JP2016192732A - 経路制御装置、経路制御方法及び経路制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザにより要求された特性を有する通信経路を形成する。
【解決手段】経路制御装置１０は、通信ネットワーク２０でユーザが使用する使用通信経路の特性としてユーザから要求される要求特性を取得する取得部１３１と、通信回線の品質に係る複数のパラメータから、要求特性に影響する一以上のパラメータを選択する選択部１３２と、選択部１３２により選択された一以上のパラメータに基づいて、特性が要求特性を満たす通信経路を使用通信経路として決定する決定部１３３と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信ネットワークにおける通信経路を制御するための経路制御装置、経路制御方法及び経路制御システムに関する。

従来、異なる品質の通信回線が含まれる通信ネットワークで、通信トラヒックの計測データに基づいて、通信トラヒックの経路制御を行うシステムが知られている。特許文献１には、ルータなどの中継ノードの通信品質と、中継ノードが過去に選択された実績と、過去に通信可能な状態にあった頻度等に基づいて中継ノード及び通信回線を選択することによって通信経路を制御するシステムが開示されている。

特開２００９−２８４４４８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている従来のシステムでは、通信サービスを提供する通信キャリアなどの通信事業者によって、ユーザが利用可能な通信経路が、過去のトラヒックに係る計測データやポリシーに基づいて設定されてしまう。したがって、通信サービスを利用するユーザが所望する品質及び価格に合致しない通信経路が提供されてしまう場合が生じてしまうという問題があった。例えば、通信品質が悪くてもよいのでコストを下げたいユーザに対して、コストが高い高品質の通信経路が提供されてしまう場合があった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、ユーザが要求する特性の通信経路を用いて、ユーザが通信を行うことができるようにすることを目的とする。

本発明の第１の態様においては、複数の通信回線により構成される通信経路を複数含む通信ネットワークにおける、ユーザが使用する通信経路である使用通信経路を制御する経路制御装置であって、前記ユーザにより要求される前記使用通信経路の特性である要求特性を取得する取得部と、前記通信回線の品質に係る複数のパラメータから、前記使用通信経路の特性に影響する一以上のパラメータを選択する選択部と、前記選択部により選択された前記一以上のパラメータに基づいて、前記使用通信経路を、特性が前記要求特性を満たす前記通信経路に決定する決定部と、を備える経路制御装置を提供する。

前記取得部は、複数の前記ユーザから複数の前記要求特性を取得し、前記選択部は、それぞれの前記要求特性に対して、前記一以上のパラメータを選択し、前記決定部は、それぞれの前記要求特性に対して選択された前記一以上のパラメータに基づいて、前記複数のユーザに対応する複数の前記使用通信経路のそれぞれを、特性がそれぞれの前記要求特性を満たす前記通信経路に決定してもよい。

前記決定部は、例えば、前記選択部により選択された前記一以上のパラメータに基づいて前記複数の通信回線のそれぞれの評価値を算出し、前記複数の通信経路のそれぞれを構成する前記複数の通信回線に対応する複数の前記評価値に基づいて、前記使用通信経路を決定する。

また、前記決定部は、前記使用通信経路の特性が前記要求特性を満たさない状態が所定の期間以上継続した場合に、前記選択部により選択された前記一以上のパラメータに基づいて、前記使用通信経路を変更してもよい。

この場合、前記決定部は、前記選択部により選択された前記一以上のパラメータに基づいて前記複数の通信回線のそれぞれの評価値を算出し、算出した前記評価値が前記要求特性に対応する所定の範囲に含まれない前記通信回線を他の前記通信回線に変更してもよい。

また、前記決定部は、前記複数の通信回線でのトラヒックの実績に基づいて将来の所定期間におけるトラヒックの傾向を予測し、予測される前記トラヒックの傾向に基づいて算出される前記一以上のパラメータの値を用いて前記複数の通信回線のそれぞれの評価値を算出することにより、前記使用通信経路を決定してもよい。

前記取得部は、前記ユーザにより前記通信経路が使用される予定期間を取得し、前記決定部は、前記取得部が取得した前記予定期間に対応する前記一以上のパラメータの値に基づいて前記使用通信経路を決定してもよい。

また、前記決定部は、前記ユーザによる前記通信回線の使用実績に基づいて、前記ユーザにより前記通信経路が使用される予定期間を推定し、推定した前記予定期間に対応する前記一以上のパラメータの値に基づいて前記使用通信経路を決定してもよい。

前記決定部は、通信品質自体を示す第１パラメータにおける過去の統計データに基づく値及びリアルタイムデータに基づく値、並びに、通信品質に影響を与える要因を示す第２パラメータにおける過去の統計データに基づく値及びリアルタイムデータに基づく値という複数のパラメータの値の少なくとも一部を組み合わせることにより、前記使用通信経路を決定してもよい。

本発明の第２の態様においては、複数の通信回線により構成される通信経路を複数含む通信ネットワークにおける、ユーザが使用する通信経路である使用通信経路を制御する方法であって、前記ユーザにより要求される前記使用通信経路の特性である要求特性を取得するステップと、前記通信回線の品質に係る複数のパラメータから、前記使用通信経路の特性に影響する一以上のパラメータを選択するステップと、選択された前記一以上のパラメータに基づいて、前記使用通信経路を、特性が前記要求特性を満たす前記通信経路に決定するステップと、を備える経路制御方法を提供する。

