JP2016174287A - Ｔｃｐ制御装置、ｔｃｐ制御装置の制御方法およびｔｃｐ制御装置のプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】適切な輻輳制御下でＴＣＰ通信を行うことができる、ＴＣＰ制御装置、ＴＣＰ制御装置の制御方法およびＴＣＰ制御装置のプログラムを提供することを目的とする。【解決手段】ＴＣＰ通信の輻輳制御を設定するＴＣＰ制御装置であって、コンテンツの種別毎の情報を記憶する記憶手段と、ＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を記憶手段から取得するパラメータ情報取得手段と、ＴＣＰ通信が経由するネットワークの通信情報を取得する通信情報取得手段と、ＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報およびＴＣＰ通信が経由するネットワークの通信情報に基づきＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う設定手段と、を備えるＴＣＰ制御装置。【選択図】 図２

Description

本発明は、ＴＣＰ制御装置、ＴＣＰ制御装置の制御方法およびＴＣＰ制御装置のプログラムに関する。

インターネットを通じて提供されるコンテンツとして、例えば、音声、動画、画像、テキストといったものがある。これらのコンテンツの提供には、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が広く使われている。ＴＣＰの大きな特徴の１つとして、輻輳制御がある。輻輳制御は、図１に示すように、スロースタートフェーズと輻輳回避フェーズの２つのフェーズに分けられる。スロースタートフェーズとは、ＴＣＰによる通信開始時やパケットロス等のネットワーク混雑発生後の回復期に、通信レートを調整するフェーズであり、通信レートを大きく伸長させる。輻輳回避フェーズとは、スロースタートフェーズ終了後に移行するフェーズであり、通信レートの伸長速度を抑制し、ネットワークの混雑発生を抑制する。

非特許文献１には、スロースタートフェーズについて、「初期ウィンドウサイズを変更することで、通信開始時の通信レートを大きくすることができる」こと、「通信レートの伸び幅を大きくすることで、他のコネクションと比較し、より多くの通信データの送信が可能になる」ことが開示されている。

非特許文献２には、輻輳回避フェーズについて、通信レートの伸び幅を大きくすることで、他のコネクションと比較し、より多くの通信データの送信が可能となることが開示されている。

インターネットを通じて提供されるコンテンツは多種多様であり、それぞれが求めるレスポンスや通信性能に対する要件は異なる。例えば、映像コンテンツを提供する場合には、一定の通信レートで長時間安定して映像データを送信し、再生している映像の停止を防止することが重要である。一方、テキストコンテンツを提供する場合には、短時間で小さいサイズのデータを送信し、ブラウザ上に素早く表示させることが重要である。そのため、コンテンツを品質良く提供するためには、適切な輻輳制御下でＴＣＰ通信を行う必要がある。

上記に関連して、特許文献１には、受信端末との間で確立するＴＣＰコネクションで用いられるＴＣＰ送信制御情報を、受信端末に提供するサービスの種別に基づいて設定する技術が開示されている。

また、特許文献２には、収集した環境パラメータに基づき、最適ウィンドウサイズを算出し、算出した最適ウィンドウサイズを使用してファイル転送する技術が開示されている。

特開２０１０−０３５０３３号公報 特開２００１−１９５３２６号公報

"Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ＴＣＰ‘ｓ Ｉｎｉｔｉａｌ Ｗｉｎｄｏｗ"， ＩＥＴＦ ＲＦＣ ６９２８ "ＨｉｇｈＳｐｅｅｄ ＴＣＰ ｆｏｒ Ｌａｒｇｅ Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗｓ"， ＩＥＴＦ ＲＦＣ ３６４９

しかしながら、特許文献１および特許文献２の発明は、受信端末に提供するサービスの種別や環境パラメータに基づき輻輳制御の設定を行うものであって、輻輳制御の設定を適切に行うことができない。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、適切な輻輳制御下でＴＣＰ通信を行うことができる、ＴＣＰ制御装置、ＴＣＰ制御装置の制御方法およびＴＣＰ制御装置の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ＴＣＰ制御装置は、ＴＣＰ通信の輻輳制御を設定するＴＣＰ制御装置であって、コンテンツの種別毎の情報を記憶する記憶手段と、前記ＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を前記記憶手段から取得するパラメータ情報取得手段と、前記ＴＣＰ通信が経由するネットワークの通信情報を取得する通信情報取得手段と、前記パラメータ情報および前記通信情報に基づき前記ＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う設定手段と、を備えることを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明に係るＴＣＰ制御装置の制御方法は、コンテンツの種別毎の情報を記憶する記憶手段を備え、ＴＣＰ通信の輻輳制御を設定するＴＣＰ制御装置の制御方法であって、前記ＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を前記記憶手段から取得し、
前記ＴＣＰ通信が経由するネットワークの通信情報を取得し、
前記取得したパラメータ情報および前記取得した通信情報に基づき前記ＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う、
ことを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明に係るＴＣＰ制御装置のプログラムは、コンテンツの種別毎の情報を記憶する記憶手段を備え、ＴＣＰ通信の輻輳制御を設定するＴＣＰ制御装置のコンピュータに、前記ＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を前記記憶手段から取得する処理と、前記ＴＣＰ通信が経由するネットワークの通信情報を取得する処理と、前記取得したパラメータ情報および前記取得した通信情報に基づき前記ＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う処理と、を実行させることを特徴とする。

