(57)【要約】［課題］可用帯域の探索範囲を適切に変えて可用帯域の精度を向上できる可用帯域計測方法を提供する。［解決手段］可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた第１探索範囲を設定し、第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信し、パケットトレインを受信して複数の計測パケットの受信間隔を計測し、複数の計測パケットのパケットサイズと受信間隔の計測結果に基づいて、可用帯域の推定値を算出して出力し、第１判定区間と推定値に基づいて、第１探索範囲から第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、第２探索範囲への変更を設定して可用帯域の探索を継続する、または推定値を可用帯域とする可用帯域判定を行うことを特徴とする。
2016117319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた前記第１探索範囲が設定される探索範囲設定手段と、
前記第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信するパケット送信手段と、
前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測する受信間隔計測手段と、
前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して出力する推定値算出手段と、
前記第１判定区間と前記推定値とに基づいて、前記第１探索範囲から前記第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、前記第２探索範囲への変更を前記探索範囲設定手段に設定して前記可用帯域の探索を継続する、または前記推定値を前記可用帯域とする可用帯域判定を行う判定手段と
を備えることを特徴とする可用帯域計測システム。
【請求項２】
前記判定手段は、
前記推定値が前記第１判定区間に含まれるかどうかを判定し、前記推定値が前記第１判定区間に含まれるとき、前記第２探索範囲を第３探索範囲に変更するかどうかを判定する第２判定区間が設けられた前記第２探索範囲に前記第１探索範囲から変更する設定を前記探索範囲設定手段に行い前記可用帯域の探索を継続し、
前記推定値が前記第１判定区間に含まれないとき、前記可用帯域判定を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の可用帯域計測システム。
【請求項３】
前記第１探索範囲と前記第２探索範囲とは、互いに重複する帯域を備える
ことを特徴とする請求項１または２に記載の可用帯域計測システム。
【請求項４】
前記第１判定区間は、第１上側判定区間と第１下側判定区間とを備え、
前記第２探索範囲には、第２上探索範囲と第２下探索範囲とがあり、
前記判定手段は、
前記第１上側判定区間に前記推定値が含まれるとき、前記第２上探索範囲に変更し、
前記第１下側判定区間に前記推定値が含まれるとき、前記第２下探索範囲に変更する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
【請求項５】
前記第１判定区間は、前記第１探索範囲の上限側に前記第１上側判定区間を備え、下限側に前記第１下側判定区間を備え、
前記第２上探索範囲の下限側に前記第１上側判定区間が含まれ、
前記第２下探索範囲の上限側に前記第１下側判定区間が含まれる
ことを特徴とする請求項４に記載の可用帯域計測システム。
【請求項６】
前記第１探索範囲と前記第２上探索範囲との重複範囲の上限側は、前記第１上側判定区間に一致し、前記第１上側判定区間以外の前記重複範囲の下限側に前記第２上探索範囲の下限側の前記第２判定区間を前記第１上側判定区間と重複せずに備え、
前記第１探索範囲と前記第２下探索範囲との重複範囲の下限側は、前記第１下側判定区間に一致し、前記第１下側判定区間以外の前記重複範囲の上限側に前記第２下探索範囲の上限側の前記第２判定区間を前記第１下側判定区間と重複せずに備える
ことを特徴とする請求項５に記載の可用帯域計測システム。
【請求項７】
前記パケットトレインが所定回数送信されて算出された前記推定値をそれぞれ記憶する推定値記憶手段と、
前記推定値記憶手段に記憶された前記推定値に基づいて推定値変動幅を算出する推定値変動幅算出手段と、
前記判定手段から設定された前記探索範囲を前記推定値変動幅に基づいて調整するかを判断して、判断結果に基づいて調整された探索範囲を前記探索範囲設定手段に設定する探索範囲調整手段をさらに備え、
前記探索範囲調整手段は、
前記推定値変動幅が前記第１上側判定区間の第１閾値区間内にあるとき、前記第２上探索範囲の全体をより高域に調整し、
前記推定値変動幅が前記第１上側判定区間の第２閾値区間を超えるとき、前記第２上探索範囲の上限をより高域に調整して、下限をより低域に調整し、
前記推定値変動幅が前記第１下側判定区間の第３閾値区間内にあるとき、前記第２下探索範囲の全体をより低域に調整し、
前記推定値変動幅が前記第１下側判定区間の第４閾値区間を超えるとき、前記第２下探索範囲の上限をより高域に調整して、下限をより低域に調整する
ことを特徴とする請求項６に記載の可用帯域計測システム。
【請求項８】
前記判定手段は、
前記探索範囲を変更する設定の回数が所定の閾値を超えたとき、前記可用帯域が探索される対象のネットワークの物理帯域の上限と下限とを分割元の探索範囲として前記可用帯域を探索する
ことを特徴とした請求項２から７のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
【請求項９】
前記探索範囲設定手段には、
前記第１探索範囲が分割された前記第２探索範囲の複数の第２分割探索範囲のいずれに変更するかを判定する前記判定手段によって、前記複数の第２分割探索範囲にそれぞれ対応した前記第１判定区間の複数の第１分割判定区間が設けられた前記第１探索範囲が設定され、
前記判定手段は、
前記複数の第１分割判定区間と前記推定値に基づいて、前記第２探索範囲の分割元である前記第１探索範囲から前記複数の第２分割探索範囲のいずれに変更するかを判定し、判定結果に基づいて前記複数の第２分割探索範囲のいずれかへ変更する設定を前記探索範囲設定手段に行い前記可用帯域の探索を継続する
ことを特徴とする請求項１に記載の可用帯域計測システム。
【請求項１０】
前記判定手段は、
前記推定値が前記複数の第１分割判定区間のいずれに含まれるかを判定し、前記推定値が含まれた前記第１分割判定区間に対応する前記第２分割探索範囲へ前記第１探索範囲から変更する設定を前記探索範囲設定手段に行い前記可用帯域の探索を継続し、前記パケットトレインに含まれる前記複数の計測パケットの探索帯域の分解能が所定の閾値を超えたとき、前記可用帯域判定を行う
ことを特徴とする請求項９に記載の可用帯域計測システム。
【請求項１１】
前記判定手段は、
前記第１探索範囲の上限と下限とを、前記可用帯域が探索される対象のネットワークの物理帯域の上限と下限とにする、または予め設定された上限と下限とにする
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の可用帯域計測システム。
【請求項１２】
前記複数の第２分割探索範囲のそれぞれが互いに隣り合って重複する帯域を備える
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
【請求項１３】
前記パケットトレインが所定回数送信されて算出された前記推定値をそれぞれ記憶する推定値記憶手段と、
前記推定値記憶手段に記憶された前記推定値に基づいて推定値変動幅を算出する推定値変動幅算出手段と、
前記判定手段から設定された前記探索範囲を前記推定値変動幅に基づいて調整するかを判断して、判断結果に基づいて調整された探索範囲を前記探索範囲設定手段に設定する探索範囲調整手段をさらに備え、
前記探索範囲調整手段は、
前記推定値変動幅が前記複数の第１分割判定区間の下限域側の第５閾値区間内にあるとき、前記複数の第１分割判定区間に対応する前記第２分割探索範囲の下限をより低域に調整し、
前記推定値変動幅が前記複数の第１分割判定区間の上限域側の第６閾値区間内にあるとき、前記複数の第１分割判定区間に対応する前記第２分割探索範囲の上限をより高域に調整する
ことを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
【請求項１４】
前記判定手段は、
前記探索範囲の分解能が所定の閾値を超えたとき、次の探索範囲を高域側もしくは低域側にシフトして前記可用帯域を探索する
ことを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
【請求項１５】
前記判定手段は、
前記推定値記憶手段に記憶された前記推定値の最大値に基づいて、前記探索範囲の変更と前記可用帯域判定を行う
ことを特徴とする請求項７または請求項１３に記載の可用帯域計測システム。
【請求項１６】
前記判定手段は、
前記推定値記憶手段に記憶された前記推定値の平均値、中央値または最小値に基づいて、前記探索範囲の変更と前記可用帯域判定を行う
ことを特徴とする請求項７または請求項１３に記載の可用帯域計測システム。
【請求項１７】
前記推定値変動幅算出手段は、
前記推定値記憶手段に記憶された前記推定値の最大値と最小値で示される帯域幅を推定値変動幅と算出する
ことを特徴とする請求項７１３、１５、１６のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
【請求項１８】
前記可用帯域が判定されたときの時刻情報と、前記可用帯域の判定情報と前記可用帯域が判定された探索範囲の設定情報とを探索履歴情報として前記判定手段が記憶させる探索履歴記憶手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記探索履歴情報に基づいて、前記第１探索範囲と前記第１判定区間とを設定する
ことを特徴とする請求項１から１７のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
【請求項１９】
前記判定手段は、
前記探索履歴記憶手段に前記探索履歴情報が記憶されていないとき、または前記探索履歴情報が記憶されてから所定の時間が経過したときに、前記第１探索範囲の上限および下限を、前記可用帯域が探索される対象のネットワークの物理帯域の上限および下限とした分割元の探索範囲として前記可用帯域を探索する
ことを特徴とする請求項１８に記載の可用帯域計測システム。
【請求項２０】
前記判定手段は、
前記探索履歴記憶手段に前記探索履歴情報が記憶されていて、前記探索履歴情報が記憶されてから所定の時間内であるときに、前記設定情報に基づいて、前記第１探索範囲を設定する
ことを特徴とする請求項１９に記載の可用帯域計測システム。
【請求項２１】
前記探索範囲調整手段は、前記探索履歴情報に前記探索範囲の調整情報を追加して前記探索履歴記憶手段に記憶させ、
前記判定手段は、
前記探索履歴記憶手段に記憶された前記探索履歴情報が前記調整情報を含むときに、前記調整情報に基づいて、前記第１探索範囲を設定する
ことを特徴とする請求項１８から２０のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
【請求項２２】
可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた前記第１探索範囲を設定し、
前記第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信し、
前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測し、
前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して出力し、
前記第１判定区間と前記推定値とに基づいて、前記第１探索範囲から前記第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、前記第２探索範囲への変更を設定して前記可用帯域の探索を継続する、または前記推定値を前記可用帯域とする可用帯域判定を行う
ことを特徴とする可用帯域計測方法。
【請求項２３】
可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた前記第１探索範囲が設定される探索範囲設定手段と、
前記第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信するパケット送信手段と、
前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測して、前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して、出力された前記推定値と前記第１判定区間とに基づいて、前記第１探索範囲から前記第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、前記第２探索範囲への変更を前記探索範囲設定手段に設定して前記可用帯域の探索を継続する、または前記推定値を前記可用帯域とする可用帯域判定を行う判定手段と
を備えることを特徴とする送信側装置。
【請求項２４】
可用帯域を探索する第１探索範囲基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインが生成されて、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信された前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測する受信間隔計測手段と、
前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して出力する推定値算出手段と
を備えることを特徴とする受信側装置。
【請求項２５】
送信側装置が備えるコンピュータを、
可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた前記第１探索範囲が設定される探索範囲設定手段と、
前記第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信するパケット送信手段と、
前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測して、前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して、出力された前記推定値と前記第１判定区間とに基づいて、前記第１探索範囲から前記第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、前記第２探索範囲への変更を前記探索範囲設定手段に設定して前記可用帯域の探索を継続する、または前記推定値を前記可用帯域とする可用帯域判定を行う判定手段として動作させる
ことを特徴とする送信側装置制御プログラムが記憶された記憶媒体。
【請求項２６】
受信側装置の備えるコンピュータを、
