JPWO2016136196A1 - 処理装置、処理装置の制御方法、及び、記録媒体 - Google Patents

処理装置、処理装置の制御方法、及び、記録媒体 Download PDF

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Abstract

通信処理の時間的・空間的な偏在化に伴って余剰となる処理リソースの有効利用に寄与する処理装置を提供する。通信処理とアプリケーション処理とに、処理リソースを割り当てて処理を実行させる処理装置であって、処理リソースのうちの少なくとも一部である通信処理リソースを、通信処理に優先的に割り当てるスケジューリング処理と、利用者に対して、アプリケーション処理に用いる処理リソースの使用量に応じて課金する課金処理と、を実行させるプロセッサと、を有し、アプリケーション処理は、非優先アプリケーション処理を含み、スケジューリング処理は、通信処理リソースの負荷が所定の閾値に達しないときは、非優先アプリケーション処理に通信処理リソースを割り当てることが可能であり、課金処理は、非優先アプリケーション処理に対して、安価な通信処理リソースの利用価格を課金する。

Description

本発明は、処理装置、処理装置の制御方法に関する。
近年、ビッグデータやM2M（Machine to Machine）などのような大規模なデータ処理・分析・解析についての需要が高まっている。これら大規模なデータを処理するための仕組みの1つとして、クラウドコンピューティングが活用されている。クラウドコンピューティングは、例えばユーザからのサービス要求をクラウドと呼ばれるインターネットを経由して取得した大規模処理装置が、当該要求に対する処理を行い、クラウドを介してユーザへ当該サービスを提供する形態をとっている。
この大規模なデータ処理についての需要は、移動体通信システムの分野でも高まりつつある。移動体通信システムのデータトラフィックは、近年のスマートフォンやタブレット端末の急速な普及等により、爆発的に増加している。このようなデータトラフィックの増加に対応するべく、2007年の世界無線通信会議（World Radiocommunication Conference: WRC）にて、3.5GHz帯などが、LTE（Long Term Evolution）-Advancedなど4G(4th Generation)用の周波数帯として確保することで国際的な合意がなされている。そのため、今後、これらの新規周波数帯が4Gや5G(5th Generation)向けに割り当てられていくことが予想されている。さらに、システム全体のトラフィック容量を増大させるための施策として、マクロセル基地局のカバレッジエリア内にスモールセル基地局を複数設置するヘテロジニアスネットワーク構成や、スモールセル基地局の高密度設置などが検討されている。
なお、無線基地局ごとのトラフィックはその設置場所にも依存して時間ごとに変動する可能性がある。例えば、オフィスエリアや商業エリアでは勤務時間帯や外出時間帯である昼間にトラフィックがピークになるが、住宅エリアでは帰宅後の夕方から夜にかけてトラフィックがピークになるかもしれない。また、いずれのエリアも、深夜はトラフィックが減少するかもしれない。既存の移動体通信システムでは、それぞれの無線基地局ごとに各々のカバレッジエリアにおけるデータトラフィックのピークに合わせて（すなわち、データトラフィックがピークであっても処理可能なように）処理リソースが実装されていた。ここで、処理リソースとは、無線基地局等の処理装置に備えられたCPU（Central Processing Unit）などのプロセッサ、メモリ、ハードディスクなどの記憶装置などであり、コンピュータリソース、コンピュータ資源、計算資源などとも言い換えられる。そして、既存の移動体通信システムでの無線基地局における処理リソースは、急激な処理量増加への対応などの理由から、データトラフィックが減少したとしても動作していることが一般的であった。そこで、複数の無線基地局分のベースバンド信号処理など、無線通信処理部の処理のいくらかを1つの無線基地局装置又は無線基地局に接続された上位の制御装置内に集約化するC-RAN（Radio Access Network）（Centralized-RAN、Cloud-RAN）またはBB（Baseband）-Pooling（ベースバンドプーリング）と呼ばれるアーキテクチャが提案されている。C-RANアーキテクチャのコンセプトの1つは、集約化した無線通信処理部の処理リソースを、複数の基地局間で効率的にリソース共有することにより、基地局装置の低コスト化や低消費電力化を可能にする点にある。
なお、単一の物理サーバ（計算機）上に、一つまたは複数の仮想的なサーバを稼働させる技術も知られている。この技術は、例えば、サーバ仮想化技術と呼ばれる。また、仮想的なサーバは仮想マシン（Virtual Machine: VM）とも呼ばれる。各仮想マシンは、それぞれ別々のOS（Operating System）を独立して動作させることも可能である。サーバ仮想化技術は、プロセッサやメモリ、記憶装置等の、物理サーバが有する各種のコンピュータ資源をそれぞれの仮想マシンに分割して割り当てる。例えば、複数の処理を各仮想マシンに割り当て、並行に処理を実行することで、物理サーバの有する限られたコンピュータ資源を有効利用できる。
一方、近年、データトラフィックの増大とアプリケーション処理の低レイテンシ化への要求等に伴い、クラウド事業者が持つ大規模サーバを用いたクラウド処理ではなく、例えば移動体通信システムにおける無線基地局など、端末（ユーザ）により近い通信処理装置付近でアプリケーション処理を行うエッジコンピューティング（エッジ処理）と呼ばれる処理手法が注目されている。エッジコンピューティングの実施例の１つとしては、複数の無線基地局分のベースバンド処理などのいくらかの通信処理を集約したC-RANのセンターユニットにおいて、通信処理と共にアプリケーション処理も行う例が挙げられる。これによって、クラウド処理する場合に比べて低レイテンシで処理可能となる。その場合、無線基地局などの通信処理装置内に通信処理用サーバとエッジ処理向けのアプリケーション処理用サーバが共存する形になる。
このようなエッジコンピューティング（エッジ処理）のような領域においては、例えば無線基地局やコアネットワーク装置等の通信処理装置上で通信処理用サーバとアプリケーション処理用サーバを有効利用することが求められるかもしれない。また、一般的に無線基地局やコアネットワーク装置などの通信処理装置は通信事業者が管理しているものであり、アプリケーション事業者が通信処理装置上でのエッジ処理アプリケーションを事業化するためには、アプリケーション処理用サーバを通信事業者から貸し出してもらう必要があるかもしれない。
このような、通信処理装置上の処理リソースを有効利用する方法や、リソースの貸し出し方法（利用料金設定方法）としていくつか先行技術が提案されている。
特許文献１には、使用した通信帯域に応じてユーザに公平に課金する技術が提案されている。
また、特許文献２には、通信処理装置や通信機器間で、ハードウェアリソースの負荷（使用量）状態に依存して余った空きリソースを借用できるようにする技術が提案されている。
また、非特許文献１の"Section 6.5. Edge Applications on C-RAN"には、基地局装置における通信処理用サーバと、基地局装置上でのエッジ処理のためのアプリケーション処理用サーバを、仮想化技術等により物理的に共有する技術が提案されている。これにより、汎用的なサーバリソース（処理リソース）を用いて、モバイル通信用の通信処理とエッジアプリケーション用のアプリケーション処理を共有することができるため、専用機器を設置する場合に比べて低コストでの実現が可能である。また、通信処理とアプリケーション処理との双方の処理がピークとなるタイミングが異なるような場合には、設置したサーバリソースの有効利用も期待できる。
特開２００４−１７３１７０号公報 特開２００８−２４４９７４号公報
China Mobile Research Institute, "C-RAN, The road towards green RAN", Ver.3.0, Dec. 2013.
