JP4959601B2 - Admission control method and control system based on traffic statistics information, and program thereof - Google Patents
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Description
本発明は、トラヒック統計情報に基づく受付制御方法および制御システム、ならびにそのプログラムに関し、詳細には、複数のノードと複数のリンクから構成されるネットワークが存在し、そのネットワークに関する情報と、そのネットワークを利用するサービスに関する情報と、通信品質の保証レベルに関する情報を入力として、そのネットワークに流入するサービスの受付許容量を算出する受付制御機能が存在し、その受付制御機能にて、そのネットワーク内のあるリンクにおける、輻輳発生率を計算し、あるリンクにおける輻輳発生率と、通信品質の保証レベルに関する情報との整合性に基づいてそのネットワークに流入するサービスの受付許容量を算出する受付制御方法および受付制御システム、ならびにそのプログラムに関する。 The present invention relates to an admission control method and control system based on traffic statistical information, and a program thereof, and more specifically, there is a network composed of a plurality of nodes and a plurality of links. There is an admission control function that calculates the admission allowance of the service that flows into the network using information related to the service used and information related to the guarantee level of communication quality as input. An admission control method and an admission method for calculating a congestion occurrence rate in a link and calculating a reception allowance of a service flowing into the network based on consistency between the congestion occurrence rate in a certain link and information on a guarantee level of communication quality The present invention relates to a control system and its program.
従来、複数のノードと複数のリンクから構成されるネットワークが存在し、このネットワークに関する情報と、このネットワークを利用するサービスに関する情報と、通信品質の保証レベルに関する情報とを入力として、このネットワークに流入するサービスの受付許容量を算出する受付制御機能が存在している。このようなネットワークにおいては、新規にこのネットワークに流入しようとするサービスに対して、十分なネットワーク資源の有無を確認するため、ネットワーク内のあるリンクが収容しているサービスフローの情報を常時把握しておく必要があった。 Conventionally, there is a network composed of a plurality of nodes and a plurality of links, and information relating to this network, information relating to services using this network, and information relating to the guarantee level of communication quality are input to this network. There is an admission control function for calculating the allowable admission amount of the service to be performed. In such a network, in order to check whether there is sufficient network resources for a service that is about to flow into this network, information on the service flow accommodated by a link in the network is constantly grasped. It was necessary to keep.
図1は、従来の受付制御方法の説明図である。
図1−1では、受付制御機能1が、ネットワークを利用するサービスに関する情報と、ネットワークに関する情報を入力とし、サービスの受付可否の判定結果を出力する様子を示している。ネットワークに関する情報は、ネットワークトポロジ、あるリンクの帯域、ルーチングテーブルの情報等である。
また、ネットワークを利用するサービスに関する情報としては、SIP(VoIPを応用したインターネット電話で用いられる通話制御プロトコル)のCall−ID行、SDP(Session Description Protocol)のC行等から得られる発着IPアドレス、SDPのb行から得られる要求帯域に関する情報等がある。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a conventional admission control method.
FIG. 1A shows a state in which the
Further, as information on the service using the network, the IP address obtained from the Call-ID line of SIP (call control protocol used in Internet telephone applying VoIP), the C line of SDP (Session Description Protocol), etc., There is information about the required bandwidth obtained from the b line of SDP.
図1−2では、受付制御機能の詳細を示している。ネットワークに関する情報は、ネットワークトポロジDB12に保持される。ネットワークを利用するサービスが新規に流入しようとした場合、経路算出部11は、ネットワークトポロジDB12から読み出された情報と、ネットワークを利用するサービスに関する情報に含まれる、サービスフローの発着IPアドレスから、サービスフローの経路を算出する。フローの経路は、受付判定部14に送られる。
受付判定部14では、サービスフローの経路上に要求帯域を確保できることを確認するため、ネットワークトポロジDB12から各リンク容量の情報、使用帯域管理DB13からは、各リンクにおける使用中帯域の情報を取得する。新規サービスフローを収容することができないリンクが1本でもあれば、受付を拒否する。
また、経路上の各リンクにおいてサービスフローを収容可能であれば、受付を許可し、使用帯域DB13を更新する。
FIG. 1-2 shows details of the reception control function. Information about the network is held in the
In order to confirm that the requested bandwidth can be secured on the service flow path, the
If the service flow can be accommodated in each link on the route, the reception is permitted and the used
この場合、受付可否の判定は、新規に到着したサービスが要求するネットワーク資源が残されているか否かで判断する。従って、ネットワーク資源に関する情報を常時管理しておく必要があり、管理対象のネットワーク規模が大きくなると、状態爆発を起こすため、スケーラビリティに欠ける。 In this case, the acceptance / rejection is judged based on whether or not the network resource requested by the newly arrived service remains. Therefore, it is necessary to always manage information about network resources, and if the scale of the network to be managed becomes large, a state explosion occurs, so that scalability is lacking.