可用帯域を探索する第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインが生成されて、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信された、前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測する受信間隔計測手段と、
前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して出力する推定値算出手段として動作させる
ことを特徴とする受信側装置制御プログラムが記憶された記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可用帯域計測システム、可用帯域計測方法、送信側装置、受信側装置、送信側装置制御プログラムが記憶された記憶媒体および受信側装置制御プログラムが記憶された記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットや公衆網等を構成する通信回線を介して、多様なコンテンツ情報が通信される。コンテンツ情報には、コンテンツの内容に伴い所定の通信速度が確保されることを前提としたものや、遅延が許されないものがある。そのため、コンテンツ情報の伝送品質を確保するために、通信回線の利用可能帯域（以降、可用帯域という。）の計測が重要である。【０００３】
例えば、映像に応じたコンテンツ情報の通信の場合に、送信レートを可用帯域の推定値以下に抑えることが求められる。そのため、コンテンツ情報の送信レートと通信回線を流れている他のトラヒック（以降、クロストラヒックという。）の送信レートと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ぐために、計測された可用帯域に基づいて、コンテンツ情報において映像の符号化率が高められて、送信レートが抑制される。これにより、映像に応じたコンテンツ情報のパケットロスが抑制されるので、当該コンテンツ情報に基づいて再生された映像が途切れることが抑制される。【０００４】
ここで、可用帯域は、通信回線のボトルネックリンクの物理帯域から、通信回線を流れるクロストラヒックの送信レートを差し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（Mega-bit per second）で、クロストラヒックの送信レートが３０Ｍｂｐｓであれば、可用帯域は１００Ｍｂｐｓ−３０Ｍｂｐｓ＝７０Ｍｂｐｓである。【０００５】
特許文献１には、パケットサイズが順次変えられた複数のパケットを含むパケットトレインを利用して可用帯域を計測する方法が開示されている。具体的には、特許文献１に記載されている技術では、パケットトレインの各パケットの送信間隔に対する受信間隔がそれぞれ計測される。計測された受信間隔が送信間隔に対して広がり始めるパケットのサイズと受信間隔とから可用帯域の推定値が算出される。特許文献１に記載されている技術では、各パケットの送信間隔と等しい受信間隔が計測されたパケットの内でパケットサイズが最大のパケットのパケットサイズと受信間隔とから推定された可用帯域の推定値を可用帯域とする。【０００６】
特許文献２には、送信側から複数の送信パケットを送信して受信側との間のネットワーク特性を決定する方法が開示されている。具体的には、特許文献２に記載されている技術では、送信側が、複数の送信パケットを送信し、各送信パケットの受信に対応した受信パケットをそれぞれ受信側から受信する。特許文献２に記載されている技術では、複数の送信パケットと、それに応答して送信された複数の受信パケットとを対として、送信パケットが送信されてから対となる受信パケットが受信されるまでの時間（以降、ラウンドトリップ時間という。）が計測される。特許文献２に記載されている技術では、計測されたラウンドトリップ時間に基づいて可用帯域が決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１４２６２２号公報（第８−１３頁、図１、４）
【特許文献２】特開２００２−１９９００９号公報（第３−５頁、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載されている技術は、可用帯域の計測に使用するパケットトレインに含まれる、パケットサイズが順次増加された複数のパケットが所定の間隔で送信される。そのため、特許文献１に記載されている技術では、計測に使用されるパケットトレインに含まれる複数のパケットのパケットサイズと所定の送信間隔とによって、可用帯域の探索範囲が限定される。すなわち、特許文献１に記載されている技術では、可用帯域の真値がパケットトレインでカバーされる探索範囲外にあるときには可用帯域を適切に推定することができないという問題がある。【０００９】
特許文献２に記載されている技術は、送信側から送信パケットが送信されてから、送信パケットに対応した受信パケットが受信側から送信されて送信側によって受信されるまでのラウンドトリップ時間が計測されて可用帯域が決定される。そのため、特許文献２に記載されている技術では、送信側と受信側との間の可用帯域の決定には、受信パケットが伝送される受信側から送信側への通信回線が輻輳しないことが前提とされる。したがって、特許文献２に記載されている技術では、ラウンドトリップ時間が計測されるので、送信側から受信側への回線が空いていて受信側から送信側への回線が輻輳していれば、送信側から受信側への回線の空き状態に対応した可用帯域が決定されない。すなわち、特許文献２に記載されている技術では、計測されたラウンドトリップ時間に基づいて、受信側から送信側への回線の輻輳状態に対応した誤った可用帯域が決定されるおそれがあるという問題がある。【００１０】
このように、特許文献１に記載されている技術や、特許文献２に記載されている技術では、探索範囲が限られ可用帯域を適切に計測できないという課題がある。【００１１】
本発明の目的は、可用帯域の探索範囲を適切に変えて可用帯域の精度を向上できる可用帯域計測システム、可用帯域計測方法、送信側装置、受信側装置、送信側装置制御プログラムが記憶された記憶媒体および受信側装置制御プログラムが記憶された記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の可用帯域測定システムは、可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた第１探索範囲が設定される探索範囲設定手段と、第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信するパケット送信手段と、パケットトレインを受信して複数の計測パケットの受信間隔を計測する受信間隔計測手段と、複数の計測パケットのパケットサイズと受信間隔の計測結果とに基づいて、可用帯域の推定値を算出して出力する推定値算出手段と、第１判定区間と推定値とに基づいて、第１探索範囲から第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、第２探索範囲への変更を探索範囲設定手段に設定して可用帯域の探索を継続する、または推定値を可用帯域とする可用帯域判定を行う判定手段を備えることを特徴とする。【００１３】
本発明の可用帯域測定方法は、可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた第１探索範囲を設定し、第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信し、パケットトレインを受信して複数の計測パケットの受信間隔を計測し、複数の計測パケットのパケットサイズと受信間隔の計測結果とに基づいて、可用帯域の推定値を算出して出力し、第１判定区間と推定値とに基づいて、第１探索範囲から第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、第２探索範囲への変更を設定して可用帯域の探索を継続する、または推定値を可用帯域とする可用帯域判定を行うことを特徴とする。【００１４】
本発明の送信側装置は、可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた第１探索範囲が設定される探索範囲設定手段と、第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信するパケット送信手段と、パケットトレインを受信して複数の計測パケットの受信間隔を計測して、複数の計測パケットのパケットサイズと受信間隔の計測結果とに基づいて、可用帯域の推定値を算出して、出力された推定値と第１判定区間とに基づいて、第１探索範囲から第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、第２探索範囲への変更を探索範囲設定手段に設定して可用帯域の探索を継続する、または推定値を可用帯域とする可用帯域判定を行う判定手段を備えることを特徴とする。【００１５】
本発明の受信側装置は、可用帯域を探索する第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインが生成されて、複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信されたパケットトレインを受信して複数の計測パケットの受信間隔を計測する受信間隔計測手段と、複数の計測パケットのパケットサイズと受信間隔の計測結果とに基づいて、可用帯域の推定値を算出して出力する推定値算出手段を備えることを特徴とする。【００１６】
本発明の送信側装置制御プログラムが記憶された記憶媒体は、送信側装置が備えるコンピュータを、可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた第１探索範囲が設定される探索範囲設定手段と、第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信するパケット送信手段と、パケットトレインを受信して複数の計測パケットの受信間隔を計測して、複数の計測パケットのパケットサイズと受信間隔の計測結果とに基づいて、可用帯域の推定値を算出して、出力された推定値と第１判定区間とに基づいて、第１探索範囲から第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、第２探索範囲への変更を探索範囲設定手段に設定して可用帯域の探索を継続する、または推定値を可用帯域とする可用帯域判定を行う判定手段として動作させることを特徴とする送信側装置制御プログラムが記憶されている。【００１７】
本発明の受信側装置制御プログラムが記憶された記憶媒体は、受信側装置が備えるコンピュータを、可用帯域を探索する第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインが生成されて、複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信されたパケットトレインを受信して複数の計測パケットの受信間隔を計測する受信間隔計測手段と、複数の計測パケットのパケットサイズと受信間隔の計測結果とに基づいて、可用帯域の推定値を算出して出力する推定値算出手段として動作させることを特徴とする受信側装置制御プログラムが記憶されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、可用帯域の探索範囲を適切に変えて可用帯域の決定精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態の可用帯域計測システムの構成例を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の送信側装置の構成例を示したブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の受信側装置の構成例を示したブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の送信時パケットトレインを例示した説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の受信時パケットトレインを例示した説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の可用帯域計測システムの動作例を示したフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態の可用帯域計測システムの動作例を示した説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の可用帯域計測システムの他の動作例を示したフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態の可用帯域計測システムの他の動作例を示した説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の可用帯域計測システムの構成例を示したブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の可用帯域計測システムの動作例を示したフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態の可用帯域計測システムの動作例を示したフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施形態の可用帯域計測システムの動作例を示した説明図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態の可用帯域計測システムの動作例を示した説明図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態の可用帯域計測システムの他の動作例を示したフローチャートである。
【図１６】本発明の第２の実施形態の可用帯域計測システムの他の動作例を示したフローチャートである。
【図１７】本発明の第２の実施形態の可用帯域計測システムの他の動作例を示した説明図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態の可用帯域計測システムの他の動作例を示した説明図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態の可用帯域計測システムの構成例を示したブロック図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態の可用帯域計測システムの動作例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態の可用帯域計測システム１００の構成例を示したブロック図である。図２は、可用帯域計測システム１００の送信側装置１の構成例を示したブロック図である。図３は、可用帯域計測システム１００の受信側装置２の構成例を示したブロック図である。
【００２１】
図１〜３を参照して、本実施形態の可用帯域計測システム１００の構成について説明する。可用帯域計測システム１００は、送信側装置１と受信側装置２とを備える。送信側装置１と受信側装置２とは、ネットワーク３を介して通信する。ネットワーク３には、送信側装置１と受信側装置２以外の図示しない装置が接続されていて、それら装置間にクロストラフィックが流れていてもよい。
