(57)【要約】【課題】  トラヒック条件に対する仮定を設けることなく、測定が簡易な同時接続フロー数と使用率という値のみから当該リンクにおいてＴＣＰレベルでの通信品質の劣化が開始するリンク使用率を推定する品質劣化リンク使用率推定方法を提供する。【解決手段】  予め定めた時間間隔ｔ０における当該リンクを通過するフローの平均同時接続数Ｎｉを測定し、当該リンクの平均使用率ρｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を測定し、それらｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）から当該リンクにおける品質劣化度を算出する関数Ｆ（Ｎｉ，ρｉ）を構築し、品質劣化度に対する目標値δを予め定めておき、あるρ＿ｔｈに対して、ρｋ＜ρ＿ｔｈとなる組（Ｎｋ，ρｋ）を抽出し、当該組（Ｎｋ，ρｋ）に対して、Ｆ（Ｎｋ，ρｋ）＜δを満たす最大のρ＿ｔｈを品質劣化が開始するリンク使用率として推定する。【選択図】        図５
2005086303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信網における、あるリンクを経由するユーザフローの通信品質が劣化を開始するようなリンク使用率を推定する品質劣化リンク使用率推定方法において、
予め定めた時間間隔ｔ０における当該リンクを通過するフローの平均同時接続数Ｎｉを測定し、
当該リンクの平均使用率ρｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を測定し、
それらｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）から当該リンクにおける品質劣化度を算出する関数Ｆ（Ｎｉ，ρｉ）を構築し、
品質劣化度に対する目標値δを予め定めておき、あるρ＿ｔｈに対して、ρｋ＜ρ＿ｔｈとなる組（Ｎｋ，ρｋ）を抽出し、
当該組（Ｎｋ，ρｋ）に対して、Ｆ（Ｎｋ，ρｋ）＜δを満たす最大のρ＿ｔｈを品質劣化が開始するリンク使用率として推定することを特徴とする品質劣化リンク使用率推定方法。
【請求項２】
前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、
ｎ個の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）、Ｒ、および予め定めた閾値εとρ＿１を用いて、あるρ＿ｔｈに対して、ρｋ＜ρ＿ｔｈとなる組（Ｎｋ，ρｋ）を抽出し、その組数をｎ’とし、
その中で、ρｋ＞ρ＿１、かつ、平均同時接続フロー数Ｎｋが、Ｎｋ＞ρｋ×（Ｒ×（１＋ε））となる組（Ｎｋ，ρｋ）を「ρｋ＜ρ＿ｔｈという条件の下での品質劣化状態の組」として抽出し、その組数をｍとし、
ｄ＝ｍ／ｎ’をρｋ＜ρ＿ｔｈという条件の下での品質劣化度とし、同様の手順を様々なρ＿ｔｈに対して行い、
品質劣化度ｄが、予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として推定することを特徴とする請求項１に記載の品質劣化リンク使用率推定方法。
【請求項３】
前記ｎ個の測定値（Ｎｉ、ρｉ）（ｉ＝１,...,ｎ）の測定をＭ回実施し、
Ｉ番目のデータセット（Ｉ＝１〜Ｍ）に対して、品質劣化度ｄの値を計算し、その結果をｄ（Ｉ）とし、
｛ｄ（１），ｄ（２），...ｄ（Ｍ）｝を用いて、その算術平均ｄ＿ａｖｅと片側ｘ％信頼区間ｄ＿ｘを求め、ｄ＿ａｖｅ＋ｄ＿ｘが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として推定することを特徴とする請求項２に記載の品質劣化リンク使用率推定方法。
【請求項４】
前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、
予め定めたリンク使用率に対する区間幅Δρを用い、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］に属する（Ｎｉ、ρｉ）を抽出し、その組数をｎｊとし、
抽出された（Ｎｉ、ρｉ）を用いて区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるＥ［Ｎ］とρの関係を表す一次関数Ｅ［Ｎ］＝αｊ＋βｊ×ρの係数αｊ、βｊを最小自乗法により求め、これをｊ＝１〜１／Δρについて実施し、
区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるρに対し、測定される平均同時接続フロー数Ｎが、平均Ｅ［Ｎ｜ρ］＝αｊ＋βｊ×ρ、分散Ｖ［Ｎ｜ρ］＝［Σ｛Ｎｉ−（αｊ＋βｊ×ρ）｝２／（ｎｊ−２）］の正規分布に従うとし、ρｉに対して確率Ｐ［Ｎ＞（１＋ε）×Ｒ×ρｉ｜ρｉ］を、平均Ｅ［Ｎ｜ρｉ］、分散＝Ｖ［Ｎ｜ρｉ］の正規分布を用いて計算しておき、これをｉ＝１〜ｎについて実施し、
ρｋ＜ρ＿ｔｈとなる組（Ｎｋ、ρｋ）の数をｎ’とし、そのときのインデックスｋの集合をＳρ＿ｔｈとし、ρｋ＜ρ＿ｔｈという条件の下での品質劣化度ｄを、ｄ＝Σｋ∈Ｓｐ＿ｔｈＰ［Ｎ＞（１＋ε）×Ｒ×ρｋ｜ρｋ］／ｎ’により算出し、
同様の手順を様々なρ＿ｔｈに対して行い、品質劣化度ｄが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として推定することを特徴とする請求項１に記載の品質劣化リンク使用率推定方法。
【請求項５】
前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、
予め定めたリンク使用率に対する区間幅Δρを用い、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］に属する（Ｎｉ、ρｉ）を抽出し、
