(57)【要約】  送信側装置と受信側装置とを備え、前記送信側装置と前記受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定システムである。前記送信側装置が、パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように送信するパケット送信手段を備え、前記受信側装置が、前記パケット送信手段からパケットトレインを受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信手段と、前記累積キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出手段とを備える。
2014017140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側装置と受信側装置とを備え、前記送信側装置と前記受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定システムであって、
前記送信側装置が、パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように送信するパケット送信手段を備え、
前記受信側装置が、前記パケット送信手段からパケットトレインを受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信手段と、前記累積キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出手段とを備える可用帯域推定システム。
【請求項２】
前記可用帯域算出手段が、
前記パケット受信手段が算出した累積キューイング遅延について、前記パケット受信手段が受信したパケットトレインの全体区間での増減率を算出する全体区間増減率算出手段と、
前記パケット受信手段が算出した累積キューイング遅延について、前記パケット受信手段が受信したパケットトレインの部分区間での増減率を算出する部分区間増減率算出手段と、
前記全体区間増減率算出手段が算出した全体区間の増減率の値に対する、前記部分区間増減率算出手段が算出した部分区間の増減率の値の比率を、所定の閾値と比較する増減率比較手段と、
前記増減率比較手段による比較の結果、前記比率が前記閾値以上の場合に可用帯域の推定値を算出する可用帯域推定値算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の可用帯域推定システム。
【請求項３】
前記増減率比較手段による比較の結果、前記比率が前記閾値より小さい場合に、前記部分区間増減率算出手段により増減率の算出を行うパケットトレインの部分区間を移動させる部分区間移動手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の可用帯域推定システム。
【請求項４】
前記全体区間増減率算出手段が、前記パケット受信手段が算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延に対して線形回帰を行い、回帰直線の傾きを全体区間の増減率として算出することを特徴とする請求項２又は３に記載の可用帯域推定システム。
【請求項５】
前記可用帯域推定値算出手段が、部分区間の先頭パケットのパケットサイズを送信間隔で除算することにより、可用帯域の推定値を算出することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の可用帯域推定システム。
【請求項６】
送信側装置と受信側装置とを備え、前記送信側装置と前記受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定システムであって、
前記送信側装置が、パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように送信するパケット送信手段を備え、
前記受信側装置が、前記パケット送信手段からパケットトレインを受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの逐次キューイング遅延を算出するパケット受信手段と、前記逐次キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出手段とを備える可用帯域推定システム。
【請求項７】
前記可用帯域算出手段が、
逐次キューイング遅延に影響を与えるノイズが存在しない理想的な状況における逐次キューイング遅延を表現する理想折れ線の数式を生成する理想折れ線生成手段と、
前記パケット受信手段が算出した逐次キューイング遅延と、前記理想折れ線生成手段が生成した理想折れ線の数式との間の二乗誤差を算出する二乗誤差算出手段と、
前記二乗誤差算出手段が算出した二乗誤差が最小となる理想折れ線を特定する最小二乗誤差折れ線決定手段と、
前記最小二乗誤差折れ線決定手段が特定した理想折れ線に基づいて、可用帯域の推定値を算出する可用帯域推定値算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の可用帯域推定システム。
【請求項８】
パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成り、各パケットが等間隔となるように送信されたパケットトレインを受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信手段と、
前記パケット受信手段が算出した累積キューイング遅延について、前記パケット受信手段が受信したパケットトレインの全体区間での増減率を算出する全体区間増減率算出手段と、
前記パケット受信手段が算出した累積キューイング遅延について、前記パケット受信手段が受信したパケットトレインの部分区間での増減率を算出する部分区間増減率算出手段と、
前記全体区間増減率算出手段が算出した全体区間の増減率の値に対する、前記部分区間増減率算出手段が算出した部分区間の増減率の値の比率を、所定の閾値と比較する増減率比較手段と、
前記増減率比較手段による比較の結果、前記比率が前記閾値以上の場合に可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出手段と、
を備える受信側装置。
【請求項９】
送信側装置と受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定方法であって、
パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように前記送信側装置から送信するパケット送信ステップと、
前記パケット送信ステップにより送信されたパケットトレインを前記受信側装置において受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信ステップと、
前記パケット受信ステップにより算出された累積キューイング遅延について、前記パケット受信ステップで受信したパケットトレインの全体区間での増減率を算出する全体区間増減率算出ステップと、
前記パケット受信ステップにより算出された累積キューイング遅延について、前記パケット受信ステップで受信したパケットトレインの部分区間での増減率を算出する部分区間増減率算出ステップと、
前記全体区間増減率算出ステップにより算出された全体区間の増減率の値に対する、前記部分区間増減率算出ステップにより算出された部分区間の増減率の値の比率を、所定の閾値と比較する増減率比較ステップと、
前記増減率比較ステップによる比較の結果、前記比率が前記閾値以上の場合に可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出ステップと、
を含むことを特徴とする可用帯域推定方法。
【請求項１０】
送信側装置と受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定するための可用帯域推定プログラムであって、
コンピュータに、
パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように前記送信側装置から送信するパケット送信機能と、
前記パケット送信機能により送信されたパケットトレインを前記受信側装置において受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信機能と、
前記パケット受信機能により算出された累積キューイング遅延について、前記パケット受信機能により受信したパケットトレインの全体区間での増減率を算出する全体区間増減率算出機能と、
前記パケット受信機能により算出された累積キューイング遅延について、前記パケット受信機能により受信したパケットトレインの部分区間での増減率を算出する部分区間増減率算出機能と、
前記全体区間増減率算出機能により算出された全体区間の増減率の値に対する、前記部分区間増減率算出機能により算出された部分区間の増減率の値の比率を、所定の閾値と比較する増減率比較機能と、
前記増減率比較機能による比較の結果、前記比率が前記閾値以上の場合に可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出機能、
を実現させる可用帯域推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信回線の空き帯域である可用帯域の推定システム、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信回線の可用帯域（「利用可能帯域」とも呼ばれる）とは、通信回線のボトルネックリンクの物理帯域から、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」と呼ぶ）を引いた空き帯域である。例えば、通信回線のボトルネックリンクの物理帯域が１００Ｍｂｐｓで、クロストラヒックが３０Ｍｂｐｓの場合には、可用帯域は１００−３０＝７０Ｍｂｐｓである。【０００３】
現在の可用帯域を推定することは、端末間で双方向に映像を送り合ってコミュニケーションをするビデオチャットやテレビ電話、テレビ会議などで重要である。その理由は、映像の送信レートを可用帯域の推定値以下に抑えることで、映像の送信レートとクロストラヒックの合計が通信回線のボトルネックリンクの物理帯域を超過することを防止し、パケットロスを防止できるので、映像品質を確保できるためである。【０００４】