本発明の第３の態様においては、複数の通信回線により構成される通信経路を複数含む通信ネットワークにおける、ユーザが使用する通信経路である使用通信経路を制御する経路制御装置と、前記経路制御装置からの指示に基づいてデータをルーティングする複数のルータと、を備える経路制御システムであって、前記経路制御装置は、前記ユーザにより要求される前記使用通信経路の特性である要求特性を取得する取得部と、前記通信回線の品質に係る複数のパラメータから、前記使用通信経路の特性に影響する一以上のパラメータを選択する選択部と、前記選択部により選択された前記一以上のパラメータに基づいて、前記使用通信経路を、特性が前記要求特性を満たす前記通信経路に決定する決定部と、前記複数のルータに対して、前記決定部が決定した前記使用通信経路に対応するルーティングをするための指示を送信する指示送信部と、を有し、前記複数のルータは、前記指示送信部が送信した前記指示を受信する指示受信部と、前記指示受信部が受信した前記指示に基づいて、受信したデータをルーティングするルーティング処理部と、を有する経路制御システムを提供する。

前記取得部は、前記複数のルータのそれぞれから、それぞれのルータが接続した通信回線の通信状態を示す状態情報を取得し、前記決定部は、前記状態情報及び前記一以上のパラメータに基づいて、前記要求特性を満たす前記通信経路に決定してもよい。また、前記決定部は、前記選択部により選択された前記一以上のパラメータに基づいて前記複数の通信回線それぞれの評価値を算出し、算出された前記評価値が前記要求特性に対応する所定の範囲に含まれない前記通信回線に接続された前記ルータに対して、前記通信回線へのトラヒックの発生を抑制させるための指示を送信してもよい。

本発明によれば、ユーザが要求する特性の通信経路を用いて、ユーザが通信を行うことができるようになるという効果を奏する。

本実施形態に係る経路制御システムの構成を示す図である。 本実施形態に係る経路制御装置の構成例を示す図である。 パラメータリストの一例を示す説明図である。 提供サービステーブルの一例を示す説明図である。 評価値テーブルの一例を示す説明図である。 本実施形態に係るルータの構成例を示す図である。 経路制御装置における通信経路を決定する処理の手順を示すフローチャートである。 経路制御装置が使用通信経路の変更設定する処理の手順を示すフローチャートである。

［経路制御システム１の概要］
図１は、本実施形態に係る経路制御システム１の構成を示す図である。経路制御システム１は、経路制御装置１０と、通信ネットワーク２０とを備える。経路制御装置１０と通信ネットワーク２０との間は通信回線Ｎにより接続されている。

通信ネットワーク２０は、複数の通信回線Ｌ（通信回線Ｌ１〜Ｌ８）と、複数のルータ３０（ルータ３０−１〜ルータ３０−６）と、を含んで構成される。通信ネットワーク２０は、例えばインターネットである。また、通信ネットワーク２０は、異なるエリアＡ１〜Ａ４に跨って形成されている。通信回線Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６及びＬ７は、図１に示すように、異なるエリアにそれぞれ設置されたルータ３０を相互に接続するエリア間通信回線である。これらのエリア間通信回線には、例えば、国際間通信などで利用される海底ケーブルや衛星通信回線などが含まれる。

通信回線Ｌ１〜Ｌ８は、それぞれ品質が異なる通信回線である。具体的には、通信回線Ｌ１〜Ｌ８は、帯域幅、空き帯域量、遅延時間、ジッタの大きさ、パケットロス率、使用コスト及び障害発生確率等のパラメータの値によって表される品質が、それぞれ異なっている。

ルータ３０は、通信回線Ｌ１〜Ｌ８の中継地点に設置された通信中継装置である。ルータ３０は、例えば、通信回線を運用するキャリアによって管理されるキャリアノードである。ルータ３０は、自身に接続された一以上の通信回線Ｌから受信したデータを、自身に接続された他の一以上の通信回線Ｌに転送する際のルーティングを行う。すなわち、それぞれのルータ３０は、経路制御装置１０からの指示に基づいて、受信したデータを他のルータ３０に転送する。それぞれのルータ３０は、データを送信可能な通信回線Ｌが複数ある場合、受信したデータに含まれている宛先アドレス及び経路制御装置１０からの指示に基づいて選択した通信回線Ｌにデータを送信する。

通信ネットワーク２０には、複数の通信経路が含まれている。例えば、データの送信元のユーザ端末（例えばコンピュータ）がルータ３０−１に接続されており、データの送信先のユーザ端末がルータ３０−６に接続されているとする。この場合、ルータ３０−１からルータ３０−６にデータを送信するための通信経路として、例えば以下の通信経路が存在する。
通信経路Ａ（Ｌ１→Ｌ４→Ｌ７）
通信経路Ｂ（Ｌ１→Ｌ４→Ｌ６→Ｌ８）
通信経路Ｃ（Ｌ１→Ｌ３→Ｌ５→Ｌ８）
通信経路Ｄ（Ｌ１→Ｌ３→Ｌ５→Ｌ６→Ｌ７）
通信経路Ｅ（Ｌ２→Ｌ５→Ｌ８）
通信経路Ｆ（Ｌ２→Ｌ５→Ｌ６→Ｌ７）
通信経路Ｇ（Ｌ２→Ｌ３→Ｌ４→Ｌ７）

通信回線Ｌ１〜Ｌ８が、それぞれ異なる特性を有しているので、上記の複数の通信経路も、それぞれ異なる特性を有する。例えば、通信経路Ａは遅延時間が小さいがコストが高く、通信経路Ｃは遅延時間が大きいがコストが低いというように、ルータ３０−１からルータ３０−６にデータを送信する場合に、ユーザのニーズに合う通信経路とユーザのニーズに合わない通信経路とが存在する。そこで、経路制御システム１においては、経路制御装置１０が、使用する通信経路の特性に対する要求をユーザから取得し、取得した要求に基づいて、複数の通信経路から一の通信経路を選択する。このようにすることで、経路制御システム１を運営する通信事業者は、ユーザのニーズに合った通信経路を用いたサービスを提供することが可能になる。
以下、経路制御システム１の構成及び動作について説明する。まず、経路制御装置１０の構成について説明する。

