CN102714626A - 通信终端、通信方法、程序以及集成电路 - Google Patents

通信终端、通信方法、程序以及集成电路 Download PDF

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Abstract

通信终端(100)是分别被分配一个父终端和0个以上的子终端从而构成从父终端向子终端依次发送流数据的重发数据的应用层组播分发树的多个通信终端中的一个通信终端。并且，该一个通信终端(100)具备：再生延迟时间决定部(1010)，利用从根终端到该一个通信终端(100)为止的各区间的往返延迟时间中的往返延迟时间的最大值来决定再生延迟时间，该往返延迟时间是在应用层组播分发树上的相邻的两个终端之间的区间中收发数据所需要的时间；以及再生控制部(1020)，将从根终端接收的流数据，延迟由再生延迟时间决定部(1010)所决定的再生延迟时间后再生。

Description

通信终端、通信方法、程序以及集成电路
技术领域
本发明涉及在通过ALM(Application Layer Multicast：应用层组播)分发树来进行流的分发时控制再生延迟时间的通信终端以及通信方法。
背景技术
如图12所示，在互联网上，在发送方的终端11与接收方的终端12之间进行影像数据(数据包)的收发的情况下，有可能出现影像数据的损失(数据包损失)。因为出现影像数据的损失，从而使由接收方的终端12再生的影像或声音出现紊乱。为了防止出现紊乱，需要由发送方的终端11重新发送损失的数据包。
因此，例如，如图13所示，接收方的终端12向发送方的终端11请求重发损失的影像数据包(p2)。并且，一般而言，如图14所示，发送方的终端按照来自接收方的终端12的请求，重发该影像数据包(p2)。
要使由接收方的终端12再生该被重发的影像数据包(p2)，需要考虑重发所需要的时间来设定由接收方的终端12进行再生的影像数据包(p2)的再生开始时刻。具体而言，如图15所示，需要从影像数据包(p2)的最初的到达预定时刻起延迟1RTT分来开始再生。在此，RTT(Round TripTime：往返时间)是指数据包在接收方的终端12与发送方的终端11之间往返所需要的时间。
该从最初的到达预定时刻到再生开始时刻为止的时间，通常称为再生延迟时间，在如图11～图15所示的一对一的通信中，一般而言，基于收发终端间的RTT来进行设定。例如，再生延迟时间被设定为，再生延迟时间成为RTT的倍数或在RTT以上。
以往，作为向多个终端同时分发影像数据的技术，已知有利用ALM分发树来进行流的分发的技术。参照图16以及图17来说明ALM分发树的概要。如图16所示，多个终端11、12、13、14、15、16以及17被连接到互联网或LAN(Local Area Network：局域网)等星形通信网络10。
在此，例如，终端11要向所有的其他终端12、13、14、15、16以及17直接分发流数据，则数据量超过连接到终端11的线路的带宽的上限，有可能出现延迟。
因此，如图17所示，构建以流数据的分发源即终端11为顶点(根终端)的逻辑性的分层结构。也就是说，终端11仅向终端12以及13分发流数据。并且，终端12以及13对从终端11接收的流数据进行再生且分别向属下的终端14、15、16以及17进行分发。根据上述构成，能够分散通信量，因此能够实现无延迟的流的分发。
即使这样地通过ALM分发树来进行影像的分发等，也需要考虑再生延迟时间。与进行一对一的通信的情况同样地，考虑基于与重发数据的发送源终端之间的RTT来进行设定，但是在ALM分发树的情况下特别地存在以下三种重发方式。以下，说明在如图18～20所示的以15台终端20～34来构成的ALM分发树中在终端21与终端23之间出现影像数据的损失的情况下的重发方式。
第一重发方式是从ALM分发树的根终端(分发源)重发损失数据的方式。具体而言，如图18所示，终端23向作为根终端的终端20请求重发损失数据(以点划线来示出)。并且，从终端23接受了重发请求的终端20向终端23发送重发数据(以虚线来示出)。
第二重发方式是从本终端的父终端(分发树上的本终端的父终端)重发损失数据的方式。具体而言，如图19所示，终端23向作为父终端的终端21请求重发损失数据(点划线)。并且，从终端23接受了重发的请求的终端21向终端23发送重发数据(虚线)。
第三重发方式是从上述以外的第三(根终端、父终端以外的)终端重发损失数据的方式。具体而言，如图20所示，终端23向不存在ALM分发树上的连接关系的终端22请求重发损失数据(点划线)。并且，从终端23接受了重发请求的终端22向终端23发送重发数据(虚线)。
在适用上述第一重发方式的情况下，成为再生延迟时间的设定基准的RTT为终端23与根终端即终端20之间的RTT。在适用上述第二重发方式的情况下，成为再生延迟时间的设定基准的RTT为终端23与父终端即终端21之间的RTT。在适用上述第三重发方式的情况下，成为再生延迟时间的设定基准的RTT为终端23与第三终端即终端22之间的RTT。
另一方面，在非专利文献1中，如上所述，并未意识重发数据的接收终端与重发数据的发送源终端之间的RTT而对各个终端设定固定的再生延迟时间。但是，这样会导致通信品质的降低。这是因为：该方式未意识实际的终端之间的延迟，因此设定的再生延迟时间过短而使损失的影像数据的紊乱未被恢复就被再生，或者设定的再生延迟时间过长而使再生开始时间的延迟超过所需时间以上。
非专利文献：Improving the Fault Resilience of Overlay Multicastfor Media Streaming Tan，G.；Jarvis，S.A.；Parallel and DistributedSystems，IEEE Transactions on Volume：18，Issue：6 Digital ObjectIdentifier：10.1109/TPDS.2007.1054 Publication Year：2007，Page(s)：721-734
