JP2015185944A - Increase point determination device, communication device, increase point determination method, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、増加ポイント判定装置、通信装置、増加ポイント判定方法およびコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to an increase point determination device, a communication device, an increase point determination method, and a computer program.
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。 In recent years, the available bandwidth has become an important indicator for various communication applications in the use of the Internet. For example, in video streaming, by monitoring the available bandwidth between communication terminals, the video data codec and transmission bit rate are dynamically controlled according to the available bandwidth, and video distribution suitable for the situation of the communication network is performed. Can do.
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)。 As a technique for measuring the end-to-end usable bandwidth of a communication network, for example, a test packet (UDP (User Datagram Protocol) packet) is transmitted in the communication network, and a variation in delay experienced by the test packet, etc. There is an active measurement method that monitors (equivalent to a queuing delay) and estimates the available bandwidth based on the monitoring result. The pathChirp method is known as an example of a typical active measurement method (for example, refer nonpatent literature 1).
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。 In the Pathchirp method, a continuous test packet group (hereinafter referred to as a packet train) is adjusted from the transmitting terminal so that the transmission interval of the test packet decreases exponentially and transmitted to the receiving terminal (the test packet). The transmission rate increases gradually). Then, the available bandwidth is estimated by analyzing the increasing tendency of the queuing delay of each test packet calculated on the receiving terminal side. Specifically, it uses the characteristic that the queuing delay of the test packet increases when the transmission rate of the test packet exceeds the usable bandwidth, and the point at which the increase of the queuing delay starts (hereinafter referred to as an increase point). ) Is used to estimate the available bandwidth based on the transmission rate of the test packet corresponding to the increase point.
Pathchirp法では次の判定条件により増加ポイントを判定する。
[Pathchirp法の判定条件]
「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。
In the Pathchirp method, an increase point is determined according to the following determination condition.
[Criteria for Pathchirp method]
The “i + 1” th and subsequent queuing delays are greater than “1 / d” times the maximum value of the “i + 1” th and subsequent queuing delays. However, d is a constant larger than 1, and is set in advance. In the Pathchirp method, “d = 1.5” is used as a default value.
According to this determination condition, it is determined that the increasing tendency of the queuing delay is not continued at the point where the queuing delay decreases to “1 / d” times or less of the maximum value.
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)。 As an available bandwidth measurement technique other than the above-mentioned Pathchirp method, Pathload is a method to narrow down the available bandwidth by dynamically adjusting the transmission rate (transmission interval) of the next test packet to be transmitted based on the observed packet delay trend. Methods (for example, see Non-Patent Document 2) and IGI methods (for example, see Non-Patent Document 3) are known. Also, a method is known in which the test packet transmission rate is adjusted by changing the packet size instead of the test packet transmission interval, or by changing both the test packet transmission interval and the packet size ( For example, refer nonpatent literature 4).
しかし、上述した従来のPathchirp法の判定条件を用いて増加ポイントを判定すると、定数dの値によって増加ポイントの位置が大きく変動する場合がある。図9は従来のPathchirp法の判定条件を用いた増加ポイント判定方法を説明するためのグラフ図である。図9において、キューイング遅延がしきい値Th以下になると、そのポイントが増加ポイントに判定される。該しきい値Thは定数dの値に基づいて決まる。したがって、定数dの値が変わればしきい値Thも変わるので、増加ポイントも変わる可能性がある。また、利用者が、実際の通信ネットワークにおいて、定数dを適切な値に設定することは困難である。このため、増加ポイントを的確に判定することが難しく、可用帯域の推定精度が低下する可能性がある。また、Pathchirp法以外の上述の方法でも、同様に、増加ポイントを精度よく判定する方法が課題となっている。 However, when the increase point is determined using the above-described conventional Pathchirp method determination conditions, the position of the increase point may vary greatly depending on the value of the constant d. FIG. 9 is a graph for explaining an increase point determination method using the determination conditions of the conventional Pathchirp method. In FIG. 9, when the queuing delay becomes equal to or less than the threshold value Th, the point is determined as an increase point. The threshold Th is determined based on the value of the constant d. Therefore, if the value of the constant d changes, the threshold value Th also changes, so that the increase point may also change. Further, it is difficult for the user to set the constant d to an appropriate value in an actual communication network. For this reason, it is difficult to accurately determine the increase point, and there is a possibility that the estimation accuracy of the available bandwidth is lowered. Similarly, in the above-described methods other than the Pathchirp method, a method for accurately determining an increase point is also a problem.
