WO2023187937A1 - 品質調整装置、品質調整方法、及びプログラム - Google Patents

品質調整装置、品質調整方法、及びプログラム Download PDF

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WO2023187937A1
WO2023187937A1 PCT/JP2022/015200 JP2022015200W WO2023187937A1 WO 2023187937 A1 WO2023187937 A1 WO 2023187937A1 JP 2022015200 W JP2022015200 W JP 2022015200W WO 2023187937 A1 WO2023187937 A1 WO 2023187937A1
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WO
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adjustment
quality
terminal
function unit
target
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/015200
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English (en)
French (fr)
Inventor
正裕 小林
太一 河野
薫明 原田
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/24Monitoring of processes or resources, e.g. monitoring of server load, available bandwidth, upstream requests

Definitions

  • the present invention relates to a technique for adjusting the quality when a terminal uses a network service.
  • Streaming video distribution services are becoming widespread. Users of streaming video distribution services tend to place more emphasis on low traffic volume than on quality.
  • existing bit rate selection methods used for video quality control focus only on increasing quality as much as possible, which poses the problem of easily increasing the amount of traffic.
  • Non-Patent Document 1 a bit rate selection method that reduces the amount of traffic while maintaining QoE has been proposed (for example, Non-Patent Document 1, Patent Document 1).
  • the terminal estimates the achieved QoE (Quality of Experience) from the communication quality (QoS) obtained from the terminal's media player, and reduces the amount of communication while satisfying the target QoE. Select the bitrate to be minimized and make a request to the distribution server using the calculated optimal bitrate. In other words, the terminal autonomously adjusts the quality when using the service.
  • QoE Quality of Experience
  • QoS communication quality
  • the terminal calculates the required bit rate, so when the network is congested, all users autonomously reduce the delivery rate, which affects the QoE of all users regardless of contract terms. There was a problem.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a technology that enables quality control for individual users in network services based on conditions associated with the users. do.
  • a quality adjustment device for adjusting the quality of a service provided on a network in which a plurality of terminals are accommodated, a communication unit that receives target quality from a certain terminal; a control unit that selects a terminal to be subjected to quality adjustment and adjusts the quality of communication to the terminal when there is a shortage of resources to meet the target quality in the network; A quality adjustment device is provided.
  • a technology that makes it possible to perform quality control for individual users in a network service based on conditions associated with the user.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a quality adjustment system.
  • FIG. 2 is a diagram showing the basic operation flow of the quality adjustment system.
  • 1 is a diagram illustrating a configuration example of a quality adjustment system in Example 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an adjustment target selection policy.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an adjustment policy.
  • 3 is a sequence diagram in Example 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of resource information.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of user terminal information.
  • 1 is a diagram showing an example of a network configuration in Example 1.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining adjustment example 1 of embodiment 1.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining adjustment example 2 of embodiment 1.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining adjustment example 3 of embodiment 1; 7 is a diagram for explaining adjustment example 4 of embodiment 1.
  • FIG. FIG. 3 is a diagram showing an image of control in units of macro flows. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a quality adjustment system in Example 2.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an adjustment target macroflow selection policy.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an adjustment target microflow selection policy.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a macro flow adjustment policy.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a microflow adjustment policy. It is a figure which shows the example of a conversion table.
  • FIG. 7 is a diagram showing the overall flow of Example 2. It is a figure showing the flow of flow adjustment processing.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of user information in Example 2.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of flow information in Example 2.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of flow information in Example 2.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a network configuration in Example 2.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an adjustment target selection policy.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a macro flow to be adjusted for each adjustment target selection policy.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of adjustment in units of macro flows. It is a figure which shows the example 1 of adjustment in a micro flow unit. It is a figure which shows the example 2 of adjustment in a micro flow unit. It is a diagram showing an example of the hardware configuration of the device.
  • bandwidth may be replaced with “bandwidth,” “communication speed,” or “bit rate.”
  • congestion is likely to occur in a network where a service such as a streaming video distribution service is provided to users (terminals) (for example, when network resources are insufficient due to the addition of terminals using the service).
  • a service such as a streaming video distribution service
  • the available quality is adjusted based on the contract terms and conditions associated with the user using the device.
  • the adjusted quality information is notified to the terminal. This allows network operators to control the quality of terminals based on user contract conditions and the like.
  • the quality adjustment system in this embodiment includes a terminal 200 and a quality allocation function section 100.
  • the quality allocation function unit 100 may be referred to as a "quality allocation device” or a "quality adjustment device.”
  • the quality allocation function section 100 includes a control section 110, a storage section 120, an input section 130, a communication section 140, and an output section 150.
  • the control unit 110 includes an allocation processing function unit 111 and an adjustment function unit 112.
  • the storage unit 120 includes an adjustment target selection policy storage unit 121, an adjustment policy storage unit 122, a user information storage unit 123, and a flow information storage unit 124.
  • the terminal 200 has a control section 210, and the control section 210 has a quality request section 211.
  • the terminal may also be referred to as a "user terminal.”
  • "user” may be interpreted as "terminal”.
  • ⁇ Quality allocation function unit 100> When the allocation processing function section 111 in the control section 110 receives the quality request message from the quality request section 211 of the terminal 200, it determines whether there is a shortage of resources in the network in which the terminal 200 is accommodated. If network resources are sufficient, the requested quality is notified to the terminal 200. If there is a shortage, the quality is adjusted using the adjustment function unit 112 and the adjustment result is notified to the terminal 200.
  • the adjustment function unit 112 adjusts the quality allocated to the user (terminal 200) based on a request from the allocation processing function unit 111.
  • the adjustment target selection policy storage unit 121 stores an adjustment target selection policy for selecting an adjustment target when the adjustment function unit 112 adjusts resources.
  • the adjustment policy storage unit 122 stores adjustment policies used when the adjustment function unit 112 adjusts resources.
  • the user information storage unit 123 stores user information that the adjustment function unit 112 uses when adjusting resources.
  • the flow information storage unit 124 stores information on flows managed by the quality allocation function unit 100.
  • the input unit 130 is an interface that accepts input of network resource information from a maintenance person.
  • the communication unit 140 is a communication interface that transmits and receives various information to and from another device (eg, the terminal 200) connected via a network or the like.
  • the output unit 150 is an interface that displays network resource information, allocation success/failure, etc. to a maintenance person.
  • the quality request unit 211 of the user terminal 200 requests the quality allocation function unit 100 for the quality to be allocated to the user terminal.
  • the allocation processing function unit 111 of the quality allocation function unit 100 receives a quality adjustment request from the terminal 200. If there are sufficient resources in the network that can respond to the quality adjustment request (Yes in S2), the process proceeds to S3, and if there are not enough resources (No in S2), the process proceeds to S4.
  • the quality allocation function unit 100 notifies the terminal 200 of the available quality.
  • the allocation processing function unit 111 requests quality adjustment to the adjustment function unit 112.
  • the adjustment function unit 112 selects a terminal to be adjusted according to the policy.
  • the adjustment function unit 112 lowers the quality of the terminal to be adjusted according to the policy. The processes of S5 and S6 are repeated until the resource shortage is resolved, and after the resource shortage is resolved, the process proceeds to S3.
  • Example 1 An example in which band adjustment is performed in a network will be described below as Example 1 of the quality adjustment system.
  • a description will be given on the assumption that the terminal 200 requests a band that it wants to use. Further, the description will be made on the assumption that the usable bandwidth is determined in advance for each path, and that no dynamic control is performed on network resources. Note that this is just an example, and network resources may be dynamically controlled.
  • a band allocation function section 100 is provided as an example of the quality allocation function section 100 described above.
  • the bandwidth allocation function unit 100 knows the maximum value of the bandwidth that can be allocated to each managed path, and when the maximum value is exceeded when the bandwidth requested by the terminal 200 is accommodated, the The allocated band is changed according to the conditions and the terminal 200 is notified.
  • FIG. 3 shows the configuration of the quality adjustment system in the first embodiment. Here, only the points different from the basic configuration (FIG. 1) will be explained.
  • the quality allocation function unit 100 is used as the band allocation function unit 100 because the required quality is a band.
  • Band allocation function unit 100 may also be referred to as a "quality adjustment device.”
  • the band allocation function section 100 also includes a user terminal information storage section 125 and a resource information storage section 126.
  • the control unit 210 of the terminal 200 includes a bandwidth requesting unit 212 that requests the bandwidth of the terminal from the bandwidth allocation function unit 100.
  • the user terminal information storage unit 125 stores user information for selecting a terminal (flow) to be adjusted when the adjustment function unit 112 adjusts resources.
  • the resource information storage unit 126 stores information on resources managed by the band allocation function unit 100.
  • Example 1 ⁇ About adjustment target selection policy and adjustment policy>
  • an adjustment target selection policy that selects a target flow (terminal)
  • an adjustment policy that selects a bandwidth adjustment method
  • FIG. 4 shows an example of the adjustment target selection policy stored in the adjustment target selection policy storage unit 121
  • FIG. 5 shows an example of the adjustment policy stored in the adjustment policy storage unit 122.
  • the first policy is a policy for selecting users with high quality.
  • users with higher available quality are selected as targets for bandwidth reduction. For example, if there are users whose available bandwidth is 500 Mbps and users whose available bandwidth is 100 Mbps, the user whose available bandwidth is 500 Mbps is targeted for adjustment.
  • the second policy is a policy for selecting users who cooperate with the reduction request.
  • users who agree to cooperate with a reduction request at the time of contract etc. are targeted for reduction.
  • the third policy is a policy for selecting users according to communication plans.
  • targets for reduction are selected based on contract conditions. For example, users who have a contract with a lower amount are targeted for reduction.
  • the fourth policy is a policy that targets users whose available bandwidth is larger than the target bandwidth.
  • the adjustment policy shown in FIG. 5 is a band-based adjustment policy.
  • adjustment is performed using a band that is lowered by the set band from the band before adjustment.
  • bit rate after reduction is set to 100 Mbps or more, and is reduced in 100 Mbps increments. Note that this is just an example.
  • Example 1 The overall flow of the first embodiment is the same as the flow shown in FIG. 2 (however, the quality allocation function 100 is replaced by the band allocation function unit 100). The sequence in the first embodiment will be explained with reference to FIG.
  • the bandwidth requesting unit 212 of the terminal 200 sends a bandwidth adjustment request message including user information, connection destination information, and target bandwidth to the allocation processing function unit 111 to request available bandwidth adjustment processing.
