(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、輻輳発生時に高速にネットワーク装置の設定を切替え、通信品質の劣化を防ぐことのできる輻輳制御装置を提供することである。【解決手段】  上記課題は、ネットワークを流れるトラヒックを監視するトラヒック監視手段と、前記トラヒック監視手段によりトラヒックの異常を検出したときに、将来のトラヒック変化を予測し、この予測に応じて前記ノードの設定内容を決定する予測制御手段と、前記決定した設定内容を新設定データとして前記ノードに通知する通知手段と、前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する閾値超過検出手段と、前記閾値超過検出手段によりトラヒックが閾値を超過したと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した新設定データを有効にさせるように制御する設定有効化制御手段と、を備えることを特徴とする輻輳制御装置にて達成される。【選択図】  図４
2005197971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードが接続されたネットワークの輻輳制御装置であって、
前記ネットワークを流れるトラヒックを監視するトラヒック監視手段と、
前記トラヒック監視手段によりトラヒックの異常を検出したときに、将来のトラヒック変化を予測し、この予測に応じて前記ノードの設定内容を決定する予測制御手段と、
前記決定した設定内容を新設定データとして前記ノードに通知する通知手段と、
前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する閾値超過検出手段と、
前記閾値超過検出手段によりトラヒックが閾値を超過したと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した新設定データを有効にさせるように制御する設定有効化制御手段と、
を備えることを特徴とする輻輳制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の輻輳制御装置であって、
前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが正常に戻ったか否かを判定する正常化判定手段と、
前記正常化判定手段によりトラヒックが正常に戻ったと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した新設定データを無効にさせるように制御する設定無効化制御手段を備えることを特徴とする輻輳制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の輻輳制御装置であって、
前記設定有効化制御手段は、前記新設定データを有効化させる情報を前記ノードに通知する設定有効化通知手段を備え、
前記設定無効化制御手段は、前記新設定データを無効化させる情報を前記のノードに通知する設定無効化通知手段を備えることを特徴とする輻輳制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかに記載の輻輳制御装置であって、
アトラクタを作成し、該アトラクタを利用して前記トラヒックの異常を検出することを特徴とする輻輳制御装置。
【請求項５】
ＩＰパケットを転送可能なルータ装置であって、
経路制御に必要な初期設定データを保持する初期設定保持手段と、
トラヒックを監視する上位ノードから通知される経路制御に必要な新設定データを保持する新設定保持手段と、
前記上位ノードからの指示に基づいて、前記初期設定データ又は前記新設定データのいずれかを有効にする設定制御手段と、
を備えることを特徴とするルータ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のルータ装置であって、
前記新設定データを保持した後、タイマを起動するタイマ起動手段と、
前記タイマのタイムアウト時に、前記初期設データを有効にして動作を実行するデフォルト運用手段と、
を備えることを特徴とするルータ装置。
【請求項７】
請求項４に記載のルータ装置であって、
前記新設定データ保持後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する閾値超過検出手段と、
前記閾値超過検出手段によりトラヒックが閾値を超過したと判定された場合に、前記新設定データを有効にして動作を開始する自律設定制御手段と、
を備えることを特徴とするルータ装置。
【請求項８】
複数のノードが接続されたネットワークと、該ネットワークに流れるトラヒックを監視して輻輳を制御する輻輳制御装置とからなる輻輳制御システムであって、
前記輻輳制御装置は、
前記ネットワークを流れるトラヒックの異常を検出するトラヒック異常検出手段と、
将来のトラヒック変化を予測し、この予測に応じて前記ノードの設定内容を決定する予測制御手段と、
前記決定した設定内容を新設定データとして前記ノードに通知する通知手段と、
前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する閾値超過検出手段と、
前記閾値超過検出手段によりトラヒックが閾値を超過したと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した設定内容を有効にする有効化信号を送信する設定有効化手段とを備え、
