特許 6227443 送信レート算出装置、通信装置、送信レート算出方法およびコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6227443

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】送信レート算出装置、通信装置、送信レート算出方法およびコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/70 20130101AFI20171030BHJP

   H04L 29/14 20060101ALI20171030BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/70 100Z

   H04L13/00 315Z

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-39792(P2014-39792)

(22)【出願日】2014年2月28日

(65)【公開番号】特開2015-164275(P2015-164275A)

(43)【公開日】2015年9月10日

【審査請求日】2016年7月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000208891

【氏名又は名称】ＫＤＤＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(72)【発明者】

【氏名】パル オヌップクマル

(72)【発明者】

【氏名】立花 篤男

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 輝之

【審査官】 宮島 郁美

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１３２７８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１８２０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５８８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５５４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０１７１４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２１１４６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１４２６８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ１２／００−１２／２６，１２／５０−１２／９５５，２９／００

Ｈ０４Ｂ７／２４−７／２６，Ｈ０４Ｗ４／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通信ネットワークの通信装置間の可用帯域の測定に使用される試験パケットの増加する送信レートを算出する送信レート算出装置であり、
前記可用帯域の推定範囲のうち一部の着目区間において前記送信レートの増加度合いを、前記着目区間以外の区間よりも小さくする送信レート算出部と、
前記可用帯域の推定値が前記着目区間に存在しない場合に、該推定値と、前記可用帯域の推定範囲の上限値と、前記可用帯域の推定範囲の下限値とに基づいて前記着目区間を変更する着目区間更新部と
を備え、
前記送信レート算出部は、前記可用帯域の推定範囲と、拡散係数とに基づいて、前記試験パケットの送信レートを算出することを特徴とする送信レート算出装置。

【請求項2】

請求項１に記載の送信レート算出装置と、
前記送信レート算出装置により算出された送信レートで各試験パケットを送信する送信部と、
を備えたことを特徴とする通信装置。

【請求項3】

請求項１に記載の送信レート算出装置と、
前記送信レート算出装置により算出された送信レートで送信された各試験パケットを受信し、該各試験パケットのキューイング遅延を取得する受信部と、
前記取得された各試験パケットのキューイング遅延に基づいて、増加ポイントを判定する増加ポイント判定部と、
前記判定結果の増加ポイントに該当する試験パケットの前記送信レートを、可用帯域推定値とする可用帯域推定部と、
を備えたことを特徴とする通信装置。

【請求項4】

通信ネットワークの通信装置間の可用帯域の測定に使用される試験パケットの増加する送信レートを算出する送信レート算出装置の送信レート算出方法であり、
前記送信レート算出装置が、
前記可用帯域の推定範囲のうち一部の着目区間において前記送信レートの増加度合いを、前記着目区間以外の区間よりも小さくする送信レート算出ステップと、
前記可用帯域の推定値が前記着目区間に存在しない場合に、該推定値と、前記可用帯域の推定範囲の上限値と、前記可用帯域の推定範囲の下限値とに基づいて前記着目区間を変更する着目区間更新ステップとを有し、
前記送信レート算出ステップでは、前記可用帯域の推定範囲と、拡散係数とに基づいて、前記試験パケットの送信レートを算出することを特徴とする送信レート算出方法。

【請求項5】

通信ネットワークの通信装置間の可用帯域の測定に使用される試験パケットの増加する送信レートを算出する送信レート算出装置のコンピュータに、
前記可用帯域の推定範囲のうち一部の着目区間において前記送信レートの増加度合いを、前記着目区間以外の区間よりも小さくする送信レート算出ステップと、
前記可用帯域の推定値が前記着目区間に存在しない場合に、該推定値と、前記可用帯域の推定範囲の上限値と、前記可用帯域の推定範囲の下限値とに基づいて前記着目区間を変更する着目区間更新ステップとを有し、
前記送信レート算出ステップでは、前記可用帯域の推定範囲と、拡散係数とに基づいて、前記試験パケットの送信レートを算出することを実行させるためのコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、送信レート算出装置、通信装置、送信レート算出方法およびコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、インターネットの利用において、可用帯域は様々な通信アプリケーションにとって重要な指標となっている。例えば、映像ストリーミングでは、通信端末間で可用帯域を監視することにより、映像データのコーデックや送信ビットレートを可用帯域に応じて動的に制御し、通信ネットワークの状況に適した映像配信を行うことができる。

