JP7444263B2 - Bandwidth estimation device, band estimation method, and program - Google Patents
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Description
本開示は、複数の回線が1つの通信リンクに収容される際に必要となる通信帯域を算出する技術に関する。 The present disclosure relates to a technique for calculating a communication band required when a plurality of lines are accommodated in one communication link.
図1及び図2は、特許文献1に記載される通信帯域算出装置300を説明する図である。通信システム10は、2つの通信装置(11、12)をリンク15で接続している。リンク15は複数の回線を収容する。各回線の通信帯域は、各回線の契約に応じて上限値(以降、「契約帯域」と記載する。)が設定される。通信装置(11、12)は、それぞれの物理ポート(11a,12a)で、リンク15に収容される回線全体のトラヒック量を観測し、通信帯域算出装置300に通知している。
1 and 2 are diagrams for explaining a communication
収容される回線の数や契約帯域は、回線の新規追加、契約変更、あるいは削除に伴って時間的に変化し、図2に示す観測期間Tv内および設計期間Tx内においても複数回変化する場合がある。各回線の通信品質を保証するために(トラヒックが廃棄されないように)、リンク15には必要な物理帯域(以降、「必要帯域」と記載する。)が設計(以降、「帯域設計」と記載する。)される。 The number of lines accommodated and the contracted bandwidth change over time due to the addition of new lines, contract changes, or deletions, and may change multiple times within the observation period Tv and design period Tx shown in Figure 2. There is. In order to guarantee the communication quality of each line (so that traffic is not discarded), the necessary physical bandwidth (hereinafter referred to as "required bandwidth") is designed for link 15 (hereinafter referred to as "bandwidth design"). to be done.) to be done.
ここで、図1のような通信システム10には、帯域利用効率について次のような課題がある。
リンク15の必要帯域を収容される全回線の契約帯域の総和とすると、多数の回線の利用率が低い場合、帯域利用効率が低くなってしまう。このため、通信システム10には、各回線の通信品質を保証するとともに、帯域利用効率が低下しない程度の必要帯域の設定が求められるという課題がある。
Here, the
If the required bandwidth of the
当該課題を解決するためには、次のような予測手法がなされることがある。
当該予測手法は、観測トラヒックデータから各変動要素の帯域をそれぞれ予測し、その総和を必要帯域とする。ここで、既存回線変動は過去のトラヒックデータに基づく線形近似関数式を用いて予測する。一方、新規回線変動は既存トラヒックと同じ確率密度関数を用いて予測する。
そして、帯域設計は設計期間Tx内の各時間において実施され、各時間tiごとに必要帯域Z(ti)が算出される。
In order to solve the problem, the following prediction method may be used.
This prediction method predicts the bandwidth of each variable element from observed traffic data, and uses the sum as the required bandwidth. Here, existing line fluctuations are predicted using a linear approximation function formula based on past traffic data. On the other hand, new line fluctuations are predicted using the same probability density function as existing traffic.
Then, the band design is performed at each time within the design period Tx, and the required band Z(t i ) is calculated for each time t i .
特許文献1は、変動要素ごとに必要帯域を推定することが開示される。本発明は、特許文献1の手法より高い精度で必要帯域を推定することを目的とする。つまり、本発明は、前記課題を解決するために、通信システムのリンクの必要帯域を高い精度で算出し、通信品質の保証と帯域利用効率の向上を図ることができる帯域推定装置、帯域推定方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る帯域推定装置は、観測トラヒックデータと回線情報のセットを学習した機械学習モデルから回線情報からトラヒック量を推定し、複数の回線情報のセットから推定したトラヒック量の分布に基づいた信頼区間の上限値を必要帯域とすることとした。 In order to achieve the above object, a bandwidth estimation device according to the present invention estimates traffic amount from line information using a machine learning model that has learned observed traffic data and a set of line information, and estimates traffic amount from a plurality of sets of line information. We decided to use the upper limit of the confidence interval based on the distribution of traffic as the required bandwidth.
