JP5370242B2 - 計測パケット作成装置、計測パケット作成方法及び計測パケット作成プログラム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークを介してデータ通信を行う際の使用可能な帯域を計測するのに用いる計測パケットを作成する計測パケット作成装置、計測パケット作成方法及び計測パケット作成プログラムに関する。

従来、インターネット等のネットワークを介してデータを送受信する通信装置が知られている。通信装置は、通信装置が使用可能な帯域（帯域幅：Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）に適した伝送レート（伝送速度）でデータを送受信することが好ましい。通信装置が使用可能な帯域は、地域と、プロバイダと、時間帯とを含む条件に応じて変動する。変動する使用可能な帯域に合わせて伝送レートを制御するために、現在の伝送レートが使用可能な帯域に適しているか否かを判断するパケット通信方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の方法では、通信システムは、帯域計測用のパケット（以下、「計測パケット」と言う。）を用いて次のように使用可能な帯域と、現在の伝送レートを比較する。送信側の通信装置は、時間情報を送信時刻として計測パケットに含める。受信側の通信装置は送信側の通信端末から送信された計測パケットを受信した場合に、受信時刻を取得する。受信側の通信装置は、受信時刻と送信時刻との差分と、閾値とを比較して、現在の伝送レートが使用可能な帯域に適しているか否かを判断する。

また、変動する使用可能な帯域を計測する帯域計測方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。この計測方法では、送信側の通信装置は、使用可能な帯域を計測するタイミングで、計測パケットの送信間隔を変更しながら複数の計測パケットを連続して送信する。計測パケットは時間情報として送信間隔を含む。受信側の通信装置は、計測パケットの受信間隔を記録する。その後、計測パケットに含まれる送信間隔と、受信側の通信装置で記録された受信間隔との差分が算出される。算出された複数の差分の値の変化傾向から、現在の使用可能な帯域が特定される。

特許第３３９００３３号公報

ＣａｏＬｅ Ｔｈａｎｈ Ｍａｎ、長谷川剛、村田正幸、「サービスオーバーレイネットワークのためのインラインネットワーク計測に関する一検討」、電子情報通信学会技術研究報告、社団法人電子情報通信学会、２００３年１月１７日、Ｖｏｌ．１０２、Ｎｏ．５６５、ｐ．５３−５８

上記従来の帯域計測方法で用いられる計測パケットは、伝送レートを考慮した所定のデータサイズとなるように作成される。計測パケットに含ませるデータとしては、例えば、受信側の通信装置に送信する予定のデータである生成データ（例えば、映像データ）が挙げられる。通信効率を考慮すると、計測パケットには送信側の通信装置で生成された生成データをできるだけ多く含ませることが好ましい。しかしながら、生成データは必ずしも計測パケットのデータサイズを考慮して生成されるわけではない。また、生成データが生成されるタイミングは、必ずしも計測パケットが送信されるタイミングを考慮したタイミングではない。このため、計測パケットに含ませることができる最大のデータサイズに対する、計測パケットに含ませることができる生成データの割合（以下、「生成データ率」と言う。）が低くなる場合がある。すなわち、通信システムは、通信効率の観点から必ずしも効率的に計測パケットを作成できるとは限らなかった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、生成データの通信効率を向上させるように、生成データを含む計測パケットを作成する計測パケット作成装置、計測パケット作成方法及び計測パケット作成プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、第１態様の計測パケット作成装置は、複数の通信装置を備える通信システムで使用可能な帯域を計測するために、送信側の通信装置から受信側の通信装置に送信される計測パケットを作成する計測パケット作成装置であって、複数種類のデータを取得するデータ取得手段と、前記データ取得手段によって取得された前記複数種類のデータの少なくとも一部を組み合わせた、少なくとも２種類のデータを含む組合せデータを作成する組合せ作成手段と、前記組合せ作成手段によって作成された前記組合せデータを含むパケットであって、目標値を含む所定範囲のデータサイズのパケットである計測パケットを作成するパケット作成手段とを備えている。

一般的に、一定時間に生成されるデータのサイズは、データの種類ごとに異なる。したがって、第１態様の計測パケット作成装置は、複数種類のデータの少なくとも一部を組み合わせて、組合せデータを作成することによって、１種類のデータを用いて組合せデータを作成する場合に比べ、組合せデータに含ませるデータのサイズを容易に調整することができる。このため、第１態様の計測パケット作成装置によれば、生成データ率を改善した計測パケットを作成することができる。

第１態様の計測パケット作成装置において、前記データ取得手段によって取得されるデータの種類に、計測対象帯域に応じた優先度を設定する第１設定手段を備え、前記組合せ作成手段は、前記データ取得手段によって取得された前記複数種類のデータの中から、前記第１設定手段によって設定された前記優先度の高い種類のデータを優先して選択して、前記組合せデータを作成してもよい。単位時間当たりに送信される計測パケットのデータサイズは、計測対象帯域に応じて異なる。広帯域側の帯域を計測する場合の単位時間当たりに送信される計測パケットのデータサイズは、狭帯域側の帯域を計測する場合に比べ大きい。この場合の計測パケット作成装置は、計測対象帯域に応じて設定された優先度の高い種類のデータから順に計測パケットに含ませることができる。このため、第１態様の計測パケット作成装置によれば、生成データの通信効率を一層考慮した生成データを計測パケットに含ませることができる。