  • the allocation processing function unit 112 determines whether there is a shortage of resources when the terminal 200 that made the bandwidth adjustment request is connected, based on the flow information (resource information) stored in the storage unit 120.
  • the allocation processing function unit 111 requests adjustment from the adjustment function unit 112 in S103.
  • the adjustment function unit 112 adjusts the allocated band according to a predetermined policy.
  • the adjustment function unit 112 notifies the allocation processing function unit 111 of the adjusted allocation information using a quality adjustment response message.
  • the allocation processing function unit 111 notifies the terminal 200 of the change in allocation using the band adjustment response message.
  • Example of adjustment of Example 1 a specific example of adjustment in the first embodiment will be explained.
  • the resource information shown in FIG. 7 is stored in the resource information storage unit 126, for example.
  • the user terminal information shown in FIG. 8 is stored in the user terminal information storage unit 125, for example. Note that the routes in FIGS. 7 and 8 may be referred to as paths.
  • FIG. 9 shows the configuration of the network (bandwidth, resources) corresponding to the information shown in FIGS. 7 and 8.
  • terminals A to C are accommodated on the same route (path 1), and the explanation will be made assuming that terminal D using this route newly connects.
  • the network resource for route 1 is assumed to be 1500 Mbps.
  • Adjustment example 1 of Example 1 will be explained along the procedure of FIG. 2 with reference to FIG. 10.
  • FIG. 10 shows information stored in the storage unit 120.
  • the adjustment target selection policy of Adjustment Example 1 is "user with high realization quality". In the state before adjustment, there is a resource shortage in route 1.
  • the adjustment function unit 112 selects terminal A, which is the user with the highest realization quality, as the adjustment target. In S6, the adjustment function unit 112 reduces the bit rate of terminal A by 100 Mbps. As shown in "After the first adjustment" in FIG. 10, the total bit rate of all terminals on route 1 is greater than 1500 Mbps, and the resource shortage has not been resolved.
  • the second target is terminals A, B, and D, and their respective bit rates are reduced by 100 Mbps.
  • the total bit rate of all terminals on route 1 becomes 1500 Mbps, and resource shortage is resolved.
  • Adjustment example 2 will be explained along the procedure of FIG. 2 with reference to FIG. 11.
  • FIG. 11 shows information stored in the storage unit 120.
  • the adjustment target selection policy of adjustment example 2 is "users who cooperate with reduction requests.” In the state before adjustment, there is a resource shortage in route 1.
  • the adjustment function unit 112 selects terminals A, B, and D, which are users who cooperate with the reduction request, as adjustment targets.
  • the adjustment function unit 112 reduces the bit rates of terminals A, B, and D by 100 Mbps. As shown in "After the first adjustment" in FIG. 11, the total bit rate of all terminals on route 1 is greater than 1500 Mbps, and the resource shortage has not been resolved.
  • the targets for the second time are terminals A, B, and D, and their respective bit rates are reduced by 100 Mbps.
  • the total bit rate of all terminals on route 1 becomes 1300 Mbps, and resource shortage is resolved.
  • Adjustment example 3 will be explained along the procedure of FIG. 2 with reference to FIG. 12.
  • FIG. 12 shows information stored in the storage unit 120.
  • the contract plan is shown here.
  • the adjustment target selection policy of adjustment example 3 is "low-price plan subscriber". In the state before adjustment, there is a resource shortage in route 1.
  • the adjustment function unit 112 selects terminals A and D, which are low-cost plan subscribers, as adjustment targets.
  • the adjustment function unit 112 reduces the bit rates of terminals A and D by 100 Mbps. As shown in "After the first adjustment" in FIG. 12, the total bit rate of all terminals on route 1 is greater than 1500 Mbps, and the resource shortage has not been resolved.
  • the targets for the second time are also terminals A and D, and their respective bit rates are reduced by 100 Mbps. As a result, the total bit rate of all terminals on route 1 becomes 1500 Mbps, and resource shortage is resolved.
  • Adjustment example 4 of Example 1 will be described along the procedure of FIG. 2 with reference to FIG. 13.
  • FIG. 13 shows information stored in the storage unit 120.
  • the adjustment target selection policy of Adjustment Example 4 is "users whose available bandwidth is larger than the target bandwidth.” In the state before adjustment, there is a resource shortage in route 1. In adjustment example 4, the bit rate is reduced starting from a terminal that is able to use a band that exceeds the target band.
  • the adjustment function unit 112 searches for a user whose available bandwidth is larger than the target bandwidth as an adjustment target, but since this user does not exist in this example, here, the adjustment function unit 112 searches for a user whose available bandwidth is larger than the target bandwidth. , and all newly connected terminals are subject to adjustment.
  • the adjustment function unit 112 equally divides the bit rate (400 Mbps) that is insufficient when the newly connected terminal D connects with the target quality among the adjustment target terminals. In other words, the bit rate of each terminal is reduced by 100 Mbps. As a result, as shown in "After the first adjustment" in FIG. 13, the total bit rate of all terminals on route 1 becomes 1500 Mbps, and resource shortage is resolved.
  • Example 1 ⁇ Options for Example 1>
  • a mode has been described in which communication above the target band is not permitted, but it may be possible to allocate quality above the target band until the band becomes tight. In that case, the fact that the actual quality is higher than the target quality may be added as the adjustment target terminal selection policy.
  • the realized quality (500 Mbps) of terminal C will exceed the target quality of 300 Mbps.
  • terminal D connects, terminal C whose realized quality exceeds the target quality will be selected as an adjustment target.
  • Example 2 Next, Example 2 will be explained.
  • the technology according to the present invention is applied to a network to which multi-layer integrated control in video distribution (non-patent document 2) is applied.
  • Multilayer integrated control in video distribution is a technology that implements efficient network resource allocation that satisfies user requests in route control by sharing the flow requirements obtained during terminal distribution rate control with route control. be.
  • the quality is adjusted using the technology according to the present invention, and the determined value (adjusted value) is fed back to the terminal.
  • the control unit 110 in the bandwidth allocation function unit 100 indicates the required bandwidth to an orchestrator 300 (described later) and requests optimal control, and the orchestrator 300 calculates a route that satisfies the requested bandwidth and sets it in the network. do.
  • Existing technology is used for conversion between QoE and QoS (bandwidth).
  • control unit 110 and orchestrator 300 of the second embodiment calculate traffic not only on a per-flow basis but also on a macro-flow basis, which is a collection of flows with similar access trends. can be managed and controlled (Non-Patent Document 3).
  • the control unit 110 of the second embodiment knows the maximum value of the bandwidth that can be allocated for each macroflow, and when the maximum value is exceeded when the bandwidth requested by the terminal 200 is accommodated, The bandwidth allocated to microflows is changed according to the specified conditions.
  • the calculated band is converted into a QoE index value and then notified from the control unit 110 to the terminal 200.
  • FIG. 14 shows an image of control in macroflow units.
  • FIG. 14 shows an example in which route control is performed for each of three types of macro flows.
  • network layer control is not limited to route control; for example, route control and bandwidth control may be combined.
  • FIG. 15 shows the configuration of a quality adjustment system in Example 2.
  • the quality adjustment system according to the second embodiment includes a user terminal 200, a band allocation function section 100, and an orchestrator 300.
  • band allocation function unit 100 may also be referred to as a "quality adjustment device.”
  • the orchestrator 300 may be referred to as a "resource allocation device.”
  • the band allocation function unit 100 and the orchestrator 300 may be one device, and this one device may be called a “quality adjustment device”.
  • the band allocation function section 100 includes a control section 110, a storage section 120, an input section 130, a communication section 140, and an output section 150.
  • the control unit 110 includes an allocation processing function unit 111, a macroflow generation function unit 113, and an adjustment function unit 112.
  • the storage unit 120 includes an adjustment target selection policy storage unit 121, an adjustment policy storage unit 122, a user information storage unit 123, and a resource information storage unit 126.
  • the terminal 200 has a control section 210, and the control section 210 has a bandwidth request section 212.
  • the orchestrator 300 includes a macroflow management function section 310, an optimal allocation processing function section 320, a resource control section 330, and a resource design function section 340.
  • ⁇ Bandwidth allocation function unit 100> When the allocation processing function unit 111 of the control unit 110 receives the quality request message from the bandwidth requesting unit 212 of the terminal 200, it determines whether there is a shortage of resources in the network in which the terminal 200 is accommodated. If network resources are sufficient, the requested quality is notified to the terminal 200. If there is a shortage, the quality is adjusted using the adjustment function unit 112 and the adjustment result is notified to the terminal 200.
  • the macroflow generation function unit 113 When the macroflow generation function unit 113 receives the macroflow generation request message from the allocation processing function unit 111, it generates macroflow information according to the target QoE and connection information included in the message.
  • the adjustment function unit 112 adjusts the quality allocated to the user (terminal 200) based on a request from the allocation processing function unit 111.
  • the adjustment target selection policy storage unit 121 stores an adjustment target selection policy for selecting an adjustment target when the adjustment function unit 112 adjusts resources.
  • the adjustment policy storage unit 122 stores adjustment policies used when the adjustment function unit 112 adjusts resources.
  • the user information storage unit 123 stores user information for selecting users to be adjusted when the adjustment function unit 112 adjusts resources.
  • the resource information storage unit 126 stores flow information (resource information) managed by the band allocation function unit 100.
  • the input unit 130 is an interface that accepts input of network resource information from a maintenance person.
  • the communication unit 140 is a communication interface that transmits and receives various information to and from other devices (eg, terminal 200, orchestrator 300) connected via a network or the like.
  • the output unit 150 is an interface that displays network resource information, allocation success/failure, etc. to a maintenance person.
  • Bandwidth request unit 211 of user terminal 200 requests quality to be allocated to the user terminal from band allocation function unit 100.
  • the macroflow management function unit 310 manages (registers, updates, deletes, etc.) information regarding macroflows in response to a request from the macroflow generation function unit 113 of the band allocation function unit 100.
  • the optimal allocation processing function unit 320 causes the resource design function unit 340 to design necessary resources based on the target quality information (target bandwidth, etc.) included in the quality assurance request message notified from the bandwidth allocation function unit 100 and the terminal connection information. let If the resource design function unit 340 is able to design the resource, it replies to the band allocation function unit 100 that the allocation was successful, and instructs the resource control unit 330 of the orchestrator 300 to perform necessary settings. If the resource design is not possible, a response to the bandwidth allocation function unit 100 indicating that the allocation has failed is sent.
