JP2012182677A - Communication traffic prediction device, method, and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to predict traffic volume directly caused by new innovation communication service in a communication network.SOLUTION: A communication traffic prediction device comprises: service subscriber number prediction means for calculating a service subscriber number prediction curve by performing regression analysis processing using a structural change point corresponding to a qualitative change of service subscriber layer in a popularization process of a new communication service; subscriber behavior prediction means for predicting service utilization behavior of a subscriber at a future time point by using history information of the service utilization behavior of a new communication service subscriber obtained from time-sequence data storage means; and stream prediction means for obtaining data necessary for a stream fluctuation prediction from the time-series data storage means and for predicting the occupancy of a utilization frequency between exclusive classes of stream at the future time point by observing a utilization frequency change between the exclusive classes of the stream on the basis of improved quality and increased functions of the new communication service.

Description

本発明は、通信トラヒック予測装置及び方法及びプログラムに係り、特に、新規のイノベーション通信サービスに直接起因するトラヒックボリュームのピークを予測する技術に関する。詳しくは、当該新規イノベーション通信サービスのトラヒックボリュームのピークを、当該新規イノベーション通信サービスの加入者数と当該通信サービス加入者あたりのトラヒックボリュームのピークの積によって予測評価されるものとするが、前記新規イノベーション通信サービス加入者数に関して、特に、当該通信サービスの普及に伴いサービス加入者層に質的な変化が発生している点である構造変化点を検出し、「需要成長の構造的理論」と前記構造変化点に基づいて当該新規イノベーション通信サービス加入者数の中長期の予測精度を高め、かつ、前記通信サービス加入者あたりのピークトラヒックボリュームに関して、特に、加入者の行動特性に基づく要因と、新規イノベーション通信サービスの高品質化・多機能化に基づくストリームの広帯域化による変動を考慮して、当該新規イノベーション通信サービスのピークトラヒックボリュームの予測精度を高めること実現する通信トラヒック予測装置、通信サービス予測方法およびプログラムに関するものである。   The present invention relates to a communication traffic prediction apparatus, method, and program, and more particularly, to a technology for predicting a traffic volume peak directly attributable to a new innovation communication service. Specifically, the traffic volume peak of the new innovation communication service is predicted and evaluated by the product of the number of subscribers of the new innovation communication service and the peak traffic volume per communication service subscriber. Regarding the number of innovation communication service subscribers, in particular, the structural change point, which is the point where qualitative changes are occurring in the service subscriber layer with the spread of the communication service, is detected, and the “structural theory of demand growth” Based on the structural change point, increase the medium- to long-term prediction accuracy of the number of new innovation communication service subscribers, and regarding the peak traffic volume per communication service subscriber, in particular, factors based on subscriber behavior characteristics, New innovation communication services based on high quality and multi-functionality Taking into account the variations due to bandwidth of stream, the new innovation communication service communication traffic prediction apparatus implementing increasing the prediction accuracy of peak traffic volume, to a communication service predicting method, and a program.

電話サービス、インターネット接続サービスなどの従来の通信トラヒックの予測は、従来技術においては、単純回帰モデル、重回帰モデルなどの様々な数理モデルに基づく、過去の実績データに対するデータフィッティングにより、将来のトラヒックを予測する技術がある(例えば、非特許文献1、特許文献1,2参照)。しかし、新規イノベーション通信サービスへの適用を想定した予測手法はなかった。   In the conventional technology, prediction of conventional communication traffic such as telephone service and Internet connection service is based on various mathematical models such as simple regression model and multiple regression model. There is a technique to predict (see, for example, Non-Patent Document 1, Patent Documents 1 and 2). However, there was no prediction method that assumed application to a new innovation communication service.

さらに、イノベーション普及に関して、その加入者数・契約者数の中長期予測を行う手法がある(例えば、非特許文献2、3、4参照)。しかし、実績データを加えて、外挿予測を行う都度、その誤差が大きくなるという欠点を解決できていなかった。これに対して、加入者層の質的変化を考慮する手法がある(例えば、非特許文献5,特許文献3参照)。当該手法に基づく固有の考え方および理論を、ここでは、「需要成長の構造的理論」と定義している。ただし、「需要成長の構造的理論」を、新規イノベーション通信サービスの加入数ではなく、ピークトラヒックボリュームの予測に適用した方法は、これまでになかった。   Further, there is a method for performing medium- to long-term prediction of the number of subscribers and the number of subscribers regarding innovation diffusion (see, for example, Non-Patent Documents 2, 3, and 4). However, every time extrapolation prediction is performed by adding actual data, the disadvantage that the error becomes large cannot be solved. On the other hand, there is a method that considers qualitative changes in the subscriber layer (for example, see Non-Patent Document 5 and Patent Document 3). A unique concept and theory based on this method is defined here as “structural theory of demand growth”. However, there has never been a method in which “structural theory of demand growth” is applied to the prediction of peak traffic volume, not the number of new innovation communication service subscriptions.

特開2004−023114号公報JP 2004-023114 A 特開 2004−056273号公報JP 2004-056273 A 特開2008−305229号公報JP 2008-305229 A

松田潤他(1991),日々トラヒック予測法に基づく交換機トラヒック管理技術、NTT R&D Vol.40, No.12, pp.1581-1588Matsuda Jun et al. (1991), Switch traffic management technology based on daily traffic prediction method, NTT R & D Vol.40, No.12, pp.1581-1588 Bass F. M. (1969), A new product growth model for consumer durables, Management Science Theory, Vol.15, No.5, January 1969, pp.215-227.Bass F. M. (1969), A new product growth model for consumer durables, Management Science Theory, Vol.15, No.5, January 1969, pp.215-227. Saito H. (1987), A demand forecasting method for new telecommunication services Journal of the Operations Research Society of Japan, Vol.30, No.2, June 1987.Saito H. (1987), A demand forecasting method for new telecommunication services Journal of the Operations Research Society of Japan, Vol. 30, No. 2, June 1987. 森村英典他監訳 (1997), マーケティングハンドブック,朝倉書店 (Eliashberg, J., and Lilien, G. L. , ed. (1993) Marketing, Handbooks in Operations Research and Management Science Vol.5)Translated by Hidenori Morimura et al. (1997), Marketing Handbook, Asakura Shoten (Eliashberg, J., and Lilien, G.L., ed. (1993) Marketing, Handbooks in Operations Research and Management Science Vol.5) Shimogawa, S., and Shinno, M. ,(2007). Mechanism of Diffusion of Fixed-Line Broadband Access Services in Japan and its Application to Long-Term Growth Prediction - Rapid Diffusion in Urban Areas -,Shimogawa, S., and Shinno, M., (2007) .Mechanism of Diffusion of Fixed-Line Broadband Access Services in Japan and its Application to Long-Term Growth Prediction-Rapid Diffusion in Urban Areas-,

通信ネットワークを提供する通信事業者が、通信ネットワークのリンク帯域やノード設備などの容量を経済的に設計するためには、通信ネットワークにかかるピークトラヒックを高い精度で予測する必要がある。高い精度で予測できなければ、設備容量が過大となりコストのかかりすぎたサービス提供となる、あるいは、設備容量が過小の場合には、ピークトラヒック時に、サービス加入者の体感するサービス品質に劣化現象が発生して、通信事業者は顧客を喪失しまいかねないという問題につながる。   In order for a telecommunications carrier providing a communication network to economically design the capacity of the communication network, such as the link bandwidth and node equipment, it is necessary to predict peak traffic on the communication network with high accuracy. If it cannot be predicted with a high degree of accuracy, the service capacity will be excessive and the service will be too costly, or if the capacity is too small, the service quality experienced by service subscribers will deteriorate during peak traffic. Occurs and leads to the problem that carriers may lose customers.

