JP4359565B2 - 伝送能力に関する情報を得るための方法 - Google Patents

Description

本発明は，通信ネットワークに関し，特に伝送リンクの伝送能力に関する情報を得る方法に関する。本発明はまた，分析エンティティ及びコンピュータプログラムに関する。

通信ネットワークにおいては，データは伝送リンクを介して送信エンティティから受信エンティティに送信でき，多くの場合，送信されたデータの送信速度と伝送リンクの伝送能力が一致していることが必要とされるか，そのようにすることが少なくとも有利である。

図１は，ＵＭＴＳシステムのような移動体通信システムにおけるストリーミングアプリケーションについての伝送能力と送信速度を一致させる実施例を説明するものである。ストリーミングアプリケーションの場合，送信エンティティとして働くストリーミングサーバがデータパケットの流れを伝送リンク（ＴＬ）を介してユーザー装置（ＵＥ）に送信し，最後にこの例では受信エンティティとして働くストリーミングクライアントに送信する。伝送リンク（ＴＬ）は，ストリーミングサーバからバックボーンネットワークを介して，移動体通信ネットワークのコアネットワークへのリンクを含む。伝送リンク（ＴＬ）はまた，コアネットワークから無線ネットワーク（ＲＮＣとして図示）及びＵＥへ延長されている。ＵＥで受信された，ストリーミングされたデータはストリーミングクライアントに送られ，例えばＵＥ上のマルチメディアプレゼンテーションのために更に処理される。伝送リンク（ＴＬ）の一部は，ストリーミングベアラ（ＳＢ）によって構築されており，この例によると，これはＵＭＴＳ無線リンクを含む，コアネットワークとＵＥとの間の伝送リンクによって実現される。ストリーミングベアラは異なる離散した値の伝送速度（例えば，３２ｋｂｐｓ或いは６４ｋｂｐｓ）を有することができる。ベアラは，例えばストリーミングセッションにおいて，その伝送速度を変えることができる。伝送速度の変化は，第１の離散速度値から第２の離散速度値への切換えを含む。伝送速度を変化させるベアラについて，「弾性ベアラ」という用語を用いることもある。

ストリーミングサーバは，スケジューラと，ストリーミングクライアントに送信されるコンテンツを含むコンテンツストレージとを含む。スケジューラは，ストリーミングデータがストリーミングサーバを出るときの送信速度を決定する。コンテンツストレージ内のデータは，ストリーミングクライアントの受信能力と，ストリーミングクライアントとストリーミングサーバを相互接続する伝送リンクの伝送能力とを一致させるために種々のデータフォーマット及び種々のデータ速度で保存することができる。コンテンツストレージ内のデータ速度と送信速度は異なることもある。しかし，単純化のために以下の記載では両者の間に差がないものとする。尚，ストリーミングサーバは必ずしも図１のようにコアネットワークの外部に位置させる必要はない。代わりに，ストリーミングサーバはコアネットワーク内部に位置させることができる。

データのストリーミングを開始するために，ストリーミングクライアントがストリーミングサーバからのコンテンツを，例えば，ベストエフォートＵＭＴＳのベアラであることができる既存の接続を介してリクエストする（１）（例えば，リアルタイムストリーミングプロトコル（ＲＴＳＰ）を使用）。このリクエスト（１）に応答してストリーミングサーバは，コンテンツをストリーミングできる速度の情報をストリーミングクライアントに提供する（２）。ストリーミングクライアントはこの情報を用いて，移動体通信システムのコアネットワークのエンティティにおいて利用可能な速度の内の少なくとも１つの速度での動作に適したストリーミングベアラをリクエストする（３）。コンテンツをストリーミングできる速度についての情報は，ＲＮＣ内の無線リソースマネージメントに送られる（４）。無線リソースマネージメントは，ストリーミングベアラによってサポートされる伝送速度の内の一伝送速度でコンテンツをストリーミングできるように，受信した情報に応じて適切な無線リソースを確保できる。次のステップにおいては，データをストリーミングクライアントに入れるため，コアネットワークとユーザー装置間にストリーミングベアラが確立される（５）。ストリーミングベアラが確立された後，ストリーミングサーバはクライアントの受信能力と一致するデータ速度の内の１つで，ストリーミングベアラを介してストリーミングコンテンツを送信し始める（６）。

上の例は，送信エンティティがそのコンテンツと送信速度を利用可能な受信能力と一致させ，相互接続ネットワークが，送信速度及び利用可能な受信能力とに適合する伝送リンクを割当てる方法を示すものである。これは，送信速度に適合するという要件を相互接続ネットワークが満たすことができる場合についての実行可能な解決策である。しかしながら，相互接続ネットワークが何らかの理由で，送信エンティティの送信速度と適合しない伝送能力を有する伝送リンクを選択した場合，或いは伝送能力が変化した場合，可能性のある一致判定の根拠として伝送リンクの伝送能力に関する情報を得るために既存メカニズムを適用することは，種々の短所及び欠点を有する。

第１の解決策によれば，弾性ベアラとして機能するＲＮＣが，現在のベアラレートを送信エンティティとして働くストリーミングサーバに直接知らせるように適合させることが可能である。この種の「ネットワークフィードバック」による解決策（即ち，ＲＮＣ或いはＢＳＣのようなネットワークコントローラからストリーミングサーバのような送信エンティティへの伝送リンクの伝送速度の通知）では，いくつかの標準化インターフェースのプロトコルを変更することが必要となる。よって，ネットワークフィードバックによる解決策は，一般に，標準化の対象となっている通信ネットワーク（例えば，３ＧＰＰ標準に準拠する移動体通信ネットワーク）で実施することは非常に問題であると考えられている。

第２の解決策によれば，欠落したデータパケットに関する情報を，報告を介して（例えば，ＲＴＣＰプロトコルに従って）ストリーミングクライアントからストリーミングサーバに通知することができる。パケットの欠落は，ベアラの前のバッファのストレージ容量（即ち，バッファサイズ）を超えた場合に起こる。これは，送信速度がベアラの速度を超えることにより，バッファへのデータパケットの流入がデータパケットの流出より大きくなるからである。バッファサイズを超えると，パケットはバッファのオーバーフローで欠落する。この段階に関して，伝送リンクによって導入される時間の遅れと，ＵＥとストリーミングクライアントにおける処理の遅れとを考慮して，ストリーミングクライアントはパケットの欠落を検出でき，パケットの欠落に関する情報を含むＲＴＣＰ報告のストリーミングサーバへの送信を開始できる。これに基づき，ストリーミングサーバはバッファがオーバーフローしたことを知らされ，伝送速度が現在の送信速度より低いと推定することができる。そのようなパケットの欠落に基づく解決策では，伝送能力に関する更なる情報は得られない。しかしながら，一般に，パケットの欠落は避けなければならない。なぜなら，例えば欠落したパケットの再伝送が必要となることがあり，ストリーミングクライアントでのストリーミングされたデータの再生が中断されるからである。パケットの欠落は，特に多くのリアルタイムアプリケーションで問題となる。よって，パケットの欠落に基づいた解決策は，一般に，パケットの消失が既に起きてしまった段階で初めて送信エンティティに伝えられるため，遅過ぎると考えられている。

米国特許出願公開第２００２／６８５８８Ａ１号明細書には，複数の基地局がパケット転送ノードを介して通信ネットワークに接続され，基地局と移動局との間の下りリンク無線チャネルの伝送速度が動的に変化する，移動通信システムが記載されている。各基地局は，パケット転送ノードの制御下で各移動局の無線チャネルの状況に応じてパケット伝送速度を指定する。パケット制御ノードは，指定された転送速度で各基地局向けのパケットを転送する。以上を要約すると，伝送リンクの伝送能力に関する情報を得るための既存の解決策は，実施は困難であり，遅く，十分な情報を提供できない。

本発明は，上記問題点を克服し，より容易に実施を行うことができ，且つ伝送リンクの伝送能力に関する拡張された情報をより早く獲得する方法，装置及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

本目的は，請求項１に記載の方法によって達成される。更に本発明は，請求項２０に記載の分析エンティティ及び分析エンティティの処理ユニットにロード可能な請求項２３に記載のコンピュータプログラムにおいて具現化される。有利な実施形態は別の請求項に記載されている。

本発明は，伝送リンクの伝送能力に関する情報を獲得するための方法を開示する。送信エンティティは，ある送信速度で伝送リンクにデータパケットを送信する。伝送リンクはその伝送能力に応じてデータパケットを受信エンティティに送り，受信エンティティはある受信速度でデータパケットを受信する。本発明のための条件は，送信速度が速度変調によって変調されることである（例えば，データパケットが速度変調されていない第１の速度（例えば，ある一定の速度）と速度変調された第２の速度で送信される）。

