WO2017199867A1 - 通信装置、通信システム、通信方法、および通信用プログラムが記録された記録媒体 - Google Patents

通信装置、通信システム、通信方法、および通信用プログラムが記録された記録媒体 Download PDF

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WO2017199867A1
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packet
available bandwidth
packets
communication
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基広 鈴木
優樹 大野
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日本電気株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a communication device, a communication system, a communication method, and a communication program that transmit and receive packets.
  • each of a plurality of packets is transmitted and received at a predetermined time interval in order to measure an available bandwidth that is a bandwidth that can be used for communication between one communication device and the other communication device.
  • a series of packets transmitted at a predetermined time interval is also referred to as a packet train.
  • one communication device transmits a packet train addressed to the other communication device. Then, the other communication device calculates an available bandwidth based on a transmission interval and a reception interval of a series of packets transmitted by one communication device.
  • Patent Document 1 describes a system that calculates a packet loss rate based on the number of transmitted packets and the number of received packets.
  • Patent Document 1 cannot solve such a problem and may not be able to calculate the available bandwidth appropriately.
  • an object of the present invention is to provide a communication device, a communication system, a communication method, and a communication program that can appropriately calculate the available bandwidth.
  • a communication apparatus includes a receiving unit that receives a transmitted packet, a first available band calculating unit and a second available band calculating unit that calculate an available band between a transmission source of the packet, and a receiving unit. Based on the reception status of packets transmitted at predetermined time intervals, it is determined whether the first available bandwidth calculation means calculates the available bandwidth or the second available bandwidth calculation means calculates the available bandwidth A first available bandwidth calculating unit that calculates an available bandwidth based on a packet reception interval, and a second available bandwidth calculating unit that is necessary for receiving a series of transmitted packets. The available bandwidth is calculated based on the measured time and the size of a series of packets.
  • the communication system includes any one of the communication apparatuses and a packet transmission apparatus that is connected to the communication apparatus via a communication network and transmits packets at a predetermined time interval.
  • the communication method includes a reception step of receiving a transmitted packet, a first available bandwidth calculation step and a second available bandwidth calculation step of calculating an available bandwidth between the transmission source of the packet, and a reception step. Whether to calculate the available bandwidth in the first available bandwidth calculation step or to calculate the available bandwidth in the second available bandwidth calculation step based on the reception status of the packets transmitted at predetermined time intervals in FIG.
  • a calculating means determining step for calculating the available bandwidth based on the reception interval of the packets in the first available bandwidth calculating step, and receiving the series of transmitted packets in the second available bandwidth calculating step. The available bandwidth is calculated based on the measured time and the size of a series of packets.
  • a communication program includes a reception process for receiving a packet transmitted to a computer, a first available bandwidth calculation process and a second available bandwidth calculation process for calculating an available bandwidth between a packet transmission source and a computer. Based on the reception status of packets transmitted at a predetermined time interval in the reception step, the usable bandwidth is calculated by the first usable bandwidth calculation processing or the usable bandwidth is calculated by the second usable bandwidth calculation processing. And a calculation means determination process for determining whether to perform, in the first available bandwidth calculation process, the available bandwidth is calculated based on the reception interval of the packets, and in the second available bandwidth calculation process, a series of transmitted The available bandwidth is calculated based on the time required to receive the packet and the size of a series of packets.
  • the available bandwidth can be calculated appropriately.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a communication device 100 according to the first embodiment of this invention. As shown in FIG. 1, the communication apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention is connected to a communication network 700 to which a communication apparatus 600 is connected.
  • the communication device 100 includes a communication unit 110, a packet loss determination unit 120, a reception interval measurement unit 130, an available bandwidth measurement unit 140, a reception data measurement unit 150, and a measurement data storage unit. 160.
  • the communication unit 110 receives a packet transmitted from the communication device 600 via the communication network 700.
  • the packet loss determination unit 120 inputs a packet received by the communication unit 110 to the reception interval measurement unit 130 or the reception data measurement unit 150 according to the reception status of the packet in the communication unit 110.
  • the reception interval measurement unit 130 measures a packet reception interval, which is an interval at which the communication unit 110 receives a packet, based on the packet loss determination unit 120 receiving a packet.
  • the available bandwidth measurement unit 140 calculates an available bandwidth based on the packet reception interval measured by the reception interval measurement unit 130.
  • the reception data measurement unit 150 calculates the packet reception speed in the communication unit 110 based on the packet input by the packet loss determination unit 120.
  • the calculated reception speed is an available bandwidth. Therefore, the received data measuring unit 150 calculates the available bandwidth in the communication path with the communication device 600 in this example.
  • the measurement data storage unit 160 information indicating the available bandwidth calculated by the reception interval measurement unit 130 or the available bandwidth measurement unit 140 is stored.
  • the measurement data storage unit 160 may store information indicating the packet reception interval measured by the reception interval measurement unit 130.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the packet loss determination unit 120.
  • the packet loss determination unit 120 includes a packet presence / absence confirmation function unit 121, a packet loss model application function unit 122, a measurement means selection function unit 123, and a packet information storage unit 124.
  • the packet presence / absence confirmation function unit 121 generates packet arrival presence / absence confirmation information indicating whether or not the communication unit 110 has received a packet.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of packet arrival presence / absence confirmation information.
  • FIG. 3 shows in table format that numbers (also referred to as packet numbers) 1 to 115 are assigned to each of the 115 packets constituting the packet train. Then, “1” is set for a packet that has been successfully received, and “0” is set for a packet that has not been received.
  • the packet arrival / non-arrival confirmation information indicates that the packets having the packet numbers 1 to 6 and 111 to 115 have been successfully received, and the packet having the packet number 7 to 110 has not been received. Has been.
  • the packet loss model application function unit 122 calculates the degree of match between the packet arrival presence confirmation information generated by the packet presence confirmation function unit 121 and the packet loss model.
  • the packet loss model is a model used to determine whether a part of packets constituting the packet train is intensively lost due to the processing performance of the communication apparatus 100.
  • the packet loss model is stored in the measurement data storage unit 160, for example.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a packet loss model.
  • the packets having the packet numbers 1 to 7 and 111 to 115 are successfully received and set to “1”.
  • a packet loss model in which “0” is set without receiving packets with packet numbers 8 to 110 is illustrated.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of each packet constituting the packet train corresponding to the packet loss model shown in FIG.
  • FIG. 5 shows that the packet train is configured so that the packet size decreases in a predetermined ratio in ascending order of packet number. That is, it is shown that a packet train is configured by packets generated so as to increase in size at a predetermined rate in the order of transmission. In the example shown in FIG. 5, it is indicated that a packet whose packet number is 8 to 110 is not received.
  • the packet loss model application function unit 122 determines whether or not each packet has been received based on the success or failure of reception of each packet indicated by the packet arrival presence / absence confirmation information and whether or not each packet has been received indicated by the packet loss model. The degree of match with the packet loss model is calculated.
  • the measurement means selection function unit 123 inputs the packet received by the communication unit 110 to the reception interval measurement unit 130 or the reception data measurement unit 150. Decide what to do.
  • the packet information storage unit 124 stores information indicating a packet loss model.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an operation of the communication device 100 according to the first embodiment of this invention.
  • the packet presence / absence confirmation function unit 121 of the packet loss determination unit 120 confirms whether the packet has arrived according to the reception status of the packet train. Information is generated (step S102).