しかしながら、新規に提供される通信サービスについては、過去の実績データが少なく、予測に必要な期間の長さに不足するため、従来技術での予測手法を適切に利用することができなかった。加えて、当該通信サービスがイノベーションである場合には、イノベーションの通信サービスの普及過程は、電話サービスやインターネット接続サービスのようなイノベーションではない通信サービスの普及過程とは本質的に異なるため、これを考慮しない従来技術では、当該新規イノベーション通信サービスのトラヒックの中長期予測には高い精度が期待できなかった。ただし、イノベーション通信サービスとは、従来の通信サービスのカテゴリに含まれない、全く新しい価値を加入者に提供する通信サービスとして定義している。   However, for newly provided communication services, since past performance data is small and the length of the period necessary for prediction is insufficient, it is not possible to appropriately use the prediction method in the prior art. In addition, if the communication service is an innovation, the process of disseminating the communication service of innovation is essentially different from the process of disseminating communication services such as telephone services and Internet connection services. In the conventional technology that does not take into account, high accuracy could not be expected in the medium- to long-term prediction of the traffic of the new innovation communication service. However, the innovation communication service is defined as a communication service that provides subscribers with completely new value that is not included in the category of conventional communication services.

本発明は、上記の課題を解決するためのものであり、通信ネットワークにおける新規イノベーション通信サービスに直接起因するトラヒックボリュームを予測可能とする、通信トラヒック予測装置、通信トラヒック予測方法およびプログラムを提供することを目的としている。   The present invention is for solving the above-described problems, and provides a communication traffic prediction device, a communication traffic prediction method, and a program capable of predicting a traffic volume directly resulting from a new innovation communication service in a communication network. It is an object.

本発明は、通信ネットワークにおける新規通信サービスに直接起因するトラヒックボリュームのピークを予測する通信トラヒック予測装置であって、
前記新規通信サービスの普及過程において、サービス加入者層の質的変化に対応する構造変化点を用いた回帰分析処理を行ってサービス加入者数予測曲線を算出するサービス加入者数予測手段と、
前記新規通信サービス加入者のサービス利用行動の履歴情報を利用しながら、将来時点での加入者のサービス利用行動を予測する加入者行動予測手段と、
前記新規通信サービスの高品質化・多機能化に基づくストリームの排他的クラス間の利用頻度の変遷を観測しながら、将来時点のストリームの排他的クラス間での利用頻度の占有率を予測するストリーム予測手段と、を備え、
前記サービス加入者数予測曲線は、サービス加入数の単位時間あたりの増加数が、所定の基準時点からの経過時間の負冪に比例する関数からなることを特徴とするものである。
The present invention is a communication traffic prediction device for predicting a traffic volume peak directly attributable to a new communication service in a communication network,
Service subscriber number prediction means for calculating a service subscriber number prediction curve by performing a regression analysis process using a structural change point corresponding to a qualitative change of a service subscriber layer in the process of spreading the new communication service;
Subscriber behavior prediction means for predicting service usage behavior of a subscriber at a future time point while using history information of service usage behavior of the new communication service subscriber;
A stream that predicts the occupancy rate of the usage frequency between exclusive classes of streams at a future time while observing the transition of the usage frequency between exclusive classes of streams based on the improvement in quality and multifunction of the new communication service A prediction means,
The service subscriber number prediction curve is characterized in that an increase in the number of service subscriptions per unit time is a function that is proportional to the negative of the elapsed time from a predetermined reference time point.

また、本発明の通信トラヒック予測装置の一構成例において、前記新規通信サービス加入者数予測手段は、新規通信サービスがイノベーション通信サービスである場合において、より適切な予測を行うため、特許文献3によって記述された、「需要成長の構造的理論」に基づくものである。   Further, in one configuration example of the communication traffic prediction device of the present invention, the new communication service subscriber number prediction means performs more appropriate prediction when the new communication service is an innovation communication service. It is based on the described “structural theory of demand growth”.

「需要成長の構造的理論」とは、特許文献3内の記述によれば、以下のようなものである。「需要成長現象が、単一の正冪関数に表現できるという性質は、需要成長現象の前半のある時期までである。そこで、増分に正に限らない冪性を要求しつつデータフィッティングを施すと、ある時期から後半は、その前半の正冪成長とは関数クラスとして双対的なものである負冪増大に適合する。そして、その増分の冪指数として『−1』がよく適合する。」という性質が見られることを、「後発ユーザの利用開始行動が、身近な周囲からの情報の蓄積量が一定量に達することで、平均的に生ずるものとし、その情報のチャネルのサイズが身近な周囲を共有する人々の数によって決まるという仮説」に基づくことで導くものである。   According to the description in Patent Document 3, the “structural theory of demand growth” is as follows. “The demand growth phenomenon can be expressed as a single normal function until a certain period in the first half of the demand growth phenomenon. Therefore, if data fitting is performed while requiring an inertia that is not limited to an increment, From one period to the second half, it matches the negative growth that is dual as a function class with the positive growth of the first half, and “−1” is well matched as the incremental exponent of that increment. It is said that the behavior of starting use by a late user occurs on average when the accumulated amount of information from familiar surroundings reaches a certain amount, and the size of the information channel is familiar. Is based on the hypothesis that it depends on the number of people sharing

シンプルに言い換えた表現として、「需要成長の構造的理論」とは、イノベーションサービスを利用する先発ユーザの需要成長曲線が下に凸の関数の成長となり、かつ、後発ユーザの需要成長曲線がほぼ対数的な成長となり、両方の曲線が連続になることを導く理論と言え、正に、イノベーション通信サービスの事例であるブロードバンドサービスの日本国内加入者数成長の実績データが、その理論によって良く説明できる、というのが非特許文献5の内容である。   As a simple paraphrase, “structural theory of demand growth” means that the demand growth curve of the first-time user who uses the innovation service is a downwardly convex function, and the demand growth curve of the second-time user is almost logarithmic. It can be said that it is a theory that leads to continuous growth and that both curves become continuous. Indeed, the theory data of the growth in the number of subscribers in Japan for broadband services, which are examples of innovative communication services, can be well explained by the theory. This is the content of Non-Patent Document 5.

したがって、「需要成長の構造的理論」に基づいている前記サービス加入者数予測手段は、構造変化点を検出し、構造変化点以前では下に凸の関数で実績データのデータフィッティングを行い、構造変化点以降では対数関数で実績データのデータフィッティングを行うため、特に、イノベーション通信サービスの加入者数については、従来技術よりも高い精度で予測することが可能である。   Therefore, the service subscriber number prediction means based on the “structural theory of demand growth” detects the structural change point, and performs data fitting of the actual data with a downward convex function before the structural change point, Since the actual data is fitted with a logarithmic function after the change point, it is possible to predict the number of subscribers of the innovation communication service with higher accuracy than in the prior art.

また、本発明の通信トラヒック予測装置の一構成例において、前記加入者行動予測手段は、加入者別に当該通信サービスの利用履歴について、セッション単位の通信開始時間、通信終了時間、発側NWアドレス、着側NWアドレス、通信帯域の平均値、最大値、バースト特性などのトラヒック特性情報、通信されるコンテンツの各種属性情報などを一式として、時系列データとして記憶し、同時に、サービス利用時の天候、気温、湿度などの気象データ、各種イベント情報などと突き合わせた分析によって、日周期、週周期、月周期、年周期(季節変動)のような外部条件の周期変動を評価する加入者行動モデルや、ある種のイベントとの相関関係を有する加入者行動モデルを構築するので、将来時点での外部条件やイベント情報と組み合わせることで加入者あたりの平均トラヒックボリュームに対してのピーク係数などを正確に予測することが可能である。   Further, in one configuration example of the communication traffic prediction device of the present invention, the subscriber behavior prediction means includes a communication start time, a communication end time, a calling side NW address for each session, and a usage history of the communication service for each subscriber. The destination NW address, communication band average value, maximum value, traffic characteristic information such as burst characteristics, various attribute information of the content to be communicated, etc. are stored as time series data, and at the same time, the weather when using the service, A subscriber behavior model that evaluates periodic fluctuations of external conditions such as daily cycle, weekly cycle, monthly cycle, and yearly cycle (seasonal variation) through analysis matched with weather data such as temperature and humidity, and various event information, It builds a subscriber behavior model that correlates with certain events, so it can be combined with external conditions and event information at a future time. Thus, it is possible to accurately predict the peak coefficient with respect to the average traffic volume per subscriber.

