JP4897644B2 - 端末に対するアクセス数制御方法、端末、制御サーバ及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、端末に対するアクセス数制御方法、端末、制御サーバ及びプログラムに関する。

ユーザは、パーソナルコンピュータ又は携帯電話機のような端末を用いて、アクセスネットワークを介してインターネットに接続することができる。インターネットには、コンテンツサーバのようなサービス提供設備が接続されており、端末は、そのサービス提供設備に対してアクセスすることができる。

「アクセス」とは、端末がサービス提供設備にデータを送信しようとする動作をいう。そのデータ自体は、発信接続のためのデータであってもよいし、ユーザデータを含むパケット単位のデータであってもよい。

近年、ＢＳ(Broadcasting Satellite)デジタル放送又は地上デジタル放送のようなテレビ・ラジオ放送は、放送局とユーザ端末との双方向サービスを提供しつつある。一般に、このような双方向サービスには、通信放送融合システムが用いられる。端末は、放送局から放送データを受信し、その放送データ（例えばＢＭＬ(Broadcast Markup Language)によって記述）に含まれるアドレス（ＵＲＬ(Uniform Resource Locator)）のコンテンツサーバへ、インターネットを介してアクセスする。

このとき、特定のコンテンツサーバに対して、膨大な数の端末からのアクセスが短時間に集中する場合がある。例えば、視聴者参加型放送番組（放送番組と連動した調査アンケート、懸賞応募、クイズ、テレビショッピング等）又は災害時放送番組が放送された直後に、膨大な数のユーザが、端末を用いて一斉に特定のコンテンツサーバにアクセスしようとする。

このように、放送番組に連動すると、短時間に、端末から特定のコンテンツサーバに対して、大量のアクセス動作が実行されることとなる。急激なアクセス数（アクセス数やコネクション数）の増加は、そのコンテンツサーバの輻輳状態を急激に悪化させる。これは、ネットワークの輻輳を生じるだけでなく、そのシステム容量を超える大量のアクセスによってそのコンテンツサーバをシステムダウンへ追い込むこととなる。

図１は、通信放送融合システムの構成図である。

図１によれば、各端末１（携帯電話機、パーソナルコンピュータ、例えばデジタル放送対応テレビであってもよい）は、放送局サーバ３から放送データを受信すると共に、移動アクセスネットワークの基地局と通信データを送受信する。移動アクセスネットワークとインターネット４とは、相互に接続されている。インターネット４には、サービス提供設備としてのコンテンツサーバ２が接続されている。端末１は、移動アクセスネットワーク及びインターネット４を介して、コンテンツサーバ２と通信データを送受信することができる。コンテンツサーバ２は、複数の端末１からのアクセスに対して、各コネクションを同時に設定し、通信データを送受信する。

ここで、多数の端末からのアクセス数が、コンテンツサーバのシステム容量以下となるように、システム管理事業設備側から配信される制御情報によって、そのアクセス数を抑制するアクセス数制御技術がある（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、システム管理事業設備側は、コンテンツサーバの負荷量に基づいて決定した遅延量を、端末へ送信する。端末は、その遅延量を上限とする乱数値を発生させ、その乱数値を遅延量として待機した後、アクセスを開始する。これによって、複数のユーザが同時にアクセスしようとした場合であっても、各端末からのアクセスタイミングを、時間的に分散させることができる。

また、この技術によれば、制御情報（遅延量）を放送コンテンツの一部として、放送波を用いて、端末に配信することもできる。その場合、制御情報の送信のためだけに更なるトラヒックを発生させる必要がない。また、番組を視聴中に双方向サービスを利用しようとしているユーザの端末のみが、制御対象となるために、その他の無関係なユーザの端末が影響を受けることがない点で有効である。

図２は、制御サーバによってアクセス数を制御するシステムの構成図である。

図２によれば、インターネット４に、制御サーバ５が更に備えられている。制御サーバ５は、コンテンツサーバ２のシステム容量に対する、端末からのアクセス数を監視している。コンテンツサーバ２は、その輻輳状態情報を制御サーバ５へ通知する。

端末１は、コンテンツサーバ２へアクセスしようとする前に、そのアクセスをまず保留する。「保留」とは、開始しようとしたアクセス動作を一時中断し、アクセスしないでいる状態をいう。そして、端末１は、制御サーバ５へ、問合せ要求を送信する。問合せ要求を受信した制御サーバ５は、輻輳状態情報に応じたアクセス可否応答を、端末１へ返信する。

図２のＳ２０１〜Ｓ２０４によれば、端末１は、一定時間毎に、問合せ要求を制御サーバ５へ送信し、アクセス可否を問い合わせている。コンテンツサーバ２に対するアクセス数が多くなるほど、端末１は、長時間、そのアクセスを待機させられる。即ち、自端末より先にアクセスし且つ保留中の他の端末が多いほど、自端末の保留状態が解除されるのは、時間的に後になる。端末１は、そのアクセス可の応答を受信するまで、定期的に（例えば５秒毎に）、問合せ要求を制御サーバ５へ送信する。

特開２００６−１０９２１８号公報

図１によれば、端末に対する制御情報は、放送波によって配信される放送コンテンツの一部として送信することもできる。放送コンテンツ自体は、予め作成された静的な情報であるのに対して、制御情報は、時々刻々と動的に変化するものである。従って、この場合、放送局サーバは、放送コンテンツに制御情報を含めることができる装置を、少なくとも備えておく必要がある。しかしながら、既存の放送局サーバは、単に放送コンテンツを送信するものであるために、制御情報を動的に変化させ且つ放送コンテンツに含めるような装置を、別途備えることは難しい。

