CN101616185A - 发送设备、接收设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发送设备、接收设备和方法。错误模式分析单元指定丢弃包在连续发送的包组中的位置。QoS控制单元基于所指定的丢弃包的位置估计通信错误的原因，并且基于估计出的通信错误的原因进行QoS控制。

Description

发送设备、接收设备和方法
技术领域
本发明涉及一种有线或无线网络通信技术。
背景技术
在当前先进的通信系统中，通常经由因特网等的通信线路发送/接收例如运动图像数据的需要相对大的数据通信带的数据。
在这种需要实时通信的运动图像数据的发送中，有时使用不对通信错误进行补偿的协议，例如RTP(Real-time TransportProtocol，实时传输协议)。
在使用这种不对通信错误进行补偿的协议来发送声音数据和运动图像数据的情况下，通常使用QoS(Quality of Service，服务质量)技术来防止出现通信错误并校正通信错误。即，根据网络状况进行对发送速率的控制(速率控制)，进行对通信错误包的重新发送控制，并且使用FEC(Forward Error Correction，前向错误校正)技术进行通信错误的校正。
已知根据丢包率(packet loss rate)和RTT(Round Trip Time，往返时间)的变化控制QoS的方法。例如，日本特开2001-160824号公报公开了一种在丢包率高于阈值并且RTT值大于预先存储的最小RTT值的情况下降低数据传送率的方法。
在M.Handley et al.，“TCP Friendly Rate Control(TFRC)：Protocol Specification”RFC 3448，January 2003中公开了使用丢包率和RTT的速率控制方法的示例。
在TFRC(TCP Friendly Rate Control，TCP友好速率控制)中，使用图10所示的等式计算可用网络带。
在图10所示的等式中，TTCP表示要计算的可用网络带，MTU(Maximum Transfer Unit，最大传送单位)表示发送包的最大大小，To表示作为在发送TCP接收确认(Ack)之前的最大等待时间段的超时时间段，并且p表示1RTT内的丢包率。即，使用丢包率和RTT计算可用带，并且使用计算结果来控制通信速率。
然而，通信错误由各种因素引起。因此，在一些情况下，使用相关技术中的方法可能不能适当地进行QoS控制。
即，例如，通信错误不仅由拥塞(congestion)引起而且由噪音(干扰)而引起。同样，RTT的变化不仅由拥塞引起，而且因例如接收设备的负荷的变化或网络的路径的变化的其它因素而引起。
如果经由多个通信节点发送数据，则例如出现错误的通信节点和出现延迟的通信节点可能彼此不同。
即，在一些情况下，使用RTT和丢包率不能够指定网络上出现通信错误的原因。例如，当因噪音而导致通信错误时，即使根据RTT和丢包率而降低传送率，丢包率也可能不降低。例如，当因拥塞而导致通信错误时，即使根据RTT和丢包率而增加FEC包的数量，通信量增加并且丢包率也可能不降低。
即，即使根据从通信对方获得的RTT和丢包率进行QoS控制，也可能不能适当地进行QoS控制。
发明内容
本发明的实施例提供了一种能够指定网络上出现的通信错误的原因的有线或无线网络通信技术。
本发明的其它实施例提供了一种能够基于通信错误的原因适当地进行QoS控制的有线或无线网络通信技术。
根据本发明的实施例，提供了一种发送设备，用于将多个包顺次发送至通信对方。所述发送设备包括：发送控制单元，用于在发送某一组的包和发送下一组的包之间设置等待时间段；接收单元，用于从所述通信对方接收表示包接收状况的接收信息；以及设置单元，用于基于所述接收信息指定各错误包在组中的位置，并且基于所指定的所述错误包的位置对如下两者至少之一进行设置：各组中的包的数量；以及要发送至所述通信对方的、所述通信对方对接收到的包中所包括的错误进行校正所使用的校正数据的数量。
根据本发明的实施例，提供了一种发送方法，用于将多个包顺次发送至通信对方。所述发送方法包括：在发送某一组的包与发送下一组的包之间设置等待时间段；从所述通信对方接收表示包接收状况的接收信息；以及基于所述接收信息指定各错误包在组中的位置，并基于所指定的所述错误包的位置对如下两者至少之一进行设置：各组中的包的数量；以及要发送至所述通信对方的、所述通信对方对接收到的包中所包括的错误进行校正所使用的校正数据的数量。
根据本发明的实施例，提供了一种存储有计算机可执行指令的计算机可读介质，所述计算机可读介质用于使计算机进行将多个包顺次发送至通信对方的方法。所述方法包括：在发送某一组的包与发送下一组的包之间设置等待时间段；从所述通信对方接收表示包接收状况的接收信息；以及基于所述接收信息指定各错误包在组中的位置，并基于所指定的所述错误包的位置对如下两者至少之一进行设置：各组中的包的数量；以及要发送至所述通信对方的、所述通信对方对接收到的包中所包括的错误进行校正所使用的校正数据的数量。
根据本发明的实施例，提供了一种发送设备，用于经由网络将多个包顺次发送至通信对方。所述发送设备包括：发送控制单元，用于在发送某一组的包与发送下一组的包之间设置等待时间段；接收单元，用于从所述通信对方接收表示包接收状况的接收信息；以及判断单元，用于基于所述接收信息指定连续发送的多个组的包中的错误包的位置，判断所述错误包的位置是否是连续发送的所述多个组中的对应位置，并基于判断结果检测所述网络的状况。
根据本发明的实施例，提供了一种接收设备，用于经由网络从发送设备接收多个包组，在所述多个包组之间设置了发送等待时间段。所述接收设备包括：获取单元，用于从所接收到的各包获取用于识别该包在包组中的位置的识别信息；判断单元，用于基于所获取的所述识别信息指定网络错误包在从所述发送设备连续发送来的多个包组中的位置，判断所指定的位置是否是所述多个包组中的对应位置，并基于判断结果检测所述网络的状况；以及通知单元，用于向所述发送设备通知所检测到的所述网络的状况。
根据本发明的实施例，提供了一种发送方法，用于经由网络将多个包顺次发送至通信对方。所述发送方法包括：在发送某一组的包与发送下一组的包之间设置等待时间段；从所述通信对方接收表示包接收状况的接收信息；以及基于所述接收信息指定连续发送的多个组的包中的错误包的位置，判断所述错误包的位置是否是连续发送的所述多个组中的对应位置，并基于判断结果检测所述网络的状况。
根据本发明的实施例，提供了一种存储计算机可执行个的计算机可读介质，所述计算机可读介质用于使计算机进行经由网络将多个包发送至通信对方的方法。所述方法包括：在发送某一组的包与发送下一组的包之间设置等待时间段；从所述通信对方接收表示包接收状况的接收信息；以及基于所述接收信息指定连续发送的多个组的包中的错误包的位置，判断所述错误包的位置是否是连续发送的所述多个组中的对应位置，并基于判断结果检测所述网络的状况。
根据本发明的实施例，提供了一种由接收设备进行的处理方法，所述接收设备经由网络从发送设备接收多个包组，在所述多个包组之间设置了发送等待时间段。所述处理方法包括：从所接收到的各包获取用于识别该包在包组中的位置的识别信息；基于所获取的所述识别信息指定网络错误包在从所述发送设备连续发送来的多个包组中的位置，判断所指定的位置是否是所述多个包组中的对应位置，并基于判断结果检测所述网络的状况；以及向所述发送设备通知所检测到的所述网络的状况。
根据本发明的实施例，提供了一种存储有计算机可执行指令的计算机可读介质，所述计算机可读介质用于使计算机进行经由网络从发送设备接收多个包组的方法，其中在所述多个包组之间设置了发送等待时间段。所述方法包括：从所接收到的各包获取用于识别该包在包组中的位置的识别信息；基于所获取的所述识别信息指定网络错误包在从所述发送设备连续发送来的多个包组中的位置，判断所指定的位置是否是所述多个包组中的对应位置，并基于判断结果检测所述网络的状况；以及向所述发送设备通知所检测到的所述网络的状况。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是示出发送设备的基本结构的框图。