【００２２】
送信側装置１は、探索範囲設定手段１１、パケットトレイン生成手段１２と判定手段１３を備える。探索範囲設定手段１１は、送信側装置１から受信側装置２への可用帯域を計測するための探索範囲が判定手段１３によって設定される。パケットトレイン生成手段１２は、探索範囲設定手段１１に設定された探索範囲に基づいて複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成し、各計測パケットを所定の送信間隔で出力する。計測パケットおよびパケットトレインについては後述する。
【００２３】
判定手段１３は、受信側装置２から送信された、後述する計測情報に基づいて、可用帯域および探索範囲を判定する。判定手段１３は、判定結果に基づいて、探索範囲設定手段１１に探索範囲を設定する。可用帯域および探索範囲の判定については後述する。
【００２４】
受信側装置２は、受信間隔計測手段２１と推定値算出手段２２とを備える。受信間隔計測手段２１は、送信側装置１から出力されたパケットトレインの各計測パケットを受信して、各計測パケットの受信間隔を計測する。推定値算出手段２２は、受信した各計測パケットのパケットサイズと受信間隔とから可用帯域の推定値を算出する。推定値算出手段２２は、算出した可用帯域の推定値を含む計測情報を出力する。可用帯域の推定値の算出方法については後述する。計測情報には、各計測パケットのパケット番号と、測定された受信間隔とを示す情報が含まれていてもよい。
【００２５】
図４は、本実施形態における送信時パケットトレインＰＴ１００を例示した説明図である。図５は、本実施形態の受信時パケットトレインＰＴ２００を例示した説明図である。図４、５を参照して、計測パケットとパケットトレインとについて説明する。
【００２６】
送信時パケットトレインＰＴ１００は、送信側装置１のパケットトレイン生成手段１２によって生成されて出力された複数の計測パケットを含むパケット列である。計測パケットの数は、Ｎ個（Ｎは、例えば、３以上の整数）とする。パケット番号は、計測パケットを識別する番号である。送信時パケットトレインＰＴ１００には、時系列に並んだパケット番号１番からＮ番までの計測パケットが含まれる。計測パケットには、例えば、ＩＰ（Internet Protocol）パケット、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）パケットやＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットなどが用いられる。
【００２７】
送信時パケットトレインＰＴ１００は、探索範囲設定手段１１に設定された探索範囲に基づいて、パケット番号、パケットサイズおよび送信間隔をパラメータとして生成される。
【００２８】
例えば、各計測パケットの送信間隔が１ｍｓで一定であるとする。１番目の計測パケットのパケットサイズが１０ｂｉｔであれば、１番目の計測パケットの送信レートは、次の式で求められる。送信レート＝パケットサイズ／送信間隔。すなわち、１番目の計測パケットの送信レートは、１０ｂｉｔ／１ｍｓ＝１００００ｂｐｓ、つまり１０ｋｂｐｓとなる。同様に、Ｎ番目の計測パケットのパケットサイズが１０００ｂｉｔであれば、Ｎ番目の計測パケットの送信レートは、１００００００ｂｐｓ、つまり１Ｍｂｐｓとなる。１番目からＮ番目までの間の各計測パケットは、パケットサイズが１０ｂｉｔから１０００ｂｉｔまで順次増加されて生成されればよい。
【００２９】
このときの送信時パケットトレインＰＴ１００の送信レートの帯域は、１０ｋｂｐｓから１Ｍｂｐｓとなる。すなわち、探索範囲設定手段１１によって、１０ｋｂｐｓから１Ｍｂｐｓを可用帯域の探索範囲に設定される。そして、パケットトレイン生成手段１２は、上記の設定に基づいて、送信時パケットトレインＰＴ１００を生成して出力する。
【００３０】
受信時パケットトレインＰＴ２００は、送信時パケットトレインＰＴ１００がネットワーク３を経由して受信側装置２で受信されたときの各計測パケットが含まれたパケット列である。
【００３１】
受信間隔計測手段２１は、ネットワーク３を介して受信された受信時パケットトレインＰＴ２００に含まれる各計測パケットの受信間隔をそれぞれ計測する。推定値算出手段２２は、各計測パケットのパケットサイズと受信間隔とに基づいて可用帯域の推定値を算出する。
【００３２】
例えば、受信間隔計測手段２１が計測した各計測パケットの受信間隔がすべて１ｍｓであったとする。このとき、１番目の計測パケットのパケットサイズが１０ｂｉｔであれば、１番目の計測パケットの受信レートは、次の式で求められる。受信レート＝パケットサイズ／受信間隔。すなわち、１番目の計測パケットの受信レートは、１０ｂｉｔ／１ｍｓ＝１００００ｂｐｓ、つまり１０ｋｂｐｓとなる。同様に、Ｎ番目の計測パケットのパケットサイズが１０００ｂｉｔであれば、Ｎ番目の計測パケットの受信レートは、１００００００ｂｐｓ、つまり１Ｍｂｐｓとなる。この場合、送信時パケットトレインＰＴ１００の各計測パケットは、送信間隔と受信間隔とが等しいので、それぞれ滞りなくネットワーク３を経由して、受信側装置２によって受信されたことになる。そのため、推定値算出手段２２は、可用帯域の推定値を探索範囲の上限値である１Ｍｂｐｓとする。
【００３３】
このとき、探索範囲である１０ｋｂｐｓから１Ｍｂｐｓの範囲内では、各計測パケットの伝送を阻害するクロストラフィックの影響が確認されない。そのため、判定手段１３は、推定値算出手段２２による可用帯域の推定値に基づいて、１０ｋｂｐｓから１Ｍｂｐｓの範囲よりも高域に変更した探索範囲を探索範囲設定手段１１に設定すると判定する。また、判定手段１３は、推定された受信レートである１Ｍｂｐｓがネットワーク３の物理帯域と一致していれば、可用帯域が１Ｍｂｐｓであると判定する。
【００３４】
一方、受信間隔計測手段２１が計測した１番目以降の計測パケットの受信間隔が１ｍｓを超えたとする。このとき、１番目の計測パケット以降の全ての計測パケットの受信間隔が送信間隔を超えたこととなる。この場合、送信時パケットトレインＰＴ１００の各計測パケットは、送信間隔よりも受信間隔が大きいので、それぞれの計測パケットがネットワーク３のクロストラフィックの影響を受けて伝送遅延されて受信側装置２で受信されたこととなる。そのため、推定値算出手段２２は、可用帯域の推定値を探索範囲の下限値である１０ｋｂｐｓとする。
【００３５】
このときの探索範囲である１０ｋｂｐｓから１Ｍｂｐｓの範囲内では、全ての計測パケットの伝送が阻害されている。そのため、判定手段１３は、推定値算出手段２２による可用帯域の推定値に基づいて、１０ｋｂｐｓから１Ｍｂｐｓの範囲よりも低域に変更した探索範囲を探索範囲設定手段１１に設定すると判定する。
【００３６】
また、受信間隔計測手段２１が計測したＭ番目（Ｍは、２以上Ｎ以下の整数）以降の計測パケットの受信間隔が１ｍｓを超えていたとする。このとき、Ｍ−１番目の計測パケットのパケットサイズが５００ｂｉｔであれば、Ｍ−１番目の計測パケットの受信レートは、５００ｂｉｔ／１ｍｓ＝５０００００ｂｐｓ、つまり５００ｋｂｐｓとなる。この場合、送信時パケットトレインＰＴ１００のＭ−１番目までの計測パケットは、それぞれ滞りなくネットワーク３を経由して受信側装置２によって受信される。Ｍ番目以降の計測パケットは、ネットワーク３のクロストラフィックの影響を受けて伝送遅延されて受信側装置２によって受信される。すなわち、１０ｋｂｐｓから５００ｋｂｐｓの範囲内では、各計測パケットの伝送を阻害するクロストラフィックの影響が確認されない。そのため、推定値算出手段２２は、受信間隔と送信間隔とが等しい計測パケットの内でパケットサイズが最大の計測パケットを用いて可用帯域の推定値を算出する。すなわち、推定値算出手段２２は、可用帯域の推定値を、Ｍ−１番目の計測パケットの受信レートである５００ｋｂｐｓとする。判定手段１３は、推定値算出手段２２による可用帯域の推定値に基づいて、１０ｋｂｐｓから１Ｍｂｐｓの探索範囲において、可用帯域が５００ｋｂｐｓであると判定する。
【００３７】
なお、上述の計測パケットおよびパケットトレインの具体的な生成や可用帯域の推定値の算出方法は、例えば、特許文献１に記載されている技術に基づいて行われる。
【００３８】
このように、可用帯域計測システム１００は、送信側装置１が探索範囲の設定に基づいて各計測パケットを作成してパケットトレインとして出力する。可用帯域計測システム１００は、受信側装置２によって各計測パケットの受信間隔が計測されることで、受信レートと可用帯域との推定値が算出される。可用帯域計測システム１００は、算出された可用帯域の推定値を受信側装置２が出力して、送信側装置１が、可用帯域の推定値に基づいて可用帯域および探索範囲の変更を判定することができる。判定手段１３は、可用帯域の推定値が探索範囲の上限値や下限値であれば、探索範囲よりも外側に可用帯域の真値があると判定して、探索範囲の変更を判定する。具体的には、判定手段１３は、可用帯域の推定値が探索範囲の上限値であれば、探索範囲を更に高域側に変更する。また、判定手段１３は、可用帯域の推定値が探索範囲の下限値であれば、探索範囲を更に低域側に変更する。なお、上述の探索範囲の変更は、可用帯域の推定値が探索範囲の上限値や下限値から所定の範囲内にあれば行われてもよい。
【００３９】
図６は、本実施形態の可用帯域計測システム１００の動作例を示したフローチャートである。図６を参照して、可用帯域計測システム１００の動作について説明する。
【００４０】
判定手段１３は、探索範囲設定手段１１に探索範囲を設定する（Ｓ１０１）。パケットトレイン生成手段１２は、探索範囲設定手段１１に設定された探索範囲に基づいてパケットトレインを作成して出力する（Ｓ１０２）。パケットトレインには、図４で説明したように、探索範囲設定手段１１に設定された探索範囲に基づいて複数の計測パケットが含まれ、各計測パケットが所定の送信間隔で出力される。
【００４１】
受信間隔計測手段２１は、パケットトレイン生成手段１２から出力されたパケットトレインの各計測パケットを受信して、受信された各計測パケットの受信間隔を計測する（Ｓ１０３）。推定値算出手段２２は、受信された各計測パケットのパケットサイズと受信間隔から可用帯域の推定値を算出し、算出された可用帯域の推定値を出力する（Ｓ１０４）。
【００４２】
図７は、本実施形態の可用帯域計測システム１００の動作例を示した説明図である。図７における（Ａ）の範囲は、複数の計測パケットを含むパケットトレインＰＴ１０１を示す。図７における（Ｂ）の範囲は、ＰＴ１０１から次の探索範囲としてシフトする際のパケットトレインＰＴ１０２とＰＴ１０３とを示す。ＰＴ１０２は、ＰＴ１０１に対応する探索範囲よりも高域側の探索範囲であり、上探索範囲という。ＰＴ１０３は、ＰＴ１０１に対応する探索範囲よりも低域側の探索範囲である下探索範囲という。すなわち、ＰＴ１０２とＰＴ１０３とは、ＰＴ１０１の探索範囲よりも高域側と低域側とでそれぞれ当該ＰＴ１０１と隣り合う探索範囲に対応するパケットトレインである。
【００４３】
ＰＴ１０１は、探索範囲設定手段１１に設定された探索範囲に対応する。ＰＴ１０１ＵはＰＴ１０１における上側判定区間である。可用帯域の推定値がこの区間内にあると、可用帯域がより高域側にも存在する可能性がある。そのため、判定手段１３は、ＰＴ１０１よりも高域側の探索範囲であるＰＴ１０２を次の探索範囲に設定した方がよいと判定する。なお、上側判定区間ＰＴ１０１Ｕは、例えば、探索範囲の上側の１０分の１の帯域に設定される。ＰＴ１０１ＤはＰＴ１０１における下側判定区間である。可用帯域の推定値がこの区間内にあると、可用帯域がより低域側にも存在する可能性がある。そのため、判定手段１３は、ＰＴ１０１よりも低域側の探索範囲であるＰＴ１０３を次の探索範囲に設定した方がよいと判定する。なお、下側判定区間ＰＴ１０１Ｄは、例えば、探索範囲の下側の１０分の１の帯域に設定される。
【００４４】
図６、７を参照して、判定手段１３が推定値算出手段２２による可用帯域の推定値に基づいて行う可用帯域および探索範囲変更の判定動作について説明する。
【００４５】
判定手段１３は、ＰＴ１０１に対応する可用帯域の推定値が、予め設定された上側判定区間ＰＴ１０１Ｕ内にあるかどうかを判定する（Ｓ１０５）。判定手段１３は、可用帯域の推定値が、上側判定区間ＰＴ１０１Ｕ内にあれば（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、探索範囲設定手段１１に次の探索範囲としてＰＴ１０２を探索範囲に設定して、ステップＳ１０２の処理に戻る（Ｓ１０６）。
【００４６】
判定手段１３は、可用帯域の推定値が、上側判定区間ＰＴ１０１Ｕ内になければ（Ｓ１０５：Ｎｏ）、可用帯域の推定値が、下側判定区間ＰＴ１０１Ｄ内にあるかどうかを判定する（Ｓ１０７）。判定手段１３は、可用帯域の推定値が、下側判定区間ＰＴ１０１Ｄ内にあれば（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、探索範囲設定手段１１に次の探索範囲としてＰＴ１０３を探索範囲に設定して、ステップＳ１０２の処理に戻る（Ｓ１０８）。
【００４７】
判定手段１３は、可用帯域の推定値が、下側判定区間ＰＴ１０１Ｄ内になければ（Ｓ１０７：Ｎｏ）、次のステップＳ１０９の処理を行う。すなわち、判定手段１３は、パケットトレインＰＴ１０１の可用帯域を推定値可用帯域と判定する（Ｓ１０９）。
【００４８】
なお、判定手段１３は、可用帯域の推定値が、上側判定区間ＰＴ１０１Ｕの範囲に応じた値よりも大きい値である場合にステップＳ１０６の処理に移行してもよく、下側判定区間ＰＴ１０１Ｄの範囲に応じた値よりも小さい値である場合にステップＳ１０８の処理に移行してもよい。また、判定手段１３は、可用帯域の推定値が、上側判定区間ＰＴ１０１Ｕの範囲に応じた値よりも大きい値である場合、または下側判定区間ＰＴ１０１Ｄの範囲に応じた値よりも小さい値である場合に、当該推定値に応じた探索範囲を設定して、ステップＳ１０２の処理に移行するように構成されていてもよい。
【００４９】
このように、可用帯域計測システム１００は、送信側装置１からパケットトレインＰＴ１０１を出力して、受信側装置２からの可用帯域の推定値に基づいて可用帯域を判定することができる。さらに、送信側装置１は、可用帯域の推定値に基づいて探索範囲を高域側または低域側の探索範囲にシフトして可用帯域の探索を継続することができる。
【００５０】
なお、パケットトレインＰＴ１０１の探索範囲に対して、パケットトレインＰＴ１０２の探索範囲およびＰＴ１０３の探索範囲は、一部がＰＴ１０１にそれぞれ互いに重複して設けられる。すなわち、ＰＴ１０１とＰＴ１０２、ＰＴ１０１とＰＴ１０３は、一部がそれぞれ互いに重複された範囲を備えることで、ＰＴ１０１の各計測パケットの受信間隔へのノイズやクロストラフィックの揺らぎの影響を低減できる。ＰＴ１０１の各計測パケットの受信間隔がネットワーク３におけるノイズや揺らぎの影響を受けても、ＰＴ１０２あるいはＰＴ１０３と重複された範囲では再度受信間隔が計測される。そのため、重複された範囲では、可用帯域の探索が再度行われるので、ノイズや揺らぎによる影響が低減される。
【００５１】
