通信系统、通信设备及通信方法与流程

本文所讨论的实施方式涉及通信系统和在通信系统中使用的通信方法。

背景技术：

在通信设备之间执行的点对点(P2P)通信处理有时使用数据分发系统，在数据分发系统中数据被分发至多个设备。这样的数据分发系统有时使用以数据分发源作为其起点的树型网络。数据分发系统中的每个通信设备监测接收质量，并且当自身的接收质量下降到低于规定阈值时，其断开与连接目的地的通信，并开始与其在数据分发系统可以通信的不同设备进行通信。

图1示出了数据分发系统的示例。图1所示的数据分发系统包括服务器5和通信设备1a至通信设备1h，并且假定通信设备1h在通信开始时要连接至通信设备1f。服务器5将数据分发给通信设备1a，并且通信设备1a将从服务器5接收到的数据发送给通信设备1b和通信设备1c。通信设备1b将从通信设备1a接收到的数据发送给通信设备1f。类似地，通信设备1c将从通信设备1a接收到的数据发送给通信设备1d和通信设备1e。同时，通信设备1f将从通信设备1b接收到的数据发送给通信设备1g和通信设备1h。在图1中，在各个通信设备中的每个通信设备附近出现的值表示由该通信设备正确接收到的数据相对于从服务器分发的数据的百分比。例如，通信设备1a至通信设备1d正确接收到99％的分发数据，而通信设备1e至通信设备1g正确接收到98％的分发数据。通信设备1h正确接收到94％的分发数据。

现在假定所有的通信设备具有被设置成95％用于确定通信设备是否要改变连接目的地的阈值(接收质量阈值)。在这样的情况下，每个通信设备在正确接收至少95％的分发数据时不改变连接目的地，而当正确接收的数据的百分比下降到低于95％时改变连接目的地。在图1所示的示例中，当通信设备1h连接至通信设备1f时接收的数据为分发数据的94％，这使通信设备1h确定要将连接目的地从通信设备1f改变成不同的设备。如箭头A所描绘的，在检测到至通信设备1d的连接是可能的时，通信设备1h将连接目的地改变成通信设备1d。在图1所示的示例中，在将连接目的地改变成通信设备1d之后，如由箭头B所描绘的通信设备1h从通信设备1d接收数据，并且接收99％的分发数据。因此，通信设备1h通过将通信设备1d当作连接目的地而获得数据。

作为现有技术，提出了一种方法，其中，与在子终端之间可以形成的通信路由的剩余数量变得等于或小于阈值K1的父终端进行通信的子终端将其连接目的地改为可以形成的通信路由的剩余数量大于阈值K2的父终端。还提出了一种路由设置方法，其中，多跳无线网络中的通信设备使用选自利用地址通过指定计算所获得的路由中的路由，并由此确定中继目的地。

例如文档如日本特开专利公布No.2012-70368、日本特开专利公布No.2009-200768等是以知的。

供通信设备确定是否改变连接目的地所使用的高阈值降低了可以分发数据的通信设备的数量，并且鉴于此，有时将该阈值设置成等于或小于假定能够使得用户在没有压力的情况下使用所接收的数据的值。在这样的情况下，即使通信设备具有仅略高于阈值的接收质量也不改变其连接目的地，直至接收质量变得小于阈值。由于处于数据分发系统的下游侧的通信设备的接收质量不可能高于其连接目的地的接收质量，因此在上游侧存在的具有略高于阈值的接收质量的通信设备很可能使在下游侧的通信设备具有较差的接收质量。

技术实现要素：

本发明的目的是防止数据分发系统的接收质量恶化。

根据实施方式的方面，通信系统，包括：第一通信设备，第一通信设备接收数据的分发；多个传送目的地设备，第一通信设备将数据传送给多个传送目的地设备；以及多个通信设备，多个通信设备经由多个传送目的地设备中的一个传送目的地设备接收数据。当多个传送目的地设备中所包括的第二通信设备中的数据接收质量高于第三通信设备中的数据接收质量时，第一通信设备请求第二通信设备从第三通信设备接收数据。第三通信设备是包括在多个通信设备中的设备。第二通信设备接收来自第一通信设备的请求。第二通信设备将其连接目的地从第一通信设备改变成第三通信设备。

附图说明

图1说明了数据分发系统的示例；

图2说明了根据实施方式的通信方法的示例；

图3说明了通信设备的配置的示例；

图4说明了通信设备的硬件配置的示例；

图5说明了用于从数据传送目的地获取质量信息的方法的示例；

图6是说明了用于报告质量信息的方法的示例的流程图；

图7说明了用于计算接收质量的方法的示例；

图8说明了用于确定接收质量是否存在显著差别的方法的示例；

图9说明了用于搜索连接目的地的方法的示例；

图10说明了用于搜索连接目的地的方法的示例；

图11说明了用于改变连接目的地的处理的示例；

图12说明了用于搜索连接目的地的方法的示例；

图13说明了用于搜索连接目的地的方法的示例；

图14说明了用于搜索连接目的地的方法的示例；

图15A是说明用于搜索连接目的地的方法的示例的流程图；

图15B是说明用于搜索连接目的地的方法的示例的流程图；

图16是说明用于比较接收质量水平的方法的示例的流程图；

图17是说明用于改变连接目的地的方法的示例的流程图。

具体实施方式

图2示出了根据实施方式的通信方法的示例。情况C1是其中通信设备10A至通信设备10J正在接收数据分发的分发系统的示例。从通信设备10中的每个绘制的实线箭头表示该通信设备10正在将数据传送给不同的通信设备10。例如，通信设备10A正在将数据传送给通信设备10B和通信设备10C，而通信设备10B正在将数据传送给通信设备10D和通信设备10E。在下面的说明中，由于空间限制可能省略作为传输目的地的通信设备10。例如，从通信设备10I绘制的两个箭头指示通信设备10I正在将数据传送给两个其他的通信设备10，但是未示出来自通信设备10I的数据的传输目的地。在图2及随后的图中，在每个通信设备中正确接收的数据的百分比类似于图1出现在该通信设备10的附近。

