УСТРОЙСТВО СВЯЗИ, СИСТЕМА ВЫЧИСЛЕНИЯ ДОСТУПНОЙ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ, СПОСОБ ВЫЧИСЛЕНИЯ ДОСТУПНОЙ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ И ПРОГРАММА
COMMUNICATION DEVICE, CALCULATION SYSTEM OF AN AVAILABLE BANDWIDTH, METHOD FOR CALCULATION OF AN AVAILABLE BANDWIDTH AND PROGRAM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству связи, к системе вычисления доступной полосы пропускания, к способу вычисления доступной полосы пропускания и программе.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] В последние годы получили широкое распространение услуги, использующие сети. Имеется возрастающая потребность в проверке состояния качества (передачи в) сети и совершенствовании сетевых средств, чтобы пользователи услуг могли удобно пользоваться услугами. По этой причине, в виде методики проверки состояния качества сети, существует методика оценивания доступной полосы пропускания (пропускной способности) на уровне IP-протокола (протокола Internet) с использованием последовательности (train) пакетов, состоящей из серии «измерительных» (проверочных) пакетов (Патентный документ 1). В способе по Патентному документу 1 множество измерительных пакетов, которое монотонно увеличивается или уменьшается, последовательно передается от устройства передачи с предварительно определенными интервалами передачи. Затем доступная полоса пропускания оценивается в приемном устройстве на основании изменений интервалов приема.
[Документы известного уровня техники]
[Патентный документ]
[0003] [Патентный документ 1] Японская нерассмотренная патентная заявка, первая публикация № 2011-142622
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача, решаемая посредством изобретения
[0004] Однако, в способе по Патентному документу 1, существует возможность, что уровень точности оценки может снижаться в случае таком, как область (узел) с малой полосой пропускания, где потеря пакетов происходит из-за переполнения буфера сетевого устройства. Здесь, сетевое устройство является устройством, которое пересылает пакеты связи, передаваемые и/или принимаемые между устройством передачи и приемным устройством. Это происходит потому, что в методике по Патентному документу 1, измерительные пакеты передают и принимают последовательным образом, чтобы точно контролировать интервалы передачи и приема измерительных пакетов. То есть, в методике по Патентному документу 1, например, более чем 100 измерительных пакетов передают и принимают, используя протокол (UDP (протокол дейтаграмм пользователя)/IP), который не дает гарантии поступления (пакета). Например, в области с малой полосой пропускания, когда израсходована область хранения пакетов (входной буфер), обеспеченная в сетевой аппаратуре, и происходит переполнение буфера, измерительные пакеты не передаются на приемное устройство и отбрасываются в результате. С другой стороны, когда сетевое устройство передает измерительные пакеты, сохраненные в области хранения пакетов, создается пространство в области хранения пакетов. В результате сетевое устройство становится способным сохранять следующий измерительный пакет в области хранения пакетов. Соответственно, интервал приема измерительных пакетов, когда происходит переполнение буферов, не включает в себя время передачи отброшенных пакетов, и, следовательно, он становится более коротким, чем интервал приема измерительных пакетов, когда переполнение буферов не происходит. В результате в последовательности пакетов, в которой имеются потерянные измерительные пакеты, изменения интервала передачи и приема измерительных пакетов нельзя «схватить» точно, и уровень точности при оценке доступной полосы пропускания снижается.
[0005] Примерный объект настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства связи, системы вычисления доступной полосы пропускания, способа вычисления доступной полосы пропускания и программы, которые решают задачу, упомянутую выше.
Средство решения технической задачи изобретения
[0006] Устройство связи согласно примерному аспекту настоящего изобретения включает в себя: блок приемника, который принимает множество измерительных пакетов из множества измерительных пакетов, которые соответственно имеют последовательные номера и спланированы, чтобы подлежать приему; блок выделения, который выделяет группу действительных пакетов, включающую множество измерительных пакетов, имеющих последовательные номера, из множества принятых измерительных пакетов; и блок вычисления, который вычисляет доступную полосу пропускания, используя выделенную группу действительных пакетов.
[0007] Система вычисления доступной полосы пропускания согласно примерному аспекту настоящего изобретения включает в себя устройство передачи и приемное устройство. Устройство передачи включает в себя: блок формирования, который формирует множество измерительных пакетов, соответственно имеющих последовательные номера; и блок передачи, который передает множество сформированных измерительных пакетов. Приемное устройство включает в себя: блок приемника, который принимает множество измерительных пакетов из множества переданных измерительных пакетов; блок выделения, который выделяет группу действительных пакетов, включающую множество измерительных пакетов, имеющих последовательные номера, из множества принятых измерительных пакетов; и блок вычисления, который вычисляет доступную полосу пропускания, используя выделенную группу действительных пакетов.
[0008] Способ вычисления доступной полосы пропускания согласно примерному аспекту настоящего изобретения включает в себя: прием множества измерительных пакетов из множества измерительных пакетов, которые соответственно имеют последовательные номера и спланированы, чтобы подлежать приему; выделение группы действительных пакетов, включающей множество измерительных пакетов, имеющих последовательные номера, из множества принятых измерительных пакетов; и вычисление доступной полосы пропускания с использованием выделенной группы действительных пакетов.
[0009] Программа согласно примерному аспекту настоящего изобретения предписывает компьютеру исполнять: прием множества измерительных пакетов из множества измерительных пакетов, которые соответственно имеют последовательные номера и спланированы, чтобы подлежать приему; выделение группы действительных пакетов, включающей множество измерительных пакетов, имеющих последовательные номера, из множества принятых измерительных пакетов; и вычисление доступной полосы пропускания с использованием выделенной группы действительных пакетов.
