WO2018164033A1 - 制御装置、制御システム、制御装置の制御方法及び記録媒体 - Google Patents

制御装置、制御システム、制御装置の制御方法及び記録媒体 Download PDF

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WO2018164033A1
WO2018164033A1 PCT/JP2018/008241 JP2018008241W WO2018164033A1 WO 2018164033 A1 WO2018164033 A1 WO 2018164033A1 JP 2018008241 W JP2018008241 W JP 2018008241W WO 2018164033 A1 WO2018164033 A1 WO 2018164033A1
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terminal
mode
operation status
status
control
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PCT/JP2018/008241
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紘也 金子
孝法 岩井
岩元 浩太
貴美 佐藤
恭太 比嘉
Original Assignee
日本電気株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
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    • H04L41/5003Managing SLA; Interaction between SLA and QoS
    • H04L41/5019Ensuring fulfilment of SLA
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
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    • H04L43/0852Delays

Definitions

  • the present invention is based on the priority claim of Japanese patent application: Japanese Patent Application No. 2017-042039 (filed on March 6, 2017), the entire description of which is incorporated herein by reference. Shall.
  • the present invention relates to a control device, a control system, a control method for the control device, and a program.
  • a networked system in which application logic is distributed and distributed to a plurality of different terminals, and each terminal is connected to each other via a network.
  • each application logic deployed in each terminal cooperates with each other by exchanging information with each other via the network.
  • the plurality of application logics linked to each other realizes the operation as a single application in the entire networked system.
  • QoS Quality of Service
  • QoE Quality of Experience
  • Patent Document 1 describes a system that controls communication quality and improves application QoE according to an application being executed in a terminal connected to a communication network and a use state of the network.
  • the system described in Patent Document 1 guarantees QoE by determining the communication quality for each application according to the priority of communication for each application.
  • Patent Document 2 describes a system that performs QoS control according to a moving image playback state in a terminal in a moving image distribution application.
  • the distribution server estimates the video playback state of the terminal using an emulator, and controls the bandwidth in communication between the distribution server and the terminal based on the estimated state. Guarantees QoE.
  • Patent Literature 3 a user status is identified based on information included in a communication payload of a terminal, and a network service to be provided to the user is determined from information included in the communication payload based on the identified user status.
  • a system is disclosed. The system described in Patent Document 1 performs network QoS control corresponding to the current state of an application estimated based on a communication payload.
  • the QoS requirements of the network have a great influence on the QoS of the application.
  • the application QoS also changes.
  • the QoS requirement may change dynamically according to the change of the time-series operation state of the application.
  • IoT Internet of Things
  • the size of the transfer data varies.
  • the QoE of the application is guaranteed even when the time-series operation state of the application changes.
  • the priority of communication for each application is determined according to the operating state of each application being executed, and the communication quality for each application is determined. For this reason, in the system described in Patent Document 1, a situation occurs in which the process of changing the QoS cannot be performed in a timely manner (the process is not in time) with the transition of the operation state of the application. For this reason, in the system described in Patent Document 1, there is a possibility that QoE may be deteriorated with the transition of the operation state of the application.
  • the system described in Patent Document 3 estimates the state of an application based on payload information when the application communicates. Therefore, in the system described in Patent Document 3, the device used by the user cannot detect a change in the state of the application until the application actually communicates. As a result, in the system described in Patent Document 3, a part of the communication that occurs when the operation mode of the application is switched is not used to guarantee QoS. As a result, in the system described in Patent Document 3, when QoS is changed according to a change in the state of an application, processing for changing QoS cannot be executed in a timely manner for communication that is actually performed (processing is not possible). Situation occurs.
  • the system described in Patent Document 3 may not be able to execute a process of changing QoS in a timely manner for actually performed communication.
  • the system described in Patent Document 3 when QoS is changed according to a change in the state of an application, there is a possibility that degradation of QoE may occur.
  • an object of the present invention is to provide a control device, a control system, a control method for the control device, and a program that contribute to suppressing QoE from being lowered as the operation state of the application changes.
  • a control device includes a first operation status receiving unit that receives an operation status of an application as a first operation status from two or more terminals. Further, the control device, for each terminal, based on the first operation status received by the first operation status reception unit, a terminal priority and a second transition from the first operation status.
  • a second operation state estimation unit is provided for estimating the operation state. Further, based on the terminal priority and the second operation status, a terminal to be controlled assuming that the operation status has changed before the operation status changes is identified as a control target terminal.
  • a deception determination unit is provided. Further, before the operation status of the control target terminal changes, it is assumed that the operation status of the control target terminal has changed to the second operation status estimated by the second operation status estimation unit, A look-up control unit that executes a predetermined process is provided.
  • a control system includes two or more terminals and a control device connected to the terminals via a network.
  • the terminal includes a first operation status transmission unit that transmits an operation status of an application to the control device.
  • the control device includes a first operation status receiving unit that receives an operation status of an application from each terminal as a first operation status. Further, the control device, for each of the terminals, based on the first operation status received by the first operation status reception unit, a terminal priority and a second transition from the first operation status.
  • a second operation state estimation unit is provided for estimating the operation state.
  • control device determines a terminal to be controlled based on the terminal priority and the second operation status, assuming that the operation status has changed before the operation status has changed, And an appraisal determination unit. Further, the control device may be configured such that the operation status of the control target terminal changes to the second operation status estimated by the second operation status estimation unit before the operation status of the control target terminal changes.
  • a look-up control unit is provided for performing a predetermined process.
  • a control method for a control device includes a step of receiving an operation state of an application from the terminal as a first operation state. Further, the control method estimates a terminal priority and a second operation state transitioning from the first operation state based on the received first operation state for each terminal. including. Further, the control method is configured to control a terminal to be controlled on the basis of the terminal priority and the second operation state, assuming that the operation state has changed before the operation state has changed. The process specified as is included. Further, the control method assumes that the operation status of the control target terminal has changed to the estimated second operation status before the operation status of the control target terminal has changed, and performs a predetermined process. The process of performing is included. Note that this method is linked to a specific machine such as two or more terminals and a communication control device via a network.
  • a program is provided.
  • the program is executed by a computer that controls a control device that communicates with two or more terminals via a network.
  • the program causes the computer to execute a process of receiving the operation status of the application as the first operation status from the terminal. Further, the program performs a process of estimating a terminal priority and a second operation status transitioned from the first operation status based on the received first operation status for each terminal. And causing the computer to execute.
  • the program sets, as a control target terminal, a terminal that is controlled based on the terminal priority and the second operation status, assuming that the operation status has changed before the operation status changes. Causes the computer to execute the specified process.
  • the program assumes that the operation status of the control target terminal has changed to the estimated second operation status before the operation status of the control target terminal changes, and performs a predetermined process. Causes the program to execute a process to be executed.
  • the program can be recorded on a computer-readable storage medium.
  • the storage medium may be non-transient such as a semiconductor memory, a hard disk, a magnetic recording medium, an optical recording medium, or the like.
  • the present invention can also be embodied as a computer program product.
  • a control device a control system, a control method for the control device, and a program that contribute to suppressing QoE from decreasing with the transition of the operation state of the application.
  • connection lines between the blocks in each block diagram include both bidirectional and unidirectional.
  • the unidirectional arrow schematically shows the main signal (data) flow and does not exclude bidirectionality.
  • the control device 1 shown in FIG. 1 includes a first operation status receiving unit 11, a second operation status estimation unit 12, an appreciation determination unit 13, and an appreciation control unit 14.
  • the first operating status receiving unit 11 receives the operating status of the application as the first operating status from two or more terminals.
  • the application is application software.
  • Each terminal executes processing by executing an application.
  • the second operation status estimation unit 12 is based on the first operation status received by the first operation status reception unit 11 and changes from the terminal priority and the first operation status.
  • the operation status is estimated.
  • the priority of the terminal means the priority of the terminal that operates on the terminal and is controlled by assuming that the operation status has changed before the operation status of the application changes.
  • the judgment determination unit 13 sets, as the control target terminal, a terminal to be controlled by assuming that the operation status has changed before the operation status has changed. Identify.
  • the look-up control unit 14 considers that the operation status of the control target terminal has changed to the second operation status estimated by the second operation status estimation unit 12 before the operation status of the control target terminal changes. Then, a predetermined process is executed.
  • the predetermined process includes a process for guaranteeing QoE.
  • control device 1 assumes that the operating status has changed before the operating status of the terminal changes, and executes a predetermined process, so that the QoE decreases with the transition of the operating status of the application. It contributes to restraining.
  • the control device is also referred to as a QoE guarantee device.
  • the operation mode corresponding to the first operation situation is also referred to as a current mode.
  • the operation mode corresponding to the second operation situation is also referred to as a look-up mode.
  • information for identifying an operation mode is referred to as an operation mode ID.
  • information for identifying the current mode and information for identifying the look-up mode are referred to as a current mode ID and a look-up mode ID, respectively.
  • the first operation status reception unit, the second operation status estimation unit, and the look-up control unit are respectively referred to as a mode information reception unit, a priority calculation unit, and a control information transmission unit. Call.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the overall configuration of the networked system according to this embodiment.
  • the networked system according to this embodiment includes a QoE assurance device 101, one or more terminals (103a to 103c), an infrastructure control device 104, and a computing infrastructure 105.
  • the terminals (103a to 103c) are connected to the QoE assurance device 101 and the computing infrastructure 105 via the network infrastructure 102 and the infrastructure control device 104.
  • the terminals (103a to 103c) are referred to as terminals 103 when there is no need to distinguish them.
  • FIG. 2 shows three terminals (103a to 103c), but this is not intended to limit the number of terminals 103 to three.
  • the networked system according to the present embodiment may be configured to include one, two, or four or more terminals 103.
  • the network infrastructure 102 and the computing infrastructure 105 are also simply referred to as “infrastructure”.
  • the QoE assurance device 101 is a device (computer) that executes and controls processing for assuring QoE in an application executed in a networked system.
  • the QoE assurance device 101 includes a CPU (Central Processing Unit), memory, communication means, and the like. Details of the QoE assurance device 101 will be described later.
  • the terminal 103 is a device (computer) used by the user.
  • the terminal 103 includes a CPU, memory, communication means, and the like. Further, the terminal 103 includes one or more application software (client-side applications 107a to 107c shown in FIG. 2), and executes the application software. Details of the terminal 103 will be described later. In the following description, the client-side applications 107a to 107c are referred to as the client-side application 107 when there is no need to distinguish them.
  • the network infrastructure 102 includes one or more network devices (router, gateway, firewall, load balancer, etc.) that execute and control network functions.
  • network devices router, gateway, firewall, load balancer, etc.
  • the computing infrastructure 105 includes one or more devices (computers) that function as a server that provides an application to the terminal 103.
  • Each device constituting the computing infrastructure 105 includes a CPU, a memory, communication means, and the like.
  • Each device constituting the computing infrastructure 105 includes one or more application software (server-side application 106 shown in FIG. 2), and executes the application software.
  • the infrastructure control device 104 is a device (computer) that relays and controls processing between the computing infrastructure 105 and the QoE assurance device 101 and the network infrastructure 102.
  • the infrastructure control device 104 includes a CPU, memory, communication means, and the like.
  • the server side application 106 and the client side application 107 are configured to include a plurality of (two or more) operation modes.
  • the server side application 106 and the client side application 107 decide processing to be executed based on the operation mode.
  • “changing the operation mode” is expressed as “transitioning the operation mode”.
  • each operation mode may be independent of other operation modes.
  • the server side application 106 and the client side application 107 change the operation mode stochastically. That is, it is assumed that the computing infrastructure 105 and the terminal 103 can estimate the state transition probability of the operation mode.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the internal configuration of the terminal 103 according to the present embodiment.
  • the terminal 103 includes an application unit 201 and a mode information transmission unit (also referred to as a first operation status transmission unit) 202.
  • FIG. 3 shows modules related to the terminal 103 according to the present embodiment.
  • the terminal 103 may include a module (not shown).
  • a storage device included in the terminal 103 may store the client side application 107.
  • the storage device is realized by a magnetic disk device, an optical disk device, or a semiconductor memory.
  • the terminal 103 may implement the application unit 201 and the mode information transmission unit 202 using a CPU. Further, for example, the terminal 103 may implement transmission / reception of data (information) with other devices (QoE assurance device 101, network infrastructure 102, computing infrastructure 105) using a NIC (Network Interface Card). .
  • the application unit 201 executes and controls application software (client-side application 107) that runs on the terminal 103. Specifically, the application unit 201 calls the client side application 107 from a storage device (not shown) provided in the terminal 103, and executes and controls the client side application 107.
  • client-side application 107 application software
  • the application unit 201 calls the client side application 107 from a storage device (not shown) provided in the terminal 103, and executes and controls the client side application 107.
  • the application unit 201 performs data transmission / reception (information exchange) with an application (server-side application 106) executed by the server via the network infrastructure 102.
  • the operation mode of application software (client-side application 107) executed on the terminal 103 is expressed as “operation mode of the application unit 201”. That is, the operation mode during execution of the application unit 201 corresponds to the current mode.
  • the mode information transmission unit 202 notifies the operation status of the application unit 201 to the QoE assurance device 101 as the first operation status.
  • the operation state includes a plurality of discrete operation modes of the application.
  • the first operation situation includes an operation mode (current mode) being executed in the application and a state transition probability between the operation modes.
  • the mode information transmission unit 202 notifies the QoE guarantee device 101 of the current mode and the state transition probability between the operation modes as the first operation status. Specifically, the mode information transmission unit 202 collects state transition probabilities between the current mode and the operation mode. Then, the mode information transmission unit 202 notifies the QoE assurance device 101 via the network infrastructure 102 of the collected operation modes and the state transition probability between the operation modes.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of an internal configuration of the QoE assurance device 101 according to the present embodiment.
  • the QoE assurance device 101 includes a mode information reception unit (first operation status reception unit) 301, a priority calculation unit (second operation status estimation unit) 302, a recognizing determination unit 303, and a control information transmission unit. (Look-up control unit) 304.
  • the QoE assurance device 101 includes a mode transition probability DB (Database) (also referred to as an operation mode transition probability database) 305, a mode DB (also referred to as an operation mode database) 306, and an infrastructure resource DB (also referred to as an infrastructure resource database) 307.
  • a mode requirement DB also referred to as an operation mode requirement database
  • a storage device included in the QoE assurance device 101 may store the mode transition probability DB 305, the mode DB 306, the infrastructure resource DB 307, and the mode requirement DB 308.
  • the storage device is realized by a magnetic disk device, an optical disk device, or a semiconductor memory.
  • the QoE assurance device 101 may realize a mode information receiving unit 301, a priority calculating unit 302, an appraisal determining unit 303, and a control information transmitting unit 304 using a CPU. Further, for example, the QoE assurance device 101 may implement transmission / reception of data (information) with other devices (the terminal 103, the infrastructure control device 104, etc.) using a NIC.
  • the mode transition probability DB 305 stores information for identifying the terminal 103, information for identifying the operation mode, and the state transition probability for transitioning to the operation mode in association with each other.
  • the mode transition probability DB 305 stores, for each terminal 103, the possible operation modes of the application unit 201 and the probabilities of transition to the respective operation modes (state transition probabilities).
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the mode transition probability DB 305.
  • FIG. 5 shows a table in which the terminal ID 401, the transition destination mode ID 402, and the state transition probability 403 are associated with each other.
  • the terminal ID 401 is information for identifying the terminal 103.
  • the transition destination mode ID 402 is information for identifying a possible operation mode of the application unit 201.
  • the state transition probability 403 indicates the probability that the operation mode of the application unit 201 becomes the operation mode corresponding to the transition destination mode ID 402 (transition to the operation mode) in the terminal 103 corresponding to the terminal ID 401.
  • the mode transition probability DB 305 shown in FIG. 5 shows entries 411 to 416 in which the terminal ID 401, the transition destination mode ID 402, and the state transition probability 403 are associated with each other.
  • the entry 411 shown in FIG. 5 indicates that the probability that the terminal 103 with the terminal ID “1” transitions to the operation mode with the transition destination mode ID “1” is “0.2”.
  • the mode DB 306 includes information for identifying the terminal 103, the operation mode (current mode) of the first operation situation, the operation mode (second mode) of the second operation situation, the terminal priority, Information indicating whether or not the terminal is a control target (hereinafter referred to as an “offset flag”) is stored in association with each other.