分析エンティティは，伝送リンクの伝送能力に関する情報の獲得のために用いられる。分析エンティティは，例えば，分析エンティティに提示される送信速度関連情報（分析エンティティが計算等を行って送信速度を獲得できるようにする送信速度に関連する情報）に基づいて，或いは分析エンティティへの送信速度の明示的な通知によって送信速度を獲得する。獲得送信速度は送信速度と同一である。しかし，遅延やジッタを伴う実際のシステムにおいては，獲得送信速度が送信速度からある程度ずれることがある。いずれの場合も獲得送信速度は，送信エンティティから伝送リンクにデータパケットが送信される，速度変調された送信速度を，分析エンティティが最終的に獲得できるようにするものである。

また分析エンティティは，例えば，分析エンティティに提示される受信速度関連情報（分析エンティティが獲得受信速度を計算できるようにする受信速度に関連する情報）に基づいて，或いは分析エンティティへの受信速度の明示的な通知によって受信速度を獲得する。同様に，獲得受信速度は受信速度と同一であることも受信速度からずれていることもある。いずれの場合も，獲得受信速度は，データパケットが受信エンティティで受信される受信速度を分析エンティティが最終的に獲得できるようにするものである。

伝送リンクの伝送能力に関する情報を得るため，分析エンティティは獲得送信速度と獲得受信速度とを比較する。比較ステップのために，獲得送信速度と獲得受信速度の少なくとも一方を更に処理することができる。この比較により，伝送リンクの伝送能力に関する情報が分析エンティティに提供される。なぜなら，受信速度，従って獲得受信速度は，送信速度，従って獲得送信速度と伝送能力との関係に依存しているためである。獲得送信速度から得た送信速度及び獲得受信速度から得た受信速度の情報により，分析エンティティは最終的に伝送リンクの伝送能力を獲得できる。比較することによって，獲得送信速度と獲得受信速度の関係が判定される。この関係の判定により，伝送能力に関する最初の分析情報が得られる（例えば，伝送能力が送信速度と等しいかどうか，或いは送信速度が伝送能力を超えているかどうか）。伝送能力に関する拡張された情報は，送信速度の速度変調に対応する速度変調が，獲得受信速度に出現したか否かを判定することによって得られる。送信エンティティの速度変調に従った速度変調が分析エンティティによって検出されないという場合もあり，これも速度変調の出現の判定に含まれる。判定ステップが行える理由は，伝送能力に対する送信速度の関係に応じて，受信速度，従って獲得受信速度に送信速度の速度変調が少なくとも部分的に現れたり現れなかったりするためである。例えば，伝送リンクの伝送速度が送信速度に等しい又は送信速度以上の場合を区別するための情報を分析エンティティに提供する。

そのため，送信速度と受信速度との関係を判定し，また受信速度における速度変調の出現を判定することにより，伝送リンクの伝送能力を獲得するのに十分な情報が分析エンティティに提供される。従って最後のステップにおいて，送信速度と受信速度との関係及び速度変調の出現に基づき，分析エンティティは伝送リンクの伝送能力に関する情報を獲得する。

この方法は，伝送リンクの伝送能力に関する拡張された情報を，初期の段階において簡単な方法により獲得するという目的を達成する。この方法は，送信速度と受信速度の獲得及び処理に基づいており，データパケットの欠落の検出によるものではない。そのため，パケット欠落に基づく解決策に比べてより早い段階で，伝送リンクの伝送能力に関する情報を獲得できる。更に，提案された方法は，送信速度と受信速度との関係，及び送信速度の速度変調が受信速度に出現したか否かを判定することによって伝送能力に関する情報を獲得する。これにより，パケットの欠落に基づく解決策において提供されるような，送信速度より伝送速度が低いことやバッファオーバーフローが検出されたこと等を示すステートメントに制限されない，伝送についての拡張された情報を分析エンティティは獲得することができる。本発明は，ネットワークフィードバックに基づく解決策のように伝送速度の通知を必要としない。先に述べたように，本方法は，それに替え，送信速度と受信速度の獲得によるものであり，特に標準化に基づく種々のシステムにおいて種々の方法で容易に行うことができる。更に本方法は，送信及び受信速度を獲得するための特定の方法を明確に規定しているのではなく，種々の状況或いはシステムに応じて，各速度を獲得するための最も好適な方法を選択できる。このため，提案された方法の柔軟性を向上でき，更に実施をサポートする。

別の好ましい実施形態によると，伝送能力に関する情報は，伝送リンクの伝送速度についての情報，伝送速度と送信速度の関係についての情報，及び伝送リンクのバッファの状態についての情報の内の少なくとも１つの情報である。

別の好ましい実施形態によると，獲得送信速度は，速度変調された部分と速度変調されていない部分とに分けられる。獲得受信速度も，速度変調された部分と速度変調されていない部分とに分けられる。更に，送信速度の内の速度変調されていない部分を受信速度の内の速度変調されていない部分と比較し，これらの関係を判定する。また，速度変調の出現を判定するために受信速度の内の速度変調された部分を分析する。速度はフィルタリング等によって，速度変調された部分と速度変調されていない部分とに分けることができる。

別の好ましい実施形態によると，獲得送信速度と獲得受信速度との間で引き算を行い，得られた信号を分析して，これらの関係と速度変調の出現を判定する。

別の好ましい実施形態によると，データパケットは，第１の層において送信エンティティから受信エンティティへエンド・ツー・エンドで送信される。層状の通信においては，伝送リンクの伝送能力は第２の層（第１の層の下にあるエンド・ツー・エンドではない層）によって規定される。第１の層或いは第１の層の上にある１以上のエンド・ツー・エンドの層からの情報に基づいて，送信速度と受信速度の少なくとも一方を獲得できる。エンド・ツー・エンドではない層からの情報に基づいて送信速度及び／又は受信速度を獲得する場合，エンド・ツー・エンドの層とエンド・ツー・エンドではない層との間の情報交換が必要とされるが，通常これを行うのは困難である。そのため，１以上のエンド・ツー・エンドの層からの情報に基づいた各速度の獲得は，本方法の実施を容易とする。層状の通信の一例であるストリーミングアプリケーションの場合，セッション層上でエンド・ツー・エンドで送信エンティティから伝送リンクを介して受信エンティティへデータパケットをストリーミングできる。伝送リンクの伝送速度はエンド・ツー・エンドではないリンク層によって規定される。リンク層からの情報に基づいて送信及び／又は受信速度を獲得することは，特に標準化の対象となっている通信システムにおいては困難である。そのため，送信速度及び／又は受信速度は，エンド・ツー・エンドの層，例えばセッション層，プレゼンテーション層，或いはアプリケーション層からの情報に基づいて獲得するのが好ましい。

別の好ましい実施形態によると，送信速度と受信速度を獲得し，データパケットに関連づけられたシーケンス番号に基づいて比較する。シーケンス番号の特徴は，シーケンス番号がある順序に従って並べられていることである。シーケンス番号をデータパケットに関連づけることは多くの通信システムにおいて一般的な手続きであり，シーケンス番号を個々の情報と関連づけることができる。これに基づき，分析エンティティがシーケンス番号に基づいて送信速度と受信速度を獲得できる。獲得送信速度と獲得受信速度をシーケンス番号に基づいて比較することにより，同じシーケンス番号を有する同じデータパケットの送信速度及び受信速度を比較できるという利点があり，これにより送信速度と受信速度との間の時間のオフセットをディキャリブレート（de-calibrated）できるため，一般に，提案された方法の精度を向上させる。このように，獲得送信速度と獲得受信速度を同じシーケンス番号で参照することによって，獲得送信速度と獲得受信速度の「位相の一致」を行うことができる。伝送能力に関する情報もまた，このようにシーケンス番号に基づいて獲得できる。これに替え，或いはそれに加えて，獲得送信速度と獲得受信速度を継時的に獲得及び比較できる。継時的に獲得することにより，獲得送信速度と獲得受信速度の時間的変化を，例えば時間曲線に基づいて比較できる。更に，伝送能力の時間的変化を得ることができる。伝送リンクによって導入される，獲得送信速度と獲得受信速度との間の時間の遅れも，時間とシーケンス番号との組み合わせによる比較で検出，除去できる。更に，シーケンス番号及び／又は経過時間に基づいて獲得及び比較を行うことは，速度変調の出現の判定をサポートする。

送信速度と受信速度の少なくとも一方を分析エンティティへ送ることができる。送られた送信速度と送られた受信速度とに基づいて，分析エンティティは比較ステップで用いる送信速度と受信速度をそれぞれ獲得できる。