また、本発明の通信トラヒック予測装置の一構成例において、前記ストリーム予測手段は、対象とするサービスのトラヒックを形成する個々のストリームに対して属性把握により、適切に排他的クラス分類を行うとともに、それぞれのクラス別の通信回数などを計数し、それらのクラス間の通信回数の相関関係などの抽出を多重回帰分析などによって行うため、将来時点でのストリームのクラスの利用頻度、あるいは、クラス間の占有率(シェア)を正確に予測することが可能である。   Further, in one configuration example of the communication traffic prediction device of the present invention, the stream prediction means appropriately performs exclusive class classification by grasping attributes for individual streams forming the traffic of the target service, The number of times of communication for each class is counted, and the correlation of the number of times of communication between these classes is extracted by multiple regression analysis, etc., so the frequency of stream class usage in the future or between classes It is possible to accurately predict the occupation ratio (share).

上記のように、本発明によれば、通信ネットワークにおける新規通信サービス、特に、新規イノベーション通信サービスに直接起因するトラヒックボリュームのピークを予測するにあたり、将来時点のサービス加入者数、加入者あたりの平均トラヒックボリュームに対してのピーク係数、ストリームの排他的クラス毎の利用頻度を従来よりも正確に予測することが可能であるため、通信ネットワークにおける新規通信サービスに直接起因するトラヒックボリュームのピークを正確に予測することが可能になる。これにより、通信ネットワークにかかるピークトラヒックを高い精度で予測することができるため、サービス利用者の体感品質の劣化を招くことなく設備容量の経済化が可能になる。   As described above, according to the present invention, the number of service subscribers in the future, the average per subscriber, in predicting the peak of traffic volume directly attributable to a new communication service in a communication network, in particular, a new innovation communication service. Since it is possible to predict the peak coefficient for traffic volume and the frequency of use of each exclusive class of stream more accurately than before, the peak of traffic volume caused directly by the new communication service in the communication network can be accurately It becomes possible to predict. As a result, the peak traffic on the communication network can be predicted with high accuracy, so that the facility capacity can be made economical without causing deterioration in the quality of experience of the service user.

本発明の第1の実施の形態における通信トラヒック予測装置の構成図である。It is a block diagram of the communication traffic prediction apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における通信トラヒック予測装置の動作のフローチャートである。It is a flowchart of operation | movement of the communication traffic prediction apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における加入者数予測機能部によるあるイノベーションサービスの利用者数実績と予測線の例である。It is an example of the number of users of a certain innovation service by the subscriber number prediction function part in the 2nd Embodiment of this invention, and a prediction line. 本発明の第2の実施の形態におけるあるイノベーションサービスの加入者あたりのトラヒックボリュームの変化である。This is a change in traffic volume per subscriber of a certain innovation service in the second embodiment of the present invention.

以下図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態における通信トラヒック予測装置の構成を示す。
[First embodiment]
FIG. 1 shows the configuration of a communication traffic prediction apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図1を参照して、本発明の一実施の形態にかかる、通信トラヒック予測装置の構成について説明する。   With reference to FIG. 1, the configuration of a communication traffic prediction apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

本通信トラヒック予測装置10は、全体としてコンピュータを用いた情報処理装置からなり、主な機能部として、データ入出力・蓄積機能部20、加入者数予測機能部30、加入者行動予測機能部40、ストリーム変動予測機能部50、予測結果統合処理機能部60を有する。   The communication traffic prediction apparatus 10 is composed of an information processing apparatus using a computer as a whole, and includes a data input / output / storage function section 20, a subscriber number prediction function section 30, a subscriber behavior prediction function section 40 as main function sections. And a stream fluctuation prediction function unit 50 and a prediction result integration processing function unit 60.

データ入出力・蓄積機能部20は、データ入出力部21、操作入力部22、画面表示出力部23、主記憶部24、時系列データ記憶部25、処理データ記録部26、出力データ保存部27から構成される。   The data input / output / storage function unit 20 includes a data input / output unit 21, an operation input unit 22, a screen display output unit 23, a main storage unit 24, a time series data storage unit 25, a processing data recording unit 26, and an output data storage unit 27. Consists of

データ入出力部21は、専用の通信インタフェース回路からなり、通信回線を介して外部装置と接続してデータ通信を行う機能と、外部装置から各種時系列データを読み込んで時系列データ記憶部25へ保存する機能と、出力データ保存部27から出力結果を読み込んで外部データへ出力送信する機能と、外部装置から各種コマンドやプログラムを読み込んで主記憶部24へ格納する機能とを有している。   The data input / output unit 21 includes a dedicated communication interface circuit. The data input / output unit 21 is connected to an external device via a communication line to perform data communication, and reads various time-series data from the external device to the time-series data storage unit 25. It has a function of saving, a function of reading an output result from the output data saving unit 27 and outputting and sending it to external data, and a function of reading various commands and programs from an external device and storing them in the main storage unit 24.

操作入力部22は、キーボードやマウスなどの操作入力装置からなり、オペレータによる通信トラヒック予測処理の開始操作やデータ入力操作などの各種操作を検出して、各機能部への動作命令を行う。   The operation input unit 22 includes an operation input device such as a keyboard and a mouse, and detects various operations such as a communication traffic prediction process start operation and a data input operation by an operator, and issues an operation command to each function unit.

画面表示出力部23は、各種画面表示装置からなり、各機能部からの処理メニュー、あるいは通信トラヒック予測値や通信トラヒック予測グラフなどの出力結果を画面表示する機能を有している。   The screen display output unit 23 includes various screen display devices, and has a function of displaying a processing menu from each functional unit or output results such as a communication traffic prediction value and a communication traffic prediction graph on the screen.

主記憶部24は、メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、各機能部での処理に用いるパラメータや、指定要求などの処理データに対するデフォルト値(初期値)やプログラムを記憶する機能を有している。   The main storage unit 24 includes a storage device such as a memory or a hard disk, and has a function of storing parameters used for processing in each functional unit, default values (initial values) for processing data such as designation requests, and programs. Yes.

時系列データ記憶部25は、メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、通信トラヒック予測の対象となる加入者向けの通信サービスに対して、セッション単位の通信開始時間、通信終了時間、発側ネットワーク(NW)アドレス、着側NWアドレス、通信帯域の平均値、最大値、バースト特性などのトラヒック特性情報、通信されるコンテンツの各種属性情報などを一式として、時系列データとして記憶する機能を有している。前記セッション単位のデータは、外部装置で取得されたデータ、あるいは、さらに統計処理されたデータであって、データ入出力部を通じて、当該時系列データ記憶部25に記憶される。また、天候、気温、湿度などの気象データ、各種イベント情報など、加入者行動予測機能部40に必要となる各種データ、および、コンテンツの排他的クラス別(映像コンテンツの場合には、SD(Standard Definition)品質、HD(High Definition)品質、3D品質など)のストリーム帯域、視聴頻度、今後のコンテンツのリリース情報など、ストリーム変動予測機能部50に必要にとなる各種データについても、時系列データとして当該時系列データ記憶部25に記憶される。   The time-series data storage unit 25 includes a storage device such as a memory or a hard disk. The communication start time, the communication end time, and the originating network (for each session) are provided for communication services for subscribers subject to communication traffic prediction. NW) Address, destination NW address, communication band average value, maximum value, traffic characteristic information such as burst characteristics, various attribute information of the content to be communicated, etc., and a function to store as time series data Yes. The session unit data is data acquired by an external device or further statistically processed data, and is stored in the time-series data storage unit 25 through a data input / output unit. In addition, various data necessary for the subscriber behavior prediction function unit 40, such as weather data such as weather, temperature, and humidity, and various event information, and content exclusive class (SD (Standard for video content) Definition) quality, HD (High Definition) quality, 3D quality, etc.) stream bandwidth, viewing frequency, future content release information, and other data required for the stream fluctuation prediction function unit 50 are also time-series data. It is stored in the time series data storage unit 25.