適切な輻輳制御下でＴＣＰ通信を行うことができる。

輻輳制御の一例を示す制御図である。 本発明の第１の実施形態に係るＴＣＰ制御装置１０のブロック構成図の一例である。 本発明の第１の実施形態に係るＴＣＰ制御装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る通信システム１００のシステム構成図の一例である。 本発明の第２の実施形態に係るＴＣＰ制御装置４００のブロック構成図の一例である。 本発明の第２の実施形態に係るパラメータ情報群の一例である。 本発明の第２の実施形態に係る配信サーバ２００と通信装置３００のＴＣＰ通信の輻輳制御を設定する動作手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るパラメータ情報群の一例である。 本発明の第２の実施形態に係るウィンドウサイズの変化の一例である。 本発明の第２の実施形態に係る通信システム１００のシステム構成図の一例である。 本発明の第２の実施形態に係るウィンドウサイズの変化の一例である。 本発明の第３の実施形態に係る通信システム１００ａのシステム構成図の一例である。 本発明の第３の実施形態に係るパラメータ情報群の一例である。 本発明の第３の実施形態に係る通信システム１００ａのシステム構成図の一例である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。

本実施形態に係るＴＣＰ制御装置１０のブロック構成図を図１に示す。ＴＣＰ制御装置１０は、図１に示すように、記憶手段１１と、パラメータ情報取得手段１２と、通信情報取得手段１３と、設定手段１４と、を備える。

記憶手段１１は、コンテンツの種別毎の情報を記憶する。

パラメータ情報取得手段１２は、ＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を、記憶手段１１から取得する。

通信情報取得手段１３は、ＴＣＰ通信が経由するネットワークの通信情報を取得する。

設定手段１４は、パラメータ情報取得手段１２が取得したＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報および及び通信情報取得手段１３が取得したＴＣＰ通信が経由するネットワークの通信情報に基づき、ＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う。

次に、図３を参照しながら、ＴＣＰ制御装置１０が、ＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う動作手順について説明する。

パラメータ情報取得手段１２は、ＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を、記憶手段１１から取得する（Ｓ１０１）。

通信情報取得手段１３は、ＴＣＰ通信が経由するネットワークの通信情報を取得する（Ｓ１０２）。

設定手段１４は、パラメータ情報取得手段１２が取得したＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報、及び通信情報取得手段１３が取得したＴＣＰ通信が経由するネットワークの通信情報に基づき、ＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う（Ｓ１０３）。

以上のように、本実施形態によれば、コンテンツの種別、及び通信状況が考慮された輻輳制御を設定でき、ひいては、適切な輻輳制御下でＴＣＰ通信を行うことができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、ＴＣＰ制御装置を配信サーバ内に設置した例である。

本実施形態に係る通信システム１００のシステム構成図を図４に示す。通信システム１００は、図４に示す通り、ＴＣＰ制御装置４００を有する配信サーバ２００と、通信装置３００と、ネットワーク５００とから構成される。なお、ネットワーク５００に接続される配信サーバ２００及び通信装置３００の数は、特に限定されない。

配信サーバ２００は、ネットワーク５００を介したＴＣＰ通信により、通信装置３００へコンテンツを提供する。

通信装置３００は、ネットワーク５００を介したＴＣＰ通信により、配信サーバ２００からコンテンツの提供を受ける。

ＴＣＰ制御装置４００は、配信サーバ２００内に設置され、配信サーバ２００と通信装置３００のＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う。

ネットワーク５００は、配信サーバ２００と通信装置３００とを接続するネットワークである。なお、ネットワーク５００には、モバイル網等、様々なネットワークを適用することができる。

以降では、ネットワーク５００がモバイル網であるものとして説明をするが、ネットワーク５００がモバイル網であると限定する意図はない。

ＴＣＰ制御装置４００のブロック構成図を図５に示す。ＴＣＰ制御装置４００は図５に示すように、通信内容特定部４０１と、通信パラメータデータベース保持部４０２と、通信状況情報管理部４０３と、通信パラメータ設定部４０４と、を備える。

通信内容特定部４０１は、配信サーバ２００が通信装置３００にコンテンツを提供する場合、配信サーバ２００が通信装置３００に提供するコンテンツの種別を特定する。通信内容特定部４０１は、ＴＣＰ制御装置４００が配信サーバ２００内に設置されることから、例えば、配信サーバ２００の図示しない記憶部に保持されているコンテンツを参照することで、配信サーバ２００が通信装置３００に提供するコンテンツの種別を特定する。そして、通信内容特定部４０１は、特定したコンテンツの種別を、通信パラメータデータベース保持部４０２に通知する。それと同時に、通信内容特定部４０１は、ネットワーク５００の通信状況に関する情報（以下、「通信状況情報」と記載する。）の取得指示を、通信状況情報管理部４０３に通知する。

通信パラメータデータベース保持部４０２は、配信サーバ２００が通信装置３００に提供するコンテンツの種別を通信内容特定部４０１から通知された場合、通知されたコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を、自身が保持しているＴＣＰパラメータ情報群から抽出し、これを通信パラメータ設定部４０４に送信する。なお、ＴＣＰパラメータ情報群とは、配信サーバ２００が通信装置３００にコンテンツを提供する場合に、配信サーバ２００と通信装置３００のＴＣＰ通信の輻輳制御に設定するパラメータ情報を、コンテンツの種別毎にまとめたものである。

