(57)【要約】【課題】  適切な通信制御によりネットワークの利用効率を向上させることが可能な通信制御装置、通信システム及び通信制御方法を提供する。【解決手段】  ネットワーク関連情報収集部１０２はネットワーク関連情報を収集する。ネットワーク状態予測部１０８は、収集されたネットワーク関連情報に基づいて、ネットワーク３００の将来の状態を予測する。通信制御部１１０は、予測されたネットワーク３００の将来の状態が通信品質の劣化を生じさせるものである場合には、その通信品質の劣化を防止すべく、通信制御を行う。【選択図】  図３
2005080001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに関連する情報を収集するネットワーク関連情報収集手段と、
前記ネットワーク関連情報収集手段により収集されたネットワークに関連する情報に基づいて、前記ネットワークの将来の状態を予測するネットワーク状態予測手段と、
前記ネットワーク状態予測手段により予測されたネットワークの将来の状態に基づいて、前記ネットワークにおける通信を制御する通信制御手段と、
を備える通信制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信制御装置において、
前記ネットワーク関連情報収集手段は、前記ネットワークのトラヒック量、前記ネットワークの伝送遅延時間、及び、前記ネットワーク内の通信ノードにおけるＣＰＵ稼働率の少なくとも何れかを収集し、
前記ネットワーク状態予測手段は、時系列解析、及び、前記ネットワーク関連情報収集手段によって収集されたネットワークに関連する情報と、前記ネットワークに関連する情報のモデルとの比較の少なくとも何れかにより前記ネットワークの将来の状態を予測し、
前記通信制御手段は、通信経路の切り替え、及び、前記ネットワーク内の通信ノードにおけるデータの損失率の調整の少なくとも何れかを行う通信制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の通信制御装置において、
前記ネットワーク関連情報収集手段は、
前記ネットワーク内の通信ノードに対して、前記ネットワークに関連する情報を要求するネットワーク関連情報要求手段と、
前記通信ノードから送信される、前記ネットワークに関連する情報を受信するネットワーク関連情報受信手段と、
を備える通信制御装置。
【請求項４】
ネットワーク内の通信ノードと、前記ネットワークにおける通信を制御する通信制御装置とを有する通信システムにおいて、
前記通信制御装置は、
前記通信ノードに対して、前記ネットワークに関連する情報を要求するネットワーク関連情報要求手段を備え、
前記通信ノードは、
前記通信制御装置からの前記ネットワークに関連する情報の要求に応じ、前記ネットワークに関連する情報を送信するネットワーク関連情報送信手段を備え、
前記通信制御装置は、
前記通信ノードからの前記ネットワークに関連する情報を受信するネットワーク関連情報受信手段と、
前記ネットワーク関連情報収集手段により収集されたネットワークに関連する情報に基づいて、前記ネットワークの将来の状態を予測するネットワーク状態予測手段と、
前記ネットワーク状態予測手段により予測された前記ネットワークの将来の状態に基づいて、前記ネットワークにおける通信を制御する通信制御手段と、
を備える通信システム。
【請求項５】
ネットワークにおける通信を制御する通信制御方法において、
前記ネットワークに関連する情報を収集し、
前記収集したネットワークに関連する情報に基づいて、前記ネットワークの将来の状態を予測し、
前記予測したネットワークの将来の状態に基づいて、前記ネットワークにおける通信を制御する通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークにおける通信を制御する通信制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネット等の不特定多数の者が使用するネットワークでは、予め定められた帯域を超える大量のトラヒックが発生したり、ルータ等の処理能力を超える大量の処理が発生する可能性がある。インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ：Internet Service Provider）等の通信事業者は、このような輻輳等による通信品質の劣化を未然に防止するために、通信規制をかける等の制御を行う必要がある。
【０００３】