処理データ記録部26は、メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、通信トラヒック予測処理の実行時に生成される、加入者数予測値、加入者行動予測結果、および、ストリーム変動予測結果など、各機能部において処理された各種データを記録する機能を有している。   The processing data recording unit 26 includes a storage device such as a memory and a hard disk, and has various functions such as a predicted number of subscribers, a subscriber behavior prediction result, and a stream fluctuation prediction result that are generated when the communication traffic prediction process is executed. It has a function of recording various data processed in the unit.

出力データ保存部27は、メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、通信トラヒック予測処理で得られた通信トラヒック予測値や通信トラヒック予測グラフなどの出力結果を保存する機能を有している。   The output data storage unit 27 includes a storage device such as a memory and a hard disk, and has a function of storing output results such as a communication traffic prediction value and a communication traffic prediction graph obtained by the communication traffic prediction process.

図2は、本発明の第1の実施の形態における通信トラヒック予測装置の動作のフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart of the operation of the communication traffic prediction apparatus according to the first embodiment of the present invention.

以下、加入者数予測機能部30、加入者行動予測機能部40、ストリーム予測機能部50、予測結果統合処理機能部60の構成と共にその動作を説明する。   Hereinafter, the operation of the subscriber number prediction function unit 30, the subscriber behavior prediction function unit 40, the stream prediction function unit 50, and the prediction result integration processing function unit 60 will be described.

加入者数予測機能部30は、構造変化点検出機能部31と加入者数予測演算機能部32から構成される。   The subscriber number prediction function unit 30 includes a structure change point detection function unit 31 and a subscriber number prediction calculation function unit 32.

構造変化点検出機能部31は、時系列データ記憶部25から、予測対象のサービスの加入数実績データを読み出す。次に、時系列として与えられた当該サービスの加入数実績から、加入数の増加数を算出し、その変化が増加から減少に転じた時点を検出する。あるいは、前記時系列として与えられた当該サービスの加入数実績から、時間軸を、所定の基準時点からの経過時間に変換後、さらに、対数変換を施し、当該サービス加入数の実績値を線形近似を行い、その傾きに変化が生じた時点を検出する。検出された時点は、当該サービスの構造変化点として、処理データ記憶部26に蓄積する(ステップ101)。   The structural change point detection function unit 31 reads the subscription number actual data of the service to be predicted from the time-series data storage unit 25. Next, an increase in the number of subscriptions is calculated from the actual number of subscriptions of the service given as a time series, and a point in time when the change has changed from an increase to a decrease is detected. Alternatively, after converting the time axis from the actual number of subscriptions of the service given as the time series to an elapsed time from a predetermined reference time, logarithmic conversion is performed, and the actual value of the number of service subscriptions is linearly approximated To detect the time when the change in the inclination occurs. The detected time is stored in the processing data storage unit 26 as the structure change point of the service (step 101).

加入者数予測演算機能部32は、予測対象となるサービス加入数の時系列データを、時系列データ記憶部25から読み出し、所定の基準時点からの経過時間に時間軸を変換後、さらに、対数変換を施したサービス加入数実績の時系列データに対して、検出した当該構造変化点以降の実績データを用いて、最小二乗法などによる直線近似外挿を適用して、将来時点での当該サービス加入数の予測値として算出する。算出結果は、処理データ記憶部26に蓄積する(ステップ102)。   The subscriber number prediction calculation function unit 32 reads the time series data of the number of service subscriptions to be predicted from the time series data storage unit 25, converts the time axis to the elapsed time from a predetermined reference time point, and further calculates the logarithm. Apply the linear approximation extrapolation by the least square method etc. to the time series data of the number of service subscriptions that have been converted, using the actual data after the detected structural change point, and the service at the future time Calculated as the predicted number of subscribers. The calculation result is accumulated in the processing data storage unit 26 (step 102).

加入者行動予測機能部40は、加入者行動分析機能部41と加入者行動モデル予測機能部42から構成される。   The subscriber behavior prediction function unit 40 includes a subscriber behavior analysis function unit 41 and a subscriber behavior model prediction function unit 42.

加入者行動分析機能部41は、通信ネットワーク内に設置されたパケットキャプチャ装置や、加入者宅内に設置される通信端末(例えば、ホームゲートウエイ装置やセットトップボックス装置)などの外部装置において取得されて、前記時系列データ記憶部25に蓄積された、加入者が当該サービスを利用した際のシチュエーションデータである、当該サービスの各セッションの通信開始時間、通信終了時間、発側NWアドレス、着側NWアドレス、通信帯域の平均値、最大値、バースト特性などのトラヒック特性情報、通信されるコンテンツの各種属性情報等と、天候、気温、湿度などの気象データ、各種イベント情報などのデータを突き合わせた分析(例えば、数量化理論I類などの手法がある)によって、加入者行動モデルの構築を行う(ステップ103)。例えば、当該通信サービスでは、平日のピークトラヒックはX時頃であるが、平均に比べてY%増加する。一方、休日のピークトラヒックはXX時頃で、平均に比べてYY%増加となる。雨がUmm降れば、当該通信サービスのトラヒックはV%増加する。前日に比べて気温がUU度低ければ、当該通信サービスのトラヒックがVV%増加するなどのデータに裏付けられた加入者行動モデルが構築できる。日周期、週周期、月周期、年周期(季節変動)のような周期変動を評価する加入者行動モデルが構築できる。また、ある種のイベントとの相関関係を有する加入者行動モデルが構築可能である。   The subscriber behavior analysis function unit 41 is acquired by an external device such as a packet capture device installed in a communication network or a communication terminal (for example, a home gateway device or a set top box device) installed in a subscriber's house. , Which is situation data stored in the time-series data storage unit 25 when the subscriber uses the service, communication start time, communication end time, caller NW address, callee NW of each session of the service Analyzing traffic characteristics information such as address, average value of communication bandwidth, maximum value, burst characteristics, various attribute information of the content to be communicated, data such as weather data such as weather, temperature, humidity, and various event information (For example, there are methods such as quantification theory class I) to build a subscriber behavior model -Up 103). For example, in the communication service, the peak traffic on weekdays is around X o'clock, but increases by Y% compared to the average. On the other hand, the peak traffic on holidays is around XX, increasing YY% compared to the average. If the rain falls Umm, the traffic of the communication service will increase by V%. If the UU temperature is lower than the previous day, a subscriber behavior model supported by data such as VV% increase in traffic of the communication service can be constructed. It is possible to construct a subscriber behavior model that evaluates a periodic variation such as a daily cycle, a weekly cycle, a monthly cycle, and an annual cycle (seasonal variation). In addition, a subscriber behavior model having a correlation with a certain type of event can be constructed.

