JP5125903B2

JP5125903B2 - 通信端末、通信品質制御方法、及び、プログラム

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Publication number: JP5125903B2
Application number: JP2008224639A
Authority: JP
Inventors: 大金友
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2008-09-02
Filing date: 2008-09-02
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2028-09-02
Also published as: JP2010062719A

Description

本発明は、通信端末及び通信システムに関し、更に詳しくは、複数のアプリケーションを同時に実行してコミュニケーションを行うことが可能な通信端末及び通信システムに関する。また、本発明は、そのような通信端末における利用可能帯域の推定方法、通信品質の制御方法、及び、プログラムに関する。

広帯域な通信回線の低廉化により、イントラネット・インターネットにおける通信は、従来の音声通話から、テレビ電話や共同作業用のホワイトボード、資料共有などのデータ共有アプリケーションを組み合わせた高度なコミュニケーションに進化している。このようなコミュニケーション環境では、テレビ電話で話しながら、共有ホワイトボード上で図を描き、必要に応じて資料をファイル転送で送るなど、複数のアプリケーションを同時に利用しながらコミュニケーションを行うことができる。

上記高度なコミュニケーション環境において、同時に利用するアプリケーション数が増加すると、それに伴い、コミュニケーションで必要となる帯域も増加する。広帯域であっても、有限の帯域を様々な用途で共用する環境においては、コミュニケーションで利用可能な帯域幅は有限であり、あるアプリケーションが利用する帯域幅が増加すると、他のアプリケーションが利用可能な帯域幅は減少する。アプリケーションが、利用可能な帯域幅以上にデータを送信しようとすると、通信中のデータの欠落や、それに伴う再送や遅延が発生する。データ欠落や遅延は、音質・画質の劣化や、操作に対する反応の遅延といったコミュニケーション品質の劣化につながる。このため、コミュニケーション品質の維持には、利用可能な帯域幅を推定し、それに応じたデータ送信を行うことが欠かせない。

特許文献１には、利用可能な帯域幅を推定し、それに基づいて通信を行う技術の一例が記載されている。図８に、特許文献１における通信システムを示す。サーバ２０１は、送信制御部２０２とデータ送出部２０３とを有している。携帯無線端末２１０は、受信制御部２１１と、データ受信部２１２とを有している。データ受信部２１２は、データの受信状況、例えば、パケットエラー数やビットエラー率、受信電界強度などを、受信制御部２１１に通知する。受信制御部２１１は、現時点での伝送速度（帯域）を計算し、送信制御部２０２に通知する。送信制御部２０２は、データ送出部２０３を制御し、伝送速度に合わせて送出速度や圧縮率を変更する。
再公表特許ＷＯ２００２／０３２０８２号公報

特許文献１に記載の技術における問題点は、複数アプリケーションが同時にネットワークを利用した場合に、帯域幅を正しく推定できないということである。その理由は、共用されたネットワークにおいて、同時に通信する場合の相互の影響を無視し、アプリケーションごとに独立して帯域推定を行うためである。

本発明は、複数のアプリケーションが同時にネットワークを使用した場合でも、その影響を考慮した利用可能帯域幅の推定が可能な通信端末、通信システム、利用可能帯域推定方法、通信品質制御方法、及び、プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の通信端末は、他の通信端末と通信する複数のアプリケーションを同時に実行して、該他の通信端末の利用者とコミュニケーションを行うことが可能な通信端末であって、コミュニケーション実行中に、前記アプリケーションが受信したデータのデータ量及び通信時間情報を含むデータ通信情報を収集し、所定の期間における前記データ通信情報に基づいて、前記コミュニケーション相手の他の通信端末との間の利用可能帯域を推定する統合帯域推定手段を備え、前記統合帯域推定手段は、前記複数のアプリケーションから、各アプリケーションが前記他の通信端末から受信したデータに関するデータ通信情報を受け取り、前記所定の期間内における複数のアプリケーションのデータ通信情報を組み合わせて前記他の通信端末との利用可能帯域を推定する、ことを特徴とする。

本発明の通信システムは、端末上で、他の通信端末と通信する複数のアプリケーションを同時に実行して、該他の通信端末とコミュニケーションを行うことが可能な通信システムであって、コミュニケーション実行中に、前記アプリケーションが受信したデータのデータ量及び通信時間情報を含むデータ通信情報を収集し、所定の期間における前記データ通信情報に基づいて、前記コミュニケーション相手の他の通信端末との間の利用可能帯域を推定し、該推定結果を送信する統合帯域推定手段を有する受信端末と、前記統合帯域推定手段が送信した利用可能帯域の推定結果を受信し、該利用可能帯域の推定結果に基づいて、前記アプリケーションのデータ送信を制御する統合送信制御手段を有する送信端末とを備え、前記統合帯域推定手段は、前記複数のアプリケーションから、各アプリケーションが前記他の通信端末から受信したデータに関するデータ通信情報を受け取り、前記所定の期間内における複数のアプリケーションのデータ通信情報を組み合わせて前記他の通信端末との利用可能帯域を推定する、ことを特徴とする。