  • the terminal priority is the priority of the terminal 103 that is controlled by assuming that the operation state has changed before the operation state has changed. It indicates that the terminal 103 with higher terminal priority is preferably selected as a control target terminal with priority.
  • the value of the flag indicating that the terminal is a control target terminal is denoted as “Y”.
  • the value of the flag that indicates that the terminal is not a control target terminal is expressed as “N”.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the mode DB 306. Specifically, FIG. 6 shows a table in which the terminal ID 501, the current mode ID 502, the look-up mode ID 503, the terminal priority 504, and the look-up flag 505 are associated with each other.
  • the mode DB 306 shown in FIG. 6 includes entries 511 and 512 in which the terminal ID 501, the current mode ID 502, the assumed mode ID 503, the terminal priority 504, and the assumed flag 505 are associated with each other.
  • the entry 511 shown in FIG. 6 operates in the operation mode with the current mode ID “1” with respect to the terminal 103 with the terminal ID “1”, and the operation mode to be changed from the operation mode is The mode ID is “2”. Furthermore, the entry 511 shown in FIG. 6 includes the priority of the terminal 103 (the terminal 103) that controls the terminal 103 having the terminal ID “1”, assuming that the operation state has changed before the operation state has changed. (Priority) is “0.7”. Furthermore, an entry 511 illustrated in FIG. 6 indicates that the terminal 103 whose terminal ID is “1” is not a control target terminal.
  • the infrastructure resource DB 307 stores information regarding resources of the network infrastructure 102 and / or the computing infrastructure 105. “And / or” means including at least one of them. Specifically, the infrastructure resource DB 307 stores the total resource amount and the resource usage amount (or remaining resource amount) in association with each other for each network infrastructure 102 and / or computing infrastructure 105.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the infrastructure resource DB 307. Specifically, FIG. 7 shows a table in which a resource ID 601, a total resource amount 602, and a resource usage amount 603 are associated with each other.
  • the resource ID is information for identifying a resource.
  • the infrastructure resource DB 307 illustrated in FIG. 7 includes entries 611 and 612 in which a resource ID 601, a total resource amount 602, and a resource usage amount 603 are associated with each other.
  • the unit of the resource usage 603 differs depending on the type of the corresponding resource.
  • the entry 611 illustrated in FIG. 7 indicates that the total resource amount is “130” and the resource usage amount is “35” for the resource having the resource ID 601 of “1”.
  • the mode requirement DB 308 stores information related to requirements necessary for executing the operation mode regarding the operation mode of the application unit 201. Specifically, the mode requirement DB 308 includes information for identifying the operation mode (operation mode ID), information for identifying the resource (resource ID), the amount of the resource necessary for executing the operation mode, Are stored in association with each other. In the following description, the amount of the resource necessary for executing the operation mode is referred to as a requested resource amount.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the mode requirement DB 308. Specifically, FIG. 8 shows a table in which the operation mode ID 701, the resource ID 702, and the requested resource amount 703 are associated with each other.
  • the mode requirement DB 308 shown in FIG. 8 includes entries 711 to 716 in which the operation mode ID 701, the resource ID 702, and the requested resource amount 703 are associated with each other.
  • the unit of the requested resource amount 703 differs depending on the type of the corresponding resource.
  • the entry 711 shown in FIG. 8 requires (requests) a resource of “10” for the resource with the resource ID “1” in the operation mode with the operation mode ID “1”. Indicates. Further, the entry 712 illustrated in FIG. 8 indicates that an amount of “20” is required for the resource having the resource ID “2” for the operation mode having the operation mode ID “1”.
  • the mode information receiving unit 301 receives the operation status of the application from one or more terminals 103 as the first operation status. Specifically, the mode information receiving unit 301 receives the current mode and the state transition probability between the operation modes as the first operation state from one or more terminals 103. Then, the mode information receiving unit 301 stores the received current mode and state transition probability in the mode transition probability DB 305 and the mode DB 306. The mode information reception unit 301 notifies the priority calculation unit 302 that the current mode and the state transition probability have been received.
  • the priority calculation unit 302 for each terminal 103, based on the first operation status received by the mode information reception unit 301, the terminal priority and the second operation status transitioned from the first operation status. presume. Specifically, the priority calculation unit 302 estimates the terminal priority and the second operation status based on the state transition probability between operation modes received by the mode information reception unit 301.
  • the second operation state includes an operation mode in which the application unit 201 transitions from the current mode.
  • the operation mode corresponding to the second operation situation is referred to as a look-up mode. Therefore, the priority calculation unit 302 estimates the terminal priority and the assumed mode for each terminal 103 based on the current mode and the state transition probability between the operation modes.
  • the priority calculation unit 302 refers to the mode transition probability DB 305 and the mode DB 306 and determines the terminal priority based on the current mode received by the mode information reception unit 301 and the state transition probability between operation modes. And estimate mode (estimate). Then, the priority calculation unit 302 stores the estimated (calculated) terminal priority and information for identifying the mode (the mode ID) in the mode transition probability DB 305 and the mode DB 306. That is, the priority calculation unit 302 updates the terminal priority and the assumed mode ID stored in the mode transition probability DB 305 and the mode DB 306. Then, the priority calculation unit 302 notifies the determination unit 303 that the mode transition probability DB 305 and the mode DB 306 have been updated.
  • the judgment determination unit 303 sets, as the control target terminal, a terminal to be controlled by assuming that the operation status has changed before the operation status has changed. Identify. Specifically, the judgment determination unit 303 determines, based on the terminal priority and the examination mode, a terminal that is controlled by assuming that the operation situation has changed before the operation situation has changed. Identifies as a control target terminal.
  • the judgment determination unit 303 refers to the mode DB 306, the infrastructure resource DB 307, and the mode requirement DB 308. Then, based on the terminal priority and the detection mode, the judgment determination unit 303 determines whether or not to control each terminal 103 by assuming that the operation situation has changed before the operation situation has changed. Determine whether.
  • the judgment determination unit 303 determines whether or not the terminal 103 (control target terminal) is to be controlled by assuming that the operation situation has changed before the operation situation has changed. ) Is registered in the mode DB 306. That is, the look determination unit 303 updates the look flag in the mode DB 306. Then, the judgment determination unit 303 notifies the control information transmission unit 304 that the judgment flag in the mode DB has been updated.
  • the control information transmission unit 304 assumes that the operation status of the control target terminal has changed to the second operation status estimated by the priority calculation unit 302 before the operation status of the control target terminal changes, A predetermined process is executed. Specifically, the control information transmission unit 304 considers that the operation mode of the control target terminal has changed to the look-up mode corresponding to the control target terminal before the operation status of the control target terminal changes. Then, a predetermined process is executed.
  • control information transmission unit 304 refers to the mode DB 306 and the mode requirement DB 308 to calculate parameters for controlling the network infrastructure 102 and / or the computing infrastructure 105. Then, the control information transmission unit 304 transmits the calculated parameter and the parameter update instruction to the network infrastructure 102 and / or the computing infrastructure 105 as control information.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the operation of the terminal 103.
  • the mode information transmission unit 202 observes the operation status of the application, and transmits the current mode of the application and the state transition probability between the operation modes to the QoE assurance device 101 (step S801). Specifically, the mode information transmission unit 202 acquires the operation mode being executed in the application unit 201 as the current mode. Then, the mode information transmission unit 202 transmits the acquired information for identifying the current mode (current mode ID) and the state transition probability between the operation modes to the QoE assurance device 101 via the network infrastructure 102.
  • the mode transition probability DB 305 stores one or more entries that associate terminal IDs, transition destination mode IDs, and state transition probabilities.
  • the mode DB 306 includes one or more entries that associate terminal IDs, current mode IDs, assumed mode IDs, terminal priorities, and assumed flags. Shall be stored.
  • the infrastructure resource DB 307 stores one or more entries in which resource IDs, total resource amounts, and resource usage amounts are associated with each other.
  • the mode requirement DB 308 stores one or two or more entries in which operation mode IDs, resource IDs, and requested resource amounts are associated with each other.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the QoE assurance device 101.
  • the mode information receiving unit 301 stores the information received from each terminal 130 in the mode transition probability DB 305 and the mode DB 306, and notifies the priority calculating unit 302 that the information has been received. Specifically, the mode information receiving unit 301 receives information (current mode ID) for identifying the current mode of the application executed on the terminal 103 and the state transition probability between the operation modes from the terminal 103. Then, the mode information receiving unit 301 registers (or updates) the state transition probability between the operation modes in the mode transition probability DB 305. Further, the mode information receiving unit 301 registers (or updates) the received current mode ID in the mode DB 306. Then, the mode information reception unit 301 notifies the priority calculation unit 302 that the current mode ID and the state transition probability between operation modes have been received.
  • information current mode ID
  • the mode information receiving unit 301 registers (or updates) the state transition probability between the operation modes in the mode transition probability DB 305. Further, the mode information receiving unit 301 registers (or updates) the received current mode ID in the mode
  • step S902 the priority calculation unit 302 refers to the mode transition probability DB 305 and the mode DB 306, calculates the terminal priority and the assumed mode ID, and updates the mode DB 306. Details of the operation of the priority calculation unit 302 will be described later with reference to FIG.
  • step S903 the judgment determination unit 303 refers to the mode DB 306, the infrastructure resource DB 307, and the mode requirement DB 308, determines which terminal 103 is regarded as a control target terminal, and updates the mode DB 306. Details of the operation of the look-up determination unit 303 will be described later with reference to FIG.
  • step S904 the control information transmission unit 304 controls the network infrastructure 102 and / or the computing infrastructure 105 so as to perform processing necessary to satisfy QoE. Details of the operation of the control information transmission unit 304 will be described later with reference to FIG.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the operation of the priority calculation unit 302.
  • step 1001 the priority calculation unit 302 sets a flag indicating “unprocessed” for all entries stored in the mode DB 306. Specifically, all entries stored in the mode DB 306 are extracted. Then, the priority calculation unit 302 sets a flag indicating “unprocessed” for all the extracted entries.
  • the entry stored in the mode DB 306 is information in which the terminal ID, the current mode ID, the assumed mode ID, the terminal priority, and the assumed flag are associated with each other. .
  • step S1002 the priority calculation unit 302 determines whether there is an unprocessed entry among the entries in the mode DB 306. That is, the priority calculation unit 302 determines whether there is an entry in the mode DB 306 in which an “unprocessed” flag is set. If there is an unprocessed entry among the entries in the mode DB 306 (Yes branch in step S1002), the process proceeds to step S1003. On the other hand, if there is no unprocessed entry among the entries in the mode DB 306 (No branch in step S1002), the priority calculation unit 302 determines that the entry in the mode DB 306 has been completed, and performs processing. finish. And it changes to step S903 shown in FIG.
  • step S1003 the priority calculation unit 302 selects one unprocessed entry from the mode DB 306, and extracts one or more entries corresponding to the terminal ID of the selected entry from the mode transition probability DB 305. .
  • the priority calculation unit 302 has extracted the entry 511 shown in FIG. 6 from the mode DB 306 as an unprocessed entry.
  • the terminal ID of the entry 511 illustrated in FIG. 6 is “1”. Therefore, the priority calculation unit 302 extracts an entry whose terminal ID is “1” from the mode transition probability DB 305 illustrated in FIG. Specifically, the priority calculation unit 302 extracts entries 411 to 413 from the mode transition probability DB 305 shown in FIG.
  • step S1004 the priority calculation unit 302 selects one or more entries whose transition destination mode ID is different from the current mode ID among the entries extracted from the mode transition probability DB 305.
  • step S1003 it is assumed that the priority calculation unit 302 has extracted the entry 511 shown in FIG. Furthermore, it is assumed that entries 411 to 413 are extracted from the mode transition probability DB 305 shown in FIG. 5 in the process of step S1003. In that case, in the entry 511 shown in FIG. 6, the current mode ID is “1”. Therefore, in the process of step S1004, the priority calculation unit 302 selects an entry whose transition destination mode ID is other than “1” from the entries 411 to 413 extracted from the mode transition probability DB 305 shown in FIG. That is, in the process of step S1004, the priority calculation unit 302 selects the entries 412, 413 shown in FIG.
  • step S1005 the priority calculation unit 302 determines the assumed mode ID from the selected entry based on the state transition probability, and updates the mode DB 306. For example, the priority calculation unit 302 may determine a transition destination mode ID having the maximum state transition probability corresponding to the selected entry as an assumed mode ID. Then, the priority calculation unit 302 registers the determined look-up mode ID in the mode DB 306. Note that determining the transition destination mode ID with the maximum state transition probability as the assumed mode ID is an example of a method for determining the assumed mode ID, and the method for determining the assumed mode ID is It is not intended to limit the method.
  • the priority calculation unit 302 determines the transition destination mode ID having the maximum state transition probability as the mode ID. In that case, in the process of step S1005, the priority calculation unit 302 determines the transition destination mode ID “2” of the entry 412 as an assumed mode ID. Then, as illustrated in FIG. 6, the priority calculation unit 302 registers the determined viewing mode ID “2” as the viewing mode ID of the entry 511.
  • the priority calculation unit 302 determines the terminal priority corresponding to the assumed mode ID, and updates the mode DB 306. For example, the priority calculation unit 302 may determine a state transition probability, which is a determination mode ID determination criterion, as the terminal priority. This is an example of a method for determining terminal priority, and is not intended to limit the method for determining terminal priority to the method.
  • the priority calculation unit 302 determines the transition mode ID “2” of the entry 412 illustrated in FIG. Then, it is assumed that the priority calculation unit 302 determines the state transition probability, which is the determination criterion for the mode ID, as the terminal priority. In that case, in the process of step S1006, the priority calculation unit 302 determines the state transition probability “0.7” of the entry 412 shown in FIG. 5 as the terminal priority. Then, the priority calculation unit 302 registers “0.7” as the terminal priority of the entry 511 as illustrated in FIG. 6.
  • step S1002 the process returns to step S1002 to continue the processing. That is, the processing is continued until the processed flag is set for all entries in the mode DB 306.
  • the priority calculation unit 302 updates the assumed mode ID and terminal priority stored in the mode DB 306 by executing the above process (the process shown in FIG. 11).
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of the operation of the judgment determination unit 303.
  • step S 1101 the judgment determination unit 303 sets a flag indicating “unprocessed” for all entries stored in the mode DB 306. Specifically, all entries stored in the mode DB 306 are extracted. Then, the priority calculation unit 302 sets a flag indicating “unprocessed” for all the extracted entries.
  • step S1102 the determination unit 303 determines whether there is an unprocessed entry among the entries in the mode DB 306. That is, the determination unit 303 determines whether there is an entry in the mode DB 306 in which an “unprocessed” flag is set. If there is an unprocessed entry among the entries in the mode DB 306 (Yes branch in step S1102), the process proceeds to step S1103. On the other hand, when there is no unprocessed entry among the entries in the mode DB 306 (No branch in step S1102), the judgment determining unit 303 determines that the entry in the mode DB 306 has been completed and performs processing. Exit. And it changes to step S904 shown in FIG.
  • step S1103 the judgment determination unit 303 extracts an entry that has the highest terminal priority and is unprocessed from the entries in the mode DB 306. Specifically, the look-up determination unit 303 extracts an entry in which an “unprocessed” flag is set from the entries in the mode DB 306. Then, the judgment determination unit 303 extracts an entry having the highest terminal priority among the extracted entries as a target entry.
  • the terminal ID, the current mode ID, the assumed mode ID, and the terminal priority are set.
  • the mode DB 306 illustrated in FIG. 6 it is assumed that an “unset” flag is set for the entries 511 and 512.
  • the moderation flag in the mode DB 306 is not set.
  • the terminal priorities of the entries 511 and 512 are “0.7” and “0.8”, respectively. Therefore, the judgment determination unit 303 extracts the entry 512 shown in FIG. 6 as a target entry.
  • step S1104 in the mode requirement DB 308, it is determined whether or not the request resource amount corresponding to the extracted mode ID of the extracted entry exceeds the request resource amount corresponding to the current mode ID of the entry. 303 determines. If the requested resource amount corresponding to the entry mode ID of the entry exceeds the requested resource amount corresponding to the current mode ID of the entry (Yes branch of step S1104), the process proceeds to step S1105. On the other hand, when the requested resource amount corresponding to the entry mode ID of the entry is equal to or less than the requested resource amount corresponding to the entry's current mode ID (No branch in step S1104), the judging unit 303 Sets a flag indicating “processed” for the entry extracted from the mode DB 306 (step S1107). Then, the process returns to step S1102 to continue the process.
