(57)【要約】【課題】サービスが連続的に移動する性質(サービス連続性)とサービスが環境に適合する性質(環境適合性)とをバランスよく満足させるように、サービスを制御するサービス制御装置を提供する。【解決手段】サービス制御装置１０は、サービス連続性評価関数を蓄積するサービス連続性評価関数蓄積部１５１と、環境適合性評価関数を蓄積する環境適合性評価関数蓄積部１５２と、サービス連続性評価関数と環境適合性評価関数とに基づいて、目的関数を導出する目的関数導出部１０１と、目的関数に含まれる各サービス要素の依存関係を導出する依存関係導出部１０２と、目的関数を最大化あるいは最小化する各サービス要素を決定するサービス解決定部１０３とを備える。【選択図】図１
2006018604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動元端末装置から移動先端末装置へサービスを移動させるサービス制御装置であって、
前記サービスが端末装置間を移動する際の連続性の度合いを示すサービス連続性に影響を及ぼすサービス要素に関する第１の評価関数を蓄積する第１の蓄積手段と、
前記サービスが前記移動先端末装置の環境に対して適合する度合いを示す環境適合性に影響を及ぼす環境要素に関する第２の評価関数を蓄積する第２の蓄積手段と、
前記第１の評価関数と前記第２の評価関数とに基づいて、目的関数を導出する目的関数導出手段と、
前記目的関数を最大化あるいは最小化する各サービス要素を決定するサービス解決定手段と
を備えることを特徴とするサービス制御装置。
【請求項２】
前記目的関数に含まれる各サービス要素の依存関係を導出する依存関係導出手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のサービス制御装置。
【請求項３】
前記サービス解決定手段は、前記目的関数に含まれる各サービス要素に関する連立偏微分方程式を解くことを特徴とする請求項１又は２に記載のサービス制御装置。
【請求項４】
移動元端末装置から移動先端末装置へサービスを移動させるサービス制御方法であって、
前記サービスが端末装置間を移動する際の連続性の度合いを示すサービス連続性に影響を及ぼすサービス要素に関する第１の評価関数を蓄積するステップと、
前記サービスが前記移動先端末装置の環境に対して適合する度合いを示す環境適合性に影響を及ぼす環境要素に関する第２の評価関数を蓄積するステップと、
前記第１の評価関数と前記第２の評価関数とに基づいて、目的関数を導出するステップと、
前記目的関数を最大化あるいは最小化する各サービス要素を決定するステップと
を含むことを特徴とするサービス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置間でサービスを移動させるサービス制御装置及びサービス制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスクトップ型パソコンやテレビなどの備え付け端末と、ＰＤＡや携帯電話などの携帯端末とを比較した場合、端末の処理能力、ディスプレイ画面の大きさ、入力インタフェースの操作性の面では、備え付け端末が優れているが、通信ノードの可搬性という面では、携帯端末が優れている。このため、ユーザは目的に応じて最適な端末を選択して使用することが必要である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
複数の端末装置が存在する上記のような状況において、例えば、備え付け端末で提供されているサービスを可搬性に優れた携帯端末へ移動させるなど、端末装置間でサービス移動を行うことが望まれる。
【０００４】
従来、端末装置間でサービス移動を実現するシステムに関する検討は盛んに行われ、サービス移動に関する要求条件がいくつか示唆されている（例えば、非特許文献２参照）。又、異種ネットワーク間におけるサービスの連続性の実現方式（Mobile Environment and Distributed Resource Collaboration by Mobile Agents: Medlar）では、サービス移動における通信ノードの可搬性と移動性、又、サービスの新しい環境への適応性を有することが必要であることが指摘されている（例えば、非特許文献３参照）。
【非特許文献１】蕨野貴之、齊藤研次、杉山敬三、“端末間のシームレスな切り換えを実現するデバイスハンドオフ方式の提案、”情処研究報告、２００３−ＭＢＬ−２７，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  ２００３．
【非特許文献２】笠井裕之、菊田洋子、川崎紀宏、山崎憲一、“端末間サービス移動のためのシームレスサービス環境プラットフォーム、”信学論（Ｂ），Ｖｏｌ．Ｊ８６−Ｂ，Ｎｏ．８，ｐｐ．１３８９−１４０３，２００３．
