パケットロス率推定装置、パケットロス率推定方法、パケットロス率推定プログラム、及び、通信システム
【課題】パケットロス率を高い精度にて推定することが可能なパケットロス率推定装置を提供すること。
【解決手段】パケットロス率推定装置１００は、単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得部１０１と、上記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得部１０２と、上記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが上記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定部１０３と、を備える。
【解決手段】パケットロス率推定装置１００は、単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得部１０１と、上記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得部１０２と、上記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが上記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定部１０３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケットロス率を推定するパケットロス率推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信網（例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網）を介して、映像配信及び音声通話等を提供するサービスが存在している。ところで、ＩＰ網は、ベストエフォート型の通信網であり、通信品質を保証していない。そのため、ベストエフォート型の通信網を介して、比較的高い通信品質にて、映像配信又は音声通話等のサービスを提供するためには、通信網においてパケットが消失するパケットロスの発生を抑制する必要がある。
【０００３】
例えば、パケットロスの発生を抑制するため、映像配信又は音声通話等のサービスを提供する通信システムは、パケットを受信する受信装置から、例えば、ＲＴＣＰ（ＲＴＰ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従った通信状態情報を受信する。例えば、通信状態情報は、単位時間あたりに受信装置が受信するパケットの数であるパケット到着率、又は、送信装置がパケットを送信した時点から受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間等を表す情報を含む。
【０００４】
そして、通信システムは、受信した通信状態情報に基づいてパケットロス率を推定し、推定したパケットロス率に基づいて、送信装置が送信するコンテンツデータが有するビットレートを調整したり、誤り訂正処理を行うためのパケットの冗長度を決定したり、する。
【０００５】
パケットロス率を推定するパケットロス率推定装置として、特許文献１乃至特許文献３に記載のパケットロス率推定装置は、通信状態情報を取得し、取得された通信状態情報に直接に基づいて、パケットロス率を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２４４６９５号公報
【特許文献２】特開２００６−０３３３９６号公報
【特許文献３】特開２００６−１２８９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、送信装置から受信装置へ単位時間あたりに送信されるパケットの数（パケット数）が比較的少ない場合、取得された通信状態情報の統計的なばらつきが、パケットロス率の推定に及ぼす影響が過大となる。
【０００８】
例えば、実際のパケットロス率が５％である場合において、送信装置が受信装置へ単位時間あたりに１０個のパケットを送信している場合を想定する。この場合、通信網においてパケットが消失するか否かが二項分布により表されることを仮定すると、パケットロスが発生しない確率が約６０％となる。
【０００９】
従って、このような場合において、取得された通信状態情報に直接に基づいて、パケットロス率を算出するようにパケットロス率推定装置が構成されていると、パケットロス率を高い精度にて推定することができない。また、これに対処するため、送信装置から受信装置へ大量のパケットを送信することも考えられる。しかしながら、この場合も、大量のパケットによって通信網の状態が変化するため、パケットロス率を高い精度にて推定するができない。
【００１０】
このため、本発明の目的は、上述した課題である「パケットロス率を高い精度にて推定するができない場合が生じること」を解決することが可能なパケットロス率推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を達成するため本発明の一形態であるパケットロス率推定装置は、
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
上記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
上記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが上記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を備える。
【００１２】
また、本発明の他の形態であるパケットロス率推定方法は、
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得し、
上記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得し、
上記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが上記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定する方法である。
【００１３】
また、本発明の他の形態であるパケットロス率推定プログラムは、
情報処理装置に、
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
上記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
上記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが上記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を実現させるためのプログラムである。
【００１４】
また、本発明の他の形態である通信システムは、
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置と、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続され且つ当該送信装置から当該パケットを受信する受信装置と、を備えるとともに、
上記受信装置が単位時間あたりに上記送信装置から受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
上記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
上記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが上記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以上のように構成されることにより、パケットロス率を高い精度にて推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る通信システムの概略構成を表す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る受信装置の機能の概略を表すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る第２の確率分布（混合分布）を示したグラフである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る受信装置のＣＰＵが実行するパケットロス率推定プログラムを示したフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＶｏＩＰ端末の機能の概略を表すブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る通信システムを模擬したシミュレーションモデルを概念的に示した説明図である。
【図７】図６に示したシミュレーションモデルにおけるパケットロス率を示したグラフである。
【図８】本発明の第３実施形態に係る配信サーバ装置の機能の概略を表すブロック図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るパケットロス率推定装置の機能の概略を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る、パケットロス率推定装置、パケットロス率推定方法、パケットロス率推定プログラム、及び、通信システム、の各実施形態について図１〜図９を参照しながら説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
（構成）
図１に示したように、第１実施形態に係る通信システム１は、送信装置としての通信装置１０と、受信装置としての通信装置２０と、を含む。送信装置１０、及び、受信装置２０は、通信網としてのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網を構成する通信回線ＮＷを介して、互いに通信可能に接続されている。
【００１９】
各通信装置（情報処理装置）１０，２０は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ；Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、及び、記憶装置（メモリ）を備える。各通信装置１０，２０は、記憶装置に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することにより、後述する機能を実現するように構成されている。
【００２０】
本例では、受信装置２０は、パケットロス率推定装置を構成している。また、送信装置１０は、単位時間あたりに予め設定された数のパケットを受信装置２０へ送信する。
【００２１】
（機能）
図２は、上記のように構成された受信装置２０の機能を表すブロック図である。
受信装置２０の機能は、パケットモニタ部（パケット到着率取得手段、遅延時間取得手段）２１と、第１の確率分布取得部（第１の確率分布取得手段）２２と、第２の確率分布取得部（第２の確率分布取得手段）２３と、閾値遅延時間推定部（閾値遅延時間推定手段）２４と、閾値パケット到着率取得部（閾値パケット到着率取得手段）２５と、パケットロス率推定部（パケットロス率推定手段）２６と、を含む。
【００２２】
パケットモニタ部２１は、送信装置１０から送信されたパケットを受信する。パケットモニタ部２１は、送信装置１０から、単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得（本例では、測定）する。
【００２３】
更に、パケットモニタ部２１は、送信装置１０がパケットを送信した時点から、受信装置２０が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得する。本例では、パケットモニタ部２１は、パケットを受信した時刻と、当該パケットに含まれる情報としての当該パケットが送信された時刻と、に基づいて遅延時間を取得する。
なお、本例では、パケット到着率と遅延時間とは、通信状態を表す通信状態情報を構成している。
【００２４】
第１の確率分布取得部２２は、パケットモニタ部２１により取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する。具体的には、第１の確率分布取得部２２は、第１の確率分布を特定するためのパラメータを取得することにより当該第１の確率分布を取得する。
【００２５】
本例では、第１の確率分布取得部２２は、ＥＭ（Ｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎ Ｍａｘｉｍｉｚａｔｉｏｎ）アルゴリズムに従って、第１の確率分布を特定するためのパラメータを推定（取得）する。なお、第１の確率分布取得部２２は、他の最尤推定法を用いてパラメータを推定してもよい。また、本例では、第１の確率分布は、ポアソン分布である。従って、第１の確率分布取得部２２は、パケット到着率の平均値を、第１の確率分布を特定するためのパラメーとして推定する。
なお、第１の確率分布は、冪乗則に従った確率分布である冪分布であってもよい。
【００２６】
なお、第１の確率分布取得部２２は、前回、推定されたパラメータにも基づいてパラメータを推定するように構成されていてもよい。この場合、第１の確率分布取得部２２は、最初にパラメータを推定するとき、予め設定された値を用いるように構成されることが好適である。
【００２７】
