communication device is provided to the user terminal. It is intended to provide a system that can be assigned.

上記解決課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、ユーザシステムの規格上の帯域幅、ユーザの要求帯域及びネットワーク性能に加えて、ユーザ端末や通信装置自体の実効の処理能力をも考慮して、ユーザ端末や通信装置自体の実効の処理能力を超えない範囲でユーザ端末に割り当てる帯域を決定することに想到した。   As a result of diligent research in view of the above problems, the inventor considered the effective processing capability of the user terminal and the communication device itself in addition to the bandwidth in the user system standard, the requested bandwidth of the user, and the network performance. Thus, the inventors have come up with the idea of determining the bandwidth to be allocated to the user terminal within a range that does not exceed the effective processing capacity of the user terminal or the communication device itself.

すなわち、本発明は、ネットワークに接続されたユーザ端末に対して通信帯域の割り当てを行うシステムであって、前記ユーザ端末におけるハードウェアの処理性能の実効値、ソフトウェアの処理性能の実効値及び通信装置の処理性能の実効値のうち少なくとも1つを測定し、当該測定値に基づいて前記ユーザ端末に割り当てる通信帯域を決定することを特徴とする通信帯域割り当てシステムを提供するものである。   That is, the present invention is a system for allocating a communication band to a user terminal connected to a network, the effective value of hardware processing performance, the effective value of software processing performance in the user terminal, and a communication device The communication bandwidth allocation system is characterized in that at least one of the effective values of the processing performance is measured and a communication bandwidth to be allocated to the user terminal is determined based on the measured value.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、ハードウェアの処理性能の実効値、ソフトウェアの処理性能の実効値及び通信装置の処理性能の実効値は、ハードウェア、ソフトウェア及び通信装置のそれぞれが実際に単位時間あたり処理できる最大のデータ量として表されることを特徴とする。   In the communication bandwidth allocation system of the present invention, the effective value of the hardware processing performance, the effective value of the software processing performance, and the effective value of the processing performance of the communication device are actually unit time for each of the hardware, software, and communication device. It is expressed as the maximum amount of data that can be processed per hit.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、前記ハードウェアの処理性能の実効値は、前記ユーザ端末が有するCPU、ROM、RAM及びハードディスクのデータ処理性能うち少なくとも1つを用いて算出されることを特徴とする。   In the communication bandwidth allocation system of the present invention, the effective value of the hardware processing performance is calculated using at least one of the data processing performance of the CPU, ROM, RAM, and hard disk of the user terminal. To do.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、前記ユーザ端末におけるハードウェア構成が変更されるのに応じて、前記ハードウェアの処理性能の実効値の算出方法を変更することを特徴とする。   In the communication band allocation system according to the present invention, a method for calculating an effective value of processing performance of the hardware is changed in accordance with a change in the hardware configuration of the user terminal.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、前記ソフトウェアの処理性能の実効値は、前記ユーザ端末のOSが提示する当該ソフトウェアに関するハードウェアパラメータを用いて算出されることを特徴とする。   In the communication band allocation system according to the present invention, the effective value of the processing performance of the software is calculated using hardware parameters relating to the software presented by the OS of the user terminal.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、前記ユーザ端末のOSが提示する前記ソフトウェアに関するハードウェアパラメータは、前記ソフトウェアによるIOデバイスへの書き込みデータ量及び読み込みデータ量、前記ソフトウェアのCPU使用率、前記ソフトウェア以外のプロセスのCPU使用率、当該ソフトウェアが要求する通信帯域、並びにデータを一時的に蓄積できるバッファ容量のうち少なくとも1つを含んでいることを特徴とする。   In the communication bandwidth allocation system of the present invention, the hardware parameters related to the software presented by the OS of the user terminal are the amount of data written to and read from the IO device by the software, the CPU usage rate of the software, and other than the software It includes at least one of a CPU usage rate of the process, a communication bandwidth required by the software, and a buffer capacity capable of temporarily storing data.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、前記ソフトウェアの処理対象となる情報の種類に応じて、前記ソフトウェアの処理性能の実効値の算出方法を変更することを特徴とする。   In the communication band allocation system according to the present invention, a method for calculating an effective value of the processing performance of the software is changed according to a type of information to be processed by the software.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、前記通信装置の処理性能の実効値は、前記ユーザ端末のOSが提示する当該通信装置に関するハードウェアパラメータを用いて算出されることを特徴とする。   In the communication band allocation system of the present invention, the effective value of the processing performance of the communication device is calculated using hardware parameters related to the communication device presented by the OS of the user terminal.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、前記ユーザ端末のOSが提示する前記通信装置に関するハードウェアパラメータは、当該通信装置が送受信するデータ量、及び当該通信装置の規格上の処理性能の最大値のうち少なくとも1つを含んでいることを特徴とする。   In the communication band allocation system of the present invention, the hardware parameters related to the communication device presented by the OS of the user terminal are the amount of data transmitted and received by the communication device and the maximum value of the processing performance according to the standard of the communication device. It is characterized by including at least one.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、前記通信装置の通信方式の規格に応じて、前記通信装置の処理性能の実効値の算出方法を変更することを特徴とする。   In the communication band allocation system of the present invention, the method for calculating the effective value of the processing performance of the communication device is changed according to the communication system standard of the communication device.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、前記ユーザ端末は、当該ユーザ端末におけるハードウェアの処理性能の実効値、ソフトウェアの処理性能の実効値及び通信装置の処理性能の実効値のうち少なくとも1つを継続的に測定しており、当該測定値に基づいて前記ユーザ端末に割り当てる通信帯域を動的に変化させることを特徴とする。   In the communication bandwidth allocation system of the present invention, the user terminal continues at least one of an effective value of hardware processing performance, an effective value of software processing performance, and an effective value of processing performance of the communication device in the user terminal. And the communication bandwidth allocated to the user terminal is dynamically changed based on the measured value.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、前記ユーザ端末におけるハードウェアの処理性能の実効値、ソフトウェアの処理性能の実効値及び通信装置の処理性能の実効値のうち少なくとも1つの測定値を一定の時間間隔でサンプリングし、前記ユーザ端末に割り当てる通信帯域を動的に変化させることを特徴とする。   In the communication band allocation system according to the present invention, at least one measurement value among the effective value of the hardware processing performance, the effective value of the software processing performance, and the effective value of the processing performance of the communication device in the user terminal is set at a constant time interval. And the communication bandwidth allocated to the user terminal is dynamically changed.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、前記ユーザ端末におけるハードウェアの処理性能の実効値、ソフトウェアの処理性能の実効値及び通信装置の処理性能の実効値のうち少なくとも1つの測定値と、前回の同測定値との比較結果に基づいて、前記ユーザ端末に割り当てる通信帯域を動的に変化させることを特徴とする。   In the communication band allocation system according to the present invention, at least one measurement value of the effective value of the hardware processing performance, the effective value of the software processing performance, and the effective value of the processing performance of the communication device in the user terminal is the same as the previous value. The communication band allocated to the user terminal is dynamically changed based on the comparison result with the measured value.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、新たなユーザ端末からネットワークへの接続要求を受けると、現在ネットワークに接続中の全ユーザ端末に対して前記サンプリングを行い、前記新たなユーザ端末に割り当てるのに十分な通信帯域あるかどうかを確認することを特徴とする。   In the communication band allocation system of the present invention, when a connection request to a network is received from a new user terminal, the sampling is performed on all user terminals currently connected to the network, and sufficient to allocate to the new user terminal It is characterized by checking whether there is a proper communication band.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおいて、前記ユーザ端末におけるハードウェアの処理性能の実効値、ソフトウェアの処理性能の実効値及び通信装置の処理性能の実効値のうち少なくとも1つの測定値に基づいて決定された前記ユーザ端末に対して割り当てるべき通信帯域が、前記ユーザ端末が通信を行うネットワーク上の経路の通信帯域を超えない値である場合にのみ、前記ユーザ端末に対して当該通信帯域の割り当てを行うことを特徴とする。   In the communication band allocation system according to the present invention, the bandwidth is determined based on at least one measurement value of an effective value of hardware processing performance, an effective value of software processing performance, and an effective value of processing performance of the communication device in the user terminal. The communication band is allocated to the user terminal only when the communication band to be allocated to the user terminal is a value that does not exceed the communication band of the route on the network with which the user terminal communicates. It is characterized by that.

以上、説明したように、本発明の通信帯域割り当てシステムによれば、ユーザの要求帯域やネットワーク性能のみならず、ユーザ端末や通信装置の処理能力の実効値にも見合った通信帯域をユーザ端末に対して割り当てることができるので、ネットワークにおける通信帯域の利用効率が向上される。   As described above, according to the communication bandwidth allocation system of the present invention, not only the user request bandwidth and network performance but also the communication bandwidth corresponding to the effective value of the processing capability of the user terminal and the communication device is provided to the user terminal. Therefore, the utilization efficiency of the communication band in the network is improved.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の通信帯域割り当てシステムを実施するための最良の形態を詳細に説明する。図1〜図11は、本発明の実施の形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。   The best mode for carrying out the communication band allocation system of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIGS. 1-11 is a figure which illustrates embodiment of this invention, In these figures, the part which attached | subjected the same code | symbol represents the same thing, and a basic structure and operation | movement are the same. To do.

本発明の通信帯域割り当てシステムは、以下に示すような構成要素を含んでいる。
・ネットワークに接続する各ユーザ端末への帯域の割り当てを管理する管理サーバ
・ルータやスイッチングハブ等の中継装置
・ワークステーション、デスクトップPC、ノートPC、PDA等のユーザ端末
・ユーザ端末のハードウェアの実効データ処理能力(以下「ハードウェア性能」と称する)及びソフトウェアの実効データ処理能力(以下「ソフトウェア性能」と称する)を監視するモニタ
・有線LANアダプタや無線LAN用PCカードなどの通信装置
・処理内容等を表示する表示装置
The communication band allocation system of the present invention includes the following components.
・ Management server that manages the allocation of bandwidth to each user terminal connected to the network ・ Relay devices such as routers and switching hubs ・ User terminals such as workstations, desktop PCs, notebook PCs and PDAs ・ Effective hardware of user terminals Monitors that monitor data processing capabilities (hereinafter referred to as “hardware performance”) and effective data processing capabilities of software (hereinafter referred to as “software performance”), communication devices such as wired LAN adapters and wireless LAN PC cards, and processing details Display device

以下において、説明の便宜上、ユーザ端末と通信装置とが一体となっている場合を例に挙げて説明するが、ユーザ端末と通信装置とは別々のハードウェアとして構成されていてもよい。また、ユーザ端末と表示装置とが別々のハードウェア構成である場合を例に挙げて説明するが、これらは一体となっていてもよい。また、通信帯域監視を行うモニタをユーザ端末内のROM内に記憶されたソフトウェアにより実現する例を示しているが、このモニタは管理サーバ上で動作するものであってもよく、あるいはユーザ端末や管理サーバとは別のハードウェアにより構成してもよい。以下では、ユーザ端末と通信装置とを合わせてユーザシステムと称する。また、ユーザ端末のCPUからユーザ端末の通信装置のインタフェースまでのデータ伝送路をバスと称する。   In the following, for convenience of explanation, a case where the user terminal and the communication device are integrated will be described as an example. However, the user terminal and the communication device may be configured as separate hardware. In addition, a case where the user terminal and the display device have separate hardware configurations will be described as an example, but these may be integrated. Moreover, although the example which implement | achieves the monitor which performs communication band monitoring with the software memorize | stored in ROM in a user terminal is shown, this monitor may operate | move on a management server, or a user terminal, You may comprise by the hardware different from a management server. Hereinafter, the user terminal and the communication device are collectively referred to as a user system. A data transmission path from the CPU of the user terminal to the interface of the communication device of the user terminal is called a bus.

