(57)【要約】【課題】交換機やルータに特別な計測装置を備えることなく、出力送出待ちバッファに到着するパケット数を計測時間周期Ｔごとに計数するだけで、目標パケット損失率を満足する最小出力帯域をより正確に設計する。【解決手段】パケット網における予め決められた目標パケット損失率を満足するのに必要最小限な出力帯域を推定する方法において、出力送出待ちバッファ１２１〜１２５に、到着パケット計数部６１１によるカウンタ１３１〜１３５の動作で測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数を計測し、予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）に対して、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均を求め、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均、最大到着パケット数から目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を推定する。帯域変更部６１２は、スケジューラ１１１を管理し、目標パケット損失率を満足する必要最小な出力帯域の算出結果に基づき出力待ちバッファ単位に出力帯域を変更する。【選択図】        図１
2004363901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット網における予め決められた目標パケット損失率を満足するのに必要最小限な出力帯域を推定する方法において、
出力送出待ちバッファに、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数を計測し、予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）に対して、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均を求め、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均、最大到着パケット数から目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を推定することを特徴とする出力帯域設計方法。
【請求項２】
パケット網における予め決められた目標パケット損失率を満足するのに必要最小限な出力帯域を推定する方法において、
出力送出待ちバッファに、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数を計測し、予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）に対して、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均を求め、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の分散を求め、測定時間周期Ｔ内に到着する最大到着パケット数を求め、前記測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均、分散、最大到着パケット数から目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を推定することを特徴とする出力帯域設計方法。
【請求項３】
請求項１に記載の出力帯域設計方法において、
前記出力送出待ちバッファに到着するトラヒックをある一定のサイズのパケット長が到着しているものとみなし、その到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなし、ＯＮ−ＯＦＦ過程のパラメータであるピークパケットレートを入力側の全ての回線速度の合計とみなし、ピークパケットレートの逆数（タイムスロット）内にパケットが到着した状態をＯＮ状態、到着していない状態をＯＦＦ状態として、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）の中で、測定時間周期Ｔ内の最大到着パケット数を用いて求め、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を前記過去データ利用期間ｎＴにおける平均パケットレートから求め、前記ピークパケットレート、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を用いて目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を推定することを特徴とする出力帯域設計方法。
【請求項４】
請求項２に記載の出力帯域設計方法において、
前記出力送出待ちバッファに到着するトラヒックをある一定のサイズのパケット長が到着しているものとみなし、その到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなし、ピークパケットレートの逆数（タイムスロット）内にパケットが到着した状態をＯＮ状態、到着していない状態をＯＦＦ状態として、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）の中で、測定時間周期Ｔ内の最大到着パケット数を用いて求め、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を前記過去データ利用期間ｎＴにおける各測定時間周期Ｔのレートの分散、平均パケットレートからのＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を求め、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率と前記過去データ利用期間ｎＴにおける各測定時間周期Ｔの平均パケットレートからピークパケットレートを求め、前記ピークパケットレート、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を用いて目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を推定することを特徴とする出力帯域設計方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載の出力帯域設計方法において、
前記ピークパケットレート、前記ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率、前記ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率の各値とＯＮ−ＯＦＦ過程の大偏差理論による近似解析を用いて、目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を推定することを特徴とする出力帯域設計方法。
【請求項６】
パケット網における予め決められた目標パケット損失率を満足するのに必要最小限な出力帯域を推定する設計装置において、
出力送出待ちバッファに、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数を計測する到着パケット計数部と、