如上所述，在ALM分发树的情况下，很多情况下，考虑本终端与重发数据的发送源之间的RTT来设定再生延迟时间会达到品质的提高。但是存在的课题是：在将该方式适用到上述第二或第三方式的情况下，如果终端之间在延迟上有差异，则不能得到所设想的通信品质。对于该课题，参照图21～图23，通过边比较各个终端间的延迟相等的情况(图21)与各个终端之间的延迟不相等的情况(图22)边进行说明。
图21以及图22示出在图19所示的ALM分发树中在终端20→终端21→终端23→终端27的路径上随着时间的推移数据传输的情况，尤其是，图21示出各个终端间的网络延迟相等的环境(以后记述为等时延环境)，图22示出各个终端间的网络延迟不相等的环境(以后记述为非等时延环境)。在此，网络延迟是指例如从ALM分发树上的父终端向子终端发送一个数据包所需要的时间，典型地相当于RTT的二分之一。以下设定“RTT＝网络延迟×2”来进行说明。
并且，设定为所有的情况下都是在终端20～21之间损失了数据包p来进行说明。并且，如图23所示，等时延环境中的各个终端间的网络延迟是100ms。而在非等时延环境中，终端20～21之间的网络延迟是200ms，除此之外的终端间的网络延迟是100ms。并且，设定为所有的情况下都是各个终端21～34的再生延迟时间和与父终端(重发数据的发送源终端)之间的RTT相等(也就是说，网络延迟的两倍)。而且，设定为在所有的情况下都通过上述第二重发方式来重发损失数据。
如果终端20～21之间出现数据包p的损失，则数据包p不会到达终端21和其下游的所有的终端23、27。因此，在第二重发方式中，这些终端(终端21、23、27)，若超过了数据包p的到达预定时刻则向父终端发送数据包p的重发请求，以使父终端重发数据包p。以等时延环境(图21)、非等时延环境(图22)的顺序来说明这些动作在时间上的流程。
在图21的等时延环境中，接收了来自终端21、23以及27的重发请求的终端20、21以及23向各个终端21、23以及27重发数据包p。也就是说，终端21、23以及27会在从发送了重发请求之时起(换而言之，经过了数据包p的到达预定时刻之时起)200ms(＝1RTT)之后接收重发来的数据包p。并且，如图23所示，终端21、23以及27的再生延迟时间是200ms，因此在各个终端21、23以及27上能够影像不中断地再生数据包p(数据包p的重发赶得及各个终端21、23以及27的再生)。
而在图22的非等时延环境中，终端20～21间的网络延迟是200ms。因此，来自终端20的重发数据包到达终端21是在数据包p的最初的到达预定时刻的400ms之后。也就是说，终端21能够向终端23重发数据包p也是在400ms之后(终端23的重发请求在终端21上待机200ms)。因此，重发到终端23的数据包p会在最初的到达预定时刻的400ms之后到达。在此，如图23所示，因为终端23的再生延迟时间是200ms，因此重发的数据包p到达终端23时已超过了再生开始时刻(终端27也同样)。
也就是说，在适用第二重发方式的情况下，如果终端之间网络延迟存在差异，则出现不能得到设想的通信品质这样的课题。在此，仅说明了适用第二重发方式的情况，但是适用第三重发方式的情况下也存在同样的课题。
另外，在适用第一重发方式的情况下，因为直接从根终端接收重发数据，因此不受其他终端之间的延迟的差异的影响，因此不存在本课题。但是，第一重发方式，因为与接收节点的数量成比例地发送到根终端的重发请求的数量会增加，因此存在压迫根终端的处理能力、带宽这样的缺点，缺乏实用性。
发明内容
本发明鉴于上述课题，目的在于提供即使在传输路径上出现流数据的损失的情况下，也能够高品质地再生流数据的通信终端以及通信方法。
本发明的一个方面所涉及的通信终端是接收并再生由根终端分发的流数据的多个通信终端中的一个通信终端。所述多个通信终端分别被分配一个父终端和0个以上的子终端，从而构成从所述父终端向所述子终端依次发送所述流数据的重发数据的应用层组播分发树。并且，该一个通信终端具备：再生延迟时间决定部，利用从所述根终端到该一个通信终端为止的各区间的往返延迟时间中的往返延迟时间的最大值来决定再生延迟时间，所述往返延迟时间是在所述应用层组播分发树上的相邻的两个终端之间的区间中收发数据所需要的时间；以及再生控制部，将从所述根终端接收的所述流数据，延迟由所述再生延迟时间决定部所决定的所述再生延迟时间后再生。
根据上述的构成，即使在从根终端到本终端为止的各区间中的、往返延迟时间最大的区间即在重发处理最花费时间的区间出现了流数据的损失，到再生时间为止也能够取得重发数据。其结果，能够高品质地再生流数据。
另外，在上述的构成中，利用ALM分发树来发送重发数据。而流数据的发送方法不作特别的限定。例如，可以利用与重发数据相同的ALM分发树来进行发送，也可以利用与重发数据不同的ALM分发树来进行发送，也可以不利用ALM分发树而是从根终端向各个通信终端直接进行发送。并且，本说明书中的“父终端”是指在ALM分发树中向本终端直接发送数据的发送源终端。“子终端”是指在ALM分发树中本终端直接发送数据的发送目标方终端。
作为一个例子，也可以是，所述再生延迟时间决定部，将所述往返延迟时间的最大值的整数倍决定为所述再生延迟时间。
作为另一个例子，在将该一个通信终端与该一个通信终端的父终端之间的往返延迟时间定义为rtt(self)，将该一个通信终端的所述再生延迟时间定义为x(self)，将所述父终端的所述再生延迟时间定义为x(parent)，将正整数定义为αself的情况下，所述再生延迟时间决定部，在满足rtt(self)≥x(parent)的情况下，利用下述算式1来决定所述再生延迟时间x(self)，在满足rtt(self)＜x(parent)的情况下，利用下述算式2来决定所述再生延迟时间x(self)。
[算式1]
x(self)＝αself×rtt(self)    (式1)
[算式2]
x(self)＝(αself-1)×rtt(self)+x(parent)    (式2)
上述各方法中，通过决定再生延迟时间，即使在重发数据出现损失的情况下，也有到再生时间为止能够取得重发数据的可能性。其结果，能够更加高品质地再生流数据。
