JP4852069B2 - BAND ALLOCATION METHOD, BAND ALLOCATION DEVICE, AND BAND ALLOCATION PROGRAM - Google Patents
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Description
本発明は、網に張られたパスの帯域に、使用する帯域を予約によって確保するとき、その予約の棄却率を低減する帯域割当方法、帯域割当装置、および帯域割当プログラムに関する。 The present invention relates to a bandwidth allocation method, a bandwidth allocation device, and a bandwidth allocation program that reduce a reservation rejection rate when a bandwidth to be used is secured in a bandwidth of a path stretched over a network.
近年、網の高速大容量化にともなって、個人やビジネスユーザが様々な網サービスの提供を期待している。そのようなサービスの中に、パスの使用帯域を予約により確保する帯域予約型サービスがある。
帯域予約型サービスでは、予約の棄却率を小さくすることが重要であり、できるだけ多くの予約を受け付けられるようにする工夫が試行されている。
In recent years, with the increase in network speed and capacity, individuals and business users are expected to provide various network services. Among such services, there is a bandwidth reservation type service that secures a bandwidth used for a path by reservation.
In the bandwidth reservation type service, it is important to reduce the reservation rejection rate, and attempts have been made to make it possible to accept as many reservations as possible.
例えば、非特許文献1には、予約が棄却されるときの場合分けと、その場合分けに対応する対処案とが開示されている。具体的には、(1)予約により帯域を確保しようとした要求期間全てにわたって帯域が足りなかったため棄却されることになった場合に、要求期間短縮の提案を行うこと、(2)予約しようとした利用開始時間には帯域が足りなかったため棄却されることになった場合に、利用開始時間の変更の提案を行うこと、(3)予約により帯域を確保しようとした要求期間の一部で確保できる帯域が足りなかったため棄却されることになった場合に、要求帯域の削減の提案を行うこと、の3案である。
ただし、非特許文献1に記載されている対処案は、予約の棄却率を小さくすることは可能であるが、早く予約した者から順に、使用帯域が次々と予約されることを前提としている。そのため、大きな帯域を使用する予約があった場合には、その予約によってパスの帯域が占有されてしまう。そして、占有された帯域に空き帯域があったとしても、他の予約には貸し出すことがないため、帯域の有効利用が図れないという問題がある。その上、他の予約は、棄却される傾向が強くなる、すなわち、予約の棄却率を低減することができないという問題がある。また、前記した対処案では、予約の条件を変更しなければならなくなるため、ユーザへのサービス品質が低下するという問題もある。
そこで、本発明の課題は、このような問題を解決するため、パスの帯域のうち使用されていない空き帯域を共有して有効に使用し、また帯域が占有されることを防止することによって、予約の棄却率を低減する技術を提供することを目的とする。
However, although the countermeasure proposed in
Therefore, in order to solve such a problem, the problem of the present invention is to effectively use an unused unused band of the path band and prevent the band from being occupied, The purpose is to provide a technique for reducing the rejection rate of reservations.
前記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、網に張られたパスの帯域に、サービスごとにサービス帯域を割り当てて、前記サービス帯域の利用に係る予約情報に基づいて前記サービス帯域内に設定する帯域を算出する帯域割当装置において用いられる帯域割当方法であって、前記帯域割当装置が、前記サービスごとに、このサービスを識別するサービス識別情報と、該サービスに対して割り当てた前記サービス帯域と、該サービス帯域に設定された帯域である予約割当帯域と、該予約割当帯域の利用期間とを関連付けて記憶する記憶部と処理部とを備え、前記処理部が、第1のサービスのサービス帯域内に設定されることを要求する利用要求帯域と、該利用要求帯域の利用要求期間とを含む予約情報の入力を受け付けたときに、前記利用要求期間において前記第1のサービスの前記予約割当帯域の合計が最大となる帯域を算出して第1の最大割当済帯域とし、前記第1のサービスのサービス帯域から前記第1の最大割当済帯域を減算して第1の空き帯域を算出し、前記利用要求帯域から前記第1の空き帯域を減算して不足帯域を算出するステップを実行し、前記不足帯域が正であった場合には、前記第1のサービスとは別の第2のサービスについて、前記利用要求期間において前記第2のサービスの前記予約割当帯域の合計が最大となる帯域を算出して第2の最大割当済帯域とし、前記第2のサービスのサービス帯域から前記第2の最大割当済帯域を減算して第2の空き帯域を算出するステップを実行し、前記予約情報を受け付けた時刻から将来の時刻になるにしたがって前記第2の空き帯域の大きさを減少させる演算を行って、前記利用要求期間の利用終了時刻における前記第2の空き帯域を算出して貸出帯域とし、その貸出帯域を前記第2のサービスのサービス帯域内に設定する前記第1のサービスの前記予約割当帯域とし、前記利用要求期間を前記予約割当帯域の利用期間として、該予約割当帯域と該予約割当帯域の利用期間と前記第2のサービスのサービス識別情報とを関連付けて前記記憶部に記憶させるステップを実行すること、を特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 allocates a service band for each service to a band of a path extending over a network, and the service based on reservation information related to use of the service band. A bandwidth allocation method used in a bandwidth allocation device for calculating a bandwidth set in a bandwidth, wherein the bandwidth allocation device allocates service identification information for identifying the service and the service for each service. A storage unit that stores the service band, a reserved allocated band that is a band set in the service band, and a usage period of the reserved allocated band; and a processing unit, wherein the processing unit includes: When an input of reservation information including a use request band requesting to be set within a service band of a service and a use request period of the use request band is received, A bandwidth in which the total of the reserved allocated bandwidths of the first service is maximized during the usage request period is calculated as a first maximum allocated bandwidth, and the first maximum allocated bandwidth is calculated from the service bandwidth of the first service. Subtracting the bandwidth to calculate a first free bandwidth, subtracting the first free bandwidth from the usage request bandwidth to calculate the insufficient bandwidth, and if the insufficient bandwidth is positive For a second service different from the first service, a band that maximizes the total of the reserved allocated bands of the second service in the usage request period is calculated as a second maximum allocated band. And subtracting the second maximum allocated bandwidth from the service bandwidth of the second service to calculate a second vacant bandwidth, and according to a future time from the time when the reservation information is received. An operation for reducing the size of the second free band is performed, the second free band at the use end time of the use request period is calculated as a loan band, and the loan band is used as the second service band. The reserved allocation band of the first service set in the service band, the usage request period as the usage period of the reserved allocation band, the reserved allocation band, the usage period of the reserved allocation band, and the second service And storing the information in the storage unit in association with the service identification information.
かかる構成によれば、第2のサービスの空き帯域を第1のサービスに貸し出すことができるため、空き帯域を複数のサービスで共有して有効に使用することができる。また、「予約情報を受け付けた時刻から将来の時刻になるにしたがって第2の空き帯域の大きさを減少させる演算を行って、第1のサービスに対する利用要求期間の利用終了時刻における第2の空き帯域を算出して貸出帯域とする」処理は、経時的に第2のサービスの利用帯域が増加するのを見越して貸出帯域を割り当てることになる。したがって、第1のサービスによって継続的に大きな帯域が占有されることを防止することができる。その結果、第2のサービスに対する予約の棄却率を低減することができる。 According to such a configuration, since the free bandwidth of the second service can be lent to the first service, the free bandwidth can be shared and used effectively by a plurality of services. In addition, “the second vacancy at the use end time of the use request period for the first service is calculated by performing a calculation to reduce the size of the second vacant band as the reservation information is received and the future time. The process of calculating the bandwidth and setting it as the lending bandwidth allocates the lending bandwidth in anticipation of an increase in the usage bandwidth of the second service over time. Therefore, it is possible to prevent a large band from being continuously occupied by the first service. As a result, the rejection rate of reservations for the second service can be reduced.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の帯域割当方法において、前記予約情報を受け付けた時刻から将来の時刻になるにしたがって前記第2の空き帯域の大きさを減少させる演算が、その減少率が一定である演算であること、を特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the bandwidth allocation method according to the first aspect of the present invention, an operation for reducing the size of the second free bandwidth as the future time starts from the time when the reservation information is received. The reduction rate is a constant calculation.
かかる構成によれば、減少率が一定であるので、予約するユーザにとって分かりやすく、貸出帯域の演算が簡単になるという効果がある。 According to such a configuration, since the reduction rate is constant, there is an effect that it is easy to understand for the user who makes a reservation and the calculation of the lending bandwidth is simplified.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の帯域割当方法において、前記予約情報を受け付けた時刻から将来の時刻になるにしたがって前記第2の空き帯域の大きさを減少させる演算が、前記予約情報を受け付けた時刻からの時間経過を変数とした、対数、指数、および2次関数のいずれかまたはそれらを組み合わせた演算であること、を特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the bandwidth allocation method according to the first aspect, the operation of reducing the size of the second vacant bandwidth as the future time comes from the time when the reservation information is received, The logarithm, the exponent, and the quadratic function, or a combination of them, with the time elapsed from the time when the reservation information was received as a variable,
かかる構成によれば、第2のサービスへの予約の発生頻度に関する統計分布の違いに対応して、最適な関数を用いた演算を実行することが可能となる。すなわち、最適な関数を用いた演算の実行によって、貸出帯域の大きさを調整することが可能となり、第2のサービスへの予約に対して確保する帯域と貸出帯域との割合を調整することができるようになる。その結果、予約の棄却率を低減することができる。 According to such a configuration, it is possible to execute an operation using an optimal function in response to a difference in statistical distribution regarding the occurrence frequency of reservations for the second service. In other words, it is possible to adjust the size of the lent bandwidth by executing an operation using an optimal function, and to adjust the ratio of the bandwidth to be secured to the reservation for the second service and the lent bandwidth. become able to. As a result, the rejection rate of reservation can be reduced.
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の帯域割当方法において、前記処理部が、前記予約情報を受け付けた時刻から前記利用期間の利用開始時刻までの利用開始前期間において、所定の時間ごとに、前記貸出帯域を算出して、前記利用開始前期間中に算出した前記貸出帯域のうち最も大きい値を、前記第1のサービスの前記予約割当帯域とするステップを実行すること、を特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the bandwidth allocation method according to any one of the first to third aspects, from the time when the processing unit accepts the reservation information to a use start time of the use period. In the period before the start of use, the leased bandwidth is calculated every predetermined time, and the largest value among the leased bandwidths calculated during the period before the start of use is set as the reserved allocated bandwidth of the first service. The following step is performed.