具体的には、本発明に係る帯域推定装置は、通信装置間のリンクに複数の回線が収容される通信システムにおいて、前記リンクの必要帯域を算出する帯域推定装置であって、
現在までの観測期間における前記回線毎の契約帯域と前記リンクのトラヒック量、及び将来の設計期間における前記回線毎の契約帯域が入力される通信部と、
前記観測期間における時間毎の前記契約帯域と前記トラヒック量を機械学習し、前記契約帯域から前記トラヒック量を予測する機械学習モデルを作成すること、
前記設計期間における前記回線毎の契約帯域を前記機械学習モデルにあてはめて前記設計期間の時間毎の前記トラヒック量を推定すること、
推定した前記設計期間の各時間の前記トラヒック量から確率密度関数を推定すること、及び
前記確率密度関数に所望の信頼区間をあてはめ、前記信頼区間の上限値を前記必要帯域とすること
を行う演算処理部と、
を備える。
Specifically, the bandwidth estimating device according to the present invention is a bandwidth estimating device that calculates a required bandwidth of a link in a communication system in which a plurality of lines are accommodated in a link between communication devices, and includes:
a communication unit into which the contracted band for each line and the traffic volume of the link in the observation period up to the present, and the contracted band for each line in the future design period are input;
creating a machine learning model that performs machine learning on the contracted band and the traffic amount for each hour in the observation period and predicts the traffic amount from the contracted band;
applying a contracted band for each line during the design period to the machine learning model to estimate the traffic amount for each time during the design period;
estimating a probability density function from the estimated traffic amount at each time in the design period; and applying a desired confidence interval to the probability density function, and setting the upper limit of the confidence interval to the required band. a processing section;
Equipped with
また、本発明に係る帯域推定方法は、通信装置間のリンクに複数の回線が収容される通信システムにおいて、前記リンクの必要帯域を算出する帯域推定方法であって、
現在までの観測期間における前記回線毎の契約帯域と前記リンクのトラヒック量を取得すること、
前記観測期間における時間毎の前記契約帯域と前記トラヒック量を機械学習し、前記契約帯域から前記トラヒック量を予測する機械学習モデルを作成すること、
将来の設計期間における前記回線毎の契約帯域を取得し、前記機械学習モデルを用いて前記設計期間の時間毎の前記トラヒック量を推定すること、
推定した前記設計期間の各時間の前記トラヒック量から確率密度関数を推定すること、及び
前記確率密度関数に所望の信頼区間をあてはめ、前記信頼区間の上限値を前記必要帯域とすること
を行う。
Further, a bandwidth estimation method according to the present invention is a bandwidth estimation method for calculating a required bandwidth of a link in a communication system in which a plurality of lines are accommodated in a link between communication devices, the method comprising:
obtaining the contracted bandwidth for each line and the traffic volume of the link during the observation period up to the present;
creating a machine learning model that performs machine learning on the contracted band and the traffic amount for each hour in the observation period and predicts the traffic amount from the contracted band;
obtaining a contracted band for each line in a future design period, and estimating the traffic amount for each time in the design period using the machine learning model;
estimating a probability density function from the estimated traffic amount at each time in the design period; and applying a desired confidence interval to the probability density function, and setting the upper limit of the confidence interval to the required band.
本帯域推定装置及び方法は、過去のトラヒック量と回線情報を機械学習してモデルを生成し、回線情報をそのモデルにあてはめて将来のトラヒック量を推定する。そして、その推定したトラヒック量の確率密度分布に基づいて必要帯域を設定する。つまり、本発明は、機械学習により通信システムのリンクの必要帯域を高い精度で算出し、通信品質の保証と帯域利用効率の向上を図ることができる帯域推定装置、帯域推定方法、及びプログラムを提供することができる。 The present band estimation device and method generates a model by machine learning past traffic volume and line information, and estimates future traffic volume by applying line information to the model. Then, the required bandwidth is set based on the estimated probability density distribution of the traffic amount. In other words, the present invention provides a bandwidth estimation device, a bandwidth estimation method, and a program that can calculate the required bandwidth of a link in a communication system with high accuracy using machine learning, and can guarantee communication quality and improve bandwidth usage efficiency. can do.