しかしながら、これらの先行技術には以下の課題がある。
特許文献１については、使用したリソース量に応じて利用料金を設定できる点でユーザの間で公平ではあるものの、通信事業者にとっては、通信帯域の利用ピークを想定した設備設置が必要という課題がある。
また、特許文献２については、複数の通信処理間で空きリソース情報を通知することにより、空きリソースを有効利用できる可能性がある。しかし、通信処理の特性上、処理タイミングを遅らせることは一般には好ましくない。そのため、通信処理装置や通信機器間での空きリソースの有効利用は、お互いの処理のピークが異なる場合に限定されてしまうという課題がある。すなわち、お互いの通信処理のピークが同じタイミングで発生するような場合には、双方が空きリソースが無い状態となるため、空きリソースの有効利用ができないという課題がある。そのため、通信事業者は双方の通信処理ピークを想定して処理リソースを設置する必要がある。
また、非特許文献１については、エッジアプリケーション用のアプリケーション処理は当該通信装置に接続された端末（ユーザ）との通信に伴って実行されるかもしれない。その場合、通信処理装置における通信処理を伴うエッジアプリケーション用のアプリケーション処理が当該通信処理と関連して実行されるかもしれない。そのため、通信事業者は、双方の処理のピークが同じタイミングになる可能性を想定したサーバリソースの設備設置が必要となる。
すなわち、これらの先行技術では、空きリソース（余剰リソース）を有効利用できる可能性もあるが、アプリケーション処理は、通信処理を伴って実行されるケースも多いため、処理のピークのタイミングが重なり、余剰リソースの有効利用が限定的となってしまう。したがって、通信事業者としては、処理リソースは有効利用されない（すなわち、処理リソースが余剰となるときは通信処理用とアプリケーション処理用のどちらのリソースも余剰となり、処理がピークになるときは、そのどちらもピークとなる）前提で設備投資等を要するという課題がある。
［発明の目的］
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的の１つは通信処理の時間的・空間的な偏在化に伴って余剰となるサーバリソース等の処理リソースの有効利用に寄与する処理装置等を提供することである。
本発明の第１の視点によれば、少なくとも、通信処理とアプリケーション処理とに、処理リソースを割り当てて処理を実行させる処理装置であって、前記通信処理に伴うデータの送受信を行う通信インターフェースと、前記処理リソースのうちの少なくとも一部である通信処理リソースを、前記通信処理に優先的に割り当てるスケジューリング処理と、前記アプリケーション処理の利用者に対して、前記アプリケーション処理に用いる処理リソースの使用量に応じて課金する課金処理と、を少なくとも実行するよう動作する少なくとも１つのプロセッサと、を有し、前記アプリケーション処理は、非優先に処理可能な非優先アプリケーション処理を含み、前記プロセッサにおけるスケジューリング処理は、前記通信処理が割り当てられた通信処理リソースの負荷が所定の閾値に達しないときは、前記非優先アプリケーション処理に前記通信処理リソースを割り当てることが可能であって、前記プロセッサにおける課金処理は、前記非優先アプリケーション処理に対して、前記処理リソースのうちの前記通信処理リソースとは異なる部分のリソースの利用価格よりも安価な、前記通信処理リソースの利用価格を課金する処理装置が提供される。
本発明の第２の視点によれば、少なくとも、通信処理とアプリケーション処理とに、処理リソースを割り当てて実行する処理装置の制御方法であって、前記処理リソースのうちの少なくとも一部である通信処理リソースを、前記通信処理に優先的に割り当てること、前記アプリケーション処理の利用者に対して、前記アプリケーション処理に用いる処理リソースの使用量に応じて課金すること、を含み、前記アプリケーション処理は、非優先に処理可能な非優先アプリケーション処理を含み、前記通信処理が割り当てられた通信処理リソースの負荷が所定の閾値に達しないときは、前記非優先アプリケーション処理に前記通信処理リソースを、割り当てることが可能であって、前記非優先アプリケーション処理に対して、前記処理リソースのうちの前記通信処理リソースとは異なる部分のリソースの利用価格よりも安価な、前記通信処理リソースの利用価格を課金する処理装置の制御方法が提供される。
本発明によれば、通信処理の時間的・空間的な偏在化に伴って余剰となるサーバリソース等の処理リソースの有効利用に寄与できる。
第１の実施形態における処理装置の構成例を示すブロック図である。 処理リソースの容量と時間との関係を示した図である。 第１の実施形態の処理装置の動作例を示す第１のフローチャートである。 第１の実施形態の処理装置の動作例を示す第２のフローチャートである。 第２の実施形態における処理装置の構成例を示すブロック図である。 課金モデルの例を示す図である。 課金モデルの例を示す図である。 第２の実施形態のアプリケーション処理プログラムの一の例を示す図である。 第２の実施形態のアプリケーション処理プログラムの他の例を示す図である。 第３の実施形態における処理装置の構成例を示すブロック図である。 第３の実施形態の処理装置の動作例を示すフローチャートである。 第３の実施形態のアプリケーション処理プログラムの例を示す図である。 第４の実施形態における無線基地局の構成例を示すブロック図である。 ３ＧＰＰのＬＴＥのＵ−Ｐｌａｎｅのプロトコルスタックを示す図である。 第４の実施形態の無線基地局等のプロトコルスタックを示す図である。 課金モデルの例を示す図である。
以下では、本発明を適用した実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のために必要な場合を除いて、重複説明は省略する。
＜第１の実施形態＞
［構成］
図１は、第１の実施形態における処理装置１の構成例を示すブロック図である。ここで、処理装置１は、少なくとも、通信処理とアプリケーション処理とに、処理リソースを割り当てて実行させる処理装置である。処理装置１は、移動体通信システムにおけるノードであってもよい。すなわち、アプリケーション処理を実行する機能を備えた無線基地局やコアネットワークのノードであってもよい。
図１における処理装置１は、通信インターフェース１１１とプロセッサ１１２とを備える。なお、図１では、処理装置１に含まれる機能ブロックのうち、特に本実施形態の特徴部分となる構成要素を示している。すなわち、処理装置１は、図示していないが、処理装置１を、少なくとも、通信処理とアプリケーション処理とに、処理リソースを割り当てて実行させる処理装置として機能させるための機能ブロックも含んでいる。
ここで通信処理は、装置間の通信プロトコルに関する処理を含む。通信処理は、例えば、無線通信処理、パケット処理、ルーティング処理、スイッチ処理、及び認証、のうち少なくとも１つを含んでもよい。また、通信処理は、通信路を設定するための処理や、通信を開始・終了するための処理であってもよい。
通信処理の具体例を簡単に説明する。例えば、ルーティング処理としては、ダイナミックルーティングや、スタティックルーティングなどがある。認証の例としては、HTTP（Hyper Text Transfer Protocol）で規定されているBasic認証などがある。また、通信を開始・終了するための処理としてはTCP（Transmission Control Protocol）の通信開始手順である3way-handshakeなどがある。
また、無線通信処理は、ベースバンド信号処理などのレイヤ１の処理、無線リンク制御 (Radio Link Control)、無線リソーススケジューリング、MAC（Medium Access Control）処理などのレイヤ２の処理、無線リソース制御（Radio Resource Control）、無線リソース管理（Radio Resource Management）などのレイヤ３の処理、その他C-Plane（Control-Plane）処理、U-Plane（User-Plane）処理、呼処理、モビリティ管理も含んでもよい。
一方、アプリケーション処理とは、アプリケーションの実行に関連する処理を含む。アプリケーション処理は、例えば、画像処理、音声処理、映像処理、画像認証、生体認証、動画配信、ロボット制御のための演算処理、システム制御のための演算処理、自動運転制御のための演算処理、障害検出処理、自然言語処理、機械学習処理、データ分析処理、データ更新処理、保守処理を含んでもよい。
また、アプリケーション処理は、リアルタイム処理とバッチ処理とを含む。リアルタイム処理は、データの処理要求が発生したときに、所定の時間内に実行することを要する処理である。リアルタイムに処理することを要する点で、優先的に実行されるべき処理であり、アプリケーション処理におけるリアルタイム処理は優先アプリケーション処理と換言することもできる。なお、ここでの所定の時間とは許容時間や遅延時間とも言い換えられる。一方、バッチ処理は、一定期間又は一定量のデータを集めてからまとめて実行する処理である。例えば、コンピュータでプログラム群を処理目的ごとに区切り、この区切り毎に順次実行する処理をいう。バッチ処理は、リアルタイムに処理することを要さないため、非優先アプリケーション処理と換言することもできる。
なお、優先アプリケーション処理は、ネットワーク（i.e.自処理装置外）との通信処理を伴うアプリケーション処理であり、非優先アプリケーション処理は、ネットワークとの通信処理を伴わないアプリケーション処理としても良い。
例えば、画像認証、生体認証、動画配信、ロボット制御のための演算処理、システム制御のための演算処理、自動運転制御のための演算処理、障害検出処理は、優先アプリケーション処理に含まれるかもしれない。また、自然言語処理、機械学習処理、データ分析処理、データ更新処理、保守処理は、非優先アプリケーション処理に含まれるかもしれない。画像処理、音声処理、映像処理は、データの処理要求所定の時間内に実行することを要するか否かによって優先アプリケーション処理か非優先アプリケーション処理かに分かれる。
より詳細には、例示した各アプリケーション処理は、プログラム上ではメインルーチンやサブルーチンに分けられて実行されるかもしれない。そのため、ルーチンごとにリアルタイムに実行されることを要するか否かが異なるかもしれない。従って、各ルーチンをリアルタイムに実行されることを要するか否かに応じて、優先アプリケーション処理であるか非優先アプリケーション処理であるか識別して、本実施形態を適用してもよい。同様に、各アプリケーション処理は複数のプロセスによって実行されるかもしれない。そのため、プロセスごとにリアルタイムに実行されることを要するか否かが異なるかもしれない。従って、各プロセスをリアルタイムに実行されることを要するか否かに応じて、優先アプリケーション処理であるか非優先アプリケーション処理であるか識別して、本実施形態を適用してもよい。