  • the judgment determination unit 303 extracts the entry 512 illustrated in FIG. 6 as the examination target entry.
  • the current mode ID and the estimated mode ID of the extracted entry 512 are “2” and “3”, respectively.
  • the determination unit 303 determines that the requested resource amount corresponding to the current mode ID “2” of the extracted entry is “35”.
  • the determination unit 303 determines that the requested resource amount corresponding to the extracted entry ID mode “3” is “110”.
  • the determination is made.
  • the unit 303 makes the determination. In this case, the process proceeds to step S1105. Note that the above determination method based on the total amount of requested resources is an example, and is not intended to limit the determination method in the process of step S1104.
  • step S1105 the judging unit 303 judges whether or not the viewing mode can be accommodated on the current infrastructure.
  • the fact that the look-up mode can be accommodated on the current infrastructure means that the operation mode corresponding to the look-up mode can be executed in the current infrastructure.
  • the current infrastructure includes the network infrastructure 102 and / or the computing infrastructure 105.
  • the candidate mode corresponding to the candidate mode ID of the candidate candidate entry is determined.
  • the determination unit 303 determines whether it can be executed in the current infrastructure.
  • the judgment judging unit 303 may judge. In this case, when the difference is equal to or less than the remaining amount of resources, the determination unit 303 may determine that the estimation mode can be accommodated on the current infrastructure. On the other hand, when the difference exceeds the remaining resource amount, the determination unit 303 may determine that the assumed mode cannot be accommodated on the current infrastructure. Note that, for example, the judgment determination unit 303 may calculate the remaining resource amount based on the difference between the total resource amount and the resource usage amount in the infrastructure resource DB 307 illustrated in FIG.
  • step S1105 If the viewing mode can be accommodated on the current infrastructure (Yes branch of step S1105), the process proceeds to step S1106. On the other hand, when it is not possible to accommodate on the current infrastructure (No branch in step S1105), the look-up determination unit 303 sets a flag indicating “processed” for the entry extracted from the mode DB 306. (Step S1107). Then, the process returns to step S1102 to continue the process.
  • the judgment determination unit 303 extracts the entry 512 shown in FIG. 6 as the candidate candidate entry. Based on the difference between the requested resource amount corresponding to the assumed mode ID and the requested resource amount corresponding to the current mode ID, whether or not the assumed mode can be accommodated on the current infrastructure is determined. Assume that the judgment judging unit 303 judges.
  • the requested resource amount of the resource ID “1” corresponding to the assumed mode ID “3” is “100”.
  • the requested resource amount of the resource ID “1” corresponding to the current mode ID “2” is “25”. Therefore, regarding the resource with the resource ID “1”, the difference between the requested resource amount corresponding to the assumed mode ID and the requested resource amount corresponding to the current mode ID is “75”.
  • the requested resource amount of the resource ID “2” corresponding to the assumed mode ID “3” is “10”.
  • the requested resource amount of the resource ID “2” corresponding to the current mode ID “2” is “10”.
  • the resource remaining amount (the difference value of the resource usage from the total resource amount) of the resource with the resource ID “1” is “95”.
  • the resource remaining amount of the resource with the resource ID “2” is “110”. Therefore, in this case, the judging unit 303 judges that the look-up mode can be accommodated on the current infrastructure. And it changes to step S1106.
  • step S1106 the judgment determination unit 303 sets a judgment flag corresponding to the extracted entry as “Y” in the mode DB 306.
  • the look-up determination unit 303 controls the terminal 103 corresponding to the terminal ID of the look-up target entry by assuming that the operation state has changed before the operation state has changed. Determine as the target terminal. Then, the look-up determination unit 303 sets a look-up flag corresponding to the control target terminal as “Y” in the mode DB 306. On the other hand, the look-up determination unit 303 sets a look-up flag corresponding to a terminal other than the control target terminal as “N” in the mode DB 306. Then, the judgment determination unit 303 sets a flag indicating “processed” for the entry extracted from the mode DB 306 (step S1107).
  • step S1102 the process returns to step S1102, and the process is continued. That is, the processing is continued until the processed flag is set for all entries in the mode DB 306.
  • the look-ahead determination unit 303 updates the look-ahead flag stored in the mode DB 306 by executing the above processing (the processing shown in FIG. 12).
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of the operation of the control information transmission unit 304.
  • step S1201 the control information transmission unit 304 sets a flag indicating “unprocessed” for all entries stored in the mode DB 306. Specifically, all entries stored in the mode DB 306 are extracted. Then, the control information transmission unit 304 sets a flag indicating “unprocessed” for all the extracted entries.
  • step S1202 the control information transmission unit 304 determines whether there is an unprocessed entry among the entries in the mode DB 306. That is, the control information transmission unit 304 determines whether or not there is an entry in the mode DB 306 in which an “unprocessed” flag is set. If there is an unprocessed entry among the entries in the mode DB 306 (Yes branch in step S1202), one entry is extracted from the unprocessed entries, and the process proceeds to step S1203. On the other hand, if there is no unprocessed entry among the entries in the mode DB 306 (No branch in step S1202), the control information transmission unit 304 determines that the entry in the mode DB 306 has been completed, and performs processing. finish.
  • step S1203 the control information transmitting unit 304 determines whether or not the terminal 103 corresponding to the extracted entry among the unprocessed entries in the mode DB 306 is a control target terminal. Specifically, when referring to the mode DB 306 shown in FIG. 6, the terminal 103 corresponding to the entry is determined as the control target terminal based on the flag of the extracted entry among the unprocessed entries in the mode DB 306. It is determined whether or not. Note that the terminal 103 corresponding to the extracted entry is the terminal 103 corresponding to the terminal ID of the entry.
  • the control information transmitting unit 304 When the terminal 103 corresponding to the extracted entry is a control target terminal (Yes branch in step S1203), the control information transmitting unit 304, the parameters necessary in the look-up mode, and the terminal ID of the extracted entry Is transmitted to the infrastructure control apparatus 104 (step S1204). Specifically, the control information transmission unit 304 calculates parameters (control information) necessary in the mode of judging the terminal 103 (that is, the control target terminal) corresponding to the extracted entry based on the mode requirement DB 308. . For example, the control information transmission unit 304 may refer to the mode requirement DB 308 and extract the resource ID and the requested resource amount corresponding to the assumed mode ID.
  • control information transmission unit 304 may calculate parameters necessary in the look-up mode based on the extracted resource ID and the requested resource amount. Then, the control information transmission unit 304 transmits the calculated parameter and the terminal ID of the extracted entry (that is, the terminal ID of the control target terminal) to the infrastructure control apparatus 104. Then, the process returns to step S1202 to continue the process.
  • the control information transmitting unit 304 determines the parameters required in the current mode, the terminal ID of the extracted entry, Is transmitted to the infrastructure control apparatus 104 (step S1205). Specifically, based on the mode requirement DB 308, the control information transmission unit 304 sets parameters (control information) required in the current mode of the terminal 103 (that is, the terminal 103 other than the control target terminal) corresponding to the extracted entry. calculate. For example, the control information transmission unit 304 may extract the resource ID and the requested resource amount corresponding to the current mode ID with reference to the mode requirement DB 308.
  • control information transmission unit 304 may calculate parameters (control information) necessary in the current mode based on the extracted resource ID and the requested resource amount. Then, the control information transmission unit 304 transmits the calculated parameter and the terminal ID of the extracted entry to the infrastructure control apparatus 104. Then, the process returns to step S1202 to continue the process.
  • the infrastructure control device 104 receives the parameter transmitted from the QoE assurance device 101 as information (control information) necessary for controlling the network infrastructure 102 and / or the computing infrastructure 105. Then, the infrastructure control device 104 controls the network infrastructure 102 and / or the computing infrastructure 105 based on the received control information.
  • the QoE assurance device 101 controls a terminal 103 having a relatively high priority among a plurality (two or more) of terminals 103 prior to a change in operation status (operation mode). Select as the control target terminal. Furthermore, the QoE assurance device 101 according to the present embodiment estimates the next operation state (operation mode) that transitions from the operation state (current mode) of the terminal for each terminal 103 as an assumed mode. The QoE assurance device 101 according to the present embodiment transmits necessary parameters (control information) to the infrastructure control device so that the selected control target terminal is controlled in advance before the change of the operation status (operation mode). 104. As a result, the QoE assurance device 101 according to the present embodiment contributes to suppressing the QoE from decreasing with the transition of the operation state of the application.
  • This embodiment is a form in which the state transition probability between operation modes is estimated based on the history of operation modes.
  • the description of the same part as the above embodiment is omitted.
  • the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the description of the same operational effects as those of the above-described embodiment is also omitted.
  • FIG. 1301 An example of the overall configuration of the networked system according to the present embodiment is as shown in FIG.
  • the terminal and the QoE guarantee device are referred to as a terminal 1301 and a QoE guarantee device 1401, respectively.
  • the terminal 1301 according to the present embodiment will be described in detail.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating an example of an internal configuration of the terminal 1301 according to the present embodiment.
  • a terminal 1301 according to the present embodiment includes an application unit 1302 and a mode information transmission unit 1303.
  • the application unit 1302 according to the present embodiment is the same as the application unit 201 according to the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
  • differences between the terminal 1301 according to the present embodiment and the terminal 103 according to the first embodiment will be described.
  • a storage device included in the terminal 1301 may store the client-side application 107.
  • the storage device is realized by a magnetic disk device, an optical disk device, or a semiconductor memory.
  • the terminal 1301 may implement an application unit 1302 and a mode information transmission unit 1303 using a CPU. Further, for example, the terminal 1301 may implement transmission / reception of data (information) with other devices (QoE assurance device 1401, network infrastructure 102, computing infrastructure 105) using a NIC.
  • QoE assurance device 1401, network infrastructure 102, computing infrastructure 105) using a NIC.
  • the mode information transmission unit 1303 observes (monitors) the operating state of the application unit 1302. Then, the mode information transmission unit 1303 acquires an operation mode that the client side application 107 switches internally. When the operation mode is updated, the mode information transmission unit 1303 notifies the QoE assurance device 1401 that the operation mode has been updated via the network infrastructure 102.
  • FIG. 15 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the QoE assurance device 1401 according to this embodiment.
  • the QoE assurance device 1401 according to the present embodiment includes a mode information reception unit 1402, a priority calculation unit 1403, an apprehension determination unit 1404, a control information transmission unit 1405, and an inter-mode transition probability estimation unit (state transition probability). 1410) (also referred to as an estimation unit).
  • the QoE assurance device 1401 according to the present embodiment includes a mode transition probability DB 1406, a mode DB 1407, an infrastructure resource DB 1408, a mode requirement DB 1409, and a mode history DB 1411. 15 is different from the QoE guarantee device 101 shown in FIG. 4 in that the QoE guarantee device 1401 shown in FIG.
  • the 15 includes an inter-mode transition probability estimation unit 1410, a mode history DB (operation mode history). (Also called a database) 1411.
  • a mode history DB operation mode history
  • a storage device included in the QoE assurance device 1401 may store the mode transition probability DB 1406, the mode DB 1407, the infrastructure resource DB 1408, the mode requirement DB 1409, and the mode history DB 1411.
  • the storage device is realized by a magnetic disk device, an optical disk device, or a semiconductor memory.
  • the QoE assurance device 1401 may implement a mode information reception unit 1402, a priority calculation unit 1403, an apprehension determination unit 1404, a control information transmission unit 1405, and an inter-mode transition probability estimation unit 1410 using a CPU. good. Further, for example, the QoE assurance device 1401 may implement transmission / reception of data (information) with other devices (the terminal 1301, the infrastructure control device 104, etc.) using a NIC.
  • the mode transition probability DB 1406, the mode DB 1407, the infrastructure resource DB 1408, and the mode requirement DB 1409 are the same as that in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
  • the mode transition probability DB 1406, the mode DB 1407, the infrastructure resource DB 1408, and the mode requirement DB 1409 store the information shown in FIGS. 5, 6, 7, and 8, respectively.
  • the mode history DB 1411 stores the history of application operation modes in the terminal 1301. Specifically, the mode history DB 1411 stores information for identifying the terminal and history information on the first operation status (actual operation status) of the terminal 1301 in association with each other.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the mode history DB 1411. Specifically, FIG. 16 shows a table in which history IDs 1501, terminal IDs 1502, and past operation mode IDs 1503 are associated with each other.
  • the history ID 1501 is information for identifying the history of the application operation mode in the terminal 1301.
  • the terminal ID 1502 is information for identifying the terminal 1301.
  • the past operation mode ID 1503 is information for identifying an operation mode that has actually operated (transitioned) in the application in the terminal 1301.
  • the mode history DB 1411 shown in FIG. 16 shows entries 1511 to 1516 in which history IDs 1501, terminal IDs 1502, and past operation mode IDs 1503 are associated with each other.
  • the entries 1511, 1512, 1513, and 1514 shown in FIG. 16 have transitioned in the order of the operation modes “1”, “2”, “3”, and “1” in the terminal 1301 that has the terminal ID “1”. It shows that.
  • the mode information receiving unit 1402 registers the current mode ID transmitted from the terminal 1031 in the mode DB 1407. Then, the mode information receiving unit 1402 notifies the inter-mode transition probability estimating unit 1410 that the mode DB 1407 has been updated.
  • the inter-mode transition probability estimation unit 1410 calculates the state transition probability based on the history information of the first operation situation. Specifically, the inter-mode transition probability estimation unit 1410 refers to the mode DB 1407, and registers history information on the first operating status (actual operating status) of the terminal 1310 in the mode history DB 1411. Then, the inter-mode transition probability estimation unit 1410 refers to the mode history DB 1411 and estimates the state transition probability between operation modes. Then, the inter-mode transition probability estimation unit 1410 registers the estimated state transition probability in the mode transition probability DB 1406.
  • the inter-mode transition probability estimation unit 1410 extracts the entries 1511 to 1514 shown in FIG. 16 as the operation mode history from the mode history DB 1411 for the terminal 1301 whose terminal ID is “1”.
  • the inter-mode transition probability estimation unit 1410 estimates the state transition probability between the operation modes based on the extracted entries 1511 to 1514 shown in FIG.
  • the inter-mode transition probability estimation unit 1410 may model the relationship between operation modes using Hidden Markov Model, and may estimate the state transition probability using Baum-Welch algorithm or the like. This is an example of a method for estimating the state transition probability, and is not intended to limit the method for estimating the state transition probability.
  • FIG. 17 is a flowchart showing an example of the operation of the terminal 1301.
  • step S1601 the mode information transmission unit 1303 observes the state of the application and transmits the current operation mode of the application to the QoE assurance device 1401. Specifically, the mode information transmission unit 1303 acquires the operation mode that the client-side application 107 switches internally, and when the operation mode is updated, transmits the operation mode to the QoE assurance device 1401. To do.
  • FIG. 18 is a flowchart showing an example of the operation of the QoE assurance device 1401.
  • step S1701 the mode information receiving unit 1402 stores the current mode ID received from each terminal 1301 in the mode DB 1407, and notifies the received current mode ID to the inter-mode transition probability estimating unit 1410.
  • step S1711 the inter-mode transition probability estimation unit 1410 registers the notified current mode ID in the mode history DB 1411, and further updates the mode transition probability DB 1406 with reference to the mode history DB 1411.
  • Step S1702 to S1704 shown in FIG. 18 are the same as steps S902 to S904 shown in FIG.
  • the QoE assurance device 1401 estimates the state transition probability between operation modes based on the history of operation modes of applications operating on the terminal 1301. Therefore, in the networked system according to the present embodiment, even if the terminal 1301 cannot transmit the state transition probability between the operation modes to the QoE assurance device 1401, the QoE assurance device 1401 The state transition probability can be estimated (derived). Therefore, in the networked system according to the present embodiment, even if the terminal 1301 cannot transmit the state transition probability between operation modes to the QoE assurance device 1401, the QoE assurance device 1401 does not operate. Before the change of the mode), necessary parameters (control information) are transmitted to the infrastructure control device 104 so as to control in advance. Therefore, in the networked system according to the present embodiment, even when the terminal 1301 cannot transmit the state transition probability between the operation modes to the QoE assurance device 1401, the QoE is changed along with the transition of the application operation state. Contributes to suppressing the decline.
  • This embodiment is a mode for controlling an application operating on the terminal on the assumption that the operation mode has changed before the operation mode of the terminal changes.
