JP4530285B2 - Network accommodation design system, method for determining concentration ratio thereof, program, and storage medium therefor - Google Patents

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Description

本発明は、ユーザの通信品質を考慮してネットワークに収容できるユーザ数を決定したり、あるいはユーザ数に応じてネットワークを設計するネットワーク収容設計システムおよびその集線率決定方法ならびにプログラムおよびその記憶媒体に関する。   The present invention relates to a network accommodation design system that determines the number of users that can be accommodated in a network in consideration of the communication quality of users, or designs a network in accordance with the number of users, a method for determining the concentration ratio thereof, a program, and a storage medium thereof .

複数のユーザ回線を一つに集約する集線回線やルータの帯域を設計する際、各ユーザ回線の契約帯域を単純加算して必要帯域を求めると、過剰品質となってネットワーク資源が無駄になる。したがって、収容設計は各ユーザの実トラヒックを考慮して行う必要がある。特許文献1には、各ユーザの平均トラヒック値および集線回線速度を入力パラメータとしてルータのユーザ回線収容数を決定する技術が開示されている。   When designing the bandwidth of a concentrator line or router that aggregates a plurality of user lines into one, if the required bandwidth is obtained by simply adding the contracted bandwidth of each user line, the network resources are wasted due to excessive quality. Therefore, the accommodation design needs to be performed in consideration of the actual traffic of each user. Patent Document 1 discloses a technique for determining the number of user lines accommodated in a router using the average traffic value of each user and the concentrated line speed as input parameters.

一方、集線回線やルータの帯域を設計する手法として、各ユーザの契約帯域を単純加算して得られる帯域に所定の集線率ρを乗じて設計帯域を決定する手法が知られている。ここで、ユーザの通信品質を満足させるためには、ピークトラヒック値が設計帯域を超えないように集線率を設定する必要がある。しかしながら、集線回線のピークトラヒック値は各ユーザの契約帯域のみならず、各ユーザのトラヒック値の平均値、ピーク値および分散等に依存するので、集線率を定量的に求めることができなかった。このため、従来技術では集線率を経験則に基づいて設定し、この集線率に基づいて収容設計が行われていた。
特開2003−318972号公報
On the other hand, as a technique for designing the bandwidth of a line concentrator or a router, a technique is known in which a design band is determined by multiplying a band obtained by simply adding contract bandwidths of each user by a predetermined concentration ratio ρ. Here, in order to satisfy the communication quality of the user, it is necessary to set the concentration rate so that the peak traffic value does not exceed the design bandwidth. However, since the peak traffic value of the concentrated line depends not only on the contracted bandwidth of each user but also on the average value, peak value, and variance of each user's traffic value, the concentrated line rate cannot be determined quantitatively. For this reason, in the prior art, the concentration rate is set based on an empirical rule, and the accommodation design is performed based on this concentration rate.
JP 2003-318972 A

上記した特許文献1の技術では、収容設計に際して通信品質を具体的に指定することができないので、QoSを保証するネットワークの収容設計には不適であった。   The technique of Patent Document 1 described above is not suitable for the accommodation design of a network that guarantees QoS because the communication quality cannot be specifically specified in the accommodation design.

また、従来は集線率が経験則に基づいて決定されており、経験則では集線率を正確に設定することができないので、過剰品質となってネットワーク資源に無駄が生じたり、あるいはネットワーク資源が不足して所定の通信品質を満足できなくなるという技術課題があった。   Conventionally, the concentration rate is determined based on an empirical rule, and the empirical rule cannot set the concentration rate accurately, resulting in excessive quality and waste of network resources or lack of network resources. Thus, there is a technical problem that the predetermined communication quality cannot be satisfied.

さらに、集線率には地域的な偏在性や、時間的あるいは時期的な偏在性があるものの、これらを経験則に基づいて正確に設定することはできなかった。   Furthermore, although the concentration rate has regional unevenness and temporal or temporal unevenness, these cannot be accurately set based on empirical rules.

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、各ユーザの実トラヒックを分析して集線率を統計的に求めることで、集線率の偏在性にかかわらず正確な収容設計を可能にしたネットワーク収容設計システムおよびその集線率決定方法、ならびにプログラムおよびその記憶媒体を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and by analyzing the actual traffic of each user and statistically obtaining the concentration rate, enabling an accurate accommodation design regardless of the uneven distribution rate of the concentration rate. Another object of the present invention is to provide a network accommodation design system, a method for determining the concentration ratio thereof, a program, and a storage medium thereof.

上記した目的を達成するために、本発明は、複数のユーザ回線を集約する集線回線の収容設計を行うネットワーク収容設計システムおよびその集線率決定方法において、以下のような手段を具備した点に特徴がある。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a network accommodation design system for designing accommodation of a concentrated line that aggregates a plurality of user lines and a method for determining the concentrated ratio thereof include the following means: There is.