【非特許文献３】片山穣、高杉耕一、久保田稔、小菊一三、“異種ネットワーク間におけるサービスの連続性の実現方式，”信学論（Ｂ）、Ｖｏｌ．Ｊ８４−Ｂ，Ｎｏ．３，ｐｐ．４５２−４６０，２００１．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、最適なサービス移動を実現するには、サービスが連続的に移動する性質(サービス連続性)とサービスが環境に適合する性質(環境適合性)とを共に最大限満足することが求められる。
【０００６】
しかしながら、サービス連続性に影響を及ぼす要素と環境適合性に影響を及ぼす要素はそれぞれ依存しているため、両方の性質を独立に考えて最適化することは困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、サービスが連続的に移動する性質(サービス連続性)とサービスが環境に適合する性質(環境適合性)とをバランスよく満足させるように、サービスを制御するサービス制御装置及びサービス制御方法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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴は、移動元端末装置から移動先端末装置へサービスを移動させるサービス制御装置であって、（イ）サービスが端末装置間を移動する際の連続性の度合いを示すサービス連続性に影響を及ぼすサービス要素に関する第１の評価関数を蓄積する第１の蓄積手段と、（ロ）サービスが移動先端末装置の環境に対して適合する度合いを示す環境適合性に影響を及ぼす環境要素に関する第２の評価関数を蓄積する第２の蓄積手段と、（ハ）第１の評価関数と第２の評価関数とに基づいて、目的関数を導出する目的関数導出手段と、（ニ）目的関数を最大化あるいは最小化する各サービス要素を決定するサービス解決定手段とを備えるサービス制御装置であることを要旨とする。
【０００９】
第１の特徴に係るサービス制御装置によると、サービスが連続的に移動する性質(サービス連続性)とサービスが環境に適合する性質(環境適合性)とをバランスよく満足させるように、サービスを制御することができる。
【００１０】
又、第１の特徴に係るサービス制御装置は、目的関数に含まれる各サービス要素の依存関係を導出する依存関係導出手段を更に備えてもよい。このサービス制御装置によると、依存関係を導出することにより、目的関数の入力変数を削減することができる。
【００１１】
又、第１の特徴に係るサービス制御装置におけるサービス解決定手段は、目的関数に含まれる各サービス要素に関する連立偏微分方程式を解いてもよい。このサービス制御装置によると、目的関数の最大値あるいは最小値を容易に求めることができる。
【００１２】
本発明の第２の特徴は、移動元端末装置から移動先端末装置へサービスを移動させるサービス制御方法であって、（イ）サービスが端末装置間を移動する際の連続性の度合いを示すサービス連続性に影響を及ぼすサービス要素に関する第１の評価関数を蓄積するステップと、（ロ）移動先端末装置の環境に対してサービスが適合する度合いを示す環境適合性に影響を及ぼす環境要素に関する第２の評価関数を蓄積するステップと、（ハ）第１の評価関数と第２の評価関数とに基づいて、目的関数を導出するステップと、（ニ）目的関数を最大化あるいは最小化する各サービス要素を決定するステップとを含むサービス制御方法であることを要旨とする。
【００１３】
第２の特徴に係るサービス制御方法によると、サービスが連続的に移動する性質(サービス連続性)とサービスが環境に適合する性質(環境適合性)とをバランスよく満足させるように、サービスを制御することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、サービスが連続的に移動する性質(サービス連続性)とサービスが環境に適合する性質(環境適合性)とをバランスよく満足させるように、サービスを制御するサービス制御装置及びサービス制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。
【００１６】
シームレスサービス環境（Seamless Service Environment: SSE）プラットフォーム（非特許文献２参照）では、コンテンツ等のサーバ（アプリケーションサーバ）とクライアントとの間のアプリケーションセッションを、移動元端末装置から移動先端末装置へ移動するだけでなく、ユーザに対してサービスの連続性を提供すること、移動先端末装置の環境に合わせてサービスを適応的に変化させることが必要である。ここで、サービスが端末装置間を移動する際の連続性の度合いを「サービス連続性」、サービスが移動先端末装置の環境に対して適合する度合いを「環境適合性」と呼ぶ。
【００１７】
本発明の実施の形態では、ＳＳＥプラットフォームにおいて、サービス連続性と環境適合性とを考慮したサービス移動を行うシステムについて説明する。
【００１８】
（サービスの種類）
ます、本実施形態に係るサービス制御の対象となるアプリケーションサービスについて説明する。
【００１９】
