WO2016098866A1 - 通信速度推定装置、通信速度推定方法及びプログラム - Google Patents

通信速度推定装置、通信速度推定方法及びプログラム Download PDF

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WO2016098866A1
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throughput
information
network
server
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恵 竹下
山本　浩司
一道 佐藤
太一 河野
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日本電信電話株式会社
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    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/60—Scheduling or organising the servicing of application requests, e.g. requests for application data transmissions using the analysis and optimisation of the required network resources
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    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames

Definitions

  • the present invention relates to a communication speed estimation device, a communication speed estimation method, and a program for estimating a network communication speed when using a network.
  • CDN Contents Delivery Network
  • the present invention has been made paying attention to the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique capable of estimating a usable communication speed in advance.
  • a second means for causing When the user performs a new communication, in advance, based on at least one of a terminal, a server, and a network that the user intends to use, and a time zone that includes a time at which communication is to be performed And a third means for estimating a communication speed in the new communication based on the read throughput performance information.
  • the block diagram which shows the structure of the communication-speed estimation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention The block diagram which shows the structure of the communication log
  • storage information of the calendar information database with which the communication-speed estimation apparatus shown in FIG. 1 is provided.
  • the communication speed estimation device obtains information indicating a communication history, for example, information identifying a user terminal, a server, and a network used in the communication, and a communication time.
  • a communication history information storage unit Each of the user terminal, the server, and the network is stored in a communication history information storage unit as communication log information, and information representing a time zone is included for each time zone of a predetermined granularity based on the stored communication log information.
  • Throughput performance information is calculated and stored in the quality information storage unit.
  • the communication speed estimation device obtains the throughput information information of the communication performed in the past same time zone using the user terminal, server and network used in the communication before the user starts a new communication. A search is made from the quality information storage unit, and the communication speed of the new communication is estimated based on the throughput record information.
  • the communication speed estimation device calculates a plurality of pieces of communication log information in the communication history information storage unit when calculating the throughput performance information
  • the same server the same server Communication log information relating to communication using the same network or the same user terminal is integrated, and based on the integrated communication log information, throughput performance information of each of the server, the network, and the user terminal is calculated for each time zone.
  • the communication speed estimation device when calculating the throughput record information, the communication speed estimation device, for each of the plurality of integrated communication log information, for each of a server, a network, and a user terminal A throughput value is calculated for each of the calculated throughput values, an average of the throughput values included in the upper preset range among the calculated throughput values is calculated, and the calculated throughput average value is used as the throughput performance information.
  • the communication speed estimation device when estimating the communication speed, corresponds to a time zone including a time at which communication is to be performed and tries to use a terminal used by a user.
  • Throughput information corresponding to each of the server and the network is read from the quality information storage unit, and the read throughput performance information having the smallest value is selected from the read throughput performance information.
  • the communication speed in the new communication is estimated.
  • the communication speed estimation device calculates the throughput result information by calculating the upper and lower values of the throughput values calculated for each of the server, the network, and the user terminal for each time period. At least one of a ratio of values included in a preset range and a value representing a variance of the calculated throughput values is calculated. Then, when estimating the communication speed, the average value of the calculated throughput, the ratio of the calculated throughput value included in the preset upper and lower ranges, and the variance of the calculated throughput value The communication speed in the new communication is estimated based on at least one of the values representing the degree of.
  • the communication speed is estimated by dividing by the time zone such as date and day of the week.
  • TCP Transmission Control Protocol
  • the present invention also uses this point for estimating the communication speed.
  • the reason why the throughput performance information is used for estimating the communication speed is that the end-to-end throughput in communication has a network property that is limited by one bottleneck point. For example, when the user terminal has a processing capacity of 300 Mbps, the server has 100 Mbps, and the network has a processing capacity of 5 Mbps, the throughput of this route is 5 Mbps.
  • throughput performance information is calculated for each of the server, the network, and the user terminal for each time period, and the communication speed is estimated based on the throughput performance information.
  • the communication log information related to communication using the same server, network, or user terminal is integrated, Based on this integrated communication log information, it is preferable to calculate throughput performance information for each server, network, and user terminal for each time period. That is, for a plurality of communications performed in the past, those having the same server, network, and user terminal calculate and store common throughput record information.
  • the number of pieces of throughput performance information to be stored can be significantly reduced compared to the case of calculating and storing the throughput performance information for each of the server, network, and user terminal individually for all communications. It is possible to reduce the capacity of the storage unit and reduce the search processing speed of the throughput record information.
  • certain communication log information using a server is information indicating that the throughput is obtained when the server is used, and therefore may be limited by other elements such as a network and a user terminal. . For this reason, even if there is a variation in throughput in multiple communications performed under the same conditions, the influence of the variation is affected by using the higher quantile value that excludes such a possible lower value. This makes it possible to estimate speed with higher reliability.
  • the throughput information calculated for each of the user terminal, the server, and the network is selected with the smallest value to set the communication speed. It is good to estimate. In this way, it is possible to accurately estimate the end-to-end communication speed according to the nature of the network that the end-to-end throughput in communication is limited by one bottleneck point.
  • the communication speed in the new communication may be estimated by referring to these variance values and upper or lower percentage values.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication speed estimation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the communication speed estimation apparatus 1 includes a processing unit including a CPU (Central Processing Unit) and a storage unit using a nonvolatile memory that can be written and read at any time.
  • the storage unit is provided with a communication history database 40, a network database 50, a calendar information database 60, and a quality database 70 as storage units according to this embodiment.
  • the communication history database 40 is used to store communication log information generated for each communication by the communication history analysis unit 10 described later.
  • the calendar information database 60 a holiday weekday flag for identifying whether the date is a weekday or a holiday is associated with the date.
  • FIG. 5 shows an example of the storage result.
  • the network database 50 stores information for identifying the network in association with the network ID (NW_ID). Specifically, for a fixed line, an IP address defined for each Internet service provider (Internet Service Provider: IPS) is used, and for a mobile phone line (Public Land Mobile Mobile Network: PLMN), a base station ID is a mobile phone number ( (PLMN number) and information indicating the network type.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example.
  • the quality database 70 includes a network quality database 71, a server quality database 72, and a terminal quality database 73.
  • the network quality database 71 includes network identification information (NWID) used in communication performed in the time zone of a predetermined granularity, for example, every hour, and a communication speed calculation unit 20 described later.
  • NWID network identification information
  • FIG. 7A shows an example of the storage result.
  • the server quality database 72 includes server identification information (server ID) used in communication performed in the time zone every hour, and a communication speed calculation unit 20 described later.
  • the average throughput value and the throughput deviation value calculated by are stored.
  • FIG. 7B shows an example of the storage result.
  • the identification information (user ID) of the user terminal used in the communication performed in the time zone, and the throughput average value calculated by the communication speed calculation unit 20 described later are stored in the terminal quality database 73. And the throughput deviation value is stored.
  • the terminal quality database 73 also stores data in the same format as the database format shown in FIGS. 7A and 7B.
  • the processing unit includes a communication history analysis unit 10, a communication rate calculation unit 20, and a communication rate prediction unit 30 as control function units according to this embodiment.
  • Each of these control function units is realized by causing the CPU to execute a program stored in a program memory (not shown).
  • each of the communication history analysis unit 10, the communication speed calculation unit 20, and the communication speed prediction unit 30 may be a hardware circuit having a corresponding processing logic.
  • the communication history analysis unit 10 generates communication log information based on the communication history every time communication is performed and accumulates it in the communication history database 40. As shown in FIG. A network ID conversion unit 12, a calendar information conversion unit 13, and a log input unit 14 are provided.
  • the syntax analysis unit 11 receives communication history information of the communication from the communication management device every time communication is performed.
  • the communication history information includes communication date / time, server ID, user ID, network information, and throughput information.
  • the syntax analysis unit 11 extracts necessary parameters from the communication history information according to the format of the communication log information.