また、ＰＴ１０１からＰＴ１０２への探索範囲のシフトを判定するための上側判定区間ＰＴ１０１Ｕと、ＰＴ１０２からＰＴ１０１への探索範囲のシフトを判定するための下側判定区間ＰＴ１０２Ｄとは重複させない。判定区間ＰＴ１０１ＵとＰＴ１０２Ｄとが重複していると、重複された範囲では、ＰＴ１０１からＰＴ１０２へのシフトと、ＰＴ１０２からＰＴ１０１へのシフトとの判定が交互に繰り返される場合があるためである。このような交互判定を起こさせないために、判定区間ＰＴ１０１ＵとＰＴ１０２Ｄとは重複させない。同様に、判定区間ＰＴ１０１ＤとＰＴ１０３Ｕとも重複させない。
【００５２】
図８は、本実施形態の可用帯域計測システム１００の他の動作例を示したフローチャートである。図６、７を参照してで述べた動作方法はネットワーク３の全帯域中の一部帯域（図７では中央に示す帯域）でまず探索し、可用帯域の推定値が上側判定区間内または下側判定区間内にあれば、探索範囲を高域側または低域側にシフトして再度探索する方法である。なお、この方法をシフト方式という。以下に述べる方法は、まずネットワーク３の全帯域を低分解能で探索し、その後全帯域をいくつかに分割し、低分解能で探索したときの可用帯域の推定値が分割されたどの帯域に含まれているかを特定し、特定した帯域内をより高分解能で探索する方法である。この方法を分割方式という。
【００５３】
図８を参照して、可用帯域計測システム１００の他の動作について説明する。
【００５４】
判定手段１３は、探索範囲設定手段１１に探索範囲を設定する（Ｓ２０１）。パケットトレイン生成手段１２は、探索範囲設定手段１１に設定された探索範囲に基づいてパケットトレインを作成して出力する（Ｓ２０２）。
【００５５】
受信間隔計測手段２１は、パケットトレイン生成手段１２から出力されたパケットトレインの各計測パケットを受信して、各計測パケットの受信間隔を計測する（Ｓ２０３）。推定値算出手段２２は、受信された各計測パケットのパケットサイズと受信間隔とから可用帯域の推定値を算出し、算出した可用帯域の推定値を出力する（Ｓ２０４）。
【００５６】
図９は、本実施形態の可用帯域計測システム１００の他の動作例を示した説明図である。図９における（Ａ）の範囲は、複数の計測パケットを含むパケットトレインＰＴ１１１を示す。図９における（Ｂ）の範囲は、パケットトレインＰＴ１１１から次の探索範囲として分割する際のパケットトレインＰＴ１１２、ＰＴ１１３およびＰＴ１１４を示す。ＰＴ１１１に対応する探索範囲の上限と下限とは、ネットワーク３の物理帯域の上限と下限とである。ＰＴ１１２は、ＰＴ１１１に対応する探索範囲が分割された高域側の上側探索範囲に対応する。ＰＴ１１３は、ＰＴ１１１に対応する探索範囲が分割された中域側の中間探索範囲に対応する。ＰＴ１１４は、ＰＴ１１１に対応する探索範囲が分割された低域側の下側探索範囲に対応する。すなわち、ＰＴ１１２、ＰＴ１１３およびＰＴ１１４は、それぞれ、ＰＴ１１１の探索範囲が３つに分割された場合の探索範囲に対応するパケットトレインである。
【００５７】
ＰＴ１１１は、探索範囲設定手段１１に設定された探索範囲に対応する。ＰＴ１１１Ｕは、可用帯域の推定値がこの区間内にあれば、ＰＴ１１２を次の探索範囲にと判定手段１３が判定する上側判定区間である。ＰＴ１１１Ｍは、可用帯域の推定値がこの区間内にあれば、ＰＴ１１３を次の探索範囲にと判定手段１３が判定する中間判定区間である。ＰＴ１１１Ｄは、可用帯域の推定値がこの区間内にあれば、ＰＴ１１４を次の探索範囲にと判定手段１３が判定する下側判定区間である。なお、ＰＴ１１１に対応する探索範囲は、上中下の探索範囲に均等に３分割されてもよいし、所定の比率で３分割されてもよい。また、分割数が３つとして説明するが、分割数は２つ以上の複数であればよい。
【００５８】
図８、９を参照して、判定手段１３が推定値算出手段２２による可用帯域の推定値に基づいて行う可用帯域および探索範囲変更の判定動作について説明する。
【００５９】
判定手段１３は、ＰＴ１１１に対応する計測パケット数に基づいて、ＰＴ１１１で探索された探索範囲の分解能が所定の閾値を超えたかどうかを判定する（Ｓ２０５）。
【００６０】
探索範囲の分解能とは、例えば、探索範囲に対して可用帯域を求めるための計測パケットが作成された数であらわされる。具体的には、１００Ｍｂｐｓの探索範囲に対して、５個の計測パケットが作成されるよりも、２０個の計測パケットが作成される方が探索範囲の分解能は高い。このとき、探索範囲の分解能は、探索範囲／計測パケット数とすれば、前者の分解能は２０Ｍｂｐｓとなり、後者の分解能は５Ｍｂｐｓとなる。すなわち、後者の分解能がより高く、探索範囲内で可用帯域をより精度よく判定できる。
【００６１】
判定手段１３は、探索された探索範囲の分解能が所定の閾値を超えていれば（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、次のステップＳ２０６の処理を行う。すなわち、判定手段１３は、ＰＴ１１１の可用帯域の推定値を可用帯域として判定する（Ｓ２０６）。この場合、判定手段１３は、ＰＴ１１１の探索範囲に対応する複数の計測パケットで、所定の分解能、つまり所定の精度で可用帯域を測定できると判断して、可用帯域を判定（決定）する。
【００６２】
一方、判定手段１３は、探索された探索範囲の分解能が所定の閾値を超えていなければ（Ｓ２０５：Ｎｏ）、ＰＴ１１１に対応する可用帯域の推定値が、予め設定された判定区間のいずれにあるのかを判定する（Ｓ２０７）。この場合、判定手段１３は、ＰＴ１１１の探索範囲に対応する複数の計測パケットでは、所定の分解能、つまり所定の精度が得られないと判断して、以下に説明する分割された探索範囲での探索を継続する。
【００６３】
判定手段１３は、可用帯域の推定値が、上側判定区間ＰＴ１１１Ｕ内にあれば（Ｓ２０７：上側判定区間）、探索範囲設定手段１１に次の探索範囲としてＰＴ１１２を設定して、ステップＳ２０２の処理に戻る（Ｓ２０８）。
【００６４】
判定手段１３は、可用帯域の推定値が、中間判定区間ＰＴ１１１Ｍ内にあれば（Ｓ２０７：中間判定区間）、探索範囲設定手段１１に次の探索範囲としてＰＴ１１３を設定して、ステップＳ２０２の処理に戻る（Ｓ２０９）。
【００６５】
判定手段１３は、可用帯域の推定値が、下側判定区間ＰＴ１１１Ｄ内にあれば（Ｓ２０７：下側判定区間）、探索範囲設定手段１１に次の探索範囲としてＰＴ１１４を設定して、ステップＳ２０２の処理に戻る（Ｓ２１０）。
【００６６】
このように、可用帯域計測システム１００は、送信側装置１からパケットトレインＰＴ１１１を出力して、受信側装置２による可用帯域の推定値に基づいて可用帯域を判定することができる。さらに、送信側装置１は、推定値に基づいて探索範囲を上中下の探索範囲に順次分割して可用帯域の探索を継続することができる。探索範囲が順次分割されることで探索範囲が狭められ、探索範囲の分解能が高められる。送信側装置１は、所定の分解能、つまり所定の精度が確保できる探索範囲に対応する可用帯域の推定値に基づいて可用帯域を判定するので、可用帯域の精度を向上することができる。
【００６７】
なお、パケットトレインＰＴ１１１の探索範囲から分割されたＰＴ１１２、ＰＴ１１３およびＰＴ１１４の探索範囲は、一部がそれぞれ重複して設けられる。すなわち、ＰＴ１１２の一部とＰＴ１１３の一部と、およびＰＴ１１３とＰＴ１１４の一部とがそれぞれ重複した探索範囲を備えることで、ＰＴ１１１の各計測パケットの受信間隔へのノイズやクロストラフィックの揺らぎの影響を低減できる。ＰＴ１１１の各計測パケットの受信間隔がネットワーク３におけるノイズや揺らぎの影響を受けても、ＰＴ１１２の一部とＰＴ１１３の一部と、またはＰＴ１１３の一部とＰＴ１１４の一部とが重複した範囲では再度受信間隔が計測される。そのため、重複した範囲でも、可用帯域の探索が再度行われるので、ノイズや揺らぎによる影響が低減される。
【００６８】
また、ＰＴ１１１の探索範囲が分割されて設けられたＰＴ１１２、ＰＴ１１３およびＰＴ１１４の探索範囲で可用帯域を探索する判定が行われたあと、探索範囲が分割元の探索範囲に戻ることはない。そのため、前述した交互判定は発生しないので、分割元の探索範囲の各判定区間と、対応する分割先の探索範囲の各判定区間とは重複してもよい。すなわち、分割元の探索範囲の各判定区間は、対応する分割先の各探索範囲がさらに分割された各判定区間にそれぞれ含まれていてもよい。
【００６９】
以上のとおり、本実施形態では、可用帯域計測システム１００の送信側装置は、設定された探索範囲に基づいて、可用帯域を計測する複数の計測パレットを含むパケットトレインを送信する。受信側装置は、受信されたパケットトレインの各計測パケットの受信間隔を計測し、各計測パケットのパケットサイズと受信間隔とから可用帯域の推定値を出力する。送信側装置は、予め設定された判定区間に基づいて可用帯域の推定値の判定を行い、次の探索範囲の設定を行って、探索範囲をシフトし、または分割することで、探索範囲を適切に変更することができる。送信側装置は、探索範囲を変えて可用帯域を探索するので、可用帯域の精度を向上して判定することができる。
【００７０】
以上、本実施形態の可用帯域計測システムは、可用帯域の探索範囲を適切に変えて可用帯域の精度を向上させることができる。
【００７１】
なお、本実施形態では、探索範囲がシフトされて、または分割されて可用帯域が探索されるとして説明した。しかし、可用帯域の探索は探索範囲のシフトと分割とのどちらかの方式に限定されない。例えば、可用帯域の探索は探索範囲をシフトする方式と分割する方式とが組み合わされてもよい。すなわち、探索範囲は、可用帯域が探索される対象のネットワークの物理帯域であるボトルネックを上限とした広帯域の探索範囲から順次分割されて探索が開始され、予め設定された分解能の探索範囲で可用帯域が判定される。その後、判定された可用帯域を含む探索範囲からシフトされて探索が開始され、シフトされた探索範囲で可用帯域が判定されてもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、各計測パケットの送信間隔は１ｍｓとして説明した。しかし、各計測パケットの送信間隔は１ｍｓに限定されない。すなわち、各計測パケットの送信間隔は、パケットトレインとして対応する探索範囲の帯域に対応するものであればよい。
【００７３】
また、本実施形態では、各計測パケットのパケットサイズは１０ｂｉｔから１０００ｂｉｔとして説明した。しかし、各計測パケットのパケットサイズは１０ｂｉｔから１０００ｂｉｔに限定されない。すなわち、各計測パケットのパケットサイズは、パケットトレインとして対応する探索範囲の帯域に対応するものであればよい。
【００７４】
なお、本実施形態では、探索範囲のシフト方式では、上下の判定区間がそれぞれ探索範囲の１０分の１の帯域として説明した。しかし、上下の判定区間の帯域として示された数値は、本発明に関わる上下の判定区間を例示したものであって、各判定区間の帯域は示された数値に限定されない。
【００７５】
また、本実施形態では、各探索範囲で可用帯域を求めるパケットトレインは１つとして説明した。しかし、各探索範囲でのパケットトレインの数は、２つ以上でもよい。例えば、同一の探索範囲で複数のパケットトレインが送信されてもよい。この場合、各パケットトレインにより算出された可用帯域の推定値が、それぞれ集められる。集められた可用帯域の推定値の内で、最大の推定値が、前述のどの判定区間にあるのかによって、探索範囲は変更されてもよい。また、上記の集められた可用帯域の推定値の平均値、中央値または最小値が、前述のどの判定区間にあるかによって、探索範囲は変更されてもよい。同様に、上述の各パケットトレインでそれぞれ算出された可用帯域の推定値の最大値、平均値、中央値または最小値として、探索範囲での可用帯域は判定されてもよい。いずれにしても、探索範囲変更と可用帯域の判定は、探索範囲に対応したパケットトレインで算出された可用帯域の推定値に基づいて行われる。
【００７６】
また、本実施形態では、探索範囲の分割方式では、分割元の探索範囲の上限と下限は可用帯域が探索される対象のネットワークの物理帯域の上限と下限とするとして説明した。しかし、分割元の探索範囲の上限と下限とはネットワークに物理帯域の上限と下限とに限定されない。例えば、上限はネットワークの物理帯域の上限とし、下限は予め設定された下限としてもよい。また、分割元の探索範囲の上限も予め設定された上限としてもよい。すなわち、分割元の探索範囲は、探索する可用帯域の真値が含まれると想定される帯域に設定されればよい。
【００７７】
また、本実施形態では、探索範囲の分割方式では、分割元の探索範囲が３つに分割されるとして説明した。しかし、探索範囲の分割数は３つに限定されない。すなわち、可用帯域の探索範囲は、所定の分解能が確保される探索範囲まで分割または分割が繰り替えされればよく、探索範囲の分割数は２つ以上であればよい。また、探索範囲は均等に分割されてもよいし、所定の比率で分割されてもよい。
【００７８】
また、図６から図９に示したフローチャートと説明図とは、本発明に関わる可用帯域計測システム１００の動作例として例示したものであって、本発明の可用帯域計測システムの動作はこのフローチャートと説明図で示されたものに限定されない。
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について説明する。図１０は、本発明の第２の実施形態の可用帯域計測システム２００の構成例を示したブロック図である。
【００７９】
図１０を参照して、本実施形態の可用帯域計測システム２００の構成について説明する。可用帯域計測システム２００は、図１を参照して説明した送信側装置１が送信側装置４に変更されている。送信側装置４は、図１を参照して説明した送信側装置１に、推定値記憶手段４１と推定値変動幅算出手段４２と探索範囲調整手段４４とが追加され、判定手段１３が判定手段４３に変更されていることが第１の実施形態における構成と相違する。以下、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の名称と同一の参照番号を付記して、その説明を省略し、変更点について説明する。
【００８０】
送信側装置４は、探索範囲設定手段１１、パケットトレイン生成手段１２、推定値記憶手段４１、推定値変動幅算出手段４２、判定手段４３および探索範囲調整手段４４を備える。探索範囲設定手段１１には、送信側装置４から受信側装置２への可用帯域を計測するための探索範囲が探索範囲調整手段４４によって設定される。パケットトレイン生成手段１２は、探索範囲設定手段１１に設定された探索範囲に基づいて複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成し、各計測パケットを所定の送信間隔で出力する。
【００８１】
推定値記憶手段４１は、受信側装置２からの可用帯域の推定値を記憶する。推定値変動幅算出手段４２は、推定値記憶手段４１に記憶された可用帯域の推定値の変動幅を算出する。推定値の変動幅とは、探索範囲に対応した複数のパケットトレインによって算出された可用帯域の推定値の変動状態を把握するものである。そのため、推定値の変動幅は、例えば、探索範囲に対して、最大の可用帯域の推定値と最小の可用帯域の推定値とによって示される帯域幅として算出される。判定手段４３は、推定値記憶手段４１に記憶された可用帯域の推定値に基づいて、可用帯域および探索範囲を判定する。判定手段４３は、判定結果に基づいて、探索範囲調整手段４４に探索範囲を設定する。探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅算出手段４２による推定値変動幅に基づいて、判定手段４３から設定された探索範囲の調整を行い、調整された探索範囲を探索範囲設定手段１１に設定する。
