JP4678046B2 - 通信装置、通信システム、遅延時間の測定時間設定方法、遅延時間算出方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信システム内で他の通信装置との間で動作の同期化を行う通信装置、通信システム、伝送路における遅延時間の測定時間設定方法、伝送路の遅延時間算出方法およびプログラムに関する。

近年、様々な通信機能を具備する通信装置が開発されている。その通信装置は、当該通信装置と接続された他の通信装置との間にて様々なデータの送受信を行う。

これらデータを送受信する通信装置間においては、１つの通信装置（以下、送信装置と称する）からデータが送信された時刻と、当該データが他の通信装置（以下、受信装置と称する）にて受信された時刻とに差分が生じる。これは、送信されたデータに伝送路上で生じる固定的な伝送遅延による遅延時間や、ネットワークの使用状況等に応じた流動的な負荷遅延による遅延時間によるものである。

ここで、受信装置におけるデータの受信タイミングが規定されている場合、送信装置から受信装置へデータを送信する際に、これらの遅延時間を考慮して送信する必要がある。例えば、送信装置から、複数の受信装置へあるデータを送信し、当該データを複数の受信装置それぞれにて同時に受信させたい場合、送信装置と複数の受信装置それぞれとの間における遅延時間を考慮する必要がある。この場合、各受信装置との間の各遅延時間に応じて、それぞれの受信装置へデータを送信するタイミングを送信装置にて調整する。

図８は、一般的な通信システムの一形態を示す図である。

図８に示した通信システムは、複数の通信装置１００１−１〜１００１−４がネットワーク１００２を介して互いに接続されて構成されている。

通信装置１００１−１〜１００１−４は、ネットワーク１００２と接続されており、ネットワーク１００２を介して互いにデータを送受信できる通信機能を具備する装置である。

図８に示すような通信システムにおいて、例えば、通信装置１００１−１と通信装置１００１−２〜１００１−４との間のデータのそれぞれの遅延時間が互いに異なる場合、通信装置１００１−２〜１００１−４が同時にデータを受信するように通信装置１００１−１からデータを送信するのであれば、通信装置１００１−１から送信装置１００１−２〜１００１−４それぞれへ当該データを送信する各送信タイミングを決定する必要がある。

図９は、図８に示した通信システムにおいて、通信装置１００１−１から通信装置１００１−２〜１００１−４へデータを送信するタイミングを示す図である。ここでは、通信装置１００１−１と通信装置１００１−２との間のデータの遅延時間が１００ｍｓであり、また、通信装置１００１−１と通信装置１００１−３との間のデータの遅延時間が４００ｍｓであり、また、通信装置１００１−１と通信装置１００１−４との間のデータの遅延時間が５００ｍｓである場合を例に挙げて説明する。なお図９に示したタイミング図は、通信装置１００１−１から送信されたデータが通信装置１００１−２〜１００１−４にて同時に受信される場合を示しているタイミング図である。

まず、遅延時間が最も大きな５００ｍｓである通信装置１００１−４へ通信装置１００１−１からデータが送信される。

その１００ｍｓ後、遅延時間が次に大きな４００ｍｓである通信装置１００１−３へ通信装置１００１−１からデータが送信される。

さらにその３００ｍｓ後、遅延時間が最も小さな１００ｍｓである通信装置１００１−２へ通信装置１００１−１からデータが送信される。

通信装置１００１−４では、通信装置１００１−１から通信装置１００１−４へデータが送信されてから５００ｍｓ後にデータが受信される。

また、通信装置１００１−３では、通信装置１００１−１から通信装置１００１−３へデータが送信されてから４００ｍｓ後にデータが受信される。

また、通信装置１００１−２では、通信装置１００１−１から通信装置１００１−２へデータが送信されてから１００ｍｓ後にデータが受信される。

つまり、それぞれの遅延時間に応じた送信タイミングでデータが通信装置１００１−２〜１００１−４それぞれへ送信されるため、通信装置１００１−２〜１００１−４にて同時にデータが受信される。

このように、通信装置１００１−２〜１００１−４が同時にデータを受信するように通信装置１００１−１からデータを送信する場合は、それぞれのデータの遅延時間が重要な要素となる。

このような遅延時間は、上述したように、固定的な伝送遅延による固定遅延時間と、ネットワークの使用状況等に応じた流動的な負荷遅延による可変遅延時間とがある。それらが合計された時間が、遅延時間となる。