既に提案されている技術として、URL(http://www.tiech.ac.jp/publications/j/chronicle/423/423−1.html)(非特許文献2参照)で検索可能な、山岡克式:『効率的なインターネット動画像通信の実現を目指して−インターネットにおけるストリームの共存収容方式に関する研究−』がある。これによれば、一般的なパケット交換網では、回線交換網のように回線の確立が不要であり、任意の時点で通信を開始できることに着目し、また、資源不足を通信開始後に確認することは、パケット損失の有無等を確認することで実現でき、厳密な資源管理を必要としないため、比較的容易に実現できることに着目し、通信開始時に空き資源を確認するのではなく、新規フローを一時的に網内に収容し、そのフローが輻輳を引き起こすか否かを確認した上で、フローの受付制御を行うという発想の転換を導入している。
そして、1)新規フロー到着時、各ノードは、既に正式収容されたフローのDrop Precedence(廃棄優先度)よりも高いDrop Precedenceを同フローに設定し、中継フローとして一時収容する。2)一定時間経過後、Drop Precedenceが設定されたパケットの損失有無を確認する。2−a)Drop Precedenceのパケットに損失がなければ、新規フローを収容可能と判断し、同フローにDrop Precedenceを設定する。2−b)Drop Precedenceのパケットに損失があるならば、新規フローが網内に輻輳を引き起こすと判断し、同フローを廃却する。
このように、処理能力不足で生じるパケット損失を基に受付制御を行っている。
そのため、パケットの損失が大量になるという問題がある。
As a previously proposed technique, Katsushi Yamaoka, which can be searched with a URL (http://www.tier.ac.jp/publications/j/chronic/423/423-1.html) (see Non-Patent Document 2) Formula: “Aiming at the realization of efficient Internet video communication-Study on the coexistence accommodation method of the stream on the Internet”. According to this, in general packet switching networks, it is not necessary to establish a line as in the circuit switching network, and attention is paid to the fact that communication can be started at an arbitrary time, and the lack of resources should be confirmed after communication is started. Focusing on the fact that it can be realized by checking the presence or absence of packet loss, etc., and does not require strict resource management, so it can be realized relatively easily. A change of concept has been introduced in which a flow is temporarily accommodated in a network, and whether or not the flow causes congestion is checked before receiving the flow.
And 1) When a new flow arrives, each node sets Drop Precedence higher than Drop Precedence (discard priority) of the flow already officially accommodated in the same flow, and temporarily accommodates it as a relay flow. 2) After a lapse of a certain time, it is confirmed whether or not a packet with Drop Precedence is set. 2-a) If there is no loss in the drop precedence packet, it is determined that a new flow can be accommodated, and drop precedence is set for the flow. 2-b) If there is a loss in the Drop Precedence packet, it is determined that the new flow causes congestion in the network, and the flow is discarded.
In this way, admission control is performed based on packet loss caused by insufficient processing capacity.
Therefore, there is a problem that packet loss becomes large.
前述のように、従来の方法では、ネットワークの規模が大きくなると、管理すべき情報量も膨大となり、状態爆発を起こすため、スケーラビリティの欠如が問題であった。 As described above, in the conventional method, when the network size is increased, the amount of information to be managed becomes enormous and causes a state explosion, so the lack of scalability has been a problem.
(目的)
そこで、本発明の目的は、ネットワーク内のあるリンクが収容しているサービスフローの情報を常時把握する必要がなく、スケーラビリティに優れた受付制御が可能なトラヒック統計情報に基づく受付制御方法および制御システム、ならびにそのプログラムを提供することにある。
(the purpose)
Accordingly, an object of the present invention is to provide an admission control method and control system based on traffic statistical information that does not require constant grasping of service flow information accommodated by a certain link in the network and is capable of admission control with excellent scalability. , As well as providing the program.