尚、本発明の通信帯域割り当てシステムは、例えばARIB STD-T70のHiSWAN(High Speed wireless Access Network)のような帯域制御が可能な無線LANシステムや、ATMなどの帯域保証機能のある有線ネットワーク等のように、管理サーバによってユーザ端末の帯域を制御するシステムに適用されるものである。また、本発明の通信帯域割り当てシステムでは、ユーザ端末がルータなどの中継装置を経由して管理サーバと通信を行う例を示しているが、中継装置には一切の改造を加える必要がないため、Diffserv等、ルータ等の中継装置で帯域制御を行うシステムにも適用可能である。   The communication band allocation system of the present invention includes a wireless LAN system capable of band control such as HiSWAN (High Speed wireless Access Network) of ARIB STD-T70, a wired network having a band guarantee function such as ATM, etc. Thus, the present invention is applied to a system that controls the bandwidth of a user terminal by a management server. Moreover, in the communication band allocation system of the present invention, an example is shown in which the user terminal communicates with the management server via a relay device such as a router, but since it is not necessary to add any modification to the relay device, The present invention is also applicable to a system that performs bandwidth control using a relay device such as a router such as Diffserv.

本発明の通信帯域割り当てシステムでは、まず、通信帯域の割り当てを制御する管理サーバがユーザ端末に帯域を割り当てる前に、ユーザ端末が管理サーバに対し必要な帯域を要求する。この帯域要求の直前に、モニタがユーザシステムを検査し、使用されるアプリケーションと各種ハードウェアパラメータ(詳しくは後述)とを抽出し、上記アプリケーションとユーザシステムのハードウェア全体の処理性能の実効値を計算してソフトウェア性能リストとハードウェア性能リスト(後述する)を作成する。ユーザ端末は、通信装置を介して管理サーバに対して帯域要求を行い、管理サーバはユーザ端末に要求された分の帯域を割り当てる。管理サーバは任意のタイミングで全ユーザ端末の上記ソフトウェア性能リスト及びハードウェア性能リストの値の再計算を要求し、その値を抽出し、それを元に動的に帯域の再割当て等の管理を行う。LANネットワークを構築した場合には、例えばルータ機能などを備えた基地局が管理サーバに該当する。また、ユーザ端末と管理サーバとを直接接続してもよいし、ネットワーク上にルータやスイッチングハブ等の中継装置が1台以上存在していてもよい。   In the communication band allocation system of the present invention, first, before a management server that controls allocation of communication bands allocates a band to a user terminal, the user terminal requests a necessary band from the management server. Immediately before this bandwidth request, the monitor inspects the user system, extracts the application to be used and various hardware parameters (details will be described later), and obtains the effective value of the processing performance of the hardware of the application and the user system as a whole. Calculate and create a software performance list and a hardware performance list (described later). The user terminal makes a bandwidth request to the management server via the communication device, and the management server allocates the requested bandwidth to the user terminal. The management server requests recalculation of the values of the above-mentioned software performance list and hardware performance list of all user terminals at an arbitrary timing, extracts the values, and performs management such as dynamic bandwidth reallocation based on that value. Do. When a LAN network is constructed, for example, a base station having a router function corresponds to the management server. Further, the user terminal and the management server may be directly connected, or one or more relay devices such as routers and switching hubs may exist on the network.

通信帯域割り当てシステムの構成
図1は、本実施形態の通信帯域割り当てシステムにおけるユーザ端末を構成する通信機能を備えた情報処理装置の内部構成と、この情報処理装置が接続されているネットワークの構成とを概略的に示す図である。図1(a)はユーザ端末を含むシステムの概要を示す図である。図1(a)に示すように、本実施形態における情報処理装置(以下「ユーザ端末」と称する)は、オペレーティングシステムOS1−2による動作などを制御するCPU1−1と、OS1−2上で動作するアプリケーション1−3と、通信装置2へのインタフェースと、OSなどのプログラムを格納するROM1−5と、CPUの命令データ等を一時格納するRAM1−4と、蓄積したユーザデータやプログラム等を格納するハードディスクに代表されるストレージデバイス1−6と、表示装置へ画像を送るグラフィクスカード1−7と、監視用のモニタ3と、これらを接続するバスラインBL(以下「バス」と称する)とを有している。
Configuration of Communication Band Allocation System FIG. 1 shows an internal configuration of an information processing apparatus having a communication function constituting a user terminal in the communication band allocation system of the present embodiment, and a configuration of a network to which the information processing apparatus is connected. FIG. FIG. 1A is a diagram showing an outline of a system including a user terminal. As shown in FIG. 1A, the information processing apparatus (hereinafter referred to as “user terminal”) in the present embodiment operates on the CPU 1-1 that controls the operation of the operating system OS1-2 and the like on the OS1-2. Application 1-3, an interface to the communication device 2, a ROM 1-5 for storing a program such as an OS, a RAM 1-4 for temporarily storing instruction data of the CPU, and stored user data and programs. A storage device 1-6 typified by a hard disk, a graphics card 1-7 for sending an image to a display device, a monitor 3 for monitoring, and a bus line BL (hereinafter referred to as “bus”) connecting them. Have.

ユーザ端末は、通信装置2を介してネットワークと接続可能になっている。ネットワークには複数の中継装置5と管理サーバ6−1が存在する。管理サーバ6−1にはRAM6−2が搭載されており、これには全ユーザ端末のサンプリング期間[s](詳しくは後述する)が格納されている。便宜上、本例では中継装置5、管理サーバ6−1は共に1つとしている。また、便宜上、本例ではユーザ端末は中継装置5を経由して管理サーバ6−1に接続するものとするが、直接管理サーバ6−1と接続してもよい。さらには管理サーバ6−1内のRAM6−2は、データを格納できる方式のものであればよく、RAMに限定されるものではない。ROM1−5やストレージデバイス1−6には、OSなどの他、通信に使用するアプリケーションソフトウェアが格納されている。グラフィクスカード1−7はアプリケーションやOSから受け取ったデータを表示装置4に出力する。ユーザ端末内に設けられた監視用のモニタ3は、ユーザ端末と通信装置2とのそれぞれから性能情報を抽出し、それぞれが要求する帯域を割り出した後に、性能情報値を通信装置2に返す。   The user terminal can be connected to the network via the communication device 2. A plurality of relay devices 5 and a management server 6-1 exist in the network. The management server 6-1 is equipped with a RAM 6-2, which stores sampling periods [s] (details will be described later) of all user terminals. For convenience, in this example, the number of relay devices 5 and the management server 6-1 are both one. For convenience, in this example, the user terminal is connected to the management server 6-1 via the relay device 5, but may be directly connected to the management server 6-1. Furthermore, the RAM 6-2 in the management server 6-1 is not limited to the RAM as long as it has a method capable of storing data. In addition to the OS, the ROM 1-5 and the storage device 1-6 store application software used for communication. The graphics card 1-7 outputs data received from an application or OS to the display device 4. The monitoring monitor 3 provided in the user terminal extracts performance information from each of the user terminal and the communication device 2, and after determining the bandwidth required by each, returns the performance information value to the communication device 2.

図1(b)は、監視用のモニタ3の概略構成例を示す図である。図1(b)に示すように、モニタ3は、ソフトウェア性能リスト7を有しており、アプリケーションや要求帯域、OSから提示されるハードウェアパラメータなどを格納する。モニタ3は、さらに、ハードウェア性能リスト8を有しており、OSから提示されるハードウェアパラメータやバス幅、通信装置の規格値などを格納している。比較器(要求帯域計算器)9は、上記ソフトウェア性能リスト7及びハードウェア性能リスト8から、それぞれソフトウェア性能及びハードウェア性能を受け取り、これらの比較に基づいて、ネットワークに要求する帯域値を決定し、通信装置2に対して要求帯域値を渡す。   FIG. 1B is a diagram illustrating a schematic configuration example of the monitor 3 for monitoring. As shown in FIG. 1B, the monitor 3 has a software performance list 7, and stores applications, requested bandwidth, hardware parameters presented from the OS, and the like. The monitor 3 further has a hardware performance list 8, and stores hardware parameters, bus widths, standard values of communication devices, and the like presented from the OS. The comparator (required bandwidth calculator) 9 receives the software performance and the hardware performance from the software performance list 7 and the hardware performance list 8, respectively, and determines the bandwidth value required for the network based on the comparison. The requested bandwidth value is passed to the communication device 2.

図2は、図1に示すモニタ3に格納されているソフトウェア性能リスト7及びハードウェア性能8のデータ構成例を示す図である。図2(a)には、ソフトウェア性能リスト7のデータテーブルを示している。ソフトウェア性能リスト7は、具体的には、アプリケーション10と、要求帯域[bps]11と、IOサイズ[byte]12と、累計IOサイズ[byte]13と、総バッファサイズ[byte]14と、累計バッファサイズ[byte]15と、通信前のアプリケーションのCPU使用率[%]16と、通信中のアプリケーションのCPU使用率[%]17と、通信前のCPU全体の使用率[%]18と、通信中のCPU全体の使用率[%]19と、処理時間[s]20と、処理帯域[bps]21(括弧の中は前回の値)と、サンプリング周期[s]22と、を格納している。   FIG. 2 is a diagram showing a data configuration example of the software performance list 7 and the hardware performance 8 stored in the monitor 3 shown in FIG. FIG. 2A shows a data table of the software performance list 7. Specifically, the software performance list 7 includes an application 10, a requested bandwidth [bps] 11, an IO size [byte] 12, a cumulative IO size [byte] 13, a total buffer size [byte] 14, and a cumulative total. A buffer size [byte] 15, a CPU usage rate [%] 16 of the application before communication, a CPU usage rate [%] 17 of the application during communication, a usage rate [%] 18 of the entire CPU before communication, The CPU usage rate [%] 19, processing time [s] 20, processing bandwidth [bps] 21 (the previous value in parentheses) and sampling period [s] 22 are stored. ing.

図2(b)には、ハードウェア性能リストのデータテーブルを示している。ハードウェア性能リストは、具体的には、通信装置30と、バス幅[bps]31と、規格帯域[bps]32と、送受信(データ)サイズ[byte]33と、累計送受信サイズ[byte]34と、通信時間[s]35と、NIC帯域[bps]36(括弧の中は前回の値)と、サンプリング時間[s]37と、を格納している。図2(a)及び(b)に示す各パラメータの説明は後述する。   FIG. 2B shows a data table of the hardware performance list. Specifically, the hardware performance list includes a communication device 30, a bus width [bps] 31, a standard bandwidth [bps] 32, a transmission / reception (data) size [byte] 33, and a cumulative transmission / reception size [byte] 34. , Communication time [s] 35, NIC bandwidth [bps] 36 (the previous value in parentheses), and sampling time [s] 37 are stored. The description of each parameter shown in FIGS. 2A and 2B will be given later.

次に、本実施形態の通信帯域割り当てシステムの動作について説明する。本システムにおいてユーザ端末により帯域要求を行う処理の流れを図3〜図7のフローチャートに示している。また、本システムにおいて、管理サーバによりユーザ端末に対して帯域の割り当てを行う処理の流れを図8のフローチャートに示している。   Next, the operation of the communication band allocation system of this embodiment will be described. The flow of processing for requesting bandwidth by the user terminal in this system is shown in the flowcharts of FIGS. Further, in the present system, the flow of processing for allocating the bandwidth to the user terminal by the management server is shown in the flowchart of FIG.

(a)ソフトウェア性能の算出方法
アプリケーションの処理性能は、単純に記述言語や記述の仕方、或いはコンパイラ等のソフトウェア要素だけでは決定できない。処理を実行するCPUの性能や、プログラムをROM又はRAMから読み出す際のスピード、ストレージデバイスへのデータの退避速度、グラフィクスカードへの表示データの転送速度など、ハードウェア要素も密接に絡んでいる場合が多い。また、アプリケーションの種類によってはRAMやストレージデバイス上に特別なバッファを構築し、アプリケーション本体は動いていなくともネットワークからのデータを一時格納することが可能であるものも存在する。
(A) Method for calculating software performance The processing performance of an application cannot be determined simply by a description language, a description method, or a software element such as a compiler. When hardware elements such as the performance of the CPU that executes the process, the speed at which the program is read from the ROM or RAM, the data saving speed to the storage device, and the display data transfer speed to the graphics card are closely involved There are many. In addition, depending on the type of application, there is a type in which a special buffer is constructed on a RAM or a storage device, and data from a network can be temporarily stored even when the application main body is not running.

