特許 7521496 帯域推定装置、方法、及びプログラム

(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】

(24)【登録日】2024-07-16

(45)【発行日】2024-07-24

(54)【発明の名称】帯域推定装置、方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 43/00 20220101AFI20240717BHJP

【ＦＩ】

H04L43/00

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021107658

(22)【出願日】2021-06-29

(65)【公開番号】P2023005622

(43)【公開日】2023-01-18

【審査請求日】2023-08-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中田 恒夫

【審査官】羽岡 さやか

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１９９８６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／０１２９７３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通信回線（４０）を介して送信装置（１０）から順次送信される複数のパケットを含むパケットトレインの最初のパケットが受信装置（２０）で受信されてから、前記パケットトレインの最後のパケットが前記受信装置で受信されるまでの時間である測定時間を測定する測定部（２４）と、
前記測定時間と、前記受信装置の性能又は前記通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定する推定有効性判定部（２６）と、
前記推定有効性判定部により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、前記パケットトレインのデータ量及び前記測定時間に基づいて、前記通信回線の可用帯域を推定する推定部（２８）と、を含み、
前記推定有効性判定部は、前記受信装置における処理時間の分解能の所定倍以上の時間を前記閾値時間とし、前記測定時間が前記閾値時間以上の場合に、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定する
帯域推定装置。

【請求項2】

通信回線を介して送信装置から順次送信される複数のパケットを含むパケットトレインの最初のパケットが受信装置で受信されてから、前記パケットトレインの最後のパケットが前記受信装置で受信されるまでの時間である測定時間を測定する測定部と、
前記測定時間と、前記受信装置の性能又は前記通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定する推定有効性判定部と、
前記推定有効性判定部により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、前記パケットトレインのデータ量及び前記測定時間に基づいて、前記通信回線の可用帯域を推定する推定部と、を含み、
前記推定有効性判定部は、前記受信装置で受信されたパケットに関する割込み処理を実行するための割込み周期の１周期分の時間にマージンを加算した時間を前記閾値時間とし、前記測定時間が前記閾値時間以上の場合に、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定する
帯域推定装置。

【請求項3】

通信回線を介して送信装置から順次送信される複数のパケットを含むパケットトレインの最初のパケットが受信装置で受信されてから、前記パケットトレインの最後のパケットが前記受信装置で受信されるまでの時間である測定時間を測定する測定部と、
前記測定時間と、前記受信装置の性能又は前記通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定する推定有効性判定部と、
前記推定有効性判定部により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、前記パケットトレインのデータ量及び前記測定時間に基づいて、前記通信回線の可用帯域を推定する推定部と、を含み、
前記推定有効性判定部は、前記通信回線でバーストトラフィックが発生するバースト周期の１周期分の時間にマージンを加算した時間を前記閾値時間とし、前記測定時間が前記閾値時間以上の場合に、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定する
帯域推定装置。

【請求項4】

前記測定時間の測定の有効性を判定する測定有効性判定部（２３２）をさらに含み、
前記推定有効性判定部は、前記測定有効性判定部により測定が有効と判定された前記測定時間について、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定する
請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の帯域推定装置。

【請求項5】

前記測定有効性判定部は、前記最初のパケットから前記最後のパケットまでの各パケットに、同一のパケットトレインに属することを示す識別情報が付与されている場合に、前記測定時間は有効であると判定する請求項４に記載の帯域推定装置。

【請求項6】

前記パケットトレインに含まれる各パケットには、前記送信装置から送信された送信時刻が付与されており、
前記測定有効性判定部は、前記パケットトレインに含まれる各パケット間において、前記受信装置における受信間隔が、前記送信装置における送信間隔より所定値以上大きい場合に、前記測定時間は有効であると判定する
請求項４又は請求項５に記載の帯域推定装置。

【請求項7】

前記推定有効性判定部（３２６）は、第１のパケットトレインについての前記測定時間が前記閾値時間に満たない場合、連続する複数のパケットトレインの前記測定時間を統合した統合測定時間と、前記閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定し、
前記推定部（３２８）は、前記推定有効性判定部により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、統合した複数のパケットトレインのデータ量の合計及び前記統合測定時間に基づいて、前記可用帯域を推定する
請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の帯域推定装置。

【請求項8】

前記推定有効性判定部（４２６）は、前記統合した複数のパケットトレインの最初のパケットが受信されてから最後のパケットが受信されるまでの時間が、予め定めた上限値の範囲内の場合に、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定する請求項７に記載の帯域推定装置。

【請求項9】

測定部が、通信回線を介して送信装置から順次送信される複数のパケットを含むパケットトレインの最初のパケットが受信装置で受信されてから、前記パケットトレインの最後のパケットが前記受信装置で受信されるまでの時間である測定時間を測定し、
推定有効性判定部が、前記測定時間と、前記受信装置の性能又は前記通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定し、
推定部が、前記推定有効性判定部により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、前記パケットトレインのデータ量及び前記測定時間に基づいて、前記通信回線の可用帯域を推定し、
前記推定有効性判定部は、前記受信装置における処理時間の分解能の所定倍以上の時間を前記閾値時間とし、前記測定時間が前記閾値時間以上の場合に、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定する
帯域推定方法。

【請求項10】

測定部が、通信回線を介して送信装置から順次送信される複数のパケットを含むパケットトレインの最初のパケットが受信装置で受信されてから、前記パケットトレインの最後のパケットが前記受信装置で受信されるまでの時間である測定時間を測定し、
推定有効性判定部が、前記測定時間と、前記受信装置の性能又は前記通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定し、
推定部が、前記推定有効性判定部により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、前記パケットトレインのデータ量及び前記測定時間に基づいて、前記通信回線の可用帯域を推定し、
前記推定有効性判定部は、前記受信装置で受信されたパケットに関する割込み処理を実行するための割込み周期の１周期分の時間にマージンを加算した時間を前記閾値時間とし、前記測定時間が前記閾値時間以上の場合に、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定する
帯域推定方法。

【請求項11】

測定部が、通信回線を介して送信装置から順次送信される複数のパケットを含むパケットトレインの最初のパケットが受信装置で受信されてから、前記パケットトレインの最後のパケットが前記受信装置で受信されるまでの時間である測定時間を測定し、
推定有効性判定部が、前記測定時間と、前記受信装置の性能又は前記通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定し、
推定部が、前記推定有効性判定部により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、前記パケットトレインのデータ量及び前記測定時間に基づいて、前記通信回線の可用帯域を推定し、
前記推定有効性判定部は、前記通信回線でバーストトラフィックが発生するバースト周期の１周期分の時間にマージンを加算した時間を前記閾値時間とし、前記測定時間が前記閾値時間以上の場合に、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定する
帯域推定方法。

