JP4499123B2 - 受付制御方法及び受付制御システム - Google Patents

Description

本発明は、受付制御方法及び受付制御システムに関し、帯域計測に基づきセッションの受付制御を行う受付制御方法及び受付制御システムに関する。

従来のセッション受付制御方法として、帯域積み上げ型受付制御方法と帯域計測型受付制御方法がある。

帯域積み上げ型受付制御方法は、各セッションの開始時に申告された使用帯域を積み上げることにより、積み上げ帯域が予め設定された帯域閾値を超過するか、しないかで、セッションの受付可否を判定する。

帯域計測型受付制御方法は、計測装置において計測される総帯域が予め設定された帯域閾値を超過するか、しないかで、セッションの受付可否を判定する。

なお、特許文献１には、帯域予測手段を設け、データ通信の開始情報と終了情報から測定時間以外の時間におけるデータ通信の帯域を予測し、予測帯域とネットワークの使用帯域量に基づいてデータ通信の開始または拒否を決めることが記載されている。

また、特許文献２には、ユーザ端末とサービス提供サーバ間において，送信側がネットワークを介してプローブパケットを連続して送信し，受信側が連続受信したプローブパケットの遅延特性を利用して，ユーザ端末とサービス提供サーバ間のネットワーク経路上のエンドツーエンド利用可能帯域を計算し、更に受付制御サーバが、ユーザ端末からのサービス要求を受け、エンドツーエンド利用可能帯域の計算結果と要求されたサービスの必要帯域との比較することにより、サービス要求の受付判定を行うことが記載されている。
特開２００５−２３６４９５号公報 特開２００６−０２０１１０号公報

帯域積み上げ型受付制御方法は、各セッションの申告された使用帯域を管理する方法であり、厳密な帯域管理ができるものの、全てのセッションの申告された使用帯域を管理することは、大規模網には不適切でスケーラビリティに欠ける。また、個々のセッションの実際の使用帯域を知ることは困難であるという問題があった。

また、各セッションのピーク値（ピーク申告帯域）を申告させ、このピーク申告帯域を積み上げていく方法もあるが、ピーク申告帯域を積み上げた値は実際に使用されていないにも拘わらず、ピーク申告帯域を積み上げた値が予め設定された帯域閾値を超えて新規セッションの受付が拒否され、ネットワークの利用効率が劣るという問題があった。

また、帯域計測型受付制御方法は、総帯域量だけを管理する方法であり、スケーラビリティに優れるものの、受付制御サーバへの帯域情報の通知間隔においてトラフィックが集中したとき、トラフィックの集中により総帯域が予め設定された帯域閾値、物理帯域を超過する帯域のオーバーシュートに対処できず、品質劣化を引き起こすおそれがあるという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、計測経路における帯域のオーバーシュートを抑制して総帯域量を帯域目標値近傍に収束させることができる受付制御方法及び受付制御システムを提供することを目的とする。

本発明の一実施態様による受付制御方法は、経路上で計測された総使用帯域量である計測帯域を予め設定された帯域目標値の近傍に収束するよう前記経路の新規セッション受付に対するセッション受付確率を決定する受付制御方法であって、
前記計測帯域と前記帯域目標値の差に基づきフィードバック制御則を用いて前記セッション受付確率を算出し、
算出されたセッション受付確率に基づき前記経路の新規セッションに対する受付可否を判定し、前記判定の結果に基づき前記新規セッション受付を処理し、
前記フィードバック制御則のパラメータは、前記計測帯域の計測間隔に前記経路に流入する新規セッションの総量に基づいた安定領域内から得られる値であり、ｋ区間に流入するセッションｉの帯域をｉｎ _ｉ 、ｋ区間に流出するセッションｊの帯域をｏｕｔ _ｊ とし、ρ［ｋ＋１］＝ρ［ｋ］＋ａ［ｋ］Σ _ｉ ｉｎ _ｉ −Σ _ｊ ｏｕｔ _ｊ で表されるセッション受付確率ａとネットワークの総帯域ρの変化との関係を用いて得られることにより、計測経路における帯域のオーバーシュートを抑制して総帯域量を帯域目標値近傍に収束させることができる。