かかる構成によれば、利用開始前期間の所定の時間ごとに貸出帯域が再計算され、その再計算された貸出帯域の中で、最も大きな貸出帯域を、第1のサービスに割り当てる帯域とするので、請求項1による作用効果に加えて、ユーザに対して予約のタイミングの違いに対する不公平感を減らすことができる。また、利用開始前期間において、第2のサービスの前記予約割当帯域の合計が最大となる帯域(第2のサービスおける最大割当済帯域)が一定であれば、利用開始時刻の直近に予約をするほど大きな貸出帯域を割り当てられることになり、第1のサービスに対する予約の棄却率を低減する効果がある。
According to such a configuration, the lending bandwidth is recalculated every predetermined time in the period before the start of use, and the largest lending bandwidth among the recalculated lending bandwidth is set as the bandwidth allocated to the first service. In addition to the operation and effect of
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の帯域割当方法において、前記処理部が、前記貸出帯域が前記不足帯域より大きいと判定したとき、前記不足帯域と前記貸出帯域とのいずれかを、前記第1のサービスの前記予約割当帯域とするステップを実行すること、を特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the bandwidth allocation method according to the fourth aspect, when the processing unit determines that the lent bandwidth is larger than the insufficient bandwidth, either the insufficient bandwidth or the lent bandwidth. Performing the step of setting the reserved allocated bandwidth of the first service as
かかる構成によれば、不足帯域に最も近い帯域を貸し出すことが可能となり、パスの帯域の有効利用を図ることが可能である。 According to such a configuration, it is possible to lend the bandwidth closest to the insufficient bandwidth, and it is possible to effectively use the bandwidth of the path.
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の帯域割当方法において、前記第2のサービスは複数であって、前記処理部が、該サービスごとに、前記貸出帯域を算出し、前記サービスごとに算出した複数の前記貸出帯域の中から、前記貸出帯域の大きいサービス順に、前記貸出帯域を加算し、その加算した合計が前記不足帯域を超えたときに、その加算された個々の前記貸出帯域を前記第1のサービスの前記予約割当帯域とするステップを実行すること、を特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the bandwidth allocation method according to any one of the first to fifth aspects, wherein there are a plurality of the second services, and the processing unit is provided for each of the services. When calculating the lending bandwidth, adding the lending bandwidth in the order of services with the largest lending bandwidth from the plurality of lending bandwidths calculated for each service, and when the sum total exceeds the insufficient bandwidth The step of setting the added individual lending bandwidth as the reserved allocation bandwidth of the first service is executed.
かかる構成によれば、複数のサービスから帯域の貸し出しを受けることが可能となるので、予約の棄却率の低減とパスの帯域の有効利用を図ることができる。また、空き帯域の大きいサービスから順に貸し出されるため、貸し出しに必要な帯域の量を満たしやすくなり、また、貸し出しのための演算処理が低減される。また、貸出帯域数が少なくて済むため、パスの帯域管理のための処理量が低減される。 According to such a configuration, it is possible to receive bandwidth lending from a plurality of services, so that it is possible to reduce the reservation rejection rate and to effectively use the bandwidth of the path. Further, since the services are lent in order from the service with the largest available bandwidth, it becomes easier to satisfy the amount of bandwidth necessary for renting, and the calculation processing for renting is reduced. Further, since the number of lent bandwidths can be reduced, the processing amount for path bandwidth management is reduced.
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の帯域割当方法において、前記第2のサービスは複数であって、前記処理部が、前記複数のサービスごとに、前記予約割当帯域を合計し、その合計を前記サービス帯域で除算することによって帯域使用率を算出し、前記帯域使用率が小さいサービス順に、前記貸出帯域を算出して加算し、その合計が前記不足帯域を超えたときに、加算された個々の前記貸出帯域を前記第1のサービスの前記予約割当帯域とするステップを実行すること、を特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is the bandwidth allocation method according to any one of the first to fifth aspects, wherein there are a plurality of the second services, and the processing unit is provided for each of the plurality of services. The bandwidth allocation rate is calculated by summing the reserved allocated bandwidths and dividing the total by the service bandwidth, and the lending bandwidth is calculated and added in the order of services with the smallest bandwidth usage rates. When the insufficient bandwidth is exceeded, the step of setting each added lending bandwidth as the reserved allocation bandwidth of the first service is executed.
かかる構成によれば、空き帯域の大きいサービスから順に貸し出されるため、貸し出しに必要な帯域の量を満たしやすくなり、また、貸し出しのための演算処理が低減される。また、貸出帯域数が少なくて済むため、パスの帯域管理のための処理量が低減される。さらに、帯域使用率を平準化することによって、網全体に負荷が分散されるため、安定した網運用が可能となる。 According to such a configuration, since the services are lent out in order from the service with the largest available bandwidth, it becomes easy to satisfy the amount of bandwidth necessary for the rent, and the calculation processing for rent is reduced. Further, since the number of lent bandwidths can be reduced, the processing amount for path bandwidth management is reduced. Further, by leveling the bandwidth usage rate, the load is distributed throughout the network, so that stable network operation is possible.
前記課題を解決するために、請求項8に記載の発明は、網に張られたパスの帯域に、サービスごとにサービス帯域を割り当てて、前記サービス帯域の利用に係る予約情報に基づいて前記サービス帯域内に設定する帯域を算出する帯域割当装置において用いられる帯域割当方法であって、前記帯域割当装置が、前記サービスごとに、このサービスを識別するサービス識別情報と、該サービスに対して割り当てた前記サービス帯域と、該サービス帯域に設定された帯域である予約割当帯域と、該予約割当帯域の利用期間とを関連付けて記憶する記憶部と処理部とを備え、前記処理部が、第1のサービスとは別の第2のサービスに前記第1のサービス帯域内に設定されることを要求する利用要求帯域を割り当てるか否かを識別する借用情報と、該利用要求帯域と、該利用要求帯域の利用要求期間とを含む予約情報の入力を受け付けたときに、前記借用情報を用いて、前記第2のサービスのサービス帯域内に前記利用要求帯域を割り当てると判定した場合には、前記第2のサービスについて、前記利用期間において前記第2のサービスの前記予約割当帯域の合計が最大となる帯域を算出して第2の最大割当済帯域とし、前記第2のサービスのサービス帯域から前記第2の最大割当済帯域を減算して第2の空き帯域を算出するステップを実行し、前記予約情報を受け付けた時刻から将来の時刻になるにしたがって前記第2の空き帯域の大きさを減少させる演算を行って、前記利用要求期間の利用終了時刻における前記第2の空き帯域を算出して貸出帯域とし、その貸出帯域を前記第2のサービスのサービス帯域内に設定する前記第1のサービスの前記予約割当帯域とし、前記利用要求期間を前記予約割当帯域の利用期間として、該予約割当帯域と該予約割当帯域の利用期間と前記第2のサービスのサービス識別情報とを関連付けて前記記憶部に記憶させるステップを実行すること、を特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 8 assigns a service band for each service to a band of a path stretched over a network, and the service based on reservation information related to use of the service band. A bandwidth allocation method used in a bandwidth allocation device for calculating a bandwidth set in a bandwidth, wherein the bandwidth allocation device allocates service identification information for identifying the service and the service for each service. A storage unit that stores the service band, a reserved allocated band that is a band set in the service band, and a usage period of the reserved allocated band; and a processing unit, wherein the processing unit includes: Borrowing information for identifying whether or not to allocate a use request band requesting to be set in the first service band to a second service different from the service; When receiving reservation information including a request bandwidth and a use request period of the use request bandwidth, it is determined that the use request bandwidth is allocated within the service bandwidth of the second service using the borrowing information In this case, for the second service, a bandwidth in which the total of the reserved allocated bandwidths of the second service is maximized during the usage period is calculated as a second maximum allocated bandwidth, A step of calculating a second free bandwidth by subtracting the second maximum allocated bandwidth from a service bandwidth of a service, and performing the second free space as a future time comes from a time when the reservation information is received An operation for reducing the size of the band is performed, the second free band at the use end time of the use request period is calculated as a loan band, and the loan band is used as the second service. The reserved allocation band of the first service set in the service band of the first service, the usage request period as the usage period of the reserved allocation band, the reserved allocation band, the usage period of the reserved allocation band, and the second The step of associating and storing the service identification information of the service in the storage unit is performed.
かかる構成によれば、請求項1と同様に、第2のサービスの空き帯域を第1のサービスに貸し出すことができるため、空き帯域を複数のサービスで共有して有効に使用することができる。また、「予約情報を受け付けた時刻から将来の時刻になるにしたがって第2の空き帯域の大きさを減少させる演算を行って、第1のサービスの利用要求期間の利用終了時刻における第2の空き帯域を算出して貸出帯域とする」処理は、経時的に第2のサービスの利用帯域が増加するのを見越して貸出帯域を割り当てることになる。したがって、継続的に大きな帯域が占有されることを防止することができる。その結果、予約の棄却率を低減することができる。さらに、借用情報を用いることによって、予約情報を受け付けてすぐに貸出帯域の算出処理を開始することができるため、第1のサービスの空き帯域を算出する処理を省くことが可能となる。 According to such a configuration, the free bandwidth of the second service can be lent to the first service as in the first aspect, so that the free bandwidth can be shared and used effectively by a plurality of services. In addition, “the second vacancy at the use end time of the use request period of the first service is calculated by performing a calculation to reduce the size of the second vacant bandwidth as the reservation information is received and the future time. The process of calculating the bandwidth and setting it as the lending bandwidth allocates the lending bandwidth in anticipation of an increase in the usage bandwidth of the second service over time. Therefore, it is possible to prevent a large band from being occupied continuously. As a result, the rejection rate of reservation can be reduced. Further, by using the borrowed information, the processing for calculating the vacant bandwidth of the first service can be omitted because the processing for calculating the rented bandwidth can be started immediately after receiving the reservation information.