また、図２によれば、コンテンツサーバに対するアクセス数が多い場合、端末は、制御サーバに対して、何度も問い合わせる必要がある。例えば、端末が、１０回目の問合せ要求を送信したときに、アクセス可の応答（保留解除の応答）を受信した場合、１回目及び１０回目の問合せ要求を除いて、２回目〜９回目（８回分）の問合せ要求は、結果的に冗長的なものとなる。このような冗長的な問合せ要求の送信は、ネットワークの輻輳に対して少なからず影響を与える。

サービス提供事業者としては、コンテンツサーバのシステム容量以下になるように、全端末からのアクセス数を制御したいと考える。一方で、ユーザとしては、端末から、できる限り短い遅延で、コンテンツサーバにアクセスしたいと考える。

そこで、本発明は、全端末からのアクセス数をシステム容量以下に制御するために、端末に対して、放送波を用いることなく、且つ、アクセス可否の問合せ回数をできる限り減らすことができるアクセス数制御方法、端末、制御サーバ及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明によれば、複数の端末と、該端末からのアクセスを発生順序に応じて受け付けるサービス提供設備とが、ネットワークを介して接続されたシステムにおけるアクセス数制御方法であって、
全端末からの全アクセス数Ａを算出する測定サーバと、
端末に対して、保留中アクセスの保留解除のタイミングを制御する制御サーバと
を更に有し、
アクセスしようとする端末が、制御サーバへ問合せ要求を送信する第１のステップと、
制御サーバが、その時点で保留中の全アクセス数Ａをサービス提供設備が受け付けるために必要な見込み時間Ｔを算出し、該見込み時間Ｔを端末へ返信する第２のステップと、
端末が、制御サーバへのアクセスを待機する待機時間ＴＷを、問合せ要求の送信回数ｎの増加に応じて見込み時間Ｔから減少するように決定する第３のステップと
を有し、第１のステップから第３のステップを少なくとも１回以上繰り返すことを特徴とする。

本発明のアクセス数制御方法における他の実施形態によれば、
端末は、全端末数に対する所定割合値ratioの数のサンプル端末と、それ以外の非サンプル端末とに区別されており、
サンプル端末が、保留制御を無効にし、測定サーバを介してサービス提供設備へアクセスするステップと、
測定サーバが、サンプル端末からの部分アクセス数ρと、割合値ratioとに基づいて、全アクセス数Ａを算出するステップと
を更に有し、
第１のステップ及び第３のステップにおける端末は、非サンプル端末である
ことも好ましい。

本発明のアクセス数制御方法における他の実施形態によれば、
第３のステップは、
問合せ要求の送信回数ｎが１回目（ｎ＝１）のとき、第１の待機時間ＴＷ１は、見込み時間Ｔと同じにし、
問合せ要求の送信回数ｎが複数回目（ｎ≧２）のとき、第ｎの待機時間ＴＷnは、第ｎ−１の待機時間ＴＷn-1の間に発生した部分アクセス数ρのためにサービス提供設備が受け付けることができなかったアクセス数に基づく待機時間とする
ことも好ましい。

本発明のアクセス数制御方法における他の実施形態によれば、
第３のステップについて、問合せ要求の送信回数が２回目のとき、
α2：第１の待機時間ＴＷ1内にアクセスされたサンプル端末のアクセス数
β2：第１の待機時間ＴＷ1内に保留された非サンプル端末のアクセス数
margin：次のタイムスロットで、サンプル端末のアクセス数の増加を最大で許容できる許容最大増加率
として、第２の待機時間ＴＷ2は、
ＴＷ2＝Ｔ×α2／（α2＋β2）
＝Ｔ×margin／（margin＋(1/ratio)−１）
によって算出されることも好ましい。

本発明によれば、アクセスを発生順序に応じて受け付けるサービス提供設備にネットワークを介して接続された端末であって、
端末における保留中アクセスの保留解除のタイミングを制御する制御サーバへ問合せ要求を送信し、該制御サーバから、その時点で保留中の全アクセス数Ａをサービス提供設備が受け付けるために必要な見込み時間Ｔを受信する問合せ手段と、
制御サーバへのアクセスを待機する待機時間ＴＷを、問合せ要求の送信回数ｎの増加に応じて見込み時間Ｔから減少するように決定するアクセス保留制御手段と
を有し、アクセス保留制御手段は、問合せ手段を少なくとも１回以上実行するように制御することを特徴とする。

本発明の端末における他の実施形態によれば、
端末は、全端末数に対する所定割合値ratioの数のサンプル端末と、それ以外の非サンプル端末とに区別されており、
アクセス保留制御手段は、
サンプル端末である場合、保留制御を無効にし、測定サーバを介してサービス提供設備へアクセスし、
非サンプル端末である場合、制御サーバへ問合せ要求を送信し且つ待機時間ＴＷを決定する
ように制御することも好ましい。

本発明の端末における他の実施形態によれば、
アクセス保留制御手段は、
問合せ要求の送信回数ｎが１回目（ｎ＝１）のとき、第１の待機時間ＴＷ1は、見込み時間Ｔと同じにし、
問合せ要求の送信回数ｎが複数回目（ｎ≧２）のとき、第ｎの待機時間ＴＷnは、第ｎ−１の待機時間ＴＷn-1の間に送信された部分アクセス数ρによってサービス提供設備が受け付けることができなかったアクセス数に基づく待機時間とする
ように制御することも好ましい。

