JP5072631B2 - 通信ネットワーク設備増設支援装置、通信ネットワーク設備増設量算出方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信ネットワーク設備増設支援装置、通信ネットワーク設備増設量算出方法及びコンピュータプログラムに関する。

従来のネットワーク設備増設方法では、平常時における通信エリア毎のトラヒック発生量を用いて設備の増設を行うのが一般的である（例えば、非特許文献１参照）。この方法では、例えば、現状のネットワーク設備容量が平常時のトラヒック量に対して逼迫してきた場合に、ネットワーク設備の増設を行う。
佐藤昌平、吉田万貴子、"次世代インターネットとトラヒック工学"、電子情報通信学会論文誌Ｂ、Ｖｏｌ．８５−Ｂ、Ｎｏ．６、ｐｐ．８７５−８５９（２００２年６月）

しかしながら、非特許文献１に記載された技術では、地震発生に起因する大量トラヒックの同時発生に対応した通信ネットワーク設備の増設を行うことができない、という問題がある。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、地震発生に起因する大量トラヒックの同時発生を想定した、安全性の高い通信ネットワークを構築することに寄与できる通信ネットワーク設備増設支援装置、通信ネットワーク設備増設量算出方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、過去の地震発生情報に基づいて地震の際に発生するトラヒック量の推定値を示す同時大量発生トラヒック量情報を生成する同時大量発生トラヒック量算出部と、前記同時大量発生トラヒック量情報と平常時のトラヒック量と障害時に他のエリアから迂回されてくるトラヒック量に基づいて各エリアの危険度を示す危険度情報を生成する通信ネットワーク危険度算出部と、前記危険度情報に基づいて各エリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する設備増設量算出部と、を備える通信ネットワーク設備増設支援装置である。

また、本発明の一態様は、上記の通信ネットワーク設備増設支援装置において、前記設備増設量算出部は、危険度が基準値より大きいエリアの危険度を基準値以下にするよう増設量を算出することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の通信ネットワーク設備増設支援装置において、前記設備増設量算出部は、最も危険度の高いエリアの危険度を次に危険度の高いエリアの危険度になるように最も危険度の高いエリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する処理を予め与えられた予算内で繰り返すことを特徴とする。

また、本発明の一態様は、過去の地震発生情報に基づいて地震の際に発生するトラヒック量の推定値を示す同時大量発生トラヒック量情報を生成する手段と、前記同時大量発生トラヒック量情報と平常時のトラヒック量と障害時に他のエリアから迂回されてくるトラヒック量に基づいて各エリアの危険度を示す危険度情報を生成する手段と、前記危険度情報に基づいて各エリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する設備増設量算出手段と、を備える通信ネットワーク設備増設方法である。

また、本発明の一態様は、上記の通信ネットワーク設備増設量算出方法において、前記設備増設量算出手段は、危険度が基準値より大きいエリアの危険度を基準値以下にするよう増設量を算出することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の通信ネットワーク設備増設量算出方法において、前記設備増設量算出手段は、最も危険度の高いエリアの危険度を次に危険度の高いエリアの危険度になるように最も危険度の高いエリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する処理を予め与えられた予算内で繰り返すことを特徴とする。

また、本発明の一態様は、過去の地震発生情報に基づいて地震の際に発生するトラヒック量の推定値を示す同時大量発生トラヒック量情報を生成するステップと、前記同時大量発生トラヒック量情報と平常時のトラヒック量と障害時に他のエリアから迂回されてくるトラヒック量に基づいて各エリアの危険度を示す危険度情報を生成するステップと、前記危険度情報に基づいて各エリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する設備増設量算出ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

また、本発明の一態様は、上記のプログラムにおいて、前記設備増設量算出ステップは、危険度が基準値より大きいエリアの危険度を基準値以下にするよう増設量を算出することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記のプログラムにおいて、前記設備増設量算出ステップは、最も危険度の高いエリアの危険度を次に危険度の高いエリアの危険度になるように最も危険度の高いエリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する処理を予め与えられた予算内で繰り返すことを特徴とする。