(1)本発明のネットワーク収容設計システムは、各ユーザ回線の契約帯域(ci)および平均トラヒック値(mi)を入力する手段と、前記集線回線に要求される通信品質を指定する手段と、前記契約帯域、平均トラヒック値および通信品質に基づいて集線回線の集線率(ρ)を算出する集線率計算手段と、前記集線率ρに基づいて前記集線回線の設計帯域を決定する帯域決定手段とを含むことを特徴とする。   (1) The network accommodation design system of the present invention includes means for inputting a contracted bandwidth (ci) and an average traffic value (mi) for each user line, means for designating communication quality required for the concentrator line, and Concentration rate calculating means for calculating the concentration rate (ρ) of the concentrated line based on the contracted bandwidth, average traffic value and communication quality, and bandwidth determining means for determining the design bandwidth of the concentrated line based on the concentration rate ρ. It is characterized by including.

(2)本発明の集線率決定方法は、各ユーザ回線の契約帯域(ci)および平均トラヒック値(mi)を入力する手順と、前記集線回線に要求される通信品質を指定する手順と、各ユーザ回線の契約帯域(Ci)および平均トラヒック値(mi)に基づいて集線回線のトラヒックの標準偏差(σ)を推定する手順と、前記標準偏差(σ)、各ユーザ回線の平均トラヒック値の総和および前記通信品質を代表する品質パラメータに基づいて集線回線のピークトラヒック値(Z)を推定する手順と、前記集線回線のピークトラヒック値(Z)および各ユーザ回線の契約帯域の総和(ΣCi)に基づいて集線率ρを求める手順とを含むことを特徴とする。   (2) The concentration ratio determining method of the present invention includes a procedure for inputting a contracted bandwidth (ci) and an average traffic value (mi) for each user line, a procedure for specifying communication quality required for the concentration line, A procedure for estimating the standard deviation (σ) of the traffic on the concentrated line based on the contracted bandwidth (Ci) and average traffic value (mi) of the user line, and the sum of the standard deviation (σ) and the average traffic value of each user line And a procedure for estimating the peak traffic value (Z) of the concentrated line based on the quality parameter representative of the communication quality, and the sum of the peak traffic value (Z) of the concentrated line and the contracted bandwidth of each user line (ΣCi) And a procedure for obtaining the concentration ratio ρ based on the above.

上記した特徴(1)によれば、複数のユーザ回線の契約帯域(ci)および平均トラヒック値(mi)を入力し、さらに所望の通信品質を指定するだけで、所望の通信品質を満足できる集線回線の集線率ρを求められるので、各ユーザの実トラヒック値が反映された適正な収容設計が可能になる。   According to the above feature (1), it is possible to input a contracted bandwidth (ci) and an average traffic value (mi) of a plurality of user lines, and further specify a desired communication quality to satisfy the desired communication quality. Since the line concentration rate ρ is obtained, an appropriate accommodation design reflecting the actual traffic value of each user is possible.

また、集線回線の集線率を実トラヒック値に基づいて求められるので、各ユーザの実トラヒック値に地域的な偏在性や、時間的あるいは時期的な偏在性がある場合でも適正な収容設計が可能になる。   In addition, since the concentration rate of the concentration line can be determined based on the actual traffic value, it is possible to design an appropriate accommodation even if each user's actual traffic value is unevenly distributed locally or temporally or temporally. become.

上記した特徴(2)によれば、各ユーザ回線の契約帯域(ci)および平均トラヒック値(mi)を入力し、さらに所望の通信品質を指定するだけで、所望の通信品質を満足できる集線回線の集線率ρを統計的に求められるようになる。   According to the above feature (2), the concentrator line that satisfies the desired communication quality can be obtained simply by inputting the contracted bandwidth (ci) and the average traffic value (mi) of each user line and specifying the desired communication quality. The concentration ratio ρ of can be statistically determined.

以下、図面を参照して本発明の最良の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明に係るネットワーク収容設計システムのブロック図であり、各ユーザに割り当てられたユーザ回線ULi(UL1,UL2…ULn)はアクセススイッチ1で集線回線ALに集約されてインターネット等の広域ネットワーク2に接続される。トラヒック監視部3は、各ユーザ回線ULiのトラヒックを定期的に監視し、監視結果をトラヒックデータベース(DB)4に登録する。本実施形態では、各ユーザ回線ULiの平均トラヒック値mi(m1,m2…mn)が監視結果として登録される。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a network accommodation design system according to the present invention, in which user lines ULi (UL1, UL2,... ULn) assigned to each user are aggregated into a concentrated line AL by an access switch 1 and are distributed over a wide area such as the Internet. Connected to network 2. The traffic monitoring unit 3 periodically monitors the traffic of each user line ULi and registers the monitoring result in the traffic database (DB) 4. In this embodiment, the average traffic value mi (m1, m2,... Mn) of each user line ULi is registered as a monitoring result.