  • the network ID conversion unit 12 refers to the network database 50 to convert the network information included in the communication history information into a network ID according to the granularity of the network used for estimating the communication speed.
  • the calendar information conversion unit 13 refers to the calendar information database 60 to determine whether the communication date / time included in the communication history information is a holiday or a weekday, and also according to the granularity of time used for estimating the communication speed. Convert communication date and time to time zone.
  • the log input unit 14 obtains the parameters extracted by the syntax analysis unit 11, that is, the server ID, user ID, and throughput information, the network ID converted by the network ID conversion unit 12, and the calendar information conversion unit 13.
  • the obtained calendar information is stored in the communication history database 40 in association with each other.
  • the communication speed calculation unit 20 periodically calculates the throughput for each of the server, the network, and the user terminal for each time zone based on the communication log information stored in the communication history database 40.
  • FIG. As shown, an update determination unit 21 and a speed update unit 22 are provided.
  • the update determination unit 21 searches the network database 50, calendar information database 60, and communication history database 40 each time a startup request is periodically input by a timer (not shown), so that new communication log information is added. It is determined whether or not. Then, when new communication log information is added, the communication log information is supplied to the speed update unit 22.
  • the speed update unit 22 calculates a throughput average value and a throughput deviation value for each of the server, the network, and the user terminal for each time zone based on the communication log information supplied from the update determination unit 21. Then, the average throughput value and the throughput deviation value calculated for each of the server, the network, and the user terminal are stored in the network quality database 71, the server quality database 72, and the terminal quality database 73 of the quality database 70, respectively.
  • the communication speed prediction unit 30 has a function of responding to communication speed information in the new communication when an inquiry request for communication speed information is input prior to the new communication. As shown in FIG. Unit 31, network ID conversion unit 32, calendar information conversion unit 33, and throughput prediction unit 34.
  • the syntax analysis unit 31 extracts the server ID and the user ID from the communication speed inquiry request in the same manner as the syntax analysis unit 11 of the communication history analysis unit 10 described above. Similar to the network ID conversion unit 12 of the communication history analysis unit 10, the network ID conversion unit 32 refers to the network database 50 so that the network information included in the communication speed information inquiry request is estimated as a communication speed. It is converted into a network ID according to the granularity of the network used for.
  • the calendar information conversion unit 33 refers to the calendar information database 60 to determine whether the communication date and time included in the communication speed information inquiry request is a holiday or a weekday. In addition to the determination, the communication date and time is converted into a time zone according to the granularity of time used for estimating the communication speed.
  • the throughput prediction unit 34 is based on the server ID and user ID extracted by the syntax analysis unit 31, the network ID converted by the network ID conversion unit 32, and the calendar information obtained by the calendar information conversion unit 33.
  • the throughput record information of the server, the network, and the user terminal in the same time zone that is, the throughput average value and the throughput deviation value are read from the quality database 70.
  • the communication speed of a new communication is predicted based on the read throughput information, and the predicted communication speed is returned to the request source.
  • the request source is, for example, a user terminal, a server that provides a content distribution service, or the like.
  • the communication speed estimation device 1 may be realized by causing a computer including a CPU and a memory to execute a program, or by using a hardware circuit having logic corresponding to each functional unit. You can also
  • FIG. 8 shows an example of a hardware configuration when the communication speed estimation apparatus 1 is realized by a computer.
  • the communication speed estimation apparatus 1 includes a CPU 101, a memory 102, an HDD (hard disk drive) 103, and an input / output unit 104.
  • Programs corresponding to the processes of the communication history analysis unit 10, the communication speed calculation unit 20, and the communication speed prediction unit 30 are stored in the memory 102 or the HDD 103.
  • the CPU 101 reads out and executes the program, thereby performing processing of the communication history analysis unit 10, the communication speed calculation unit 20, and the communication speed prediction unit 30.
  • Each database is stored in the memory 102 or the HDD 103. According to the program, the CPU 101 accesses the database and reads / writes data.
  • the input / output unit 104 performs data input / output with the outside.
  • syntax analysis processing of the communication history information is performed by the syntax analysis unit 11 of the communication history analysis unit 10.
  • server ID, user ID, and throughput information which are parameters necessary for creating communication log information, are extracted in accordance with the format of communication log information.
  • the throughput information in the communication history information input from the communication management device is, for example, the throughput measured at the user terminal when the user terminal downloads content from the server.
  • the user ID and server ID in the communication history information correspond to the user terminal and the server.
  • the throughput is a data transfer amount per unit time and is an example of network quality. As the network quality, another index may be used instead of the throughput.
  • the network ID conversion unit 12 performs a process of converting the network information included in the communication history information into a network ID according to the granularity of the network used for estimating the communication speed by referring to the network database 50. Is called.
  • the fixed line has a granularity in units of ISP and is converted into an IP address issued for each ISP.
  • the cellular phone line has a base station granularity, and the base station ID included in the network information is output as it is without being converted.
  • the calendar information conversion unit 13 refers to the calendar information database 60 to determine whether the communication date / time included in the communication history information is a holiday or a weekday. At the same time, the communication date and time is converted into a time zone in units of one hour, for example, according to a granularity of time set in advance.
  • the server ID, user ID, and throughput information extracted by the syntax analysis unit 11, the network ID converted by the network ID conversion unit 12, and the calendar information output from the calendar information conversion unit 13 are logged. They are associated with each other by the input unit 14 and stored in the communication history database 40 as communication log information.
  • the server is classified by time zone based on the communication log information stored in the communication history database 40.
  • Throughput is calculated for each of the network and the user terminal. That is, first, the update determination unit 21 searches the network database 50, calendar information database 60, and communication history database 40, respectively, and determines whether or not new communication log information has been added. When new communication log information is added, the communication log information is supplied to the speed update unit 22 as an update target list.
  • the speed update unit 22 based on the update target list including the communication log information supplied from the update determination unit 21, the average throughput value and the throughput deviation value for each of the server, the network, and the user terminal for each time zone. Are calculated respectively.
  • the throughput TPS j (t) of the server j at the date and time t is obtained by extracting only the data of the user who used the server j in the time zone including the date and time t from the target communication log information, It is obtained by taking the average of x% values.
  • the “throughput average value” here is, for example, when the user A uses the server j 10 times in the time period (when there is 10 throughput data), and adds the throughput data. It is the value divided by 10. Such an average throughput value is obtained for each user using the server j.
  • TPS j (t) ave (rep x (L m
  • SI m j)) (1)
  • the function ave is a function for obtaining an average value
  • the function rep x is a function for extracting only a value (percentage value) corresponding to a ratio included in the upper predetermined range x among given numerical values.
  • the value obtained by the above equation corresponds to the “throughput average value” in FIG. 7B.
  • the “throughput deviation value” is calculated by taking the square root of the distribution of log information using the server j as a value indicating how much the throughput when the server j is used varies.
  • Throughputs TPN k (t) and TPU i (t) are calculated for the network and user terminals in the same manner.
  • the throughputs TPS j (t), TPN k (t), and TPU i (t) calculated for each of the server, network, and user terminal as described above are the server quality database 72 and network quality of the quality database 70, respectively. It is stored in the database 71 and the terminal quality database 73.
  • the communication speed prediction unit 30 uses the new throughput information stored in the quality database 70 to A process for estimating the communication speed of a simple communication is performed as follows.
  • the syntax analysis unit 31 extracts the server ID and the user ID from the communication speed inquiry information request.
  • the network ID conversion unit 32 converts the network information included in the communication speed information inquiry request into a network ID according to the granularity of the network used for estimating the communication speed by referring to the network database 50.
  • the calendar information conversion unit 33 refers to the calendar information database 60 to determine whether the communication date / time included in the communication speed information inquiry request is a holiday or a weekday, and for estimating the communication speed.
  • the communication date and time is converted into a time zone according to the granularity of the time used. Note that these conversion processes are the same as the processes performed by the communication history analysis unit 10 described above.
