JP2021119641A - 通信スループット推定装置、通信スループット推定方法、プログラム、映像配信装置 - Google Patents

通信スループット推定装置、通信スループット推定方法、プログラム、映像配信装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021119641A
JP2021119641A JP2018056273A JP2018056273A JP2021119641A JP 2021119641 A JP2021119641 A JP 2021119641A JP 2018056273 A JP2018056273 A JP 2018056273A JP 2018056273 A JP2018056273 A JP 2018056273A JP 2021119641 A JP2021119641 A JP 2021119641A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probability distribution
link
communication throughput
communication
delay
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018056273A
Other languages
English (en)
Inventor
敬之 鈴木
Noriyuki Suzuki
敬之 鈴木
裕志 吉田
Hiroshi Yoshida
裕志 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2018056273A priority Critical patent/JP2021119641A/ja
Priority to PCT/JP2019/003704 priority patent/WO2019181236A1/ja
Publication of JP2021119641A publication Critical patent/JP2021119641A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0876—Network utilisation, e.g. volume of load or congestion level
    • H04L43/0888—Throughput

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

【課題】中継装置でＴＣＰコネクションを分割した場合において、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を容易な方法で高精度に予測することが難しい、という課題を解決すること。【解決手段】通信スループット推定装置は、複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得する。そして、通信スループット推定装置は、取得した前記リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する確率分布推定部を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、通信スループット推定装置、通信スループット推定方法、プログラム、映像配信装置に関する。
近年、モバイルネットワークを活用したライブ映像配信サービスが普及してきた。ライブ映像配信のプラットフォームとして、ＭＰＥＧ−ＤＡＳＨ（Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)やＨＬＳ(HTTP Live Streaming)などが提案されている。これらのプラットフォームは、トランスポート層にＴＣＰを用いて、変動するスループットに合わせて動的に映像の画質を調整しながら配信する適応映像配信と呼ばれる機能を持つ。適応映像配信により、再生中断を防ぎつつ、高画質な映像配信が可能になり、ユーザの体感品質を向上できる。
上記のような映像配信において、より高画質な映像を配信するためには、通信スループットを向上する必要がある。ここで、通信スループットを向上するための技術として、例えば、非特許文献１がある。非特許文献１では、トランスポート層の通信を分割することで、通信スループットを向上する方式が提案されている。この方式は、中継装置でＴＣＰコネクションを分割し、複数の分割ＴＣＰコネクションを用いて中継データ転送を行う。中継装置でＴＣＰコネクションを分割することで、Ｅ２Ｅ（End-to-End）の遅延時間は伸びてしまうが、ＴＣＰコネクションのフィードバックループが小さくなり、通信スループットを向上できる。
また、上記非特許文献１に記載されているような、中継装置によるＴＣＰコネクションの分割を採用した技術として、例えば、特許文献１がある。例えば、特許文献１には、ノード間でＴＣＰコネクションを確立してデータの送信を行うシステムが記載されている。特許文献１によると、ノード間でデータの送信を行う際に、平均スループットやスループットの上昇速度などの情報をデータの送信先に通知する。各ノードは、通知された情報を用いて、通信制御を行うことなる。
また、関連する技術として、例えば、非特許文献２がある。非特許文献２には、ネットワークの状態を入力として与えることで通信スループットを理論的に算出する方法が記載されている。通信スループットを的確に把握することで、再生中断などを減らすことが出来る。例えば、非特許文献２には、遅延時間とロス率を基に通信スループットを推定する方法として、下記数１が記載されている。
Figure 2021119641
 なお、ｘは通信スループットを示しており、ｍは最大セグメントサイズ（Maximum Segment Size:MSS）を示しており、ｔＲＴＴはラウンドトリップタイム（Round-Trip Time：RTT）を示しており、ｐはパケットロス率を示している。
また、関連する技術として、例えば、非特許文献３がある。非特許文献３には、上記例示した場合とは他の通信スループット推定方式が記載されている。非特許文献３に記載されている通信スループット推定方式では、通信スループットの変動過程（定常過程／非定常過程）を判別するとともに、判別履歴に基づいて、定常過程モデルと非定常過程モデルを混合した混合モデルを構築する。そして、混合モデルに基づいて未来の通信スループットの確率分布（確率密度関数）を算出して、確率密度関数から未来の通信スループットの確率的な広がり（確率的拡散）を算出する。
国際公開第２０１１／１０２２９４号
A. Bakre, B. R. Badrinath. "I-TCP: indirect TCP for mobile hosts," in Proc. 15th International Conf. on Distributed Computing Systems (ICDCS), May 1995. M. Mathis, J. Semke, J. Mahdavi, T. Ott, "The Macroscopic Behavior of the TCP Congestion Avoidance Algorithm," ACM SIGCOMM Computer Communication Review, vol. 27, no. 3, pp. 67-82, 1997. 吉田裕志，里田浩三，「アプリケーションレベルでのＴＣＰスループットの定常性解析と予測モデル構築」，信学技報，ｖｏｌ．１１２，ｎｏ．３５２，ＩＮ２０１２−１２８，ｐｐ．３９−４４，２０１２年１２月．
ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従った通信に係る通信スループットは、様々な要因（例えば、Ｅ２Ｅ遅延、パケットロス、クロストラヒック、及び無線通信における電波強度等）が複雑に作用することによって時々刻々変動する。そのため、変動の激しいネットワークにおいて、再生中断を減らすためには、単に現在のスループットを把握するだけでなく、将来のスループットを予測する必要がある。
ここで、非特許文献３では、通信スループットを確率変数として捉え、未来の通信スループットの確率分布を予測している。しかしながら、非特許文献３に記載の技術の場合、通信スループットの確率分布を予測するためには、それまでの通信スループットを把握する必要がある。そのため、トランスポート層の通信を分割可能な中継装置が複数存在する環境で、未来の通信スループットを最大化するためには、トランスポート層の通信を分割する分割パターン全通りのスループットを把握する必要がある。その結果、中継装置が多数存在する環境では、多大な通信コストや、長い計測時間が必要となってしまう、という問題が生じていた。
上記問題に対して、非特許文献２に記載された方式を用いることで、遅延時間とロス率を基に通信スループットを推定する事ができる。しかしながら、非特許文献２に記載された方式は、中継装置でＴＣＰコネクションが分割される環境を想定していない。そのため、Ｅ２Ｅで計測されるロス率や遅延時間を上述した数１に代入することで通信スループットを推定した場合、推定精度が低くなる、という問題があった。
また、特許文献１に記載されている技術では、過去の統計値に基づく平均スループットやスループットの上昇速度について記載されているものの、スループットの予測方法について特に開示されていない。そのため、特許文献１に記載の技術を用いても上記問題は解決できなかった。