第２の確率分布取得部２３は、パケットモニタ部２１により取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得する。具体的には、第２の確率分布取得部２３は、第２の確率分布を特定するためのパラメータを取得することにより当該第２の確率分布を取得する。
【００２８】
本例では、第２の確率分布取得部２３は、第１の確率分布取得部２２と同様に、ＥＭアルゴリズムに従って、第２の確率分布を特定するためのパラメータを推定（取得）する。なお、第２の確率分布取得部２３は、他の最尤推定法を用いてパラメータを推定してもよい。
【００２９】
また、本例では、第２の確率分布は、図３、及び、数式１に示したように、複数（本例では、２つ）の確率分布の和により表される混合分布である。
【数１】
【００３０】
数式１において、ｆ（ｘ）は、第２の確率分布である。ｘは、確率変数としての遅延時間である。Ｎは、第２の確率分布を構成する確率分布の数（即ち、本例では、Ｎ＝２）である。ｇ（ｘ，θｉ）は、第２の確率分布を構成する確率分布である。θｉは、確率分布ｇ（ｘ，θｉ）を特定するためのパラメータである。πｉは、係数である。πｉは、数式２に示したように、和が１となるように設定される。
【数２】
【００３１】
本例では、第２の確率分布は、ガンマ分布の重み付き線形和により表される。即ち、第２の確率分布は、各ガンマ分布に係数を乗じた確率分布の和により表される。
【００３２】
閾値遅延時間推定部２４は、第２の確率分布取得部２３により取得された第２の確率分布に基づいて、通信網の状態が輻輳状態にある範囲における遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する。即ち、閾値遅延時間は、通信網の状態が安定状態（即ち、パケットロスが発生しない状態）にある範囲と、通信網の状態が輻輳状態（即ち、パケットロスが発生する状態）にある範囲と、の境界における遅延時間である。
【００３３】
ところで、第２の確率分布を構成する２つの確率分布のうちの、より大きい値を平均として有する確率分布は、状態が輻輳状態にある通信網に対応している。また、第２の確率分布を構成する２つの確率分布のうちの、より小さい値を平均として有する確率分布は、状態が安定状態にある通信網に対応している。従って、２つの確率分布の交点における遅延時間は、通信網の状態が輻輳状態にある範囲における遅延時間の下限値に十分に近い値となる可能性が十分に高い。
【００３４】
そこで、本例では、閾値遅延時間推定部２４は、第２の確率分布を構成する２つの確率分布の交点における遅延時間Ｔ１を閾値遅延時間として推定する。ここで、２つの確率分布の交点における遅延時間は、当該遅延時間における確率の値が、２つの確率分布間で一致する遅延時間である。
【００３５】
なお、閾値遅延時間推定部２４は、第２の確率分布を構成する複数の確率分布に含まれる確率分布の、平均及び分散のうちの少なくとも１つに基づいて、閾値遅延時間を推定するように構成されていてもよい。例えば、閾値遅延時間推定部２４は、第２の確率分布を構成する２つの確率分布のうちの、より小さい値を平均として有する確率分布ｇ（ｘ，θ１）の平均Ｔａに当該確率分布の分散の平方根（即ち、標準偏差）Ｄを加えた値Ｔ２を閾値遅延時間として推定する。
【００３６】
なお、第２の確率分布（混合分布）を構成する確率分布の数が３以上である場合、閾値遅延時間推定部２４は、パケットロスが発生した数を計測し、計測した数に基づいて閾値遅延時間を推定するように構成されていてもよい。
【００３７】
閾値パケット到着率取得部２５は、閾値遅延時間推定部２４により推定された閾値遅延時間に対応する閾値パケット到着率を取得する。本例では、閾値パケット到着率取得部２５は、遅延時間と、パケット到着率と、の対応関係を、回帰分析を行うことにより予め取得する。そして、閾値パケット到着率取得部２５は、取得された対応関係と、閾値遅延時間推定部２４により推定された閾値遅延時間と、に基づいて閾値パケット到着率を取得する。
【００３８】
パケットロス率推定部２６は、第１の確率分布取得部２２により取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が、閾値パケット到着率取得部２５により取得された閾値パケット到着率以下となる確率をパケットロス率として推定する。パケットロス率は、パケットが通信網において消失する確率である。
【００３９】
（作動）
次に、上記のように構成された受信装置２０の作動について図４を参照しながら説明する。図４は、受信装置２０のＣＰＵが実行するパケットロス率推定プログラムを示したフローチャートである。
【００４０】
いま、送信装置１０が、単位時間あたりに予め設定された数のパケットを受信装置２０へ送信している状態を想定する。この状態において、受信装置２０のパケットモニタ部２１は、送信装置１０からパケットを受信する。そして、パケットモニタ部２１は、受信したパケットに基づいて、パケット到着率と遅延時間とを含む通信状態情報を取得する（ステップＳ１０１）。
【００４１】
次いで、第１の確率分布取得部２２は、ステップＳ１０１にて取得された通信状態情報に含まれるパケット到着率に基づいて、第１の確率分布を特定するためのパラメータを取得することにより当該第１の確率分布を取得する（ステップＳ１０２）。
【００４２】
そして、第２の確率分布取得部２３は、ステップＳ１０１にて取得された通信状態情報に含まれる遅延時間に基づいて、第２の確率分布を特定するためのパラメータを取得することにより当該第２の確率分布を取得する（ステップＳ１０３）。
【００４３】
次いで、閾値遅延時間推定部２４は、ステップＳ１０３にて取得された第２の確率分布に基づいて閾値遅延時間を推定する（ステップＳ１０４）。本例では、閾値遅延時間推定部２４は、第２の確率分布を構成する２つの確率分布の交点における遅延時間を閾値遅延時間として推定する。
【００４４】
そして、閾値パケット到着率取得部２５は、ステップＳ１０４にて推定された閾値遅延時間に対応する閾値パケット到着率を、予め取得された、遅延時間とパケット到着率との対応関係に基づいて取得する（ステップＳ１０５）。
【００４５】
次いで、パケットロス率推定部２６は、ステップＳ１０２にて取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が、ステップＳ１０５にて取得された閾値パケット到着率以下となる確率をパケットロス率として推定する（ステップＳ１０６）。
【００４６】
以上、説明したように、本発明の第１実施形態に係るパケットロス率推定装置（受信装置）２０によれば、送信装置１０から受信装置２０へ単位時間あたりに送信されるパケットの数（パケット数）が比較的少ない場合であっても、取得されたパケット到着率の統計的なばらつきが、パケットロス率の推定に及ぼす影響を低減することができる。従って、取得されたパケット到着率に直接に基づいてパケットロス率を算出する場合よりも、高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【００４７】
更に、第１実施形態に係るパケットロス率推定装置２０は、取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得し、取得された第２の確率分布に基づいて、閾値遅延時間を推定し、推定された閾値遅延時間に対応する閾値パケット到着率を取得する。
【００４８】
ところで、遅延時間は、通信網の状態が輻輳状態にあるか否かと強い相関を有する。即ち、遅延時間が相当長いことは、通信網の状態が輻輳状態にあることに対応している。また、通信網の状態が輻輳状態にある場合、送信装置から送信されたパケットは、通信網において消失する（即ち、パケットロスが発生する）可能性が比較的高い。
【００４９】
従って、第１実施形態に係るパケットロス率推定装置２０によれば、閾値パケット到着率を適切に設定することができる。この結果、より一層高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【００５０】
更に、第１実施形態に係るパケットロス率推定装置２０によれば、取得された遅延時間の統計的なばらつきが、閾値遅延時間の推定に及ぼす影響を低減することができる。従って、取得された遅延時間に直接に基づいて閾値遅延時間を推定する場合よりも、高い精度にて閾値遅延時間を推定することができる。
【００５１】
加えて、第１実施形態に係るパケットロス率推定装置２０は、第２の確率分布を構成する複数の確率分布に含まれる２つの確率分布の交点における遅延時間を閾値遅延時間として推定する。
【００５２】
ところで、第２の確率分布は、複数の確率分布の和により、よく表される。更に、各確率分布は、互いに異なる通信網の状態に対応していることが多い。従って、より大きい値を平均として有する確率分布は、状態が輻輳状態にある通信網に対応している。同様に、より小さい値を平均として有する確率分布は、状態が安定状態にある通信網に対応している。
【００５３】
従って、２つの確率分布の交点における遅延時間は、通信網の状態が輻輳状態にある範囲における遅延時間の下限値に十分に近い値となる可能性が十分に高い。従って、第１実施形態に係るパケットロス率推定装置２０によれば、より一層高い精度にて閾値遅延時間を推定することができる。
【００５４】
なお、第１実施形態においては、パケットロス率推定装置は、受信装置２０により構成されていたが、送信装置１０により構成されていてもよく、送信装置１０及び受信装置２０の両方により構成されていてもよい。また、通信システム１は、送信装置１０及び受信装置２０以外の装置としてパケットロス率推定装置を備えていてもよい。また、送信装置１０及び受信装置２０のそれぞれが、ともに、パケットロス率推定装置の機能を有していてもよい。
【００５５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る通信システムについて説明する。第２実施形態に係る通信システムは、上記第１実施形態に係る通信システムに対して、推定されたパケットロス率に基づいて、誤り訂正処理にて用いられる冗長度を決定する点において相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。
【００５６】
第２実施形態に係る通信装置１０，２０は、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）端末である。ＶｏＩＰ端末（送信装置）１０、及び、ＶｏＩＰ端末（受信装置）２０は、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従って、音声を表す情報を含むパケット（音声パケット）を送受信する。これにより、通信システム１は、電話サービスを実現する。
【００５７】
また、通信網には、図１において図示されない、他の多くの通信装置が接続されている。これらの通信装置が行う通信によって、通信網の状態（通信品質等）は、時間の経過に伴って変化する。
【００５８】
そこで、ＶｏＩＰ端末２０は、電話サービスにおける音声の途切れ等が発生しないように、パケットを受信する際、通信網において消失したパケットを復元するための誤り訂正処理を行う。このため、ＶｏＩＰ端末１０は、所定の冗長度にて冗長化されたパケット（冗長符号化されたパケット）を送信する。本例では、ＶｏＩＰ端末１０は、パケットロス率を推定し、推定されたパケットロス率に基づいて冗長度を決定する。即ち、ＶｏＩＰ端末１０は、パケットロス率推定装置を構成している。
【００５９】
なお、ＶｏＩＰ端末１０も、ＶｏＩＰ端末２０と同様に、パケットを受信する際、誤り訂正処理を行うように構成されていてもよい。この場合、ＶｏＩＰ端末２０は、パケットロス率を推定し、推定されたパケットロス率に基づいて冗長度を決定し、決定された冗長度にて冗長化されたパケットを送信するように構成される。なお、ＶｏＩＰ端末２０は、ＶｏＩＰ端末１０により推定されたパケットロス率に基づいて冗長度を決定するように構成されていてもよい。
【００６０】
（機能）
図５に示したように、ＶｏＩＰ端末１０の機能は、第１実施形態に係る受信装置２０の機能に加えて、冗長度決定部（冗長度決定手段）２７と、符号化処理部２８と、パケット送信部２９と、を含む。
【００６１】
冗長度決定部２７は、パケットロス率推定部２６により推定されたパケットロス率に基づいて冗長度を決定する。本例では、冗長度決定部２７は、推定されたパケットロス率が大きくなるほど大きくなる値を冗長度として決定する。
【００６２】
符号化処理部２８は、冗長度決定部２７により決定された冗長度を有するように、データを符号化する。パケット送信部２９は、符号化処理部２８により符号化されたデータからパケットを生成し、生成されたパケットを送信する。
【００６３】
ＶｏＩＰ端末２０は、ＶｏＩＰ端末１０からパケットを受信し、受信したパケットに基づいて、通信網において消失したパケットを復元するための誤り訂正処理を実行する。
【００６４】
ところで、通信網を流れるパケットの遅延時間は、通信網においてパケットが伝送される際に経由するルータにおける転送処理の待ち時間、及び、伝送時間の和である。伝送時間の、時間の経過に伴う変動量は、比較的小さい。一方、転送処理の待ち時間は、クロストラフィック（他の通信装置間の通信量）が時間の経過に伴って比較的大きく変化するので、時間の経過に伴って比較的大きく変化する。
【００６５】
即ち、あるルータに流入するクロストラフィックが少ない場合、当該ルータにおける待ち時間は短くなり、一方、当該ルータに流入するクロストラフィックが多い場合、当該ルータにおける待ち時間は長くなる。更に、ルータのバッファ長（ルータの記憶容量）を超えるトラフィックがルータに流入すると、パケットロスが発生する。