アプリケーションセッション継続の実現にあたり、インターネット上で現在利用されているクライアントサーバ型のアプリケーションサービス（あるいは、単にサービス）は、トランザクション、データダウンロード、ストリーミングの３種類に分類される（非特許文献１参照）。
【００２０】
トランザクションサービスとは、クライアントとサーバの間で複数のセッションを使用してデータの授受を行う通信において、一連の通信フローの管理を行うアプリケーションサービスであり、例えば、ウェブブラウジングがある。
【００２１】
データダウンロードサービスとは、データの取得にあたり、全データを正しく受信する必要があるアプリケーションサービスであり、例えば、ファイル転送がある。
【００２２】
ストリーミングサービスとは、全てのデータを取得しなくても、途中からのデータで処理可能なアプリケーションサービスであり、例えば、ビデオやオーディオの配信サービスがある。
【００２３】
（サービス制御装置）
本発明の実施の形態に係るサービス制御システムは、図１に示すように、端末装置２０、３０と、端末装置２０、３０に提供するサービスを制御するサービス制御装置１０とを備える。ここでは、端末装置２０から端末装置３０へサービスを移動させることを例にとり説明する。
【００２４】
サービス制御装置１０は、目的関数導出部１０１と、依存関係導出部１０２と、サービス解探索部１０３と、サービス情報受信部１０４と、サービス情報送信部１０５と、サービス連続性評価関数蓄積部１５１と、環境適合性評価関数蓄積部１５２とを備える。
【００２５】
サービス連続性評価関数蓄積部１５１（第１の蓄積手段）は、サービスが端末装置間を移動する際の連続性の度合いを示すサービス連続性に影響を及ぼすサービス要素に関するサービス連続性評価関数（第１の評価関数）を蓄積する。
【００２６】
環境適合性評価関数蓄積部１５２（第２の蓄積手段）は、サービスが移動先端末装置の環境に対して適合する度合いを示す環境適合性に影響を及ぼす環境要素に関する環境適合性評価関数（第２の評価関数）を蓄積する。
【００２７】
ここで、サービス連続性、環境適合性、サービス要素、環境要素については後に詳述する。
【００２８】
目的関数導出部１０１は、サービス連続性評価関数と環境適合性評価関数とに基づいて、目的関数を導出する。例えば、目的関数導出部１０１は、目的関数をサービス連続性評価関数と環境適合性評価関数との積として導出する。
【００２９】
依存関係導出部１０２は、目的関数に含まれる各サービス要素及び各環境要素の依存関係を導出する。又、依存関係導出部１０２は、依存関係に応じて、目的関数に含まれるサービス要素を削減する。
【００３０】
サービス解決定部１０３は、目的関数を最大化あるいは最小化する各サービス要素を決定する。例えば、サービス解決定部１０３は、目的関数に含まれる各サービス要素に関する連立偏微分方程式を解くことにより、各サービス要素を決定する。
【００３１】
サービス情報受信部１０４は、通信サービスに関するサービス情報を受信する。サービス情報送信部１０５は、通信サービスに関するサービス情報を送信する。ここで、「サービス情報」とは、サービス内容自体を表現するテキスト情報やバイナリ情報、あるいはサービス内容自体ではないサービス内容のメタ記述情報などを指す。
【００３２】
端末装置２０（移動元端末装置）は、サービス情報送受信部２０１とサービス提供部２０２とを備える。サービス提供部２０２は、通信サービスに関するサービス情報を提供する。サービス情報送受信部２０１は、サービス提供部２０２が提供するサービス情報をサービス制御装置１０へ送信する。
【００３３】
端末装置３０（移動先端末装置）は、サービス情報送受信部３０１とサービス提供部３０２とを備える。サービス情報送受信部３０１は、サービス制御装置１０から通信サービスに関するサービス情報を受信する。サービス提供部３０２は、受信したサービス情報を提供する。
【００３４】
又、本実施形態に係るサービス制御装置１０は、処理制御装置（ＣＰＵ）を有し、目的関数導出部１０１、依存関係導出部１０２、サービス解探索部１０３などをモジュールとしてＣＰＵに内蔵する構成とすることができる。これらのモジュールは、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータにおいて、所定のプログラム言語を利用するための専用プログラムを実行することにより実現することができる。
【００３５】
又、サービス連続性評価関数蓄積部１５１及び環境適合性評価関数蓄積部１５２は、それぞれサービス連続性評価関数、環境適合性評価関数を保存する記録媒体である。記録媒体は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＩＣチップ、カセットテープなどが挙げられる。このような記録媒体によれば、評価関数の保存、運搬、販売などを容易に行うことができる。
【００３６】