前記ルータ装置は、
経路制御に必要な初期設定データと前記通知手段より通知される経路制御に必要な新設定データとを保持する設定データ保持手段と、
前記輻輳制御装置から前記有効化信号を受信したときに、前記新設定データを有効にして動作を実行する設定制御手段と、
を備えることを特徴とする輻輳制御システム。
【請求項９】
複数のノードが接続されたネットワークと、該ネットワークに流れるトラヒックを監視して輻輳を制御する輻輳制御装置とからなる輻輳制御システムであって、
前記輻輳制御装置は、
前記ネットワークを流れるトラヒックの異常を検出するトラヒック異常検出手段と、
将来のトラヒック変化を予測し、この予測に応じて前記ノードの設定内容を決定する予測制御手段と、
前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する閾値超過検出手段と、
前記閾値超過検出手段によりトラヒックが閾値を超過したと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した設定内容を有効にする有効化信号を送信する設定有効化手段と、
前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが正常に戻ったか否かを判定する正常化判定手段と、
前記正常化判定手段によりトラヒックが正常に戻ったと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した設定内容を無効にする無効化信号を送信する設定無効化手段を備え、
前記ルータ装置は、
経路制御に必要な初期設定データと前記通知手段より通知される経路制御に必要な新設定データとを保持する設定データ保持手段と、
前記輻輳制御装置から有効化信号を受信したときは、前記新設定データを有効にし、無効化信号を受信したときは、前記新設定データを無効にし、初期設定データで動作を実行する設定制御手段とを備えることを特徴とする輻輳制御システム。
【請求項１０】
複数のノードが接続されたネットワークと、該ネットワークのトラヒック輻輳を制御する輻輳制御装置とからなる輻輳制御システムにおける輻輳制御方法であって、
前記輻輳制御装置は、
前記ネットワークのトラヒックの異常を検出したとき、その後のトラヒック変化を予測し、この予測に応じて前記ノードの設定内容を決定し、
前記決定した設定内容を新設定データとして前記ノードに通知し、
前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが、閾値を越えた時点で、前記ノードに対し、前記新設定データを有効にさせるための有効化信号を送信し、
前記ルータ装置は、
経路制御に必要な初期設定データと前記輻輳制御装置から通知される経路制御に必要な新設定データとを保持し、
前記輻輳制御装置から前記有効化信号を受信したときに、前記新設定データを有効にして動作を実行することを特徴とする輻輳制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰネットワークにおける輻輳制御装置、ルータ装置、輻輳制御システム、及び輻輳制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の電話網において、天災、地震、大火災等の災害が発生した際、テレビやインターネットなどで災害発生のニュースが流布し、全国から被災地に向けて家族や親戚、友人などへ安否を確認する電話や、問合せの電話が爆発的に増加し、電話がつながりにくい事象が発生することがある。このような現象は、“輻輳（ふくそう）”と呼ばれている。このような輻輳が集中的に発生すると、ネットワークで通信接続処理を行っている交換機が処理する量も比例して増加し、電話を接続する処理が滞るだけでなく、交換機の処理機能が停止してしまうといったおそれがある。そこで、このような状態が発生する前にネットワークで発生している異常をいち早く検出し、交換機を守り、輻輳が発生してしまった場合にも、最低限の通信を確保できるよう、必要な対策が施されている。
【０００３】
こうした既存電話網で発生する突発的トラフィック（バーストトラヒック）は、ＩＰネットワークでも同様に発生する。すなわち、音声トラヒックやデータトラヒックがＩＰネットワークに殺到することで、ネットワークリソースを浪費し、呼がつながりにくい事象が発生する可能性がある。
【０００４】
そこで、ネットワークを流れるトラヒックが増加し輻輳が発生したとき、通信品質の劣化や、ネットワーク装置の故障回避のため輻輳制御が行われるが、従来その制御を実行するトリガは閾値を用いる方式（以下、閾値方式と略記する）が一般的であった。
【０００５】
また、バーストトラヒックに対応した輻輳制御方法として、単位時間当たりのトラヒック情報の変化量に基づき、一時的にトラヒックが上がったバースト状態において輻輳が発生したか判定し、バースト状態において輻輳が発生したと判定された場合、輻輳解除時に規制解除を直ちに実行することで、過度の規制を未然に抑えることができるという技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２５８８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、トラヒック状況に合わせて動的に輻輳制御を行う場合、トラヒックの状況に合わせてルータの最適な経路を計算（新設定の計算という）したり、その計算された新設定のデータを、ネットワークを構成する各ルータに通知したり、といった処理が必要になるが、従来の閾値方式では、これらの処理に時間を要するという問題があった。