処理リソースは前述の通り、CPU（Central Processing Unit）などのプロセッサ、メモリ、ハードディスクなどの記憶装置などであり、コンピュータリソース、コンピュータ資源、計算資源、サーバリソースなどとも言い換えられる。
なお、ここでの処理リソースは、処理装置１内に備えてもよく、処理装置１内に備えていなくてもよい。例えば、処理装置１は、処理装置１に接続する物理サーバ等の他の処理装置内の処理リソースを用いて通信処理やアプリケーション処理を実行させてもよい。
また、処理リソースは１つであってもよいし、複数あってもよい。例えば、処理装置１内に備えられた複数のメモリを処理リソースとしてもよい。また、処理装置１内に備えられたプロセッサを処理リソースとしてもよい。さらに、処理装置１に接続された複数の物理サーバを処理リソース（サーバリソース）としてもよい。また、メモリに格納されたプログラムをプロセッサが実行することで仮想的に構築された少なくとも１つの仮想マシンを処理リソースとしてもよい。図１における処理装置１の通信インターフェース１１１は、通信処理に伴うデータの送受信を行う。より具体的には、通信プロトコルに従った処理を行うよう動作するプロセッサからの指示により通信インターフェース１１１は、他のノードとの間でデータの送受信を行う。ここで、通信インターフェース１１１は、光ファイバーなどの通信ケーブル、アンテナ、送受信増幅器などを含んでもよい。
プロセッサ１１２は、少なくとも次の２つの処理を実行するよう動作する。１つめは、処理リソースのうちの少なくとも一部である通信処理リソースを、通信処理に優先的に割り当てるスケジューリング処理である。２つめは、アプリケーション処理の利用者に対して、前記アプリケーション処理に用いる処理リソースの使用量に応じて課金する課金処理である。なお、アプリケーション処理の利用者とは、例えば、アプリケーション事業者、又はOTT（Over The Top）事業者である。
スケジューリング処理の具体例としては、処理リソースがメモリである場合には、メモリの一部の容量（単位：バイト）を通信処理リソースとして通信処理に優先的に割り当てる。
課金処理の具体例としては、処理リソースがメモリである場合には、アプリケーション処理で使用するメモリの容量に応じて課金金額（処理リソースの利用価格）を決定する。
より具体的には、アプリケーション処理に使用するメモリの容量に１つ又は複数の閾値を設け、所定の時間間隔の間のメモリの使用量（e.g.,所定の時間間隔での平均値又は最大値）が当該閾値を超えたか否かで、所定の時間間隔ごとに異なる課金金額を決定してもよい。また、課金金額は、所定の時間間隔ごとに、単位時間・単位容量あたりの処理リソースの利用価格（単価）と、メモリの使用量と、メモリの使用時間とを乗算することによって決定してもよい。さらに、所定の時間間隔ごとに単位時間あたりの処理リソースの利用価格（単価）とメモリの使用時間とを乗算することによって、課金金額を決定してもよい。
例えば、所定の時間：T（時間）の間に利用した処理リソースの使用量の平均値をV（容量）とし、利用した時の処理リソース利用価格の単価をXV（円／容量・時間）として設定した場合、所定の時間Tにおける課金金額Xは、X＝XV×V×Tとして表すことができる。
また、プロセッサ１１２は、スケジューリング処理としてさらに、通信処理が割り当てられた通信処理リソースの負荷が所定の閾値に達しないときは、非優先アプリケーション処理を通信処理リソースに割り当てるよう動作することも可能である。例として、通信処理リソースが１つのメモリの全容量の50%として割り当てられており、且つ所定の閾値が通信処理リソースの80%（１つのメモリの全容量の40%）である場合について図２を用いて説明する。図２は、非優先アプリケーション処理の通信処理リソースへの割当に関する処理リソースの容量と時間との関係を示した図である。プロセッサ１１２は、所定の時間ごとに通信処理リソースの使用率を計測する。図２では、プロセッサ１１２は時刻t1において通信処理リソースの使用率を計測し、通信処理に用いる通信処理リソースの使用率が80%以下であると判断し、残りの余剰通信処理リソースを非優先アプリケーション処理に割り当てるよう動作する。この割り当て処理は、通信処理リソースの使用率が所定の閾値（通信処理リソースの80%）を上回る時刻t2まで行われる。この時刻t2は、t1の後に通信処理リソースの使用率が再度計測された所定の時間経過時であってもよい。また、プロセッサ１１２が、当該割り当て処理が開始されてからの通信処理リソースの使用率を常に監視し、通信処理リソースの使用率が所定の閾値（通信処理リソースの80%）を上回った時刻をt2としてもよい。
なお、余剰通信処理リソースを全て非優先アプリケーション処理に割り当てなくともよい。例えば、図２において、t1からt2までの期間に少なくとも余剰となっている通信処理リソースの20%分（全処理リソースの10%分）のみ（i.e.通信処理リソースの一定量）を非優先アプリケーション処理に割り当てても良い。
ここで、非優先アプリケーション処理は例えば前述したアプリケーション処理のうちのバッチ処理である。また処理リソースのうちの通信処理リソースとは異なる部分であるリソースを、非優先アプリケーション処理を含むアプリケーション処理を優先的に割り当て可能なアプリケーション処理リソースとして、当該処理に割り当てて実行させてもよい。
以降、説明を簡単にするために、処理リソースのうちの通信処理リソースとは異なる部分であるリソースを、アプリケーション処理を優先的に割り当て可能なアプリケーション処理リソースとして説明することがある。
そして、プロセッサ１１２は、課金処理としてさらに、非優先アプリケーション処理に対して、アプリケーション処理リソースの利用価格よりも安価な、通信処理リソースの利用価格を課金するよう動作する。前述の通り、非優先アプリケーション処理は、アプリケーション処理リソースにも、通信処理リソースにも割り当てられ得る。そのため、非優先アプリケーション処理に、アプリケーション処理リソースを割り当てて実行した場合に比べ、通信処理リソースを割り当てて実行した場合のリソース利用価格が安くなるよう課金する。例えば非優先アプリケーション処理に、アプリケーション処理リソースを割り当てて実行した場合のリソース利用価格の単価をXV（円／容量・時間）とし、通信処理リソースを割り当てて実行した場合のリソース利用価格の単価を、XV×0.5（円／容量・時間）とする。その後算出したリソース利用価格の単価と処理リソースの使用量と、利用時間とを乗算して利用者へ課金する利用価格を算出する。
アプリケーション処理の利用者に対して課金するリソース利用価格の算出についての具体例を以下に示す。例えば図２においては、時刻t1からt2までに非優先アプリケーション処理に割り当てた通信処理リソースの使用量の平均値（又は最大値）「V＝20MB（メガバイト）」に、リソース利用価格の単価（円／容量・時間）、時刻t1からt2までの時間Tを乗算することでリソース利用価格Xを求めることができる。すなわち、アプリケーション処理リソースの利用価格の単価を「XV＝3円／MB・分」、時刻t1からt2までの時間を「30分」とした場合、非優先アプリケーション処理に対するアプリケーション処理リソースの利用価格Xは、X＝XV×V×T＝3×20×30＝1800（円）となる。一方、通信処理リソースの利用価格の単価を「XV×0.5＝3×0.5（円／MB・分）」とした場合、非優先アプリケーション処理に対する通信処理リソースの利用価格は、X＝（XV×0.5）×V×T＝（3×0.5）×20×30＝900（円）となる。
なお、非優先アプリケーション処理に通信処理リソースを割り当てて実行した場合のリソース利用価格が、アプリケーション処理リソースを割り当てて実行した場合の利用価格より安価であれば、当該利用価格は定額であってもよい。定額の例としては、非優先アプリケーション処理にアプリケーション処理リソースを割り当てて実行した場合の利用価格を「月額Y円」とした場合、非優先アプリケーション処理に通信処理リソースを割り当てて実行した場合のリソース利用価格を「月額Y×0.5円」、のように設定してもよい。その場合、非優先アプリケーション処理に対し、アプリケーション処理リソースの利用価格（月額）と通信処理リソースの利用価格（月額）との両方が課金される可能性がある。そのため、アプリケーション処理の利用者とアプリケーション処理の利用に関する契約時に、少なくとも１つの、又は特定の非優先アプリケーション処理については、アプリケーション処理リソース又は通信処理リソースのみを利用することを選択できるようにするとよい。
なお、プロセッサ１１２は、他の処理を実行するよう動作してもよい。例えば、スケジューリング処理と課金処理とに起因するプロセッサの使用量や使用時間に空きがある場合、当該空き使用量や使用時間を、処理リソースとして用い、通信処理やアプリケーション処理を実行しても良い。
［動作］
次に、図３、図４のフローチャートを用いて、本実施形態の処理装置１の動作例について説明する。
図３において処理装置１は、処理リソースの割り当てが必要な非優先アプリケーション処理があるか否か判断する（ステップＳ１０１）。
処理装置１は、ステップＳ１０１で割り当てが必要な非優先アプリケーション処理があると判断した場合（ステップＳ１０１、ＹＥＳ）、通信処理リソースの負荷が所定の閾値以下か否かを判定する（ステップＳ１０２）。一方、ステップＳ１０１で割り当てが必要な非優先アプリケーション処理がないと判断した場合（ステップＳ１０１、ＮＯ）、処理を終了する。
処理装置１は、ステップＳ１０２で通信処理リソースの負荷が所定の閾値以下であると判断した場合（ステップＳ１０２、ＹＥＳ）、非優先アプリケーション処理に通信処理リソースを割り当てる（ステップＳ１０３）。一方、ステップＳ１０２で通信処理リソースの負荷が所定の閾値以下でないと判断した場合（ステップＳ１０２、ＮＯ）、非優先アプリケーション処理にアプリケーション処理リソースを割り当てる、又は非優先アプリケーション処理に処理リソースの割当を行わずに待機させる（ステップＳ１０４）。なお、ステップＳ１０４は必須の処理ではなく、ステップＳ１０４が無い場合は、非優先アプリケーション処理に処理リソースの割当を行わずに待機させた場合と同じ動作になってもよい。また、ステップＳ１０３やＳ１０４の前後で優先アプリケーション処理にアプリケーション処理リソースを割り当てる処理を行ってもよい。同様に、ステップＳ１０３やＳ１０４の前後で通信処理に通信処理リソースを割り当てる処理を行ってもよい。
次に図４において、処理装置１は、処理リソースに割り当てた非優先アプリケーション処理が課金対象か否かを判定する（ステップＳ１０５）。
