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WO2015194134A1 - 通信状態推定装置、通信状態推定方法及び通信状態推定プログラムを記憶する記録媒体 - Google Patents

通信状態推定装置、通信状態推定方法及び通信状態推定プログラムを記憶する記録媒体 Download PDF

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WO2015194134A1
WO2015194134A1 PCT/JP2015/002925 JP2015002925W WO2015194134A1 WO 2015194134 A1 WO2015194134 A1 WO 2015194134A1 JP 2015002925 W JP2015002925 W JP 2015002925W WO 2015194134 A1 WO2015194134 A1 WO 2015194134A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
communication
state estimation
unit
error
parameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2015/002925
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
啓文 植田
峻一 木下
則夫 山垣
一峰 小倉
藤田　範人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2016529023A priority Critical patent/JPWO2015194134A1/ja
Priority to US15/318,799 priority patent/US10310931B2/en
Publication of WO2015194134A1 publication Critical patent/WO2015194134A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G06F11/0709—Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation the processing taking place on a specific hardware platform or in a specific software environment in a distributed system consisting of a plurality of standalone computer nodes, e.g. clusters, client-server systems
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    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1867—Arrangements specially adapted for the transmitter end
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/04—Arrangements for maintaining operational condition

Definitions

  • the present invention relates to a technique for estimating a communication environment.
  • MANET Mobile Ad-Hoc Networks
  • MANET assumes the movement and wireless connection of communication terminals. Therefore, a failure such as loss of packets (communication data), increase in communication delay, and further interruption of communication may occur due to movement of the communication terminal or radio interference. In such a case, existing communication protocols do not work well.
  • TCP Transmission Control Protocol
  • a feature of TCP is, for example, establishment of a communication session, control of communication speed, and control of packet retransmission.
  • TCP is used in a MANET environment, it is known that communication does not function well due to packet loss and communication interruption that occur with high probability.
  • Patent Document 1 An example of a technique for avoiding such a state in which communication does not function is disclosed in Patent Document 1.
  • the wireless communication device described in Patent Document 1 monitors a TCP window size. When it is determined that a congestion state has occurred, the wireless communication device uses another communication protocol, UDP (User Datagram Protocol).
  • UDP User Datagram Protocol
  • Patent Document 1 also describes a method of continuing communication by performing TCP communication and UDP communication in parallel.
  • Patent Document 2 describes a communication device that controls wireless connection parameters so as to reduce interference between a plurality of simultaneous wireless connections.
  • Patent Document 3 describes a communication system that selects transmission parameters based on expected throughput. The communication system determines the expected throughput based on the expected error rate and the data transmission rate.
  • a SYN (Synchronize) packet is exchanged.
  • retransmission control of SYN packets is started.
  • a retransmission waiting time is provided.
  • the retransmission waiting time is generally called a back-off time.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an example of inter-vehicle communication.
  • node A is a communication terminal mounted on a vehicle traveling on a road.
  • Node B is a communication terminal mounted on a vehicle traveling in the opposite lane of the lane in which the vehicle on which Node A is mounted is traveling.
  • the time elapses in the order of time T1, time T2, and time T3.
  • node A and node B start processing for establishing a session.
  • a back-off period is set.
  • a SYN packet loss occurs between time T1 and time T2.
  • a SYN back-off period which is a period during which communication is not possible, starts from time T2.
  • the process for establishing a session is performed again.
  • the TCP connection is completed at time T3.
  • the distance between the two vehicles is large when the connection is completed as in the example shown in FIG. Sometimes it is.
  • the data packet retransmission is started.
  • a back-off time is similarly provided.
  • the packet is not retransmitted until the backoff time ends.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating an example of communication performed between two communication terminals.
  • the operations performed by the two communication terminals are drawn from the top to the bottom as time elapses.
  • the node A transmits data to the node B in response to a request from the node B.
  • the request from the node B is a content request for requesting content, for example.
  • the data transmitted from the node A to the node B is the requested content.
  • the node A retransmits the data packet.
  • the node A retransmits the data packet after the provided back-off period ends.
  • the back-off period increases exponentially, for example, as the number of retransmissions increases.
  • all three retransmissions of data packets performed during the disconnection of communication fail.
  • the communication disconnection is resolved after the third retransmission.
  • the back-off time which is a time during which communication cannot be performed, is not set.
  • the node A cannot retransmit the data packet until the back-off period provided by the third retransmission failure ends.
  • “Retransmission waiting time” in FIG. 11 is a time during which node A cannot retransmit a data packet because of the provided backoff period.
  • TCP reconnection may be performed early after the communication link is stabilized.
  • the retransmission may be performed quickly after the communication link is restored.
  • the back-off time is a standby time during normal operation.
  • the occurrence of a back-off period in a communication device that relays communication is not notified, for example, as an error to an information processing device such as a processor that executes an application program that communicates with another device via the communication device. Therefore, the information processing apparatus that performs communication via the communication apparatus cannot detect a time during which communication cannot be performed because the back-off period is set. Therefore, even if the back-off period is set, the information processing apparatus recognizes that communication is normally performed.
  • the information processing apparatus transmits data to another apparatus via the communication apparatus in the back-off period.
  • the transmitted data may be lost, for example, due to overflow of the buffer of the communication device.
  • the wireless communication device described in Patent Document 1 uses UDP communication together with TCP communication when an error occurs in TCP communication.
  • the back-off period is a standby period, it is not abnormal that data is not transmitted in the back-off period. Therefore, a device or the like that communicates via the wireless communication device described in Patent Document 1 cannot detect that communication cannot be performed due to the back-off period.
  • the communication device described in Patent Document 2 determines whether a plurality of wireless connections interfere with each other. However, a device or the like that communicates via the communication device of Patent Document 2 cannot detect that communication cannot be performed due to the back-off period.
  • the communication system described in Patent Document 3 selects transmission parameters based on the expected throughput. However, a device or the like that communicates via the communication system of Patent Document 3 cannot detect that communication cannot be performed due to the back-off period.
  • One of the objects of the present invention is to provide a communication status determination device that can improve the accuracy of specifying the status of the network.
  • a communication state estimation device includes: a setting unit that provides the communication parameter to a communication device that determines the occurrence of a communication error in communication with a communication destination device according to a given communication parameter; Transmitting the communication instruction to the communication device that performs the communication in response to receiving the instruction, detecting the occurrence of a communication error determined in the communication according to the instruction, the communication parameter, and the communication parameter Estimation means for estimating whether or not the communication device can perform the communication based on whether or not a communication error has occurred.
  • a communication state estimation method provides a communication instruction to a communication apparatus that determines the occurrence of a communication error in communication with a communication destination apparatus according to the given communication parameter, and receives a communication instruction.
  • the communication instruction is transmitted to the communication device that performs the communication in response to the communication, the occurrence of a communication error determined in the communication according to the instruction is detected, and the occurrence of the communication parameter and the communication error Based on the above, it is estimated whether or not the communication device can perform the communication.
  • a recording medium includes a setting unit that gives a communication parameter to a communication device that determines whether a communication error occurs in communication with a communication destination device in accordance with a given communication parameter. Detecting means for transmitting the communication instruction to the communication device that performs the communication in response to receiving the communication instruction, and detecting the occurrence of a communication error determined in the communication according to the instruction; the communication parameter; A communication state estimation program to be operated is stored as estimation means for estimating whether or not the communication device can perform the communication based on whether or not the communication error has occurred.
  • the present invention is also realized by a communication state estimation program stored in the above-described recording medium.
  • the present invention has an effect that the accuracy of specifying the network state can be improved.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the communication terminal 1 according to the first and second embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of a communication error occurrence probability calculated for a plurality of different communication parameters.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the arrangement of the two communication terminals 1 according to the first embodiment of this invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of establishing communication in the communication state estimation device 10 according to the first embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the operation of the communication state estimation process of the communication state estimation device 10 according to the first and second embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the communication terminal 1 according to the first and second embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of a communication error occurrence probability calculated for a plurality of different communication parameters.
  • FIG. 3 is a diagram
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating communication performed between two communication terminals 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the communication state estimation device 10 according to the second exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a configuration of the communication state estimation device 10 according to the third exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a computer 1000 that can realize the communication terminal 1 and the communication state estimation device 10 according to each embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an example of inter-vehicle communication.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating an example of communication performed between two communication terminals.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the communication terminal 1 of the present embodiment.
  • the communication terminal 1 is communicably connected to the communication destination device 2.
  • the communication terminal 1 and the communication destination device 2 only need to be able to communicate with each other wirelessly, for example.
  • the communication destination device 2 is a communication terminal having the same configuration as the communication terminal 1, for example.
  • the communication terminal 1 of the present embodiment includes an estimation unit 111, a setting unit 121, a detection unit 122, a communication protocol unit 130, and a communication unit 140.
  • the communication terminal 1 includes a communication state estimation device 10 and a communication device 11.
  • Communication state estimation device 10 includes an estimation unit 111, a setting unit 121, and a detection unit 122.
  • the communication device 11 includes a communication protocol unit 130 and a communication unit 140.
  • the estimation unit 111 is realized by, for example, a processor of the communication state estimation device 10 and an application 110 that is an application program executed by the processor of the communication state estimation device 10.
  • the processor of the communication terminal 1 may be the processor of the communication state estimation apparatus 10.
  • the setting unit 121 and the detection unit 122 are implemented as the control unit 120.
  • the communication unit 140 communicates with other communication terminals such as the communication destination device 2.
  • the communication protocol unit 130 controls communication according to a predetermined communication protocol.
  • the control unit 120 is an interface between the communication device 11 and the application 110.
  • the communication unit 140 transmits the data received from the communication protocol unit 130 to another communication terminal such as the communication destination device 2.
  • the communication unit 140 further transmits data received from another communication terminal to the communication protocol unit 130.
  • the communication protocol unit 130 transmits and receives data through the communication unit 140.
  • the communication protocol unit 130 establishes a communication session with another communication terminal.
  • the communication protocol unit 130 controls the transmission speed.
  • the communication protocol unit 130 performs retransmission control of transmitted data.
  • the communication protocol unit 130 performs retransmission control more than a certain number of times, when a communication session cannot be established during a certain period, or when data cannot be received during a certain period, a communication error has occurred. judge. If it is determined that a communication error has occurred, the communication protocol unit 130 transmits the error content to the detection unit 122. Further, the communication protocol unit 130 stores communication parameters that specify the above-mentioned fixed number of times and a fixed period.
  • the communication parameter is set by the setting unit 121, for example.
  • the communication protocol unit 130 may receive a communication parameter from the setting unit 121 and store the received communication parameter.
  • the setting unit 121 may write the communication parameter in a storage area that includes the communication protocol unit 130 and stores the communication parameter. Then, the communication protocol unit 130 performs communication according to the stored communication parameters.
  • the communication protocol followed by the communication protocol unit 130 is, for example, TCP.
  • TCP the communication protocol that the communication protocol unit 130 follows.
  • the communication protocol unit 130 determines whether a communication session has been established within a certain period based on the number of retransmissions of the SYN packet. For example, when the maximum value of the number of retransmissions is exceeded, the communication protocol unit 130 determines that session establishment has failed.
  • the above-mentioned fixed period is a value set in the variable TCP_USER_TIMEOUT, for example.
  • TCP_USER_TIMEOUT the communication protocol unit 130 determines that a communication error has occurred when a packet cannot be received within the time set in TCP_USER_TIMEOUT.
  • the communication protocol unit 130 may transmit error information.
  • the communication protocol unit 130 may determine that a communication error has occurred when transmission / reception of a communication protocol control message (for example, a TCP SYN packet) cannot be performed.
  • the communication protocol unit 130 may determine that a communication error has occurred when a specific control message is received from a communication partner.
  • a communication error occurs in the communication protocol unit 130”.
  • the setting unit 121 sets the communication parameters of the communication protocol unit 130.
  • the setting unit 121 receives communication parameter information from the estimation unit 111.
  • the setting unit 121 transmits the received communication parameter to the communication protocol unit 130.
  • the setting unit 121 writes the received communication parameter in a storage area in which the communication parameter is stored, which is included in the communication protocol unit 130.
  • the setting unit 121 causes the communication protocol unit 130 to start communication.
  • the setting unit 121 sets the parameter notified from the estimation unit 111 using a socket option.
  • the setting unit 121 causes the communication protocol unit 130 to start processing for establishing a session with the communication partner.
  • the setting unit 121 may transmit an instruction to start processing for establishing a session with a communication partner to the communication protocol unit 130.
  • the communication protocol unit 130 may start processing for establishing a session with the communication partner.
  • the detecting unit 122 monitors whether there is a communication error in communication with the communication partner.
  • the detection unit 122 may detect the occurrence of a communication error in communication with the communication partner.
  • the detection unit 122 may detect whether or not the communication protocol unit 130 determines that a communication error has occurred.
  • the detection unit 122 may detect the occurrence of a communication error when receiving communication error information indicating the communication error that has occurred and transmitted by the communication protocol unit 130 when a communication error occurs.
  • the detection unit 122 notifies the estimation unit 111 of the occurrence of a communication error by transmitting the received communication error information.
  • the setting unit 121 sets, for example, the number of times a SYN packet is retransmitted as a communication parameter.
  • the communication protocol unit 130 determines that a failure to establish a session is a communication error that has occurred. When it is determined that a communication error has occurred, the communication protocol unit 130 transmits error information indicating that session establishment has failed to the detection unit 122. The detection unit 122 notifies the estimation unit 111 that the session establishment has failed. That is, the detection unit 122 transmits a communication error indicating that session establishment has failed to the estimation unit 111.
  • the communication protocol unit 130 may transmit a message indicating that the session has been successfully established to the detection unit 122.
  • the detection unit 122 may transmit a message indicating that the session has been successfully established to the estimation unit 111.
  • a period is set in TCP_USER_TIMEOUT as a threshold used to determine the occurrence of a communication error when a packet that cannot be received for a certain period of time cannot be received.