【０００７】
図１５は、このような問題を説明するための図であり、同図（ａ）は、従来の閾値方式において、閾値を高く設定した場合の輻輳制御例を示しており、同図（ｂ）は、閾値を低く設定した場合の輻輳制御例を示している。なお、同図（ａ）、（ｂ）ともに、縦軸はトラヒック量を示し、横軸は時間（ｔ）を示している。また、上記閾値は、ネットワークに流入するトラヒックの限界値（ネットワークの限界）を越えないように設定される。
【０００８】
同図（ａ）に示す例の場合、輻輳制御に用いられる閾値が高く設定されているため、トラヒック量が閾値を越えてからネットワークの限界に達するまでの時間が短い。つまり、異常トラヒック検出後の新設定の計算や通知のための処理に対応する時間が不十分となり、バーストトラヒック等の急激なトラヒック変化への対応が遅れトラヒックが失われてしまうといった問題が生じる。
【０００９】
一方、上記した処理に対応するための準備時間を確保するために輻輳制御に用いられる閾値を低く設定すると、同図（ｂ）に示されるように、トラヒック量が閾値を頻繁に越えるようになり、本来制御が必要ない状態でも輻輳制御が実行されてしまい、通信に悪影響を与えてしまうといった問題が生じる。
【００１０】
また、先に引用した特開２００３−２５８８９１号公報では、単位時間当たりのトラヒック情報の変化量を所定閾値と比較することによってバースト状態か否かを判定している。すなわち、閾値を利用して輻輳制御が行われるため、前述した問題と同様の問題が生じる可能性がある。
【００１１】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、輻輳発生時に高速にネットワーク装置の設定を切り替え、通信品質の劣化を防ぐことのできる輻輳制御装置、ルータ装置、輻輳制御システム、及び輻輳制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されるように、複数のノードが接続されたネットワークの輻輳制御装置であって、前記ネットワークを流れるトラヒックを監視するトラヒック監視手段と、前記トラヒック監視手段によりトラヒックの異常を検出したときに、将来のトラヒック変化を予測し、この予測に応じて前記ノードの設定内容を決定する予測制御手段と、前記決定した設定内容を新設定データとして前記ノードに通知する通知手段と、前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する閾値超過検出手段と、前記閾値超過検出手段によりトラヒックが閾値を超過したと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した新設定データを有効にさせるように制御する設定有効化制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の請求項２によれば、前記輻輳制御装置であって、前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが正常に戻ったか否かを判定する正常化判定手段と、前記正常化判定手段によりトラヒックが正常に戻ったと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した新設定データを無効にさせるように制御する設定無効化制御手段を備えることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の請求項３によれば、前記輻輳制御装置であって、前記設定有効化制御手段は、前記新設定データを有効化させる情報を前記ノードに通知する設定有効化通知手段を備え、前記設定無効化制御手段は、前記新設定データを無効化させる情報を前記のノードに通知する設定無効化通知手段を備えることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の請求項４によれば、前記輻輳制御装置であって、アトラクタを作成し、該アトラクタを利用して前記トラヒックの異常を検出することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の請求項５によれば、前記ルータ装置であって、経路制御に必要な初期設定データを保持する初期設定保持手段と、トラヒックを監視する上位ノードから通知される経路制御に必要な新設定データを保持する新設定保持手段と、前記上位ノードからの指示に基づいて、前記初期設定データ又は前記新設定データのいずれかを有効にする設定制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の請求項６によれば、前記ルータ装置であって、前記新設定データを保持した後、タイマを起動するタイマ起動手段と、前記タイマのタイムアウト時に、前記初期設データを有効にして動作を実行するデフォルト運用手段と、を備えることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の請求項７によれば、前記ルータ装置であって、前記新設定データ保持後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する閾値超過検出手段と、前記閾値超過検出手段によりトラヒックが閾値を超過したと判定された場合に、前記新設定データを有効にして動作を開始する自律設定制御手段と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本願発明によれば、異常を検出して輻輳に備える段階と、実際に閾値を超過して制御を有効にする段階とを分けることにより、ネットワークの本当の輻輳時だけ、ルータ装置の設定を高速に変更することができるので、急激なトラヒック変動時の通信劣化を防ぐことができ、かつ必要以上の輻輳制御が引き起こされるのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
