WO2011071127A1 - 利用可能帯域計測方法、利用可能帯域計測システム、端末装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

利用可能帯域計測方法、利用可能帯域計測システム、端末装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 Download PDF

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WO2011071127A1
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terminal
terminal device
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崇 大芝
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日本電気株式会社
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0876Network utilisation, e.g. volume of load or congestion level
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    • H04L43/10Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route

Definitions

  • the present invention relates to a technique for measuring an available bandwidth of a communication path in a network.
  • Non-Patent Document 1 a transmission side terminal transmits a plurality of fixed-size measurement packet sequences to the reception side terminal as one unit, and the reception side terminal detects a change in the reception interval of each measurement packet.
  • a method for measuring the available bandwidth has been proposed. In this technique, when the measurement packet sequence is transmitted from the transmission side terminal, the transmission interval of each measurement packet is exponentially decreased. By doing so, the transmission rate of the measurement packet increases exponentially in the measurement packet sequence.
  • Patent Document 1 proposes a method for searching for an available bandwidth by repeating the operation of transmitting a measurement packet sequence having a fixed size and an equal transmission interval from the transmission side terminal to the reception side terminal a plurality of times. ing.
  • a measurement packet sequence in which the transmission interval is exponentially decreased from the transmission side terminal is transmitted to the reception side terminal.
  • Send On the other hand, if the reception side terminal determines that the reception interval is decreasing, the transmission side terminal transmits a measurement packet sequence in which the transmission interval is exponentially increased to the reception side terminal.
  • such an operation is repeatedly performed, and the available bandwidth is searched by performing a binary search.
  • FIG. 10 shows an example in which the bidirectional usable bandwidth in each communication path is measured serially.
  • terminal A transmits a measurement packet sequence to terminal B.
  • the terminal B calculates the available bandwidth from the reception status of the measurement packet sequence transmitted from the terminal A, and transmits the calculation result, that is, the measurement result of the available bandwidth, to the terminal A. Thereby, the terminal A can acquire the available bandwidth in the direction from the terminal A to the terminal B.
  • each terminal transmits a measurement packet sequence to another terminal based on an instruction from terminal A, and measures the available bandwidth from the reception status of the measurement packet sequence transmitted from the other terminal. And the measurement result is transmitted to terminal A (steps 405 to 422). In this way, terminal A can acquire a bidirectional usable bandwidth in all communication paths.
  • FIG. 11 shows an example in which the bidirectional usable bandwidth in each communication path is measured in parallel.
  • the terminal A instructs each of the terminals B to D to simultaneously transmit the measurement packet sequence to all the terminals connected to the terminals (step 451).
  • Each of the terminals A to D transmits the measurement packet sequence simultaneously to all the connected terminals (step 452).
  • Each of the terminals A to D calculates the usable bandwidth of each communication path based on the reception status of the measurement packet sequence received from the other terminals.
  • the terminals B to D transmit the measurement result of the available bandwidth in each communication path to the terminal A (step 453).
  • bidirectional communication system it is important to accurately measure the bidirectional usable bandwidth for each of a plurality of communication paths.
  • a system that performs real-time bidirectional communication such as an IP teleconference by connecting a plurality of terminals on an IP network with a full mesh
  • the available bandwidth measurement method includes: Instructing the order of the destination terminal devices to which the measurement packet sequence should be transmitted to each of a plurality of terminal devices connected to each other via a network; Transmitting a measurement packet sequence from each of the plurality of terminal devices to the destination terminal device according to the order; And calculating a usable bandwidth of a route from the transmission source to the transmission destination of the measurement packet sequence based on the reception status of the measurement packet sequence in the terminal device of the transmission destination.
  • a terminal device provides: Measurement order instruction means for notifying other terminal devices connected to each other via a network of measurement order information indicating the order of destination terminal devices to which the measurement packet sequence should be transmitted, Measurement order interpreting means for interpreting the order of transmitting the measurement packet sequence to the terminal device of the transmission destination based on the measurement order information set for the own terminal device; Measurement packet transmission means for transmitting the measurement packet sequence to the destination terminal device in the order interpreted by the measurement order interpretation means; And an available bandwidth calculating means for calculating an available bandwidth of a route from the other terminal device to the own terminal device using the measurement packet sequence received from the other terminal device.
  • a computer-readable recording medium is provided.
  • Measurement order information indicating the order of the destination terminal devices to which the measurement packet sequence is to be transmitted is received, and the terminal device transmits the measurement packet sequence to the destination terminal device based on the received measurement order.
  • Processing to interpret the order; A process of transmitting the measurement packet sequence to the destination terminal device in the interpreted order; Using the measurement packet sequence received from another terminal device, and calculating a usable bandwidth of a route from the other terminal device to the terminal device, A program characterized by this is recorded.
  • the bidirectional usable bandwidth between a plurality of terminals can be accurately measured in a short time.
  • FIG. 7 is a diagram showing the contents of measurement order information corresponding to each of terminal A to terminal D. It is a figure which shows the structure of measurement result information. It is a flowchart which shows the process sequence of a master terminal. It is a flowchart which shows the process sequence of a slave terminal.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an available bandwidth measurement system according to an embodiment of the present invention.
  • this available bandwidth measuring system is composed of one master terminal (terminal A101) and a plurality of slave terminals (terminal B102, terminal C103 and terminal D104). Are connected to each other.
  • terminals (not shown) other than the terminal A101, terminal B102, terminal C103, and terminal D104 may be connected to the network 105, and cross traffic may flow between these terminals (not shown).
  • the terminal A101 functioning as a master terminal instructs each slave terminal (terminal B102, terminal C103, and terminal D104) the transmission order of the measurement packet sequence for measuring the available bandwidth, and performs measurement at each slave terminal. Collected available bandwidth.
  • Each slave terminal transmits a measurement packet sequence to each terminal (all slave terminals other than the master terminal and its own terminal) in the order instructed by the master terminal.
  • each slave terminal transmits the measurement result of the available bandwidth in the communication path with other terminals to the master terminal.
  • the terminal A101, the terminal B102, the terminal C103, and the terminal D104 for example, a personal computer, a portable information terminal, a mobile phone, a smartphone, a landline telephone, a street multimedia terminal, an in-vehicle terminal, a TV with a network connection function, and a network connection function
  • a set top box, a game machine, a printer with a network connection function, a scanner with a network connection function, or the like can be exemplified.
  • the terminal A101, the terminal B102, the terminal C103, and the terminal D104 may be other similar devices having a function of exchanging information with the outside.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of each terminal.
  • the terminal A101 includes a measurement order instruction unit A110, a measurement order interpretation unit A111, a measurement packet transmission unit A112, an available bandwidth calculation unit A113, a transmission / reception unit A114, and a measurement data storage unit A115.
  • the terminal B102 includes a measurement order instruction unit B110, a measurement order interpretation unit B111, a measurement packet transmission unit B112, an available bandwidth calculation unit B113, a transmission / reception unit B114, and a measurement data storage unit B115.
  • the terminal C103 includes a measurement order instruction unit C110, a measurement order interpretation unit C111, a measurement packet transmission unit C112, an available bandwidth calculation unit C113, a transmission / reception unit C114, and a measurement data storage unit C115.
  • the terminal D104 includes a measurement order instruction unit D110, a measurement order interpretation unit D111, a measurement packet transmission unit D112, an available bandwidth calculation unit D113, a transmission / reception unit D114, and a measurement data storage unit D115.
  • the measurement order instruction unit A110 instructs each slave terminal (terminal B102, terminal C103, and terminal D104) the order of the destination terminals to which the measurement packet sequence should be transmitted. Specifically, the measurement order instruction unit A110 transmits the measurement order information including the measurement receiving terminal list in which the transmission order of the measurement packet sequence is set to each slave terminal, thereby transmitting the measurement packet sequence transmission destination terminal. Notify the order. In addition, the measurement order instruction unit A110 supplies measurement order information for the own terminal (that is, the terminal A101) to the measurement order interpretation unit A111. Details of the measurement order information will be described later.
  • the measurement order interpretation unit A111 (first measurement order interpretation unit) analyzes the measurement order information supplied from the measurement order instruction unit A110, and interprets the order in which the terminal A101 transmits the measurement packet sequence to other terminals.
  • Measurement packet transmitter A112 transmits a measurement packet sequence to another terminal.
  • the measurement packet for example, an IP (Internet Protocol) packet, a UDP (User Dataram Protocol) packet, an RTP (Real-time Transport Protocol) packet, a TCP (Transmission Control Protocol) packet, or the like can be used.
  • the measurement packet may be a packet of a protocol other than these.
  • the transmission / reception unit A114 performs transmission of measurement order information, transmission / reception of a measurement packet sequence, reception of information (measurement result information) about a measurement result of an available bandwidth, and the like.
  • the measurement data storage unit A115 stores measurement order information and measurement result information.
  • the functions of the components of the terminal B102, the terminal C103, and the terminal D104 are the same as the functions of the components of the terminal A101, except for a part. Note that since the measurement order instruction unit (measurement order instruction means) only needs to be provided in the terminal A101 that is the master terminal, the terminal B102, the terminal C103, and the terminal D104 that are the slave terminals respectively include the measurement order instruction unit B110, The measurement order instruction unit C110 and the measurement order instruction unit D110 are not necessarily provided.
  • the measurement order interpretation unit B111, the measurement order interpretation unit C111, and the measurement order interpretation unit D111 respectively analyze the received measurement order information from the terminal A101, and the own terminal is another terminal.
  • the order in which the measurement packet sequence is transmitted to is interpreted.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the measurement order information 120.
  • the measurement order information 120 includes an instruction receiving terminal ID 121 and a measurement receiving terminal list.
  • the instruction receiving terminal ID 121 indicates an identifier of a terminal that transmits a measurement packet sequence according to the measurement order information 120.
  • the measurement receiving terminal list stores an identifier (measurement receiving terminal ID 122) of a partner terminal (measurement receiving terminal) to which the measurement packet sequence is to be transmitted. In other words, the measurement receiving terminal list stores the IDs of terminals other than the own terminal among a plurality of terminals connected to the network.
  • the arrangement order of the measurement receiving terminal ID 122 in the measurement receiving terminal list is the transmission order of the measurement packet sequence, that is, the order of the terminals that measure the available bandwidth in the communication path with the terminal (terminal indicated by the instruction receiving terminal ID).
  • the measurement reception terminal ID 122 stored in the i-th measurement reception terminal list (i is a natural number equal to or less than N-1 where N is the number of terminals connected to the network) is used to measure the available bandwidth. This represents the ID of the terminal that receives the i th measurement packet sequence.
  • the IP address, MAC address, SIP address, telephone number, host name, etc. of the terminal can be used.
  • FIG. 5 is a diagram showing four pieces of measurement order information 120 corresponding to the terminals A101, B102, C103, and D104, respectively.
  • the measurement data storage unit A115 of the terminal A101 that is the master terminal stores four pieces of measurement order information 120 corresponding to the terminal A101, the terminal B102, the terminal C103, and the terminal D104.
  • measurement order information 120 for the terminal A101 having the ID of the terminal A101 as the instruction receiving terminal ID121 In the measurement data storage unit A115, measurement order information 120 for the terminal A101 having the ID of the terminal A101 as the instruction receiving terminal ID121, measurement order information 120 for the terminal B102 having the ID of the terminal B102 as the instruction receiving terminal ID121, Stores four pieces of measurement order information 120 including measurement order information 120 for the terminal C103 having the ID of the terminal C103 as the instruction receiving terminal ID121 and measurement order information 120 for the terminal D104 having the ID of the terminal D104 as the instruction receiving terminal ID121. is doing.
  • the measurement receiving terminal list of the four measurement order information 120 includes three measurement receiving terminal IDs 122, respectively. That is, in each measurement order information 120, the measurement receiving terminal ID 122 has a terminal identified by the instruction receiving terminal ID 121 among the four terminals (terminal A101, terminal B102, terminal C103, and terminal D104) connected to the network 105. IDs of other terminals are stored.
  • the arrangement order of the measurement receiving terminal IDs 122 in the measurement receiving terminal list of each measurement order information 120 is such that a plurality of terminals do not transmit a measurement packet sequence simultaneously to a certain terminal, that is, at the same timing.
  • a certain terminal is set not to receive a measurement packet sequence from a plurality of terminals simultaneously (at the same timing).
  • the order of the measurement receiving terminal IDs 122 in the measurement order information 120 for the terminal A101 is the order of the terminal B102 ID, the terminal D104 ID, and the terminal C103 ID.
  • the arrangement order of the measurement receiving terminal IDs 122 in the measurement order information 120 for the terminal B102 is the order of the ID of the terminal C103, the ID of the terminal A101, and the ID of the terminal D104.
  • the arrangement order of the measurement receiving terminal IDs 122 in the measurement order information 120 for the terminal C103 is the order of the ID of the terminal D104, the ID of the terminal B102, and the ID of the terminal A101.
  • the arrangement order of the measurement receiving terminal IDs 122 in the measurement order information 120 for the terminal D104 is the order of the ID of the terminal A101, the ID of the terminal C103, and the ID of the terminal B102.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the measurement result information 130.
  • the measurement result information 130 includes a measurement transmission terminal ID 131, a measurement reception terminal ID 132, and an available bandwidth 133.
  • the measurement transmission terminal ID 131 indicates the identifier of the transmission source terminal of the measurement packet sequence.
  • the measurement receiving terminal ID 132 indicates the identifier of the terminal that is the transmission destination of the measurement packet sequence, that is, the terminal that has received the measurement packet sequence.
  • the available bandwidth 133 represents the measurement result of the available bandwidth in the direction from the terminal specified by the measurement transmission terminal ID 131 to the terminal specified by the measurement reception terminal ID 132.
  • the measurement order instructing unit A110 of the terminal A101 reads out the measurement order information 120 (see FIGS. 4 and 5) for the own terminal and each slave terminal from the measurement data storage unit A115 (step S201). That is, the measurement order instruction unit A110 reads the measurement order information 120 in which the IDs of the terminal A110, the terminal B102, the terminal C103, and the terminal D104 are stored as the instruction receiving terminal ID 121 from the measurement data storage unit A115.
  • the measurement order instruction unit A110 transmits the read measurement order information 120 for each slave terminal to the terminal B102, the terminal C103, and the terminal D104 via the transmission / reception unit A114 (step S202). Further, the measurement order instruction unit A110 supplies the read measurement order information 120 for the own terminal to the measurement order interpretation unit A111.
  • the measurement order instructing unit A110 may be configured to dynamically generate the measurement order information 120 for each slave terminal according to the number of slave terminals connected to the network 105.
