JP6654584B2 - 通信量管理システム及び通信量管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信量管理システム及び通信量管理方法に関する。

近年、動画配信やオンラインショッピング等のＷｅｂサービスが一般的に利用されるようになったことで、ユーザが利用する端末のトラヒック量（以下、「通信量」とも表す。）は増加傾向にある。増加するトラヒック量に対応するため、ユーザ毎に通信を制御するためのポリシ制御技術が知られている。また、ユーザの通信量を収集して、今後の通信量の増加を予測することで、通信設備の増強要否等の判断に役立てる（すなわち、収集した通信量をプロビジョニング用のデータとして活用する）ことが行われている。

ポリシ制御技術では、エッジルータやＰＧＷ（Packet Data Network Gateway）等の中継装置がポリシ（例えば、通信帯域や通信量等）を制御することにより、ユーザ単位での通信量の収集やトラヒック制御等を実現している。このようなポリシ制御技術では、ネットワーク内にユーザを収容する中継装置と、中継装置のポリシを管理するポリシ制御サーバとが配置される。

ポリシ制御サーバは、中継装置からユーザの通信量を取得し、例えば、通信量が多いユーザの通信帯域を絞る制御ポリシを中継装置に送信する。これにより、エッジルータやＰＧＷ等の中継装置は、当該制御ポリシに従って、対象ユーザの通信帯域を絞ることができる。

ポリシ制御サーバがユーザの通信量を取得する技術として、ポリシ制御サーバで指定した閾値を超える通信量の通信が行われた場合に、中継装置からポリシ制御サーバに当該通信量を通知する技術が３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）で規定されている（非特許文献１）。

ここで、ポリシ制御サーバは単位時間あたりに処理可能な信号量に制限があるため、中継装置からポリシ制御サーバに通信量を通知するための信号量を削減する必要がある。一方で、ユーザの通信量は、時間帯毎にばらつきがあることが知られており（非特許文献２）、ユーザの通信が集中する時間帯（平日の２１：００から２３：００等）に中継装置からポリシ制御サーバへの信号量が増大すると考えられる。

これに対して、中継装置からポリシ制御サーバへの信号量を削減する技術が知られている（特許文献１）。特許文献１では、中継装置で通信量を管理して、ポリシルールの適用を判断することで、中継装置からポリシ制御サーバへの信号量を削減している。

また、ユーザの通信速度から次のユーザの通信量を予測して、閾値を動的に変更することで、中継装置からポリシ制御サーバへの信号量を制御する技術が知られている（非特許文献３）。

特開２０１４−１５５０９６号公報

ETSI TS 129 212 V11.9.0, 2013-07 "我が国のインターネットにおけるトラヒックの集計結果", 総務省総合通信基盤局電気通信事業部データ通信化, 2015年9月30日 片岡満, 鳴海貴允, 岩田英明, "通信量契機におけるPCRF の通信量通知方式の提案", 2016年9月 信学会ソサイエティ大会

しかしながら、特許文献１の技術は、３ＧＰＰに規定されていないという問題がある。一方で、非特許文献３の技術は、ポリシ制御サーバへの信号量の負荷を抑制できるものの、例えば深夜帯（０：００〜５：００）では信号量が減少（すなわち、通信量を通知する頻度が減少）するという問題がある。このため、ポリシ制御サーバに収集された通信量をプロビジョニング用データとして活用する場合、深夜帯におけるリアルタイム性が低下するという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、安定的に通信量を通知することを目的とする。

そこで、上記課題を解決するため、ユーザが利用する端末と接続される中継装置と、該中継装置から通知される通信量を管理するサーバ装置とが含まれる通信量管理システムであって、前記中継装置は、前記端末からの通信の通信量が第１の閾値を超えているか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記通信量が前記第１の閾値を超えていると判定された場合、前記通信量を前記サーバ装置に通知する第１の通知部と、を有し、前記サーバ装置は、前記中継装置から前記通信量が通知されると、前記ユーザの前日の所定の期間における通信量の実績と、当日の所定の期間における通信量の実績とを取得して、取得した通信量の実績から前日の通信量に対する当日の通信量の変化率を算出する第１の算出部と、前記第１の算出部が算出した変化率から通信量の予測値を算出する第２の算出部と、前記第２の算出部が算出した前記予測値を第２の閾値として前記中継装置に通知する第２の通知部と、を有する。

