(57)【要約】【課題】受信側から送信側へパケットの受信状況を通知する通信プロトコルを用いて送受信装置間で通信を行う通信システムにおいて、通信品質の変化を見越した通信品質制御を送信装置で行うことができるようにする。【解決手段】中継装置１０４は、送信装置１０２と受信装置１０３との間で交換されるパケットを中継する。中継装置１０４の品質推移傾向判定部４０５は、送信装置１０２と受信装置１０３との間の通信品質の推移傾向を判定する。受信状況レポート変更部４０４は、受信装置１０３から受信状況レポートを受信した時、受信状況レポートに記述された受信状況データを品質推移傾向判定部４０５で判定された推移傾向に応じて変更して送信装置１０２へ転送する。【選択図】図１
2009267561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置と受信装置との間で交換されるパケットを中継する中継装置において、
前記送信装置と前記受信装置との間の通信品質の推移傾向を判定する品質推移傾向判定手段と、前記受信装置から受信状況レポートを受信した時、該受信した受信状況レポートに記述された受信状況データを前記品質推移傾向判定手段で判定された推移傾向に応じて変更して前記送信装置へ転送する受信状況レポート変更手段とを備えることを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記送信装置と前記受信装置との間の通信品質に影響を与える情報を検出する情報検出手段と、該情報検出手段で検出された情報の時系列データを記録する情報記録手段とを備え、前記品質推移傾向判定手段は、前記情報記録手段に記録された情報の時系列データの推移傾向から前記送信装置と前記受信装置との間の通信品質の推移傾向を判定することを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記受信状況レポート変更手段は、前記品質推移傾向判定手段で判定された推移傾向が通信品質の悪化傾向を示す場合、受信状況がより悪化しているように前記受信状況データを変更することを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
【請求項４】
前記受信状況レポート変更手段は、前記品質推移傾向判定手段で判定された推移傾向が通信品質の改善傾向を示す場合、受信状況がより改善しているように前記受信状況データを変更することを特徴とする請求項２または３に記載の中継装置。
【請求項５】
前記情報検出手段が検出する前記情報は、パケットの転送に使用する通信リンクの品質情報であることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の中継装置。
【請求項６】
前記情報検出手段が検出する前記情報は、パケットの転送に使用するハードウェア資源の使用量に関する情報であることを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の中継装置。
【請求項７】
前記送信装置と前記受信装置との間の通信品質の急変を検出する品質急変検出手段と、該品質急変検出手段による通信品質の急変検出時、前記受信装置から過去に受信した受信状況レポートに記述された受信状況データを前記品質急変検出手段の検出結果に応じて変更した受信状況データを有し、送信元が前記受信装置であるように見せかけた受信状況レポートを作成し、前記送信装置へ送信する受信状況レポート生成手段とを備えることを特徴とする請求項２乃至６の何れか１項に記載の中継装置。
【請求項８】
前記受信装置から過去に受信した受信状況レポートを記録する受信状況レポート記録手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の中継装置。
【請求項９】
前記品質急変検出手段は、前記情報記録手段に記録された情報の時系列データの急変から前記送信装置と前記受信装置との間の通信品質の急変を検出することを特徴とする請求項７または８に記載の中継装置。
【請求項１０】
前記品質急変検出手段は、前記時系列データの変動率が予め設定された閾値を超えた場合に前記時系列データの急変があったと判断することを特徴とする請求項９に記載の中継装置。
【請求項１１】
前記受信状況レポート生成手段は、前記品質急変検出手段の検出結果が通信品質の急激な悪化を示す場合、受信状況がより悪化しているように前記受信状況データを変更することを特徴とする請求項７乃至１０の何れか１項に記載の中継装置。
【請求項１２】
前記受信状況レポート生成手段は、前記品質急変検出手段の検出結果が通信品質の急激な改善を示す場合、受信状況がより改善しているように前記受信状況データを変更することを特徴とする請求項７乃至１１の何れか１項に記載の中継装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか１項に記載される中継装置を含む通信システム。
【請求項１４】
