JP2002111728A - 無線ネットワークにおけるデータ転送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】伝送路の品質が低く、かつ左記品質が時間とと
もに変動するネットワークにおける高品質、かつ帯域を
浪費しないメディアデータ転送を実現する。 【解決手段】伝送路上の総トラフィック量を管理する帯
域管理サーバに対して、送信ノードは、メディアデータ
送信用だけでなく、再送用の帯域割り当てを要求する。
前者の帯域は一定だが、後者の帯域は再送の発生頻度に
応じて増減させる。また、送信ノードはパケットにメデ
ィアデータか否かを判別可能な情報を付与する。受信ノ
ードはメディアデータに対してのみパケット欠落発生時
に再送要求を送信ノードに対して送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ転送方法に関
する。特に、共有バス型無線ネットワークを介して接続
された情報送信装置と情報受信装置との間にて、高品質
なマルチメディアデータを転送する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】共有バス型ネットワークを介して接続さ
れた情報送信間及び情報受信装置（以下「送信ノード」
「受信ノード」と呼ぶ）にて、高品質にマルチメディア
データを転送する方法としては、「リアルタイム通信方
法」（特願平9−75018号）が知られている。

【０００３】共有バス型ネットワークでは、伝送路上を
流れる総トラフィック量が一定以上に上がると、伝送路
上を流れるマルチメディアデータの品質が低下する特性
がある。特願平9−75018号では、伝送路上を流れる総ト
ラフィック量が一定以上にならないように制御すること
により、共有バス型ネットワークにおける高品質なマル
チメディアデータ転送を実現している。上記伝送路上を
流れる総トラフィック量が一定以上にならないことを保
証する制御方式の概要を以下に示す。

【０００４】特願平9−75018号では、伝送路のトラフィ
ック量を管理する「帯域管理サーバ」を共有バス型ネッ
トワークの伝送路につき一つずつ設ける。

【０００５】帯域管理サーバは伝送路のトラフィック量
を、リアルタイム通信と非リアルタイム通信に分けて管
理する。ここで言う「リアルタイム通信」とは、マルチ
メディアデータの転送などに代表される、アプリケーシ
ョンが要求する帯域量に厳密に従った送信を行なう必要
のある通信のことを指す。一方、「非リアルタイム通
信」とは、FTPに代表される帯域量の制約が存在しない
通信のことを指す。

【０００６】リアルタイム通信、非リアルタイム通信を
問わず、伝送路にパケットを送信しようとする各ノード
は、その送信を開始する前に、帯域割り当て要求を行な
うための制御パケットを帯域管理サーバに送信する。リ
アルタイム通信用の帯域を要求する場合には、要求する
帯域量も併せて制御パケットに含める。

【０００７】各ノードからの帯域割り当て要求を受け取
った帯域管理サーバは、以下の手順にて帯域の割り当て
を行なう。

【０００８】１）リアルタイム通信用の帯域割り当てを
優先する。

【０００９】２）許容したい伝送路上の最大トラフィッ
ク量から、１）でリアルタイム通信用に確保された帯域
を引いた残りを、非リアルタイム通信用の帯域として、
非リアルタイム通信用帯域を要求しているノードに均等
に割り当てる。

【００１０】さらに、帯域管理サーバは、割り当てた帯
域量を含む制御パケットを各ノードに返送する。また、
上記制御パケットを受信した各ノードは、制御パケット
に含まれる帯域量に厳密に一致するレートにてパケット
送信を行なう。

【００１１】上記方式では、帯域管理サーバは、伝送路
上を流れる総トラフィック量が一定以上にならないよう
に各ノードに帯域割り当てを行なう。また、各ノード
は、割り当てられた帯域に厳密に一致するレートにてパ
ケット送信を行なう。その結果、実際に伝送路上に流れ
る総トラフィック量も一定以上にならないことを保証で
きる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】特願平9−75018号の方
式を用いると、共有バス型ネットワークを流れる総トラ
フィック量が一定以上になることによるマルチメディア
データの品質低下を防ぐことができる。

【００１３】しかし、上記方式では共有バス型無線ネッ
トワークにおける高品質なマルチメディアデータの配送
を実現できない。この理由を以下に示す。

【００１４】共有バス型無線ネットワークにおける通信
には、以下の特徴がある。

【００１５】１）伝送路の品質が悪い。そのため伝送エ
ラーが多発する。伝送エラーによるパケット欠落を防止
するため、ネットワークドライバは伝送エラーを検出し
たら、パケットの再送を行なう。

【００１６】２）伝送路の品質（伝送エラーの発生確
率）が時間とともに変化する。

【００１７】上記特徴のため、共有バス型無線ネットワ
ーク上におけるマルチメディアデータの転送は、 Ａ）通常のマルチメディアデータの転送 Ｂ）マルチメディアデータの再送 が混在し、かつ上記Ａ）Ｂ）の比率が時間とともに変化
する。しかし、特願平9−75018号の方式では、各ノード
が上記Ａ）Ｂ）の総計のレートが一定量以下となるよう
にパケット送信を行なう。そのため、上記レートの上限
が小さすぎると、上記Ａ）のレートが十分とれない時間
が発生し、高品質なマルチメディアデータの転送が実現
できない。また、上記レートの上限が大きすぎると、帯
域を浪費してしまう。

