CN102484616B - 发送终端及频带估计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于通信系统的发送终端。在该通信系统中，估计网络的频带并控制数据的发送率的发送终端和复制从发送终端发送的数据并转发到下游的接收终端的多个接收终端在网络上将发送终端作为根而连接为树状。所述发送终端包括：接收从各接收终端发送的、包含分组损失率及发送终端和接收终端之间的往返时间的接收者报告的接收单元；基于分发树信息和接收者报告中包含的分组损失率，选定在估计网络的频带时成为对象的接收终端的频带估计对象终端选定单元；以及基于从选定的接收终端发送的接收者报告中包含的分组损失率及往返时间，估计网络的频带的频带估计单元。因此，即使是网络上的分组损失状况时常变化的情况，也可以进行高质量的数据传输。

Description

发送终端及频带估计方法
技术领域
本发明涉及在进行通过网络的组播通信时，估计网络的频带并控制发送速率的发送终端及频带估计方法。 
背景技术
为了进行远程授课或现场活动(live event)的播发等，通过网络进行影像或声音等的实时流数据的传输，需要将实时流数据的传输频带与在网络中可利用的频带配合而进行变更。即，因特网那样的尽力(Best effort)型的网络的传输，因其他用户的业务等而被预计出现网络的混杂。于是若在出现混杂时传输宽带的实时流数据(以下，简称为‘流数据’)，则分组损失经常发生从而影像或声音紊乱，有时甚至被中断。因此，在估计了在网络上可利用的频带后，需要一边变更在影像或声音等的编码器中进行编码的频带，一边传输流数据。 
作为估计在网络中可利用的频带的方法，已知使用在网络上的分组损失率、以及发送终端和接收终端之间的往返时间(RTT：Round Trip Time)来估计频带的方法。 
此外，作为以一对多方式向多个接收终端传输流数据的方法，已知通过终端复制及转发分组，实现多地点通信的方法。例如，作为该方法，有应用层组播(Application Layer Multicast：ALM)。ALM中，发送终端对特定的接收终端进行发送，该特定的接收终端复制分组，从而对其他多个接收终端发送分组。即，ALM中，通过特定的接收终端成为父，将分组复制及转发给多个子终端，从而实现多地点通信。这样的终端间的转发路径整体称为‘分发树’。再有，在ALM中，作为在终端间所传输的分组，由于用在因特网等中通常使用的单播分组，所以不需要对网络上的路由器进行变更。因此，在ALM中，具有可以容易地在现有的网络中使用的优点。 
在配合网络中可利用的频带并以一对多方式将流数据传输到多个接收终端的情况下，发送终端和接收终端的路径有多个。因此，对于多个路径，需 要选定某个特定的接收终端，估计发送终端和该接收终端之间的频带，并决定可利用该值的频带。在非专利文献1中，提出将分组损失状况最差的接收终端选定作为特定的接收终端，决定在发送终端和该特定的接收终端之间的路径中可利用的频带的方法。具体地说，在非专利文献2中，提出用TFRC(TCP Friendly Rate Control；TCP友好速率控制)，决定可利用的频带的方法。TFRC是用分组的损失事件率和往返时间来估计可利用的频带的方法。在非专利文献1的方式中，在每次分组损失状况最差的接收终端变迁时，都变更作为估计频带的对象的接收终端。 
专利文献1中提出通过控制对发送源发送的报告分组的间隔，进行多媒体流式传输(streaming)环境下的使用了TFRC的速率控制，并且防止对发送源集中报告分组的问题的方法。一般地，将总计分组损失率的时间间隔加长时，网络状况变化时的跟踪性恶化。例如，在分组损失率的总计时间为5秒间隔时，不能在5秒以内掌握网络的混杂度恶化的状况。 
此外，在因特网那样的尽力型的网络中，作为补足在进行流数据的传输时产生的分组损失的方法，已知FEC(Forward Error Correction；前向纠错)。例如，在非专利文献3中，发送源使用“异或(XOR(Exclusive OR))”运算，由多个分组生成冗余码分组，通过网络发送到接收终端。因此，即使在网络中产生分组损失，由到达接收终端的冗余码分组和流数据的分组，也可以再生损失的流数据的分组。 
但是，在以FEC能够恢复的分组损失上有限界。例如，在由四个分组生成一个冗余码分组，这五个分组内的一个分组损失的情况下，由到达接收终端的冗余码和流数据的分组，可以再生损失的流数据的分组。但是，五个分组内的两个以上分组损失时，不能再生损失的流数据的分组。即，在以一定间隔产生分组损失的情况下，直至损失率为20％为止都能够以FEC应对，但超过20％时不能以FEC应对。同样地，在由三个分组生成一个冗余码分组的情况下，直至损失率为25％为止都可以由FEC再生损失的数据的分组，但超过25％时不能以FEC再生。 
