JP5943389B2

JP5943389B2 - 呼受付判定方法および呼受付判定装置

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Publication number: JP5943389B2
Application number: JP2013020385A
Authority: JP
Inventors: 友哉小杉
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2016-07-05
Anticipated expiration: 2033-02-05
Also published as: JP2014154912A

Description

本発明は、通信ネットワークを通じて品質保証型の通信サービスを提供する通信事業者が加入者（ユーザ）からの新規の呼（セッションフロー）の接続要求に対し、品質保証の実現可否を判断し、品質保証が可能であれば当該要求を許可し、不可能であれば当該要求を拒否する、呼受付判定技術に関する。

近年、通信ネットワークのうちアクセスネットワークにおいて、加入者宅内装置のバッファ設定を簡易化しつつもサービスの多様化が実現可能な方式が必要となっている。

アクセスネットワークの一例として、図１に示される、パッシブ光ネットワーク（Passive Optical Network：ＰＯＮ）がある。ＰＯＮシステムでは、１つの通信事業者局内装置（Optical Line Terminal：ＯＬＴ）が複数の加入者宅内装置（Optical Network Unit：ＯＮＵ）を収容する構成となっている。

ＰＯＮシステムにおいて、ＵＮＩ（User-network interface）の通信速度、即ちユーザネットワーク−ＯＮＵ間の通信速度と、ＯＮＵ−ＯＬＴ間の通信速度とを比較すると、一般的にＯＮＵ−ＯＬＴ間の方が高速であることから、この速度差を吸収し、データの損失を防ぐため、ＯＮＵはバッファメモリを有している。

現在、１つのアクセスネットワークにて電話、テレビ、インターネットを実現するトリプルプレイサービスが提供されている。それらの通信サービスはそれぞれ必要とされる通信品質（データ損失率、遅延、遅延ゆらぎ等）が異なる。そのため、通信ネットワークでは様々な通信サービスを複数のサービスクラスに分類し、サービスクラス毎に満たすべき通信品質（Quality of Service：ＱｏＳ）が定められる。

サービスクラス毎に通信品質を担保する手段として、通信ネットワークではトラヒック規定と転送制御を行うことが一般的である。

ここで、トラヒック規定とは、各サービスクラスに分類された通信サービス毎に通信ネットワークに入力可能な平均レートと、バースト量と呼ばれるデータの塊の最大値を規定することである。また、転送制御とは、サービスクラスに対応した優先度の識別子をデータに付加し、通信ネットワークを構成する装置（通信装置）に対して優先度毎にバッファメモリ（キューとも呼ばれる。）を設定した上、優先度の識別子に基づいてデータを格納・出力することでデータの転送順序を制御することである。

通信装置の優先度毎の出力バッファメモリに設定すべきメモリ量（以下、バッファ設定量とする。）は、トラヒック規定、転送制御方法およびユーザの品質保証型サービスの加入状況をもとにして、サービスクラス毎の通信品質を満たすように決定される。

通信事業者が新たなサービスを追加することを想定すると、通信事業者はバッファメモリ等の通信装置のリソースの設定をユーザの加入状況に応じて設定する必要がある。アクセスネットワークを構成する通信装置は数量が膨大であるため、バッファ設定量をユーザ毎に設定・管理することは困難である。従って、アクセスネットワークの通信装置（特に宅内装置）のバッファメモリの設定を簡易化することが望ましい。

この課題に対する一つの解決手段として、非特許文献１に示される従来技術１がある。従来技術１はＯＬＴによるフレームの優先度書換技術であり、データ転送によってバッファあふれが発生すると予想される場合、フレームの優先度を書換えることで、バッファあふれを防ぐことが可能である。この技術を用いると、従来ではバッファあふれが発生するようなサービスの組み合わせであっても提供が可能となるため、通信事業者はより少数のバッファ設定でサービスを提供することができる。つまり、宅内装置のバッファ設定の管理の簡易化を実現できる。

また、バッファ設定の簡易化には、バッファのリソースに応じたサービスの受付判定を導入することも考えられる。受付制御によってバッファあふれが発生するようなサービスの組み合わせを拒否することができる。つまり、宅内装置のバッファ設定を多数作成することなく、バッファに収容可能な限り、多くのサービスを提供することができる。