本発明の実施形態に係る輻輳制御方法が適用されるＩＰ（インターネット・プロトコル）ネットワークにおける輻輳制御システム、例えば、図１に示すように構成される。
【００２２】
図１において、この輻輳制御システム１は、輻輳制御装置１０と、ＩＰネットワークを構成する複数のノードであるルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２から構成される。本実施形態における輻輳制御システム１では、輻輳制御装置１０は、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２で収集・通知されるトラヒックデータを基にトラヒックを監視し、トラヒックの変動に応じて経路制御に必要な設定データを求め、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に通知する。各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２は、輻輳制御装置１０からの指示に基づいて内部の設定データを切り替えて運用を行う。
【００２３】
なお、上記ルータ装置は、ＩＰネットワークを構成する装置であるためネットワーク装置（ネットワークデバイス）とも呼ばれる。
【００２４】
次に、本発明の概要を、図２及び図３を用いて説明する。図２は、本発明の輻輳制御システムの動作例を示す図であり、図３は、従来の閾値方式による輻輳制御処理の流れと、本発明の輻輳制御処理の流れを比較説明するための図である。
【００２５】
まず、図２に示す輻輳制御システムの動作例から説明する。
【００２６】
同図（ａ）は、ＩＰネットワーク内のトラヒック状況を示す図であり、縦軸はトラヒック量、横軸は時間（ｔ）を表し、上段の点線はネットワーク限界を、下段の点線は閾値を表している。同図（ｂ）〜（ｄ）は、輻輳制御システムの動作状態の遷移を示している。なお、同図（ａ）に示される区間Ａ、区間Ｂ、区間Ｃは、それぞれ同図（ｂ）〜（ｄ）の動作状態に対応する。
【００２７】
本発明においては、輻輳制御装置１０はトラヒック監視を行うと同時に、トラヒックに異常がないか判定を行う。図２（ａ）のＡ区間のようにトラヒックが正常な期間では、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２は、通常の状態、すなわち初期設定で運用を行う（同図（ｂ）の「Ａ通常状態」を参照）。
【００２８】
輻輳制御装置１０は、トラヒック監視中、トラヒック異常を検出すると（同図（ａ）Ａ区間の終点）、輻輳に備えた予測制御を開始する。
【００２９】
具体的には、輻輳制御装置１０においてトラヒック異常が検出されると、将来のトラヒックの変化が推定され、将来のトラヒックの状態に対応したルータの設定が計算される。こうして計算された結果は、新設定データとして輻輳制御装置１０から各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に通知される。本実施形態では、このような一連の処理を「予備制御処理」と呼ぶ。
【００３０】
各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２は、上記新設定データを受けとり保持する。その後、トラヒックが正常に収束すれば（図２（ａ）Ｂ区間の終点）は、この段階では新設定データは有効にならず、通常状態にて運用される（同図（ｃ）の「Ｂ準備状態」を参照）。
【００３１】
トラヒックが正常に戻った後、再び、トラヒックの異常が検出されると、上記した予備制御処理が行われて新設定データが各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に通知される。その後、トラヒックの増加が続き、閾値超過が輻輳制御装置１０においてを検出されと（図２（ａ）Ｃ区間の始点）、輻輳に対応した新設定データで運用を行わせるための指示が当該輻輳制御装置１０より各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に対して通知される。各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２は、この通信された指示に基づいて、新設定データにて運用を開始する（同図（ｄ）の「Ｃ新設定状態」を参照）。
【００３２】
このように本発明では、トラヒックの異常を検出して輻輳に備える段階と、実際に閾値を超過して制御を有効にする段階とを分けることにより、ネットワークの本当の輻輳時のみ、ルータ装置の設定を高速に変更することができる。
【００３３】
続いて、図３を用いて、従来の閾値方式による輻輳制御処理と本発明による輻輳制御処理との違いについて説明する。
【００３４】
従来方式の輻輳制御装置では、トラヒックが閾値を超過した後に各ルータ装置に対する新設定の計算及び通知の処理が行われる（同図（ａ）参照）。このため、各ルータ装置において新設定に切り替わるまで時間を要するという問題があった。これに対し、本発明では、輻輳制御装置は、トラヒック異常検出時に各ルータ装置に対する新設定の計算及び通知を行うので、トラヒックが閾値を超過した後は、ルータ装置の内部設定を切り替えるだけでよくなり、ルータ装置の内部設定を高速に切り替えることが可能である。