【００６６】
このような、ルータにおける待ち時間（即ち、ルータの混雑状況）と、パケットの遅延時間と、の関係に基づく、遅延時間の確率分布は、上述した混合分布（第２の確率分布）によりよく表される。従って、ＶｏＩＰ端末１０は、高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【００６７】
なお、多くの通信網において、時間の経過に伴って、混雑するルータが変化した場合、その変化に応じて、混合分布を構成する確率分布を特定するためのパラメータが変化するため、２つの確率分布により構成される混合分布に基づいて、高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【００６８】
以上、説明したように、本発明の第２実施形態に係る通信システムによれば、第１実施形態に係る通信システムと同様の作用及び効果を奏することができる。
更に、第２実施形態に係る通信システムによれば、通信網において消失したパケットをＶｏＩＰ端末（受信装置）２０が確実に復元することができるとともに、冗長度を過大な値に設定することを防止することができる。
【００６９】
次に、本発明の第２実施形態に係る通信システムの効果を説明するため、図６に示したシミュレーションモデルについて説明する。
【００７０】
図６におけるＶｏＩＰ端末Ｖ１が第２実施形態に係るＶｏＩＰ端末１０に対応し、図６におけるＶｏＩＰ端末Ｖ２が第２実施形態に係るＶｏＩＰ端末２０に対応している。また、ＶｏＩＰ端末Ｖ１と、ＶｏＩＰ端末Ｖ２と、は、ルータＲ１及びルータＲ２を介して接続されている。更に、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）端末Ｃ１〜Ｃ６も、ルータＲ１及びルータＲ２を介して接続されている。即ち、ＴＣＰ端末Ｃ１〜Ｃ６は、クロストラフィックを生成する。
【００７１】
このシミュレーションモデルにおいては、ＶｏＩＰ端末Ｖ１、及び、ＶｏＩＰ端末Ｖ２が互いに音声パケットを送受信する。また、ＴＣＰ端末Ｃ１〜Ｃ６は、所定の時間帯において、クロストラフィックを発生させる。
【００７２】
このシミュレーションモデルに本発明を適用した場合におけるパケットロス率を図７に示す。図７に示した実線Ｌ１は、ルータＲ１又はルータＲ２において測定されたパケットロス率を示す。図７に示した点線Ｌ２は、ＶｏＩＰ端末Ｖ２により推定されたパケットロス率を示す。図７に示した一点鎖線Ｌ３は、ＶｏＩＰ端末Ｖ２において測定されたパケットロス率を示す。
【００７３】
時刻５から時刻１０においては、ＶｏＩＰ端末Ｖ２において測定されたパケットロス率Ｌ３は、０である。一方、ＶｏＩＰ端末Ｖ２により推定されたパケットロス率Ｌ２は、ルータＲ１又はルータＲ２において測定されたパケットロス率Ｌ１に比較的近い値を有する。即ち、ＶｏＩＰ端末Ｖ２は、高い精度にてパケットロス率を推定している、と言うことができる。
【００７４】
また、時刻１１から時刻１６においては、ＶｏＩＰ端末Ｖ２により推定されたパケットロス率Ｌ２、及び、ＶｏＩＰ端末Ｖ２において測定されたパケットロス率Ｌ３、は、ルータＲ１又はルータＲ２において測定されたパケットロス率Ｌ１よりも大きい値を有する。この理由は、パケットロス率の定義が「パケットロスが発生した回数／単位時間あたりに受信されたパケットの数」であり、ルータＲ１及びルータＲ２が受信するパケットの数と、ＶｏＩＰ端末Ｖ２が受信するパケットの数が異なるためである。
【００７５】
ところで、ＶｏＩＰ端末Ｖ２により推定されたパケットロス率Ｌ２が、ルータＲ１又はルータＲ２において測定されたパケットロス率Ｌ１よりも大きい値を有している場合、冗長度は、十分に大きな値に設定される。従って、音声の途切れが発生することを確実に防止することができる。
【００７６】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る通信システムについて説明する。第３実施形態に係る通信システムは、上記第１実施形態に係る通信システムに対して、推定されたパケットロス率に基づいて、送信されるコンテンツデータが有するビットレートを決定する点において相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。
【００７７】
第３実施形態に係る通信装置１０は、配信サーバ装置である。また、通信装置２０は、映像端末である。なお、映像端末２０は、携帯電話端末、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、カーナビゲーション端末、又は、ゲーム端末等であってもよい。
【００７８】
配信サーバ装置１０は、コンテンツ（本例では、映像）を表すコンテンツデータを予め記憶している。配信サーバ装置１０は、ＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従って、コンテンツデータを映像端末２０へ送信する。映像端末２０は、配信サーバ装置１０からコンテンツデータを受信し、受信したコンテンツデータが表すコンテンツを出力（再生）する（本例では、ディスプレイに表示する）。
【００７９】
また、通信網には、図１において図示されない、他の多くの通信装置が接続されている。これらの通信装置が行う通信によって、通信網の状態（通信品質等）は、時間の経過に伴って変化する。
【００８０】
そこで、配信サーバ装置１０は、映像端末２０によるコンテンツの再生が停止したり、再生中のコンテンツ（映像）が乱れたり、しないように、送信するコンテンツデータが有するビットレートを調整する。このため、映像端末２０は、パケットロス率を推定し、推定されたパケットロス率を配信サーバ装置１０へ送信する。更に、配信サーバ装置１０は、受信したパケットロス率に基づいてビットレートを決定し、決定されたビットレートを有するコンテンツデータを送信する。即ち、本例では、映像端末２０は、パケットロス率推定装置を構成している。
【００８１】
なお、映像端末２０は、パケットロス率を推定し、推定されたパケットロス率に基づいてビットレートを決定し、決定したビットレートを配信サーバ装置１０へ送信するように構成されていてもよい。この場合、配信サーバ装置１０は、受信したビットレートを有するコンテンツデータを送信するように構成される。
【００８２】
（機能）
映像端末２０の機能は、第１実施形態に係る受信装置２０の機能と同じ機能を有する。更に、映像端末２０は、推定されたパケットロス率を、予め設定された送信周期が経過する毎に、配信サーバ装置１０へ送信する機能を有する。
【００８３】
また、配信サーバ装置１０の機能は、図８に示したように、ビットレート決定部（ビットレート決定手段）３１と、パケット送信部３２と、を含む。
【００８４】
ビットレート決定部３１は、映像端末２０からパケットロス率を受信する。ビットレート決定部３１は、受信されたパケットロス率に基づいてビットレートを決定する。本例では、ビットレート決定部３１は、受信されたパケットロス率が大きくなるほど小さくなる値をビットレートとして決定する。
【００８５】
ところで、配信サーバ装置１０は、ＨＴＴＰに従って、コンテンツデータを送信する。従って、パケットロス率は、ＨＴＴＰよりも下位側のレイヤにて動作するＴＣＰのスループット性能に影響を与える。例えば、ＴＣＰの制御アルゴリズムの一つであるＴＣＰ Ｒｅｎｏにおいては、スループット性能は、数式３により算出される。
【数３】
【００８６】
ここで、ＭＳＳは、最大セグメントサイズであり、ＲＴＴは、遅延時間である。また、ＰＬＲは、パケットロス率であり、ＴＰは、スループット性能である。
従って、本例では、ビットレート決定部３１は、受信されたパケットロス率と、数式３と、に基づいてスループット性能を算出し、算出されたスループット性能に基づいて、ビットレートを決定する。
【００８７】
パケット送信部３２は、ビットレート決定部３１により決定されたビットレートを有するコンテンツデータを取得し、取得されたコンテンツデータからパケットを生成する。そして、パケット送信部３２は、生成されたパケット（即ち、コンテンツデータの一部を含むパケット）を映像端末２０へ送信する。
【００８８】
以上、説明したように、本発明の第３実施形態に係る通信システムによれば、第１実施形態に係る通信システムと同様の作用及び効果を奏することができる。
更に、第３実施形態に係る通信システムによれば、パケットロス率が過大となることを防止することができる範囲において、送信されるコンテンツデータのビットレートを高めることができる。この結果、ユーザ体感品質を高めることができる。
【００８９】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係るパケットロス率推定装置について図９を参照しながら説明する。
第４実施形態に係るパケットロス率推定装置１００は、
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得部（パケット到着率取得手段）１０１と、
上記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得部（第１の確率分布取得手段）１０２と、
上記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが上記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定部（パケットロス率推定手段）１０３と、
を備える。
【００９０】
これによれば、送信装置から受信装置へ単位時間あたりに送信されるパケットの数（パケット数）が比較的少ない場合であっても、取得されたパケット到着率の統計的なばらつきが、パケットロス率の推定に及ぼす影響を低減することができる。従って、取得されたパケット到着率に直接に基づいてパケットロス率を算出する場合よりも、高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【００９１】
以上、上記実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成及び詳細に、本願発明の範囲内において当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００９２】
なお、上記各実施形態において通信システムの各機能は、ＣＰＵがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現されていたが、回路等のハードウェアにより実現されていてもよい。
【００９３】
また、上記各実施形態においてプログラムは、記憶装置に記憶されていたが、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。例えば、記録媒体は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の可搬性を有する媒体である。
【００９４】
また、上記実施形態の他の変形例として、上述した実施形態及び変形例の任意の組み合わせが採用されてもよい。
【００９５】
＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載され得るが、以下には限られない。
【００９６】
（付記１）
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を備えるパケットロス率推定装置。
【００９７】
これによれば、送信装置から受信装置へ単位時間あたりに送信されるパケットの数（パケット数）が比較的少ない場合であっても、取得されたパケット到着率の統計的なばらつきが、パケットロス率の推定に及ぼす影響を低減することができる。従って、取得されたパケット到着率に直接に基づいてパケットロス率を算出する場合よりも、高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【００９８】
（付記２）
付記１に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記送信装置が前記パケットを送信した時点から、前記受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得する遅延時間取得手段と、
前記取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得する第２の確率分布取得手段と、
前記取得された第２の確率分布に基づいて、前記通信網の状態が輻輳状態にある範囲における前記遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する閾値遅延時間推定手段と、
前記推定された閾値遅延時間に対応する前記閾値パケット到着率を取得する閾値パケット到着率取得手段と、
を備えるパケットロス率推定装置。
【００９９】
ところで、遅延時間は、通信網の状態が輻輳状態にあるか否かと強い相関を有する。即ち、遅延時間が相当長いことは、通信網の状態が輻輳状態にあることに対応している。また、通信網の状態が輻輳状態にある場合、送信装置から送信されたパケットは、通信網において消失する（即ち、パケットロスが発生する）可能性が比較的高い。従って、上記のようにパケットロス率推定装置を構成することにより、閾値パケット到着率を適切に設定することができる。この結果、より一層高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【０１００】
