(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコンテンツをデバイスに割り当て、要求に応じて、要求されたコンテンツを該コンテンツが割り当てられたデバイスから配信する配信システムの設計を支援する配信システム設計支援装置であって、
想定される前記コンテンツに対する要求に基づいて、該コンテンツごとに、該コンテンツの配信によって前記配信システムにかかる配信負荷をコンテンツ負荷として取得するコンテンツ負荷取得手段と、
前記コンテンツ負荷取得手段により取得された前記コンテンツ負荷の値に基づいて、複数の前記コンテンツを複数の階級に分類し、該階級ごとに、該階級に属する該コンテンツが前記デバイスに割り当てられる確率を割当確率として算出する割当確率算出手段と、
前記デバイスに割り当てられるコンテンツ数を取得するコンテンツ数取得手段と、
前記階級を代表する配信負荷である階級値に基づいて、前記コンテンツ数取得手段により取得された前記コンテンツ数のコンテンツを前記デバイスに割り当てた場合に、該デバイスに発生し得る配信負荷をデバイス負荷として複数算出するデバイス負荷算出手段と、
前記割当確率算出手段により算出された前記割当確率に基づいて、前記デバイス負荷算出手段により算出された前記デバイス負荷のそれぞれが発生する確率を発生確率として算出する発生確率算出手段と、
前記発生確率算出手段により算出された前記発生確率のうち、前記デバイス負荷算出手段により算出された前記デバイス負荷が所定の閾値以上となる発生確率の累積値が、所定の範囲内であるか否かを判断する評価手段と、
を有する配信システム設計支援装置。
【請求項２】
前記配信負荷は、アクセス頻度である、請求項１に記載の配信システム設計支援装置。
【請求項３】
前記配信負荷は、所定時間において前記コンテンツの配信のために確立されたセッション数の統計量である、請求項１に記載の配信システム設計支援装置。
【請求項４】
前記配信負荷は、所定の時点において前記コンテンツに対する要求の全てに応じて該コンテンツを配信するために要する送信帯域である、請求項１に記載の配信システム設計支援装置。
【請求項５】
前記コンテンツ負荷取得手段は、
それぞれの前記コンテンツの人気度を取得する人気度取得手段と、
前記コンテンツごとに、前記配信システムにおける同じ種類の該コンテンツの個数を冗長度として取得する冗長度取得手段と、
を有し、
前記コンテンツごとに、前記人気度取得手段により取得された前記人気度を、前記冗長度取得手段により取得された前記冗長度で除した値を前記コンテンツ負荷として取得する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配信システム設計支援装置。
【請求項６】
前記デバイス負荷算出手段は、
度数が１以上の前記階級の個数をｎ個、前記コンテンツ数取得手段により取得された前記コンテンツ数をｒ個として、ｎ個の該階級に対応する前記階級値から重複を許してｒ個を選ぶ順列を全て取得し、それぞれの該順列に含まれる該階級値の合計値を前記デバイス負荷として取得する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配信システム設計支援装置。
【請求項７】
前記発生確率算出手段は、前記デバイス負荷算出手段により取得された前記順列に含まれる前記階級値に対応する、前記割当確率を乗算した値を、前記発生確率として取得する、請求項６に記載の配信システム設計支援装置。
【請求項８】
前記評価手段は、
所定の前記デバイス数における前記累積値を算出し、当該累積値が所定の範囲内になければ前記デバイス数を変更して再度累積値を算出する処理を、前記累積値が前記所定の範囲内になるまで繰り返し、前記累積値が前記所定の範囲内となった時の前記デバイス数を必要最小限のデバイス数として出力する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の配信システム設計支援装置。
【請求項９】
前記評価手段は、前記累積値が前記所定の範囲内となるようにコンテンツ配信用のデバイス数を増減させ、
前記コンテンツ数取得手段は、前記評価手段によりデバイス数が変更されたのであれば、変更後の該デバイス数に基づいて前記コンテンツ数を算出する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の配信システム設計支援装置。
【請求項１０】
複数のコンテンツをデバイスに割り当て、要求に応じて、要求されたコンテンツを該コンテンツが割り当てられたデバイスから配信する配信システムの設計を支援する配信システム設計支援方法であって、
コンテンツ負荷取得手段が、想定される前記コンテンツに対する要求に基づいて、該コンテンツごとに、該コンテンツの配信によって前記配信システムにかかる配信負荷をコンテンツ負荷として取得し、
割当確率算出手段が、前記コンテンツ負荷の値に基づいて、複数の前記コンテンツを複数の階級に分類し、該階級ごとに、該階級に属する該コンテンツが前記デバイスに割り当てられる確率を割当確率として算出し、
コンテンツ数取得手段が、前記デバイスに割り当てられるコンテンツ数を取得し、
デバイス負荷算出手段が、前記階級を代表する配信負荷である階級値に基づいて、前記コンテンツ数のコンテンツを前記デバイスに割り当てた場合に、該デバイスに発生し得る配信負荷をデバイス負荷として複数算出し、
発生確率算出手段が、前記割当確率に基づいて、前記デバイス負荷のそれぞれが発生する確率を発生確率として算出し、
評価手段が、前記発生確率のうち、前記デバイス負荷が所定の閾値以上となる発生確率の累積値が、所定の範囲内であるか否かを判断する、配信システム設計支援方法。
【請求項１１】
複数のコンテンツをデバイスに割り当て、要求に応じて、要求されたコンテンツを該コンテンツが割り当てられたデバイスから配信する配信システムの設計を支援する配信システム設計支援装置を制御するためのプログラムであって、
コンピュータに、
想定される前記コンテンツに対する要求に基づいて、該コンテンツごとに、該コンテンツの配信によって前記配信システムにかかる配信負荷をコンテンツ負荷として取得するコンテンツ負荷取得手順、
前記コンテンツ負荷取得手順で取得された前記コンテンツ負荷の値に基づいて、複数の前記コンテンツを複数の階級に分類し、該階級ごとに、該階級に属する該コンテンツが前記デバイスに割り当てられる確率を割当確率として算出する割当確率算出手順、
前記デバイスに割り当てられるコンテンツ数を取得するコンテンツ数取得手順、
前記階級を代表する配信負荷である階級値に基づいて、前記コンテンツ数取得手順で取得された前記コンテンツ数のコンテンツを前記デバイスに割り当てた場合に、該デバイスに発生し得る配信負荷をデバイス負荷として複数算出するデバイス負荷算出手順、
前記割当確率算出手順で算出された前記割当確率に基づいて、前記デバイス負荷算出手段により算出された前記デバイス負荷のそれぞれが発生する確率を発生確率として算出する発生確率算出手順、及び