可用帯域を推定する関連技術が例えば特許文献１に記載されている。特許文献１では、図１（Ａ）に示すように、送信側装置から、可用帯域推定用の各パケットの送信間隔を等間隔にして、パケットサイズが徐々に増加する複数のパケットを１つのまとまり（以下、「パケットトレイン」と呼ぶ）として受信側装置に送信し、受信側装置において各パケットの受信間隔の変化を検出することで、可用帯域を推定している。この送信方法により、パケットトレイン内で、各パケットの送信レートが線形に増加する。パケットトレインがネットワークを通過する際に、パケットの送信レートがネットワークの可用帯域を超えた場合には、ネットワーク上のルータやスイッチなどの装置において一時的にパケットがキューイングされる（以下、キューイングによる遅延を「キューイング遅延」と呼ぶ）。そのため、図１（Ｂ）に示すように、受信側装置において、パケットの受信間隔が送信側装置での送信間隔に対して増加する。この性質を利用して、受信側装置において、パケットの受信間隔が送信側装置での送信間隔と比較して増加し始める箇所を検出し、その箇所に対応するパケットサイズを送信間隔で除算することで、可用帯域を算出する。【０００５】
特許文献１では可用帯域の算出に受信間隔そのものを利用しているが、パケットの送受信の時刻からキューイング遅延を計算し、キューイング遅延がゼロから正の値に変化する箇所を検出することでも、特許文献１と同等の可用帯域の推定が実現できる。【０００６】
キューイング遅延には累積キューイング遅延と逐次キューイング遅延の２種類がある。図２に示すように、送信側装置におけるｉ番目（ｉ＝１，２，．．．，Ｎ）のパケットの送信時刻をｔｓ（ｉ）、受信側装置におけるｉ番目のパケットの受信時刻をｔｒ（ｉ）とおくと、ｊ番目（ただしｊ＝２，３，．．．，Ｎ）のパケットにおける累積（cumulative）キューイング遅延はＱｃ（ｊ）＝｛ｔｒ（ｊ）−ｔｒ（１）｝−｛ｔｓ（ｊ）−ｔｓ（１）｝で与えられる。すなわち、Ｑｃ（ｊ）は、受信側装置において１番目のパケットの受信時刻からｊ番目のパケットを受信するまでの経過時間１２から、送信側装置において１番目のパケットの送信時刻からｊ番目のパケットを送信するまでの経過時間１４を差し引いた値である。なお、逐次キューイング遅延の定義は後述する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１４２６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記関連技術の問題点は、パケットトレインの送信中にクロストラヒックが変動した場合や、無線ＬＡＮや携帯電話網などの無線ネットワークにおいて電波強度が変動した場合、基地局でのスケジューリングの影響でパケットの送受信タイミングが乱される場合などの、ノイズが発生するネットワークにおいて、可用帯域の推定精度が劣化することである。【０００９】
その理由は、上記関連技術ではパケットごとの受信間隔または累積キューイング遅延を調べるミクロな視点による分析をしているので、上記ノイズによる影響を大きく受けてしまうからである。具体的には、特許文献１のようにパケットの受信間隔が送信側装置での送信間隔と比較して増加し始める箇所を検出する方法や、上記累積キューイング遅延がゼロから正の値に変化する箇所を検出する方法では、上記ノイズが発生すると、図３に示すように、送信間隔に対する受信間隔の増加量、または累積キューイング遅延がゼロから一時的に正の値に伸びて、またゼロに戻った場合に、その箇所に対応するパケットサイズを送信間隔で除算することで可用帯域を算出するので、可用帯域の推定値が真値よりも低くなる過小評価をしてしまうからである。【００１０】
［発明の目的］
本発明の目的は、パケットトレインの送信中にクロストラヒックが変動した場合や、無線ＬＡＮや携帯電話網などの無線ネットワークにおいて電波強度が変動した場合、基地局でのスケジューリングの影響でパケットの送受信タイミングが乱される場合などの、ノイズが発生するネットワークにおいて、可用帯域の推定精度を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の可用帯域推定システムは、送信側装置と受信側装置とを備え、前記送信側装置と前記受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定システムであり、前記送信側装置が、パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように送信するパケット送信手段を備え、前記受信側装置が、前記パケット送信手段からパケットトレインを受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信手段と、前記累積キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出手段とを備える。【００１２】
本発明の別の可用帯域推定システムは、送信側装置と受信側装置とを備え、前記送信側装置と前記受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定システムであり、前記送信側装置が、パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように送信するパケット送信手段を備え、前記受信側装置が、前記パケット送信手段からパケットトレインを受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの逐次キューイング遅延を算出するパケット受信手段と、前記逐次キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出手段とを備える。【００１３】
本発明の受信側装置は、パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成り、各パケットが等間隔となるように送信されたパケットトレインを受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信手段と、前記パケット受信手段が算出した累積キューイング遅延について、前記パケット受信手段が受信したパケットトレインの全体区間での増減率を算出する全体区間増減率算出手段と、前記パケット受信手段が算出した累積キューイング遅延について、前記パケット受信手段が受信したパケットトレインの部分区間での増減率を算出する部分区間増減率算出手段と、前記全体区間増減率算出手段が算出した全体区間の増減率の値に対する、前記部分区間増減率算出手段が算出した部分区間の増減率の値の比率を、所定の閾値と比較する増減率比較手段と、前記増減率比較手段による比較の結果、前記比率が前記閾値以上の場合に可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出手段を備える。【００１４】
また、本発明の可用帯域推定方法は、送信側装置と受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定方法であり、パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように前記送信側装置から送信するパケット送信ステップと、前記パケット送信ステップにより送信されたパケットトレインを前記受信側装置において受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信ステップと、前記パケット受信ステップにより算出された累積キューイング遅延について、前記パケット受信ステップで受信したパケットトレインの全体区間での増減率を算出する全体区間増減率算出ステップと、前記パケット受信ステップにより算出された累積キューイング遅延について、前記パケット受信ステップで受信したパケットトレインの部分区間での増減率を算出する部分区間増減率算出ステップと、前記全体区間増減率算出ステップにより算出された全体区間の増減率の値に対する、前記部分区間増減率算出ステップにより算出された部分区間の増減率の値の比率を、所定の閾値と比較する増減率比較ステップと、前記増減率比較ステップによる比較の結果、前記比率が前記閾値以上の場合に可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出ステップを含む。【００１５】
また、本発明の可用帯域推定プログラムは、送信側装置と受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定プログラムであり、コンピュータに、パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように前記送信側装置から送信するパケット送信機能と、前記パケット送信機能により送信されたパケットトレインを前記受信側装置において受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信機能と、前記パケット受信機能により算出された累積キューイング遅延について、前記パケット受信機能により受信したパケットトレインの全体区間での増減率を算出する全体区間増減率算出機能と、前記パケット受信機能により算出された累積キューイング遅延について、前記パケット受信機能により受信したパケットトレインの部分区間での増減率を算出する部分区間増減率算出機能と、前記全体区間増減率算出機能により算出された全体区間の増減率の値に対する、前記部分区間増減率算出機能により算出された部分区間の増減率の値の比率を、所定の閾値と比較する増減率比較機能と、前記増減率比較機能による比較の結果、前記比率が前記閾値以上の場合に可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出機能を実現させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果は、ノイズが発生するネットワークにおいて、可用帯域の推定精度を向上できることである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】関連技術を説明するための図である。
【図２】関連技術を説明するための図である。
【図３】関連技術を説明するための図である。
