(57)【要約】【課題】本発明は、特定の処理装置の使用リソース量のみが少なくなった状況にあっても特定の処理装置の処理の輻輳を防止できるリソース管理装置及びそれを用いた無線ネットワーク制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】複数の処理装置それぞれについて使用リソース量と仮想リソース量を管理するリソース管理手段と、外部からの処理要求に応じリソース管理手段における使用リソース量と仮想リソース量の和が最小の処理装置を選択し、リソース管理手段における選択された処理装置の使用リソース量を増加させると共に、外部からの処理解放要求に応じリソース管理手段における処理解放要求に対応する処理装置の使用リソース量を減少させる選択制御手段と、いずれかの処理装置に対する処理解放要求に応じ前記リソース管理手段における前記処理解放要求に対応する処理装置の仮想リソース量を増加させる仮想リソース制御手段とを有する。【選択図】図５
2008148278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の処理装置それぞれの処理能力であるリソースをリソース管理装置で管理し、前記複数の処理装置にて負荷分散を行う負荷分散システムのリソース管理装置において、
前記複数の処理装置それぞれについて使用リソース量と仮想リソース量を管理するリソース管理手段と、
外部からの処理要求に応じ前記リソース管理手段における使用リソース量と仮想リソース量の和が最小の処理装置を選択し、前記リソース管理手段における選択された処理装置の使用リソース量を増加させると共に、外部からの処理解放要求に応じ前記リソース管理手段における前記処理解放要求に対応する処理装置の使用リソース量を減少させる選択制御手段と、
いずれかの処理装置に対する処理解放要求に応じ前記リソース管理手段における前記処理解放要求に対応する処理装置の仮想リソース量を増加させる仮想リソース制御手段と、
前記外部からの処理要求又は処理解放要求を選択した又は対応する処理装置に送信する要求送信手段と
を有することを特徴とするリソース管理装置。
【請求項２】
請求項１記載のリソース管理装置において、
前記仮想リソース制御手段は、前記選択制御手段で減少させる使用リソース量と同量もしくは所定割合だけ前記仮想リソース量を増加させることを特徴とするリソース管理装置。
【請求項３】
請求項２記載のリソース管理装置において、
前記仮想リソース制御手段は、一定時間毎に前記リソース管理手段における全ての処理装置の仮想リソース量を一定割合で減少させることを特徴とするリソース管理装置。
【請求項４】
複数の処理装置それぞれの処理能力であるリソースをリソース管理装置で管理し、前記複数の処理装置にて負荷分散を行う負荷分散システムのリソース管理装置において、
前記複数の処理装置それぞれについて使用リソース量と仮想リソース量を管理するリソース管理手段と、
外部からの処理要求に応じ前記リソース管理手段における使用リソース量と仮想リソース量の和が最小の処理装置を選択し、前記リソース管理手段における選択された処理装置の使用リソース量を増加させると共に、外部からの処理解放要求に応じ前記リソース管理手段における前記処理解放要求に対応する処理装置の使用リソース量を減少させる選択制御手段と、
一定周期で前記リソース管理手段の管理する前記複数の処理装置それぞれの仮想リソース量を、前記複数の処理装置の最大の使用リソース量と増加可能なリソース量と自処理装置の使用リソース量とに基づいて設定する仮想リソース制御手段と、
前記外部からの処理要求又は処理解放要求を選択した又は対応する処理装置に送信する要求送信手段と
を有することを特徴とするリソース管理装置。
【請求項５】
請求項４記載のリソース管理装置において、
前記仮想リソース制御手段は、前記複数の処理装置それぞれの仮想リソース量を、前記複数の処理装置の最大の使用リソース量から前記増加可能なリソース量と前記自処理装置の使用リソース量を減算した値に設定することを特徴とするリソース管理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載のリソース管理装置を用いた無線ネットワーク制御装置であって、
前記リソース管理装置は、外部からの回線割当要求又は回線解放要求を選択した又は対応する処理装置に送信し、
前記複数の処理装置それぞれは、前記リソース管理装置から回線割当要求又は回線解放要求を受信する要求受信手段と、
前記回線割当要求により新規回線を構築してユーザデータの送受信処理を行い、前記回線解放要求により前記回線を開放するユーザデータ送受信手段と
を有することを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリソース管理装置及びそれを用いた無線ネットワーク制御装置に関し、複数の処理装置それぞれの処理能力であるリソースを管理するリソース管理装置及びそれを用いた無線ネットワーク制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、一般的な負荷分散システムの一例のブロック図を示す。同図中、リソース管理装置としてのＣＰＵ１の配下にバス２を介して、複数の処理装置としてのＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のデバイス３＃１〜３＃ｎ、メモリ４及びインタフェース５が接続されている。ＣＰＵ１は複数のデバイス３＃１〜３＃ｎそれぞれの使用リソース量を管理し、使用状況を監視してデバイス３＃１〜３＃ｎの負荷分散を行う。