在情况C1的示例中，虽然通信设备10A和通信设备10B接收到从服务器5(未示出)发送的所有分组，但是通信设备10C仅接收到90％的发送分组。由于通信设备10C仅成功接收到90％的发送分组，因此经由通信设备10C接收分组的通信设备10以等于或低于通信设备10C的接收质量的质量接收数据。例如，在从通信设备10C接收分组的通信设备10F中，仅接收到89％的发送分组。

在下文中，为了利于理解多个设备之间的连接关系，将通信设备10的数据传送目的地称为该设备的“子终端”。类似地，将从设备的子终端接收数据的通信设备10也称为该设备的“孙子终端”。此外，将数据发送给子终端的通信设备10也被称为该子终端的“父终端”。此外，经由通信设备10的数据传送目的地(子终端)获取数据的设备包括经由子终端接收数据的设备如通信设备10的孙子终端、从该孙子终端获取数据的设备等。

通信设备10A从作为数据传送目的地的通信设备10B和通信设备10C定期获取表示每个设备的接收质量的信息和表示是否能够连接新的设备的信息。在该获取中，通信设备10A还可以从作为子终端的通信设备10B和通信设备10C获取孙子终端的信息。通信设备10A还可以从孙子终端获取每个孙子终端和经由每个孙子终端接收数据的通信设备10的信息。因此，通信设备10A可以例如识别情况C1所示的网络的状态。例如，通信设备10A可以识别在作为通信设备10A的子终端的通信设备10C中接收质量是90％。此外，通信设备10A还可以识别在经由作为通信设备10A的孙子终端的通信设备10E接收数据的通信设备10G中接收质量是99％。然后，通信设备10A确定将通信设备10C移动至下游侧，这是因为在作为子终端的通信设备10C的下游侧上的通信设备10G等具有比通信设备10C的接收质量高的接收质量。通信设备10A请求通信设备10C将连接目的地从通信设备10A改变成通信设备10G。

情况C2示出了切换连接的示例。在情况C2下，从通信设备10G向通信设备10C绘制的虚线箭头指示通信设备10C移动到通信装置10G的下游侧，并且还表示至通信设备10C的数据的流动。此外，从通信设备10A朝向通信设备10C绘制的实线箭头上的X标记指示通信设备10A断开与通信设备10A的通信。

情况C3示出了通过情况C2中的处理获得的网络的示例。在如情况C3所示的网络中，通信设备10B连接至通信设备10A，而通信设备10C未连接至通信设备10A。通信设备10C连接至在通信设备10A的子终端的下游侧上的通信设备10G。相应地，通信设备10C经由三个通信设备即通信设备10B、通信设备10E和通信设备10G连接至通信设备10A，并且与情况C2相比位于更下游部分。

如上所述，在根据实施方式的方法中，具有低接收质量的通信设备10从上游侧移动至下游侧。因此，可以减小在上游侧的具有低接收质量的设备如通信设备10C的连接降低接收数据的设备的接收质量的可能性。接收质量的恶化还可能导致增加重传和通信断开，导致不能高效进行通信的可能性。根据实施方式的方法将具有低接收质量的通信设备10移动至下游侧，这还防止了接收质量的恶化降低通信效率的情形。

此外，通信设备10C向下游侧的移动使得其他通信设备10可以连接至通信设备10A。由此，新加入数据分发系统的通信设备10可以连接至通信设备10A。此外，将来自已经加入数据分发系统的通信设备10中的具有相对高接收质量的通信设备10连接至通信设备10A使得可以减少系统中的层的数量，从而进一步增加通信效率。例如，在情况C3中，通信设备10A与距发送源最远的通信设备10F经由四个通信设备10连接。在该情况下通过将通信设备10G替代通信设备10C连接至通信设备10A，通信设备10F可以经由通信设备10G和通信设备10C连接至通信设备10A。在这样的情况下，减少了在从通信设备10A发送数据与在通信设备10F中接收数据之间进行的传输处理的数量，使得更易于防止距发送源最远的通信设备10如通信设备10F的接收质量恶化。

虽然图2示出了通信设备10A移动其他通信设备10或确定移动目的地的示例，但是上述说明仅是示例性的。在网络中连接至子终端和孙子终端的任何通信设备10还可以确定是否要改变经由该通信设备10正在接收数据的设备的连接目的地，并且可以指定新的连接目的地。

<设备配置>

图3说明了通信设备10的配置的示例。通信设备10包括收发器13、控制单元20和存储单元30。存储单元30存储连接信息表31。控制单元20包括：获取单元21、质量计算单元22、切换请求单元23、连接处理单元25、数据处理单元26以及中继处理单元27。

收发器13包括接收器11和发送器12。接收器11从不同的设备如服务器5、其他通信设备10等接收分组。发送器12将分组发送给不同的设备如服务器5、其他通信设备10等。

获取单元21使用从子终端或孙子终端接收的分组以便获取信息如在获取单元21的设备的下游侧上连接的通信设备10的接收质量。获取单元21根据需要将获得的信息记录在连接信息表31中。质量计算单元22计算质量计算单元22的设备的分发数据的接收质量。切换请求单元23将子终端的接收质量与经由子终端中的一个子终端正在接收数据的通信设备10的接收质量进行比较，以便确定是否将子终端移动至下游侧。当经由子终端中的一个子终端接收数据的通信设备10具有相比于子终端的接收质量高的接收质量时，切换请求单元23生成用于请求移动连接目的地的控制分组(切换请求分组)，该分组寻址至子终端。

在从不同的通信设备10接收到用于改变连接目的地的请求时，连接处理单元25建立至新被指定为连接目的地的通信设备10的连接。数据处理单元26处理其在加入数据分发系统期间接收的分发数据。中继处理单元27执行用于中继以下通信设备10的分发目标数据的处理，该通信设备10从中继处理单元27的设备接收分发目标数据。

图4示出了通信设备10的硬件配置的示例。通信设备10包括处理器101、存储器102、总线103和网络连接设备104。处理器101是包括中央处理单元(CPU)的任意处理电路。处理器101使用存储器102作为工作存储器以便执行程序并且由此执行各种处理。存储器102包括随机存取存储器(RAM)并且还包括非易失性存储器如只读存储器(ROM)等。此外，存储器102根据需要存储程序。总线103连接处理器101、存储器102和网络连接设备104，以使得彼此可以进行数据的输入和输出。在通信设备10中，处理器101操作作为控制单元20，并且存储器102操作作为存储单元30。此外，通过处理器101和网络连接设备104实现收发器13。注意，可以以存储在非暂态计算机可读记录介质中的形式提供程序，并且可以将程序安装在通信设备10中。