【0003】

通信ネットワークのエンドツーエンド（end to end）の可用帯域を測定する技術として、例えば、試験パケット（ＵＤＰ（User Datagram Protocol）パケット）を通信ネットワーク内に送信し、試験パケットが経験する遅延の変動等（キューイング遅延に相当）を監視し、この監視結果に基づいて可用帯域を推定するアクティブ計測法がある。代表的なアクティブ計測法の例としてpathChirp法が知られている（例えば非特許文献１参照）。

【0004】

Pathchirp法では、連続する試験パケット群（以下、パケットトレインと称する）を、送信端末から、試験パケットの送信間隔が指数関数的に減少するように調節して、受信端末へ送信する（試験パケットの送信レートは徐々に増加する）。そして、受信端末側で計算される各試験パケットのキューイング遅延の増加傾向を分析することにより、可用帯域を推定する。具体的には、試験パケットの送信レートが可用帯域を超えたところで試験パケットのキューイング遅延が増加する特性を利用するものであって、キューイング遅延の増加が始まるポイント（以下、増加ポイントと称する）を検出することにより、増加ポイントに該当する試験パケットの送信レートに基づいて可用帯域を推定している。

【0005】

上記したPathchirp法以外の可用帯域測定技術として、観測されるパケット遅延の傾向に基づき、次に送信する試験パケットの送信レート（送信間隔）を動的に調節し、可用帯域を絞り込む方法として、Pathload法（例えば非特許文献２参照）やIGI法（例えば非特許文献３参照）が知られている。また、試験パケットの送信間隔ではなくパケットサイズを変化させたり、又は試験パケットの送信間隔とパケットサイズの両方を変化させたりすることで、試験パケットの送信レートを調整する方法が知られている（例えば非特許文献４参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】Vinay J. Ribeiro , Rudolf H. Riedi , Richard G. Baraniuk , Jiri Navratil , Les Cottrell,“pathChirp: Efficient Available Bandwidth Estimation for Network Paths”, 2003年

【非特許文献2】M.Jain and C.Dovrolis,“Pathload:A measurement tool for end-to-end probing and available bandwidth”, Proceedings of Passive and Active Measurement(PAM) Workshop

【非特許文献3】N. Hu and P. Steenkiste,“Evaluation and Characterization of Available Bandwidth Probing Techniques”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, August 2003年

【非特許文献4】小関, 加藤, 小原,“可変長chirp 方式によるインターネットの可用帯域の測定”, 計測自動制御学会東北支部 第264回研究集会, 2011年3月

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、上述した従来のPathchirp法では、試験パケットの送信間隔を調整する際に増加ポイントを考慮しないので、増加ポイントの検出には非効率な測定方法となっている。また、Pathchirp法以外の上述の方法でも、同様に、可用帯域の検出ポイントを考慮せずに、試験パケットの送信間隔やパケットサイズを変化させるので、非効率な測定方法となっている。

【0008】

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、通信ネットワークの通信装置間の可用帯域の測定に使用される試験パケットの増加する送信レートの算出において、該測定の効率向上に寄与できる送信レート算出装置、通信装置、送信レート算出方法およびコンピュータプログラムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）本発明に係る送信レート算出装置は、通信ネットワークの通信装置間の可用帯域の測定に使用される試験パケットの増加する送信レートを算出する送信レート算出装置であり、前記可用帯域の推定範囲のうち一部の着目区間において前記送信レートの増加度合いを、前記着目区間以外の区間よりも小さくする送信レート算出部と、前記可用帯域の推定値が前記着目区間に存在しない場合に、該推定値と、前記可用帯域の推定範囲の上限値と、前記可用帯域の推定範囲の下限値とに基づいて前記着目区間を変更する着目区間更新部とを備え、前記送信レート算出部は、前記可用帯域の推定範囲と、拡散係数とに基づいて、前記試験パケットの送信レートを算出することを特徴とする。