ユーザDB5には、各ユーザ回線ULiの契約帯域ciをユーザIDで管理するユーザ情報が登録されている。設備DB6には、ユーザ回線ULiや集線回線AL等のネットワーク設備に関する情報が登録されている。収容状態DB7には、ネットワークへのユーザの収容状態が登録されている。   User information for managing the contract bandwidth ci of each user line ULi with a user ID is registered in the user DB 5. In the facility DB 6, information related to network facilities such as the user line ULi and the concentrator line AL is registered. In the accommodation status DB 7, the accommodation status of users in the network is registered.

ネットワーク収容設計部8は、集線回線ALの集線率ρを算出する集線率計算部81および集線率ρの計算結果に基づいて収容判定を行う収容判定部82を含み、表示部9および入力操作部10が接続されている。このネットワーク収容設計部8は、MPU、ROM、RAM、インターフェースおよびこれらを相互に接続する内部バス等を備えた汎用コンピュータに、後述する演算処理を実行するプログラムを実装することで実現できる。前記入力操作部10からは、集線回線ALに要求する通信品質として、集線回線ALに許容する回線容量超過率αまたは後述する標準偏差係数kが指定される。   The network accommodation design unit 8 includes a concentration rate calculation unit 81 that calculates the concentration rate ρ of the concentration line AL, and an accommodation determination unit 82 that performs an accommodation determination based on the calculation result of the concentration rate ρ. The display unit 9 and the input operation unit 10 is connected. The network accommodation design unit 8 can be realized by mounting a program for executing arithmetic processing to be described later on a general-purpose computer having an MPU, ROM, RAM, interface, and an internal bus for interconnecting them. From the input operation unit 10, a line capacity excess rate α allowed for the concentrated line AL or a standard deviation coefficient k described later is designated as the communication quality required for the concentrated line AL.

図2は、前記ネットワーク収容設計部8による収容設計方法を模式的に示した図であり、各ユーザ回線ULiおよび集線回線ALの太さは帯域の容量を代表している。   FIG. 2 is a diagram schematically showing the accommodation design method by the network accommodation design unit 8, and the thickness of each user line ULi and the concentration line AL represents the bandwidth capacity.

本実施形態では、前記集線率計算部81において、ユーザDB5に登録されている各ユーザ回線ULi(UL1,UL2…ULn)の契約帯域ci(c1,c2…cn)、トラヒックDB4に登録されている各ユーザ回線ULiの平均トラヒック値mi(m1,m2…mn)、および入力操作部10から入力される通信品質(回線容量超過率αまたは標準偏差係数k)を入力パラメータとして、集線回線ALの平均トラヒック値M、ピークトラヒック値Z、分散Vおよび標準偏差σが計算され、これらの計算結果に基づいて、最終的に集線回線ALの集線率ρが求められて表示部9へ出力される。   In the present embodiment, the concentrator calculation unit 81 registers the contracted bandwidth ci (c1, c2... Cn) of each user line ULi (UL1, UL2... ULn) registered in the user DB 5 and the traffic DB 4. The average of the concentrated line AL using the average traffic value mi (m1, m2... Mn) of each user line ULi and the communication quality (line capacity excess rate α or standard deviation coefficient k) input from the input operation unit 10 as input parameters. The traffic value M, the peak traffic value Z, the variance V and the standard deviation σ are calculated. Based on these calculation results, the concentration rate ρ of the concentration line AL is finally obtained and output to the display unit 9.

さらに、収容判定部82において、設備DB6に登録されている集線回線ALの容量(割り当て可能な帯域)、収容状態DB7に登録されている現在の収容状態、および前記集線率ρの計算結果に基づいて、集線回線ALに割り当てる帯域の見直しが行われると共に、入力操作部10から入力された新規ユーザの契約帯域に関する情報等に基づいて、当該新規ユーザを集線回線ALに追加収容可能であるか否かの判定が行われる。この判定結果も表示部9へ出力される。   Further, in the accommodation determination unit 82, based on the calculation result of the capacity (allocated bandwidth) of the concentrated line AL registered in the facility DB 6, the current accommodated state registered in the accommodated state DB 7, and the concentration ratio ρ. In addition, the bandwidth allocated to the concentrator line AL is reviewed, and whether or not the new user can be additionally accommodated in the concentrator line AL based on the information regarding the contract bandwidth of the new user input from the input operation unit 10 or the like. Is determined. This determination result is also output to the display unit 9.