  • the communication protocol unit 130 determines that a communication error has occurred when a packet is not received for a period longer than the period set in TCP_USER_TIMEOUT after the session is established.
  • the communication protocol unit 130 transmits communication error information indicating that the packet has not been received for a certain period of time to the detection unit 122.
  • the detection unit 122 notifies the estimation unit 111 that a packet has not been received within a certain period.
  • the communication protocol unit 130 may have a communication error.
  • communication error information may be transmitted.
  • the detection unit 122 may execute a TCP system call.
  • the detection unit 122 may monitor whether a TCP communication error has occurred when any of the TCP system calls is executed. When the occurrence of a communication error is detected, the detection unit 122 may notify the estimation unit 111.
  • the detection unit 122 notifies the estimation unit 111.
  • the estimation unit 111 may be realized by the application 110 that is an application executed by the processor of the communication terminal 1 or the communication state estimation device 10, for example.
  • the estimation unit 111 uses the setting unit 121 to set a communication parameter corresponding to the communication error to be investigated as a communication parameter of the communication protocol unit 130.
  • the estimation unit 111 estimates the communication establishment status based on the presence / absence of a communication error notified from the detection unit 122 and the content of the set communication parameter.
  • the estimation unit 111 sets, for example, the number of retransmissions of a SYN packet, which is one of communication parameters, to 1 for the setting unit 121.
  • Send a request The estimation unit 111 further sends a request to the setting unit 121 to perform communication in a state where the number of retransmissions of the SYN packet is set to 1.
  • the estimation unit 111 receives a communication error that has occurred in communication performed in response to a request from the detection unit 122. Sending a request to perform communication with the communication parameters set, and receiving the communication error when a communication error occurs in the communication is referred to as “investigation” in the following description.
  • the estimation unit 111 determines whether it is easy or difficult to establish a session based on the received communication error. For example, the estimation unit 111 may repeat a request to execute communication in a state where the number of times of retransmission of the SYN packet is set for investigation, a predetermined number of times.
  • the communication protocol unit 130 continuously fails to establish a session in the state where the number of retransmissions of the SYN packet is set to 1, a communication error indicating that the session establishment has failed continues from the detection unit 122. Sent. Therefore, when the estimation unit 111 continuously receives a communication error indicating that session establishment has failed from the detection unit 122, the estimation unit 111 determines that session establishment is difficult.
  • the communication protocol unit 130 does not continuously fail to establish a session, a communication error indicating that the session has failed to be detected is detected.
  • the unit 122 does not transmit continuously.
  • the estimation unit 111 may determine that the session is easily established. In that case, the estimation unit 111 may further estimate that communication with the communication destination device 2 is possible. The estimation unit 111 may repeatedly determine whether the session establishment described above is difficult or easy.
  • the communication terminal 1 While it is determined that session establishment is difficult, the communication terminal 1 does not have to attempt to establish communication for actually performing data transfer. For example, when the result of determination regarding the difficulty of establishing a session changes easily from difficult, for example, the application 110 may start TCP communication that actually performs data transfer. As a result, the communication state estimation device 10 can shorten the back-off time in the process of establishing communication, and as a result, can start TCP communication early.
  • the estimation unit 111 may repeatedly perform the above-described investigation using only specific communication parameters.
  • the estimation unit 111 may repeatedly perform an investigation while changing communication parameters in various ways.
  • the estimation unit 111 may further calculate the probability of receiving a communication error for each communication parameter that has been investigated. For example, the estimation unit 111 may perform a plurality of investigations for one communication parameter.
  • the estimation unit 111 may calculate a communication error occurrence probability based on the result of the plurality of investigations.
  • the estimation unit 111 may calculate a communication error occurrence probability for each of the other communication parameters.
  • the estimation unit 111 may transmit an instruction to the setting unit 121 to set a value larger than 1 for the number of times the SYN packet is retransmitted. If the session is successfully established, the detection unit 122 may transmit the number of times the SYN packet is retransmitted until the session is established to the estimation unit 111. When the session establishment fails, the detection unit 122 may transmit a communication error indicating that the session establishment failed to the estimation unit 111. The estimation unit 111 may calculate a communication error for each number of retransmissions of the SYN packet based on the received number of retransmissions.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the occurrence probability of communication errors calculated for a plurality of different communication parameters.
  • “communication error probability” represents the probability that a session cannot be established when the SYN packet can be retransmitted up to the number indicated in “SYN retransmission count”.
  • the example illustrated in FIG. 2 represents, for example, that the probability that a session cannot be established even if the SYN packet is retransmitted three times is 20%.
  • the “back-off period” represents the back-off period when the number of times of retransmission of the SYN packet is the number indicated in “number of times of SYN retransmission”.
  • the back-off period in the first retransmission of the SYN packet is 3 seconds.
  • the back-off period in the second retransmission of the SYN packet is 6 seconds.
  • the back-off period in the third retransmission of the SYN packet is 12 seconds.
  • the sum of the back-off periods is 21 seconds because the sum of 3, 6, and 12 is 21.
  • the estimation unit 111 may determine whether the session can be established based on the communication error probability. The estimation unit 111 only needs to identify the minimum number of SYN packet retransmissions whose communication error probability is equal to or less than a threshold value. Then, the estimation unit 111 may calculate the total back-off time when the number of retransmissions of the SYN packet is the specified number of retransmissions of the SYN packet as the waiting time. The estimation unit 111 may estimate that communication is possible, for example, when the calculated waiting time does not exceed a predetermined threshold. The estimation unit 111 may estimate that communication is not possible, for example, when the calculated waiting time exceeds a predetermined threshold.
  • the estimation unit 111 may estimate that the session can be established by retransmitting the SYN packet three times.
  • the estimation unit 111 may further calculate the total back-off time when the SYN packet is retransmitted three times as the waiting time.
  • the calculated waiting time is 21 seconds.
  • the estimation unit 111 determines that a waiting time of 21 seconds occurs. For example, when the threshold value for the waiting time is 25 seconds, the estimation unit 111 determines that communication is possible if the calculated time is 21 seconds.
  • the estimation unit 111 may associate the communication parameter and the communication error transmitted from the detection unit 122 using, for example, an identifier when conducting an investigation using a plurality of communication parameters. For example, the estimation unit 111 may associate the identifier with the communication parameter in advance. The estimation unit 111 may associate an identifier with a communication request transmitted in the survey. Then, the estimating unit 111 may transmit a communication request associated with the identifier to the setting unit 121. The detection unit 122 may transmit the communication error associated with the identifier to the estimation unit 111.
  • the identifier may be a communication parameter itself. The identifier may be a communication parameter identifier.
  • the setting unit 121 may simultaneously perform TCP communication in which different parameters are set in parallel.
  • the estimation unit 111 may perform an estimation process each time communication of a set value of one communication parameter is completed.
  • the application 110 may control TCP reconnection from the application level based on the result estimated using, for example, the communication error occurrence probability shown in FIG. Repeated reconnection by the application 110 is different from repeated retransmission of a SYN packet. Even if reconnection by the application 110 repeatedly fails, the provided back-off period does not increase exponentially according to the number of failures. In other words, the increase in the back-off period provided in this case is not exponential. For example, as a result of estimation, when it takes 21 seconds to establish a TCP connection, the application 110 may execute a TCP reconnection every second, for example.
  • the application 110 may consider that the session establishment has failed. Good. In that case, the application 110 may perform TCP reconnection. Thereby, a TCP connection can be established at an early stage.
  • an ad hoc network may be constructed by a large number of communication terminals 1.
  • TCP is used as the communication protocol.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the arrangement of two communication terminals 1.
  • the figures shown as node A and node B represent the positions of the two communication terminals 1.
  • the two communication terminals 1 are mounted on a moving body such as a traveling vehicle, for example.
  • the positions of the node A and the node B at the time T1 represent the farthest positions where they can communicate with each other.
  • each communication terminal 1 periodically transmits a beacon notifying its existence to notify another communication terminal 1 existing in a communicable range of an IP (Internet Protocol) address. . Therefore, each communication terminal 1 recognizes the other existence (IP address).
  • IP Internet Protocol
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of establishing communication in the communication state estimation device 10 of the present embodiment.
  • One of the two communication terminals 1 described above holds the data held by the other communication terminal 1 (for example, the communication terminal represented as the node B).
  • the communication terminal 1 represented as the node A is referred to as the node A or simply the communication terminal 1.
  • the communication terminal 1 represented as the node B is referred to as a node B or a communication destination device 2.
  • FIG. 4 illustrates the operation of the communication state estimation device 10 included in the communication terminal 1 that is the node A when the node A establishes a connection with the node B.
  • the communication partner 1 communicates with the communication destination device 2.
  • Node A that is, the communication terminal 1 first grasps the communication status. That is, the communication terminal 1 uses the estimation unit 111 to determine whether data can be transferred using TCP (that is, whether back-off control does not occur). The process for that is the communication state estimation process in step S101 shown in FIG.
  • the communication state estimation apparatus 10 first performs a communication state estimation process (step S101).
  • the communication state estimation process will be described later in detail.
  • the estimation unit 111 sends a communication protocol unit 130 of the communication device 11 to the communication protocol unit 130.
  • a reconnection instruction is established to establish communication for transferring data (step S103).
  • the communication state estimation device 10 may repeat the communication state estimation process (step S101).
  • the application 110 may perform one or both of the operations of step S102 and step S103.
  • Another application program executed by the processor of the communication state estimation apparatus 10 may perform the operation of one or both of step S102 and step S103.
  • An application program executed by the processor of the communication terminal 1 may perform one or both operations of step S102 and step S103.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation of the communication state estimation process of the communication state estimation device 10 of the present embodiment.
  • the estimation unit 111 determines communication parameters (step S111).
  • the estimation unit 111 determines, for example, the number of retransmissions of the SYN packet as 1 for a TCP communication test for estimating whether the session can be established without increasing the back-off time in the session establishment. .
  • the estimation unit 111 transmits the determined communication parameter to the setting unit 121 (step S112).
  • the estimation unit 111 may transmit an instruction to set the communication parameter to the setting unit 121.
  • the estimation unit 111 transmits an instruction to set the number of retransmissions of the SYN packet to 1 to the setting unit 121.
  • the estimation unit 111 transmits a communication instruction that is an instruction to perform communication to the setting unit 121 in a state where the determined communication parameter is set (step S113).
  • the setting unit 121 that has received the communication instruction causes the communication protocol unit 130 to start TCP communication for estimating the communication status, as will be described later. In this way, the estimation unit 111 causes the communication protocol unit 130 to start TCP communication for communication status estimation, for example, by transmitting a communication instruction to the setting unit 121.
  • step S113 the setting unit 121 gives the communication protocol (for example, the number of times of SYN retransmission: once) transmitted from the estimation unit 111 to the communication protocol unit 130. Then, the setting unit 121 causes the communication protocol unit 130 to start communication.
  • the setting unit 121 gives a communication parameter to the communication protocol unit 130 by setting the TCP SYN packet retransmission count to “1” in the socket option.
  • the setting unit 121 causes the communication protocol unit 130 to start TCP communication.
  • step S113 the communication protocol unit 130 starts communication according to the communication parameters set by the setting unit 121.
  • the number of retransmissions of the TCP SYN packet is set to “1”.
  • the communication protocol unit 130 starts TCP communication under the condition that the number of retransmissions of the TCP SYN packet is “1”.
  • the communication protocol unit 130 monitors whether a communication error has occurred and whether TCP communication has been completed. When the occurrence of a communication error is detected, the communication protocol unit 130 transmits communication error information indicating the generated communication error to the detection unit 122. When the communication is normally completed, the communication protocol unit 130 transmits, for example, a response indicating that the communication is completed to the detection unit 122.
  • the communication is, for example, transmission of a SYN packet that establishes a session.
  • the detection unit 122 receives communication error information indicating a communication error that has occurred from the communication protocol unit 130 (that is, receives a communication error).
  • the detection unit 122 notifies the estimation unit 111 of the occurrence of the communication error (step S116).
  • the detection unit 122 may transmit the generated communication error to the estimation unit 111. That is, the detection unit 122 may transmit communication error information indicating the communication error that has occurred to the estimation unit 111.
  • the detection unit 122 executes a communication end process (step S117).
  • the detection unit 122 may transmit, for example, an instruction to end communication to the communication protocol unit 130.
  • the communication protocol unit 130 that has received the instruction to end the communication ends the TCP communication by closing the TCP communication socket.
  • the detection unit 122 When no communication error occurs, the detection unit 122 does not receive communication error information indicating a communication error that has occurred from the communication protocol unit 130 (that is, does not receive a communication error). When the communication error information indicating the communication error generated from the communication protocol unit 130 is not received (No in step S114), the detection unit 122 determines whether the communication based on the transmission instruction transmitted in step S113 is completed. As a result of the determination, when the communication is normally completed (Yes in Step S115), the detection unit 122 performs the operation of Step S117 described above. If no communication error has been received from communication protocol unit 130 (No in step S114) and a response indicating that communication has been normally completed has been received (No in step S115), communication state estimation apparatus 10 Operation returns to step S114. The operations in steps S114 and S115 are repeated until a communication error or a response indicating that the communication has been normally completed is received from the communication protocol unit 130.
  • the communication state estimation device 10 repeats the operations from step S111 to step S117.
  • the estimation part 111 estimates whether communication with the communication destination apparatus 2 is possible (step S118). For example, when the session is successfully established three times in succession, the estimation unit 111 may estimate that communication with the communication destination device 2 is possible.
  • the state where communication is possible is, for example, a state where no communication error occurs in communication with the communication destination device 2 and data can be transferred using TCP (ie, a state where, for example, back-off control does not occur).
  • TCP ie, a state where, for example, back-off control does not occur.
  • the estimation unit 111 determines that communication with the communication destination device 2 is possible, as described above, the communication terminal 1 actually transmits data by, for example, the application 110 transmitting a connection instruction. Start TCP communication.