通信装置のバッファを考慮した受付制御の従来技術として、特許文献１に示される従来技術２がある。

従来技術２は、新規セッションフローの接続要求に対して、ピークレートもしくは平均レートのどちらかを通信装置が有する帯域、バッファの設備量を超えない範囲で割当てることにより、簡易な計算でバッファに収容可能なサービスを増やす技術であり、具体的には以下の事項に従う。

従来技術２は、トークンバケットパラメータに従ったネットワークへの入力トラヒックに対して受付判定を行なう、仮想バッファ／トランクモデルに基づく。

仮想バッファ／トランクモデルは、トークンバケットモデルに従ったトラヒックの最悪条件をＯＮ／ＯＦＦトラヒックとしてモデル化し、申告帯域に比例したバッファ量を仮想的に割り当てることによって、各ネットワーク転送ノードのバッファ量を考慮した実効帯域の積み上げを算出できる。

本モデルをネットワーク帯域管理サーバに用いると、論理的パケット損失率ゼロの受付判定を行なうことができる。

（トークンバケットモデルに従うフローに対するバッファ割当）
今、トークンバケットパラメータ（Ｐ_k，ρ_k，σ_k）を有するセッションフローｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）がバッファ量Ｂ、リンク帯域Ｃを有するノードに多重されることを考える（ここで、Ｐ、ρ、σはトークンバケットのパラメータであり、それぞれピークレート、平均レート、最大バーストを表す。）。このとき、図２に示すように各セッションフローｋに対してリンク帯域ｃ_k（ρ_k≦ｃ_k≦Ｐ_k）を仮想的に割り当てることを考える。ただし、仮想リソースの総量はリンク帯域Ｃを上回らないようにする。すなわち、下記のとおりの関係とする。

ｃ₁＋ｃ₂＋・・・＋ｃ_K≦Ｃ（１）
このとき、セッションフローｋが使用する仮想的なバッファリソースの最大値ｂ_kは、
ｂ_k＝σ_k（Ｐ_k−ｃ_k）／（Ｐ_k−ρ_k）（２）
で表すことが出来る。

全フローによる実際のバッファ使用量の最大量Ｂは、仮想バッファ使用量の和を上回ることはないので、
Σｂ_k＝Σσ_k（Ｐ_k−ｃ_k）／（Ｐ_k−ρ_k）≦Ｂ（３）
が成り立てば、論理的なパケットロスがゼロになる。言い換えると、式（２）を満たすＫ組の仮想リソース（ｂ_k，ｃ_k）に対して、式（１）および（３）が成り立てば、当該リンクにおける論理的なパケットロスはゼロになる（詳細は非特許文献２参照）。

（平均レートとピークレートを組み合わせることによるバッファ使用量の最小化）
式（３）で表される仮想バッファ量の総和を最小化するような割当方法が考えられている。この方式を定式化すると、
min｛Σσ_k（Ｐ_k−ｃ_k）／（Ｐ_k−ρ_k）｝（４）
ただし、
Σｃ_k≦Ｃ、 ρ≦ｃ_k≦Ｐ_k （５）
となる。式（４）の解となるような仮想帯域割り当ては、以下の手順で求められる。

先ず全てのフローに対してρ_kに等しい仮想帯域を割り当てる。

その後、余った帯域Ｃ−Σρ_kについては、フローごとに以下の式
Ｔ_k＝σ_k／（Ｐ_k−ρ_k）（６）
で計算されたピークレート送出可能時間Ｔ_kについて、Ｔ_kの値の大きなフローから順番に、Ｐ_k−ρ_kだけ新たに追加して割り当てていく。

この方式で仮想帯域ｃ_kを割り当てた場合、式（３）が最小化されることが知られている（詳細は非特許文献３参照）。

しかしながら、従来技術１が実装されたアクセスネットワークに対して、従来技術２を用いて受付判定を行うと、従来技術１を用いて提供可能になるはずのサービスが、バッファ不足として、受付を拒否されるという課題があった。

これは、従来技術２では、どのようなサービスの組み合わせであっても、通信装置に予め設定されたバッファ量を上限として受付判定を行うのに対して、従来技術１では優先度書換によって複数クラスのバッファを利用してサービスを提供可能になることから、サービスの組み合わせによってバッファ量の上限が変化することに起因する。