【００１８】本発明では、上記１）２）の特徴を持つ共
有バス型ネットワークにおいても高品質なマルチメディ
アデータ転送を、帯域を浪費を抑えつつ実現するデータ
転送方法を提供する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、以下の特徴を持つデータ通信方法を提供
する。

【００２０】１）共有型無線ネットワーク上を流れる総
トラフィック量を一定以下にすべく、各送信ノードに帯
域を割り当てるサーバ（帯域管理サーバ）を、伝送路に
つき一つ設ける。

【００２１】２）伝送路にパケットを送信しようとする
各送信ノードは、帯域管理サーバに帯域割り当てを要求
する。割り当てを要求する帯域には、リアルタイム通信
用、リアルタイム通信の再送用、非リアルタイム通信用
の３種類が存在する。

【００２２】３）送受信ノードは、リアルタイム通信パ
ケットに関してのみ再送処理を行なう。具体的には、送
信ノードは、送信パケットに、当該パケットがリアルタ
イム通信用であるか、非リアルタイム通信用であるかを
示すデータ、及びシーケンス番号を付与する。受信ノー
ドは、当該パケットがリアルタイム通信用パケットであ
り、かつシーケンス番号の欠落を検知した場合にのみ、
送信ノードに対して再送要求を送信する。

【００２３】４）送信ノードは受信ノードからの再送要
求の発生頻度を測定する。その発生頻度に応じて、帯域
管理サーバに要求するリアルタイム通信の再送用帯域の
増減を要求する。一方、リアルタイム通信用の帯域は増
減させない。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に示
す。

【００２５】図１は、本発明の実施の形態で仮定するシ
ステム構成を示している図である。

【００２６】本システムでは、送信ノード(102)上で動
作する送信アプリケーション(104)と、受信ノード(103)
上で動作する受信アプリケーション(105)との間にて、
無線ネットワーク(100)を介した通信を行なっている。
また、本無線ネットワーク上では、帯域管理サーバ(10
1)も動作している。帯域管理サーバは、ネットワーク上
を流れる総トラフィック量が一定以上にならないよう
に、各送信ノードに帯域割り当てを行なう。

【００２７】送信アプリケーションと受信アプリケーシ
ョンは、RT（リアルタイム）通信プロトコルスタック(1
06)を用いたリアルタイム通信、及びNRT（非リアルタイ
ム）通信プロトコルスタック(107)を用いた非リアルタ
イム通信、の２種類の通信を行なう。以下、RT通信プロ
トコルスタックにより送受されるパケットを「RTパケッ
ト」、NRT通信プロトコルスタックにより送受されるパ
ケットを「NRTパケット」と呼ぶ。また、後述するよう
に「RTパケット」は再送される可能性がある。以下、再
送されているRTパケットを「再送パケット」、それ以外
のRTパケットを「通常のRTパケット」と呼ぶ。

【００２８】RT通信プロトコルスタック、及びNRT通信
プロトコルスタックは、無線ネットワークに直接パケッ
トを送信しない。代わりに、送信抑制モジュール(108)
に対して、RTパケットの送信要求、及びNRTパケットの
送信要求（以下、「RT送信要求」「NRT送信要求」と略
す）を発行する。送信抑制モジュールは、帯域管理サー
バ上の帯域管理モジュール(109)と通信し、帯域割り当
て要求の発行や、帯域割り当て結果の受理をおこなう。
そして、帯域割り当て結果に従い、ネットワーク上に送
出するパケット量を調節する。

【００２９】送信抑制モジュールも、無線ネットワーク
に対して直接データを送信しない。代わりにシーケンス
番号付与モジュール(110)に対してRT送信要求、及びNRT
送信要求を発行する。シーケンス番号付与モジュール
は、パケットにシーケンス番号を付与した後に、無線ネ
ットワークに当該パケットを送出する。

【００３０】受信ノード(103)においては、無線ネット
ワークから受信したパケットを、シーケンス番号検査モ
ジュール(111)が受理する。シーケンス番号検査モジュ
ールは、受信したパケットに付与されているシーケンス
番号を検査し、パケットの欠落が発生しているか否かを
調べる。パケットが欠落していなかったら、RT通信プロ
トコルスタック、NRT通信プロトコルスタックに対して
受信通知を発行する。パケットの欠落が発生していた
ら、RTパケットが欠落した場合に限り、シーケンス番号
付与モジュールに対して再送要求を発行する。

【００３１】再送要求を受理したシーケンス番号付与モ
ジュール(110)は、送信抑制モジュール(108)に対して再
送要求をフォワードする。送信抑制モジュールは、通常
のRTパケット、及びNRTパケットの他に、再送パケット
用の帯域を確保している。さらに、再送要求の受理頻度
に応じて、当該帯域量を増減させる。この増減は、帯域
管理モジュールに対して再送用帯域更新要求を発行する
ことにより実現する。

【００３２】上記システムでは、通常のRTパケット、NR
Tパケット、再送パケット用の帯域を別々に確保してい
る。そのため、再送要求の発生頻度に関わらず、通常の
RTパケットの送信レートは一定であることを保証でき
る。そのため、高品質なマルチメディアデータの転送が
実現できる。また、再送パケット用の帯域は、再送要求
の受理頻度に応じて増減させている。また、NRTパケッ
トに関しては再送処理を行なわない。そのため、伝送路
の品質が時間とともに変化しても、帯域を有効に利用で
きる。