前記受付制御方法において、
前記計測帯域が予め設定された受付制御開始の帯域閾値を超えたとき前記算出されたセッション受付確率に基づき前記経路の新規セッションに対する受付可否を判定し、前記判定の結果に基づき前記新規セッション受付を処理する構成とすることができる。

前記受付制御方法において、
前記計測帯域が予め設定された危険帯域閾値を超えたときの前記計測帯域の通知間隔を前記計測帯域が前記危険帯域閾値以下であるときの前記計測帯域の通知間隔より小さく設定する構成とすることができる。

本発明の一実施態様による受付制御システムは、経路上で計測された総使用帯域量である計測帯域を予め設定された帯域目標値の近傍に収束するよう前記経路の新規セッション受付に対するセッション受付確率を決定する受付制御システムであって、
前記経路上の総使用帯域量を計測する帯域計測手段と、
前記帯域計測手段から通知された計測帯域と前記帯域目標値の差に基づきフィードバック制御則を用いて前記セッション受付確率を算出する受付制御手段と、
前記受付制御手段で算出されたセッション受付確率に基づき前記経路の新規セッションに対する受付可否を判定し、前記判定の結果に基づき前記新規セッション受付を処理するセッション管理手段とを有し、
前記受付制御手段の用いるフィードバック制御則のパラメータは、前記計測帯域の計測間隔に前記経路に流入する新規セッションの総量に基づいた安定領域内から得られる値であり、ｋ区間に流入するセッションｉの帯域をｉｎ _ｉ 、ｋ区間に流出するセッションｊの帯域をｏｕｔ _ｊ とし、ρ［ｋ＋１］＝ρ［ｋ］＋ａ［ｋ］Σ _ｉ ｉｎ _ｉ −Σ _ｊ ｏｕｔ _ｊ で表されるセッション受付確率ａとネットワークの総帯域ρの変化との関係を用いて得られることにより、計測経路における帯域のオーバーシュートを抑制して総帯域量を帯域目標値近傍に収束させることができる。

前記受付制御システムにおいて、
前記セッション管理手段は、前記計測帯域が予め設定された受付制御開始の帯域閾値を超えたとき前記算出されたセッション受付確率に基づき前記経路の新規セッションに対する受付可否を判定し、前記判定の結果に基づき前記新規セッション受付を処理する構成とすることができる。

前記受付制御システムにおいて、
前記帯域計測手段は、前記計測帯域が予め設定された危険帯域閾値を超えたときの前記計測帯域の前記受付制御手段に対する通知間隔を前記計測帯域が前記危険帯域閾値以下であるときの前記計測帯域の前記受付制御手段に対する通知間隔より小さく設定する構成とすることができる。

前記受付制御システムにおいて、
前記受付制御手段の用いるフィードバック制御則は、ＰＩ制御則である構成とすることができる。

前記受付制御システムにおいて、
前記受付制御手段の用いるフィードバック制御則は、ＰＩＤ制御則である構成とすることができる。

本発明によれば、計測経路におけるオーバーシュートを抑制しつつ、経路上の総帯域量を帯域目標値近傍に収束させることが可能で、各セッションの通信品質を劣化させることなくネットワーク使用率を向上することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。

<受付制御システムの構成>
図１は、本発明の受付制御システムの一実施形態のシステム構成図を示す。同図中、帯域計測装置１は、計測経路２上の総使用帯域量を計測し、計測した帯域情報を受付制御サーバ３に通知する。

受付制御サーバ３は、取得した帯域情報からフィードバック制御則に従ってセッション受付確率を求めてセッション管理（例えば、ＳＩＰ：Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ４に通知する。

セッション管理サーバ４は、ユーザ端末５，６等からの経路２を使用する新規のセッション要求を受信する度に、受付制御サーバ３から設定されたセッション受付確率に基づいてセッション要求の受付可否を判定し、判定結果を要求のあったユーザ端末に対し応答する。