而且，也可以是，该一个通信终端具备重发请求部，在从所述根终端接收的流数据的一部分出现损失的情况下，所述重发请求部向所述父终端请求发送与该损失对应的重发数据。并且，也可以是，所述重发请求部，以在该一个通信终端与该一个通信终端的父终端之间的往返延迟时间以上且在所述往返延迟时间的最大值以下的间隔，反复请求发送重发数据。据此，更加提高到再生时间为止能够取得重发数据的可能性。
而且，也可以是，该一个通信终端具备：往返延迟时间测定部，测定该一个通信终端与该一个通信终端的父终端之间的所述往返延迟时间；以及往返延迟时间管理部，从所述父终端接收包含从所述应用层组播分发树上的所述根终端到所述父终端为止的一个以上的所述往返延迟时间的往返延迟时间通知，并将由所述往返延迟时间测定部所测定的所述往返延迟时间包含到所述往返延迟时间通知中来向所述子终端发送。据此，能够将通信网路的通信抑制到最小限度，能够向各通信终端散发所需要的信息(往返延迟时间)。
并且，也可以是，所述往返延迟时间管理部按照规定的时间间隔接收所述往返延迟时间通知。也可以是，所述往返延迟时间测定部，在每当接收所述往返延迟时间通知时，就测定该一个通信终端与该一个通信终端的父终端之间的所述往返延迟时间。并且，也可以是，所述再生延迟时间决定部，在每当接收所述往返延迟时间通知时，就利用所述往返延迟时间通知中包含的一个以上的所述往返延迟时间和由所述往返延迟时间测定部所测定的所述往返延迟时间来决定所述再生延迟时间。这样，通过按照规定的时间间隔更新再生延迟时间，从而能够更高品质地再生流数据。
本发明的其他方面所涉及的通信终端是接收并再生由根终端分发的流数据的多个通信终端中的一个通信终端。所述多个通信终端分别被分配一个父终端和0个以上的子终端，从而构成从所述父终端向所述子终端依次发送所述流数据的重发数据的应用层组播分发树。并且，该一个通信终端具备：再生延迟时间决定部，利用从所述根终端到该一个通信终端为止的各区间中的所述流数据的损失率最大的区间的所述往返延迟时间来决定再生延迟时间，所述往返延迟时间是在所述应用层组播分发树上的相邻的两个终端之间的区间中收发数据所需要的时间；以及再生控制部，将所述流数据从接收之时起延迟由所述再生延迟时间决定部所决定的所述再生延迟时间后再生。
如上述构成，通过考虑各区间的流数据的损失率，利用损失率最大的区间的往返延迟时间来决定再生延迟时间，从而能够更高品质地再生流数据。
而且，也可以是，该一个通信终端具备：损失率测定部，测定该一个通信终端与该一个通信终端的父终端之间的所述损失率；以及损失率管理部，从所述父终端接收包含从所述应用层组播分发树上的所述根终端到所述父终端为止的一个以上的所述损失率的损失率通知，并将由所述损失率测定部所测定的所述损失率包含到所述损失率通知中来向所述子终端发送。
并且，也可以是，所述损失率管理部按照规定的时间间隔接收所述损失率通知。也可以是，所述损失率测定部，在每当接收所述损失率通知时，就测定该一个通信终端与该一个通信终端的父终端之间的所述损失率。并且，也可以是，所述再生延迟时间决定部，在每当接收所述损失率通知时，就利用所述损失率通知中包含的一个以上的所述损失率和由所述损失率测定部所测定的所述损失率来决定所述再生延迟时间。
本发明的一个方面所涉及的通信方法由接收并再生由根终端分发的流数据的多个通信终端中的一个通信终端来执行。所述多个通信终端分别被分配一个父终端和0个以上的子终端，从而构成从所述父终端向所述子终端依次发送所述流数据的重发数据的应用层组播分发树。并且，该通信方法包括：再生延迟时间决定步骤，利用从所述根终端到该一个通信终端为止的各区间的往返延迟时间中的往返延迟时间的最大值来决定再生延迟时间，所述往返延迟时间是在所述应用层组播分发树上的相邻的两个终端之间的区间中收发数据所需要的时间；以及再生控制步骤，将从所述根终端接收的所述流数据，延迟在所述再生延迟时间决定步骤决定的所述再生延迟时间后再生。
本发明的一个方面所涉及的程序由接收并再生由根终端分发的流数据的多个通信终端中的一个通信终端来执行。所述多个通信终端分别被分配一个父终端和0个以上的子终端，从而构成从所述父终端向所述子终端依次发送所述流数据的重发数据的应用层组播分发树。并且，该程序使该一个通信终端执行以下步骤：再生延迟时间决定步骤，利用从所述根终端到该一个通信终端为止的各区间的往返延迟时间中的往返延迟时间的最大值来决定再生延迟时间，所述往返延迟时间是在所述应用层组播分发树上的相邻的两个终端之间的区间中收发数据所需要的时间；以及再生控制步骤，将从所述根终端接收的所述流数据，延迟在所述再生延迟时间决定步骤决定的所述再生延迟时间后再生。
本发明的一个方面所涉及的集成电路被装配到接收并再生由根终端分发的流数据的多个通信终端中的一个通信终端。所述多个通信终端分别被分配一个父终端和0个以上的子终端，从而构成从所述父终端向所述子终端依次发送所述流数据的重发数据的应用层组播分发树。并且，该集成电路具备：再生延迟时间决定部，利用从所述根终端到该一个通信终端为止的各区间的往返延迟时间中的往返延迟时间的最大值来决定再生延迟时间，所述往返延迟时间是在所述应用层组播分发树上的相邻的两个终端之间的区间中收发数据所需要的时间；以及再生控制部，将所述流数据从接收之时起延迟由所述再生延迟时间决定部所决定的所述再生延迟时间后再生。
根据本发明，能够提高由各接收终端再生的影像、声音等流数据的品质。
附图说明
图1是实施例1所涉及的通信终端的功能框图。
图2是示出实施例1所涉及的通信终端的动作的流程图。
图3是实施例1所涉及的通信终端的详细的功能框图。
图4是示出ALM分发树的重发请求的发送目标方(左侧)以及重发数据的发送目标方的例子的图。
图5是示出分别通过方法1～3来决定的再生延迟时间的例子的图。
图6是示出方法1的情况下的数据流程的一个例子的图。
图7是示出方法2的情况下的数据流程的一个例子的图。
图8是示出方法3的情况下的数据流程的一个例子的图。
图9是示出RTT通知消息的发送次序的图。
图10是示出RTT通知消息中包含的RTT的例子的图。
图11A是示出作为记录介质主体的磁盘的物理格式的例子的图。
图11B是示出保持磁盘的外壳的前视图、截面图以及磁盘的图。
图11C是示出用于在软盘中记录再生上述程序的构成的图。