  • reconnection is started at time T2.
  • T3 the TCP connection is completed.
  • the time until the TCP connection is completed is shorter than in the example shown in FIG. Therefore, node A and node B in FIG. 3 have a longer communication time than the example shown in FIG.
  • the times T1, T2, and T3 shown in FIG. 3 are not related to the times T1, T2, and T3 shown in FIG.
  • the communication state estimation device 10 estimates the communication state by dedicated TCP communication that is not used other than the communication state estimation.
  • the communication state estimation apparatus 10 may estimate the communication state using TCP communication that transmits data. Specifically, the communication state estimation device 10 may start data communication after setting the communication parameter to the communication parameter used in the test. When it is determined that no communication error is detected, the communication terminal 1 may return the communication parameter to the communication parameter set at the time of data transfer. And the communication terminal 1 should just perform data communication.
  • the embodiment described above has the effect of improving the accuracy of specifying the network state.
  • the reason is that the estimation unit 111 determines whether or not the communication device 11 can communicate based on the communication parameter and the presence or absence of a communication error in the communication parameter.
  • the communication parameter is given to the communication protocol unit 130 of the communication device 11 by the setting unit 121.
  • the communication error is detected by the detection unit 122 in communication performed by the communication device 11 to which the communication parameter is given.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the communication terminal 1 of the present embodiment.
  • the configuration of the communication terminal 1 of the present embodiment is the same as the configuration of the communication terminal 1 of the first embodiment.
  • the characteristic part according to the present embodiment will be mainly described.
  • the overlapping description about the structure similar to 1st Embodiment mentioned above is abbreviate
  • the communication state estimation apparatus 10 estimates a communication state based on the fact that a packet does not flow for a certain period in data communication after a TCP session is established.
  • the communication state estimation device 10 of the present embodiment may further perform the same operation as the communication state estimation device 10 of the first embodiment.
  • the communication state estimation device 10 according to the present embodiment further determines whether or not to start data communication based on the number of retransmissions of the TCP communication SYN packet and the communication error detected in establishing the TCP communication session. May be.
  • the estimation unit 111 determines a communication parameter to be given to the communication protocol unit 130, similarly to the estimation unit 111 of the first embodiment.
  • the estimation unit 111 further estimates a communication state based on the determined communication parameter and the presence or absence of a communication error that occurs in the communication in which the communication parameter is set.
  • the estimation unit 111 determines, for example, a time during which communication is allowed to be interrupted To do. Then, the estimation unit 111 transmits the determined time to allow communication interruption to the setting unit 121 as a communication parameter to be given to the communication device 11. The estimation unit 111 further transmits a communication instruction, which is a request for performing communication, to the setting unit 121. The estimation unit 111 receives, from the detection unit 122, a communication error that has occurred in communication performed with the transmitted communication parameter set. Based on the received communication error, the estimation unit 111 grasps a communication state such as a packet transmission state. For example, the TCP_USER_TIMEOUT parameter may be used as the parameter that represents the time during which the disconnection of communication is permitted. In the following description, the time allowed for disconnection of communication is 10 seconds.
  • a communication error is transmitted from the detection unit 122 when a communication disconnection of 10 seconds or more occurs in the communication according to the transmitted communication instruction.
  • the estimation unit 111 determines that a communication disconnection of 10 seconds or more occurs.
  • the estimation unit 111 determines that there is no disconnection of communication for 10 seconds or more.
  • the estimation unit 111 may repeatedly transmit a communication instruction.
  • the estimation unit 111 changes the communication parameter to a different communication parameter, Repeated surveys may be conducted. The estimation unit 111 may repeatedly perform an investigation using specific communication parameters. When the occurrence of a communication error is not detected in communication using a certain communication parameter, the estimation unit 111 may investigate using a communication parameter that is more likely to cause an error. For example, when it is determined that communication interruption for 10 seconds or more does not occur, the estimation unit 111 may change the time for which communication interruption is allowed to 5 seconds. For example, the estimation unit 111 may change TCP_USER_TIMEOUT to 5 seconds. And the estimation part 111 should just transmit a communication instruction
  • the estimation unit 111 can grasp the time when communication is interrupted by using the maximum value of the number of packet retransmissions as a communication parameter. For example, in communication in which the maximum number of packet retransmissions is set as a communication parameter, if the number of packet retransmissions exceeds the number set as the maximum number of packet retransmissions, communication error information may be generated. Detected.
  • the estimation unit 111 may estimate the total back-off time according to the number of times set as the maximum value of the packet as the time when communication is interrupted. For example, the estimation unit 111 may estimate the time during which communication is interrupted more accurately by performing an investigation while changing the maximum value of the number of packet retransmissions in various ways.
  • the total back-off time is not proportional to the number of packet retransmissions.
  • the back-off time set in one packet retransmission increases exponentially with an increase in the number of retransmissions, for example, as shown in FIG.
  • the estimation unit 111 only needs to hold a back-off time set in packet retransmission for each number of packet retransmissions. Then, the estimation unit 111 may calculate the sum of back-off times according to the maximum value of the number of packet retransmissions set as a communication parameter. The estimation unit 111 may determine that the sum of the calculated back-off times is a time when communication is interrupted. In the example illustrated in FIG.
  • the estimation unit 111 determines that the communication interruption time is 3 seconds, which is the back-off period in the first retransmission, and the second retransmission. What is necessary is just to determine that it is 9 second which is the sum with 6 second which is the back-off period.
  • the estimating unit 111 When estimating using each of a plurality of communication parameters, the estimating unit 111 associates the communication parameter with the communication error from the detecting unit 122 by using an identifier in the same manner as the estimating unit 111 of the first embodiment. Just do it.
  • the detection unit 122 notifies the estimation unit 111 of the communication error that has occurred when a communication error has occurred, as with the detection unit 122 of the first embodiment.
  • the detection unit 122 may transmit information representing the communication error that has occurred to the estimation unit 111.
  • the detection unit 122 may set the communication parameter by changing TCP_USER_TIMEOUT, for example. For example, when a communication error is detected in communication performed by the communication protocol unit 130 after the session is established, the detection unit 122 informs the estimation unit 111 that it has not received a packet for a period set as a communication parameter. Just notify.
  • the detection unit 122 may notify the estimation unit 111 of information indicating a communication error.
  • an ad hoc network including a large number of communication terminals 1 may be constructed.
  • communication between two communication terminals 1 among the communication terminals 1 configuring the network will be described for ease of explanation.
  • TCP is used as the communication protocol.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating communication performed between the two communication terminals 1 in the present embodiment.
  • Node A and node B shown in FIG. 6 are the two communication terminals 1 described above.
  • the distance between the node A and the node B is a distance at which the node A and the node B can communicate with each other.
  • each communication terminal 1 notifies the IP address by periodically transmitting a beacon notifying its presence. Accordingly, each communication terminal 1 recognizes the presence of another communication terminal 1. In other words, each communication terminal 1 recognizes the IP address of the other communication terminal 1.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the communication state estimation apparatus 10 of the present embodiment.
  • communication between the node A and the node B has already been established.
  • the node A transmits the data held by the node A to the node B.
  • the operations performed by the node A and the node B are drawn from top to bottom as time passes.
  • the node A transmits content in response to a content request from the node B, for example.
  • the node A performs the operation shown in FIG. 7 while transmitting data to the node B.
  • the communication state estimation device 10 included in the node A performs the operation shown in FIG.
  • the communication terminal 1 represented as the node A in FIG. 6 is referred to as the node A or simply the communication terminal 1.
  • the communication terminal 1 represented as the node B in FIG. 6 is referred to as a node B or a communication destination device 2.
  • the communication state estimation device 10 of the communication terminal 1 first performs a communication state estimation process (step S101). That is, the communication state estimation device 10 of the communication terminal 1 determines whether or not data communication using TCP is possible by the estimation unit 111 (that is, whether or not retransmission backoff control is performed).
  • the communication state estimation process in step S101 will be described in detail later.
  • the communication state estimation apparatus 10 repeats the communication state estimation process in step S101. As will be described later, data is transmitted to the communication destination device 2 in the communication state estimation process. That is, data transmission to the communication destination device 2 is continued.
  • the estimation unit 111 ends the current connection (step S201).
  • the estimation unit 111 may transmit a communication end instruction that is an instruction to close a TCP session, for example, to the communication protocol unit 130 of the communication device 11.
  • the communication protocol unit 130 ends the established communication.
  • the estimation unit 111 further transmits a reconnection instruction, which is an instruction to perform reconnection, to the communication protocol unit 130 of the communication device 11 (step S103).
  • the communication protocol unit 130 that has received the reconnection instruction newly starts TCP communication. Data transmission performed by the communication terminal 1 is performed by newly started TCP communication.
  • the application 110 may perform some or all of the operations in step S102, step S201, and step S103.
  • Another application program executed by the processor of the communication state estimation device 10 may perform a part or all of the operations of Step S102, Step S201, and Step S103.
  • the application program executed by the processor of the communication terminal 1 may perform a part or all of the operations of Step S102, Step S201, and Step S103.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of an operation of performing communication state estimation processing of the communication terminal 1 of the present embodiment.
  • it is estimated whether TCP communication is stopped, for example, by increasing the backoff time in packet retransmission.
  • the estimation unit 111 determines communication parameters (step S111).
  • the communication parameter determined in step S111 is a communication parameter used to estimate whether TCP communication has been interrupted for a predetermined time or more.
  • the estimation unit 111 may determine the value of the communication timeout time, that is, the value of the time that allows the disconnection of communication.
  • the estimation unit 111 determines the time for which disconnection of communication is allowed, for example, 10 seconds.
  • the estimating unit 111 transmits the determined communication parameter to the setting unit 121 (step S112).
  • the estimation unit 111 may transmit, for example, an instruction to set the communication timeout to 10 seconds determined as the time allowed for disconnection of communication to the setting unit 121.
  • the estimation unit 111 further transmits a communication instruction, which is an instruction for performing TCP communication in a state where the determined communication parameter is set, to the setting unit 121 (step S113).
  • the setting unit 121 gives the communication protocol received from the estimation unit 111 to the communication protocol unit 130.
  • the setting unit 121 may set the communication parameter by setting TCP_USER_TIMEOUT to 10 seconds in the socket option, for example.
  • the setting unit 121 transmits an instruction to start communication to the communication protocol unit 130.
  • the communication protocol unit 130 starts communication.
  • the data transmitted from the communication protocol unit 130 to the communication destination device 2 may be data used only for inspection.
  • the data that the communication protocol unit 130 transmits to the communication destination device 2 through the operation in step S113 may be the data that the communication terminal 1 transmits to the communication destination device 2 described above.
  • step S114 to step S118 is the same as the operation from step S114 to step S118 in the first embodiment.
  • the communication parameter may be, for example, a time that allows the communication to be interrupted.
  • the communication error may be, for example, that data transmission is not performed for a time longer than the time allowed to disconnect communication.
  • the operation shown in FIG. 5 is performed in parallel with the transmission of data from the communication terminal 1 to the communication destination device 2. Then, by the operation shown in FIG. 5, the communication state estimation device 10 determines whether or not the communication destination device 2 has been disconnected from the data transfer by TCP (for example, a long retransmission backoff time caused by packet retransmission). Monitor.
  • TCP for example, a long retransmission backoff time caused by packet retransmission.
  • the estimation unit 111 estimates that a communication disconnection has occurred, the communication disconnection shown in FIG. 6 occurs in communication between the communication terminal 1 and the communication destination device 2 due to, for example, retransmission of a packet. It may have occurred. In this case, the estimation unit 111 or the application 110 may cancel the established TCP communication. Then, the estimation unit 111, the application 110, or the like performs reconnection processing that newly starts TCP communication. Thereby, as shown in FIG. 6, TCP communication can be restarted at an early stage. And waiting time is reduced.
  • TCP communication represents communication controlled by the communication protocol unit 130 according to TCP.
  • Control by application represents, for example, processing performed by an application program executed by a processor such as the communication terminal 1.
  • the “application reconnection process” represents a reconnection process performed by an application program executed by a processor such as the communication terminal 1. Repeating application reconnection processing is not repetition of packet retransmission. Therefore, in the application reconnection process, even if reconnection failures are repeated, the provided back-off period does not increase exponentially. In other words, the increase in backoff period provided in this case is not exponential.
  • the communication state may be estimated using TCP communication that transmits actual data.
  • the estimation unit 111 may determine a communication parameter used for the inspection as a communication parameter when transmitting data.
  • the setting part 121 should just start transmission of data in the state by which the determined communication parameter was set.
  • the application 110 or the like may resume TCP communication.
  • an application or the like that transmits data may resume transmission of data whose transmission has been interrupted due to a communication error.
  • the present embodiment described above has the same effect as the first embodiment.
  • the reason is the same as the reason for the effect of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the communication state estimation apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the communication state estimation device 10 of the present embodiment includes a setting unit 121, a detection unit 122, and an estimation unit 111.
  • the setting unit 121 gives the communication parameter to the communication device 11 that determines the occurrence of a communication error in communication with the communication destination device 2 according to the given communication parameter.
  • the detection unit 122 transmits the communication instruction to the communication device 11 that performs the communication in response to receiving the communication instruction, and detects the occurrence of a communication error determined in the communication according to the instruction.
  • the estimation unit 111 estimates whether or not the communication device 11 can perform the communication based on the communication parameter and the presence or absence of the communication error.
  • the present embodiment described above has the same effect as the first embodiment.
  • the reason is the same as the reason for the effect of the first embodiment.
  • the communication terminal 1 and the communication state estimation device 10 can be realized by a computer and a program for controlling the computer, dedicated hardware, or a combination of the computer and the program for controlling the computer and dedicated hardware, respectively.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a computer 1000 that can realize the communication terminal 1 and the communication state estimation device 10.
