JP5572724B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信システム及び通信方法に関し、さらに詳しくは、複数の通信機器を備えた宅内ネットワーク環境の通信システムにおいてストリーム配信をより確実に実行する通信システム及び通信方法に関する。

近年、宅内のパーソナルコンピュータをインターネットに接続する方式として、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）が普及してきている。宅内でも家電機器やコンピュータ、その他の周辺機器をネットワーク接続して機器間通信を実現した宅内ネットワークが利用されて始めている。今後、宅内ネットワークは、ネットワーク接続機器間におけるコンテンツ送受信を可能とし、ユーザに利便性及び快適性を提供するものとして、ますます普及することが予測される。

例えば、宅内では、ＴＶチューナなどの映像受信装置及びハードディスクなどの記憶装置を有するＡＶ機器をサーバ装置として使用し、サーバ装置が保有する映像コンテンツを、宅内ネットワークを介して別部屋のクライアント装置に送信することができる。これにより、クライアント装置において映像コンテンツを受信しながら再生するといった、データのストリーミング配信及び再生処理が可能となる。

このようなストリーミング配信を行うサーバ装置は、エンコード処理などを実行して送信データを生成し、宅内ネットワークに送出する。一方、ストリーミング配信されたデータの再生を行うクライアント装置は、受信データをバッファに一時蓄積し、その後、順次にデコード処理及び再生処理を行う。

しかし、宅内ネットワーク上には複数のデータ通信が競合する場合がある。このような複数のデータ通信が競合すると、通信帯域が不足し、ストリーミング配信の遅れなどの問題が発生する。

この競合するデータ通信の処理法については、さまざまな提案がなされている。例えば特許文献１は、各通信データに対して優先度に応じた帯域割り当てを行うプライオリティベースのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）技術に関する構成を開示している。例えば、動画像のストリーミングデータ配信においてリアルタイム再生を実現するためには、動画像を構成するパケットを遅延することなく、ストリーミングサーバからストリーミングクライアントに送信することが必要となる。一方、時間的な遅れが許容されるデータパケットもある。従って、ストリーミングの配信データに対して通常の通信データより高いプライオリティを設定し、処理優先度を判別して通信処理を実行するようにしている。

プライオリティを用いるとき、データ通信の競合の検査は、例えば以下のように行われる。サーバ装置から新たなストリーミングのデータ配信を開始する前に一定の検査期間を設け、ストリーミングのデータ配信に対応して設定された本来の規定のプライオリティより低いプライオリティの負荷データを送信する。この低プライオリティ設定下での負荷データの送信状況を検証し、ストリーミング伝送に対応する本来の規定のプライオリティに移行してもよいか否かを判断する。移行が許容されると判断した場合、本来の規定のプライオリティでストリーミングデータ送信を実行する。

この検査期間において同時に別のストリーミング伝送が行われていたとしても、低プライオリティの負荷データが高プライオリティの既存のストリーミング伝送に与える影響は防止される。すなわち、既存のストリーミング配信がある場合、その既存ストリーミングの帯域を奪うことがないので、既存のストリーミングを再生しているクライアントの再生画像を乱さないとしている。

特開２００７−７４２２５号公報

しかしながら、この検査期間において低プライオリティかつ大量の負荷データを伝送する場合、負荷データが、続いて伝送するストリーミングデータと同程度の大容量の伝送速度を有するので、いくつかの課題を発生させる。１つ目の課題は、負荷データが低プライオリティであっても、検査期間の間、同程度以下のプライオリティのデータ伝送を妨害することである。妨害の程度が大きければ、この間通信不能となる可能性もある。２つ目の課題は、負荷データが大量かつ低プライオリティであるので、場合によっては度重なる遅延により検査期間が長期化しやすいことである。特許文献１には１分程度と例示されているが、これ以上の検査期間を必要とすることもある。このため、ストリーミングデータの伝送を開始する前に、１分以上の検査期間が必要となり、クライアントでストリーミングデータを享受するユーザは、その間、待機していなければならない。３つ目の課題は、ストリーミング伝送を行うごとに、毎回事前に大量の負荷データを伝送しなければならないことである。従って、１つ目及び２つ目の課題は、ストリーミング伝送を行うごとに毎回発生することになる。

本発明の目的は、上述した課題を解決するものであり、大量の負荷データを用いることによる種々の問題を軽減する通信システム及び通信方法を提供することにある。

本発明の第１の態様に係る通信システムによれば、
通信ネットワークを介して互いに接続された少なくとも第１通信機器及び第２通信機器を含む複数の通信機器を備えた通信システムにおいて、
上記第１通信機器は、上記複数の通信機器のうちの任意の一対の通信機器間で異なる複数の伝送速度で負荷データを伝送するときに、上記負荷データよりも小さなサイズのテストデータを上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で伝送したときの上記テストデータの伝送時間を示す第１応答時間と、上記第１応答時間に対応する伝送速度とを含む伝送速度テーブルを記憶装置に格納し、
上記第１通信機器から上記第２通信機器に実データを伝送するとき、上記第１通信機器は、
上記実データを伝送するための必要伝送速度を決定し、
上記テストデータを上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で伝送したときの上記テストデータの伝送時間を示す第２応答時間を検出し、
上記伝送速度テーブルに基づいて、上記第２応答時間に対応する伝送速度を使用済み伝送速度として決定し、
上記通信ネットワークの最大伝送速度及び上記使用済み伝送速度から、上記実データを伝送するために利用可能な上記通信ネットワークの有効残留伝送速度を決定し、
上記有効残留伝送速度が上記必要伝送速度よりも高いとき、上記実データの伝送を開始することを特徴とする通信システム。

上記通信システムにおいて、
上記第１通信機器は上記最大伝送速度を取得し、
上記第１通信機器及び上記第２通信機器は、上記通信ネットワークにおいて上記第１通信機器及び上記第２通信機器のみが通信を行う専有状態を開始し、
上記専有状態において、上記第１通信機器は、
上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で異なる複数の伝送速度で負荷データを伝送するときに、上記テストデータを上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で伝送して上記第１応答時間を測定し、
上記第１応答時間と、上記第１応答時間に対応する上記負荷データの伝送速度とを上記伝送速度テーブルに格納することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、
上記第１通信機器は上記最大伝送速度を取得し、
上記第１通信機器、上記第２通信機器、第３通信機器、及び第４通信機器は、上記通信ネットワークにおいて上記第１通信機器、上記第２通信機器、上記第３通信機器、及び上記第４通信機器のみが通信を行う専有状態を開始し、
上記専有状態において、上記第１通信機器は、
上記第３通信機器及び上記第４通信機器の間で異なる複数の伝送速度で負荷データを伝送するときに、上記テストデータを上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で伝送して上記第１応答時間を測定し、
上記第１応答時間と、上記第１応答時間に対応する上記負荷データの伝送速度とを上記伝送速度テーブルに格納することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、
上記第１通信機器及び上記第２通信機器は、上記通信ネットワークにおいて上記第１通信機器及び上記第２通信機器のみが通信を行う専有状態を開始し、
上記第１通信機器は、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で負荷データを伝送することで上記最大伝送速度を測定することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、
上記第３通信機器及び上記第４通信機器は、上記通信ネットワークにおいて上記第３通信機器及び上記第４通信機器のみが通信を行う専有状態を開始し、
上記第３通信機器は、上記第３通信機器及び上記第４通信機器の間で負荷データを伝送することで上記最大伝送速度を測定し、
上記第１通信機器は、上記第３通信機器から上記最大伝送速度を取得することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、
上記第１通信機器及び上記第２通信機器は、上記通信ネットワークにおいて上記第１通信機器及び上記第２通信機器のみが通信を行う専有状態を開始し、
上記第１通信機器は、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で負荷データを伝送することで上記最大伝送速度を測定し、
上記第３通信機器及び上記第４通信機器は、上記通信ネットワークにおいて上記第３通信機器及び上記第４通信機器のみが通信を行う専有状態を開始し、
上記第３通信機器は、上記第３通信機器及び上記第４通信機器の間で負荷データを伝送することで上記最大伝送速度を測定することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、上記第１通信機器は、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で上記テストデータを複数回にわたって伝送したときの上記テストデータの伝送時間の平均値を取得することで、上記第１応答時間を測定することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、上記第１通信機器は、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で上記テストデータを複数回にわたって伝送したときの上記テストデータの伝送時間の最大値を取得することで、上記第１応答時間を測定することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、上記第１通信機器は、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で上記テストデータを複数回にわたって伝送したときの上記テストデータの伝送時間の最小値を取得することで、上記第１応答時間を測定することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、上記第１通信機器は、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で上記テストデータを複数回にわたって伝送したときの上記テストデータの伝送時間の平均値を取得することで、上記第２応答時間を検出することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、上記第１通信機器は、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で上記テストデータを複数回にわたって伝送したときの上記テストデータの伝送時間の最大値を取得することで、上記第２応答時間を検出することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、上記第１通信機器は、上記伝送速度テーブルに格納された上記第１応答時間及び上記伝送速度の内挿値又は外挿値と、上記第２応答時間とを比較して、上記第２応答時間に対応する伝送速度を上記使用済み伝送速度として決定することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、上記有効残留伝送速度は、上記最大伝送速度から上記使用済み伝送速度を減算した残りの伝送速度であることを特徴とする。