本発明のトラヒック統計情報に基づく受付制御方法は、複数のノードと複数のリンクから構成されるネットワークが存在し、このネットワークに関する情報と、このネットワークを利用するサービスに関する情報と、通信品質の保証レベルに関する情報を入力として、このネットワークに流入するサービスの受付許容量を算出する受付制御手段を設け、この受付制御手段において、ネットワーク内のあるリンクにおける、輻輳が発生する確率(輻輳発生率)を計算し、あるリンクにおける輻輳発生率と、通信品質の保証レベルに関する情報との整合性に基づいてこのネットワークに流入するサービスの受付許容量を算出することを特徴としている。 In the admission control method based on the traffic statistics information of the present invention, there is a network composed of a plurality of nodes and a plurality of links, information on the network, information on a service using the network, and a guarantee level of communication quality. An admission control unit that calculates the allowable admission amount of the service that flows into this network is provided as input, and the admission control unit calculates the probability (congestion occurrence rate) that congestion will occur at a certain link in the network. In addition, it is characterized in that the allowable amount of service flowing into this network is calculated based on the consistency between the congestion occurrence rate in a certain link and information on the guarantee level of communication quality.
本発明の受付制御用プログラムは、コンピュータに、複数のノードと複数のリンクから構成されるネットワークに対して、該ネットワークに関する情報と、該ネットワークを利用するサービスに関する情報と、通信品質の保証レベルに関する情報とを入力する手順、リンク毎の要求帯域データベースに各リンクの使用率を保持する手順、リンク毎の要求帯域データベースから各リンクにおける使用率の時間帯毎の確率密度分布のデータを作成する手順、該確率密度分布データに基づいて確率分布関数を生成する手順、輻輳発生率を算出する手順、該輻輳発生率と輻輳発生率の閾値とを比較する手順、該輻輳発生率が閾値を越えている場合には、確率分布関数を生成する手順、輻輳発生率が閾値未満となるような最大の受付許容量の条件を算出する手順、サービス要求の到着した時間帯に応じて前記受付許容量の条件に基づき、該サービス要求を制御する手順を、それぞれ実行させるためのプログラムである。
本発明では、サービスが要求する帯域量等の情報に基づいて、ネットワーク内のリンクにおける輻輳発生率を計算し、それを一定値に抑える範囲で受付判断する手段を設けることにより、サービスフローの情報を常時把握する必要をなくすことができる。
The admission control program according to the present invention relates to a network composed of a plurality of nodes and a plurality of links in a computer, information relating to the network, information relating to a service using the network, and a guarantee level of communication quality. Procedures for inputting information, procedures for maintaining the usage rate of each link in the requested bandwidth database for each link, and procedures for creating probability density distribution data for each usage time zone for each link from the requested bandwidth database for each link , A procedure for generating a probability distribution function based on the probability density distribution data, a procedure for calculating a congestion occurrence rate, a procedure for comparing the congestion occurrence rate with a threshold value for the congestion occurrence rate, and the congestion occurrence rate exceeds the threshold value. If so, calculate the procedure for generating the probability distribution function and the maximum acceptable capacity condition that causes the congestion occurrence rate to be less than the threshold. That procedure, based on the reception capacity of the condition in accordance with the arrival time period on the service request, the procedure for controlling the service request, a program for executing, respectively.
In the present invention, service flow information is provided by calculating a congestion occurrence rate in a link in a network based on information such as a bandwidth amount requested by a service and accepting and judging within a range in which the congestion is suppressed to a constant value. This eliminates the need to keep track of
本発明によれば、ネットワークを利用するサービスに関する情報を収集して統計情報を利用することによって、ネットワーク内の管理情報が増え難い、かつスケーラビリティに優れた受付制御が可能になる。 According to the present invention, by collecting information related to services that use a network and using statistical information, it is possible to perform admission control that is difficult to increase management information in the network and that is highly scalable.
以下、本発明の実施形態を、図面により詳細に説明する。
図2は、本発明の一実施形態に係る受付制御システムの構成図である。
図2−1は、コンピュータの制御による受付制御機能2が、ネットワークを利用するサービスに関する情報と、ネットワークに関する情報、通信品質の保証レベルとを入力とし、サービスの受付可否の判断結果を出力する様子を示している。
これらの入力のうち、ネットワークを利用するサービスに関する情報と、ネットワークに関する情報の具体的な内容については、図1−1に示した従来の受付制御方法と同様である。また、新たに加えられた通信品質の保証レベルは、ここでは輻輳発生率の閾値で与えるものとし、ネットワークオペレータが定めて入力するものとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a configuration diagram of an admission control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A illustrates a state in which the
Among these inputs, the information regarding the service using the network and the specific contents of the information regarding the network are the same as those in the conventional admission control method shown in FIG. In addition, the newly added communication quality guarantee level is given here as a threshold value of the congestion occurrence rate, and is assumed to be input by the network operator.