なお、セッション管理サーバ４は既存のセッション管理サーバである。更に、図２に示すように、受付制御サーバ３とセッション管理サーバ４を用いる代りに、双方の機能を持つ受付制御及びセッション管理サーバ７を用いても良い。

<受付制御システムの原理構成>
図３は、図１に示す受付制御システムの原理構成図を示す。同図中、帯域計測装置１内の帯域計測部１１は、計測経路２上の総帯域量を計測する。情報通知部１２は、計測帯域の通知タイミング等を管理し、帯域計測部１１で計測した帯域情報を受付制御サーバ３に通知する。データベース１３には計測した帯域情報等が格納される。

受付制御サーバ３内の情報収集部３１は、帯域計測装置１から通知される帯域情報を収集する。計測経路管理部３２は、帯域計測装置１の設置されている場所（経路）情報を管理し、その経路上を通過するセッション情報を識別する。

受付確率制御部３３は、取得した帯域情報からフィードバック制御則に従ってセッション受付確率を算出する。受付確率設定部３４は、受付確率制御部３３で算出したセッション受付確率をセッション管理サーバ４内のセッション受付判定部４１に設定する。データベース３５には取得した帯域情報や算出したセッション受付確率等が格納される。

セッション管理サーバ４内のセッション受付判定部４１は、ユーザ端末５，６等からの経路２を使用する新規のセッション要求を受信する度に、設定されているセッション受付確率に基づきセッション要求の受付可否を判定し、判定結果を要求のあったユーザ端末に対し応答する。データベース４２には各ユーザ端末が実行中のセッションやセッション受付確率等が格納される。

<基本処理フローチャート>
図４は、本発明の受付制御システムの基本処理フローチャートを示す。

ステップＳ１：セッション管理サーバ４はユーザ端末５，６等から新規のセッション要求を受付ける。

ステップＳ２：セッション管理サーバ４は設定されているセッション受付確率に従い、新規のセッション要求の受付可否を判定する。この結果、受付可能であればステップＳ３で新規セッションの受付けを行う。一方、受付不可であればステップＳ４で新規セッションの受付けを拒否する。

ステップＳ５：受付制御サーバ３はオペレータにより帯域目標値、受付制御開始の帯域閾値を設定される。帯域目標値とは、セッション受付確率を収束させる目標値である。受付制御開始の帯域閾値とは、計測帯域がこの値以下のときは受付制御を行わずに全てのセッション供給を受付け、この値を超えたとき受付制御を行うための基準値である。この受付制御開始の帯域閾値にて受付制御開始のタイミングを設定することにより、使用帯域が低い状態において、受付拒否が確率的に発生することを防ぐことができる。

ステップＳ６：受付制御サーバ３は帯域計測装置１で計測され通知される帯域情報を収集する。

ステップＳ７：受付制御サーバ３は帯域計測装置１から取得した計測帯域が帯域目標値に収束するようにフィードバック制御によってセッション受付確率を決定し、セッション管理サーバ４に通知する。

<セッション受付確率の決定>
図５はセッション受付確率決定の処理フローチャートを示し、図６はセッション受付確率決定を説明するための図を示す。

ステップＳ１１：受付制御サーバ３は帯域計測装置１からｋ番目の計測帯域の帯域情報ρｍ［ｋ］を取得する。

ステップＳ１２：受付制御サーバ３は帯域目標値Ｌ_Ｔと計測帯域ρｍ［ｋ］との偏差ｅ［ｋ］を導出する（ｅ［ｋ］＝Ｌ_Ｔ−ρｍ［ｋ］）。

ステップＳ１３：受付制御サーバ３は図６に示す次の計測までのｋ区間のセッション受付確率ａ［ｋ］をフィードバック制御により算出して更新する。

ここで、ＰＩフィードバック制御の場合は（１）式を用いる。なお、定数Ｐは比例ゲインパラメータ、定数Ｉは積分ゲインパラメータである。

ａ［ｋ］＝ａ［ｋ−１］＋Ｐ（ｅ［ｋ］−ｅ［ｋ−１］）＋Ｉ・ｅ［ｋ］ …（１）
また、ＰＩＤフィードバック制御の場合は（２）式を用いる。なお、定数Ｄは微分ゲインパラメータである。

