JP6798500B2 - スループット計測装置、方法およびプログラム - Google Patents

スループット計測装置、方法およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、アプリケーション層でスループットを計測する、スループット計測装置、方法および記録媒体に関する。
送信装置と受信装置との間のスループットは、送信装置から受信装置へ伝送した測定データのデータ量を測定データの伝送に要した伝送時間で割った値として定義される。伝送時間は、送信装置と受信装置のトランスポート層間の伝送時間（図１６のtrue durationに該当）である。
図１６は、送信装置のアプリケーションから受信装置のアプリケーションへ送信した測定データの時間経過を示す図である。太矢印は、アプリケーション層から出力された測定データの伝送の流れを表す。送信装置のアプリケーションから出力された測定データは、送信装置のトランスポート層から受信装置のトランスポート層へ伝送され、受信装置のアプリケーションへ渡される。トランスポート層間の伝送時間は、測定データの最初のパケットがトランスポート層から送信され、最後のパケットが受信装置のトランスポート層で受信されるまでの時間である。
一方、アプリケーションの中には、計測したスループットによって提供するサービスを変更するタイプのアプリケーションがある。たとえば、適応映像配信アプリケーションでは、計測したスループットに応じて配信映像の画質を変更する。しかし、アプリケーション層でスループットを計測する場合、トランスポート層間の伝送時間（true duration）を知ることができない。
そのため、送信装置のアプリケーション層から見た伝送時間を使用してスループットを算出する方法がある。この方法では、送信装置のアプリケーション層が測定データの送信を開始して完了するまでの時間を伝送時間として使用する。しかし、この方法で使用する伝送時間はtrue durationとは異なるため、その差がスループットの計測結果に誤差を生じさせる。
また、この方法では、測定データのデータ量が、送信装置のトランスポート層の送信バッファのサイズに対して、十分大きい必要がある。これは、測定データが送信バッファのサイズより小さい場合、アプリケーション層からトランスポート層の送信バッファへ測定データを瞬時に転送できることにより、アプリケーション層からは送信が瞬時に完了したように見えるためである。その結果、アプリケーション層から見た伝送時間がほぼ０になるため、スループットの計測誤差が大きくなる。
これに対し、特許文献１に記載の方法では、再送発生率、平均パケット往復遅延時間、パケットロス率等に基づいてスループットを理論的に算出している。この方法では、測定データのサイズに依存しない形でスループットの計測が可能である。
特開２００４−１４０５９６号公報
しかし、特許文献１の方法では、スパイク遅延やバーストロスが発生しやすい環境、たとえばモバイルネットワークのような変動の激しいネットワークにおいては実スループットとの誤差が大きくなる場合がある。たとえば、実スループットが低下して、パケットロスはほとんど発生しないが往復遅延時間が大きくなっている場合、理論値の算出式の分母にあるパケットロス率が０に近くなるために理論値が実スループットより大きくなる場合がある。
本発明の目的は、アプリケーション層でスループットを高精度に計測することを可能とする、スループット計測装置、方法および記録媒体を提供することにある。
上述の問題を解決するために、本発明のスループット計測装置は、データを受信装置へ送信するデータ送信手段と、前記受信装置から前記データの受信完了を示すフィードバックを受信するフィードバック受信手段と、前記フィードバックと前記データの送信データ量に基づいてスループットが取り得る値の範囲の境界値を算出する境界値算出手段と、前記スループットの理論値を計測する理論値計測手段と、前記理論値が前記範囲を外れているとき、前記境界値を出力し、前記理論値が前記範囲に含まれるとき、前記理論値を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明のスループット計測方法は、データを受信装置へ送信し、前記受信装置から前記データの受信完了を示すフィードバックを受信し、前記フィードバックと前記データの送信データ量に基づいてスループットが取り得る値の範囲の境界値を算出し、前記スループットの理論値を計測し、前記理論値が前記範囲を外れているとき、前記境界値を出力し、前記理論値が前記範囲に含まれるとき、前記理論値を出力することを特徴とする。
また、本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたスループット計測プログラムは、コンピュータに、データを受信装置へ送信するデータ送信機能と、前記受信装置から前記データの受信完了を示すフィードバックを受信するフィードバック受信機能と、前記フィードバックと前記データの送信データ量に基づいてスループットが取り得る値の範囲の境界値を算出する境界値算出機能と、前記スループットの理論値を計測する理論値計測機能と、前記理論値が前記範囲を外れているとき、前記境界値を出力し、前記理論値が前記範囲に含まれるとき、前記理論値を出力する出力機能とを実現させることを特徴とする。
本発明のスループット計測装置、方法および記録媒体により、アプリケーション層でスループットを高精度に計測することが可能になる。
本発明の第一から第四の実施形態のスループット計測装置の構成例を示す図である。 本発明の第一の実施形態のスループット計測装置の動作例を示す図である。 本発明の第二から第四の実施形態の受信装置の構成例を示す図である。 本発明の第二から第四の実施形態の理論値計測部の構成例を示す図である。 本発明の第二から第四の実施形態の受信装置の構成例を示す図である。 本発明の第二から第四の実施形態のスループット計測装置の動作例を示す図である。 本発明の第二および第四の実施形態の上限値算出方法の例を示す図である。 本発明の第二から第四の実施形態の理論値算出方法の例を示す図である。 本発明の第二の実施形態の出力部の動作例を示す図である。 本発明の第二から第四の実施形態の理論値算出方法の例を示す図である。 本発明の第三および第五の実施形態の下限値算出方法の例を示す図である。 本発明の第三の実施形態の出力部の動作例を示す図である。 本発明の第四の実施形態の出力部の動作例を示す図である。 本発明の第四の実施形態の下限値算出方法の例を示す図である。 本発明の各実施形態のハードウェア構成例を示す図である。 送信装置から見た伝送時間とtrue durationの関係を示す図である。
［第一の実施形態］
本発明の第一の実施の形態について説明する。
図１に本実施形態のスループット計測装置１０の構成例を示す。
本実施形態のスループット計測装置１０は、データ送信部１１、フィードバック受信部１２、境界値算出部１３、理論値計測部１４および出力部１５により構成される。
データ送信部１１は、データを受信装置へ送信する部分である。フィードバック受信部１２は、受信装置からデータの受信完了を示すフィードバックを受信する部分である。境界値算出部１３は、フィードバックとデータの送信データ量に基づいてスループットが取り得る値の範囲の境界値を算出する部分である。理論値計測部１４は、スループットの理論値を計測する部分である。出力部１５は、スループットが取り得る値の範囲を理論値が外れているとき、境界値を出力し、理論値が範囲に含まれるとき、理論値を出力する部分である。
このようにスループット計測装置１０を構成することによって、スループットが取り得る値の範囲を理論値が外れているとき、より真のスループットに近い境界値をスループットとして出力することが可能になる。そのため、アプリケーション層でスループットを高精度に計測することが可能になる。
次に、図２に本実施形態のスループット計測装置１０の動作の例を示す。
まず、スループット計測装置１０のデータ送信部１１は、データを受信装置へ送信する（ステップＳ１０１）。そして、フィードバック受信部１２では、受信装置からデータの受信完了を示すフィードバックを受信する（ステップＳ１０２）。
境界値算出部１３は、フィードバックとデータの送信データ量に基づいてスループットが取り得る値の範囲の境界値を算出する（ステップＳ１０３）。また、理論値計測部１４は、スループットの理論値を計測する（ステップＳ１０４）。
そして、出力部１５は、スループットが取り得る値の範囲を理論値が外れているとき、境界値を出力し、理論値が範囲に含まれるとき、理論値を出力する（ステップＳ１０５）。