固定遅延時間については、通信装置１００１−１〜１００１−４の互いの間の距離や伝送媒体によって固定的に決まるものである。

一方、可変遅延時間については、ネットワークの使用状況等に応じて流動的に変化するため、その平均値を遅延時間とすることが多い（例えば、特許文献１参照。）。

ここで、上述した遅延時間の計算方法について説明する。

図１０は、送信装置から受信装置へ遅延時間を測定するための測定パケットデータが送信された際のタイミング図である。ここでは、送信装置をＴｉｍe Ｍａｓｔｅｒ（ＰＴＰ Ｓｅｒｖｅｒ）とし、受信装置をＴｉｍe Ｓｌａｖｅ（ＰＴＰ Ｃｌｉｅｎｔ）とする。

送信装置内で動作するアプリケーションから時刻ｔ₀で送信された測定パケットデータが時刻ｔ₁でＰＨＹレイヤから受信装置へ送信される。このとき、送信装置から受信装置へ送信される測定パケットデータに時刻ｔ₀を示す情報が付加される。また、ＰＨＹレイヤから測定パケットデータが送信された時刻ｔ₁がアプリケーションへ通知され、アプリケーションにて送信装置の内部遅延時間Ａが計算される。

Ａ＝（ｔ₁−ｔ₀）
そして、計算された遅延時間「Ａ」が受信装置へ送信される。

また、送信装置から送信されてきた測定パケットデータが時刻ｔ₂で受信装置のＰＨＹレイヤにて受信される。そして、時刻ｔ₂でＰＨＹレイヤにて受信された測定パケットデータがアプリケーションにて時刻ｔ₃で受信される。また、ＰＨＹレイヤにて測定パケットデータが受信された時刻ｔ₂がＰＨＹレイヤからアプリケーションへ通知される。

ここで、受信装置のアプリケーションにて、送信装置から受信装置への測定パケットデータ送信の遅延時間Ｃの計算が行われる。

Ｃ＝ｔ₃−ｔ₀
その後、受信装置のアプリケーションにて、送信装置から受信装置への測定パケットデータ送信の補正遅延時間Ｂの計算が行われる。

Ｂ＝Ｃ−Ａ−（ｔ₃−ｔ₂）
ここで補正遅延時間とは、送信装置から送信された測定パケットデータが受信装置にて受信されるまでの時間であり、送信装置や受信装置の外的要因による遅延時間である。

また、同様にして送信装置のアプリケーションにて、受信装置から送信装置への測定パケットデータ送信の補正遅延時間Ｄの計算が行われる。

このように計算された補正遅延時間ＢおよびＤにより、送信装置と受信装置との間における測定パケットデータの遅延時間が計算される。

実際に遅延時間を計算する際に、上述した計算が所定の時間（回数）行われ、その計算によって得られた値の平均値を算出することにより、その平均値を遅延時間としている。
特開２００３−２８３３７４号公報

しかしながら、遅延時間の平均値を計算する際に、所定の時間にて測定した遅延時間がある程度安定しているものであれば良いが、伝送路の状態（トラヒックの変動）等によって遅延時間が不安定な（ばらつきの大きな）場合は、その精度が低くなってしまう。

そのため、精度を上げようとすると、その分、測定しなければならない時間が増えてしまい、平均遅延時間を計算するサンプル時間を収集する時間がかかってしまうという問題点がある。

図１１は、遅延時間が安定している場合の遅延時間の時間的変化を示すグラフである。

図１１に示すように、遅延時間が安定している場合には、時間に対して遅延時間がほぼ一定である。それにより、遅延時間を測定するための測定パケットを送信するタイミングによって遅延時間が互いに大きく異なることはない。

図１２は、図１１に示したような遅延時間が安定している場合の遅延時間とその発生頻度との関係を示すグラフである。

図１２に示すように、遅延時間が安定している場合には、測定された遅延時間がある時間に集中しているプロファイルが得られる。

図１３は、遅延時間にばらつきがある場合の遅延時間の時間的変化を示すグラフである。

図１３に示すように、遅延時間にばらつきがある場合には、時間に対して遅延時間が一定ではない。それにより、遅延時間を測定するための測定パケットを送信するタイミングによって遅延時間が互いに大きく異なってしまう。

図１４は、遅延時間にばらつきがある場合の遅延時間とその発生頻度との関係を示すグラフである。

図１４に示すように、遅延時間にばらつきがある場合には、測定された遅延時間が分散したプロファイルが得られる。この分散した遅延時間の平均値を精度を落とすことなく算出するには、遅延時間が安定している場合よりも長い時間、遅延時間を測定しなければならない。