ａ）送信装置と受信装置との間で交換されるパケットを中継する中継装置が、前記受信装置から受信状況レポートを受信した時、前記送信装置と前記受信装置との間の通信品質の推移傾向を判定する品質推移傾向判定ステップと、
ｂ）前記中継装置が、前記受信した受信状況レポートに記述された受信状況データを前記品質推移傾向判定ステップで判定した推移傾向に応じて変更して前記送信装置へ転送する受信状況レポート変更ステップとを含むことを特徴とする中継方法。
【請求項１５】
ｃ）前記中継装置が、前記送信装置と前記受信装置との間の通信品質の急変を検出する品質急変検出ステップと、
ｄ）前記中継装置が、前記品質急変検出手段による通信品質の急変検出時、前記受信装置から過去に受信した受信状況レポートに記述された受信状況データを前記品質急変検出ステップの検出結果に応じて変更した受信状況データを有し、送信元が前記受信装置であるように見せかけた受信状況レポートを作成し、前記送信装置へ送信する受信状況レポート生成ステップとを含むことを特徴とする請求項１４に記載の中継方法。
【請求項１６】
送信装置と受信装置との間で交換されるパケットを中継する中継装置を構成するコンピュータを、
前記送信装置と前記受信装置との間の通信品質の推移傾向を判定する品質推移傾向判定手段と、前記受信装置から受信状況レポートを受信した時、該受信した受信状況レポートに記述された受信状況データを前記品質推移傾向判定手段で判定された推移傾向に応じて変更して前記送信装置へ転送する受信状況レポート変更手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１７】
前記コンピュータを、さらに、前記送信装置と前記受信装置との間の通信品質の急変を検出する品質急変検出手段と、該品質急変検出手段による通信品質の急変検出時、前記受信装置から過去に受信した受信状況レポートに記述された受信状況データを前記品質急変検出手段の検出結果に応じて変更した受信状況データを有し、送信元が前記受信装置であるように見せかけた受信状況レポートを作成し、前記送信装置へ送信する受信状況レポート生成手段として機能させることを特徴とする請求項１６に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信側から送信側へパケットの受信状況を通知する通信プロトコルを用いて送受信装置間で通信を行う通信システムに関し、特に送信装置と受信装置との間で交換されるパケットを中継する中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リアルタイムメディア通信の品質を向上させるためには、パケットの損失率やジッタなどを低く抑えることが重要である。このためリアルタイムメディア通信では、通信品質を制御するために、通信プロトコルとしてRTP(Real-time  Transport  Protocol)/RTCP(RTP  Control  Protocol)が利用されている。このRTP/RTCPは、RFC(Request For Comments)1889で規定されている。
【０００３】
RFCの上記規定によると、RTPパケットのヘッダには、シーケンス番号（パケットの順序番号）や、タイムスタンプ（時刻表示データ）などが付与されるようになっている。RTPパケットの受信側の装置は、受信したRTPパケットのヘッダに付与されているこれらの情報を利用することで、パケットの受信状況を検出することができる。例えば、受信パケットのシーケンス番号を調べることで、パケットの損失量や損失率を検出できる。また、受信パケットのタイムスタンプと受信時刻とからジッタ（転送遅延のゆらぎ）を検出することができる。そして、RTCPでは、受信装置は、検出したパケットの受信状況を記載した受信状況レポートを送信装置にフィードバックする。
【０００４】
送信装置は、受信状況レポートによって、自ら送信したパケットの受信装置側での受信状況を知ることができる。RFCには、送信装置が受信状況レポートにより通知された受信状況をどのように利用すべきかについての規定はなく、そのため、受信状況の利用方法について様々な研究機関において研究され、提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１は、受信装置から通知された受信状況をもとに、送信装置が送信パケットのビットレートや誤り耐性を制御するための技術を開示している。具体的には、受信装置から通知されたパケットの損失率や遅延に応じて、送信装置は画像データの符号化処理における符号化パラメータを制御している。
【０００６】
他方、特許文献２は、受信装置から受信した受信状況レポート以外の他の情報も利用して、送信レート等を制御するための技術を開示している。具体的には、受信装置から受信状況レポートを送信する以外に、伝送経路の途中の中継装置でも同種の受信状況レポートを作成して送信し、送信装置においては、２つの受信状況レポートで通知される受信状況から、送信装置と中継装置との間の伝送路の混雑状態および中継装置と受信装置との間の伝送状態を解析し、その解析結果に応じて送信レートおよび誤り耐性の制御を行う。