安定的に通信量を通知することができる。

本発明の実施の形態における通信量通知システムの全体構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における通信量通知システムの処理の流れの一例を示す図である。 通信量閾値の算出の一例を説明する図である。 同一時間帯における通信量の増減率の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における通信量通知システムの機能構成の一例を示す図である。 通信量ログ情報の一例を示す図である。 通信量情報の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における中継装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるポリシ制御サーバが実行する処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

＜全体構成＞
まず、本発明の実施の形態における通信量通知システム１の全体構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態における通信量通知システム１の全体構成の一例を示す図である。

図１に示すように、本発明の実施の形態における通信量通知システム１は、ポリシ制御サーバ１０と、中継装置２０と、１以上の端末３０とを有する。通信量通知システム１は、例えば、ＩＳＰ（Internet Services Provider）や電気通信事業者等のコアネットワークに構築されたシステムである。

端末３０は、ユーザが利用するコンピュータである。端末３０の具体例には、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブルデバイス等が挙げられる。端末３０は、中継装置２０を介してインターネットとの間で通信を行う。端末３０が中継装置２０を介してインターネットとの間で通信を行うことにより、端末３０のユーザは、例えば、動画配信やオンラインショッピング等の様々なＷｅｂサービスを利用することができる。

中継装置２０は、例えばエッジルータやＰＧＷ等の通信装置である。中継装置２０は、例えばＰＣＥＦ（Policy and Charging Enforcement Function）として機能する。また、中継装置２０は、中継処理部２００を有する。

中継装置２０は、中継処理部２００により、端末３０からの通信をインターネットに転送すると共に、端末３０とインターネットとの間の通信量をユーザ毎に収集する。そして、中継装置２０は、中継処理部２００により、収集した通信量が、ポリシ制御サーバ１０から通知された閾値（以下、「通信量閾値」と表す。）を超えている場合、収集した通信量をポリシ制御サーバ１０に通知する。

また、中継装置２０は、中継処理部２００により、制御ポリシに従って、対象のユーザの端末３０の通信帯域や通信量等を制御する。

ポリシ制御サーバ１０は、例えば１以上のコンピュータで構成されるコンピュータ又はコンピュータシステムである。ポリシ制御サーバ１０は、例えばＰＣＲＦ（Policy and Charging Rules Function）として機能する。また、ポリシ制御サーバ１０は、ポリシ制御処理部１００と、通信量ログ記憶部１１０とを有する。

ポリシ制御サーバ１０は、ポリシ制御処理部１００により、中継装置２０から通知された通信量を通信量ログ情報として通信量ログ記憶部１１０に保存する。また、ポリシ制御サーバ１０は、中継装置２０から通信量が通知された場合、通信量ログ記憶部１１０に記憶されている通信量ログ情報に基づいて通信量閾値を算出して、算出した通信量閾値を中継装置２０に通知する。

また、ポリシ制御サーバ１０は、通信量閾値を算出した場合、制御ポリシを決定して、決定した制御ポリシを中継装置２０に通知する。

なお、図１に示す通信量通知システム１の構成は、一例であって、他の構成であっても良い。例えば、通信量通知システム１は、複数の中継装置２０を有していても良い。また、例えば、通信量通知システム１は、複数のポリシ制御サーバ１０を有していても良い。

＜処理の流れ＞
ここで、本発明の実施の形態における通信量通知システム１の処理の流れについて、図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の実施の形態における通信量通知システム１の処理の流れの一例を示す図である。

中継装置２０は、中継処理部２００により、端末３０からの通信を受信する（ステップＳ１）。次に、中継装置２０は、中継処理部２００により、端末３０から受信した通信の通信量が、当該端末３０のユーザの通信量閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２）。以降では、端末３０から受信した通信の通信量が通信量閾値を超えていると判定されたものとして説明を続ける。

中継装置２０は、中継処理部２００により、端末３０から受信した通信の通信量をポリシ制御サーバ１０に通知する（ステップＳ３）。当該通信量は、例えば、ＣＣＲ（Credit Control Request）信号により通知される。

次に、中継装置２０は、中継処理部２００により、端末３０から受信した通信をインターネットに転送する（ステップＳ４）。すなわち、中継処理部２００は、当該通信をネクストホップに転送する。