  • the server ID and user ID extracted by the syntax analysis unit 31 the value and ID converted by the network ID conversion unit 32, and the calendar obtained by the calendar information conversion unit 33.
  • the throughputs TPS j (t), TPN k (t), and TPU i (t) of the server, the network, and the user terminal in the communication performed in the past same time zone are read from the quality database 70. .
  • a new communication speed is predicted based on the read throughput information.
  • L m is a value indicating TI m indicating the day, day of the week and time of communication
  • UI m indicating a value uniquely indicating a user
  • SI m indicating a value uniquely indicating a server
  • TP m which is a value indicating throughput.
  • a value uniquely indicating a network an IP address group collected in units of ISP as described above, or a base station ID of a mobile phone line is used.
  • TP (i, t) min (TPS j (t), TPN k (t), TPU i (t)) (2) Is required.
  • j and k are the server and network identifiers that the user i intends to use.
  • TP (i, t) may be expressed as TP (i, j, k, t).
  • the one with the smallest value is selected from the throughputs TPS j (t), TPN k (t), and TPU i (t) of the server, the network, and the user terminal. If any of the values of TPS j (t), TPN k (t), and TPU i (t) is not obtained, the value is excluded and only the throughput of the remaining elements is used. Calculated.
  • TPSj (t), TPNk (t), and TPUi (t) may be set to TP (i, t), and the smaller one of the two values is set to TP (i, t). It is good.
  • the communication speed calculation unit 20 calculates the throughput
  • the ratio of the values included in the preset ranges at the upper and lower levels of the throughput values calculated for each of the server, the network, and the user terminal for each time zone At least one of (percentage value) and the dispersion value of each calculated throughput value is calculated in advance. Then, when newly estimating the communication speed expected for communication, the average value of the calculated throughput, the calculated upper and lower percentage values, and the calculated throughput value variance A value may be selectively used to estimate the communication speed in the new communication.
  • the communication speed calculation unit 20 gives a total of 100 throughput values (corresponding to the average throughput values shown in FIGS. 7A and 7B) for a plurality of servers, a plurality of networks, and a plurality of user terminals.
  • the throughput value A is defined as the upper value
  • the throughput value B is defined as the lower value.
  • the ratio of the number of values greater than or equal to the throughput value A among the 100 values and the ratio of the number of values equal to or less than the throughput value B of the 100 values are calculated.
  • a variance value of 100 values is calculated in advance.
  • the ratio of the number of values greater than or equal to the throughput value A, the ratio of the number of values less than or equal to the throughput value B, and the dispersion value of 100 values may be calculated.
  • the throughput TP (i, t) expected for the user i in the time period is obtained by the equation (2).
  • the ratio of the number of values equal to or greater than the throughput value A is greater than a predetermined value, a large throughput can be expected in the time period, and therefore, adjustment is performed to increase TP (i, t).
  • the ratio of the number of values equal to or less than the throughput value B is larger than a predetermined value, there is a high possibility that the throughput will be small in the time period, so adjustment is performed to reduce TP (i, t).
  • the variance value is large, it can be predicted that the variation in network quality or the like is large in the time zone. Therefore, adjustment for decreasing TP (i, t) is performed in consideration of safety.
  • the throughput TP (i, j, k, t) calculated as described above is returned to the request source as estimated communication speed information for the new communication.
  • the communication speed estimation device communicates information indicating a communication history, for example, information identifying a user terminal, a server, and a network used in the communication, and communication each time communication is performed.
  • Information representing a time zone including the time is stored in the communication history database 40 as communication log information, and the throughput for each of the user terminal, server, and network for each time zone of a predetermined granularity based on the communication log information.
  • Result information is calculated and stored in the quality database 70.
  • the communication speed estimation device uses the terminal, server, and network to be used for the communication before the user starts a new communication, and displays the throughput performance information of the communication performed in the past same time zone.
  • a search is made from the quality database 70, and the communication speed of the new communication is estimated based on this throughput record information.
  • the communication speed is estimated. Therefore, the end-to-end communication speed can be estimated prior to communication.
  • an average value of the throughput values included in the upper preset range among a plurality of throughput values respectively calculated for the same server, network, and user terminal in the same time zone is calculated, and this throughput average
  • the value is stored as throughput performance information. That is, a technique is adopted in which the upper quantile value is taken for the throughput of communication log information of communication using the server, the network, and the user terminal. With this method, it is possible to omit lower values that are likely to be rate-determining due to factors other than the factor of interest, and even if there are variations in throughput among multiple communications performed under the same conditions, the effects of these variations are not affected. This makes it possible to estimate the communication speed with higher reliability.
  • the communication speed is estimated by selecting the throughput information calculated for each of the user terminal, the server, and the network with the smallest value. For this reason, it is possible to accurately estimate the end-to-end communication speed in consideration of the nature of the network that the end-to-end throughput in communication is limited by one bottleneck point.
  • second means for calculating throughput performance information for each of the server, network, and user terminal used for the communication, and storing the calculated throughput performance information in a quality information storage unit For each band, second means for calculating throughput performance information for each of the server, network, and user terminal used for the communication, and storing the calculated throughput performance information in a quality information storage unit; and
  • the corresponding throughput record information is preliminarily determined based on at least one of a terminal, a server, and a network that the user intends to use and a time zone that includes a time at which communication is to be performed.
  • Third communication speed estimation and means are provided that.
  • the communication history analysis unit 10 of the present embodiment is an example of the first means.
  • the communication speed calculation unit 20 is an example of the second means.
  • the communication speed prediction unit 30 is an example of the third means.
  • the throughput record information is provided for each of the server, network, and user terminal used for the communication for each time period. Calculated and stored.
  • a time zone including a time at which communication with at least one of a terminal used by the user, a server to be used, and a network is included is included in advance.
  • Corresponding throughput record information is read, and the communication speed of the new communication is estimated.
  • the communication speed is estimated by referring to the throughput performance information for each time zone by the server, network, and terminal used in the communication performed under the same previous conditions. Is done. Therefore, the end-to-end communication speed can be estimated more accurately prior to communication.
  • the installation location of the communication speed estimation apparatus according to the present invention may be any of a server on the service provider side, a user terminal, a server operated by a provider, and a server operated by a third party.