上記通信システムにおいて、上記有効残留伝送速度は、上記最大伝送速度から上記使用済み伝送速度及び所定の余裕値を減算した残りの伝送速度であることを特徴とする。

上記通信システムにおいて、
上記第１通信機器は、
第１表示器を備え、
上記有効残留伝送速度が上記必要伝送速度以下であるとき、上記実データの伝送を中止して、上記実データの伝送が中止されたことを上記第１表示器に表示することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、
上記実データの伝送の開始後、上記第１通信機器は、
上記実データを上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で伝送したときの上記テストデータの伝送時間を示す第３応答時間を検出し、
上記伝送速度テーブルに基づいて、上記第３応答時間に対応する伝送速度を使用済み伝送速度として決定し、
上記通信ネットワークの最大伝送速度及び上記使用済み伝送速度から上記有効残留伝送速度を決定し、
上記有効残留伝送速度が所定のしきい値以下であるとき、上記実データの伝送が不安定であることを上記第１表示器に表示することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、
上記第１通信機器は、上記有効残留伝送速度が上記必要伝送速度以下であるとき、上記実データの伝送を中止して、上記実データの伝送が中止されたことを上記第２通信機器に通知し、
上記第２通信機器は、
第２表示器を備え、
上記実データの伝送が中止されたことを上記第２表示器に表示することを特徴とする。

本発明の第２に態様に係る通信方法によれば、
通信ネットワークを介して互いに接続された少なくとも第１通信機器及び第２通信機器を含む複数の通信機器を備えた通信システムの通信方法において、
上記第１通信機器は、上記複数の通信機器のうちの任意の一対の通信機器間で異なる複数の伝送速度で負荷データを伝送するときに、上記負荷データよりも小さなサイズのテストデータを上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で伝送したときの上記テストデータの伝送時間を示す第１応答時間と、上記第１応答時間に対応する伝送速度とを含む伝送速度テーブルを記憶装置に格納し、
上記通信方法は、上記第１通信機器から上記第２通信機器に実データを伝送するとき、上記第１通信機器において、
上記実データを伝送するための必要伝送速度を決定するステップと、
上記テストデータを上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で伝送したときの上記テストデータの伝送時間を示す第２応答時間を検出するステップと、
上記伝送速度テーブルに基づいて、上記第２応答時間に対応する伝送速度を使用済み伝送速度として決定するステップと、
上記通信ネットワークの最大伝送速度及び上記使用済み伝送速度から、上記実データを伝送するために利用可能な上記通信ネットワークの有効残留伝送速度を決定するステップと、
上記有効残留伝送速度が上記必要伝送速度よりも高いとき、上記実データの伝送を開始するステップとを含むことを特徴とする。

上記通信方法は、
上記第１通信機器において上記最大伝送速度を取得するステップと、
上記通信ネットワークにおいて上記第１通信機器及び上記第２通信機器のみが通信を行う専有状態を開始するステップと、
上記専有状態において、
上記第１通信機器において、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で異なる複数の伝送速度で負荷データを伝送するときに、上記テストデータを上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で伝送して上記第１応答時間を測定するステップと、
上記第１通信機器において、上記第１応答時間と、上記第１応答時間に対応する上記負荷データの伝送速度とを上記伝送速度テーブルに格納するステップとを含むことを特徴とする。

上記通信方法は、
上記第１通信機器において上記最大伝送速度を取得するステップと、
上記通信ネットワークにおいて上記第１通信機器、上記第２通信機器、上記第３通信機器、及び上記第４通信機器のみが通信を行う専有状態を開始するステップと、
上記専有状態において、
上記第１通信機器において、上記第３通信機器及び上記第４通信機器の間で異なる複数の伝送速度で負荷データを伝送するときに、上記テストデータを上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で伝送して上記第１応答時間を測定するステップと、
上記第１通信機器において、上記第１応答時間と、上記第１応答時間に対応する上記負荷データの伝送速度とを上記伝送速度テーブルに格納するステップとを含むことを特徴とする。

上記通信方法は、
上記通信ネットワークにおいて上記第１通信機器及び上記第２通信機器のみが通信を行う専有状態を開始するステップと、
上記第１通信機器において、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で負荷データを伝送することで上記最大伝送速度を測定するステップとを含むことを特徴とする。

上記通信方法は、
上記通信ネットワークにおいて上記第３通信機器及び上記第４通信機器のみが通信を行う専有状態を開始するステップと、
上記第３通信機器及び上記第４通信機器の間で負荷データを伝送することで上記最大伝送速度を測定するステップと、
上記第１通信機器において、上記第３通信機器から上記最大伝送速度を取得するステップとを含むことを特徴とする。

上記通信方法は、
上記通信ネットワークにおいて上記第１通信機器及び上記第２通信機器のみが通信を行う専有状態を開始するステップと、
上記第１通信機器において、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で負荷データを伝送することで上記最大伝送速度を測定するステップと、
上記通信ネットワークにおいて上記第３通信機器及び上記第４通信機器のみが通信を行う専有状態を開始するステップと、
上記第３通信機器において、上記第３通信機器及び上記第４通信機器の間で負荷データを伝送することで上記最大伝送速度を測定するステップとを含むことを特徴とする。

上記通信方法は、上記第１通信機器において、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で上記テストデータを複数回にわたって伝送したときの上記テストデータの伝送時間の平均値を取得することで、上記第１応答時間を測定するステップを含むことを特徴とする。

上記通信方法は、上記第１通信機器において、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で上記テストデータを複数回にわたって伝送したときの上記テストデータの伝送時間の最大値を取得することで、上記第１応答時間を測定するステップを含むことを特徴とする。

上記通信方法は、上記第１通信機器において、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で上記テストデータを複数回にわたって伝送したときの上記テストデータの伝送時間の最小値を取得することで、上記第１応答時間を測定するステップを含むことを特徴とする。

上記通信方法は、上記第１通信機器において、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で上記テストデータを複数回にわたって伝送したときの上記テストデータの伝送時間の平均値を取得することで、上記第２応答時間を検出するステップを含むことを特徴とする。

上記通信方法は、上記第１通信機器において、上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で上記テストデータを複数回にわたって伝送したときの上記テストデータの伝送時間の最大値を取得することで、上記第２応答時間を検出するステップを含むことを特徴とする。

上記通信方法は、上記第１通信機器において、上記伝送速度テーブルに格納された上記第１応答時間及び上記伝送速度の内挿値又は外挿値と、上記第２応答時間とを比較して、上記第２応答時間に対応する伝送速度を上記使用済み伝送速度として決定するステップを含むことを特徴とする。

上記通信方法において、上記有効残留伝送速度は、上記最大伝送速度から上記使用済み伝送速度を減算した残りの伝送速度であることを特徴とする。

上記通信方法において、上記有効残留伝送速度は、上記最大伝送速度から上記使用済み伝送速度及び所定の余裕値を減算した残りの伝送速度であることを特徴とする。

上記通信方法において、
上記第１通信機器は第１表示器を備え、
上記方法は、上記第１通信機器において、上記有効残留伝送速度が上記必要伝送速度以下であるとき、上記実データの伝送を中止して、上記実データの伝送が中止されたことを上記第１表示器に表示するステップを含むことを特徴とする。

上記通信方法において、
上記実データの伝送の開始後、
上記第１通信機器において、上記テストデータを上記第１通信機器及び上記第２通信機器の間で伝送したときの上記テストデータの伝送時間を示す第３応答時間を検出し、
上記第１通信機器において、上記伝送速度テーブルに基づいて、上記第３応答時間に対応する伝送速度を使用済み伝送速度として決定し、
上記第１通信機器において、上記通信ネットワークの最大伝送速度及び上記使用済み伝送速度から上記有効残留伝送速度を決定し、
上記第１通信機器において、上記有効残留伝送速度が所定のしきい値以下であるとき、上記実データの伝送が不安定であることを上記第１表示器に表示するステップを含むことを特徴とする。

上記通信方法において、
上記第２通信機器は第２表示器を備え、
上記方法は、
上記第１通信機器において、上記有効残留伝送速度が上記必要伝送速度以下であるとき、上記実データの伝送を中止して、上記実データの伝送が中止されたことを上記第２通信機器に通知し、
上記第２通信機器において、上記実データの伝送が中止されたことを上記第２表示器に表示するステップを含むことを特徴とする。

本明細書に開示された技術の通信システム及び通信方法によれば、複数の通信機器を含む通信システムでは、例えば第１通信機器が設置されるときに、第１通信機器、第２通信機器、第３通信機器、及び第４通信機器による専有状態を開始し、大量の負荷データを用いて通信ネットワークのトラフィック状態を検査し、伝送速度テーブル（すなわち、伝送速度と第１応答時間との対応関係）を生成する。その後、非専有状態で大量の実データを伝送するとき、第１通信機器は、実データの伝送前に小量のテストデータを用いて第２応答時間を検出することにより、実データの安定的な伝送を開始することができるか否かを判断する。それゆえに、実データの伝送前には、第２応答時間を検出するための小量のテストデータを伝送するだけで済み、通信ネットワークへの追加のトラフィック量は、負荷データを伝送する場合に比べて最小限に抑制することができる。その結果、非専有状態であってもテストデータが他の通信を妨害することはなく、また実データの伝送前の所定テスト期間は、例えば１０秒程度以下に大幅に短縮化することができる。このようなテストデータの伝送が実データの伝送前に毎回実行されても、ユーザは、その実行に負担を感じることもなく実データを享受することが可能となる。

さらに、専有状態を２つの第１通信機器及び第２通信機器で構成することにより、複数の通信機器間における各種データの伝送を簡略化することができ、伝送速度テーブル及び最大伝送速度を簡単に調べることができる。