【０００３】
図２は、負荷分散システムの一形態である無線ネットワーク制御装置のブロック構成図を示す。同図中、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１０は、上位のコアネットワーク１１に接続されると共に、下位の無線基地局（ＮｏｄｅＢ）１２に接続され、無線基地局１２に移動端末（ＵＥ）１３が無線接続される。
【０００４】
無線ネットワーク制御装置１０はリソース管理装置としてのＣＰＵ２０と、ＤＳＰ３０＃１〜３０＃ｎが設けられている。ＣＰＵ２０内の要求受信部２１において、コアネットワーク１１又は無線基地局１２からアプリケーションを介して回線割当要求を受信するとＤＳＰ選択部２２に通知し、ＤＳＰ選択部２２はリソース量管理部２６＃１〜２６＃ｎに格納されている各ＤＳＰ３０＃１〜３０＃ｎのリソース量を参照し、使用リソース量が最少のＤＳＰを選択する。この時に参照するリソース量は現在ＤＳＰ３０＃１〜３０＃ｎで使用されている使用リソース量である。
【０００５】
その後、ＤＳＰ選択部２２で選択されたＤＳＰ（３０＃１〜３０＃ｎのいずれか）に対し要求送信部２３から回線割当要求を送る。この回線割当要求を要求受信処理部３１で受信した当該ＤＳＰは、ユーザデータ送受信部３２に新規回線を構築し、以後、定常的にユーザデータの送受信処理を行う。
【０００６】
次に、要求受信部２１においてアプリケーションから回線解放要求を受信した際、回線解放要求を送信するＤＳＰに対応するリソース量管理部（２６＃１〜２６＃ｎのいずれか）から使用リソース量を減算する。その後、要求送信部２３から当該ＤＳＰ（３０＃１〜３０＃ｎのいずれか）の要求受信処理部３１に対し回線解放要求を送る。回線解放要求を受信した当該ＤＳＰはユーザデータ送受信部３２の該当回線の解放処理を実施する。
【０００７】
上記のリソース量とは、ＣＰＵ２０配下のＤＳＰ３０＃１〜３０＃ｎにおけるユーザデータ処理能力を数値化したもので、扱われるサービス（音声、パケット等）やスループットによって、各々異なる値である。この値が大きい程、回線あたりのユーザデータ処理負荷が大きいことを意味している。また、使用リソース量とは、ＣＰＵ２０配下のＤＳＰ３０＃１〜３０＃ｎに対して回線割当を行う毎に前述のリソース量を累積したＤＳＰ毎のリソース量を示している。
【０００８】
ＣＰＵ２０は配下のＤＳＰ３０＃１〜３０＃ｎに回線割当を発行する際、その回線のサービス種別や、スループットから該当するリソース量を選択し、回線割当を行う場合に当該ＤＳＰの使用リソース量に加算し、回線解放を行う際には当該ＤＳＰの使用リソース量から減算している。回線割当を行う際のＤＳＰ選択においては、選択条件に使用リソース量を用い、選択時に一番使用リソース量の少ないＤＳＰが選択される。
【０００９】
なお、特許文献１には、計算機リソースの使用量から所定時間後における計算機リソース使用量を予測して枯渇時期を予測することが記載されている。
【００１０】
また、特許文献２には、過去のトランザクション処理量と使用資源量の相関関係を表す関数を用い、トランザクション発生量の推移から予測される使用資源量の推移を生成し、モジュール毎の割当資源量を自動的に変動させることが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１８２６９７号公報
【特許文献２】特開２００４−３１８４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来は、使用リソース量を参照し、使用リソース量が一番少ない配下デバイスを選択している。
【００１２】
図３に、ＤＳＰ３０＃１〜３０＃ｎそれぞれの使用リソース量の一例の時間変化を示す。時刻ｔ１において回線開放によりＤＳＰ３０＃２の使用リソース量のみが極端に少なくなった場合、以降の時刻ｔ２における回線割当が使用リソース量の少ないＤＳＰ３０＃２に集中することになる。
【００１３】
その結果、短期間で集中的に回線が割り当てられるＤＳＰ３０＃２では、要求受信処理部３１におけるＣＰＵ２０からの回線割当要求の受信処理が輻輳し、図４（Ａ）に示すように、ＤＳＰ３０＃２内部の処理限界値を超えてしまう。これにより、ＤＳＰ３０＃２内部のユーザデータ送受信処理部２５の処理が圧迫され、レスポンス遅延等の異常状態に陥る危険性がある。
【００１４】
一方、輻輳状態にあるＤＳＰ３０＃２以外のＤＳＰ３０＃１，３０＃３〜３０＃ｎには新規回線割当が行われないことから、図４（Ｂ）に示すように、ＤＳＰ３０＃１，３０＃３〜３０＃ｎは処理に余裕があり、この時刻ｔ２での負荷分散がうまく機能していないという問題があった。