  • the measurement order interpretation unit A111 extracts the measurement receiving terminal list from the measurement order information 120 supplied from the measurement order instruction unit A110.
  • the measurement order interpretation unit A111 sequentially extracts the measurement reception terminal ID 122 from the top of the extracted measurement reception terminal list and supplies the measurement reception terminal ID 122 to the measurement packet transmission unit A112.
  • the measurement order interpretation unit A111 updates the content of the measurement order information 120 so that the measurement receiving terminal ID 122 extracted from the measurement order information 120 can be known. For example, the most significant bit of the extracted measurement receiving terminal ID 122 stored in the measurement order information 120 is set (set to 1) or the like.
  • the measurement packet transmitter A112 transmits a measurement packet sequence to the terminal specified by the supplied measurement receiving terminal ID 122 (step S203).
  • the transmission / reception unit A114 When the transmission / reception unit A114 receives data from another terminal (step S204; YES), the transmission / reception unit A114 supplies the data to the available bandwidth calculation unit A113.
  • the available bandwidth calculation unit A113 determines the type of the supplied data (step S205). As a result, when the data is a measurement packet sequence (step S205; YES), the available bandwidth calculation unit A113 calculates an available bandwidth using the supplied measurement packet sequence (step S206).
  • the available bandwidth calculation unit A113 generates measurement result information 130 (see FIG. 6) based on the calculation result (measurement result) (step S207).
  • the available bandwidth calculation unit A113 stores the generated measurement result information 130 in the measurement data storage unit A115 (step S208).
  • the available bandwidth calculation unit A113 stores the measurement result information 130 in the measurement data storage unit A115 (Ste S209).
  • step S204 When the transmission / reception unit A114 has not received data from another terminal (step S204; NO), the processing of the terminal A101 proceeds to step S210.
  • step S210 the measurement order interpreter A111 determines whether or not the transmission of the measurement packet sequence has been completed for all the terminals specified in the measurement receiving terminal list (step S210). As a result, when transmission of the measurement packet sequence has not been completed for all terminals (step S210; NO), the measurement order interpreter A111 uses the measurement reception terminal ID 122 stored next in the measurement reception terminal list. This is supplied to the measurement packet transmitter A112. And measurement packet transmission part A112 transmits a measurement packet sequence with respect to the terminal specified by supplied measurement receiving terminal ID122 (step S203).
  • each slave terminal terminal B102, terminal C103, and terminal D104
  • a transmission / reception unit B114 for example.
  • each slave terminal when the power is turned on, the processing program stored in advance in a predetermined memory is started. Thereafter, the processing shown in the following flowchart is repeatedly executed according to this program.
  • the transmission / reception unit B114 or the like determines the type of the received data (step S302).
  • the transmission / reception unit B114 and the like supply the measurement order information 120 to the measurement order interpretation unit B111 and the like, and set the packet transmission flag to ON.
  • the packet transmission flag is set to ON until transmission of the measurement packet sequence is completed for all terminals specified in the measurement receiving terminal list of the measurement order information 120.
  • the packet transmission flag is developed in a memory (not shown) such as a RAM (Random Access Memory) provided in the terminal, and is managed on the memory.
  • the measurement packet transmission unit B112 and the like transmits a measurement packet sequence to the terminal specified by the supplied measurement reception terminal ID 122 (step S304).
  • the transmission / reception unit B114 and the like supply the measurement packet sequence to the available bandwidth calculation unit B113 and the like.
  • the available bandwidth calculation unit B113 and the like calculate the available bandwidth using the supplied measurement packet sequence (step S305).
  • the available bandwidth calculation unit B113 and the like generate measurement result information 130 (see FIG. 6) based on the calculation result (measurement result) (step S306).
  • the ID of the transmission source terminal of the measurement packet sequence is stored as the measurement transmission terminal ID 131
  • the ID of the terminal that is, the own terminal
  • the usable bandwidth 133 the calculation result of the usable bandwidth is stored.
  • the measurement order interpreter B111 and the like determine whether or not the transmission of the measurement packet sequence has been completed for all the terminals specified in the measurement reception terminal list (step S308). As a result, when transmission of the measurement packet sequence is not completed for all terminals (step S308; NO), the processing of the slave terminal returns to step S301. On the other hand, when transmission of the measurement packet sequence is completed for all terminals (step S308; YES), the measurement order interpreter B111 and the like turn off the packet transmission flag (step S309).
  • the available bandwidth calculation unit B113 and the like transmit the measurement result information 130 stored in the measurement data storage unit B115 and the like to the master terminal (terminal A101) via the transmission and reception unit B114 and the like (step S310). Thereafter, the processing of the slave terminal returns to step S301.
  • the available bandwidth calculation unit B113 or the like may transmit the measurement result information 130 one by one to the master terminal, or may transmit it as a single data.
  • step S301 the transmission / reception unit B114 or the like determines whether or not the packet transmission flag is ON (step S311). If the packet transmission flag is ON (step S311; YES), the slave terminal process proceeds to step S304. At this time, in step S304, the measurement order interpretation unit B111 and the like supply the measurement reception terminal ID 122 stored next in the measurement reception terminal list to the measurement packet transmission unit B112 and the like. And measurement packet transmission part B112 grade
  • the master terminal can acquire both usable bands in all communication paths by the process of the master terminal (available band collection process) and the process of each slave terminal.
  • a certain terminal for example, terminal B102
  • Another terminal for example, terminal C103
  • band can be performed in a short time.
  • measurement packets are transmitted to other terminals in a predetermined order, so that each terminal transmits a measurement packet sequence to all other terminals simultaneously in parallel (see FIG. 11).
  • the available bandwidth can be calculated accurately.
  • the present invention can balance the trade-off between short-time measurement and accurate measurement.
  • each terminal sequentially transmits a measurement packet sequence one by one in accordance with a preset measurement order, and simultaneously (same timing) to a plurality of terminals. ) Do not send the measurement packet sequence. Furthermore, a plurality of terminals do not transmit a measurement packet sequence to a certain terminal at the same time (at the same timing), in other words, a certain terminal satisfies a condition that a measurement packet sequence is not simultaneously received from a plurality of terminals.
  • the measurement order of each terminal is set.
  • Each terminal transmits a measurement packet sequence to other terminals in accordance with the measurement order set in this way, so that each terminal transmits two or more measurement packet sequences simultaneously in parallel. Packet sequences do not collide or interfere. Therefore, according to the available bandwidth measurement system of the present embodiment, the bidirectional available bandwidth can be accurately measured in a short time for each communication path between a plurality of terminals connected in a full mesh.
  • each slave terminal transmits the calculated measurement result of the usable bandwidth to the master terminal. By doing in this way, all the measurement results can be collected in one terminal in a plurality of terminals.
  • the available bandwidth measurement system of the present embodiment can be applied to a system that performs IP telephone conference and IP video conference by connecting a plurality of terminals with a full mesh.
  • the bidirectional usable bandwidth can be accurately measured in a short time, and therefore, if the bandwidth consumed by one voice or video is a known fixed value, IP teleconference or IP television
  • FIG. 9 shows how measurement packet sequences are transmitted and received and measurement results are transmitted and received when the number of terminals is 3 to 6.
  • terminal A instructs terminals B and C in the measurement order.
  • Terminal A transmits a measurement packet sequence to terminal B according to the measurement order.
  • Terminal B transmits a measurement packet sequence to terminal C according to the measurement order instructed from terminal A.
  • Terminal C transmits a measurement packet sequence to terminal A according to the measurement order instructed from terminal A (step 61).
  • Each of terminal A to terminal C calculates the available bandwidth using the received measurement packet sequence.
  • terminal A transmits a measurement packet sequence to terminal C
  • terminal B transmits a measurement packet sequence to terminal A
  • terminal C transmits a measurement packet sequence to terminal B (step 62).
  • Each of terminal A to terminal C calculates the available bandwidth using the received measurement packet sequence.
  • each of the terminal B and the terminal C transmits the measurement result of the available bandwidth calculated by the own terminal to the terminal A (step 63). In this way, the terminal A can grasp the bidirectional usable bandwidth for each communication path between the terminals even when the number of terminals is three.
  • terminal A instructs terminal B to terminal D in the measurement order.
  • Terminal A first transmits a measurement packet sequence to terminal B, which is the first terminal, in accordance with the measurement order.
  • Terminal B transmits a measurement packet sequence to terminal C.
  • Terminal C transmits a measurement packet sequence to terminal D, and terminal D transmits a measurement packet sequence to terminal A (step 71).
  • Terminals A to D each calculate an available bandwidth using the received measurement packet sequence.
  • Terminal A transmits a measurement packet sequence to terminal D, which is the second terminal specified in the measurement order.
  • Terminal B transmits a measurement packet sequence to terminal A.
  • Terminal C transmits a measurement packet sequence to terminal B, and terminal D transmits a measurement packet sequence to terminal C (step 72).
  • Terminals A to D each calculate an available bandwidth using the received measurement packet sequence.
  • Terminal A transmits a measurement packet sequence to terminal C, which is the third terminal specified in the measurement order.
  • Terminal B transmits a measurement packet sequence to terminal D.
  • Terminal C transmits a measurement packet sequence to terminal A, and terminal D transmits a measurement packet sequence to terminal B (step 73).
  • Terminals A to D each calculate an available bandwidth using the received measurement packet sequence.
  • each of terminal B to terminal D transmits the measurement result of the available bandwidth calculated by itself to terminal A (step 74). In this way, the terminal A can grasp the bidirectional usable bandwidth for each communication path between the terminals even when the number of terminals is four.
  • terminal A instructs terminal B to terminal E in the measurement order.
  • Terminal A first transmits a measurement packet sequence to terminal B, which is the first terminal, according to the measurement order.
  • Terminal B transmits a measurement packet sequence to terminal C
  • terminal C transmits a measurement packet sequence to terminal D
  • terminal D transmits a measurement packet sequence to terminal E
  • terminal E measures to terminal A
  • a packet sequence is transmitted (step 81).
  • Each of terminal A to terminal E calculates an available bandwidth using the received measurement packet sequence.
  • Terminal A transmits a measurement packet sequence to terminal E, which is the second terminal specified in the measurement order.
  • Terminal B transmits a measurement packet sequence to terminal A
  • terminal C transmits a measurement packet sequence to terminal B
  • terminal D transmits a measurement packet sequence to terminal C
  • terminal E measures to terminal D A packet sequence is transmitted (step 82).
  • Each of terminal A to terminal E calculates an available bandwidth using the received measurement packet sequence.
  • Terminal A transmits a measurement packet sequence to terminal C, which is the third terminal specified in the measurement order.
  • Terminal B transmits a measurement packet string to terminal D
  • terminal C transmits a measurement packet string to terminal E
  • terminal D transmits a measurement packet string to terminal A
  • terminal E measures to terminal B
  • the packet sequence is transmitted (step 83).
  • Each of terminal A to terminal E calculates an available bandwidth using the received measurement packet sequence.
  • terminal A transmits a measurement packet sequence to terminal D, which is the fourth terminal specified in the measurement order.
  • Terminal B transmits a measurement packet string to terminal E
  • terminal C transmits a measurement packet string to terminal A
  • terminal D transmits a measurement packet string to terminal B
  • terminal E measures to terminal C
  • the packet sequence is transmitted (step 84).
  • Each of terminal A to terminal E calculates an available bandwidth using the received measurement packet sequence.
  • each of the terminals B to E transmits the measurement result of the available bandwidth calculated by the own terminal to the terminal A (step 85). In this way, the terminal A can grasp the bidirectional usable bandwidth for each communication path between the terminals even when the number of terminals is five.
  • terminal A instructs terminal B to terminal F in the measurement order.
  • Terminal A first transmits a measurement packet sequence to terminal B, which is the first terminal, according to the measurement order.
  • Terminal B transmits a measurement packet sequence to terminal C
  • terminal C transmits a measurement packet sequence to terminal D
  • terminal D transmits a measurement packet sequence to terminal E
  • terminal E measures to terminal F
  • the packet sequence is transmitted, and the terminal F transmits the measurement packet sequence to the terminal A (step 91).
  • Each of terminal A to terminal F calculates an available bandwidth using the received measurement packet sequence.
  • Terminal A transmits a measurement packet sequence to terminal F, which is the second terminal specified in the measurement order.
  • Terminal B transmits a measurement packet sequence to terminal A
  • terminal C transmits a measurement packet sequence to terminal B
  • terminal D transmits a measurement packet sequence to terminal C
  • terminal E measures to terminal D
  • the packet sequence is transmitted
  • the terminal F transmits the measurement packet sequence to the terminal E (step 92).
  • Each of terminal A to terminal F calculates an available bandwidth using the received measurement packet sequence.
  • Terminal A transmits a measurement packet sequence to terminal D, which is the third terminal specified in the measurement order.
  • Terminal B transmits a measurement packet string to terminal F
  • terminal C transmits a measurement packet string to terminal E
  • terminal D transmits a measurement packet string to terminal B
  • terminal E measures to terminal A
  • the packet sequence is transmitted, and the terminal F transmits the measurement packet sequence to the terminal C (step 93).
  • Each of terminal A to terminal F calculates an available bandwidth using the received measurement packet sequence.
  • Terminal A transmits a measurement packet sequence to terminal E, which is the fourth terminal specified in the measurement order.
  • Terminal B transmits a measurement packet sequence to terminal D
  • terminal C transmits a measurement packet sequence to terminal F
  • terminal D transmits a measurement packet sequence to terminal A
  • terminal E measures measurement packet sequence to terminal C
  • the packet sequence is transmitted
  • the terminal F transmits the measurement packet sequence to the terminal B (step 94).
  • Each of terminal A to terminal F calculates an available bandwidth using the received measurement packet sequence.
  • each of the terminals B to F transmits the measurement result of the available bandwidth calculated by the own terminal to the terminal A (step 96).
  • the terminal A can grasp the bidirectional available bandwidth for each communication path between the terminals even when the number of terminals is six. Even when the number of terminals is 7 or more, the measurement packet sequence is transmitted in the order according to the above description and the content shown in FIG. 9, and the bi-directional usable bandwidth of each communication path is calculated. May be transmitted to the terminal A which is the master terminal.
  • each terminal does not necessarily have an available bandwidth calculation unit (available bandwidth calculation means).
  • an available bandwidth calculation unit is provided in a device other than the terminal, and information necessary for calculating the available bandwidth is transmitted from each terminal to the device, and the available bandwidth calculation result transmitted from the device. May be configured to be received by the terminal.
  • the program it is possible to cause an existing portable information terminal or the like to function as the terminal device according to the present invention. That is, the above-mentioned program for the master terminal and the program for the slave terminal are installed in an existing portable information terminal or the like, and the CPU or the like of the portable information terminal or the like executes the program so that the portable information terminal or the like is installed. It becomes possible to function as a terminal device according to the present invention.
  • Such a program distribution method is arbitrary, for example, a computer-readable recording medium such as a CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory), a DVD (Digital Versatile Disk), an MO (Magneto Optical Disk), or a memory card. It may be stored and distributed in a network, or distributed via a communication network such as the Internet.
  • a computer-readable recording medium such as a CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory), a DVD (Digital Versatile Disk), an MO (Magneto Optical Disk), or a memory card. It may be stored and distributed in a network, or distributed via a communication network such as the Internet.