  • the packet presence / absence confirmation function unit 121 stores the packet arrival presence / absence confirmation information generated in the process of step S102 in the packet information storage unit 124.
  • the packet loss model application function unit 122 calculates the degree of coincidence between the packet arrival presence confirmation information generated by the packet presence confirmation function unit 121 in the process of step S102 and the packet loss model stored in the packet information storage unit 124. (Step S103).
  • the packet loss model application function unit 122 matches, for example, a value set for each packet in the packet arrival presence confirmation information with a value set for each packet in the packet loss model. Calculate the percentage.
  • the values set in the packets with packet numbers 1 to 6 and 111 to 115 are “1” in both the packet arrival presence / absence confirmation information and the packet loss model, which match each other.
  • the values set in the packets of the packet numbers 8 to 110 are “0” in both the packet arrival presence / absence confirmation information and the packet loss model, which match each other.
  • the value set for the packet with the packet number 7 is “0” in the packet arrival / non-arrival confirmation information and “1” in the packet loss model, which do not match each other.
  • the measurement data storage unit 160 may store a plurality of different types of packet loss models.
  • the packet loss model application function unit 122 is configured to calculate the degree of match between each of the plurality of types of packet loss models and the packet arrival / non-arrival confirmation information, and adopt the highest degree of match. Good. According to such a configuration, it is possible to cope with various loss patterns.
  • the measurement means selection function unit 123 inputs the packet received by the communication unit 110 to the reception interval measurement unit 130 or the reception data measurement unit 150. It is determined whether or not to perform (step S104).
  • the measurement unit selection function unit 123 determines that the packet received by the communication unit 110 is input to the reception data measurement unit 150, and the packet is input to the reception data measurement unit 150 (step S105).
  • the measurement unit selection function unit 123 performs the communication unit 110. Is determined to be input to the reception interval measurement unit 130, and the packet is input to the reception interval measurement unit 130 (step S106).
  • the predetermined threshold is 80, for example.
  • the value of the degree of match calculated by the packet loss model application function unit 122 in the process of step S103 is 99.1, which is a value equal to or greater than 80, which is a predetermined threshold value. Therefore, in this example, the measurement means selection function unit 123 determines that the packet received by the communication unit 110 is input to the reception data measurement unit 150 in the process of step S104, and receives the packet in the process of step S105. Assume that the data is input to the data measuring unit 150.
  • the reception data measuring unit 150 calculates the packet reception speed based on the input of the packet in the process of step S105 (step S107).
  • the calculated reception speed is an available band with the communication apparatus 600.
  • the reception data measurement unit 150 calculates the amount of data received by the communication apparatus 100 by integrating the data amount of the packets input in the process of step S105. In addition, the reception data measuring unit 150 calculates a reception time that is a difference time between the reception time of the first packet input in the process of step S105 and the reception time of the last packet input. Then, the reception data measuring unit 150 divides the calculated data amount by the calculated reception time to calculate a reception data amount (reception speed) per unit time that is a quotient. Accordingly, in the process of step S107, the reception speed, which is an available bandwidth, is calculated based on the size of a series of packets and the time required to receive the series of packets.
  • the reception interval measurement unit 130 measures the packet reception interval based on the input of the packet in the process of step S106. Then, the available bandwidth measuring unit 140 calculates an available bandwidth with the communication device 600 based on the packet reception interval measured by the reception interval measuring unit 130 (step S108). Note that the available bandwidth measuring unit 140 calculates the available bandwidth using a known technique in the process of step S108.
  • the communication device 100 when the communication device 100 receives a packet train transmitted by the communication device 600, the communication device 100 calculates an available bandwidth with the communication device 600 by a method according to the reception status of the packet. Specifically, the communication device 100 determines whether a part of the packets constituting the packet train has been intensively lost due to the processing performance of the communication device 100. Then, the communication apparatus 100 determines an available bandwidth calculation method according to the determination result. Then, the communication device 100 calculates the available bandwidth using the determined calculation method based on the received packet.
  • the communication device 100 can appropriately calculate the available bandwidth according to the reception status of the packet.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the communication apparatus 200 according to the second embodiment of this invention. As shown in FIG. 7, the communication apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention is different from the communication apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The other components are the same as those of the communication apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, and thus the corresponding components are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the packet loss determination unit 220 in the communication device 200 according to the second embodiment of this invention.
  • the packet loss determination unit 220 in the communication apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention includes a packet loss rate calculation function unit 225, so that the first embodiment of the present invention shown in FIG. This is different from the packet loss determination unit 120 in the communication apparatus 100 of the embodiment.
  • the other components are the same as those of the packet loss determination unit 120 in the communication device 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2, and thus the corresponding components are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Omitted.
  • the packet loss rate calculation function unit 225 calculates a packet loss rate that is a loss rate of packets included in the packet train received from the communication apparatus 600.
  • the packet loss rate calculation function unit 225 inputs the received packet train to the reception interval measurement unit 130 when the calculated packet loss rate is less than a predetermined threshold.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating the operation of the communication apparatus 200 according to the second embodiment of this invention. As shown in FIG. 9, the operation of the communication apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention is the same as the operation of the communication apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. It has been added.
  • the packet loss rate calculation function unit 225 performs the packet arrival / non-existence confirmation information based on the packet arrival / non-existence confirmation information.
  • a packet loss rate is calculated (step S201).
  • the packet loss rate calculation function unit 225 compares the value of the packet loss rate calculated in step S201 with a predetermined threshold (for example, 10) (step S202).
  • the predetermined threshold value is determined depending on whether or not the available bandwidth can be appropriately calculated using a known technique in the process of step S108. Specifically, when the value of the packet loss rate is equal to or greater than the threshold, the available bandwidth measuring unit 140 can appropriately calculate the available bandwidth using a known technique in the process of step S108. Is predetermined.
  • step S201 If the packet loss rate calculated in step S201 is equal to or greater than a predetermined threshold (Y in step S202), the packet loss rate calculation function unit 225 proceeds to the process in step S103. When that is not right (N of step S202), it transfers to the process of step S106.
  • the value of the packet loss rate is 90, which is a value of 10 or more which is a predetermined threshold value. Therefore, the packet loss rate calculation function unit 225 proceeds to the process of step S103.
  • the process of comparing the packet arrival presence confirmation information with the packet loss model is performed.
  • the packet is input to the reception interval measurement unit 130 without being received.
  • the reception data measuring unit 150 measures the packet reception interval, and the available bandwidth measuring unit 140 calculates the available bandwidth based on the measurement result.
  • the process of calculating the packet loss rate by the packet loss rate calculation function unit 225 has a lighter processing load than the process of comparing the packet arrival presence confirmation information and the packet loss model.
  • the available bandwidth can be calculated with a lighter processing load.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of the communication apparatus 300 according to the third embodiment of this invention.
  • the communication apparatus 300 according to the third embodiment of the present invention is different from the communication apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
  • the other components are the same as those of the communication apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, and thus the corresponding components are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the packet loss determination unit 320 in the communication device 300 according to the third embodiment of the present invention.
  • the packet loss determination unit 320 in the communication apparatus 300 according to the third embodiment of the present invention includes a packet train determination function unit 326, so that the first embodiment of the present invention shown in FIG. This is different from the packet loss determination unit 120 in the communication apparatus 100.