前記課題を解決するために、請求項9に記載の発明は、 網に張られたパスの帯域に、サービスごとにサービス帯域を割り当てて、前記サービス帯域の利用に係る予約情報に基づいて前記サービス帯域内に設定する帯域を算出する帯域割当装置であって、前記サービスごとに、このサービスを識別するサービス識別情報と、該サービスに対して割り当てた前記サービス帯域と、該サービス帯域に設定された帯域である予約割当帯域と、該予約割当帯域の利用期間とを関連付けて記憶する記憶部と、第1のサービスのサービス帯域内に設定されることを要求する利用要求帯域と、該利用要求帯域の利用要求期間とを含む予約情報の入力を受け付けたときに、前記利用要求期間において前記第1のサービスの前記予約割当帯域の合計が最大となる帯域を算出して第1の最大割当済帯域とし、前記第1のサービスのサービス帯域から前記第1の最大割当済帯域を減算して第1の空き帯域を算出し、前記利用要求帯域から前記第1の空き帯域を減算して不足帯域を算出し、前記不足帯域が正であった場合には、前記第1のサービスとは別の第2のサービスについて、前記利用要求期間において前記第2のサービスの前記予約割当帯域の合計が最大となる帯域を算出して第2の最大割当済帯域とし、前記第2のサービスのサービス帯域から前記第2の最大割当済帯域を減算して第2の空き帯域を算出するステップを実行し、前記予約情報を受け付けた時刻から将来の時刻になるにしたがって前記第2の空き帯域の大きさを減少させる演算を行って、前記利用要求期間の利用終了時刻における前記第2の空き帯域を算出して貸出帯域とし、その貸出帯域を前記第2のサービスのサービス帯域内に設定する前記第1のサービスの前記予約割当帯域とし、前記利用要求期間を前記予約割当帯域の利用期間として、該予約割当帯域と該予約割当帯域の利用期間と前記第2のサービスのサービス識別情報とを関連付けて前記記憶部に記憶させる処理部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 9 assigns a service band for each service to a band of a path stretched over a network, and the service based on reservation information related to use of the service band. A bandwidth allocation device for calculating a bandwidth to be set in a bandwidth, wherein each service is provided with service identification information for identifying the service, the service bandwidth allocated to the service, and the service bandwidth. A storage unit that associates and stores a reserved allocated band that is a band and a usage period of the reserved allocated band, a requested request band that is requested to be set within the service band of the first service, and the requested request band When the input of the reservation information including the use request period is accepted, the total of the reserved allocation bandwidth of the first service becomes the maximum in the use request period A first maximum allocated bandwidth is calculated by subtracting the first maximum allocated bandwidth from the service bandwidth of the first service, and a first free bandwidth is calculated. The insufficient bandwidth is calculated by subtracting the first vacant bandwidth. If the insufficient bandwidth is positive, the second service different from the first service is used in the usage request period for the second service. A bandwidth in which the total of the reserved allocated bandwidths of the service of the second service is maximized is calculated as a second maximum allocated bandwidth, and the second maximum allocated bandwidth is subtracted from the service bandwidth of the second service to obtain a second Ending the use request period by performing a calculation to reduce the size of the second free band from the time when the reservation information is received to a future time. Said at time The second vacant bandwidth is calculated to be a lent bandwidth, the lent bandwidth is set as the reserved allocated bandwidth of the first service that is set within the service bandwidth of the second service, and the use request period is the reserved allocated bandwidth. And a processing unit that stores the reserved allocation band, the usage period of the reserved allocation band, and the service identification information of the second service in association with each other and stores them in the storage unit.
かかる構成によれば、請求項1と同様に、第2のサービスの空き帯域を第1のサービスに貸し出すことができるため、空き帯域を複数のサービスで共有して有効に使用することができる。また、「予約情報を受け付けた時刻から将来の時刻になるにしたがって第2の空き帯域の大きさを減少させる演算を行って、第1のサービスの利用要求期間の利用終了時刻における第2の空き帯域を算出して貸出帯域とする」処理は、経時的に第2のサービスの利用帯域が増加するのを見越して貸出帯域を割り当てることになる。したがって、第1のサービスによって継続的に大きな帯域が占有されることを防止することができる。その結果、第2のサービスに対する予約の棄却率を低減することができる。 According to such a configuration, the free bandwidth of the second service can be lent to the first service as in the first aspect, so that the free bandwidth can be shared and used effectively by a plurality of services. In addition, “the second vacancy at the use end time of the use request period of the first service is calculated by performing a calculation to reduce the size of the second vacant bandwidth as the reservation information is received and the future time. The process of calculating the bandwidth and setting it as the lending bandwidth allocates the lending bandwidth in anticipation of an increase in the usage bandwidth of the second service over time. Therefore, it is possible to prevent a large band from being continuously occupied by the first service. As a result, the rejection rate of reservations for the second service can be reduced.
請求項10に記載の発明は、請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の帯域割当方法をコンピュータである前記帯域割当装置に実行させることを特徴とする帯域割当プログラムとした。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a bandwidth allocation program that causes the bandwidth allocation device that is a computer to execute the bandwidth allocation method according to any one of the first to eighth aspects.
このような帯域割当プログラムによれば、一般的なコンピュータに請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の帯域割当方法を実行させることができる。
According to such a bandwidth allocation program, it is possible to cause a general computer to execute the bandwidth allocation method according to any one of
本発明によれば、あるサービスのパスの帯域のうち使用されていない空き帯域を別のサービスのパスの帯域へ貸し出すことによって、予約の棄却率を低減することが可能となり、全サービスの帯域を有効に使用することが可能となる。また、貸し出し帯域の大きさを決める演算において、予約情報を受け付けた時刻から将来の時刻になるにしたがって空き帯域の大きさを減少させ、利用終了時刻における空き帯域を算出して貸出帯域とすることによって、貸し出した側の帯域が、早い予約によって占有されてしまうことを防止できる。その結果、予約の棄却率を低減することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the reservation rejection rate by lending unused bandwidth out of the bandwidth of one service path to the bandwidth of another service path. It can be used effectively. Also, in the calculation to determine the size of the lent bandwidth, the vacant bandwidth size is reduced from the time when the reservation information is received to the future time, and the vacant bandwidth at the use end time is calculated to be the lent bandwidth. Thus, it is possible to prevent the lent bandwidth from being occupied by an early reservation. As a result, the rejection rate of reservation can be reduced.
次に、本発明を実施するための最良の形態(以降「実施形態」と称す)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
≪本実施形態の概要≫
まず、本実施形態の概要について、図14を用いて説明する。図14は、本実施形態の概要を示す図である。
まず、図14は、あるパスの帯域と予約によって割り当てられた帯域(ドットが付けられた矩形)と新規に予約される帯域(斜線が付けられた矩形)とを表している。縦軸は、サービスや予約に割り当てられる帯域の幅を表し、横軸は、時間を表している。
図14では、一つのパスに、サービスAの帯域とサービスBの帯域とが設定されている。そして、サービスAの帯域幅はサービス帯域BWa、サービスBの帯域幅はサービス帯域BWbであるものとする。ここで、サービス帯域BWaおよびサービス帯域BWbは、網運用者によって予め決められた値であり、早い予約によって大きな帯域が占有されることを防止するために設定される。このサービス帯域BWa,BWbは、サービス属性(例えば、テレビ会議、ライブ中継、データ転送、インターネットアクセス等)によって、予め決められている。
このようにして、予め決められた割当可能な最大帯域(図14では、サービス帯域BWa,BWb)を各サービスに割り当てることによって、予約によって要求されるままに大きな帯域を設定しないようにして、大きな帯域によるパスの占有を防ぐことができる。
≪Overview of this embodiment≫
First, an outline of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram showing an outline of the present embodiment.
First, FIG. 14 shows the bandwidth of a certain path, the bandwidth allocated by the reservation (rectangle with dots), and the newly reserved bandwidth (rectangle with hatching). The vertical axis represents the bandwidth width allocated to services and reservations, and the horizontal axis represents time.
In FIG. 14, the bandwidth of service A and the bandwidth of service B are set for one path. The bandwidth of service A is assumed to be service bandwidth BWa, and the bandwidth of service B is assumed to be service bandwidth BWb. Here, the service band BWa and the service band BWb are values determined in advance by the network operator, and are set to prevent a large band from being occupied by early reservation. The service bands BWa and BWb are determined in advance by service attributes (for example, video conference, live relay, data transfer, Internet access, etc.).
In this way, by assigning a predetermined maximum allocatable bandwidth (service bandwidths BWa and BWb in FIG. 14) to each service, a large bandwidth is not set as required by the reservation. It is possible to prevent the path from being occupied by the bandwidth.
一方、サービスAにサービス帯域BWaが割り当てられていたとしても、このサービス帯域BWaを常に全て使用しているとは限らない。すなわち、サービス帯域BWaには、使用されていない空き帯域Wvがある場合がある。いま、サービスBによる帯域の予約として、サービス帯域BWbより大きな帯域を要求する予約が受け付けられたとする。その場合には、この空き帯域WvをサービスBに貸し出すことによって、サービスBによる帯域の予約が棄却されることを防ぐ。
他方、サービスAが、空き帯域WvをサービスBに貸し出した後に、自身のサービスAの予約が棄却されないようにしなければならない。
そこで、自身のサービスAの予約が棄却されないようにするために、空き帯域Wvのうち、どれくらいの帯域をサービスBに貸し出して良いかを適切に決める必要がある。
On the other hand, even if the service band BWa is assigned to the service A, the service band BWa is not always used. That is, the service band BWa may have a free band Wv that is not used. Assume that a reservation requesting a bandwidth larger than the service bandwidth BWb is accepted as a bandwidth reservation by the service B. In that case, lending this free bandwidth Wv to the service B prevents the bandwidth reservation by the service B from being rejected.
On the other hand, after the service A lends the free bandwidth Wv to the service B, it is necessary to prevent the reservation of the service A from being rejected.
Therefore, in order to prevent the reservation of the service A from being rejected, it is necessary to appropriately determine how much of the free bandwidth Wv can be lent to the service B.
具体的には、図14に示すように、現在t0の時点では、既に、サービスAの第1の既予約と第2の既予約が受け付けられているものとする。サービスAの第1の既予約および第2の既予約に割り当てられた帯域は、それぞれ、予約割当帯域Wa1および予約割当帯域Wa2である。そして、現在t0において、新たに、サービスBによる帯域の新予約(斜線の付された矩形)が受け付けられたものとする。そのサービスBによる帯域の新予約は、利用期間が利用開始時刻t1〜利用終了時刻t2であり、利用を要求する帯域である利用要求帯域がサービス帯域BWbを超えるものであったものとする。 Specifically, as shown in FIG. 14, it is assumed that the first reserved reservation and the second reserved reservation of the service A have already been received at the time t0. Bands assigned to the first reserved and second reserved of service A are a reserved assigned band Wa1 and a reserved assigned band Wa2, respectively. Then, it is assumed that a new bandwidth reservation (a hatched rectangle) by service B is newly received at t0. In the new bandwidth reservation by the service B, it is assumed that the use period is the use start time t1 to the use end time t2, and the use request bandwidth, which is a bandwidth requesting use, exceeds the service bandwidth BWb.
現在t0の時点では、サービスAのサービス帯域BWaには、利用開始時刻t1〜利用終了時刻t2では、空き帯域Wvが存在している。ただし、空き帯域Wv=サービス帯域BWa−最大割当済帯域Watである。ここで、最大割当済帯域Watは、予約割当帯域Wa1と予約割当帯域Wa2とを合計した値が、利用期間(時刻t1〜t2の間)の範囲において最大となる値である。
そして、サービスAの空き帯域Wvの一部をサービスBによる帯域の予約に割り当てることにする。このとき、サービスAからサービスBへ貸し出す貸出帯域Wxbの大きさを、どのように決めるかが重要となる。そして、貸出帯域Wxbの大きさを適切に決めることによって、予約の棄却率を低減することが可能となる。
At the current time t0, the service bandwidth BWa of the service A has a free bandwidth Wv from the use start time t1 to the use end time t2. However, free bandwidth Wv = service bandwidth BWa−maximum allocated bandwidth Wat. Here, the maximum allocated bandwidth Wat is a value where the sum of the reserved allocated bandwidth Wa1 and the reserved allocated bandwidth Wa2 is the maximum in the range of the usage period (between times t1 and t2).