本発明によれば、過去の地震情報に基づいて算出した同時大量発生トラヒック量から各エリアの危険度を算出し、その危険度に基づいて各エリアの通信ネットワーク設備の増設量を決定する。これにより、地震発生に起因する大量トラヒックの同時発生を想定した、安全性の高い通信ネットワークを構築することに寄与できる通信ネットワーク設備増設支援装置、通信ネットワーク設備増設量算出方法及びコンピュータプログラムを提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の実施形態による通信ネットワーク設備増設支援装置１の構成を示すブロック図である。
通信ネットワーク設備増設支援装置１は、過去の地震発生情報から、地震発生に起因した同時に大量発生するトラヒック量を推定し、推定したトラヒック量に基づいて各エリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する装置である。ここでいうネットワーク設備とは、電話やインターネットなどのネットワークの設備であり、通信エリア毎に設置されている。また、ネットワーク設備容量は、例えば、１秒当たりの発呼受付数で示される。通信ネットワーク設備増設支援装置１は、同時大量発生トラヒック量算出部１１と、通信ネットワーク危険度算出部１２と、設備増設量算出部１３と、地震発生情報１４と、推定データ１５と、平常時トラヒック量情報１６と、障害時トラヒック迂回情報１７と、各エリアの現在の設備容量を示す設備容量情報１８と、を含んで構成される。

地震発生情報１４は、各エリアにおいて過去に発生した地震の情報である。地震情報には、各地震の震度と地震発生曜日時刻が含まれている。

推定データ１５は、各震度における、地震発生からの経過時間毎に発生するトラヒック量を示すデータである。ここで、発生するトラヒック量は、平常時におけるトラヒック量（平常時トラヒック量）に対する発生すると推定されるトラヒック量の比率で示される。ここで、推定データ１５は、過去に発生した地震の震度とその際発生したトラヒック量の実績値からあらかじめ生成されている。

平常時トラヒック量情報１６は、各エリアにおいて、曜日時刻別に平常時トラヒック量を示すデータであり、トラヒック量の実績値からあらかじめ生成されている。

同時大量発生トラヒック量算出部１１は、地震発生情報１４、推定データ１５及び平常時トラヒック量情報１６を用いて同時大量発生トラヒック量情報を生成し、通信ネットワーク危険度算出部１２に出力する。同時大量発生トラヒック量情報は、各エリアにおいて、曜日時刻別に同時大量発生トラヒック量が示されたデータである。同時大量発生トラヒック量とは、地震に起因して同時に大量発生するトラヒック量のことである。

具体的には、同時大量発生トラヒック量算出部１１は、まず、地震発生情報１４からあるエリアにおいて発生した地震の情報を全て抽出する。次に、同時大量発生トラヒック量算出部１１は、抽出した全ての地震情報の各々において、推定データ１５と平常時トラヒック量情報１６に基づいて、地震発生からの経過時間毎にトラヒック量を算出する。具体的には、同時大量発生トラヒック量算出部１１は、ある地震の発生曜日時刻から経過時間毎に、平常時トラヒック量に推定データ１４の比率を乗算する。これにより、算出したトラヒック量は、地震発生曜日時刻からの経過時間に対応した同時大量発生トラヒック量となっている。同時大量発生トラヒック量算出部１１は、この処理を全てのエリアに対してそれぞれ行い、各エリアの同時大量発生トラヒック量情報を生成する。

障害時トラヒック迂回情報１７は、システムダウンまたは発生トラヒックが容量オーバーになった場合に、各エリアのトラヒックをどのエリアにどの比率で迂回させるかを定めた情報であり、あらかじめ運用として定められている。なお、システムダウン時には全てのトラヒックを他のエリアに迂回させる。また、発生トラヒックが容量オーバーになった場合には、オーバーしたトラヒック量のみ他のエリアに迂回させる。