本発明の実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。 図１の通信機器１１、１３、１５の詳細構成を示すブロック図である。 図１の通信機器１２、１４、１６の詳細構成を示すブロック図である。 図１の通信機器１１によって実行される伝送速度テーブル生成処理を示すフローチャートである。 図４のステップＳ１の第１の実施例を示すサブルーチンである。 図４のステップＳ１の第２の実施例を示すサブルーチンである。 図４のステップＳ１の第３の実施例を示すサブルーチンである。 図１の通信機器１１によって実行される変形例の伝送速度テーブル生成処理を示すフローチャートである。 図１の通信機器１１によって実行されるデータ伝送処理を示すフローチャートである。 図４のステップＳ５７を示すサブルーチンである。 図１の通信システム１で送受信される実データ及び負荷データのデータ構成Ｄ１０を示す図である。 図１の通信システム１で送受信されるテストデータのデータ構成Ｄ１１を示す図である。 図１の通信機器１１の伝送速度テーブル２９ａに格納される伝送速度Ｒ（ｎ）及び応答時間Ｔ（ｎ）の一例を示す表である。 図１の通信機器１１の伝送速度テーブル２９ａに格納される伝送速度Ｒ（ｎ）及び応答時間Ｔ（ｎ）の一例を示すグラフである。

以下、いくつかの例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。図面において、実質的に同一の構成、動作、及び効果を表す要素には、同一の符号を付す。

（１）通信システム１及び通信ネットワーク１０
図１は、本発明の実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。通信システム１は、通信機器１１、通信機器１２、通信機器１３、通信機器１４、通信機器１５、通信機器１６、及び通信ネットワーク１０を含む。通信機器１１〜１６は、通信ネットワーク１０を介して互いに通信することができる。一例では、通信機器１１〜１６は通信機能を有する家庭用デジタルＡＶ機器であり、通信ネットワーク１０は宅内ネットワークである。他の例では、通信システム１は、商業施設内、構内、又は放送スタジオ内などのネットワークシステムであってもよい。通信ネットワーク１０は、無線ネットワークであっても有線ネットワークであってもよい。

通信ネットワーク１０の通信帯域は、通信機器１１〜１６によって共有することができる。この通信帯域とは、通信ネットワーク１０内で伝送可能な最大の伝送速度のことであり、本明細書では「最大伝送速度」と呼ぶ。通信機器１１〜１６は、同時に伝送するデータの伝送速度の総和が最大伝送速度以下となるように、通信ネットワーク１０を所望の比率で共有することができる。

通信ネットワーク１０の例としては、無線の場合、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｎ（ＩＥＥＥ：Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ＝米国電気電子学会）で規定される無線ＬＡＮがあり、有線の場合、リピータハブで結合されたイーサネット（ＥＴＨＥＲＮＥＴ：登録商標）がある。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ方式無線ＬＡＮの場合、現在の日本では通信帯域は最大３００Ｍビット／秒であるが、各種ヘッダなどの冗長度分を取り除いた実効的な正味の最大伝送速度は、この最大値よりもある程度低下する。

共有型の通信ネットワーク１０では、無線ＬＡＮの場合、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ＝衝突回避機能付き搬送波感知多重アクセス方式）、及びイーサネットの場合、ＣＳＭＡ／ＣＤ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ＝衝突検出機能付き搬送波感知多重アクセス方式）、のような多重アクセス制御方式を用いて共有ネットワークにおける多重アクセスが制御される。この場合、通信ネットワーク１０内のトラフィック量が多くなって、伝送速度が最大伝送速度に近づくにつれて衝突回避又は衝突検出頻度が高くなり、伝送遅延が大きくなる。

通信機器１１〜１６以外にも、通信ネットワーク１０に接続される通信機器があってもよい。このような通信システム１において、本明細書において、特定の複数の通信機器だけが通信ネットワーク１０を専有的に用いて当該通信機器のみが互いに通信することができる状態を「専有状態」と呼び、さらに、任意の複数の通信機器が通信ネットワーク１０を非専有的に用いて互いに通信することができる状態を「非専有状態」と呼ぶ。例えば４つの通信機器１１〜１４が専有状態にある場合、各通信機器１５、１６は通信システム１内のいずれの通信機器とも通信することができない。この場合、例えば各通信機器１５、１６の電源は、オフされている。例えば４つの通信機器１１〜１４が非専有状態にある場合、各通信機器１５、１６は自身を除く他の５つの通信機器と通信することができる。

（２）通信機器１１〜１６
各通信機器１１、１３、１５は、例えばハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）レコーダであり、ハードディスク内又はブルーレイディスク内に記憶された例えば映像コンテンツなどの実データを再生し、かつ通信ネットワーク１０へ送信することができる。各通信機器１２、１４、１６は、例えばデジタルテレビジョン放送受像機であり、通信ネットワーク１０を介して受信した実データを表示することができる。すなわち各通信機器１１、１３、１５はサーバとして動作し、各通信機器１２、１４、１６はクライアントとして動作する。

図２は、図１の通信機器１１、１３、１５の詳細構成を示すブロック図である。通信機器１１は、本体部２０、インターフェース部２１、及び配線２２を含む。本体部２０はＨＤＤレコーダの本体部分を含み、インターフェース部２１はＨＤＤレコーダのインターフェース部分を含む。配線２２は、バス構成、スイッチ構成、もしくは一対一の直接配線構成のうちのいずれであってもよく、又はこれらの混成構成であってもよい。本体部２０は、メインコントローラ２３、信号処理回路２４、インジケータ２５、デジタルテレビジョン放送のチューナ２６、ハードディスクドライブ２７、及びブルーレイディスク（ＢＤ）ドライブ２８を含む。信号処理回路２４は、デコーダ及びエンコーダを含む。インジケータ２５は、例えばＨＤＤレコーダの正面部に設けられた各種の動作情報を表示する比較的小さな表示器である。ブルーレイディスクドライブ２８に代えて、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）ディスクドライブ等の他の媒体のドライブを備えてもよい。インターフェース部２１は、不揮発性メモリ２９、インターフェースコントローラ３０、バッファメモリ３１、及びネットワークインターフェース３２を含む。通信機器１１、１３、１５は、チューナ２６、ハードディスクドライブ２７、及びブルーレイディスクドライブ２８のすべてを備えていなくてもよく、例えば、これらのうちのいずれか１つをそれぞれ備えていてもよい。

図３は、図１の通信機器１２、１４、１６の詳細構成を示すブロック図である。通信機器１２は、インターフェース部４０、本体部４１、及び配線４２を含む。インターフェース部４０はデジタルテレビジョン放送受像機のインターフェース部分を含み、本体部４１はデジタルテレビジョン放送受像機の本体部分を含む。配線４２は、配線２２と同様に構成される。インターフェース部４０は、インターフェースコントローラ４３、不揮発性メモリ４４、ネットワークインターフェース４５、及びバッファメモリ４６を含む。本体部４１は、メインコントローラ４７、信号処理回路４８、デジタルテレビジョン放送のチューナ４９、及びディスプレイ５０を含む。信号処理回路４８は、ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）デコーダ（図示せず）及びＭＰＥＧ−２（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ−２）デコーダ（図示せず）を含む。

各インターフェースコントローラ３０、４３は、後述する図４〜図１０のフローチャートに従って、各種データ処理を行う。各インターフェースコントローラ３０、４３は、図４〜図１０のフローチャートに基づくプログラムが組み込まれたマイクロプロセッサ又はマイクロコンピュータで構成されてもよい。各インターフェースコントローラ３０、４３は、図４〜図１０のフローチャートに基づくタイミング信号を発生するＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ＝フィールドプログラマブルゲートアレイ）などのワイヤードロジック回路で構成されてもよい。さらに各インターフェースコントローラ３０、４３は、マイクロプロセッサもしくはマイクロコンピュータ及びワイヤードロジック回路による混成回路で構成されてもよい。インターフェースコントローラ３０、４３は、それぞれ本体部２０、４１内のメインコントローラ２３、４７と統合されてもよい。

不揮発性メモリ２９、４４は、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などで構成され、後述する伝送速度テーブル２９ａ（図１３を参照）を格納する。各バッファメモリ３１、４６は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性メモリで構成され、データを一時的に記憶する。各ネットワークインターフェース３２、４５は、ワイヤードロジック回路、マイクロプロセッサもしくはマイクロコンピュータ、又はこれらの混成回路で構成され、データリンク層における各種データ処理及び物理層における各種信号処理を行う。

ハードディスクドライブ２７は、例えばＭＰＥＧ−２ ＴＳデータを記憶している。ハードディスクドライブ２７は、チューナ２６で受信されたデジタルテレビジョン放送のＡＶコンテンツとしてのＭＰＥＧ−２ ＴＳデータを信号処理回路２４を介して取得して記憶してもよい。さらに、ブルーレイディスクドライブ２８は、ブルーレイディスクから、ＡＶコンテンツとして記憶されたＭＰＥＧ−２ ＴＳデータを読み出す。

図１１は、図１の通信システム１で送受信される実データ及び負荷データのデータ構成Ｄ１０を示す図である。本明細書では、受信側の通信機器の要求に応じて送信側の通信機器から受信側の通信機器に伝送されるＡＶコンテンツを含むデータを「実データ」と呼び、通信ネットワーク１０における伝送速度などを測定するための（ＡＶコンテンツではない）データを「負荷データ」と呼ぶ。データ構成Ｄ１０は、複数のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレーム６０を含む。１つのＭＡＣフレーム６０は、ＭＡＣヘッダ６１、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダ６２、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダ６３、及びペイロード６４を時系列順に含む。ＭＰＥＧ−２ ＴＳデータは、データ構成Ｄ１０の形式に変換される。この場合、ペイロード６４は、ＭＡＣフレーム６０のサイズが規定の１５１８バイト以下となるように、１８８バイトのサイズのＴＳパケットが例えば７つとＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルに関するデータとで構成される。このペイロード６４は、ＴＣＰプロトコルによってカプセル化され、さらにＩＰパケットにカプセル化され、さらにＭＡＣフレームにカプセル化される。

