(57)【要約】【課題】通信網を構成するネットワークエレメントの輻輳予兆状態を迅速に検出可能な輻輳制御システムを提供する。【解決手段】ＮＥ１は、自装置のトラヒック情報に基づいて、自装置が輻輳予兆状態にあるか否かの判定を周期的に行うことにより、自装置自身における輻輳予兆状態を検出する（ステップＳ３０１，Ｓ３０２）。輻輳予兆状態が検出された場合には、輻輳予兆状態の検出をＴＣＥ４に通知する（ステップＳ３０３）。ＴＣＥ４は、これに基づいて、輻輳予兆状態にあるＮＥにおける輻輳を抑制するため規制を発動する（ステップＳ４０１〜Ｓ４０３）。これにより、トラヒック情報を周期的にＴＣＥにおいて受信することなく、迅速に輻輳予兆状態の検出を行うことができる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークを構成する複数のネットワーク装置と、前記複数のネットワーク装置それぞれの状態に関する情報を受信して、該受信した情報に基づく命令を送信することにより該ネットワーク装置を制御するトラヒックコントロール装置と、を含み、前記ネットワーク装置に発生する輻輳を制御する輻輳制御システムであって、
前記複数のネットワーク装置は、
自装置のトラヒック情報に基づいて、自装置自身における輻輳予兆状態を検出する輻輳検出手段と、前記輻輳検出手段によって輻輳予兆状態が検出された場合に、前記輻輳予兆状態の検出を通知する通知手段と、をそれぞれ有し、
前記トラヒックコントロール装置は、
前記ネットワーク装置からの輻輳予兆状態の通知を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した輻輳予兆状態の通知に基づいて、該輻輳予兆状態にあるネットワーク装置における輻輳を抑制するために、前記ネットワーク装置それぞれに対して通信規制命令を発動する規制手段と、
を有することを特徴とする輻輳制御システム。
【請求項２】
前記輻輳検出手段は、周期的に取得される前記トラヒック情報に基づいて、輻輳予兆状態にあるか否かの判断を周期的に行うことにより、前記輻輳予兆状態を検出することを特徴とする請求項１に記載の輻輳制御システム。
【請求項３】
前記トラヒックコントロール装置は、前記受信手段により受信した輻輳予兆状態に応じて、前記通信規制命令を発動する対象となる前記ネットワーク装置と、該ネットワーク装置における通信規制量と、を決定する規制方法決定手段を、更に、有することを特徴とする請求項１又は２に記載の輻輳制御システム。
【請求項４】
通信ネットワークを構成する複数のネットワーク装置それぞれの状態に関する情報を受信して、該受信した情報に基づく命令を送信することにより該ネットワーク装置を制御するトラヒックコントロール装置であって、
前記ネットワーク装置によって検出された該ネットワーク装置自身の輻輳予兆状態の通知を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した輻輳予兆状態の通知に基づいて、該輻輳予兆状態にあるネットワーク装置における輻輳を抑制するために、前記ネットワーク装置それぞれに対して通信規制命令を発動する規制手段と、を有することを特徴とするトラヒックコントロール装置。
【請求項５】
前記受信手段により受信したネットワーク装置の輻輳予兆状態に応じて、前記通信規制命令を発動する対象となる前記ネットワーク装置と、該ネットワーク装置における通信規制量と、を決定する規制方法決定手段を、更に、有することを特徴とする請求項４に記載のトラヒックコントロール装置。
【請求項６】
通信ネットワークを管理するトラヒックコントロール装置に自装置の状態に関する情報を送信し、該送信した情報に応答して生成される命令に基づく制御を受ける、該通信ネットワークを構成するネットワーク装置であって、
自装置のトラヒック情報に基づいて、自装置自身における輻輳予兆状態を検出する輻輳検出手段と、前記輻輳検出手段によって輻輳予兆状態が検出された場合に、前記輻輳予兆状態の検出を通知する通知手段と、を有することを特徴とするネットワーク装置。
【請求項７】
前記輻輳検出手段は、周期的に取得される前記トラヒック情報に基づいて、輻輳予兆状態にあるか否かの判断を周期的に行うことにより、前記輻輳予兆状態を検出することを特徴とする請求項６に記載のネットワーク装置。
【請求項８】
通信ネットワークを構成する複数のネットワーク装置と、前記複数のネットワーク装置それぞれの状態に関する情報を受信して、該受信した情報に基づく命令を送信することにより該ネットワーク装置を制御するトラヒックコントロール装置と、を含む通信システムにおいて、前記ネットワーク装置に発生する輻輳を制御するための輻輳制御方法であって、