一方、ポリシ制御サーバ１０は、ポリシ制御処理部１００により、中継装置２０から通信量の通知を受信すると、通信量ログ情報を作成して通信量ログ記憶部１１０に保存する（ステップＳ５）。通信量ログ情報は、当該通信量と、端末３０のユーザを識別するユーザＩＤと、当該通信量の通信を受信した日時とが関連付けられた情報である。これにより、通信量ログ記憶部１１０には、ユーザ単位の通信量のログを示す通信量ログ情報が蓄積される。

次に、ポリシ制御サーバ１０は、ポリシ制御処理部１００により、当該ユーザの過去の通信量ログ情報を通信量ログ記憶部１１０から取得する（ステップＳ６）。すなわち、ポリシ制御処理部１００は、当該ユーザの通信量ログ情報であって、直近ｎ回前の時間帯の当日の通信量ログ情報と、これら直近ｎ回前の時間帯と同一の時間帯の前日の通信量ログ情報とを通信量ログ記憶部１１０から取得する。また、ポリシ制御処理部１００は、当該ユーザの通信量ログ情報であって、次の時間帯と同一の時間帯の前日の通信量ログ情報を通信量ログ記憶部１１０から取得する。なお、ｎは、例えば、ポリシ制御サーバ１０の管理者等により予め設定される。

次に、ポリシ制御サーバ１０は、ポリシ制御処理部１００により、通信量ログ記憶部１１０から取得した通信量ログ情報から通信量閾値を算出する（ステップＳ７）。

ここで、一例として、ｎ＝１の場合で、現在の時間帯が「１７：００−１９：００」、１回前の時間帯が「１５：００−１７：００」、次の時間帯が「１９：００−２１：００」である場合における通信量閾値の算出について、図３を参照しながら説明する。図３は、通信量閾値の算出の一例を説明する図である。

図３に示すように、上記のステップＳ６では、該当のユーザの前日の時間帯「１５：００−１７：００」の通信量の実績値Ｓ_１を含む通信量ログ情報と、該当のユーザの当日の時間帯「１５：００−１７：００」の通信量の実績値Ｔ_１を含む通信量ログ情報とが通信量ログ記憶部１１０から取得される。また、上記のステップＳ６では、該当のユーザの前日の時間帯「１９：００−２１：００」の通信量の実績値Ｓを含む通信量ログ情報が通信量ログ記憶部１１０から取得される。

このとき、まず、実績値Ｓ_１及び実績値Ｔ_１から、１つ前の時間帯「１５：００−１７：００」における前日に対する当日の通信量の変化率Ｒを算出する（Ｓｔｅｐ１）。変化率Ｒは、Ｒ＝（実績値Ｔ_１／実績値Ｓ_１）で表すことができる。

次に、次の時間帯「１９：００−２１：００」における前日の実績値Ｓから、当日における次の時間帯「１９：００−２１：００」の通信量の予測値Ｐを算出する（Ｓｔｅｐ２）。予測値Ｐは、Ｐ＝実績値Ｓ×変化率Ｒで表すことができる。ポリシ制御処理部１００は、このように算出された予測値Ｐを、当日の次の時間帯「１９：００−２１：００」における該当のユーザの通信量閾値とする。

ここで、一例として、前日と当日の通信量の増減率を図４に示す。図４は、縦軸を増減率、横軸を時間帯とした場合における増減率の推移を示したグラフである。図４における増減率とは、時間帯毎に、当該時間帯における前日のユーザの通信量に対して、当該時間帯における当日のユーザの通信量が増加又は減少した割合である。

図４に示すように、平日の各時間帯において、増減率が「１．００」前後で推移しているのがわかる。このように、一般的に、ユーザの通信量は、平日の同一時間帯において増減率「１．００」前後で推移している（すなわち、同一時間帯における増減率の変動が小さい）ことが知られている。

一方で、土曜日の各時間帯では、増減率が大きくなっているのがわかる。これは、前日である金曜日（平日）と、土曜日とではユーザの通信の使用傾向が異なるためである。

上記のように通信量閾値を算出することで、平日のように増減率の変動が小さい場合に安定的に通信量を通知することができると共に、例えば、土曜日や祝日等のようにユーザの通信の使用傾向が異なる場合でも、安定的に通信量を通知することができる。言い換えれば、ユーザの通信量（トラヒック量）の日毎の傾向の類似性が大きく変化するような日（土曜日や祝日、何等かのイベントがある日等）がある場合でも、安定的に通信量を通知することができる。