  • target quality information target bandwidth, etc.
  • the resource design function unit 340 designs resources necessary to satisfy the quality requested by the terminal 200.
  • the resource control unit 330 performs resource control necessary to provide network services.
  • ⁇ Adjustment target macro flow selection policy and adjustment target micro flow selection policy> when there is a shortage of network resources to be allocated, a macroflow to be adjusted is first selected, and then microflows included in the targeted macroflow are adjusted according to the linked conditions.
  • FIG. 16 shows an example of the adjustment target macroflow selection policy
  • FIG. 17 shows an example of the adjustment target microflow selection policy (user terminal selection policy). Both policies are stored in the adjustment target selection policy storage unit 121.
  • the first policy shown in FIG. 16 is a policy that selects macro flows whose bandwidth has increased after the update compared to before the update.
  • a flow whose macroflow bandwidth becomes large that is, a macroflow accommodating a user terminal
  • the second policy is a policy that selects all macro flows. This policy targets all flows using the network.
  • the third policy is a policy that selects macro flows with high quality per user.
  • the flow with the highest user quality among all flows is selected as the target. For example, if there are flows with QoE indexes of 3 and 2, the flow of the user terminal with QoE index of 3 is targeted for adjustment.
  • the first policy shown in FIG. 17 is a policy that selects users with high quality.
  • users with higher available quality are selected as targets for quality reduction. For example, if there is a user whose available bandwidth is 500 Mbps and a user whose available bandwidth is 100 Mbps, the user whose available bandwidth is 500 Mbps is targeted for adjustment.
  • the second policy is a policy for selecting users who cooperate with the reduction request.
  • users who agree to cooperate with a reduction request at the time of contract etc. are targeted for reduction.
  • the third policy is a policy for selecting users according to communication plans.
  • targets for quality reduction are selected based on contract conditions. For example, users who have a contract with a lower amount are targeted for reduction.
  • ⁇ About adjustment policy> when there is a shortage of network resources to be allocated, a macroflow to be adjusted is first selected, and then the microflows included in the target macroflow are adjusted according to the linked conditions. . Adjustments are made according to adjustment policies. When you select a macroflow to be adjusted, you can make adjustments on a per-macroflow basis, or you can adjust the macroflow without making adjustments on a per-macroflow basis. The accommodated microflows may be adjusted in units of microflows.
  • FIG. 18 shows an example of a macro flow adjustment policy
  • FIG. 19 shows an example of a micro flow adjustment policy. Both policies are stored in the adjustment policy storage unit 122.
  • the amount of insufficient bandwidth is subtracted from the target macroflow.
  • adjustment is performed using a band calculated based on the QoE obtained by subtracting the set QoE from the original QoE.
  • adjustment is performed using a band that is lower than the original band by the set band.
  • the bandwidth is calculated both on a QoE basis and on a bandwidth basis, and adjustment is performed in the larger of these bandwidths.
  • Patent Document 2 Patent Document 2
  • This technique is a technique that estimates QoE using throughput as input, and by using the correspondence between throughput and QoE in this model, the corresponding throughput may be derived from QoE and a conversion table may be constructed.
  • the allocation processing function unit 111 receives a QoE adjustment request (quality adjustment request) from the terminal 200.
  • the allocation processing function unit 111 executes flow adjustment processing (resource adjustment processing).
  • the allocation processing function unit 111 requests the orchestrator 300 to perform optimal control over the macroflow.
  • the optimal allocation processing function section 320 of the orchestrator 300 performs resource design processing using the resource design function section 340. If it is possible to design (Yes in S25), the process proceeds to S26, and if it is not possible to design (No in S25), the process proceeds to S29.
  • the orchestrator 300 performs resource settings based on the design information.
  • the orchestrator 300 notifies the allocation processing function unit 111 of the successful allocation.
  • the allocation processing function unit 111 notifies the terminal 200 of the QoE adjustment result.
  • the orchestrator 300 notifies the allocation processing function unit 111 of the allocation failure. After S29, the process advances to S28.
  • the allocation processing function unit 111 that received the QoE allocation request notifies the macroflow generation function unit 113 of the macroflow generation request.
  • the macroflow generation function unit 113 converts the QoE presented from the terminal 200 into a band, and then generates macroflow information.
  • the macroflow generation function unit 113 determines whether the required bandwidth of the macroflow is within the resource range (determines whether there is a resource shortage). If there are sufficient resources (Yes in S22-4), the process proceeds to S22-5, and if resources are insufficient (No in S22-4), the process proceeds to S22-7.
  • the macroflow generation function unit 113 registers the generated macroflow information in the orchestrator 300.
  • the macroflow generation function unit 113 notifies the adjustment function unit 112 of the completion of macroflow generation.
  • the adjustment function unit 112 obtains the adjustment target macroflow selection policy and the macroflow adjustment policy from the adjustment target selection policy storage unit 121 and adjustment policy storage unit 122.
  • the adjustment function unit 112 applies the adjustment target macroflow selection policy to the flow information (resource information) stored in the resource information storage unit 126, and selects the adjustment target macroflow.
  • the adjustment function unit 112 applies the macroflow adjustment policy and adjusts the allocated band of the adjustment target macroflow. Note that the process may proceed to S22-11 without executing S22-10. Alternatively, the adjustment in units of macroflows in S22-10 may be executed, and the adjustment in units of microflows below may not be executed.
  • the adjustment function unit 112 acquires the adjustment target microflow selection policy and the microflow adjustment policy from the adjustment target selection policy storage unit 121 and the adjustment policy storage unit 122.
  • the adjustment function unit 112 selects the microflow to be adjusted, applies the adjustment policy, and adjusts the requested bandwidth.
  • the adjustment function unit 112 notifies the macroflow generation function unit 113 of the adjusted macroflow information.
  • the bandwidth requesting unit 212 of the terminal 200 transmits a QoE adjustment request message including user information, connection destination information, and target quality to the allocation processing function unit 111.
  • the allocation processing function unit 111 includes the target quality and connection information included in the QoE adjustment request message in the macroflow generation request message, and notifies the macroflow generation function unit 113.
  • the macroflow generation function unit 113 determines whether the generated macroflow is within the allocatable band, and if it exceeds the bandwidth, the macroflow generation function unit 113 uses the adjustment function unit 112 to adjust the quality of the macroflow and microflow. conduct.
  • the macroflow generation function unit 113 includes the generated macroflow information in a macroflow registration request message and notifies the macroflow management function unit 310.
  • the macroflow management function unit 310 that performed the registration notifies the macroflow generation function unit 113 that the macroflow has been registered, using a macroflow registration completion message.
  • the macroflow generation function unit 113 uses a macroflow generation completion message to notify the allocation processing function unit 111 that the macroflow information has been generated.
  • the allocation processing function unit 111 calculates the required bandwidth of the generated macroflow, includes the calculated band as the target band together with the macroflow information in the optimal control execution request message, and sends it to the optimal allocation processing function unit 320. Notice.
  • the optimal allocation processing function unit 320 notifies the resource design function unit 340 of a route calculation request message including the macroflow information and the target band included in the optimal control execution request message.
  • the resource design function unit 340 calculates a route that allows the macroflow to satisfy the target band. Calculating a route that allows a macroflow to meet a target bandwidth is an example of performing resource allocation.
  • the resource design function unit 340 returns the connection information included in the route calculation request message and the results of designing a route that satisfies the target bandwidth (route information, etc.) to the optimal allocation processing function unit 320 in a route calculation result message. do.
  • a response indicating that the design is OK is sent with a route calculation result message.
  • the optimal allocation processing function unit 320 includes the route information in the resource control request message, notifies the resource control unit 330, and requests necessary settings.
  • the resource control unit 330 executes the settings.
  • the optimal allocation processing function unit 320 which has received the design OK in S209, replies to the allocation processing function unit 111 in S211 by including in an optimal control execution result (OK) message that the network resources have been secured.
  • OK optimal control execution result
  • the allocation processing function unit 111 notifies the bandwidth requesting unit 212 of the terminal 200 of the bit rate (or adjusted QoE) available to the terminal 200 using a QoE adjustment result message.
  • Example of adjustment of Example 2 Next, a specific example of adjustment in the second embodiment will be explained.
  • this adjustment example it is assumed that a situation has occurred in which allocated network resources are insufficient and the bandwidth needs to be reduced, and the adjustment function unit 112 performs adjustment processing according to a predetermined policy.
  • FIGS. 24 to 26 information stored in the storage unit 120 is shown in FIGS. 24 to 26.
  • FIG. 27 shows a network configuration corresponding to the information shown in FIGS. 24 to 26.
  • macro flows I and II are realized by common physical resources (CPU and memory).
  • the bandwidth assigned to macroflow I is 1.5 Gbps, and the bandwidth assigned to macroflow II is 500 Mbps.
  • macroflow I when user terminal C connects, macroflow I will run out of bandwidth, so adjustment processing is performed when user terminal C requests connection.
  • FIG. 28 shows an example of the adjustment target selection policy stored in the adjustment target selection policy storage unit 121 in the second embodiment. As shown in FIG. 28, three types of policies are stored. Further, FIG. 29 shows a macro flow to be adjusted for each adjustment target selection policy in this adjustment example.
  • Example 2 As an adjustment example of Example 2, an adjustment example under the following conditions will be described.
  • ⁇ Adjustment target macroflow selection policy Macroflow with increased bandwidth after update compared to before update
  • ⁇ Macroflow adjustment policy Bandwidth-based
  • ⁇ Adjustment target microflow selection policy Users with high quality
  • QoE-based (microflow adjustment example 1), bandwidth-based (microflow adjustment example 2) The procedure shown in FIG. 22 will be described below with reference to FIGS. 30 to 32. 30 to 32 show information stored in the storage unit 120 at each point in time regarding adjustment. In the following, it is assumed that the macro flow selection policy to be adjusted and the macro flow adjustment policy have been acquired as the policies described above. In addition, in FIGS. 30 to 32, flows/users other than the targeted flows/users are shaded.
  • the adjustment function unit 112 applies the adjustment target macroflow selection policy to the flow information stored in the storage unit 120, and selects macroflow I as the adjustment target macroflow.
  • the adjustment function unit 112 applies the macroflow adjustment policy (bandwidth-based) and lowers the band of the macroflow I to be adjusted by 400 Mbps so that the total bit rate becomes 2000 Mbps. As a result, the adjusted state shown in FIG. 30 is obtained.