图12是示出在通信网络上出现数据的损失的例子的以往的图。
图13是示出请求重发损失数据的例子的以往的图。
图14是示出发送重发数据的例子的以往的图。
图15是示出重发延迟时间的决定方法的例子的以往的图。
图16是示出以往的网络构成的以往的图。
图17是示出以图16的终端来构成ALM分发树的例子的以往的图。
图18是用于说明第一数据重发方式的以往的图。
图19是用于说明第二数据重发方式的以往的图。
图20是用于说明第三数据重发方式的以往的图。
图21是示出等时延环境中的重发处理流程的一个例子的以往的图。
图22是示出非等时延环境中的重发处理流程的一个例子的以往的图。
图23是示出网络延迟和再生延迟时间之间的关系的例子的以往的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
(实施例1)
参照图1以及图2来说明本发明的实施例1所涉及的通信终端100的构成以及动作。另外，图1是通信终端100的功能框图。图2是示出通信终端100的动作的流程图。
如图1所示，实施例1所涉及的通信终端100具备再生延迟时间决定部1010和再生控制部1020。该通信终端100是接收并再生从根终端分发的流数据的多个通信终端(图1中省略了图示)中的一个通信终端。并且，多个通信终端分别被分配一个父终端和0以上的子终端，从而构成从父终端向子终端依次发送流数据的重发数据的ALM分发树。
再生延迟时间决定部1010利用从根终端到通信终端100为止的各区间的往返延迟时间中的最大值来决定再生延迟时间(S11)。在此，往返延迟时间是指在ALM分发树上的相邻的两个终端间的区间中收发数据所需要的往返延迟时间，典型地相当于RTT等。
再生控制部1020将从根终端接收的流数据延迟由再生延迟时间决定部1010决定的再生延迟时间后再生(S12)。具体而言，再生控制部1020将从根终端接收的流数据暂时保存到缓存(省略了图示)，并在从接收后起经过了再生延迟时间的定时从缓存中读出并再生。
接着，参照图3，说明实施例1所涉及的通信终端100的详细的构成。图3是通信终端100的详细的功能框图。图3所示的通信终端100具备重发请求发送部101、重发数据发送部201、ALM控制部301、再生延迟时间决定部401、RTT管理部402以及RTT测定部501。另外，图1的再生延迟时间决定部1010相当于图3的再生延迟时间决定部401，图1的再生控制部1020相当于图3的ALM控制部301。
ALM控制部(再生控制部)301从ALM分发树上的父终端接收流数据，将所接收的流数据保存到缓存(省略了图示)中并向子终端进行发送。并且，ALM控制部301将在缓存中保持的流数据经过再生延迟时间后再生。
RTT测定部(往返延迟时间测定部)501测定本终端与父终端之间的RTT。不特别限定测定RTT的方法，例如，能够利用在RTCP(Real-timeTransport Control Protocol：实时传输控制协议)中使用的现有的RTT测定方法。
RTT管理部(往返延迟时间管理部)402，从父终端接收RTT通知消息(往返延迟时间通知)，并将由RTT测定部501测定的本终端-父终端间的RTT(往返延迟时间)包含到该RTT通知消息中来向子终端发送。
另外，从父终端接收的RTT通知消息中包含从ALM分发树上的根终端到父终端为止的各区间的RTT。
再生延迟时间决定部401，利用由RTT管理部402从父终端接收的RTT通知消息中包含的RTT和由RTT测定部501测定的RTT，决定再生延迟时间，并通知给ALM控制部301。之后叙述再生延迟时间的具体的决定方法。
重发请求发送部(重发请求部)101，在从根终端接收的流数据的一部分出现损失的情况下，向父终端请求发送与该损失对应的重发数据。并且，重发请求发送部101反复发送重发请求直到取得重发数据为止。此时的重发间隔，优选为，在通信终端100与其父终端之间的往返延迟时间以上且在从根终端到本终端为止的各区间的往返延迟时间中的最大值以下的间隔。
重发数据发送部201，应对从子终端接收重发请求这一事宜，而从ALM控制部301的缓存取得该重发请求所示的数据，并向作为重发请求的发送源的子终端发送。并且，在ALM控制部301的缓存中不存在应重发的数据的情况下，待机直到接收该数据为止，并在接收后迅速地发送。
接着，参照图4～8，说明通信终端100决定再生延迟时间的具体的方法1～3。另外，为了简便，设定为在图4～8中利用第二重发方式来收发重发数据。也就是说，利用同一ALM分发树来分发流数据和重发数据。
另外，方法1是将向本终端发送的重发数据通过的终端间的RTT的最大值设定为再生延迟时间的方法。方法2是将方法1的最大值再变成整数倍之后设定为再生延迟时间的方法。方法3是将基于下述式1以及式2来导出的值设定为本终端的再生延迟时间的方法。另外，“向本终端发送的重发数据通过的终端”是指本终端的上游(从本终端到根终端为止的路径)的所有的终端。
图4是由父终端进行重发(第二重发方式)的示例，设想的是在终端20～21之间出现数据的损失的情况。此时，终端21和其下游的终端23、24、27～30受其影响。因此，成为由终端21向终端20，由终端23、24向终端21，由终端27、28向终端23，由终端29、30向终端24发送重发请求(图4的左侧)。并且，接收这些重发请求的终端20、21、23、24分别向发送了重发请求的终端发送重发数据(图4的右侧)。
此时，如果参照图4的右侧的图则很清楚，向各终端发送的重发数据经由其上游的各个终端。也就是说，在分发树的任意的区间(指“相邻的两个终端间的通信路”)中出现损失的情况下，重发数据通过出现损失区间的下游的所有的终端。并且，出现损失区间也有可能是包含根终端的最上位区间，此时的重发数据通过的终端为构成ALM分发树的所有的终端。
首先，在方法1中，将在各终端的上游的各区间的RTT的最大值设定为各终端的再生延迟时间。具体而言，如图5所示，终端20与终端21之间的RTT是200ms，因此终端21的再生延迟时间是200ms。并且，因为终端21与终端23之间的RTT是100ms，因此终端23的再生延迟时间为200ms(终端20～21之间的RTT)。而且，因为终端23与终端27之间的RTT是100ms，因此终端27的再生延迟时间是200ms(终端20～21之间的RTT)。其他的终端22、24、25、26、28、29、30、31、32、33以及34也能够以同样的方法来设定再生延迟时间。