予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）に対して、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均を求め、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均、最大到着パケット数から目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を算出する中央処理部と、
該中央処理部による算出結果に基づき、各出力送出待ちバッファ単位に出力帯域を変更する帯域変更部とを具備したことを特徴とする出力帯域設計装置。
【請求項７】
パケット網における予め決められた目標パケット損失率を満足するのに必要最小限な出力帯域を推定する設計装置において、
出力送出待ちバッファに、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数を計測する到着パケット計数部と、
予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）に対して、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均を求め、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の分散を求め、測定時間周期Ｔ内に到着する最大到着パケット数を求め、前記測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均、分散、最大到着パケット数から目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を算出する中央処理部と、
該中央処理部による算出結果に基づき、各出力送出待ちバッファ単位に出力帯域を変更する帯域変更部とを具備したことを特徴とする出力帯域設計装置。
【請求項８】
請求項６に記載の出力帯域設計装置において、
前記中央処理部は、出力送出待ちバッファに到着するトラヒックをある一定のサイズのパケット長が到着しているものとみなし、その到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなし、ＯＮ−ＯＦＦ過程のパラメータであるピークパケットレートを入力側の全ての回線速度の合計とみなし、ピークパケットレートの逆数（タイムスロット）内にパケットが到着した状態をＯＮ状態、到着していない状態をＯＦＦ状態として、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）の中で、測定時間周期Ｔ内の最大到着パケット数を用いて求め、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を前記過去データ利用期間ｎＴにおける平均パケットレートから求め、前記ピークパケットレート、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を用いて目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を算出することを特徴とする出力帯域設計装置。
【請求項９】
請求項７に記載の出力帯域設計装置において、
前記中央処理部は、出力送出待ちバッファに到着するトラヒックをある一定のサイズのパケット長が到着しているものとみなし、その到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなし、ピークパケットレートの逆数（タイムスロット）内にパケットが到着した状態をＯＮ状態、到着していない状態をＯＦＦ状態として、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）の中で、測定時間周期Ｔ内の最大到着パケット数を用いて求め、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を前記過去データ利用期間ｎＴにおける各測定時間周期Ｔのレートの分散、平均パケットレートからのＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を求め、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率と前記過去データ利用期間ｎＴにおける各測定時間周期Ｔの平均パケットレートからピークパケットレートを求め、前記ピークパケットレート、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を用いて目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を算出することを特徴とする出力帯域設計装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の出力帯域設計装置において、
前記中央処理部は、ピークパケットレート、前記ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率、前記ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率の各値とＯＮ−ＯＦＦ過程の大偏差理論による近似解析を用いて、目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を算出することを特徴とする出力帯域設計装置。
【請求項１１】
パケット網における予め決められた目標パケット損失率を満足するのに必要最小限な出力帯域を推定するプログラムであって、
出力帯域設計装置のコンピュータに、出力送出待ちバッファに測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数を計測する手順、予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）に対して、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均を求める手順、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均、最大到着パケット数から目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を算出する手順を、それぞれ実行させるための出力帯域設計用プログラム。
【請求項１２】
パケット網における予め決められた目標パケット損失率を満足するのに必要最小限な出力帯域を推定するプログラムであって、
出力帯域設計装置のコンピュータに、出力送出待ちバッファに測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数を計測する手順、予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）に対して、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均を求める手順、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の分散を求める手順、測定時間周期Ｔ内に到着する最大到着パケット数を求める手順、前記測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均、分散、最大到着パケット数から目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を算出する手順を、それぞれ実行させるための出力帯域設計用プログラム。