このように、中継装置でＴＣＰコネクションを分割した場合において、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を容易な方法で高精度に予測することが難しい、という問題が生じていた。
そこで、本発明の目的は、中継装置でＴＣＰコネクションを分割した場合において、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を容易な方法で高精度に予測することが難しい、という問題を解決する通信スループット推定装置、通信スループット推定方法、プログラム、映像配信装置を提供することにある。
かかる目的を達成するため本発明の一形態である通信スループット推定装置は、
複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得した前記リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する確率分布推定部を有する
という構成をとる。
また、本発明の他の形態である通信スループット推定方法は、
通信スループット推定装置が、
複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得した前記リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する
という構成をとる。
また、本発明の他の形態であるプログラムは、
通信スループット推定装置に、
複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得した前記リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する確率分布推定部を実現するためのプログラムである。
また、本発明の他の形態である映像配信装置は、
複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得した前記リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する確率分布推定部と、
前記確率分布推定部による推定の結果に基づいて画質を調整する調整部と、
前記調整部により画質を調整した映像データを配信する配信部と、
を有する
という構成をとる。
本発明は、以上のように構成されることにより、中継装置でＴＣＰコネクションを分割した場合において、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を容易な方法で高精度に予測することが難しい、という問題を解決する通信スループット推定装置、通信スループット推定方法、プログラム、映像配信装置を提供することが可能となる。
本発明の第１の実施形態における通信システムの全体の構成の一例を示す図である。 図１で示す送信端末の構成の一例を示すブロック図である。 図２で示す通信スループット予測部の構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態における通信システムにおいて行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における通信システムの全体の構成の一例を示す図である。 図５で示す送信端末の構成の一例を示すブロック図である。 図５で示す中継装置の構成の一例を示すブロック図である。 図５で示す受信端末の構成の一例を示すブロック図である。 図５で示す通信スループット予測装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態における各ノード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の実施形態における通信スループット予測装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態、第２の実施形態を実現可能なコンピュータ（情報処理装置）のハードウェア構成を例示的に説明する図である。 本発明の第３の実施形態における通信スループット推定装置の構成の一例を示すブロック図である。
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態を図１から図４までを参照して説明する。図１は、通信システムの全体の構成の一例を示す図である。図２は、送信端末１００の構成の一例を示すブロック図である。図３は、通信スループット予測部１１０の構成の一例を示すブロック図である。図４は、通信システムにおいて行われる処理の一例を示すフローチャートである。
第１の実施形態では、通信スループット予測部１１０による算出の結果に応じて動的に画質を調整したうえで、受信端末３００に対して映像を配信する送信端末１００について説明する。本実施形態における通信スループット予測部１１０は、送信端末１００から受信端末３００までデータ転送する際の、Ｅ２Ｅ（End-to-End）の通信スループットの確率分布を推定する。具体的には、後述するように、通信スループット予測部１１０は、装置間に確立したＴＣＰ（Transmission Control Protocol）コネクション（通信コネクション）であるリンクそれぞれの遅延の確率分布とロス率の確率分布を算出して、通信スループットの確率分布をリンクごとに推定する。そして、通信スループット予測部１１０は、推定した結果を基に、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を推定する。
図１は、通信システム全体の構成の一例を示している。図１を参照すると、通信システムは、送信端末１００と、中継装置２００（中継装置２００−１、中継装置２００−２）と、受信端末３００と、を有している。
図１で示すように、送信端末１００と中継装置２００−１とは、ネットワークＮ−１を介して互いに通信可能なよう接続されている。また、中継装置２００−１と中継装置２００−２とは、ネットワークＮ−２を介して互いに通信可能なよう接続されている。また、中継装置２００−２と受信端末３００とは、ネットワークＮ−３を介して互いに通信可能なよう接続されている。このように、送信端末１００は、中継装置２００やネットワークＮなどを介して、受信端末３００と通信可能なよう接続されている。
なお、図１では、通信システムの構成の一例について例示している。通信システムが有する構成は、図１で示す場合に限定されない。例えば、通信システムは、１つの中継装置２００のみ有していても構わないし、３つ以上の複数の中継装置２００を有していても構わない。
また、本実施形態においては、送信端末１００、中継装置２００、受信端末３００を特に区別しない場合、上記３種類の装置をノードとひとまとめに表記する場合がある。また、本実施形態においては、各ノード間で確立したＴＣＰコネクションをリンクと呼ぶ。
送信端末１００は、当該送信端末１００と受信端末３００の間で変動するスループットに合わせて、動的に画質を調整して映像を配信する情報処理装置である。例えば、図１で示す場合、送信端末１００は、中継装置２００−１に対してパケットを送信することで、受信端末３００に向けて映像を配信する。送信端末１００は、例えば、スマートフォンやパーソナルコンピューター、タブレット端末などである。送信端末１００は、上記例示した以外の情報処理装置であっても構わない。
図２は、送信端末１００の構成の一例を示している。図２を参照すると、送信端末１００は、例えば、通信スループット予測部１１０と、画質調整部１２０と、映像配信部１３０と、を有している。例えば、送信端末１００は、図示しない演算装置と記憶装置とを有している。例えば、送信端末１００は、図示しない記憶装置に格納されたプログラムを演算装置が実行することで、上記各処理部を実現する。
通信スループット予測部１１０は、送信端末１００から中継装置２００−１まで、中継装置２００−１から中継装置２００−２まで、中継装置２００−２から受信端末３００まで、の各ノード間それぞれでＴＣＰコネクションを確立する。そして、通信スループット予測部１１０は、送信端末１００から受信端末３００までデータ転送する際の、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を推定する。
図３は、通信スループット予測部１１０の構成の一例を示している。図３を参照すると、通信スループット予測部１１０は、例えば、通信部１１１と遅延算出部１１２と遅延確率分布推定部１１３とロス率算出部１１４とロス率確率分布推定部１１５とリンクスループット確率分布推定部１１６（リンク別確率分布推定部）とＥ２Ｅスループット確率分布推定部１１７（確率分布推定部）とを含む。
通信部１１１は、中継装置２００−１、２００−２及び受信端末３００と通信を行う。例えば、通信部１１１は、中継装置２００−１、２００−２、受信端末３００から、パケットの転送結果を示す情報を受信する。すると、通信部１１１は、受信したパケットの転送結果を示す情報を、遅延算出部１１２と、ロス率算出部１１４に入力する。
なお、パケットの転送結果を示す情報には、パケットの送信にかかった時間や送信したパケットに応じて送信先から送信される応答パケットの返信にかかった時間、パケットロスに関する情報（例えば、パケットロスの発生を示す情報やパケットの再送率を示す情報など）、などが含まれている。パケットの転送結果を示す情報は、上記例示した情報以外が含まれていても構わない。
遅延算出部１１２は、パケットの転送結果を示す情報に基づいて、各リンクの遅延を算出する。