  • each configuration of a communication speed estimation device, a communication history analysis unit, a communication speed calculation unit, and a communication speed prediction unit, a communication log information format and throughput calculation processing procedure and its processing content, a processing procedure used for communication speed estimation, and The processing contents can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

　ユーザが実行した通信の履歴を表す通信ログ情報を生成して通信履歴情報記憶部に記憶させる第１の手段と、前記記憶された通信ログ情報に基づいて、時間帯別に、前記通信に使用したサーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループット実績情報を算出し、当該算出されたスループット実績情報を品質情報記憶部に記憶させる第２の手段と、前記ユーザが新たな通信を行う場合に、事前に、当該ユーザが利用しようとする端末、サーバ及びネットワークのうちの少なくとも１つと、通信を行おうとする時刻が含まれる時間帯とに基づいて、対応するスループット実績情報を前記品質情報記憶部から読み出し、当該読み出されたスループット実績情報をもとに前記新たな通信における通信速度を推定する第３の手段とを具備する通信速度推定装置。

Description

通信速度推定装置、通信速度推定方法及びプログラム
　この発明は、ネットワークの利用に際し、ネットワークの通信速度を推定する通信速度推定装置、通信速度推定方法及びプログラムに関する。
　近年、ネットワークを利用して様々なサービスが提供されるようになっている。一方で、ネットワークサービスのユーザは、モバイル通信などの普及により様々な通信速度のネットワーク環境からアクセスをするようになってきている。そのような状況においてサービス提供事業者は、通信速度によってユーザを区別することはできないため、多くのユーザが問題なく利用できる程度の帯域によりサービスを提供することが多い。しかしこのようにすると、広帯域のネットワーク環境を利用するユーザにとっては本来利用できるはずの品質でサービスを受けることができないという課題が発生する。また、狭帯域のネットワーク環境を利用するユーザにとっては、利用する際に品質劣化につながることになってしまうという課題が発生する。
　そこで、特にネットワーク品質に影響を受けやすいサービスである、音声・映像通信サービスについては、サービスの提供中に、再生の停止が起こった、或いは音声の途切れが起こった等のユーザで測定可能な品質指標に応じて、サービスの提供品質を動的に変える取り組みがなされている。これは、近年MPEG-DASHなどで見られる制御方式である（例えば引用文献１を参照）。
　また、ＣＤＮ（Contents Delivery Network）のように、ユーザのＩＰアドレスなどから事前に最も近いサーバを選択し、なるべくユーザが快適に使えるサーバを選ぶ技術も普及している（例えば引用文献２を参照）。
平林光浩、次世代動画配信技術「MPEG-DASH」技術概要と標準化・関連技術動向"映像情報メディア学会誌：映像情報メディア 67(2), 109-115, 2013-02-01 小川晃通、"アカマイ　知られざるインターネットの巨人"第四章、角川出版
　ところが、MPEG-DASHなどで定義された制御方式は、サービスの提供を開始した後のユーザ側の品質指標に応じてサービスの提供品質を変化させるものであるため、サービスの提供を開始してから暫くの期間は、依然として先に述べた課題を解決することができない。
　また、現在のモバイルネットワークにおけるボトルネックの多くはネットワークにある。このため、ユーザ端末から最も近いサーバを選択する技術を採用したとしても、ネットワークに起因する品質劣化を避けることは困難である。
　この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、使用可能な通信速度を事前に推定できるようにした技術を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、ユーザが実行した通信の履歴を表す通信ログ情報を生成して通信履歴情報記憶部に記憶させる第１の手段と、
　前記記憶された通信ログ情報に基づいて、時間帯別に、前記通信に使用したサーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループット実績情報を算出し、当該算出されたスループット実績情報を品質情報記憶部に記憶させる第２の手段と、
　前記ユーザが新たな通信を行う場合に、事前に、当該ユーザが利用しようとする端末、サーバ及びネットワークのうちの少なくとも１つと、通信を行おうとする時刻が含まれる時間帯とに基づいて、対応するスループット実績情報を前記品質情報記憶部から読み出し、当該読み出されたスループット実績情報をもとに前記新たな通信における通信速度を推定する第３の手段と
　を具備する通信速度推定装置が提供される。
　本発明の一実施形態によれば、使用可能な通信速度を事前に推定できるようにした技術が提供される。
この発明の一実施形態に係る通信速度推定装置の構成を示すブロック図。 図１に示した通信速度推定装置が備える通信履歴解析部の構成を示すブロック図。 図１に示した通信速度推定装置が備える通信速度計算部の構成を示すブロック図。 図１に示した通信速度推定装置が備える通信速度予測部の構成を示すブロック図。 図１に示した通信速度推定装置が備えるカレンダ情報データベースの記憶情報の一例を示す図。 図１に示した通信速度推定装置が備えるネットワークデータベースの記憶情報の一例を示す図。 図１に示した通信速度推定装置が備える品質データベースの記憶情報の一例を示すもので、ネットワーク品質を表す情報を示す図。 図１に示した通信速度推定装置が備える品質データベースの記憶情報の一例を示すもので、サーバ品質を表す情報を示す図。 通信速度推定装置のハードウェア構成例を示す図である。
　以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
　（概要）
　先ずこの発明の実施形態の概要について説明する。
　この発明の第１の態様では、通信速度推定装置は、通信が行われるごとに、通信履歴を表す情報、例えば当該通信で使用されたユーザ端末、サーバ及びネットワークを識別する情報と、通信時刻を含む時間帯を表す情報を通信ログ情報として通信履歴情報記憶部に記憶すると共に、当該記憶された通信ログ情報をもとに、所定の粒度の時間帯別に、上記ユーザ端末、サーバ及びネットワークの各々についてスループット実績情報を算出して品質情報記憶部に記憶しておく。そして、通信速度推定装置は、ユーザが新たな通信を開始する前に、当該通信で使用されたユーザ端末、サーバ及びネットワークを使用して過去の同一時間帯に行われた通信のスループット実績情報を上記品質情報記憶部から検索し、このスループット実績情報をもとに上記新たな通信の通信速度を推定する。
　この発明の第２の態様では、通信速度推定装置は、前記スループット実績情報を算出する際に、前記通信履歴情報記憶部に複数の通信ログ情報が記憶されている場合に、同一のサーバ、同一のネットワークまたは同一のユーザ端末を使用した通信に係る通信ログ情報を統合し、この統合された通信ログ情報に基づいて、時間帯別に、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末各々のスループット実績情報を算出する。
　この発明の第３の態様では、通信速度推定装置は、前記スループット実績情報を算出する際に、前記統合された複数の通信ログ情報の各々について、時間帯別に、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループット値を算出し、この算出された各スループット値のうち上位の予め設定した範囲に含まれるスループット値の平均を算出して、当該算出されたスループット平均値を前記スループット実績情報とする。
　この発明の第４の態様では、通信速度推定装置は、前記通信速度を推定する際に、通信を行おうとする時刻が含まれる時間帯に対応し、かつユーザが使用する端末、利用しようとするサーバ及びネットワークの各々に対応するスループット実績情報を前記品質情報記憶部から読み出し、当該読み出された各スループット実績情報のうち値が最小のものを選択し、この選択されたスループット実績情報をもとに前記新たな通信における通信速度を推定する。
