(57)【要約】【課題】帯域推定の推定精度を向上できる通信装置を提供する。【解決手段】伝送路を介して他の通信装置と通信する通信装置であって、他の通信装置により使用される伝送路の無線種別の情報を取得する情報取得部と、情報取得部により取得された伝送路の無線種別の情報及び伝送路の帯域推定方式に基づいて、第１のパケットを複数生成するパケット生成部と、パケット生成部により生成された第１のパケットを送信するパケット通信部と、を備える。【選択図】図１１
2015029218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路を介して他の通信装置と通信する通信装置であって、
他の通信装置により使用される前記伝送路の無線種別の情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部により取得された前記伝送路の無線種別の情報及び前記伝送路の帯域推定方式に基づいて、第１のパケットを複数生成するパケット生成部と、
前記パケット生成部により生成された前記第１のパケットを送信するパケット通信部と、
を備える通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置であって、更に、
前記伝送路の無線種別に応じて、前記伝送路の利用可能帯域を推定する測定帯域を設定する帯域設定部を備え、
前記パケット通信部は、前記測定帯域に応じて、前記第１のパケットを送信する通信装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の通信装置であって、更に、
前記パケット通信部による通信品質の情報を取得する通信品質取得部と、
前記通信品質取得部により取得された通信品質の情報に応じて、前記伝送路の利用可能帯域を推定する測定帯域を設定する帯域設定部と、
を備え、
前記パケット通信部は、前記測定帯域に応じて、前記第１のパケットを送信する通信装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の通信装置であって、更に、
前記パケット通信部により通信されるデータの品質に応じて、前記伝送路の利用可能帯域を推定する測定帯域を設定する帯域設定部を備え、
前記パケット通信部は、前記測定帯域に応じて、前記第１のパケットを送信する通信装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の通信装置であって、更に、
前記伝送路の利用可能帯域を推定する測定帯域の上限又は下限を設定する帯域設定部を備え、
前記パケット通信部は、前記測定帯域に応じて、前記第１のパケットを送信する通信装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の通信装置であって、更に、
前記伝送路における伝送方向に応じて、前記伝送路の利用可能帯域を推定する測定帯域を設定する帯域設定部を備え、
前記パケット通信部は、前記測定帯域に応じて、前記第１のパケットを送信する通信装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の通信装置であって、
前記パケット生成部は、前記伝送路の帯域推定方式に応じて送信レートが所定レート以上である前記第１のパケットを生成し、送信レートが前記所定レート以下である第２のパケットを生成し、
前記パケット通信部は、前記パケット生成部により生成された前記第２のパケットを送信し、前記第２のパケットの送信後に前記第１のパケットを送信する通信装置。
【請求項８】
請求項７に記載の通信装置であって、
前記パケット通信部は、前記第２のパケットの送信から所定時間以内に、前記第１のパケットを送信する通信装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の通信装置であって、
前記パケット生成部は、当該通信装置が採用する帯域推定方式に従うパケットサイズに応じて、前記第１のパケット及び前記第２のパケットを生成し、
前記パケット通信部は、当該通信装置が採用する帯域推定方式に従う送信間隔に応じて、前記第１のパケット及び前記第２のパケットを送信する通信装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の通信装置であって、
前記パケット生成部は、送信レートを順次変更して前記第１のパケットを生成し、
前記パケット通信部は、前記第１のパケット及び前記第２のパケットを順次送信する通信装置。
【請求項１１】
第１の通信装置及び第２の通信装置が伝送路を介して通信する通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
前記第２の通信装置により使用される前記伝送路の無線種別の情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部により取得された前記伝送路の無線種別の情報及び前記伝送路の帯域推定方式に基づいて、第１のパケットを複数生成するパケット生成部と、
前記パケット生成部により生成された前記第１のパケットを送信する第１パケット通信部と、
を備え、
前記第２の通信装置は、
前記第２の通信装置が使用する前記伝送路の無線種別の情報を送信する情報送信部と、
複数の前記第１のパケットを受信する第２パケット通信部と、
前記第２パケット通信部による前記第１のパケットの受信結果に基づいて、前記伝送路の利用可能帯域を推定する第２帯域推定部と、
を備える通信システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の通信システムであって、
前記第２の通信装置の前記第２帯域推定部は、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置への第１の伝送路の利用可能帯域を推定し、
前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置から前記第１の通信装置への第２の伝送路の利用可能帯域を推定する第１帯域推定部を備える通信システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の通信システムであって、
前記第１の通信装置の前記第１パケット通信部は、前記第１の伝送路の利用可能帯域を推定する第１のパケットの送信を開始し、
前記第２の通信装置の前記第２パケット通信部は、最初の前記第１のパケットを受信した後に、前記第２の伝送路の利用可能帯域を推定する第３のパケットの送信を開始する通信システム。
【請求項１４】
伝送路を介して他の通信装置と通信する通信装置における通信方法であって、
他の通信装置により使用される前記伝送路の無線種別の情報を取得するステップと、
前記取得された前記伝送路の無線種別の情報及び前記伝送路の帯域推定方式に基づいて、第１のパケットを複数生成するステップと、
前記生成された前記第１のパケットを送信するステップと、
を有する通信方法。
【請求項１５】
第１の通信装置と第２の通信装置との間において伝送路を介して通信する通信方法であって、
前記第２の通信装置により、前記第２の通信装置が使用する前記伝送路の無線種別の情報を送信するステップと、
前記第１の通信装置により、前記第２の通信装置からの前記伝送路の無線種別の情報を取得するステップと、
前記第１の通信装置により、前記取得された前記伝送路の無線種別の情報及び前記伝送路の帯域推定方式に基づいて、第１のパケットを複数生成するステップと、
前記第１の通信装置により、前記生成された前記第１のパケットを送信するステップと、
前記第２の通信装置により、複数の前記第１のパケットを受信するステップと、
前記第２の通信装置により、前記第１のパケットの受信結果に基づいて、前記伝送路の利用可能帯域を推定するステップと、
を有する通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、通信システム、及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の通信装置を含む通信システムでは、伝送路の状態を把握するために、伝送路において利用可能な帯域の推定（以下、単に「帯域推定」とも称する）が行われている。帯域推定方法として、伝送路の利用可能帯域又は達成可能なＵＤＰスループットを計測するネットワーク帯域計測方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このネットワーク帯域計測方法では、送信側装置が、パケットサイズが順次に増加又は減少する複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信し、受信側装置が、送信された計測パケットを受信して計測パケットの受信間隔を計測する。また、受信側装置が、送信間隔と受信間隔とを比較し、受信間隔と送信間隔とが等しい計測パケットのうち、パケットサイズが最大の計測パケットを用いて利用可能帯域を計算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
特許文献１のネットワーク帯域計測方法では、帯域推定の推定精度が不十分であった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、伝送路の帯域推定の推定精度を向上できる通信装置、通信システム、及び通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の通信装置は、伝送路を介して他の通信装置と通信する通信装置であって、他の通信装置により使用される前記伝送路の無線種別の情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部により取得された前記伝送路の無線種別の情報及び前記伝送路の帯域推定方式に基づいて、第１のパケットを複数生成するパケット生成部と、前記パケット生成部により生成された前記第１のパケットを送信するパケット通信部と、を備える。
【０００８】
本発明の通信システムは、第１の通信装置及び第２の通信装置が伝送路を介して通信する通信システムであって、前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置により使用される前記伝送路の無線種別の情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部により取得された前記伝送路の無線種別の情報及び前記伝送路の帯域推定方式に基づいて、第１のパケットを複数生成するパケット生成部と、前記パケット生成部により生成された前記第１のパケットを送信する第１パケット通信部と、を備え、前記第２の通信装置は、前記第２の通信装置が使用する前記伝送路の無線種別の情報を送信する情報送信部と、複数の前記第１のパケットを受信する第２パケット通信部と、前記第２パケット通信部による前記第１のパケットの受信結果に基づいて、前記伝送路の利用可能帯域を推定する帯域推定部と、を備える。
【０００９】
本発明の通信方法は、伝送路を介して他の通信装置と通信する通信装置における通信方法であって、他の通信装置により使用される前記伝送路の無線種別の情報を取得するステップと、前記取得された前記伝送路の無線種別の情報及び前記伝送路の帯域推定方式に基づいて、第１のパケットを複数生成するステップと、前記生成された前記第１のパケットを送信するステップと、を有する。