［経路制御装置１０の構成］
図２は、本実施形態に係る経路制御装置１０の構成例を示す。経路制御装置１０は、例えば、サーバである。経路制御装置１０は、通信ネットワーク２０に含まれている複数のルータ３０に指示を出すことにより、所定の拠点間でデータを伝送する場合に用いられる通信経路を制御する。

経路制御装置１０は、通信部１１、記憶部１２及び制御部１３を有する。
通信部１１は、通信ネットワーク２０に接続するための通信インターフェイスであり、例えば、ＬＡＮコントローラ等の通信コントローラである。通信部１１は、通信回線Ｎを介して、複数のルータ３０、及び通信ネットワーク２０に接続されたユーザ端末との間でデータを送受信する。

記憶部１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びハードディスク等の記憶媒体である。記憶部１２は、制御部１３が実行するプログラムを記憶している。
また、記憶部１２は、制御部１３が通信経路を制御するために必要なデータを記憶している。記憶部１２は、例えば、通信回線Ｌの品質に係るパラメータの種別を示すパラメータリストを記憶している。また、記憶部１２は、経路制御システム１を用いた通信サービスの提供者が提供するサービスの一覧を示す提供サービステーブルを記憶している。

また、記憶部１２は、それぞれの通信回線Ｌの品質を示す評価値を含む評価値テーブルを記憶している。記憶部１２は、日時ごとに異なる評価値テーブルを記憶していてもよい。なお、評価値テーブルは、制御部１３により更新することが可能である。
さらに、記憶部１２は、ルータ３０から収集したトラヒックに関する情報を、各ルータ３０がデータを送受信した通信回線Ｌ、及びデータを送受信した日時に関連付けて記憶してもよい。

図３は、記憶部１２が記憶しているパラメータリストの一例を示す図である。各パラメータの値は、例えば、ルータ３０において収集された過去のデータに基づいて算出される。制御部１３は、外部装置から取得した最新の情報に基づいて、各パラメータの値をリアルタイムで変更することもできる。

設定帯域幅（Ｐ１）は、通信回線Ｌが使用できる帯域幅を示す情報である。空き帯域／使用率（Ｐ２）は、予め設定された過去の一定期間における、通信回線Ｌの全帯域量に対する空き帯域量の割合を示す。空き帯域／使用率（Ｐ２）は、ルータ３０からリアルタイムに収集された測定値であってもよい。空き帯域／使用率（Ｐ２）は、過去の測定値、及び現在の測定値の両方を含んでもよい。このようにすることで、経路制御装置１０は、現在最も通信品質がよい通信回線Ｌを選択したり、過去の通信品質を踏まえて最も安定性が高く信頼度が高い通信回線Ｌを選んだりできるので、通信経路を選択する際の柔軟性が高まる。

過去実績（Ｐ３）は、例えば毎週又は毎月の同時間帯におけるトラヒック傾向を示す。将来予測（Ｐ４）は、ルータ３０から収集したデータに基づいて、将来の所定の期間におけるトラヒック傾向を算出した結果を示す。遅延（Ｐ５）は、定期的に実測することにより得られる、通信回線Ｌにおける伝送遅延時間を示す。ジッタ（Ｐ６）は、定期的に実測することにより得られる、通信回線Ｌにおけるジッタの大きさを示す。パケットロス（Ｐ７）は、定期的に実測することにより得られる、通信回線Ｌにおけるパケットロス率を示す。

価格（Ｐ８）は、帯域又は距離当たりの調達価格を示す。調達価格は、経路制御システム１を運営する通信事業者が、他の通信事業者等が所有する通信回線Ｌを使用する場合の価格を示す。キャリア技術力（Ｐ９）は、通信回線Ｌを提供する通信事業者の技術力の評価値を示す。計画作業の多さ（Ｐ１０）は、通信回線Ｌの工事等の作業の発生頻度を示す。作業ミスの多さ（Ｐ１１）は、通信回線Ｌに関わる作業におけるミスの発生頻度を示す。稼働率／ＭＴＴＲ（Ｐ１２）は、通信回線Ｌを使用できる時間の割合を示す。

地震（Ｐ１３）は、地震多発エリアかどうか、大地震が予測されているエリアかどうか、地震発生直後かどうか、緊急地震速報を受信したかどうか等のように、地震による影響が発生する可能性を示す。天候（Ｐ１４）は、台風、落雷、ハリケーン等の自然災害多発エリアかどうかを示す。生物による被害（Ｐ１５）は、生物による被害が多発しているかどうかを示す。

パラメータＰ１３〜Ｐ１５は、エリアの位置を示すエリア情報に関連付けてデータベースに記憶されている。記憶部１２は、ルータ３０−１〜３０−６及び通信回線Ｌ１〜Ｌ８のそれぞれが設置されている位置を示す位置情報も記憶している。経路制御装置１０は、ルータ３０−１〜３０−６及び通信回線Ｌ１〜Ｌ８の位置情報とパラメータＰ１３〜Ｐ１５のエリア情報とをマッチングすることにより選択したパラメータＰ１３〜Ｐ１５の値を用いて、使用通信経路を決定することができる。

上記のパラメータの値は、過去の統計データに基づいて算出したものであってもよく、外部装置から受信したリアルタイムのデータに基づいて算出したものであってもよい。例えば、パラメータＰ１３〜Ｐ１５の値は、過去の地震発生地域や頻度のような統計データに基づくものであってもよく、緊急地震速報や気象情報のように外部装置から受信したリアルタイムのデータに基づくものであってもよい。