　この発明の第５の態様では、通信速度推定装置は、前記スループット実績情報を算出する際に、前記時間帯別に、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々について算出された各スループット値の上位及び下位のそれぞれ予め設定した範囲に含まれる値の割合と、前記算出された各スループット値の分散を表す値の少なくとも一方を算出する。そして、通信速度を推定する際に、前記算出されたスループットの平均値と、前記算出された上位及び下位のそれぞれ予め設定した範囲に含まれるスループット値の割合と、前記算出されたスループット値の分散の度合いを表す値の少なくとも１つに基づいて、前記新たな通信における通信速度を推定する。
　以下、上記各態様について詳しく説明する。すなわち、この発明の実施形態は、先ず時間帯によってネットワークに対するアクセス数が定常的に変動するという特性に着目して、日時や曜日等の時間帯により区切って通信速度を推定する。
　上記特性は以下の文献に記載されている。すなわち、総務省"我が国のインターネットにおけるトラヒック総量の把握"、P5、総務省　総合通信基盤局　電気通信事業部　データ通信課、平成２６年３月１４日、インターネット＜URL: http://www.soumu.go.jp/main_content/000244628.pdf ＞に、曜日ごとの時間別インターネットトラヒックの推移について記載されている。これによれば、平日か休日かという区別をすると、例えば平日の同じ時刻では同じようなトラヒック量となる傾向がある。
　また、インターネットで広く使われているプロトコルであるＴＣＰ（Transmission Control Protocol）は、帯域を公平に利用する仕組みである。このため、同じリンクを共有しているユーザは常に同程度のスループットとなる傾向がある。この発明はこの点も通信速度の推定に利用する。
　通信速度の推定にスループット実績情報を用いる理由は、通信におけるエンドツーエンドのスループットは１点のボトルネックポイントにより律速されるというネットワークの性質があるからである。例えば、ユーザ端末が３００Mbps、サーバが１００Mbps、ネットワークが５Mbpsの処理能力を有している場合に、この経路のスループットは５Mbpsとなる。
　しかし、過去の通信ログ情報として、日時と、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各識別情報が一致する組の通信ログは極めて少ない、このため、単純に通信履歴情報記憶部を検索するだけではエンドツーエンドの通信速度を推定することは困難である。例えば、サーバが２００台、ネットワークが１０万種類（基地局数を想定して設定）、ユーザ端末が１０種類、時間帯が２４種類あったとすると、その組み合わせは数１０億通りとなり、通信ログ情報の必要量は収集が難しい規模となってしまう。
　そこで、この発明の実施形態では、時間帯ごとにサーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループット実績情報を算出し、これらのスループット実績情報をもとに通信速度を推定している。
　また、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループットを算出する手法としては、第２の態様に記載したように、同一のサーバ、ネットワークまたはユーザ端末を使用した通信に係る通信ログ情報を統合し、この統合された通信ログ情報に基づいて、時間帯別に、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末各々のスループット実績情報を算出するとよい。すなわち、過去に行われた複数の通信のうちサーバ、ネットワーク及びユーザ端末が同一のものについては、それぞれ共通のスループット実績情報を算出して記憶する。
　このようにすると、すべての通信について個別に、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループット実績情報を算出し記憶する場合に比べ、記憶するスループット実績情報の数を大幅に減らすことができ、これにより記憶部の容量の削減と、スループット実績情報の検索処理速度の短縮を図ることが可能となる。
　さらに、第３の態様に記載したように、同一の時間帯で、かつ同一のサーバ、ネットワーク及びユーザ端末についてそれぞれ算出された複数のスループット値のうち、上位の予め設定した範囲に含まれるスループット値の平均値を算出し、このスループット平均値をスループット実績情報として記憶する。すなわち、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末を利用している通信ログ情報のスループットについて上位の分位値を取る手法を採用する。
　この手法を用いると以下のような効果が奏せられる。すなわち、例えばサーバを利用したある通信ログ情報は当該サーバを利用した時にそのスループットが得られたことを表す情報であるため、ネットワークやユーザ端末等の他の要素により律速されている可能性がある。このため、そのような可能性のある下位値を省いた上位値の分位値を使用することで、同一の条件で行われた複数の通信にスループットのばらつきがあっても、当該ばらつきの影響を低減してより信頼性の高い速度推定が可能となる。
　さらに、第４の態様に記載したように、通信速度を推定する際に、ユーザ端末、サーバ及びネットワークの各々について算出されたスループット実績情報のうち、値が最小のものを選択して通信速度を推定するとよい。このようにすると、通信におけるエンドツーエンドのスループットは１点のボトルネックポイントにより律速されるというネットワークの性質に応じて、エンドツーエンドの通信速度を的確に推定することが可能となる。
　さらに、第５の態様に記載したように、スループット実績情報を算出する際には、平均値だけでなく、分散値や上位または下位の所定範囲に含まれる値の割合（上位パーセント値または下位パーセント値）を求め、平均値に加え、これらの分散値、上位または下位の各パーセント値を参照して、新たな通信における通信速度を推定するとよい。
　一般に、スループットは通信の中で大きく変動するため、瞬間的に見ると平均値を下回る区間が存在する。このため、常に一定値以上の通信速度を要求するサービス、例えば音声や映像のストリーミング配信に対しては、平均値のみでは正確な通信速度の推定が行えなくなることがある。しかし、上記したようにスループット実績情報として、平均値だけでなく、上位及び下位それぞれの割合と、分散値をさらに参照して通信速度の推定を行うと、より正確な推定が可能となる。
　［一実施形態］
　（構成）
　図１は、この発明の一実施形態に係る通信速度推定装置の構成を示すブロック図である。
　通信速度推定装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えた処理ユニットと、随時書き込み読み出しが可能な不揮発性メモリを用いた記憶ユニットを備える。記憶ユニットには、この一実施形態に係る記憶部として、通信履歴データベース４０と、ネットワークデータベース５０と、カレンダ情報データベース６０と、品質データベース７０が設けられている。
　通信履歴データベース４０は、後述する通信履歴解析部１０により通信ごとに生成された通信ログ情報を記憶するために使用される。カレンダ情報データベース６０には、日付に対応付けて当該日付が平日か休日かを識別するための休日平日フラグが記憶される。図５はその記憶結果の一例を示すものである。
　ネットワークデータベース５０には、ネットワークＩＤ（ＮＷ＿ＩＤ）に対応付けて、ネットワークを識別するための情報が記憶される。具体的には、固定回線についてはインターネットサービスプロバイダ（Internet Service Provider：ＩＰＳ）ごとに定義されたＩＰアドレスが、また携帯電話回線（Public Land Mobile Network：ＰＬＭＮ）については基地局ＩＤが携帯電話番号（ＰＬＭＮ番号）及びネットワーク種別を表す情報と共に記憶される。図６はその一例を示す図である。
　品質データベース７０は、ネットワーク品質データベース７１と、サーバ品質データベース７２と、端末品質データベース７３を備えている。ネットワーク品質データベース７１には、予め定めた粒度の時間帯、例えば１時間ごとに、当該時間帯に行われた通信で使用されたネットワークの識別情報（ＮＷＩＤ）と、後述する通信速度計算部２０により計算されたスループット平均値及びスループット偏差値が記憶される。図７Ａにその記憶結果の一例を示す。サーバ品質データベース７２には、上記ネットワーク品質データベース７１と同様に、１時間ごとに、当該時間帯に行われた通信で使用されたサーバの識別情報（サーバＩＤ）と、後述する通信速度計算部２０により計算されたスループット平均値及びスループット偏差値が記憶される。図７Ｂはその記憶結果の一例を示すものである。端末品質データベース７３には、上記１時間ごとに、当該時間帯に行われた通信で使用されたユーザ端末の識別情報（ユーザＩＤ）と、後述する通信速度計算部２０により計算されたスループット平均値及びスループット偏差値が記憶される。端末品質データベース７３についても、図７Ａ、図７Ｂに示したデータベースの形式と同様の形式でデータが格納される。