本発明は、上記課題を解消するためになされたものであり、その目的は、新規セッションフローの接続要求に対して、バッファあふれを防ぐ優先度の書換を考慮した受付判定を行うことが可能な呼受付判定方法および呼受付判定装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、新規セッションフローの接続要求を受信した際に、当該フローが使用するバッファメモリ量を計算した後、当該フローの優先度に対して予め設定されたバッファメモリ量と比較し、これが予め設定されたバッファメモリ量を超過する場合は、当該フローを他の優先度に対して予め設定されたバッファメモリに収容したときのバッファメモリ量を再計算することで優先度の書換を模擬することとした。

具体的には、本発明に係る呼受付判定方法は、
通信品質の異なる複数のサービスクラスに分類された通信サービスを提供する通信ネットワークであり、当該通信ネットワークを構成する通信装置に前記サービスクラスに対応する優先度毎のバッファメモリを設定し、通信データに付与された優先度の識別子に対応する優先度のバッファメモリに当該通信データを格納・出力することで転送順序を制御して通信サービスを提供する通信ネットワークに対する新規セッションフローの接続要求について、当該新規セッションフローが通信装置における優先度毎のバッファメモリの総量を少なくとも超えないことを条件にその受付の可否を判定する呼受付判定装置が実行する呼受付判定方法であって、
前記新規セッションフローの接続要求を前記通信装置を介して受信する要求受信ステップと、
前記新規セッションフローの接続要求を許可した際に、当該新規セッションフローが通信装置における優先度毎のバッファメモリの総量を超過するか否かを判定するバッファ判定ステップと、
超過する場合は接続要求を拒否し、超過しない場合は接続を許可する要求応答ステップとを含み、
前記バッファ判定ステップにおいて、新規セッションフローが使用するバッファメモリ量の最大値を算出し、これが当該新規セッションフローの優先度に対して通信装置に予め設定されたバッファメモリの総量を超過する場合、当該超過量を通信装置に予め設定された他の優先度のバッファメモリに収容させた際に必要となるバッファメモリ量を算出し、当該算出したバッファメモリ量と前記他の優先度のバッファメモリにおける現在の使用量との和が、当該他の優先度のバッファメモリの総量を超過しないことを判断の基準とする
ことを特徴とする。

従来技術では、バッファ判定ステップにおいて優先度書換を模擬した受付判定を行う呼受付制御を実現することができなかった。本発明では、バッファ判定ステップにおいて、予め設定されたバッファメモリ量を超過する場合、超過量をその優先度以外の他の優先度のバッファメモリに収容し、当該他の優先度のバッファメモリ量を再計算することができる。従って、優先度書換を模擬することが可能な呼受付判定方法を提供することができる。

また、前述した呼受付判定方法において、
前記要求受信ステップの後であって前記バッファ判定ステップの前に、
前記新規セッションフローの接続要求を許可した際に、前記新規セッションフローの使用帯域が通信ネットワークの総帯域量を超過するか否かを判定する帯域判定ステップを含む
ことを特徴とする。

本呼受付判定方法は、新規セッションフローを受信したのち、帯域の不足が無いかの判定を行う。従って、本発明はバッファメモリの過不足に加え、帯域の過不足も考慮した呼受付判定方法を提供することができる。

また、本発明に係る呼受付判定装置は、
通信品質の異なる複数のサービスクラスに分類された通信サービスを提供する通信ネットワークであり、当該通信ネットワークを構成する通信装置に前記サービスクラスに対応する優先度毎のバッファメモリを設定し、通信データに付与された優先度の識別子に対応する優先度のバッファメモリに当該通信データを格納・出力することで転送順序を制御して通信サービスを提供する通信ネットワークに対する新規セッションフローの接続要求について、当該新規セッションフローが通信装置におけるバッファメモリの総量を少なくとも超えないことを条件にその受付の可否を判定する呼受付判定装置であって、
前記新規セッションフローの接続要求を前記通信装置を介して受信する要求受信手段と、
前記新規セッションフローの接続要求を許可した際に、当該新規セッションフローが通信装置における優先度毎のバッファメモリの総量を超過するか否かを判定するバッファ判定手段と、
超過する場合は接続要求を拒否し、超過しない場合は接続を許可する要求応答手段とを備え、
前記バッファ判定手段において、新規セッションフローが使用するバッファメモリ量の最大値を算出し、これが当該新規セッションフローの優先度に対して通信装置に予め設定されたバッファメモリの総量を超過する場合、当該超過量を通信装置に予め設定された他の優先度のバッファメモリに収容させた際に必要となるバッファメモリ量を算出し、当該算出したバッファメモリ量と前記他の優先度のバッファメモリにおける現在の使用量との和が、当該他の優先度のバッファメモリの総量を超過しないことを判断の基準とする
ことを特徴とする。