在尽力(best effort)型的网络中，在将进行实时流数据的传输时损失的分组使用冗余码分组补足的情况下，采用根据损失率变化冗余码的附加方式的自适应FEC。即，在套用上述例子时，在损失率为20％以下时由四个分组生成一个冗余码分组，在损失率为20％～25％时由三个分组生成一个冗余码分 组。即，使用自适应FEC时，规定以特定的冗余码付与方式能够覆盖的损失率的范围。再有，上述例子是假设以一定间隔发生分组损失的例子，而在发生随机损失的状况或发生突发性损失的状况下，以特定的冗余码付与方式能够覆盖的损失率的范围不同。 
此外，在因特网等的尽力型的网络中，由于网络的业务量时常不固定，所以分组的损失率变动。因此，即使长期观察的损失率不变化的情况，有时短期观察的损失率也升高或下降。 
现有技术文献 
专利文献 
专利文献1：日本特开2004-343698号公报 
专利文献2：日本特开2009-213120号公报 
非专利文献1：J.Widmer，M.Handley，“TCP-Friendly MulticastCongestion Control(TFMCC)：Protocol Specification”，RFC4654，August 2006 
非专利文献2：M.Handley，S.Floyd，J.Padhye，J.Widmer，“TCP FriendlyRate Control(TFRC)：Protocol Specification”，RFC3448，January 2003 
非专利文献3：J.Rosenberg，H.Schulzrinne，“An RTP Payload Format forGeneric Forward Error Correction”，RFC2733，December 1999 
发明内容
发明要解决的课题 
在上述说明的方法中，在以一对多方式向多个接收终端传输流数据时，选定分组损失状况最差的接收终端，估计在发送终端和该接收终端之间的路径中可利用的频带，进行用于分组发送的速率控制。但是，网络上的分组损失状况时常变化，在状况最差的接收终端展转地变迁时，不必要地被拖累于分组损失率差的接收终端，存在发送速率难以提高的问题。 
但是，在选定分组损失状况最差的接收终端时的分组损失率的总计时间长时，上述问题的发生受到抑制。然而，该情况下不能跟踪网络的状况变化而变更发送速率，所以相对于可利用的频带形成过冲(overshoot)，作为结果，分组损失经常发生从而影像或声音紊乱，有时甚至被中断。 
本发明的目的在于，提供即使是网络上的分组损失状况时常变化的情况，也可以进行高质量的数据传输的发送终端及频带估计方法。 
用于解决课题的方案 
本发明提供发送终端，其用于通信系统，在该通信系统中，估计网络的频带并控制数据的发送率的发送终端和复制从所述发送终端发送的所述数据并转发到下游的接收终端的多个接收终端，在网络上将所述发送终端作为根而连接为树状，该发送终端包括：接收者报告接收单元，其接收从所述多个接收终端各自发送的、包含分组损失率及所述发送终端和接收终端之间的往返时间的接收者报告；频带估计对象终端选定单元，其基于由所述发送终端和所述多个接收终端构成的分发树信息和从所述多个接收终端各自发送的接收者报告中包含的分组损失率，从所述多个接收终端中选定在估计所述网络的频带时成为对象的频带估计对象终端；以及频带估计单元，其基于从由所述频带估计对象终端选定单元选定的接收终端发送的接收者报告中包含的分组损失率及往返时间，估计所述网络的频带。 
本发明提供频带估计方法，用于通信系统所使用的发送终端进行的频带估计，在该通信系统中，估计网络的频带并控制数据的发送率的发送终端和复制从所述发送终端发送的所述数据并转发到下游的接收终端的多个接收终端，在网络上将所述发送终端作为根而连接为树状，该方法包括以下步骤：接收从所述多个接收终端各自发送的、包含分组损失率及所述发送终端和接收终端之间的往返时间的接收者报告；基于由所述发送终端和所述多个接收终端构成的分发树的信息、和从所述多个接收终端各自发送的接收者报告中包含的分组损失率，从所述多个接收终端中选定在估计所述网络的频带时成为对象的频带估计对象终端；以及基于从选定的接收终端发送的接收者报告中包含的分组损失率及往返时间，估计所述网络的频带。 
发明效果 
根据本发明的发送终端及频带估计方法，即使是网络上的分组损失状况时常变化的情况，也可以进行高质量的数据传输。 
附图说明
图1表示一例本发明的一实施方式的应用状况的图。 
图2表示图1所示的发送终端S及接收终端n1～n7的各内部结构的方框图。 
图3表示一例图1所示的应用状况中的分发树信息的图。 
图4表示与分组损失率对应的组的一览的图。 