【特許文献１】特許第３６９９９１０号
【特許文献２】特開２００２−２８１０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
送信装置と受信装置との間に無線リンクのような通信品質の変動が激しい区間が存在する場合、送信装置がパケットの送信レートや誤り耐性等の通信品質制御をより適切に行うためには、受信状況レポートで通知される受信状況だけでは情報が不足する。特許文献２では、この不足を補うために伝送経路の途中の中継装置でも受信状況レポートを作成しているが、以下のような課題がある。
【０００８】
第１の課題は、送信装置と受信装置との間の通信品質の変化を見越した通信品質制御を送信装置が行えないことである。その理由は、受信装置および中継装置からフィードバックされる受信状況は、送信装置と受信装置との間のその時点までの通信品質しか反映していないためである。
【０００９】
第２の課題は、送信装置の大幅な改造が必要になることである。その理由は、受信装置からフィードバックされる受信状況しか扱えない送信装置を、受信装置および中継装置の双方からフィードバックされる複数の受信状況が扱える機能を持つ送信装置に変更する必要があるためである。
【００１０】
本発明の目的は、送信装置の改造無しに、通信品質の変化を見越した通信品質制御を送信装置で行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の中継装置は、送信装置と受信装置との間で交換されるパケットを中継する中継装置において、前記送信装置と前記受信装置との間の通信品質の推移傾向を判定する品質推移傾向判定手段と、前記受信装置から受信状況レポートを受信した時、該受信した受信状況レポートに記述された受信状況データを前記品質推移傾向判定手段で判定された推移傾向に応じて変更して前記送信装置へ転送する受信状況レポート変更手段とを備える。
【００１２】
また本発明の中継方法は、ａ）送信装置と受信装置との間で交換されるパケットを中継する中継装置が、前記受信装置から受信状況レポートを受信した時、前記送信装置と前記受信装置との間の通信品質の推移傾向を判定する品質推移傾向判定ステップと、ｂ）前記中継装置が、前記受信した受信状況レポートに記述された受信状況データを前記品質推移傾向判定ステップで判定した推移傾向に応じて変更して前記送信装置へ転送する受信状況レポート変更ステップとを含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、送信装置において、受信装置との間の通信品質の変化を見越した通信品質制御を行うことができる。その理由は、受信装置から送信された受信状況レポートを中継する中継装置が、送信装置と受信装置との間の通信品質の推移傾向に応じて、受信状況レポート中の受信状況を変更しているためである。
【００１４】
また本発明によれば、受信装置からフィードバックされる受信状況しか扱えない送信装置をそのまま利用することができる。その理由は、送信装置と受信装置との間の通信品質の推移傾向を別途に通知するのではなく、受信状況レポート中の受信状況を変更することで間接的に通知するようにしているためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１を参照すると、本発明の第１の実施の形態に係る通信システム１０１は、送信装置１０２と受信装置１０３と中継装置１０４とで構成され、送信装置１０２と中継装置１０４とは有線リンク１０６により接続され、中継装置１０４と受信装置１０３とは無線リンク１０５により接続されている。
【００１７】
送信装置１０２は、例えば音声データや動画データ等を含むパケットを中継装置１０４経由で受信装置１０３に対してリアルタイムで送信する装置であり、例えばＣＰＵ、メモリ等を備えたパーソナルコンピュータ等の情報処理装置で構成される。この例の送信装置１０２は、音声データや動画データ等の送信データを蓄積するハードディスク等の送信データ記録部２０２と、この記録部２０２に蓄積された送信データを含むパケットを生成して有線リンク１０６を通じて中継装置１０４に送信し、また中継装置１０４からのパケットを有線リンク１０６を通じて受信する送受信部２０１と、この送受信部２０１が受信したパケットから受信装置１０３が送信した受信状況レポートを抽出し、この受信状況レポートに記述されている受信状況（パケット損失率やジッタなど）に応じて、送受信部２０１における前記パケットの送信レート等を制御する通信品質制御部２０３とを備えている。ここで、受信側から送信側へパケットの受信状況を通知する通信プロトコルとしては、例えばRTP/RTCPが使用される。
【００１８】
