(57)【要約】  シェーパ部（１０５）は、送信装置（１００）に現在許容されていると推定される送信帯域推定値に従い、受信装置にパケットを送信する際の送信帯域を制限する。送信帯域推定値管理部（１０３）は、パケットロスの発生度に基づき、送信帯域推定値の暫定更新値である送信帯域暫定更新値を指定する。また、送信帯域推定値管理部（１０３）は、受信装置におけるパケットの受信レート値と送信帯域推定値とを比較し、送信帯域推定値と、送信装置（１００）に許容される送信帯域の上限値である送信帯域上限値と送信帯域推定値との間の値との組合せ、及び受信レート値のいずれかを選択する。確率分布推定値管理部（１０４）は、送信帯域推定値管理部（１０３）により選択された値を用いて、正規分布の特徴量を算出し、当該特徴量が適用されて得られた正規分布と、送信帯域暫定更新値とに基づき、送信帯域推定値の更新値を指定する。
2017046833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークを介して受信装置にパケットを送信する送信装置であって、
前記送信装置に現在許容されていると推定される送信帯域の値である送信帯域推定値に従い、前記受信装置に前記パケットを送信する際の送信帯域を制限するシェーパ部と、
前記ネットワークでのパケットロスの発生度に基づき、前記送信帯域推定値の暫定更新値である送信帯域暫定更新値を指定する暫定更新値指定部と、
前記受信装置における前記パケットの受信レート値と前記送信帯域推定値とを比較し、比較結果に基づき、前記送信帯域推定値と、前記送信装置に許容される送信帯域の上限値である送信帯域上限値と前記送信帯域推定値との間の値との組合せ、及び前記受信レート値のいずれかを選択する選択部と、
前記選択部により選択された値を用いて、正規分布の特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記特徴量算出部により算出された特徴量が適用されて得られた正規分布と、前記送信帯域暫定更新値とに基づき、前記送信帯域推定値の更新値を指定する更新値指定部とを有する送信装置。
【請求項２】
前記シェーパ部は、
前記更新値指定部により前記送信帯域推定値の更新値が指定された後は、前記送信帯域推定値の更新値に従って、前記受信装置に前記パケットを送信する際の送信帯域を制限する請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記暫定更新値指定部は、
前記受信レート値、前記受信レート値と前記送信帯域推定値との間の値、及び前記送信帯域推定値よりも大きな値のうちのいずれかを、前記送信帯域暫定更新値として指定する請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
前記暫定更新値指定部は、
前記パケットロスの発生度が第１の閾値よりも大きい場合に、前記受信レート値を、前記送信帯域暫定更新値として指定し、
前記パケットロスの発生度が前記第１の閾値以下であって、第２の閾値よりも大きい場合に、前記受信レート値と前記送信帯域推定値との間の値を、前記送信帯域暫定更新値として指定し、
前記パケットロスの発生度が前記第２の閾値以下である場合に、前記送信帯域推定値以上の値を、前記送信帯域暫定更新値として指定する請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
前記選択部は、
前記受信レート値が前記送信帯域推定値以上である場合に、前記送信帯域推定値と、前記送信帯域上限値と前記送信帯域推定値との間の値との組合せを選択し、
前記受信レート値が前記送信帯域推定値未満である場合に、前記受信レート値を選択する請求項１に記載の送信装置。
【請求項６】
前記選択部は、
繰り返し到来する前記送信帯域推定値の更新タイミングが到来する度に、前記送信帯域推定値と、前記送信帯域上限値と前記送信帯域推定値との間の値との組合せ、及び前記受信レート値のいずれかを選択し、
前記特徴量算出部は、
新たに到来した更新タイミングにおいて前記選択部により選択された値と、以前の更新タイミングにおいて前記選択部により選択された値とを用いて、前記正規分布の特徴量を算出する請求項１に記載の送信装置。
【請求項７】
前記特徴量算出部は、
新たに到来した更新タイミングにおいて前記選択部により選択された値と、以前の更新タイミングにおいて前記選択部により選択された値のうちの既定の条件に合致する値とを用いて、前記正規分布の特徴量を算出する請求項６に記載の送信装置。
【請求項８】
前記特徴量算出部は、
前記選択部により選択された値を用いて、前記正規分布の特徴量として、前記正規分布の平均及び分散を算出する請求項１に記載の送信装置。
【請求項９】
前記更新値指定部は、
前記送信帯域暫定更新値と前記送信帯域推定値とを比較し、
前記送信帯域暫定更新値が前記送信帯域推定値以下の場合に、
前記送信帯域暫定更新値を前記送信帯域推定値の更新値に指定し、
前記送信帯域暫定更新値が前記送信帯域推定値よりも大きい場合に、
前記特徴量が適用されて得られた正規分布を参照して、前記送信帯域暫定更新値以上の送信帯域の値が前記送信装置に許容される確率が基準値以上であるか否かを判定し、前記送信帯域暫定更新値以上の送信帯域の値が前記送信装置に許容される確率が前記基準値以上である場合に、前記送信帯域暫定更新値を前記送信帯域推定値の更新値に指定する請求項１に記載の送信装置。
【請求項１０】
前記更新値指定部は、
前記送信帯域暫定更新値以上の送信帯域の値が前記送信装置に許容される確率が前記基準値未満である場合に、
前記特徴量が適用されて得られた正規分布を参照して、前記送信装置に許容される確率が前記基準値以上の送信帯域の値を特定し、特定した送信帯域の値と前記送信帯域推定値とを比較し、
特定した送信帯域の値が前記送信帯域推定値以上であれば、特定した送信帯域の値を前記送信帯域推定値の更新値に指定し、
特定した送信帯域の値が前記送信帯域推定値未満であれば、前記送信帯域推定値を前記送信帯域推定値の更新値に指定する請求項９に記載の送信装置。
【請求項１１】
ネットワークを介して受信装置にパケットを送信する送信装置が、