  • the other components are the same as those of the packet loss determination unit 120 in the communication device 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2, and thus the corresponding components are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Omitted.
  • the packet train determination function unit 326 determines whether or not the reception interval measurement unit 130 can calculate the available bandwidth based on the reception status of packets after intensive packet loss has occurred. Then, the packet train determination function unit 326 inputs the received packet to the reception interval measurement unit 130 or the reception data measurement unit 150 according to the determination result.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating the operation of the communication apparatus 300 according to the third embodiment of this invention. As shown in FIG. 12, the operation of the communication apparatus 300 according to the third embodiment of the present invention is the same as the operation of the communication apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. ing.
  • the packet train determination function unit 326 determines that the degree of match calculated by the packet loss model application function unit 122 in the communication apparatus 300 in the process of step S103 is equal to or greater than a predetermined threshold (Y in step S104). ), It is determined whether the available bandwidth can be estimated based on the packet after the intensive packet loss has occurred (step S301).
  • FIG. 13 is a flowchart showing the process of step S301. As shown in FIG. 13, the packet train determination function unit 326 first determines whether or not three or more packets have been received after intensive packet loss has occurred (step S501).
  • the packet train determination function unit 326 determines whether or not “1” is set in each of the three packets from the tail of the packet train by the packet arrival / non-arrival confirmation information generated by the packet presence / absence confirmation function unit 121. Based on the above, it is determined whether or not three or more packets have been received after intensive packet loss has occurred. In the example of the packet arrival / non-arrival confirmation information shown in FIG. 3, the packet train determination function unit 326 causes intensive packet loss if “1” is set for each of the packets having packet numbers 113 to 115, respectively. It is determined that three or more packets have been received later, and the process proceeds to step S502 (Y in step S501). Otherwise (N in step S501), the process proceeds to step S505.
  • the packet train determination function unit 326 selects any one of a predetermined number of packets (3 in this example, 2 or 4 or more) from the tail in the transmitted packet train.
  • the communication unit 110 has not received (N in Step S501)
  • the process proceeds to Step S505.
  • the packet train determination function unit 326 determines whether the sizes of the subsequent three or more packets received after intensive packet loss have increased or decreased at a predetermined rate in the order of transmission. (Step S502).
  • the packet train determination function unit 326 determines that the size of the received packet is increased at a predetermined rate in the order of transmission after intensive packet loss has occurred (Y in step S502). Then, the process proceeds to step S503. Then, the packet train determination function unit 326 has a packet size of a certain number (3 in this example, 2 or 4 or more) from the tail in the transmitted packet train. If it does not increase at a predetermined rate in the order of transmission and does not decrease (N in step S502), the process proceeds to step S505.
  • the packet train determination function unit 326 determines the size of three packets (packets with packet numbers 113 to 115 in the example shown in FIG. 5) from the tail of the packet train in the process of step S502 in the order of transmission. It may be configured to determine whether or not the ratio is larger or smaller.
  • the packet train determination function unit 326 determines whether or not the variation in the interval at which three packets are received from the tail of the packet train is within a predetermined range (step S503).
  • the packet train determination function unit 326 is configured such that the interval between the timing at which the packet with the packet number 113 is received and the timing at which the packet with the packet number 114 is received, and the packet number is 114. The difference between the timing at which a packet is received and the timing at which the packet with the packet number 115 is received is calculated. Then, the packet train determination function unit 326 determines that the variation in the interval at which the packets are received is within the predetermined range after the intensive packet loss occurs if the difference value of the calculation results is within the predetermined range. judge. The reason for performing the determination in the process of step S503 will be described.
  • step S503 when the variation in the interval at which three packets are received from the tail of the packet train is outside the predetermined range, the packet reception interval after the intensive packet loss is also outside the predetermined range. This is because it is considered that it is difficult to estimate the available bandwidth with high accuracy.
  • the packet train determination function unit 326 determines each of a predetermined number of packets (3 in this example, 2 or 4 or more) in the transmitted packet train from the tail. When the value of the difference in the timing intervals at which each is received is not within the predetermined range (N in step S503), the process proceeds to step S505.
  • the packet train determination function unit 326 determines that the available bandwidth can be estimated based on the packet after the intensive packet loss occurs when all the determinations in step S501 to S503 are “Y”. (Step S504, Y in Step S301), the process proceeds to Step S106. And the measurement means selection function part 123 inputs the packet which the communication part 110 received after the intensive packet loss generate
  • the packet train determination function unit 326 determines “N” in any of the processes in steps S501 to S503, the packet train determination function unit 326 cannot estimate the available bandwidth based on the packet after the intensive packet loss has occurred. Determination is made (N in Step S505 and Step S301), and the process proceeds to Step S105. And the measurement means selection function part 123 inputs the packet which the communication part 110 received before and after the intensive packet loss by the process of step S105 to the reception data measurement part 150 (step S105).
  • the communication apparatus 300 determines a usable bandwidth calculation method according to the reception status of packets after intensive packet loss has occurred. Then, depending on the reception status, the communication device 300 calculates the available bandwidth with the communication device 600 based on the reception status of packets after intensive packet loss has occurred. That is, the available bandwidth with the communication device 600 is calculated based on the reception status of fewer packets.
  • the available bandwidth can be calculated with a smaller amount of calculation.
  • step S103 in the third embodiment shown in FIG. 12 the processes of steps S201 and S202 in the second embodiment shown in FIG. 9 are performed. Also good.
  • both the effects of the second embodiment and the effects of the third embodiment can be achieved.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of the communication device 10 according to the fourth embodiment of this invention.
  • the communication device 10 according to the fourth exemplary embodiment of the present invention includes a reception unit 11, a first available bandwidth calculation unit 12, a second available bandwidth calculation unit 13, and a calculation unit determination unit 14. Including.
  • the receiving unit 11 corresponds to, for example, the communication unit 110 illustrated in FIG.
  • the first usable bandwidth calculation unit 12 corresponds to, for example, the reception interval measurement unit 130 and the usable bandwidth measurement unit 140 illustrated in FIG.
  • the second usable bandwidth calculation unit 13 corresponds to the reception data measurement unit 150 shown in FIG.
  • the calculation means determination unit 14 corresponds to, for example, the packet loss determination unit 120 shown in FIG.
  • the receiving unit 11 receives the transmitted packet.
  • the first available bandwidth calculation unit 12 and the second available bandwidth calculation unit 13 calculate the available bandwidth with the packet transmission source.
  • the calculation means determination unit 14 calculates whether the first available bandwidth calculation unit 12 calculates the available bandwidth based on the reception status of the packets transmitted at predetermined time intervals in the reception unit 11 or the second available bandwidth.
  • the calculation unit 13 determines whether to calculate the available bandwidth.
  • the first available bandwidth calculation unit 12 calculates the available bandwidth based on the packet reception interval.
  • the second available bandwidth calculation unit 13 calculates the available bandwidth based on the time required for receiving the transmitted series of packets and the size of the series of packets.
  • the available bandwidth can be appropriately calculated based on the reception status of packets transmitted at predetermined time intervals.