【００１０】
本発明の通信方法は、第１の通信装置と第２の通信装置との間において伝送路を介して通信する通信方法であって、前記第２の通信装置により、前記第２の通信装置が使用する前記伝送路の無線種別の情報を送信するステップと、前記第１の通信装置により、前記第２の通信装置からの前記伝送路の無線種別の情報を取得するステップと、前記第１の通信装置により、前記取得された前記伝送路の無線種別の情報及び前記伝送路の帯域推定方式に基づいて、第１のパケットを複数生成するステップと、前記第１の通信装置により、前記生成された前記第１のパケットを送信するステップと、前記第２の通信装置により、複数の前記第１のパケットを受信するステップと、前記第２の通信装置により、前記第１のパケットの受信結果に基づいて、前記伝送路の利用可能帯域を推定するステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、伝送路の帯域推定の推定精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態における通信システムの構成例を示す模式図
【図２】第１の実施形態における通信端末及び通信サーバの構成例を示すブロック図
【図３】第１の実施形態における計測パケット列の通信タイミングの一例を示す模式図
【図４】第１の実施形態における閾値保持テーブルの一例を示す模式図
【図５】第１の実施形態における帯域推定処理における通信端末の動作例を示すフローチャート
【図６】第１の実施形態における帯域推定処理における通信サーバの動作例を示すフローチャート
【図７】第１の実施形態における帯域推定処理における通信システムの動作例を示すシーケンス図
【図８】第２の実施形態における通信端末及び通信サーバの構成例を示すブロック図
【図９】第２の実施形態における測定帯域保持テーブルの一例を示す模式図
【図１０】第２の実施形態における帯域推定処理における通信端末の動作例を示すフローチャート
【図１１】第３の実施形態における通信端末及び通信サーバの構成例を示すブロック図
【図１２】第３の実施形態における下り回線用の測定帯域保持テーブルの一例を示す模式図
【図１３】第３の実施形態における閾値保持テーブルの一例を示す模式図
【図１４】第３の実施形態における下り回線の帯域推定処理における通信サーバの動作例を示すフローチャート
【図１５】第３の実施形態における下り回線の帯域推定処理における通信端末の動作例を示すフローチャート
【図１６】第３の実施形態における共通のシーケンスにおいて上り回線の帯域推定処理及び下り回線の帯域推定処理を実行する場合の通信システムの動作例を示すシーケンス図
【図１７】従来のネットワーク帯域計測方法を説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１４】
（本発明の一形態を得るに至った経緯）
図１７は、特許文献１のネットワーク帯域計測方法を説明するための模式図である。図１７では、送信側装置は、パケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを所定の送信間隔において送信し、受信側装置は、計測パケットを受信する。受信側装置は、受信間隔と送信間隔とが等しい計測パケットのうち、パケットサイズが最大の計測パケットを用いて利用可能帯域を計算する。
【００１５】
図１７では、計測パケット＃１０と計測パケット＃１１との送信間隔Ｔ１０及び受信間隔Ｔ１０’が等しく（Ｔ１０＝Ｔ１０’）、計測パケット＃１１と計測パケット＃１２との送信間隔Ｔ１１及び受信間隔Ｔ１１’とが等しい（Ｔ１１＝Ｔ１１’）ことを想定する。また、計測パケット＃１２と計測パケット＃１３との受信間隔Ｔ１２’が送信間隔Ｔ１２よりも大きく（Ｔ１２’＞Ｔ１２）、計測パケット＃１３と計測パケット＃１４との受信間隔Ｔ１３’が送信間隔Ｔ１３よりも大きい（Ｔ１３’＞Ｔ１３）ことを想定する。
【００１６】
この場合、受信側装置は、受信間隔と送信間隔とが等しい計測パケット＃１０，＃１１のうち、パケットサイズが最大の計測パケット＃１１を用いて利用可能帯域を計算する。
【００１７】
しかし、特許文献１のネットワーク帯域計測システムでは、例えば伝送路において揺らぎが発生した場合、計測パケットの到達時間にばらつきが生じる。この場合、計測パケットが受信側装置に到達する時刻は、到達予定時刻からずれる。
【００１８】
「揺らぎ」とは、データ通信において、パケット毎に到着間隔がばらつくことを指し、ジッター（Ｊｉｔｔｅｒ）とも称される。揺らぎは通信経路が混雑している場合に発生しやすい。このばらつきは、例えば、無線エラー又は無線エラーに伴う再送制御に起因する。
【００１９】
無線エラーは、例えば、ネットワーク媒体における信号劣化、ネットワークリンクの飽和状態、計測パケットの破損に起因する中間ノードにおけるパケット破棄、又は、ネットワーク用ハードウェアの不具合を含む。再送制御は、例えば、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）により、受信側装置から確認応答が所定時間内に返信されない場合、再度同じデータを通信することを含む。
【００２０】
図１７に示す特許文献１の推定方法では、伝送路の揺らぎが発生する場合に推定精度が劣化する問題がある。揺らぎが発生している伝送路における受信間隔の期間には、エラー制御や再送制御等に起因するパケット毎の伝送時間の差が含まれる。従って、伝送時間の差の影響を受けた受信間隔に基づいて伝送路の利用可能帯域を推定すると、伝送路の帯域推定の推定精度が劣化することがある。
【００２１】
また、特許文献１のネットワーク帯域計測方法では、伝送路における伝送方向（例えば上り回線／下り回線）に応じて、送信側装置及び受信側装置間におけるパケット応答が異なることについて開示されていない。例えば、上下非対称の伝送路である場合には、パケット応答が異なる。この場合に、伝送方向によらず共通の手法（アルゴリズム）により伝送路の利用可能帯域を推定すると、一方の伝送方向に好適な推定でも、他方の伝送方向には好適な推定ではない場合がある。従って、伝送路の帯域推定の精度が劣化することがある。
また、後述の図１に示すシステムの場合、通信端末１００は無線種別を特定できるが、通信サーバ２００は基地局や中継局を介して有線接続されることが多く、下り（通信サーバ２００から通信端末１００）方向の帯域推定を行う場合には無線種別を考慮できないという問題があった。
【００２２】
以下、伝送路の帯域推定の推定精度を向上できる通信装置、通信システム、及び通信方法の実施の形態について説明する。なお、以下に示す複数の実施の形態は、矛盾しない範囲において相互に利用可能である。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における通信システム１０００の構成例を示す模式図である。通信システム１０００は、通信端末１００、通信サーバ２００、及び伝送路３００を含む。通信端末１００及び通信サーバ２００は、伝送路３００を介して接続される。通信端末１００及び通信サーバ２００は、通信装置の一例である。
【００２４】
通信端末１００は、複数の無線種別のいずれかを介して通信サーバ２００と通信する。複数の無線種別は、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）、又はＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）を含む。
【００２５】
通信端末１００及び通信サーバ２００は、帯域推定処理を実行する。帯域推定処理は、伝送路３００の利用可能帯域（伝送路帯域）を推定するための一連の処理を含む。
【００２６】
通信端末１００は、所定のタイミングにおいて、複数の無線種別から少なくとも１つを選択し、パケットを送信する。通信端末１００は、無線により他の通信装置と接続される。
【００２７】
通信サーバ２００は、通信端末１００からのパケットを受信し、伝送路３００の利用可能帯域を推定し、推定結果を通信端末１００へ通知する。帯域推定処理では、通信端末１００が、例えば計測パケット列を送信し、通信サーバ２００が、計測パケット列を観測する。計測パケット列は、例えば、帯域推定用のパケット及び揺らぎ検出用のパケットを含む。通信サーバ２００は、有線又は無線により他の通信装置と接続される。
【００２８】
帯域推定用のパケットは、例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット、又はＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを含む。同様に、揺らぎ検出用のパケットは、例えば、ＩＰパケット、ＵＤＰパケット、又はＲＴＰパケットを含む。
【００２９】
伝送路３００は、様々なネットワーク（例えば、携帯電話網、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ））を広く含む。また、伝送路３００は、Ｐ２Ｐ（Ｐｅｅｒ  ｔｏ  Ｐｅｅｒ）通信を行うための伝送路を含んでもよい。
なお、図１は通信端末１００が通信サーバ２００と通信を行うシステム例を示しているが、通信端末１００の通信相手はサーバに限定されるものでは無く、端末同士であっても構わない。
【００３０】
図２は、通信端末１００及び通信サーバ２００の構成例を示すブロック図である。
通信端末１００は、受信部１０１、無線監視部１０２、制御部１０３、記憶部１０４、パケット生成部１０５、及び送信部１０６を備える。
【００３１】
受信部１０１は、伝送路３００を介して、例えば、他の通信装置（例えば通信サーバ２００）からの各種信号、各種パケット、又は各種データを受信する。
【００３２】
無線監視部１０２は、受信部１０１又は送信部１０６による通信に用いられる無線種別を監視し、判別する。
【００３３】
制御部１０３は、通信端末１００内の各部を統括して制御する。また、制御部１０３は、例えば、無線種別に応じて帯域推定処理の対象となる帯域（測定帯域）を設定する。
【００３４】
記憶部１０４は、例えば、各種情報、各種データ、各種テーブルの情報を記憶する。記憶部１０４は、例えば、後述する閾値保持テーブルＴＢ１、通信サーバ２００との共有情報（例えば送信パターンの情報）を保持する。
【００３５】
パケット生成部１０５は、制御部１０３の指示により、各種パケットを生成する。
【００３６】
送信部１０６は、伝送路３００を介して、例えば各種信号、各種パケット、又は各種データを、他の通信装置（例えば通信サーバ２００）へ送信する。
【００３７】
なお、無線監視部１０２、制御部１０３、及びパケット生成部１０５は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を有する。例えば、このＣＰＵが、ＲＡＭに格納された所定のプログラムを実行することにより、各機能を実現する。また、無線監視部１０２、制御部１０３、及びパケット生成部１０５は、特定の処理を実行可能な専用のハードウェアにより構成されてもよい。
【００３８】
通信サーバ２００は、受信部２０１、帯域推定部２０２、管理部２０３、記憶部２０４、パケット生成部２０５、及び送信部２０６を備える。
【００３９】
受信部２０１は、伝送路３００を介して、例えば、他の通信装置（例えば通信端末１００）からの各種信号、各種パケット、又は各種データを受信する。
【００４０】