前記送信装置に現在許容されていると推定される送信帯域の値である送信帯域推定値に従い、前記受信装置に前記パケットを送信する際の送信帯域を制限し、
前記ネットワークでのパケットロスの発生度に基づき、前記送信帯域推定値の暫定更新値である送信帯域暫定更新値を指定し、
前記受信装置における前記パケットの受信レート値と前記送信帯域推定値とを比較し、比較結果に基づき、前記送信帯域推定値と、前記送信装置に許容される送信帯域の上限値である送信帯域上限値と前記送信帯域推定値との間の値との組合せ、及び前記受信レート値のいずれかを選択し、
選択された値を用いて、正規分布の特徴量を算出し、
算出された特徴量が適用されて得られた正規分布と、前記送信帯域暫定更新値とに基づき、前記送信帯域推定値の更新値を指定する送信方法。
【請求項１２】
ネットワークを介して受信装置にパケットを送信する送信装置に、
前記送信装置に現在許容されていると推定される送信帯域の値である送信帯域推定値に従い、前記受信装置に前記パケットを送信する際の送信帯域を制限する送信帯域制限処理と、
前記ネットワークでのパケットロスの発生度に基づき、前記送信帯域推定値の暫定更新値である送信帯域暫定更新値を指定する暫定更新値指定処理と、
前記受信装置における前記パケットの受信レート値と前記送信帯域推定値とを比較し、比較結果に基づき、前記送信帯域推定値と、前記送信装置に許容される送信帯域の上限値である送信帯域上限値と前記送信帯域推定値との間の値との組合せ、及び前記受信レート値のいずれかを選択する選択処理と、
前記選択処理により選択された値を用いて、正規分布の特徴量を算出する特徴量算出処理と、
前記特徴量算出処理により算出された特徴量が適用されて得られた正規分布と、前記送信帯域暫定更新値とに基づき、前記送信帯域推定値の更新値を指定する更新値指定処理とを実行させる送信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークを介して受信装置にパケットを送信する送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車や列車といった移動体上の送信装置は、携帯電話網やＷｉＭＡＸ（登録商標）といった公衆サービスの無線アクセス回線を利用してデータ通信を行うことができる。
無線アクセス回線で利用可能な送信帯域は、移動による無線環境の変化や、同じ基地局に接続する他の送信装置の通信量の変化により、上り方向（送信装置から基地局の方向）／下り方向（基地局から送信装置の方向）のいずれでも動的に変化する。
無線アクセス回線の送信帯域が低い時に、移動体上の送信装置がＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の電話音声データの伝送等の高優先度の通信を優先的に行うためには、無線アクセス回線で利用可能な送信帯域値を推定し、推定した送信帯域以下でデータを送信するように送信帯域制限を行い、推定した送信帯域の範囲内で他の通信に対する優先制御を行うことが必要である。
送信帯域の推定が必要となる理由は、無線アクセス回線を構成する基地局や他の送信装置が内部で管理する送信帯域に関する情報を外部からは一般にはアクセスできないため、移動体上の送信装置が当該送信装置に現在許容されている送信帯域を知ることができないためである。
ネットワークが有線回線のみから構成される場合でも、公衆サービスのネットワークではネットワーク構成が一般ユーザには公開されておらず、また、他ユーザの通信量変化により利用可能な送信帯域が変化する。
このため、無線回線と同様に送信帯域の推定と、送信帯域以下でデータを送信するように送信帯域制限を行い、推定した送信帯域の範囲内で他の通信に対する優先制御を行うことが必要である。【０００３】
高優先度の通信を優先的に行う目的で送信帯域推定を行う際に、送信帯域の推定値が、実際にネットワークで利用可能な送信帯域値よりも小さいと、使用されない送信帯域が生じる。
一方で、送信帯域の推定値が実際にネットワークで利用可能な送信帯域値よりも大きいと、送信帯域の推定値に基づいて送信帯域制御と優先制御を行っても、ネットワーク内で優先度に関係なくパケットの廃棄が行われることとなり、高優先度の通信を優先的に行うという目的を達成できない。
このように、ネットワークの送信帯域の有効利用と、高優先度の通信の優先制御を両立させるために、ネットワークで利用可能な送信帯域値をできるだけ正確に推定することが必要である。
ネットワークで利用可能な送信帯域値をできるだけ正確に推定するための技術として、非特許文献１に開示の技術が存在する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】信学技報ＩＮ２０１２−１２８  アプリケーションレベルでのＴＣＰスループットの定常性解析と予測モデル構築（２０１２−１２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１では、１つのＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）コネクションの過去の複数時点の送信帯域値を入力データとして用いて、確率モデル（定常過程モデルと非定常過程モデル）を作成し、作成した確率モデルを元に、当該ＴＣＰコネクションの送信帯域（スループット）値を予測する方法が開示されている。
非特許文献１に開示される方法では、入力データとして使用する送信帯域値は、送信帯域に制限をかけていない状態で得られた値である。
このため、非特許文献１に開示される方法では、送信帯域の制限が行われる場合には、許容される送信帯域の推定値を得ることができないという課題がある。【０００６】
本発明は、上記の課題を解決することを主な目的としており、送信帯域の制限が行われている場合にも、送信装置に許容される送信帯域の推定値を得ることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る送信装置は、
ネットワークを介して受信装置にパケットを送信する送信装置であって、
前記送信装置に現在許容されていると推定される送信帯域の値である送信帯域推定値に従い、前記受信装置に前記パケットを送信する際の送信帯域を制限するシェーパ部と、
