(57)【要約】【課題】送信装置側のパケット送信間隔を制御することにより、通信品質を向上することができるパケット通信システム、パケット通信方法、送信装置、及び該送信装置で用いるコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】送信装置は、乱数を発生し、発生した乱数に基づいて、パケットの送信間隔を設定し、設定した送信間隔でパケットを送信する。また、送信装置は、通信負荷の密度を検出する負荷密度検出用パケットを送信し、受信装置から負荷密度検出用パケットの遅延及び消失率又はいずれか一方に関する通信品質情報を受信し、受信した通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小である時間及び消失率が最小である時間又はいずれか一方を算出する。算出した時間をパケットの送信開始時間として設定して、パケット送信を開始する。【選択図】図７
2011061802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続しパケットを受信する受信装置を備えるパケット通信システムにおいて、
前記送信装置は、
送信したパケットに応答して返送された通信の品質に関する通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を算出する手段と、
算出したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定する送信開始時刻設定手段と、
設定した送信開始時刻でパケット送信を開始する手段と
を備えることを特徴とするパケット通信システム。
【請求項２】
通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続し、通信負荷の密度を検出する負荷密度検出用パケットを送受信して通信負荷の密度を検出する通信負荷密度検出装置を備えるパケット通信システムにおいて、
前記送信装置は、
前記通信負荷密度検出装置から負荷密度検出に基づく遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を含む通信品質情報を受信する手段と、
受信したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定する送信開始時刻設定手段と、
設定した送信開始時刻にパケット送信を開始する手段と
を備えることを特徴とするパケット通信システム。
【請求項３】
通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続しパケットを受信する受信装置を用いるパケット通信方法において、
前記送信装置は、
送信したパケットに応答して返送された通信の品質に関する通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を算出し、
算出したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定し、
設定した送信開始時刻でパケット送信を開始することを特徴とするパケット通信方法。
【請求項４】
通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続し、通信負荷の密度を検出する負荷密度検出用パケットを送受信して通信負荷の密度を検出する通信負荷密度検出装置を用いるパケット通信方法において、
前記送信装置は、
前記通信負荷密度検出装置から負荷密度検出に基づく遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を含む通信品質情報を受信し、
受信したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定し、
設定した送信開始時刻にパケット送信を開始することを特徴とするパケット通信方法。
【請求項５】
通信網に接続してパケットを送信する送信装置において、
送信したパケットに応答して返送された通信の品質に関する通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を算出する手段と、
算出したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定する送信開始時刻設定手段と、
設定した送信開始時刻でパケット送信を開始する手段と
を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項６】
通信網に接続してパケットを送信する送信装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記送信装置を、
送信したパケットに応答して返送された通信の品質に関する通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を算出する手段、
算出したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定する送信開始時刻設定手段、及び
設定した送信開始時刻でパケット送信を開始する手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信網に接続してパケットを伝送するパケット通信システム、パケット通信方法、送信装置、及びコンピュータプログラムに関し、特にＶｏＩＰ、ストリーム配信等のリアルタイム系の通信品質を向上させるパケット通信システム、パケット通信方法、送信装置、及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信網を介して装置間で音声、映像等のデータの送受信を行うＶｏＩＰ(Voice Over Internet Protocol)、ストリーム配信等のリアルタイム系のアプリケーションの利用が増加している。リアルタイム系のアプリケーションを利用する場合、アプリケーションにより受信した音声、映像等のデータを再生するときの再生品質が、通信網の状況により影響を受ける。そのため、リアルタイム系のアプリケーションを新規に導入する場合、より再生品質を向上させるべく、通信網の状況を把握する必要がある。