Then, a part of the vacant bandwidth Wv of the service A is allocated to the bandwidth reservation by the service B. At this time, how to determine the size of the loan bandwidth Wxb to be lent from the service A to the service B is important. Then, the reservation rejection rate can be reduced by appropriately determining the size of the lending bandwidth Wxb.
≪第1実施形態≫
まず、本発明の第1実施形態に係る帯域割当装置を含む帯域割当システムの構成を、図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る帯域割当システムの構成の一例を示す図である。
図1に示すように、帯域割当システム1は、網15内に配置されている通信装置11〜14と帯域割当装置10とを含んで構成される。
帯域割当装置10は、例えば、通信装置11から通信装置14へパスを設定するようにパスの設定要求を受け付けると、経路計算を行って、パスを決定する機能を有している。
<< First Embodiment >>
First, the configuration of a bandwidth allocation system including a bandwidth allocation device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a bandwidth allocation system according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the
For example, when a path setting request is received so as to set a path from the communication apparatus 11 to the
いま、帯域割当装置10が、通信装置11を始点ノード、通信装置14を終点ノードとして、通信装置12,13を経由するパスの経路を決定したとする。帯域割当装置10は、その決定結果を、パス設定指示情報として、始点ノードとなる通信装置11に出力する。
そして、パス設定指示情報を受け取った通信装置11は、初めにパス設定シグナリングを通信装置12へ送信する。その後、通信装置11〜14間で相互にパスに係る情報をやり取りすることによって、通信装置11〜14間のリンクを接続してパスが確立される。各通信装置11〜14は、相互に直接パスを張るか、または、ネットワークレイヤよりも相対的に下位の下位レイヤのパスを設定することで提供される論理パスで接続される。なお、通信装置11〜14は、パスの経路におけるノードのことであり、例えば、MPLS(Multi-Protocol Label Switching)網のMPLSルータ、パケット網のルータ、または光網の光クロスコネクトである。
Now, it is assumed that the
Then, the communication device 11 that has received the path setting instruction information first transmits path setting signaling to the
次に、帯域割当装置10の機能の詳細について、図2を用いて説明する。図2は、帯域割当装置の機能を示す図である。ただし、本発明の趣旨は、帯域割当についてであるので、パスの経路計算についての説明は必要な程度にとどめる。
図2に示すように、帯域割当装置10は、処理部20、記憶部30、入出力部40、および通信部50によって構成される。
Next, details of the functions of the
As shown in FIG. 2, the
処理部20は、帯域割当部21、経路計算部22、およびパス設定部23を含む。
帯域割当部21は、サービスごとにサービス帯域(図14に示すサービス帯域BWa,Bwbのこと)を算出する。サービス帯域は、サービス属性に基づいて帯域割当情報31(図3参照)を参照して決定される。サービス属性とは、トラヒックの流れる量の時間変動を分類したものである。なお、サービス帯域は、過去の使用帯域に関する統計情報に基づいて決定されてもよい。
また、帯域割当部21は、経路計算部22と連携して、経路計算の際に、必要があればサービスに使用される帯域の変更処理を実行する。この帯域の変更処理は、あるサービスの空き帯域を別のサービスに貸し出すことである。どれだけの空き帯域を貸し出すかの決定については、後記する。
The processing unit 20 includes a
The
Further, the
経路計算部22は、パスの始点ノードから終点ノードまでのパスの経路について、経路計算を行う。パスの経路は、信号を伝達するのに必要な帯域を満たすリンクを用いて形成される。その際、パスの経路に用いられるリンクが異なる複数の経路候補が存在することがある。その場合には、経路計算部22は、複数の経路候補の中から、一つの経路候補を選択して、パスの経路として決定する。
パス設定部23は、経路計算部22によって決定されたパスの始点となるノードに、パスを設定するパス設定指示情報を出力し、パスの経路を網15上に設定する。また、パス設定部23は、ノードにパスの追加、削除または帯域の変更をノードに指示するとき、VCAT(Virtual Concatenation)およびLCAS(Link Capacity Adjustment Scheme)によって指示してもよい。
The
The
処理部20は、演算処理等を実行する図示しないCPU(Central Processing Unit)と、このCPUが演算処理等に用いる図示しないメインメモリとによって構成される。そして、処理部20は、アプリケーションプログラムがメインメモリに展開され、CPUが、それを実行することにより、各部(21〜23)の機能を具現化する。なお、メインメモリは、RAM(Random Access Memory)等により実現される。 The processing unit 20 includes a CPU (Central Processing Unit) (not shown) that executes arithmetic processing and the like, and a main memory (not shown) that is used by the CPU for arithmetic processing and the like. Then, the processing unit 20 realizes the functions of the respective units (21 to 23) when the application program is expanded in the main memory and the CPU executes it. The main memory is realized by a RAM (Random Access Memory) or the like.
次に、記憶部30について説明する。
記憶部30は、帯域割当情報31、リソース情報32、パス情報33、経路候補情報34、パス予約情報35および予約条件情報36を含む情報を記憶している。また、記憶部30は、処理部20の機能を実現するためのアプリケーションプログラムも記憶している。
Next, the storage unit 30 will be described.
The storage unit 30 stores information including
まず、帯域割当情報31について、図3を用いて説明する。図3は、帯域割当情報の一例を示す図である。
帯域割当情報31は、図3に示すように、サービスIDとサービス帯域とを記憶している。
サービスIDは、サービスを識別する情報である。サービス属性が異なると、トラヒックの流れる量の時間変動パターンがいろいろ異なる。例えば、ライブ中継では大きな帯域が定常的に使用され、テレビ会議では小さな帯域が定常的に使用され、データ転送では間欠的に大きな帯域が使用され、インターネットでは使用される帯域の時間変動が大きくなる。
そこで、網運用者は、サービスのためのパスの設定要求を受けたときに、過去の帯域使用に関する統計情報等を参考として、予めサービス属性ごとにサービス帯域を決めている。
First, the
As shown in FIG. 3, the
The service ID is information for identifying a service. Different service attributes have different time variation patterns of traffic flow. For example, a large band is regularly used for live broadcasting, a small band is regularly used for video conferencing, a large band is intermittently used for data transfer, and the time variation of the band used for the Internet increases. .
Therefore, when receiving a path setting request for a service, the network operator determines a service band for each service attribute in advance with reference to statistical information on past band use.
次に、リソース情報32(図2参照)について、図4を用いて説明する。図4(a)は、リソース情報のうち、リンク情報の一例を示す図であり、(b)は、リソース情報のうち、リソース予約情報の一例を示す図である。
リソース情報32は、図4に示すように、リンク情報321とリソース予約情報322とを含む。
図4(a)に示すように、リンク情報321は、網15を構成する各ノードを接続するリンクの情報を備えている。リンク情報321は、少なくとも、リンクID、このリンクの帯域、リンクの端点のノードID、ノードIF(Interface)_ID、リンクコストを含む。リンクコストは、ノードが信号をリンクに送出するときのコスト(負担)である。代表的なリンクコストには、IGP(Interior Gateway Protocol)コストやTE(Traffic Engineering)メトリックがある。ノードIDおよびノードIF_IDは、例えば、IPアドレス等である。
Next, the resource information 32 (see FIG. 2) will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a diagram illustrating an example of link information in the resource information, and FIG. 4B is a diagram illustrating an example of resource reservation information in the resource information.
As shown in FIG. 4, the
As shown in FIG. 4A, the link information 321 includes information on links that connect the nodes constituting the network 15. The link information 321 includes at least a link ID, a bandwidth of the link, a node ID of a link end point, a node IF (Interface) _ID, and a link cost. The link cost is a cost (burden) when the node sends a signal to the link. Typical link costs include IGP (Interior Gateway Protocol) costs and TE (Traffic Engineering) metrics. The node ID and node IF_ID are, for example, IP addresses.
リソース予約情報322は、図4(b)に示すように、リンクIDごとに、少なくとも、そのリンクを利用するパスのパスIDおよびそのリンクの残余帯域を時系列で示した情報を含む。
リソース予約情報322は、さらに、リンクIDごとに、そのリンクのスロットのスロットNo.(スロット番号)と、このスロットに割り当てられたパスのパスIDと、残余帯域とを関連付けて記憶している。図4(b)に示すように、リンクID「1」の場合には、このリンクの時刻taにおける残余帯域は「XX」であり、スロットNo.「1」にはパスが割り当てられていないことが分かる。また、スロットNo.「2〜4」には、パスID「ee」のパスが割り当てられ、スロットNo.「5」のスロットには、パスID「bb」のパスが割り当てられていることが分かる。
例えば、一つのスロットの帯域が、155Mbpsであった場合には、リンクID「1」のリンクにおいて、パスID「ee」のパスは、155Mbps×3=465Mbpsの帯域が割り当てられていることが分かる。
As shown in FIG. 4B, the resource reservation information 322 includes, for each link ID, at least information indicating the path ID of the path using the link and the remaining bandwidth of the link in time series.
The resource reservation information 322 further includes, for each link ID, the slot number of the slot of the link. (Slot number), the path ID of the path assigned to this slot, and the remaining bandwidth are stored in association with each other. As shown in FIG. 4B, in the case of the link ID “1”, the remaining bandwidth at the time ta of this link is “XX”. It can be seen that no path is assigned to “1”. In addition, the slot No. A path with a path ID “ee” is assigned to “2-4”, and a slot No. It can be seen that the path with the path ID “bb” is assigned to the slot “5”.
For example, when the bandwidth of one slot is 155 Mbps, it is understood that the bandwidth of 155 Mbps × 3 = 465 Mbps is allocated to the path with the path ID “ee” in the link with the link ID “1”. .
さらに、図4(b)では、時刻「ta」の情報は、現在のリソース予約情報を示し、時刻「tb」「tc」となるにしたがって、将来の時刻のリソース予約情報を示す。なお、時刻「ta」「tb」「tc」の時間間隔は、所定の時間間隔でよい。また、時刻「tb」「tc」は、帯域割当装置10が予約情報を受け付けたとき、その予約情報に含まれる利用期間に係る利用開始時刻および利用終了時刻等の節目の時刻であってもよい。このように、時系列で残余帯域を管理することによって、図14に示した空き帯域Wvを、容易に算出することができる。
Further, in FIG. 4B, the information on the time “ta” indicates the current resource reservation information, and indicates the resource reservation information at a future time as the times “tb” and “tc” are reached. Note that the time intervals of the times “ta”, “tb”, and “tc” may be predetermined time intervals. The times “tb” and “tc” may be milestones such as the use start time and use end time related to the use period included in the reservation information when the
次に、パス情報35(図2参照)について、図5を用いて説明する。図5は、パス情報の一例を示す図である。
パス情報33は、図5に示すように、設定完了された現状のパスについて、パスごとにノードID、ノードIF_ID、そのパスの経路を表す経由リンクIDリスト、および割り当てられている帯域を記憶している。
Next, the path information 35 (see FIG. 2) will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of path information.