【0011】

（２）本発明に係る通信装置は、上記（１）の送信レート算出装置と、前記送信レート算出装置により算出された送信レートで各試験パケットを送信する送信部と、を備えたことを特徴とする。

【0012】

（３）本発明に係る通信装置は、上記（１）の送信レート算出装置と、前記送信レート算出装置により算出された送信レートで送信された各試験パケットを受信し、該各試験パケットのキューイング遅延を取得する受信部と、前記取得された各試験パケットのキューイング遅延に基づいて、増加ポイントを判定する増加ポイント判定部と、前記判定結果の増加ポイントに該当する試験パケットの前記送信レートを、可用帯域推定値とする可用帯域推定部と、を備えたことを特徴とする。

【0013】

（４）本発明に係る送信レート算出方法は、通信ネットワークの通信装置間の可用帯域の測定に使用される試験パケットの増加する送信レートを算出する送信レート算出装置の送信レート算出方法であり、前記送信レート算出装置が、前記可用帯域の推定範囲のうち一部の着目区間において前記送信レートの増加度合いを、前記着目区間以外の区間よりも小さくする送信レート算出ステップと、前記可用帯域の推定値が前記着目区間に存在しない場合に、該推定値と、前記可用帯域の推定範囲の上限値と、前記可用帯域の推定範囲の下限値とに基づいて前記着目区間を変更する着目区間更新ステップとを有し、前記送信レート算出ステップでは、前記可用帯域の推定範囲と、拡散係数とに基づいて、前記試験パケットの送信レートを算出することを特徴とする。

【0014】

（５）本発明に係るコンピュータプログラムは、通信ネットワークの通信装置間の可用帯域の測定に使用される試験パケットの増加する送信レートを算出する送信レート算出装置のコンピュータに、前記可用帯域の推定範囲のうち一部の着目区間において前記送信レートの増加度合いを、前記着目区間以外の区間よりも小さくする送信レート算出ステップと、前記可用帯域の推定値が前記着目区間に存在しない場合に、該推定値と、前記可用帯域の推定範囲の上限値と、前記可用帯域の推定範囲の下限値とに基づいて前記着目区間を変更する着目区間更新ステップとを有し、前記送信レート算出ステップでは、前記可用帯域の推定範囲と、拡散係数とに基づいて、前記試験パケットの送信レートを算出することを実行させるためのコンピュータプログラムであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、通信ネットワークの通信装置間の可用帯域の測定に使用される試験パケットの増加する送信レートの算出において、該測定の効率向上に寄与できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る可用帯域測定システム１の概念図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る可用帯域測定方法を説明するためのグラフ図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る試験パケットの送信レートを説明するためのグラフ図である。

【図4】図１に示す送信端末１０の構成例を示すブロック図である。

【図5】図１に示す受信端末２０の構成例を示すブロック図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る可用帯域測定方法の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る可用帯域測定システム１の概念図である。図１において、可用帯域測定システム１は送信端末１０と受信端末２０を備える。送信端末１０は、パケットトレインを受信端末２０へ送信する。パケットトレイン内の試験パケットの送信間隔は徐々に減少する（言い換えれば、徐々に送信レートが増大する）。受信端末２０は、パケットトレインを受信し、パケットトレイン内の各試験パケットのキューイング遅延の増加傾向を分析することにより、可用帯域を推定する。

【0018】

図２は、本実施形態に係る可用帯域測定方法を説明するためのグラフ図である。図２において、横軸は試験パケット番号を示し、縦軸は試験パケットのキューイング遅延（秒）を示す。パケットトレイン内の試験パケットの送信レートは徐々に高くなる。その試験パケットのキューイング遅延の増加が始まるポイント（増加ポイント）に該当する試験パケットの送信レートを可用帯域として推定する。このため、増加ポイントを精度よく検出することが、可用帯域の測定精度の向上につながる。