帯域推定部２０２は、受信部２０１により受信されたパケット（例えば計測パケット列）に基づいて、伝送路３００の利用可能帯域を推定する。伝送路３００の利用可能帯域は、例えば、伝送路３００において各伝送路の最小の伝送帯域（伝送レート）を指す。送信レートが利用可能帯域を超える場合、輻輳が発生する場合がある。
【００４１】
管理部２０３は、通信サーバ２００内の各部を統括して制御する。
【００４２】
記憶部２０４は、例えば、各種情報、各種データ、各種テーブルの情報を記憶する。記憶部２０４は、例えば、通信端末１００との共有情報（例えば送信パターンの情報）を保持する。
【００４３】
パケット生成部２０５は、管理部２０３の指示により、各種パケットを生成する。
【００４４】
送信部２０６は、伝送路３００を介して、例えば各種信号、各種パケット、又は各種データを、他の通信装置（例えば通信端末１００）へ送信する。
【００４５】
なお、帯域推定部２０２、管理部２０３、及びパケット生成部２０５は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を有する。例えば、このＣＰＵが、ＲＡＭに格納された所定のプログラムを実行することにより、各機能を実現する。また、帯域推定部２０２、管理部２０３、及びパケット生成部２０５は、特定の処理を実行可能な専用のハードウェアにより構成されてもよい。
【００４６】
次に、通信システム１０００による帯域推定処理について説明する。
【００４７】
帯域推定処理を実行するための帯域推定方式としては、複数の帯域推定方式が考えられる。以下に、帯域推定方式をいくつか例示する。各帯域推定方式による帯域推定処理では、計測パケット列が順次送受信される。計測パケット列は、帯域推定用のパケット及び揺らぎ検出用のパケットを含む。ここでは、主に帯域推定用のパケットについて説明する。
【００４８】
第１の帯域推定方式では、通信端末１００は、各帯域推定用のパケットのパケットサイズを順次変更し、各帯域推定用のパケットの送信間隔を一定にして、パケットを送信する。つまり、通信端末１００は、帯域推定用のパケットの送信レート（送信帯域）が増加するようにパケットを送信する。通信サーバ２００は、帯域推定用のパケットの受信間隔が増加するポイントを探索する。第１の帯域推定方式は、ＰａｔｈＱｕｉｃｋ方式とも称される。
【００４９】
第１の帯域推定方式によれば、低い送信レートからパケット送信するので、伝送路３００への負荷を小さくできる。また、帯域推定処理に要する推定時間を短縮できる。
【００５０】
第２の帯域推定方式では、通信端末１００は、各帯域推定用のパケットの送信間隔を順次変更し、各帯域推定用のパケットのパケットサイズを一定にして、パケットを送信する。つまり、通信端末１００は、帯域推定用のパケットの送信レートが増加するようにパケットを送信する。通信サーバ２００は、帯域推定用のパケットの受信間隔が増加するポイントを探索する。第２の帯域推定方式は、ＰａｔｈＣｈｉｒｐ方式とも称される。
【００５１】
第２の帯域推定方式によれば、低い送信レートからパケット送信するので、伝送路３００への負荷を小さくできる。また、帯域推定処理に要する推定時間を短縮できる。
【００５２】
第３の帯域推定方式では、通信端末１００は、帯域推定用のパケットを送信する。通信サーバ２００は、帯域推定用のパケットを受信し、片方向遅延が非増加傾向となる送信レートを二分探索する。第３の帯域推定方式は、Ｐａｔｈｌｏａｄ方式とも称される。
【００５３】
第３の帯域推定方式によれば、帯域推定処理の推定精度を向上できる。
【００５４】
第４の帯域推定方式では、通信端末１００は、送信レートが徐々に下がるように帯域推定用のパケットを送信する。通信サーバ２００は、帯域推定用のパケットの受信間隔が送信間隔と等しくなるポイントを探索する。第４の帯域推定方式は、ＩＧＩ（Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｇａｐ  Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ）方式とも称される。
【００５５】
第４の帯域推定方式は、伝送路３００の利用可能帯域がある程度既知であり、安定している場合に有益である。
【００５６】
第５の帯域推定方式では、通信端末１００は、帯域推定用のパケットのパケットサイズを順次変更して、パケットを送信する。通信サーバ２００は、帯域推定用のパケットのパケットサイズと片方向遅延との回帰直線を導出し、回帰直線の傾きの逆数から伝送路３００の利用可能帯域を推定する。第５の帯域推定方式は、ワンパケット方式とも称される。
【００５７】
第５の帯域推定方式によれば、帯域推定処理に要する推定時間を短縮できる。
【００５８】
第６の帯域推定方式では、通信端末１００は、パケットサイズが等しい２つの帯域推定用のパケットを送信する。通信サーバ２００は、通信端末１００からの２つの帯域推定用のパケットの受信間隔に応じて、伝送路３００の利用可能帯域を推定する。第６の帯域推定方式は、パケットペア方式とも称される。
【００５９】
第６の帯域推定方式によれば、帯域推定処理に要する時間を短縮できる。
【００６０】
通信端末１００及び通信サーバ２００は、帯域推定処理を実行する前に、いずれかの帯域推定方式を選択し、帯域推定方式の情報を共有する。例えば、通信端末１００及び通信サーバ２００のいずれか一方が帯域推定方式を選択し、他方に帯域推定方式の情報を通知する。通信端末１００及び通信サーバ２００のいずれか一方は、帯域推定処理を開始するための帯域推定開始信号に帯域推定方式の情報を含めて通知してもよい。
【００６１】
帯域推定方式の情報を共有することにより、通信サーバ２００は、帯域推定処理における通信端末１００による送信パターンを予め把握できる。
【００６２】
送信パターンは、例えば、順次送信される計測パケット列に含まれるパケットのパケットサイズ、パケットサイズの変更方法、送信間隔、又は送信間隔の変更方法を含む。通信端末１００及び通信サーバ２００は、例えば、帯域推定方式及び送信パターンの情報を、記憶部１０４，２０４に記憶する。
【００６３】
本実施の形態の帯域推定処理は、帯域推定方式の種別を問うものではなく何れの方式であっても良い。通信端末１００は、何れかの帯域推定方式に従って、通信サーバ２００へ、揺らぎ検出用のパケット及び帯域推定用のパケットを順次送信する。各揺らぎ検出用のパケットは、各帯域推定用のパケットの前に送信される。
【００６４】
例えば、揺らぎ検出用のパケットと帯域推定用のパケットとの送信間隔は、制御部１０３により、伝送路３００において同じ揺らぎを受けていると推定される所定間隔以内に設定される。この場合、帯域推定用のパケットの通信結果から、直前の揺らぎ検出用のパケットと同様と推定される揺らぎによる影響を除去できる。
【００６５】
揺らぎ検出用のパケットは、所定レート以下の低速パケット（例えば１２８ｋｂｐｓ）であり、通信端末１００から通信サーバ２００への通信において、伝送路３００の利用可能帯域の影響をほとんど受けない。従って、通信サーバ２００が揺らぎ検出用のパケットを受信する受信時刻は、伝送路３００における揺らぎに応じて変化する。帯域推定処理では、各揺らぎ検出用のパケットのパケットサイズは、全て同じでもよいし、異なってもよい。
【００６６】
図３は、計測パケット列の通信タイミングの一例を示す模式図である。
【００６７】
図３では、帯域推定方式として第１の帯域推定方式を用いることを想定する。第１の帯域推定方式では、通信端末１００は、順次送信される帯域推定用のパケットのパケットサイズを順次増加させ、帯域推定用のパケットの送信間隔を一定に維持する。従って、帯域推定用のパケットの送信レートは徐々に大きくなる。
【００６８】
図３では、同じ計測パケット列に含まれる揺らぎ検出用のパケットと帯域推定用のパケットとの送信間隔は、略等しいことを想定する。つまり、間隔Ｘ０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は、全て等しい。また、揺らぎ検出用のパケットのパケットサイズは、全て略同じであることを想定する。従って、揺らぎ検出用のパケットの送信レートは略一定となる。
【００６９】
帯域推定処理では、送信される揺らぎ検出用のパケットのヘッダには、例えば、通信端末１００による送信時刻の情報、パケット番号が含まれる。通信サーバ２００は、例えば、揺らぎ検出用のパケットを受信した受信時刻と送信時刻とを用いて、揺らぎ検出用のパケットの伝送時間を導出する。
【００７０】
通信サーバ２００は、帯域推定処理における送信パターンを通信端末１００と予め共有するので、最初の揺らぎ検出用のパケットを受信した場合、２番目以降の計測パケット列に含まれる揺らぎ検出用のパケット及び帯域推定用のパケットの受信予定時刻を導出できる。
【００７１】
例えば、図３では揺らぎ検出用のパケットは等しい送信間隔で送信されるので、通信サーバ２００は、最初の揺らぎ検出用のパケットの受信時刻から間隔Ｔ０の後に、次の（２番目の）揺らぎ検出用のパケットが到着する見込みであることを導出できる。また、通信サーバ２００は、例えば２番目の揺らぎ検出用のパケットの受信予定時刻から間隔Ｘ１の後に、次の（２番目の）帯域推定用のパケットが到着する見込みであることを導出できる。同様に、通信サーバ２００は、他の揺らぎ検出用のパケット及び帯域推定用のパケットについても、受信予定時刻を導出できる。
【００７２】
図３における時間ｊ１，ｊ２，ｊ３は、揺らぎ検出用のパケットの受信時刻と、当該揺らぎ検出用のパケットについて導出された受信予定時刻と、の差分である。時間ｊ１，ｊ２，ｊ３は、当該揺らぎ検出用のパケットの通信時における伝送路３００の揺らぎに起因する通信遅延を含む時間である。
【００７３】
図３における時間ｄ１，ｄ２，ｄ３は、帯域検出用のパケットの受信時刻と、当該帯域推定用のパケットについて導出された受信予定時刻と、の差分である。時間ｄ１，ｄ２，ｄ３は、伝送路帯域に起因する通信遅延と、当該帯域推定用のパケットの通信時における伝送路３００の揺らぎに起因する通信遅延と、を含む時間である。伝送路帯域に起因する通信遅延は、例えば、送信レートが伝送路３００の利用可能帯域を超過し、送信レートに追従できないことにより発生する遅延を含む。
【００７４】
従って、通信サーバ２００は、時間ｄｎ（ｎは整数）から、伝送路３００の揺らぎに起因する通信遅延時間を除外した時間、つまり伝送路帯域に起因する通信遅延時間を導出する。例えば、通信サーバ２００は、時間ｄｎと時間ｊｎ（ｎは整数）との差分（ｄｎ−ｊｎ）を導出することにより、上記通信遅延時間を導出する。
【００７５】
通信サーバ２００は、導出された伝送路帯域に起因する通信遅延時間と帯域推定用閾値Ｔｈとを比較し、比較結果に応じて、伝送路３００の利用可能帯域を推定する。
【００７６】
例えば、通信サーバ２００は、導出された伝送路帯域に起因する通信遅延時間が帯域推定用閾値Ｔｈ以上となった場合、この通信遅延が発生した帯域推定用のパケットの１つ前に受信された帯域推定用のパケットを用いて、伝送路３００の利用可能帯域を推定する。当該１つ前に受信された帯域推定用のパケットが送信された送信レートは、伝送路帯域以下であって最大の送信レートとなるパケットである。
【００７７】
通信サーバ２００は、例えば、上記１つ前に送信された帯域推定用のパケットのパケットサイズを、帯域推定用のパケットとその次の揺らぎ検出用パケットの送信間隔（（Ｔ０−Ｘ０）、（Ｔ１−Ｘ１）、（Ｔ２−Ｘ２）、又は（Ｔ３−Ｘ３））により除算する。これにより、通信サーバ２００は、伝送路３００の利用可能帯域を推定する。