本発明では、バッファ判定手段において、予め設定されたバッファメモリ量を超過する場合、超過量をその優先度以外の他の優先度のバッファメモリに収容し、当該他の優先度のバッファメモリ量を再計算することができる。従って、優先度書換を模擬することが可能な呼受付判定装置を提供することができる。

また、前述した呼受付判定装置において、
前記に加え、
前記新規セッションフローの接続要求を許可した際に、前記新規セッションフローの使用帯域が通信ネットワークの総帯域量を超過するか否かを判定する帯域判定手段を備えた
ことを特徴とする。

本呼受付判定装置は、新規セッションフローを受信したのち、帯域の不足が無いかの判定を行う。従って、本発明はバッファメモリの過不足に加え、帯域の過不足も考慮した呼受付判定装置を提供することができる。

本発明によれば、優先度書換技術を考慮して新規セッションフローの受付判定を行うことが可能な呼受付判定方法および呼受付判定装置を提供することができる。

アクセスネットワークの一例を示す構成図トークンバケットモデルに従うフローに対するバッファ割当の説明図本発明の呼受付判定装置の実施の形態の一例を示す構成図本発明の呼受付判定方法の実施の形態の一例を示す新規セッションフローの接続要求発生時の処理の流れ図セッションフローの終了要求発生時の処理の流れ図リソース割当情報の一例を示す説明図本発明の呼受付判定方法の実施の形態の他の例を示す新規セッションフローの接続要求発生時の処理の流れ図本発明の呼受付判定方法を適用した通信ネットワークシステムの一例を示す構成図

以下に、本発明における呼受付判定方法の処理手順を示す。なお、ここでの処理は図３に示す、データ入出力部１１、フロー情報記憶部１２、装置情報記憶部１３、リソース割当情報記憶部１４および演算部１５を備えた呼受付判定装置１０を有するルータやネットワーク制御装置により実行することを想定しているが、処理を実行する装置はルータやネットワーク制御装置に限られるわけではない。

例えば、一般的なコンピュータに、以下の処理アルゴリズムを記述したプログラムを実行させて処理を行うようにしても良い。ただし、ルータやネットワーク制御装置においても、その内部で以下の処理を実行する主体はＣＰＵとメモリとを有するコンピュータに相当する機能部であるから、一般的なコンピュータにより処理を行う場合と、ルータやネットワーク制御装置で処理を行う場合とで、呼受付判定方法の処理として実質的な違いはない。つまり、いずれの場合も、各種パラメータや各変数の値がメモリ等の記憶手段に格納され、プログラムに従って、ＣＰＵにより適宜読み出されて処理が行われる。

また、プログラムを用いる方式の他、処理アルゴリズムをハードウェアロジック回路として実現し、当該ハードウェアロジック回路が呼受付判定方法の処理を行うようにしても良い。この場合、当該ハードウェアロジック回路が前述した呼受付判定装置に相当する。

図３において、データ入出力部１１は、ユーザ（ユーザ端末）からの新規セッションフローの接続要求およびセッションフローの終了要求の受け取りや、新規セッションフローに対するユーザへの接続可否の通知など、外部との情報入出力を実行する。

フロー情報記憶部１２は、接続中のセッションフローおよび新規セッションフローに関する優先度（優先クラス）、平均レート、最大バーストサイズ等のフロー情報を記憶する。装置情報記憶部１３は、計算対象となる通信装置における優先度毎のバッファメモリの設定量、入力レート、出力レート等の装置情報を記憶する。リソース割当情報記憶部１４は、各ユーザ（ユーザ端末）の現在のリソース割当情報を記憶する。