【００１５】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、特定の処理装置の使用リソース量のみが少なくなった状況にあっても特定の処理装置の処理の輻輳を防止して複数の処理装置にうまく負荷分散を行うことができるリソース管理装置及びそれを用いた無線ネットワーク制御装置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】
【００１６】
本発明の一実施態様によるリソース管理装置は、複数の処理装置それぞれの処理能力であるリソースをリソース管理装置で管理し、前記複数の処理装置にて負荷分散を行う負荷分散システムのリソース管理装置において、
前記複数の処理装置それぞれについて使用リソース量と仮想リソース量を管理するリソース管理手段と、
外部からの処理要求に応じ前記リソース管理手段における使用リソース量と仮想リソース量の和が最小の処理装置を選択し、前記リソース管理手段における選択された処理装置の使用リソース量を増加させると共に、外部からの処理解放要求に応じ前記リソース管理手段における前記処理解放要求に対応する処理装置の使用リソース量を減少させる選択制御手段と、
いずれかの処理装置に対する処理解放要求に応じ前記リソース管理手段における前記処理解放要求に対応する処理装置の仮想リソース量を増加させる仮想リソース制御手段と、
前記外部からの処理要求又は処理解放要求を選択した又は対応する処理装置に送信する要求送信手段とを有することにより、特定の処理装置の使用リソース量のみが少なくなった状況にあっても特定の処理装置の処理の輻輳を防止できる。
【００１７】
前記リソース管理装置において、
前記仮想リソース制御手段は、前記選択制御手段で減少させる使用リソース量と同量もしくは所定割合だけ前記仮想リソース量を増加させる構成としても良い。
【００１８】
前記リソース管理装置において、
前記仮想リソース制御手段は、一定時間毎に前記リソース管理手段における全ての処理装置の仮想リソース量を一定割合で減少させる構成としても良い。
【００１９】
本発明の他の一実施態様によるリソース管理装置は、複数の処理装置それぞれの処理能力であるリソースをリソース管理装置で管理し、前記複数の処理装置にて負荷分散を行う負荷分散システムのリソース管理装置において、
前記複数の処理装置それぞれについて使用リソース量と仮想リソース量を管理するリソース管理手段と、
外部からの処理要求に応じ前記リソース管理手段における使用リソース量と仮想リソース量の和が最小の処理装置を選択し、前記リソース管理手段における選択された処理装置の使用リソース量を増加させると共に、外部からの処理解放要求に応じ前記リソース管理手段における前記処理解放要求に対応する処理装置の使用リソース量を減少させる選択制御手段と、
一定周期で前記リソース管理手段の管理する前記複数の処理装置それぞれの仮想リソース量を、前記複数の処理装置の最大の使用リソース量と増加可能なリソース量と自処理装置の使用リソース量とに基づいて設定する仮想リソース制御手段と、
前記外部からの処理要求又は処理解放要求を選択した又は対応する処理装置に送信する要求送信手段とを有することにより、特定の処理装置の使用リソース量のみが少なくなった状況にあっても特定の処理装置の処理の輻輳を防止できる。
【００２０】
前記リソース管理装置において、
前記仮想リソース制御手段は、前記複数の処理装置それぞれの仮想リソース量を、前記複数の処理装置の最大の使用リソース量から前記増加可能なリソース量と前記自処理装置の使用リソース量を減算した値に設定する構成としても良い。
【００２１】
本発明の一実施態様による無線ネットワーク制御装置は、前記リソース管理装置を用いた無線ネットワーク制御装置であって、
前記リソース管理装置は、外部からの回線割当要求又は回線解放要求を選択した又は対応する処理装置に送信し、
前記複数の処理装置それぞれは、前記リソース管理装置から回線割当要求又は回線解放要求を受信する要求受信手段と、
前記回線割当要求により新規回線を構築してユーザデータの送受信処理を行い、前記回線解放要求により前記回線を開放するユーザデータ送受信手段とを有することにより、特定の処理装置の使用リソース量のみが少なくなった状況にあっても特定の処理装置の処理の輻輳を防止できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、特定の処理装置の使用リソース量のみが少なくなった状況にあっても特定の処理装置の処理の輻輳を防止して複数の処理装置にうまく負荷分散を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
【００２４】
<第１実施形態>
図５は、本発明の負荷分散システムの一形態である無線ネットワーク制御装置の第１実施形態のブロック構成図を示す。同図中、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）４０は、上位のコアネットワーク４１に接続されると共に、下位の無線基地局（ＮｏｄｅＢ）４２に接続され、無線基地局４２に移動端末（ＵＥ）４３が無線接続される。
【００２５】