ＴＣＰパラメータ情報群の一例を図６に示す。ここで、初期ウィンドウサイズとは、スロースタートフェーズ開始時に、ＴＣＰ通信の輻輳制御に設定される輻輳ウィンドウサイズ（ＣＷＮＤ：ＣＯＮＧＥＳＴＩＯＮ ＷＩＮＤＯＷ）の初期値のことであり、図６のＴＣＰパラメータ情報群においては、パケット数で表記される。また、最大ウィンドウサイズとは、スロースタートフェーズ開始以後、輻輳ウィンドウサイズが拡大可能な上限サイズのことであり、図６のＴＣＰパラメータ情報群においては、パケット数で表記される。また、ウィンドウサイズ成長速度とは、初期ウィンドウサイズから最大ウィンドウサイズへの輻輳ウィンドウサイズの拡大速度のことであり、図６のＴＣＰパラメータ情報群においては、ＴＣＰ通信の輻輳制御において各コンテンツにデフォルトで設定されているウィンドウサイズの成長速度に対する倍率で表記される。輻輳ウィンドウサイズとは、ＴＣＰ通信が一度に送受信可能なパケット数のことである。

通信状況情報管理部４０３は、通信内容特定部４０１から通信状況情報の取得指示を通知された場合、通信状況情報を取得し、これを通信パラメータ設定部４０４に送信する。ここで、通信状況情報とは、通信装置３００の同時通信数や、通信装置３００が属しているネットワーク５００上の基地局（以下、「接続基地局」と記載する。）の“通信バッファの最大値”や“最大割当帯域”、接続基地局に属している他通信装置の有無、等の情報をまとめたものである。なお、通信状況情報管理部４０３は、通信状況情報を、基地局管理装置（ＲＮＣ：Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）や、通信状況情報を管理しているネットワーク５００上の基地局、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）、各種ゲートウェイ装置等から標準インターフェース等を利用して取得する。

通信パラメータ設定部４０４は、通信パラメータデータベース保持部４０２から、配信サーバ２００が通信装置３００に提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を受信する。また、通信パラメータ設定部４０４は、通信状況情報管理部４０３から、通信状況情報を受信する。そして、通信パラメータ設定部４０４は、上記受信した情報に基づき、配信サーバ２００と通信装置３００のＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う。

ここで、図６に示すパラメータ情報群に基づきＴＣＰ通信の輻輳制御の設定が行われた場合、音楽コンテンツは、最大ウィンドウサイズが自身のビットレートと一致するように設定された輻輳制御下で、配信サーバ２００から通信装置３００へ提供される。従って、配信サーバ２００から通信装置３００への音楽コンテンツの提供時に、余分な無線資源の利用を防止することができる。

また、図６に示すパラメータ情報群に基づきＴＣＰ通信の輻輳制御の設定が行われた場合、音楽コンテンツは、スロースタートフェーズ開始時から、自身のビットレートに合わせた大きな通信レートで配信サーバ２００から通信装置３００へ提供される。従って、通信装置３００では、バッファリングすることなく、音声コンテンツをすぐに再生することができる。すなわち、通信装置３００のユーザのコンテンツの利用品質を向上させることができる。

また、図６に示すパラメータ情報群に基づきＴＣＰ通信の輻輳制御の設定が行われた場合、動画コンテンツは、通信装置３００の同時通信数が考慮された輻輳制御下で、配信サーバ２００から通信装置３００へ提供される。従って、通信装置３００が複数のコンテンツを同時に提供される場合（通信装置３００の同時通信数が“２”以上の場合）であっても、配信サーバ２００は、動画コンテンツを、通信装置３００に品質良く提供することができる。すなわち、通信装置３００のユーザのコンテンツの利用品質を向上させることができる。

次に、図７を参照しながら、配信サーバ２００と通信装置３００のＴＣＰ通信の輻輳制御を設定する手順を説明する。

なお、本動作の説明にあたり、通信パラメータデータベース保持部４０２は、図６に示すパラメータ情報群を保持しているものとする。また、配信サーバ２００は通信装置３００に対して１０本の動画コンテンツを１０本のＴＣＰ通信によって提供する（同時通信数は、１０となる。）ものとする。さらに、接続基地局が持つ通信バッファの最大値は１０ＭＢ、簡単のため、１パケットのサイズは１ＫＢであるものとする。

通信内容特定部４０１は、配信サーバ２００が通信装置３００に提供するコンテンツの種別を、特定する（Ｓ２０１）。

本動作説明において、Ｓ２０１では、通信内容特定部４０１は、配信サーバ２００が通信装置３００に提供するコンテンツの種別が、動画であると特定する。

そして、通信内容特定部４０１は、通信パラメータデータベース保持部４０２には、Ｓ２０１で特定したコンテンツの種別を通知する。それと同時に、通信内容特定部４０１は、通信状況情報の取得指示を、通信状況情報管理部４０３に通知する（Ｓ２０２）。

通信パラメータデータベース保持部４０２は、配信サーバ２００が通信装置３００に提供するコンテンツの種別を通信内容特定部４０１から通知された場合、通知されたコンテンツの種別に対応したパラメータ情報を、自身が保持しているパラメータ情報群から抽出し、これを通信パラメータ設定部４０４に送信する（Ｓ２０３）。

本動作説明において、Ｓ２０３では、通信パラメータデータベース保持部４０２は、図６に示すパラメータ情報群から、初期ウィンドウサイズ“１０”、最大ウィンドウサイズ“通信状況情報に依存（同時通信数に依存）”、ウィンドウサイズ成長速度“１”を抽出する。