【図４】本発明のネットワーク構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態のデータ構造を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の動作を示すフロー図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の原理を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態のデータ構造を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の動作を示すフロー図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態の原理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 
【００１９】
（第１の実施形態）
［構成の説明］
図４は本発明を実施するための第１の形態におけるネットワーク構成を示す図であり、送信側装置１００と受信側装置２００がネットワーク３００に接続されている。
【００２０】
送信側装置１００と受信側装置２００は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯型コンピュータ（ＰＤＡ）、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、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、ネットワーク接続機能付きスキャナ、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よい。
【００２１】
ネットワーク３００には、送信側装置１００と受信側装置２００以外の図示しない装置が接続されていてもよく、これらの図示しない装置間でクロストラヒックが流れていてもよい。
【００２２】
図５は本発明の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。図６にデータ構造を示す。これらの図を使って説明する。
【００２３】
図５に示すように、送信側装置１００は、パケット送信手段１１０とデータ記憶手段１２０とを備える。パケット送信手段１１０は、図１（Ａ）に示すようなパケットトレインをネットワーク３００を介してパケット受信手段２１０に対して送信する。データ記憶手段１２０は、図６に示すように、送信間隔３０と先頭パケットサイズ３１とパケット個数３２とパケット増分３３を格納する。
【００２４】
送信間隔３０は、送信するパケットトレイン内のパケット間の送信間隔（Ｔｓとおく）である。先頭パケットサイズ３１は、送信するパケットトレイン内の先頭のパケットのパケットサイズ（Ｐ１とおく）である。パケット個数３２は、送信するパケットトレイン内のパケットの個数（Ｎとおく）である。パケット増分３３は、送信するパケットトレイン内でパケットの番号が１つ増えた時に増加するパケットサイズ（ΔＰとおく）である。ｉ番目（ｉ＝１，２，．．．，Ｎ）のパケットのパケットサイズは、Ｐ１＋（ｉ−１）＊ΔＰになる。
【００２５】
図５に示すように、受信側装置２００は、パケット受信手段２１０と全体区間増減率算出手段２２０と部分区間増減率算出手段２３０と部分区間移動手段２４０と増減率比較手段２５０と可用帯域推定値算出手段２６０とデータ記憶手段２７０から構成される。可用帯域推定手段２１２が、パケット受信手段２１０と全体区間増減率算出手段２２０と部分区間増減率算出手段２３０と部分区間移動手段２４０と増減率比較手段２５０と可用帯域推定値算出手段２６０を含むように構成してもよい。
【００２６】
パケット受信手段２１０は、パケット送信手段１１０から送信されたパケットトレインをネットワーク３００を介して受信する。全体区間増減率算出手段２２０は、パケットトレインの全体区間での累積キューイング遅延の増減率を算出する。例えば、図８に示すように、パケット番号を引数とする累積キューイング遅延４０の関数のグラフにおける、パケットトレイン全体での傾きを増減率として算出してもよい。増減率の具体的な算出方法は後述する。
【００２７】
部分区間増減率算出手段２３０は、パケットトレインの部分区間での累積キューイング遅延の増減率を算出する。例えば、図８の関数のグラフにおける部分区間での傾きを増減率として算出してもよい。増減率の具体的な算出方法は後述する。部分区間移動手段２４０は、図８の関数のグラフにおける部分区間を移動させる。移動の具体的な方法は後述する。
【００２８】
増減率比較手段２５０は、全体区間増減率４１と部分区間増減率４４の値を比較する。可用帯域推定値算出手段２６０は、可用帯域４６を算出する。データ記憶手段２７０は、図６に示すように、複数の累積キューイング遅延４０と全体区間増減率４１と部分区間長４２と部分区間先頭パケット番号４３と部分区間増減率４４と増減率の比率閾値４５と可用帯域４６を格納する。なお、データ記憶手段２７０は、データ記憶手段１２０に格納されている送信間隔３０、先頭パケットサイズ３１、パケット個数３２及びパケット増分３３の全部又は一部と同じ情報を必要に応じて格納してもよい。
【００２９】
累積キューイング遅延４０は、受信したパケットトレイン内の各パケットの累積キューイング遅延であり、図２に示すように、送信側装置におけるｉ番目のパケットの送信時刻をｔｓ（ｉ）、受信側装置におけるｉ番目のパケットの受信時刻をｔｒ（ｉ）とおくと、ｊ番目（ｊ＝２，３，．．．，Ｎ）のパケットにおける累積キューイング遅延はＱｃ（ｊ）＝｛ｔｒ（ｊ）−ｔｒ（１）｝−｛ｔｓ（ｊ）−ｔｓ（１）｝で与えられる。このように、累積キューイング遅延はパケット番号を引数とする関数の形になる。パケットトレイン１つに対し、累積キューイング遅延４０は（Ｎ−１）個存在する。
【００３０】
全体区間増減率４１は、パケットトレインの全体区間での累積キューイング遅延の増減率である。例えば、図８の関数のグラフにおけるパケットトレイン全体での傾きを全体区間増減率としてもよい。図８は、パケットトレイン内のパケットに対して送信順に付されたパケット番号を横軸にとり、各パケットに対して算出された累積キューイング遅延を縦軸にとったグラフである。図８では、パケットトレインの全体区間を５つの部分区間に分割している。部分区間長４２は、図８の関数のグラフにおける部分区間の長さである。部分区間長４２は、１以上で（Ｎ−１）以下の範囲の値をとり、例えば可用帯域推定システム１０のユーザが値を与える。部分区間先頭パケット番号４３は、図８の関数のグラフにおける部分区間内の先頭に位置するパケットのパケット番号である。
【００３１】
部分区間増減率４４は、パケットトレインの部分区間での累積キューイング遅延の増減率である。例えば、図８の関数のグラフにおける部分区間での傾きを部分区間増減率としてもよい。増減率の比率閾値４５は、全体区間増減率４１と部分区間増減率４４の比率の閾値であり、例えば可用帯域推定システム１０のユーザが値を与える。可用帯域４６は、可用帯域推定システム１０で算出された可用帯域の推定値である。
【００３２】
［動作の説明］ 
図７のフロー図を参照して第１の実施形態の動作を説明する。
【００３３】
（ステップＳ１０）
まず、送信側装置１００のパケット送信手段１１０が、受信側装置２００のパケット受信手段２１０に対してパケットトレインを送信する。送信するパケットトレインは図１（Ａ）に示した構造を持ち、送信間隔３０の間隔で等間隔に送信され、先頭のパケットのパケットサイズは先頭パケットサイズ３１であり、パケットの個数はパケット個数３２であり、パケットの番号が１つ増えた時に増加するパケットサイズはパケット増分３３である。送信するパケットには送信直前の送信側装置１００の時刻をｔｓ（ｉ）として埋め込んでから送信する（ただしｉ＝１，２，．．．，Ｎ）。パケット受信手段２１０は、各パケットの受信側装置２００での受信時刻をｔｒ（ｉ）として記録する。
【００３４】
（ステップＳ１１）
パケット受信手段２１０が、Ｑｃ（ｊ）＝｛ｔｒ（ｊ）−ｔｒ（１）｝−｛ｔｓ（ｊ）−ｔｓ（１）｝を計算することで、（Ｎ−１）個の累積キューイング遅延４０を算出する（ただしｊ＝２，３，．．．，Ｎ）。
【００３５】
（ステップＳ１２）
全体区間増減率算出手段２２０が、累積キューイング遅延４０、つまり（Ｎ−１）個の時系列データであるＱｃ（ｊ）に対して線形回帰を行い、回帰直線の傾きを全体区間増減率４１として算出する。または、図８の関数のグラフにおいてＱｃ（２）とＱｃ（Ｎ）の２点を結ぶ直線の傾きを全体区間増減率４１として算出してもよい。
【００３６】
（ステップＳ１３）
部分区間増減率算出手段２３０が、（Ｎ−１）個の累積キューイング遅延４０から、部分区間長４２で指定された個数の累積キューイング遅延４０を部分区間として取り出す。初めてこのステップに到達した際には、全体区間の先頭パケットから部分区間長４２で指定された個数の累積キューイング遅延４０を部分区間として取り出してもよいし、全体区間の末尾パケットから部分区間長４２で指定された個数の累積キューイング遅延４０を部分区間として取り出してもよい。部分区間増減率算出手段２３０が、部分区間の先頭パケットのパケット番号を部分区間先頭パケット番号４３に格納する。
【００３７】
（ステップＳ１４）
部分区間増減率算出手段２３０が、部分区間長４２で指定された個数の累積キューイング遅延４０に対して線形回帰を行い、回帰直線の傾きを部分区間増減率４４として算出する。または、図８の関数のグラフにおいて部分区間の先頭パケットと末尾パケットに対応する累積キューイング遅延４０の２点を結ぶ直線の傾きを部分区間増減率４４として算出してもよい。
【００３８】
（ステップＳ１５）
増減率比較手段２５０が、全体区間増減率４１の値に対する部分区間増減率４４の値の比率を計算する。この比率が増減率の比率閾値４５以上の場合にはステップＳ１７に進む。そうでない場合にはステップＳ１６に進む。図８では、左から４番目の部分区間において、全体区間増減率４１の値に対する部分区間増減率４４の値の比率が閾値以上となっている。この部分区間の先頭パケット４３において、送信レートが可用帯域を超過したと見なすことができる。
【００３９】
（ステップＳ１６）
もし、初めてステップＳ１３に到達した際に、全体区間の先頭パケットから部分区間長４２で指定された個数の累積キューイング遅延４０を部分区間として取り出した場合には、部分区間移動手段２４０が、部分区間先頭パケット番号４３の値を１パケット分増やし、ステップＳ１４に戻る。すなわち、全体区間の先頭パケットから末尾パケットに向かう方向に、部分区間を１パケット分移動させる。または、部分区間先頭パケット番号４３の値を１パケット分でなく、既定の複数のパケット分増やしてもよい。