次いで、前記ネットワーク収容設計部8による集線率ρの算出方法および収容設計方法をさらに具体的に説明する。   Next, the calculation method and the accommodation design method of the concentration ratio ρ by the network accommodation design unit 8 will be described more specifically.

集線回線ALの集線率ρは、各ユーザの契約帯域ciを単純加算して得られる帯域Cに対するトラヒックの実使用量の割合と考えられるので、各ユーザ回線の契約帯域をci、集線回線ALのピークトラヒック値をZ、ユーザ数をnとすれば、集線率ρは次式(1)で求められる。   The concentration rate ρ of the concentration line AL is considered to be the ratio of the actual traffic usage to the bandwidth C obtained by simply adding the contracted bandwidth ci of each user. If the peak traffic value is Z and the number of users is n, the concentration rate ρ can be obtained by the following equation (1).

Figure 0004530285
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集線回線ALのピークトラヒック値Zは未知であるが、集線回線ALの平均トラヒック値をM、集線回線ALにおけるトラヒックの標準偏差をσ、標準偏差係数をkとすれば、前記ピークトラヒック値Zは次式(2)で求められる。   The peak traffic value Z of the concentrated line AL is unknown, but if the average traffic value of the concentrated line AL is M, the standard deviation of traffic in the concentrated line AL is σ, and the standard deviation coefficient is k, the peak traffic value Z is It is obtained by the following equation (2).

Figure 0004530285
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集線回線ALのトラヒックの標準偏差σは未知であるものの、この標準偏差σは集線回線の分散Vの平方根として求まる。ただし、集線回線ALにおけるトラヒック値の分散Vは、ユーザの利用形態、使用アプリケーションおよび時間帯に依存して動的に変化する。そこで、本実施形態では各ユーザ回線ULiのトラヒック値が契約帯域ci内で最大限に変動する最悪値を想定して各ユーザ回線ULiの分散viを求め、その総和Σviとして集線回線ALの分散Vを算出している。   Although the standard deviation σ of traffic on the concentrated line AL is unknown, this standard deviation σ is obtained as the square root of the variance V of the concentrated line. However, the variance V of the traffic value in the concentrated line AL dynamically changes depending on the usage form of the user, the application used, and the time zone. Therefore, in this embodiment, assuming the worst value in which the traffic value of each user line ULi fluctuates to the maximum within the contracted bandwidth ci, the variance vi of each user line ULi is obtained, and the distribution V of the concentration line AL is calculated as the sum Σvi. Is calculated.

すなわち、各ユーザ回線Uiにおけるトラヒック値の分散viは、各ユーザ回線Uiの平均トラヒック値をmi、所定のサンプリングタイミングpにおけるトラヒック値をxp、サンプリング回数をPとすれば次式(3)で表される。   That is, the traffic value variance vi of each user line Ui is expressed by the following equation (3), where mi is the average traffic value of each user line Ui, xp is the traffic value at a predetermined sampling timing p, and P is the number of samplings. Is done.

Figure 0004530285
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ここで、トラヒック値xpは0≦xp≦ciの範囲内なので、トラヒック値xpが当該範囲内でサンプリングごとに最大限に変化する最悪状態を仮定すれば、上式(3)の(xp−mi)の項は、xpが最小値の「0」である場合の「mi」と、xpが最大値の「ci」である場合の「(ci−mi)」とを繰り返し、mi,(ci−mi),mi,(ci−mi)…となる。したがって、サンプリング回数Pを無限大とすれば、上式(3)は次式(4),(5)に書き換えられる。   Here, since the traffic value xp is in the range of 0 ≦ xp ≦ ci, assuming the worst state in which the traffic value xp changes maximum for each sampling within the range, (xp−mi ) Repeats “mi” when xp is the minimum value “0” and “(ci−mi)” when xp is the maximum value “ci”, and mi, (ci− mi), mi, (ci-mi) ... Therefore, if the number of samplings P is infinite, the above equation (3) can be rewritten into the following equations (4) and (5).

Figure 0004530285
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各ユーザ回線Uiのトラヒックの振る舞いが相互に独立であると仮定すれば、集線回線ALの分散Vは、次式(6)のように各ユーザ回線Uiの分散viの総和として求められる。   Assuming that the traffic behavior of each user line Ui is independent of each other, the variance V of the concentrated line AL is obtained as the sum of the variance vi of each user line Ui as in the following equation (6).

Figure 0004530285
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集線回線ALの平均トラヒック値Mは、各ユーザ回線Uiの平均トラヒック値をmiとすれば、その総和として次式(7)で表されるので、前記(2)式は次式(8)のように書き換えられ、前記(1)は次式(9)のように書き換えられる。すなわち、各ユーザ回線Uiの契約帯域ciおよび平均トラヒック値miのみを入力パラメータとして集線回線の集線率ρが求められる。   The average traffic value M of the concentrated line AL is expressed by the following equation (7) as the sum of the average traffic values of each user line Ui, and the above equation (2) is expressed by the following equation (8): (1) is rewritten as the following equation (9). That is, the concentration rate ρ of the concentration line is obtained using only the contracted bandwidth ci and the average traffic value mi of each user line Ui as input parameters.