別の好ましい実施形態によると，分析エンティティはシーケンス番号に基づいて受信速度関連情報を獲得する。このシーケンス番号は受信エンティティから受信者報告を受取ることにより得られる。各受信者報告は，分析エンティティにおいてある受信時刻で受取られ，分析エンティティは受信者報告毎に，受信時刻及び含まれる対応するシーケンス番号を判定する。各受信時刻の判定には，クロック或いはタイマを用いることができる。含まれるシーケンス番号は，受信エンティティにおいて受信者報告が発生したときに，利用可能なシーケンス番号の中で最も進んだものである。２個の連続する受信者報告において，前の受信者報告の最も進んだシーケンス番号は，後の受信者報告の最も進んだシーケンス番号より小さいか等しい。受信速度関連情報に基づいて，分析エンティティは計算等を行い受信速度を獲得できる。受信者報告によって最も進んだシーケンス番号を表示することは，多くの通信プロトコルにおいて一般的であるため，この実施形態は非常に好ましい。更に，受信時刻を判定しているため，タイムスタンプ及び／又は受信速度の明示的な表示を受信エンティティから分析エンティティへ送信する必要がない。そのような送信は，使用できる受信エンティティと分析エンティティ間の可能な通信プロトコルの種類を制限する。更に，そのような追加的な情報の判定及び送信のための処理努力が受信エンティティにおいて必要とされないか，必要性が低減される。受信エンティティから分析エンティティへ情報を送信するために用いる伝送リンクのロードの場合も同様である。そのほか，受信エンティティと通信プロトコルがタイムスタンプ及び／又は明示的な受信速度関連情報を含める動作を行う場合，分析エンティティにおいて，個々の速度情報を獲得するための含まれる追加的な情報を抽出するステップは必ずしも必要ではない。更に，シーケンス番号に基づいた比較は，含まれるシーケンス番号に基づいて行うことができる。なぜなら，含まれるシーケンス番号は，データパケットに関連づけられたシーケンス番号のサブセットだからである。例えば，分析エンティティは送信データパケットに関連づけられたシーケンス番号に基づいて送信速度を獲得でき，また含まれるシーケンス番号に基づいて受信速度を獲得できる。含まれるシーケンス番号に基づいて比較を行うために，分析エンティティは，シーケンス番号に基づいて獲得送信速度をサーチし，含まれるシーケンス番号についてのエントリを得ることができ，獲得送信速度を示す発見したエントリを，含まれるシーケンス番号に基づく獲得受信速度との比較に入れられるために，含まれるシーケンス番号に基づいて読み出すことができる。

別の好ましい実施形態によると，あるルールに従って受信者報告が発生されると共に受信エンティティから送信され，また送信速度の速度変調はこのルールに調整される。速度変調を調整することは有利である。なぜなら，多くの受信エンティティの場合，受信者報告を発生すると共に送信する間隔（ルールの一例）を外部から，例えば送信エンティティから調整できないからである。更に，受信エンティティが受信者報告を発生し送信する間隔は，受信速度の獲得のための最小のサンプリング間隔をセットする。サンプリングの原理によれば，最小のサンプリング間隔は，速度変調期間の少なくとも半分でなくてはならない。速度変調期間に対するサンプリング間隔の比が高い程，獲得受信速度の変化をより高い分解能で検出でき，有利である。

別の好ましい実施形態によると，データパケットは，ＲＴＣＰ（Real-Time protocol Control part Protocol）に従ったものである。ＲＴＣＰは非常に一般的なプロトコルであり，ＲＴＣＰの使用は本発明の実施を容易にする。

別の好ましい実施形態によると，データパケットは，ＲＴＰ（Real-Time Protocol）に従ったものである。ＲＴＰもまた非常に一般的なプロトコルであり，ＲＴＰの使用は本発明の実施を容易にする。

ストリーミングサーバから受信エンティティへのデータパケットのストリーミングを行えるストリーミングアプリケーションの場合（例えば，ストリーミングされたデータをマルチメディアプレゼンテーションにおいて表示する場合）は特に，データパケットにＲＴＰ，受信者報告プロトコルにＲＴＣＰが既に用いられている。よって，ＲＴＰとＲＴＣＰを用いることで，ストリーミングアプリケーションの実施が容易となる。

別の好ましい実施形態によると，伝送リンクの１以上の可能な伝送能力に関する既知の情報の内の少なくとも１つと，伝送能力に関する得られた情報とに，送信速度を調整できる。送信速度の調整とは，送信速度の変調された部分（即ち，速度変調のみを有している送信速度の部分）と送信速度の変調されていない部分（即ち，速度変調されていない送信エンティティの部分）のいずれか，或いは双方の部分を調整することを意味する。調整を連続的に行うか，イベントに応じて円滑的に又は段階的に行うことができる。送信速度の変調されていない部分又は変調された部分，或いは双方の部分について，第１の送信速度から第２の送信速度へ切り換えることによって調整を行うことができる。送信速度を，伝送リンクの１以上の可能な伝送能力に関する既知の情報に調整することにより，例えば，データパケットが伝送リンクを介して送られる伝送能力に関しての情報が得られないか或いは不十分である場合，送信速度を伝送能力とよりよく一致させることができる。このように，送信速度を，伝送リンクの１以上の可能な伝送能力に関する既知の情報に調整することにより，送信速度と伝送能力との間の起こり得る不一致を低減させることができる。送信速度を，得られた伝送速度に調整することは非常に有利である。なぜなら，そうすることにより，常に送信速度を得られた伝送能力に最もよく一致させられるからである。送信速度の変調されていない部分と現在の伝送速度とが最もよく一致していることが求められる多くの状況及びシステムにおいては，平均的に見て，速度変調が送信速度の変調されていない部分に速度オフセットを導入しないことが有利である。速度変調について見れば，以下のことを意味する。速度変調による追加的な正の寄与のために，変調されていない送信速度を送信速度が超える第１の期間において送信されたデータ量が，速度変調による負の寄与のために，変調されていない送信速度よりも送信速度が下回る第２の期間において送信されたデータ量と等しくなくてはならないことを意味する。第１の期間は第２の期間と同一であっても異なっていてもよい。速度変調の大きさと第１の期間は，第１の期間において伝送リンクの伝送能力を超過することによるパケットの消失が起こらないように調整されなければならない。既知の情報と得られた情報の双方を用いることが望ましい。なぜなら，送信速度をより正確に，且つより早く伝送リンクの伝送能力に調整できるからである。伝送能力に関する得られた情報は，将来，分析エンティティによって考慮されるべき既知の情報になり得る。

別の好ましい実施形態によると，伝送能力に関する得られた情報に基づいて伝送能力が調整される。伝送能力の調整を，送信速度の調整に加えて，或いはこれに替えて行うことができる。送信速度の場合と同様に，伝送能力の調整は，連続的に行うか，イベントに応じて円滑的に又は段階的に行うことができる。第１の伝送能力から第２の伝送能力に切り換えることで調整を行うことができる。分析エンティティによって得られた情報に基づいて伝送能力を調整する場合，伝送リンクに関する得られた情報に基づいた適切な指示を，伝送リンクの伝送能力を制御しているエンティティへ送ることができる。これに替え，或いはそれに加え，分析エンティティは，獲得送信速度，或いは得られた伝送能力と獲得送信速度の関係を，伝送リンクを制御しているエンティティに送り，これによりエンティティ自体に伝送能力を調整するための判定を行わせるようにする。

このように分析エンティティは，伝送能力に関する得られた情報を判定のために用いて，送信速度及び／又は伝送能力を調整すると共に，送信エンティティ及び／又は伝送能力を制御しているエンティティに，送信速度及び／又は伝送能力をそれぞれ適切に調整するための指示を送ることができる。これに替え，或いはそれに加え，分析エンティティは，送信エンティティ及び／又は制御エンティティのそれぞれに適切な調整についての判定と実行を行うために，得られた情報を送る。

別の好ましい実施形態によると，送信エンティティは，別の送信エンティティから１以上の別の送信速度でデータパケットを受信する。伝送能力に関する得られた情報に基づき，送信エンティティは，１以上の別の送信速度の内の１つに応じた新しい送信速度で，データパケットを伝送リンクに送信するよう指示される。新しい送信速度で送信を行うことは，新しい送信速度に従ったデータパケットが送信エンティティにおいて既に利用可能である場合，送信をより早く行うことができ有利である。