又、図示していないが、サービス制御装置１０は、目的関数導出処理、依存関係導出処理、サービス解探索処理などを処理制御装置（ＣＰＵ）に実行させるためのプログラムを保存するプログラム保持部を備えてもよい。プログラム保持部は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＩＣチップ、カセットテープなどの記録媒体である。このような記録媒体によれば、サービス制御プログラムの保存、運搬、販売などを容易に行うことができる。
【００３７】
（サービス制御方法）
次に、本実施の形態に係るサービス制御方法について、図２を参照して説明する。ここでは、端末装置２０から端末装置３０へサービスを移動させることを例にとり説明する。
【００３８】
まず、ステップＳ１０１において、端末装置２０は、通信サービスに関するサービス情報をサービス提供部２０２によって提供する。そして、ステップＳ１０２において、端末装置２０のサービス情報送受信部２０１は、提供されているサービスのサービス情報をサービス制御装置１０のサービス情報受信部１０４へ送信する。
【００３９】
次に、ステップＳ１０３において、サービス制御装置１０の目的関数導出部１０１は、サービス情報受信部１０４のサービス情報と、サービス連続性評価関数蓄積部１５１に蓄積されたサービス連続性評価関数と、環境適合性評価関数蓄積部１５２に蓄積された環境適合性評価関数とに基づいて、目的関数を導出する。
【００４０】
次に、ステップＳ１０４において、サービス制御装置１０の依存関係導出部１０２は、目的関数導出部１０１によって導出された目的関数に含まれる各サービス要素及び各環境要素の依存関係を導出する。そして、ステップＳ１０５において、依存関係導出部１０２は、依存関係に応じて、目的関数に含まれるサービス要素を削減する。
【００４１】
次に、ステップＳ１０６において、サービス制御装置１０のサービス解探索部１０３は、目的関数に含まれる各サービス要素に関する連立偏微分方程式を解くことにより、目的関数を最大化あるいは最小化するサービス要素を決定する。そして、サービス解探索部１０３は、このサービス要素に基づいたサービス情報を作成する。
【００４２】
次に、ステップＳ１０７において、サービス制御装置１０のサービス情報送信部１０５は、サービス情報を通信端末３０のサービス情報送受信部３０１へ送信する。端末装置３０のサービス提供部３０２は、サービス情報の表す通信サービスを提供する。
【００４３】
ステップＳ１０３〜１０６については、後に詳述する。
【００４４】
（サービス連続性）
次に、サービス連続性について、図３に示す具体例を用いて説明する。図３では、移動元端末装置としてＴＶを用い、移動先端末装置として携帯電話を例示する。ここでは、ＴＶミーティングの状況を携帯電話へ移動させるサービスを行っている。
【００４５】
上述したように、サービス連続性とは、サービスが連続的に端末間を移動する性質のことであり、サービスが端末装置間を移動する際の連続性の度合いを示す。サービス連続性を最大限満たす条件は、図３に示す端末間サービス移動において、移動元端末装置でのサービスSoと移動先端末装置でのサービスSnの差異を最小化することと定義される。
【００４６】
図４には、サービス連続性に影響を及ぼすサービス要素を示す。従来、映像や音声のサービス品質に影響を及ぼす要素として、通信遅延、ジッタという時間要素と、符号化歪み、解像度、ビットレートというメディア要素についてサービス品質評価が行われていた（伊藤嘉浩、田坂修二、“音声・ビデオ伝送におけるメディア周期を対象としたユーザレベルＱｏＳの定量的評価及びマッピング、”信学論（Ｂ）、Ｖｏｌ．Ｊ８６−Ｂ，Ｎｏ．３，ｐｐ．４８５−４９８，２００３．（非特許文献４）、間瀬憲一、木村英俊、“コミュニケーションネットワークのサービス品質に関する動向と課題、”信学論（Ｂ）、Ｖｏｌ．Ｊ８０−Ｂ−１，Ｎｏ．６，ｐｐ．２８３−２９５，１９９７．（非特許文献５）、Nicola Cranley, Liam Murphy, Philip Perry, “User-perceived quality-aware adaptive delivery of MPEG-4 content,”ACM SIGMULTIMEDIA, pp. 42-49, 2003.（非特許文献６）、本田篤史、加藤由花、箱崎勝也、“映像品質の劣化に対するユーザ満足度と映像コンテンツの関係の分析、”信学技報、ＣＱ２００３−６５，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  ２００３．（非特許文献７）参照）。
【００４７】
しかし、サービス移動におけるサービス連続性を考慮する際には、サービス移動に対応する時間要素とメディア要素について考慮する必要がある。又、サービス移動時に端末自体が変わるため、端末の位置や端末の大きさというデバイス要素も考える必要がある。以上を考慮すると、サービス連続性に影響を及ぼす要素は、時間、メディア、デバイスの３つに分類することができる（川崎紀宏、笠井裕之、菊田洋子、山崎憲一、“端末間サービス移動におけるサービス連続性に関する主観評価実験、”信学技報、ＣＱ２００４−４５，Ａｐｒｉｌ  ２００４．（非特許文献８）参照）。
【００４８】
次に、サービス連続性の各サービス要素について説明する。