このようにスループット計測装置１０を動作させることによって、アプリケーション層でスループットを高精度に計測することが可能になる。
以上で説明したように、本発明の第一の実施形態では、受信装置からデータの受信完了を示すフィードバックを受信し、フィードバックに基づいてスループットの境界値を算出する。そして、理論値が範囲を外れているとき、境界値を出力する。これにより、外乱によって理論値が真のスループットから大きく外れた場合に、より真のスループットに近い境界値をスループットとして出力することが可能になる。そのため、アプリケーション層でスループットを高精度に計測することが可能になる。
［第二の実施形態］
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。
本実施形態では、スループット計測装置１０において、境界値が上限値である場合について、具体的に説明する。
まず、図１および図３を用いて、本実施形態のスループット計測装置１０および受信装置４０の構成例について説明する。
スループット計測装置１０の構成例は、第一の実施形態と同様である。スループット計測装置１０は、図３のように、受信装置４０とネットワークを介してデータの送受信を行う。
スループット計測装置１０のデータ送信部１１は、データを受信装置４０へ送信する部分である。本実施形態では、データを受信装置４０へ間欠的にＴＣＰ（Transmission Control Protocol）で送信する。ここで送信するデータは、スループットによって挙動を変えるアプリケーション、たとえば、スループットによって画質を変える適応映像配信のようなアプリケーションのデータを想定している。
フィードバック受信部１２は、受信装置４０からデータの受信完了を示すフィードバックを受信する部分である。本実施形態では、フィードバックとして、データの受信開始時刻および受信完了時刻を受信する。なお、フィードバックとして、データの受信開始時刻から受信完了時刻までの受信経過時間を受信しても良い。
境界値算出部１３は、フィードバックと送信したデータ量とに基づいてスループットの上限値を算出する部分である。なお、受信装置が受信したデータ量をフィードバックとして受信し、送信データ量の代わりに受信データ量を使用して上限値を算出しても良い。
理論値計測部１４は、スループットの理論値を計測する部分である。出力部１５は、理論値が上限値より大きいとき上限値を出力し、理論値が上限値以下のとき理論値を出力する部分である。
受信装置４０は、データ受信部４１、計測部４２およびフィードバック送信部４３により構成される。
受信装置４０のデータ受信部４１は、スループット計測装置１０のデータ送信部１１が送信したデータを受信する部分である。データ受信部４１で受信されるデータは、受信バッファのサイズに断片化されて受信される。
計測部４２は、データの受信開始時刻および受信完了時刻を計測する部分である。受信開始時刻は、データ受信部４１で断片化された最初のデータの受信を開始した時刻である。また、受信完了時刻は、データ受信部４１で断片化された最後のデータの受信を開始（あるいは完了）した時刻である。
フィードバック送信部４３は、フィードバックを、スループット計測装置１０のフィードバック受信部１２へ送信する部分である。本実施形態では、フィードバックとして、データの受信開始時刻および受信完了時刻を送信する。なお、フィードバックとして、データの受信開始時刻から受信完了時刻までの受信経過時間を送信しても良い。
次に、図４および図５を用いて、スループット計測装置１０の理論値計測部１４の構成例について説明する。
本実施形態のスループットの理論値の計測方法には、任意の方法を利用可能である。そのため、理論値計測部１４の構成は図４の構成例に限定しないが、本実施形態では、具体例として、ラウンドトリップタイム（以下、ＲＴＴ（Round Trip Time））とパケットロス率とから理論値を計測する方法について説明する。
図４は、スループット計測装置１０の理論値計測部１４の構成例である。また、図５は、理論値計測部１４が図４の構成例のときの、受信装置５０の構成例である。以降、本実施形態では、受信装置４０の代わりに受信装置５０を用いて説明する。
理論値計測部１４は、たとえば、理論値用パケット送受信部１４１、ロス率計測部１４２、ＲＴＴ計測部１４３および計算部１４４によって構成される。
理論値計測部１４の理論値用パケット送受信部１４１は、受信装置５０の理論値用パケット送受信部５４との間で理論値計測用パケットを送受信する部分である。本実施形態では、理論値計測用のＵＤＰ（User Datagram Protocol）パケットを送受信することによって理論値の計測に必要なパケットロス率およびＲＴＴを取得する。なお、理論値計測用パケットは、ＵＤＰ以外のプロトコルにより送信することも可能である。
なお、本実施形態で例示している映像配信の場合、ＴＣＰ送信レートは一般的に数百ｋｂｐｓ以上である。これに対し、理論値計測用のＵＤＰパケット送信レートは１ｋｂｐｓ以下で実現することが可能である。そのため、上限値および下限値の算出に対する理論値計測用パケットの送受信の影響は、十分無視できるレベルとなる。
ロス率計測部１４２は、理論値用パケット送受信部１４１で送受信したＵＤＰパケットについて、パケットロス率を計測する部分である。ＲＴＴ計測部１４３は、理論値用パケット送受信部１４１で送受信したＵＤＰパケットについてＲＴＴを計測する部分である。
計算部１４４は、ロス率計測部１４２で計測したパケットロス率とＲＴＴ計測部１４３で計測したＲＴＴに基づいて、スループットの理論値を計算する部分である。
受信装置５０は、受信装置４０に対して理論値用パケット送受信部５４を追加した構成である。理論値用パケット送受信部５４は、理論値計測部１４の理論値用パケット送受信部１４１との間でＵＤＰパケットを送受信する部分である。
このようにスループット計測装置１０および受信装置（４０、５０）を構成することによって、理論値が上限値を上回ったときに、より真のスループットに近い上限値を計測スループットとして出力することが可能になる。そのため、アプリケーション層でスループットを高精度に計測することが可能になる。
次に、図６にスループット計測装置１０の動作の例を示す。
まず、スループット計測装置１０のデータ送信部１１は、受信装置５０のデータ受信部４１へＴＣＰデータを送信する（ステップＳ２０１）。
ここで、データ送信部１１がデータサイズｄｉ＿ｓｉｚｅ［bit］のデータｄｉ（ｉ＝１、２、・・・）を送信したとする。このとき、受信装置５０のアプリケーション層は、受信バッファサイズに断片化されたデータｄｉ＿ｆｊ（ｊ＝１〜ｎ）を受信する。ここで、受信したデータに欠損がなければ、データｄｉ＿ｆｊのサイズｄｉ＿ｆｊ＿ｓｉｚｅとｄｉ＿ｓｉｚｅの関係は式１のようになる。
Figure 0006798500
受信装置５０の計測部４２は、断片化されたデータサイズの和が当該データサイズに達すると、受信開始時刻（ｄｉ＿ｆ１を受信した時刻）ｄｉ＿ｆ１＿ｔと受信完了時刻（ｄｉ＿ｆｎを受信した時刻）ｄｉ＿ｆｎ＿ｔをフィードバック送信部４３に渡す。フィードバック送信部４３は、受信開始時刻ｄｉ＿ｆ１＿ｔと受信完了時刻ｄｉ＿ｆｎ＿ｔをスループット計測装置１０のフィードバック受信部１２へ送信する。そして、フィードバック受信部１２はフィードバックを受信する（ステップＳ２０２）。
境界値算出部１３では、データｄｉの受信経過時間ｄｉ＿ｔ、すなわち、受信開始時刻ｄｉ＿ｆ１＿ｔから受信完了時刻ｄｉ＿ｆｎ＿ｔまでの経過時間［sec］、および、送信データサイズｄｉ＿ｓｉｚｅ［bit］を保存する。このとき、受信開始時刻、受信完了時刻および経過時間の関係は図７のようになる。
図７は、送信装置が送信した測定データの時間経過を表す図である。受信開始時刻は、受信装置のアプリケーション層が測定データの受信を開始した時刻、受信完了時刻は、受信装置のアプリケーション層が測定データの受信を完了した時刻である。また、受信の経過時刻は、受信開始時刻から受信完了時刻までの経過時間である。
そして、スループットの出力要求があったときに、境界値算出部１３ではスループットの上限値を算出する（ステップＳ２０５）。所定時間の間にフィードバック受信部１２がｍ回フィードバックを受信していたとすると、上限値は、たとえば、式２のように算出できる。データの受信経過時間には誤差を含むことが多いため、本実施形態では、計測誤差を低減するため、所定時間分のフィードバックから上限値を算出する。