<实施方式>

在下文中，将根据实施方式的通信说明为用于获取分发目的地的信息的方法，在每个设备中执行的用于计算接收质量、确定是否改变子终端的连接目的地、搜索连接目的地以及改变连接目的地的方法。在下文中，为了清楚地表示哪个通信设备10正在执行处理，可以将用作被分配给该通信装置10的标识符的字母字符的小写字符添加到数字符号的尾部。例如，获取单元21a指的是通信设备10A中所包括的获取单元21。

(1)连接目的地的信息的获取

图5示出了从数据传送目的地获取质量信息的方法的示例。在下面的说明中，将图5中显示为网络N1的网络用作示例。在网络N1中，通信设备10A将数据分发给通信设备10B和通信设备10C。通信设备10B将数据分发给通信设备10D和通信设备10E，而通信设备10E将数据分发给通信设备10G和通信设备10H。此外，通信设备10G将数据分发给通信设备10I，通信设备10H将数据分发给通信设备10J，并且通信设备10C将数据分发给通信设备10F。

连接至子终端的通信设备10中的每个通信设备10定期生成控制分组，以便使得获取单元21能够从获取单元21的设备的子终端获取与子终端、连接至该子终端的孙子终端的通信状态有关的信息以及其他方面。应注意，假定每个通信设备10通过在建立连接时进行的控制识别自身的连接目的地的地址及其子终端的地址。在下文中，也将用于获取通信信息的控制分组称为“信息请求分组”。在这里假定通信设备10A的获取单元21生成寻址到通信设备10B的信息请求分组，用于获取直至通信设备10A的孙子终端的终端的信息。

图5中的P1示出了信息请求分组的格式的示例。信息请求分组包括IP(互联网协议)头部、表示分组是信息请求分组的信息以及范围信息。在该示例中，范围信息是表示由信息请求分组请求的信息报告的范围的值，并且是表示参照接收信息请求分组的设备，针对直至哪个层请求终端信息报告的值。在下面的说明中，范围信息是通过将用于与参考设备通信的通信链路的数量乘以-1获得的值。例如，当将信息请求分组发送给通信设备10B时，层信息的参考变为通信设备10B。在该情况下，通信设备10B的层为0，通信设备10B的子终端的层为-1，并且通信设备10B的孙子终端的层为-2。

通信设备10B的接收器11b接收信息请求分组，并且将该信息请求分组输出至获取单元21b。获取单元21b使用记录在连接信息表31b中的信息和由质量计算单元22b计算的通信设备10B的接收质量，并且由此生成要向通信设备10A报告的数据。数据D1是由获取单元21b生成的数据的示例。

图5中所示的数据D1包括接收信息请求分组的设备的信息以及在由信息请求分组指定的范围中的层上的设备的信息。此外，对于通信设备10中的每个通信设备而言数据D1还包括标识信息、IP地址、关系、质量以及连接可能/不可能。关系是表示参照接收信息请求分组的通信设备10，通信目标通信设备10所属的层的值。例如由于通信设备10B是从通信设备10A接收信息请求分组的设备，因此在从通信设备10B向通信设备10A报告的信息中通信设备10B的关系是0。同时，由于通信设备10D和通信设备10E都是通信设备10B的子终端，因此通信设备10D和通信设备10E的关系的值都是-1。

质量是通信目标通信设备10的接收质量。将在下面详细描述计算接收质量的方法(图7)。在图5所示的示例中，假定通信设备10B的接收质量是100％、通信设备10D的接收质量是99％以及通信设备10E的接收质量是98％。连接可能/不可能是表示通信目标通信设备10是否可以形成新连接的信息。在数据D1中，示出了通信设备10B和通信设备10D可以建立至新的子终端的连接，而通信设备10E不能形成新连接。获取单元21b将如数据D1所示的信息添加至头部，以便生成寻址至通信设备10A的响应分组。发送器12b将响应分组发送给通信设备10A。

在接收到响应分组时，通信设备10A的接收器11a将该响应分组输出至获取单元21a。获取单元21a将响应分组所包括的数据记录在连接信息表31a中。在记录时，获取单元21a在连接信息表31a中记录从子终端报告的关于通信设备10的标识信息、IP地址、质量和连接可能/不可能的信息，并且将关系的值改变成基于通信设备10A的值。例如，因为数据D1是从通信设备10B发送的数据，因此在数据D1中用作参考的通信设备10B是通信设备10A的子终端。相应地，对于数据D1中所包括的所有设备，获取单元21a在连接信息表31a中记录通过将表示关系的值减去一而获得的值。上述减法处理产生-1作为通信设备10B的关系，-2作为通信设备10D的关系，以及-2作为通信设备10E的关系。换言之，在连接信息表31a中记录通信设备10B是通信设备10A的子终端的事实以及通信设备10D和通信设备10E是通信设备10A的孙子终端的事实。

通过参照图5说明了通信设备10A将信息请求分组发送给子终端并且从子终端接收数据的情况，然而，通信设备10也可以将信息请求分组发送给在子终端的下游侧上的设备如孙子终端。在这样的情况下，也在连接信息表31中存储通过信息请求分组的响应分组获得的数据，同时根据数据的发送源和信息请求分组的发送源之间的关系来改变响应分组中的关系的值。