【０００３】
しかし、ＶｏＩＰ通話は、同一の拠点間であり、しかも同一経路を使用する複数の通話であっても、通話経路のトラフィック負荷の大小により通話品質が異なる場合が生じる。これは、ＶｏＩＰパケットの送信間隔に所定の周期を有するトラフィックが多量に重畳することにより、トラフィック負荷の密度に周期的な偏りが生じるためである。ＶｏＩＰパケットの送信間隔が、負荷の密度が高い周期に一致する場合には、遅延が生じやすく、又はパケットロスが発生する可能性が高くなり、通話品質を高く維持することが困難となる。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１及び２では、パケットの送信間隔、音声のＣＯＤＥＣ等を変更して、送信間隔と送信サイズとを連動して変更するＶｏＩＰ音声パケット送信方法が開示されており、音声パケットの送信間隔が、可能な限り負荷の密度が低い周期に一致するよう制御することにより、通話品質を高く維持することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０４６５６３号公報
【特許文献２】特開２００５−２５２６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示されているＶｏＩＰ音声パケット送信方法では、送信装置と受信装置との間で呼制御を行う必要が有り、送信装置で変更されたパケットの送信間隔、及び連動して変更されたパケットサイズに応じて、受信装置の設定を変更する必要があり、通信の制御が煩雑になるという問題点があった。
【０００７】
また、特許文献２に開示されているＶｏＩＰ音声パケット送信方法では、音声パケットの送信間隔を変更した場合に、受信装置側との呼接続を行うべく受信装置の呼制御設定を変更した後、変更した送信間隔で音声パケットを送信する必要がある。したがって、送信装置だけでなく、受信装置と連動して通信環境の設定を行う必要が有り、制御が煩雑になるという問題点があった。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、送信装置側のパケット送信間隔を制御するだけで、通信品質を向上することができるパケット通信システム、パケット通信方法、送信装置、及び該送信装置で用いるコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
また本発明は、送信パケットの送信間隔内の通信負荷の密度分布を、負荷検出用パケットを送信することにより取得する、又は外部の検出装置から取得することにより、トラフィックの小さい送信時間帯で送信パケットを送信することができるパケット通信システム、パケット通信方法、送信装置、及び該送信装置で用いるコンピュータプログラムを提供することを目的とする。なお、通信負荷の密度分布とは、時間変化に対する通信負荷の量の変動を意味している。通信負荷の密度分布は、周期的な通信負荷の変動等の要因によって極端な偏りを生じる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために第１発明に係るパケット通信システムは、通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続しパケットを受信する受信装置を備えるパケット通信システムにおいて、前記送信装置は、送信したパケットに応答して返送された通信の品質に関する通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を算出する手段と、算出したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定する送信開始時刻設定手段と、設定した送信開始時刻でパケット送信を開始する手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係るパケット通信システムは、通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続し、通信負荷の密度を検出する負荷密度検出用パケットを送受信して通信負荷の密度を検出する通信負荷密度検出装置を備えるパケット通信システムにおいて、前記送信装置は、前記通信負荷密度検出装置から負荷密度検出に基づく遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を含む通信品質情報を受信する手段と、受信したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定する送信開始時刻設定手段と、設定した送信開始時刻にパケット送信を開始する手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係るパケット通信方法は、通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続しパケットを受信する受信装置を用いるパケット通信方法において、前記送信装置は、送信したパケットに応答して返送された通信の品質に関する通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を算出し、算出したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定し、設定した送信開始時刻でパケット送信を開始することを特徴とする。
【００１３】