【００８２】
受信側装置２は、受信間隔計測手段２１と推定値算出手段２２とを備える。受信間隔計測手段２１は、送信側装置４から出力されたパケットトレインの各計測パケットを受信して、受信された各計測パケットの受信間隔を計測する。推定値算出手段２２は、受信された各計測パケットのパケットサイズと受信間隔とから可用帯域の推定値を算出する。推定値算出手段２２は、算出した可用帯域の推定値を出力する。
【００８３】
図１１、１２は、本実施形態の可用帯域計測システム２００の動作例を示したフローチャートである。図１１、１２を参照して、可用帯域計測システム２００の動作について説明する。
【００８４】
判定手段４３は、探索範囲調整手段４４を介して探索範囲設定手段１１に探索範囲を設定する（Ｓ３０１）。パケットトレイン生成手段１２は、探索範囲設定手段１１に設定された探索範囲に基づいてパケットトレインを作成して出力する（Ｓ３０２）。パケットトレインには、探索範囲設定手段１１に設定された探索範囲に基づいて複数の計測パケットが含まれ、各計測パケットが所定の送信間隔で出力される。
【００８５】
受信間隔計測手段２１は、パケットトレイン生成手段１２から出力されたパケットトレインの各計測パケットを受信して、受信された各計測パケットの受信間隔を計測する（Ｓ３０３）。推定値算出手段２２は、受信された各計測パケットのパケットサイズと受信間隔から可用帯域の推定値を算出し、算出された可用帯域の推定値を出力する（Ｓ３０４）。
【００８６】
推定値記憶手段４１は、推定値算出手段２２からの可用帯域の推定値を記憶する（Ｓ３０５）。
【００８７】
判定手段４３は、パケットトレインＰＴ１０１の送信回数が予め設定された所定回数に達したか否かを判定する（Ｓ３０６）。判定手段４３は、パケットトレインＰＴ１０１の送信回数が所定回数に達していなければ（Ｓ３０６：Ｎｏ）、ステップＳ３０２の処理に戻る。
【００８８】
判定手段４３は、パケットトレインＰＴ１０１の送信回数が所定回数に達していれば（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０７の処理に移る。
【００８９】
判定手段４３は、所定回数送信されたパケットトレインＰＴ１０１によって、それぞれ算出されて推定値記憶手段４１に記憶された可用帯域の推定値を集める。判定手段４３は、集められた可用帯域の推定値の内で最大の推定値が上側判定区間ＰＴ１０１Ｕ内にあるかどうかを判定する（Ｓ３０７）。判定手段４３は、上述の最大の推定値が上側判定区間ＰＴ１０１Ｕ内にあれば（Ｓ３０７：Ｙｅｓ）、探索範囲調整手段４４に次の探索範囲としてＰＴ１０２を設定して、ステップＳ３１２の処理に移る（Ｓ３０８）。判定手段４３は、上述の最大の推定値が上側判定区間ＰＴ１０１Ｕ内になければ（Ｓ３０７：Ｎｏ）、ステップＳ３０９の処理に移る。
【００９０】
判定手段４３は、上述の集められた可用帯域の推定値の内で最小の推定値が下側判定区間ＰＴ１０１Ｄ内にあるかどうかを判定する（Ｓ３０９）。判定手段４３は、上述の最小の推定値が下側判定区間ＰＴ１０１Ｄ内にあれば（Ｓ３０９：Ｙｅｓ）、探索範囲調整手段４４に次の探索範囲としてＰＴ１０３を設定して、ステップＳ３１２の処理に移る（Ｓ３１０）。判定手段４３は、上記の最小の推定値が下側判定区間ＰＴ１０１Ｕ内になければ（Ｓ３０９：Ｎｏ）、ステップＳ３１１の処理に移る。
【００９１】
なお、判定手段４３は、可用帯域の推定値が、上側判定区間ＰＴ１０１Ｕの範囲に応じた値よりも大きい値である場合にステップＳ３０８の処理に移行してもよく、下側判定区間ＰＴ１０１Ｄの範囲に応じた値よりも小さい値である場合にステップＳ３１０の処理に移行してもよい。また、判定手段４３は、可用帯域の推定値が、上側判定区間ＰＴ１０１Ｕの範囲に応じた値よりも大きい値である場合、または下側判定区間ＰＴ１０１Ｄの範囲に応じた値よりも小さい値である場合に、当該推定値に応じた探索範囲を設定して、ステップＳ３１２の処理に移行するように構成されていてもよい。
【００９２】
判定手段４３は、上述の各パケットトレインＰＴ１０１で算出された可用帯域の推定値の内から、例えば最大の推定値を可用帯域と判定する（Ｓ３１１）。なお、判定手段４３は、上記の可用帯域の推定値の平均値、中央値または最小値を探索範囲の可用帯域と判定してもよい。
【００９３】
このように、判定手段４３は、推定値記憶手段４１に記憶された可用帯域の推定値に基づいて、可用帯域および探索範囲変更を判定する。判定手段４３が行う可用帯域および探索範囲変更の判定は、推定値記憶手段４１に記憶された可用帯域の推定値に基づいて行う点を除いて、図６、７を参照した説明と同様である。
【００９４】
推定値変動幅算出手段４２は、探索範囲の変更先が判定されたとき、上述の可用帯域の推定値の内で最大の推定値と最小の推定値で示される帯域幅を推定値変動幅として算出する（Ｓ３１２）。探索範囲調整手段４４は、判定区間に対する推定値変動幅に基づいて、判定手段４３によって設定された探索範囲を調整するかどうかを判断する（Ｓ３１３）。
【００９５】
このように、本実施形態の可用帯域計測システム２００は、複数のパケットトレインにが用いられて算出された可用帯域の推定値に基づいて、可用帯域および探索範囲変更の判定を行うことができる。
【００９６】
図１３、１４は、本実施形態の可用帯域計測システム２００の動作例を示した説明図である。図１１〜１４を参照して、探索範囲調整手段４４が行う探索範囲を調整するかどうかの判断と調整動作とについて説明する。
【００９７】
図１３における（Ａ）の範囲、および図１４における（Ａ）の範囲には、複数の計測パケットを含むパケットトレインＰＴ１０１が示されている。図１３における（Ｂ）の範囲には、ＰＴ１０１から次の探索範囲としてシフトする際のＰＴ１０２およびＰＴ１０３と、調整された探索範囲であるＰＴ１０２ＡおよびＰＴ１０３Ａとが示されている。図１４における（Ｂ）の範囲には、ＰＴ１０１から次の探索範囲としてシフトする際のＰＴ１０２およびＰＴ１０３と、調整された探索範囲であるＰＴ１０２ＢおよびＰＴ１０３Ｂとが示されている。図１３における（Ｂ）の範囲と図１４における（Ｂ）の範囲との相違は、推定値変動幅算出手段４２が算出した推定値変動幅に基づいて、探索範囲調整手段４４が行う調整動作の違いにより生ずる。
【００９８】
まず、判定手段４３が、複数のＰＴ１０１の可用帯域の推定値の内で最大の推定値が上側判定区間ＰＴ１０１Ｕ内にあると判断して、探索範囲調整手段４４に次の探索範囲にＰＴ１０２を設定した場合について説明する。
【００９９】
探索範囲調整手段４４には、次の探索範囲にＰＴ１０２が設定される。探索範囲調整手段４４は、上側判定区間ＰＴ１０１Ｕに対して推定値変動幅算出手段４２により算出された推定値変動幅Ｈ１０１ＵＡが、予め設定された第１閾値区間内であれば、設定された探索範囲を調整する（Ｓ３１３：Ｙｅｓ）。探索範囲調整手段４４は、設定された探索範囲であるＰＴ１０２をＰＴ１０２Ａに示すように探索範囲全体を高域側に調整する（図１３における（Ｂ）の範囲参照）。ここで、第１閾値区間とは、上側判定区間ＰＴ１０１Ｕと上限が同じになるように設けられた上側判定区間ＰＴ１０１Ｕ内の区間である。第１閾値区間は、可用帯域の推定値が上側判定区間ＰＴ１０１Ｕの上限に張り付いているかの判定に使用される。なお、第１閾値区間の帯域幅は、例えば上側判定区間ＰＴ１０１Ｕの帯域幅の１０分の１であるとする。
【０１００】
探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅が第１閾値区間内にあるので、可用帯域の推定値が上側判定区間ＰＴ１０１Ｕの上限に張り付いていると判断する。この場合、探索範囲調整手段４４は、次の探索範囲全体をより高域側に調整することによって、可用帯域が探索される確度を高める。そのため、探索範囲調整手段４４は、探索範囲であるＰＴ１０２の全体が高域側に調整された探索範囲であるＰＴ１０２Ａを探索範囲設定手段１１に設定して、次のステップＳ３０２に戻る（Ｓ３１５）。
【０１０１】
探索範囲調整手段４４は、上側判定区間ＰＴ１０１Ｕに対して推定値変動幅算出手段４２により算出された推定値変動幅Ｈ１０１ＵＢが、予め設定された第２閾値区間内で第１閾値区間内を超えていれば、設定された探索範囲を調整する（Ｓ３１３：Ｙｅｓ）。探索範囲調整手段４４は、設定された探索範囲であるＰＴ１０２をＰＴ１０２Ｂとして示すように探索範囲を拡がるように調整する（図１４における（Ｂ）の範囲参照）。ここで、第２閾値区間とは、上側判定区間ＰＴ１０１Ｕと上限が同じになるように設けられた上側判定区間ＰＴ１０１Ｕ内の区間で、第１閾値区間より広い区間である。第２閾値区間は、可用帯域の推定値が上側判定区間ＰＴ１０１Ｕの上限域における広がりの判定に使用される。なお、第２閾値区間の帯域幅は、例えば上側判定区間ＰＴ１０１Ｕの帯域幅の２分の１であるとする。
【０１０２】
探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅が第１閾値区間を超えて第２閾値区間内にあるので、可用帯域の推定値が上側判定区間ＰＴ１０１Ｕの上限に張り付いていて、しかも推定値変動幅が大きいと判断する。この場合、探索範囲調整手段４４は、次の探索範囲の上限を高域側に、下限を低域側にと探索範囲を拡がるように調整することによって、可用帯域が探索される確度を高める。探索範囲調整手段４４は、探索範囲ＰＴ１０２が調整されて拡げられた探索範囲ＰＴ１０２Ｂを探索範囲設定手段１１に設定して、次のステップＳ３０２に戻る（Ｓ３１５）。
【０１０３】
ここで、推定値変動幅が大きいことについて説明する。各パケットトレインに含まれる複数の計測パケットは、ネットワークの輻輳の影響をそれぞれ受けるので、計測パケットの受信間隔に含まれる遅延時間は一様ではない。つまり、輻輳状態の変動によっては、遅延時間のばらつきが大きくなり、パケットサイズと受信間隔とから算出される可用帯域の推定値変動幅が大きくなる。
【０１０４】
探索範囲調整手段４４は、上側判定区間ＰＴ１０１Ｕに対して推定値変動幅算出手段４２で算出された推定値変動幅（図示なし）が、予め設定された第１閾値区間内になく第２閾値区間を超えていれば、設定された探索範囲ＰＴ１０２を調整する（Ｓ３１３：Ｙｅｓ）。探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅が、第１閾値区間内になく第２閾値区間を超えているので、可用帯域の推定値が上側判定区間ＰＴ１０１Ｕの上限に張り付いておらず、しかも推定値変動幅が大きいと判断する。この場合、探索範囲調整手段４４は、次の探索範囲の下限のみを低域側に拡がるように調整することによって、可用帯域が探索される確度を高める。探索範囲調整手段４４は、探索範囲ＰＴ１０２の下限のみを拡がるように調整された探索範囲ＰＴ１０２Ｃ（図示なし）を探索範囲設定手段１１に設定して、次のステップＳ３０２に戻る（Ｓ３１５）。
【０１０５】
探索範囲調整手段４４は、上側判定区間ＰＴ１０１Ｕに対して推定値変動幅算出手段４２によって算出された推定値変動幅（図示なし）が、予め設定された第１閾値区間内になく第２閾値区間内にあれば、設定された探索範囲ＰＴ１０２を調整しない（Ｓ３１３：Ｎｏ）。探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅が、第１閾値区間内になく第２閾値区間内にあるので、可用帯域の推定値が上側判定区間ＰＴ１０１Ｕの上限に張り付いておらず、しかも推定値変動幅も小さいと判断する。この場合、探索範囲調整手段４４は、探索範囲ＰＴ１０２を調整せず、設定された探索範囲ＰＴ１０２を探索範囲設定手段１１に設定して、次のステップＳ３０２に戻る（Ｓ３１４）。
【０１０６】
次に、判定手段４３が各ＰＴ１０１の可用帯域の推定値の内で最小の推定値が下側判定区間ＰＴ１０１Ｄ内にあると判断して、探索範囲調整手段４４に次の探索範囲としてＰＴ１０３を設定した場合について説明する。
【０１０７】
探索範囲調整手段４４には、次の探索範囲としてＰＴ１０３が設定される。探索範囲調整手段４４は、下側判定区間ＰＴ１０１Ｄに対して推定値変動幅算出手段４２によって算出された推定値変動幅Ｈ１０１ＤＡが、予め設定された第３閾値区間内であれば、設定された探索範囲の調整を行う（Ｓ３１３：Ｙｅｓ）。すなわち、探索範囲調整手段４４は、設定された探索範囲ＰＴ１０３をＰＴ１０３Ａとして示すように探索範囲全体を低域側に調整する（図１４における（Ｂ）の範囲参照）。ここで、第３閾値区間とは、下側判定区間ＰＴ１０１Ｄと下限が同じになるように設けられた下側判定区間ＰＴ１０１Ｄ内の区間である。第３閾値区間は、可用帯域の推定値が下側判定区間ＰＴ１０１Ｄの下限に張り付いているか否かの判定に使用される。なお、第３閾値区間の帯域幅は、例えば下側判定区間ＰＴ１０１Ｄの帯域幅の１０分の１であるとする。
【０１０８】
探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅が第３閾値区間内にあるので、可用帯域の推定値が下側判定区間ＰＴ１０１Ｄの下限に張り付いていると判断する。この場合、探索範囲調整手段４４は、次の探索範囲全体をより低域側に調整することによって、可用帯域が探索される確度を高める。探索範囲調整手段４４は、探索範囲ＰＴ１０３の全体が低域側に調整された探索範囲ＰＴ１０３Ａを探索範囲設定手段１１に設定して、次のステップＳ３０２に戻る（Ｓ３１５）。
【０１０９】
探索範囲調整手段４４は、下側判定区間ＰＴ１０１Ｄに対して推定値変動幅算出手段４２によって算出された推定値変動幅Ｈ１０１ＤＢが、予め設定された第４閾値区間内で、第３閾値区間を超えれば、設定された探索範囲の調整を行う（Ｓ３１３：Ｙｅｓ）。探索範囲調整手段４４は、設定された探索範囲ＰＴ１０３をＰＴ１０３Ｂとして示すように探索範囲を拡がるように調整する（図１４（Ｂ）参照）。ここで、第４閾値区間とは、下側判定区間ＰＴ１０１Ｄと下限が同じになるように設けられた下側判定区間ＰＴ１０１Ｄ内の区間で、第３閾値区間より広い区間である。第４閾値区間は、可用帯域の推定値が下側判定区間ＰＴ１０１Ｄの下限域での広がりの判定に使用される。なお、第４閾値区間の帯域幅は、例えば下側判定区間ＰＴ１０１Ｄの帯域幅の２分の１であるとする。
【０１１０】
探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅が第３閾値区間を超えて第４閾値区間内にあるので、可用帯域の推定値が下側判定区間ＰＴ１０１Ｄの下限に張り付いていて、推定値変動幅が大きいと判断する。この場合、探索範囲調整手段４４は、次の探索範囲の上限を高域側に、下限を低域側にと探索範囲を拡がるように調整することによって、可用帯域が探索される確度を高める。探索範囲調整手段４４は、下探索範囲ＰＴ１０３を拡がるように調整された探索範囲ＰＴ１０３Ｂを探索範囲設定手段１１に設定して、次のステップＳ３０２に戻る（Ｓ３１５）。
【０１１１】