As shown in FIG. 5, the
次に、経路候補情報34(図2参照)について、図6を用いて説明する。図6は、経路候補情報の一例を示す図である。
経路候補情報34は、図6に示すように、パスの経路となる候補を集めた情報であって、経路候補ID、経由リンクIDリスト、およびリンクコストを関連付けて記憶している。なお、経由リンクIDリストは、パスを形成するリンクであって、経路計算部22によって、ノードIDとそのノード同士がどのように接続されているかを示すトポロジ情報(不図示)を参照して作成される。また、リンクコストは、経路計算部22によって、経由リンクIDリストに記憶されているリンクが接続されたときの経路に対して、リンク情報321に記憶されているリンクIDごとのリンクコストを用いて算出される。
図6には、3つの経路候補が示されている。そして、経路計算部22は、3つの経路候補の中から、最小のリンクコストとなる経路すなわち経路候補ID「1」を、設定するパスの経路として決定する。
なお、経路候補情報34は、必ずしも記憶部30に記憶されている必要はなく、経路計算の必要が生じる都度、経路計算部22によって算出されてもよい。
Next, the route candidate information 34 (see FIG. 2) will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of route candidate information.
As shown in FIG. 6, the
FIG. 6 shows three route candidates. Then, the
The
次に、予約条件情報36(図2参照)について、図7を用いて説明する。図7は、予約条件情報の一例を示す図である。
予約条件情報36は、図7に示すように、サービスが利用される時に受け付けた予約情報を記憶したものである。
予約条件情報36は、例えば、予約ID、サービスID、利用要求帯域、および利用要求期間を含む。予約IDは、予約を識別するためのものであり、処理部20によって、予約を受け付けた時に付与される。サービスIDは、帯域割当情報31(図3参照)に示したものと同じである。利用要求帯域は、例えば、テレビ会議であれば、テレビ会議システムの仕様から容易に決められる。利用要求期間は、利用開始時刻および利用終了時刻であっても、「○月△日から1週間」や「毎月1日に24時間」であってもよい。
Next, the reservation condition information 36 (see FIG. 2) will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of reservation condition information.
As shown in FIG. 7, the
The
次に、パス予約情報35(図2参照)について、図8を用いて説明する。図8は、パス予約情報の一例を示す図である。
パス予約情報35は、図8に示すように、予約されているパスに係る情報を記憶している。
具体的には、パス予約情報35は、予約ID、サービスID、経路候補ID、利用期間として利用開始日時と利用終了日時、パスID、および予約割当帯域を記憶している。予約IDは、予約条件情報36(図7参照)に示したものと同じである。サービスIDおよび利用期間は、入力された予約情報から、処理部20によって取得される。経路候補IDおよびパスIDは、経路計算部22によって算出されたものである。予約割当帯域は、帯域割当部21によって算出され、経路計算部22によって、その帯域が確保されることを確認されたものである。
また、パス予約情報35は、利用開始日時になったときにパス設定部23(図2参照)によって参照されて、パスの設定に用いられる。そして、パス予約情報35は、利用終了日時となったときにパス設定部23によって、該当する予約IDに係る情報が削除される。
Next, the path reservation information 35 (see FIG. 2) will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of path reservation information.
As shown in FIG. 8, the
Specifically, the
Further, the
なお、記憶部30は、前記以外にも、網15(図1参照)内に設置されるノードの識別情報と、そのノード同士がどのように接続されているかを示すトポロジ情報を記憶している。そして、記憶部30は、HDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置によって実現される。 In addition to the above, the storage unit 30 stores identification information of nodes installed in the network 15 (see FIG. 1) and topology information indicating how the nodes are connected to each other. . The storage unit 30 is realized by a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive).
入出力部40(図2参照)は、帯域割当装置10に接続されるキーボードやマウス等の図示しない入力装置、液晶モニタ等の図示しない出力装置とのインタフェースである。入出力部40は、入力装置から入力された情報を処理部20に伝達し、処理部20によって処理された情報を出力装置に出力する。
The input / output unit 40 (see FIG. 2) is an interface with an input device (not shown) such as a keyboard and a mouse connected to the
通信部50(図2参照)は、通信装置11〜14と通信するときの通信インタフェースを備える。そして、通信部50を介して、帯域割当装置10は、リンクやパスの更新情報を取得し、パス設定指示情報を通信装置11〜14に出力する。
The communication part 50 (refer FIG. 2) is provided with the communication interface when communicating with the communication apparatuses 11-14. Then, the
≪帯域割当処理の流れ≫
次に、帯域割当装置10(図2参照)の帯域割当処理の流れについて、図9を用いて説明する(適宜図2〜図8参照)。図9は、帯域割当処理の流れを示す図である。
まず、帯域割当部21は、サービスごとのサービス帯域を算出する(ステップS91)。サービス帯域は、サービス属性や統計情報や過去の履歴等に基づいて決められる。なお、サービス帯域は、固定値でもよいが、時間と共に変化しても良い。そして、算出されたサービス帯域は、サービスIDごとに、帯域割当情報31(図3参照)に格納される。
<< Flow of bandwidth allocation process >>
Next, the flow of the bandwidth allocation process of the bandwidth allocation device 10 (see FIG. 2) will be described with reference to FIG. 9 (see FIGS. 2 to 8 as appropriate). FIG. 9 is a diagram showing the flow of the bandwidth allocation process.
First, the
次に、帯域割当部21は、予約情報を受け付けて、その受け付けた予約情報から、サービスID、利用要求期間、および利用要求帯域を取得する(ステップS92)。
Next, the
次に、経路計算部22は、予約情報に合致するパスの経路計算を行う(ステップS93)。具体的には、経路計算部22は、リソース情報32(図4参照)と図示しないトポロジ情報とを参照して、利用要求期間において利用要求帯域以上の残余帯域のあるリンクの組み合わせによって構成されるパスを算出する。経路計算には、dijkstraアルゴリズムやk-shortestアルゴリズム等が用いられる。
また、経路計算部22は、リンクの組み合わせに対して、リソース情報32を参照して、経路に対応するリンクコストを算出し、経路候補情報34(図6参照)に記憶する。
Next, the
The
次に、経路計算部22は、ステップS93において経路計算により算出された経路が、予約情報を満たす経路か否かを判定する(ステップS94)。そして、予約情報を満たす経路であった場合(ステップS94でYes)、処理はステップS95へ進む。ステップS95では、経路計算部22は、経路候補情報34に記憶されたパスの候補の中で、リンクコストが最も小さいパスの候補を、網15に設定するパスとして決定する。そして、パス設定部23が経路計算部22によって決定されたパスの情報に基づいて、パス設定を行う。
Next, the
予約情報を満たす経路でなかった場合(ステップS94でNo)、処理はステップS96へ進む。ステップS96では、他のサービスに予約情報を満たす空き帯域があるか否かを判定する。具体的には、帯域割当部21が、ステップS94において予約情報を満たさないと判定された経路のリンクにおいて、他のサービスに割り当てられている空き帯域のうち、貸し出せる貸出帯域をサービスごとに計算する。そして、帯域割当部21は、貸出帯域の合計が、予約情報を満たすか否かを判定する。
If the route does not satisfy the reservation information (No in step S94), the process proceeds to step S96. In step S96, it is determined whether or not there is a free band that satisfies the reservation information in another service. Specifically, the
次に、他のサービスに予約情報を満たす空き帯域がない場合(ステップS96でNo)、処理部20は、処理を終了する。すなわち、この予約を棄却する。ただし、利用要求帯域は満たせないものの、ある程度の帯域を確保できた場合には、その旨をユーザに伝えて、ユーザの承諾が得られれば、予約情報を緩和して、そのパスを設定してもよい。 Next, when there is no free bandwidth that satisfies the reservation information in another service (No in step S96), the processing unit 20 ends the process. That is, this reservation is rejected. However, if the requested bandwidth is not satisfied, but a certain amount of bandwidth can be secured, the fact is notified to the user, and if the user's consent is obtained, the reservation information is relaxed and the path is set. Also good.
また、ステップS96において、他のサービスに予約情報を満たす空き帯域がある場合(ステップS96でYes)、帯域割当部21が、予約情報を満たす貸出帯域を貸し出す(ステップS97)。そして、ステップS93へ戻り、経路計算部22は、貸出帯域を用いたパスの経路計算を行う。
In step S96, if there is a free band that satisfies the reservation information in another service (Yes in step S96), the
≪貸出帯域の算出処理≫
ここで、ステップS97における貸出帯域の算出処理の概要について、図10を用いて説明する。図10は、貸出帯域の算出処理の概要を示す図である。
図10は、現在t0における帯域の割り当て状況を示している。現在t0には、サービスAに対してサービス帯域BWa、サービスBに対してサービス帯域BWbが割り当てられている。そして、サービスAには第1の既予約と第2の既予約が既に受け付けられていて、それぞれの予約に予約割当帯域Wa1,Wa2が割り当てられている。そして、現在t0において、サービスBを利用する予約情報が新たに受け付けられたとする。そのサービスBによる帯域の予約状況が、斜線で示された「サービスBの新予約」である。すなわち、図10では、説明を簡単にするために、利用期間t1〜t2の間には、サービスBには既予約がなく、すなわち予約割当帯域がない場合を表している。
≪Lending bandwidth calculation process≫
Here, an outline of the lending bandwidth calculation process in step S97 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram showing an outline of the lending bandwidth calculation process.
FIG. 10 shows the bandwidth allocation status at present t0. At present t0, service band BWa is allocated to service A, and service band BWb is allocated to service B. The service A has already received the first reserved reservation and the second reserved reservation, and reserved allocation bands Wa1 and Wa2 are allocated to the respective reservations. Then, it is assumed that reservation information using the service B is newly accepted at the current t0. The bandwidth reservation status by the service B is “new reservation for service B” indicated by hatching. That is, FIG. 10 shows a case where there is no reserved reservation in service B, that is, there is no reserved allocated bandwidth during the usage period t1 to t2, for the sake of simplicity.
現在t0において、サービスBを利用する予約情報が新たに受け付けられたとする。その予約情報には、サービスIDと、その利用要求帯域と、その利用要求帯域の利用要求期間とが含まれている。
そして、まず、サービスB自身の空き帯域が算出される。図10では、サービスBの最大割当済帯域が0であるので、サービスB自身の空き帯域は、サービス帯域BWbとなる。ただし、利用期間t1〜t2の間において、サービスBの予約割当帯域が存在している場合には、サービス帯域BWbからサービスBの最大割当済帯域(すなわち予約割当帯域の合計が最大となる帯域)を減算して、空き帯域を算出する。
次に、利用要求帯域からサービスBの空き帯域を減算して不足帯域を算出する。その結果、不足帯域が、正であった場合には、サービスAの空き帯域をサービスBに貸し出すようにする。そして、今度は、サービスAについて、空き帯域Wvを算出する。
次に、図10に示すような、時間方向をX軸、帯域方向をY軸としたときに、点(X,Y)=(t0,Wv)と点(X,Y)=(t3,0)を通る直線、すなわち空き帯域割当関数X(t)100を適用して、X(t2)を貸出帯域Wxbとする。
これを言い換えると、予約情報を受け付けた時刻t0から将来の時刻t3になるにしたがって空き帯域Wvの大きさを減少させる演算を行い、利用終了時刻t2における空き帯域Wvの大きさを貸出帯域Wxbとする。
It is assumed that reservation information for using the service B is newly received at the present t0. The reservation information includes a service ID, a use request bandwidth, and a use request period of the use request bandwidth.
