TWI658715B - 通信裝置、可用頻寬計算系統、可用頻寬計算方法及程式 - Google Patents

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Abstract

本發明提供之通信裝置，具備：收信部，係在各具有連續個編號之預定收信之複數個量測封包中，用來接收複數個量測封包；提取部，係用以提取有效封包群，該有效封包群包含在該已收信之複數個量測封包中具有連續個編號之複數個量測封包；及計算部，係使用該提取之有效封包群以計算可用頻寬。

Description

通信裝置、可用頻寬計算系統、可用頻寬計算方法及程式
本發明，係有關通信裝置、可用頻寬計算系統、可用頻寬計算方法及程式。
近年來，利用網絡提供之服務漸次普及。為了能確認網絡之品質狀況使服務使用者能順暢的使用服務，在實施網絡之設備改善方面，有越來越高的要求。因此，習知技術中，有用以確認網絡之品質狀況，而使用由一連串之量測封包所構成之封包串列以推定IP(Internet Protocol：通訊協定)為基礎之可用頻寬之技術(專利文獻1)。在專利文獻1之技術中，係從發信裝置以既定之發信間隔依序傳送漸增或漸減之複數個量測封包。又，由收信裝置根據收信間隔之變化來推定可使用之頻寬。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本國特開2011-142622號公報
[發明所欲解決的問題] 然而，在專利文獻1之技術中，例如在低頻寬區域因網絡裝置之過載而發生封包損失之情形時，有造成推定精定劣化之可能性。此處之網絡裝置，係指用以在發信裝置與收信裝置之間進行發信/收信之通信封包之中繼裝置。此發明係起因於，以專利文獻1之技術，為了要正確控制量測封包之發信/收信間隔，係以如下方式進行量測封包之發信/收信。亦即，在專利文獻1之技術中，係使用沒有到達保障之協定(UDP(User Datagram Protocol)：使用者資料包協定)/IP)而將例如超過100個之量測封包進行發信/收信。例如，在低頻寬區域中，將網絡裝置所具備之封包儲存區域(輸入緩衝區域)用盡而發生過載時，則無法將量測封包送往收信裝置而造成廢棄。另一方面，網絡裝置在將儲存於封包儲存區域之量測封包予以傳送後，在封包儲存區域形成空置。因此，網絡裝置可將接下來之量測封包儲存至封包儲存區域。故而，由於發生過載時之量測封包之收信間隔，並未包含廢棄封包之傳送時間，故較未發生過載時之量測封包之收信間隔要短。其結果，在損失了量測封包之封包串列中，無法正確把握量測封包之發信/收信的間隔變化，而劣化了可用頻寬之推定精度。
本發明之目的之一例，係提供可解決上述問題之通信裝置、可用頻寬計算系統、可用頻寬計算方法及程式。 [解決問題之技術手段]
本發明之一態樣之通信裝置，具備：收信部，係在各具有連續個編號之預定收信之複數個量測封包中，用來接收複數個量測封包；提取部，係用以提取有效封包群，該有效封包群包含在該已收信之複數個量測封包中具有連續個編號之複數個量測封包；及計算部，係使用該提取之有效封包群以計算可用頻寬。
本發明之一態樣之可用頻寬計算系統，具備發信裝置與收信裝置。該發信裝置具備：產生部，用以產生各具有連續個編號之複數個量測封包；及發信部，用以發送該產生之複數個量測封包。該收信裝置具備：收信部，用以從該被發送而來的複數個量測封包中，接收複數個量測封包；提取部，用以提取有效封包群，該有效封包群，包含在該已收信之複數個量測封包中具有連續個編號之複數個量測封包；及計算部，係使用該提取之有效封包群來計算可用頻寬。
本發明之一態樣之可用頻寬計算方法，包含： 從各具有連續個編號之預定收信之複數個量測封包中，接收複數個量測封包；從該已接收之複數個量測封包中，提取包含有連續個編號之複數個量測封包之有效封包群；及，使用該已提取之有效封包群，來計算可用頻寬。
本發明之一態樣之程式，係用以在電腦中執行以下內容，即： 從各具有連續個編號之預定收信之複數個量測封包中，接收複數個量測封包；從該已接收之複數個量測封包中，提取包含有連續個編號之複數個量測封包之有效封包群；及，使用該已提取之有效封包群，來計算可用頻寬。
依照上述之至少一種態樣，即使在介於發信裝置與收信裝置間之網絡裝置係處於存有廢棄量測封包之環境下，亦可防止推定精度之劣化。
以下，參照圖面以說明本發明之實施形態。
(第1實施形態) 圖1係第1實施形態之可用頻寬計算系統100之概略構成圖。可用頻寬計算系統100具備發信裝置(發信側裝置)101與收信裝置(收信側裝置)102。發信裝置101與收信裝置102係透過網絡裝置103而連接。