在图6示出在终端20～21之间出现数据包p的损失的情况下在终端20、21、23与27之间进行的重发处理的时间上的推移。
参照图6，从终端20发送的数据包p，预定在100ms之后的时刻t1到达终端21，而且预定在其50ms之后的时刻t2到达终端23，而且预定在其50ms之后的时刻t3到达终端27。但是，因为在终端20与终端21之间的区间中出现数据包p的损失，因此终端21、23以及27到了预定时刻也收不到数据包p。
因此，终端21在时刻t1向终端20发送重发请求。该重发请求在从终端21的发送起100ms之后的时刻t3到达终端20。同样，终端23在时刻t2向终端23发送重发请求，终端27在时刻t3向终端23发送重发请求。并且，从终端23发送的重发请求在50ms之后的时刻t3到达终端21，从终端27发送的重发请求在50ms之后的时刻t4到达终端23。
然后，在时刻t3接收了来自终端21的重发请求的终端20，立即向终端21发送重发数据包p′。该重发数据包p′在终端20的发送起100ms之后的时刻t5到达终端21。
另一方面，在时刻t3接收了来自终端23的重发请求的终端21，本身也未保持数据包p，因此就那样待机。并且，终端21，在时刻t5接收了来自终端20的重发数据包p′的定时，向终端23发送重发数据包p′，以作为针对之前的重发请求的应答。该重发数据包p′，在从终端21的发送起50ms之后的时刻t6到达终端23。
同样，在时刻t4接收了来自终端27的重发请求的终端23，本身也未保持数据包p，因此就那样待机。并且，终端23，在时刻t6接收了来自终端21的重发数据包p′的定时，向终端27发送重发数据包p′，以作为对之前的重发请求的应答。该重发数据包p′，在从终端23的发送起50ms之后的时刻t7到达终端27。
这样，因为将作为重发数据通过的路径上的最大RTT的终端20～21之间的RTT(＝200ms)设定为各终端21、23以及27的再生延迟时间，因此在图6中可知到达各终端21、23以及27的重发数据赶得及再生。另外，这是在作为最大RTT区间的终端20～21之间出现数据损失的情况，在其他区间(例如，在终端21～23之间的区间)出现数据的损失的情况下，重发数据到达所需要的时间更短，因此此时重发数据也一定会到达得来得及各终端23、27的再生。
方法2、3是为了能够在各终端更加确实地接收重发数据而设想的方法。更具体而言，对各终端设定：在该重发数据本身在中途出现损失的情况下，能够再次重发这些的时间上的富余。例如，能够在发送重发请求起等待以方法1算出的再生延迟时间重发数据也未到达的情况下，视为重发数据在中途损失，而再次发送重发请求。并且，在方法2、3中，设定各终端的再生延迟时间，以使作为针对该第二次的重发请求的应答而接收的重发数据包赶得及再生。之后再依次说明这些内容。
在方法2中，将本终端的再生延迟时间设定为上游RTT的最大值的整数倍。例如，如图5所示，将各终端21～34的再生延迟时间设定为上游RTT的最大值(也就是说，方法1的再生延迟时间)的2倍。此时，各终端21～34如果以方法1的最大RTT的间隔继续发送重发请求，则能够经得住重发数据的一次的损失。
图7示出在重发数据包p′损失的情况下的处理的时间上的推移。另外，对于与如图6所示的方法1相同的处理，省略详细的说明，而以方法2特有的部分为中心进行说明。
在图7的例子中，在图6的例子的基础上，在时刻t5与时刻t6之间，在终端21～23之间损失了重发数据包p′。并且，终端23、27以作为上游的最大RTT的200ms间隔继续发送重发请求。也就是说，终端23在作为数据包p的最初到达预定时刻的时刻t2的200ms之后的时刻t6，向终端21发送第二次的重发请求。同样，终端27，在作为数据包p的最初到达预定时刻的时刻t3的200ms之后的时刻t7，向终端23发送第二次的重发请求。
终端21，在时刻t7从终端23接收第二次的重发请求，并再次向终端23发送重发数据包p′。并且，从终端21发送的重发数据包p′，在最初到达预定时刻t2的300ms之后到达终端23。同样，终端23，在时刻t8从终端27接收第二次的重发请求，并再次向终端27发送重发数据包p′。并且，从终端23发送的重发数据包P′，在最初到达预定时刻t3的300ms之后到达终端27。
这样，重发数据包p′到达终端23以及27是在作为这些终端23、27的再生延迟时间的400ms以内。也就是说，该重发数据包p′赶得及在终端23以及27的再生。
在此，在图7的例子中，重发数据包p′的损失是出现在最大RTT链路(最大RTT的区间)以外的链路，因此重发数据包p′像这样早于再生延迟时间而到达，但是在最大RTT链路上出现了损失的情况下，在400ms之后重发数据包p′到达。这正好与再生延迟时间相等，因此赶得及再生。
在上述例子中，将以方法1算出的再生延迟时间(＝最大RTT)设定为2倍，但是能够通过将其增大到3倍、4倍、……、x倍，从而经得住重发数据包p′的损失次数多这样的不稳定的通信环境。具体而言，能够经得住指定(倍数-1)次数的重发数据的损失。
另外，伴随再生延迟时间变长，有必要增大暂时保存流数据的缓存的容量。因此，考虑流数据的实时性、通信网路的稳定性等来决定与最大RTT相乘的x的值就可以。
另外，此处的继续发送重发请求的间隔，不限定于最大RTT，也可以是上游的任一个RTT。例如，也可以是，以与父终端之间的RTT(终端23的情况下为终端21～23之间的RTT、终端27的情况下为终端23～27之间的RTT)的间隔，来继续发送重发请求。
在上述方法2中通过将最大RTT的整数倍作为再生延迟时间来利用，从而即使在最大RTT链路出现重发数据的损失的情况下也能够应对。相对于此，在方法3中，能够对各终端n个别地设定欲执行重发的次数αn。具体而言，利用下述式1或式2，决定各终端n的再生延迟时间x(n)就可以。
[算式3]
x(n)＝αn×rtt(n)    (式1)
[算式4]