図２に戻る。ポリシ制御サーバ１０は、ポリシ制御処理部１００により、当該ユーザの制御ポリシを決定する（ステップＳ８）。制御ポリシは、当該ユーザの通信量閾値と、上記のステップＳ６で取得された通信量ログ情報とに基づいて決定される。

そして、ポリシ制御サーバ１０は、ポリシ制御処理部１００により、通信量閾値と、制御ポリシとを中継装置２０に通知する（ステップＳ９）。通信量閾値及び制御ポリシは、例えば、ＣＣＡ（Credit Control Answer）により通知される。

このように、本発明の実施の形態における通信量通知システム１は、当日の直近ｎ回前の時間帯の通信量と、前日のこれらの時間帯の通信量とから、前日に対する当日の通信量の変化の割合を示す変化率を算出する。そして、本発明の実施の形態における通信量通知システム１は、次の時間帯と同一の時間帯の前日の通信量に対して、変化率を乗ずることで、当日の次の時間帯の通信量を予測する（言い換えれば、前日の通信量の傾向と、当日の通信量の傾向とから当日の次の時間帯の通信量を予測する。）。

これにより、本発明の実施の形態における通信量通知システム１は、例えば、ユーザの通信量（トラヒック量）の日毎の傾向の類似性が大きく変化するような日（土曜日や祝日、何等かのイベントがある日等）がある場合でも、安定的に通信量を通知することができる。

＜機能構成＞
次に、本発明の実施の形態における通信量通知システム１の機能構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の実施の形態における通信量通知システム１の機能構成の一例を示す図である。

≪ポリシ制御サーバ１０≫
図５に示すように、ポリシ制御サーバ１０のポリシ制御処理部１００は、通知受信部１０１と、通知送信部１０２と、通信量管理部１０３と、通信量予測部１０４と、ポリシ決定部１０５とを有する。また、ポリシ制御サーバ１０は、上述したように、通信量ログ記憶部１１０を有する。

なお、ポリシ制御処理部１００は、ポリシ制御サーバ１０にインストールされた１以上のプログラムが、当該ポリシ制御サーバ１０のＣＰＵ（Central Processing Unit）に実行させる処理により実現される。また、通信量ログ記憶部１１０は、ポリシ制御サーバ１０のＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の補助記憶装置を用いて実現可能である。

通知受信部１０１は、中継装置２０からの通知（通信量の通知）を受信する。通知送信部１０２は、中継装置２０に通知（通信量閾値及び制御ポリシの通知）を送信する。

通信量管理部１０３は、通信量ログ記憶部１１０に記憶されている通信量ログ情報を管理する。すなわち、通信量管理部１０３は、通知受信部１０１が受信した通信量から通信量ログ情報を作成して、通信量ログ記憶部１１０に保存する。また、通信量管理部１０３は、通信量ログ記憶部１１０に記憶されている通信量ログ情報のうち、該当のユーザの通信量ログ情報であって、直近ｎ回前の時間帯の当日の通信量ログ情報と、これら直近ｎ回前の時間帯と同一の時間帯の前日の通信量ログ情報とを通信量ログ記憶部１１０から取得する。更に、通信量管理部１０３は、当該ユーザの通信量ログ情報であって、次の時間帯と同一の時間帯の前日の通信量ログ情報を通信量ログ記憶部１１０から取得する。

通信量予測部１０４は、通信量管理部１０３が取得した通信量ログ情報（直近ｎ回前の時間帯の当日の通信量ログ情報、及び当該時間帯の前日の通信ログ情報）から、前日に対する当日の通信量の変化率を算出する。そして、通信量予測部１０４は、変化率と、次の時間帯の前日の通信ログ情報とから、次の時間帯の当日の通信量を予測する。その後、通信量予測部１０４は、予測した通信量を次の時間帯の通信量閾値とする。

ポリシ決定部１０５は、通信量管理部１０３が取得した通信量ログ情報と、通信量予測部１０４が予測した通信量閾値とから、該当のユーザの制御ポリシを決定する。

通信量ログ記憶部１１０は、ユーザ毎の通信量ログ情報を記憶する。ここで、通信量ログ記憶部１１０に記憶されている通信量ログ情報について、図６を参照しながら説明する。図６は、通信量ログ情報の一例を示す図である。

図６に示すように、通信量ログ情報には、ユーザＩＤと、日時と、通信量（上り、下り、及び総量）とが関連付けられている。このように、通信量ログ情報は、ポリシ制御サーバ１０に通知されたユーザ単位の通信量のログを示す情報である。