  • FIG. 1 An example of the overall configuration of the networked system according to the present embodiment is as shown in FIG.
  • the terminal and the QoE guarantee device are referred to as a terminal 1801 and a QoE guarantee device 1901, respectively.
  • FIG. 19 is a block diagram illustrating an example of the internal configuration of the terminal 1801 according to the present embodiment.
  • a terminal 1801 according to the present embodiment includes an application unit 1802, a mode information transmission unit 1803, and a control information reception unit 1811. 19 differs from the terminal 103 shown in FIG. 3 in that the terminal 1801 shown in FIG. 19 includes a control information receiving unit 1811.
  • the application unit 1802 and the mode information transmission unit 1803 according to the present embodiment are the same as the application unit 201 and the mode information transmission unit 202 according to the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
  • differences between the terminal 1801 according to the present embodiment and the terminal 103 according to the first embodiment will be described.
  • the terminal 1801 may implement an application unit 1802, a mode information transmission unit 1803, and a control information reception unit 1811 using a CPU. Further, for example, the terminal 1801 may implement transmission / reception of data (information) with other devices (QoE assurance device 1901, network infrastructure 102, computing infrastructure 105) using a NIC.
  • the control information receiving unit 1811 controls the operation of the application unit 1802 using the control information (such as parameters necessary in the look-up mode) transmitted from the QoE assurance device 1901. Specifically, the control information receiving unit 1811 uses the control information transmitted from the QoE assurance device 1901 to set and change parameters for operating an application (client side application 107) operating on the terminal 1801. . As a result, the control information receiving unit 1811 dynamically changes the operation mode and parameters of the application operating on the terminal 1801 using the control information transmitted from the QoE assurance device 1901.
  • control information such as parameters necessary in the look-up mode
  • FIG. 20 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the QoE assurance device 1901 according to this embodiment.
  • the QoE assurance device 1901 includes a mode information reception unit 1902, a priority calculation unit 1903, and a control information transmission unit 1905. Further, the QoE assurance device 1901 includes a mode transition probability DB 1906, a mode DB 1907, and an infrastructure resource DB 1908.
  • the difference between the QoE assurance device 1901 shown in FIG. 20 and the QoE assurance device 101 shown in FIG. 4 is that the QoE assurance device 1901 shown in FIG. 20 differs from the QoE assurance device 101 shown in FIG.
  • the point 303 and the mode requirement DB 308 are deleted.
  • a storage device included in the QoE assurance device 1901 may store the mode transition probability DB 1906, the mode DB 1907, and the infrastructure resource DB 1908.
  • the storage device is realized by a magnetic disk device, an optical disk device, or a semiconductor memory.
  • the QoE assurance device 1901 may realize a mode information receiving unit 1902, a priority calculating unit 1903, and a control information transmitting unit 1905 using a CPU. Further, for example, the QoE assurance device 1901 may realize transmission / reception of data (information) with other devices (the terminal 1801, the infrastructure control device 104, and the like) using a NIC.
  • the control information transmission unit 1905 refers to the mode DB 1907 and the infrastructure resource DB 1908 to calculate control information. Then, the control information transmitting unit 1905 transmits the calculated control information to the terminal 1801.
  • the control information transmitted by the control information transmission unit 1905 includes information on the assumed mode ID and terminal priority stored in the mode DB 1907 and resources stored in the infrastructure resource DB 1908.
  • FIG. 21 is a flowchart illustrating an example of the operation of the terminal 1801.
  • step S2001 the mode information transmission unit 1803 observes the operation status of the application, and transmits the current operation mode of the application and the state transition probability between the operation modes to the QoE assurance device 1901.
  • step S2011 the control information receiving unit 1811 controls the operation mode of the application using the control information transmitted from the QoE assurance device 1901. Specifically, the control information receiving unit 1811 receives the usage status of the infrastructure (the network infrastructure 102 and / or the computing infrastructure 105) from the QoE assurance device 1901.
  • the control information receiving unit 1811 receives the usage status of the infrastructure (the network infrastructure 102 and / or the computing infrastructure 105) from the QoE assurance device 1901.
  • control information receiving unit 1811 increases the frequency of data transmission to the infrastructure (the network infrastructure 102 and / or the computing infrastructure 105) when there is a sufficient usage status of the network infrastructure 102 and the computing infrastructure 105. In this way, parameters may be set.
  • control information receiving unit 1811 may receive the assumed mode ID directly from the QoE assurance device 1901. Then, the control information receiving unit 1811 may set necessary parameters so that control is performed in advance before the operation state (operation mode) is changed. This is an example of a method for controlling the terminal 1801 before the operation status (operation mode) changes, and it is assumed that the operation status has changed before the operation status has changed. It is not intended to limit the method of controlling the terminal 1801.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an example of the operation of the QoE assurance device 1901.
  • step S2101 the mode information reception unit 1902 stores the information received from each terminal 1801 in the mode transition probability DB 1906 and the mode DB 1907, and notifies the priority calculation unit 1903 that the information has been received.
  • the priority calculation unit 1903 refers to the mode DB 1907 and the mode transition probability DB 1906, calculates the terminal priority and the estimated mode ID of each terminal 1801, and updates the mode DB 1907.
  • step S2104 the control information transmission unit 1905 controls the application on the terminal 1801 so as to perform processing necessary to satisfy QoE. Specifically, the control information transmission unit 1905 refers to the mode DB 1907 and the infrastructure resource DB 1908 and calculates control information. Then, the control information transmitting unit 1905 transmits the calculated control information to the terminal 1801.
  • the QoE assurance device 1901 transmits information regarding the mode ID, terminal priority, and infrastructure resources to the terminal 1801 as control information. Therefore, in the networked system according to the present embodiment, even when the infrastructure cannot be directly controlled, the terminal 1801 uses the received control information to set the operation mode and parameters of the application operating on the terminal 1801. Change dynamically. Therefore, the networked system according to the present embodiment contributes to suppressing the QoE from decreasing with the transition of the operation state of the application even when the infrastructure cannot be directly controlled.
  • Mode 2 The control state includes a plurality of discrete operation modes of the application.
  • a control device further comprising an operation mode database that stores information indicating whether or not.
  • Mode 4 The control device, wherein the first operation status includes an operation mode being executed in the application and a state transition probability between the operation modes.
  • Mode 5 The control device that estimates the terminal priority and the second operation status based on the state transition probability between operation modes.
  • a control device further comprising a state transition probability estimating unit that derives the state transition probability between operation modes based on the history information of the first operation state.
  • a control device further comprising an operation mode history database that stores information for identifying a terminal and history information of the first operation status of the terminal in association with each other.
  • a control device further comprising an operation mode transition probability database that stores information for identifying a terminal, information for identifying an operation mode, and a state transition probability for transition to the operation mode in association with each other.
  • Control further comprising an operation mode requirement database that stores information for identifying the operation mode, information for identifying the resource, and the amount of the resource necessary for executing the operation mode in association with each other. apparatus.
  • the look-up control unit is configured such that the operation state of the control target terminal is estimated by the second operation state estimation unit before the operation state of the control target terminal is changed.
  • a control device that executes the predetermined process on at least one of a network device, a server, and an application that operates on the control target terminal on the assumption that the situation has changed.