通信ネットワーク危険度算出部１２は、同時大量トラヒック量情報、平常時トラヒック量情報１６及び障害時トラヒック迂回情報１７から危険度情報を生成し、設備増設量算出部１３に出力する。

具体的には、通信ネットワーク危険度算出部１２は、以下に示す処理を全てのエリアに対してそれぞれ行い、各エリアの危険度情報を生成する。まず、通信ネットワーク危険度算出部１２は、障害時トラヒック迂回情報１７に基づいて、他のエリアから迂回されてくるトラヒック量を曜日時刻別に算出する。具体的には、通信ネットワーク危険度算出部１２は、トラヒックの迂回元である他のエリアを全て抽出し、抽出した全ての他のエリアの各々において、曜日時刻別に、迂回されてくるトラヒック量を算出し、算出したトラヒック量を合計する。ここで、通信ネットワーク危険度算出部１２は、各迂回元のエリアにおいて発生するトラヒック量に迂回されてくる比率を乗算して迂回されてくるトラヒック量を算出する。なお、通信ネットワーク危険度算出部１２は、地震発生直後から一定期間、他のエリアからトラヒックが迂回されてくるものとして計算をする。

次に、通信ネットワーク危険度算出部１２は、同時大量トラヒック量情報及び平常時トラヒック量情報１６に基づいて、曜日時刻別に同時大量トラヒック量、平常時トラヒック量及び他のエリアから迂回されてくるトラヒック量を合計する。次に、通信ネットワーク危険度算出部１２は、合計したトラヒック量が現在のネットワーク設備容量を上回る時間を合計する。通信ネットワーク危険度算出部１２は、所定の全体時間に対する合計した時間の比率を算出し、その比率を危険度とする。ここで、例えば、１０年を単位として全体時間とする。また、通信ネットワーク危険度算出部１２は、現在のネットワーク設備容量を一定倍率した場合についても危険度を算出する。現在のネットワーク設備容量は、設備容量情報１８から取得される。

図２は、本実施形態における危険度情報の一例を示した図表である。危険度情報には、各エリアの設備容量毎に危険度が関連付けられている。例えば、エリア「ａ０」の設備容量「Ｃａｐ０_ａ０＊１．０」の危険度は「０．０６」である。「Ｃａｐ０_ａ０」は、エリア「ａ０」の現在のネットワーク設備容量である。エリア「ａ０」の設備容量を１．１倍するとネットワーク設備容量は「Ｃａｐ０_ａ０＊１．１」になり、危険度は「０．０５」となる。図２に示した例では、ネットワーク設備容量が１．０倍、１．１倍、１．２倍、１．３倍、１．４倍、１．５倍の場合について危険度が示されている。なお、危険度情報は、各エリアの設備増設量を算出する毎に生成する必要はなく、一定期間（例えば、１年）毎に更新すればよい。

設備増設量算出部１３は、危険度情報に基づいて、各エリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する。ここで、設備増設量算出部１３は、まず現在のネットワーク設備容量の危険度が所定の基準値より大きいエリアを全て抽出する。次に、設備増設量算出部１３は、抽出した各エリアの危険度が基準値以下になる増設量を算出する。図２に示す例では、基準値が「０．０６」だった場合には、エリア「ａ０」は、ネットワーク設備を増設しない。また、エリア「ａ１」は、ネットワーク設備が１．３倍になるように増設量が算出される。これにより、各エリアの増設量が決定する。

図３は、本実施形態の通信ネットワーク設備増設支援装置１における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ステップＳ１では、通信ネットワーク設備増設支援装置１は、まず、危険度情報が既に生成されているか否かを判定する。生成されている場合には、ステップＳ４に進む。生成されていない場合には、ステップＳ２へ移行する。

