(57)【要約】  アドバンストテレコムコンピューティングアーキテクチャベースの機器において通信トラフィックをスケジュールするための方法および対応する装置が提供される。この方法では、機器内のトラフィック処理手段の通信トラフィック情報が収集され、収集された通信トラフィック情報に基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段のためのトラフィック分配規則が生成され、生成されたトラフィック分配規則に基づいて、機器の着信通信トラフィックがスケジュールされる。本発明の方法は、機器全体のサービス品質および契約容量、ならびにトラフィック処理手段の動的処理能力および動作環境を考慮し、また通信トラフィックの分配を適応的に調整することによって、非対称マルチアプリケーション構成を有する機器において、それぞれのトラフィック処理手段の負荷を良好にバランスさせて、機器全体のサービス品質を保証することができる。
2013542661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アドバンストテレコムコンピューティングアーキテクチャベースの機器において通信トラフィックをスケジュールするための方法であって、機器が、少なくともトラフィック処理手段を含み、前記方法が、
トラフィック処理手段の通信トラフィック情報を収集するステップと、
収集した通信トラフィック情報に基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段のためのトラフィック分配規則を生成するステップと、
生成したトラフィック分配規則に基づいて、機器の着信通信トラフィックをスケジュールするステップと
を含む、方法。
【請求項２】
トラフィック処理手段の通信トラフィック情報を収集するステップが、
トラフィック処理手段における着信トラフィックおよび欠落トラフィックを測定するステップ
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
収集した通信トラフィック情報に基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段のためのトラフィック分配規則を生成するステップが、機器上で動作するアプリケーション毎に、
着信トラフィックおよび欠落トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段におけるアプリケーションの着信トラフィックレートおよびトラフィック損失率を計算するステップと、
アプリケーションが動作しているトラフィック処理手段のうち、トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えたトラフィック処理手段の数を決定するステップと、
決定されたトラフィック処理手段の数がゼロに等しい場合、通信トラフィックをスケジュールするための既存の方法を使用して、次の期間においてトラフィック処理手段に分配されるアプリケーションの通信トラフィックを計算するステップと、
決定されたトラフィック処理手段の数がゼロに等しくない場合、
トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えたトラフィック処理手段に対して、
着信トラフィックレートおよびトラフィック損失率に基づいて、トラフィック処理手段におけるアプリケーションの現在の処理レートを計算するステップと、
現在の処理レートに基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段におけるアプリケーションの予想トラフィックレートを計算するステップと、
トラフィック損失率が所定のサービス品質よりも低いトラフィック処理手段に対して、
着信トラフィックレートおよび目標トラフィックレートに基づいて、次の期間において処理されるアプリケーションのトラフィックレートを決定するステップと、
次の期間において処理されるアプリケーションの決定されたトラフィックレートに基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段におけるアプリケーションの予想トラフィックレートを計算するステップと、
次の期間におけるトラフィック処理手段におけるアプリケーションの計算された予想トラフィックレートに基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配されるアプリケーションの通信トラフィックを計算するステップと
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
通信トラフィックをスケジュールするための既存の方法が、ラウンドロビン方式、加重ラウンドロビン方式、およびＣＰＵ負荷ベースのスケジューリング方式のいずれか１つである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
機器上では単一のアプリケーションが動作し、
収集した通信トラフィック情報に基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段のためのトラフィック分配規則を生成するステップが、
着信トラフィックおよび欠落トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段における着信トラフィックレートおよびトラフィック損失率を計算するステップと、
トラフィック損失率に基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配される通信トラフィックの比を計算するステップと、
計算された比および目標トラフィックレートに基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配される予想トラフィックレートを計算するステップと
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
機器上では複数のアプリケーションが動作し、
収集した通信トラフィック情報に基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段のためのトラフィック分配規則を生成するステップが、複数のアプリケーションの各々について、
着信トラフィックおよび欠落トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段におけるアプリケーションの着信トラフィックレートおよびトラフィック損失率を計算するステップと、
アプリケーションの総トラフィックレートを計算するステップと、
トラフィック損失率に基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配される通信トラフィックの比を計算するステップと、
総トラフィックレートおよび計算された比に基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配されるアプリケーションの予想トラフィックレートを計算するステップと
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
生成したトラフィック分配規則に基づいて、機器の着信通信トラフィックをスケジュールするステップが、
機器の着信通信トラフィックを受信するステップと、
トラフィック分配規則に基づいて、受信した通信トラフィックを処理するトラフィック処理手段を決定するステップと、
受信した通信トラフィックを決定されたトラフィック処理手段に転送するステップと
を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
アドバンストテレコムコンピューティングアーキテクチャベースの機器において通信トラフィックをスケジュールするための装置であって、機器が、少なくともトラフィック処理手段を含み、前記装置が、
トラフィック処理手段の通信トラフィック情報を収集する収集モジュールと、