  • Control apparatus 11 1st operation condition receiving part 12 2nd operation condition estimation part 13,303,1404 Look judgment part 14 Look control part 101,1401,1901 QoE guarantee apparatus 102
  • Infrastructure control device 105 Computing infrastructure 106 Server side application 107, 107a to 107c Client side application 201, 1302, 1802 Application unit 202, 1303, 1803 Mode information transmission unit 301, 1402, 1902 Mode information reception Units 302, 1403, 1903 Priority calculation units 304, 1405, 1905 Control information transmission units 305, 1406, 1906 Mode transition probability DB 306, 1407, 1907 Mode DB 307, 1408, 1908 Infrastructure resource DB 308, 1409 Mode requirement DB 401, 501, 1502 Terminal ID 402 Transition destination mode ID 403 State transition probability 411 to 416, 511, 512, 611, 612, 711 to 716, 1511 to 1516 Entry 502 Current mode ID 503 Lookup mode ID 504 Terminal priority

Abstract

アプリケーションの動作状態の遷移に伴い、QoEが低下することを抑制する。制御装置は、2以上の端末から、アプリケーションの動作状況を、第1の動作状況として受信する、第1の動作状況受信部と、各端末に関して、第1の動作状況受信部が受信する第1の動作状況に基づいて、端末優先度と、第1の動作状況から遷移する第2の動作状況と、を推定する、第2の動作状況推定部と、端末優先度と、第2の動作状況とに基づいて、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する端末を、制御対象端末として特定する、見做し判断部と、制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作状況が、第2の動作状況推定部が推定した第2の動作状況に変化したと見做して、所定の処理を実行する、見做し制御部と、を備える。

Description

制御装置、制御システム、制御装置の制御方法及び記録媒体
 (関連出願についての記載)
 本発明は、日本国特許出願:特願2017-042039号(2017年3月6日出願)の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
 本発明は、制御装置、制御システム、制御装置の制御方法及びプログラムに関する。
 アプリケーションロジックを複数の異なる端末に分散して配備し、各端末が、ネットワークを介して相互に接続する、ネットワーク化システムと呼ばれるシステムの構成手法がある。ネットワーク化システムにおいては、各端末に配備された、各アプリケーションロジックは、ネットワークを介して相互に情報を交換することで、相互に連携する。その結果、相互に連携した複数のアプリケーションロジックは、ネットワーク化システム全体において、単一のアプリケーションとしての動作を実現する。
 ここで、ネットワーク化システムにおいては、各アプリケーションロジック間において、ネットワークを介して通信が行われるので、ネットワークにおける帯域幅、遅延等のQoS要件が、アプリケーションのQoEに大きな影響を及ぼす。
 そこで、ネットワークを介して通信を行うアプリケーションの体感品質(QoE(Quality of Experience))を保証するための要素技術として、ネットワークQoS(Quality of Service)保証技術がある。QoS保証技術を用いることで、各アプリケーションに対して帯域幅、遅延等を保証した回線を提供できる。つまり、QoS保証技術を用いることは、アプリケーションのターンアラウンドタイム等の体感品質(QoE)を保証するために有効である。
 特許文献1において、通信網に接続された端末において実行中のアプリケーションと、網の使用状態とに応じて、通信品質を制御し、アプリケーションのQoEを向上させるシステムが記載されている。特許文献1に記載されたシステムは、アプリケーション毎の通信の優先度に応じて、アプリケーション毎の通信品質を決定することで、QoEを保証する。
 特許文献2においては、動画配信アプリケーションにおいて、端末における動画再生状態に応じたQoS制御を行うシステムが記載されている。特許文献2に記載されたシステムにおいては、配信サーバが、エミュレータを用いて、端末の動画再生状態を推定し、推定した状態に基づいて、配信サーバと端末間の通信における帯域を制御することで、QoEを保証する。
 特許文献3において、端末の通信ペイロードに含まれる情報に基づいて、ユーザの状態を識別し、識別したユーザの状態に基づいて、通信ペイロードに含まれる情報から、ユーザに提供するネットワークサービスを決定するシステムが開示されている。特許文献1に記載されたシステムは、通信ペイロードに基づいて推定したアプリケーションの現在の状態に対応する、ネットワークQoS制御を行う。
特開2011-155600号公報 特開2016―143980号公報 特表2013-535041号公報
 なお、上記先行技術文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明の観点からなされたものである。
 上述の通り、ネットワークのQoS要件は、アプリケーションのQoEに大きな影響を及ぼす。換言すると、ネットワークのQoS要件が変化した場合、アプリケーションのQoEも変化する。
 ここで、アプリケーションの時系列的な動作状態の変化に応じて、QoS要件が動的に変化する場合がある。例えば、IoT(Internet of Things)の分野等においては、間欠的なセンサデータの送受信が発生する。また、サーバ/クライアント型の画像認識システムにおいては、転送データのサイズの変動が発生する。しかし、アプリケーションの時系列的な動作状態が変化した場合であっても、アプリケーションのQoEが保証されることが好ましい。
 特許文献1に記載されたシステムにおいては、各アプリケーションにおける実行中の動作状態に応じて、アプリケーション毎の通信の優先度を決定し、アプリケーション毎の通信品質を決定する。そのため、特許文献1に記載されたシステムにおいては、アプリケーションの動作状態の遷移に伴い、QoSを変更する処理を適時に実行できない(処理が間に合わない)状況が発生する。そのため、特許文献1に記載されたシステムにおいては、アプリケーションの動作状態の遷移に伴い、QoEの劣化が発生する恐れがある。
 特許文献2に記載されたシステムにおいては、動画配信等、サーバ側で、クライアント側(端末)の動画再生状態をエミュレート可能であると共に、アプリケーションの動作モードの遷移が確定的に予測可能であるアプリケーションを前提としている。そのため、アプリケーションの動作モードが確率的に遷移するアプリケーションに対して、特許文献2に記載されたシステムを適用できない。例えば、端末側でカメラを用いて画像を撮影し、撮影された画像情報に基づいて、アプリケーションの動作モードを決定する場合、アプリケーションの動作モードは確率的に遷移し、確定的に決定できない。そのため、そのようなアプリケーションに対して、特許文献2に記載されたシステムを適用できない。
 特許文献3に記載されたシステムは、アプリケーションが通信を行ったときのペイロード情報に基づいて、アプリケーションの状態推定を行う。そのため、特許文献3に記載されたシステムは、実際にアプリケーションが通信を行うまでは、ユーザが使用する装置はアプリケーションの状態変化を検出できない。その結果、特許文献3に記載されたシステムにおいては、アプリケーションの動作モードが切り替わる際に発生した通信の一部が、QoSを保証するために利用されない。その結果、特許文献3に記載されたシステムにおいては、アプリケーションの状態変化に応じて、QoSを変更する場合、実際に行われる通信に対して、QoSを変更する処理を適時に実行できない(処理が間に合わない)状況が発生する。例えば、間欠的に、少量のデータを送信するアプリケーション等においては、特許文献3に記載されたシステムは、実際に行われる通信に対して、QoSを変更する処理を適時に実行できない恐れがある。その結果、特許文献3に記載されたシステムにおいては、アプリケーションの状態変化に応じて、QoSを変更する場合、QoEの劣化が発生する恐れがある。
 そこで、本発明は、アプリケーションの動作状態の遷移に伴い、QoEが低下することを抑制することに貢献する制御装置、制御システム、制御装置の制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
 第1の視点によれば、制御装置が提供される。該制御装置は、2以上の端末から、アプリケーションの動作状況を、第1の動作状況として受信する、第1の動作状況受信部を備える。
 さらに、該制御装置は、前記各端末に関して、前記第1の動作状況受信部が受信する前記第1の動作状況に基づいて、端末優先度と、前記第1の動作状況から遷移する第2の動作状況と、を推定する、第2の動作状況推定部を備える。
 さらに、前記端末優先度と、前記第2の動作状況とに基づいて、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する端末を、制御対象端末として特定する、見做し判断部を備える。
 さらに、前記制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作状況が、前記第2の動作状況推定部が推定した前記第2の動作状況に変化したと見做して、所定の処理を実行する、見做し制御部を備える。
 第2の視点によれば、制御システムが提供される。該制御システムは、2以上の端末と、ネットワークを介して、前記端末と接続する制御装置と、を含んで構成される。
 前記端末は、アプリケーションの動作状況を、前記制御装置に送信する、第1の動作状況送信部を備える。
 前記制御装置は、前記各端末から、アプリケーションの動作状況を、第1の動作状況として受信する、第1の動作状況受信部を備える。
 さらに、前記制御装置は、前記各端末に関して、前記第1の動作状況受信部が受信する前記第1の動作状況に基づいて、端末優先度と、前記第1の動作状況から遷移する第2の動作状況と、を推定する、第2の動作状況推定部を備える。
 さらに、前記制御装置は、前記端末優先度と、前記第2の動作状況とに基づいて、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する端末を、制御対象端末として特定する、見做し判断部を備える。
 さらに、前記制御装置は、前記制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作状況が、前記第2の動作状況推定部が推定した前記第2の動作状況に変化したと見做して、所定の処理を実行する、見做し制御部を備える。
 第3の視点によれば、制御装置の制御方法が提供される。該制御方法は、前記端末から、アプリケーションの動作状況を、第1の動作状況として受信する工程を含む。
 さらに、該制御方法は、前記各端末に関して、受信された前記第1の動作状況に基づいて、端末優先度と、前記第1の動作状況から遷移する第2の動作状況と、を推定する工程を含む。
 さらに、該制御方法は、前記端末優先度と、前記第2の動作状況とに基づいて、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する端末を、制御対象端末として特定する工程を含む。
 さらに、該制御方法は、前記制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作状況が、推定された前記第2の動作状況に変化したと見做して、所定の処理を実行する工程を含む。
 なお、本方法は、ネットワークを介して2以上の端末と通信制御装置という、特定の機械に結び付けられている。
 第4の視点によれば、プログラムが提供される。該プログラムは、ネットワークを介して2以上の端末と通信する制御装置を制御するコンピュータに実行させる。
 該プログラムは、前記端末から、アプリケーションの動作状況を、第1の動作状況として受信する処理を、前記コンピュータに実行させる。
 さらに、該プログラムは、前記各端末に関して、受信された前記第1の動作状況に基づいて、端末優先度と、前記第1の動作状況から遷移する第2の動作状況と、を推定する処理を、前記コンピュータに実行させる。
 さらに、該プログラムは、前記端末優先度と、前記第2の動作状況とに基づいて、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する端末を、制御対象端末として特定する処理を、前記コンピュータに実行させる。
 さらに、該プログラムは、前記制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作状況が、推定された前記第2の動作状況に変化したと見做して、所定の処理を実行する処理を、前記プログラムに実行させる。
 なお、本プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント(non-transient)なものとすることができる。本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
 各視点によれば、アプリケーションの動作状態の遷移に伴い、QoEが低下することを抑制することに貢献する制御装置、制御システム、制御装置の制御方法及びプログラムが提供される。
一実施形態の概要を説明するための図である。 ネットワーク化システムの全体構成の一例を示す図である。 第1の実施形態に係る端末103の内部構成の一例を示すブロック図である。 第1の実施形態に係るQoE保証装置101の内部構成の一例を示すブロック図である。 モード遷移確率DB305の一例を示す図である。 モードDB306の一例を示す図である。 インフラリソースDB307の一例を示す図である。 モード要件DB308の一例を示す図である。 第1の実施形態に係る端末103の動作の一例を示すフローチャートである。 第1の実施形態に係るQoE保証装置101の動作の一例を示すフローチャートである。 第1の実施形態に係るQoE保証装置101の動作の一例を示すフローチャートである。 第1の実施形態に係るQoE保証装置101の動作の一例を示すフローチャートである。 第1の実施形態に係るQoE保証装置101の動作の一例を示すフローチャートである。 第2の実施形態に係る端末1301の内部構成の一例を示すブロック図である。 第2の実施形態に係るQoE保証装置1401の内部構成の一例を示すブロック図である。 モード履歴DB1411の一例を示すブロック図である。 第2の実施形態に係る端末1301の動作の一例を示すフローチャートである。 第2の実施形態に係るQoE保証装置1401の動作の一例を示すフローチャートである。 第3の実施形態に係る端末1801の内部構成の一例を示すブロック図である。 第3の実施形態に係るQoE保証装置1901の内部構成の一例を示すブロック図である。 第3の実施形態に係る端末1801の動作の一例を示すフローチャートである。 第3の実施形態に係るQoE保証装置1901の動作の一例を示すフローチャートである。
 初めに、図1を用いて一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。また、各ブロック図のブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号(データ)の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。
 上述の通り、アプリケーションの動作状態の遷移に伴い、QoEが低下することを抑制することに貢献する制御装置が望まれる。
 そこで、一例として、図1に示す制御装置1を提供する。制御装置1は、第1の動作状況受信部11と、第2の動作状況推定部12と、見做し判断部13と、見做し制御部14とを備える。
 第1の動作状況受信部11は、2以上の端末から、アプリケーションの動作状況を、第1の動作状況として受信する。ここで、アプリケーションとは、アプリケーションソフトウェアである。そして、各端末は、アプリケーションを実行することで、処理を実行しているものとする。
 第2の動作状況推定部12は、各端末に関して、第1の動作状況受信部11が受信する第1の動作状況に基づいて、端末優先度と、第1の動作状況から遷移する第2の動作状況と、を推定する。ここで、端末の優先度とは、端末上で動作する、アプリケーションの動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する、端末の優先度を意味する。
 見做し判断部13は、端末優先度と、第2の動作状況とに基づいて、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する端末を、制御対象端末として特定する。
 見做し制御部14は、制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作状況が、第2の動作状況推定部12が推定した第2の動作状況に変化したと見做して、所定の処理を実行する。ここで、所定の処理とは、QoEを保証するための処理を含むものとする。
 従って、制御装置1は、端末の動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して所定の処理を実行することで、アプリケーションの動作状態の遷移に伴い、QoEが低下することを抑制することに貢献する。
[第1の実施形態]
 第1の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。以下の説明においては、上記の制御装置を、QoE保証装置とも呼ぶ。また、以下の説明においては、上記の第1の動作状況に対応する動作モードを、現在モードとも呼ぶ。また、以下の説明においては、上記の第2の動作状況に対応する動作モードを、見做しモードとも呼ぶ。また、以下の説明においては、動作モードを識別する情報を、動作モードIDと呼ぶ。また、以下の説明においては、動作モードID(Identifier)のうち、特に、現在モードを識別する情報、見做しモードを識別する情報を、夫々、現在モードID、見做しモードIDと呼ぶ。
 また、以下の説明においては、上記の第1の動作状況受信部、第2の動作状況推定部、見做し制御部を、夫々、モード情報受信部、優先度算出部、制御情報送信部と呼ぶ。
 図2は、本実施形態に係るネットワーク化システムの全体構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係るネットワーク化システムは、QoE保証装置101と、1又は2以上の端末(103a~103c)と、インフラ制御装置104と、コンピューティングインフラ105と、を含んで構成される。そして、端末(103a~103c)は、ネットワークインフラ102及びインフラ制御装置104を介して、QoE保証装置101、及びコンピューティングインフラ105と接続する。なお、以下の説明では、端末(103a~103c)は、夫々、区別する必要が無い場合には、端末103と表記する。また、図2は、3つの端末(103a~103c)を示すが、これは、端末103の数を3つに限定する趣旨ではない。本実施形態に係るネットワーク化システムは、1又は2、又は4以上の端末103を含んで構成されても良い。また、以下の説明においては、ネットワークインフラ102及びコンピューティングインフラ105を、単に「インフラ」とも呼ぶ。
 QoE保証装置101は、ネットワーク化システムにおいて実行されるアプリケーションにおける、QoEを保証するための処理を実行、制御する装置(コンピュータ)である。QoE保証装置101は、CPU(Central Processing Unit)、メモリ、通信手段等を含んで構成される。QoE保証装置101の詳細は後述する。
 端末103は、ユーザが使用する装置(コンピュータ)である。端末103は、CPU、メモリ、通信手段等を含んで構成される。また、端末103は、1又は2以上のアプリケーションソフトウェア(図2に示すクライアントサイドアプリケーション107a~107c)を備え、該アプリケーションソフトウェアを実行する。端末103の詳細は後述する。なお、以下の説明では、クライアントサイドアプリケーション107a~107cは、夫々、区別する必要が無い場合には、クライアントサイドアプリケーション107と表記する。
 ネットワークインフラ102は、ネットワーク機能を実行、及び制御する、1又は2以上のネットワーク機器(ルータ、ゲートウェイ、ファイアウォール、ロードバランサ等)を含んで構成される。
 コンピューティングインフラ105は、端末103に対してアプリケーションを提供するサーバとして機能する、1又は2以上の装置(コンピュータ)を含んで構成される。コンピューティングインフラ105を構成する各装置は、CPU、メモリ、通信手段等を含んで構成される。また、コンピューティングインフラ105を構成する各装置は、1又は2以上のアプリケーションソフトウェア(図2に示すサーバサイドアプリケーション106)を備え、該アプリケーションソフトウェアを実行する。
 インフラ制御装置104は、コンピューティングインフラ105及びQoE保証装置101と、ネットワークインフラ102間の処理を中継、制御する装置(コンピュータ)である。インフラ制御装置104は、CPU、メモリ、通信手段等を含んで構成される。