ａ［ｋ］＝ａ［ｋ−１］＋Ｐ（ｅ［ｋ］−ｅ［ｋ−１］）＋Ｉ・ｅ［ｋ］
＋Ｄ｛（ｅ［ｋ］−ｅ［ｋ−１］）−（ｅ［ｋ−１］−ｅ［ｋ−２］）｝ …（２）
ステップＳ１４：セッション管理サーバ４はセッション受付確率ａ［ｋ］に従って新規のセッション要求の受付判定を行い、ステップＳ１１に進む。

<安定パラメータの設計>
図７は、帯域計測装置１と受付制御サーバ４の処理に対するフィードバックモデルのブロック線図を示す。このフィードバックモデルはフィードバック制御器５０と経路２を含むネットワーク５１から構築されている。ここでは、ｋ区間に流入するセッションｉの帯域をｉｎ_ｉ、ｋ区間に流出するセッションｊの帯域をｏｕｔ_ｊとし、セッション受付確率ａで受付制御されたときのネットワークの総帯域ρの変化を表すモデルを（３）式にて表す。

ρ［ｋ＋１］＝ρ［ｋ］＋ａ［ｋ］Σ_ｉｉｎ_ｉ−Σ_ｊｏｕｔ_ｊ …（３）
なお、右辺の第１項はｋ番目の総帯域、第２項はｋ番目のセッション受付確率とｋ区間に流入するｉ個のセッションの総帯域との積、第３項はｋ区間に流出するｊ個のセッションの総帯域である。

<ＰＩ制御器>
図８は、フィードバック制御器５０としてＰＩ制御器を使用したときのフィードバックモデルのブロック線図を示す。この場合の閉ループ伝達関数Ｇ（ｚ）は、（４）式にて表される。なお、ｚはｚ変換演算子であり、Ｅ＝Σ_ｉｉｎ_ｉ（ｋ区間に流入するｉ個のセッションの総帯域）とする。

Ｇ（ｚ）＝［Ｅ（Ｐ＋Ｉ）ｚ−ＥＰ］／［ｚ^２＋｛Ｅ（Ｐ＋Ｉ）−２｝ｚ＋｛１−ＥＰ｝］
…（４）
このとき、閉ループ系が安定となるような制御パラメータＰ，ＩはＪｕｒｙの安定判別法によって導出することができ、以下の（５），（６）式で表される。

０<Ｐ<２／Ｅ …（５）
０<Ｉ<−２Ｐ＋４／Ｅ …（６）
本実施形態では、（５），（６）式に基づいて、図９に網掛けで示す安定領域内から得られるパラメータＰ，Ｉを用いて受付確率の制御を行う。また、この安定領域は、図１０に示すように受付制御サーバ３が帯域情報を取得する間隔において要求される新規セッションの総帯域Ｅ＝Σ_ｉｉｎ_ｉに依存し、総帯域Ｅが大なるほど安定領域は小さな領域（Ｉ，Ｐは小さくなる）になることから、総帯域Ｅを大きい値に設定することにより安定領域を安全側に設計しておく。

例えば、帯域情報の取得間隔内において発生しうる新規セッションの総帯域が５０Ｍｂｐｓ以下であることを想定するならば、Ｅ＝５０（Ｍｂｐｓ）あるいはＥ＝０．５等と設定する。本実施形態の理論モデル上で表現される帯域の単位は統一されなければならず、理論モデル上で扱う帯域の単位をＭｂｐｓで表せばＥ＝５０となり、物理帯域の割合で表せば例えばＥ＝０．５となる。

<ＰＩＤ制御器>
図１１は、フィードバック制御器５０としてＰＩＤ制御器を使用したときのブロック線図を示す。この場合も図８と同様にして、安定な制御パラメータＰ、Ｉ、Ｄを導出することができる。なお、図１１において、セッション受付確率は（２）式で表され、ネットワークの総帯域ρは（３）式で表される。このＰＩＤ制御器を使用したときも、ＰＩ制御器を使用したときと同様に安定領域内から得られるパラメータＰ，Ｉ，Ｄを用いて受付確率の制御を行う。