图5表示一例在图1所示的应用状况下，频带估计对象终端选定单元105基于来自接收终端的接收者报告中包含的分组损失率，将接收终端分类为组的图。 
图6表示将图1所示的接收终端n1～n7分为图5所示的组的状态的概念图。 
图7表示发送终端S具备的频带估计对象终端选定单元105选定频带估计对象终端时的处理的流程图。 
图8表示在图7中的步骤S703中进行的处理的细节的流程图。 
图9表示一例有父子关系的接收终端所属的组中的接收终端的父子关系的图。 
图10表示一例无父子关系的接收终端所属的组中的接收终端的父子关系的图。 
图11表示一例图1所示的应用状况中的终端间的路径的成本(cost)的图。 
图12表示本发明的一实施方式的应用状况的其他例子的图。 
标号说明 
S 发送终端 
n1～n7 接收终端 
101 接收者报告接收单元 
103 分发树信息存储单元 
105 频带估计对象终端选定单元 
107 频带估计单元 
109 编码器 
111 数据发送单元 
151 接收者报告发送单元 
153 数据接收单元 
155 解码器 
157 转发表生成单元 
159 转发表存储单元 
161 数据转发单元 
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。 
图1是表示一例本发明的一实施方式的应用状况的图。在图1所示的应用状况中，发送终端S和接收终端n1～n7在网络上树状地连接，发送终端S是根，接收终端n1～n7为叶那样构筑。 
如图1所示，发送终端S通过网络将影像或声音等的分组发送到接收终端n3，接收终端n3将该分组接收并复制，将复制分组发送到下游的接收终端n1、n2。此外，同样地，接收终端n1、n2将复制分组接收并复制，将复制分组发送到下游的接收终端n4～n7。即，图1表示影像或声音等实时流数据的分组被接收终端中继转发(relay)，并且分发到下游的接收终端的状态。 
图1所示的虚线表示从接收终端对发送终端S发送接收者报告作为网络上的分组的状态。此外，图1所示的星标记(☆)表示在链路上发生了分组损失。 
将包含接收终端复制的分组发送到哪个接收终端的信息的、树那样的逻辑构造的转发路径整体称为‘分发树’。分发树上的各接收终端基于分组中记载的序列号的间隔来检测在网络上发生的分组损失，作为分组损失率而做统计。各接收终端将包含分组损失率的接收者报告发送到发送终端S。 
发送终端S基于接收者报告中包含的发送终端S和接收终端之间的往返时间(RTT)及分组损失率，估计在网络上可利用的频带。发送终端S基于该估计值，决定在将声音或影像等数据进行编码时的比特率。再有，发送终端S为了从多个接收终端分别接收接收者报告，需要决定基于来自哪个接收终端的接收者报告来估计频带。发送终端S使用接收终端的组(group)的信息和分发树的信息，选定作为频带估计的对象的接收终端。 
图2是表示图1所示的发送终端S和接收终端n1～n7的各内部结构的方框图。如图2所示，发送终端S包括：接收者报告接收单元101；分发树信息存储单元103；频带估计对象终端选定单元105；频带估计单元107；编码器109；以及数据发送单元111。此外，接收终端n1～n7包括：接收者报告发送单元151；数据接收单元153；解码器155；转发表生成单元157；转发表存储单元159；以及数据转发单元161。 
以下，说明发送终端S具备的各结构要素。接收者报告接收单元101通 过网络接收从各接收终端发送的接收者报告。在接收者报告中，包含表示发送终端S和接收终端之间的网络上的往返时间(RTT)的信息、以及表示接收终端通过网络接收到从发送终端S发送的数据时的分组损失率的信息。此外，接收者报告也可以是由RFC3550规定的接收者报告。此外，接收者报告也可以包含分组损失率的计测期间或过去的分组损失率的加权平均值。 
分发树信息存储单元103存储分发树信息，该分发树信息表示接收到来自发送终端S的分组的接收终端复制该分组并发送到哪个接收终端这类的信息。在开始数据传输的会话(session)之前，基于通过静态地赋予或计测所得的与接收终端之间的频带及延迟的信息，导出分发树信息。例如，分发树信息根据图论中广为人知的最小全域树的计算算法导出，或者也可以基于专利文献2中公开的方法导出。再有，分发树信息存储单元103不限于发送终端S的内部，也可以设置在发送终端S可访问的服务器等中。此外，分发树信息也可以在会话的中途被变更。 
图3是表示一例图1所示的应用状况中的分发树信息的图。图3所示的‘子终端’表示在分发树上与‘父终端’直接链接的下游的接收终端。再有，图3中的表示终端的记号S、n1～n7中，指定有各终端的IP地址和端口号的组。再有，在图3所示的例子中，通过表表示分发树信息，但也可以通过图形结构或列表结构、位图等其他形态来表示。 