發信裝置101及收信裝置102，係為個人電腦(PC)、攜帶型資訊終端機、行動電話、及智慧型手機等具有通信功能之資訊處理裝置，或者是作為資訊處理裝置之周邊裝置之內置式/外掛式通信終端。發信裝置101及收信裝置102，係通信裝置的一例。發信裝置101及收信裝置102，具有位於內部之CPU(中央處理裝置)等之處理器、及主記憶裝置、輔助記憶裝置、輸入裝置等硬體。
圖1所示之發信裝置101，具備量測封包產生部110、量測封包發信部111、發信/收信部112、及參數記憶部113。收信裝置102具備發信/收信部120、收信間隔量測部121、可用頻寬計算部122、量測資料記憶部123、及有效封包提取部201。量測封包產生部110亦有僅稱為產生部110之時。量測封包發信部111亦有僅稱為發信部111之時。收信間隔量測部121亦有僅稱為量測部121之時。可用頻寬計算部122亦有僅稱為計算部122之時。有效封包提取部201亦有僅稱為提取部201之時。發信裝置101及收信裝置102，係使用上述處理器及其他硬體以實施既定之程式，而實現圖1所示各部之功能。
發信裝置101之產生部110，係產生朝收信裝置102傳送之複數個量測封包。產生部110所產生之量測封包，係作為封包串列而傳送至收信裝置102。產生部110係從封包串列之最初之封包朝最後之封包，以依序增加或減少封包尺寸之方式來產生量測封包。發信/收信部112係朝著網絡裝置103傳送量測封包等通信信號，且，用以從網絡裝置103接收由收信裝置102所發送之通信封包等通訊信號。發信部111係透過發信/收信部112，以既定之發信間隔，傳送著封包尺寸依序增加或減少之複數個量測封包。
在參數記憶部113中，記憶著最小之封包尺寸或最大之封包尺寸、及封包尺寸增加量或封包尺寸減少量、及量測封包之發信間隔。產生部110可參照參數記憶部113，從最小之封包尺寸開始，逐一產生以封包尺寸增加量漸增其封包尺寸之量測封包。或者亦可採取其他方法，由產生部110參照參數記憶部113，從最大之封包尺寸開始，逐一產生以封包尺寸減少量漸減其封包尺寸之量測封包。發信部111係以記憶於參數記憶部113之發信間隔，依序傳送封包尺寸相異之量測封包。
收信裝置102之發信/收信部120，透過設置在網絡裝置103之1個或複數個網絡裝置(未圖示)，來接收由發信裝置101發出之封包尺寸漸增或漸減之複數個量測封包。量測部121係將與接收之量測封包相關之資訊(稱為量測資料)記憶於量測資料記憶部123。
量測資料記憶部123所記憶之量測資料，包含發信/收信部120所接收之各量測封包之封包編號(編號)、封包尺寸、發信間隔、及收信間隔。量測部121在當發信/收信部120收到量測封包後，取得內含於接收之量測封包內之封包編號、封包尺寸、及發信間隔。量測部121將封包編號、封包尺寸、及發信間隔，連同收信時刻而儲存至量測資料記憶部123。又，量測部121係根據前次之量測封包的收信時間點、及此次之量測封包的收信時間點之差值，求出量測封包之收信間隔，將所求出之收信間隔儲存在量測資料記憶部123。此際，量測部121所進行之求取收信間隔之計算處理，係以提取部201所提取之有效封包群所包含之量測封包為限定對象。提取部201係從所接收之複數個量測封包之中，提取含有成功收信之連續個量測封包之有效封包群。此處之封包群，係指由複數個封包所構成之封包之聚集體。又，有效封包群所包含者，係包含能用於可用頻寬之推定處理之量測封包之封包群。提取部201係將能用於可用頻寬之推定處理之量測封包的位置資訊或範圍資訊，朝量測部121或計算部122通知。有關該提取部201之詳細，容待後述。
圖9A係表示發信時封包串列150之圖。圖9B係表示收信時封包串列160之圖。發信時封包串列150，係以發信裝置101發信時之量測封包串列。發信時封包串列150，係由漸增封包尺寸PS之複數個量測封包151所構成。在以下之說明例，主要是以漸增封包尺寸PS之複數個量測封包來構成封包串列以說明之。在圖9A及9B，係以劃上網格線之部分的大小，來表示封包尺寸PS。此處，由產生部110所產生之量測封包151的個數係為N個(N為3以上的整數)。封包編號PN係用以識別量測封包151之編號。發信時封包串列150，係由依時間排序將封包編號PN由第1號排至N號之量測封包151所構成。量測封包151例如可使用IP封包、UDP封包、或RTP(Real-time Transport Protocol：即時傳輸協定)封包等。