更に、上記のように構成されたパケットロス率推定装置によれば、取得された遅延時間の統計的なばらつきが、閾値遅延時間の推定に及ぼす影響を低減することができる。従って、取得された遅延時間に直接に基づいて閾値遅延時間を推定する場合よりも、高い精度にて閾値遅延時間を推定することができる。
【０１０１】
（付記３）
付記２に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記第２の確率分布は、複数の確率分布の和により表される混合分布であり、
前記閾値遅延時間推定手段は、前記複数の確率分布に含まれる２つの確率分布の交点における遅延時間を前記閾値遅延時間として推定するように構成されたパケットロス率推定装置。
【０１０２】
ところで、第２の確率分布は、複数の確率分布の和により、よく表される。更に、各確率分布は、互いに異なる通信網の状態に対応していることが多い。従って、より大きい値を平均として有する確率分布は、状態が輻輳状態（即ち、パケットロスが発生する状態）にある通信網に対応している。同様に、より小さい値を平均として有する確率分布は、状態が安定状態（即ち、パケットロスが発生しない状態）にある通信網に対応している。
【０１０３】
従って、２つの確率分布の交点における遅延時間は、通信網の状態が輻輳状態にある範囲における遅延時間の下限値に十分に近い値となる可能性が十分に高い。従って、上記のようにパケットロス率推定装置を構成することにより、より一層高い精度にて閾値遅延時間を推定することができる。
【０１０４】
（付記４）
付記２に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記第２の確率分布は、複数の確率分布の和により表される混合分布であり、
前記閾値遅延時間推定手段は、前記複数の確率分布に含まれる確率分布の、平均及び分散のうちの少なくとも１つに基づいて、前記閾値遅延時間を推定するように構成されたパケットロス率推定装置。
【０１０５】
（付記５）
付記２乃至付記４のいずれか一項に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記閾値パケット到着率取得手段は、前記遅延時間と、前記パケット到着率と、の対応関係を、回帰分析を行うことにより予め取得するとともに、当該取得された対応関係と、前記閾値遅延時間と、に基づいて前記閾値パケット到着率を取得するように構成されたパケットロス率推定装置。
【０１０６】
（付記６）
付記１乃至付記５のいずれか一項に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記第１の確率分布は、ポアソン分布、又は、冪乗則に従った確率分布である冪分布であるパケットロス率推定装置。
【０１０７】
（付記７）
付記１乃至付記６のいずれか一項に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記第１の確率分布取得手段は、前記第１の確率分布を特定するためのパラメータを取得することにより当該第１の確率分布を取得するように構成されたパケットロス率推定装置。
【０１０８】
（付記８）
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得し、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得し、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定する、パケットロス率推定方法。
【０１０９】
（付記９）
付記８に記載のパケットロス率推定方法であって、
前記送信装置が前記パケットを送信した時点から、前記受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得し、
前記取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得し、
前記取得された第２の確率分布に基づいて、前記通信網の状態が輻輳状態にある範囲における前記遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する閾値遅延時間推定手段と、
前記推定された閾値遅延時間に対応する前記閾値パケット到着率を取得する、パケットロス率推定方法。
【０１１０】
（付記１０）
情報処理装置に、
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を実現させるためのパケットロス率推定プログラム。
【０１１１】
（付記１１）
付記１０に記載のパケットロス率推定プログラムであって、
前記情報処理装置に、更に、
前記送信装置が前記パケットを送信した時点から、前記受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得する遅延時間取得手段と、
前記取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得する第２の確率分布取得手段と、
前記取得された第２の確率分布に基づいて、前記通信網の状態が輻輳状態にある範囲における前記遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する閾値遅延時間推定手段と、
前記推定された閾値遅延時間に対応する前記閾値パケット到着率を取得する閾値パケット到着率取得手段と、
を実現させるためのパケットロス率推定プログラム。
【０１１２】
（付記１２）
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置と、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続され且つ当該送信装置から当該パケットを受信する受信装置と、を備えるとともに、
前記受信装置が単位時間あたりに前記送信装置から受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を備える通信システム。
【０１１３】
（付記１３）
付記１２に記載の通信システムであって、
前記送信装置が前記パケットを送信した時点から、前記受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得する遅延時間取得手段と、
前記取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得する第２の確率分布取得手段と、
前記取得された第２の確率分布に基づいて、前記通信網の状態が輻輳状態にある範囲における前記遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する閾値遅延時間推定手段と、
前記推定された閾値遅延時間に対応する前記閾値パケット到着率を取得する閾値パケット到着率取得手段と、
を備える通信システム。
【０１１４】
（付記１４）
付記１２又は付記１３に記載の通信システムであって、
前記送信装置は、前記通信網において消失したパケットを復元するための誤り訂正処理を前記受信装置に行わせるために、所定の冗長度にて冗長化された前記パケットを送信するように構成され、
前記推定されたパケットロス率に基づいて前記冗長度を決定する冗長度決定手段を備える通信システム。
【０１１５】
これによれば、通信網において消失したパケットを受信装置が確実に復元することができるとともに、冗長度を過大な値に設定することを防止することができる。
【０１１６】
（付記１５）
付記１２乃至付記１４のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記送信装置は、所定のビットレートを有するコンテンツデータの一部を前記パケットとして送信するように構成され、
前記推定されたパケットロス率に基づいて前記ビットレートを決定するビットレート決定手段を備える通信システム。
【０１１７】
これによれば、パケットロス率が過大となることを防止することができる範囲において、送信されるコンテンツデータのビットレートを高めることができる。この結果、ユーザ体感品質を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、パケットロス率を推定するパケットロス率推定装置、及び、ＩＰ網を介して通信を行う通信システム等に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 通信システム
１０ 通信装置（送信装置、ＶｏＩＰ端末、配信サーバ装置）
２０ 通信装置（受信装置、ＶｏＩＰ端末、映像端末）
２１ パケットモニタ部
２２ 第１の確率分布取得部
２３ 第２の確率分布取得部
２４ 閾値遅延時間推定部
２５ 閾値パケット到着率取得部
２６ パケットロス率推定部
２７ 冗長度決定部
２８ 符号化処理部
２９ パケット送信部
３１ ビットレート決定部
３２ パケット送信部
１００ パケットロス率推定装置
１０１ パケット到着率取得部
１０２ 第１の確率分布取得部
１０３ パケットロス率推定部
ＮＷ 通信回線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケットロス率を推定するパケットロス率推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信網（例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網）を介して、映像配信及び音声通話等を提供するサービスが存在している。ところで、ＩＰ網は、ベストエフォート型の通信網であり、通信品質を保証していない。そのため、ベストエフォート型の通信網を介して、比較的高い通信品質にて、映像配信又は音声通話等のサービスを提供するためには、通信網においてパケットが消失するパケットロスの発生を抑制する必要がある。
【０００３】
例えば、パケットロスの発生を抑制するため、映像配信又は音声通話等のサービスを提供する通信システムは、パケットを受信する受信装置から、例えば、ＲＴＣＰ（ＲＴＰ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従った通信状態情報を受信する。例えば、通信状態情報は、単位時間あたりに受信装置が受信するパケットの数であるパケット到着率、又は、送信装置がパケットを送信した時点から受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間等を表す情報を含む。
【０００４】
そして、通信システムは、受信した通信状態情報に基づいてパケットロス率を推定し、推定したパケットロス率に基づいて、送信装置が送信するコンテンツデータが有するビットレートを調整したり、誤り訂正処理を行うためのパケットの冗長度を決定したり、する。
【０００５】
パケットロス率を推定するパケットロス率推定装置として、特許文献１乃至特許文献３に記載のパケットロス率推定装置は、通信状態情報を取得し、取得された通信状態情報に直接に基づいて、パケットロス率を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２４４６９５号公報
【特許文献２】特開２００６−０３３３９６号公報
【特許文献３】特開２００６−１２８９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、送信装置から受信装置へ単位時間あたりに送信されるパケットの数（パケット数）が比較的少ない場合、取得された通信状態情報の統計的なばらつきが、パケットロス率の推定に及ぼす影響が過大となる。
【０００８】
例えば、実際のパケットロス率が５％である場合において、送信装置が受信装置へ単位時間あたりに１０個のパケットを送信している場合を想定する。この場合、通信網においてパケットが消失するか否かが二項分布により表されることを仮定すると、パケットロスが発生しない確率が約６０％となる。
【０００９】
従って、このような場合において、取得された通信状態情報に直接に基づいて、パケットロス率を算出するようにパケットロス率推定装置が構成されていると、パケットロス率を高い精度にて推定することができない。また、これに対処するため、送信装置から受信装置へ大量のパケットを送信することも考えられる。しかしながら、この場合も、大量のパケットによって通信網の状態が変化するため、パケットロス率を高い精度にて推定するができない。
【００１０】
このため、本発明の目的は、上述した課題である「パケットロス率を高い精度にて推定するができない場合が生じること」を解決することが可能なパケットロス率推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を達成するため本発明の一形態であるパケットロス率推定装置は、
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
上記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
上記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが上記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を備える。
【００１２】
また、本発明の他の形態であるパケットロス率推定方法は、
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得し、
上記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得し、