別の好ましい実施形態によると，１以上の別の送信速度は速度変調で変調されておらず，送信エンティティは新しい送信速度の速度変調を行う。通常，送信速度は変調されない。よって，速度変調を行う送信エンティティを別の送信エンティティと伝送リンクとの間に置くことにより，別のエンティティにおいて速度変調の機能が不要となり実施が容易となる。更に，新しい送信速度を変調することにより，分析エンティティは，新しい送信速度に基づいて，本発明による伝送能力を得るための方法を連続的に適用できる。新しい送信速度についての速度変調は，前に用いられた送信速度についての速度変調と必ずしも一致している必要はない。例えば，その手続きにおいて，新しい送信速度に変更するときに，或いはそれよりも後で，伝送能力及び／又は予め知られた伝送能力に関する得られた情報に応じて新しい送信速度についての速度変調が調整される。

別の好ましい実施形態によると，分析エンティティと送信エンティティがストリーミングサーバに設けられる。或いは，分析エンティティと送信エンティティがプロキシサーバに設けられ，別の送信エンティティは，プロキシサーバにデータパケットを送信するストリーミングサーバである。更に，分析エンティティを受信エンティティに設けてもよい。

伝送リンクの伝送能力に関する情報を得るために，本方法を無線通信システムに適用するのが好ましい。ここで，伝送リンクは無線リンクであるか，或いは無線リンクを含むものである。無線通信ネットワーク（送信エンティティと受信エンティティとの間の伝送リンクが無線リンクであるか，或いは無線リンクを含むものである）においては，無線リンクは，送信エンティティから受信エンティティへのデータフローを制限するエンティティとなることが極めて多い。これは通常の有線の接続は，無線リンクよりも極めて広い帯域幅を提供し，これにより，データは，「ボトルネックリンク」と呼ばれる場合が多い無線リンクに比べて非常に速い速度で有線の接続を通ることができるからである。更に，無線リンクの伝送能力は，例えば弾性ベアラを用いることによって変更できる。従って，本方法を特に無線リンクに適用することは非常に有用である。

本発明はまた，上述の方法を実施するための装置に関する。データパケットが，速度変調で変調されたある送信速度で送信エンティティから伝送リンクに送信され，伝送リンクはその伝送能力に応じてデータパケットを受信エンティティへ送り，受信エンティティはある受信速度でデータパケットを受信する通信システムにおいて伝送リンクの伝送能力を得るための分析エンティティを開示する。分析エンティティは，メッセージと情報を受信するための受信ユニット，メッセージと情報を処理するための処理ユニット，及びメッセージと情報を送信するための伝送ユニットを含むものである。受信ユニットは，送信速度関連情報を受信すると共に受信速度関連情報（例えば，これらの情報から送信速度と受信速度をそれぞれ計算できる，或いは直接得ることができる）を受信するように適合される。処理ユニットは次の動作を行うよう適合されている。即ち，送信速度関連情報から送信速度を得る，受信速度関連情報から受信速度を得る，そして獲得送信速度と獲得受信速度とを比較することにより，獲得送信速度と獲得受信速度との関係を判定すると共に獲得受信速度における送信速度の速度変調の出現を判定する，これらの関係と速度変調の出現に基づいて伝送能力に関する情報を得る。

本発明はまた，分析エンティティにおいて動作されるときに上述の方法を実施するための，ソフトウェアコードの部分を含むコンピュータプログラムに関する。コンピュータプログラムは，コンピュータが読取り可能な媒体に保存できる。コンピュータが読取り可能な媒体は，永久的な或いは書換え可能なメモリであることができ，分析エンティティの内部或いは外部に設けられる。

また，コンピュータプログラムを，例えば，一連の信号として無線リンク或いはケーブルを介して，分析エンティティへ送ることもできる。

コンピュータプログラムは，データパケットが，速度変調で変調されたある送信速度で，送信エンティティから伝送リンクに送信され，伝送リンクはその伝送能力に応じてデータパケットを受信エンティティへ送り，受信エンティティはある受信速度でデータパケットを受信する通信システムにおいて伝送リンクの伝送能力を得るための分析エンティティの処理ユニットにロード可能である。コンピュータプログラムは，送信速度と受信速度を獲得し，獲得送信速度と獲得受信速度を比較することにより，獲得送信速度と獲得受信速度との関係を判定すると共に獲得受信速度における送信速度の速度変調の出現を判定し，これらの関係と速度変調の出現に基づいて伝送能力に関する情報を得るためのコードを含む。

図２と表Ａ，Ｂを用い，送信速度に関する情報と受信速度に関する情報とから送信速度と受信速度がそれぞれどのようにして得られるかを説明する。図２は，送信エンティティＳＥ，伝送リンクＴＬ，受信エンティティＲＥ及び分析エンティティＡＥを示す。更に，個々のエンティティ間のメッセージと個々のエンティティにおいて作動されるプロセスとが示されている。

送信エンティティＳＥは，データパケットＤＰ１〜ＤＰ４・・・ＤＰｋ〜ＤＰｎ・・・を伝送リンクＴＬを介して受信エンティティＲＥへ送信する。本実施例によれば，データパケットはそれぞれシーケンス番号１，２，３，４・・・ｋ，ｌ，ｍ，ｎと関連づけられ，データパケットはシーケンスの順に送信される。データパケットは，変調された送信速度で伝送リンクＴＬへ送信され，伝送リンクＴＬは，その伝送速度とバッファの特性に応じて受信エンティティへデータパケットを伝送する。送信されたデータパケット個々について，送信エンティティＳＥは，送信速度関連情報ＳＲ１〜ＳＲ４・・・ＳＲｋ〜ＳＲｎ・・・を分析エンティティＡＥへ報告する。本実施例によれば，送信速度関連情報は送信されたデータパケット個々のシーケンス番号と送信時刻である。別の例では，シーケンス番号毎に現在の送信速度関連情報を送信エンティティＳＥから分析エンティティへ直接送る。分析エンティティは，得られた送信速度関連情報をデータベースに保存し，シーケンス番号及び／又は送信時刻の順に並べる。表Ａは，データベースに保存され，シーケンス番号に従って並べられた送信速度関連情報の一例を示す。

・・・表Ａ：シーケンス番号に従って並べられた送信速度関連情報の例

受信エンティティＲＥでは，送信されたデータパケットＤＰ１〜ＤＰ４・・・ＤＰｋ〜ＤＰｎ・・・が受信され，例えば，ストリーミングマルチメディアプレゼンテーションのような受信エンティティＲＥ上のアプリケーションによって処理される。処理されたものが，Ｐ１〜Ｐ４・・・Ｐｋ〜Ｐｎ・・・である。所定の時点において，受信エンティティは，受信したデータ量を分析エンティティＡＥに知らせるため，受信者報告ＧＲ２，ＧＲ４・・・ＧＲｌ，ＧＲｎ・・・を発生する。本実施例によれば，受信エンティティＲＥは，データパケットを２個受信する毎に受信者報告を発生する。受信エンティティは，各受信者報告を発生するときに利用可能な，受信データパケットの最も進んだシーケンス番号を判定し，このシーケンス番号を対応する受信者報告に含める（例えば，ステップＧＲ４で発生された受信者報告は，データパケットＤＰ４のシーケンス番号（本実施例によれば４）を含み，受信者報告ＧＲ４を発生したときに，これが最も進んだ利用可能なシーケンス番号である）。受信者報告を発生した後，受信エンティティＲＥは，好ましくは直ちにこの受信者報告を分析エンティティＡＥへ送信する。送信された受信者報告ＲＲ２，ＲＲ４・・・ＲＲｌ，ＲＲｎ・・・は，送信順に従って分析エンティティＡＥで受信される。分析エンティティＡＥは，受信された受信者報告のそれぞれについて，受信時刻ＰＲ２，ＰＲ４・・・ＰＲｌ，ＰＲｎ・・・と，対応する，含まれているシーケンス番号（即ち，２，４・・・ｌ，ｎ・・・）とを，本実施例の場合には，受信速度関連情報として判定する。

図２の本実施例においては，受信速度関連情報の獲得の説明のために，２番目の受信データパケット毎に受信者報告が発生され送信されるルールを用いた。その他，所定の数のデータパケットに基づくルールも可能である。例えば，データパケットを受信する毎に或いはより多い数の受信データパケットによって定められるルールが可能である。所定の数の受信データパケットに従ったルールを用いる場合，時間間隔（即ち，２個の連続する受信者報告の間の時間）は受信速度に応じて様々に変わるが，受信速度自体は送信速度と伝送能力の関係に依存する。

または，受信エンティティＲＥは，別のルールに従って，即ち所定の時間間隔に従って，受信者報告を発生し送信することができる。このルールにおいては，各受信者報告（例えば，シーケンス番号）について示されたデータ量が受信速度に応じて変化し，受信速度そのものは送信速度と伝送能力の関係に依存する。他のルールも可能であるが，後でより詳細に説明するように，各例は，受信時刻と，含まれたシーケンス番号とが，受信エンティティＲＥにおける少なくとも受信パケット速度を計算するために十分な情報を分析エンティティＡＥに提供することを示している。表Ｂは，得られた受信速度関連情報が，含まれるシーケンス番号に従って並べられた例を示す。

