JPH1168840A - リソース量割当方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザのサービス品質要求を満たしつつ、コ
ストパフォーマンスよくリソース量を割り当てられる、
リソース量割当方法及び装置を提供する。 【解決手段】 公衆網２０の入口に位置するリソース量
割当装置３０は、ユーザ端末１０との接続のためのイン
ターフェース部３１と、ユーザのサービス品質に対する
不満足度を算出するユーザ不満度算出部３２と、ネット
ワークのリソースの占有に対して課される料金を管理す
るリソース価格保持部３３と、ユーザ不満度とリソース
量に対して課される料金をもとに割当リソース量を算出
する割当リソース量算出部３４とを備え、インターフェ
ース部３１より、ユーザの相対的サービス品質要求を受
け取り、ユーザ不満度を表現する関数を決定する。次
に、割当リソース量算出部３４において、必要リソース
量を表現する関数を決定し、リソースの価格をリソース
価格保持部３３より受け取った上で、最適なリソース量
を算出し、インターフェース部３１を介してユーザ端末
１０に通知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信コネクション
確立時にユーザ毎に利用するリソース量を静的に割り当
てる通信方式において、それぞれ異なるサービス品質要
求を持つユーザへのリソース量の割当方法及びその装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術は、ユーザのサービス品質に
対する要求を、ネットワークにおける遅延やパケットロ
ス率などのＱＯＳパラメータで指定し、それらの値を基
にユーザへの割当リソース量を算出して確保するもので
あった。このため、ユーザが想定する所望の品質でサー
ビスを受けるには、ユーザまたはアプリケーションが要
求するサービス品質をネットワークのＱＯＳパラメータ
に適切にマッピングする必要があり、また、ネットワー
クで割当リソース量を算出する際、ユーザまたはアプリ
ケーションの要求するサービス品質を満たすためにリソ
ース量を確保した結果、ユーザに過大な料金負担を課す
場合が生じる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ユーザが要求するサー
ビス品質を提供する場合、ユーザまたはアプリケーショ
ンが要求するサービス品質をネットワークのＱＯＳパラ
メータにマッピングする過程において、提供されるサー
ビス品質を主観的に見た場合、必ずしも要求を満足する
ものになっていない場合が生じる。また逆に、要求に即
したサービス品質を提供しようとするために多大なリソ
ース量を割り当て、結果としてユーザに過大な料金負担
を課してしまう場合が生じる。

【０００４】本発明は、上記の問題点を解決するもので
あり、ユーザのサービス品質要求を満たしつつ、コスト
パフォーマンスよくリソース量を割り当てることを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
リソース量割当方法では、固定リンク容量をもつ伝送路
よりなる公衆網にて、通信チャネルに対して、該チャネ
ルの利用できる利用帯域を割り当てる、リソース量割当
方法において、通信コネクションを受け付けるときに、
サービス品質に対するユーザの要求値を、サービス品質
の過去の実績値をもとに予め定められたサービス品質の
基準値に対する相対値として受け取り、あるサービス品
質を提供した場合のユーザの不満足度を、前記受け取っ
たサービス品質の要求値から推定し、前記推定した不満
足度と帯域の占有に対して課される料金とのトレードオ
フを行って、最適な割り当て帯域を決定するようにし
た。また、請求項２では、請求項１記載のリソース量割
当方法において、サービス品質に対する不満足度と占有
帯域に対して課される料金の積の総コネクションにおけ
る平均値を、ユーザの不満度と帯域の占有量に対して課
される料金の尺度として最適化を行って、割り当て帯域
を算出するようにした。更に、請求項３記載のリソース
量割当装置では、固定リンク容量を持つ伝送路より成る
公衆網にて、通信チャネルに対して、該チャネルの利用
できる利用帯域を割り当てる、リソース量割当装置であ
って、サービス品質に対するユーザの要求値を、サービ
ス品質の過去の実績値をもとに予め定められたサービス
品質の基準値に対する相対値として受け取る、ユーザ要
求値受け取り手段と、あるサービス品質を提供した場合
のユーザの不満足度を、前記受け取ったサービス品質の
要求値から推定し、前記推定した不満足度と帯域の占有
に対して課される料金とのトレードオフを行って、最適
な割り当て帯域を決定する割り当て帯域決定手段とを有
するようにした。