例えば、遅延算出部１１２は、送信端末１００、中継装置２００−１間のパケットの転送結果を示す情報に基づいて、送信端末１００が中継装置２００−１に対してパケットを送信してから、受信したパケットに応じて中継装置２００−１が応答した応答パケットが送信端末１００に届くまでの時間を算出する。これにより、遅延算出部１１２は、送信端末１００と中継装置２００−１との間におけるリンクの遅延を算出する。また、遅延算出部１１２は、上記と同様の処理を行うことにより、中継装置２００−１と中継装置２００−２との間のリンク、中継装置２００−２と受信端末３００との間のリンク、のそれぞれの遅延を算出する。
遅延確率分布推定部１１３は、遅延算出部１１２で算出した各リンクの遅延の集合から、各リンクの遅延の確率分布を推定する。つまり、遅延確率分布推定部１１３は、遅延算出部１１２による算出結果に基づいて、遅延の確率分布をリンクごとに算出する。
例えば、遅延確率分布推定部１１３は、遅延算出部１１２から各リンクの遅延を入力されると、入力された遅延を示す情報をリンクごとに記憶する。そして、遅延確率分布推定部１１３は、記憶している各リンクの遅延の集合から、遅延の確率分布をリンクごとに推定する。例えば、遅延確率分布推定部１１３は、遅延の確率分布をガウス分布と仮定する。そして、遅延確率分布推定部１１３は、遅延の集合をガウス分布にフィッティングすることによって、遅延の確率分布をリンクごとに推定する。
例えば、以上のように、遅延確率分布推定部１１３は、遅延の確率分布をリンクごとに推定する。なお、遅延確率分布推定部１１３が仮定する遅延の確率分布は、ガウス分布以外であっても構わない。例えば、遅延確率分布推定部１１３が仮定する遅延の確率分布は、ガンマ分布、t分布、F分布、その他の確率分布などであってもよい。
ロス率算出部１１４は、パケットの転送結果を示す情報に基づいて、各リンクのロス率を算出する。
例えば、ロス率算出部１１４は、パケットの転送結果を示す情報に基づいて、送信端末１００から中継装置２００−１までのパケットの転送中にパケットロスが発生する確率（つまり、パケットが転送先である中継装置２００−１まで届かない確率）を算出する。これにより、ロス率算出部１１４は、送信端末１００と中継装置２００−１との間におけるリンクのロス率を算出する。また、遅延算出部１１２は、上記と同様の処理を行うことにより、中継装置２００−１と中継装置２００−２との間のリンク、中継装置２００−２と受信端末３００との間のリンク、のそれぞれのロス率を算出する。
ロス率確率分布推定部１１５は、ロス率算出部１１４で算出した各リンクのロス率の集合から、各リンクのロス率の確率分布を推定する。つまり、ロス率確率分布推定部１１５は、ロス率算出部１１４による算出結果に基づいて、ロス率の確率分布をリンクごとに算出する。
例えば、ロス率確率分布推定部１１５は、ロス率算出部１１４から各リンクのロス率を入力されると、入力されたロス率を示す情報をリンクごとに記憶する。そして、ロス率確率分布推定部１１５は、記憶している各リンクのロス率の集合から、ロス率の確率分布をリンクごとに推定する。例えば、ロス率確率分布推定部１１５は、ロス率の確率分布をガウス分布と仮定する。そして、ロス率確率分布推定部１１５は、ロス率の集合をガウス分布にフィッティングすることによって、ロス率の確率分布をリンクごとに推定する。
例えば、以上のように、ロス率確率分布推定部１１５は、ロス率の確率分布をリンクごとに推定する。なお、ロス率確率分布推定部１１５が仮定するロス率の確率分布は、ガウス分布以外であっても構わない。例えば、ロス率確率分布推定部１１５が仮定するロス率の確率分布は、ガンマ分布、t分布、F分布、その他の確率分布などであってもよい。
リンクスループット確率分布推定部１１６は、遅延確率分布推定部１１３で推定した各リンクの遅延の確率分布と、ロス率確率分布推定部１１５で推定した各リンクのロス率の確率分布を基に、各リンクの通信スループットの確率分布を推定する。
例えば、リンクｉの遅延の確率変数をＴｉ、リンクｉのロス率の確率変数をＰｉ、リンクｉの通信スループットの確率変数をＸｉとする。また、Ｘｉの確率密度関数をｆｘｉ（ｘ）、累積分布関数をＦＸｉ（ｘ）とする。また、Ｔｉの確率密度関数をｆＴｉ（ｔ）、Ｐｉの確率密度変数をｆｐｉ（ｐ）とする。
ここで、背景技術で示した数１が成り立つと仮定すると、ＰｉをＴｉとＸｉで表すことが出来る。そのため、ＸｉとＴｉの同時確率密度分布ｆ（Ｘｉ，Ｔｉ）（ｘ、ｔ）は、ＴｉとＰｉの同時確率密度関数ｆ（Ｔｉ，Ｐｉ）（ｔ、ｐ）を用いて表せる。
例えば、数１より、上記変数変換のヤコビ行列J_iは、下記数２で示す式で表せる。
Figure 2021119641
また、数２で示す式より、上記変数変換のヤコビアン|Ｊｉ|は、下記数３で示す式で表せる。
Figure 2021119641
したがって、ＸｉとＴｉの同時確率密度分布ｆ（Ｘｉ，Ｔｉ）（ｘ、ｔ）は、下記数４で示す式で表せる。
Figure 2021119641
ここで、リンクｉの遅延とロスが独立な事象とみなす。すると、リンクｉの通信スループットの確率密度関数ｆＸｉ（ｘ）は、下記数５で示す式で推定出来る。
Figure 2021119641
また、累積分布関数は、確率密度関数を積分することで算出することが出来る。そのため、リンクｉの通信スループットの累積分布関数Ｆｉ（ｘ）は、下記数６で示す式で推定出来る。
Figure 2021119641
リンクスループット確率分布推定部１１６は、例えば、上記数５や数６で示す式を用いることで、通信スループットの確率分布をリンク毎に推定する。
Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部１１７は、リンクスループット確率分布推定部１１６で推定した各リンクの通信スループットの確率分布を基に、各リンクを結合したときのＥ２Ｅ経路における、各リンクでトランスポート層の通信を分割した場合の、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を推定する。
例えば、各リンクで遅延やパケットロスが独立に発生し、中継装置２００でＴＣＰを分割する処理による遅延が発生しないと仮定すると、Ｅ２Ｅの通信スループットの累積分布関数ＦＸｓ（ｘ）は、下記数７で示す式で算出出来る。
Figure 2021119641
また、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率密度関数ｆＸｓ（ｘ）は、累積分布関数Ｆｘｓ（ｘ）を微分することで算出でき、下記数８で示す式で表される。
Figure 2021119641
例えば、Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部１１７は、リンクスループット確率分布推定部１１６が推定したｆｉ（ｘ）、Ｆｉ（ｘ）を数８で示す式に代入することで、各リンクを結合したときのＥ２Ｅ経路における、各リンクでトランスポート層の通信を分割した場合の、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を予測する。
以上が、通信スループット予測部１１０の構成の一例である。
画質調整部１２０は、通信スループット予測部１１０による推定の結果に基づいて、動的に画質を調整する。例えば、画質調整部１２０は、通信スループット予測部１１０による推定の結果に基づいて、単位再生時間あたりの映像データサイズを示すビットレートや、単位時間当たりの映像フレーム数を示すフレームレートを調整する。
例えば、画質調整部１２０は、通信スループット予測部１１０により通信スループットが向上すると推定された場合、ビットレートやフレームレートを高くする。一方、画質調整部１２０は、通信スループット予測部１１０により通信スループットが低下すると推定された場合、ビットレートやフレームレートを低くする。このように、画質調整部１２０は、通信スループット予測部１１０による推定の結果に基づいて、動的に画質を調整する。
映像配信部１３０は、画質調整部１２０で調整された結果に基づいて、受信端末３００に対して映像を配信する。つまり、映像配信部１３０は、画質調整部１２０で調整されたビットレートやフレームレートで受信端末３００に対して映像を配信する。
以上が、送信端末１００の構成の一例である。
中継装置２００は、パケットの中継を行う情報処理装置である。中継装置２００は、パケットを受信すると、送信先装置にパケットを転送する。例えば、中継装置２００−１は、送信端末１００からパケットを受信すると、中継装置２００−２に対して当該パケットを転送する。また、中継装置２００−２は、中継装置２００−１からパケットを受信すると、受信端末３００に対して当該パケットを転送する。
また、中継装置２００は、パケットの送信元に対して応答パケットを返信する確認応答を行ったり、抜けのあるパケットの再送を要求したりする。
以上のように、中継装置２００の構成は、ＴＣＰをリンクごとに分割する既知の構成を採用することが出来る。そのため、本実施形態においては、中継装置２００の構成について特に限定しない。
受信端末３００は、送信端末１００からパケットを受信する。受信端末３００は、例えば、スマートフォンやパーソナルコンピューター、タブレット端末などである。受信端末３００は、上記例示した以外の情報処理装置であっても構わない。なお、本実施形態においては、受信端末３００の構成は特に限定しない
以上が、通信システムの全体の構成の一例である。続いて、図４を参照して、通信システムにおいて行われる処理の一例について説明する。
図４で示す場合、ノード間でパケットの転送が行われる（ステップＳ１０１）。例えば、送信端末１００は、中継装置２００−１に対してパケットを送信する。また、中継装置２００−１は、送信端末１００から受信したパケットを中継装置２００−２に対して転送する。また、中継装置２００−２は、中継装置２００−１から受信したパケットを受信端末３００に対して転送する。