Figure 0006798500
所定時間分のフィードバックから上限値を算出する方法としては、各データｄｉについてｄｉ＿ｓｉｚｅ／ｄｉ＿ｔを計算し、データｄ０からｄｍまでの平均値を計算する方法も考えられる。しかし、データｄｉのサイズｄｉ＿ｓｉｚｅが小さいとき、受信経過時間ｄｉ＿ｔが０となることがあり得るため、ｄｉ＿ｓｉｚｅ／ｄｉ＿ｔが無限大に発散してしまう可能性がある。そのため、式２のように、ｍ回分のｄｉ＿ｔを合算した値を使用する方が望ましい。
また、スループット計測装置１０の理論値計測部１４は、スループットの理論値を算出する。本実施形態では、スループット計測装置１０と受信装置５０との間のＲＴＴおよびパケットロス率からＴＣＰスループットを算出する方法について説明する。
まず、スループット計測装置１０の理論値用パケット送受信部１４１は、受信装置５０の理論値用パケット送受信部５４との間で、理論値計測用のＵＤＰパケットを送受信する（ステップＳ２０３）。次に、ロス率計測部１４２ではパケットロス率を、ＲＴＴ計測部１４３ではＲＴＴを計測する（ステップＳ２０４）。そして、スループットの出力要求があったとき、計算部１４４は、スループットの理論値を算出する（ステップＳ２０６）。
ＴＣＰスループットの理論値の計算方法の例について、図８を用いて説明する。本実施形態では、ＴＣＰの輻輳制御方式がＴＣＰ Ｎｅｗ Ｒｅｎｏの場合の単純な理論値計算方法について説明する。ここで説明する方法以外の方法を使用して理論値を算出することも可能である。
ＴＣＰウィンドウサイズＷと時間の関係が、ＴＣＰ Ｎｅｗ Ｒｅｎｏに従い、図８のように変化したとする。ＴＣＰ Ｎｅｗ Ｒｅｎｏの場合、輻輳によりパケットロスが発生すると、ウィンドウサイズＷをその時のウィンドウサイズＷ０の半分にし、１パケットごとにウィンドウサイズを増加させていく。そのため、Ｗ０／２となったウィンドウサイズがＷ０に戻るには、Ｗ０／２パケットを要する。このとき、パケットロス率ｐとパケットロス発生時のウィンドウサイズＷ０との関係は式３となる。
Figure 0006798500
また、図８の状態のとき、時間Ｗ０／２［パケット］の間に送信するデータ量は、３Ｗ０＾２／８［パケット］となる。そのため、ＴＣＰスループットの理論値は、ＭＳＳ（Maximum Segment Size）［bit］とＲＴＴを用いて、式４で算出できる。
Figure 0006798500
そして、式３を用いて式４を変形すると、式５となる。したがって、ロス率計測部１４２およびＲＴＴ計測部１４３で計測したパケットロス率とＲＴＴにより、理論値を算出することが可能である。
Figure 0006798500
上限値の算出（ステップＳ２０５）および理論値の算出（ステップＳ２０６）後、出力部１５は、スループットを出力する（ステップＳ２０７）。出力部１５のスループット出力の動作を図９に示す。理論値が上限値より大きいとき（ステップＳ３０１）、出力部１５は上限値を出力する（ステップＳ３０２）。また、理論値が上限値以下のとき、出力部１５は理論値を出力する（ステップＳ３０３）。
スループットの上限値の算出に使用する受信の経過時間は、図７のように、真の伝送時間（true duration）より小さくなる。そのため、真のスループットは、本実施形態で算出した上限値より小さくなる。したがって、理論値が上限値より大きいとき、理論値の精度が低いと判断することができる。そして、より真のスループットに近い上限値を計測スループットとして出力することで、計測スループットの精度を向上することが可能になる。
このようにスループット計測装置１０を動作させることによって、アプリケーション層でスループットを高精度に計測することが可能になる。
次に、スループット計測装置１０の動作について、具体的な数値を用いて説明する。
スループット計測装置１０と受信装置５０との間で伝送するデータは、たとえば、ライブ映像配信における映像フレームのようなデータで、間欠的に伝送される。
スループット計測装置１０が受信装置５０に対して１秒間あたり３０フレームの映像データを送信したとする。また、スループット計測装置１０は１秒間に１回スループットの出力要求を受信し、スループットを出力するものとする。
データ送信部１１がデータ受信部４１へ映像フレームｉ（ｉ＝１〜３０）を送信すると、データ受信部４１は断片化された映像フレームｉ＿ｆ（ｆ＝１〜ｎ）の受信を開始する。
受信装置５０の計測部４２は、断片化された映像フレームｉ＿１の受信開始時刻ｉ＿１＿ｔを保持する。映像フレームｉの受信が完了すると、計測部４２は、映像フレームｉの断片化された最後のデータｉ＿ｎの受信完了時刻ｉ＿ｎ＿ｔを保持する。そして、フィードバック送信部４３は、受信開始時刻ｉ＿１＿ｔおよび受信完了時刻ｉ＿ｎ＿ｔを含むフィードバックをスループット計測装置１０のフィードバック受信部１２へ送信する。
フィードバック受信部１２はフィードバック送信部４３からフィードバックを受信する。そして、境界値算出部１３は、受信開始時刻ｉ＿１＿ｔから受信完了時刻ｉ＿ｎ＿ｔまでの受信経過時間ｉ＿ｔを保持する。また、データ送信部１１が送信した映像フレームｉのデータ量ｉ＿ｓｉｚｅを保持する。
このように、映像フレームｉの送受信をｉ＝１から３０まで（１秒間）繰り返す。そして、境界値算出部１３は、式２を用いてスループットの上限値を算出する。式２において、ｍを３０、ｄｉ＿ｓｉｚｅをｉ＿ｓｉｚｅ、ｄｉ＿ｔをｉ＿ｔとすると上限値を算出することができる。ここでは、上限値が２．１Ｍｂｐｓと算出されたとする。
また、スループット計測装置１０の理論値計測部１４の理論値用パケット送受信部１４１は、受信装置５０の理論値用パケット送受信部５４との間でＵＤＰパケットを送受信し、ＲＴＴとパケットロス率を計測する。
ＲＴＴおよびパケットロス率の計測方法には、任意の方法を使用可能である。
図１０を用いて、ＲＴＴおよびパケットロス率の計測方法の一例について説明する。図１０は、送信側と受信側との間で送受信するパケットの時間経過と各パケットのシーケンス番号を示す図である。
理論値用パケット送受信部１４１（送信側）は、受信したＵＤＰパケットのシーケンス番号ｕを保持し、シーケンス番号をｕ＋１としたＵＤＰパケットを送信する。また、理論値用パケット送受信部５４（受信側）では、受信したＵＤＰパケットと同じシーケンス番号のＵＤＰパケットを送信する。そして、ロス率計測部１４２では、受信したＵＤＰパケットのシーケンス番号と直前に受信したＵＤＰパケットのシーケンス番号を比較することでパケットロスの有無を判定することが可能である。図１０の例の場合、シーケンス番号ｕ＋２のパケットを受信したとき、直前に受信したパケットのシーケンス番号がｕであるため、パケットロスが発生していることを判定することができる。
また、ＲＴＴ計測部１４３では、シーケンス番号ｕのＵＤＰパケットの送信時刻とシーケンス番号ｕのＵＤＰパケットの受信時刻の差分をＲＴＴとして計測することが可能である。
そして、理論値計測部１４は、たとえば、式５を用いて理論値を算出する。ここで、理論値は２．６Ｍｂｐｓと算出されたとする。
上限値と理論値の計測後、出力部１５は、理論値が上限値より大きいとき、上限値を出力し、理論値が上限値以下のとき、理論値を出力する。この例では、上限値が２．１Ｍｂｐｓ、理論値が２．６Ｍｂｐｓのため、上限値の２．１Ｍｂｐｓを出力する。
以上で説明したように、本発明の第二の実施形態では、受信装置からデータの受信時刻に関するフィードバックを受信し、フィードバックに基づいてスループットの上限値を算出する。そして、理論値が上限値より大きい場合、上限値を出力する。これにより、外乱によって理論値が真のスループットより大きくなった場合に、上限値をスループットとして出力することが可能になる。そのため、アプリケーション層でスループットを高精度に計測することが可能になる。
［第三の実施形態］
次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。
第二の実施形態では、境界値として上限値を算出した。本実施形態では、スループット計測装置１０において、境界値として下限値を算出する場合について、具体的に説明する。
まず、図１および図３を用いて、本実施形態のスループット計測装置１０および受信装置４０の構成例について説明する。
スループット計測装置１０の構成例は、第一の実施形態（図１）と同様である。スループット計測装置１０は、第一の実施形態のスループット計測装置１０と同様に、図３のように、受信装置４０とネットワークを介してデータの送受信を行う。