≪中継装置２０≫
図５に示すように、中継装置２０の中継処理部２００は、ユーザパケット受信部２０１と、ルーティング部２０２と、ユーザパケット送信部２０３と、通信量管理部２０４と、通信量通知部２０５と、通知送信部２０６と、通知受信部２０７を有する。また、中継装置２０は、通信量記憶部２１０と、通信量閾値２２０とを有する。

なお、中継処理部２００は、中継装置２０にインストールされた１以上のプログラムが、当該中継装置２０のＣＰＵに実行させる処理により実現される。また、通信量記憶部２１０は、中継装置２０のＳＳＤ（Solid State Drive）等の補助記憶装置を用いて実現可能である。更に、通信量閾値２２０は、例えば補助記憶装置に記憶されている。

ユーザパケット受信部２０１は、端末３０からの通信（パケット）を受信する。ルーティング部２０２は、ユーザパケット受信部２０１が受信した通信（パケット）の宛先ＩＰ（Internet Protocol）アドレスからネクストホップを特定する。

ユーザパケット送信部２０３は、ユーザパケット受信部２０１が受信した通信（パケット）を、ルーティング部２０２が特定したネクストホップに送信する。

通信量管理部２０４は、ユーザパケット受信部２０１が受信した通信（パケット）の通信量（パケットサイズ）を示す通信量情報を作成して、通信量記憶部２１０に保存する。また、通信量管理部２０４は、当該通信量が、該当のユーザの通信量閾値２２０を超えているか否かを判定する。

通信量通知部２０５は、通信量管理部２０４により通信量が通信量閾値２２０を超えていると判定された場合、当該通信量を通知送信部２０６に渡す。また、通信量通知部２０５は、通知受信部２０７が通知（通信量閾値及び制御ポリシの通知）を受信した場合、当該通信量閾値で通信量閾値２２０を更新すると共に、通信量記憶部２１０に記憶されている該当のユーザの通信量情報を削除する。

通知送信部２０６は、通信量通知部２０５から渡された通信量をポリシ制御サーバ１０に送信する。通知受信部２０７は、ポリシ制御サーバ１０からの通知（通信量閾値及び制御ポリシの通知）を受信する。

通信量記憶部２１０は、ユーザ毎の通信量情報を記憶する。通信量閾値２２０は、ユーザ単位の通信量閾値である。ここで、通信量記憶部２１０に記憶されている通信量情報について、図７を参照しながら説明する。図７は、通信量情報の一例を示す図である。

図７に示すように、通信量情報には、ユーザＩＤと、通信量（上り、下り、及び総量）とが関連付けられている。このように、通信量情報は、ユーザ単位の通信量を示す情報である。

＜ポリシ制御サーバ１０及び中継装置２０が実行する処理の詳細＞
≪中継装置２０≫
以降では、中継装置２０が実行する処理について、図８を参照しながら説明する。図８は、本発明の実施の形態における中継装置２０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

ユーザパケット受信部２０１は、端末３０からの通信（パケット）を受信する（ステップＳ１０１）。次に、通信量管理部２０４は、ユーザパケット受信部２０１が受信した通信（パケット）の通信量（パケットサイズ）を示す通信量情報を作成して、通信量記憶部２１０に保存する（ステップＳ１０２）。

次に、通信量管理部２０４は、当該通信量が、該当のユーザ（すなわち、端末３０のユーザ）の通信量閾値２２０を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３において、当該通信量が通信量閾値２２０を超えていると判定された場合、通信量通知部２０５は、通知送信部２０６に渡す。そして、通知送信部２０６は、当該通信量をポリシ制御サーバ１０に通知する（ステップＳ１０４）。通知送信部２０６は、例えば、ＣＣＲ信号により通信量をポリシ制御サーバ１０に通知する。

一方で、ステップＳ１０３において、当該通信量が通信量閾値２２０を超えていないと判定された場合、中継処理部２００は、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０４に続いて、又は、ステップＳ１０３において当該通信量が通信量閾値２２０を超えていないと判定された場合、ルーティング部２０２は、ユーザパケット受信部２０１が受信した通信（パケット）の宛先ＩＰ（Internet Protocol）アドレスからネクストホップを特定する。そして、ユーザパケット送信部２０３は、ユーザパケット受信部２０１が受信した通信（パケット）を、ルーティング部２０２が特定したネクストホップに送信（転送）する（ステップＳ１０５）。