通信状況情報管理部４０３は、通信状況情報の取得指示を通信内容特定部４０１から通知された場合、通信状況情報を取得し、これを通信パラメータ設定部４０４に送信する（Ｓ２０４）。

本動作説明において、Ｓ２０４では、通信状況情報管理部４０３は、「通信装置３００の同時通信数が１０である」、「接続基地局には、通信装置３００のみが属している」、「接続基地局が持つ通信バッファの最大値が１０ＭＢである」等の情報を通信状況情報として取得する。

通信パラメータ設定部４０４は、通信パラメータデータベース保持部４０２から、配信サーバ２００が通信装置３００に提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を受信する。また、通信パラメータ設定部４０４は、通信状況情報管理部４０３から、通信状況情報を受信する。そして、通信パラメータ設定部４０４は、上記受信した情報に基づき、配信サーバ２００と通信装置３００のＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う（Ｓ２０５）。

本動作説明において、Ｓ２０５では、通信パラメータ設定部４０４は、配信サーバ２００が通信装置３００に提供する１０本の動画コンテンツに対応する１０本のＴＣＰ通信について、初期ウィンドウサイズ及びウィンドウサイズ成長速度には、通信パラメータデータベース保持部４０２から受信したパラメータ情報である、初期ウィンドウサイズ“１０”、ウィンドウサイズ成長速度“１”を設定する。一方、通信パラメータ設定部４０４は、最大ウィンドウサイズには、通信パラメータデータベース保持部４０２から受信したパラメータ情報内の“通信状況情報に依存（同時通信数に依存）”との指示内容に従い、通信状況情報管理部４０３から受信した通信状況情報に基づき算出した値を設定する。具体的には、通信パラメータ設定部４０４は、最大ウィンドウサイズに、式：１０（ＭＢ）／１０（本）／１（ＫＢ）＝１０００（個）によって算出した値、すなわち、接続基地局が持つ通信バッファの最大値を、通信装置３００の同時通信数および１パケットサイズで割った値を設定する。

Ｓ２０５の後、配信サーバ２００は、通信装置３００に対してコンテンツの提供を開始する。

以上のように、本実施形態に係る通信システム１００において、ＴＣＰ制御装置４００には、通信装置３００のユーザのコンテンツの利用品質向上を主眼としたＴＣＰ通信の運用や、コンテンツ提供時の無線資源の浪費防止を主眼としたＴＣＰ通信の運用を実現するパラメータ情報が保存されている。そして、ＴＣＰ制御装置４００は、上記保存されたパラメータ情報群に基づいて、配信サーバ２００と通信装置３００のＴＣＰ通信の輻輳制御を設定する。従って、本実施形態よれば、コンテンツの種別、及び通信状況が考慮された輻輳制御を設定でき、ひいては、適切な輻輳制御下でＴＣＰ通信を行うことができる。

なお、本実施形態において、ＴＣＰパラメータ情報群は、図６に示すように、コンテンツの種別毎のパラメータ情報がまとめられたものであったが、これに限定されない。例えば、通信装置３００が５本のＴＣＰ通信によってコンテンツの提供を受ける場合（通信装置３００の同時通信数が５の場合）、上記５本のＴＣＰ通信１本１本にパラメータ情報を用意し、これらをＴＣＰパラメータ情報群としてまとめてもよい。この場合、ＴＣＰパラメータ情報は、例えば、図８に示すようになる。

また、本実施形態において、通信パラメータデータベース保持部４０２が保持するＴＣＰパラメータ情報群は、図６に示すように、初期ウィンドウサイズ、最大ウィンドウサイズ及びウィンドウサイズ成長速度から構成されたが、これに限定されない。例えば、“パケットロスが発生しても通信レートを小さくしない”等の指示内容が含まれていてもよい。

また、本実施形態において、通信パラメータ設定部４０４は、図６に示すパラメータ情報群における“コンテンツのビットレートに一致”や“通信状況情報に依存（同時通信数に依存）”等の指示内容に基づき、初期ウィンドウサイズや最大ウィンドウサイズを算出したが、これに限定されない。例えば、上記指示内容を特定の数値やアルファベット、記号等に関連付けさせておき、これらに基づき、初期ウィンドウサイズや最大ウィンドウサイズを算出してもよい。

また、本実施形態において、通信状況情報管理部４０３は、通信状況情報を、基地局管理装置や、通信状況情報を管理している基地局、ＭＭＥ、各種ゲートウェイ装置等から標準インターフェース等を利用して取得したが、これに限定されない。例えば、通信状況情報管理部４０３は、ネットワーク５００と連携し、ネットワーク５００から直接、通信状況情報を取得してもよい。

また、本実施形態において、例えば、接続基地局に属する通信装置数が２０、接続基地局の最大割当帯域が１００Ｍｂｐｓであった場合、通信装置毎の最大割当帯域を５Ｍｂｐｓと仮定し、仮定した最大割当帯域を通信装置毎の同時通信数で割り、この値を通信装置毎の初期ウィンドウサイズや最大ウィンドウサイズに設定してもよい。