【０００６】この様に、サービス品質の要求の発行に相
対的尺度を導入し、サービス品質の過去の提供実績を基
にユーザより相対的に要求を受け取り、また、その要求
を基にサービス品質に対するユーザの不満足度と占有リ
ソースに対する料金を関数形で表現し、その積が最小と
なるリソース量を割り当てることにより、ネットワーク
を利用するユーザの主観的なサービス品質要求に基づい
たサービスを提供することが可能となる。また、ユーザ
への過大なリソース割当を回避することが可能となる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態につい
て図を用いて説明する。図１に本発明におけるサービス
提供過程を、図２に従来技術におけるサービス提供過程
を、図３に本発明におけるサービス品質要求の発行方式
例を、図４に従来技術におけるサービス品質要求の発行
方式例を、図５に本発明における評価尺度の例を、図６
に本発明装置の実施形態を示すブロック図を示す。

【０００８】本発明は、固定リンク容量をもつ伝送路を
利用して通信を行い、割当リソース量のセッション中の
動的な変更は行わないことを前提とする。図１に示す通
信サービスの提供過程において、本発明では、ユーザの
要求を過去に提供されたサービス品質の実績との比較の
形で相対的にユーザの要求を表現することとする。これ
により、ユーザがサービス品質の主観評価結果を容易に
次回にフィードバックすることが可能となる。

【０００９】これに対し、従来技術では、図２に示すよ
うに、ユーザのサービス品質に対する要求と提供された
サービス品質に対する主観評価結果の連携が取れていな
いため、必ずしもユーザの所望するサービス品質が提供
されるとは限らない。

【００１０】次にサービス品質要求の発行法について説
明する。サービス品質の要求時は、ユーザは、デフォル
トとなるグレード（以下、デフォルトグレードと呼ぶ）
を過去の利用経験等を基に設定しておき、図３に示すよ
うにそれに対する差分によって要求を表現するものとす
る。すなわち、要求するサービス品質のグレードを、デ
フォルトグレードを基準に「いつもと同じ」、「いつも
より良く／悪く」などのように相対的に指定する。

【００１１】このとき、各ユーザの持つデフォルトとは
異なるグレードをユーザが希望する場合に、ユーザの指
定するサービス品質グレードを上下させるパラメータ、
ＱＩＦ（ＱＯＳ Increase Factor）およびＱＤＦ（ＱＯ
Ｓ Decrease Factor）を利用する。（図３の例では、Ｑ
ＩＦ＝１，ＱＤＦ＝２としている。）これにより、ユー
ザが期待しているサービス品質グレードＱは、例とし
て、各ユーザの持つデフォルトグレードＱｄを用いて、

【数１】 と表される。サービス品質グレードの数はあらかじめ定
めておくものとし、ＱＩＦ，ＱＤＦの値は、想定するサ
ービス品質のグレードの数、アプリケーションの特質、
ユーザの嗜好等によってあらかじめ定めておく。アプリ
ケーション利用終了時に今回提供されたサービス品質グ
レードをデフォルトグレードとして更新するか否かをユ
ーザが判断を下す。

【００１２】この方法では、ユーザは過去に提供された
サービスとの比較によってのみ、サービス品質のグレー
ドを指定すればよいため、図４に示す従来技術における
要求の発行方法のようにＱＯＳパラメータを意識する必
要がなく、要求グレードを明確化しやすいという特徴が
ある。

【００１３】次に、ユーザの主観評価値で要求を受け取
ったのち、ネットワーク側では、その要求を満たすサー
ビスを提供するために必要な割当リソース量を算出する
処理を行う。ただし、各ユーザの要求を完全に満たすよ
うにリソースを割り当てることは、リソースがユーザの
満足度に与える影響を考慮すると、リソースの過剰割当
となる危険性があるため、ユーザにとってコストパフォ
ーマンスのよい割当となっているとは限らない。本発明
では、サービス品質に対するユーザの満足度と、占有す
るリソース量に対して課される料金負担との間のトレー
ドオフを考慮することによって、以下に示すようにユー
ザ要求に見合ったリソース量の割当を行う。