  • the macroflow adjustment policy bandwidth-based
  • ⁇ Microflow adjustment example 1 QoE base>
  • the adjustment function unit 112 applies the adjustment target macroflow selection policy to the flow information stored in the storage unit 120, and selects macroflow I as the adjustment target macroflow.
  • the target quality for each user (microflow unit) at this time is shown as "before adjustment" in FIG. 31.
  • the adjustment function unit 112 selects the microflow of terminal A as the adjustment target microflow from among the adjustment target macroflows I according to the adjustment target microflow selection policy (user with high quality). , lower the QoE from 5 to 4. As shown in "First Time” in FIG. 31, the adjusted bit rate of terminal A is 500 Mbps.
  • the bit rate of macroflow I becomes 1200Mbps, which is less than the allocatable resource for macroflow I (1500Mbsp), and user terminals A, B, and D are notified of the change in target QoE.
  • ⁇ Microflow adjustment example 2 Band base>
  • the adjustment function unit 112 applies the adjustment target macroflow selection policy to the flow information stored in the storage unit 120, and selects macroflow I as the adjustment target macroflow.
  • the target quality and realized quality for each user (microflow unit) at this time are shown as "before adjustment" in FIG. 32.
  • the adjustment function unit 112 selects the microflow of terminal A as the adjustment target microflow from among the adjustment target macroflows I according to the adjustment target microflow selection policy (user with high quality). , reduce its bit rate by 200 Mbps from 600 Mbps. As shown in "First Time" in FIG. 32, the adjusted bit rate of terminal A is 400 Mbps.
  • the second adjustment is performed as shown in FIG. 32.
  • the bit rate of macroflow I becomes 1300 Mbps, which is less than the allocatable resource for macroflow I (1500 Mbsp), and user terminals A, B, and D are notified of the change in target QoE.
  • a policy that sets the flow with the largest difference between the realized band and the target band among the flows whose realized band exceeds the target band may be used. good.
  • the terminal 200, the quality allocation function section 100, the band allocation function section 100, the quality adjustment device, and the orchestrator 300 can all be realized, for example, by causing a computer to execute a program.
  • This computer may be a physical computer or a virtual machine on the cloud.
  • the configuration described below is a virtual configuration.
  • the terminal 200, quality allocation function section 100, band allocation function section 100, quality adjustment device, and orchestrator 300 will be collectively referred to as the "apparatus.”
  • the device can be realized by using hardware resources such as a CPU and memory built into a computer to execute a program corresponding to the processing performed by the device.
  • the above program can be recorded on a computer-readable recording medium (such as a portable memory) and can be stored or distributed. It is also possible to provide the above program through a network such as the Internet or e-mail.
  • FIG. 33 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the computer.
  • the computer in FIG. 33 includes a drive device 1000, an auxiliary storage device 1002, a memory device 1003, a CPU 1004, an interface device 1005, a display device 1006, an input device 1007, an output device 1008, etc., which are interconnected by a bus BS.
  • a program that realizes processing on the computer is provided, for example, on a recording medium 1001 such as a CD-ROM or a memory card.
  • a recording medium 1001 such as a CD-ROM or a memory card.
  • the program is installed from the recording medium 1001 to the auxiliary storage device 1002 via the drive device 1000.
  • the program does not necessarily need to be installed from the recording medium 1001, and may be downloaded from another computer via a network.
  • the auxiliary storage device 1002 stores installed programs as well as necessary files, data, and the like.
  • the memory device 1003 reads and stores the program from the auxiliary storage device 1002 when there is an instruction to start the program.
  • the CPU 1004 implements functions related to the device according to programs stored in the memory device 1003.
  • the interface device 1005 is used as an interface for connecting to a network or the like.
  • a display device 1006 displays a GUI (Graphical User Interface) and the like based on a program.
  • the input device 1007 is composed of a keyboard, a mouse, buttons, a touch panel, or the like, and is used to input various operation instructions.
  • An output device 1008 outputs the calculation result.
  • the technology according to the present embodiment makes it possible to change quality control rules, such as selection of adjustment targets, based on conditions (for example, contract plan, QoE, etc.) linked to a user (flow). This makes it possible to differentiate quality control (reduced quality, etc.) for each user based on the user's contract plan, QoE, etc.
  • a quality adjustment device for adjusting the quality of a service provided on a network accommodating a plurality of terminals, memory and at least one processor connected to the memory; including;
  • the processor includes: Receive target quality from a terminal, A quality adjustment device that selects a terminal to be subjected to quality adjustment and adjusts the quality of communication to the terminal when resources to satisfy the target quality are insufficient in the network.
  • the quality adjustment device according to supplementary note 1, wherein the processor adjusts the quality of the communication according to a predetermined adjustment policy.
  • the quality adjustment device according to claim 1, wherein the processor selects one or more terminals from among the plurality of terminals as targets for the quality adjustment, according to a predetermined adjustment target selection policy.
  • the quality adjustment device 3 wherein the processor uses a condition linked to a terminal as the adjustment target selection policy.
  • the quality adjustment device 4 wherein the condition is a condition selected from a plurality of conditions including at least whether to cooperate with the quality adjustment request, a contract communication plan, and communication quality.
  • a quality adjustment method executed by a computer used as a quality adjustment device for adjusting the quality of a service provided on a network accommodating a plurality of terminals, the method comprising: Receive target quality from a terminal, A quality adjustment method, in which when the network lacks resources to satisfy the target quality, a terminal to be subjected to quality adjustment is selected and the quality of communication to the terminal is adjusted.
  • Supplementary Notes 1 to 5 A non-temporary storage medium storing a program for causing a computer to function as each part of the quality adjustment device according to any one of Supplementary Notes 1 to 5.

Abstract

複数の端末が収容されるネットワーク上で提供されるサービスの品質を調整するための品質調整装置であって、ある端末から目標品質を受信する通信部と、前記ネットワークにおいて、前記目標品質を満たすためのリソースが不足している場合に、品質調整の対象となる端末を選択し、当該端末に対する通信の品質を調整する制御部と、を備える。

Description

品質調整装置、品質調整方法、及びプログラム
 本発明は、端末がネットワークサービスを利用する際の品質を調整するための技術に関連するものである。
 ストリーミング型映像配信サービスが広く普及している。ストリーミング型映像配信サービスを利用するユーザは、品質よりもトラヒック量の少なさを重視する傾向がある。しかし、映像品質制御で用いられる既存のビットレート選択方式は、できる限り品質を上げることにのみ注力しているため、トラヒック量が多くなりやすいという課題がある。
 その課題を解決する既存技術として、QoEを保ちながらトラヒック量を削減するビットレート選択法が提案されている(例えば非特許文献1、特許文献1)。
 当該提案方式では、端末において、端末のメディアプレイヤから得られる通信品質(QoS)から、実現されたQoE(Quality of Experience、ユーザ体感品質)を推定し、目標とするQoEを満たしつつ、通信量を最小化するビットレートを選択し、算出された最適ビットレートで配信サーバにリクエストを行う。つまり、端末が自律的にサービス利用時の品質の調整を行う。
特開2020-098554号公報 特開2019-121847号公報
T. Kimura, T. Kimura, A. Matsumoto, J. Okamoto, "BANQUET: Balancing Quality of Experience and Traffic Volume in Adaptive Video Streaming," International Conference on Network and Service Management (CNSM), Halifax, pp.1-7, Oct. 2019. 小林,原田,"映像配信におけるマルチレイヤ統合制御,"電子情報通信学会総合大会, B-7-27, 2021年3月. 小林, 原田, "サービス要求品質に基づくネットワーク制御技術," 信学技報, vol. 120, no. 314, CQ2020-64, pp. 22-26, 2021年1月.