前記発生確率算出手順で算出された前記発生確率のうち、前記デバイス負荷算出手順で算出された前記デバイス負荷が所定の閾値以上となる発生確率の累積値が、所定の範囲内であるか否かを判断する評価手順、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配信システムの設計を支援する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの高性能化やネットワークの広帯域化に伴い、ユーザが自分の視聴したいときに高品質な映像コンテンツを取得して視聴できる、ＶｏＤ（Video  on  Demand）サービスが広まってきている。【０００３】
このＶｏＤサービスなどの映像配信サービスにおいては、再生映像の途絶はユーザの体感品質に甚大な悪影響を与えるため、ユーザ端末に設けたバッファによる瞬間的な送信帯域の変動の吸収に加えて、配信システムでは、再生ビットレート以上の送信帯域を安定して確保することが必要になる。【０００４】
そのためには、配信システムの設計・構築を行う際に、想定するサービス規模を賄うために要する、コンテンツ配信用の装置（以下、「デバイス」という）の数を適切に見積もらなければならない。【０００５】
また、配信システムの構築後、一定以上の安定した送信帯域を確保するため、呼制御などで同時アクセス数を制限する際にも、各デバイスが担う負荷の適切な見積もりが必要となる。【０００６】
これらの、デバイス数や負荷の見積もりについて、特許文献１に記載の方法では、予め定めた評価基準に沿って、複数のレイアウトの性能評価を行い、最も評価が高いレイアウトを決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２３４７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、依然として不適切な配信システムが設計される場合があった。【０００９】
特許文献１に記載の方法は、ＶｏＤに適用する場合、いずれも、デバイスそれぞれに対するアクセス数を一律として送信負荷を算出しているが、実際の配信においては、デバイスに格納されるコンテンツのアクセス数の組み合わせによって各デバイスが担う配信負荷に偏りが生じる。このため、一部のデバイスで過負荷となり、アクセスの棄却や通信の途絶が発生してしまったり、或いはデバイス数が過剰に見積もられる。【００１０】
ノウハウに基づく余剰を加えて、システム構築を行うこともできるが、経験不足や人為的な設計ミスにより、依然として、不適切な見積もりが生じることがあった。【００１１】
本発明は、適切な配信システムの設計を容易にする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の配信システム設計支援装置は、複数のコンテンツをデバイスに割り当て、要求に応じて、要求されたコンテンツを該コンテンツが割り当てられたデバイスから配信する配信システムの設計を支援する配信システム設計支援装置であって、想定される前記コンテンツに対する要求に基づいて、該コンテンツごとに、該コンテンツの配信によって前記配信システムにかかる配信負荷をコンテンツ負荷として取得するコンテンツ負荷取得手段と、前記コンテンツ負荷取得手段により取得された前記コンテンツ負荷の値に基づいて、複数の前記コンテンツを複数の階級に分類し、該階級ごとに、該階級に属する該コンテンツが前記デバイスに割り当てられる確率を割当確率として算出する割当確率算出手段と、前記デバイスに割り当てられるコンテンツ数を取得するコンテンツ数取得手段と、前記階級を代表する配信負荷である階級値に基づいて、前記コンテンツ数取得手段により取得された前記コンテンツ数のコンテンツを前記デバイスに割り当てた場合に、該デバイスに発生し得る配信負荷をデバイス負荷として複数算出するデバイス負荷算出手段と、前記割当確率算出手段により算出された前記割当確率に基づいて、前記デバイス負荷算出手段により算出された前記デバイス負荷のそれぞれが発生する確率を発生確率として算出する発生確率算出手段と、前記発生確率算出手段により算出された前記発生確率のうち、前記デバイス負荷算出手段により算出された前記デバイス負荷が所定の閾値以上となる発生確率の累積値が、所定の範囲内であるか否かを判断する評価手段と、を有する。【００１３】
本発明の配信システム設計支援方法は、複数のコンテンツをデバイスに割り当て、要求に応じて、要求されたコンテンツを該コンテンツが割り当てられたデバイスから配信する配信システムの設計を支援する配信システム設計支援方法であって、コンテンツ負荷取得手段が、想定される前記コンテンツに対する要求に基づいて、該コンテンツごとに、該コンテンツの配信によって前記配信システムにかかる配信負荷をコンテンツ負荷として取得し、割当確率算出手段が、前記コンテンツ負荷の値に基づいて、複数の前記コンテンツを複数の階級に分類し、該階級ごとに、該階級に属する該コンテンツが前記デバイスに割り当てられる確率を割当確率として算出し、コンテンツ数取得手段が、前記デバイスに割り当てられるコンテンツ数を取得し、デバイス負荷算出手段が、前記階級を代表する配信負荷である階級値に基づいて、前記コンテンツ数のコンテンツを前記デバイスに割り当てた場合に、該デバイスに発生し得る配信負荷をデバイス負荷として複数算出し、発生確率算出手段が、前記割当確率に基づいて、前記デバイス負荷のそれぞれが発生する確率を発生確率として算出し、評価手段が、前記発生確率のうち、前記デバイス負荷が所定の閾値以上となる発生確率の累積値が、所定の範囲内であるか否かを判断する、方法である。【００１４】
本発明の配信システム設計支援プログラムは、複数のコンテンツをデバイスに割り当て、要求に応じて、要求されたコンテンツを該コンテンツが割り当てられたデバイスから配信する配信システムの設計を支援する配信システム設計支援装置を制御するためのプログラムであって、コンピュータに、想定される前記コンテンツに対する要求に基づいて、該コンテンツごとに、該コンテンツの配信によって前記配信システムにかかる配信負荷をコンテンツ負荷として取得するコンテンツ負荷取得手順、前記コンテンツ負荷取得手順で取得された前記コンテンツ負荷の値に基づいて、複数の前記コンテンツを複数の階級に分類し、該階級ごとに、該階級に属する該コンテンツが前記デバイスに割り当てられる確率を割当確率として算出する割当確率算出手順、前記デバイスに割り当てられるコンテンツ数を取得するコンテンツ数取得手順、前記階級を代表する配信負荷である階級値に基づいて、前記コンテンツ数取得手順で取得された前記コンテンツ数のコンテンツを前記デバイスに割り当てた場合に、該デバイスに発生し得る配信負荷をデバイス負荷として複数算出するデバイス負荷算出手順、前記割当確率算出手順で算出された前記割当確率に基づいて、前記デバイス負荷算出手段により算出された前記デバイス負荷のそれぞれが発生する確率を発生確率として算出する発生確率算出手順、及び前記発生確率算出手順で算出された前記発生確率のうち、前記デバイス負荷算出手順で算出された前記デバイス負荷が所定の閾値以上となる発生確率の累積値が、所定の範囲内であるか否かを判断する評価手順、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、配信システム設計支援装置は、コンテンツごとにコンテンツ負荷と割当確率と算出し、デバイスごとにデバイス負荷とその発生確率を算出して、発生確率のうち、デバイス負荷が所定の閾値以上となる発生確率の累積値が、所定の範囲内であるか否かを判断するので、割り当てるコンテンツの組み合わせにより、デバイス負荷が複数の異なる値をとる場合であっても、累積値が範囲内となるように適切なデバイス数を算出できる結果、適切な配信システムの設計がなされる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態の配信システム設計支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２】設計対象の配信システムの構成を示す全体図である。