前記複数のネットワーク装置において、自装置のトラヒック情報に基づいて、自装置自身における輻輳予兆状態を検出する輻輳検出ステップと、
前記輻輳検出手段によって輻輳予兆状態が検出された場合に、前記輻輳予兆状態の検出を該ネットワーク装置から前記トラヒックコントロール装置に通知する通知ステップと、
前記通知ステップにおいて受信した輻輳予兆状態の通知に基づいて、該輻輳予兆状態にあるネットワーク装置における輻輳を抑制するために、前記トラヒックコントロール装置から前記ネットワーク装置それぞれに対して通信規制命令を発動する規制ステップと、
を有することを特徴とする輻輳制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は輻輳制御システム、トラヒックコントロール装置、ネットワーク装置、及び、輻輳監視制御方法に関し、特にネットワーク装置における輻輳予兆状態を検出して、輻輳制御を行うための輻輳制御システム、トラヒックコントロール装置、ネットワーク装置、及び、輻輳監視制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信網などの通信ネットワークを構成するネットワーク装置（以下、「ＮＥ（ネットワークエレメント）」と称す。）では、発信呼、着信呼、呼設定後のデータ通信等のトラヒックを処理する。大量トラヒックがＮＥに流入し、一定のリソース使用率を超えると当該ＮＥは輻輳状態となる。この輻輳状態となったＮＥにおいては、トラヒック処理能力が極端に低下する。
【０００３】
図５には、従来の輻輳制御システムの構成が示されている。
同図に示されるように、従来の輻輳制御システムは、ＴＣＥ（トラヒックコントロール装置）８と、複数のＮＥ５とを含んで構成されている。
ＴＣＥ８は、複数のＮＥ５それぞれからのトラヒック情報を周期的に受信することにより、ＮＥが輻輳の前段階である輻輳予兆状態にあるか否かの監視を行う。輻輳予兆状態であることが検出されると、輻輳予兆状態にあるＮＥ５−４にトラヒック送信しないように、当該ＮＥ５−４の周辺にある他のＮＥ５―１〜５―３に対して規制制御を行う。具体的には、同図に示されるように、例えば、ＮＥ５―１に流入するトラヒックＩ２の量が１０００である場合に、輻輳予兆状態にあるＮＥ５−４に通過させるための通信規制命令をＮＥ５−１に発動する。これにより、ＮＥ５―４において処理すべきトラヒックの量が半減されて、ＮＥ５―４の輻輳予兆状態から輻輳状態への遷移を回避することができる。
【０００４】
このように、周期的にトラヒック情報を受信することにより、輻輳の前段階である輻輳予兆状態についても検出し、輻輳の発生を未然に防止することができる。このようなネットワーク制御システムが、非特許文献１に示されている。
図６には、ＮＥの輻輳予兆状態検出及び規制制御を実施するために従来のＴＣＥ８において行なわれる処理を説明するためのフローチャートが示されている。
【０００５】
まず、同図のステップＳ２０１において、ＮＥからトラヒック情報を収集する。
次に、ステップＳ２０２においては、ステップＳ２０１において収集されたトラヒック情報に基づいて、当該トラヒック情報にかかるＮＥが輻輳予兆状態にあるか否かの判定を行う。
【０００６】
このステップＳ２０１及びステップＳ２０２の処理は、周期的に繰り返し行なわれる。これにより、当該周期で輻輳検出が行われることになる。ステップＳ２０２においてＮＥが輻輳予兆状態であると判定された場合には、ステップＳ２０３、及び、ステップＳ２０４の処理が行なわれる。
ステップＳ２０３においては、当該輻輳予兆状態を抑制するための規制制御を行うべき対象となるＮＥを特定し、どの程度の規制を行うか、すなわち、図５の例における５０％の規制率などの規制量を決定する。
【０００７】
ステップＳ２０４においては、ステップＳ２０３における決定に従って、対象ＮＥに規制を発動する。
図７には、従来の輻輳制御システムにおいて、複数のＮＥ５からトラヒック情報を受信したＴＣＥ８の動作の一例を説明する図が示されている。
同図においてＴＣＥ８には、複数のＮＥ５―１〜５―３のそれぞれについて、上述のような輻輳予兆状態の検出及び規制制御を実施するためのＮＥ対応部８−１〜８―３が設けられ、そのそれぞれが対応するＮＥ５―１〜５−３からのトラヒック情報の送信に対してステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理を並行して行なっている。
【０００８】
ＮＥ対応部８１―１〜８１―３においては、上述のようにステップＳ２０１及びＳ２０２の処理は周期的に繰り返し起動される。この周期Ｔは、ほぼ全てのＮＥ対応部におけるステップＳ２０１及びＳ２０２の処理が１サイクル完了するのに要する時間である。これにより、ＴＣＥ８において、収容する全ＮＥの輻輳予兆状態を周期Ｔで検出することができるようになっている。