First, the free bandwidth of service B itself is calculated. In FIG. 10, since the maximum allocated bandwidth of service B is 0, the free bandwidth of service B itself is service bandwidth BWb. However, if there is a reserved allocation band for service B during the usage period t1 to t2, the service band BWb to the maximum allocated band for service B (that is, a band in which the total of the reserved allocation bands is maximum) Is subtracted to calculate the free bandwidth.
Next, the insufficient bandwidth is calculated by subtracting the free bandwidth of service B from the usage request bandwidth. As a result, if the insufficient bandwidth is positive, the free bandwidth of service A is lent to service B. Then, the free bandwidth Wv is calculated for the service A this time.
Next, as shown in FIG. 10, when the time direction is the X axis and the band direction is the Y axis, the point (X, Y) = (t0, Wv) and the point (X, Y) = (t3, 0 ), That is, a free bandwidth allocation function X (t) 100 is applied, and X (t2) is defined as a lending bandwidth Wxb.
In other words, an operation for decreasing the size of the free bandwidth Wv from the time t0 when the reservation information is received to the future time t3 is performed, and the size of the free bandwidth Wv at the use end time t2 is calculated as the lending bandwidth Wxb. To do.
なお、貸出帯域Wxbが、利用要求帯域の不足帯域(利用要求帯域からサービスBの空き帯域を減算して算出される)より大きい場合、貸出帯域Wxb全てをサービスBに貸し出してもよいし、不足帯域分だけを貸し出してもよい。また、それらの中間の帯域を貸し出しても構わない。
さらに、図10では、空き帯域割当関数X(t)100は直線(減少率が一定)となる場合を示したが、これに限られず、予約を受け付けた時刻t0から将来の時刻になるにしたがって空き帯域Wvの大きさを減少させる関数であれば、時間を変数とした対数、指数、および2次関数のいずれかまたはそれらの組み合わせであっても構わない。
また、サービスAに、他のサービスに貸し出さない帯域の閾値が設けられている場合には、予めその閾値の分だけ空き帯域を少なく計算すればよい。
Note that if the lent bandwidth Wxb is larger than the insufficient bandwidth of the usage request bandwidth (calculated by subtracting the vacant bandwidth of the service B from the usage requested bandwidth), the entire lent bandwidth Wxb may be lent to the service B or insufficient. You may lend only the bandwidth. In addition, an intermediate band between them may be lent.
Further, FIG. 10 shows a case where the free bandwidth allocation function X (t) 100 is a straight line (decrease rate is constant), but is not limited to this, and as the future time comes from the time t0 when the reservation is accepted. As long as the function reduces the size of the free bandwidth Wv, it may be a logarithm, exponent, and quadratic function with time as a variable, or a combination thereof.
Further, when the service A is provided with a threshold value of a bandwidth that is not lent to other services, the available bandwidth may be calculated in advance by the amount corresponding to the threshold value.
≪複数のサービスから空き帯域を貸し出す場合の処理≫
次に、ステップS96〜ステップS97(図9参照)において、複数のサービスから空き帯域を貸し出す場合の処理の流れの詳細について、図11を用いて説明する(適宜図2,図10参照)。図11は、複数のサービスから空き帯域を貸し出す場合の処理の流れを示す図である。
まず、帯域割当部21(図2参照)は、サービスごとに空き帯域Wvを算出する(ステップS111)。空き帯域Wvの算出は、図10を用いて説明した通りである。
次に、空き帯域割当関数X(t)100を用いて、サービスごとに貸出帯域Wxbを算出する(ステップS112)。
そして、サービスごとに算出された貸出帯域Wxbについて、後記する選択基準に基づいて、各サービスの貸出帯域の選択順を決定する(ステップS113)。
≪Process when renting free bandwidth from multiple services≫
Next, in step S96 to step S97 (see FIG. 9), the details of the processing flow when renting a free band from a plurality of services will be described with reference to FIG. 11 (see FIGS. 2 and 10 as appropriate). FIG. 11 is a diagram showing the flow of processing when renting a free band from a plurality of services.
First, the bandwidth allocation unit 21 (see FIG. 2) calculates the free bandwidth Wv for each service (step S111). The calculation of the free bandwidth Wv is as described with reference to FIG.
Next, the lending bandwidth Wxb is calculated for each service using the free bandwidth allocation function X (t) 100 (step S112).
Then, for the lending bandwidth Wxb calculated for each service, the order of lending bandwidth selection for each service is determined based on the selection criteria described later (step S113).
次に、未選択の貸出帯域があるか否かを判定する(ステップS114)。ステップS114において、未選択の貸出帯域がある場合(ステップS114でYes)、処理はステップS115へ進む。また、未選択の貸出帯域がない場合(ステップS114でNo)、処理はステップS117へ進む。 Next, it is determined whether there is an unselected loan band (step S114). If there is an unselected loan band in step S114 (Yes in step S114), the process proceeds to step S115. If there is no unselected loan band (No in step S114), the process proceeds to step S117.
ステップS115では、貸出帯域を加算するときの合計の初期値を0として、選択順にしたがって貸出帯域Wxbを1つ選択して、その貸出帯域Wxbを前回までの合計に加算する。そして、貸出帯域Wxbの合計が、利用要求帯域の不足分を超えたか否かを判定する(ステップS116)。貸出帯域Wxbの合計が利用要求帯域の不足分を超えた場合(ステップS116でYes)、処理はステップS117へ進む。また、貸出帯域Wxbの合計が利用要求帯域の不足分を超えていない場合(ステップS116でNo)、処理はステップS114へ戻る。
ステップS117では、合計された分の貸出帯域Wxbを貸し出す。
In step S115, the initial value of the total when adding the lending bandwidth is set to 0, one lending bandwidth Wxb is selected according to the selection order, and the lending bandwidth Wxb is added to the total up to the previous time. Then, it is determined whether or not the total of the lending bandwidth Wxb exceeds the shortage of the usage request bandwidth (step S116). If the total of the lent bandwidth Wxb exceeds the shortage of the usage request bandwidth (Yes in step S116), the process proceeds to step S117. If the total of the lent bandwidth Wxb does not exceed the shortage of the usage request bandwidth (No in step S116), the process returns to step S114.
In step S117, the lending bandwidth Wxb is lent out.
なお、貸し出し分として算出された貸出帯域Wxbの合計が、利用要求帯域より大きい場合、合計された個々の貸出帯域Wxbの全てを他のサービスに貸し出してもよいし、利用要求帯域分だけに変更して貸し出してもよい。また、それらの中間の帯域を貸し出しても構わない。 In addition, when the total of the loan bandwidth Wxb calculated as a loan amount is larger than the use request bandwidth, all of the summed individual loan bandwidths Wxb may be loaned to other services or changed to the use request bandwidth only. Then you can lend it. In addition, an intermediate band between them may be lent.
≪選択基準について≫
次に、ステップS113に記載した選択基準とその処理の流れについて、以下に説明する。
(1)大きな空き帯域を有するサービスから貸し出し
本実施形態に表した空き帯域割当関数X(t)100を用いれば、貸出帯域の大きさは、空き帯域の大きさに比例する。したがって、図11に示すステップS113において、貸出帯域の選択基準を、空き帯域の大きい順とした場合には、ステップS115〜S117に示すように、空き帯域の大きい順に貸出帯域を算出して、その算出した貸出帯域を加算し、加算した合計が利用要求帯域を超えたときに、その加算された個々の貸出帯域を貸し出す。
なお、貸出帯域の大きさの比較は、帯域割当部21(図2参照)によって実行される。
≪About selection criteria≫
Next, the selection criteria described in step S113 and the flow of the processing will be described below.
(1) Lending from a service having a large free bandwidth If the free bandwidth allocation function X (t) 100 shown in the present embodiment is used, the size of the leased bandwidth is proportional to the size of the free bandwidth. Accordingly, in step S113 shown in FIG. 11, when the lending bandwidth selection criterion is the order of increasing available bandwidth, the lending bandwidth is calculated in the order of increasing available bandwidth, as shown in steps S115 to S117. The calculated lending bandwidth is added, and when the total sum exceeds the usage request bandwidth, the added individual lending bandwidth is lent.
Note that the comparison of the size of the lent bandwidth is executed by the bandwidth allocation unit 21 (see FIG. 2).
(2)小さな帯域使用率のサービスから貸し出し
帯域使用率は、現在t0以前の所定期間における予約割当帯域をサービス帯域で除算して算出される。図11に示すステップS113において、空き帯域の選択基準を、帯域使用率の小さい順とした場合には、ステップS115〜S117に示すように、帯域使用率の小さい順に、貸出帯域を算出して、その算出した貸出帯域を加算し、加算した合計が利用要求帯域を超えたときに、その加算された個々の帯域を貸し出す。
なお、帯域使用率についての演算は、帯域割当部21(図2参照)によって実行される。
(2) Lending from a service with a small bandwidth usage rate The bandwidth usage rate is calculated by dividing the reserved allocated bandwidth in a predetermined period before the current t0 by the service bandwidth. In step S113 shown in FIG. 11, when the free band selection criterion is the order of decreasing band usage rate, as shown in steps S115 to S117, the lending bandwidth is calculated in ascending order of band usage rate, The calculated lending bandwidth is added, and when the total sum exceeds the usage request bandwidth, the added individual bandwidth is lent.
Note that the bandwidth usage rate is calculated by the bandwidth allocation unit 21 (see FIG. 2).
(3)予約割当帯域の平均が小さいサービスから貸し出し
予約割当帯域の平均は、現在t0以前の所定期間における予約割当帯域の時間平均として算出される。図11に示すステップS113において、空き帯域の選択基準を、予約割当帯域の平均が小さい順とした場合には、ステップS115〜S117に示すように、予約割当帯域の平均が小さい順に、貸出帯域を算出して、その算出した貸出帯域を加算し、加算した合計が利用要求帯域を超えたときに、その加算された個々の帯域を貸し出す。
なお、予約割当帯域の平均の比較は、帯域割当部21(図2参照)によって実行される。
また、予約割当帯域の平均が小さい順に空き帯域を貸し出すことは、空き帯域が大きい可能性が高く、予約に対する棄却を抑えることができる。
(3) Lending from a service with a small average of the reserved allocated bandwidth The average of the reserved allocated bandwidth is calculated as the time average of the reserved allocated bandwidth in a predetermined period before the current t0. In step S113 shown in FIG. 11, when the free band selection criterion is the order in which the average of the reserved allocation bands is small, as shown in steps S115 to S117, the lending bands are set in the order of the average of the reserved allocation bands. The calculated lending bandwidth is added, and when the total sum exceeds the use request bandwidth, the added individual bandwidth is lent.