本発明の利用可能帯域推定方法は、他の通信端末と通信する複数のアプリケーションを同時に実行して、該他の通信端末の利用者とコミュニケーションを行うことが可能な通信端末における利用可能帯域の推定方法であって、前記通信端末が、コミュニケーション実行中に、前記アプリケーションが受信したデータのデータ量及び通信時間情報を含むデータ通信情報を収集するステップと、前記通信端末が、所定の期間における前記データ通信情報に基づいて、前記コミュニケーション相手の他の通信端末との間の利用可能帯域を推定するステップとを有し、前記データ通信情報を収集するステップでは、前記複数のアプリケーションから、各アプリケーションが前記他の通信端末から受信したデータに関するデータ通信情報を収集し、前記利用可能帯域を推定するステップでは、前記所定の期間内における複数のアプリケーションのデータ通信情報を組み合わせて前記他の通信端末との利用可能帯域を推定する、ことを特徴とする。

本発明の通信品質制御方法は、他の通信端末と通信する複数のアプリケーションを同時に実行して、該他の通信端末の利用者とコミュニケーションを行うことが可能な通信端末における通信品質制御方法であって、前記通信端末が、コミュニケーション実行中に、前記アプリケーションが受信したデータのデータ量及び通信時間情報を含むデータ通信情報を収集するステップと、前記通信端末が、所定の期間における前記データ通信情報に基づいて、前記コミュニケーション相手の他の通信端末との間の利用可能帯域を推定するステップと、前記通信端末が、前記利用可能帯域の推定結果に基づいて、アプリケーションのデータ送信を制御するステップとを有し、前記データ通信情報を収集するステップでは、前記複数のアプリケーションから、各アプリケーションが前記他の通信端末から受信したデータに関するデータ通信情報を収集し、前記利用可能帯域を推定するステップでは、前記所定の期間内における複数のアプリケーションのデータ通信情報を組み合わせて前記他の通信端末との利用可能帯域を推定する、ことを特徴とする。

本発明のプログラムは、他の通信端末と通信する複数のアプリケーションを同時に実行して、該他の通信端末の利用者とコミュニケーションを行うことが可能な通信端末を制御するコンピュータに、利用可能帯域を推定する処理を実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータに、コミュニケーション実行中に、前記アプリケーションが受信したデータのデータ量及び通信時間情報を含むデータ通信情報を収集する処理と、所定の期間における前記データ通信情報に基づいて、前記コミュニケーション相手の他の通信端末との間の利用可能帯域を推定する処理とを実行させ、前記データ通信情報を収集する処理では、前記複数のアプリケーションから、各アプリケーションが前記他の通信端末から受信したデータに関するデータ通信情報を収集し、前記利用可能帯域を推定する処理では、前記所定の期間内における複数のアプリケーションのデータ通信情報を組み合わせて前記他の通信端末との利用可能帯域を推定する、ことを特徴とする。

本発明の通信端末、通信システム、利用可能帯域推定方法、通信品質制御方法、及び、プログラムは、複数のアプリケーションが同時にネットワークを使用した場合でも、その影響を考慮した利用可能帯域幅の推定が可能である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態の通信装置を示している。通信装置（通信端末）１０は、データ処理装置１１と記憶装置１２とを有する。データ処理装置１１は、複数のコミュニケーション実行手段１１１（１１１Ａ〜１１１Ｃ）、データ送信手段１１２（１１２Ａ〜１１２Ｃ）、データ受信手段１１３（１１３Ａ〜１１３Ｃ）、統合送信制御手段１１４、及び、統合帯域推定手段１１５を有する。記憶装置１２は、送信方法保存部１２１、コミュニケーション情報保存部１２２（１２２Ｃ）、及び、帯域推定方法保存部１２３を有する。データ処理装置１１内の各手段の機能は、データ処理装置が所定のプログラムに従って動作することで実現できる。

通信端末１０は、他の通信端末１０と通信することで、通信端末１０を利用する利用者間のコミュニケーションを実現する。通信端末１０は、通信端末１０同士で直接通信する場合もあれば、何らかの中継装置を利用して通信を行う場合もある。通信端末１０上では、利用者がコミュニケーションに利用するアプリケーション（ＡＰ）が、複数同時に実行可能である。各アプリケーションは、コミュニケーション実行手段１１１と、データ送信手段１１２と、データ受信手段１１３とを含む。また、アプリケーションは、コミュニケーションに関する情報を保存するコミュニケーション情報保存部１２２を持つことが可能である。図１では、３つのアプリケーションが実行されており、そのうちの１つ（コミュニケーション実行手段１１１Ｃに対応するアプリケーション）がコミュニケーション情報保存部１２２Ｃを持っている。