【請求項12】

コンピュータを、
通信回線を介して送信装置から順次送信される複数のパケットを含むパケットトレインの最初のパケットが受信装置で受信されてから、前記パケットトレインの最後のパケットが前記受信装置で受信されるまでの時間である測定時間を測定する測定部、
前記測定時間と、前記受信装置の性能又は前記通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定する推定有効性判定部、及び、
前記推定有効性判定部により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、前記パケットトレインのデータ量及び前記測定時間に基づいて、前記通信回線の可用帯域を推定する推定部として機能させるための帯域推定プログラムであって、
前記推定有効性判定部は、前記受信装置における処理時間の分解能の所定倍以上の時間を前記閾値時間とし、前記測定時間が前記閾値時間以上の場合に、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定する
帯域推定プログラム。

【請求項13】

コンピュータを、
通信回線を介して送信装置から順次送信される複数のパケットを含むパケットトレインの最初のパケットが受信装置で受信されてから、前記パケットトレインの最後のパケットが前記受信装置で受信されるまでの時間である測定時間を測定する測定部、
前記測定時間と、前記受信装置の性能又は前記通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定する推定有効性判定部、及び、
前記推定有効性判定部により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、前記パケットトレインのデータ量及び前記測定時間に基づいて、前記通信回線の可用帯域を推定する推定部として機能させるための帯域推定プログラムであって、
前記推定有効性判定部は、前記受信装置で受信されたパケットに関する割込み処理を実行するための割込み周期の１周期分の時間にマージンを加算した時間を前記閾値時間とし、前記測定時間が前記閾値時間以上の場合に、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定する
帯域推定プログラム。

【請求項14】

コンピュータを、
通信回線を介して送信装置から順次送信される複数のパケットを含むパケットトレインの最初のパケットが受信装置で受信されてから、前記パケットトレインの最後のパケットが前記受信装置で受信されるまでの時間である測定時間を測定する測定部、
前記測定時間と、前記受信装置の性能又は前記通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定する推定有効性判定部、及び、
前記推定有効性判定部により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、前記パケットトレインのデータ量及び前記測定時間に基づいて、前記通信回線の可用帯域を推定する推定部として機能させるための帯域推定プログラムであって、
前記推定有効性判定部は、前記通信回線でバーストトラフィックが発生するバースト周期の１周期分の時間にマージンを加算した時間を前記閾値時間とし、前記測定時間が前記閾値時間以上の場合に、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定する
帯域推定プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、帯域推定装置、帯域推定方法、及び帯域推定プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、送信装置と受信装置との間の通信ネットワークにおける可用帯域を推定する技術が存在する。例えば、通信ネットワークの端末間の可用帯域の測定において、送信端末から送信する試験パケットの個数を適切に調節する可用帯域測定システムが提案されている。このシステムでは、受信端末は、送信端末から通信ネットワークを介して受信した試験パケットの受信処理を実行し、受信処理に基づく試験パケットの受信時刻を記録する。また、この受信端末は、該受信時刻と試験パケットの送信時刻とに基づいて、試験パケットの伝送遅延時間の変動の大きさを表す指標値を計算し、該指標値に基づいて、受信処理による一定以上の遅延の影響を受信時刻が受けた試験パケットを判定する。そして、この受信端末は、判定結果の試験パケット以外の残りの試験パケットの個数に基づいて、送信端末が送信する試験パケットの個数を調節する指示を送信端末へ行う（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１８４２１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の技術では、受信処理による一定以上の遅延の影響を受信時刻が受けた試験パケットを除外した上で、可用帯域の推定に必要な試験パケット数を保つように、試験パケット数を調整している。したがって、特許文献１に記載の技術では、受信処理による一定以上の遅延の影響の発生率が高まるほど、多くの試験パケットの追加が必要となり、試験パケット数が増大すると、通信データ量や帯域推定の処理負荷等が増大する、という問題がある。

【0005】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、通信データ量及び処理負荷の増大を抑制しつつ、有効な帯域推定を行うことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、通信回線（４０）を介して送信装置（１０）から順次送信される複数のパケットを含むパケットトレインの最初のパケットが受信装置（２０）で受信されてから、前記パケットトレインの最後のパケットが前記受信装置で受信されるまでの時間である測定時間を測定する測定部（２４）と、前記測定時間と、前記受信装置の性能又は前記通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定する推定有効性判定部（２６）と、前記推定有効性判定部により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、前記パケットトレインのデータ量及び前記測定時間に基づいて、前記通信回線の可用帯域を推定する推定部（２８）と、を含んで構成されている。

【0007】

また、本発明に係る帯域推定方法は、測定部が、通信回線を介して送信装置から順次送信される複数のパケットを含むパケットトレインの最初のパケットが受信装置で受信されてから、前記パケットトレインの最後のパケットが前記受信装置で受信されるまでの時間である測定時間を測定し、推定有効性判定部が、前記測定時間と、前記受信装置の性能又は前記通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定し、推定部が、前記推定有効性判定部により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、前記パケットトレインのデータ量及び前記測定時間に基づいて、前記通信回線の可用帯域を推定する方法である。

【0008】

また、本発明に係る帯域推定プログラムは、コンピュータを、通信回線を介して送信装置から順次送信される複数のパケットを含むパケットトレインの最初のパケットが受信装置で受信されてから、前記パケットトレインの最後のパケットが前記受信装置で受信されるまでの時間である測定時間を測定する測定部、前記測定時間と、前記受信装置の性能又は前記通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定する推定有効性判定部、及び、前記推定有効性判定部により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、前記パケットトレインのデータ量及び前記測定時間に基づいて、前記通信回線の可用帯域を推定する推定部として機能させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る帯域推定装置、方法、及びプログラムによれば、通信データ量及び処理負荷の増大を抑制しつつ、有効な帯域推定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】帯域推定システムの概略構成を示すブロック図である。

【図2】送信装置（受信装置）のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図3】第１実施形態に係る送信装置の機能ブロック図である。

【図4】パケットトレインの送受信を説明するための図である。

【図5】第１実施形態に係る受信装置の機能ブロック図である。

【図6】通信速度に応じた受信間隔の広がりを説明するための図である。

【図7】送信装置受信処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】第１実施形態における送信装置送信処理の一例を示すフローチャートである。