Эффект изобретения
[0010] Согласно, по меньшей мере, одному примерному аспекту, упомянутому выше, снижение точности оценки может предотвращаться даже в условиях, когда измерительные пакеты отбрасываются в сетевом устройстве, которое размещено между устройством передачи и приемным устройством.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0011] Фиг.1 - схема конфигурации для описания системы вычисления доступной полосы пропускания согласно первому примеру осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - схема конфигурации блока выделения действительных пакетов, показанного на Фиг.1.
Фиг.3 - пояснительная схема для описания примера информации о поступлении пакетов, создаваемой функциональным блоком проверки присутствия пакета, показанным на Фиг.2.
Фиг.4 - пояснительная схема для описания примера информации о группе пакетов, создаваемой функциональным блоком формирования информации о группе пакетов, показанным на Фиг.2.
Фиг.5 - структурная схема, показывающая работу блока выделения действительных пакетов, показанного на Фиг.2.
Фиг.6 - схема конфигурации блока выделения действительных пакетов согласно второму примеру осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 - структурная схема, показывающая работу блока выделения действительных пакетов, показанного на Фиг.6.
Фиг.8 - структурная схема, показывающая базовую конфигурацию системы вычисления доступной полосы пропускания согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9A - пояснительная схема для описания примера последовательности пакетов в первом примере осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9B - пояснительная схема для описания примера последовательности пакетов в первом примере осуществления настоящего изобретения.
ПРИМЕРЫ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] Ниже примеры осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на чертежи.
[0013]
<<Первый пример осуществления>>
Фиг.1 является схемой конфигурации, показывающей схематичную конфигурацию системы 100 вычисления доступной полосы пропускания согласно первому примеру осуществления настоящего изобретения. Система 100 вычисления доступной полосы пропускания включает в себя устройство 101 передачи (устройство стороны передачи) и приемное устройство (устройство стороны приема) 102. Устройство 101 передачи и приемное устройство 102 связаны через сеть 103.
[0014] Устройство 101 передачи и приемное устройство 102 могут быть устройством обработки информации, имеющим функцию связи, таким как персональный компьютер (PC), портативный информационный терминал, мобильный телефон и смартфон, или терминалом связи, встроенным или подключаемым внешне в качестве периферийного устройства в устройстве обработки информации. Устройство 101 передачи и приемное устройство 102 являются примерами устройства связи. Устройство 101 передачи и приемное устройство 102 заключают в себе процессор, такой как центральный процессор (CPU), и аппаратные средства, такие как устройство основной памяти, устройство внешней памяти и устройство ввода.
[0015] Устройство 101 передачи, показанное на Фиг.1, включает в себя блок 110 формирования измерительных пакетов, блок 111 передачи измерительных пакетов, блок 112 передачи и приема, и запоминающее устройство 113 для параметров. Приемное устройство 102 включает в себя блок 120 передачи и приема, блок 121 измерения интервала приема, блок 122 вычисления доступной полосы пропускания, устройство 123 хранения данных измерений и блок 201 выделения действительных пакетов. Блок 110 формирования измерительных пакетов может именоваться просто блоком 110 формирования. Блок 111 передачи измерительных пакетов может именоваться просто блоком 111 передачи. Блок 121 измерения интервала приема может именоваться просто блоком 121 измерения. Блок 122 вычисления доступной полосы пропускания может именоваться просто блоком 122 вычисления. Блок 201 выделения действительных пакетов может именоваться просто блоком 201 выделения. Устройство 101 передачи и приемное устройство 102 реализуют функции соответственных блоков, показанных на Фиг.1, путем использования процессора и других аппаратных средств, упомянутых выше, и посредством этого исполнения заранее заданной программы.
[0016] Блок 110 формирования в устройстве 101 передачи формирует множество измерительных пакетов, подлежащих передаче на приемное устройство 102. Измерительные пакеты, сформированные блоком 110 формирования, передаются в виде последовательности пакетов на приемное устройство 102. Блок 110 формирования формирует измерительные пакеты, размер пакета которых последовательно увеличивается или уменьшается от первого пакета к последнему пакету в последовательности пакетов. Блок 112 передачи и приема передает сигналы связи, такие как измерительные пакеты, в сеть 103 и принимает из сети 103 сигналы связи, такие как пакеты связи, переданные от устройства 102 приема. Блок 111 передачи передает с предварительно определенными интервалами передачи через блок 112 передачи и приема множество измерительных пакетов, размер пакета которых последовательно увеличивается или уменьшается.
[0017] Запоминающее устройство 113 параметров сохраняет минимальный размер пакета или максимальный размер пакета, размер увеличения пакета или размер уменьшения пакета, и интервал передачи измерительного пакета. Блок 110 формирования может обращаться к запоминающему устройству 113 параметров и может формировать измерительные пакеты, для которых размер каждого пакета увеличивается на размер увеличения пакета от минимального размера пакета. В качестве другого способа блок 110 формирования может обращаться к запоминающему устройству 113 параметров и может формировать измерительные пакеты, для которых размер каждого пакета уменьшается на размер уменьшения пакета от максимального размера пакета. Блок 111 передачи последовательно передает измерительные пакеты, имеющие различные размеры пакета, с интервалами передачи, сохраненными в запоминающем устройстве 113 параметров.
[0018] Блок 120 передачи и приема в приемном устройстве 102 принимает множество измерительных пакетов, переданных устройством 101 передачи, для которых размер пакета последовательно увеличивается или уменьшается, через одно или несколько сетевых устройств (не показаны на фигуре), которые установлены в сети 103. Блок 121 измерения сохраняет информацию, связанную с принимаемым измерительным пакетом (именуемую данными измерений) в устройстве 123 хранения данных измерений.