 ネットワーク事業者としては、必要とするユーザ体感品質(QoE)以上に高いQoEのユーザの品質を下げたり、高い料金プランを利用しているユーザの品質を確保するなど、ユーザによって制御ポリシを変更したいという要望がある。
 しかし、既存技術では端末が必要ビットレートを計算するため、ネットワークが輻輳したときなど、全ユーザが自律的に配信レートを落としてしまい、契約条件などに関わらず全ユーザのQoEに影響してしまうという課題があった。
 本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ネットワークサービスにおいて、ユーザに紐付けられる条件に基づいて、個々のユーザに対する品質制御を行うことを可能とする技術を提供することを目的とする。
 開示の技術によれば、複数の端末が収容されるネットワーク上で提供されるサービスの品質を調整するための品質調整装置であって、
 ある端末から目標品質を受信する通信部と、
 前記ネットワークにおいて、前記目標品質を満たすためのリソースが不足している場合に、品質調整の対象となる端末を選択し、当該端末に対する通信の品質を調整する制御部と、
 を備える品質調整装置が提供される。
 開示の技術によれば、ネットワークサービスにおいて、ユーザに紐付けられる条件に基づいて、個々のユーザに対する品質制御を行うことを可能とする技術が提供される。
品質調整システムの構成例を示す図である。 品質調整システムの基本的な動作フローを示す図である。 実施例1における品質調整システムの構成例を示す図である。 調整対象選定ポリシの例を示す図である。 調整ポリシの例を示す図である。 実施例1におけるシーケンス図である。 リソース情報の例を示す図である。 ユーザ端末情報の例を示す図である。 実施例1におけるネットワークの構成例を示す図である。 実施例1の調整例1を説明するための図である。 実施例1の調整例2を説明するための図である。 実施例1の調整例3を説明するための図である。 実施例1の調整例4を説明するための図である。 マクロフロー単位の制御のイメージを示す図である。 実施例2における品質調整システムの構成例を示す図である。 調整対象マクロフロー選定ポリシの例を示す図である。 調整対象マイクロフロー選定ポリシの例を示す図である。 マクロフロー調整ポリシの例を示す図である。 マイクロフロー調整ポリシの例を示す図である。 変換表の例を示す図である。 実施例2の全体フローを示す図である。 フロー調整処理のフローを示す図である。 実施例2のシーケンス図である。 実施例2におけるユーザ情報の例を示す図である。 実施例2におけるフロー情報の例を示す図である。 実施例2におけるフロー情報の例を示す図である。 実施例2におけるネットワークの構成例を示す図である。 調整対象選定ポリシの例を示す図である。 調整対象選定ポリシ毎の調整対象となるマクロフローを示す図である。 マクロフロー単位の調整例を示す図である。 マイクロフロー単位の調整例1を示す図である。 マイクロフロー単位の調整例2を示す図である。 装置のハードウェア構成例を示す図である。
 以下、図面を参照して本発明の実施の形態(本実施の形態)を説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。また、以下の説明において、「帯域」を、「帯域幅」、「通信速度」、あるいは「ビットレート」などに言い換えてもよい。
 (基本的なシステム構成)
 本実施の形態では、ストリーミング型映像配信サービス等のサービスがユーザ(端末)に対して提供されているネットワークにおいて、輻輳が発生しそうな場合(例えば、サービス利用端末追加によりネットワークリソースが不足する場合)、端末を利用するユーザに紐付けられている契約条件などに基づき、利用できる品質を調整する。調整した品質情報は、端末に通知される。これにより、ネットワーク事業者は、ユーザ契約条件などに基づいた端末の品質制御を行うことが可能となる。
 上記のような調整を実現する品質調整システムの構成例を図1に示す。図1に示すように、本実施の形態における品質調整システムは、端末200、品質割当機能部100を有する。なお、品質割当機能部100を「品質割当装置」あるいは「品質調整装置」と呼んでもよい。
 図1に示すとおり、品質割当機能部100は、制御部110、記憶部120、入力部130、通信部140、出力部150を有する。制御部110は、割当処理機能部111、調整機能部112を有する。記憶部120は、調整対象選定ポリシ記憶部121、調整ポリシ記憶部122、ユーザ情報記憶部123、フロー情報記憶部124を有する。
 端末200は、制御部210を有し、制御部210は、品質要求部211を有する。なお、端末を「ユーザ端末」と呼んでもよい。なお、本実施の形態において、「ユーザ」を「端末」と解釈してもよい。
 以下、端末200、品質割当機能部100それぞれについての各部の機能を説明する。
 <品質割当機能部100>
 制御部110における割当処理機能部111は、端末200の品質要求部211から品質要求メッセージを受取ると、端末200が収容されるネットワークのリソースの不足有無を判定する。ネットワークリソースが足りている場合は、要求された品質を端末200に通知する。不足する場合は、調整機能部112を利用して品質調整を行い、端末200に調整結果を通知する。
 調整機能部112は、割当処理機能部111からの要求に基づき、ユーザ(端末200)に割当てる品質を調整する。
 調整対象選定ポリシ記憶部121は、調整機能部112がリソースを調整する時、調整対象を選択するための調整対象選定ポリシを記憶している。
 調整ポリシ記憶部122は、調整機能部112がリソースを調整する時、利用する調整ポリシを記憶している。
 ユーザ情報記憶部123は、調整機能部112がリソースを調整する時に利用するユーザ情報を記憶している。フロー情報記憶部124は、品質割当機能部100が管理しているフローの情報を記憶している。
 入力部130は、保守者からネットワークリソースの情報の入力を受け付けるインタフェースである。通信部140は、ネットワーク等を介して接続された他の装置(例:端末200)との間で、各種情報を送受信する通信インタフェースである。出力部150は、保守者にネットワークリソース情報や割り当て成否等を表示するインタフェースである。
 <端末200>
 ユーザ端末200の品質要求部211は、品質割当機能部100へ、自端末に割当てられる品質を要求する。
 (動作フロー)
 図2を参照して、本実施の形態に係る品質調整システムの基本的な動作フローを説明する。
 S1において、品質割当機能部100の割当処理機能部111が、端末200から品質調整要求を受信する。品質調整要求に対応できるリソースがネットワークに十分にある場合(S2のYes)にはS3に進み、十分にはない場合(S2のNo)にはS4に進む。
 S3において、品質割当機能部100は、利用可能品質を端末200に通知する。S4において、割当処理機能部111は、調整機能部112へ品質調整を要求する。
 S5において、調整機能部112は、ポリシに従って、調整対象とする端末を選定する。S6において、調整機能部112は、調整対象とする端末の品質を、ポリシに従って引き下げる。リソース不足が解消されるまで、S5、S6の処理を繰り返し、リソース不足が解消された後に、S3に進む。
 (実施例1)
 以下、品質調整システムの実施例1として、ネットワークにおける帯域調整を実施する実施例を説明する。実施例1では、端末200が利用したい帯域を要求するものとして説明する。また、予め利用できる帯域はパス毎に決められており、ネットワークリソースに対して動的な制御は行わないものとして説明する。なお、これは一例であり、ネットワークリソースに対して動的な制御を行うこととしてもよい。
 実施例1では、前述した品質割当機能部100の例として、帯域割当機能部100が備えられる。帯域割当機能部100は、管理するパス毎に割当可能な帯域の最大値を把握しており、端末200から要求された帯域を収容すると当該最大値を超える際に、端末200に紐付けられた条件に従って割当てる帯域を変更し、端末200に通知する。
 <実施例1のシステム構成>
 図3に、実施例1における品質調整システムの構成を示す。ここでは、基本構成(図1)と異なる点のみを説明する。
 実施例1では、要求品質が帯域であるため、品質割当機能部100を帯域割当機能部100としている。帯域割当機能部100を「品質調整装置」と呼んでもよい。また、帯域割当機能部100は、ユーザ端末情報記憶部125と、リソース情報記憶部126を備えている。端末200の制御部210は、自端末の帯域を帯域割当機能部100に要求する帯域要求部212を備えている。
 ユーザ端末情報記憶部125は、調整機能部112がリソースを調整する時に調整対象とする端末(フロー)を選択するためのユーザ情報を記憶している。リソース情報記憶部126は、帯域割当機能部100が管理しているリソースの情報を記憶している。
 <調整対象選定ポリシ及び調整ポリシについて>
 実施例1では、調整処理時に利用するポリシには、対象フロー(端末)を選択する調整対象選定ポリシと帯域調整方法を選択する調整ポリシの2種類が存在し、両者を組み合わせて引き下げルールとする。
 図4に、調整対象選定ポリシ記憶部121に格納される調整対象選定ポリシの例を示し、図5に、調整ポリシ記憶部122に格納される調整ポリシの例を示す。
 図4に示す例では、調整対象選定ポリシとして4種類のポリシが存在する。第1のポリシは、品質が高いユーザを選択するポリシである。このポリシでは、利用可能品質がより高いユーザを帯域削減対象として選択する。例えば、利用可能帯域が500Mbpsのユーザと100Mbpsのユーザがいた場合、500Mbpsのユーザを調整対象とする。
 第2のポリシは、削減依頼に協力するユーザを選択するポリシである。このポリシでは、契約時などに削減依頼に協力することに了承したユーザを削減対象とする。
 第3のポリシは、通信プランに応じてユーザを選択するポリシである。このポリシでは、契約条件により削減対象を選択する。例えば、より低い金額で契約しているユーザを削減対象とする。
 第4のポリシは、目標帯域より利用可能帯域が大きいユーザを調整対象とするポリシである。
 図5に示す調整ポリシは、帯域ベースの調整ポリシである。このポリシでは、調整前の帯域から設定された帯域分だけ引き下げた帯域で調整を実施する。また、引き下げ後のビットレートは100Mbps以上とし、100Mbpsずつ引き下げる。なお、これは一例である。
 <実施例1の動作フロー>
 実施例1の全体フローは、図2に示したフローと同じである(ただし、品質割当機能100を帯域割当機能部100とする)。図6を参照して実施例1におけるシーケンスを説明する。
 S101において、端末200の帯域要求部212は、ユーザ情報や接続先情報、目標帯域を含む帯域調整要求メッセージを割当処理機能部111に送り、利用可能帯域の調整処理を要求する。
 S102において、割当処理機能部112は、記憶部120に格納されているフロー情報(リソース情報)に基づき、帯域調整要求を行った端末200を接続した際にリソースに不足がないか判定する。
 ネットワークリソースに不足ありと判定した場合、S103において、割当処理機能部111は、調整機能部112に調整を要求する。S104において、調整機能部112は、予め決められたポリシに従って、割り当てる帯域を調整する。
 S105において、調整機能部112は、割当処理機能部111に対して、品質調整応答メッセージで調整後の割当情報を通知する。
 S106において、割当処理機能部111は、帯域調整応答メッセージを利用して割当に変更がある端末200へ変更内容を通知する。
 <実施例1の調整例>
 続いて、実施例1における具体的な調整例を説明する。本調整例では、例えばリソース情報記憶部126に、図7に示すリソース情報が格納されている。また、例えばユーザ端末情報記憶部125に、図8に示すユーザ端末情報が格納されている。なお、図7、図8における経路をパスと言い換えてもよい。
 図7及び図8に示す情報に対応するネットワーク(帯域、リソース)の構成を図9に示す。図9に示すように、実施例1では,端末A~Cは、同一経路(パス1)に収容されており、当該経路を利用する端末Dが新たに接続してくるものとして説明する。経路1のネットワークリソースは1500Mbpsとする。