【００３５】
以上で、本発明の概要についての説明を終了し、以下、具体的な実施形態について説明する。なお、以下に説明する具体的実施形態については、第１の実施形態、第２の実施形態のように実施形態どうしを区別する。
【００３６】
（第１の実施形態）
図４は、本実施形態における輻輳制御システム１の輻輳制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【００３７】
同図において、この輻輳制御装置１０は、各ルータ装置から通知されるトラフィック情報を収集するトラヒック情報収集部１１と、収集されたトラヒック情報からトラヒックの異常を所定のアルゴリズムにしたがって検出する異常検出部１２と、所定のアルゴリズムにしたがって、トラヒック異常検出後のトラヒックの状況を推定するトラヒック推定部１３と、トラヒック異常が検出されたときに各ルータ装置に対する新設定を計算する設定計算部１４と、計算結果を表す新設定データを各ルータ装置に通知する設定通知部１５と、トラヒックが閾値を超過したかどうかを検出する閾値超過検出部１６と、トラヒックが閾値を超過したときに、上記計算された新設定データを有効化させるための通知を各ルータ装置に通知する設定有効化通知部１７と、から構成される。
【００３８】
図５は、本実施形態における輻輳制御システム１のルータ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【００３９】
同図において、このルータ装置２０は、流入トラヒック量を収集するトラヒック収集部２３と、収集したトラヒック量をトラヒック情報として輻輳制御装置１０に通知するトラヒック情報通知部２４と、輻輳制御装置１０からの通知に基づいて、設定データベース部２７に記憶されている新設定データを有効にするよう制御する設定制御部２５と、有効期限の過ぎた新設定データを廃棄するための時間が設定（例：分単位）されるタイマ２６と、輻輳制御装置１０から通知される新設定データ及び初期設定データを記憶する設定データベース部２７と、から構成される。
【００４０】
次に、上記のように構成された輻輳制御システム１の動作を図６及び図７を用いて詳述する。同図中矢印は、輻輳制御システム１の動作状態の遷移を示している。
【００４１】
図６の（ａ）では、輻輳制御装置１０はネットワークトラヒックの監視をしている。トラヒックは正常でネットワークを構成する各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２は初期設定で運用されている。
【００４２】
この状態を詳述すると、輻輳制御装置１０の異常検出部１２は、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２から通知されるトラフィック情報に基づいてトラヒック監視を行うと同時に、トラヒックに異常がないか判定を行う。ここで、トラヒック異常を検出するアルゴリズムとして、アトラクタを利用した方法（ネットワークトラヒックの時系列データを用いてアトラクタ軌道を求め、その求めた軌道からのずれによりトラヒックの状態（異常・正常）を判定する方法）や、時系列解析モデルを利用した方法やフーリエ変換を利用したスペクトル解析等が考えられる。また、閾値を用いてトラヒックを異常検出してもよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々のトラヒック異常検出方法が利用可能である。
【００４３】
本状態は、上記判定で、トラヒックが正常であると判定された場合であり、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２は、通常の設定（初期設定）で運用が行われる。
【００４４】
図６の（ｂ）では、輻輳制御装置１０においてトラヒックの異常が検出されたことを示している。
【００４５】
この状態を詳述すると、輻輳制御装置１０の異常検出部１２は、トラヒックの監視中に、上記したアルゴリズムにしたがいトラヒックの異常を検出すると、検出結果をトラヒック推定部１３に送る。
【００４６】
図６の（ｃ）では、輻輳制御装置１０において今後のトラヒックの動向が予測（推定）され、トラヒック予測に合わせたルータの新設定が計算されることを示している。
【００４７】
この状態を詳述すると、輻輳制御装置１０のトラヒック推定部１３は、異常検出部１２からトラヒック異常を検出した結果を受けとると、所定のアルゴリズムにしたがって将来のトラヒックの変化を推定し、推定した結果を設定計算部１４に送る。トラヒック推定アルゴリズムとしては、例えば、輻輳トラヒックのモデルを利用する方法や、線形に増加を見込んで推定を行う方法などがある。なお、トラヒックの推定は、異常検出時に１度だけ行うのではなく、検出後も繰り返し行うことで精度を高めても良い。
【００４８】
設定計算部１４は、上記推定されたトラヒックの変化に基づき、将来のトラヒックの状態に対応した新しいルータの設定を計算する。すなわち、輻輳制御装置１０では、将来のトラヒックが推定された後、その推定されたトラヒックに対して最適な設定が各ルータ装置に対する新しい設定として求められる。この最適設定の算出には、線形計画問題を解く方法として知られているシンプレックス法を適用することにより、トラヒックの状況に応じて必要な数だけ経路を作成することのできるアルゴリズム（「ロバストなクラス別優先制御を実現するマルチパスルーティングアルゴリズム, 電子情報通信学会技術研究報告, Vol.103, No.62, p37-p42」参照）を利用して行うことが考えられる。本実施形態では、上記のようなアルゴリズムにより算出されたルータ装置に対する新しい設定を新設定データと呼んでいる。