抽出された（Ｎｉ、ρｉ）を用いて区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるＥ［Ｎ］とρの関係を表す一次関数Ｅ［Ｎ］＝αｊ＋βｊ×ρの係数αｊ、βｊを最小自乗法により求め、これをｊ＝１〜１／Δρについて実施し、
区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるρに対し、測定される平均同時接続フロー数Ｎが、平均Ｅ［Ｎ｜ρ］＝αｊ＋βｊ×ρ、分散Ｖ［Ｎ｜ρ］＝［Σ｛Ｎｉ−（αｊ＋βｊ×ρ）｝２／（ｎｊ−２）］の正規分布に従うとし、
ρ＜ρ＿ｔｈという条件の下でのρに対する確率密度関数ｇρ＿ｔｈ（ρ）を与えて、ρ＜ρ＿ｔｈにおける品質劣化度ｄを、下記（１）式により算出し、
同様の手順を様々なρ＿ｔｈ、に対して行い、品質劣化度ｄが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として推定することを特徴とする請求項１に記載の品質劣化リンク使用率推定方法。
［数１］
ｄ＝∫Ｐ［Ｎ＞（１＋ε）×Ｒ×ρ｜ρ］×ｇρ＿ｔｈ（ρ）ｄρ
・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （１）
【請求項６】
前記リンクにおけるパケット損失率Ｌｉも同時に測定し、
ρｋ＞ρ＿１、かつ、平均同時接続フロー数Ｎｋが、Ｎｋ＞ρｋ×（Ｒ×（１＋ε））となる組（Ｎｋ，ρｋ）を品質劣化状態の組として抽出していた代わりに、予め定めた閾値Ｌ１に対してパケット損失率Ｌｋ＞Ｌ１、かつ、予め定めた閾値εに対して平均同時接続フロー数Ｎｋが、Ｎｋ＞ρｋ×（Ｒ×（１＋ε））となる組（Ｎｋ，ρｋ）を品質劣化状態の組として抽出し、当該抽出した組（Ｎｋ，ρｋ）を用いて品質劣化が開始するリンク使用率を推定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の品質劣化リンク使用率推定方法。
【請求項７】
前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出する代わりに、予め定めた閾値Ｌ０に対してＬｊ＜Ｌ０の場合の測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、当該平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを用いて品質劣化が開始するリンク使用率を推定することを特徴とする請求項６に記載の品質劣化リンク使用率推定方法。
【請求項８】
前記リンクにおけるパケット損失率Ｌｉも測定し、
前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出する代わりに、予め定めた閾値Ｌ０に対してＬｊ＜Ｌ０の場合の測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、当該平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを用いて品質劣化が開始するリンク使用率を推定することを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の品質劣化リンク使用率推定方法。
【請求項９】
通信網における、あるリンクを経由するユーザフローの通信品質が劣化を開始するようなリンク使用率を推定する品質劣化リンク使用率推定装置において、
予め定めた時間間隔ｔ０における当該リンクを通過するフローの平均同時接続数Ｎｉを測定し、当該リンクの平均使用率ρｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を測定する手段１と、
前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）から当該リンクにおける品質劣化度を算出する関数Ｆ（Ｎｉ，ρｉ）を構築し、品質劣化度に対する目標値δを予め定めておき、あるρ＿ｔｈに対して、ρｋ＜ρ＿ｔｈとなる組（Ｎｋ，ρｋ）を抽出し、当該組（Ｎｋ，ρｋ）に対して、Ｆ（Ｎｋ，ρｋ）＜δを満たす最大のρ＿ｔｈを品質劣化が開始するリンク使用率として推定する手段２とを備えることを特徴とする品質劣化リンク使用率推定装置。
【請求項１０】
前記手段２は、前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、ｎ個の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）、Ｒ、および予め定めた閾値εとρ＿１を用いて、あるρ＿ｔｈに対して、ρｋ＜ρ＿ｔｈとなる組（Ｎｋ，ρｋ）を抽出し、その組数をｎ’とし、その中で、ρｋ＞ρ＿１、かつ、平均同時接続フロー数Ｎｋが、Ｎｋ＞ρｋ×（Ｒ×（１＋ε））となる組（Ｎｋ，ρｋ）を「ρｋ＜ρ＿ｔｈという条件の下での品質劣化状態の組」として抽出し、その組数をｍとし、ｄ＝ｍ／ｎ’をρｋ＜ρ＿ｔｈという条件の下での品質劣化度とし、同様の手順を様々なρ＿ｔｈに対して行い、品質劣化度ｄが、予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として推定することを特徴とする請求項９に記載の品質劣化リンク使用率推定装置。
【請求項１１】
前記手段１は、前記ｎ個の測定値（Ｎｉ、ρｉ）（ｉ＝１,...,ｎ）の測定をＭ回実施し、
前記手段２は、Ｉ番目のデータセット（Ｉ＝１〜Ｍ）に対して、品質劣化度ｄの値を計算し、その結果をｄ（Ｉ）とし、｛ｄ（１），ｄ（２），...ｄ（Ｍ）｝を用いて、その算術平均ｄ＿ａｖｅと片側ｘ％信頼区間ｄ＿ｘを求め、ｄ＿ａｖｅ＋ｄ＿ｘが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として推定することを特徴とする請求項１０に記載の品質劣化リンク使用率推定装置。
【請求項１２】