しかしながら、CPUやROM、RAM、ストレージデバイス、グラフィクスカード等のハードウェアの実効性能を直接測るためには、本実施の形態による技術を適応する度にユーザ端末のハードウェアに対して直接に改造を施さなければならないが、これは煩雑であり現実的ではない。そこで、ユーザ端末搭載のOSが提示するハードウェアパラメータの中から以下の項目を抽出し、アプリケーションおよびハードウェアの処理性能を求める材料とする。
1)アプリケーション毎のIOデバイスへの書き込み・読み込みサイズ[byte](以下総IOサイズとする)
2)アプリケーションのCPU使用率[%]
3)上記アプリケーション以外のプロセスが使用するCPUの使用率[%](以下「CPU全体の使用率」と称する)
4)アプリケーションの要求する帯域[bps](初期値:以下「要求帯域」と称する)
5)総バッファ量[byte]
However, in order to directly measure the effective performance of hardware such as CPU, ROM, RAM, storage device, and graphics card, the user terminal hardware is directly modified every time the technology according to this embodiment is applied. This must be done, but this is cumbersome and impractical. Therefore, the following items are extracted from the hardware parameters presented by the OS installed on the user terminal, and are used as materials for obtaining the processing performance of the application and hardware.
1) Write / read size to IO device for each application [byte] (hereinafter referred to as total IO size)
2) Application CPU usage [%]
3) CPU usage rate [%] used by processes other than the above applications (hereinafter referred to as “CPU usage rate”)
4) Bandwidth required by application [bps] (initial value: hereinafter referred to as “requested bandwidth”)
5) Total buffer size [byte]

上記1)〜5)までのパラメータのうち、ユーザの使用するアプリケーションに割当てられているそれぞれの値を抽出し、ソフトウェア性能リストに書き加える。これらを抽出することで、CPUやROM、RAM、ストレージデバイス、グラフィクスカード等の実効速度が分からなくても、アプリケーション本体とIOデバイス(本システムにおけるユーザ端末)とがどれだけの速度でデータをやり取りできるかを知ることができる。加えてバッファがどれだけのデータを処理できるかを考慮することで、アプリケーション全体の処理性能が分かる。尚、上記総IOサイズ及び総バッファ量はアプリケーション起動時から現在までのデータ量を合計した値である。   Of the parameters 1) to 5), each value assigned to the application used by the user is extracted and added to the software performance list. By extracting these, even if the effective speed of the CPU, ROM, RAM, storage device, graphics card, etc. is not known, the data can be exchanged between the application itself and the IO device (user terminal in this system). You can know if you can. In addition, by considering how much data the buffer can handle, the processing performance of the entire application can be understood. The total IO size and the total buffer amount are values obtained by adding up the data amount from the time of starting the application to the present time.

まず、通信開始前に管理サーバに要求する帯域の初期値として、アプリケーション全体の処理性能に相当する帯域を採用する。その値は、アプリケーション全体が処理するデータによって異なる。例えば、ユーザが128Kbpsの音楽を視聴したいのであれば、アプリケーションは128Kbpsを要求帯域とし、1Mbpsの動画を再生したいのであれば1Mbpsを要求帯域とする。また、アプリケーションによっては予めユーザが手動で帯域値を設定できる場合がある。この場合はその値を要求帯域とする。   First, a bandwidth corresponding to the processing performance of the entire application is adopted as an initial value of the bandwidth requested to the management server before the start of communication. The value depends on the data processed by the entire application. For example, if the user wants to view music of 128 Kbps, the application uses 128 Kbps as the required bandwidth, and if he wants to play a 1 Mbps video, the application uses 1 Mbps as the required bandwidth. In some applications, the user can manually set the bandwidth value in advance. In this case, the value is set as the required bandwidth.

しかしながら、上記初期値は、理論値や或いは希望値であるため、前述の通り過大な値であることが考えられる。そこで上記1)〜5)のパラメータを用いて実際の性能を測る。また、実際の性能は時々刻々変化することから、管理サーバから通知されるタイミングで上記パラメータをサンプリングすることにより、管理サーバは状況に応じた適切な帯域をユーザ端末に割り当てる。管理サーバは初回の接続時にユーザ端末のモニタ経由でそのサンプリング期間[s]をソフトウェア性能リストへ書き込む。また、管理サーバは接続している全ユーザ端末のサンプリング期間[s]をRAMに格納している。   However, since the initial value is a theoretical value or a desired value, it may be an excessive value as described above. Therefore, the actual performance is measured using the parameters 1) to 5). In addition, since the actual performance changes from time to time, the management server allocates an appropriate band according to the situation to the user terminal by sampling the above parameters at the timing notified from the management server. The management server writes the sampling period [s] to the software performance list via the monitor of the user terminal at the first connection. The management server stores the sampling period [s] of all connected user terminals in the RAM.

初めに、通信前のアプリケーションのCPU使用率(1)を抽出しておく。次に通信開始時の総IOサイズを累計IOサイズとしてソフトウェア性能リストへ追加し、現在のアプリケーションのCPU使用率(2)を随時モニタリングしておく。ここで、通信前のアプリケーションのCPU使用率(1)<現在のアプリケーションのCPU使用率(2)となっている期間がアプリケーションによりデータ処理が行われている時間であり、通信前のアプリケーションのCPU使用率(1)=現在のアプリケーションのCPU使用率(2)となる時がアプリケーションのデータ処理が終わった時である。この時点での総IOサイズと通信開始時のIOサイズ、すなわち累計IOサイズとの差分が、今回の通信でアプリケーションが処理したデータサイズであり、総バッファ量と累計バッファ量の差分が、今回の通信でバッファとして蓄えることが可能であったデータサイズである。   First, the CPU usage rate (1) of the application before communication is extracted. Next, the total IO size at the start of communication is added to the software performance list as the accumulated IO size, and the CPU usage rate (2) of the current application is monitored as needed. Here, a period in which the CPU usage rate of the application before communication (1) <the CPU usage rate of the current application (2) is a time during which data processing is performed by the application, and the CPU of the application before the communication The time when the usage rate (1) = the CPU usage rate (2) of the current application is reached is when the data processing of the application is finished. The difference between the total IO size at this time and the IO size at the start of communication, that is, the accumulated IO size is the data size processed by the application in this communication, and the difference between the total buffer amount and the accumulated buffer amount is This is the data size that could be stored as a buffer in communication.

ここで、通信前のアプリケーションのCPU使用率(1)<現在のアプリケーションのCPU使用率(2)となっている期間を処理時間[s]とすると、通信中のアプリケーション本体の処理性能[bps]は次式で与えられる。
((総IOサイズ)−(累計IOサイズ))÷(処理時間)
以下において、この式により得られる値を「アプリケーション処理帯域」と称する。
Here, if the processing time [s] is a period in which the CPU usage rate of the application before communication (1) <the CPU usage rate of the current application (2), the processing performance [bps] of the application main body during communication Is given by:
((Total IO size)-(Total IO size)) / (Processing time)
Hereinafter, a value obtained by this equation is referred to as an “application processing band”.

また、通信中のバッファの処理性能[bps]は次式で与えられる。
(総バッファ量)−(累計バッファ量)÷(処理時間)
以下において、この式により得られる値を「バッファ処理帯域」と称する。
The processing performance [bps] of the buffer during communication is given by the following equation.
(Total buffer size)-(Total buffer size) / (Processing time)
Hereinafter, a value obtained by this equation is referred to as a “buffer processing band”.

そして、アプリケーション全体の処理性能[bps]は次式で与えられる。
(アプリケーション処理帯域)+(バッファ処理帯域)
以下において、この式により得られる値を「処理帯域」と称する。
The processing performance [bps] of the entire application is given by the following equation.
(Application processing bandwidth) + (Buffer processing bandwidth)
Hereinafter, a value obtained by this equation is referred to as a “processing band”.

通信装置が通信を行う時間とアプリケーションが通信を行う時間は必ずしも一致しない。例えば、通信が終わった後もアプリケーションが処理しつづけていることも考えられるため、単純に通信装置が動いているか否かを観測すればよいことにはならない。通信開始からユーザ端末のCPU使用率を監視することで、アプリケーションが送受信を処理する時間が判明する。   The time when the communication device performs communication and the time when the application communicates do not necessarily match. For example, it is conceivable that the application keeps processing even after the communication is completed, so it is not simply necessary to observe whether or not the communication device is operating. By monitoring the CPU usage rate of the user terminal from the start of communication, the time for the application to process transmission / reception can be determined.

初期値をモニタへ渡して通信が開始された後、サンプリング時間中パラメータの値が測定される。サンプリング時間が経過して再計算の時間がきたら上記処理帯域に関する式に基づいて計算を行い、掲載された処理帯域を図1に示すソフトウェア性能リスト7に書き込む。そして、最終的に管理サーバが判断するアプリケーションの処理性能は、「(要求帯域)或いは(処理帯域)のうち小さい方」となる。以後、通信期間中は、サンプリング時間が来る度に処理帯域を再計算する。   After the initial value is passed to the monitor and communication is started, the value of the parameter is measured during the sampling time. When the sampling time elapses and the recalculation time comes, the calculation is performed based on the formula relating to the processing band, and the posted processing band is written in the software performance list 7 shown in FIG. Then, the processing performance of the application finally determined by the management server is “the smaller of (requested bandwidth) or (processing bandwidth)”. Thereafter, during the communication period, the processing band is recalculated every time the sampling time comes.

2回目の帯域割り当て時には、まず直前の処理帯域と今回の処理帯域とを比べる。直前の処理帯域とは、つまり通信前の要求帯域である。今回の処理帯域とはサンプリング時間が来て計算した処理帯域である。この二つの値のうち、小さいほうをアプリケーションの処理性能とし、ソフトウェア性能リストに書き込む。3回目以降の帯域割り当て時には、前回のアプリケーションの処理性能と今回のアプリケーションの処理性能を比較し、小さいほうを次の帯域要求の為のアプリケーションの処理性能とする。   When the bandwidth is allocated for the second time, the immediately previous processing bandwidth is compared with the current processing bandwidth. The immediately preceding processing band is the requested band before communication. The processing bandwidth this time is the processing bandwidth calculated at the sampling time. The smaller of these two values is used as the processing performance of the application, and is written in the software performance list. At the time of bandwidth allocation after the third time, the processing performance of the previous application is compared with the processing performance of the current application, and the smaller one is set as the processing performance of the application for the next bandwidth request.

ユーザ端末は、管理サーバから帯域を割り当てられるたびに、総IOサイズ及び総バッファ量を累計IOサイズ及び累計バッファ量としてソフトウェア性能リストに書き出し、次のサンプリング時間までデータ処理を再開する。   Each time a bandwidth is allocated from the management server, the user terminal writes the total IO size and the total buffer amount as a cumulative IO size and a cumulative buffer amount in the software performance list, and resumes data processing until the next sampling time.

もし、CPUの負担が重くなったなどの事情により、アプリケーションの処理できるデータ量が下がり、ユーザ端末が割り当てられた帯域を少なくしないと処理できない場合には、次回の処理帯域は自動的に低くなる。この場合はそのまま今回の処理帯域をアプリケーションの処理性能とすればよい。逆にCPUの処理能力に余力ができ、アプリケーションがもっと多くのデータを処理できる可能性が出てきた場合、データ処理可能な増分を考慮して次回の処理帯域とする必要がある。この場合に備えて、予め現在のCPU全体の使用率(3)も随時モニタリングしておくのが好ましい。この値が100[%]でなければ、CPUの処理性能をまだアプリケーションに割り当てることができることを意味する。そこで、サンプリング時間が経過して再計算をする際に、現在のアプリケーションのCPU使用率(2)+現在のCPU全体の使用率(3)=100[%]となるようにアプリケーションの処理能力を増大させることができる。最終的には、このときの処理帯域と要求帯域のうち低い方をアプリケーションの処理性能として採用することになる。   If the amount of data that can be processed by the application decreases due to circumstances such as the burden on the CPU becoming heavy, and the processing cannot be performed without reducing the bandwidth allocated to the user terminal, the next processing bandwidth will be automatically reduced. . In this case, the current processing band may be used as the processing performance of the application as it is. On the other hand, if there is a possibility that the processing capacity of the CPU can be used and the application can process more data, it is necessary to consider the increment in which data can be processed and set the next processing bandwidth. In preparation for this case, it is preferable to monitor the current usage rate (3) of the entire CPU in advance. If this value is not 100 [%], it means that the CPU processing performance can still be assigned to the application. Therefore, when the recalculation is performed after the sampling time has elapsed, the processing capacity of the application is set so that the current application CPU usage rate (2) + current CPU usage rate (3) = 100 [%]. Can be increased. Eventually, the lower one of the processing bandwidth and the required bandwidth at this time is adopted as the processing performance of the application.