第４発明に係るパケット通信方法は、通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続し、通信負荷の密度を検出する負荷密度検出用パケットを送受信して通信負荷の密度を検出する通信負荷密度検出装置を用いるパケット通信方法において、前記送信装置は、前記通信負荷密度検出装置から負荷密度検出に基づく遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を含む通信品質情報を受信し、受信したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定し、設定した送信開始時刻にパケット送信を開始することを特徴とする。
【００１４】
第５発明に係る送信装置は、通信網に接続してパケットを送信する送信装置において、送信したパケットに応答して返送された通信の品質に関する通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を算出する手段と、算出したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定する送信開始時刻設定手段と、設定した送信開始時刻でパケット送信を開始する手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
第６発明に係るコンピュータプログラムは、通信網に接続してパケットを送信する送信装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記送信装置を、送信したパケットに応答して返送された通信の品質に関する通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を算出する手段、算出したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定する送信開始時刻設定手段、及び設定した送信開始時刻でパケット送信を開始する手段として機能させることを特徴とする。
【００１６】
第１発明、第３発明、第５発明及び第６発明では、通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続しパケットを受信する受信装置を用い、送信装置は、送信したパケットに応答して返送された通信の品質に関する通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を算出し、算出したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定し、設定した送信開始時刻でパケット送信を開始する。これにより、送信装置が送信したパケットに応答して受信装置から返送されてきた通信品質情報により、所定の送信間隔、例えばＶｏＩＰパケットの送信間隔における通信負荷の密度の分布を算出することができ、通信負荷密度が小さいタイミングでパケットを送信するように送信タイミングを設定することで、通信品質を高く維持することが可能となる。
【００１７】
第２発明、第４発明、第５発明及び第６発明では、通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続し、通信負荷の密度を検出する負荷密度検出用パケットを送受信して通信負荷の密度を検出する通信負荷密度検出装置を用い、送信装置は、通信負荷密度検出装置から負荷密度検出に基づく遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を含む通信品質情報を受信し、受信したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定し、設定した送信開始時刻にパケット送信を開始する。これにより、外部の負荷密度検出装置が負荷密度検出用パケットを送信することで、パケットの遅延及び消失率又はいずれか一方に関する通信品質情報を取得する。送信装置は、外部の負荷密度検出装置から通信品質情報を受信することで、所定の送信間隔、例えばＶｏＩＰパケットの送信間隔における通信負荷の密度の分布を算出することができ、通信負荷密度が小さいタイミングでパケットを送信するよう送信タイミングを設定することで、通信品質を高く維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
第１発明、第３発明、第５発明及び第６発明によれば、送信装置が負荷密度検出用パケットを送信することで、所定の送信間隔、例えばＶｏＩＰパケットの送信間隔における通信負荷の密度の分布を算出することができ、通信負荷密度が小さいタイミングでパケットを送信するように送信タイミングを設定することで、通信品質を高く維持することが可能となる。
【００１９】
第２発明、第４発明、第５発明及び第６発明によれば、外部の負荷密度検出装置が負荷密度検出用パケットを送信することで、パケットの遅延及び消失率又はいずれか一方に関する通信品質情報を取得する。送信装置は、外部の負荷密度検出装置から通信品質情報を受信することで、所定の送信間隔、例えばＶｏＩＰパケットの送信間隔における通信負荷の密度の分布を算出することができ、通信負荷密度が小さいタイミングでパケットを送信するよう送信タイミングを設定することで、通信品質を高く維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムで用いる送信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムで用いる受信装置の構成を示すブロック図である。
【図４】従来のパケット通信方法におけるパケット送信タイミングを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るパケット通信方法におけるパケット送信タイミングを示す図である。