前記手段２は、前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、予め定めたリンク使用率に対する区間幅Δρを用い、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］に属する（Ｎｉ、ρｉ）を抽出し、その組数をｎｊとし、抽出された（Ｎｉ、ρｉ）を用いて区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるＥ［Ｎ］とρの関係を表す一次関数Ｅ［Ｎ］＝αｊ＋βｊ×ρの係数αｊ、βｊを最小自乗法により求め、これをｊ＝１〜１／Δρについて実施し、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるρに対し、測定される平均同時接続フロー数Ｎが、平均Ｅ［Ｎ｜ρ］＝αｊ＋βｊ×ρ、分散Ｖ［Ｎ｜ρ］＝［Σ｛Ｎｉ−（αｊ＋βｊ×ρ）｝２／（ｎｊ−２）］の正規分布に従うとし、ρｉに対して確率Ｐ［Ｎ＞（１＋ε）×Ｒ×ρｉ｜ρｉ］を平均Ｅ［Ｎ｜ρｉ］、分散＝Ｖ［Ｎ｜ρｉ］の正規分布を用いて計算しておき、これをｉ＝１〜ｎについて実施し、ρｋ＜ρ＿ｔｈとなる組（Ｎｋ、ρｋ）の数をｎ’とし、そのときのインデックスｋの集合をＳρ＿ｔｈとし、ρｋ＜ρ＿ｔｈという条件の下での品質劣化度ｄを、ｄ＝Σｋ∈Ｓｐ＿ｔｈＰ［Ｎ＞（１＋ε）×Ｒ×ρｋ｜ρｋ］／ｎ’により算出し、同様の手順を様々なρ＿ｔｈに対して行い、品質劣化度ｄが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として推定することを特徴とする請求項９に記載の品質劣化リンク使用率推定装置。
【請求項１３】
前記手段２は、前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、予め定めたリンク使用率に対する区間幅Δρを用い、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］に属する（Ｎｉ、ρｉ）を抽出し、抽出された（Ｎｉ、ρｉ）を用いて区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるＥ［Ｎ］とρの関係を表す一次関数Ｅ［Ｎ］＝αｊ＋βｊ×ρの係数αｊ、βｊを最小自乗法により求め、これをｊ＝１〜１／Δρについて実施し、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるρに対し、測定される平均同時接続フロー数Ｎが、平均Ｅ［Ｎ｜ρ］＝αｊ＋βｊ×ρ、分散Ｖ［Ｎ｜ρ］＝［Σ｛Ｎｉ−（αｊ＋βｊ×ρ）｝２／（ｎｊ−２）］の正規分布に従うとし、ρ＜ρ＿ｔｈという条件の下でのρに対する確率密度関数ｇρ＿ｔｈ（ρ）を与えて、ρ＜ρ＿ｔｈにおける品質劣化度ｄを、下記（２）式により算出し、同様の手順を様々なρ＿ｔｈ、に対して行い、品質劣化度ｄが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として推定することを特徴とする請求項９に記載の品質劣化リンク使用率推定装置。
［数２］
ｄ＝∫Ｐ［Ｎ＞（１＋ε）×Ｒ×ρ｜ρ］×ｇρ＿ｔｈ（ρ）ｄρ
・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （２）
【請求項１４】
前記手段２には、外部から前記リンクにおけるパケット損失率Ｌｉが入力され、
前記手段２は、ρｋ＞ρ＿１、かつ、平均同時接続フロー数Ｎｋが、Ｎｋ＞ρｋ×（Ｒ×（１＋ε））となる組（Ｎｋ，ρｋ）を品質劣化状態の組として抽出していた代わりに、予め定めた閾値Ｌ１に対してパケット損失率Ｌｋ＞Ｌ１、かつ、予め定めた閾値εに対して平均同時接続フロー数Ｎｋが、Ｎｋ＞ρｋ×（Ｒ×（１＋ε））となる組（Ｎｋ，ρｋ）を品質劣化状態の組として抽出し、当該抽出した組（Ｎｋ，ρｋ）を用いて品質劣化が開始するリンク使用率を推定することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の品質劣化リンク使用率推定装置。
【請求項１５】
前記手段２は、前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出する代わりに、予め定めた閾値Ｌ０に対してＬｊ＜Ｌ０の場合の測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、当該平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを用いて品質劣化が開始するリンク使用率を推定することを特徴とする請求項１４に記載の品質劣化リンク使用率推定装置。
【請求項１６】
前記手段２には、外部から前記リンクにおけるパケット損失率Ｌｉが入力され、
前記手段２は、前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出する代わりに、予め定めた閾値Ｌ０に対してＬｊ＜Ｌ０の場合の測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、当該平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを用いて品質劣化が開始するリンク使用率を推定することを特徴とする請求項１０ないし請求項１３のいずれか１項に記載の品質劣化リンク使用率推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、品質劣化リンク使用率推定方法およびその装置に係り、特に、ＩＰネットワークの通信品質を維持・管理するために必要となる、通信品質劣化が開始するリンク使用率を推定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰネットワークが広く利用されてくるに伴って、ＩＰネットワーク上での通信品質保証に対する要求が高まっている。