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Abstract

 ネットワークを介して相互に接続された複数の端末装置のそれぞれに対し、計測パケット列を送信すべき送信先の端末装置の順序を指示する(ステップS101)。指示された順序に従って、複数の端末装置のそれぞれから送信先の端末装置へ計測パケット列を送信する(ステップS102)。送信先の端末装置における計測パケット列の受信状況に基づいて、計測パケット列の送信元から送信先までの経路の利用可能帯域を計算する(ステップS103)。

Description

利用可能帯域計測方法、利用可能帯域計測システム、端末装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
 本発明は、ネットワークにおける通信経路の利用可能帯域を計測するための技術に関する。
 一般に、IPネットワークで利用可能な帯域(以下、利用可能帯域という。)とは、IPネットワークの物理帯域から、IPネットワークに流れている他のトラヒック(以下、クロストラヒックという。)を引いた空き帯域のことを示す。例えば、物理帯域が100Mbpsで、クロストラヒックが30Mbpsの場合には、利用可能帯域は、100Mbps-30Mbps=70Mbpsである。
 従来より、この利用可能帯域の計測技術に関して、種々の提案がなされている。例えば、非特許文献1では、送信側端末から、固定サイズの複数の計測パケット列を1つのまとまりとして受信側端末に送信し、受信側端末において各計測パケットの受信間隔の変化を検出することで、利用可能帯域を計測する方法が提案されている。この技術では、送信側端末から計測パケット列を送信する際に、各計測パケットの送信間隔を指数関数的に減少させる。このようにすることで、当該計測パケット列において、計測パケットの送信レートが指数関数的に増加する。
 ここで、計測パケットがネットワークを通過する際に、計測パケット間にクラストラヒックのパケットが挟まると、計測パケットの送信レートがネットワークの利用可能帯域を超えることがある。計測パケットの送信レートが利用可能帯域を超えると、受信側端末での計測パケットの受信間隔が、送信側端末での送信間隔に対して増加する。非特許文献1に係る技術では、この性質を利用し、受信側端末において、計測パケットの受信間隔が送信側端末での送信間隔と比較して増加し始める箇所を検出し、計測パケットのパケットサイズをその箇所における送信間隔で除算することで、利用可能帯域を計算する。
 また、特許文献1には、送信側端末から、固定サイズで送信間隔が等間隔の計測パケット列を受信側端末に送信する動作を複数回繰り返すことで、利用可能帯域を探索する方法が提案されている。特許文献1に係る技術では、受信側端末において、受信間隔が増加傾向であると判断された場合には、送信側端末から送信間隔を指数関数的に減少させた計測パケット列を受信側端末に送信する。これとは逆に、受信側端末において、受信間隔が減少傾向であると判断された場合には、送信側端末から送信間隔を指数関数的に増加させた計測パケット列を受信側端末に送信する。特許文献1に係る技術では、このような動作を繰り返し行い、二分探索を行うことで、利用可能帯域を探索する。
特許第4153510号公報
Vinay J. Ribeiro, Rudolf H. Riedi, Richard G.Baraniuk, Jiri Navratil and Les Cottrell, "pathChirp: Efficient Available Bandwidth Estima tion for Network Paths,"in Proc of Passive and Active Measurement Workshop 2003.
 ところで、近年のIPネットワークでは、全二重の通信が一般的となっており、通信経路が同一であっても、通信方向に応じて利用可能帯域が異なるのが通常である。例えば、端末Aと端末Bとが通信をする場合、端末Aから端末Bへの方向の利用可能帯域が50Mbpsであり、端末Bから端末Aへの方向の利用可能帯域が60Mbpsであるという場合がある。
 この点に関し、上記の特許文献1及び非特許文献1に提案の技術では、1台の端末から別の端末への片方向の利用可能帯域の計測しか考慮していないといえる。したがって、上記従来の技術では、フルメッシュ接続された複数端末間の通信経路毎に双方向の利用帯域を短時間で正確に計測することは困難である。
 上記の問題点を、端末A~Dの4台の端末がフルメッシュ接続されており、端末Aが全ての計測結果を取得する場合を例にして説明する。この場合、各端末間の通信経路の合計は、6本である。したがって、双方向まで考慮すると、利用可能帯域の計測対象経路は、全体で、6×2=12本となる。この場合、各通信経路毎の双方向の利用可能帯域を、特許文献1や非特許文献1の提案技術を用いて計測する方法には、各通信経路の各方向の利用可能帯域を逐一直列的に計測する方法と、各通信経路の各方向の利用可能帯域を同時並列的に計測する方法との2つが考えられる。
 図10は、各通信経路における双方向の利用可能帯域を逐一直列的に計測する例を示している。先ず、ステップ401では、端末Aは、端末Bに対して計測パケット列を送信する。ステップ402では、端末Bは、端末Aから送信された計測パケット列の受信状況から利用可能帯域を計算し、その計算結果、即ち、利用可能帯域の計測結果を端末Aに送信する。これにより、端末Aは、端末Aから端末Bへの方向の利用可能帯域を取得できる。
 端末Aは、端末Bから計測結果を受け取ると、端末Bに対して、端末Cに計測パケット列を送信する旨の指示を行う。ステップ403では、端末Bは、端末Aからの指示に従って、端末Cへ計測パケット列を送信する。ステップ404では、端末Cは、端末Bから送信された計測パケット列の受信状況から利用可能帯域を計算し、計算結果(計測結果)を端末Aに送信する。これにより、端末Aは、端末Bから端末Cに至る通信経路の利用可能帯域を取得できる。また、端末Aは、端末Cから計測結果を受け取ると、端末Cに対して、端末Dに計測パケット列を送信する旨の指示を行う。
 以降、同様に、各端末は、端末Aからの指示に基づいて、他の端末に計測パケット列を送信し、また、他の端末から送信された計測パケット列の受信状況から利用可能帯域の計測を行い、その計測結果を端末Aに送信する(ステップ405~422)。このようにして、端末Aは、全通信経路における双方向の利用可能帯域を取得できる。
 図11は、各通信経路における双方向の利用可能帯域を同時並列的に計測する例を示している。端末Aは、端末B~Dのそれぞれに、各端末が接続している全ての端末に対して計測パケット列を同時に送信する旨を指示する(ステップ451)。端末A~Dは、それぞれ、接続している全ての端末に対して計測パケット列を同時に送信する(ステップ452)。そして、端末A~Dは、それぞれ、他の端末から受信した計測パケット列の受信状況に基づいて、各通信経路の利用可能帯域を計算する。その後、端末B~Dは、各通信経路における利用可能帯域の計測結果を端末Aに送信する(ステップ453)。
 上記において、利用可能帯域を逐一直列的に計測する場合、端末Aが全通信経路の双方向の利用可能帯域を取得できるまでに多数のステップを経る必要がある。このため、利用可能帯域の計測を短時間で行うことができない。一方、利用可能帯域を同時並列的に計測する場合は、ステップ数が少なく、短時間で利用可能帯域の計測を終えることができる。しかし、ある端末から複数の端末へ同時に計測パケット列が送信されたり、あるいは、複数の端末からある端末へ同時に計測パケット列が送信されると、複数の計測パケット列が衝突して干渉し、計測パケット列を構成する各計測パケット間の間隔が広がるおそれがある。
 例えば、図11で、端末Aに着目すると、ステップ452で端末Aから端末B~Dに向けて同時に送信された計測パケット列が、端末Aに直接接続されたネットワークケーブルを同時に通過する際に、干渉が発生する。また、端末B~Dから端末Aに同時に送信された3つの計測パケット列が、端末Aに直接接続されたネットワークケーブルに同時に流入して干渉が発生する。その結果、本当はネットワークが混雑していない場合でも、受信側端末において計測パケットの受信間隔の広がりが観測され、利用可能帯域を誤って少なめに計算し、正確に計測することができない可能性がある。
 双方向通信システムでは、複数の通信経路毎に、双方向の利用可能帯域を正確に計測することが重要である。特に、複数の端末間をIPネットワーク上でフルメッシュ接続してIP電話会議等のリアルタイムな双方向コミュニケーションを行うシステムでは、双方向の利用可能帯域を短時間で正確に計測することが求められる。複数端末間の通信経路毎に双方向の利用可能帯域を短時間で正確に計測することができれば、例えば、1本の音声や映像が消費する帯域が既知の固定値であるとすると、何台までの端末がIP電話会議やIPテレビ会議に参加できるかを、短い待ち時間で正確に計算することができる。
 しかしながら、上記説明したように、利用可能帯域を短時間で計測するということと、正確に計測するということとの間には、トレードオフの関係がある。
 本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、複数端末間の双方向の利用可能帯域を短時間且つ正確に計測可能な利用可能帯域計測方法等を提供することを目的とする。
 本発明の第1の観点に係る利用可能帯域計測方法は、
 ネットワークを介して相互に接続された複数の端末装置のそれぞれに対し、計測パケット列を送信すべき送信先の端末装置の順序を指示するステップと、
 前記順序に従って、前記複数の端末装置のそれぞれから前記送信先の端末装置へ計測パケット列を送信するステップと、
 前記送信先の端末装置における前記計測パケット列の受信状況に基づいて、計測パケット列の送信元から送信先までの経路の利用可能帯域を計算するステップと、を有する、ことを特徴とする。
 本発明の第2の観点に係る利用可能帯域計測システムは、
 ネットワークを介して相互に接続されたマスタ端末装置と複数のスレーブ端末装置とを備え、
 前記マスタ端末装置は、
 前記スレーブ端末装置に対し、計測パケット列を送信すべき送信先の端末装置の順序を示す計測順番情報を通知する計測順番指示手段と、
 当該マスタ端末装置用に設定された前記計測順番情報に基づいて、前記送信先の端末装置へ前記計測パケット列を送信する順序を解釈する第1の計測順番解釈手段と、
 前記第1の計測順番解釈手段が解釈した順序で、前記送信先の端末装置に前記計測パケット列を送信する第1の計測パケット送信手段と、
 他の端末装置から受信した前記計測パケット列を用いて、当該他の端末装置から当該マスタ端末装置までの経路の利用可能帯域を計算する第1の利用可能帯域計算手段と、を備え、
 前記スレーブ端末装置は、
 前記マスタ端末装置から通知された前記計測順番情報に基づいて、当該スレーブ端末装置が前記送信先の端末装置へ前記計測パケット列を送信する順序を解釈する第2の計測順番解釈手段と、
 前記第2の計測順番解釈手段が決定した順序で、前記送信先の端末装置に前記計測パケット列を送信する第2の計測パケット送信手段と、
 他の端末装置から受信した前記計測パケット列を用いて、当該他の端末装置から当該スレーブ端末装置までの経路の利用可能帯域を計算する第2の利用可能帯域計算手段と、を備える、ことを特徴とする。
 本発明の第3の観点に係る端末装置は、
 ネットワークを介して相互に接続された他の端末装置に対し、計測パケット列を送信すべき送信先の端末装置の順序を示す計測順番情報を通知する計測順番指示手段と、
 自端末装置用に設定された前記計測順番情報に基づいて、前記送信先の端末装置へ前記計測パケット列を送信する順序を解釈する計測順番解釈手段と、
 前記計測順番解釈手段が解釈した順序で、前記送信先の端末装置に前記計測パケット列を送信する計測パケット送信手段と、
 他の端末装置から受信した前記計測パケット列を用いて、当該他の端末装置から自端末装置までの経路の利用可能帯域を計算する利用可能帯域計算手段と、を備える、ことを特徴とする。
 本発明の第4の観点に係る端末装置は、
 計測パケット列を送信すべき送信先の端末装置の順序を示す計測順番情報を受信し、該受信した計測順番情報に基づいて、自端末装置が前記送信先の端末装置へ前記計測パケット列を送信する順序を解釈する計測順番解釈手段と、
 前記計測順番解釈手段が決定した順序で、前記送信先の端末装置に前記計測パケット列を送信する計測パケット送信手段と、
 他の端末装置から受信した前記計測パケット列を用いて、当該他の端末装置から自端末装置までの経路の利用可能帯域を計算する利用可能帯域計算手段と、を備える、ことを特徴とする。