スループット計測装置１０のデータ送信部１１は、データを受信装置４０へ送信する部分である。本実施形態では、データを受信装置４０へ間欠的にＴＣＰで送信する。
フィードバック受信部１２は、受信装置４０からデータの受信完了を示すフィードバックを受信する部分である。
境界値算出部１３は、データの送信開始時刻、フィードバックを受信したフィードバック受信時刻およびデータの送信データ量に基づきスループットの下限値を算出する部分である。理論値計測部１４はスループットの理論値を計測する部分である。出力部１５は、理論値が下限値より小さいとき下限値を出力し、理論値が下限値以上のとき理論値を出力する部分である。
受信装置４０は、データ受信部４１、計測部４２およびフィードバック送信部４３により構成される。
受信装置４０のデータ受信部４１は、スループット計測装置１０のデータ送信部１１が送信したデータを受信する部分である。データ受信部４１で受信されるデータは、受信バッファのサイズに断片化されて受信される。
計測部４２は、データの受信を完了したとき、フィードバック送信部４３へ受信完了を通知する部分である。
フィードバック送信部４３は、データの受信を完了したとき、スループット計測装置１０のフィードバック受信部１２へフィードバックを送信する部分である。
なお、本実施形態のスループットの理論値の計測方法には、任意の方法を利用可能である。たとえば、第二の実施形態と同様に、図４の理論値計測部１４および図５の受信装置５０によって、ＲＴＴとパケットロス率とから理論値を計測することが可能である。以降、理論値計測部１４として図４の理論値計測部１４を、また、受信装置４０の代わりに図５の受信装置５０を用いて本実施形態を説明する。
このようにスループット計測装置１０および受信装置（４０、５０）を構成することによって、理論値が下限値を下回ったときに、より真のスループットに近い下限値を計測スループットとして出力することが可能になる。そのため、アプリケーション層でスループットを高精度に計測することが可能になる。
次に、図６を用いて、スループット計測装置１０の動作の例を示す。
まず、データ送信部１１はＴＣＰデータを受信装置５０へ送信する（ステップＳ２０１）。
ここで、データ送信部１１がデータサイズｄｉ＿ｓｉｚｅ［bit］のデータｄｉ（ｉ＝１、２、・・・）を送信したとする。このとき、受信装置５０のアプリケーション層は、受信バッファサイズに断片化されたデータｄｉ＿ｆｊ（ｊ＝１〜ｎ）を受信する。
受信装置５０の計測部４２は、断片化されたデータサイズの和が当該データサイズに達すると、受信完了をフィードバック送信部４３に通知する。フィードバック送信部４３は、受信完了を示すフィードバックをスループット計測装置１０のフィードバック受信部１２へ送信する。そして、フィードバック受信部１２はフィードバックを受信する（ステップＳ２０２）。
境界値算出部１３では、データｄｉの送信を開始した時刻ｄｉ＿ｓｔａｒｔと当該データｄｉのフィードバック情報を受信した時刻ｄｉ＿ｅｎｄより、当該データｄｉのＲＴＴであるｄｉ＿ｒｔｔを算出する。そして、当該データｄｉのＲＴＴのｄｉ＿ｒｔｔおよびデータサイズｄｉ＿ｓｉｚｅ［bit］を保存する。図１１に、送信開始時刻、フィードバック受信時刻および送信経過時間（ＲＴＴ）との関係を示す。
図１１は、送信装置が送信した測定データの時間経過を表す図である。送信開始時刻は、送信装置のアプリケーション層が測定データの送信を開始した時刻、フィードバック受信時刻は、受信装置から送信されたフィードバックを送信装置のアプリケーション層が受信した時刻である。受信装置のアプリケーション層は、測定データの受信を完了したときにフィードバックを送信装置へ送信する。また、送信の経過時間は、送信開始時刻からフィードバック受信時刻までの経過時間である。
そして、スループットの出力要求があったときに、境界値算出部１３ではスループットの下限値を算出する（ステップＳ２０５）。所定時間の間にフィードバック受信部１２がｍ回フィードバックを受信していたとすると、下限値は、たとえば、式６のように算出できる。データの送信経過時間には誤差を含むことが多いため、本実施形態では、計測誤差を低減するため、所定時間分のフィードバックから下限値を算出する。
Figure 0006798500
なお、モバイルネットワークでは、基地局がパケットをスケジューリングするためにバッファリングしている。そのため、フィードバックのデータ量が小さいとき、バッファリングの影響を受けてフィードバックの伝搬遅延が大きくなり、ｄｉ＿ｒｔｔがtrue durationより大きくなる可能性がある。このとき、式６により下限値を算出すると、下限値が０に近づいてしまう。そこで、フィードバックの伝搬遅延が大きくなることが想定されるネットワークでは、フィードバックの伝送に最低限かかると想定される時間をｄｉ＿ｒｔｔから減算した値をｄｉ＿ｒｔｔとして使用することで、ｄｉ＿ｒｔｔをtrue durationに近づけることが考えられる。たとえば、送信側から受信側よりも受信側から送信側への伝送時間がかかると想定されるときは、フィードバックの伝送に最低限かかると想定される時間として、理論値計測部１４で計測したＲＴＴの半分の時間を使用することも考えられる。
また、スループット計測装置１０の理論値計測部１４は、スループットの理論値を算出する。
まず、スループット計測装置１０の理論値用パケット送受信部１４１は、受信装置５０の理論値用パケット送受信部５４と、理論値計測用のＵＤＰデータを送受信する（ステップＳ２０３）。次に、ロス率計測部１４２ではパケットロス率を、ＲＴＴ計測部１４３ではＲＴＴを計測する（ステップＳ２０４）。そして、スループットの出力要求があったとき、計算部１４４は、スループットの理論値を算出する（ステップＳ２０６）。理論値の計算方法の例については、第二の実施形態と同様のため、説明を省略する。
境界値（下限値）の算出（ステップＳ２０５）および理論値の算出（ステップＳ２０６）後、出力部１５は、スループットを出力する（ステップＳ２０７）。出力部１５のスループット出力の動作を図１２に示す。理論値が下限値より小さいとき（ステップＳ４０１）、出力部１５は下限値を出力する（ステップＳ４０２）。また、理論値が下限値以上のとき、出力部１５は理論値を出力する（ステップＳ４０３）。
スループットの下限値の算出に使用する送信の経過時間は、図１１のように、真の伝送時間（true duration）より大きくなる。そのため、真のスループットは、本実施形態で算出した下限値より大きくなる。したがって、理論値が下限値より小さいとき、理論値の精度が低いと判断することができる。そして、より真のスループットに近い下限値を計測スループットとして出力することで、計測スループットの精度を向上することが可能になる。
このようにスループット計測装置１０を動作させることによって、アプリケーション層でスループットを高精度に計測することが可能になる。
次に、スループット計測装置１０の動作について、具体的な数値を用いて説明する。
スループット計測装置１０と受信装置５０との間で伝送するデータは、たとえば、ライブ映像配信における映像フレームのようなデータで、間欠的に伝送される。
スループット計測装置１０が受信装置５０に対して１秒間あたり３０フレームの映像データを送信したとする。また、スループット計測装置１０は１秒間に１回スループットの出力要求を受信し、スループットを出力するものとする。
データ送信部１１がデータ受信部４１へ映像フレームｉ（ｉ＝１〜３０）を送信すると、データ受信部４１は断片化された映像フレームｉ＿ｆ（ｆ＝１〜ｎ）の受信を開始する。
受信装置５０の計測部４２は、映像フレームｉの受信が完了すると、フィードバック送信部４３へ受信完了を通知する。そして、フィードバック送信部４３は、フィードバックをスループット計測装置１０のフィードバック受信部１２へ送信する。
フィードバック受信部１２はフィードバック送信部４３からフィードバックを受信する。そして、境界値算出部１３は、映像フレームｉの送信開始時刻ｆ＿ｉ＿ｓｔａｒｔからフィードバックを受信した時刻ｆ＿ｉ＿ｅｎｄまでの送信経過時間ｉ＿ｒｔｔを保持する。また、データ送信部１１が送信した映像フレームｉのデータ量ｉ＿ｓｉｚｅを保持する。
このように、映像フレームｉの送受信をｉ＝１から３０まで（１秒間）繰り返す。そして、境界値算出部１３は、式６を用いてスループットの下限値を算出する。式６において、ｍを３０、ｄｉ＿ｓｉｚｅをｉ＿ｓｉｚｅ、ｄｉ＿ｒｔｔをｉ＿ｒｔｔとすると、下限値を算出することができる。ここでは、下限値が１．７Ｍｂｐｓと算出されたとする。