频带估计对象终端选定单元105在频带估计单元107估计网络上可利用的频带时，选定发送了作为根据的接收者报告的接收终端(频带估计对象终端)。频带估计对象终端选定单元105在选定频带估计对象终端时，基于接收终端的分组损失率，将接收终端进行分组(grouping)。图4是表示与分组损失率对应的组的一览的图。再有，在本实施方式中，根据作为恢复损失分组功能的FEC(Forward Error Correction；前向纠错)的冗余码的比例，进行分组。例如，在赋予了FEC的冗余码为25(％)的情况下定义为可恢复的分组损失率低于0.05％，该情况下的组为‘GR25’。 
再有，在上述例子中，根据通过FEC可恢复的分组损失率进行分组，但不必一定基于通过FEC可恢复的分组损失率。例如，分组也可以根据影像或声音等数据的解码器可恢复的分组损失率进行分组。而且，在采用了短总计期间的分组损失率的情况下，分组也可以使用附加了能够判定为差错的分组损失率的信息。即，因影像或声音等的编码器造成的低于1％的分组损失，有 望在解码器中可以恢复，1％以上、低于3％的分组损失，通过差错隐藏(errorconcealment)而有望修复。具体地说，在有望通过差错隐藏对主观值不产生影响的范围内能够恢复数据的情况下，也可以使用这些阈值来定义分组损失率，根据该分组损失进行分组。 
图5是表示一例在图1所示的应用状况下，频带估计对象终端选定单元105基于在来自接收终端的接收者报告中包含的分组损失率，将接收终端进行分组的图。图6是表示将图1所示的接收终端n1～n7分为图5所示的组的状态的概念图。图6中点划线所示的符号GR50、GR150、GR200表示接收终端的组。发送终端S基于在接收者报告中包含的分组损失率，将接收终端进行分组。如图5和图6所示，频带估计对象终端选定单元105基于来自接收终端的接收者报告中包含的分组损失率及图4所示的分组损失率和组之间的关系，将接收终端进行分组。 
而且，频带估计对象终端选定单元105基于图5所示的信息和图3所示的分发树信息，选定频带估计对象终端。后面论述有关频带估计对象终端选定单元105的频带估计对象终端的选定方法的细节。 
频带估计单元107使用通过非专利文献2知道的TFRC(TCP FriendlyRate Control)来估计在发送终端S和频带估计对象终端之间的路径中可利用的频带。 
编码器109以与频带估计单元107估计的频带对应的比特率，将影像或声音等的流数据进行编码。数据发送单元111将编码器109编码的流数据，通过网络以分组形式发送到接收终端。此外，数据发送单元111将分发树信息存储单元103存储的分发树信息通过网络发送到接收终端。 
以下，说明接收终端n1～n7各自具备的各结构要素。接收者报告发送单元151将包含往返时间(RTT)及分组损失率的接收者报告发送到发送终端S。再有，在基于分组中记载的表示总计的开始和结束的符号检测到总计期间的改换的情况下，接收终端计算分组损失率。例如，接收终端也可以从能够接收的分组数ROK和不能接收的分组数RNG，以RNG/(ROK+RNG)来计算分组损失率。此外，接收终端也可以从在5秒的特定的时间期间能够接收的分组数ROK和不能接收的分组数RNG，根据相同算式来计算分组损失率。于是，分组损失率可以在所有接收终端中以相同的基准来计算而无论总计期间的长短。 
数据接收单元153接收从发送终端S发送的流数据的分组或从其他接收终端转发的流数据的分组。此外，数据接收单元153接收从发送终端S发送的分发树信息。解码器155将从发送终端S发送的流数据或从其他接收终端转发的流数据进行解码。 
转发表生成单元157基于从发送终端S发送的分发树信息，生成与转发的流数据的分组的转发目的地有关的信息即转发表。在转发表中，指定转发目的地的目的地地址和目的地端口号的组。再有，由转发表指定的转发目的地也可以是多个。转发目的地是分发树上的下游的接收终端。转发表存储单元159存储转发表生成单元157生成的转发表。 
数据转发单元161将数据接收单元153接收的流数据的分组进行复制，并转发到转发表所示的转发目的地。即，数据转发单元161将分组的报头(header)中记载的端口号作为密钥(key)而参照转发表，在获得了转发目的地IP地址和端口号的组的信息后，根据该信息，将分组进行复制。接着，数据转发单元161将在复制分组的报头中记载的IP地址和端口号改写为转发目的地的IP地址和端口号。接着，数据转发单元161在再次计算必要的检查和(check sum)的信息而在分组中再次进行设定后，通过网络对作为转发目的地的下游的接收终端转发复制分组。 