コミュニケーション実行手段１１１は、利用者に対する入出力や、それに対するアプリケーション固有の処理を行う。また、コミュニケーション実行手段１１１は、コミュニケーション相手に送信するデータをデータ送信手段１１２に渡す。データ送信手段１１２は、コミュニケーション実行手段１１１から渡されたデータを、相手の通信端末１０に送信する。データ受信手段１１３は、相手側の通信端末１０から送信されたデータを受信する。データ受信手段１１３は、受信データをコミュニケーション実行手段１１１に渡す。コミュニケーション実行手段１１１は、受信データの処理を行い、必要に応じて出力などを行う。

データ受信手段１１３は、データを受信後、受信データに関するデータ通信情報を統合帯域推定手段１１５に通知する。データ通信情報は、アプリケーションが受信したデータのデータ量及び通信時間情報を含む。通信時間情報は、送信端末でのデータ送信に関する時刻情報と、受信側でのデータ受信に関する時刻情報とを含む。送信端末でのデータ送信に関する時刻情報としては、データ送信時刻や、データ送信開始時刻とデータ送信終了時刻との組などが考えられる。データ受信に関する時刻情報としては、データ受信時刻や、データ受信開始時刻とデータ受信終了時刻との組などが考えられる。データ送信に関する時刻情報は、送信端末のデータ送信手段１１２にて付与され、データと共に受信側の通信端末１０に送信される。

統合帯域推定手段１１５は、各アプリケーションのデータ受信手段１１３からデータ通信情報を収集し、データ通信情報を利用して、コミュニケーション中の両通信端末１０間で利用可能な帯域幅（単位時間あたりのデータスループット）を推定する。このとき、統合帯域推定手段１１５は、所定の期間におけるデータ通信情報に基づいて、利用可能帯域を推定する。統合帯域推定手段１１５は、例えば、所定の期間の間に２つのアプリケーションがデータの送受信を行ったときは、２つのアプリケーションに対応する２つのデータ受信手段１１３から、それぞれデータ通信情報を受け取る。その２つのデータ通信情報を利用して利用可能帯域の推定を行うことで、複数のアプリケーションが同時にネットワークを使用したとき、その相互影響を考慮した利用可能帯域の推定が可能である。

統合帯域推定手段１１５は、利用可能帯域を推定すると、その推定結果を、コミュニケーション相手の通信端末１０の統合送信制御手段１１４に送信する。統合送信制御手段１１４は、利用可能帯域の推定結果を受け取ると、利用可能帯域の推定結果を利用して、実行中の全アプリケーションのデータ送信を制御する。統合送信制御手段１１４は、具体的には、各アプリケーションのデータ送信手段１１２に対して、データ送信方法を指示する。統合送信制御手段１１４が、データ送信手段１１２にデータ送信方法を指示することでコミュニケーションの品質が制御される。

なお、統合帯域推定手段１１５における帯域幅の推定方法は、常に同じ推定方法でもよく、或いは、実行されているアプリケーションの種類や数、通信方法に従って、帯域推定方法保存部１２３から適切なものを選択し、推定方法を変更してもよい。また、統合送信制御手段１１４における送信制御についても、常に同じ制御方法でもよく、或いは、実行されているアプリケーションの種類や数、利用者の利用方法に応じて送信方法保存部１２１から適切な制御方法を選択し、状況に応じて制御方法を変更してもよい。

図２は、コミュニケーション中の通信端末１０間での通信を示している。図２では、便宜上、通信端末１０Ｘを送信端末とし、通信端末１０Ｙを受信端末としている。コミュニケーションが双方向である場合は、通信端末１０Ｘ及び１０Ｙは、送信端末と受信端末との双方の役割を持つ。なお、図２では、通信端末１０の構成要素の一部は省略して図示している。アプリケーションについては、アプリケーションＡのみ詳細に構成要素を記載している。アプリケーションＢ、Ｃについても、アプリケーションＡと同様な構成を持つ。

送信端末１０Ｘと受信端末１０Ｙとは、ネットワークを介して接続されており、通信システムを構成する。送信端末１０Ｘと受信端末１０Ｙとの間では、対応するアプリケーション同士が通信を行い、コミュニケーション実行手段１１１の処理に従って、送信端末１０Ｘのデータ送信手段１１２から受信端末１０Ｙのデータ受信手段１１３に対してデータが送信される。これ以外の通信として、受信端末１０Ｙの統合帯域推定手段１１５から、送信端末１０Ｘの統合送信制御手段１１４に対して、利用可能帯域の推定結果が送信される。

図３に、通信端末における通信品質制御の手順を示す。コミュニケーションを行う通信端末１０間では、利用者の操作に従って、様々なアプリケーションデータが、データ送信手段１１２とデータ受信手段１１３との間で送受信される。各アプリケーションのコミュニケーション実行手段１１１は、間欠的に、アプリケーションデータを送受信するものとする。

通信端末１０内のアプリケーションのうちの何れかのアプリケーションのデータ受信手段１１３は、コミュニケーション相手の通信端末１０のデータ送信手段１１２が送信したデータを受信する（ステップＳ１１）。データ受信手段１１３は、データを受信すると、受信データをコミュニケーション実行手段１１１に送る。また、データ受信手段１１３は、データ受信ごとに、受信データに関するデータ通信情報を、統合帯域推定手段１１５に通知する（ステップＳ１２）。

