JP2003087349A - データ送信装置、データ受信装置およびデータ通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 限られたメモリ、処理速度の中でデータ
通信を行うこと。 【解決手段】 分離部１０３は、画像、音声のパケット
多重されたデータを音声パケットと画像パケットに分離
する。誤り検出部１０４は、メモリを内蔵し、入力した
パケットを保存してから検出処理を行い、制御信号を取
り除く。誤り耐性を有する画像復号部１０５および音声
復号部１０６は、パケットデータを復号する。残留パケ
ット計測部１０７は、現在の誤り検出部１０４に残って
いるパケット数を計測する。受信制御部１０８は、残留
パケット数が所定の閾値を超えた場合、分離部１０３に
対して、分離したパケットを誤り検出部１０４に出力さ
せずに廃棄させる制御を行う。分離部１０３は、受信制
御部１０８から指示があった場合には、分離したパケッ
トを誤り検出部１０４に出力せずに廃棄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リアルタイム性の
高いデータを取り扱うデータ通信システムに用いられる
データ送信装置、データ受信装置およびデータ通信方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】リアルタイム性の高いデータを取り扱う
代表的な通信システムの端末規格として、ＴＶ電話等で
用いられているH.320端末がある。この端末規格では、
画像、音声等を双方向リアルタイムに通信する方法を定
めたものであり、画像、音声とにそれぞれ、固定長のパ
ケットにデータを多重して伝送することを特徴とする。
この端末規格は、ＩＳＤＮ等の非常に品質の良好な伝送
網での使用を前提としている。

【０００３】一方、無線等の誤りの発生する環境におい
ても、画像、音声の双方向通信が行える端末規格とし
て、3G-324M規格がある。この規格では、可変長のパケ
ットにデータ多重をし、画像、音声を送信することが可
能になり、さらに、画像処理部、音声処理部ともに誤り
対策を施すことで、無線環境でも良好な通信を行うこと
ができ、かつ、可変長のパケットを用いることにより柔
軟でかつデータ伝送効率の高いシステムを提供すること
ができる。

【０００４】ただし、パケットを可変長としたことによ
り、送信するパケット数と受信するパケット数とは無数
の組み合わせをとることになる。これに対し、従来のデ
ータ受信装置では、最大処理時を想定して、パケット数
やデータを管理、保存する領域を確保し、受信した全て
のパケットを処理するのに十分な能力を備えるようにし
ている。

【０００５】ここで、データ通信システムにおいては、
今後伝送路のビットレートが高くなっていくことが予想
される。伝送路のビットレートが高くなるに従い、デー
タ受信装置に受信されるパケットも飛躍的に増加する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
データ受信装置では、受信した全てのパケットを処理し
きれないとデータ通信が破綻してしまうような構成を採
っているため、これを防ぐには、伝送路のビットレート
の高速化に伴って相当量のメモリを確保しなければなら
ず、かつ、処理速度を上げなければならない。メモリ容
量が増加するとコスト増を招き、処理速度を上げるとバ
ッテリ等の消費電力の増加を招いてしまう。

【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、限られたメモリ、処理速度の中でデータ通信を行
うことができるデータ送信装置、データ受信装置および
データ通信方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のデータ受信装置
は、パケット化されたデータを受信する受信手段と、受
信されたデータを順次復号するエラー耐性機能付復号手
段と、未復号パケットの数を算出するパケット数計測手
段と、未復号パケットの数が予め設定された閾値を超え
た場合に前記受信手段に対して受信したパケットの廃棄
を指示する受信制御手段とを具備する構成を採る。

【０００９】本発明のデータ受信装置は、受信手段は、
パケットの種類によって優先順位をつけておき、優先順
位の低いパケットを廃棄する構成を採る。

【００１０】これらの構成により、メモリ容量、処理能
力を抑えてもデータ通信を行うことができ、コストの低
減および消費電力の低減を図ることができる。

【００１１】本発明のデータ送信装置は、通信に先立ち
相手装置と受信処理能力に関する能力交換を実施し、相
手端末の受信処理能力に合わせて送信データのパケット
サイズを決定する通信制御手段と、単位時間あたりの送
信パケット数とパケットサイズに基づいて送信データ量
を制御する送信制御手段と、この送信制御手段の制御に
基づく送信データ量に合わせて情報を符号化してデータ
を生成する符号化手段と、前記通信制御手段にて決定さ
れたパケットサイズでデータをパケット化して送信する
送信手段とを具備する構成を採る。

【００１２】本発明のデータ送信装置は、制御手段は、
単位時間あたりのパケット処理量、パケット生成方式及
びパケット伝送方法により送信データ量を算出する構成
を採る。

【００１３】本発明のデータ送信装置は、制御手段は、
相手受信装置の未復号パケットの数と単位時間あたりの
パケット処理量、パケット生成方式及びパケット伝送方
法により送信データ量を算出する構成を採る。