【００３３】以下、図１中の「帯域管理モジュール」
「送信抑制モジュール」「シーケンス番号付与モジュー
ル」「シーケンス番号検査モジュール」の詳細につき、
順に説明する。

【００３４】帯域管理モジュール(109)は、送信抑制モ
ジュール(108)から帯域割り当て要求、または再送用帯
域割り当て更新要求を受理することにより起動する。左
記要求を受理した帯域管理モジュールは、帯域割り当て
テーブル(300)を更新することにより、帯域割り当ての
管理を実現する。以下、図２から図４を用いて、帯域管
理モジュールの動作の詳細につき述べる。

【００３５】図２に、帯域割り当て要求の発行、再送用
帯域割り当て更新要求の発行、及び帯域割り当て結果の
通知を実行するために、送信抑制モジュール(108)と帯
域管理モジュール(109)との間にて送受するパケットの
フォーマットを示す。

【００３６】図示してある通り、本パケットは、MACヘ
ッダ(201)、送信ノードMACアドレス(202)、受信ノードM
ACアドレス(203)、コマンド(204)、帯域種別(205)、帯
域幅(206)、再送用帯域幅(207)の各フィールドからな
る。

【００３７】MACヘッダフィールドは、無線ネットワー
ク(100)にパケットを送出する際に必ず付与すべきデー
タを格納する。

【００３８】コマンドフィールドには、当該パケットが
「帯域割り当て要求」を行なうパケットであるか、「再
送用帯域更新要求」を行なうパケットであるか、または
「帯域割り当て結果」を通知するパケットであるか、を
判別可能なデータが格納されている。

【００３９】「帯域割り当て要求」「再送用帯域更新要
求」を行なうパケットの場合は、送信ノードMACアドレ
スフィールドには、当該要求を発行している送信ノード
のMACアドレスが格納される。また、帯域種別フィール
ドには「RTパケット用帯域」を要求しているのか「NRT
パケット用帯域」を要求しているのかを判別可能なデー
タが格納されている。「RTパケット用帯域」を要求する
場合には、帯域幅フィールド、及び再送用帯域幅フィー
ルドに、それぞれ「通常のRTパケット」及び「再送パケ
ット」用にどれだけの帯域幅を要求するかを示すデータ
を格納する。また、受信ノードMACアドレスフィールド
に、上記帯域幅を使用して送信するRTパケットを受信す
るノードのMACアドレスを格納する。一方、「NRTパケッ
ト用帯域」を要求する場合には、受信ノードMACアドレ
スフィールド、帯域幅フィールド、及び再送用帯域幅フ
ィールドは意味をなさない。

【００４０】また、「帯域割り当て結果」を通知する場
合には、送信ノードMACアドレスフィールドに、当該帯
域を使用可能な送信ノードのMACアドレスを格納する。
また、帯域種別フィールドに「RTパケット用帯域」また
は「NRTパケット用帯域」の使用を許可しているかを区
別するデータを格納する。帯域幅フィールドには、「通
常のRTパケット用帯域」及び「NRTパケット用帯域」と
して許可する帯域幅を格納する。また、「RTパケット用
帯域」の使用を許可する場合には、受信ノードMACアド
レスフィールドに受信ノードのMACアドレスを、再送用
帯域幅フィールドに、再送パケット用として許可する帯
域幅を格納する。NRTパケット用帯域の使用を許可する
場合には、左記両フィールドは意味を持たない。

【００４１】図３に、帯域割り当てテーブルの構成を示
す。

【００４２】図示してある通り、本テーブルは、帯域種
別(301)、送信ノードMACアドレス(302)、受信ノードMAC
アドレス(303)、帯域幅(304)、再送用帯域幅(305)の各
フィールドからなる。

【００４３】帯域種別フィールドには、当該エントリが
「RTパケット用」帯域なのか、「NRTパケット用」帯域
なのかを判別可能なデータが格納される。

【００４４】送信ノードフィールドには、当該エントリ
の帯域を割り当てられれている送信ノードのMACアドレ
スが格納される。

【００４５】受信ノードフィールドには、当該エントリ
の帯域を使用するパケットの受信ノードMACアドレスが
格納される。

【００４６】帯域幅フィールドには、割り当てられてい
る帯域幅に関する情報が格納される。

【００４７】再送用帯域幅フィールドは、当該エントリ
「RTパケット用」帯域を示す場合のみ意味を持ち、再送
パケット用帯域が格納される。

【００４８】図４に、帯域管理モジュール(109)の動作
フローを示す。

【００４９】帯域管理モジュールは、図２に示すフォー
マットのパケットを受信したら、まずステップ401を実
行する。ステップ401にて、コマンドフィールド(204)に
「帯域割り当て要求」を示すデータが格納されているか
否かを検査する。格納されていたらステップ402を、格
納されえていなければステップ403を実行する。

【００５０】ステップ402にて、受信したパケットに格
納されている情報に基づき新規エントリを追加する。す
なわち、新規エントリを作成し、その「帯域種別」「送
信ノードMACアドレス」「受信ノードMACアドレス」「帯
域幅」「再送用帯域幅」の各フィールド(301〜305)に、
受信したパケットの対応するフィールドに格納されてい
たデータを格納する。終了したらステップ405にジャン
プする。

【００５１】ステップ403にて、受信したパケットのコ
マンドフィールド(204)に「再送用帯域更新要求」を示
すデータが格納されているか否かを検査する。格納され
ていればステップ404を、格納されていなければ異常終
了する。