图2是示出由拥塞引起的错误模式的图。
图3是示出由除拥塞以外的其它因素引起的错误模式的图。
图4是示出从接收设备发送至图1所示的发送设备的接收信息的示例的图。
图5是示出存储在发送位置信息存储单元中的发送位置信息的示例的图。
图6是示出接收设备的基本结构的框图。
图7是示出用于将数据发送至图6所示的接收设备的发送设备的基本结构的框图。
图8是示出在图1所示的发送设备中进行的控制处理的流程图。
图9是示出动态改变计算各组中的包的数量或冗余度(redundancy)的方法的控制处理的流程图。
图10是示出现有技术中用于计算可用网络带的TCP吞吐量等式的图。
图11是示出RTP报头的格式的图。
图12是示出RTP报头的扩展区域的格式的图。
图13是示出RTP报头的扩展区域的使用的示例的图。
具体实施方式
图1是示出根据本发明第一实施例的发送设备的基本结构的框图。发送设备100是能够将多个包顺次发送至通信对方(接收设备)的设备，其例如是个人计算机、工作站、笔记本PC、掌上PC、包含计算机的家用电器、游戏机、移动电话、数字摄像机或数字照相机。可选地，发送设备100可以包括上述设备的组合。
如图1所示，发送设备100包括编码单元101、包生成单元102、错误校正编码单元103、发送缓冲器104、发送控制单元105、发送位置信息存储单元106、发送/接收单元107、重新发送控制单元108、错误模式分析单元109、QoS控制单元110和速率控制单元111。
编码单元101通过基于由速率控制单元111指示的如MPEG(Moving Picture Experts Group，运动图像专家组)-4等的编码率对运动图像或声音数据进行编码，来压缩数据量。对运动图像数据进行压缩的方法不限于MPEG-4，并且可以使用MPEG-2或H.264(MPEG-4AVC)等的其它编码方法。
例如，如果将RTP协议用于通信，则包生成单元102将由编码单元101编码后的数据分割成大小适合于通信的多个段，并将通信所需要的报头添加至这些段以便生成RTP数据包。
错误校正编码单元103基于由后面要说明的QoS控制单元110所指示的冗余度，根据由包生成单元102生成的数据包生成错误校正包(在下文称为FEC包)。FEC包是要发送至通信对方(接收设备)的、通信对方对接收包中所包括的错误进行校正所使用的数据。冗余度表示FEC包的数量相对于数据包的数量的比。
将由包生成单元102生成的数据包和由错误校正编码单元103生成的FEC包临时存储在发送缓冲器104中。
根据由发送控制单元105确定的发送顺序和发送时间，从发送/接收单元107将临时存储在发送缓冲器104中的数据包和FEC包发送至发送线路112。
在本实施例中，发送线路112是用于发送包化运动图像、包化声音数据和错误校正数据的网络。
发送控制单元105根据从QoS控制单元110发送来的指令确定包的发送顺序和包的发送时间，并将与发送包有关的信息存储在发送位置信息存储单元106中。后面将说明与发送包有关的信息。发送控制单元105根据从后面要说明的重新发送控制单元108发送来的重新发送指令，确定要重新发送的包的发送顺序和包的发送时间。如图5中的包发送状态507所示，发送控制单元105连续发送多个包。发送控制单元105连续以间隔发送包组。
即，发送控制单元105在某一组的包的发送和下一组的包的发送之间设置等待时间段。
发送/接收单元107具有用于发送存储在发送缓冲器104中的包和接收从发送线路112发送来的包的功能。例如，由发送/接收单元107接收到的包包括用于向发送设备100通知接收设备中包的接收状况的包(接收信息包)。
即，发送/接收单元107从通信对方(接收设备)接收表示包的接收状况的接收信息(接收信息包)。
在接收到接收信息包时，发送/接收单元107向错误模式分析单元109通知该接收信息。
例如，由发送/接收单元107接收到的包包括用于请求重新发送通信路径上丢弃的包和比特错误包(丢弃包)的包(重新发送请求包)。在接收到重新发送请求包时，发送/接收单元107向重新发送控制单元108通知与重新发送请求包有关的信息。
在从发送/接收单元107接收到与重新发送请求包有关的信息时，重新发送控制单元108指示发送控制单元105重新发送包。
错误模式分析单元109基于从发送/接收单元107发送来的接收信息和存储在发送位置信息存储单元106中的包发送位置信息，指定连续发送的包组中的丢弃包的位置。错误模式分析单元109基于所指定的丢弃包的位置分析通信错误的模式。接收信息包括丢弃包的识别信息(序列编号)。
即，错误模式分析单元109基于接收信息指定包组中的错误包(丢弃包)的位置。
错误模式分析单元109向QoS控制单元110通知错误模式的分析结果。后面将说明错误模式分析处理的细节。
QoS控制单元110进行错误校正编码单元103的冗余度的设置、发送控制单元105的各组中所包括的包的数量和组之间的发送间隔的设置以及速率控制单元111的编码率的设置。QoS控制单元110将各组中所包括的数据包的数量设置为速率控制单元的编码率。
QoS控制单元110基于错误包的位置进行以下设置处理。即，QoS控制单元110对如下两者至少之一进行设置：各组中所包括的包的数量；以及要发送至通信对方(接收设备)的、通信对方对接收包中所包括的错误进行校正所使用的数据的数量。
将从发送/接收单元107发送来的RTP包的报头(RTP报头)按升序顺次编号。
图11是示出RTP报头的格式图。参考图11，序列编号1102表示按升序顺次分配至包的上述编号的其中一个。序列编号1102的宽度是16位。接收设备可以通过监视在接收包的序列编号中是否存在缺失而判断是否在通信路径上丢弃了包。
接着，将说明由错误模式分析单元109进行的错误模式分析处理。首先，将说明从发送/接收单元107发送至错误模式分析单元109的接收信息的细节。
图4示出从接收设备发送至发送设备100然后再从发送/接收单元107发送至错误模式分析单元109的接收信息包中所包括的接收信息的示例。
图4所示的丢包率401表示在通信路径上丢弃的包和比特错误包(丢弃包)相对于发送包的百分比。RTT 402表示包在发送设备100和接收设备之间移动所需要的时间。RTT 402可以是与从发送设备100发送来的包到达接收设备所需要的时间以及接收信息包的发送时间有关的信息。在这种情况下，在接收到接收信息包时，发送设备100可以基于上述两个信息和接收信息包的接收时间，计算包在发送设备100和接收设备之间移动所需要的时间。
丢弃包序列编号403表示在通信路径上丢弃的包和比特错误包(丢弃包)的序列编号。丢弃包序列编号403与之前参考图11所述的RTP报头中所包括的序列编号1102相对应。即，错误模式分析单元109可以通过参考丢弃包序列编号403而指定在通信路径上丢弃的包和比特错误包。接收数据速率404表示由接收设备正确接收到的包的比特率。
根据本实施例的错误模式分析单元109使用图4所示的丢弃包序列编号403以分析通信错误模式。
接着，将参考图5来说明发送位置信息存储单元106中所存储的包发送位置信息500的示例。
参考图5，包发送状态507表示以帧为单位连续发送多个包化帧数据的状态。在本实施例中，以帧为单位对发送包进行分组然后连续发送这些组。然而，可以以例如片段或多个帧的任意单位对发送包进行分组，然后连续发送这些组。某一组中的最末包与下一组中的第一个包之间的发送间隔长于同一组中的包之间的发送间隔。