図２においてインターフェースコントローラ３０は、チューナ２６、ハードディスクドライブ２７、及びブルーレイディスクドライブ２８のいずれかから、ＭＰＥＧ−２ ＴＳデータを読み出し、バッファメモリ３１に一時記憶しながらＭＰＥＧ−２ ＴＳデータをカプセル化し、ＴＣＰパケットを生成し、次いでＩＰパケットを生成する。ネットワークインターフェース３２は、インターフェースコントローラ３０の命令に従い、このＩＰパケットをＭＡＣフレームにカプセル化し、無線の場合には無線帯域への変調又は有線の場合にはベースバンド符号化、などの物理層の信号処理を行って実データを生成する。ネットワークインターフェース３２は、この実データを、無線の場合にはＣＳＭＡ／ＣＡ又は有線の場合にはＣＳＭＡ／ＣＤなどの媒体アクセス制御に基づくタイミングで通信ネットワーク１０へ送信する。このように通信機器１１は、ＭＰＥＧ−２ ＴＳデータをデータ構成Ｄ１０の形式に変換することにより、実データを生成する。

図３においてネットワークインターフェース４５は、この実データを受信し、インターフェースコントローラ４３の命令に従い、無線の場合には無線帯域からの復調又は有線の場合にはベースバンド復号化、などの物理層の信号処理を行ってＭＡＣフレームを生成する。ネットワークインターフェース４５は、このＭＡＣフレームを逆カプセル化し、ＩＰパケットを生成する。インターフェースコントローラ４３は、このＩＰパケットをバッファメモリ４６に一時記憶しながら逆カプセル化し、ＴＣＰパケットを生成し、次いでＭＰＥＧ−２ ＴＳデータを生成する。本体部４１は、このＭＰＥＧ−２ ＴＳデータを、信号処理回路４８内のＴＳデコーダ及びＭＰＥＧ−２デコーダにおいてそれぞれＴＳ復号化及びＭＰＥＧ−２復号化し、ディスプレイ５０に表示する。

上述した例では、各通信機器１１〜１６はＨＴＴＰ及びＴＣＰプロトコルを使用するとしたが、これらのプロトコルの組み合わせは伝送誤り率の比較的高い無線ネットワークにおいて特に有効である。一方、伝送誤り率の比較的低い有線ネットワークにおいては、ＨＴＴＰ及びＴＣＰプロトコルの代わりに、伝送におけるリアルタイム性及び低遅延化を重視したＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）及びＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルの組み合わせを使用してもよい。この場合、バッファメモリ４６の容量はより小さくすることができる。さらに上述した例では、ネットワークインターフェース３２、４５は、それぞれＭＡＣフレームのカプセル化及び逆カプセル化を行うとしたが、インターフェースコントローラ３０、４３がそれぞれカプセル化及び逆カプセル化を行ってもよい。逆に、各インターフェースコントローラ３０、４３は、ＨＴＴＰ及びＴＣＰプロトコル又はＲＴＰ及びＵＤＰプロトコルを処理するとしたが、各ネットワークインターフェース３２、４５がこれらのプロトコルを処理してもよい。さらに上述した例では、各通信機器１１〜１６はＴＳパケットがＩＰパケットでカプセル化されるＴＳオーバーＩＰを使用するとしたが、ＩＰパケットが分割されＴＳパケットでカプセル化されるＩＰオーバーＴＳを使用してもよい。

以下、図４〜図１０を参照して、本実施形態の通信システム１において実行されるデータ伝送について説明する。

（３）伝送速度テーブル生成処理
図４は、図１の通信機器１１によって実行される伝送速度テーブル生成処理を示すフローチャートである。本実施形態の通信システム１では、受信側の通信機器１２の要求に応じて送信側の通信機器１１から受信側の通信機器１２へのデータ伝送（実データの伝送）を行う前に、通信システム１は、その初期設定として「伝送速度テーブル２９ａ」を生成する。伝送速度テーブル２９ａは、通信機器１１〜１６のうちの任意の一対の通信機器間で異なる複数の伝送速度で負荷データを伝送する間に、負荷データよりも小さなサイズの「テストデータ」を通信機器１１及び通信機器１２の間で伝送したときのテストデータの伝送時間の長さを示す応答時間と、この応答時間に対応する伝送速度とを格納する。伝送速度テーブル２９ａは、通信機器１１の不揮発性メモリ２９に格納される。本実施形態の通信システム１では、予め生成された伝送速度テーブル２９ａを用いることにより、従来技術のように大量の負荷データを用いることによる種々の問題を軽減することができる。

図１３は、図１の通信機器１１の伝送速度テーブル２９ａに格納される伝送速度Ｒ（ｎ）及び応答時間Ｔ（ｎ）の一例を示す表である。各伝送速度Ｒ（ｎ）及び各応答時間Ｔ（ｎ）は、伝送速度テーブル２９ａの初期状態では空白である。ここで、伝送速度Ｒ（ｎ）は、例えば通信ネットワーク１０上で伝送される実データ内のペイロード６４の伝送速度に相当する。ただしこれは速度の基準をどこに置くかの問題なので、伝送速度Ｒ（ｎ）は例えばＩＰパケットのペイロード（すなわちＴＣＰヘッダ６３及びペイロード６４）の伝送速度としてもよいが、以下の説明ではペイロード６４の伝送速度とする。

通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、例えば、伝送速度テーブル２９ａが空白のとき（例えば、通信機器１１を通信ネットワーク１０に初めて接続して、最初に電源をオンにしたとき）、図４の伝送速度テーブル生成処理を実行する。

図４のステップＳ１において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、最大伝送速度取得処理を実行し、通信ネットワーク１０の最大伝送速度Ｒｍａｘを取得する。最大伝送速度Ｒｍａｘは、ユーザにより入力される既知の値であってもよく、又は、図５〜図７を参照して説明する方法（後述）のいずれかにより取得されてもよい。

ステップＳ２において、通信機器１１〜１４による通信ネットワーク１０の専有状態を開始する。専有状態は、例えば通信機器１１が設置されるときに、この通信機器１１と通信ネットワーク１０の他の通信機器１２〜１６との接続確認を行う場合の状態に相当する。通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１２〜１４に、図４の処理に必要な動作を実行するように指示し、残りの通信機器１５、１６に送信を行うことなく待機するように指示する。

通信機器１１の指示によって専有状態を開始することに代えて、ユーザが通信機器１１〜１４のみの電源をオンにして残りの通信機器１５、１６の電源をオフにすることにより専有状態を開始してもよい。

ステップＳ３において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、最大伝送速度Ｒｍａｘ以下の任意の伝送速度Ｒ（ｎ）を選択する。このとき、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、例えば、図１３の伝送速度Ｒ（ｎ）のいずれか１つを選択する。図１３の例では、伝送速度テーブル２９ａは、パラメータｎ＝１〜６に関して、伝送速度Ｒ（１）＝１０Ｍｂｐｓ（ビット／秒）から、通信ネットワーク１０の最大伝送速度Ｒｍａｘに等しい伝送速度Ｒ（６）＝６０Ｍｂｐｓまで、１０Ｍｂｐｓのステップ幅で６つの伝送速度を有する。以下の説明では、最初に図１３のｎ＝１の場合、すなわち、伝送速度Ｒ（１）＝１０Ｍｂｐｓを選択するものとする。

ステップＳ４において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、選択された伝送速度Ｒ（ｎ）で通信機器１３から通信機器１４に負荷データを送信させる。負荷データの送信は、所定テスト期間（例えば１０秒間）にわたって継続される。負荷データは、ＭＰＥＧ−２ ＴＳデータに基づく実データのデータ構成Ｄ１０と同様な形式になっている。ただし負荷データのペイロード６４は、実データの場合のようなＭＰＥＧ−２ ＴＳデータではなく、関数で算出可能なランダムデータ又は各バイトが１６進数表現で「ＦＦ」などを含む定数データである。インターフェースコントローラ３０は、本体部２０とは無関係に、ランダムデータ又は定数データなどの固定データを生成することができる。

ＭＡＣヘッダ６１のサイズは１８バイトである。詳しくはヘッダが１４バイト及びトレーラが４バイトであるが、図１１では説明の簡単化のためヘッダの位置にまとめて表している。ＩＰヘッダ６２のサイズは、ＩＰｖ４（ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ４）の場合、通常２０バイトである。ＴＣＰヘッダ６３のサイズは、通常２０バイトである。ＭＡＣフレーム６０のサイズが規定の１５１８バイト以下となるためには、ペイロード６４のサイズは最大１４６０バイトとなる。インターフェースコントローラ３０は、このようなペイロード６４の伝送速度が例えば１０Ｍｂｐｓとなるように、上述した実データの生成法と同様にして、ペイロード６４を含むＩＰパケットを生成し、ネットワークインターフェース３２へ送る。ネットワークインターフェース３２は、上述した実データの生成法と同様にして、入力された１０ＭｂｐｓのＩＰパケットに基づき、１０Ｍｂｐｓの伝送速度を有する負荷データを生成することができる。１０Ｍｂｐｓの伝送速度を有する負荷データを、通信機器１３が通信機器１４へ例えば１０秒間の所定テスト期間の間にわたって伝送する場合、ペイロード６４の合計サイズは、１０／８×１０秒＝約１２Ｍバイトとなる。

通信機器１３から通信機器１４に負荷データを送信している間（ステップＳ４）、ステップＳ５において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１１から通信機器１２にテストデータを送信してから返信されたテストデータを受信するまでの応答時間Ｔ（ｎ）を測定する。図１２は、図１の通信システム１で送受信されるテストデータのデータ構成Ｄ１１を示す図である。データ構成Ｄ１１は１つのＭＡＣフレーム６５を含み、ＭＡＣフレーム６５は、ＭＡＣヘッダ６６、ＩＰヘッダ６７、ＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ＝インターネット制御通知プロトコル）ヘッダ６８、及びペイロード６９を時系列順に含む。ＭＡＣヘッダ６６及びＩＰヘッダ６７は、データ構成Ｄ１０のＭＡＣヘッダ６１及びＩＰヘッダ６２と同様である。ＩＣＭＰヘッダ６８は、タイプ、識別子、及びシーケンス番号を含む。