統合帯域推定手段１１５は、データ通信情報を受け取ると、所定期間におけるデータ通信情報を組み合わせて単位時間当たりのデータスループットを推定し、それを、送信端末から受信端末への通信で利用可能な推定帯域幅とする（ステップＳ１３）。統合帯域推定手段１１５は、ステップＳ１３では、今回のデータ通信情報の通知時刻から所定期間内に、何れかのアプリケーションからデータ通信情報を受け取っているときには、今回通知されたデータ通信情報と、保持している過去に受け取ったデータ通信情報とを組み合わせて、利用可能帯域幅の推定を行う。

統合帯域推定手段１１５は、データ受信手段１１３からデータ通信情報の通知を受けるごとに、利用可能帯域を推定する。或いは、統合帯域推定手段１１５は、データ通信情報の通知回数が所定の回数に達するごとに、利用可能帯域の推定を行ってもよい。また、一度利用可能帯域の推定を行った後は、一定期間利用可能帯域の推定を行わないようにして、帯域推定の負荷を低減させてもよい。

統合帯域推定手段１１５は、利用可能帯域の推定後、その推定結果（帯域推定情報）を、送信端末の統合送信制御手段１１４に送信する（ステップＳ１４）。統合送信制御手段１１４は、帯域推定情報を受け取ると、受け取った帯域推定情報に基づいて、各アプリケーションのデータ送信手段１１２を制御する（ステップＳ１５）。統合送信制御手段１１４は、ステップＳ１５では、全アプリケーションのデータ送信が、推定された利用可能帯域に収まるように、各アプリケーションのデータ送信を制御する。データ送信手段１１２の制御は、帯域推定情報を受け取るごとに行ってもよく、或いは、過去の帯域推定情報を保存しておき、帯域推定情報に一定以上の変動があった場合に行ってもよい。

例えば、アプリケーションＡのデータ受信手段１１３がデータを受信し、その後、統合帯域推定手段１１５が利用可能帯域の推定を行うことを考える。データ受信手段１１３は、データ受信後、ステップＳ１２で、統合帯域推定手段１１５にデータ通信情報を通知する。統合帯域推定手段１１５は、これよりも以前に、アプリケーションＢ、Ｃから、それぞれデータ通信情報の通知を受けており、統合帯域推定手段１１５内にそれらデータ通信情報を保持しているとする。統合帯域推定手段１１５は、ステップＳ１３で、アプリケーションＡについてのデータ通信情報、アプリケーションＢについてのデータ通信情報、及び、アプリケーションＣについてのデータ通信情報を組み合わせて、利用可能帯域の推定を行う。

本実施形態では、統合帯域推定手段１１５は、所定の期間のデータ通信情報に基づいて、利用可能な帯域を推定する。統合帯域推定手段１１５は、所定の期間にデータを受信したアプリケーションが複数種類あるとき、複数のアプリケーションについてのデータ通信情報を利用して、利用可能帯域を推定する。本実施形態では、統合帯域推定手段１１５が、所定の期間における各アプリケーションの通信状況を集約し、それらの相互の影響を考慮して通信帯域の推定を行う。このため、複数のアプリケーションが同時にネットワークを利用した場合でも、その影響を考慮した利用帯域の推定が可能である。

ここで、特許文献１に記載の技術では、帯域の推定を、各アプリケーションが通信を行った際に行っていた。このため、特許文献１では、通信頻度が低いアプリケーションについては、以前に通信を行った際の推定帯域に基づいた制御しかできず、利用可能な通信帯域の変動に追随することができなかった。本実施形態では、通信頻度が低いアプリケーションがあった場合でも、他のアプリケーションのデータ送信（データ受信）を契機とした利用可能帯域の推定結果に基づいてデータ送信制御を行うことが可能である。従って、通信頻度の低いアプリケーションについて、通信帯域の変動に追随した送信制御が可能である。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態における通信端末の構成は、図１に示す第１実施形態の通信端末の構成と同様である。本実施形態では、各アプリケーションのコミュニケーション実行手段１１１は、連続的に、データを送受信するものとする。データ受信手段１１３は、送信端末のデータ送信手段１１２から送信されるデータを連続的に受信し、周期的に、統合帯域推定手段１１５に、データ量及び通信時間情報を含むデータ通信情報を通知する。

例えば、データ受信手段１１３は、コミュニケーション実行手段１１１がコミュニケーションを開始してから所定時間の経過後に、コミュニケーション開始時（データ受信開始後）からの受信データ量と、通信が行われた時間とを、統合帯域推定手段１１５に通知する。その後、データ受信手段１１３は、一定時間間隔で、前回の通知時点からの受信データ量と通信が行われた時間とを、統合帯域推定手段１１５に通知する。