<評価>
本実施形態では各セッション要求に対し、設定したセッション受付確率で受付判定を実施するため、各セッションの帯域を管理することなく、経路上の総帯域を帯域目標値に収束させることができる。

図１２は、計測装置において計測される総帯域が予め設定された帯域閾値を超過するか、しないかでセッションの受付可否を判定する従来の帯域計測型受付制御方法を説明するための図を示す。ここでは、最大帯域を１００％として、帯域閾値を６０％とし、計測帯域が５０％から８０％に変化した場合を示しており、受付制御サーバへの帯域情報の通知間隔にトラフィックが集中し、総帯域が予め設定された帯域閾値、更には計測経路の物理帯域を超過するオーバーシュートが発生している。

図１３は、本発明の受付制御方法を説明するための図を示す。ここでは、Ｅ＝１（＝１００％）として、帯域目標値を６０％とし、受付制御開始の帯域閾値を４５％とし、安定領域内から得られるパラメータＰ＝１，Ｉ＝０．１を用いてセッション受付確率ａの制御を行う。

計測帯域４５％（＝０．４５）を通知される区間１では
ｅ１＝０．６−０．４５＝０．１５
ａ１＝０．４（前の区間での計算値）となる。つまり、セッション受付確率が４０％で規制される。

計測帯域５３％を通知される区間２では
ｅ２＝０．６−０．５３＝０．０７
ａ２＝ａ１＋１（ｅ２−ｅ１）＋０．１・ｅ２＝０．３２７となる。

計測帯域５９％を通知される区間３では
ｅ３＝０．６−０．５９＝０．０１
ａ３＝ａ２＋１（ｅ３−ｅ２）＋０．１・ｅ３＝０．２９８となる。

図１４に、図１２の従来方法と図１３の本発明方法それぞれに様々な帯域を持つセッション要求を過度に与えたときのシミュレーション評価結果を示す。図１４中の実線は本発明方法のシミュレーション評価結果を示し、破線は従来方法のシミュレーション評価結果を示す。

ここで、従来方法では計測経路における帯域のオーバーシュートが発生し、使用帯域が１００％を超えて品質劣化が発生しているのに対し、本発明方法では計測経路における帯域のオーバーシュートが抑制され、使用帯域が指定した帯域目標値に追従しており、品質劣化は発生していない。

図１５に、本発明方法における帯域目標値５０％，８０％それぞれを指定したときのシミュレーション評価結果を示す。破線は帯域目標値５０％、実線は帯域目標値８０％を表している。

図１５では、帯域目標値を変えた場合でも、計測経路における帯域のオーバーシュートを抑制しつつ、帯域目標値近傍に帯域を収束させることが可能で、各セッションの通信品質を劣化（帯域１００％を超過）させることなく指定したネットワーク使用率を実現していることが分かる。これにより、サービスの使用状況によってオペレータの運用ポリシー（帯域目標値）を切り替えることで、ネットワーク使用率を指定することが可能になる。

図１６に、ＰＩ制御器におけるパラメータＰ，Ｉについて、フィードバックモデルから導出した安定領域内のパラメータと安定領域外のパラメータを用いた評価結果を示す。

ここでは、Ｅ＝１（＝１００％）として、帯域目標値を８０％とし、安定な制御パラメータとしてパラメータＰ＝１，Ｉ＝０．１を選択した場合、実線で示すように、帯域目標値（８０％）近傍に帯域を収束させることができる。

しかし、不安定な制御パラメータとしてパラメータＰ＝２，Ｉ＝３を用いると、破線で示すように、計測経路における帯域のオーバーシュートが発生し、使用帯域が１００％を超えて品質劣化が発生する。従って、本発明では図８に示すフィードバックモデルにおいて事前に安定なパラメータを導出してから、セッション受付確率の制御を実施する。