  • Second available bandwidth calculation unit 14 Calculation means determination unit 110 Communication unit 120, 220, 320 Packet loss determination unit 121 Presence / absence of packet Confirmation function unit 122 Packet loss model application function unit 123 Measurement means selection function unit 124 Packet information storage unit 130 Reception interval measurement unit 140 Available bandwidth measurement unit 150 Received data measurement unit 160 Measurement data storage unit 225 Packet loss rate calculation function unit 326 Packet train determination function unit 700 communication network

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Abstract

［課題］可用帯域を適切に算出することができる通信装置、通信システム、通信方法、および通信用プログラムを提供する。 ［解決手段］受信部１１が、送信されたパケットを受信する。第１の可用帯域算出部１２および第２の可用帯域算出部１３が、パケットの送信元との間の可用帯域を算出する。算出手段決定部１４が、受信部１１における、所定の時間間隔で送信されたパケットの受信状況に基づいて、第１の可用帯域算出部１２が可用帯域を算出するのか、または第２の可用帯域算出部１３が可用帯域を算出するのかを決定する。そして、第１の可用帯域算出部１２が、パケットの受信間隔に基づいて可用帯域を算出する。また、第２の可用帯域算出部１３が、送信された一連のパケットの受信に要した時間および一連のパケットのサイズに基づいて可用帯域を算出する。

Description

通信装置、通信システム、通信方法、および通信用プログラムが記録された記録媒体
　本発明は、パケットを送受信する通信装置、通信システム、通信方法、および通信用プログラムに関する。
　一方の通信装置と他方の通信装置との間の通信に使用可能な帯域である可用帯域を測定するために、複数のパケットのそれぞれを所定の時間間隔で送受信する場合がある。ここで、所定の時間間隔で送信される一連のパケットをパケットトレインともいう。
　そのような場合に、一方の通信装置が他方の通信装置宛にパケットトレインを送信する。そして、他方の通信装置は、一方の通信装置によって送信された一連のパケットの送信間隔と受信間隔とに基づいて、可用帯域を算出する。
　特許文献１には、送信されたパケットの数と受信されたパケットの数とに基づいてパケット損失率を算出するシステムが記載されている。
特開２０１１－９９１９号公報
　しかし、送信されたパケットを受信した通信装置において、受信したパケットの処理に要する時間よりも短い間隔でパケットが到着した場合に、パケットを適切に受信することができずにパケットを損失してしまうときがある。そのようなときに、一方の通信装置と他方の通信装置との間の可用帯域を適切に算出することができないという問題が生じる。
　特許文献１に記載されたシステムは、そのような問題を解決することができず、可用帯域を適切に算出することができない場合がある。
　そこで、本発明は、可用帯域を適切に算出することができる通信装置、通信システム、通信方法、および通信用プログラムを提供することを目的とする。
　本発明による通信装置は、送信されたパケットを受信する受信手段と、パケットの送信元との間の可用帯域を算出する第１の可用帯域算出手段および第２の可用帯域算出手段と、受信手段における、所定の時間間隔で送信されたパケットの受信状況に基づいて、第１の可用帯域算出手段が可用帯域を算出するのか、または第２の可用帯域算出手段が可用帯域を算出するのかを決定する算出手段決定手段とを備え、第１の可用帯域算出手段は、パケットの受信間隔に基づいて可用帯域を算出し、第２の可用帯域算出手段は、送信された一連のパケットの受信に要した時間および一連のパケットのサイズに基づいて可用帯域を算出することを特徴とする。
　本発明による通信システムは、いずれかの態様の通信装置と、通信装置に通信ネットワークを介して接続され、所定の時間間隔でパケットを送信するパケット送信装置とを備えたことを特徴とする。
　本発明による通信方法は、送信されたパケットを受信する受信ステップと、パケットの送信元との間の可用帯域を算出する第１の可用帯域算出ステップおよび第２の可用帯域算出ステップと、受信ステップにおける、所定の時間間隔で送信されたパケットの受信状況に基づいて、第１の可用帯域算出ステップで可用帯域を算出するのか、または第２の可用帯域算出ステップで可用帯域を算出するのかを決定する算出手段決定ステップとを含み、第１の可用帯域算出ステップで、パケットの受信間隔に基づいて可用帯域を算出し、第２の可用帯域算出ステップで、送信された一連のパケットの受信に要した時間および一連のパケットのサイズに基づいて可用帯域を算出することを特徴とする。
　本発明による通信用プログラムは、コンピュータに、送信されたパケットを受信する受信処理と、パケットの送信元との間の可用帯域を算出する第１の可用帯域算出処理および第２の可用帯域算出処理と、受信ステップにおける、所定の時間間隔で送信されたパケットの受信状況に基づいて、第１の可用帯域算出処理で可用帯域を算出するのか、または第２の可用帯域算出処理で可用帯域を算出するのかを決定する算出手段決定処理とを実行させ、第１の可用帯域算出処理で、パケットの受信間隔に基づいて可用帯域を算出させ、第２の可用帯域算出処理で、送信された一連のパケットの受信に要した時間および一連のパケットのサイズに基づいて可用帯域を算出させることを特徴とする。
　本発明によれば、可用帯域を適切に算出することができる。
本発明の第１の実施形態の通信装置の構成例を示すブロック図である。 パケット損失判定部の構成例を示すブロック図である。 パケット到着有無確認情報の例を示す説明図である。 パケット損失モデルの例を示す説明図である。 図４に示すパケット損失モデルに応じたパケットトレインを構成する各パケットの例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の通信装置の動作を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態の通信装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態の通信装置におけるパケット損失判定部の構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態の通信装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態の通信装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態の通信装置におけるパケット損失判定部の構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態の通信装置の動作を示すフローチャートである。 ステップＳ３０１の処理を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態の通信装置の構成例を示すブロック図である。
　実施形態１．