処理装置１は、ステップＳ１０５で非優先アプリケーション処理が課金対象であると判定した場合（ステップＳ１０５、ＹＥＳ）、課金対象となる非優先アプリケーション処理に通信処理リソースが割り当てられているか否か判断する（ステップＳ１０６）。一方、非優先アプリケーション処理が課金対象でないと判断した場合（ステップＳ１０５、ＮＯ）、処理を終了する。なお、ステップＳ１０５、ＮＯにおいて、課金対象が優先アプリケーション処理であった場合、当該優先アプリケーション処理に対して、アプリケーション処理リソースの利用価格を課金してもよい。
処理装置１は、課金対象となる非優先アプリケーション処理に通信処理リソースが割り当てられていると判断した場合（ステップＳ１０６、ＹＥＳ）、非優先アプリケーション処理に対し、処理リソースのうちの通信処理リソースとは異なる部分のリソースの利用価格より安価な、通信処理リソースの利用価格を課金する（ステップＳ１０７）。
一方処理装置１は、課金対象となる非優先アプリケーション処理に通信処理リソースが割り当てられていないと判断した場合（ステップＳ１０６、ＮＯ）、アプリケーション処理に対し、処理リソースのうちの通信処理リソースとは異なる部分のリソースの利用価格を課金する（ステップＳ１０８）。なお、ここでの処理リソースのうちの通信処理リソースとは異なる部分のリソースは、アプリケーション処理リソースであってもよい。
［効果］
本実施形態では、通信処理リソースの負荷が所定の閾値に達しない場合、処理装置１は、非優先アプリケーション処理に通信処理リソースを割り当てることが可能であり、非優先アプリケーション処理に対して、処理リソースのうちの通信処理リソースとは異なる部分のリソースの利用価格よりも安価な、通信処理リソースの利用価格を課金する。通信処理リソースの余剰リソースを非優先アプリケーション処理に割り当てることで余剰リソースの有効活用が可能となる。また、非優先アプリケーション処理に対して通信処理リソースの利用価格をアプリケーション処理リソースの利用価格よりも安い金額で課金することで、アプリケーション処理の利用者に対し、余剰リソースの利用を促進させることができる。そのため、余剰リソースの有効活用に寄与することができる。
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態では、処理リソースが、処理装置１に接続された複数の物理サーバであり、処理リソースのうちの通信処理リソースとは異なる部分のリソースがアプリケーション処理に優先的に割り当て可能なアプリケーション処理リソースである場合について説明する。
［構成］
図５は、第２の実施形態における処理装置２１の構成例を示すブロック図である。同図において処理装置２１は、通信インターフェース２１１、処理リソース管理部２１２、課金部２１３を備える。処理リソース管理部２１２は、リソース使用量計測部２１２１と処理リソース割り当て部２１２２とを備える。また、処理リソース管理部２１２は、複数の物理サーバ２２と接続している。課金部２１３は、課金モデル設定部２１３１と単価判定部２１３２と利用価格算出部２１３３とを備える。なお、第１の実施形態におけるプロセッサ１１２が行う動作は、第２の実施形態では処理リソース管理部２１２、課金部２１３などの専用的に動作する機能部が行うが、第１の実施形態と同様にプロセッサに動作させてもよい。
通信インターフェース２１１は、第１の実施形態における通信インターフェース１１１と同様なためここでは説明を省略する。
また、処理リソース管理部２１２の処理リソース割り当て部２１２２は、物理サーバ２２のサーバリソース（ＣＰＵ、メモリなど）を処理リソースとして、通信処理やアプリケーション処理に当該処理リソースを割り当てる。すなわち、処理リソース管理部２１２は、物理サーバ２２を、アプリケーション処理を優先的に実行するアプリケーション処理リソースと、通信処理を優先的に実行する通信処理リソースとに分割して管理する。
物理サーバ２２のうちいくつを通信処理リソース及びアプリケーション処理リソースに割り当てるかは種々の方法を採用することができる。例えば、想定している最大通信トラフィックから想定される最大の通信処理リソース量に基づいて、まず通信処理リソースに割り当てる物理サーバ２２を決定し、その後、残りの物理サーバ２２（処理リソース）をアプリケーション処理リソースに割り当ててもよい。また、処理リソース管理部２１２のリソース使用量計測部２１２１が通信処理の処理リソース使用量を統計的に学習して、一定期間ごとに最適な通信処理リソース量の設定を更新してもよい。また、他の方法としては、アプリケーション処理の利用者の特性（利用者数や、１利用者あたりの単位期間ごとのアプリケーション処理数など）や、当該処理装置２１と通信を行うノードの数などによって決定する方法が挙げられる。
さらに、処理リソース割り当て部２１２２は、アプリケーション処理のうちの非優先アプリケーション処理を、アプリケーション処理リソースを用いて実行するか、通信処理リソースの余剰リソースを用いて実行するかを制御する処理分配機能も有する。この場合、分配は前述の通り、サブルーチン又はプロセスごとに行われても良い。
リソース使用量計測部２１２１は、所定の時間毎に又は任意のタイミングで各々のアプリケーション処理や通信処理ごとの個別の処理リソース使用量と、必要に応じて処理装置２１又は処理装置２１に接続された物理サーバ２２全体の処理リソース使用量や、通信処理リソース全体、及びアプリケーション処理リソース全体の使用量などを計測する。そして、リソース使用量計測部２１２１は、計測した処理リソース使用量を課金部２１３へ通知する。
なお、処理リソース管理部２１２は、図示しないが、アプリケーション処理リソースを管理するアプリケーション処理リソース管理部と通信処理リソースを管理する通信処理リソース管理部とに分割されているものとして以降説明する。
課金部２１３の課金モデル設定部２１３１は、アプリケーション事業者が運用する各々のアプリケーション処理ごとに課金モデルを設定する。例えば、アプリケーション処理の例である、画像処理、音声処理、映像処理等ごとに課金モデルが設定されてもよい。また、サブルーチンやプロセスごとに課金モデルが設定されていてもよい。なお、課金モデルは、ユーザに提供するアプリケーションごとに設定されてもよいし、アプリケーションの種別ごとに設定されてもよい。また、課金モデルはユーザごとに設定されてもよいし、アプリケーションおよびユーザに共通で設定されていてもよい。
図６に課金モデルの例を示す。図６は、（非優先）アプリケーション処理を実行するためのリソースとして、アプリケーション処理リソース又は通信処理リソース（の余剰リソース）のどちらを利用したか、によって利用単価が変動するモデルを示した図である。ここで、課金モデルとは、アプリケーション処理に対するアプリケーション処理リソース及び通信処理リソースの余剰リソースの利用価格を決定するための説明変数の種類、閾値からなる範囲の個数及び閾値そのものなどを指す。例えば図６であれば、説明変数の種類は「通信処理リソース」に、各処理リソースにおける閾値の個数は「４」に、閾値の値は「余剰率： 0% - 40%」などにそれぞれ対応する。
単価判定部２１３２は、アプリケーション処理に用いる処理リソースの利用単価を判定する。例えば図６であれば、課金対象となるアプリケーション処理が、「XV」,「0.5×XV」などのどの利用単価に該当するか、リソース使用量計測部２１２１から得られたリソース使用量に基づき判定する。なお利用単価は処理リソースの単位使用量あたりの額であってもよいし、単位使用率あたりの額であってもよい。
そして、利用価格算出部２１３３は、課金モデル設定部２１３１が設定した課金モデルと、単価判定部２１３２がアプリケーション処理ごとのリソース利用状況（リソース利用量・率など）から判定した利用単価と、所定の時間間隔ごとの処理リソースの利用量・率と、処理リソースの利用時間とに基づき、利用者への課金金額（処理リソースの利用価格）を算出する。算出方法については第１の実施形態と同様なのでここでは説明を省略する。
以上、第２の実施形態の構成として、処理リソース管理部２１２が複数の物理サーバ２２と接続された場合について説明したが、第２の実施形態における構成はこれに限られない。例えば、処理装置２１内に備えられたメモリに格納されたプログラムを、処理装置２１内に備えられたプロセッサが実行することで仮想的に構築された仮想マシンを物理サーバ２２の代わりに用いてもよい。すなわち、当該仮想マシンが本実施形態における処理リソースとなる。
また、処理装置２１は、プロセッサによって構築された仮想マシンが、処理リソースのスケジューリング処理及び課金処理を行ってもよい。
［動作］
第２の実施形態における処理装置２１の動作は、図３と図４で示した第１の実施形態における処理装置１の動作と基本的に同様であるが、第２の実施形態は第１の実施形態の詳細例であることを鑑み、第１の実施形態の各ステップ及びその他の動作についても適宜補足を行う。
第２の実施形態における処理装置２１は図３のステップＳ１０１の前の通信処理に、通信処理リソースを割り当てる処理と、アプリケーション処理にアプリケーション処理リソースを割り当てる処理とを行う。
より具体的には、処理リソース管理部２１２内の通信処理リソース管理部（不図示）は、基本的には通信処理のリソース管理を行い、通信処理リソースへの処理割り当てを優先的に行う。更に、通信処理リソース管理部は、処理分配機能によって通信処理リソースの余剰リソースに分配された非優先アプリケーション処理（e.g.サブルーチン）に対するリソース管理も行う。この場合、通信処理のリソース割当を優先的に行い、ステップＳ１０３での非優先アプリケーション処理の処理リソース割当は通信処理に比べて低優先で行うこととなる。
また、処理リソース管理部２１２内のアプリケーション処理リソース管理部（不図示）は、処理分配機能によってアプリケーション処理リソースに分配されたアプリケーション処理（e.g.サブルーチン）に対するリソース管理を行い、アプリケーション処理リソースへの処理割り当てを行う。
また、処理装置２１は、ステップＳ１０２において判定を行う前に、リソース使用量計測部２１２１は、通信処理リソースの負荷（使用量）を測定する。また、リソース使用量計測部２１２１は、さらに各アプリケーション処理のリソース使用量測定として、アプリケーション処理リソースの使用量と通信処理リソースの余剰リソースの使用量をそれぞれ測定する。リソース使用量計測部２１２１は、測定したリソース使用量の情報を課金部２１３へ通知する。
図４のステップＳ１０７及びＳ１０８において、課金部２１３は、例えば図６に示す課金モデルに則って課金金額を算出する。より具体的には、課金モデル設定部２１３１は、課金対象となるアプリケーション処理が処理リソースとして、アプリケーション処理リソースを利用したか、通信処理リソースの余剰リソースを利用したか、によってどのモデルが適用されるか判定する。
さらに、ステップＳ１０７及びＳ１０８において、単価判定部２１３２は、リソース使用量計測部２１２１の計測結果及び課金モデルに応じて、対象となるアプリケーション処理にどの利用単価が適用されるかを判定する。例えば、非優先アプリケーション処理に対して、通信処理リソースを使用した場合であって、通信処理リソースの余剰率が30%であった場合、「余剰率：0% - 40%」に属するため、基本単価XVに0.5を乗算した値の通信処理リソースの利用単価が該当する。