また、本発明は、前記帯域推定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。本発明の帯域推定装置はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。 Further, the present invention is a program for causing a computer to function as the band estimating device. The band estimating device of the present invention can also be realized by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided through a network.
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。 Note that the above inventions can be combined as much as possible.
本発明は、通信システムのリンクの必要帯域を高い精度で算出し、通信品質の保証と帯域利用効率の向上を図ることができる帯域推定装置、帯域推定方法、及びプログラムを提供することができる。 The present invention can provide a bandwidth estimating device, a bandwidth estimating method, and a program that can calculate the required bandwidth of a link in a communication system with high accuracy, guarantee communication quality, and improve bandwidth usage efficiency.
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. Note that components with the same reference numerals in this specification and the drawings indicate the same components.
図3は、回線情報のベクトルxとトラヒック量のスカラー値yの時系列データの表である。図4は、本発明で用いるモデルについて説明する図である。
時間tにおけるベクトルxtは、図3の表のx部分の各行を表し、
xt={x(t,0),x(t,1),・・・}
の各要素x(t,i)は、時間tにおける回線iの契約帯域を表す。
時間tにおけるトラヒック量ytは、帯域設計対象のリンクの収容回線全体のトラヒック量を表す。
観測期間Tvおよび設計期間Txのベクトルxtは回線の新規追加、契約変更、又は削除に伴って時間的に変化する。観測期間Tvのトラヒック量ytは実際に観測したトラヒック量である。一方、図4のように設計期間Txのトラヒック量ytは「モデル1」を用いて予測する。さらに、モデル1で予測したトラヒック量ytから、そのトラヒック量ytの分布にフィットする確率密度関数p(y)を「モデル2」を用いて予測する。
FIG. 3 is a table of time series data of line information vector x and traffic volume scalar value y. FIG. 4 is a diagram illustrating a model used in the present invention.
The vector x t at time t represents each row of the x portion of the table in FIG.
x t = {x (t, 0) , x (t, 1) ,...}
Each element x (t, i) represents the contracted bandwidth of line i at time t.
The traffic amount yt at time t represents the traffic amount of the entire accommodating line of the link targeted for bandwidth design.
The vector xt of the observation period Tv and the design period Tx changes over time as lines are newly added, contracts are changed, or deleted. The traffic amount yt during the observation period Tv is the actually observed traffic amount. On the other hand, as shown in FIG. 4, the traffic amount yt for the design period Tx is predicted using "
図5は、本発明に係る帯域推定方法を説明するフローチャートである。本帯域推定方法は、通信装置(11、12)間のリンク15に複数の回線iが収容される通信システム10において、リンク15の必要帯域を算出する帯域推定方法であって、
現在までの観測期間Tvにおける回線i毎の契約帯域x(t,i)とリンク15のトラヒック量ytを取得すること(ステップS01)、
観測期間Tvにおける時間毎の契約帯域x(t,i)とトラヒック量ytを機械学習し、契約帯域x(t,i)からトラヒック量ytを予測する機械学習モデル(モデル1)を作成すること(ステップS02)、
将来の設計期間Txにおける回線i毎の契約帯域x(t,i)を取得し、前記機械学習モデルを用いて設計期間Txの時間毎のトラヒック量ytを推定すること(ステップS03)、
推定した設計期間Txの各時間のトラヒック量ytから確率密度関数p(y)を推定すること(ステップS04)、及び
確率密度関数p(y)に所望の信頼区間をあてはめ、前記信頼区間の上限値を前記必要帯域とすること(ステップS05)
を行う。
FIG. 5 is a flowchart illustrating the band estimation method according to the present invention. This bandwidth estimation method is a bandwidth estimation method for calculating the required bandwidth of a
Obtaining the contracted band x (t, i) for each line i and the traffic amount y t of
Create a machine learning model (Model 1) that performs machine learning on the contracted bandwidth x (t, i) and traffic volume yt for each hour during the observation period Tv, and predicts the traffic volume yt from the contracted bandwidth x (t, i). to do (step S02),
Obtaining the contracted band x (t, i) for each line i in the future design period Tx, and estimating the traffic amount yt for each hour of the design period Tx using the machine learning model (step S03);
Estimating a probability density function p(y) from the estimated traffic volume yt for each time of the design period Tx (step S04), and applying a desired confidence interval to the probability density function p(y), and calculating the confidence interval of the confidence interval. Setting the upper limit value to the above-mentioned required band (step S05)
I do.