最初序列编号501表示作为在包发送状态507下的连续发送包505的其中一个的第一个包504的RTP报头中所记录的序列编号。即，最初序列编号501表示各组中要首先发送的包的序列编号。连续发送包数量502表示连续发送包505的数量。即，连续发送包数量502表示各组中的包的数量。帧识别标志503表示识别表示包化帧的编码方法的类型的帧类型506的标志。帧类型506的例子包括I帧(内帧)、P帧(预测帧)和B帧(双向预测帧)。根据本实施例的错误模式分析单元109使用图5所示的最初序列编号501和连续发送包数量502来分析通信错误模式。
即，根据本实施例的错误模式分析单元109参考从接收信息包获得的丢弃包序列编号403以及存储在发送位置信息存储单元106中的最初序列编号501和连续发送包数量502，以分析通信错误模式。发送位置信息存储单元106存储各组(各帧)中的第一个包的最初序列编号501和各组(各帧)中的连续发送包数量502。如果经由因特网等的通信线路进行数据通信，则由于各种因素而导致丢包。然而，丢包的代表原因的其中一个是网络带中的拥塞。
如果通过网络中所包括的网络集线器或路由器等的通信设备的包的数量由于网络带中的拥塞在相对短的时间段内快速增加，则用于包处理的缓冲器耗尽容量并且出现丢包。
接着，将参考图2和3来说明由错误模式分析单元109进行的通信错误模式分析处理。
参考图2和图3，□表示由接收设备正确接收到的包，并且■表示在通信路径上丢弃的包或比特错误包(丢弃包)。错误模式分析单元109可以基于丢弃包序列编号403、最初序列编号501和连续发送包数量502，指定正确接收到的包或丢弃包在时间轴上的发送位置。即，错误模式分析单元109可以指定丢弃包在组中的位置。在本实施例中，如前所述，组表示连续发送的包组的其中一个。
例如，如果错误模式分析单元109指定某一丢弃包在组中的位置，则错误模式分析单元109参考接收信息中所包括的丢弃包序列编号403，并检索包括具有丢弃包序列编号403的包的组。如前所述，发送位置信息存储单元106存储所发送的各个包组的最初序列编号501和连续发送包数量502。由此，错误模式分析单元109可以指定包括丢弃包的发送组。随后，错误模式分析单元109可以基于连续发送包数量502以及所指定的组的最初序列编号与丢弃包序列编号403之间的差，指定丢弃包在组中的位置。然而，由错误模式分析单元109进行的指定丢弃包在组中的位置的方法不限于上述方法。
图2是示出丢弃包在组中的位置的图。例如，图2示出以帧为单位连续发送多个包化运动图像数据的典型情况。如前所述，各组中的发送包的数量根据例如帧的类型而变化。
参考图2，拥塞模式1(201)表示在连续发送的各个组中丢弃包括最末包的一个或多个连续包的模式。
如果该错误模式在预定时间段内(或者在预定数量的组中)出现预定次数以上，则错误模式分析单元109判断为由于拥塞(拥塞模式1)而出现丢包。如果该错误模式在预定数量以上的连续组中出现，则错误模式分析单元109判断为由于拥塞(拥塞模式1)而出现丢包。即，如果连续发送的多个组的每一组中的最末包是错误包，则错误模式分析单元109判断为出现拥塞(拥塞模式1)。
拥塞模式2(202)表示在各组中正确接收到了包括第一个包的一定数量的连续包之后丢弃一定数量的连续包的模式。在拥塞模式2(202)中，正确接收到的包或丢弃包的该一定数量改变。接收包的数量和丢弃包的数量之间不存在相关性。
如果该错误模式在预定时间段内(或者在预定数量的组中)出现预定次数以上，则错误模式分析单元109判断为由于拥塞(拥塞模式2)而出现丢包。如果该拥塞模式在预定数量以上的连续组中出现，则错误模式分析单元109判断为由于拥塞(拥塞模式2)而出现丢包。即，如果连续发送的多个组的每一组中在发送了包括第一个包的预定数量的连续包之后发送的包是错误包，则错误模式分析单元109判断为出现拥塞(拥塞模式2)。
拥塞模式3(203)表示丢弃在各组中所包括的全部包的模式。如果该错误模式在预定时间段内(或者在预定数量的组中)出现预定次数以上，则错误模式分析单元109判断为由于拥塞(拥塞模式3)而出现丢包。如果该错误模式在预定数量以上的连续组中出现，则错误模式分析单元109判断为由于拥塞(拥塞模式3)而出现丢包。在根据本实施例的拥塞模式3中，各组中所包括的全部包都被丢弃。然而，如果各组中所包括的包中预定百分比以上的包被丢弃，则错误模式分析单元109可以判断为已出现拥塞模式3。即，如果连续发送的各个组中所包括的包中预定百分比以上的包是错误包，则错误模式分析单元109判断为出现拥塞(拥塞模式3)。如前所述，如果以拥塞模式1、2或3的形式出现丢包，则错误模式分析单元109判断为由于拥塞而出现丢包。
即，如果在连续发送组中的对应位置处出现错误，则错误模式分析单元109判断为出现拥塞。
在本实施例中，存在由错误模式分析单元109用来检测拥塞的三种包错误模式。拥塞模式1(201)是在相对缓和的拥塞状态下出现的错误模式。另一方面，拥塞模式2(202)和3(203)是在相对严重的拥塞状态下出现的错误模式。
可以基于不同的标准来判断不同类型的拥塞模式是否已出现。例如，与拥塞模式2相比较，拥塞模式1表示相对缓和的拥塞状态。因此，丢包未必在全部的多个连续组中都出现。即，在拥塞模式1的情况下，在一些连续组中，错误可能不出现。另一方面，与拥塞模式1相比较，拥塞模式2表示严重的拥塞状态。因此，极有可能在全部的多个连续组中都出现丢包。然而，在这种情况下，可能存在这些连续组中出现丢包的位置的变化。因此，例如，如果在组中丢弃包括最末包的一个或多个连续包的模式在预定时间段内(或者在预定数量的组中)出现预定次数以上，则判断为已出现拥塞模式1。另一方面，如果在组中正确接收到了包括第一个包的一定数量的连续包之后丢弃一定数量的连续包的模式连续出现预定次数以上，则判断为已出现拥塞模式2。因而，可以针对不同类型的拥塞模式设置用于判断出现拥塞模式的不同标准。
可以根据拥塞模式的类型或用于判断出现拥塞模式的标准来设置用于判断出现拥塞模式的组的数量。例如，如果作为用于判断出现拥塞模式1的标准，判断拥塞模式在预定时间段内(或在预定数量的组中)是否出现预定次数以上，则参考相对多的组。另一方面，如果作为用于判断出现拥塞模式2的标准，判断在全部的连续组中是否都出现满足预定条件的丢包，则可以参考数量少于用于判断出现拥塞模式1的组的数量的组。因此，可以更有效地进行错误模式的分析。
如前所述，在本实施例中，组中所包括的包的数量根据帧的类型而变化。即，例如，I帧组中所包括的包的数量多，并且B帧或P帧组中所包括的包的数量相对少。因此，在I帧组中，在组的末尾附近出现丢包。然而，由于在B帧组中连续发送的包的数量少，因此可能不出现丢包。因此，例如，错误模式分析单元109可以仅使用I帧组来指定丢弃包的位置，并基于所指定的丢弃包的位置判断丢包的模式。即，例如，如果上述错误模式(拥塞模式1、2和3)在预定数量的I帧组中出现预定次数以上，则错误模式分析单元109可以判断为由于拥塞而出现丢包。如果这些错误模式在预定数量以上的连续I帧组中出现，则错误模式分析单元109可以判断为由于拥塞而出现丢包。
即，如果包的数量在组与组之间变化并且在各自包括预定数量以上的包的多个组中的对应位置处出现错误，则错误模式分析单元109可以判断为拥塞已出现。
结果，即使包的数量在组与组之间变化，也能够更精确地进行拥塞的检测。
根据本实施例的错误模式分析单元109指定各丢弃包在组中的位置以判断错误模式。此时，错误模式分析单元109参考丢弃包的序列编号以及存储在发送位置信息存储单元106中的最初序列编号501和连续发送包数量502，以指定丢弃包在组中的位置。
然而，代替丢弃包在组中的位置，错误模式分析单元109可以指定组中从第一个包至各个丢弃包的包数量。即，错误模式分析单元109可以基于丢弃包的序列编号和发送位置信息存储单元106中所存储的最初序列编号501，指定组中从第一个包至各个丢弃包的包数量。如果在连续发送的多个组中所指定的从第一个包至各个丢弃包的包数量相同，则错误模式分析单元109判断为由于拥塞而出现丢包。此时，如果所指定的包数量少，则错误模式分析单元109可以判断为出现严重拥塞。其原因是当由于拥塞而丢弃的包位于第一个包侧时，可以判断为连续发送的包中由路由器等的中间设备正确接收到的包的数量少。因而，可以利用少量的信息来进行错误模式的判断。