【図６】ＲＴＣＰにて規定されたＲＲパケットの構成の例示図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムで用いる送信装置の制御手段の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係るパケット通信システムで用いる送信装置の制御手段のＶｏＩＰパケット送信処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２に係るパケット通信方法におけるパケット送信タイミングを示す図である。
【図１０】通信負荷密度検出装置を別個に備える場合のパケット通信システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムの構成を示すブロック図である。図１において、送信装置１は、インターネット等の通信網３に接続されており、同じく接続されている受信装置２へパケットを送信する。通信網３には、動画、音声等のストリームデータを配信するコンピュータを用いた複数の送信装置１、１、・・・、及び送信装置１、１、・・・から送信されるストリームデータを受信する受信装置２、２、・・・が接続されている。通信網３は、インターネットルータ等の複数の中継装置４、４、・・・を備えており、不特定の中継装置４、４、・・・にて構成される通信経路を経て、送信装置１、１、・・・から受信装置２、２、・・・へパケットが送信される。
【００２３】
図２は、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムで用いる送信装置１の構成を示すブロック図である。送信装置１は、装置全体を制御するＣＰＵ等の制御手段１１、本発明の実施の形態１に係る送信装置１で実行可能なコンピュータプログラム１０１及びデータ等の各種情報を記録したＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体１０２から各種情報を読み取るＣＤ−ＲＯＭドライブ等の補助記憶手段１２、補助記憶手段１２により読み取った各種情報を記録するハードディスク等の記録手段１３を備えている。そして記録手段１３から本発明に係るコンピュータプログラム１０１及びデータ等の各種情報を読み取り、情報を一時的に記憶するＲＡＭ等の記憶手段１４に記憶させてコンピュータプログラム１０１に含まれる各種手順を制御手段１１により実行することで、コンピュータは、本発明に係る送信装置１として動作する。送信装置１は、さらにパケットを送信する通信手段１５、時刻を取得する時計手段１６、マウス、キーボード等の入力手段１７、及びモニタ等の出力手段１８を備えている。なお、本実施の形態１は、ＰＣを用いて通話を行うＩＰ電話システムを想定している。したがって、ＩＰ電話機等の専用端末を使用することも可能であり、その場合には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等の補助記憶手段１２、マウス、キーボード等の電話機能以外の入力手段１７が含まれないことは言うまでもない。
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムで用いる受信装置２の構成を示すブロック図である。受信装置２は、装置全体を制御するＣＰＵ等の制御手段２１、本発明の実施の形態１に係る受信装置２で実行可能なコンピュータプログラム２０１及びデータ等の各種情報を記録したＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体２０２から各種情報を読み取るＣＤ−ＲＯＭドライブ等の補助記憶手段２２、補助記憶手段２２により読み取った各種情報を記録するハードディスク等の記録手段２３を備えている。そして記録手段２３から本発明に係るコンピュータプログラム２０１及びデータ等の各種情報を読み取り、情報を一時的に記憶するＲＡＭ等の記憶手段２４に記憶させてコンピュータプログラム２０１に含まれる各種手順を制御手段２１により実行することで、コンピュータは、本発明に係る受信装置２として動作する。受信装置２は、さらにパケットを受信する通信手段２５、時刻を取得する時計手段２６、マウス、キーボード等の入力手段２７、及びモニタ等の出力手段２８を備えている。なお、本実施の形態１は、ＰＣを用いて通話を行うＩＰ電話システムを想定している。したがって、ＩＰ電話機等の専用端末を使用することも可能であり、その場合には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等の補助記憶手段２２、マウス、キーボード等の電話機能以外の入力手段２７が含まれないことは言うまでもない。
【００２５】
上述した構成の送信装置１及び受信装置２を用いたパケット通信方法について説明する。図４は、従来のパケット通信方法におけるパケット送信タイミングを示す図である。以下の説明では、ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓを２０ｍｓとする。なお、送信間隔Ｔｓは２０ｍｓに限定されるものではない。
【００２６】
例えば通話Ａでは、ＶｏＩＰパケット（音声パケット）４２が、常時ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓの後半部分のタイミングで送信している。一方、例えば通話Ｂでは、ＶｏＩＰパケット（音声パケット）４２が、常時ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓの前半部分のタイミングで送信している。通話Ａのような送信タイミングの通話が多くなった場合、通信トラフィックは、ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓの後半部分のタイミングで大きくなり、通信負荷４１に周期的な偏りが生じる。通信負荷４１の偏りの周期は、ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓとなる。したがって通話Ａのような送信タイミングでＶｏＩＰパケット４２を送信した場合、ＶｏＩＰパケット４２が遅延する、あるいは該ＶｏＩＰパケット４２を消失する可能性が高く、通話品質が低くなる。