　本発明の第１の実施形態の通信装置１００について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の通信装置１００の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の第１の実施形態の通信装置１００は、通信装置６００が接続されている通信ネットワーク７００に接続されている。
　そして、本発明の第１の実施形態の通信装置１００は、通信部１１０、パケット損失判定部１２０、受信間隔計測部１３０、利用可能帯域計測部１４０、受信データ計測部１５０、および計測データ記憶部１６０を含む。
　通信部１１０は、通信ネットワーク７００を介して、通信装置６００が送信したパケットを受信する。
　パケット損失判定部１２０は、通信部１１０におけるパケットの受信状況に応じて、通信部１１０が受信したパケットを受信間隔計測部１３０または受信データ計測部１５０に入力する。
　受信間隔計測部１３０は、パケット損失判定部１２０がパケットを入力したことに基づいて、通信部１１０がパケットを受信した間隔であるパケット受信間隔を計測する。
　利用可能帯域計測部１４０は、受信間隔計測部１３０が計測したパケット受信間隔に基づいて、可用帯域を算出する。
　受信データ計測部１５０は、パケット損失判定部１２０が入力したパケットに基づいて、通信部１１０におけるパケットの受信速度を算出する。なお、算出された受信速度は、すなわち、可用帯域である。したがって、受信データ計測部１５０は、本例では、通信装置６００との間の通信経路における可用帯域を算出する。
　計測データ記憶部１６０には、受信間隔計測部１３０または利用可能帯域計測部１４０が算出した可用帯域を示す情報が記憶される。また、計測データ記憶部１６０には、受信間隔計測部１３０が計測したパケット受信間隔を示す情報が記憶されてもよい。
　図２は、パケット損失判定部１２０の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、パケット損失判定部１２０は、パケット有無確認機能部１２１、パケット損失モデル適用機能部１２２、計測手段選定機能部１２３、およびパケット情報格納部１２４を含む。
　パケット有無確認機能部１２１は、通信部１１０がパケットを受信したか否かを示すパケット到着有無確認情報を生成する。
　図３は、パケット到着有無確認情報の例を示す説明図である。図３には、パケットトレインを構成する１１５個のパケットのそれぞれに、１～１１５まで番号（パケット番号ともいう）が付されていることがテーブル形式で示されている。そして、受信に成功したパケットに「１」が設定され、受信されなかったパケットに「０」が設定されている。
　図３に示す例では、パケット到着有無確認情報によって、パケット番号が１～６，１１１～１１５であるパケットの受信に成功し、パケット番号が７～１１０であるパケットが受信されなかったことが示されている。
　パケット損失モデル適用機能部１２２は、パケット有無確認機能部１２１が生成したパケット到着有無確認情報と、パケット損失モデルとの合致度を算出する。パケット損失モデルとは、通信装置１００の処理性能に起因して、パケットトレインを構成するパケットの一部が集中的に損失しているか否かを判定するために用いられるモデルである。そして、パケット損失モデルは、例えば、計測データ記憶部１６０に記憶されている。
　図４は、パケット損失モデルの例を示す説明図である。図４には、パケットトレインを構成してパケット番号が付された１１５個のパケットのうち、パケット番号が１～７，１１１～１１５であるパケットは受信に成功して「１」が設定され、パケット番号が８～１１０であるパケットは受信されずに「０」が設定されているパケット損失モデルが例示されている。
　図５は、図４に示すパケット損失モデルに応じたパケットトレインを構成する各パケットの例を示す説明図である。
　図５には、パケット番号の数字が小さい順に、所定の割合でパケットサイズが小さくなるようにパケットトレインが構成されていることが示されている。すなわち、送信される順に所定の割合でサイズが大きくなるようにそれぞれ生成されたパケットによって、パケットトレインが構成されていることが示されている。そして、図５に示す例では、パケット番号が８～１１０であるパケットが受信されないことに応じていることが示されている。
　したがって、パケット損失モデル適用機能部１２２は、パケット到着有無確認情報によって示される各パケットの受信の成否と、パケット損失モデルによって示される各パケットの受信の成否とに基づいて、パケット到着有無確認情報とパケット損失モデルとの合致度を算出する。
　計測手段選定機能部１２３は、パケット損失モデル適用機能部１２２が算出した合致度に基づいて、通信部１１０が受信したパケットを受信間隔計測部１３０に入力するのか、または受信データ計測部１５０に入力するのかを決定する。
　パケット情報格納部１２４には、パケット損失モデルを示す情報が格納されている。
　次に、本発明の第１の実施形態の通信装置１００の動作について説明する。図６は、本発明の第１の実施形態の通信装置１００の動作を示す説明図である。
　通信部１１０が、通信装置６００が送信したパケットトレインを受信した場合に（ステップＳ１０１）、パケット損失判定部１２０のパケット有無確認機能部１２１が、当該パケットトレインの受信状況に応じたパケット到着有無確認情報を生成する（ステップＳ１０２）。パケット有無確認機能部１２１は、ステップＳ１０２の処理で生成したパケット到着有無確認情報をパケット情報格納部１２４に格納する。
　パケット損失モデル適用機能部１２２が、ステップＳ１０２の処理でパケット有無確認機能部１２１が生成したパケット到着有無確認情報と、パケット情報格納部１２４に格納されているパケット損失モデルとの合致度を算出する（ステップＳ１０３）。
　具体的には、パケット損失モデル適用機能部１２２は、例えば、パケット到着有無確認情報において各パケットに設定されている値と、パケット損失モデルにおいて各パケットに設定されている値とが合致している割合を算出する。本例では、パケット番号１～６，１１１～１１５のパケットに設定されている値が、パケット到着有無確認情報およびパケット損失モデルのいずれも「１」であり、互いに合致している。また、本例では、パケット番号８～１１０のパケットに設定されている値が、パケット到着有無確認情報およびパケット損失モデルのいずれも「０」であり、互いに合致している。しかし、パケット番号７のパケットに設定されている値が、パケット到着有無確認情報では「０」であり、パケット損失モデルでは「１」であり、互いに合致していない。
　つまり、パケット到着有無確認情報において各パケットに設定されている値と、パケット損失モデルにおいて各パケットに設定されている値とは、１１５個のパケットのうち１１４個で互いに合致している。したがって、パケット到着有無確認情報において各パケットに設定されている値と、パケット損失モデルにおいて各パケットに設定されている値とが合致している割合（百分率）は、１１４／１１５＝９９．１％である（小数第２位四捨五入）。
　なお、計測データ記憶部１６０に、互いに異なる複数種類のパケット損失モデルが記憶されていてもよい。そして、パケット損失モデル適用機能部１２２は、複数種類のパケット損失モデルのそれぞれとパケット到着有無確認情報との合致度をそれぞれ算出し、最も大きい値の合致度を採用するように構成されていてもよい。そのような構成によれば、様々な損失パターンに対応することが可能になる。
　計測手段選定機能部１２３は、パケット損失モデル適用機能部１２２が算出した合致度に基づいて、通信部１１０が受信したパケットを受信間隔計測部１３０に入力するのか、または受信データ計測部１５０に入力するのかを決定する（ステップＳ１０４）。