受信装置１０３は、中継装置１０４経由で送信装置１０２から送られてくる音声データや動画データ等を含むパケットを受信してリアルタイムに再生する装置であり、例えばＣＰＵ、メモリ、表示装置等を備えた携帯電話、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置で構成される。この例の受信装置１０３は、中継装置１０４との間で無線リンク１０５を通じてパケットの送受信を行う送受信部３０１と、受信したパケット中の音声データや画像データを再生して出力する出力部（ディスプレイやスピーカ等）３０２と、送受信部３０１で受信したパケットの伝送状態を解析し、パケット損失率やジッタ等の受信状況を記載した受信状況レポートを生成する受信状況レポート生成部３０３とを備えている。受信状況レポート生成部３０３で生成された受信状況レポートは、送受信部３０１においてパケット化されて中継装置１０４を経由して送信装置１０２へ送られる。
【００１９】
中継装置１０４は、送信装置１０２と受信装置１０３との間で交換されるパケットを中継する装置であり、例えば無線基地局、アクセスポイント、ルータ、ゲートウェイなどが、この中継装置１０４に相当する。中継装置１０４は、送信装置１０２との間で有線リンク１０６を通じてパケットの送受信を行う第１送受信部４０１と、受信装置１０３との間で無線リンク１０５を通じてパケットの送受信を行う第２送受信部４０２と、無線リンク１０５の通信品質を検出する情報検出部４０６と、この情報検出部４０６で検出された情報の時系列データを記憶する情報記録部４０３と、この情報記録部４０３に記憶された時系列データを解析して無線リンク１０５の品質の推移傾向を判定する品質推移傾向判定部４０５と、受信装置１０３から送信装置１０２へ送信された受信状況レポートを検出する受信状況レポート検出部４０７と、この検出された受信状況レポートに記述された受信状況データを品質推移傾向判定部４０５で判定された推移傾向に応じて変更する受信状況レポート変更部４０４とを備えている。受信状況レポート変更部４０４で受信状況が変更された受信状況レポートは、再びパケット化されて第１送受信部４０１から送信装置１０２へ転送される。
【００２０】
次に、本実施の形態に係る通信システム１０１の動作を説明する。
【００２１】
送信装置１０２の送受信部２０１は、例えば通信品質制御部２０３からの制御で設定された送信レートで、送信データ記録部２０２に記憶された音声データや画像データを含むパケットを生成し、有線リンク１０６を通じて中継装置１０４へ送信する。中継装置１０４に送信されたパケットは、送信先のアドレスに従って、中継装置１０４の第１送受信部４０１、第２送受信部４０２、無線リンク１０５を介して受信装置１０３の送受信部３０１に届けられる。受信装置１０３の送受信部３０１は、受信したパケットから音声データや画像データを抽出して出力部３０２へ供給し、出力部３０２は音声データ、画像データの再生を行う。また、受信状況レポート生成部３０３は、送受信部３０１で受信されたパケットを統計的に処理してパケットロス率やジッタを求め、それらを受信状況として記載した受信状況レポートを数秒といった所定時間間隔で作成し、送受信部３０１へ伝達する。送受信部３０１は、受信状況レポートをパケット化し、無線リンク１０５を通じて中継装置１０４へ送信する。
【００２２】
中継装置１０４に送信された受信状況レポートのパケットは、中継装置１０４の第２送受信部４０２、受信状況レポート変更部４０４、第１送受信部４０１、有線リンク１０６を介して、送信先のアドレスで指定された送信装置１０２の送受信部２０１に届けられる。このとき、受信状況レポート中の受信状況は、無線リンク１０５の品質推移の傾向に基づいて受信状況レポート変更部４０４によって変更されている。送信装置１０２の送受信部２０１は、受信した受信状況レポートに係るパケットを通信品質制御部２０３へ伝達し、通信品質制御部２０３は、受信状況レポートに記述された受信状況に応じて送受信部２０１の送信レートなどの通信品質を制御する。
【００２３】
次に中継装置１０４において受信状況レポート中の受信状況を無線リンク１０５の品質推移傾向に基づいて変更する動作の詳細を説明する。まず、無線リンク１０５の品質推移傾向を判定するための判断材料を収集記録する動作を説明する。
【００２４】
中継装置１０４の第２送受信部４０２に設けられた情報検出部４０６は、無線リンク１０５を介して接続する受信装置１０３との間の通信品質に影響を与える情報を常時検出している。そのような情報の例として、受信装置１０３から放射される送信電波の電界強度がある。また他の例としては、受信装置１０３から中継装置１０４へのパケットの再送回数、その逆の中継装置１０４から受信装置１０３へのパケットの再送回数がある。情報検出部４０６で検出された情報は所定のフォーマットで情報記録部４０３へ伝達され、記録される。
【００２５】
情報検出部４０６と情報記録部４０３の動作例を図２に示す。受信装置１０３が受信状況レポートに係るパケット等、任意のパケットを無線リンク１０５を介して中継装置１０４に送信すると（ステップｓ１０１）、中継装置１０４の第２送受信部４０２はそのパケットを受信する。その際、第２送受信部４０２に設けられた情報検出部４０６は、無線リンク１０５の通信品質として受信パケットの電界強度を検出する（ステップｓ１０２）。
【００２６】