図４に、本実施形態における通信品質の制御の手順を示す。各アプリケーションのデータ受信手段１１３は、一定時間ごとに、前回の通知時点からの受信データ量と通信が行われた時間とを、データ通信情報として統合帯域推定手段１１５に通知する（ステップＳ２１）。統合帯域推定手段１１５は、各アプリケーションのデータ受信手段１１３からデータ通信情報の通知を受けると、各アプリケーションの受信データ量と通信時間とから、利用可能帯域を推定する（ステップＳ２２）。その後の動作は、第１実施形態と同様であり、統合帯域推定手段１１５は、統合送信制御手段１１４に利用可能帯域の推定結果を通知し（ステップＳ１４）、統合送信制御手段１１４は、受け取った利用可能帯域の推定結果を利用して、送信制御を行う（ステップＳ１５）。

本実施形態では、統合帯域推定手段１１５は、コミュニケーション実行中の各アプリケーションから一定時間ごとに通知されるデータ通信情報に基づいて、利用可能帯域を推定する。本実施形態では、映像や音声といったデータが連続的に送受信されるアプリケーションについて、一定時間ごとに、利用可能帯域の推定結果を得ることができる。また、その利用可能帯域の推定結果に応じたデータの送信制御が可能である。

続いて、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態における通信端末の構成は、図１に示す第１実施形態の通信端末の構成と同様である。アプリケーションは、データを間欠的に送受信するアプリケーションと、データを連続的に送受信するアプリケーションとを含む。データを間欠的に送受信するアプリケーションのデータ受信手段１１３は、データを受信するごとに、受信データ量及び通信時間情報を含むデータ通信情報を統合帯域推定手段１１５に通知する。一方、データを連続的に送受信するアプリケーションのデータ受信手段１１３は、一定時間間隔で、データ通信情報を統合帯域推定手段１１５に通知する。

統合帯域推定手段１１５は、データ受信手段１１３からデータ通信情報を受け取ると、所定期間におけるデータ通信情報に基づいて、データスループットを推定する。その際、統合帯域推定手段１１５は、データを連続的に受信するアプリケーションからのデータ通信情報と、データを間欠的に受信するアプリケーションからのデータ通信情報とに区分し、それぞれについてデータスループットを計算し、それらを組み合わせて、総合的なデータスループットを推定する。

統合帯域推定手段１１５は、例えば、データ受信手段１１３からアプリケーション識別子を受け取り、アプリケーション識別子に基づいて、データ通信情報を送信したアプリケーションがデータを連続的に受信するアプリケーションか、データを間欠的に受信するアプリケーションかを判別する。アプリケーション識別子と、アプリケーションのタイプ（データを間欠的に送受信するアプリケーション、又は、データを連続的に送受信するアプリケーションであるかを示す情報）との対応関係は、例えば記憶装置１２に記憶しておくものとする。或いは、統合帯域推定手段１１５は、データ受信手段１１３から、アプリケーションのタイプを示す情報を受け取ってもよい。

図５に、本実施形態における通信品質の制御の手順を示す。送受信するデータが間欠的なアプリケーションのデータ受信手段１１３は、データを受信すると（ステップＳ１１）、統合帯域推定手段１１５にデータ通信情報を通知する（ステップＳ１２）。送受信するデータが連続的なアプリケーションのデータ受信手段１１３は、一定時間間隔で、統合帯域推定手段１１５にデータ通信情報を通知する（ステップＳ２１）。図５におけるステップＳ１１及びＳ１２は、図３におけるステップＳ１１及びＳ１２に相当する。また、図５におけるステップＳ２１は、図４におけるステップＳ２１に相当する。

統合帯域推定手段１１５は、所定時間ごとに、その時点までに通知されたデータ通信情報を利用して、利用可能帯域を推定する（ステップＳ３１）。統合帯域推定手段１１５は、例えば、所定期間における、データを間欠的に受信するアプリケーションのデータ通信情報に基づいて求めたデータスループットと、所定期間における、データを連続的に受信するアプリケーションのデータ通信情報に基づいて求めたデータスループットとの和を、利用可能帯域として推定する。その後の動作は、第１実施形態と同様であり、統合帯域推定手段１１５は、統合送信制御手段１１４に利用可能帯域の推定結果を通知し（ステップＳ１４）、統合送信制御手段１１４は、受け取った利用可能帯域の推定結果を利用して、送信制御を行う（ステップＳ１５）。

本実施形態では、統合帯域推定手段１１５は、コミュニケーション実行中の各アプリケーションから、データを間欠的に受信するアプリケーションについてはデータ受信ごとにデータ通信情報を受け取り、データを連続的に受信するアプリケーションについて一定時間ごとにデータ通信情報を受け取る。統合帯域推定手段１１５は、所定の期間の間に受け取ったデータ通信情報に基づいて、利用可能帯域を推定する。本実施形態では、データを間欠的に送受信するアプリケーションとデータを連続的に送受信するアプリケーションとが混在する状況で、一定時間ごとに、利用可能帯域の推定結果を得ることができる。また、その利用可能帯域の推定結果に応じたデータの送信制御が可能になる。