探索範囲調整手段４４は、下側判定区間ＰＴ１０１Ｄに対して推定値変動幅算出手段４２で算出された推定値変動幅（図示なし）が予め設定された第３閾値区間内になく第４閾値区間を超えれば、設定されたＰＴ１０３を調整する（Ｓ３１３：Ｙｅｓ）。探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅が第３閾値区間内になく第４閾値区間を超えているので、可用帯域の推定値が下側判定区間ＰＴ１０１Ｄの下限に張り付いておらず、推定値変動幅が大きいと判断する。この場合、探索範囲調整手段４４は、次の探索範囲の上限のみを高域側に探索範囲を拡がるように調整することによって、可用帯域が探索される確度を高める。探索範囲調整手段４４は、ＰＴ１０３の上限のみを拡がるように調整された探索範囲ＰＴ１０３Ｃ（図示なし）を探索範囲設定手段１１に設定して、次のステップＳ３０２に戻る（Ｓ３１５）。
【０１１２】
探索範囲調整手段４４は、下側判定区間ＰＴ１０１Ｄに対して推定値変動幅算出手段４２で算出された推定値変動幅（図示なし）が予め設定された第３閾値区間内になく第４閾値区間内にあれば、設定されたＰＴ１０３を調整しない（Ｓ３１３：Ｎｏ）。探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅が第３閾値区間内になく第４閾値区間内にあるので、可用帯域の推定値が下側判定区間ＰＴ１０１Ｄの下限に張り付いておらず、推定値変動幅も小さいと判断する。この場合、探索範囲調整手段４４は、次の探索範囲ＰＴ１０３を調整せず、設定された探索範囲ＰＴ１０３を探索範囲設定手段１１に設定して、次のステップＳ３０２に戻る（Ｓ３１４）。
【０１１３】
このように、探索範囲調整手段４４は、判定手段４３によって設定された探索範囲を調整するかどうかを、推定値変動幅算出手段４２によって算出された推定値変動幅に基づいて判断する。探索範囲調整手段４４は、判断結果に基づいて調整された探索範囲を探索範囲設定手段１１に設定して、可用帯域の探索の確度を高めることができる。
【０１１４】
図１５、１６は、本実施形態の可用帯域計測システム２００の他の動作例を示したフローチャートである。図１５、１６を参照して、可用帯域計測システム２００の他の動作例について説明する。
【０１１５】
判定手段４３は、探索範囲調整手段４４を介して探索範囲設定手段１１に探索範囲を設定する（Ｓ４０１）。パケットトレイン生成手段１２は、探索範囲設定手段１１に設定された探索範囲に基づいてパケットトレインを作成して出力する（Ｓ４０２）。パケットトレインには、探索範囲設定手段１１に設定された探索範囲に基づいて複数の計測パケットが含まれ、各計測パケットが所定の送信間隔で出力される。
【０１１６】
受信間隔計測手段２１は、パケットトレイン生成手段１２から出力されたパケットトレインの各計測パケットを受信して、受信された各計測パケットの受信間隔を計測する（Ｓ４０３）。推定値算出手段２２は、受信された各計測パケットのパケットサイズと受信間隔とから可用帯域の推定値を算出し、算出された可用帯域の推定値を出力する（Ｓ４０４）。
【０１１７】
推定値記憶手段４１は、推定値算出手段２２によって出力された可用帯域の推定値を記憶する（Ｓ４０５）。
【０１１８】
判定手段４３は、パケットトレインＰＴ１１１の送信回数が予め設定された所定回数に達したか否かを確認する（Ｓ４０６）。判定手段４３は、パケットトレインＰＴ１１１の送信回数が所定回数に達していなければ（Ｓ４０６：Ｎｏ）、ステップＳ４０２の処理に戻る。
【０１１９】
判定手段４３は、パケットトレインＰＴ１１１の送信回数が所定回数に達していれば（Ｓ４０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０７の処理に移る。
【０１２０】
判定手段１３は、パケットトレインＰＴ１１１に対応する計測パケット数に基づいて、ＰＴ１１１で探索された探索範囲の分解能が所定の閾値を超えたかどうかを判定する（Ｓ４０７）。
【０１２１】
判定手段４３は、探索された探索範囲の分解能が所定の閾値を超えていれば（Ｓ４０７：Ｙｅｓ）、次のステップＳ４０８の処理を行う。すなわち、判定手段４３は、ＰＴ１１１の可用帯域の推定値の内から、例えば最大の推定値を可用帯域と判定する（Ｓ４０８）。この場合、判定手段４３は、ＰＴ１１１の可用帯域の推定値で、所定の分解能、つまり所定の精度で可用帯域を判定できると判断して、可用帯域を判定する。なお、判定手段４３は、上記の可用帯域の推定値の平均値、中央値または最小値を探索範囲の可用帯域と判定してもよい。
【０１２２】
一方、判定手段４３は、探索された探索範囲の分解能が所定の閾値を超えていなければ（Ｓ４０７：Ｎｏ）、ＰＴ１１１の可用帯域の推定値の内で、最大の推定値が、予め設定された判定区間のいずれにあるかを判定する（Ｓ４０９）。この場合、判定手段４３は、ＰＴ１１１の可用帯域の推定値では、所定の分解能、つまり所定の精度が得られないと判断して、以下に説明する分割された探索範囲での探索を継続する。
【０１２３】
判定手段４３は、最大の推定値が、上側判定区間ＰＴ１１１Ｕ内にあれば（Ｓ４０９：上側判定区間）、探索範囲調整手段４４に次の探索範囲としてＰＴ１１２を設定して、ステップＳ４１３の処理に移る（Ｓ４１０）。
【０１２４】
判定手段４３は、最大の推定値が、中間判定区間ＰＴ１１１Ｍ内にあれば（Ｓ４０９：中間判定区間）、探索範囲調整手段４４に次の探索範囲としてＰＴ１１３を設定して、ステップＳ４１３の処理に移る（Ｓ４１１）。
【０１２５】
判定手段４３は、最大の推定値が、下側判定区間ＰＴ１１１Ｄ内にあれば（Ｓ４０９：下側判定区間）、探索範囲調整手段４４に次の探索範囲としてＰＴ１１４を設定して、ステップＳ４１３の処理に移る（Ｓ４１２）。
【０１２６】
推定値変動幅算出手段４２は、推定値記憶手段４１に記憶された可用帯域の推定値の内で最大の推定値と最小の推定値とで示される帯域幅を推定値変動幅として算出する（Ｓ４１３）。探索範囲調整手段４４は、判定区間に対する推定値変動幅に基づいて、判定手段４３から設定された探索範囲を調整するかどうかを判断する（Ｓ４１４）。
【０１２７】
このように、本実施形態の可用帯域計測システム２００は、複数のパケットトレインによって算出された可用帯域の推定値に基づいて、可用帯域と探索範囲変更との判定を行うことができる。
【０１２８】
図１７、１８は、本実施形態の可用帯域計測システム２００の他の動作例を示した説明図である。図１５〜１８を参照して、探索範囲調整手段４４が行う探索範囲を調整するかどうかの判断と調整動作とについて説明する。
【０１２９】
図１７における（Ａ）の範囲、および図１８における（Ａ）の範囲には、複数の計測パケットを含むパケットトレインＰＴ１１１が示されている。図１７における（Ｂ）の範囲には、ＰＴ１１１から分割された次の探索範囲であるＰＴ１１２と調整されたＰＴ１１２Ａとが示されている。図１８における（Ｂ）の範囲には、ＰＴ１１１から分割された次の探索範囲であるＰＴ１１３と調整されたＰＴ１１３Ａとが示されている。
【０１３０】
まず、判定手段４３が、複数のパケットトレインＰＴ１１１の可用帯域の推定値に基づいて、最大の推定値が上側判定区間ＰＴ１１１Ｕ内にあると判断して、探索範囲調整手段４４に次の探索範囲としてＰＴ１１２を設定した場合について説明する。
【０１３１】
探索範囲調整手段４４には、次の探索範囲としてＰＴ１１２が設定される。探索範囲調整手段４４は、上側判定区間ＰＴ１１１Ｕに対して推定値変動幅算出手段４２によって算出された推定値変動幅Ｈ１１１ＵＤが、予め設定された第５閾値区間内であれば、設定された探索範囲を調整する（Ｓ４１４：Ｙｅｓ）。探索範囲調整手段４４は、設定された探索範囲ＰＴ１１２の下限をＰＴ１１２Ａのように低域側に調整する（図１７における（Ｂ）の範囲参照）。ここで、第５閾値区間とは、上側判定区間ＰＴ１１１Ｕと下限が同じになるように設けられた上側判定区間ＰＴ１１１Ｕ内の区間である。第５閾値区間は、可用帯域の推定値が上側判定区間ＰＴ１１１Ｕの下限に張り付いているかの判定に使用される。なお、第５閾値区間の帯域幅は、例えば上側判定区間ＰＴ１１１Ｕの帯域幅の２０分の１であるとする。
【０１３２】
探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅が第５閾値区間内にあるので、可用帯域の推定値が上側判定区間ＰＴ１１１Ｕの下限に張り付いていると判断する。この場合、探索範囲調整手段４４は、次の探索範囲の下限をより低域側に調整することによって、可用帯域が探索される確度を高める。探索範囲調整手段４４は、探索範囲ＰＴ１１２の下限が低域側に調整された探索範囲であるＰＴ１１２Ａを探索範囲設定手段１１に設定して、次のステップＳ４０２に戻る（Ｓ４１６）。
【０１３３】
探索範囲調整手段４４は、上側判定区間ＰＴ１１１Ｕに対して推定値変動幅算出手段４２によって算出された推定値変動幅Ｈ１１１ＵＤが予め設定された第５閾値区間を超えていれば、設定された探索範囲ＰＴ１１２を調整しない（Ｓ４１４：Ｎｏ）。すなわち、探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅が第５閾値区間を超えているので、可用帯域の推定値が上側判定区間ＰＴ１１１Ｕの下限に張り付いていないと判断する。この場合、探索範囲調整手段４４は、設定された探索範囲ＰＴ１１２を探索範囲設定手段１１に設定して、次のステップＳ４０２に戻る（Ｓ４１５）。
【０１３４】
次に、判定手段４３が、複数のパケットトレインＰＴ１１１の可用帯域の推定値に基づいて、最大の推定値が中間判定区間ＰＴ１１１Ｍ内にあると判断して、探索範囲調整手段４４に次の探索範囲としてＰＴ１１３を設定した場合について説明する。
【０１３５】
探索範囲調整手段４４には、次の探索範囲としてＰＴ１１３が設定される。探索範囲調整手段４４は、中間判定区間ＰＴ１１１Ｍに対して推定値変動幅算出手段４２により算出された推定値変動幅Ｈ１１１ＭＵが予め設定された第６閾値区間内であれば、設定された探索範囲を調整する（Ｓ４１４：Ｙｅｓ）。探索範囲調整手段４４は、設定されたＰＴ１１３の上限をＰＴ１１３Ａに示すように高域側に調整する（図１８における（Ｂ）の範囲参照）。ここで、第６閾値区間とは、中間判定区間ＰＴ１１１Ｍと上限が同じになるように設けられた中間判定区間ＰＴ１１１Ｍ内の区間である。第６閾値区間は、可用帯域の推定値が中間判定区間ＰＴ１１１Ｍの上限に張り付いているか否かの判定に使用される。なお、第６閾値区間の帯域幅は、例えば中間判定区間ＰＴ１１１Ｍの帯域幅の２０分の１であるとする。
【０１３６】
探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅が第６閾値区間内にあるので、可用帯域の推定値が中間判定区間ＰＴ１１１Ｍの上限に張り付いていると判断する。この場合、探索範囲調整手段４４は、次の探索範囲の上限をより高域側に調整することによって、可用帯域が探索される確度を高める。探索範囲調整手段４４は、探索範囲ＰＴ１１３の上限が高域側に調整された探索範囲ＰＴ１１３Ａを探索範囲設定手段１１に設定して、次のステップＳ４０２に戻る（Ｓ４１６）。
【０１３７】
探索範囲調整手段４４は、中間判定区間ＰＴ１１１Ｍに対して推定値変動幅算出手段４２によって算出された推定値変動幅Ｈ１１１ＭＵが予め設定された第６閾値区間を超えていれば、設定された探索範囲ＰＴ１１３を調整しない（Ｓ４１４：Ｎｏ）。すなわち、探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅が第６閾値区間を超えているので、可用帯域の推定値が中間判定区間ＰＴ１１１Ｍの上限に張り付いていないと判断する。この場合、探索範囲調整手段４４は、設定された探索範囲ＰＴ１１３を探索範囲設定手段１１に設定して、次のステップＳ４０２に戻る（Ｓ４１５）。
【０１３８】
探索範囲調整手段４４は、中間判定区間ＰＴ１１１Ｍの下限側、および下側判定区間ＰＴ１１１Ｄの上限側についても、上述したと同様の探索範囲の調整を行うことができる。
【０１３９】
このように、探索範囲調整手段４４は、判定手段４３によって設定された探索範囲を調整するかどうかを、推定値変動幅算出手段４２によって算出された推定値変動幅に基づいて判断する。探索範囲調整手段４４は、判断結果に基づいて探索範囲の調整を行い、調整により可用帯域の探索の確度が高められた探索範囲を探索範囲設定手段１１に設定する。
【０１４０】
以上のとおり、本実施形態では、可用帯域計測システム２００の送信側装置は、設定された探索範囲に基づいて、可用帯域を計測する複数の計測パレットを含むパケットトレインを所定回数出力する。受信側装置は、受信した各パケットトレインの計測パケットの受信間隔を計測し、各パケットトレインで可用帯域の推定値を算出して出力する。送信側装置は、予め設定された判定区間に基づいて可用帯域の推定値の判定を行い、次の探索範囲の設定を行って、探索範囲をシフトもしく分割して可用帯域の探索を行うことができる。さらに、送信側装置は、可用帯域の推定値の変動幅を算出して探索範囲の調整を行うかどうかを判断し、判断結果に基づいて探索範囲の調整を行う。送信側装置は、探索範囲の調整を行うことで可用帯域の探索の確度を高めることができる。
【０１４１】
以上、本実施形態の可用帯域計測システム２００は、第１の実施形態と同様に、可用帯域の探索範囲を適切に変えて可用帯域の精度を向上することができる。さらに、本実施形態は、推定値変動幅に基づいて可用帯域の探索範囲を調整するので、可用帯域の探索の確度を高めることができる。
【０１４２】
なお、本実施形態では、推定値の変動幅は、可用帯域の推定値の最大値と最小値とで示される帯域幅から算出すると説明した。しかし、推定値の変動幅の算出は、最大値と最小値とで示される帯域幅によるものに限定されない。例えば、推定値変動幅は、探索範囲に対応した各パケットトレインによって算出された可用帯域の推定値の平均値と標準偏差とで示される帯域幅でもよい。すなわち、推定値の変動幅は、可用帯域の推定値の状態を把握できるものであればよい。可用帯域の推定値の状態とは、例えば、探索範囲の上限（あるいは下限）に推定値が張り付いている状態や、探索範囲の上限（あるいは下限）に推定値が張り付いておらず、推定値変動幅が大きい状態などである。
【０１４３】
また、本実施形態では、可用帯域の推定値の張り付き状態や推定値変動幅が大きい状態の判定に使用される各閾値を各判定区間に対する数値を示して説明した。しかし、各閾値で示された数値は、本発明に関わる各閾値として例示したものであって、各閾値は示された数値に限定されない。
【０１４４】
また、図１１から１８に示したフローチャートと説明図とは、本発明に関わる可用帯域計測システム２００の動作例として例示したものであって、本発明の可用帯域計測システムの動作はこのフローチャートと説明図で示されたものに限定されない。
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について説明する。図１９は、本発明の第３の実施形態の可用帯域計測システム３００の構成例を示したブロック図である。
【０１４５】
図１９を参照して、本実施形態の可用帯域計測システム３００の構成について説明する。可用帯域計測システム３００は、図１０で説明した送信側装置４が送信側装置５に変更されている。送信側装置５は、図１０で説明した送信側装置４に、探索履歴記憶手段５２が追加され、判定手段４３が判定手段５１に変更されていることが第２の実施形態における構成と相違する。以下、第２の実施形態と同一の構成要素には同一の名称と同一の参照番号を付記して、その説明を省略し、変更点を説明する。
【０１４６】