 本発明の第5の観点に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
 コンピュータに、
 ネットワークを介して相互に接続された他の端末装置に対し、計測パケット列を送信すべき送信先の端末装置の順序を示す計測順番情報を通知する処理と、
 自端末装置用に設定された前記計測順番情報に基づいて、前記送信先の端末装置へ前記計測パケット列を送信する順序を解釈する処理と、
 前記解釈された順序で、前記送信先の端末装置に前記計測パケット列を送信する処理と、
 他の端末装置から受信した前記計測パケット列を用いて、当該他の端末装置から自端末装置までの経路の利用可能帯域を計算する処理と、を実行させる、
 ことを特徴とするプログラムを記録している。
 本発明の第6の観点に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
 コンピュータに、
 計測パケット列を送信すべき送信先の端末装置の順序を示す計測順番情報を受信し、該受信した計測順番に基づいて、自端末装置が前記送信先の端末装置へ前記計測パケット列を送信する順序を解釈する処理と、
 前記解釈された順序で、前記送信先の端末装置に前記計測パケット列を送信する処理と、
 他の端末装置から受信した前記計測パケット列を用いて、当該他の端末装置から自端末装置までの経路の利用可能帯域を計算する処理と、を実行させる、
 ことを特徴とするプログラムを記録している。
 本発明によれば、複数端末間の双方向の利用可能帯域を短時間且つ正確に計測することができる。
本発明の利用可能帯域計測方法の概要を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る利用可能帯域計測システムの全体構成を示す図である。 図2に示す利用可能帯域計測システムを構成する各端末の機能構成を示すブロック図である。 計測順番情報の構成を示す図である。 端末A~端末Dそれぞれに対応する計測順番情報の内容を示す図である。 計測結果情報の構成を示す図である。 マスタ端末の処理手順を示すフローチャートである。 スレーブ端末の処理手順を示すフローチャートである。 端末数が3台~6台のときの計測パケット列の送受信及び計測結果の送受信の様子を示す図である。 各通信経路における双方向の利用可能帯域を逐一直列的に計測する方法について説明するための図である。 各通信経路における双方向の利用可能帯域を同時並列的に計測する方法について説明するための図である。
 本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の概要を説明する。図1は、本発明の利用可能帯域計測方法の概要を示すフローチャートである。本発明の方法では、まず、ネットワークを介して相互に接続された複数の端末のそれぞれに対し、計測パケット列を送信すべき送信先の端末の順序が指示される(ステップS101)。次いで、複数の端末のそれぞれにおいて、指示された順序に従って、送信先の端末へ計測パケット列が送信される(ステップS102)。そして、送信先の端末における計測パケット列の受信状況に基づいて、計測パケット列の送信元から送信先までの経路における利用可能帯域が計算される(ステップS103)。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
 図2は、本発明の一実施形態に係る利用可能帯域計測システムの構成を示す図である。図2に示すように、この利用可能帯域計測システムは、一のマスタ端末(端末A101)と、複数のスレーブ端末(端末B102、端末C103及び端末D104)と、から構成され、これらは、ネットワーク105を介して相互に接続されている。なお、ネットワーク105には、端末A101端末B102、端末C103及び端末D104以外の図示しない端末が接続されていてもよく、それら図示しない端末間でクロストラヒックが流れていてもよい。
 マスタ端末として機能する端末A101は、各スレーブ端末(端末B102、端末C103及び端末D104)に対して、利用可能帯域を計測するための計測パケット列の送信順序を指示すると共に、各スレーブ端末で計測された利用可能帯域を収集する。各スレーブ端末は、各端末(マスタ端末及び自端末以外の全スレーブ端末)に対して、マスタ端末から指示された順序で計測パケット列を送信する。また、各スレーブ端末は、他の端末との通信経路における利用可能帯域の計測結果をマスタ端末に送信する。なお、本実施形態では、スレーブ端末を3台としているが、スレーブ端末は4台以上であってもよい。
 端末A101、端末B102、端末C103及び端末D104としては、それぞれ、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、携帯電話、スマートフォン、固定電話、街頭マルチメディア端末、車載端末、ネットワーク接続機能付きテレビ、ネットワーク接続機能付きセットトップボックス、ゲーム機、ネットワーク接続機能付きプリンタ、又は、ネットワーク接続機能付きスキャナ等が例示できる。あるいは、端末A101、端末B102、端末C103及び端末D104は、外部と情報をやり取りする機能を備えたその他の類似装置であってもよい。
 図3は、各端末の機能構成を示すブロック図である。端末A101は、計測順番指示部A110と、計測順番解釈部A111と、計測パケット送信部A112と、利用可能帯域計算部A113と、送受信部A114と、計測データ記憶部A115と、を備える。端末B102は、計測順番指示部B110と、計測順番解釈部B111と、計測パケット送信部B112と、利用可能帯域計算部B113と、送受信部B114と、計測データ記憶部B115と、を備える。端末C103は、計測順番指示部C110と、計測順番解釈部C111と、計測パケット送信部C112と、利用可能帯域計算部C113と、送受信部C114と、計測データ記憶部C115と、を備える。端末D104は、計測順番指示部D110と、計測順番解釈部D111と、計測パケット送信部D112と、利用可能帯域計算部D113と、送受信部D114と、計測データ記憶部D115と、を備える。
 計測順番指示部A110は、各スレーブ端末(端末B102、端末C103及び端末D104)に対して、計測パケット列を送信すべき送信先の端末の順序を指示する。具体的には、計測順番指示部A110は、各スレーブ端末に、計測パケット列の送信順序が設定された計測受信端末リストを含む計測順番情報を送信することで、計測パケット列の送信先の端末の順序を通知する。また、計測順番指示部A110は、計測順番解釈部A111に自端末(即ち、端末A101)用の計測順番情報を供給する。計測順番情報の詳細は後述する。
 計測順番解釈部A111(第1の計測順番解釈手段)は、計測順番指示部A110から供給された計測順番情報を解析し、端末A101が他の端末に計測パケット列を送信する順序を解釈する。
 計測パケット送信部A112(第1の計測パケット送信手段)は、計測パケット列を他の端末へ送信する。計測パケットには、例えば、IP(Internet Protocol)パケット、UDP(User Dataram Protocol)パケット、RTP(Real-time Transport Protocol)パケット、TCP(Transmission Control Protocol)パケット等を用いることができる。なお、計測パケットは、これら以外のプロトコルのパケットであってもよい。
 利用可能帯域計算部A113(第1の利用可能帯域計算手段)は、受信した他の端末からの計測パケット列を用いて、当該端末との間の通信経路の利用可能帯域を計算する。利用可能帯域の計算には、例えば、非特許文献1や特許文献1に記載されている方法を採用することができる。なお、利用可能帯域の計算方法に限定はなく、周知のあらゆる方法が採用可能である。
 送受信部A114は、計測順番情報の送信、計測パケット列の送受信、利用可能帯域の計測結果についての情報(計測結果情報)の受信等を行う。計測データ記憶部A115は、計測順番情報や計測結果情報を記憶する。
 端末B102、端末C103及び端末D104の各構成部の機能は、一部を除き、端末A101の各構成部の機能と同様である。なお、計測順番指示部(計測順番指示手段)は、マスタ端末である端末A101が備えていればよいため、スレーブ端末である端末B102、端末C103及び端末D104は、それぞれ、計測順番指示部B110、計測順番指示部C110及び計測順番指示部D110を必ずしも備えていなくてもよい。
 端末B102、端末C103及び端末D104において、計測順番解釈部B111、計測順番解釈部C111及び計測順番解釈部D111は、それぞれ、受信した端末A101からの計測順番情報を解析し、自端末が他の端末に計測パケット列を送信する順序を解釈する。
 図4は、計測順番情報120の構成を示す図である。図4に示すように、計測順番情報120には、指示受信端末ID121と、計測受信端末リストと、が含まれる。指示受信端末ID121は、当該計測順番情報120に従って計測パケット列を送信する端末の識別子を示す。計測受信端末リストには、計測パケット列を送信すべき相手の端末(計測受信端末)の識別子(計測受信端末ID122)が格納される。言い換えると、計測受信端末リストには、ネットワーク接続された複数の端末のうち、自端末を除く端末のIDが格納される。
 計測受信端末リストにおける計測受信端末ID122の並び順は、計測パケット列の送信順序、つまり、当該端末(指示受信端末IDで示される端末)との通信経路における利用可能帯域を計測する端末の順序に対応する。例えば、計測受信端末リストのi番目(iは、ネットワーク接続された端末の数をNとして、N-1以下の自然数)に格納された計測受信端末ID122は、利用可能帯域の計測のために、i番目に計測パケット列を受信する端末のIDを表す。計測受信端末ID122には、端末のIPアドレス、MACアドレス、SIPアドレス、電話番号、ホスト名等を用いることができる。
 図5は、端末A101、端末B102、端末C103及び端末D104それぞれに対応した4つの計測順番情報120を示す図である。マスタ端末である端末A101の計測データ記憶部A115には、端末A101、端末B102、端末C103及び端末D104に対応した4つの計測順番情報120が格納されている。即ち、計測データ記憶部A115には、端末A101のIDを指示受信端末ID121とする端末A101用の計測順番情報120、端末B102のIDを指示受信端末ID121とする端末B102用の計測順番情報120、端末C103のIDを指示受信端末ID121とする端末C103用の計測順番情報120、及び、端末D104のIDを指示受信端末ID121とする端末D104用の計測順番情報120の4つの計測順番情報120を記憶している。
 上記4つの計測順番情報120の計測受信端末リストには、それぞれ3つの計測受信端末ID122が含まれている。即ち、各計測順番情報120において、計測受信端末ID122には、ネットワーク105に接続された4つの端末(端末A101、端末B102、端末C103及び端末D104)のうち、指示受信端末ID121で特定される端末以外の端末のIDが格納されている。
 各計測順番情報120の計測受信端末リストにおける計測受信端末ID122の並び順は、複数の端末が、ある端末に対して同時に、即ち、同一のタイミングで計測パケット列を送信しないように、換言すると、ある端末が、複数の端末から同時に(同一のタイミングで)計測パケット列を受信しないように設定される。
 本実施形態では、図5に示すように、端末A101用の計測順番情報120における計測受信端末ID122の並び順は、端末B102のID、端末D104のID、端末C103のIDの順である。また、端末B102用の計測順番情報120における計測受信端末ID122の並び順は、端末C103のID、端末A101のID、端末D104のIDの順である。また、端末C103用の計測順番情報120における計測受信端末ID122の並び順は、端末D104のID、端末B102のID、端末A101のIDの順である。そして、端末D104用の計測順番情報120における計測受信端末ID122の並び順は、端末A101のID、端末C103のID、端末B102のIDの順である。
 各端末に対応した計測順番情報120における計測受信端末リストをこのように設定することで、複数の端末が、ある端末に対して同時に(同一のタイミングで)計測パケット列を送信しないようにすることができる。