【００４０】
もし、初めてステップＳ１３に到達した際に、全体区間の末尾パケットから部分区間長４２で指定された個数の累積キューイング遅延４０を部分区間として取り出した場合には、部分区間移動手段２４０が、部分区間先頭パケット番号４３の値を１パケット分減らし、ステップＳ１４に戻る。すなわち、全体区間の末尾パケットから先頭パケットに向かう方向に、部分区間を１パケット分移動させる。または、部分区間先頭パケット番号４３の値を１パケット分でなく、既定の複数のパケット分減らしてもよい。
【００４１】
（ステップＳ１７）
可用帯域推定値算出手段２６０が、部分区間先頭パケット番号４３の値をｋとすると、ｋ番目のパケットのパケットサイズをＰ１＋（ｋ−１）＊ΔＰにより求め、これを送信間隔Ｔｓで除算することで、可用帯域の推定値である可用帯域４６を算出する。算出した可用帯域は、データ記憶手段２７０に格納する。このように、本発明では、累積キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出している。
【００４２】
なお、送信側装置１００のデータ記憶手段１２０に格納された送信間隔３０、先頭パケットサイズ３１、パケット個数３２、パケット増分３３などの情報は、必要に応じ、受信側装置２００から参照してもよいし、あるいは、適宜、送信側装置１００から送信してデータ記憶手段２７０に記憶しておいてもよい。また、受信側装置２００のデータ記憶手段２７０に格納された累積キューイング遅延４０、全体区間増減率４１、部分区間長４２、部分区間先頭パケット番号４３、部分区間増減率４４、増減率の比率閾値４５、可用帯域４６などの情報を、必要に応じ、送信側装置１００に送信してもよい。
【００４３】
累積キューイング遅延の算出、全体区間の増減率の算出、部分区間の増減率の算出、両増減率の比較、及び可用帯域の算出の全部又は一部は、送信側装置１００において行ってもよい。この場合には、受信側装置２００のパケット受信手段２１０により受信されたパケットトレインの各パケットの到着時刻の情報など必要な情報を送信側装置１００に送り返し、送信側装置１００において上記処理を行う。
【００４４】
以上の動作により、ノイズの影響で、図３に示すように、累積キューイング遅延がゼロから一時的に正の値に伸びて、またゼロに戻った場合でも、全体区間の増減率に対する部分区間の増減率の比較という、複数パケットの累積キューイング遅延のおおまかな傾向をマクロな視点で分析することで、キューイング遅延の立ち上がり位置の特定時に上記ノイズの影響を低減できるので、ノイズが発生するネットワークにおいて、可用帯域の推定精度を向上できるという効果が得られる。
【００４５】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【００４６】
［構成の説明］
図９は本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。図１０にデータ構造を示す。これらの図を使って説明する。
【００４７】
送信側装置１００の構成は本発明の第１の実施形態と同じである。受信側装置２００は、パケット受信手段２１０と理想折れ線生成手段２８０と二乗誤差算出手段２８２と最小二乗誤差折れ線決定手段２８４と可用帯域推定値算出手段２６０とデータ記憶手段２７０から構成される。可用帯域算出手段２１２が、理想折れ線生成手段２８０と二乗誤差算出手段２８２と最小二乗誤差折れ線決定手段２８４と可用帯域推定値算出手段２６０を含むように構成してもよい。
【００４８】
パケット受信手段２１０は、パケット送信手段１１０からパケットトレインを受信する。理想折れ線生成手段２８０は、上記ノイズが一切存在しない理想的な状況における逐次キューイング遅延のグラフ上の振る舞いを表現する、折れ線群の数式を生成する。具体的な折れ線群の数式については後述する。
【００４９】
ここで、図２に示すように、ｊ番目（ｊ＝２，３，．．．，Ｎ）のパケットにおける逐次（successive）キューイング遅延は、
Ｑｓ（ｊ）＝｛ｔｒ（ｊ）−ｔｒ（ｊ−１）｝−｛ｔｓ（ｊ）−ｔｓ（ｊ−１）｝
により与えられる。すなわち、Ｑｓ（ｊ）は、受信側装置においてｊ−１番目のパケットの受信時刻からｊ番目のパケットを受信するまでの経過時間１６から、送信側装置においてｊ−１番目のパケットの送信時刻からｊ番目のパケットを送信するまでの経過時間１８を差し引いた値である。
【００５０】
二乗誤差算出手段２８２は、受信側装置２００で実際に観測された逐次キューイング遅延Ｑｓ（ｊ）と、（Ｎ−１）本の折れ線群の各折れ線との間の二乗誤差を算出する。最小二乗誤差折れ線決定手段２８４は、（Ｎ−１）個の二乗誤差のうち、最小のものを特定し、それに対応する折れ線を特定する。
【００５１】
可用帯域推定値算出手段２６０は、可用帯域４６を算出する。データ記憶手段２７０は、図１０に示すように、複数の逐次キューイング遅延４７と複数の理想折れ線数式４８と複数の二乗誤差４９と可用帯域４６を格納する。なお、データ記憶手段２７０は、データ記憶手段１２０に格納されている送信間隔３０、先頭パケットサイズ３１、パケット個数３２及びパケット増分３３の全部又は一部と同じ情報を必要に応じて格納してもよい。
【００５２】
逐次キューイング遅延４７は、受信したパケットトレイン内の各パケットの逐次キューイング遅延であり、ｊ番目のパケットにおける逐次キューイング遅延は、
Ｑｓ（ｊ）＝｛ｔｒ（ｊ）−ｔｒ（ｊ−１）｝−｛ｔｓ（ｊ）−ｔｓ（ｊ−１）｝
により与えられる。このように、逐次キューイング遅延はパケット番号を引数とする関数の形になる。パケットトレイン１つに対し、逐次キューイング遅延４７は（Ｎ−１）個存在する。
【００５３】
理想折れ線数式４８は、逐次キューイング遅延の計測に影響を与え得る上記ノイズが一切存在しない理想的な状況における逐次キューイング遅延のグラフ上の振る舞いを表現する、折れ線群の数式である。折れ線群に含まれる折れ線は（Ｎ−１）本存在するが、まずはその中の１本の折れ線について考える。理想的な状況では、パケットの送信レートが可用帯域の真値を超えない場合には、理想的な逐次キューイング遅延の値はゼロになる。ｋ番目のパケットで初めてパケットの送信レートが可用帯域の真値Ａｋを超えた場合には、理想的（Ｉｄｅａｌ）な逐次キューイング遅延ＱＩ（ｍ）は、
ＱＩ（ｍ）＝Ｐｍ／Ａｋ
と表せる（ただしｍ＝ｋ，ｋ＋１，．．．，Ｎ）。
【００５４】
この数式は、ｍ番目のパケットの理想的な逐次キューイング遅延は、ｍ番目のパケットのパケットサイズＰｍを可用帯域の真値Ａｋで割ると得られるということを表すので、Ａｋが固定の場合には、パケット番号が大きくなればなるほど、ＱＩ（ｍ）の値も比例して大きくなることを表す。これは、推定用のパケットトレインが、物理帯域がＣであるボトルネックリンクを流れる場合に、（可用帯域でなく）物理帯域のレートの値がＡｋであるリンクを完全に独占して流れおり、クロストラヒックは物理的には同じボトルネックリンクを流れているものの物理帯域のレートの値が（Ｃ−Ａｋ）である仮想的に別のリンクを完全に一定のレートで流れていて、推定用のパケットトレインが流れている（物理的には同じだが仮想的には別の）リンクには全く滲み出してこないことに相当する。
【００５５】
Ｐｍ＝Ｐ１＋（ｍ−１）＊ΔＰとＡｋ＝Ｐｋ／（ｔｓ（ｋ）−ｔｓ（ｋ−１））＝Ｐｋ／ＴｓをＱＩ（ｍ）に代入してｍについてまとめると、ＱＩ（ｍ）＝Ｐｍ／Ａｋ＝（Ｐ１＋（ｍ−１）＊ΔＰ）＊Ｔｓ／Ｐｋ＝（ΔＰ＊Ｔｓ／Ｐｋ）＊ｍ＋（Ｐ１−ΔＰ）＊Ｔｓ／Ｐｋとなる。これは、傾きがΔＰ＊Ｔｓ／Ｐｋの値を持つ直線である。
【００５６】
まとめると、ＱＩ（ｊ）は、図１２（Ａ）のように、２≦ｊ＜ｋの場合にＱＩ（ｊ）＝０となる直線と、ｋ≦ｊ≦Ｎの場合に傾きがΔＰ＊Ｔｓ／Ｐｋの値を持つ直線とを結合した折れ線のグラフになる。
【００５７】
さて、ここまでは理想的な折れ線群に含まれる（Ｎ−１）本の理想的な折れ線のうちの１本の折れ線だけを考えてきた、すなわちｋの値を固定して考えてきたが、ここからはｋを２からＮまで変動させることで得られる、（Ｎ−１）本の理想的な折れ線について考えてみる。すると、ＱＩ（ｊ）の折れ線の角の位置にｋ番目のパケットがあったわけであるから、まず、この角の位置が２からＮまで変動することになる。また、ｋ≦ｊ≦Ｎの場合にＱＩ（ｊ）の傾きはΔＰ＊Ｔｓ／Ｐｋの値を持つわけであるから、ｋを２からＮまで変動すると分母のＰｋが小さな値から大きな値へ増加するので、ＱＩ（ｊ）の傾きは徐々に緩やかになっていく。したがって、（Ｎ−１）本の理想的な折れ線、すなわち理想的な折れ線群の数式をグラフ化すると、図１２（Ｂ）のようになる。
【００５８】
二乗誤差４９は、受信側装置２００で実際に観測された逐次キューイング遅延Ｑｓ（ｊ）と、理想的な折れ線ＱＩ（ｊ）との間の二乗誤差である。パケットトレイン１つに対し、二乗誤差４９は（Ｎ−１）個存在する。可用帯域４６は、本システムで算出された可用帯域の推定値である。
【００５９】
［動作の説明］
次に、図１１のフロー図を参照して本実施の形態の動作を説明する。
【００６０】
（ステップＳ２０）
図７のステップＳ１０と同じである。
【００６１】
（ステップＳ２１）
パケット受信手段２１０が、Ｑｓ（ｊ）＝｛ｔｒ（ｊ）−ｔｒ（ｊ−１）｝−｛ｔｓ（ｊ）−ｔｓ（ｊ−１）｝を計算することで、（Ｎ−１）個の逐次キューイング遅延４８を算出する（ただしｊ＝２，３，．．．，Ｎ）。
【００６２】
（ステップＳ２２）
理想折れ線生成手段２８０が、理想的な状況における逐次キューイング遅延のグラフ上の振る舞いを表現する、折れ線群の数式である（Ｎ−１）本の理想折れ線数式４８を生成する。
【００６３】
（ステップＳ２３）
二乗誤差算出手段２８２が、受信側装置２００で実際に観測された逐次キューイング遅延Ｑｓ（ｊ）と、（Ｎ−１）本の理想的な折れ線ＱＩ（ｊ）のそれぞれとの間の二乗誤差を算出する。具体的には、まず、ｋ＝２として図１２（Ａ）に示す残差であるＱｓ（ｊ）−ＱＩ（ｊ）を求めて、残差の平方和であるΣ｛Ｑｓ（ｊ）−ＱＩ（ｊ）｝が１つの二乗誤差４９となる。次に、ｋを３からＮまで増やしながらΣ｛Ｑｓ（ｊ）−ＱＩ（ｊ）｝を求めることで最終的に（Ｎ−１）個の二乗誤差４９を算出する。
【００６４】
（ステップＳ２４）
最小二乗誤差折れ線決定手段２８４が、（Ｎ−１）個の二乗誤差４９のうち、最小のものを特定し、それに対応する折れ線を特定する。図１２（Ｃ）に示す実線の折れ線が特定された折れ線を示す。この折れ線の角に位置するパケットにおいて、送信レートが可用帯域を超過したと見なすことができる。