　具体的には、計測手段選定機能部１２３は、例えば、ステップＳ１０３の処理でパケット損失モデル適用機能部１２２が算出した合致度の値が所定の閾値以上である場合に（ステップＳ１０４のＹ）、通信部１１０が受信したパケットを受信データ計測部１５０に入力すると決定し、当該パケットを受信データ計測部１５０に入力する（ステップＳ１０５）。また、計測手段選定機能部１２３は、例えば、ステップＳ１０３の処理でパケット損失モデル適用機能部１２２が算出した合致度の値が所定の閾値未満である場合に（ステップＳ１０４のＮ）、通信部１１０が受信したパケットを受信間隔計測部１３０に入力すると決定し、当該パケットを受信間隔計測部１３０に入力する（ステップＳ１０６）。
　なお、所定の閾値は、例えば、８０である。すると、本例では、ステップＳ１０３の処理でパケット損失モデル適用機能部１２２が算出した合致度の値は、９９．１であり、所定の閾値である８０以上の値である。したがって、本例では、計測手段選定機能部１２３は、ステップＳ１０４の処理で、通信部１１０が受信したパケットを受信データ計測部１５０に入力すると決定して、ステップＳ１０５の処理で、当該パケットを受信データ計測部１５０に入力したとする。
　受信データ計測部１５０は、ステップＳ１０５の処理でパケットを入力されたことに基づいて、パケットの受信速度を算出する（ステップＳ１０７）。算出された受信速度は、すなわち、通信装置６００との間の可用帯域である。
　具体的には、ステップＳ１０７の処理で、受信データ計測部１５０が、ステップＳ１０５の処理で入力されたパケットのデータ量を積算して、通信装置１００が受信したデータ量を算出する。また、受信データ計測部１５０が、ステップＳ１０５の処理で最初に入力されたパケットの受信時刻と最後に入力されたパケットの受信時刻とに基づき、それらの差分の時間である受信時間を算出する。そして、受信データ計測部１５０が、算出したデータ量を算出した受信時間で除算することによって、商である単位時間当たりの受信データ量（受信速度）を算出する。したがって、ステップＳ１０７の処理で、一連のパケットのサイズと当該一連のパケットの受信に要した時間とに基づいて、可用帯域である受信速度が算出される。
　また、受信間隔計測部１３０は、ステップＳ１０６の処理でパケットを入力されたことに基づいて、パケットの受信間隔を計測する。そして、利用可能帯域計測部１４０は、受信間隔計測部１３０が計測したパケット受信間隔に基づいて、通信装置６００との間の可用帯域を算出する（ステップＳ１０８）。なお、利用可能帯域計測部１４０は、ステップＳ１０８の処理で、公知技術を用いて、可用帯域を算出する。
　本実施形態によれば、通信装置１００は、通信装置６００が送信したパケットトレインを受信した場合に、パケットの受信状況に応じた手法で、通信装置６００との間の可用帯域を算出する。具体的には、通信装置１００は、通信装置１００の処理性能に起因して、パケットトレインを構成するパケットの一部が集中的に損失したか否かを判断する。そして、通信装置１００は、判断結果に応じて、可用帯域の算出手法を決定する。そして、通信装置１００は、受信したパケットに基づいて、決定した算出手法で、可用帯域を算出する。
　したがって、通信装置１００は、パケットの受信状況に応じて、可用帯域を適切に算出することができる。
　実施形態２．
　本発明の第２の実施形態の通信装置２００について、図面を参照して説明する。図７は、本発明の第２の実施形態の通信装置２００の構成例を示すブロック図である。図７に示すように、本発明の第２の実施形態の通信装置２００は、パケット損失判定部２２０を含む点で、図１に示す本発明の第１の実施形態の通信装置１００と異なる。その他の構成要素は、図１に示す本発明の第１の実施形態の通信装置１００と同様なため、対応する構成要素には図１と同じ符号を付して説明を省略する。
　図８は、本発明の第２の実施形態の通信装置２００におけるパケット損失判定部２２０の構成例を示すブロック図である。図８に示すように、本発明の第２の実施形態の通信装置２００におけるパケット損失判定部２２０は、パケット損失率計算機能部２２５を含む点で、図２に示す本発明の第１の実施形態の通信装置１００におけるパケット損失判定部１２０と異なる。その他の構成要素は、図２に示す本発明の第１の実施形態の通信装置１００におけるパケット損失判定部１２０と同様なため、対応する構成要素には図２と同じ符号を付して説明を省略する。
　パケット損失率計算機能部２２５は、通信装置６００から受信したパケットトレインに含まれるパケットの損失率であるパケット損失率を算出する。そして、パケット損失率計算機能部２２５は、算出したパケット損失率が予め定められた閾値未満の場合に、受信したパケットトレインを受信間隔計測部１３０に入力する。
　次に、本発明の第２の実施形態の通信装置２００の動作について説明する。図９は、本発明の第２の実施形態の通信装置２００の動作を示すフローチャートである。図９に示すように、本発明の第２の実施形態の通信装置２００の動作は、図６に示す本発明の第１の実施形態の通信装置１００の動作に、ステップＳ２０１，Ｓ２０２の処理が加えられている。
　具体的には、通信装置２００におけるパケット有無確認機能部１２１がステップＳ１０２の処理でパケット到着有無確認情報を生成した場合に、パケット損失率計算機能部２２５が、当該パケット到着有無確認情報に基づいてパケット損失率を算出する（ステップＳ２０１）。
　パケット損失率の算出方法について説明する。パケット損失率計算機能部２２５は、パケット到着有無確認情報において、設定されている値が「０」であるパケットの割合を算出することにより、パケット損失率を算出する。より具体的には、図３に示す例では、１１５個のパケットのうち、パケット番号が７～１１０であるパケットに「０」が設定されている。つまり、「０」が設定されているパケットの数は１０４である。そこで、パケット損失率計算機能部２２５は、１０４／１１５＝０．９０という計算を行う（小数第３位四捨五入）。そして、当該パケット損失率計算機能部２２５は、当該計算の結果に基づいてパケット損失率は９０％であると算出する。
　パケット損失率計算機能部２２５は、ステップＳ２０１の処理で算出したパケット損失率の値と、予め定められた閾値（例えば、１０）とを比較する（ステップＳ２０２）。
　なお、予め定められた閾値は、ステップＳ１０８の処理で公知技術を用いて可用帯域を適切に算出可能か否かに応じて定められる。具体的には、パケット損失率の値が当該閾値以上であった場合に、利用可能帯域計測部１４０がステップＳ１０８の処理で公知技術を用いて可用帯域を適切に算出可能なように、当該閾値が予め定められている。
　そして、パケット損失率計算機能部２２５は、ステップＳ２０１の処理で算出したパケット損失率の値が予め定められた閾値以上であった場合に（ステップＳ２０２のＹ）、ステップＳ１０３の処理に移行し、そうでない場合に（ステップＳ２０２のＮ）、ステップＳ１０６の処理に移行する。
　本例では、パケット損失率の値は９０であり、予め定められた閾値である１０以上の値である。したがって、パケット損失率計算機能部２２５は、ステップＳ１０３の処理に移行する。
　本実施形態によれば、パケット損失率計算機能部２２５が算出したパケット損失率の値が予め定められた閾値未満である場合に、パケット到着有無確認情報とパケット損失モデルとを比較する処理が行われることなく、パケットが受信間隔計測部１３０に入力される。そして、受信データ計測部１５０がパケットの受信間隔を計測し、計測結果に基づいて、利用可能帯域計測部１４０が可用帯域を算出する。
　ここで、一般に、パケット損失率計算機能部２２５がパケット損失率を算出する処理は、パケット到着有無確認情報とパケット損失モデルとを比較する処理よりも処理負荷が軽い。
　したがって、第１の実施形態における効果に加え、より軽い処理負荷で可用帯域を算出することが可能になる。
　実施形態３．
　次に、本発明の第３の実施形態の通信装置３００について、図面を参照して説明する。図１０は、本発明の第３の実施形態の通信装置３００の構成例を示すブロック図である。図１０に示すように、本発明の第３の実施形態の通信装置３００は、パケット損失判定部３２０を含む点で、図１に示す本発明の第１の実施形態の通信装置１００と異なる。その他の構成要素は、図１に示す本発明の第１の実施形態の通信装置１００と同様なため、対応する構成要素には図１と同じ符号を付して説明を省略する。