第１態様の計測パケット作成装置において、前記第１設定手段は、前記計測対象帯域が広帯域である場合に、データの種類ごとに設定された伝送レートである設定伝送レートが大きいデータほど、当該設定伝送レートが小さいデータに比べ高い優先度を設定してもよい。計測対象帯域が広帯域である場合、単位時間当たりに送信される計測パケットのデータサイズに比べて、単位時間当たりに取得される生成データが十分に大きくない場合がある。このような場合、生成データ率が小さくなる可能性がある。この場合の計測パケット作成装置は、計測対象帯域が広帯域である場合には、設定伝送レートが大きいデータを優先して計測パケットに含ませることによって、生成データ率が小さくなる可能性を低減させることができる。

第１態様の計測パケット作成装置において、データの種類ごとの重要度を取得する重要度取得手段を備え、前記組合せ作成手段は、前記データ取得手段によって取得された前記複数種類のデータの中から、前記重要度取得手段によって取得された前記重要度の高いデータを優先して選択して、前記組合せデータを作成してもよい。この場合、計測パケット作成装置は、重要度の高い生成データを優先して計測パケットに含ませることができる。このため、例えば、生成データの一部しか計測パケットに含ませることができないような場合に、重要度の高い生成データが優先して送信されることになるため、生成データを送受信するユーザの利便性を向上させることができる。

第１態様の計測パケット作成装置において、サイズの大きいデータほど、サイズの小さいデータに比べ高い優先度を設定する第２設定手段を備え、前記組合せ作成手段は、前記データ取得手段によって取得された前記複数種類のデータの中から、前記第２設定手段によって設定された前記優先度の高いデータを優先して選択して、前記組合せデータを作成してもよい。この場の合計測パケット作成装置は、大きさの大きいデータを優先して組合せデータを作成するため、できるだけ少ない数の処理で、データサイズが所定範囲となる組合せデータを作成することが可能である。

第１態様の計測パケット作成装置において、データの種類ごとに設定された記憶容量を有し、前記データ取得手段によって取得された前記データを種類ごとに一時的に記憶する記憶手段を備え、前記組合せ作成手段は、前記記憶手段に記憶された前記複数種類のデータの中から、データの種類ごとに設定された前記記憶容量に対する前記記憶容量の残量が少ない種類のデータを優先して選択して、前記組合せデータを作成してもよい。この場合の計測パケット作成装置は、受信側の通信装置に送信していないデータによって、記憶手段の記憶容量が一杯になり、データ取得手段によって取得されたデータがオーバーフローする事態が発生する可能性を低減させることができる。

第１態様の計測パケット作成装置において、前記パケット作成手段は、前記組合せデータのサイズに応じて、データサイズを調整するためのデータである調整データを含む、データサイズが前記目標値となるパケットを、前記計測パケットとして作成してもよい。この場合の計測パケット作成装置は、計測精度を損なうことのない、計測パケットを作成することができる。計測パケットの大きさを一定とすることができるので、計測対象帯域に応じた所定の伝送レートとなるように送信間隔を決定する処理が容易である。

第２態様の計測パケット作成方法は、複数の通信装置を備える通信システムで使用可能な帯域を計測するために、送信側の通信装置から受信側の通信装置に送信される計測パケットをコンピュータが作成する計測パケット作成方法であって、複数種類のデータを取得するデータ取得工程と、前記データ取得工程において取得された前記複数種類のデータの少なくとも一部を組み合わせた、少なくとも２種類のデータを含む組合せデータを作成する組合せ作成工程と、前記組合せ作成工程において作成された前記組合せデータを含むパケットであって、目標値を含む所定範囲のデータサイズのパケットである計測パケットを作成するパケット作成工程とを備えている。第２態様の計測パケット作成方法は、第１態様の計測パケット作成装置と同様の効果を有する。

第３態様の計測パケット作成プログラムは、第１態様の計測パケット作成装置の各種処理手段としてコンピュータを機能させる。第３態様の計測パケット作成プログラムは、コンピュータに実行させることにより第１態様の計測パケット作成装置の各種処理手段としての作用効果を奏することができる。

通信装置１の電気的構成と、通信システム１００の構成とを示す図である。 ＨＤＤ１３のバッファ１３０の概念図である。 帯域計測方法の説明図である。 データ取得処理のフローチャートである。 通信装置１が計測パケット作成装置として動作する場合に実行されるメイン処理のフローチャートである。 図５のメイン処理で実行される計測パケット作成処理のフローチャートである。 優先順位と、データの種類との対応を示す表である。 メイン処理で作成された計測パケット２１０の模式図である。 メイン処理で作成された計測パケット２２０の模式図である。 図５のメイン処理で実行される計測パケット作成処理のフローチャートである。

以下、本発明の計測パケット作成装置を具現化した実施形態の通信装置１について、図面を参照して説明する。なお、参照する図面は、本発明が採用し得る技術的特徴を説明するために用いられるものである。図面に記載されている装置の構成、各種処理のフローチャート等は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。

まず、通信システム１００について説明する。図１のように、通信システム１００は、少なくとも２つの通信装置１を備える。本実施形態の通信システム１００は、サーバを介さずに各通信装置が直接的にデータのやり取りを行うピアツーピア型のテレビ会議に用いられる。

通信装置１は、ネットワーク８を介して他の通信装置１と接続可能であり、他の通信装置１との間で各種データの送受信を行う機能を備える。通信装置１は、本発明の計測パケット作成装置としての機能を備えている。通信装置１は、テレビ会議に用いられるデータを互いに送受信する。テレビ会議に用いられるデータとしては、例えば、画像データと、音声データと、文章データ（資料データ）と、テキストデータと、画面のポインタ座標データとが挙げられる。通信装置１は、テレビ会議専用の通信装置であってもよいし、テレビ会議用の通信装置としての機能を含む種々の情報処理を行うパーソナルコンピュータであってもよい。