図6は、本発明に係る帯域推定装置301と測定対象の通信システム10を説明する図である。通信システム10は、任意の2つの通信装置(11、12)間のリンク15に複数の回線iが収容されているネットワークである。図6も用いて、図5のステップを詳細に説明する。
FIG. 6 is a diagram illustrating the
[ステップS01]
帯域推定装置301は、各回線iの契約帯域と、通信装置(11、12)ごとに任意の時間単位のトラヒック平均カウンタ値について、観測期間Txの時系列のデータを取得する。
[ステップS02]
帯域推定装置301は、取得した観測期間Txのデータを機械学習し、ベクトルxtからトラヒック量ytを予測するモデル1を作成する。つまり、モデル1は、ある期間の各回線iの契約帯域データx(t,i)から、当該期間の通信装置(11、12)間のトラヒック量ytを求めるモデルである。例えば、モデル1の生成には、非線形なデータから離散値を推定する回帰問題のモデル作成において推定精度と計算時間低減で効果があるアルゴリズムLightGBM(非特許文献1)を用いる。
なお、x(t、i)は、契約帯域に限定されず、契約帯域の平均値や分散値を含んでいても良い。また、モデル1のパラメータを調整することで、推定精度を向上することが可能である。
[ステップS03]
帯域推定装置301は、各回線iの契約帯域について、設計期間Tvの時系列データを取得する。そして、帯域推定装置301は、モデル1を用いて設計期間Tvのベクトルxtから図3の網掛け部分のトラヒック量y’tを推定する。
[ステップS04]
帯域推定装置301は、推定した各時間のトラヒック量y’tに基づいて設計期間Tx全てでのトラヒック量の確率密度関数p(y)を算出する。このステップで、帯域推定装置301は、トラヒック量y’tから確率密度関数p(y)を予測するモデル2を作成する。モデル2は、複数のトラヒック量y’tの集合から、カーネル密度推定(有限の標本点から全体の分布を推定する手法)によって確率密度関数p(y)を推定するモデルである。モデル2の作成には、例えば、scikit-learnを用いる。カーネル密度推定にはガウス分布を用いる。また、カーネル密度推定に観測トラヒック量の分布に基づいて任意の確率密度関数(指数分布など)を用いて推定精度を向上させてもよい。
このように、帯域推定装置301は、本ステップで、設計期間Txの時間t(t∈Tv)におけるy’tからモデル2を用いて確率密度関数p(y)を推定する。
[ステップ5]
帯域推定装置301は、確率密度関数p(y)から通信品質の保証に必要な信頼区間の上限値を求める。具体的には、帯域推定装置301は、確率密度関数p(y)から平均と標準偏差を求め、β%の信頼区間の上限値を求める。そして、帯域推定装置301は、この信頼区間の上限値を必要帯域とする。例えば、信頼区間をβ=99.999%とする。
[Step S01]
[Step S02]
The
Note that x (t, i) is not limited to the contracted band, and may include the average value and variance of the contracted band. Furthermore, by adjusting the parameters of
[Step S03]
[Step S04]
The
In this way, the
[Step 5]
図7は、帯域推定装置301を説明する図である。帯域推定装置301は、通信装置(11、12)間のリンク15に複数の回線iが収容される通信システム10において、リンク15の必要帯域を算出する帯域推定装置であって、
現在までの観測期間Txにおける回線i毎の契約帯域x(t,i)とリンク15のトラヒック量yt、及び将来の設計期間Tvにおける回線i毎の契約帯域x(t,i)が入力される通信部21と、
観測期間Txにおける時間毎の契約帯域x(t,i)とトラヒック量ytを機械学習し、契約帯域x(t,i)からトラヒック量y’tを予測する機械学習モデル(モデル1)を作成すること、
設計期間Tvにおける回線i毎の契約帯域x(t,i)を前記機械学習モデルにあてはめて設計期間Tvの時間毎のトラヒック量y’tを推定すること、
推定した設計期間Tvの各時間のトラヒック量y’tから確率密度関数p(y)を推定すること、及び
確率密度関数p(y)に所望の信頼区間をあてはめ、前記信頼区間の上限値を前記必要帯域とすること
を行う演算処理部22と、
を備える。
FIG. 7 is a diagram illustrating the
The contracted bandwidth x (t, i) for each line i in the current observation period Tx, the traffic volume y t of