ＩＣＭＰヘッダ６８のタイプは、ＩＣＭＰヘッダ６８を用いて実行可能な種々の機能を表す。テストデータは、ＩＣＭＰヘッダ６８のこれらの機能のうち、エコー要求通知（Ｅｃｈｏ Ｍｅｓｓａｇｅ）及びエコー応答通知（Ｅｃｈｏ Ｒｅｐｌｙ Ｍｅｓｓａｇｅ）の両機能を用いる。複数のテストデータが通信機器１１、１２間で伝送される場合、これらのテストデータは、ＩＣＭＰヘッダ６８の識別子によって個々に区別することができ、ＩＣＭＰヘッダ６８のシーケンス番号によって時系列順に順序付けをすることができる。ペイロード６９は、送信時点のタイムコードを含む。

上述したように、ＭＡＣヘッダ６６のサイズは１８バイトであり、及びＩＰヘッダ６７のサイズは２０バイトである。ＩＣＭＰヘッダ６８のサイズは、エコー要求通知及びエコー応答通知の場合、８バイトである。タイムコードが例えば４バイトで表される場合、ペイロード６９は４バイトとなる。テストデータのサイズは、これらのサイズの合計であり、１８＋２０＋８＋４＝５０バイトとなる。ＭＡＣフレームの規定の最小サイズが６４バイトであるので、ペイロード６９を１８バイトにすれば、テストデータのサイズは６４バイトとなる。

インターフェースコントローラ３０は、現在の時刻、すなわち送信時点のタイムコードを含むペイロード６９を生成し、次にエコー要求通知に設定されたＩＣＭＰヘッダ６８を追加する。インターフェース部２１は、このペイロード６９及びＩＣＭＰヘッダ６８で構成されるデータを、上述した負荷データの生成法と同様にしてＩＰパケットにカプセル化し、次いでＭＡＣフレームにカプセル化することにより、テストデータを生成する。通信機器１１は、このテストデータを通信機器１２へ送る。

通信機器１２のインターフェース部４０は、このテストデータを逆カプセル化する。インターフェースコントローラ４３は、ＩＣＭＰヘッダ６８を抽出し、ＩＣＭＰヘッダ６８のタイプをエコー要求通知からエコー応答通知へ変更する。インターフェース部４０は、ペイロード６９及び変更されたＩＣＭＰヘッダ６８で構成されるデータを、ＩＰパケットにカプセル化し、次いでＭＡＣフレームにカプセル化することにより、テストデータを生成する。通信機器１２は、このテストデータを通信機器１１へ送る。インターフェース部２１は、このテストデータを逆カプセル化し、ペイロード６９を抽出する。インターフェースコントローラ３０は、ペイロード６９内のタイムコードと、現在の時刻、すなわち受信時点のタイムコードとの差分から、テストデータが通信機器１１、１２間を往復するのに要した伝送時間を表す応答時間を求めることができる。

通信機器１１は、所定テスト期間（例えば１０秒間）の間、テストデータを通信機器１１及び通信機器１２の間で複数回にわたって伝送してもよい。インターフェースコントローラ３０は、複数回の伝送時間の平均値を応答時間Ｔ（ｎ）としてもよい。これにより、通信ネットワーク１０のトラフィック状態に依存して変化しがちな応答時間Ｔ（ｎ）の信頼性を向上させることができる。図１３に示す応答時間Ｔ（ｎ）は、平均値の一例である。また、インターフェースコントローラ３０は、複数回の伝送時間の最大値を応答時間Ｔ（ｎ）としてもよい。これにより、通信ネットワーク１０のトラフィック状態に依存して応答時間が最も悪化する場合を考慮することができる。インターフェースコントローラ３０は、上述した複数回分の伝送について、ＩＣＭＰヘッダ６８の識別子、シーケンス番号、送信時点のタイムコード、及び受信時点のタイムコードを記載したテーブルを有してもよい。これにより、ペイロード６９が送信時点のタイムコードを含まなくてもよいことになる。

通信ネットワーク１０のトラフィック状態は、所定テスト期間の間、通信ネットワーク１０を行き交うデータの量（すなわち、トラフィック量）に依存する。換言すれば、トラフィック状態は、通信ネットワーク１０を行き交う全データの総伝送速度に依存する。伝送速度Ｒ（ｎ）が１０Ｍｂｐｓで所定テスト期間が１０秒間の場合、負荷データの量は上述したように１２Ｍバイトである。テストデータが通信機器１１及び通信機器１２の間を所定テスト期間の間５回往復すると仮定すると、テストデータのサイズは、６４バイト×２×５＝６４０バイトであり、伝送速度は６４０バイト×８／１０秒＝５１２ｂｐｓである。すなわち、通信ネットワーク１０に対して、負荷データは１０Ｍｂｐｓ及び１２Ｍバイトのトラフィック量を与え、テストデータは５１２ｂｐｓ及び６４０バイトのトラフィック量を与える。従って、テストデータは、負荷データよりも大略１／２００００のトラフィック量しか通信ネットワーク１０に与えない。それゆえに、テストデータのトラフィック量への影響は、無視することができる。

通信ネットワーク１０のトラフィック状態における伝送制御に、ＩＰｖ４のＩＰヘッダ６２、６７内に規定される１バイトサイズのＴＯＳ（Ｔｙｐｅ Ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）フィールドが利用されてもよい。ＴＯＳフィールドを用いることにより、通信ネットワーク１０を伝送するデータの優先レベルを選択することができる。４つの通信機器１１〜１４による専有状態において、テストデータの優先レベルは負荷データの優先レベルに等しく設定される。上述したように、両者の優先レベルが同一であっても、テストデータのトラフィック量への影響は、無視することができる。

このように、図４のステップＳ５において、通信機器１３が最大伝送速度Ｒｍａｘ以下の任意の伝送速度Ｒ（ｎ）の負荷データを通信機器１４へ伝送している間、通信機器１１は、負荷データよりもサイズの小さいテストデータを通信機器１２との間で送受信することにより通信機器１２に対する応答時間Ｔ（ｎ）を検出する。その結果、図１３のｎ＝１について、伝送速度Ｒ（１）＝１０Ｍｂｐｓに対する応答時間Ｔ（１）＝２ｍｓが得られ、伝送速度Ｒ（ｎ）及び応答時間Ｔ（ｎ）からなる１つのデータ対が得られる。

ステップＳ６において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、取得された一対の伝送速度Ｒ（ｎ）及び応答時間Ｔ（ｎ）を伝送速度テーブル２９ａに格納する。

ステップＳ７において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、すべての伝送速度Ｒ（ｎ）について応答時間Ｔ（ｎ）を測定したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ８に進み、ＮＯのときはステップＳ３に戻る。本明細書では、以降、例えば図１３のｎ＝２〜６について検査するため、ステップＳ３〜Ｓ６を残りの５回繰り返す。その結果、図１３の伝送速度テーブル２９ａ全体が得られる。

上述したように、通信ネットワーク１０のトラフィック状態は、通信ネットワーク１０を行き交う全データの総伝送速度に依存する。負荷データの伝送速度Ｒ（ｎ）が増大するとき、通信ネットワーク１０のトラフィック量は単調に増加する。そのため、共有ネットワークでは上述したような衝突回避（無線ＬＡＮの場合）又は衝突検出（イーサネットの場合）が生じる頻度が高くなり、通信機器１１、１２間でテストデータを伝送するときの送信タイミングは遅延する。従って、図１３に示すように、伝送速度Ｒ（ｎ）が１０Ｍｂｐｓから６０Ｍｂｐｓへと増加すると、応答時間Ｔ（ｎ）は２ｍｓから７ｍｓへと増加する。

ステップＳ８において、通信機器１１〜１４による通信ネットワーク１０の専有状態を終了する。ステップＳ８では、例えば、通信機器１１が通信機器１２〜１６に専有状態の終了を通知し、通信機器１１〜１４によって専有されていた通信ネットワーク１０を開放する。

以上説明したように、図４の伝送速度テーブル生成処理を実行することにより、図１３の伝送速度テーブル２９ａを生成することができる。生成された伝送速度テーブル２９ａは、不揮発性メモリ２９に格納される。

以上のように構成された実施形態では、通信機器１１が伝送速度Ｒ（ｎ）を選択し（ステップＳ３）、選択された伝送速度Ｒ（ｎ）で負荷データを送信するように通信機器１３に指示したが（ステップＳ４）、通信機器１３が伝送速度Ｒ（ｎ）を選択してもよい。この場合、通信機器１３は、最大伝送速度Ｒｍａｘ以下の伝送速度Ｒ（ｎ）を選択し、選択された伝送速度Ｒ（ｎ）で通信機器１３から通信機器１４に負荷データを送信するとともに、選択された伝送速度Ｒ（ｎ）を通信機器１１に通知する。通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通知された伝送速度Ｒ（ｎ）と測定された応答時間Ｔ（ｎ）とのデータ対を伝送速度テーブル２９ａに格納する。

（４）最大伝送速度Ｒｍａｘの測定
最大伝送速度Ｒｍａｘは、前述のように、ユーザにより入力される既知の値であってもよく、又は、通信機器１１〜１４が測定を行うことにより取得されてもよい。