【0019】

図３は、本実施形態に係る試験パケットの送信レートを説明するためのグラフ図である。図３において、横軸は試験パケット番号を示し、縦軸は試験パケットのキューイング遅延（秒）を示す。図３中の領域１０１，１０２，１０３から成る領域は、可用帯域の推定範囲に対応する。これら領域１０１，１０２，１０３のうち、領域１０２は、増加ポイントの検出対象領域として特に着目する領域である。このため、領域１０２に存在する試験パケットの送信レートの増加度合いを、他の領域１０１，１０３よりも低くする。例えば、領域１０２に存在する試験パケットの送信レートの増加度合いは、増加ポイントの検出精度を十分に保つことができる値とする。一方、領域１０２以外の領域１０１，１０３に存在する試験パケットの送信レートの増加度合いは、領域１０２の増加度合いに比して大きく、且つ、キューイング遅延の増加傾向を判断できる値とする。送信レートの増加度合いとして、例えば増変化速度が挙げられる。

【0020】

図４は、図１に示す送信端末１０の構成例を示すブロック図である。図４において、送信端末１０は送信レート算出部１１と送信部１２と着目区間更新部１３を備える。送信レート算出部１１は、パケットトレイン内の各試験パケットの送信レートを算出する。送信部１２は、送信レート算出部１１により算出された送信レートで各試験パケットを受信端末２０へ送信する。着目区間更新部１３は、受信端末２０で判定された増加ポイントが着目区間に存在しない場合に、該増加ポイントから推定された可用帯域推定値に基づいて着目区間を変更する。着目区間とは、可用帯域の推定範囲のうち一部であって、増加ポイントの検出対象区間として特に着目する区間である。該着目区間は、図３の領域１０２に相当する。

【0021】

図５は、図１に示す受信端末２０の構成例を示すブロック図である。図５において、受信端末２０は送信レート算出部１１と着目区間更新部１３と受信部２１と増加ポイント判定部２２と可用帯域推定部２３を備える。受信端末２０の送信レート算出部１１と着目区間更新部１３は、送信端末１０のものと同じ機能を有する。これは、送信端末１０と受信端末２０が、パケットトレイン内の各試験パケットの送信レートを共通に認識するためである。

【0022】

受信部２１は、送信端末１０から送信された試験パケットを受信する。また、受信部２１は、各試験パケットのキューイング遅延を取得する。増加ポイント判定部２２は、受信部２１により取得された各試験パケットのキューイング遅延に基づいて、増加ポイントを判定する。可用帯域推定部２３は、増加ポイント判定部２２による判定結果の増加ポイントに該当する試験パケットの送信レートを、可用帯域推定値とする。試験パケットの送信レートは、受信部２１の送信レート算出部１１から取得される。

【0023】

次に図６を参照して、本実施形態に係る可用帯域測定システム１の動作を説明する。図６は、本実施形態に係る可用帯域測定方法の手順を示すフローチャートである。

【0024】

試験パケットの送信レートを変化させる仕方として、（１）試験パケットの送信間隔を変化させる、（２）試験パケットのパケットサイズを変化させる、（３）試験パケットの送信間隔とパケットサイズの両方を変化させる、ことが挙げられる。ここでは、（１）試験パケットの送信間隔を変化させることを例に挙げて説明する。

【0025】

また、ここでは、図３に例示されるように、可用帯域の推定範囲を３つの領域１０１，１０２，１０３に分け、領域１０１，１０２，１０３毎にそれぞれの送信レートの増加度合いを使用する。

【0026】

（ステップＳ１） 送信端末１０及び受信端末２０のそれぞれにおいて、送信レート算出部１１が各試験パケットの送信レートを算出する。この送信レート算出方法を以下に説明する。送信端末１０及び受信端末２０の各送信レート算出部１１は同じ送信レート算出処理を行う。このため、以下の説明では、送信端末１０と受信端末２０を区別せずに、送信レート算出部１１が行う送信レート算出処理を説明する。