収集した通信トラフィック情報に基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段のためのトラフィック分配規則を生成するトラフィック分配規則生成モジュールと、
生成したトラフィック分配規則に基づいて、機器の着信通信トラフィックをスケジュールするスケジューリングモジュールと
を備える、装置。
【請求項９】
収集モジュールが、
トラフィック処理手段における着信トラフィックおよび欠落トラフィックを測定する測定ユニット
を備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
収集モジュールが、各トラフィック処理手段上に配置される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
トラフィック分配規則生成モジュールが、
機器上で動作するアプリケーション毎に、着信トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段におけるアプリケーションの着信トラフィックレートを計算する着信トラフィックレート計算ユニットと、
着信トラフィックおよび欠落トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段におけるアプリケーションのトラフィック損失率を計算するトラフィック損失率計算ユニットと、
アプリケーションが動作しているトラフィック処理手段のうち、トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えたトラフィック処理手段の数を決定する決定ユニットと、
決定ユニットによって決定されたトラフィック処理手段の数がゼロに等しい場合、通信トラフィックをスケジュールするための既存の方法を使用して、次の期間においてトラフィック処理手段に分配されるアプリケーションの通信トラフィックを計算し、決定されたトラフィック処理手段の数がゼロに等しくない場合、トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えたトラフィック処理手段に対して、着信トラフィックレートおよびトラフィック損失率に基づいて、トラフィック処理手段におけるアプリケーションの現在の処理レートを計算し、現在の処理レートに基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段におけるアプリケーションの予想トラフィックレートを計算し、トラフィック損失率が所定のサービス品質よりも低いトラフィック処理手段に対して、着信トラフィックレートおよび目標トラフィックレートに基づいて、次の期間において処理されるアプリケーションのトラフィックレートを決定し、次の期間において処理されるアプリケーションの決定されたトラフィックレートに基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段におけるアプリケーションの予想トラフィックレートを計算し、次の期間におけるトラフィック処理手段におけるアプリケーションの計算された予想トラフィックレートに基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配されるアプリケーションの通信トラフィックを計算する、通信トラフィック計算ユニットと
を備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
通信トラフィックをスケジュールするための既存の方法が、ラウンドロビン方式、加重ラウンドロビン方式、およびＣＰＵ負荷ベースのスケジューリング方式のいずれか１つである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
機器上では単一のアプリケーションが動作し、
トラフィック分配規則生成モジュールが、
着信トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段における着信トラフィックレートを計算する着信トラフィックレート計算ユニットと、
着信トラフィックおよび欠落トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段におけるトラフィック損失率を計算するトラフィック損失率計算ユニットと、
トラフィック損失率に基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配される通信トラフィックの比を計算する比計算ユニットと、
計算された比および目標トラフィックレートに基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配される予想トラフィックレートを計算する予想トラフィックレート計算ユニットと
を備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
機器上では複数のアプリケーションが動作し、
トラフィック分配規則生成モジュールが、
複数のアプリケーションの各々について、着信トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段におけるアプリケーションの着信トラフィックレートを計算する着信トラフィックレート計算ユニットと、
着信トラフィックおよび欠落トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段におけるアプリケーションのトラフィック損失率を計算するトラフィック損失率計算ユニットと、
アプリケーションの総トラフィックレートを計算する総トラフィックレート計算ユニットと、
トラフィック損失率に基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配される通信トラフィックの比を計算する比計算ユニットと、
総トラフィックレートおよび計算された比に基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配されるアプリケーションの予想トラフィックレートを計算する予想トラフィックレート計算ユニットと
を備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
スケジューリングモジュールが、
機器の着信通信トラフィックを受信する受信ユニットと、
トラフィック分配規則に基づいて、受信した通信トラフィックを処理するトラフィック処理手段を決定するトラフィック処理手段決定ユニットと、
受信した通信トラフィックを決定されたトラフィック処理手段に転送する転送ユニットと
を備える、請求項８から１４のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術の分野に関し、詳細には、アドバンストテレコムコンピューティングアーキテクチャ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｃｏｍ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）（ＡＴＣＡと呼ばれる）ベースの機器において通信トラフィックをスケジュールするための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＴＣＡアーキテクチャは、多くの電気通信ＡＴＣＡ機器にとって重要なハードウェアアーキテクチャである。ＡＴＣＡアーキテクチャベースの機器（これ以降、ＡＴＣＡ機器と呼ぶ）は、コストが低く、柔軟性が高い。
【０００３】