【００５２】ステップ404にて、ステップ403で受信した
パケットに格納されている情報に基づき、対応するエン
トリの内容を更新する。すなわち、当該エントリの再送
用帯域幅フィールド(305)を、受信したパケットの対応
するフィールドに格納されていたデータを格納する。

【００５３】ステップ405にて、帯域割り当てテーブル
に格納されているエントリのうち、帯域種別がNRTであ
るエントリの帯域幅を再計算する。本再計算により、帯
域割り当てテーブルに登録されている帯域幅の総計を、
常に一定にできる。

【００５４】ステップ406にて、ステップ402及びステッ
プ404で追加、更新したエントリ、及び、帯域種別フィ
ールドにNRTが格納されているエントリに対応する帯域
割り当て結果を通知するパケットを生成する。具体的に
は、 １）コマンドフィールド(204)に、「帯域割り当て結果
通知」を行なうパケットであることを示すデータを、 ２）送信ノードMACアドレス(202)、受信ノードMACアド
レス(203)、帯域種別(204)、帯域幅(205)、再送用帯域
幅(206)に、当該エントリの対応するフィールドに格納
してあるデータを、 保持するパケットを生成する。左記パケットは、該当す
るエントリの数だけ作成する。

【００５５】ステップ407にて、ステップ406にて作成し
たパケットを、送信ノードMACアドレスフィールドにて
指定されるノードに送信して、帯域管理モジュールは処
理を完了する。

【００５６】次に、送信抑制モジュール(108)の動作
を、図１から図２、及び図５から図７を用いて説明す
る。

【００５７】図１に示してある様に、送信抑制モジュー
ルは、 １）RT通信プロトコルスタック(106)からの帯域割り当
て要求の受理 ２）帯域管理モジュール(109)からの帯域割り当て結果
の受理 ３）RT通信プロトコルスタック(106)からのRT送信要求
の受理、NRT通信プロトコルスタック(107)からのNRT送
信要求の受理、シーケンス番号付与モジュールからの再
送要求の受理 を契機に駆動する。以下、上記それぞれの場合の送信抑
制モジュールの動作の詳細につき説明する。

【００５８】まず、RT通信プロトコルスタック(106)か
ら帯域割り当て要求を受理した場合の動作につき説明す
る。

【００５９】「RTパケット用」の帯域割り当て要求は、
送信アプリケーション(104)、及びRT通信プロトコルス
タック(106)からの帯域割り当て要求の発行を契機に駆
動する（「NRTパケット用」の帯域割り当て要求の発行
契機については後述する）。また、「RTパケット用」の
帯域割り当て要求は、送受信ノードの組ごとに別々に行
なう。送信アプリケーションは、受信ノード、必要な通
常のRTパケット用の帯域量、及び再送パケット用の帯域
量を指定する。送信抑制モジュールは、図２に示すフォ
ーマットを持つパケットを生成し、帯域管理モジュール
(109)に対して送信する。この際、 １）送信ノードMACアドレスフィールド(202)には、自ノ
ードのMACアドレスを、 ２）受信ノードMACアドレスフィールド(203) には、送
信アプリケーションが指定した受信ノードのMACアドレ
スを、 ３）コマンドフィールド(204)には、「帯域割り当て要
求」を実行するパケットであることを示すデータを、 ４）帯域種別フィールド(205)には、「RTパケット用帯
域」であることを示すデータを、 ５）帯域幅フィールド(206)、再送用帯域幅フィールド
(207)には、送信アプリケーションが指定した帯域量
を、格納する。

【００６０】次に、帯域管理モジュール(109)から帯域
割り当て結果を受理した場合につき説明する。

【００６１】上記を受理したら、送信抑制モジュールは
帯域管理テーブル(501)を更新する。本テーブルは、自
ノードの使用が許可されている通常のRTパケット、NRT
パケット、及び再送パケット用の帯域幅を管理する。

【００６２】帯域管理テーブルのフォーマットを図６に
示す。図示してある通り、本テーブルは帯域種別フィー
ルド(601)、受信ノードMACアドレスフィールド(602)、
帯域幅フィールド(603) 、再送用帯域幅フィールド(60
4)、送信バイト数フィールド(605)、再送バイト数フィ
ールド(606) 、再送率再計算カウンタフィールド(607)
からなる。

【００６３】帯域種別フィールドには、当該エントリが
「RTパケット用」「NRTパケット用」のいずれの帯域に
関する情報を示しているかを判別可能なデータが格納さ
れている。

【００６４】受信ノードMACアドレスフィールドには、
帯域種別フィールドに「RTパケット用」帯域を示すデー
タが格納されている場合にのみ意味を持つ。本フィール
ドには、当該帯域を使用して送信されるパケットの受信
ノードMACアドレスが格納されている。

【００６５】帯域幅フィールドには、当該帯域の帯域幅
が格納される。

【００６６】再送用帯域幅フィールドは、帯域種別フィ
ールドに「RTパケット用」帯域を示すデータが格納され
ている場合にのみ意味を持つ。本フィールドには、再送
パケット用の帯域幅が格納される。

【００６７】送信バイト数フィールドは、帯域種別フィ
ールドに「RTパケット用」帯域を示すデータが格納され
ている場合にのみ意味を持つ。本フィールドには、当該
帯域を使用して送信されたパケットのバイト数の累計が
格納される。