現状のＩＰネットワーク管理においては、あるリンクが輻輳しているか否かは予め定めたリンク使用率に対するしきい値と測定されたリンク使用率を比較して判定している。（下記非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３参照）
しかし、リンク使用率とユーザの体感するファイル転送時間やスループット等の品質との関連が不明であるため、輻輳状態と判定する使用率に対するしきい値を具体的に特定することが困難であった。
また、リンクを通過するフローのファイル転送時間やスループットを測定し、その平均等の統計値が、ある閾値以下になった場合を輻輳状態と判定する方法は、下記のような問題点があった。
（１）ファイル転送時間やスループットといったユーザ品質測定は、当該リンク上を通過する全てのパケットをキャプチャしフローを組み上げて算出するか（下記非特許文献４参照）、もしくは当該リンクの前段か後段もしくは両方に試験パケット送受信機を設置して、試験パケットを送信することによって品質測定を能動的に行う必要があり（下記非特許文献５参照）、一般的にこれらはデータ蓄積のためのリソースが必要となるか専用の測定装置が必要となりコストが増大してしまう。
（２）当該リンクがボトルネックでない場合であっても、当該リンクを通過するフローの通過する前後のネットワークの状態によって平均スループットはネットワークごとに異なり、ファイル転送時間やスループットに対する具体的な閾値の設定が困難である
【０００３】
そのため、本願の発明者らは、特願２００２−０１６３３０号「通信品質管理方法及びその実施装置並びにその処理プログラムと記憶媒体」において、測定が簡易な同時接続フロー数とリンク使用率もしくはパケット損失率という値のみから当該リンクが輻輳しているか否か、当該リンクにおいて品質が劣化しているか否かを判定し、通信品質を管理する方法を提案した。
この方法では、リンク使用率や平均スループットに対して予めしきい値を設けることなく、同時接続フロー数の挙動から品質が劣化しているか否かを判定できる。
また、本願の発明者らは、特願２００３−０１４３４１号「通信帯域算出方法及び通信帯域算出装置」において、通信品質を向上させるためには、当該リンクの通信帯域をどれ位増設すればよいかといった通信帯域設計方法を提案した。
前述の２つの発明は、あるリンクを通過するフローの品質（平均ファイル転送時間やスループットの平均）は当該リンクがボトルネックとなっていない場合には負荷に係わらず一定であり、かつ平均同時接続フロー数と平均リンク使用率は比例関係となること、また当該リンクがボトルネックとなる場合には品質の劣化が観測され、平均同時接続フロー数が平均リンク使用率に対して、非線形的に増加するという現象を利用している（図１）。
【０００４】
特願２００２−０１６３３０号では、フロー数が非線形増加領域に属した時間の割合を品質劣化度と定義し、品質を管理する方法を発明した。
特願２００３−０１４３４１号では、通信品質を維持するためには、フロー数が非線形増加を開始するような閾値ρ＊以下にリンク使用率を抑えればよいとの考えに基づいている。
現在の通信帯域Ｃを、Ｃｎｅｗ＝Ｃ×ρ＿ｍａｘ／ρ＊に増設すれば、観測された中での最大負荷ρ＿ｍａｘ（＝トラヒック量Ｂ＿ｍａｘ［ｂｐｓ］／Ｃ［ｂｐｓ］）が加わっても、そのときのリンク使用率は下記（３）式で表され、全ての負荷において、フロー数は線形増加する（＝ファイル転送時間は一定に維持できる）ことになる（図２）。
［数３］  
Ｂ＿ｍａｘ／Ｃｎｅｗ＝Ｂ＿ｍａｘ／｛Ｃ×ρ＿ｍａｘ／ρ＊｝＝ρ＊
・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （３）
この発明では、ρ＊をフロー数が線形増加する領域に属するリンク使用率の最大値により推定していた。例えば、図１では右から３番目の×のポイントがそれに相当する。
【０００５】
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
【非特許文献１】N.Ansari,G.Cheng,S.Israel,Y.Luo,J.Ma,and L.Zhu,“QoS provision with path protection for next generation SONET,”ICC2002,2002.
【非特許文献２】A.Feldmann,A.Greenberg,C,Lund,N.Reingold,and J.Rexford,“Netscope:Traffic engineering for IP networks,”IEEE Network,pp.11-19,March/Apr 2000.
【非特許文献３】A.Kumar,M.Hegde,S.V.R.Anand,B.N.Bindu,D.Thirumurthy,and A.A.Kherani,“Nonintrusive TCP connection admission control for bandwidth management of an Internet access link,”IEEE Commun.Mag.,pp.160-167,May 2000.
【非特許文献４】J.Quittek,T.Zseby,G.Carle,and S.zander,“Traffic flow measurements within IP networks: requirements,technologies and standardization,”IEEE SAINT 2002,pp.97-98,2002.
【非特許文献５】“CAIDA (cooperative association for Internet data analysis),”http://www.caida.org/tgols/.