得られた送信速度関連データ情報に基づいて，分析エンティティＡＥは送信速度を計算することができる。例えば，分析エンティティは式，
Ｒｓ（ｌ，ｋ）＝（ＳＮ（ｌ）−ＳＮ（ｋ））／（ｔｓ（ｌ）−ｔｓ（ｋ））
＝ΔＳＮ（ｌ，ｋ）／Δｔｓ（ｌ，ｋ）
を用いて，パケット速度を計算し，その結果，データパケットＤＰｌとＤＰｋのパケット送信速度が得られる（ＳＮ（ｌ）とＳＮ（ｋ）は送信されたデータパケットに関連づけられているシーケンス番号ｌ及びｋである）。

同様に，受信速度Ｒｒは，得られた受信速度関連情報から次式を用いて計算できる。
Ｒｒ（ｎ，ｌ）＝（ＳＮｒ（ｎ）−ＳＮｒ（ｌ））／（ｔｒ（ｎ）ｔｒ（ｌ））＝
ΔＳＮｒ（ｎ，ｌ）／Δｔｒ（ｎ，ｌ）
からパケット速度が得られる（ＳＮｒ（ｎ）とＳＮｒ（ｌ）は，受信エンティティＲＥによって与えられた，含まれるシーケンス番号ｎ及びｌである）。他の方法を用いて送信速度と受信速度を計算してもよい。

送信速度と受信速度は，データパケットのデータ量を考慮することによって得ることができる。これは，送信データパケットのデータ量が一定でない場合に有利である。送信時刻ｔｓ（ｌ）における送信速度Ｒｓは，例えば次式，
Ｒｓ（ｌ）＝８×Ａ（ｋ）／Δｔｓ（ｌ，ｋ）
によって計算できる。ここで，Ａ（ｋ）は，送信時刻ｔｓ（ｋ）において送信されたデータパケットＤＰｋのデータ量で，データパケットＤＰｋは，送信時刻ｔｓ（ｌ）において送信されたデータパケットＤＰｌの前に送信されたものである。

受信速度Ｒｒは，連続した２個の受信者報告の間に受信エンティティＲＥにおいて受信されたデータ量を，２個の受信者報告間の時間差で割ることによって計算できる。即ち，
Ｒｒ（ｎ）＝８×（（Ａ（ｎ）＋Ａ（ｌ））／Δｔｒ（ｎ，ｌ）
本実施例においては，時間間隔Δｔｒ（ｎ，ｌ）に２個のデータパケットＤＰｎとＤＰｌが含まれる。

得られた送信速度関連情報と受信速度関連情報に基づいて，時間及び／又はシーケンス番号に伴う送信速度と受信速度の変化が得られる。そうすることによって，送信速度の速度変調，及び伝送能力によって許容される場合は受信速度の速度変調を分析エンティティＡＥに対して明らかにできる。送信速度の変化を示す曲線と受信速度の変化を示す曲線とを作成できる。これらの曲線の比較（例えば，引き算）を行うことができ，こうして分析エンティティＡＥに送信速度と受信速度との関係についての情報を与え，獲得受信速度の曲線の変化から変調の出現を判定することができる。これらの曲線は，シーケンス番号（本実施例によれば含まれるシーケンス番号である）に基づいて比較するのが好ましく，これにより曲線の時間の遅れをディキャリブレートすることができ，両曲線の位相の一致によって該方法の精度が向上する。

本発明における伝送リンクの伝送能力の獲得を，図３と図４を参照してより詳細に説明する。本発明の基本原則によれば，変調された送信速度が伝送リンクに送られ，受信速度と送信速度の比較によって伝送リンクの伝送能力が得られる。

可能な限り早く伝送能力に関する情報を得るためには，送信速度と受信速度の獲得と伝送能力に関する情報を得るために必要な比較ステップとを，「オンライン」，即ち各速度関連情報の獲得と並行且つ連続して行うことが有利である。各エンティティから分析エンティティへの明確な速度通知に基づいて送信速度及び／又は受信速度を獲得する場合も同様である。このように，伝送能力についての情報を「オンライン」で獲得することによって最新情報が明らかとなり，得られた伝送能力についての情報に基づいて，可能な限り早く適切な動作を開始する機会を分析エンティティに与える。

得られた伝送能力についての情報を，分析エンティティＡＥから送信エンティティＳＥ（図２には示されていない）に通知でき，これにより現在の伝送速度に関するフィードバックが送信エンティティＳＥに提供される。得られた伝送能力に関する情報が，予め定められた１以上の基準と適合している場合，これが伝送能力に関する情報の送信エンティティＳＥへの暗示的な通知となり，得られた伝送能力に関する情報の通知を省略することができる。一例を挙げると，伝送速度が送信速度を超えているか又は等しいことを分析エンティティが判定した場合，送信エンティティＳＥは伝送速度に関する情報を受信することに関心がないであろう。所定の基準に適合しない場合，分析エンティティＡＥは不適合について送信エンティティＳＥに明示的に知らせることができる。この過程は通知努力（signaling effort）を低減する。これに替え，或いはそれに加えて，分析エンティティＡＥは得られた伝送能力に関する情報に基づいて，例えば送信速度を３０％上げるといった指示を送信エンティティＳＥへ送信できる。

原理的には，送信速度の自然変動により速度変調が提供されるが，送信速度関連情報及び受信速度関連情報の双方における自然変動の検出には，極めて高感度な検出が要求される。従って，検出という観点からは，分析エンティティの検出感度に適合された速度変調による送信速度の制御された速度変調が好ましい。また通常，伝送リンク内に設けられたバッファが，変動を補い制御された速度変調の使用を更にサポートする。

従って，制御された速度変調を使用することで，速度変調を分析エンティティの検出感度に適合させることができる。またこれにより，例えば伝送リンク内のバッファのオーバーフロー或いは受信エンティティにおけるバッファのアンダーフローを避けるために，速度変調を伝送リンクの伝送能力に調整することができる。更に例えば，最大伝送能力や最小伝送能力のような，既知の伝送リンクに関する情報に基づいて，及び／又は得られた伝送能力に関する情報に基づいて，速度変調を伝送能力に調整することができる。伝送リンクの伝送能力に関する拡張されたより正確な情報を得るために，制御された速度変調を使用することが更にサポートされる。例えば，伝送速度が送信速度より低い，等しい，又は高いかどうかを検出することが可能であり，及び／又はバッファが空であるか，部分的に満たされているか，又は完全に満たされているかどうかを検出することが可能である。

図３（ａ）は，伝送リンクに入る変調された送信速度ＳＳＲを示す。変調された送信速度ＳＳＲは，変調されていない平均送信速度ＡＳＲと平均送信速度ＡＳＲを変調する速度変調とから構成される。ＡＳＲは，例えばコンテンツ速度であり，データパケットは平均的に見てこの速度で受信エンティティに送信されて受信されなければならない。この例において平均送信速度ＡＳＲは，振幅が（ｒｈ−ｒｌ）／２である矩形波速度変調によって変調される。速度変調によって導入される速度オフセットはなく，このため変調された送信速度ＳＳＲの平均は，（変調されていない）平均送信速度ＡＳＲと一致する。矩形波速度変調（矩形波速度特性を有するトラフィックを発生させる）だけではなく，図４に描かれているような鋸歯状波，正弦波，或いはピーク状波のような他の速度変調スキームを適用できる。

図３（ｂ）〜（ｄ）は，変調された送信速度ＳＳＲと伝送リンクの伝送能力（示されていない）との種々の関係について，本発明において得られる受信速度の例ＲＲ１，ＲＲ２，ＲＲ３を示す。なお，伝送リンクは，第１にバッファ，そして，第２に伝送速度を平均的に定める部分とを含む。図３（ｂ）では，獲得受信速度ＲＲ１は変調されておらず，平均送信速度ＡＳＲと等しい。図３（ｃ）では，獲得受信速度ＲＲ２は同様に変調されていないが，その速度値は平均の送信速度ＡＳＲより低い。図３（ｄ）では，獲得受信速度ＲＲ３は変調された送信速度ＳＳＲと一致している。