在發信時封包串列150中，各量測封包151之發信間隔Ts，與參數記憶部113所記憶之發信間隔相等。亦即，相鄰接之量測封包151之間的時間間隔，係為等間隔。封包編號第1號之量測封包151之封包尺寸PS，與記憶於參數記憶部113之最小的封包尺寸相等。封包編號2號之量測封包之封包尺寸PS，相較於封包編號第1號之量測封包的尺寸，要大上參數記憶部113所記憶之封包尺寸增加量。之後的量測封包151之封包尺寸，係隨著封包編號每增加1號，而逐一的加入封包尺寸增加量。產生部110在各量測封包151中，包含著封包編號PN、封包尺寸PS、及發信間隔Ts。
圖9B所示之收信時封包串列160，係表示由收信裝置102所接收之封包串列。發信時封包串列150，經網絡裝置103之傳送，作為收信時封包串列160而由收信裝置102所接收。收信時封包串列160，在某個時間點之前，其量測封包161之收信間隔Tr，與量測封包發信時之發信間隔Ts大致相等。然而，當量測封包161之封包尺寸PS漸大，在某個時間點，量測封包161之收信間隔Tr，會大於傳送時之發信間隔Ts。
計算部122在當量測封包161之收信間隔Tr大於發信間隔Ts時，係使用該量測封包的前1個量測封包，來進行可用頻寬之計算。量測封包161之收信間隔Tr，係使用提取部201所提取之有效封包群，藉量測部121而求得。 由於量測封包之封包尺寸逐漸增加，收信間隔較發信間隔為大之量測封包的前1個已被傳送之量測封包，係收信間隔與發信間隔大致相等之量測封包之中，有最大封包尺寸者。計算部122係根據，收信間隔較發信間隔為大之量測封包的前1個已被傳送之量測封包的封包尺寸，以及發信間隔，藉由下述之步驟，以計算可用頻寬。
亦即，計算部122係先行查出，收信間隔Tr較發信間隔Ts為大之量測封包161之封包編號。收信間隔Tr大於發信間隔Ts時之量測封包161，其封包編號設為j。此時，封包編號j之量測封包161與封包編號j-1之量測封包161之收信間隔，較封包編號j之量測封包161與封包編號j-1之量測封包161之發信間隔要大。再者，封包編號j-1之量測封包161與封包編號j-2之量測封包161之收信間隔，大致等於封包編號j-1之量測封包161與封包編號j-2之量測封包161之發信間隔。其中，封包編號j-2、j-1、及j之量測封包161，均是有效封包群所包含之量測封包。 接著，計算部122從量測資料記憶部123之中，取得封包編號為j-1之量測封包161之封包尺寸與發信間隔Ts(封包編號j-1之量測封包161與封包編號j-2之量測封包161之發信間隔)。之後，計算部122利用「可用頻寬=(第j-1號之量測封包之封包尺寸/發信間隔Ts」之計算式，算出可用頻寬。計算部122將算得之可用頻寬記憶於量測資料記憶部123。又，計算部122將算得之可用頻寬，透過發信/收信部120而發送至發信裝置101。發信裝置101之發信/收信部112，接收了收信裝置102所發出之可用頻寬之測定結果。
接著，參照圖2~圖5，以詳細說明圖1所示之提取部201。圖2係提取部201之構成例之方塊圖。在圖2所示之構成中，與圖1所示之構成為相同之構成者，係賦與同一符號且省略說明其構成方式。
在圖2所示之構成例中，提取部201具備有，封包存在與否之確認功能部210、封包群資訊產生功能部211、封包資訊儲存部212、及有效封包編號檢測功能部213。封包存在與否之確認功能部210亦有僅稱為確認功能部210之時。封包群資訊產生功能部211亦有僅稱為產生功能部211之時。封包資訊儲存部212亦有僅稱為儲存部212之時。有效封包編號檢測功能部213亦有僅稱為檢測功能部213之時。確認功能部210係用以確認，在封包串列所含之各量測封包是否到達。產生功能部211係以網絡裝置中所損失之量測封包作為區隔處，將所接收之封包串列分割成封包群，以產生各封包群之資訊(各封包群)。儲存部212中儲存有，由確認功能部210所產生之各量測封包之到達結果資訊，以及由產生功能部211所產生之各封包群之相關資訊。檢測功能部213係根據儲存於儲存部212之資訊，檢測出可供量測部121及計算部122在可用頻寬之推定處理時使用之量測封包之編號。
接著參照圖3，以說明確認功能部210所產生之量測封包到達與否之資訊(稱為封包到達資訊2101)。圖3表示封包到達資訊2101之構成例。在圖3所示之例中，封包到達資訊2101具有之排列構造，係以預定到達(預定收信)之所有量測封包之各個到達結果作為要素。封包到達資訊2101之前頭之要素，表示預定為第1個到達之量測封包之到達結果。又，封包到達資訊2101之要素尚包含有，從預定為第2個到達之量測封包到達結果，排列至預定為第115個到達之量測封包到達結果。再者，在各要素中，封包有到達之情形則存入「1」，封包未到達之情形則存入「0」。