  • a computer 1000 includes a processor 1001, a memory 1002, a storage device 1003, and an I / O (Input / Output) interface 1004.
  • the computer 1000 can access the recording medium 1005.
  • the memory 1002 and the storage device 1003 are storage devices such as a RAM (Random Access Memory) and a hard disk, for example.
  • the recording medium 1005 is, for example, a storage device such as a RAM or a hard disk, a ROM (Read Only Memory), or a portable recording medium.
  • the storage device 1003 may be the recording medium 1005.
  • the processor 1001 can read and write data and programs from and to the memory 1002 and the storage device 1003.
  • the processor 1001 can access, for example, the communication destination device 2 or the communication device 11 via the I / O interface 1004.
  • the processor 1001 can access the recording medium 1005.
  • the recording medium 1005 stores a program that causes the computer 1000 to operate as the communication terminal 1 or the communication state estimation device 10.
  • the processor 1001 loads a program stored in the recording medium 1005 that causes the computer 1000 to operate as the communication terminal 1 or the communication state estimation device 10 into the memory 1002. Then, when the processor 1001 executes the program loaded in the memory 1002, the computer 1000 operates as the communication terminal 1 or the communication state estimation device 10.
  • the estimation unit 111, the setting unit 121, the detection unit 122, the communication protocol unit 130, and the communication unit 140 are realized by, for example, a dedicated program that can realize the functions of these units and a processor 1001 that executes the program. can do.
  • the dedicated program is read into the memory 1002 from a recording medium 1005 storing the dedicated program, for example.
  • some or all of the estimation unit 111, the setting unit 121, the detection unit 122, the communication protocol unit 130, and the communication unit 140 may be realized by a dedicated circuit that realizes the functions of the respective units.
  • setting means for giving the communication parameter to a communication device that determines the occurrence of a communication error in communication with the communication destination device;
  • Detecting means for transmitting the communication instruction to the communication device that performs the communication in response to receiving the communication instruction, and detecting the occurrence of a communication error determined in the communication according to the instruction;
  • Estimating means for estimating whether the communication device can perform the communication based on the communication parameter and the presence or absence of the occurrence of the communication error;
  • a communication state estimation device comprising:
  • the estimation means estimates a time until the communication can be performed based on the communication parameter and the presence / absence of the communication error, and estimates whether the communication apparatus can perform the communication based on the time
  • the communication state estimation device according to attachment 1.
  • the setting means transmits a plurality of different communication parameters to the communication device, The communication state estimation device according to attachment 1 or 2, wherein the detection unit detects, for each of the plurality of communication parameters, occurrence of the communication error determined according to the communication parameter.
  • the setting unit transmits the reconnection instruction to the communication device that reconnects to the communication destination device in response to receiving the reconnection instruction.
  • the communication state estimation apparatus according to any one of 1 to 3.
  • a communication terminal including the communication state estimation device according to any one of supplementary notes 1 to 8 and the communication device.
  • the communication parameter is given to the communication device that determines the occurrence of a communication error in communication with the communication destination device, Transmitting the communication instruction to the communication device that performs the communication in response to receiving the communication instruction, detecting the occurrence of a communication error determined in the communication according to the instruction;
  • a communication state estimation method for estimating whether or not the communication device can perform the communication based on the communication parameter and the presence or absence of the communication error.
  • setting means for giving the communication parameter to a communication device that determines the occurrence of a communication error in communication with the communication destination device; Detecting means for transmitting the communication instruction to the communication device that performs the communication in response to receiving the communication instruction, and detecting the occurrence of a communication error determined in the communication according to the instruction; Estimating means for estimating whether the communication device can perform the communication based on the communication parameter and the presence or absence of the occurrence of the communication error; Communication state estimation program to be operated.
  • Appendix 20 Computer The setting means for transmitting a plurality of different communication parameters to the communication device; For each of the plurality of communication parameters, the detection means for detecting the occurrence of the communication error determined according to the communication parameter; The communication state estimation program according to appendix 18 or 19, which is operated as described above.

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Abstract

　ネットワークの状態を特定する精度を向上させることができる通信状態判定装置などを提供する。　本発明の一態様に係る通信状態推定装置は、与えられた通信パラメータに応じて、通信先装置との通信において通信エラーの発生を判定する通信装置に、前記通信パラメータを与える設定手段と、通信指示を受信するのに応じて前記通信を行う前記通信装置に前記通信指示を送信し、当該指示に応じた前記通信において判定された通信エラーの発生を検出する検出手段と、前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信装置が前記通信をできるか否かを推定する推定手段と、を備える。

Description

通信状態推定装置、通信状態推定方法及び通信状態推定プログラムを記憶する記録媒体
　本発明は、通信環境を推定する技術に関する。
　近年、例えば、車車間通信の通信手段、ネットワークインフラの無い僻地における通信、及び、災害時における通信手段として、モバイルアドホックネットワーク（Ｍｏｂｉｌｅ　Ａｄ－Ｈｏｃ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ、ＭＡＮＥＴ）が注目されている。ＭＡＮＥＴには、多数の通信端末（ノード）が無線接続されることが望まれている。
　ＭＡＮＥＴでは、通信端末の移動及び無線接続を想定されている。そのため、通信端末の移動や無線干渉によって、パケット（通信データ）のロス、通信遅延の増加、そしてさらに通信の断絶等の障害が発生することがあり得る。そのような場合、既存の通信プロトコルが上手く動作しない。
　例えば、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、有線環境で利用されている一般的な通信プロトコルである。ＴＣＰは、コネクション型プロトコルと呼ばれる。ＴＣＰの特徴は、例えば、通信セッションの確立、通信速度の制御、及び、パケットの再送制御を行うことである。ＴＣＰをＭＡＮＥＴ環境で利用した場合、高い確率で発生するパケットロス及び通信の断絶のために、通信が上手く機能しないことがわかっている。
　通信が機能しないそのような状態を回避する技術の例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に記載されている無線通信装置は、ＴＣＰのウィンドウサイズを監視する。その無線通信装置は、輻輳状態が発生したと判断した場合、別の通信プロトコルであるＵＤＰ（Ｕｓｅｒ　Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用する。特許文献１には、ＴＣＰによる通信とＵＤＰによる通信を並行して行うことにより、通信を継続する方法も記載されている。
　特許文献２には、複数の同時無線接続間の干渉を減らすように、無線接続のパラメータを制御する通信装置が記載されている。
　特許文献３には、予想スループットに基づいて送信パラメータを選択する通信システムが記載されている。その通信システムは、予想エラーレート及びデータ送信レートに基づいて、予想スループットを求める。