以下，说明有关发送终端S具备的频带估计对象终端选定单元105进行的频带估计对象终端的选定方法的细节。图7是表示发送终端S具备的频带估计对象终端选定单元105选定频带估计对象终端时的处理的流程图。如图7所示，频带估计对象终端选定单元105首先基于在来自接收终端的接收者报告中包含的分组损失率，将接收终端进行分组(步骤S701)。接着，频带估计对象终端选定单元105选定发送了包含最高分组损失率的接收者报告的接收终端所属的组(步骤S702)。在以图5所示的例子中，频带估计对象终端选定单元105选定分组损失率为最高3.7％的接收终端n7所属的组GR200。 
接着，频带估计对象终端选定单元105参照分发树信息判断在步骤S702中选定的组所属的接收终端间是否有父子关系(步骤S703)。在图1所示的应用状况中，在接收终端n1～n7被分类为图5所示的组的情况下，频带估计对象终端选定单元105判断在组GR200所属的接收终端n2、n6、n7中是否有父子关系。再有，参照图8后面论述该判断方法的细节。 
在判断为无父子关系的情况下(步骤S703为“否”)，频带估计对象终端 选定单元105将选定的组所属的接收终端内分组损失率最高的接收终端选定作为频带估计对象终端(步骤S704)。另一方面，在判断为有父子关系的情况下(步骤S703为“是”)，频带估计对象终端选定单元105至少提取一个在步骤S702中选定的组所属的接收终端内作为父终端的接收终端(步骤S705)。接着，频带估计对象终端选定单元105将在步骤S705中提取的一个接收终端选定作为频带估计对象终端(步骤S706)。在图1所示的应用状况中，在接收终端n1～n7被分类为图5所示的组的情况下，由于接收终端n2为父终端，所以频带估计对象终端选定单元105将接收终端n2选定作为频带估计对象终端。再有，后面论述提取及选定父终端的方法的细节。 
以下，参照图8说明在图7中的步骤S703中进行的处理，即，判断在选定的组所属的接收终端间是否有父子关系的处理的细节。图8是表示在图7中的步骤S703中进行的处理的细节的流程图。如图8所示，频带估计对象终端选定单元105对选定的组(以下，简称为‘组’)所属的每个接收终端(ni)进行由重复环S801和S809包围的处理。 
在步骤S802中，频带估计对象终端选定单元105参照分发树信息而提取接收终端ni的父终端的集合p(ni)。在图1所示的应用状况中，选定组为GR200，接收终端ni为接收终端n6时获得p(n6)＝{n2}作为父终端的集合。此外，在接收终端ni为接收终端n7时，获得p(n7)＝{n2}，在接收终端n2时获得p(n2)＝null(空)。此外，假设选定组为GR150，则接收终端ni为接收终端n5时获得p(n5)＝{n1，n3}，接收终端n1时获得p(n1)＝{n3}，在接收终端n3时获得p(n3)＝null。此外，由于假设选定组为GR50时接收终端ni仅有接收终端n4，所以p(n4)＝null。 
接着，在步骤S803中，频带估计对象终端选定单元105参照分发树信息而提取接收终端ni的子终端的集合c(ni)。在图1所示的应用状况中，选定组为GR200，接收终端ni为接收终端n6时获得c(n6)＝null作为子终端的集合。此外，接收终端ni为n7时获得c(n7)＝null，接收终端n2时获得c(n2)＝{n6，n7}。此外，假设选定组为GR150，则在接收终端ni为接收终端n5时，获得c(n5)＝null，接收终端n1时获得c(n1)＝{n5}，接收终端n3时获得c(n3)＝{n1，n5}。此外，假设选定组为GR50，则接收终端ni仅有接收终端n4，所以获得c(n4)＝null。 
接着，频带估计对象终端选定单元105将表示有无父子关系的函数R(ni) 初始化为‘假(false)’(步骤S804)。接着，频带估计对象终端选定单元105进行由重复环S805和S808包围的处理。即，频带估计对象终端选定单元105判断在选定组中包含的接收终端ni以外的接收终端nj是否包含在提取出的父集合p(ni)或子集合c(ni)中(步骤S806)。 
在判断为至少一个接收终端nj包含在父集合p(ni)或子集合c(ni)的情况下(步骤S806为“是”)，频带估计对象终端选定单元105判断为在选定组所属的接收终端间有父子关系。接着，频带估计对象终端选定单元105将函数R(ni)设定为‘真(true)’(步骤S807)。图9是表示一例有父子关系的接收终端所属的组中的接收终端的父子关系的图。如图9所示，在直线表示的分发树的链路的两端(接收终端)处于组内的情况下，判断为有父子关系。 
另一方面，在判断为哪个接收终端nj都不包含在父集合p(ni)或子集合c(ni)的情况下(步骤S806为“否”)，频带估计对象终端选定单元105判断为选定组所属的接收终端间无父子关系。接着，频带估计对象终端选定单元105是函数R(ni)的值仍然为‘假(false)’而不变更。图10是表示一例无父子关系的接收终端所属的组中的接收终端的父子关系的图。 