通信システム１００では、計測パケットを用いて通信相手の通信装置１との間で使用可能な帯域が計測される。使用可能な帯域を越える伝送レートで計測パケットが送信されると、例えば、パケットロスと、送信遅延といった問題が生じる。一方、使用可能な帯域を下回る伝送レートで計測パケットが送信されると、使用可能な帯域を十分に活用することができず、通信効率が悪い。従って、各通信装置１は、送信時の伝送レートが使用可能な帯域以下になるように制御する。

通信装置１の電気的構成について説明する。図１のように、通信装置１は、ＣＰＵ１０と、ＲＯＭ１１と、ＲＡＭ１２と、ハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」と言う。）１３と、入出力インターフェース１９とを備え、それらはバス１８を介して接続されている。通信装置１は、さらに、音声入力処理部２１と、音声出力処理部２２と、映像入力処理部２３と、映像出力処理部２４と、操作部２５と、外部通信Ｉ／Ｆ２６とを備える。

ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１又はＨＤＤ１３に記憶されたプログラムに従って、各種処理を実行させる。ＲＯＭ１１と、ＨＤＤ１３とはそれぞれ、通信装置１において実行されるプログラムと、プログラム実行時に参照される初期値とを含む各種情報を記憶している。ＲＡＭ１２は、プログラムで使用される各種の情報を一時的に記憶する。ＨＤＤ１３は、図２を参照して後述するバッファ１３０を備える。通信装置１は、ＨＤＤ１３の代わりに、ＥＥＰＲＯＭ又はメモリカード等の記憶装置を備えてもよい。

入出力インターフェース１９には、音声入力処理部２１と、音声出力処理部２２と、映像入力処理部２３と、映像出力処理部２４と、操作部２５と、外部通信Ｉ／Ｆ２６とが接続されている。音声入力処理部２１は、マイク３１によって入力された音声データを処理する。音声出力処理部２２は、音声データに基づきスピーカ３２に音声を出力させる。映像入力処理部２３は、カメラ３３からの入力された映像データ（動画像データ）を処理する。映像出力処理部２４は、映像データに基づき表示装置３４に映像を表示させる。操作部２５は、ユーザが通信装置１に各種指示を入力する際に用いられる。外部通信Ｉ／Ｆ２６は、通信装置１とネットワーク８とを接続する。

次に、図２を参照して、ＨＤＤ１３のバッファを説明する。図２では、バッファ１３０の記憶容量と、バッファ１３０に記憶されるデータのブロック１２１から１２４が概念的に示されている。バッファ１３０には、データの種類に対応してバッファ１０１から１０４が設けられている。バッファ１０１から１０４はそれぞれ、データの種類に応じて設定された記憶容量を備え、データを種類ごとに一時的に記憶させる。データの種類は、データが表すコンテンツに基づき決定される。本実施形態では、データの種類として、「Ｖｉｄｅｏ」と、「資料」と、「Ａｕｄｉｏ」と、「その他」との４種類が設定されている。「Ｖｉｄｅｏ」には、映像入力処理部２３によって作成された映像データが含まれる。「資料」には、文章データが含まれる。「Ａｕｄｉｏ」には、音声入力処理部２１によって作成された音声データが含まれる。「その他」には、「Ｖｉｄｅｏ」と、「資料」と、「Ａｕｄｉｏ」とのいずれにも分類されないその他のデータが含まれる。その他のデータとしては、例えば、各種コマンド等を含むテキストデータと、画面のポインタ座標データとが挙げられる。

データの種類に応じた記憶容量は、Ｖｉｄｅｏ、Ａｕｄｉｏ、資料、その他の順に大きく設定されている。図２のように、映像データのブロック１２１は、バッファ１０１に記憶される。音声データのブロック１２２は、バッファ１０２に記憶される。文章データのブロック１２３は、バッファ１０３に記憶される。その他のデータのブロック１２４は、バッファ１０４に記憶される。図２では、バッファ１０１から１０４において、白色で示す部分は、空き容量を表している。本実施形態では、データはデータブロック単位でバッファ１３０に記憶される。各データブロックのサイズの目安はデータの種類毎に決まっており、Ｖｉｄｅｏ、資料、Ａｕｄｉｏ、その他の順にデータサイズが大きい。データはブロック単位でパケットに追加され、パケットに追加されたデータブロックは、バッファ１３０から削除される。

次に、図３を参照して、本実施形態の通信システム１００で用いられる帯域計測方法の概略を説明する。通信システム１００で用いられる帯域計測方法は、上記非特許文献１に記載されている公知の方式を改良したものである。なお、本発明を適用できる帯域計測方法は、上記文献に記載されている方式を改良した方法に限られない。パケットの送信間隔及び受信間隔を利用して使用可能な帯域を計測する帯域計測方法であれば、本発明の適用は可能である。

帯域と、通信装置間の伝送レートとを比較するため、帯域を伝送路容量（ｂｐｓ）で表わす。送信側通信装置が送信する伝送レート（伝送速度）とほぼ等しい伝送レートで受信側装置が受信可能な帯域の最大の伝送レートを、使用可能な帯域と呼ぶ。使用可能な帯域は、通信に適した帯域として定義されてもよい。この場合、通信の用途に応じて、使用可能な帯域として、データの送受信する際の遅延の程度が許容量となる帯域の最大の伝送レートとされてもよい。また、送信時の伝送レートとほぼ等しい伝送レートで受信側通信装置が受信可能な帯域の最大の伝送レートよりも小さい所定の伝送レートが使用可能な帯域とされてもよい。