無線ネットワーク制御装置４０はリソース管理装置としてのＣＰＵ５０と、複数の処理装置としてのＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎが設けられている。
【００２６】
ＣＰＵ５０内には、上位装置からの回線割当や回線解放の処理要求を受信する要求受信部５１と、処理要求を送信するＤＳＰを選択するＤＳＰ選択部５２と、要求送信宛先に選択されたＤＳＰに処理要求を送信する要求送信部５３と、各ＤＳＰの使用リソース量及び仮想リソース量を管理するリソース量管理部５６と、リソース量管理部５６で管理される仮想リソース量の更新（増加・減少）制御を行う仮想リソース制御部５８が設けられている。
【００２７】
ＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎ内には、ＣＰＵ５０からの処理要求を受信処理する要求受信処理部６１と、ユーザデータの送受信を実施するユーザデータ送受信部６２が設けられている。
【００２８】
ＣＰＵ５０内の要求受信部５１において、コアネットワーク４１又は無線基地局４２からアプリケーションを介して回線割当要求を受信すると、要求受信部５１はこの回線割当要求をＤＳＰ選択部５２に通知し、ＤＳＰ選択部５２はリソース量管理部５６＃１〜５６＃ｎに格納されている各ＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎの使用リソース量と仮想リソース量を参照し、最少リソース量のＤＳＰを選択する。
【００２９】
この時に参照するリソース量はＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎそれぞれの使用リソース量と仮想リソース量の和である。その後、ＤＳＰ選択部５２で選択されたＤＳＰ（６０＃１〜６０＃ｎのいずれか）に対し要求送信部５３から回線割当要求を送る。この回線割当要求を要求受信処理部６１で受信した当該ＤＳＰは、ユーザデータ送受信部６２に新規回線を構築し、以後、定常的にユーザデータの送受信処理を行う。
【００３０】
上記のリソース量とは、ＣＰＵ５０配下のＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎにおけるユーザデータ処理能力を数値化したもので、扱われるサービス（音声、パケット等）やスループットによって、各々異なる値である。この値が大きい程、回線あたりのユーザデータ処理負荷が大きいことを意味している。また、使用リソース量とは、ＣＰＵ５０配下のＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎに対して回線割当を行う毎に前述のリソース量を累積したＤＳＰ毎のリソース量を示している。
【００３１】
ＣＰＵ５０は配下のＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎに回線割当を発行する際、その回線のサービス種別や、スループットから該当するリソース量を選択し、回線割当を行う場合に当該ＤＳＰの使用リソース量に加算し、回線解放を行う際には当該ＤＳＰの使用リソース量から減算している。回線割当を行う際のＤＳＰ選択においては、選択条件に使用リソース量と仮想リソース量の和を用い、選択時に使用リソース量と仮想リソース量の和が一番少ないＤＳＰが選択される。
【００３２】
次に、コアネットワーク４１又は無線基地局４２からアプリケーションを介して回線解放要求を受信すると、要求受信部５１は仮想リソース制御部５８に仮想リソース増加要求を発行する。増加要求を受け取った仮想リソース制御部５８は回線解放要求を送信するＤＳＰに対応する仮想リソースの更新（増加）をリソース量管理部５６＃１〜５６＃ｎに指示する。この時の仮想リソースの増加量は例えば解放リソース量の所定割合α（例えば数１０％〜１００％）とする。なお、仮想リソース制御部５８は一定時間τ（例えばτは数ｍｓｅｃ〜１０数ｍｓｅｃ）毎に全てのリソース量管理部５６＃１〜５６＃ｎの仮想リソース量を一定割合β（例えば数％〜１０数％）だけ減少させる。
【００３３】
また、要求受信部５１から回線解放要求を通知されたＤＳＰ選択部５２は回線解放要求を送信するＤＳＰに対応するリソース量管理部（５６＃１〜５６＃ｎのいずれか）から使用リソース量を減算する。
【００３４】
その後、要求送信部５３から当該ＤＳＰ（６０＃１〜６０＃ｎのいずれか）の要求受信処理部６１に対し回線解放要求を送る。回線解放要求を受信した当該ＤＳＰはユーザデータ送受信部６２の該当回線の解放処理を実施する。
【００３５】
図６は、ＤＳＰ選択部５２が実行するＤＳＰ選択処理の一実施形態のフローチャートを示す。同図中、ステップＳ１０は変数ｉを１から全ＤＳＰの数ｎまで順次インクリメントして実行するループ処理を示している。この処理を開始する前に、変数ｍｉｎには最大値が設定されている。
【００３６】
ステップＳ１１でＤＳＰ６０＃ｉについてリソース量管理部５６＃ｉで管理されている使用リソース量と仮想リソース量の和を求め、変数ＲＤＳＰ＃ｉに格納する。次に、ステップＳ１２で変数ｍｉｎの値と変数ＲＤＳＰ＃ｉの値を比較し、変数ｍｉｎの値が大きい場合にのみ変数ＲＤＳＰ＃ｉの値を変数ｍｉｎに転送し、変数ｉの値を変数ＳＥＬに転送する。