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おいて使用される増加ポイントの判定の精度向上を図ることができる、増加ポイント判定装置、通信装置、増加ポイント判定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。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an increase point determination device capable of improving the accuracy of determination of an increase point used in measurement of an available bandwidth between communication devices of a communication network. It is an object to provide a communication device, an increase point determination method, and a computer program.
(1)本発明に係る増加ポイント判定装置は、試験パケットの送信レートを増加させながら行われる通信ネットワークの通信装置間の可用帯域の測定において使用されるキューイング遅延の増加ポイントを判定する増加ポイント判定装置であり、前記試験パケットのキューイング遅延を表すグラフのグラフ分割点までのキューイング遅延を第1の関数で近似する第1近似処理部と、前記グラフ分割点以降のキューイング遅延を第2の関数で近似する第2近似処理部と、最も残差の少ない近似結果になった前記グラフ分割点を増加ポイントとする判定部と、を備えたことを特徴とする。
(2)本発明に係る増加ポイント判定装置は、上記(1)の増加ポイント判定装置において、前記グラフ分割点又は前記グラフ分割点を含む前記グラフ分割点の近傍の所定範囲に対して、それ以外の範囲よりも大きな重み付けを行って前記近似を行うことを特徴とする請求項1に記載の増加ポイント判定装置。
(3)本発明に係る増加ポイント判定装置は、上記(1)又は(2)のいずれかの増加ポイント判定装置において、前記第1の関数は直線であり、前記第2の関数は直線又は曲線であることを特徴とする。
(4)本発明に係る増加ポイント判定装置は、上記(1)から(3)のいずれかの増加ポイント判定装置において、前記可用帯域の測定の対象である通信装置間に無線区間が含まれる場合に、キューイング遅延の値が大きいデータよりも、キューイング遅延の値が小さいデータの方に重みを付与し、前記第1の関数及び前記第2の関数を求めることを特徴とする。
(1) An increase point determination device according to the present invention is an increase point for determining an increase point of a queuing delay used in measurement of an available bandwidth between communication devices of a communication network performed while increasing a transmission rate of a test packet. A determination device, a first approximation processing unit for approximating a queuing delay to a graph division point of a graph representing a queuing delay of the test packet by a first function; and a queuing delay after the graph division point A second approximation processing unit that approximates with a function of 2 and a determination unit that uses the graph division point that is an approximation result with the least residual as an increase point.
(2) The increase point determination device according to the present invention is the increase point determination device according to (1) above, with respect to the graph division point or a predetermined range in the vicinity of the graph division point including the graph division point. The increase point determination apparatus according to
(3) The increase point determination device according to the present invention is the increase point determination device according to any one of the above (1) and (2), wherein the first function is a straight line and the second function is a straight line or a curve. It is characterized by being.
(4) The increase point determination device according to the present invention is the increase point determination device according to any one of (1) to (3) above, wherein a wireless section is included between communication devices that are targets of measurement of the usable bandwidth. Further, the first function and the second function are obtained by assigning a weight to data having a smaller queuing delay value than data having a large queuing delay value.
(5)本発明に係る通信装置は、増加する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上記(1)から(4)のいずれかの増加ポイント判定装置と、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。 (5) A communication device according to the present invention receives each test packet transmitted at an increasing transmission rate, acquires a queuing delay of each test packet, and a queue for each acquired test packet The increase point determination apparatus according to any one of the above (1) to (4) that determines an increase point based on an ingress delay, and the transmission rate of a test packet corresponding to the increase point of the determination result is an available bandwidth estimation value. And an available bandwidth estimation unit.