本発明は、上述した課題を解決する通信装置、通信システム、伝送路における遅延時間の測定時間設定方法、伝送路の遅延時間算出方法および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は、
伝送路においてあらかじめ測定した遅延時間と該遅延時間の発生頻度との関係を示す第１のプロファイルと、前記伝送路の遅延時間を測定するための測定時間とを対応付けて記憶する記憶部と、
前記測定時間を取得するために測定された遅延時間と該遅延時間の発生頻度との関係を示す第２のプロファイルと、前記記憶部に記憶されている前記第１のプロファイルとが同じプロファイルである場合、該第１のプロファイルと対応付けられた測定時間を前記記憶部から取得する測定時間取得部と、
前記伝送路の遅延時間を測定する遅延時間計算部と、
前記遅延時間計算部が測定した遅延時間の前記測定時間における平均値を計算する平均値計算部とを有する。

また、伝送路における遅延時間の測定時間設定方法であって、
前記伝送路においてあらかじめ測定された遅延時間と該遅延時間の発生頻度との関係を示す第１のプロファイルと、前記伝送路の遅延時間を測定するための測定時間と、を対応付けたパターンを複数記憶する処理と、
前記伝送路上にデータを送信する際に、前記伝送路において測定された遅延時間と該遅延時間の発生頻度との関係から第２のプロファイルを生成する処理と、
該第２のプロファイルを、前記複数のパターンの中の前記第１のプロファイルと比較する処理と、
前記第２のプロファイルと一致する前記第１のプロファイルが存在する場合、該第１のプロファイルと対応付けられていた前記測定時間を、前記伝送路の遅延時間を測定するための測定時間に設定する処理とを有する。

また、通信装置に実行させるプログラムであって、
伝送路においてあらかじめ測定された遅延時間と該遅延時間の発生頻度との関係を示す第１のプロファイルと、前記伝送路の遅延時間を測定するための測定時間と、を対応付けたパターンを複数記憶する手順と、
前記伝送路上にデータを送信する際に、前記伝送路において測定された遅延時間と該遅延時間の発生頻度との関係から第２のプロファイルを生成する手順と、
該第２のプロファイルを、前記複数のパターンの中の前記第１のプロファイルと比較する手順と、
前記第２のプロファイルと一致する前記第１のプロファイルが存在する場合、該第１のプロファイルと対応付けられていた前記測定時間を、前記伝送路の遅延時間を測定するための測定時間に設定する手順とをコンピュータに実行させる。

以上説明したように本発明においては、伝送路においてあらかじめ測定した遅延時間と遅延時間の発生頻度との関係を示す第１のプロファイルと、伝送路の遅延時間を測定するための測定時間とを対応付けて記憶部に記憶し、測定時間を取得するためのフェーズにおいて測定された遅延時間と遅延時間の発生頻度との関係を示す第２のプロファイルと、記憶部に記憶されている第１のプロファイルとが同じプロファイルである場合、第１のプロファイルと対応付けられた測定時間を記憶部から取得し、伝送路の遅延時間を測定し、測定した遅延時間の測定時間における平均値を計算する構成としたため、同期化を行うために必要な遅延時間の測定時間を短縮することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の通信装置が接続された通信システムの実施の一形態を示す図である。

本形態は図１に示すように、通信装置１０１−１〜１０１−ｎ（ｎは自然数）がネットワーク１０２を介して互いに接続されているものである。

通信装置１０１−１〜１０１−ｎは、通信機能を有する情報処理装置である。通信端末１０１−１〜１０１−ｎは、一般的な通信機能を有するサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）であっても良い。

ネットワーク１０２は、通信装置１０１−１〜１０１−ｎを互いに接続する一般的な通信ネットワークであり、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）技術を用いたネットワークであっても良い。

図２は、図１に示した通信装置１０１−１の内部構成の一例を示す図である。

図１に示した通信装置１０１−１には図２に示すように、パケット送信部１１０と、パケット受信部１１１と、タイマ１１２と、遅延時間計算部１１３と、サンプル収集部１１４と、比較部１１５と、記憶部１１６と、プロファイル取得部１１７と、測定時間取得部１１８と、平均値計算部１１９とが設けられている。

パケット送信部１１０は、ネットワーク１０２を介して通信装置１０１−２〜１０１−ｎへデータパケット（以下、パケットと称する）を送信する。パケット送信部１１０が送信するパケットには、通信装置１０１−１〜１０１−ｎが互いに通信を制御するための情報が含まれるパケットや、一般的な通信パケットや、通信装置１０１−１〜１０１−ｎ間の伝搬遅延時間（以下、遅延時間と称する）を測定するためのパケット（以下、遅延時間測定パケットと称する）等が存在する。