図3は、上記したソフトウェア性能の測定処理の流れを示すフローチャート図である。図3において、本システムは、通信準備があるまで待機する(ステップS101)。通信準備段階に入ると、まずユーザ端末からアプリケーションとその要求帯域、サンプリング時間を抽出し、さらにユーザ端末のOSが提示するハードウェアパラメータの中から、IOサイズ、通信前のCPU使用率を抽出し、ソフトウェア性能リストを作成する(ステップS102)。以前に上記アプリケーションを使用して通信を行っており、処理帯域を計算しているかどうかを判断し(ステップS103)、処理帯域がソフトウェア性能リストに記載されていない場合は通信中か否かを判断する(ステップS104)。以前に、上記アプリケーションを使用していて、処理帯域が記載されている場合にはステップS111に進む。まだ通信していない場合には、要求帯域をモニタに渡し(ステップS105)、通信開始を待つ(ステップS106)。通信中であれば、通信中のアプリケーションのCPUの使用率とCPU全体の使用率を常に測定し、ソフトウェア性能リストに追加してこの値を随時更新する(ステップS107)。   FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the above-described software performance measurement process. In FIG. 3, the system waits until communication preparations are made (step S101). When entering the communication preparation stage, first the application, its required bandwidth, and sampling time are extracted from the user terminal, and the IO size and CPU usage rate before communication are extracted from the hardware parameters presented by the OS of the user terminal. Then, a software performance list is created (step S102). It is determined whether communication has been performed using the above application and the processing bandwidth has been calculated (step S103). If the processing bandwidth is not listed in the software performance list, it is determined whether communication is in progress. (Step S104). If the application has been used before and the processing band has been described, the process proceeds to step S111. If communication is not yet performed, the requested bandwidth is passed to the monitor (step S105), and the start of communication is awaited (step S106). If the communication is in progress, the CPU usage rate and the overall CPU usage rate of the application being communicated are always measured, added to the software performance list, and this value is updated as needed (step S107).

通信開始時からサンプリング時間の時間が経ち、ソフトウェア性能の再計算時刻となると(ステップS108)、上記通信中のアプリケーションのCPU使用率と通信前のアプリケーションのCPU使用率とから、処理時間を算出してリストに追加し(ステップS109)、CPU全体の使用率とアプリケーションのCPU使用率を考慮に入れて処理帯域を算出した後(ステップS110)、その処理帯域と処理帯域との前回値を比較し、大きい方と要求帯域とを比較して、小さい方の値をソフトウェアの処理性能としてモニタに渡す(ステップS111)。そして、IOサイズの今までの値を、累計IOサイズとしてソフトウェア性能リストに追加する(ステップS112)。サンプリング時間が経過する前に通信が終了した場合(ステップS113)、ソフトウェア性能の測定処理を終了する。尚、ステップS110における処理については後に詳しく説明する。   When the sampling time elapses from the start of communication and the software performance recalculation time is reached (step S108), the processing time is calculated from the CPU usage rate of the application during communication and the CPU usage rate of the application before communication. Are added to the list (step S109), the processing bandwidth is calculated taking into consideration the overall CPU usage rate and the CPU usage rate of the application (step S110), and then the previous value of the processing bandwidth and the processing bandwidth are compared. The larger value is compared with the requested bandwidth, and the smaller value is passed to the monitor as the processing performance of the software (step S111). Then, the current value of the IO size is added to the software performance list as the accumulated IO size (step S112). If the communication is completed before the sampling time has elapsed (step S113), the software performance measurement process is terminated. The process in step S110 will be described in detail later.

(b)ユーザ端末ハードウェア性能の算出方法
次に、ユーザ端末のハードウェアの処理性能を求める。このハードウェア性能に関しては、ユーザ端末搭載のCPUやROM、RAM、ハードディスクへのアクセス速度やグラフィクスカードの処理性能等の性能は、上記ソフトウェア性能の算出において考慮されているため、ここで言うユーザ端末ハードウェア性能とは、バス帯域幅[bps](以下、「バス幅」と称する)のことである。ユーザ端末のバス幅の値を図2(b)に示すハードウェア性能リストに加える。バス幅についても、上記同様に管理サーバが定めるサンプリング時間毎に再測定を行う。
(B) Method of calculating user terminal hardware performance Next, the hardware processing performance of the user terminal is obtained. With regard to this hardware performance, performance such as the access speed to the CPU, ROM, RAM, and hard disk mounted on the user terminal and the processing performance of the graphics card is taken into account in the calculation of the software performance. The hardware performance is a bus bandwidth [bps] (hereinafter referred to as “bus width”). The value of the bus width of the user terminal is added to the hardware performance list shown in FIG. The bus width is also remeasured at each sampling time determined by the management server in the same manner as described above.

図4は、ハードウェア性能測定の際におけるユーザ端末のハードウェア性能の測定処理の流れを示すフローチャートである。図4に示すように、本システムは、通信準備があるまで待機している(ステップS201)。通信準備段階に入ると、ユーザ端末からバス幅を抽出し、ハードウェア性能リストに追加し(ステップS202)、バス幅をモニタに渡す(ステップS203)。次いで、現在通信中であるか否かを判定し(ステップS204)、現在通信していない場合には、通信開始を待つ(ステップS205)。通信開始からサンプリング時間分時間が経過し、ユーザ端末のハードウェア性能の再計算時間となったか否かを判断し(ステップS206)、再計算時間になった場合には、バス幅を再度測り直した後に(ステップS207)、バス幅をモニタに渡す(ステップS203)。ステップS208においてサンプリング時間が経つ前に通信が終了した場合には、ユーザ端末ハードウェア性能の測定処理を終了する。   FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the hardware performance measurement process of the user terminal at the time of hardware performance measurement. As shown in FIG. 4, the present system waits until communication preparations are made (step S201). When entering the communication preparation stage, the bus width is extracted from the user terminal, added to the hardware performance list (step S202), and the bus width is passed to the monitor (step S203). Next, it is determined whether or not communication is currently being performed (step S204), and if communication is not currently being performed, communication start is waited (step S205). It is determined whether or not the sampling time has elapsed since the start of communication, and it has become the recalculation time of the hardware performance of the user terminal (step S206). If the recalculation time is reached, the bus width is measured again. (Step S207), the bus width is passed to the monitor (Step S203). If the communication is terminated before the sampling time has passed in step S208, the user terminal hardware performance measurement process is terminated.

(c)通信装置ハードウェア性能の算出方法
上記ソフトウェア性能の算出方法と同じように、本システムを適用するための目的で通信装置のハードウェアを改造して実効の処理性能を直接的に測定できるようにするのは現実的ではない。そこで、通信装置のハードウェアパラメータに関しても、OSから提示される以下のパラメータを抽出して、ハードウェア性能リストへ書き加えることとする。
1)NIC(Network Interface Card)の送受信サイズ[byte](以下、「総送受信サイズ」とする)
2)通信方式の規格上の理論値[bps](初期値:以下、「規格帯域」とする)
尚、上記総送受信サイズは起動時からの累計の値をとるものとする。
(C) Communication device hardware performance calculation method As with the software performance calculation method described above, it is possible to directly measure the effective processing performance by modifying the communication device hardware for the purpose of applying this system. It is not realistic to do so. Therefore, regarding the hardware parameters of the communication apparatus, the following parameters presented from the OS are extracted and written to the hardware performance list.
1) NIC (Network Interface Card) send / receive size [byte] (hereinafter referred to as “total send / receive size”)
2) Theoretical value [bps] in the standard of the communication system (initial value: hereinafter referred to as “standard band”)
It should be noted that the total transmission / reception size is a cumulative value from the time of activation.

まず、通信開始前の初期値は通信装置の処理性能として規格帯域を採用する。規格帯域は、通信装置の通信方式や通信装置の規格によって決まる。例えば、100Mbpsの有線ネットワークであれば100Mbpsを規格帯域とし、11Mbpsの無線ネットワークであれば11Mbpsを規格帯域とする。また、通信装置によっては、予めユーザが手動で帯域値を設定できる場合がある。この場合はその設定された値を規格帯域とする。   First, a standard band is adopted as an initial value before starting communication as processing performance of the communication device. The standard band is determined by the communication method of the communication device and the standard of the communication device. For example, if the wired network is 100 Mbps, the standard band is 100 Mbps, and if the wireless network is 11 Mbps, the standard band is 11 Mbps. Depending on the communication device, the user may be able to manually set the bandwidth value in advance. In this case, the set value is set as the standard band.

次にソフトウェア性能の計算と同様に、サンプリング時間になると実際の処理性能を求める。そのためには、ある時間、送受信サイズを観測する必要がある。まず通信開始前の送受信サイズを累計送受信サイズとし、ハードウェア性能リストへ書き加える。ある一定期間観測した後の総送受信サイズと累計送受信サイズとの差分が、今回の通信で通信装置が処理したデータサイズである。観測時間は、通信装置がユーザ端末とデータの送受信している時間、つまりバスをデータが流れている時間とすればよいため、これを通信時間[s]とすると、観測時間は、
(総送受信サイズ)―(累計送受信サイズ) )÷(通信時間)
で表わされる。以下、この式で得られる値を「NIC帯域」と称する。上式で得られたNIC帯域の値を図1に示すハードウェア性能リストに書き加える。そして、最終的に要求すべき通信装置ハードウェア性能は、「(規格帯域)或いは(NIC帯域)のうち小さい方」となる。
Next, as with the calculation of software performance, the actual processing performance is obtained at the sampling time. For this purpose, it is necessary to observe the transmission / reception size for a certain period of time. First, the transmission / reception size before the start of communication is set as the cumulative transmission / reception size, and is added to the hardware performance list. The difference between the total transmission / reception size and the cumulative transmission / reception size after observing for a certain period is the data size processed by the communication device in the current communication. The observation time may be the time when the communication device transmits / receives data to / from the user terminal, that is, the time when data flows through the bus, so if this is the communication time [s], the observation time is
(Total transmission / reception size)-(Total transmission / reception size)) / (Communication time)
It is represented by Hereinafter, the value obtained by this equation is referred to as “NIC bandwidth”. The NIC bandwidth value obtained from the above equation is added to the hardware performance list shown in FIG. The communication device hardware performance to be finally requested is “the smaller of (standard bandwidth) or (NIC bandwidth)”.

以後、通信中はサンプリング時間が来る度にNIC帯域を再計算するが、2回目以降は直前のNIC帯域と今回のNIC帯域とを比べて高い方を規格帯域との比較対象とする。例えば、今回のNIC帯域が前回の値より低いということは、再計算してみたところ通信装置に負荷がかかったり、ネットワークに障害が発生したなどの事情により通信装置の処理できるデータ量が下がり、より少ない帯域を要求する必要が生じたということである。今回のNIC帯域が前回の値より高いということは、再計算してみたところ通信装置に負荷が少なくなったり、ネットワークの処理負荷が軽くなったなどの事情により通信装置の処理できるデータ量が上がり、ユーザ端末により多い帯域を割り当てても処理することが可能になったことを意味する。   Thereafter, the NIC bandwidth is recalculated every time the sampling time is reached during communication, but from the second time onward, the higher one of the previous NIC bandwidth and the current NIC bandwidth is compared with the standard bandwidth. For example, if the NIC bandwidth this time is lower than the previous value, the amount of data that can be processed by the communication device will drop due to circumstances such as a load on the communication device or a network failure. This means that it has become necessary to request less bandwidth. The fact that this NIC bandwidth is higher than the previous value means that the amount of data that can be processed by the communication device will increase due to factors such as a light load on the communication device and a lighter network processing load. This means that processing can be performed even if more bandwidth is allocated to the user terminal.