【００６５】
（ステップＳ２５）
可用帯域推定値算出手段２６０が、ステップＳ２４で特定された折れ線の角に位置するパケットのパケットサイズを、送信間隔で除算することで、可用帯域の推定値である可用帯域４６を算出する。このように、本発明では、逐次キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出している。
【００６６】
以上の動作により、ノイズの影響で、図３に示すように、累積キューイング遅延がゼロから一時的に正の値に伸びて、またゼロに戻った場合でも、全体区間において逐次キューイング遅延に最も適合する理想折れ線を特定することにより、複数パケットの逐次キューイング遅延のおおまかな傾向をマクロな視点で分析することで、キューイング遅延の立ち上がり位置の特定時に上記ノイズの影響を低減できるので、ノイズが発生するネットワークにおいて、可用帯域の推定精度を向上できるという効果が得られる。
【００６７】
以上詳細に説明したように、本発明の第１の実施形態では、受信したパケットトレインの全体区間の累積キューイング遅延について増減率を算出し、パケットトレインの部分区間の累積キューイング遅延について増減率を算出して両者の値を比較する。部分区間の位置をパケットトレイン内で移動しながら、部分区間の累積キューイング遅延の増減率を算出して全体区間の累積キューイング遅延の増減率と比較して、比率が既定の閾値を超える部分区間を特定し、当該部分区間内の先頭パケットのパケットサイズと送信間隔から、可用帯域の推定値を算出する。
【００６８】
また、本発明の第２の実施形態では、上記ノイズが一切存在しない理想的な状況における逐次キューイング遅延のグラフ上の振る舞いを、折れ線群の数式として表現し、受信側装置２００で実際に観測された逐次キューイング遅延と各折れ線との間の二乗誤差を算出し、二乗誤差が最小となる折れ線を特定し、折れ線の角に位置するパケットのパケットサイズと送信間隔から、可用帯域の推定値を算出する。
【００６９】
［効果］
本発明が奏する効果は、パケットトレインの送信中にクロストラヒックが変動した場合や、無線ＬＡＮや携帯電話網などの無線ネットワークにおいて電波強度が変動した場合、基地局でのスケジューリングの影響でパケットの送受信タイミングが乱される場合などの、ノイズが発生するネットワークにおいて、可用帯域の推定精度を向上できることである。
【００７０】
その理由は、複数パケットのキューイング遅延のおおまかな傾向をマクロな視点で分析することで、キューイング遅延の立ち上がり位置の特定時に上記ノイズの影響を低減できるためである。
【００７１】
なお、上記の可用帯域推定システムは、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合わせにより実現することができる。また、上記の可用帯域推定方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらに組合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
【００７２】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ(Programmable ROM)、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(random access memory)）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００７３】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００７４】
（付記１）送信側装置と受信側装置とを備え、前記送信側装置と前記受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定システムであって、
前記送信側装置が、パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように送信するパケット送信手段を備え、
前記受信側装置が、前記パケット送信手段からパケットトレインを受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信手段と、前記累積キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出手段とを備える可用帯域推定システム。
【００７５】
（付記２）前記可用帯域算出手段が、
前記パケット受信手段が算出した累積キューイング遅延について、前記パケット受信手段が受信したパケットトレインの全体区間での増減率を算出する全体区間増減率算出手段と、
前記パケット受信手段が算出した累積キューイング遅延について、前記パケット受信手段が受信したパケットトレインの部分区間での増減率を算出する部分区間増減率算出手段と、
前記全体区間増減率算出手段が算出した全体区間の増減率の値に対する、前記部分区間増減率算出手段が算出した部分区間の増減率の値の比率を、所定の閾値と比較する増減率比較手段と、
前記増減率比較手段による比較の結果、前記比率が前記閾値以上の場合に可用帯域の推定値を算出する可用帯域推定値算出手段と、
を備えることを特徴とする付記１に記載の可用帯域推定システム。
【００７６】
（付記３）前記増減率比較手段による比較の結果、前記比率が前記閾値より小さい場合に、前記部分区間増減率算出手段により増減率の算出を行うパケットトレインの部分区間を移動させる部分区間移動手段をさらに備えることを特徴とする付記２に記載の可用帯域推定システム。
【００７７】
（付記４）前記全体区間増減率算出手段が、前記パケット受信手段が算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延に対して線形回帰を行い、回帰直線の傾きを全体区間の増減率として算出することを特徴とする付記２又は３に記載の可用帯域推定システム。
【００７８】
（付記５）前記全体区間増減率算出手段が、前記パケット受信手段が算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延の先頭と末尾を結ぶ直線の傾きを全体区間の増減率として算出することを特徴とする付記２又は３に記載の可用帯域推定システム。
【００７９】
（付記６）前記部分区間増減率算出手段が、前記パケット受信手段が算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延のうち部分区間内にある累積キューイング遅延に対して線形回帰を行い、回帰直線の傾きを部分区間の増減率として算出することを特徴とする付記２乃至５のいずれか１に記載の可用帯域推定システム。
【００８０】
（付記７）前記部分区間増減率算出手段が、前記パケット受信手段が算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延のうち部分区間内にある累積キューイング遅延の先頭と末尾を結ぶ直線の傾きを部分区間の増減率として算出することを特徴とする付記２乃至５のいずれか１に記載の可用帯域推定システム。
【００８１】
（付記８）前記可用帯域推定値算出手段が、部分区間の先頭パケットのパケットサイズを送信間隔で除算することにより、可用帯域の推定値を算出することを特徴とする付記２乃至７のいずれか１に記載の可用帯域推定システム。
【００８２】
（付記９）前記部分区間増減率算出手段が、受信したパケットトレインを部分区間に分割し、全体区間の先頭パケットから開始して所定の部分区間長で指定された個数分の累積キューイング遅延を部分区間として取り出すことを特徴とする付記２乃至８のいずれか１に記載の可用帯域推定システム。
【００８３】
（付記１０）前記部分区間増減率算出手段が、受信したパケットトレインを部分区間に分割し、全体区間の末尾パケットから開始して所定の部分区間長で指定された個数分の累積キューイング遅延を部分区間として取り出すことを特徴とする付記２乃至８のいずれか１に記載の可用帯域推定システム。
【００８４】
（付記１１）前記部分区間移動手段が、全体区間の先頭パケットから末尾パケットの方向に、部分区間を１パケット分移動させることを特徴とする付記３乃至１０のいずれか１に記載の可用帯域推定システム。
【００８５】
（付記１２）前記部分区間移動手段が、全体区間の先頭パケットから末尾パケットの方向に、部分区間を既定の複数のパケット分移動させることを特徴とする付記３乃至１０のいずれか１に記載の可用帯域推定システム。
【００８６】
（付記１３）前記部分区間移動手段が、全体区間の末尾パケットから先頭パケットの方向に、部分区間を１パケット分移動させることを特徴とする付記３乃至１０のいずれか１に記載の可用帯域推定システム。
【００８７】
（付記１４）前記部分区間移動手段が、全体区間の末尾パケットから先頭パケットの方向に、部分区間を既定の複数のパケット分移動させることを特徴とする付記３乃至１０のいずれか１に記載の可用帯域推定システム。
【００８８】
（付記１５）送信側装置と受信側装置とを備え、前記送信側装置と前記受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定システムであって、
前記送信側装置が、パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように送信するパケット送信手段を備え、
前記受信側装置が、前記パケット送信手段からパケットトレインを受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの逐次キューイング遅延を算出するパケット受信手段と、前記逐次キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出手段とを備える可用帯域推定システム。
【００８９】
（付記１６）前記可用帯域算出手段が、
逐次キューイング遅延に影響を与えるノイズが存在しない理想的な状況における逐次キューイング遅延を表現する理想折れ線の数式を生成する理想折れ線生成手段と、
前記パケット受信手段が算出した逐次キューイング遅延と、前記理想折れ線生成手段が生成した理想折れ線の数式との間の二乗誤差を算出する二乗誤差算出手段と、
前記二乗誤差算出手段が算出した二乗誤差が最小となる理想折れ線を特定する最小二乗誤差折れ線決定手段と、