频带估计对象终端选定单元105在对所有的接收终端ni进行了由步骤S801和S809包围的处理后，返回函数R(ni)的值(步骤S810)。频带估计对象终端选定单元105在获得了R(ni)＝‘假(false)’的值时进至步骤S704，在获得了R(ni)＝‘真(true)’时进至步骤S705。 
以上，在参照图8说明的判断方法中，仅对于选定组所属的接收终端进行上述处理。再有，频带估计对象终端选定单元105也可以对分发树中的所有链路进行扫描，在两端的接收终端包含在选定组中的情况下判断为有父子关系。但是，该方法根据分发树的规模而运算量增大。 
以下，说明有关图7中的步骤S705中进行的处理、即从选定组中提取作为父终端的接收终端的处理的细节。频带估计对象终端选定单元105导出在图8中的步骤S802中获得的各接收终端的父终端的集合p(ni)的总和。在图1所示的应用状况中，选定组为GR200时，获得p(n6)＝{n2}、p(n7)＝{n2}及p(n2)＝null，作为父终端的集合。因此，频带估计对象终端选定单元105提取作为它们三个集合的总和的接收终端n2。此外，假设在选定组为GR150时，获得p(n5)＝{n1，n3}、p(n1)＝{n3}及p(n3)＝null作为父终 端的集合。因此，频带估计对象终端选定单元105提取作为它们三个集合的总和的两个接收终端n1、n3。 
以下，说明在图7中的步骤S706中进行的处理，即将步骤S705中提取出的一个接收终端选定作为频带估计对象终端的处理的细节。如果步骤S705中提取出的接收终端为一个，则频带估计对象终端选定单元105将该接收终端选定作为频带估计对象终端。例如，在图1所示的应用状况中选定组为GR200时，接收终端n2被提取作为父终端。因此，频带估计对象终端选定单元105将接收终端n2选定作为频带估计对象终端。 
此外，频带估计对象终端选定单元105在步骤S705中提取出的接收终端有多个的情况下，将提取出的接收终端内的、从该父终端至接收终端的路径的合计成本最小的接收终端选定作为频带估计对象终端。再有，从父终端至接收终端的路径的合计成本，从频带的倒数、链路的传输延迟时间、终端间的往返时间(RTT)或分组损失率中导出，也可以是在这些值上加权合计的值。 
图11是表示一例图1所示的应用状况中的终端间的路径的合计成本的图。在图1所示的应用状况中选定组为GR150时，两个接收终端n1、n3被提取作为父终端。此时，频带估计对象终端选定单元105参照图11所示的终端间的路径的合计成本，将合计成本小的接收终端选定作为频带估计对象终端。即，根据图11，相对从作为接收终端n1的父终端的接收终端n3至接收终端n1的路径的合计成本为15，从作为接收终端n3的父终端的发送终端S至接收终端n3的合计成本为10。因此，频带估计对象终端选定单元105将接收终端n3选定作为频带估计对象终端。 
此外，在图12所示的应用状况中以点划线表示的组被选定的情况下，两个接收终端na、nb被提取作为父终端。此时，频带估计对象终端选定单元105也参照终端间的合计成本，将合计成本小的接收终端选定作为频带估计对象终端。即，根据图12，相对从作为接收终端nb的父终端的发送终端S至接收终端nb的路径的合计成本为20，从作为接收终端na的父终端的发送终端S至接收终端na的合计成本为10。因此，频带估计对象终端选定单元105将接收终端na选定作为频带估计对象终端。 
再有，在多个接收终端被提取作为父终端，各接收终端和其父终端之间的成本相同的情况下，频带估计对象终端选定单元105也可以将提取出的哪 个接收终端选定作为频带估计对象终端。 
如以上说明，本发明的实施方式，将接收终端在分组损失率的范围内进行分组，参考分发树信息，将选定组所属的一个接收终端选定作为频带估计对象终端。因此，在发送终端S的频带估计单元107对频带进行估计时作为对象的接收终端，不以终端为单位变迁，而以组为单位变迁。因此，频带估计对象终端不频繁地变更，可以防止以往那样的不必要地被拖累于分组损失率差的接收终端造成发送速率的下降。其结果，即使长期的分组损失率的变化小而短期的分组损失率的变化大时，也可以用尽力型的网络高质量地传输影像或声音等的数据。 
此外，即使在以接收终端的解码器具有的FEC的恢复能力能够补偿的范围的分组损失率的组内，频带估计对象终端被变更的情况也少。因此，频带估计对象终端没有被频繁地变更。即，本发明的实施方式，不增长分组损失率的总计期间，而可以抑制频繁的频带估计对象终端的变更。作为结果，不损失通往分组损失发生的跟踪性，而可以防止表示最差的分组损失率的接收终端变迁现象造成的发送速率的下降。 
详细地参照特定的实施方式说明了本发明，但本领域技术人员明白可以不脱离本发明的精神和范围而进行各种各样的变更或修正。 