【図３】第１の実施形態の人気度情報の示す内容をまとめた表である。
【図４】第１の実施形態のコンテンツ統計情報の示す内容をまとめた表である。
【図５】第１の実施形態のデバイス性能情報の示す内容をまとめた表である。
【図６】第１の実施形態のコンテンツ負荷情報の示す内容をまとめた表である。
【図７】第１の実施形態のコンテンツ負荷分布情報の示す内容をまとめた表である。
【図８】第１の実施形態のコンテンツ数情報の示す内容をまとめた表である。
【図９】第１の実施形態のデバイス負荷情報の示す内容をまとめた表である。
【図１０】第１の実施形態のデバイス負荷発生確率情報の示す内容をまとめた表である。
【図１１】変形例のデバイス負荷発生確率情報の示す内容をまとめた表である。
【図１２】第１の実施形態のデバイス数情報の示す内容をまとめた表である。
【図１３】第１の実施形態の配信システム設計支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】第１の実施形態のコンテンツ負荷算出処理の動作を示すフローチャートである。
【図１５】第１の実施形態の割当確率算出処理の動作を示すフローチャートである。
【図１６】第１の実施形態のコンテンツ数算出処理の動作を示すフローチャートである。
【図１７】第１の実施形態のデバイス負荷算出処理の動作を示すフローチャートである。
【図１８】第１の実施形態の発生確率算出処理の動作を示すフローチャートである。
【図１９】第２の実施形態の配信システム設計支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】第２の実施形態のデバイス確率密度関数情報の示す内容をまとめた表である。
【図２１】第２の実施形態の積分値情報の示す内容をまとめた表である。
【図２２】第２の実施形態の配信システム設計支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図２３】第１の実施形態の積分値算出処理を示すフローチャートである。
【図２４】確率密度関数Ｂ（ｘ）およびデバイス確率密度関数Ｆ（ｘ）の一例を示すグラフである。
【図２５】変形例の配信システム設計支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２６】変形例の配信システム設計支援装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の配信システム設計支援装置１の構成を示すブロック図である。配信システム設計支援装置１は、配信システムの設計を支援する装置である。
【００１９】
図２は、設計対象とする配信システムの構成を示す全体図である。同図を参照すると、この配信システムは、複数のコンテンツと１以上のデバイスとを有し、複数のコンテンツを各デバイスに割り当て、要求に応じて、要求されたコンテンツをそのコンテンツが割り当てられたデバイスから配信するシステムである。配信システム設計支援装置１は、この配信システムにおける最適のデバイス数を算出することにより、配信システムの設計を支援する。
【００２０】
図１に戻り、配信システム設計支援装置１は、記憶部１１、コンテンツ負荷算出部１３、割当確率算出部１５、コンテンツ数算出部１７、デバイス負荷算出部１９、発生確率算出部２１、およびデバイス数出力部２５を有する。
【００２１】
記憶部１１は、例えば、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）やＳＳＤ(Solid  State  Disk)等の記憶媒体であり、人気度情報１１１、コンテンツ統計情報１１５、およびデバイス性能情報１１７を格納する。
【００２２】
図３は、人気度情報１１１の示す内容をまとめた表である。同図を参照すると、人気度情報１１１は、複数の「コンテンツ名称」と、それぞれの「コンテンツ名称」に対応する「人気度」および「冗長度」を含む。
【００２３】
「コンテンツ名称」は、配信対象のコンテンツを識別するための情報である。「人気度」は、予め集計あるいは仮定しておいた各コンテンツの配信負荷の想定値である。
【００２４】
「冗長度」は、それぞれのコンテンツについて、設計対象の配信システムに、同一種類のコンテンツをいくつ格納するのかを示す値（個数）である。
【００２５】
図３の例では、コンテンツ名称「Ａ」〜「Ｄ」の人気度は「４０００（ｋｂｐｓ）」であり、コンテンツ名称「Ｅ」および「Ｉ」の人気度は「２０００（ｋｂｐｓ）」、コンテンツ名称「Ｆ」〜「Ｈ」の人気度は「１０００（ｋｂｐｓ）」、コンテンツ名称「Ｊ」の人気度は「５００（ｋｂｐｓ）」である。コンテンツ名称「Ｉ」の冗長度は、「２０（個）」であり、コンテンツ名称「Ａ」〜「Ｅ」、「Ｈ」、および「Ｊ」の冗長度は「１０（個）」、コンテンツ名称「Ｆ」および「Ｇ」の冗長度は「５（個）」である。
【００２６】
人気度情報１１１は、後述する「コンテンツ負荷」の算出に使用される。
【００２７】
図４は、コンテンツ統計情報１１５の示す内容をまとめた表である。同図を参照すると、コンテンツ統計情報１１５は、「平均データサイズ」および「コンテンツ総数」を含む。
【００２８】
「平均データサイズ」は、設計対象の配信システムが格納するコンテンツのデータサイズの平均値である。例えば、「平均データサイズ」の単位は、ＭＢ（Mega  Byte）とする。「コンテンツ総数」は、設計対象の配信システムが格納するコンテンツの個数であり、人気度情報１１１における各コンテンツの「冗長度」の合計値である。
【００２９】
図４の例では、平均データサイズは「２００ＭＢ」であり、コンテンツ総数は、「１００個」である。
【００３０】
コンテンツ統計情報１１５は、デバイスに割り当てられるコンテンツ数の算出に使用される。コンテンツ数の算出方法については後述する。
【００３１】
図５は、デバイス性能情報１１７の示す内容をまとめた表である。同図を参照すると、デバイス性能情報１１７は、複数の「デバイス名称」と、それぞれの「デバイス名称」に対応する「記憶容量」および「配信能力」を含む。
【００３２】
「デバイス名称」は、設計対象の配信システムにおいて、各デバイスを識別するための情報である。「記憶容量」は、デバイスにおいて、割り当てられたコンテンツを格納できる記憶装置の記憶容量である。「記憶容量」の単位は、ＧＢ（Giga  Byte）などである。「配信能力」は、デバイスが処理できる配信負荷の最大値である。
【００３３】
デバイス性能情報１１７は、デバイスごとに、デバイスに割り当てるコンテンツ数の算出と、設計対象の配信システムにおけるデバイス数の算出とに使用される。コンテンツおよびデバイス数の算出方法については後述する。
【００３４】
図１に戻り、コンテンツ負荷算出部１３は、人気度情報１１１から各コンテンツの「人気度」および「冗長度」を読み出す。
【００３５】