【特許文献１】特願２００２−０１６３３０号「通信品質管理方法及びその実施装置並びにその処理プログラムと記憶媒体」
【特許文献２】特願２００３−０１４３４１号「通信帯域算出方法及び通信帯域算出装置」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１に示すように、フロー数の測定値に関するばらつきが非常に小さい場合は、その方法でρ＊の推定は可能であるが、測定値に関してばらつきがある場合（例えば、図３、これはシミュレーション実験により得られた結果である）には、ρ＊の決定は困難であり、何らかの統計的手法に基づいた推定方法が必要となる。
また、特願２００３−０１４３４１号では、特願２００２−０１６３３０号において定義した品質劣化度とリンク使用率ρ＊の関係については何も考慮されておらず、例えば、品質劣化度をある値以下に抑えるには、リンク使用率の基準値ρ＊をどのように決定すべきかといった場合には対応していなかった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、トラヒック条件に対する仮定を設けることなく、測定が簡易な同時接続フロー数と使用率という値のみから当該リンクにおいてＴＣＰレベルでの通信品質の劣化が開始するリンク使用率を推定する品質劣化リンク使用率推定方法および品質劣化リンク使用率推定装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明の第１の品質劣化リンク使用率推定方法においては、予め定めた時間間隔ｔ０における当該リンクを通過するフローの平均同時接続数Ｎｉを測定し、当該リンクの平均使用率ρｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を測定し、それらｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）から当該リンクにおける品質劣化度を算出する関数Ｆ（Ｎｉ，ρｉ）を構築し、品質劣化度に対する目標値δを予め定めておき、あるρ＿ｔｈに対して、ρｋ＜ρ＿ｔｈとなる組（Ｎｋ，ρｋ）を抽出し、当該組（Ｎｋ，ρｋ）に対して、Ｆ（Ｎｋ，ρｋ）＜δを満たす最大のρ＿ｔｈを品質劣化が開始するリンク使用率として推定することを特徴とする。
ここで、品質劣化度算出関数Ｆ（Ｎｉ、ρｉ）は、以下に示す第２から第８のいずれかの方法で具体的に構築する。
【０００８】
本発明の第２の品質劣化リンク使用率推定方法においては、予め定めた時間間隔ｔ０における当該リンクを通過するフローの平均同時接続数Ｎｉと、当該リンクの平均使用率ρｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を測定し、それらｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、ｎ個の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）、Ｒ、および予め定めた閾値εとρ＿１を用いて、あるρ＿ｔｈに対して、ρｋ＜ρ＿ｔｈとなる組（Ｎｋ，ρｋ）を抽出し、その組数をｎ’とし、その中で、ρｋ＞ρ＿１、かつ、平均同時接続フロー数Ｎｋが、Ｎｋ＞ρｋ×（Ｒ×（１＋ε））となる組（Ｎｋ，ρｋ）を「ρｋ＜ρ＿ｔｈという条件の下での品質劣化状態の組」として抽出し、その組数をｍとし、ｄ＝ｍ／ｎ’をρｋ＜ρ＿ｔｈという条件の下での品質劣化度とし、同様の手順を様々なρ＿ｔｈに対して行い、品質劣化度ｄが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として推定する。
【０００９】
本発明の第３の品質劣化リンク使用率推定方法においては、第２の方法における（Ｎｉ、ρｉ）（ｉ＝１,...,ｎ）の測定をＭ回実施し、Ｉ番目のデータセット（Ｉ＝１〜Ｍ）に対して、本発明の第２の発明と同様の手順により、品質劣化度ｄの値を計算し、その結果をｄ（Ｉ）とし、｛ｄ（１），ｄ（２），...ｄ（Ｍ）｝を用いて、その算術平均ｄ＿ａｖｅと片側ｘ％信頼区間ｄ＿ｘを求め、ｄ＿ａｖｅ＋ｄ＿ｘが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として推定する。
本発明の第４の品質劣化リンク使用率推定方法においては、第２の方法と同様に（Ｎｉ，ρｉ）の測定およびＲの算出を行い、予め定めたリンク使用率に対する区間幅Δρを用い、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］に属する（Ｎｉ、ρｉ）を抽出し、その組数をｎｊとし、抽出された（Ｎｉ、ρｉ）を用いて区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるＥ［Ｎ］とρの関係を表す一次関数Ｅ［Ｎ］＝αｊ＋βｊ×ρの係数αｊ、βｊを最小自乗法により求め、これをｊ＝１〜１／Δρについて実施し、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるρに対し、測定される平均同時接続フロー数Ｎが、平均Ｅ［Ｎ｜ρ］＝αｊ＋βｊ×ρ、分散Ｖ［Ｎ｜ρ］＝［Σ｛Ｎｉ−（αｊ＋βｊ×ρ）｝２／（ｎｊ−２）］の正規分布に従うとし、ρｉに対して確率Ｐ［Ｎ＞（１＋ε）×Ｒ×ρｉ｜ρｉ］を平均Ｅ［Ｎ｜ρｉ］、分散＝Ｖ［Ｎ｜ρｉ］の正規分布を用いて計算しておき、これをｉ＝１〜ｎについて実施し、ρｋ＜ρ＿ｔｈとなる組（Ｎｋ、ρｋ）の数をｎ’とし、そのときのインデックスｋの集合をＳρ＿ｔｈとし、ρｋ＜ρ＿ｔｈという条件の下での品質劣化度ｄを、ｄ＝Σｋ∈Ｓｐ＿ｔｈＰ［Ｎ＞（１＋ε）×Ｒ×ρｋ｜ρｋ］／ｎ’により算出し、同様の手順を様々なρ＿ｔｈに対して行い、品質劣化度ｄが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として推定する。