情報検出部４０６は、検出した通信品質の情報を例えば図３に示すようなフォーマットで情報記録部４０３へ通知する（ステップｓ１０３）。図３において、通信装置の識別子４１１は受信装置１０３を特定するための識別子、情報種別４１２は検出した情報の種別（今の場合は電界強度）、値４１３は検出した情報の値（今の場合は電界強度の値）、時刻４１４は現在時刻である。情報検出部４０６から情報を受け取った情報記録部４０３は、通知された情報を分類して記録する（ステップｓ１０４）。例えば情報記録部４０３は、通信装置の識別子４１１が同じ情報を論理的に一塊の情報として記録し、同じ識別子４１１を持つ情報内では、同じ情報種別４１２を持つ情報を一塊の情報として記録し、同じ情報種別４１２を持つ情報内では時刻４１４の昇順に並べて記録する。
【００２７】
図２に示したような動作が受信装置１０３からパケットが送信される毎に繰り返されることにより、情報記録部４０３に受信装置１０３の電界強度の時系列データが記録されることになる。
【００２８】
次に、情報記録部４０３に記録された情報を参照して無線リンク１０５の品質推移傾向を判定し、その判定結果に基づいて受信状況レポート中の受信状況を変更して転送する動作について、図４を参照して説明する。
【００２９】
受信装置１０３が受信状況レポートに係るパケットを無線リンク１０５を介して中継装置１０４に送信すると（ステップｓ２０１）、中継装置１０４の第２送受信部４０２はそのパケットを受信する。その際、第２送受信部４０２に設けられた受信状況レポート検出部４０７は、受信状況レポートに係るパケットを検出し（ステップｓ２０２）、受信状況レポート変更部４０４へ受信状況レポートを通知する（ステップｓ２０３）。
【００３０】
受信状況レポート変更部４０４は、受信状況レポートの通知を受けると、受信状況レポートに含まれている受信装置１０３を特定する識別子を添えて、品質推移傾向の解析要求を品質推移傾向判定部４０５に送出する（ステップｓ２０４）。
【００３１】
品質推移傾向判定部４０５は、解析要求に添えられた受信装置１０３の識別子を添えて、情報の取得要求を情報記録部４０３に送出する（ステップｓ２０５）。情報記録部４０３は、受信装置１０３の識別子を持つ情報を蓄積情報中から抽出し、品質推移傾向判定部４０５へ通知する（ステップｓ２０６）。品質推移傾向判定部４０５は、情報種別４１２が同じ情報の値４１３を時刻順に並べて、品質推移の傾向を解析し（ステップｓ２０７）、解析結果を受信状況レポート変更部４０４へ通知する（ステップｓ２０８）。
【００３２】
解析方法の単純な例としては、たとえば電界強度を例にすると、所定時間前の電界強度の値Ｅ0から最も最近検出された電界強度の値Ｅ1を差し引いた差分Ｅ0-Ｅ1が予め設定された負の閾値-Δ11より小さな負の値であれば、悪化傾向と判定し、その差分が予め設定された正の閾値Δ12より大きな正の値であれば、改善傾向と判定し、それ以外は定常傾向と判定する方法がある。しかし、この方法に限定されず、時系列データの変化から近い将来における値の傾向を推測する任意の方法を用いることが可能である。情報種別４１２の異なる複数の情報がある場合にはそれぞれの情報種別について同様の解析を行い、全ての情報種別の判定結果から所定のルールで最終的な判定結果を導出する。所定のルールとしては、一つでも悪化傾向があれば、残りが改善傾向や定常傾向であっても最終的な判定結果は悪化傾向とするルールや、改善傾向に＋１、定常傾向に０、悪化傾向に−１といったポイントを付与し、ポイントの合計が正であれば改善傾向、負であれば悪化傾向、０であれば定常傾向とするルールなどが考えられる。
【００３３】
受信状況レポート変更部４０４は、受信状況レポート検出部４０７から受け取った受信状況レポート中の受信状況を、品質推移傾向判定部４０５から通知された品質推移傾向に応じて変更する（ステップｓ２０９）。変更方法の単純な例としては、品質推移傾向が悪化傾向であれば、受信状況として記述されているパケットロス率やジッタを予め設定された量だけさらに悪化しているように変更し、改善傾向であれば、それらを予め設定された量だけさらに改善しているように変更し、定常傾向であれば、一切の変更を加えないといった方法がある。しかし、この方法に限定されず、品質推移傾向判定部４０５での判定結果が、たとえば同じ悪化傾向でも重度の悪化傾向、軽度の悪化傾向といったようにレベル付けされている場合、悪化や改善の程度に応じて変更する量を変えるといった方法など、任意の方法を用いることが可能である。
【００３４】
受信状況レポート変更部４０４は、受信状況を変更した受信状況レポートを送信先アドレスを指定して第１送受信部４０１へ伝達する（ステップｓ２１０）。第１送受信部４０１は、この受信状況レポートを送信先アドレスに従って有線リンク１０６を通じて送信装置１０２へ送信する（ステップｓ２１１）。受信状況レポートを受信した送信装置１０２では、前述したように受信状況レポート中の受信状況に応じて送信パケットの送信レートなどの通信品質制御が行われる。
【００３５】
次に本実施の形態の効果を説明する。
【００３６】