【００７８】
なお、通信サーバ２００は、上記１つ前に送信された帯域推定用のパケットでなく、所定回前に送信された帯域推定用のパケットを用いて、伝送路３００の利用可能帯域を推定してもよい。この場合でも、所定基準以上の帯域推定精度を確保できる。
【００７９】
なお、帯域推定方式として第１の帯域推定方式以外を用いた場合でも、同様に帯域推定処理を実行できる。例えば、第２の帯域推定方式を用いた場合、計測パケット列の送信間隔を変更するが、揺らぎ検出パケットが等しい送信間隔で送信されなくても、伝送路３００の揺らぎを検出できる。
【００８０】
次に、帯域推定用閾値Ｔｈについて説明する。
図４は、帯域推定用閾値Ｔｈを保持する閾値保持テーブルＴＢ１の一例を示す模式図である。
【００８１】
帯域推定用閾値Ｔｈは、無線種別毎に設定される。例えば、無線種別がＬＴＥの場合には閾値Ａに設定され、無線種別がＨＳＰＡの場合には閾値Ｂに設定され、無線種別がＷｉＦｉの場合には閾値Ｃに設定される。各帯域推定用閾値Ｔｈは、例えば予め定められ、記憶部２０４に記憶される。帯域推定部２０２は、帯域推定処理の実行時に、無線種別に応じて帯域推定用閾値Ｔｈを設定する。
【００８２】
例えば、帯域推定用閾値Ｔｈは、揺らぎの影響が排除された時間（ｄｎ−ｊｎ）と比較される。従って、例えば第１の帯域推定方式を用いる場合には、通信端末１００による帯域推定用のパケットの送信間隔Ｔは一定であるので、帯域推定用閾値Ｔｈは、送信間隔Ｔ（Ｔ０−Ｘ０，Ｔ１−Ｘ１，Ｔ２−Ｘ２）と近似する値に設定されてもよい。
【００８３】
また、通信端末１００により設定された帯域推定用のパケットの送信間隔と、実際に端末から送信されるときの帯域推定用のパケットの送信間隔と、の差が所定値以上である場合、帯域推定部２０２は、設定された送信間隔とは異なる所定の閾値が設定されてもよい。また、設定された帯域推定用のパケットの送信間隔に基づく送信タイミングと、通信端末１００に割り当てられる無線リソースにより決定される送信タイミングと、の差が所定値以上である場合、設定された送信間隔とは異なる所定の閾値が設定されてもよい。これらの場合には、独自に設定された帯域推定用閾値Ｔｈを用いても、帯域推定の推定精度を向上できる。
【００８４】
次に、通信システム１０００の動作例について説明する。
【００８５】
図５は、帯域推定処理における通信端末１００の動作例を示すフローチャートである。
【００８６】
まず、無線監視部１０２は、受信部１０１及び送信部１０６による通信に用いる無線種別の情報を取得し、制御部１０３へ送る（Ｓ１０１）。
【００８７】
続いて、制御部１０３は、取得された無線種別の情報に応じて、計測パケット列のパラメータを、例えば記憶部１０４から取得し、パケット生成部１０５へ送る（Ｓ１０２）。計測パケット列のパラメータは、送信パターンの情報を含む。送信パターンの情報は、例えば、帯域推定方式に応じた各帯域推定用のパケットのパケットサイズ、及び各揺らぎ検出用のパケットのパケットサイズを含む。また、送信パターンの情報は、例えば、各帯域推定用のパケットの送信間隔、各揺らぎ検出用のパケットの送信間隔、及び帯域推定用のパケットと揺らぎ検出用のパケットとの送信間隔の情報を含む。
【００８８】
また、制御部１０３は、取得された無線種別の情報に応じて、測定帯域を設定する。測定帯域の情報は、無線種別毎に管理され、例えば記憶部１０４に予め記憶される。例えば、無線種別がＬＴＥの場合、測定帯域は０〜５０（Ｍｂｐｓ）であり、無線種別がＨＳＰＡの場合、測定帯域は０〜５．７（Ｍｂｐｓ）であり、Ｗｉｆｉの場合、測定帯域は０〜６００（Ｍｂｐｓ）である。測定帯域に従って、パケット生成され、パケット送信される。
【００８９】
続いて、パケット生成部１０５は、計測パケット列のパラメータに応じて、揺らぎ検出用のパケットと帯域推定用のパケットとを生成する（Ｓ１０３）。この場合、パケット生成部１０５は、パラメータに含まれるパケットサイズの情報に応じたパケットサイズの揺らぎ検出用パケットと帯域推定用のパケットとを生成する。
【００９０】
続いて、送信部１０６は、パケット生成部１０５により生成された計測パケット列を送信する（Ｓ１０４）。この場合、送信部１０６は、所定のタイミングにおいて、揺らぎ検出用のパケットと帯域推定用のパケットとを送信する。所定のタイミングは、例えば、パラメータに含まれる各帯域推定用のパケット間の送信間隔と、帯域推定用のパケットと揺らぎ検出用のパケットとの送信間隔と、に応じたタイミングである。
【００９１】
通信端末１００の動作例によれば、揺らぎ検出用のパケットと帯域推定用のパケットとをペアで送るので、受信側の通信サーバ２００は、伝送路３００の揺らぎの影響を除去した伝送路３００の利用可能帯域を推定できる。従って、帯域推定の推定精度を向上できる。
【００９２】
また、無線種別に応じて測定帯域を設定するので、例えば無線種別の特性に合わせて頻繁に用いられる伝送路帯域について、優先して帯域推定処理を実行できる。
【００９３】
図６は帯域推定処理における通信サーバ２００の動作例を示すフローチャートである。
【００９４】
まず、帯域推定部２０２は、通信端末１００が使用する無線種別に応じて、帯域推定用閾値Ｔｈを設定する（Ｓ２０１）。例えば、帯域推定部２０２は、図４に示した閾値保持テーブルＴＢ１を参照して、帯域推定用閾値Ｔｈを導出する。
【００９５】
続いて、受信部２０１は、伝送路３００を介してパケットを受信する（Ｓ２０２）。
【００９６】
続いて、帯域推定部２０２は、受信されたパケット（受信パケット）が、揺らぎ検出用のパケットであるか否かを判定する（Ｓ２０３）。揺らぎ検出用のパケットであるか否かは、例えば、パケットのヘッダに含まれる揺らぎ検出用のパケットである旨を示す識別情報を用いて判定されてもよい。また、揺らぎ検出用のパケットのパケットサイズが一定又は規則性を有する場合には、パケットサイズから判定されてもよい。
【００９７】
受信パケットが揺らぎ検出用のパケットである場合、帯域推定部２０２は、この揺らぎ検出用のパケットの受信時刻と受信予定時刻との差である時間ｊｎを導出する（Ｓ２０４）。揺らぎ検出用のパケットの受信予定時刻は、例えば、最初の揺らぎ検出用のパケットの受信時刻と送信パターンの情報とから、管理部２０３により導出されてもよい。また、受信部２０１により通信端末１００から受信予定時刻を取得してもよい。
【００９８】
Ｓ２０４の処理後、次のパケットを受信するため、Ｓ２０２に戻る。
【００９９】
受信パケットが揺らぎ検出用パケットではない場合、つまり帯域推定用のパケットである場合、帯域推定部２０２は、この帯域推定用のパケットの受信時刻と受信予定時刻との差である時間ｄｎを導出する（Ｓ２０５）。帯域推定用のパケットの受信予定時刻は、例えば、最初の揺らぎ検出用のパケットの受信時刻と送信パターンの情報とから、管理部２０３により導出されてもよい。また、受信部２０１により通信端末１００から受信予定時刻を取得してもよい。
【０１００】
時間ｊｎ，ｄｎが導出された後、帯域推定部２０２は、揺らぎ検出用のパケットに関する時間ｊｎと帯域推定用のパケットに関する時間ｄｎとの差（ｄｎ−ｊｎ）が、Ｓ２０１において導出された帯域推定用閾値Ｔｈより大きいか否かを判定する（Ｓ２０６）。
【０１０１】
（ｄｎ−ｊｎ）が帯域推定用閾値Ｔｈ以下である場合、次のパケットを受信するため、Ｓ２０２に戻る。
【０１０２】
（ｄｎ−ｊｎ）が帯域推定用閾値Ｔｈより大きい場合、帯域推定部２０２は、伝送路３００の利用可能帯域を推定する（Ｓ２０７）。
【０１０３】
なお、図６では、（ｄｎ−ｊｎ）が初めて帯域推定用閾値Ｔｈ以上となった場合に、伝送路３００の利用可能帯域を推定することを例示しているが、帯域推定用閾値Ｔｈ以上となった回数が所定回数以上となった場合に、利用可能帯域を推定してもよい。これにより、最初に閾値を超えた時点において揺らぎの影響が残存していても、利用可能帯域の推定精度を向上できる。
【０１０４】
続いて、パケット生成部２０５は、伝送路３００の利用可能帯域の推定結果を含むパケットを生成する。送信部２０６は、パケット生成部２０５により生成されたパケットを、伝送路３００を介して通信端末１００へ送信する（Ｓ２０８）。
【０１０５】
通信サーバ２００の動作例によれば、揺らぎ検出用のパケットと帯域推定用のパケットとの受信結果に応じて、伝送路３００の揺らぎの影響を考慮した伝送路３００の利用可能帯域を推定できる。従って、帯域推定の推定精度を向上できる。
【０１０６】
例えば、揺らぎ検出用のパケットの受信時刻及び受信予定時刻と、帯域推定用のパケットの受信時刻及び受信予定時刻と、を用いて、伝送路３００の揺らぎの影響を考慮した伝送路３００の利用可能帯域を推定できる。
【０１０７】
また、時間ｊｎ，ｄｎを用いて帯域推定処理を実行するので、伝送路帯域に起因する通信遅延と揺らぎに起因する通信遅延とを考慮して、伝送路３００の利用可能帯域を推定できる。従って、帯域推定の推定精度を向上できる。
【０１０８】
また、時間ｊｎ，ｄｎの差（ｄｎ−ｊｎ）と帯域推定用閾値Ｔｈとの比較結果を用いて帯域推定処理を実行するので、伝送路３００の揺らぎの影響を除去した伝送路３００の利用可能帯域を推定できる。従って、帯域推定の推定精度を向上できる。
【０１０９】
また、無線種別に応じて帯域推定用閾値Ｔｈを設定するので、各無線種別に適した閾値を設定でき、帯域推定の推定精度を向上できる。
【０１１０】
図７は、帯域推定処理における通信システム１０００の動作例を示すシーケンス図である。
【０１１１】
まず、通信端末１００は、帯域推定処理の開始トリガを検知する（Ｓ３０１）。開始トリガは、例えば、通信端末１００の電源ＯＮ時、伝送路３００への接続時、通信端末１００によるハンドオーバ（Ｈａｎｄ  Ｏｖｅｒ）発生の予測時、又は通信端末１００による受信レベル低下時を含む。
【０１１２】
通信端末１００は、開始トリガを検知すると、最適な通信伝送路を選択するために、帯域推定を開始するための帯域推定開始信号を送信する（Ｓ３０２）。帯域推定開始信号は、例えば、開始を通知する専用の所定信号でもよいし、図３に示した最初の揺らぎ検出用のパケットでもよい。また、帯域推定開始信号は、例えば送信パターンの情報、無線種別の情報を含んでもよい。
【０１１３】
通信サーバ２００は、帯域推定開始信号を受信すると、帯域推定処理を開始し（Ｓ３０３）、帯域推定開始信号に対する応答信号（帯域推定開始ＯＫ）を送信する（Ｓ３０４）。
【０１１４】
通信端末１００は、通信サーバ２００からの応答信号を受信すると、例えば図５の処理を実行する。具体的には、例えば図３に示した複数の計測パケット列を含むパケットトレインを、通信サーバ２００へ送信する。つまり、通信端末１００は、第１の計測パケット列（Ｓ３０５）、第２の計測パケット列（Ｓ３０６）、・・・、第ｎの計測パケット列（Ｓ３０７）を順次送信する。パケットトレインに含まれる計測パケット列の個数ｎは、例えば送信パターン又は測定帯域に依存する。
【０１１５】
通信サーバ２００は、通信端末１００からの各計測パケット列を受信すると、伝送路３００の利用可能帯域を推定（例えば算出）する（Ｓ３０８）。この場合、通信サーバ２００は、例えば、受信予定の全ての計測パケット列を受信後に推定してもよいし、１つの計測パケット列を受信毎に推定してもよいし、所定個の計測パケット列を受信毎に推定してもよい。
【０１１６】
通信サーバ２００は、伝送路３００の利用可能帯域の推定結果を、通信端末１００へ送信する（Ｓ３０９）。
【０１１７】