一般に、ＡＴＣＡ機器は、スロットブレードサーバ（ｓｌｏｔ  ｂｌａｄｅ  ｓｅｒｖｅｒ）の形態を取ることができる。ＡＴＣＡ筐体は、数十のブレード（すなわち、異なる機能を実行するための手段）をホストすることができ、各ブレード上では、同じまたは異なるアプリケーションが動作することができる。図１は、２枚の制御ブレードＡ、Ｂと、１０枚のリアルタイムブレードＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌと、２枚のスイッチブレードＳが筐体上に配置された、典型的なＡＴＣＡ機器を示している。制御ブレードは、ＡＴＣＡ機器内の他のすべてのブレードを管理するために使用される。リアルタイムブレードは、通信トラフィックを処理するため、またはデータをホストするために使用される。スイッチブレードは、これらすべてのブレードを互いに接続して、外部デバイスと通信するために使用される。着信パケット毎に、制御ブレードは、その着信パケットを処理するのに、どのリアルタイムブレードを割り当てることができるかを決定する。アプリケーションを新たに起動する場合、新しいアプリケーションのパケットの処理を担わせるのに利用可能なリアルタイムブレードを識別することが必要である。
【０００４】
したがって、ＡＴＣＡ機器は、これらすべてのブレードの処理能力を効率的に利用するために、ブレードについての負荷バランスおよびアドミッションコントロールメカニズムを考慮する必要がある。加えて、ＡＴＣＡ筐体内に配備されるアプリケーションが多くなるにつれて、ＡＴＣＡ機器の容量をいかにして最大限利用するか、また異なるアプリケーションからの要求をいかにしてスケジュールし、バランスを取るかが、キーポイントになる。
【０００５】
したがって、解決する必要がある問題は、ＡＴＣＡ機器全体が最適のロバストネスおよび容量を有するように、複数のアプリケーションからＡＴＣＡ機器の１つのブレードへの要求をいかにしてスケジュールし、バランスを取るかである。
【０００６】
通信トラフィックをスケジュールするための既存の方法には、主なものとして、ラウンドロビン方式（ｒｏｕｎｄ  ｒｏｂｉｎ  ｍｅｔｈｏｄ）、加重ラウンドロビン方式（ｗｅｉｇｈｔｅｄ  ｒｏｕｎｄ  ｒｏｂｉｎ  ｍｅｔｈｏｄ）、およびＣＰＵ負荷ベースのスケジューリング方式（ＣＰＵ  ｌｏａｄ  ｂａｓｅｄ  ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）がある。既存のスケジューリング方式について以下で簡潔に説明する。
【０００７】
１．ラウンドロビン方式
ラウンドロビン方式は、新しいトラフィックを割り当てるときに、それぞれのトラフィック処理ブレードの現在の空き容量を考慮せず、代わりに、作業負荷をトラフィック処理ブレードに平均的に分配する、静的な負荷バランシングアルゴリズムである。この方式では、トラフィック処理ブレードは、順番に循環的に選択される。
【０００８】
ラウンドロビン方式が使用される場合、着信パケットは、利用可能な各トラフィック処理ブレードに１つずつ分配される。所定の期間中に、それぞれのトラフィック処理ブレード上で処理されるパケットの数の差は、１以下である。ラウンドロビン方式は、トラフィック処理ブレードが同じ構成および同じ動作環境を有するシステムでは、良好に機能する。
【０００９】
しかし、ＡＴＣＡ機器の場合、各トラフィック処理ブレードは、自律的システムであり、各ブレード上で動作するアプリケーションは、それぞれ異なってもよい。そのような場合、トラフィック処理ブレードは、非対称構成ブレードであり、すなわち、いくつかのトラフィック処理ブレード上で動作するアプリケーションは、他のトラフィック処理ブレード上のアプリケーションよりも多く、そのため、これらのトラフィック処理ブレード上で動作するアプリケーションのモジュールは、他のトラフィック処理ブレード上のモジュールよりも多い。
【００１０】
図２は、非対称構成トラフィック処理ブレードを有するＡＴＣＡ機器においてラウンドロビン方式が使用される場合の概略図である。図２に示されるように、ホーム加入者サーバ（Ｈｏｍｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｅｒｖｅｒ）ＨＳＳアプリケーションが、トラフィック処理ブレードＥおよびＦ上で動作しており、３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）アプリケーションが、トラフィック処理ブレードＫおよびＬ上で動作しており、ホームロケーションレジスタ（Ｈｏｍｅ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）ＨＬＲアプリケーションおよびモバイル番号ポータビリティ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｕｍｂｅｒ  Ｐｏｒｔａｂｉｌｉｔｙ）ＭＮＰアプリケーションが、すべてのトラフィック処理ブレード上で動作している。そのような場合に、ラウンドロビン方式が使用されると、各トラフィック処理ブレードのリソース使用状況が一様ではない状況が生じる。より多くのアプリケーションが動作しているトラフィック処理ブレードでは、ＣＰＵ使用率が、他のブレードよりも高くなければならない（図２を参照）。簡単に輻輳が生じ、ＡＴＣＡ機器が不安定になり、そのため、ＡＴＣＡ機器全体の利用度は低い。
【００１１】
２．加重ラウンドロビン方式
加重ラウンドロビン方式は、ラウンドロビン方式を拡張したものである。この方式では、各トラフィック処理ブレードには、何らかの重みが割り当てられる。重みは、トラフィック処理ブレードの処理容量を表す。重みは、事前設定することができ、または動的に変更することができる。ｗｉｊがトラフィック処理ブレードｉ上のアプリケーションｊの重みであると仮定する。各期間の間、重みに基づいて、トラフィックＴｉｊを分配することができる：
【００１２】
【数１】
2013542661.tif 000003
ここで、制御目標は、各トラフィック処理ブレード上のトラフィックを一様にすることである：
【００１３】
【数２】
2013542661.tif 000004
【００１４】
個々のサーバの容量およびそれらの負荷を定期的に評価できる場合、加重ラウンドロビン方式は動的になる。しかし、加重ラウンドロビン方式は、ＡＴＣＡ機器がトラフィックを受信する前に、各トラフィック処理ブレードの重みを柔軟に決定することが困難であるので、効率的でも、費用効果的でもない。例えば、制御目標がＣＰＵバランスである場合、アプリケーションの異なる通信トラフィックが混ざると、異なるＣＰＵ負荷を消費することがあるので、柔軟ではないアプリケーションの通信トラフィックを用いてＣＰＵ使用率を計画するには、経験を必要とする。
【００１５】
３．ＣＰＵ負荷ベースのスケジューリング方式
ＣＰＵ負荷（使用率）ベースの方式は、動的（適応的）なトラフィックスケジューリング方式であり、変化するＣＰＵ使用率に基づいて、通信トラフィックをスケジュールする。この方式の目的は、すべてのトラフィック処理ブレードに同じＣＰＵ使用率をサポートさせ、全ＣＰＵ使用率の変化に基づいて決定することである。図３は、非対称構成ブレードを有するＡＴＣＡ機器でＣＰＵ負荷ベースの方式が使用される場合を示している。
【００１６】
ＣＰＵ負荷ベースのスケジューリング方式を用いる場合、すべてのトラフィック処理ブレードは、バランスの取れたＣＰＵ使用率を有し、ＣＰＵ使用率が一様でない他のどの方式よりも高い容量を有することができる。しかし、このスケジューリング方式では、ＡＴＣＡ機器のＣＰＵ使用率は、顧客と契約したアプリケーションによって制御されることもあれば、制御されないこともある、多くのタスクによって共有される。ＡＴＣＡ機器の容量およびスループットは、ＣＰＵ能力によって決定されるだけでなく、Ｉ／Ｏ速度、通信帯域幅などとも関係する。ブレード上のアプリケーションのＣＰＵ使用率は、オペレーションシステムのビルトインスケジューリングアルゴリズムによって決定され、これらのスケジューリング方式は、オペレーションシステム上で動作するアプリケーションばかりでなく、多くのシステム関連の管理および監視タスクも考慮し、そのため、特定のアプリケーションに割り当てられるＣＰＵ使用率には、事前定義された優先順位、動的動作環境の他、いくつかの予測不可能な割り込みも影響する。したがって、トラフィック処理ブレードが異なれば、同じアプリケーションに対する処理能力でも、同じになるとは保証されず、常に安定であるとも保証されない。
【００１７】