接着，将参考图3说明除拥塞模式以外的错误模式的分析。与图2相同，图3是示出丢弃包在组中的位置的图。例如，图3示出以帧为单位连续发送多个包化运动图像数据的典型情况。
参考图3，随机模式301是在连续发送的各个组中随机出现丢包的模式。即，在随机模式301的情况下，错误包在这些连续发送的组中的一个组中的位置不与错误包在这些组中的其它组中的位置相对应。此外，在随机模式301中，不存在预定数量以上的连续错误包。
如果该错误模式在预定时间段内(或者在预定数量的组中)出现预定次数以上，则错误模式分析单元109判断为已出现具有随机模式301的丢包。如果该错误模式在预定数量以上的连续组中出现，则错误模式分析单元109判断为已出现具有随机模式301的丢包。另一方面，突发模式302是在连续发送的各个组中连续丢弃多个包的模式，并且突发模式302不同于表示拥塞的上述错误模式。
即，在突发模式302的情况下，错误包在这些连续发送的组中的一个组中的位置不与错误包在这些组中的其它组中的位置相对应。此外，在突发模式302中，存在预定数量以上的连续错误包。
如果该错误模式在预定时间段内(或者在预定数量的组中)出现预定次数以上，则错误模式分析单元109判断为已出现具有突发模式302的丢包。如果该错误模式在预定数量以上的连续组中出现，则错误模式分析单元109判断为已出现具有突发模式302的丢包。
因此，错误模式分析单元109将除表示拥塞的错误模式以外的错误模式分类成随机模式301和突发模式302。即，如果错误包在连续发送的组中的一个组中的位置不与错误包在这些组中的其它组中的位置相对应，则错误模式分析单元109判断为由于除拥塞以外的其它因素而出现丢包。
为了将错误模式分类成随机模式301和突发模式302，错误模式分析单元109判断连续错误包的数量是否大于阈值。可以随意设置该阈值。错误模式分析单元109可以基于多个组中连续错误包的数量的平均值或多个组中错误包的最大数量，对错误模式进行分类。
错误模式分析单元109还接收丢包率作为接收信息。然而，错误模式分析单元109可以使用发送包的数量和丢弃包的数量来计算该丢包率。
如果根据本实施例的错误模式分析单元109在错误模式分析区间中检测到多个错误模式，则错误模式分析单元109计算这些错误模式各自的丢包率。即，错误模式分析单元109计算拥塞模式、随机模式和突发模式各自的丢包率。
例如，假定由错误模式分析单元109所分析的错误模式分析区间中的发送包的数量是100个包，并且错误模式分析单元109判断为以拥塞模式的形式丢弃了8个包并且以随机模式301的形式丢弃了2个包。在这种情况下，错误模式分析单元109计算各个错误模式的丢包率，从而计算出拥塞模式的丢包率为8％，并且随机模式的丢包率为2％。
如前所述，如果丢弃包在连续发送的多个组中的一个组中的位置与丢弃包在这些组中的其它组中的位置相对应，则错误模式分析单元109判断为已经以拥塞模式的形式丢弃了这些包。如果丢弃包在连续发送的多个组中的一个组中的位置不与丢弃包在这些组中的其它组中的位置相对应，则错误模式分析单元109判断为已经以随机模式或突发模式的形式丢弃了这些包。此外，为了判断随机模式和突发模式的哪个是这些丢弃包的错误模式，错误模式分析单元109检查连续丢弃包的数量。
接着，将参考图8来说明由已从错误模式分析单元109接收到错误模式分析结果的QoS控制单元110进行的Qo S控制方法。
图8是示出由根据本实施例的发送设备100进行的数据发送处理的流程图。
首先，在步骤S801中，发送设备100中所包括的发送/接收设备107经由发送线路112将包发送至接收设备。
在步骤S802中，发送/接收单元107从接收设备接收接收信息包，即图4所示的接收信息。
即，在步骤S802(接收处理)中，发送/接收单元107从通信对方(接收设备)接收表示包的接收状况的接收信息(接收信息包)。
在接收到该接收信息包时，发送/接收单元107向错误模式分析单元109通知该接收信息。从发送/接收单元107发送至错误模式分析单元109的接收信息包括丢弃包的序列编号。在接收到该接收信息时，在步骤S803中，错误模式分析单元109判断是否已出现通信错误。
如果在步骤S803中错误模式分析单元109判断为未出现错误(步骤S803中为“否”)，则错误模式分析单元109向QoS控制单元110通知该事实。在步骤S804中，QoS控制单元110将当前编码率与预先设置的目标速率进行比较。编码率是每单位时间要发送的数据包(例如，视频数据包)的发送速率。如果在步骤S804中QoS控制单元110判断为当前编码率未达到目标速率(步骤S804中为“是”)，则在步骤S805中QoS控制单元110以预定速率增加编码率。例如，在步骤S804中判断为当前编码率未达到目标速率的原因是：使用单个组不能发送一帧的数据并且使用多个组来发送该一帧的数据。在这种情况下，在步骤S805中，QoS控制单元110增加各组中要发送的数据包的数量。结果，例如，即使在将一帧的数据分割成5个组用于发送的情况下，也可以使用3个组来发送该数据。即使各组中的包的数量改变，组之间的发送间隔也不改变。组之间的发送间隔是从当发送某一组A中的最末包时开始至当发送组A的下一组B中的第一个包时的间隔。另一方面，如果在步骤S804中QoS控制单元110判断为当前编码率达到目标速率时(步骤S804中为“否”)，则当前编码率不变并且处理返回步骤S801。
如果在步骤S 803中错误模式分析单元109判断为已出现通信错误(步骤S803中为“是”)，则错误模式分析单元109在步骤S06中读出接收信息，并且在步骤S807中将该接收信息存储在存储器中。由错误模式分析单元109存储在存储器中的接收信息包括丢弃包的序列编号和丢包率。如前参考图4所述，丢包率是在通信路径上丢弃的包和比特错误包(丢弃包)相对于发送包的百分比。
在步骤S808中，错误模式分析单元109分析错误模式。如前所述，错误模式分析单元109基于丢弃包序列编号403、最初序列编号501和连续发送包数量502，指定各丢弃包在组中的位置。从发送/接收单元107将丢弃包序列编号403发送至错误模式分析单元109，并且最初序列编号501和连续发送包数量502存储在发送位置信息存储单元106中。如前参考图2和图3所述，错误模式分析单元109基于所指定的丢弃包的位置分析错误模式。即，在步骤S808中，错误模式分析单元109基于接收信息指定各错误包在组中的位置。如前所述，在步骤S808中，错误模式分析单元109判断所分析的错误模式是拥塞模式(P1)、随机模式(P2)还是突发模式(P3)。如果错误模式分析单元109检测到多个错误模式，则错误模式分析单元109计算这些错误模式各自的丢包率。错误模式分析单元109向QoS控制单元110通知步骤S808中错误模式的分析结果。
在接收到错误模式的分析结果时，在步骤S809中，QoS控制单元110判断检测到的错误模式是否包括拥塞模式(P1)。拥塞模式(P1)包括图2所示的拥塞模式1(201)、拥塞模式2(202)和拥塞模式3(203)。如果在步骤S809中QoS控制单元110判断为所检测到的错误模式包括拥塞模式(P1)(步骤S809中为“是”)，则在步骤S810中QoS控制单元110设置各组中的包的数量以避免拥塞状态。
更具体地，例如，如果在步骤S809中QoS控制单元110判断为所检测到的错误模式包括拥塞模式(P1)，则QoS控制单元110减少连续发送的各个包组中所包括的包的数量。即，例如，如果在连续发送的多个包组的每一包组中丢弃第五个包，则QoS控制单元110将各组中的包的最大数量设置为4。即，如果单个帧的包的数量超过由QoS控制单元110所设置的各组中的包的最大数量，则QoS控制单元110将帧的数据分割成多个组用于发送，从而防止各组中的包的数量超过各组中的包的最大数量。设置各组中的包的数量的方法不限于上述方法。