【図9】第１実施形態における帯域推定処理の一例を示すフローチャートである。

【図10】第２実施形態に係る送信装置の機能ブロック図である。

【図11】送信テーブルの一例を示す図である。

【図12】第２～第４実施形態に係る受信装置の機能ブロック図である。

【図13】第２実施形態における測定テーブルの一例を示す図である。

【図14】第２実施形態における送信装置送信処理の一例を示すフローチャートである。

【図15】第２実施形態における帯域推定処理の一例を示すフローチャートである。

【図16】第３実施形態における測定テーブルの一例を示す図である。

【図17】パケットトレインの統合を説明するための図である。

【図18】第３実施形態における帯域推定処理の一例を示すフローチャートである。

【図19】統合したパケットトレインの上限を説明するための図である。

【図20】測定所要時間の上限値の設定の一例を説明するための図である。

【図21】第４実施形態における帯域推定処理の一例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】

【0011】

以下、図面を参照して、各実施形態について説明する。

【0012】

＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１実施形態に係る帯域推定システム１００は、送信装置１０と、受信装置２０とを含む。送信装置１０と受信装置２０とは、通信回線４０を介して接続され、相互にパケットを送受信する。なお、帯域推定システム１００に含まれる送信装置１０及び受信装置２０の各々の数は図１の例に限定されず、送信装置１０及び受信装置２０はそれぞれ２以上含まれていてもよい。

【0013】

図２に、送信装置１０のハードウェア構成を示す。図２に示すように、送信装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５２、メモリ５４、記憶装置５６、入力装置５８、出力装置６０、記憶媒体読取装置６２、及び通信Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）６４を有する。各構成は、バス６６を介して相互に通信可能に接続されている。

【0014】

記憶装置５６には、後述する送信装置受信処理及び送信装置送信処理を実行するための送信装置側プログラムが格納されている。ＣＰＵ５２は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各構成を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ５２は、記憶装置５６からプログラムを読み出し、メモリ５４を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ５２は、記憶装置５６に記憶されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。

【0015】

メモリ５４は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）により構成され、作業領域として一時的にプログラム及びデータを記憶する。記憶装置５６は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。

【0016】

入力装置５８は、例えば、キーボードやマウス等の、各種の入力を行うための装置である。出力装置６０は、例えば、ディスプレイやプリンタ等の、各種の情報を出力するための装置である。出力装置６０として、タッチパネルディスプレイを採用することにより、入力装置５８として機能させてもよい。

【0017】

記憶媒体読取装置６２は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）－ＲＯＭ、ブルーレイディスク、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリなどの各種の記憶媒体に記憶されたデータの読み込みや、記憶媒体に対するデータの書き込み等を行う。通信Ｉ／Ｆ６４は、受信装置２０を含む他の機器と通信するためのインタフェースであり、例えば、イーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）等の規格が用いられる。

【0018】

受信装置２０のハードウェア構成は、図２に示す送信装置１０のハードウェア構成と概ね同様であるため、説明を省略する。なお、受信装置２０の記憶装置５６には、後述する帯域推定処理を実行するための帯域推定プログラムが格納されている。

【0019】

次に、図３を参照して、第１実施形態に係る送信装置１０の機能的な構成を説明する。図３に示すように、送信装置１０は、受信部１２と、送信部１４とを含む。各機能部は、図２に示すＣＰＵ５２によって実現される。

【0020】

受信部１２は、受信装置２０から送信された可用帯域の推定結果を受信する。可用帯域の推定結果は、単位時間当たりのデータ転送量、すなわち通信速度である。以下では、可用帯域の推定結果を「推定速度」ともいう。受信部１２は、受信した推定速度を送信部１４へ通知する。

【0021】

送信部１４は、複数のパケットを含むパケットトレインを、通信回線４０を介して受信装置２０へ順次送信する。パケットトレインに含まれるパケットの数は、予め定めた数としてもよいし、推定速度、パケットのデータ量等に応じて動的に変化する数としてもよい。第１実施形態では、送信部１４は、予め定めたＮ個のパケットを含むパケットトレインを送信するものとする。

【0022】

具体的には、図４に示すように、送信部１４は、所定の時間間隔Δｔ１で順次Ｎ個（図４の例では、Ｎ＝４）のパケットを送信することで、１つのパケットトレインを送信する。Δｔ１は、通信回線４０でパケットを伝送する際の通信速度よりも速いレートで順次パケットが送信されるような時間間隔とする。なお、ここでの通信速度は、受信部１２から通知された推定速度を用いてよい。

【0023】

また、送信部１４は、１つのパケットトレインの最後のパケットを送信してから、所定の時間間隔Δｔ２（Δｔ２＞Δｔ１）以上経過したのちに、次のパケットトレインを送信する。なお、図４では、各パケットを実線の矢印で表している。また、送信装置１０における送信時刻を表す時間軸に矢印の始点を対応させ、受信装置２０における受信時刻を表す時間軸に矢印の終点を対応させることで、送信装置１０から受信装置２０へ送信されるパケットを表している。以下の図６、図１７、及び図１９においても同様である。

【0024】

次に、図５を参照して、第１実施形態に係る受信装置２０の機能的な構成を説明する。図５に示すように、受信装置２０は、受信部２２と、測定部２４と、推定有効性判定部２６と、推定部２８と、送信部３０とを含む。各機能部は、図２に示すＣＰＵ５２によって実現される。

【0025】

受信部２２は、通信回線４０を介して送信装置１０から順次送信されるパケットを受信する。受信部２２は、受信したパケットを、そのパケットの受信時刻と共に測定部２４へ受け渡す。

【0026】

測定部２４は、受信部２２により１つのパケットトレインが受信される都度、すなわちＮ個のパケットが受信される都度、そのパケットトレインの最初のパケットが受信されてから最後のパケットが受信されるまでの時間である測定時間を測定する。測定部２４は、測定した測定時間を推定有効性判定部２６へ受け渡し、パケットトレインに含まれる各パケットのデータ量を推定部２８へ受け渡す。

【0027】

上記のように、通信回線４０の通信速度よりも速いレートでパケットを送信することで、図６に示すように、送信装置１０から送信されたパケットトレインは、通信回線４０の通信速度に応じた広がりをもって受信装置２０で受信される。すなわち、同じ送信間隔で送信されたパケットトレインであっても、通信速度に応じて受信装置２０における測定時間は異なる。図６の例では、通信速度が遅い期間（図６の点線部）に送信されたパケットトレイン１の測定時間Ｔ１の方が、通信速度が速い期間（図６の一点鎖線部）に送信されたパケットトレイン２の測定時間Ｔ２よりも長い。この測定時間として、受信装置２０の性能又は通信回線４０の特性に応じた必要な時間が担保されていない場合には、測定時間を用いて有効な帯域推定を行うことができない。