以上により、本発明の実施の形態における中継装置２０は、端末３０からの通信の通信量が通信量閾値２２０を超えている場合に、当該通信量をポリシ制御サーバ１０に通知することができる。しかも、後述するように、通信量閾値２２０は、ユーザ毎に、過去ｎ日間の通信量の実績値に基づいて、動的に算出及び更新される。したがって、本発明の実施の形態における中継装置２０は、例えば、端末３０からの通信が少ない深夜帯等であっても、安定的に通信量を通知することができるようになる。

≪ポリシ制御サーバ１０≫
次に、ポリシ制御サーバ１０が実行する処理について、図９を参照しながら説明する。図９は、本発明の実施の形態におけるポリシ制御サーバ１０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

通知受信部１０１は、中継装置２０から通信量の通知を受信する（ステップＳ２０１）。通信量管理部１０３は、通信量の通知を受信すると、通信量ログ情報を作成して、通信量ログ記憶部１１０に保存する（ステップＳ２０２）。通信量管理部１０３は、当該通信量と、端末３０のユーザのユーザＩＤと、現在の日時とを関連付けることで通信量ログ情報を作成する。

次に、通信量管理部１０３は、通信量ログ記憶部１１０に記憶されている通信量ログ情報のうち、該当のユーザの通信量ログ情報であって、直近ｎ回前の時間帯の当日の通信量ログ情報と、これら直近ｎ回前の時間帯と同一の時間帯の前日の通信量ログ情報と、次の時間帯と同一の時間帯の前日の通信量ログ情報とを取得する（ステップＳ２０３）。

例えば、端末３０のユーザのユーザＩＤが「ｕ００１」、現在の時間帯を「ｔ_ｋ−ｔ_ｋ＋１」、次の時間帯を「ｔ_ｋ＋１−ｔ_ｋ＋２」、現在の時間帯からｎ回前の時間帯を「ｔ_ｋ−ｎ−ｔ_{ｋ−ｎ＋１}」とする。この場合、通信量管理部１０３は、各ｋ＝１，・・・，ｎに対して、ユーザＩＤが「ｕ００１」であり、日時が当日の「ｔ_ｋ−ｎ−ｔ_{ｋ−ｎ＋１}」に含まれる通信ログ情報と、日時が前日の「ｔ_ｋ−ｎ−ｔ_{ｋ−ｎ＋１}」に含まれる通信ログ情報とを取得する。また、通信量管理部１０３は、日時が前日の「ｔ_ｋ＋１−ｔ_ｋ＋２」に含まれる通信量ログ情報を取得する。

なお、ある時間帯に同一ユーザの通信量ログ情報が複数含まれる場合、通信量管理部１０３は、いずれか１つの通信量ログ情報を取得しても良いし、全ての通信量ログ情報を取得した上で、これら全ての通信量ログ情報に含まれる通信量の平均を算出しても良い。平均を算出した場合には、後述する変化率の算出には、該当の時間帯における通信量Ｓ_ｍ又はＴ_ｍには当該平均が用いられる。

次に、通信量予測部１０４は、通信量管理部１０３が取得した通信量ログ情報（直近ｎ回前の時間帯の当日の通信量ログ情報、及びこれら直近ｎ回前の時間帯と同一の時間帯の前日の通信量ログ情報）から、変化率を算出する（ステップＳ２０４）。

例えば、ｍ＝１，２，・・・，ｎとして、直近ｍ回前の時間帯の当日の通信量ログ情報に含まれる通信量をＴ_ｍ、当該時間帯の前日の通信量ログ情報に含まれる通信量をＳ_ｍとする。この場合、通信量予測部１０４は、Ｒ＝（（Ｔ_ｎ／Ｓ_ｎ）＋（Ｔ_ｎ−１／Ｓ_ｎ−１）＋・・・＋（Ｔ_１／Ｓ_１））／ｎを算出することで、変化率Ｒを算出する。

次に、通信量予測部１０４は、上記のステップＳ２０４で算出した変化率Ｒと、次の時間帯と同一の時間帯の前日の通信量ログ情報に含まれる通信量とから、当日の次の時間帯の通信量を予測する。そして、通信量予測部１０４は、予測した通信量を次の時間帯の通信量閾値とする（ステップＳ２０５）。