図2−2は、受付制御機能の詳細な構成を示す図である。
図2−2に示すように、本発明の受付制御機能2は、経路算出部21と、ネットワークトポロジDB22と、リンク毎の要求帯域DB23と、統計処理部28と、輻輳発生率算出部27と、輻輳発生率比較部26と、受付比率算出部25と、受付判定部24とから構成される。これらの各処理部は、コンピュータの制御により処理を実行する。
FIG. 2-2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the reception control function.
As shown in FIG. 2B, the
本発明の受付制御機能2では、サービスがネットワークに流入する際に要求する帯域等の統計情報に基づいて、ネットワーク内のあるリンクにおける輻輳発生率を算出し、その輻輳発生率を一定値以下に抑えるための受付許容量を算出し、受付許容量に基づいて受付制御する。これにより、ネットワーク内のあるリンクが収容しているサービスフローの情報を常時把握する必要がなくなり、管理すべき情報量を抑制することができるので、スケーラビリティに優れた受付制御機能2が得られる。
In the
この受付制御機能2は、ネットワークトポロジ、あるリンクの帯域、ルーチングテーブルの情報等のネットワークに関する情報、経路算出部21で算出された経路を登録するネットワークトポロジDB22と、発着IPアドレスを含むサービスに関する情報を入力して、ネットワークトポロジDB22から読み出した情報を基に経路を算出する経路算出部21と、経路算出部21からフローの経路や要求帯域の情報、および、要求帯域などのネットワークを利用するサービスに関する情報を登録するリンク毎の要求帯域DB23と、リンク毎の要求帯域DB23からの情報を入力して、各リンクにおける使用率の時間帯毎の確率密度分布のデータを作成する統計処理部28と、統計処理部28からの確率密度分布を入力して、輻輳発生率を算出する輻輳発生率算出部27と、該輻輳発生率算出部27の計算結果である輻輳発生率と外部から入力される輻輳発生率の閾値とを入力して、計算結果が閾値を越えている場合には、受付比率算出部25に対して算出を命じる輻輳発生率比較部26と、輻輳発生率比較部26からの命令に基づき、統計処理部28からの情報と輻輳発生率の閾値と最大の受付許容量の条件を算出する受付比率算出部25と、受付比率算出部25からの計算結果である条件を入力し、サービス要求が到着した時間帯に応じた受付比率に基づき、サービス要求をランダムに拒否する受付判定部24とから構成される。
This
また、図2−1に示す受付制御機能2において、この受付制御機能2に入力するネットワークに関する情報が、ネットワークトポロジの情報、ネットワーク内のあるリンクの帯域情報、ネットワークを利用するフローの経路情報のいずれか、または組み合わせであることも特徴としている。すなわち、図2−1において、受付制御機能2に入力するネットワクに関する情報が、図に記載されているように、ネットワークトポロジ、あるリンクの帯域、ルーチングテーブルの情報の組み合わせに限らず、これらの中の任意の1つ、2つ、3つの組み合わせ、あるいはこれにフローの経路情報を加えた中の1つ、2つ、3つあるいは4つの組み合わせでもよい。
In addition, in the
また、図2−1に示す受付制御機能2において、この受付制御機能2に入力する通信品質の保証レベルが、輻輳発生率の閾値であることも特徴としている。具体的には、輻輳発生率の閾値は、図2−2の受付制御機能2に入力され、輻輳発生率比較部26に加えられる。輻輳発生率算出部27において算出された輻輳発生率(図3−1参照)に対して、リンク使用率(リンク容量等)の閾値を考慮することで、輻輳が発生しない領域を受付比率算出部25で決定し、受付判定部24で入力された要求を受付けるか否かを判定する。
In addition, the
また、図2−1に示す受付制御機能2において、この受付制御機能2に入力するネットワークを利用するサービスに関する情報が、SIPシグナリング、およびSDPによる記述等から得られる情報であることも特徴としている。SIPは、VoIPを応用したインターネット電話などで用いられる通話制御プロトコルの1つであって、転送機能や発信者番号通知機能など、同様のプロトコルと比べて公衆電話網に近い機能を備え、接続にかかる時間も短い。SDPは、既存の通話サービスや電子メールなどのデータ系サービスを組み合わせ、新しい通信サービスを開発し実行するための基盤である。SIPのCall.ID行、SDPのC行等から得られる発着IPアドレス、SDPのb行等から得られる要求帯域に関する情報などであってもよい。
In addition, the
また、図2−1に示す受付制御機能2において、この受付制御機能2に入力するネットワークを利用するサービスに関する情報が、SIPシグナリング、およびSDPによる記述等から得られる情報を、統計的に処理した情報であることも特徴としている。
In addition, in the
図2−2において、ネットワークに関する情報は、従来の方法と同様に、ネットワークトポロジDB22で保持する。また、経路算出部21では、ネットワークトポロジDB22から得られる情報と、新規サービス要求メッセージ(SIP,SDP等)に含まれる発着IPアドレスを用いて、新規サービスフローの経路を算出する。フローの経路情報と要求帯域は、リンク毎の要求帯域DB23に入力される。
In FIG. 2B, information on the network is held in the