通信端末１００及び通信サーバ２００は、１つの無線種別を用いた帯域推定処理が終了すると、例えば制御部１０３又は管理部２０３により、次の無線種別に切り替えて帯域推定処理を開始する。つまり帯域推定処理を無線種別毎に実行する。
【０１１８】
通信端末１００及び通信サーバ２００は、例えば、全無線種別について順次切り替えて帯域推定処理を実行し、最良の無線種別を判別してもよい。また、通信端末１００及び通信サーバ２００は、少なくとも２つの無線種別について順次切り替えて帯域推定し、最良の無線種別を判別してもよい。また、通信端末１００及び通信サーバ２００は、最良の無線種別ではなく、所定品質を満たす無線種別を判別してもよい。
【０１１９】
なお、図５〜７では、通信端末１００が無線種別を考慮して計測パケット列のパラメータを生成し、通信サーバ２００が無線種別を考慮して帯域推定することを例示したが、無線種別を考慮しなくてもよい。無線種別を考慮しない場合、測定帯域を制限しなくてもよい。
【０１２０】
通信システム１０００によれば、伝送路３００の揺らぎの影響を考慮した伝送路３００の利用可能帯域を推定でき、帯域推定の推定精度を向上できる。
【０１２１】
また、例えばデータ量が多い通信（例えば映像伝送、ＴＶ会議システムにおける通信）を想定する場合には高い利用可能帯域が要求されるが、通信端末１００の少しの移動によっても無線環境が変化する場合がある。通信システム１０００によれば、どの無線種別による無線通信が高効率であるかを容易かつ精度良く判別できる。
【０１２２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、無線種別に応じて測定帯域を制限すること、又は測定帯域を制限しないことを示した。第２の実施形態では、無線種別以外の所定の条件に応じて、測定帯域を制限する場合について説明する。
【０１２３】
図８は、第２の実施形態における通信端末１００Ｂ及び通信サーバ２００の構成例を示すブロック図である。通信システム１０００Ｂは、通信端末１００Ｂ及び通信サーバ２００を含む。
【０１２４】
通信端末１００Ｂは、図２に示した通信端末１００と比較すると、無線監視部１０２の代わりに無線監視部１０２Ｂを備え、制御部１０３の代わりに制御部１０３Ｂを備える。通信システム１０００Ｂにおいて、図２に示した通信システム１０００と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【０１２５】
無線監視部１０２Ｂは、受信部１０１又は送信部１０６による通信に用いられる無線種別を監視し、判別する。また、無線監視部１０２Ｂは、受信部１０１による無線品質（例えば受信品質）を監視し、判別（例えば測定）する。
【０１２６】
制御部１０３Ｂは、通信端末１００Ｂ内の各部を統括して制御する。また、制御部１０３Ｂは、所定情報に応じて、測定帯域を設定する。所定情報については後述する。制御部１０３Ｂは、帯域設定部の一例である。
【０１２７】
次に、測定帯域の設定例について説明する。
以下では、測定帯域の設定例として、第１設定例〜第３設定例を示す。
【０１２８】
図９は、第１設定例〜第３設定例において用いられる測定帯域保持テーブルＴＢ２の一例を示す模式図である。測定帯域保持テーブルＴＢ２では、受信品質が無線種別毎に例示されている。
【０１２９】
第１設定例では、制御部１０３Ｂは、無線監視部１０２Ｂにより判別された受信品質に応じて、測定帯域を設定する。
【０１３０】
ＨＳＰＡの受信品質は、例えばＲＳＣＰ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｃｏｄｅ  Ｐｏｗｅｒ）である。ＲＳＣＰは、希望波受信電力を示し、受信部１０１により受信された信号の受信電力を示す。
【０１３１】
制御部１０３Ｂは、例えば、無線監視部１０２Ｂにより測定されたＲＳＣＰが所定閾値α未満である場合、測定帯域を１２８ｋｂｐｓ，２５６ｋｂｐｓ，３８４ｋｂｐｓ，５１２ｋｂｐｓ，７６８ｋｂｐｓ，１０２４ｋｂｐｓに設定する。この場合、通信端末１００Ｂは、６個の計測パケット列（計測パケット列は揺らぎ検出用パケット及び帯域推定用パケット）を順次送信する。
【０１３２】
また、制御部１０３Ｂは、例えば、無線監視部１０２Ｂにより測定されたＲＳＣＰが所定閾値α以上である場合、測定帯域を１２８ｋｂｐｓ，２５６ｋｂｐｓ，３８４ｋｂｐｓ，５１２ｋｂｐｓ，７６８ｋｂｐｓ，１０２４ｋｂｐｓ，２０４８ｋｂｐｓに設定する。
【０１３３】
ＬＴＥの受信品質は、例えばＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）及びＲＳＲＱ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｑｕａｌｉｔｙ）である。ＲＳＲＰは、受信部１０１により受信された信号の受信電力を示す。ＲＳＲＱは、受信部１０１により受信された信号の受信品質を示す。
【０１３４】
制御部１０３Ｂは、例えば、無線監視部１０２Ｂにより測定されたＲＳＲＰが所定閾値β１未満、又は、受信パケットのＲＳＲＱが所定閾値β２未満である場合、測定帯域を１２８ｋｂｐｓ，２５６ｋｂｐｓ，３８４ｋｂｐｓ，５１２ｋｂｐｓ，７６８ｋｂｐｓ，１０２４ｋｂｐｓに設定する。
【０１３５】
また、制御部１０３Ｂは、例えば、無線監視部１０２Ｂにより測定されたＲＳＲＰが所定閾値β１以上、かつ、受信パケットのＲＳＲＱが所定閾値β２以上である場合、測定帯域を５１２ｋｂｐｓ，７６８ｋｂｐｓ，１０２４ｋｂｐｓ，１５３６ｋｐｓ，２０４８ｋｂｐｓ，３０７２ｋｂｐｓに設定する。
【０１３６】
ＷｉＦｉの受信品質は、例えばＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）である。ＲＳＳＩは、受信部１０１により受信された信号の強度を示す。
【０１３７】
制御部１０３Ｂは、例えば、無線監視部１０２Ｂにより測定されたＲＳＳＩが所定閾値γ未満である場合、測定帯域を２５６ｋｂｐｓ，３８４ｋｂｐｓ，５１２ｋｂｐｓ，７６８ｋｂｐｓ，１０２４ｋｂｐｓ，２０４８ｋｂｐｓに設定する。
【０１３８】
また、制御部１０３Ｂは、例えば、無線監視部１０２Ｂにより測定されたＲＳＳＩが所定閾値γ以上である場合、測定帯域を２５６ｋｂｐｓ，３８４ｋｂｐｓ，５１２ｋｂｐｓ，７６８ｋｂｐｓ，１０２４ｋｂｐｓ，２０４８ｋｂｐｓ，３０４２ｋｂｐｓに設定する。
【０１３９】
第１設定例によれば、受信品質に適した測定帯域を設定できるので、帯域推定処理に要する時間を短縮でき、必要十分な推定精度を確保できる。従って、帯域推定処理の処理効率を向上できる。また、無線種別及び受信品質に適した測定帯域を設定する場合、更に帯域推定処理の処理効率を向上できる。
【０１４０】
なお、制御部１０３Ｂは、上述した受信品質以外の無線品質に応じて、測定帯域を設定してもよい。
【０１４１】
（第２設定例）
第２設定例では、通信端末１００Ｂが映像伝送することを想定する。制御部１０３Ｂは、データ（例えば映像データ、画像データ、音声データ）の品質に伴いデータの伝送帯域が変更される場合、その伝送帯域に応じて、測定帯域を設定する。この場合、制御部１０３Ｂは、映像伝送におけるデータ品質が複数ある場合には、測定帯域を段階的に設定してもよい。
【０１４２】
制御部１０３Ｂは、例えば、アプリケーションに応じてデータ品質が４００（ｋｂｐｓ）に変化する場合、帯域推定処理を実行する。この場合、制御部１０３Ｂは、例えば測定帯域を、変更後のデータ品質（４００（ｋｂｐｓ））を含む所定帯域範囲に含まれる伝送路３００の帯域（例えば３８４（ｋｂｐｓ）及び５１２（ｋｂｐｓ））に設定する。この場合、データ品質と伝送帯域の関係として、２０（ｆｐｓ）のデータを送る時の使用帯域が２５６〜３８４（ｋｂｐｓ）、３０（ｆｐｓ）のデータを送る時の使用帯域が３８４〜５１２（ｋｂｐｓ）である時、３８４（ｋｂｐｓ）と５１２（ｋｂｐｓ）を測定帯域として、３８４（ｋｂｐｓ）まで通れば２０（ｆｐｓ）の品質、５１２（ｋｂｐｓ）まで通れば３０（ｆｐｓ）の品質でデータを送ることになる。
【０１４３】
また、制御部１０３Ｂは、例えば、更にデータ品質が４００（ｋｂｐｓ）から６００（ｋｂｐｓ）に変化する場合、測定帯域を追加してもよい。例えば、制御部１０３Ｂは、この変更後のデータ品質（６００（ｋｂｐｓ））を含む所定帯域範囲に含まれる伝送路３００の帯域（例えば５１２（ｋｂｐｓ）及び７６８（ｋｂｐｓ））を、測定帯域に追加する。このように、制御部１０３Ｂは、段階的に測定帯域を設定し、各測定帯域において帯域推定してもよい。
【０１４４】
また、データ品質の変化が所定範囲内である場合には、測定帯域を変更しなくてもよい。これにより、通信サーバ２００の処理負荷を低減でき、帯域推定処理に要する推定時間を短縮できる。
【０１４５】
第２設定例によれば、帯域推定処理に要する推定時間を短縮でき、必要十分な推定精度を確保できる。従って、帯域推定処理の処理効率を向上できる。また、データ品質の変更後の伝送路３００の利用可能帯域を予め把握できる。従って、例えば、データ品質の変更後の送信レートに対応する伝送路帯域の状態が所定品質以下である場合に、ユーザに予め通知できる。
【０１４６】
（第３設定例）
第３設定例では、制御部１０３Ｂは、帯域推定処理の終了タイミングを設定する。この場合、例えば、制御部１０３Ｂは、所定の目標帯域を予め設定し、記憶部２０４に記憶させる。目標帯域は、例えば測定帯域の上限又は下限を示す。
【０１４７】
制御部１０３Ｂは、例えば、伝送路３００における低い帯域から高い帯域へ順次切り替えて帯域推定する場合、目標帯域が利用可能帯域であると推定された旨を通信サーバ２００から通知された場合、帯域推定処理を終了する。つまり、目標帯域が利用可能帯域と推定された場合、制御部１０３Ｂは、測定帯域の途中の帯域でも、計測パケット列の送信を終了する。
【０１４８】
例えば、図９に示すように、無線種別がＨＳＰＡの場合、制御部１０３Ｂは、ＲＳＣＰに関わらず、７６８（ｋｂｐｓ）を目標帯域として設定してもよい。この場合、通信サーバ２００により、７６８（ｋｂｐｓ）が伝送路３００の利用可能帯域であると推定された場合、以降の測定帯域（例えば１０２４（ｋｂｐｓ））の帯域推定を省略する。
【０１４９】
同様に、無線種別がＬＴＥの場合、制御部１０３Ｂは、ＲＳＲＰ＜β１又はＲＳＲＱ＜β２である場合、７６８（ｋｂｐｓ）を目標帯域として設定し、ＲＳＲＰ≧β１かつＲＳＲＱ≧β２である場合、１５３６ｋｂｐｓを目標帯域として設定してもよい。無線種別がＷｉＦｉの場合、制御部１０３Ｂは、ＲＳＳＩ＜γである場合、１０２４ｋｂｐｓを目標帯域として設定し、ＲＳＳＩ≧γの場合、２０４８ｋｂｐｓを目標帯域として設定してもよい。
【０１５０】
第３設定例によれば、帯域推定処理に要する推定時間を短縮できる。従って、通信システム１０００Ｂにおけるデータ品質を確保できる。
【０１５１】
次に、通信システム１０００Ｂの動作例について説明する。
【０１５２】
図１０は、帯域推定処理における通信端末１００Ｂの動作例を示すフローチャートである。図１０では、第１設定例により測定帯域が設定される場合を例示する。図１０において、図５と異なる点は、無線品質を考慮する点である。図１０では、図５と異なる点を主に説明し、同様の処理については説明を省略する。
【０１５３】
まず、無線監視部１０２は、無線種別の情報と無線品質（例えば受信品質）の情報とを取得し、制御部１０３Ｂへ送る（Ｓ１０１Ｂ）。
【０１５４】
続いて、制御部１０３Ｂは、取得された無線種別の情報と無線品質の情報とに応じて、計測パケット列のパラメータを、例えば記憶部１０４から取得し、パケット生成部１０５へ送る（Ｓ１０２Ｂ）。