また、スループット計測装置１０の理論値計測部１４の理論値用パケット送受信部１４１は、受信装置５０の理論値用パケット送受信部５４とＵＤＰパケットを送受信し、ＲＴＴとパケットロス率を計測する。そして、理論値計測部１４は、理論値を算出する。ＲＴＴおよびパケットロス率の計測方法および理論値の算出方法は、第二の実施形態と同様である。ここで、理論値は２．６Ｍｂｐｓと算出されたとする。
下限値と理論値の計測後、出力部１５は、理論値が下限値より小さいとき、下限値を出力し、理論値が下限値以上のとき、理論値を出力する。この例では、下限値が１．７Ｍｂｐｓ、理論値が２．６Ｍｂｐｓのため、理論値の２．６Ｍｂｐｓを出力する。
以上で説明したように、本発明の第三の実施形態では、受信装置からデータの受信完了を示すフィードバックを受信し、データの送信開始時刻、フィードバック受信時刻および送信データ量に基づいてスループットの下限値を算出する。そして、理論値が下限値より小さい場合、下限値を出力する。これにより、外乱によって理論値が真のスループットより小さくなった場合に、下限値をスループットとして出力することが可能になる。そのため、アプリケーション層でスループットを高精度に計測することが可能になる。
［第四の実施形態］
次に、本発明の第四の実施の形態について説明する。
本実施形態は、境界値算出部において、スループットの上限値の算出と下限値の算出の両方を行う形態である。
本実施形態のスループット計測装置１０の構成例は図１と同様である。スループット計測装置１０は、データ送信部１１、フィードバック受信部１２、境界値算出部１３、理論値計測部１４および出力部１５から構成される。
データ送信部１１は、データを受信装置へ送信する部分である。本実施形態では、データを受信装置へ間欠的にＴＣＰで送信する。
フィードバック受信部１２は、受信装置からデータの受信時刻に関するフィードバックを受信する部分である。本実施形態では、フィードバックとして、データの受信開始時刻および受信完了時刻を受信する。
境界値算出部１３は、スループットの上限値および下限値を算出する部分である。フィードバックと送信したデータ量とに基づいてスループットの上限値を算出する。また、データの送信開始時刻、フィードバックを受信したフィードバック受信時刻およびデータの送信データ量に基づきスループットの下限値を算出する。
理論値計測部１４は、スループットの理論値を計測する部分である。
出力部１５は、理論値が上限値より大きいとき上限値を出力し、理論値が下限値より小さいとき下限値を出力し、理論値が上限値以下かつ下限値以上のとき理論値を出力する部分である。
このようにスループット計測装置１０を構成することによって、アプリケーション層でスループットを高精度に計測することが可能になる。
次に、図６を用いて、スループット計測装置１０の動作の例について説明する。
本実施形態では、ステップＳ２０５で上限値および下限値の算出を行い、ステップＳ２０７で上限値、下限値および理論値のいずれかを出力する。
本実施形態では、フィードバックにより、受信開始時刻および受信完了時刻を受信する。そして、受信開始時刻、受信完了時刻および送信データ量からスループットの上限値を算出する。また、データの送信を開始した送信開始時刻、フィードバックを受信したフィードバック受信時刻および送信データ量からスループットの下限値を算出する。
また、出力部１５の動作の例を図１３に示す。まず、理論値が上限値より大きいとき（ステップＳ５０１）、出力部３５は上限値を出力する（ステップＳ５０２）。また、理論値が下限値より小さいとき（ステップＳ５０３）、出力部３５は下限値を出力する（ステップＳ５０４）。そして、理論値が下限値以上上限値以下のとき、出力部３５は理論値を出力する（ステップＳ５０５）。
その他の動作については、第二の実施形態および第三の実施形態と同様のため、説明を省略する。
なお、下限値の算出については、送信開始時刻からフィードバック受信時刻までの経過時間を使用するのではなく、図１４のように、送信開始時刻から受信完了時刻までの経過時間を使用することも可能である。図１４は、送信の経過時間を示す図である。図１１では、送信開始時刻からフィードバック受信時刻までの経過時間を送信経過時間としているが、図１４では、送信開始時刻から受信完了時刻までを送信経過時間としている。受信完了時刻は、フィードバックに含めて受信することが可能であり、本実施形態では、上限値の算出のために受信している。ただし、送信開始時刻と受信完了時刻を使用する方法では、送信装置と受信装置のクロックが異なる場合、送信経過時間がクロック誤差の影響を受けるため、スループットの計測精度が低下してしまう。一方、送信開始時刻とフィードバック受信時刻を使用する方法は、時刻の計測を送信装置でのみ行うため、クロック誤差の影響を受けずに送信経過時間を算出することが可能である。
このようにスループット計測装置１０を動作させることによって、アプリケーション層でスループットを高精度に計測することが可能になる。
以上で説明したように、本発明の第四の実施形態では、受信装置からデータの受信時刻に関するフィードバックを受信し、フィードバックに基づいてスループットの上限値を算出する。そして、理論値が上限値より大きい場合、上限値を出力する。これにより、外乱によって理論値が真のスループットより大きくなった場合に、上限値をスループットとして出力することが可能になる。また、受信装置からデータの受信完了を示すフィードバックを受信し、データの送信開始時刻、フィードバック受信時刻および送信データ量に基づいてスループットの下限値を算出する。そして、理論値が下限値より小さい場合、下限値を出力する。これにより、外乱によって理論値が真のスループットより小さくなった場合に、下限値をスループットとして出力することが可能になる。そのためアプリケーション層でスループットを高精度に計測することが可能になる。
さらに、本実施形態では、境界値として上限値と下限値の両方を使用するため、より高精度にスループットを計測することが可能になる。
［ハードウェア構成例］
上述した本発明の各実施形態におけるスループット計測装置１０を、一つの情報処理装置（コンピュータ）を用いて実現するハードウェア資源の構成例について説明する。なお、スループット計測装置１０は、物理的または機能的に少なくとも二つの情報処理装置を用いて実現してもよい。また、スループット計測装置１０は、専用の装置として実現してもよい。また、スループット計測装置１０の一部の機能のみを情報処理装置を用いて実現しても良い。
図１５は、本発明の各実施形態のスループット計測装置を実現可能な情報処理装置のハードウェア構成例を概略的に示す図である。情報処理装置７０は、通信インタフェース７１、入出力インタフェース７２、演算装置７３、記憶装置７４および不揮発性記憶装置７５およびドライブ装置７６を備える。
通信インタフェース７１は、各実施形態のスループット計測装置１０が、有線あるいは／および無線で外部装置と通信するための通信手段である。なお、スループット計測装置１０を、少なくとも二つの情報処理装置を用いて実現する場合、それらの装置の間を通信インタフェース７１経由で相互に通信可能なように接続しても良い。
入出力インタフェース７２は、入力デバイスの一例であるキーボードや、出力デバイスとしてのディスプレイ等のマンマシンインタフェースである。
演算装置７３は、汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロプロセッサ等の演算処理装置である。演算装置７３は、たとえば、不揮発性記憶装置７５に記憶された各種プログラムを記憶装置７４に読み出し、読み出したプログラムに従って処理を実行することが可能である。
記憶装置７４は、演算装置７３から参照可能な、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ装置であり、プログラムや各種データ等を記憶する。記憶装置７４は、揮発性のメモリ装置であっても良い。
不揮発性記憶装置７５は、たとえば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、等の、不揮発性の記憶装置であり、各種プログラムやデータ等を記録することが可能である。
ドライブ装置７６は、たとえば、後述する記録媒体７７に対するデータの読み込みや書き込みを処理する装置である。
記録媒体７７は、たとえば、光ディスク、光磁気ディスク、半導体フラッシュメモリ等、データを記録可能な任意の記録媒体である。