本発明の端末における他の実施形態によれば、
アクセス保留制御手段は、問合せ要求の送信回数が２回目のとき、
α2：第１の待機時間ＴＷ1内にアクセスされたサンプル端末のアクセス数
β2：第１の待機時間ＴＷ1内に保留された非サンプル端末のアクセス数
margin：次のタイムスロットで、サンプル端末のアクセス数の増加を最大で許容できる許容最大増加率
として、第２の待機時間ＴＷ2は、
ＴＷ2＝Ｔ×α2／（α2＋β2）
＝Ｔ×margin／（margin＋(1/ratio)−１）
によって算出することも好ましい。

本発明によれば、前述した複数の端末に対して、保留中アクセスを保留解除するように制御する制御サーバであって、
端末から問合せ要求を受信し、該端末へ見込み時間Ｔを返信する見込み時間応答手段と、
その時点で保留中の全アクセス数Ａをサービス提供設備が受け付けるために必要な見込み時間Ｔを算出する見込み時間算出手段と
を有することを特徴とする。

本発明によれば、アクセスを発生順序に応じて受け付けるサービス提供設備にネットワークを介して接続された端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
端末における保留中アクセスの保留解除のタイミングを制御する制御サーバへ問合せ要求を送信し、該制御サーバから、その時点で保留中の全アクセス数Ａをサービス提供設備が受け付けるために必要な見込み時間Ｔを受信する問合せ手段と、
制御サーバへのアクセスを待機する待機時間ＴＷを、問合せ要求の送信回数ｎの増加に応じて見込み時間Ｔから減少するように決定するアクセス保留制御手段と
を有し、アクセス保留制御手段は、問合せ手段を少なくとも１回以上実行する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明によれば、前述した複数の端末に対して、保留中アクセスを保留解除するように制御するサーバに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
端末から問合せ要求を受信し、該端末へ見込み時間Ｔを返信する見込み時間応答手段と、
その時点で保留中の全アクセス数Ａをサービス提供設備が受け付けるために必要な見込み時間Ｔを算出する見込み時間算出手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明のアクセス数制御方法、端末、制御サーバ及びプログラムによれば、全端末からのアクセス数をシステム容量以下に制御するために、端末に対して保留解除の見込み時間を送信することにより、放送波を用いることなく、且つ、アクセス可否の問合せ回数をできる限り減らすことができる。これは、端末から制御サーバに対する冗長的な問合せ要求の送信回数を削減することができる。

以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図３は、時間経過に伴う全端末からのアクセス数のグラフである。

図３の全アクセス数は、端末によって保留制御されなかった場合に、タイムスロット毎に、現実に発生しているであろう真の全アクセス数である。「タイムスロット」とは、連続する時刻を一定の長さの時間で区切った単位をいう。

図３によれば、この真の全アクセス数は、サービス提供設備のシステム容量を超えており、現実に発生させることは好ましくない。サービス提供設備としては、例えば、通信設備、放送設備、コンテンツサーバ等がある。そのようなサービス提供設備のシステム容量を超えるアクセス数が発生した場合、過負荷や輻輳が発生し、サービス品質が劣化することとなる。

全端末からの全アクセス数が、サービス提供設備のシステム容量を超えないように、端末からのアクセスを保留制御する必要がある。これにより、過負荷や輻輳が発生せず、サービス提供設備のシステムダウンを回避でき、サービス品質も劣化しない。端末が保留制御機能を有する場合、どの程度の保留制御を実行するかは、システム管理事業設備側からの指示に基づく。システム容量を超えるアクセス数が、発信規制や発信遅延によって制御される。

全端末は、全端末数に対する所定割合値ratioの数のサンプル端末と、それ以外の非サンプル端末とに区別されている。サンプル端末は、保留制御機能を無効として、測定サーバを介して、サービス提供設備と通信する。一方で、非サンプル端末は、保留制御機能を有効として、アクセスを一旦保留する。非サンプル端末は、制御サーバから制御情報に基づいて適切なタイミングでその保留を解除する。

例えば、サンプル端末の割合値ratio＝０．１（１０％）とし、非サンプル端末の割合値（１−ratio）＝０．９（９０％）とする。そして、サンプル端末からの部分アクセス数ρのみを測定する。具体的には、サンプル端末は、測定サーバ（代理サーバ）へアクセスし、その測定サーバを介して、サービス提供設備と通信する。他の実施形態としては、サンプル端末が、直接的にコンテンツサーバへアクセスする際に、ＴＡＰ又はポートミラーリング機能を搭載したスイッチを介することによって、測定サーバへ通知されるものであってもよい。

サンプル端末からの部分アクセス数ρと、所定割合値ratioとに基づいて、次のように、全アクセス数Ａを算出することができる。
Ａ＝ρ／ratio

割合値ratioは、大きい値にするほど、測定サーバにアクセスする端末数が増加し且つ負荷が増大するものの、現実に近い全アクセス数を算出することができる。一方で、割合値ratioは、小さい値にするほど、測定サーバにアクセスする端末数が減少し且つ負荷が低減するものの、誤差を多く含む全アクセス数しか算出することができない。但し、アクセスする端末数が多い場合、統計学上の原理より、たとえ割合値ratioが小さくても全アクセス数を精度高く算出することができる。

図４は、保留制御された全端末からのアクセス数のグラフである。

図４によれば、非サンプル端末からのアクセス数は、サービス提供設備のシステム容量以下となるように制御される。このとき、サービス提供設備は、端末からのアクセスの発生順序に応じて受け付ける。従って、タイムスロット毎に、システム容量Ｃmaxから、サンプル端末のアクセス数を差し引いた容量が、非サンプル端末からのアクセスに割り当てられる。

ここで、先のタイムスロットが終了した時点で、次のタイムスロットで発生するサンプル端末からの部分アクセス数ρは、不明である。このとき、発生する可能性のある最大の部分アクセス数ρを予め算出することにより、システム容量からその最大部分アクセス数を差し引いた容量を、次の非サンプル端末からのアクセスに割り当てることができる。