パケット受信部１１１は、通信装置１０１−２〜１０１−ｎから通信装置１０１−１宛てに送信されたパケットをネットワーク１０２を介して受信する。

タイマ１１２は、一般的な時間を計る時計を含み、パケット送信部１１０へ遅延時間測定パケットの送信を指示する。また、タイマ１１２は、パケット送信部１１０へ遅延時間の測定時間を決定するための遅延時間プロファイルを取得する目的で送信されるパケット（以下、プロファイル取得用パケットと称する）の送信を指示する。また、タイマ１１２は、パケット送信部１１０が遅延時間測定パケットを送信した時刻（以下、遅延時間測定パケット送信時刻と称する）またはプロファイル取得用パケットを送信した時刻（以下、プロファイル取得用パケット送信時刻と称する）と、パケット受信部１１１が遅延時間測定パケットを受信した時刻（以下、遅延時間測定パケット受信時刻と称する）またはプロファイル取得用パケットを受信した時刻（以下、プロファイル取得用パケット受信時刻と称する）を遅延時間計算部１１３へ出力する。

遅延時間計算部１１３は、タイマ１１２から出力されてきた遅延時間測定パケット送信時刻と遅延時間測定パケット受信時刻とに基づいて、遅延時間を計算（測定）する。また、遅延時間計算部１１３は、タイマ１１２から出力されてきたプロファイル取得用パケット送信時刻とプロファイル取得用パケット受信時刻とに基づいて、遅延時間プロファイルを取得するためのプロファイル取得用遅延時間を計算する。この遅延時間、プロファイル取得用遅延時間の計算方法は、図１０を用いて背景技術で説明したものと同じである。

サンプル収集部１１４は、遅延時間計算部１１３で計算された遅延時間およびプロファイル取得用遅延時間を収集する。遅延時間のサンプルを収集する時間は、測定時間取得部１１８から出力されてきた時間である。また、プロファイル取得用遅延時間のサンプルを収集する時間は、プロファイル取得フェーズ時間として、あらかじめ設定された時間である。また、サンプル収集部１１４は、収集した遅延時間を平均値計算部１１９へ出力する。また、サンプル収集部１１４は、収集したプロファイル取得用遅延時間を比較部１１５へ出力する。

比較部１１５は、サンプル収集部１１４から出力されてきたプロファイル取得用遅延時間に基づいて遅延時間プロファイルを生成し、生成した遅延時間プロファイル（第２のプロファイル）とプロファイル取得部１１７から出力されてきたプロファイル（第１のプロファイル）とを比較する。そして比較部１１５は、比較した結果を測定時間取得部１１８へ出力する。

記憶部１１６は、遅延時間とその発生頻度との関係を示すプロファイルと、遅延時間を測定する測定時間とを対応付けて記憶する。また、記憶部１１６は、当該プロファイルの複数のパターンを記憶する。

図３は、図２に示した記憶部１１６に記憶されている、遅延時間とその発生頻度との関係を示すプロファイルと、遅延時間を測定する測定時間との対応付けの一例を示す図である。

図２に示した記憶部１１６には図３に示すように、プロファイルと測定時間とが対応付けられて記憶されている。このプロファイルと測定時間との関係は、事前に測定されたデータに基づいてあらかじめ設定されているものである。例えば、プロファイルａと測定時間Ａとが対応付けられている。これは、プロファイルａの遅延時間とその発生頻度との関係を有する伝送路においては、当該伝送路における遅延時間を測定する測定時間はＡであることを示している。また、プロファイルｂと測定時間Ｂとが対応付けられている。これは、プロファイルｂの遅延時間とその発生頻度との関係を有する伝送路においては、当該伝送路における遅延時間を測定する測定時間はＢであることを示している。また、プロファイルｃと測定時間Ｃとが対応付けられている。これは、プロファイルｃの遅延時間とその発生頻度との関係を有する伝送路においては、当該伝送路における遅延時間を測定する測定時間はＣであることを示している。また、プロファイルｄと測定時間Ｄとが対応付けられている。これは、プロファイルｄの遅延時間とその発生頻度との関係を有する伝送路においては、当該伝送路における遅延時間を測定する測定時間はＤであることを示している。また、プロファイルｅと測定時間Ｅとが対応付けられている。これは、プロファイルｅの遅延時間とその発生頻度との関係を有する伝送路においては、当該伝送路における遅延時間を測定する測定時間はＥであることを示している。

この測定時間は、プロファイルのような遅延時間の分布を有する伝送路において、平均値を計算するために必要な測定時間であり、事前の計算・実験等によりあらかじめ定められているものである。つまり、この測定時間についてのみ遅延時間を測定し、平均値を計算すれば、その伝送路の遅延時間が得られるものである。

図４は、図２に示した記憶部１１６に記憶されているプロファイルの複数のパターンの一例を示す図である。

図２に示した記憶部１１６には図４に示すように、プロファイルの複数のパターンが記憶されている。図４に示した例においては、プロファイルａ〜プロファイルｅの５つのパターンのプロファイルが記憶されている。