【００３７】
これによって、上記のループ処理を終了した時点で、変数ｉには使用リソース量と仮想リソース量の和が最も小さいＤＳＰの番号が格納されることになる。
【００３８】
図７は、回線解放要求によりＤＳＰ選択部５２及び仮想リソース制御部５８が実行する回線解放時処理の一実施形態のフローチャートを示す。同図中、ＤＳＰ選択部５２はステップＳ２０で回線解放要求のあったＤＳＰ６０＃ｉについてリソース量管理部５６＃ｉで管理されている使用リソース量＃ｉを回線解放要求により指示された解放リソース量だけ減少させる。
【００３９】
また、仮想リソース制御部５８はステップＳ２１で回線解放要求のあったＤＳＰ６０＃ｉについてリソース量管理部５６＃ｉで管理されている仮想リソース量を回線解放要求により指示された解放リソース量の所定割合αだけ増加させる。
【００４０】
図８は、仮想リソース制御部５８が実行するタイマ処理の一実施形態のフローチャートを示す。同図中、ステップＳ３０では仮想リソース制御部５８が内蔵するタイマ５８ａが例えば１０ｍｓｅｃ等の一定時間τを計時して起動されたか否かを判別する。タイマ５８ａが起動された場合にはステップＳ３１に進み、仮想リソース制御部５８は全てのリソース量管理部５６＃１〜５６＃ｎの仮想リソース量＃ｉを一定割合βだけ減少させる。
【００４１】
図９に、ＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎそれぞれの使用リソース量の第１実施形態の時間変化を示す。時刻ｔ１において回線開放によりＤＳＰ６０＃２の使用リソース量のみが極端に少なくなっても、縦線を記入して示す仮想リソース量が解放リソース量の所定割合αで増加される。以降の回線割当は、ＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎそれぞれの使用リソース量と仮想リソース量の和が最小のＤＳＰが選択されるため、時刻ｔ２においてはＤＳＰ６０＃２への回線割当は他のＤＳＰ６０＃１，ＤＳＰ６０＃３〜６０＃ｎへの回線割当に比して多いものの、ほぼ平均的に行われる。その後、ＤＳＰ６０＃２の仮想リソース量は時刻ｔ２，ｔ３，…で徐々に減少する。
【００４２】
その結果、ＤＳＰ６０＃２の処理輻輳度は図１０（Ａ）に示すように、処理限界値を超えることはない。つまり、特定の処理装置の使用リソース量のみが少なくなった状況にあっても特定の処理装置の処理の輻輳を防止して複数の処理装置にうまく負荷分散を行うことができる。
【００４３】
また、ＤＳＰ６０＃２以外のＤＳＰ６０＃１，６０＃３〜６０＃ｎの処理輻輳度は、新規回線割当が行われるため、図１０（Ｂ）に示すようになり、時刻ｔ２での負荷分散がうまく機能する。また、ＤＳＰ６０＃２の仮想リソース量が徐々に減少するため、以降の時刻ｔ２，ｔ３においてＤＳＰ６０＃２の使用リソース量は徐々に増加して他のＤＳＰ６０＃１，６０＃３〜６０＃ｎの使用リソース量と同程度になる。
【００４４】
ところで、図１１（Ａ）にＤＳＰ６０＃２における仮想リソース量の時間変化を示す。ここでは、時刻ｔ１０に回線開放を指示されると、仮想リソース量は一時的に増加し、その後、一定時間（減算周期）τ毎に仮想リソース量は減少する。そして、ＤＳＰ６０＃２における使用リソース量（既存）、新規の使用リソース量、仮想リソース量それぞれは図１１（Ｂ）に示すように変化する。すなわち、新規の使用リソース量と仮想リソース量の和は、ほぼ一定となるか又は徐々に減少する。これに対し、従来は図１１（Ｃ）に示すように、使用リソース量は回線開放を指示された時刻ｔ１０で急激に減少し、その後、時刻ｔ１１で急激に増加しており、この使用リソース量の急激な増加のために、ＤＳＰ３０＃２の処理限界を超えていた。
【００４５】
<第２実施形態>
上記の第１実施形態では、仮想リソース量が大きいうちに、集中的にリソースが割り当てられた場合には効果がある。しかし、図１２に示すように、大きな仮想リソース量が与えられてから一定時間経過して仮想リソース値が小さくなった時刻ｔ４以降に、集中的にリソースが割り当てられた場合には、結果として仮想リソースの効果がなくなり、回線割当が使用リソース量の少ないＤＳＰ６０＃２に集中することになる。
【００４６】
その結果、短期間で集中的に回線が割り当てられるＤＳＰ６０＃２では、要求受信処理部におけるＣＰＵからの回線割当要求の受信処理が輻輳し、ＤＳＰ６０＃２内部のユーザデータ送受信処理部の処理が圧迫され、レスポンス遅延等の異常状態に陥る危険性を十分に回避することができない。
【００４７】
これを解決するのが次に説明する第２実施形態である。図１３は、本発明の負荷分散システムの一形態である無線ネットワーク制御装置の第２実施形態のブロック構成図を示す。同図中、図５と同一部分には同一符号を付す。
【００４８】
図１３において、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）４０は、上位のコアネットワーク４１に接続されると共に、下位の無線基地局（ＮｏｄｅＢ）４２に接続され、無線基地局４２に移動端末（ＵＥ）４３が無線接続される。
【００４９】