利用価格算出部２１３３は、アプリケーション処理リソースの利用単価と所定の時間間隔あたりのアプリケーション処理リソースの使用量、通信処理リソースの余剰リソースの利用単価と所定の時間間隔あたりの当該余剰リソースの使用量から、当該アプリケーション処理の利用価格を算出する。
以上、本実施形態では、非優先アプリケーション処理に対し、アプリケーション処理リソースの使用量又は、通信処理リソースの余剰リソースの使用量に応じて、利用価格が変動する課金モデル・利用単価を適用した。しかし、非優先アプリケーション処理に対して適用する課金モデル・利用単価はこれに限られない。
図７は、他の課金モデルの例を示した図である。課金モデルごとに、変動条件とその条件ごとの利用単価の計算式から構成される。図７は、説明のための簡単な例であり、実際にはもっと細かく変動条件と利用単価が示されていても何ら問題はない。
・例１）全体処理量依存モデル：通信処理や他のアプリケーション処理も含めた、処理全体の処理リソースの使用率に依存して、当該アプリケーション処理のリソース利用単価が変動するモデルである。例えば、全体の処理リソース使用率が多ければ通常単価となり、少なければ（i.e,余剰リソースが多ければ）段階的に割安な単価になる。
・例２）時間帯依存モデル：通信トラフィックは地域や時間帯によって偏在化することが知られている。例えば、深夜時間帯ではオフィスエリアや商業エリア、住宅エリア共に昼間や夕方の時間帯に比べて通信トラフィックは減少する。また、サーバで消費される電気代も、電力会社との契約によっては例えば23時以降の夜間電力が安価である等のケースがある。よって、外部情報である使用時間帯に依存してリソース利用単価が変動するモデルである。例えば、昼間の通勤時間帯は通常単価であり、深夜時間帯は日中時間帯に比べ、割安な単価になる。また、平日と休日など曜日や祝日等と時間帯を組み合わせてリソース利用単価が変動するモデルもこれに含まれる。
・例３）使用電力量依存モデル：サーバで消費される電気代は、電力会社との契約によっては従量に応じた段階的な単価となっている場合が考えられる。そのような場合に、外部情報である使用電力量に応じた電気代単価の変動に依存して、処理リソースの利用単価も変動するモデルである。例えば、使用電力量が閾値を越えて電力単価が上昇した場合は、処理リソースの利用単価も上昇し、閾値より低く電力単価が安価である場合は、処理リソースの利用単価も割安となる。なお、図７の時間帯依存モデルにおける「時間帯：2:00-6:00」は2:00以降、6:00前までを「時間帯：6:00-18:00」は、6:00以降、18:00前までを「時間帯：18:00-23:00」は、18:00以降、23:00前までを「時間帯：23:00-2:00」は、23:00以降、2:00前までの時間帯を表している。また使用電力量依存モデルの「電力量：0kWh-70kWh」は、0kWhから70kWhまでの場合を、「電力量：70kWh-170kWh」は、70kWhを越え170kWhまでの場合を「電力量：170kWh-270kWh」は、170kWhから270kWhまでの場合を、「電力量：270kWh-」は、270kWhを越えの場合を表している。
また、例１から例３などで説明した課金モデルを組み合わせた課金モデルも設定可能である。例えば、電力会社との契約によって電力単価が変わる時間帯ごとの、通信処理リソース量にも依存した課金モデルなどである。
［プログラミング方法と、処理分配機能の説明］
次に、第２の実施形態における処理装置２１の動作を実現するための（余剰リソースを有効活用するための）アプリケーション処理のプログラミング手法や、処理リソース割り当て部２１２２における処理分配機能との連携について説明する。図８Ａは、非優先アプリケーション処理に対し、余剰リソースを有効利用するためのプログラムの一の例を示す図である。図８Ｂは、非優先アプリケーション処理に対し、余剰リソースを有効利用するためのプログラムの他の例を示す図である。
（１）余剰リソースを意図的に活用するプログラムの例として、図８Ａに示したアプリケーション処理プログラムのように、サブルーチンまたは関数ごとにフラグを付ける方法について説明する。プログラムではサブルーチンごとにフラグ（e.g.「優先アプリケーション処理」又は「非優先アプリケーション処理」）を付け、コンパイル時には例えばプリプロセッサ等でフラグ別にコンパイルして実行ファイル作成を行い、処理リソース管理部２１２では別々の処理プログラムや仮想マシン（VM）として管理する手法が考えられる。このとき、処理リソース割り当て部２１２２における処理分配機能は、処理プログラムに付けられたフラグによってアプリケーション処理リソースで実行するか、通信処理リソースの余剰リソースで実行するかを分配制御する。さらに、処理リソースの余剰率に応じたフラグ付け（e.g.「非優先（余剰率50%以上）」）を行うことも可能であり、その場合、処理リソース管理部２１２内の通信処理リソース管理部では、当該フラグのリソース条件を満たす状況の場合にのみ処理を実行する。条件を満たさない場合は条件を満たす状況になるまで処理実行を待たせる。
（２）また、他の方法としては、図８Ｂに示すように、プログラム上で、割り込みなどのイベント種別ごとにいずれの処理リソースで実行するかフラグ管理する方法もある。外部割り込みや内部ソフトウェア割り込みを用いて、その割り込み（イベント）ごとに使用する処理リソースを明示するためのフラグ付けを行う。必要に応じて処理リソースの余剰率などの条件付きでも良い。この場合、処理リソース割り当て部２１２２における処理分配機能は、例えばアプリケーション処理のメインルーチンはアプリケーション処理リソース側に処理分配して実行し、イベント発生に伴う割り込みサブルーチンが実行されるタイミングで、フラグに応じてアプリケーション処理リソース側か、または通信処理リソースの余剰リソース側に当該サブルーチンを処理分配する機能を有する。サーバ仮想化の場合は、通信処理リソースの余剰リソース側のサブルーチンイベントが発生するタイミングで、当該余剰リソース側に仮想マシン（VM）が処理起動される。
（３） また、更に別の方法として、プログラム上には意図的なフラグ等を明示せず、課金モデル側から使用する処理リソース量を設定・制御する方法もある。これは、例えば、課金モデル設定部２１３１にてアプリケーション処理リソースの利用上限量を設定し、所定の処理リソース使用量（閾値）まではアプリケーション処理リソースを使用するが、それを超過する場合には、通信処理リソースの余剰リソース側で処理することを契約段階で設定する方法である。この場合、処理リソース割り当て部２１２２の処理分配機能は、課金モデル設定部２１３１に設定された所定の処理リソース使用量（上限閾値）情報を参照し、アプリケーション処理にて割り込み等のイベントごとにサブルーチンが実行されるタイミングで、当該アプリケーション処理リソース使用量の情報からいずれの処理リソースで実行するか分配制御する。
［効果］
以上説明したように、アプリケーション処理リソースと通信処理リソースとに分けて管理することにより、意図的に余剰リソースを利用することができ、トラフィックの偏在化によって余剰する処理リソースの有効利用がより可能となる。特に、サブルーチンやイベントごとにフラグ付けを行う、或いは、課金モデルにてアプリケーション処理リソースの利用上限設定を行うことによって、アプリケーション処理リソース側で実行される処理が限定できる。このため、通信事業者にとっては、アプリケーション処理リソース分だけ設備設置すれば良いという大きな利点が得られる。また、通信処理リソースの余剰リソースは、安価な単価での貸し出すこととなるため、通信事業者にとっては通信処理用の余剰リソースを利用して（安価ではあるが）収入が得られる。さらに、アプリケーション処理事業者にとっては安価な価格での処理リソースの利用が可能となる。
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態はリソース使用量情報に応じて動作するようプログラミングされたアプリケーションの処理を実行させる処理装置について説明する。
第３の実施形態では、第２の実施形態における処理装置において、処理リソース使用状況等をアプリケーション処理プログラム側にフィードバックし、当該処理リソース使用状況に応じて処理リソースを制御する。
［構成］
図９は、第３の実施形態における処理装置３１の構成例を示すブロック図である。同図において処理装置３１は、処理リソース管理部３１２内に新たにリソース使用情報API（Application Programming Interface）部３１２３を備える点で、第２の実施形態における処理装置２１と異なる。処理装置３１におけるその他の構成は第２の実施形態の処理装置２１と同一である。処理装置３１は、通信インターフェース３１１、処理リソース管理部３１２、課金部３１３を備える。処理リソース管理部３１２は、リソース使用量計測部３１２１と処理リソース割り当て部３１２２とを備える。また、処理リソース管理部３１２は、複数の物理サーバ３２と接続している。課金部３１３は、課金モデル設定部３１３１と単価判定部３１３２と利用価格算出部３１３３とを備える。
本実施形態において、リソース使用情報API部３１２３は、処理リソースの使用状況を、アプリケーション処理を実行するためのプログラム（以下、アプリケーション処理プログラム）側にフィードバックする。より具体的には、リソース使用情報API部３１２３は、アプリケーション処理プログラムにて当該API（リソース使用情報参照API）が実行されると、必要な情報を単価判定部３１３２またはリソース使用量計測部３１２１から取得してアプリケーション処理プログラムに情報を戻り値として返す機能を有する。リソース使用量参照APIの種類としては、課金モデル設定の利用単価条件の基になっている指標が定義される。例えば、通信処理リソース使用率（または通信処理リソース使用量）、全体の処理リソース使用率（または全体の処理リソース使用量）、及び、使用電力量情報などと、それらの次の一定時間における予測値などである。また、別種類のAPIとして、これらの指標となるリソース使用量が変数で指定する値以下になった場合に、当該アプリケーション処理を処理リソース管理部３１２側から起動するAPI機能（リソース使用情報起動API）も有する。
また、単価判定部３１３２は、必要に応じてその時点での処理リソースの使用率等のリソース使用情報を、リソース使用情報API部３１２３にフィードバックする機能をさらに備える。なお、単価判定部３１３２はリソース使用量情報を蓄積し、分析／学習することにより、次の一定時間におけるそれぞれの情報を予測する（予測値を参照できる）機能を備えていても良い。
また、前述の通り、リソース使用量計測部３１２１がアプリケーション処理ごとの処理リソース使用量など、プログラムが必要とするAPI情報によっては、リソース使用情報API部３１２３に直接通知しても良い。