【００６８】再送バイト数フィールドは、帯域種別フィ
ールドに「RTパケット用」帯域を示すデータが格納され
ている場合にのみ意味を持つ。本フィールドには、当該
帯域を使用して送信されたパケットのうち、再送を行な
ったパケットのバイト数の累計が格納される。

【００６９】再送率再計算カウンタフィールドは、帯域
種別フィールドに「RTパケット用」帯域を示すデータが
格納されている場合にのみ意味を持つ。本フィールドに
は、当該帯域の再送率を再計算べきタイミングまでの時
間が格納される。

【００７０】送信抑制モジュール(108)は、図２に示す
フォーマットのパケットにより帯域割り当て結果を受理
する。送信抑制モジュールは、受信パケットの帯域種別
フィールド(205)、受信ノードMACアドレス(203)が一致
するエントリが存在するか否かを検索する。存在する場
合、当該エントリの帯域幅フィールド(603)及び再送用
帯域幅フィールド(604)の値を、受信したパケットの対
応するフィールドに格納されている値に更新する。存在
しない場合には、新規エントリを作成する。この場合、
帯域種別フィールド(601)、受信ノードMACアドレスフィ
ールド(602)、帯域幅フィールド(603)及び再送用帯域幅
フィールド(604)の値は、受信したパケットの対応する
フィールドからコピーされる。送信バイト数フィールド
(605)、再送バイト数フィールド(606)は0に初期化す
る。再送率再計算カウンタフィールド(607)は初期値
（再送率を再計算する時間間隔）に設定する。

【００７１】最後に、RT通信プロトコルスタック(106)
からRT送信要求を受理、NRT通信プロトコルスタック(10
7)からNRT送信要求を受理、シーケンス番号付与モジュ
ール(110)から再送要求を受理した場合の動作につき説
明する。

【００７２】図５に示すように、上記要求は、一旦RT送
信要求キュー(504)、再送要求キュー(503)、NRT送信要
求キュー(502)にキューイングされる。

【００７３】送信抑制モジュール(108)は周期的に駆動
し、上記キューにキューイングされている要求（パケッ
ト）を取り出す。そして、必要に応じて、 １）帯域管理テーブル(501)の参照 ２）シーケンス番号付与モジュール(110)に対するRT送
信要求再送要求NRT送信要求の発行 ３）帯域管理モジュール(109)に対する帯域割り当て要
求再送用帯域更新要求の発行 を行なう。

【００７４】上記に示した様に周期的に駆動した場合の
送信抑制モジュールの動作フローを図７に示す。

【００７５】ステップ701にて、RT送信要求キュー(504)
から帯域管理テーブル(501)の帯域幅フィールド(603)に
登録されている帯域幅相当のパケット群をデキューす
る。RT送信要求キューは受信ノードごとに存在する。上
記処理はすべての送信要求キューに対して実行する。

【００７６】次にステップ702にて、シーケンス番号付
与モジュール(110)に対して、ステップ701でデキューし
たパケット群のRT送信要求を発行する。

【００７７】ステップ703では、再送要求キュー(503)か
ら、帯域管理テーブル(501)の再送用帯域幅フィールド
(604)に登録されている帯域幅相当のパケット群をデキ
ューする。再送要求キューも受信ノードごとに存在する
ため、上記処理もすべての再送要求キューに対して実行
する。

【００７８】さらにステップ704にて、ステップ703にて
デキューにパケット群の再送要求をシーケンス番号付与
モジュール(110)に対して発行する。

【００７９】ステップ705では、まず帯域管理テーブル
(501)の送信バイト数フィールド(605)、及び再送バイト
数フィールド(606)の値の更新を行なう。上記更新は、R
Tパケット用の帯域を示すエントリに関してのみ行な
う。RTパケット用の帯域を示す各エントリに対して、そ
れぞれステップ701及び703にてデキューしたパケット群
のサイズの総計を足す。さらに帯域管理テーブル(501)
の再送再計算カウンタフィールド(607)の値をデクリメ
ントする。

【００８０】ステップ706で、再送再計算カウンタフィ
ールドの値が0であるか否かを検査する。0であればステ
ップ707に、0でなければステップ708にジャンプする。

【００８１】ステップ707で、帯域管理モジュール(109)
に対して再送用帯域更新要求を発行する。左記要求の発
行は図２に示すフォーマットのパケットを帯域管理モジ
ュールに対して送信することにより行なう。この際、 １）送信ノードMACアドレスフィールド(202)には自ノー
ドのMACアドレスを格納する。

【００８２】２）コマンドフィールド(204)には「再送
用帯域更新要求」を示すデータを格納する。

【００８３】３）受信ノードMACアドレスフィールド(20
3)、帯域種別フィールド(205)、帯域幅フィールド(206)
には、帯域管理テーブルの対応するエントリの値を格納
する。

【００８４】４）再送用帯域幅フィールド(207)には、
帯域管理テーブルを元に以下の式で求まる値を求めて格
納する。

【００８５】

【数１】（帯域幅フィールドの値）×（再送バイト数フ
ィールドの値）／（送信バイト数フィールドの値） さらに、帯域管理テーブル(501)の送信バイト数フィー
ルド(605)、再送バイト数フィールド(606)を0にリセッ
トする。また、再送率再計算カウンタフィールド(607)
を初期値にリセットする。