 以下、前述した調整対象選定ポリシとして、第1~第4のそれぞれのポリシを使用する調整例1~4を説明する。
 <実施例1の調整例1>
 調整例1を、図10を参照して、図2の手順に沿って説明する。図10は、記憶部120に格納された情報を示している。調整例1の調整対象選択ポリシは、「実現品質が高いユーザ」である。調整前の状態では、経路1においてリソース不足が生じている。
 S5において、調整機能部112は、調整対象として、実現品質が最も高いユーザである端末Aを選択する。S6において、調整機能部112は、端末Aのビットレートを100Mbpsだけ低減する。図10の「1回目の調整後」に示すとおり、経路1の全端末のビットレートの合計は1500Mbpsよりも大きくなり、リソース不足が解消していない。
 そのため、上記と同じ手順で2回目の調整が実行される。2回目の対象は、端末A、B、Dとなり、それぞれのビットレートを100Mbpsだけ低減する。これにより、経路1の全端末のビットレートの合計は1500Mbpsとなり、リソース不足が解消する。
 <実施例1の調整例2>
 調整例2を、図11を参照して、図2の手順に沿って説明する。図11は、記憶部120に格納された情報を示している。調整例2の調整対象選択ポリシは、「削減依頼に協力するユーザ」である。調整前の状態では、経路1においてリソース不足が生じている。
 S5において、調整機能部112は、調整対象として、削減依頼に協力するユーザである端末A、B、Dを選択する。S6において、調整機能部112は、端末A、B、Dのビットレートを100Mbpsだけ低減する。図11の「1回目の調整後」に示すとおり、経路1の全端末のビットレートの合計は1500Mbpsよりも大きくなり、リソース不足が解消していない。
 そのため、上記と同じ手順で2回目の調整が実行される。2回目の対象も、端末A、B、Dとなり、それぞれのビットレートを100Mbpsだけ低減する。これにより、経路1の全端末のビットレートの合計は1300Mbpsとなり、リソース不足が解消する。
 <実施例1の調整例3>
 調整例3を、図12を参照して、図2の手順に沿って説明する。図12は、記憶部120に格納された情報を示している。特にここでは契約プランが示されている。調整例3の調整対象選択ポリシは、「低額プラン契約者」である。調整前の状態では、経路1においてリソース不足が生じている。
 S5において、調整機能部112は、調整対象として、低額プラン契約者である端末A、Dを選択する。S6において、調整機能部112は、端末A、Dのビットレートを100Mbpsだけ低減する。図12の「1回目の調整後」に示すとおり、経路1の全端末のビットレートの合計は1500Mbpsよりも大きくなり、リソース不足が解消していない。
 そのため、上記と同じ手順で2回目の調整が実行される。2回目の対象も、端末A、Dとなり、それぞれのビットレートを100Mbpsだけ低減する。これにより、経路1の全端末のビットレートの合計は1500Mbpsとなり、リソース不足が解消する。
 <実施例1の調整例4>
 調整例4を、図13を参照して、図2の手順に沿って説明する。図13は、記憶部120に格納された情報を示している。調整例4の調整対象選択ポリシは、「目標帯域より利用可能帯域が大きいユーザ」である。調整前の状態では、経路1においてリソース不足が生じている。調整例4では、目標帯域を超える帯域の利用が可能となっている端末からビットレートを削減する。
 S5において、調整機能部112は、調整対象として、目標帯域より利用可能帯域が大きいユーザを検索するが、本例では当該ユーザが存在しないので、ここでは、目標品質で通信している接続済み端末、及び、新規接続端末の全てを調整対象とする。
 S6において、調整機能部112は、新規接続端末Dが目標品質で接続した時に不足するビットレート(400Mbps)を調整対象端末で均等割りする。つまり、各端末のビットレートを100Mbpsずつ低減する。これにより、図13の「1回目の調整後」に示すとおり、経路1の全端末のビットレートの合計は1500Mbpsとなり、リソース不足が解消される。
 <実施例1のオプション>
 実施例1では、目標帯域以上の通信を許可していない形態で説明したが、帯域がひっ迫するまでは目標帯域以上の品質を割当可能としてもよい。その場合、調整対象端末選定ポリシとして、目標品質より実質品質が上回っていることを追加してもよい。
 例えば、ネットワークがひっ迫するまでは目標品質に関わらず500Mbpsずつ割当てることとした場合、端末Cは目標品質300Mbpsより実現品質(500Mbps)が上回ることになる。端末Dが接続する際には、実現品質が目標品質を上回っている端末Cが調整対象として選定されることとなる。
 (実施例2)
 次に、実施例2を説明する。実施例2では、映像配信におけるマルチレイヤ統合制御(非特許文献2)が適用されているネットワークに、本発明に係る技術を適用した場合の例を説明する。
 映像配信におけるマルチレイヤ統合制御とは、端末の配信レート制御時に得られたフローの要求条件を経路制御へ共有することで、経路制御においてユーザ要求を満たす効率的なネットワークリソース割当を実施する技術である。実施例2では、本発明に係る技術を利用して品質を調整し、決定した値(調整後の値)を端末にフィードバックする。
 実施例2では、端末は要求条件として目標QoEを帯域割当機能部100に提示しているものとして説明する。帯域割当機能部100における制御部110は、後述するオーケストレータ300に必要帯域を示して最適制御を要求し、オーケストレータ300は要求された帯域を満たす経路を計算し、ネットワークに設定するものとして説明する。QoEとQoS(帯域)との間の変換には、既存技術を利用する。
 また、実施例2の制御部110やオーケストレータ300は、ルーティングテーブル数の抑制と、トラヒック予測精度の向上のため、フロー単位に加え、類似したアクセス傾向を持つフローを束ねたマクロフロー単位でもトラヒックの管理・制御を行うことができる(非特許文献3)。
 実施例2の制御部110は、マクロフロー毎に割当可能な帯域の最大値を把握しており、端末200から要求された帯域を収容すると当該最大値を超える際に、端末200に紐付けられた条件に従ってマイクロフローに割当てる帯域を変更する。
 更に、実施例2では、算出した帯域をQoE指標値に変換したうえで、制御部110から端末200に通知を行う。
 図14にマクロフロー単位の制御のイメージを示す。図14には、3種類のマクロフローのそれぞれに対して経路制御を行う例が示されている。なお、ネットワークレイヤ制御は、経路制御に限定されるわけではなく、例えば、経路制御と帯域制御を組み合わせてもよい。
 <実施例2のシステム構成>
 図15に、実施例2における品質調整システムの構成を示す。図15に示すように、実施例2における品質調整システムは、ユーザ端末200、帯域割当機能部100、オーケストレータ300を有する。
 なお、帯域割当機能部100を「品質調整装置」と呼んでもよい。また、オーケストレータ300を「リソース割当装置」と呼んでもよい。また、帯域割当機能部100とオーケストレータ300が1つの装置であってもよく、その1つの装置を「品質調整装置」と呼んでもよい。
 図15に示すとおり、帯域割当機能部100は、制御部110、記憶部120、入力部130、通信部140、出力部150を有する。制御部110は、割当処理機能部111、マクロフロー生成機能部113、調整機能部112を有する。記憶部120は、調整対象選定ポリシ記憶部121、調整ポリシ記憶部122、ユーザ情報記憶部123、リソース情報記憶部126を有する。
 端末200は、制御部210を有し、制御部210は、帯域要求部212を有する。
 オーケストレータ300は、マクロフロー管理機能部310、最適割当処理機能部320、リソース制御部330、リソース設計機能部340を有する。
 以下、ユーザ端末200、帯域割当機能部100、オーケストレータ300それぞれについての各部の機能を説明する。
 <帯域割当機能部100>
 制御部110の割当処理機能部111は、端末200の帯域要求部212から品質要求メッセージを受取ると、端末200が収容されるネットワークのリソースの不足有無を判定する。ネットワークリソースが足りている場合は、要求された品質を端末200に通知する。不足する場合は、調整機能部112を利用して品質調整を行い、端末200に調整結果を通知する。
 マクロフロー生成機能部113は、割当処理機能部111からマクロフロー生成要求メッセージを受取ると、メッセージに含まれる目標QoEや接続情報に応じてマクロフロー情報を生成する。
 調整機能部112は、割当処理機能部111からの要求に基づき、ユーザ(端末200)に割当てる品質を調整する。
 調整対象選定ポリシ記憶部121は、調整機能部112がリソースを調整する時、調整対象を選択するための調整対象選定ポリシを記憶している。
 調整ポリシ記憶部122は、調整機能部112がリソースを調整する時、利用する調整ポリシを記憶している。
 ユーザ情報記憶部123は、調整機能部112がリソースを調整する時、調整対象とするユーザを選択するためのユーザ情報を記憶している。リソース情報記憶部126は、帯域割当機能部100が管理しているフローの情報(リソースの情報)を記憶している。
 入力部130は、保守者からネットワークリソースの情報の入力を受け付けるインタフェースである。通信部140は、ネットワーク等を介して接続された他の装置(例:端末200、オーケストレータ300)との間で、各種情報を送受信する通信インタフェースである。出力部150は、保守者にネットワークリソース情報や割り当て成否等を表示するインタフェースである。
 <ユーザ端末200>
 ユーザ端末200の帯域要求部211は、帯域割当機能部100へ、自端末に割当てられる品質を要求する。
 <オーケストレータ300>
 マクロフロー管理機能部310は、帯域割当機能部100のマクロフロー生成機能部113からの要請により、マクロフローに関する情報を管理(登録・更新・削除等)する。
 最適割当処理機能部320は、帯域割当機能部100から通知された品質確保要求メッセージに含まれる目標品質情報(目標帯域等)や端末の接続情報に基づき、リソース設計機能部340に必要リソースを設計させる。リソース設計機能部340によるリソース設計が可能な場合は、帯域割当機能部100に割当成功を回答し、オーケストレータ300のリソース制御部330に対して必要な設定を行うよう指示する。リソース設計が不可の場合は、帯域割当機能部100に割当失敗を回答する。
 リソース設計機能部340は、端末200から要求された品質を満足させるために必要なリソースの設計を行う。リソース制御部330は、ネットワークサービスを提供するために必要なリソース制御を行う。
 <調整対象マクロフロー選定ポリシ、及び調整対象マイクロフロー選定ポリシ>
 実施例2では、割当てられるネットワークリソースが不足する場合、最初に調整対象とするマクロフローを選定し、その後、対象となったマクロフローに含まれるマイクロフローを、紐付けられた条件に従って調整する。
 図16に、調整対象マクロフロー選定ポリシの例を示し、図17に、調整対象マイクロフロー選定ポリシ(ユーザ端末選択ポリシ)の例を示す。いずれのポリシも調整対象選定ポリシ記憶部121に格納されている。
 図16に示す第1のポリシは、更新前と比較した時に更新後の帯域が多くなったマクロフローを選定するポリシである。このポリシでは、ユーザ端末を収容した際、マクロフローの帯域が大きくなったフロー(つまり、ユーザ端末が収容されるマクロフロー)が選定される。
 第2のポリシは、全マクロフローを選定するポリシである。このポリシでは、ネットワークを利用している全てのフローが対象として選定される。
 第3のポリシは、ユーザあたりの品質が高いマクロフローを選定するポリシである。このポリシでは、全てのフローのうち、ユーザの品質が最も大きいフローが、対象として選択される。例えば、QoE指標が3と2のフローがあった場合、QoE指標3のユーザ端末のフローを調整対象とする。
 図17に示す第1のポリシは、品質が高いユーザを選択するポリシである。このポリシでは、利用可能品質がより高いユーザを品質削減対象として選択する。例えば、利用可能帯域が500Mbpsのユーザと100Mbpsのユーザがいた場合、500Mbpsのユーザを調整対象とする。
 第2のポリシは、削減依頼に協力するユーザを選択するポリシである。このポリシでは、契約時などに削減依頼に協力することに了承したユーザを削減対象とする。