計測パケットを送信する通信装置１を、送信装置と言う。計測パケットを受信する通信装置１を、受信装置と言う。送信時の伝送レートＡが使用可能な帯域以下であれば、受信時の伝送レートＢは、理論的に送信時の伝送レートＡと同一となる。ここで、通信システム１００は、送信間隔の期間内に送信される計測パケットのデータサイズが一定のもと、送信間隔を変化させる。送信時の伝送レートＡが使用可能な帯域以下である場合、送信時の伝送レートＡと、受信時の伝送レートＢとは同一となる。したがってこの場合、図３のように、送信時の伝送レートＡと、受信時の伝送レートＢとの対応関係に基づき、傾きが１である近似直線Ｌ１が得られる。一方、送信時の伝送レートＡが使用可能な帯域よりも高い場合には、受信時の伝送レートＢは送信時の伝送レートＡよりも小さくなる。この場合図３のように、送信時の伝送レートＡと、受信時の伝送レートＢとの対応関係に基づき、傾きが１よりも小さい近似直線Ｌ２が得られる。通信システム１００は、近似直線Ｌ１と近似直線Ｌ２とが交差する点（境界点）に対応する送信時の伝送レートＡ１を、使用可能な帯域として特定する。

次に、図４を参照して通信装置１において実行されるデータ取得処理を説明する。データ取得処理は、通信装置１が起動されている期間、ＨＤＤ１３に記憶されているプログラムに従って、通信装置１のＣＰＵ１０によって実行される。図４のように、データ取得処理ではまず、終了指示があるか否かが判断される（Ｓ１）。Ｓ１の終了指示は、例えば、通信装置１の電源をＯＦＦにする指示である。終了指示がある場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、データ取得処理は終了する。終了指示がない場合（Ｓ１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０は生成データが入力されたか否かを判断する（Ｓ２）。本実施形態では、生成データが入力された場合として、マイク３１から音声データが入力された場合と、カメラ３３から映像データが入力された場合と、操作部２５が操作されて文章データ及びその他のデータが入力された場合とのいずれかが想定される。生成データは、例えば、データの種類に応じたブロック単位で入力される。

生成データが入力された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０は、入力された生成データを取得し、取得した生成データをデータの種類に応じたバッファ１３０に記憶させる（Ｓ３）。データの種類は、例えば、データブロックに含まれる情報、又は、生成データを入力した装置（例えば、マイク）に基づき判断される。ＣＰＵ１０は、Ｓ３を繰り返し実行することによって、複数種類のデータを取得する。後述するメイン処理では、ＣＰＵ１０は、Ｓ３で取得された複数種類のデータの中から、データの種類ごとに設定された優先順に基づき、計測パケットに追加するデータが選択される。このため、Ｓ３では、取得された生成データが、データの種類に応じたバッファ１３０に記憶される。データが入力されていない場合（Ｓ２：ＮＯ）、処理はＳ１に戻る。以上のように、ＣＰＵ１０は、データ取得処理を実行する。

次に、図５から図９を参照して、通信装置１が計測パケット作成装置として動作する場合に実行されるメイン処理について説明する。メイン処理は、送信装置と、受信装置との間でデータを送受信する指示が入力されると、ＨＤＤ１３に記憶されているプログラムに従って、通信装置１のＣＰＵ１０によって実行される。また、説明を簡単にするために、計測パケットには、計測用データと、上記４種類のいずれかに含まれるデータとが含まれるものとする。また、計測パケットには、必要に応じて調整データが含まれる。調整データの詳細は後述する。したがって、データの種類を識別するために追加されるヘッダ等のデータについては、説明を省略する。

図５のように、メイン処理が開始されると、ＣＰＵ１０は、使用可能な帯域を計測する処理を終了させるか否かを判断する（Ｓ１０）。Ｓ１０では、ユーザが操作部２５を操作して終了指示を通信装置１に入力した場合、又は、他の通信装置１から終了指示が送信された場合に処理を終了させる。計測を終了させる場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、メイン処理は終了する。計測を継続させる場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、ＣＰＵ１０は、通信経路のＭＴＵを計測し、計測したＭＴＵをＭＴＵＰとしてＲＡＭ１２に記憶させる（Ｓ２０）。ＭＴＵは、最大パケットサイズ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｕｎｉｔ）である。最大パケットサイズは、１度に送信可能なパケットの最大のデータサイズである。例えば、ＭＴＵの計測結果として１５００ｂｙｔｅが得られたとする。ＭＴＵＰは、新たに作成する計測パケットのデータサイズを表す。

次に、ＣＰＵ１０は、ＲＥＳを算出し、算出したＲＥＳをＲＡＭ１２に記憶させる（Ｓ３０）。ＲＥＳは、計測パケットに新たに包含可能なデータのサイズを表す。計測パケットには必ず計測用データが含まれる。計測用データは、使用可能な帯域を計測するのに不可欠なデータである。計測用データは、例えば、受信装置のアドレスと、送信装置のアドレスと、時間データと、シリアル番号とを含む。時間データは、計測パケットの送信間隔を算出する処理に用いられる。シリアル番号は、計測パケットを識別するために用いられる。ＲＥＳは、（Ｓ２０で取得されたＭＴＵＰ）−（計測用データのサイズ）によって算出される。次に、ＣＰＵ１０は、計測パケット作成処理を実行する（Ｓ４０）。計測パケット作成処理では、後述するように、複数種類のデータの中から選択されたデータを含む計測パケットが作成される。次に、処理はＳ１０に戻る。以上のようにＣＰＵ１０はメイン処理を実行する。