ステップＳ２では、同時大量発生トラヒック量算出部１１が同時大量発生トラヒック情報を生成する。次のステップＳ３では、通信ネットワーク危険度算出部１２が危険度情報を生成し、ステップＳ４へ移行する。

ステップＳ４では、設備増設量算出部１３が、危険度情報を用いて危険度が所定の基準値より大きいエリアを全て抽出する。次のステップＳ５では、設備増設量算出部１３は、抽出した各エリアのネットワーク設備の増設量を算出して、処理を終了する。この際、設備増設量算出部１３は、各エリアの危険度が基準値以下になるようにネットワーク設備の増設量を算出する。

このように、本実施形態によれば、過去に発生した地震の情報から各エリアの危険度を算出し、その危険度に基づいてネットワーク設備の増設量を算出する。これにより、地震発生に起因する大量トラヒックの同時発生を想定した、安全性の高い通信ネットワークを構築することに寄与できる。

次に、この発明の第２の実施形態による通信ネットワーク設備増設支援装置１について説明する。
第１の実施形態おける通信ネットワーク設備増設支援装置１では、予算について考慮されていなかったが、本実施形態では、予め与えられた予算内で効率的にネットワーク設備の増設を行うための、増設量を算出する。

本実施形態における設備増設量算出部１３は、まず、危険度情報を基に、最も危険度の高いエリアと２番目に危険度の高いエリアを抽出する。次に、設備増設量算出部１３は、最も危険度の高いエリアの危険度が２番目に危険度の高いエリアの危険度になるように、最も危険度の高いエリアのネットワーク設備の増設量を算出する。この処理を予算内で繰り返し行う。ここで、予算は予め与えられている。
他の構成は第１の実施形態と同様なので説明を省略する。

図４は、本実施形態の通信ネットワーク設備増設支援装置１における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ステップＳ１１では、通信ネットワーク設備増設支援装置１は、まず、危険度情報がすでに生成されているか否かを判定する。生成されている場合には、ステップＳ１４に進む。生成されていない場合には、ステップＳ１２へ移行する。

ステップＳ１２では、同時大量発生トラヒック量算出部１１が同時大量発生トラヒック情報を生成する。次のステップＳ１３では、通信ネットワーク危険度算出部１２が危険度情報を生成し、ステップＳ１４へ移行する。

ステップＳ１４では、設備増設量算出部１３が危険度情報を用いて、最も危険度が高いエリアを抽出する。次のステップＳ１５では、設備増設量算出部１３は、２番目に危険度が高いエリアを抽出する。

ステップＳ１６では、設備増設量算出部１３は、最も危険度の高いエリアの危険度が２番目に危険度が高いエリアの危険度になるように、設備の増設量を算出する。図２の例で、最も危険度の高いエリアが「ａ１」、２番目に危険度の高いエリアが「ａ０」だった場合には、エリア「ａ１」の危険度をエリア「ａ０」の危険度「０．０６」にするために、設備増設量算出部１３は、ネットワーク設備が１．３倍になるように、エリア「ａ１」の増設量を算出する。

ステップＳ１７では、設備増設量算出部１３は、上記ステップＳ１６で算出した増設量の費用を算出する。次のステップＳ１８では、設備増設量算出部１３は、各エリアの増設量の費用の合計が予算内か否かを判定する。予算内であれば、ステップＳ１９に移行する。また、予算を超える場合には、ステップＳ２０に進んで各エリアの増設量を確定し、処理を終了する。

ステップＳ１９では、設備増設量算出部１３は、最も危険度の高いエリアに対してステップ１６で算出した増設量を仮決定し、ステップＳ１４以降の処理を繰り返す。この際、予算から最も危険度の高いエリアの増設量の費用を減算する。この後のステップＳ１４からＳ１６の処理では、最も危険度の高いエリアのネットワーク設備が増設されたものとして、処理が行われる。
このように、通信ネットワーク設備増設支援装置１は、各エリアの増設量を算出する。