ＣＰＵ負荷ベースのスケジューリング方式を用いる場合、各トラフィック処理ブレードは、各アプリケーションに対して同じ処理能力を有さなければならず、各アプリケーションに割り当てられるＣＰＵ使用率は、安定していなければならず、すべてのトラフィック処理ブレードのディスクＩ／Ｏ速度、送信帯域幅も、同じでなければならない。そうしないと、１つのブレード上でのアプリケーションのサービス品質が、他のブレードよりも悪くなることがある。例えば、図３では、トラフィック処理ブレードＤは、要求の受信時にトレースファイルに書き込むように構成され、他のトラフィック処理ブレードは、要求を受信し、応答を送信するようにのみ構成される。ディスクＩ／Ｏは応答に長い時間がかかるので、トラフィック処理ブレードＤのＣＰＵ使用率は、他のトラフィック処理ブレードよりも小さく、そのため、ＣＰＵ負荷ベースのスケジューリング方式によって、より多くの顧客要求がトラフィック処理ブレードＤに分配される。したがって、トラフィック処理ブレードＤに分配される要求は１％が待ち行列長オーバーフローのために拒否され、他のトラフィック処理ブレードでは要求が失敗することがない場合、トラフィック処理ブレードＤへの要求は、他のトラフィック処理ブレードへの要求よりも多いので、他のトラフィック処理ブレードがより良好なサービス品質および処理能力を有するとしても、ＡＴＣＡ機器全体のサービス品質は、１Ｅ−２のレベルになる。
【００１８】
そのため、すべてのトラフィック処理ブレードのＣＰＵ使用率のバランスを取ることが目的である場合、いくつかのトラフィック処理ブレード上のいくつかのアプリケーションが、他のトラフィック処理ブレード上のアプリケーションよりも悪いサービス品質を有するという結果が生じることがある。しかし、顧客にとっては、ＡＴＣＡ機器全体のサービス品質が最も重要であり、これらのトラフィック処理ブレードの１つにおけるサービス品質の悪化が、ＡＴＣＡ機器全体のサービス品質を悪化させるという結果を招くことがある。同様の問題は、ラウンドロビン方式および加重ラウンドロビン方式でも存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上述の技術的問題に鑑みて提案されるものであり、本発明の目的は、ＡＴＣＡ機器において通信トラフィックをスケジュールするための方法および対応する装置を提供することであり、それは、ＡＴＣＡ機器内のトラフィック処理ブレード間の構成および動作環境の相違ばかりでなく、各アプリケーションに対する各トラフィック処理ブレードの動的サービス能力も考慮し、ＡＴＣＡ機器の着信通信トラフィックの分配を適応的に調整することによって、ＡＴＣＡ機器内のそれぞれのトラフィック処理ブレードの負荷を良好にバランスさせることができ、特に、非対称マルチアプリケーション構成を有するＡＴＣＡ機器に適合し、ＡＴＣＡ機器全体のサービス品質および容量を保証する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の一態様によれば、ＡＴＣＡアーキテクチャベースの機器において通信トラフィックをスケジュールための方法が提供され、機器は、少なくともトラフィック処理手段を含み、前記方法は、トラフィック処理手段の通信トラフィック情報を収集するステップと、収集した通信トラフィック情報に基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段のためのトラフィック分配規則を生成するステップと、生成したトラフィック分配規則に基づいて、機器の着信通信トラフィックをスケジュールするステップとを含む。
【００２１】
本発明の別の態様によれば、ＡＴＣＡアーキテクチャベースの機器において通信トラフィックをスケジュールための装置が提供され、機器は、少なくともトラフィック処理手段を含み、前記装置は、トラフィック処理手段の通信トラフィック情報を収集する収集モジュールと、収集した通信トラフィック情報に基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段のためのトラフィック分配規則を生成するトラフィック分配規則生成モジュールと、生成したトラフィック分配規則に基づいて、機器の着信通信トラフィックをスケジュールするスケジューリングモジュールとを備える。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】典型的なＡＴＣＡ機器の概略図である。
【図２】非対称構成トラフィック処理ブレードを有するＡＴＣＡ機器においてラウンドロビン方式が使用される場合の概略図である。
【図３】非対称構成トラフィック処理ブレードを有するＡＴＣＡ機器においてＣＰＵ負荷ベースのスケジューリング方式が使用される場合の概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による、ＡＴＣＡ機器において通信トラフィックをスケジュールするための方法のフローチャートである。
【図５】図４に示される実施形態における、次の期間におけるトラフィック処理手段のためのトラフィック分配規則を生成するステップのフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態による、ＡＴＣＡ機器において通信トラフィックをスケジュールするための装置の概略ブロック図である。
【図７】図６に示される装置を実施した一例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点は、図面を併用する、本発明の好ましい実施形態についての以下の詳細な説明から、より明白になると思われる。
【００２４】
図４は、本発明の一実施形態による、ＡＴＣＡ機器において通信トラフィックをスケジュールするための方法のフローチャートを示している。実施形態が、図面を併用しながら以下で詳細に説明される。
【００２５】
この実施形態では、ＡＴＣＡ機器は、少なくともトラフィック処理手段を含み、トラフィック処理手段は、「背景技術」パートで説明したトラフィック処理ブレードと等価である。以下の説明では、「トラフィック処理手段」という用語が使用される。
【００２６】
上で説明したように、ＡＴＣＡ機器の単一のトラフィック処理手段の性能悪化が、ＡＴＣＡ機器全体のサービス品質を、悪化したトラフィック処理手段と同じように低下させることがある。すなわち、１つのトラフィック処理手段のサービス品質が１Ｅ−２である、すなわち、呼が１００回中１回失敗する場合、他のトラフィック処理手段が、より優れた性能を有していても、または通信トラフィックをスケジュールするためにどのような既存の方法を用いていても、ＡＴＣＡ機器全体は、１Ｅ−２のサービス品質を有する。
【００２７】
この実施形態の方法は、ＱｏＳを保証しながら、通信トラフィックをより高いトラフィックスループットを有するトラフィック処理手段に適応的に分配するために、ＡＴＣＡ機器のサービス品質および目標容量（例えば目標トラフィックレート（ｔａｒｇｅｔ  ｔｒａｆｆｉｃ  ｒａｔｅ））を考慮する。
【００２８】
図４に示されるように、ステップＳ４０１において、ＡＴＣＡ機器内のすべてのトラフィック処理手段の通信トラフィック情報が収集される。この実施形態では、通信トラフィック情報は、着信トラフィック（ｉｎｃｏｍｉｎｇ  ｔｒａｆｆｉｃ）および欠落トラフィック（ｄｒｏｐｐｅｄ  ｔｒａｆｆｉｃ）を含む。具体的には、各期間において、トラフィック処理手段における着信トラフィックおよび欠落トラフィックが測定される。トラフィック処理手段が要件よりも悪いサービス品質を有する場合、その処理能力が評価されるように、収集した通信トラフィック情報を用いて、トラフィック処理手段のサービス品質を監視することができる。
【００２９】
次にステップＳ４０５において、ステップＳ４０１で収集した通信トラフィック情報に基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段のためのトラフィック分配規則が生成される。
【００３０】