本発明の各実施形態は、たとえば、図１５に例示した情報処理装置７０によりスループット計測装置１０を構成し、このスループット計測装置に対して、上記各実施形態において説明した機能を実現可能なプログラムを供給することにより実現してもよい。
この場合、スループット計測装置に対して供給したプログラムを、演算装置７３が実行することによって、実施形態を実現することが可能である。また、スループット計測装置のすべてではなく、一部の機能を情報処理装置７０で構成することも可能である。
さらに、上記プログラムを記録媒体７７に記録しておき、スループット計測装置の出荷段階、あるいは運用段階等において、適宜上記プログラムが不揮発性記憶装置７５に格納されるよう構成してもよい。なお、この場合、上記プログラムの供給方法は、出荷前の製造段階、あるいは運用段階等において、適当な治具を利用してスループット計測装置内にインストールする方法を採用してもよい。また、上記プログラムの供給方法は、インターネット等の通信回線を介して外部からダウンロードする方法等の一般的な手順を採用してもよい。
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
データを受信装置へ送信するデータ送信手段と、
前記受信装置から前記データの受信完了を示すフィードバックを受信するフィードバック受信手段と、
前記フィードバックと前記データの送信データ量に基づいてスループットが取り得る値の範囲の境界値を算出する境界値算出手段と、
前記スループットの理論値を計測する理論値計測手段と、
前記理論値が前記範囲を外れているとき、前記境界値を出力し、前記理論値が前記範囲に含まれるとき、前記理論値を出力する出力手段と
を備えることを特徴とするスループット計測装置。
（付記２）
前記境界値は上限値を含み、
前記境界値算出手段は、前記フィードバックと前記データの送信データ量に基づいて前記上限値を算出し、
前記出力手段は、前記理論値が前記上限値より大きいとき前記上限値を出力する
ことを特徴とする付記１に記載のスループット計測装置。
（付記３）
前記フィードバックは、前記受信装置が前記データを受信した際の受信開始時刻および受信完了時刻を含み、
前記境界値算出手段は、前記受信開始時刻から前記受信完了時刻までの受信経過時間と前記送信データ量に基づいて前記上限値を算出する
ことを特徴とする付記２に記載のスループット計測装置。
（付記４）
前記フィードバックは、前記受信装置が前記データを受信した際の受信開始時刻から受信完了時刻までの受信経過時間を含み、
前記境界値算出手段は、前記受信経過時間および前記送信データ量に基づいて前記上限値を算出する
ことを特徴とする付記２に記載のスループット計測装置。
（付記５）
前記フィードバックは、前記受信装置が前記データを受信した際の受信データ量を含み、
前記境界値算出手段は、前記送信データ量の代わりに前記受信データ量に基づいて前記上限値を算出する
ことを特徴とする付記２から付記４のいずれかに記載のスループット計測装置。
（付記６）
前記境界値は下限値を含み、
前記境界値算出手段は、前記データの送信を開始した送信開始時刻、送信完了時刻および前記送信データ量に基づき前記スループットの下限値を算出し、
前記出力手段は、前記理論値が前記下限値より小さいとき前記下限値を出力する
ことを特徴とする付記１から付記５のいずれかに記載のスループット計測装置。
（付記７）
前記送信完了時刻は、前記フィードバックを受信したフィードバック受信時刻である
ことを特徴とする付記６に記載のスループット計測装置。
（付記８）
前記フィードバックは、前記受信装置が前記データの受信を完了した受信完了時刻を含み、
前記送信完了時刻は、前記受信完了時刻である
ことを特徴とする付記６に記載のスループット計測装置。
（付記９）
前記理論値計測手段は、ＲＴＴ（Round Trip Time）とパケットロス率により前記理論値を計測する
ことを特徴とする付記１から付記８のいずれかに記載のスループット計測装置。
（付記１０）
前記送信手段は前記データをＴＣＰ（Transmission Control Protocol）で送信する
ことを特徴とする付記１から付記９のいずれかに記載のスループット計測装置。
（付記１１）
前記理論値計測手段は前記受信装置と理論値計測用パケットを送受信する
ことを特徴とする付記１から付記１０のいずれかに記載のスループット計測装置。
（付記１２）
スループット計測装置からデータを受信するデータ受信手段と、
前記データの受信完了を検出する計測手段と、
前記受信完了後、前記受信完了を示すフィードバックを前記スループット計測装置へ送信するフィードバック送信手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
（付記１３）
前記計測手段は、前記データの受信完了時刻を計測し、
前記フィードバックは、前記受信完了時刻を含む
ことを特徴とする付記１２に記載の受信装置。
（付記１４）
前記計測手段は、前記データの受信開始時刻を計測し、
前記フィードバックは、前記受信開始時刻を含む
ことを特徴とする付記１３に記載の受信装置。
（付記１５）
前記計測手段は、前記データの受信開始時刻と受信完了時刻を計測して受信経過時間を算出し、
前記フィードバックは、前記受信経過時間を含む
ことを特徴とする付記１２あるいは付記１３に記載の受信装置。
（付記１６）
前記計測手段は、前記データの受信データ量を計測し、
前記フィードバックは、前記受信データ量を含む
ことを特徴とする付記１２から付記１５のいずれかに記載の受信装置。
（付記１７）
前記スループット計測装置と理論値計測用パケットを送受信する理論値用パケット送受信手段
を備えることを特徴とする付記１２から付記１６のいずれかに記載の受信装置。
（付記１８）
付記１から付記１１のいずれかに記載のスループット計測装置と
付記１２に記載の受信装置と
を備え、
前記データ送信手段は前記データ受信手段へ前記データを送信し、
前記フィードバック受信手段は前記フィードバック送信手段から前記フィードバックを受信する
ことを特徴とするスループット計測システム。
（付記１９）
付記３あるいは付記８に記載のスループット計測装置と
付記１３に記載の受信装置と
を備え、
前記データ送信手段は前記データ受信手段へ前記データを送信し、
前記フィードバック受信手段は前記フィードバック送信手段から前記フィードバックを受信する
ことを特徴とするスループット計測システム。
（付記２０）
付記３に記載のスループット計測装置と
付記１４に記載の受信装置と
を備え、
前記データ送信手段は前記データ受信手段へ前記データを送信し、
前記フィードバック受信手段は前記フィードバック送信手段から前記フィードバックを受信する
ことを特徴とするスループット計測システム。
（付記２１）
付記４に記載のスループット計測装置と
付記１５に記載の受信装置と
を備え、
前記データ送信手段は前記データ受信手段へ前記データを送信し、
前記フィードバック受信手段は前記フィードバック送信手段から前記フィードバックを受信する
ことを特徴とするスループット計測システム。
（付記２２）
付記５に記載のスループット計測装置と
付記１６に記載の受信装置と
を備え、
前記データ送信手段は前記データ受信手段へ前記データを送信し、
前記フィードバック受信手段は前記フィードバック送信手段から前記フィードバックを受信する
ことを特徴とするスループット計測システム。
（付記２３）
付記１１に記載のスループット計測装置と
付記１７に記載の受信装置と
を備え、
前記データ送信手段は前記データ受信手段へ前記データを送信し、
前記フィードバック受信手段は前記フィードバック送信手段から前記フィードバックを受信し、
前記スループット計測装置の前記理論値用パケット送受信手段は前記受信装置の理論値用パケット送受信手段と前記理論値計測用パケットを送受信する
ことを特徴とするスループット計測システム。
（付記２４）
データを受信装置へ送信し、前記受信装置から前記データの受信完了を示すフィードバックを受信し、前記フィードバックと前記データの送信データ量に基づいてスループットが取り得る値の範囲の境界値を算出し、前記スループットの理論値を計測し、前記理論値が前記範囲を外れているとき、前記境界値を出力し、前記理論値が前記範囲に含まれるとき、前記理論値を出力する
ことを特徴とするスループット計測方法。
（付記２５）
前記境界値は上限値を含み、
前記スループット計測方法は、前記フィードバックと前記データの送信データ量に基づいて前記上限値を算出し、前記理論値が前記上限値より大きいとき前記上限値を出力する
ことを特徴とする付記２４に記載のスループット計測方法。
