JP2017147517A - リソース割当計算装置、リソース割当計算方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ユーザ需要を満たすように、リソース割当を計算するリソース割当計算装置100において、割当要求リソースに対する許容範囲が指定されたユーザ需要を入力する入力手段101と、前記ユーザ需要に対して実際に割り当てる割当リソースを前記許容範囲内に収めるという制約条件の下、前記割当リソースと前記割当要求リソースとの間の差分が大きくなるほど大きくなるユーザ需要ペナルティを有するペナルティを最小にするように、数理最適化問題を解くことにより前記割当リソースを計算する計算手段102と、前記計算手段により計算された前記割当リソースをユーザの端末に通知する出力手段104とを備える。
【選択図】図4
Description
割当要求リソースに対する許容範囲が指定されたユーザ需要を入力する入力手段と、
前記ユーザ需要に対して実際に割り当てる割当リソースを前記許容範囲内に収めるという制約条件の下、前記割当リソースと前記割当要求リソースとの間の差分が大きくなるほど大きくなるユーザ需要ペナルティを有するペナルティを最小にするように、数理最適化問題を解くことにより前記割当リソースを計算する計算手段と、
前記計算手段により計算された前記割当リソースをユーザの端末に通知する出力手段と
を備えることを特徴とするリソース割当計算装置が提供される。
割当要求リソースに対する許容範囲が指定されたユーザ需要を入力する入力ステップと、
前記ユーザ需要に対して実際に割り当てる割当リソースを前記許容範囲内に収めるという制約条件の下、前記割当リソースと前記割当要求リソースとの間の差分が大きくなるほど大きくなるユーザ需要ペナルティを有するペナルティを最小にするように、数理最適化問題を解くことにより前記割当リソースを計算する計算ステップと、
前記計算ステップにより計算された前記割当リソースをユーザの端末に通知する出力ステップと
を備えることを特徴とするリソース割当計算方法が提供される。
本実施の形態では、後述する経路計算装置が、ユーザからの需要の申告に基づいて、通信ネットワークに割り当てるリソースの算出を行う。まず、本実施の形態においてユーザが申告する需要について説明する。
タイプ1は、ユーザが帯域の変更を許容するタイプの需要である。タイプ1では、ユーザは「開始時刻」、「終了時刻」、「要求帯域」、「最低帯域」を含む需要を申告する。図1(a)に示すように、この申告は、「開始時刻」から「終了時刻」まで、少なくとも「最低帯域」以上、可能であれば「要求帯域」を要求することを意味する。「最低帯域」と「要求帯域」との間であれば、割当帯域が変更されても構わない。ただし、「開始時刻」と「終了時刻」の変更は許容されない。
タイプ2は、ユーザが時間帯の変更を許容するタイプの需要である。タイプ2では、ユーザは「開始時刻」、「終了時刻」、「要求帯域」、「要求時間」を含む需要を申告する。図1(a)に示すように、この申告は、「開始時刻」から「終了時刻」までの間で、「要求時間」だけ「要求帯域」の確保を要求することを意味する。「要求帯域」の提供を開始した時刻を「要求開始時刻」、提供を終了した時刻を「要求終了時刻」と呼ぶ。
タイプ3は、要求トラヒック量を時間内に転送するタイプの需要である。ユーザは「開始時刻」、「終了時刻」、「要求トラヒック量」を含む需要を申告する。図1(a)に示すように、この需要は、「開始時刻」から「終了時刻」までに「要求トラヒック量」の通信を行いたいという需要を意味する。図1(b)には、具体例として、現在から22:00までに10GBの通信を行いたいという需要が示されている。ここでは、各時刻の帯域は任意の値とし、「要求トラヒック量」の転送終了時刻は「終了時刻」までなら許容する。
図2に、本発明の実施の形態における通信システムの全体構成図を示す。図2に示すように、本実施の形態の通信システムは、通信ネットワーク200に、複数の端末300と、経路計算装置100が接続された構成を有する。
タイプ2:開始時刻、終了時刻、要求帯域、要求時間
タイプ3:開始時刻、終了時刻、要求トラヒック量
経路計算装置100から出力されるユーザ需要制御結果は、経路計算装置100が計算したユーザ需要の収容判定の結果と時刻・帯域に関する情報である。具体的には、タイプ毎に以下の情報を含む。
タイプ2:要求開始時刻、要求終了時刻、割当帯域
タイプ3:開始時刻、終了時刻
経路計算装置100から出力される経路情報は、ある時刻、ある経路で流すトラヒック量を示す。なお、トラヒック量を「帯域」と言い換えてもよい。
図4に、経路計算装置100の構成図を示す。図4に示すように、入力部101、数理最適化問題計算部102、リソース制御部103、出力部104を有する。各部の動作については、後述する動作説明の中で説明する。なお、経路計算装置100は、ユーザ需要を満たすように、通信ネットワークのリソース割当を計算する装置であるから、これをリソース割当計算装置と呼んでもよい。
(経路計算装置100の処理手順)
次に、図5のフローチャートに沿って、経路計算装置100の処理手順について説明する。
次に、経路計算装置100の最適化問題計算部102が実行する数理最適化問題の計算について説明する。一般に、数理最適化問題では、目的関数と制約条件が設定され、当該制約条件の下、目的関数を満たす最適解(目的関数の値)を求める。このような計算を最適化問題計算部102が実行する。
以下、数理最適化問題計算部102が実行する数理最適化計算について、より詳細に説明する。