【0028】

そこで、推定有効性判定部２６は、測定部２４から受け渡された測定時間と、受信装置２０の性能又は通信回線４０の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定する。

【0029】

例えば、推定有効性判定部２６は、受信装置２０における処理時間の分解能の所定倍以上の時間を閾値時間βとし、測定時間が閾値時間β以上の場合に、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定する。処理時間の分解能とは、受信装置２０におけるタイムスタンプの粒度（例えば、１０ｍｓ）である。例えば、時間分解能に起因する帯域推定の誤差を１０％以下にする場合、時間分解能の１０倍以上の時間を閾値時間βとする。

【0030】

また、例えば、推定有効性判定部２６は、受信装置２０で受信されたパケットに関する割込み処理を実行するための割込み周期の１周期分の時間にマージンを加算した時間を閾値時間βとしてもよい。割込み周期は、受信装置２０の性能として予め設定されている。また、例えば、推定有効性判定部２６は、通信回線４０でバーストトラフィックが発生するバースト周期の１周期分の時間にマージンを加算した時間を閾値時間βとしてもよい。バースト周期は、通信回線４０の特性に基づいて、予め設定しておけばよい。これらの場合も、推定有効性判定部２６は、測定時間が閾値時間β以上の場合に、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定する。

【0031】

図６の例では、Ｔ１≧β、及びＴ２＜βであるため、パケットトレイン１を用いた帯域推定は有効である（ＯＫ）と判定され、パケットトレイン２を用いた帯域推定は有効ではない（ＮＧ）と判定される。推定有効性判定部２６は、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定した測定時間を、推定部２８へ受け渡す。

【0032】

推定部２８は、推定有効性判定部２６から受け渡された測定時間、及び測定部２４から受け渡されたパケットトレインに含まれる各パケットのデータ量に基づいて、通信回線４０の可用帯域を推定する。具体的には、推定部２８は、パケットトレインの最初のパケットを除いたパケット（２番目～Ｎ番目までのパケット）のデータ量の合計（以下、「測定データ量」という）を測定時間で除算することにより、可用帯域を推定する。推定部２８は、可用帯域の推定結果を送信部３０へ受け渡す。

【0033】

送信部３０は、推定部２８から受け渡された可用帯域の推定結果を、パケットトレインの送信元である送信装置１０へ送信する。

【0034】

次に、第１実施形態に係る帯域推定システム１００の作用について説明する。送信装置１０において、図７に示す送信装置受信処理、及び図８に示す送信装置送信処理が実行される。また、受信装置２０において、図９に示す帯域推定処理が実行される。なお、帯域推定処理は、本発明の帯域推定方法の一例である。

【0035】

まず、図７を参照して、送信装置受信処理について説明する。

【0036】

ステップＳ１０で、受信部１２が、受信装置２０から送信された推定速度を受信したか否かを判定する。受信していない場合には、本ステップの判定を繰り返し、受信した場合には、ステップＳ１２へ移行する。ステップＳ１２では、受信部１２が、所定の記憶領域に記憶している推定速度を、上記ステップＳ１０で受信した推定速度に更新し、ステップＳ１０に戻る。

【0037】

次に、図８を参照して、送信装置送信処理について説明する。

【0038】

ステップＳ２０で、送信部１４が、送信装置１０の送信キューにパケットが到着したか否かを判定する。パケットが到着していない場合には、本ステップの判定を繰り返し、パケットが到着している場合には、ステップＳ２２へ移行する。ステップＳ２２では、送信部１４が、送信キューの先頭のパケットを取り出して、所定の記憶領域に記憶されている推定速度等に基づいて送信タイミングを決定する。そして、送信部１４が、取り出したパケットを、決定したタイミングで受信装置２０へ送信する。

【0039】

次に、ステップＳ２４で、送信部１４が、送信キューが空か否かを判定する。送信キューが空の場合には、ステップＳ２０に戻り、空ではない場合には、ステップＳ２２に戻る。

【0040】

次に、図９を参照して、帯域推定処理について説明する。

【0041】

ステップＳ４０で、受信部２２が、送信装置１０から送信されたパケットを受信したか否かを判定する。パケットを受信した場合は、ステップＳ４２へ移行し、受信していない場合には、本ステップの判定を繰り返す。ステップＳ４２では、測定部２４が、１つ前に受信したパケットトレインの最後のパケットの次のパケットを１番目のパケットとし、そこからＮ個のパケットが受信されたか否かを判定することにより、１つのパケットトレインを受信したか否かを判定する。１つのパケットトレインが受信された場合には、ステップＳ４４へ移行し、受信したパケットがＮ個に満たない場合、すなわちパケットトレインの途中までしか受信していない場合は、ステップＳ４０に戻る。

【0042】

ステップＳ４４では、測定部２４が、パケットトレインの最後のパケットの受信時刻から、最初のパケットの受信時刻を減算することにより、測定時間を測定する。次に、ステップＳ４６で、推定有効性判定部２６が、上記ステップＳ４４で測定された測定時間が、受信装置２０の性能又は通信回線４０の特性に基づいて予め定めた閾値時間β以上か否かを判定する。測定時間≧βの場合には、推定有効性判定部２６が、測定時間を用いて有効な帯域推定を行うことができると判定し、ステップＳ４８へ移行する。一方、測定時間＜βの場合には、推定有効性判定部２６が、測定時間を用いて有効な帯域推定を行うことができないと判定し、ステップＳ４０に戻る。

【0043】

ステップＳ４８では、推定部２８が、上記ステップＳ４０及びＳ４２で受信したパケットトレインの測定データ量を、上記ステップＳ４４で測定された測定時間で除算することにより、可用帯域を推定する。そして、送信部３０が、推定された推定速度、すなわち可用帯域の推定結果（推定速度）を、パケットトレインの送信元である送信装置１０へ送信し、ステップＳ４０に戻る。

【0044】

以上説明したように、第１実施形態に係る帯域推定システムでは、受信装置が、通信回線を介して送信装置から送信されるパケットトレインの最初のパケットを受信してから、パケットトレインの最後のパケットが受信されるまでの測定時間を測定する。そして、受信装置は、測定時間と、受信装置の性能又は通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間とを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定する。受信装置は、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、パケットトレインのデータ量及び測定時間に基づいて、通信回線の可用帯域を推定する。これにより、通信回線の通信速度が高速化している等の環境変化により、有効な推定を行うことができないケースを除外し、有効な推定を行うことができる測定時間が担保されている場合にのみ、帯域推定を行う。したがって、通信データ量及び処理負荷の増大を抑制しつつ、有効な帯域推定を行うことができる。また、受信装置の性能又は通信回線の特性に基づいて予め定めた閾値時間を用いることで、受信装置の性能不足や、通信回線の環境変化時の誤推定を抑制することができる。