【００２７】
そこで、本実施の形態１では、複数の通話におけるＶｏＩＰパケットの送信間隔をランダムに変化させることにより、通信負荷４１に生じる周期的な偏りを平準化し、通信負荷を低減させる。図５は、本発明の実施の形態１に係るパケット通信方法におけるパケット送信タイミングを示す図である。
【００２８】
図５に示すように、複数の通話におけるＶｏＩＰパケットの送信タイミングを乱数の発生により送信間隔をランダムに変動させることにより変化させ、例えば通話Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、・・・のＶｏＩＰパケット４２、４３、４４、４５、４６（実線部分）を、それぞれ異なる送信タイミング（破線部分）で送信する。夫々のＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓが乱数に応じて変動していることから、通信負荷分布５１は通常の通信負荷４１よりも偏りが少なく、どの送信タイミングでＶｏＩＰパケットを送信した場合であっても、トラフィックは略均一であり、通話品質のばらつきを抑制することが可能となる。
【００２９】
なお、送信装置１から受信装置２へ送信されるＶｏＩＰパケットには、ＲＴＰ等の実時間で音声及び動画を送受信するための通信規約にて規定されたパケットが用いられる。
【００３０】
図６は、通信品質であるＶｏＩＰパレットの消失率等の情報として受信するレポートパケットＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）にて規定されたＲＲ（Receiver Report ）パケットの構成の例示図である。ＲＴＣＰの場合、ヘッダ情報は、ＩＰパケットのデータ部に含まれており、ＲＴＣＰにて規定されたパケットに関する様々な情報が書き込まれている。以下に書き込まれている情報の意味について説明する。
【００３１】
Ｖ(Version) は、ＲＴＣＰのバージョンを示している。Ｐ(padding) は、パケット長を調整するためのパディングデータの有無を示している。ＲＣ（reception report count）は、受け付けたレポートのブロック数を示している。ＰＴ（packet type）は、ＲＴＣＰパケットの種類を示しており、ＲＲパケットの場合‘２０１’に設定されている。ＳＳＲＣ＿１は、第１番目のＳＳＲＣ識別子を示し、ＳＲパケットの送信元の識別に用いられる。ｆｒａｃｔｉｏｎ＿ｌｏｓｔは、ＲＴＰパケットの一部消失が生じた位置を示しており、パケット消失数累計（cumulative number of packets lost）は、パケット消失数の累計値である。拡張最大シーケンス番号（extended highest sequence number received）は、ＲＴＰパケットで受信した最大のシーケンス番号を示しており、ｉｎｔｅｒａｒｒｉｖａｌ  ｊｉｔｔｅｒは、ＲＴＰパケットの応答時間内の揺らぎの評価値を示している。ＬＳＲ（last SR timestamp）は、最近受信したＲＴＣＰパケットのタイムスタンプを、ＤＬＳＲ（delay since last SR）は、最近受信したＲＴＣＰパケットの遅延を示している。
【００３２】
レポートパケットの形式や内容は、ＲＴＣＰのＲＲパケット以外であっても良く、他の形式や内容の場合でも、通信状況の把握に必要な情報をパケット中の所定の位置から取得するようにすれば良い。
【００３３】
図７は、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムで用いる送信装置１の制御手段１１の処理手順を示すフローチャートである。送信装置１の制御手段１１は、ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓを取得する（ステップＳ７０１）。ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓは、送信装置１の入力手段１７を介して受け付けても良いし、外部の装置から通信手段１５を介して受け付けても良い。
【００３４】
制御手段１１は、乱数によるＶｏＩＰパケットの送信間隔の変動幅の最大値ΔＴを取得する（ステップＳ７０２）。ＶｏＩＰパケットの送信間隔の変動幅の最大値ΔＴは、送信装置１の入力手段１７を介して受け付けても良いし、外部の装置から通信手段１５を介して受け付けても良い。なお、ＶｏＩＰパケットの送信間隔の変動幅の最大値ΔＴは、後述する乱数ｒが０≦ｒ≦１である場合、ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓ以下であることが望ましい。このようにすることで、ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓの範囲内で略均等にパケットの送信開始タイミングを分布させることができ、通信負荷の偏りを平準化することができる。
【００３５】
制御手段１１は、乱数ｒ（０≦ｒ≦１）を生成する（ステップＳ７０３）。乱数ｒの生成方法は特に限定されるものではなく、公知の乱数生成方法であれば何でも良い。
【００３６】
制御手段１１は、送信間隔Ｔｓに送信間隔の変動値ｒ・ΔＴを加算して新たな送信間隔Ｔｓ’とし（ステップＳ７０４）、制御手段１１は、送信間隔Ｔｓ’が経過したか否かを判断し（ステップ７０５）、制御手段１１が、送信間隔Ｔｓ’が経過していないと判断した場合（ステップ７０５：ＮＯ）、制御手段１１は、経過するまで待機状態となる。制御手段１１が、送信間隔Ｔｓ’が経過したと判断した場合（ステップＳ７０５：ＹＥＳ）、制御手段１１は、パケットを送信する（ステップＳ７０６）。制御手段１１が、パケットを送信した後、制御手段１１は、ＶｏＩＰパケットの送信が完了したか否かを判断する（ステップＳ７０７）。