 図6は、計測結果情報130の構成を示す図である。計測結果情報130には、計測送信端末ID131と、計測受信端末ID132と、利用可能帯域133と、が含まれる。計測送信端末ID131は、計測パケット列の送信元の端末の識別子を示す。計測受信端末ID132は、計測パケット列の送信先の端末、即ち、計測パケット列を受信した端末の識別子を示す。利用可能帯域133は、計測送信端末ID131で特定される端末から、計測受信端末ID132で特定される端末への方向の利用可能帯域の測定結果を表している。
 図7は、本実施形態の利用可能帯域計測システムにおいて、各通信経路の利用可能帯域を取得するためにマスタ端末(端末A101)が実行する処理(利用可能帯域収集処理)の手順を示すフローチャートである。この利用可能帯域収集処理は、所定のメモリに予め記憶されている利用可能帯域収集処理用のプログラムに則って実行される。ユーザにより、マスタ端末が備える図示しない操作入力部を介した所定の操作が行われると、上記プログラムが起動し、利用可能帯域収集処理が開始される。なお、このプログラムの起動タイミングは任意であり、例えば、所定の時間間隔で自動的に起動するようにしてもよい。
 先ず、端末A101の計測順番指示部A110は、計測データ記憶部A115から、自端末用及び各スレーブ端末用の計測順番情報120(図4、図5参照)を読み出す(ステップS201)。即ち、計測順番指示部A110は、指示受信端末ID121として、端末A110、端末B102、端末C103及び端末D104のIDがそれぞれ格納された計測順番情報120を計測データ記憶部A115から読み出す。
 計測順番指示部A110は、読み出した各スレーブ端末用の計測順番情報120を、送受信部A114を介して端末B102、端末C103及び端末D104に送信する(ステップS202)。また、計測順番指示部A110は、読み出した自端末用の計測順番情報120を計測順番解釈部A111に供給する。なお、計測順番指示部A110は、ネットワーク105に接続されたスレーブ端末の台数に応じて、各スレーブ端末用の計測順番情報120を動的に生成するという仕様にしてもよい。
 各スレーブ端末に対して、計測順番情報120の送信が完了すると、計測順番解釈部A111は、計測順番指示部A110から供給された計測順番情報120から計測受信端末リストを抽出する。計測順番解釈部A111は、抽出した計測受信端末リストの先頭から順次、計測受信端末ID122を取り出し、計測パケット送信部A112に供給する。この際、計測順番解釈部A111は、計測順番情報120から取り出した計測受信端末ID122が判るように、当該計測順番情報120の内容を更新する。例えば、計測順番情報120に格納されている、当該取り出した計測受信端末ID122の最上位ビットを立てる(1にする)等する。
 計測パケット送信部A112は、供給された計測受信端末ID122で特定される端末に対して、計測パケット列を送信する(ステップS203)。
 送受信部A114が、他の端末からのデータを受信した場合(ステップS204;YES)、送受信部A114は、当該データを利用可能帯域計算部A113に供給する。利用可能帯域計算部A113は、供給されたデータの種別を判別する(ステップS205)。その結果、当該データが計測パケット列である場合(ステップS205;YES)、利用可能帯域計算部A113は、供給された計測パケット列を用いて、利用可能帯域を計算する(ステップS206)。利用可能帯域計算部A113は、この計算結果(計測結果)に基づいて、計測結果情報130(図6参照)を生成する(ステップS207)。この場合、計測結果情報130には、計測送信端末ID131として、計測パケット列の送信元の端末のIDが格納され、計測受信端末ID132として、当該端末(即ち、端末A101)のIDが格納され、利用可能帯域133として、利用可能帯域の計算結果が格納される。
 そして、利用可能帯域計算部A113は、生成した計測結果情報130を計測データ記憶部A115に保存する(ステップS208)。
 一方、受信したデータが計測パケット列でない、即ち、計測結果情報130である場合(ステップS205;NO)、利用可能帯域計算部A113は、当該計測結果情報130を計測データ記憶部A115に保存する(ステップS209)。
 送受信部A114が、他の端末からのデータを受信していない場合(ステップS204;NO)、端末A101の処理は、ステップS210に移行する。
 ステップS210では、計測順番解釈部A111は、計測受信端末リストで指定された全端末に対して、計測パケット列の送信が完了したか否かを判定する(ステップS210)。その結果、全端末に対して、計測パケット列の送信が完了していない場合(ステップS210;NO)、計測順番解釈部A111は、計測受信端末リストにおいて次に格納されている計測受信端末ID122を計測パケット送信部A112に供給する。そして、計測パケット送信部A112は、供給された計測受信端末ID122で特定される端末に対して、計測パケット列を送信する(ステップS203)。
 一方、全端末に対して、計測パケット列の送信が完了した場合(ステップS210;YES)、利用可能帯域計算部A113は、全ての計測結果情報130を取得したか否か、即ち、全ての端末間の双方向の利用可能帯域を取得したか否かを判定する(ステップS211)。その結果、全ての計測結果情報130を取得していない場合(ステップS211;NO)、端末A101の処理は、ステップS204に移行する。一方、全ての計測結果情報130を取得した場合(ステップS211;YES)、端末A101は、本処理(利用可能帯域収集処理)を終了する。
 続いて、上記の利用可能帯域収集処理の実行中における各スレーブ端末(端末B102、端末C103及び端末D104)の動作について、図8のフローチャートを参照して説明する。なお、この動作は、各スレーブ端末で同様のため、以下の説明において、各構成部を参照する場合には、例えば、送受信部B114等と称するものとする。
 各スレーブ端末において、電源がONされると、所定のメモリに予め記憶されている当該処理用のプログラムが起動する。以後、このプログラムに則って、以下のフローチャートで示される処理が繰り返し実行される。
 送受信部B114等が、他の端末からのデータを受信した場合(ステップS301;YES)、送受信部B114等は、当該受信したデータの種別を判別する(ステップS302)。
 その結果、当該データが計測順番情報120である場合(ステップS302;YES)、送受信部B114等は、当該計測順番情報120を計測順番解釈部B111等に供給すると共に、パケット送信フラグをONにする(ステップS303)。パケット送信フラグは、マスタ端末からの計測順番情報120の受信後、当該計測順番情報120の計測受信端末リストに指定された全端末に対して、計測パケット列の送信が完了するまでONに設定される変数である。パケット送信フラグは、上記のプログラムが起動すると、当該端末が備える図示しないRAM(Random Access Memory)等のメモリに展開され、当該メモリ上で管理される。
 計測順番解釈部B111等(第2の計測順番解釈手段)は、送受信部B114等から供給された計測順番情報120から計測受信端末リストを抽出する。計測順番解釈部B111等は、抽出した計測受信端末リストの先頭から順次、計測受信端末ID122を取り出し、計測パケット送信部B112等に供給する。この際、計測順番解釈部B111等は、計測順番情報120から取り出した計測受信端末ID122が判るように、当該計測順番情報120の内容を更新する。例えば、計測順番情報120に格納されている、当該取り出した計測受信端末ID122の最上位ビットを立てる(1にする)等する。
 計測パケット送信部B112等(第2の計測パケット送信手段)は、供給された計測受信端末ID122で特定される端末に対して、計測パケット列を送信する(ステップS304)。
 一方、当該データが計測順番情報120でない場合、即ち、当該データが計測パケット列である場合(ステップS302;NO)、送受信部B114等は、当該計測パケット列を利用可能帯域計算部B113等に供給する
 利用可能帯域計算部B113等(第2の利用可能帯域計算手段)は、供給された計測パケット列を用いて、利用可能帯域を計算する(ステップS305)。利用可能帯域計算部B113等は、この計算結果(計測結果)に基づいて、計測結果情報130(図6参照)を生成する(ステップS306)。この場合、計測結果情報130には、計測送信端末ID131として、計測パケット列の送信元の端末のIDが格納され、計測受信端末ID132として、当該端末(即ち、自端末)のIDが格納され、利用可能帯域133として、利用可能帯域の計算結果が格納される。
 利用可能帯域計算部B113等は、生成した計測結果情報130を計測データ記憶部B115等に保存する(ステップS307)。その後、スレーブ端末の処理は、ステップS301に戻る。
 ステップS304の処理後、計測順番解釈部B111等は、計測受信端末リストで指定された全端末に対して、計測パケット列の送信が完了したか否かを判定する(ステップS308)。その結果、全端末に対して、計測パケット列の送信が完了していない場合(ステップS308;NO)、スレーブ端末の処理は、ステップS301に戻る。一方、全端末に対して、計測パケット列の送信が完了した場合(ステップS308;YES)、計測順番解釈部B111等は、パケット送信フラグをOFFにする(ステップS309)。
 利用可能帯域計算部B113等は、計測データ記憶部B115等に保存している計測結果情報130を送受信部B114等を介して、マスタ端末(端末A101)に送信する(ステップS310)。その後、スレーブ端末の処理は、ステップS301に戻る。なお、利用可能帯域計算部B113等は、計測結果情報130を1つずつマスタ端末に送信してもよいし、1つのデータにまとめて送信してもよい。
 送受信部B114等が、他の端末からのデータを受信していない場合(ステップS301;NO)、送受信部B114等は、パケット送信フラグがONであるか否かを判定する(ステップS311)。パケット送信フラグがONの場合(ステップS311;YES)、スレーブ端末の処理は、ステップS304に移行する。この際、ステップS304では、計測順番解釈部B111等は、計測受信端末リストにおいて次に格納されている計測受信端末ID122を計測パケット送信部B112等に供給する。そして、計測パケット送信部B112等は、供給された計測受信端末ID122で特定される端末に対して、計測パケット列を送信する。一方、パケット送信フラグがOFFの場合(ステップS311;NO)、スレーブ端末の処理は、ステップS301に戻る。
 以上のように、マスタ端末の処理(利用可能帯域収集処理)及び各スレーブ端末の処理によって、マスタ端末(端末A101)は、全通信経路における双方の利用可能帯域を取得することができる。
 本発明では、ある端末(例えば、端末B102)が、当該端末用の計測順番情報120の計測受信端末リストで指定された順序で、他の端末に対して計測パケット列を送信しているときに、別の端末(例えば、端末C103)が、当該端末用の計測順番情報120の計測受信端末リストで指定された順序で、他の端末に対して計測パケット列を送信することができる。このため、利用可能帯域を逐一直列的に計測する方法(図10参照)に比べ、利用可能帯域の計測を短時間で行うことができる。
 また、本発明では、所定の順序で計測パケットを他の端末に送信するので、各端末が、他の全ての端末に同時並列的に計測パケット列を送信する方法と比べ(図11参照)、利用可能帯域の計算を正確に行うことができる。つまり、本発明では、短時間な計測と正確な計測の間にあるトレードオフをバランスさせることができる。
 特に、本実施形態の利用可能帯域計測システムでは、各端末は、予め設定された計測順番に従って、一の端末ずつ順次、計測パケット列を送信し、複数の端末に対して、同時に(同一のタイミングで)計測パケット列を送信しない。さらに、複数の端末が、ある端末に対して同時に(同一のタイミングで)計測パケット列を送信しない、換言すると、ある端末が、複数の端末から同時に計測パケット列を受信しないという条件を満たすように、各端末の計測順番が設定されている。各端末が、このように設定された計測順番に従い、他の端末に計測パケット列を送信することで、各端末が計測パケット列を同時並列的に送信しても、各端末で2以上の計測パケット列が衝突・干渉することがない。したがって、本実施形態の利用可能帯域計測システムによれば、フルメッシュ接続された複数端末間の通信経路毎に、双方向の利用可能帯域を短時間で正確に計測することができる。
 また、本実施形態の利用可能帯域計測システムでは、各スレーブ端末は、計算した利用可能帯域の計測結果をマスタ端末に送信する。このようにすることで、複数端末の中のある1台の端末に、全ての計測結果を収集させることができる。