記憶部１２は、通信品質自体を示す第１パラメータと、通信品質に影響を与える要因を示す第２パラメータとに分類されたパラメータリストを保持してもよい。この場合、第１パラメータ及び第２パラメータのそれぞれは、過去の統計データに基づく値とリアルタイムデータに基づく値とを保持することができる。すなわち、パラメータは、少なくとも４種類に分類され、経路制御装置１０は、要求特性に基づいてこれらの４種類のパラメータを組み合わせることにより、使用通信経路を決定することができる。

図４は、記憶部１２に記憶された提供サービステーブルの一例を示す図である。提供サービスごとに、品質及び価格が異なる通信経路が使用されることが想定されており、それぞれの提供サービスが異なる特徴を有している。提供サービステーブルにおいては、サービスの種別と、それぞれの提供サービスの特徴を満たす通信経路を選択するために使用されるパラメータ（以下、「利用パラメータ」という）とが関連付けられている。

標準サービスは、品質及び提供価格が中程度のサービスであり、パラメータＰ１、Ｐ５、Ｐ８に基づいて、選択する通信経路が決定される。高品質サービスは、品質及び提供価格が高いサービスであり、パラメータＰ３、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５に基づいて、選択する通信経路が決定される。このように、経路制御システム１を用いたサービスを利用するユーザは、それぞれ特性が異なる多種のサービスから、ユーザのニーズに合ったサービスを選択することができる。

制御部１３は、例えばＣＰＵである。制御部１３は、記憶部１２に記憶されたプログラムを実行することにより、取得部１３１と、選択部１３２と、決定部１３３と、指示送信部１３４として機能する。

取得部１３１は、通信部１１を介して、経路制御システム１により提供されるサービスを利用するユーザの要求事項を取得する。例えば、取得部１３１は、ユーザが使用する通信経路（以下、「使用通信経路」という）の始点と終点に関する情報、使用通信経路に要求される特性である要求特性、使用通信経路の利用期間に関する情報を取得する。要求特性は、使用通信経路に要求される特性であり、ユーザが利用するサービス種別を示す情報により特定される。要求特性は、例えば、ユーザが所望する使用通信経路の品質又はコストに対応している。

選択部１３２は、通信回線Ｌの品質に係る複数のパラメータから、使用通信経路の特性に影響する一以上のパラメータを選択する。具体的には、選択部１３２は、図４に示した提供サービステーブルを参照し、ユーザが利用するサービス種別に関連付けられた利用パラメータを選択する。選択部１３２は、ユーザが例えば低遅延サービスを利用する場合、パラメータＰ５、Ｐ６を選択する。

決定部１３３は、選択部１３２により選択された一以上のパラメータに基づいて、ユーザが使用する通信経路の特性が要求特性を満たすように、使用通信経路を決定する。具体的には、決定部１３３は、記憶部１２に記憶された評価値テーブルを参照し、複数の通信経路のそれぞれに含まれる複数の通信回線Ｌのそれぞれに対して、選択部１３２により選択されたパラメータに重みづけして評価値を算出する。決定部１３３は、算出した複数の通信回線Ｌの評価値に基づいて、それぞれの通信経路の評価値を算出する。決定部１３３は、例えば、算出した評価値が最も大きい通信経路を、ユーザの使用通信経路に決定する。

図５は、記憶部１２に記憶された評価値テーブルの一例を示す図である。図５においては、図３に示したパラメータのうちの一部のパラメータ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ５、Ｐ６）のみが示されている。評価値テーブルにおいては、各通信回線Ｌにおける各パラメータに対応する評価値が示されている。ここで、評価値は、各通信回線Ｌのコストパフォーマンスに対応しており、通信回線Ｌが高品質の特性を有する場合に評価値は高く、通信回線Ｌが低品質の特性を有する場合に評価値は低い。

各パラメータ値に対して定められる評価値として、各パラメータにおいて最もコストパフォーマンスが高いベスト値に対して最高値（図５の例においては１００）が付与され、他のパラメータ値の評価値は、ベスト値に対するコストパフォーマンスの比に応じた値に設定される。例えば、図５における帯域幅においては、帯域幅が１００Ｍｂｐｓの評価値が１０であるのに対して、帯域幅が１０００Ｍｂｐｓの評価値は１００である。

図５に示す評価値テーブルにおけるそれぞれのパラメータには、決定部１３３により決定される重み係数が示されている。決定部１３３は、ユーザの要求特性に対応して選択部１３２が選択したパラメータに関する情報に基づいて重み係数を設定し、設定した重み係数を用いてパラメータに重みづけをして、通信経路の評価値を算出する。例えば、ユーザが低遅延サービスを利用する場合、決定部１３３は、図４の提供サービステーブルにおいて低遅延サービスの利用パラメータとして示されているパラメータＰ５及びＰ６の重み係数を、他のパラメータの重み係数よりも大きくする。

ユーザが低遅延サービスを選択した場合、図５に示すように、決定部１３３は、パラメータＰ５及びＰ６に対して、パラメータＰ１及びＰ２よりも大きな重み係数１００を設定する。決定部１３３は、設定した重み係数に基づいて、例えば通信経路Ａ（Ｌ１→Ｌ４→Ｌ７）の評価値を以下のようにして算出する。