特許第４７５４４１６号公報 特表２００８－５２１３０９号公報 特表２０１２－５０９６４７号公報
　車車間通信のようなすれ違い通信、又は、通信リンクが頻繁に断絶するような環境では、パケットが届かない状況がしばらく続くことがある。このような場合、ＴＣＰによる通信の性能は、パケットの不達によって劣化する。加えて、ＴＣＰによる通信では、パケットの再送制御に問題が生じる。
　例えば、ＴＣＰに基づく通信の開始時や再接続時に、ＳＹＮ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅ）パケットの交換が行われる。ＳＹＮパケットの交換の際に、通信の断絶、又は、パケットロスが発生すると、ＳＹＮパケットの再送制御が開始される。その際、再送待ち時間が設けられる。再送待ち時間は、一般に、バックオフ時間とも呼ばれる。バックオフ時間が設けられることによって、すぐにはＳＹＮパケットの再送が行われない。そのため、少なくともバックオフ時間が終了するまで通信が開始されない。
　図１０は、車車間通信の例を模式的に表す図である。図１０に示す例では、ノードＡは、道路を走行中の車両に搭載された通信端末である。ノードＢは、ノードＡが搭載されている車両が走行している車線の対向車線を走行する車両に搭載されている通信端末である。図１０に示す例では、時間は、時刻Ｔ１、時刻Ｔ２、そして時刻Ｔ３の順に経過する。時刻Ｔ１において、ノードＡ及びノードＢは、セッションを確立する処理を開始する。しかし、セッションを確立するためのＳＹＮパケットのロスが発生すると、バックオフ期間が設定される。図１０に示す例では、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の間でＳＹＮパケットのロスが発生する。そして、時刻Ｔ２から、通信できない期間であるＳＹＮバックオフ期間が開始される。バックオフ期間が終了した後、セッションを確立する処理が再び行われる。図１０に示す例では、時刻Ｔ３において、ＴＣＰ接続が完了する。しかし、バックオフ期間中も２台の車両は逆方向への走行を継続することができるので、図１０に示す例のように、接続が完了した時には、２台の車両の間の距離は大きくなっていることもある。
　ＴＣＰによる通信が開始された後、通信リンクの断絶が発生した場合、データパケットの再送が開始される。その際、同様にバックオフ時間が設けられる。バックオフ時間が終了するまで、パケットの再送は行われない。バックオフ時間が設けられることによって、通信リンクが回復した後も、バックオフ時間が終了するまでしばらく通信できない。
　図１１は、２台の通信端末の間で行われる通信の例を模式的に表す図である。図１１において、２台の通信端末が行う動作は、時間の経過に応じて、上から下に向かって描かれる。図１１に示す例では、ノードＢからのリクエストに応じて、ノードＡがノードＢにデータを送信する。ノードＢからのリクエストは、例えばコンテンツを要求するコンテンツリクエストである。その場合、ノードＡがノードＢに送信するデータは、要求されたコンテンツである。データの送信中にノードＡとノードＢとの間に通信の断絶が生じた場合、ノードＡは、データパケットを再送する。再送できなかった場合、ノードＡは、設けられたバックオフ期間が終了した後、データパケットを再送する。バックオフ期間は、再送の回数の増加に応じて、例えば指数関数的に増加する。図１１に示す例では、通信の断絶の間に行われた、３回のデータパケットの再送は全て失敗する。そして、３回目の再送の後に通信の断絶が解消する。通信の途絶が解消した場合、通信できない時間であるバックオフ時間が設定されてなければ、通信は可能である。しかし、３回目の再送の失敗によって設けられたバックオフ期間が終了するまで、ノードＡはデータパケットの再送を行えない。図１１における「再送待ち時間」が、設けられたバックオフ期間のために、ノードＡがデータパケットの再送を行えない時間である。
　上述の場合に通信が可能になるまでの時間を短縮するためには、ＳＹＮパケット交換時にパケットロスが発生した場合、通信リンクが安定した後、早期に、ＴＣＰの再接続を行えばよい。通信が開始された後に通信リンクが断絶した場合、通信リンクが回復した後、迅速に再送を行えばよい。
　バックオフ時間は、正常動作時における待機時間である。通信を中継する通信装置におけるバックオフ期間の発生は、その通信装置を介して他の装置と通信を行う、例えばアプリケーションプログラムを実行するプロセッサ等の情報処理装置に、例えばエラーとして、通知されない。そのため、その通信装置を介して通信を行う情報処理装置は、バックオフ期間が設定されたために通信できない時間を検知することができない。従って、バックオフ期間が設定されていても、その情報処理装置は、正常に通信が行われていると認識する。
　以上のように、一般に、通信装置バックオフ期間を伴う通信プロトコルによって通信を行う場合、その通信装置を使用する他の装置は、その通信装置が通信できる状態であるか否かを、精度よく判定することはできない。
　その場合、バックオフ期間において、その情報処理装置が、その通信装置を介して、他の装置にデータを送信する可能性がある。その場合、例えば通信装置のバッファがあふれることによって、送信されたデータが失われることがある。
　特許文献１に記載されている無線通信装置は、ＴＣＰによる通信にエラーが生じた場合、ＵＤＰによる通信を、ＴＣＰによる通信と併用する。しかし、バックオフ期間は待機期間であるので、バックオフ期間においてデータが送信されないことは異常ではない。従って、特許文献１に記載されている無線通信装置を介して通信する装置等は、バックオフ期間のために通信できないことを検知できない。
　特許文献２に記載されている通信装置は、複数の無線接続が干渉するか否かを判定する。しかし、特許文献２の通信装置を介して通信する装置等は、バックオフ期間のために通信できないことを検知できない。
　特許文献３に記載されている通信システムは、予想スループットに基づいて送信パラメータを選択する。しかし、特許文献３の通信システムを介して通信する装置等は、バックオフ期間のために通信できないことを検知できない。
　本発明の目的の１つは、ネットワークの状態を特定する精度を向上させることができる通信状態判定装置などを提供することにある。
　本発明の一態様に係る通信状態推定装置は、与えられた通信パラメータに応じて、通信先装置との通信において通信エラーの発生を判定する通信装置に、前記通信パラメータを与える設定手段と、通信指示を受信するのに応じて前記通信を行う前記通信装置に前記通信指示を送信し、当該指示に応じた前記通信において判定された通信エラーの発生を検出する検出手段と、前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信装置が前記通信をできるか否かを推定する推定手段と、を備える。
　本発明の一態様に係る通信状態推定方法は、与えられた通信パラメータに応じて、通信先装置との通信において通信エラーの発生を判定する通信装置に、前記通信パラメータを与え、通信指示を受信するのに応じて前記通信を行う前記通信装置に前記通信指示を送信し、当該指示に応じた前記通信において判定された通信エラーの発生を検出し、前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信装置が前記通信をできるか否かを推定する。
　本発明の一態様に係る記録媒体は、コンピュータを、与えられた通信パラメータに応じて、通信先装置との通信において通信エラーの発生を判定する通信装置に、前記通信パラメータを与える設定手段と、通信指示を受信するのに応じて前記通信を行う前記通信装置に前記通信指示を送信し、当該指示に応じた前記通信において判定された通信エラーの発生を検出する検出手段と、前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信装置が前記通信をできるか否かを推定する推定手段と、して動作させる通信状態推定プログラムを記憶する。本発明は、上述の記録媒体に格納される通信状態推定プログラムによっても実現される。
　本発明には、ネットワークの状態を特定する精度を向上させることができるという効果がある。
図１は、本発明の第１及び第２の実施形態の通信端末１の構成の例を表すブロック図である。 図２は、異なる複数の通信パラメータについて算出された、通信エラーの発生確率の例を模式的に表す図である。 図３は、本発明の第１の実施形態の２台の通信端末１の配置の例を表す図である。 図４は、本発明の第１の実施形態の通信状態推定装置１０の、通信を確立する動作を表すフローチャートである。 図５は、本発明の第１及び第２の実施形態の通信状態推定装置１０の、通信状態推定処理の動作の例を表すフローチャートである。 図６は、本発明の第２の実施形態のおける２台の通信端末１の間で行われる通信を模式的に表す図である。 図７は、本発明の第２の実施形態の通信状態推定装置１０の動作の例を表すフローチャートである。 図８は、本発明の第３の実施形態の通信状態推定装置１０の構成の例を表すブロック図である。 図９は、本発明の各実施形態に係る通信端末１及び通信状態推定装置１０を実現することができる、コンピュータ１０００のハードウェア構成の一例を表す図である。 図１０は、車車間通信の例を模式的に表す図である。 図１１は、２台の通信端末の間で行われる通信の例を模式的に表す図である。
　次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
　＜第１の実施形態＞
　［構成の説明］
　図１は、本実施形態の通信端末１の構成の例を表すブロック図である。通信端末１は、通信先装置２と通信可能に接続されている。通信端末１と通信先装置２とは、例えば、無線によって通信可能であればよい。通信先装置２は、例えば、通信端末１と同じ構成を備える通信端末である。
　図１を参照すると、本実施形態の通信端末１は、推定部１１１と、設定部１２１と、検出部１２２と、通信プロトコル部１３０と、通信部１４０とを含む。図１に示す例では、通信端末１は、通信状態推定装置１０と、通信装置１１とを含む。通信状態推定装置１０が、推定部１１１と、設定部１２１と、検出部１２２とを含む。通信装置１１が、通信プロトコル部１３０と、通信部１４０とを含む。推定部１１１は、例えば、通信状態推定装置１０のプロセッサと、通信状態推定装置１０のプロセッサが実行するアプリケーションプログラムである、アプリケーション１１０とによって実現されている。なお、通信端末１のプロセッサが、通信状態推定装置１０のプロセッサであってもよい。設定部１２１と、検出部１２２とは、制御部１２０として実装されている。通信部１４０は、例えば、通信先装置２などの他の通信端末と通信を行う。通信プロトコル部１３０は、所定の通信プロトコルに従った通信の制御を行う。制御部１２０は、通信装置１１とアプリケーション１１０とのインタフェースである。
　通信部１４０は、通信プロトコル部１３０から受け取ったデータを、通信先装置２などの他の通信端末に対して送信する。通信部１４０は、さらに、他の通信端末から受信したデータを、通信プロトコル部１３０に送信する。
　通信プロトコル部１３０は、通信部１４０を通じてデータを送受信する。通信プロトコル部１３０は、他の通信端末との通信セッションを確立する。通信プロトコル部１３０は、送信速度を制御する。通信プロトコル部１３０は、送信されたデータの再送制御を行う。また、通信プロトコル部１３０は、一定回数以上の再送制御を行った場合、一定期間の間に通信セッションを確立できない場合、又は、一定期間の間にデータを受信できない場合、通信エラーが発生したと判定する。通信エラーが発生したと判定した場合は、通信プロトコル部１３０は、検出部１２２に前記エラー内容を送信する。また、通信プロトコル部１３０は、上述の一定回数及び一定期間を特定する通信パラメータを記憶する。通信パラメータは、例えば、設定部１２１によって設定される。通信プロトコル部１３０は、例えば、設定部１２１から通信パラメータを受信し、そして、受信した通信パラメータを記憶すればよい。設定部１２１が、通信プロトコル部１３０が含む、通信パラメータが格納されている記憶領域に、通信パラメータを書き込んでもよい。そして、通信プロトコル部１３０は、記憶している通信パラメータに従って通信を行う。
　通信プロトコル部１３０が従う通信プロトコルは、例えば、ＴＣＰである。以下の説明では、通信プロトコル部１３０が従う通信プロトコルはＴＣＰである。ＴＣＰを使用する場合は、通信プロトコル部１３０は、一定期間の間に通信セッションの確立ができたかどうかを、ＳＹＮパケットの再送回数に基づき判定する。通信プロトコル部１３０は、例えば、再送回数の最大値を超えた場合、セッション確立に失敗したと判定する。また、前述の一定期間は、例えば、変数であるＴＣＰ＿ＵＳＥＲ＿ＴＩＭＥＯＵＴに設定された値である。通信プロトコル部１３０は、ＴＣＰ＿ＵＳＥＲ＿ＴＩＭＥＯＵＴに設定された時間内にパケットを受信できない場合、通信エラーが発生したと判定する。これらの値は、例えば、ソケットオプションにおいてＴＣＰの通信パラメータを変更することによって設定される。
　通信プロトコル部１３０は、例えば、ＴＣＰのシステムコールである、bind()、connect()、又はread()などが実行された際に、エラーが発生した場合、エラー情報を送信すればよい。
　また、通信プロトコル部１３０は、さらに、通信プロトコルの制御メッセージ（例えば、ＴＣＰのＳＹＮパケット)の送受信が行えない場合、通信エラーが発生したと判定してもよい。通信プロトコル部１３０は、特定の制御メッセージを通信相手から受信した場合、通信エラーが発生したと判定してもよい。以下の説明において、通信プロトコル部１３０が、通信エラーが発生したと判定することを、「通信プロトコル部１３０において通信エラーが発生する」と表記する。
　設定部１２１は、通信プロトコル部１３０の通信パラメータを設定する。設定部１２１は、推定部１１１から通信パラメータ情報を受信する。設定部１２１は、受信した通信パラメータを、通信プロトコル部１３０に送信する。設定部１２１は、受信した通信パラメータを、通信プロトコル部１３０が含む、通信パラメータが記憶される記憶領域に書き込む。そして、設定部１２１は、通信プロトコル部１３０に通信を開始させる。例えば、ＴＣＰが用いられている場合、設定部１２１は、ソケットオプションを用いて、推定部１１１から通知されたパラメータを設定する。そして、設定部１２１は、通信プロトコル部１３０に、通信相手とのセッションを確立する処理を開始させる。例えば、設定部１２１は、通信プロトコル部１３０に、通信相手とのセッションを確立する処理を開始する指示を送信すればよい。その指示を受信した場合、通信プロトコル部１３０は、通信相手とのセッションを確立する処理を開始すればよい。
　検出部１２２は、通信相手との通信における通信エラーの有無を監視する。検出部１２２は、通信相手との通信における通信エラーの発生を検出すればよい。検出部１２２は、通信プロトコル部１３０が、通信エラーが発生したと判定したか否かを検出すればよい。検出部１２２は、例えば、通信エラーが発生した場合に通信プロトコル部１３０が送信する、発生した通信エラーを表す通信エラー情報を受信した場合に、通信エラーの発生を検出すればよい。検出部１２２は、例えば、受信した通信エラー情報を送信することによって、推定部１１１に通信エラーの発生を通知する。例えば、ＴＣＰが使用される場合、設定部１２１は、例えば、ＳＹＮパケットの再送回数を通信パラメータとして設定する。その場合、通信プロトコル部１３０において、セッションの確立の失敗が、発生した通信エラーとして判定される。通信エラーが発生したと判定した場合、通信プロトコル部１３０は、セッションの確立に失敗したことを表すエラー情報を検出部１２２に送信する。検出部１２２は、セッションの確立に失敗したことを推定部１１１に通知する。すなわち、検出部１２２は、セッションの確立に失敗したことを表す通信エラーを、推定部１１１に送信する。
　通信プロトコル部１３０は、セッションの確立に成功した場合、セッションの確立に成功したことを表すメッセージを、検出部１２２に送信してもよい。セッションの確立に成功したことを表すメッセージを受信した場合、検出部１２２は、セッションの確立に成功したことを表すメッセージを、推定部１１１に送信してもよい。
　さらに、一定期間以上パケットを受信できないパケットを受信できない場合における通信エラーの発生を判定するのに使用される閾値として、前述のように、例えば、ＴＣＰ＿ＵＳＥＲ＿ＴＩＭＥＯＵＴに期間が設定される。その場合、通信プロトコル部１３０は、セッションの確立後に、ＴＣＰ＿ＵＳＥＲ＿ＴＩＭＥＯＵＴに設定されている期間以上の期間、パケットを受信しない場合、通信エラーが発生したと判定する。その場合、通信プロトコル部１３０は、一定期間の間にパケットを受信できなかったことを表す通信エラー情報を、検出部１２２に送信する。検出部１２２は、一定期間の間にパケットを受信できなかったことを推定部１１１に通知する。