【００３７】
制御手段１１が、ＶｏＩＰパケットの送信が完了していないと判断した場合（ステップＳ７０７：ＮＯ）、制御手段１１は、処理をステップＳ７０３へ戻し、上述した処理を繰り返す。制御手段１１が、ＶｏＩＰパケットの送信が完了したと判断した場合（ステップＳ７０７：ＹＥＳ）、制御手段１１は、ＶｏＩＰパケットの送信を停止して処理を終了する。
【００３８】
以上のように本実施の形態１によれば、ＶｏＩＰパケットの送信間隔がランダムに変動することにより通信負荷の分布が平準化され、パケットの消失が抑制され、遅延の発生が抑制される。したがって、送信タイミングの相違による通信品質の差を抑制することができ、通信品質の向上を図ることが可能となる。
【００３９】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２に係る通信負荷密度測定システムについて図面を参照しながら説明する。実施の形態２に係る通信負荷密度測定システムの構成は実施の形態１と同様であることから、同一の符号を付することで詳細な説明を省略する。本実施の形態２では、負荷密度検出用パケットを送信して、通信網３の通信負荷の密度分布を把握し、通信負荷の低い送信タイミングでパケット送信を行うよう送信開始タイミングを設定する点で実施の形態１と相違する。なお、本実施の形態２でも、実施の形態１と同様、通信負荷の偏りの周期、すなわちＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓを２０ｍｓとする。
【００４０】
図８は、本発明の実施の形態２に係るパケット通信システムで用いる送信装置１の制御手段１１のＶｏＩＰパケット送信処理の手順を示すフローチャートである。図８では、負荷密度検出用パケットの消失情報に基づいて通信負荷密度の低い送信タイミングを特定する方法について説明する。なお、通信負荷密度は、負荷密度検出用パケットの消失情報に基づいて求めることに限定されるものではなく、負荷密度検出用パケットの遅延情報に基づいて求める方法であっても同様の処理手順となることは言うまでも無い。
【００４１】
送信装置１の制御手段１１は、ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓ、及び送信タイミングの単位変動幅ｄを取得する（ステップＳ８０１）。ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓ及び送信タイミングの単位変動幅ｄは、送信装置１の入力手段１７を介して受け付けても良いし、外部の装置から通信手段１５を介して受け付けても良い。また、送信タイミングの単位変動幅ｄは、ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓよりも小さいものとする。
【００４２】
制御手段１１は、送信タイミングの補正変動幅Ｔ、送信タイミングごとのパケット消失数ｌｏｓｓ（Ｔ）、及び通信品質を示す通信品質情報として受信する、ＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）のＲＲ（Receiver Report ）パケットの受信個数ｎを、それぞれ初期値‘０’に設定する（ステップＳ８０２）。なお、ＲＴＣＰ（RTP Control Protocol）のＲＲ（Receiver Report ）パケットの受信個数の最大値Ｎは所定の値、例えばＮ＝５に設定しておく。
【００４３】
制御手段１１は、送信タイミングＴでＶｏＩＰパケットを１パケット送信し（ステップＳ８０３）、ＲＴＣＰのＲＲパケットを受信したか否かを判断する（ステップＳ８０４）。ここで、送信タイミングＴでＶｏＩＰパケットを送信するとは、本来ＶｏＩＰパケットを送信するべき時刻からＴ時間経過した後にＶｏＩＰパケットを送信することを意味している。制御手段１１が、ＲＲパケットを受信していないと判断した場合（ステップＳ８０４：ＮＯ）、制御手段１１は、処理をステップＳ８０３へ戻す。制御手段１１が、ＲＲパケットを受信したと判断した場合（ステップＳ８０４：ＹＥＳ）、制御手段１１は、ＲＲパケットのヘッダ項目ｆｒａｃｔｉｏｎ＿ｌｏｓｔの値を抽出し、送信タイミングごとのパケット消失数ｌｏｓｓ（Ｔ）に累計する（ステップＳ８０５）。すなわち、ｌｏｓｓ（Ｔ）の値が大きい送信タイミングは、通信トラフィックが大きく通信負荷密度が高いと判断することができ、ｌｏｓｓ（Ｔ）の値が小さい送信タイミングは、通信トラフィックが小さく通信負荷密度が低いと判断することができる。
【００４４】
制御手段１１は、ＲＲパケットの受信個数ｎを、‘１’インクリメントし（ステップＳ８０６）、ＲＲパケットの受信個数の最大値Ｎ、例えば‘５’より小さいか否かを判断する（ステップＳ８０７）。制御手段１１が、ＲＲパケットの受信個数の最大値Ｎより小さいと判断した場合（ステップＳ８０７：ＹＥＳ）、制御手段１１は、処理をステップＳ８０３へ戻し、上述した処理を繰り返す。
【００４５】
制御手段１１が、ＲＲパケットの受信個数の最大値Ｎ以上であると判断した場合（ステップＳ８０７：ＮＯ）、制御手段１１は、送信タイミングＴに送信タイミングの単位変動幅ｄをインクリメントし（ステップＳ８０８）、算出した送信タイミングＴがＶｏＩＰパケット送信間隔Ｔｓより小さいか否かを判断する（ステップＳ８０９）。制御手段１１が、算出した送信タイミングＴがＶｏＩＰパケット送信間隔Ｔｓより小さいと判断した場合、（ステップＳ８０９：ＹＥＳ）、制御手段１１は、ＲＲパケットの受信個数ｎを初期値‘０’に設定し（ステップＳ８１０）、処理をステップＳ８０３へ戻して上述した処理を繰り返す。
【００４６】
制御手段１１が、算出した送信タイミングＴがＶｏＩＰパケット送信間隔Ｔｓ以上であると判断した場合、（ステップＳ８０９：ＮＯ）、制御手段１１は、送信タイミングごとのパケット消失数ｌｏｓｓ（Ｔ）が最小である送信タイミングＴを算出し（ステップＳ８１１）、以降、算出した送信タイミングＴでＶｏＩＰパケットを継続して送信する（ステップＳ８１２）。