Figure 0004530285
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Figure 0004530285
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そして、本実施形態では集線回線ALの集線率ρを、例えば5分周期で24時間にわたって求め、その中の最悪値で当該集線回線ALの集線率ρを代表させる。   In this embodiment, the concentration rate ρ of the concentration line AL is obtained over a period of 24 hours, for example, every 5 minutes, and the concentration value ρ of the concentration line AL is represented by the worst value among them.

なお、上式(2),(8),(9)において、標準偏差係数kはネットワーク品質の指標となるパラメータであり、これを大きくすれば回線容量超過率αが減少してネットワーク品質が向上するものの、集線率ρが大きくなるので通信資源の節約率が減少する。一方、標準偏差係数kを小さくすれば回線容量超過率αが増大してネットワーク品質が低下するものの、集線率ρが小さくなるので通信資源の節約率が増加する。   In the above formulas (2), (8), and (9), the standard deviation coefficient k is a parameter that serves as an index of network quality. Increasing this value decreases the line capacity excess rate α and improves network quality. However, since the line collection rate ρ increases, the communication resource saving rate decreases. On the other hand, if the standard deviation coefficient k is reduced, the line capacity excess rate α is increased and the network quality is lowered, but the concentrating rate ρ is reduced, so that the communication resource saving rate is increased.

このように、回線容量超過率αと標準偏差係数kとの間には定量的な関係があるので、例えば、集線回線ALのトラヒック値にチェビシェフの不等式を適用すれば、図3に一例を示したように、回線容量超過(Z>M+kσ)の確率αを1/k∧2未満とできる。したがって、標準偏差係数kを「10」に設定することで回線容量超過αの確率を1%未満に抑えられる。   Thus, since there is a quantitative relationship between the line capacity excess rate α and the standard deviation coefficient k, for example, if the Chebyshev inequality is applied to the traffic value of the concentrated line AL, an example is shown in FIG. As described above, the probability α of exceeding the line capacity (Z> M + kσ) can be less than 1 / k 2. Therefore, by setting the standard deviation coefficient k to “10”, the probability of excess line capacity α can be suppressed to less than 1%.

なお、各ユーザ回線ULi(UL1,UL2…ULn)の契約帯域ci(c1,c2…cn)が同程度であり、各ユーザ回線Uiのトラヒックの振る舞いが相互に独立であり、かつ収容ユーザ数が10人以上であれば、トラヒックが正規分布するものと仮定できる。したがって、集線回線ALのトラヒックの分布を、図4に示したように正規分布と仮定できるものとすれば、標準正規分布関数を適用して標準偏差係数kを「2」に設定することで回線容量超過αの確率を2.3%未満に抑えられ、標準偏差係数kを「3」に設定することで回線容量超過αの確率を0.13%未満に抑えられる。   The contracted bandwidths ci (c1, c2 ... cn) of each user line ULi (UL1, UL2 ... ULn) are the same, the traffic behavior of each user line Ui is independent of each other, and the number of accommodated users is If there are 10 or more people, it can be assumed that the traffic is normally distributed. Therefore, assuming that the traffic distribution of the concentrated line AL can be assumed to be a normal distribution as shown in FIG. 4, the standard deviation coefficient k is set to “2” by applying the standard normal distribution function. The probability of excess capacity α can be suppressed to less than 2.3%, and the probability of excess line capacity α can be suppressed to less than 0.13% by setting the standard deviation coefficient k to “3”.

本実施形態では、上式(9)に示したように、集線率ρが標準偏差係数kの関数として求められるので、所望の回線容量超過率α、換言すれば所望のネットワーク品質に対応した集線率ρを簡単に求められるようになる。   In this embodiment, as shown in the above equation (9), the concentration rate ρ is obtained as a function of the standard deviation coefficient k, so that the concentration rate corresponding to the desired line capacity excess rate α, in other words, the concentration concentration corresponding to the desired network quality. The rate ρ can be easily obtained.

なお、上記した説明ではネットワーク品質の指標として標準偏差係数kが指定されるものとして説明したが、標準偏差係数kと回線容量超過率αとの関係は上述のとおり既知なので、ネットワーク収容設計部8に対しては回線容量超過率αが指定され、ネットワーク収容設計部8において回線容量超過率αを標準偏差係数kに変換して上式(9)に適用するようにしても良い。   In the above description, the standard deviation coefficient k is specified as an index of network quality. However, since the relationship between the standard deviation coefficient k and the channel capacity excess rate α is known as described above, the network accommodation design unit 8 For example, the excess line capacity ratio α may be designated, and the network capacity design unit 8 may convert the excess capacity ratio α into the standard deviation coefficient k and apply it to the above equation (9).