(6)本発明に係る増加ポイント判定方法は、試験パケットの送信レートを増加させながら行われる通信ネットワークの通信装置間の可用帯域の測定において使用されるキューイング遅延の増加ポイントを判定する増加ポイント判定装置の増加ポイント判定方法であり、前記増加ポイント判定装置が、前記試験パケットのキューイング遅延を表すグラフのグラフ分割点までのキューイング遅延を第1の関数で近似する第1近似処理ステップと、前記増加ポイント判定装置が、前記グラフ分割点以降のキューイング遅延を第2の関数で近似する第2近似処理ステップと、前記増加ポイント判定装置が、最も残差の少ない近似結果になった前記グラフ分割点を増加ポイントとする判定ステップと、を含むことを特徴とする。 (6) The increase point determination method according to the present invention is an increase point for determining an increase point of a queuing delay used in measurement of an available bandwidth between communication devices of a communication network performed while increasing a transmission rate of a test packet. An increase point determination method of a determination device, wherein the increase point determination device approximates a queuing delay to a graph division point of a graph representing a queuing delay of the test packet by a first function; A second approximation processing step in which the increase point determination device approximates a queuing delay after the graph division point with a second function, and the increase point determination device has an approximation result with the least residual. And a determination step using the graph division point as an increase point.
(7)本発明に係るコンピュータプログラムは、試験パケットの送信レートを増加させながら行われる通信ネットワークの通信装置間の可用帯域の測定において使用されるキューイング遅延の増加ポイントを判定する増加ポイント判定装置のコンピュータに、前記試験パケットのキューイング遅延を表すグラフのグラフ分割点までのキューイング遅延を第1の関数で近似する第1近似処理ステップと、前記グラフ分割点以降のキューイング遅延を第2の関数で近似する第2近似処理ステップと、最も残差の少ない近似結果になった前記グラフ分割点を増加ポイントとする判定ステップと、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。 (7) The computer program according to the present invention is an increase point determination device that determines an increase point of a queuing delay used in measurement of an available bandwidth between communication devices of a communication network performed while increasing a transmission rate of a test packet. A first approximation processing step of approximating a queuing delay up to a graph division point of the graph representing the queuing delay of the test packet by a first function; and a second queuing delay after the graph division point. A computer program for executing a second approximation processing step that approximates with a function of and a determination step that uses the graph division point that is the result of approximation with the least residual as an increase point.
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おいて使用される増加ポイントの判定の精度向上を図ることができるという効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of determining an increase point used in measurement of an available bandwidth between communication devices of a communication network.
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、増加ポイントを判定し、可用帯域を推定する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram of an available
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。 FIG. 2 is a graph for explaining the available bandwidth measuring method according to the present embodiment. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the test packet number, and the vertical axis indicates the queuing delay (seconds) of the test packet. The transmission rate of test packets in the packet train gradually increases. The transmission rate of the test packet corresponding to the point (increase point) at which an increase in the queuing delay of the test packet starts is estimated as an available bandwidth. For this reason, accurately detecting the increase point leads to an improvement in the measurement accuracy of the usable bandwidth.