【請求項１３】
請求項１１に記載の出力帯域設計用プログラムにおいて、出力帯域設計装置のコンピュータに、出力送出待ちバッファに到着するトラヒックをある一定のサイズのパケット長が到着しているものとみなし、その到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなし、ＯＮ−ＯＦＦ過程のパラメータであるピークパケットレートを入力側の全ての回線速度の合計とみなし、ピークパケットレートの逆数（タイムスロット）内にパケットが到着した状態をＯＮ状態、到着していない状態をＯＦＦ状態として、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）の中で、測定時間周期Ｔ内の最大到着パケット数を用いて求める手順、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を前記過去データ利用期間ｎＴにおける平均パケットレートから求める手順、前記ピークパケットレート、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を用いて目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を算出する手順を、それぞれ実行させるための出力帯域設計用プログラム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の出力帯域設計用プログラムにおいて、出力帯域設計装置のコンピュータに、前記出力送出待ちバッファに到着するトラヒックをある一定のサイズのパケット長が到着しているものとみなし、その到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなし、ピークパケットレートの逆数（タイムスロット）内にパケットが到着した状態をＯＮ状態、到着していない状態をＯＦＦ状態として、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）の中で、測定時間周期Ｔ内の最大到着パケット数を用いて求める手順、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を前記過去データ利用期間ｎＴにおける各測定時間周期Ｔのレートの分散、平均パケットレートからのＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を求める手順、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率と前記過去データ利用期間ｎＴにおける各測定時間周期Ｔの平均パケットレートからピークパケットレートを求める手順、前記ピークパケットレート、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を用いて目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を算出する手順を、それぞれ実行させるための出力帯域設計用プログラム。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の出力帯域設計用プログラムにおいて、
出力帯域設計装置のコンピュータに、前記ピークパケットレート、前記ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率、前記ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率の各値とＯＮ−ＯＦＦ過程の大偏差理論による近似解析を用いて、目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を算出する手順を実行させるための出力帯域設計用プログラム。
【請求項１６】
請求項１１〜１５のいずれかに記載の出力帯域設計用プログラムを記録したコンピュータ読み出し可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予め決められた目標パケット損失率が存在するネットワークの目標パケット損失率を満足するために必要最小限の出力帯域を推定する出力帯域設計方法および装置、ならびにそのプログラムと記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
予め決められた品質を満足するための設計技術としては、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ：非同期転送モード）網におけるＡＴＭ仮想パスの設計技術として研究、開発が行われてきた。ＡＴＭ仮想パスとは、２つの交換機間で使用可能な帯域を論理的に設定したパスである。
ＡＴＭ仮想パスにおける目標セル損失率を満足するＡＴＭ仮想パス容量設計法としては、例えば特開２０００−２９５２３１号公報『横井，土屋，高橋：ＡＴＭ仮想パス容量設定方法』（特許文献１参照）がある。
【０００３】
図４は、上記公報に記載の方法を実現するＡＴＭ交換機のブロック図である。
図１において、ＡＴＭ交換機のセル送出装置１０００には、送出先の物理回線ごとにセル送出インターフェース１０１０があり、物理回線の容量を越えるセル送出を抑制する。ここでは、物理回線２０００の容量により制限を受ける。
セル送出インターフェースには、ＡＴＭ仮想パスごとにシェーパ１１１０や１１２０が接続され、シェーパでは仮想パスに対して論理的に定められた容量を越えるセル送出を抑制する。セル送出インターフェースとシェーパの間には、あるスケジューリング規則に従ったタイミングでセルが送出される。シェーパと仮想パスは１対１に対応し、シェーパ１１１０と１１２０とは、それぞれ仮想パス２０１０と２０２０に対応する。簡単のために、仮想パスの容量はシェーパのセル送出速度と同一視する。シェーパにはセル送出待ちバッファ１２１０や１２２０が接続され、該バッファでは仮想パス容量を越えるセルが流入した場合に、バッファの大きさまではセルを保持して次のセル送出タイミングを待つ。
【０００４】
各セル送出待ちバッファには、二つの閾値が設けられている。セル送出待ちバッファ１２１０には、１５１０Ａと１５１０Ｂの二つの閾値、セル送出待ちバッファ１２２０には、１５２０Ａと１５２０Ｂの二つの閾値が設けられている。各セル送出待ちバッファにセルが到着するごとに、各閾値では、到着したセルを除き、セル送出待ちバッファ内のセルが閾値を越えているか否かを判定し、越えていればカウンタを１加算する。各バッファに到着するセル数は、各バッファごとに設けられた到着セル数カウンタ１３１０，１３２０などにより計測する。ある決められた時間Ｔ内にセル送出待ちバッファに到着したセル数、二つの閾値それぞれについて超過した回数から大偏差理論におけるＡｓｙｍｐｔｏｔｉｃ  ｃｏｎｓｔａｎｔ：βとＡｓｙｍｐｔｏｔｉｃ  ｄｅｃａｙ  ｒａｔｅ：ηを算出し、次の式により目標セル損失率を満足する最小仮想パス容量Ｃｄを求める。
【数１】
2004363901.tif 000003
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２９５２３１号公報
【非特許文献１】