無線ネットワーク制御装置４０はリソース管理装置としてのＣＰＵ５０と、複数の処理装置としてのＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎが設けられている。
【００５０】
ＣＰＵ５０内には、上位装置からの回線割当や回線解放の処理要求を受信する要求受信部５１と、処理要求を送信するＤＳＰを選択するＤＳＰ選択部５２と、要求送信宛先に選択されたＤＳＰに処理要求を送信する要求送信部５３と、各ＤＳＰの使用リソース量及び仮想リソース量を管理するリソース量管理部５６と、リソース量管理部５６で管理される仮想リソース量の更新（増加・減少）制御を行う仮想リソース制御部７０が設けられている。
【００５１】
ＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎ内には、ＣＰＵ５０からの処理要求を受信処理する要求受信処理部６１と、ユーザデータの送受信を実施するユーザデータ送受信部６２が設けられている。
【００５２】
ＣＰＵ５０内の要求受信部５１において、コアネットワーク４１又は無線基地局４２からアプリケーションを介して回線割当要求を受信すると、要求受信部５１はこの回線割当要求をＤＳＰ選択部５２に通知し、ＤＳＰ選択部５２はリソース量管理部５６＃１〜５６＃ｎに格納されている各ＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎの使用リソース量と仮想リソース量を参照し、最少リソース量のＤＳＰを選択する。
【００５３】
この時に参照するリソース量はＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎそれぞれの使用リソース量と仮想リソース量の和である。その後、ＤＳＰ選択部５２で選択されたＤＳＰ（６０＃１〜６０＃ｎのいずれか）に対し要求送信部５３から回線割当要求を送る。この回線割当要求を要求受信処理部６１で受信した当該ＤＳＰは、ユーザデータ送受信部６２に新規回線を構築し、以後、定常的にユーザデータの送受信処理を行う。
【００５４】
上記のリソース量とは、ＣＰＵ５０配下のＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎにおけるユーザデータ処理能力を数値化したもので、扱われるサービス（音声、パケット等）やスループットによって、各々異なる値である。この値が大きい程、回線あたりのユーザデータ処理負荷が大きいことを意味している。また、使用リソース量とは、ＣＰＵ５０配下のＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎに対して回線割当を行う毎に前述のリソース量を累積したＤＳＰ毎のリソース量を示している。
【００５５】
ＣＰＵ５０は配下のＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎに回線割当を発行する際、その回線のサービス種別や、スループットから該当するリソース量を選択し、回線割当を行う場合に当該ＤＳＰの使用リソース量に加算し、回線解放を行う際には当該ＤＳＰの使用リソース量から減算している。回線割当を行う際のＤＳＰ選択においては、選択条件に使用リソース量と仮想リソース量の和を用い、選択時に使用リソース量と仮想リソース量の和が一番少ないＤＳＰが選択される。
【００５６】
次に、コアネットワーク４１又は無線基地局４２からアプリケーションを介して回線解放要求を受信すると、要求受信部５１は回線解放要求をＤＳＰ選択部５２に通知する。ＤＳＰ選択部５２は回線解放要求を送信するＤＳＰに対応するリソース量管理部（５６＃１〜５６＃ｎのいずれか）から使用リソース量を減算する。
【００５７】
仮想リソース制御部７０は仮想リソース変更周期である一定時間δ（例えばδは数ｍｓｅｃ〜１０数ｍｓｅｃ）毎に全てのリソース量管理部５６＃１〜５６＃ｎの仮想リソース量を設定する。
【００５８】
その後、要求送信部５３から当該ＤＳＰ（６０＃１〜６０＃ｎのいずれか）の要求受信処理部６１に対し回線解放要求を送る。回線解放要求を受信した当該ＤＳＰはユーザデータ送受信部６２の該当回線の解放処理を実施する。
【００５９】
図１４は、仮想リソース制御部７０が実行する仮想リソース設定処理の一実施形態のフローチャートを示す。この処理はタイマ７０ａからの割り込みにより、一定時間δ毎に実行される。ここで、ＭＵＸはＤＳＰ（６０＃１〜６０＃ｎそれぞれ）に設定可能な最大リソース量、係数Ｙは例えば０．３程度の値であって、ＭＵＸ×Ｙは１つのＤＳＰに対し一度に増加可能なリソース量を表しており、ＵＤＳＰ＃ｉはＤＳＰ＃ｉの使用リソース量、ＶＤＳＰ＃ｉはＤＳＰ＃ｉの仮想リソース量である。
【００６０】
同図中、ステップＳ４０で変数Ｘをゼロリセットする。ステップＳ４１は変数ｉを１から全ＤＳＰの数ｎまで順次インクリメントして実行するループ処理を示している。
【００６１】
ステップＳ４２でＤＳＰ６０＃ｉについてリソース量管理部５６＃ｉで管理されている使用リソース量ＵＤＳＰ＃ｉが変数Ｘに格納されている値を超えているか否かを判別し、Ｘ<ＵＤＳＰ＃ｉの場合にのみステップＳ４３で使用リソース量ＵＤＳＰ＃ｉの内容を変数Ｘに格納する。これにより、変数Ｘには、ＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎのうち最大の使用リソース量が格納される。