加入者行動モデル予測機能部42は、前記加入者行動分析機能部41にて構築された加入者行動モデルに基づき、周期変動や各種イベント、パラメータとしての気象条件も考慮した、将来時点での加入者あたりの平均トラヒックボリュームに対してのピーク係数などを予測し、処理データ記憶部26に蓄積する(ステップ104)。   The subscriber behavior model prediction function unit 42 is based on the subscriber behavior model constructed by the subscriber behavior analysis function unit 41 and takes into account future fluctuations, various events, and weather conditions as parameters. A peak coefficient for the average traffic volume per person is predicted and accumulated in the processing data storage unit 26 (step 104).

ストリーム予測機能部50は、ストリームクラス分類計数機能部51と、ストリームクラス別頻度分析機能部52と、ストリームクラス別頻度予測機能部53から構成される。   The stream prediction function unit 50 includes a stream class classification / counting function unit 51, a stream class frequency analysis function unit 52, and a stream class frequency prediction function unit 53.

ストリームクラス分類計数機能部51は、対象とするサービスのトラヒックを形成する個々のストリームに対して属性把握により、適切に排他的クラス分類を行い、それぞれのクラス別の通信回数などを計数する機能を有する。当該の機能に必要なデータは、前記時系列データ記憶部25から読み出し、処理を行い、ストリームの排他的クラス別の属性情報を生成する(ステップ105)。前記排他的クラス分類とは、複数のクラスに含まれる要素は存在しないようなクラス分類として定義される。   The stream class classification and counting function unit 51 has a function of appropriately classifying exclusive streams by grasping attributes of individual streams forming the traffic of the target service, and counting the number of times of communication for each class. Have. Data necessary for the function is read from the time-series data storage unit 25 and processed to generate attribute information for each exclusive class of the stream (step 105). The exclusive class classification is defined as a class classification in which elements included in a plurality of classes do not exist.

ストリームクラス別頻度分析機能部52は、前記ストリームクラス分類計数機能部51によって得られたストリームの排他的クラス別の属性情報と、利用回数データなどを用いた分析を行う機能部である。通信サービスの高品質化や多機能化に従い、排他的クラスのうちの低品質あるいは単機能なクラスに含まれる通信の回数は減少傾向となり、逆に、別の高品質あるいは多機能なクラスに含まれる通信の回数は増加傾向となっていく。多重回帰分析などによって、このようなストリームの排他的クラス間の相関関係の抽出を行い、処理データ記憶部26に蓄積する(ステップ106)。   The frequency analysis function unit 52 for each stream class is a function unit that performs analysis using the attribute information for each exclusive class of the stream obtained by the stream class classification and counting function unit 51 and the use frequency data. As the quality of communication services increases and the number of functions increases, the number of communications included in the low-quality or single-function class of the exclusive class tends to decrease, and conversely, it is included in another high-quality or multi-function class. The number of communications is increasing. The correlation between the exclusive classes of such streams is extracted by multiple regression analysis or the like, and stored in the processing data storage unit 26 (step 106).

ストリームクラス別頻度予測機能部53は、前記ストリームクラス別頻度分析機能部52によって得られたストリームの排他的クラス別の相関関係と、ストリームクラス別のコンテンツリリース情報や利用動向などの情報と組合せて、将来時点でのそれぞれのクラスの利用頻度、あるいは、クラス間の占有率(シェア)を予測し、処理データ記憶部26に蓄積する(ステップ107)。   The frequency prediction function unit 53 for each stream class combines the correlation for each exclusive class of the stream obtained by the frequency analysis function unit 52 for each stream class with information such as the content release information and the usage trend for each stream class. The usage frequency of each class at the future time point or the occupation ratio (share) between classes is predicted and stored in the processing data storage unit 26 (step 107).

予測結果統合処理機能部60は、前記加入者数予測機能部30で得られた指定の将来時点での加入者数予測値と、前記加入者行動予測機能部40で得られた同一の将来時点での加入者あたりの平均トラヒックボリュームに対してのピーク係数などの予測値と、前記ストリーム予測機能部50で得られた同一の将来時点での排他的クラス別の利用頻度、あるいは、クラス間の占有率(シェア)の予測値を処理データ記憶部26から取得して、当該新規サービスに直接起因するトラヒックボリュームのピークを予測する(ステップ108)。   The prediction result integration processing function unit 60 includes the predicted number of subscribers at the designated future time obtained by the subscriber number prediction function unit 30 and the same future time obtained by the subscriber behavior prediction function unit 40. Prediction value such as a peak coefficient for the average traffic volume per subscriber and the usage frequency by exclusive class at the same future time point obtained by the stream prediction function unit 50, or between classes A predicted value of the occupation rate (share) is acquired from the processing data storage unit 26, and a traffic volume peak directly attributable to the new service is predicted (step 108).

上記のように、本発明によれば、通信ネットワークにおける新規通信サービス、特に、新規イノベーション通信サービスに直接起因するトラヒックボリュームのピークを予測するにあたり、将来時点のサービス加入者数、加入者あたりの平均トラヒックボリュームに対してのピーク係数、ストリームの排他的クラス毎の利用頻度を従来よりも正確に予測することが可能であるため、通信ネットワークにおける新規通信サービスに直接起因するトラヒックボリュームのピークを正確に予測することが可能になる。   As described above, according to the present invention, the number of service subscribers in the future, the average per subscriber, in predicting the peak of traffic volume directly attributable to a new communication service in a communication network, in particular, a new innovation communication service. Since it is possible to predict the peak coefficient for traffic volume and the frequency of use of each exclusive class of stream more accurately than before, the peak of traffic volume caused directly by the new communication service in the communication network can be accurately It becomes possible to predict.

[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態をより具体的に説明するものである。ここでは、新規通信サービスとして、映像配信サービスのうちVOD (Video On Demand)を事例として、本発明の適用例を具体的に示す。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the first embodiment will be described more specifically. Here, a specific example of application of the present invention will be described by taking VOD (Video On Demand) as a new communication service as an example.

光回線を利用したVODサービスは、すでに日本国内の利用者が大きく伸びているが、ここでは、VODサービスを新規イノベーション通信サービスであると考える。それは、従来のレンタルビデオに比べて、外出の必要がなく即座に利用できることや返却する必要もないこと、CATVなどで行われていた多チャンネル放送に比べて、個人の趣味嗜好によるコンテンツ選択の自由度が高く、かつ、即座に視聴を開始できることにより、従来のサービスカテゴリに含まれない、全く新しい価値を提供する通信サービスであるというイノベーションサービスの定義を満たすと考えるためである。   VOD services using optical lines have already grown significantly in Japan, but here we consider VOD services to be a new innovation communication service. Compared to conventional rental videos, there is no need to go out and it can be used immediately and there is no need to return. Compared to multi-channel broadcasting that was performed by CATV, etc., the content can be freely selected according to personal taste preferences. This is because it is considered to satisfy the definition of an innovation service that is a communication service that provides a completely new value that is not included in the conventional service category by being able to start watching immediately with a high degree of degree.

本実施の形態においても、装置構成は、第1の実施の形態と同様なので、図1を用いて説明する。   Also in this embodiment, the apparatus configuration is the same as that of the first embodiment, and will be described with reference to FIG.

将来時点での加入者数予測を行う加入者数予測機能部30について説明を行う。   The subscriber number prediction function unit 30 that predicts the number of subscribers in the future will be described.

まず、構造変化点検出機能部31は、時系列データ記憶部25から、VODサービスの加入者数の実績データを読み出し、この時系列データから、VODサービスの四半期毎の加入者数の純増数が増加から減少に転じた時点TAを検出する。時点TAは、VODサービスの需要の構造変化点となるが、検出できない場合には、未だ構造変化点に至らないと判断する。   First, the structural change point detection function unit 31 reads the actual data of the number of subscribers of the VOD service from the time series data storage unit 25, and from this time series data, the net increase in the number of subscribers of the VOD service per quarter is obtained. Detect TA when it starts to increase and decreases. The point in time TA is the structural change point of the demand for the VOD service, but if it cannot be detected, it is determined that the structural change point has not yet been reached.