本申请基于2010年6月16日申请的日本专利申请(特愿2010-137338)，其内容在此作为参考而被引用。 
工业实用性 
本发明的发送终端，即使网络上的分组损失状况时常变化，长期的分组损失率的变化小而短期的分组损失率的变化大，作为可进行高质量的数据传输的通信终端是有用的。 

Claims (3)

1.发送终端，其用于通信系统，在该通信系统中，估计网络的频带并控制数据的发送率的发送终端和复制从所述发送终端发送的所述数据并转发到下游的接收终端的多个接收终端，在网络上将所述发送终端作为根而连接为树状，该发送终端包括：
接收者报告接收单元，其接收从所述多个接收终端各自发送的、包含分组损失率及所述发送终端和接收终端之间的往返时间的接收者报告；
频带估计对象终端选定单元，其基于由所述发送终端和所述多个接收终端构成的分发树信息和从所述多个接收终端各自发送的接收者报告中包含的分组损失率，从所述多个接收终端中选定在估计所述网络的频带时成为对象的频带估计对象终端；以及
频带估计单元，其基于从由所述频带估计对象终端选定单元选定的接收终端发送的接收者报告中包含的分组损失率及往返时间，估计所述网络的频带，
所述频带估计对象终端选定单元基于从所述多个接收终端各自发送的接收者报告中包含的分组损失率，将各接收终端进行分组，从分组损失率最高的接收终端所属的组中选定所述频带估计对象终端，
所述频带估计对象终端选定单元，
在判断了分组损失率最高的接收终端所属的组内的接收终端间是否有父子关系后，
在没有父子关系的情况下，将分组损失率最高的接收终端选定作为所述频带估计对象终端，
在有父子关系的情况下，将该组所属的接收终端内的作为父终端的接收终端选定作为所述频带估计对象终端，
以所述组为单位变更由所述频带估计对象终端选定单元选定的所述频带估计对象终端。
2.如权利要求1所述的发送终端，
在所述频带估计对象终端选定单元将所述多个接收终端分组时所分类的各组中，所述多个接收终端使用规定的纠错方法能够恢复损失分组的分组损失率的范围各自不同。
3.频带估计方法，用于通信系统所使用的发送终端进行的频带估计，在该通信系统中，估计网络的频带并控制数据的发送率的发送终端和复制从所述发送终端发送的所述数据并转发到下游的接收终端的多个接收终端，在网络上将所述发送终端作为根而连接为树状，该方法包括以下步骤：
接收从所述多个接收终端各自发送的、包含分组损失率及所述发送终端和接收终端之间的往返时间的接收者报告；
基于由所述发送终端和所述多个接收终端构成的分发树的信息、和从所述多个接收终端各自发送的接收者报告中包含的分组损失率，从所述多个接收终端中选定在估计所述网络的频带时成为对象的频带估计对象终端；以及
基于从选定的接收终端发送的接收者报告中包含的分组损失率及往返时间，估计所述网络的频带，
所述选定基于从所述多个接收终端各自发送的接收者报告中包含的分组损失率，将各接收终端进行分组，从分组损失率最高的接收终端所属的组中选定所述频带估计对象终端，而且
在判断了分组损失率最高的接收终端所属的组内的接收终端间是否有父子关系后，
在没有父子关系的情况下，将分组损失率最高的接收终端选定作为所述频带估计对象终端，
在有父子关系的情况下，将该组所属的接收终端内的作为父终端的接收终端选定作为所述频带估计对象终端；
以所述组为单位变更所选定的所述频带估计对象终端。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014064890A1 (ja) * 2012-10-24 2014-05-01 パナソニック株式会社 通信システム、受信端末、送信端末、および流量制御方法
JP6468193B2 (ja) * 2013-11-01 2019-02-13 日本電気株式会社 通信装置及び通信装置におけるネットワーク利用可能帯域推定方法、並びにネットワーク利用可能帯域推定プログラム
JP6082413B2 (ja) * 2015-02-26 2017-02-15 アンリツ株式会社 利用帯域決定装置及び方法
KR102353492B1 (ko) * 2015-12-14 2022-01-20 삼성전자주식회사 스트리밍 서비스를 위한 장치 및 방법
KR20170070639A (ko) * 2015-12-14 2017-06-22 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치
US11109372B2 (en) * 2016-01-11 2021-08-31 Qualcomm Incorporated Narrow-band physical control channel design