リンク毎の要求帯域DB23では、フロー経路上の各リンクについて、使用率がどのようになっているかを保持しておく。リンク毎の要求帯域DB23におけるデータは、図2−2の左下表に示すように、日毎、および時間帯毎に分けて保存されている。
統計処理部28では、リンク毎の要求帯域DB23から、最近何日間かの情報を取得し、図2−2の右下表に示すように、各リンクにおける使用率の、時間帯毎の確率密度分布のデータを作成する。
The requested
In the
輻輳発生率算出部27では、統計処理部28から入力される確率密度分布に基づいて確率分布関数を生成し、輻輳発生率を算出する。
輻輳発生率比較部26では、輻輳発生率算出部27の計算結果と、閾値とを比較し、計算結果が閾値を越えている場合には、輻輳発生率が閾値未満となるような、最大の受付許容量の条件を算出する。
受付比率算出部25では、受付制御適用前の確率密度分布を用いて、受付比率を算出することが可能である。
受付比率を算出する方法には、2つがあって、どちらも受付制御適用前に実施する。
1つ目は、受付制御適用前の確率密度関数をそのまま利用する方法であり、2つ目は、受付制御適用後の確率密度関数を生成してから輻輳発生率を算出し、その値が閾値を越えているか否かを確認しながら、最大の受付比率を算出する方法である。
すなわち、2つ目の方法では、サービス要求を受付けるか否かを判定するために、受付制御後の輻輳発生率を試算するための一手法として、確率密度関数(および確率分布関数)を生成し、受付比率を算出する。
ちなみに、全てのサービスに対して一律に受付制御を行う場合は、受付比率をr、受付制御適用前の確率密度関数をp(x)と置くと、受付制御適用後の確率密度関数q(・)は、次式で表わされる。
q(rx)=p(x)/r
The congestion occurrence
In the congestion occurrence
The acceptance
There are two methods for calculating the acceptance ratio, both of which are performed before the acceptance control is applied.
The first is a method of using a probability density function before application of admission control as it is, and the second method is to generate a probability density function after application of admission control and then calculate the congestion occurrence rate, and the value is a threshold value. This is a method of calculating the maximum acceptance ratio while confirming whether or not the number exceeds.
That is, in the second method, a probability density function (and probability distribution function) is generated as a method for calculating the congestion occurrence rate after admission control in order to determine whether or not to accept a service request. The reception ratio is calculated.
By the way, when the acceptance control is uniformly performed for all services, if the acceptance ratio is r and the probability density function before application of acceptance control is p (x), the probability density function q (· ) Is expressed by the following equation.
q (rx) = p (x) / r
例えば、あるリンク使用率の確率密度分布が正規分布に従い、平均使用率が88%、使用率の標準偏差が10%であるとする。
このとき、輻輳発生率が10%未満になるような、最大の平均リンク使用率は80%である。この場合、平均リンク使用必を80%に抑制するためには、全サービス要求の内、11分の1を拒否すれば良いことが分かる。受付比率算出部25では、このような値を算出し、受付判定部24に入力する。
For example, it is assumed that the probability density distribution of a certain link usage rate follows a normal distribution, the average usage rate is 88%, and the standard deviation of the usage rate is 10%.