【0027】

送信レート算出部１１には、予め、可用帯域の推定範囲と、２種類の拡散係数γ_１、γ_２が設定される。可用帯域の推定範囲は、上限値ｕ（ビット／秒）と下限値ｌ（ビット／秒）で定義される。拡散係数γ_１、γ_２の関係は「γ_１＞γ_２」である。例えば、「γ_１＝１．２、γ_２＝１．１」といった値で設定される。また、試験パケットのパケットサイズＰ（ビット）が予め設定される。試験パケット番号ｐ＿ｎｏは１から「Ｎ＋１」までの連続した自然数である。

【0028】

送信間隔をδ_ｉ（秒）とする（但し、ｉ＝１，２，・・・，Ｎ）。送信間隔δ_ｉは、パケットトレイン内における、ｉ番目の試験パケットと「ｉ＋１」番目の試験パケットの間隔である。また、送信レートをＣ_ｉ（ビット／秒）とする。送信間隔δ_ｉは次式で算出される。
δ_ｉ＝Ｐ／Ｃ_ｉ−１

【0029】

まず、送信レート算出部１１は、次式により、領域１０１，１０２，１０３の分割ポイントｎ，２ｎを算出する。
可用帯域の推定範囲の上限値ｕと下限値ｌの関係は、
ｌ×（γ_１）^ｎ（γ_２）^ｎ（γ_１）^ｎ＝ｕ
と定義する。これにより、
ｎ＝ｉｎｔｅｇｅｒ［ｌｏｇ（ｕ／ｌ）／ｌｏｇ（（γ_１）^２（γ_２））］
となる。但し、ｉｎｔｅｇｅｒ［］は［］内の数値の整数部分を表す。

【0030】

次いで、送信レート算出部１１は、領域１０１，１０２，１０３毎に、以下の式により送信レートＣ_ｉを算出する。
（１）「１≦ｉ≦ｎ」の場合（領域１０１）。
送信レートＣ_ｉ＝ｌ×（γ_１）^{（ｉ−１）}
（２）「ｎ＜ｉ≦２ｎ」の場合（領域１０２：着目区間）。
送信レートＣ_ｉ＝ｌ×（γ_１）^ｎ（γ_２）^{（ｉ−ｎ）}
（３）「２ｎ＜ｉ」の場合（領域１０３）。
送信レートＣ_ｉ＝ｌ×（γ_１）^ｎ（γ_２）^ｎ（γ_１）^{（ｉ−２ｎ）}

【0031】

上記送信レートＣ_ｉの算出式において、拡散係数γ_１、γ_２の関係「γ_１＞γ_２」により、着目区間である領域１０２では、他の区間（領域１０１，１０３）よりも、送信レートＣ_ｉの増加度合いが小さい。これにより、着目区間（領域１０２）における増加ポイントの検出精度を、他の区間（領域１０１，１０３）よりも上げることができる。また、着目区間（領域１０２）における増加ポイントの検出精度を十分なものとする一方で、他の区間（領域１０１，１０３）の検出精度を、キューイング遅延の増加傾向を判断できる程度に下げることにより、試験パケットの効率的な使用による試験パケット数の削減を図ることができる。

【0032】

（ステップＳ２） 送信端末１０の送信部１２が、送信レート算出部１１により算出された送信レートを使用して算出された送信間隔で各試験パケットを受信端末２０へ送信する。各試験パケットには、送信時刻情報ｓ_ｊが付加される（ｊ＝１，２，・・・，Ｎ＋１）。試験パケット番号「ｐ＿ｎｏ＝ｊ」の試験パケットの送信時刻情報がｓ_ｊである。但し、「Ｎ＝３ｎ」である。