図６から図９を参照して、図５のＳ４０で実行される計測パケット作成処理の詳細を説明する。図６のように、計測パケット作成処理ではまず、ＣＰＵ１０は、生成データの選択方法を設定し、設定した選択方法をＲＡＭ１２に記憶する（Ｓ１１０）。本実施形態では、計測パケットに包含される生成データの選択方法として、４種類の選択方法から選択された方法が設定される。図７のように、４種類の選択方法とは、「設定伝送レート」と、「重要度」と、「残量」と、「サイズ」とである。

４種類の選択方法はそれぞれ、計測パケットに含ませるデータの優先順位をデータの種類ごとに設定している。「設定伝送レート」は、データの種類ごとに設定された伝送レートが高い種類のデータを優先して取得する選択方法である。「設定伝送レート」は、計測対象帯域が広帯域（例えば、１００ｋｂｐｓ以上の帯域）である場合に設定可能な選択方法である。設定伝送レートは、単位時間当たりの、受信装置に送信すべきデータのデータサイズを表す。単位時間当たりに生成されるデータサイズが大きいデータほど、設定伝送レートは大きく設定されている。選択方法として「設定伝送レート」が設定された場合、優先順位は、高い順にＶｉｄｅｏ、資料、Ａｕｄｉｏ、その他と設定される。

「重要度」は、データの種類ごとに設定された優先順位が高い種類のデータを優先して取得する選択方法である。本実施形態の通信装置１は、テレビ会議に使用されるため、テレビ会議の進行に不可欠な音声と、資料とに高い重要度が設定されている。具体的には、重要度は、高い順に、Ａｕｄｉｏ、資料、Ｖｉｄｅｏ、その他と設定されている。

「残量」は、データの種類ごとに設定された記憶容量に対するバッファの残量が小さい種類のデータを優先して取得する選択方法である。データの種類ごとに設定された記憶容量に対するバッファの残量に応じた優先順位は、処理実行時のバッファの残量に基づき設定される。「サイズ」は、データの種類ごと設定されたデータブロックのサイズの大きい種類のデータを優先して取得する選択方法である。選択方法として「サイズ」が設定された場合、優先順位は、「設定伝送レート」と同様である。

図６のＳ１１０では、ユーザの指示又は初期設定に応じて、上記４種類の選択方法のいずれかが設定される。次に、Ｓ１１０で設定された選択方法が「設定伝送レート」である場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０は、計測対象帯域が閾値Ｒ以上の帯域であるか否かを判断する（Ｓ１５０）。計測対象帯域は、現在の使用可能な帯域が含まれると予想される帯域であって、計測の対象となる帯域である。計測対象帯域は、公知の方法を用いて設定されればよい。閾値Ｒは、計測対象帯域が「設定伝送レート」を実行するのに適した帯域であるか否かを考慮して定められる。閾値Ｒ以上の帯域は、少なくとも広帯域と判断される帯域であることが好ましい。計測対象帯域が閾値Ｒ未満である場合には（Ｓ１５０：ＮＯ）、処理はＳ１１０に戻り、ＣＰＵ１０は「設定伝送レート」以外の選択方法を設定する（Ｓ１１０）。計測対象帯域が閾値Ｒ以上である場合には（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０は、データの種類ごとの優先順位に、図７の「設定伝送レート」に対応する優先順位を設定し、設定した優先順位をＲＡＭ１２に記憶させる（Ｓ１６０）。

Ｓ１１０で設定された選択方法が「重要度」である場合（Ｓ１２０：ＮＯ，Ｓ１３０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０は、データの種類ごとの優先順位に、図７の「重要度」に対応する優先順位を設定し、設定した優先順位をＲＡＭ１２に記憶させる（Ｓ１７０）。Ｓ１１０で設定された選択方法が「残量」である場合（Ｓ１２０：ＮＯ，Ｓ１３０：ＮＯ，Ｓ１４０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０は、データの種類ごとの優先順位に、データごとに設定された記憶容量に対するバッファの残量が小さい順に、各データの種類に優先順位を設定し、設定した優先順位をＲＡＭ１２に記憶させる（Ｓ１８０）。データごとに設定された記憶容量は、予めＨＤＤ１３に設定されている。バッファの残量は、公知の方法を用いて取得される。図２のように、バッファ１３０に各データのブロック１２１から１２４が記憶されている場合、優先順位が高い順に、Ａｕｄｉｏ、資料、Ｖｉｄｅｏ、その他と設定される。Ｓ１１０で設定された選択方法が「サイズ」である場合（Ｓ１２０：ＮＯ，Ｓ１３０：ＮＯ，Ｓ１４０：ＮＯ）、ＣＰＵ１０は、データの種類ごとの優先順位に、図７の「サイズ」に対応する優先順位を設定し、設定した優先順位をＲＡＭ１２に記憶させる（Ｓ１９０）。

Ｓ１６０と、Ｓ１７０と、Ｓ１８０と、Ｓ１９０とのいずれかの次に、ＣＰＵ１０は、ｉ番目の優先順位のデータの種類を設定し、設定したデータの種類をＲＡＭ１２に記憶させる（Ｓ２１０）。ｉの初期値は１である。ｉはＳ２１０が繰り返し実行されるごとにインクリメントされる。Ｓ１１０で設定された選択方法が「設定伝送レート」であり、ｉが１である場合には、データの種類として「Ｖｉｄｅｏ」が設定される。次に、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１２に記憶されたＲＥＳが、Ｓ２１０で設定されたデータの種類に対応するデータブロックのサイズ以上であるか否かを判断する（Ｓ２２０）。ＲＥＳの初期値は、図５のＳ３０で算出された値であり、後述するように計測パケットに生成データが追加されるごとに更新される（Ｓ２５０）。