図１７に、受付制御の実行途中で受付制御の帯域目標値を切り替えたときの評価結果を示す。ここでは、帯域目標値を５０％から８０％に切り替えているが、計測経路における帯域のオーバーシュートを抑制しながら、指定した帯域目標値近傍に帯域を収束させており、動的にネットワーク使用率を切り替えることが可能であることが分かる。

<計測帯域通知タイミングの設定>
図１８は、帯域計測装置１の処理フローチャートを示す。同図中、ステップＳ２１で帯域計測装置１に危険帯域閾値（例えば８０％）を設定し、また、帯域情報の通知間隔を通常通知間隔（例えば５ｍｉｎ）と危険通知間隔（例えば１ｍｉｎ）とで別々に設定する。

ステップＳ２２で帯域計測装置１は帯域計測を行い、ステップＳ２３で計測帯域が危険帯域閾値を超えたか否かを判別する。計測帯域が危険帯域閾値以下の通常時ではステップＳ２４にて通常通知間隔で受付制御サーバ３に計測帯域の通知を行う。一方、計測帯域が危険帯域閾値を超えたときには、ステップＳ２５にて危険通知間隔で受付制御サーバ３に計測帯域の通知を行う。

図１９に、計測帯域が危険帯域閾値未満の状態から危険帯域閾値を超えた場合の帯域計測装置１から受付制御サーバ３への帯域通知の様子を示す。

この仕組みにより、トラフィック集中時において、より細かい間隔でセッション受付確率の更新を行うことが可能になり、より収束精度の高い受付制御が実現できる。

このようにして、帯域情報の通知間隔内で発生する急激な帯域変化が発生したときに、帯域計測装置１側でセッション受付確率の更新タイミングを調整することができ、計測経路における帯域のオーバーシュートを精度高く抑制し，帯域目標値への追従性を高めることができる。

なお、帯域計測装置１が請求項記載の帯域計測手段に相当し、受付制御サーバ３が受付制御手段に相当し、セッション管理サーバ４がセッション管理手段に相当する。
（付記１）
経路上で計測された総使用帯域量である計測帯域を予め設定された帯域目標値の近傍に収束するよう前記経路の新規セッション受付に対するセッション受付確率を決定する受付制御方法であって、
前記計測帯域と前記帯域目標値の差に基づきフィードバック制御則を用いて前記セッション受付確率を算出し、
算出されたセッション受付確率に基づき前記経路の新規セッションに対する受付可否を判定し、前記判定の結果に基づき前記新規セッション受付を処理する
ことを特徴とする受付制御方法。
（付記２）
付記１記載の受付制御方法において、
前記フィードバック制御則のパラメータは、前記計測帯域の計測間隔に前記経路に流入する新規セッションの総量に基づいた安定領域内から得られる値である
ことを特徴とする受付制御方法。
（付記３）
付記１又は２記載の受付制御方法において、
前記計測帯域が予め設定された受付制御開始の帯域閾値を超えたとき前記算出されたセッション受付確率に基づき前記経路の新規セッションに対する受付可否を判定し、前記判定の結果に基づき前記新規セッション受付を処理する
ことを特徴とする受付制御方法。
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項記載の受付制御方法において、
前記計測帯域が予め設定された危険帯域閾値を超えたときの前記計測帯域の通知間隔を前記計測帯域が前記危険帯域閾値以下であるときの前記計測帯域の通知間隔より小さく設定する
ことを特徴とする受付制御方法。
（付記５）
経路上で計測された総使用帯域量である計測帯域を予め設定された帯域目標値の近傍に収束するよう前記経路の新規セッション受付に対するセッション受付確率を決定する受付制御システムであって、
前記経路上の総使用帯域量を計測する帯域計測手段と、
前記帯域計測手段から通知された計測帯域と前記帯域目標値の差に基づきフィードバック制御則を用いて前記セッション受付確率を算出する受付制御手段と、
前記受付制御手段で算出されたセッション受付確率に基づき前記経路の新規セッションに対する受付可否を判定し、前記判定の結果に基づき前記新規セッション受付を処理するセッション管理手段と
を有することを特徴とする受付制御システム。
（付記６）
付記５記載の受付制御システムにおいて、
前記受付制御手段の用いるフィードバック制御則のパラメータは、前記計測帯域の計測間隔に前記経路に流入する新規セッションの総量に基づいた安定領域内から得られる値である
ことを特徴とする受付制御システム。
（付記７）
付記５又は６記載の受付制御システムにおいて、
前記セッション管理手段は、前記計測帯域が予め設定された受付制御開始の帯域閾値を超えたとき前記算出されたセッション受付確率に基づき前記経路の新規セッションに対する受付可否を判定し、前記判定の結果に基づき前記新規セッション受付を処理する
ことを特徴とする受付制御システム。
（付記８）
付記５乃至７のいずれか１項記載の受付制御システムにおいて、
前記帯域計測手段は、前記計測帯域が予め設定された危険帯域閾値を超えたときの前記計測帯域の前記受付制御手段に対する通知間隔を前記計測帯域が前記危険帯域閾値以下であるときの前記計測帯域の前記受付制御手段に対する通知間隔より小さく設定する
ことを特徴とする受付制御システム。
（付記９）
付記５乃至８のいずれか１項記載の受付制御システムにおいて、
前記受付制御手段の用いるフィードバック制御則は、ＰＩ制御則であることを特徴とする受付制御システム。
（付記１０）
付記５乃至８のいずれか１項記載の受付制御システムにおいて、
前記受付制御手段の用いるフィードバック制御則は、ＰＩＤ制御則であることを特徴とする受付制御システム。
（付記１１）
付記５乃至８のいずれか１項記載の受付制御システムにおいて、
前記帯域目標値及び受付制御開始の帯域閾値は、オペレータにより可変設定可能であることを特徴とする受付制御システム。