前記ネットワークでのパケットロスの発生度に基づき、前記送信帯域推定値の暫定更新値である送信帯域暫定更新値を指定する暫定更新値指定部と、
前記受信装置における前記パケットの受信レート値と前記送信帯域推定値とを比較し、比較結果に基づき、前記送信帯域推定値と、前記送信装置に許容される送信帯域の上限値である送信帯域上限値と前記送信帯域推定値との間の値との組合せ、及び前記受信レート値のいずれかを選択する選択部と、
前記選択部により選択された値を用いて、正規分布の特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記特徴量算出部により算出された特徴量が適用されて得られた正規分布と、前記送信帯域暫定更新値とに基づき、前記送信帯域推定値の更新値を指定する更新値指定部とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、送信帯域推定値に従って送信帯域を制限するとともに、送信帯域推定値、受信装置における受信レート値、パケットロスの発生度に基づき、送信帯域推定値を更新することができる。
このため、本発明によれば、送信帯域の制限が行われている場合にも、送信装置に許容される送信帯域の推定値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す図。
【図２】実施の形態１に係る送信装置の機能構成例を示す図。
【図３】実施の形態１に係る受信装置の機能構成例を示す図。
【図４】実施の形態１に係る送信装置と受信装置との間の通信シーケンスの例を示す図。
【図５】実施の形態１に係る送信装置の動作例を示すフローチャート図。
【図６】実施の形態１に係る送信装置の動作例を示すフローチャート図。
【図７】実施の形態１に係る送信装置のハードウェア構成例を示す図。
【図８】実施の形態１に係る受信装置のハードウェア構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１は、本実施の形態に係る通信システムの構成例を示す。
図１において、送信装置１００は、ネットワーク３００を介して受信装置２００にパケットを送信する。
受信装置２００は、送信装置１００から送信されたパケットを受信する。
【００１１】
図２は、送信装置１００の機能構成例を示す。
図２に示すように、送信装置１００は、通信部１０１、受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２、送信帯域推定値管理部１０３、確率分布推定値管理部１０４、シェーパ部１０５、データ処理部１０６、時計１０７で構成される。
送信帯域推定値管理部１０３は、暫定更新値指定部及び選択部として機能する。
つまり、送信帯域推定値管理部１０３は、暫定更新値指定部として、ネットワーク３００でのパケットロスの発生度に基づき、送信帯域推定値の暫定更新値である送信帯域暫定更新値を指定する。
また、送信帯域推定値管理部１０３は、選択部として、受信装置２００におけるパケットの受信レート値と送信帯域推定値とを比較し、比較結果に基づき、送信帯域推定値と、送信装置１００に許容される送信帯域の上限値である送信帯域上限値と送信帯域推定値との間の値との組合せ、及び受信レート値のいずれかを選択する。
また、確率分布推定値管理部１０４は、特徴量算出部及び更新値指定部として機能する。
つまり、確率分布推定値管理部１０４は、特徴量算出部として、送信帯域推定値管理部１０３により選択された値を用いて、正規分布の特徴量を算出する。
また、確率分布推定値管理部１０４は、更新値指定部として、算出した特徴量が適用されて得られた正規分布と、送信帯域暫定更新値とに基づき、送信帯域推定値の更新値を指定する。
【００１２】
送信装置１００には、図７に示すように、プロセッサ９０１、記憶装置９０２及びネットワークＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）９０３というハードウェアが含まれる。
記憶装置９０２には、通信部１０１の機能、受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２の機能、送信帯域推定値管理部１０３の機能（暫定更新値指定処理、選択処理）、確率分布推定値管理部１０４の機能（特徴量算出処理、更新値指定処理）、シェーパ部１０５の機能（送信帯域制限処理）、データ処理部１０６の機能を実現するプログラムが記憶されている。
そして、プロセッサ９０１がこれらプログラムを実行して、後述する通信部１０１、受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２、送信帯域推定値管理部１０３、確率分布推定値管理部１０４、シェーパ部１０５、データ処理部１０６の動作を行う。
図７では、プロセッサ９０１が通信部１０１、受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２、送信帯域推定値管理部１０３、確率分布推定値管理部１０４、シェーパ部１０５、データ処理部１０６の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
ネットワークＩ／Ｆ９０３は、ネットワーク３００を介して、受信装置２００との間で通信を行う。
【００１３】
図３は、受信装置２００の機能構成例を示す。
図３に示すように、受信装置２００は、通信部２０１、受信パケット量読み出し要求処理部２０２、データ処理部２０３、時計２０４で構成される。
【００１４】
受信装置２００には、図８に示すように、プロセッサ９０４、記憶装置９０５及びネットワークＩ／Ｆ９０６というハードウェアが含まれる。
記憶装置９０５には、通信部２０１、受信パケット量読み出し要求処理部２０２、データ処理部２０３の機能を実現するプログラムが記憶されている。
そして、プロセッサ９０４がこれらプログラムを実行して、後述する通信部２０１、受信パケット量読み出し要求処理部２０２、データ処理部２０３の動作を行う。
図８では、プロセッサ９０４が通信部２０１、受信パケット量読み出し要求処理部２０２、データ処理部２０３の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