次のタイムスロットで、サンプル端末のアクセス数の増加を最大で許容できる許容最大増加率を、marginとして表す。
λ[τ_x]：先のタイムスロットにおけるサンプル端末からの部分アクセス数
φ[τ_x+1]：次のタイムスロットで確保すべきサンプル端末からの部分アクセス数
φ[τ_x+1]＝λ[τ_x]×margin

marginは、例えば「１．２」と設定することができる。これは、先の部分アクセス数に対して、次に発生する最大部分アクセス数は、高々１．２倍であることを意味する。

そして、次のタイムスロットで発生するであろう最大部分アクセス数を、システム容量Ｃmaxから確保して、次のタイムスロットにおける非サンプル端末のアクセス数を制御する。
次の非サンプル端末のアクセス数の容量Ｃ[τ_x+1]＝
システム容量Ｃmax−次の最大部分アクセス数φ[τ_x+1]

図４によれば、システム容量Ｃmaxを超えた部分の保留中のアクセスについて、その保留解除を、後のタイムスロットに移行するように制御されている。この技術は、本発明の出願と同一出願人に基づく［特願２００７−０４８８０８］に記載されている。

（１）タイムスロットτ_kで発生し、タイムスロットτ_xにおいて保留されているアクセス数をΨ_τk[τ_x]とする。このとき、タイムスロットにおいて保留を継続するアクセス数として、次式を満たす最大のｎを求める。
Σ_k=-∞ ⁿΨ_τk[τ_x] ≦ Ｃ[τ_x+1]

（２）次に、τ_x+1終了時に保留を継続するアクセス数Ψ_τm[τ_x+1]を算出する。
ｍ≦ｎの場合： Ψ_τm[τ_x+1]＝０
ｍ＝ｎ＋１の場合： Ψ_τm[τ_x+1]＝Σ_k=-∞ ^mΨ_τk[τ_x]−Ｃ[τ_x+1]
ｍ＞ｎ＋１の場合： Ψ_τm[τ_x+1]＝Ψ_τm[τ_x]

また、τ_x+1で保留解除するアクセス数ρ_τm[τ_x+1]を算出する。
ｍ≦ｎの場合： ρ_τm[τ_x+1]＝Ψ_τm[τ_x]
ｍ＝ｎ＋１の場合： ρ_τm[τ_x+1]＝Ｃ[τ_x+1]−Σ_k=-∞ ^m-1Ψ_τk[τ_x]
ｍ＞ｎ＋１の場合： ρ_τm[τ_x+1]＝０

（３）Ψ_τn+1[τ_x]のうち、τ_x+1で保留解除するアクセス数ρ_τn+1[τ_x+1]が占める割合を算出する。
release＝ρ_τn+1[τ_x+1]／Ψ_τn+1[τ_x]

このような［特願２００７−０４８８０８］に記載された技術によれば、保留解除の対象となるアクセスの保留時間下限値及び保留時間上限値と解除割合とを、制御情報として算出する。本発明によれば、その制御情報を、後述する見込み時間と共に、制御サーバから端末へ送信する。これによって、タイムスロットについて保留解除するアクセス数を決定することができ、先にアクセスしようと試みた端末から順に保留解除され、コンテンツサーバへのアクセスが可能となる。

図５は、本発明におけるシステムのシーケンス図である。

（Ｓ５０１）サンプル端末１は、保留制御を無効とする。サンプル端末１は、アクセスが発生した場合、測定サーバ６を介して、サービス提供設備２へアクセスする。尚、サンプル端末が、直接的にコンテンツサーバへアクセスする際に、ＴＡＰ又はポートミラーリング機能を搭載したスイッチを介することによって、測定サーバ６へ通知されるものであってもよい。

（Ｓ５０２）このとき、測定サーバ６は、サンプル端末１からの部分アクセス数ρを測定する。そして、測定サーバ６は、部分アクセス数ρに基づいて、全端末からの全アクセス数Ａを算出し、その全アクセス数Ａを、制御サーバ５へ送信する。

（Ｓ５０３）非サンプル端末１は、保留制御を有効とし、発生したアクセスを一旦保留する。このとき、非サンプル端末は、問合せ要求を制御サーバ５へ送信する。

（Ｓ５０４）制御サーバ５は、保留中の非サンプル端末からの全アクセス数を保留解除するまでの時間、即ち、コンテンツサーバ２が、当該非サンプル端末からのアクセスを受け付けることができるまでの時間「見込み時間Ｔ」を算出する。その見込み時間Ｔは、非サンプル端末１へ返信される。制御サーバ５は、同一時点で受信した複数の問合せ要求に対しては、全て同一の見込み時間Ｔを返信する。制御サーバ５は、常に、問合せ要求に対しては、保留中の非サンプル端末からの全アクセス数を保留解除するまでの時間を返信するだけである。尚、この時点で、見込み時間Ｔ＝０の場合、直ぐにＳ５０９へ移行し、非サンプル端末１は、保留を解除し、コンテンツサーバ２へアクセスする。

（Ｓ５０５）非サンプル端末１は、問合せ要求の送信回数ｎが１回目（ｎ＝１）のとき、第１の待機時間ＴＷ1は、見込み時間Ｔと同じにする。従って、非サンプル端末１は、見込み時間Ｔの第１の待機時間ＴＷ1だけ、アクセスを保留する。