各ノードは、パケットの転送結果を送信端末１００へ入力する（ステップＳ１０２）。これにより、送信端末１００の通信部１１１は、各ノードからパケットの転送結果を受信する。通信部１１１は、パケットの転送結果を、遅延算出部１１２とロス率算出部１１４に入力する。
遅延算出部１１２は、ステップＳ１０２で得たパケット転送結果から、各リンクの遅延を算出する（ステップＳ１０３）。そして、遅延算出部１１２は、算出した各リンクの遅延を遅延確率分布推定部１１３に入力する。
遅延確率分布推定部１１３は、遅延算出部１１２から入力された各リンクの遅延を記憶する。そして、遅延確率分布推定部１１３は、記憶されている各リンクの遅延の集合を基に、遅延の確率分布をリンクごとに推定する（ステップＳ１０４）。
例えば、遅延確率分布推定部１１３は、各リンクの遅延の確率分布をガウス分布と仮定して、ガウス分布にフィッティングすることによって、各リンクの遅延の確率分布を推定する。なお、遅延確率分布推定部１１３が仮定する遅延の確率分布は、ガウス分布以外であっても構わない。例えば、ガンマ分布であっても、t分布であっても、F分布であっても、その他の確率分布であってもよい。
例えば上述したように、遅延確率分布推定部１１３は、記憶されている各リンクの遅延の集合を基に、遅延の確率分布をリンクごとに推定する。そして、遅延確率分布推定部１１３は、推定した各リンクの遅延を、リンクスループット確率分布推定部１１６に入力する。
また、ロス率算出部１１４は、ステップＳ１０２で得たパケット転送結果から、各リンクのロス率を算出する（ステップＳ１０５）。そして、ロス率算出部１１４は、算出した各リンクのロス率をロス率確率分布推定部１１５に入力する。
ロス率確率分布推定部１１５は、ロス率算出部１１４から入力された各リンクのロス率を記憶する。そして、ロス率確率分布推定部１１５は、記憶されている各リンクのロス率の集合を基に、ロス率の確率分布をリンクごとに推定する（ステップＳ１０６）。
例えば、ロス率確率分布推定部１１５は、各リンクのロス率の確率分布をガウス分布と仮定して、ガウス分布にフィッティングすることによって、各リンクのロス率の確率分布を推定する。なお、ロス率確率分布推定部１１５が仮定するロス率の確率分布は、ガウス分布以外であっても構わない。例えば、ガンマ分布であっても、t分布であっても、F分布であっても、その他の確率分布であってもよい。
例えば上述したように、ロス率確率分布推定部１１５は、記憶されている各リンクのロス率の集合を基に、ロス率の確率分布をリンクごとに推定する。そして、ロス率確率分布推定部１１５は、推定した各リンクのロス率を、リンクスループット確率分布推定部１１６に入力する。
なお、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６の処理は、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４の処理と並行して行われても構わないし、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４の処理の前に行われても構わない。
リンクスループット確率分布推定部１１６は、遅延確率分布推定部１１３から入力された各リンクの遅延の確率分布と、ロス率確率分布推定部１１５から入力された各リンクのロス率の確率分布より、各リンクの通信スループットの確率分布を推定する（ステップＳ１０７）。例えば、リンクスループット確率分布推定部１１６は、上述した数５や数６で示す式を用いることで、通信スループットの確率分布をリンク毎に推定する。そして、リンクスループット確率分布推定部１１６は、推定した各リンクのスループットの確率分布を、Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部１１７に入力する。
Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部１１７は、リンクスループット確率分布推定部１１６から入力された各リンクのスループットの確率分布を基に、各リンクを結合したときのＥ２Ｅ経路における、各リンクでトランスポート層の通信を分割した場合の、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を推定する（ステップＳ１０８）。例えば、Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部１１７は、ステップＳ１０７で得たｆｉ（ｘ）、Ｆｉ（ｘ）を数８で示す式に代入することで、各リンクを結合したときのＥ２Ｅ経路における、各リンクでトランスポート層の通信を分割した場合の、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を予測する。
その後、画質調整部１２０は、通信スループット予測部１１０による推定の結果に基づいて、動的に画質を調整する。そして、映像配信部１３０は、画質調整部１２０で調整された結果に基づいて、受信端末３００に対して映像を配信する。
以上が、通信システムにおいて行われる処理の一例である。
このように、送信端末１００は、通信スループット予測部１１０を有している。また、通信スループット予測部１１０は、リンクスループット確率分布推定部１１６と、Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部１１７と、を有している。このような構成により、リンクスループット確率分布推定部１１６は、遅延確率分布推定部１１３から入力された各リンクの遅延の確率分布と、ロス率確率分布推定部１１５から入力された各リンクのロス率の確率分布に基づいて、各リンクの通信スループットの確率分布を推定することが出来る。また、Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部１１７は、リンクスループット確率分布推定部１１６から入力された各リンクのスループットの確率分布を基に、各リンクを結合したときのＥ２Ｅ経路における、各リンクでトランスポート層の通信を分割した場合の、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を推定することが出来る。つまり、上記構成によると、各ノードから取得した転送結果を示す情報を基に各リンクのスループットの確率分布を推定するとともに、推定した結果に基づいて、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を推定することが出来る。これにより、中継装置２００でＴＣＰコネクションを分割した場合であっても、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を容易な方法で高精度に予測することが可能となる。つまり、上記構成によると、各リンクを結合したときのＥ２Ｅ経路における、各リンクでトランスポート層の通信を分割した場合の、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を、実際に各リンクを結合し通信することなく、高精度に予測することが出来る。
また、本実施形態で説明した方法によると、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を容易な方法で高精度に予測することが可能となるため、再生中断を減らすことが可能となる。その結果、本実施形態で説明した方法によると、より的確に再生中断を防ぎつつ、高画質な映像配信を行うことが可能となる。
なお、本実施形態においては、送信端末１００が通信スループット予測部１１０を有するとした。つまり、送信端末１００が通信スループット推定装置を含む場合について例示した。しかしながら、通信スループット予測部１１０を実装する装置は、送信端末１０に限定されない。通信スループット予測部１１０は、例えば、中継装置２００や受信端末３００に実装してもよい。また、通信スループット予測部１１０を実装する装置は、図１の通信システムと通信可能に接続した通信スループット予測装置上に実装してもよい。
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態を図５から図１１までを参照して説明する。図５は、通信システムの全体の構成の一例を示す図である。図６は、送信端末４００の構成の一例を示すブロック図である。図７は、中継装置５００の構成の一例を示すブロック図である。図８は、受信端末６００の構成の一例を示すブロック図である。図９は、通信スループット予測装置７００の構成の一例を示すブロック図である。図１０は、各ノードの動作の一例を示すフローチャートである。図１１は、通信スループット予測装置７００の動作の一例を示すフローチャートである。
第２の実施形態では、通信システムが通信スループット予測装置７００（通信スループット推定装置）を含む場合について説明する。本実施形態の場合、第１の実施形態で説明した送信端末１００が有する通信スループット予測部１１０の構成のうち、リンクスループット確率分布推定部１１６、Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部１１７に相当する構成を、通信スループット予測装置７００が有している。また、通信システム上の各ノードは、第１の実施形態で説明した送信端末１００が有する通信スループット予測部１１０の構成のうち、遅延算出部１１２、遅延確率分布推定部１１３、ロス率算出部１１４、ロス率確率分布推定部１１５、に相当する構成を有している。