【０００９】
【非特許文献１】
立川敬二監修「Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式」丸善株式会社出版、平成１３年９月２５日、ｐ．３１７−３１８
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の輻輳制御システムでは、ＴＣＥにおいて収容する全てのＮＥからのトラヒック情報を収集し、それに基づいて輻輳予兆状態の判定を行っているため、対象とするＮＥの輻輳予兆状態の検出周期は、全ＮＥについて上述のような処理を行なうために要する時間に制約されている。このため、数百単位のＮＥを収容するＴＣＥにおいては、最短でも分単位での周期を要していた。
【００１１】
このように、輻輳予兆状態検出が遅延すると、輻輳予兆状態に対する迅速な対応が出来ず、ＮＥの輻輳の深刻化、及び、ネットワーク全体に輻輳が波及するという問題があった。
この検出周期を短縮化するために、図７に示されるように、トラヒック収集処理などの同一の処理、あるいは、負荷の大きな処理が一時に集中しないように、各ＮＥ対応部における処理タイミングを調節して並行処理を高度化するなど、ＴＣＥの処理性能を向上することも考えられるが、このような処理性能の向上にも限界がある。
【００１２】
本発明の目的は、より迅速なＮＥの輻輳予兆状態の検出に基づく迅速な規制制御が可能な輻輳制御システム、トラヒックコントロール装置、ネットワーク装置、及び、輻輳監視制御方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１による輻輳制御システムは、通信ネットワークを構成する複数のネットワーク装置と、前記複数のネットワーク装置それぞれの状態に関する情報を受信して、該受信した情報に基づく命令を送信することにより該ネットワーク装置を制御するトラヒックコントロール装置と、を含み、前記ネットワーク装置に発生する輻輳を制御する輻輳制御システムであって、
前記複数のネットワーク装置は、
自装置のトラヒック情報に基づいて、自装置自身における輻輳予兆状態を検出する輻輳検出手段と、前記輻輳検出手段によって輻輳予兆状態が検出された場合に、前記輻輳予兆状態の検出を通知する通知手段と、をそれぞれ有し、
前記トラヒックコントロール装置は、
前記ネットワーク装置からの輻輳予兆状態の通知を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した輻輳予兆状態の通知に基づいて、該輻輳予兆状態にあるネットワーク装置における輻輳を抑制するために、前記ネットワーク装置それぞれに対して通信規制命令を発動する規制手段と、
を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項２による輻輳制御システムは、請求項１において、前記輻輳検出手段は、周期的に取得される前記トラヒック情報に基づいて、輻輳予兆状態にあるか否かの判断を周期的に行うことにより、前記輻輳予兆状態を検出することを特徴とする。
本発明の請求項３による輻輳制御システムは、請求項１又は２において、前記トラヒックコントロール装置は、前記受信手段により受信した輻輳予兆状態に応じて、前記通信規制命令を発動する対象となる前記ネットワーク装置と、該ネットワーク装置における通信規制量と、を決定する規制方法決定手段を、更に、有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項４によるトラヒックコントロール装置は、通信ネットワークを構成する複数のネットワーク装置それぞれの状態に関する情報を受信して、該受信した情報に基づく命令を送信することにより該ネットワーク装置を制御するトラヒックコントロール装置であって、
前記ネットワーク装置によって検出された該ネットワーク装置自身の輻輳予兆状態の通知を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した輻輳予兆状態の通知に基づいて、該輻輳予兆状態にあるネットワーク装置における輻輳を抑制するために、前記ネットワーク装置それぞれに対して通信規制命令を発動する規制手段と、を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項５によるトラヒックコントロール装置は、請求項４において、前記受信手段により受信したネットワーク装置の輻輳予兆状態に応じて、前記通信規制命令を発動する対象となる前記ネットワーク装置と、該ネットワーク装置における通信規制量と、を決定する規制方法決定手段を、更に、有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項６によるネットワーク装置は、通信ネットワークを管理するトラヒックコントロール装置に自装置の状態に関する情報を送信し、該送信した情報に応答して生成される命令に基づく制御を受ける、該通信ネットワークを構成するネットワーク装置であって、