その他の機能ブロックは第２の実施形態と同様なので説明を割愛する。
［動作］
次に、図１０のフローチャートを用いて、本実施形態の処理装置３１の動作について説明する。
処理装置３１は、処理リソースの負荷（使用量・率）をアプリケーション処理用プログラム側へ出力する（ステップＳ３０１）。より具体的には、リソース使用量計測部３１２１又は単価判定部３１３２から取得した処理リソースの負荷（使用量・率）をアプリケーション処理用プログラム側へ出力する。アプリケーション処理プログラム側へ出力することで、当該プログラムを実行する際に取得した処理リソースの負荷を考慮した動作が可能となる。
次に処理装置３１は、処理リソースの割当が必要な非優先アプリケーション処理があるか否かを判断する（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０２は図３のステップＳ１０１の動作と同様である。
処理装置３１は、ステップＳ３０２で割り当てが必要な非優先アプリケーション処理があると判断した場合（ステップＳ３０２、ＹＥＳ）、通信処理リソースの負荷が所定の閾値以下か否かを判定する（ステップＳ３０３）。一方、ステップＳ３０２で割り当てが必要な非優先アプリケーション処理がないと判断した場合（ステップＳ３０２、ＮＯ）、処理を終了する。
処理装置１は、ステップＳ３０３で通信処理リソースの負荷が所定の閾値以下であると判断した場合（ステップＳ３０３、ＹＥＳ）、非優先アプリケーション処理に通信処理リソースを割り当てる（ステップＳ３０４）。一方、ステップＳ３０３で通信処理リソースの負荷が所定の閾値以下でないと判断した場合（ステップＳ３０３、ＮＯ）、処理を終了する。なお、ここでの「終了」は処理の実行の「待機」を意味していても良い。
ステップＳ３０２、Ｓ３０３、Ｓ３０４は図３のステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３の動作とそれぞれ同様である。
なお、図１０では、ステップＳ３０２の前にステップＳ３０１を動作させるとしたが、ステップＳ３０１の動作は、ステップＳ３０２、ＹＥＳのあとであってもよい。
また、図３のステップＳ１０４は前述の通り、必須の処理ではないため、本実施形態では説明を簡略化するために記載していない。しかしながら、本実施形態においてもステップＳ３０３、ＮＯのあとに図３のステップＳ１０４の処理を行っても良い。
課金処理の動作については、図４と同様なのでここでは省略する。
［プログラミング方法の説明］
次に、第３の実施形態における処理装置３の動作を実現するための（余剰リソースを有効活用するための）アプリケーション処理のプログラミング手法について、適宜、図１０を参照して説明する。図１１は、アプリケーション処理について、リソース使用情報APIを活用して、余剰リソースを有効利用するためのプログラムの例を示す図である。
リソース使用情報参照APIを活用するプログラムの例としては、図１１の上側に示すように、アプリケーション処理プログラム内に、所望のリソース使用量が参照できるAPIを記載し、その戻り値をそれ以降のサブルーチンの実行条件判断に使用することで、処理の実行や、実行の待機が可能となる。
すなわち、本プログラムを実行する処理装置３１は、図１１のプログラム文「if（［通信リソース使用率］＜60%・・・」から、図１０のステップＳ３０２が「ＹＥＳ」であることを判断する。
また、処理装置３１は、同プログラム文「if（［通信リソース使用率］＜60%・・・」の条件を満たす場合を、図１０のステップＳ３０３が「ＹＥＳ」であるとして判断する。
なお、図１０のステップＳ３０３、ＮＯのように、実行を待機させる場合は、C言語の例ではfor文やwhile文など簡易なポーリング処理で待たせる場合と、図１１の下側に示すように、別種類のAPIであるリソース使用情報起動APIを用いて、起動のトリガとなる条件を設定したAPIを実行し、割り込みイベント待ち(WFI: Wait for Interrupt)状態になる、等の方法がある。後者の方法の場合、起動条件を満足すると、処理リソース管理部３１２側から当該アプリケーション処理が起動される。なお、図１１における通信リソース使用率は、通信処理リソースの使用率を指し、全体処理リソース使用率は、処理リソース全体の使用率を指す。
［効果］
以上説明したように、リソース使用量の情報をAPIとしてプログラムから参照できることで、余剰状態にある処理リソースを意図的に利用できるようになる。また、リソース使用率が高い場合には処理装置に処理を待たせることもできる。すなわち、アプリケーション事業者にとっては、リソース使用情報APIを活用することで意図的に安価な課金モデルでの処理リソース利用が可能になる。そのため、トラフィックの偏在化に伴う余剰リソースの有効利用がより促進される。
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態では、第２の実施形態における処理装置２１が、端末と無線回線で接続する無線基地局である場合について説明する。なお、本実施形態における無線基地局で行われる通信処理は、例えば、3GPP（3rd Generation Partnership Project）におけるLTEの無線基地局で行われる通信処理に準拠する。また、本実施形態における無線基地局は通信処理の他にアプリケーション処理を行う機能も有する。
［構成］
図１２は、第４の実施形態における無線基地局４１の構成例を示す図である。無線基地局４１は、通信インターフェース４１１、処理リソース管理部４１２、課金部４１３を備える。処理リソース管理部４１２は、リソース使用量計測部４１２１と処理リソース割り当て部４１２２とを備える。また、処理リソース管理部４１２は、処理リソース４１４と接続している。課金部４１３は、課金モデル設定部４１３１と単価判定部４１３２と利用価格算出部４１３３とを備える。本実施形態における無線基地局４１は、コアネットワークノードから受信したデータを無線端末へ送信する（下りリンク通信）。また、無線端末から受信したデータをコアネットワークノードへ送信する（上りリンク通信）。無線基地局４１によるデータの送受信は通信インターフェース４１１を介して行われる。すなわち、本実施形態における通信インターフェース４１１には、無線端末との通信向けの無線通信用のインターフェースと、コアネットワークノードとの通信向けのインターフェースとを含む。
また、本実施形態の無線基地局４１における処理リソースは、処理リソース４１４として無線基地局４１内に備えられているものとする。処理リソース４１４は、他の実施形態と同様、無線基地局内に備えられたメモリやプロセッサであってもよいし、当該メモリに格納されたプログラムを当該プロセッサが実行することで仮想的に構築された少なくとも１つの仮想マシンを処理リソースとしてもよい。また、無線基地局４１に接続された物理サーバを本実施形態における処理リソースとしてもよい。その他の構成は図５に示した第２の実施形態における処理装置２１の構成と同様であり、詳細な説明を省略する。
無線基地局４１のデータの送受信は、各レイヤで様々なプロトコルを用いて行われる。
LTEにおける無線基地局やコアネットワークノードにおけるU-Plane（User-Plane）のプロトコルスタック（3GPP TS.23.401 V12.5.0）を図１３に示す。
図１３において、UE（User Equipment、無線端末）は、L1（PHY（PHYsical））レイヤ、MAC（サブ）レイヤ、RLC（サブ）レイヤ、PDCP（Packet Data Convergence Protocol）（サブ）レイヤの各通信プロトコルを用いて、無線基地局（eNB（eNodeB））と通信（データの送受信）を行う。無線基地局は、無線端末との間でL1レイヤ、MAC（サブ）レイヤ、RLC（サブ）レイヤ、PDCP（サブ）レイヤの各通信プロトコルを用いて通信（データの送受信）を行う。また、無線基地局は、Serving GW（Gate Way）との間でGTP-U（GPRS（General Packet Radio Service）Tunneling Protocol for User plane）レイヤ、UDP（User Datagram Protocol）/IP（Internet Protocol）レイヤ、及びL2レイヤ、並びにL1レイヤの各通信プロトコルを用いて通信（データの送受信）を行う。Serving GWとPDN（Packet Data Network）-GWとの間でも同様の通信プロトコルを用いて通信（データの送受信）を行う。
図１３に示した3GPPのLTEにおけるプロトコルスタックに、本実施形態の無線基地局４１の機能を追加したプロトコルスタックを図１４に示す。図１４において無線基地局４１は、PDCPレイヤ及びGTP-Uレイヤより上位のIPレイヤ及びApplicationレイヤのプロトコルを用いた通信を行う機能をさらに有する。また、図１４には図示していないが、PDCPレイヤ及びGTP-Uレイヤより上位のUDP／TCPレイヤの通信プロトコルを用いて通信を行う機能を有していてもよい。
ここで、前述した各実施形態における通信処理は、本実施形態では、PDCPレイヤ、RLCレイヤ、MACレイヤ、PHYレイヤ、GTP-Uレイヤ、及びGTP-Uよりも下位のUDP／IPレイヤのうちの少なくとも１つのレイヤの通信プロトコルを用いて行われる処理を含む。
また、前述した各実施形態におけるアプリケーション処理のうち、優先的に処理可能な優先アプリケーション処理は、Applicationレイヤ、並びに、前記PDCP若しくは前記GTP-Uよりも上位のUDP／TCP及びIPレイヤのうちの少なくとも１つのレイヤの通信プロトコルを用いて行われる処理のうち、PDCPレイヤなどの下位のレイヤでの自処理装置外との通信処理を伴う処理を含む。
例えば、無線基地局４１より上位のアプリケーションサーバ（不図示）から無線端末宛にアプリケーションデータが送信（配信）されてきた場合、無線基地局４１において当該アプリケーションデータを無線端末へ転送するためのアプリケーション処理に伴って、PDCPレイヤなどの下位のレイヤの通信プロトコルを用いて通信処理が行われる。そのため、無線端末宛に配信されるアプリケーションデータは無線基地局４１内において優先アプリケーション処理として処理リソースの割当等が行われ得る。
なお、本実施形態における無線基地局４１では、PDCP／GTP-Uレイヤ以下のレイヤと、当該PDCP／GTP-Uレイヤより上位のレイヤとの間で情報の共有が行われてもよい。この共有は、第３の実施形態におけるリソース使用情報APIなどの所定のAPIによって行われてもよい。また、例えばDPI（Deep Packet Inspection）やTCPスプリットの機能を無線基地局４１が有していて、当該機能によりレイヤ間の情報の共有が行われてもよい。
