JP2938630B2 - 複数の処理方法を有するシステムにおける負荷制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の処理方法を有する
システムにおける負荷制御方式に関する。交換機等の情
報処理システムでは，外部から要求された機能を実行す
る本来の処理機能を備えているが，要求された機能を処
理するための負荷が過大になるとその状態を脱却するた
めに他の処理（要求の入力を規制する等）を実行する機
能を備えている。そのように複数の処理を実行するシス
テムにおいて，本来の処理をできるだけ実行できるよう
に負荷制御方式の実現が望まれている。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の複数の処理方法を有する交
換機システムにおける負荷制御方式の説明図，図７は従
来の負荷制御方式による完了呼と規制呼の関係を示す図
である。

【０００３】図６のＡ．は負荷制御のブロック構成図，
Ｂ．は各部の動作フローである。以下に，Ａ．における
動作Ｂ．を参照しながら説明する。従来の交換機システ
ムは発信，着信する呼が発生すると，要求された接続処
理を行って呼処理を行い，図６のＡ．の構成では負荷の
処理方法として，呼処理と規制処理という２つの処理方
法による負荷制御方式が採用されている。

【０００４】Ａ．に示す処理部６０の呼処理部６１は発
信，着信等の入呼が発生すると，入呼受付（同Ｓ１）を
行い，入呼数をカウントアップする（同Ｓ２）。次いで
負荷状態監視部６３から通知された規制率を受け取って
規制を行うか否かを判断する（同Ｓ３）。一方，負荷状
態監視部６３は，一定周期で負荷状態監視動作が起動さ
れ（同Ｓ６），システムの負荷状態（処理部の使用率
等）を読み出す（同Ｓ７）。負荷状態監視部６３へは外
部からシステム負荷上限を表す値としてパラメータＡが
与えられていおり，負荷状態監視部６３で読み出した負
荷状態がこのパラメータＡを越えたかどうか判断して過
負荷か否かを判定する（同Ｓ８）。過負荷の場合は負荷
状態がＡを越えないように次の周期の規制率を算出し
（同Ｓ９），処理部６０に供給する。過負荷で無い場合
はそのまま終了する。負荷状態監視部６３はこの動作を
周期的に繰り返す。

【０００５】処理部６０は負荷状態監視部６３からの規
制率を受け取ると，規制率に応じて入呼を受付て呼処理
部６１により呼処理を行う（同Ｓ４）か，規制処理部６
２により入呼を規制する処理（ビジートーンを送出する
処理等）を行う。

【０００６】図７は，従来の負荷制御方式により制御さ
れた場合の，完了呼数の割合を示す。図の縦軸は各完了
呼の割合を表し，横軸は入呼数を表す。この図におい
て，点ａの部分で規制が開始され，その後も負荷が増大
した場合順次規制される率が増大して，点ｂに達すると
完了呼数が０になり，それ以後は全ての呼が規制される
ことが示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように，従来
の負荷制御方式では，負荷がかかり過ぎてあるポイント
（図７の点ｂ）を越えるとシステムは殆どの能力を規制
処理の実行に奪われて本来の機能である呼処理を全く行
えない状態になるという問題があった。

【０００８】本発明は処理要求が増大して処理を実行す
る機構が過負荷になっても，システムの能力が本来の処
理以外の特定処理へかたより過ぎないように制御できる
複数処理方法による負荷制御方式を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図であり，図２は本発明による負荷制御方式による各処
理の比率の例を示す図である。

【００１０】図１のＡ．は本発明の原理構成であり，
Ｂ．は複数処理方法の関係を示す図である。図１のＡ．
において，１は負荷処理部，２は制御部，３−１，３−
２，３−３・・・は制御部２により実行が制御される複
数種類の処理方法Ａ，処理方法Ｂ，処理方法Ｃ・・・，
４は負荷監視制御部，５は負荷状態監視手段，６は実行
比率算出手段であり，負荷監視制御部４にはシステム負
荷（例えば負荷処理部の使用率）の基準値Ｘ及び特定の
一つの処理方法（例えば，処理方法Ａ）の実行比率の基
準値Ｙが予め設定入力される。