 サーバサイドアプリケーション106及びクライアントサイドアプリケーション107は、複数(2以上)の動作モードを含んで構成されるものとする。サーバサイドアプリケーション106及びクライアントサイドアプリケーション107は、動作モードに基づいて、実行する処理を決定するものとする。なお、以下の説明においては、「動作モードを変更する」ことを、「動作モードを遷移する」と表現する。
 また、各動作モードは、他の動作モードに対して、独立していても良い。さらに、サーバサイドアプリケーション106及びクライアントサイドアプリケーション107は、確率的に、動作モードを遷移するものとする。即ち、コンピューティングインフラ105及び端末103は、動作モードの状態遷移確率を推定可能であるものとする。
 次に、端末103の内部構成について詳細に説明する。
 図3は、本実施形態に係る端末103の内部構成の一例を示すブロック図である。端末103は、アプリケーション部201と、モード情報送信部(第1の動作状況送信部とも呼ぶ)202と、を含んで構成される。なお、図3は、本実施形態に係る端末103に関係するモジュールを示す。端末103は、図示しないモジュールを含んでも良いことは勿論である。
 例えば、端末103が備える記憶装置(図示せず)が、クライアントサイドアプリケーション107を記憶しても良い。記憶装置は、磁気ディスク装置や光ディスク装置、半導体メモリによって実現される。
 端末103は、CPUを用いて、アプリケーション部201、モード情報送信部202を実現しても良い。さらに、例えば、端末103は、NIC(Network Interface Card)を用いて、他の装置(QoE保証装置101、ネットワークインフラ102、コンピューティングインフラ105)とのデータ(情報)の送受信を実現しても良い。
 アプリケーション部201は、端末103上で動作するアプリケーションソフトウェア(クライアントサイドアプリケーション107)を実行、制御する。具体的には、アプリケーション部201は、端末103が備える記憶装置(図示せず)から、クライアントサイドアプリケーション107を呼び出し、該クライアントサイドアプリケーション107を実行、制御する。
 また、アプリケーション部201は、ネットワークインフラ102を介して、サーバが実行するアプリケーション(サーバサイドアプリケーション106)と、データの送受信(情報交換)を行う。
 なお、以下の説明においては、端末103上で実行されているアプリケーションソフトウェア(クライアントサイドアプリケーション107)の動作モードを、「アプリケーション部201の動作モード」と表現する。つまり、アプリケーション部201の実行中の動作モードは、上記の現在モードに相当する。
 モード情報送信部202は、アプリケーション部201の動作状況を、第1の動作状況として、QoE保証装置101に通知する。ここで、動作状況とは、アプリケーションの複数の離散的な動作モードを含むものとする。
 そして、第1の動作状況とは、アプリケーションにおいて実行中の動作モード(現在モード)と、動作モード間の状態遷移確率とを含むものとする。
 つまり、モード情報送信部202は、現在モード、及び動作モード間の状態遷移確率を、第1の動作状況として、QoE保証装置101に通知する。具体的には、モード情報送信部202は、現在モード、及び動作モード間の状態遷移確率を収集する。そして、モード情報送信部202は、ネットワークインフラ102を介して、QoE保証装置101に対して、収集した動作モード、及び動作モード間の状態遷移確率を通知する。
 次に、QoE保証装置101の内部構成について詳細に説明する。
 図4は、本実施形態に係るQoE保証装置101の内部構成の一例を示すブロック図である。QoE保証装置101は、モード情報受信部(第1の動作状況受信部)301と、優先度算出部(第2の動作状況推定部)302と、見做し判断部303と、制御情報送信部(見做し制御部)304と、を含んで構成される。さらに、QoE保証装置101は、モード遷移確率DB(Database)(動作モード遷移確率データベースとも呼ぶ)305と、モードDB(動作モードデータベースとも呼ぶ)306と、インフラリソースDB(インフラリソースデータベースとも呼ぶ)307と、モード要件DB(動作モード要件データベースとも呼ぶ)308と、を含んで構成される。
 例えば、QoE保証装置101が備える記憶装置(図示せず)が、モード遷移確率DB305と、モードDB306と、インフラリソースDB307と、モード要件DB308とを格納しても良い。記憶装置は、磁気ディスク装置や光ディスク装置、半導体メモリによって実現される。
 また、QoE保証装置101は、CPUを用いて、モード情報受信部301、優先度算出部302、見做し判断部303、制御情報送信部304を実現しても良い。さらに、例えば、QoE保証装置101は、NICを用いて、他の装置(端末103、インフラ制御装置104等)とのデータ(情報)の送受信を実現しても良い。
 モード遷移確率DB305は、端末103を識別する情報と、動作モードを識別する情報と、該動作モードに遷移する状態遷移確率と、を対応付けて格納する。換言すると、モード遷移確率DB305は、端末103毎に、アプリケーション部201の可能な動作モード、及び当該各動作モードへ遷移する確率(状態遷移確率)とを対応付けて格納する。
 図5は、モード遷移確率DB305の一例を示す図である。具体的には、図5は、端末ID401と、遷移先モードID402と、状態遷移確率403とを対応付けたテーブルを示す。端末ID401は、端末103を識別する情報である。遷移先モードID402は、アプリケーション部201の可能な動作モードを識別する情報である。状態遷移確率403は、端末ID401に対応する端末103において、アプリケーション部201の動作モードが、遷移先モードID402に対応する動作モードになる(動作モードに遷移する)確率を示す。ここで、図5に示すモード遷移確率DB305は、端末ID401と、遷移先モードID402と、状態遷移確率403とを対応付けたエントリ411~416を示す。
 例えば、図5に示すエントリ411は、端末IDが「1」である端末103において、遷移先モードIDが「1」の動作モードに遷移する確率が、「0.2」であることを示す。
 モードDB306は、端末103を識別する情報と、第1の動作状況の動作モード(現在モード)と、第2の動作状況の動作モード(見做しモード)と、端末優先度と、該端末が制御対象端末であるか否かを示す情報(以下、見做しフラグと呼ぶ)と、を対応付けて格納する。上記の通り、端末優先度とは、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する、端末103の優先度である。端末優先度の高い端末103ほど、優先して制御対象端末として選択されることが好ましいことを示す。以下の説明では、制御対象端末であることを示す見做しフラグの値を、「Y」と表記する。一方、以下の説明では、制御対象端末ではないことを示す見做しフラグの値を、「N」と表記する。
 図6は、モードDB306の一例を示す図である。具体的には、図6は、端末ID501と、現在モードID502と、見做しモードID503と、端末優先度504と、見做しフラグ505とを対応付けたテーブルを示す。ここで、図6に示すモードDB306は、端末ID501と、現在モードID502と、見做しモードID503と、端末優先度504と、見做しフラグ505とを対応付けたエントリ511、512を含む。
 例えば、図6に示すエントリ511は、端末IDが「1」である端末103に関して、現在モードIDが「1」の動作モードで動作しており、当該動作モードから遷移する動作モードが、見做しモードIDが「2」の動作モードであることを示す。さらに、図6に示すエントリ511は、端末IDが「1」である端末103に関して、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する、端末103の優先度(端末優先度)が「0.7」であることを示す。さらに、図6に示すエントリ511は、端末IDが「1」である端末103が、制御対象端末ではないことを示す。
 インフラリソースDB307は、ネットワークインフラ102、及び/又はコンピューティングインフラ105のリソースに関する情報を格納する。「及び/又は」とは、少なくともいずれかを含むことを意味する。具体的には、インフラリソースDB307は、ネットワークインフラ102、及び/又はコンピューティングインフラ105毎に、リソース総量と、リソース使用量(またはリソース残量)を対応付けて格納する。
 図7は、インフラリソースDB307の一例を示す図である。具体的には、図7は、リソースID601と、リソース総量602と、リソース使用量603とを対応付けたテーブルを示す。ここで、リソースIDとは、リソースを識別する情報である。そして、図7に示すインフラリソースDB307は、リソースID601と、リソース総量602と、リソース使用量603とを対応付けたエントリ611、612を含む。なお、リソース使用量603の単位は、対応するリソースの種類に応じて異なることは勿論である。
 例えば、図7に示すエントリ611は、リソースID601が「1」であるリソースに関して、リソース総量が「130」であり、リソース使用量が「35」であることを示す。
 モード要件DB308は、アプリケーション部201の動作モードに関して、当該動作モードを実行するために必要な要件に関する情報を格納する。具体的には、モード要件DB308は、動作モードを識別する情報(動作モードID)と、リソースを識別する情報(リソースID)と、該動作モードを実行するために必要な該リソースの量と、を対応付けて格納する。以下の説明では、動作モードを実行するために必要な該リソースの量を、要求リソース量と呼ぶ。
 図8は、モード要件DB308の一例を示す図である。具体的には、図8は、動作モードID701と、リソースID702と、要求リソース量703とを対応付けたテーブルを示す。そして、図8に示すモード要件DB308は、動作モードID701と、リソースID702と、要求リソース量703とを対応付けたエントリ711~716を含む。なお、要求リソース量703の単位は、対応するリソースの種類に応じて異なることは勿論である。
 例えば、図8に示すエントリ711は、動作モードIDが「1」である動作モードにおいて、リソースIDが「1」であるリソースに関して、「10」の量のリソースを必要とする(要求する)ことを示す。さらに、図8に示すエントリ712は、動作モードIDが「1」である動作モードに関して、リソースIDが「2」であるリソースに関して、「20」の量のリソースを必要とすることを示す。
 モード情報受信部301は、1又は2以上の端末103から、アプリケーションの動作状況を、第1の動作状況として受信する。具体的には、モード情報受信部301は、1又は2以上の端末103から、第1の動作状況として、現在モード、及び動作モード間の状態遷移確率を受信する。そして、モード情報受信部301は、受信した現在モード及び状態遷移確率を、モード遷移確率DB305及びモードDB306に格納する。そして、モード情報受信部301は、現在モード及び状態遷移確率を受信したことを、優先度算出部302に対して通知する。
 優先度算出部302は、各端末103に関して、モード情報受信部301が受信する第1の動作状況に基づいて、端末優先度と、第1の動作状況から遷移する第2の動作状況と、を推定する。具体的には、優先度算出部302は、モード情報受信部301が受信する動作モード間の状態遷移確率に基づいて、端末優先度と、第2の動作状況とを推定する。
 ここで、第2の動作状況とは、アプリケーション部201において、現在モードから遷移する動作モードを含む。上記の通り、第2の動作状況に対応する動作モードを、見做しモードと呼ぶ。そのため、優先度算出部302は、各端末103に関して、現在モード、及び動作モード間の状態遷移確率に基づいて、端末優先度と、見做しモードを推定する。
 より具体的には、優先度算出部302は、モード遷移確率DB305及びモードDB306を参照し、モード情報受信部301が受信する現在モード、及び動作モード間の状態遷移確率に基づいて、端末優先度及び見做しモードを推定(計算)する。そして、優先度算出部302は、推定(計算)した端末優先度、及び見做しモードを識別する情報(見做しモードID)を、モード遷移確率DB305及びモードDB306に格納する。つまり、優先度算出部302は、モード遷移確率DB305及びモードDB306に格納される、端末優先度及び見做しモードIDを更新する。そして、優先度算出部302は、モード遷移確率DB305及びモードDB306を更新したことを、見做し判断部303に通知する。
 見做し判断部303は、端末優先度と、第2の動作状況とに基づいて、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する端末を、制御対象端末として特定する。具体的には、見做し判断部303は、端末優先度と、見做しモードとに基づいて、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する端末を、制御対象端末として特定する。
 より具体的には、見做し判断部303は、モードDB306と、インフラリソースDB307と、モード要件DB308とを参照する。そして、見做し判断部303は、端末優先度と見做しモードとに基づいて、各端末103に関して、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御するか否かを判断する。
 そして、見做し判断部303は、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する端末103(制御対象端末)であるか否かを示すフラグ(見做しフラグ)を、モードDB306に登録する。つまり、見做し判断部303は、モードDB306内の見做しフラグを更新する。そして、見做し判断部303は、モードDB内の見做しフラグを更新したことを、制御情報送信部304に通知する。
 制御情報送信部304は、制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作状況が、優先度算出部302が推定した第2の動作状況に変化したと見做して、所定の処理を実行する。具体的には、制御情報送信部304は、制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作モードが、対制御対象端末に対応する見做しモードに変化したと見做して、所定の処理を実行する。
 より具体的には、制御情報送信部304は、モードDB306及びモード要件DB308を参照し、ネットワークインフラ102、及び/又はコンピューティングインフラ105を制御するためのパラメータを計算する。そして、制御情報送信部304は、ネットワークインフラ102、及び/又はコンピューティングインフラ105に対して、計算したパラメータ及びパラメータの更新指示を、制御情報として送信する。
 次に、本実施形態に係るネットワーク化システムの動作に関して説明する。
 まず、図9を参照しながら、端末103の動作について説明する。図9は、端末103の動作の一例を示すフローチャートである。
 モード情報送信部202は、アプリケーションの動作状況を観測し、アプリケーションの現在モード、及び動作モード間の状態遷移確率を、QoE保証装置101に対して送信する(ステップS801)。具体的には、モード情報送信部202は、アプリケーション部201において実行中の動作モードを、現在モードとして取得する。そして、モード情報送信部202は、取得した現在モードを識別する情報(現在モードID)、及び動作モード間の状態遷移確率を、ネットワークインフラ102を介して、QoE保証装置101に対して送信する。
 次に、図10~図13を参照しながら、QoE保証装置101の動作について説明する。
 なお、以下の説明においては、モード遷移確率DB305は、端末IDと、遷移先モードIDと、状態遷移確率とを対応付けた、1又は2以上のエントリを格納するものとする。また、以下の説明においては、モードDB306は、端末IDと、現在モードIDと、見做しモードIDと、端末優先度と、見做しフラグとを対応付けた、1又は2以上のエントリを格納するものとする。また、以下の説明においては、インフラリソースDB307は、リソースIDと、リソース総量と、リソース使用量とを対応付けた、1又は2以上のエントリを格納するものとする。また、以下の説明においては、モード要件DB308は、動作モードIDと、リソースIDと、要求リソース量とを対応付けた、1又は2以上のエントリを格納するものとする。
 図10は、QoE保証装置101の動作の一例を示すフローチャートである。
 ステップS901において、モード情報受信部301は、各端末130から受信した情報を、モード遷移確率DB305及びモードDB306に格納し、情報を受信したことを優先度算出部302に通知する。具体的には、モード情報受信部301は、端末103において実行されるアプリケーションの現在モードを識別する情報(現在モードID)、及び動作モード間の状態遷移確率を、該端末103から受信する。そして、モード情報受信部301は、動作モード間の状態遷移確率を、モード遷移確率DB305に登録(又は更新)する。さらに、モード情報受信部301は、受信した現在モードIDを、モードDB306に登録(又は更新)する。そして、モード情報受信部301は、現在モードID、動作モード間の状態遷移確率を受信したことを、優先度算出部302に通知する。
 ステップS902において、優先度算出部302は、モード遷移確率DB305及びモードDB306を参照し、端末優先度及び見做しモードIDを計算し、モードDB306更新する。優先度算出部302の動作の詳細は、図11を参照しながら後述する。
 ステップS903において、見做し判断部303は、モードDB306、インフラリソースDB307、モード要件DB308を参照し、どの端末103を制御対象端末として見做すかを決定し、モードDB306を更新する。見做し判断部303の動作の詳細は、図12を参照しながら後述する。
 ステップS904において、制御情報送信部304は、QoEを満たすために必要な処理を行うように、ネットワークインフラ102、及び/又はコンピューティングインフラ105を制御する。制御情報送信部304の動作の詳細は、図13を参照しながら後述する。
 次に、図11を参照しながら、優先度算出部302の動作の詳細について説明する。図11は、優先度算出部302の動作の一例を示すフローチャートである。
 ステップ1001において、優先度算出部302は、モードDB306内に格納される全てのエントリに対して、「未処理」を示すフラグを設定する。具体的には、モードDB306内に格納される全てのエントリを抽出する。そして、優先度算出部302は、抽出した全てのエントリに対して、「未処理」を示すフラグを設定する。なお、上述の通り、モードDB306内に格納されるエントリとは、端末IDと、現在モードIDと、見做しモードIDと、端末優先度と、見做しフラグとを対応付けた情報である。
 ステップS1002において、モードDB306内のエントリのうち、未処理のエントリが存在するか否かを、優先度算出部302は判断する。つまり、モードDB306内のエントリのうち、「未処理」のフラグが設定されたエントリが存在するか否かを、優先度算出部302は判断する。モードDB306内のエントリのうち、未処理のエントリが存在する場合(ステップS1002のYes分岐)には、ステップS1003に遷移する。一方、モードDB306内のエントリのうち、未処理のエントリが存在しない場合(ステップS1002のNo分岐)には、優先度算出部302は、モードDB306内のエントリを完了したと判断して、処理を終了する。そして、図10に示すステップS903に遷移する。
 ステップS1003において、優先度算出部302は、モードDB306から、未処理の一のエントリを選択し、選択したエントリの端末IDに対応する、1又は2以上のエントリを、モード遷移確率DB305から抽出する。
 例えば、優先度算出部302は、未処理のエントリとして、図6に示すエントリ511を、モードDB306から抽出したとする。ここで、図6に示すエントリ511の端末IDは、「1」である。そのため、優先度算出部302は、図5に示すモード遷移確率DB305から、端末IDが「1」であるエントリを抽出する。具体的には、優先度算出部302は、図5に示すモード遷移確率DB305から、エントリ411~413を抽出する。
 ステップS1004において、優先度算出部302は、モード遷移確率DB305から抽出したエントリのうち、遷移先モードIDが、現在モードIDと異なる、1又は2以上のエントリを選択する。
 例えば、ステップS1003の処理において、優先度算出部302は、モードDB306から、図6に示すエントリ511を抽出したとする。さらに、ステップS1003の処理において、図5に示すモード遷移確率DB305から、エントリ411~413を抽出したとする。その場合、図6に示すエントリ511において、現在モードIDは、「1」である。そのため、ステップS1004の処理において、優先度算出部302は、図5に示すモード遷移確率DB305から抽出した、エントリ411~413のうち、遷移先モードIDが、「1」以外のエントリを選択する。つまり、ステップS1004の処理において、優先度算出部302は、図5に示すエントリ412、413を選択する。
 ステップS1005において、優先度算出部302は、選択したエントリから、状態遷移確率に基づいて、見做しモードIDを決定し、モードDB306を更新する。例えば、優先度算出部302は、選択したエントリのうち、対応する状態遷移確率が最大の遷移先モードIDを、見做しモードIDとして決定してもよい。そして、優先度算出部302は、決定した見做しモードIDを、モードDB306に登録する。なお、状態遷移確率が最大の遷移先モードIDを、見做しモードIDとして決定することは、見做しモードIDを決定する方法の一例であり、見做しモードIDを決定する方法を当該方法に限定する趣旨ではない。