　例えば、通信プロトコルとしてＴＣＰが使用されている場合、ＴＣＰのシステムコールであるbind()、connect()、read()などが実行された際、通信プロトコル部１３０は、通信エラーが発生していれば、通信エラー情報を送信すればよい。その場合、検出部１２２は、ＴＣＰのシステムコールを実行してもよい。検出部１２２は、ＴＣＰのシステムコールのいずれかを実行した際、ＴＣＰの通信エラーが発生していないか監視すればよい。通信エラーの発生が検出された場合、検出部１２２は、推定部１１１に通知すればよい。
　他の通信エラーが検出された場合も同様に、検出部１２２は、推定部１１１に通知する。
　前述のように、推定部１１１は、例えば、通信端末１又は通信状態推定装置１０のプロセッサによって実行されるアプリケーションである、アプリケーション１１０によって実現されてもよい。
　推定部１１１は、設定部１２１を用いて、調査対象の通信エラーに応じた通信パラメータを、通信プロトコル部１３０の通信パラメータとして設定する。推定部１１１は、検出部１２２から通知される通信エラーの発生の有無と、設定した通信パラメータの内容とに基づいて、通信確立状況を推定する。
　例えば、ＴＣＰ通信のセッションの確立の難しさが判定の対象である場合、推定部１１１は、設定部１２１に対して、例えば、通信パラメータの一つであるＳＹＮパケットの再送回数を１に設定する要求を送信する。推定部１１１は、さらに、設定部１２１に対して、ＳＹＮパケットの再送回数が１に設定された状態で通信を行わせる要求を送る。推定部１１１は、要求に応じて行われた通信において発生した通信エラーを検出部１２２から受信する。通信パラメータが設定された状態で通信を行わせる要求を送信し、その通信において通信エラーが発生した場合にその通信エラーを受信することを、以下の説明において「調査」と表記する。推定部１１１は、受信した通信エラーに基づき、セッションの確立が容易であるか困難であるかを判定する。推定部１１１は、例えば、ＳＹＮパケットの再送回数が調査のために設定された状態において通信を実行する要求を既定の回数繰り返せばよい。ＳＹＮパケットの再送回数が１回に設定された状態において、通信プロトコル部１３０がセッションの確立に連続して失敗した場合、セッションの確立に失敗したことを表す通信エラーが、検出部１２２から連続して送信される。そのため、推定部１１１が検出部１２２からセッションの確立に失敗したことを表す通信エラーを連続して受信した場合、推定部１１１は、セッション確立は困難と判定する。ＳＹＮパケットの再送回数が１回に設定された状態であっても、通信プロトコル部１３０がセッションの確立に連続して失敗しなかった場合、セッションの確立に失敗したことを表す通信エラーは、検出部１２２から連続して送信されない。例えば、検出部１２２から通信エラーを連続して受信しなかった場合、推定部１１１は、セッションの確立が容易であると判定してもよい。その場合、さらに、推定部１１１は、通信先装置２との通信が可能であると推定すればよい。推定部１１１は、以上で説明した、セッションの確立が困難であるか容易であるかを繰り返し判定すればよい。
　セッションの確立が困難であると判定されている間、通信端末１は、実際にデータ転送を行うための通信の確立を試みなければよい。そして、例えば、セッションの確立の難しさに関する判定の結果が、困難から容易に変化した場合、例えば、アプリケーション１１０が、実際にデータ転送を行うＴＣＰ通信を開始させればよい。そのことにより、通信状態推定装置１０は、通信を確立する過程におけるバックオフ時間を短くすることができ、その結果、早期にＴＣＰ通信を開始することができる。
　また、推定部１１１は、特定の通信パラメータだけを使用して、繰り返し上述の調査を行ってもよい。推定部１１１は、通信パラメータをさまざまに変化させながら、繰り返し調査を行ってもよい。推定部１１１は、さらに、調査が行われた通信パラメータ毎に、通信エラーを受信した確率を算出してもよい。例えば、推定部１１１は、一つの通信パラメータに対して複数回の調査を行えばよい。推定部１１１は、その複数回の調査の結果に基づき、通信エラーの発生確率を算出すればよい。推定部１１１は、同様に、他の通信パラメータの各々について、通信エラーの発生確率を算出すればよい。
　推定部１１１は、ＳＹＮパケットの再送回数に１より大きい値を設定する指示を設定部１２１に送信してもよい。検出部１２２は、セッションの確立に成功した場合、セッションが確立されるまでのＳＹＮパケットの再送回数を、推定部１１１に送信すればよい。セッションの確立に失敗した場合、検出部１２２は、セッションの確立に失敗したことを表す通信エラーを、推定部１１１に送信すればよい。推定部１１１は、受信した再送回数に基づき、ＳＹＮパケットの再送回数毎の通信エラーを算出してもよい。
　図２は、異なる複数の通信パラメータについて算出された、通信エラーの発生確率の例を模式的に表す図である。図２において、「通信エラー確率」は、ＳＹＮパケットを「ＳＹＮ再送回数」に示す回数まで再送できる場合に、セッションを確立できない確率を表す。図２に示す例は、例えば、ＳＹＮパケットを３回再送してもセッションを確立できない確率が２０％であることを表す。また、「バックオフ期間」は、ＳＹＮパケットの再送回数が「ＳＹＮ再送回数」に示す回数である場合の、バックオフ期間を表す。例えば、ＳＹＮパケットの１回目の再送におけるバックオフ期間は、３秒である。ＳＹＮパケットの２回目の再送におけるバックオフ期間は、６秒である。ＳＹＮパケットの３回目の再送におけるバックオフ期間は、１２秒である。ＳＹＮパケットを３回再送した場合における、バックオフ期間の合計は、３、６、及び１２の和は２１であるので、２１秒である。
　推定部１１１は、セッションの確立が可能か否かを、通信エラー確率に基づいて決定してもよい。推定部１１１は、通信エラー確率が閾値以下である最小のＳＹＮパケット再送回数を特定すればよい。そして、推定部１１１は、ＳＹＮパケットの再送回数が、特定したＳＹＮパケット再送回数である場合のバックオフ時間の合計を、待ち時間として算出すればよい。推定部１１１は、例えば、算出された待ち時間が所定の閾値を越えない場合、通信が可能であると推定すればよい。推定部１１１は、例えば、算出された待ち時間が所定の閾値を越える場合、通信が可能でないと推定すればよい。例えば、セッションの確立が可能か否かを判定する閾値が２０％である場合、通信エラー確率が２０％以下である最小のＳＹＮ再送回数は３である。その場合、推定部１１１は、ＳＹＮパケットを３回再送すればセッションを確立できると推定すればよい。推定部１１１は、さらに、ＳＹＮパケットを３回再送した場合のバックオフ時間の合計を、待ち時間として算出すればよい。この例では、算出される待ち時間は２１秒である。この場合、推定部１１１は、２１秒の待ち時間が発生すると判定する。例えば、待ち時間に対する閾値が２５秒である場合、推定部１１１は、算出された時間が２１秒であれば、通信は可能であると判定する。
　推定部１１１は、複数の通信パラメータを用いて調査を行う際、例えば識別子を使用して、通信パラメータと検出部１２２から送信される通信エラーとを関連付ければよい。例えば、推定部１１１は、あらかじめ、識別子を通信パラメータに関連付けておけばよい。推定部１１１は、調査において送信される、通信の要求に識別子を関連付けてもよい。そして、推定部１１１は、識別子が関連付けられた、通信の要求を、設定部１２１に送信すればよい。検出部１２２は、識別子が関連付けられた通信エラーを、推定部１１１に送信すればよい。識別子は、通信パラメータそのものであってもよい。識別子は、通信パラメータの識別子であってもよい。
　複数の通信パラメータを用いた調査において、通信パラメータを変更しながら順次通信を行う場合、すべての通信が完了するまでに長い時間を要する。そのため、設定部１２１は、異なるパラメータが設定されたＴＣＰ通信を、同時に並列に行ってもよい。推定部１１１は、１つの通信パラメータの設定値の通信が終わるたびに、推定処理を行ってもよい。
　アプリケーション１１０は、例えば図２に示す通信エラーの発生確率を使用して推定された結果を基に、アプリケーションレベルからＴＣＰの再接続の制御を行えばよい。アプリケーション１１０による再接続の繰り返しは、ＳＹＮパケットの再送の繰り返しとは異なる。アプリケーション１１０による再接続が繰り返し失敗しても、設けられるバックオフ期間は、失敗の回数に応じて指数関数的には増加しない。言い換えると、この場合の設けられるバックオフ期間の増加は、指数関数的ではない。例えば、推定の結果、ＴＣＰ接続が確立されるまでに２１秒の時間を要する場合、アプリケーション１１０は、例えば１秒ごとにＴＣＰの再接続を実行してもよい。通信プロトコル部１３０によってＳＹＮパケットが送信されてから２１秒以内に、セッションが確立されたことを表す応答が通信プロトコル部１３０から送信されない場合、アプリケーション１１０は、セッションの確立に失敗したとみなしてもよい。その場合、アプリケーション１１０がＴＣＰの再接続を行ってもよい。これにより、早期にＴＣＰの接続を確立することができる。
　［動作の説明］
　次に、本実施形態の通信状態推定装置１０の動作について、図面を参照して詳細に説明する。
　本実施形態では、多数の通信端末１によって、アドホックネットワークが構築されてもよい。以下では、説明を容易にするために、ネットワークを構成する通信端末１のうち２台の通信端末１の間の通信について説明する。また、以下で説明する例では、通信プロトコルとしてＴＣＰが用いられる。
　図３は、２台の通信端末１の配置の例を表す図である。図３において、ノードＡ及びノードＢとして示される図形が２台の通信端末１の位置を表す。２台の通信端末１は、例えば、走行する車両等の移動体に搭載されている。図３に示す例では、時間は、時刻Ｔ１、時刻Ｔ２、そして時刻Ｔ３の順に経過する。時刻Ｔ１におけるノードＡ及びノードＢの位置が、互いに通信可能な最も離れた位置を表す。また、各通信端末１は、自身の存在を通知するビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）を定期的に送信することによって、通信可能な範囲に存在する他の通信端末１に、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを通知する。そのため、各通信端末１は、他方の存在（ＩＰアドレス）を認識している。
　図４は、本実施形態の通信状態推定装置１０の、通信を確立する動作を表すフローチャートである。上述の２台の通信端末１のうちの一方（例えば、ノードＡとして表される通信端末１）が、保有しているデータを、他方の通信端末１（例えば、ノードＢとして表される通信端末１）に対して送信する場合、データを送信する前に、ノードＢとの通信を確立する。以下の説明では、ノードＡとして表される通信端末１を、ノードＡ又は単に通信端末１と表記する。さらに、ノードＢとして表される通信端末１を、ノードＢ又は通信先装置２と表記する。図４は、ノードＡがノードＢとの接続を確立する場合における、ノードＡである通信端末１に含まれる通信状態推定装置１０の動作を表す。以下の説明において、通信端末１が通信を行う相手は、通信先装置２である。
　ノードＡすなわち通信端末１は、まず、通信状況を把握する。すなわち通信端末１は、推定部１１１を使用して、ＴＣＰを用いてデータを転送できるかどうか（すなわち、バックオフ制御が発生しないかどうか）を判定する。そのための処理が、図４に示す、ステップＳ１０１における通信状態推定処理である。
　図４を参照すると、本実施形態の通信状態推定装置１０は、まず、通信状態推定処理を行う（ステップＳ１０１）。通信状態推定処理については、後で詳細に説明する。通信状態推定処理における判定の結果、通信が可能である場合（ステップＳ１０２においてＹｅｓ）、すなわち、データの転送が可能である場合、例えば推定部１１１が、通信装置１１の通信プロトコル部１３０に対して、データを転送するための通信を確立する、再接続指示を送信する（ステップＳ１０３）。通信が可能でない場合（ステップＳ１０２においてＮｏ）、通信状態推定装置１０は、通信状態推定処理（ステップＳ１０１）を繰り返せばよい。なお、アプリケーション１１０が、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３の一方又は双方の動作を行ってもよい。通信状態推定装置１０のプロセッサが実行する他のアプリケーションプログラムが、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３の一方又は双方の動作を行ってもよい。通信端末１のプロセッサが実行するアプリケーションプログラムが、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３の一方又は双方の動作を行ってもよい。
　次に、本実施形態の通信状態推定装置１０の、通信状態推定処理の動作について、図面を参照して詳細に説明する。
　図５は、本実施形態の通信状態推定装置１０の、通信状態推定処理の動作の例を表すフローチャートである。
　図５を参照すると、まず、推定部１１１は、通信パラメータを決定する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１では、推定部１１１は、セッションの確立におけるバックオフ時間が大きくならずにセッションが確立できるかどうかを推定するＴＣＰ通信の試験のために、例えば、ＳＹＮパケットの再送回数を１に決定する。推定部１１１は、決定した通信パラメータを設定部１２１に送信する（ステップＳ１１２）。推定部１１１は、その通信パラメータを設定する指示を、設定部１２１に送信すればよい。推定部１１１は、例えば、SYNパケットの再送回数を１に設定する指示を設定部１２１に送信する。推定部１１１は、決定した通信パラメータが設定された状態で、通信を行わせる指示である通信指示を、設定部１２１に送信する（ステップＳ１１３）。通信指示を受信した設定部１２１は、後述のように、通信プロトコル部１３０に、通信状況推定のためのＴＣＰ通信を開始させる。推定部１１１は、このように例えば通信指示を設定部１２１に送信することによって、通信プロトコル部１３０に、通信状況推定のためのＴＣＰ通信を開始させる。
　ステップＳ１１３において、設定部１２１は、推定部１１１から送信された通信パラメータ（例えば、ＳＹＮ再送回数：１回）を、通信プロトコル部１３０に与える。そして、設定部１２１は、通信プロトコル部１３０に通信を開始させる。本実施の形態では、設定部１２１は、ソケットオプションにおいて、ＴＣＰのＳＹＮパケット再送回数を「１」に設定することによって、通信プロトコル部１３０に通信パラメータを与える。そして、ステップＳ１１３において、設定部１２１は、通信プロトコル部１３０にＴＣＰ通信を開始させる。
　ステップＳ１１３において、通信プロトコル部１３０は、設定部１２１によって設定された通信パラメータに従って通信を開始する。本実施形態では、上述のように、ＴＣＰのＳＹＮパケットの再送回数は「１」に設定されている。通信プロトコル部１３０は、ＴＣＰのＳＹＮパケットの再送回数が「１」である条件下で、ＴＣＰ通信を開始する。通信プロトコル部１３０は、通信エラーが発生したか否か、そして、ＴＣＰ通信が完了したか否かを監視する。通信エラーの発生を検出した場合、通信プロトコル部１３０は、発生した通信エラーを表す通信エラー情報を検出部１２２に送信する。正常に通信が完了した場合、通信プロトコル部１３０は、例えば、通信が完了したことを表す応答を、検出部１２２に送信する。本実施形態では、その通信は、例えば、セッションを確立するＳＹＮパケットの送信である。
　通信エラーが発生した場合、検出部１２２は、通信プロトコル部１３０から発生した通信エラーを表す通信エラー情報を受信する（すなわち、通信エラーを受信する）。通信プロトコル部１３０から発生した通信エラーを表す通信エラー情報を受信した場合（ステップＳ１１４においてＹｅｓ）、検出部１２２は、推定部１１１に通信エラーの発生を通知する（ステップＳ１１６）。検出部１２２は、発生した通信エラーを推定部１１１に送信すればよい。すなわち、検出部１２２は、発生した通信エラーを表す通信エラー情報を、推定部１１１に送信すればよい。ステップＳ１１６の動作の後、検出部１２２は、通信終了処理を実行する（ステップＳ１１７）。ステップＳ１１７において、検出部１２２は、例えば、通信を終了する指示を通信プロトコル部１３０に送信すればよい。通信を終了する指示を受信した通信プロトコル部１３０は、ＴＣＰ通信のソケットをクローズすることによって、ＴＣＰ通信を終了する。