このような制御の代表的なものとしては、図１に示すようなオペレータによる通信制御方法がある。この方法では、オペレータ７００は、通信制御装置６００がネットワーク５００に関連する情報（ネットワーク関連情報）を収集すると（ステップ５０１）、このネットワーク関連情報を参照して（ステップ５０２）、輻輳等による通信品質の劣化が生じる可能性を判断する（ステップ５０３）。そして、通信品質の劣化が生じる可能性が高い場合には、オペレータ７００は、通信制御装置６００に対して、通信制御を指示する（ステップ５０４）。通信制御装置６００は、この指示に応じて、通信規制をかける等のネットワーク５００の通信制御を行う。
【０００４】
また、他の通信制御方法として、図２に示すような閾値に基づく通信制御方法がある。この方法では、予めトラヒック量等の閾値が静的に定められている。通信制御装置６００は、ネットワーク５００内のトラヒック量等を収集すると（ステップ６０１）、このトラヒック量等と閾値とを比較する（ステップ６０２）。そして、そのトラヒック量等が閾値を超えた場合には、通信規制をかける等のネットワーク５００の通信制御を行う（ステップ６０３）（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１７５９９７号公報（３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したオペレータによる通信制御方法では、オペレータ６００が通信品質の劣化が生じるか否かを判断するため、当該オペレータ６００の経験や知識に依存することとなり、必ずしも適切な通信制御が行われるとは限らない。また、閾値に基づく通信制御方法では、トラヒック量等が閾値を超えた場合には一律に制御が行われるため、その後にトラヒック量等が急激に増加するような場合には、制御が間に合わずに、ルータ等の処理限界に達してしまうことがある。このような場合、閾値を低く設定することにより、その後にトラヒック量等が急激に増加する場合においても、迅速に制御を行うことが可能である。しかし、閾値が低く設定されることにより、通信制御によって廃棄されるトラヒックが増加し、ネットワーク５００の利用効率が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した問題を解決するものであり、適切な通信制御によりネットワークの利用効率を向上させることが可能な通信制御装置、通信システム及び通信制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は請求項１に記載されるように、ネットワークに関連する情報を収集するネットワーク関連情報収集手段と、前記ネットワーク関連情報収集手段により収集されたネットワークに関連する情報に基づいて、前記ネットワークの将来の状態を予測するネットワーク状態予測手段と、前記ネットワーク状態予測手段により予測されたネットワークの将来の状態に基づいて、前記ネットワークにおける通信を制御する通信制御手段とを備える通信制御装置である。
【０００８】
また、本発明は請求項２に記載されるように、請求項１に記載の通信制御装置において、前記ネットワーク状態予測手段は、時系列解析、及び、前記ネットワーク関連情報収集手段によって収集されたネットワークに関連する情報と、前記ネットワークに関連する情報のモデルとの比較の少なくとも何れかにより前記ネットワークの将来の状態を予測し、前記通信制御手段は、通信経路の切り替え、及び、前記ネットワーク内の通信ノードにおけるデータの損失率の調整の少なくとも何れかを行う。
【０００９】
また、本発明は請求項３に記載されるように、請求項１又は２に記載の通信制御装置において、前記ネットワーク関連情報収集手段は、前記ネットワーク内の通信ノードに対して、前記ネットワークに関連する情報を要求するネットワーク関連情報要求手段と、前記通信ノードから送信される、前記ネットワークに関連する情報を受信するネットワーク関連情報受信手段とを備える。
【００１０】
また、本発明は請求項４に記載されるように、ネットワーク内の通信ノードと、前記ネットワークにおける通信を制御する通信制御装置とを有する通信システムにおいて、前記通信制御装置は、前記通信ノードに対して、前記ネットワークに関連する情報を要求するネットワーク関連情報要求手段を備え、前記通信ノードは、前記通信制御装置からの前記ネットワークに関連する情報の要求に応じ、前記ネットワークに関連する情報を送信するネットワーク関連情報送信手段を備え、前記通信制御装置は、前記通信ノードからの前記ネットワークに関連する情報を受信するネットワーク関連情報受信手段と、前記ネットワーク関連情報収集手段により収集されたネットワークに関連する情報に基づいて、前記ネットワークの将来の状態を予測するネットワーク状態予測手段と、前記ネットワーク状態予測手段により予測された前記ネットワークの将来の状態に基づいて、前記ネットワークにおける通信を制御する通信制御手段とを備える通信システムである。
【００１１】