この実施形態では、ＡＴＣＡ機器の各トラフィック処理手段は、各トラフィック処理手段が別々にＣＰＵ／メモリを有する、Ｍ／Ｍ／１待ち行列システムとしてモデル化される。各期間において、トラフィック処理手段における着信トラフィックレート（ｉｎｃｏｍｉｎｇ  ｔｒａｆｆｉｃ  ｒａｔｅ）およびトラフィック損失率（ｔｒａｆｆｉｃ  ｌｏｓｓ  ｒａｔｅ）は、それぞれλおよびｒであると仮定され、待ち行列理論によれば、
【００３１】
【数３】
2013542661.tif 000005
が成り立つ。ここで、μは、トラフィック処理手段の処理レート（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｒａｔｅ）であり、処理レートは、トラフィック処理手段のリアルタイム処理能力を反映する。各トラフィック処理手段は同じＣＰＵ／メモリを有するが、トラフィック処理手段の構成および動作環境が異なるため、アプリケーションに対する処理能力は同じではない。式（１）によれば、異なるアプリケーションに対するトラフィック処理手段のリアルタイム処理能力を反映するμは、トラフィック処理手段の通信トラフィック情報から推定することができる。したがって、次の期間においてトラフィック処理手段に分配されるトラフィックレートは、現在の処理レートμ、損失率ｒ、および所定のサービス品質ｑ（例えば、実施形態ではトラフィック処理手段の通話不完全率（ｃａｌｌ  ｆａｉｌｕｒｅ  ｒａｔｅ））に基づいて計算することができる。
【００３２】
図５は、図４の実施形態における、次の期間におけるトラフィック処理手段のためのトラフィック分配規則を生成するステップＳ４０５のフローチャートを示している。図５に示されるように、以下の動作は、ＡＴＣＡ機器上で動作するアプリケーション毎に実行される。最初に、ステップＳ５０１において、ステップＳ４０１で測定された着信トラフィックおよび欠落トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段におけるアプリケーションの着信トラフィックレートおよびトラフィック損失率が計算される。次にステップＳ５０５において、アプリケーションが動作しているトラフィック処理手段のうち、トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えたトラフィック処理手段の数が、トラフィック損失率と所定のサービス品質とを比較することによって決定される。上で述べたように、トラフィック処理手段のトラフィック損失率が所定のサービス品質を超えた場合、トラフィック処理手段の性能が悪化したことが通知され、次の期間においてどれだけの通信トラフィックをトラフィック処理手段にスケジュールするかを決定するために、トラフィック処理手段の処理能力を再評価する必要がある。
【００３３】
ステップＳ５０５で決定された、トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えたトラフィック処理手段の数が、ゼロに等しい場合、ステップＳ５１０において、次の期間においてトラフィック処理手段に分配されるアプリケーションの通信トラフィックが、通信トラフィックをスケジュールするための既存の方法のいずれか１つを使用して計算される。
【００３４】
ステップＳ５０５で決定された、トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えたトラフィック処理手段の数が、ゼロに等しくない場合、トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えたトラフィック処理手段に対しては、ステップＳ５１５およびＳ５２０が実行され、トラフィック損失率が所定のサービス品質よりも低いトラフィック処理手段に対しては、ステップＳ５２５およびＳ５３０が実行される。説明はステップＳ５１５、Ｓ５２０、Ｓ５２５、Ｓ５３０の順序で行われるが、ステップＳ５１５、Ｓ５２０とステップＳ５２５、Ｓ５３０は並列で実行できることを、当業者は理解されたい。
【００３５】
具体的には、ステップＳ５１５において、トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えたトラフィック処理手段におけるアプリケーションの現在の処理レートが、着信トラフィックレートおよびトラフィック損失率に基づいて計算され、ステップＳ５２０において、次の期間におけるトラフィック処理手段におけるアプリケーションの予想トラフィックレート（ｅｘｐｅｃｔｅｄ  ｔｒａｆｆｉｃ  ｒａｔｅ）が、現在の処理レートに基づいて計算される。
【００３６】
ステップＳ５２５において、トラフィック損失率が所定のサービス品質よりも低いトラフィック処理手段に対して、次の期間において処理されるアプリケーションのトラフィックレートが、着信トラフィックレートおよび目標トラフィックレートに基づいて決定される。次にステップＳ５３０において、次の期間におけるトラフィック処理手段におけるアプリケーションの予想トラフィックレートが、次の期間において処理されるアプリケーションの決定されたトラフィックレートに基づいて計算される。
【００３７】
次にステップＳ５３５において、トラフィック処理手段に分配されるアプリケーションの通信トラフィックが、ステップＳ５２０およびＳ５３０で計算された、次の期間におけるトラフィック処理手段における予想トラフィックレートに基づいて計算される。
【００３８】
ＡＴＣＡ機器上で単一のアプリケーションが動作する場合にステップＳ４０５を実行するプロセス、およびＡＴＣＡ機器上で複数のアプリケーションが動作する場合にステップＳ４０５を実行するプロセスが、以下で詳細に説明される。
【００３９】
ケース１：ＡＴＣＡ機器上で単一のアプリケーションが動作する
単一のアプリケーションを有するＡＴＣＡ機器の場合、目標容量Ｃおよびアプリケーションの所定のサービス品質ｑが目標である。
【００４０】
初期化フェーズでは、ＡＴＣＡ機器のすべてのトラフィック処理手段は、同じ処理能力を有するものと見なされ、トラフィック処理手段に分配される通信トラフィックは、Ｃ／Ｎであり、ここで、Ｎは、トラフィック処理手段の総数である。
【００４１】
期間ｔにおいて、トラフィック処理手段の収集された着信トラフィックＴｋ（ｔ）および欠落トラフィックＰｋ（ｔ）に基づいて、トラフィック処理手段の着信トラフィックレートλｋ（ｔ）およびトラフィック損失率ｑｋ（ｔ）が、それぞれ式（２）および式（３）に従って計算され、ここで、ｋ＝１，．．．，Ｎである。
【００４２】
λｋ（ｔ）＝Ｔｋ（ｔ）／τ    （２）
ｑｋ（ｔ）＝Ｐｋ（ｔ）／Ｔｋ（ｔ）    （３）
ここで、τは、期間の持続時間である。
【００４３】
次に、サービス品質が所定のサービス品質を満たすことができない（すなわち、ｑｋ（ｔ）＞ｑ）トラフィック処理手段の数Ｎｌが決定される。トラフィック処理手段がサービス品質要件ｑを満たすことができない場合、サービス処理能力を計算する必要がある。
【００４４】
Ｎｌがゼロに等しい場合、通信トラフィックをスケジュールするための既存の方法のいずれか１つを使用して、次の期間においてトラフィック処理手段に分配される通信トラフィックを計算することができる。この例では、ＣＰＵ負荷ベースの方式が使用される。最初に、次の期間におけるトラフィック処理手段の目標ＣＰＵ使用率が、以下のように計算され：
【００４５】
【数４】
2013542661.tif 000006
ここで、ＣＰＵｋ（ｔ）は、期間ｔにおけるトラフィック処理手段ｋのＣＰＵ使用率であり、トラフィック処理手段ｋの着信トラフィックおよび欠落トラフィックと一緒に収集することができる。次に、次の期間（ｔ＋１）においてトラフィック処理手段に分配される通信トラフィックが、以下のように計算され：
【００４６】
【数５】
2013542661.tif 000007
ここで、Ｄｋ（ｔ）は、期間ｔにおいてトラフィック処理手段ｋに分配される通信トラフィックである。
【００４７】
Ｎｌがゼロよりも大きい場合、ｑｋ（ｔ）＞ｑであるトラフィック処理手段ｋについて、トラフィック処理手段ｋの現在の処理レートが、以下のように計算される：
【００４８】
【数６】
2013542661.tif 000008