上記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが上記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定する方法である。
【００１３】
また、本発明の他の形態であるパケットロス率推定プログラムは、
情報処理装置に、
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
上記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
上記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが上記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を実現させるためのプログラムである。
【００１４】
また、本発明の他の形態である通信システムは、
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置と、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続され且つ当該送信装置から当該パケットを受信する受信装置と、を備えるとともに、
上記受信装置が単位時間あたりに上記送信装置から受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
上記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
上記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが上記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以上のように構成されることにより、パケットロス率を高い精度にて推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る通信システムの概略構成を表す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る受信装置の機能の概略を表すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る第２の確率分布（混合分布）を示したグラフである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る受信装置のＣＰＵが実行するパケットロス率推定プログラムを示したフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＶｏＩＰ端末の機能の概略を表すブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る通信システムを模擬したシミュレーションモデルを概念的に示した説明図である。
【図７】図６に示したシミュレーションモデルにおけるパケットロス率を示したグラフである。
【図８】本発明の第３実施形態に係る配信サーバ装置の機能の概略を表すブロック図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るパケットロス率推定装置の機能の概略を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る、パケットロス率推定装置、パケットロス率推定方法、パケットロス率推定プログラム、及び、通信システム、の各実施形態について図１〜図９を参照しながら説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
（構成）
図１に示したように、第１実施形態に係る通信システム１は、送信装置としての通信装置１０と、受信装置としての通信装置２０と、を含む。送信装置１０、及び、受信装置２０は、通信網としてのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網を構成する通信回線ＮＷを介して、互いに通信可能に接続されている。
【００１９】
各通信装置（情報処理装置）１０，２０は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ；Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、及び、記憶装置（メモリ）を備える。各通信装置１０，２０は、記憶装置に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することにより、後述する機能を実現するように構成されている。
【００２０】
本例では、受信装置２０は、パケットロス率推定装置を構成している。また、送信装置１０は、単位時間あたりに予め設定された数のパケットを受信装置２０へ送信する。
【００２１】
（機能）
図２は、上記のように構成された受信装置２０の機能を表すブロック図である。
受信装置２０の機能は、パケットモニタ部（パケット到着率取得手段、遅延時間取得手段）２１と、第１の確率分布取得部（第１の確率分布取得手段）２２と、第２の確率分布取得部（第２の確率分布取得手段）２３と、閾値遅延時間推定部（閾値遅延時間推定手段）２４と、閾値パケット到着率取得部（閾値パケット到着率取得手段）２５と、パケットロス率推定部（パケットロス率推定手段）２６と、を含む。
【００２２】
パケットモニタ部２１は、送信装置１０から送信されたパケットを受信する。パケットモニタ部２１は、送信装置１０から、単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得（本例では、測定）する。
【００２３】
更に、パケットモニタ部２１は、送信装置１０がパケットを送信した時点から、受信装置２０が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得する。本例では、パケットモニタ部２１は、パケットを受信した時刻と、当該パケットに含まれる情報としての当該パケットが送信された時刻と、に基づいて遅延時間を取得する。
なお、本例では、パケット到着率と遅延時間とは、通信状態を表す通信状態情報を構成している。
【００２４】
第１の確率分布取得部２２は、パケットモニタ部２１により取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する。具体的には、第１の確率分布取得部２２は、第１の確率分布を特定するためのパラメータを取得することにより当該第１の確率分布を取得する。
【００２５】
本例では、第１の確率分布取得部２２は、ＥＭ（Ｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎ Ｍａｘｉｍｉｚａｔｉｏｎ）アルゴリズムに従って、第１の確率分布を特定するためのパラメータを推定（取得）する。なお、第１の確率分布取得部２２は、他の最尤推定法を用いてパラメータを推定してもよい。また、本例では、第１の確率分布は、ポアソン分布である。従って、第１の確率分布取得部２２は、パケット到着率の平均値を、第１の確率分布を特定するためのパラメーとして推定する。
なお、第１の確率分布は、冪乗則に従った確率分布である冪分布であってもよい。
【００２６】
なお、第１の確率分布取得部２２は、前回、推定されたパラメータにも基づいてパラメータを推定するように構成されていてもよい。この場合、第１の確率分布取得部２２は、最初にパラメータを推定するとき、予め設定された値を用いるように構成されることが好適である。
【００２７】
第２の確率分布取得部２３は、パケットモニタ部２１により取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得する。具体的には、第２の確率分布取得部２３は、第２の確率分布を特定するためのパラメータを取得することにより当該第２の確率分布を取得する。
【００２８】
本例では、第２の確率分布取得部２３は、第１の確率分布取得部２２と同様に、ＥＭアルゴリズムに従って、第２の確率分布を特定するためのパラメータを推定（取得）する。なお、第２の確率分布取得部２３は、他の最尤推定法を用いてパラメータを推定してもよい。
【００２９】
また、本例では、第２の確率分布は、図３、及び、数式１に示したように、複数（本例では、２つ）の確率分布の和により表される混合分布である。
【数１】
【００３０】
数式１において、ｆ（ｘ）は、第２の確率分布である。ｘは、確率変数としての遅延時間である。Ｎは、第２の確率分布を構成する確率分布の数（即ち、本例では、Ｎ＝２）である。ｇ（ｘ，θｉ）は、第２の確率分布を構成する確率分布である。θｉは、確率分布ｇ（ｘ，θｉ）を特定するためのパラメータである。πｉは、係数である。πｉは、数式２に示したように、和が１となるように設定される。
【数２】
【００３１】
本例では、第２の確率分布は、ガンマ分布の重み付き線形和により表される。即ち、第２の確率分布は、各ガンマ分布に係数を乗じた確率分布の和により表される。
【００３２】
閾値遅延時間推定部２４は、第２の確率分布取得部２３により取得された第２の確率分布に基づいて、通信網の状態が輻輳状態にある範囲における遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する。即ち、閾値遅延時間は、通信網の状態が安定状態（即ち、パケットロスが発生しない状態）にある範囲と、通信網の状態が輻輳状態（即ち、パケットロスが発生する状態）にある範囲と、の境界における遅延時間である。
【００３３】
ところで、第２の確率分布を構成する２つの確率分布のうちの、より大きい値を平均として有する確率分布は、状態が輻輳状態にある通信網に対応している。また、第２の確率分布を構成する２つの確率分布のうちの、より小さい値を平均として有する確率分布は、状態が安定状態にある通信網に対応している。従って、２つの確率分布の交点における遅延時間は、通信網の状態が輻輳状態にある範囲における遅延時間の下限値に十分に近い値となる可能性が十分に高い。
【００３４】
そこで、本例では、閾値遅延時間推定部２４は、第２の確率分布を構成する２つの確率分布の交点における遅延時間Ｔ１を閾値遅延時間として推定する。ここで、２つの確率分布の交点における遅延時間は、当該遅延時間における確率の値が、２つの確率分布間で一致する遅延時間である。
【００３５】
なお、閾値遅延時間推定部２４は、第２の確率分布を構成する複数の確率分布に含まれる確率分布の、平均及び分散のうちの少なくとも１つに基づいて、閾値遅延時間を推定するように構成されていてもよい。例えば、閾値遅延時間推定部２４は、第２の確率分布を構成する２つの確率分布のうちの、より小さい値を平均として有する確率分布ｇ（ｘ，θ１）の平均Ｔａに当該確率分布の分散の平方根（即ち、標準偏差）Ｄを加えた値Ｔ２を閾値遅延時間として推定する。
【００３６】
なお、第２の確率分布（混合分布）を構成する確率分布の数が３以上である場合、閾値遅延時間推定部２４は、パケットロスが発生した数を計測し、計測した数に基づいて閾値遅延時間を推定するように構成されていてもよい。
【００３７】
閾値パケット到着率取得部２５は、閾値遅延時間推定部２４により推定された閾値遅延時間に対応する閾値パケット到着率を取得する。本例では、閾値パケット到着率取得部２５は、遅延時間と、パケット到着率と、の対応関係を、回帰分析を行うことにより予め取得する。そして、閾値パケット到着率取得部２５は、取得された対応関係と、閾値遅延時間推定部２４により推定された閾値遅延時間と、に基づいて閾値パケット到着率を取得する。
【００３８】
パケットロス率推定部２６は、第１の確率分布取得部２２により取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が、閾値パケット到着率取得部２５により取得された閾値パケット到着率以下となる確率をパケットロス率として推定する。パケットロス率は、パケットが通信網において消失する確率である。
【００３９】
（作動）
次に、上記のように構成された受信装置２０の作動について図４を参照しながら説明する。図４は、受信装置２０のＣＰＵが実行するパケットロス率推定プログラムを示したフローチャートである。
【００４０】
いま、送信装置１０が、単位時間あたりに予め設定された数のパケットを受信装置２０へ送信している状態を想定する。この状態において、受信装置２０のパケットモニタ部２１は、送信装置１０からパケットを受信する。そして、パケットモニタ部２１は、受信したパケットに基づいて、パケット到着率と遅延時間とを含む通信状態情報を取得する（ステップＳ１０１）。
【００４１】
次いで、第１の確率分布取得部２２は、ステップＳ１０１にて取得された通信状態情報に含まれるパケット到着率に基づいて、第１の確率分布を特定するためのパラメータを取得することにより当該第１の確率分布を取得する（ステップＳ１０２）。
【００４２】
そして、第２の確率分布取得部２３は、ステップＳ１０１にて取得された通信状態情報に含まれる遅延時間に基づいて、第２の確率分布を特定するためのパラメータを取得することにより当該第２の確率分布を取得する（ステップＳ１０３）。
【００４３】
次いで、閾値遅延時間推定部２４は、ステップＳ１０３にて取得された第２の確率分布に基づいて閾値遅延時間を推定する（ステップＳ１０４）。本例では、閾値遅延時間推定部２４は、第２の確率分布を構成する２つの確率分布の交点における遅延時間を閾値遅延時間として推定する。
【００４４】
そして、閾値パケット到着率取得部２５は、ステップＳ１０４にて推定された閾値遅延時間に対応する閾値パケット到着率を、予め取得された、遅延時間とパケット到着率との対応関係に基づいて取得する（ステップＳ１０５）。
【００４５】