（付記２６）
前記フィードバックは、前記受信装置が前記データを受信した際の受信開始時刻および受信完了時刻を含み、
前記スループット計測方法は、前記受信開始時刻から前記受信完了時刻までの受信経過時間と前記送信データ量に基づいて前記上限値を算出する
ことを特徴とする付記２５に記載のスループット計測方法。
（付記２７）
前記フィードバックは、前記受信装置が前記データを受信した際の受信開始時刻から受信完了時刻までの受信経過時間を含み、
前記スループット計測方法は、前記受信経過時間および前記送信データ量に基づいて前記上限値を算出する
ことを特徴とする付記２５に記載のスループット計測方法。
（付記２８）
前記フィードバックは、前記受信装置が前記データを受信した際の受信データ量を含み、
前記スループット計測方法は、前記送信データ量の代わりに前記受信データ量に基づいて前記上限値を算出する
ことを特徴とする付記２５から付記２７のいずれかに記載のスループット計測方法。
（付記２９）
前記境界値は下限値を含み、
前記スループット計測方法は、前記データの送信を開始した送信開始時刻、送信完了時刻および前記送信データ量に基づき前記スループットの下限値を算出し、前記理論値が前記下限値より小さいとき前記下限値を出力する
ことを特徴とする付記２４から付記２８のいずれかに記載のスループット計測方法。
（付記３０）
前記送信完了時刻は、前記フィードバックを受信したフィードバック受信時刻である
ことを特徴とする付記２９に記載のスループット計測方法。
（付記３１）
前記フィードバックは、前記受信装置が前記データの受信を完了した受信完了時刻を含み、
前記送信完了時刻は、前記受信完了時刻である
ことを特徴とする付記２９に記載のスループット計測方法。
（付記３２）
ＲＴＴ（Round Trip Time）とパケットロス率により前記理論値を計測する
ことを特徴とする付記２４から付記３１のいずれかに記載のスループット計測方法。
（付記３３）
前記データをＴＣＰ（Transmission Control Protocol）で送信する
ことを特徴とする付記２４から付記３２のいずれかに記載のスループット計測方法。
（付記３４）
前記受信装置と理論値計測用パケットを送受信する
ことを特徴とする付記２４から付記３３のいずれかに記載のスループット計測方法。
（付記３５）
スループット計測装置からデータを受信し、
前記データの受信完了を検出し、
前記受信完了後、前記受信完了を示すフィードバックを前記スループット計測装置へ送信する
ことを特徴とする受信方法。
（付記３６）
前記受信方法は、前記データの受信完了時刻を計測し、
前記フィードバックは、前記受信完了時刻を含む
ことを特徴とする付記３５に記載の受信方法。
（付記３７）
前記受信方法は、前記データの受信開始時刻を計測し、
前記フィードバックは、前記受信開始時刻を含む
ことを特徴とする付記３６に記載の受信方法。
（付記３８）
前記受信方法は、前記データの受信開始時刻と受信完了時刻を計測して受信経過時間を算出し、
前記フィードバックは、前記受信経過時間を含む
ことを特徴とする付記３５あるいは付記３６に記載の受信方法。
（付記３９）
前記受信方法は、前記データの受信データ量を計測し、
前記フィードバックは、前記受信データ量を含む
ことを特徴とする付記３５から付記３８のいずれかに記載の受信方法。
（付記４０）
前記スループット計測装置と理論値計測用パケットを送受信する
ことを特徴とする付記３５から付記３９のいずれかに記載の受信方法。
（付記４１）
コンピュータに、
データを受信装置へ送信するデータ送信機能と、
前記受信装置から前記データの受信完了を示すフィードバックを受信するフィードバック受信機能と、
前記フィードバックと前記データの送信データ量に基づいてスループットが取り得る値の範囲の境界値を算出する境界値算出機能と、
前記スループットの理論値を計測する理論値計測機能と、
前記理論値が前記範囲を外れているとき、前記境界値を出力し、前記理論値が前記範囲に含まれるとき、前記理論値を出力する出力機能と
を実現させることを特徴とするスループット計測プログラム。
（付記４２）
前記境界値は上限値を含み、
前記境界値算出機能は、前記フィードバックと前記データの送信データ量に基づいて前記上限値を算出し、
前記出力機能は、前記理論値が前記上限値より大きいとき前記上限値を出力する
ことを特徴とする付記４１に記載のスループット計測プログラム。
（付記４３）
前記フィードバックは、前記受信装置が前記データを受信した際の受信開始時刻および受信完了時刻を含み、
前記境界値算出機能は、前記受信開始時刻から前記受信完了時刻までの受信経過時間と前記送信データ量に基づいて前記上限値を算出する
ことを特徴とする付記４２に記載のスループット計測プログラム。
（付記４４）
前記フィードバックは、前記受信装置が前記データを受信した際の受信開始時刻から受信完了時刻までの受信経過時間を含み、
前記境界値算出機能は、前記受信経過時間および前記送信データ量に基づいて前記上限値を算出する
ことを特徴とする付記４２に記載のスループット計測プログラム。
（付記４５）
前記フィードバックは、前記受信装置が前記データを受信した際の受信データ量を含み、
前記境界値算出機能は、前記送信データ量の代わりに前記受信データ量に基づいて前記上限値を算出する
ことを特徴とする付記４２から付記４４のいずれかに記載のスループット計測プログラム。
（付記４６）
前記境界値は下限値を含み、
前記境界値算出機能は、前記データの送信を開始した送信開始時刻、送信完了時刻および前記送信データ量に基づき前記スループットの下限値を算出し、
前記出力機能は、前記理論値が前記下限値より小さいとき前記下限値を出力する
ことを特徴とする付記４１から付記４５のいずれかに記載のスループット計測プログラム。
（付記４７）
前記送信完了時刻は、前記フィードバックを受信したフィードバック受信時刻である
ことを特徴とする付記４６に記載のスループット計測プログラム。
（付記４８）
前記フィードバックは、前記受信装置が前記データの受信を完了した受信完了時刻を含み、
前記送信完了時刻は、前記受信完了時刻である
ことを特徴とする付記４６に記載のスループット計測プログラム。
（付記４９）
前記理論値計測機能は、ＲＴＴ（Round Trip Time）とパケットロス率により前記理論値を計測する
ことを特徴とする付記４１から付記４８のいずれかに記載のスループット計測プログラム。
（付記５０）
前記送信機能は前記データをＴＣＰ（Transmission Control Protocol）で送信する
ことを特徴とする付記４１から付記４９のいずれかに記載のスループット計測プログラム。
（付記５１）
前記理論値計測機能は前記受信装置と理論値計測用パケットを送受信する
ことを特徴とする付記４１から付記５０のいずれかに記載のスループット計測プログラム。
（付記５２）
コンピュータに、
スループット計測装置からデータを受信するデータ受信機能と、
前記データの受信完了を検出する計測機能と、
前記受信完了後、前記受信完了を示すフィードバックを前記スループット計測装置へ送信するフィードバック送信機能と、
を実現させることを特徴とする受信プログラム。
（付記５３）
前記計測機能は、前記データの受信完了時刻を計測し、
前記フィードバックは、前記受信完了時刻を含む
ことを特徴とする付記５２に記載の受信プログラム。
（付記５４）
前記計測機能は、前記データの受信開始時刻を計測し、
前記フィードバックは、前記受信開始時刻を含む
ことを特徴とする付記５３に記載の受信プログラム。
（付記５５）
前記計測機能は、前記データの受信開始時刻と受信完了時刻を計測して受信経過時間を算出し、
前記フィードバックは、前記受信経過時間を含む
ことを特徴とする付記５２あるいは付記５３に記載の受信プログラム。
（付記５６）
前記計測機能は、前記データの受信データ量を計測し、
前記フィードバックは、前記受信データ量を含む
ことを特徴とする付記５２から付記５５のいずれかに記載の受信プログラム。
（付記５７）
前記スループット計測装置と理論値計測用パケットを送受信する理論値用パケット送受信機能
を前記コンピュータに実現させることを特徴とする付記５２から付記５６のいずれかに記載の受信プログラム。
（付記５８）
付記４１から付記５１のいずれかに記載のスループット計測プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
（付記５９）
付記５２から付記５７のいずれかに記載の受信プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