また、本実施形態において、通信パラメータ設定部４０４は、通信装置３００が高品質での提供を望むコンテンツのＴＣＰ通信に対して、ネットワーク５００の無線資源を優先的に利用し、他コンテンツのＴＣＰ通信よりも通信レートが高くなるように輻輳制御のパラメータを設定することもできる。なお、この際にネットワーク５００の無線資源が不足している場合、ＴＣＰ制御装置４００の図示しない制御部は、優先度の低いコンテンツのＴＣＰ通信や、通信レートの大きいコンテンツのＴＣＰ通信を一時的に停止させる制御を行うことができる。また、ＴＣＰ制御装置４００の図示しない制御部は、通信レートの大きいコンテンツのビットレートを下げた後、当該コンテンツをＴＣＰ通信によって提供する制御を行うこともできる。当該制御により、ＴＣＰ制御装置４００は、配信サーバ２００に、通信装置３００へ特定のコンテンツを高い品質で提供させることができる。

また、本実施形態において、図６に示すパラメータ情報群基づき、ＴＣＰ通信の輻輳制御を設定した場合、輻輳ウィンドウサイズは、例えば、図９のように変化する。

図９（ａ）の実線に示すウィンドウサイズの変化において、テキストコンテンツを提供するＴＣＰ通信は、初期ウィンドウサイズ“５０”でスロースタートフェーズを開始し、ウィンドウサイズをウィンドウサイズ成長速度“１”で伸長させて行き、ウィンドウサイズが最大ウィンドウサイズ“１０００”に達した後、輻輳回避フェーズに移行する。

また、図９（ａ）の点線に示すウィンドウサイズの変化において、画像コンテンツを提供するＴＣＰ通信は、初期ウィンドウサイズ“２０”でスロースタートフェーズを開始し、ウィンドウサイズをウィンドウサイズ成長速度“３”で伸長させて行き、ウィンドウサイズが最大ウィンドウサイズ“１０００”に達した後、輻輳回避フェーズに移行する。

また、図９（ｂ）の実線に示すウィンドウサイズの変化において、音楽コンテンツを提供するＴＣＰ通信は、初期ウィンドウサイズ“コンテンツのビットレートに一致（提供する音楽コンテンツのビットレートに一致）”、最大ウィンドウサイズ“コンテンツのビットレートに一致（提供する音楽コンテンツのビットレートに一致）”、ウィンドウサイズ成長速度“３”という設定下で行われる。

また、図９（ｂ）の点線に示すウィンドウサイズの変化において、動画コンテンツを提供するＴＣＰ通信は、初期ウィンドウサイズ“１０”でスロースタートフェーズを開始し、ウィンドウサイズをウィンドウサイズ成長速度“１”で伸長させて行き、ウィンドウサイズが最大ウィンドウサイズ“通信状況情報に依存（同時通信数に依存）”に達した後、輻輳回避フェーズに移行する。

また、本実施形態において、通信システム１００は、例えば、図１０に示すような構成であってもよい。

ここで、図１０に示す通信システム１００において、配信サーバ２００が、通信装置３００−１に対し、テキストコンテンツ１本及び画像コンテンツ２本の計３本のコンテンツから成るｗｅｂコンテンツを、３本のＴＣＰ通信によって提供する場合を考える。

この場合、配信サーバ２００が通信装置３００−１に提供する１本のテキストコンテンツに対応する１本のＴＣＰ通信について、図６に示すように、初期ウィンドウサイズ、最大ウィンドウサイズ及びウィンドウサイズ成長速度には、初期ウィンドウサイズ“５０”、最大ウィンドウサイズ“１０００”、ウィンドウサイズ成長速度“１”が、それぞれ設定される。

また、配信サーバ２００が通信装置３００−１に提供する２本の画像コンテンツに対応する２本のＴＣＰ通信について、初期ウィンドウサイズ、最大ウィンドウサイズ及びウィンドウサイズ成長速度には、初期ウィンドウサイズ“２０”、最大ウィンドウサイズ“１０００”、ウィンドウサイズ成長速度“３”が、それぞれ設定される。

そして、通信装置３００−１は、上記のように設定したＴＣＰ通信によって、例えば、図１１に示すように、ブラウザ上にテキストコンテンツを表示した後、順々に画像コンテンツをブラウザ上に表示していく。

（第３の実施形態）
次に本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は、ＴＣＰ制御装置を中継サーバに設置した例である。

本発明に係る通信システム１００ａのシステム構成図を図１２に示す。通信システム１００ａは、図１２に示すように、配信サーバ２００ａと、通信装置３００ａと、ＴＣＰ制御装置４００ａを有する中継サーバ６００と、インターネット７００と、モバイルネットワーク８００と、を備える。なお、中継サーバ６００に接続される、配信サーバ２００ａ及び通信装置３００ａの数は、特に限定されない。

ここで、本実施形態に係る通信システム１００ａの構成は、ＴＣＰ制御装置４００ａが中継サーバ６００に設置される点、配信サーバ２００ａが、中継サーバ６００、インターネット７００及びモバイルネットワーク８００を介したＴＣＰ通信によって、通信装置３００ａにコンテンツを提供する点で、上記第２の実施形態の構成と相違する。なお、上記第２の実施形態と同一の構成および機能を有する部分については、説明を省略する。

配信サーバ２００ａは、中継サーバ６００、インターネット７００及びモバイルネットワーク８００を介したＴＣＰ通信により、通信装置３００ａへコンテンツを提供する。

通信装置３００ａは、中継サーバ６００、インターネット７００及びモバイルネットワーク８００を介したＴＣＰ通信により、配信サーバ２００ａからコンテンツの提供を受ける。

ＴＣＰ制御装置４００ａは、中継サーバ６００内に設置され、配信サーバ２００ａと通信装置３００ａのＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う。