　一方処理ユニットは、この実施形態に係る制御機能部として、通信履歴解析部１０と、通信速度計算部２０と、通信速度予測部３０を備えている。これらの制御機能部はいずれも図示しないプログラムメモリに格納されたプログラムを上記ＣＰＵに実行させることにより実現される。また、通信履歴解析部１０と、通信速度計算部２０と、通信速度予測部３０のそれぞれが、対応する処理ロジックを有するハードウェア回路であってもよい。
　通信履歴解析部１０は、通信が行われるごとにその通信履歴をもとに通信ログ情報を生成して上記通信履歴データベース４０に蓄積するもので、図２に示すように構文解析部１１と、ネットワークＩＤ変換部１２と、カレンダ情報変換部１３と、ログ投入部１４を備えている。
　構文解析部１１は、通信が行われるごとに通信管理装置から当該通信の通信履歴情報を受け取る。通信履歴情報には、通信日時、サーバＩＤ、ユーザＩＤ、ネットワーク情報及びスループット情報が含まれる。構文解析部１１は、通信ログ情報のフォーマットに応じて必要なパラメータを上記通信履歴情報から抽出する。
　ネットワークＩＤ変換部１２は、前記ネットワークデータベース５０を参照することで、上記通信履歴情報に含まれるネットワーク情報を、通信速度の推定に用いるネットワークの粒度に応じてネットワークＩＤに変換する。
　カレンダ情報変換部１３は、上記カレンダ情報データベース６０を参照することで、上記通信履歴情報に含まれる通信日時が休日か平日かを判定すると共に、通信速度の推定に用いる時間の粒度に応じて上記通信日時を時間帯に変換する。
　ログ投入部１４は、上記構文解析部１１により抽出されたパラメータ、つまりサーバＩＤ、ユーザＩＤ及びスループット情報と、上記ネットワークＩＤ変換部１２により変換されたネットワークＩＤと、上記カレンダ情報変換部１３により得られたカレンダ情報を、相互に関連付けて通信履歴データベース４０に記憶させる。
　通信速度計算部２０は、定期的に、上記通信履歴データベース４０に記憶された通信ログ情報に基づいて、時間帯別に、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループットを算出するもので、図３に示すように更新判定部２１と、速度更新部２２を備えている。
　更新判定部２１は、図示しないタイマにより定期的に起動要求が入力されるごとに、上記ネットワークデータベース５０、カレンダ情報データベース６０及び通信履歴データベース４０を検索することで、新たな通信ログ情報が追加されたか否かを判定する。そして、新たな通信ログ情報が追加されていた場合に当該通信ログ情報を速度更新部２２に供給する。
　速度更新部２２は、上記更新判定部２１から供給された通信ログ情報をもとに、時間帯別に、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループット平均値及びスループット偏差値をそれぞれ算出する。そして、このサーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々について算出されたスループット平均値及びスループット偏差値を、それぞれ品質データベース７０のネットワーク品質データベース７１、サーバ品質データベース７２及び端末品質データベース７３に記憶させる。
　通信速度予測部３０は、新たな通信に先立ち通信速度情報の問い合わせ要求が入力された場合に、当該新たな通信における通信速度情報を応答する機能を有するもので、図４に示すように構文解析部３１と、ネットワークＩＤ変換部３２と、カレンダ情報変換部３３と、スループット予測部３４を備えている。
　構文解析部３１は、先に述べた通信履歴解析部１０の構文解析部１１と同様に、上記通信速度問い合わせ要求からサーバＩＤ及びユーザＩＤを抽出する。ネットワークＩＤ変換部３２は、上記通信履歴解析部１０のネットワークＩＤ変換部１２と同様に、上記ネットワークデータベース５０を参照することで、上記通信速度情報問い合わせ要求に含まれるネットワーク情報を、通信速度の推定に用いるネットワークの粒度に応じてネットワークＩＤに変換する。
　カレンダ情報変換部３３は、上記通信履歴解析部１０のカレンダ情報変換部１３と同様に、カレンダ情報データベース６０を参照することで、上記通信速度情報問い合わせ要求に含まれる通信日時が休日か平日かを判定すると共に、通信速度の推定に用いる時間の粒度に応じて上記通信日時を時間帯に変換する。
　スループット予測部３４は、上記構文解析部３１により抽出されたサーバＩＤ及びユーザＩＤと、上記ネットワークＩＤ変換部３２により変換されたネットワークＩＤと、上記カレンダ情報変換部３３により得られたカレンダ情報に基づいて、品質データベース７０から同じ時間帯におけるサーバ、ネットワーク及びユーザ端末それぞれのスループット実績情報、つまりスループット平均値及びスループット偏差値を読み出す。そして、この読み出された各スループット情報に基づいて新たな通信の通信速度を予測し、この予測された通信速度を要求元へ返送する。要求元は、例えば、ユーザ端末、コンテンツ配信サービスを提供するサーバ等である。
　前述したように、通信速度推定装置１は、ＣＰＵとメモリとを備えるコンピュータに、プログラムを実行させることで実現してもよいし、各機能部に対応するロジックを有するハードウェア回路を用いて実現することもできる。
　図８に、通信速度推定装置１をコンピュータで実現した場合におけるハードウェア構成の例を示す。図８に示すように、通信速度推定装置１は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０３、及び入出力部１０４を含む。メモリ１０２又はＨＤＤ１０３の中に、通信履歴解析部１０と、通信速度計算部２０と、通信速度予測部３０の処理に対応するプログラムが格納されている。ＣＰＵ１０１は、当該プログラムを読み出し、実行することで、通信履歴解析部１０と、通信速度計算部２０と、通信速度予測部３０の処理を行う。また、各データベースはメモリ１０２又はＨＤＤ１０３の中に格納されており、プログラムに従って、ＣＰＵ１０１は、当該データベースにアクセスし、データの読み書きを行う。また、入出力部１０４は、外部との間でデータの入出力を行う。
　（動作）
　次に、以上のように構成された装置の動作を説明する。
　（１）通信ログ情報の記憶
　通信が行われ、通信管理装置から当該通信の通信履歴情報が入力されると、先ず通信履歴解析部１０の構文解析部１１により上記通信履歴情報の構文解析処理が行われ、これにより通信ログ情報のフォーマットに合わせて、通信ログ情報の作成に必要なパラメータであるサーバＩＤ、ユーザＩＤ及びスループット情報が抽出される。なお、ここで通信管理装置から入力される通信履歴情報におけるスループット情報は、例えば、ユーザ端末がサーバからコンテンツをダウンロードした際に、当該ユーザ端末で測定されたスループットである。また、通信履歴情報におけるユーザＩＤ、及びサーバＩＤは、当該ユーザ端末と当該サーバに対応する。なお、スループットは単位時間あたりのデータ転送量であり、ネットワーク品質の一例である。ネットワーク品質として、スループットに代えて、他の指標を用いても良い。
　また、同時にネットワークＩＤ変換部１２では、ネットワークデータベース５０を参照することで、上記通信履歴情報に含まれるネットワーク情報を、通信速度の推定に用いるネットワークの粒度に応じたネットワークＩＤに変換する処理が行われる。例えば、固定回線についてはＩＳＰ単位の粒度とし、ＩＳＰごとに発行されるＩＰアドレスに変換される。また、携帯電話回線については基地局単位の粒度とし、ネットワーク情報に含まれる基地局ＩＤが変換されずにそのまま出力される。
　さらに、カレンダ情報変換部１３では、カレンダ情報データベース６０を参照することで、上記通信履歴情報に含まれる通信日時が休日であるか平日であるかが判定される。またそれと共に、予め設定された時間の粒度に応じて上記通信日時が例えば１時間単位の時間帯に変換される。
　そして、上記構文解析部１１により抽出されたサーバＩＤ、ユーザＩＤ及びスループット情報と、上記ネットワークＩＤ変換部１２により変換されたネットワークＩＤと、上記カレンダ情報変換部１３から出力されたカレンダ情報が、ログ投入部１４で相互に関連付けられ、通信ログ情報として通信履歴データベース４０に記憶される。
　以後同様に、通信履歴情報が入力されるごとに通信履歴解析部１０において上記処理が行われ、これにより通信ログ情報が作成された通信履歴データベース４０に格納される。
　（２）スループット実績情報の計算
　通信速度計算部２０では、タイマにより定期的に起動要求が入力されるごとに、上記通信履歴データベース４０に記憶された通信ログ情報に基づいて、時間帯別に、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループットが算出される。すなわち、先ず更新判定部２１において、ネットワークデータベース５０、カレンダ情報データベース６０及び通信履歴データベース４０がそれぞれ検索され、新たな通信ログ情報が追加されたか否かが判定される。そして、新たな通信ログ情報が追加されていると、当該通信ログ情報が更新対象リストとして速度更新部２２に供給される。
　次に速度更新部２２では、上記更新判定部２１から供給された通信ログ情報を含む更新対象リストをもとに、時間帯別に、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループット平均値及びスループット偏差値がそれぞれ算出される。