自装置のトラヒック情報に基づいて、自装置自身における輻輳予兆状態を検出する輻輳検出手段と、前記輻輳検出手段によって輻輳予兆状態が検出された場合に、前記輻輳予兆状態の検出を通知する通知手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項７によるネットワーク装置は、請求項６において、前記輻輳検出手段は、周期的に取得される前記トラヒック情報に基づいて、輻輳予兆状態にあるか否かの判断を周期的に行うことにより、前記輻輳予兆状態を検出することを特徴とする。
本発明の請求項８による輻輳制御方法は、通信ネットワークを構成する複数のネットワーク装置と、前記複数のネットワーク装置それぞれの状態に関する情報を受信して、該受信した情報に基づく命令を送信することにより該ネットワーク装置を制御するトラヒックコントロール装置と、を含む通信システムにおいて、前記ネットワーク装置に発生する輻輳を制御するための輻輳制御方法であって、
前記複数のネットワーク装置において、自装置のトラヒック情報に基づいて、自装置自身における輻輳予兆状態を検出する輻輳検出ステップと、
前記輻輳検出手段によって輻輳予兆状態が検出された場合に、前記輻輳予兆状態の検出を該ネットワーク装置から前記トラヒックコントロール装置に通知する通知ステップと、
前記通知ステップにおいて受信した輻輳予兆状態の通知に基づいて、該輻輳予兆状態にあるネットワーク装置における輻輳を抑制するために、前記トラヒックコントロール装置から前記ネットワーク装置それぞれに対して通信規制命令を発動する規制ステップと、
を有することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図においては、他の図と同等の部分が同一符号によって示されている。
図１は、本実施の形態にかかる輻輳制御システムの構成を示す図である。
【００２０】
同図に示されるように、輻輳制御システムは、ネットワークを構成する複数のＮＥ１と、ＴＣＥ４とを含んで構成されている。
本実施の形態にかかる輻輳制御システムにおいては、ＮＥ１のそれぞれにおいて自装置の輻輳予兆状態の検出を行い、ＮＥ１―４のように輻輳予兆状態が検出されるとＴＣＥ４に対する輻輳予兆通知が行われる。この輻輳予兆通知を受信したＴＣＥ４がＮＥ１−１〜１―３に規制制御を行うことにより、ＮＥ１―４における輻輳を制御する。同図においては、輻輳予兆状態にあるＮＥ１−４に隣接するＮＥ１―１に流入するトラヒックＩ１の量が１０００である場合に、５０％の規制が行われて、ＮＥ１―４に通過させるトラヒックＯ１の量が５００に抑制されている。
【００２１】
図２は、本実施の形態にかかるＮＥ１の構成を示すブロック図、図３は、本実施の形態にかかるＴＣＥ４の構成を示すブロック図である。
本実施の形態にかかるＮＥ１は、図２に示されるように、トラヒック情報収集部１ａと、輻輳検出部１ｂと、通知部１ｃと、を含んで構成されている。
トラヒック情報収集部１ａは、リソース使用率や他のＮＥへのアクセス回数などの自装置におけるトラヒック情報を収集する。
【００２２】
輻輳検出部１ｂは、トラヒック情報収集部１ａにおいて収集したトラヒック情報に基づき、自装置が輻輳予兆状態の検出を行う。具体的には、あらかじめ定められた判定基準に基づいて、周期的に輻輳予兆状態にあるか否かを判定することにより輻輳予兆状態を検出する。この判定は、例えば、リソース使用率が所定の閾値を超えたか否かなどについて行う。
【００２３】
通知部１ｃは、輻輳検出部１ｂによって輻輳予兆状態が検出された場合に、輻輳予兆状態の検出をＴＣＥに通知する。通知の内容としては、輻輳予兆状態の検出結果に加えて、例えば、トラヒック情報を送信することにより、後述するように、ＴＣＥにおいて規制対象となるＮＥ及び規制量を決定する際に利用することができる。
【００２４】
本実施の形態にかかるＴＣＥ４は、図３に示されるように、受信部４ａと、規制方法決定部４ｂと、規制部４ｃと、を含んで構成される。
受信部４ａは、ＴＣＥ４に収容するＮＥのそれぞれから輻輳予兆状態の通知を受信する。
規制方法決定部４ｂは、受信部４ａにおいて受信したＮＥの輻輳予兆状態に応じて、規制制御を行う対象となるＮＥと、当該規制量と、を決定する。
【００２５】
図４には、上述の構成をとる複数のＮＥ１と、ＴＣＥ４と、を含んで構成される本実施の形態にかかる輻輳制御システムの概要が示されている。