At this time, the maximum average link usage rate such that the congestion occurrence rate is less than 10% is 80%. In this case, in order to suppress the average link use necessity to 80%, it can be understood that one eleventh of all service requests should be rejected. The reception
以上の処理をあらゆるサービス要求に対して行うことにより、ネットワーク内の全リンクについて、時間帯毎の輻輳発生率が明らかになる
受付判定部24では、サービス要求が到着した時間帯に応じた受付比率に基づき、サービス要求をランダムに拒否する。
本発明の方法では、従来の方法と比べて使用帯域管理DB13を持つ必要がなく、スケーラビリティに優れている。
By performing the above processing for every service request, the congestion occurrence rate for each time zone is clarified for all links in the network. In the
In the method of the present invention, it is not necessary to have the use
図3は、図2の受付比率算出部25、輻輳発生率算出部27、輻輳発生率比較部26等の機能内部での計算内容を示す図である。
図3−1のグラフは、ネットワーク内のあるリンク使用率が正規分布に従った場合の例を示している。この場合、例えばネットワーク内のあるリンク帯域が与えられると、分布関数を計算することで、そのリンクにおける輻輳発生率を算出できる。
FIG. 3 is a diagram illustrating calculation contents inside the functions of the reception
The graph in FIG. 3A shows an example in which a certain link usage rate in the network follows a normal distribution. In this case, for example, when a certain link band in the network is given, the congestion occurrence rate in the link can be calculated by calculating the distribution function.
図3−2は、ネットワーク内のあるリンクにおける輻輳発生率と、リンク使用率の平均値と、標準偏差との関係を示した図である。図に示すように、リンク使用率の平均値が大きいほど、またリンク使用率の標準偏差が大きいほど、輻輳発生率は高くなる。輻輳発生率が通信品質の保証レベルを満たす領域から離れている距離によって、受付拒否率を決定する。 FIG. 3-2 is a diagram illustrating a relationship among the congestion occurrence rate, the average value of the link usage rate, and the standard deviation in a certain link in the network. As shown in the figure, the congestion occurrence rate increases as the average value of the link usage rate increases and as the standard deviation of the link usage rate increases. The acceptance refusal rate is determined by the distance away from the area where the congestion occurrence rate satisfies the communication quality guarantee level.
図4は、本発明の受付制御機能の処理フローチャートである。
図4(a)は、コンピュータの制御によりネットワークに流入するサービス要求の受付許容量を算出するフローである。先ず、複数のノードと複数のリンクから構成されるネットワークに対して、該ネットワークに関する情報と、該ネットワークを利用するサービスに関する情報と、通信品質の保証レベルに関する情報とを入力する(ステップ101)。次に、リンク毎の要求帯域データベース23に各リンクの使用率を保持する(ステップ102)。次に、統計処理部28は、リンク毎の要求帯域データベース23から各リンクにおける使用率の時間帯毎の確率密度分布のデータを作成する(ステップ103)。次に、輻輳発生率算出部27は、確率密度分布データに基づいて確率分布関数を生成する(ステップ104)。同じく、輻輳発生率算出部27は、それに基づいて輻輳発生率を算出する(ステップ105)。次に、輻輳発生率比較部26は、上記輻輳発生率と輻輳発生率の閾値とを比較する(ステップ106)。比較の結果、該輻輳発生率が閾値を越えている場合には(ステップ107)、輻輳発生率が閾値未満となるような最大の受付許容量の条件を算出する(ステップ108)。
図4(b)は、受付制御のフローである。受付判定部24は、サービス要求の到着した時間帯に応じて前記受付許容量の条件に基づき、サービス要求を受付けるか否かを判定する(ステップ109)。条件に合致した要求のみが受付られる(ステップ110)。
FIG. 4 is a process flowchart of the reception control function of the present invention.
Figure 4 (a) is a flow you calculate the reception capacity of the service request flowing into the network under the control of the computer. First, information relating to the network, information relating to a service using the network, and information relating to a guarantee level of communication quality are input to a network composed of a plurality of nodes and a plurality of links (step 101). Next, the usage rate of each link is held in the requested
FIG. 4B is a flow of admission control. The
なお、図4のフローを受付制御用プログラムに変換して、CD−ROMなどの記録媒体に格納しておけば、これを受付制御機能のコンピュータに装着して、プログラムをコンピュータにインストールし、コンピュータにおいてこのプログラムを実行すれば、本発明は容易に実現される。また、このコンピュータからインターネットを経由して他のコンピュータにこのプログラムをダウンロードすることにより、プログラムの汎用化も可能である。 If the flow of FIG. 4 is converted into a reception control program and stored in a recording medium such as a CD-ROM, it is installed in a computer having a reception control function, and the program is installed in the computer. If this program is executed, the present invention is easily realized. Further, the program can be generalized by downloading this program from this computer to another computer via the Internet.
