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データ通信システム、データ送信装置およびデータ送信方法 NEW

国内特許コード P180015490
整理番号 1519
掲載日 2018年11月21日
出願番号 特願2006-242187
公開番号 特開2008-067016
登録番号 特許第5016279号
出願日 平成18年9月6日(2006.9.6)
公開日 平成20年3月21日(2008.3.21)
登録日 平成24年6月15日(2012.6.15)
発明者
  • 板倉 英三郎
  • 砂原 星
  • 高橋 豊
  • 笠原 正治
  • 増山 博之
  • 内田 祐介
出願人
  • ソニー株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 データ通信システム、データ送信装置およびデータ送信方法 NEW
発明の概要 【課題】無線環境下において、パケット損失を克服しつつ、実時間性を確保可能とする。
【解決手段】パケット受信端末210のプローブ送信部216は、第2の無線チャネル320に一定間隔でプローブパケットを送出する。パケット送出端末110のプローブ解析部117は、プローブパケットの受信状況に基づいて、バーストロスを検知する。予測再送制御部118は、バーストロス検知が検知されるとき、送信バッファ115から第1の無線チャネル310に送出されたデータパケットのうち、検知されたバーストロス期間に送信されたデータパケットを受信側で損失したデータパケットであると予測し、当該データパケットを再送用バッファ114から読み出して送信バッファ115に送る。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


近年のADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)や光ファイバーといったブロードバンド通信環境の普及、および動画像のデジタル化の普及により、インターネットを介したテレビ会議システムや音声・動画のリアルタイム配信などの、実時間性が必要とされる通信サービスの利用が拡大している。また、利用が増加している無線においても、スループットの向上に伴い、ワイヤレスカメラに代表される実時間動画通信サービスが利用されるようになった。このような通信においては、ネットワーク上で発生するパケット損失を克服しつつ、実時間性を確保することが重要となる。



従来の有線環境におけるQoS(Quality of Service)制御の代表的な方法として、FEC(ForwardError Correction)とARQ(Automatic Repeat reQuest)がある。FECは、通信データに冗長性を付加する技術であり、訂正能力の範囲内であれば、再送を行うことなく損失パケットを修復することができるため実時間性に優れているが、訂正能力を超えたパケット損失が発生した場合には、 サービスの品質が著しく低下してしまう。一方、ARQは、損失したパケットに対して再送要求を行う技術であり、損失パケット数にかかわらず修復が可能であるが、再送回数によっては実時間性を確保することができず、同様に品質が低下する。



従来、両者の欠点を補う手法として、非特許文献1等に記載されている、FEC/ARQ併用方式がある。
【非特許文献1】
田中啓之,高橋豊,“リアルタイム・ハイブリッドFEC/ARQ のモデル化と性能解析”信学技報,IN 2004-22,pp.13-18,Jun.2004.

産業上の利用分野


この発明は、送信側から受信側に無線チャネルを利用してデータパケットを送信するデータ通信システム、データ送信装置およびデータ送信方法に関する。詳しくは、この発明は、受信側から送信側に一定間隔でプローブパケットを送信し、送信側ではプローブパケットの受信状況に応じて、受信側で損失されたデータパケットを予測して受信側に再送することにより、無線環境下において、パケット損失を克服しつつ、実時間性を確保可能としたデータ通信システム等に係るものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
データ受信装置と、上記データ受信装置にデータパケットを送信するデータ送信装置とからなり、
上記データ送信装置は、
送信データに対して符号化処理を行い、該符号化された送信データを格納する上記データパケットを生成するエンコーダと、
上記エンコーダで生成された上記データパケットを第1の無線チャネルに送出するデータパケット送信部と、
第2の無線チャネルから再送要求信号を受信し、該再送要求信号で要求される所定のデータパケットを、上記第1の無線チャネルに再送出するように、上記データパケット送信部を制御する再送制御部と、
上記第2の無線チャネルからプローブパケットを受信するプローブパケット受信部と、
上記プローブパケット受信部における上記プローブパケットの受信状況に基づき、上記データパケット送信部から上記第1の無線チャネルに送出されたデータパケットのうち、損失したものと予測されたデータパケットを、上記第1の無線チャネルに再送出するように、上記データパケット送信部を制御する予測再送制御部を含み、
上記データ受信装置は、
上記第1の無線チャネルから上記データパケットを受信するデータパケット受信部と、
信されたデータパケットに格納されている符号化されたデータに対して復号化処理を行って受信データを得るデコーダと、
信されたデータパケット上記デコーダで受信データを得るために必要とする所定のデータパケットを欠くとき、該所定のデータパケットの再送を要求する再送要求信号を、上記第2の無線チャネルに送出する再生要求制御部と、
上記第2の無線チャネルに一定間隔で上記プローブパケットを送出するプローブパケット送信部を含み、
上記データパケット送信部は、上記第1の無線チャネルに送出すべきデータパケットを一時的に蓄積する送信バッファをさらに含み、
上記送信バッファに蓄積される上記データパケットは、パケット優先度情報とパケット属性情報を持ち、
上記送信バッファに蓄積されているデータパケットのパケット数がバッファチェック間隔毎にチェックされ、
上記データパケット送信部は、上記送信バッファに蓄積されているデータパケットのパケット数が閾値を超えるとき、上記送信バッファ内のパケット優先度情報の最小値を持つレイヤのパケットを全て削除し、
上記パケット優先度情報は、符号化処理における優先度情報に基づいて決定された第1の重要度を、パケット属性情報に基づいて決定された第2の重要度に加えることで求められ、
上記パケット属性情報は、上記データパケットが、上記再送要求信号に基づいて再送されるべき第1の再送パケット、上記プローブパケットの受信状況に基づいた損失予測に基づいて再送される第2の再送パケット、あるいは第1の再送パケットおよび第2の再送パケット以外の通常のパケットのいずれであるかを示す
データ通信システム。