 例えば、ステップS1004の処理において、図5に示すエントリ412、413を選択したとする。その場合、図5に示すエントリ412、413の状態遷移確率は、夫々、「0.7」、「0.1」である。ここで、優先度算出部302は、状態遷移確率が最大の遷移先モードIDを、見做しモードIDとして決定するとする。その場合、ステップS1005の処理において、優先度算出部302は、エントリ412の遷移先モードID「2」を、見做しモードIDとして決定する。そして、図6に示すように、優先度算出部302は、決定した見做しモードID「2」を、エントリ511の見做しモードIDとして登録する。
 ステップS1006において、優先度算出部302は、見做しモードIDに対応する端末優先度を決定し、モードDB306を更新する。例えば、優先度算出部302は、見做しモードIDの決定基準である状態遷移確率を、端末優先度として決定しても良い。なお、これは、端末優先度を決定する方法の一例であり、端末優先度を決定する方法を当該方法に限定する趣旨ではない。
 例えば、ステップS1005の処理において、優先度算出部302は、図5に示すエントリ412の遷移先モードID「2」を、見做しモードIDとして決定する。そして、優先度算出部302は、見做しモードIDの決定基準である状態遷移確率を、端末優先度として決定するとする。その場合、ステップS1006の処理において、優先度算出部302は、図5に示すエントリ412の状態遷移確率「0.7」を、端末優先度として決定する。そして、優先度算出部302は、図6に示すように、エントリ511の端末優先度として、「0.7」を登録する。
 そして、ステップS1002に戻り、処理を継続する。つまり、モードDB306内の全てのエントリに対して、処理済みのフラグを設定するまで、処理を継続する。優先度算出部302は、上記の処理(図11に示す処理)を実行することで、モードDB306に格納される、見做しモードID及び端末優先度を更新する。
 次に、図12を参照しながら、見做し判断部303の動作の詳細について説明する。図12は、見做し判断部303の動作の一例を示すフローチャートである。
 ステップS1101において、見做し判断部303は、モードDB306内に格納される全てのエントリに対して、「未処理」を示すフラグを設定する。具体的には、モードDB306内に格納される全てのエントリを抽出する。そして、優先度算出部302は、抽出した全てのエントリに対して、「未処理」を示すフラグを設定する。
 ステップS1102において、モードDB306内のエントリのうち、未処理のエントリが存在するか否かを、見做し判断部303は判断する。つまり、モードDB306内のエントリのうち、「未処理」のフラグが設定されたエントリが存在するか否かを、見做し判断部303は判断する。モードDB306内のエントリのうち、未処理のエントリが存在する場合(ステップS1102のYes分岐)には、ステップS1103に遷移する。一方、モードDB306内のエントリのうち、未処理のエントリが存在しない場合(ステップS1102のNo分岐)には、見做し判断部303は、モードDB306内のエントリを完了したと判断して、処理を終了する。そして、図10に示すステップS904に遷移する。
 ステップS1103において、見做し判断部303は、モードDB306内のエントリのうち、端末優先度が最も高く、且つ未処理であるエントリを抽出する。具体的には、見做し判断部303は、モードDB306内のエントリのうち、「未処理」のフラグが設定されたエントリを抽出する。そして、見做し判断部303は、抽出したエントリのうち、端末優先度が最も高いエントリを、見做し対象エントリとして抽出する。
 例えば、モードDB306において、図6に示すように、端末ID、現在モードID、見做しモードID、端末優先度が設定されているとする。そして、図6に示すモードDB306において、エントリ511、512に対して、「未設定」のフラグが設定されているとする。なお、ステップS1103において、モードDB306の見做しフラグは、未設定であるものとする。ここで、図6に示す通り、エントリ511、512の端末優先度は、夫々、「0.7」、「0.8」である。そのため、見做し判断部303は、図6に示すエントリ512を、見做し対象エントリとして抽出する。
 ステップS1104において、モード要件DB308において、抽出したエントリの見做しモードIDに対応する要求リソース量が、該エントリの現在モードIDに対応する要求リソース量を越えるか否かを、見做し判断部303は判断する。該エントリの見做しモードIDに対応する要求リソース量が、該エントリの現在モードIDに対応する要求リソース量を越える場合(ステップS1104のYes分岐)には、ステップS1105に遷移する。一方、該エントリの見做しモードIDに対応する要求リソース量が、該エントリの現在モードIDに対応する要求リソース量以下である場合(ステップS1104のNo分岐)には、見做し判断部303は、モードDB306から抽出したエントリに対して、「処理済み」を示すフラグを設定する(ステップS1107)。そして、ステップS1102に戻り、処理を継続する。
 例えば、見做し判断部303は、図6に示すエントリ512を、見做し対象エントリとして抽出したとする。その場合、抽出したエントリ512の現在モードID、見做しモードIDは、夫々、「2」、「3」である。
 ここで、図8に示すモード要件DB308を参照すると、動作モードID「2」(図6に示すエントリ512の現在モードIDに相当)に対応する要求リソースの総量は、「35」(エントリ713の要求リソース量「25」+エントリ714の要求リソース量「10」)である。そのため、抽出したエントリの現在モードID「2」に対応する要求リソース量が「35」である、と見做し判断部303は判断する。
 同様に、図8に示すモード要件DB308を参照すると、動作モードID「3」(図6に示すエントリ512の見做しモードIDに相当)に対応する要求リソースの総量は、「110」(エントリ715の要求リソース量「100」+エントリ716の要求リソース量「10」)である。そのため、抽出したエントリの見做しモードID「3」に対応する要求リソース量が「110」である、と見做し判断部303は判断する。
 その結果、この場合には、モード要件DB308において、抽出したエントリの見做しモードIDに対応する要求リソース量が、該エントリの現在モードIDに対応する要求リソース量を越えると、見做し判断部303は判断する。そして、この場合、ステップS1105に遷移する。なお、要求リソース量の総量に基づく、上記の判断方法は、一例であり、ステップS1104の処理における判断方法を限定する趣旨ではない。
 ステップS1105において、見做しモードを、現在のインフラ上で収容可能であるか否かを、見做し判断部303は判断する。ここで、見做しモードを、現在のインフラ上で収容可能とは、現在のインフラにおいて、該見做しモードに対応する動作モードを実行可能であることを意味する。ここで、現在のインフラとは、ネットワークインフラ102、及び/又はコンピューティングインフラ105を含むものとする。
 具体的には、見做し候補エントリの端末IDに対応する端末103に関して、インフラリソースDB307及びモード要件DB308に基づいて、見做し候補エントリの見做しモードIDに対応する見做しモードを、現在のインフラにおいて実行可能であるか否かを、見做し判断部303は判断する。
 例えば、見做しモードIDに対応する要求リソース量と、現在モードIDに対応する要求リソース量との差分に基づいて、見做しモードを、現在のインフラ上で収容可能であるか否かを、見做し判断部303は判断しても良い。その場合、該差分が、リソース残量以下である場合には、見做しモードを、現在のインフラ上で収容可能である、と見做し判断部303は判断しても良い。一方、該差分が、リソース残量を越える場合には、見做しモードを、現在のインフラ上で収容不可能である、と見做し判断部303は判断しても良い。なお、例えば、見做し判断部303は、図7に示すインフラリソースDB307におけるリソース総量と、リソース使用量との差分に基づいて、リソース残量を計算しても良い。
 見做しモードを、現在のインフラ上で収容可能である場合(ステップS1105のYes分岐)には、ステップS1106に遷移する。一方、現在のインフラ上で収容可能ではない場合(ステップS1105のNo分岐)には、見做し判断部303は、モードDB306から抽出したエントリに対して、「処理済み」を示すフラグを設定する(ステップS1107)。そして、ステップS1102に戻り、処理を継続する。
 例えば、見做し判断部303が、見做し候補エントリとして、図6に示すエントリ512を抽出したとする。そして、見做しモードIDに対応する要求リソース量と、現在モードIDに対応する要求リソース量との差分に基づいて、見做しモードを、現在のインフラ上で収容可能であるか否かを、見做し判断部303は判断するとする。
 その場合、図8に示すモード要件DB308を参照すると、見做しモードID「3」に対応する、リソースID「1」の要求リソース量は、「100」である。一方、図8に示すモード要件DB308を参照すると、現在モードID「2」に対応する、リソースID「1」の要求リソース量は、「25」である。そのため、リソースID「1」のリソースに関して、見做しモードIDに対応する要求リソース量と、現在モードIDに対応する要求リソース量との差分は、「75」である。
 同様に、図8に示すモード要件DB308を参照すると、見做しモードID「3」に対応する、リソースID「2」の要求リソース量は、「10」である。一方、図8に示すモード要件DB308を参照すると、現在モードID「2」に対応する、リソースID「2」の要求リソース量は、「10」である。
 また、図7に示すインフラリソースDB307を参照すると、リソースID「1」のリソースのリソース残量(リソース総量からリソース使用量の差分値)は、「95」である。同様に、図7に示すインフラリソースDB307を参照すると、リソースID「2」のリソースのリソース残量は、「110」である。従って、この場合、見做しモードを、現在のインフラ上で収容可能である、と見做し判断部303は判断する。そして、ステップS1106に遷移する。
 ステップS1106において、見做し判断部303は、モードDB306において、抽出したエントリに対応する、見做しフラグを「Y」として設定する。具体的には、見做し判断部303は、見做し対象エントリの端末IDに対応する端末103を、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する、制御対象端末として決定する。そして、見做し判断部303は、モードDB306において、該制御対象端末に対応する、見做しフラグを、「Y」として設定する。一方、見做し判断部303は、モードDB306において、制御対象端末以外の端末に対応する、見做しフラグを、「N」として設定する。そして、見做し判断部303は、モードDB306から抽出したエントリに対して、「処理済み」を示すフラグを設定する(ステップS1107)。
 そして、ステップS1102に戻り、処理を継続する。つまり、モードDB306内の全てのエントリに対して、処理済みのフラグを設定するまで、処理を継続する。見做し判断部303は、上記の処理(図12に示す処理)を実行することで、モードDB306に格納される、見做しフラグを更新する。
 次に、図13を参照しながら、制御情報送信部304の動作の詳細について説明する。図13は、制御情報送信部304の動作の一例を示すフローチャートである。
 ステップS1201において、制御情報送信部304は、モードDB306内に格納される全てのエントリに対して、「未処理」を示すフラグを設定する。具体的には、モードDB306内に格納される全てのエントリを抽出する。そして、制御情報送信部304は、抽出した全てのエントリに対して、「未処理」を示すフラグを設定する。
 ステップS1202において、モードDB306内のエントリのうち、未処理のエントリが存在するか否かを、制御情報送信部304は判断する。つまり、モードDB306内のエントリのうち、「未処理」のフラグが設定されたエントリが存在するか否かを、制御情報送信部304は判断する。モードDB306内のエントリのうち、未処理のエントリが存在する場合(ステップS1202のYes分岐)には、未処理のエントリのうち、一のエントリを抽出し、ステップS1203に遷移する。一方、モードDB306内のエントリのうち、未処理のエントリが存在しない場合(ステップS1202のNo分岐)には、制御情報送信部304は、モードDB306内のエントリを完了したと判断して、処理を終了する。
 ステップS1203において、モードDB306内の未処理のエントリのうち、抽出したエントリに対応する端末103が、制御対象端末であるか否かを、制御情報送信部304は判断する。具体的には、図6に示すモードDB306を参照する場合、モードDB306内の未処理のエントリのうち、抽出したエントリの見做しフラグに基づいて、エントリに対応する端末103が、制御対象端末であるか否かを判断する。なお、抽出したエントリに対応する端末103とは、該エントリの端末IDに対応する端末103である。
 抽出したエントリに対応する端末103が、制御対象端末である場合(ステップS1203のYes分岐)には、制御情報送信部304は、見做しモードにおいて必要なパラメータ等と、抽出したエントリの端末IDとを、インフラ制御装置104へ送信する(ステップS1204)。具体的には、制御情報送信部304は、モード要件DB308に基づいて、抽出したエントリに対応する端末103(即ち、制御対象端末)の見做しモードにおいて必要なパラメータ(制御情報)を計算する。例えば、制御情報送信部304は、モード要件DB308を参照し、見做しモードIDに対応するリソースID及び要求リソース量を抽出しても良い。そして、制御情報送信部304は、抽出したリソースID及び要求リソース量に基づいて、見做しモードにおいて必要なパラメータを計算しても良い。そして、制御情報送信部304は、算出したパラメータと、抽出したエントリの端末ID(即ち、制御対象端末の端末ID)とを、インフラ制御装置104へ送信する。そして、ステップS1202に戻り、処理を継続する。
 一方、抽出したエントリに対応する端末103が、制御対象端末ではない場合(ステップS1203のNo分岐)には、制御情報送信部304は、現在モードにおいて必要なパラメータと、抽出したエントリの端末IDとを、インフラ制御装置104へ送信する(ステップS1205)。具体的には、制御情報送信部304は、モード要件DB308に基づいて、抽出したエントリに対応する端末103(即ち、制御対象端末以外の端末103)の現在モードにおいて必要なパラメータ(制御情報)を算出する。例えば、制御情報送信部304は、モード要件DB308を参照し、現在モードIDに対応するリソースID及び要求リソース量を抽出しても良い。そして、制御情報送信部304は、抽出したリソースID及び要求リソース量に基づいて、現在モードにおいて必要なパラメータ(制御情報)を計算しても良い。そして、制御情報送信部304は、算出したパラメータと、抽出したエントリの端末IDとを、インフラ制御装置104へ送信する。そして、ステップS1202に戻り、処理を継続する。
 インフラ制御装置104は、QoE保証装置101から送信されたパラメータを、ネットワークインフラ102、及び/又はコンピューティングインフラ105を制御するために必要な情報(制御情報)として受信する。そして、インフラ制御装置104は、受信した制御情報に基づいて、ネットワークインフラ102、及び/又はコンピューティングインフラ105を制御する。
 以上のように、本実施形態に係るQoE保証装置101は、複数(2以上)の端末103のうち、優先度が相対的に高い端末103を、動作状況(動作モード)の変化に先立って制御する制御対象端末として選択する。さらに、本実施形態に係るQoE保証装置101は、各端末103に関して、端末の動作状況(現在モード)から遷移する、次の動作状況(動作モード)を、見做しモードとして推定する。そして、本実施形態に係るQoE保証装置101は、選択した制御対象端末に関して、動作状況(動作モード)の変化前に、先立って制御するように、必要なパラメータ(制御情報)を、インフラ制御装置104に送信する。その結果、本実施形態に係るQoE保証装置101は、アプリケーションの動作状態の遷移に伴い、QoEが低下することを抑制することに貢献する。
[第2の実施形態]
 次に、第2の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
 本実施形態は、動作モードの履歴に基づいて、動作モード間の状態遷移確率を推定する形態である。なお、本実施形態における説明では、上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。さらに、本実施形態における説明では、上記の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、本実施形態における説明では、上記の実施形態と同一の作用効果についても、その説明を省略する。以下、他の形態においても同様であるものとする。
 本実施形態に係るネットワーク化システムの全体構成の一例は、図2に示す通りである。なお、本実施形態の説明においては、端末、QoE保証装置を、夫々、端末1301、QoE保証装置1401と表記する。
 まず、本実施形態に係る端末1301について詳細に説明する。
 図14は、本実施形態に係る端末1301の内部構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る端末1301は、アプリケーション部1302と、モード情報送信部1303とを含んで構成される。本実施形態に係るアプリケーション部1302は、第1の実施形態に係るアプリケーション部201と同様であるため詳細な説明を省略する。以下、本実施形態に係る端末1301と、第1の実施形態に係る端末103との相違点について説明する。
 例えば、端末1301が備える記憶装置(図示せず)が、クライアントサイドアプリケーション107を記憶しても良い。記憶装置は、磁気ディスク装置や光ディスク装置、半導体メモリによって実現される。
 端末1301は、CPUを用いて、アプリケーション部1302と、モード情報送信部1303を実現しても良い。さらに、例えば、端末1301は、NICを用いて、他の装置(QoE保証装置1401、ネットワークインフラ102、コンピューティングインフラ105)とのデータ(情報)の送受信を実現しても良い。
 モード情報送信部1303は、アプリケーション部1302の動作状態を観測(監視)する。そして、モード情報送信部1303は、クライアントサイドアプリケーション107が内部的に切り替える動作モードを取得する。そして、モード情報送信部1303は、該動作モードに更新があった場合、ネットワークインフラ102を介して、QoE保証装置1401に対して、該動作モードに更新があったことを通知する。
 次に、本実施形態に係るQoE保証装置1401について詳細に説明する。
 図15は、本実施形態に係るQoE保証装置1401の内部構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係るQoE保証装置1401は、モード情報受信部1402と、優先度算出部1403と、見做し判断部1404と、制御情報送信部1405と、モード間遷移確率推定部(状態遷移確率推定部とも呼ぶ)1410とを含んで構成される。さらに、本実施形態に係るQoE保証装置1401は、モード遷移確率DB1406と、モードDB1407と、インフラリソースDB1408と、モード要件DB1409と、モード履歴DB1411と、を含んで構成される。図15に示すQoE保証装置1401と、図4に示すQoE保証装置101との相違点は、図15に示すQoE保証装置1401が、モード間遷移確率推定部1410と、モード履歴DB(動作モード履歴データベースとも呼ぶ)1411を含んで構成される点である。以下、本実施形態に係るQoE保証装置1401と、第1の実施形態に係るQoE保証装置101との相違点について詳細に説明する。
 例えば、QoE保証装置1401が備える記憶装置(図示せず)が、モード遷移確率DB1406と、モードDB1407と、インフラリソースDB1408と、モード要件DB1409と、モード履歴DB1411とを格納しても良い。記憶装置は、磁気ディスク装置や光ディスク装置、半導体メモリによって実現される。
 また、QoE保証装置1401は、CPUを用いて、モード情報受信部1402、優先度算出部1403、見做し判断部1404、制御情報送信部1405、モード間遷移確率推定部1410を実現しても良い。さらに、例えば、QoE保証装置1401は、NICを用いて、他の装置(端末1301、インフラ制御装置104等)とのデータ(情報)の送受信を実現しても良い。
 モード遷移確率DB1406、モードDB1407、インフラリソースDB1408、モード要件DB1409が格納する情報は、第1の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、以下の説明においては、モード遷移確率DB1406、モードDB1407、インフラリソースDB1408、モード要件DB1409は、夫々、図5、図6、図7、図8に示す情報を格納するものとする。
 モード履歴DB1411は、端末1301におけるアプリケーションの動作モードの履歴を格納する。具体的には、モード履歴DB1411は、端末を識別する情報と、該端末1301の第1の動作状況(実際の動作状況)の履歴情報とを対応付けて格納する。
 図16は、モード履歴DB1411の一例を示す図である。具体的には、図16は、履歴ID1501と、端末ID1502と、過去の動作モードID1503とを対応付けたテーブルを示す。履歴ID1501は、端末1301におけるアプリケーションの動作モードの履歴を識別する情報である。端末ID1502は、端末1301を識別する情報である。過去の動作モードID1503は、端末1301におけるアプリケーションにおいて、実際に動作(遷移)した動作モードを識別する情報である。ここで、図16に示すモード履歴DB1411は、履歴ID1501と、端末ID1502と、過去の動作モードID1503とを対応付けたエントリ1511~1516を示す。
 例えば、図16に示すエントリ1511、1512、1513、1514は、端末IDが「1」である端末1301において、動作モードが「1」、「2」、「3」、「1」の順に遷移したことを示す。
 本実施形態に係るモード情報受信部1402は、端末1031から送信された現在モードIDを、モードDB1407に登録する。そして、モード情報受信部1402は、モードDB1407を更新したことを、モード間遷移確率推定部1410に通知する。