この出願は、２０１５年１１月６日に出願された日本出願特願２０１５−２１８３６９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１０ スループット計測装置
１１ データ送信部
１２ フィードバック受信部
１３ 境界値算出部
１４ 理論値計測部
１４１ 理論値用パケット送受信部
１４２ ロス率計測部
１４３ ＲＴＴ計測部
１４４ 計算部
１５ 出力部
４０、５０ 受信装置
４１ データ受信部
４２ 計測部
４３ フィードバック送信部
５４ 理論値用パケット送受信部
７０ 情報処理装置
７１ 通信インタフェース
７２ 入出力インタフェース
７３ 演算装置
７４ 記憶装置
７５ 不揮発性記憶装置
７６ ドライブ装置
７７ 記録媒体

Claims (10)

  1. アプリケーションのデータを受信装置へＴＣＰ（Transmission Control Protocol）によって送信するデータ送信手段と、
    前記受信装置から前記データのアプリケーション層での受信完了を示すフィードバックを受信するフィードバック受信手段と、
    前記フィードバックと前記データの送信データ量に基づいてスループットが取り得る値の範囲の境界値を算出する境界値算出手段と、
    前記受信装置と自スループット計測装置とのトランスポート層間の前記スループットの理論値を計測する理論値計測手段と、
    前記理論値が前記範囲を外れているとき、前記境界値を出力し、前記理論値が前記範囲に含まれるとき、前記理論値を出力する出力手段と
    を備えることを特徴とするスループット計測装置。
  2. 前記境界値は上限値を含み、
    前記境界値算出手段は、前記フィードバックと前記データの前記送信データ量に基づいて前記上限値を算出し、
    前記出力手段は、前記理論値が前記上限値より大きいとき前記上限値を出力する
    ことを特徴とする請求項１に記載のスループット計測装置。
  3. 前記フィードバックは、前記受信装置が前記データを受信した際の受信開始時刻および受信完了時刻を含み、
    前記境界値算出手段は、前記受信開始時刻から前記受信完了時刻までの受信経過時間と前記送信データ量に基づいて前記上限値を算出する
    ことを特徴とする請求項２に記載のスループット計測装置。
  4. 前記境界値は下限値を含み、
    前記境界値算出手段は、前記データの送信を開始した送信開始時刻、送信完了時刻および前記送信データ量に基づき前記スループットの前記下限値を算出し、
    前記出力手段は、前記理論値が前記下限値より小さいとき前記下限値を出力する
    ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のスループット計測装置。
  5. 前記送信完了時刻は、前記フィードバックを受信したフィードバック受信時刻である
    ことを特徴とする請求項４に記載のスループット計測装置。
  6. 前記フィードバックは、前記受信装置が前記データの受信を完了した受信完了時刻を含み、
    前記送信完了時刻は、前記受信完了時刻である
    ことを特徴とする請求項４に記載のスループット計測装置。
  7. 前記理論値計測手段は前記受信装置と理論値計測用パケットを送受信する
    ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のスループット計測装置。
  8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載のスループット計測装置と、
    前記スループット計測装置から前記アプリケーションの前記データをＴＣＰによって受信するデータ受信手段と、
    前記データの前記アプリケーション層での前記受信完了を検出する計測手段と、
    前記受信完了後、前記受信完了を示す前記フィードバックを前記スループット計測装置へ送信するフィードバック送信手段と、
    を備える前記受信装置
    を備え、
    前記データ送信手段は前記データ受信手段へ前記データを送信し、
    前記フィードバック受信手段は前記フィードバック送信手段から前記フィードバックを受信する
    ことを特徴とするスループット計測システム。
  9. アプリケーションのデータを受信装置へＴＣＰによって送信し、
    前記受信装置から前記データのアプリケーション層での受信完了を示すフィードバックを受信し、
    前記フィードバックと前記データの送信データ量に基づいてスループットが取り得る値の範囲の境界値を算出し、
    前記受信装置と自スループット計測装置とのトランスポート層間の前記スループットの理論値を計測し、
    前記理論値が前記範囲を外れているとき、前記境界値を出力し、前記理論値が前記範囲に含まれるとき、前記理論値を出力する
    ことを特徴とするスループット計測方法。
  10. コンピュータに、
    アプリケーションのデータを受信装置へＴＣＰによって送信するデータ送信機能と、
    前記受信装置から前記データのアプリケーション層での受信完了を示すフィードバックを受信するフィードバック受信機能と、
    前記フィードバックと前記データの送信データ量に基づいてスループットが取り得る値の範囲の境界値を算出する境界値算出機能と、
    前記受信装置と自スループット計測装置とのトランスポート層間の前記スループットの理論値を計測する理論値計測機能と、
    前記理論値が前記範囲を外れているとき、前記境界値を出力し、前記理論値が前記範囲に含まれるとき、前記理論値を出力する出力機能と
    を実現させることを特徴とするスループット計測プログラム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11089341B2 (en) 2018-05-11 2021-08-10 Prowire Sport Llc System and method for capturing and distributing a live audio stream of a live event in real-time
US11606407B2 (en) 2018-07-05 2023-03-14 Prowire Sport Limited System and method for capturing and distributing live audio streams of a live event

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004140596A (ja) 2002-10-17 2004-05-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Ｔｃｐ上のデータ転送における品質を推定する方法およびシステム
JP2005244851A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Kddi Corp ネットワーク性能評価装置およびその方法
JP4429095B2 (ja) * 2004-06-25 2010-03-10 富士通株式会社 障害解析プログラム、障害解析装置、記録媒体及び障害解析方法
US20090116402A1 (en) * 2004-10-21 2009-05-07 Nec Corporation Communication quality measuring apparatus and communication quality measuring method
JP4589981B2 (ja) * 2008-06-05 2010-12-01 日本電信電話株式会社 Ｔｃｐ通信品質推定方法およびｔｃｐ通信品質推定装置
JP6051832B2 (ja) * 2012-12-17 2016-12-27 富士通株式会社 通信装置，通信方法，及び通信プログラム
US10812546B2 (en) * 2014-12-24 2020-10-20 Intel IP Corporation Link-aware streaming adaptation
JP2016208445A (ja) * 2015-04-28 2016-12-08 株式会社日立製作所 無線通信システム、サーバ、基地局

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