また、演算部１５は、各記憶部１２，１３，１４内の情報を読み出し又は同様の情報を外部から取得し、必要な計算を実行して新規セッションフローの接続要求を許可した際に、当該新規セッションフローが通信装置における優先度毎のバッファメモリの総量を超過するか否かを計算し、また、これに加えて、前記新規セッションフローの使用帯域が通信ネットワークの総帯域量を超過するか否かを計算して、新規セッションフローの接続可否を判定し、さらにまた、新規セッションフローを受け付けた際および接続中のセッションフローを終了した際にリソース割当情報を更新する。

＜第１の実施の形態＞
図４、５は、本発明の呼受付判定方法の第１の実施の形態における呼受付判定手順を説明する処理の流れ図である。

受付判定を行うためには、計算対象となる通信装置のバッファ設定量、前記通信装置の入力レート、出力レートといった装置情報と、新規セッションフローの優先度、平均レート、最大バーストサイズといったフロー情報と、新規セッションフローの接続要求を発したユーザの現在のリソース割当情報が必要である。

装置情報は、図３に示す呼受付判定装置１０の装置情報記憶部１３に予め記憶しておいたものを呼び出しても良いし、外部と通信を行うことで取得しても良い。また、フロー情報に関しては、新規セッションフローの接続要求に含まれている優先度、平均レート、最大バーストサイズを用いても良いし、装置情報と同様、受付判定装置１０のフロー情報記憶部１２に予め記憶しておいたものを呼び出しても良いし、改めて外部と通信を行うことで取得しても良い。また、リソース割当情報に関しては、図３に示す受付判定装置１０のリソース割当情報記憶部１４が記憶・管理することとする。図６にリソース割当情報記憶部１４が記憶・管理するリソース割当情報の一例を示す。

まず、新しいセッションフローの接続要求があった際の受付判定の動作を図４を用いて説明する。

ステップｓ１１は、新規セッションフローの接続要求を受信するステップである。

ステップｓ１２は、新規セッションフローの優先度を特定するステップである。優先度によって以降の手順が異なるため、予め優先度を特定しておく必要がある。

まず、新規フローの優先度が最も高い（以降、最優先とする）の場合の手順について以下に示す。

ステップｓ１３は、フロー情報から当該新規フローのバッファ必要量を算出し、当該優先クラスのバッファ設定量と比較するステップである。

新規セッションフローの優先度が最優先の場合、判定対象の通信装置の最優先度バッファのバッファ設定量ｑ₁を呼び出す。次に、送信元ユーザが現在利用している全てのクラスのフロー情報を呼び出し、以下の式を用いてバッファ必要量ｂ₁を算出する。

ｂ₁＝Σσ₁（Ｐ−Ｃ）／（Ｐ−Σρ₁）（７）
ここで、Σσ₁はユーザが現在利用中の最優先クラスのフローおよび新規フローの最大バーストサイズの合計値、Σρ₁はユーザが現在利用中の最優先クラスのフローおよび新規フローの平均レートの合計値、Ｐは入力レートの最大値、Ｃは出力レートの最大値である。

計算結果がｂ₁＜ｑ₁であれば、送信元ユーザに対して新規セッションフローの接続許可を通知し、当該ユーザのリソース割当情報を更新（当該サービス利用フラグを１）した上で終了する（ステップｓ１５）。また、ｂ₁＞ｑ₁であれば、ステップｓ１４に進む。

ステップｓ１４は、優先度書換を想定してバッファ必要量を再計算し、書換先クラスのバッファ設定量と比較するステップである。

具体的には、判定対象の通信装置の高優先度バッファのバッファ設定量ｑ₂を呼び出す。次に、送信元ユーザが現在利用している最優先および高優先クラスのフロー情報を呼び出し、以下の式を用いてバッファ必要量ｂ'₂を算出する。