由QoS控制单元110在步骤S810中设置的各组中的包的数量是通过将FEC包的数量(FEC率)与数据包(例如，视频数据包)的数量(编码率)相加所获得的包的数量。
如果丢弃包在连续发送的多个组中的一个组中的位置与丢弃包在这些组中的其它组中的位置相对应，则根据本实施例的错误模式分析单元109判断为由于拥塞而出现丢包。
即，如果在连续发送的多个组中的对应位置处出现错误，则QoS控制单元110减少各组中的包的数量。
如果将组分割成组A和组B，则从当发送组A中的最末包时开始至当发送组A的下一组B中的第一个包时的间隔变得较长。因此，在减少各组中的包的数量之后，QoS控制单元110重置组之间的发送间隔，从而可以维持在减少各组中的包的数量之前所设置的组之间的发送间隔。如果QoS控制单元110增加各组中的包的数量，则维持在增加各组中的包的数量之前所设置的组之间的发送间隔。
在步骤S811中，在步骤S810中设置了各组中的包的数量的QoS控制单元110基于作为要由FEC校正的错误的随机模式(P2)或突发模式(P3)的丢包率，设置FEC冗余度。在步骤S811中，根据本实施例的QoS控制单元110基于错误的原因即随机模式(P2)或突发模式(P3)，设置FEC的类型。在随机模式(P2)的情况下，不存在预定数量以上的连续丢弃包。因此，在具有随机模式(P2)的丢包的情况下，QoS控制单元110将各组中所包括的数据包分割成要连续发送的多个子组的包，并生成这些子组各自的FEC包。另一方面，在突发模式(P3)的情况下，存在连续丢弃包。因此，在具有突发模式(P3)的丢包的情况下，QoS控制单元110将各组中所包括的数据包分割成要间断发送的多个子组的包，并生成这些子组各自的FEC包。例如，如果发送单个组中的9个数据包并将3个FEC包添加至9个数据包，则QoS控制单元110根据错误的原因设置FEC包。即，在随机模式的情况下，QoS控制单元110将这9个包分割成第1个至第3个数据包的子组、第4个至第6个数据包的子组和第7个至第9个数据包的子组，并生成这些子组各自的FEC包。结果，即使各子组中所包括的数据包中的一个被丢弃，也可以使用FEC包恢复该丢弃包。另一方面，在突发模式的情况下，QoS控制单元110将这9个包分割成第1个、第4个和第7个数据包的子组，第2个、第5个和第8个数据包的子组以及第3个、第6个和第9个数据包的子组，并生成这些子组各自的FEC包。结果，即使各子组中所包括的数据包中的一个被丢弃，也可以使用FEC包恢复该丢弃包。因而，可以通过根据错误的原因进行FEC而实现QoS控制。
QoS控制单元110向错误校正编码单元103通知FEC冗余度。如前所述，FEC包是要发送至通信对方(接收设备)的、该通信对方对接收包中所包括的错误进行校正所使用的数据。如前所述，冗余度表示FEC包的数量相对于数据包的数量的比。
因而，如果在步骤S809中判断为所检测到的错误模式包括拥塞模式(P1)(步骤S809中为“是”)，则QoS控制单元110设置各组中所包括的包的数量。在步骤S810中，QoS控制单元110基于随机模式(P2)或突发模式(P3)的丢包率设置FEC冗余度。
在步骤S812中，QoS控制单元110通过从在步骤S810中已设置的各组中所包括的包的数量减去与在步骤S811中设置的FEC冗余度相对应的FEC包的数量，设置数据包的数量(编码率)，并向速率控制单元111通知该编码率。如前所述，编码率是数据包(例如，视频数据包)的发送速率。
另一方面，如果在步骤S809中判断为所检测到的错误模式不包括拥塞模式(P1)(步骤S809中为“否”)，则在步骤S813中QoS控制单元110判断丢包率是否增加。如前参考图4所述，丢包率表示在通信路径上丢弃的包和比特错误包(丢弃包)相对于发送包的百分比。该丢包率被包括在从发送/接收单元发送至错误模式分析单元109的接收信息中，并且在步骤S807中由错误模式分析单元109将其存储在存储器中。
如果在步骤S813中QoS控制单元110判断为丢包率没有增加(步骤S813中为“否”)，则在步骤S814中QoS控制单元110判断当前编码率是否达到目标速率。如果QoS控制单元110判断为当前编码率未达到目标速率(步骤S814中为“是”)，则在步骤S815中QoS控制单元110以预定速率增加编码率并且向速率控制单元111通知增加后的编码率。编码率是每单位时间要发送的数据包(例如，视频数据包)的发送速率。例如，在步骤S814中判断为当前编码率未达到目标速率的原因是：使用单个组不能发送一帧的数据并且使用多个组来发送该一帧的数据。即，如果在步骤S809中判断为出现拥塞，则QoS控制单元110设置编码率从而防止由于拥塞而出现丢包。如果根据由QoS控制单元110设置的编码率使用多个组来发送一帧的数据，则在这些组之间存在发送间隔。结果，编码率降低并且可能未达到目标速率。
另一方面，在步骤S815中，由于未因拥塞而出现丢包并且因除拥塞以外的其它因素所导致的丢包的丢包率没有增加，因此QoS控制单元110增加数据包发送速率，以使得该数据包发送速率不低于目标速率或接近目标速率。结果，例如，即使在将一帧的数据分割成5个组用于发送的情况下，也可以使用3个组来发送数据。即使各组中的包的数量改变，组之间的发送间隔也不改变。组之间的发送间隔是从当发送某一组A中的最末包时开始至当发送组A的下一组B中的第一个包时的间隔。因而，QoS控制单元110增加每单位时间要发送的数据包的数量。
即，如果在步骤S814中QoS控制单元110判断为当前编码率未达到目标速率(步骤S814中为“是”)，则QoS控制单元110增加要连续发送的各包组中所包括的包的数量。
与步骤S811的情况相同，在步骤S816中，QoS控制单元110基于随机模式(P2)或突发模式(P3)的丢包率设置FEC冗余度，并且向错误校正编码单元103通知该FEC冗余度。
另一方面，如果在步骤S814中QoS控制单元110判断为当前编码率达到目标速率(步骤S814中为“否”)，则处理进入步骤S816。在步骤S816中，如前所述，QoS控制单元110基于随机模式(P2)或突发模式(P3)的丢包率设置FEC冗余度，并且向错误校正编码单元103通知该FEC冗余度。即，在步骤S816中，QoS控制单元110基于除拥塞模式以外的错误模式的丢包率设置FEC冗余度。FEC包是要发送至通信对方(接收设备)的、通信对方对接收包中所包括的错误进行校正所使用的数据。冗余度表示FEC包的数量相对于数据包的数量的比。
如果在步骤S813中QoS控制单元110判断为丢包率增加(步骤S813中为“是”)，则与在步骤S816的情况相同，在步骤S817中，QoS控制单元110设置FEC冗余度并且向错误校正编码单元103通知该FEC冗余度。
即，在从步骤S810至步骤S817的处理(设置处理)中，QoS控制单元110基于错误包的位置进行以下设置处理。即，QoS控制单元110对如下两者至少之一进行设置：各组中所包括的包的数量；以及要发送至通信对方(接收设备)的、该通信对方对接收包中所包括的错误进行校正所使用的数据的数量。
如果在连续发送的多个组中的对应和不对应的位置处发生错误，则QoS控制单元110减少各组中的包的数量并增加FEC冗余度。该FEC冗余度是以上数据(FEC数据)的数量相对于数据包的数量的比。将这些数据(FEC数据)发送至通信对方，从而允许该通信对方使用这些数据对接收包中所包括的错误进行校正。
在步骤S818中，QoS控制单元110判断所分析的错误模式是否包括突发模式(P3)。