　通信エラーが発生しない場合、検出部１２２は、通信プロトコル部１３０から発生した通信エラーを表す通信エラー情報を受信しない（すなわち、通信エラーを受信しない）。通信プロトコル部１３０から発生した通信エラーを表す通信エラー情報を受信しない場合（ステップＳ１１４においてＮｏ）、検出部１２２は、ステップＳ１１３において送信した送信指示に基づく通信が完了したか判定する。判定の結果、通信が正常に完了している場合（ステップＳ１１５においてＹｅｓ）、検出部１２２は、上述のステップＳ１１７の動作を行う。通信プロトコル部１３０から、通信エラーを受信しておらず（ステップＳ１１４においてＮｏ）、通信が正常に完了したことを表す応答を受信していない場合（ステップＳ１１５においてＮｏ）、通信状態推定装置１０の動作は、ステップＳ１１４に戻る。そして、通信プロトコル部１３０から、通信エラー又は通信が正常に完了したことを表す応答を受信するまで、ステップＳ１１４及びステップＳ１１５の動作を繰り返す。
　上述の調査が複数回行われる場合、通信状態推定装置１０は、ステップＳ１１１からステップＳ１１７までの動作を繰り返す。
　そして、推定部１１１は、通信先装置２との通信が可能であるか否かを推定する（ステップＳ１１８）。推定部１１１は、例えば、セッションの確立が３回連続で成功した場合、推定部１１１は、通信先装置２との通信が可能であると推定すればよい。通信が可能である状態は、例えば、通信先装置２との通信において通信エラーが発生せず、ＴＣＰを用いてデータを転送できる状態（すなわち、例えばバックオフ制御が発生しない状態）である。推定部１１１が、通信先装置２との通信が可能であると判定した場合、前述のように、通信端末１は、例えばアプリケーション１１０が接続指示を送信することによって、実際にデータの送信が行われるＴＣＰ通信を開始する。
　図３に示す例では、例えば時刻Ｔ２において再接続開始されている。そして、時刻Ｔ３において、ＴＣＰ接続が完了している。図３に示す例では、図１０に示す例と比較して、ＴＣＰ接続が完了するまでの時間が短い。従って、図３のノードＡとノードＢは、図１０に示す例と比較して、通信できる時間が長い。なお、図３に示す時刻Ｔ１、Ｔ２、及びＴ３は、図１０に示す時刻Ｔ１、Ｔ２、及びＴ３と関連しない。
　以上の説明では、通信状態推定装置１０は、通信の状態の推定以外に使用されない、専用のＴＣＰ通信によって、通信の状態を推定する。通信状態推定装置１０は、データの送信を行うＴＣＰ通信を使用して、通信の状態を推定してもよい。具体的には、通信状態推定装置１０は、通信パラメータを試験で使用する通信パラメータに設定してからデータ通信を開始すればよい。そして、通信エラーが検出されなくなったと判定された時点で、通信端末１は、通信パラメータを、データ転送時に設定される通信パラメータに戻せばよい。そして、通信端末１は、データ通信を行えばよい。
　以上で説明した本実施形態には、ネットワークの状態を特定する精度を向上させることができるという効果がある。その理由は、通信パラメータと、その通信パラメータにおける通信エラーの有無とに基づき、推定部１１１が、通信装置１１が通信できるか否かを判定するからである。通信パラメータは、設定部１２１によって、通信装置１１の通信プロトコル部１３０に与えられる。通信エラーは、その通信パラメータが与えられた通信装置１１が行う通信において、検出部１２２によって検出される。
　＜第２の実施形態＞
　［構成の説明］
　次に、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態は、第１の実施形態を基本とする実施形態である。
　図１は、本実施形態の通信端末１の構成の例を表すブロック図である。本実施形態の通信端末１の構成は、第１の実施形態の通信端末１の構成と同じである。以下の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明する。そして、上述した第１の実施形態と同様な構成についての重複する説明は省略する。
　本実施形態の通信状態推定装置１０は、ＴＣＰセッションが確立された後のデータ通信において、パケットが一定期間流れていないことに基づいて、通信状況を推定する。本実施形態の通信状態推定装置１０は、さらに、第１の実施形態の通信状態推定装置１０と同様の動作を行ってもよい。すなわち、本実施形態の通信状態推定装置１０は、さらに、ＴＣＰ通信のＳＹＮパケットの再送回数と、ＴＣＰ通信のセッションの確立において検出された通信エラーとに基づいて、データ通信の開始の可否を判断してもよい。
　推定部１１１は、第１の実施形態の推定部１１１と同様に、通信プロトコル部１３０に与える通信パラメータを決定する。推定部１１１は、さらに、決定した通信パラメータと、その通信パラメータが設定された通信において発生する通信エラーの有無とに基づいて、通信の状態を推定する。
　例えば、確立されているＴＣＰ通信セッションの通信の状態（例えば、パケット再送のバックオフの発生の有無）が調査の対象である場合、推定部１１１は、例えば、通信の断絶を許容する時間を決定する。そして、推定部１１１は、決定した、通信の断絶を許容する時間を、通信装置１１に与える通信パラメータとして、設定部１２１に送信する。推定部１１１は、さらに、通信を行わせる要求である通信指示を、設定部１２１に送信する。推定部１１１は、送信した通信パラメータが設定された状態で行われた通信において発生した通信エラーを、検出部１２２から受信する。推定部１１１は、受信した通信エラーに基づいて、例えば、パケットの送信の状態等の、通信の状態を把握する。通信の断絶を許容する時間を表すパラメータは、例えば、ＴＣＰ＿ＵＳＥＲ＿ＴＩＭＥＯＵＴであってもよい。以下の説明では、通信の断絶を許容する時間は、１０秒である。
　例えば、通信の断絶を許容する時間が１０秒に設定されている場合、送信した通信指示に応じた通信において１０秒以上の通信の断絶が生じた場合、検出部１２２から通信エラーが送信される。例えば一定期間内に、検出部１２２から通信エラーを受信した場合、推定部１１１は、１０秒以上の通信の断絶が発生すると判定する。反対に、一定期間内に検出部１２２から通信エラーを受信しなかった場合、推定部１１１は、１０秒以上の通信の断絶は無いと判定する。推定部１１１は、繰り返し通信指示を送信してもよい。そして、例えば３回以上連続して通信エラーを受信しなかった場合、１０秒以上の通信の断絶が発生しないと判定してもよい
　推定部１１１は、通信パラメータを異なる通信パラメータに変更しながら、繰り返し調査を行ってもよい。推定部１１１は、特定の通信パラメータを使用して、繰り返し調査を行ってもよい。推定部１１１は、ある通信パラメータを使用した通信において通信エラーの発生が検出されない場合、さらにエラーが発生しやすい通信パラメータを使用して調査を行ってもよい。例えば、１０秒以上の通信の断絶が発生しないと判定した場合、は、推定部１１１は、通信の断絶を許容する時間を５秒に変更してもよい。推定部１１１は、例えば、ＴＣＰ＿ＵＳＥＲ＿ＴＩＭＥＯＵＴを５秒に変更させればよい。そして、推定部１１１は、再度、通信指示を送信すればよい。推定部１１１は、異なる複数の通信パラメータを使用して調査を行うことで、発生する通信の断絶時間の長さをさらに正確に把握することができる。
　また、推定部１１１は、通信パラメータとして、パケットの再送回数の最大値を使用することによっても、通信が断絶する時間を把握することができる。例えば、パケットの再送回数の最大値が通信パラメータとして設定されている通信において、パケットの再送回数が、パケットの再送回数の最大値として設定されている回数を越えた場合、通信エラー情報の発生が検出される。推定部１１１は、パケットの最大値として設定されている回数に応じたバックオフ時間の合計を、通信が途絶する時間として推定すればよい。推定部１１１は、例えば、パケットの再送回数の最大値をさまざまに変更しながら調査を行うことによって、通信が断絶する時間をさらに精度よく推定してもよい。なお、一般に、バックオフ時間の合計は、パケットの再送回数に比例しない。１回のパケットの再送において設定されるバックオフ時間は、例えば図２に示す例のように、再送回数の増加に応じて指数的に増加する。推定部１１１は、パケットの再送回数毎の、パケットの再送において設定されるバックオフ時間を保持していればよい。そして、推定部１１１は、通信パラメータとして設定されているパケットの再送回数の最大値に応じた、バックオフ時間の和を算出すればよい。推定部１１１は、算出されたバックオフ時間の和が、通信が途絶する時間であると判定すればよい。図２に示す例では、例えば、パケットの再送回数の最大値として設定されている回数が１回である場合、通信が途絶する時間として判定される時間は３秒である。パケットの再送回数の最大値として設定されている回数が２回である場合、推定部１１１は、通信が途絶する時間は、１回目の再送におけるバックオフ期間である３秒と、２回目の再送におけるバックオフ期間である６秒との和である９秒であると判定すればよい。
　推定部１１１は、複数の通信パラメータをそれぞれ用いて調査を行う場合、第１の実施形態の推定部１１１と同様に識別子を使用することによって、通信パラメータと検出部１２２からの通信エラーとを関連付ければよい。
　検出部１２２は、第１の実施形態の検出部１２２と同様に、通信エラーが発生した場合、発生した通信エラーを推定部１１１に通知する。検出部１２２は、発生した通信エラーを表す情報を、推定部１１１に送信してもよい。上述のように、検出部１２２は、例えば、ＴＣＰ＿ＵＳＥＲ＿ＴＩＭＥＯＵＴを変更することによって、通信パラメータを設定すればよい。例えば、セッションが確立された後に、通信プロトコル部１３０が行う通信において通信エラーを検出した場合、検出部１２２は、通信パラメータとして設定されている期間パケットを受信できなかったことを、推定部１１１に通知すればよい。
　他の通信パラメータが使用されている場合も同様に、検出部１２２は、通信エラーを表す情報を推定部１１１に通知すればよい。
　［動作の説明］
　次に、本実施形態の通信状態推定装置１０の動作について、図面を参照して詳細に説明する。
　本実施形態では、多数の通信端末１によるアドホックネットワークが構築されていてもよい。以下の説明では、説明を容易にするため、ネットワークを構成する通信端末１のうち、２台の通信端末１の間の通信について説明する。また、以下で説明する例では、通信プロトコルとして、ＴＣＰが用いられる。
　図６は、本実施形態における２台の通信端末１の間で行われる通信を模式的に表す図である。図６に示すノードＡ及びノードＢが、上述の２台の通信端末１である。ノードＡとノードＢとの間の距離は、ノードＡとノードＢとが互いに通信することができる距離である。また、各通信端末１は、自身の存在を通知するビーコンを定期的に送信することによって、ＩＰアドレスを通知する。従って、各通信端末１は、他の通信端末１の存在を認識している。言い換えると、各通信端末１は、他の通信端末１のＩＰアドレスを認識している。
　図７は、本実施形態の通信状態推定装置１０の動作の例を表すフローチャートである。図７に示す動作では、ノードＡとノードＢとの間の通信は既に確立されている。そして、例えばノードＡが、保有しているデータを、ノードＢに対して送信する。図６において、ノードＡ及びノードＢが行う動作は、時間の経過に応じて、上から下に向かって描かれる。図６に示す例では、ノードＡは、例えば、ノードＢからのコンテンツリクエストに応じて、コンテンツを送信する。そして、ノードＡが、ノードＢに対してデータを送信しながら、図７に示す動作を行う。具体的には、ノードＡに含まれる通信状態推定装置１０が、図７に示す動作を行う。以下の説明において、図６においてノードＡとして表される通信端末１を、ノードＡ又は単に通信端末１と表記する。また、図６においてノードＢとして表される通信端末１を、ノードＢ又は通信先装置２と表記する。
　図７を参照すると、通信端末１の通信状態推定装置１０は、まず、通信状態推定処理を行う（ステップＳ１０１）。すなわち、通信端末１の通信状態推定装置１０は、推定部１１１によって、ＴＣＰを用いてデータ通信できるか否か（すなわち、再送バックオフ制御が行われるか否か）を判定する。ステップＳ１０１の通信状態推定処理については、後で詳細に説明する。
　通信状態推定処理によって、通信が可能であると判定された場合（ステップＳ１０２においてＹｅｓ）、通信状態推定装置１０は、ステップＳ１０１の通信状態推定処理を繰り返す。後述されるように、通信状態推定処理において、通信先装置２に対するデータの送信が行われる。すなわち、通信先装置２に対するデータの送信は継続される。
　通信状態推定処理によって、通信が可能でないと判定された場合（ステップＳ１０２においてＮｏ）、例えば、推定部１１１が、現在の接続を終了する（ステップＳ２０１）。推定部１１１は、通信装置１１の通信プロトコル部１３０に対して、例えば、ＴＣＰのセッションをクローズする指示である、通信終了指示を送信すればよい。通信終了指示を受信した通信プロトコル部１３０は、確立されている通信を終了する。推定部１１１は、さらに、通信装置１１の通信プロトコル部１３０に対して、再接続を行う指示である、再接続指示を送信する（ステップＳ１０３）。再接続指示を受信した通信プロトコル部１３０は、新たにＴＣＰ通信を開始する。そして、通信端末１が行うデータの送信は、新しく開始されたＴＣＰ通信によって行われる。なお、アプリケーション１１０が、ステップＳ１０２、ステップＳ２０１、及びステップＳ１０３の一部又は全部の動作を行ってもよい。通信状態推定装置１０のプロセッサが実行する他のアプリケーションプログラムが、ステップＳ１０２、ステップＳ２０１、及びステップＳ１０３の一部又は全部の動作を行ってもよい。通信端末１のプロセッサが実行するアプリケーションプログラムが、ステップＳ１０２、ステップＳ２０１、及びステップＳ１０３の一部又は全部の動作を行ってもよい。
　次に、本実施形態の通信端末１の、通信状態推定処理を行う動作について、図面を参照して詳細に説明する。
　図５は、本実施形態の通信端末１の、通信状態推定処理を行う動作の例を表すフローチャートである。図５に示す本実施形態の通信状態推定処理では、例えばパケット再送におけるバックオフ時間が大きくなることによって、ＴＣＰ通信が止まっているか否かが推定される。
　まず、推定部１１１が、通信パラメータを決定する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１において決定される通信パラメータは、ＴＣＰ通信が所定時間以上断絶していないか推定するために使用される通信パラメータである。推定部１１１は、例えば、通信タイムアウト時間の値、すなわち、通信の断絶を許容する時間の値を決定すればよい。推定部１１１は、通信の断絶を許容する時間を、例えば１０秒に決定する。推定部１１１は、次に、決定した通信パラメータを設定部１２１に送信する（ステップＳ１１２）。推定部１１１は、例えば、通信タイムアウトを通信の断絶を許容する時間として決定された１０秒に設定する指示を、設定部１２１に送信すればよい。推定部１１１は、さらに、決定した通信パラメータが設定された状態でＴＣＰ通信を行わせる指示である、通信指示を、設定部１２１に送信する（ステップＳ１１３）。
　ステップＳ１１２において、設定部１２１は、推定部１１１から受信した通信パラメータを、通信プロトコル部１３０に与える。上述の例では、設定部１２１は、例えば、ソケットオプションにおいて、ＴＣＰ＿ＵＳＥＲ＿ＴＩＭＥＯＵＴを１０秒に設定することによって、通信パラメータを設定すればよい。ステップＳ１１３において、設定部１２１は、通信プロトコル部１３０に、通信を開始する指示を送信する。通信プロトコル部１３０は、通信を開始する。なお、通信プロトコル部１３０が通信先装置２に送信するデータは、検査のみに使用されるデータであってもよい。本実施形態では、ステップＳ１１３動作によって、通信プロトコル部１３０が通信先装置２に送信するデータは、上述の、通信端末１が通信先装置２に対して送信するデータであってもよい。
　ステップＳ１１４からステップＳ１１８までの動作は、第１の実施形態におけるステップＳ１１４からステップＳ１１８までの動作と同様である。なお、本実施形態では、通信パラメータは、例えば、通信の断絶を許容する時間であってもよい。通信エラーは、例えば、通信の断絶を許容する時間以上の時間、データの送信が行われないことであってもよい。
　以上で説明したように、図５に示す動作は、通信端末１から通信先装置２へのデータの送信と並行して行われる。そして、図５に示す動作によって、通信状態推定装置１０は、通信先装置２に対する、ＴＣＰによるデータの転送の断絶（例えば、パケットの再送によって生じる長い再送バックオフ時間）が発生していないかを監視する。