図３（ｄ）に示す場合は，変調された送信速度ＳＳＲは伝送速度より低くバッファは空であり，この結果，変調された送信速度ＳＳＲによる速度変調が獲得受信速度ＲＲ３に見られる。図３（ｃ）に示す場合は，獲得受信速度ＲＲ２は平均送信速度ＡＳＲを下回っており，このことは伝送速度が平均送信速度ＡＳＲより低いことを示している。図３（ｂ）に示す場合は，伝送速度は平均送信速度ＡＳＲと等しく，バッファが常時部分的に満たされるような速度変調の大きさと速度変更周波数が選択されている。この結果，伝送速度に達していない速度変調の部分は，獲得受信速度ＲＲ１に見られない。これは，バッファが空でなければバッファが速度変調を補うためである。このバッファが空でない場合，伝送速度を平均的に定める伝送リンクの部分の前に設けられたバッファへのデータパケットの流入が，変調された送信速度ＳＳＲで起こり，また平均的な送信速度ＡＳＲで流出が起こる。バッファが空の場合，上述のようにデータパケットの流出がスケジュールされた送信速度ＳＳＲで起こる。

よって，変調された送信速度ＳＳＲと獲得受信速度ＲＲ１，ＲＲ２，ＲＲ３とを比較することにより両速度間の関係が得られる。本実施例によれば，平均送信速度ＡＳＲと受信速度ＲＲ１，ＲＲ２，ＲＲ３との間のオフセット速度値がその関係を示している。獲得受信速度ＲＲ２は，平均送信速度ＡＳＲに対する負のオフセット速度値を有しており，伝送速度が送信速度よりも低いことを示している。平均送信速度ＡＳＲと獲得受信速度ＲＲ１，ＲＲ３との間のオフセット値はゼロであり，伝送速度が送信速度と等しい又は送信速度よりも高いことを示している。

獲得受信速度における速度変調の出現は，獲得受信速度の時間的変化を分析することによって判定できる。獲得受信速度ＲＲ３は速度変調を示しており，これは伝送速度が送信速度より高く，バッファが空であることを示す。受信速度ＲＲ１，ＲＲ２は，送信速度の速度変調に対応する速度変調を示しておらず，これは，図３（ｃ）の例の場合，伝送速度が送信速度より低く，その後バッファが満たされることを示し，図３（ｂ）の例の場合，伝送速度が送信速度と等しく，バッファが部分的に満たされることを，判定された個々の関係に関連して示している。

また，伝送能力の絶対値も判定できる。例えば伝送速度が送信速度より低い場合，獲得送信速度の平均値を獲得受信速度の平均値と比較することによって行う。伝送能力の絶対値を検出するために，変調された送信速度ＳＳＲ（即ち，平均送信速度ＡＳＲ及び／又は速度変調）を伝送能力に調整できる。伝送能力に関する既知の値を考慮することで，本発明に従って伝送能力に関する情報を獲得するスピード及び精度を向上させることができる。例えば，伝送リンクが予め知られた３種の速度値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）で伝送可能な場合，分析エンティティは比較によって以下の情報を得る。獲得受信速度が送信速度の速度変調に従った速度変調を有し，得られた平均受信速度は，得られた平均送信速度と等しい第２速度値Ｔ２であり，これによって送信エンティティは，現在の伝送速度が第３の伝送速度（速度値Ｔ３）に違いないことを直接結論づけることができる。

速度変調の大きさ及び／又は速度変調のオフセットを様々に変え，獲得受信速度を獲得送信速度と比較することによって，バッファサイズや，バッファが満たされている程度等のバッファに関する情報を得ることができる（図３には示されていない）。よって，該方法自体によりバッファに関する情報を得ることができる。これに替え，或いはそれに加えて，例えば分析エンティティ或いは伝送リンクを設置するときに，バッファの存在やサイズに関する情報を分析エンティティに提供できる。

図４は，時間対速度の曲線の本発明における第２の例を示す。図４の上部には送信エンティティから伝送リンクへデータパケットが送信されるときの変調された送信速度ＳＲ，伝送リンクの伝送速度ＴＲ，分析エンティティが得た獲得送信速度ＯＳＲ，分析エンティティが得た獲得受信速度ＯＲＲが描かれており，下部には比較された速度曲線ＣＲが描かれ，これは獲得送信速度ＯＳＲと獲得受信速度ＯＲＲとの差を継時的に示す。

図４に示されているように，獲得送信速度は送信速度と異なることがある。ここで，送信速度は，送信者報告（例えば，各送信時刻及び送信データパケットのシーケンス番号を含む）から導かれた送信速度関連情報に基づいて得られ，これにより，分析エンティティで獲得送信速度ＯＳＲにおける送信速度ＳＲのピーク状の矩形状速度変調がわずかに悪化することもある。しかしながら，分析エンティティは獲得送信速度ＯＳＲの速度変調を明確に分解できる。同様に，獲得受信速度ＯＲＲも獲得処理のために悪化することがある。

図４のシミュレーションによると，送信者報告が伝送リンクを介して送られており，これは，獲得送信速度ＯＳＲの速度変調の大きさが伝送速度ＴＲにわずかに依存していることを説明している。このシミュレーションでは，分析エンティティは受信エンティティに位置しており，これは本発明を実施する一方法である。

最初の３個の送信速度期間で，伝送リンクの伝送速度は平均送信速度（示されていない）と一致しており，その結果，獲得受信速度ＯＲＲの速度変調が抑制され，これにより送信速度の速度変調が比較速度曲線ＣＲに明確に現れている。所定の時点において，伝送速度はより高い値に切り換わり，その結果，獲得受信速度ＯＲＲの速度変調が明確に現れ，これ以降，比較速度曲線ＣＲは変調されなくなる。よって，獲得送信速度ＯＳＲから獲得受信速度ＯＲＲを引き，比較速度曲線ＣＲにおける速度変調の出現について分析することにより，最終的に分析エンティティは伝送能力を得る。即ち本実施例によれば，分析エンティティは最初の３個の速度期間については伝送速度ＴＲが送信速度と一致しており，その後，伝送速度ＴＲが高い速度に切り換えられたという情報を得ることができる。伝送速度の低い速度の切り換えは図４に描かれていないが，変調された比較速度曲線ＣＲの負の速度オフセット値によって検出し定量化できる。

図５（ａ）〜（ｃ）は，本発明におけるシステムの構成とデータフローの種々の実施形態について示している。これら実施形態は全て，送信エンティティＳＥがデータパケットを送信速度ＳＲで伝送リンクＴＬを介して受信エンティティＲＥへ送信している。受信者報告ＲＲｅｐは受信エンティティＲＥから分析エンティティＡＥに送信され，分析エンティティＡＥは受信した受信者報告ＲＲｅｐと判定した受信時刻とに基づいて本発明に従って受信速度を得る。図５（ａ）と図５（ｂ）では，分析エンティティＡＥによる送信速度の獲得方法が異なる。

図５（ａ）の場合，送信エンティティＳＥがＳＲｌ１（送信速度ＳＲ）を分析エンティティＡＥに通知する。図５（ｂ）の場合，分析エンティティＡＥがＳＲｌ２（データパケット）を監視し，送信速度関連情報（監視されたデータパケットのパケットサイズ，パケット送信時刻等）から送信速度を得る。この実施形態は，送信エンティティＳＥと分析エンティティＡＥとの間で明示的に通信を行わなくてよいという点で好ましい。両実施形態の場合，伝送能力に関する得られた情報を送信エンティティＳＥに知らせ，及び／又は伝送能力に関する得られた情報に基づいて送信エンティティに指示を与えるために，分析エンティティＡＥは，１以上のメッセージＩＴＬを送信エンティティＳＥに送信することができる。

図５（ｃ）は，送信エンティティＳＥが追加の送信エンティティＦＳＥから追加の２種の送信速度ＦＳＲ１，ＦＳＲ２でデータパケットを受信するように図５（ｂ）を拡張したものである。送信エンティティＳＥは，送信速度ＳＲとして追加の送信速度ＦＳＲ１，ＦＳＲ２の内の一方を選択でき，変調を行うことができる。分析エンティティＡＥは，伝送リンクＴＬの伝送能力に関する情報を１以上のメッセージＩＴＬによって送信エンティティＳＥに知らせることができ，また追加の送信エンティティＦＳＥには１以上のメッセージＩＴＬ１及び／又は送信エンティティを介して送られるメッセージＩＴＬ２によって知らせることができる。１以上のメッセージＩＴＬとＩＴＬ２を介して追加の送信エンティティに知らせる後者の方法は，分析エンティティＡＥと追加の送信エンティティＦＳＥとの間で直接通信を行わなくてよいという点で好ましい。伝送能力及び／又は適切な指示に関する情報によって，送信エンティティＳＥ及び／又は追加の送信エンティティＦＳＥがそれぞれの送信速度を調整することができる。