【０１５５】
また、制御部１０３Ｂは、取得された無線種別の情報と無線品質の情報とに応じて、測定帯域を設定する（Ｓ１０２Ｂ）。測定帯域に従って、パケット生成され、パケット送信される。
【０１５６】
通信システム１０００Ｂによれば、帯域推定処理に要する推定時間を短縮できる。従って、通信システム１０００Ｂにおけるデータ品質を確保できる。
【０１５７】
（第３の実施形態）
第１，第２の実施形態では、伝送路３００の伝送方向について考慮しなかったが、第３の実施形態では、伝送方向（例えば上り回線及び下り回線）を考慮して帯域推定処理を実行する場合について示す。
【０１５８】
図１１は、第３の実施形態における通信端末１００Ｃ及び通信サーバ２００Ｃの構成例を示すブロック図である。通信システム１０００Ｃは、通信端末１００Ｃ及び通信サーバ２００Ｃを含む。通信端末１００Ｃは、図２に示した通信端末１００と比較すると、帯域推定部１０７を備え、制御部１０３の代わりに制御部１０３Ｃを備える。通信サーバ２００Ｃは、図２に示した通信サーバ２００と比較すると、管理部２０３の代わりに、管理部２０３Ｃを備える。通信システム１０００Ｃにおいて、図２に示した通信システム１０００と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【０１５９】
また、伝送路３００において、通信端末１００Ｃから通信サーバ２００Ｃへの伝送路を、上り回線３００Ａとする。また、伝送路３００において、通信サーバ２００Ｃから通信端末１００Ｃへ伝送路を、下り回線３００Ｂとする。
【０１６０】
無線監視部１０２Ｃは、受信部１０１又は送信部１０６による通信に用いられる無線種別を監視し、判別する。また、無線監視部１０２Ｃは、受信部１０１による無線品質を監視し、判別してもよい。
【０１６１】
制御部１０３Ｃは、通信端末１００Ｃ内の各部を統括して制御する。また、制御部１０３は、例えば、無線種別又は無線品質に応じて、上り回線３００Ａ又は下り回線３００Ｂの測定帯域を導出する。
【０１６２】
帯域推定部１０７は、受信部１０１により受信されたパケット（例えば計測パケット列）に基づいて、下り回線３００Ｂの利用可能帯域を推定する。
【０１６３】
管理部２０３Ｃは、通信サーバ２００内の各部を統括して制御する。また、管理部２０３Ｃは、例えば、通信端末１００Ｃから下り回線３００Ｂの測定帯域の情報又は無線品質の情報を受信した場合、下り回線３００Ｂの測定帯域を設定する。
【０１６４】
通信サーバ２００Ｃは、通信端末１００Ｃと同様に、所定のタイミングにおいて、通信端末１００で使用された無線種別を選択し、パケットを送信する。
【０１６５】
次に、上り回線３００Ａ又は下り回線３００Ｂの測定帯域について説明する。
【０１６６】
上り回線３００Ａ又及び下り回線３００Ｂの測定帯域の情報は、例えば無線種別毎に管理され、例えば記憶部１０４，２０４に予め記憶される。
【０１６７】
上り回線３００Ａでは、例えば、無線種別がＬＴＥの場合、測定帯域は０〜５０（Ｍｂｐｓ）であり、無線種別がＨＳＰＡの場合、測定帯域は０〜５．７（Ｍｂｐｓ）であり、Ｗｉｆｉの場合、測定帯域は０〜６００（Ｍｂｐｓ）である。
【０１６８】
下り回線３００Ｂでは、例えば、無線種別がＬＴＥの場合、測定帯域は０〜１００（Ｍｂｐｓ）であり、無線種別がＨＳＰＡの場合、測定帯域は０〜１４（Ｍｂｐｓ）であり、Ｗｉｆｉの場合、測定帯域は０〜６００（Ｍｂｐｓ）である。
【０１６９】
また、制御部１０３Ｃは、第２の実施形態と同様に、通信端末１００Ｃにおける無線品質に応じて、又は無線種別及び通信端末１００Ｃにおける無線品質に応じて、上り回線３００Ａの測定帯域を設定してもよい。この場合、制御部１０３Ｃは、例えば、図９に示した測定帯域保持テーブルＴＢ２を参照して、上り回線３００Ａの測定帯域を設定する。
【０１７０】
また、制御部１０３Ｃ又は管理部２０３Ｃは、通信端末１００Ｃにおける無線品質に応じて、又は無線種別及び通信端末１００Ｃにおける無線品質に応じて、下り回線３００Ｂの測定帯域を設定してもよい。この場合、制御部１０３Ｃ又は管理部２０３Ｃは、例えば、図１２に示す測定帯域保持テーブルＴＢ３を参照して、下り回線３００Ｂの測定帯域を設定する。図１２の測定帯域保持テーブルＴＢ３では、受信品質が無線種別毎に例示されている。
【０１７１】
測定帯域保持テーブルＴＢ２，ＴＢ３を比較すると、各無線種別において、測定帯域保持テーブルＴＢ３における測定帯域（丸印参照）及び目標帯域（二重丸印参照）の方が、測定帯域保持テーブルＴＢ３における測定帯域及び目標帯域よりも高いことが理解できる。これは、上り回線３００Ａと下り回線３００Ｂとの帯域が非対称であり、下り回線３００Ｂの方が高速であることが多いことに基づく。
【０１７２】
測定帯域保持テーブルＴＢ３は、例えば、通信端末１００Ｃの記憶部１０４又は通信サーバ２００Ｃの記憶部２０４に記憶される。通信端末１００Ｃが測定帯域保持テーブルＴＢ３を保持する場合、例えば、制御部１０３Ｃが、測定帯域保持テーブルＴＢ３を参照し、無線監視部１０２Ｃにより判別された受信品質に応じて、下り回線３００Ｂの測定帯域を導出する。送信部１０６は、導出された測定帯域の情報を含むパケットを通信サーバ２００Ｃへ送信する。通信サーバ２００Ｃは、通信端末１００Ｃからの測定帯域の情報を受信すると、管理部２０３Ｃにより下り回線３００Ｂの測定帯域を設定する。
【０１７３】
一方、通信サーバ２００Ｃが測定帯域保持テーブルＴＢ３を保持する場合、例えば、送信部１０６は、無線監視部１０２Ｃにより判別された受信品質の情報を通信サーバ２００Ｃへ送信する。通信サーバ２００Ｃは、通信端末１００Ｃからの受信品質の情報を受信すると、管理部２０３Ｃが、測定帯域保持テーブルＴＢ３を参照し、受信品質の情報に応じて、下り回線３００Ｂの測定帯域を設定する。
【０１７４】
次に、帯域推定用閾値Ｔｈについて説明する。
図１３は、上り回線３００Ａ用又は下り回線３００Ｂ用の帯域推定用閾値Ｔｈを保持する閾値保持テーブルＴＢ４の一例を示す模式図である。
【０１７５】
帯域推定用閾値Ｔｈは、無線種別毎に設定される。上り回線３００Ａでは、例えば、無線種別がＬＴＥの場合には閾値Ａに設定され、無線種別がＨＳＰＡの場合には閾値Ｂに設定され、無線種別がＷｉＦｉの場合には閾値Ｃに設定される。下り回線３００Ｂでは、例えば、無線種別がＬＴＥの場合には閾値Ａ’に設定され、無線種別がＨＳＰＡの場合には閾値Ｂ’に設定され、無線種別がＷｉＦｉの場合には閾値Ｃ’に設定される。各帯域推定用閾値Ｔｈは、例えば予め定められ、記憶部１０４，２０４に記憶される。帯域推定部１０７，２０２は、例えば帯域推定処理の実行前に、無線種別に応じて帯域推定用閾値Ｔｈを設定する。
【０１７６】
次に、通信システム１０００Ｃの動作例について説明する。
【０１７７】
通信システム１０００Ｃでは、通信端末１００Ｃ及び通信サーバ２００Ｃのいずれか一方が、帯域推定処理の対象が上り回線３００Ａであるか下り回線３００Ｂであるかに応じて、計測パケット列を送信する。通信端末１００Ｃ及び通信サーバ２００Ｃのいずれか他方は、計測パケット列を受信し、上り回線３００Ａ又は下り回線３００Ｂの利用可能帯域を推定する。
【０１７８】
なお、通信サーバ２００Ｃにより送信される計測パケット列は、通信端末１００，１００Ｃにより送信される計測パケット列と同様であるので、詳細な説明を省略する。通信端末１００Ｃによる下り回線３００Ｂの利用可能帯域の推定方法は、通信サーバ２００Ｃによる上り回線３００Ａの利用可能帯域の推定方法と同様であり、通信サーバ２００による伝送路３００の利用可能帯域の推定方法と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【０１７９】
次に、上り回線３００Ａの帯域推定処理における通信システム１０００Ｃの動作例について説明する。
【０１８０】
上り回線３００Ａの帯域推定処理における通信システム１０００Ｃの動作及び作用効果は、第１の実施形態又は第２の実施形態における通信システム１０００，１０００Ｂの動作及び作用効果と同様であるので、説明を省略する。例えば、上り回線３００Ａの帯域推定処理における通信システム１０００Ｃの動作は、図５〜図７に示した通信システム１０００の動作と同様である。
【０１８１】
次に、下り回線３００Ｂの帯域推定処理における通信システム１０００Ｃの動作例について説明する。
【０１８２】
図１４は、下り回線３００Ｂの帯域推定処理における通信サーバ２００Ｃの動作例を示すフローチャートである。
【０１８３】
まず、管理部２０３Ｃは、下り回線３００Ｂの帯域推定処理の要求があるか否かを判定する（Ｓ４０１）。例えば、通信端末１００Ｃが、所定のタイミングにおいて、下り回線３００Ｂの帯域推定処理の要求を通信サーバ２００Ｃへ送信してもよい。この所定のタイミングは、例えば、通信端末１００Ｃの電源ＯＮ時、伝送路３００への接続時、通信端末１００Ｃによるハンドオーバ（Ｈａｎｄ  Ｏｖｅｒ）発生の予測時、又は通信端末１００Ｃによる受信レベル低下時、を含む。
【０１８４】
また、下り回線３００Ｂの帯域推定処理の要求は、通信サーバ２００Ｃ内部において定期的に発生してもよい。この場合、例えば、管理部２０３Ｃの図示しないタイマにより、所定期間の経過を検知する。これにより、定期的に下り回線３００Ｂの利用可能帯域を把握できる。
【０１８５】
下り回線３００Ｂの帯域推定処理の要求がある場合、受信部２０１は、通信端末１００Ｃからの無線種別の情報を取得する（Ｓ４０２）。この場合、例えば、通信端末１００Ｂは、通信端末１００Ｃが使用する無線種別の情報を通信サーバ２００Ｃへ送信し、通信サーバ２００Ｃは、この無線種別の情報を受信する。これにより、通信端末１００Ｃが使用する無線種別を通信サーバ２００Ｃが認識できる。
【０１８６】
また、下り回線３００Ｂの帯域推定処理の要求がある場合、受信部２０１は、第２の実施形態における通信端末１００Ｂと同様に、通信端末１００Ｃから無線品質の情報も取得してもよい。これにより、通信端末１００Ｃが使用する無線種別と通信端末１００Ｃにおける無線品質を通信サーバ２００Ｃが認識できる。
【０１８７】
続いて、管理部２０３Ｃは、取得された無線種別の情報に応じて、又は無線種別と無線品質との情報に応じて、計測パケット列のパラメータを、例えば記憶部２０４から取得する（Ｓ４０３）。また、管理部２０３Ｃは、取得された無線種別の情報に応じて、又は無線種別と無線品質との情報に応じて、測定帯域を設定する。測定帯域に従って、パケット生成され、パケット送信される。
【０１８８】
続いて、パケット生成部２０５は、計測パケット列のパラメータに応じて、揺らぎ検出用のパケットと帯域推定用のパケットとを生成する（Ｓ４０４）。この場合、パケット生成部２０５は、パラメータに含まれるパケットサイズの情報に応じたパケットサイズの揺らぎ検出用パケットと帯域推定用のパケットとを生成する。
【０１８９】
続いて、送信部２０６は、パケット生成部２０５により生成された計測パケット列を送信する（Ｓ４０５）。この場合、送信部２０６は、所定のタイミングにおいて、揺らぎ検出用のパケットと帯域推定用のパケットとを送信する。所定のタイミングは、例えば、パラメータに含まれる各帯域推定用のパケット間の送信間隔と、帯域推定用のパケットと揺らぎ検出用のパケットとの送信間隔と、に応じたタイミングである。
【０１９０】
通信サーバ２００Ｃの動作例によれば、揺らぎ検出用のパケットと帯域推定用のパケットとをペアで送るので、受信側の通信端末１００Ｃは、下り回線３００Ｂの揺らぎの影響を除去した下り回線３００Ｂの利用可能帯域を推定できる。従って、下り回線３００Ｂの帯域推定の推定精度を向上できる。