 以上のことから、本実施形態の利用可能帯域計測システムは、複数の端末をフルメッシュで接続してIP電話会議やIPテレビ会議を行うシステムに適用することができる。本実施形態では、双方向の利用可能帯域を短時間で正確に計測可能であるため、1本の音声や映像が消費する帯域が既知の固定値であるとした場合、IP電話会議やIPテレビ会議を開始する際に、何台までの端末がIP電話会議やIPテレビ会議に参加できるかを、短い待ち時間で正確に計算することができる。
 なお、上記実施形態では、端末の数が4台の場合を例に説明したが、端末の数は任意である。図9は、端末数が3台~6台のときの計測パケット列の送受信及び計測結果の送受信の様子を示している。端末数が3台のとき、端末Aは、端末B及びCに対して、計測順番を指示する。また、端末Aは、計測順番に従って、端末Bに計測パケット列を送信する。端末Bは、端末Aから指示された計測順番に従い、端末Cに計測パケット列を送信する。端末Cは、端末Aから指示された計測順番に従い、端末Aに計測パケット列を送信する(ステップ61)。端末A~端末Cは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。
 次いで、端末Aは、端末Cに計測パケット列を送信し、端末Bは端末Aに計測パケット列を送信し、端末Cは、端末Bに計測パケット列を送信する(ステップ62)。端末A~端末Cは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。最後に、端末B及び端末Cは、それぞれ、自端末で計算した利用可能帯域の計測結果を、端末Aに送信する(ステップ63)。このようにして、端末Aは、端末数が3台の場合であっても、各端末間の通信経路毎に、双方向の利用可能帯域を把握することができる。
 端末数が4台のとき、端末Aは、端末B~端末Dに対して計測順番を指示する。また、端末Aは、計測順番に従って、先ず、1番目に端末である端末Bに計測パケット列を送信する。端末Bは、端末Cに計測パケット列を送信する。端末Cは、端末Dに計測パケット列を送信し、端末Dは、端末Aに計測パケット列を送信する(ステップ71)。端末A~端末Dは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。
 端末Aは、計測順番で指定された2番目の端末である端末Dに計測パケット列を送信する。端末Bは、端末Aに計測パケット列を送信する。端末Cは、端末Bに計測パケット列を送信し、端末Dは、端末Cに計測パケット列を送信する(ステップ72)。端末A~端末Dは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。
 端末Aは、計測順番で指定された3番目の端末である端末Cに計測パケット列を送信する。端末Bは、端末Dに計測パケット列を送信する。端末Cは、端末Aに計測パケット列を送信し、端末Dは、端末Bに計測パケット列を送信する(ステップ73)。端末A~端末Dは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。最後に、端末B~端末Dは、それぞれ、自端末で計算した利用可能帯域の計測結果を端末Aに送信する(ステップ74)。このようにして、端末Aは、端末数が4台の場合であっても、各端末間の通信経路毎に、双方向の利用可能帯域を把握することができる。
 端末数が5台のとき、端末Aは、端末B~端末Eに対して計測順番を指示する。端末Aは、計測順番に従って、先ず、1番目に端末である端末Bに計測パケット列を送信する。端末Bは、端末Cに計測パケット列を送信し、端末Cは、端末Dに計測パケット列を送信し、端末Dは、端末Eに計測パケット列を送信し、端末Eは、端末Aに計測パケット列を送信する(ステップ81)。端末A~端末Eは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。
 端末Aは、計測順番で指定された2番目の端末である端末Eに計測パケット列を送信する。端末Bは、端末Aに計測パケット列を送信し、端末Cは、端末Bに計測パケット列を送信し、端末Dは、端末Cに計測パケット列を送信し、端末Eは、端末Dに計測パケット列を送信する(ステップ82)。端末A~端末Eは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。
 端末Aは、計測順番で指定された3番目の端末である端末Cに計測パケット列を送信する。端末Bは、端末Dに計測パケット列を送信し、端末Cは、端末Eに計測パケット列を送信し、端末Dは、端末Aに計測パケット列を送信し、端末Eは、端末Bに計測パケット列を送信する(ステップ83)。端末A~端末Eは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。
 そして、端末Aは、計測順番で指定された4番目の端末である端末Dに計測パケット列を送信する。端末Bは、端末Eに計測パケット列を送信し、端末Cは、端末Aに計測パケット列を送信し、端末Dは、端末Bに計測パケット列を送信し、端末Eは、端末Cに計測パケット列を送信する(ステップ84)。端末A~端末Eは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。最後に、端末B~端末Eは、それぞれ、自端末で計算した利用可能帯域の計測結果を、端末Aに送信する(ステップ85)。このようにして、端末Aは、端末数が5台の場合であっても、各端末間の通信経路毎に、双方向の利用可能帯域を把握することができる。
 端末数が6台のとき、端末Aは、端末B~端末Fに対して計測順番を指示する。端末Aは、計測順番に従って、先ず、1番目に端末である端末Bに計測パケット列を送信する。端末Bは、端末Cに計測パケット列を送信し、端末Cは、端末Dに計測パケット列を送信し、端末Dは、端末Eに計測パケット列を送信し、端末Eは、端末Fに計測パケット列を送信し、端末Fは、端末Aに計測パケット列を送信する(ステップ91)。端末A~端末Fは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。
 端末Aは、計測順番で指定された2番目の端末である端末Fに計測パケット列を送信する。端末Bは、端末Aに計測パケット列を送信し、端末Cは、端末Bに計測パケット列を送信し、端末Dは、端末Cに計測パケット列を送信し、端末Eは、端末Dに計測パケット列を送信し、端末Fは端末Eに計測パケット列を送信する(ステップ92)。端末A~端末Fは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。
 端末Aは、計測順番で指定された3番目の端末である端末Dに計測パケット列を送信する。端末Bは、端末Fに計測パケット列を送信し、端末Cは、端末Eに計測パケット列を送信し、端末Dは、端末Bに計測パケット列を送信し、端末Eは、端末Aに計測パケット列を送信し、端末Fは、端末Cに計測パケット列を送信する(ステップ93)。端末A~端末Fは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。
 端末Aは、計測順番で指定された4番目の端末である端末Eに計測パケット列を送信する。端末Bは、端末Dに計測パケット列を送信し、端末Cは、端末Fに計測パケット列を送信し、端末Dは、端末Aに計測パケット列を送信し、端末Eは、端末Cに計測パケット列を送信し、端末Fは、端末Bに計測パケット列を送信する(ステップ94)。端末A~端末Fは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。
 端末Aは、計測順番で指定された5番目の端末である端末Cに計測パケット列を送信する。端末Bは、端末Eに計測パケット列を送信し、端末Cは、端末Aに計測パケット列を送信し、端末Dは、端末Fに計測パケット列を送信し、端末Eは、端末Bに計測パケット列を送信し、端末Fは、端末Dに計測パケット列を送信する(ステップ95)。端末A~端末Fは、それぞれ、受信した計測パケット列を用いて利用可能帯域を計算する。
 最後に、端末B~端末Fは、それぞれ、自端末で計算した利用可能帯域の計測結果を、端末Aに送信する(ステップ96)。端末Aは、このようにして、端末数が6台の場合であっても、各端末間の通信経路毎に、双方向の利用可能帯域を把握することができる。端末数が7台以上の場合も、上記の説明及び図9に示した内容に準じた順序で、計測パケット列を送信し、各通信経路の双方向の利用可能帯域を計算し、その計算結果をマスタ端末である端末Aに送信すればよい。
 以上説明したように、端末数が何台であっても、各端末が送信する計測パケット列、及び、各端末が受信する計測パケット列に衝突・干渉が発生しない。このため、端末間の全通信経路における双方向の利用可能帯域を正確に計測できる。また、衝突・干渉が発生しない範囲で、各端末から計測パケット列を同時並列的に送信できるので、任意の端末の台数に対して、各端末間の通信経路毎に、双方向の利用可能帯域を短時間で計測することができる。
 以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれることは勿論である。
 例えば、上記実施形態では、図7に示すマスタ端末の処理(利用可能帯域収集処理)において、マスタ端末から各スレーブ端末に対する計測順番情報120の送信と、マスタ端末から各スレーブ端末に対する計測パケット列の送信とを別々に行っているが、これらは同時に(同一のタイミングで)行ってもよい。つまり、マスタ端末は、各スレーブ端末に対して、計測順番情報120と計測パケット列とを同一のタイミングで送信してもよい。そうすることで、計測に要する時間の短縮を図ることができる。また、各端末以外の装置に計測順番指示部(計測順番指示手段)を設けてもよい。
 また、各端末は、利用可能帯域計算部(利用可能帯域計算手段)を必ずしも備える必要はない。この場合、例えば、端末以外の装置に利用可能帯域計算部を設け、各端末から、利用可能帯域の計算に必要な情報を当該装置に送信し、当該装置から送信された利用可能帯域の計算結果を端末が受信する構成にしてもよい。
 また、計測順番において、必ずしも、一の端末ずつ順次、計測パケット列を送信するように設定される必要はない。また、必ずしも、ある端末に対して複数の端末が同時に(同一のタイミングで)計測パケット列を送信しないという条件を満たすように設定される必要もない。例えば、端末数が多いときは(例えば、端末数が4以上のとき)、各端末が同時に送信する計測パケット列を2つとし、また、各端末が同時に受信する計測パケット列を2つとしてもよい。この場合においても、逐一直列的に計測パケット列を送信する方法に比べ、各通信経路の双方向の利用可能帯域の計算を短時間で行うことができる。また、全ての端末へ同時並列的に計測パケット列を送信する方法に比べて、利用可能帯域の計測を正確に行うことができる。
 また、プログラムの適用により、既存の携帯情報端末等を本発明に係る端末装置として機能させることも可能である。即ち、上述したマスタ端末用のプログラムやスレーブ端末用のプログラムを既存の携帯情報端末等にインストールし、当該携帯情報端末等のCPU等が、かかるプログラムを実行することで、当該携帯情報端末等を本発明に係る端末装置として機能させることが可能となる。
 このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、CD-ROM(Compact Disk Read-Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disk)、MO(Magneto Optical Disk)、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネットなどの通信ネットワークを介して配布してもよい。
 本出願は、2009年12月11日に出願された日本国特許出願特願2009-281291に基づく。本明細書中に、その明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照して取り込むものとする。
101~104 端末A~D
105 ネットワーク
A110~D110 計測順番指示部A~D
A111~D111 計測順番解釈部A~D
A112~D112 計測パケット送信部A~D
A113~D113 利用可能帯域計算部A~D
A114~D114 送受信部A~D
A115~D115 計測データ記憶部A~D
120 計測順番情報
121 指示受信端末ID
122 計測受信端末ID
130 計測結果情報
131 計測送信端末ID
132 計測受信端末ID
133 利用可能帯域