（Ｓ５０６）非サンプル端末１は、第１の待機時間ＴＷ1だけ経過した際に、再度、問い合わせ要求を、制御サーバ５へ送信する。

（Ｓ５０７）制御サーバ５は、保留中の非サンプル端末からの全アクセス数を保留解除するまでの時間「見込み時間Ｔ」を算出する。その見込み時間Ｔは、非サンプル端末１へ返信される。

（Ｓ５０８）非サンプル端末１は、問合せ要求の送信回数ｎが２回目（ｎ＝２）のとき、
α2：第１の待機時間ＴＷ1内にアクセスされたサンプル端末のアクセス数
β2：第１の待機時間ＴＷ1内に保留された非サンプル端末のアクセス数
margin：次のタイムスロットで、サンプル端末のアクセス数の増加を最大で許容できる許容最大増加率
として、第２の待機時間ＴＷ２は、
ＴＷ2＝Ｔ×α2／（α2＋β2）
＝Ｔ×margin／（margin＋(1/ratio)−１）
によって算出する。この式は、第２の見込み時間Ｔに、全アクセス数におけるサンプル端末のアクセス数の割合を乗算し、第２の待機時間ＴＷ2を算出する。第２の待機時間ＴＷ2は、第１の待機時間ＴＷ1の間に送信された部分アクセス数ρによって、コンテンツサーバ２が受け付けることができなかったアクセス数に基づく待機時間とする。非サンプル端末１は、第２の待機時間ＴＷ2だけ、アクセスを保留する。

（Ｓ５０９）非サンプル端末１は、第２の待機時間ＴＷ2だけ経過した際に、保留を解除し、コンテンツサーバ２へアクセスする。尚、この時点で、再度、問合せ要求を、制御サーバ５へ送信するものであってもよい。本発明によれば、問合せ要求を少なくとも１回以上送信することを要する。また、３回目以降の問合せ要求は、一定時間毎に送信するものであってもよい。

図６は、本発明における各装置の機能構成図である。

図６によれば、測定サーバ６は、アクセス転送部６１と、部分アクセス数測定部６２と、全アクセス数算出部６３とを有する。これら機能部は、インターネットに接続されたサーバに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現できる。

アクセス転送部６１は、サンプル端末１からのアクセスを受け付け、且つ、そのアクセスをコンテンツサーバ２へ転送する。代理サーバのような機能を有し、端末１とコンテンツサーバ２との間の通信を中継する。

部分アクセス数測定部６２は、アクセス転送部６１によって転送される部分アクセス数ρを測定する。部分アクセス数ρは、全アクセス数算出部６３へ通知される。尚、部分アクセス数測定部６２は、少なくともサンプル端末からのアクセス数を測定する。また、以下の情報も測定する。
・サンプル端末からの受信バイト数
・サンプル端末からの受信トラヒック量
・サンプル端末からのＳＹＮパケット数
・全トラヒックの受信バイト数
・全トラヒックの受信トラヒック量
・全トラヒックのＳＹＮパケット数

全アクセス数算出部６３は、部分アクセス数測定部６２からの部分アクセス数ρと、サンプル端末の割合値ratioとに応じて、全アクセス数Ａを算出する。具体的には、全アクセス数Ａは、部分アクセス数ρを割合値ratioで除算することにより算出される。

図６によれば、制御サーバ５は、見込み時間応答部５１と、見込み時間算出部５２とを有する。これら機能部も、インターネット４に接続されたサーバに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現できる。制御サーバ５は、非サンプル端末に対して、保留中アクセスを保留解除するタイミングを制御する。

見込み時間応答部５１は、端末１から問合せ要求を受信し、その端末へ見込み時間Ｔを返信する。

見込み時間算出部５２は、問合せ要求を受信した際に、その時点で保留中の全アクセス数Ａをコンテンツサーバ２が受け付けるために必要な見込み時間Ｔを算出する。問合せ要求の送信回数ｎが１回目（ｎ＝１）のとき、第１の待機時間ＴＷ１は、見込み時間Ｔと同じにする。問合せ要求の送信回数ｎが複数回目（ｎ≧２）のとき、第ｎの待機時間ＴＷnは、第ｎ−１の待機時間ＴＷn-1の間に発生した部分アクセス数ρのためにコンテンツサーバ２が受け付けることができなかったアクセス数に基づく待機時間とする。

図６によれば、端末１は、放送受信部１１と、通信インタフェース部１２と、ユーザインタフェース部１３と、測定対象決定部１４と、アクセス保留制御部１５と、見込み時間問合せ部１６と、遅延アクセス部１７とを有する。測定対象決定部１４と、アクセス保留制御部１５と、見込み時間問合せ部１６と、遅延アクセス部１７とは、端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現できる。

放送受信部１１は、放送局サーバ３から放送される放送データを受信する。放送データは、コンテンツサーバ２のアドレス（ＵＲＬ）を含む。また、サンプル端末に対する測定サーバ６のアドレスと、非サンプル端末に対する制御サーバ５のアドレスとを含むことも好ましい。これにより、端末１は、コンテンツサーバ２、測定サーバ６及び制御サーバ５のアドレスを知ることができる。

通信インタフェース部１２は、移動アクセスネットワークの基地局との間で、無線リンクを介して通信する。通信インタフェース部１２は、遅延アクセス部１７からの出力に応じて、コンテンツサーバ２（又は測定サーバ６）へアクセスする。サンプル端末は、測定サーバ６を介してコンテンツサーバ２へアクセスし、非サンプル端末は、制御サーバ５に対して問合せ要求を送信した後、コンテンツサーバ２へアクセスする。

ユーザインタフェース部１３は、ユーザに対する入出力デバイスであって、ディスプレイ、スピーカ、キーボード、マウス等である。放送受信部１１によって受信された放送データは、ディスプレイ又はスピーカによって再生される。