【００１４】本発明では、リソース割当のための尺度と
して、サービス品質に対するユーザの不満度と占有リソ
ース量にともなう料金の積を全コネクションで平均した
ものを「ネットワーク不快指数（ＮＤＩ：Network Disc
omfort Index）（図５）」として定義する。

【００１５】すなわち、

【数２】 とする。

【００１６】ネットワーク不快指数を小さくするような
ポリシーでユーザにリソースを割り当てることによっ
て、ユーザの要求を満たしつつコストパフォーマンスの
よいサービスの提供を行うことが可能である。

【００１７】「サービス品質に対する不満度」とは、ユ
ーザの事前期待に対する達成度であると考えられる。つ
まり、ユーザが事前に期待した主観的なサービス品質
と、実際に提供されたサービス品質に対する主観的評価
との対比によって決定されるため、サービス品質に対す
る不満度を以下のように定義する。

【００１８】

【数３】 ここで、主観評価値とは、サービス品質に対するユーザ
の主観評価のグレードを意味しており、数値が大きいほ
ど品質が良いことを表すものとする。また、ユーザ期待
サービス品質の主観評価値とは、コネクション要求時に
ユーザが相対的に発するものであり、提供サービス品質
の主観評価値とは、リソースを割り当てた結果決定する
主観評価値である。

【００１９】主観的サービス品質の評価法として、従来
技術において、複数の被験者の５段階の平均評点（ＭＯ
Ｓ：Mean Opinion Score）で表す手法が存在し、これを
用いてサービス品質をグレード化して指定することも可
能である。ただし、この手法では、各ユーザの要求する
グレードを正確に表すには不十分である。これに対し
て、本発明は、ユーザからの要求発行時の尺度として、
当該ユーザが過去に実際に享受したサービス品質をもと
に相対的にサービス品質のグレードを指定し、過去の履
歴を参照して自動的に要求サービス品質を特定するもの
であり、ユーザの期待に合致した要求を発行することが
可能である。また、このときのサービス品質のグレード
数は、複数メディアを扱う、品質による差異が顕著に現
れるようなサービスでは多く、一方、単一メディアを扱
う、品質による差異が比較的大きく現れないサービスに
おいては、少なく用意することによって、ユーザの要求
に応じたグレードを容易に特定することが可能である。

【００２０】(2)式中の関数ｆの形について、ユーザの
心理として一般に、事前の期待に達していないと不満感
が急増するのに対して、事前の期待を上回っていれば、
その度合に関わらず満足感はさほど大きくならないこと
から、

【数４】 の形で近似するものとする。

【００２１】一方、要求されたサービス品質の主観評価
値を満たすために必要な占有リソース量は、要求レベル
が高くなるにつれ、指数関数的に増大する。よって、必
要な占有リソース量を表す関数ｇは、

【数５】 の形で近似するものとする。料金は、占有リソース量に
比例して課金されると仮定し、以下では、料金の代わり
に占有リソース量を用いる。

【００２２】次に、ネットワーク不快指数を最小にする
リソース量の割当方法を示す。ＵＤＩｉをコネクション
iのサービス品質に対するユーザ不快度、Ｅｉをコネク
ションｉの期待サービス品質の主観評価値、Ｒｉをコネ
クションｉへの提供サービス品質の主観評価値、ＢＷｉ
をコネクションｉの占有リソース量、ｎを総コネクショ
ン数、ｘｉ＝Ｒｉ／Ｅｉとおくと、ネットワーク不快指
数ＮＤＩは、

【数６】 と書き表される。

【００２３】よって、minＮＤＩとなるようにサービス
を提供するため、ユーザからのコネクション受付時に、
各々に対して、サービス品質に対するユーザ不快度と占
有リソース量の積を最小化するリソース量を算出し、割
当を行う。すなわち、コネクションを要求する各ユーザ
に対して、