Σσ₂／（Ｐ−Σρ₂）＜Σσ₁／（Ｐ−Σρ₁）−ｑ₁／（Σρ₁−Ｃ）であれば、
ｂ'₂＝Σσ₁（（Ｐ−２Ｃ＋Σρ₂）／（Ｐ−Σρ₁））＋Σσ₂＋ｑ₁／（（２Ｃ−Ｐ）／（Ｐ−Ｃ）−Σρ₂／（Σρ₁−Ｃ））（８）
ここで、Σσ₂はユーザが現在利用中の高優先クラスのフローおよび新規フローの最大バーストサイズの合計値、Σρ₂はユーザが現在利用中の高優先クラスのフローおよび新規フローの平均レートの合計値である。

また、Σσ₁／（Ｐ−Σρ₁）−ｑ₁／（Σρ₁−Ｃ）≦Σσ₂／（Ｐ−Σρ₂）であれば、
ｂ'₂＝Σσ₁（（Ｐ−Ｃ−Σρ₁）／（Ｐ−Σρ₁））＋Σσ₂（（Ｐ＋Σρ₁−Ｃ）／（Ｐ−Σρ₂）＋ｑ₁（Ｃ／（Ｐ−Ｃ））（９）
計算結果がｂ'₂＜ｑ₂であれば、送信元ユーザに対して新規セッションフローの接続許可を通知し、当該ユーザのリソース割当情報を更新（当該サービス利用フラグを１、書換フラグを１追加する）した上で終了する。また、ｂ'₂＞ｑ₂であれば、送信元ユーザに対して新規セッションフローの接続拒否を通知し、当該ユーザのリソース割当情報を更新せずに終了する（ステップｓ１５）。

次に、新規フローの優先度が２番目に高い（以降、高優先とする）場合の手順について示すが、ステップｓ１１，ｓ１２までは前記と同様である。

新規セッションフローの優先度が高優先の場合、判定対象の通信装置の高優先度バッファのバッファ設定量ｑ₂を呼び出す。次に、送信元ユーザが現在利用している最優先および高優先クラスのフロー情報を呼び出し、以下の式を用いてしてバッファ必要量ｂ₂を算出する。

Σσ₁＞Σσ₂（Ｃ−Σρ₁）／（Ｐ−Σρ₂）であれば、
ｂ₂＝Σσ₁（Σρ₂／（Ｐ−Σρ₁））＋Σσ₂ （１０）
Σσ₁≦Σσ₂（Ｃ−Σρ₁）／（Ｐ−Σρ₂）であれば、
ｂ₂＝Σσ₁＋Σσ₂（Ｐ＋Σρ₁−Ｃ／（Ｐ−Σρ₂））（１１）
計算結果がｂ₂＜ｑ₂であれば、送信元ユーザに対して新規セッションフローの接続許可を通知し、当該ユーザのリソース割当情報を更新（当該サービス利用フラグを１）した上で終了する（ステップｓ１５）。また、ｂ₂＞ｑ₂であれば、ステップｓ１４に進む。

以下では高優先バッファに収容しきれない新規セッションフローを最優先バッファに収容することを念頭に記述しているが、最優先バッファだけでなく、高優先バッファより低い優先クラスのバッファやベストエフォート用のバッファに収容するよう優先度の書換を行っても良い。

具体的には、判定対象の通信装置の最優先度バッファのバッファ設定量ｑ₁を呼び出す。次に、送信元ユーザが現在利用している最優先および高優先クラスのフロー情報を呼び出し、以下の式を用いてバッファ必要量ｂ'₁を算出する。

ｂ'₁＝（Σσ₁＋σ₂）（Ｐ−Ｃ）／（Ｐ−（Σρ₁＋ρ₂））（１２）
ここで、σ₂は新規フローの最大バーストサイズであり、ρ₂は新規フローの平均レートである。

計算結果がｂ'₁＜ｑ₁であれば、送信元ユーザに対して新規セッションフローの接続許可を通知し、当該ユーザのリソース割当情報を更新（当該サービス利用フラグを１、書換フラグを１追加する）した上で終了する。また、ｂ'₁＞ｑ₁であれば、送信元ユーザに対して新規セッションフローの接続拒否を通知し、当該ユーザのリソース割当情報を更新せずに終了する（ステップｓ１５）。