決定部１３３は、まず、通信経路Ａに含まれる各通信回線Ｌの評価値を算出する。通信回線Ｌ１の評価値は、１０（Ｐ１評価値）×１（Ｐ１重み係数）＋４（Ｐ２評価値）×１（Ｐ２重み係数）＋１００（Ｐ５評価値）×１００（Ｐ５重み係数）＋１００（Ｐ６評価値）×１００（Ｐ６重み係数）＝２００１４と算出される。同様にして、通信回線Ｌ４の評価値は、１００×１＋５０×１＋１０×１００＋２×１００＝１３５０と算出される。通信回線Ｌ７の評価値は、１００×１＋６０×１＋１００×１００＋５０×１００＝１５１６０と算出される。

決定部１３３は、通信経路Ａの評価値を、通信経路Ａを構成する通信回線Ｌ１、Ｌ４、Ｌ７の評価値を加算することにより、３６５２４と算出する。同様に、決定部１３３は、通信経路Ｂ（Ｌ１→Ｌ４→Ｌ６→Ｌ８）の評価値を、通信経路Ｂを構成する通信回線Ｌ１、Ｌ４、Ｌ６、Ｌ８の評価値を加算することにより算出する。通信回線Ｌ６の評価値は４５１５であり、通信回線Ｌ８の評価値は６１９０である。したがって、決定部１３３は、通信経路Ｂの評価値を、３２０６９と算出する。

なお、決定部１３３は、通信経路Ａを構成する通信回線Ｌ１、Ｌ４、Ｌ７の評価値の平均値等の統計値を算出することにより、通信経路Ａの評価値を算出してもよい。同様に、通信経路Ｂを構成する通信回線Ｌ１、Ｌ４、Ｌ６、Ｌ８の評価値の平均値等の統計値を算出することにより、通信経路Ｂの評価値を算出してもよい。

決定部１３３は、ユーザがデータ通信に使用する始点と終点との間を結ぶ複数の通信経路のうち、評価値が最も大きい通信経路を、使用通信経路として決定する。仮に、複数の通信経路として、通信経路Ａ及び通信経路Ｂが存在する場合、決定部１３３は、通信経路Ａの評価値３６５２４が、通信経路Ｂの評価値よりも大きいので、通信経路Ａを使用通信経路に決定する。

なお、決定部１３３が複数の通信経路から使用通信経路を決定する方法は任意である。例えば、要求特性に関連付けて、予め評価値の基準値が定められている場合、決定部１３３は、基準値に最も近い評価値を有する通信経路を、使用通信経路として決定してもよい。

ここで、通信回線Ｌの特性は、時期によって変動する。例えば、年末年始の時期にはトラヒック量が増加することにより、遅延時間が大きくなる場合がある。そこで、決定部１３３は、複数の通信回線Ｌでのトラヒックの実績に基づいて将来の所定期間におけるトラヒックの傾向を予測し、予測されるトラヒックの傾向に基づいて算出される一以上のパラメータの値を用いて各通信回線Ｌの評価値を算出することにより、使用通信経路を決定してもよい。トラヒックの傾向とは、トラヒック量、単位時間あたりのトラヒックの変動量、及び通信回線Ｌを伝送されるデータの種別等である。

決定部１３３は、ユーザにより通信経路が使用される予定の期間（以下、「使用予定期間」という）を取得する。使用予定期間は、ユーザが通信経路を使用する年月により規定されてもよく、時間帯（例えば、午前０時〜午前６時）により規定されてもよい。

続いて、決定部１３３は、取得した使用予定期間に対応する過去の期間におけるトラヒックの実績に関する情報を記憶部１２から取得する。使用予定期間に対応する過去の期間は、例えば、過去の複数年における、使用予定期間に含まれる月と同一の月である。

決定部１３３は、使用予定期間に対応する過去の期間におけるトラヒックの傾向に基づいて、各パラメータの値を決定する。例えば、決定部１３３は、使用予定期間に対応する過去の所定期間において、トラヒック量が所定の閾値よりも大きかった場合、帯域幅、遅延時間及びパケットロス等に影響が生じると考えられるので、過去の所定期間におけるこれらのパラメータの値を、使用予定期間における通信回線Ｌの評価値の算出に用いるパラメータの値に決定する。

決定部１３３は、使用予定期間におけるパラメータの値を用いて各通信回線Ｌの評価値を算出し、算出した各通信回線Ｌの評価値に基づいて、複数の通信経路の評価値を算出する。決定部１３３は、算出した評価値に基づいて、使用通信経路を決定する。このようにすることで、ユーザは、使用予定期間においてユーザのニーズに合った通信経路を用いることが可能になる。なお、決定部１３３は、パラメータの値とともに、外部装置から取得した最新の情報に基づいて、通信回線Ｌの評価値を算出してもよい。例えば、決定部１３３は、外部から取得した緊急地震速報又は気象情報に基づいて、評価値を算出することもできる。

また、決定部１３３は、ユーザが、通信回線Ｌを複数の期間にわたって使用する予定がある場合、複数の使用予定期間のそれぞれに対して複数の通信経路の評価値を算出し、複数の使用予定期間のそれぞれにおける使用通信経路を決定してもよい。

また、決定部１３３は、ユーザによる通信回線Ｌの使用実績に基づいて、ユーザにより通信経路が使用される予定期間を推定し、推定した予定期間に対応する一以上のパラメータの値に基づいて使用通信経路を決定してもよい。例えば、決定部１３３は、ユーザが年間の特定の期間に集中的にデータを送受信するという傾向を有している場合、この特定の期間を予定期間として推定し、推定した予定期間において予測されるトラヒックの傾向に基づいて算出されたパラメータの値に基づいて評価値を算出することにより、使用通信経路を決定する。