中継サーバ６００は、ＴＣＰ制御装置４００ａを有するサーバであって、配信サーバ２００ａと通信装置３００ａのＴＣＰ通信を中継する。

インターネット７００は、配信サーバ２００ａと中継サーバ６００とを接続するネットワークである。

モバイルネットワーク８００は、通信装置３００ａと中継サーバ６００とを接続するネットワークである。

ここで、ＴＣＰ制御装置４００ａは、上記第２の実施形態に係る図５のＴＣＰ制御装置４００と同様の構成を有する。

通信内容特定部４０１ａは、中継サーバ６００が配信サーバ２００ａと通信装置３００ａのＴＣＰ通信を中継する場合、配信サーバ２００ａが通信装置３００ａに提供するコンテンツの種別を特定する。具体的には、通信内容特定部４０１ａは、コンテンツのＵＲＬに含まれる拡張子を参照することで、コンテンツの種別を特定する。例えば、コンテンツのＵＲＬが「ｈｔｔｐ：／／ｘｘｘ．ｘｘｘ．・・・．ｊｐｇ」であった場合、通信内容特定部４０１ａは、ＵＲＬに含まれる拡張子であるｊｐｇを参照し、コンテンツの種別が画像であると特定する。そして、通信内容特定部４０１ａは、特定したコンテンツの種別を、通信パラメータデータベース保持部４０２ａに通知する。それと同時に、通信内容特定部４０１ａは、モバイルネットワーク８００の通信状況に関する情報（以下、「第２通信状況情報」と記載する。）の取得指示を、通信状況情報管理部４０３ａに通知する。

通信パラメータデータベース保持部４０２ａは、配信サーバ２００ａが通信装置３００ａに提供するコンテンツの種別を、通信内容特定部４０１ａから通知された場合、通知されたコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を、自身が保持しているＴＣＰパラメータ情報群から抽出し、これを通信パラメータ設定部４０４ａに送信する。なお、本実施形態において、通信パラメータデータベース保持部４０２ａは、例えば、図１３に示すＴＣＰパラメータ情報群を保持する。

通信状況情報管理部４０３ａは、通信内容特定部４０１ａから第２通信状況情報の取得指示を通知された場合、第２通信状況情報を取得し、これを通信パラメータ設定部４０４ａに送信する。ここで、第２通信状況情報とは、通信装置３００ａの同時通信数や、通信装置３００ａが属しているモバイルネットワーク８００上の基地局（以下、「第２接続基地局」と記載する。）の“通信バッファの最大値”や“最大割当帯域”、第２接続基地局に属している他通信装置の有無、等の情報をまとめたものである。なお、通信状況情報管理部４０３ａは、第２通信状況情報を、基地局管理装置や、第２通信状況情報を管理しているモバイルネットワーク８００上の基地局、ＭＭＥ、各種ゲートウェイ装置等から標準インターフェース等を利用して取得する。

通信パラメータ設定部４０４ａは、通信パラメータデータベース保持部４０２ａから、配信サーバ２００ａが通信装置３００ａに提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を受信する。また、通信パラメータ設定部４０４ａは、通信状況情報管理部４０３ａから、第２通信状況情報を受信する。そして、通信パラメータ設定部４０４ａは、上記受信した情報に基づき、配信サーバ２００ａと通信装置３００ａのＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う。

ここで、本実施形態における、配信サーバ２００ａと通信装置３００ａのＴＣＰ通信の輻輳制御を設定する手順は、上記第２の実施形態の図７に示す手順と同様であるため、説明を省略する。

上記構成により、第３の実施形態においても、第２の実施形態と同様の効果を奏する。

なお、本実施形態において、通信内容特定部４０１ａは、配信サーバ２００ａが通信装置３００ａにＴＣＰ通信によって提供するコンテンツの種別の特定を、コンテンツのＵＲＬに含まれる拡張子を参照することで行ったが、これに限定されない。例えば、通信内容特定部４０１ａは、ドメイン全体やＩＰアドレス等の情報を用いて、コンテンツの種別を特定してもよい。

（第３の実施形態の実施例）
次に、具体的な実施例を用いて、本発明の第３の実施形態について詳細に説明する。

本実施例において、通信システム１００ａは、図１４に示すように、配信サーバ２００ａ−１及び２００ａ−２と、通信装置３００ａ−１及び３００ａ−２と、ＴＣＰ制御装置４００ａが設置された中継サーバ６００と、インターネット７００と、モバイルネットワーク８００と、を備える。

なお、本実施例において、ＴＣＰ制御装置４００ａは、上記第３の実施形態に係るＴＣＰ制御装置４００ａと同様の構成を有する。

また、本実施例において、通信パラメータデータベース保持部４０２ａは、図１３に示すパラメータ情報群を保持するものとする。

また、本実施例において、配信サーバ２００ａ−１は、通信装置３００ａ−１に対し、テキストコンテンツ（ｈｔｍｌ）４本及び画像コンテンツ（ｊｐｇ）６本の計１０本のコンテンツを、１０本のＴＣＰ通信によって提供するものとする（同時通信数は、１０となる。）。

また、本実施例において、配信サーバ２００ａ−２は、通信装置３００ａ−２に対し、８Ｍｂｐｓの動画コンテンツ（ｍｐ４）１本を、１本のＴＣＰ通信によって提供するものとする（同時通信数は、１となる。）。