2 受付制御機能
21 経路算出部
22 ネットワークトポロジDB
23 リンク毎の要求帯域DB
24 受付判定部
25 受付比率算出部
26 輻輳発生率比較部
27 輻輳発生率算出部
28 統計処理部
2
23 Required bandwidth DB for each link
24
Claims (9)
該コンピュータは、複数のノードと複数のリンクから構成されるネットワークに対して、該ネットワークに関する情報と、該ネットワークを利用するサービスに関する情報と、通信品質の保証レベルに関する情報とを入力して、リンク毎の要求帯域データベースに各リンクの使用率を保持し、
該コンピュータは、リンク毎の要求帯域データベースから各リンクにおける使用率の時間帯毎の確率密度分布のデータを作成し、該確率密度分布データに基づいて確率分布関数を生成して、輻輳発生率を算出し、
該輻輳発生率と輻輳発生率の閾値とを比較して、該輻輳発生率が該閾値を越えている場合には、該輻輳発生率が閾値未満となるような最大の受付許容量の条件を算出し、
サービス要求の到着した時間帯に応じて前記受付許容量の条件に基づき、該サービス要求を受付けるか否かを判定することを特徴とするトラヒック統計情報に基づく受付制御方法。 In the admission control method for calculating the allowable amount of acceptance of service requests flowing into the network by computer control and controlling the inflow,
The computer inputs information relating to the network, information relating to a service using the network, and information relating to a guarantee level of communication quality to a network including a plurality of nodes and a plurality of links. The usage rate of each link is kept in each requested bandwidth database,
The computer creates probability density distribution data for each usage time zone from the requested bandwidth database for each link, generates a probability distribution function based on the probability density distribution data, and calculates the congestion occurrence rate. Calculate
When the congestion occurrence rate is compared with the threshold value of the congestion occurrence rate, and the congestion occurrence rate exceeds the threshold value, the condition of the maximum allowable reception amount is set such that the congestion occurrence rate is less than the threshold value. Calculate
An admission control method based on traffic statistics information, wherein whether or not to accept the service request is determined based on the admission allowance condition according to a time zone when the service request arrives.
前記サービス要求を受付けるか否かを判定するために、受付制御後の輻輳発生率を試算するための手法として、確率密度関数および確率分布関数を生成することを特徴とするトラヒック統計情報に基づく受付制御方法。 In the admission control method based on the traffic statistical information according to claim 1,
Acceptance based on traffic statistical information characterized by generating a probability density function and a probability distribution function as a method for calculating the congestion occurrence rate after admission control in order to determine whether or not to accept the service request Control method.
前記ネットワークに関する情報が、ネットワークトポロジの情報、ネットワーク内のあるリンクの帯域情報、ネットワークを利用するフローの経路情報のいずれか、またはこれらの組み合わせであることを特徴とするトラヒック統計情報に基づく受付制御方法。 In the admission control method based on the traffic statistical information according to claim 1,
Admission control based on traffic statistical information, wherein the information on the network is any of network topology information, bandwidth information of a link in the network, route information of a flow using the network, or a combination thereof. Method.
前記通信品質の保証レベルに関する情報が、あるリンクにおける輻輳発生率の閾値であることを特徴とするトラヒック統計情報に基づく受付制御方法。 In the admission control method based on the traffic statistical information according to claim 1,
The admission control method based on traffic statistical information, wherein the information related to the guarantee level of communication quality is a threshold value of a congestion occurrence rate in a certain link.
前記ネットワークを利用するサービスに関する情報が、SIPシグナリング、およびSDPによる記述から得られる情報であることを特徴とするトラヒック統計情報に基づく受付制御方法。 In the admission control method based on the traffic statistical information according to claim 1,
The admission control method based on traffic statistics information, wherein the information on the service using the network is information obtained from a description by SIP signaling and SDP.
前記ネットワークを利用するサービスに関する情報が、SIPシグナリング、およびSDPによる記述から得られる情報を、統計的に処理した情報であることを特徴とするトラヒック統計情報に基づく受付制御方法。 In the admission control method based on the traffic statistical information according to claim 1,
The admission control method based on traffic statistical information, wherein the information on the service using the network is information obtained by statistically processing information obtained from SIP signaling and SDP description.