【0045】

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態に係る帯域推定システムにおいて、第１実施形態に係る帯域推定システム１００と同様の部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、第１実施形態と第２実施形態とで、符号の末尾２桁が共通する機能部において、共通する機能についての詳細な説明を省略する。また、第２実施形態に係る送信装置及び受信装置のハードウェア構成は、図２に示す、第１実施形態に係る送信装置１０及び受信装置２０のハードウェア構成と同様であるため、説明を省略する。

【0046】

図１に示すように、第２実施形態に係る帯域推定システム２００は、送信装置２１０と、受信装置２２０とを含む。

【0047】

次に、図１０を参照して、第２実施形態に係る送信装置２１０の機能的な構成を説明する。図１０に示すように、送信装置２１０は、受信部１２と、生成部２１６と、送信部２１４とを含む。各機能部は、図２に示すＣＰＵ５２によって実現される。

【0048】

生成部２１６は、送信間隔に基づいて、複数のパケットを含むパケットトレインを生成する。具体的には、生成部２１６は、送信キューに到着したパケットを順次取り出し、取り出したパケットが属するパケットトレインの識別情報であるトレインＩＤを決定する。この際、生成部２１６は、最後のパケットの送信時刻から現在時刻までの時間である送信間隔が所定値より大きい場合には、新たなトレインＩＤを決定し、所定値以下の場合には、最後に送信したパケットに付与されたトレインＩＤと同一のトレインＩＤを決定する。所定値としては、例えば、最後に送信したパケットのデータ量を推定速度で除算した値としてよい。

【0049】

例えば、生成部２１６は、図１１に示すような送信テーブルに、決定したトレインＩＤを記憶する。具体的には、生成部２１６は、新たなトレインＩＤを決定した場合に、送信テーブルのトレインＩＤを更新する。なお、図１１の例では、送信テーブルには、トレインＩＤの他に、送信時刻、パケットのデータ量、及び可用帯域の推定結果である推定速度が記憶されている。送信時刻及びパケットのデータ量については後述する。推定速度は、受信部１２が受信装置２０から推定速度を受信した際に、受信部１２により記憶される。生成部２１６は、取り出したパケットを送信部２１４へ受け渡す。

【0050】

送信部２１４は、生成部２１６から受け渡されたパケットに、送信テーブルに記憶されているトレインＩＤを付与すると共に、現在時刻を送信時刻として付与して、受信装置２０へ送信する。また、送信部２１４は、パケットに付与した送信時刻、及び送信したパケットのデータ量を、送信テーブルに記憶する。

【0051】

次に、図１２を参照して、第２実施形態に係る受信装置２２０の機能的な構成を説明する。図１２に示すように、受信装置２２０は、受信部２２と、測定部２２４と、測定有効性判定部２３２と、推定有効性判定部２６と、推定部２８と、送信部３０とを含む。各機能部は、図２に示すＣＰＵ５２によって実現される。

【0052】

測定部２２４は、受信部２２から受け渡されたパケット（以下、「受信パケット」という）に付与されたトレインＩＤに基づいて特定されるパケットトレイン毎に、測定時間を測定する。具体的には、測定部２２４は、受信パケットを受け取る都度、例えば図１３に示すような測定テーブルに受信パケットの情報を追加する。図１３の例では、測定テーブルには、パケット番号と、受信パケットに付与されているトレインＩＤ及び送信時刻と、受信パケットの受信時刻及びデータ量とが記憶されている。パケット番号は、該当のパケットがパケットトレインの何番目のパケットかを示す番号である。

【0053】

また、測定部２２４は、今回の受信パケットのトレインＩＤが１つ前の受信パケットのトレインＩＤと同一か否かを判定する。トレインＩＤが同一の場合には、同一のパケットトレインに含まれるパケットの受信が継続する可能性があることを表す。一方、トレインＩＤが異なる場合には、前の受信パケットが１つ前のパケットトレインの最後のパケットであり、今回の受信パケットが新たなパケットトレインの最初のパケットであることを表す。そこで、測定部２２４は、測定テーブルに記憶された１つ前の受信パケットを含むパケットトレインの情報を用いて、測定時間を測定する。具体的には、測定部２２４は、１つ前のパケットトレインに含まれる最後のパケットの受信時刻から、最初のパケットの受信時刻を減算することにより、測定時間を測定する。

【0054】

測定部２２４は、測定した測定時間のうち、後述する測定有効性判定部２３２により測定が有効であると判定された測定時間を推定有効性判定部２６へ受け渡す。

【0055】

測定有効性判定部２３２は、測定部２２４で測定された測定時間の測定の有効性を判定する。例えば、測定有効性判定部２３２は、パケットトレインの最初のパケットから最後のパケットまでの各パケットに、同一のパケットトレインに属することを示す識別情報が付与されている場合に、測定時間は有効であると判定する。この判定により、異なるパケットトレインが混在した状態で測定時間が測定されることを回避することができる。

【0056】

また、図６で説明したように、送信装置２１０から送信されたパケットトレインは、通信回線４０の通信速度に応じた広がりをもって受信装置２２０で受信される。この広がりの度合いが小さい場合、測定時間に対する通信速度の影響が小さいことを意味する。すなわち、測定時間に基づいて推定される推定速度の精度が低下する可能性がある。そこで、例えば、測定有効性判定部２３２は、パケットトレインに含まれる各パケット間において、受信装置２２０における受信間隔が、送信装置２１０における送信間隔より所定値以上大きい場合に、測定時間は有効であると判定する。具体的には、測定有効性判定部２３２は、測定テーブルに記憶されたパケット間の送信時刻の差を送信間隔として算出し、パケット間の受信時刻の差を受信間隔として算出する。そして、測定有効性判定部２３２は、全てのパケット間について、受信間隔を送信時間で除算した値が所定の閾値α（α＞１）以上の場合に、測定時間は有効であると判定する。測定有効性判定部２３２は、判定結果を測定部２２４へ通知する。