【００４７】
図９は、本発明の実施の形態２に係るパケット通信方法におけるパケット送信タイミングを示す図である。例えば本実施の形態２でも、通信負荷９１に周期的な偏りが存在する。通信負荷９１の偏りの周期は、ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓ、例えば２０ｍｓである。
【００４８】
この状態で例えば通話Ａ、Ｂ、Ｃでは、ＶｏＩＰパケット（音声パケット）９２、９３、９４が、常時ＶｏＩＰパケットの送信間隔Ｔｓの後半部分で送信している。したがって、通話Ａ、Ｂ、Ｃは、通信トラフィックの多いタイミングである送信タイミング９６でＶｏＩＰパケット９２、９３、９４を送信しており、ＶｏＩＰパケットが遅延する、あるいは該ＶｏＩＰパケットが消失する可能性が高く、通話品質が低くなる。
【００４９】
負荷密度検出用パケットを用いることで、送信タイミング９７が通信トラフィックの少ないタイミングであると把握した場合、送信装置１は、ＶｏＩＰパケット９５を送信タイミング９７で送信するよう、送信タイミングを設定する。したがって、ＶｏＩＰパケットが遅延する、あるいは該ＶｏＩＰパケットが消失する可能性が低く、通話品質を高く維持することが可能となる。
【００５０】
以上のように本実施の形態２では、送信装置１が負荷密度検出用パケットを送信することで、所定の送信間隔、例えばＶｏＩＰパケットの送信間隔における通信負荷の密度の分布を算出することができ、通信負荷密度が小さいタイミングでＶｏＩＰパケットを送信するように送信タイミングを設定することで、通信品質を高く維持することが可能となる。
【００５１】
また、送信装置１から負荷密度検出用パケットを送信して最適な送信タイミングを算出することに限定されるものではなく、例えば別個に通信負荷密度を検出する通信負荷密度検出装置を備えておき、通信負荷密度検出装置による検出結果を取得することにより、ＶｏＩＰパケットの送信タイミングを変更しても良い。図１０は、通信負荷密度検出装置を別個に備える場合のパケット通信システムの構成を示すブロック図である。図１０において、送信装置１は、インターネット等の通信網３に接続されており、同じく接続されている受信装置２へパケットを送信する。通信網３には、動画、音声等のストリームデータを配信するコンピュータを用いた複数の送信装置１、１、・・・、及び送信装置１、１、・・・から送信されるストリームデータを受信する受信装置２、２、・・・が接続されている。通信網３は、インターネットルータ等の複数の中継装置４、４、・・・を備えており、不特定の中継装置４、４、・・・にて構成される通信経路を経て、送信装置１、１、・・・から受信装置２、２、・・・へパケットが送信される。
【００５２】
また、送信側通信負荷密度検出装置５も、インターネット等の通信網３に接続されており、同じく接続されている受信側通信負荷密度検出装置６へ負荷密度検出用パケットを送信する。送信された負荷密度検出用パケットは、不特定の中継装置４、４、・・・にて構成される通信経路を経て、送信側通信負荷密度検出装置５から受信側通信負荷密度検出装置６へ送信される。
【００５３】
通信負荷密度検出装置は、図１０のように送信側と受信側とで別個の装置としても良いし、送信ポート及び受信ポートを１つの筐体に備えた一体型の装置であっても良い。また、通信負荷密度検出装置における最適な送信タイミングＴの算出処理の手順は、図８に示す送信装置１の処理手順のステップＳ８０１乃至Ｓ８１０と同様であることから、詳細な説明を省略する。送信装置１は、通信負荷密度検出装置から最適な送信タイミングＴを取得し、取得した送信タイミングＴでＶｏＩＰパケットを送信することにより、同様の効果を奏することができる。
【００５４】
以上の実施の形態１及び２に関し、さらに以下の付記を開示する。
【００５５】
（付記１）
通信網に接続してパケットを送信する送信装置を備えるパケット通信システムにおいて、
前記送信装置は、
乱数を発生する乱数発生手段と、
発生した乱数に基づいて、パケットの送信間隔を設定する間隔設定手段と
を備え、
設定した送信間隔でパケットを送信するようにしてあることを特徴とするパケット通信システム。
【００５６】
（付記２）
前記間隔設定手段は、
前記乱数に基づいた送信間隔を、パケットの送信間隔に対する割合の上限値より小さくなるよう設定するようにしてあることを特徴とする付記１記載のパケット通信システム。
【００５７】
（付記３）
通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続しパケットを受信する受信装置を備えるパケット通信システムにおいて、
前記送信装置は、
送信したパケットに応答して返送された通信の品質に関する通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を算出する手段と、
算出したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定する送信開始時刻設定手段と、
設定した送信開始時刻でパケット送信を開始する手段と
を備えることを特徴とするパケット通信システム。
【００５８】
（付記４）
前記受信装置は、
パケットを受信した場合、該パケットに関する前記通信品質情報を前記送信装置へ応答として返送する手段と
を備えることを特徴とする付記３記載のパケット通信システム。
【００５９】
（付記５）
通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続し、通信負荷の密度を検出する負荷密度検出用パケットを送受信して通信負荷の密度を検出する通信負荷密度検出装置を備えるパケット通信システムにおいて、
前記送信装置は、