さらに、決定部１３３は、記憶部１２のパラメータリストを参照し、通信品質自体を示す第１パラメータにおける過去の統計データに基づく値及びリアルタイムデータに基づく値、並びに、通信品質に影響を与える要因を示す第２パラメータにおける過去の統計データに基づく値及びリアルタイムデータに基づく値という複数のパラメータの値の少なくとも一部の値を組み合わせることにより、使用通信経路を決定してもよい。

指示送信部１３４は、決定部１３３が決定した使用通信経路に基づいて、各ルータ３０に対して、ルーティングに関する指示を送信する。例えば、図１に示す例において、決定部１３３が、ユーザの使用通信経路をＬ１→Ｌ４→Ｌ７に決定した場合、決定された使用通信経路に含まれるルータ３０−１、３０−２、３０−４、３０−６に対して、ルーティング情報を含む指示を送信する。決定部１３３は、例えばルータ３−２に対して、ルータ３０−１から受信したユーザのデータをルータ３０−４に送信させる旨のルーティング情報を含む指示を送信する。

なお、指示送信部１３４は、使用通信経路を示す情報をディスプレイ（不図示）に表示させてもよい。例えば、取得部１３１は、経路制御装置１０の操作部（不図示）から、特定の通信回線Ｌに障害が発生した場合のパラメータ値を取得し、決定部１３３は、取得したパラメータ値に基づいて、複数の通信経路の評価値を算出し、使用通信経路を決定する。指示送信部１３４は、決定部１３３が決定した使用通信経路をディスプレイに表示する。このような構成により、経路制御装置１０を管理する通信事業者は、さまざまな状態を予測してシミュレーションをすることができる。

［ルータ３０の構成］
続いて、ルータ３０について説明する。
図６は、本実施形態に係るルータ３０の構成例を示す。ルータ３０は、ルータ通信部３０１と、指示受信部３０２と、ルーティング処理部３０３と、測定部３０４と、状態送信部３０５とを有する。

ルータ通信部３０１は、通信回線Ｌを介して、他のルータ３０及び経路制御装置１０との間でデータを送受信するための通信インターフェイスであり、例えばＬＡＮコントローラを含む。
指示受信部３０２は、経路制御装置１０の指示送信部１３４が送信した指示を、ルータ通信部３０１を介して受信する。

ルーティング処理部３０３は、指示受信部３０２が受信した指示に基づいて、ルーティング処理を実行する。具体的には、ルータ通信部３０１を介して他のルータ３０から受信したデータを、指示受信部３０２が受信した指示に基づいて選択される他のルータ３０に送信する。

測定部３０４は、ルータ通信部３０１が接続された通信回線Ｌの特性を測定する。例えば、測定部３０４は、所定のルータ３０又は経路制御装置１０との間で測定用のパケットを送受信することにより、伝送速度、ジッタ、遅延時間等の特性を測定する。測定部３０４は、測定結果を状態送信部３０５に通知する。
状態送信部３０５は、測定部３０４から取得した測定結果に基づいて、ルータ通信部３０１が接続された通信回線Ｌの状態を示す情報を経路制御装置１０に対して送信する。

［使用通信経路を決定する動作の説明］
図７は、経路制御装置１０が通信経路を決定する処理の動作手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、ルータ３０−１に接続されたユーザ端末から経路制御装置１０に対して要求特性が送信され、送信された要求特性に基づいて経路制御装置１０が使用通信経路を決定する場合の動作手順を説明する。

まず、取得部１３１が、ユーザ端末から送られた要求特性を取得する（Ｓ１１）。取得部１３１は、要求特性を記憶部１２に記憶させる。次に、選択部１３２が、記憶部１２に記憶されたパラメータリストを参照して、要求特性に対応する利用パラメータを選択する（Ｓ１２）。

続いて、決定部１３３は、選択された利用パラメータに基づいて、特性が要求特性を満たす通信経路を、使用通信経路に決定する（Ｓ１３）。次に、指示送信部１３４は、決定された使用通信経路を形成するためのルーティング情報を含む指示を、ルータ３０に通知する（Ｓ１４）。これにより、通信ネットワーク２０における使用通信経路が形成される。

以上の説明においては、特定のユーザに対応する要求特性に基づいて使用通信経路を決定する場合について説明したが、決定部１３３は、取得部１３１が取得した複数のユーザに対応する複数の要求特性に基づいて、それぞれのユーザに対応する使用通信経路を決定してもよい。この場合、選択部１３２は、それぞれのユーザの要求特性に対して一以上のパラメータを選択し、決定部１３３は、それぞれの要求特性に対して選択された一以上のパラメータに基づいて、複数のユーザに対応する複数の使用通信経路を、特性がそれぞれの要求特性を満たす通信経路に決定する。

指示送信部１３４は、各ルータ３０に、複数のユーザに対応する複数の使用通信経路に関するルーティング情報を含む指示を送信する。各ルータ３０は、仮想化されたリソース領域を、ユーザごとにスライス化することにより、ユーザごとに異なる通信経路を用いるようにルーティング処理を実行する。
なお、一のユーザが複数の通信経路を使用する場合も、経路制御装置１０及びルータ３０において、複数のユーザが複数の通信経路を使用する場合と同様の処理が行われる。

［使用通信経路の変更動作］
決定部１３３は、以上の手順により使用通信経路を決定した後に、使用通信経路を構成する通信回線Ｌの状態に応じて、使用通信経路を変更することができる。例えば、決定部１３３は、使用通信経路の特性が要求特性を満たさない状態が所定の期間以上継続した場合に、選択部１３２により選択された一以上のパラメータに基づいて、より良い特性を有する通信経路を特定することにより、使用通信経路を変更する。この場合、決定部１３３は、選択部１３２により選択された一以上のパラメータに基づいて複数の通信回線それぞれの評価値を算出し、算出した評価値が要求特性に対応する所定の範囲に含まれない通信回線を他の通信回線に変更することにより、使用通信経路を変更することができる。