次に、加入者数予測演算機能部32は、構造変化点に至らない場合には、VODサービスの加入者数の実績データを下に凸の関数でデータフィッティングを行い、将来の時点での加入者数の予測値とする。あるいは、構造変化点である時点TAが検出された場合には、時点TA以降の実績データを対数関数でデータフィッティングを行うことで、将来の時点での加入者数の予測値とする。   Next, when the number of subscribers does not reach the structural change point, the subscriber number prediction calculation function unit 32 performs data fitting on the VOD service subscriber data with a downwardly convex function, and the subscription at a future time point. The estimated number of people. Alternatively, when the time point TA, which is a structural change point, is detected, the actual data after the time point TA is subjected to data fitting with a logarithmic function to obtain a predicted value of the number of subscribers at a future time point.

図3は、本発明の第2の実施の形態における加入者数予測機能部による、あるイノベーションサービスの利用者数実績と予測線の例である。構造変化点以前では、下に凸の関数(点線)で近似を行い、構造変化点以降では、対数関数(実線)で近似し外挿を行っているが、実績値をかなり精度良く予測できている。   FIG. 3 is an example of the number of users of a certain innovation service and a prediction line by the subscriber number prediction function unit according to the second embodiment of the present invention. Before the structural change point, approximation is performed with a downward convex function (dotted line), and after the structural change point, approximation is performed with a logarithmic function (solid line), and extrapolation is performed. Yes.

次に、加入者行動を分析し、モデル構築と予測を行う、加入者行動予測機能部40について説明を行う。   Next, the subscriber behavior prediction function unit 40 that analyzes subscriber behavior and performs model construction and prediction will be described.

まず、加入者行動分析機能部41は、VODサービスの加入者の行動分析を次のように実施することが可能である。VODサーバが収容されたルータから送信されるVODサービスの全体トラヒックを継続的に測定することで、当該サービスのピーク時間とピークトラヒックボリュームがサンプルとして抽出できる。また、そのピークトラヒックボリュームを、当日のVODサービスの加入者数で割ることで、VODサービス加入者あたりのピークトラヒックボリュームとして、算出することができる。このVODサービス加入者あたりのピークトラヒックボリュームを、天候、気温、湿度などの気象データ、各種イベント情報などのデータを突き合わせた分析を行うこと(例えば、数量化理論I類などの手法がある)によって、加入者行動モデルの構築を行うことが可能である。これによって、図3のように、日々のVODサービスの加入者あたりのトラヒックボリュームの時系列データを分析することによって、例えば、VODサービスの加入者あたりのピークトラヒックは、冬季の悪天候による原因が多い、あるいは、特定のイベントが原因で平均的な前日に比べて倍増したような事例を積上げることで、VODサービス加入者あたりのピークトラヒックボリュームが増加する要因と、それを原因としてどの程度のトラヒック増加につながるか、の分析を行う。   First, the subscriber behavior analysis function unit 41 can perform the behavior analysis of the subscriber of the VOD service as follows. By continuously measuring the total traffic of the VOD service transmitted from the router in which the VOD server is accommodated, the peak time and peak traffic volume of the service can be extracted as samples. Further, the peak traffic volume can be calculated as the peak traffic volume per VOD service subscriber by dividing the peak traffic volume by the number of subscribers of the VOD service on that day. By analyzing the peak traffic volume per VOD service subscriber by comparing weather data such as weather, temperature, and humidity, and data such as various event information (for example, there are methods such as quantification theory class I) It is possible to construct a subscriber behavior model. Thus, as shown in FIG. 3, by analyzing the time series data of daily traffic volume per VOD service subscriber, for example, the peak traffic per VOD service subscriber is often caused by bad weather in winter. Or, by accumulating cases that doubled compared to the average day before due to a specific event, the factors that increase the peak traffic volume per VOD service subscriber and how much traffic Analyze whether it leads to an increase.

さらに、通信ネットワーク内に設置されたノードの各種測定機能や、パケットキャプチャ装置や、加入者宅内に設置される通信端末(例えば、ホームゲートウエイ装置やセットトップボックス装置)などの外部装置において、加入者単位にVODサービスを利用した際のシチュエーションデータとして、各セッションの通信開始時間、通信終了時間、発側NWアドレス、着側NWアドレス、通信帯域の平均値、最大値、バースト特性などのトラヒック特性情報、通信されるコンテンツの各種属性情報などを取得すれば、さらに詳細で具体的な加入者行動モデルの分析が可能となる。   Further, in various measuring functions of nodes installed in the communication network, packet capture devices, and external devices such as communication terminals (for example, home gateway devices and set-top box devices) installed in subscriber premises, subscribers Traffic characteristics information such as communication start time, communication end time, originating NW address, terminating NW address, average value of communication bandwidth, maximum value, burst characteristics, etc. as situation data when using the VOD service as a unit If various attribute information of the content to be communicated is acquired, a more detailed and specific subscriber behavior model can be analyzed.

次に、加入者行動モデル予測機能部42は、前記加入者行動分析機能部41で分析された加入者行動モデルと、将来時点において、加入者行動モデルに影響を与える要因、例えば、想定されうる気象条件の変動幅や、予定されているイベントなどを考慮した、加入者あたりのピークトラヒックボリューム、あるいは、平均トラヒックボリュームに対してのピーク係数などを予測することができる。例えば、図3のように、VODサービスの加入者あたりのトラヒックボリュームの上限値を推定することができる。   Next, the subscriber behavior model prediction function unit 42 may be assumed to be a subscriber behavior model analyzed by the subscriber behavior analysis function unit 41 and factors affecting the subscriber behavior model at a future time point, for example, It is possible to predict a peak traffic volume per subscriber or a peak coefficient with respect to an average traffic volume in consideration of a fluctuation range of a weather condition or a scheduled event. For example, as shown in FIG. 3, the upper limit value of the traffic volume per subscriber of the VOD service can be estimated.

次に、ストリーム予測機能部50について説明を行う。
現在のVODサービスの映像品質には、大きくSD(Standard Definition)品質、HD(High Definition)品質の2つが存在しているが、SD品質の映像コンテンツは相対的に減少しており、今後はHD品質の映像コンテンツがさらに増加していくことは、疑う余地がない。さらに、3D映像といった立体視可能な映像コンテンツの普及も始っており、3D映像は通常の映像に比べて約2倍弱の情報量をもつが、高品質化や多機能化の志向により、視聴回数あたりのトラヒックは将来に渡って増大していくことは、通信トラヒックの中長期予測の上で考慮しなければならない。
Next, the stream prediction function unit 50 will be described.
There are two main video quality of the current VOD service: SD (Standard Definition) quality and HD (High Definition) quality, but SD quality video content has decreased relatively. There is no doubt that quality video content will increase further. In addition, stereoscopic content such as 3D video has begun to spread, and 3D video has about twice the amount of information compared to normal video, but due to the desire for higher quality and multi-functionality, It is necessary to consider that traffic per number of viewings will increase in the future based on medium- to long-term prediction of communication traffic.

まず、ストリームクラス分類係数機能部51は、VODサービスのトラヒックの全体を構成するそれぞれのストリームを、排他的なクラスである、SD品質、HD品質、3D映像の3クラスに分類し、それぞれの通信回数・頻度などを計測する。また、それぞれのクラスのストリーム単位のトラヒックボリュームの計測を行う(あるいは、デフォルト値として記憶する)。   First, the stream class classification coefficient function unit 51 classifies each stream constituting the entire traffic of the VOD service into three classes, that is, an SD class, an HD quality, and a 3D video, which are exclusive classes. Measure the frequency and frequency. Further, the traffic volume of each class is measured (or stored as a default value).