x(n)＝(αn-1)×rtt(n)+x(parent)    (式2)
另外，在上述的式1中，将终端n的再生延迟时间定义为x(n)、将终端n的父终端的再生延迟时间定义为x(parent)，将终端n与其父终端之间的RTT设定为rtt(n)，将对每个终端n设定的正整数定义为αn。并且，在满足条件1：rtt(n)≥x(parent)的情况下利用式1，在满足条件2：rtt(n)＜x(parent)的情况下利用式2，来决定再生延迟时间x(n)。
具体而言，对于终端22，RTT(22)＝100ms，x(parent)＝x(20)＝0ms，满足条件1。因此，利用RTT(22)＝100ms、α22＝2，则终端22的再生延迟时间x(22)＝200ms。另外，终端22的父终端是作为根终端的终端20，不需要考虑数据的损失，因此再生延迟时间x(20)＝0ms。
并且，对于终端25，RTT(25)＝300ms，x(parent)＝x(22)＝200ms，满足条件1。因此，利用RTT(25)＝300ms，α25＝1，则终端25的再生延迟时间x(25)＝300ms。
而且，对于终端31，RTT(31)＝100ms，x(parent)＝x(25)＝300ms，满足条件2。因此，利用RTT(31)＝100ms，x(parent)＝300ms，α31＝2，则终端31的再生延迟时间x(31)＝400ms。
另外，方法3的式1以及式2的正整数αn，表示欲在终端n与其父终端之间试行αn次重发，并且能够对每个终端n个别地设定该值。其结果，向每个终端试行重发次数不同。在图5的方法3的栏中，示出各终端的试行重发次数αn的值(＝从父终端的试行重发次数)和利用αn时从式1以及式2导出的各终端的再生延迟时间。
图8示出方法3的情况下的终端20、22、25以及31的处理的时间上的推移。另外，在图8示出的终端22、25以及31分别以重发数据的路径上的最大RTT间隔，也就是说，终端22以100ms间隔、终端25以及31以300ms间隔继续发送重发请求。
首先，如图8所示，终端22在数据包p的到达预定时刻t11和其100ms之后的时刻t13向终端20发送重发请求。并且，作为针对第二次的重发请求的应答，终端22在当初的到达预定时刻t11的200ms之后的时刻t15从终端20接收重发数据包p′。在此，终端22的再生延迟时间x(22)＝200ms，试行重发次数α22＝2，因此针对第二次的重发请求，如果在时刻t15接收了重发数据包p′，则赶得及再生。
并且，终端25，在数据包p的到达预定时刻t14，向终端22发送重发请求。并且，作为对第一次的重发请求的应答，终端25在当初的到达预定时刻t14的300ms之后的时刻t20，终端22接收重发数据包p′。在此，因为终端25的再生延迟时间x(25)＝300ms，试行重发次数α25＝1，因此针对第一次的重发请求，如果在时刻t20接收了重发数据包p′，则赶得及再生。
而且，终端31在数据包p的到达预定时刻t15和其300ms之后的时刻t21向终端25发送重发请求。并且，作为针对第二次的重发请求的应答，终端31在当初的到达预定时刻t15的400ms之后的时刻t23从终端25接收重发数据包p′。在此，因为终端31的再生延迟时间x(31)＝400ms，试行重发次数α31＝2，因此针对第二次的重发请求，如果在时刻t23接收了重发数据包p′，则赶得及再生。
这样，可知：即使在试行了与对各终端指定的αn相等的次数的重发的情况下，也就是说，即使出现以该重发次数能够恢复的次数的数据包p以及重发数据包p′的损失，重发数据包p′也会到达地赶得及各终端的再生时刻。
另外，在此继续发送重发请求的间隔，不限定于最大RTT，也可以是上游的任一个RTT。例如，也可以是，以与父终端之间的RTT(终端22的情况下为终端20～22之间的RTT、终端25的情况下为终端22～25之间的RTT、终端31的情况下为终端25～31之间的RTT)的间隔，继续发送重发请求。
并且，在方法1、2以及3中，各终端取得重发数据的路径上的各RTT，自律性地计算本终端的再生延迟时间，但是也可以是，由根终端等特定的终端来集中进行计算并向各终端散发。
接着，利用图9以及图10说明上述的再生延迟时间的计算中所需要的RTT的收集方法。在此，也为了简便而设想第二重发方式。此时，对于各终端，所需要的RTT仅仅是ALM分发树上的在本终端的上游的终端间的RTT。
首先，作为根终端的终端20，如图9的左侧的图所示，向终端21发送RTT通知消息m1，向终端22发送RTT通知消息m2。此时，因为终端20不具有父终端，因此实际上发送不包含RTT信息的RTT通知消息m1、m2。
然后，接收了RTT通知消息m1的终端21，如图9的中央的图以及图10所示，向终端23、24发送包含了本终端-父终端(终端20)间的RTT的新的RTT通知消息m3、m4。另外，本终端-父终端间的RTT由图1的RTT测定部501来测定。同样，接收了RTT通知消息m2的终端22，向终端25、26发送包含了本终端-父终端(终端20)间的RTT的新的RTT通知消息m5、m6。
接收了这些的终端23～26也同样地动作，如图9的右侧的图所示，终端27～34接收消息m7～m14。在图10示出这些各个RTT通知消息的内容(包含的RTT)。各个终端能够利用从父终端接收的RTT通知消息的内容和各个终端自己测定的与父终端之间的RTT，来算出再生延迟时间。在此，作为测定与父终端之间的RTT的具体的方法，例如利用在RTCP中使用的方法等已知的RTT测定方法。
另外，对于RTT通知消息也可以再附加其他的信息。例如，也可以是，向子终端发送还包含了由各终端决定的再生延迟时间(在方法3中需要)的RTT通知消息。
另外，在此，以如图8所示的从上到下的方法(按从上游到下游的流程来处理的方法)来取得了需要的RTT，但是也可以是，各个终端测定与本终端连接的各个终端(以后记述为相邻终端)之间的RTT，并在所有的终端之间互相散发这些信息等方法。
或者，由各终端测定与父终端之间的RTT或者与相邻终端之间的RTT，将其个别地通知给根终端或者利用从下到上的方法(按从下游到上游的流程处理的方法)通知给根终端，并由根终端将各个终端所需要的RTT个别地或者利用分发树上的多址通信来进行通知。或者，也可以是，利用这些以外的收集方法。