ネットワークＩ／Ｆ９０６は、ネットワーク３００を介して、送信装置１００との間で通信を行う。
【００１５】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
先ず、本実施の形態に係る送信装置１００と受信装置２００の動作の概要を説明する。
なお、以下で説明する送信装置１００の動作例は、送信方法及び送信プログラムの例に相当する。
【００１６】
本実施の形態では、送信装置１００は、例えば、特願２０１４−１４４５７１に記載の方法に従って、パケット送信時の送信帯域を制限する。
つまり、送信装置１００は、送信装置１００に現在許容されていると推定される送信帯域の値である送信帯域推定値に従ってパケット送信時の送信帯域を制限する。
図４を参照して、特願２０１４−１４４５７１に記載の方法の概要を説明する。
なお、特願２０１４−１４４５７１に記載の方法は、ＴＣＰ通信以外の通信プロトコルにも適用可能である。
【００１７】
送信装置は、既定の間隔をあけて、送信パケット量を読み出す。
送信パケット量は、送信装置から受信装置に送信したパケットの個数、または送信装置から受信装置に送信したパケットのバイト数である。
図４では、送信装置は、（１）のタイミングで、（１）までの送信パケット量を読み出す。
また、送信装置は、（１）の時刻を読み出す。
更に、送信装置は、（５）のタイミングで、（５）までの送信パケット量を読み出す。
また、送信装置は、（５）の時刻を読み出す。
【００１８】
また、送信装置は、（１）のタイミング及び（５）のタイミングのそれぞれで、受信パケット量読み出し要求メッセージを受信装置に送信する（図４の（２）と（６））。
受信装置は、送信装置から送信された受信パケット量読み出し要求メッセージを受信し、受信パケット量を読み出す。
受信パケット量は、受信装置が送信装置から受信したパケットの個数、または受信装置が送信装置から受信したパケットのバイト数である。
図４では、受信装置は、（３）のタイミングで、（３）までの受信パケット量を読み出す。
また、受信装置は、（３）の時刻を読み出す。
更に、受信装置は、（７）のタイミングで、（７）までの受信パケット量を読み出す。
また、受信装置は、（７）の時刻を読み出す。
そして、受信装置は、受信パケット量読み出し要求メッセージに対する応答として、受信パケット量読み出し応答メッセージを送信装置に送信する（図４の（４）と（８））。
受信パケット量読み出し応答メッセージでは、受信パケット量と時刻が通知される。
【００１９】
送信装置は、受信装置から送信された受信パケット量読み出し応答メッセージを受信し、送信帯域推定値更新処理を実行する。
送信装置は、具体的には、以下の手順で送信帯域推定値更新処理を実行する。
【００２０】
（Ｘ１）
送信装置は、（１）で読み出された送信パケット量と（５）で読み出された送信パケット量との差を算出し、（１）と（５）との間に送信装置から送信されたパケット量（以下、差分送信パケット量という）を取得する。
（Ｘ２）
送信装置は、受信パケット量読み出し応答メッセージに基づき、（３）で読み出された受信パケット量と（７）で読み出された受信パケット量との差を算出し、（３）と（７）との間に受信装置により受信されたパケット量（以下、差分受信パケット量という）を取得する。
（Ｘ３）
送信装置は、（Ｘ１）で取得された差分送信パケット量と（Ｘ２）で取得された差分受信パケット量との差を算出し、ネットワーク３００でのパケットロス量を取得する。
（Ｘ４）
送信装置は、パケットロス量を第１の閾値（以下、ＴＨ１と表記する）及び第２の閾値（以下、ＴＨ２と表記する）と比較し、送信帯域推定値ＳＲを更新する。
なお、ＴＨ１＞ＴＨ２である。
（Ｘ４ａ）
パケットロス量＞ＴＨ１であれば、送信装置は、受信装置におけるパケットの受信レート値ＲＲを新たな送信帯域推定値ＳＲに指定する。
受信レート値ＲＲは、（Ｘ２）で取得されたパケット量を、（３）の時刻と（７）の時刻との時刻差で除算して得られる。
（Ｘ４ｂ）
ＴＨ２＜パケットロス量≦ＴＨ１であれば、送信装置は、受信レート値ＲＲと現在の送信帯域推定値ＳＲの間の値を新たな送信帯域推定値ＳＲに指定する。
（Ｘ４ｃ）
パケットロス量≦ＴＨ２であれば、送信装置は、現在の送信帯域推定値ＳＲ以上の値を、新たな送信帯域推定値ＳＲとして指定する。
（Ｘ５）
送信装置は、以降は、新たな送信帯域推定値ＳＲ以下の送信帯域で受信装置にパケットを送信する。
【００２１】
本実施の形態に係る送信装置１００は、上述の（Ｘ１）〜（Ｘ３）を実行するとともに、（Ｘ４ａ）、（Ｘ４ｂ）及び（Ｘ４ｃ）に代えて、以下の（Ｘ４０ａ）、（Ｘ４０ｂ）及び（Ｘ４０ｃ）を実行する。
更に、本実施の形態に係る送信装置１００は、以下の（Ｘ４１）及び（Ｘ４２）を実行する。
【００２２】
（Ｘ４０ａ）
パケットロス量＞ＴＨ１であれば、送信装置１００は、受信装置２００におけるパケットの受信レート値ＲＲを現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔの暫定更新値（以下、送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐと表記する）に指定する。
更に、送信装置１００は、正規分布の特徴量の算出に用いられる値として、受信レート値ＲＲを１つ以上選択する。
（Ｘ４０ｂ）
ＴＨ１≦パケットロス量＜ＴＨ２であれば、送信装置１００は、受信レート値ＲＲと現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔの間の値を送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐに指定する。
更に、送信装置１００は、正規分布の特徴量の算出に用いられる値として、受信レート値ＲＲを１つ以上選択する。
（Ｘ４０ｃ）
パケットロス量≦ＴＨ２であれば、送信装置１００は、現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔ以上の値を送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐに指定する。