【００１１】本発明は処理要求に対して複数種類の処理
方法を設け，負荷状態を監視した結果と予め設定した負
荷基準値及び決められた特定の処理方法の基準比率に基
づいて複数種類の処理方法の実行比率を求めて，その実
行比率により１つまたは複数の処理方法を実行すること
により過負荷状態になってもシステムの能力が特定処理
へかたより過ぎないように負荷制御を行うものである。

【００１２】

【作用】図１のＡ．において，予め負荷処理部１の総負
荷（システム負荷という）は負荷監視制御部４の負荷状
態監視手段５により周期的に監視され，監視により得ら
れたシステム負荷は実行比率算出手段６に供給される。
実行比率算出手段６には，負荷処理部１におけるシステ
ム負荷の基準値（最大限許容される負荷量）Ｘが外部か
らの設定により入力される。また，負荷処理部１には制
御部２により制御される複数種類の処理方法Ａ，処理方
法Ｂ，処理方法Ｃ・・の各処理方法が設けられている
が，その中の特定の１つまたは複数の処理方法による実
行比率（複数の処理方法で実行している中で特定の１つ
または複数の処理方法を実行しなければならない比率）
の基準値Ｙが決められており，この値も外部から設定し
て実行比率算出手段６に入力される。ここで，実行比率
算出手段６は次のような基準により実行比率を算出す
る。

【００１３】システム負荷≦基準値Ｘ，となるように
する。 全処理要求に対する特定の１つまたは複数の処理方法
の比率≧基準値Ｙ，を保つように各処理方法への負荷の
比率を求める。

【００１４】各処理方法にそれぞれ実行優先度を持た
せ，できるだけ優先度の高い処理方法を多く行うことが
できるように負荷の比率を決める。 このように実行比率算出手段６により求めた複数処理方
法の実行比率は，負荷処理部１の制御部２に供給され
る。制御部２は与えられた実行比率により処理要求を，
処理方法Ａ，処理方法Ｂ，処理方法Ｃの何れからまたは
複数の処理方法で処理するよう制御する。

【００１５】上記の複数処理方法に実行優先度を持つ
関係は，図１のＢ．に示されている。すなわち，この例
では処理方法Ａが優先度１，処理方法Ｂが優先度２，・
・・という順序に決められており，負荷監視制御部４の
実行比率算出手段６に優先順位が設定されており，その
順位に従って複数の処理方法が順次選択され，その比率
が算出される。負荷処理部１の制御部２は，実行比率算
出手段６の指示に応じて比率に対応して処理要求を各処
理方法により実行させる。

【００１６】図２には，複数処理方法による負荷に対応
する各処理方法の実行比率の割り当ての例を示す。図の
縦軸は各処理の割合，横軸は処理要求数を表す。この例
では，特定の処理方法Ａについて実行比率の基準値Ｙが
設定されている。

【００１７】図２では処理要求数が比較的少ない期間
は，処理Ａ（優先度が最も高い処理）だけを実行し，処
理要求数が図のの点に増大すると，システム負荷が過
負荷となり基準値Ｘであることが検出される。このた
め，処理要求を次の優先度を持つ処理方法Ｂを処理方法
Ａと並行して実行させ，その比率は処理要求数に対応し
て図の特性に従って決める。

【００１８】しかし，この状態でさらに負荷が増大する
と，図２のの点で，処理方法Ａが占める比率が基準比
率Ｙに達する。この状態になると，この先処理方法Ｂと
の併用では処理方法Ａの基準比率≧Ｙが保てなくなるた
め，この時からシステム負荷＝Ｘ，処理方法Ａの比率≧
Ｙとなるように処理方法Ｂと処理方法Ｃを併用する。各
方法の実行比率は，図２の特性に従って決められる。な
お，処理方法Ａの実行比率は一定（＝Ｙ）に維持され
る。

【００１９】この後も更に負荷が増えると，図２のに
なるとシステム負荷＝Ｘ，処理方法Ａの比率≧Ｙが保て
なくなるので，これ以降は処理方法Ｂは実行せず，第４
番目の優先度を持つ処理方法Ｄを，処理方法Ａ，処理方
法Ｃと併用してこの条件を保ように負荷制御する。