图6是说明报告质量信息的方法的示例的流程图。图6示出了接收信息请求分组和在发送响应分组之间由通信设备10执行的处理的示例。

质量计算单元22计算质量计算单元22的设备的接收质量(步骤S1)。获取单元21等待直至其接收到信息请求分组(步骤S2为否)。在接收到信息请求分组时，获取单元21确定是否存在有连接至自身的设备的通信设备10(步骤S2为是，步骤S3)。当确定存在有作为连接至自身的设备的子终端的通信设备10时，获取单元21将存储在连接信息表31中的子终端的数据与通过质量计算单元22计算的自身的设备的接收质量的数据进行合并(步骤S3为是，步骤S4)。获取单元21使用信息请求分组中的范围字段的值，以便确定是否请求孙子终端的数据(步骤S5)。当请求了孙子终端的数据时，获取单元21确定是否存在孙子终端(步骤S6)。在该示例中，假定在从子终端获取信息时检测是否存在有孙子终端。当存在有自身的设备的孙子终端时，获取单元21从连接信息表31获取孙子终端的质量数据，并且将通过合并子终端和自身的设备的多条数据而获得的数据与孙子终端的数据进行合并(步骤S6为是以及步骤S7)。获取单元21将信息如头部等添加至生成的数据，以便生成响应分组，并且经由发送器12将该响应分组发送给信息请求分组的发送源(步骤S8)。

当在S6中确定对于获取单元21的设备而言不存在孙子终端时，执行步骤S8中的处理(步骤S6为否，步骤S8)。类似地，当确定对于获取单元21的设备而言不存在子终端时，获取单元21执行步骤S8中的处理(步骤S3为否，步骤S8)。

(2)计算接收质量的方法

图7示出了计算接收质量的方法的示例。将通过参照图7说明由数据分发系统中的设备或试图加入数据分发系统的设备进行的计算接收质量的方法的示例。在图7所示的示例中，分发分发数据的设备将数据分组和控制分组发送给作为分发目的地的设备。注意，分发分发数据的设备的实例除了服务器5以外，还包括将具有分发数据的分组发送至另一通信设备10的通信设备10。在图7所示的P11的示例中，由数据分发系统分发的数据分组包括图像数据。如P11所描绘的，数据分组包括IP头部、UDP(用户数据报协议)头部、序列号以及分发目标图像数据。序列号表示正被分发的图像数据的顺序。注意，序列号被包括在分组中作为有效载荷所包括的信息。

控制分组是被发送用于在规定时间段中报告所发送的数据分组的数量并且在每个规定时段(ΔT)内发送的分组。如P12所描绘的，控制分组包括IP头部、TCP(传输控制协议)头部以及控制数据。控制数据包括在仅邻前一控制分组发送之后发送的数据分组中所包括的序列号的第一编号的值、在发送的数据分组中所包括的序列号的最后编号的值以及发送分组的数量。

图7所示的序列SEQ1示出了在从通信设备10B向通信设备10E分发数据的示例情况下用于控制分组和数据分组的发送定时的示例。在序列SEQ1中，控制分组的发送由实线箭头来表示，并且数据分组的发送由虚线箭头来表示。

例如假定通信设备10B的中继处理单元27b在数据分发开始时已经生成了控制分组，以便经由发送器12b将该控制分组发送给通信设备10E(箭头A11)。由于在由箭头A11表示的控制分组发送之前不发送数据分组，因此如由箭头A11所表示的从通信设备10B发送的控制分组包括以下信息。

第一序列号：0

最后序列号：0

发送分组的数量：0

假定通过由通信设备10B的中继处理单元27b执行的处理，之后将具有序列号1至序列号100的数据分组从通信设备10B发送给通信设备10E。通信设备10E的质量计算单元22e经由接收器11e获得数据分组，以便存储所获得的数据分组中包括的序列号。在该示例中，假定通信设备10E接收到具有序列号1以及具有序列号3至100的数据分组。然后，质量计算单元22e存储序列号1以及序列号3至100，并且存储在质量计算单元22e中的序列号的数量是99。

当从前一控制分组的发送时间开始已经经过用于控制分组的发送时段(ΔT)时，通信设备10B生成包括以下信息的控制分组，并且将该分组发送给通信设备10E(箭头A12)。

第一序列号：1

最后序列号：100

发送分组的数量：100

通信设备10E中的质量计算单元22e经由接收器11e获取控制分组并获取在之前接收的控制分组和此次发送的控制分组之间发送的数据分组的数量，并且还获取序列号。虽然在接收到的如由箭头A11表示的控制分组和接收到的如由箭头A12表示的控制分组之间发送了100个数据分组，但是质量计算单元22e保存了仅99个数据分组的序列号。响应于该情况，质量计算单元22e计算接收到的数据分组的数量与所发送的数据分组的总数量的比值作为接收质量。在该示例中，对于所发送的100个数据分组接收到99个数据分组，并且因此质量计算单元22e将99％计算作为接收质量。在完成接收质量的计算时，质量计算单元22e重新设置接收的分组的数量，并且以类似的方式继续计算接收质量。

假定例如在接收如由箭头A12所表示的控制分组之后，通信设备10B朝向通信设备10E发送具有序列号101至200的数据分组。还假定通信设备10E接收到具有序列号101至180的数据分组，但是没有接收到具有序列号181或181之后的序列号的分组。然后，质量计算单元22e存储在接收如由箭头A12所示的控制分组之后接收到具有序列号101至180的80个分组的事实。

通信设备10B生成包括以下信息的控制分组，以便将该控制分组发送给通信设备10E(箭头A13)。

第一序列号：101

最后序列号：200

发送分组的数量：100

虽然在接收的如由箭头A12表示的控制分组和接收的如由箭头A13表示的控制分组之间发送了100个数据分组，但是质量计算单元22e接收到仅80个数据分组。然后，质量计算单元22e将80％计算作为接收质量，这是因为对于所发送的100个数据分组接收到了80个数据分组。注意，根据实现方式来确定用于控制分组的发送间隔ΔT。

确定是否改变连接目的地

切换请求单元23确定在多个子终端之间何时存在接收质量的差别，并且由此确定是否改变连接至该切换请求单元23的设备的子终端的连接目的地。

图8示出了用于确定在接收质量水平之间是否存在显著差别的方法的示例。图8所示的情况C11和情况C12示出了通信设备10A至通信设备10C之间的连接以及通信设备10A至通信设备10C中的每个的接收质量的示例。

在情况C11中，通信设备10A的接收质量是100％。虽然通信设备10B和通信设备10C二者都是通信设备10A的子终端，但是通信设备10B的接收质量是92％，而通信设备10C的接收质量是90％。切换请求单元23a根据基于例如公式(1)的计算获得用于确定在子终端之间是否存在接收质量的显著差别的指标值(X)。