また、プロファイル取得部１１７は、記憶部１１６からプロファイルを読み出す（取得する）。プロファイル取得部１１７は、取得したプロファイルを比較部１１５へ出力する。

測定時間取得部１１８は、比較部１１５から出力されてきた比較結果に基づいて、記憶部１１６から測定時間を読み出す（取得する）。具体的には、測定時間取得部１１８は、比較部１１５にて生成された遅延時間プロファイルと同じプロファイルに対応付けられた測定時間を記憶部１１６から取得する。そして、測定時間取得部１１８は、取得した測定時間を平均値計算部１１９へ出力する。

平均値計算部１１９は、サンプル収集部１１４から出力された遅延時間と測定時間取得部１１８から出力された測定時間とに基づいて、遅延時間の平均値を計算する。

なお、図２には図１に示した通信装置１０１−１の構成要素のうち、本発明に関わる構成要素のみを示した。また、通信装置１０１−２〜１０１−ｎにて通信装置１０１−１と同様に遅延時間の測定を行う場合は、通信装置１０１−２〜１０１−ｎは図２に示した通信装置１０１−１の内部構成と同じ構成を有する。

以下に、上述した形態における遅延時間測定方法について説明する。まずは、遅延時間を測定する測定時間の取得方法について説明する。このフェーズをプロファイル取得フェーズとし、その時間をプロファイル取得フェーズ時間とする。プロファイル取得フェーズ時間は、遅延時間プロファイルと記憶部１１６に記憶されているプロファイルとが同一であるかどうかを判断することが可能な最短の時間であり、タイマ１１２にあらかじめ設定されている。

図５は、本形態における遅延時間を測定する測定時間の取得（設定）方法を説明するためのフローチャートである。

まず、タイマ１１２からパケット送信部１１０へプロファイル取得用パケットの送信が指示され、パケット送信部１１０からプロファイル取得用パケットが送信される（ステップＳ１）。この送信先は、遅延時間を測定する対象の伝送路に接続された通信装置である。また、プロファイル取得用パケットは、送信先にて受信した際に受信したパケットがプロファイル取得用パケットであることが認識できるものであれば良く、パケットの構成についてはここでは特に規定しない。また、パケット送信部１１０からプロファイル取得用パケットが送信された時刻（プロファイル取得用パケット送信時刻）が、遅延時間計算部１１３に保持される。

その後、パケット受信部１１１にてプロファイル取得用パケットが受信されると（ステップＳ２）、プロファイル取得用パケットがパケット受信部１１１にて受信された時刻（プロファイル取得用パケット受信時刻）が遅延時間計算部１１３に保持される。このとき、受信されるプロファイル取得用パケットは、ステップＳ１にてパケット送信部１１０から送信されたパケットに対して送信先から送信されてきたパケットであることが認識できるものであれば良く、ここでは特に規定しない。例えば、ステップＳ１にてパケット送信部１１０から送信されたパケットと同じ（パケットヘッダ内の宛先や送信元の情報は異なる）ものであっても良い。

すると、遅延時間計算部１１３にて、保持されているプロファイル取得用パケット送信時刻とプロファイル取得用パケット受信時刻とに基づいて、プロファイル取得用遅延時間が計算される（ステップＳ３）。このプロファイル取得用遅延時間の計算方法は、上述したように、図１０を用いて背景技術で説明したものと同じである。

計算されたプロファイル取得用遅延時間は、遅延時間計算部１１３からサンプル収集部１１４へ出力され、サンプル値として収集される（ステップＳ４）。

また、タイマ１１２にてプロファイル取得フェーズ時間がタイムアウトしたかどうかが判断される（ステップＳ５）。このタイムアウトの判断は、最初にプロファイル取得用パケットがパケット送信部１１０から送信された時刻からプロファイル取得フェーズ時間が経過したかどうかを判断することによる。

タイマ１１２にてプロファイル取得フェーズ時間がタイムアウトしていないと判断された場合、さらにタイマ１１２からパケット送信部１１０へプロファイル取得用パケットの送信が指示され、パケット送信部１１０からプロファイル取得用パケットが送信される。

一方、タイマ１１２にてプロファイル取得フェーズ時間がタイムアウトしたと判断された場合、サンプル収集部１１４にて収集されたプロファイル取得用遅延時間が、比較部１１５へ出力される。

すると、比較部１１５にて、サンプル収集部１１４から出力されてきたプロファイル取得用遅延時間に基づいて遅延時間プロファイルが生成される。その遅延時間プロファイルは、プロファイル取得用遅延時間とその発生頻度との関係を示すものである。