接著參照圖4，以說明產生功能部211所作成之封包群之資訊(稱為封包群資訊)。圖4表示封包群資訊2111之構成例。在圖4所示之封包群2111之內容，與圖3所示之封包到達資料2101之內容相對應。在圖4所示之例中，封包群資訊2111之構成，係由複數個記錄項組成之表格。各個記錄項中，係包含各將封包群編號、起始封包編號、終止封包編號、封包個數、損失封包數、及損失起始封包編號予以儲存之複數個子項目。
封包群編號係以在網絡裝置中所損失之量測封包作為區隔處並將所接收到之封包串列分割成複數個封包群時，用來識別各分割後之封包群之編號。起始封包編號係指由相同紀錄項之封包群編號所識別之封包群中，起始之量測封包之編號。終止封包編號係指在該封包群中，終止之量測封包之編號。封包個數係該封包群所包含之量測封包之個數。損失封包數係指在封包到達資訊2101中，以「0」所顯示之量測封包之個數。損失起始封包編號係指在該封包群中，於封包到達資訊2101中有顯示「0」之最初的量測封包編號。封包群之區隔方式可舉例為，在封包到達資訊2101中，在「0」之後直接記載有「1」的位置，則視為區隔處。例如，在圖3所示之封包到達資訊2101中，以封包編號4、封包編號9作為區隔處。又，從封包編號1~4為止之量測封包，視為封包群1，從封包編號5~9為止之量測封包，視為封包群2。在此情形，有關於封包群1的敘述中，封包群之編號為1，起始封包編號為1，終止封包編號為4，封包個數為4，損失封包數為1，又，損失開始封包數為4。又，有關於封包群2的敘述中，封包群之編號為2，起始封包編號為5，終止封包編號為9，封包個數為5，損失封包數為1，又，損失開始封包數為9。
接著，參照圖5所示之流程圖，以說明圖2所示之提取部201的動作。
首先，以收信裝置102之發信/收信部120來接收封包串列。根據所接收之封包串列，由確認功能部210作成封包到達資訊2101(步驟S1)。該項處理能以例如圖3所示之處理方式來達成。亦即，確認功能部210將各量測封包到達與否之資訊予以儲存並作成排列。再者，確認功能部210對於構成該排列之各個要素，在當量測封包有到達之情形係插入「1」，在當量測封包未到達之情形則是插入「0」。
接著，由產生功能部211產生封包群資訊(步驟S2)。在該處理中，產生功能部211能以例如如下之方式來產生圖4所示之封包群資訊2111。產生功能部211首先對於封包到達資訊2101判定成，以「0」與「1」之順序而連續存入之位置，視為封包群之區隔處。繼而，產生功能部211將該「0」所被存入之封包編號，設定為「前一個」封包群之終止封包編號，將接下來之「1」所被存入之封包編號，設定為「後一個」封包群之起始封包編號。然後，產生功能部211使用『「終止封包編號」-「起始封包編號」+1』之計算式，算出封包之個數。接著，產生功能部211將封包到達資訊2101中有「0」存入之量測封包之個數，設定成損失封包數。繼而，產生功能部211將封包到達資訊2101中最初有「0」存入之量測封包之編號，插入至「損失起始封包編號」。經以上之處理，產生功能部211可產生封包群資訊2111。
繼而，由檢測功能部213算出在封包串列之封包損失率(步驟S3)。亦即，檢測功能部213以所接收之封包串列所含之全部量測封包作為對象，算出封包損失率。在該處理中，檢測功能部213可從例如儲存於儲存部212之封包到達資訊2101當中算出「1」與「0」的個數，使用『「0」的個數/(「0」的個數+「1」的個數)』之計算式，以算出封包損失率。
繼而，由檢測功能部213算出各封包群之封包損失率(步驟S4)。在該處理中之檢測功能部213，例如係從儲存於儲存部212之封包群資訊2111中，提取在一個封包群之損失封包數與封包個數。又，檢測功能部213係以「損失封包數/封包個數」之計算式，來算出封包群之封包損失率。
接著，檢測功能部213係將步驟S3所算出之封包串列之封包損失率，與步驟S4所算出之封包群之封包損失率進行比較(步驟S5)。以下將說明，當步驟S5之結果，檢測功能部213之判斷結果為『「封包串列之封包損失率」＞「封包群之封包損失率」』之情形時。在此情形，檢測功能部213係從儲存部212提取其後之封包群(封包號碼大一號之封包群)之資訊，從步驟S4開始重複實施。