另外，也可以是，上述的再生延迟时间决定处理，仅在流数据的分发开始时执行一次，而在该流数据的分发中则固定再生延迟时间。或者，也可以是，按照规定的时间间隔反复执行再生延迟时间决定处理，从而在流数据的分发中更新再生延迟时间。
具体而言，RTT管理部402，按照规定的时间间隔接收RTT通知消息。RTT测定部501，每当由RTT管理部402接收RTT通知消息，则测定本终端-父终端间的RTT。并且，也可以是，再生延迟时间决定部401，每当接收RTT通知消息，则利用该RTT通知消息中包含的RTT和由RTT测定部501重新测定的RTT，执行再生延迟时间决定处理。
但是，如果在流数据的分发中再生延迟时间变短，则需要快速再生或跳过再生已在缓存中保持的流数据。并且，如果在流数据的分发中再生延迟时间变长，则需要暂时中断再生或者慢速再生已在缓存中保持的流数据。
这样，如果在流数据的分发中变更再生延迟时间，则被再生的影像或声音在瞬间出现紊乱。但是，因为通过不断地将再生延迟时间更新为最恰当的值，从而减轻作为全体的影像或声音的紊乱，因此优选为按照规定的时间间隔更新再生延迟时间。
另外，按照通信网络的环境来变更再生延迟时间的更新间隔就可以。例如，也可以是，在通信环境不稳定的情况下，缩短更新间隔，在通信环境稳定的情况下加长更新间隔。
并且，也可以是，按照流数据的特性来对再生延迟时间的更新进行限定。例如，也可以是，在要求高度的实时性的流数据(例如电视会议等)的情况下，仅在再生延迟时间变短的情况下许可更新，在不可以许可中断的流数据(例如音乐等)的情况下，仅在再生延迟时间变长的情况下许可更新。
(实施例2)
其次，说明实施例2所涉及的通信终端的构成以及动作。另外，省略与实施例1之间的共同之处，以不同之处为中心进行说明。实施例2所涉及的通信终端，在图3所示的通信终端100的基础上，具备损失率管理部和损失率测定部。并且，由再生延迟时间决定部401进行的再生延迟时间的具体的决定方法不同。
损失率测定部测定本终端与其父终端之间的流数据的损失率。具体而言，参照TCP头部的序列编号等来算出接收的流数据的PER(Packet ErrorRate：数据包错误率)等就可以。
损失率管理部，从父终端接收包含从ALM分发树上的根终端到父终端为止的各区间的损失率的损失率通知，并将由损失率测定部测定的损失率包含到该损失率通知中来向子终端发送。
另外，也可以是，以与RTT通知消息同样的方法，将损失率通知作为与RTT通知消息不同的消息来进行收发。此时，具体的处理方法与RTT管理部402的RTT通知消息相同。或者，也可以是，将上述的损失率的信息数据包含到RTT通知消息中。
并且，实施例2所涉及的再生延迟时间决定部，在RTT的基础上，利用由损失率管理部接收的损失率通知中包含的损失率和由损失率测定部测定的损失率，来决定再生延迟时间。具体而言，利用从根终端到本终端为止的各区间中的流数据的损失率最大的区间的RTT，来决定再生延迟时间。
如上所述，通过在重发数据的路径上的RTT信息的基础之上，考虑各区间的损失率来决定再生延迟时间，从而更加提高由ALM控制部301再生的流数据的品质。
(实施例3)
并且，本发明不仅能过如实施例1、2作为通信终端以及通信方法来实现，也能够作为用于使计算机执行实施例1、2的通信方法的程序来实现。
图11A～图11C是利用保存了上述实施例1、2的通信方法的软盘FD以计算机系统来实施的情况下的说明图。
图11A示出作为记录介质主体的磁盘MD的物理格式的例子。图11B示出保持磁盘MD的外壳F的前视图、截面图以及磁盘MD。图11C示出用于在软盘FD中记录并再生上述程序的构成。
软盘FD由作为记录介质主体的磁盘MD和保持磁盘MD的外壳F构成。磁盘MD的表面，呈同心圆状地从外周朝向内周形成多个磁道Tr，各磁道Tr按角度方向被划分为16个扇区Se。因此，保存了上述程序的软盘FD在磁盘MD上被分配的区域记录有作为上述程序的通信方法。
并且，在软盘FD记录上述程序的情况下，是从计算机系统Cs通过软盘驱动器FDD来写入作为上述程序的通信方法。并且，通过软盘FD内的程序在计算机系统Cs中构建通信方法的情况下，通过软盘驱动器FDD从软盘FD读出程序，并转送到计算机系统Cs。
另外，上述说明中，作为记录介质利用软盘FD来进行了说明，但是利用光盘也能够同样地进行。并且，不限定于记录介质，IC卡、只读存储器卡带(ROM cassette)等只要能够记录程序就能够同样地实施。
并且，本发明，也可以将构成通信装置的构成要素的一部分或全部由1个系统LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)来构成。系统LSI是将多个构成部集成在1个芯片上而制造的超多功能LSI。
以上，参照附图说明了本发明的实施例，但是本发明并不局限于图示的实施例。能够对图示的实施例，在与本发明同一范围内或等同的范围内，施加各种各样的修改、变形。
本发明能够利用于基于ALM分发树的影像分发或远程讲义系统等。
符号说明
10通信网络
11、12、13、14、15、16、17、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32终端
100通信终端
101重发请求发送部
201重发数据发送部
301ALM控制部
401、1010再生延迟时间决定部
402RTT管理部
501RTT测定部
1020再生控制部

Claims (12)

1.一种通信终端，该通信终端是接收并再生由根终端分发的流数据的多个通信终端中的一个通信终端，
所述多个通信终端分别被分配一个父终端和0个以上的子终端，从而构成从所述父终端向所述子终端依次发送所述流数据的重发数据的应用层组播分发树，
该一个通信终端具备：
再生延迟时间决定部，利用从所述根终端到该一个通信终端为止的各区间的往返延迟时间中的往返延迟时间的最大值来决定再生延迟时间，所述往返延迟时间是在所述应用层组播分发树上的相邻的两个终端之间的区间中收发数据所需要的时间；以及
再生控制部，将从所述根终端接收的所述流数据，延迟由所述再生延迟时间决定部所决定的所述再生延迟时间后再生。