A machine learning model (Model 1) that performs machine learning on the contracted bandwidth x (t, i) and traffic volume yt for each hour during the observation period Tx, and predicts the traffic volume y' t from the contracted bandwidth x (t, i). to create,
Applying the contracted band x (t, i) for each line i in the design period Tv to the machine learning model to estimate the traffic amount y't for each hour of the design period Tv;
Estimating a probability density function p(y) from the estimated traffic volume y't at each time of the design period Tv, and Applying a desired confidence interval to the probability density function p(y), and determining the upper limit of the confidence interval. an
Equipped with
通信部21は、通信回線を介して外部装置とデータ通信を行う機能を有する。通信部21は、上述したステップS01及びS03にて、各通信装置(11、12)の物理ポート(11a、12a)で取得された契約帯域x(t,i)及びトラヒック量ytが入力される。
演算処理部22は、第1算出部から第3算出部を有する。
第1算出部は、トラヒック量ytと回線情報(べクトルxt)からモデル1を作成し、モデル1を用いて各時間における推定トラヒック量y’tを算出する。第1算出部は、上述したステップS01からS03を担当する。
第2算出部は、各時間の推定トラヒック量y’tから確率密度関数p(y)を推定する。第2算出部は、上述したステップS04を担当する。
第3算出部は、推定した確率密度関数p(y)のβ%の信頼区間の上限値を必要帯域として算出する。第3算出部は、上述したステップS05を担当する。
The
The
The first calculation unit creates model 1 from the traffic amount y t and line information (vector x t ), and uses
The second calculation unit estimates the probability density function p(y) from the estimated traffic amount y' t at each time. The second calculation unit is in charge of step S04 described above.
The third calculation unit calculates the upper limit of the confidence interval of β% of the estimated probability density function p(y) as the required band. The third calculation unit is in charge of step S05 described above.
帯域推定装置301は、その他に、データバス20、入力部23、出力部24、及び記憶部25を備える。
記憶部25は、観測データ(過去のトラヒック量ytの時系列データy)、収容回線データ(各回線iの契約帯域x(t,i)等のデータ)、帯域算出用パラメータ(トラヒック量y’tを推定するモデル1に用いるパラメータ)、及び帯域算出結果(必要帯域)を記憶する。
入力部23は、オペレータやネットワークコントローラ等からパラメータやプログラムが入力される。
出力部24は、算出状況や算出結果をファイル出力や画面表示する等の機能を有する。
データバス20は、各部のデータの送受信のために各部を接続する機能を有する。
The
The
The
The data bus 20 has a function of connecting each section to transmit and receive data from each section.