図5は、32人のユーザに関して、その契約帯域c、平均トラヒック値m、推定最大分散vおよび推定標準偏差σを一覧表示した図であり、図6は図5に基づいて、標準偏差係数kを「3」として計算された集線回線ALの平均トラヒック値M、推定最大分散V、推定標準偏差σ、ピークトラヒック値、回線使用率および集線率ρを一覧表示した図である。   FIG. 5 is a diagram showing a list of contract bandwidth c, average traffic value m, estimated maximum variance v, and estimated standard deviation σ for 32 users. FIG. 6 shows a standard deviation coefficient k based on FIG. Is a list of the average traffic value M, the estimated maximum variance V, the estimated standard deviation σ, the peak traffic value, the line usage rate, and the concentration rate ρ of the concentrated line AL calculated as “3”.

本実施形態では、集線回線ALの平均トラヒック値Mが「1005」であり、推定標準偏差σが「249.249」であり、標準偏差係数kが「3」なので、これらを上式(2)に代表すれば、集線回線ALのピークトラヒック値Zとして「1752.747」が求まる。そして、ユーザ回線の契約帯域の総和は3200[Mbps]なので、これらを上式(1)に代入すれば集線率ρ(=Z/Σci)として0.548(=1752.747/3200)が求まる。   In this embodiment, the average traffic value M of the concentrated line AL is “1005”, the estimated standard deviation σ is “249.249”, and the standard deviation coefficient k is “3”. For example, “1752.747” is obtained as the peak traffic value Z of the concentrated line AL. Since the sum of the contracted bandwidths of the user lines is 3200 [Mbps], if these are substituted into the above equation (1), 0.548 (= 1752.747 / 3200) is obtained as the concentration ratio ρ (= Z / Σci). .

したがって、集線回線ALの設計帯域Cとして、各ユーザの契約帯域ciの総和3200[Mbps]の54.8%を割り当てれば、通信資源を無駄にすることなく、全てのユーザに高品質の通信を保証できるようになる。そして、集線回線ALのトラヒック分布を正規分布と仮定できるものとして標準正規分布関数を適用すれば、回線線容量超過の確率を0.13%未満(k=3)に抑えられことを予測できる。   Therefore, if 54.8% of the total 3200 [Mbps] of the contracted bandwidth ci of each user is allocated as the design bandwidth C of the line concentration line AL, high-quality communication is provided to all users without wasting communication resources. Can be guaranteed. Then, if the standard normal distribution function is applied assuming that the traffic distribution of the concentrated line AL can be assumed to be a normal distribution, it can be predicted that the probability of exceeding the line capacity is suppressed to less than 0.13% (k = 3).

さらに、新規ユーザの登録要求があったときも、当該各ユーザの利用状況を既存ユーザと同等とみなせば、各新規ユーザの契約帯域に基づいてピークトラヒック値Zを算出できるので、現在の集線回線に収容可能であるか否かを定量的に求めることができ、かつ収容不可能な場合には回線容量の増分を簡単に求められるようになる。   Furthermore, even when there is a request for registration of a new user, if the usage status of each user is regarded as being equivalent to that of an existing user, the peak traffic value Z can be calculated based on the contract bandwidth of each new user. It is possible to quantitatively determine whether or not it can be accommodated, and if it cannot be accommodated, an increase in the line capacity can be easily obtained.

さらに、本実施形態によればユーザ回線ULiのトラヒックを監視するだけで、これを集約する集線回線ALに割り当てる帯域を最適化できるので、集線回線ALの集線率ρを地域ごとに、あるいは時間帯ごとに求めれば、トラヒック値に地域的あるいは時間的な偏在性がある場合でも、各集線回線ALに割り当てる帯域を簡単に最適化できるようになる。   Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to optimize the bandwidth allocated to the concentrator line AL that aggregates the user line ULi simply by monitoring the traffic of the user line ULi. In other words, even if the traffic value is unevenly distributed locally or temporally, it is possible to easily optimize the bandwidth allocated to each concentrated line AL.