本発明の受付制御システムの一実施形態のシステム構成図である。 本発明の受付制御システムの他の実施形態のシステム構成図である。 図１に示す受付制御システムの原理構成図である。 本発明の受付制御システムの基本処理フローチャートである。 セッション受付確率決定の処理フローチャートである。 セッション受付確率決定を説明するための図である。 帯域計測装置と受付制御サーバの処理に対するフィードバックモデルのブロック線図である。 フィードバック制御器としてＰＩ制御器を使用したときのフィードバックモデルのブロック線図である。 制御パラメータＰ，Ｉの安定領域を説明するための図である。 制御パラメータＰ，Ｉの安定領域の変化を説明するための図である。 フィードバック制御器としてＰＩＤ制御器を使用したときのブロック線図図である。 従来の帯域計測型受付制御方法を説明するための図である。 本発明の受付制御方法を説明するための図である。 従来方法と本発明方法それぞれに様々な帯域を持つセッション要求を過度に与えたときのシミュレーション評価結果を示す図である。 本発明方法における帯域目標値５０％，８０％それぞれを指定したときのシミュレーション評価結果を示す図である。 安定領域内のパラメータと安定領域外のパラメータを用いた評価結果を示す図である。 受付制御の実行途中で受付制御の帯域目標値を切り替えたときの評価結果を示す図である。 帯域計測装置の処理フローチャートである。 計測帯域が危険帯域閾値未満の状態から危険帯域閾値を超えた場合の帯域通知の様子を示す図である。

符号の説明

１ 帯域計測装置
２ 計測経路
３ 受付制御サーバ
４ セッション管理サーバ
５，６ ユーザ端末
７ 受付制御及びセッション管理サーバ
１１ 帯域計測部
１２ 情報通知部
３１ 情報収集部
３２ 計測経路管理部
３３ 受付確率制御部
３４ 受付確率設定部
４１ セッション受付判定部

Claims (8)