【００４９】
なお、上記新設定データの計算は、異常検出時に１度だけ行うのではなく、検出後も繰り返し行うことで精度を高めても良い。
【００５０】
図６の（ｄ）では、輻輳制御装置１０は新設定データを各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に通知する。例えば、輻輳制御装置１０から同報 (マルチキャスト)通知される。各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２は通知された新設定データを輻輳に備え保持する。ただしこの段階では、新設定への切り替えは行われず、トラヒックは初期設定で転送される。
【００５１】
この状態を詳述すると、設定計算部１４は、計算された新設定データを、設定通知部１５を介して各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に通知する。各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２の設定データベース部２７は、輻輳制御装置１０から通知された新設定データを、設定制御部２５を介して受けとり記憶する。本実施形態では、上記新設定データの通知のみでは、新設定データは有効にならず、通常状態で運用される。すなわち、輻輳制御装置１０においてトラヒックの異常が検出された段階では、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に記憶されている新設定データは有効にならない。
【００５２】
図７の（ｅ）、（ｆ）では、トラヒック異常検出後にトラヒックが正常に戻る場合の輻輳制御システム１の動作例を示している。
【００５３】
この状態を詳述すると、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２の設定制御部２５は、輻輳制御装置１０から新設定データを設定データベース部２７に記憶させた後、タイマ２６を起動させ、タイムアウト時に設定データベース部２７に記憶されている新設定の情報を、強制的に消去する。すなわち、一定時間、輻輳制御装置１０から新設定データを有効にする通知がなければ、トラヒックが正常状態に収束したとみなし、新設定データを消去する。以後、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２は通常状態（初期設定で運用）に戻る。
【００５４】
このように本実施形態では、タイマによる強制消去を行って、新設定データを無効化するが、タイムアウト時に新設定データを消去せずに、初期設定データに切り替える（初期設定データを有効にする）という方法も考えられる。この方法の場合、新設定データは輻輳制御装置１０から通知される度に自動更新(書き換え)される。
【００５５】
図７の（ｇ）、（ｈ）では、トラヒック異常検出後にトラヒックが閾値を超過したときの輻輳制御システム１の動作例を示している。
【００５６】
この状態を詳述すると、輻輳制御装置１０の閾値超過検出部１６は、異常検出部１２からトラヒック異常を検出した旨の報告を受けると、トラヒック情報収集部１１から送られてくるトラヒックデータを基にその後のトラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する。この判定で、閾値を超過したと判定された場合、設定有効化通知部１７に対して各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２を新設定データで運用させるための信号を生成させる指示を送る。
【００５７】
設定有効化通知部１７は、閾値超過検出部１６からの上記指示を受けて設定有効化信号を生成し、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に同報通知する。
【００５８】
各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２の設定制御部２５は、上記設定有効化信号を受けとると、設定データベース部２７に記憶されている新設定データの情報を読込んで新設定データを有効にする。これにより、以後各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２では輻輳に対応した新設定データでの運用が開始される。
【００５９】
このように、本実施形態における輻輳制御システム１によれば、トラヒック異常が検出された段階でルータ装置に対する新設定データを計算・通知し、その後のトラヒックが閾値に到達したときにルータ装置内の設定を新設定データに変更する。すなわち、トラヒック異常検出時に輻輳に備えた設定を準備しておき、トラヒックが閾値を越えたのを契機にその設定を有効にするよう制御するので、ネットワークの本当の輻輳時だけ、ルータ装置の設定を高速に変更することができ、急激なトラヒック変動に対し、通信品質を劣化させずに輻輳制御を行うことができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、閾値超過検出部１６は、異常検出部１２からのトラヒック異常検出の報告を受けてからトラヒックが閾値を超過している否かを判定する態様を例示したが、閾値超過検出部１６における閾値超過の判定の契機は、設定通知部１５から設定有効化信号の通知完了のメッセージを受けてからであってもよい。