ストリームクラス別頻度分析機能部52は、前記排他的なクラスのそれぞれの通信頻度を時系列的として多重回帰分析することなどにより、排他的なクラスであるSD品質、HD品質、3D映像のコンテンツのクラス間の相関関係の分析を行う。   The stream class-specific frequency analysis function unit 52 performs multiple regression analysis on each communication frequency of the exclusive class as a time series, and so on, for example, SD quality, HD quality, and 3D video content that are exclusive classes. Analyzes the correlation between classes.

ストリームクラス別頻度予測機能部53は、前記排他的なクラス間の相関関係分析などに基づき、コンテンツクラス別のリリース情報や利用動向・トレンドなどの情報と組合せて、将来時点でのそれぞれの排他的クラスである、SD品質コンテンツ、HD品質コンテンツ、3D映像コンテンツの利用頻度、あるいは、これらの占有率(シェア)を予測する。これに基づき、例えば、図4のように翌年の加入者あたりのトラヒックボリュームの上限値の推定評価を行うことができる。   Based on the correlation analysis between the exclusive classes and the like, the frequency prediction function unit 53 for each stream class is combined with information such as release information for each content class, usage trend / trend, etc. Predict the frequency of use of SD quality content, HD quality content, and 3D video content, or their share (share). Based on this, it is possible to estimate and evaluate the upper limit value of the traffic volume per subscriber for the following year, for example, as shown in FIG.

最後に、予測結果統合処理機能部60は、前記加入者数予測機能部30で得られた指定の将来時点でのVODサービス加入者数予測値と、前記加入者行動予測機能部40で得られた同一の将来時点でのVODサービス加入者あたりの平均トラヒックボリュームに対してのピーク係数などの予測値と、前記ストリーム予測機能部50で得られた同一の将来時点でのVODサービスの排他的コンテンツクラスであるSD品質、HD品質、3D映像の利用頻度、あるいは、クラス間の占有率(シェア)の予測値を用いて、新規イノベーション通信サービスであるVODサービスに直接起因するトラヒックボリュームのピークを正確に予測することができる。   Finally, the prediction result integration processing function unit 60 is obtained by the VOD service subscriber number prediction value at the designated future time obtained by the subscriber number prediction function unit 30 and the subscriber behavior prediction function unit 40. Furthermore, a predicted value such as a peak coefficient for the average traffic volume per VOD service subscriber at the same future time point, and exclusive contents of the VOD service at the same future time point obtained by the stream prediction function unit 50 Using the predicted values of class SD quality, HD quality, 3D video usage frequency, or occupancy (share) between classes, accurately peak traffic volume directly attributable to the VOD service, a new innovation communication service Can be predicted.

第1〜第2の実施の形態の通信トラヒック予測装置10は、CPU、メモリおよび外部とのインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このようなコンピュータにおいて、本発明の通信トラヒック予測方法を実現させるためのプログラムは、フレキシブルディスク、CD−ROM、DVD−ROM、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供される。CPUは、記録媒体から読み込んだプログラムをメモリに書き込み、プログラムに従って第1〜第2の実施の形態で説明した処理を実行する。   The communication traffic prediction apparatus 10 according to the first to second embodiments can be realized by a computer having a CPU, a memory, and an external interface, and a program for controlling these hardware resources. In such a computer, a program for realizing the communication traffic prediction method of the present invention is provided in a state of being recorded on a recording medium such as a flexible disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a memory card. The CPU writes the program read from the recording medium into the memory, and executes the processes described in the first and second embodiments according to the program.

以上、本発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲において種々変更可能である。   Although the present invention has been specifically described above based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims.

10 通信トラヒック予測装置
20 データ入出力・蓄積機能部
21 データ入出力部
22 操作入力部
23 画面表示出力部
24 主記憶部24
25 時系列データ記憶部
26 処理データ記憶部
27 出力データ保存部
30 加入者数予測機能部
31 構造変化点検出機能部
32 加入者数予測演算機能部
40 加入者行動予測機能部
41 加入者行動分析機能部
42 加入者行動モデル予測機能部
50 ストリーム予測機能部
51 ストリームクラス分類係数機能部
52 ストリームクラス別頻度分析機能部
53 ストリームクラス別予測機能部
60 予測結果統合処理機能部
10 Communication Traffic Prediction Device 20 Data Input / Output / Storage Function Unit 21 Data Input / Output Unit 22 Operation Input Unit 23 Screen Display Output Unit 24 Main Storage Unit 24
25 Time Series Data Storage Unit 26 Processing Data Storage Unit 27 Output Data Storage Unit 30 Subscriber Number Prediction Function Unit 31 Structure Change Point Detection Function Unit 32 Subscriber Number Prediction Calculation Function Unit 40 Subscriber Behavior Prediction Function Unit 41 Subscriber Behavior Analysis Function unit 42 Subscriber behavior model prediction function unit 50 Stream prediction function unit 51 Stream class classification coefficient function unit 52 Frequency analysis function unit by stream class 53 Prediction function unit by stream class 60 Prediction result integration processing function unit

Claims (7)