如果在步骤S818中QoS控制单元110判断为所分析的错误模式包括突发模式(P3)(步骤S818中为“是”)，则在步骤S819中QoS控制单元110判断突发错误率是否增加。该突发错误率表示作为由错误模式分析单元109计算出的错误模式的丢包率的其中一个的突发模式(P3)的丢包率。如果在步骤S819中QoS控制单元110判断为突发错误率增加(步骤S819中为“是”)，则在步骤S820中QoS控制单元110增加突发容许度(burst tolerance)。如果在步骤S819中QoS控制单元110判断为突发错误率没有增加(步骤S819中为“否”)，则在步骤S821中QoS控制单元110降低突发容许度。即，例如，如果此次计算出的突发错误率高于上次计算出的突发错误率，则QoS控制单元110增加突发容许度。例如，如果此次计算出的突发错误率低于上次计算出的突发错误率，则QoS控制单元110降低突发容许度。
由QoS控制单元110进行的提高突发容许度的具体方法的例子包括改变包的发送序列的方法。即，如果连续错误包的数量大于预定数量，则QoS控制单元110控制包的发送顺序以防止包的发送顺序与包的再现顺序相同。
作为提高突发容许度的方法，可以采用使用不同帧中所包括的数据包生成FEC包的方法。QoS控制单元110可以使用这种方法提高突发容许度。然而，如果提高了突发容许度，则可能不能确保实时性。如果突发错误率降低，则可以预见突发容许度降低并且实时性提高。因此，如果在步骤S818中所分析的错误模式不包括突发模式(P3)，则在步骤S822中将突发容许度重置为初始水平以提高实时性。即，如果在步骤S822中突发容许度降低，则QoS控制单元110不改变包的发送顺序并且使用同一帧中所包括的数据包生成FEC包。结果，如果突发模式不出现，则能够降低突发容许度并且能够提高实时性。
如前所述，根据本实施例的发送设备根据通信错误模式的类型对丢包率进行分类。在由拥塞引起的通信错误的情况下，发送设备控制各组中的包的数量以避免出现通信错误。在由除拥塞以外的其它原因引起的通信错误的情况下，发送设备使接收设备通过FEC恢复包。特别地，如果突发错误模式的丢包率改变，则发送设备改变突发容许度。因而，根据本实施例的发送设备可以根据通信错误的原因进行QoS控制。
例如，将RTCP(RTP控制协议)用于在步骤S802中从接收设备接收到的接收信息包。在RTCP中，将根据本实施例的接收信息等的数据称为接收器报告。
通常以相对短的间隔发送该接收器报告，并且该接收器报告包括在相对短的时间段内获得的信息。因此，如果仅使用单个接收器报告进行控制处理，则每次进行控制处理时，各组中的包的数量和FEC冗余度大幅变化。如果各组中的包的数量以短的间隔变化，则包发送速率以短的间隔大幅变化。
在设置各组中的包的数量和FEC冗余度时，期望QoS控制单元110通过使用在步骤S807中存储在存储器中的过去信息进行统计处理而使变化最小化。用于统计处理的过去信息的例子包括各错误模式的丢包率。即，如前参考图8所述，在步骤S810中，QoS控制单元110基于拥塞模式的丢包率设置各组中的包的数量，并且基于随机模式或突发模式的丢包率设置FEC冗余度。例如，如果QoS控制单元110在每次接收到接收器报告时计算拥塞模式的丢包率并基于计算结果改变各组中的包的数量，则各组中的包的数量可能大幅变化。QoS控制单元110使用拥塞模式的过去丢包率使各组中的包的数量的变化最小化。
由QoS控制单元110进行的使用过去丢包率使各组中的包的数量的变化最小化的具体方法的例子包括以下方法：求取在接收到接收器报告时计算出的拥塞模式的丢包率和使用预定数量的过去接收器报告所计算出的拥塞模式的丢包率的平均值。可选地，可以将预先设置的权重分配至拥塞模式的过去丢包率，并且可以计算在接收到接收器报告时计算出的拥塞模式的丢包率与加权后的丢包率的平均值。可选地，如果在接收到接收器报告时计算出的拥塞模式的丢包率与过去计算出的拥塞模式的丢包率之间的差低于预定值，则可以判断为拥塞模式的丢包率没有变化。
用于统计处理的过去信息的例子包括过去使用过的各组中的包的数量、FEC冗余度和编码率。使用过去使用过的各组中的包的数量、FEC冗余度和编码率，QoS控制单元110使各组中的包的数量的变化最小化。使用过去使用过的各组中的包的数量而使各组中的包的数量的变化最小化的具体方法的例子包括以下方法：求取在接收到接收器报告时计算出的各组中的包的数量与使用过去接收到的预定数量的接收器报告所计算出的各组中的包的数量的平均值。可选地，可以将预先设置的权重分配至过去计算出的各组中的包的数量，并且可以计算在接收到接收器报告时计算出的各组中的包的数量与加权后的各组中的包的数量的平均值。可选地，如果在接收到接收器报告时计算出的各组中的包的数量与过去计算出的各组中的包的数量之间的差低于预定值，则可以不改变各组中的包的数量。
因而，QoS控制单元110使用过去信息使各组中的包的数量和FEC冗余度的变化最小化。结果，可以使包发送速率以短间隔的变化最小化。
另一方面，如果分配至用于统计处理的过去信息的权重增加，则例如在网络上的带迅速变化时，错误防止或速率恢复的速度可能变得较慢。
因此，在相对缓和的拥塞状态的情况下，根据本实施例的QoS控制单元110增加分配至过去信息的权重，从而使各组中的包的数量和FEC冗余度的变化最小化。另一方面，在相对严重的拥塞状态的情况下，QoS控制单元110减少分配至过去信息的权重(或者不参考过去信息)。结果，即使带迅速变化，也可以提高错误防止或速率恢复的速度。
如前参考图2所述，根据本实施例的错误模式分析单元109检测3个拥塞模式(P1)，并且可以使用这些拥塞模式判断拥塞的水平。即，拥塞模式1(201)是在相对缓和的拥塞状态下出现的拥塞模式，并且拥塞模式2(202)和拥塞模式3(203)是在相对严重的拥塞状态下出现的拥塞模式。
如前所述，错误模式分析单元109可以基于错误包的位置判断拥塞状态的水平。即，如果丢弃包在连续发送的多个组中的一个组中的位置与丢弃包在这些组中的其它组中的位置相对应并且丢弃包的位置位于各个组的前部，则错误模式分析单元109可以判断为拥塞状态的水平为严重。
然而，判断拥塞状态的水平的方法不限于上述方法。例如，QoS控制单元110可以基于因拥塞而丢弃的包的数量判断拥塞状态的水平。
因而，通过基于所检测到的拥塞模式动态改变计算各组中的包的数量或FEC冗余度的方法，可以根据拥塞的水平进行各组中的包的数量或FEC冗余度的设置。
将参考图9所示的流程图说明用于基于所检测到的拥塞模式控制对由QoS控制单元110用于设置各组中的包的数量和FEC冗余度的过去信息的加权的处理。在图8所示的步骤S810中进行图9所示的步骤S901的处理。
在步骤S901中，已从错误模式分析单元109接收到错误模式的分析结果的QoS控制单元110判断所检测到的错误模式是否包括拥塞模式2(202)或拥塞模式3(203)。如前所述，拥塞模式2(202)和拥塞模式3(203)在相对严重的拥塞状态下出现。
如果在步骤S901中QoS控制单元110判断为所检测到的错误模式包括这些拥塞模式的其中一个(步骤S901中为“是”)，则在步骤S902中，QoS控制单元110减少分配至过去信息的权重或者不参考过去信息。结果，即使带迅速改变，也能够提高错误防止或速率恢复的速度。
另一方面，如果在步骤S901中QoS控制单元110判断为所检测到的错误模式不包括拥塞模式2(202)或拥塞模式3(203)(步骤S901中为“否”)，则QoS控制单元110将预定权重分配至过去信息。在步骤S903中，QoS控制单元110基于已分配了预定权重的过去信息和当前信息，计算各组中的包的数量、编码率和FEC冗余度。如前所述，例如，过去信息是基于表示发送组(第一组)的接收状况的接收信息包(接收器报告)而计算出的各错误模式的丢包率。作为过去信息，例如，可以使用过去使用过的各组中的包的数量、编码率和FEC冗余度。