コンテンツ負荷算出部１３は、各コンテンツの人気度を冗長度で除した値を、そのコンテンツの配信に要する配信負荷とする。
【００３６】
なお、コンテンツ負荷算出部１３は、各コンテンツの人気度そのものを、そのコンテンツに対する配信負荷としてもよい。
【００３７】
ここで、「配信負荷」は、配信システムがコンテンツを配信するときに、その配信システムにかかる負荷である。例えば、配信負荷は、所定の集計期間内におけるアクセス本数、またはセッション数の統計量、あるいはコンテンツ配信に要する送信帯域である。配信負荷の単位は、例えば、「本／日」、「Ｍｂｐｓ（Mega  bit  per  second）」、「ｋｂｐｓ（kilo  bit  per  second）」である。
【００３８】
本実施形態では、コンテンツ配信に要する送信帯域を配信負荷とする。例えば、ある時点において、あるコンテンツを要求している全てのユーザに対して配信するために必要な送信帯域が１０００（ｋｂｐｓ）である場合、記憶部１１に、そのコンテンツの「配信負荷」（以下、「コンテンツ負荷」という）として「１０００（ｋｂｐｓ）」が格納される。
【００３９】
なお、ここでは配信負荷の一例として平均値を用いる例を示すが、本発明はそれに限定されるものではない。配信負荷は負荷の程度を示す統計値であればよく、他の例として、最頻値、合計値、偏差値などでもよい。
【００４０】
また、「コンテンツ負荷」、「人気度」、及び、後述する「デバイス負荷」の単位は全て一致させる。
【００４１】
コンテンツ負荷算出部１３は、各コンテンツのコンテンツ負荷を示す情報をコンテンツ負荷情報１３１として割当確率算出部１５に出力する。
【００４２】
図６は、コンテンツ負荷情報１３１の示す内容をまとめた表である。同図を参照すると、コンテンツ負荷情報１３１は、１以上の「コンテンツ名称」と、それぞれのコンテンツ名称に対応する「コンテンツ負荷」を含む。
【００４３】
図６の例では、コンテンツ名称「Ａ」の人気度が「４０００（ｋｂｐｓ）」で、コンテンツ名称「Ａ」の冗長度が「１０（個）」であるから、コンテンツ名称「Ａ」のコンテンツ負荷として「４００（ｋｂｐｓ）」が算出される。
【００４４】
図１に戻り、割当確率算出部１５は、コンテンツ負荷情報１３１から各コンテンツの「コンテンツ負荷」を全て読み出し、それぞれの「コンテンツ負荷」に対応するコンテンツがデバイスに割り当てられる確率（以下、「割当確率」という）を算出する。
【００４５】
具体的には、割当確率算出部１５は、コンテンツを、「コンテンツ負荷」の値に基づいて複数の階級に分類し、それぞれの階級に属するコンテンツの数（度数）を算出する。言いかえれば、コンテンツを標本とした度数分布（ヒストグラム）を作成する。そして、割当確率算出部１５は、下記（１）式を使用して、階級値ごとに、各階級に属するコンテンツがデバイスに割り当てられる確率（割当確率）を算出する。
【００４６】
【数１】
0005516403.tif 000002
割当確率算出部１５は、算出した割当確率を示す情報をコンテンツ負荷分布情報１５１としてデバイス負荷算出部１９および発生確率算出部２１に出力する。
【００４７】
図７は、コンテンツ負荷分布情報１５１の示す内容をまとめた表である。同図を参照すると、コンテンツ負荷分布情報１５１は、「階級」、「階級値」、「度数」、および「割当確率」を含む。
【００４８】
「階級」は、その階級に対応するコンテンツ負荷の範囲である。「階級値」は、階級に属するコンテンツ負荷を代表する値であり、例えば、階級の範囲における中央値から小数点以下を省いた値である。「度数」は、階級に属するコンテンツ負荷（標本）の個数である。
【００４９】
図７の例では、コンテンツ負荷が、「３９６〜４０５（ｋｂｐｓ）」の階級に属するコンテンツのコンテンツ名称は「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、および「Ｄ」であり、これらの冗長度はそれぞれ「１０（個）」なので、度数は、冗長度の合計値「４０（個）」である。そして、「度数」の合計値（コンテンツ総数）は、「１００（個）」であるから、上記（１）式より、この階級の割当確率として、「０．４」が算出される。
【００５０】
図１に戻り、コンテンツ数算出部１７は、コンテンツ統計情報１１５と、デバイス性能情報１１７と、設計対象の配信システムにおけるデバイス数と、に基づいて各デバイスに割り当てられるコンテンツ数（以下、「コンテンツ数」という）を算出する。
【００５１】
具体的には、コンテンツ数算出部１７は、コンテンツ統計情報１１５から、「平均データサイズ」および「コンテンツ総数」を読み出し、デバイス性能情報１１７から各デバイスの「記憶容量」を読み出す。また、コンテンツ数算出部１７は、デバイス数出力部２５により変更された、配信システムに設ける各デバイスの「デバイス数」を取得し、これらの値に基づいてコンテンツ数を取得する。
【００５２】
デバイス数出力部２５によりデバイス数が変更されていないのであれば、コンテンツ数算出部１７は、予め定めた初期値（例えば、１個）をデバイス数とする。そして、コンテンツ数算出部１７は、デバイスごとに、下記（２）式および（３）式を満たすコンテンツ数の値をデバイスごとに算出する。
【００５３】
【数２】
0005516403.tif 000003
【００５４】
【数３】
0005516403.tif 000004
上記（３）式において、左辺は、各デバイスに割り当てられるコンテンツ数を合計した値である。
【００５５】
コンテンツ数算出部１７は、算出したコンテンツ数を示す情報をコンテンツ数情報１７１としてデバイス負荷算出部１９およびデバイス数出力部２５に出力する。
【００５６】
図８は、コンテンツ数情報１７１の示す内容をまとめた表である。同図を参照すると、コンテンツ数情報１７１は、1以上の「デバイス名称」と、それぞれの「デバイス名称」に対応するデバイスの「コンテンツ数」とを含む。
【００５７】
なお、デバイス数に基づいてコンテンツ数を算出できるのであれば、（２）式及び（３）式のみを使用する方法以外の方法で、コンテンツ数を算出してもよい。
【００５８】
図１に戻り、デバイス負荷算出部１９は、コンテンツ負荷分布情報１５１から各階級の「階級値」を読み出し、コンテンツ数情報１７１から各デバイスが選択する「コンテンツ数」を読み出し、これらの値に基づいて「デバイス負荷」を算出する。「デバイス負荷」は、デバイスが自身の格納しているコンテンツを配信することにより、そのデバイスにかかる配信負荷である。各デバイスに格納されるコンテンツ数が決まっても、格納されるコンテンツのコンテンツ負荷の組み合わせによってデバイス負荷は異なる値となる。例えば、格納されるコンテンツに、コンテンツ負荷の高いコンテンツが含まれていれば、デバイス負荷は高い値となる。コンテンツ負荷が高いというのは、すなわち人気の高いということである。ここでは、コンテンツ負荷を階級値によって代表させた場合に、とり得る全てのデバイス負荷の値を抽出する。
【００５９】
具体的には、デバイス負荷算出部１９は、度数が１以上の「階級値」の値の種類をｎ種類、「コンテンツ数」をｒ個として、ｎ種類の「階級値」から、同じものは何度も選べるとしてｒ個を選ぶ順列（重複順列）を全て求める。順列の個数は、重複順列の公式より、ｎｒ個である。
【００６０】