図3は、本実施形態に係る増加ポイント判定方法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。キューイング遅延は、一般に増加ポイントまではほぼ一定であり、増加ポイントを境にして増加を始める。したがって、キューイング遅延のグラフを、増加ポイントまでのキューイング遅延を表すグラフと増加ポイント以降のキューイング遅延を表すグラフとに分け、分割後のそれぞれのグラフに当てはまりのよい関数を求めることにより、尤もらしいグラフ分割点を探索し、増加ポイントとして検出する。その関数は直線であってもよく、又は、曲線であってもよい。例えば、グラフ分割点k(kは試験パケット番号)を変えながら、グラフ分割点kまでのキューイング遅延を直線W1で近似し、グラフ分割点k以降のキューイング遅延を表すグラフを直線又は曲線W2で近似する。そして、最も残差の少ない近似結果になったグラフ分割点kを増加ポイントとする。 FIG. 3 is a graph for explaining the increase point determination method according to the present embodiment. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the test packet number, and the vertical axis indicates the queuing delay (seconds) of the test packet. The queuing delay is generally constant until the increase point, and starts increasing at the increase point. Therefore, the graph of the queuing delay is divided into a graph that represents the queuing delay up to the increase point and a graph that represents the queuing delay after the increase point, and by finding a function that is applicable to each graph after the division, A plausible graph division point is searched and detected as an increase point. The function may be a straight line or a curve. For example, while changing the graph division point k (k is the test packet number), the queuing delay to the graph division point k is approximated by a straight line W1, and a graph representing the queuing delay after the graph division point k is represented by a straight line or a curve W2. Approximate. Then, the graph division point k that is the approximation result with the least residual is set as the increase point.
図4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4において、受信端末20は受信部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。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the receiving
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101を取得する。各試験パケットのキューイング遅延101は増加ポイント判定部22へ通知される。
The receiving
ここで、キューイング遅延101の取得方法の例を説明する。送信端末10から送信される各試験パケットには、送信時刻情報sj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sjである。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。
qi=(ri+1−r1)−(si+1−s1)
但し、qi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)。rj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rj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2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。
Here, an example of a method for acquiring the queuing
q i = (r i + 1 −r 1 ) − (s i + 1 −s 1 )
Here, q i is the queuing delay (seconds) of the “i + 1” -th test packet (i = 1, 2,..., N). r j is the reception time information of the test packet with the test packet number “p_no = j” (j = 1, 2,..., N + 1). The reception time information r j is recorded by the receiving
増加ポイント判定部22は、受信部21から通知された各試験パケットのキューイング遅延101に基づいて、増加ポイントを判定する。この判定結果の増加ポイント102は可用帯域推定部23へ通知される。
The increase
可用帯域推定部23は、増加ポイント判定部22から通知された増加ポイント102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、送信端末10が使用する送信レートを、受信端末20内で算出してもよく、又は、送信端末10等の他の装置から取得してもよい。
The available
図5は、図4に示す増加ポイント判定部22の構成例を示すブロック図である。図5において、増加ポイント判定部22は第1近似処理部221と第2近似処理部222と判定部223を備える。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the increase
第1近似処理部221は、グラフ分割点kまでのキューイング遅延101を近似する直線W1を算出し、該直線W1とグラフ分割点kまでのキューイング遅延101との残差を算出する。第2近似処理部222は、グラフ分割点k以降のキューイング遅延101を近似する直線又は曲線W2を算出し、該直線又は曲線W2とグラフ分割点k以降のキューイング遅延101との残差を算出する。
The first
判定部223は、グラフ分割点kを変えながら各グラフ分割点kでの第1近似処理部221の残差及び第2近似処理部222の残差を取得し、第1近似処理部221の残差と第2近似処理部222の残差の和が最小となるグラフ分割点kを増加ポイント102とする。