Claims (13)

  1.  ネットワークを介して相互に接続された複数の端末装置のそれぞれに対し、計測パケット列を送信すべき送信先の端末装置の順序を指示するステップと、
     前記順序に従って、前記複数の端末装置のそれぞれから前記送信先の端末装置へ計測パケット列を送信するステップと、
     前記送信先の端末装置における前記計測パケット列の受信状況に基づいて、計測パケット列の送信元から送信先までの経路の利用可能帯域を計算するステップと、を有する、
     ことを特徴とする利用可能帯域計測方法。
  2.  前記順序は、各端末装置において、同一のタイミングで複数の端末に対して計測パケット列を送信せず、且つ、複数の端末装置が、同一の端末装置に対して同一のタイミングで計測パケット列を送信しないという条件を満たすように設定されている、
     ことを特徴とする請求項1に記載の利用可能帯域計測方法。
  3.  前記計測パケット列を送信するステップでは、前記複数の端末装置は、並列的に前記計測パケット列を送信する、
     ことを特徴とする請求項1又は2に記載の利用可能帯域計測方法。
  4.  前記順序を指示するステップでは、前記複数の端末装置のそれぞれに対して、当該端末装置を除く他の端末装置の識別子を前記順序に従って複数個並べたリストを含む計測順番情報を通知する、
     ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の利用可能帯域計測方法。
  5.  前記計測パケット列を送信するステップでは、各端末装置は、前記通知された計測順番情報の先頭側から、未処理の端末装置の識別子を1つずつ取り出し、該取り出した端末装置の識別子で特定される端末装置に前記計測パケット列を送信する、
     ことを特徴とする請求項4に記載の利用可能帯域計測方法。
  6.  前記複数の端末装置のうちの一つがマスタ端末装置で残りがスレーブ端末装置であり、前記順序を指示するステップでは、前記マスタ端末装置は、前記スレーブ端末装置に対して、各スレーブ端末装置に対応する前記計測順番情報を送信する、
     ことを特徴とする請求項4又は5に記載の利用可能帯域計測方法。
  7.  前記スレーブ端末装置が、前記計算した利用可能帯域を前記マスタ端末装置に送信するステップを更に有する、
     ことを特徴とする請求項6に記載の利用可能帯域計測方法。
  8.  前記マスタ端末装置は、前記スレーブ端末装置に対して、前記計測順番情報と前記計測パケット列とを同一のタイミングで送信する、
     ことを特徴とする請求項6又は7に記載の利用可能帯域計測方法。
  9.  ネットワークを介して相互に接続されたマスタ端末装置と複数のスレーブ端末装置とを備え、
     前記マスタ端末装置は、
     前記スレーブ端末装置に対し、計測パケット列を送信すべき送信先の端末装置の順序を示す計測順番情報を通知する計測順番指示手段と、
     当該マスタ端末装置用に設定された前記計測順番情報に基づいて、前記送信先の端末装置へ前記計測パケット列を送信する順序を解釈する第1の計測順番解釈手段と、
     前記第1の計測順番解釈手段が解釈した順序で、前記送信先の端末装置に前記計測パケット列を送信する第1の計測パケット送信手段と、
     他の端末装置から受信した前記計測パケット列を用いて、当該他の端末装置から当該マスタ端末装置までの経路の利用可能帯域を計算する第1の利用可能帯域計算手段と、を備え、
     前記スレーブ端末装置は、
     前記マスタ端末装置から通知された前記計測順番情報に基づいて、当該スレーブ端末装置が前記送信先の端末装置へ前記計測パケット列を送信する順序を解釈する第2の計測順番解釈手段と、
     前記第2の計測順番解釈手段が決定した順序で、前記送信先の端末装置に前記計測パケット列を送信する第2の計測パケット送信手段と、
     他の端末装置から受信した前記計測パケット列を用いて、当該他の端末装置から当該スレーブ端末装置までの経路の利用可能帯域を計算する第2の利用可能帯域計算手段と、を備える、
     ことを特徴とする利用可能帯域計測システム。
  10.  ネットワークを介して相互に接続された他の端末装置に対し、計測パケット列を送信すべき送信先の端末装置の順序を示す計測順番情報を通知する計測順番指示手段と、
     自端末装置用に設定された前記計測順番情報に基づいて、前記送信先の端末装置へ前記計測パケット列を送信する順序を解釈する計測順番解釈手段と、
     前記計測順番解釈手段が解釈した順序で、前記送信先の端末装置に前記計測パケット列を送信する計測パケット送信手段と、
     他の端末装置から受信した前記計測パケット列を用いて、当該他の端末装置から自端末装置までの経路の利用可能帯域を計算する利用可能帯域計算手段と、を備える、
     ことを特徴とする端末装置。
  11.  計測パケット列を送信すべき送信先の端末装置の順序を示す計測順番情報を受信し、該受信した計測順番情報に基づいて、自端末装置が前記送信先の端末装置へ前記計測パケット列を送信する順序を解釈する計測順番解釈手段と、
     前記計測順番解釈手段が決定した順序で、前記送信先の端末装置に前記計測パケット列を送信する計測パケット送信手段と、
     他の端末装置から受信した前記計測パケット列を用いて、当該他の端末装置から自端末装置までの経路の利用可能帯域を計算する利用可能帯域計算手段と、を備える、
     ことを特徴とする端末装置。
  12.  コンピュータに、
     ネットワークを介して相互に接続された他の端末装置に対し、計測パケット列を送信すべき送信先の端末装置の順序を示す計測順番情報を通知する処理と、
     自端末装置用に設定された前記計測順番情報に基づいて、前記送信先の端末装置へ前記計測パケット列を送信する順序を解釈する処理と、
     前記解釈された順序で、前記送信先の端末装置に前記計測パケット列を送信する処理と、
     他の端末装置から受信した前記計測パケット列を用いて、当該他の端末装置から自端末装置までの経路の利用可能帯域を計算する処理と、を実行させる、
     ことを特徴とする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。
  13.  コンピュータに、
     計測パケット列を送信すべき送信先の端末装置の順序を示す計測順番情報を受信し、該受信した計測順番に基づいて、自端末装置が前記送信先の端末装置へ前記計測パケット列を送信する順序を解釈する処理と、
     前記解釈された順序で、前記送信先の端末装置に前記計測パケット列を送信する処理と、
     他の端末装置から受信した前記計測パケット列を用いて、当該他の端末装置から自端末装置までの経路の利用可能帯域を計算する処理と、を実行させる、
     ことを特徴とする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。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015064108A1 (ja) * 2013-11-01 2015-05-07 日本電気株式会社 通信装置及び通信装置におけるネットワーク利用可能帯域推定方法、並びにネットワーク利用可能帯域推定プログラムを記録した記憶媒体
WO2016185710A1 (ja) * 2015-05-20 2016-11-24 日本電気株式会社 パケット送信方法及びパケット送信装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5686133B2 (ja) * 2010-04-23 2015-03-18 日本電気株式会社 利用可能帯域計測システム、送信装置、利用可能帯域計測方法およびプログラム
US9185579B2 (en) * 2012-08-24 2015-11-10 Ascom Network Testing Ab Systems and methods for measuring available bandwidth in mobile telecommunications networks
US9552438B2 (en) * 2013-05-17 2017-01-24 Paypal, Inc. Systems and methods for responsive web page delivery based on network bandwidth