　例えば、日時ｔにおけるサーバｊのスループットＴＰＳj(t)は、対象とする通信ログ情報から日時ｔを含む時間帯にサーバｊを利用したユーザのデータのみが抽出され、その各スループット平均値の上位ｘ％値の平均を取ることで求められる。これを数式で記述すると、以下の式（１）のようになる。なお、ここでの「スループット平均値」とは、例えば、当該時間帯において、ユーザＡがサーバｊを１０回利用したとした場合（１０個のスループットデータがある場合）、当該スループットデータを足して１０で割った値である。このようなスループット平均値が、サーバｊを利用した各ユーザに対して得られる。
　　　　ＴＰＳj(t)＝ave（repx（Ｌm｜ＳＩm＝ｊ））　　　…(1)
　ここで、関数ave は平均値を求める関数、関数repxは与えられた数値のうち、上位の所定範囲ｘに含まれる割合に該当する値（パーセント値）のみを取り出す関数である。また、「Ｌm｜ＳＩm＝ｊ」は、通信ログ情報の中で、サーバｊを利用したログ情報を示す。上記の式で得られた値は、図７Ｂにおける「スループット平均値」に相当する。「スループット偏差値」については、サーバｊを利用した時のスループットがどの程度ばらついているかを示す値として、サーバｊを利用したログ情報の分散の平方根をとることで算出される。ネットワーク、ユーザ端末についても同様の方針でスループットＴＰＮk(t)、ＴＰＵi(t)が計算される。
　そして、以上のようにサーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々について算出されたスループットＴＰＳj(t)、ＴＰＮk(t)、ＴＰＵi(t)は、それぞれ品質データベース７０のサーバ品質データベース７２、ネットワーク品質データベース７１、及び端末品質データベース７３に記憶される。
　（３）通信速度の予測
　新たな通信の開始に先立ち、通信速度情報問い合わせ要求が入力されると、通信速度予測部３０では上記品質データベース７０に記憶されたスループット実績情報をもとに、上記新たな通信の通信速度を推定するための処理が以下のように行われる。
　すなわち、先ず構文解析部３１において、上記通信速度問い合わせ情報要求からサーバＩＤ及びユーザＩＤが抽出される。また同時に、ネットワークＩＤ変換部３２では、ネットワークデータベース５０を参照することで、上記通信速度情報問い合わせ要求に含まれるネットワーク情報が、通信速度の推定に用いるネットワークの粒度に応じてネットワークＩＤに変換される。さらに、カレンダ情報変換部３３において、カレンダ情報データベース６０を参照することで、上記通信速度情報問い合わせ要求に含まれる通信日時が休日であるか平日であるかが判定されると共に、通信速度の推定に用いる時間の粒度に応じて上記通信日時が時間帯に変換される。なお、これらの変換処理は先に述べた通信履歴解析部１０による処理と同じである。
　次にスループット予測部３４では、上記構文解析部３１により抽出されたサーバＩＤ及びユーザＩＤと、上記ネットワークＩＤ変換部３２により変換された値とＩＤと、上記カレンダ情報変換部３３により得られたカレンダ情報に基づいて、品質データベース７０から過去の同一時間帯に行われた通信におけるサーバ、ネットワーク及びユーザ端末それぞれのスループットＴＰＳj(t)、ＴＰＮk(t)、ＴＰＵi(t)が読み出され。そして、この読み出された各スループット情報に基づいて新たな通信の通信速度が予測される。
　以上のスループットの計算に用いる数式を以下に例示する。すなわち、通信履歴データベースＬに記憶されている通信ログ情報をＬm∈Ｌとする。ここでＬmは、通信した日、曜日及び時刻を示す値であるＴＩm、ユーザを一意に示す値であるＵＩm、サーバを一意に示す値であるＳＩm、使用したネットワークを一意に示す値であるＮＩm、スループットを示す値であるＴＰmにより構成される。なお、ネットワークを一意に示す値としては、先に述べたようにＩＳＰ単位にまとめたＩＰアドレス群や、携帯電話回線の基地局ＩＤが用いられる。
　このとき、あるユーザｉがネットワークサービスを日時ｔに利用しようとする際に期待されるスループットＴＰ(i,t)は、
　　　　ＴＰ(i,t)＝min（ＴＰＳj(t)，ＴＰＮk(t)，ＴＰＵi(t)）　　　…(2)
により求められる。ただし、j,kはそれぞれ、ユーザｉが利用しようとするサーバ、及び、ネットワークの識別子である。なお、上記のＴＰ(i,t)をＴＰ(i,j,k,t)と表記してもよい。
　すなわち、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各スループットＴＰＳj(t)，ＴＰＮk(t)，ＴＰＵi(t)のうち値が最小のものが選択される。なお、上記ＴＰＳj(t)，ＴＰＮk(t)，ＴＰＵi(t)のうちのいずれかの値が得られていない場合には、当該値は除外され、残っている要素のスループットのみにより計算される。
　また、上記ＴＰＳj(t)，ＴＰＮk(t)，ＴＰＵi(t)の全ての値が存在する場合でも、式（２）のようにしてＴＰ(i,t)を算出する代わりに、ＴＰＳj(t)，ＴＰＮk(t)，ＴＰＵi(t)）のうちのいずれか１つの値をＴＰ(i,t)としてもよいし、いずれか２つのうちの小さいほうをＴＰ(i,t)としてもよい。
　また、通信速度計算部２０においてスループットを算出する際に、時間帯別に、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々について算出された各スループット値の上位及び下位のそれぞれ予め設定した範囲に含まれる値の割合（パーセント値）と、上記算出された各スループット値の分散値の少なくとも一方を算出しておく。そして、新たに通信で期待される通信速度を推定する際に、上記算出されたスループットの平均値と、上記算出された上位のパーセント値及び下位のパーセント値と、上記算出されたスループット値の分散値を選択的に用いて、上記新たな通信における通信速度を推定するようにしてもよい。
　より具体的な例を説明する。例えば、ある時間帯において、通信速度計算部２０により、複数のサーバ、複数のネットワーク、複数のユーザ端末について、合計で１００個のスループット値（図７Ａ、図７Ｂで示すスループット平均値に相当）が得られたとする。また、上位の値としてスループット値Ａを定め、下位の値としてスループット値Ｂを定めたとする。そして、１００個の値のうちのスループット値Ａ以上の値の個数の割合と、１００個の値のうちのスループット値Ｂ以下の値の個数の割合を算出しておく。もしくは、１００個の値の分散値を算出しておく。また、スループット値Ａ以上の値の個数の割合、スループット値Ｂ以下の値の個数の割合、及び１００個の値の分散値の全てを算出してもよい。
　一例として、上記（２）の式により、当該時間帯でのユーザｉに対して期待されるスループットＴＰ(i,t)が得られたとする。そして、例えば、スループット値Ａ以上の値の個数の割合が所定値よりも大きい場合には、当該時間帯では大きなスループットを期待できるので、ＴＰ(i,t)を増加させる調整を行う。また、例えば、スループット値Ｂ以下の値の個数の割合が所定値よりも大きい場合には、当該時間帯では小さなスループットになる可能性が高いので、ＴＰ(i,t)を減少させる調整を行う。また、例えば、分散値が大きい場合、当該時間帯ではネットワーク品質等のばらつきが大きいことが予測できるので、安全を考えてＴＰ(i,t)を減少させる調整を行う。
　以上のようにして計算されたスループットＴＰ(i,j,k,t)は、上記新たな通信で期待される通信速度の推定情報として要求元へ返送される。
　（実施形態の効果）
　以上詳述したように一実施形態では、通信速度推定装置は、通信が行われるごとに、通信履歴を表す情報、例えば当該通信で使用されたユーザ端末、サーバ及びネットワークを識別する情報と、通信時刻を含む時間帯を表す情報を通信ログ情報として通信履歴データベース４０に記憶すると共に、当該通信ログ情報をもとに、所定の粒度の時間帯別に、上記ユーザ端末、サーバ及びネットワークの各々についてスループット実績情報を算出して品質データベース７０に記憶する。そして、通信速度推定装置は、ユーザが新たな通信を開始する前に、当該通信に利用しようとする端末、サーバ及びネットワークを使用して過去の同一時間帯に行われた通信のスループット実績情報を上記品質データベース７０から検索し、このスループット実績情報をもとに上記新たな通信の通信速度を推定するようにしている。
　したがって、ユーザまたはサービス事業者が新たな通信を行おうとする際に、過去の同一の条件で行われた通信で使用されたサーバ、ネットワーク及びユーザ端末のそれぞれによる時間帯別のスループット実績情報を参照して、通信速度が推定される。したがって、エンドツーエンドの通信速度を通信に先立ち推定することが可能となる。