本発明に係るネットワーク収容設計システムのブロック図である。It is a block diagram of a network accommodation design system according to the present invention. ネットワーク収容設計部による収容設計方法を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the accommodation design method by a network accommodation design part. トラヒック分布にチェビシェフの不等式を適用して回線容量超過の確率を推定する方法を示した図である。It is the figure which showed the method of applying the Chebyshev inequality to the traffic distribution and estimating the probability of excess line capacity. トラヒック分布に標準正規分布関数を適用して回線容量超過の確率を推定する方法を示した図である。It is the figure which showed the method of applying the standard normal distribution function to traffic distribution, and estimating the probability of channel capacity excess. 契約帯域c、平均トラヒック値m、推定最大分散vおよび推定標準偏差σの一例を一覧表示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a list of examples of contract bandwidth c, average traffic value m, estimated maximum variance v, and estimated standard deviation σ. 図5に基づいて、標準偏差係数kを「3」として計算された集線回線ALの平均トラヒック値M、推定最大分散V、推定標準偏差σ、ピークトラヒック値Z、回線使用率および集線率ρを一覧表示した図である。Based on FIG. 5, the average traffic value M, the estimated maximum variance V, the estimated standard deviation σ, the peak traffic value Z, the line usage rate, and the concentration rate ρ of the concentrated line AL calculated with the standard deviation coefficient k as “3” are obtained. It is the figure displayed as a list.

Claims (9)