【００６１】
また、本実施形態では、輻輳制御装置１０が、１つの新設定データを計算し、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に通知するような態様を例示したが、当該輻輳制御装置１０が、トラヒックの推定結果に応じて複数の新設定データを計算し、そのうちの最適なものを各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に設定させるように処理を行うことも考えられる。この処理の好適例としては、例えば、輻輳制御装置１０が、上記複数の新設定データを各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２にあらかじめ通知しておき、トラヒックが閾値を超過したときに、該通知した複数の新設定データの中からトラヒック状況にみあう最適なものを選択し、それを有効にさせるための通知を各ルータ装置にする。これにより、トラヒック状況に応じた輻輳制御をきめ細かく行うことができる。なお、上記方法以外に、上記複数の新設定データの中から最適なものを所定の選択基準に基づいて選択して各ルータ装置に通知する方法もある。
【００６２】
（第２の実施形態）
図８は、本実施形態における輻輳制御システム２の輻輳制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【００６３】
同図において、第１の実施形態（図４参照）と同一のものは、同一の符号を付して示す。以下、第１の実施形態との差異について説明する。
【００６４】
本実施形態における輻輳制御装置１００は、第１の実施形態において説明した輻輳制御装置１０の構成要素の他に、正常化判定部１１１と、設定無効化通知部１１２とが付加される。
【００６５】
正常化判定部１１１は、トラヒック異常検出後にトラヒックが正常に戻ったかどうかを判定し、トラヒックが正常状態に戻ったと判定された場合、既に各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に通知された新設定データを無効にさせるのための信号を生成させる指示を設定無効化通知部１１２に送る。
【００６６】
設定無効化通知部１１２は、上記指示を受けとると、トラヒックが正常に戻ったと認識し、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に通知済みの新設定データを無効にさせる設定無効化信号を生成し、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に同報通知する。
【００６７】
図９は、本実施形態における輻輳制御システム２のルータ装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【００６８】
同図において、第１の実施形態（図５参照）と同一のものは、同一の符号を付して示す。以下、第１の実施形態との差異について説明する。
【００６９】
本実施形態におけるルータ装置１２０は、第１の実施形態において説明したルータ装置２０と比して、タイマ２６が省略される。
【００７０】
次に、上記のように構成された輻輳制御システム２の動作を、図１０を用いて説明する。同図中矢印は、輻輳制御システム２の動作状態の遷移を示している。なお、本実施形態における輻輳制御システム２では、図６に示す第１の実施形態の（ａ）〜（ｄ）、（ｇ）、（ｈ）は、同様であり、（ｅ）、（ｆ）について動作が異なる。よって、ここでは、これらの動作の差異について説明する。
【００７１】
図１０の（ｅ）では、輻輳制御装置１００の正常化判定部１１１は、トラヒック情報収集部１１からのトラヒックデータを基にトラヒック異常検出後のトラヒックを継続して監視し、トラヒックが正常に戻ったかどうかを判定する。そして、トラヒックが正常に戻ったと判定したときは、新設定データを消失させるための設定無効化信号を設定無効化通知部１１２に生成させるための指示を送る。
【００７２】
このようにして設定無効化通知部１１２で生成される設定無効化信号は、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２に同報通知される。
【００７３】
各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２の設定制御部２５は、上記設定無効化信号を受けとると、設定データベース部２７に記憶されている新設定データを消去し、初期状態にて再び運用を開始させる（図１０（ｆ）参照）。
【００７４】
このように、本実施形態における輻輳制御システム２によれば、トラヒックが正常に戻ったときに、タイムアウトで新設定データを消失させるのではなく、輻輳制御装置１００が明示的に無効化の通知を送るので、本来制御が必要ない状態での輻輳制御の実行をより的確に防ぐことができる。
【００７５】
（第３の実施形態）
図１１は、本実施形態における輻輳制御システム３の輻輳制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【００７６】
同図において、第１の実施形態（図４参照）と同一のものは、同一の符号を付して示す。以下、第１の実施形態との差異について説明する。
【００７７】