通信ネットワーク１０の最大伝送速度Ｒｍａｘは、通信機器１１〜１６のうちの任意の一対の通信機器（例えば通信機器１１、１２）間で負荷データを伝送し、この負荷データの伝送速度を徐々に増加させ、以下に示すいくつかの測定法で通信ネットワーク１０の輻輳状態を検出することにより、求めることができる。１つ目の測定法では、特にＴＣＰプロトコルを用いる場合、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０がネットワークインターフェース３２内のバッファメモリ（図示せず）の込み具合を調べ、満杯になると最大伝送速度Ｒｍａｘを超えていると判断する。２つ目の測定法では、特にＵＤＰプロトコルを用いる場合、通信機器１２のインターフェースコントローラ４３が、通信機器１１から受信した負荷データの誤り率を算出し、この誤り率情報を通信機器１１へ送り返す。通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、この誤り率が所定の上限値以上になると最大伝送速度Ｒｍａｘを超えていると判断する。この上限値は、例えばＴＳパケットのリードソロモン符号が訂正可能な誤り率の上限値である。また、負荷データの誤り率は、負荷データが上述したような固定データであることに基づいて算出することができる。２つ目の測定法において、通信機器１２は、通信機器１１から受信した負荷データをそのまま通信機器１１へ送り返し、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０が負荷データの誤り率を算出してもよい。これが３つ目の測定法である。なお、上述したネットワークインターフェース３２内のバッファメモリ（図示せず）は、バッファメモリ３１と統合されてもよい。

以下、図５〜図７を参照して、上述した測定法のうちの任意のものに基づき最大伝送速度Ｒｍａｘを測定する例について説明する。

図５は、図４のステップＳ１の第１の実施例を示すサブルーチンである。図５の処理では、通信機器１１、１２により最大伝送速度Ｒｍａｘを測定する。図５のステップＳ１１において、通信機器１１、１２による通信ネットワークの専有状態を開始する。通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１２に、図５の処理に必要な動作を実行するように指示し、残りの通信機器１３〜１６に送信を行うことなく待機するように指示する。ステップＳ１２において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１１から通信機器１２に負荷データを送信することで、通信ネットワーク１０の最大伝送速度Ｒｍａｘを測定する。通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、測定された最大伝送速度Ｒｍａｘを不揮発性メモリ２９に格納する。ステップＳ１３において、通信機器１１、１２による通信ネットワークの専有状態を終了する。ステップＳ１３では、例えば、通信機器１１が通信機器１２〜１６に専有状態の終了を通知し、通信機器１１、１２によって専有されていた通信ネットワーク１０を開放する。その後、図４のステップＳ２に進む。

図６は、図４のステップＳ１の第２の実施例を示すサブルーチンである。図６の処理では、通信機器１３、１４により最大伝送速度Ｒｍａｘを測定する。図６のステップＳ２１において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１３、１４による通信ネットワークの専有状態を開始させる。通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１３、１４に、図６の処理に必要な動作を実行するように指示し、残りの通信機器１２、１５、１６に送信を行うことなく待機するように指示する。ステップＳ２２において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１３から通信機器１４に負荷データを送信させることで、通信機器１３のインターフェースコントローラ３０に、通信ネットワーク１０の最大伝送速度Ｒｍａｘを測定させる。通信機器１３のインターフェースコントローラ３０は、測定された最大伝送速度Ｒｍａｘを不揮発性メモリ２９に格納する。ステップＳ２３において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１３から最大伝送速度Ｒｍａｘを受信する。通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、受信された最大伝送速度Ｒｍａｘを不揮発性メモリ２９に格納する。ステップＳ２４において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１３、１４による通信ネットワークの専有状態を終了させる。ステップＳ２４では、例えば、通信機器１１が通信機器１２〜１６に専有状態の終了を通知し、通信機器１３、１４によって専有されていた通信ネットワーク１０を開放する。その後、図４のステップＳ２に進む。

図７は、図４のステップＳ１の第３の実施例を示すサブルーチンである。図７の処理では、通信機器１１、１２により最大伝送速度Ｒｍａｘを測定し、さらに、通信機器１３、１４により最大伝送速度Ｒｍａｘを測定する。図７のステップＳ３１において、通信機器１１、１２による通信ネットワークの専有状態を開始する。ステップＳ３２において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１１から通信機器１２に負荷データを送信することで、通信ネットワーク１０の最大伝送速度Ｒｍａｘを測定する。通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、測定された最大伝送速度Ｒｍａｘを不揮発性メモリ２９に格納する。ステップＳ３３において、通信機器１１、１２による通信ネットワークの専有状態を終了する。ステップＳ３４において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１３、１４による通信ネットワークの専有状態を開始させる。ステップＳ３５において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１３から通信機器１４に負荷データを送信させることで、通信機器１３に、通信ネットワーク１０の最大伝送速度Ｒｍａｘを測定させる。通信機器１３は、測定された最大伝送速度Ｒｍａｘを不揮発性メモリ２９に格納する。ステップＳ３６において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１３、１４による通信ネットワークの専有状態を終了させる。その後、図４のステップＳ２に進む。

図７の処理によれば、例えば、無線環境において通信機器の組み合わせごと（通信機器１１、１２間と通信機器１３、１４間）に最大伝送速度が異なる場合に、適切な最大伝送速度を測定することができる。また、図５のように２つの通信機器１１、１２のみによる専有状態を用いることで、通信機器間における各種データの伝送を簡略化することができ、最大伝送速度Ｒｍａｘを簡単に測定することができる。

（５）伝送速度テーブル生成処理の変形例
図８は、図１の通信機器１１によって実行される変形例の伝送速度テーブル生成処理を示すフローチャートである。伝送速度テーブル生成処理において、負荷データの伝送は、通信機器１３、１４間で行うことに限定されず、通信機器１１、１２間（すなわち、テストデータを伝送する通信機器と同じ通信機器）で行ってもよい。この場合、図４のような４つの通信機器１１〜１４による専有状態ではなく、２つの通信機器１１、１２のみによる専有状態を用いることができる。

図８のステップＳ４１において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、最大伝送速度Ｒｍａｘを取得する。ステップＳ４１は図４のステップＳ１と同様であり、詳しくは、図５〜図７のいずれかの処理に従って行うことができる。ステップＳ４２において、通信機器１１、１２による通信ネットワーク１０の専有状態を開始する。ステップＳ４３において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、図１３の伝送速度Ｒ（ｎ）のいずれか１つを選択する。ステップＳ４４において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、選択された伝送速度Ｒ（ｎ）で通信機器１１から通信機器１２に負荷データを送信しながら、通信機器１１から通信機器１２にテストデータを送信してから返信されたテストデータを受信するまでの応答時間Ｔ（ｎ）を測定する。ステップＳ４５において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、伝送速度Ｒ（ｎ）及び応答時間Ｔ（ｎ）を伝送速度テーブル２９ａに格納する。ステップＳ４６において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、すべての伝送速度Ｒ（ｎ）について応答時間Ｔ（ｎ）を測定したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ４７に進み、ＮＯのときはステップＳ４３に戻る。ステップＳ４７において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１１、１２による通信ネットワーク１０の専有状態を終了する。

図８のように２つの通信機器１１、１２のみによる専有状態を用いることで、通信機器間における各種データの伝送を簡略化することができ、伝送速度テーブル２９ａの生成を簡略化することができる。

（６）データ伝送処理
図９は、図１の通信機器１１によって実行されるデータ伝送処理を示すフローチャートである。図９の処理は、受信側の通信機器１２の要求に応じて送信側の通信機器１１から受信側の通信機器１２へのデータ伝送（実データの伝送）を行うために実行される。図９の処理は、通信ネットワーク１０の非専有状態で行われる。従って、通信ネットワーク１０の通信帯域（伝送速度）の一部は、他の通信によってすでに使用されている可能性があるが、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、この使用済み伝送速度を、図４又は図８の伝送速度テーブル生成処理で生成された伝送速度テーブル２９ａを用いて評価することで、通信ネットワーク１０のトラフィック状態を検査し、さらに、実データの伝送の可否を判断する。

図９のステップＳ５１において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１２からデータ伝送要求を受信したか否かを定期的に判断し、ＹＥＳのときはステップＳ５２に進む。ステップＳ５２において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、要求されたデータ伝送を行うための「必要伝送速度」を決定する。通信機器１１はさらに、伝送する実データの優先レベルも決定する。

ステップＳ５３において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１１から通信機器１２にテストデータを送信してから返信されたテストデータを受信するまでの応答時間を検出する。テストデータは、図４のステップＳ５で伝送したテストデータと同じである。ステップＳ５３で伝送するテストデータの優先レベルは、実データの優先レベルと等しく設定される。以下の説明では、検出された応答時間は例えば４ｍｓであったとする。図４のステップＳ５と同様に、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、所定テスト期間（例えば１０秒間）の間、テストデータを通信機器１１及び通信機器１２の間で複数回にわたって伝送してもよい。インターフェースコントローラ３０は、複数回の伝送時間の平均値を、検出された応答時間としてもよい。また、インターフェースコントローラ３０は、複数回の伝送時間の最大値を、検出された応答時間としてもよい。このステップＳ５３は、後のステップＳ５７において大量の実データを伝送する前に、通信ネットワーク１０のトラフィック状態を検査するために行われる。テストデータのサイズは、実データのサイズよりも小さい。

ステップＳ５４において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、伝送速度テーブル２９ａに基づいて、検出された応答時間に対応する伝送速度を「使用済み伝送速度」として決定する。検出された応答時間は例えば４ｍｓであったとき、図１３のｎ＝３のときのデータ対から、使用済み伝送速度は３０Ｍｂｐｓになる。従って、応答時間が検出された時点において、非専有状態の通信ネットワーク１０におけるトラフィック量が３０Ｍｂｐｓであったことになる。