前記最小二乗誤差折れ線決定手段が特定した理想折れ線に基づいて、可用帯域の推定値を算出する可用帯域推定値算出手段と、
を備えることを特徴とする付記１５に記載の可用帯域推定システム。
【００９０】
（付記１７）前記理想折れ線生成手段が、パケットトレインの先頭パケットから末尾パケットまで順に付されたパケット番号を横軸とし、逐次キューイング遅延を縦軸とするグラフにおいて、パケットの送信レートが可用帯域の真値を超えない範囲では、原点を通り、傾きがゼロの第１の直線とし、パケットの送信レートが可用帯域の真値を超える範囲では、送信レートが初めて可用帯域の真値を超えるパケットのパケット番号が横軸の値で縦軸の値はゼロである点を通り、傾きはパケット増分と送信間隔との積を送信レートが初めて可用帯域の真値を超えるパケットのパケットサイズで除算した値である第２の直線とし、第１の直線と第２の直線を結合した折れ線を表す数式を生成することを特徴とする付記１６に記載の可用帯域推定システム。
【００９１】
（付記１８）前記二乗誤差算出手段が、前記パケット受信手段により実際に観測された逐次キューイング遅延と、複数本の理想的な折れ線のそれぞれとの間の残差の平方和を二乗誤差とすることを特徴とする付記１６又は１７に記載の可用帯域推定システム。
【００９２】
（付記１９）前記可用帯域算出手段が、前記最小二乗誤差折れ線決定手段により特定された折れ線の角に位置するパケットのパケットサイズを、送信間隔で除算することにより、可用帯域の推定値を算出することを特徴とする付記１６乃至１８のいずれか１に記載の可用帯域推定システム。
【００９３】
（付記２０）パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成り、各パケットが等間隔となるように送信されたパケットトレインを受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信手段と、
前記パケット受信手段が算出した累積キューイング遅延について、前記パケット受信手段が受信したパケットトレインの全体区間での増減率を算出する全体区間増減率算出手段と、
前記パケット受信手段が算出した累積キューイング遅延について、前記パケット受信手段が受信したパケットトレインの部分区間での増減率を算出する部分区間増減率算出手段と、
前記全体区間増減率算出手段が算出した全体区間の増減率の値に対する、前記部分区間増減率算出手段が算出した部分区間の増減率の値の比率を、所定の閾値と比較する増減率比較手段と、
前記増減率比較手段による比較の結果、前記比率が前記閾値以上の場合に可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出手段と、
を備える受信側装置。
【００９４】
（付記２１）送信側装置と受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定方法であって、
パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように前記送信側装置から送信するパケット送信ステップと、
前記パケット送信ステップにより送信されたパケットトレインを前記受信側装置において受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信ステップと、
前記累積キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出ステップとを含む可用帯域推定方法。
【００９５】
（付記２２）送信側装置と受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定方法であって、
パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように前記送信側装置から送信するパケット送信ステップと、
前記パケット送信ステップにより送信されたパケットトレインを前記受信側装置において受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信ステップと、
前記パケット受信ステップにより算出された累積キューイング遅延について、前記パケット受信ステップで受信したパケットトレインの全体区間での増減率を算出する全体区間増減率算出ステップと、
前記パケット受信ステップにより算出された累積キューイング遅延について、前記パケット受信ステップで受信したパケットトレインの部分区間での増減率を算出する部分区間増減率算出ステップと、
前記全体区間増減率算出ステップにより算出された全体区間の増減率の値に対する、前記部分区間増減率算出ステップにより算出された部分区間の増減率の値の比率を、所定の閾値と比較する増減率比較ステップと、
前記増減率比較ステップによる比較の結果、前記比率が前記閾値以上の場合に、可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出ステップと、
を含むことを特徴とする可用帯域推定方法。
【００９６】
（付記２３）前記増減率比較ステップによる比較の結果、前記比率が前記閾値より小さい場合に、前記部分区間増減率算出ステップが、増減率算出の対象であるパケットトレインの部分区間を移動させる部分区間移動ステップをさらに含むことを特徴とする付記２２に記載の可用帯域推定方法。
【００９７】
（付記２４）前記全体区間増減率算出ステップにおいて、前記パケット受信ステップで算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延に対して線形回帰を行い、回帰直線の傾きを全体区間の増減率として算出することを特徴とする付記２２又は２３に記載の可用帯域推定方法。
【００９８】
（付記２５）前記全体区間増減率算出ステップにおいて、前記パケット受信ステップで算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延の先頭と末尾を結ぶ直線の傾きを全体区間の増減率として算出することを特徴とする付記２２又は２３に記載の可用帯域推定方法。
【００９９】
（付記２６）前記部分区間増減率算出ステップにおいて、前記パケット受信ステップで算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延のうち部分区間内にある累積キューイング遅延に対して線形回帰を行い、回帰直線の傾きを部分区間の増減率として算出することを特徴とする付記２２乃至２５のいずれか１に記載の可用帯域推定方法。
【０１００】
（付記２７）前記部分区間増減率算出ステップにおいて、前記パケット受信ステップで算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延のうち部分区間内にある累積キューイング遅延の先頭と末尾を結ぶ直線の傾きを部分区間の増減率として算出することを特徴とする付記２２乃至２５のいずれか１に記載の可用帯域推定方法。
【０１０１】
（付記２８）前記部分区間増減率算出ステップにおいて、受信したパケットトレインを部分区間に分割し、全体区間の先頭パケットから開始して所定の部分区間長で指定された個数分の累積キューイング遅延を部分区間として取り出すことを特徴とする付記２２乃至２７のいずれか１に記載の可用帯域推定方法。
【０１０２】
（付記２９）前記部分区間増減率算出ステップにおいて、受信したパケットトレインを部分区間に分割し、全体区間の末尾パケットから開始して所定の部分区間長で指定された個数分の累積キューイング遅延を部分区間として取り出すことを特徴とする付記２２乃至２７のいずれか１に記載の可用帯域推定方法。
【０１０３】
（付記３０）前記部分区間移動ステップにおいて、全体区間の先頭パケットから末尾パケットの方向に、部分区間を１パケット分移動させることを特徴とする付記２２乃至２９のいずれか１に記載の可用帯域推定方法。
【０１０４】
（付記３１）前記部分区間移動ステップにおいて、全体区間の先頭パケットから末尾パケットの方向に、部分区間を既定の複数のパケット分移動させることを特徴とする付記２２乃至２９のいずれか１に記載の可用帯域推定方法。
【０１０５】
（付記３２）前記部分区間移動ステップにおいて、全体区間の末尾パケットから先頭パケットの方向に、部分区間を１パケット分移動させることを特徴とする付記２２乃至２９のいずれか１に記載の可用帯域推定方法。
【０１０６】
（付記３３）前記部分区間移動ステップにおいて、全体区間の末尾パケットから先頭パケットの方向に、部分区間を既定の複数のパケット分移動させることを特徴とする付記２２乃至２９のいずれか１に記載の可用帯域推定方法。
【０１０７】
（付記３４）前記可用帯域算出ステップにおいて、部分区間の先頭パケットのパケットサイズを送信間隔で除算することにより、可用帯域の推定値を算出することを特徴とする付記２２乃至３３のいずれか１に記載の可用帯域推定方法。
【０１０８】
（付記３５）
送信側装置と受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定方法であって、
パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように前記送信側装置から送信するパケット送信ステップと、
前記パケット送信ステップにより送信されたパケットトレインを前記受信側装置において受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの逐次キューイング遅延を算出するパケット受信ステップと、
前記逐次キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出ステップとを含む可用帯域推定方法。
【０１０９】
（付記３６）送信側装置と受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定方法であって、
パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように前記送信側装置から送信するパケット送信ステップと、
前記パケット送信ステップにより送信されたパケットトレインを前記受信側装置において受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの逐次キューイング遅延を算出するパケット受信ステップと、
逐次キューイング遅延に影響を与えるノイズが存在しない理想的な状況における逐次キューイング遅延を表現する理想折れ線の数式を生成する理想折れ線生成ステップと、