另一方面則說明，在步驟S5之結果，檢測功能部213之判定結果為『「封包串列之封包損失率」≦「封包群之封包損失率」』之情形時。在此情形，檢測功能部213係將該封包群的前一號之封包群(封包號碼小一號之封包群)中編號迄「損失起始封包編號-1」為止之量測封包，視為可用於可用頻寬之推定處理，且將該訊息通知至量測部121(步驟S7)。在此情形，被視為有效封包群者，其所包含之量測封包，係包含起自編號位在前頭之量測封包，直到編號為「損失起始封包編號-1」為止之量測封包。亦可採其他方法，將包含有編號為「損失起始封包編號-1」之量測封包之封包群，視為有效封包群。
在上述之動作中，藉著比較封包串列之封包損失率(亦即量測封包整體之封包損失率)與封包群之封包損失率，而能選定量測封包被開始廢棄之位置，以下將以封包尺寸漸增之例來說明其原因。在封包尺寸漸增而使網絡裝置因為過載而發生量測封包被廢棄之情形時，一旦開始了封包之廢棄，封包將會連續的被廢棄，直到儲存在封包儲存區域之封包被傳送為止。一旦在封包群發生封包損失，則在此之後的封包群因為封包尺寸越來越大，而越來越難以傳送封包。因此，在此之後的封包群中，會有更多的封包被廢棄。承上述，在一旦發生封包損失則會連續發生封包損失之狀況中，因過載導致封包損失之發生前與後，各封包群之損失率會呈現大的變化。該損失率的變化，許多情況下如以下所述。亦即，在過載之封包損失發生前之封包群之封包損失率，遠小於封包串列之封包損失率。其原因在於，偶發性的封包損失(例如因封包轉送時之物理性干涉而起之封包損失等)所發生之機率，相較於包含過載導致之封包損失之封包串列整體之封包損失率，要遠遠小得多。另一方面，在過載發生後之封包群之封包損失率，要大於封包串列之封包損失率。其原因在於，在封包串列整體，包含有過載發生前之封包群。因此，藉著比較封包串列之封包損失率與封包群之封包損失率，即可選定出過載開始發生之位置。又，由於係將封包串列之封包損失率作為比較基準，亦即係以動態方式來設定基準，而能對應於變化之通訊環境以妥適的設定基準值。
如所示，依照第1實施形態，即使在網絡裝置因過載而發生封包損失之環境下，亦具有防止劣化推定精度之效果。其原因在於，在發信裝置101所發出之封包串列中，係提取在網絡裝置因過載而開始發生封包損失之前為止之量測封包，且使用該量測封包來實施推定處理。
在上述之說明中，係以漸增量測封包之封包尺寸之情形來說明。對於漸減封包尺寸之情形，則能以下述之變更構成方式以對應之。漸減封包尺寸時之發信裝置及收信裝置之構成，與圖1所示之發信裝置101及收信裝置102之構成相同。 然而，產生部110之動作則相異。在漸減封包尺寸之情形，係在參數記憶部113先行記憶著最大封包尺寸與封包尺寸減少量。又，產生部110係從最大封包尺寸開始，逐一的產生隨封包尺寸減少量而減少尺寸之量測封包。此點與漸增封包尺寸之情形相異。
又，發信裝置101所傳送之封包串列，其構成係相當於，與圖9A所示之發信時封包串列150之量測封包151之順序相反。亦即，封包編號第1號之量測封包之封包尺寸為最大。隨著封包編號每增加1，量測封包之尺寸係逐次按封包尺寸減少量而縮減。封包編號第N號之量測封包之封包尺寸為最小。以下說明使用此種量測封包而構成封包串列以作為發信時封包串列之示例。在此情形，在收信裝置102所接收之收信時封包串列中，在某個時間點之前，量測封包之收信間隔較量測封包發信時之發信間隔為大，在某個時間點之後，收信間隔與發信間隔則大致相等。又，計算部122在量測封包之收信間隔與發信間隔大致相等時，根據此時之量測封包之封包尺寸與發信間隔，以計算可用頻寬。亦即，計算部122係根據收信間隔與發信間隔大致相等後之最初的量測封包之封包尺寸與發信間隔，來計算可用頻寬。
(第2實施形態) 圖6係第2實施形態之提取部201之構成圖。 圖1所示之可用頻寬計算系統100之構成，在第1實施形態與第2實施形態為相同。提取部201之構成，則是第1實施形態與第2實施形態相異。如圖6所示，在第2實施形態中，係對於第1實施形態之提取部201，追加了有效封包提取處理判定功能部701。有效封包提取處理判定功能部701，亦有僅稱為判定功能部701之時。
判定功能部701具有之功能，係比較封包串列之封包損失率與預先指定之閾值(例如10%)，以判斷是否要叫出產生功能部211。該判定功能部701，在未有因過載而發生封包損失而僅有偶發性封包損失之情形時，係進行以下之處理。判定功能部701係藉著比較封包串列之封包損失率與預先指定之閾值(例如10%)，以判定封包損失是否屬偶然發生者。在當判定功能部701判定封包損失為偶然發生之情形時，係對於量測部121下達指示，要求原原本本的使用發信/收信部120所接收之封包串列，來求出用於推定可用頻寬之收信間隔。亦即，判定功能部701在僅發生偶發性封包損失之情形時，對於測量部121及計算部122，要求原原本本的使用發信/收信部120所接收之封包串列來實施可用頻寬之推定處理。