【0057】

次に、第２実施形態に係る帯域推定システム２００の作用について説明する。第２実施形態では、送信装置２１０において、図７に示す送信装置受信処理、及び図１４に示す送信装置送信処理が実行される。また、受信装置２２０において、図１５に示す帯域推定処理が実行される。なお、送信装置受信処理は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、第２実施形態に係る送信装置送信処理及び帯域推定処理において、第１実施形態における送信装置送信処理（図８）及び帯域推定処理（図９）と同一の処理については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【0058】

まず、図１４を参照して、第２実施形態における送信装置送信処理について説明する。

【0059】

ステップＳ２０を経て、次のステップＳ２２０で、生成部２１６が、送信キューの先頭のパケットを取り出す。次に、ステップＳ２２２で、生成部２１６が、現在時刻から最後のパケットの送信時刻を減算することにより送信間隔を算出する。次に、ステップＳ２２４で、生成部２１６が、最後に送信したパケットのデータ量を送信テーブルに記憶された推定速度で除算した値を所定値とし、算出した送信間隔が所定値より大きいか否かを判定する。送信間隔が所定値より大きい場合には、ステップＳ２２６へ移行し、送信間隔が所定値以下の場合には、ステップＳ２２８へ移行する。

【0060】

ステップＳ２２６では、生成部２１６が、新たなトレインＩＤを決定し、送信テーブルのトレインＩＤを更新する。次に、ステップＳ２２８で、送信部２１４が、上記ステップＳ２２０で取り出されたパケットに、送信テーブルに記憶されているトレインＩＤ、及び送信時刻を付与して、受信装置２２０へ送信する。次に、ステップＳ２３０で、送信部２１４が、パケットに付与した送信時刻、及び送信したパケットのデータ量を、送信テーブルに記憶し、ステップＳ２４へ移行する。

【0061】

次に、図１５を参照して、第２実施形態における帯域推定処理について説明する。

【0062】

ステップＳ４０で、受信部２２が、送信装置２１０から送信されたパケットを受信したか否かを判定する。パケットを受信した場合は、ステップＳ２４２へ移行し、受信していない場合には、本ステップの判定を繰り返す。ステップＳ２４２では、測定部２２４が、測定テーブルに受信パケットの情報を追加する。次に、ステップＳ２４４で、測定部２２４が、今回の受信パケットのトレインＩＤが１つ前の受信パケットのトレインＩＤと同一か否かを判定する。トレインＩＤが同一の場合には、ステップＳ４０に戻り、トレインＩＤが異なる場合には、ステップＳ２４６へ移行する。

【0063】

ステップＳ２４６では、測定有効性判定部２３２が、測定テーブルに記憶された１つ前の受信パケットを含むパケットトレインについて、パケット間の送信時刻の差を送信間隔として算出し、パケット間の受信時刻の差を受信間隔として算出する。次に、ステップＳ２４８で、測定有効性判定部２３２が、対象のパケットトレインの全てのパケット間について、受信間隔を送信間隔で除算した値が所定の閾値α（α＞１）以上か否かを判定する。全てのパケット間で受信間隔／送信間隔≧αの場合には、ステップＳ４４へ移行し、何れかのパケット間で受信間隔／送信間隔＜αの場合には、ステップＳ４０に戻る。

【0064】

以下、第１実施形態と同様に、ステップＳ４４～Ｓ４８が実行され、ステップＳ４０に戻る。

【0065】

以上説明したように、第２実施形態に係る帯域推定システムでは、受信装置が、測定された測定時間の測定の有効性を判定し、有効と判定された測定時間について、可用帯域の推定の有効性を判定した上で、可用帯域を推定する。これにより、帯域推定の有効性をより高めることができる。

【0066】

なお、第２実施形態における帯域推定処理（図１５）では、１つのパケットトレインの受信が完了した段階で、受信間隔の広がりに基づく測定時間の測定の有効性を判定する場合について説明したが、これに限定されない。パケットを受信する都度、前のパケットとの送信間隔及び受信間隔を算出して、受信間隔／送信間隔がα以上か否かを判定するようにしてもよい。そして、受信間隔／送信間隔＜αと判定された場合、そのパケットトレインについての以降の処理を停止し、次のパケットトレインが受信されるまで、帯域推定処理を待機するようにしてもよい。

【0067】

また、第２実施形態では、トレインＩＤの同一性に基づく測定時間の測定の有効性と、受信間隔の広がりに基づく測定時間の測定の有効性との両方を判定する場合について説明したが、いずれか一方の有効性のみを判定するようにしてもよい。

【0068】

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態に係る帯域推定システムにおいて、第２実施形態に係る帯域推定システム２００と同様の部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、第２実施形態と第３実施形態とで、符号の末尾２桁が共通する機能部において、共通する機能についての詳細な説明を省略する。また、第３実施形態に係る送信装置及び受信装置のハードウェア構成は、図２に示す、第１実施形態に係る送信装置１０及び受信装置２０のハードウェア構成と同様であるため、説明を省略する。

【0069】

図１に示すように、第３実施形態に係る帯域推定システム３００は、送信装置２１０と、受信装置３２０とを含む。

【0070】

次に、図１２を参照して、第３実施形態に係る受信装置３２０の機能的な構成を説明する。図１２に示すように、受信装置３２０は、受信部２２と、測定部３２４と、測定有効性判定部３３２と、推定有効性判定部３２６と、推定部３２８と、送信部３０とを含む。各機能部は、図２に示すＣＰＵ５２によって実現される。

【0071】

測定有効性判定部３３２は、トレインＩＤの同一性に基づく測定時間の測定の有効性を判定する。具体的には、測定有効性判定部３３２は、パケットが受信される都度、例えば図１６に示すような測定テーブルにエントリを追加、又は測定テーブルのエントリを更新する。図１６の例では、測定テーブルには、エントリ（トレインＩＤ）と、受信開始時刻と、受信終了時刻と、測定データ量とが記憶されている。受信開始時刻は、パケットトレインの最初のパケットが受信装置３２０で受信された時刻であり、受信終了時刻は、パケットトレインの最後のパケットが受信装置３２０で受信された時刻である。

【0072】

より具体的には、測定有効性判定部３３２は、受信パケットに付与されたトレインＩＤと一致するエントリが測定テーブルに記憶されているか否かを判定する。トレインＩＤと一致するエントリが存在する場合には、測定有効性判定部３３２は、受信パケットに基づいて、測定テーブルの受信終了時刻及び測定データ量を更新する。具体的には、測定有効性判定部３３２は、受信終了時刻を、受信パケットの受信時刻で更新し、測定データ量を、現在記憶されている測定データ量に、受信パケットのデータ量を加算した値に更新する。