ＲＥＳがデータサイズ以上の場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、Ｓ２１０で設定された種類のデータを計測パケットに追加しても、計測パケットのデータサイズは、Ｓ２０で設定されたＭＴＵＰを超えない。したがって、ＣＰＵ１０は、Ｓ２１０で設定された種類のデータがバッファ１３０に記憶されている否かを判断する（Ｓ２３０）。データがバッファ１３０に記憶されていれば（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０は、Ｓ２１０で設定された種類のデータのブロックを取得して、取得したデータのブロックを作成中の計測パケットに追加する（Ｓ２４０）。

図２のように、バッファ１０１から１０３のように、バッファにデータの種類が同じであるデータブロックが複数記憶されている場合、ＣＰＵ１０は、例えば、生成順序が古い順にデータブロックを取得し、取得したデータブロックは計測パケットに追加する。Ｓ２４０で追加されるデータブロックの数は、計測パケットのデータサイズを超えない範囲で設定されればよい。次に、ＲＥＳ＝ＲＥＳ−（Ｓ２４０で取得された生成データのデータサイズ）に従ってＲＥＳを更新して、更新したＲＥＳをＲＡＭ１２に記憶させる（Ｓ２５０）。次に、処理はＳ２２０に戻る。

ＲＥＳがデータサイズより小さい場合（Ｓ２２０：ＮＯ）、又はＳ２３０でデータがない場合（Ｓ２３０：ＮＯ）の次に、ＣＰＵ１０はＳ２６０の処理を実行する。Ｓ２６０では、ＣＰＵ１０は、全てのデータの種類がＳ２１０で設定されたか否かを判断する（Ｓ２６０）。Ｓ２１０で設定されていない種類がある場合（Ｓ２６０：ＮＯ）、ＣＰＵ１０は、ｉをインクリメントする。処理はＳ２１０に戻る。全ての種類が設定された場合（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０は、ＲＥＳが０よりも大きいか否かを判断する（Ｓ２７０）。ＲＥＳが０よりも大きい場合（Ｓ２７０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０は、調整データを作成し、作成した調整データを作成中の計測パケットに追加する（Ｓ２８０）。調整データは、計測パケットのデータサイズがＳ３０で設定されたＭＴＵＰとなるように調整するためのデータである。ＣＰＵ１０は、調整データのサイズがＲＥＳと等しくなるように、調整データを作成する。ＲＥＳが０である場合（Ｓ２７０：ＮＯ）、又はＳ２８０の次に、計測パケット作成処理は終了し、処理は図５のメイン処理に戻る。

上述のメイン処理で作成される計測パケットの一例を図８及び図９を参照して説明する。具体例として、図２のようにバッファ１３０に各データのブロック１２１から１２４が記憶されている場合を想定する。図８の計測パケット２１０と、図９の計測パケット２２０とはそれぞれ、データサイズがＭＴＵＰに調整されている。図８及び図９図中、データは、左から順にパケットに追加されたものとする。計測用データ１３１以外のデータは、左側に配置されているデータの種類ほど、選択方法に応じてデータの種類ごとに設定された優先順位が高い。

図６のＳ１１０で、選択方法として「設定伝送レート」又は「サイズ」が設定された場合、例えば、図８のように複数種類のデータを含む計測パケット２１０が作成される。計測パケット２１０は、計測用データ１３１と、映像データのブロック１２１と、文章データのブロック１２３と、音声データのブロック１２２と、その他のデータのブロック１２４とがこの順で計測パケットに追加されている。選択方法として「重要度」又は「残量」が設定された場合、例えば、図９のように複数種類のデータを含む計測パケット２２０が作成される。計測パケット２２０は、計測用データ１３１と、音声データのブロック１２２と、文章データのブロック１２３と、その他のデータのブロック１２４とがこの順で計測パケットに追加されている。計測パケット２２０には、映像データのブロック１２１は含まれない。これは、Ｓ２２０においてＲＥＳよりもデータサイズが大きいと判断されるからである（Ｓ２２０：ＮＯ）。計測パケット２２０は、調整データ１４１を含む。これは、Ｓ２７０において、ＲＥＳが０よりも大きいと判断されたからである。

以上のように、ＣＰＵ１０はメイン処理を実行する。メイン処理に従って作成された計測パケットは、送信装置によって所定のタイミングで受信装置に送信される。計測パケットを受信した受信装置では、計測パケットの受信間隔と、送信間隔とを用いた前述の帯域計測方法に従って、使用可能な帯域が計測される。

図４のＳ３は本発明の「データ取得工程」に相当し、Ｓ３を実行するＣＰＵ１０は、本発明の「データ取得手段」として機能する。図６のＳ２４０は、本発明の「組合せ作成工程」に相当し、Ｓ２４０を実行するＣＰＵ１０は本発明の「組合せ作成手段」として機能する。図６の計測パケット作成処理は、本発明の「パケット作成工程」に相当し、計測パケット作成処理を実行するＣＰＵ１０は、本発明のパケット作成手段として機能する。図５のＳ１６０を実行するＣＰＵ１０は、本発明の第１設定手段として機能する。Ｓ１７０を実行するＣＰＵ１０は、本発明の重要度取得手段として機能する。Ｓ１９０の処理を実行するＣＰＵ１０は、本発明の第２設定手段として機能する。バッファ１３０は、本発明の記憶手段に相当する。