1. 経路上で計測された総使用帯域量である計測帯域を予め設定された帯域目標値の近傍に収束するよう前記経路の新規セッション受付に対するセッション受付確率を決定する受付制御方法であって、
   前記計測帯域と前記帯域目標値の差に基づきフィードバック制御則を用いて前記セッション受付確率を算出し、
   算出されたセッション受付確率に基づき前記経路の新規セッションに対する受付可否を判定し、前記判定の結果に基づき前記新規セッション受付を処理し、
   前記フィードバック制御則のパラメータは、前記計測帯域の計測間隔に前記経路に流入する新規セッションの総量に基づいた安定領域内から得られる値であり、ｋ区間に流入するセッションｉの帯域をｉｎ _ｉ 、ｋ区間に流出するセッションｊの帯域をｏｕｔ _ｊ とし、ρ［ｋ＋１］＝ρ［ｋ］＋ａ［ｋ］Σ _ｉ ｉｎ _ｉ −Σ _ｊ ｏｕｔ _ｊ で表されるセッション受付確率ａとネットワークの総帯域ρの変化との関係を用いて得られる
   ことを特徴とする受付制御方法。
2. 請求項１記載の受付制御方法において、
   前記計測帯域が予め設定された受付制御開始の帯域閾値を超えたとき前記算出されたセッション受付確率に基づき前記経路の新規セッションに対する受付可否を判定し、前記判定の結果に基づき前記新規セッション受付を処理する
   ことを特徴とする受付制御方法。
3. 請求項２又は３記載の受付制御方法において、
   前記計測帯域が予め設定された危険帯域閾値を超えたときの前記計測帯域の通知間隔を前記計測帯域が前記危険帯域閾値以下であるときの前記計測帯域の通知間隔より小さく設定する
   ことを特徴とする受付制御方法。
4. 経路上で計測された総使用帯域量である計測帯域を予め設定された帯域目標値の近傍に収束するよう前記経路の新規セッション受付に対するセッション受付確率を決定する受付制御システムであって、
   前記経路上の総使用帯域量を計測する帯域計測手段と、
   前記帯域計測手段から通知された計測帯域と前記帯域目標値の差に基づきフィードバック制御則を用いて前記セッション受付確率を算出する受付制御手段と、
   前記受付制御手段で算出されたセッション受付確率に基づき前記経路の新規セッションに対する受付可否を判定し、前記判定の結果に基づき前記新規セッション受付を処理するセッション管理手段と
   を有し、
   前記受付制御手段の用いるフィードバック制御則のパラメータは、前記計測帯域の計測間隔に前記経路に流入する新規セッションの総量に基づいた安定領域内から得られる値であり、ｋ区間に流入するセッションｉの帯域をｉｎ _ｉ 、ｋ区間に流出するセッションｊの帯域をｏｕｔ _ｊ とし、ρ［ｋ＋１］＝ρ［ｋ］＋ａ［ｋ］Σ _ｉ ｉｎ _ｉ −Σ _ｊ ｏｕｔ _ｊ で表されるセッション受付確率ａとネットワークの総帯域ρの変化との関係を用いて得られる
   ことを特徴とする受付制御システム。
5. 請求項４記載の受付制御システムにおいて、
   前記セッション管理手段は、前記計測帯域が予め設定された受付制御開始の帯域閾値を超えたとき前記算出されたセッション受付確率に基づき前記経路の新規セッションに対する受付可否を判定し、前記判定の結果に基づき前記新規セッション受付を処理する
   ことを特徴とする受付制御システム。
6. 請求項４又は５記載の受付制御システムにおいて、
   前記帯域計測手段は、前記計測帯域が予め設定された危険帯域閾値を超えたときの前記計測帯域の前記受付制御手段に対する通知間隔を前記計測帯域が前記危険帯域閾値以下であるときの前記計測帯域の前記受付制御手段に対する通知間隔より小さく設定する
   ことを特徴とする受付制御システム。
7. 請求項４乃至６のいずれか１項記載の受付制御システムにおいて、
   前記受付制御手段の用いるフィードバック制御則は、ＰＩ制御則であることを特徴とする受付制御システム。
8. 請求項４乃至７のいずれか１項記載の受付制御システムにおいて、
   前記受付制御手段の用いるフィードバック制御則は、ＰＩＤ制御則であることを特徴とする受付制御システム。

Images