【0073】

一方、トレインＩＤと一致するエントリが存在しない場合、測定有効性判定部３３２は、受信パケットに基づいて、新たなエントリを測定テーブルに追加する。具体的には、測定有効性判定部３３２は、受信パケットに付与されているトレインＩＤをエントリの番号とし、受信開始時刻及び受信終了時刻を受信パケットの受信時刻、測定データ量を０とするエントリを測定テーブルに追加する。これにより、測定部３２４で測定時間を測定する際、トレインＩＤの同一性に基づく測定時間の測定の有効性が担保される。

【0074】

測定部３２４は、受信部２２から受け渡された受信パケットに付与されたトレインＩＤに基づいて特定されるパケットトレイン毎に、測定時間を測定する。具体的には、測定部３２４は、受信パケットに基づいて測定テーブルが更新（エントリの追加を除く）される都度、最新のエントリに対応するパケットトレインの測定時間を測定する。具体的には、測定部３２４は、測定テーブルに記憶された、最新のエントリにおける受信終了時刻から受信開始時刻を減算することにより、測定時間を測定する。また、測定部３２４は、後述する推定有効性判定部３２６により測定時間が有効ではないと判定された場合、最新のエントリに対応するパケットトレインの測定時間に、前のパケットトレインの測定時間も合計した統合測定時間を算出する。

【0075】

推定有効性判定部３２６は、第１のパケットトレインについての測定時間が閾値時間βに満たない場合、連続する複数のパケットトレインの測定時間を統合した統合測定時間と、閾値時間βとを比較して、可用帯域の推定を有効に行うことができるか否かを判定する。具体的には、推定有効性判定部３２６は、測定部３２４で測定されたパケットトレインの測定時間が閾値時間に満たないと判定した場合、測定部３２４に、次のパケットトレインの測定時間と合計した統合測定時間を算出させる。そして、推定有効性判定部３２６は、統合測定時間が閾値時間β以上か否かを判定する。推定有効性判定部３２６は、統合測定時間が閾値時間β以上となるまで、測定部３２４に統合測定時間を算出させる。

【0076】

例えば、図１７に示すように、パケットトレイン１についての測定時間Ｔ１が閾値時間βより小さい場合、この時点ではＴ１は有効な帯域推定を行うことができないと判定される。また、パケットトレイン２についての測定時間Ｔ２も閾値時間βより小さい場合、測定時間Ｔ２を単独で判定すると、Ｔ２は有効な帯域推定を行うことができないと判定される。しかし、統合測定時間（Ｔ１＋Ｔ２）がβ以上の場合、この統合測定時間（Ｔ１＋Ｔ２）は、有効な帯域推定を行うことができると判定される。

【0077】

推定部３２８は、推定有効性判定部３２６により可用帯域の推定を有効に行うことができると判定された場合に、統合した複数のパケットトレインのデータ量の合計及び統合測定時間に基づいて、可用帯域を推定する。具体的には、推定部３２８は、統合した複数のパケットトレインの各々の測定データ量を測定テーブルから取得し、取得した測定データ量の合計を統合測定時間で除算することにより、可用帯域の推定結果である推定速度を推定する。

【0078】

次に、第３実施形態に係る帯域推定システム３００の作用について説明する。第３実施形態では、送信装置２１０において、図７に示す送信装置受信処理、及び図１４に示す送信装置送信処理が実行される。また、受信装置３２０において、図１８に示す帯域推定処理が実行される。なお、送信装置受信処理及び送信装置送信処理は、第２実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、第３実施形態における帯域推定処理において、第１実施形態における帯域推定処理（図９）と同一の処理については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【0079】

図１８を参照して、第３実施形態における帯域推定処理について説明する。

【0080】

ステップＳ４０を経て、次のステップＳ３４０で、測定有効性判定部３３２が、受信パケットが属するパケットトレインのトレインＩＤを示す変数ｉに、受信パケットに付与されたトレインＩＤを設定する。次に、ステップＳ３４２で、測定有効性判定部３３２が、測定テーブルに変数ｉと一致するエントリｉが記憶されているか否かを判定する。エントリｉが記憶されている場合には、ステップＳ３４６へ移行し、記憶されていない場合には、ステップＳ３４４へ移行する。なお、以下では、トレインＩＤがｉのパケットトレインを「パケットトレインｉ」と表記する。

【0081】

ステップＳ３４４では、測定有効性判定部３３２は、ｉをエントリの番号とし、受信開始時刻及び受信終了時刻を受信パケットの受信時刻、測定データ量を０とするエントリを測定テーブルに追加し、ステップＳ４０に戻る。一方、ステップＳ３４６では、測定有効性判定部３３２が、エントリｉの受信終了時刻を、受信パケットの受信時刻で更新し、測定データ量を、現在記憶されている測定データ量に、受信パケットのデータ量を加算した値に更新する。

【0082】

次に、ステップＳ３４８で、測定部３２４が、統合するパケットトレインのうち最も古いパケットトレインのトレインＩＤを示す変数ｊにｉを設定する。次に、ステップＳ３５０で、測定部３２４が、パケットトレインｊからパケットトレインｉまでの各パケットトレインの測定時間を合計した統合測定時間を算出する。次に、ステップＳ３５２で、推定有効性判定部３２６が、上記ステップＳ３５０で算出された統合測定時間が閾値時間β以上か否かを判定する。統合測定時間≧βの場合にはステップＳ３５８へ移行し、統合測定時間＜βの場合には、ステップＳ３５４へ移行する。

【0083】

ステップＳ３５４では、推定有効性判定部３２６が、ｊは、最初に受信したパケットトレインのトレインＩＤか否かを判定する。ｊが最初のトレインＩＤの場合、ステップＳ４０に戻り、最初のトレインＩＤではない場合、ステップＳ３５６へ移行する。ステップＳ３５６では、推定有効性判定部３２６が、ｊを１つ前に受信したパケットトレインのトレインＩＤに更新し、ステップＳ３５０に戻って、測定部３２４に統合測定時間を算出させる。

【0084】

一方、ステップＳ３５８では、推定部３２８が、パケットトレインｊからパケットトレインｉまでの各パケットトレインの測定データ量の合計を、上記ステップＳ３５０で算出された統合測定時間で除算することにより、推定速度を推定する。そして、送信部３０が推定速度を送信装置２１０へ送信し、ステップＳ４０に戻る。