 第3のポリシは、通信プランに応じてユーザを選択するポリシである。このポリシでは、契約条件により品質削減対象を選択する。例えば、より低い金額で契約しているユーザを削減対象とする。
 <調整ポリシについて>
 実施例2では、割当てられるネットワークリソースが不足する場合、最初に調整対象とするマクロフローを選定し、その後、対象となったマクロフローに含まれるマイクロフローについて、紐付けられた条件にしたがって調整する。調整は、調整ポリシに従って行われる。調整対象とするマクロフローを選定した際に、そのマクロフローに対してマクロフロー単位の調整を行ってもよいし、そのマクロフローに対してマクロフロー単位の調整を行わずに、そのマクロフローに収容されるマイクロフローに対してマイクロフロー単位の調整を行ってもよい。
 図18に、マクロフロー調整ポリシの例を示し、図19に、マイクロフロー調整ポリシの例を示す。いずれのポリシも調整ポリシ記憶部122に格納される。
 図18に示す帯域ベースの調整ポリシでは、不足する帯域分を対象マクロフローから引き下げる。
 図19に示すQoEベースの調整ポリシでは、元のQoEから設定されたQoE分を引き下げたQoEに基づき算出した帯域で調整を実施する。帯域ベースの調整ポリシでは、元の帯域から設定された帯域分だけ引き下げた帯域で調整を実施する。ハイブリッドの調整ポリシでは、QoEベースと帯域ベースの両方で帯域を算出し、これらの帯域のうちより大きな帯域で調整を実施する。
 <QoEとQoSとの間の変換について>
 実施例2において、調整ポリシとしてQoEベースが選択されている場合、QoEをQoS(ビットレート)に変換して処理する必要がある。変換はどのような方法で行ってもよいが、実施例2の説明では、説明を簡易にするため、図20に示す変換表を利用する。
 変換表の構成方法については、様々な方法があるが、最もシンプルな方法として、サービス事業者と連携し、提供された情報に基づき構成する方法がある。他にも、スループットとQoEの関係をモデル化した技術(特許文献2)を用いる方法がある。この技術は、スループットを入力とし、QoEを推定する技術であり、このモデルのスループットとQoEの対応関係を利用することで、QoEから対応するスループットを導き、変換表を構成してもよい。
 <実施例2の全体フロー>
 図21を参照して、実施例2の全体フローを説明する。S21において、割当処理機能部111は端末200からQoE調整要求(品質調整要求)を受信する。S22において、割当処理機能部111はフロー調整処理(リソース調整処理)を実行する。
 S23において、割当処理機能部111は、オーケストレータ300に、マクロフローに対する最適制御を要求する。
 S24において、オーケストレータ300の最適割当処理機能部320は、リソース設計機能部340を利用してリソース設計処理を実施する。設計可能である場合(S25のYes)はS26に進み、設計可能でない場合(S25のNo)はS29に進む。
 S26において、オーケストレータ300は、設計情報に基づき、リソース設定を行う。S27において、オーケストレータ300は、割当処理機能部111に割当て成功を通知する。S28において、割当処理機能部111はQoE調整結果を端末200に通知する。S29において、オーケストレータ300は、割当処理機能部111に割当て失敗を通知する。S29の後、S28に進む。
 <フロー調整処理フロー>
 図22を参照して、フロー調整処理のフローを説明する。
 S22-1において、QoE割当要求を受取った割当処理機能部111は、マクロフロー生成機能部113にマクロフロー生成要求を通知する。
 S22-2において、マクロフロー生成機能部113は、端末200から提示されたQoEを帯域に変換した上、マクロフロー情報生成を実施する。
 S22-3において、マクロフロー生成機能部113は、マクロフローの要求帯域がリソース以内か否かを判定する(リソース不足が生じていないか否かを判定する)。リソースが十分にある場合(S22-4のYes)はS22-5に進み、リソース不足になっている場合(S22-4のNo)はS22-7に進む。
 S22-5において、マクロフロー生成機能部113は、生成されたマクロフロー情報をオーケストレータ300に登録する。
 S22-6において、マクロフロー生成機能部113は調整機能部112へマクロフロー生成完了を通知する。
 S22-4がNoのときに進むS22-7において、マクロフロー生成機能部113は、調整機能部112にリソース調整を要求する。
 S22-8において、調整機能部112は、調整対象選定ポリシ記憶部121と調整ポリシ記憶部122から、調整対象マクロフロー選定ポリシとマクロフロー調整ポリシを取得する。
 S22-9において、調整機能部112は、リソース情報記憶部126に格納されているフロー情報(リソース情報)に調整対象マクロフロー選定ポリシを適用し、調整対象のマクロフローを選定する。
 S22-10において、調整機能部112は、マクロフロー調整ポリシを適用し、調整対象マクロフローの割当帯域を調整する。なお、S22-10を実行せずに、S22-11に進んでもよい。また、S22-10のマクロフロー単位の調整を実行し、以下のマイクロフロー単位の調整を実行しないこととしてもよい。
 S22-11において、調整機能部112は、調整対象選定ポリシ記憶部121と調整ポリシ記憶部122から調整対象マイクロフロー選定ポリシとマイクロフロー調整ポリシを取得する。
 S22-12において、調整機能部112は、調整対象マイクロフローを選定し、調整ポリシを適用して要求帯域を調整する。S22-13において、調整機能部112は、調整後のマクロフロー情報をマクロフロー生成機能部113に通知する。
 <全体フロー>
 次に、図23のシーケンス図を参照して全体フローを説明する。
 S201において、端末200の帯域要求部212は、割当処理機能部111に対して、ユーザ情報や接続先情報、目標品質を含むQoE調整要求メッセージを送信する。
 S202において、割当処理機能部111は、QoE調整要求メッセージに含まれていた目標品質や接続情報をマクロフロー生成要求メッセージに含めてマクロフロー生成機能部113に通知する。
 S203において、マクロフロー生成機能部113は、生成したマクロフローが割当可能な帯域以内かを判定し、超過している場合は、調整機能部112を利用してマクロフローおよびマイクロフローの品質調整を行う。
 S204において、マクロフロー生成機能部113は、生成したマクロフロー情報をマクロフロー登録要求メッセージに含めマクロフロー管理機能部310に通知する。
 S205において、登録を行ったマクロフロー管理機能部310は、マクロフロー登録完了メッセージにより、マクロフローが登録されたことをマクロフロー生成機能部113に通知する。
 S206において、マクロフロー生成機能部113は、マクロフロー生成完了メッセージを使用して、マクロフロー情報が生成できたことを割当処理機能部111に通知する。
 S207において、割当処理機能部111は、生成されたマクロフローの必要帯域を算出し、算出した帯域を目標帯域として、マクロフロー情報とともに最適制御実行要求メッセージに含めて、最適割当処理機能部320に通知する。
 S208において、最適割当処理機能部320は、最適制御実行要求メッセージに含まれる、マクロフロー情報と目標帯域を含む経路計算要求メッセージをリソース設計機能部340に通知する。リソース設計機能部340は、マクロフローが目標帯域を満たせる経路を計算する。マクロフローが目標帯域を満たせる経路を計算することは、リソース割当を行うことの例である。
 S209において、リソース設計機能部340は、経路計算要求メッセージに含まれる接続情報や目標帯域を満たす経路の設計を行った結果(経路情報等)を経路計算結果メッセージで最適割当処理機能部320に返答する。図23の例では、設計ができたので、経路計算結果メッセージにより設計OKを返答する。
 S210において、最適割当処理機能部320は、リソース制御要求メッセージに経路情報を含ませてリソース制御部330に通知し、必要な設定を要求する。リソース制御部330は設定を実行する。
 S209で設計OKを受取った最適割当処理機能部320は、S211において、ネットワークリソースが確保できたことを最適制御実行結果(OK)メッセージに含めて割当処理機能部111に返答する。
 S212において、割当処理機能部111は、端末200の帯域要求部212に対して、QoE調整結果メッセージにより、端末200が利用可能なビットレート(あるいは調整後のQoE)を通知する。
 <実施例2の調整例>
 続いて、実施例2における具体的な調整例を説明する。本調整例では、割当てられるネットワークリソースが不足し、帯域を引き下げる必要がある状況が発生したことを想定し、調整機能部112が予め決められたポリシに従って調整処理を実施する。
 本調整例において、記憶部120に格納されている情報を図24~図26に示す。図24~図26に示す情報に対応するネットワークの構成を図27に示す。
 本調整例では、説明を簡潔にするためにマクロフローIとIIは、共通の物理リソース(CPUやメモリ)で実現されているとする。マクロフローIに割当てられる帯域は1.5Gbps、マクロフローIIに割当てられている帯域は500Mbpsとする。本調整例では、ユーザ端末Cが接続することにより、マクロフローIは帯域不足が発生するため、ユーザ端末Cの接続要求時に調整処理が行われる。
 図28に、実施例2における、調整対象選定ポリシ記憶部121に格納されている調整対象選定ポリシの例を示す。図28に示すように、3種類のポリシが格納されている。また、図29に、本調整例における、調整対象選定ポリシ毎の調整対象となるマクロフローを示す。
 実施例2の調整例として、下記の条件での調整例を説明する。
 ・調整対象マクロフロー選定ポリシ:更新前と比較した時に更新後の帯域が多くなったマクロフロー
 ・マクロフロー調整ポリシ:帯域ベース
 ・調整対象マイクロフロー選定ポリシ:品質が高いユーザ
 ・マイクロフロー調整ポリシ:QoEベース(マイクロフローの調整例1),帯域ベース(マイクロフローの調整例2)
 以下、図22に示した手順に沿って、図30~図32を参照して説明する。図30~図32は、調整に係る各時点での記憶部120に格納される情報を示す。以下では、調整対象マクロフロー選定ポリシとマクロフロー調整ポリシは上記のとおりのポリシとして取得済みであるとする。また、図30~図32において、対象としているフロー/ユーザ以外のフロー/ユーザを網掛けで示している。
 以下では、マクロフロー単位の調整例と、QoEベースのマイクロフロー単位の調整例1と、帯域ベースのマイクロフロー単位の調整例2を説明する。
 <マクロフロー単位の調整例>
 図30に示すとおり、調整前のマイクロフローの総ビットレート(2400Mbps)は、物理リソース量(2000Mbps)を超えているため、調整が実施される。
 S22-9において、調整機能部112は、記憶部120に格納されているフロー情報に調整対象マクロフロー選定ポリシを適用し、調整対象のマクロフローとして、マクロフローIを選択する。
 S22-10において、調整機能部112は、マクロフロー調整ポリシ(帯域ベース)を適用し、総ビットレートが2000Mbpsになるように、調整対象のマクロフローIの帯域を400Mbpsだけ引き下げる。その結果、図30の調整後の状態となる。
 この場合、その後に、例えば、マクロフローIに含まれる各マイクロフローのビットレートを100Mbpsずつ引き下げる。
 <マイクロフローの調整例1:QoEベース>
 S22-9において、調整機能部112は、記憶部120に格納されているフロー情報に調整対象マクロフロー選定ポリシを適用し、調整対象のマクロフローとして、マクロフローIを選択する。このときのユーザ単位(マイクロフロー単位)の目標品質は図31の「調整前」として示されている。
 S22-12において、調整機能部112は、調整対象マイクロフロー選定ポリシ(品質が高いユーザ)に従って、調整対象のマクロフローIの中から、調整対象のマイクロフローとして、端末Aのマイクロフローを選択し、QoEを5から4に下げる。図31の「1回目」に示すとおり、端末Aの調整後ビットレートは、500Mbpsになる。