[0019] Данные измерений, сохраняемые в устройстве 123 хранения данных измерений, включают в себя номер пакета (число), размер пакета, интервал передачи и интервал приема каждого измерительного пакета, принимаемого блоком 120 передачи и приема. Когда блок 120 передачи и приема принимает измерительный пакет, блок 121 измерения извлекает номер пакета, размер пакета и интервал передачи, включенные в принятый измерительный пакет. Блок 121 измерения сохраняет в устройстве 123 хранения данных измерений номер пакета, размер пакета и интервал передачи вместе с временем приема. Кроме того, блок 121 измерения получает интервал приема измерительного пакета из разности между временем приема предыдущего измерительного пакета и временем приема текущего измерительного пакета, и сохраняет полученный интервал приема в устройстве 123 хранения данных измерений. В этот момент блок 121 измерения выполняет процесс вычисления по получению интервала приема при ограничении целевого объекта процесса измерительными пакетами, включенными в группу действительных пакетов, выделенную блоком 201 выделения. Блок 201 выделения выделяет группу действительных пакетов, включающую последовательные измерительные пакеты, успешно принятые, из множества принятых измерительных пакетов. Здесь, группа пакетов означает кластер пакетов, состоящий из множества пакетов. Кроме того, группа действительных пакетов является группой пакетов, включающей измерительные пакеты, которые действительны для процесса оценки доступной полосы пропускания. Блок 201 выделения уведомляет блок 121 измерения и блок 122 вычисления относительно информации, указывающей позицию или диапазон значений для измерительного пакета, который является действительным для процесса оценки доступной полосы пропускания. Подробности этого блока 201 выделения будут описаны далее.
[0020] Фиг.9A является схемой, показывающей последовательность 150 пакетов времени передачи. Фиг.9B является схемой, показывающей последовательность 160 пакетов времени приема. Последовательность 150 пакетов времени передачи является последовательностью измерительных пакетов, переданной устройством 101 передачи. Последовательность 150 пакетов времени передачи состоит из множества измерительных пакетов 151, размер PS пакета которых последовательно увеличивается. В последующем описании будет в основном описываться случай, когда последовательность пакетов состоит из множества измерительных пакетов, размер PS пакета которых последовательно увеличивается. На Фиг.9A и Фиг.9B, размер PS пакета указан размером затененной части. Здесь, число измерительных пакетов 151, сформированных блоком 110 формирования, установлено в N (N, целое число 3 или более). Номер PN пакета является номером для идентификации измерительного пакета 151. Последовательность 150 пакетов времени передачи состоит из измерительных пакетов 151, имеющих номера PN пакетов от 1 до N, организованных во временной ряд. В качестве измерительных пакетов 151, например, могут использоваться IP-пакеты, пакеты UDP, пакеты по транспортному протоколу реального времени (RTP) или подобные.
[0021] В последовательности 150 пакетов времени передачи, интервал Ts передачи каждого измерительного пакета 151 равен интервалу передачи, сохраненному в запоминающем устройстве 113 параметров. То есть, временные интервалы между смежными измерительными пакетами 151 являются равными интервалами. Размер PS пакета для измерительного пакета 151 с номером 1 пакета равен минимальному размеру пакета, сохраненному в устройстве 113 хранения параметров. Размер PS пакета для измерительного пакета с номером пакета «2» больше чем размер измерительного пакета с номером пакета «1» на размер приращения пакета, сохраненный в запоминающем устройстве 113 параметров. После этого, размер пакета для измерительного пакета 151 увеличивается на размер приращения пакета всякий раз, когда номер пакета увеличивается на единицу. Блок 110 формирования добавляет в каждый измерительный пакет 151 номер PN пакета, размер PS пакета и интервал Ts передачи.
[0022] Последовательность 160 пакетов времени приема, показанная на Фиг.9B, показывает последовательность измерительных пакетов, принятую приемным устройством 102. Последовательность 150 пакетов времени передачи передается через сеть 103 и принимается приемным устройством 102 в виде последовательности 160 пакетов времени приема. В последовательности 160 пакетов времени приема, до некоторого момента времени, интервал Tr приема измерительного пакета 161 является по существу равным интервалу Ts передачи во время передачи измерительного пакета. Однако если размер PS пакета для измерительного пакета 161 увеличивается, то в некоторый момент времени интервал Tr приема измерительного пакета 161 становится больше чем интервал Ts передачи во время передачи.
[0023] Когда интервал Tr приема измерительного пакета 161 становится больше чем интервал Ts передачи, блок 122 вычисления вычисляет доступную полосу пропускания, используя измерительный пакет, непосредственно предшествующий измерительному пакету. Интервал Tr приема измерительного пакета 161 находят посредством блока 121 измерения, используя группу действительных пакетов, выделенных блоком 201 выделения. Поскольку размер пакета для измерительного пакета увеличивается, измерительный пакет, переданный непосредственно до измерительного пакета, интервал приема которого больше чем интервал передачи, соответствует пакету измерения с наибольшим размером пакета из измерительных пакетов, имеющих по существу равные интервалы приема и интервалы передачи. Блок 122 вычисления вычисляет доступную полосу пропускания в следующей процедуре на основании размера пакета и интервала передачи измерительного пакета, переданного непосредственно до измерительного пакета, интервал приема которого больше чем интервал передачи.