The
次に図6を参照して、図5に示す増加ポイント判定部22の動作を説明する。図6は、本実施形態に係る増加ポイント判定処理の手順を示すフローチャートである。
Next, the operation of the increase
(ステップS1) 判定部223が、グラフ分割点kを初期値に設定する。グラフ分割点kは第1近似処理部221及び第2近似処理部222へ通知される。kは試験パケット番号p_noであり(p_noは1から「N+1」までの自然数)、「1<k≦N−2」とする。試験パケット数は「N+1」である。グラフ分割点kの初期値として例えば「k=2」とする。なお、「k≦N−2」とする理由は、グラフ分割点k以降の近似計算において、3個以上のサンプルデータ(キューイング遅延)を確保するためである。
(Step S1) The
(ステップS2) 第1近似処理部221が、グラフ分割点kまでのキューイング遅延101を近似する直線W1を算出し、該直線W1とグラフ分割点kまでのキューイング遅延101との残差を算出する。具体的には、直線W1を「y=a」とする。該aの値は、最小二乗法により、「y=a」とグラフ分割点kまでの各キューイング遅延101との残差の総和が最小になるように計算する。次いで、「y=a」とグラフ分割点kまでの各キューイング遅延101との残差の総和Δ_1を判定部223へ通知する。
(Step S2) The first
(ステップS3) 第2近似処理部222が、グラフ分割点k以降のキューイング遅延101を近似する直線又は曲線W2を算出し、該直線又は曲線W2とグラフ分割点k以降のキューイング遅延101との残差を算出する。具体的には、直線又は曲線W2を二次関数「f(x)=bx2+cx+d」とする。但し、xはk以降の試験パケット番号p_noであり、「k<x≦N+1」である。係数b,c,dの値は、最小二乗法により、「f(x)=bx2+cx+d」とグラフ分割点k以降の各キューイング遅延101との残差の総和が最小になるように計算する。次いで、「f(x)=bx2+cx+d」とグラフ分割点k以降の各キューイング遅延101との残差の総和Δ_2を判定部223へ通知する。
(Step S3) The second
(ステップS4) 判定部223が、グラフ分割点kでの、第1近似処理部221による残差の総和Δ_1と第2近似処理部222による残差の総和Δ_2との和(総残差Skと称する)を算出する。判定部223は、グラフ分割点kでの総残差Skを記録する。
(Step S4) The
(ステップS5) 判定部223が、グラフ分割点kの変更の終了を判断する。グラフ分割点kの変更が終了である場合にはステップS7へ進み、まだグラフ分割点kの変更が終了でない場合にはステップS6へ進む。
(Step S5) The
(ステップS6) 判定部223が、グラフ分割点kを更新し、更新後のグラフ分割点kを第1近似処理部221及び第2近似処理部222へ通知する。グラフ分割点kの更新方法として、例えば、kの値を所定値ずつ増加させることが挙げられる。
(Step S6) The
(ステップS7) 判定部223が、各グラフ分割点kでの総残差Skに基づいて、増加ポイント102を判定する。具体的には、総残差Skが最小であるグラフ分割点kを増加ポイント102とする。
(Step S7) The
上述した実施形態によれば、従来のPathchirp法の判定条件を用いた増加ポイント判定方法のように、判定パラメータ(Pathchirp法の判定条件における定数dの値)によって増加ポイントの位置が大きく変動するがない。これにより、増加ポイントの判定の精度向上を図ることができ、可用帯域の推定精度を良好に保つことが可能となる。 According to the embodiment described above, the position of the increase point varies greatly depending on the determination parameter (the value of the constant d in the determination condition of the Pathchirp method) as in the increase point determination method using the determination condition of the conventional Pathchirp method. Absent. As a result, it is possible to improve the accuracy of determining the increase point, and it is possible to keep the estimation accuracy of the usable bandwidth good.
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。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
例えば、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。本発明は、それらいずれの仕方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。 For example, as a method of changing the transmission rate of the test packet, (1) changing the transmission interval of the test packet, (2) changing the packet size of the test packet, (3) both the transmission interval and the packet size of the test packet Can be mentioned. The present invention can be applied to any of these methods, and the above-described effects can be obtained in the same manner. Note that the packet size of the test packet can be easily calculated by dividing the transmission rate by the transmission interval.
また、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。
The receiving
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。 In the above-described embodiment, the case where the available bandwidth between communication terminals (end-to-end of a communication network) is measured is taken as an example. However, the available bandwidth between communication relay devices or between a communication terminal and a communication relay device is set as an example. The same applies to measurement.