測定対象決定部１４は、自端末がサンプル端末か又は非サンプル端末かを決定する。これは、全端末数に対する所定割合値ratioに基づいて、予め決定されていてもよい。この場合、各端末は、自端末がサンプル端末か又は非サンプル端末かを予め記憶している。

測定対象決定部１４は、乱数値を用いて測定対象を決定することもできる。乱数値ｒを発生させ、その乱数値ｒ（固有値）と割合値ratioとを比較する。具体的には、乱数値ｒが割合値ratio以下（又は以上）である場合、サンプル端末であると決定する。例えば、割合値ratio＝０．１（１０％）が指定され、乱数値（１〜１００の範囲）が「１０」以下である場合、サンプル端末と決定される。

更に、乱数値ｒの代わりに、固有の識別情報値（固有値）であってもよい。固有の識別情報値とは、具体的には、電話番号、ＭＡＣ(Media Access Control)アドレス、識別番号（ハードウェアＩＤ、地上デジタル放送で規定されている固有ＩＤ）、又はこれら識別情報値の組み合わせ等である。このように固有値と、割合値ratioとを比較することにより、全端末数に対する一定の割合値の数の端末を、サンプル端末とすることができる。例えば、電話番号であれば、末尾１桁「０」〜「９」のうち、１つの番号（例えば「９」）を割合値に指定することによって、１０％の測定対象端末が選択されることとなる。

尚、所定割合値ratioは、放送データに含まれるものであってもよい。この場合、所定割合値ratioが変更されることによって、サンプル端末の数を適応的に変化させることもできる。勿論、放送データに含められる情報が、直接的に、サンプル端末を指定するものであってもよい。

見込み時間問合せ部１６は、制御サーバ５へ、問合せ要求を送信する。また、制御サーバ５から、その時点で保留中の全アクセス数Ａをコンテンツサーバ２が受け付けるために必要な見込み時間Ｔを受信する。受信した見込み時間Ｔは、アクセス保留制御部１５へ出力される。

アクセス保留制御部１５は、遅延アクセス部１７によってアクセスを待機させる待機時間ＴＷを、問合せ要求の送信回数ｎの増加に応じて、見込み時間Ｔから減少するように決定する。また、アクセス保留制御部１５は、見込み時間問合せ部１６を少なくとも１回以上実行するように制御する。問合せ要求の送信回数ｎが１回目（ｎ＝１）のとき、第１の待機時間ＴＷ１は、見込み時間Ｔと同じにする。また、問合せ要求の送信回数ｎが複数回目（ｎ≧２）のとき、第ｎの待機時間ＴＷnは、第ｎ−１の待機時間ＴＷn-1の間に発生した部分アクセス数ρのためにコンテンツサーバ２が受け付けることができなかったアクセス数に基づく待機時間とする。

遅延アクセス部１７は、非サンプル端末の場合、アクセス保留制御部１５から出力された待機時間ＴＷに応じて、アクセスを待機させる。但し、サンプル端末であれば発信制御を無効とし、直ぐにアクセスを開始する。

図７から図１１までは、時間経過に応じたアクセス数の変化を表すグラフである。

図７は、タイムスロットτ₃におけるアクセス数のグラフである。タイムスロットτ₃の時点では、タイムスロットτ₁〜τ₃までに発生した非サンプル端末のアクセスが保留されている。但し、サンプル端末のアクセスは、保留されていない。

非サンプル端末が、タイムスロットτ₃の時点でアクセスしようとした際に、１回目の問合せ要求を送信する。このとき、タイムスロットτ₁〜τ₃で保留中のアクセス数が、ｒ１〜ｒ３で表されている。保留中の全アクセス数（ｒ１＋ｒ２＋ｒ３）を、コンテンツサーバ２が全て受け付けるために必要な見込み時間は、Ｔ３で表されている。

τ₃以後、新たなアクセスが発生しないと仮定すると、保留中の全アクセス数が全て解除されるまでに要する見込み時間Ｔ３は、以下の式によって表される。
α1：非サンプル端末における保留中の全アクセス数（ｒ１＋ｒ２＋ｒ３）
Ｃmax：１タイムスロットにおけるシステム容量
Ｔ３＝α1／Ｃmax

非サンプル端末は、１回目の問合せ要求であるために、見込み時間Ｔ３を待機時間ＴＷ1として、アクセスを保留する。

図８は、タイムスロットτ₄におけるアクセス数のグラフである。タイムスロットτ₄の時点では、非サンプル端末のアクセスｒ４が更に保留されている。但し、サンプル端末のアクセスｓ４は、保留されていない。タイムスロットτ₄の時点で、保留中の全アクセス数を、コンテンツサーバ２が全て受け付けるために必要な見込み時間は、Ｔ４で表されている。

図９は、タイムスロットτ₅におけるアクセス数のグラフである。タイムスロットτ₅の時点では、非サンプル端末のアクセスｒ５が更に保留されている。但し、サンプル端末のアクセスｓ５は、保留されていない。タイムスロットτ₅の時点で、保留中の全アクセス数を、コンテンツサーバ２が全て受け付けるために必要な見込み時間は、Ｔ５で表されている。

図１０は、タイムスロットτ₆におけるアクセス数のグラフである。

タイムスロットτ₆の時点では、非サンプル端末のアクセスｒ６が更に保留されている。但し、サンプル端末のアクセスｓ６は、保留されていない。タイムスロットτ₆の時点で、保留中の全アクセス数を、コンテンツサーバ２が全て受け付けるために必要な見込み時間は、Ｔ６で表されている。