[0024] То есть, блок 122 вычисления сначала проверяет номер пакета для измерительного пакета 161, интервал Tr приема которого больше чем интервал Ts передачи. Пусть j будет номером пакета для измерительного пакета 161, когда интервал Tr приема больше чем интервал Ts передачи. В этом случае, интервал приема между измерительным пакетом 161 с номером j пакета и измерительным пакетом 161 с номером j-1 пакета больше чем интервал передачи между измерительным пакетом 161 с номером пакета j и измерительным пакетом 161 с номером j-1 пакета. Кроме того, интервал приема между измерительным пакетом 161 с номером j-1 пакета и измерительным пакетом 161 с номером j-2 пакета является по существу равным интервалу передачи между измерительным пакетом 161 с номером j-1 пакета и измерительным пакетом 161 с номером j-2 пакета. Здесь, измерительные пакеты 161 с номерами j-2, j-1 и j пакета являются измерительными пакетами, которые включены в группу действительных пакетов. Затем блок 122 вычисления извлекает из устройства 123 хранения данных измерения размер пакета и интервал Ts передачи измерительного пакета 161 с номером j-1 пакета (интервал передачи между измерительным пакетом 161 с номером j-1 пакета и измерительным пакетом 161 с номером j-2 пакета). После этого блок 122 вычисления вычисляет доступную полосу пропускания, используя формулу вычисления "доступная полоса пропускания=(размер пакета (j-1)-ого измерительного пакета)/интервал Ts передачи". Блок 122 вычисления сохраняет вычисленную доступную полосу пропускания в устройстве 123 хранения данных измерений. Кроме того, блок 122 вычисления передает вычисленную доступную полосу пропускания на устройство 101 передачи через блок 120 передачи и приема. Блок 112 передачи и приема в устройстве 101 передачи принимает результат измерения доступной полосы пропускания, переданный приемным устройством 102.
[0025] Затем подробности блока 201 выделения, показанного на Фиг.1, описываются со ссылкой на Фиг.2 - Фиг.5. Фиг.2 является структурной схемой, показывающей пример конфигурации блока 201 выделения. В конфигурации, показанной на Фиг.2, компоненты, одинаковые с таковыми, показанными на Фиг.1, обозначены теми же ссылочными символами, и их описания опущены.
[0026] В примере конфигурации, показанном на Фиг.2, блок 201 выделения включает в себя функциональный блок 210 проверки присутствия пакета, функциональный блок 211 формирования информации о группе пакетов, блок 212 хранения информации пакета и функциональный блок 213 обнаружения номера действительного пакета. Функциональный блок 210 проверки присутствия пакета может именоваться просто функциональным блоком 210 проверки в некоторых случаях. Функциональный блок 211 формирования информации о группе пакетов может именоваться просто функциональным блоком 211 формирования в некоторых случаях. Блок 212 хранения информации пакета может именоваться просто блоком 212 хранения в некоторых случаях. Функциональный блок 213 обнаружения номера действительного пакета может именоваться просто функциональным блоком 213 обнаружения в некоторых случаях. Функциональный блок 210 проверки проверяет, поступил ли каждый измерительный пакет, включенный в последовательность пакетов. Функциональный блок 211 формирования делит принятую последовательность пакетов на группы пакетов, где измерительный пакет, потерянный в сети, рассматривается как разделитель, и формирует информацию по каждой группе пакетов (каждой группы пакетов). Блок 212 хранения информации пакета сохраняет информацию, указывающую результат поступления каждого измерительного пакета, сформированного функциональным блоком 210 проверки, и информацию, связанную с каждой группой пакетов, сформированную функциональным блоком 211 формирования. Функциональный блок 213 обнаружения устанавливает исходя из информации, сохраненной в блоке 212 хранения информации, номер измерительного пакета, используемого блоком 121 измерения и блоком 122 вычисления в процессе оценки доступной полосы пропускания.
[0027] Затем, со ссылкой на Фиг.3 будет описана информация, указывающая, поступил или нет измерительный пакет, (именуемая информацией 2101 поступления пакетов), формируемая функциональным блоком 210 проверки. Фиг.3 показывает пример конфигурации информации 2101 поступления пакетов. В примере, показанном на Фиг.3, информация 2101 поступления пакетов имеет структуру массива, в которой каждый результат поступления всех измерительных пакетов, спланированных для поступления (спланированных подлежащими приему), используется в качестве элемента. Информация 2101 поступления пакетов такова, что головной элемент указывает результат поступления измерительного пакета, спланированного для поступления первым. Информация 2101 поступления пакетов включает в себя элементы с упорядочением последовательно от элемента, который указывает измерительный пакет, спланированный для поступления вторым, до элемента, который указывает, что измерительный пакет спланирован для поступления 115-ым. В каждом элементе сохраняют "1", когда пакет поступает, и "0", когда пакет не поступает.
[0028] Затем, со ссылкой на Фиг.4 будет описана информация группы пакетов (именуемая информацией группы пакетов), формируемая функциональным блоком 211 формирования. Фиг.4 показывает пример конфигурации информации 2111 поступления пакетов. Содержание информации 2111 о группе пакетов, показанной на Фиг.4, соответствует содержанию информации 2101 о поступлении пакетов, показанной на Фиг.3. В примере, показанном на Фиг.4, информация 2111 группы пакетов сконфигурирована в виде таблицы, которая включает множество записей. Каждая запись включает в себя множество полей для сохранения номера группы пакетов, номера начального пакета, номера конечного пакета, числа пакетов, числа потерянных пакетов и номера пакета начала потери.