図５は、第２の実施形態における通信システム全体の構成の一例を示している。図５を参照すると、通信システムは、送信端末４００と、中継装置５００（中継装置５００−１、中継装置５００−２）と、受信端末６００と、通信スループット予測装置７００と、を有している。
図５で示すように、送信端末４００と中継装置５００−１とは、ネットワークＮ−１を介して互いに通信可能なよう接続されている。また、中継装置５００−１と中継装置５００−２とは、ネットワークＮ−２を介して互いに通信可能なよう接続されている。また、中継装置５００−２と受信端末６００とは、ネットワークＮ−３を介して互いに通信可能なよう接続されている。このように、送信端末４００は、中継装置５００やネットワークＮなどを介して、受信端末６００と通信可能なよう接続されている。
また、通信スループット予測装置７００は、ネットワークＮ−１、ネットワークＮ−２、ネットワークＮ−３を介して、送信端末４００、中継装置５００−１、中継装置５００−２、受信端末６００と互いに通信可能なよう接続されている。
なお、本実施形態の場合も、第１の実施形態の場合と同様に、通信システムが有する構成は、図５で示す場合に限定されない。例えば、通信システムは、１つの中継装置５００のみ有していても構わないし、３つ以上の複数の中継装置５００を有していても構わない。
第２の実施形態の通信システムにおいては、通信スループット予測装置７００が送信端末４００と受信端末６００の間の通信スループットの確率分布を予測する。そして、送信端末４００が、通信スループット予測装置７００で推定されたスループットに合わせて動的に画質を調整し、映像を配信する。これにより、再生中断を防ぎつつ、高画質なライブ映像配信を実現する。
図６は、送信端末４００が有する構成のうち本実施形態に特徴的な構成を示している。図６を参照すると、送信端末４００は、例えば、遅延・ロス率推定部４１０を有している。また、図６では図示していないが、送信端末４００は、第１の実施形態で説明した画質調整部１２０と、映像配信部１３０と、に相当する構成を有することが出来る。例えば、送信端末４００は、図示しない演算装置と記憶装置とを有している。例えば、送信端末４００は、図示しない記憶装置に格納されたプログラムを演算装置が実行することで、上記各処理部を実現する。
また、図６を参照すると、遅延・ロス率推定部４１０は、通信部４１１と、遅延算出部４１２と、遅延確率分布推定部４１３と、ロス率算出部４１４と、ロス率確率分布推定部４１５とを有する。
通信部４１１は、ネットワークＮ−１と通信可能に接続する。通信部４１１は、各ノードと通信を行う。
遅延算出部４１２と、ロス率算出部４１４とは、通信部４１１を介して、ノード間でパケット転送した結果を受け取る。また、遅延確率分布推定部４１３と、ロス率確率分布推定部４１５とは、通信部４１１を介して、通信スループット予測装置７００と通信することが出来る。
遅延算出部４１２は、例えば第１の実施形態の遅延算出部１１２と同様に、各リンクの遅延を算出する。また、遅延確率分布推定部４１３は、遅延算出部４１２で算出された遅延を記憶する。そして、遅延確率分布推定部４１３は、例えば第１の実施形態の遅延確率分布推定部１１３と同様に、各リンクの遅延の確率分布を推定する。その後、遅延確率分布推定部４１３は、推定した結果を、通信部４１１を介して通信スループット予測装置７００へと送信する。
ロス率算出部４１４は、例えば第１の実施形態のロス率算出部１１４と同様に、各リンクのロス率を算出する。また、ロス率確率分布推定部４１５は、ロス率算出部４１４で算出されたロス率を記憶する。そして、ロス率確率分布推定部４１５は、例えば第１の実施形態のロス率確率分布推定部１１５と同様に、各リンクのロス率の確率分布を推定する。その後、ロス率確率分布推定部４１５は、推定した結果を、通信部４１１を介して通信スループット予測装置７００へと送信する。
以上のように、遅延・ロス率推定部４１０は、第１の実施形態で説明した通信スループット予測部１１０が有する構成のうち、通信部１１１、遅延算出部１１２、遅延確率分布推定部１１３、ロス率算出部１１４、ロス率確率分布推定部１１５、に相当する構成を有している。各構成の詳細については、第１の実施形態で既に説明したため省略する。
図７は、中継装置５００が有する構成のうち本実施形態に特徴的な構成を示している。図７を参照すると、中継装置５００は、例えば、遅延・ロス率推定部５１０を有している。例えば、中継装置５００は、図示しない演算装置と記憶装置とを有している。例えば、中継装置５００は、図示しない記憶装置に格納されたプログラムを演算装置が実行することで、上記各処理部を実現する。
また、図７を参照すると、遅延・ロス率推定部５１０は、通信部５１１と、遅延算出部５１２と、遅延確率分布推定部５１３と、ロス率算出部５１４と、ロス率確率分布推定部５１５とを有する。以上のように、遅延・ロス率推定部５１０の構成は、上述した送信端末４００が有する遅延・ロス率推定部４１０の構成と同様である。そのため、詳細な説明は省略する。
図８は、受信端末６００が有する構成のうち本実施形態に特徴的な構成を示している。図８を参照すると、受信端末６００は、例えば、遅延・ロス率推定部６１０を有している。例えば、受信端末６００は、図示しない演算装置と記憶装置とを有している。例えば、受信端末６００は、図示しない記憶装置に格納されたプログラムを演算装置が実行することで、上記各処理部を実現する。
また、図８を参照すると、遅延・ロス率推定部６１０は、通信部６１１と、遅延算出部６１２と、遅延確率分布推定部６１３と、ロス率算出部６１４と、ロス率確率分布推定部６１５とを有する。以上のように、遅延・ロス率推定部６１０の構成は、上述した送信端末４００が有する遅延・ロス率推定部４１０、中継装置５００が有する遅延・ロス率推定部５１０、の構成と同様である。そのため、詳細な説明は省略する。
通信スループット予測装置７００は、各ノードから遅延とロス率の確率分布の情報を受け取る。そして、通信スループット予測装置７００は、受け取った情報に基づいて、各リンクの通信スループットの確率分布を推定するとともに、各リンクを結合したときのＥ２Ｅ経路における、各リンクでトランスポート層の通信を分割した場合の、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を推定する。
図９は、通信スループット予測装置７００の構成の一例を示している。図９を参照すると、通信スループット予測装置７００は、通信部７０１と、リンクスループット確率分布推定部７０２と、Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部７０３と、を有している。例えば、通信スループット予測装置７００は、図示しない演算装置と記憶装置とを有している。例えば、通信スループット予測装置７００は、図示しない記憶装置に格納されたプログラムを演算装置が実行することで、上記各処理部を実現する。
通信部７０１は、ネットワークＮ−１、ネットワークＮ−２、ネットワークＮ−３を介して、各ノード（送信端末４００、中継装置５００、受信端末６００）と通信することが出来る。また、通信部７０１は、各ノードから、ノードで算出した各リンクの遅延の確率分布とロス率の確率分布を受信する。
リンクスループット確率分布推定部７０２は、各ノードから受信した情報に基づいて、例えば第１の実施形態のリンクスループット確率分布推定部１１６と同様に、各リンクの通信スループットの確率分布を推定する。リンクスループット確率分布推定部７０２が行う処理の詳細は、リンクスループット確率分布推定部１１６と同様であるため省略する。
Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部７０３は、例えば第１の実施形態のＥ２Ｅスループット確率分布推定部１１７と同様に、リンクスループット確率分布推定部７０２で推定された各リンクの通信スループットの確率分布に基づいて、各リンクを結合したときのＥ２Ｅ経路における、各リンクでトランスポート層の通信を分割した場合の、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を推定する。Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部７０３が行う処理の詳細は、Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部１１７と同様であるため省略する。
上記推定の後、Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部７０３は、推定した結果を送信端末４００に送信する。これにより、送信端末４００は、Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部７０３よる推定の結果に基づいて、動的に画質を調整することが出来る。また、送信端末４００は、動的に画質を調整したうえで、受信端末６００に対して映像を配信することが出来る。
以上が、第２の実施形態における通信システムの構成の一例である。
なお、本実施形態においては、送信端末４００が有する遅延・ロス率推定部４１０、中継装置５００が有する遅延・ロス率推定部５１０、受信端末６００が有する遅延・ロス率推定部６１０、のうち具体的にどの遅延・ロス率推定部がどのリンクの遅延の確率分布、ロス率の確率分布を算出するかについては特に限定しない。遅延の確率分布、ロス率の確率分布の推定は、ＴＣＰコネクションを確立した２つのノードのうちのいずれか一方で行うよう構成しても構わないし、例えば、ノードの負荷などに応じて推定する装置を変更するよう構成しても構わない。