(効果)
帯域推定装置301の効果を説明するために、設計期間Txのトラヒック量の時系列データも取得した。
図8は、帯域推定装置301の効果を説明する図である。図8には、設計期間Txにおける、実際のトラヒック量ytと、帯域推定装置301が行った予測のトラヒック量y’tと、図1及び図2で説明した通信帯域算出装置300が行った予測のトラヒック量y0’tと、帯域推定装置301が算出した必要帯域W1と、通信帯域算出装置300が算出した必要帯域W0が記載される。
帯域推定装置301が算出した必要帯域W1は、すべての時間において、実際のトラヒック量ytを上回っているため、パケットが廃棄されず通信品質を保つことができている。さらに、帯域推定装置301が算出した必要帯域W1は、通信帯域算出装置300が算出した必要帯域W0よりも低いため、帯域利用効率を改善できている。
(effect)
In order to explain the effects of the
FIG. 8 is a diagram illustrating the effects of the
Since the required bandwidth W1 calculated by the
また、観測期間Tvで観測するトラヒックのトラヒックパターンに応じてモデル1のパラメータ調整を行えば、当該トラヒックの特徴に応じたモデルを作成することができる。たとえば、曜日や季節でトラヒックが大きく変動する場合、そのトラヒックパターンに応じたパラメータ調整を行う等が考えらえる。
Further, by adjusting the parameters of the
以上のように、本発明の帯域推定装置301は、観測期間Tvのトラヒック量ytと回線情報x(t,i)を用いて、回線情報からトラヒック量を推定するモデル1を作成することで、設計期間Tx内の各時間の回線情報x(t,i)に基づいて正確に各時間の推定トラヒック量y’tを推定できる。
さらに、本発明の帯域推定装置301は、推定トラヒック量y’tから確率密度関数p(y)を推定し、この確率密度関数に基づいて通信品質を保証する必要帯域を算出できる。
従って、本発明の帯域推定装置301は、正確にトラヒック量を推定できることで通信品質を保証する必要帯域を最低限に低減することができるため、帯域利用効率を改善できる。
As described above, the
Further, the
Therefore, the
(他の実施形態)
帯域推定装置301はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
図9は、システム100のブロック図を示している。システム100は、ネットワーク135へと接続されたコンピュータ105を含む。
(Other embodiments)
FIG. 9 shows a block diagram of
ネットワーク135は、データ通信ネットワークである。ネットワーク135は、プライベートネットワーク又はパブリックネットワークであってよく、(a)例えば或る部屋をカバーするパーソナル・エリア・ネットワーク、(b)例えば或る建物をカバーするローカル・エリア・ネットワーク、(c)例えば或るキャンパスをカバーするキャンパス・エリア・ネットワーク、(d)例えば或る都市をカバーするメトロポリタン・エリア・ネットワーク、(e)例えば都市、地方、又は国家の境界をまたいでつながる領域をカバーするワイド・エリア・ネットワーク、又は(f)インターネット、のいずれか又はすべてを含むことができる。通信は、ネットワーク135を介して電子信号及び光信号によって行われる。
コンピュータ105は、プロセッサ110、及びプロセッサ110に接続されたメモリ115を含む。コンピュータ105が、本明細書においてはスタンドアロンのデバイスとして表されているが、そのように限定されるわけではなく、むしろ分散処理システムにおいて図示されていない他のデバイスへと接続されてよい。
プロセッサ110は、命令に応答し且つ命令を実行する論理回路で構成される電子デバイスである。
メモリ115は、コンピュータプログラムがエンコードされた有形のコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体である。この点に関し、メモリ115は、プロセッサ110の動作を制御するためにプロセッサ110によって読み取り可能及び実行可能なデータ及び命令、すなわちプログラムコードを記憶する。メモリ115を、ランダムアクセスメモリ(RAM)、ハードドライブ、読み出し専用メモリ(ROM)、又はこれらの組み合わせにて実現することができる。メモリ115の構成要素の1つは、プログラムモジュール120である。
プログラムモジュール120は、本明細書に記載のプロセスを実行するようにプロセッサ110を制御するための命令を含む。本明細書において、動作がコンピュータ105或いは方法又はプロセス若しくはその下位プロセスによって実行されると説明されるが、それらの動作は、実際にはプロセッサ110によって実行される。