図８は、経路制御装置１０が使用通信経路を変更する動作手順を示すフローチャートである。ここでは、ルータ３０−１が送信元であり、ルータ３０−６が送信先であり、使用通信経路として通信経路Ａ（Ｌ１→Ｌ４→Ｌ７）が予め形成されているものとする。

まず、取得部１３１は、使用通信経路に含まれているルータ３０から状態情報を取得する（Ｓ２１）。取得部１３１は、使用通信経路に含まれていないルータ３０から定期的に状態情報を取得してもよい。

次に、決定部１３３は、Ｓ２１において取得した状態情報に基づいてパラメータの値を更新し、更新後のパラメータの値に基づいて、使用通信経路の評価値を算出する（Ｓ２２）。続いて、決定部１３３は、算出した評価値が所定の閾値の範囲内であるか否かに基づいて、使用通信経路における特性が要求特性を満たしているか否かの判定を行う（Ｓ２３）。

決定部１３３は、評価値が閾値の範囲内に含まれておらず、使用通信経路の特性が要求特性を満たしていないと判定した場合（Ｓ２３においてＮｏ）、現在使用中の通信経路の使用を開始してから所定のガードタイムが経過しているか否かを判定する（Ｓ２４）。決定部１３３は、ガードタイムを経過していると判定すると（Ｓ２４においてＹｅｓ）、ルータ３０−１とルータ３０−６と間での通信に使用可能な複数の通信経路の評価値を算出する（Ｓ２５）。なお、決定部１３３は、所定の条件が満たされる場合、ガードタイムが経過しているか否かを判定することなく、通信経路の評価値を算出してもよい。例えば、決定部１３３は、緊急地震速報を受信した場合のように、早急に通信経路を変更する必要がある場合、ガードタイムが経過することを待つことなく評価値を算出する。

決定部１３３は、算出した評価値に基づいて新たな使用通信経路を決定し（Ｓ２６）、指示送信部１３４は、決定部１３３が決定した使用通信経路に変更するべく、過去の使用通信経路に含まれているルータ３０、及び新たな使用通信経路に含まれているルータ３０に対して、変更後の使用通信経路に対応するルーティング情報を送信する（Ｓ２７）。

決定部１３３は、Ｓ２３において評価値が閾値の範囲内に含まれていると判定した場合（Ｓ２３においてＹｅｓ）、及びＳ２４においてガードタイムが経過していないと判定した場合（Ｓ２４においてＮｏ）、Ｓ２１に戻る。決定部１３３は、Ｓ２４において、ガードタイムが経過しているか否かを判定することにより、使用通信経路が頻繁に切り替わってしまうことを防止できる。

なお、決定部１３３は、使用通信経路の評価値を再計算することにより使用通信経路を変更する代わりに、評価値が悪化した通信回線Ｌのみを迂回するように使用通信経路を変更してもよい。例えば、通信経路Ａ（Ｌ１→Ｌ４→Ｌ７）の通信回線Ｌ１が含まれるエリアの一部が地震多発エリアになったとする。その結果、通信回線Ｌ１だけが要求特性を満たしていない状態になった場合、決定部１３３は、通信回線Ｌ１のみを迂回した通信経路Ｇ（Ｌ２→Ｌ３→Ｌ４→Ｌ７）を使用通信経路とする。このとき、通信経路Ｂは、全体として要求特性を満たしており、通信経路Ｂに含まれる各通信回線も要求特性の内容を満たしているものとする。

また、指示送信部１３４は、決定部１３３により算出された評価値が要求特性に対応する所定の範囲に含まれない通信回線Ｌに接続されたルータ３０に対して、当該通信回線Ｌへのトラヒックの発生を抑制させるための指示である抑制指示を送信してもよい。具体的には、通信経路Ａ（Ｌ１→Ｌ４→Ｌ７）内の通信回線Ｌ４が要求特性に対応する所定の範囲に含まれない評価値である場合、指示送信部１３４はルータ３０−２及びルータ３０−４に対して、通信回線Ｌ４にデータを送信しないことを指示する抑制指示を送信する。

［本実施形態における効果］
以上説明したように、本実施形態に係る経路制御装置１０においては、取得部１３１が、通信ネットワーク２０でユーザが使用する使用通信経路の特性としてユーザから要求される要求特性を取得する。そして、選択部１３２は、通信回線の品質に係る複数のパラメータから、使用通信経路の特性に影響する一以上のパラメータを選択する。そして、決定部１３３は、選択部１３２により選択された一以上のパラメータに基づいて、特性が要求特性を満たす通信経路を使用通信経路として決定する。このようにすることで、経路制御装置１０は、ユーザにより要求された特性を有する通信経路を、ユーザが使用する通信経路に決定することができるので、ユーザが、自身のニーズに合った通信経路を使用できるようになる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。特に、装置の分散・統合の具体的な実施形態は以上に図示するものに限られず、その全部又は一部について、種々の付加等に応じて、又は、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

１・・・経路制御システム
１０・・・経路制御装置
１１・・・通信部
１２・・・記憶部
１３・・・制御部
２０・・・通信ネットワーク
３０・・・ルータ
１３１・・・取得部
１３２・・・選択部
１３３・・・決定部
１３４・・・指示送信部
３０１・・・ルータ通信部
３０２・・・指示受信部
３０３・・・ルーティング処理部
３０４・・・測定部
３０５・・・状態送信部

Claims (13)