【請求項2】
送信データに対して符号化処理を行い、該符号化された送信データを格納する上記データパケットを生成するエンコーダと、
上記エンコーダで生成された上記データパケットを第1の無線チャネルに送出するデータパケット送信部と、
第2の無線チャネルから再送要求信号を受信し、該再送要求信号で要求される所定のデータパケットを、上記第1の無線チャネルに再送出するように、上記データパケット送信部を制御する再送制御部と、
上記第2の無線チャネルからプローブパケットを受信するプローブパケット受信部と、
上記プローブパケット受信部における上記プローブパケットの受信状況に基づき、上記データパケット送信部から上記第1の無線チャネルに送出されたデータパケットのうち、損失したものと予測されたデータパケットを、上記第1の無線チャネルに再送出するように、上記データパケット送信部を制御する予測再送制御部を含み
上記データパケット送信部は、上記第1の無線チャネルに送出すべきデータパケットを一時的に蓄積する送信バッファをさらに含み、
上記送信バッファに蓄積される上記データパケットは、パケット優先度情報とパケット属性情報を持ち、
上記送信バッファに蓄積されているデータパケットのパケット数がバッファチェック間隔毎にチェックされ、
上記データパケット送信部は、上記送信バッファに蓄積されているデータパケットのパケット数が閾値を超えるとき、上記送信バッファ内のパケット優先度情報の最小値を持つレイヤのパケットを全て削除し、
上記パケット優先度情報は、符号化処理における優先度情報に基づいて決定された第1の重要度を、パケット属性情報に基づいて決定された第2の重要度に加えることで求められ、
上記パケット属性情報は、上記データパケットが、上記再送要求信号に基づいて再送されるべき第1の再送パケット、上記プローブパケットの受信状況に基づいた損失予測に基づいて再送される第2の再送パケット、あるいは第1の再送パケットおよび第2の再送パケット以外の通常のパケットのいずれであるかを示す
データ送信装置。

【請求項3】
上記エンコーダは、上記送信データに対して階層符号化処理を実行し、
上記データパケットは、上記パケット属性情報と共に、少なくとも上記階層符号化におけるいずれの層のパケットであるかを示す階層情報を、上記パケットの優先度を示す情報として持つ
請求項に記載のデータ送信装置。

【請求項4】
上記予測再送制御部は、
上記プローブパケット受信部で受信できなかった上記プローブパケットの送信期間に対応した期間に上記データパケット送信部から上記第1の無線チャネルに送出されたデータパケットを損失したものと予測する
求項2に記載のデータ送信装置。

【請求項5】
送信データに対して符号化処理を行い、該符号化された送信データを格納したデータパケットを生成する符号化ステップと、
上記符号化ステップで生成された上記データパケットを第1の無線チャネルに送出するデータパケット送信ステップと、
第2の無線チャネルから再送要求信号を受信し、該再送要求信号で要求される所定のデータパケットを、上記第1の無線チャネルに再送出するように、上記データパケット送信ステップを制御する再送制御ステップと、
上記第2の無線チャネルからプローブパケットを受信するプローブパケット受信ステップと、
上記プローブパケット受信ステップにおける上記プローブパケットの受信状況に基づき、上記データパケット送信ステップで上記第1の無線チャネルに送出されたデータパケットのうち、損失したものと予測されたデータパケットを、上記第1の無線チャネルに再送出するように、上記データパケット送信ステップを制御する予測再送制御ステップを含み、
上記データパケット送信ステップは、
上記第1の無線チャネルに送出すべきデータパケットを送信バッファに一時的に蓄積するステップを含み、
上記送信バッファに一時的に蓄積されるデータパケットはパケット優先度情報とパケット属性情報を持ち、
上記データパケット送信ステップは、さらに、
上記送信バッファに蓄積されたデータパケットのパケット数をバッファチェック間隔毎にチェックするステップと、
上記送信バッファに蓄積されたデータパケットのパケット数が閾値を超えるとき、上記送信バッファ内のパケット優先度情報の最小値を持つレイヤのパケットを全て削除するステップと、
符号化処理における優先度情報に基づいて決定された第1の重要度を、パケット属性情報に基づいて決定された第2の重要度に加えることで上記パケット優先度情報を求めるステップとを含み、
上記パケット属性情報は、上記データパケットが、上記再送要求信号に基づいて再送されるべき第1の再送パケット、上記プローブパケットの受信状況に基づいた損失予測に基づいて再送される第2の再送パケット、あるいは第1の再送パケットおよび第2の再送パケット以外の通常のパケットのいずれであるかを示す
データ送信方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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