【0033】

（ステップＳ３） 受信端末２０が、送信端末１０から送信された試験パケットを受信し、増加ポイントの判定を行う。この増加ポイント判定方法を以下に説明する。

【0034】

まず、受信端末２０の受信部２１が、送信端末１０から送信された試験パケットを受信し、各試験パケットのキューイング遅延を取得する。受信部２１は、次式により、各試験パケットのキューイング遅延を算出する。
ｑ_ｉ＝（ｒ_ｉ＋１−ｒ_１）−（ｓ_ｉ＋１−ｓ_１）
但し、ｑ_ｉは、「ｉ＋１」番目の試験パケットのキューイング遅延（秒）である（ｉ＝１，２，・・・，Ｎ）。ｒ_ｊは、試験パケット番号「ｐ＿ｎｏ＝ｊ」の試験パケットの受信時刻情報である（ｊ＝１，２，・・・，Ｎ＋１）。受信時刻情報ｒ_ｊは、受信部２１により試験パケット受信時に記録される。
これにより、図３に例示される、試験パケット番号に対するキューイング遅延のグラフデータが取得される。

【0035】

次いで、受信端末２０の増加ポイント判定部２２が、受信部２１により取得された各試験パケットのキューイング遅延に基づいて、増加ポイントを判定する。この判定にはPathchirp法の判定条件を利用できる。この判定条件を以下に示す。
［判定条件］
「ｉ＋１」番目以降のキューイング遅延は、「ｉ＋１」番目以降のキューイング遅延の最大値の「１／ｄ」倍よりも大きい。但し、ｄは、１よりも大きい定数であり、予め設定される。Pathchirp法では、デフォルト値として「ｄ＝１．５」が使用される。
この判定条件によれば、キューイング遅延が最大値の「１／ｄ」倍以下に低下するポイントにおいて、キューイング遅延の増加傾向は継続していないと判定される。

【0036】

（ステップＳ４） 受信端末２０の可用帯域推定部２３が、増加ポイント判定部２２による判定結果の増加ポイントに該当する試験パケットの送信レートを、可用帯域推定値とする。試験パケットの送信レートは、受信部２１の送信レート算出部１１から取得される。

【0037】

（ステップＳ５） 送信端末１０及び受信端末２０のそれぞれにおいて、着目区間更新部１３が、ステップＳ４で取得された可用帯域推定値に対応する増加ポイントが着目区間内に存在するかを判断する。可用帯域推定値は、受信端末２０から送信端末１０へ直接的に通知されてもよく、又は、受信端末２０から他の装置や人を介して送信端末１０へ通知されてもよい。

【0038】

ステップＳ５の判断の結果、可用帯域推定値が着目区間内に存在する場合にはステップＳ６へ進み、可用帯域推定値が着目区間内に存在しない場合にはステップＳ７へ進む。

【0039】

（ステップＳ６） 受信端末２０は、ステップＳ４で取得された可用帯域推定値を出力する。例えば、受信端末２０の表示画面上に可用帯域推定値を表示したり、又は、特定の宛先へ電子メール等で可用帯域推定値を送信したりする。

【0040】

（ステップＳ７） 送信端末１０及び受信端末２０のそれぞれにおいて、着目区間更新部１３が、ステップＳ４で取得された可用帯域推定値に基づいて着目区間を変更する。この着目区間更新方法を以下に説明する。送信端末１０及び受信端末２０の各着目区間更新部１３は同じ着目区間更新処理を行う。このため、以下の説明では、送信端末１０と受信端末２０を区別せずに、着目区間更新部１３が行う着目区間更新処理を説明する。

【0041】

着目区間の変更の仕方の例として、ここでは、可用帯域の推定範囲の上限値ｕと下限値ｌを変更する。着目区間更新部１３は、可用帯域推定値に対応する増加ポイントの位置に応じて、以下の式により、可用帯域の推定範囲の上限値ｕと下限値ｌを算出する。

【0042】

更新前の着目区間は「ｎ＜ｉ≦２ｎ」の範囲である。可用帯域推定値に対応する増加ポイントを「ｉ＝ｘ」番目のポイント、可用帯域推定値をＣ_ｘとする。

【0043】

（１）可用帯域推定値Ｃ_ｘが更新前の下限値ｌに近接している場合。
この場合、実際の可用帯域は更新前の下限値ｌよりも低い可能性がある。このため、次式により下限値ｌおよび上限値ｕを更新する。
更新後の下限値ｌ＝ｌ／（（γ_１）^ｎ（γ_２）^ｎ）
更新後の上限値ｕ＝ｌ×（γ_１）^ｎ