なお、ステップＳ５３で検出される応答時間は、通常は、図１３の複数の応答時間Ｔ（ｎ）のうちのいずれにも一致せず、２〜７ｍｓの間の値をとることになる。この場合、インターフェースコントローラ３０は、伝送速度テーブル２９ａに格納された複数の応答時間Ｔ（ｎ）の内挿値又は外挿値と、ステップＳ５３で検出された応答時間とを比較して、検出された応答時間に対応する伝送速度を推定する。図１４は、図１の通信機器１１の伝送速度テーブル２９ａに格納される伝送速度Ｒ（ｎ）及び応答時間Ｔ（ｎ）の一例を示すグラフである。詳しくは、インターフェースコントローラ３０は、伝送速度テーブル２９ａに格納された伝送速度Ｒ（ｎ）の内挿値又は外挿値から、検出された応答時間に一致する値を決定し、伝送速度テーブル２９ａにおいて、決定された伝送速度Ｒ（ｎ）の内挿値又は外挿値に対応する応答時間Ｔ（ｎ）の内挿値又は外挿値を、使用済み伝送速度として決定する。これにより、検出された応答時間が伝送速度テーブル２９ａに格納された応答時間Ｔ（ｎ）のうちのいずれにも一致しなくても、伝送速度テーブル２９ａに格納された応答時間Ｔ（ｎ）及び伝送速度Ｒ（ｎ）の内挿値又は外挿値を用いることにより、検出された応答時間に対応する使用済み伝送速度をより正確に推定することができる。

ステップＳ５５において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、最大伝送速度Ｒｍａｘ及び使用済み伝送速度から、要求されたデータ伝送を行うために利用可能な「有効残留伝送速度」を決定する。有効残留伝送速度は、所定のトラフィック量が生じている通信ネットワーク１０において、追加で伝送可能なデータ量を示している。有効残留伝送速度は、実データを安定的に伝送するのに十分な大きさを有することが必要である。ここで、「安定的な伝送」とは、通信機器１２が伝送後の実データから生成したＭＰＥＧ−２ ＴＳデータを例えばディスプレイ５０に表示する場合、破綻のない、伝送前と大略同一の品質を得ることができることを表す。換言すれば、「安定的な伝送」とは、通信システム１が有する安定的な伝送を可能にする各種の仕組みが破綻しない範囲内で実データを伝送可能であることを表す。

詳しくは、特にＴＣＰプロトコルを用いる場合には、安定的な伝送の状態では、例えばネットワークインターフェース３２内のバッファメモリ（図示せず）のデータ量が常に満杯より少ない状態で、実データの遅延量が推移する。ＴＣＰプロトコルによるフロー制御によって伝送速度Ｒ（ｎ）が増加するにつれて、ネットワークインターフェース３２が実データを送信するタイミングが遅延し、そのためネットワークインターフェース３２内のバッファメモリのデータ量は増加する。しかし、安定的な伝送の状態では、ネットワークインターフェース３２内のバッファメモリのデータ量が満杯まで増加することはない。一方、特にＵＤＰプロトコルを用いる場合には、安定的な伝送の状態では、例えばＴＳパケットのリードソロモン符号（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ）の復号化が常に訂正可能な状態で、実データの誤り率が推移する。リードソロモン符号の復号化は、信号処理回路４８内のＴＳデコーダ（図示せず）において行われる。

安定的な伝送の可否の判断基準は、通信機器１１の設計段階において、最大伝送速度Ｒｍａｘ、伝送速度テーブル（すなわち、伝送速度Ｒ（ｎ）と応答時間Ｔ（ｎ）との対応関係）、及び検出される応答時間に基づいて、実験及びシミュレーションによって求めることができる。通信機器１１のインターフェースコントローラ３０内には、このような安定的な伝送の可否の判断基準が実装されている。

例えば、有効残留伝送速度として、最大伝送速度Ｒｍａｘから使用済み伝送速度を減算した残りの伝送速度を使用可能である。上述した例では、有効残留伝送速度は、６０Ｍｂｐｓ−３０Ｍｂｐｓ＝３０Ｍｂｐｓである。それに代わって、有効残留伝送速度として、最大伝送速度Ｒｍａｘから使用済み伝送速度及び所定の余裕値を減算した残りの伝送速度を使用可能である。余裕値は、通信ネットワーク１０における種々の不確実な状況を考慮し、例えば最大伝送速度Ｒｍａｘの０〜１０％を留保する。最大伝送速度Ｒｍａｘの１０％とすると、上述した例では余裕値は６Ｍｂｐｓとなる。従って、余裕値を考慮した有効残留伝送速度は、６０Ｍｂｐｓ−３０Ｍｂｐｓ−６Ｍｂｐｓ＝２４Ｍｂｐｓである。

ステップＳ５６において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、有効残留伝送速度が必要伝送速度よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ５７に進み、ＮＯのときはステップＳ５８に進む。換言すれば、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、最大伝送速度Ｒｍａｘ、伝送速度テーブル２９ａ（すなわち、図１３の伝送速度Ｒ（ｎ）と応答時間Ｔ（ｎ）との対応関係）、及びステップＳ５３で検出された応答時間に基づき、必要伝送速度の実データを所定優先レベルで伝送することができるか否かを判断する。実データの必要伝送速度を２０Ｍｂｐｓとすれば、上述した例では、余裕値を考慮した有効残留伝送速度２４Ｍｂｐｓは実データの必要伝送速度２０Ｍｂｐｓを超えるので、通信機器１１は実データの安定的な伝送を開始する。

通信ネットワーク１０の総トラフィック量は最大伝送速度Ｒｍａｘ以下でなければならないので、有効残留伝送速度は、少なくとも、実データの必要伝送速度より高くなければならない。有効残留伝送速度として、最大伝送速度Ｒｍａｘから使用済み伝送速度を減算した残りの伝送速度を使用した場合には、実データの安定的な伝送がほとんど不可能な状態を伝送中止とすることができるので、伝送中止の判断を間違う恐れがほとんどないことになる。また、余裕値を考慮した有効残留伝送速度を使用した場合には、実データの伝送中に通信ネットワーク１０のトラフィック状態が所定の余裕値だけ悪化しても、実データは良好に伝送することができ、安定性の高い実データ伝送が可能となる。

ステップＳ５７において、通信機器１１は、データ伝送サブルーチン処理を実行し、ステップＳ５１で通信機器１２から要求された実データの伝送を実行する。データ伝送の詳細については、図１０を参照して後述する。

ステップＳ５８において、通信機器１１は、データ伝送を中止し、データ伝送が中止されたことをインジケータ２５に表示する。これにより、実データを享受するユーザに、データ伝送の中止を適切に知らせることができる。ステップＳ５９において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、データ伝送が中止されたことを通信機器１２に通知し、通信機器１２のディスプレイ５０に表示させ、処理を終了する。これにより、実データを享受するユーザに、データ伝送の中止を適切に知らせることができる。

図１０は、図９のステップＳ５７を示すサブルーチンである。通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、データ伝送を開始した後で、通信ネットワーク１０のトラフィック状態を検査してもよい。図１０のステップＳ６１において、通信機器１１は、通信機器１１から通信機器１２へのデータ伝送を開始する。ステップＳ６２において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、通信機器１１から通信機器１２にテストデータを送信してから返信されたテストデータを受信するまでの応答時間を検出する。ステップＳ６３において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、伝送速度テーブル２９ａに基づいて、検出された応答時間に対応する伝送速度を、データ伝送中の使用済み伝送速度として決定する。ステップＳ６３で決定される使用済み伝送速度には、ステップＳ６１で伝送開始された実データの伝送速度も含まれている。ステップＳ６４において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、最大伝送速度Ｒｍａｘ及び使用済み伝送速度からデータ伝送中の有効残留伝送速度を決定する。

ステップＳ６２で検出された応答時間が例えば６ｍｓであったとすると、使用済み伝送速度は５０Ｍｂｐｓとなる。従って、実データを伝送中の通信ネットワーク１０のトラフィック量は、実データを伝送する前の（余裕値を考慮しない）有効残留伝送速度３０Ｍｂｐｓに、実データの必要伝送速度２０Ｍｂｐｓを加えた値に一致する。すなわち、実データを伝送中の通信ネットワーク１０のトラフィック量は、伝送前の目論見通りに推移している。伝送中の（余裕値を考慮しない）有効残留伝送速度は、６０−５０＝１０Ｍｂｐｓとなる。

ステップＳ６５において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、データ伝送中の有効残留伝送速度がしきい値よりも高いか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ６６に進み、ＮＯのときはステップＳ６７に進む。ステップＳ６５のしきい値は、例えば、ステップＳ５５に関連して説明した有効残留伝送速度の余裕値（上述の例では、６Ｍｂｐｓ）と同じ値にしてもよい。

ステップＳ６７において、通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、データ伝送が不安定であることをインジケータ２５に表示して、ステップＳ６６に進む。上述した例では、伝送中の有効残留伝送速度１０Ｍｂｐｓは所定の余裕値６Ｍｂｐｓを超えるので、通信機器１１は実データの伝送を続行する。これにより、実データの伝送中に通信ネットワーク１０のトラフィック量が多くなり、有効残留伝送速度が少なくなった場合に、実データを享受するユーザに、実データの伝送が不安定であることを警告することができる。

通信機器１１のインターフェースコントローラ３０は、データ伝送を継続する間、ステップＳ６２〜Ｓ６７を所定周期で実行する。この周期は、例えば５分である。

上述した例では、ステップＳ５、Ｓ５３などで取得される応答時間は、テストデータを２つの通信機器の間で複数回にわたって伝送したときの複数回の伝送時間の平均値及び最大値に限定されず、複数回の伝送時間の最小値でもよい。特に、専有状態（例えば図４のステップＳ５）で測定される応答時間Ｔ（ｎ）が伝送時間の最小値を表し、非専有状態（例えば図９のステップＳ５３）で検出される応答時間が伝送時間の平均値を表してもよい。例えば、図４のステップＳ５において伝送時間の最小値により専有状態の応答時間Ｔ（ｎ）を測定したとき、伝送速度Ｒ（ｎ）＝１０、２０、３０、４０、５０、６０［Ｍｂｐｓ］及び応答時間Ｔ（ｎ）＝１、２、３、４、５、６［ｍｓ］の各データ対を含む伝送速度テーブル２９ａが得られたとする。この場合、図９のステップＳ５３において、伝送時間の平均値により非専有状態の応答時間４ｍｓを検出したとすると、応答時間に対応する伝送速度は４０Ｍｂｐｓとなる。従って、図１３の例では３０Ｍｂｐｓであったのに対して、１０Ｍｂｐｓ増加する。このように、複数の伝送時間の最小値で応答時間Ｔ（ｎ）を表すことにより、通信ネットワーク１０のトラフィック量の最大値を考慮して、実データの安定的な伝送の可否を厳格に判断することができ、より確実に実データの安定的な伝送を行うことができる。