次に、次の期間（ｔ＋１）における、ｑｋ（ｔ）＞ｑであるトラフィック処理手段ｋの予想トラフィックレートが、以下のように計算され：
【００４９】
【数７】
2013542661.tif 000009
ここで、αは、トラフィック調整可能なパラメータであり、通信トラフィックが短い期間において大きすぎる変化を起こして、フリップ／フロップ効果を生じることがないように、０≦α≦１とする。好ましくは、０＜α＜１とすれば、μｋ（ｔ）が安定な場合は、トラフィック負荷を予想負荷
【００５０】
【数８】
2013542661.tif 000010
に収束させ得ることを保証することができる。
【００５１】
加えて、ｑｋ（ｔ）＜ｑであるトラフィック処理手段ｋについて、次の期間において処理されるトラフィックレートが、以下のように計算される：
【００５２】
【数９】
2013542661.tif 000011
次に、次の期間（ｔ＋１）における、ｑｋ（ｔ）＜ｑであるトラフィック処理手段ｋの予想トラフィックレートが、以下のように計算される：
【００５３】
【数１０】
2013542661.tif 000012
次に、式（７）および式（９）から計算された、次の期間におけるトラフィック処理手段ｋの予想トラフィックレートに従って、次の期間（ｔ＋１）においてトラフィック処理手段ｋに分配される通信トラフィックが、以下のように計算される：
【００５４】
【数１１】
2013542661.tif 000013
【００５５】
このケースでは、すべてのトラフィック処理手段は、２つのタイプに分類され：一方は、サービス品質を満たす、すなわち、ｑｋ（ｔ）＜ｑであるトラフィック処理手段であり、他方は、サービス品質を満たさない、すなわち、ｑｋ（ｔ）＞ｑであるトラフィック処理手段である。
【００５６】
ケース２：ＡＴＣＡ機器上で複数のアプリケーションが動作する
このケースでは、ＡＴＣＡ機器の各トラフィック処理手段は異なるアプリケーション構成を有し、各アプリケーションに対する処理能力は同じではないので、ＡＴＣＡ機器のどのトラフィック処理手段がどのアプリケーションをサポートするか、すなわち、どのトラフィック処理手段にどのアプリケーションのトラフィックを分配することが可能かを知る必要がある。このケースでは、アプリケーションがトラフィック処理手段上でサポートされるかどうかを示すために、フラグｆｉｋが使用され、ｆｉｋ＝１は、アプリケーションｉがトラフィック処理手段ｋ上でサポートされることを意味し、ｆｉｋ＝０は、アプリケーションｉがトラフィック処理手段ｋ上でサポートされないことを意味する。複数のアプリケーションが動作しているＡＴＣＡ機器の場合、目標は、すべてのアプリケーションｉ、ｉ＝１，．．．，Ｍについて、各アプリケーションが、目標容量Ｃｉおよびサービス品質ｑｉを満たし得ることを保証することである。
【００５７】
期間ｔにおいて、アプリケーションｉについて、式（２）および式（３）に従って、トラフィック処理手段ｋの着信トラフィックレートλｉｋ（ｔ）およびトラフィック損失率ｑｉｋ（ｔ）が計算され、ここで、ｋ＝１，．．．，Ｎである。
【００５８】
次に、アプリケーションｉが動作しているトラフィック処理手段において、すなわち、ｆｉｋ＝１であるトラフィック処理手段において、サービス品質が所定のサービス品質を満たさない（すなわち、ｑｉｋ（ｔ）＞ｑｉ）トラフィック処理手段の数Ｎｉ，ｌが決定される。
【００５９】
Ｎｉ，ｌがゼロに等しい場合、ラウンドロビン方式、加重ラウンドロビン方式、ＣＰＵ負荷ベースのスケジューリング方式など、通信トラフィックをスケジュールするための既存の方法のいずれか１つを使用して、次の期間においてトラフィック処理手段に分配されるアプリケーションｉの通信トラフィックを計算する。このケースでは、ＣＰＵ負荷ベースの方式が使用される。最初に、次の期間におけるトラフィック処理手段におけるアプリケーションｉの目標ＣＰＵ使用率が、以下のように計算され：
【００６０】
【数１２】
2013542661.tif 000014
ここで、ＣＰＵｉｋ（ｔ）は、期間ｔにおけるトラフィック処理手段ｋにおけるアプリケーションｉのＣＰＵ使用率であり、Ｎｉは、アプリケーションｉが動作しているトラフィック処理手段の総数である。次に、次の期間（ｔ＋１）においてトラフィック処理手段に分配されるアプリケーションｉの通信トラフィックが、以下のように計算され：
【００６１】
【数１３】
2013542661.tif 000015
ここで、Ｄｉｋ（ｔ）は、期間ｔにおいてトラフィック処理手段ｋに分配されるアプリケーションｉの通信トラフィックである。
【００６２】
Ｎｉ，ｌがゼロに等しくない場合、ｑｉｋ（ｔ）＞ｑｉであるトラフィック処理手段ｋについて、トラフィック処理手段ｋにおけるアプリケーションｉの現在の処理レートが、以下のように計算される：
【００６３】
【数１４】
2013542661.tif 000016
次の期間（ｔ＋１）における、ｑｉｋ（ｔ）＞ｑｉであるトラフィック処理手段ｋにおけるアプリケーションｉの予想トラフィックレートが、以下のように計算される：
【００６４】
【数１５】
2013542661.tif 000017
【００６５】
ｑｉｋ（ｔ）＜ｑｉであるトラフィック処理手段ｋについて、次の期間において処理されるアプリケーションｉのトラフィックレートが、以下のように計算される：
【００６６】
【数１６】
2013542661.tif 000018
次に、次の期間（ｔ＋１）における、ｑｉｋ（ｔ）＜ｑｉであるトラフィック処理手段ｋにおけるアプリケーションｉの予想トラフィックレートが、以下のように計算される：
【００６７】
【数１７】
2013542661.tif 000019
次に、式（１３）および式（１５）から計算された、トラフィック処理手段ｋにおけるアプリケーションｉの予想トラフィックレートに従って、次の期間（ｔ＋１）においてトラフィック処理手段ｋに分配されるアプリケーションｉの通信トラフィックが、以下のように計算される：
【００６８】
【数１８】
2013542661.tif 000020
【００６９】
上述の２つの例は、システム容量を改善するために、トラフィック処理手段における負荷バランスおよびトラフィック損失率を考慮する、処理能力ベースのトラフィック分配である。
【００７０】
上述の処理能力ベースのトラフィック分配の他に、トラフィック損失率ベースのトラフィック分配も使用することができる。ＡＴＣＡ機器上で単一のアプリケーションが動作する場合、およびＡＴＣＡ機器上で複数のアプリケーションが動作する場合が、以下で説明される。
【００７１】
ケース３：ＡＴＣＡ機器上で単一のアプリケーションが動作する
このケースでは、トラフィック分配規則は、次の期間においてトラフィック処理手段ｋに分配される予想トラフィックレートとして表される。
【００７２】
最初に、期間ｔにおいて、式（２）および式（３）に従って、ステップＳ４０１において収集された着信トラフィックおよび欠落トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段ｋの着信トラフィックレートλｋ（ｔ）およびトラフィック損失率ｑｋ（ｔ）が計算され、ここで、ｋ＝１，．．．，Ｎである。
【００７３】
次に、計算されたトラフィック損失率ｑｋ（ｔ）に基づいて、次の期間（ｔ＋１）においてトラフィック処理手段ｋに分配される通信トラフィックの比が、以下のように計算される：
【００７４】
【数１９】
2013542661.tif 000021
したがって、次の期間（ｔ＋１）においてトラフィック処理手段ｋに分配される予想トラフィックレートは、λｋ（ｔ＋１）＝Ｃ×ｒｋとして計算され、ここで、Ｃは、ＡＴＣＡ機器の目標容量である。
【００７５】
ケース４：ＡＴＣＡ機器上で複数のアプリケーションが動作する
アプリケーションｉ（ｉ＝１，．．．，Ｍ）について、最初に、式（２）および式（３）に従って、ステップＳ４０１において収集された着信トラフィックおよび欠落トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段ｋにおけるアプリケーションｉの着信トラフィックレート
【００７６】
【数２０】