図5は、ハードウェア性能測定の際における通信装置のハードウェア性能の測定処理の流れを示すフローチャートである。図5に示すように、システムは通信準備があるまで待機している(ステップS301)。通信準備段階に入ると、まずユーザ端末から送受信サイズとサンプリング時間を、通信装置から規格帯域を抽出し、ハードウェア性能リストに追加する(ステップS302)。次いで、以前に上記通信装置を使用して通信を行っており、NIC帯域が計算済みであるか否かを判断し(ステップS303)、もし以前に上記通信装置を使用しており、ハードウェア性能リストにNIC帯域が含まれている場合には、ステップS311に進む。ハードウェア性能リストにNIC帯域が含まれていない場合には、通信中か否かを判断する(ステップS304)。まだ通信していない場合には、規格帯域をモニタに渡し(ステップS305)、通信開始を待つ(ステップS306)。通信中には通信時間を常に測定している(ステップS307)。   FIG. 5 is a flowchart illustrating the flow of the hardware performance measurement process of the communication device in the hardware performance measurement. As shown in FIG. 5, the system waits until communication preparations are made (step S301). In the communication preparation stage, first, the transmission / reception size and sampling time are extracted from the user terminal, the standard band is extracted from the communication device, and added to the hardware performance list (step S302). Next, it is determined whether or not the NIC has been previously communicated and the NIC band has been calculated (step S303). If the communication apparatus has been used before, the hardware performance If the NIC band is included in the list, the process proceeds to step S311. If the NIC band is not included in the hardware performance list, it is determined whether communication is in progress (step S304). If not yet communicated, the standard bandwidth is passed to the monitor (step S305), and the start of communication is awaited (step S306). During communication, the communication time is always measured (step S307).

通信開始時からサンプリング時間分の時間が経ったか否かを判断し(ステップS308)、通信装置のハードウェア性能の再計算時刻となっていれば、通信時間をリストに追加(ステップS309)し、NIC帯域を算出(ステップS310)した後、そのNIC帯域とNIC帯域の前回値とを比較し、大きい方と規格帯域とを比較し、小さい方の値を通信装置ハードウェア性能としてモニタに渡す(ステップS311)。そして、送受信サイズの今までの値を累計送受信サイズとしてハードウェア性能リストに追加する(ステップS312)。ステップS308において再計算時間になっていなければ、ステップS313に進む。サンプリング時間分の時間が経つ前に通信が終了した場合には(ステップS313)、通信装置ハードウェア性能の測定処理を終了する。ステップS313において通信終了でなければ、ステップS307に戻る。   It is determined whether or not the sampling time has elapsed from the start of communication (step S308), and if it is the recalculation time of the hardware performance of the communication device, the communication time is added to the list (step S309), After calculating the NIC band (step S310), the NIC band is compared with the previous value of the NIC band, the larger one is compared with the standard band, and the smaller one is passed to the monitor as the communication device hardware performance ( Step S311). Then, the current value of the transmission / reception size is added to the hardware performance list as the cumulative transmission / reception size (step S312). If it is not the recalculation time in step S308, the process proceeds to step S313. If the communication is completed before the sampling time has elapsed (step S313), the communication device hardware performance measurement process is terminated. If communication is not completed in step S313, the process returns to step S307.

尚、一度得られた処理帯域やNIC帯域は、次の接続機会においてもソフトウェア、ハードウェアの状況が変わらなければ、最初の通信時に初期値のみを要求する帯域とするのではなく、既にソフトウェア性能、ハードウェア性能リストに記載してある値と初期値とを比較することで、最初の通信時から適切な帯域を要求できる。また、例えば前回までは動画再生のアプリケーションと100Mbpsの有線ネットワークの通信装置を使用していたとして、今回はアプリケーションが変わらないが無線LANの通信装置を使おうとした場合、最初の帯域割り当ての際、ソフトウェア性能には前回使用した動画再生アプリケーションの処理帯域を用いることができる。すなわち、ソフトウェアとハードウェアとのそれぞれに関して独立して値を使用することができる。このように、通信中もソフトウェア及びハードウェアの性能を測定することにより、通信以外にユーザ端末が何らかの処理を行って各パラメータが変動しても、その都度適切な値を補正することができる。また、上記リストは、ユーザ端末のハードウェア構成や使用アプリケーション、通信装置が変更された場合には、上記パラメータを抽出し直すことで、新たにリストに書き加えて使用可能である。   Note that once the processing bandwidth and NIC bandwidth are obtained, if the software and hardware conditions do not change even at the next connection opportunity, it is not the bandwidth that requires only the initial value at the first communication. By comparing the values described in the hardware performance list with the initial values, an appropriate bandwidth can be requested from the time of the first communication. Also, for example, up to the previous time, if a video playback application and a 100 Mbps wired network communication device were used, but this time the application does not change, but when trying to use a wireless LAN communication device, The software performance can use the processing bandwidth of the previously used video playback application. That is, a value can be used independently for each of software and hardware. In this way, by measuring the performance of software and hardware during communication, even if the user terminal performs some processing other than communication and each parameter fluctuates, an appropriate value can be corrected each time. In addition, when the hardware configuration of the user terminal, the application to be used, or the communication device is changed, the list can be newly added to the list by extracting the parameters again.

(d)ユーザ端末のモニタによる処理
ユーザ端末のモニタは、上記で測定されたソフトウェア性能、ユーザ端末ハードウェア性能及び通信装置ハードウェア性能の値のうち、ボトルネックとなっているものの割り出しを行う。上記3つの値のうち一番低い値がユーザシステムにおけるボトルネックであり、その値を超える帯域を割り当てたとしても、ソフトウェアやハードウェアの性能限界からユーザシステム全体としては与えられた帯域を使用しきれないことになる。
(D) Processing by User Terminal Monitor The user terminal monitor determines the bottleneck among the measured software performance, user terminal hardware performance, and communication device hardware performance values. The lowest value among the above three values is the bottleneck in the user system. Even if a bandwidth exceeding that value is allocated, the given bandwidth is used for the entire user system due to the performance limitations of the software and hardware. It will not be possible.

図6は、図1に示すモニタが要求帯域を通信装置に出力する処理の流れを示すフローチャートである。図6に示すように、システムは通信準備があるまで待つ(ステップS401)。通信準備が整ったら、ソフトウェア、ユーザ端末、通信装置から渡された帯域を比較し、その中から一番小さい値をネットワークに要求する帯域として通信装置に通知する(ステップS402)。通信装置は管理サーバに要求帯域の値を通知する(ステップS403)。通信中は、サンプリング時間分だけ待って、要求する帯域を再び計算する時刻となったら(ステップS404)、ソフトウェア、ユーザ端末、通信装置から渡された帯域を比較し、一番小さい値をユーザシステムの処理できる帯域として通信装置に通知する(ステップS405)。通信装置は管理サーバに要求帯域の値を通知する(ステップS406)。通信が終了すると、ソフトウェア性能の測定処理を終了する(ステップS407)。こうして、ユーザ端末のモニタは、通信におけるボトルネックとなる値を調査することができる。   FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing in which the monitor shown in FIG. 1 outputs the requested bandwidth to the communication device. As shown in FIG. 6, the system waits for communication preparation (step S401). When the communication preparation is completed, the bandwidths passed from the software, the user terminal, and the communication device are compared, and the smallest value among them is notified to the communication device as the bandwidth required for the network (step S402). The communication apparatus notifies the management server of the requested bandwidth value (step S403). During communication, after waiting for the sampling time and when it is time to recalculate the requested bandwidth (step S404), the bandwidths passed from the software, user terminal, and communication device are compared, and the smallest value is determined by the user system. Is notified to the communication device as a bandwidth that can be processed (step S405). The communication device notifies the management server of the requested bandwidth value (step S406). When the communication is finished, the software performance measurement process is finished (step S407). In this way, the monitor of the user terminal can investigate a value that becomes a bottleneck in communication.

(e)ソフトウェア性能測定における処理帯域の算出処理
図7は、図3におけるアプリケーションの処理帯域を算出する処理(ステップS110)の流れを示すフローチャートである。図7において、図3ステップS109の処理後に、まず、アプリケーション処理帯域を計算する(ステップS501)。次に、現在のアプリケーションのCPU使用率[%]とCPU全体の使用率[%]を測定し、合計した値が100[%]に達しているかどうかを判定する(ステップS502)。合計値が100[%]に達していなければ、次回のアプリケーション使用率を計算し(ステップS503)、このCPU使用率の増加分に相応するだけアプリケーション処理帯域が増加するようアプリケーション処理帯域の再計算を行う(ステップS504)。再計算後、或いはステップS502において合計値が100[%]に達していなかった場合、バッファがあるかどうか調査する(ステップS505)。バッファがある場合には、バッファ処理帯域を計算し(ステップS506)、バッファがない場合には、バッファ処理帯域を0にする(ステップS507)。最後に処理帯域を計算して(ステップS508)、その値を図3のステップS111に渡す。
(E) Processing Bandwidth Calculation Processing in Software Performance Measurement FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing (step S110) for calculating the processing bandwidth of the application in FIG. In FIG. 7, after the process of step S109 of FIG. 3, first, an application processing band is calculated (step S501). Next, the CPU usage rate [%] of the current application and the usage rate [%] of the entire CPU are measured, and it is determined whether or not the total value has reached 100 [%] (step S502). If the total value does not reach 100 [%], the next application usage rate is calculated (step S503), and the application processing bandwidth is recalculated so that the application processing bandwidth increases corresponding to the increase in the CPU usage rate. (Step S504). After the recalculation or when the total value has not reached 100 [%] in step S502, it is investigated whether there is a buffer (step S505). If there is a buffer, the buffer processing bandwidth is calculated (step S506). If there is no buffer, the buffer processing bandwidth is set to 0 (step S507). Finally, the processing bandwidth is calculated (step S508), and the value is passed to step S111 in FIG.

(f)管理サーバによる帯域割り当て処理
次に、管理サーバの動作について説明する。管理サーバはユーザ端末のモニタから通信装置経由で初回の要求帯域を受け取った時に、サンプリング周期を設定する。このサンプリング周期ごとに各ユーザ端末の実性能を測定し、帯域の再割り当てを行う。また、通信中に新規にユーザ端末が接続要求した時に帯域が足りなくなることが判明した場合、サンプリング時間を待たずに性能を再測定するのが好ましい。これにより、より柔軟な帯域制御が可能になる。また、サンプリング周期については、本例では便宜上、一度セットしたサンプリング周期を変えていない。しかし、状況によりサンプリング周期を動的に変えるとより効果的な帯域割り当てが可能となる。
(F) Bandwidth allocation processing by management server Next, the operation of the management server will be described. The management server sets the sampling period when the first request bandwidth is received from the monitor of the user terminal via the communication device. The actual performance of each user terminal is measured at each sampling period, and the bandwidth is reallocated. Further, when it is found that the bandwidth becomes insufficient when the user terminal newly requests connection during communication, it is preferable to remeasure the performance without waiting for the sampling time. Thereby, more flexible bandwidth control is possible. As for the sampling period, the sampling period once set is not changed for convenience in this example. However, if the sampling period is dynamically changed depending on the situation, more effective band allocation is possible.