このように、本実施形態によれば、通信ネットワーク設備増設支援装置１は、全体的に危険度を押し下げるように予算内でネットワーク設備の増設量を算出する。このため、予め与えられた予算内で効率的にネットワーク設備の増設を行うことができる。

また、図３または図４に示す各ステップを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、設備増設量算出処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

第１の実施形態による通信ネットワーク設備増設支援装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態における危険度情報の一例を示した概略図である。 本実施形態の通信ネットワーク設備増設支援装置における処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態の通信ネットワーク設備増設支援装置における処理の流れの一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１…通信ネットワーク設備増設支援装置 １１…同時大量発生トラヒック量算出部 １２…通信ネットワーク危険度算出部 １３…設備増設量算出部 １４…地震発生情報 １５…推定データ １６…平常時トラヒック量情報 １７…障害時トラヒック迂回情報 １８…設備容量情報

Claims (9)

1. 過去の地震発生情報に基づいて地震の際に発生するトラヒック量の推定値である同時大量発生トラヒック量をエリア毎に算出する同時大量発生トラヒック量算出部と、
   前記エリア毎の同時大量発生トラヒック量とエリア毎の平常時のトラヒック量とあらかじめ定められた情報に基づいて算出される前記地震の発生時にエリア毎に他のエリアから迂回されてくるトラヒック量に基づいて各エリアの危険度を算出する通信ネットワーク危険度算出部と、
   前記危険度に基づいて各エリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する設備増設量算出部と、
   を備える通信ネットワーク設備増設支援装置。
2. 前記設備増設量算出部は、危険度が基準値より大きいエリアの危険度を基準値以下にするよう増設量を算出することを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワーク設備増設支援装置。
3. 前記設備増設量算出部は、最も危険度の高いエリアの危険度が次に危険度の高いエリアの危険度になるように、最も危険度の高いエリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する処理を予め与えられた予算内で繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワーク設備増設支援装置。
4. 過去の地震発生情報に基づいて地震の際に発生するトラヒック量の推定値である同時大量発生トラヒック量をエリア毎に算出するステップと、
   前記エリア毎の同時大量発生トラヒック量とエリア毎の平常時のトラヒック量とあらかじめ定められた情報に基づいて算出される前記地震の発生時にエリア毎に他のエリアから迂回されてくるトラヒック量に基づいて各エリアの危険度を算出するステップと、
   前記危険度に基づいて各エリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する設備増設量算出ステップと、
   を有する通信ネットワーク設備増設量算出方法。
5. 前記設備増設量算出ステップは、危険度が基準値より大きいエリアの危険度を基準値以下にするよう増設量を算出することを特徴とする請求項４に記載の通信ネットワーク設備増設量算出方法。
6. 前記設備増設量算出ステップは、最も危険度の高いエリアの危険度が次に危険度の高いエリアの危険度になるように、最も危険度の高いエリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する処理を予め与えられた予算内で繰り返すことを特徴とする請求項４に記載の通信ネットワーク設備増設量算出方法。
7. 過去の地震発生情報に基づいて地震の際に発生するトラヒック量の推定値である同時大量発生トラヒック量をエリア毎に算出するステップと、
   前記エリア毎の同時大量発生トラヒック量とエリア毎の平常時のトラヒック量とあらかじめ定められた情報に基づいて算出される前記地震の発生時にエリア毎に他のエリアから迂回されてくるトラヒック量に基づいて各エリアの危険度を算出するステップと、
   前記危険度に基づいて各エリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する設備増設量算出ステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。
8. 前記設備増設量算出ステップは、危険度が基準値より大きいエリアの危険度を基準値以下にするよう増設量を算出することを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
9. 前記設備増設量算出ステップは、最も危険度の高いエリアの危険度が次に危険度の高いエリアの危険度になるように、最も危険度の高いエリアにおけるネットワーク設備の増設量を算出する処理を予め与えられた予算内で繰り返すことを特徴とする請求項７に記載のプログラム。

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