【００４９】
まず、時間要素としては、サービス終了時刻やサービス開始時刻などが挙げられる。サービス終了時刻は、移動先端末装置においてアプリケーションセッションが切断されサービスが中断する時刻である。サービス開始時刻は、移動先端末装置においてアプリケーションセッションが確立しサービスが開始する時刻である。
【００５０】
又、メディア要素としては、再生時刻、ビットレート、映像や音声における符号化歪み、画像サイズに関するサービス移動前後における変化などが挙げられる。再生時刻は、各端末装置におけるメディア内再生時刻のことであり、移動先端末装置でのメディア内再生時刻と、移動先端末装置でのメディア内再生時刻が存在する。
【００５１】
又、従来のサービス品質では、同一端末において同一サービスを享受するという前提であったため、端末の位置や端末の大きさの変化について考慮されていなかった。そこでサービス連続性特有の要素として、端末の位置や端末の大きさというデバイス要素も考慮する必要がある（非特許文献８参照）。
【００５２】
例えば、ストリーミングサービスにおいては、移動元端末装置での画像サイズが６４０［pels］×４８０［lines］である場合、できるだけこの値から変化しないようにサービス移動を実現することが、サービス連続性を最大限満足することに相当する。
【００５３】
又、トランザクションサービスにおいては、複数のセッションを一つの通信フローとして扱うため、サービス連続性におけるメディア内再生時刻の概念がない。正確には、メディア内再生時刻は複数セッションの１つ１つには存在するが、現在のネットワーク環境においては各セッションにおけるデータの送受信の途中で中断が起こる事象は考えにくい。
【００５４】
（環境適合性）
次に、環境適合性について、図３に示す具体例を用いて説明する。
【００５５】
環境適合性とは、サービスが移動先端末装置の環境に対して適合する性質のことであり、サービスが移動先端末装置の環境に対して適合する度合いを示す。環境適合性を最大限満たす条件は、図３に示す端末間サービス移動において、移動先端末装置でのサービスSnと移動先端末装置でのリソースを最大限利用するサービスSeの差異を最小化することと定義される。
【００５６】
図５には、環境適合性に影響を及ぼす環境要素を示す。環境適合性に影響を及ぼす要素は、デバイスに関する要素と、ネットワークに関する要素とに分類することができる（Wai Yip Lum, Francis C.M. Lau, “On balancing between transcoding overhead and spatial consumption in content adaptation,” ACM SIGMOBILE, pp.239-250, 2002.（非特許文献９）、Susanne Boll, Wolfgang Klas, Jochen Wandel, “A cross-media adaptation strategy for multimedia presentations,” ACM SIGCOMM, pp.37-46,1999.（非特許文献１０）参照）。デバイスに関する要素としては、画面サイズ（スクリーンサイズに相当）、端末の処理能力（ＣＰＵのクロック数に相当）、端末装置の記憶容量（メモリやハードディスクの記憶容量に相当）などが挙げられ、ネットワークに関する要素としては、帯域幅などが挙げられる。
【００５７】
例えば、ストリーミングサービスにおいては、帯域幅が３８４［Kbps］、画像サイズが６４０［pels］×４８０［lines］、ＣＰＵクロック数が２．５４［GHz］、メモリ容量が２５６［Mbyte］、ハードディスク容量が１２０［Gbyte］である場合、これらリソースを最大限利用することが、環境適合性を最大限満足することに相当する。
【００５８】
又、データダウンロードサービスの場合は、通信データを端末間で移動させる際に電子的にデータが一致する必要があるため、サービス連続性のみを確実に満足する必要があるが、環境適合性については考慮する必要はない。
【００５９】
又、ストリーミングサービスの場合は、データダウンロードサービスのように過去の全データを保持する必要がない。又、トランザクションサービスの各セッションに比べて、コネクションが接続されてから切断するまで比較的長い時間であるため、メディア内再生時刻を考慮する必要がある。
【００６０】
（サービス移動制御アルゴリズム）
次に、図２のステップＳ１０３〜Ｓ１０６において説明した、サービス連続性と環境適合性に基づくサービス移動制御アルゴリズムについて、具体的な例を挙げ、説明する。
【００６１】
（１）目的関数の導出（図２：ステップＳ１０３）
目的関数の導出においては、サービス連続性に関する評価関数と環境適合性に関する評価関数の積として目的関数を定式化する。サービス連続性についての評価関数は、移動元端末装置でのサービスSoにおいて最大値をとり、環境適合性についての評価関数は、移動先端末装置での最適サービスSeにおいて最大値をとる。
【００６２】