【００２０】

【実施例】この実施例は複数の処理方法を有する交換機
システムにおける負荷制御方式について説明する。

【００２１】図３は本発明が実施される交換機システム
の構成図である。図３において，交換機システムはネッ
トワーク（ＮＷ）３０に多数の加入者線（または他交換
機からの伝送線）が収容され，ネットワーク３０を介し
て加入者線または伝送線と呼制御情報の送受信や，ネッ
トワークのスイッチング等の制御が中央制御装置（Ｃ
Ｃ）３１において，主記憶装置（ＭＭ）３２に格納され
たデータやプログラムに基づいて行われる。また，交換
機システムの負荷状態を監視する機構として監視部３３
が設けられ，この監視部３３は，図１の負荷状態監視手
段５及び実行比率算出手段６の機能を合わせ持つ装置で
あり，交換機システムの中央制御装置ＣＣの状態，処理
要求の呼数，完了呼数，処理方法別に処理された呼数等
を周期的に収集して，状況に応じて複数処理方法の中か
ら１または複数の処理方法を決定し，各処理方法によ
り，要求呼数に対してそれぞれどのような比率で実行さ
れるかの制御出力を発生する。

【００２２】ＣＣ３１への処理要求（入力呼）に対する
処理方法には，受付処理（処理要求を受け付けて要求さ
れて呼処理を行う）と，処理要求を受け付けない場合に
実行される２つの規制処理とがあり，合計３つの処理方
法がある。その２つの規制処理の１つは，処理要求が規
制されたことを要求元へ通知するリジェクト(Reject)規
制処理であり，他の１つは処理要求が規制されたことを
処理要求元へ通知せずに無視するディスカード（Discar
d ) 規制処理である。

【００２３】この実施例では交換機システムの負荷状態
は，交換機を制御する中央制御装置（ＣＣ）３１の使用
時間により検出する。監視部３３は４秒周期で起動し
て，中央制御装置３１に設けられた周期内における使用
時間，入呼数，完了呼数，リジェクト呼数，ディスカー
ド呼数等の各種データを収集する。

【００２４】監視部３３には，予めＣＣ使用率の上限の
値として「Ｘ」が設定されると共に，完了呼率の下限の
値として「Ｙ」が設定されており，監視部３３は，この
ＣＣ使用率の設定値Ｘを越えないように規制制御を行
い，設定値Ｘを越えない範囲内で完了呼率Ｙを下回らな
いように規制制御を行う。

【００２５】その場合，監視部３３で収集したデータに
より得られたＣＣ使用率（ＣＣ使用時間から求められ
る）を含む各種のデータを基に次のような判断を行う。
ＣＣ使用率＜Ｘにするために，受付呼数，リジェクト呼
数，ディスカード呼数の割合を調整し，呼の割合は「リ
ジェクト呼数＝０，ディスカード呼数＝０の条件で，Ｃ
Ｃ使用率＜Ｘであれば，最適であるが，この条件でＣＣ
使用率＜Ｘが守れない時，ＣＣ使用率＝Ｘとなるよう
に，次の３種類の条件で各呼数の割合を調整する。

【００２６】完了呼率＞Ｙ，が確保できるかぎりはデ
ィスカードは行わない。 上記では「完了呼率＞Ｙ」を確保できない時には，
「完了呼率＝Ｂ」になるようにリジェクト率，ディスカ
ード率を決める。

【００２７】上記でも「完了呼率＞Ｙ」にできない
時にはリジェクトは行わない。すなわち，完了呼率≧Ｙ
の時，完了呼を良くするより，ディスカードを行わない
ことを重視し，完了呼率＜Ｙの時，ディスカードを行わ
ないより完了呼率を良くすることを重視するよう規制制
御を行う。

【００２８】以上の論理に従って規制制御を行った場合
の各呼の割合を図に表すと図４のようになる。図４の規
制制御では，ａの時点でＣＣ使用率が設定値Ｘに達した
ために受付処理とリジェクト処理の併用が開始し，更に
ｂの時点で受付処理の比率が設定値Ｙに達し，リジェク
ト処理とディスカード処理及び受付処理の３つの処理の
併用が開始する。この後も呼数が増えてｃの時点で受付
処理の比率がＹを下回る場合は，リジェクト処理はやめ
て規制処理としてディスカードだけを行うようにしたも
のである。

【００２９】図３に示すような複数の処理方法を実行す
る中央制御装置（ＣＣ）に対して，複数の処理方法の中
から図４に示すような特性に従って規制制御を実行する
ための手順を説明する。