例如，当前信息是基于表示在先前发送组(第一组)之后发送的组(第二组)的接收状况的接收信息包(接收器报告)而计算出的各错误模式的丢包率。作为当前信息，例如，可以使用在接收到表示在先前发送组之后发送的组的接收状况的接收器报告时计算出的各组中的包的数量、编码率和FEC冗余度。
即，发送/接收单元107接收表示第一组的接收状况的第一接收信息和表示在第一组之后发送的第二组的接收状况的第二接收信息。在步骤S903中，QoS控制单元110基于第一接收信息和第二接收信息设置在第二组之后要发送的第三组的每一组中的包的数量。根据本实施例的接收信息是接收信息包(接收器报告)。
如果在步骤S901中QoS控制单元110判断为所检测到的错误模式包括拥塞模式2或3，则QoS控制单元110减少分配至过去信息的权重或者不参考过去信息。如前所述，拥塞模式2和3在相对严重的拥塞状态下出现。在第一个错误包位于各组的前部的情况下检测到这些拥塞模式。即，如果在第二组的每一组中第一个错误包的位置是位于第一位置之前的第二位置，则QoS控制单元110将以下权重分配至第一接收信息，该权重小于当在第二组的每一组中的第一个错误包的位置是第一位置时分配至第一接收信息的权重。QoS控制单元110基于已分配了权重的第一接收信息和第二接收信息，判断第三组的每一组中的包的数量。因而，通过基于所检测到的拥塞模式动态改变计算各组中的包的数量或FEC冗余度的方法，可以根据拥塞的水平进行各组中的包的数量或FEC冗余度的设置。
根据本实施例的发送设备100基于丢弃包在连续发送包中的位置估计通信错误的原因，并且基于该通信错误的原因计算丢包率。发送设备100基于通信错误的原因选择并控制适当的QoS技术。结果，可以基于通信错误的原因进行QoS控制。
已经说明了由错误模式分析单元109进行的基于数据包和FEC包的通信错误状况而分析通信错误状况的方法。然而，可以使用发送虚设包(dummy packet)以检查网络的质量并基于该虚设包的通信错误状况分析通信错误状况的其它方法。在这种情况下，不能减少丢弃数据包的数量。
接着，将在专注于与第一实施例不同的点的情况下说明本发明的第二实施例。在本实施例中，接收设备具有错误模式分析功能。
图6是示出根据本发明实施例的接收设备的基本结构的框图。接收设备600是能够接收多个包组的设备，其例如是个人计算机、工作站、笔记本PC、掌上PC、包含计算机的家用电器、游戏机、移动电话、数字摄像机或数字照相机，其中在多个包组之间设置了发送等待时间段。该接收设备可以包括上述设备的组合。
如图6所示，接收设备600包括发送/接收单元601、接收缓冲器602、丢包检测单元603、错误模式分析单元604、包重构单元605和重新发送请求单元606。
图7是根据本实施例的用于将数据发送至接收设备600的发送设备700的框图。发送设备700使用RTP进行包通信，并且是能够将多个包顺次发送至通信对方(接收设备)的设备，其例如是个人计算机、工作站、笔记本PC、掌上PC、包含计算机的家用电器、游戏机、移动电话、数字摄像机或数字照相机。可选地，发送设备700可以包括上述设备的组合。
发送/接收单元601具有用于经由网络等的发送线路112发送/接收包的功能。发送/接收单元601将接收到的包存储在接收缓冲器602中。发送/接收单元601向发送设备700发送用于向发送设备700通知接收到包的接收信息包和用于请求发送设备700重新发送在通信路径上丢弃的包的重新发送请求包。
丢包检测单元603总是监视接收缓冲器602中所存储的各RTP包的报头中的序列编号。丢包检测单元603检查序列编号中是否存在缺失以检测在通信路径上丢弃的包。
如果丢包检测单元603检测到丢弃了包，则丢包检测单元603向错误模式分析单元604通知丢弃包的序列编号。丢包检测单元603向错误模式分析单元604发送用于指定丢弃包在组中的位置的信息。后面将说明用于指定丢弃包的位置的信息的细节。
错误模式分析单元604从丢包检测单元603接收通知，进行图2和3所示的错误模式分析，并计算各错误模式的丢包率。
为了进行图2和图3所示的错误模式分析，错误模式分析单元604需要识别连续发送的包组之间的边界。即，为了指定丢弃包在组中的位置，错误模式分析单元604识别组之间的边界。根据本实施例的发送设备700设置组之间的发送间隔。因此，接收设备600可以基于所接收到的包组之间的发送间隔来识别组之间的边界。
然而，根据网络状况，在抖动(jitter)的影响下接收设备600难以识别组之间的边界。在本实施例中，使用RTP报头的扩展区域来识别组之间的边界。
在图11所示的RTP报头的格式中，X 1101表示一比特标志。该标志表示在RTP固定报头之后有扩展区域。
图12示出RTP报头的扩展区域的格式。长度1201表示扩展区域的大小，并且报头扩展1202表示存储了扩展区域的数据的区域。
图13示出报头扩展1202中所存储的数据。最初序列编号1301表示连续发送的各包组中的第一个包的序列编号，并且最末序列编号1302表示连续发送的各包组中的最末包的序列编号。
即，根据本实施例的发送设备700设置由X 1101所表示的标志以使用该扩展区域。如图13所示，发送设备700记录各组中的第一个包和最末包的序列编号。发送设备700将与第一个包和最末包的序列编号有关的信息添加至同一组中所包括的全部多个包中。
错误模式分析单元604可以通过参考所添加的与第一个包和最末包的序列编号有关的信息，识别连续发送的各包组中的第一个包和最末包，即这些组之间的边界。
即，丢包检测单元603通过获取正确接收到的包的序列编号，获取丢弃包的序列编号。丢包检测单元603获取存储在正确接收到的包各自的扩展区域中的第一个包和最末包的序列编号。
即，丢包检测单元603接收包括用于识别包在组中的位置的识别信息的包，并且从所接收到的包获取该识别信息。
丢包检测单元603向错误模式分析单元604通知各组中丢弃包的序列编号以及第一个包和最末包的序列编号。错误模式分析单元604基于从丢包检测单元603发送来的这些信息指定丢弃包在各组中的位置。
即，错误模式分析单元604基于从丢包检测单元603获取的识别信息，指定从发送设备发送来的包中的网络错误包(丢弃包)的位置。在本实施例中，该识别信息包括正确接收到的包的序列编号以及记录在正确接收到的RTP包的报头的扩展区域中的组中第一个包和最末包的序列编号。
结果，例如，即使在通信路径上丢弃了包或者在抖动的影响下以不规则的间隔发送包，错误模式分析单元604也能够识别连续发送的包组之间的边界。因此，错误模式分析单元604可以正确地进行错误模式分析。与在第一实施例中相同，错误模式分析单元604进行错误模式分析。例如，如果在连续发送的多个组中的对应位置处出现丢包，则错误模式分析单元604判断为由于拥塞而出现了这些丢包。
即，错误模式分析单元604判断网络错误包(丢弃包)在连续发送的多个组中的一个组中的位置是否与这些网络错误包在这些组中的其它组中的位置相对应，并且基于判断结果检测网络状况。
错误模式分析单元604经由发送/接收单元601和发送线路112将错误模式分析结果作为接收信息包(RTCP接收器报告)发送至发送设备700。即，发送/接收单元601向发送设备700通知由错误模式分析单元604所检测到的网络状况。
包重构单元605基于从丢包检测单元603发送来的丢弃包的序列编号，使用FEC技术对丢弃包进行重构。包重构单元605向重新发送请求单元606通知未能使用FEC技术正确重构的包的例如序列编号的识别信息。
重新发送请求单元606从包重构单元605接收未能正确重构的包的识别信息，并且经由发送/接收单元601和发送线路112将包括该识别信息的重新发送请求包发送至发送设备700。
