JP2010538360A - Iptvネットワークにおける最適なキャッシュ割当の方法およびシステム - Google Patents
Iptvネットワークにおける最適なキャッシュ割当の方法およびシステム Download PDFInfo
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Abstract
Description
Zipf=1/xa
Td=加入者数*BW/加入者
TCO=dの数*Td
TIO=IOの数*TCO
VHOトラフィック=Σ TIO
ネットワーク費用510=機器費用+搬送費用
a.DSLAMあたりの合計キャッシュメモリ=ユニットあたりのキャッシュメモリ×DSLAMあたりのキャッシュユニット数
b.キャッシュ中のコンテンツユニット数=DSLAMあたりの合計キャッシュメモリ/コンテンツのユニットあたりの平均所要メモリ量
c.キャッシュの有効性(すなわちキャッシュによって供給される要求の割合)=CDF−1(キャッシュ中のコンテンツユニット数)、ここで、CDFは人気分布の累積密度関数である
d.合計キャッシュ処理能力=キャッシュユニット数×ユニットあたりのキャッシュ処理能力
e.DSLAMに接続されているすべての加入者からのトラフィック総需要(DSLAMトラフィック)=DSLAMあたりの加入者数×加入者あたりの平均トラフィック
f.DSLAMあたりのCOからDSLAMへのトラフィック=DSLAMトラフィック−min(合計キャッシュ処理能力、キャッシュの有効性×DSLAMトラフィック)
g.
a.COあたりのDSLAMに向いたGE接続の数=DSLAMあたりのGE接続の数×COあたりのDSLAMの数
b.COに接続されているすべてのDSLAMからのトラフィック総需要(COトラフィック)=DSLAMあたりのCOからDSLAMへのトラフィック×COあたりのDSLAMの数
c.GE平均利用率=COトラフィック/COあたりのDSLAMに向いたGE接続の数
d.イーサネット(登録商標)サービススイッチ(例えばAlcatel Lucentによって製造される7450イーサネット(登録商標)サービススイッチ)あたりの、DSLAMに向いたGEポートの最大数(n)の計算であり、
ここで:
i.7450あたりのIOからCOへのトラフィック=7450あたりのCOからDSLAMへのトラフィック−min(合計キャッシュ処理能力、キャッシュの有効性×7450あたりのCOからDSLAMへのトラフィック)であり、
ii.7450あたりのCOからDSLAMへのトラフィック=n×GE平均利用率である。
e.
a.IOあたりのCOに向いた10GE接続の数=COあたりの10GE接続の数×IOあたりのCOの数
b.IOに接続されているすべてのCOからのトラフィック総需要(IOトラフィック)=COあたりのIOからCOへのトラフィック×IOあたりのCOの数
c.10GE平均利用率=IOトラフィック/IOあたりのCOに向いた10GE接続の数
d.サービスルータ(例えばAlcatel−Lucentによる7750サービスルータ)あたりの、COに向いた10GEポートの最大数(m)の計算であり、
ここで:
i.7750あたりのVHOからIOへのトラフィック=7750あたりのIOからCOへのトラフィック−min(合計キャッシュ処理能力、キャッシュの有効性×7750あたりのIOからCOへのトラフィック)であり、
ii.7750あたりのIOからCOへのトラフィック=m×10GE平均利用率である。
e.
a.VHOあたりのIOに向いた10GE接続の数=IOあたりのVHOからIOへの10GE接続の数×VHOあたりのIOの数
b.VHOに接続されているすべてのIOからのトラフィック総需要(VHOトラフィック)=COあたりのIOからCOへのトラフィック×IOあたりのCOの数
c.10GE平均利用率=VHOトラフィック/VHOあたりのIOに向いた10GE接続の数
d.VHO内の7750(サービスルータ)あたりの、IOに向いた10GEポートの最大数(k)の計算であり、
ここで:
i.VHO内の7750あたりのVHOからIOへのトラフィック=k×10GE平均利用率である。
e.