複数のユーザ回線を集約する集線回線の収容設計を行うネットワーク収容設計システムにおいて、
各ユーザ回線の契約帯域(ci)および平均トラヒック値(mi)を入力する手段と、
前記集線回線に要求される通信品質を指定する手段と、
前記契約帯域、平均トラヒック値および通信品質に基づいて集線回線の集線率(ρ)を算出する集線率計算手段と、
前記集線率ρに基づいて前記集線回線の帯域を決定する帯域決定手段とを含むことを特徴とするネットワーク収容設計システム。
In a network accommodation design system that performs accommodation design of concentrator lines that aggregate multiple user lines,
Means for entering the contracted bandwidth (ci) and average traffic value (mi) of each user line;
Means for designating communication quality required for the line concentrator;
Concentration rate calculating means for calculating the concentration rate (ρ) of the concentration line based on the contracted bandwidth, average traffic value and communication quality;
And a bandwidth determination means for determining a bandwidth of the concentration line based on the concentration rate ρ.
前記集線率計算手段は、
各ユーザ回線の契約帯域および平均トラヒック値に基づいて集線回線のトラヒックの標準偏差(σ)を推定する手段と、
前記標準偏差(σ)、各ユーザ回線の平均トラヒック値の総和および前記通信品質を代表する品質パラメータに基づいて集線回線のピークトラヒック値(Z)を推定する手段と、
前記集線回線のピークトラヒック値および各ユーザ回線の契約帯域の総和(ΣCi)に基づいて集線率を求める手段とを含むことを特徴とする請求項1に記載のネットワーク収容設計システム。
The concentration rate calculating means includes:
Means for estimating a standard deviation (σ) of traffic on a concentrated line based on a contracted bandwidth and an average traffic value of each user line;
Means for estimating a peak traffic value (Z) of a concentrated line based on the standard deviation (σ), a sum of average traffic values of each user line and a quality parameter representative of the communication quality;
2. The network accommodation design system according to claim 1, further comprising means for obtaining a concentration rate based on a peak traffic value of the concentration line and a sum (ΣCi) of contract bandwidths of each user line.
前記通信品質が集線回線の回線容量超過率であり、前記品質パラメータをチェビシェフの不等式に基づいて設定する手段をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載のネットワーク収容設計システム。   3. The network accommodation design system according to claim 2, further comprising means for setting the quality parameter based on a Chebyshev inequality, wherein the communication quality is a line capacity excess rate of a concentrator line. 前記通信品質が集線回線の回線容量超過率であり、前記品質パラメータをトラヒック分布の正規分布近似に基づいて設定する手段をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載のネットワーク収容設計システム。   3. The network accommodation design system according to claim 2, further comprising means for setting the quality parameter based on a normal distribution approximation of a traffic distribution, wherein the communication quality is a line capacity excess rate of a concentrated line. 複数のユーザ回線を集約する集線回線の収容設計を行うネットワーク収容設計システムの集線率を決定する集線率決定方法において、
各ユーザ回線の契約帯域(ci)および平均トラヒック値(mi)を入力する手順と、
前記集線回線に要求される通信品質を指定する手順と、
各ユーザ回線の契約帯域(Ci)および平均トラヒック値(mi)に基づいて集線回線のトラヒックの標準偏差(σ)を推定する手順と、
前記標準偏差(σ)、各ユーザ回線の平均トラヒック値の総和および前記通信品質を代表する品質パラメータに基づいて集線回線のピークトラヒック値(Z)を推定する手順と、
前記集線回線のピークトラヒック値(Z)および各ユーザ回線の契約帯域の総和(ΣCi)に基づいて集線率ρを求める手順とを含むことを特徴とするネットワーク収容設計システムの集線率決定方法。
In a concentration ratio determination method for determining a concentration ratio of a network accommodation design system that performs accommodation design of a concentration line that aggregates a plurality of user lines,
Enter the contracted bandwidth (ci) and average traffic value (mi) for each user line;
A procedure for specifying the communication quality required for the line concentrator;
A procedure for estimating the standard deviation (σ) of the traffic on the concentrated line based on the contracted bandwidth (Ci) and the average traffic value (mi) of each user line,
A step of estimating a peak traffic value (Z) of a concentrated line based on the standard deviation (σ), a sum of average traffic values of each user line and a quality parameter representative of the communication quality;
A method for determining a concentration ratio of a network accommodation design system, comprising: a step of obtaining a concentration ratio ρ based on a peak traffic value (Z) of the concentration line and a sum of contracted bandwidths (ΣCi) of each user line.
前記通信品質が集線回線の回線容量超過率であり、前記品質パラメータをチェビシェフの不等式に基づいて設定する手順をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載のネットワーク収容設計システムの集線率決定方法。   6. The method according to claim 5, further comprising a step of setting the quality parameter based on Chebyshev's inequality, wherein the communication quality is a line capacity excess rate of the line concentrator. . 前記通信品質が集線回線の回線容量超過率であり、前記品質パラメータをトラヒック分布の正規分布近似に基づいて設定する手順をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載のネットワーク収容設計システムの集線率決定方法。   6. The network concentration design system according to claim 5, further comprising a step of setting the quality parameter based on a normal distribution approximation of a traffic distribution, wherein the communication quality is a line capacity excess rate of the concentration line. Rate determination method. 複数のユーザ回線を集約する集線回線の収容設計を行うネットワーク収容設計システムの集線率を決定する集線率決定プログラムにおいて、
コンピュータに、
各ユーザ回線の契約帯域(ci)および平均トラヒック値(mi)を入力する手順と、
前記集線回線に要求される通信品質を指定する手順と、
各ユーザ回線の契約帯域(Ci)および平均トラヒック値(mi)に基づいて集線回線のトラヒックの標準偏差(σ)を推定する手順と、
前記標準偏差(σ)、各ユーザ回線の平均トラヒック値の総和および前記通信品質を代表する品質パラメータに基づいて集線回線のピークトラヒック値(Z)を推定する手順と、
前記集線回線のピークトラヒック値(Z)および各ユーザ回線の契約帯域の総和(ΣCi)に基づいて集線率ρを求める手順と、
を実行させるためのプログラム。
In the concentration rate determination program for determining the concentration rate of the network accommodation design system that performs the accommodation design of the concentration line that aggregates multiple user lines,
On the computer,
Enter the contracted bandwidth (ci) and average traffic value (mi) for each user line;
A procedure for specifying the communication quality required for the line concentrator;
A procedure for estimating the standard deviation (σ) of the traffic on the concentrated line based on the contracted bandwidth (Ci) and the average traffic value (mi) of each user line,
A step of estimating a peak traffic value (Z) of a concentrated line based on the standard deviation (σ), a sum of average traffic values of each user line and a quality parameter representative of the communication quality;
A procedure for obtaining the concentration rate ρ based on the peak traffic value (Z) of the concentration line and the sum of the contracted bandwidth of each user line (ΣCi),
A program for running
複数のユーザ回線を集約する集線回線の収容設計を行うネットワーク収容設計システムの集線率を決定する集線率決定プログラムにおいて、
コンピュータに、
各ユーザ回線の契約帯域(ci)および平均トラヒック値(mi)を入力する手順と、
前記集線回線に要求される通信品質を指定する手順と、
各ユーザ回線の契約帯域(Ci)および平均トラヒック値(mi)に基づいて集線回線のトラヒックの標準偏差(σ)を推定する手順と、
前記標準偏差(σ)、各ユーザ回線の平均トラヒック値の総和および前記通信品質を代表する品質パラメータに基づいて集線回線のピークトラヒック値(Z)を推定する手順と、
前記集線回線のピークトラヒック値(Z)および各ユーザ回線の契約帯域の総和(ΣCi)に基づいて集線率ρを求める手順と、
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
In the concentration rate determination program for determining the concentration rate of the network accommodation design system that performs the accommodation design of the concentration line that aggregates multiple user lines,
On the computer,
Enter the contracted bandwidth (ci) and average traffic value (mi) for each user line;
A procedure for specifying the communication quality required for the line concentrator;
A procedure for estimating the standard deviation (σ) of the traffic on the concentrated line based on the contracted bandwidth (Ci) and the average traffic value (mi) of each user line,
A step of estimating a peak traffic value (Z) of a concentrated line based on the standard deviation (σ), a sum of average traffic values of each user line and a quality parameter representative of the communication quality;
A procedure for obtaining the concentration rate ρ based on the peak traffic value (Z) of the concentration line and the sum of the contracted bandwidth of each user line (ΣCi),
The computer-readable recording medium which recorded the program for performing this.
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