比較部１１５にて遅延時間プロファイルが生成されると、プロファイル取得部１１７によって記憶部１１６からプロファイルが読み出され（取得され）、取得されたプロファイルがプロファイル取得部１１７から比較部１１５へ出力される。そして、比較部１１５にて、遅延時間プロファイルとプロファイル取得部１１７から出力されてきたプロファイルとが比較される（ステップＳ６）。プロファイル取得部１１７から出力されてきたプロファイルが図４に示すように複数存在する場合は、それぞれのプロファイルと遅延時間プロファイルとが比較される。この比較は、遅延時間プロファイルの少なくとも一部と、プロファイル取得部１１７から出力されてきたプロファイルの少なくとも一部とを比較することにより、遅延時間プロファイルとプロファイル取得部１１７から出力されてきたプロファイルとが同じであるかどうかを判断するものである。つまり、遅延時間プロファイルの少なくとも一部と、プロファイル取得部１１７から出力されてきたプロファイルの少なくとも一部とが一致した場合、遅延時間プロファイルとプロファイル取得部１１７から出力されてきたプロファイルとが同じであると判断する（見なす）ものである。

遅延時間プロファイルと同じプロファイルが存在すると判断された場合、その旨が比較部１１５から測定時間取得部１１８へ出力される。そして、遅延時間プロファイルと同じであると判断されたプロファイルと対応付けられた測定時間が、測定時間取得部１１８によって、記憶部１１６から読み出される（取得される）（ステップＳ７）。

すると、測定時間取得部１１８にて取得された測定時間が、タイマ１１２にセットされる（ステップＳ８）。

一方、遅延時間プロファイルと同じプロファイルが存在しないと判断された場合、その旨が比較部１１５から測定時間取得部１１８へ出力される。そして、測定時間取得部１１８によって、あらかじめ設定された初期値の測定時間がタイマ１１２にセットされる。

ここで、測定時間について説明する。

図６は、遅延時間を測定する測定時間を示す図である。

測定時間は図６に示すように、時間に対して変化する遅延時間を測定する時間である。この測定時間が、プロファイル取得フェーズにて測定・生成された遅延時間プロファイルに応じて変化する（限定される）。

次に、上述したようにタイマ１１２にセットされた測定時間における遅延時間測定方法について説明する。

図７は、本形態における遅延時間測定方法を説明するためのフローチャートである。

まず、タイマ１１２からパケット送信部１１０へ遅延時間測定パケットの送信が指示され、パケット送信部１１０から遅延時間測定パケットが送信される（ステップＳ１１）。この送信先は、遅延時間を測定する対象の伝送路に接続された通信装置である。また、遅延時間測定パケットは、送信先にて受信した際に受信したパケットが遅延時間測定パケットであることが認識できるものであれば良く、パケットの構成についてはここでは特に規定しない。また、パケット送信部１１０から遅延時間測定パケットが送信された時刻（遅延時間測定パケット送信時刻）が、遅延時間計算部１１３に保持される。

その後、パケット受信部１１１にて遅延時間測定パケットが受信されると（ステップＳ１２）、遅延時間測定パケットがパケット受信部１１１にて受信された時刻（遅延時間測定パケット受信時刻）が遅延時間計算部１１３に保持される。このとき、受信される遅延時間測定パケットは、ステップＳ１１にてパケット送信部１１０から送信されたパケットに対して送信先から送信されてきたパケットであることが認識できるものであれば良く、ここでは特に規定しない。例えば、ステップＳ１１にてパケット送信部１１０から送信されたパケットと同じ（パケットヘッダ内の宛先や送信元の情報は異なる）ものであっても良い。

すると、遅延時間計算部１１３にて、保持されている遅延時間測定パケット送信時刻と遅延時間測定パケット受信時刻とに基づいて、遅延時間が計算される（ステップＳ１３）。この遅延時間の計算方法は、上述したように、図１０を用いて背景技術で説明したものと同じである。

計算された遅延時間は、遅延時間計算部１１３からサンプル収集部１１４へ出力され、サンプル値として収集される（ステップＳ１４）。

また、タイマ１１２にて測定時間がタイムアウトしたかどうかが判断される（ステップＳ１５）。このタイムアウトの判断は、最初に遅延時間測定パケットがパケット送信部１１０から送信された時刻から測定時間が経過したかどうかを判断することによる。また、この測定時間は、図５のステップＳ８にて説明したタイマ１１２にセットされた時間である。

タイマ１１２にて測定時間がタイムアウトしていないと判断された場合、さらにタイマ１１２からパケット送信部１１０へ遅延時間測定パケットの送信が指示され、パケット送信部１１０から遅延時間測定パケットが送信される。