また、本実施例において、通信装置３００ａ−１及び３００ａ−２は共に、第２接続基地局（同一基地局）に属しているものとする。

また、本実施例において、通信装置３００ａ−１及び３００ａ−２が属す第２接続基地局が持つ通信バッファの最大値は、２ＭＢであるものとする。

また、本実施例において、簡単のため、１パケットサイズは１ＫＢ、往復遅延（ＲＴＴ）は０．１ｓｅｃであるものとする。

また、本実施例において、モバイルネットワーク８００を介する全てのＴＣＰ通信は、中継サーバ６００を経由するものとする。

次に、図７を参照しながら、配信サーバ２００ａ−１と通信装置３００ａ−１のＴＣＰ通信、及び配信サーバ２００ａ−２と通信装置３００ａ−２のＴＣＰ通信の輻輳制御を設定する手順を説明する。

Ｓ２０１において、通信内容特定部４０１ａは、「配信サーバ２００ａ−１は、通信装置３００ａ−１に、テキスト及び画像コンテンツを提供する」こと、「配信サーバ２００ａ−２は、通信装置３００ａ−２に、動画コンテンツを提供する」こと、を特定する。

Ｓ２０２において、通信内容特定部４０１ａは、Ｓ２０１で特定した内容を、通信パラメータデータベース保持部４０２ａに通知する。それと同時に、通信内容特定部４０１ａは、第２通信状況情報の取得指示を、通信状況情報管理部４０３ａに通知する。

Ｓ２０３において、通信パラメータデータベース保持部４０２ａは、配信サーバ２００ａ−１が通信装置３００ａ−１にＴＣＰ通信によって提供するテキストコンテンツに対応するパラメータ情報として、図１３に示すパラメータ情報群から、初期ウィンドウサイズ“５０”、最大ウィンドウサイズ“１０００”、ウィンドウサイズ成長速度“３”を抽出する。

また、Ｓ２０３において、配信サーバ２００ａ−１が通信装置３００ａ−１に提供する画像コンテンツに対応するパラメータ情報として、図１３に示すパラメータ情報群から、初期ウィンドウサイズ“２０”、最大ウィンドウサイズ“第２通信状況情報に依存（同時通信数に依存）”、ウィンドウサイズ成長速度“１”を抽出する。

また、Ｓ２０３において、通信パラメータデータベース保持部４０２ａは、配信サーバ２００ａ−２が通信装置３００ａ−２に提供する動画コンテンツに対応するパラメータ情報として、図１３に示すパラメータ情報群から、初期ウィンドウサイズ“１０”、最大ウィンドウサイズ“コンテンツのビットレートに一致”、ウィンドウサイズ成長速度“１”を抽出する。

Ｓ２０４において、通信状況情報管理部４０３ａは、「通信装置３００ａ−１の同時通信数が１０である」こと、「通信装置３００ａ−２の同時通信数が１である」こと、「通信装置３００ａ−１及び３００ａ−２は共に、第２接続基地局（同一基地局）に属している」こと、「第２接続基地局が持つ通信バッファの最大値が、２ＭＢである」こと等の情報を第２通信状況情報として取得する。

Ｓ２０５において、通信パラメータ設定部４０４ａは、配信サーバ２００ａ−１が通信装置３００ａ−１に提供する４本のテキストコンテンツに対応する４本のＴＣＰ通信のそれぞれについて、初期ウィンドウサイズ、最大ウィンドウサイズ及びウィンドウサイズ成長速度には、通信パラメータデータベース保持部４０２ａから受信したパラメータ情報である、初期ウィンドウサイズ“５０”、最大ウィンドウサイズ“１０００”、ウィンドウサイズ成長速度“３”をそれぞれ設定する。

また、Ｓ２０５において、通信パラメータ設定部４０４ａは、配信サーバ２００ａ−１が通信装置３００ａ−１に提供する６本の画像コンテンツに対応する６本のＴＣＰ通信について、初期ウィンドウサイズ及びウィンドウサイズ成長速度には、通信パラメータデータベース保持部４２から受信したパラメータ情報である、初期ウィンドウサイズ“２０”、ウィンドウサイズ成長速度“１”を設定する。一方、通信パラメータ設定部４０４ａは、最大ウィンドウサイズには、通信パラメータデータベース保持部４０２ａから受信したパラメータ情報内の“第２通信状況情報に依存（同時通信数に依存）”との指示内容に従い、通信状況情報管理部４０３ａから受信した第２通信状況情報に基づき算出した値を設定する。具体的には、通信パラメータ設定部４０４ａは、最大ウィンドウサイズに、式：２（ＭＢ）／１０（本）／１（ＫＢ）＝２００（個）によって算出した値、すなわち、第２接続基地局が持つ通信バッファの最大値を、通信装置３００ａ―１の同時通信数および１パケットサイズで割った値を設定する。

また、Ｓ２０５において、通信パラメータ設定部４０４ａは、配信サーバ２００ａ−２が通信装置３００ａ−２に提供する１本の動画コンテンツに対応する１本のＴＣＰ通信について、初期ウィンドウサイズ及びウィンドウサイズ成長速度には、通信パラメータデータベース保持部４０２ａから受信したパラメータ情報である、初期ウィンドウサイズ“１０”、ウィンドウサイズ成長速度“１”を設定する。一方、通信パラメータ設定部４０４ａは、最大ウィンドウサイズには、通信パラメータデータベース保持部４０２ａから受信したパラメータ情報内の“コンテンツのビットレートに一致”との指示内容に従い、通信状況情報管理部４０３ａから受信した第２通信状況情報に基づき算出した値を設定する。具体的には、通信パラメータ設定部４０４ａは、最大ウィンドウサイズに、式：８（Ｍｂｐｓ）×０．１（ｓｅｃ）／８（ｂｉｔ）／１（ＫＢ）＝１００（個）によって算出した値、すなわち、“動画コンテンツのビットレート”ד往復遅延”／“８ｂｉｔ”／“１パケットサイズ”によって算出した値を設定する。