【0044】

（２）可用帯域推定値Ｃ_ｘが更新前の上限値ｕに近接している場合。
この場合、実際の可用帯域は更新前の上限値ｕよりも高い可能性がある。このため、次式により下限値ｌおよび上限値ｕを更新する。
更新後の下限値ｌ＝ｕ／（（γ_１）^ｎ）
更新後の上限値ｕ＝ｕ×（γ_１）^ｎ（γ_２）^ｎ

【0045】

（３）上記（１），（２）以外の場合。
この場合、可用帯域推定値Ｃ_ｘが可用帯域の推定範囲の中心に位置するように、次式により下限値ｌおよび上限値ｕを更新する。
更新後の下限値ｌ＝Ｃ_ｘ／（（γ_１）^ｎ（γ_２）^ｎ／２）
更新後の上限値ｕ＝Ｃ_ｘ×（γ_１）^ｎ（γ_２）^ｎ／２

【0046】

着目区間更新部１３は、上記式により算出した更新後の上限値ｕと下限値ｌを用いて、新たな可用帯域の推定範囲を定義する。これにより、着目区間が変更される。

【0047】

ステップＳ７の後、ステップＳ１に戻り送信レートが再算出され、再算出された送信レートで試験パケットの再送信が行われ、可用帯域が再推定される。

【0048】

上述した実施形態によれば、可用帯域の推定に重要な増加ポイントの検出に注力することによって、可用帯域の推定精度を向上させると共に、試験パケットの効率的な使用による試験パケット数の削減を図ることができる。

【0049】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

【0050】

例えば、上述した実施形態では、試験パケットの送信レートを変化させる仕方として、試験パケットの送信間隔を変化させることを例に挙げて説明したが、試験パケットのパケットサイズを変化させる場合、又は、試験パケットの送信間隔とパケットサイズの両方を変化させる場合にも適用可能であり、同様に上述した効果が得られる。なお、試験パケットのパケットサイズは、送信レートを送信間隔で除算することにより、容易に計算できる。

【0051】

また、上述した実施形態では、送信端末１０及び受信端末２０の両方に、送信レート算出部１１及び着目区間更新部１３を設けたが、いずれか一方に設けるようにしてもよい。例えば、送信端末１０にのみ送信レート算出部１１及び着目区間更新部１３を設け、各試験パケットの送信レートを送信端末１０から受信端末２０へ通知してもよい。又は、送信端末１０にのみ送信レート算出部１１を設け、また、受信端末２０にのみ着目区間更新部１３を設け、各試験パケットの送信レートを送信端末１０から受信端末２０へ通知し、また、着目区間の更新情報を受信端末２０から送信端末１０へ通知するようにしてもよい。

【0052】

また、送信レート算出部１１及び着目区間更新部１３を送信端末１０及び受信端末２０とは独立の装置として設け、該装置から送信端末１０及び受信端末２０へ各試験パケットの送信レートを通知してもよい。

【0053】

また、送信端末１０、受信端末２０として、スマートフォンやタブレット型のコンピュータ（タブレットＰＣ）等の携帯通信端末装置、又は、据置き型の通信端末装置（例えば、据置き型のパーソナルコンピュータ等）であってもよい。

【0054】

また、上述した実施形態では、通信端末間（通信ネットワークのエンドツーエンド）の可用帯域を測定する場合を例に挙げたが、通信中継装置間や、通信端末と通信中継装置間の可用帯域を測定する場合にも同様に適用可能である。

【0055】

また、図６に示す各ステップを実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、可用帯域測定処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。

【0056】

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

【0057】

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

【符号の説明】

【0058】

１…可用帯域測定システム、１０…送信端末、１１…送信レート算出部、１２…送信部、１３…着目区間更新部、２０…受信端末、２１…受信部、２２…増加ポイント判定部、２３…可用帯域推定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】