また、送信装置１００は、正規分布の特徴量の算出に用いられる値として、現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔと、現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔと送信帯域上限値ＳＲｍａｘの間から選んだ１つ以上の値の組合せを選択する。
送信帯域上限値ＳＲｍａｘは送信装置１００に許容される送信帯域の上限値である。
（Ｘ４１）
送信装置１００は、送信帯域の確率分布を正規分布と仮定して、（Ｘ４０ａ）〜（Ｘ４０ｃ）のいずれかにおいて選択された値に基づき、送信帯域の確率分布の特徴量を算出する。
特徴量は、正規分布の平均及び分散の値である。
（Ｘ４２）
送信装置１００は、（Ｘ４１）で算出された特徴量が適用されて得られた正規分布と、（Ｘ４０ａ）〜（Ｘ４０ｃ）のいずれかにおいて指定された送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐとに基づき、送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅを指定する。
以上のようにして、送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅが指定されると、（Ｘ５）において、送信装置１００は、送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅ以下の送信帯域で受信装置２００にパケットを送信する。
【００２３】
本実施の形態に係る送信装置１００は、（Ｘ４２）において、送信帯域の確率分布である正規分布を参照して、送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅを決定するため、実現可能性の高い送信帯域値を送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅとすることができる。
【００２４】
次に、本実施の形態に係る送信装置１００及び受信装置２００の動作の詳細を説明する。
【００２５】
送信装置１００では、シェーパ部１０５が現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔに従って送信帯域を制限しながら、通信部１０１がネットワークＩ／Ｆ９０３を介して、受信装置２００にパケットを送信する。
また、送信装置１００では、通信部１０１が受信装置２００にパケットを送信する度に、送信したパケットの個数又は送信したパケットのバイト数を記憶装置９０２に書き込む。
そして図４に示した（１）のタイミング及び（５）のタイミングにおいて、受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２が、記憶装置９０２から送信パケット量の情報を読み出す。
また、受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２は、図４に示した受信パケット量読み出し要求メッセージを生成する。
そして、受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２は、生成した受信パケット量読み出し要求メッセージをシェーパ部１０５を介して通信部１０１に出力する。
通信部１０１は、受信パケット量読み出し要求メッセージをネットワークＩ／Ｆ９０３を介してネットワーク３００に送信する。
【００２６】
受信装置２００では、通信部２０１が、送信装置１００からパケットを受信する度に、受信したパケットの個数又は受信したパケットのバイト数を記憶装置９０５に書き込む。
そして、通信部２０１は、送信装置１００から送信された受信パケット量読み出し要求メッセージをネットワークＩ／Ｆ９０６を介して受信する。
通信部２０１は、受信した受信パケット量読み出し要求メッセージを受信パケット量読み出し要求処理部２０２に出力する。
受信パケット量読み出し要求処理部２０２は、受信パケット量の情報を記憶装置９０５から読み出す。
また、受信パケット量読み出し要求処理部２０２は、受信パケット量の情報の読み出し時刻を時計２０４から取得する。
そして、受信パケット量読み出し要求処理部２０２は、受信パケット量と、読み出し時刻を通知する受信パケット量読み出し応答メッセージを生成する。
また、受信パケット量読み出し要求処理部２０２は、生成した受信パケット量読み出し応答メッセージを通信部２０１に出力する。
通信部２０１は、受信パケット量読み出し応答メッセージをネットワークＩ／Ｆ９０６を介してネットワーク３００に送信する。
【００２７】
送信装置１００では、通信部１０１がネットワークＩ／Ｆ９０３を介して受信パケット量読み出し応答メッセージを受信する。
そして、通信部１０１は、受信した受信パケット量読み出し応答メッセージを受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２に出力する。
受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２は、受信パケット量読み出し応答メッセージで通知される受信パケット量と時刻、記憶装置９０２から読み出した送信パケット量を送信帯域推定値管理部１０３に通知する。
【００２８】
送信帯域推定値管理部１０３は、受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２から受信パケット量と時刻、送信パケット量を通知され、また、記憶装置９０２から現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔと送信帯域上限値ＳＲｍａｘを読み出す。
そして、送信帯域推定値管理部１０３は前述の（Ｘ１）〜（Ｘ４）を実行する。
具体的には、送信帯域推定値管理部１０３は、図５に従って動作する。
【００２９】
図５において、送信帯域推定値管理部１０３は、パケットロス量を算出する（Ｓ５０１）。