タイムスロットτ₆の時点で、τ₃からの待機時間ＴＷ（＝Ｔ３）がタイムアウトする。タイムスロットτ₃の時点から見込み時間Ｔ３だけ待機したにも関わらず、タイムスロットτ₃のアクセスｒ３の一部が未だ保留中である。これは、第１の待機時間ＴＷ（＝Ｔ３）の間に、サンプル端末のアクセスが保留されないことに基づく。従って、このとき、非サンプル端末は、２回目の問合せ要求を送信し、見込み時間Ｔ６を受信する。

このとき、タイムスロットτ₃〜τ₆で保留中のアクセス数が、ｒ３〜ｒ６で表されている。保留中の全アクセス数（ｒ３の一部＋ｒ４＋ｒ５＋ｒ６）を、コンテンツサーバ２が全て受け付けるために必要な見込み時間は、Ｔ６で表されている。

τ₆以後、新たなアクセスが発生しないと仮定すると、保留中の全アクセス数が全て解除されるまでに要する見込み時間Ｔ６は、以下の式によって表される。
α2：第１の待機時間ＴＷ1内にアクセスされたサンプル端末のアクセス数
β2：第１の待機時間ＴＷ1内に保留された非サンプル端末のアクセス数
Ｃmax：１タイムスロットにおけるシステム容量
Ｔ６＝（α2＋β2）／Ｃmax

β2は、該非サンプル端末が１回目の問い合わせを行った後に発生し、保留されている他の非サンプル端末のアクセス数であるため、本発明では、該非サンプル端末はそれらよりも優先的に保留解除される。そこで、２回目の問い合わせを行った該非サンプル端末は、見込み時間Ｔ６に基づき、第２の待機時間ＴＷ2を算出する。
α2：第１の待機時間ＴＷ1内にアクセスされたサンプル端末のアクセス数
β2：第１の待機時間ＴＷ1内に保留された非サンプル端末のアクセス数
margin：次のタイムスロットで、サンプル端末のアクセス数の増加を最大で許容できる許容最大増加率
第２の待機時間ＴＷ2＝Ｔ６×α2／（α2＋β2）
＝Ｔ６×margin／（margin＋(1/ratio)−１）

非サンプル端末は、τ₆の時点から、第２の待機時間ＴＷ2だけ、アクセスを更に保留する。

図１１は、タイムスロットτ₇におけるアクセス数のグラフである。

タイムスロットτ₇の時点で、τ₆からの待機時間ＴＷ2がタイムアウトする。このとき、タイムスロットτ₃のアクセスｒ３は全て保留解除されている。従って、このとき、非サンプル端末は、当該アクセスの保留を解除し、コンテンツサーバ２へアクセスする。

以上、詳細に説明したように、本発明のアクセス数制御方法、端末、制御サーバ及びプログラムによれば、全端末からのアクセス数をシステム容量以下に制御するために、端末に対して保留解除の見込み時間を送信することにより、放送波を用いることなく、且つ、アクセス可否の問合せ回数をできる限り減らすことができる。これは、端末から制御サーバに対する冗長的な問合せ要求の送信回数を削減することができる。

前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

通信放送融合システムの構成図である。 制御サーバによってアクセス数を制御するシステムの構成図である。 時間経過に伴う全端末からのアクセス数のグラフである。 保留制御された全端末からのアクセス数のグラフである。 本発明におけるシステムのシーケンス図である。 本発明における各装置の機能構成図である。 タイムスロットτ₃におけるアクセス数のグラフである。 タイムスロットτ₄におけるアクセス数のグラフである。 タイムスロットτ₅におけるアクセス数のグラフである。 タイムスロットτ₆におけるアクセス数のグラフである。 タイムスロットτ₇におけるアクセス数のグラフである。

符号の説明

１ 端末
１１ 放送受信部
１２ 通信インタフェース部
１３ ユーザインタフェース部
１４ 測定対象決定部
１５ アクセス保留制御部
１６ 見込み時間問合せ部
１７ 遅延アクセス部
２ コンテンツサーバ、サービス提供設備
３ 放送局サーバ
４ インターネット
５ 制御サーバ
５１ 見込み時間応答部
５２ 見込み時間算出部
６ 測定サーバ
６１ アクセス転送部
６２ 部分アクセス数測定部
６３ 全アクセス数算出部

Claims (11)