 モード間遷移確率推定部1410は、第1の動作状況の履歴情報に基づいて、状態遷移確率を計算する。具体的には、モード間遷移確率推定部1410は、モードDB1407を参照し、モード履歴DB1411に、端末1310の第1の動作状況(実際の動作状況)の履歴情報を登録する。そして、モード間遷移確率推定部1410は、モード履歴DB1411を参照し、動作モード間の状態遷移確率を推定する。そして、モード間遷移確率推定部1410は、推定した状態遷移確率を、モード遷移確率DB1406に登録する。
 例えば、端末IDが「1」である端末1301において、動作モードが「1」、「2」、「3」、「1」の順に遷移したとする。そして、モード履歴DB1411が、図16に示すエントリ1511~1514を格納しているとする。その場合、モード間遷移確率推定部1410は、端末IDが「1」である端末1301に関して、モード履歴DB1411から、図16に示すエントリ1511~1514を、動作モードの履歴として抽出する。
 そして、モード間遷移確率推定部1410は、抽出した、図16に示すエントリ1511~1514に基づいて、動作モード間の状態遷移確率を推定する。例えば、モード間遷移確率推定部1410は、Hidden Markov Modelを用いて、動作モード間の関係性をモデリングし、Baum-Welch algorithm等を用いて、状態遷移確率を推定しても良い。なお、これは、状態遷移確率を推定する方法の一例であり、状態遷移確率を推定する方法を限定する趣旨ではない。
 次に、本実施形態に係るネットワーク化システムの動作に関して説明する。
 まず、図17を参照しながら、端末1301の動作について説明する。図17は、端末1301の動作の一例を示すフローチャートである。
 ステップS1601において、モード情報送信部1303は、アプリケーションの状態を観測し、アプリケーションの現在の動作モードを、QoE保証装置1401に対して送信する。具体的には、モード情報送信部1303は、クライアントサイドアプリケーション107が内部的に切り替える動作モードを取得し、該動作モードに更新があった場合、該動作モードを、QoE保証装置1401に対して送信する。
 次に、図18を参照しながら、QoE保証装置1401の動作について説明する。図18は、QoE保証装置1401の動作の一例を示すフローチャートである。
 ステップS1701において、モード情報受信部1402は、各端末1301から受信した現在モードIDをモードDB1407に格納し、受信した現在モードIDをモード間遷移確率推定部1410へ通知する。
 ステップS1711において、モード間遷移確率推定部1410は、通知された現在モードIDをモード履歴DB1411に登録し、さらに、モード履歴DB1411を参照し、モード遷移確率DB1406を更新する。
 そして、QoE保証装置1401は、図18に示すステップS1702~ステップS1704の処理を実行する。図18に示すステップS1702~ステップS1704は、図10に示すステップS902~S904と同じであるため、詳細な説明を省略する。
 以上のように、本実施形態に係るQoE保証装置1401は、端末1301上で動作するアプリケーションの動作モードの履歴に基づいて、動作モード間の状態遷移確率を推定する。そのため、本実施形態に係るネットワーク化システムにおいては、端末1301が、動作モード間の状態遷移確率をQoE保証装置1401に対して送信できない場合であっても、QoE保証装置1401が、動作モード間の状態遷移確率を推定(導出)できる。従って、本実施形態に係るネットワーク化システムにおいては、端末1301が、動作モード間の状態遷移確率をQoE保証装置1401に対して送信できない場合であっても、QoE保証装置1401は、動作状況(動作モード)の変化前に、先立って制御するように、必要なパラメータ(制御情報)を、インフラ制御装置104に送信する。よって、本実施形態に係るネットワーク化システムは、端末1301が、動作モード間の状態遷移確率をQoE保証装置1401に対して送信できない場合であっても、アプリケーションの動作状態の遷移に伴い、QoEが低下することを抑制することに貢献する。
[第3の実施形態]
 次に、第3の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
 本実施形態は、端末の動作モードが変化する前に、動作モードが変化したと見做して、該端末上で動作するアプリケーションを制御する形態である。
 本実施形態に係るネットワーク化システムの全体構成の一例は、図2に示す通りである。なお、本実施形態の説明においては、端末、QoE保証装置を、夫々、端末1801、QoE保証装置1901と表記する。
 まず、本実施形態に係る端末1801について詳細に説明する。
 図19は、本実施形態に係る端末1801の内部構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る端末1801は、アプリケーション部1802と、モード情報送信部1803と、制御情報受信部1811とを含んで構成される。図19に示す端末1801と、図3に示す端末103との相違点は、図19に示す端末1801は、制御情報受信部1811を含んで構成される点である。本実施形態に係るアプリケーション部1802、モード情報送信部1803は、第1の実施形態に係るアプリケーション部201、モード情報送信部202と同様であるため、詳細な説明を省略する。以下、本実施形態に係る端末1801と、第1の実施形態に係る端末103との相違点について説明する。
 端末1801は、CPUを用いて、アプリケーション部1802、モード情報送信部1803、制御情報受信部1811を実現しても良い。さらに、例えば、端末1801は、NICを用いて、他の装置(QoE保証装置1901、ネットワークインフラ102、コンピューティングインフラ105)とのデータ(情報)の送受信を実現しても良い。
 制御情報受信部1811は、QoE保証装置1901から送信された制御情報(見做しモードにおいて必要なパラメータ等)を用いて、アプリケーション部1802の動作を制御する。具体的には、制御情報受信部1811は、QoE保証装置1901から送信された制御情報を用いて、端末1801上で動作するアプリケーション(クライアントサイドアプリケーション107)を動作するためのパラメータを設定、変更する。その結果、制御情報受信部1811は、QoE保証装置1901から送信された制御情報を用いて、端末1801上で動作するアプリケーションの動作モード及びパラメータを動的に変更する。
 次に、本実施形態に係るQoE保証装置1901について詳細に説明する。
 図20は、本実施形態に係るQoE保証装置1901の内部構成の一例を示すブロック図である。QoE保証装置1901は、モード情報受信部1902と、優先度算出部1903と、制御情報送信部1905とを含んで構成される。さらに、QoE保証装置1901は、モード遷移確率DB1906と、モードDB1907と、インフラリソースDB1908とを含んで構成される。図20に示すQoE保証装置1901と、図4に示すQoE保証装置101との相違点は、図20に示すQoE保証装置1901においては、図4に示すQoE保証装置101から、見做し判断部303とモード要件DB308とが削除されている点である。
 例えば、QoE保証装置1901が備える記憶装置(図示せず)が、モード遷移確率DB1906と、モードDB1907と、インフラリソースDB1908とを格納しても良い。記憶装置は、磁気ディスク装置や光ディスク装置、半導体メモリによって実現される。
 また、QoE保証装置1901は、CPUを用いて、モード情報受信部1902、優先度算出部1903、制御情報送信部1905を実現しても良い。さらに、例えば、QoE保証装置1901は、NICを用いて、他の装置(端末1801、インフラ制御装置104等)とのデータ(情報)の送受信を実現しても良い。
 本実施形態に係る制御情報送信部1905は、モードDB1907及びインフラリソースDB1908を参照し、制御情報を計算する。そして、制御情報送信部1905は、算出した制御情報を端末1801に送信する。ここで、制御情報送信部1905が送信する制御情報は、モードDB1907に格納される見做しモードID及び端末優先度、及びインフラリソースDB1908に格納されるリソースに関する情報を含む。
 次に、本実施形態に係るネットワーク化システムの動作に関して説明する。
 まず、図21を参照しながら、端末1801の動作について説明する。図21は、端末1801の動作の一例を示すフローチャートである。
 ステップS2001において、モード情報送信部1803は、アプリケーションの動作状況を観測し、アプリケーションの現在の動作モード、及び動作モード間の状態遷移確率を、QoE保証装置1901に対して送信する。
 ステップS2011において、制御情報受信部1811は、QoE保証装置1901から送信された制御情報を用いて、アプリケーションの動作モードを制御する。具体的には、制御情報受信部1811は、QoE保証装置1901から、インフラ(ネットワークインフラ102、及び/又はコンピューティングインフラ105)の使用状況を受信する。
 例えば、制御情報受信部1811は、ネットワークインフラ102、コンピューティングインフラ105の使用状況に余裕がある場合、インフラ(ネットワークインフラ102、及び/又はコンピューティングインフラ105)に対して、データの送信頻度を高めるように、パラメータを設定しても良い。
 また、制御情報受信部1811は、QoE保証装置1901から、直接、見做しモードIDを受信しても良い。そして、制御情報受信部1811は、動作状況(動作モード)が変化する前に、先立って制御するように、必要なパラメータを設定しても良い。なお、これは、動作状況(動作モード)が変化する前に、先立って、端末1801を制御する方法の一例であり、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して、端末1801を制御する方法を限定する趣旨ではない。
 次に、図22を参照しながら、QoE保証装置1901の動作について説明する。図22は、QoE保証装置1901の動作の一例を示すフローチャートである。
 ステップS2101において、モード情報受信部1902は、各端末1801から受信した情報を、モード遷移確率DB1906及びモードDB1907に格納し、情報を受信したことを優先度算出部1903に通知する。
 ステップS2102において、優先度算出部1903は、モードDB1907及びモード遷移確率DB1906を参照し、各端末1801の端末優先度及び見做しモードIDを計算し、モードDB1907を更新する。
 ステップS2104において、制御情報送信部1905は、QoEを満たすために必要な処理を行うように、端末1801上のアプリケーションを制御する。具体的には、制御情報送信部1905は、モードDB1907及びインフラリソースDB1908を参照し、制御情報を計算する。そして、制御情報送信部1905は、算出した制御情報を端末1801に送信する。
 以上のように、本実施形態に係るQoE保証装置1901は、見做しモードID及び端末優先度、及びインフラのリソースに関する情報を、制御情報として端末1801に送信する。そのため、本実施形態に係るネットワーク化システムにおいては、インフラを直接に制御できない場合であっても、端末1801が、受信した制御情報を用いて、端末1801上で動作するアプリケーションの動作モード及びパラメータを動的に変更する。よって、本実施形態に係るネットワーク化システムは、インフラを直接に制御できない場合であっても、アプリケーションの動作状態の遷移に伴い、QoEが低下することを抑制することに貢献する。
 上述の実施形態の一部又は全部は、以下の形態のようにも記載され得るが、以下には限られない。
 (形態1)上記第1の視点に係る制御装置の通りである。
 (形態2)前記動作状況は、アプリケーションの複数の離散的な動作モードを含む制御装置。
 (形態3)端末を識別する情報と、前記第1の動作状況の動作モードと、前記第2の動作状況の動作モードと、前記端末優先度と、該端末が前記制御対象端末であるか否かを示す情報と、を対応付けて格納する、動作モードデータベースをさらに備える制御装置。
 (形態4)前記第1の動作状況は、アプリケーションにおいて実行中の動作モードと、動作モード間の状態遷移確率とを含む制御装置。
 (形態5)前記第2の動作状況推定部は、動作モード間の前記状態遷移確率に基づいて、前記端末優先度と、前記第2の動作状況とを推定する制御装置。
 (形態6)前記第1の動作状況の履歴情報に基づいて、動作モード間の前記状態遷移確率を導出する、状態遷移確率推定部をさらに備える制御装置。
 (形態7)端末を識別する情報と、該端末の前記第1の動作状況の履歴情報とを対応付けて格納する、動作モード履歴データベースをさらに備える制御装置。
 (形態8)端末を識別する情報と、動作モードを識別する情報と、該動作モードに遷移する状態遷移確率と、を対応付けて格納する、動作モード遷移確率データベースをさらに備える制御装置。
 (形態9)前記見做し判断部は、ネットワークのリソース残量、及び/又はコンピューティングインフラのリソース残量に基づいて、前記制御対象端末を特定する制御装置。
 (形態10)動作モードを識別する情報と、リソースを識別する情報と、該動作モードを実行するために必要な該リソースの量と、を対応付けて格納する、動作モード要件データベースをさらに備える制御装置。
 (形態11)前記見做し制御部は、前記制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作状況が、前記第2の動作状況推定部が推定した前記第2の動作状況に変化したと見做してネットワーク機器、サーバ、前記制御対象端末上で動作するアプリケーションの少なくともいずれかに対して、前記所定の処理を実行する制御装置。
 (形態12)上記第2の視点に係る制御システムの通りである。
 (形態13)上記第3の視点に係る制御装置の制御方法の通りである。
 (形態14)上記第4の視点に係るプログラムの通りである。
 上記の形態12~14に示す形態は、形態1に示す形態と同様に、形態2~11に示す形態に展開することが可能である。
 なお、上記の特許文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
1 制御装置
11 第1の動作状況受信部
12 第2の動作状況推定部
13、303、1404 見做し判断部
14 見做し制御部
101、1401、1901 QoE保証装置
102 ネットワークインフラ
103、103a~130c、1301、1801 端末
104 インフラ制御装置
105 コンピューティングインフラ
106 サーバサイドアプリケーション
107、107a~107c クライアントサイドアプリケーション
201、1302、1802 アプリケーション部
202、1303、1803 モード情報送信部
301、1402、1902 モード情報受信部
302、1403、1903 優先度算出部
304、1405、1905 制御情報送信部
305、1406、1906 モード遷移確率DB
306、1407、1907 モードDB
307、1408、1908 インフラリソースDB
308、1409 モード要件DB
401、501、1502 端末ID
402 遷移先モードID
403 状態遷移確率
411~416、511、512、611、612、711~716、1511~1516 エントリ
502 現在モードID
503 見做しモードID
504 端末優先度
505 見做しフラグ
601、702 リソースID
602 リソース総量
603 リソース使用量
701 動作モードID
703 要求リソース量
1410 モード間遷移確率推定部
1411 モード履歴DB
1501 履歴ID
1503 過去の動作モードID
1811 制御情報受信部

Claims (14)

  1.  2以上の端末から、アプリケーションの動作状況を、第1の動作状況として受信する、第1の動作状況受信部と、
     前記各端末に関して、前記第1の動作状況受信部が受信する前記第1の動作状況に基づいて、端末優先度と、前記第1の動作状況から遷移する第2の動作状況と、を推定する、第2の動作状況推定部と、
     前記端末優先度と、前記第2の動作状況とに基づいて、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する端末を、制御対象端末として特定する、見做し判断部と、
     前記制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作状況が、前記第2の動作状況推定部が推定した前記第2の動作状況に変化したと見做して、所定の処理を実行する、見做し制御部と、
     を備える制御装置。
  2.  前記動作状況は、アプリケーションの複数の離散的な動作モードを含む、請求項1に記載の制御装置。
  3.  端末を識別する情報と、前記第1の動作状況の動作モードと、前記第2の動作状況の動作モードと、前記端末優先度と、該端末が前記制御対象端末であるか否かを示す情報と、を対応付けて格納する、動作モードデータベースをさらに備える請求項2に記載の制御装置。
  4.  前記第1の動作状況は、アプリケーションにおいて実行中の動作モードと、動作モード間の状態遷移確率とを含む、請求項2又は3に記載の制御装置。
  5.  前記第2の動作状況推定部は、動作モード間の前記状態遷移確率に基づいて、前記端末優先度と、前記第2の動作状況とを推定する、請求項4に記載の制御装置。
  6.  前記第1の動作状況の履歴情報に基づいて、動作モード間の前記状態遷移確率を導出する、状態遷移確率推定部をさらに備える、請求項4又は5に記載の制御装置。
  7.  端末を識別する情報と、該端末の前記第1の動作状況の履歴情報とを対応付けて格納する、動作モード履歴データベースをさらに備える、請求項1乃至6のいずれか一に記載の制御装置。
  8.  端末を識別する情報と、動作モードを識別する情報と、該動作モードに遷移する状態遷移確率と、を対応付けて格納する、動作モード遷移確率データベースをさらに備える、請求項1乃至7のいずれか一に記載の制御装置。
  9.  前記見做し判断部は、ネットワークのリソース残量、及び/又はコンピューティングインフラのリソース残量に基づいて、前記制御対象端末を特定する、請求項1乃至8のいずれか一に記載の制御装置。
  10.  動作モードを識別する情報と、リソースを識別する情報と、該動作モードを実行するために必要な該リソースの量と、を対応付けて格納する、動作モード要件データベースをさらに備える、請求項1乃至9に記載の制御装置。
  11.  前記見做し制御部は、前記制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作状況が、前記第2の動作状況推定部が推定した前記第2の動作状況に変化したと見做してネットワーク機器、サーバ、前記制御対象端末上で動作するアプリケーションの少なくともいずれかに対して、前記所定の処理を実行する、請求項1乃至10のいずれか一に記載の制御装置。
  12.  2以上の端末と、
     ネットワークを介して、前記端末と接続する制御装置と、
     を含んで構成される制御システムであって、
     前記端末は、
     アプリケーションの動作状況を、前記制御装置に送信する、第1の動作状況送信部を備え、
     前記制御装置は、
     前記各端末から、アプリケーションの動作状況を、第1の動作状況として受信する、第1の動作状況受信部と、
     前記各端末に関して、前記第1の動作状況受信部が受信する前記第1の動作状況に基づいて、端末優先度と、前記第1の動作状況から遷移する第2の動作状況と、を推定する、第2の動作状況推定部と、
     前記端末優先度と、前記第2の動作状況とに基づいて、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する端末を、制御対象端末として特定する、見做し判断部と、
     前記制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作状況が、前記第2の動作状況推定部が推定した前記第2の動作状況に変化したと見做して、所定の処理を実行する、見做し制御部と、
     を備える、制御システム。
  13.  ネットワークを介して2以上の端末と通信する制御装置の制御方法であって、
     前記端末から、アプリケーションの動作状況を、第1の動作状況として受信する工程と、
     前記各端末に関して、受信された前記第1の動作状況に基づいて、端末優先度と、前記第1の動作状況から遷移する第2の動作状況と、を推定する工程と、
     前記端末優先度と、前記第2の動作状況とに基づいて、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する端末を、制御対象端末として特定する工程と、
     前記制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作状況が、推定された前記第2の動作状況に変化したと見做して、所定の処理を実行する工程と、
     を含む制御方法。
  14.  ネットワークを介して2以上の端末と通信する制御装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムを記録する記録媒体であって、
     前記端末から、アプリケーションの動作状況を、第1の動作状況として受信する処理と、
     前記各端末に関して、受信された前記第1の動作状況に基づいて、端末優先度と、前記第1の動作状況から遷移する第2の動作状況と、を推定する処理と、
     前記端末優先度と、前記第2の動作状況とに基づいて、動作状況が変化する前に、動作状況が変化したと見做して制御する端末を、制御対象端末として特定する処理と、
     前記制御対象端末の動作状況が変化する前に、該制御対象端末の動作状況が、推定された前記第2の動作状況に変化したと見做して、所定の処理を実行する処理と、
     を前記コンピュータに実行させるプログラムを記録する記録媒体。
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