好ましい実施形態５（ｃ）の場合，追加の送信エンティティは少なくとも２種の追加の送信速度でデータパケットを送信する。伝送能力に関する情報に基づいて，送信エンティティは送信速度として，追加の送信エンティティからの少なくとも２種の追加の送信速度の内の１つを選択し変調を行う。伝送能力が変わり，このため通知された伝送能力に関する情報が変わる場合，送信エンティティは追加の送信エンティティからの少なくとも２種の追加の送信速度の内の他の１つに切り換えることができ，変調を行う。メッセージＩＴＬ１とＩＴＬ２は予知されない。

４種のエンティティＡＥ，ＦＳＥ，ＲＥ，ＳＥは，共通のプラットフォーム上，例えば，単一のハウジング内に設けることができるが，部分的或いは完全に分割することも可能であろう。図６は，ＵＭＴＳ標準に従う通信ネットワークのストリーミングアプリケーションについての好ましい実施を示す。このシステムは，追加の送信エンティティとして働くストリーミングサーバ，送信エンティティ及び分析エンティティとして働くストリーミングプロキシＮＩＮ並びに伝送リンクを含む。伝送リンクは，３Ｇ−ＳＧＳＮ（第３世代ＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）サポートノード）にＧｎインターフェースを介して接続された３Ｇ−ＧＧＳＮ（第３世代ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード）を含み，３Ｇ−ＳＧＳＮはＩｕインターフェースを介してＲＮＣ（無線ネットワークコントローラ）に接続されている。ＲＮＣはバッファとして働くＲＮＣキューを含み，無線インターフェースを介して３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）準拠のユーザ装置に，そして，受信エンティティとして働く３ＧＰＰストリーミングクライアントに更に接続されている。このようなシステムでは，無線リンクは通常，異なる伝送速度，例えば低速（例えば，３２ｋＢｉｔ／ｓｅｃ）及び高速（例えば，６４ｋＢｉｔ／ｓｅｃ）で作動できるボトルネックリンクである。更に，弾性ベアラとしての無線リンクを実現でき，無線リソースマネージメントがストリーミングセッションにおいて無線リンクの伝送速度を切り換える。

ストリーミングサーバのオペレータの観点からは，送信エンティティと分析エンティティをストリーミングサーバに設置することが好ましく，これによりプロキシノードが不要となる。しかしながら，伝送リンクの内の伝送能力を獲得すべき部分（即ち，図６では無線リンク）が分析エンティティから遠い程，獲得はより困難で時間がかかるものとなる。なぜなら，分析エンティティと受信エンティティ間の伝送リンクの関心のない部分が，分析エンティティが関心のある部分の伝送特性を検出できなくしてしまうことがあるからである。更に，分析エンティティが関心のある伝送リンクの部分と分析エンティティとの間の距離及びこれらの間に存在する多数のルータとインターフェースにより獲得が遅れる。更にジッタによって，シーケンス番号と受信時刻等の受信速度関連データの獲得がより大きく影響され，これにより獲得受信速度の質が低下し，延いては伝送リンクに関して得ることができる情報が少なくなる。

しかしながら，分析エンティティを無線リンクに極めて接近させて置くことは技術的に可能であるが，好ましくない場合が多い。なぜなら，本発明による分析エンティティの受信エンティティ及び送信エンティティとの通信のため，並びに分析エンティティを無線リンクに接近させて設置するために標準化の努力が必要となるためである。更に，通常多くの無線伝送リンクが存在するため，多くの分析エンティティを設置し作動させる必要があり，これはビジネスの観点から好ましくない。別のビジネス上の問題は，移動体ネットワークのオペレータは，得られた伝送能力をストリーミングサーバへ通知するためのトラフィックをコアネットワーク内に生じさせる専用の分析エンティティを無線リンクの近くに設置することを望まないであろうということである。

そのため，図６に従って実現させることは，標準化とビジネスという観点からは実施が容易となる有効な妥協案であり，更に無線通信ネットワークに近いため，ストリーミングプロキシから受信エンティティへの伝送リンクの伝送能力に関する情報の質が幾分良くなる。なぜなら，固定ネットワークによって導入される速度変動を，ストリーミングプロキシ内の適切なバッファリングによって解消できるからである。

ストリーミングプロキシの分析エンティティは，最初に割当てられた伝送速度を獲得できる。この最初に割当てられた伝送速度は，例えば低い速度値（例えばストリーミングプロキシの送信エンティティから伝送リンクへデータパケットが最初に送信される最初の送信速度より低い速度値）によって指示された無線リンクの伝送速度である。分析エンティティは，最初の伝送速度（即ち，低速）に関する得られた情報或いは適切な指示を送信エンティティに知らせることができ，送信エンティティはそれに従って送信速度を調整できる。本発明に基づいて分析エンティティはまた，高い速度への切り換えを検出できる。例えば，伝送速度が低速から高速へ切り換わると，送信速度を調整するためにこれをプロキシ上の送信エンティティへ知らせることができる。低い速度への切り換えの場合も同様である。伝送能力について得られた情報或いは適切な指示を，上記の指示に加えて，或いはそれに替えて追加の送信速度（例えば，コンテンツ速度）を調整するためにストリーミングサーバに送信できる。

図７は，図６と同様の構成を示すが，ストリーミングプロキシ内の分析エンティティの実施形態が更により詳細に記述されている。ＲＴＰ（Real-Time Protocol）に従ってデータパケットは，追加の送信速度ＦＳＲでストリーミングサーバからストリーミングプロキシへ送信される。ストリーミングプロキシは，移動体ネットワークの伝送リンクを介してＵＥとストリーミングクライアントにＲＴＰパケットを送信速度ＳＲで送信し，ストリーミングクライアントは，ＲＴＰパケットを受信速度ＲＲで受信する。ストリーミングプロキシは，速度変調により送信速度を変調するための動的速度シェイパーを含む。変調が伝送リンクに送られるように追加の送信速度ＦＳＲが既に変調され，分析エンティティが速度変調を検出し分析できる場合は，動的速度シェイパーは任意である。

ストリーミングプロキシは更に，送信速度関連情報（例えば，各送信データパケットのシーケンス番号と送信時刻）を獲得し，送信速度関連情報をトラフィックログに保存するトレーシングモジュールを含む。トラフィックログに保存されたデータに基づいて，送信速度（例えば，経過時間及び／又はシーケンス番号）を送信速度計算エンティティで計算できる。セッションモニタとＲＴＣＰジェネレータを介して受信エンティティで発生したＲＴＣＰ（Real-Time protocol Control part Protocol）受信者報告は，ストリーミングプロキシで受信される。ＲＴＣＰ受信者報告は，ＲＴＣＰ受信者報告が発生したときに利用可能なデータパケットのシーケンス番号の中で最も進んだシーケンス番号を示す。各ＲＴＣＰ受信者報告について，対応する，含まれる最も進んだ各シーケンス番号及び対応する受信時刻（即ち，受信者報告が分析エンティティで受信された時刻）がクライアント速度推定モジュールによって獲得される。クライアント速度推定モジュールは，受信時刻の判定のためにタイマやクロック（示されていない）等を含むことができる。更にクライアント速度推定モジュールは，獲得シーケンス番号と受信時刻とから受信速度を計算でき，この際にデータ量を考慮することもできる。更にストリーミングプロキシは，獲得受信速度及び／又は獲得送信速度（例えば，経過時間及び／又はシーケンス番号）を保存するためのデータベース（示されていない）を含むことができる。

獲得送信速度と獲得受信速度は，それぞれ送信速度計算モジュール及びクライアント速度推定モジュールから判定ロジックに送られ，ここで両速度が比較され（例えば，経過時間及び／又はシーケンス番号），本発明に従って伝送能力に関する情報が得られる。実施形態によっては，この情報を用いてプロキシサーバの送信速度を変更できる（例えば，動的速度シェイパーによって送信速度を調整する）。或いは，ＲＴＣＰジェネレータによってストリーミングプロキシは，伝送能力に関する得られた情報及び／又は伝送能力に関する得られた情報から得られる適切な指示を含むＲＴＣＰ報告を発生することができ，またこのＲＴＣＰ報告をストリーミングサーバに送信できる。ストリーミングサーバは，ＲＴＣＰ報告に含まれる情報及び／又は指示に基づいて，別の送信速度に切り換えることによって応答できる。

従来技術によるストリーミングベアラをセットアップするための各ステップと各エンティティとを示す。 本発明の第１の実施形態による，エンティティ間のメッセージの流れと各エンティティが行うプロセスとを示す。 本発明による時間対速度の曲線の第１の例を示す。 本発明による時間対速度の曲線の第１の例を示す。 本発明による時間対速度の曲線の第１の例を示す。 本発明による時間対速度の曲線の第１の例を示す。 本発明による時間対速度の曲線の第２の例を示す。 本発明によるシステムの構成とデータフローの種々の実施形態を示す。 本発明によるシステムの構成とデータフローの種々の実施形態を示す。 本発明によるシステムの構成とデータフローの種々の実施形態を示す。 本発明によるプロキシベースのストリーミングの構成の一実施形態を示す。 本発明による，ストリーミングプロキシでの速度検出及びコントロールロジックの一実施形態を示す。