前記パケット受信ステップで算出した逐次キューイング遅延と、前記理想折れ線生成ステップで生成した理想折れ線の数式との間の二乗誤差を算出する二乗誤差算出ステップと、
前記二乗誤差算出ステップで算出した二乗誤差が最小となる理想折れ線を特定する最小二乗誤差折れ線決定ステップと、
前記最小二乗誤差折れ線決定ステップで特定した理想折れ線に基づいて、可用帯域の推定値を算出する可用帯域推定値算出ステップと、
を含むことを特徴とする可用帯域推定方法。
【０１１０】
（付記３７）前記理想折れ線生成ステップにおいて、パケットトレインの先頭パケットから末尾パケットまで順に付されたパケット番号を横軸とし、逐次キューイング遅延を縦軸とするグラフにおいて、パケットの送信レートが可用帯域の真値を超えない範囲では、原点を通り、傾きがゼロの第１の直線とし、パケットの送信レートが可用帯域の真値を超える範囲では、送信レートが初めて可用帯域の真値を超えるパケットのパケット番号が横軸の値で縦軸の値はゼロである点を通り、傾きはパケット増分と送信間隔との積を送信レートが初めて可用帯域の真値を超えるパケットのパケットサイズで除算した値である第２の直線とし、第１の直線と第２の直線を結合した折れ線を表す数式を生成することを特徴とする付記３６に記載の可用帯域推定方法。
【０１１１】
（付記３８）前記二乗誤差算出ステップにおいて、前記パケット受信ステップにより実際に観測された逐次キューイング遅延と、複数本の理想的な折れ線のそれぞれとの間の残差の平方和を二乗誤差とすることを特徴とする付記３６又は３７に記載の可用帯域推定方法。
【０１１２】
（付記３９）前記可用帯域算出ステップにおいて、前記最小二乗誤差折れ線決定ステップにより特定された折れ線の角に位置するパケットのパケットサイズを、送信間隔で除算することにより、可用帯域の推定値を算出することを特徴とする付記３６乃至３８のいずれか１に記載の可用帯域推定方法。
【０１１３】
（付記４０）送信側装置と受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定するための可用帯域推定プログラムであって、
コンピュータに、
パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように前記送信側装置から送信するパケット送信機能と、
前記パケット送信ステップにより送信されたパケットトレインを前記受信側装置において受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信機能と、
前記累積キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出機能
を実現させる可用帯域推定プログラム。
【０１１４】
（付記４１）送信側装置と受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定するための可用帯域推定プログラムであって、
コンピュータに、
パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように前記送信側装置から送信するパケット送信機能と、
前記パケット送信機能により送信されたパケットトレインを前記受信側装置において受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延を算出するパケット受信機能と、
前記パケット受信機能により算出された累積キューイング遅延について、前記パケット受信機能により受信したパケットトレインの全体区間での増減率を算出する全体区間増減率算出機能と、
前記パケット受信機能により算出された累積キューイング遅延について、前記パケット受信機能により受信したパケットトレインの部分区間での増減率を算出する部分区間増減率算出機能と、
前記全体区間増減率算出機能により算出された全体区間の増減率の値に対する、前記部分区間増減率算出機能により算出された部分区間の増減率の値の比率を、所定の閾値と比較する増減率比較機能と、
前記増減率比較機能による比較の結果、前記比率が前記閾値以上の場合に、可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出機能、
を実現させる可用帯域推定プログラム。
【０１１５】
（付記４２）前記増減率比較機能による比較の結果、前記比率が前記閾値より小さい場合に、前記部分区間増減率算出機能が、増減率算出の対象であるパケットトレインの部分区間を移動させる部分区間移動機能をさらに含むことを特徴とする付記４１に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１１６】
（付記４３）前記全体区間増減率算出機能において、前記パケット受信機能により算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延に対して線形回帰を行い、回帰直線の傾きを全体区間の増減率として算出することを特徴とする付記４１又は４２に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１１７】
（付記４４）前記全体区間増減率算出機能において、前記パケット受信機能により算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延の先頭と末尾を結ぶ直線の傾きを全体区間の増減率として算出することを特徴とする付記４１又は４２に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１１８】
（付記４５）前記部分区間増減率算出機能において、前記パケット受信機能により算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延のうち部分区間内にある累積キューイング遅延に対して線形回帰を行い、回帰直線の傾きを部分区間の増減率として算出することを特徴とする付記４１乃至４４のいずれか１に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１１９】
（付記４６）前記部分区間増減率算出機能において、前記パケット受信機能により算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延のうち部分区間内にある累積キューイング遅延の先頭と末尾を結ぶ直線の傾きを部分区間の増減率として算出することを特徴とする付記４１乃至４４のいずれか１に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１２０】
（付記４７）前記部分区間増減率算出機能において、受信したパケットトレインを部分区間に分割し、全体区間の先頭パケットから開始して所定の部分区間長で指定された個数分の累積キューイング遅延を部分区間として取り出すことを特徴とする付記４１乃至４６のいずれか１に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１２１】
（付記４８）前記部分区間増減率算出機能において、受信したパケットトレインを部分区間に分割し、全体区間の末尾パケットから開始して所定の部分区間長で指定された個数分の累積キューイング遅延を部分区間として取り出すことを特徴とする付記４１乃至４６のいずれか１に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１２２】
（付記４９）前記部分区間移動機能において、全体区間の先頭パケットから末尾パケットの方向に、部分区間を１パケット分移動させることを特徴とする付記４１乃至４８のいずれか１に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１２３】
（付記５０）前記部分区間移動機能において、全体区間の先頭パケットから末尾パケットの方向に、部分区間を既定の複数のパケット分移動させることを特徴とする付記４１乃至４８のいずれか１に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１２４】
（付記５１）前記部分区間移動機能において、全体区間の末尾パケットから先頭パケットの方向に、部分区間を１パケット分移動させることを特徴とする付記４１乃至４８のいずれか１に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１２５】
（付記５２）前記部分区間移動機能において、全体区間の末尾パケットから先頭パケットの方向に、部分区間を既定の複数のパケット分移動させることを特徴とする付記４１乃至４８のいずれか１に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１２６】
（付記５３）前記可用帯域算出機能において、部分区間の先頭パケットのパケットサイズを送信間隔で除算することにより、可用帯域の推定値を算出することを特徴とする付記４１乃至５２のいずれか１に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１２７】
（付記５４）送信側装置と受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定するための可用帯域推定プログラムであって、
コンピュータに、
パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように前記送信側装置から送信するパケット送信機能と、
前記パケット送信ステップにより送信されたパケットトレインを前記受信側装置において受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの逐次キューイング遅延を算出するパケット受信機能と、
前記逐次キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出機能
を実現させる可用帯域推定プログラム。
【０１２８】
（付記５５）送信側装置と受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定するための可用帯域推定プログラムであって、
コンピュータに、
パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように前記送信側装置から送信するパケット送信機能と、