より具体的には、送信帯域推定値管理部１０３は、（Ｘ１）の手順に従い差分送信パケット量を算出し、（Ｘ２）の手順に従い差分受信パケット量を算出する。
そして、送信帯域推定値管理部１０３は、差分送信パケット量と差分受信パケット量とからパケットロス量を算出する。
次に、送信帯域推定値管理部１０３は、記憶装置９０２から、ＴＨ１及びＴＨ２を読み出し、前述の（Ｘ４）のように、パケットロス量とＴＨ１及びＴＨ２とを比較して、送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐを指定する（Ｓ５０２）。
より具体的には、前述のように、パケットロス量＞ＴＨ１であれば、送信帯域推定値管理部１０３は、受信レート値ＲＲを送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐに指定する。
また、ＴＨ１≦パケットロス量＜ＴＨ２であれば、送信帯域推定値管理部１０３は、受信レート値ＲＲと現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔの間の値を送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐに指定する。
また、パケットロス量≦ＴＨ２であれば、送信帯域推定値管理部１０３は、現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔ以上の値を送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐに指定する。
【００３０】
次に、送信帯域推定値管理部１０３は、受信レート値ＲＲと現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔとを比較する（Ｓ５０３）。
受信レート値ＲＲが現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔ以上である場合（Ｓ５０３でＹＥＳ）は、送信帯域推定値管理部１０３は、送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔをＭ個選択し、送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔと送信帯域上限値ＳＲｍａｘとの間のいずれかの値をランダムに（Ｎ−Ｍ）個選択する（Ｓ５０４）。
なお、Ｎ≧２であり、１≦Ｍ＜Ｎである。
一方、受信レート値ＲＲが現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔ未満である場合（Ｓ５０３でＮＯ）は、送信帯域推定値管理部１０３は受信レート値ＲＲをＮ個選択する（Ｓ５０５）。
パケットロス量＞ＴＨ１の場合及びＴＨ１≦パケットロス量＜ＴＨ２の場合は、Ｓ５０３でＮＯとなり、Ｓ５０５が実施される。
パケットロス量≦ＴＨ２の場合は、Ｓ５０３でＹＥＳになる場合とＮＯになる場合があるので、Ｓ５０４及びＳ５０５のいずれかが実施される。
そして、送信帯域推定値管理部１０３は、Ｓ５０４又はＳ５０５で選択した値と、現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔと送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐとを確率分布推定値管理部１０４に通知する（Ｓ５０６）。
【００３１】
次に、送信帯域推定値管理部１０３は、確率分布推定値管理部１０４から送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅを取得する（Ｓ５０７）。
そして、送信帯域推定値管理部１０３は、送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅをシェーパ部１０５に設定する（Ｓ５０８）。
より具体的には、送信帯域推定値管理部１０３は、シェーパ部１０５が、パケット送信時の送信帯域を制限する際に参照する記憶装置９０２の記憶領域に確率分布推定値管理部１０４から取得した送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅを格納する。
この結果、シェーパ部１０５は、送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅに従って、受信装置２００にパケットを送信する際の送信帯域を制限する。
なお、以降は、送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅが現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔとして扱われる。
【００３２】
確率分布推定値管理部１０４は、前述の（Ｘ４１）及び（Ｘ４２）を実行する。
具体的には、確率分布推定値管理部１０４は、図６に従って動作する。
【００３３】
図６において、確率分布推定値管理部１０４は、送信帯域推定値管理部１０３から、図５のＳ５０４又はＳ５０５で選択された値と、現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔと送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐとを取得する（Ｓ６０１）。
次に、確率分布推定値管理部１０４は、送信帯域の確率分布を正規分布と仮定し、送信帯域推定値管理部１０３により図５のＳ５０４又はＳ５０５で選択された値を用いて、正規分布の特徴量（平均、分散）を算出する（Ｓ６０２）。
図４に示すように、送信帯域推定値の更新タイミング（図４の「送信帯域推定値更新処理の実行」のタイミング）は繰り返し到来する。
このため、更新タイミングの度に、送信帯域推定値管理部１０３によりＳ５０４又はＳ５０５において値が選択され、送信帯域推定値管理部１０３により選択された値が確率分布推定値管理部１０４に通知される。
確率分布推定値管理部１０４は、新たに到来した更新タイミングにおいて送信帯域推定値管理部１０３により選択された値と、以前の更新タイミングにおいて送信帯域推定値管理部１０３により選択された値とを用いて、正規分布の特徴量を算出する。