上述した例では、通信機器１１〜１４は、それぞれ個別のステップ及び処理を実行するように説明された。しかしながら、これらの個別のステップ及び処理のうちの少なくとも一部又は全部を各通信機器１１〜１４に実行させるプログラムを、各通信機器１１〜１４が実装してもよい。例えば通信機器１１は、通信機器１３に上述したステップ及び処理を実行させるプログラムを、自身のプログラムと統合して実装されてもよく、この統合されたプログラムは通信機器１３においても同様に実装されてもよい。例えば通信機器１２は、通信機器１４に上述したステップ及び処理を実行させるプログラムを、自身のプログラムと統合して実装されてもよく、この統合されたプログラムは通信機器１４においても同様に実装されてもよい。これにより、上述した例において、通信機器１１と通信機器１３とは同一仕様で製造することができ、通信機器１２と通信機器１４とは同一仕様で製造することができる。例えば、各通信機器１１、１３に実装される上述したプログラムはインターフェースコントローラ３０に実装され、各通信機器１２、１４に実装される上述したプログラムはインターフェースコントローラ４３に実装される。

一般には、任意の一対の通信機器ごとに無線環境が異なる可能性があるので、図４又は図８の伝送速度テーブル生成処理を通信機器１１〜１６のそれぞれが実行する必要がある。しかしながら、通信機器１１〜１６が同一のタイプの機器であるならば、いずれか１つの通信機器が生成した伝送速度テーブルの内容を他の通信機器にコピーしてもよい。

（７）結び
このように、通信システム１では、例えば通信機器１１が設置されるときに、通信機器１１、１２又は通信機器１１〜１４による専有状態を開始し、大量の負荷データを用いて通信ネットワーク１０のトラフィック状態を検査し、伝送速度テーブル２９ａ（すなわち、伝送速度Ｒ（ｎ）と応答時間Ｔ（ｎ）との対応関係）を生成する。その後、非専有状態で大量の実データを伝送するとき、通信機器１１は、実データの伝送前に小量のテストデータを用いて応答時間を検出することにより、実データの安定的な伝送を開始することができるか否かを判断する。それゆえに、実データの伝送前には、応答時間を検出するための小量のテストデータを伝送するだけで済み、通信ネットワーク１０への追加のトラフィック量は、負荷データを伝送する場合に比べて最小限に抑制することができる。その結果、非専有状態であってもテストデータが他の通信を妨害することはなく、また実データの伝送前の所定テスト期間は、例えば１０秒程度以下に大幅に短縮化することができる。このようなテストデータの伝送が実データの伝送前に毎回実行されても、ユーザは、その実行を負担を感じることもなく実データを享受することが可能となる。

さらに、専有状態を２つの通信機器１１、１２で構成することにより、通信機器間における各種データの伝送を簡略化することができ、伝送速度テーブル２９ａ及び最大伝送速度Ｒｍａｘを簡単に調べることができる。

以上において記述された数字は、実施形態を具体的に説明するために例示したものであり、本明細書に開示された技術は例示された数字に限定されない。フローチャート内の各ステップは、本明細書に開示された技術の趣旨を逸脱しない範囲内で、上述した順序とは異なる順序で実行されてもよく、かつ複数のフローチャートにおけるすべてのステップのいくつかについて、上述したフローチャートとは異なる組み合わせで再構成してもよい。これらにより、異なる順序又は組み合わせの効果を奏することが可能である。上述した実施形態におけるすべての構成要素のいくつかについて、本明細書に開示された技術の趣旨を逸脱しない範囲内で、上述した実施形態とは異なる組み合わせで再構成することにより、異なる組み合わせの効果を奏することが可能である。

以上説明した実施形態はすべて、本明細書に開示された技術を具体化した一例であって、本明細書に開示された技術はこれらの例に限定されず、本明細書に開示された技術を用いて当業者が容易に構成可能な種々の例に展開可能である。

本明細書に開示された技術は、宅内ネットワークなどの共有ネットワーク環境において、ストリーム配信を確実に行う通信技術として利用できる。

１…通信システム、
１０…通信ネットワーク、
１１〜１６…通信機器、
２０、４１…本体部、
２１、４０…インターフェース部、
２２、４２…配線、
２３、４７…メインコントローラ、
２４、４８…信号処理回路、
２５…インジケータ、
２６、４９…チューナ、
２７…ハードディスクドライブ、
２８…ＢＤドライブ、
２９、４４…不揮発性メモリ、
３０、４３…インターフェースコントローラ、
３１、４６…バッファメモリ、
３２、４５…ネットワークインターフェース、
５０…ディスプレイ、
６０、６５…ＭＡＣフレーム、
６１，６６…ＭＡＣヘッダ、
６２、６７…ＩＰヘッダ、
６３…ＴＣＰヘッダ、
６４、６９…ペイロード、
６８…ＩＣＭＰヘッダ、
Ｄ１０、Ｄ１１…データ構成、
Ｒｍａｘ…最大伝送速度。

Claims (16)

1. 通信ネットワークを介して互いに接続された少なくとも第１通信機器及び第２通信機器を含む複数の通信機器を備えた通信システムにおける上記第１通信機器としての通信装置であって、上記通信装置は、
   上記複数の通信機器のうちの任意の一対の通信機器間で互いに異なる複数のデータレートのいずれかで負荷データが伝送されている状態において、上記負荷データとは異なるテストデータを上記第２通信機器に対して送信し、上記テストデータの伝送時間を示す第１応答時間を取得する処理を、上記複数のデータレートのそれぞれについて実施する制御部と、
   上記第１応答時間と、上記第１応答時間に対応する上記負荷データのデータレートとを含む伝送速度テーブルを記憶する記憶装置とを備え、
   上記制御部は、上記第１通信機器とは異なり、上記第２通信機器とも異なり、上記任意の一対の通信機器とも異なる通信機器が通信を行うことなく待機する専有状態を設定し、上記専有状態において上記第１応答時間を取得する処理を実施することを特徴とする通信装置。
2. 上記制御部は、上記第２通信機器に実データの伝送を開始する前に、
   上記実データを伝送するための必要伝送速度を決定し、
   上記テストデータを上記第２通信機器に対して送信し、上記テストデータの伝送時間を示す第２応答時間を検出し、
   上記伝送速度テーブルに基づいて、上記第２応答時間に対応する伝送速度を使用済み伝送速度として決定し、
   上記通信ネットワークの最大伝送速度及び上記使用済み伝送速度から、上記実データを伝送するために利用可能な上記通信ネットワークの有効残留伝送速度を決定し、
   上記有効残留伝送速度が上記必要伝送速度よりも高いとき、上記実データの伝送を開始することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 上記専有状態は、上記第１通信機器及び上記第２通信機器のみが通信を行う状態であることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
4. 上記任意の一対の通信機器は、上記第１通信機器及び上記第２通信機器とは異なる、第３通信機器及び第４通信機器であることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
5. 上記制御部は、上記専有状態において上記第２通信機器との間で負荷データを伝送することで上記最大伝送速度を測定することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
6. 上記制御部は、上記第１通信機器及び上記第２通信機器とは異なる、第３通信機器及び第４通信機器の間で負荷データを伝送することで測定された上記最大伝送速度を、上記第３通信機器から取得することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
7. 上記制御部は、複数回送信された上記テストデータの伝送時間の平均値を上記第１応答時間とすることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
8. 上記制御部は、複数回送信された上記テストデータの伝送時間の最大値を上記第１応答時間とすることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
9. 上記制御部は、複数回送信された上記テストデータの伝送時間の最小値を上記第１応答時間とすることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
10. 上記制御部は、複数回送信された上記テストデータの伝送時間の平均値を上記第２応答時間とすることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
11. 上記制御部は、複数回送信された上記テストデータの伝送時間の最大値を上記第２応答時間とすることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
12. 上記制御部は、上記伝送速度テーブルに格納された上記第１応答時間及び上記伝送速度の内挿値又は外挿値と、上記第２応答時間とを比較して、上記第２応答時間に対応する伝送速度を上記使用済み伝送速度として決定することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
13. 上記有効残留伝送速度は、上記最大伝送速度から上記使用済み伝送速度を減算した残りの伝送速度であることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
14. 上記有効残留伝送速度は、上記最大伝送速度から上記使用済み伝送速度及び所定の余裕値を減算した残りの伝送速度であることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
15. 上記第１通信機器は、
    表示器をさらに備え、
    上記有効残留伝送速度が上記必要伝送速度以下であるとき、上記実データの伝送を中止して、上記実データの伝送が中止されたことを上記表示器に表示することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
16. 上記制御部は、
    上記実データを伝送中に上記テストデータを上記第２通信機器に対して送信し、上記テストデータの伝送時間を示す第３応答時間を検出し、
    上記伝送速度テーブルに基づいて、上記第３応答時間に対応する伝送速度を使用済み伝送速度として決定し、
    上記通信ネットワークの最大伝送速度及び上記使用済み伝送速度から上記有効残留伝送速度を決定し、
    上記有効残留伝送速度が所定のしきい値以下であるとき、上記実データの伝送が不安定であることを上記表示器に表示することを特徴とする請求項１５記載の通信装置。

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