X＝(Rpa-Rc1)/(Rpa-Rc2) (1)

在上述公式中，Rpa是父终端的接收质量的百分比，Rc1是具有最高接收质量的子终端的接收质量的百分比，并且Rc2是具有最低接收质量的子终端的接收质量的百分比。换言之，(Rpa-Rc1)是父终端和子终端之间的以百分比计的接收质量的差的最小值，并且(Rpa-Rc2)是父终端和子终端之间的以百分比计的接收质量的差的最大值。当指标值小于规定阈值Th时，切换请求单元23a确定子终端之间的接收质量存在显著差别。

假定例如阈值Th是0.75。在这样的情况下，在情况C11的条件下获得的指标值(X_C11)由X_C11＝(100-92)/(100-90)＝8/10＝0.8来表示，并且该指标值高于情况C11中的阈值Th。相应地，切换请求单元23确定通信设备10B和通信设备10C之间的接收质量不存在显著差别。如情况C11示出的，当子终端之间的接收质量不存在显著差别并且所有的子终端具有低通信质量时，改变子终端的连接目的地不太可能影响下游设备的接收质量，这是因为没有特别的子终端引起接收质量恶化。然后，切换请求单元23a确定不改变该切换请求单元23a的设备的子终端的连接目的地，并且终止处理。注意，即使在连接至特定通信设备10的所有子终端都具有低接收质量的情况下，改变该通信设备10的上游侧的连接目的地可以提高每个通信设备10的接收质量。

在情况C12中，通信设备10A的接收质量是100％，通信设备10B的接收质量是96％，并且通信设备10C的接收质量是90％。在这样的情况下，在情况C12的条件下获得的指标值(X_C12)由X_C12＝(100-96)/(100-90)＝4/10＝0.4来表示，并且在情况C12中，指标值低于阈值Th。相应地，切换请求单元23a确定通信设备10B和通信设备10C之间存在接收质量的显著差别。当子终端之间存在接收质量的显著差别时，切换请求单元23a确定具有低接收质量的通信设备10C可能使其他通信设备10的接收质量恶化，并且切换请求单元23a确定将通信设备10C移动至下游侧。换言之，切换请求单元23a确定将通信设备10C移动至下游侧可以防止通信设备10C使其他通信设备10的接收质量恶化的情况。在这样的情况下，执行搜索连接目的地和改变子终端的连接目的地的处理。

(4)搜索连接目的地和改变连接目的地

在下文中，将参照搜索连接目的地和改变连接目的地的若干模式描述搜索连接目的地和改变连接目的地的处理。

(4.1)模式1

通过参照图9至图11，示出了当父终端将其子终端移动到孙子终端的下游侧时执行的处理的具体示例。应注意，在示出了网络N1(图5)中的通信处理的示例的图9至图11中，出于更好地理解的缘故，省略了通信设备10中的一些通信设备10。

图9所示的情况C21示出了通信设备10A的切换请求单元23a确定在通信设备10B和通信设备10C之间存在接收质量的显著差别的情况。在情况C21的示例中，通信设备10A和通信设备10B的接收质量是100％，并且通信设备10C和通信设备10D的接收质量是90％。同时，通信设备10E的接收质量是99％，并且通信设备10F的接收质量是89％。

图9所示的31a-1是针对在情况C21中当通信设备10A保存直至通信设备10A的孙子终端的终端信息时的情况的连接信息表31的示例。由于子终端之间的接收质量存在显著差别，因此切换请求单元23a确定是否存在具有比子终端的接收质量高的接收质量的孙子终端。在连接信息表31a-1的示例中，作为通信设备10A的孙子终端的通信设备10E的接收质量高于作为通信设备10A的子终端的通信设备10C的接收质量。因此，当通信设备10E可以建立新连接时，切换请求单元23a确定可以将通信设备10C的连接目的地改变成通信设备10E。然而，在连接信息表31a-1的示例中，通信设备10E未建立至其他设备的新连接。然后，切换请求单元23a请求获取单元21a从通信设备10E获取连接信息，以便确定通信设备10C是否可以连接至来自连接至通信设备10E的设备中的具有比通信设备10C的接收质量高的接收质量的设备。响应于来自切换请求单元23a的请求，获取单元21a通过与参照图5或其他图说明的处理类似的处理朝向通信设备10E发送信息请求分组。假定获取单元21a从通信设备10E请求直至通信设备10E的孙子终端的终端的信息。

在经由接收器11e接收到信息请求分组时，通信设备10E的获取单元21e生成包括直至通信设备10E的孙子终端的终端信息的响应分组，并且经由发送器12e将该响应分组发送给通信设备10A。获取单元21a对从通信设备10E接收的响应分组中的数据进行处理，并且由此更新连接信息表31。

图10所示的连接信息表31a-2是通过由获取单元21a进行的处理而更新的连接信息表31的示例。图10所示的情况C22示出了使用从通信设备10E获得的信息的网络的结果。通信设备10G和通信设备10I的接收质量是99％，并且通信设备10H和通信设备10J的接收质量是90％。同时，通信设备10A至通信设备10F的接收质量在情况C22和情况C21(图9)之间不改变。

当更新了连接信息表31时，切换请求单元23a确定在经由其孙子终端接收数据的通信设备10中是否存在接收质量比其子终端的接收质量高的通信设备10。在连接信息表31a-2所示的示例中，作为通信设备10E的子终端的通信设备10G的接收质量和作为通信设备10E的孙子终端的通信设备10I的接收质量比作为通信设备10A的子终端的通信设备10C的接收质量高。因此，当通信设备10G可以建立新连接时，切换请求单元23a确定可以将通信设备10C的连接目的地改变成通信设备10G。连接信息表31a-2记录了指示通信设备10G可以建立新连接的信息。

图11示出了改变连接目的地的处理的示例。情况C23示出了当确定要将通信设备10C的连接目的地改变成通信设备10G时执行的处理的示例。切换请求单元23a生成寻址至通信设备10C的切换请求分组，请求将新的连接目的地的IP地址设置成10.0.0.7(通信设备10G)。切换请求分组从发送器12a发送给通信设备10C(箭头A21)。在接收到切换请求分组时，通信设备10C的接收器11c将该切换请求分组输出至连接处理单元25c。连接处理单元25c使用切换请求分组中的数据，以便断开通信设备10A和通信设备10C之间的通信，并且建立通信设备10C和通信设备10G之间的连接(箭头A22和A23)。