2013542661.tif 000022
およびトラフィック損失率
【００７７】
【数２１】
2013542661.tif 000023
が計算される。次に、アプリケーションｉの総トラフィックレートが獲得される：
【００７８】
【数２２】
2013542661.tif 000024
【００７９】
次に、計算されたトラフィック損失率
【００８０】
【数２３】
2013542661.tif 000025
に基づいて、次の期間（ｔ＋１）においてトラフィック処理手段ｋに分配される通信トラフィックの比が、以下のように計算される：
【００８１】
【数２４】
2013542661.tif 000026
したがって、次の期間（ｔ＋１）においてトラフィック処理手段ｋに分配されるアプリケーションｉの予想トラフィックレートは、以下のように計算される：
【００８２】
【数２５】
2013542661.tif 000027
【００８３】
次の期間におけるトラフィック処理手段のトラフィック分配規則が生成された後、ステップＳ４１０において、ＡＴＣＡ機器の着信通信トラフィックが、生成されたトラフィック分配規則に基づいてスケジュールされる。この実施形態では、ＡＴＣＡ機器の着信通信トラフィックが受信されると、トラフィック分配規則に従って、受信された通信トラフィックを処理するトラフィック処理手段が決定され、次に、受信された通信トラフィックが、決定されたトラフィック処理手段に転送される。さらに、新しいトラフィック分配規則に基づいて、新しいトラフィック分配テーブルを生成することができ、旧いトラフィック分配テーブルは更新される。
【００８４】
上述の説明から、実施形態のＡＴＣＡ機器において通信トラフィックをスケジュールするための方法は、ＡＴＣＡ機器のためのサービス品質ＱｏＳに基づいたスケジューリング方法であり、このスケジューリング方法は、直接的にＡＴＣＡ機器のＱｏＳを目標と見なし、またＡＴＣＡ機器の通信トラフィックを非常に良好にスケジュールし、それらのバランスを取って、ＡＴＣＡ機器により強いロバストネスと、より高い容量とを持たせるために、待ち行列理論を使用して、ＡＴＣＡ機器、特に非対称構成トラフィック処理手段を有するＡＴＣＡ機器のスケジューリング問題を解決することが分かる。したがって、実施形態の方法は、非対称マルチアプリケーション構成を有するＡＴＣＡ機器内のトラフィック処理手段の負荷を非常に良好にバランスさせることができ、ＡＴＣＡ機器全体のＱｏＳおよび容量を保証することもできる。ある瞬間に、ＡＴＣＡ機器内の１つのトラフィック処理手段のサービス品質が、１Ｅ−２まで低下した場合でも、実施形態の方法は、ＡＴＣＡ機器が、契約したサービス品質を維持することを保証することができる。加えて、実施形態の方法は、各トラフィック処理手段の動的処理能力および動作環境を考慮し、ＡＴＣＡ機器全体のサービス品質および容量を保証するために、通信トラフィックを適応的に分配することができる。加えて、実施形態の方法は、簡単に実施することができる。
【００８５】
本発明の同じ概念の下、図６は、本発明の一実施形態による、ＡＴＣＡ機器において通信トラフィックをスケジュールするための装置６００の概略ブロック図を示している。実施形態が、以下で図を併用して詳細に説明されるが、先の実施形態における部分と同じ部分については、説明を適宜省略する。
【００８６】
この実施形態では、ＡＴＣＡ機器は、少なくともトラフィック処理手段を含む。上で述べたように、トラフィック処理手段に加えて、ＡＴＣＡ機器は、トラフィック処理手段を制御するための制御手段を含むことができる。
【００８７】
図６に示されるように、この実施形態の装置６００は：トラフィック処理手段の通信トラフィック情報を収集する収集モジュール６０１と、収集モジュール６０１によって収集された通信トラフィック情報に基づいて、次の期間におけるトラフィック処理手段のためのトラフィック分配規則を生成するトラフィック分配規則生成モジュール６０２と、生成したトラフィック分配規則に基づいて、ＡＴＣＡ機器の着信通信トラフィックをスケジュールするスケジューリングモジュール６０３とを含む。
【００８８】
収集モジュール６０１では、測定ユニット６０１１が、トラフィック処理手段における着信トラフィックおよび欠落トラフィックを測定する。加えて、必要であれば、収集モジュール６０１は、トラフィック処理手段のＣＰＵ使用率を獲得するためのユニット（図示されず）を含むことができる。
【００８９】
収集モジュール６０１は、別個のモジュールとしてＡＴＣＡ機器から離れて配置することができ、または各トラフィック処理手段上に配置することができる。
【００９０】
トラフィック分配規則生成モジュール６０２では、ＡＴＣＡ機器上で動作するアプリケーション毎に、着信トラフィックレート計算ユニット６０２１が、収集モジュール６０１からの着信トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段におけるアプリケーションの着信トラフィックレートを計算する。一方、トラフィック損失率計算ユニット６０２２が、収集モジュール６０１によって提供される着信トラフィックおよび欠落トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段におけるアプリケーションのトラフィック損失率を計算する。その後、決定ユニット６０２３が、アプリケーションが動作しているトラフィック処理手段のうち、トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えるトラフィック処理手段の数を決定し、通信トラフィック計算ユニット６０２４が、その数に基づいて、以降のプロセスを実行する。
【００９１】
決定ユニット６０２３によって決定されたトラフィック処理手段の数がゼロに等しい場合、通信トラフィック計算ユニット６０２４は、通信トラフィックをスケジュールするための既存の方法のいずれか１つを使用して、次の期間においてトラフィック処理手段に分配されるアプリケーションの通信トラフィックを計算する。
【００９２】
決定ユニット６０２３によって決定されたトラフィック処理手段の数がゼロに等しくない場合、トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えたトラフィック処理手段に対しては、通信トラフィック計算ユニット６０２４は、着信トラフィックレート計算ユニット６０２１およびトラフィック損失率計算ユニット６０２２においてそれぞれ計算された着信トラフィックレートおよびトラフィック損失率に基づいて、トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えたトラフィック処理手段におけるアプリケーションの現在の処理レートを計算し、計算された現在の処理レートに基づいて、次の期間における、トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えたトラフィック処理手段におけるアプリケーションの予想トラフィックレートをさらに計算する。加えて、トラフィック損失率が所定のサービス品質よりも低いトラフィック処理手段に対しては、通信トラフィック計算ユニット６０２４は、着信トラフィックレート計算ユニット６０２１において計算された着信トラフィックレートおよびアプリケーションの目標容量に基づいて、次の期間において処理されるアプリケーションのトラフィックレートを決定し、次の期間における、トラフィック損失率が所定のサービス品質よりも低いトラフィック処理手段におけるアプリケーションの予想トラフィックレートをさらに計算する。最後に、通信トラフィック計算ユニット６０２４は、次の期間における、トラフィック損失率が所定のサービス品質を超えたトラフィック処理手段におけるアプリケーションおよびトラフィック損失率が所定のサービス品質よりも低いトラフィック処理手段におけるアプリケーションそれぞれの計算された予想トラフィックレートに基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配される通信トラフィックを計算する。
【００９３】