以下、実施例について説明する。本実施例は、第３実施形態に対応した実施例である。通信端末１０には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）を用いる。データ処理装置１１は、中央演算装置とメモリとで構成される。記憶装置１２には、ハードディスクドライブを用いる。中央演算装置が、メモリ上のコンピュータプログラムを実行することで、データ処理装置１１内の各手段の機能が実現する。

通信端末１０は、ＬＡＮ（Local Area Network）に接続されており、ＬＡＮ同士はＷＡＮ（Wide Area Network）で接続されている。通信端末１０間の通信には、インターネットプロトコルを用いる。通信端末１０上で実行されるアプリケーションには、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）アプリケーション（電話）、共有ホワイトボード、ファイル転送、チャットがある。ユーザは、これらアプリケーションを利用して、コミュニケーションを行う。これらアプリケーションは、同時利用が可能である。

データの送受信方式は、アプリケーションによって異なる。ＶｏＩＰは、６４ｋｂｐｓでデータを送受信する。ＶｏＩＰは、一定のレートで、データを連続的に送受信する。共有ホワイトボードは、端末上で図形や文字、画像を共有するツールであり、ユーザ操作に従って図形、文字、画像のデータを送受信する。共有ホワイトボードは、送信するデータに応じて異なるサイズのデータを、間欠的に送受信する。ファイル転送は、ユーザ操作に従って、ユーザが指定したファイルを送受信する。ファイル転送は、転送するファイルに応じて異なるサイズのデータを、間欠的に送受信する。共有ホワイトボード、ファイル転送に送受信時の帯域利用はバースト的であり、その時点で利用可能な帯域を可能な限り利用しようとする。

受信端末のＶｏＩＰアプリケーションは、通信開始から５秒後にデータ通信情報を統合帯域推定手段１１５に通知し、その後は、３０秒ごとに、データ通信情報を統合帯域推定手段１１５に通知する（図５のステップＳ２１）。また、共有ホワイトビートのアプリケーション及びファイル転送のアプリケーションは、データ受信ごとに、データ通信情報を統合帯域推定手段１１５に通知する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。

統合帯域推定手段１１５は、通信開始１０秒後から３０秒ごとに、前回の利用可能帯域推定以降に通知されたデータ通信情報に基づいて、利用可能帯域の推定を行う（ステップＳ３１）。統合帯域推定手段１１５は、例えば、通信開始７０秒後に行う利用可能帯域の推定では、通信開始４０秒後以後に受け取ったデータ通信情報に基づいて、利用可能帯域の推定を行う。

ＶｏＩＰアプリケーションは、６４ｋｂｐｓでデータを連続的に受信している。統合帯域推定手段１１５は、通信開始６５秒後に、ＶｏＩＰアプリケーションから、データ通信情報（受信データ量，通信時間）＝（２４０ｋｂｙｔｅ，３０秒）を受け取る。図６に、通信開始４０秒後以後に受け取ったデータ通信情報を示す。ファイル転送と共有ホワイトボードの両アプリケーションは、通信開始４０秒後から通信開始７０秒後までの間に、４つのデータを受信する。統合帯域推定手段１１５は、両アプリケーションから、４つのデータのデータ通信情報を受け取る。

統合帯域推定手段１１５は、ストリーム系アプリケーション（ＶｏＩＰ）から通知されたデータ通信情報に基づいて、ストリーム系アプリケーションの利用可能帯域を計算する。また、統合帯域推定手段１１５は、バースト系アプリケーション（共有ホワイトボード、ファイル転送）から通知されるデータ通信情報に基づいて、バースト系アプリケーションの利用可能帯域を推定する。統合帯域推定手段１１５は、ストリーム系アプリケーションの利用可能帯域と、バースト系アプリケーションの利用可能帯域のとの和を、推定利用可能帯域とする。

統合帯域推定手段１１５は、ストリーム系アプリケーションについては、ストリーム系アプリケーションはある一定帯域を継続的に利用するため、
ストリーム系ＡＰの利用可能帯域＝受信データ量÷通信時間
により、利用可能帯域を計算する。一方、統合帯域推定手段１１５は、バースト系アプリケーションについては、バースト系アプリケーションは利用可能な範囲で帯域を目一杯使用しようとするため、平均合計利用帯域を、
バースト系ＡＰの利用可能帯域＝受信データ量の総和÷データが流れていた時間
により、計算する。

統合帯域推定手段１１５は、通信開始６５秒後に、ＶｏＩＰアプリケーションか受信データ量：２４０ｋｂｙｔｅ，通信時間３０秒を示すデータ通信情報を受け取る。統合帯域推定手段１１５は、通信開始４０秒後から通信開始７０秒後までの、ストリーム系アプリケーションの利用可能帯域を、
２４０ｋｂｙｔｅ÷３０秒＝１９２０ｋｂｉｔ÷３０秒＝６４ｋｂｐｓ
と計算する。