US12041303B1 (en) * 2018-03-19 2024-07-16 Amazon Technologies, Inc. Bandwidth estimation for video encoding

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1543164A (zh) * 2003-02-18 2004-11-03 ���µ�����ҵ��ʽ���� 多媒体流环境中基于服务器的速率控制
US7102998B1 (en) * 1999-03-22 2006-09-05 Lucent Technologies Inc. Scaleable congestion control method for multicast communications over a data network
CN101523825A (zh) * 2006-10-02 2009-09-02 松下电器产业株式会社 流量控制方法以及用于该方法的发送终端、接收终端和分组传送系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5553083B1 (en) * 1995-01-19 2000-05-16 Starburst Comm Corp Method for quickly and reliably transmitting frames of data over communications links
US6151633A (en) * 1998-04-20 2000-11-21 Sun Microsystems, Inc. Method and apparatus for routing and congestion control in multicast networks
US6112323A (en) * 1998-06-29 2000-08-29 Microsoft Corporation Method and computer program product for efficiently and reliably sending small data messages from a sending system to a large number of receiving systems
US6505253B1 (en) * 1998-06-30 2003-01-07 Sun Microsystems Multiple ACK windows providing congestion control in reliable multicast protocol
US7400577B2 (en) * 2004-02-25 2008-07-15 Microsoft Corporation Methods and systems for streaming data
US7180856B1 (en) * 2005-12-13 2007-02-20 At&T Corp. Method and system of monitoring the receipt of multicast traffic
JP5058135B2 (ja) 2008-02-08 2012-10-24 パナソニック株式会社 端末装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7102998B1 (en) * 1999-03-22 2006-09-05 Lucent Technologies Inc. Scaleable congestion control method for multicast communications over a data network
CN1543164A (zh) * 2003-02-18 2004-11-03 ���µ�����ҵ��ʽ���� 多媒体流环境中基于服务器的速率控制
CN101523825A (zh) * 2006-10-02 2009-09-02 松下电器产业株式会社 流量控制方法以及用于该方法的发送终端、接收终端和分组传送系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J.Rosenberg,et al..An RTP Payload Format for Generic Forward Error Correction.《RFC2733》.1999,正文第3页. *
王新生,等.一种基于多速率分层组播拥塞控制算法.《燕山大学学报》.2005,第29卷(第6期),第502-505页. *

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