本実施の形態によれば、受信装置１０３から送信された受信状況レポートを中継する中継装置１０４が、無線リンク１０５の通信品質の推移傾向を判定し、悪化傾向を示す場合には受信状況レポート中の受信状況をより悪化しているように変更して転送するため、受信状況レポート中の受信状況に基づいて行われる送信装置１０２の通信品質制御が、無線リンク１０５の通信品質の悪化を見越したものとなり、無線リンク１０５の通信品質が実際に大きく悪化した場合でも、受信装置１０３のリアルタイムメディアの再生品質が大きく劣化することを防ぐことができる。
【００３７】
本実施の形態によれば、受信装置１０３から送信された受信状況レポートを中継する中継装置１０４が、無線リンク１０５の通信品質の推移傾向を判定し、改善傾向を示す場合には受信状況レポート中の受信状況をより改善しているように変更して転送するため、受信状況レポート中の受信状況に基づいて行われる送信装置１０２の通信品質制御が、無線リンク１０５の通信品質の改善を見越したものとなり、不必要に送信レートを低下させる等の通信品質の低下につながる無駄な通信品質制御を防止することができる。
【００３８】
無線リンク１０５の通信品質の推移傾向を受信状況レポート中の受信状況を変更することで間接的に通知するため、受信装置１０３からフィードバックされる受信状況を扱える送信装置１０２であれば改造無しに利用することができる。
【００３９】
［第２の実施の形態］
図５を参照すると、本発明の第２の実施の形態に係る通信システム１０７は、図１に示した第１の実施の形態に係る通信システム１０１と比較して、中継装置１０４の代わりに中継装置１０８を備えている点で相違する。
【００４０】
中継装置１０８は、第１の実施の形態に係る中継装置１０４と比較して、第１送受信部４０１、第２送受信部４０２、情報記録部４０３、受信状況レポート変更部４０４、品質推移傾向判定部４０５、情報検出部４０６および受信状況レポート検出部４０７に加えてさらに、受信状況レポート記録部８０１、品質急変判定部８０２および受信状況レポート生成部８０３を備えている点で相違する。
【００４１】
受信状況レポート記録部８０１は、受信状況レポート検出部４０７で検出された受信状況レポートを一時的に記録する記憶部である。
【００４２】
品質急変判定部８０２は、情報記録部４０３に記録された無線リンク１０５の通信品質情報の時系列データの変化を監視することにより、無線リンク１０５の通信品質の急変を検出する手段である。
【００４３】
受信状況レポート生成部８０３は、品質急変判定部８０２による通信品質の急変検出時に、送信元が受信装置１０３であるように見せかけて送信装置１０２に送信する受信状況レポートを作成する手段である。ここで作成される受信状況レポートは、受信状況レポート記録部８０１に記録された受信状況レポートに記述された受信状況を品質急変判定部８０２の検出結果に応じて変更したものである。また、送信元が受信装置１０３であるように見せかけるために、受信状況レポートの送信元を特定する情報として、受信装置１０３を特定する情報が記述されている。作成された受信状況レポートは、第１送受信部４０１を通じて送信装置１０２へ送信される。
【００４４】
次に本実施の形態に係る通信システム１０７の動作を説明する。
【００４５】
送信装置１０２がパケットを送信する動作、そのパケットを中継装置１０８が受信装置１０３へ転送する動作、受信装置１０３が受信したパケットを再生すると共に受信状況パケットを生成して送信する動作は、第１の実施の形態と同じである。また、中継装置１０８の情報検出部４０６と情報記録部４０３において無線リンク１０５の品質推移傾向を判定するための判断材料を収集記録する動作は、第１の実施の形態と同じである。
【００４６】
受信装置１０３から送信された受信状況パケットを中継装置１０８が中継する際に、無線リンク１０５の通信品質の推移傾向に応じて受信状況を変更して転送する動作は、受信状況パケットを受信状況レポート記録部８０１に保存しておく動作が追加されている以外、第１の実施の形態と同様に図６のステップｓ２０１〜ｓ２１１の手順で行われる。受信状況パケットの受信状況レポート記録部８０１への保存は、第２送受信部４０２の受信状況レポート検出部４０７から受信状況レポートの伝達を受けた受信状況レポート変更部４０４が、この伝達された受信状況レポートを受信状況レポート記録部８０１に渡して記録を要求し（図６のステップｓ３０１）、受信状況レポート記録部８０１が要求された受信状況レポートを内部に記録することで行う（ステップｓ３０２）。このとき受信状況レポート記録部８０１は、送信元の受信装置１０３を特定する識別子に対応付けて受信状況レポートを記録する。記録しておく受信状況レポートは、それぞれの受信装置１０３毎に最も最近に受信したレポートだけでも良いし、それ以外のレポートを記録するようにしても良い。
【００４７】
次に、無線リンク１０５の通信品質の急変時に、送信元を受信装置１０３に見せかけた受信状況レポートを中継装置１０８で作成して送信装置１０２に送信する動作について、図７を参照して詳細に説明する。
【００４８】