Note that the average comparison of the reserved allocation bands is executed by the band allocation unit 21 (see FIG. 2).
In addition, lending free bandwidths in ascending order of reserved allocation bandwidth is highly likely to have large free bandwidths and can suppress rejection of reservations.
(4)貸し出される帯域が利用要求帯域以上でかつ利用要求帯域に最も近い貸出帯域を貸し出し
図11に示すステップS113において、空き帯域の選択基準を、貸し出される帯域が利用要求帯域以上でかつ利用要求帯域に最も近い貸出帯域としたときには、全ての空き帯域について貸出帯域を算出し、算出した貸出帯域と利用要求帯域とを比較し、利用要求帯域以上でかつその利用要求帯域に最も近い帯域を選択する。
なお、貸出帯域の大きさと利用要求帯域の大きさとの比較は、帯域割当部21(図2参照)によって実行される。
(4) Lending a lent bandwidth that is equal to or greater than the requested bandwidth and a bandwidth that is closest to the requested bandwidth in step S113 shown in FIG. When setting the loan bandwidth closest to the bandwidth, calculate the loan bandwidth for all available bandwidths, compare the calculated loan bandwidth with the requested bandwidth, and select the bandwidth that is equal to or greater than the requested bandwidth and closest to the requested bandwidth To do.
The comparison between the size of the lent bandwidth and the size of the usage request bandwidth is executed by the bandwidth allocation unit 21 (see FIG. 2).
(5)サービスが使用されているときの空き帯域の分散が小さいサービスから貸し出し
図11に示すステップS113において、空き帯域の選択基準を、サービス使用時の空き帯域の分散が小さい順とした場合には、ステップS115〜S117に示すように、サービス使用時の空き帯域の所定期間内の分散が小さい順に、貸出帯域を算出して、その算出した貸出帯域を加算し、加算した合計が利用要求帯域を超えたときに、その加算された個々の貸出帯域を貸し出す。
なお、空き帯域の分散についての演算は、帯域割当部21(図2参照)によって実行される。
また、空き帯域の分散が小さい順に空き帯域を貸し出すことは、空き帯域が安定(一定)している可能性が高く、予約に対する棄却を抑えることができる。
(5) Lending from a service with a small free band distribution when the service is used In step S113 shown in FIG. 11, when the free band selection criterion is the order of small free band distribution when using the service As shown in steps S115 to S117, the loan bandwidths are calculated in ascending order of variance within the predetermined period of the free bandwidth when the service is used, and the calculated loan bandwidths are added. When the value exceeds the value, the added individual loan bandwidth is lent.
Note that the calculation for the distribution of the free bandwidth is executed by the bandwidth allocation unit 21 (see FIG. 2).
In addition, lending free bandwidths in ascending order of dispersion of free bandwidths is highly likely that the free bandwidths are stable (constant), and rejection of reservations can be suppressed.
≪変形例;貸出帯域の大きさの調整≫
次に、図11に示すステップS117において算出された貸出帯域の大きさの調整処理について、図12を用いて説明する。図12は、貸出帯域の大きさの調整処理を示す図である。
図12では、簡単なケースとして、サービスAの予約に対する最大割当済帯域Watが、時刻t0〜t1の間で、変化していない場合を示している。
貸出帯域Wxb0,Wxb01,Wxb1がそれぞれ、時刻t0,t01,t1において算出された値であるとする。
図12では、貸出帯域Wxbは、Wxb1>Wxb01>Wxb0のように算出される。すなわち、利用終了時刻t2が、現在t0に近い予約ほど、大きな貸出帯域Wxbを割り当てられることになる。
帯域割当部21(図2参照)は、前記のようにして算出された貸出帯域Wxbのうち、最も大きな貸出帯域Wxbを、サービスBに貸し出す貸出帯域Wxbとして決定する。
≪Modification: Adjustment of lending bandwidth size≫
Next, the lending bandwidth size adjustment process calculated in step S117 shown in FIG. 11 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating a process for adjusting the size of a lending bandwidth.
FIG. 12 shows a case where the maximum allocated bandwidth Wat for the reservation of the service A does not change between times t0 and t1 as a simple case.
It is assumed that the lending bandwidths Wxb0, Wxb01, and Wxb1 are values calculated at times t0, t01, and t1, respectively.
In FIG. 12, the lending bandwidth Wxb is calculated as Wxb1>Wxb01> Wxb0. In other words, a reservation whose use end time t2 is closer to the current t0 is assigned a larger lending bandwidth Wxb.
The bandwidth allocation unit 21 (see FIG. 2) determines the largest loan bandwidth Wxb among the loan bandwidths Wxb calculated as described above as the loan bandwidth Wxb to be lent to the service B.
第1実施形態における帯域割当装置10によれば、サービスの空き帯域を別のサービスに貸し出すことができるため、空き帯域を複数のサービスで共有して有効に使用することができる。また、空き帯域割当関数X(t)100は、経時的に第2のサービスの利用帯域が増加するのを見越して貸出帯域を割り当てることになる。したがって、継続的に大きな帯域が占有されることを防止することができる。その結果、予約の棄却率を低減することができる。
According to the
≪第2実施形態≫
第2実施形態は、第1実施形態とは、受け付ける予約情報の内容が異なり、それにともなって、貸出帯域の演算処理(図9に示すステップS96)が異なる。しかし、それ以外の処理は、第2実施形態と第1実施形態とでは同じである。そのため、第2実施形態の帯域割当装置10の構成図は、図2と同様なので、図示を省略する。また、第1実施形態における予約条件情報36を、第2実施形態では、「予約条件情報36a」と表記することとする。
<< Second Embodiment >>
The second embodiment differs from the first embodiment in the contents of the reservation information that is accepted, and accordingly, the calculation processing of the lending bandwidth (step S96 shown in FIG. 9) is different. However, other processes are the same in the second embodiment and the first embodiment. Therefore, the configuration diagram of the
図13は、第2実施形態における予約条件情報を示す図である。
図13が図7と異なる点は、新たに借用情報欄が設けられていることである。そして、予約ID「Bu1」のサービスIDが「A」とされている。この借用情報は、本来はサービスBの帯域を使用することになっている予約ID「Bu1」が、初めから、サービスID「A」のサービスから貸出帯域を割り当ててもらうことを示している。そのために、例えば、借用情報欄のフラグが「1」であれば、異なるサービス帯域から貸出帯域を割り当ててもらうことを示す。このことにより、サービスBの空き帯域を算出する処理を省略することが可能となる。
そして、それ以外の処理については、第1実施形態に記載したのと同様であるので、説明を省略する。
FIG. 13 is a diagram showing reservation condition information in the second embodiment.
FIG. 13 differs from FIG. 7 in that a borrowing information column is newly provided. The service ID of the reservation ID “Bu1” is “A”. This borrowing information indicates that the reservation ID “Bu1”, which is supposed to use the band of the service B, is assigned the lending band from the service with the service ID “A” from the beginning. Therefore, for example, if the flag in the borrowing information column is “1”, it indicates that the lent bandwidth is allocated from a different service bandwidth. This makes it possible to omit the process of calculating the free bandwidth of service B.
Since the other processes are the same as those described in the first embodiment, description thereof is omitted.
第2実施形態における帯域割当装置10によれば、第1実施形態における効果と同様の効果がある。
According to the
以上、各実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。 As mentioned above, although each embodiment was described, this invention is not limited to these, It can implement in the range which does not change the meaning.
また、本発明の各実施形態において、帯域割当装置10(図2参照)の各部の処理について説明したが、これらの処理は、帯域割当装置10をコンピュータで実現したときに搭載されるプログラムによって実現されてもよい。このプログラムは、通信回線を介して提供することもできるし、CD−ROM等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
Further, in each embodiment of the present invention, the processing of each part of the bandwidth allocation device 10 (see FIG. 2) has been described, but these processing are realized by a program installed when the
1 帯域割当システム
10 帯域割当装置
11〜14 通信装置
20 処理部
21 帯域割当部
22 経路計算部
23 パス設定部
30 記憶部
31 帯域割当情報
32 リソース情報
33 パス情報
34 経路候補情報
35 パス予約情報
36,36a 予約条件情報
100 空き帯域割当関数
BWa,Bwb サービス帯域
Wa1,Wa2,Wb 予約割当帯域
Wat 最大割当済帯域
Wv 空き帯域
Wxb 貸出帯域
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記帯域割当装置が、
前記サービスごとに、このサービスを識別するサービス識別情報と、該サービスに対して割り当てた前記サービス帯域と、該サービス帯域に設定された帯域である予約割当帯域と、該予約割当帯域の利用期間とを関連付けて記憶する記憶部と処理部とを備え、
前記処理部が、
第1のサービスのサービス帯域内に設定されることを要求する利用要求帯域と、該利用要求帯域の利用要求期間とを含む予約情報の入力を受け付けたときに、
前記利用要求期間において前記第1のサービスの前記予約割当帯域の合計が最大となる帯域を算出して第1の最大割当済帯域とし、前記第1のサービスのサービス帯域から前記第1の最大割当済帯域を減算して第1の空き帯域を算出し、前記利用要求帯域から前記第1の空き帯域を減算して不足帯域を算出するステップを実行し、
前記不足帯域が正であった場合には、
前記第1のサービスとは別の第2のサービスについて、前記利用要求期間において前記第2のサービスの前記予約割当帯域の合計が最大となる帯域を算出して第2の最大割当済帯域とし、前記第2のサービスのサービス帯域から前記第2の最大割当済帯域を減算して第2の空き帯域を算出するステップを実行し、
前記予約情報を受け付けた時刻から将来の時刻になるにしたがって前記第2の空き帯域の大きさを減少させる演算を行って、前記利用要求期間の利用終了時刻における前記第2の空き帯域を算出して貸出帯域とし、その貸出帯域を前記第2のサービスのサービス帯域内に設定する前記第1のサービスの前記予約割当帯域とし、前記利用要求期間を前記予約割当帯域の利用期間として、該予約割当帯域と該予約割当帯域の利用期間と前記第2のサービスのサービス識別情報とを関連付けて前記記憶部に記憶させるステップを実行すること、
を特徴とする帯域割当方法。 Bandwidth allocation used in a bandwidth allocation apparatus that allocates a service bandwidth for each service to a bandwidth of a path stretched over a network and calculates a bandwidth to be set in the service bandwidth based on reservation information related to use of the service bandwidth A method,
The bandwidth allocation device is
For each service, service identification information for identifying the service, the service band allocated to the service, a reserved allocated band that is a band set for the service band, and a usage period of the reserved allocated band, A storage unit and a processing unit for storing
The processing unit is
When receiving an input of reservation information including a use request band requesting to be set within the service band of the first service and a use request period of the use request band,
A bandwidth in which the total of the reserved allocated bandwidths of the first service is maximized during the usage request period is calculated as a first maximum allocated bandwidth, and the first maximum allocated bandwidth is calculated from the service bandwidth of the first service. Subtracting the completed bandwidth to calculate a first free bandwidth, subtracting the first free bandwidth from the usage request bandwidth to calculate a shortage bandwidth,
If the insufficient bandwidth is positive,
For a second service different from the first service, a bandwidth that maximizes the total of the reserved allocated bandwidth of the second service in the usage request period is calculated as a second maximum allocated bandwidth, Performing a step of calculating a second free bandwidth by subtracting the second maximum allocated bandwidth from a service bandwidth of the second service;
The second free band at the use end time of the use request period is calculated by performing an operation for reducing the size of the second free band as the time from the time when the reservation information is received to the future time. The reserved allocation bandwidth of the first service that sets the leased bandwidth within the service bandwidth of the second service, the usage request period as the usage period of the reserved allocation bandwidth, Executing a step of associating a bandwidth, a use period of the reserved allocation bandwidth, and service identification information of the second service in the storage unit;
A bandwidth allocation method characterized by the above.