接著參照圖7，以說明第2實施形態之動作。在圖7所示之流程圖，係在圖5所示之第1實施形態之流程圖追加了步驟S801。在該步驟S801中，判定功能部701係在步驟S1從確認功能部210作成之封包到達資訊2101算出封包串列之封包損失率後，將算出之封包損失率與預先指定之閾值進行比較。該閾值，係表示偶發性之封包損失的發生機率，例如為10%等，較因為過載而發生封包損失之封包串列的封包損失率要來得低。
步驟S801的結果，當「封包串列之封包損失率」小於「閾值」時，可推定為封包損失為偶發性，故使判斷功能部701結束其處理。
另一方面，當步驟S801的結果，「封包串列之封包損失率」大於「閾值」以上時，可推定為含有因過載而起之封包損失，故而，使判斷功能部701開始步驟S2之處理。
在第2實施形態中，當複數個量測封包之封包損失率(亦即封包串列之封包損失率)小於既定閾值時，計算部122可利用以下方式來計算可用頻寬。亦即，計算部122係使用複數個量測封包之中最後成功收信之量測封包，來計算可用頻寬。
該第2實施形態之效果在於，除了有第1實施形態之效果外，即使在僅有偶發性封包損失之情況，亦能防止劣化可用頻寬之推定精度。其理由如以下所述。亦即，將封包串列之封包損失率與閾值相較，判斷為偶發之封包損失之情形時，則不進行產生功能部211之處理。由於不進行產生功能部211之處理，可避免封包串列無意義的被分割為封包群。其結果，量測部121可原原本本的使用所接收之封包串列。
(基本構成) 圖8係可用頻寬計算系統之基本構成之概略方塊圖。在上述實施形態中，係以圖1、圖2、及圖6之構成，來說明可用頻寬計算系統之實施形態。可用頻寬計算系統之基本構成如圖8所示。亦即，可用頻寬計算系統10之基本構成中，具備發信裝置(發信側裝置)1及收信裝置(收信側裝置)2。
發信裝置2之基本構成，具備收信部21、有效封包提取部22、及可用頻寬計算部23。收信部21係可供接收漸增或漸減封包尺寸之複數個量測封包。有效封包提取部22係從所接收之複數個量測封包之中，提取有效封包群，該有效封包群係包含成功收信之連續個量測封包。可用頻寬計算部23係使用所提取之有效封包群，來計算可用頻寬。
發信裝置1之基本構成，具備發信部11及量測封包產生部12。量測封包產生部12係用以產生漸增或漸減封包尺寸之複數個量測封包。發信部11係將量測封包產生部12所產生之量測封包朝收信部21傳送。
發信裝置1與收信裝置2，係透過未圖示之網絡裝置而連接。
可用頻寬計算系統10在封包串列中，可選定出量測封包之廢棄開始位置，能將廢棄開始之前即到達收信裝置2之量測封包，用於可用頻寬之推定處理。因此，即使是在網絡裝置有量測封包被廢棄之情況下，亦能防止推定精度之劣化。
圖8所示之構成，與圖1、圖2、及圖6所示構成之對應關係，如以下所述。圖8之可用頻寬計算系統10與圖1之可用頻寬計算系統100相對應。圖8之發信裝置1，與圖1之發信裝置101相對應。圖8之收信裝置2，與圖1之收信裝置102相對應。圖8之收信部21，與圖1之發信/收信部120相對應。圖8之有效封包提取部(提取部)22，與圖1之有效封包提取部201相對應。圖8之可用頻寬計算部(計算部) 23，與圖1之可用頻寬計算部122相對應。圖8之發信部11，與圖1之發信/收信部112相對應。圖8之量測封包產生部(產生部)12，與圖1之量測封包產生部110相對應。
又，第1量測封包之一例，係參照圖3所說明之預定第4個到達之量測封包。第2量測封包之一例，係參照圖3所說明之預定第5個到達之量測封包。第3量測封包之一例，係參照圖3所說明之預定第9個到達之量測封包。第4量測封包之一例，係參照圖3所說明之預定第10個到達之量測封包。第5量測封包之一例，係參照圖3所說明之預定第3個到達之量測封包。第6量測封包之一例，係參照圖3所說明之預定第2個到達之量測封包。第7量測封包之一例，係參照圖3所說明之預定第8個到達之量測封包。又，計算部(封包群損失率計算部)之一例，係以有效封包編號檢測功能部213進行之圖5及圖7所示步驟S4中所實施之處理。第1閾值之一例，係參照圖5(步驟S3及步驟S5)所說明之「封包串列之損失率」。又，第2閾值之一例，係參照圖7(步驟S801)所說明之「閾值」。