用語「モジュール」は、本明細書において、スタンドアロンの構成要素又は複数の下位の構成要素からなる統合された構成のいずれかとして具現化され得る機能的動作を指して使用される。したがって、プログラムモジュール120は、単一のモジュールとして、或いは互いに協調して動作する複数のモジュールとして実現され得る。さらに、プログラムモジュール120は、本明細書において、メモリ115にインストールされ、したがってソフトウェアにて実現されるものとして説明されるが、ハードウェア(例えば、電子回路)、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせのいずれかにて実現することが可能である。
The term "module" is used herein to refer to functional operations that can be implemented either as a stand-alone component or as an integrated arrangement of multiple subcomponents. Accordingly,
プログラムモジュール120は、すでにメモリ115へとロードされているものとして示されているが、メモリ115へと後にロードされるように記憶装置140上に位置するように構成されてもよい。記憶装置140は、プログラムモジュール120を記憶する有形のコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体である。記憶装置140の例として、コンパクトディスク、磁気テープ、読み出し専用メモリ、光記憶媒体、ハードドライブ又は複数の並列なハードドライブで構成されるメモリユニット、並びにユニバーサル・シリアル・バス(USB)フラッシュドライブが挙げられる。あるいは、記憶装置140は、ランダムアクセスメモリ、或いは図示されていない遠隔のストレージシステムに位置し、且つネットワーク135を介してコンピュータ105へと接続される他の種類の電子記憶デバイスであってよい。
Although
システム100は、本明細書においてまとめてデータソース150と称され、且つネットワーク135へと通信可能に接続されるデータソース150A及びデータソース150Bを更に含む。実際には、データソース150は、任意の数のデータソース、すなわち1つ以上のデータソースを含むことができる。データソース150は、体系化されていないデータを含み、ソーシャルメディアを含むことができる。
システム100は、ユーザ101によって操作され、且つネットワーク135を介してコンピュータ105へと接続されるユーザデバイス130を更に含む。ユーザデバイス130として、ユーザ101が情報及びコマンドの選択をプロセッサ110へと伝えることを可能にするためのキーボード又は音声認識サブシステムなどの入力デバイスが挙げられる。ユーザデバイス130は、表示装置又はプリンタ或いは音声合成装置などの出力デバイスを更に含む。マウス、トラックボール、又はタッチ感応式画面などのカーソル制御部が、さらなる情報及びコマンドの選択をプロセッサ110へと伝えるために表示装置上でカーソルを操作することをユーザ101にとって可能にする。
プロセッサ110は、プログラムモジュール120の実行の結果122をユーザデバイス130へと出力する。あるいは、プロセッサ110は、出力を例えばデータベース又はメモリなどの記憶装置125へともたらすことができ、或いはネットワーク135を介して図示されていない遠隔のデバイスへともたらすことができる。
例えば、図5のフローチャートを行うプログラムをプログラムモジュール120としてもよい。システム100を帯域推定装置301として動作させることができる。
For example, the
(付記)
用語「・・・を備える」又は「・・・を備えている」は、そこで述べられている特徴、完全体、工程、又は構成要素が存在することを指定しているが、1つ以上の他の特徴、完全体、工程、又は構成要素、或いはそれらのグループの存在を排除してはいないと、解釈されるべきである。用語「a」及び「an」は、不定冠詞であり、したがって、それを複数有する実施形態を排除するものではない。
(Additional note)
The term "comprising" or "comprising" specifies that the recited feature, integer, step, or component is present, but one or more It should not be interpreted as excluding the presence of other features, integers, steps or components or groups thereof. The terms "a" and "an" are indefinite articles and therefore do not exclude embodiments having a plurality of them.