送信側装置５は、探索範囲設定手段１１、パケットトレイン生成手段１２、推定値記憶手段４１、推定値変動幅算出手段４２、探索範囲調整手段４４、判定手段５１および探索履歴記憶手段５２を備える。探索範囲設定手段１１には、送信側装置５から受信側装置２への可用帯域を計測するための探索範囲が探索範囲調整手段４４によって設定される。パケットトレイン生成手段１２は、探索範囲設定手段１１に設定された探索範囲に基づいて複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成し、各計測パケットを所定の送信間隔で出力する。
【０１４７】
推定値記憶手段４１は、受信側装置２から通知された可用帯域の推定値を記憶する。推定値変動幅算出手段４２は、推定値記憶手段４１に記憶された可用帯域の推定値変動幅を算出する。判定手段５１は、推定値記憶手段４１に記憶された可用帯域の推定値と探索履歴記憶手段５２に記憶された探索情報とに基づいて、可用帯域および探索範囲を判定する。ここで、探索履歴記憶手段５２には、判定手段５１が受信側装置２への可用帯域を判定した時の時刻情報と、判定された可用帯域の判定情報と探索範囲の設定情報とが探索履歴情報として記憶される。判定手段５１は、判定結果に基づいて、探索範囲調整手段４４に探索範囲を設定する。探索範囲調整手段４４は、推定値変動幅算出手段４２からの推定値変動幅に基づいて、判定手段５１から設定された探索範囲の調整を行い、調整された探索範囲を探索範囲設定手段１１に設定する。
【０１４８】
受信側装置２は、第２の実施形態から変更されていないので説明を省略する。送信側装置５に探索履歴記憶手段５２が設けられたことによる判定手段５１の探索範囲の設定動作について説明する。
【０１４９】
図２０は、本実施形態の可用帯域計測システム３００の動作例を示したフローチャートである。図２０を参照して、可用帯域計測システム３００の判定手段５１が行う探索履歴記憶手段５２に関わる探索範囲の設定動作について説明する。
【０１５０】
判定手段５１は、探索履歴記憶手段５２に探索履歴情報が記憶されているかどうかを確認する（Ｓ５０１）。判定手段５１は、探索履歴情報が記憶されていなければ（Ｓ５０１：Ｎｏ）、受信側装置２へのネットワーク３の物理帯域の上限に対応した広い帯域の探索範囲を設定する（Ｓ５０２）。判定手段５１が広帯域の探索範囲を設定して探索範囲を前述の分割方式で探索することで、可用帯域を判定したことがない受信側装置２への可用帯域を効率的に探索することができる。
【０１５１】
一方、判定手段５１は、探索履歴情報が記憶されていれば（Ｓ５０１：Ｙｅｓ）、受信側装置２への探索履歴情報が記憶されてから所定の時間内であるかどうかを確認する（Ｓ５０３）。判定手段５１は、探索履歴情報が記憶されてから所定の時間内でなければ（Ｓ５０３：Ｎｏ）、ステップＳ５０２の処理に移る。判定手段５１は、可用帯域の判定から所定の時間が経過しているので受信側装置２への可用帯域が前回の可用帯域と大きく相違していると判断する。そのため、判定手段５１は、前回の探索履歴情報によらず、広い帯域の探索範囲を設定することで、受信側装置２への可用帯域を効率的に探索することができる。
【０１５２】
判定手段５１は、探索履歴情報が記憶されてから所定の時間内であれば（Ｓ５０３：Ｙｅｓ）、可用帯域が判定されたと記憶された探索範囲を設定する（Ｓ５０４）。判定手段５１は、可用帯域の判定から所定の時間内であるので受信側装置２への可用帯域が前回の可用帯域から大きく相違していないと判断する。そのため、判定手段５１は、前回の探索範囲の設定情報に基づいて探索範囲を設定して、探索範囲を前述のシフト方式で探索することで、受信側装置２への可用帯域を効率的に探索することができる。
【０１５３】
このように、判定手段５１は、受信側装置２への可用帯域の探索にあたって、探索履歴記憶手段５２に記憶された探索履歴情報の有無と探索履歴情報が記憶されてからの経過時間とに基づいて探索範囲の設定を行い、可用帯域の探索を効果的に行うことができる。なお、判定手段５１は、受信側装置への可用帯域が判定された時に、その時の時刻情報と、判定された可用帯域の判定情報と探索範囲の設定情報とを探索履歴情報として探索履歴記憶手段５２に記憶させればよい。また、判定手段５１が探索範囲を探索範囲調整手段４４に設定した後の可用帯域計測処理の動作については、これまでの実施形態で説明しているので、省略する。
【０１５４】
以上のとおり、本実施形態では、可用帯域計測システム３００の送信側装置は、設定された探索範囲に基づいて、可用帯域を計測する複数のパケットトレインを出力する。受信側装置は、受信したパケットトレインの計測パケットの受信間隔を計測し、各パケットトレインに対応する可用帯域の推定値を出力する。送信側装置は、予め設定された判定区間に基づいて可用帯域の推定値の判定を行い、次の探索範囲の設定を行って、探索範囲をシフトもしく分割して可用帯域の探索を行うことができる。そして、送信側装置は、可用帯域の推定値変動幅を算出して探索範囲の調整を行うかどうかを判断し、判断結果に基づいて探索範囲の調整を行う。送信側装置は、探索範囲の調整を行うことで可用帯域の探索の確度を高めることができる。さらに、送信側装置は、探索履歴記憶手段への探索履歴情報の記憶の有無と、探索履歴情報が記憶されてからの経過時間に基づいて探索範囲の設定を行うことで可用帯域の探索を効率的に行うことができる。例えば、本実施形態は、可用帯域の計測時間を短縮することができる。
【０１５５】
以上、本実施形態の可用帯域計測システム３００は、これまでの実施形態と同様に、可用帯域の探索範囲を適切に変えて可用帯域の精度を向上することができる。さらに、本実施形態の可用帯域計測システム３００は、探索履歴情報に基づいて可用帯域の探索範囲を設定するので、可用帯域の探索を効果的に行うことができる。
【０１５６】
なお、本実施形態では、広帯域の探索範囲の設定では分割方式により可用帯域を探索すると説明した。しかし、広帯域の探索範囲が設定されたときに分割方式が可用帯域の探索に使用されることに限定されない。判定手段は分割方式で探索を開始して、シフト方式に変更して可用帯域を探索してもよい。このとき、判定手段は予め設定された所定の分解能が得られる探索範囲まで探索範囲を分割して可用帯域を分割方式で探索した後、シフト方式に変更して可用帯域を探索すればよい。
【０１５７】
また、本実施形態では、探索履歴情報が記憶されている時には可用帯域をシフト方式で探索すると説明した。しかし、判定手段は、予め設定された所定の回数、探索範囲をシフトして変更したときには、広い帯域の探索範囲を設定して探索範囲を拡げてもよい。その場合は、分割方式による可用帯域の探索を行なってもよい。
【０１５８】
また、本実施形態では、判定手段が探索履歴情報を探索履歴記憶手段に記憶させると説明した。しかし、探索履歴情報の記憶が判定手段によって行われることに限定されない。すなわち、探索範囲調整手段が探索範囲の調整の判断を行い、判断された探索範囲の調整情報が探索履歴情報として探索範囲調整手段はさらに探索履歴記憶手段に記憶させてもよい。このとき、判定手段は、探索履歴情報の調整情報が記憶されていれば、探索範囲の調整情報に基づいて探索範囲を設定すれば、さらに可用帯域の探索を効果的に行うことができる。
【０１５９】
また、図２０に示したフローチャートは、本発明に関わる可用帯域計測システム３００の動作例として例示したものであって、本発明の可用帯域計測システムの動作はこのフローチャートで示されたものに限定されない。
【０１６０】
なお、本願発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更、変形して実施することができる。
【０１６１】
例えば、第２の実施形態で説明した推定値記憶手段と推定値変動幅算出手段は、受信側装置に備えられてもよい。このとき、推定値記憶手段に記憶された可用帯域の推定値と推定値変動幅算出手段が算出した推定値変動幅が送信側装置に出力されればよい。
【０１６２】
また、第３の実施形態で説明した探索履歴記憶手段は、第１の実施形態の送信側装置に設けられてもよい。探索履歴記憶手段が第１の実施形態の送信側装置に設けられても、第３の実施形態で説明した可用帯域の探索が効果的に行える。
【０１６３】
また、図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。
【０１６４】
また、上述の各実施形態の可用帯域計測システムの送信側装置および受信側装置は、サーバコンピュータや、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、タブレット端末、スマートフォン、携帯電話、固定電話などの装置で構成される。また、送信側装置および受信側装置は、街頭マルチメディア端末や、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、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などの装置でも構成できる。送信側装置および受信側装置は、これらには限定されるわけではなく、外部と情報をやり取りする機能を備えたその他の装置であってもよい。
【０１６５】
また、上述の各実施形態の可用帯域計測システムの送信側装置および受信側装置による可用帯域計測処理は、送信側装置および受信側装置が備えるコンピュータ（図示なし）を用いたソフトウェアによって実行されてもよい。すなわち、可用帯域計測処理を行うコンピュータプログラムが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって読み込まれ、実行されることによって実現されてもよい。
【０１６６】
なお、プログラムは、ＲＯＭ（Read Only Memory）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等、非一時的な媒体に格納されてもよい。
【０１６７】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のように記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた前記第１探索範囲が設定される探索範囲設定手段と、
前記第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信するパケット送信手段と、
前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測する受信間隔計測手段と、
前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して出力する推定値算出手段と、
前記第１判定区間と前記推定値とに基づいて、前記第１探索範囲から前記第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、前記第２探索範囲への変更を前記探索範囲設定手段に設定して前記可用帯域の探索を継続する、または前記推定値を前記可用帯域とする可用帯域判定を行う判定手段と
を備えることを特徴とする可用帯域計測システム。
（付記２）
前記判定手段は、
前記推定値が前記第１判定区間に含まれるかどうかを判定し、前記推定値が前記第１判定区間に含まれるとき、前記第２探索範囲を第３探索範囲に変更するかどうかを判定する第２判定区間が設けられた前記第２探索範囲に前記第１探索範囲から変更する設定を前記探索範囲設定手段に行い前記可用帯域の探索を継続し、
前記推定値が前記第１判定区間に含まれないとき、前記可用帯域判定を行う
ことを特徴とする付記１に記載の可用帯域計測システム。
（付記３）
前記第１探索範囲と前記第２探索範囲とは、互いに重複する帯域を備える
ことを特徴とする付記１または２に記載の可用帯域計測システム。
（付記４）
前記第１判定区間は、第１上側判定区間と第１下側判定区間とを備え、
前記第２探索範囲には、第２上探索範囲と第２下探索範囲とがあり、
前記判定手段は、
前記第１上側判定区間に前記推定値が含まれるとき、前記第２上探索範囲に変更し、
前記第１下側判定区間に前記推定値が含まれるとき、前記第２下探索範囲に変更する
ことを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
（付記５）
前記第１判定区間は、前記第１探索範囲の上限側に前記第１上側判定区間を備え、下限側に前記第１下側判定区間を備え、
前記第２上探索範囲の下限側に前記第１上側判定区間が含まれ、
前記第２下探索範囲の上限側に前記第１下側判定区間が含まれる
ことを特徴とする付記４に記載の可用帯域計測システム。
（付記６）
前記第１探索範囲と前記第２上探索範囲との重複範囲の上限側は、前記第１上側判定区間に一致し、前記第１上側判定区間以外の前記重複範囲の下限側に前記第２上探索範囲の下限側の前記第２判定区間を前記第１上側判定区間と重複せずに備え、
前記第１探索範囲と前記第２下探索範囲との重複範囲の下限側は、前記第１下側判定区間に一致し、前記第１下側判定区間以外の前記重複範囲の上限側に前記第２下探索範囲の上限側の前記第２判定区間を前記第１下側判定区間と重複せずに備える
ことを特徴とする付記５に記載の可用帯域計測システム。
（付記７）
前記パケットトレインが所定回数送信されて算出された前記推定値をそれぞれ記憶する推定値記憶手段と、
前記推定値記憶手段に記憶された前記推定値に基づいて推定値変動幅を算出する推定値変動幅算出手段と、
前記判定手段から設定された前記探索範囲を前記推定値変動幅に基づいて調整するかを判断して、判断結果に基づいて調整された探索範囲を前記探索範囲設定手段に設定する探索範囲調整手段をさらに備え、
前記探索範囲調整手段は、
前記推定値変動幅が前記第１上側判定区間の第１閾値区間内にあるとき、前記第２上探索範囲の全体をより高域に調整し、
前記推定値変動幅が前記第１上側判定区間の第２閾値区間を超えるとき、前記第２上探索範囲の上限をより高域に調整して、下限をより低域に調整し、
前記推定値変動幅が前記第１下側判定区間の第３閾値区間内にあるとき、前記第２下探索範囲の全体をより低域に調整し、
前記推定値変動幅が前記第１下側判定区間の第４閾値区間を超えるとき、前記第２下探索範囲の上限をより高域に調整して、下限をより低域に調整する
ことを特徴とする付記６に記載の可用帯域計測システム。
（付記８）
前記判定手段は、
前記探索範囲を変更する設定の回数が所定の閾値を超えたとき、前記可用帯域が探索される対象のネットワークの物理帯域の上限と下限とを分割元の探索範囲として前記可用帯域を探索する
ことを特徴とした付記２から７のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
（付記９）
前記判定手段は、
前記探索範囲を変更する設定の回数が所定の閾値を超えたとき、予め設定された上限と下限とを分割元の探索範囲として前記可用帯域を探索する
ことを特徴とした付記２から７のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
（付記１０）
前記探索範囲設定手段には、
前記第１探索範囲が分割された前記第２探索範囲の複数の第２分割探索範囲のいずれに変更するかを判定する前記判定手段によって、前記複数の第２分割探索範囲にそれぞれ対応した前記第１判定区間の複数の第１分割判定区間が設けられた前記第１探索範囲が設定され、
前記判定手段は、
前記複数の第１分割判定区間と前記推定値に基づいて、前記第２探索範囲の分割元である前記第１探索範囲から前記複数の第２分割探索範囲のいずれに変更するかを判定し、判定結果に基づいて前記複数の第２分割探索範囲のいずれかへ変更する設定を前記探索範囲設定手段に行い前記可用帯域の探索を継続する