次に、セッションフローの終了要求があった際の動作を図５を用いて説明する。

ステップｓ１６は、セッションフローの終了要求を受信するステップである。

ステップｓ１７は、セッションフローの終了要求を送信したユーザのリソース割当情報を更新するステップであり、その後、動作を終了する。

従来技術では、バッファ判定ステップにおいて優先度の書換を模擬した呼受付判定を行うことができなかった。本実施の形態では、ステップｓ１３において、予め設定されたバッファ量を超過する場合、ステップｓ１４によって、優先度の書換を考慮したバッファ量を再計算することができる。従って、優先度の書換を模擬することが可能な呼受付判定方法を提供することができる。

＜第２の実施の形態＞
図７に本発明の呼受付判定方法の第２の実施の形態における呼受付判定手順を示す。第１の実施の形態と第２の実施の形態との違いは、リンクの帯域を受付判定の条件に加えるステップｓ２１が追加されていることである。

即ち、ステップｓ２１では、判定対象の通信装置の出力レートＣと、判定対象の通信装置を通過する現在利用中の全てのフローの平均レートおよび新規セッションフローの平均レートの合計Σρとを比較し、Ｃ＜Σρであれば、送信元ユーザに対して新規セッションフローの接続許可を通知し、終了する。一方、Ｃ＞Σρであればステップｓ１３に進み、以下、第１の実施の形態の場合と同様の手順を実行する。

本実施の形態では、新規セッションフローを受信したのち、ステップｓ２１にて帯域の不足が無いかの判定を行う。従って、バッファの過不足に加え、帯域の過不足も考慮した呼受付判定方法を提供することができる。

＜第３の実施の形態＞
次に本発明の第３の実施の形態、ここでは図８に示す通信ネットワーク上において、本発明の呼受付判定方法を適用した場合の例を示す。図８に示す通信ネットワークでは、図１のようなアクセスネットワークの上位にエッジルータが配置され、コアネットワークに接続される。

本実施の形態では、ネットワーク制御装置が第１または第２の実施の形態で説明した呼受付判定処理を実行する呼受付判定装置１０を有しており、エッジルータが新規セッションフローの接続要求をネットワーク制御装置に中継する。

ステップｓ３１：ユーザネットワーク（内のユーザ端末）から、新規セッションフローの接続要求が、フロー情報とともにエッジルータに転送される。

ステップｓ３２：ネットワーク制御装置は、新規セッションフローの通信経路上のエッジルータおよびＯＮＵの装置情報、新規セッションフローを受け付けることで、エッジルータおよびＯＮＵが有するバッファの範囲内でのリソース割当が可能かどうかを、第１または第２の実施の形態の方法を用いて判定し、受付可否を判定する。尚、エッジルータに関しては、多重効果により十分なバッファが確保されていることが想定されることから、新規セッションフローの追加によって、予め定められた帯域を超えるかどうかだけで受付判断を行っても良い。

ステップｓ３３：ネットワーク制御装置は、新規セッションフローの通信経路上のエッジルータやＯＮＵにおいて、リソース割当が可能と判断した場合、新規セッションフローの接続許可をユーザネットワークに通知する（新規セッションフローの接続）。もしいずれかのエッジルータやＯＮＵにおいて、リソース割当が不可と判断した場合、新規セッションフローは受け付けられないので、ユーザネットワークに接続拒否を通知する。

ステップｓ３４：通信中のセッションフローを終了する場合、ユーザネットワークからネットワーク制御装置に当該セッションフローの終了要求が通知される。

ステップｓ３５：ネットワーク制御装置は、第１の実施の形態で説明した処理を行うことにより、当該セッションフローに関する情報を削除する。

本実施の形態では、ネットワーク制御装置に第１または第２の実施の形態で説明した呼受付判定方法を用いて判定し、受付可否を判定する。従って、優先度書換技術を考慮して新規セッションフローの受付判定を行うことが可能な通信ネットワークシステムを提供することができる。