如上所述将通信设备10C的连接目的地改变成通信设备10G，这使得可以避免具有低接收质量的通信设备10仍在分发系统的上游侧上并且使分发系统的通信效率恶化的情况。

接下来，将通过参照图11所示的情况C24和情况C25说明在子终端的连接目的地被改变并且此后该以前的子终端的新连接目的地连接至父终端的情况下执行的处理的示例。通信设备10C的切换请求单元23c向通信设备10G发送报告分组，该报告分组报告在连接至通信设备10G之前通信设备10C连接至通信设备10A(10.0.0.1)(箭头A24)。

通信设备10G中的连接处理单元25g经由接收器11g从通信设备10C获取分组。连接处理单元25g通过使用报告分组识别到通信设备10C的连接目的地已经从通信设备10A改变成通信设备10G。然后，连接处理单元25c确定可以建立至通信设备10A的连接，这是因为通信设备10C和通信设备10A之间的连接已经被放弃。然后，连接处理单元25g断开通信设备10G和通信设备10E之间的通信(A25)。之后，连接处理单元25g将连接请求分组发送给通信设备10A，以便请求建立连接(箭头A26)。

通信设备10A的连接处理单元25a经由接收器11a获取来自通信设备10G的连接请求分组。连接处理单元25a通过使用连接请求分组中的信息建立通信设备10A和通信设备10G之间的连接。情况C25示出了通信设备10A和通信设备10G之间的连接。

如情况C25所示，响应于建立通信设备10A和通信设备10G之间的连接，通信设备10A中的中继处理单元27a将在通信设备10A中获得的数据中继至通信设备10G。在该情况下，通信设备10B和通信设备10G是通信设备10A的子终端，并且二者的接收质量较好。因此，如模式1说明的处理可以防止处于分发系统的上游侧的具有低接收质量的通信设备10使整个分发系统的通信效率恶化的情况。

虽然通过参照情况C24使用了其中已经移至下游侧的通信设备10C报告至通信设备10G的新的连接目的地的示例，但是可以从父终端向变为新的子终端的通信设备10报告新的子终端的连接目的地的信息。此外，通信设备10A(父终端)可以在发送给要被移动的通信设备10C(子终端)的切换请求分组中包括改变变成通信设备10C的新的连接目的地的通信设备10G的连接的目的地的信息。在这样的情况下，通信设备10C向通信设备10G报告包括在切换请求分组中的通信设备10G的连接目的地的信息。然后，通信设备10G可以基于来自通信设备10C的报告改变连接目的地。

(4.2)模式2

在模式1中，通信设备10A确定要将通信设备10C连接至被连接至作为孙子终端的通信设备10E的终端设备，然而在一些网络中新连接可以不在孙子终端的连接目的地形成。将参照图12说明在这样的情况下执行的处理作为模式2。图12所示的情况C31示出了通信设备10之间的连接和在通信设备10中的每个通信设备中获得的接收质量。

在情况C31中，通信设备10A和通信设备10B中的接收质量是100％，通信设备10C中的接收质量是90％，并且通信设备10D中的接收质量是98％。通信设备10E、通信设备10G和通信设备10I中的接收质量是99％。此外，通信设备10H和通信设备10J中的接收质量是90％，并且通信设备10F中的接收质量是89％。

在情况C31所示的网络中，通信设备10A保存连接信息表31a-3。如连接信息表31a-3所示，通信设备10D、通信设备10E、通信设备10G和通信设备10I以比作为通信设备10A的子终端的通信设备10C的接收质量高的接收质量进行通信。然而，作为通信设备10A的孙子终端的通信设备10D和通信设备10E二者的连接可能/不可能信息是不可以(NG)，并且因此通信设备10D和通信设备10E二者将都不会变成通信设备10C的连接目的地。

接下来，切换请求单元23a确定通信设备10C是否可以连接至作为通信设备10E的子终端的通信设备10G。在连接信息表31a-3中，通信设备10G的连接可能/不可能信息是不可以，并且因此切换请求单元23a确定不将通信设备10C连接至通信设备10G。

由于作为通信设备10G的子终端的通信设备10I中的接收质量是99％，这高于通信设备10C的接收质量，因此切换请求单元23a确定通信设备10C可以连接至通信设备10I。在连接信息表31a-3中，通信设备10I的连接可能/不可能信息也是不可以，并且因此切换请求单元23a确定不将通信设备10C连接至通信设备10I。

接下来，由于作为与通信设备10E不同的孙子终端的通信设备10D的接收质量也高于通信设备10C的接收质量，因此，切换请求单元23a确定将信息请求分组发送给通信设备10D。信息请求分组被发送，并且通信设备10D的子终端的信息等从通信设备10D中的获取单元21d报告给通信设备10A。现在假定通信设备10D的子终端(通信设备10K，未示出)具有比通信设备10C的接收质量高的接收质量，并且可以形成新连接。在这样的情况下，切换请求单元23a确定通信设备10K是通信设备10C的连接目的地。

在通过切换请求单元23a确定连接目的地之后进行的处理类似于通过参照图11说明的处理。因此，在模式2的情况下，通信设备10C通过连接至通信设备10K而不再是通信设备10A的子终端。此外，根据需要执行参照情况C24和情况C25说明的处理，通信设备10K可以变成通信设备10A的新的子终端。

注意，当切换请求单元23a确定不将通信设备10C连接至通信设备10I时，切换请求单元23a可以从通信设备10I请求通信设备10I的子终端的信息等。此后，切换请求单元23a执行与参照图12说明的处理类似的处理，并且由此可以搜索通信设备10C的连接目的地。

(4.3)模式3

通过参照图13，将说明子终端可以将连接目的地改变为连接至不同子终端的孙子终端的情况的具体示例。例如，假定通信设备10如情况C41所示的那样连接。假定通信设备10A和通信设备10B中的接收质量是100％。通信设备10D的接收质量是98％，并且通信设备10E的接收质量是99％。在该示例中，通信设备10D和通信设备10E是通信设备10A的孙子终端。此外，作为通信设备10A的子终端的通信设备10C的接收质量是90％，并且连接至通信设备10C的通信设备10D的接收质量是89％。