を特徴とする請求項1に記載の帯域割当方法。 The calculation for reducing the size of the second vacant band as the time from the time when the reservation information is received to the future time is an operation whose reduction rate is constant,
The band allocation method according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項1に記載の帯域割当方法。 The operation of reducing the size of the second free bandwidth as the future time from the time when the reservation information is received is a logarithm, exponent, And any one of the quadratic functions or a combination thereof,
The band allocation method according to claim 1, wherein:
前記予約情報を受け付けた時刻から前記利用期間の利用開始時刻までの利用開始前期間において、所定の時間ごとに、前記貸出帯域を算出して、
前記利用開始前期間中に算出した前記貸出帯域のうち最も大きい値を、前記第1のサービスの前記予約割当帯域とするステップを実行すること、
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の帯域割当方法。 The processing unit is
In the pre-use period from the time when the reservation information is received to the use start time of the use period, the lending bandwidth is calculated every predetermined time,
Executing the step of setting the largest value among the lending bandwidths calculated during the period before the start of use as the reserved allocation bandwidth of the first service;
The band allocation method according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記不足帯域と前記貸出帯域とのいずれかを、前記第1のサービスの前記予約割当帯域とするステップを実行すること、
を特徴とする請求項4に記載の帯域割当方法。 When the processing unit determines that the lending bandwidth is larger than the insufficient bandwidth,
Executing either the insufficient bandwidth or the lending bandwidth as the reserved allocated bandwidth of the first service;
The band allocation method according to claim 4, wherein:
前記処理部が、
該サービスごとに、前記貸出帯域を算出し、
前記サービスごとに算出した複数の前記貸出帯域の中から、前記貸出帯域の大きいサービス順に、前記貸出帯域を加算し、その加算した合計が前記不足帯域を超えたときに、その加算された個々の前記貸出帯域を前記第1のサービスの前記予約割当帯域とするステップを実行すること、
を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の帯域割当方法。 The second service is plural,
The processing unit is
For each service, calculate the lending bandwidth,
Among the plurality of loan bands calculated for each service, the loan bands are added in the order of services with the largest loan bands, and when the sum exceeds the shortage band, the added individual bands Performing the step of setting the lending bandwidth as the reserved allocated bandwidth of the first service;
The bandwidth allocation method according to any one of claims 1 to 5, wherein:
前記処理部が、
前記複数のサービスごとに、前記予約割当帯域を合計し、その合計を前記サービス帯域で除算することによって帯域使用率を算出し、
前記帯域使用率が小さいサービス順に、前記貸出帯域を算出して加算し、その合計が前記不足帯域を超えたときに、加算された個々の前記貸出帯域を前記第1のサービスの前記予約割当帯域とするステップを実行すること、
を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の帯域割当方法。 The second service is plural,
The processing unit is
For each of the plurality of services, calculate the bandwidth usage rate by summing the reserved allocation bandwidth and dividing the sum by the service bandwidth;
The lending bandwidth is calculated and added in the order of services with the smallest bandwidth usage rate, and when the sum exceeds the insufficient bandwidth, the added lending bandwidth is used as the reserved allocated bandwidth of the first service. Performing the steps
The bandwidth allocation method according to any one of claims 1 to 5, wherein:
前記帯域割当装置が、
前記サービスごとに、このサービスを識別するサービス識別情報と、該サービスに対して割り当てた前記サービス帯域と、該サービス帯域に設定された帯域である予約割当帯域と、該予約割当帯域の利用期間とを関連付けて記憶する記憶部と処理部とを備え、
前記処理部が、
第1のサービスとは別の第2のサービスに前記第1のサービス帯域内に設定されることを要求する利用要求帯域を割り当てるか否かを識別する借用情報と、該利用要求帯域と、該利用要求帯域の利用要求期間とを含む予約情報の入力を受け付けたときに、前記借用情報を用いて、前記第2のサービスのサービス帯域内に前記利用要求帯域を割り当てると判定した場合には、
前記第2のサービスについて、前記利用期間において前記第2のサービスの前記予約割当帯域の合計が最大となる帯域を算出して第2の最大割当済帯域とし、前記第2のサービスのサービス帯域から前記第2の最大割当済帯域を減算して第2の空き帯域を算出するステップを実行し、
前記予約情報を受け付けた時刻から将来の時刻になるにしたがって前記第2の空き帯域の大きさを減少させる演算を行って、前記利用要求期間の利用終了時刻における前記第2の空き帯域を算出して貸出帯域とし、その貸出帯域を前記第2のサービスのサービス帯域内に設定する前記第1のサービスの前記予約割当帯域とし、前記利用要求期間を前記予約割当帯域の利用期間として、該予約割当帯域と該予約割当帯域の利用期間と前記第2のサービスのサービス識別情報とを関連付けて前記記憶部に記憶させるステップを実行すること、
を特徴とする帯域割当方法。 Bandwidth allocation used in a bandwidth allocation apparatus that allocates a service bandwidth for each service to a bandwidth of a path stretched over a network and calculates a bandwidth to be set in the service bandwidth based on reservation information related to use of the service bandwidth A method,
The bandwidth allocation device is
For each service, service identification information for identifying the service, the service band allocated to the service, a reserved allocated band that is a band set for the service band, and a usage period of the reserved allocated band, A storage unit and a processing unit for storing
The processing unit is
Borrowing information for identifying whether or not to allocate a use request band requesting to be set in the first service band to a second service different from the first service, the use request band, and When the reservation information including the usage request period of the usage request bandwidth is received, when it is determined that the usage request bandwidth is allocated within the service bandwidth of the second service using the borrowing information,
For the second service, a bandwidth in which the total of the reserved allocated bandwidths of the second service is maximized during the usage period is calculated as a second maximum allocated bandwidth, and the service bandwidth of the second service is calculated. Performing a step of calculating a second free bandwidth by subtracting the second maximum allocated bandwidth;
The second free band at the use end time of the use request period is calculated by performing an operation for reducing the size of the second free band as the time from the time when the reservation information is received to the future time. The reserved allocation bandwidth of the first service that sets the leased bandwidth within the service bandwidth of the second service, the usage request period as the usage period of the reserved allocation bandwidth, Executing a step of associating a bandwidth, a use period of the reserved allocation bandwidth, and service identification information of the second service in the storage unit;
A bandwidth allocation method characterized by the above.
前記サービスごとに、このサービスを識別するサービス識別情報と、該サービスに対して割り当てた前記サービス帯域と、該サービス帯域に設定された帯域である予約割当帯域と、該予約割当帯域の利用期間とを関連付けて記憶する記憶部と、
第1のサービスのサービス帯域内に設定されることを要求する利用要求帯域と、該利用要求帯域の利用要求期間とを含む予約情報の入力を受け付けたときに、
前記利用要求期間において前記第1のサービスの前記予約割当帯域の合計が最大となる帯域を算出して第1の最大割当済帯域とし、前記第1のサービスのサービス帯域から前記第1の最大割当済帯域を減算して第1の空き帯域を算出し、前記利用要求帯域から前記第1の空き帯域を減算して不足帯域を算出し、
前記不足帯域が正であった場合には、
前記第1のサービスとは別の第2のサービスについて、前記利用要求期間において前記第2のサービスの前記予約割当帯域の合計が最大となる帯域を算出して第2の最大割当済帯域とし、前記第2のサービスのサービス帯域から前記第2の最大割当済帯域を減算して第2の空き帯域を算出するステップを実行し、
前記予約情報を受け付けた時刻から将来の時刻になるにしたがって前記第2の空き帯域の大きさを減少させる演算を行って、前記利用要求期間の利用終了時刻における前記第2の空き帯域を算出して貸出帯域とし、その貸出帯域を前記第2のサービスのサービス帯域内に設定する前記第1のサービスの前記予約割当帯域とし、前記利用要求期間を前記予約割当帯域の利用期間として、該予約割当帯域と該予約割当帯域の利用期間と前記第2のサービスのサービス識別情報とを関連付けて前記記憶部に記憶させる処理部と、
を備えることを特徴とする帯域割当装置。 A bandwidth allocation device that allocates a service bandwidth for each service to a bandwidth of a path stretched over a network, and calculates a bandwidth to be set in the service bandwidth based on reservation information related to use of the service bandwidth,
For each service, service identification information for identifying the service, the service band allocated to the service, a reserved allocated band that is a band set for the service band, and a usage period of the reserved allocated band, A storage unit for storing
When receiving an input of reservation information including a use request band requesting to be set within the service band of the first service and a use request period of the use request band,
A bandwidth in which the total of the reserved allocated bandwidths of the first service is maximized during the usage request period is calculated as a first maximum allocated bandwidth, and the first maximum allocated bandwidth is calculated from the service bandwidth of the first service. Subtracting the completed bandwidth to calculate a first free bandwidth, subtracting the first free bandwidth from the usage request bandwidth to calculate a shortage bandwidth,
If the insufficient bandwidth is positive,
For a second service different from the first service, a bandwidth that maximizes the total of the reserved allocated bandwidth of the second service in the usage request period is calculated as a second maximum allocated bandwidth, Performing a step of calculating a second free bandwidth by subtracting the second maximum allocated bandwidth from a service bandwidth of the second service;
The second free band at the use end time of the use request period is calculated by performing an operation for reducing the size of the second free band as the time from the time when the reservation information is received to the future time. The reserved allocation bandwidth of the first service that sets the leased bandwidth within the service bandwidth of the second service, the usage request period as the usage period of the reserved allocation bandwidth, A processing unit that associates a bandwidth, a usage period of the reserved allocated bandwidth, and service identification information of the second service, and stores the associated information in the storage unit;
A bandwidth allocating device comprising:
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