【０１９１】
また、無線種別に応じて下り回線３００Ｂの測定帯域を設定するので、例えば無線種別の特性に合わせて頻繁に用いられる下り回線３００Ｂの帯域について、優先して帯域推定処理を実行できる。
【０１９２】
また、無線品質に応じて下り回線３００Ｂの測定帯域を設定する場合、下り回線３００Ｂの帯域推定処理に要する推定時間を短縮でき、必要十分な推定精度を確保できる。従って、通信システム１０００Ｃにおける下り回線のデータ品質を確保できる。
【０１９３】
図１５は、下り回線３００Ｂの帯域推定処理における通信端末１００Ｃの動作例を示すフローチャートである。
【０１９４】
まず、帯域推定部１０７は、通信端末１００Ｃが使用する無線種別に応じて、帯域推定用閾値Ｔｈを導出する（Ｓ５０１）。例えば、帯域推定部１０７は、図１３に示した閾値保持テーブルＴＢ４を参照して、帯域推定用閾値Ｔｈを導出する。
【０１９５】
続いて、受信部１０１は、下り回線３００Ｂを介してパケットを受信する（Ｓ５０２）。
【０１９６】
続いて、受信部１０１は、受信パケットが、揺らぎ検出用のパケットであるか否かを判定する（Ｓ５０３）。揺らぎ検出用のパケットであるか否かは、例えば、パケットのヘッダに含まれる揺らぎ検出用のパケットである旨を示す識別情報を用いて判定されてもよい。また、揺らぎ検出用のパケットのパケットサイズが一定又は規則性を有する場合には、パケットサイズから判定されてもよい。
【０１９７】
受信パケットが揺らぎ検出用のパケットである場合、帯域推定部１０７は、この揺らぎ検出用のパケットの受信時刻と受信予定時刻との差である時間ｊｎを導出する（Ｓ５０４）。揺らぎ検出用のパケットの受信予定時刻は、例えば、最初の揺らぎ検出用のパケットの受信時刻と送信パターンの情報とから、制御部１０３Ｃにより導出されてもよい。また、受信部１０１により通信サーバ２００Ｃから受信予定時刻を取得してもよい。
【０１９８】
Ｓ５０４の処理後、次のパケットを受信するため、Ｓ５０２に戻る。
【０１９９】
受信パケットが揺らぎ検出用パケットではない場合、つまり帯域推定用のパケットである場合、帯域推定部１０７は、この帯域推定用のパケットの受信時刻と受信予定時刻との差である時間ｄｎを導出する（Ｓ５０５）。帯域推定用のパケットの受信予定時刻は、例えば、最初の揺らぎ検出用のパケットの受信時刻と送信パターンの情報とから、制御部１０３Ｃにより導出されてもよい。また、受信部１０１により通信サーバ２００Ｃから受信予定時刻を取得してもよい。
【０２００】
時間ｊｎ，ｄｎが導出された後、帯域推定部１０７は、揺らぎ検出用のパケットに関する時間ｊｎと帯域推定用のパケットに関する時間ｄｎとの差（ｄｎ−ｊｎ）が、Ｓ５０１において導出された閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ３０７）。
【０２０１】
（ｄｎ−ｊｎ）が帯域推定用閾値Ｔｈ以下である場合、次のパケットを受信するため、Ｓ５０２に戻る。
【０２０２】
（ｄｎ−ｊｎ）が閾値より大きい場合、帯域推定部１０７は、下り回線３００Ｂの利用可能帯域を推定する（Ｓ５０７）。
【０２０３】
なお、図１５では、（ｄｎ−ｊｎ）が初めて帯域推定用閾値Ｔｈ以上となった場合に、下り回線３００Ｂの利用可能帯域を推定することを例示しているが、帯域推定用閾値Ｔｈ以上となった回数が所定回数以上となった場合に、利用可能帯域を推定してもよい。これにより、最初に閾値を超えた時点において揺らぎの影響が残存していても、利用可能帯域の推定精度を向上できる。
【０２０４】
通信端末１００Ｃの動作例によれば、揺らぎ検出用のパケットの受信時刻及び受信予定時刻と、帯域推定用のパケットの受信時刻及び受信予定時刻と、を用いて、下り回線３００Ｂの揺らぎの影響を考慮した下り回線３００Ｂの利用可能帯域を推定できる。従って、帯域推定の推定精度を向上できる。
【０２０５】
また、時間ｊｎ，ｄｎを用いて帯域推定処理を実行するので、下り回線３００Ｂの帯域に起因する通信遅延と揺らぎに起因する通信遅延とを考慮して、下り回線３００Ｂの利用可能帯域を推定できる。従って、帯域推定の推定精度を向上できる。
【０２０６】
また、時間ｊｎ，ｄｎの差（ｄｎ−ｊｎ）と帯域推定用閾値Ｔｈとの比較結果を用いて帯域推定処理を実行するので、下り回線３００Ｂの揺らぎの影響を除去した下り回線３００Ｂの利用可能帯域を推定できる。従って、帯域推定の推定精度を向上できる。
【０２０７】
また、通信端末１００Ｃが使用する無線種別に応じて帯域推定用閾値Ｔｈを設定するので、各無線種別に適した閾値を設定でき、帯域推定の推定精度を向上できる。
【０２０８】
なお、本実施形態では、上り回線３００Ａ又は下り回線３００Ｂの帯域推定処理における揺らぎ検出用のパケットの通信は、省略されてもよい。この場合、上り回線３００Ａ又は下り回線３００Ｂの利用可能帯域は、揺らぎ検出用のパケットを用いない公知の方法により推定される。通信サーバ２００Ｃによる帯域推定用のパケットの送信レートが伝送路３００の利用可能帯域以上となった場合に、帯域推定用のパケットの受信レート（受信帯域）が送信レートよりも低下することに基づいて、伝送路３００の利用可能帯域を推定してもよい。
【０２０９】
次に、上り回線３００Ａの帯域推定処理及び下り回線３００Ｂの帯域推定処理の実行タイミングについて説明する。
【０２１０】
通信システム１０００Ｃは、上り回線３００Ａの帯域推定処理と下り回線３００Ｂの帯域推定処理とのいずれか一方のみ実行してもよいし、両方とも実行してもよい。両方とも実行する場合、通信システム１０００Ｃは、上り回線３００Ａの帯域推定処理と下り回線３００Ｂの帯域推定処理とを、個別に実行してもよいし、共通のシーケンスにおいて実行してもよい。
【０２１１】
上り回線３００Ａ及び下り回線３００Ｂの帯域推定処理をいずれか一方のみ実行する場合又は個別に両方とも実行する場合、上り回線３００Ａの帯域推定処理では、通信システム１０００Ｃは、図７に示した処理を実行する。例えば、通信端末１００Ｃが、帯域推定開始信号及び計測パケット列を送信し、通信サーバ２００Ｃが、利用可能帯域を推定する。
【０２１２】
一方、上記いずれか一方のみ実行する場合又は個別に両方とも実行する場合、下り回線３００Ｂの帯域推定処理では、通信システム１０００Ｃは、図７に示した処理と同様の処理を実行するが、処理の主体（通信端末１００Ｃ／通信サーバ２００Ｃ）が逆転する。例えば、通信サーバ２００Ｃが、帯域推定開始信号及び計測パケット列を送信し、通信端末１００Ｃが、利用可能帯域を推定する。また、上り回線３００Ａ及び下り回線３００Ｂの帯域推定処理を個別に両方とも実行する場合、各帯域推定処理の開始トリガは、異なってもよい。
【０２１３】
上り回線３００Ａの帯域推定処理と下り回線３００Ｂの帯域推定処理とを両方とも実行する場合、通信システム１０００Ｃは、双方の帯域推定処理を共通のシーケンスにおいて実行してもよい。
【０２１４】
図１６は、共通のシーケンスにおいて上り回線３００Ａ及び下り回線３００Ｂの帯域推定処理を実行する場合の通信システム１０００Ｃの動作例を示すシーケンス図である。
【０２１５】
まず、通信端末１００Ｃは、帯域推定処理の開始トリガを検知する（Ｓ６０１）。開始トリガは、例えば、通信端末１００Ｃの電源ＯＮ時、伝送路３００への接続時、通信端末１００Ｃによるハンドオーバ発生の予測時、又は通信端末１００Ｃによる受信レベル低下時を含む。
【０２１６】
通信端末１００Ｃは、開始トリガを検知すると、帯域推定開始信号を送信する（Ｓ６０２）。
【０２１７】
通信サーバ２００Ｃは、帯域推定開始信号を受信すると、下り回線３００Ｂ用の計測パケット列の送信を開始する（Ｓ６０３）。なお、通信サーバ２００Ｃは、下り回線３００Ｂ用の計測パケット列の送信開始後、上り回線３００Ａ用の計測パケット列の到着を考慮しない。つまり、上り回線３００Ａの帯域推定処理に依存せずに、下り回線３００Ｂの帯域推定処理が実行される。
【０２１８】
通信端末１００Ｃは、通信サーバ２００Ｃからの最初の下り回線３００Ｂ用の計測パケット列の受信後、上り回線３００Ａ用の計測パケット列の送信を開始する（Ｓ６０４）。なお、通信端末１００Ｃは、上り回線３００Ａ用の計測パケット列の送信開始後、下り回線３００Ｂ用の計測パケット列の到着を考慮しない。つまり、下り回線３００Ｂの帯域推定処理に依存せずに、上り回線３００Ａの帯域推定処理が実行される。
【０２１９】
通信端末１００Ｃ及び通信サーバ２００Ｃは、各々、計測パケット列を順次送信する（Ｓ６０５、６０６）。
【０２２０】
通信端末１００Ｃは、通信サーバ２００Ｃからの各計測パケット列を受信すると、下り回線３００Ｂの利用可能帯域を推定する（Ｓ６０７）。この場合、通信端末１００Ｃは、例えば、受信予定の全ての計測パケット列を受信後に推定してもよいし、１つの計測パケット列を受信毎に推定してもよいし、所定個の計測パケット列を受信毎に推定してもよい。
【０２２１】
また、通信サーバ２００Ｃは、通信端末１００Ｃからの各計測パケット列を受信すると、上り回線３００Ａの利用可能帯域を推定する（Ｓ６０８）。この場合、通信サーバ２００Ｃは、例えば、受信予定の全ての計測パケット列を受信後に推定してもよいし、１つの計測パケット列を受信毎に推定してもよいし、所定個の計測パケット列を受信毎に推定してもよい。
【０２２２】
通信サーバ２００Ｃは、上り回線３００Ａの利用可能帯域の推定結果を、通信端末１００Ｃへ送信する（Ｓ６０９）。これにより、通信端末１００Ｃは、上り回線３００Ａの利用可能帯域を把握できる。
【０２２３】
通信端末１００Ｃは、例えば制御部１０３Ｃにより実行するアプリケーションに応じて、通信サーバ２００Ｃへ下り回線３００Ｂの利用可能帯域の推定結果を通知してもよい（Ｓ６１０）。この場合、通信端末１００Ｃは、下り回線３００Ｂの利用可能帯域を把握できる。なお、下り回線３００Ｂの利用可能帯域の記推定結果を通知は、省略可能である。
【０２２４】
図１６の処理によれば、上り回線３００Ａの帯域推定処理及び下り回線３００Ｂの帯域推定処理の一方を開始した後、特別なトリガを必要とせず、他方も実行できる。従って、容易に上り回線３００Ａ及び下り回線３００Ｂの利用可能帯域を把握できる。
【０２２５】
通信システム１０００Ｃによれば、伝送方向（例えば上り回線３００Ａ、下り回線３００Ｂ）に応じてパケット応答が異なる場合でも、伝送方向毎の帯域推定の推定精度を向上できる。従って、例えば、上下非対称の伝送路においても、伝送路の推定精度を向上できる。
【０２２６】
更に、帯域検出用のパケットとともに揺らぎ検出用のパケットを送信する場合には、伝送路のパケットの伝送方向における揺らぎの影響を抑制して、伝送路３００の利用可能帯域を推定できる。
【０２２７】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【０２２８】
例えば、上記実施形態では、通信サーバ２００，２００Ｃの機能を他の通信端末が有してもよい。つまり、複数の通信端末間において帯域推定処理を実行してもよい。
【０２２９】
また、第３の実施形態では、上り回線と下り回線とにおいて、通信システム１０００Ｃは、帯域推定処理により推定された最良の無線種別が異なる場合、上り回線における帯域推定結果が最良である無線種別を選択してもよい。また、上り回線の帯域推定結果を重視して最良の無線種別を選択してもよい。例えば、上り回線及び下り回線の帯域推定結果の各々に、例えば重みづけ又は優先度付加を行い、最良の無線種別を選択してもよい。更に、下り回線を主に使用することが想定される場合には、下り回線の帯域推定結果を重視して最良の無線種別を選択してもよい。