バースト系アプリケーションの利用可能帯域は、次のように計算する。図６を参照すると、通信開始４０秒後から通信開始７０秒後までの間におけるバースト系アプリケーションの受信データ量の総和は、５００ｋｂｙｔｅ＋３０ｋｂｙｔｅ＋３０ｋｂｙｔｅ＋５６ｋｂｙｔｅ＝６１６ｋｂｙｔｅである。また、通信開始４０秒後から通信開始７０秒後までの３０秒間のうちで、バースト系アプリケーションのデータを受信していた時間を調べると、データを受信した時間は、通信開始４０秒後から通信開始５０秒後までの１０秒間と、通信開始５１秒後から通信開始５２秒後からの１秒間とを足した１１秒間である。従って、統合帯域推定手段１１５は、バースト系アプリケーションの利用可能帯域を、
６１６ｋｂｙｔｅ÷１１秒＝４９２８ｋｂｉｔ÷１１秒＝４４８ｋｂｐｓ
と計算する。

統合帯域推定手段１１５は、両者の合計、すなわち、６４ｋｂｐｓ＋４４８ｋｂｐｓ＝５１２ｋｂｐｓを、通信開始４０秒後から通信開始７０秒後までの利用可能帯域と推定する。統合帯域推定手段１１５は、利用可能帯域の推定結果（５１２ｋｂｐｓ）を、送信端末に通知する（ステップＳ１４）。送信端末の統合送信制御手段１１４は、受信した利用可能帯域の推定結果に基づいて、各プリケーションの送信方法の制御を行う（ステップＳ１５）。

図７に、ＶｏＩＰアプリケーションの送信制御の例を示す。送信方法保存部１２１（図１）には、ＶｏＩＰアプリケーションの送信方法として、図７に示す表が保存されている。ＶｏＩＰアプリケーションは、通信品質「高」「中」「低」の３段階で、送信制御が可能である。統合送信制御手段１１４は、図７に示す表に従い、受信端末の統合帯域推定手段１１５から送信された利用可能帯域の推定結果に基づいて、３つのアプリケーションのうちで最も優先度が高いＶｏＩＰアプリケーションの必要帯域を決定する。

統合送信制御手段１１４は、利用可能帯域の推定結果（５１２ｋｂｐｓ）と、品質を「高」としたときの必要帯域（６４ｋｂｐｓ）とを比較する。この例では、品質を「高」としたときでも、利用可能帯域（５１２ｋｂｐｓ）は必要帯域（６４ｋｂｐｓ）を上回る。そこで、統合送信制御手段１１４は、高品質での通信を実現するように、ＶｏＩＰアプリケーションに、品質「高」を設定する。また、統合送信制御手段１１４は、ファイル転送と共有ホワイトボードの両アプリケーションには、５１２ｋｂｐｓ−６４ｋｐｂｓ＝４４８ｋｂｐｓを、最大利用可能帯域として通知し、この帯域を超えずに通信するように指示する。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の通信端末、通信システム、利用可能帯域推定方法、通信品質制御方法、及び、プログラムは、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。

本発明の第１実施形態の通信端末を示すブロック図。コミュニケーション中の通信端末間での通信を示すブロック図。動作手順を示すフローチャート。第２実施形態における動作手順を示すフローチャート。第３実施形態における動作手順を示すフローチャート。データ通信情報を示す表。ＶｏＩＰアプリケーションの送信制御の例を示す表特許文献１における通信システムを示すブロック図。

符号の説明

１０：通信端末
１１：データ処理装置
１２：記憶装置
１１１：コミュニケーション実行手段
１１２：データ送信手段
１１３：データ受信手段
１１４：統合送信制御手段
１１５：統合帯域推定手段
１２１：送信方法保存部
１２２：コミュニケーション情報保存部
１２３：帯域推定方法保存部