Ａｓｓａｆ  Ｊ．Ｚｅｅｖｉ，Ｐｅｔｅｒ  Ｗ．Ｇｌｙｎｎ：“Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ  Ｔａｉｌ  Ｄｅｃａｙ  ｆｏｒ  Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ  ｖｉａ  Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｖａｌｕｅｓ”ｖｅｒｓｉｏｎ：Ｏｃｔ．２００１
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の仮想パス容量設定方法では、交換機のバッファに少なくとも二つ以上のカウンタを設定しなければならないため、その分のコストがかかる。また、前記の複数カウンタの閾値をどの値に設定するかは非常に難しく、設定値が悪いと全く計測できない。あるいは、計測できても複数のカウンタ値が同じ値になってしまうという問題がある。また、カウンタはハード的に実現されるため、閾値を動的に変更することはできない、という問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、交換機やルータに特別な計測装置を備えることなく、出力送出待ちバッファに到着するパケット（あるいはセル）数を測定時間周期Ｔごとに計数することのみの計測により、目標パケット（あるいはセル）損失率を満足する最小出力帯域を正確に設計することができる出力帯域設計方法および装置、ならびにそのプログラムと記録媒体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の出力帯域設計方法は、トラヒックを待ち行列理論を用いてモデル化し、計測としては、出力送出待ちバッファに到着するパケット数を測定時間周期Ｔごとに計数することのみで、目標パケット損失率を満足する必要最小限の出力帯域を算出する。
【０００９】
パケット網におけるあらかじめ決められた目標パケット損失率を満足するのに必要最小限な出力帯域を推定する方法において、
出力送出待ちバッファに、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数を計測し、予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）に対して、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均を求め、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均、最大到着パケット数から目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を推定することを特徴とする（請求項１参照）。
【００１０】
パケット網におけるあらかじめ決められた目標パケット損失率を満足するのに必要最小限な出力帯域を推定する方法において、
出力送出待ちバッファに、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数を計測し、予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）に対して、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均を求め、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の分散を求め、測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の最大数（最大到着パケット数）を求め、前記測定時間周期Ｔ内に到着するパケット数の平均、分散、最大到着パケット数から目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を推定することを特徴とする（請求項２参照）。
【００１１】
上記出力帯域推定方法（請求項１）において、出力送出待ちバッファに到着するトラヒックをある一定のサイズのパケット長が到着しているものとみなし、その到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなし、ＯＮ−ＯＦＦ過程のパラメータであるピークパケットレートの入力側を全ての回線速度の合計とみなし、ピークパケットレートの逆数（タイムスロット）内にパケットが到着した状態をＯＮ状態、到着していない状態をＯＦＦ状態として、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）の中で、測定時間周期Ｔ内の最大到着パケット数を用いて求め、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を前記過去データ利用期間ｎＴにおける平均パケットレートから求め、前記ピークパケットレート、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を用いて目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を推定することを特徴とする（請求項３参照）。
【００１２】
上記出力帯域推定方法（請求項２）において、出力送出待ちバッファに到着するトラヒックをある一定のサイズのパケット長が到着しているものとみなし、その到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなし、ピークパケットレートの逆数（タイムスロット）内にパケットが到着した状態をＯＮ状態、到着していない状態をＯＦＦ状態として、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を予め設定された過去データ利用期間ｎＴ（ｎは整数）の中で、測定時間周期Ｔ内の最大到着パケット数を用いて求め、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を前記過去データ利用期間ｎＴにおける各測定時間周期Ｔのレートの分散、平均パケットレートからのＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を求め、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率と前記過去データ利用期間ｎＴにおける各測定時間周期Ｔの平均パケットレートからピークパケットレートを求め、前記ピークパケットレート、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率を用いて目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を推定することを特徴とする（請求項４参照）。
【００１３】
上記出力過域推定方法（請求項３，４）において、ピークパケットレート、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率の各値とＯＮ−ＯＦＦ過程の大偏差理論による近似解析を用いて、目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を推定することを特徴とする（請求項５参照）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面により詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るパケット網出力帯域設計装置およびルータの構成図である。