本發明之實施形態並不侷限於以上所述。例如，可對於圖1、圖2、及圖6所示之各構成要素予以適當的整合或分割。又，用以實施各構成要素所具有處理器之程式，其一部分或全部，可透過能由電腦所讀取之記錄媒體或通訊線路來發佈。
本發明之實施形態所適用之場景，可舉例為以下之場景。亦即，將本發明之實施形態組裝入對一般使用者發佈之應用程式(App)，定期的分析品質資訊(可用頻寬)，以作為活用於通信信號區域改善之解決方案。又，在企業提供服務之際，對於存在於服務範圍內之網絡裝置的不良訊號區間，能因取得通信品質資訊(可用頻寬)而去除了消費者感受惡化之重要成因。
此申請案，係以2015年3月18日提出申請之日本國特願2015-054209為基礎而主張優先權，在此援引其揭示之全部內容。
本發明，亦可適用於通信裝置、可用頻寬計算系統、可用頻寬計算方法、及程式。
10、100‧‧‧可用頻寬計算系統
1、101‧‧‧發信裝置
2、102‧‧‧收信裝置
11‧‧‧發信部
21‧‧‧收信部
103‧‧‧網絡裝置
12、110‧‧‧量測封包產生部(產生部)
111‧‧‧量測封包發信部(發信部)
112‧‧‧發信/收信部
113‧‧‧參數記憶部
120‧‧‧發信/收信部
121‧‧‧收信間隔量測部(量測部)
23、122‧‧‧可用頻寬計算部(計算部)
123‧‧‧量測資料記憶部
150‧‧‧發信時封包串列
160‧‧‧收信時封包串列
161‧‧‧量測封包
22、201‧‧‧有效封包提取部(提取部)
210‧‧‧封包存在與否之確認功能部(確認功能部)
211‧‧‧封包群資訊產生功能部(產生功能部)
212‧‧‧封包資訊儲存部(儲存部)
213‧‧‧有效封包編號檢測功能部(檢測功能部)
701‧‧‧有效封包提取處理判定功能部(判定功能部)
PN‧‧‧封包編號
PS‧‧‧漸增封包尺寸
S1~S7‧‧‧步驟
Ts‧‧‧發信間隔
Tr‧‧‧收信間隔
【圖1】係本發明之第1實施形態之用以說明可用頻寬計算系統之構成圖。 【圖2】係圖1所示之有效封包提取部之構成圖。 【圖3】係圖2所示之封包存在與否之確認功能部所作成之封包到達資訊之一說明圖例。 【圖4】係圖2所示之封包群資訊產生功能部所作成之封包群資訊之一說明圖例。 【圖5】係圖2所示之有效封包提取部之動作之流程圖。 【圖6】係本發明之第2實施形態之有效封包提取部之構成圖。 【圖7】係圖6所示之有效封包提取部之動作之流程圖。 【圖8】係本發明之實施形態之可用頻寬計算系統之基本構成之概略方塊圖。 【圖9A】係本發明之第1實施形態之封包串列之一例之說明圖。 【圖9B】係本發明之第1實施形態之封包串列之一例之說明圖。

Claims (12)

  1. 一種通信裝置，其具備：收信部，係在各具有連續個編號且從發信裝置發送而來之複數個量測封包中，用來接收複數個量測封包，該複數個量測封包之每一者的尺寸係隨著該複數個量測封包之每一者的編號增加而增加；提取部，係以收信失敗的量測封包作為群區隔處，將該被發送而來的複數個量測封包分割成複數個封包群，將該複數個封包群之每一者的第1封包損失率與該被發送而來之複數個量測封包的第2封包損失率進行比較，並且提取該第1封包損失率在該第2封包損失率以上的封包群的前一號之封包群，以作為有效封包群；及計算部，係使用該提取之有效封包群以計算可用頻寬。
  2. 如申請專利範圍第1項之通信裝置，其中，該被發送而來之複數個量測封包，包含有：第1量測封包；較該第1量測封包之編號為大且具有連續個編號之第2量測封包；較該第2量測封包之編號為大之第3量測封包；及，較該第3量測封包之編號為大且具有連續個編號之第4量測封包；該已收信之複數個量測封包，係在該被發送而來之複數個量測封包之中，已成功收信之複數個量測封包；該被發送而來之複數個量測封包中，除了該已成功收信之複數個量測封包之外的複數個量測封包，屬於收信失敗之複數個量測封包；該已成功收信之複數個量測封包，包含該第2量測封包及該第4量測封包；該收信失敗之複數個量測封包，包含該第1量測封包及該第3量測封包；該提取部，係將該第1量測封包與該第2量測封包之間判定成為該群區隔處，並且將該第3量測封包與該第4量測封包之間判定成為該群區隔處；該提取部，係根據被判定之該群區隔處，產生具有該第1量測封包之第1封包群、以及具有該第2量測封包及該第3量測封包之第2封包群；該提取部，係算出該第2封包群之第1封包損失率；該提取部，在該算出之第2封包群之第1封包損失率在該第2封包損失率以上時，係提取編號較該第1量測封包為小之複數個量測封包，以作為該有效封包群。