同図に示されるように、各ＮＥ１―１〜１―３においては、トラヒック情報収集（ステップＳ３０１）及びトラヒック分析・輻輳予兆状態判定（ステップＳ３０２）が周期的に繰り返されている。
【００２６】
各ＮＥにおいて行われるこれらの処理（ステップＳ３０１及びＳ３０２）は各ＮＥにおけるトラヒック情報のみを対象としたものであるため、その処理負荷はＮＥの処理性能に比べて比較的小さいものである。ゆえに、周期を処理可能な限度において短縮化することにより、輻輳予兆状態を迅速に検出することができる。また、この検出周期は、ＴＣＥ４の状態などにかかわらず、検出を行う各ＮＥにおいて任意に設定することができる（例えば、同図においてＮＥ１―１は周期Ｔ２、ＮＥ１―２は周期Ｔ３など）。これにより、ＮＥの種類や処理性能あるいはＮＥの状態に応じた輻輳予兆の検出を行うことができるようになっている。  ステップＳ３０２において輻輳予兆状態と判定された場合には、ＮＥ１―１からＴＣＥ４に対して輻輳予兆通状態の通知が行われる（ステップＳ３０３）。
【００２７】
ＮＥ１−１より送信された輻輳予兆状態の通知は、ＴＣＥ４においてＮＥ１―１に対する処理を行なうＮＥ対応部４１―１で受信される（ステップＳ４０１）。ＮＥ対応部４１―１は、当該ＮＥ１―１の輻輳予兆状態に応じて、規制制御の対象となるＮＥ及び規制量を決定し（ステップＳ４０２）、規制を発動する（ステップＳ４０３）。
【００２８】
このように、輻輳予兆状態の判定をＮＥ自身において行い、輻輳予兆状態であることが検出された場合にのみＴＣＥ４への通知を行うことにより、輻輳予兆状態を検出するためのトラヒック情報の送信などの不要なトラヒックを抑制することができる。このため、回線帯域の効率的な運用が可能になる。また、ＴＣＥ４は輻輳予兆状態が検出された場合にのみ、当該輻輳予兆状態を抑制するための規制制御処理を行えばよいため、ＴＣＥ４の処理負荷を抑えることができ、規制制御処理の性能を向上させることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明詳細に説明したように、本発明にかかる請求項１に記載の輻輳制御システム、請求項４に記載のトラヒックコントロール装置、請求項６に記載のネットワーク装置、及び、請求項８に記載の輻輳制御方法によれば、輻輳の前段階である輻輳予兆状態の検出を、ＮＥにおいて行うことにより、迅速な輻輳予兆状態の検出に基づく、規制制御が可能になり、輻輳予兆状態から輻輳状態への遷移、、輻輳状態の更なる深刻化、あるいは、輻輳状態の他のＮＥへの波及を効果的に抑制することができる。特に、従来技術との比較において、ＴＣＥの処理負荷の考慮を不要とし、ＮＥ単体での処理能力のみを意識した検出周期とすることができるため、従来の検出周期より大幅に短い周期となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる輻輳制御システムの構成を示す図である。
【図２】本実施の形態にかかるＮＥの構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態にかかるＴＣＥ４の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態にかかる輻輳制御システムの概要を説明する図である。
【図５】従来の輻輳制御システムの構成を説明するための図である。
【図６】従来のＴＣＥにおける処理を説明するフローチャートである。
【図７】従来の輻輳制御システムにおいて、複数のＮＥ５からトラヒック情報を受信したＴＣＥの動作の一例を説明する図である。
【符号の説明】
１、５                ＮＥ
１ａ                    トラヒック情報収集部
１ｂ                    輻輳検出部
１ｃ                    通知部
４、８                トラヒックコントロール装置
４１，８１                ＮＥ対応部
４ａ                            受信部
４ｂ                            規制方法決定部
４ｃ                            規制部
Ｔ，Ｔ２，Ｔ３                  周期
【図１】
2004172755.tif 000003
【図２】
2004172755.tif 000004
【図３】
2004172755.tif 000005
【図４】
2004172755.tif 000006
【図５】
2004172755.tif 000007
【図６】
2004172755.tif 000008
【図７】
2004172755.tif 000009