【００１０】
本発明の第５の品質劣化リンク使用率推定方法においては、第２の方法と同様に（Ｎｉ，ρｉ）の測定およびＲの算出を行い、予め定めたリンク使用率に対する区間幅Δρを用い、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］に属する（Ｎｉ、ρｉ）を抽出し、抽出された（Ｎｉ、ρｉ）を用いて区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるＥ［Ｎ］とρの関係を表す一次関数Ｅ［Ｎ］＝αｊ＋βｊ×ρの係数αｊ、βｊを最小自乗法により求め、これをｊ＝１〜１／Δρについて実施し、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるρに対し、測定される平均同時接続フロー数Ｎが、平均Ｅ［Ｎ｜ρ］＝αｊ＋βｊ×ρ、分散Ｖ［Ｎ｜ρ］＝［Σ｛Ｎｉ−（αｊ＋βｊ×ρ）｝２／（ｎｊ−２）］の正規分布に従うとし、ρ＜ρ＿ｔｈという条件の下でのρに対する確率密度関数ｇρ＿ｔｈ（ρ）を与えて、ρ＜ρ＿ｔｈにおける品質劣化度ｄを、下記（４）式により算出し、同様の手順を様々なρ＿ｔｈ、に対して行い、品質劣化度ｄが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として推定する。
［数４］
ｄ＝∫Ｐ［Ｎ＞（１＋ε）×Ｒ×ρ｜ρ］×ｇρ＿ｔｈ（ρ）ｄρ
・・・・・・・・・・・・・・・・・・  （４）
【００１１】
本発明の第６の品質劣化リンク使用率推定方法においては、本発明の第２の方法において同時に当該リンクにおけるパケット損失率Ｌｉも同時に測定し、本発明の第２の方法において、ρｋ＞ρ＿１、かつ、平均同時接続フロー数Ｎｋが、Ｎｋ＞ρｋ×（Ｒ×（１＋ε））となる組（Ｎｋ，ρｋ）を品質劣化状態の組として抽出していた代わりに、予め定めた閾値Ｌ１に対してパケット損失率Ｌｋ＞Ｌ１、かつ、平均同時接続フロー数Ｎｋが、Ｎｋ＞ρｋ×（Ｒ×（１＋ε））となる組（Ｎｋ，ρｋ）を品質劣化状態の組として抽出し、当該組（Ｎｋ，ρｋ）を用いて、本発明の第２または第３の方法で、品質劣化が開始するリンク使用率を推定する。
本発明の第７の品質劣化リンク使用率推定方法においては、本発明の第６の方法において、前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出する代わりに、予め定めた閾値Ｌ０に対してＬｊ＜Ｌ０の場合の測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、当該平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを用いて、本発明の第６の方法で、品質劣化が開始するリンク使用率を推定する。
【００１２】
本発明の第８の品質劣化リンク使用率推定方法においては、第２の方法において同時に当該リンクにおけるパケット損失率Ｌｉも測定し、前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出する代わりに、予め定めた閾値Ｌ０に対してＬｊ＜Ｌ０の場合の測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、当該平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを用いて、本発明の第２から第５のいずかの方法で品質劣化が開始するリンク使用率を推定する。
また、本発明は、前述の品質劣化リンク使用率推定方法を実施する品質劣化リンク使用率推定装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、観測が簡易な同時接続フロー数と使用率という値のみからそれらの関係を算出することにより、当該リンクにおいて品質劣化が開始するリンク使用率を推定する方法及びその装置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】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
［実施例１］
図４は、本発明の品質劣化リンク使用率推定装置が適用されるＩＰネットワークの基本構成の一例を示す構成図である。
同図に示すように、本発明の品質劣化リンク使用率推定装置１は、前段ノード２と後段ノード３との間のリンクに挿入される形態で利用される。
図５は、本発明の実施例１の品質劣化リンク使用率推定装置１の一例の概略構成を示すブロック図であり、図５は、本発明の第２の品質劣化リンク使用率推定方法を用いた品質劣化リンク使用率推定装置の構成例を示す図である。
同図に示すように、本実施例の品質劣化リンク使用率推定装置１は、パケットヘッダ解析部１１と、リンク使用率算出部１２と、同時接続フロー数算出部１３と、同時接続フロー数および使用率管理部１４と、使用率当たりの同時接続フロー数算出部１５と、品質劣化リンク使用率推定部１６とから構成される。
図５に示すように、前段ノード１から到着したパケットは、パケットヘッダ解析部１１によって、パケットサイズ、ＴＣＰフラグ情報、ＩＰアドレス情報を読み取られたあと、後段ノードヘ送信される。
パケットヘッダ解析部１１によって読み取られたパケットサイズは、リンク使用率算出部１２へ通知される。
リンク使用率算出部１２は、一定時間ｔ０の間に通過したパケットのサイズの和をｔ０で割ったものを、さらにリンク帯域で割ることによって、ｔ０毎の平均使用率ρｉを算出し、これをｔ０時間毎に同時接続フロー数及び使用率管理部１４に通知する。
【００１５】
一方、ＴＣＰフラグ情報およびＩＰアドレス情報は、同時接続フロー数算出部１３に通知される。