【００８６】ステップ708で、帯域種別フィールド(601)
にNRTパケット用帯域であることを示すデータが格納さ
れているエントリが存在するか否かを検査する。存在す
ればステップ710に、しなければステップ709にジャンプ
する。

【００８７】ステップ709では、帯域管理モジュール(10
9)に対してNRTパケット用の帯域割り当て要求を発行す
る。この際にも図２に示したフォーマットのパケットを
帯域管理モジュールに対して送信する。この際、 １）送信ノードMACアドレスフィールド(202)には、自ノ
ードのMACアドレスを格納する。

【００８８】２）コマンドフィールド(204)には、「帯
域割り当て要求」を示すデータを格納する。

【００８９】３）帯域種別フィールド(205)には、NRTパ
ケット用帯域であることを示すデータを格納する。

【００９０】ステップ710では、NRT送信要求キュー(50
2)から、帯域管理テーブル(501)の帯域幅フィールド(60
3)に登録されている帯域幅相当のパケット群をデキュー
する。

【００９１】そして、ステップ711にて、シーケンス番
号付与モジュールに対して、ステップ710でデキューし
たパケット群のNRT送信要求を発行する。

【００９２】次に、シーケンス番号付与モジュール(11
0)の動作の詳細を図８から図１３を用いて説明する。

【００９３】図１で示した通り、シーケンス番号付与モ
ジュール(110)は、 １）送信抑制モジュール(108)からRT送信要求／再送要
求／NRT送信要求を受理した場合 ２）シーケンス番号検査モジュール(111)から再送要求
を受理した場合 に起動される。以下、上記各々の場合における動作詳細
につき説明する。

【００９４】まず、送信抑制モジュール(108)からRT送
信要求／再送要求／NRT送信要求を受理した場合におけ
る動作につき説明する。

【００９５】シーケンス番号付与モジュール(110)は、
パケットに付与すべきシーケンス番号を図８に示すシー
ケンス番号管理テーブル(800)を用いて管理する。シー
ケンス番号付与モジュールは、RTパケット送信要求、及
び再送要求受理時に本テーブルを参照し、RTパケットに
付与すべきシーケンス番号を決定する。NRTパケットに
はシーケンス番号を付与しないのでNRTパケット送信要
求受理時には本テーブルを使用しない。

【００９６】シーケンス番号管理テーブルは、受信ノー
ドMACアドレスフィールド(801)、シーケンス番号(80
2)、バッファキューポインタフィールド(803)からな
る。本テーブルの各エントリは、受信ノードMACアドレ
スフィールド(801)に格納されている受信ノードにRTパ
ケットを送信する際には、シーケンス番号フィールド(8
02) に格納されているシーケンス番号を付与すべきであ
ることを示す。また送信したRTパケットは、後のシーケ
ンス番号検査モジュールからの再送要求に備えて、バッ
ファキューポインタフィールド(803)により指定される
バッファキュー(804)に、一定数バッファリングされ
る。

【００９７】図９に送信抑制モジュール(108)からRT送
信要求、及びNRT送信要求を受理した際に併せて受け渡
されるパケットのフォーマットを示す。図示してある通
りMACヘッダフィールドと(901)、データ部フィールド(9
02)からなる。

【００９８】図１０にシーケンス番号付与モジュール(1
10)から無線ネットワークにパケットを送信する際のパ
ケットフォーマットを示す。後述するように、本パケッ
トフォーマットはシーケンス番号検査モジュール(111)
から再送要求を発行する場合にも使用される。図示して
ある通り、MACヘッダフィールド(901)とデータ部フィー
ルド(902)との間に、パケット種別フィールド(1001)と
シーケンス番号フィールド(1002)が挿入されている。パ
ケット種別フィールドには、当該パケットがRTパケット
か、NRTパケットか、再送要求を発行するためのパケッ
トであるかを判別可能なデータが格納されている。シー
ケンス番号フィールド(1002)は、当該パケットがRTパケ
ットである場合にのみ使用する。

【００９９】図１１にシーケンス番号付与モジュール(1
10)の動作フローを示す。

【０１００】ステップ1101にて、送信抑制モジュール(1
08)からRT送信要求を受理したか否かを判別する。RT送
信要求を受理した場合にはステップ1102に、そうでない
場合にはステップ1106にジャンプする。

【０１０１】ステップ1102にて、送信抑制モジュール(1
08)から受け渡されたRTパケットのMACヘッダ(901)に格
納されている受信ノードMACアドレス（パケットの送信
先として指定されているMACアドレス）に対応するシー
ケンス番号管理テーブル(800)のエントリを検索する。

【０１０２】ステップ1103にて、RTパケットに図１０で
示したパケット種別フィールド(1001)、シーケンス番号
フィールド(1002)を付与する。パケット種別フィールド
には、「RTパケット」であることを示すデータを、シー
ケンス番号フィールドには、ステップ1102で検索したエ
ントリのシーケンス番号フィールド(802)の値を格納す
る。

【０１０３】ステップ1104にて、ステップ1103にて使用
したシーケンス番号フィールドの値をインクリメントす
る。

【０１０４】ステップ1105にて、パケットの内容をバッ
ファにコピーし、コピーの結果出来たバッファを、ステ
ップ1102で検索できたエントリのバッファキューポイン
タフィールド(803)で指定されるバッファキュー(804)に
接続する。さらにこの際、バッファキュー長が一定以上
になった場合、一番古くから接続されているバッファを
デキューする。この処理の後ステップ1109にジャンプす
る。