[0029] Номер группы пакетов является номером для идентификации каждой группы пакетов, которую делят, когда принятую последовательность пакетов разделяют на множество групп пакетов, где измерительный пакет, потерянный в сети, рассматривается как разделитель. Номер начального пакета является номером измерительного пакета, с которого начинается группа пакетов, идентифицированная номером группы пакетов из той же записи. Номер конечного пакета является номером измерительного пакета, которым оканчивается группа пакетов. Число пакетов представляет количество измерительных пакетов, включенных в группу пакетов. Число потерянных пакетов представляет количество измерительных пакетов, помеченных как "0" в информации 2101 поступления пакетов. Номер пакета начала потери (потерянного начала) является номером первого измерительного пакета, помеченного как "0" в информации 2101 поступления пакетов в группе пакетов. Как способ разделения группы пакетов, например, его можно реализовать, рассматривая позицию, помеченную как "1" непосредственно после "0", как точку разделения в информации 2101 поступления пакетов. Например, в информации 2101 поступления пакетов, показанной на Фиг.3, пакет номер 4 и пакет номер 9 являются точками разделения. Кроме того, измерительные пакеты с номерами 1-4 пакетов считаются группой «1» пакетов, и измерительные пакеты с номерами 5-9 пакетов считаются группой «2» пакетов. В этом случае, для группы «1» пакетов, номером группы пакетов является 1, номером начального пакета является 1, номером конечного пакета является 4, число пакетов составляет 4, число потерянных пакетов составляет 1, и номером пакета начала потери является 4. Кроме того, для группы «2» пакетов, номером группы пакетов является 2, номером начального пакета является 5, номером конечного пакета является 9, число пакетов составляет 5, число потерянных пакетов составляет 1, и номером пакета начала потери является 9.
[0030] Затем, работа блока 201 выделения, показанного на Фиг.2, описывается со ссылкой на блок-схему, показанную на Фиг.5.
[0031] Сначала блок 120 передачи и приема в приемном устройстве 102 принимает последовательность пакетов. На основе принятой последовательности пакетов, функциональный блок 210 проверки создает информацию 2101 поступления пакетов (этап S1). Например, эта обработка может быть реализована посредством процесса, такого как показан на Фиг.3. То есть, функциональный блок 210 проверки создает массив, который сохраняет информацию, указывающую, поступил или нет каждый измерительный пакет. Кроме того, функциональный блок 210 проверки вставляет "1", если измерительный пакет поступает, в каждый элемент, составляющий массив, и вставляет "0", если измерительный пакет не поступил.
[0032] Затем, функциональный блок 211 формирования формирует информацию о группе пакетов (этап S2). В этом процессе, например, функциональный блок 211 формирования может формировать информацию 2111 группы пакетов, показанную на Фиг.4, описанным ниже образом. Сначала функциональный блок 211 формирования определяет позицию в информации 2101 поступления пакетов, где "0" и "1" последовательно сохранены в этом порядке, в качестве разделителя группы пакетов. Затем, функциональный блок 211 формирования устанавливает номер пакета, для которого сохранен "0", в качестве номера конечного пакета для "предыдущей" группы пакетов, и устанавливает номер пакета, для которого сохранена последующая "1", в качестве номера начального пакета для "следующей" группы пакетов. Затем, функциональный блок 211 формирования вычисляет число пакетов, используя формулу вычисления "номер конечного пакета - номер начального пакета+1". Затем, функциональный блок 211 формирования определяет количество измерительных пакетов, для которых сохранен "0" в информации 2101 поступления пакетов, в качестве числа потерянных пакетов. Затем, функциональный блок 211 формирования вставляет номер измерительного пакета, в котором сохранен первый "0" в информации 2101 поступления пакетов, в "номер пакета начала потери". В этом процессе функциональный блок 211 формирования может формировать информацию 2111 группы пакетов.
[0033] Затем, функциональный блок 213 обнаружения вычисляет коэффициент потерь пакетов в последовательности пакетов (этап S3). То есть, функциональный блок 213 обнаружения вычисляет коэффициент потерь пакетов для всех измерительных пакетов, включенных в принятую последовательность пакетов. В этом процессе, например, функциональный блок 213 обнаружения вычисляет количество единиц "1" и нулей "0" исходя из информации 2101 поступления пакетов, сохраненной в блоке 212 хранения, и вычисляет коэффициент потерь пакетов, используя формулу вычисления "количество нулей/(количество нулей+количество единиц)", чтобы вычислить коэффициент потерь пакетов.
[0034] Затем, функциональный блок 213 обнаружения вычисляет коэффициент потерь пакетов для каждой группы пакетов (этап S4). В этом процессе, например, функциональный блок 213 обнаружения выделяет из информации 2111 группы пакетов, сохраненной в блоке 212 хранения, число потерянных пакетов и число пакетов в одной группе пакетов. Затем, функциональный блок 213 обнаружения вычисляет коэффициент потерь пакетов для группы пакетов по формуле вычисления "число потерянных пакетов/число пакетов".
[0035] Затем, функциональный блок 213 обнаружения сравнивает коэффициент потерь пакетов для последовательности пакетов, вычисленный на этапе S3, с коэффициентом потерь пакетов для группы пакетов, вычисленным на этапе S4 (этап S5). Здесь описывается случай, когда функциональный блок 213 обнаружения определяет, что "коэффициент потерь пакетов для последовательности пакетов > коэффициента потерь пакетов для группы пакетов" в результате этапа S5. В этом случае, функциональный блок 213 обнаружения извлекает информацию о следующей группе пакетов (группе пакетов с номером пакета, большим на единицу) из блока 212 хранения данных и повторяет процесс с этапа S4.
[0036] Здесь описывается случай, с другой стороны, когда функциональный блок 213 обнаружения определяет, что "коэффициент потерь пакетов для последовательности пакетов≤коэффициента потерь пакетов для группы пакетов" в результате этапа S3. В этом случае, функциональный блок 213 обнаружения уведомляет блок 121 измерения о том, что измерительные пакеты, имеющие номера до "номера пакета начала потери - 1" в группе пакетов, непосредственно предшествующей группе пакетов (группе пакетов, имеющей номер пакета, который меньше на единицу), являются действительными для процесса оценки доступной полосы пропускания (этап S7). В этом случае, группа пакетов, включающая в себя измерительные пакеты, имеющие номера от головного измерительного пакета до "номера пакета начала потери - 1", является группой действительной пакетов. Альтернативный способ может быть таким, что группа пакетов, включающая измерительный пакет, имеющий номер "номер пакета начала потери - 1", рассматривается как группа действительных пакетов.