图13所示的连接信息表31a-4示出了当在情况C41中通信设备10A保存直至孙子终端的终端的信息的情况下使用的连接信息表31的示例。切换请求单元23a确定是否存在接收质量比子终端的接收质量高的孙子终端。在连接信息表31a-4的示例中，通信设备10D和通信设备10E的接收质量高于作为通信设备10A的子终端的通信设备10C的接收质量。响应于此，当通信设备10E可以建立新连接时，切换请求单元23a确定可以将通信设备10C的连接目的地改变成通信设备10E。然而，如连接信息表31a-4中所示的，在图13所示的示例中，通信设备10E未建立至不同设备的新连接。接下来，切换请求单元23a确定通信设备10C是否可以连接至通信设备10D。如连接信息表31a-4中所示，通信设备10的连接可能/不可能信息被设置成可以(OK)，并且因此通信设备10可以新建立至不同通信设备10的连接。然后，切换请求单元23a确定通信设备10D将会是通信设备10C的连接目的地。

在通过切换请求单元23a确定连接目的地之后执行的处理类似于参照图11说明的处理。因此，在模式3的情况下，通信设备10C连接至通信设备10D，并且由此不再是通信设备10A的子终端。这防止了具有低接收质量的通信设备10的连接仍处于分发系统的上游侧上并且导致通信效率的恶化的情况。

(4.3)模式4

通过参照图14，将对不存在经由子终端接收数据并且接收质量高于子终端的接收质量的通信设备10的情况进行说明。假定例如通信设备10如在情况C51中示出的那样连接。假定通信设备10A和通信设备10B中的接收质量是100％。作为通信设备10A的子终端的通信设备10C中的接收质量是99％。同时，作为通信设备10A的孙子终端的通信设备10D和通信设备10E中的接收质量是99％，并且通信设备10F中的接收质量是98％。

图14所示的连接信息表31a-5示出了当在情况C51中通信设备10A保存直至孙子终端的终端的信息的情况下使用的连接信息表31的示例。切换请求单元23a确定是否存在接收质量高于子终端的接收质量的孙子终端。在连接信息表31a-5的示例中，通信设备10D和通信设备10E的接收质量等于或小于作为通信设备10A的子终端的通信设备10C的接收质量。在这样的情况下，切换请求单元23a确定不改变通信设备10C的连接目的地，并且终止处理。

图15A和图15B是说明搜索连接目的地的方法的流程图。在图15A和图15B中，将给出从获取用于改变连接目的地的信息到改变连接目的地的整个处理流程的时间序列说明。

获取单元21等待直至用于获取与子终端的连接有关的信息的定期处理的定时(步骤S11为否)。当用于获取与子终端的连接有关的信息的定期处理的定时到达时，获取单元21确定是否存在有连接至获取单元21的设备的子终端(步骤S12)。当不存在连接至获取单元21的设备的子终端时(步骤S12为否)，处理返回至步骤S11。当存在连接至获取单元21的设备的子终端时，获取单元21将信息请求分组发送给子终端中的每个子终端(步骤S12为是，步骤S13)。获取单元21等待直至从向其发送信息请求分组的所有子终端接收到响应分组(步骤S14为否)。在从向其发送信息请求分组的所有子终端接收到响应分组时，获取单元21将所接收的分组中包括的信息记录在连接信息表31中(步骤S14为是，步骤S15)。

切换请求单元23确定子终端之间的接收质量是否存在显著差别(步骤S16)。当子终端之间的接收质量没有显著差别时，处理返回至步骤S11(步骤S16为否)。当子终端之间的接收质量存在显著差别时，切换请求单元23确定是否存在切换请求单元23的设备的孙子终端(步骤S16为是，步骤S17)。当切换请求单元23的设备不具有孙子终端时，处理返回至步骤S11(步骤S17为否)。

当切换请求单元23的设备具有孙子终端时，切换请求单元23确定是否存在接收质量大于子终端的最低质量的孙子终端(步骤S17为是，步骤S18)。当不存在接收质量大于子终端的最低质量的孙子终端时，处理返回至步骤S11(步骤S18为否)。当存在接收质量大于子终端的最低质量的孙子终端时，切换请求单元23确定在接收质量大于子终端的接收质量孙子终端中是否存在可以建立新连接的通信设备10(步骤S18为是，步骤S19)。当存在接收质量大于子终端的接收质量并且可以建立新连接的孙子终端时，切换请求单元23从这样的通信设备10中选择具有高接收质量并且连接在下游侧上的设备作为新的连接目的地(步骤S19为是，步骤S20)。切换请求单元23请求具有低接收质量的子终端将其连接切换至被选择作为新的连接目的地的通信设备10(步骤S21)。

当不存在接收质量大于子终端的接收质量并且可以建立新连接的孙子终端时，获取单元21从接收质量大于子终端的接收质量的孙子终端中选择具有最高接收质量的通信设备10(步骤S19为否，步骤S22)。获取单元21向所选择的通信设备10发送用于请求通信设备10的子终端和孙子终端的质量信息的信息请求分组(步骤S23)。获取单元21等待直至从所选择的通信设备10接收到响应分组(步骤S24为否)。

在从所选择的通信设备10接收到响应分组时，获取单元21确定所获取的信息是否包括接收质量高于子终端的最低质量的通信设备10的信息(步骤S24为是，步骤S25)。当响应分组中的信息不包括接收质量高于子终端的最低质量的通信设备10的信息时，处理返回至步骤S11(步骤S25为否)。

当存在接收质量高于子终端的最低质量的通信设备10时，切换请求单元23确定在接收质量高于子终端的最低质量的通信设备10中存在可连接的设备(步骤S25为是，步骤S26)。当在接收质量高于子终端的最低质量的通信设备10中存在可连接的设备时，切换请求单元23执行步骤S20及其之后的处理(步骤S26为是)。