次いで、パケットロス率推定部２６は、ステップＳ１０２にて取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が、ステップＳ１０５にて取得された閾値パケット到着率以下となる確率をパケットロス率として推定する（ステップＳ１０６）。
【００４６】
以上、説明したように、本発明の第１実施形態に係るパケットロス率推定装置（受信装置）２０によれば、送信装置１０から受信装置２０へ単位時間あたりに送信されるパケットの数（パケット数）が比較的少ない場合であっても、取得されたパケット到着率の統計的なばらつきが、パケットロス率の推定に及ぼす影響を低減することができる。従って、取得されたパケット到着率に直接に基づいてパケットロス率を算出する場合よりも、高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【００４７】
更に、第１実施形態に係るパケットロス率推定装置２０は、取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得し、取得された第２の確率分布に基づいて、閾値遅延時間を推定し、推定された閾値遅延時間に対応する閾値パケット到着率を取得する。
【００４８】
ところで、遅延時間は、通信網の状態が輻輳状態にあるか否かと強い相関を有する。即ち、遅延時間が相当長いことは、通信網の状態が輻輳状態にあることに対応している。また、通信網の状態が輻輳状態にある場合、送信装置から送信されたパケットは、通信網において消失する（即ち、パケットロスが発生する）可能性が比較的高い。
【００４９】
従って、第１実施形態に係るパケットロス率推定装置２０によれば、閾値パケット到着率を適切に設定することができる。この結果、より一層高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【００５０】
更に、第１実施形態に係るパケットロス率推定装置２０によれば、取得された遅延時間の統計的なばらつきが、閾値遅延時間の推定に及ぼす影響を低減することができる。従って、取得された遅延時間に直接に基づいて閾値遅延時間を推定する場合よりも、高い精度にて閾値遅延時間を推定することができる。
【００５１】
加えて、第１実施形態に係るパケットロス率推定装置２０は、第２の確率分布を構成する複数の確率分布に含まれる２つの確率分布の交点における遅延時間を閾値遅延時間として推定する。
【００５２】
ところで、第２の確率分布は、複数の確率分布の和により、よく表される。更に、各確率分布は、互いに異なる通信網の状態に対応していることが多い。従って、より大きい値を平均として有する確率分布は、状態が輻輳状態にある通信網に対応している。同様に、より小さい値を平均として有する確率分布は、状態が安定状態にある通信網に対応している。
【００５３】
従って、２つの確率分布の交点における遅延時間は、通信網の状態が輻輳状態にある範囲における遅延時間の下限値に十分に近い値となる可能性が十分に高い。従って、第１実施形態に係るパケットロス率推定装置２０によれば、より一層高い精度にて閾値遅延時間を推定することができる。
【００５４】
なお、第１実施形態においては、パケットロス率推定装置は、受信装置２０により構成されていたが、送信装置１０により構成されていてもよく、送信装置１０及び受信装置２０の両方により構成されていてもよい。また、通信システム１は、送信装置１０及び受信装置２０以外の装置としてパケットロス率推定装置を備えていてもよい。また、送信装置１０及び受信装置２０のそれぞれが、ともに、パケットロス率推定装置の機能を有していてもよい。
【００５５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る通信システムについて説明する。第２実施形態に係る通信システムは、上記第１実施形態に係る通信システムに対して、推定されたパケットロス率に基づいて、誤り訂正処理にて用いられる冗長度を決定する点において相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。
【００５６】
第２実施形態に係る通信装置１０，２０は、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）端末である。ＶｏＩＰ端末（送信装置）１０、及び、ＶｏＩＰ端末（受信装置）２０は、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従って、音声を表す情報を含むパケット（音声パケット）を送受信する。これにより、通信システム１は、電話サービスを実現する。
【００５７】
また、通信網には、図１において図示されない、他の多くの通信装置が接続されている。これらの通信装置が行う通信によって、通信網の状態（通信品質等）は、時間の経過に伴って変化する。
【００５８】
そこで、ＶｏＩＰ端末２０は、電話サービスにおける音声の途切れ等が発生しないように、パケットを受信する際、通信網において消失したパケットを復元するための誤り訂正処理を行う。このため、ＶｏＩＰ端末１０は、所定の冗長度にて冗長化されたパケット（冗長符号化されたパケット）を送信する。本例では、ＶｏＩＰ端末１０は、パケットロス率を推定し、推定されたパケットロス率に基づいて冗長度を決定する。即ち、ＶｏＩＰ端末１０は、パケットロス率推定装置を構成している。
【００５９】
なお、ＶｏＩＰ端末１０も、ＶｏＩＰ端末２０と同様に、パケットを受信する際、誤り訂正処理を行うように構成されていてもよい。この場合、ＶｏＩＰ端末２０は、パケットロス率を推定し、推定されたパケットロス率に基づいて冗長度を決定し、決定された冗長度にて冗長化されたパケットを送信するように構成される。なお、ＶｏＩＰ端末２０は、ＶｏＩＰ端末１０により推定されたパケットロス率に基づいて冗長度を決定するように構成されていてもよい。
【００６０】
（機能）
図５に示したように、ＶｏＩＰ端末１０の機能は、第１実施形態に係る受信装置２０の機能に加えて、冗長度決定部（冗長度決定手段）２７と、符号化処理部２８と、パケット送信部２９と、を含む。
【００６１】
冗長度決定部２７は、パケットロス率推定部２６により推定されたパケットロス率に基づいて冗長度を決定する。本例では、冗長度決定部２７は、推定されたパケットロス率が大きくなるほど大きくなる値を冗長度として決定する。
【００６２】
符号化処理部２８は、冗長度決定部２７により決定された冗長度を有するように、データを符号化する。パケット送信部２９は、符号化処理部２８により符号化されたデータからパケットを生成し、生成されたパケットを送信する。
【００６３】
ＶｏＩＰ端末２０は、ＶｏＩＰ端末１０からパケットを受信し、受信したパケットに基づいて、通信網において消失したパケットを復元するための誤り訂正処理を実行する。
【００６４】
ところで、通信網を流れるパケットの遅延時間は、通信網においてパケットが伝送される際に経由するルータにおける転送処理の待ち時間、及び、伝送時間の和である。伝送時間の、時間の経過に伴う変動量は、比較的小さい。一方、転送処理の待ち時間は、クロストラフィック（他の通信装置間の通信量）が時間の経過に伴って比較的大きく変化するので、時間の経過に伴って比較的大きく変化する。
【００６５】
即ち、あるルータに流入するクロストラフィックが少ない場合、当該ルータにおける待ち時間は短くなり、一方、当該ルータに流入するクロストラフィックが多い場合、当該ルータにおける待ち時間は長くなる。更に、ルータのバッファ長（ルータの記憶容量）を超えるトラフィックがルータに流入すると、パケットロスが発生する。
【００６６】
このような、ルータにおける待ち時間（即ち、ルータの混雑状況）と、パケットの遅延時間と、の関係に基づく、遅延時間の確率分布は、上述した混合分布（第２の確率分布）によりよく表される。従って、ＶｏＩＰ端末１０は、高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【００６７】
なお、多くの通信網において、時間の経過に伴って、混雑するルータが変化した場合、その変化に応じて、混合分布を構成する確率分布を特定するためのパラメータが変化するため、２つの確率分布により構成される混合分布に基づいて、高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【００６８】
以上、説明したように、本発明の第２実施形態に係る通信システムによれば、第１実施形態に係る通信システムと同様の作用及び効果を奏することができる。
更に、第２実施形態に係る通信システムによれば、通信網において消失したパケットをＶｏＩＰ端末（受信装置）２０が確実に復元することができるとともに、冗長度を過大な値に設定することを防止することができる。
【００６９】
次に、本発明の第２実施形態に係る通信システムの効果を説明するため、図６に示したシミュレーションモデルについて説明する。
【００７０】
図６におけるＶｏＩＰ端末Ｖ１が第２実施形態に係るＶｏＩＰ端末１０に対応し、図６におけるＶｏＩＰ端末Ｖ２が第２実施形態に係るＶｏＩＰ端末２０に対応している。また、ＶｏＩＰ端末Ｖ１と、ＶｏＩＰ端末Ｖ２と、は、ルータＲ１及びルータＲ２を介して接続されている。更に、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）端末Ｃ１〜Ｃ６も、ルータＲ１及びルータＲ２を介して接続されている。即ち、ＴＣＰ端末Ｃ１〜Ｃ６は、クロストラフィックを生成する。
【００７１】
このシミュレーションモデルにおいては、ＶｏＩＰ端末Ｖ１、及び、ＶｏＩＰ端末Ｖ２が互いに音声パケットを送受信する。また、ＴＣＰ端末Ｃ１〜Ｃ６は、所定の時間帯において、クロストラフィックを発生させる。
【００７２】
このシミュレーションモデルに本発明を適用した場合におけるパケットロス率を図７に示す。図７に示した実線Ｌ１は、ルータＲ１又はルータＲ２において測定されたパケットロス率を示す。図７に示した点線Ｌ２は、ＶｏＩＰ端末Ｖ２により推定されたパケットロス率を示す。図７に示した一点鎖線Ｌ３は、ＶｏＩＰ端末Ｖ２において測定されたパケットロス率を示す。
【００７３】
時刻５から時刻１０においては、ＶｏＩＰ端末Ｖ２において測定されたパケットロス率Ｌ３は、０である。一方、ＶｏＩＰ端末Ｖ２により推定されたパケットロス率Ｌ２は、ルータＲ１又はルータＲ２において測定されたパケットロス率Ｌ１に比較的近い値を有する。即ち、ＶｏＩＰ端末Ｖ２は、高い精度にてパケットロス率を推定している、と言うことができる。
【００７４】
また、時刻１１から時刻１６においては、ＶｏＩＰ端末Ｖ２により推定されたパケットロス率Ｌ２、及び、ＶｏＩＰ端末Ｖ２において測定されたパケットロス率Ｌ３、は、ルータＲ１又はルータＲ２において測定されたパケットロス率Ｌ１よりも大きい値を有する。この理由は、パケットロス率の定義が「パケットロスが発生した回数／単位時間あたりに受信されたパケットの数」であり、ルータＲ１及びルータＲ２が受信するパケットの数と、ＶｏＩＰ端末Ｖ２が受信するパケットの数が異なるためである。
【００７５】
ところで、ＶｏＩＰ端末Ｖ２により推定されたパケットロス率Ｌ２が、ルータＲ１又はルータＲ２において測定されたパケットロス率Ｌ１よりも大きい値を有している場合、冗長度は、十分に大きな値に設定される。従って、音声の途切れが発生することを確実に防止することができる。
【００７６】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る通信システムについて説明する。第３実施形態に係る通信システムは、上記第１実施形態に係る通信システムに対して、推定されたパケットロス率に基づいて、送信されるコンテンツデータが有するビットレートを決定する点において相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。
【００７７】
第３実施形態に係る通信装置１０は、配信サーバ装置である。また、通信装置２０は、映像端末である。なお、映像端末２０は、携帯電話端末、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、カーナビゲーション端末、又は、ゲーム端末等であってもよい。
【００７８】
配信サーバ装置１０は、コンテンツ（本例では、映像）を表すコンテンツデータを予め記憶している。配信サーバ装置１０は、ＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従って、コンテンツデータを映像端末２０へ送信する。映像端末２０は、配信サーバ装置１０からコンテンツデータを受信し、受信したコンテンツデータが表すコンテンツを出力（再生）する（本例では、ディスプレイに表示する）。
【００７９】
また、通信網には、図１において図示されない、他の多くの通信装置が接続されている。これらの通信装置が行う通信によって、通信網の状態（通信品質等）は、時間の経過に伴って変化する。
【００８０】
そこで、配信サーバ装置１０は、映像端末２０によるコンテンツの再生が停止したり、再生中のコンテンツ（映像）が乱れたり、しないように、送信するコンテンツデータが有するビットレートを調整する。このため、映像端末２０は、パケットロス率を推定し、推定されたパケットロス率を配信サーバ装置１０へ送信する。更に、配信サーバ装置１０は、受信したパケットロス率に基づいてビットレートを決定し、決定されたビットレートを有するコンテンツデータを送信する。即ち、本例では、映像端末２０は、パケットロス率推定装置を構成している。
【００８１】