[0037] Взяв в качестве примера случай, когда размер пакета последовательно увеличивается, здесь описывается основание, в вышеуказанной операции, почему является возможным путем сравнения коэффициента потерь пакетов для последовательности пакетов (то есть, коэффициента потерь пакетов всех измерительных пакетов) с коэффициентом потерь пакетов для группы пакетов идентифицировать позицию, где начинается отбрасывание измерительных пакетов. В случае, когда сетевое устройство отбрасывает измерительные пакеты из-за переполнения буфера в ситуации, где размер пакета увеличивается последовательно, как только начинается отбрасывание пакета, пакеты непрерывно отбрасываются до тех пор, пока не будет передан пакет, сохраненный в области хранения пакетов. Когда потеря пакетов происходит в группе пакетов, размер пакета становится больше в последующих группах пакетов, и, следовательно, менее вероятно, что пакеты будут передаваться. В результате больше пакетов отбрасываются в последующих группах пакетов. В ситуации этого типа, где потеря пакетов происходит непрерывно, как только произошла потеря пакета, коэффициент потерь для каждой группы пакетов значительно изменяется до и после потери пакета, обусловленной переполнением буфера. Во многих случаях этот тип изменения коэффициента потерь приводит к ситуации, такой как описанная ниже. То есть, коэффициент потерь пакетов для группы пакетов до возникновения потери пакета, обусловленной переполнением буфера, существенно меньше чем коэффициент потерь пакетов для последовательности пакетов. Это происходит, потому что вероятность наступления события случайной потери пакета (такой как потеря пакетов, обусловленная физическим вмешательством во время передачи пакета), существенно меньше чем коэффициент потерь пакетов для всей последовательности пакетов, включая потерю пакета из-за переполнения буфера. С другой стороны, после того, как произошло переполнение буфера, коэффициент потерь пакетов для группы пакетов становится больше чем коэффициент потерь пакетов для последовательности пакетов. Это происходит потому, что вся последовательность пакетов включает в себя группу пакетов до возникновения переполнения буфера. Следовательно, путем сравнения коэффициента потерь пакетов для последовательности пакетов с коэффициентом потерь пакетов для группы пакетов, является возможным идентифицировать позицию, где началось появление переполнения буфера. Кроме того, является возможным надлежаще устанавливать опорное значение в соответствии с изменяющимися условиями связи путем задания отсчета для сравнения в виде коэффициента потерь пакетов для последовательности пакетов, то есть, динамически задавая опорное значение.
[0038] Как описано выше, согласно первому примеру осуществления имеется эффект, что снижению точности оценки можно предотвращать даже в условиях, где потеря пакетов в сетевом устройстве происходит из-за переполнения буфера. Причина этого состоит в том, что в последовательности пакетов, передаваемой устройством 101 передачи, выделяют измерительные пакеты до тех пор, пока в сетевом устройстве не произойдет потеря пакета из-за переполнения буфера, и процесс оценки выполняют, используя измерительные пакеты.
[0039] В вышеуказанном описании был описан случай, когда размер пакета измерительных пакетов последовательно увеличивается. Случай, когда размер пакета последовательно уменьшается, можно обрабатывать путем изменения конфигурации следующим образом. Конфигурации устройства передачи и приемного устройства в случае последовательного уменьшения размера пакета являются одинаковыми с таковыми в устройстве 101 передачи и приемном устройстве 102, показанными на Фиг.1. Однако работа блока 110 формирования отличается. В случае последовательного уменьшения размера пакета максимальный размер пакета и размер уменьшения пакета сохраняются в запоминающем устройстве 113 параметров. Затем блок 110 формирования формирует измерительные пакеты, размер пакета которых уменьшается от максимального размера пакета на размер уменьшения пакета. Этот аспект отличается от случая, где размер пакета последовательно увеличивается.
[0040] Кроме того, последовательность пакетов, переданная устройством 101 передачи, соответствует конфигурации, в которой порядок расположения измерительных пакетов 151 в последовательности 150 пакетов времени передачи, показанной на Фиг.9A, изменен на обратный. То есть, размер пакета для измерительного пакета с номером 1 пакета является наибольшим. При каждом увеличении номера пакета на единицу размер измерительного пакета уменьшается на размер уменьшения пакета. Размер пакета для измерительного пакета с номером N пакета является наименьшим. Здесь описан случай, когда последовательность пакетов, сконфигурированная с этим типом измерительных пакетов, используется в качестве последовательности пакетов времени передачи. В этом случае, в последовательности пакетов времени приема, принимаемой приемным устройством 102, интервал приема измерительного пакета больше чем интервал передачи во время передачи измерительного пакета до некоторого момента времени, и интервал приема становится по существу равным интервалу передачи в некоторый момент времени и после него. Когда интервал приема измерительного пакета становится по существу равным интервалу передачи, блок 122 вычисления вычисляет доступную полосу пропускания на основании размера пакета и интервала передачи измерительного пакета в этот момент времени. То есть, блок 122 вычисления вычисляет доступную полосу пропускания на основании размера пакета и интервала передачи первого измерительного пакета, для которого интервал приема становится по существу равным интервалу передачи.
[0041]
<<Второй пример осуществления>>
Фиг.6 является схемой конфигурации, показывающей конфигурацию блока 201 выделения согласно второму примеру осуществления. Конфигурация системы 100 вычисления доступной полосы пропускания, показанной на Фиг.1, является одинаковой между первым примером осуществления и вторым примером осуществления. Конфигурация блока 201 выделения является различной между первым примером осуществления и вторым примером осуществления. Как показано на Фиг.6, во втором примере осуществления функциональный блок 701 определения процесса выделения действительных пакетов добавлен к блоку 201 выделения в первом примере осуществления. Функциональный блок 701 определения процесса выделения действительных пакетов может именоваться просто функциональным блоком 701 определения.