中継装置１０８の品質急変判定部８０２は、定期的に、情報記録部４０３に対して情報の取得を要求する（ステップｓ４０１）。これに応じて情報記録部４０３は、過去一定期間内に記録された情報を品質急変判定部８０２に通知する（ステップｓ４０２）。品質急変判定部８０２は、通知された情報に基づいて、無線リンク１０５の通信品質が急激に変動したかどうかを検出する（ステップｓ４０３）。
【００４９】
急激な変動の検出方法の一例としては、記録している無線リンク１０５の通信品質の推移から通信品質の変動率を算出し、この算出した変動率を予め設定した閾値と比較して検出する方法がある。たとえば電界強度を例にすると、或る受信装置１０３について、所定時間前の電界強度の値Ｅ0に対する最も最近検出された電界強度の値Ｅ1の変動率Ｅ0/Ｅ1を算出し、算出した変動率が予め設定された悪化閾値Δ21（＜１）より小さければ電界強度が急激に悪化している急変状態、改善閾値Δ22（＞１）より大きければ電界強度が急激に改善している急変状態としてそれぞれ検出する。情報種別４１２の異なる複数の情報がある場合にはそれぞれの情報種別について同様の解析を行い、全ての情報種別の検出結果から所定のルールで最終的な検出結果を導出する。所定のルールとしては、一つでも悪化傾向の急変状態があれば、残りの検出状態にかかわらずに悪化傾向への急変状態とするルールや、改善傾向への急変に＋１、定常傾向に０、悪化傾向への急変に−１といったポイントを付与し、ポイントの合計が正であれば改善傾向への急変、負であれば悪化傾向への急変、０であれば急変無しとするルールなどが考えられる。急激な変動の検出方法について幾つかの例を挙げたが、これらの方法に限定されるものではない。
【００５０】
品質急変判定部８０２は、或る受信装置１０３に関して無線リンク１０５の通信品質の急変を検出すると、悪化か改善かの通信品質の急変状態と通信品質が急変した受信装置１０３の識別子とを受信状況レポート生成部８０３に通知する（ステップｓ４０４）。
【００５１】
この通知を受けた受信状況レポート生成部８０３は、受信状況レポート記録部８０１に対して、通信品質が急変した受信装置１０３の識別子を付加して受信状況レポートの取得を要求する（ステップｓ４０５）。受信状況レポート記録部８０１は、その受信装置１０３の識別子に対応して記録された受信状況レポートを蓄積情報から読み出して、受信状況レポート生成部８０３へ通知する（ステップｓ４０６）。
【００５２】
次に受信状況レポート生成部８０３は、受信状況レポート記録部８０１から取得した当該受信装置１０３の最新の受信状況レポート中の受信状況を、品質急変判定部８０２から通知された通信品質の急変状態に応じて変更し、レポートの送信元は当該受信装置１０３とした受信状況レポートを生成する（ステップｓ４０７）。受信状況の変更方法の単純な例としては、通信品質の急変状態が悪化傾向であれば、受信状況として記述されているパケットロス率やジッタを予め設定された量だけさらに悪化しているように変更し、改善傾向であれば、それらを予め設定された量だけさらに改善しているように変更するといった方法がある。しかし、この方法に限定されず、品質急変判定部８０２での検出結果が、たとえば同じ悪化傾向への急変であっても重度の悪化傾向、軽度の悪化傾向といったようにレベル付けされている場合、悪化や改善の程度に応じて変更する量を変えるといった方法など、任意の方法を用いることが可能である。また、最新の受信状況レポートだけでなく過去複数個の受信状況レポートの受信状況の平均値などの統計値に対して急変状態に応じた変更を加えるようにしても良い。
【００５３】
受信状況レポート生成部８０３は、受信状況を変更した受信状況レポートを送信先アドレスを指定して第１の送受信部４０１へ伝達する（ステップｓ４０８）。第１送受信部４０１は、この受信状況レポートを送信先アドレスに従って有線リンク１０６を通じて送信装置１０２へ送信する（ステップｓ４０９）。受信状況レポートを受信した送信装置１０２では、前述したように受信状況レポート中の受信状況に応じて送信パケットの送信レートなどの通信品質制御が行われる。
【００５４】
次に本実施の形態の効果を説明する。本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られると同時に、以下のような効果が得られる。
【００５５】
受信装置１０３から受信状況レポートが送信されてから次の受信状況レポートが送信されるまでの期間中に、無線リンク１０５の通信品質が急変した場合、その急変後の通信品質に応じた受信状況を示す受信状況レポートが中継装置１０８で生成されて送信装置１０２に送られるため、送信装置１０２はより早い段階で適切な通信品質制御を開始することができる。
【００５６】
［その他の実施の形態］
上記の各実施の形態では、送信装置１０２と受信装置１０３との間の通信品質に影響を与える情報として、無線リンク１０５の電界強度、無線リンク１０５を通じて交換されるパケットの再送回数を用いたが、情報検出部４０６は、無線リンク１０５に加え、または無線リンク１０５に代えて、有線リンク１０６の通信品質情報（例えばパケットの再送回数）を利用するようにしても良い。
【００５７】