　図１１は、本発明の第３の実施形態の通信装置３００におけるパケット損失判定部３２０の構成例を示すブロック図である。図１１に示すように、本発明の第３の実施形態の通信装置３００におけるパケット損失判定部３２０は、パケットトレイン判定機能部３２６を含む点で、図２に示す本発明の第１の実施形態の通信装置１００におけるパケット損失判定部１２０と異なる。その他の構成要素は、図２に示す本発明の第１の実施形態の通信装置１００におけるパケット損失判定部１２０と同様なため、対応する構成要素には図２と同じ符号を付して説明を省略する。
　パケットトレイン判定機能部３２６は、集中的なパケット損失が生じた後のパケットの受信状況に基づいて、受信間隔計測部１３０が可用帯域を算出可能であるか否かを判定する。そして、パケットトレイン判定機能部３２６は、判定結果に応じて、受信したパケットを、受信間隔計測部１３０または受信データ計測部１５０に入力する。
　次に、本発明の第３の実施形態の通信装置３００の動作について説明する。図１２は、本発明の第３の実施形態の通信装置３００の動作を示すフローチャートである。図１２に示すように、本発明の第３の実施形態の通信装置３００の動作は、図６に示す本発明の第１の実施形態の通信装置１００の動作に、ステップＳ３０１の処理が加えられている。
　具体的には、パケットトレイン判定機能部３２６は、ステップＳ１０３の処理で通信装置３００におけるパケット損失モデル適用機能部１２２が算出した合致度の値が所定の閾値以上である場合に（ステップＳ１０４のＹ）、集中的なパケット損失が生じた後のパケットに基づいて可用帯域を推定可能であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。
　図１３は、ステップＳ３０１の処理を示すフローチャートである。図１３に示すように、パケットトレイン判定機能部３２６は、まず、集中的なパケット損失が生じた後にパケットを３つ以上受信したか否かを判定する（ステップＳ５０１）。
　具体的には、パケットトレイン判定機能部３２６は、例えば、パケット有無確認機能部１２１が生成したパケット到着有無確認情報によってパケットトレインの後尾から３つのパケットにそれぞれ「１」が設定されているか否かに基づいて、集中的なパケット損失が生じた後にパケットを３つ以上受信したか否かを判定する。パケットトレイン判定機能部３２６は、図３に示すパケット到着有無確認情報の例では、パケット番号が１１３～１１５であるパケットにそれぞれ「１」が設定されていれば、集中的なパケット損失が生じた後にパケットを３つ以上受信したと判定してステップＳ５０２の処理に移行し（ステップＳ５０１のＹ）、そうでない場合に（ステップＳ５０１のＮ）、ステップＳ５０５の処理に移行する。したがって、パケットトレイン判定機能部３２６は、送信されたパケットトレインにおいて後尾から所定の数（本例では３つ。２つでもよいし、４つ以上であってもよい。）のパケットのいずれかを通信部１１０が受信しなかった場合に（ステップＳ５０１のＮ）、ステップＳ５０５の処理に移行する。
　次に、パケットトレイン判定機能部３２６は、集中的なパケット損失が生じた後に受信した後尾の３つ以上のパケットのサイズが送信された順に所定の割合で大きくまたは小さくなっているか否かを判定する（ステップＳ５０２）。
　図５に示す例では、集中的なパケット損失が生じた後に受信した、パケット番号が１１１～１１５であるパケットのサイズが所定の割合で大きくなっている。そこで、本例では、パケットトレイン判定機能部３２６は、集中的なパケット損失が生じた後に受信したパケットのサイズが送信された順に所定の割合で大きくなっていると判定し（ステップＳ５０２のＹ）、ステップＳ５０３の処理に移行する。そして、パケットトレイン判定機能部３２６は、送信されたパケットトレインにおいて後尾から一定の数（本例では３つ。２つでもよいし、４つ以上であってもよい。）のパケットのサイズが、送信された順に所定の割合で大きくなっておらず、かつ、小さくなっていない場合に（ステップＳ５０２のＮ）、ステップＳ５０５の処理に移行する。なお、パケットトレイン判定機能部３２６は、ステップＳ５０２の処理で、パケットトレインの後尾から３つのパケット（図５に示す例では、パケット番号が１１３～１１５であるパケット）のサイズが送信された順に所定の割合で大きくまたは小さくなっているか否かを判定するように構成されていてもよい。
　さらに、パケットトレイン判定機能部３２６は、パケットトレインの後尾から３つのパケットを受信した間隔の変動が所定の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ５０３）。
　具体的には、パケットトレイン判定機能部３２６は、本例では、パケット番号が１１３であるパケットを受信したタイミングとパケット番号が１１４であるパケットを受信したタイミングとの間隔、およびパケット番号が１１４であるパケットを受信したタイミングとパケット番号が１１５であるパケットを受信したタイミングとの間隔の差を算出する。そして、パケットトレイン判定機能部３２６は、算出結果の差の値が所定の範囲内であれば、集中的なパケット損失が生じた後に、パケットを受信した間隔の変動が所定の範囲内であると判定する。ステップＳ５０３の処理における判定を行う理由について説明する。ステップＳ５０３の処理で、パケットトレインの後尾から３つのパケットを受信した間隔の変動が所定の範囲外である場合に、集中的なパケット損失が生じた後のパケットの受信間隔も所定の範囲外で変動しており、可用帯域を高い精度で推定することが困難であると考えられるからである。
　そして、パケットトレイン判定機能部３２６は、送信されたパケットトレインにおいて後尾から予め決められた数（本例では３つ。２つでもよいし、４つ以上であってもよい。）のパケットのそれぞれを受信したそれぞれのタイミングの間隔の差の値が所定の範囲内でない場合に（ステップＳ５０３のＮ）、ステップＳ５０５の処理に移行する。
　パケットトレイン判定機能部３２６は、ステップＳ５０１～Ｓ５０３の処理でいずれも「Ｙ」と判定した場合に、集中的なパケット損失が生じた後のパケットに基づいて可用帯域を推定可能であると判定し（ステップＳ５０４，ステップＳ３０１のＹ）、ステップＳ１０６の処理に移行する。そして、計測手段選定機能部１２３は、ステップＳ１０６の処理で、集中的なパケット損失が生じた後に通信部１１０が受信したパケットを受信間隔計測部１３０に入力する（ステップＳ１０６）。
　また、パケットトレイン判定機能部３２６は、ステップＳ５０１～Ｓ５０３のいずれかの処理で「Ｎ」と判定した場合に、集中的なパケット損失が生じた後のパケットに基づいて可用帯域を推定可能でないと判定し（ステップＳ５０５，ステップＳ３０１のＮ）、ステップＳ１０５の処理に移行する。そして、計測手段選定機能部１２３は、ステップＳ１０５の処理で、集中的なパケット損失が生じた前後に亘って通信部１１０が受信したパケットを受信データ計測部１５０に入力する（ステップＳ１０５）。
　本実施形態によれば、通信装置３００は、集中的なパケット損失が生じた後のパケットの受信状況に応じて、可用帯域の算出手法を決定する。そして、通信装置３００は、当該受信状況によっては、集中的なパケット損失が生じた後のパケットの受信状況に基づいて通信装置６００との間の可用帯域を算出する。つまり、より少ないパケットの受信状況に基づいて、通信装置６００との間の可用帯域が算出される。
　したがって、第１の実施形態における効果に加え、より少ない計算量で可用帯域を算出することが可能になる。
　なお、前述した各実施形態が組み合わされてもよい。具体的には、例えば、図１２に示す第３の実施形態におけるステップＳ１０３の処理の前に、図９に示す第２の実施形態におけるステップＳ２０１，Ｓ２０２の処理が行われるように構成されていてもよい。
　そのような構成によれば、第２の実施形態の効果と第３の実施形態の効果との双方を奏することができる。
　実施形態４．