例えば、次の時間帯と同一の時間帯の前日の通信量ログ情報に含まれる通信量をＳ、当日の次の時間帯における通信量の予測値をＰとする。この場合、通信量予測部１０４は、＝Ｓ×Ｒを算出することで、当該次の時間帯における通信量を予測する。そして、通信量予測部１０４は、算出した予測値Ｐを、当該次の時間帯における通信量閾値とする。

次に、ポリシ決定部１０５は、通信量管理部１０３が取得した通信量ログ情報（直近ｎ回前の時間帯の当日の通信量ログ情報、これら直近ｎ回前の時間帯と同一の時間帯の前日の通信量ログ情報、及び次の時間帯と同一の時間帯の前日の通信量ログ情報）と、通信量予測部１０４が予測した通信量閾値とから、該当のユーザの制御ポリシを決定する（ステップＳ２０６）。

次に、通知送信部１０２は、通信量予測部１０４により作成された通信量閾値と、ポリシ決定部１０５により決定された制御ポリシとを中継装置２０に通知する（ステップＳ２０７）。通知送信部１０２は、例えば、ＣＣＡ信号により通信量閾値及び制御ポリシを中継装置２０に通知する。これにより、中継装置２０において、該当のユーザの通信量閾値２２０及び制御ポリシが更新される。なお、中継装置２０は、通信量閾値及び制御ポリシが通知された場合、通信量記憶部２１０に記憶されている当該ユーザの通信量情報を削除（クリア）する。

以上により、本発明の実施の形態におけるポリシ制御サーバ１０は、中継装置２０から通信量が通知された場合、該当のユーザの通信量閾値を、前日に対する当日の通信量の変化率を算出する。そして、本発明の実施の形態におけるポリシ制御サーバ１０は、次の時間帯と同じ時間帯の前日の通信量に対して、当該変化率を乗ずることで、当日の次の時間帯の通信量を予測して、当該予測した通信量を通信量閾値とすることができる。言い換えれば、本発明の実施の形態におけるポリシ制御サーバ１０は、ユーザ毎に、前日に対する当日の通信量の変化率に応じて、次の時間帯の通信量を予測して、当該予測値を通信量閾値とすることができる。したがって、本発明の実施の形態におけるポリシ制御サーバ１０は、ユーザ毎に、中継装置２０の通信量閾値２２０を、前日に対する当日の通信量の変化率に応じた通信量閾値に動的に更新することができる。

＜まとめ＞
以上のように、本発明の実施の形態における通信量通知システム１は、ユーザの通信量の日毎の傾向が類似する場合（すなわち、同一時間帯における通信量の増減率の変動が小さい場合）のみならず、類似しない場合（例えば、土曜日や祝日、何等かのイベントがある日等）であっても、当日の将来の時間帯の通信量を過去の通信量の変化率を用いて予測して、当該予測値を通信量閾値する。

これにより、本発明の実施の形態における通信量通知システム１は、ユーザの通信量が少ない場合や、通信量の日毎の傾向が類似しない場合であっても、ユーザの通信量を安定的に中継装置２０からポリシ制御サーバ１０に通知することができる。したがって、ポリシ制御サーバ１０に通知された通信量をプロビジョニング用のデータとして活用する場合に、データのリアルタイム性を向上させることができる。

本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

１ 通信量通知システム
１０ ポリシ制御サーバ
２０ 中継装置
３０ 端末
１００ ポリシ制御処理部
１０１ 通知受信部
１０２ 通知送信部
１０３ 通信量管理部
１０４ 通信量予測部
１０５ ポリシ決定部
１１０ 通信量ログ記憶部
２００ 中継処理部
２０１ ユーザパケット受信部
２０２ ルーティング部
２０３ ユーザパケット送信部
２０４ 通信量管理部
２０５ 通信量通知部
２０６ 通知送信部
２０７ 通知受信部
２１０ 通信量記憶部
２２０ 通信量閾値

Claims (4)