【0085】

以上説明したように、第３実施形態に係る帯域推定システムでは、受信装置が、１つのパケットトレインの測定時間では、帯域推定を有効に行うことができない場合には、複数のパケットトレインを統合して、可用帯域を推定する。これにより、受信装置の性能や通信回線の特性により、１つのパケットトレインの測定時間では閾値時間に満たない場合でも、測定時間を拡大し、有効な帯域推定を可能にする。また、測定時間が閾値時間以上となるように、１つのパケットトレインに含まれるパケット数を増加させる必要がないため、パケットトレインのデータ量の肥大化を回避することができる。

【0086】

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。なお、第４実施形態に係る帯域推定システムにおいて、第３実施形態に係る帯域推定システム３００と同様の部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、第３実施形態と第４実施形態とで、符号の末尾２桁が共通する機能部において、共通する機能についての詳細な説明を省略する。また、第４実施形態に係る送信装置及び受信装置のハードウェア構成は、図２に示す、第１実施形態に係る送信装置１０及び受信装置２０のハードウェア構成と同様であるため、説明を省略する。

【0087】

図１に示すように、第４実施形態に係る帯域推定システム４００は、送信装置２１０と、受信装置４２０とを含む。

【0088】

次に、図１２を参照して、第４実施形態に係る受信装置４２０の機能的な構成を説明する。図１２に示すように、受信装置４２０は、受信部２２と、測定部３２４と、測定有効性判定部３３２と、推定有効性判定部４２６と、推定部３２８と、送信部３０とを含む。各機能部は、図２に示すＣＰＵ５２によって実現される。

【0089】

第３実施形態では、複数のパケットトレインの測定時間を合計した統合測定時間が閾値時間β以上か否かに基づいて、有効な帯域推定を行うことができるか否かを判定する場合について説明した。この場合、可用帯域を推定するために用いるパケットトレインに、通信回線４０の通信速度の変動に要する時間に対して、古いパケットトレインが含まれる可能性がある。このような古いパケットトレインも含めて可用帯域を推定した場合には、推定精度が低下してしまう。

【0090】

そこで、推定有効性判定部４２６は、第３実施形態における推定有効性判定部３２６と同様に、複数のパケットトレインの測定時間を合計した統合測定時間の有効性を判定する。さらに、推定有効性判定部４２６は、統合した複数のパケットトレインの最初のパケットが受信されてから最後のパケットが受信されるまでの測定所要時間が、予め定めた上限値の範囲内の場合に、可用帯域の推定を有効に行うことができると判定する。

【0091】

例えば、図１９に示すように、パケットトレイン１についての測定時間Ｔ１と、パケットトレイン２についての測定時間Ｔ２との統合測定時間（Ｔ１＋Ｔ２）が閾値時間β以上であるとする。この場合、推定有効性判定部４２６は、パケットトレイン２の最後のパケットの受信時刻から、パケットトレイン１の最初のパケットの受信時刻を減算することにより、測定所要時間Ｔ（１～２）を算出する。推定有効性判定部４２６は、この測定所要時間Ｔ（１～２）が上限値γを超える場合には、統合測定時間（Ｔ１＋Ｔ２）が閾値時間β以上であったとしても、統合測定時間（Ｔ１＋Ｔ２）に基づいて、有効に帯域推定を行うことができないと判定する。

【0092】

上限値γは、通信回線の特性に基づいて、予め定めておく。例えば、図２０に示すように、通信速度が所定値以上変動するのに要する時間を、上限値γとして定めてよい。

【0093】

次に、第４実施形態に係る帯域推定システム４００の作用について説明する。第４実施形態では、送信装置２１０において、図７に示す送信装置受信処理、及び図１４に示す送信装置送信処理が実行される。また、受信装置４２０において、図２１に示す帯域推定処理が実行される。なお、送信装置受信処理及び送信装置送信処理は、第２実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、第４実施形態における帯域推定処理において、第３実施形態における帯域推定処理（図１８）と同一の処理については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【0094】

ステップＳ３５２で肯定判定されると、ステップＳ４４０へ移行し、推定有効性判定部４２６が、パケットトレインｉの最後のパケットの受信時刻から、パケットトレインｊの最初のパケットの受信時刻を減算することにより、測定所要時間Ｔ（ｊ～ｉ）を算出する。次に、ステップＳ４４２で、推定有効性判定部４２６が、上記ステップＳ４４０で算出した測定所要時間Ｔ（ｊ～ｉ）が、予め定めた上限値γ以下か否かを判定する。Ｔ（ｊ～ｉ）≦γの場合には、ステップＳ３５８へ移行し、Ｔ（ｊ～ｉ）＞γの場合には、ステップＳ４０に戻る。

【0095】

以上説明したように、第４実施形態に係る帯域推定システムでは、受信装置が、複数のパケットトレインの測定時間を合計した場合、その複数のパケットトレインの測定所要時間が上限値を超えている場合には、帯域推定を有効に行うことができないと判定する。これにより、通信回線の通信速度の変動に要する時間に対して、古いパケットトレインが含まれることを回避し、推定精度の低下を抑制することができる。

【0096】

なお、上記各実施形態は、適宜組み合わせて実行することも可能である。

【0097】

また、上記各実施形態では、本発明の帯域推定装置が受信装置上で動作する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、推定部を送信装置側に設けてもよい。この場合、推定有効性判定部で有効と判定された測定時間を受信装置から送信装置へ送信するようにすればよい。また、推定有効性判定部及び推定部を送信装置側に設けてもよい。この場合、測定部で測定された測定時間を受信装置から送信装置へ送信するようにすればよい。また、測定部、推定有効性判定部、及び推定部を送信装置側に設けてもよい。この場合、受信部で受信された各パケットの受信時刻を受信装置から送信装置へ送信するようにすればよい。

【0098】

また、上記各実施形態でＣＰＵがソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行した各処理を、ＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、各処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

【0099】

また、上記各実施形態では、送信装置側プログラム及び帯域推定プログラムがそれぞれ記憶部に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ等の非遷移的実体的記憶媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）に記憶された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

【符号の説明】

【0100】

１００、２００、３００、４００ 帯域推定システム
１０、２１０ 送信装置
１２ 受信部
１４、２１４ 送信部
２１６ 生成部
２０、２２０、３２０、４２０ 受信装置
２２ 受信部
２４、２２４、３２４ 測定部
２６、３２６、４２６ 推定有効性判定部
２８、３２８ 推定部
３０ 送信部
２３２、３３２ 測定有効性判定部
４０ 通信回線
５２ ＣＰＵ
５４ メモリ
５６ 記憶装置
５８ 入力装置
６０ 出力装置
６２ 記憶媒体読取装置
６４ 通信Ｉ／Ｆ
６６ バス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】