なお、ｎ種類の「階級値」から、選べる回数に制限を設けることもできる。例えば、その「階級値」の属する階級の度数を超える回数を超えて「階級値」を選ぶことは実際上、不可能であるため、デバイス負荷算出部１９は、その度数を選択できる数の上限としてもよい。
【００６１】
デバイス負荷算出部１９は、求めた「重複順列」と、それぞれの順列に対応する「デバイス負荷」とを示す情報をデバイス負荷情報１９１として発生確率算出部２１に出力する。
【００６２】
なお、デバイス負荷算出部１９は、中央値から小数点以下を省いた値の代わりに、その階級に属するコンテンツ負荷の平均値や中央値を階級値としてもよい。
【００６３】
図９は、デバイス負荷情報１９１の示す内容をまとめた表である。同図を参照すると、デバイス負荷情報１９１は、１以上の「デバイス名称」と、「デバイス名称」に対応する複数の「重複順列」および「デバイス負荷」とを含む。
【００６４】
図９の例では、読み出された階級値が「２００」または「１００」のいずれかである場合について考える。
【００６５】
デバイス名称「Ｄ１」のコンテンツ数が「１」個であるとき、階級値の重複順列の個数は、２１個であり、具体的には、「２００」および「１００」である。各順列に対応する階級値から、デバイス負荷として、「２００」および「１００」が算出される。
【００６６】
デバイス名称「Ｄ２」のコンテンツ数数が「２」個であるとき、重複順列の個数は、２２個であり、具体的には、「（２００、２００）」、「（２００、１００）」、「（１００、２００）」、および「（１００、１００）」の順列である。各順列に対応する階級値を合計することにより、「４００」、「３００」、「３００」、および「２００」が「デバイス負荷」として算出される。
【００６７】
図１に戻り、発生確率算出部２１は、コンテンツ負荷分布情報１５１から階級値ごとの「割当確率」を読み出し、デバイス負荷情報１９１からデバイスごとの「重複順列」を読み出す。そして、発生確率算出部２１は、「重複順列」の各順列に含む階級値の「割当確率」を全て乗算し、乗算した値をそのデバイス負荷に対応する「デバイス負荷発生確率」として取得する。
【００６８】
「デバイス負荷発生確率」は、デバイスにおいて、デバイス負荷が発生する確率である。
【００６９】
発生確率算出部２１は、「デバイス負荷」と、それぞれのデバイス負荷に対応する「デバイス負荷発生確率」とを示す情報をデバイス負荷発生確率情報２１１としてデバイス数出力部２５に出力する。
【００７０】
図１０は、デバイス負荷発生確率情報２１１の示す内容をまとめた表である。同図を参照すると、デバイス負荷発生確率情報２１１は、１以上の「デバイス名称」と、「デバイス名称」に対応する1以上の「デバイス負荷」および「デバイス負荷発生確率」と、を含む。
【００７１】
図１０の例では、デバイス名称「Ｄ１」の重複順列が「２００」および「１００」であり、これらの順列に含む階級値の割当確率が、「０．６」および「０．４」である場合、デバイス負荷「２００」および「１００」に対応する、デバイス負荷発生確率は、「０．６」および「０．４」となる。
【００７２】
デバイス名称「Ｄ２」の重複順列が、「（２００、２００）」、「（２００、１００）」、「（１００、２００）」、および「（１００、１００）」である場合、各順列に含む階級値の割当確率を乗算した値は、それぞれ「０．３６（＝０．６×０．６）」、「０．２４（＝０．６×０．４）」、「０．２４（＝０．４×０．６）」、「０．１６（＝０．４×０．４）」である。従って、デバイス負荷「４００」、「３００」、「３００」、および「２００」に対応する、デバイス負荷発生確率は、それぞれ「０．３６」、「０．２４」、「０．２４」、および「０．１６」となる。
【００７３】
なお、デバイス負荷算出部１９は、重複順列の代わりに、ｎ種類の「階級値」から、重複を許してｒ個を選ぶ組み合わせを全て求め、各組み合わせに対応するコンテンツ負荷の合計をデバイス負荷として算出してもよいのは、勿論である。その場合、発生確率算出部２１は、ｎ種類の「階級値」から、重複を許してｒ個を選ぶ組み合わせを全て求め、各組み合わせに対応する割当確率の乗算値を算出し、組み合わせに対応する乗算値を加算した値をデバイス負荷発生確率として算出する。
【００７４】
例えば、デバイス負荷算出部１９は、デバイス名称「Ｄ２」について、２００および１００から、重複を許して２個を選ぶ組み合わせとして、「（２００、２００）」、「（１００、２００）」、および「（１００、１００）」を求め、デバイス負荷として、「４００」、「３００」、および「２００」を算出する。
【００７５】
発生確率算出部２１は、図１１に示すように、２００および１００のいずれかから、重複を許して２個を選ぶ組み合わせを全て求め、「４００」、「３００」、および「２００」に対応するデバイス負荷発生確率として、「０．３６」、「０．４８（＝０．２４＋０，２４）」、および「０．１６」を算出する。
【００７６】
図１に戻り、デバイス数出力部２５は、デバイス負荷発生確率情報２１１から、各デバイスの「デバイス負荷」および「デバイス負荷発生確率」を読み出し、デバイス性能情報１１７から各デバイスの「配信能力」を読み出す。
【００７７】
そして、デバイス数出力部２５は、各デバイスについて、下記（４）式によりデバイスの配信性能を評価するための値である、「累積値」を算出する。
【００７８】
【数４】
0005516403.tif 000005
上記（４）式において、左辺は、デバイスの「配信能力」以上の「デバイス負荷」に対応する「デバイス発生確率」を合計した値である。
【００７９】
この「累積値」は、コンテンツへのアクセスに対してアクセスが棄却される確率であるアクセス棄却率、またはコンテンツの配信要求に対してセッション確立やコンテンツの配信が失敗する確率である。
【００８０】
なお、デバイス数出力部２５は、上記（４）式の代わりに、下記（５）式により「累積値」を算出してもよい。
【００８１】
【数５】
0005516403.tif 000006
上記（５）式の右辺において、「max｛（（デバイス負荷）−（デバイスの配信能力））、０｝」は、デバイスの「デバイス負荷」から、そのデバイスの「配信能力」を減じた値と、０とのうち、いずれか大きい方を選択する関数である。そして、この関数によって算出された値は、アクセスの棄却量である。
【００８２】
デバイス数出力部２５は、この累積値が、少なくとも上限値が設定された所定の範囲内にあるか否かを判断する。累積値が上限値を超えていれば、デバイス数出力部２５は、デバイス数が不足しているので、デバイス数を増加させる。累積値が下限値を下回れば、デバイス数出力部２５は、デバイス数が過剰であるから、デバイス数を減少させる。
【００８３】
なお、本実施形態では、「累積値」に基づいて、適切なデバイス数を算出する構成としているが、配信システム設計支援装置１は、デバイス数算出部２５等の構成を変更し、異なる配信性能を有するデバイスの候補が複数あり、これらの中から配信システムに設けるデバイスを選択する場合に、「累積値」が所定の値以下となるシステムの構成（選択するデバイスの組み合わせ）や、その構成における各デバイスの数を決定し、その結果を出力する構成としてもよい。配信システム設計支援装置１は、「累積値」が所定の値以下となる最小のシステムの構成、及び、その構成における各デバイス数のみを出力してもよい。
【００８４】