【００６２】
次に、ステップＳ４５は変数ｉを１から全ＤＳＰの数ｎまで順次インクリメントして実行するループ処理を示している。ステップＳ４６で、変数Ｘに格納されている最大の使用リソース量からＤＳＰ６０＃ｉについてリソース量管理部５６＃ｉで管理されている使用リソース量ＵＤＳＰ＃ｉを減算した値（Ｘ−ＵＤＳＰ＃ｉ）がＭＵＸ×Ｙ未満であるか否かを判別する。
【００６３】
ＭＵＸ×Ｙ≦Ｘ−ＵＤＳＰ＃ｉであれば、つまり、最大の使用リソース量と自ＤＳＰの使用リソース量との差分が増加可能なリソース量以上の場合は、ステップＳ４７で仮想リソース量ＶＤＳＰ＃ｉに［Ｘ−（ＭＵＸ×Ｙ）−ＵＤＳＰ＃ｉ］を設定する。つまり、最大の使用リソース量Ｘから増加可能なリソース量と自ＤＳＰの使用リソース量とを減算した値を仮想リソース量としている。
【００６４】
一方、ＭＵＸ×Ｙ>Ｘ−ＵＤＳＰ＃ｉであれば、つまり、最大の使用リソース量と自ＤＳＰの使用リソース量との差分が増加可能なリソース量より小さい場合は、ステップＳ４８で仮想リソース量ＶＤＳＰ＃ｉを０としている。これにより、ＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎそれぞれの仮想リソース量が設定される。
【００６５】
図１５に、ＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎそれぞれの使用リソース量の第２実施形態の時間変化を示す。時刻ｔ１において回線開放によりＤＳＰ６０＃２の使用リソース量のみが極端に少なくなっても、縦線を記入して示す仮想リソース量［Ｘ−（ＭＵＸ×Ｙ）−ＵＤＳＰ＃ｉ］が設定される。以降の回線割当は、ＤＳＰ６０＃１〜６０＃ｎそれぞれの使用リソース量と仮想リソース量の和が最小のＤＳＰが選択されるため、時刻ｔ２においてはＤＳＰ６０＃２への回線割当は他のＤＳＰ６０＃１，ＤＳＰ６０＃３〜６０＃ｎへの回線割当に比して多いものの、ほぼ平均的に行われる。その後、時刻ｔ４，ｔ５でＤＳＰ６０＃２の使用リソース量が増加するにしたがって仮想リソース量は徐々に減少する。
【００６６】
その結果、ＤＳＰ６０＃２の処理輻輳度は、処理限界値を超えることはない。つまり、特定の処理装置の使用リソース量のみが少なくなった状況にあっても特定の処理装置の処理の輻輳を防止して複数の処理装置にうまく負荷分散を行うことができる。
【００６７】
図１６（Ａ）にＤＳＰ６０＃２における仮想リソース量の時間変化を示す。ここでは、時刻ｔ１０に回線開放を指示されると、その直後の仮想リソース変更周期δのタイミングで仮想リソース量は増加する。その後、時刻ｔ１１以降に回線割当があると仮想リソース量は減少する。そして、ＤＳＰ６０＃２における使用リソース量（既存）、新規の使用リソース量、仮想リソース量それぞれは図１６（Ｂ）に示すように変化する。すなわち、新規の使用リソース量と仮想リソース量の和は、ほぼ一定となり、回線割当があっても設定可能な最大リソース量Ｘを超えることはない。ＤＳＰ６０＃２の処理輻輳度は図１６（Ｃ）に示すように、処理限界値を超えることはない。
【００６８】
これにより、第１実施形態では仮想リソース量が少なくなっていた時間帯においても、第１実施形態は仮想リソース量を維持することができ、回線割当が使用リソース量の少ないＤＳＰ６０＃２に集中することを防止でき、ＤＳＰ６０＃２での回線割当要求の受信処理が輻輳することを回避できる。
【００６９】
なお、上記実施形態では、リソース管理手段の一例としてリソース量管理部５６を用い、選択制御手段の一例としてＤＳＰ選択部５２を用い、仮想リソース制御手段の一例として仮想リソース制御部５８，７０を用い、要求送信手段の一例として要求送信部５３を用い、要求受信手段の一例として要求受信処理部６１を用い、ユーザデータ送受信手段の一例としてユーザデータ送受信部６２を用いる。
（付記１）
複数の処理装置それぞれの処理能力であるリソースをリソース管理装置で管理し、前記複数の処理装置にて負荷分散を行う負荷分散システムのリソース管理装置において、
前記複数の処理装置それぞれについて使用リソース量と仮想リソース量を管理するリソース管理手段と、
外部からの処理要求に応じ前記リソース管理手段における使用リソース量と仮想リソース量の和が最小の処理装置を選択し、前記リソース管理手段における選択された処理装置の使用リソース量を増加させると共に、外部からの処理解放要求に応じ前記リソース管理手段における前記処理解放要求に対応する処理装置の使用リソース量を減少させる選択制御手段と、
いずれかの処理装置に対する処理解放要求に応じ前記リソース管理手段における前記処理解放要求に対応する処理装置の仮想リソース量を増加させる仮想リソース制御手段と、
前記外部からの処理要求又は処理解放要求を選択した又は対応する処理装置に送信する要求送信手段と
を有することを特徴とするリソース管理装置。
（付記２）
付記１記載のリソース管理装置において、