１０：呼受付判定装置、１１：データ入出力部、１２：フロー情報記憶部、１３：装置情報記憶部、１４：リソース割当情報記憶部、１５：演算部。

特開２０１２−４８４１号公報

小杉友哉、鈴木徹也、「ＯＮＵバッファを柔軟に使用可能なＯＬＴによる優先度書換の提案」、2012年電子情報通信学会総合大会、B-7-29、(2012) A. Elwalid, D. Mitra and R. H. Wentworth, "A New Approach for Allocating Buffers and Bandwidth to Heterogeneous, Regulated Traffic in an ATM node," IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol.13, no.6 (1995) F. L. Presti, Z.-L. Zhang, J. Kurose and D. Towsley, "Source Time Scale and Optimal Buffer/Bandwidth Tradeoff for Heterogeneous Regulated Traffic in a Network Node," IEEE/ACM Transactions on Networking, vol.7, no.4 (1999)

Claims

通信品質の異なる複数のサービスクラスに分類された通信サービスを提供する通信ネットワークであり、当該通信ネットワークを構成する通信装置に前記サービスクラスに対応する優先度毎のバッファメモリを設定し、通信データに付与された優先度の識別子に対応する優先度のバッファメモリに当該通信データを格納・出力することで転送順序を制御して通信サービスを提供する通信ネットワークに対する新規セッションフローの接続要求について、当該新規セッションフローが通信装置における優先度毎のバッファメモリの総量を少なくとも超えないことを条件にその受付の可否を判定する呼受付判定装置が実行する呼受付判定方法であって、
前記新規セッションフローの接続要求を前記通信装置を介して受信する要求受信ステップと、
前記新規セッションフローの接続要求を許可した際に、当該新規セッションフローが通信装置における優先度毎のバッファメモリの総量を超過するか否かを判定するバッファ判定ステップと、
超過する場合は接続要求を拒否し、超過しない場合は接続を許可する要求応答ステップとを含み、
前記バッファ判定ステップにおいて、新規セッションフローが使用するバッファメモリ量の最大値を算出し、これが当該新規セッションフローの優先度に対して通信装置に予め設定されたバッファメモリの総量を超過する場合、当該超過量を通信装置に予め設定された他の優先度のバッファメモリに収容させた際に必要となるバッファメモリ量を算出し、当該算出したバッファメモリ量と前記他の優先度のバッファメモリにおける現在の使用量との和が、当該他の優先度のバッファメモリの総量を超過しないことを判断の基準とする
ことを特徴とする呼受付判定方法。
前記要求受信ステップの後であって前記バッファ判定ステップの前に、
前記新規セッションフローの接続要求を許可した際に、前記新規セッションフローの使用帯域が通信ネットワークの総帯域量を超過するか否かを判定する帯域判定ステップを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の呼受付判定方法。
通信品質の異なる複数のサービスクラスに分類された通信サービスを提供する通信ネットワークであり、当該通信ネットワークを構成する通信装置に前記サービスクラスに対応する優先度毎のバッファメモリを設定し、通信データに付与された優先度の識別子に対応する優先度のバッファメモリに当該通信データを格納・出力することで転送順序を制御して通信サービスを提供する通信ネットワークに対する新規セッションフローの接続要求について、当該新規セッションフローが通信装置におけるバッファメモリの総量を少なくとも超えないことを条件にその受付の可否を判定する呼受付判定装置であって、
前記新規セッションフローの接続要求を前記通信装置を介して受信する要求受信手段と、
前記新規セッションフローの接続要求を許可した際に、当該新規セッションフローが通信装置における優先度毎のバッファメモリの総量を超過するか否かを判定するバッファ判定手段と、
超過する場合は接続要求を拒否し、超過しない場合は接続を許可する要求応答手段とを備え、
前記バッファ判定手段において、新規セッションフローが使用するバッファメモリ量の最大値を算出し、これが当該新規セッションフローの優先度に対して通信装置に予め設定されたバッファメモリの総量を超過する場合、当該超過量を通信装置に予め設定された他の優先度のバッファメモリに収容させた際に必要となるバッファメモリ量を算出し、当該算出したバッファメモリ量と前記他の優先度のバッファメモリにおける現在の使用量との和が、当該他の優先度のバッファメモリの総量を超過しないことを判断の基準とする
ことを特徴とする呼受付判定装置。
前記に加え、
前記新規セッションフローの接続要求を許可した際に、前記新規セッションフローの使用帯域が通信ネットワークの総帯域量を超過するか否かを判定する帯域判定手段を備えた
ことを特徴とする請求項３に記載の呼受付判定装置。