【０１０５】ステップ1106にて、送信抑制モジュール(1
08)からNRT送信要求が発行されたか否かの判別を行な
う。NRT送信要求を受理した場合にはステップ1107に、
そうでない場合にはステップ1108にジャンプする。

【０１０６】ステップ1107にて、送信抑制モジュール(1
08)から受け渡されたNRTパケットに、パケット種別フィ
ールド(1001)、およびシーケンス番号フィールド(1002)
を付与する。この際、パケット種別フィールドには、
「NRTパケット」であることを示すデータを格納する。
シーケンス番号フィールドは意味を持たないので、特別
な値の設定を行なわない。この処理の後ステップ1109に
ジャンプする。

【０１０７】ステップ1108にて、送信抑制モジュール(1
08)から再送要求が発行されたか否かを判別する。再送
要求が発行されたらステップ1109に、そうでなければ異
常終了する。

【０１０８】ステップ1109にて、ステップ1105の実行の
結果生成できた、またはステップ110の実行の結果生成
できた、または送信抑制モジュール(108)から受け渡さ
れたパケットを受信ノードに対して送信する。

【０１０９】次に、シーケンス番号検査モジュール(11
1)から再送要求を受理した場合におけるシーケンス番号
付与モジュール(110)の動作の詳細につき説明する。

【０１１０】図１２にシーケンス番号検査モジュール(1
11)からの再送要求を受理するために使用するパケット
フォーマットを示す。図１０の説明でも述べた通り、本
パケットフォーマットは図１０と同一である。パケット
種別フィールド(1001)には、当該パケットが再送要求を
発行する際に使用されているパケットであることを示す
データが格納されている。また、シーケンス番号フィー
ルド(1002)、及び最終シーケンス番号フィールド(1201)
に、再送要求を行なうパケットのシーケンス番号の範囲
を指定する値が格納されている。

【０１１１】シーケンス番号検査モジュールから再送要
求を受理した場合の動作フローを図１３に示す。

【０１１２】まずステップ1301にて、シーケンス番号管
理テーブル(800)に接続されているバッファキューを検
索し、シーケンス番号フィールド(1002)、最終シーケン
ス番号フィールド(1201)で指定されるシーケンス番号を
保持するバッファが、バッファキュー(804)に接続され
ているか否かを検査する。

【０１１３】接続されていた場合、ステップ1302にて、
当該バッファの再送要求を送信抑制モジュール(108)に
対して発行する。

【０１１４】最後に、シーケンス番号検査モジュール(1
11)の動作の詳細につき、図１４及び図１５を用いて説
明する。図１に示した通り、本モジュールは、シーケン
ス番号付与モジュール(109)からパケットを受信した際
に起動する。

【０１１５】シーケンス番号検査モジュール(111)は、
図１４に示すシーケンス番号検査テーブル(1400)を用い
て、シーケンス番号の検査を行なう。本テーブルは、受
信したRTパケットの最新のシーケンス番号を送信ノード
ごとに管理する。本テーブルに登録されているシーケン
ス番号と受信パケットのシーケンス番号を検査すること
により、欠落パケットが存在するか否かを判別する。

【０１１６】本テーブルは、送信ノードMACアドレスフ
ィールド(1401)、シーケンス番号フィールド(1402)、再
送要求発行時刻フィールド(1403)、バッファキューポイ
ンタフィールド(1404)からなる。各フィールドの使用方
法は図１５で明らかにする。

【０１１７】図１５にシーケンス番号検査モジュール(1
11)の動作の詳細につき説明する。

【０１１８】ステップ1501にて、受信したパケットのパ
ケット種別フィールド(1001)を参照し、当該パケットが
RTパケットであるか否かを判別する。RTパケットである
場合にはステップ1502に、そうでない場合にはステップ
1508にジャンプする。

【０１１９】ステップ1502にて、受信したRTパケットの
送信ノードのMACアドレス（MACヘッダ部(901)に存在）
と一致する送信ノードMACアドレスフィールド(1401)の
値を持つシーケンス番号検査テーブル(1400)のエントリ
を検索する。

【０１２０】ステップ1503にて、ステップ1502で検索で
きたエントリのシーケンス番号フィールド(1402)と、受
信パケットのシーケンス番号フィールド(1002)の値を比
較し、欠落したパケットが存在するか否かを判別する。
欠落したパケットが存在する場合にはステップ1504ん、
そうでない場合にはステップ1506にジャンプする。

【０１２１】さらに、ステップ1504にて、ステップ1502
で検索できたエントリの再送要求発行時刻フィールド(1
403)の値と、現在時刻を比較して、その差が一定値以上
か否かを判定する。すぐ後で述べる様に、再送要求時刻
フィールドには、直前に再送要求を発行した時刻が格納
されている。一定値以上であればステップ1506に、そう
でなければステップ1505にジャンプする。

【０１２２】ステップ1505にて、受信したパケットをバ
ッファキュー(1405)にエンキューする。エンキューすべ
きバッファキューは、ステップ1502で検索できたエント
リのバッファキューポインタフィールド(1404)の値によ
り決定可能である。さらに、欠落しているパケットの再
送要求をシーケンス番号付与モジュールに対して送信す
る。さらに、現在の時刻を再送要求発行時刻フィールド
(1403)に格納する。本ステップにて処理を完了する。