なお、本実施形態は、他の構成であっても適用可能である。例えば、無線基地局４１は、無線基地局の上位に備えられた制御装置（コアネットワークノード）であってもよい。
また、第２の実施形態における処理装置２１の課金部の機能がコアネットワークノードに、処理リソース管理部の機能が無線基地局に、それぞれ分散して配置されてもよい。その際課金部の機能を有するコアネットワークノードは3GPPにおけるPCRF（Policy and Charging Rules Function）ノードであってもよい。
また、本実施形態における無線基地局４１はC-RANにおける集中制御部（Centralized Base Station又は、Base Station Center）であってもよい。その場合、通信インターフェース４１１は、RRH（Remote Radio Head）との通信インターフェースであってもよい。
また、本実施形態における無線基地局４１で行われる通信処理は、例えば3GPPにおけるLTEの無線基地局で行われる通信処理に準拠する、として説明したがこれに限らない。例えば、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)などの第3世代の通信システム、LTE-Advanced、さらには5Gなどの次世代通信システムにおける無線基地局で行われる通信処理であってもよい。
［動作］
本実施形態における無線基地局４１の動作は、前述した各実施形態における処理装置の動作に準ずるため、説明を省略する。
［効果］
以上説明したように、本実施形態における無線基地局４１は、さらにアプリケーション処理を実行する機能を備え、自無線基地局外との通信処理を伴わないアプリケーション処理を、非優先アプリケーション処理として所定の条件時に通信処理リソースに割り当て可能とすることで、エッジコンピューティング（MEC: Mobile Edge Computing）を実施する無線基地局での処理リソースの有効活用が可能となる。また、アプリケーション処理の利用者に対して、非優先アプリケーション処理に割り当てる通信処理リソースの利用価格を安価に課金することで、さらなる処理リソースの有効活用が促進され得る。
＜その他の実施形態＞
以上、いくつかの実施形態について説明したが、上記の形態に限定されるものではない。
例えば、第３の実施形態における処理装置３１内の課金部３１３は、図１５のような課金モデルを設定してもよい。図１５の課金モデルは、アプリケーション処理の利用者に対し、通信処理リソースの利用価格かアプリケーション処理リソースの利用価格かを明示せず、単に処理リソースの利用価格のみを設定・提示する。ここで処理装置は、例えば通信処理量依存モデルの場合、通信処理リソースの余剰率が0%〜40%まではアプリケーション処理リソースを用いてアプリケーション処理を実行させ、通信処理リソースの余剰率が41%以上の場合は、通信処理リソースを用いて非優先アプリケーション処理を実行させるよう動作するものとする。図１５の課金モデルにおける各利用単価は、リソース余剰率が0%〜40%の単価に比べ、リソース余剰率が41%以上の単価の方が安く設定されている。この場合、アプリケーション処理の利用者は、当該処理がアプリケーション処理リソースと通信処理リソースのどちらで処理するか否かに関わらず、そしてリソース余剰率の条件の如何にも関わらず、より安い単価での処理リソースの利用を希望するかもしれない。そこで、アプリケーション処理の利用者は、リソース使用情報API部３１２３を用いて、「リソース余剰率が41%以上である場合に、非優先アプリケーション処理を実行する」というプログラムを作成して当該処理を実行させるかもしれない。このように処理リソースの安価な利用単価を利用して、通信処理リソースの余剰リソースの有効活用に寄与させてもよい。図１５の時間帯依存モデルにおける「時間帯：2:00-6:00」は2:00以降、6:00前までを「時間帯：6:00-18:00」は、6:00以降、18:00前までを「時間帯：18:00-23:00」は、18:00以降、23:00前までを「時間帯：23:00-2:00」は、23:00以降、2:00前までの時間帯を表している。また使用電力量依存モデルの「電力量：0kWh-70kWh」は、0kWhから70kWhまでの場合を、「電力量：70kWh-170kWh」は、70kWhを越え170kWhまでの場合を「電力量：170kWh-270kWh」は、170kWhから270kWhまでの場合を、「電力量：270kWh-」は、270kWhを越えの場合を表している。なお、図１５に示した、アプリケーション処理の利用者に対し、通信処理リソースの利用価格かアプリケーション処理リソースの利用価格かを明示しない課金モデルは、他の実施形態においても適用可能である。すなわち、図１５の課金モデルは、図６の通信処理量依存モデル、図７の全体処理量依存モデル、時間帯依存モデル、使用電力量依存モデルなどにも適用可能である。
また、上記の処理装置、無線基地局は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記の処理装置、無線基地局の制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（Non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（Tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、CD-ROM（Compact Disc - Read Only Memory）、CD-R、CD-R/W、DVD-ROM（Digital Versatile Disc-ROM）、DVD-R、DVD-R／W、半導体メモリ（例えば、マスクROM、PROM（Programmable ROM）、EPROM（Erasable PROM）、フラッシュROM、RAM（Random Access Memory）)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（Transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバー等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
また、図面中の矢印の方向は、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。
以上、いくつかの実施形態について説明したが、上記の実施形態に限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更や組み合わせが可能であることは勿論である。
さらに、上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これに限定されない。
（付記１）
少なくとも、通信処理とアプリケーション処理とに、処理リソースを割り当てて処理を実行させる処理装置であって、
前記通信処理に伴うデータの送受信を行う通信インターフェースと、
前記処理リソースのうちの少なくとも一部である通信処理リソースを、前記通信処理に優先的に割り当てるスケジューリング処理と、
前記アプリケーション処理の利用者に対して、前記アプリケーション処理に用いる処理リソースの使用量に応じて課金する課金処理と、
を少なくとも実行するよう動作する少なくとも１つのプロセッサと、
を有し、
前記アプリケーション処理は、非優先に処理可能な非優先アプリケーション処理を含み、
前記プロセッサにおけるスケジューリング処理は、前記通信処理が割り当てられた通信処理リソースの負荷が所定の閾値に達しないときは、前記非優先アプリケーション処理に前記通信処理リソースを割り当てることが可能であって、
前記プロセッサにおける課金処理は、前記非優先アプリケーション処理に対して、前記処理リソースのうちの前記通信処理リソースとは異なる部分のリソースの利用価格よりも安価な、前記通信処理リソースの利用価格を課金する
処理装置。
（付記２）
前記処理リソースのうちの前記通信処理リソースとは異なる部分のリソースは、前記アプリケーション処理が優先的に割り当てられるアプリケーション処理リソースである付記１に記載の処理装置。
（付記３）
前記非優先アプリケーション処理は、自処理装置外との通信処理を伴わないアプリケーション処理である付記１又は２に記載の処理装置。
（付記４）
前記処理リソースは、前記処理装置に備えられた前記プロセッサの一部、または記憶装置の一部を少なくとも含み、
前記通信処理リソースの負荷は、前記通信処理リソースの使用率、使用時間、使用量の少なくとも１つ、又はこれらの少なくとも１つの統計値である
付記１から３のいずれか１項に記載の処理装置。
（付記５）
前記処理装置は、前記処理リソースとしての複数の物理サーバに接続され、
前記通信処理リソースは、前記複数の物理サーバのうちの少なくとも１つの物理サーバに備えられたプロセッサ、記憶装置、のうちの少なくとも１つ又は一部であり、
前記通信処理リソースの負荷は、前記通信処理リソースの使用率、使用時間、使用量、前記処理リソースの使用率、使用時間、使用量の少なくとも１つ、又はこれらの少なくとも１つの統計値である
付記１から３のいずれか１項に記載の処理装置。
（付記６）
前記処理装置は、少なくとも１つのメモリをさらに有し、
前記処理リソースは、前記処理装置上で、前記メモリに格納されたプログラムを前記プロセッサが実行することで仮想的に構築される少なくとも１つの仮想マシンであって、
前記通信処理リソースは、前記仮想マシンの少なくとも一部であり、
前記通信処理リソースの負荷は、前記通信処理リソースの使用率、使用時間、使用量、前記処理リソースの使用率、使用時間、使用量の少なくとも１つ、又はこれらの少なくとも１つの統計値である
付記１から３のいずれか１項に記載の処理装置。
（付記７）
前記処理装置は、無線基地局又は、当該無線基地局の上位に接続するノードに配置され、
前記通信処理は、PDCP（Packet Data Convergence Protocol）レイヤ、RLC（Radio Link Control）レイヤ、MAC（Medium Access Control）レイヤ、PHY（PHYsical）レイヤ、GTP-U（GPRS (General packet radio service) Tunneling Protocol for User Plane）レイヤ、及びGTP-Uよりも下位のUDP（User Datagram Protocol）／IP（Internet Protocol）レイヤのうちの少なくとも１つの通信プロトコルレイヤで行われる処理である
付記１から６のいずれか１項に記載の処理装置。
（付記８）