ネットワークに接続するユーザ端末が1台しかない場合、サンプリング周期は長くてもよい。ネットワークの帯域を1ユーザ端末のみが使用するのであれば、多少非効率であっても実測の処理性能に応じた帯域の再割り当てを迅速に行う必要がないからである。しかしながら、多数のユーザ端末が接続して要求されるネットワーク帯域が大きくなってきた場合には、各ユーザ端末のサンプリング周期を短くし、各ユーザ端末の実効の処理性能を即座に測定して効率のよい帯域割り当てを行うことが必要となる。以上のようにして、管理サーバは、より多くのユーザ端末が接続できるように各端末に動的な帯域の割り当てを行うことができる。   If there is only one user terminal connected to the network, the sampling period may be long. This is because if only one user terminal uses the bandwidth of the network, it is not necessary to quickly reallocate the bandwidth according to the actually measured processing performance even if it is somewhat inefficient. However, when a large number of user terminals are connected to increase the required network bandwidth, the sampling period of each user terminal is shortened, and the effective processing performance of each user terminal is immediately measured to improve efficiency. It is necessary to perform good bandwidth allocation. As described above, the management server can dynamically allocate a bandwidth to each terminal so that more user terminals can be connected.

図8は、管理サーバがユーザ端末の性能を測定して帯域の割り当て、再割り当てを行う処理の流れを示すフローチャートである。図8において、管理サーバは、まず、新規ユーザ端末からの接続要求を確認する(ステップS601)。要求がなければ、接続中のユーザ端末の有無を判定する処理(ステップS611)に進む。要求があった場合には、新規ユーザ端末の要求帯域を測定し(ステップS602)、新規ユーザ端末へ帯域割り当てが可能かどうか判断する(ステップS603)。割り当てが可能である場合には、割り当てを行う処理(ステップS609)に進む。割り当てが可能でなければ、接続中の他のユーザ端末の有無を確認し(ステップS604)、他のユーザ端末が接続していない場合には、帯域に空きが無いため新規ユーザ端末の接続を拒否する(ステップS610)。他のユーザが接続している場合には、サンプリング時間ではなくても接続中の全ユーザ端末の実性能を測定する(ステップS605)。このとき帯域を削減できるユーザ端末が見つからない場合には、新規ユーザ端末の接続を拒否し(ステップS610)、帯域を削減できるユーザ端末が見つかった場合には、当該ユーザ端末の帯域を削減した後(ステップS607)、再度新規ユーザ端末に帯域割り当てが可能かどうか判定する(ステップS608)。割り当て可能であれば、新規ユーザ端末に帯域を割り当て、サンプリング時間をセットする(ステップS609)。割り当て可能でない場合には、新規ユーザ端末の接続を拒否する(ステップS610)。   FIG. 8 is a flowchart illustrating a flow of processing in which the management server measures the performance of the user terminal and performs bandwidth allocation and reallocation. In FIG. 8, the management server first confirms a connection request from a new user terminal (step S601). If there is no request, the process proceeds to the process of determining whether there is a connected user terminal (step S611). If there is a request, the requested bandwidth of the new user terminal is measured (step S602), and it is determined whether bandwidth can be allocated to the new user terminal (step S603). If the assignment is possible, the process proceeds to the assignment process (step S609). If assignment is not possible, the presence of another connected user terminal is confirmed (step S604). If no other user terminal is connected, the connection of the new user terminal is rejected because there is no available bandwidth. (Step S610). If another user is connected, the actual performance of all connected user terminals is measured even if it is not the sampling time (step S605). If a user terminal that can reduce the bandwidth is not found at this time, the connection of the new user terminal is rejected (step S610). If a user terminal that can reduce the bandwidth is found, the bandwidth of the user terminal is reduced. (Step S607) It is determined again whether or not it is possible to allocate a bandwidth to the new user terminal (Step S608). If the allocation is possible, the bandwidth is allocated to the new user terminal, and the sampling time is set (step S609). If the assignment is not possible, the connection of the new user terminal is rejected (step S610).

その後、管理サーバは、接続中のユーザ端末を観測し(ステップS611)、接続中のユーザ端末が存在した場合、帯域の再割り当て時期が到来したかどうかを判定し(ステップS612)、再割り当て時期が到来している場合には、サンプリング時間となったユーザ端末の実性能を測定し(ステップS613)、当該ユーザ端末の帯域の再割り当てを行う(ステップS614)。続いて、全ユーザ端末が通信終了したかどうかを判断し(ステップS615)、終了していれば管理サーバの動作を終了する。終了していない場合には、ステップS601に戻り、再度新規接続要求を待ち受ける。   After that, the management server observes the connected user terminal (step S611), and when there is a connected user terminal, determines whether or not the band reallocation time has come (step S612), and the reallocation time Is reached, the actual performance of the user terminal at the sampling time is measured (step S613), and the bandwidth of the user terminal is reassigned (step S614). Subsequently, it is determined whether or not communication has been completed for all user terminals (step S615). If completed, the operation of the management server is terminated. If not completed, the process returns to step S601 to wait for a new connection request again.

以上のようにして、管理サーバはユーザシステムに適した帯域割り当てを行う。これにより、ユーザ端末や通信装置がネットワーク全体の帯域処理性能より低い場合、ネットワークの帯域を効率的にユーザ端末に割り当てることが可能になり、結果としてより多数のユーザ端末が接続することが可能になる。また、上記ではネットワーク上での帯域制御に関しては述べていないが、上記の通りに決定した帯域割り当て値が、ユーザ端末から管理サーバまでの経路上のネットワーク全体で最も低い帯域値よりも低い場合にのみ、ネットワークへ要求すればよい帯域値であることは明白である。ユーザ端末にネットワーク全体の帯域幅よりも大きな帯域を割り当てても無駄だからである。   As described above, the management server performs bandwidth allocation suitable for the user system. As a result, when the user terminal and the communication device are lower than the bandwidth processing performance of the entire network, it becomes possible to efficiently allocate the network bandwidth to the user terminal, and as a result, a larger number of user terminals can be connected. Become. Also, the above does not describe the bandwidth control on the network, but the bandwidth allocation value determined as described above is lower than the lowest bandwidth value in the entire network on the route from the user terminal to the management server. It is clear that the bandwidth value only needs to be requested to the network. This is because it is useless to allocate a bandwidth larger than the bandwidth of the entire network to the user terminal.

図9は、管理サーバが1台のユーザ端末に帯域割り当てを行う手順を示す図である。図9の(a)〜(c)には、図1に示すのと同様の構成を有するユーザ端末を示している(一部構成部分を省略している)。図9(a)に示すように、まず通信開始前にモニタがユーザ端末を走査し、要求する帯域を決定する。今、ユーザ端末のアプリケーションは4Mbpsの動画再生を要求している。この時、バス帯域の空きが16Mbpsで、通信装置の規格値が11Mbpsであり、両方とも4Mbpsより大きいので、モニタは4Mbpsの帯域を要求帯域として決定し、この値を管理サーバに送信する。管理サーバは、上記ユーザ端末に4Mbpsを割り当てる。   FIG. 9 is a diagram illustrating a procedure in which the management server assigns a bandwidth to one user terminal. 9A to 9C show a user terminal having a configuration similar to that shown in FIG. 1 (some components are omitted). As shown in FIG. 9A, first, before starting communication, the monitor scans the user terminal to determine the required bandwidth. Now, a user terminal application is requesting 4 Mbps video playback. At this time, the vacant bandwidth of the bus is 16 Mbps, the standard value of the communication device is 11 Mbps, and both are larger than 4 Mbps. Therefore, the monitor determines the bandwidth of 4 Mbps as the requested bandwidth, and transmits this value to the management server. The management server allocates 4 Mbps to the user terminal.

その後、図9(b)に示すように、実際にある程度サンプリング期間を観測してみたところ、上記アプリケーションは、実際には1.5Mbpsしか処理できていなかったとする。これは、CPUが上記アプリケーション以外にも処理をしていて使用率が100%に達してしまい、アプリケーションの処理能力が1.5Mbpsに抑えられてしまったためである。この状況はモニタが観測しており、管理サーバはモニタを走査することで、このユーザ端末が割り当てられた4Mbpsの帯域が有効に使われていないことを検知して、当該ユーザ端末に割り当てた帯域を削減する。このとき通信装置の実効値が4Mbps、バス帯域の空きが12Mbpsであるため、当該ユーザ端末に割り当てる帯域値は1.5Mbpsとなる。   Thereafter, as shown in FIG. 9B, when the sampling period is actually observed to some extent, it is assumed that the application is actually only capable of processing 1.5 Mbps. This is because the CPU is processing other than the above application and the usage rate reaches 100%, and the processing capacity of the application is suppressed to 1.5 Mbps. This situation is monitored by the monitor, and the management server scans the monitor to detect that the 4 Mbps bandwidth allocated to this user terminal is not being used effectively, and to allocate the bandwidth allocated to the user terminal. To reduce. At this time, since the effective value of the communication device is 4 Mbps and the vacant bandwidth of the bus band is 12 Mbps, the bandwidth value assigned to the user terminal is 1.5 Mbps.

さらにその後、図9(c)に示すように、CPUの処理負荷に余裕が出てきて上記アプリケーションの処理能力が再び上がった場合には、モニタはアプリケーションのCPU使用率と全体のCPU使用率とを考慮し、割り当て帯域増加を管理サーバに要求する。図9(c)の場合では、上記アプリケーションのCPU使用率を現在の20%から40%に増加させることができる。そうすると、現在1.5Mbpsである処理能力を2倍とすることが可能になる。したがって、モニタは3Mpbsの帯域を管理サーバに要求する。   After that, as shown in FIG. 9C, when the CPU processing load is increased and the processing capacity of the application is increased again, the monitor displays the CPU usage rate of the application and the overall CPU usage rate. In consideration of the above, the management server is requested to increase the allocated bandwidth. In the case of FIG. 9C, the CPU usage rate of the application can be increased from the current 20% to 40%. Then, it becomes possible to double the processing capacity that is currently 1.5 Mbps. Therefore, the monitor requests a bandwidth of 3 Mpbs from the management server.

図10は、管理サーバが複数台のユーザ端末に対する帯域割り当ての制御を行う手順を示す図である。図10(a)に示すように、ユーザ端末Aとユーザ端末Bがネットワークに接続されており、管理サーバがそれぞれのユーザ端末に4Mbpsと5Mbpsの帯域を割り当ているとする。この時、ネットワークの空き帯域は1Mbpsである。管理サーバは、規定のサンプリング時間が来る度に、両ユーザ端末の実効の処理性能を測定し、帯域の再割り当てを行っている。   FIG. 10 is a diagram illustrating a procedure in which the management server performs bandwidth allocation control for a plurality of user terminals. As shown in FIG. 10A, it is assumed that user terminal A and user terminal B are connected to a network, and the management server allocates 4 Mbps and 5 Mbps bandwidths to the respective user terminals. At this time, the free bandwidth of the network is 1 Mbps. The management server measures the effective processing performance of both user terminals and reallocates the bandwidth each time a specified sampling time comes.

ここで、図10(b)に示すように、ユーザ端末Cが新規に接続要求をしてきた場合、まず、管理サーバはユーザ端末Cからの要求をモニタし、3Mbpsの帯域を確保しようとする。しかしながら、ネットワークの空き帯域が1Mbpsしかないため、このままではユーザ端末Cに要求された帯域を割り当てることができない。そこで、管理サーバは、ユーザ端末A、Bそれぞれを再度モニタする。この時、管理サーバはサンプリング時間が到来していなくとも再モニタを行うのが好ましい。この結果、図示するようにユーザ端末Aは割り当てた4Mpbsの帯域を使用しているが、ユーザ端末Bは割り当てた5Mbpsのうち3Mbpsしか使用していないことが判明したとする。   Here, as shown in FIG. 10B, when the user terminal C newly makes a connection request, first, the management server monitors the request from the user terminal C and tries to secure a bandwidth of 3 Mbps. However, since the free bandwidth of the network is only 1 Mbps, the requested bandwidth cannot be allocated to the user terminal C as it is. Therefore, the management server monitors each of the user terminals A and B again. At this time, the management server preferably performs re-monitoring even if the sampling time has not come. As a result, it is assumed that the user terminal A uses the allocated 4 Mbps bandwidth as shown in the figure, but the user terminal B is found to use only 3 Mbps of the allocated 5 Mbps.