また、配信システム設計支援装置１は、累積値が所定の範囲内であるか否かの判断を行い、その結果を出力する構成としてもよい。この場合、デバイス数は出力しなくともよい。
【００８５】
デバイス数出力部２５は、増減したデバイス数を示す情報をデバイス数情報２５１として、コンテンツ数算出部１７に出力する。また、デバイス数出力部２５は、最適の値であると判断したデバイス数をモニタやプリンタ等に出力する。
【００８６】
図１２は、デバイス数情報２５１の示す内容をまとめた表である。同図を参照すると、デバイス数情報２５１は、１以上の「デバイス名称」と、それぞれの「デバイス名称」に対応する「デバイス数」とを含む。
【００８７】
図１３〜図１８を参照して、配信システム設計支援装置１の動作について説明する。図１３は、配信システム設計支援装置１の動作を示すフローチャートである。この動作は、所定のアプリケーションが実行されたときに開始する。同図を参照すると、コンテンツ負荷算出部１３が、コンテンツ負荷算出処理を実行し（ステップＳ１）、割当確率算出部１５が、割当確率算出処理を実行する（ステップＳ２）。そして、コンテンツ数算出部１７がコンテンツ数算出処理を実行し（ステップＳ３）、デバイス負荷算出部１９がデバイス負荷算出理処理を実行し（ステップＳ４）、発生確率算出部２１が発生確率算出処理を実行する（ステップＳ５）。
【００８８】
デバイス数出力部２５は、デバイス負荷発生確率情報２１１から、各デバイスの「デバイス負荷」および「デバイス負荷発生確率」を読み出し、デバイス性能情報１１７から各デバイスの「配信能力」を読み出す。（ステップＳ６）。
【００８９】
デバイス数出力部２５は、各デバイスについて、上記（４）式で求めた「累積値」が所定の範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ７）。所定の範囲内であれば（ステップＳ７：ＹＥＳ）、デバイス数出力部２５は、デバイス数が必要最小限の値であると判断し、デバイス数を出力する（ステップＳ８）。所定の範囲内にないのであれば（ステップＳ７：ＮＯ）、デバイス数出力部２５は、デバイス数を増減する（ステップＳ９）。ステップＳ９の後、配信システム設計支援装置１はステップＳ３に戻り、ステップＳ８の後、配信システム設計支援装置１は動作を終了する。
【００９０】
なお、異なる配信性能を有するデバイスの候補が複数あり、これらの中から配信システムに設けるデバイスを選択する場合は、配信システム設計支援装置１は、ステップＳ７において、候補となるデバイスごとに「累積値」が所定の範囲内にあるか否かを判断し、ステップＳ８において、条件を満たすシステムの構成（選択するデバイスの組み合わせ）や、その構成における各デバイスの数を決定して出力し、ステップＳ９は実行しない。配信システム設計支援装置１は、ステップＳ８において、「累積値」が所定の値以下となる最小のシステムの構成や、その構成における各デバイス数のみを出力してもよい。
【００９１】
また、累積値が所定の範囲内であるか否かの判断を行い、その結果を出力する場合、配信システム設計支援装置１は、ステップＳ８において、ステップＳ７の結果を出力し、ステップＳ９は実行しない。
【００９２】
図１４は、コンテンツ負荷算出処理を示すフローチャートである。同図を参照すると、コンテンツ負荷算出部１３は、人気度情報１１１から各コンテンツの「人気度」および「冗長度」を読み出す（ステップＳ１１）。
【００９３】
コンテンツ負荷算出部１３は、各コンテンツの「人気度」を「冗長度」で除算し、除算した値をそのコンテンツのコンテンツ負荷とする（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の後、コンテンツ負荷算出部１３は、コンテンツ負荷算出処理を終了する。
【００９４】
図１５は、割当確率算出処理を示すフローチャートである。同図を参照すると、割当確率算出部１５は、コンテンツ負荷情報１３１から各コンテンツの「コンテンツ負荷」を全て読み出し（ステップＳ２１）、これらの値に基づいて各コンテンツを複数の階級に区分けした度数分布（ヒストグラム）を作成し（ステップＳ２３）、（１）式を使用して、階級ごとに、割当確率を算出する（ステップＳ２５）。ステップＳ３５の後、割当確率算出部１５は、割当確率算出処理を終了する。
【００９５】
図１６は、コンテンツ数算出処理を示すフローチャートである。同図を参照すると、コンテンツ数算出部１７は、デバイス数出力部２５により、デバイス数が変更されたか否かを判断する（ステップＳ３１）。
【００９６】
デバイス数が変更されていなければ（ステップＳ３１：ＮＯ）、コンテンツ数算出部１７は、各デバイスのデバイス数を初期値に設定する（ステップＳ３３）。
【００９７】
デバイス数が変更されたのであれば（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、コンテンツ数算出部１７は、コンテンツ統計情報１１５から、「平均データサイズ」および「コンテンツ総数」を読み出し、デバイス性能情報１１７から各デバイスの「記憶容量」を読み出し、デバイス数情報２５１から「デバイス数」を読み出す（ステップＳ３５）。コンテンツ数算出部１７は、デバイスごとに、上記（２）式および（３）式を満たす「コンテンツ数」の値を算出する（ステップＳ３７）。ステップＳ３７の後、コンテンツ数算出部１７は、コンテンツ数算出処理を終了する。
【００９８】
なお、異なる配信性能を有するデバイスの候補が複数あり、これらの中から配信システムに設けるデバイスを選択する場合、または累積値が所定の範囲内であるか否かの判断のみを行い、その結果を出力する場合、配信システム設計支援装置１は、ステップＳ３１を実行しない。
【００９９】
図１７は、デバイス負荷算出処理を示すフローチャートである。同図を参照すると、デバイス負荷算出部１９は、コンテンツ負荷分布情報１５１からそれぞれの階級の「階級値」を読み出す、コンテンツ数情報１７１から各デバイスの「コンテンツ数」を読み出す（ステップＳ４１）。デバイス負荷算出部１９は、「階級値」の重複順列の全てを求め（ステップＳ４３）、各順列について「階級値」の合計値を算出し、「デバイス負荷」とする（ステップＳ４５）。ステップＳ４５の後、デバイス負荷算出部１９は、デバイス負荷算出処理を終了する。
【０１００】
図１８は、発生確率算出処理を示すフローチャートである。同図を参照すると、発生確率算出部２１は、コンテンツ負荷分布情報１５１から階級値ごとの「割当確率」を読み出し、デバイス負荷情報１９１からデバイスごとの「重複順列」を読み出す（ステップＳ５１）。そして、発生確率算出部２１は、「重複順列」に含む階級値の「割当確率」を全て乗算し、乗算した値をそのデバイス負荷に対応する「デバイス負荷発生確率」として取得する（ステップＳ５３）。ステップＳ５１の後、発生確率算出部２１は、発生確率算出処理を終了する。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態によれば、配信システム設計支援装置１は、コンテンツごとにコンテンツ負荷と割当確率と算出し、デバイスごとにデバイス負荷とその発生確率を算出して、発生確率のうち、デバイス負荷が所定の閾値以上となる発生確率の累積値が、所定の範囲内であるか否かを判断するので、割り当てるコンテンツの組み合わせにより、デバイス負荷が複数の異なる値をとる場合であっても、累積値が範囲となるように適切なデバイス数を算出できる結果、適切な配信システムの設計がなされる。