ことを特徴とする付記１に記載の可用帯域計測システム。
（付記１１）
前記判定手段は、
前記推定値が前記複数の第１分割判定区間のいずれに含まれるかを判定し、前記推定値が含まれた前記第１分割判定区間に対応する前記第２分割探索範囲へ前記第１探索範囲から変更する設定を前記探索範囲設定手段に行い前記可用帯域の探索を継続し、前記パケットトレインに含まれる前記複数の計測パケットの探索帯域の分解能が所定の閾値を超えたとき、前記可用帯域判定を行う
ことを特徴とする付記１０に記載の可用帯域計測システム。
（付記１２）
前記判定手段は、
前記第１探索範囲の上限と下限とを、前記可用帯域が探索される対象のネットワークの物理帯域の上限と下限とにする
ことを特徴とする付記１０または１１に記載の可用帯域計測システム。
（付記１３）
前記判定手段は、
前記第１探索範囲の上限と下限とを、予め設定された上限と下限とにする
ことを特徴とする付記１０または１１に記載の可用帯域計測システム。
（付記１４）
前記複数の第２分割探索範囲のそれぞれが互いに隣り合って重複する帯域を備える
ことを特徴とする付記１０から１３のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
（付記１５）
前記パケットトレインが所定回数送信されて算出された前記推定値をそれぞれ記憶する推定値記憶手段と、
前記推定値記憶手段に記憶された前記推定値に基づいて推定値変動幅を算出する推定値変動幅算出手段と、
前記判定手段から設定された前記探索範囲を前記推定値変動幅に基づいて調整するかを判断して、判断結果に基づいて調整された探索範囲を前記探索範囲設定手段に設定する探索範囲調整手段をさらに備え、
前記探索範囲調整手段は、
前記推定値変動幅が前記複数の第１分割判定区間の下限域側の第５閾値区間内にあるとき、前記複数の第１分割判定区間に対応する前記第２分割探索範囲の下限をより低域に調整し、
前記推定値変動幅が前記複数の第１分割判定区間の上限域側の第６閾値区間内にあるとき、前記複数の第１分割判定区間に対応する前記第２分割探索範囲の上限をより高域に調整する
ことを特徴とする付記１０から１４のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
（付記１６）
前記判定手段は、
前記探索範囲の分解能が所定の閾値を超えたとき、次の探索範囲を高域側もしくは低域側にシフトして前記可用帯域を探索する
ことを特徴とする付記１１から１５のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
（付記１７）
前記判定手段は、
前記推定値記憶手段に記憶された前記推定値の最大値に基づいて、前記探索範囲の変更と前記可用帯域判定を行う
ことを特徴とする付記７または付記１５に記載の可用帯域計測システム。
（付記１８）
前記判定手段は、
前記推定値記憶手段に記憶された前記推定値の平均値、中央値または最小値に基づいて、前記探索範囲の変更と前記可用帯域判定を行う
ことを特徴とする付記７または付記１５に記載の可用帯域計測システム。
（付記１９）
前記推定値変動幅算出手段は、
前記推定値記憶手段に記憶された前記推定値の最大値と最小値で示される帯域幅を推定値変動幅と算出する
ことを特徴とする付記７、１５、１７、１８のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
（付記２０）
前記推定値変動幅算出手段は、
前記推定値記憶手段に記憶された前記推定値の平均値と標準偏差で示される帯域幅を推定値変動幅と算出する
ことを特徴とする付記７、１５、１７、１８のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
（付記２１）
前記可用帯域が判定されたときの時刻情報と、前記可用帯域の判定情報と前記可用帯域が判定された探索範囲の設定情報とを探索履歴情報として前記判定手段が記憶させる探索履歴記憶手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記探索履歴情報に基づいて、前記第１探索範囲と前記第１判定区間とを設定する
ことを特徴とする付記１から２０のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
（付記２２）
前記判定手段は、
前記探索履歴記憶手段に前記探索履歴情報が記憶されていないとき、または、前記探索履歴情報が記憶されてから所定の時間が経過したとき、
前記第１探索範囲の上限と下限を、前記可用帯域が探索される対象のネットワークの物理帯域の上限と下限とした分割元の探索範囲として前記可用帯域を探索する
ことを特徴とする付記２１に記載の可用帯域計測システム。
（付記２３）
前記判定手段は、
前記探索履歴記憶手段に前記探索履歴情報が記憶されていて、前記探索履歴情報が記憶されてから所定の時間内であるときに、前記設定情報に基づいて、前記第１探索範囲を設定する
ことを特徴とする付記２２に記載の可用帯域計測システム。
（付記２４）
前記探索範囲調整手段は、前記探索履歴情報に前記探索範囲の調整情報を追加して前記探索履歴記憶手段に記憶させ、
前記判定手段は、
前記探索履歴記憶手段に記憶された前記探索履歴情報が前記調整情報を含むとき、前記調整情報に基づいて、前記第１探索範囲を設定する
ことを特徴とする付記２１から２３のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
（付記２５）
可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた前記第１探索範囲を設定し、
前記第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信し、
前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測し、
前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して出力し、
前記第１判定区間と前記推定値とに基づいて、前記第１探索範囲から前記第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、前記第２探索範囲への変更を設定して前記可用帯域の探索を継続する、または前記推定値を前記可用帯域とする可用帯域判定を行う
ことを特徴とする可用帯域計測方法。
（付記２６）
前記推定値が前記第１判定区間に含まれるかどうかを判定し、前記推定値が前記第１判定区間に含まれるとき、前記第２探索範囲を第３探索範囲に変更するかどうかを判定する第２判定区間が設けられた前記第２探索範囲に前記第１探索範囲からの変更を設定して前記可用帯域の探索を継続し、
前記推定値が前記第１判定区間に含まれないとき、前記可用帯域判定を行う
ことを特徴とする付記２５に記載の可用帯域計測方法。
（付記２７）
前記第１探索範囲が分割された前記第２探索範囲の複数の第２分割探索範囲のいずれに変更するかを判定する、前記複数の第２分割探索範囲にそれぞれ対応した前記第１判定区間の複数の第１分割判定区間が設けられた前記第１探索範囲が設定され、
前記複数の第１分割判定区間と前記推定値に基づいて、前記第１探索範囲から前記複数の第２分割探索範囲のいずれに変更するかを判定し、判定結果に基づいて前記複数の第２分割探索範囲のいずれかへの変更する設定を行い前記可用帯域の探索を継続する
ことを特徴とする付記２６に記載の可用帯域計測方法。
（付記２８）
前記推定値が前記複数の第１分割判定区間のいずれに含まれるかを判定し、前記推定値が含まれた前記第１分割判定区間に対応する前記第２分割探索範囲へ前記第１探索範囲から変更する設定を行い前記可用帯域の探索を継続し、前記パケットトレインに含まれる前記複数の計測パケットの探索帯域の分解能が所定の閾値を超えているとき、前記可用帯域判定を行う
ことを特徴とする付記２７に記載の可用帯域計測方法。
（付記２９）
可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた前記第１探索範囲が設定される探索範囲設定手段と、
前記第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信するパケット送信手段と、
前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測して、前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して、出力された前記推定値と前記第１判定区間とに基づいて、前記第１探索範囲から前記第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、前記第２探索範囲への変更を前記探索範囲設定手段に設定して前記可用帯域の探索を継続する、または前記推定値を前記可用帯域とする可用帯域判定を行う判定手段と
を備えることを特徴とする送信側装置。
（付記３０）
可用帯域を探索する第１探索範囲基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインが生成されて、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信された前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測する受信間隔計測手段と、
前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して出力する推定値算出手段と
を備えることを特徴とする受信側装置。
（付記３１）
送信側装置が備えるコンピュータを、
可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた前記第１探索範囲が設定される探索範囲設定手段と、
前記第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信するパケット送信手段と、
前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測して、前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して、出力された前記推定値と前記第１判定区間とに基づいて、前記第１探索範囲から前記第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、前記第２探索範囲への変更を前記探索範囲設定手段に設定して前記可用帯域の探索を継続する、または前記推定値を前記可用帯域とする可用帯域判定を行う判定手段として動作させる
ことを特徴とする送信側装置制御プログラム。
（付記３２）
受信側装置の備えるコンピュータを、
可用帯域を探索する第１探索範囲基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインが生成されて、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信された、前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測する受信間隔計測手段と、
前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して出力する推定値算出手段として動作させる
ことを特徴とする受信側装置制御プログラム。
【０１６８】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１６９】
この出願は、２０１５年１月２０日に出願された日本出願特願２０１５−００８２３４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。
【符号の説明】
【０１７０】
１、４、５    送信側装置
２    受信側装置
３    ネットワーク
１１    探索範囲設定手段
１２    パケットトレイン生成手段
１３、４３、５１    判定手段
２１    受信間隔計測手段
２２    推定値算出手段
４１    推定値記憶手段
４２    推定値変動幅算出手段
４４    探索範囲調整手段
５２    探索履歴記憶手段
１００、２００、３００    可用帯域計測システム
【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】
2016117319.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年6月22日(2017.6.22)
【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】請求項１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１７】
前記推定値変動幅算出手段は、
前記推定値記憶手段に記憶された前記推定値の最大値と最小値で示される帯域幅を推定値変動幅と算出する
ことを特徴とする請求項７、１３、１５、１６のいずれかに記載の可用帯域計測システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２５】
送信側装置が備えるコンピュータを、
可用帯域を探索する第１探索範囲を第２探索範囲に変更するかどうかを判定する第１判定区間が設けられた前記第１探索範囲が設定される探索範囲設定手段と、
前記第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインを生成して、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信するパケット送信手段と、
前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測して、前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して、出力された前記推定値と前記第１判定区間とに基づいて、前記第１探索範囲から前記第２探索範囲に変更するかどうかを判定し、判定結果に基づいて、前記第２探索範囲への変更を前記探索範囲設定手段に設定して前記可用帯域の探索を継続する、または前記推定値を前記可用帯域とする可用帯域判定を行う判定手段として動作させる
ことを特徴とする送信側装置制御プログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２６】
受信側装置の備えるコンピュータを、
可用帯域を探索する第１探索範囲に基づいてパケットサイズが順次増加する複数の計測パケットを含むパケットトレインが生成されて、前記複数の計測パケットを所定の送信間隔で送信された、前記パケットトレインを受信して前記複数の計測パケットの受信間隔を計測する受信間隔計測手段と、
前記複数の計測パケットの前記パケットサイズと前記受信間隔の計測結果とに基づいて、前記可用帯域の推定値を算出して出力する推定値算出手段として動作させる
ことを特徴とする受信側装置制御プログラム。
【国際調査報告】
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