 1回目の調整後の時点でもリソース不足が解消していないため、図31に示すとおりに、2回目及び3回目の調整が行われる。
 3回の調整で、マクロフローIのビットレートが、マクロフローIに対する割当可能リソース(1500Mbsp)以下の1200Mbpsとなり、ユーザ端末A、B、Dに目標QoEの変更を通知する。
 <マイクロフローの調整例2:帯域ベース>
 S22-9において、調整機能部112は、記憶部120に格納されているフロー情報に調整対象マクロフロー選定ポリシを適用し、調整対象のマクロフローとして、マクロフローIを選択する。このときのユーザ単位(マイクロフロー単位)の目標品質及び実現品質は図32の「調整前」として示されている。
 S22-12において、調整機能部112は、調整対象マイクロフロー選定ポリシ(品質が高いユーザ)に従って、調整対象のマクロフローIの中から、調整対象のマイクロフローとして、端末Aのマイクロフローを選択し、そのビットレートを600Mbpsから200Mbpsだけ引き下げる。図32の「1回目」に示すとおり、端末Aの調整後ビットレートは、400Mbpsになる。
 1回目の調整後の時点でもリソース不足が解消していないため、図32に示すとおりに、2回目の調整が行われる。
 2回の調整で、マクロフローIのビットレートが、マクロフローIに対する割当可能リソース(1500Mbsp)以下の1300Mbpsとなり、ユーザ端末A、B、Dに目標QoEの変更を通知する。
 <実施例2のオプション>
 実施例2の説明では、端末から明示的に(不定期に)QoE割当要求があるものとして説明したが、ストリーミング配信サービスを利用している間、定期的に、端末からQoE割当要求が通知されることとしてもよい。
 また、実施例2の調整対象マイクロフロー選定ポリシとして、実現帯域が目標帯域を上回っているフローの中で、実現帯域から目標帯域を引いた差が最も大きいフローを設定するポリシを使用してもよい。
 (ハードウェア構成例)
 端末200、品質割当機能部100、帯域割当機能部100、品質調整装置、及びオーケストレータ300はいずれも、例えば、コンピュータにプログラムを実行させることにより実現できる。このコンピュータは、物理的なコンピュータであってもよいし、クラウド上の仮想マシンであってもよい。クラウド上の仮想マシンを使用する場合、以下で説明する構成は仮想的な構成である。以下、端末200、品質割当機能部100、帯域割当機能部100、品質調整装置、及びオーケストレータ300を総称して「装置」と呼ぶ。
 すなわち、当該装置は、コンピュータに内蔵されるCPUやメモリ等のハードウェア資源を用いて、当該装置で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体(可搬メモリ等)に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。
 図33は、上記コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図33のコンピュータは、それぞれバスBSで相互に接続されているドライブ装置1000、補助記憶装置1002、メモリ装置1003、CPU1004、インタフェース装置1005、表示装置1006、入力装置1007、出力装置1008等を有する。
 当該コンピュータでの処理を実現するプログラムは、例えば、CD-ROM又はメモリカード等の記録媒体1001によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体1001がドライブ装置1000にセットされると、プログラムが記録媒体1001からドライブ装置1000を介して補助記憶装置1002にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体1001より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置1002は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
 メモリ装置1003は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置1002からプログラムを読み出して格納する。CPU1004は、メモリ装置1003に格納されたプログラムに従って、当該装置に係る機能を実現する。インタフェース装置1005は、ネットワーク等に接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置1006はプログラムによるGUI(Graphical User Interface)等を表示する。入力装置1007はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。出力装置1008は演算結果を出力する。
 (実施の形態の効果)
 本実施の形態に係る技術により、ユーザ(フロー)に紐付けられている条件(例えば、契約プラン、QoE等)によって、調整対象の選定等、品質制御ルールを変更することが可能となる。これにより、ユーザの契約プランやQoE等に基づき、ユーザ毎の品質制御(低減される品質等)に差を付けることができるようになる。
 (付記)
 以上の実施形態に関し、更に以下の付記項を開示する。
(付記項1)
 複数の端末が収容されるネットワーク上で提供されるサービスの品質を調整するための品質調整装置であって、
 メモリと、
 前記メモリに接続された少なくとも1つのプロセッサと、
 を含み、
 前記プロセッサは、
 ある端末から目標品質を受信し、
 前記ネットワークにおいて、前記目標品質を満たすためのリソースが不足している場合に、品質調整の対象となる端末を選択し、当該端末に対する通信の品質を調整する
 品質調整装置。
(付記項2)
 前記プロセッサは、予め定めた調整ポリシに従って、前記通信の品質を調整する
 付記項1に記載の品質調整装置。
(付記項3)
 前記プロセッサは、予め定めた調整対象選定ポリシに従って、前記品質調整の対象として、前記複数の端末の中から1つ又は複数の端末を選択する
 付記項1に記載の品質調整装置。
(付記項4)
 前記プロセッサは、前記調整対象選定ポリシとして、端末に紐付けられている条件を使用する
 付記項3に記載の品質調整装置。
(付記項5)
 前記条件は、品質調整依頼に協力するか否か、契約通信プラン、及び、通信の品質を少なくとも含む複数の条件から選択された条件である
 付記項4に記載の品質調整装置。
(付記項6)
 複数の端末が収容されるネットワーク上で提供されるサービスの品質を調整するための品質調整装置として使用されるコンピュータが実行する品質調整方法であって、
 ある端末から目標品質を受信し、
 前記ネットワークにおいて、前記目標品質を満たすためのリソースが不足している場合に、品質調整の対象となる端末を選択し、当該端末に対する通信の品質を調整する
 品質調整方法。
(付記項7)
 コンピュータを、付記項1ないし5のうちいずれか1項に記載の品質調整装置における各部として機能させるためのプログラムを記憶した非一時的記憶媒体。
 以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
100 品質割当機能部、帯域割当機能部
110 制御部
111 割当処理機能部
112 調整機能部
113 マクロフロー生成機能部
120 記憶部
121 調整対象選定ポリシ記憶部
122 調整ポリシ記憶部
123 ユーザ情報記憶部
124 フロー情報記憶部
125 ユーザ端末情報記憶部
126 リソース情報記憶部
130 入力部
140 通信部
150 出力部
200 端末
210 制御部
211 品質要求部
212 帯域要求部
300 オーケストレータ
310 マクロフロー管理機能部
320 最適割当処理機能部
330 リソース制御部
340 リソース設計機能部
1000 ドライブ装置
1001 記録媒体
1002 補助記憶装置
1003 メモリ装置
1004 CPU
1005 インタフェース装置
1006 表示装置
1007 入力装置
1008 出力装置

Claims (7)

  1.  複数の端末が収容されるネットワーク上で提供されるサービスの品質を調整するための品質調整装置であって、
     ある端末から目標品質を受信する通信部と、
     前記ネットワークにおいて、前記目標品質を満たすためのリソースが不足している場合に、品質調整の対象となる端末を選択し、当該端末に対する通信の品質を調整する制御部と、
     を備える品質調整装置。
  2.  前記制御部は、予め定めた調整ポリシに従って、前記通信の品質を調整する
     請求項1に記載の品質調整装置。
  3.  前記制御部は、予め定めた調整対象選定ポリシに従って、前記品質調整の対象として、前記複数の端末の中から1つ又は複数の端末を選択する
     請求項1に記載の品質調整装置。
  4.  前記制御部は、前記調整対象選定ポリシとして、端末に紐付けられている条件を使用する
     請求項3に記載の品質調整装置。
  5.  前記条件は、品質調整依頼に協力するか否か、契約通信プラン、及び、通信の品質を少なくとも含む複数の条件から選択された条件である
     請求項4に記載の品質調整装置。
  6.  複数の端末が収容されるネットワーク上で提供されるサービスの品質を調整するための品質調整装置として使用されるコンピュータが実行する品質調整方法であって、
     ある端末から目標品質を受信し、
     前記ネットワークにおいて、前記目標品質を満たすためのリソースが不足している場合に、品質調整の対象となる端末を選択し、当該端末に対する通信の品質を調整する
     品質調整方法。
  7.  コンピュータを、請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載の品質調整装置における各部として機能させるためのプログラム。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002199365A (ja) * 2000-12-26 2002-07-12 Ricoh Co Ltd 映像配信システムおよび映像配信方法
JP2013239960A (ja) * 2012-05-16 2013-11-28 Hitachi Ltd 通信システム、通信装置および通信制御方法
WO2014142295A1 (ja) * 2013-03-15 2014-09-18 日本電気株式会社 メディア通信システム、ビットレート制御方法及びコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体
US20160183126A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-23 Hughes Network Systems, Llc Load balancing of committed information rate service sessions on tdma inroute channels

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002199365A (ja) * 2000-12-26 2002-07-12 Ricoh Co Ltd 映像配信システムおよび映像配信方法
JP2013239960A (ja) * 2012-05-16 2013-11-28 Hitachi Ltd 通信システム、通信装置および通信制御方法
WO2014142295A1 (ja) * 2013-03-15 2014-09-18 日本電気株式会社 メディア通信システム、ビットレート制御方法及びコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体
US20160183126A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-23 Hughes Network Systems, Llc Load balancing of committed information rate service sessions on tdma inroute channels

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