【数７】 を最小化するｘｉを求め、そのときのＢＷｉをユーザに
割り当てるものとする。(4)式は、ｘｉ＝αｉ／δｉ
において最小となるため、

【数８】 が、割り当てるべきリソース量である。

【００２４】図６は、本発明装置の実施形態を示すブロ
ック図である。この実施形態では、公衆網に接続された
ユーザ端末１０（図では簡単のため一つのみ示す）が固
定リンク容量の伝送路を持つ公衆網２０を介して通信を
行う。公衆網２０の入口に位置するリソース量割当装置
３０は、ユーザ端末１０との接続のためのインターフェ
ース部３１と、ユーザのサービス品質に対する不満足度
を算出するユーザ不満度算出部３２と、ネットワークの
リソースの占有に対して課される料金を管理するリソー
ス価格保持部３３と、ユーザ不満度とリソース量に対し
て課される料金をもとに割当リソース量を算出する割当
リソース量算出部３４とを備える。リソース量割当装置
３０は、インターフェース部３１より、ユーザの相対的
サービス品質要求を受け取り、ユーザ不満度を表現する
関数を決定する。次に、割当リソース量算出部３４にお
いて、必要リソース量を表現する関数を決定し、リソー
スの価格をリソース価格保持部３３より受け取った上
で、最適なリソース量を算出し、インターフェース部３
１を介してユーザ端末１０に通知する。

【００２５】以上のようなユーザへのリソース量割当を
行った結果、従来技術に比べて、サービス品質、および
コストの両面から、ユーザに高い満足度を与える通信サ
ービスを提供することが可能となる。

【００２６】

【発明の効果】以上で説明したように本発明では、ネッ
トワークを利用するユーザの主観的な品質要求に基づい
たサービスを提供することが可能となる。また、ユーザ
への過大なリソース割当を回避することが可能となるこ
とにより、ユーザに対してコストパフォーマンスのよい
リソース量の割当ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるサービス提供過程の説明図

【図２】従来技術におけるサービス提供過程の説明図

【図３】本発明におけるサービス品質要求の発行方式の
一例を示す図

【図４】従来技術におけるサービス品質要求の発行方式
の一例を示す図

【図５】本発明における評価尺度の例を示す図

【図６】本発明装置の一実施形態を示すブロック図

【符号の説明】

１０…ユーザ端末、２０…公衆網、３０…リソース量割
当装置、３１…インターフェース部、３２…ユーザ不満
度算出部、３３…リソース価格保持部、３４…割当リー
ス量算出部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定リンク容量をもつ伝送路よりなる公
   衆網にて、通信チャネルに対して、該チャネルの利用で
   きる利用帯域を割り当てる、リソース量割当方法におい
   て、 通信コネクションを受け付けるときに、サービス品質に
   対するユーザの要求値を、サービス品質の過去の実績値
   をもとに予め定められたサービス品質の基準値に対する
   相対値として受け取り、 あるサービス品質を提供した場合のユーザの不満足度
   を、前記受け取ったサービス品質の要求値から推定し、 前記推定した不満足度と帯域の占有に対して課される料
   金とのトレードオフを行って、最適な割り当て帯域を決
   定する、 ことを特徴とするリソース量割当方法。
2. 【請求項２】 サービス品質に対する不満足度と占有帯
   域に対して課される料金の積の総コネクションにおける
   平均値を、ユーザの不満度と帯域の占有量に対して課さ
   れる料金の尺度として最適化を行って、割り当て帯域を
   算出する、ことを特徴とする請求項１記載のリソース量
   割当方法。
3. 【請求項３】 固定リンク容量を持つ伝送路より成る公
   衆網にて、通信チャネルに対して、該チャネルの利用で
   きる利用帯域を割り当てる、リソース量割当装置であっ
   て、 サービス品質に対するユーザの要求値を、サービス品質
   の過去の実績値をもとに予め定められたサービス品質の
   基準値に対する相対値として受け取る、ユーザ要求値受
   け取り手段と、 あるサービス品質を提供した場合のユーザの不満足度
   を、前記受け取ったサービス品質の要求値から推定し、
   前記推定した不満足度と帯域の占有に対して課される料
   金とのトレードオフを行って、最適な割り当て帯域を決
   定する割り当て帯域決定手段とを有する、 ことを特徴とするリソース量割当装置。