通信ネットワークにおける新規通信サービスに直接起因するトラヒックボリュームのピークを予測する通信トラヒック予測装置であって、
通信トラヒック予測の対象となる時系列データを格納した時系列データ記憶手段と、
前記時系列データ記憶手段から予測対象のサービスの加入数実績データを読み込み、前記新規通信サービスの普及過程において、サービス加入者層の質的変化に対応する構造変化点を用いた回帰分析処理を行ってサービス加入者数予測曲線を算出するサービス加入者数予測手段と、
前記時系列データ記憶手段から取得した前記新規通信サービス加入者のサービス利用行動の履歴情報を利用しながら、将来時点での加入者のサービス利用行動を予測する加入者行動予測手段と、
前記時系列データ記憶手段からストリーム変動予測に必要なデータを取得し、前記新規通信サービスの高品質化・多機能化に基づくストリームの排他的クラス間の利用頻度の変遷を観測しながら、将来時点のストリームの排他的クラス間での利用頻度の占有率を予測するストリーム予測手段と、を備え、
前記サービス加入者数予測曲線は、サービス加入数の単位時間あたりの増加数が、所定の基準時点からの経過時間の負冪に比例する関数からなることを特徴とする通信トラヒック予測装置。
A communication traffic prediction device for predicting a traffic volume peak directly attributable to a new communication service in a communication network,
Time-series data storage means for storing time-series data to be subjected to communication traffic prediction;
Reads the actual number of subscriptions of the service to be predicted from the time series data storage means, and performs a regression analysis process using structural change points corresponding to qualitative changes in the service subscriber layer in the process of spreading the new communication service Service subscriber number prediction means for calculating a service subscriber number prediction curve,
Subscriber behavior prediction means for predicting service usage behavior of a subscriber at a future time point while using history information of service usage behavior of the new communication service subscriber acquired from the time series data storage means;
While acquiring data necessary for stream fluctuation prediction from the time-series data storage means, and observing the transition of the frequency of use between exclusive classes of streams based on higher quality and multi-functionality of the new communication service, Stream predicting means for predicting the occupancy rate of usage frequency between exclusive classes of streams,
The communication traffic prediction apparatus, wherein the service subscriber number prediction curve is a function in which an increase in the number of service subscriptions per unit time is proportional to a negative of an elapsed time from a predetermined reference time point.
前記時系列データ記憶手段は、
前記予測対象のサービスの時系列データとして、
セッション単位のトラヒック特性情報、通信されるコンテンツの各種属性情報を含み、
前記前記新規通信サービス加入者のサービス利用行動の履歴情報として、
気象データ、各種イベント情報を含み、
前記ストリーム予測に必要なデータとして、
コンテンツの排他的クラス別のストリーム帯域、視聴頻度、今後のコンテンツのリソース情報を含む
請求項1記載の通信トラヒック予測装置。
The time series data storage means includes
As time series data of the forecasted service,
Includes traffic characteristics information for each session, various attribute information of the content being communicated,
As the history information of the service usage behavior of the new communication service subscriber,
Includes weather data and various event information,
As data necessary for the stream prediction,
The communication traffic prediction apparatus according to claim 1, which includes a stream band for each exclusive class of content, a viewing frequency, and resource information of future content.
前記サービス加入数予測手段は、
前記構造変化点として、
サービス加入者数が増加から減少に転じた時点、
または、
前記サービス加入数実績データから、時間軸を所定の基準時点から経過時間に変換し、対数変換を行い、該サービス加入者実績値の線形変換を行い、その傾きに変化が生じた時点、
のいずれかとする請求項1記載の通信トラヒック予測装置。
The service subscription number prediction means includes:
As the structural change point,
When the number of service subscribers has decreased from an increase,
Or
From the service subscription number actual data, the time axis is converted from the predetermined reference time to the elapsed time, logarithmic conversion is performed, linear conversion of the service subscriber actual value is performed, and a change occurs in the slope,
The communication traffic prediction apparatus according to claim 1, wherein
通信ネットワークにおける新規通信サービスに直接起因するトラヒックボリュームのピークを予測する通信トラヒック予測方法であって、
サービス加入数予測手段が、通信トラヒック予測の対象となる時系列データを格納した時系列データ記憶手段から予測対象のサービスの加入数実績データを読み込み、前記新規通信サービスの普及過程において、サービス加入者層の質的変化に対応する構造変化点を用いた回帰分析処理を行ってサービス加入者数予測曲線を算出するサービス加入者数予測ステップと、
加入者行動予測手段が、前記時系列データ記憶手段から取得した前記新規通信サービス加入者のサービス利用行動の履歴情報を利用しながら、将来時点での加入者のサービス利用行動を予測する加入者行動予測ステップと、
ストリーム予測手段が、前記時系列データ記憶手段からストリーム変動予測に必要なデータを取得し、前記新規通信サービスの高品質化・多機能化に基づくストリームの排他的クラス間の利用頻度の変遷を観測しながら、将来時点のストリームの排他的クラス間での利用頻度の占有率を予測するストリーム予測ステップと、を行い、
前記サービス加入者数予測曲線は、サービス加入数の単位時間あたりの増加数が、所定の基準時点からの経過時間の負冪に比例する関数からなることを特徴とする通信トラヒック予測方法。
A communication traffic prediction method for predicting a traffic volume peak directly attributable to a new communication service in a communication network,
The service subscription number predicting means reads the subscription number actual data of the prediction target service from the time series data storage means storing the time series data to be subjected to communication traffic prediction, and in the process of spreading the new communication service, the service subscriber A service subscriber number prediction step of calculating a service subscriber number prediction curve by performing a regression analysis process using a structural change point corresponding to a qualitative change of the layer;
Subscriber behavior predicting means for predicting a subscriber's service usage behavior at a future time while using historical information of service usage behavior of the new communication service subscriber acquired from the time-series data storage means A prediction step;
Stream prediction means obtains data necessary for stream fluctuation prediction from the time-series data storage means, and observes changes in the frequency of use between exclusive classes of streams based on higher quality and multi-functionality of the new communication service While performing a stream prediction step for predicting the occupancy rate of usage frequency between exclusive classes of streams at a future time point,
The communication traffic prediction method, wherein the service subscriber number prediction curve comprises a function in which an increase in the number of service subscriptions per unit time is proportional to a negative of an elapsed time from a predetermined reference time point.
前記サービス加入者数予測ステップにおいて、
前記時系列データ記憶手段から、前記予測対象のサービスの時系列データとして、セッション単位のトラヒック特性情報、通信されるコンテンツの各種属性情報を取得し、
前記加入者行動予測ステップにおいて、
前記時系列データ記憶手段から、前記前記新規通信サービス加入者のサービス利用行動の履歴情報として、気象データ、各種イベント情報を取得し、
前記ストリーム予測ステップにおいて、
前記時系列データ記憶手段から、前記ストリーム予測に必要なデータとして、コンテンツの排他的クラス別のストリーム帯域、視聴頻度、今後のコンテンツのリソース情報を取得する
請求項4記載の通信トラヒック予測方法。
In the service subscriber number prediction step,
From the time series data storage means, as the time series data of the service to be predicted, traffic characteristic information for each session, various attribute information of the content to be communicated,
In the subscriber behavior prediction step,
From the time-series data storage means, as the history information of the service usage behavior of the new communication service subscriber, obtain weather data, various event information,
In the stream prediction step,
The communication traffic prediction method according to claim 4, wherein the stream bandwidth for each exclusive class of content, the viewing frequency, and the resource information of future content are acquired from the time-series data storage unit as data necessary for the stream prediction.
前記サービス加入数予測ステップにおいて、
前記構造変化点として、
サービス加入者数が増加から減少に転じた時点、
または、
前記サービス加入数実績データから、時間軸を所定の基準時点から経過時間に変換し、対数変換を行い、該サービス加入者実績値の線形変換を行い、その傾きに変化が生じた時点、
のいずれかとする請求項4記載の通信トラヒック予測方法。
In the service subscription number prediction step,
As the structural change point,
When the number of service subscribers has decreased from an increase,
Or
From the service subscription number actual data, the time axis is converted from the predetermined reference time to the elapsed time, logarithmic conversion is performed, linear conversion of the service subscriber actual value is performed, and a change occurs in the slope,
5. The communication traffic prediction method according to claim 4, wherein
コンピュータを、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の通信トラヒック予測装置の各手段として機能させるための通信トラヒック予測プログラム。
Computer
The communication traffic prediction program for functioning as each means of the communication traffic prediction apparatus of any one of Claims 1 thru | or 3.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015097334A (en) * 2013-11-15 2015-05-21 Kddi株式会社 Communication traffic prediction device and program
JP2015207795A (en) * 2014-04-17 2015-11-19 日本電信電話株式会社 Communication traffic prediction device, method and program
JP2017208757A (en) * 2016-05-20 2017-11-24 日本電信電話株式会社 Device and method for traffic prediction
JP2018117326A (en) * 2017-01-20 2018-07-26 日本電信電話株式会社 Wireless section usable band estimating device, wireless section usable band estimating method, and program

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5922825B1 (en) * 2015-04-21 2016-05-24 日本電信電話株式会社 Traffic estimation device, method and program

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004023114A (en) * 2002-06-12 2004-01-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method and system for predicting communication traffic
JP2010193011A (en) * 2009-02-16 2010-09-02 Kddi Corp Method and device for predicting communication traffic

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004023114A (en) * 2002-06-12 2004-01-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method and system for predicting communication traffic
JP2010193011A (en) * 2009-02-16 2010-09-02 Kddi Corp Method and device for predicting communication traffic

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CSNG201100194002; 秋月 俊寛: 'トラヒック予測のための外的要因に関する一考察' 電子情報通信学会技術研究報告 Vol.110 No.455 第110巻, 20110228, 19-24頁, 社団法人電子情報通信学会 *
JPN6013002415; 秋月 俊寛: 'トラヒック予測のための外的要因に関する一考察' 電子情報通信学会技術研究報告 Vol.110 No.455 第110巻, 20110228, 19-24頁, 社団法人電子情報通信学会 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015097334A (en) * 2013-11-15 2015-05-21 Kddi株式会社 Communication traffic prediction device and program
JP2015207795A (en) * 2014-04-17 2015-11-19 日本電信電話株式会社 Communication traffic prediction device, method and program
JP2017208757A (en) * 2016-05-20 2017-11-24 日本電信電話株式会社 Device and method for traffic prediction
JP2018117326A (en) * 2017-01-20 2018-07-26 日本電信電話株式会社 Wireless section usable band estimating device, wireless section usable band estimating method, and program

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