一方、タイマ１１２にて測定時間がタイムアウトしたと判断された場合、サンプル収集部１１４にて収集された遅延時間が、平均値計算部１１９へ出力される。

そして、サンプル収集部１１４から出力された遅延時間について、平均値計算部１１９にて、測定時間における平均遅延時間（平均値）が計算される（ステップＳ１６）。

また、測定時間が初期値として測定された場合は、測定された遅延時間に基づいた遅延プロファイルが記憶部１１６に記憶される。

なお、上述した通信装置１０１−１の処理は、目的に応じて作製された論理回路で行うようにしても良い。また、処理内容を手順として記述したプログラムを通信装置１０１−１にて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを通信装置１０１−１に読み込ませ、実行するものであっても良い。通信装置１０１−１にて読取可能な記録媒体とは、フロッピーディスク（登録商標）、光磁気ディスク、ＤＶＤ、ＣＤなどの移設可能な記録媒体の他、通信装置１０１−１に内蔵されたＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリやＨＤＤ等を指す。この記録媒体に記録されたプログラムは、通信装置１０１−１内のＣＰＵ（不図示）にて読み込まれ、ＣＰＵの制御によって、上述したものと同様の処理が行われる。ここで、ＣＰＵは、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。

このように、遅延時間の分布（プロファイル）を測定し、当該プロファイルに応じた測定時間における遅延時間の平均値を計算することにより、無駄な測定時間を省くことが可能となる。その結果、送信元と送信先との同期化を行うために必要な遅延時間を測定する測定時間を短縮することができる。

本発明の通信装置が接続された通信システムの実施の一形態を示す図である。 図１に示した通信装置の内部構成の一例を示す図である。 図２に示した記憶部に記憶されている、遅延時間とその発生頻度との関係を示すプロファイルと、遅延時間を測定する測定時間との対応付けの一例を示す図である。 図２に示した記憶部に記憶されているプロファイルの複数のパターンの一例を示す図である。 本形態における遅延時間を測定する測定時間の取得方法を説明するためのフローチャートである。 遅延時間を測定する測定時間を示す図である。 本形態における遅延時間測定方法を説明するためのフローチャートである。 一般的な通信システムの一形態を示す図である。 図８に示した通信システムにおいて、通信装置からデータを送信するタイミングを示す図である。 送信装置から受信装置へ遅延時間を測定するための測定パケットデータが送信された際のタイミング図である。 遅延時間が安定している場合の遅延時間の時間的変化を示すグラフである。 図１１に示したような遅延時間が安定している場合の遅延時間とその発生頻度との関係を示すグラフである。 遅延時間にばらつきがある場合の遅延時間の時間的変化を示すグラフである。 遅延時間にばらつきがある場合の遅延時間とその発生頻度との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０１−１〜１０１−ｎ 通信装置
１０２ ネットワーク
１１０ パケット送信部
１１１ パケット受信部
１１２ タイマ
１１３ 遅延時間計算部
１１４ サンプル収集部
１１５ 比較部
１１６ 記憶部
１１７ プロファイル取得部
１１８ 測定時間取得部
１１９ 平均値計算部

Claims (17)