本実施形態における輻輳制御装置２００は、第１の実施形態において説明した輻輳制御装置１０の構成要素と比して、閾値超過検出部１６と、設定有効化通知部１７が省略される。
【００７８】
図１２は、本実施形態における輻輳制御システム３のルータ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【００７９】
同図において、第１の実施形態（図５参照）と同一のものは、同一の符号を付して示す。以下、第１の実施形態との差異について説明する。
【００８０】
本実施形態におけるルータ装置２２０は、第１の実施形態において説明したルータ装置２０の構成要素の他に、閾値超過検出部２２１が付加され、タイマ２６が省略される態様をとる。
【００８１】
次に、上記のように構成された輻輳制御システム３の動作を、図１３を用いて説明する。同図中矢印は、輻輳制御システム３の動作状態の遷移を示している。なお、本実施形態における輻輳制御システム３では、図６に示す第１の実施形態の（ａ）〜（ｄ）、（ｇ）、（ｈ）は、同様であり、（ｅ）、（ｆ）について動作が異なる。よって、ここでは、これらの動作の差異について説明する。
【００８２】
図１３の（ｅ）では、各ルータ装置Ｒａ２０〜Ｒｃ２２の閾値超過検出部２２１は、輻輳制御装置２００においてトラヒック異常が検出された後、トラヒック収集部２３で収集されるトラヒックデータからトラヒックが閾値を超過したかどうかを判定し、トラヒックが閾値を越えたと判定したときにその旨を示す判定結果を設定制御部２５に送る。設定制御部２５は、上記判定結果を受けとると、設定データベース部２７に記憶されている新設定データを読み込んで有効化し、新設定データでの運用を開始させる（図１０の（ｆ）参照）。
【００８３】
このように、本実施形態における輻輳制御システム３によれば、トラヒックが閾値を超過したと判定されたときに、輻輳制御装置２００が新設定データ有効化の通知を送るのではなく、ルータ装置自身が自律的に閾値の超過を判断して新設定データに設定を切り替えるので、輻輳制御装置２００からの指示に基づいて、設定を変更する場合を比して、より高速に内部の設定を切り替えることができるという効果を奏す。これにより、急激なトラヒック変動に対する輻輳制御の処理遅延を最小限に抑える効果が得られる。
【００８４】
（変形例）
上記各実施形態では、図１４（ａ）に示されるように輻輳制御装置３００とルータ装置３１０を独立したノードとして説明してきたが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、同図（ｂ）に示されるようにルータ装置３２０内に輻輳制御装置３３０をモジュールとして実装してもよいし、輻輳制御装置を通信事業者のオペレーションセンター内のトラヒック管理装置に組み込んで構成するような態様であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施形態に係る輻輳制御システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の輻輳制御システムの動作例を示す図である。
【図３】従来の閾値方式による輻輳制御処理と本発明による輻輳制御処理との違いを説明するための図である。
【図４】第１の実施形態における輻輳制御システム１の輻輳制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】第１の実施形態における輻輳制御システム１のルータ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】輻輳制御システム１の動作状態の遷移（その１）を示す図である。
【図７】輻輳制御システム１の動作状態の遷移（その２）を示す図である。
【図８】第２の実施形態における輻輳制御システム２の輻輳制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図９】第２の実施形態における輻輳制御システム２のルータ装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図１０】輻輳制御システム２の動作状態の遷移を示す図である。
【図１１】第３の実施形態における輻輳制御システム３の輻輳制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１２】第３の実施形態における輻輳制御システム３のルータ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】輻輳制御システム３の動作状態の遷移を示す図である。
【図１４】本発明の輻輳制御装置の実装例を示す図である。
【図１５】従来の閾値方式による輻輳制御例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８６】
１〜３  輻輳制御システム
１０  輻輳制御装置
１１  トラヒック情報収集部
１２  異常検出部
１３  トラヒック推定部
１４  設定計算部
１５  設定通知部
１６、２２１  閾値超過検出部
１７  設定有効化通知部
２０〜２２、１２０、２２０  ルータ装置
２３  トラヒック収集部
２４  トラヒック情報通知部
２５  設定制御部
２６  タイマ
２７  設定データベース部
１１１  正常化確認部
１１２  設定無効化通知部
【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１】
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