当没有发现接收质量高于子终端的最低质量的连接目的地时，获取单元21确定在接收质量高于子终端的最低质量的通信设备10中是否存在有未发送信息请求分组的通信设备10(步骤S26为否，步骤S27)。当在接收质量高于子终端的最低质量的通信设备10中存在有未发送信息请求分组的通信设备10时，获取单元21确定发送信息请求分组(步骤S27为是)。获取单元21从未发送信息请求分组的设备中选择具有相当高质量的通信设备10作为信息请求分组的发送目的地(步骤S28)。在步骤S28的处理之后，执行步骤S23及其之后的处理。当在接收质量高于子终端的最低质量的通信设备10中不存在未发送信息请求分组的通信设备10时，处理返回至步骤S11(步骤S27为否)。

注意，图15A和图15B示出了处理的示例。例如，步骤S14和步骤S15中的处理可以并行执行。在这样的情况下，获取单元21将从所接收的响应分组中提取的数据顺序写入至连接信息表31。此外，步骤S20是用于将通信设备10选择作为连接目的地的方法的示例，并且可以根据实现方式而改变。

图16是说明用于比较接收质量水平的方法的示例的流程图。图16所示的流程图详细说明了在图15A所示的步骤S16中执行的处理。用于图16的步骤S42中的确定处理的公式可以根据实现方式改变。例如，在步骤S42中使用的公式用于获得用于说明图8的公式(1)的倒数。

切换请求单元23针对每个子终端计算该子终端和切换请求单元23的设备之间的接收质量的差(步骤S41)。切换请求单元23确定与子终端的接收质量的差的最大值相对于与子终端的接收质量的差的最小值的比值是否等于或大于阈值(步骤S42)。当与子终端的接收质量的差的最大值相对于与子终端的接收质量的差的最小值的比值等于或大于阈值时，切换请求单元23确定子终端之间的接收质量存在显著差别(步骤S42为是，步骤S43)。当与子终端的接收质量的差的最大值相对于与子终端的接收质量的差的最小值的比值小于阈值时，切换请求单元23确定子终端之间的接收质量不存在显著差别(步骤S42为否，步骤S44)。

图17示出了用于说明改变连接目的地的方法的示例的流程图。图17说明了在图15B所示的步骤S21的处理之后由连接处理单元25执行的处理。接收器11等待直至接收到切换请求分组(步骤S51中为否)。在获取切换请求分组时，连接处理单元25识别新的连接目的地，以便执行切换连接目的地的处理(步骤S52)。切换请求单元23等待直至切换请求处理终止(步骤S53为否)。

切换请求单元23确定切换请求分组是否包括要报告给连接目的地设备的报告IP地址(步骤S53为是，步骤S54)。当不包括要报告给连接目的地设备的报告IP地址时，处理返回至步骤S51(步骤S54为否)。当包括要报告给连接目的地设备的报告IP地址时，切换请求单元23请求作为新的连接目的地的通信设备10切换至分配有该报告IP地址的设备(步骤S55)。

如上所述，根据实施方式的方法将具有低接收质量的通信设备10从上游侧移动至数据分发系统，这防止了在上游的具有低接收质量的通信设备10使其他通信设备10的接收质量恶化的情况。此外，在应用实施方式的方法的系统中，不太可能会发生由于接收质量恶化引起的接收质量恶化、重传、通信断开连接等，从而导致更高的通信效率。

此外，根据实施方式的方法，还易于防止在包括树型分发系统的设备中的一些设备的路由的层数增加使接收质量恶化的情况。在当例如设备的子终端中的一个子终端具有低接收质量而其他子终端具有高接收质量的情况下，加入分发系统的通信设备10通常连接至具有高接收质量的子终端或连接至经由具有高接收质量的设备接收数据的设备，以便实现高接收质量。在这样的情况下，由于许多通信设备10经由数据分发系统的子终端中的仅一些子终端接收数据，因此在由具有高接收质量的子终端使用的路由中层数增加。相比之下，根据实施方式的方法将具有低接收质量的终端设备从子终端移动至下游侧，这使上述层数的不平衡不太可能会发生。此外，如参照图11所说明的，在将具有低接收质量的终端设备移动至下游侧之后，可以将具有高接收质量的终端设备移动至上游侧。这还防止了数据分发系统的层数的增加使传输次数增加并且使接收质量恶化更可能会发生的情况。

在根据实施方式的系统中，可以防止数据分发系统的接收质量恶化。<变型示例>

注意，实施方式的范围不限于上述描述，并且各种修改是可能的。下面将描述变型的示例。

当响应于将子终端移动至下游侧，而将子终端的下游侧上的通信设备10当作新的子终端时，父终端可以将不是被移动至下游侧的子终端的连接目的地的设备当作新的子终端。假定例如如图11的情况C24中所示的那样，作为通信设备10A的子终端的通信设备10C已经将其连接目的地从通信设备10A改变至下游侧上的通信设备10G。在该处理中，通信设备10A的切换请求单元23a可以从通信设备10A的接收质量高于通信设备10C的接收质量的孙子节点中，或者从接收质量大于通信设备10C的接收质量并且连接至通信设备10A的孙子终端的下游侧上的一部分的通信设备10中选择通信设备10作为新的子终端。例如，在情况C24的示例中，切换请求单元23a可以确定将通信设备10E、通信设备10G和通信设备10I中的一个通信设备当作新的子终端。在这样的情况下，切换请求单元23a向要被当作新的子终端的通信设备10发送用于请求连接至通信设备10A的切换请求分组。在接收到切换请求分组的通信设备10中，连接处理单元25执行用于建立至通信设备10A的连接的处理。在新的子终端连接至通信设备10A时，中继处理单元27a还在新的子终端上执行数据中继处理。

可以根据实现方式采用不同的方法以计算用于确定子终端之间的接收质量是否存在显著差别的指标值。例如，可以通过子终端的接收质量水平之间的差来确定子终端之间的接收质量是否存在显著差别。注意，还可以根据指标值的计算方法来改变被设置为阈值的值。

上述分组格式的信息元素和表是示例性的，并且可以根据实现方式改变。

在图8的示例中，将具有两个子终端的情况说明作为确定子终端之间的接收质量是否存在差别的示例，然而子终端的数量可以根据实现方式任意改变。