Ｓ２０５の後、中継サーバ６００は、配信サーバ２００ａと通信装置３００ａのＴＣＰ通信の中継を開始する。そして、配信サーバ２００−１ａは、通信装置３００ａ−１に対し、１０本のＴＣＰ通信によって４本のテキストコンテンツ及び６本の画像コンテンツの提供を開始する。また、配信サーバ２００ａ−２は、通信装置３００ａ−２に対し、１本のＴＣＰ通信によって１本の動画コンテンツの提供を開始する。

以上のことから、本実施例によれば、コンテンツの種別、及び通信状況が考慮された輻輳制御を設定でき、ひいては、適切な輻輳制御下でＴＣＰ通信を行うことができる。

本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。

１０ ＴＣＰ制御装置
１１ 記憶手段
１２パラメータ情報取得手段
１３ 通信情報取得手段
１４ 設定手段
１００ 通信システム
２００ 配信サーバ
３００ 通信装置
４００ ＴＣＰ制御装置
４０１ 通信内容特定部
４０２ 通信パラメータデータベース保持部
４０３ 通信状況情報管理部
４０４ 通信パラメータ設定部
５００ ネットワーク
６００ 中継サーバ
７００ インターネット
８００ モバイルネットワーク

Claims (10)

1. ＴＣＰ通信の輻輳制御を設定するＴＣＰ制御装置であって、
   コンテンツの種別毎の情報を記憶する記憶手段と、
   前記ＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を前記記憶手段から取得するパラメータ情報取得手段と、
   前記ＴＣＰ通信が経由するネットワークの通信情報を取得する通信情報取得手段と、
   前記パラメータ情報および前記通信情報に基づき前記ＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う設定手段と、
   を備えるＴＣＰ制御装置。
2. 前記パラメータ情報取得手段がコンテンツのビットレートに関するパラメータ情報を取得すると共に前記通信情報取得手段が前記ＴＣＰ通信によってコンテンツの提供を受ける通信装置の同時通信数に関する通信情報を取得した場合、
   前記設定手段は、前記通信装置が属する基地局の通信バッファの最大値を前記通信装置の同時通信数で割ることで通信レート算出し、該通信レートを前記ＴＣＰ通信の輻輳制御に設定する、ことを特徴とする請求項１に記載のＴＣＰ制御装置。
3. 前記通信情報取得手段がさらに前記基地局に属する通信装置の数に関する通信情報を取得した場合、
   前記設定手段は、前記基地局の最大割当帯域および前記基地局に属する通信装置数に基づき前記通信装置の最大割当帯域を求め、前記通信装置の最大割当帯域を前記通信装置の同時通信数で割ることで通信レートを算出し、該通信レートを前記ＴＣＰ通信の輻輳制御に設定する、ことを特徴とする請求項２に記載のＴＣＰ制御装置。
4. 前記パラメータ情報取得手段がコンテンツのビットレートに一致する旨を示すパラメータ情報を取得した場合、
   前記設定手段は、前記パラメータ情報に基づき、前記ＴＣＰ通信が提供するコンテンツのビットレートと一致する通信レートを前記ＴＣＰ通信の輻輳制御に設定する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＴＣＰ制御装置。
5. 前記パラメータ情報取得手段が通信レートを指定するパラメータ情報を取得した場合、
   前記設定手段は、前記パラメータ情報において指定された通信レートを前記ＴＣＰ通信の輻輳制御に設定する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＴＣＰ制御装置。
6. 前記ＴＣＰ通信によってコンテンツを提供するサーバ内に設置されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＴＣＰ制御装置。
7. 前記ＴＣＰ通信を中継するサーバ内に設置されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＴＣＰ制御装置。
8. 前記ＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別を特定する特定手段を更に備え、
   前記特定手段は、前記ＴＣＰ通信が提供するコンテンツのＵＲＬに含まれる拡張子を参照することで、前記ＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別を特定する、ことを特徴とする請求項７記載のＴＣＰ制御装置。
9. コンテンツの種別毎の情報を記憶する記憶手段を備え、ＴＣＰ通信の輻輳制御を設定するＴＣＰ制御装置の制御方法であって、
   前記ＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を前記記憶手段から取得し、
   前記ＴＣＰ通信が経由するネットワークの通信情報を取得し、
   前記パラメータ情報および前記通信情報に基づき前記ＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う、
   ことを特徴とするＴＣＰ制御装置の制御方法。
10. コンテンツの種別毎の情報を記憶する記憶手段を備え、ＴＣＰ通信の輻輳制御を設定するＴＣＰ制御装置のコンピュータに、
    前記ＴＣＰ通信が提供するコンテンツの種別に対応するパラメータ情報を前記記憶手段から取得する処理と
    前記ＴＣＰ通信が経由するネットワークの通信情報を取得する処理と、
    前記パラメータ情報および前記通信情報に基づき前記ＴＣＰ通信の輻輳制御の設定を行う処理と、
    を実行させることを特徴とするＴＣＰ制御装置のプログラム。

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