　次に、本発明の第４の実施形態の通信装置１０について、図面を参照して説明する。図１４は、本発明の第４の実施形態の通信装置１０の構成例を示すブロック図である。図１４に示すように、本発明の第４の実施形態の通信装置１０は、受信部１１、第１の可用帯域算出部１２、第２の可用帯域算出部１３、および算出手段決定部１４を含む。
　受信部１１は、例えば、図１等に示す通信部１１０に相当する。第１の可用帯域算出部１２は、例えば、図１等に示す受信間隔計測部１３０および利用可能帯域計測部１４０に相当する。第２の可用帯域算出部１３は、図１等に示す受信データ計測部１５０に相当する。算出手段決定部１４は、例えば、図１等に示すパケット損失判定部１２０等に相当する。
　受信部１１は、送信されたパケットを受信する。
　第１の可用帯域算出部１２および第２の可用帯域算出部１３は、パケットの送信元との間の可用帯域を算出する。
　算出手段決定部１４は、受信部１１における、所定の時間間隔で送信されたパケットの受信状況に基づいて、第１の可用帯域算出部１２が可用帯域を算出するのか、または第２の可用帯域算出部１３が可用帯域を算出するのかを決定する。
　そして、第１の可用帯域算出部１２は、パケットの受信間隔に基づいて可用帯域を算出する。
　また、第２の可用帯域算出部１３は、送信された一連のパケットの受信に要した時間および一連のパケットのサイズに基づいて可用帯域を算出する。
　本実施形態によれば、算出手段決定部１４が、受信部１１における、所定の時間間隔で送信されたパケットの受信状況に基づいて、第１の可用帯域算出部１２が可用帯域を算出するのか、または第２の可用帯域算出部１３が可用帯域を算出するのかを決定する。そして、決定結果に応じて、第１の可用帯域算出部１２または第２の可用帯域算出部１３が、パケットの送信元との間の可用帯域を算出する。
　したがって、所定の時間間隔で送信されたパケットの受信状況に基づいて可用帯域を適切に算出することができる。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１６年５月１６日に出願された日本出願特願２０１６－０９７５９７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、１００、２００、３００、６００　　通信装置
　１１　　受信部
　１２　　第１の可用帯域算出部
　１３　　第２の可用帯域算出部
　１４　　算出手段決定部
　１１０　　通信部
　１２０、２２０、３２０　　パケット損失判定部
　１２１　　パケット有無確認機能部
　１２２　　パケット損失モデル適用機能部
　１２３　　計測手段選定機能部
　１２４　　パケット情報格納部
　１３０　　受信間隔計測部
　１４０　　利用可能帯域計測部
　１５０　　受信データ計測部
　１６０　　計測データ記憶部
　２２５　　パケット損失率計算機能部
　３２６　　パケットトレイン判定機能部
　７００　　通信ネットワーク

Claims (10)

  1. 　送信されたパケットを受信する受信手段と、
    　前記パケットの送信元との間の可用帯域を算出する第１の可用帯域算出手段および第２の可用帯域算出手段と、
    　前記受信手段における、所定の時間間隔で送信された前記パケットの受信状況に基づいて、前記第１の可用帯域算出手段が前記可用帯域を算出するのか、または前記第２の可用帯域算出手段が前記可用帯域を算出するのかを決定する算出手段決定手段とを備え、
    　前記第１の可用帯域算出手段は、前記パケットの受信間隔に基づいて前記可用帯域を算出し、
    　前記第２の可用帯域算出手段は、送信された一連の前記パケットの受信に要した時間および一連の前記パケットのサイズに基づいて前記可用帯域を算出する
    　ことを特徴とする通信装置。
  2. 　前記所定の時間間隔で送信される一連の前記パケットに応じたモデルを示すモデル情報が予め記憶されている記憶手段を含み、
    　前記算出手段決定手段は、前記記憶手段に記憶されている前記モデル情報と、前記受信手段によるパケットの受信状況とに基づいて、前記第１の可用帯域算出手段が前記可用帯域を算出するのか、または前記第２の可用帯域算出手段が前記可用帯域を算出するのかを決定する
    　請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記モデル情報は、前記所定の時間間隔で送信される一連のパケットのうち一部のパケットが損失した場合における残部のパケット群を示す情報であり、
    　前記算出手段決定手段は、前記モデル情報によって示されるパケット群と、前記受信手段が受信した一連のパケットとの合致度に基づいて、前記第１の可用帯域算出手段が前記可用帯域を算出するのか、または前記第２の可用帯域算出手段が前記可用帯域を算出するのかを決定する
    　請求項２に記載の通信装置。
  4. 　前記算出手段決定手段は、前記モデル情報に基づいて、送信された一連のパケットのうち後尾から所定の数のパケットのいずれかを前記受信手段が受信しなかったと判定した場合に、前記第２の可用帯域算出手段が前記可用帯域を算出すると決定する
    　請求項２または請求項３に記載の通信装置。
  5. 　前記算出手段決定手段は、前記受信手段が受信した一連のパケットのうち後尾から一定の数のパケットのサイズが、送信された順に所定の割合で大きくなっておらず、かつ、小さくなっていない場合に、前記第２の可用帯域算出手段が前記可用帯域を算出すると決定する
    　請求項２から請求項４のうちいずれか１項に記載の通信装置。
  6. 　前記算出手段決定手段は、前記受信手段が一連のパケットのうち後尾から予め決められた数のパケットのそれぞれを受信したそれぞれのタイミングの間隔の差の値が所定の範囲内でない場合に、前記第２の可用帯域算出手段が前記可用帯域を算出すると決定する
    　請求項２から請求項５のうちいずれか１項に記載の通信装置。
  7. 　前記算出手段決定手段は、
    　前記受信手段によるパケットの受信状況に基づいてパケットの損失率を算出し、
    　算出結果の値が予め定められた閾値未満である場合に、前記第１の可用帯域算出手段が前記可用帯域を算出すると決定する
    　請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の通信装置。
  8. 　請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載の通信装置と、
    　前記通信装置に通信ネットワークを介して接続され、所定の時間間隔でパケットを送信するパケット送信装置とを備えた
    　ことを特徴とする通信システム。
  9. 　送信されたパケットを受信し、
    　所定の時間間隔で送信された前記パケットの受信状況に基づいて、前記パケットの受信間隔に基づいて前記可用帯域を算出するのか、または送信された一連の前記パケットの受信に要した時間および一連の前記パケットのサイズに基づいて前記可用帯域を算出するのかを決定し、
    　決定結果に基づいて可用帯域を算出する
    　ことを特徴とする通信方法。
  10. 　コンピュータに、
    　送信されたパケットを受信する受信処理と、
    　前記パケットの送信元との間の可用帯域を算出する第１の可用帯域算出処理および第２の可用帯域算出処理と、
    　前記受信ステップにおける、所定の時間間隔で送信された前記パケットの受信状況に基づいて、前記第１の可用帯域算出処理で前記可用帯域を算出するのか、または前記第２の可用帯域算出処理で前記可用帯域を算出するのかを決定する算出手段決定処理とを実行させ、
    　前記第１の可用帯域算出処理で、前記パケットの受信間隔に基づいて前記可用帯域を算出させ、
    　前記第２の可用帯域算出処理で、送信された一連の前記パケットの受信に要した時間および一連の前記パケットのサイズに基づいて前記可用帯域を算出させる
    　ための通信用プログラムが記録された記録媒体。
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