一般的に、一定時間に生成されるデータのサイズは、データの種類ごとに異なる。したがって、通信装置１のように、複数種類のデータの少なくとも一部を組み合わせて、組合せデータを作成することによって、１種類のデータを用いて組合せデータを作成する場合に比べ、組合せデータに含ませるデータのサイズを調整しやすい。このため、通信装置１によれば、生成データの通信効率を考慮して生成データを計測パケットに含ませることができる。上記実施形態のメイン処理では、データブロックの数とサイズとを含む条件によっては、計測用データと、計測用データ以外の１種類のデータとを含む計測パケットが作成されることもある。さらに、通信装置１は、調整データを用いて計測パケットのデータサイズを調整しているので（Ｓ２８０）、送信装置において計測対象帯域に応じた所定の伝送レートとなるように送信間隔を決定する処理が容易である。

計測パケットに生成データを含ませて送信される場合、単位時間当たりに送信される計測パケットのデータサイズは、計測対象帯域に応じて異なる。広帯域側の帯域を計測する場合の単位時間当たりに送信される計測パケットのデータサイズは、狭帯域側の帯域を計測する場合に比べ大きい。したがって、広帯域側の帯域を計測する場合に、選択方法として「設定伝送レート」が設定された場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、通信装置１は、計測対象帯域に応じて設定された優先度の高い種類のデータから順に計測パケットに含ませることができる。より具体的には、通信装置１は、計測対象帯域が広帯域である場合には（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、設定伝送レートが大きいデータを優先して計測パケットに含ませることによって、生成データ率が小さくなる可能性を低減させることができる。このため、通信装置１によれば、生成データの通信効率を一層考慮した生成データを計測パケットに含ませることができる。

また、選択方法として重要度が設定された場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、通信装置１は、重要度の高い生成データを優先して計測パケットに含ませることができる。このため、例えば、生成データの一部しか計測パケットに含ませることができないような場合に、重要度の高い生成データが優先して送信されることになるため、生成データを送受信するユーザの利便性を向上させることができる。上記実施形態の通信装置１は、テレビ会議システムで使用されることが想定されている。このため、例えば、重要度が高い、音声データと、資料データとが優先して送信されることによって、通信装置１は、テレビ会議の進行に不可欠なデータを遅延なく送受信することができる。

選択方法として「残量」が設定された場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、通信装置１は、受信側の通信装置に送信していないデータによって、記憶手段の記憶容量が一杯になり、データ取得手段によって取得されたデータがオーバーフローする事態が発生する可能性を低減させることができる。選択方法として「サイズ」が設定された場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、通信装置１は、大きさの大きいデータを優先して組合せデータを作成するため、できるだけ少ない数のデータブロック数で、所定の大きさに近い大きさを有する組合せデータを作成することが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えられてもよい。例えば、以下の（Ａ）から（Ｄ）の変形が適宜加えられてもよい。

（Ａ）上記実施形態では、計測パケット作成装置としての機能を備えた通信装置１を例示したが、これに限定されない。例えば、本発明の計測パケット作成装置は、計測パケットを作成する専用機に適用されてもよいし、計測パケットを含む複数種類のパケットを送信する送信装置に適用されてもよい。本発明の計測パケット作成装置が、計測パケットを作成する専用機に適用された場合、計測パケットに含まれる生成データは、計測パケット作成装置において生成されてもよいし、計測パケット作成装置とは別の装置において生成されてもよい。生成データが計測パケット作成装置とは別の装置において生成される場合、生成データはネットワーク等を介して別の装置から取得されればよい。また、計測パケット作成装置が作成した計測パケットは、送信装置に送信されればよい。

（Ｂ）通信装置１がテレビ会議に用いられる場合を例示したがこれに限定されず、例えば、ストリーミング配信に利用されてもよい。また、データの種類として、Ａｕｄｉｏと、資料と、Ｖｉｄｅｏと、その他との４種類を例示したが、データの種類は複数であればよい。例えば、ストリーミング配信に適用される場合、データの種類として、Ａｕｄｉｏと、Ｖｉｄｅｏとが設定されてもよい。データブロックのサイズは、変更してよい。例えば、データの種類毎に異なっていたが、一部が同じであってもよい。また同じデータの種類のデータブロック間でデータサイズが異なっていてもよい。

（Ｃ）計測パケット作成処理は適宜変更可能である。例えば、以下の（Ｃ−１）から（Ｃ−４）変形が加えられてよい。

（Ｃ−１）上記実施形態では、４種類の選択方法のいずれかが設定可能であったが、設定可能な選択方法の数及び種類は適宜変更可能である。例えば、上述の「設定伝送レート」と、「重要度」と、「残量」と、「サイズ」とのいずれかが設定可能であってもよい。また例えば４種類の選択方法とは別の方法、例えば、データの種類に応じ優先順位を決定せずに、データの生成順序に従って、計測パケットに含ませるデータが取得されてもよい。また各選択方法において、データの種類に設定された優先順位は変更可能である。