移動元端末装置でのサービスをSo＝(so(1)，so(2)，…, so(i)，…, so(L))（Ｌ：移動元端末装置でのサービス要素の数）、移動先端末装置でのサービスをSn＝(sn(1)，sn(2)，…, sn(j)，…, sn(M))（M：移動先端末装置でのサービス要素の数）、移動先端末装置での最適サービスをSe＝(se(1)，se(2)，…, se(k)，…, se(N)）（N：移動先端末装置での最適サービス要素の数）とすると、移動先端末装置でのサービスSnを求める条件は、下記の目的関数を最大化あるいは最小化することとして定式化される。
【数１】
2006018604.tif 000003
【００６３】
ここで、関数Ｆic（Sn）は、Snのサービス要素iにおけるサービス連続性に関する評価関数、関数Ｆia（Sn）は、Snのサービス要素ｉにおける環境適合性に関する評価関数である。
【００６４】
先の目的関数E(Sn)を最大化する条件は、目的関数E(Sn)の各サービス要素Sn(i)に関する連立偏微分方程式
【数２】
2006018604.tif 000004
【００６５】
が成り立つことである。
【００６６】
（２）依存関係の導出（図２：ステップＳ１０４〜１０５）
依存関係の導出においては、サービス連続性と環境適合性に関する各評価関数のサービス要素sn(i)がそれぞれ依存している場合、あるサービス要素sn(i)を別のサービス要素sn(j)で表現する。これにより、解を探索する空間を狭くすることで、解の存在しない領域を探索する必要がなくなる。
【００６７】
依存関係を定式化する目的は、実環境において実際に実サービスが取り得る解空間を縮小することである。依存関係が、i番目の変数sn(i)がi番目の変数sn(j)によって決定される場合には、
sn(i)＝f(sn(j))                            ……式（３）
と記述することができ、評価関数における変数の数を削減できる。
【００６８】
（３）サービスの解探索（図２：ステップＳ１０６）
最後に、サービスの解探索においては、目的関数E(Sn)の最大値を示すサービスSnを、先の連立偏微分方程式の解として求める。
【００６９】
（適用例）
次に、提案方式を実システムへ適用する方法について、サービス連続性と環境適合性のトレードオフ問題としてビットレートと移動時間との関係を取り上げて説明する。
【００７０】
図６に、ストリーミングサービス環境を示す。移動元端末装置でサービスが再生されている場合は、移動元端末装置のアプリケーションバッファは満たされた状態でストリーミング再生が行われる。つまり、アプリケーションサーバは、常に移動元端末装置のアプリケーションバッファ分だけ先のストリーミングメディアを移動元端末装置に送信している。しかし、端末装置間サービス移動により、移動先端末装置で新たにストリーミングメディアの再生を開始する場合、移動先端末装置のアプリケーションバッファに、必要なストリーミングメディアを蓄積する必要がある。即ち、必要なストリーミングメディアを、アプリケーションサーバから移動先端末装置のアプリケーションバッファへ送信完了するまで待ち時間が生じる。この間は、アプリケーションサーバはネットワーク帯域を十分に使って、ストリーミングメディアを送信できるものとすると、ストリーミングメディアのビットレートが大きいほど待ち時間は短くなり、逆にビットレートが小さいほど待ち時間は長くなる。
【００７１】
ここでは、サービス連続性と環境適合性のトレードオフ関係（負の相関関係）の問題の例として、サービス要素として、移動先端末装置でのサービス開始時刻TnとビットレートBnを取り上げる。図７に、移動時間とバッファリング時間の関係を示す。サービス連続性を満足するためには、移動元端末装置でのサービスが終了する時刻To（以下、「サービス終了時刻」という。）と移動先端末装置でのサービスが開始する時刻Tn（以下、「サービス開始時刻」という。）の差異を最小化する必要がある。ここでTn−Toを移動時間と呼び、Ttと記す。又、環境適合性を満足するためには、移動先端末装置におけるスクリーンサイズやメモリ容量というリソースを最大限利用し、ビットレートBnを大きくする必要がある。しかし、両者を共に最大限満足することはできない。なぜならば、環境適合性を満足するために、ビットレートBnを大きくすることは、移動先端末装置でサービスを開始する際に生じるバッファリング時間Tbが増加し、移動時間Ttが増加することになるからである。この移動時間Ttの増加は、サービス連続性が失われることを示す。
【００７２】
次に、目的関数の導出について説明する。移動元端末装置でのサービスSoは、ビットレートBo、サービス終了時刻Toの組、移動先端末装置でのサービスSnは、ビットレートBn、サービス開始時刻Tnの組で表されるため、目的関数E（Bn，Tn）は、
【数３】
2006018604.tif 000005
【００７３】
となる。これを最大化するサービスSnを探索することが、サービス連続性と環境適合性とを満足するサービスを決定することに相当する。
【００７４】