なお、映像端末２０は、パケットロス率を推定し、推定されたパケットロス率に基づいてビットレートを決定し、決定したビットレートを配信サーバ装置１０へ送信するように構成されていてもよい。この場合、配信サーバ装置１０は、受信したビットレートを有するコンテンツデータを送信するように構成される。
【００８２】
（機能）
映像端末２０の機能は、第１実施形態に係る受信装置２０の機能と同じ機能を有する。更に、映像端末２０は、推定されたパケットロス率を、予め設定された送信周期が経過する毎に、配信サーバ装置１０へ送信する機能を有する。
【００８３】
また、配信サーバ装置１０の機能は、図８に示したように、ビットレート決定部（ビットレート決定手段）３１と、パケット送信部３２と、を含む。
【００８４】
ビットレート決定部３１は、映像端末２０からパケットロス率を受信する。ビットレート決定部３１は、受信されたパケットロス率に基づいてビットレートを決定する。本例では、ビットレート決定部３１は、受信されたパケットロス率が大きくなるほど小さくなる値をビットレートとして決定する。
【００８５】
ところで、配信サーバ装置１０は、ＨＴＴＰに従って、コンテンツデータを送信する。従って、パケットロス率は、ＨＴＴＰよりも下位側のレイヤにて動作するＴＣＰのスループット性能に影響を与える。例えば、ＴＣＰの制御アルゴリズムの一つであるＴＣＰ Ｒｅｎｏにおいては、スループット性能は、数式３により算出される。
【数３】
【００８６】
ここで、ＭＳＳは、最大セグメントサイズであり、ＲＴＴは、遅延時間である。また、ＰＬＲは、パケットロス率であり、ＴＰは、スループット性能である。
従って、本例では、ビットレート決定部３１は、受信されたパケットロス率と、数式３と、に基づいてスループット性能を算出し、算出されたスループット性能に基づいて、ビットレートを決定する。
【００８７】
パケット送信部３２は、ビットレート決定部３１により決定されたビットレートを有するコンテンツデータを取得し、取得されたコンテンツデータからパケットを生成する。そして、パケット送信部３２は、生成されたパケット（即ち、コンテンツデータの一部を含むパケット）を映像端末２０へ送信する。
【００８８】
以上、説明したように、本発明の第３実施形態に係る通信システムによれば、第１実施形態に係る通信システムと同様の作用及び効果を奏することができる。
更に、第３実施形態に係る通信システムによれば、パケットロス率が過大となることを防止することができる範囲において、送信されるコンテンツデータのビットレートを高めることができる。この結果、ユーザ体感品質を高めることができる。
【００８９】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係るパケットロス率推定装置について図９を参照しながら説明する。
第４実施形態に係るパケットロス率推定装置１００は、
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得部（パケット到着率取得手段）１０１と、
上記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得部（第１の確率分布取得手段）１０２と、
上記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが上記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定部（パケットロス率推定手段）１０３と、
を備える。
【００９０】
これによれば、送信装置から受信装置へ単位時間あたりに送信されるパケットの数（パケット数）が比較的少ない場合であっても、取得されたパケット到着率の統計的なばらつきが、パケットロス率の推定に及ぼす影響を低減することができる。従って、取得されたパケット到着率に直接に基づいてパケットロス率を算出する場合よりも、高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【００９１】
以上、上記実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成及び詳細に、本願発明の範囲内において当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００９２】
なお、上記各実施形態において通信システムの各機能は、ＣＰＵがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現されていたが、回路等のハードウェアにより実現されていてもよい。
【００９３】
また、上記各実施形態においてプログラムは、記憶装置に記憶されていたが、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。例えば、記録媒体は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の可搬性を有する媒体である。
【００９４】
また、上記実施形態の他の変形例として、上述した実施形態及び変形例の任意の組み合わせが採用されてもよい。
【００９５】
＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載され得るが、以下には限られない。
【００９６】
（付記１）
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を備えるパケットロス率推定装置。
【００９７】
これによれば、送信装置から受信装置へ単位時間あたりに送信されるパケットの数（パケット数）が比較的少ない場合であっても、取得されたパケット到着率の統計的なばらつきが、パケットロス率の推定に及ぼす影響を低減することができる。従って、取得されたパケット到着率に直接に基づいてパケットロス率を算出する場合よりも、高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【００９８】
（付記２）
付記１に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記送信装置が前記パケットを送信した時点から、前記受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得する遅延時間取得手段と、
前記取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得する第２の確率分布取得手段と、
前記取得された第２の確率分布に基づいて、前記通信網の状態が輻輳状態にある範囲における前記遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する閾値遅延時間推定手段と、
前記推定された閾値遅延時間に対応する前記閾値パケット到着率を取得する閾値パケット到着率取得手段と、
を備えるパケットロス率推定装置。
【００９９】
ところで、遅延時間は、通信網の状態が輻輳状態にあるか否かと強い相関を有する。即ち、遅延時間が相当長いことは、通信網の状態が輻輳状態にあることに対応している。また、通信網の状態が輻輳状態にある場合、送信装置から送信されたパケットは、通信網において消失する（即ち、パケットロスが発生する）可能性が比較的高い。従って、上記のようにパケットロス率推定装置を構成することにより、閾値パケット到着率を適切に設定することができる。この結果、より一層高い精度にてパケットロス率を推定することができる。
【０１００】
更に、上記のように構成されたパケットロス率推定装置によれば、取得された遅延時間の統計的なばらつきが、閾値遅延時間の推定に及ぼす影響を低減することができる。従って、取得された遅延時間に直接に基づいて閾値遅延時間を推定する場合よりも、高い精度にて閾値遅延時間を推定することができる。
【０１０１】
（付記３）
付記２に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記第２の確率分布は、複数の確率分布の和により表される混合分布であり、
前記閾値遅延時間推定手段は、前記複数の確率分布に含まれる２つの確率分布の交点における遅延時間を前記閾値遅延時間として推定するように構成されたパケットロス率推定装置。
【０１０２】
ところで、第２の確率分布は、複数の確率分布の和により、よく表される。更に、各確率分布は、互いに異なる通信網の状態に対応していることが多い。従って、より大きい値を平均として有する確率分布は、状態が輻輳状態（即ち、パケットロスが発生する状態）にある通信網に対応している。同様に、より小さい値を平均として有する確率分布は、状態が安定状態（即ち、パケットロスが発生しない状態）にある通信網に対応している。
【０１０３】
従って、２つの確率分布の交点における遅延時間は、通信網の状態が輻輳状態にある範囲における遅延時間の下限値に十分に近い値となる可能性が十分に高い。従って、上記のようにパケットロス率推定装置を構成することにより、より一層高い精度にて閾値遅延時間を推定することができる。
【０１０４】
（付記４）
付記２に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記第２の確率分布は、複数の確率分布の和により表される混合分布であり、
前記閾値遅延時間推定手段は、前記複数の確率分布に含まれる確率分布の、平均及び分散のうちの少なくとも１つに基づいて、前記閾値遅延時間を推定するように構成されたパケットロス率推定装置。
【０１０５】
（付記５）
付記２乃至付記４のいずれか一項に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記閾値パケット到着率取得手段は、前記遅延時間と、前記パケット到着率と、の対応関係を、回帰分析を行うことにより予め取得するとともに、当該取得された対応関係と、前記閾値遅延時間と、に基づいて前記閾値パケット到着率を取得するように構成されたパケットロス率推定装置。
【０１０６】
（付記６）
付記１乃至付記５のいずれか一項に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記第１の確率分布は、ポアソン分布、又は、冪乗則に従った確率分布である冪分布であるパケットロス率推定装置。
【０１０７】
（付記７）
付記１乃至付記６のいずれか一項に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記第１の確率分布取得手段は、前記第１の確率分布を特定するためのパラメータを取得することにより当該第１の確率分布を取得するように構成されたパケットロス率推定装置。
【０１０８】
（付記８）
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得し、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得し、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定する、パケットロス率推定方法。
【０１０９】
（付記９）
付記８に記載のパケットロス率推定方法であって、
前記送信装置が前記パケットを送信した時点から、前記受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得し、
前記取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得し、
前記取得された第２の確率分布に基づいて、前記通信網の状態が輻輳状態にある範囲における前記遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する閾値遅延時間推定手段と、
前記推定された閾値遅延時間に対応する前記閾値パケット到着率を取得する、パケットロス率推定方法。
【０１１０】
（付記１０）
情報処理装置に、
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を実現させるためのパケットロス率推定プログラム。
【０１１１】
（付記１１）
付記１０に記載のパケットロス率推定プログラムであって、
前記情報処理装置に、更に、
前記送信装置が前記パケットを送信した時点から、前記受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得する遅延時間取得手段と、
前記取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得する第２の確率分布取得手段と、
前記取得された第２の確率分布に基づいて、前記通信網の状態が輻輳状態にある範囲における前記遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する閾値遅延時間推定手段と、
前記推定された閾値遅延時間に対応する前記閾値パケット到着率を取得する閾値パケット到着率取得手段と、
を実現させるためのパケットロス率推定プログラム。
【０１１２】
（付記１２）
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置と、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続され且つ当該送信装置から当該パケットを受信する受信装置と、を備えるとともに、
前記受信装置が単位時間あたりに前記送信装置から受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を備える通信システム。
【０１１３】
（付記１３）
付記１２に記載の通信システムであって、
前記送信装置が前記パケットを送信した時点から、前記受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得する遅延時間取得手段と、