ネットワークトポロジ、あるリンクの帯域、ルーチングテーブルの情報を含むネットワークに関する情報、および算出された経路情報を登録するネットワークトポロジ・データベースと、
発着IPアドレスを含むサービスに関する情報を入力して、該ネットワークトポロジ・データベースから読み出した情報を基にフローの経路を算出する経路算出部と、
該経路算出部からフローの経路や要求帯域の情報、および、要求帯域などのネットワークを利用するサービスに関する情報を登録するリンク毎の要求帯域データベースと、
該リンク毎の要求帯域データベースからの情報を入力して、各リンクにおける使用率の時間帯毎の確率密度分布のデータを作成する統計処理部と、
該統計処理部からの確率密度分布を入力して、輻輳発生率を算出する輻輳発生率算出部と、
該輻輳発生率算出部の計算結果である輻輳発生率と外部から入力される輻輳発生率の閾値とをそれぞれ入力して、これらを比較し、該輻輳発生率が該閾値を越えている場合には、該輻輳発生率が閾値未満となるような最大の受付許容量の条件を算出する輻輳発生率比較部と、
該輻輳発生率比較部からの指示に基づき、受付比率を算出する受付比率算出部と、
該輻輳発生率比較部からの計算結果である条件を入力し、サービス要求が到着した時間帯に応じた受付比率に基づき、サービス要求を受付けるか否かを判定する受付判定部と
を有することを特徴とするトラヒック統計情報に基づく受付制御システム。 In the admission control system that calculates the admission allowance of services flowing into the network under computer control and controls the inflow,
A network topology database that registers network topology, information about the network including bandwidth of a link, routing table information, and calculated route information;
A route calculation unit that inputs information about a service including an incoming / outgoing IP address and calculates a route of the flow based on the information read from the network topology database;
A request bandwidth database for each link for registering information on a service using the network such as a flow route and a request bandwidth from the route calculation unit;
A statistical processing unit that inputs information from the requested bandwidth database for each link and creates data of probability density distribution for each time zone of the usage rate in each link;
Congestion rate calculation unit that calculates probability of congestion by inputting probability density distribution from the statistical processing unit;
When the congestion occurrence rate which is the calculation result of the congestion occurrence rate calculation unit and the threshold value of the congestion occurrence rate input from the outside are respectively input and compared, and the congestion occurrence rate exceeds the threshold Is a congestion occurrence rate comparison unit that calculates a condition for the maximum allowable amount of acceptance so that the congestion occurrence rate is less than a threshold;
An acceptance ratio calculation unit that calculates an acceptance ratio based on an instruction from the congestion occurrence rate comparison unit;
A reception determination unit that inputs a condition that is a calculation result from the congestion occurrence rate comparison unit, and that determines whether to accept the service request based on a reception ratio according to a time zone when the service request arrived. Admission control system based on characteristic traffic statistics.
前記リンク毎の要求帯域データベースでは、フロー経路上の各リンクについて、日毎、および時間帯毎に分けてリンク使用率を保存することを特徴とするトラヒック統計情報に基づく受付制御システム。 In the admission control system based on the traffic statistical information according to claim 7 ,
In the requested bandwidth database for each link, the link usage rate is stored for each link on the flow path for each day and every time zone, and the admission control system based on traffic statistical information is characterized.
該コンピュータに、複数のノードと複数のリンクから構成されるネットワークに対して、該ネットワークに関する情報と、該ネットワークを利用するサービスに関する情報と、通信品質の保証レベルに関する情報とを入力する手順、リンク毎の要求帯域データベースに各リンクの使用率を保持する手順、リンク毎の要求帯域データベースから各リンクにおける使用率の時間帯毎の確率密度分布のデータを作成する手順、該確率密度分布データに基づいて確率分布関数を生成する手順、輻輳発生率を算出する手順、該輻輳発生率と輻輳発生率の閾値とを比較する手順、該輻輳発生率が閾値を越えている場合に、該輻輳発生率が閾値未満となるような最大の受付許容量の条件を算出する手順、サービス要求の到着した時間帯に応じて前記受付許容量の条件に基づき、該サービス要求を受付けるか否かを判定する手順を、それぞれ実行させるためのサービス要求受付制御用プログラム。 A reception control program for calculating an allowable reception amount of a service request flowing into a network under computer control,
A procedure and link for inputting information relating to the network, information relating to a service using the network, and information relating to a guarantee level of communication quality to a network including a plurality of nodes and a plurality of links. A procedure for maintaining the usage rate of each link in each requested bandwidth database, a procedure for creating probability density distribution data for each usage time zone from each requested bandwidth database for each link, based on the probability density distribution data A procedure for generating a probability distribution function, a procedure for calculating a congestion occurrence rate, a procedure for comparing the congestion occurrence rate with a threshold value of the congestion occurrence rate, and the congestion occurrence rate when the congestion occurrence rate exceeds the threshold value The procedure for calculating the condition of the maximum allowable amount that allows the value to be less than the threshold, and the allowable value depending on the time zone when the service request arrives Based on the condition, the service request reception control program for a procedure for determining whether or not to accept the service request, to execute respectively.
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