続いて、図１０、図１１を参照して、各ノード（送信端末４００、中継装置５００、受信端末６００）、通信スループット予測装置７００の動作の一例について説明する。まず、図１０を参照して、各ノードの動作の一例について説明する。各ノードの動作は同じであるため、代表して送信端末４００の動作の一例について説明する。
図１０を参照すると、遅延・ロス率推定部４１０の通信部４１１は、通信部パケットの転送結果を、ノードのいずれかから取得する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１の場合、図４で説明したステップＳ１０２の場合と異なり、全てのパケットの転送結果を取得する必要はない。そして、通信部４１１は、受信したパケット転送結果を、遅延算出部４１２とロス率算出部４１４に入力する。
遅延算出部４１２は、ステップＳ２０１で得たパケット転送結果から、リンクの遅延を算出する（ステップＳ２０２）。そして、遅延算出部４１２は、算出したリンクの遅延を遅延確率分布推定部４１３に入力する。
遅延確率分布推定部４１３は、遅延算出部４１２から入力されたリンクの遅延を記憶する。そして、遅延確率分布推定部４１３は、記憶されている遅延の集合を基に、遅延の確率分布を推定する（ステップＳ２０３）。例えば、遅延確率分布推定部４１３は、遅延の確率分布をガウス分布と仮定して、ガウス分布にフィッティングすることによって、リンクの遅延の確率分布を推定する。なお、遅延確率分布推定部４１３は、複数のリンクの遅延を記憶している場合、遅延の確率分布をリンクごとに推定する。
遅延確率分布推定部４１３は、推定した結果を、通信部４１１を介して、通信スループット予測装置７００へと送信する（ステップＳ２０４）。
また、ロス率算出部４１４は、ステップＳ２０１で得たパケット転送結果から、リンクのロス率を算出する（ステップＳ２０５）。そして、ロス率算出部４１４は、算出したリンクのロス率をロス率確率分布推定部４１５に入力する。
ロス率確率分布推定部４１５は、ロス率算出部４１４から入力されたリンクのロス率を記憶する。そして、ロス率確率分布推定部４１５は、記憶されているロス率の集合を基に、ロス率の確率分布を推定する（ステップＳ２０６）。例えば、ロス率確率分布推定部４１５は、ロス率の確率分布をガウス分布と仮定して、ガウス分布にフィッティングすることによって、ロス率の確率分布を推定する。なお、ロス率確率分布推定部４１５は、複数のリンクのロス率を記憶している場合、ロス率の確率分布をリンクごとに推定する。
ロス率確率分布推定部４１５は、推定した結果を、通信部４１１を介して、通信スループット予測装置７００へと送信する（ステップＳ２０７）。
なお、ステップＳ２０５、ステップＳ２０６、ステップＳ２０７の処理は、ステップＳ２０２、ステップＳ２０３、ステップＳ２０４の処理と並行して行われても構わないし、ステップＳ２０２、ステップＳ２０３、ステップＳ２０４の処理の前に行われても構わない。
以上が送信端末４００の動作の一例である。なお、中継装置５００、受信端末６００の動作も上述した場合と同様である。続いて、図１１を参照して、通信スループット予測装置７００の動作の一例について説明する。
図１１を参照すると、通信スループット予測装置７００の通信部７０１は、各ノードから遅延の確率分布とロス率の確率分布を取得する（ステップＳ３０１）。つまり、通信部７０１は、各リンクの遅延の確率分布とロス率の確率分布を取得する。そして、通信部７０１は、取得した各リンクの遅延の確率分布と、各リンクのロス率の確率分布とをリンクスループット確率分布推定部７０２に入力する。
リンクスループット確率分布推定部７０２は、入力された各リンクの遅延の確率分布と、各リンクのロス率の確率分布とを基に、各リンクの通信スループットの確率分布を推定する（ステップＳ３０２）。そして、リンクスループット確率分布推定部７０２は、推定した各リンクの通信スループットの確率分布をＥ２Ｅスループット確率分布推定部７０３に入力する。
Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部７０３は、各リンクの通信スループットの確率分布に基づいて、各リンクを結合したときのＥ２Ｅ経路における、各リンクでトランスポート層の通信を分割した場合の、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を推定する（ステップＳ３０３）。
また、Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部７０３は、推定した結果を送信端末４００に送信する。これにより、送信端末４００は、Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部７０３よる推定の結果に基づいて、動的に画質を調整することが出来る。また、送信端末４００は、動的に画質を調整したうえで、受信端末６００に対して映像を配信することが出来る。
このように、本実施形態の場合、各ノードが遅延・ロス率推定部を有している。また、リンクスループット確率分布推定部７０２は、複数の遅延・ロス率推定部で推定された遅延の確率分布、ロス率の確率分布を基に、各リンクの通信スループットの確率分布を推定するよう構成されている。このように構成することで、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を推定するための演算を一台の装置で実行していた第１の実施形態に比べて、確率分布推定のための演算による処理負荷や、発熱を複数の装置に分散させることができる。また、スケーラビリティを向上させることが出来る。
なお、本実施形態においては、各ノードが遅延・ロス率推定部を有しているとした。しかしながら、必ずしも全てのノードが遅延・ロス率推定部を有している必要はない。例えば、中継装置５００のみが遅延・ロス率推定部を有するなど、ノードうちの一部のみが遅延・ロス率推定部を有するよう構成しても構わない。
また、通信スループット予測装置７００は、必ずしも１台の情報処理装置で構成されなくても構わない。例えば、通信スループット予測装置７００は、リンクスループット確率分布推定部７０２としての機能を有する情報処理装置と、Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部７０３としての機能を有する情報処理装置と、の２つの情報処理装置から構成されても構わない。
＜ハードウェア構成について＞
上述した第１、第２の実施形態において、送信端末１００などの各ノード、通信スループット予測装置７００が有する各構成要素は、機能単位のブロックを示している。各ノード、通信スループット予測装置７００が有する各構成要素の一部又は全部は、例えば図１２に示すような情報処理装置８００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現することが出来る。図１２は、各ノード、通信スループット予測装置７００の各構成要素を実現する情報処理装置８００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。情報処理装置８００は、一例として、以下のような構成を含むことが出来る。
・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８０１
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）８０２
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８０３
・ＲＡＭ６０３にロードされるプログラム群８０４
・プログラム群８０４を格納する記憶装置８０５
・情報処理装置８００外部の記録媒体８１０の読み書きを行うドライブ装置８０６
・情報処理装置８００外部の通信ネットワーク８１１と接続する通信インタフェース８０７
・データの入出力を行う入出力インタフェース８０８
・各構成要素を接続するバス８０９
上述した各実施形態における各ノード、通信スループット予測装置７００が有する各構成要素は、これらの機能を実現するプログラム群８０４をＣＰＵ８０１が取得して実行することで実現することが出来る。各ノード、通信スループット予測装置７００が有する各構成要素の機能を実現するプログラム群８０４は、例えば、予め記憶装置８０５やＲＯＭ８０２に格納されており、必要に応じてＣＰＵ８０１がＲＡＭ８０３にロードして実行する。なお、プログラム群８０４は、通信ネットワーク８１１を介してＣＰＵ８０１に供給されてもよいし、予め記録媒体８１０に格納されており、ドライブ装置８０６が該プログラムを読み出してＣＰＵ８０１に供給してもよい。
なお、図１２は、情報処理装置８００の構成の一例を示しており、情報処理装置８００の構成は上述した場合に例示されない。例えば、情報処理装置８００は、ドライブ装置８０６を有さないなど、上述した構成の一部から構成されても構わない。
［第３の実施形態］
次に、図１３を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、通信スループット推定装置９０の構成の概要について説明する。
図１３は、通信スループット推定装置９０の構成の一例を示している。図１３を参照すると、通信スループット推定装置９０は、確率分布推定部９１を有している。