前記取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得する第２の確率分布取得手段と、
前記取得された第２の確率分布に基づいて、前記通信網の状態が輻輳状態にある範囲における前記遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する閾値遅延時間推定手段と、
前記推定された閾値遅延時間に対応する前記閾値パケット到着率を取得する閾値パケット到着率取得手段と、
を備える通信システム。
【０１１４】
（付記１４）
付記１２又は付記１３に記載の通信システムであって、
前記送信装置は、前記通信網において消失したパケットを復元するための誤り訂正処理を前記受信装置に行わせるために、所定の冗長度にて冗長化された前記パケットを送信するように構成され、
前記推定されたパケットロス率に基づいて前記冗長度を決定する冗長度決定手段を備える通信システム。
【０１１５】
これによれば、通信網において消失したパケットを受信装置が確実に復元することができるとともに、冗長度を過大な値に設定することを防止することができる。
【０１１６】
（付記１５）
付記１２乃至付記１４のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記送信装置は、所定のビットレートを有するコンテンツデータの一部を前記パケットとして送信するように構成され、
前記推定されたパケットロス率に基づいて前記ビットレートを決定するビットレート決定手段を備える通信システム。
【０１１７】
これによれば、パケットロス率が過大となることを防止することができる範囲において、送信されるコンテンツデータのビットレートを高めることができる。この結果、ユーザ体感品質を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、パケットロス率を推定するパケットロス率推定装置、及び、ＩＰ網を介して通信を行う通信システム等に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 通信システム
１０ 通信装置（送信装置、ＶｏＩＰ端末、配信サーバ装置）
２０ 通信装置（受信装置、ＶｏＩＰ端末、映像端末）
２１ パケットモニタ部
２２ 第１の確率分布取得部
２３ 第２の確率分布取得部
２４ 閾値遅延時間推定部
２５ 閾値パケット到着率取得部
２６ パケットロス率推定部
２７ 冗長度決定部
２８ 符号化処理部
２９ パケット送信部
３１ ビットレート決定部
３２ パケット送信部
１００ パケットロス率推定装置
１０１ パケット到着率取得部
１０２ 第１の確率分布取得部
１０３ パケットロス率推定部
ＮＷ 通信回線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を備えるパケットロス率推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記送信装置が前記パケットを送信した時点から、前記受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得する遅延時間取得手段と、
前記取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得する第２の確率分布取得手段と、
前記取得された第２の確率分布に基づいて、前記通信網の状態が輻輳状態にある範囲における前記遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する閾値遅延時間推定手段と、
前記推定された閾値遅延時間に対応する前記閾値パケット到着率を取得する閾値パケット到着率取得手段と、
を備えるパケットロス率推定装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記第２の確率分布は、複数の確率分布の和により表される混合分布であり、
前記閾値遅延時間推定手段は、前記複数の確率分布に含まれる２つの確率分布の交点における遅延時間を前記閾値遅延時間として推定するように構成されたパケットロス率推定装置。
【請求項４】
請求項２に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記第２の確率分布は、複数の確率分布の和により表される混合分布であり、
前記閾値遅延時間推定手段は、前記複数の確率分布に含まれる確率分布の、平均及び分散のうちの少なくとも１つに基づいて、前記閾値遅延時間を推定するように構成されたパケットロス率推定装置。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記閾値パケット到着率取得手段は、前記遅延時間と、前記パケット到着率と、の対応関係を、回帰分析を行うことにより予め取得するとともに、当該取得された対応関係と、前記閾値遅延時間と、に基づいて前記閾値パケット到着率を取得するように構成されたパケットロス率推定装置。
【請求項６】
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得し、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得し、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定する、パケットロス率推定方法。
【請求項７】
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置と、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続され且つ当該送信装置から当該パケットを受信する受信装置と、を備えるとともに、
前記受信装置が単位時間あたりに前記送信装置から受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を備える通信システム。
【請求項８】
請求項７に記載の通信システムであって、
前記送信装置が前記パケットを送信した時点から、前記受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得する遅延時間取得手段と、
前記取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得する第２の確率分布取得手段と、
前記取得された第２の確率分布に基づいて、前記通信網の状態が輻輳状態にある範囲における前記遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する閾値遅延時間推定手段と、
前記推定された閾値遅延時間に対応する前記閾値パケット到着率を取得する閾値パケット到着率取得手段と、
を備える通信システム。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の通信システムであって、
前記送信装置は、前記通信網において消失したパケットを復元するための誤り訂正処理を前記受信装置に行わせるために、所定の冗長度にて冗長化された前記パケットを送信するように構成され、
前記推定されたパケットロス率に基づいて前記冗長度を決定する冗長度決定手段を備える通信システム。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記送信装置は、所定のビットレートを有するコンテンツデータの一部を前記パケットとして送信するように構成され、
前記推定されたパケットロス率に基づいて前記ビットレートを決定するビットレート決定手段を備える通信システム。
【請求項１】
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を備えるパケットロス率推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記送信装置が前記パケットを送信した時点から、前記受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得する遅延時間取得手段と、
前記取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得する第２の確率分布取得手段と、
前記取得された第２の確率分布に基づいて、前記通信網の状態が輻輳状態にある範囲における前記遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する閾値遅延時間推定手段と、
前記推定された閾値遅延時間に対応する前記閾値パケット到着率を取得する閾値パケット到着率取得手段と、
を備えるパケットロス率推定装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記第２の確率分布は、複数の確率分布の和により表される混合分布であり、
前記閾値遅延時間推定手段は、前記複数の確率分布に含まれる２つの確率分布の交点における遅延時間を前記閾値遅延時間として推定するように構成されたパケットロス率推定装置。
【請求項４】
請求項２に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記第２の確率分布は、複数の確率分布の和により表される混合分布であり、
前記閾値遅延時間推定手段は、前記複数の確率分布に含まれる確率分布の、平均及び分散のうちの少なくとも１つに基づいて、前記閾値遅延時間を推定するように構成されたパケットロス率推定装置。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載のパケットロス率推定装置であって、
前記閾値パケット到着率取得手段は、前記遅延時間と、前記パケット到着率と、の対応関係を、回帰分析を行うことにより予め取得するとともに、当該取得された対応関係と、前記閾値遅延時間と、に基づいて前記閾値パケット到着率を取得するように構成されたパケットロス率推定装置。
【請求項６】
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置から、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続された受信装置が単位時間あたりに受信したパケットの数であるパケット到着率を取得し、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得し、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定する、パケットロス率推定方法。
【請求項７】
単位時間あたりに予め設定された数のパケットを送信する送信装置と、当該送信装置と通信網を介して通信可能に接続され且つ当該送信装置から当該パケットを受信する受信装置と、を備えるとともに、
前記受信装置が単位時間あたりに前記送信装置から受信したパケットの数であるパケット到着率を取得するパケット到着率取得手段と、
前記取得されたパケット到着率に基づいて、パケット到着率を確率変数とする第１の確率分布を取得する第１の確率分布取得手段と、
前記取得された第１の確率分布に基づいて、パケット到着率が所定の閾値パケット到着率以下となる確率を、パケットが前記通信網において消失する確率であるパケットロス率として推定するパケットロス率推定手段と、
を備える通信システム。
【請求項８】
請求項７に記載の通信システムであって、
前記送信装置が前記パケットを送信した時点から、前記受信装置が当該パケットを受信した時点までの時間である遅延時間を取得する遅延時間取得手段と、
前記取得された遅延時間に基づいて、遅延時間を確率変数とする第２の確率分布を取得する第２の確率分布取得手段と、
前記取得された第２の確率分布に基づいて、前記通信網の状態が輻輳状態にある範囲における前記遅延時間の下限値である閾値遅延時間を推定する閾値遅延時間推定手段と、
前記推定された閾値遅延時間に対応する前記閾値パケット到着率を取得する閾値パケット到着率取得手段と、
を備える通信システム。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の通信システムであって、
前記送信装置は、前記通信網において消失したパケットを復元するための誤り訂正処理を前記受信装置に行わせるために、所定の冗長度にて冗長化された前記パケットを送信するように構成され、
前記推定されたパケットロス率に基づいて前記冗長度を決定する冗長度決定手段を備える通信システム。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記送信装置は、所定のビットレートを有するコンテンツデータの一部を前記パケットとして送信するように構成され、
前記推定されたパケットロス率に基づいて前記ビットレートを決定するビットレート決定手段を備える通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２２８８２３（Ｐ２０１１−２２８８２３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９４６４４（Ｐ２０１０−９４６４４）
【出願日】平成２２年４月１６日（２０１０．４．１６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１６日（２０１０．４．１６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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