  3. 如申請專利範圍第2項之通信裝置，其中，該提取部係算出該第1封包群之第1封包損失率；該提取部，在該算出之第1封包群之第1封包損失率小於該第2封包損失率，且該算出之第2封包群之第1封包損失率在該第2封包損失率以上時，係提取編號較該第1量測封包為小之複數個量測封包，以作為該有效封包群。
  4. 如申請專利範圍第3項之通信裝置，其中該提取部，在該算出之第1封包群之第1封包損失率小於該第2封包損失率，且該算出之第2封包群之第1封包損失率在該第2封包損失率以上時，係僅提取編號較該第1量測封包為小之量測封包，以作為該有效封包群。
  5. 如申請專利範圍第2~4項中任一項之通信裝置，其中，該第1封包群進一步具有第5量測封包及第6量測封包；該第2封包群進一步具有第7量測封包；該第5量測封包，係被包含於該已成功收信之複數個量測封包當中，具有較該第1量測封包為小之編號；該第6量測封包，係被包含於該已成功收信之複數個量測封包當中，具有較該第5量測封包之編號為小且連續之編號；該第7量測封包，係被包含於該已成功收信之複數個量測封包當中，具有較該第4量測封包之編號為小且連續之編號。
  6. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之通信裝置，其中該計算部，係使用該有效封包群所包含之複數個量測封包中由該收信部最後所收信之量測封包，來計算該可用頻寬。
  7. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之通信裝置，其中該提取部，係算出該被發送而來之複數個量測封包之第2封包損失率；該計算部，在該被發送而來之複數個量測封包之第2封包損失率小於閾值時，係使用該有效封包群所包含之複數個量測封包中由該收信部最後所收信之量測封包，來計算可用頻寬。
  8. 如申請專利範圍第1項之通信裝置，其中該提取部，係以在該被發送而來之複數個量測封包中之收信失敗的量測封包與已成功收信的量測封包之間作為該群區隔處，將該被發送而來的複數個量測封包分割成複數個封包群，該已成功收信之量測封包的編號係與該收信失敗之量測封包的編號連續。
  9. 如申請專利範圍第1項之通信裝置，其中該第1封包損失率係表示該封包群之收信失敗的量測封包與該封包群之複數個量測封包的比，以及該第2封包損失率係表示收信失敗的量測封包與該被發送而來之複數個量測封包的比。
  10. 一種具備發信裝置與收信裝置之可用頻寬計算系統，該發信裝置具備：產生部，用以產生各具有連續個編號之複數個量測封包，該複數個量測封包之每一者的尺寸係隨著該複數個量測封包之每一者的編號增加而增加；及發信部，用以將該產生之複數個量測封包發送至該收信裝置；該收信裝置具備：收信部，用以從該被發送而來的複數個量測封包中，接收複數個量測封包；提取部，以收信失敗的量測封包作為群區隔處，將該被發送而來的複數個量測封包分割成複數個封包群，將該複數個封包群之每一者的第1封包損失率與該被發送而來之複數個量測封包的第2封包損失率進行比較，並且提取該第1封包損失率在該第2封包損失率以上的封包群的前一號之封包群，以作為有效封包群；及計算部，係使用該提取之有效封包群來計算可用頻寬。
  11. 一種可用頻寬計算方法，其包含：藉由通信裝置：從各具有連續個編號且自發信裝置發送而來之複數個量測封包中，接收複數個量測封包，該複數個量測封包之每一者的尺寸係隨著該複數個量測封包之每一者的編號增加而增加；以收信失敗的量測封包作為群區隔處，將該被發送而來的複數個量測封包分割成複數個封包群；將該複數個封包群之每一者的第1封包損失率與該被發送而來之複數個量測封包的第2封包損失率進行比較；提取該第1封包損失率在該第2封包損失率以上的封包群的前一號之封包群，以作為有效封包群；及，使用該已提取之有效封包群，來計算可用頻寬。
  12. 一種用以在電腦中執行以下內容之程式，即：從各具有連續個編號且自發信裝置發送而來之複數個量測封包中，接收複數個量測封包，該複數個量測封包之每一者的尺寸係隨著該複數個量測封包之每一者的編號增加而增加；以收信失敗的量測封包作為群區隔處，將該被發送而來的複數個量測封包分割成複數個封包群；將該複數個封包群之每一者的第1封包損失率與該被發送而來之複數個量測封包的第2封包損失率進行比較；提取該第1封包損失率在該第2封包損失率以上的封包群的前一號之封包群，以作為有效封包群；及，使用該已提取之有效封包群，來計算可用頻寬。
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