【０２３０】
また、第１〜第３の実施形態の各々を組み合わせてもよい。
【０２３１】
また、本発明は、上記実施形態の機能を実現する通信プログラムを、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して通信装置に供給し、この通信装置内のコンピュータが読み出して実行する通信プログラムも適用範囲である。
【０２３２】
（本発明の一形態の概要）
本発明の一形態の通信装置は、伝送路を介して他の通信装置と通信する通信装置であって、他の通信装置により使用される前記伝送路の無線種別の情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部により取得された前記伝送路の無線種別の情報及び前記伝送路の帯域推定方式に基づいて、第１のパケットを複数生成するパケット生成部と、前記パケット生成部により生成された前記第１のパケットを送信するパケット通信部と、を備える。
【０２３３】
この構成によれば、通信装置が有線接続された場合でも、他の通信装置が使用する無線種別を認識できる。これにより、例えば通信サーバから通信端末への伝送方向（下り方向）についても無線種別毎に伝送路の帯域推定できる。従って、伝送路の帯域推定の推定精度を向上できる。
【０２３４】
また、本発明の一形態の通信装置は、前記伝送路の無線種別に応じて、前記伝送路の利用可能帯域を推定する測定帯域を設定する帯域設定部を備え、前記パケット通信部が、前記測定帯域に応じて、前記第１のパケットを送信する。
【０２３５】
この構成によれば、例えば無線種別の特性に合わせて頻繁に用いられる伝送路の帯域について、優先して帯域推定できる。
【０２３６】
また、本発明の一形態の通信装置は、前記パケット通信部による通信品質の情報を取得する通信品質取得部と、前記通信品質取得部により取得された通信品質の情報に応じて、前記伝送路の利用可能帯域を推定する測定帯域を設定する帯域設定部と、を備え、前記パケット通信部が、前記測定帯域に応じて、前記第１のパケットを送信する。
【０２３７】
この構成によれば、通信品質に適した測定帯域を設定できるので、帯域推定に要する時間を短縮でき、必要十分な推定精度を確保できる。従って、帯域推定の処理効率を向上できる。
【０２３８】
また、本発明の一形態の通信装置は、前記パケット通信部により通信されるデータの品質に応じて、前記伝送路の利用可能帯域を推定する測定帯域を設定する帯域設定部を備え、前記パケット通信部が、前記測定帯域に応じて、前記第１のパケットを送信する。
【０２３９】
この構成によれば、データ品質に適した測定帯域を設定できるので、帯域推定に要する推定時間を短縮でき、必要十分な推定精度を確保できる。従って、帯域推定の処理効率を向上できる。
【０２４０】
また、本発明の一形態の通信装置は、前記伝送路の利用可能帯域を推定する測定帯域の上限又は下限を設定する帯域設定部を備え、前記パケット通信部が、前記測定帯域に応じて、前記第１のパケットを送信する。
【０２４１】
この構成によれば、帯域推定の終了タイミングを設定できるので、帯域推定に要する推定時間を短縮でき、必要十分な推定精度を確保できる。従って、帯域推定の処理効率を向上できる。
【０２４２】
また、本発明の一形態の通信装置は、前記伝送路における伝送方向に応じて、前記伝送路の利用可能帯域を推定する測定帯域を設定する帯域設定部を備え、前記パケット通信部は、前記測定帯域に応じて、前記第１のパケットを送信する。
【０２４３】
この構成によれば、伝送方向に適した測定帯域を設定できるので、帯域推定に要する推定時間を短縮でき、必要十分な推定精度を確保できる。また、伝送方向（例えば上り回線、下り回線）に応じてパケット応答が異なる場合でも、受信側の通信装置による伝送路の推定精度を向上できる。従って、例えば、上下非対称の伝送路においても、伝送路の推定精度を向上できる。
【０２４４】
また、本発明の一形態の通信装置は、前記パケット生成部が、前記伝送路の帯域推定方式に応じて送信レートが所定レート以上である前記第１のパケットを生成し、送信レートが前記所定レート以下である第２のパケットを生成し、前記パケット通信部が、前記パケット生成部により生成された前記第２のパケットを送信し、前記第２のパケットの送信後に前記第１のパケットを送信する。
【０２４５】
この構成によれば、第１のパケットと第２のパケットとをペアで送るので、受信側の通信装置は、伝送路の揺らぎの影響を除去して伝送路の利用可能帯域を推定できる。従って、伝送路の帯域推定の推定精度を向上できる。
【０２４６】
また、本発明の一形態の通信装置は、前記パケット通信部が、前記第２のパケットの送信から所定時間以内に、前記第１のパケットを送信する。
【０２４７】
この構成によれば、第２のパケットの通信時と同程度の揺らぎが含まれる伝送路の利用可能帯域を推定できる。従って、第２パケットを用いて揺らぎの影響を排除することにより、帯域推定の推定精度を向上できる。
【０２４８】
また、本発明の一形態の通信装置は、前記パケット生成部が、当該通信装置が採用する帯域推定方式に従うパケットサイズに応じて、前記第１のパケットを生成し、前記パケット通信部は、当該通信装置が採用する帯域推定方式に従う送信間隔に応じて、前記第１のパケットを送信する。
【０２４９】
この構成によれば、帯域推定方式のいずれかを用いた伝送路の利用可能帯域の推定精度を向上できる。
【０２５０】
また、本発明の一形態の通信装置は、前記パケット生成部が、送信レートを順次変更して前記第１のパケットを生成し、前記パケット通信部が、前記第１のパケット及び前記第２のパケットを順次送信する。
【０２５１】
この構成によれば、例えば低い送信レートからパケット送信することで、伝送路の負荷を小さくできる。また、帯域推定に要する推定時間を短縮できる。
【０２５２】
また、本発明の一形態の通信システムは、第１の通信装置及び第２の通信装置が伝送路を介して通信する通信システムであって、前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置により使用される前記伝送路の無線種別の情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部により取得された前記伝送路の無線種別の情報及び前記伝送路の帯域推定方式に基づいて、第１のパケットを複数生成するパケット生成部と、前記パケット生成部により生成された前記第１のパケットを送信する第１パケット通信部と、を備え、前記第２の通信装置は、前記第２の通信装置が使用する前記伝送路の無線種別の情報を送信する情報送信部と、複数の前記第１のパケットを受信する第２パケット通信部と、前記第２パケット通信部による前記第１のパケットの受信結果に基づいて、前記伝送路の利用可能帯域を推定する帯域推定部と、を備える。
【０２５３】
この構成によれば、第１の通信装置が有線接続された場合でも、第２の通信装置が使用する無線種別を認識できる。これにより、例えば通信サーバから通信端末への伝送方向（下り方向）についても無線種別毎に伝送路の帯域推定できる。従って、伝送路の帯域推定の推定精度を向上できる。
【０２５４】
また、本発明の一形態の通信システムは、前記第２の通信装置の前記第２帯域推定部が、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置への第１の伝送路の利用可能帯域を推定し、前記第１の通信装置が、前記第２の通信装置から前記第１の通信装置への第２の伝送路の利用可能帯域を推定する第１帯域推定部を備える。
【０２５５】
この構成によれば、第１の通信装置と第２の通信装置との間における伝送路の両方向について、第２の通信装置が使用する無線種別を考慮して、利用可能帯域を推定できる。従って、例えば上下非対称の伝送路であっても、伝送路の帯域推定の精度を向上できる。
【０２５６】
また、本発明の一形態の通信システムは、前記第１の通信装置の前記第１パケット通信部は、前記第１の伝送路の利用可能帯域を推定する前記第１のパケットの送信を開始し、
前記第２の通信装置の前記第２パケット通信部は、最初の前記第１のパケットを受信した後に、前記第２の伝送路の利用可能帯域を推定する第３のパケットの送信を開始する。
【０２５７】
この構成によれば、第１の伝送路と第２の伝送路の利用可能帯域の推定処理を、連続して容易に実施できる。
【０２５８】
また、本発明の一形態の通信方法は、伝送路を介して他の通信装置と通信する通信装置における通信方法であって、他の通信装置により使用される前記伝送路の無線種別の情報を取得するステップと、前記取得された前記伝送路の無線種別の情報及び前記伝送路の帯域推定方式に基づいて、第１のパケットを複数生成するステップと、前記生成された前記第１のパケットを送信するステップと、を有する。
【０２５９】
この方法によれば、通信装置が有線接続された場合でも、他の通信装置が使用する無線種別を認識できる。これにより、例えば通信サーバから通信端末への伝送方向（下り方向）についても無線種別毎に伝送路の帯域推定できる。従って、伝送路の帯域推定の推定精度を向上できる。
【０２６０】
また、本発明の一形態の通信方法は、第１の通信装置と第２の通信装置との間において伝送路を介して通信する通信方法であって、前記第２の通信装置により、前記第２の通信装置が使用する前記伝送路の無線種別の情報を送信するステップと、前記第１の通信装置により、前記第２の通信装置からの前記伝送路の無線種別の情報を取得するステップと、前記第１の通信装置により、前記取得された前記伝送路の無線種別の情報及び前記伝送路の帯域推定方式に基づいて、第１のパケットを複数生成するステップと、前記第１の通信装置により、前記生成された前記第１のパケットを送信するステップと、前記第２の通信装置により、複数の前記第１のパケットを受信するステップと、前記第２の通信装置により、前記第１のパケットの受信結果に基づいて、前記伝送路の利用可能帯域を推定するステップと、を有する。
【０２６１】
この方法によれば、第１の通信装置が有線接続された場合でも、第２の通信装置が使用する無線種別を認識できる。これにより、例えば通信サーバから通信端末への伝送方向（下り方向）についても無線種別毎に伝送路の帯域推定できる。従って、伝送路の帯域推定の推定精度を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【０２６２】
本発明は、伝送路の帯域推定の推定精度を向上できる通信装置、通信システム、通信方法等に有用である。
【符号の説明】
【０２６３】
１０００，１０００Ｂ，１０００Ｃ  通信システム
１００，１００Ｂ，１００Ｃ  通信端末
１０１  受信部
１０２，１０２Ｂ，１０２Ｃ  無線監視部
１０３，１０３Ｂ，１０３Ｃ  制御部
１０４  記憶部
１０５  パケット生成部
１０６  送信部
１０７  帯域推定部
２００，２００Ｃ  通信サーバ
２０１  受信部
２０２  帯域推定部
２０３，２０３Ｃ  管理部
２０４  記憶部
２０５  パケット生成部
２０６  送信部
３００  伝送路
３００Ａ  上り回線
３００Ｂ  下り回線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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