（Ｃ−２）計測パケット作成装置は、計測対象帯域に応じて選択方法を自動的に切り替えてもよい。この場合、例えば、図１０に示すフローチャートに従って、計測パケット作成処理が実行されればいい。図１０において、図６の計測パケット作成処理と同様の処理を行う場合には、同じステップ番号を付与している。図１０のように、変形例の計測パケット作成処理では、Ｃ１１０からＳ１４０と、Ｓ１８０と、Ｓ１９０との処理は実行されない。変形例の計測パケット作成処理では、ＣＰＵ１０は、Ｓ１５０で、計測パケット作成装置は、計測対象帯域が閾値Ｒ以上だった場合に（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、選択方法として「設定伝送レート」を設定する（Ｓ１６０）。計測対象帯域が閾値Ｒより小さい場合に（Ｓ１５０：ＮＯ）、ＣＰＵ１０は選択方法として「設定伝送レート」とは別の方法（例えば、「重要度」）を自動的に設定する（Ｓ１７０）。その他の処理は、図６の計測パケット作成処理と同様であるので説明を省略する。このようにすれば、計測対象帯域に適した優先順位が自動的に設定される。

（Ｃ−３）上記実施形態では、計測パケットのデータサイズが目標値となるように作成されたが、データサイズが目標値を含む所定範囲となるように作成されてもよい。目標値と所定範囲とのそれぞれは、使用可能な帯域の計測精度を考慮して適宜定められればよい。例えば、目標値にＭＴＵが設定される場合、所定範囲の上限は目標値とし、所定範囲の下限は、使用可能な帯域の計測精度を考慮して適宜定められてもよい。より具体的には、例えば、目標値に０．９５を乗じた値が所定範囲の下限とされてもよい。また例えば、目標値から所定値（５０ｂｙｔｅなど）が差し引かれた値が下限とされてもよい。

（Ｃ−４）計測パケットに、生成データを追加する手順は変更可能である。例えば、ＣＰＵ１０は、データサイズが所定値となる複数種類の生成データの組合せを作成した後に、作成した複数種類の生成データの組合せをまとめて計測パケットに追加してもよい。

１ 通信装置
８ ネットワーク
１０ ＣＰＵ
１２ ＲＡＭ
１３ ＨＤＤ
１３０，１０１から１０４ バッファ

Claims (9)

1. 複数の通信装置を備える通信システムで使用可能な帯域を計測するために、送信側の通信装置から受信側の通信装置に送信される計測パケットを作成する計測パケット作成装置であって、
   複数種類のデータを取得するデータ取得手段と、
   前記データ取得手段によって取得された前記複数種類のデータの少なくとも一部を組み合わせた、少なくとも２種類のデータを含む組合せデータを作成する組合せ作成手段と、
   前記組合せ作成手段によって作成された前記組合せデータを含むパケットであって、目標値を含む所定範囲のデータサイズのパケットである計測パケットを作成するパケット作成手段と
   を備える計測パケット作成装置。
2. 前記データ取得手段によって取得されるデータの種類に、計測対象帯域に応じた優先度を設定する第１設定手段を備え、
   前記組合せ作成手段は、前記データ取得手段によって取得された前記複数種類のデータの中から、前記第１設定手段によって設定された前記優先度の高い種類のデータを優先して選択して、前記組合せデータを作成することを特徴とする請求項１に記載の計測パケット作成装置。
3. 前記第１設定手段は、前記計測対象帯域が広帯域である場合に、データの種類ごとに設定された伝送レートである設定伝送レートが大きいデータほど、当該設定伝送レートが小さいデータに比べ高い優先度を設定することを特徴とする請求項２に記載の計測パケット作成装置。
4. データの種類ごとの重要度を取得する重要度取得手段を備え、
   前記組合せ作成手段は、前記データ取得手段によって取得された前記複数種類のデータの中から、前記重要度取得手段によって取得された前記重要度の高いデータを優先して選択して、前記組合せデータを作成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計測パケット作成装置。
5. サイズの大きいデータほど、サイズの小さいデータに比べ高い優先度を設定する第２設定手段を備え、
   前記組合せ作成手段は、前記データ取得手段によって取得された前記複数種類のデータの中から、前記第２設定手段によって設定された前記優先度の高いデータを優先して選択して、前記組合せデータを作成することを特徴とする請求項１に記載の計測パケット作成装置。
6. データの種類ごとに設定された記憶容量を有し、前記データ取得手段によって取得された前記データを種類ごとに一時的に記憶する記憶手段を備え、
   前記組合せ作成手段は、前記記憶手段に記憶された前記複数種類のデータの中から、データの種類ごとに設定された前記記憶容量に対する前記記憶容量の残量が少ない種類のデータを優先して選択して、前記組合せデータを作成することを特徴とする請求項１に記載の計測パケット作成装置。
7. 前記パケット作成手段は、前記組合せデータのサイズに応じて、データサイズを調整するためのデータである調整データを含む、データサイズが前記目標値となるパケットを、前記計測パケットとして作成することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の計測パケット作成装置。
8. 複数の通信装置を備える通信システムで使用可能な帯域を計測するために、送信側の通信装置から受信側の通信装置に送信される計測パケットをコンピュータが作成する計測パケット作成方法であって、
   複数種類のデータを取得するデータ取得工程と、
   前記データ取得工程において取得された前記複数種類のデータの少なくとも一部を組み合わせた、少なくとも２種類のデータを含む組合せデータを作成する組合せ作成工程と、
   前記組合せ作成工程において作成された前記組合せデータを含むパケットであって、目標値を含む所定範囲のデータサイズのパケットである計測パケットを作成するパケット作成工程と
   を備える計測パケット作成方法。
9. 請求項１から７のいずれかに記載の計測パケット作成装置の各種処理手段としてコンピュータを機能させるための計測パケット作成プログラム。

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