同時接続フロー数算出部１３は、発信元ＩＰアドレス、着信先ＩＰアドレス、プロトコル番号、発信元ポート番号、着信先ポート番号を読み出し、新たな組み合わせをもつパケットが到着したら、新しいフロー発生とし、テーブルにそのアドレスの組とそのときのパケット到着時刻をエントリする。
もし既に同じ組を持つパケットがテーブルにエントリされていれば、そのパケット到着時刻を現在の時刻に更新する。ある組を持つパケットが最後に観測されてからタイムアウト値Ｔ０を超えたらフロー終了として、テーブルからその組を削除する。
同時接続フロー数算出部１３は、テーブルにエントリされている組の数をフロー数とし、ｔ０時間毎にこの値の平均値Ｎｉを算出し、同時接続フロー数及び使用率管理部１４に通知する。
使用率当りの同時接続フロー数算出部１５は、一定時間Ｔ（＞ｔ０）ごとに、同時接続フロー数及び使用率管理部１４から、同時接続フロー数Ｎｉおよび使用率ρｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を読み出す。
使用率当りの同時接続フロー数算出部１５では、平均使用率ρｊが予め定めておいた閾値ρ＿０未満かどうかをチェックし、ρ＿０未満である（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、最小自乗法により使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出する。
【００１６】
使用率当りの同時接続フロー数算出部１５は、計算した平均同時接続フロー数Ｒを品質劣化リンク使用率推定部１６に通知する。
品質劣化リンク使用率推定部１６は、同時接続フロー数及び使用率管理部１４から、同時接続フロー数Ｎｉおよび使用率ρｉ（ｉ＝１,...,ｎ）を読み出す。
品質劣化リンク使用率推定部１６は、ｎ個の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）、Ｒ、および予め定めた閾値εとρ＿１を用いて、あるρ＿ｔｈに対して、ρｋ＜ρ＿ｔｈとなる組（Ｎｋ，ρｋ）を抽出し、その組数をｎ’とし、その中でρｋ＞ρ＿１、かつ、平均同時接続フロー数Ｎｋが、Ｎｋ＞ρｋ×（Ｒ×（１＋ε））となる組（Ｎｋ，ρｋ）を「ρｋ＜ρ＿ｔｈという条件の下での品質劣化状態の組」として抽出し、その組数をｍとし、ｄ＝ｍ／ｎ’をρｋ＜ρ＿ｔｈという条件の下での品質劣化度とし、同様の手順を様々なρ＿ｔｈに対して行い、品質劣化度ｄが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを求め、それを品質劣化が開始するリンク使用率として算出する。
【００１７】
［実施例２］
本実施例は、本発明の第３の品質劣化リンク使用率推定方法に相当する。
本実施例では、リンク使用率算出部１２と、同時接続フロー数算出部１３とが、前記（Ｎｉ、ρｉ）（ｉ＝１,...,ｎ）の測定をＭ回実施して、同時接続フロー数および使用率管理部１４に通知する。
また、品質劣化リンク使用率推定部１６が、Ｉ番目のデータセット（Ｉ＝１〜Ｍ）に対して、品質劣化度ｄの値を計算し、その結果をｄ（Ｉ）とし、｛ｄ（１），ｄ（２），...ｄ（Ｍ）｝を用いて、その算術平均ｄ＿ａｖｅと片側ｘ％信頼区間ｄ＿ｘを求め、ｄ＿ａｖｅ＋ｄ＿ｘが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として算出する。
【００１８】
［実施例３］
本実施例は、本発明の第４の品質劣化リンク使用率推定方法に相当する。
本実施例では、使用率当たりの同時接続フロー数算出部１５が、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出する。
また、品質劣化リンク使用率推定部１６が、図１に示すように、予め定めたリンク使用率に対する区間幅Δρを用い、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］に属する（Ｎｉ、ρｉ）を抽出し、その組数をｎｊとし、抽出された（Ｎｉ、ρｉ）を用いて区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるＥ［Ｎ］とρの関係を表す一次関数Ｅ［Ｎ］＝αｊ＋βｊ×ρの係数αｊ、βｊを最小自乗法により求め、これをｊ＝１〜１／Δρについて実施し、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるρに対し、測定される平均同時接続フロー数Ｎが、平均Ｅ［Ｎ｜ρ］＝αｊ＋βｊ×ρ、分散Ｖ［Ｎ｜ρ］＝［Σ｛Ｎｉ−（αｊ＋βｊ×ρ）｝２／（ｎｊ−２）］の正規分布に従うとし、ρｉに対してＰ［Ｎ＞（１＋ε）×Ｒ×ρｉ｜ρｉ］を平均Ｅ［Ｎ｜ρｉ］、分散＝Ｖ［Ｎ｜ρｉ］の正規分布を用いて計算しておき、これをｉ＝１〜ｎについて実施し、ρｋ＜ρ＿ｔｈとなる組（Ｎｋ、ρｋ）の数をｎ’とし、そのときのインデックスｋの集合をＳρ＿ｔｈとし、ρｋ＜ρ＿ｔｈという条件の下での品質劣化度ｄを、ｄ＝Σｋ∈Ｓｐ＿ｔｈＰ［Ｎ＞（１＋ε）×Ｒ×ρｋ｜ρｋ］／ｎ’により算出し、同様の手順を様々なρ＿ｔｈに対して行い、品質劣化度ｄが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として算出する。
【００１９】
［実施例４］
本実施例は、本発明の第５の品質劣化リンク使用率推定方法に相当する。
本実施例では、使用率当たりの同時接続フロー数算出部１５が、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出する。