上記の各実施の形態では、送信装置１０２と受信装置１０３との間の通信品質に影響を与える情報として、通信リンクの品質情報を用いたが、情報検出部４０６は、通信リンクの品質情報に加え、または通信リンクの品質情報に代えて、中継装置１０４、１０８内部のパケットの転送に使用するハードウェア資源の使用量（例えば、ＣＰＵの使用量、キャッシュメモリの残量など）に関する情報を検出するようにしても良い。その理由は、ＣＰＵの使用量が増えたり、キャッシュメモリの残量が少なくなると、中継装置におけるパケット転送処理が円滑に行えず、パケットロス等が増える可能性があるためである。
【００５８】
上記の各実施の形態では、情報記録部４０３は、送信装置１０２と受信装置１０３との間の通信品質に影響を与える情報を受信装置１０３と対応付けて収集記録したが、これらの対応付けを行わないようにしても良い。例えば、無線リンク１０５の電界強度の場合、各受信装置毎にその電界強度を収集記録する代わりに、各受信装置の電界強度を区別せずに収集記録し、それらの平均値などを用いて品質推移傾向や急変を判定するようにしても良い。
【００５９】
上記の各実施の形態では、送信装置１０２と受信装置１０３との間に１つの中継装置１０４が介在したが、２つ以上の中継装置が介在する通信システムに対しても本発明は適用可能である。その場合、複数の中継装置に第１または第２の実施の形態と同様な受信状況レポート変更機能、受信状況レポート生成機能を持たせるようにしても良い。
【００６０】
また中継装置１０４、１０８の有する機能はハードウェア的に実現する以外に、コンピュータとプログラムとで実現することが可能である。プログラムは、磁気ディスク等のコンピュータ可読記録媒体に記録されて提供され、コンピュータの立ち上げ時などにコンピュータに読み取られ、そのコンピュータの動作を制御することにより、そのコンピュータを前述した各実施の形態における中継装置内の第１および第２送受信部、情報記録部、受信状況レポート変更部、品質推移傾向判定部、受信状況レポート記録部、品質急変判定部、受信状況レポート生成部として機能させ、また前述した各処理を行わせる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、通信システム上において送受信装置間の通信経路上に設置されるＩＰ中継装置に適用でき、パケット伝送の品質向上に利用できる。なお、このＩＰ中継装置としては、携帯端末の無線基地局や公衆無線ＬＡＮのアクセスポイント、またルータやゲートウェイなどが例として挙げられる。更に本発明は静的に形成されるネットワークに加えて、アドホックネットワークのような動的に形成されるネットワークにおける、アドホックネットワーク上の中継装置といった用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る通信システムのブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における中継装置が受信装置と接続される無線リンクの状態を監視し、その無線リンクの通信品質を記録する動作を示すシーケンス図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における中継装置内の情報記録部に記録される通信品質情報のフォーマット例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態において中継装置が受信状況レポートの内容を変更して転送する動作を示すシーケンス図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る通信システムのブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態において中継装置が受信状況レポートの内容を変更して転送する動作を示すシーケンス図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態において中継装置が監視する無線リンクの通信品質が急激に変動したときに、中継装置から送信装置に対して新たな受信状況レポートを生成して送信するときの伝送動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０１、１０７…通信システム
１０２…送信装置
１０３…受信装置
１０４、１０８…中継装置
２０１…送受信部
２０２…送信データ記録部
２０３…通信品質制御部
３０１…送受信部
３０２…出力部
３０３…受信状況レポート生成部
４０１…第１送受信部
４０２…第２送受信部
４０３…情報記録部
４０４…受信状況レポート変更部
４０５…品質推移傾向判定部
４０６…情報検出部
４０７…受信状況レポート検出部
８０１…受信状況レポート記録部
８０２…品質急変判定部
８０３…受信状況レポート生成部
【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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