【００３０】１．この規制制御の処理に使用する各種の
パラメータと次の各項目の領域を監視部３３内の記憶領
域に格納する。 (1) 中央制御装置（ＣＣ）の負荷状態を表す数値として
実測されるパラメータ Ｎ：全呼数，Ｔ：全ＣＣ使用時間，Ａ：受付呼数（全呼
数の中で受付処理を行う呼数），Ｒ：リジェクト呼数，
Ｄ：ディスカード呼数 (2) 固有値のパラメータ ａ：ＣＣ使用時間／受付呼数 ｒ：ＣＣ使用時間／リジェクト呼数 ｄ：ＣＣ使用時間／ディスカード呼数 Ｏｔ：目標ＣＣ使用時間（上記設定値Ｘに対応する値） Ｏｃ：目標受付呼率（％）（上記設定値Ｙに対応する
値） Ｏａ：目標受付呼数＝Ｏｃ・Ｎ／１００ ２．この処理に使用する基本式と次の式を設定する。

【００３１】Ａ＋Ｒ＋Ｔ＝Ｎ Ａ・ａ＋Ｒ・ｒ＋Ｄ・ｄ＝Ｔ ３．次周期の各許容呼数の算出条件 Ｒ＞０またはＤ＞０またはＴ＞Ｏｔの時，以下の条件で
次周期の各許容呼数を算出し，Ｔ≦Ｏｔとなるように規
制制御を行う。

【００３２】次周期に発生する全呼数は前周期と同数
であると仮定する。 受付呼率＞Ｏｃが保てる内はディスカード規制は行わ
ずにリジェクト規制のみで規制制御を行う。

【００３３】上記で受付呼率＞Ｏｃが保てない時は
受付呼率＝Ｏｃになるようにリジェクト規制，ディスカ
ード規制を併用して規制制御を行う。 上記では受付呼率＞Ｏｃが保てない時はリジェクト
規制は行わずに，ディスカード規制を併用して規制制御
を行う。

【００３４】上記の各パラメータ１及び基本式２を用い
て算出条件３により負荷状態を収集した周期の次の周期
で実行すべき処理方法（規制制御）の種別及び各処理方
法の比率が決められる。

【００３５】次に上記の１．に示す各パラメータ（収集
データに含まれる）を用いて各処理方法の実行比率を求
めるための処理フローを図５により説明する。すなわ
ち，次周期の各許容呼数の算出は，次周期の各許容呼数
を以下のように求める。

【００３６】まず，Ｄ＝０と仮定して，Ｔ＝Ｏｔとなる
ように次周期の受付許容呼数（Ａｎとする）を次の式で
試算する（図５のＳ１）。 Ａｎ＝（Ｏｔ−Ｎ・ｒ）／（ａ−ｒ） この試算結果がＡｎ≧Ｏａか否か判断し（同Ｓ２），Ａ
ｎ≧Ｏａの場合，すなわち受付許容呼数が目標受付呼数
を越える場合は，次周期の各許容呼数を，受付許容呼数
＝Ａｎ，リジェクト許容呼数＝上限無しとする（同Ｓ
３）。

【００３７】Ａｎ＜Ｏａの場合，ＡｎをＯａとして，
Ｎ’＝Ｎ−Ａｎ，Ｔ’＝Ｏｔ−Ａｎ・ａを求めて，Ｒｎ
＝（Ｔ’−Ｎ’・ｄ）／（ｒ−ｄ）の計算により，Ｒｎ
（次周期のリジェクト呼数）を求める（同Ｓ４）。この
後，Ｒｎ≧０か判断し（同Ｓ５），Ｒｎ≧０なら受付許
容呼数はＡｎ，リジェクト許容呼数はＲｎと決定し（同
Ｓ６），Ｒｎ＜０なら，Ａｎ＝（Ｏｔ−Ｎ・ｄ）／（ａ
−ｄ）を求め（同Ｓ７），Ａｎが≧０か判断し（同Ｓ
８），Ａｎ≧０なら受付許容呼数は前記の計算により求
めたＡｎ，リジェクト許容呼数を０と決定する（同Ｓ
９）。