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005269460A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Intec Netcore Inc 通信品質の計測システム及び計測方法、並びに提示サーバ装置
JP4153510B2 (ja) 2004-08-31 2008-09-24 三星電子株式会社 ネットワークの可用帯域幅測定方法及びプロセシングシステム
JP2009071684A (ja) * 2007-09-14 2009-04-02 Oki Telecommunication Systems Co Ltd ネットワーク試験計画装置、ネットワーク試験計画方法、ネットワーク試験計画プログラム及びネットワーク監視システム
JP2009206845A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Fujitsu Ltd 通信網の試験方式
JP2009281291A (ja) 2008-05-22 2009-12-03 Mitsubishi Electric Corp 燃料噴射弁

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3587352B2 (ja) * 1999-02-04 2004-11-10 富士通株式会社 ネットワーク通信性能測定方法及び装置並びにネットワーク通信性能測定プログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記録媒体
US6735633B1 (en) * 1999-06-01 2004-05-11 Fast Forward Networks System for bandwidth allocation in a computer network
JP3575381B2 (ja) * 2000-03-24 2004-10-13 日本電気株式会社 リンクステートルーティング用通信装置及びリンクステートルーティング用通信方法
US20020194361A1 (en) * 2000-09-22 2002-12-19 Tomoaki Itoh Data transmitting/receiving method, transmitting device, receiving device, transmiting/receiving system, and program
US20020133614A1 (en) * 2001-02-01 2002-09-19 Samaradasa Weerahandi System and method for remotely estimating bandwidth between internet nodes
US6754221B1 (en) * 2001-02-15 2004-06-22 General Bandwidth Inc. System and method for selecting a compression algorithm according to an available bandwidth
US6961319B2 (en) * 2001-07-16 2005-11-01 International Business Machines Corporation Methods and arrangements for distribution tree development
US7366199B1 (en) * 2002-12-10 2008-04-29 Apple Inc. Method and apparatus measuring bandwidth
US7689686B2 (en) * 2003-05-30 2010-03-30 Microsoft Corporation Active probing for sustainable capacity estimation of networked dataflows
KR100506209B1 (ko) * 2003-06-16 2005-08-05 삼성전자주식회사 이더넷 수동 광 가입자망에서 다중 서비스를 고려한 동적대역폭 할당방법
US20060002425A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Mane Pravin D Determining available bandwidth in a network
JP4701643B2 (ja) * 2004-07-08 2011-06-15 ブラザー工業株式会社 処理装置、処理方法、処理プログラム、及び記録媒体
US7443804B2 (en) * 2004-11-29 2008-10-28 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus of estimating available bandwidth on a packet network
JP4394590B2 (ja) * 2005-02-22 2010-01-06 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー パケット中継装置および通信帯域制御方法
US7436772B2 (en) * 2005-03-23 2008-10-14 Microsoft Corporation Available bandwidth estimation
JP4609848B2 (ja) * 2005-04-06 2011-01-12 株式会社日立製作所 負荷分散コンピュータシステム、経路設定プログラム及びその方法
JP4770279B2 (ja) * 2005-06-10 2011-09-14 日本電気株式会社 帯域制御装置、帯域制御方法、帯域制御プログラム及び帯域制御システム
US7616585B1 (en) * 2006-02-28 2009-11-10 Symantec Operating Corporation Preventing network micro-congestion using send pacing based on end-to-end bandwidth
US7558202B2 (en) * 2006-03-16 2009-07-07 Microsoft Corporation Estimating available bandwidth with multiple overloading streams
US7961635B2 (en) * 2006-05-24 2011-06-14 At&T Intellectual Property I, Lp Network latency analysis packet and method
US7995500B2 (en) * 2006-11-30 2011-08-09 Cisco Technology, Inc. Managing an amount of tunnels in a computer network
JP2008258877A (ja) * 2007-04-04 2008-10-23 Nec Corp 帯域測定システム、通信装置、帯域測定方法および帯域測定プログラム
JP4840334B2 (ja) * 2007-11-14 2011-12-21 ブラザー工業株式会社 端末装置、通信システム、プログラム及び方法
JP4973560B2 (ja) * 2008-03-26 2012-07-11 富士通株式会社 サーバおよび接続先サーバ切替制御方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005269460A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Intec Netcore Inc 通信品質の計測システム及び計測方法、並びに提示サーバ装置
JP4153510B2 (ja) 2004-08-31 2008-09-24 三星電子株式会社 ネットワークの可用帯域幅測定方法及びプロセシングシステム
JP2009071684A (ja) * 2007-09-14 2009-04-02 Oki Telecommunication Systems Co Ltd ネットワーク試験計画装置、ネットワーク試験計画方法、ネットワーク試験計画プログラム及びネットワーク監視システム
JP2009206845A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Fujitsu Ltd 通信網の試験方式
JP2009281291A (ja) 2008-05-22 2009-12-03 Mitsubishi Electric Corp 燃料噴射弁

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2512074A4 *
VINAY J. RIBEIRO; RUDOLF H. RIEDI; RICHARD G. BARANIUK; JIRI NAVRATIL; LES COTTRELL: "pathChirp: Efficient Available Bandwidth Estimation for Network Paths", PROC OF PASSIVE AND ACTIVE MEASUREMENT WORKSHOP, 2003

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015064108A1 (ja) * 2013-11-01 2015-05-07 日本電気株式会社 通信装置及び通信装置におけるネットワーク利用可能帯域推定方法、並びにネットワーク利用可能帯域推定プログラムを記録した記憶媒体
JPWO2015064108A1 (ja) * 2013-11-01 2017-03-09 日本電気株式会社 通信装置及び通信装置におけるネットワーク利用可能帯域推定方法、並びにネットワーク利用可能帯域推定プログラム
US10050856B2 (en) 2013-11-01 2018-08-14 Nec Corporation Communication device, network available bandwidth estimation method in communication device, and storage medium on which network available bandwidth estimation program has been recorded
WO2016185710A1 (ja) * 2015-05-20 2016-11-24 日本電気株式会社 パケット送信方法及びパケット送信装置
US11018968B2 (en) 2015-05-20 2021-05-25 Nec Corporation Packet transmission method and packet transmitting device

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