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。要するにこの発明は、上位実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications without departing from the gist of the present invention. In short, the present invention is not limited to the higher-level embodiment as it is, but can be embodied by modifying the constituent elements within the scope of the gist at the implementation stage.
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining the plurality of components disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiments. Furthermore, components from different embodiments may be combined as appropriate.
10:通信システム
11、12:通信装置
11a、12a:物理ポート
15:リンク
20:データバス
21:通信部
22:演算処理部
23:入力部
24:出力部
25:記憶部
100:システム
101:ユーザ
105:コンピュータ
110:プロセッサ
115:メモリ
120:プログラムモジュール
122:結果
125:記憶装置
130:ユーザデバイス
135:ネットワーク
140:記憶装置
150:データソース
300:通信帯域算出装置
301:帯域推定装置
10:
Claims (3)
現在までの観測期間における前記回線毎の契約帯域と前記リンクのトラヒック量、及び将来の設計期間における前記回線毎の契約帯域が入力される通信部と、
前記観測期間における時間毎の前記契約帯域と前記トラヒック量を機械学習し、前記契約帯域から前記トラヒック量を予測する機械学習モデルを作成すること、
前記設計期間における前記回線毎の契約帯域を前記機械学習モデルにあてはめて前記設計期間の時間毎の前記トラヒック量を推定すること、
推定した前記設計期間の各時間の前記トラヒック量から確率密度関数を推定すること、及び
前記確率密度関数に所望の信頼区間をあてはめ、前記信頼区間の上限値を前記必要帯域とすること
を行う演算処理部と、
を備える帯域推定装置。 In a communication system in which a plurality of lines are accommodated in a link between communication devices, a bandwidth estimation device that calculates a required bandwidth of the link,
a communication unit into which the contracted band for each line and the traffic volume of the link in the observation period up to the present, and the contracted band for each line in the future design period are input;
creating a machine learning model that performs machine learning on the contracted band and the traffic amount for each hour in the observation period and predicts the traffic amount from the contracted band;
applying a contracted band for each line during the design period to the machine learning model to estimate the traffic amount for each time during the design period;
estimating a probability density function from the estimated traffic amount at each time in the design period; and applying a desired confidence interval to the probability density function, and setting the upper limit of the confidence interval to the required band. a processing section;
A band estimation device comprising:
現在までの観測期間における前記回線毎の契約帯域と前記リンクのトラヒック量を取得すること、
前記観測期間における時間毎の前記契約帯域と前記トラヒック量を機械学習し、前記契約帯域から前記トラヒック量を予測する機械学習モデルを作成すること、
将来の設計期間における前記回線毎の契約帯域を取得し、前記機械学習モデルを用いて前記設計期間の時間毎の前記トラヒック量を推定すること、
推定した前記設計期間の各時間の前記トラヒック量から確率密度関数を推定すること、及び
前記確率密度関数に所望の信頼区間をあてはめ、前記信頼区間の上限値を前記必要帯域とすること
を行う帯域推定方法。 In a communication system in which a plurality of lines are accommodated in a link between communication devices, a bandwidth estimation method for calculating a required bandwidth of the link, the method comprising:
obtaining the contracted bandwidth for each line and the traffic volume of the link during the observation period up to the present;
creating a machine learning model that performs machine learning on the contracted band and the traffic amount for each hour in the observation period and predicts the traffic amount from the contracted band;
obtaining a contracted band for each line in a future design period, and estimating the traffic amount for each time in the design period using the machine learning model;
A band for estimating a probability density function from the estimated traffic amount at each time in the design period, and applying a desired confidence interval to the probability density function, and setting the upper limit of the confidence interval to the required band. Estimation method.
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