【００３８】また，Ａｎ＜０なら，受付許容呼数を０，
リジェクト許容呼数を０と決定する（同Ｓ１０）。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば処理要求に対して，シス
テムに課せられた本来の１つまたは複数の処理と過負荷
時に行われる複数の処理を実行する負荷処理装置を備え
るシステムにおいて，負荷処理装置への負荷が指定され
た基準値以下に保つと共に，負荷が増大しても複数の過
負荷の処理方法の中から１つまたは複数の処理方法を選
択することにより本来の処理の実行比率を指定された基
準値に保持するよう制御するので，システムが過負荷に
よりダウンすることを防止すると共に，入力された処理
要求に対して本来の処理の実行比率を一定以上に保持す
ることができる。

【００４０】このため，処理要求の発生元に対してサー
ビスを一定レベルに保つことができ，従来のように単に
過負荷に対応する処理だけで負荷処理装置の全能力を振
り向けるような事態の発生を抑制することができる。

【００４１】交換機システムに適用すれば，制御装置に
おける呼の処理に対して過負荷時にも一定レベルの受付
処理を行うと共に負荷状態に応じて複数の規制処理を実
行することによりシステム負荷を軽減させて，交換機利
用者へのサービスを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明による負荷制御方式による各処理の比率
の例を示す図である。

【図３】本発明が実施される交換機システムの構成図で
ある。

【図４】交換機における規制制御を行った場合の各呼の
割合を示す図である。

【図５】複数処理方法の実行比率を求めるための処理フ
ローである。

【図６】従来の複数の処理方法を有する交換機システム
における負荷制御方式の説明図である。

【図７】従来の負荷制御方式による完了呼と規制呼の関
係を示す図である。

【符号の説明】

１ 負荷処理部 ２ 制御部 ３−１ 処理方法Ａ ３−２ 処理方法Ｂ ３−３ 処理方法Ｃ ４ 負荷監視制御部 ５ 負荷状態監視手段 ６ 実行比率算出手段

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−318344（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−189058（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−125750（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−148490（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−14349（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−83372（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−231160（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−12233（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−29408（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 11/34 H04M 3/00 H04M 3/22 - 3/36 H04Q 3/545

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つの処理要求の入力に対し複数の処理
   方法を有するシステムにおいて， 処理要求を受けて要求された処理と，要求された処理を
   規制する複数種の処理を含む複数種類の処理方法の中の
   特定の一つまたは複数により処理を行う負荷処理部と， 負荷処理部の負荷状態を監視して，前記負荷処理部に対
   する規制制御を行う負荷監視制御部とを備え， 前記負荷監視制御部は，予めシステム負荷の許容される
   最大限の値を表す基準値(X) と，特定の一つまたは複数
   の処理方法の実行比率の基準値(Y) が設定され，負荷処
   理部の負荷状態に応じて，システム負荷を前記システム
   の基準値以下にし，前記一つまたは複数の処理方法の実
   行比率を前記実行比率の基準値以上にするよう各処理方
   法の実行比率を決定する実行比率算出手段を備えること
   を特徴とする負荷制御方式。
2. 【請求項２】 請求項１において， 前記負荷処理部が備える複数種類の処理方法に，各々優
   先度を設定し， 前記負荷監視制御部は，システム負荷の基準値(X) また
   は，実行比率の基準値(Y) の条件を満たす範囲内で優先
   度の高い処理方法を１つまたは複数選択することを特徴
   とする負荷制御方式。
3. 【請求項３】 処理要求呼に対して複数の処理方法を有
   する交換機システムにおいて， 処理要求を行う呼に対して受付処理と，受付ができない
   ことを通知するリジェクト処理と処理要求を無視するデ
   ィスカード処理の２つの規制処理を行う制御装置と，該
   制御装置の負荷状態を監視すると共に規制処理を行う監
   視部を備え， 該監視部は，制御装置の使用率の最高限度を指定する第
   １の基準値と，受付処理の実行比率の最低限度を指定す
   る第２の基準値が設定され， 制御装置の負荷状態を表すデータを監視して，前記制御
   装置の負荷が前記第１の基準値以下で，受付処理の実行
   比率を前記第２の基準値を保持するよう前記複数の処理
   の１つまたは複数の処理を選択し，各処理の実行比率を
   決定することを特徴とする負荷制御方式。