ここでは、画像品質ＤとビットレートＲに関する一般式を用いて、ビットレートに関する評価関数を導出する。画像品質ＤとビットレートＲに関する一般式は、
logＤ＝alogＲ＋ｂ                  ……式（５）
と表される。ここで、ａは定数、ｂは画像品質に依存する定数である。
【００７５】
移動元端末装置での画像品質Doと、移動先端末装置での最適画像品質Dc、移動先端末装置での画像品質Dnを評価関数の入力変数として考える。サービス連続性は、移動元端末装置における画像品質Doと移動先端末装置における画像品質Dnとの差異Dcを最小化することである。よって、サービス連続性に関する評価関数は、Dcの絶対値が０の地点で最大値をとり、他は緩やかに減少する。又、環境適合性は、移動先端末装置における最適画像品質Deと移動先端末装置における画像品質Dnとの差異Daを最小化することである。よって、環境適合性に関する評価関数は、Daの絶対値が０のときに最大値をとり、他は緩やかに減少する。
【００７６】
SnとSoの差異Dcは、
Dc＝Dn−Do＝Do（（Rn／Ro）a−１）              ……式（６）
となる。
【００７７】
SnとSeの差異Daは、
Da＝Dn−De＝De（（Rn／Re）a−１）              ……式（７）
となる。
【００７８】
サービス連続性に関する評価関数Fbc(Bn)は、Dbcの絶対値が０のときに最大値をとり、他は緩やかに減少し、環境適合性に関する評価関数Fba(Bn)は、Dbaの絶対値が０のときに最大値をとり、他は緩やかに減少することから下記のように記述される。
【数４】
2006018604.tif 000006
【００７９】
ここで、Dboは移動元端末装置でのビットレートに関する画像品質、Dbeは移動先端末装置でのビットレートに関する最適画像品質、Boは移動元端末装置でのビットレート、Beは移動先端末装置での最適ビットレート、Toは移動元端末装置でのサービス終了時刻、Tcは移動元端末装置でのサービスのビットレートをBeとした場合の移動先端末装置でのサービス開始時刻、Abc、Abaは指数関数の定数である。
【００８０】
サービス連続性については、移動元端末装置でサービスが終了する時刻Toと、移動先端末装置でサービスが開始する時刻Tnの差異を最小化することに相当する。又、環境適合性については、移動先端末装置で最適サービスが開始する時刻Tcと、移動先端末装置でサービスが開始する時刻Tnの差異を最小化することに相当する。以上より、関数Ftc(Tn)、Fta(Tn)は、下記のように定式化できる。
【数５】
2006018604.tif 000007
【００８１】
ここで、CtoとCte は定数である。
【００８２】
移動先端末装置でのストリーミングメディアのバッファリングを行う時間間隔（以下、「メディア内バッファリング時間」という。）をTbs、移動先端末装置での帯域幅をW 、Tbsだけバッファリングするのに要する実時間（以下、「バッファリング時間」という。）をTbとすると、移動時間Ttは、
【数６】
2006018604.tif 000008
【００８３】
となる。ここで、Taは、ビットレートBnに依存しない通信メッセージの送受信に要するシグナリング時間である。
【００８４】
移動先端末装置でのサービス移動時刻Teと、移動先端末装置でのサービス移動時刻Tnの差異Tn−Teは、式（１２）とBe＝Wから、
Tn−Te＝Tbs（（Bn／W）−１）                  ……式（１３）
となる。
【００８５】
ここで、式（１２）と式（１３）を用いて、式（１０）と式（１１）をビットレートBnとして表すと、
【数７】
2006018604.tif 000009
【００８６】
となる。
【００８７】
以上より、式（４）に示した目的関数E（Bn, Tn）はビットレートBnのみを用いた目的関数E（Bn）
【数８】
2006018604.tif 000010
【００８８】
と等価である。各関数は、式（８）、式（９）、式（１４）、式（１５）より示される。
【００８９】
ここでは、Abc＝Aba＝１の場合に解を求める方法について説明する。この場合、目的関数E（Bn）に関する微分方程式は以下のとおりに式展開できる。
【数９】
2006018604.tif 000011
【００９０】
ここで、α，β，γ，δを
【数１０】
2006018604.tif 000012
【００９１】
とする。
【００９２】
α，β，γ，δを用いて、各評価関数Ｆ(.)についてBnによって微分した結果は、
【数１１】
2006018604.tif 000013
【００９３】
となる。
【００９４】
尚、α，β，γ，δをＢnについて微分した結果は、
【数１２】
2006018604.tif 000014
【００９５】
である。
【００９６】
ここで微分方程式（１７）は、α，β，γ，δを用いて共通項でまとめると、
【数１３】
2006018604.tif 000015
【００９７】
となるが、指数関数exp(x)は全てのxに対して０にはならない。よって、微分方程式（１７）を満足する条件は、