このとき、確率分布推定値管理部１０４は、以前の更新タイミングにおいて送信帯域推定値管理部１０３により選択された値のうち既定の条件に合致する値のみを用いるようにしてもよい。
例えば、確率分布推定値管理部１０４は、Ｌ回（Ｌ≧１）前の更新タイミングまでの値は特徴量の算出に用いるが、（Ｌ＋１）回前の更新タイミングで選択された値は除外するようにしてもよい。
確率分布推定値管理部１０４は、送信帯域推定値管理部１０３から以前の更新タイミングで通知された値と新たに到来した更新タイミングで通知された値との集合における平均を算出し、正規分布の平均とする。
また、確率分布推定値管理部１０４は、送信帯域推定値管理部１０３から以前の更新タイミングで通知された値と新たに到来した更新タイミングで通知された値との集合における分散を算出し、正規分布の分散とする。
【００３４】
次に、確率分布推定値管理部１０４は、Ｓ６０１で送信帯域推定値管理部１０３から通知された現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔと、送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐと、Ｓ６０２で算出された特徴量を適用して得られる正規分布とに基づき、送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅを指定する（Ｓ６０３）。
より具体的には、確率分布推定値管理部１０４は、以下の手順で送信推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅを指定する。
【００３５】
（Ｓ６０３−１）
確率分布推定値管理部１０４は、現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔと送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐとを比較する。
そして、送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐが現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔ以下の場合は、確率分布推定値管理部１０４は、送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐを送信推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅに指定する。
（Ｓ６０３−２）
一方、送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐが現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔよりも大きい場合は、確率分布推定値管理部１０４は、以下の手順で送信推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅを決定する。
（Ｓ６０３−２−１）
確率分布推定値管理部１０４は、記憶装置９０２から基準値Ｔ（０＜Ｔ＜１）を読み出す。
（Ｓ６０３−２−２）
次に、確率分布推定値管理部１０４は、特徴量が適用されて得られた正規分布を参照して、送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐ以上の送信帯域の値が送信装置１００に許容される確率が基準値Ｔ以上であるか否かを判定する。
そして、送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐ以上の送信帯域の値が送信装置１００に許容される確率が基準値Ｔ以上である場合に、確率分布推定値管理部１０４は、送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐを送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅに指定する。
（Ｓ６０３−２−３）
一方、送信帯域暫定更新値ＳＲｔｅｍｐ以上の送信帯域の値が送信装置１００に許容される確率が基準値Ｔ未満である場合は、確率分布推定値管理部１０４は、特徴量が適用されて得られた正規分布を参照して、送信装置１００に許容される確率が基準値Ｔ以上である送信帯域の値を特定する。
そして、確率分布推定値管理部１０４は、特定した送信帯域の値と現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔとを比較する。
特定した送信帯域の値が現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔ以上であれば、確率分布推定値管理部１０４は、特定した送信帯域の値を送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅに指定する。
一方、特定した送信帯域の値が現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔ未満であれば、確率分布推定値管理部１０４は、現在の送信帯域推定値ＳＲｃｕｒｒｅｎｔを送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅに指定する。
【００３６】
その後、確率分布推定値管理部１０４は、Ｓ６０３で指定した送信帯域推定値の更新値ＳＲｕｐｄａｔｅを送信帯域推定値管理部１０３に通知する（Ｓ６０４）。
【００３７】
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
本実施の形態によれば、送信帯域推定値に従って送信帯域を制限するとともに、送信帯域推定値、受信装置における受信レート値、パケットロスの発生度に基づき、送信帯域推定値を更新することができる。
このため、本実施の形態によれば、送信装置において送信帯域の制限が行われている場合にも、送信装置に許容される送信帯域の推定値を得ることができる。