1. 複数の通信回線により構成される通信経路を複数含む通信ネットワークにおける、ユーザが使用する通信経路である使用通信経路を制御する経路制御装置であって、
   前記ユーザにより要求される前記使用通信経路の特性である要求特性を取得する取得部と、
   前記通信回線の品質に係る複数のパラメータから、前記使用通信経路の特性に影響する一以上のパラメータを選択する選択部と、
   前記選択部により選択された前記一以上のパラメータに基づいて、前記使用通信経路を、特性が前記要求特性を満たす前記通信経路に決定する決定部と、
   を備える経路制御装置。
2. 前記取得部は、複数の前記ユーザから複数の前記要求特性を取得し、
   前記選択部は、それぞれの前記要求特性に対して、前記一以上のパラメータを選択し、
   前記決定部は、それぞれの前記要求特性に対して選択された前記一以上のパラメータに基づいて、前記複数のユーザに対応する複数の前記使用通信経路のそれぞれを、特性がそれぞれの前記要求特性を満たす前記通信経路に決定する、
   請求項１に記載の経路制御装置。
3. 前記決定部は、前記選択部により選択された前記一以上のパラメータに基づいて前記複数の通信回線のそれぞれの評価値を算出し、前記複数の通信経路のそれぞれを構成する前記複数の通信回線に対応する複数の前記評価値に基づいて、前記使用通信経路を決定する、
   請求項１又は２に記載の経路制御装置。
4. 前記決定部は、前記使用通信経路の特性が前記要求特性を満たさない状態が所定の期間以上継続した場合に、前記選択部により選択された前記一以上のパラメータに基づいて、前記使用通信経路を変更する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の経路制御装置。
5. 前記決定部は、前記選択部により選択された前記一以上のパラメータに基づいて前記複数の通信回線のそれぞれの評価値を算出し、算出した前記評価値が前記要求特性に対応する所定の範囲に含まれない前記通信回線を他の前記通信回線に変更する、
   請求項４に記載の経路制御装置。
6. 前記決定部は、前記複数の通信回線でのトラヒックの実績に基づいて将来の所定期間におけるトラヒックの傾向を予測し、予測される前記トラヒックの傾向に基づいて算出される前記一以上のパラメータの値を用いて前記複数の通信回線のそれぞれの評価値を算出することにより、前記使用通信経路を決定する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の経路制御装置。
7. 前記取得部は、前記ユーザにより前記通信経路が使用される予定期間を取得し、
   前記決定部は、前記取得部が取得した前記予定期間に対応する前記一以上のパラメータの値に基づいて前記使用通信経路を決定する、
   請求項６に記載の経路制御装置。
8. 前記決定部は、前記ユーザによる前記通信回線の使用実績に基づいて、前記ユーザにより前記通信経路が使用される予定期間を推定し、推定した前記予定期間に対応する前記一以上のパラメータの値に基づいて前記使用通信経路を決定する、
   請求項６に記載の経路制御装置。
9. 前記決定部は、通信品質自体を示す第１パラメータにおける過去の統計データに基づく値及びリアルタイムデータに基づく値、並びに、通信品質に影響を与える要因を示す第２パラメータにおける過去の統計データに基づく値及びリアルタイムデータに基づく値という複数のパラメータの値の少なくとも一部を組み合わせることにより、前記使用通信経路を決定する、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の経路制御装置。
10. 複数の通信回線により構成される通信経路を複数含む通信ネットワークにおける、ユーザが使用する通信経路である使用通信経路を制御する方法であって、
    前記ユーザにより要求される前記使用通信経路の特性である要求特性を取得するステップと、
    前記通信回線の品質に係る複数のパラメータから、前記使用通信経路の特性に影響する一以上のパラメータを選択するステップと、
    選択された前記一以上のパラメータに基づいて、前記使用通信経路を、特性が前記要求特性を満たす前記通信経路に決定するステップと、
    を備える経路制御方法。
11. 複数の通信回線により構成される通信経路を複数含む通信ネットワークにおける、ユーザが使用する通信経路である使用通信経路を制御する経路制御装置と、前記経路制御装置からの指示に基づいてデータをルーティングする複数のルータと、を備える経路制御システムであって、
    前記経路制御装置は、
    前記ユーザにより要求される前記使用通信経路の特性である要求特性を取得する取得部と、
    前記通信回線の品質に係る複数のパラメータから、前記使用通信経路の特性に影響する一以上のパラメータを選択する選択部と、
    前記選択部により選択された前記一以上のパラメータに基づいて、前記使用通信経路を、特性が前記要求特性を満たす前記通信経路に決定する決定部と、
    前記複数のルータに対して、前記決定部が決定した前記使用通信経路に対応するルーティングをするための指示を送信する指示送信部と、
    を有し、
    前記複数のルータは、
    前記指示送信部が送信した前記指示を受信する指示受信部と、
    前記指示受信部が受信した前記指示に基づいて、受信したデータをルーティングするルーティング処理部と、
    を有する経路制御システム。
12. 前記取得部は、前記複数のルータのそれぞれから、それぞれのルータが接続した通信回線の通信状態を示す状態情報を取得し、
    前記決定部は、前記状態情報及び前記一以上のパラメータに基づいて、前記要求特性を満たす前記通信経路に決定する、
    請求項１１に記載の経路制御システム。
13. 前記決定部は、前記選択部により選択された前記一以上のパラメータに基づいて前記複数の通信回線それぞれの評価値を算出し、
    算出された前記評価値が前記要求特性に対応する所定の範囲に含まれない前記通信回線に接続された前記ルータに対して、前記通信回線へのトラヒックの発生を抑制させるための指示を送信する、
    請求項１１又は１２に記載の経路制御システム。

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