1. 複数の端末と、該端末からのアクセスを発生順序に応じて受け付けるサービス提供設備とが、ネットワークを介して接続されたシステムにおけるアクセス数制御方法であって、
   全端末からの全アクセス数Ａを算出する測定サーバと、
   前記端末に対して、保留中アクセスの保留解除のタイミングを制御する制御サーバと
   を更に有し、
   アクセスしようとする前記端末が、前記制御サーバへ問合せ要求を送信する第１のステップと、
   前記制御サーバが、その時点で保留中の全アクセス数Ａを前記サービス提供設備が受け付けるために必要な見込み時間Ｔを算出し、該見込み時間Ｔを前記端末へ返信する第２のステップと、
   前記端末が、前記制御サーバへのアクセスを待機する待機時間ＴＷを、前記問合せ要求の送信回数ｎの増加に応じて前記見込み時間Ｔから減少するように決定する第３のステップと
   を有し、第１のステップから第３のステップを少なくとも１回以上繰り返すことを特徴とするアクセス数制御方法。
2. 前記端末は、全端末数に対する所定割合値ratioの数のサンプル端末と、それ以外の非サンプル端末とに区別されており、
   前記サンプル端末が、保留制御を無効にし、前記測定サーバを介して前記サービス提供設備へアクセスするステップと、
   前記測定サーバが、前記サンプル端末からの前記部分アクセス数ρと、前記割合値ratioとに基づいて、全アクセス数Ａを算出するステップと
   を更に有し、
   第１のステップ及び第３のステップにおける前記端末は、前記非サンプル端末である
   ことを特徴とする請求項１に記載のアクセス数制御方法。
3. 第３のステップは、
   前記問合せ要求の送信回数ｎが１回目（ｎ＝１）のとき、第１の待機時間ＴＷ１は、前記見込み時間Ｔと同じにし、
   前記問合せ要求の送信回数ｎが複数回目（ｎ≧２）のとき、第ｎの待機時間ＴＷnは、第ｎ−１の待機時間ＴＷn-1の間に発生した前記部分アクセス数ρのために前記サービス提供設備が受け付けることができなかったアクセス数に基づく待機時間とする
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアクセス数制御方法。
4. 第３のステップについて、前記問合せ要求の送信回数が２回目のとき、
   α2：第１の待機時間ＴＷ1内にアクセスされたサンプル端末のアクセス数
   β2：第１の待機時間ＴＷ1内に保留された非サンプル端末のアクセス数
   margin：次のタイムスロットで、前記サンプル端末のアクセス数の増加を最大で許容できる許容最大増加率
   として、第２の待機時間ＴＷ2は、
   ＴＷ2＝Ｔ×α2／（α2＋β2）
   ＝Ｔ×margin／（margin＋(1/ratio)−１）
   によって算出されることを特徴とする請求項３に記載のアクセス数制御方法。
5. アクセスを発生順序に応じて受け付けるサービス提供設備にネットワークを介して接続された端末であって、
   端末における保留中アクセスの保留解除のタイミングを制御する制御サーバへ問合せ要求を送信し、該制御サーバから、その時点で保留中の全アクセス数Ａを前記サービス提供設備が受け付けるために必要な見込み時間Ｔを受信する問合せ手段と、
   前記制御サーバへのアクセスを待機する待機時間ＴＷを、前記問合せ要求の送信回数ｎの増加に応じて前記見込み時間Ｔから減少するように決定するアクセス保留制御手段と
   を有し、前記アクセス保留制御手段は、前記問合せ手段を少なくとも１回以上実行するように制御することを特徴とする端末。
6. 前記端末は、全端末数に対する所定割合値ratioの数のサンプル端末と、それ以外の非サンプル端末とに区別されており、
   前記アクセス保留制御手段は、
   前記サンプル端末である場合、保留制御を無効にし、前記測定サーバを介して前記サービス提供設備へアクセスし、
   前記非サンプル端末である場合、前記制御サーバへ問合せ要求を送信し且つ前記待機時間ＴＷを決定する
   ように制御することを特徴とする請求項５に記載の端末。
7. 前記アクセス保留制御手段は、
   前記問合せ要求の送信回数ｎが１回目（ｎ＝１）のとき、第１の待機時間ＴＷ1は、前記見込み時間Ｔと同じにし、
   前記問合せ要求の送信回数ｎが複数回目（ｎ≧２）のとき、第ｎの待機時間ＴＷnは、第ｎ−１の待機時間ＴＷn-1の間に送信された前記部分アクセス数ρによって前記サービス提供設備が受け付けることができなかったアクセス数に基づく待機時間とする
   ように制御することを特徴とする請求項５又は６に記載の端末。
8. 前記アクセス保留制御手段は、前記問合せ要求の送信回数が２回目のとき、
   α2：第１の待機時間ＴＷ1内にアクセスされたサンプル端末のアクセス数
   β2：第１の待機時間ＴＷ1内に保留された非サンプル端末のアクセス数
   margin：次のタイムスロットで、前記サンプル端末のアクセス数の増加を最大で許容できる許容最大増加率
   として、第２の待機時間ＴＷ2は、
   ＴＷ2＝Ｔ×α2／（α2＋β2）
   ＝Ｔ×margin／（margin＋(1/ratio)−１）
   によって算出することを特徴とする請求項７に記載の端末。
9. 請求項５から８のいずれか１項に記載の複数の端末に対して、保留中アクセスを保留解除するように制御する制御サーバであって、
   前記端末から問合せ要求を受信し、該端末へ見込み時間Ｔを返信する見込み時間応答手段と、
   その時点で保留中の全アクセス数Ａを前記サービス提供設備が受け付けるために必要な見込み時間Ｔを算出する見込み時間算出手段と
   を有することを特徴とする制御サーバ。
10. アクセスを発生順序に応じて受け付けるサービス提供設備にネットワークを介して接続された端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
    端末における保留中アクセスの保留解除のタイミングを制御する制御サーバへ問合せ要求を送信し、該制御サーバから、その時点で保留中の全アクセス数Ａを前記サービス提供設備が受け付けるために必要な見込み時間Ｔを受信する問合せ手段と、
    前記制御サーバへのアクセスを待機する待機時間ＴＷを、前記問合せ要求の送信回数ｎの増加に応じて前記見込み時間Ｔから減少するように決定するアクセス保留制御手段と
    を有し、前記アクセス保留制御手段は、前記問合せ手段を少なくとも１回以上実行する
    ようにコンピュータを機能させることを特徴とする端末用のプログラム。
11. 請求項５から８のいずれか１項に記載の複数の端末に対して、保留中アクセスを保留解除するように制御するサーバに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
    前記端末から問合せ要求を受信し、該端末へ見込み時間Ｔを返信する見込み時間応答手段と、
    その時点で保留中の全アクセス数Ａを前記サービス提供設備が受け付けるために必要な見込み時間Ｔを算出する見込み時間算出手段と
    してコンピュータを機能させることを特徴とする制御サーバ用のプログラム。

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