数理最適化問題の定式化にあたって使用する集合、変数を以下に示す。
目的関数を下記の式1とする。
タイプ1の需要の制約条件は、「開始時刻」から「終了時刻」まで、最低帯域以上、要求帯域以下の固定帯域が割り当てられるように定式化したものである。
本実施の形態では、事業者のリソース制御とユーザの需要制御を同時に行うことを可能にしている。また、あいまいなトラヒック需要をモデル化する際に、最低限確保すべき部分を制約条件とし、追加的に確保する部分については目的関数のなかで評価している。これにより、ユーザの最低確保リソースを担保しつつ、ネットワークの余剰リソースに応じて、追加的にリソースを確保することが可能となっている。
本実施の形態における技術により、あいまいなトラヒック需要に対しても、最適なリソース割当を実現することができ、より多くの需要を受け付けることが可能になると同時に、ネットワークのリソース利用率を増加させることが可能になる。
101 入力部
102 数理最適化問題計算部
103 リソース制御部
104 出力部
Claims (10)
- ユーザ需要を満たすように、リソース割当を計算するリソース割当計算装置であって、
割当要求リソースに対する許容範囲が指定されたユーザ需要を入力する入力手段と、
前記ユーザ需要に対して実際に割り当てる割当リソースを前記許容範囲内に収めるという制約条件の下、前記割当リソースと前記割当要求リソースとの間の差分が大きくなるほど大きくなるユーザ需要ペナルティを有するペナルティを最小にするように、数理最適化問題を解くことにより前記割当リソースを計算する計算手段と、
前記計算手段により計算された前記割当リソースをユーザの端末に通知する出力手段と
を備えることを特徴とするリソース割当計算装置。 - 前記リソース割当は通信ネットワークに対するリソース割当であり、前記ペナルティは、前記ユーザ需要ペナルティと、前記ユーザ需要の割り当てに起因して経路が変更されるトラヒック量が大きいほど大きくなる経路変更ペナルティとを有する
ことを特徴とする請求項1に記載のリソース割当計算装置。 - 前記リソース割当は通信ネットワークに対するリソース割当であり、前記ペナルティは、前記ユーザ需要ペナルティと、リンク混雑の程度が大きいほど大きくなるリンク混雑ペナルティとを有する
ことを特徴とする請求項1に記載のリソース割当計算装置。 - 前記入力手段が、前記割当リソースの予約を前記端末から受け付けた場合に、前記出力手段は、前記割当リソースの情報を、前記通信ネットワークにおいて転送装置の設定を行う制御設定装置に出力する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のリソース割当計算装置。 - 前記割当要求リソースは、割当要求帯域又は割当要求時刻である
ことを特徴とする請求項1ないし4のうちいずれか1項に記載のリソース割当計算装置。 - ユーザ需要を満たすように、リソース割当を計算するリソース割当計算装置が実行するリソース割当計算方法であって、
割当要求リソースに対する許容範囲が指定されたユーザ需要を入力する入力ステップと、
前記ユーザ需要に対して実際に割り当てる割当リソースを前記許容範囲内に収めるという制約条件の下、前記割当リソースと前記割当要求リソースとの間の差分が大きくなるほど大きくなるユーザ需要ペナルティを有するペナルティを最小にするように、数理最適化問題を解くことにより前記割当リソースを計算する計算ステップと、
前記計算ステップにより計算された前記割当リソースをユーザの端末に通知する出力ステップと
を備えることを特徴とするリソース割当計算方法。 - 前記リソース割当は通信ネットワークに対するリソース割当であり、前記ペナルティは、前記ユーザ需要ペナルティと、前記ユーザ需要の割り当てに起因して経路が変更されるトラヒック量が大きいほど大きくなる経路変更ペナルティとを有する
ことを特徴とする請求項6に記載のリソース割当計算方法。 - 前記リソース割当は通信ネットワークに対するリソース割当であり、前記ペナルティは、前記ユーザ需要ペナルティと、リンク混雑の程度が大きいほど大きくなるリンク混雑ペナルティとを有する
ことを特徴とする請求項6に記載のリソース割当計算方法。 - 前記リソース割当計算装置が、前記割当リソースの予約を前記端末から受け付けた場合に、前記リソース割当計算装置は、前記割当リソースの情報を、前記通信ネットワークにおいて転送装置の設定を行う制御設定装置に出力する
ことを特徴とする請求項7又は8に記載のリソース割当計算方法。 - コンピュータを、請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載のリソース割当計算装置における各手段として機能させるためのプログラム。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11212174B2 (en) | 2018-08-23 | 2021-12-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Network management device and network management method |
WO2020059763A1 (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 日本電信電話株式会社 | リソース割当計算装置及びリソース割当計算方法 |
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