[0042] Функциональный блок 701 определения имеет функцию сравнения коэффициента потерь пакетов в последовательности пакетов с предварительно указанным пороговым значением (например, 10%) и определения, вызывать ли функциональный блок 211 формирования. Функциональный блок 701 определения выполняет следующий процесс в случае, когда из-за переполнения буфера не произошло потери ни одного пакета, а произошла только случайная потеря пакетов. Функциональный блок 701 определения определяет, произошла ли потеря пакетов случайно, путем сравнения коэффициента потерь пакетов в последовательности пакетов с предварительно указанным пороговым значением (например, 10%). Если определено, что потеря пакетов произошла случайно, функциональный блок 701 определения предписывает блоку 121 измерения использовать последовательность пакетов, принимаемую блоком 120 передачи и приема, «как есть», чтобы получить интервал приема для оценки доступной полосы пропускания. То есть, в случае, когда произошла только случайная потеря пакетов, функциональный блок 701 определения использует последовательность пакетов, принимаемую блоком 120 передачи и приема, «как есть», чтобы вызвать выполнение блоком 121 измерения и блоком 122 вычисления процесса оценки доступной полосы пропускания.
[0043] Затем, работа второго примера осуществления описывается со ссылкой на Фиг.7. Блок-схема, показанная на Фиг.7, является блок-схемой, в которой этап S801 добавлен к блок-схеме из первого примера осуществления, показанного на Фиг.5. На этом этапе S801 после того, как функциональный блок 701 определения вычислил коэффициент потерь пакетов для последовательности пакетов на основе информации 2101 поступления пакетов, создаваемой функциональным блоком 210 проверки на этапе S1, функциональный блок 701 определения сравнивает вычисленный коэффициент потерь пакетов с предварительно указанным пороговым значением. Это пороговое значение указывает вероятность случайного появления потери пакетов, например, 10%, которое является значением ниже, чем коэффициент потерь пакетов в последовательности пакетов, где потеря пакета произошла из-за переполнения буфера.
[0044] В результате этапа S801, если "коэффициент потерь пакетов для последовательности пакетов" меньше чем "пороговое значение", полагают, что потеря пакетов произошла случайно, и, следовательно, функциональный блок 701 определения завершает процесс.
[0045] С другой стороны, в результате этапа S801, если "коэффициент потерь пакетов для последовательности пакетов" больше чем или равен "пороговому значению", полагают, что имеет место потеря пакетов из-за переполнения буфера, и, следовательно, функциональный блок 701 определения выполняет процесс этапа S2.
[0046] Во втором примере осуществления, если коэффициент потерь пакетов для множества измерительных пакетов (то есть, коэффициент потерь пакетов для последовательности пакетов) меньше чем предварительно определенное пороговое значение, блок 122 вычисления может вычислять доступную полосу пропускания следующим образом. То есть, блок 122 вычисления может вычислять доступную полосу пропускания, используя измерительный пакет, который был успешно принят последним из множества измерительных пакетов.
[0047] Этот эффект второго примера осуществления состоит в том, что в дополнение к эффекту первого примера осуществления, даже если произошла только случайная потеря пакетов, достигается эффект предотвращения снижения точности оценки доступной полосы пропускания. Основанием этого является следующее. То есть, в случае, когда коэффициент потерь пакетов для последовательности пакетов сравнивается с пороговым значением, и потеря пакетов может быть определена как произошедшая случайно, процесс не будет выполняться функциональным блоком 211 формирования. Путем невыполнения процесса функциональным блоком 211 формирования предотвращается разделение последовательности пакетов на непредусмотренные группы пакетов. В результате блок 121 измерения может использовать принятую последовательность пакетов «как есть».
[0048]
<<Базовая конфигурация>>
Фиг.8 является схематичной структурной схемой, показывающей базовую конфигурацию системы вычисления доступной полосы пропускания. В примерах осуществления, описанных выше, конфигурации, показанные на Фиг.2 и Фиг.6, были описаны в виде примеров осуществления системы вычисления доступной полосы пропускания. Базовая конфигурация системы вычисления доступной полосы пропускания является такой, как показана на Фиг.8. То есть, базовая конфигурация системы 10 вычисления доступной полосы пропускания сконфигурирована, чтобы включать в себя устройство 1 передачи (устройство стороны передачи) и приемное устройство (устройство стороны приема) 2.
[0049] Базовая конфигурация приемного устройства 2 сконфигурирована, чтобы включать в себя блок 21 приемника, блок 22 выделения действительных пакетов и блок 23 вычисления полосы пропускания. Блок 21 приемника принимает множество измерительных пакетов, размер пакета которых последовательно увеличивается или уменьшается. Блок 22 выделения действительных пакетов выделяет группу действительных пакетов, включающую последовательные измерительные пакеты, успешно принятые, из множества принятых измерительных пакетов. Блок 23 вычисления доступной полосы пропускания вычисляет доступную полосу пропускания, используя выделенную группу действительных пакетов.
[0050] Базовая конфигурация устройства 1 передачи сконфигурирована, чтобы включать в себя блок 11 передачи и блок 12 формирования измерительных пакетов. Блок 12 формирования измерительных пакетов формирует множество измерительных пакетов, размер пакета которых последовательно увеличивается или уменьшается. Блок 11 передачи передает измерительные пакеты, сформированные блоком 12 формирования измерительных пакетов, на блок 21 приемника.