1. ユーザが利用する端末と接続される中継装置と、該中継装置から通知される通信量を管理するサーバ装置とが含まれる通信量管理システムであって、
   前記中継装置は、
   前記端末からの通信で受信したデータのデータ量を表す通信量が第１の閾値を超えているか否かを判定する判定部と、
   前記判定部により前記通信量が前記第１の閾値を超えていると判定された場合は前記通信量を前記サーバ装置に通知し、前記通信量が第１の閾値を超えていないと判定された場合は前記通信量を前記サーバ装置に通知しない第１の通知部と、
   前記サーバ装置から第２の閾値が通知された場合、該第２の閾値で前記第１の閾値を更新する更新部と、を有し、
   前記サーバ装置は、
   前記中継装置から前記通信量が通知された場合、前日の所定の時間帯に前記端末からの各通信でそれぞれ受信したデータのデータ量を表す第１の通信量実績値と、当日の所定の時間帯に前記端末からの各通信でそれぞれ受信したデータのデータ量を表す第２の通信量実績値とを取得して、取得した第１の通信量実績値のうちのいずれか１つの第１の通信量実績値と取得した第２の通信量実績値のうちのいずれか１つの第２の通信量実績値とから前日の通信量に対する当日の通信量の変化率を算出する又は取得した第１の通信量実績値の平均値と取得した第２の通信量実績値の平均値とから前記変化率を算出する第１の算出部と、
   当日の予測対象となる時間帯を予測対象時間帯として、前記予測対象時間帯と同一の前日の時間帯に前記端末からの各通信でそれぞれ受信したデータのデータ量を表す第３の通信量実績値と、前記第１の算出部が算出した変化率を用いて、前記第３の通信量実績値のうちのいずれか１つの第３の通信量実績値又は前記第３の通信量実績値の平均値に対して前記変化率を乗ずることで、前記予測対象時間帯における前記端末の通信量の予測値を算出する第２の算出部と、
   前記第２の算出部が算出した前記予測値を前記第２の閾値として前記中継装置に通知する第２の通知部と、
   を有する通信量管理システム。
2. 前記予測対象時間帯は、予め決められた複数の時間帯のうち、当日の現在時点が含まれる時間帯の次の時間帯であり、
   前記第２の算出部は、
   前記第３の通信量実績値を取得して、取得した第３の通信量実績値のうちのいずれか１つの第３の通信量実績値又は取得した第３の通信量実績値の平均値に対して前記変化率を乗ずることで前記予測値を算出する、請求項１に記載の通信量管理システム。
3. 前記第２の通知部は、
   前記第２の閾値と、該第２の閾値と前記第１の通信量実績値及び前記第２の通信量実績値とに基づき決定される制御ポリシとを前記中継装置に通知する、請求項１又は２に記載の通信量管理システム。
4. ユーザが利用する端末と接続される中継装置と、該中継装置から通知される通信量を管理するサーバ装置とが含まれる通信量管理システムに用いられる通信量管理方法であって、
   前記中継装置は、
   前記端末からの通信で受信したデータのデータ量を表す通信量が第１の閾値を超えているか否かを判定する判定手順と、
   前記判定手順により前記通信量が前記第１の閾値を超えていると判定された場合は前記通信量を前記サーバ装置に通知し、前記通信量が第１の閾値を超えていないと判定された場合は前記通信量を前記サーバ装置に通知しない第１の通知手順と、
   前記サーバ装置から第２の閾値が通知された場合、該第２の閾値で前記第１の閾値を更新する更新手順と、を実行し、
   前記サーバ装置は、
   前記中継装置から前記通信量が通知された場合、前日の所定の時間帯に前記端末からの各通信でそれぞれ受信したデータのデータ量を表す第１の通信量実績値と、当日の所定の時間帯に前記端末からの各通信でそれぞれ受信したデータのデータ量を表す第２の通信量実績値とを取得して、取得した第１の通信量実績値のうちのいずれか１つの第１の通信量実績値と取得した第２の通信量実績値のうちのいずれか１つの第２の通信量実績値とから前日の通信量に対する当日の通信量の変化率を算出する又は取得した第１の通信量実績値の平均値と取得した第２の通信量実績値の平均値とから前記変化率を算出する第１の算出手順と、
   当日の予測対象となる時間帯を予測対象時間帯として、前記予測対象時間帯と同一の前日の時間帯に前記端末からの各通信でそれぞれ受信したデータのデータ量を表す第３の通信量実績値と、前記第１の算出手順が算出した変化率を用いて、前記第３の通信量実績値のうちのいずれか１つの第３の通信量実績値又は前記第３の通信量実績値の平均値に対して前記変化率を乗ずることで、前記予測対象時間帯における前記端末の通信量の予測値を算出する第２の算出手順と、
   前記第２の算出手順が算出した前記予測値を前記第２の閾値として前記中継装置に通知する第２の通知手順と、
   を実行する通信量管理方法。

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