【００１４】これらの構成により、データ受信装置のメ
モリ容量、処理能力を抑えてもデータ通信を行うことが
でき、コストの低減および消費電力の低減を図ることが
できる。

【００１５】本発明の基地局装置は、上記いずれかのデ
ータ受信装置あるいはデータ送信装置を具備する構成を
採る。また、本発明の通信端末装置は、上記いずれかの
データ受信装置あるいはデータ送信装置を具備する構成
を採る。

【００１６】これらの構成によれば、移動体通信システ
ム等のディジタル通信システムにおいて、安価で低消費
電力のデータ通信を行うことができる。

【００１７】本発明の読み取り可能な記録媒体は、コン
ピュータをパケット化されたデータを受信する受信手段
と、受信されたデータを順次復号するエラー耐性機能付
復号手段、未復号パケットの数を算出するパケット数計
測手段、未復号パケットの数が予め設定された閾値を超
えた場合に前記受信手段に対して受信したパケットの廃
棄を指示する受信制御手段、として機能させるためのプ
ログラムを記録した。

【００１８】この記録媒体によれば、メモリ容量、処理
能力を抑えてもデータ通信を行うことができ、コストの
低減および消費電力の低減を図ることができる。

【００１９】本発明の読み取り可能な記録媒体は、コン
ピュータを通信に先立ち相手装置と受信処理能力に関す
る能力交換を実施して相手端末の受信処理能力に合わせ
て送信するデータのパケットサイズを決定する通信制御
手段、単位時間あたりの送信パケット数とパケットサイ
ズに基づいて送信データ量を制御する送信制御手段、こ
の送信制御手段の制御に基づく送信データ量に合わせて
情報を符号化してデータを生成する符号化手段、前記通
信制御手段にて決定されたパケットサイズでデータをパ
ケット化して送信する送信手段、として機能させるため
のプログラムを記録した。

【００２０】この記録媒体によれば、データ受信装置の
メモリ容量、処理能力を抑えてもデータ通信を行うこと
ができ、コストの低減および消費電力の低減を図ること
ができる。

【００２１】本発明のデータ通信方法は、エラー耐性を
有するデータ受信装置が、未復号パケットの数がメモリ
容量を超えそうになった場合にデータを廃棄する方法を
採る。

【００２２】この方法によれば、メモリ容量、処理能力
を抑えてもデータ通信を行うことができ、コストの低減
および消費電力の低減を図ることができる。

【００２３】本発明のデータ通信方法は、データ送信装
置が、通信に先立ち相手装置と受信処理能力に関する能
力交換を実施し、相手端末の受信処理能力に合わせて送
信データ量を制御する方法を採る。

【００２４】この方法によれば、データ受信装置のメモ
リ容量、処理能力を抑えてもデータ通信を行うことがで
き、コストの低減および消費電力の低減を図ることがで
きる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明者は、エラー耐性を有する
データ受信装置では、極端にパケット数が増加し、処理
能力やメモリを圧迫する場合、データを廃棄してもシス
テムとして破綻せず、データを廃棄することで、メモリ
容量、処理能力を抑えてもデータ通信を行うことができ
ることを見出し、本発明をするに至った。

【００２６】すなわち、本発明の骨子は、データ受信装
置にエラー耐性を有する復号部を備えさせ、データ受信
装置あるいはデータ送信装置において、状況に応じてメ
モリ容量あるいは処理能力を上回らないようにデータを
廃棄する制御を行うことである。

【００２７】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。

【００２８】（実施の形態１）実施の形態１では、デー
タ受信装置において、残留しているパケット数に基づい
て、受信したデータを廃棄する制御を行う場合について
説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るデータ
受信装置の構成を示すブロック図である。

【００２９】図１のデータ受信装置のアンテナ１０１に
は、所定の固定タイミング（例えば２０ｍｓおき）で、
無線フレームが入力される。

【００３０】受信無線部１０２は、アンテナ１０１に受
信された無線フレームに対して、増幅、ダウンコンバー
ト等の無線処理を施し、分離部１０３に無線処理後のデ
ータを出力する。

【００３１】分離部１０３は、画像、音声のパケット多
重されたデータを音声パケットと画像パケットに分離し
て誤り検出部１０４に出力し、分離したパケットの数を
残留パケット計測部１０７に報告する。ただし、分離部
１０３は、後述する受信制御部１０８から指示があった
場合には、分離したパケットを誤り検出部１０４に出力
せずに廃棄する。

【００３２】誤り検出部１０４は、メモリを内蔵し、入
力したパケットを保存してからＣＲＣ等により誤り検出
処理を行い、データからシーケンス番号表示ビット、誤
り検出符号等の制御信号を取り除いて画像復号部１０
５、音声復号部１０６に出力する。また、誤り検出部１
０４は、処理したパケット数を残留パケット計測部１０
７に報告する。

【００３３】画像復号部１０５は、エラー耐性を持ち、
入力した画像データを復号して画像出力端子に出力す
る。音声復号部１０６は、エラー耐性を持ち、入力した
音声データを復号して音声出力端子に出力する。