前記通信処理は、ベースバンド信号処理、無線リンク制御 (Radio Link Control)、無線リソーススケジューリング、MAC（Medium Access Control）処理、無線リソース制御（Radio Resource Control）、無線リソース管理（Radio Resource Management）、パケット処理、パケットコア処理、ルーティング処理、スイッチ処理、認証、C-Plane処理、U-Plane処理、呼処理、及びモビリティ管理の少なくとも１つを含み、
前記アプリケーション処理は、画像処理、音声処理、映像処理、画像認証、生体認証、動画配信、ロボット制御のための演算処理、システム制御のための演算処理、自動運転制御のための演算処理、障害検出処理、自然言語処理、機械学習処理、データ分析処理、データ更新処理、及び保守処理の少なくとも１つを含む
付記１から６のいずれか１項に記載の処理装置。
（付記９）
前記非優先アプリケーション処理は、前記自然言語処理、機械学習処理、データ分析処理、データ更新処理、保守処理の少なくとも１つを含む付記８に記載の処理装置。
（付記１０）
少なくとも、通信処理とアプリケーション処理とに、処理リソースを割り当てて実行する処理装置の制御方法であって、
前記処理リソースのうちの少なくとも一部である通信処理リソースを、前記通信処理に優先的に割り当てること、
前記アプリケーション処理の利用者に対して、前記アプリケーション処理に用いる処理リソースの使用量に応じて課金すること、
を含み、
前記アプリケーション処理は、非優先に処理可能な非優先アプリケーション処理を含み、
前記通信処理が割り当てられた通信処理リソースの負荷が所定の閾値に達しないときは、前記非優先アプリケーション処理に前記通信処理リソースを、割り当てることが可能であって、
前記非優先アプリケーション処理に対して、前記処理リソースのうちの前記通信処理リソースとは異なる部分のリソースの利用価格よりも安価な、前記通信処理リソースの利用価格を課金する
処理装置の制御方法。
（付記１１）
少なくとも、通信処理とアプリケーション処理とに、処理リソースを割り当てて実行する処理装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記処理リソースのうちの少なくとも一部である通信処理リソースを、前記通信処理に優先的に割り当てること、
前記アプリケーション処理の利用者に対して、前記アプリケーション処理に用いる処理リソースの使用量に応じて課金すること、
を含み、
前記アプリケーション処理は、非優先に処理可能な非優先アプリケーション処理を含み、
前記通信処理が割り当てられた通信処理リソースの負荷が所定の閾値に達しないときは、前記非優先アプリケーション処理に前記通信処理リソースを、割り当てることが可能であって、
前記非優先アプリケーション処理に対して、前記処理リソースのうちの前記通信処理リソースとは異なる部分のリソースの利用価格よりも安価な、前記通信処理リソースの利用価格を課金するプログラム。
この出願は、２０１５年２月２６日に出願された日本出願特願２０１５−０３７１５８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１、２１、３１ 処理装置
１１１、２１１、３１１、４１１ 通信インターフェース
１１２ プロセッサ
２１２、３１２、４１２ 処理リソース管理部
２１２１、３１２１、４１２１ リソース使用量計測部
２１２２、３１２２、４１２２ 処理リソース割り当て部
３１２３ リソース使用情報API部
２１３、３１３、４１３ 課金部
２１３１、３１３１、４１３１ 課金モデル設定部
２１３２、３１３２、４１３２ 単価判定部
２１３３、３１３３、４１３３ 利用価格算出部
２２、３２ 物理サーバ
４１ 無線基地局
４１４ 処理リソース

Claims (11)

  1. 少なくとも、通信処理とアプリケーション処理とに、処理リソースを割り当てて処理を実行させる処理装置であって、
    前記通信処理に伴うデータの送受信を行う通信インターフェースと、
    前記処理リソースのうちの少なくとも一部である通信処理リソースを、前記通信処理に優先的に割り当てるスケジューリング処理と、
    前記アプリケーション処理の利用者に対して、前記アプリケーション処理に用いる処理リソースの使用量に応じて課金する課金処理と、
    を少なくとも実行するよう動作する少なくとも１つのプロセッサと、
    を有し、
    前記アプリケーション処理は、非優先に処理可能な非優先アプリケーション処理を含み、
    前記プロセッサにおけるスケジューリング処理は、前記通信処理が割り当てられた通信処理リソースの負荷が所定の閾値に達しないときは、前記非優先アプリケーション処理に前記通信処理リソースを割り当てることが可能であって、
    前記プロセッサにおける課金処理は、前記非優先アプリケーション処理に対して、前記処理リソースのうちの前記通信処理リソースとは異なる部分のリソースの利用価格よりも安価な、前記通信処理リソースの利用価格を課金する
    処理装置。
  2. 前記処理リソースのうちの前記通信処理リソースとは異なる部分のリソースは、前記アプリケーション処理が優先的に割り当てられるアプリケーション処理リソースである請求項１に記載の処理装置。
  3. 前記非優先アプリケーション処理は、自処理装置外との通信処理を伴わないアプリケーション処理である請求項１又は２に記載の処理装置。
  4. 前記処理リソースは、前記処理装置に備えられた前記プロセッサの一部、または記憶装置の一部を少なくとも含み、
    前記通信処理リソースの負荷は、前記通信処理リソースの使用率、使用時間、使用量の少なくとも１つ、又はこれらの少なくとも１つの統計値である
    請求項１から３のいずれか１項に記載の処理装置。
  5. 前記処理装置は、前記処理リソースとしての複数の物理サーバに接続され、
    前記通信処理リソースは、前記複数の物理サーバのうちの少なくとも１つの物理サーバに備えられたプロセッサ、記憶装置、のうちの少なくとも１つ又は一部であり、
    前記通信処理リソースの負荷は、前記通信処理リソースの使用率、使用時間、使用量、前記処理リソースの使用率、使用時間、使用量の少なくとも１つ、又はこれらの少なくとも１つの統計値である
    請求項１から３のいずれか１項に記載の処理装置。
  6. 前記処理装置は、少なくとも１つのメモリをさらに有し、
    前記処理リソースは、前記処理装置上で、前記メモリに格納されたプログラムを前記プロセッサが実行することで仮想的に構築される少なくとも１つの仮想マシンであって、
    前記通信処理リソースは、前記仮想マシンの少なくとも一部であり、
    前記通信処理リソースの負荷は、前記通信処理リソースの使用率、使用時間、使用量、前記処理リソースの使用率、使用時間、使用量の少なくとも１つ、又はこれらの少なくとも１つの統計値である
    請求項１から３のいずれか１項に記載の処理装置。
  7. 前記処理装置は、無線基地局又は、当該無線基地局の上位に接続するノードに配置され、
    前記通信処理は、PDCP（Packet Data Convergence Protocol）レイヤ、RLC（Radio Link Control）レイヤ、MAC（Medium Access Control）レイヤ、PHY（PHYsical）レイヤ、GTP-U（GPRS (General packet radio service) Tunneling Protocol for User Plane）レイヤ、及びGTP-Uよりも下位のUDP（User Datagram Protocol）／IP（Internet Protocol）レイヤのうちの少なくとも１つの通信プロトコルレイヤで行われる処理である
    請求項１から６のいずれか１項に記載の処理装置。
  8. 前記通信処理は、ベースバンド信号処理、無線リンク制御 (Radio Link Control)、無線リソーススケジューリング、MAC（Medium Access Control）処理、無線リソース制御（Radio Resource Control）、無線リソース管理（Radio Resource Management）、パケット処理、パケットコア処理、ルーティング処理、スイッチ処理、認証、C-Plane処理、U-Plane処理、呼処理、及びモビリティ管理の少なくとも１つを含み、
    前記アプリケーション処理は、画像処理、音声処理、映像処理、画像認証、生体認証、動画配信、ロボット制御のための演算処理、システム制御のための演算処理、自動運転制御のための演算処理、障害検出処理、自然言語処理、機械学習処理、データ分析処理、データ更新処理、及び保守処理の少なくとも１つを含む
    請求項１から６のいずれか１項に記載の処理装置。
  9. 前記非優先アプリケーション処理は、前記自然言語処理、機械学習処理、データ分析処理、データ更新処理、保守処理の少なくとも１つを含む請求項８に記載の処理装置。
  10. 少なくとも、通信処理とアプリケーション処理とに、処理リソースを割り当てて実行する処理装置の制御方法であって、
    前記処理リソースのうちの少なくとも一部である通信処理リソースを、前記通信処理に優先的に割り当てること、
    前記アプリケーション処理の利用者に対して、前記アプリケーション処理に用いる処理リソースの使用量に応じて課金すること、
    を含み、
    前記アプリケーション処理は、非優先に処理可能な非優先アプリケーション処理を含み、
    前記通信処理が割り当てられた通信処理リソースの負荷が所定の閾値に達しないときは、前記非優先アプリケーション処理に前記通信処理リソースを、割り当てることが可能であって、
    前記非優先アプリケーション処理に対して、前記処理リソースのうちの前記通信処理リソースとは異なる部分のリソースの利用価格よりも安価な、前記通信処理リソースの利用価格を課金する
    処理装置の制御方法。
  11. 少なくとも、通信処理とアプリケーション処理とに、処理リソースを割り当てて実行する処理装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した記録媒体であって、
    前記処理リソースのうちの少なくとも一部である通信処理リソースを、前記通信処理に優先的に割り当てること、
    前記アプリケーション処理の利用者に対して、前記アプリケーション処理に用いる処理リソースの使用量に応じて課金すること、
    を含み、
    前記アプリケーション処理は、非優先に処理可能な非優先アプリケーション処理を含み、
    前記通信処理が割り当てられた通信処理リソースの負荷が所定の閾値に達しないときは、前記非優先アプリケーション処理に前記通信処理リソースを、割り当てることが可能であって、
    前記非優先アプリケーション処理に対して、前記処理リソースのうちの前記通信処理リソースとは異なる部分のリソースの利用価格よりも安価な、前記通信処理リソースの利用価格を課金するプログラムを格納した記録媒体。
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