前記パケット送信機能により送信されたパケットトレインを前記受信側装置において受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットの逐次キューイング遅延を算出するパケット受信機能と、
逐次キューイング遅延に影響を与えるノイズが存在しない理想的な状況における逐次キューイング遅延を表現する理想折れ線の数式を生成する理想折れ線生成機能と、
前記パケット受信機能により算出した逐次キューイング遅延と、前記理想折れ線生成機能により生成した理想折れ線の数式との間の二乗誤差を算出する二乗誤差算出機能と、
前記二乗誤差算出機能により算出した二乗誤差が最小となる理想折れ線を特定する最小二乗誤差折れ線決定機能と、
前記最小二乗誤差折れ線決定機能により特定した理想折れ線に基づいて、可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出機能、
を実現させる可用帯域推定プログラム。
【０１２９】
（付記５６）前記理想折れ線生成機能において、パケットトレインの先頭パケットから末尾パケットまで順に付されたパケット番号を横軸とし、逐次キューイング遅延を縦軸とするグラフにおいて、パケットの送信レートが可用帯域の真値を超えない範囲では、原点を通り、傾きがゼロの第１の直線とし、パケットの送信レートが可用帯域の真値を超える範囲では、送信レートが初めて可用帯域の真値を超えるパケットのパケット番号が横軸の値で縦軸の値はゼロである点を通り、傾きはパケット増分と送信間隔との積を送信レートが初めて可用帯域の真値を超えるパケットのパケットサイズで除算した値である第２の直線とし、第１の直線と第２の直線を結合した折れ線を表す数式を生成することを特徴とする付記５５に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１３０】
（付記５７）前記二乗誤差算出機能において、前記パケット受信機能により実際に観測された逐次キューイング遅延と、複数本の理想的な折れ線のそれぞれとの間の残差の平方和を二乗誤差とすることを特徴とする付記５５又は５６に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１３１】
（付記５８）前記可用帯域算出機能において、前記最小二乗誤差折れ線決定機能により特定された折れ線の角に位置するパケットのパケットサイズを、送信間隔で除算することにより、可用帯域の推定値を算出することを特徴とする付記５５乃至５７のいずれか１に記載の可用帯域推定プログラム。
【０１３２】
この出願は、２０１２年７月２７日に出願された日本出願特願２０１２−１６６８９７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。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明の活用例として、端末間で双方向に映像を送り合ってコミュニケーションをするビデオチャットやテレビ電話、テレビ会議などで、映像の送信レートを可用帯域の推定値以下に抑えることで、映像の送信レートとクロストラヒックの合計が通信回線のボトルネックリンクの物理帯域を超過することを防止し、パケットロスを防止できるので、映像品質を確保できることが挙げられる。
【符号の説明】
【０１３４】
１０      可用帯域推定システム
１００    送信側装置
１１０    パケット送信手段
１２０    データ記憶手段
２００    受信側装置
２１０    パケット受信手段
２１２    可用帯域算出手段
２２０    全体区間増減率算出手段
２３０    部分区間増減率算出手段
２４０    部分区間移動手段
２５０    増減率比較手段
２６０    可用帯域推定値算出手段
２７０    データ記憶手段
２８０    理想折れ線生成手段
２８２    二乗誤差算出手段
２８４    最小二乗誤差折れ線決定手段
【図１】
2014017140.tif 000003
【図２】
2014017140.tif 000004
【図３】
2014017140.tif 000005
【図４】
2014017140.tif 000006
【図５】
2014017140.tif 000007
【図６】
2014017140.tif 000008
【図７】
2014017140.tif 000009
【図８】
2014017140.tif 000010
【図９】
2014017140.tif 000011
【図１０】
2014017140.tif 000012
【図１１】
2014017140.tif 000013
【図１２】
2014017140.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月21日(2015.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットトレインを受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットのキューイング遅延を算出するパケット受信手段と、
前記キューイング遅延の大域的な増減度の変異点を検知することにより可用帯域の推定値を算出する可用帯域算出手段と、
を備える受信装置。
【請求項２】
前記可用帯域算出手段が、
前記キューイング遅延に影響を与えるノイズが存在しない理想的な状況における前記キューイング遅延を表現する理想折れ線の数式を生成する理想折れ線生成手段と、
前記パケット受信手段が算出した前記キューイング遅延と、前記理想折れ線生成手段が生成した理想折れ線の数式との間の二乗誤差を算出する二乗誤差算出手段と、
前記二乗誤差算出手段が算出した二乗誤差が最小となる理想折れ線を特定する最小二乗誤差折れ線決定手段と、
前記最小二乗誤差折れ線決定手段が特定した理想折れ線に基づいて、可用帯域の推定値を算出する可用帯域推定値算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記キューイング遅延は、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延又は逐次キューイング遅延であることを特徴とする請求項１又は２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記キューイング遅延は、前記パケットトレインに含まれるパケットの累積キューイング遅延であり、
前記可用帯域算出手段は、
前記パケット受信手段が算出した前記累積キューイング遅延について、前記パケット受信手段が受信したパケットトレインの全体区間での増減率を算出する全体区間増減率算出手段と、
前記パケット受信手段が算出した前記累積キューイング遅延について、前記パケット受信手段が受信したパケットトレインの部分区間での増減率を算出する部分区間増減率算出手段と、
前記全体区間増減率算出手段が算出した全体区間の増減率の値に対する、前記部分区間増減率算出手段が算出した部分区間の増減率の値の比率を、所定の閾値と比較する増減率比較手段と、
前記増減率比較手段による比較の結果、前記比率が前記閾値以上の場合に可用帯域の推定値を算出する可用帯域推定値算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
前記増減率比較手段による比較の結果、前記比率が前記閾値より小さい場合に、前記部分区間増減率算出手段により増減率の算出を行うパケットトレインの部分区間を移動させる部分区間移動手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
【請求項６】
前記全体区間増減率算出手段が、前記パケット受信手段が算出した複数個の時系列データである累積キューイング遅延に対して線形回帰を行い、回帰直線の傾きを全体区間の増減率として算出することを特徴とする請求項４又は５に記載の受信装置。
【請求項７】
前記可用帯域推定値算出手段が、部分区間の先頭パケットのパケットサイズを送信間隔で除算することにより、可用帯域の推定値を算出することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項８】
送信側装置と受信側装置とを備え、前記送信側装置と前記受信側装置とを接続するネットワークの可用帯域を推定する可用帯域推定システムであって、
前記送信側装置は、パケットサイズを一定の増分で増加させた所定数のパケットから成るパケットトレインを、各パケットが等間隔となるように送信するパケット送信手段を備え、
前記受信側装置は請求項１乃至７のいずれか１項に記載の受信装置であることを特徴とする可用帯域推定システム。
【請求項９】
パケットトレインを受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットのキューイング遅延を算出するパケット受信ステップと、
前記キューイング遅延に影響を与えるノイズが存在しない理想的な状況における前記キューイング遅延を表現する理想折れ線の数式を生成する理想折れ線生成ステップと、
前記パケット受信手段が算出した前記キューイング遅延と、前記理想折れ線生成手段が生成した理想折れ線の数式との間の二乗誤差を算出する二乗誤差算出ステップと、
前記二乗誤差算出手段が算出した二乗誤差が最小となる理想折れ線を特定する最小二乗誤差折れ線決定ステップと、
前記最小二乗誤差折れ線決定手段が特定した理想折れ線に基づいて、可用帯域の推定値を算出する可用帯域推定値算出ステップと、
を備えることを特徴とする受信方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
パケットトレインを受信し、前記パケットトレインに含まれるパケットのキューイング遅延を算出するパケット受信機能と、
前記キューイング遅延に影響を与えるノイズが存在しない理想的な状況における前記キューイング遅延を表現する理想折れ線の数式を生成する理想折れ線生成機能と、
前記パケット受信手段が算出した前記キューイング遅延と、前記理想折れ線生成手段が生成した理想折れ線の数式との間の二乗誤差を算出する二乗誤差算出機能と、
前記二乗誤差算出手段が算出した二乗誤差が最小となる理想折れ線を特定する最小二乗誤差折れ線決定機能と、
前記最小二乗誤差折れ線決定手段が特定した理想折れ線に基づいて、可用帯域の推定値を算出する可用帯域推定値算出機能と、
を実現させる受信プログラム。
【国際調査報告】
2014017140.tif 000015
2014017140.tif 000016
2014017140.tif 000017
2014017140.tif 000018