图7所示的发送设备700的结构与图1所示的根据第一实施例的发送设备100的结构之间的不同之处在于发送设备700不包括发送位置信息存储单元106和错误模式分析单元109。作为与错误模式分析单元109相对应的块，错误模式分析单元604包括在接收设备600中。根据第一实施例的错误模式分析单元109基于丢弃包的序列编号以及存储在发送位置信息存储单元106中的最初序列编号和连续发送包数量，指定丢弃包在各组中的位置。另一方面，错误模式分析单元604基于丢弃包的序列编号以及存储在RTP报头的扩展区域中的各组中的第一个包和最末包的序列编号，指定丢弃包在各组中的位置。因此，与根据第一实施例的错误模式分析单元109相同，错误模式分析单元604可以进行错误模式分析。
因此，使用从接收设备600所接收到的错误模式分析结果，发送设备700也可以根据丢包的原因进行图8所示的QoS控制处理。
可以以这种方式实现本发明：将存储有用于实现上述实施例的功能的软件的程序代码的计算机可读存储介质提供给系统或设备，并且该系统或设备的计算机(或CPU或MPU)从存储介质读出程序代码并执行所读取的程序代码。在这种情况下，从存储介质读出的程序代码自身实现了上述实施例的功能。即，本发明还包括存储有该程序代码的存储介质。
作为用于提供程序代码的存储介质，例如，可以使用软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡、ROM或DVD。
计算机执行所读取的程序代码以实现上述实施例的功能。此外，运行在计算机上的操作系统(OS)等在程序代码的指令下，可以进行部分或全部实际处理，以实现上述实施例的功能。
此外，可以将从存储介质读出的程序代码写到设置在插入计算机的功能扩展板或连接至计算机的功能扩展单元中的存储器。随后，设置在功能扩展板或功能扩展单元中的CPU等在程序代码的指令下，可以进行部分或全部实际处理，以实现上述实施例的功能。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (17)

1.一种发送设备，用于将多个包顺次发送至通信对方，所述发送设备包括：
发送控制单元，用于在发送某一组的包和发送下一组的包之间设置等待时间段；
接收单元，用于从所述通信对方接收表示包接收状况的接收信息；以及
设置单元，用于基于所述接收信息指定各错误包在组中的位置，并且基于所指定的所述错误包的位置对如下两者至少之一进行设置：各组中的包的数量；以及要发送至所述通信对方的、所述通信对方对接收到的包中所包括的错误进行校正所使用的校正数据的数量。
2.根据权利要求1所述的发送设备，其特征在于，在连续发送的多个组中的对应位置处出现错误的情况下，所述设置单元减少各组中的包的数量。
3.根据权利要求1所述的发送设备，其特征在于，在连续发送的多个组的每一组中的最末发送包是错误包的情况下，所述设置单元减少各组中的包的数量。
4.根据权利要求1所述的发送设备，其特征在于，在连续发送的多个组的每一组中在发送了包括第一个包的预定数量的连续包之后发送的包是错误包的情况下，所述设置单元减少各组中的包的数量。
5.根据权利要求1所述的发送设备，其特征在于，在连续发送的多个组的每一组中所包括的包中预定百分比以上的包是错误包的情况下，所述设置单元减少各组中的包的数量。
6.根据权利要求1所述的发送设备，其特征在于，
要发送至所述通信对方的数据包括视频数据，以及
在连续发送的多个组中的一个组中的第一个错误包的位置不与连续发送的所述多个组中的其它组中的第一个错误包的位置相对应的情况下，所述设置单元增加所述校正数据的数量相对于要发送至所述通信对方的视频数据的数量的比。
7.根据权利要求1所述的发送设备，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元用于在连续错误包的数量大于预定数量的情况下，进行控制处理以防止包的发送顺序与包的再现顺序相同。
8.根据权利要求1所述的发送设备，其特征在于，
所述接收单元接收表示多个第一组的接收状况的第一接收信息以及表示在所述多个第一组之后发送的多个第二组的接收状况的第二接收信息，以及
所述设置单元基于所述第一接收信息和所述第二接收信息，设置在所述多个第二组之后要发送的多个第三组的每一组中的包的数量。
9.根据权利要求8所述的发送设备，其特征在于，在所述多个第二组的每一组中的第一个错误包的位置位于预定位置之前的情况下，所述设置单元将比在所述多个第二组的每一组中的第一个错误包的位置是所述预定位置的情况下分配至所述第一接收信息的权重小的权重分配至所述第一接收信息，并且基于所述第二接收信息和加权后的所述第一接收信息，设置所述多个第三组的每一组中的包的数量。
10.根据权利要求1所述的发送设备，其特征在于，在连续发送的多个组中的不对应位置处出现错误的情况下，所述设置单元减少各组中的包的数量，并且增加要发送至所述通信对方的、所述通信对方对接收到的包中所包括的错误进行校正所使用的所述校正数据的数量。
11.根据权利要求1所述的发送设备，其特征在于，在包的数量在组与组之间不同并且在包括预定数量以上的包的多个组中的对应位置处出现错误的情况下，所述设置单元减少包括所述预定数量以上的包的多个组的每一组中所包括的包的数量。
12.根据权利要求1所述的发送设备，其特征在于，
要发送至所述通信对方的包包括用于视频数据的包和用于所述校正数据的包，以及
在连续发送的多个组的每一组中的最末包不是错误包、连续发送的所述多个组的每一组中在发送了包括第一个包的预定数量的连续包之后发送的包不是错误包并且某一组中的全部包不都是错误包的情况下，所述设置单元增加所述校正数据的数量相对于要发送至所述通信对方的视频数据的数量的比。
13.一种发送方法，用于将多个包顺次发送至通信对方，所述发送方法包括以下步骤：
在发送某一组的包与发送下一组的包之间设置等待时间段；
从所述通信对方接收表示包接收状况的接收信息；以及
基于所述接收信息指定各错误包在组中的位置，并基于所指定的所述错误包的位置对如下两者至少之一进行设置：各组中的包的数量；以及要发送至所述通信对方的、所述通信对方对接收到的包中所包括的错误进行校正所使用的校正数据的数量。
14.一种发送设备，用于经由网络将多个包顺次发送至通信对方，所述发送设备包括：
发送控制单元，用于在发送某一组的包与发送下一组的包之间设置等待时间段；
接收单元，用于从所述通信对方接收表示包接收状况的接收信息；以及
判断单元，用于基于所述接收信息指定连续发送的多个组的包中的错误包的位置，判断所述错误包的位置是否是连续发送的所述多个组中的对应位置，并基于判断结果检测所述网络的状况。
15.一种接收设备，用于经由网络从发送设备接收多个包组，在所述多个包组之间设置了发送等待时间段，所述接收设备包括：
获取单元，用于从所接收到的各包获取用于识别该包在包组中的位置的识别信息；
判断单元，用于基于所获取的所述识别信息指定网络错误包在从所述发送设备连续发送来的多个包组中的位置，判断所指定的位置是否是所述多个包组中的对应位置，并基于判断结果检测所述网络的状况；以及
通知单元，用于向所述发送设备通知所检测到的所述网络的状况。
16.一种发送方法，用于经由网络将多个包顺次发送至通信对方，所述发送方法包括以下步骤：
在发送某一组的包与发送下一组的包之间设置等待时间段；
从所述通信对方接收表示包接收状况的接收信息；以及
基于所述接收信息指定连续发送的多个组的包中的错误包的位置，判断所述错误包的位置是否是连续发送的所述多个组中的对应位置，并基于判断结果检测所述网络的状况。
17.一种由接收设备进行的处理方法，所述接收设备用于经由网络从发送设备接收多个包组，在所述多个包组之间设置了发送等待时间段，所述处理方法包括以下步骤：
从所接收到的各包获取用于识别该包在包组中的位置的识别信息；
基于所获取的所述识别信息指定网络错误包在从所述发送设备连续发送来的多个包组中的位置，判断所指定的位置是否是所述多个包组中的对应位置，并基于判断结果检测所述网络的状况；以及
向所述发送设备通知所检测到的所述网络的状况。
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