確率分布推定部９１は、複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得する。そして、確率分布推定部９１は、取得したリンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する。
このように、通信スループット推定装置９０は、確率分布推定部９１を有している。このような構成により、確率分布推定部９１は、リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの、つまり、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を推定することが出来る。これにより、ノード間で通信コネクションを分割した場合であっても、Ｅ２Ｅの通信スループットの確率分布を容易な方法で高精度に予測することが可能となる。
また、上述した通信スループット推定装置９０は、当該通信スループット推定装置９０に所定のプログラムが組み込まれることで実現できる。具体的に、本発明の他の形態であるプログラムは、通信スループット推定装置に、複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得したリンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する確率分布推定部を実現するためのプログラムである。
また、上述した通信スループット推定装置９０により実行される通信スループット推定方法は、通信スループット推定装置が、複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得したリンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する、という方法である。
上述した構成を有する、プログラム、又は、通信スループット推定方法、の発明であっても、上記通信スループット推定装置９０と同様の作用を有するために、上述した本発明の目的を達成することが出来る。
＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明における通信スループット推定装置などの概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。
（付記１）
複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得した前記リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する確率分布推定部を有する
通信スループット推定装置。
（付記２）
付記１に記載の通信スループット推定装置であって、
前記リンクごとの遅延とロス率に基づいて、通信スループットの確率分布を前記リンクごとに推定するリンク別確率分布推定部を有し、
前記確率分布推定部は、前記リンク別確率分布推定部による推定の結果に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する
通信スループット推定装置。
（付記３）
付記２に記載の通信スループット推定装置であって、
前記リンク別確率分布推定部は、前記リンクごとの遅延とロス率に基づいて推定される、前記リンクごとの遅延の確率分布とロス率の確率分布を取得し、取得した遅延の確率分布とロス率の確率分布に基づいて、通信スループットの確率分布を前記リンクごとに推定する
通信スループット推定装置。
（付記４）
付記３に記載の通信スループット推定装置であって、
前記リンク別確率分布推定部は、前記リンクごとの遅延の確率分布とロス率の確率分布を前記ノードから取得する
通信スループット推定装置。
（付記５）
付記２又は付記３に記載の通信スループット推定装置であって、
前記リンクごとの遅延に基づいて遅延の確率分布を前記リンクごとに推定する遅延確率分布推定部と、
前記リンクごとのロス率に基づいてロス率の確率分布を前記リンクごとに推定するロス率確率分布推定部と、
を有し、
前記リンク別確率分布推定部は、前記遅延確率分布推定部による推定の結果と、前記ロス率確率分布推定部による推定の結果と、に基づいて、通信スループットの確率分布を前記リンクごとに推定する
通信スループット推定装置。
（付記６）
付記５に記載の通信スループット推定装置であって、
前記ノード間を転送したパケットの転送結果に基づいて当該ノード間に形成された前記リンクの遅延を算出する遅延算出部と、
前記ノード間を転送したパケットの転送結果に基づいて当該ノード間に形成された前記リンクのロス率を算出するロス率算出部と、を有し、
前記遅延確率分布推定部は、前記遅延算出部による算出の結果に基づいて遅延の確率分布を推定し、
前記ロス率確率分布推定部は、前記ロス率算出部による算出の結果に基づいてロス率の確率分布を推定する
通信スループット推定装置。
（付記７）
付記１から付記６までのいずれか１項に記載の通信スループット推定装置であって、
通信スループット推定装置は、複数の前記ノードのいずれかに含まれている
通信スループット推定装置。
（付記８）
通信スループット推定装置が、
複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得した前記リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する
通信スループット推定方法。
（付記９）
通信スループット推定装置に、
複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得した前記リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する確率分布推定部を実現するためのプログラム。
（付記１０）
複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得した前記リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する確率分布推定部と、
前記確率分布推定部による推定の結果に基づいて画質を調整する調整部と、
前記調整部により画質を調整した映像データを配信する配信部と、
を有する
映像配信装置。
なお、上記各実施形態及び付記において記載したプログラムは、記憶装置に記憶されていたり、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されていたりする。例えば、記録媒体は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の可搬性を有する媒体である。
以上、上記各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることが出来る。
１００ 送信端末
１１０ 通信スループット予測部
１１１ 通信部
１１２ 遅延算出部
１１３ 遅延確率分布推定部
１１４ ロス率算出部
１１５ ロス率確率分布推定部
１１６ リンクスループット確率分布推定部
１１７ Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部
１２０ 画質調整部
１３０ 映像配信部
２００ 中継装置
３００ 受信端末
４００ 送信端末
４１０ 遅延・ロス率推定部
４１１ 通信部
４１２ 遅延算出部
４１３ 遅延確率分布推定部
４１４ ロス率算出部
４１５ ロス率確率分布推定部
５００ 中継装置
５１０ 遅延・ロス率推定部
５１１ 通信部
５１２ 遅延算出部
５１３ 遅延確率分布推定部
５１４ ロス率算出部
５１５ ロス率確率分布推定部
６００ 受信端末
６１０ 遅延・ロス率推定部
６１１ 通信部
６１２ 遅延算出部
６１３ 遅延確率分布推定部
６１４ ロス率算出部
６１５ ロス率確率分布推定部
７００ 通信スループット予測装置
７０１ 通信部
７０２ リンクスループット確率分布推定部
７０３ Ｅ２Ｅスループット確率分布推定部
８００ 情報処理装置
８０１ ＣＰＵ
８０２ ＲＯＭ
８０３ ＲＡＭ
８０４ プログラム群
８０５ 記憶装置
８０６ ドライブ装置
８０７ 通信インタフェース
８０８ 入出力インタフェース
８０９ バス
８１０ 記録媒体
８１１ 通信ネットワーク
９０ 通信スループット推定装置
９１ 確率分布推定部

Claims (10)

  1. 複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得した前記リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する確率分布推定部を有する
    通信スループット推定装置。
  2. 請求項１に記載の通信スループット推定装置であって、
    前記リンクごとの遅延とロス率に基づいて、通信スループットの確率分布を前記リンクごとに推定するリンク別確率分布推定部を有し、
    前記確率分布推定部は、前記リンク別確率分布推定部による推定の結果に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する
    通信スループット推定装置。
  3. 請求項２に記載の通信スループット推定装置であって、
    前記リンク別確率分布推定部は、前記リンクごとの遅延とロス率に基づいて推定される、前記リンクごとの遅延の確率分布とロス率の確率分布を取得し、取得した遅延の確率分布とロス率の確率分布に基づいて、通信スループットの確率分布を前記リンクごとに推定する
    通信スループット推定装置。
  4. 請求項３に記載の通信スループット推定装置であって、
    前記リンク別確率分布推定部は、前記リンクごとの遅延の確率分布とロス率の確率分布を前記ノードから取得する