Claims

他の通信端末と通信する複数のアプリケーションを同時に実行して、該他の通信端末の利用者とコミュニケーションを行うことが可能な通信端末であって、
コミュニケーション実行中に、前記アプリケーションが受信したデータのデータ量及び通信時間情報を含むデータ通信情報を収集し、所定の期間における前記データ通信情報に基づいて、前記コミュニケーション相手の他の通信端末との間の利用可能帯域を推定する統合帯域推定手段を備え、
前記統合帯域推定手段は、前記複数のアプリケーションから、各アプリケーションが前記他の通信端末から受信したデータに関するデータ通信情報を受け取り、前記所定の期間内における複数のアプリケーションのデータ通信情報を組み合わせて前記他の通信端末との利用可能帯域を推定する、通信端末。
前記統合帯域推定手段は、実行されている前記アプリケーションの種類、数、及び、通信方式の少なくとも１つに従って、帯域推定方式を保存する帯域推定方法保存部から前記利用可能帯域の推定に用いる帯域推定方式を選択し、該選択した帯域推定方式に従って、前記利用可能帯域を推定する、請求項１に記載の通信端末。
前記統合帯域推定手段にて推定された利用可能帯域に基づいて、前記アプリケーションのデータ送信を制御する統合送信制御手段を更に備える、請求項１又は２に記載の通信端末。
前記統合送信制御手段は、実行されている前記アプリケーションの種類、数、及び、利用者の利用方法の少なくとも１つに従って、制御方式を保存する送信方法保存部から前記データ送信を制御する際に用いる制御方式を選択し、該選択した制御方式に従って、前記アプリケーションのデータ送信を制御する、請求項３に記載の通信端末。
前記他の通信端末からデータを受信し、受信データ量とデータの受信時刻に関する情報とを前記統合帯域推定手段に通知するデータ受信手段を更に有する、請求項１乃至４の何れか一に記載の通信端末。
前記データ受信手段は、データを受信するごとに、前記受信データ量と前記通信時間情報とを前記統合帯域推定手段に通知する、請求項５に記載の通信端末。
前記データ受信手段は、所定の間隔で周期的に前記受信データ量と前記通信時間情報とを前記統合帯域推定手段に通知する、請求項５に記載の通信端末。
端末上で、他の通信端末と通信する複数のアプリケーションを同時に実行して、該他の通信端末とコミュニケーションを行うことが可能な通信システムであって、
コミュニケーション実行中に、前記アプリケーションが受信したデータのデータ量及び通信時間情報を含むデータ通信情報を収集し、所定の期間における前記データ通信情報に基づいて、前記コミュニケーション相手の他の通信端末との間の利用可能帯域を推定し、該推定結果を送信する統合帯域推定手段を有する受信端末と、
前記統合帯域推定手段が送信した利用可能帯域の推定結果を受信し、該利用可能帯域の推定結果に基づいて、前記アプリケーションのデータ送信を制御する統合送信制御手段を有する送信端末とを備え、
前記統合帯域推定手段は、前記複数のアプリケーションから、各アプリケーションが前記他の通信端末から受信したデータに関するデータ通信情報を受け取り、前記所定の期間内における複数のアプリケーションのデータ通信情報を組み合わせて前記他の通信端末との利用可能帯域を推定する、通信システム。
他の通信端末と通信する複数のアプリケーションを同時に実行して、該他の通信端末の利用者とコミュニケーションを行うことが可能な通信端末における利用可能帯域の推定方法であって、
前記通信端末が、コミュニケーション実行中に、前記アプリケーションが受信したデータのデータ量及び通信時間情報を含むデータ通信情報を収集するステップと、
前記通信端末が、所定の期間における前記データ通信情報に基づいて、前記コミュニケーション相手の他の通信端末との間の利用可能帯域を推定するステップとを有し、
前記データ通信情報を収集するステップでは、前記複数のアプリケーションから、各アプリケーションが前記他の通信端末から受信したデータに関するデータ通信情報を収集し、前記利用可能帯域を推定するステップでは、前記所定の期間内における複数のアプリケーションのデータ通信情報を組み合わせて前記他の通信端末との利用可能帯域を推定する、
利用可能帯域推定方法。
他の通信端末と通信する複数のアプリケーションを同時に実行して、該他の通信端末の利用者とコミュニケーションを行うことが可能な通信端末における通信品質制御方法であって、
前記通信端末が、コミュニケーション実行中に、前記アプリケーションが受信したデータのデータ量及び通信時間情報を含むデータ通信情報を収集するステップと、
前記通信端末が、所定の期間における前記データ通信情報に基づいて、前記コミュニケーション相手の他の通信端末との間の利用可能帯域を推定するステップと、
前記通信端末が、前記利用可能帯域の推定結果に基づいて、アプリケーションのデータ送信を制御するステップとを有し、
前記データ通信情報を収集するステップでは、前記複数のアプリケーションから、各アプリケーションが前記他の通信端末から受信したデータに関するデータ通信情報を収集し、
前記利用可能帯域を推定するステップでは、前記所定の期間内における複数のアプリケーションのデータ通信情報を組み合わせて前記他の通信端末との利用可能帯域を推定する、通信品質制御方法。
他の通信端末と通信する複数のアプリケーションを同時に実行して、該他の通信端末の利用者とコミュニケーションを行うことが可能な通信端末を制御するコンピュータに、利用可能帯域を推定する処理を実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータに、
コミュニケーション実行中に、前記アプリケーションが受信したデータのデータ量及び通信時間情報を含むデータ通信情報を収集する処理と、
所定の期間における前記データ通信情報に基づいて、前記コミュニケーション相手の他の通信端末との間の利用可能帯域を推定する処理とを実行させ、
前記データ通信情報を収集する処理では、前記複数のアプリケーションから、各アプリケーションが前記他の通信端末から受信したデータに関するデータ通信情報を収集し、
前記利用可能帯域を推定する処理では、前記所定の期間内における複数のアプリケーションのデータ通信情報を組み合わせて前記他の通信端末との利用可能帯域を推定する、プログラム。