1. 伝送路においてあらかじめ測定した遅延時間と該遅延時間の発生頻度との関係を示す第１のプロファイルと、前記伝送路の遅延時間を測定するための測定時間とを対応付けて記憶する記憶部と、
   前記測定時間を取得するために測定された遅延時間と該遅延時間の発生頻度との関係を示す第２のプロファイルと、前記記憶部に記憶されている前記第１のプロファイルとが同じプロファイルである場合、該第１のプロファイルと対応付けられた測定時間を前記記憶部から取得する測定時間取得部と、
   前記伝送路の遅延時間を測定する遅延時間計算部と、
   前記遅延時間計算部が測定した遅延時間の前記測定時間における平均値を計算する平均値計算部とを有する通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置において、
   前記第１のプロファイルと前記第２のプロファイルとを比較する比較部をさらに有することを特徴とする通信装置。
3. 請求項２に記載の通信装置において、
   前記比較部は、前記第１のプロファイルの少なくとも一部と、前記第２のプロファイルの少なくとも一部とを比較し、
   前記測定時間取得部は、前記比較部が比較した前記第１のプロファイルの少なくとも一部と前記第２のプロファイルの少なくとも一部とが同じである場合、該第１のプロファイルと対応付けられた測定時間を前記記憶部から取得することを特徴とする通信装置。
4. 請求項２に記載の通信装置において、
   前記遅延時間を測定するための遅延時間測定パケットを送信するパケット送信部と、
   前記遅延時間を測定するためのタイマとをさらに有し、
   前記タイマは、前記測定時間取得部が取得した測定時間にて前記パケット送信部に遅延時間測定パケットの送信を指示することを特徴とする通信装置。
5. 請求項２に記載の通信装置において、
   前記比較部は、前記測定時間を取得するためのフェーズにおいて測定された遅延時間に基づいて、前記第２のプロファイルを生成することを特徴とする通信装置。
6. 請求項２に記載の通信装置において、
   前記記憶部から前記第１のプロファイルを取得するプロファイル取得部をさらに有し、
   前記比較部は、前記第２のプロファイルと前記プロファイル取得部が取得した第１のプロファイルとを比較することを特徴とする通信装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の通信装置において、
   ＷｉＭＡＸネットワークと接続されることを特徴とする通信装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の通信装置と、
   該通信装置と接続されるネットワークとから構成される通信システム。
9. 請求項８に記載の通信システムにおいて、
   前記ネットワークがＷｉＭＡＸネットワークであることを特徴とする通信システム。
10. 伝送路における遅延時間の測定時間設定方法であって、
    前記伝送路においてあらかじめ測定された遅延時間と該遅延時間の発生頻度との関係を示す第１のプロファイルと、前記伝送路の遅延時間を測定するための測定時間と、を対応付けたパターンを複数記憶する処理と、
    前記伝送路上にデータを送信する際に、前記伝送路において測定された遅延時間と該遅延時間の発生頻度との関係から第２のプロファイルを生成する処理と、
    該第２のプロファイルを、前記複数のパターンの中の前記第１のプロファイルと比較する処理と、
    前記第２のプロファイルと一致する前記第１のプロファイルが存在する場合、該第１のプロファイルと対応付けられていた前記測定時間を、前記伝送路の遅延時間を測定するための測定時間に設定する処理とを有する遅延時間の測定時間設定方法。
11. 請求項１０に記載の遅延時間の測定時間設定方法において、
    前記比較する処理は、前記第１のプロファイルの少なくとも一部と、前記第２のプロファイルの少なくとも一部とを比較し、
    前記設定する処理は、比較された前記第１のプロファイルの少なくとも一部と前記第２のプロファイルの少なくとも一部とが同じである場合、それらが一致していると見なすことを特徴とする遅延時間の測定時間設定方法。
12. 伝送路の遅延時間を算出する遅延時間算出方法であって、
    請求項１０または請求項１１に記載の遅延時間の測定時間設定方法に基づいて設定された測定時間において、前記伝送路の遅延時間を測定する処理と、
    測定された前記遅延時間の平均値を計算する処理と、
    該遅延時間の平均値を、前記伝送路の遅延時間にする処理とを有することを特徴とする伝送路の遅延時間算出方法。
13. 請求項１２に記載の伝送路の遅延時間算出方法において、
    前記遅延時間を測定するための遅延時間測定パケットを、前記測定時間にて送信する処理をさらに有することを特徴とする伝送路の遅延時間算出方法。
14. 伝送路においてあらかじめ測定された遅延時間と該遅延時間の発生頻度との関係を示す第１のプロファイルと、前記伝送路の遅延時間を測定するための測定時間と、を対応付けたパターンを複数記憶する手順と、
    前記伝送路上にデータを送信する際に、前記伝送路において測定された遅延時間と該遅延時間の発生頻度との関係から第２のプロファイルを生成する手順と、
    該第２のプロファイルを、前記複数のパターンの中の前記第１のプロファイルと比較する手順と、
    前記第２のプロファイルと一致する前記第１のプロファイルが存在する場合、該第１のプロファイルと対応付けられていた前記測定時間を、前記伝送路の遅延時間を測定するための測定時間に設定する手順とをコンピュータに実行させるプログラム。
15. 請求項１４に記載のプログラムにおいて、
    前記比較する手順は、前記第１のプロファイルの少なくとも一部と、前記第２のプロファイルの少なくとも一部とを比較し、
    前記設定する手順は、比較された前記第１のプロファイルの少なくとも一部と前記第２のプロファイルの少なくとも一部とが同じである場合、それらが一致していると見なすことを実行させることを特徴とするプログラム。
16. 請求項１４または請求項１５にプログラムによって設定された測定時間において、前記伝送路の遅延時間を測定する手順と、
    測定された前記遅延時間の平均値を計算する手順と、
    該遅延時間の平均値を、前記伝送路の遅延時間にする手順とをコンピュータに実行させるプログラム。
17. 請求項１６に記載のプログラムにおいて、
    前記遅延時間を測定するための遅延時間測定パケットを、前記測定時間にて送信する手順をさらに実行させることを特徴とするプログラム。

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