この場合、図10(c)に示すように、管理サーバは、ユーザ端末Bに対して余分に割り当てられている帯域を削減すべく3Mbpsの帯域を再割り当てし、ユーザ端末Bから解放された帯域分を合わせてネットワークの空き帯域が合計3Mbpsとなるので、ユーザ端末Cに対して要求帯域である3Mbpsを割り当てることができることになる。   In this case, as shown in FIG. 10C, the management server reallocates the 3 Mbps bandwidth to reduce the bandwidth allocated to the user terminal B, and the bandwidth released from the user terminal B. Therefore, the total available bandwidth of the network is 3 Mbps, so that the requested bandwidth of 3 Mbps can be allocated to the user terminal C.

図11は、管理サーバからユーザ端末に対して帯域を割り当てる従来技術による方式と、本発明の方式とを比較して示した図である。図11(a)に示す従来技術における一般的な方式では、アプリケーション60と、ユーザの要求帯域[bps]61と、ユーザ端末の要求帯域[bps]62とに基づき、ユーザ端末に対する割当て帯域[bps]63を決定している。しかしながら、ネットワーク経路の帯域幅[bps]64などが考慮されていない。図11(b)に示す特許文献1の方式では、アプリケーション70と、ユーザの要求帯域[bps]71と、通信装置の処理性能[bps]72と、ユーザ端末の要求帯域[bps]73と、ネットワーク経路の帯域幅[bps]74とに基づき、ユーザ端末に対する割当て帯域[bps]75を決定している。しかしながら、ユーザ端末の実効性能[bps]76が考慮されておらず、ユーザ端末に過大な帯域割り当てを行ってしまう場合が生じている。これに対して、図11(c)に示す本発明の方式では、アプリケーション80と、ユーザの要求帯域[bps]81と、通信装置[bps]82と、ユーザ端末の実効性能[bps]83と、ユーザ端末の要求帯域[bps]84と、ネットワーク経路[bps]85とに基づき、割当て帯域[bps]86を決定している。   FIG. 11 is a diagram showing a comparison between a conventional technique for allocating a bandwidth from a management server to a user terminal and the system of the present invention. In the general method in the prior art shown in FIG. 11A, the allocated bandwidth [bps] to the user terminal based on the application 60, the user requested bandwidth [bps] 61, and the user terminal requested bandwidth [bps] 62. ] 63 is determined. However, the bandwidth [bps] 64 of the network path is not considered. In the method of Patent Document 1 shown in FIG. 11B, an application 70, a user request bandwidth [bps] 71, a communication device processing performance [bps] 72, a user terminal request bandwidth [bps] 73, Based on the bandwidth [bps] 74 of the network path, the allocated bandwidth [bps] 75 for the user terminal is determined. However, the effective performance [bps] 76 of the user terminal is not taken into consideration, and there is a case where excessive bandwidth allocation is performed to the user terminal. On the other hand, in the method of the present invention shown in FIG. 11C, the application 80, the requested bandwidth [bps] 81 of the user, the communication device [bps] 82, the effective performance [bps] 83 of the user terminal, The allocated bandwidth [bps] 86 is determined based on the requested bandwidth [bps] 84 of the user terminal and the network route [bps] 85.

本システムの応用例
次に、上記した本実施形態の通信帯域割り当てシステムの応用例について説明する。
[第1応用例]
ユーザ端末の構成によっては、上記のアプリケーションの管理するバッファとは別にFIFOやキャッシュ等、送受信するデータを一時格納する領域を持つ場合がある。以下において、このようなデータの一時格納領域のことをキャッシュ[byte]と呼ぶ。このキャッシュを持つことにより、ユーザの使用するアプリケーションやユーザシステムの処理能力が低い場合でも、キャッシュ分だけ大きな帯域を割り当てて処理を行うことができる。このキャッシュを有するシステムを、上記した本実施形態の通信帯域割り当てシステムに適用した場合は、ユーザ端末におけるハードウェア処理能力の計算式を以下のように表すことができる。
(バス幅)+(キャッシュ)÷(通信時間)
Application Example of the System Next, an application example of the above-described communication band allocation system of the present embodiment will be described.
[First application example]
Depending on the configuration of the user terminal, there may be an area for temporarily storing data to be transmitted and received, such as a FIFO and a cache, in addition to the buffer managed by the application. Hereinafter, such a temporary storage area for data is referred to as a cache [byte]. By having this cache, even when the processing capacity of the application used by the user or the user system is low, processing can be performed by allocating a bandwidth that is larger by the cache. When the system having this cache is applied to the communication band allocation system of the present embodiment described above, the calculation formula of the hardware processing capability in the user terminal can be expressed as follows.
(Bus width) + (cache) / (communication time)

このとき、バッファにデータを格納している間はアプリケーションが全く動作しない場合がある。この場合はアプリケーションの処理帯域が0となってしまうが、実際は通信を続ける必要がある。この場合、ハードウェア性能リストに追加フィールドを設け、例えばここに‘1’を記載した時はアプリケーションの処理帯域を無視して帯域計算をするなどのように対処すればよい。   At this time, the application may not operate at all while data is stored in the buffer. In this case, the processing bandwidth of the application becomes 0, but it is actually necessary to continue communication. In this case, an additional field is provided in the hardware performance list. For example, when “1” is described here, the processing bandwidth of the application may be ignored to calculate the bandwidth.

尚、キャッシュは、ユーザシステム内で専用のハードウェア機構により実現してもよいし、仮想メモリのように上記アプリケーション或いはOS等ソフトウェアにより管理してもよい。勿論、管理サーバ上や通信装置上に接続しているユーザ端末用として設置してもよい。   The cache may be realized by a dedicated hardware mechanism in the user system, or may be managed by the application or software such as an OS like a virtual memory. Of course, it may be installed for a user terminal connected to a management server or a communication device.

[第2応用例]
上記した本実施形態の通信帯域割り当てシステムでは、ユーザの要求帯域以上の帯域は割り当てないこととしていたが、強力なCPUを搭載していたりしてアプリケーションの性能がボトルネックにならない場合には、割り当てられた帯域が多ければ多いほどより多くのデータを処理できる場合がある。例えば、FTP(File Transfer Protocol)ソフトなどがこれに相当する。そのような事情をユーザが知らずに要求帯域を設定していることも考えられるため、上記のような状況に該当する場合には、ユーザの要求帯域を無視して処理帯域をアプリケーションの処理性能としてもよい。
[Second application example]
In the communication band allocation system of the present embodiment described above, it is assumed that a bandwidth higher than the user's requested bandwidth is not allocated. However, if a powerful CPU is installed and the performance of the application does not become a bottleneck, an allocation is performed. There may be cases where more data can be processed as more bandwidth is allocated. For example, FTP (File Transfer Protocol) software corresponds to this. Since it is possible that the user has set the requested bandwidth without knowing such a situation, if the above situation is applicable, the user's requested bandwidth is ignored and the processing bandwidth is set as the processing performance of the application. Also good.

[第3応用例]
上記した本実施形態の通信帯域割り当てシステムでは、サンプリング時間をソフトウェア、ハードウェアとも同じ値にしているが、それぞれ異なる値としてもよい。例えば、アプリケーションによるCPUの使用状況は長い期間にわたってあまり変化しないが、データのやり取りが間欠的に行われる場合などには、ソフトウェアのサンプリング時間を長めに取り、ハードウェアのサンプリング時間を短めに取るなどして、システムの作動態様に適応した効率の良いサンプリングを行うようにすることができる。
[Third application example]
In the communication band allocation system of this embodiment described above, the sampling time is set to the same value for both software and hardware, but may be set to different values. For example, the usage status of the CPU by the application does not change much over a long period of time. However, when data is exchanged intermittently, the software sampling time is increased and the hardware sampling time is decreased. Thus, efficient sampling adapted to the operation mode of the system can be performed.

[第4応用例]
上記した本実施形態の通信帯域割り当てシステムでは、サンプリング時間が経過したら各種処理能力を再計算し、その都度管理サーバがユーザ端末に帯域幅の再割り当てを行っているが、要求帯域幅がある量以上変化した場合のみ帯域を割り当てるようにしてもよい。この場合には、(今回の要求帯域)÷(前回の要求帯域)の式に基づいて計算を行い、これを係数aとし、aの値が所定の許容範囲(例えば、0.7<a<1.3の範囲)を超えた場合にのみ、帯域幅の再割り当てを行うようにすればよい。本応用例では、ユーザシステムの実効性能が所定量を超えて増減した場合にのみ帯域の再割り当てを行うこととし、ユーザシステムの微細な性能変化に関してはある程度又は完全に考慮対象外におくものである。これにより、例えば、帯域の割当てを切り替える際に通信が一時途切れてしまうようなシステムにおいては、頻繁に帯域の再割り当て処理を行うよりも、ユーザシステムの実効性能が多少上下しても一度割当てられた帯域を保持し続けるようにして、結果として処理効率を向上することが可能である。
[Fourth application example]
In the communication bandwidth allocation system of the present embodiment described above, when the sampling time elapses, various processing capacities are recalculated, and the management server reallocates the bandwidth to the user terminal each time. The bandwidth may be allocated only when the above changes. In this case, calculation is performed based on the formula of (current request bandwidth) / (previous request bandwidth), which is a coefficient a, and the value of a is within a predetermined allowable range (for example, 0.7 <a < It is only necessary to reallocate the bandwidth only when it exceeds (range 1.3). In this application example, band reallocation is performed only when the effective performance of the user system exceeds or exceeds a predetermined amount, and the minute performance change of the user system is excluded to some extent or completely. is there. As a result, for example, in a system in which communication is temporarily interrupted when switching the bandwidth allocation, the effective performance of the user system is allocated once even if the effective performance of the user system is somewhat lower than the frequency bandwidth reassignment processing. As a result, it is possible to improve the processing efficiency.

以上、本実施形態の通信帯域割り当てシステムによれば、管理サーバがユーザの使用するアプリケーションやユーザ端末及び通信装置の実際の処理性能を考慮して帯域を割り当てることにより、ユーザシステムが実際に処理できるよりも過大な通信帯域を割り当ててしまうのが防がれるため、より効率的な帯域割り当てが実現される。また、ユーザシステムにおけるソフトウェアやハードウェアの状況を適宜モニタリングして帯域の割り当てに動的に反映させることにより、ユーザシステムにおける状況の変動に応じた適切な帯域割り当てが実現される。   As described above, according to the communication band allocation system of the present embodiment, the management system can actually process the user system by allocating the band in consideration of the application used by the user and the actual processing performance of the user terminal and the communication device. Therefore, it is possible to prevent the allocation of an excessive communication band, and thus more efficient band allocation is realized. In addition, by appropriately monitoring the status of software and hardware in the user system and dynamically reflecting it in the allocation of bandwidth, appropriate bandwidth allocation according to the change in the status in the user system is realized.

以上、本発明の通信帯域割り当てシステムについて、具体的な実施の形態を示して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上記各実施形態又は他の実施形態にかかる発明の構成及び機能に様々な変更・改良を加えることが可能である。   While the communication band allocation system of the present invention has been described with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to these. A person skilled in the art can make various changes and improvements to the configurations and functions of the invention according to the above-described embodiments or other embodiments without departing from the gist of the present invention.

本発明の通信帯域割り当てシステムは、通信機能を有する情報処理装置、携帯端末、携帯電話機などから構成することができる。また、本発明の通信帯域割り当て方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして、通信機能を有する情報処理装置、携帯端末、携帯電話機などに適用することもできる。   The communication band allocation system of the present invention can be configured from an information processing device having a communication function, a mobile terminal, a mobile phone, and the like. In addition, as a program for causing a computer to execute the communication band allocating method of the present invention, it can be applied to an information processing apparatus having a communication function, a mobile terminal, a mobile phone, and the like.