【数１４】
2006018604.tif 000016
【００９８】
となる。
【００９９】
よって、式（３１）をBnについて解いた結果、ビットレートBnは、
【数１５】
2006018604.tif 000017
【０１００】
と表される。
【０１０１】
実システムにおいて移動先端末装置でのビットレートBnを求める際には、式（３２）に対して各パラメータの数値を代入することでビットレートBnを算出することができる。例えば、ある実システムにおいて各パラメータの数値が図８として表される場合、式（３２）のBnはBoによって、
【数１６】
2006018604.tif 000018
【０１０２】
と表される。
【０１０３】
図９は、移動元端末装置でのビットレートBoにおける、目的関数E（Bn）を最大とする移動先端末装置でのビットレートBnを示す。図に示すように、ビットレートBoの値が大きくなるに従ってビットレートBnの値も大きくなる。例えば、移動元端末装置でのビットレートがBo＝０．３８４［Mbps］のサービスをサービス移動させる場合は、移動先端末装置でのビットレートBn＝０．４７１［Mbps］と制御することが求められる。
【０１０４】
尚、本発明は汎用的な枠組みであるので、例えば料金と帯域の関係や、画面の大きさと人間から見た好ましさが評価関数として与えられれば、これらを考慮したサービス制御を同様にして実現することもできる。
【０１０５】
（作用及び効果）
本実施形態に係るサービス制御装置及びサービス制御方法によると、サービス連続性評価関数と環境適合性評価関数とに基づいて導出された目的関数を用いて、サービスが連続的に移動する性質(サービス連続性)とサービスが環境に適合する性質(環境適合性)とをバランスよく満足させるサービス要素を決定することができる。
【０１０６】
又、本実施形態に係るサービス制御装置及びサービス制御方法は、依存関係に応じて、目的関数に含まれるサービス要素（入力変数）を削減することができる。
【０１０７】
又、本実施形態に係るサービス制御装置及びサービス制御方法は、目的関数に含まれる各サービス要素に関する連立偏微分方程式を解くことにより、目的関数の最大値あるいは最小値を容易に求めることができる。
【０１０８】
又、本実施形態に係るサービス制御装置及びサービス制御方法は、目的関数をサービス連続性評価関数と環境適合性評価関数との積として導出することができる。
【０１０９】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【０１１０】
例えば、目的関数導出部１０１、依存関係導出部１０２、サービス解探索部１０３をモジュールとして一つのＣＰＵに備えてもよいと説明したが、それぞれ異なるＣＰＵに備えられ、異なる装置としてもよい。その場合、複数の装置間をバスなどで接続するものとする。
【０１１１】
又、図１において、サービス連続性評価関数蓄積部１５１と環境適合性評価関数蓄積部１５２を分けて備えると説明したが、一つの蓄積部を共用しても構わない。
【０１１２】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本実施形態に係るサービス制御装置の構成ブロック図である。
【図２】本実施形態に係るサービス制御方法を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態に係る端末間サービス移動を説明する図である。
【図４】本実施形態に係るサービス要素の一例である。
【図５】本実施形態に係る環境要素の一例である。
【図６】本実施形態に係るストリーミングサービス環境を説明する図である。
【図７】本実施形態に係る移動時間とバッファリング時間とを説明する図である。
【図８】本実施形態に係るシミュレーション条件の一例である。
【図９】本実施形態に係る目的関数を最大とするビットレートを示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１４】
１０…サービス制御装置
１０１…目的関数導出部
１０２…依存関係導出部
１０３…サービス解探索部
１０４…サービス情報受信部
１０５…サービス情報送信部
１５１…サービス連続性評価関数蓄積部
１５２…環境適合性評価関数蓄積部
２０、３０…端末装置
２０１、３０１…サービス情報送受信部
２０２、３０２…サービス提供部
【図１】
2006018604.tif 000019
【図２】
2006018604.tif 000020
【図３】
2006018604.tif 000021
【図４】
2006018604.tif 000022
【図５】
2006018604.tif 000023
【図６】
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【図７】
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【図８】
2006018604.tif 000026
【図９】
2006018604.tif 000027