Claims (24)

1. 伝送リンク（ＴＬ）の伝送能力に関する情報を得るための方法であって，送信エンティティ（ＳＥ）はある送信速度でデータパケットを前記伝送リンク（ＴＬ）に送り，前記伝送リンク（ＴＬ）はその伝送能力に応じて前記データパケットを受信エンティティ（ＲＥ）に送信し、前記受信エンティティ（ＲＥ）はある受信速度で前記データパケットを受信する前記方法において，
   前記送信速度はある速度変調で変調され，分析エンティティ（ＡＥ）は，
   前記送信速度を獲得するステップと，
   前記受信速度を獲得するステップと，
   前記獲得した送信速度と前記獲得した受信速度とを比較し，前記獲得した送信速度と前記獲得した受信速度との関係を判定すると共に，前記獲得した受信速度中における前記送信速度の前記速度変調の状況を判定するステップと，
   前記判定された関係と前記判定された前記速度変調の状況に基づいて前記伝送能力に関する情報を獲得するステップと，
   を実行することを特徴とする方法。
2. 前記獲得した伝送能力に関する情報は，前記伝送リンクの伝送速度に関する情報，前記伝送速度と前記送信速度の関係に関する情報，及び前記伝送リンクのバッファの状態に関する情報の内の少なくとも１つであることを特徴とする，請求項１に記載の方法。
3. 前記関係を判定するために，前記獲得した送信速度の内の前記速度変調を有しない部分が前記獲得した受信速度の内の前記速度変調を有しない部分と比較され，
   前記獲得した受信速度が前記速度変調を有する部分を含む場合に，さらに，前記速度変調の状況を判定するために，前記獲得した受信速度の内の前記速度変調を有する部分が分析される，ことを特徴とする，請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記獲得した送信速度と前記獲得した受信速度との差分が計算されて，前記関係と前記速度変調の状況を判定するために差分信号が分析されることを特徴とする，請求項１〜３の何れかに記載の方法。
5. 第１層において前記データパケットがエンド・ツー・エンドで前記送信エンティティから前記受信エンティティに送られ，
   前記伝送リンクの前記伝送能力が，前記第１層の下のエンド・ツー・エンドでない第２層によって定義され，
   前記送信速度と前記受信速度の内の少なくとも一方は，前記第１層又は前記第１層の上の１以上のエンド・ツー・エンド層からの情報に基づいて獲得されることを特徴とする，請求項１〜４の何れかに記載の方法。
6. 前記データパケットに関連するシーケンス番号及び／又は経過時間に基づいて，前記送信速度と前記受信速度が獲得され，比較されることを特徴とする，請求項１〜５の何れかに記載の方法。
7. 前記送信速度と前記受信速度の内の少なくとも一方が前記分析エンティティに伝達されることを特徴とする，請求項１〜６の何れかに記載の方法。
8. 前記分析エンティティは，前記受信エンティティから受信者報告を受け取ることによって，シーケンス番号に基づいて受信速度関連情報を獲得し，
   前記受信者報告の各々は，前記分析エンティティにおいてある受信時刻に受信され，
   前記分析エンティティは，前記受信者報告の各々について，対応する受信時刻及び対応する含まれていたシーケンス番号を判定し，
   前記含まれていたシーケンス番号の各々は，前記受信エンティティにおいて対応する前記受信者報告の発生時刻において入手可能な最も進んだ前記シーケンス番号を示し，
   前記分析エンティティは，前記受信速度関連情報に基づいて，前記獲得した受信速度を計算することを特徴とする，請求項１又は６に記載の方法。
9. 前記受信者報告は，あるルールに従って前記受信エンティティによって発生及び送信され，前記送信速度の前記速度変調は，前記ルールに調整されることを特徴とする，請求項８に記載の方法。
10. 前記受信者報告は，ＲＴＣＰ（Real-Time protocol Control part Protocol）に準拠していることを特徴とする，請求項８又は９に記載の方法。
11. 前記データパケットは，ＲＴＰ（Real-Time Protocol）に準拠していることを特徴とする，請求項１〜１０の何れかに記載の方法。
12. 前記送信速度は，前記伝送リンクの１以上の可能な伝送能力についての既知の情報，及び前記伝送能力についての前記獲得した情報の内の少なくとも１つに調整されることを特徴とする，請求項１〜１１の何れかに記載の方法。
13. 前記伝送能力は，前記伝送能力についての前記獲得した情報に基づいて調整されることを特徴とする，請求項１〜１２の何れかに記載の方法。
14. 前記送信エンティティは，追加の送信エンティティから１以上の追加の送信速度で前記データパケットを受信し，前記伝送能力についての前記獲得した情報に基づいて，前記送信エンティティは，前記１以上の追加の送信速度の内の１つに応じた新たな送信速度で前記データパケットを前記伝送リンクに送るように指令されることを特徴とする，請求項１〜１３の何れかに記載の方法。
15. 前記１以上の追加の送信速度は，前記速度変調によって変調されておらず，前記送信エンティティは，前記新たな送信速度の前記速度変調を行なうことを特徴とする，請求項１４に記載の方法。
16. 前記分析エンティティと前記送信エンティティはストリーミングサーバに設けられていることを特徴とする，請求項１〜１５の何れかに記載の方法。
17. 前記分析エンティティと前記送信エンティティはプロキシサーバに設けられており，前記追加の送信エンティティはストリーミングサーバに設けられていることを特徴とする，請求項１４又は１５に記載の方法。
18. 前記分析エンティティは前記受信エンティティに設けられていることを特徴とする，請求項１〜１５の何れかに記載の方法。
19. 前記伝送リンクは，移動体通信ネットワークの無線リンクであるか，移動体通信ネットワークの無線リンクを含んでいることを特徴とする，請求項１〜１８の何れかに記載の方法。
20. データパケットが速度変調によって変調された送信速度で送信エンティティ（ＳＥ）から伝送リンク（ＴＬ）に送られ，前記伝送リンク（ＴＬ）はその伝送能力に応じて前記データパケットを受信エンティティ（ＲＥ）に送信し，前記受信エンティティ（ＲＥ）はある受信速度で前記データパケットを受信する通信システム内において，前記伝送リンク（ＴＬ）の前記伝送能力を獲得するための分析エンティティ（ＡＥ）であって，
    メッセージ及び情報を受信するための受信ユニットと，
    メッセージ及び情報を処理するための処理ユニットと，
    メッセージ及び情報を送信するための送信ユニットと，
    を備え，
    前記処理ユニットは，前記送信速度を獲得し，前記受信速度を獲得し，前記獲得した送信速度と前記獲得した受信速度とを比較して前記獲得した送信速度と前記獲得した受信速度との関係を判定し，前記獲得した受信速度中における前記送信速度の前記速度変調の状況を判定し，前記関係と前記速度変調の状況に基づいて，前記伝送能力に関する情報を獲得するように適合されていることを特徴とする分析エンティティ。
21. 前記受信ユニットは，送信速度関連情報または前記送信速度を受信し，受信速度関連情報または前記受信速度を受信するように適合されており，前記処理ユニットは，前記送信速度関連情報または前記受信した送信速度から前記送信速度を獲得し，前記受信速度関連情報または前記受信した受信速度から前記受信速度を獲得するように適合された，請求項２０に記載の分析エンティティ。
22. 請求項２〜１９の何れかに記載の方法のステップを実行するように適合された，請求項２０又は２１に記載の分析エンティティ。
23. データパケットが速度変調によって変調された送信速度で送信エンティティ（ＳＥ）から伝送リンク（ＴＬ）に送られ，前記伝送リンク（ＴＬ）はその伝送能力に応じて前記データパケットを受信エンティティ（ＲＥ）に送信し，前記受信エンティティ（ＲＥ）はある受信速度で前記データパケットを受信する通信システム内において，前記伝送リンク（ＴＬ）の前記伝送能力を獲得するための分析エンティティ（ＡＥ）の処理ユニットにロード可能なコンピュータプログラムであって，
    前記送信速度及び前記受信速度を獲得し，前記獲得した送信速度と前記獲得した受信速度とを比較して，前記獲得した送信速度と前記獲得した受信速度との関係を判定し，前記獲得した受信速度中における前記送信速度の前記速度変調の状況を判定し，前記関係と前記速度変調の状況に基づいて，前記伝送能力に関する情報を獲得するためのコードを含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
24. 請求項２〜１９の何れかに記載の方法のステップを実行するように適合された，請求項２３に記載のコンピュータプログラム。

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