なお、可用帯域の測定の対象である通信装置間に無線区間が含まれる場合には、電波干渉やフェージングなどの影響により、キューイング遅延の計測結果に雑音(異常値)が含まれる可能性がある。このような雑音が観測された場合、受信端末20で計算されるキューイング遅延の計算結果は、より大きな値になる。そこで、その雑音の影響を抑制するために、キューイング遅延の値が大きいデータよりも、キューイング遅延の値が小さいデータの方に重みを付与し、近似関数を求めるようにしてもよい。具体的には、最小二乗法における誤差の二乗和として「第1近似処理部221での最小二乗法における誤差の二乗和Δ1」、「第2近似処理部222での最小二乗法における誤差の二乗和Δ2」を、キューイング遅延値qiの絶対値に基づいて[数1]で計算する。
In addition, when a wireless section is included between communication devices that are the target of measurement of usable bandwidth, there is a possibility that noise (abnormal value) is included in the measurement result of cueing delay due to the influence of radio wave interference or fading. is there. When such noise is observed, the calculation result of the queuing delay calculated by the receiving
また、図6のステップS2,S3の近似処理において、グラフ分割点kにおける残差にそれ以外の残差よりも大きな重みを付けて、近似直線や近似曲線を算出するようにしてもよい。 Further, in the approximation process of steps S2 and S3 in FIG. 6, an approximation line or an approximation curve may be calculated by assigning a larger weight to the residual at the graph division point k than the other residuals.
図7、図8は、本発明の一実施形態に係る近似処理を説明するためのグラフ図である。図7において、上述した実施形態のように残差に重みを付けない場合、グラフ分割点kまでのキューイング遅延101を近似する直線W11と、グラフ分割点k以降のキューイング遅延101を近似する直線又は曲線(ここでは曲線とする)W21がそれぞれ算出される。この場合、図7中のグラフ点301とグラフ点302のようにグラフ分割点kの前後のキューイング遅延101に大きな差があると、図7に示されるように、直線W11と曲線W21の繋ぎ目に大きな乖離が発生し、増加ポイントの検出精度が低下する可能性がある。
7 and 8 are graphs for explaining the approximation processing according to the embodiment of the present invention. In FIG. 7, when the residual is not weighted as in the above-described embodiment, the straight line W11 that approximates the queuing
そこで、図6のステップS2,S3の近似処理において、グラフ分割点kにおける残差にそれ以外の残差よりも大きな重みを付けて、近似直線や近似曲線を算出する。これにより、あるグラフ分割点kにおいて、図7に示されるように、グラフ分割点k以降のキューイング遅延101を近似する曲線が曲線W22となる。この曲線W22の方が、重み付けしない曲線W21よりも、グラフ分割点kまでのキューイング遅延101を近似する直線W11との繋ぎ目の乖離が小さくなり、増加ポイントの検出精度が向上する。又は、あるグラフ分割点kにおいて、図8に示されるように、グラフ分割点kまでのキューイング遅延101を近似する直線が直線W12となる。この直線W12の方が、重み付けしない直線W11よりも、グラフ分割点k以降のキューイング遅延101を近似する曲線W21との繋ぎ目の乖離が小さくなり、増加ポイントの検出精度が向上する。
Therefore, in the approximation process of steps S2 and S3 in FIG. 6, an approximation line or an approximation curve is calculated by assigning a larger weight to the residual at the graph division point k than the other residuals. As a result, as shown in FIG. 7, at a certain graph division point k, a curve that approximates the queuing
なお、図6のステップS2,S3の近似処理において残差の重み付けは、グラフ分割点kにおける残差にそれ以外の残差よりも大きな重みを付けるようにしてもよく、又は、グラフ分割点kを含むグラフ分割点kの近傍の所定範囲における残差にそれ以外の残差よりも大きな重みを付けるようにしてもよい。 In the approximation processing in steps S2 and S3 in FIG. 6, the residual weight may be set such that the residual at the graph division point k is given a higher weight than the other residuals, or the graph division point k. A larger weight may be given to the residual in a predetermined range in the vicinity of the graph division point k including the other residuals.