　また、同一の時間帯で、かつ同一のサーバ、ネットワーク及びユーザ端末についてそれぞれ算出された複数のスループット値のうち、上位の予め設定した範囲に含まれるスループット値の平均値を算出し、このスループット平均値をスループット実績情報として記憶している。すなわち、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末を利用している通信の通信ログ情報のスループットについて上位の分位値を取る手法を採用している。この手法により、着目している要因以外による律速である可能性が高い下位値を省くことができ、同一の条件で行われた複数の通信にスループットのばらつきがあっても、当該ばらつきの影響を低減してより信頼性の高い通信速度の推定が可能となる。
　さらに、ユーザ端末、サーバ及びネットワークの各々について算出されたスループット実績情報のうち、値が最小のものを選択して通信速度を推定している。このため、通信におけるエンドツーエンドのスループットは１点のボトルネックポイントにより律速されるというネットワークの性質を考慮して、エンドツーエンドの通信速度を的確に推定することが可能となる。
　（実施の形態のまとめ）
　本発明の実施の形態により、ユーザが実行した通信の履歴を表す通信ログ情報を生成して通信履歴情報記憶部に記憶させる第１の手段と、前記記憶された通信ログ情報に基づいて、時間帯別に、前記通信に使用したサーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループット実績情報を算出し、当該算出されたスループット実績情報を品質情報記憶部に記憶させる第２の手段と、前記ユーザが新たな通信を行う場合に、事前に、当該ユーザが利用しようとする端末、サーバ及びネットワークのうちの少なくとも１つと、通信を行おうとする時刻が含まれる時間帯とに基づいて、対応するスループット実績情報を前記品質情報記憶部から読み出し、当該読み出されたスループット実績情報をもとに前記新たな通信における通信速度を推定する第３の手段とを具備する通信速度推定装置が提供される。
　本実施の形態の通信履歴解析部１０は、上記第１の手段の例である。また、通信速度計算部２０は、上記第２の手段の例である。また、通信速度予測部３０は、上記第３の手段の例である。
　上記のように本発明の実施の形態では、ユーザが実行した通信の履歴を表す通信ログ情報に基づいて、時間帯別に、前記通信に使用したサーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループット実績情報が算出され記憶される。そして、ユーザが新たな通信を行おうとする場合に、事前に、当該ユーザが使用する端末、利用しようとするサーバ及びネットワークのうちの少なくとも１つと、通信を行おうとする時刻が含まれる時間帯に対応するスループット実績情報が読み出され、上記新たな通信の通信速度が推定される。すなわち、新たな通信を行おうとする際に、過去の同一の条件で行われた通信で使用されたサーバ、ネットワーク及び端末のそれぞれによる時間帯別のスループット実績情報を参照して、通信速度が推定される。したがって、エンドツーエンド通信速度を通信に先立ちより的確に推定することが可能となる。
　すなわちこの実施の形態によれば、使用可能な通信速度を事前に推定することが可能な通信速度推定装置、方法及びプログラムを提供することができる。
　［他の実施形態］
　なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、この発明に係る通信速度推定装置の設置場所は、サービス事業者側のサーバ、ユーザ端末、プロバイダが運用するサーバ、第三者が運用するサーバのいずれであってもよい。
　その他、通信速度推定装置、通信履歴解析部、通信速度計算部及び通信速度予測部の各構成、通信ログ情報のフォーマットやスループットの計算処理手順とその処理内容、通信速度の推定に用いる処理手順と処理内容等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
　要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
　本特許出願は２０１４年１２月１８日に出願した日本国特許出願第２０１４－２５６４１２号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１４－２５６４１２号の全内容を本願に援用する。
　１…通信速度推定装置
　１０…通信履歴解析部
　１１、３１…構文解析部
　１２、３２…ネットワークＩＤ変換部
　１３、３３…カレンダ情報変換部
　１４…ログ投入部
　２０…通信速度計算部
　２１…更新判定部
　２２…速度更新部
　３０…通信速度予測部
　３４…スループット予測部
　４０…通信履歴データベース
　５０…ネットワークデータベース
　６０…カレンダ情報データベース
　７０…品質データベース
　７１…ネットワーク品質データベース
　７２…サーバ品質データベース
　７３…端末品質データベース
　１０１…ＣＰＵ
　１０２…メモリ
　１０３…ＨＤＤ
　１０４…入出力部

Claims (7)

  1. 　ユーザが実行した通信の履歴を表す通信ログ情報を生成して通信履歴情報記憶部に記憶させる第１の手段と、
    　前記記憶された通信ログ情報に基づいて、時間帯別に、前記通信に使用したサーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループット実績情報を算出し、当該算出されたスループット実績情報を品質情報記憶部に記憶させる第２の手段と、
    　前記ユーザが新たな通信を行う場合に、事前に、当該ユーザが利用しようとする端末、サーバ及びネットワークのうちの少なくとも１つと、通信を行おうとする時刻が含まれる時間帯とに基づいて、対応するスループット実績情報を前記品質情報記憶部から読み出し、当該読み出されたスループット実績情報をもとに前記新たな通信における通信速度を推定する第３の手段と
    　を具備することを特徴とする通信速度推定装置。
  2. 　前記第２の手段は、前記通信履歴情報記憶部に複数の通信ログ情報が記憶されている場合に、同一のサーバ、同一のネットワークまたは同一のユーザ端末を使用した通信に係る通信ログ情報を統合し、この統合された通信ログ情報に基づいて、時間帯別に、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末各々のスループット実績情報を算出することを特徴とする請求項１記載の通信速度推定装置。
  3. 　前記第２の手段は、前記統合された複数の通信ログ情報の各々について、時間帯別に、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末各々のスループット値を算出し、この算出された各スループット値のうち上位の予め設定した範囲内に含まれるスループット値の平均を算出して、当該算出されたスループット平均値を前記スループット実績情報とすることを特徴とする請求項２記載の通信速度推定装置。
  4. 　前記第３の手段は、通信を行おうとする時刻が含まれる時間帯に対応し、かつユーザが利用する端末、サーバ及びネットワークの各々に対応するスループット実績情報を前記品質情報記憶部から読み出し、当該読み出された各スループット実績情報のうちスループット値が最小のものを選択し、この選択されたスループット実績情報をもとに前記新たな通信における通信速度を推定することを特徴とする請求項１記載の通信速度推定装置。
  5. 　前記第２の手段は、前記時間帯別に、サーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々について算出された各スループット値の上位及び下位の予め設定した範囲に含まれる値の割合と、前記算出された各スループット値の分散の度合いを表す値との少なくとも一方を算出する手段を、さらに備え、
    　前記第３の手段は、前記算出されたスループット平均値と、前記算出された上位及び下位の予め設定した範囲に含まれる値の割合と、前記算出されたスループット値の分散の度合いを表す値の少なくとも１つに基づいて、前記新たな通信における通信速度を推定することを特徴とする請求項４記載の通信速度推定装置。
  6. 　コンピュータと記憶部を備えた通信速度推定装置が実行する通信速度推定方法であって、
    　ユーザが実行した通信の履歴を表す通信ログ情報を生成して通信履歴情報記憶部に記憶させる第１の過程と、
    　前記記憶された通信ログ情報に基づいて、時間帯別に、前記通信に使用したサーバ、ネットワーク及びユーザ端末の各々についてスループット実績情報を算出し、当該算出されたスループット実績情報を品質情報記憶部に記憶させる第２の過程と、
    　前記ユーザが新たな通信を行う場合に、事前に、当該ユーザが利用しようとする端末、サーバ及びネットワークのうちの少なくとも１つと、通信を行おうとする時刻が含まれる時間帯とに基づいて、対応するスループット実績情報を前記品質情報記憶部から読み出し、当該読み出されたスループット実績情報をもとに前記新たな通信における通信速度を推定する第３の過程と
    　を具備することを特徴とする通信速度推定方法。
  7. 　請求項１乃至５のいずれかに記載の通信速度推定装置が具備する各手段が行う処理を、前記通信速度推定装置が備えるコンピュータに実行させるプログラム。
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