【０１０２】
コンテンツ負荷算出部１３は、人気度に基づいてシステム配信負荷を分配した値をコンテンツ配信負荷とするので、コンテンツの人気の高さに応じた配信負荷を算出できる。
【０１０３】
また、配信システム設計支援装置１は、人気度を冗長度で除算した値をコンテンツ配信負荷とするので、同じ種類のコンテンツを複数含む大規模な配信システムであっても、配信負荷を正確に算出できる。
【０１０４】
配信負荷をアクセス頻度とすれば、配信システム設計支援装置１は、セッション数に対して、デバイスの配信能力が比較的低い配信システムの設計において、最適のデバイス数を見積もることができる。
【０１０５】
配信負荷をセッション数とすれば、配信システム設計支援装置１は、アクセス頻度に対して、デバイスの配信能力が比較的高い配信システムの設計において、最適のデバイス数を見積もることができる。
【０１０６】
配信負荷を、送信帯域とすれば、配信システム設計支援装置１は、送信帯域に対してデバイスの配信能力が比較的小さい配信システムにおいて、最適のデバイス数を見積もることができる。
【０１０７】
配信システム設計支援装置１は、重複順列に基づいてデバイス負荷およびデバイス負荷発生確率を算出するので、異なるコンテンツ負荷のコンテンツの組み合わせにより、デバイス負荷が異なる値をとる場合であっても、組み合わせに応じた配信負荷を算出することができる。
【０１０８】
配信システム設計支援装置１は、累積値が所定の範囲内になるようにデバイス数を算出するので、コンテンツの配信負荷の組み合わせに応じた最適のデバイス数を見積もることができる。
【０１０９】
配信システム設計支援装置１は、デバイス数を変更した場合は、変更後の値に基づき、コンテンツ数を再度算出するので、再帰的に処理を繰り返すことで、正確なデバイス数を算出できる。
【０１１０】
配信システム設計支援装置１は、異なる配信性能を有するデバイスの候補が複数あり、これらの中から配信システムに設けるデバイスを選択するので、組み合わせを考慮した適切なデバイスを決定することができる。
【０１１１】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について説明する。図１９は、本実施形態の配信システム設計支援装置１ａの構成を示すブロック図である。同図を参照すると、配信システム設計支援装置１ａは、システム配信負荷情報１１３を更に有し、デバイス確率密度関数算出部２２および積分値算出部２３を更に有し、デバイス数出力部は、積分値算出部２３の処理結果に基づいてデバイス数を求める点で、第１の実施形態の配信システム設計支援装置１と異なる。
【０１１２】
システム配信負荷情報１１３は、設計対象の配信システム全体における、全てのコンテンツの配信負荷の合計の想定値である「システム配信負荷」を示す情報である。「システム配信負荷」は、各コンテンツの「コンテンツ負荷」の合計値とする。
【０１１３】
デバイス確率密度関数算出部２２は、システム配信負荷情報１１３から「システム配信負荷」を読み出し、デバイス負荷発生確率情報２１１から「デバイス負荷」および「デバイス負荷発生確率」を読み出す。
【０１１４】
そして、デバイス確率密度関数算出部２２は、「デバイス負荷」ごとに、下記（６）式に示す二項分布の確率密度関数Ｂ（ｘ）を求める。
【０１１５】
【数６】
0005516403.tif 000007
上記（６）式において、Ｎは二項分布における試行回数を意味し、「システム配信負荷」の値を用いる。Ａは、「デバイス負荷」である。ｐ（Ａ）は、Ａに対応する「デバイス負荷発生確率」である。「Ａ／Ｎ」は、各試行における配信要求により配信システムにかかる配信負荷が特定のデバイスにかかるという事象が生起する生起確率（成功確率）である。ｘは、二項分布における確率変数を意味する。
【０１１６】
なお、送信帯域を「配信負荷」としたのであれば、「システム配信負荷」、「デバイス負荷」を予め所定の送信帯域で除算して無次元数とした値を上記（６）式に代入する。
【０１１７】
そして、デバイス確率密度関数算出部２２は、各デバイスの「デバイス負荷」に対応する確率密度関数Ｂ（ｘ）を全て加算した関数を、デバイス確率密度関数Ｆ（ｘ）として求める。デバイス確率密度関数算出部２２は、デバイスごとのデバイス確率密度関数Ｆ（ｘ）を示すデバイス確率密度関数情報２２１として積分値算出部２３に出力する。
【０１１８】
なお、ＮやＡ／Ｎの値によっては、Ｂ（ｘ）の値を、ポアソン分布や正規分布で近似して求めてもよいのは、勿論である。
【０１１９】
図２０は、デバイス確率密度関数情報２２１の示す内容をまとめた図である。同図を参照すすると、デバイス確率密度関数情報２２１は、1以上の「デバイス名称」と、「デバイス名称」に対応する１以上の「確率密度関数」とを含む。
【０１２０】
図２０の例では、システム配信負荷が「１００００（ｋｂｐｓ）」である場合について考えている。この場合において、デバイス名称「Ｄ１」のデバイス負荷は「２００」および「１００」であり、デバイス負荷発生確率は「０．６」、「０．４」であったとき、デバイス負荷「２００」に対応する確率密度関数の導出を試みる。Ｎは「１００００」、Ａは「２００」、ｐ（Ａ）は「０．６」であるから、Ｂ（ｘ）として「Ｂ（１００００、０．０２）＊０．６」が算出される。また、デバイス負荷「１００」に対応するＢ（ｘ）として「Ｂ（１００００、０．０１）＊０．４」が算出される。デバイス名称「Ｄ１」に対応するデバイス確率密度関数Ｆ（ｘ）は、これらのＢ（ｘ）を加算した関数となる。
【０１２１】
図１９に戻り、積分値算出部２３は、システム配信負荷情報１１３から「システム配信負荷」を読み出し、コンテンツ統計情報１１５から各デバイスの「配信能力」を読み出し、デバイス確率密度関数情報２２１から各デバイスの「デバイス確率密度関数Ｆ（ｘ）」を読み出し、下記（７）式を使用して、各デバイスの積分値Ｐａを算出する。
【０１２２】
【数７】
0005516403.tif 000008
上記（７）式において、「Ｎ」は「システム配信負荷」である。「Ｍ」は「配信能力」である。「ｍａｘ（(ｘ-Ｍ),０)」は、「ｘ−Ｍ」の値と「０」のうち、大きな方の値を選択する関数である。
【０１２３】
なお、上記（７）式の代わりに下記（８）式を使用して、積分値を算出してもよい。
【０１２４】
【数８】
0005516403.tif 000009
上記（７）式や（８）式により算出される積分値Ｐａは、第１の実施形態の「累積値」に対応する値である。
【０１２５】
積分値算出部２３は、算出した積分値を示す情報を積分値情報２３１としてデバイス数出力部２５に出力する。
【０１２６】
図２１は、積分値情報２３１の示す内容をまとめた表である。同図を参照すると、積分値情報２３１は、１以上の「デバイス名称」と、それぞれの「デバイス名称」に対応する「積分値」とを含む。
【０１２７】
デバイス数出力部２５は、積分値情報２３１から各デバイスの「積分値」を読み出し、積分値が、少なくとも上限値が設定された所定の範囲内にあるか否かを判断する。積分値が上限値を超えていれば、デバイス数出力部２５は、デバイス数が不足しているので、デバイス数を増加させる。積分値が下限値を下回れば、デバイス数出力部２５は、デバイス数が過剰であるから、デバイス数を減少させる。
【０１２８】