また、本発明は請求項５に記載されるように、ネットワークにおける通信を制御する通信制御方法において、前記ネットワークに関連する情報を収集し、前記収集したネットワークに関連する情報に基づいて、前記ネットワークの将来の状態を予測し、前記予測したネットワークの将来の状態に基づいて、前記ネットワークにおける通信を制御する通信制御方法である。
【００１２】
本発明では、通信制御装置は、収集したネットワークに関連する情報に基づいて、当該ネットワークの将来の状態を予測し、その予測に基づいて、当該ネットワークにおける通信を制御しており、ネットワークの将来の状態に応じた適切な通信制御により、ネットワークの利用効率を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、適切な通信制御によりネットワークの利用効率を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施するための最良の形態を説明する。
【００１５】
図３は、本実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。同図に示す通信システムは、通信制御装置１００と、ルータ２００−１乃至２００−５（以下、これらルータ２００−１乃至２００−５をまとめて、適宜「ルータ２００」と称する）が相互に接続されて構成されるネットワーク３００とにより構成される。
【００１６】
通信制御装置１００は、ネットワーク３００の通信制御を行う。この通信制御装置１００は、ネットワーク関連情報収集部１０２、ネットワーク状態予測部１０８及び通信制御部１１０により構成される。これらのうち、ネットワーク関連情報収集部１０２は、情報要求機能１０４及び情報受信機能１０６を有する。
【００１７】
ネットワーク関連情報収集部１０２は、情報要求機能１０４及び情報受信機能１０６の利用により、ネットワーク３００のトラヒック量や、ネットワーク３００におけるルータ２００間の伝送遅延時間、ネットワーク３００内のルータ２００におけるＣＰＵ稼働率等を、ネットワーク３００に関連する情報（ネットワーク関連情報）として収集する。
【００１８】
ネットワーク関連情報の収集には、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）、ＣＯＰＳ（Common Open Policy Service）等のプロトコルや、通信制御装置１００に依存したプロトコル等、様々なプロトコルが用いられる。例えば、ＳＮＭＰが用いられる場合、ネットワーク関連情報収集部１０２は、ＳＮＭＰマネージャとして機能し、ルータ２００がＳＮＭＰエージェントとして機能する。情報要求機能１０４は、ルータ２００に対して、情報を要求するコマンドであるＧｅｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔを送信する。このＧｅｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔを受信したルータ２００は、収集したネットワーク関連情報を、コマンドＧｅｔ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅに含ませて、ネットワーク関連情報収集部１０２へ送信する。情報受信機能１０６は、このルータ２００からのＧｅｔ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅを受信する。
【００１９】
更に、ネットワーク関連情報収集部１０２は、収集したネットワーク関連情報を、ネットワーク状態予測部１０８へ出力する。
【００２０】
ネットワーク状態予測部１０８は、ネットワーク関連情報収集部１０２からのネットワーク関連情報に基づいて、ネットワーク３００の将来の状態を予測する。ネットワーク３００の将来の状態予測には、線形予測や非線形予測等、様々な時系列解析の手法が用いられる。線形予測の一例としては、過去の状態から将来の状態を予測する自己回帰（ＡＲ：Auto Recurrence）モデルに基づく予測や、直近の過去の所定個の状態の平均により将来の状態を予測する移動平均（ＭＡ：Moving Average）モデルに基づく予測等がある。一方、非線形予測の一例としては、カオス理論に基づく予測等がある。
【００２１】
また、ネットワーク状態予測部１０８は、ネットワーク関連情報収集部１０２からのネットワーク関連情報（例えば、トラヒック量の変動）と、予め複数のネットワーク関連情報のモデル（例えばトラヒック量の変動のモデル）とを比較し、最も近似するネットワーク関連情報のモデルを選択する。更に、ネットワーク状態予測部１０８は、その選択したネットワーク関連情報のモデルにおける将来の状態を、ネットワーク関連情報の将来の状態とすることにより、ネットワーク３００の将来の状態を予測することができる。
【００２２】
更に、ネットワーク状態予測部１０８は、予測したネットワーク３００の将来の状態を、通信制御部１１０へ通知する。