N − サービスの総数であり、
Ti − サービスiに関するトラフィックで、i=1、2、・・・、Nであり、
Fi(n) − サービスiに関する、キャッシュされたタイトルの数nに応じたキャッシュの有効性で、i=1、2、・・・、Nであり、
Mi − サービスiに関するキャッシュメモリで、i=1、2、・・・、Nであり、
Si − サービスiに関するタイトルあたりのサイズで、i=1、2、・・・、Nである。
ラグランジュ乗数手法を使用して解くことができる。ラグランジュ乗数法は、1つまたは複数の制約を受ける多変数関数の極値を見つけるために使用され、非線形制約付き最適化における基本ツールである。ラグランジュ乗数は、制約付き関数の定留点(stationary points)を計算する。極値は、これらの点において、またはこの関数が微分不可能である境界上もしくは点において存在する。この問題にラグランジュ乗数法を適用すると次式が得られる:
Claims (20)
- インターネットプロトコルテレビ(IPTV)ネットワークのネットワークノードにおけるキャッシュのキャッシュメモリ割当を最適化するための方法であって、
キャッシュ可能性関数を定義するステップと、
そのキャッシュ可能性関数を最適化するステップと
を含む、方法。 - 関数を最適化するステップが、キャッシュ可能性関数にメモリ限界を適用するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- キャッシュ可能性関数を最適化するステップが、キャッシュ可能性関数に処理能力トラフィック限界を適用するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- キャッシュ可能性関数が、IPTVネットワークのNサービスのi番目のサービスに関するキャッシュ可能性ファクタを決定する、請求項1に記載の方法。
- キャッシュ可能性関数が、キャッシュ可能性有効性関数を含む、請求項1に記載の方法。
- キャッシュ有効性関数を決定するステップを含む、請求項6に記載の方法。
- Mi≦Mであり、Mがキャッシュメモリのサイズである、請求項8に記載の方法。
- Mがネットワークノードにおける少なくとも1つのキャッシュメモリモジュールのサイズである、請求項9に記載の方法。
- キャッシュ有効性関数の最適解に基づいて、メモリ(m)をi番目のサービスに割り当てるステップをさらに含む、請求項8に記載の方法。
- キャッシュを備えるインターネットプロトコルテレビネットワークのネットワークノードであって、そのキャッシュのメモリサイズが、そのネットワークに関するキャッシュ関数の最適解に基づく、ネットワークノード。
- キャッシュ関数がキャッシュ有効性関数を含む、請求項12に記載のネットワークノード。
- キャッシュが少なくとも1つのキャッシュモジュールを含む、請求項12に記載のネットワークノード。
- キャッシュ関数が、キャッシュ有効性関数を最適化するためにその少なくとも1つのキャッシュモジュールを分割する、請求項14に記載のネットワークノード。
- キャッシュ有効性関数が最適化されるように、キャッシュメモリがネットワークのi番目のサービスに割り当てられる、請求項15に記載のネットワークノード。
- ネットワークのi番目のサービスに関するキャッシュ有効性関数が
N − サービスの総数であり、
Ti − サービスiに関するトラフィックで、i=1、2、・・・、Nであり、
Fi(n) − サービスiに関する、キャッシュされたタイトルの数nに応じたキャッシュの有効性で、i=1、2、・・・、Nであり、
Mi − サービスiに関するキャッシュメモリで、i=1、2、・・・、Nであり、
Si − サービスiに関するタイトルあたりのサイズで、i=1、2、・・・、Nである
請求項16に記載のネットワークノード。 - 第1のプロセッサおよびその第1のプロセッサと通信する第2のプロセッサによって実行されるためのコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ可読媒体であって、実行時に
第1のプロセッサによって入力パラメータを第2のプロセッサに提供させ、
第2のプロセッサにIPTVネットワークのネットワークノードにおけるキャッシュ用の少なくとも1つのキャッシュ関数を計算させる
コンピュータ実行可能命令を含む、コンピュータ可読媒体。 - キャッシュ関数がキャッシュ有効性関数を含む、請求項18に記載のコンピュータ可読媒体。
- キャッシュ関数がキャッシュ可能性関数を含む、請求項18に記載のコンピュータ可読媒体。
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