前記仮想リソース制御手段は、前記選択制御手段で減少させる使用リソース量と同量もしくは所定割合だけ前記仮想リソース量を増加させることを特徴とするリソース管理装置。
（付記３）
付記２記載のリソース管理装置において、
前記仮想リソース制御手段は、一定時間毎に前記リソース管理手段における全ての処理装置の仮想リソース量を一定割合で減少させることを特徴とするリソース管理装置。
（付記４）
複数の処理装置それぞれの処理能力であるリソースをリソース管理装置で管理し、前記複数の処理装置にて負荷分散を行う負荷分散システムのリソース管理装置において、
前記複数の処理装置それぞれについて使用リソース量と仮想リソース量を管理するリソース管理手段と、
外部からの処理要求に応じ前記リソース管理手段における使用リソース量と仮想リソース量の和が最小の処理装置を選択し、前記リソース管理手段における選択された処理装置の使用リソース量を増加させると共に、外部からの処理解放要求に応じ前記リソース管理手段における前記処理解放要求に対応する処理装置の使用リソース量を減少させる選択制御手段と、
一定周期で前記リソース管理手段の管理する前記複数の処理装置それぞれの仮想リソース量を、前記複数の処理装置の最大の使用リソース量と増加可能なリソース量と自処理装置の使用リソース量とに基づいて設定する仮想リソース制御手段と、
前記外部からの処理要求又は処理解放要求を選択した又は対応する処理装置に送信する要求送信手段と
を有することを特徴とするリソース管理装置。
（付記５）
付記４記載のリソース管理装置において、
前記仮想リソース制御手段は、前記複数の処理装置それぞれの仮想リソース量を、前記複数の処理装置の最大の使用リソース量から前記増加可能なリソース量と前記自処理装置の使用リソース量を減算した値に設定することを特徴とするリソース管理装置。
（付記６）
付記１乃至５のいずれか１項記載のリソース管理装置を用いた無線ネットワーク制御装置であって、
前記リソース管理装置は、外部からの回線割当要求又は回線解放要求を選択した又は対応する処理装置に送信し、
前記複数の処理装置それぞれは、前記リソース管理装置から回線割当要求又は回線解放要求を受信する要求受信手段と、
前記回線割当要求により新規回線を構築してユーザデータの送受信処理を行い、前記回線解放要求により前記回線を開放するユーザデータ送受信手段と
を有することを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
（付記７）
付記１記載のリソース管理装置において、
前記所定割合は、数１０％〜１００％であることを特徴とするリソース管理装置。
（付記８）
付記３記載のリソース管理装置において、
前記一定時間は、数ｍｓｅｃ〜１０数ｍｓｅｃであることを特徴とするリソース管理装置。
（付記９）
付記８記載のリソース管理装置において、
前記一定割合は、数％〜１０数％であることを特徴とするリソース管理装置。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】一般的な負荷分散システムの一例のブロック図である。
【図２】負荷分散システムの一形態である無線ネットワーク制御装置のブロック構成である。
【図３】各ＤＳＰの使用リソース量の一例の時間変化を示す図である。
【図４】各ＤＳＰの処理輻輳度の時間変化を示す図である。
【図５】本発明の負荷分散システムの一形態である無線ネットワーク制御装置の第１実施形態のブロック構成図である。
【図６】ＤＳＰ選択処理の一実施形態のフローチャートである。
【図７】回線解放時処理の一実施形態のフローチャートである。
【図８】タイマ処理の一実施形態のフローチャートである。
【図９】各ＤＳＰの使用リソース量の第１実施形態の時間変化を示す図である。
【図１０】各ＤＳＰの処理輻輳度の時間変化を示す図である。
【図１１】本発明及び従来の各種リソース量の時間変化を示す図である。
【図１２】各ＤＳＰの使用リソース量の第１実施形態の時間変化を示す図である。
【図１３】本発明の負荷分散システムの一形態である無線ネットワーク制御装置の第２実施形態のブロック構成図である。
【図１４】仮想リソース設定処理の一実施形態のフローチャートである。
【図１５】各ＤＳＰの使用リソース量の第２実施形態の時間変化を示す図である。
【図１６】本発明の各種リソース量及び処理輻輳度の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
４０  無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）
４１  コアネットワーク
４２  無線基地局（ＮｏｄｅＢ）
４３  移動端末（ＵＥ）４３
５０  ＣＰＵ
６０＃１〜６０＃ｎ  ＤＳＰ
５１  要求受信部
５２  ＤＳＰ選択部
５３  要求送信部
５６  リソース量管理部
５８，７０  仮想リソース制御部
５８ａ，７０ａ  タイマ
６１  要求受信処理部
６２  ユーザデータ送受信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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