また、品質劣化リンク使用率推定部１６が、予め定めたリンク使用率に対する区間幅Δρを用い、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］に属する（Ｎｉ、ρｉ）を抽出し、抽出された（Ｎｉ、ρｉ）を用いて区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるＥ［Ｎ］とρの関係を表す一次関数Ｅ［Ｎ］＝αｊ＋βｊ×ρの係数αｊ、βｊを最小自乗法により求め、これをｊ＝１〜１／Δρについて実施し、区間［（ｊ−１）Δρ，ｊΔρ］におけるρに対し、測定される平均同時接続フロー数Ｎが、平均Ｅ［Ｎ｜ρ］＝αｊ＋βｊ×ρ、分散Ｖ［Ｎ｜ρ］＝［Σ｛Ｎｉ−（αｊ＋βｊ×ρ）｝２／（ｎｊ−２）］の正規分布に従うとし、ρ＜ρ＿ｔｈという条件の下でのρに対する確率密度関数ｇρ＿ｔｈ（ρ）を与えて、ρ＜ρ＿ｔｈにおける品質劣化度ｄを、前記（４）式により算出し、同様の手順を様々なρ＿ｔｈ、に対して行い、品質劣化度ｄが予め定めた劣化度目標値δ以下となるような最大のρ＿ｔｈを、品質劣化が開始するリンク使用率として算出する。
【００２０】
［実施例５］
本実施例は、本発明の第６の品質劣化リンク使用率推定方法に相当する。
本実施例では、図５に点線で示すように、同時接続フロー数および使用率管理部１４に前段ノード２から、前記リンクにおけるパケット損失率Ｌｉが入力される。
また、品質劣化リンク使用率推定部１６が、ρｋ＞ρ＿１、かつ、平均同時接続フロー数Ｎｋが、Ｎｋ＞ρｋ×（Ｒ×（１＋ε））となる組（Ｎｋ，ρｋ）を品質劣化状態の組として抽出していた代わりに、予め定めた閾値Ｌ１に対してパケット損失率Ｌｋ＞Ｌ１、かつ、予め定めた閾値εに対して平均同時接続フロー数Ｎｋが、Ｎｋ＞ρｋ×（Ｒ×（１＋ε））となる組（Ｎｋ，ρｋ）を品質劣化状態の組として抽出し、当該抽出した組（Ｎｋ，ρｋ）を用いて、前述実施例１または実施例２の方法により、品質劣化が開始するリンク使用率を算出する。
【００２１】
［実施例６］
本実施例は、本発明の第７の品質劣化リンク使用率推定方法に相当する。
本実施例は、前述の実施例５において、使用率当たりの同時接続フロー数算出部１５が、前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出する代わりに、予め定めた閾値Ｌ０に対してＬｊ＜Ｌ０の場合の測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、当該平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを用いて、前述実施例１または実施例２の方法により、品質劣化が開始するリンク使用率を算出する。
【００２２】
［実施例７］
本実施例は、本発明の第８の品質劣化リンク使用率推定方法に相当する。
本実施例でも、図５に点線で示すように、同時接続フロー数および使用率管理部１４に前段ノード２から、前記リンクにおけるパケット損失率Ｌｉが入力される。
また、使用率当たりの同時接続フロー数算出部１５が、前記ｎ個の測定値の組み合わせ（Ｎｉ，ρｉ）のうち、予め定めた閾値ρ＿０に対して、ρｊ＜ρ＿０となる測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出する代わりに、予め定めた閾値Ｌ０に対してＬｊ＜Ｌ０の場合の測定値（Ｎｊ，ρｊ）を用いて、平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを算出し、当該平均リンク使用率当たりの平均同時接続フロー数Ｒを用いて、前述実施例１から実施例４のいずれかの方法により、品質劣化が開始するリンク使用率を算出する。
【００２３】
なお、前述の説明において、品質劣化リンク使用率推定装置１はコンピュータに実行させることも可能であり、その場合に、前述の品質劣化リンク使用率推定方法は、コンピュータ内のハードディスクなどに格納されるプログラムを、コンピュータが実行することにより行われる。このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体、あるいは、ネットワークを介したダウンロードにより供給される。
以上説明したように、本実施例によれば、観測が簡易な同時接続フロー数と使用率という値のみからそれらの関係を算出することにより、当該リンクにおいて品質劣化が開始するリンク使用率を推定する方法及びその装置を提供することができる。
そのリンク使用率を用いれば、それをρ＊とおき、当該リンクに加わると予想される最大負荷をＬｍａｘとおけば、通信品質を維持するのに必要な帯域をＬｍａｘ／ρ＊により算出可能となり、また常にフロー数を測定しなくてもそれをリンク使用率の基準値として品質管理することも可能となる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】リンク使用率に対して同時接続フロー数、平均ファイル転送時間の関係を示したグラフである。
【図２】通信帯域を増設した後における、同時接続フロー数、平均ファイル転送時間の関係を示したグラフである。
【図３】同時接続フロー数とリンク使用率をシミュレーション実験により実測した結果をプロットしたグラフである。
【図４】本発明の品質劣化リンク使用率推定装置が適用されるＩＰネットワークの基本構成の一例を示す構成図である。
【図５】本発明の実施例１の品質劣化リンク使用率推定装置の一例の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  品質劣化リンク使用率推定装置
２，３  ノード
１１  パケットヘッダ解析部
１２  リンク使用率算出部
１３  同時接続フロー数算出部
１４  同時接続フロー数および使用率管理部
１５  使用率当たりの同時接続フロー数算出部
１６  品質劣化リンク使用率推定部
【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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