また、本実施の形態によれば、ＴＣＰ通信以外の通信においても、送信装置に許容される送信帯域の推定値を得ることができる。
【００３８】
＊＊＊付記＊＊＊
上記では、送信装置は（Ｘ３）にてパケットロス量を計算しているが、パケットロス量に代えてパケットロス率を算出するようにしてもよい。
パケットロス率は、例えば、（Ｘ２）で得られた差分受信パケット量を（Ｘ１）で得られた差分送信パケット量で除算して得られる比率である。
なお、パケットロス量とパケットロス率のそれぞれがパケットロスの発生度に相当する。
【００３９】
＊＊＊ハードウェア構成の説明＊＊＊
最後に、送信装置１００及び受信装置２００のハードウェア構成の補足説明を行う。
送信装置１００及び受信装置２００はコンピュータである。
図７及び図８に示すプロセッサ９０１、９０４は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。
プロセッサ９０１、９０４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等である。
図７及び図８に示す記憶装置９０２、９０５は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等である。
図７及び図８に示すネットワークＩ／Ｆ９０３、９０６は、データを受信するレシーバー及びデータを送信するトランスミッターを含む。
ネットワークＩ／Ｆ９０３、９０６は、例えば、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）である。
【００４０】
また、記憶装置９０２、９０５には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。
そして、ＯＳの少なくとも一部がプロセッサ９０１、９０４により実行される。
プロセッサ９０１はＯＳの少なくとも一部を実行しながら、通信部１０１、受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２、送信帯域推定値管理部１０３、確率分布推定値管理部１０４、シェーパ部１０５、データ処理部１０６の機能を実現するプログラムを実行する。
プロセッサ９０４はＯＳの少なくとも一部を実行しながら、通信部２０１、受信パケット量読み出し要求処理部２０２、データ処理部２０３の機能を実現するプログラムを実行する。
図７及び図８では、１つのプロセッサが図示されているが、送信装置１００及び受信装置２００のそれぞれが複数のプロセッサを備えていてもよい。
また、通信部１０１、受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２、送信帯域推定値管理部１０３、確率分布推定値管理部１０４、シェーパ部１０５、データ処理部１０６の処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値が、記憶装置９０２、又は、プロセッサ９０１内のレジスタ又はキャッシュメモリに記憶される。
また、通信部２０１、受信パケット量読み出し要求処理部２０２、データ処理部２０３の処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値が、記憶装置９０５、又は、プロセッサ９０４内のレジスタ又はキャッシュメモリに記憶される。
また、通信部１０１、受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２、送信帯域推定値管理部１０３、確率分布推定値管理部１０４、シェーパ部１０５、データ処理部１０６の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ等の可搬記憶媒体に記憶されてもよい。
また、通信部２０１、受信パケット量読み出し要求処理部２０２、データ処理部２０３の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ等の可搬記憶媒体に記憶されてもよい。
【００４１】
また、通信部１０１、受信パケット量読み出しメッセージ処理部１０２、送信帯域推定値管理部１０３、確率分布推定値管理部１０４、シェーパ部１０５、データ処理部１０６を「プロセッシングサーキットリー」又は「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
また、通信部２０１、受信パケット量読み出し要求処理部２０２、データ処理部２０３を「プロセッシングサーキットリー」又は「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
「プロセッシングサーキットリー」又は「回路」は、プロセッサ９０１、９０４だけでなく、ロジックＩＣ又はＧＡ（Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）といった他の種類の処理回路をも包含する概念である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  送信装置、１０１  通信部、１０２  受信パケット量読み出しメッセージ処理部、１０３  送信帯域推定値管理部、１０４  確率分布推定値管理部、１０５  シェーパ部、１０６  データ処理部、１０７  時計、２００  受信装置、２０１  通信部、２０２  受信パケット量読み出し要求処理部、２０３  データ処理部。
【図１】
2017046833.tif 000003
【図２】
2017046833.tif 000004
【図３】
2017046833.tif 000005
【図４】
2017046833.tif 000006
【図５】
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【図６】
2017046833.tif 000008
【図７】
2017046833.tif 000009
【図８】
2017046833.tif 000010
【国際調査報告】
2017046833.tif 000011
2017046833.tif 000012
2017046833.tif 000013