【００２３】
通信制御部１１０は、通知されたネットワーク３００の将来の状態が通信品質の劣化を生じさせるものであるか否かを判定する。通信品質の劣化を生じさせるものである場合には、通信制御部１１０は、その通信品質の劣化を防止すべく、通信制御を行う。通信制御としては、通信経路（例えば、ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）におけるパス）の切り替え、ルータ２００の内部キュー（図示せず）におけるパケットロス率の引き下げ等がある。例えば、ＭＰＬＳのパスが切り替えられる場合、通信制御部１１０は、ルータ２００に対して、通信経路に対応するラベルを変更する指示を出す。ルータ２００は、この指示に応じて、受信したパケットに付加するラベルを変更し、その変更されたラベルが吹かされたパケットを次のルータ２００へ転送する。
【００２４】
次に、シーケンス図及びフローチャートを参照しつつ、通信システムの動作を説明する。
【００２５】
図４は、通信システムの動作を示すシーケンス図である。通信制御装置１００は、ルータ２００に対し、ネットワーク関連情報を要求する（ステップ１０１）。ルータ２００は、この要求に応じて通信制御装置１００へネットワーク関連情報を送信する（ステップ１０２）。通信制御装置１００は、ネットワーク関連情報を受信すると、当該ネットワーク関連情報に基づいて、ネットワーク３００の将来の状態を予測する（ステップ１０３）。更に、通信制御装置１００は、予測したネットワーク３００の将来の状態が通信品質の劣化を生じさせるものである場合、ルータ２００を含むネットワーク３００に対する通信制御を行う（ステップ１０４）。
【００２６】
図５は、通信制御装置１００のみに着目した場合における動作を示すフローチャートである。通信制御装置１００内のネットワーク関連情報収集部１０２は、情報収集機能１０４及び情報受信機能１０６により、ネットワーク関連情報を収集する（ステップ２０１）。例えば、情報要求機能１０４は、ネットワーク３００内のルータ２００に対してネットワーク関連情報を要求し、情報受信機能１０６は、この要求に応じてルータ２００が送信するネットワーク関連情報を受信する。
【００２７】
次に、通信制御装置１００内のネットワーク状態予測部１０８は、収集されたネットワーク関連情報に基づいて、ネットワーク３００の将来の状態を予測する（ステップ２０２）。通信制御部１１０は、予測されたネットワーク３００の将来の状態が通信品質の劣化を生じさせるものであるか否かを判定する（ステップ２０３）。通信品質の劣化を生じさせるものでない場合には、一連の動作が終了する。一方、通信品質の劣化を生じさせるものである場合には、通信制御部１１０は、その通信品質の劣化を防止すべく、通信制御を行う（ステップ２０４）。
【００２８】
このように、本実施形態の通信システムでは、通信制御装置１００は、ネットワーク関連情報を収集し、このネットワーク関連情報に基づいて、ネットワーク３００の将来の状態を予測する。更に、通信制御装置１００は、予測したネットワーク３００の将来の状態が通信品質の劣化を生じさせるものである場合には、その防止を図るべく、通信制御を行う。従って、従来のオペレータによる通信制御方法のように、オペレータの経験や知識に依存することがなく、適切な通信制御を行うことが可能となる。また、従来の閾値に基づく通信制御方法のように、閾値を低く設定することにより、その後にトラヒック量等が急激に増加する場合においても、迅速に制御を行うことが可能である一方で、通信制御によって廃棄されるトラヒックが増加し、ネットワークの利用効率が低下してしまうということもない。従って、本実施形態の通信制御装置１００により、適切な通信制御によるネットワーク３００の利用効率の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のオペレータによる通信制御を示すシーケンス図である。
【図２】従来の閾値に基づく通信制御を示すシーケンス図である。
【図３】本実施形態の通信システムの構成例を示す図である。
【図４】本実施形態の通信システムの動作を示すシーケンス図である。
【図５】本実施形態の通信制御装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１００  通信制御装置
１０２  ネットワーク関連情報収集部
１０４  情報要求機能
１０６  情報受信機能
１０８  ネットワーク状態予測部
１１０  通信制御部
２００−１、２００−２、２００−３、２００−４、２００−５  ルータ
３００  ネットワーク
【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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