本実施形態に係るパケット網出力帯域設計装置６００が設計する出力帯域を持つルータ（あるいは交換機）１００は、その出力側の伝送媒体２００，２１０に対応したスケジューラ１１１，１１２を持っている。
出力帯域設計装置６００は、ルータのスケジューラごとにモジール６１０，６２０を持ち、それぞれのモジュール６１０，６２０内には、到着パケット計数部６１１，６２１、および帯域変更部６１２，６２２を持つ。
モジュール３１０を使って到着パケット計数部６１１，６２１および帯域変更部６１２，６２２を説明する。到着パケット計数部６１１は、スケジューラ１１１によってサービス品質クラスごとに管理される出力待ちバッファ１２１，１２２それぞれに到着するパケット数を計数するカウンタ１３１，１３２を管理し、パケット到着数を計数する。
【００１６】
帯域変更部６１２は、スケジューラ１１１を管理し、目標パケット損失率を満足する必要最小な出力帯域の算出結果に基づき、各出力待ちバッファ単位に出力帯域を変更する。
ルータ１００は、特別な装置は存在しないが、説明をしておく。伝送媒体５００，５１０は入力側の伝送媒体である。それぞれインターフェース部１６１，１６２を介してルータ１００と接続されている。入力側伝送媒体に対応して入力側バッファ１５１，１５２があり、交換部１４０で交換される。交換されたパケットは、出力待ちバッファ１２１，１２２，・・・，１２５に仕分けられ、出力側伝送媒体２００，２１０それぞれに対応したスケジューラ１１１，１１２による出力帯域で、インターフェース１０１，１０２を介して出力側伝送媒体２００，２１０に送出される。
【００１７】
図２、図３は、本発明の実施形態に係るパケット網出力帯域設計方法の処理フローチャートである。
図３は、ステップ９（Ｓ９）を除いて図２と同じであるため、まず図２のフローについて図１のブロック図に従って説明する。
図２において、ステップ１（Ｓ１）およびステップ２（Ｓ２）で初期化を行う。具体的には、最大到着パケット数Ｂ＊を０とし、測定時間周期カウンタｋを１とし、測定時間タイマｔを０とする。
測定時間タイマｔが測定時間周期Ｔより小さいか否かを常時判定し、ｔ＜Ｔならば（ステップ３）、その間に到着するパケット数を加算し、これをＢｋとする（ステップ４）。ｔ＝Ｔならば、ＢｋとＢ＊を比較し（ステップ５）、Ｂｋ＞Ｂ＊ならば、Ｂ＊をＢｋの値で置き換える（ステップ６）。
【００１８】
測定時間周期カウンタｋを１加算し（ステップ７）、ｋとｎ（ｎは、過去データ利用期間／測定時間周期）を比較し、ｋ＜ｎならびステップ２に戻り、ｋ＝ｎならば、ピークパケットレートＭを入力側全ての回線速度（パケット数によるレートに換算）の合計とし、θ，ｄ，ａを以下の式から求める。
【数２】
2004363901.tif 000004
ここで、Ａは平均パケットレートである。上記の式は、Ａ．Ｊ．Ｚｅｅｖｉ  ａｎｄ  Ｐ．Ｗ．Ｇｌｙｎｎ：“Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ  Ｔａｉｌ  Ｄｅｃａｙｆｏｒ  Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ  ｖｉａ  Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｖａｌｕｅｓ”ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｓｂ．ｃｏｌｕｍｂｉａ．ｅｄｕ／ｆａｃｕｌｔｙ／ａｚｅｅｖｉ／ＰＡＰＥＲＳ／Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ  ＴａｉｌＤｅｃａｙ ＴＲ．ｐｄｆ（非特許文献１参照）に記載されているものを基にしている。
【００１９】
理論では、
【数３】
2004363901.tif 000005
ここでは、確率変数Ｘを測定時間周期Ｔにおけるバースト継続長としている。ＯＮ−ＯＦＦ過程でのバースト継続長の分布は、
【数４】
2004363901.tif 000006
となる。ここから（７）式が得られる。さらに、平均パケットレートＡは、ＯＮ−ＯＦＦ過程の下では、
【数５】
2004363901.tif 000007
となり、（８）式が得られる。
【００２０】
なお、図３では、Ｍを入力側の全ての回線速度（パケット数によるレートに換算）の合計とせず、ステップ９（Ｓ９）で、上記と同様にｄを求めた後、Ｂ１，ＢＢ２，・・・，Ｂｎの分散Ｖを計算し、次の式からａを求める。
【数６】
2004363901.tif 000008
また、次の式からＭを求める。
【数７】
2004363901.tif 000009
【００２１】
ステップ９で、ａ，ｄ，Ｍが求められたら、ステップ１０（Ｓ１０）で目標パケット損失率を満足する必要最小な出力帯域Ｃを求める。
【数８】
2004363901.tif 000010
【００２２】
なお、図２および図３のフローに従った処理において、ピークパケットレート、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率の各値と、ＯＮ−ＯＦＦ過程の大偏差理論による近似解析（前記（１）〜（５）式を用いる）を用いて、目標パケット損失率を満足するのに必要最小限の出力帯域を推定することも可能である。
【００２３】
図２および図３のフローの各ステップをコンピュータで実行可能なプログラムに変換し、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に格納しておけば、プログラムの販売や貸出しに便利であり、また、任意のコンピュータに記録媒体を装着して、プログラムをインストールして実行させることにより、本発明の方法を容易に実現することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、交換機に特別な計測装置を備えることなく、出力送出待ちバッファに到着するセル数を計測時間周期Ｔごとに計数することのみの計測により、目標セル損失率を満足する最小仮想パス容量をより正確に設計することができる。その結果、網資源の効率的な運用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るパケット網出力帯域設計装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るパケット網出力帯域設計方法（１）の処理フローチャートである。
【図３】本発明の実施形態に係るパケット網出力帯域設計方法（２）の処理フローチャートである。
【図４】従来におけるＡＴＭ仮想パス容量設定方法を実行する装置のブロック図である。
【符号の説明】
６００…パケット網出力帯域設計装置、１００…ルータ（交換機）、
２００，２１０…出力側の伝送媒体、１１１，１１２…スケジューラ、
６１０，６２０…モジュール、６１１…到着パケット計数部、
１２１，１２２，１２５…出力待ちバッファ、１３１，１３２…カウンタ、
６１２…帯域変更部、５００，５１０…入力側の伝送媒体、
１６１，１６２…インターフェース部、１５１，１５２…入力側バッファ、
１４０…交換部、１０１，１０２…インターフェース部。
【図１】
2004363901.tif 000011
【図２】
2004363901.tif 000012
【図３】
2004363901.tif 000013
【図４】
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