この実施形態では、トラフィック分配規則生成モジュール６０２は、トラフィック処理手段の処理能力に基づいて、トラフィック分配を実行し、そのコンポーネントは、先のケース１および２の式に従って計算を実行できることが上述の説明から分かる。
【００９４】
別の実施形態では、トラフィック分配規則生成モジュール６０２は、トラフィック損失率に基づいて、トラフィック分配を実行する。
【００９５】
ＡＴＣＡ機器上で単一のアプリケーションが動作する場合、トラフィック分配規則生成モジュール６０２では、着信トラフィックレート計算ユニットが、収集モジュール６０１からの着信トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段上の着信トラフィックレートを計算し、同時に、トラフィック損失率計算ユニットが、収集モジュール６０１によって提供された着信トラフィックおよび欠落トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段におけるトラフィック損失率を計算する。その後、比計算ユニットが、トラフィック損失率計算ユニットにおいて計算されたトラフィック損失率に基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配される通信トラフィックの比を計算し、予想トラフィックレート計算ユニットが、計算された比およびＡＴＣＡ機器の目標容量に基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配される予想トラフィックレートを計算する。
【００９６】
このケースでは、トラフィック分配規則生成モジュール６０２のコンポーネントは、先に説明したケース３の式に従って、計算を実行することができる。
【００９７】
ＡＴＣＡ機器上で複数のアプリケーションが動作する場合、トラフィック分配規則生成モジュール６０２では、アプリケーションの各々について、着信トラフィックレート計算ユニットが、収集モジュール６０１からの着信トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段におけるアプリケーションの着信トラフィックレートを計算し、同時に、トラフィック損失率計算ユニットが、収集モジュール６０１からの着信トラフィックおよび欠落トラフィックに基づいて、トラフィック処理手段、アプリケーションのトラフィック損失率を計算する。次に、総トラフィックレート計算ユニットが、アプリケーションの総トラフィックレートを計算する。その後、比計算ユニットが、トラフィック損失率計算ユニットにおいて計算されたトラフィック損失率に基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配される通信トラフィックの比を計算し、予想トラフィックレート計算ユニットが、計算された総トラフィックレートおよび比に基づいて、次の期間においてトラフィック処理手段に分配されるアプリケーションの予想トラフィックレートを計算する。
【００９８】
このケースでは、トラフィック分配規則生成モジュール６０２のコンポーネントは、先に説明したケース４の式に従って、計算を実行することができる。
【００９９】
同様に、トラフィック分配規則生成モジュール６０２は、別個のモジュールとしてＡＴＣＡ機器から離れて配置することができ、またはＡＴＣＡ機器の制御手段内に配置することができる。
【０１００】
トラフィック分配規則生成モジュール６０２は、着信通信トラフィックを分配するために、生成したトラフィック分配規則をスケジューリングモジュール６０３に提供する。スケジューリングモジュール６０３では、受信ユニット６０３１が、ＡＴＣＡ機器の着信通信トラフィックを受信すると、トラフィック処理手段決定ユニット６０３２が、トラフィック分配規則に基づいて、受信した通信トラフィックを処理するトラフィック処理手段を決定し、転送ユニット６０３３が、受信した通信トラフィックを決定されたトラフィック処理手段に転送する。加えて、トラフィック分配規則は、スケジューリングモジュール６０３内に記憶することができ、スケジューリングモジュール６０３は、新しいトラフィック分配規則を獲得した場合、新しいトラフィック分配テーブルを生成し、旧いトラフィック分配テーブルを更新する。
【０１０１】
この実施形態の、ＡＴＣＡ機器において通信トラフィックをスケジュールするための装置６００は、図４および図５に示されたような通信トラフィックをスケジュールするための方法を動作可能に実施できることに留意されたい。実施形態の装置６００は、スタンドアロン装置とすることができ、またはＡＴＣＡ機器内に組み込むことができる。
【０１０２】
この実施形態の、ＡＴＣＡ機器において通信トラフィックをスケジュールするための装置６００、およびそのコンポーネントは、大規模集積回路もしくはゲートアレイなどのハードウェア回路、論理チップ、トランジスタなどの半導体、またはフィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラム可能論理デバイスなどのプログラム可能ハードウェアデバイスによって実施でき、あるいは様々なプロセッサによって実行できるソフトウェアによって実施でき、あるいは上記のハードウェア回路とソフトウェアの組み合わせによって実施できることに留意されたい。
【０１０３】
図７は、図６に示されるような装置を実施した一例の概略図である。図７では、ＡＴＣＡ機器は、制御手段としての制御ブレードと、トラフィック処理手段としての複数のリアルタイムブレードとを含み、制御ブレードは、スイッチバックプレーンを介して、リアルタイムブレードと通信する。図７に示されるように、収集モジュールは、アプリケーション毎に各リアルタイムブレード上に配置され、トラフィック分配規則生成モジュールは、制御ブレード上に配置され、スケジューリングモジュールは、トラフィックリンクを用いて接続される。
【０１０４】
動作面では、リアルタイムブレード上の収集モジュールは、ＣＰＵ使用率、各アプリケーションの着信トラフィックの数、欠落トラフィックの数などを含む、ブレードのリソースおよび負荷情報を収集し、各期間の終わりに、リソースおよび負荷情報を含むメッセージを生成し、それをトラフィック分配規則生成モジュールに送る。
【０１０５】
トラフィック分配規則生成モジュールは、収集モジュールを介して各リアルタイムブレードにおけるすべてのアプリケーションのリソース関連情報を知り、その情報に基づいて定期的に新しいトラフィック分配規則を計算し、新しいトラフィック分配規則をスケジューリングモジュールに通知する。
【０１０６】
トラフィック分配規則生成モジュールから新しいトラフィック分配規則を獲得した後、スケジューリングモジュールは、新しいトラフィック分配テーブルを生成して、古いトラフィック分配テーブルを更新する。通信トラフィックがＡＴＣＡ機器に入ると、どのリアルタイムブレードに通信トラフィックを分配するかを決定するために、トラフィック分配テーブルがチェックされ、選択されたブレードに通信トラフィックが転送される。
【０１０７】
アドバンストテレコムコンピューティングアーキテクチャベースの機器において通信トラフィックをスケジュールするための方法および装置が、いくつかの例示的な実施形態を通して説明されたが、これらの実施形態は網羅的ではなく、当業者は本発明の主旨および範囲内で様々な変更および修正を実現することができる。したがって、本発明は、これらの実施形態に限定されず、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ確定される。
【図１】
2013542661.tif 000028
【図２】
2013542661.tif 000029
【図３】
2013542661.tif 000030
【図４】
2013542661.tif 000031
【図５】
2013542661.tif 000032
【図６】
2013542661.tif 000033
【図７】
2013542661.tif 000034
【国際調査報告】
2013542661.tif 000035
2013542661.tif 000036