    通信スループット推定装置。
  5. 請求項２又は３に記載の通信スループット推定装置であって、
    前記リンクごとの遅延に基づいて遅延の確率分布を前記リンクごとに推定する遅延確率分布推定部と、
    前記リンクごとのロス率に基づいてロス率の確率分布を前記リンクごとに推定するロス率確率分布推定部と、
    を有し、
    前記リンク別確率分布推定部は、前記遅延確率分布推定部による推定の結果と、前記ロス率確率分布推定部による推定の結果と、に基づいて、通信スループットの確率分布を前記リンクごとに推定する
    通信スループット推定装置。
  6. 請求項５に記載の通信スループット推定装置であって、
    前記ノード間を転送したパケットの転送結果に基づいて当該ノード間に形成された前記リンクの遅延を算出する遅延算出部と、
    前記ノード間を転送したパケットの転送結果に基づいて当該ノード間に形成された前記リンクのロス率を算出するロス率算出部と、を有し、
    前記遅延確率分布推定部は、前記遅延算出部による算出の結果に基づいて遅延の確率分布を推定し、
    前記ロス率確率分布推定部は、前記ロス率算出部による算出の結果に基づいてロス率の確率分布を推定する
    通信スループット推定装置。
  7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の通信スループット推定装置であって、
    通信スループット推定装置は、複数の前記ノードのいずれかに含まれている
    通信スループット推定装置。
  8. 通信スループット推定装置が、
    複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得した前記リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する
    通信スループット推定方法。
  9. 通信スループット推定装置に、
    複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得した前記リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する確率分布推定部を実現するためのプログラム。
  10. 複数のノードそれぞれの間に通信コネクションをはることで各ノード間に形成されたリンクごとの通信スループットの確率分布を取得し、取得した前記リンクごとの通信スループットの確率分布に基づいて、送信元のノードから送信先のノードまでの通信スループットの確率分布を推定する確率分布推定部と、
    前記確率分布推定部による推定の結果に基づいて画質を調整する調整部と、
    前記調整部により画質を調整した映像データを配信する配信部と、
    を有する
    映像配信装置。
JP2018056273A 2018-03-23 2018-03-23 通信スループット推定装置、通信スループット推定方法、プログラム、映像配信装置 Pending JP2021119641A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018056273A JP2021119641A (ja) 2018-03-23 2018-03-23 通信スループット推定装置、通信スループット推定方法、プログラム、映像配信装置
PCT/JP2019/003704 WO2019181236A1 (ja) 2018-03-23 2019-02-01 通信スループット推定装置、通信スループット推定方法、記録媒体、映像配信装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018056273A JP2021119641A (ja) 2018-03-23 2018-03-23 通信スループット推定装置、通信スループット推定方法、プログラム、映像配信装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021119641A true JP2021119641A (ja) 2021-08-12

Family

ID=67986944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018056273A Pending JP2021119641A (ja) 2018-03-23 2018-03-23 通信スループット推定装置、通信スループット推定方法、プログラム、映像配信装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2021119641A (ja)
WO (1) WO2019181236A1 (ja)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5937045B2 (ja) * 2013-08-28 2016-06-22 日本電信電話株式会社 遅延揺らぎ推定方法および遅延揺らぎ推定装置
JP2016054420A (ja) * 2014-09-03 2016-04-14 富士通株式会社 通信システム、通信装置、および、通信プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019181236A1 (ja) 2019-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10009259B2 (en) Multi-path data transfer using network coding
EP2288086B1 (en) Network monitoring device, bus system monitoring device, method and program
US9438496B2 (en) Monitoring link quality between network devices
US10057147B2 (en) Apparatus and method for controlling data flow in communication system
EP3780542B1 (en) Data transmission method and device
US10455042B2 (en) Transmitting information across a communications network
US20150124604A1 (en) Systems and Methods for Proactive Congestion Detection in Radio Access Networks
Wallace et al. Concurrent multipath transfer using SCTP: Modelling and congestion window management
CN115226132A (zh) 数据传输方法、装置、计算机设备和存储介质
Ahmad et al. Delay optimization using Knapsack algorithm for multimedia traffic over MANETs
EP3560152B1 (en) Determining the bandwidth of a communication link
US9722913B2 (en) System and method for delay management for traffic engineering
JP5533177B2 (ja) パケットロス率推定装置、パケットロス率推定方法、パケットロス率推定プログラム、及び、通信システム
Zinner et al. Performance evaluation of packet reordering on concurrent multipath transmissions for transport virtualisation
JP2021119641A (ja) 通信スループット推定装置、通信スループット推定方法、プログラム、映像配信装置
Vázquez-Rodas et al. Dynamic buffer sizing for wireless devices via maximum entropy
JP4766703B2 (ja) エッジノードおよび帯域制御方法
WO2019124290A1 (ja) 送信データ量制御装置、方法および記録媒体
JP5324038B2 (ja) 通信制御装置、無線通信装置、通信制御方法及び無線通信方法
Ahmad et al. Packet loss estimation using Poisson random process for improving multimedia transmission in MANETs
JP6897769B2 (ja) データ送信装置、方法およびプログラム
JP4828555B2 (ja) ノード装置および帯域制御方法
Ji et al. Memory performance optimization of DTN relay node based on M/G/1
Jaiswal et al. A comparative performance analysis of TCP congestion control algorithm: elastic TCP vs. e-Elastic TCP
CN114422416A (zh) 多链路聚合的数据传输方法、系统、装置及存储介质