図２２および図２３を参照して、配信システム設計支援装置１ａの動作について説明する。図２２は、配信システム設計支援装置１ａの動作を示すフローチャートである。同図を参照すると、配信システム設計支援装置１ａの動作は、ステップＳ６およびＳ７の代わりにステップＳ６ａおよびＳ７ａを実行する以外は、配信システム設計支援装置１の動作と同様である。
【０１２９】
発生確率算出処理が実行された後（ステップＳ５）、デバイス確率密度関数および積分値算出部２３は、積分値算出処理を実行する（ステップＳ６ａ）。積分数算出部２３は、積分値情報２３１から各デバイスの「積分値」を読み出し、積分値が、所定の範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ７ａ）。
【０１３０】
積分値が、所定の範囲内にあれば（ステップＳ７ａ：ＹＥＳ）、デバイス数出力部２５は、デバイス数が必要最小限の値であると判断し、デバイス数を出力する（ステップＳ８）。積分値が、所定の範囲外であれば（ステップＳ７：ＮＯ）、デバイス数出力部２５は、デバイス数を増減する（ステップＳ９）。
【０１３１】
図２３は、積分値算出処理を示すフローチャートである。同図を参照すると、デバイス確率密度関数算出部２２は、システム配信負荷情報１１３から、「システム配信負荷」を読み出し、デバイス負荷発生確率情報２１１から「デバイス負荷」および「デバイス負荷発生確率」を読み出す（ステップＳ６１）。
【０１３２】
そして、デバイス確率密度関数算出部２２は、「デバイス負荷」ごとに、上記（６）式に示す確率密度関数Ｂ（ｘ）を求める（ステップＳ６３）。デバイス確率密度関数算出部２２は、各デバイスの「デバイス負荷」に対応する確率密度関数Ｂ（ｘ）を全て加算した関数を、デバイス確率密度関数Ｆ（ｘ）として求める（ステップＳ６５）。
【０１３３】
積分値算出部２３は、コンテンツ統計情報１１５から各デバイスの「配信能力」を読み出し（ステップＳ６７）、上記（７）式を使用して、各デバイスの積分値Ｐａを算出する（ステップＳ６９）。
【０１３４】
図２４は、確率密度関数Ｂ（ｘ）およびデバイス確率密度関数Ｆ（ｘ）の一例を示すグラフである。同図において、横軸は、確立変数ｘの値、縦軸は、Ｂ（ｘ）またはＦ（ｘ）である。点線で示した「Ｂ（１００００、０．０３）＊０．０６４」、「Ｂ（１００００、０．０４）＊０．０２８８」、「Ｂ（１００００、０．０５）＊０．４３２」、および「Ｂ（１００００、０．０６）＊０．２１６」は、デバイス名称「Ｄ２」のデバイスについて（６）式により算出された、確率密度関数Ｂ（ｘ）である。実線で示したＦ（ｘ）は、これらの確率密度関数を加算したデバイス確率密度関数である。「Ｍ」は、デバイスの配信能力である。斜線が引かれた部分の面積が積分値Ｐａである。
【０１３５】
なお、本実施形態において、図２５に示すように、記憶部１１に予めコンテンツ負荷情報１３１およびコンテンツ負荷分布情報１５１を格納しておき、配信システム設計支援装置１にコンテンツ負荷算出部１３および割当確率算出部１５を備えない構成とすることもできる。
【０１３６】
また、図２６に示すように、記憶部１１に予めコンテンツ負荷情報１３１、コンテンツ負荷分布情報１５１、およびコンテンツ数情報１７１を格納しておき、配信システム設計支援装置１にコンテンツ負荷算出部１３、割当確率算出部１５、およびコンテンツ数算出部１７を備えない構成とすることもできる。
【０１３７】
また、上記実施形態において、図１３〜図１８、図２２、および図２３に示したフローチャートは、コンピュータプログラムの実行により実現することもできる。
【０１３８】
上記第１の実施形態および第２の実施形態に記載の構成は、適宜、変更し、上記に記載の内容を様々な態様で組み合わせてもよいことは勿論である。例えば、第２の実施形態においても、配信システム設計支援装置が、デバイス数算出部等の構成を変更し、異なる配信性能を有するデバイスの候補の中から、「累積値」の代わりに「積分値」が所定の値以下となるシステムの構成（選択するデバイスの組み合わせ）や、その構成における各デバイスの数を決定して出力する構成としてもよい。配信システム設計支援装置が、所定の値以下となる最小のシステムの構成や、その構成における各デバイスの数のみを決定して出力する構成としてもよい。また、第２の実施形態においても、配信システム設計支援装置が、「累積値」の代わりに「積分値」が所定の範囲内であるか否かの判断を行い、その結果を出力する構成としてもよい。
【０１３９】
この出願は、２００８年８月２９日に出願された日本出願特願２００８−２２２６０５を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。
【符号の説明】
【０１４０】
１、１ａ    配信システム設計支援装置
１１    記憶部
１３    コンテンツ負荷算出部
１５    割当確率算出部
１７    コンテンツ数算出部
１９    デバイス負荷算出部
２１    発生確率算出部
２２    デバイス確率密度関数算出部
２３    積分値算出部
２５    デバイス数出力部
１１１    人気度情報
１１３    システム配信負荷情報
１１５    コンテンツ統計情報
１１７    デバイス性能情報
１３１    コンテンツ負荷情報
１５１    コンテンツ負荷分布情報
１７１    コンテンツ数情報
１９１    デバイス負荷情報
２１１    デバイス負荷発生確率情報
２２１    デバイス確率密度関数情報
２３１    積分値情報
２５１    デバイス数情報
Ｓ１〜Ｓ９、Ｓ１１〜Ｓ１５、Ｓ２１〜Ｓ２５、Ｓ３１〜Ｓ３７、Ｓ４１〜Ｓ４５、Ｓ５１〜Ｓ５３、Ｓ６ａ、Ｓ７ａ、Ｓ６１〜Ｓ６９    ステップ
【図１】
0005516403.tif 000010
【図２】
0005516403.tif 000011
【図３】
0005516403.tif 000012
【図４】
0005516403.tif 000013
【図５】
0005516403.tif 000014
【図６】
0005516403.tif 000015
【図７】
0005516403.tif 000016
【図８】
0005516403.tif 000017
【図９】
0005516403.tif 000018
【図１０】
0005516403.tif 000019
【図１１】
0005516403.tif 000020
【図１２】
0005516403.tif 000021
【図１３】
0005516403.tif 000022
【図１４】
0005516403.tif 000023
【図１５】
0005516403.tif 000024
【図１６】
0005516403.tif 000025
【図１７】
0005516403.tif 000026
【図１８】
0005516403.tif 000027
【図１９】
0005516403.tif 000028
【図２０】
0005516403.tif 000029
【図２１】
0005516403.tif 000030
【図２２】
0005516403.tif 000031
【図２３】
0005516403.tif 000032
【図２４】
0005516403.tif 000033
【図２５】
0005516403.tif 000034
【図２６】
0005516403.tif 000035