2.如权利要求1所述的通信终端，
所述再生延迟时间决定部，将所述往返延迟时间的最大值的整数倍决定为所述再生延迟时间。
3.如权利要求1或2所述的通信终端，
在将该一个通信终端与该一个通信终端的父终端之间的往返延迟时间定义为rtt(self)，将该一个通信终端的所述再生延迟时间定义为x(self)，将所述父终端的所述再生延迟时间定义为x(parent)，将正整数定义为αself的情况下，
所述再生延迟时间决定部，
在满足rtt(self)≥x(parent)的情况下，利用算式1来决定所述再生延迟时间x(self)，
在满足rtt(self)＜x(parent)的情况下，利用算式2来决定所述再生延迟时间x(self)。
[算式1]
x(self)＝αself×rtt(self)    (式1)
[算式2]
x(self)＝(αself-1)×rtt(self)+x(parent)    (式2)
4.如权利要求1至3中的任一项所述的通信终端，
该一个通信终端还具备重发请求部，在从所述根终端接收的流数据的一部分出现损失的情况下，所述重发请求部向所述父终端请求发送与该损失对应的重发数据，
所述重发请求部，以在该一个通信终端与该一个通信终端的父终端之间的往返延迟时间以上且在所述往返延迟时间的最大值以下的间隔，反复请求发送重发数据。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的通信终端，
该一个通信终端还具备：
往返延迟时间测定部，测定该一个通信终端与该一个通信终端的父终端之间的所述往返延迟时间；以及
往返延迟时间管理部，从所述父终端接收包含从所述应用层组播分发树上的所述根终端到所述父终端为止的一个以上的所述往返延迟时间的往返延迟时间通知，并将由所述往返延迟时间测定部所测定的所述往返延迟时间包含到所述往返延迟时间通知中来向所述子终端发送。
6.如权利要求5所述的通信终端，
所述往返延迟时间管理部按照规定的时间间隔接收所述往返延迟时间通知，
所述往返延迟时间测定部，在每当接收所述往返延迟时间通知时，就测定该一个通信终端与该一个通信终端的父终端之间的所述往返延迟时间，
所述再生延迟时间决定部，在每当接收所述往返延迟时间通知时，就利用所述往返延迟时间通知中包含的一个以上的所述往返延迟时间和由所述往返延迟时间测定部所测定的所述往返延迟时间来决定所述再生延迟时间。
7.一种通信终端，该通信终端是接收并再生由根终端分发的流数据的多个通信终端中的一个通信终端，
所述多个通信终端分别被分配一个父终端和0个以上的子终端，从而构成从所述父终端向所述子终端依次发送所述流数据的重发数据的应用层组播分发树，
该一个通信终端具备：
再生延迟时间决定部，利用从所述根终端到该一个通信终端为止的各区间中的所述流数据的损失率最大的区间的所述往返延迟时间来决定再生延迟时间，所述往返延迟时间是在所述应用层组播分发树上的相邻的两个终端之间的区间中收发数据所需要的时间；以及
再生控制部，将所述流数据从接收之时起延迟由所述再生延迟时间决定部所决定的所述再生延迟时间后再生。
8.如权利要求7所述的通信终端，
该一个通信终端还具备：
损失率测定部，测定该一个通信终端与该一个通信终端的父终端之间的所述损失率；以及
损失率管理部，从所述父终端接收包含从所述应用层组播分发树上的所述根终端到所述父终端为止的一个以上的所述损失率的损失率通知，并将由所述损失率测定部所测定的所述损失率包含到所述损失率通知中来向所述子终端发送。
9.如权利要求8所述的通信终端，
所述损失率管理部按照规定的时间间隔接收所述损失率通知，
所述损失率测定部，在每当接收所述损失率通知时，就测定该一个通信终端与该一个通信终端的父终端之间的所述损失率，
所述再生延迟时间决定部，在每当接收所述损失率通知时，就利用所述损失率通知中包含的一个以上的所述损失率和由所述损失率测定部所测定的所述损失率来决定所述再生延迟时间。
10.一种通信方法，该通信方法由接收并再生由根终端分发的流数据的多个通信终端中的一个通信终端来执行，
所述多个通信终端分别被分配一个父终端和0个以上的子终端，从而构成从所述父终端向所述子终端依次发送所述流数据的重发数据的应用层组播分发树，
该通信方法包括：
再生延迟时间决定步骤，利用从所述根终端到该一个通信终端为止的各区间的往返延迟时间中的往返延迟时间的最大值来决定再生延迟时间，所述往返延迟时间是在所述应用层组播分发树上的相邻的两个终端之间的区间中收发数据所需要的时间；以及
再生控制步骤，将从所述根终端接收的所述流数据，延迟在所述再生延迟时间决定步骤决定的所述再生延迟时间后再生。
11.一种程序，该程序由接收并再生由根终端分发的流数据的多个通信终端中的一个通信终端来执行，
所述多个通信终端分别被分配一个父终端和0个以上的子终端，从而构成从所述父终端向所述子终端依次发送所述流数据的重发数据的应用层组播分发树，
该程序使该一个通信终端执行以下步骤：
再生延迟时间决定步骤，利用从所述根终端到该一个通信终端为止的各区间的往返延迟时间中的往返延迟时间的最大值来决定再生延迟时间，所述往返延迟时间是在所述应用层组播分发树上的相邻的两个终端之间的区间中收发数据所需要的时间；以及
再生控制步骤，将从所述根终端接收的所述流数据，延迟在所述再生延迟时间决定步骤决定的所述再生延迟时间后再生。
12.一种集成电路，该集成电路被装配到接收并再生由根终端分发的流数据的多个通信终端中的一个通信终端，
所述多个通信终端分别被分配一个父终端和0个以上的子终端，从而构成从所述父终端向所述子终端依次发送所述流数据的重发数据的应用层组播分发树，
该集成电路具备：
再生延迟时间决定部，利用从所述根终端到该一个通信终端为止的各区间的往返延迟时间中的往返延迟时间的最大值来决定再生延迟时间，所述往返延迟时间是在所述应用层组播分发树上的相邻的两个终端之间的区间中收发数据所需要的时间；以及
再生控制部，将所述流数据从接收之时起延迟由所述再生延迟时间决定部所决定的所述再生延迟时间后再生。
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