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、増加ポイント判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。 Further, the computer program for realizing each step shown in FIG. 6 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into the computer system and executed to thereby determine the increase point. Processing may be performed. Here, the “computer system” may include an OS and hardware such as peripheral devices.
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。 “Computer-readable recording medium” refers to a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a writable nonvolatile memory such as a flash memory, a portable medium such as a DVD (Digital Versatile Disk), and a built-in computer system. A storage device such as a hard disk.
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。
Further, the “computer-readable recording medium” means a volatile memory (for example, DRAM (Dynamic DRAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted through a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Random Access Memory)), etc., which hold programs for a certain period of time.
The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
1…可用帯域測定システム、10…送信端末、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、221…第1近似処理部、222…第2近似処理部、223…判定部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記試験パケットのキューイング遅延を表すグラフのグラフ分割点までのキューイング遅延を第1の関数で近似する第1近似処理部と、
前記グラフ分割点以降のキューイング遅延を第2の関数で近似する第2近似処理部と、
最も残差の少ない近似結果になった前記グラフ分割点を増加ポイントとする判定部と、
を備えたことを特徴とする増加ポイント判定装置。 An increase point determination device for determining an increase point of a queuing delay used in measurement of an available bandwidth between communication devices of a communication network performed while increasing a transmission rate of a test packet;
A first approximation processing unit for approximating a queuing delay to a graph division point of a graph representing the queuing delay of the test packet by a first function;
A second approximation processing unit that approximates a queuing delay after the graph division point with a second function;
A determination unit that uses the graph division point that is the approximation result with the least residual as an increase point;
An increase point determination device comprising:
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請求項1から4のいずれか1項に記載の増加ポイント判定装置と、
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。 A receiving unit that receives each test packet transmitted at an increasing transmission rate and obtains a queuing delay of each test packet;
The increase point determination apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein an increase point is determined based on a queuing delay of each acquired test packet.
An available bandwidth estimator that uses the transmission rate of the test packet corresponding to the increase point of the determination result as an available bandwidth estimate;
A communication apparatus comprising:
前記増加ポイント判定装置が、前記試験パケットのキューイング遅延を表すグラフのグラフ分割点までのキューイング遅延を第1の関数で近似する第1近似処理ステップと、
前記増加ポイント判定装置が、前記グラフ分割点以降のキューイング遅延を第2の関数で近似する第2近似処理ステップと、
前記増加ポイント判定装置が、最も残差の少ない近似結果になった前記グラフ分割点を増加ポイントとする判定ステップと、
を含むことを特徴とする増加ポイント判定方法。 An increase point determination method of an increase point determination device that determines an increase point of a queuing delay used in measurement of an available bandwidth between communication devices of a communication network performed while increasing a transmission rate of a test packet,
A first approximation processing step in which the increase point determination device approximates a queuing delay to a graph division point of a graph representing the queuing delay of the test packet by a first function;
A second approximation processing step in which the increase point determination device approximates a queuing delay after the graph division point by a second function;
The increase point determination device determines the graph division point that is the approximation result with the least residual as an increase point; and
The increase point determination method characterized by including.
前記試験パケットのキューイング遅延を表すグラフのグラフ分割点までのキューイング遅延を第1の関数で近似する第1近似処理ステップと、
前記グラフ分割点以降のキューイング遅延を第2の関数で近似する第2近似処理ステップと、
最も残差の少ない近似結果になった前記グラフ分割点を増加ポイントとする判定ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。 A computer of an increase point determination device that determines an increase point of a queuing delay used in measurement of an available bandwidth between communication devices of a communication network performed while increasing a transmission rate of a test packet.
A first approximation processing step of approximating a queuing delay to a graph division point of a graph representing the queuing delay of the test packet by a first function;
A second approximation processing step for approximating a queuing delay after the graph division point with a second function;
A determination step in which the graph division point that is the approximation result with the least residual is the increase point;
A computer program for running.
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