　推定部１１１が、通信の断絶が発生していると推定した場合、通信端末１と通信先装置２との間の通信に、例えば、パケットの再送等によって生じる、図６に示す通信の断絶が生じている可能性がある。その場合、推定部１１１又はアプリケーション１１０等は、確立されているＴＣＰ通信を取りやめればよい。そして、推定部１１１又はアプリケーション１１０等は、新たにＴＣＰ通信を開始する、再接続処理を行う。これにより、図６に示すように、ＴＣＰ通信を早期に再開することができる。そして、待ち時間が削減される。図６に示す例では、「ＴＣＰ通信」は、ＴＣＰに従った通信プロトコル部１３０によって制御される通信を表す。「アプリによる制御」は、例えば、通信端末１等のプロセッサによって実行されるアプリケーションプログラムによって行われる処理を表す。「アプリ再接続処理」は、例えば、通信端末１等のプロセッサによって実行されるアプリケーションプログラムによって行われる、再接続の処理を表す。アプリ再接続処理の繰り返しは、パケットの再送の繰り返しではない。従って、アプリ再接続処理では、再接続の失敗が繰り返されても、設けられるバックオフ期間は、指数関数的には増加しない。言い換えると、この場合に設けられるバックオフ期間の増加は、指数関数的ではない。
　以上の説明では、通信の状態の推定のための専用のＴＣＰ通信が使用される。実際のデータを送信するＴＣＰ通信を用いて、通信状態の推定が行われてもよい。具体的には、推定部１１１は、検査に使用される通信パラメータを、データを送信する際の通信パラメータとして決定すればよい。そして、設定部１２１は、決定された通信パラメータが設定された状態で、データの送信を開始させればよい。通信エラーの発生が検出された時点で、アプリケーション１１０等がＴＣＰ通信を再開すればよい。そして、データの送信を行うアプリケーション等が、通信エラーによって送信が中断したデータの送信を再開すればよい。
　以上で説明した本実施形態には、第１の実施形態と同じ効果がある。その理由は、第１の実施形態の効果が生じる理由と同じである。
　＜第３の実施形態＞
　次に、本発明の第３の実施形態の通信状態推定装置１０について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態は、上述した各実施形態に共通する概念を表す実施形態である。
　図８は、本実施形態の通信状態推定装置１０の構成の例を表すブロック図である。
　図８を参照すると、本実施形態の通信状態推定装置１０は、設定部１２１と、検出部１２２と、推定部１１１と、を備える。設定部１２１は、与えられた通信パラメータに応じて、通信先装置２との通信において通信エラーの発生を判定する通信装置１１に、前記通信パラメータを与える。検出部１２２は、通信指示を受信するのに応じて前記通信を行う前記通信装置１１に前記通信指示を送信し、当該指示に応じた前記通信において判定された通信エラーの発生を検出する。推定部１１１は、前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信装置１１が前記通信をできるか否かを推定する。
　以上で説明した本実施形態には、第１の実施形態と同じ効果がある。その理由は、第１の実施形態の効果が生じる理由と同じである。
　＜他の実施形態＞
　通信端末１、及び通信状態推定装置１０は、それぞれ、コンピュータ及びコンピュータを制御するプログラム、専用のハードウェア、又は、コンピュータ及びコンピュータを制御するプログラムと専用のハードウェアの組合せにより実現することができる。
　図９は、通信端末１、及び通信状態推定装置１０を実現することができる、コンピュータ１０００のハードウェア構成の一例を表す図である。図９を参照すると、コンピュータ１０００は、プロセッサ１００１と、メモリ１００２と、記憶装置１００３と、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）インタフェース１００４とを含む。また、コンピュータ１０００は、記録媒体１００５にアクセスすることができる。メモリ１００２と記憶装置１００３は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクなどの記憶装置である。記録媒体１００５は、例えば、ＲＡＭ、ハードディスクなどの記憶装置、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、可搬記録媒体である。記憶装置１００３が記録媒体１００５であってもよい。プロセッサ１００１は、メモリ１００２と、記憶装置１００３に対して、データやプログラムの読み出しと書き込みを行うことができる。プロセッサ１００１は、Ｉ／Ｏインタフェース１００４を介して、例えば、通信先装置２、又は通信装置１１にアクセスすることができる。プロセッサ１００１は、記録媒体１００５にアクセスすることができる。記録媒体１００５には、コンピュータ１０００を、通信端末１、又は通信状態推定装置１０として動作させるプログラムが格納されている。
　プロセッサ１００１は、記録媒体１００５に格納されている、コンピュータ１０００を、通信端末１、又は通信状態推定装置１０として動作させるプログラムを、メモリ１００２にロードする。そして、プロセッサ１００１が、メモリ１００２にロードされたプログラムを実行することにより、コンピュータ１０００は、通信端末１、又は通信状態推定装置１０として動作する。
　推定部１１１、設定部１２１、検出部１２２、通信プロトコル部１３０、及び通信部１４０は、例えば、それらの部の機能を実現することができる専用のプログラムと、そのプログラムを実行するプロセッサ１００１により実現することができる。その場合、その専用のプログラムは、例えば、その専用のプログラムを記憶する記録媒体１００５からメモリ１００２に読み込まれる。あるいは、推定部１１１、設定部１２１、検出部１２２、通信プロトコル部１３０、及び通信部１４０の一部又は全部を、各部の機能を実現する専用の回路によって実現することもできる。
　また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　（付記１）
　与えられた通信パラメータに応じて、通信先装置との通信において通信エラーの発生を判定する通信装置に、前記通信パラメータを与える設定手段と、
　通信指示を受信するのに応じて前記通信を行う前記通信装置に前記通信指示を送信し、当該指示に応じた前記通信において判定された通信エラーの発生を検出する検出手段と、
　前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信装置が前記通信をできるか否かを推定する推定手段と、
　を備える通信状態推定装置。
　（付記２）
　前記推定手段は、前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信をできるようになるまでの時間を推定し、当該時間に基づき前記通信装置が前記通信をできるか否かを推定する
　付記１に記載の通信状態推定装置。
　（付記３）
　前記設定手段は、異なる複数の通信パラメータを前記通信装置に送信し、
　前記検出手段は、前記複数の通信パラメータの各々について、当該通信パラメータに応じて判定された前記通信エラーの発生を検出する
　付記１又は２に記載の通信状態推定装置。
　（付記４）
　前記設定手段は、前記通信装置が前記通信をできないと推定された場合、再接続指示を受信するのに応じて前記通信先装置に再接続する前記通信装置に、前記再接続指示を送信する
　付記１乃至３のいずれかに記載の通信状態推定装置。
　（付記５）
　前記通信は、前記通信先端末とコネクションを確立する通信を含む
　付記１乃至４のいずれかに記載の通信状態推定装置。
　（付記６）
　前記通信は、データを送信する又は受信する通信を含む
　付記１乃至５のいずれかに記載の通信状態推定装置。
　（付記７）
　前記通信パラメータは、データの再送回数である
　付記１乃至６のいずれかに記載の通信状態推定装置。
　（付記８）
　前記通信パラメータは、通信が断絶している時間である
　付記６に記載の通信状態推定装置。
　（付記９）
　付記１乃至８のいずれかに記載の通信状態推定装置と、前記通信装置と、を含む通信端末。
　（付記１０）
　与えられた通信パラメータに応じて、通信先装置との通信において通信エラーの発生を判定する通信装置に、前記通信パラメータを与え、
　通信指示を受信するのに応じて前記通信を行う前記通信装置に前記通信指示を送信し、当該指示に応じた前記通信において判定された通信エラーの発生を検出し、
　前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信装置が前記通信をできるか否かを推定する
　通信状態推定方法。
　（付記１１）
　前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信をできるようになるまでの時間を推定し、当該時間に基づき前記通信装置が前記通信をできるか否かを推定する
　付記１０に記載の通信状態推定方法。
　（付記１２）
　異なる複数の通信パラメータを前記通信装置に送信し、
　前記複数の通信パラメータの各々について、当該通信パラメータに応じて判定された前記通信エラーの発生を検出する
　付記１０又は１１に記載の通信状態推定方法。
　（付記１３）
　前記通信装置が前記通信をできないと推定された場合、再接続指示を受信するのに応じて前記通信先装置に再接続する前記通信装置に、前記再接続指示を送信する
　付記１０乃至１２のいずれかに記載の通信状態推定方法。
　（付記１４）
　前記通信は、前記通信先端末とコネクションを確立する通信を含む
　付記１０乃至１３のいずれかに記載の通信状態推定方法。
　（付記１５）
　前記通信は、データを送信する又は受信する通信を含む
　付記１０乃至１４のいずれかに記載の通信状態推定方法。
　（付記１６）
　前記通信パラメータは、データの再送回数である
　付記１０乃至１５のいずれかに記載の通信状態推定方法。
　（付記１７）
　前記通信パラメータは、通信が断絶している時間である
　付記１５に記載の通信状態推定方法。
　（付記１８）
　コンピュータを、
　与えられた通信パラメータに応じて、通信先装置との通信において通信エラーの発生を判定する通信装置に、前記通信パラメータを与える設定手段と、
　通信指示を受信するのに応じて前記通信を行う前記通信装置に前記通信指示を送信し、当該指示に応じた前記通信において判定された通信エラーの発生を検出する検出手段と、
　前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信装置が前記通信をできるか否かを推定する推定手段と、
　して動作させる通信状態推定プログラム。
　（付記１９）
　コンピュータを、
　前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信をできるようになるまでの時間を推定し、当該時間に基づき前記通信装置が前記通信をできるか否かを推定する前記推定手段と、
　して動作させる付記１８に記載の通信状態推定プログラム。
　（付記２０）
　コンピュータを、
　異なる複数の通信パラメータを前記通信装置に送信する前記設定手段と、
　前記複数の通信パラメータの各々について、当該通信パラメータに応じて判定された前記通信エラーの発生を検出する前記検出手段と、
　して動作させる付記１８又は１９に記載の通信状態推定プログラム。
　（付記２１）
　コンピュータを、
　前記通信装置が前記通信をできないと推定された場合、再接続指示を受信するのに応じて前記通信先装置に再接続する前記通信装置に、前記再接続指示を送信する前記設定手段と、
　して動作させる付記１８乃至２０のいずれかに記載の通信状態推定プログラム。
　（付記２２）
　前記通信は、前記通信先端末とコネクションを確立する通信を含む
　付記１８乃至２１のいずれかに記載の通信状態推定プログラム。
　（付記２３）
　前記通信は、データを送信する又は受信する通信を含む
　付記１８乃至２２のいずれかに記載の通信状態推定プログラム。
　（付記２４）
　前記通信パラメータは、データの再送回数である
　付記１８乃至２３のいずれかに記載の通信状態推定プログラム。
　（付記２５）
　前記通信パラメータは、通信が断絶している時間である
　付記２３に記載の通信状態推定プログラム。
　以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１４年６月１８日に出願された日本出願特願２０１４－１２４９８２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１　　通信端末
　２　　通信先装置
　１０　　通信状態推定装置
　１１　　通信装置
　１１０　　アプリケーション
　１１１　　推定部
　１２０　　制御部
　１２１　　設定部
　１２２　　検出部
　１３０　　通信プロトコル部
　１４０　　通信部
　１０００　　コンピュータ
　１００１　　プロセッサ
　１００２　　メモリ
　１００３　　記憶装置
　１００４　　Ｉ／Ｏインタフェース
　１００５　　記録媒体

Claims (10)

  1. 　与えられた通信パラメータに応じて、通信先装置との通信において通信エラーの発生を判定する通信装置に、前記通信パラメータを与える設定手段と、
    　通信指示を受信するのに応じて前記通信を行う前記通信装置に前記通信指示を送信し、当該指示に応じた前記通信において判定された通信エラーの発生を検出する検出手段と、
    　前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信装置が前記通信をできるか否かを推定する推定手段と、
    　を備える通信状態推定装置。
  2. 　前記推定手段は、前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信をできるようになるまでの時間を推定し、当該時間に基づき前記通信装置が前記通信をできるか否かを推定する
    　請求項１に記載の通信状態推定装置。
  3. 　前記設定手段は、異なる複数の通信パラメータを前記通信装置に送信し、
    　前記検出手段は、前記複数の通信パラメータの各々について、当該通信パラメータに応じて判定された前記通信エラーの発生を検出する
    　請求項１又は２に記載の通信状態推定装置。
  4. 　前記設定手段は、前記通信装置が前記通信をできないと推定された場合、再接続指示を受信するのに応じて前記通信先装置に再接続する前記通信装置に、前記再接続指示を送信する
    　請求項１乃至３のいずれかに記載の通信状態推定装置。
  5. 　前記通信は、前記通信先端末とコネクションを確立する通信を含む
    　請求項１乃至４のいずれかに記載の通信状態推定装置。
  6. 　前記通信は、データを送信する又は受信する通信を含む
    　請求項１乃至５のいずれかに記載の通信状態推定装置。
  7. 　請求項１乃至６のいずれかに記載の通信状態推定装置と、前記通信装置と、を含む通信端末。
  8. 　与えられた通信パラメータに応じて、通信先装置との通信において通信エラーの発生を判定する通信装置に、前記通信パラメータを与え、
    　通信指示を受信するのに応じて前記通信を行う前記通信装置に前記通信指示を送信し、当該指示に応じた前記通信において判定された通信エラーの発生を検出し、
    　前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信装置が前記通信をできるか否かを推定する、
    　通信状態推定方法。
  9. 　コンピュータを、
    　与えられた通信パラメータに応じて、通信先装置との通信において通信エラーの発生を判定する通信装置に、前記通信パラメータを与える設定手段と、
    　通信指示を受信するのに応じて前記通信を行う前記通信装置に前記通信指示を送信し、当該指示に応じた前記通信において判定された通信エラーの発生を検出する検出手段と、
    　前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき、前記通信装置が前記通信をできるか否かの推定を行う推定手段と、
    　して動作させる通信状態推定プログラムを記憶する記録媒体。
  10. 　前記推定が、前記通信パラメータ及び前記通信エラーの発生の有無に基づき前記通信をできるようになるまでの時間として予測した時間に基づいて行われる
    　通信状態推定プログラムを記憶する請求項９に記載の記録媒体。
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