【０１２３】ステップ1506にて、ステップ1502で検索で
きたエントリのバッファキューポインタフィールド(140
4)で指定されるバッファキュー(1405)からバッファ群を
デキューする。さらに、当該エントリのシーケンス番号
フィールド(1402)の値を、受信したパケットのシーケン
ス番号フィールドの値に更新する。

【０１２４】ステップ1507にて、RT通信プロトコルスタ
ック(106)に受信通知を発行する。この際ステップ1506
にてデキューしたパケット群、及び受信パケットも併せ
て受け渡す。本ステップにて処理を完了する。

【０１２５】ステップ1508にて、NRT通信プロトコルス
タック(107)に受信通知を発行する。この際受信したパ
ケットも併せて受け渡す。本ステップにて処理を完了す
る。

【０１２６】本発明の実施形態により以下の効果を得ら
れる。

【０１２７】１）共有型無線ネットワーク上を流れる総
トラフィック量を帯域管理サーバが管理している。か
つ、伝送路上にパケットを送信しようとする各送信ノー
ドは、通常のRTパケット用と再送パケット用で異なる帯
域割り当て要求を帯域管理サーバに要求している。すな
わち、再送パケットの発生頻度が増減しても、通常のRT
パケットの送信レートは増減しない。そのため、高品質
なマルチメディアデータ転送が実現できる。

【０１２８】２）送受信ノード間では、RTパケットに関
しては再送処理を行なうが、NRTパケットに関しては再
送処理を行なわない。また、再送要求の発生頻度に応じ
て再送パケット用の帯域の増減を帯域管理サーバに要求
する。そのため、伝送路の品質が時間とともに変化して
も帯域の有効利用が実現できる。

【０１２９】３）本発明の実施形態は送信抑制モジュー
ル、シーケンス番号付与モジュール、シーケンス番号検
査モジュールをOS内に組み込むことにより実現できる。
すなわち、OS以外の部分、具体的には、 Ａ）RT通信プロトコルスタック、NRT通信プロトコルス
タック（通常ライブラリの形で提供される） Ｂ）送信アプリケーション、受信アプリケーション の変更を加えることなく、本発明の実施形態で示した通
信方式を実現できる。

【０１３０】

【発明の効果】本発明により、伝送路の品質が悪く、か
つ伝送路の品質が時間とともに変化する共有バス型ネッ
トワークにおいて、高品質なメディアデータ転送を実現
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態で仮定するシステム構成を示
す図である。

【図２】帯域割り当て要求、帯域割り当て結果を授受す
る際に使用されるパケットのフォーマットを示す図であ
る。

【図３】帯域割り当てテーブルの構成図である。

【図４】帯域管理モジュールのフローチャートである。

【図５】送信抑制モジュールに対する要求の受け渡し方
法を示す図である。

【図６】帯域管理テーブルの構成図である。

【図７】送信抑制モジュールのフローチャートである。

【図８】シーケンス番号管理テーブルの構成図である。

【図９】データパケットのフォーマットを示す図であ
る。

【図１０】シーケンス番号付きのデータパケットのフォ
ーマットを示す図である。

【図１１】シーケンス番号付与モジュールのフローチャ
ート（送信要求受理時）である。

【図１２】再送要求を行なうためのパケットのフォーマ
ットを示す図である。

【図１３】シーケンス番号付与モジュールのフローチャ
ート（再送要求受理時）である。

【図１４】シーケンス番号検査テーブルの構成図であ
る。

【図１５】シーケンス番号検査モジュールのフローチャ
ートである。

【符号の説明】

108…送信抑制モジュール、109…帯域管理モジュール、
110…シーケンス番号付与モジュール、111…シーケンス
番号検査モジュール、300…帯域割り当てテーブル、500
…帯域管理テーブル、800…シーケンス番号管理テーブ
ル、1400…シーケンス番号検査テーブル。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K030 GA11 HA08 HD07 JL01 JL06 LC01 5K032 AA05 CC05 CD01 DA02 DA21 DB28 EA06 5K033 AA07 CB06 CC01 DA02 DA13 DA17 DB20 EA06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報受信装置に伝送路経由でデータを流
   そうとする情報送信装置に対して、当該情報送信装置が
   使用可能な帯域量を割り当てる情報処理装置を設けるこ
   とにより、共有バス型ネットワークの伝送路を流れる総
   トラフィック量を抑制するデータ転送方法において、 情報送信装置が、データ送信用に一定の帯域を割り当て
   を情報処理装置に要求するステップと、 情報送信装置が、データ再送の発生頻度を変動を測定
   し、データ再送用として上記発生頻度に応じた帯域量の
   割り当てを情報処理装置に要求するステップ、を兼ね備
   えたことを特徴とするデータ送信方法。
2. 【請求項２】 請求項１のデータ転送方法において、 情報送信装置が、アプリケーションからの要求を契機
   に、データ送信用に割り当てられた帯域を用いて、デー
   タを送信するステップと、 情報送信装置が、データ再送が必要であるか否かを判別
   可能な情報をデータに付与するステップと、 情報受信装置が、データ配送時に発生したエラーを検出
   した際に、上記情報に基づきデータ再送要求を情報送信
   装置に発行するか否かを決定するステップと、 情報送信装置が、上記再送要求の受理を契機に、データ
   再送用に割り当てられた帯域を用いて、データの再送を
   実行するステップ、を兼ね備えたことを特徴とするデー
   タ送信方法。