[0051] Устройство 1 передачи и приемное устройство 2 связаны через сеть (не показана на фигурах).
[0052] Система 10 вычисления доступной полосы пропускания может идентифицировать позицию, где началось отбрасывание измерительного пакета, в последовательности пакетов и может использовать измерительные пакеты, которые достигли приемного устройства 2 до начала отбрасывания, для процесса оценки доступной полосы пропускания. В результате снижение точности оценки может предотвращаться даже в условиях, где измерительные пакеты отбрасываются в сетевом устройстве.
[0053] Отношение соответствия между конфигурацией, показанной на Фиг.8, и конфигурациями, показанными на Фиг.1, Фиг.2, и Фиг.6, является следующим. Система 10 вычисления доступной полосы пропускания на Фиг.8 соответствует системе 100 вычисления доступной полосы пропускания на Фиг.1. Устройство 1 передачи на Фиг.8 соответствует устройству 101 передачи на Фиг.1. Приемное устройство 2 на Фиг.8 соответствует приемному устройству 102 на Фиг.1. Блок 21 приемника на Фиг.8 соответствует блоку 120 передачи и приема на Фиг.1. Блок 22 выделения действительных пакетов (блок выделения) на Фиг.8 соответствует блоку 201 выделения действительных пакетов на Фиг.1. Блок 23 вычисления доступной полосы пропускания (блок вычисления) на Фиг.8 соответствует блоку 122 вычисления доступной полосы пропускания на Фиг.1. Блок 11 передачи на Фиг.8 соответствует блоку 112 передачи и приема на Фиг.1. Блок 12 формирования измерительных пакетов (блок формирования) на Фиг.8 соответствует блоку 110 формирования измерительных пакетов на Фиг.1.
[0054] Кроме того, примером первого измерительного пакета является измерительный пакет, спланированный для поступления четвертым, как описано со ссылкой на Фиг.3. Примером второго измерительного пакета является измерительный пакет, спланированный для поступления пятым, как описано со ссылкой на Фиг.3. Примером третьего измерительного пакета является измерительный пакет, спланированный для поступления девятым, как описано со ссылкой на Фиг.3. Примером четвертого измерительного пакета является измерительный пакет, спланированный для поступления десятым, как описано со ссылкой на Фиг.3. Примером пятого измерительного пакета является измерительный пакет, спланированный для поступления третьим, как описано со ссылкой на Фиг.3. Примером шестого измерительного пакета является измерительный пакет, спланированный для поступления вторым, как описано со ссылкой на Фиг.3. Примером седьмого измерительного пакета является измерительный пакет, спланированный для поступления восьмым, как описано со ссылкой на Фиг.3. Кроме того, примером блока вычисления (блок вычисления коэффициента потерь для группы пакетов) является функция выполнения процесса этапа S4, показанного на Фиг.5, и Фиг.7, выполняемого функциональным блоком 213 обнаружения номера действительного пакета. Примером первого порогового значения является "коэффициент потерь для последовательности пакетов", описанный со ссылкой на Фиг.5 (этап S3 и этап S5). Кроме того, примером второго порогового значения является "пороговое значение", описанное со ссылкой на Фиг.7 (этап S801).
[0055] Примеры осуществления настоящего изобретения не ограничиваются таковыми, описанными выше. Например, соответственные компоненты, показанные на Фиг.2 и Фиг.6, могут быть надлежащим образом объединены или разделены. Кроме того, программа, исполняемая процессором, обеспеченным в каждом компоненте, может распространяться частично или полностью с помощью читаемого компьютером носителя записи или линии связи.
[0056] Примеры ситуаций, к которым могут применяться примеры осуществления настоящего изобретения, включают в себя следующие ситуации. То есть, примеры осуществления настоящего изобретения могут включаться в состав приложения, подлежащего распределению обычным пользователям, и использоваться в качестве решения, которое будет применяться для улучшения области путем периодического анализа информации качества (доступной полосы пропускания). Кроме того, когда компания предоставляет услугу, это может использоваться для локализации причины ухудшения сенсорного восприятия в использовании услуг путем получения информации о качестве связи (доступной полосы пропускания) для участка «черный ящик» сети, присутствующего в услуге.
[0057] Эта заявка основывается на японской заявке на патент № 2015-054209, поданной 18 марта 2015, и испрашивает преимущество приоритета таковой, раскрытие которой включено в документ полностью путем ссылки.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[0058] Настоящее изобретение может применяться к устройству связи, системе вычисления доступной полосы пропускания, способу вычисления доступной полосы пропускания и программе.
Ссылочные обозначения
[0059]
10, 100 - Система вычисления доступной полосы пропускания
1, 101 - Устройство передачи
2, 102 - Приемное устройство
11 - Блок передачи
21 - Блок приемника
103 - Сеть
12, 110 - Блок формирования измерительных пакетов (блок формирования)
111 - Блок передачи измерительных пакетов (блок передачи)
112 - Блок передачи и приема
113 - Запоминающее устройство для параметров
120 - Блок передачи и приема
121 - Блок измерения интервала приема (блок измерения)
23, 122 - Блок вычисления доступной полосы пропускания (блок вычисления)
123 - Устройство хранения данных измерений
150 - Последовательность пакетов времени передачи
160 - Последовательность пакетов времени приема
22, 201 - Блок выделения действительных пакетов (блок выделения)
210 - Функциональный модуль проверки присутствия пакета (функциональный модуль проверки)
211 - Функциональный блок формирования информации о группе пакетов (функциональный блок формирования)
212 - Блок хранения данных пакетов (блок хранения)
213 - Функциональный блок обнаружения номера действительного пакета (функциональный блок обнаружения)
701 - Функциональный блок определения процесса выделения действительных пакетов (функциональный блок определения).