前記通信負荷密度検出装置から負荷密度検出に基づく遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を含む通信品質情報を受信する手段と、
受信したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定する送信開始時刻設定手段と、
設定した送信開始時刻にパケット送信を開始する手段と
を備えることを特徴とするパケット通信システム。
【００６０】
（付記６）
通信網に接続してパケットを送信する送信装置を用いるパケット通信方法において、
前記送信装置は、
乱数を発生し、
発生した乱数に基づいて、パケットの送信間隔を設定し、
設定した送信間隔でパケットを送信することを特徴とするパケット通信方法。
【００６１】
（付記７）
前記乱数に基づいた送信間隔を、パケットの送信間隔に対する割合の上限値より小さくなるよう設定することを特徴とする付記６記載のパケット通信方法。
【００６２】
（付記８）
通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続しパケットを受信する受信装置を用いるパケット通信方法において、
前記送信装置は、
送信したパケットに応答して返送された通信の品質に関する通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を算出し、
算出したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定し、
設定した送信開始時刻でパケット送信を開始することを特徴とするパケット通信方法。
【００６３】
（付記９）
前記受信装置は、
パケットを受信した場合、該パケットに関する前記通信品質情報を前記送信装置へ応答として返送することを特徴とする付記８記載のパケット通信方法。
【００６４】
（付記１０）
通信網に接続しパケットを送信する送信装置、及び通信網に接続し、通信負荷の密度を検出する負荷密度検出用パケットを送受信して通信負荷の密度を検出する通信負荷密度検出装置を用いるパケット通信方法において、
前記送信装置は、
前記通信負荷密度検出装置から負荷密度検出に基づく遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を含む通信品質情報を受信し、
受信したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定し、
設定した送信開始時刻にパケット送信を開始することを特徴とするパケット通信方法。
【００６５】
（付記１１）
通信網に接続してパケットを送信する送信装置において、
乱数を発生する乱数発生手段と、
発生した乱数に基づいて、パケットの送信間隔を設定する間隔設定手段と
を備え、
設定した送信間隔でパケットを送信するようにしてあることを特徴とする送信装置。
【００６６】
（付記１２）
前記間隔設定手段は、
前記乱数に基づいた送信間隔を、パケットの送信間隔に対する割合の上限値より小さくなるよう設定するようにしてあることを特徴とする付記１１記載の送信装置。
【００６７】
（付記１３）
通信網に接続してパケットを送信する送信装置において、
送信したパケットに応答して返送された通信の品質に関する通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を算出する手段と、
算出したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定する送信開始時刻設定手段と、
設定した送信開始時刻でパケット送信を開始する手段と
を備えることを特徴とする送信装置。
【００６８】
（付記１４）
通信網に接続してパケットを送信する送信装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記送信装置を、
乱数を発生する乱数発生手段、
発生した乱数に基づいて、パケットの送信間隔を設定する間隔設定手段、及び
設定した送信間隔でパケットを送信する手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【００６９】
（付記１５）
前記間隔設定手段を、
前記乱数に基づいた送信間隔を、パケットの送信間隔に対する割合の上限値より小さくなるよう設定する手段として機能させることを特徴とする付記１４記載のコンピュータプログラム。
【００７０】
（付記１６）
通信網に接続してパケットを送信する送信装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記送信装置を、
送信したパケットに応答して返送された通信の品質に関する通信品質情報に基づいて、パケット送信間隔の中で遅延が最小であるタイミング及び消失率が最小であるタイミング又はいずれか一方を算出する手段、
算出したタイミングでパケットの送信開始時刻を設定する送信開始時刻設定手段、及び
設定した送信開始時刻でパケット送信を開始する手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【符号の説明】
【００７１】
１  送信装置
２  受信装置
３  通信網
４  中継装置
５  送信側通信負荷密度検出装置
６  受信側通信負荷密度検出装置
１０１、２０１  コンピュータプログラム
１０２、２０２  記録媒体
【図１】
2011061802.tif 000003
【図２】
2011061802.tif 000004
【図３】
2011061802.tif 000005
【図４】
2011061802.tif 000006
【図５】
2011061802.tif 000007
【図６】
2011061802.tif 000008
【図７】
2011061802.tif 000009
【図８】
2011061802.tif 000010
【図９】
2011061802.tif 000011
【図１０】
2011061802.tif 000012