本発明の通信帯域割り当てシステムにおけるユーザ端末を構成する通信機能を備えた情報処理装置の内部構成と、この情報処理装置が接続されているネットワークの構成とを概略的に示す図である。(a)はユーザ端末を含むシステムの概要を示す図であり、(b)は監視用のモニタ3の概略構成例を示す図である。It is a figure which shows roughly the internal structure of the information processing apparatus provided with the communication function which comprises the user terminal in the communication band allocation system of this invention, and the structure of the network to which this information processing apparatus is connected. (A) is a figure which shows the outline | summary of the system containing a user terminal, (b) is a figure which shows the example of schematic structure of the monitor 3 for monitoring. 図1に示すモニタに格納されているソフトウェア性能リスト及びハードウェア性能のデータ構成例を示す図である。It is a figure which shows the data structural example of the software performance list | wrist stored in the monitor shown in FIG. 1, and hardware performance. ソフトウェア性能の測定処理の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of a measurement process of software performance. ハードウェア性能測定の際におけるユーザ端末のハードウェア性能の測定処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a measurement process of the hardware performance of a user terminal in the case of a hardware performance measurement. ハードウェア性能測定の際における通信装置のハードウェア性能の測定処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the measurement process of the hardware performance of the communication apparatus in the case of a hardware performance measurement. 図1に示すモニタが要求帯域を通信装置に出力する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which the monitor shown in FIG. 1 outputs a request zone | band to a communication apparatus. 図3におけるアプリケーションの処理帯域を算出する処理(ステップS110)の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flow of processing (step S110) for calculating a processing bandwidth of an application in FIG. 管理サーバがユーザ端末の性能を測定して帯域の割り当て、再割り当てを行う処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process in which a management server measures the performance of a user terminal, and allocates and reallocates a band. 管理サーバが1台のユーザ端末に帯域割り当てを行う手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure in which a management server allocates a band to one user terminal. 管理サーバが複数台のユーザ端末に対する帯域割り当ての制御を行う手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure in which a management server controls the bandwidth allocation with respect to several user terminals. 管理サーバからユーザ端末に対して帯域を割り当てる従来技術による方式と、本発明の方式とを比較して示した図である。It is the figure which compared and showed the system by the prior art which allocates a band with respect to a user terminal from a management server, and the system of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 通信装置
3 モニタ
4 表示装置
5 中継装置
6−1 管理サーバ
7 ソフトウェア性能リスト
8 ハードウェア性能リスト
9 比較器(要求帯域計算器)
10 アプリケーション
11 要求帯域[bps]
12 総IOサイズ[byte]
13 累計IOサイズ[byte]
14 総バッファサイズ[byte]
15 累計バッファサイズ[byte]
16 通信前のアプリケーションのCPU使用率[%]
17 通信中のアプリケーションのCPU使用率[%]
18 通信前のCPU全体の使用率[%]
19 通信中のCPU全体の使用率[%]
20 処理時間[s]
21 処理帯域[bps] 括弧の中は前回の値である
22 サンプリング周期[s]
30 通信装置
31 バス幅[bps]
32 規格帯域[bps]
33 送受信サイズ[byte]
34 累計送受信サイズ[byte]
35 通信時間[s]
36 NIC帯域[bps] 括弧の中は前回の値
37 サンプリング時間[s]
2 Communication Device 3 Monitor 4 Display Device 5 Relay Device 6-1 Management Server 7 Software Performance List 8 Hardware Performance List 9 Comparator (Request Bandwidth Calculator)
10 Application 11 Required bandwidth [bps]
12 Total IO size [byte]
13 Cumulative IO size [byte]
14 Total buffer size [byte]
15 Cumulative buffer size [byte]
16 CPU usage rate of application before communication [%]
17 CPU usage [%] of application during communication
18 Total CPU usage before communication [%]
19 CPU usage rate during communication [%]
20 Processing time [s]
21 Processing bandwidth [bps] The value in parentheses is the previous value. 22 Sampling cycle [s]
30 Communication device 31 Bus width [bps]
32 Standard bandwidth [bps]
33 Send / receive size [byte]
34 Total send / receive size [byte]
35 Communication time [s]
36 NIC bandwidth [bps] The value in parentheses is the previous value 37 Sampling time [s]

Claims (15)

ネットワークに接続されたユーザ端末に対して通信帯域の割り当てを行うシステムであって、
前記ユーザ端末におけるハードウェアの処理性能の実効値、ソフトウェアの処理性能の実効値及び通信装置の処理性能の実効値のうち少なくとも1つを測定し、当該測定値に基づいて前記ユーザ端末に割り当てる通信帯域を決定することを特徴とする通信帯域割り当てシステム。
A system for allocating communication bandwidth to user terminals connected to a network,
Communication that measures at least one of an effective value of hardware processing performance, an effective value of processing performance of software, and an effective value of processing performance of a communication device in the user terminal, and is assigned to the user terminal based on the measured value A communication band allocation system characterized by determining a band.
ハードウェアの処理性能の実効値、ソフトウェアの処理性能の実効値及び通信装置の処理性能の実効値は、ハードウェア、ソフトウェア及び通信装置のそれぞれが実際に単位時間あたり処理できる最大のデータ量として表されることを特徴とする請求項1に記載の通信帯域割り当てシステム。   The effective value of the hardware processing performance, the effective value of the software processing performance, and the effective value of the communication device processing performance are expressed as the maximum amount of data that can be actually processed per unit time by the hardware, software, and communication device, respectively. The communication band allocation system according to claim 1, wherein: 前記ハードウェアの処理性能の実効値は、前記ユーザ端末が有するCPU、ROM、RAM及びハードディスクのデータ処理性能うち少なくとも1つを用いて算出されることを特徴とする請求項1又は2に記載の通信帯域割り当てシステム。   The effective value of the processing performance of the hardware is calculated using at least one of the data processing performance of the CPU, ROM, RAM, and hard disk of the user terminal. Communication bandwidth allocation system. 前記ユーザ端末におけるハードウェア構成が変更されるのに応じて、前記ハードウェアの処理性能の実効値の算出方法を変更することを特徴とする請求項3に記載の通信帯域割り当てシステム。   4. The communication band allocation system according to claim 3, wherein a calculation method of an effective value of processing performance of the hardware is changed according to a change in a hardware configuration in the user terminal. 前記ソフトウェアの処理性能の実効値は、前記ユーザ端末のOSが提示する当該ソフトウェアに関するハードウェアパラメータを用いて算出されることを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の通信帯域割り当てシステム。   5. The communication according to claim 1, wherein the effective value of the processing performance of the software is calculated using a hardware parameter related to the software presented by an OS of the user terminal. Bandwidth allocation system. 前記ユーザ端末のOSが提示する前記ソフトウェアに関するハードウェアパラメータは、前記ソフトウェアによるIOデバイスへの書き込みデータ量及び読み込みデータ量、前記ソフトウェアのCPU使用率、前記ソフトウェア以外のプロセスのCPU使用率、当該ソフトウェアが要求する通信帯域、並びにデータを一時的に蓄積できるバッファ容量のうち少なくとも1つを含んでいることを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載の通信帯域割り当てシステム。   The hardware parameters related to the software presented by the OS of the user terminal include the amount of data written to and read from the IO device by the software, the CPU usage rate of the software, the CPU usage rate of processes other than the software, the software 6. The communication band allocation system according to claim 1, further comprising at least one of a communication band required by the host and a buffer capacity capable of temporarily storing data. 前記ソフトウェアの処理対象となる情報の種類に応じて、前記ソフトウェアの処理性能の実効値の算出方法を変更することを特徴とする請求項5又は6に記載の通信帯域割り当てシステム。   The communication band allocation system according to claim 5 or 6, wherein a method for calculating an effective value of the processing performance of the software is changed according to a type of information to be processed by the software. 前記通信装置の処理性能の実効値は、前記ユーザ端末のOSが提示する当該通信装置に関するハードウェアパラメータを用いて算出されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の通信帯域割り当てシステム。   The effective value of the processing performance of the communication device is calculated by using a hardware parameter related to the communication device presented by an OS of the user terminal. Communication bandwidth allocation system. 前記ユーザ端末のOSが提示する前記通信装置に関するハードウェアパラメータは、当該通信装置が送受信するデータ量、及び当該通信装置の規格上の処理性能の最大値のうち少なくとも1つを含んでいることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の通信帯域割り当てシステム。   The hardware parameter related to the communication device presented by the OS of the user terminal includes at least one of the amount of data transmitted and received by the communication device and the maximum value of the processing performance according to the standard of the communication device. The communication band allocation system according to any one of claims 1 to 8, wherein the communication band allocation system is characterized in that: 前記通信装置の通信方式の規格に応じて、前記通信装置の処理性能の実効値の算出方法を変更することを特徴とする請求項8又は9に記載の通信帯域割り当てシステム。   The communication band allocation system according to claim 8 or 9, wherein a method for calculating an effective value of processing performance of the communication device is changed according to a communication method standard of the communication device. 前記ユーザ端末は、当該ユーザ端末におけるハードウェアの処理性能の実効値、ソフトウェアの処理性能の実効値及び通信装置の処理性能の実効値のうち少なくとも1つを継続的に測定しており、当該測定値に基づいて前記ユーザ端末に割り当てる通信帯域を動的に変化させることを特徴とする請求項1から10までのいずれか1項に記載の通信帯域割り当てシステム。   The user terminal continuously measures at least one of the effective value of the hardware processing performance, the effective value of the software processing performance, and the effective value of the processing performance of the communication device in the user terminal. The communication band allocation system according to any one of claims 1 to 10, wherein a communication band allocated to the user terminal is dynamically changed based on a value. 前記ユーザ端末におけるハードウェアの処理性能の実効値、ソフトウェアの処理性能の実効値及び通信装置の処理性能の実効値のうち少なくとも1つの測定値を一定の時間間隔でサンプリングし、前記ユーザ端末に割り当てる通信帯域を動的に変化させることを特徴とする請求項11に記載の通信帯域割り当てシステム。   At least one measurement value among the effective value of the hardware processing performance in the user terminal, the effective value of the software processing performance, and the effective value of the processing performance of the communication apparatus is sampled at a predetermined time interval and assigned to the user terminal. The communication band allocation system according to claim 11, wherein the communication band is dynamically changed. 前記ユーザ端末におけるハードウェアの処理性能の実効値、ソフトウェアの処理性能の実効値及び通信装置の処理性能の実効値のうち少なくとも1つの測定値と、前回の同測定値との比較結果に基づいて、前記ユーザ端末に割り当てる通信帯域を動的に変化させることを特徴とする請求項11又は12に記載の通信帯域割り当てシステム。   Based on a comparison result between at least one measurement value of the effective value of the hardware processing performance, the effective value of the processing performance of the software, and the effective value of the processing performance of the communication device in the user terminal and the previous measurement value. The communication band allocation system according to claim 11 or 12, wherein a communication band allocated to the user terminal is dynamically changed. 新たなユーザ端末からネットワークへの接続要求を受けると、現在ネットワークに接続中の全ユーザ端末に対して前記サンプリングを行い、前記新たなユーザ端末に割り当てるのに十分な通信帯域あるかどうかを確認することを特徴とする請求項12に記載の通信帯域割り当てシステム。   When a connection request to the network is received from a new user terminal, the sampling is performed on all user terminals currently connected to the network, and it is confirmed whether there is sufficient communication bandwidth to be allocated to the new user terminal. The communication band allocation system according to claim 12, wherein: 前記ユーザ端末におけるハードウェアの処理性能の実効値、ソフトウェアの処理性能の実効値及び通信装置の処理性能の実効値のうち少なくとも1つの測定値に基づいて決定された前記ユーザ端末に対して割り当てるべき通信帯域が、前記ユーザ端末が通信を行うネットワーク上の経路の通信帯域を超えない値である場合にのみ、前記ユーザ端末に対して当該通信帯域の割り当てを行うことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の情報装置。   It should be assigned to the user terminal determined based on at least one measurement value among the effective value of the hardware processing performance, the effective value of the software processing performance, and the effective value of the processing performance of the communication device in the user terminal 2. The communication band is allocated to the user terminal only when the communication band is a value that does not exceed the communication band of the route on the network through which the user terminal communicates. 14. The information device according to any one of 14.
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