【００３４】残留パケット計測部１０７は、前回計測時
に誤り検出部１０４に残っている未復号のパケットの数
（以下、「残留パケット数」という、初回の残留パケッ
ト数は０）に、分離部１０３にて分離されたパケット数
を加算し、誤り検出部１０４にて処理されたパケット数
を減算することにより、現在の誤り検出部１０４に残っ
ている残留パケット数を計測する。そして、残留パケッ
ト計測部１０７は、計測した残留パケット数を受信制御
部１０８に報告する。

【００３５】受信制御部１０８は、残留パケット数が所
定の閾値を超えた場合、分離部１０３に対して、分離し
たパケットを誤り検出部１０４に出力させずに廃棄させ
る制御を行う。

【００３６】次に、図１に示したデータ受信装置に受信
された信号の流れについて説明する。

【００３７】アンテナ１０１に受信された無線フレーム
は、受信無線部１０２にて無線処理され、分離部１０３
にて音声パケットと画像パケットに分離される。音声パ
ケットおよび画像パケットは誤り検出部１０４のメモリ
に一旦保存された後、誤り検出処理され、制御信号を取
り除かれる。そいて、画像パケットは画像復号部１０５
にて復号され、音声パケットは音声復号部１０６にて復
号される。

【００３８】ここで、データ受信装置に受信される無線
フレームのパケット数が、誤り検出部１０４の処理能力
を超える場合、誤り検出部１０４のメモリに残留するパ
ケットの数が増加していく。残留パケット計測部１０７
は、残留パケット数を随時計測し、受信制御部１０８
は、残留パケット数が所定の閾値を超えているか否かを
監視する。そして、残留パケット数が所定の閾値を超え
ると、受信制御部１０８の指示によって、分離部１０３
にて分離されたパケットは廃棄される。

【００３９】この際、画像復号部１０５および音声復号
部１０６がエラー耐性を持っているので、廃棄によりデ
ータ欠落が発生しても問題は生じず、データ通信を継続
することができる。

【００４０】その後、誤り検出部１０４における処理が
為され、残留パケット数が閾値を下回った場合、分離部
１０３は分離したパケットを誤り検出部１０４に出力す
ることを再開する。

【００４１】このように、データ受信装置にエラー耐性
を有する復号部を備えさせ、残留するパケット数がメモ
リ容量を超えそうになった場合にデータを廃棄すること
により、メモリ容量、処理能力を抑えてもデータ通信を
行うことができ、コストの低減および消費電力の低減を
図ることができる。

【００４２】なお、本実施の形態では、分離した後のパ
ケットを廃棄する場合について説明したが、本発明はこ
れに限られず、無線フレームの受信を停止することによ
ってデータを廃棄することもできる。

【００４３】また、本実施の形態では、メディアの種類
によらず一括してパケットを廃棄する場合について説明
したが、本発明はこれに限られず、画像または音声の優
先順位をつけておき、優先順位の低いパケットから廃棄
するようにしてもよい。この場合、分離部１０３が、残
留パケットを優先度と対応付けてメモリに格納し、残留
パケット数がある一定値を越えると、優先度が低いパケ
ットから廃棄していく。

【００４４】（実施の形態２）実施の形態２では、デー
タ送信装置において、生成パケット数により送信量決定
する場合について説明する。図２は、本発明の実施の形
態２に係るデータ送信装置の構成を示すブロック図であ
る。

【００４５】ここで、データ送信装置は、通信相手の能
力によりパケットサイズ（データ受信装置が受信可能な
１パケットあたりのデータの最大値）を制限しなければ
ならない。送信データ量が一定の場合、パケットサイズ
が小さくなるほど生成されるパケット数は増大する。し
かし、回線リソース等により、データ送信装置が単位時
間に送信できるパケット数の上限は決まってしまう。し
たがって、パケットサイズを小さくしなければならない
場合には送信データ量を制限しなければならない。

【００４６】なお、送信データ量を制御するとは、例え
ば、音声データのように一定周期でデータを送信しなけ
ればならないものであれば、パケット生成数が所定の閾
値を超えた場合にデータを廃棄することが挙げられ、映
像データのように一定周期でデータを送信しなくてもよ
いものであれば、送信可能な伝送レートに合わせて符号
化レータを下げることが挙げられる。

【００４７】通信制御部２０１は、予め通信相手のデー
タ受信装置と初期の能力交換を行い、パケットサイズや
パケット生成方式及びパケット伝送方法を決定する（以
下、パケット生成方式及びパケット伝送方法を「送信モ
ード」という）。そして、通信制御部２０１は、パケッ
トサイズと送信モードを送信制御部２０２及び多重化部
２０６に出力する。

【００４８】送信制御部２０２は、予めメモリ等に記憶
しておいたテーブルを参照し、パケットサイズと送信モ
ードに基づいて固定間隔で送信可能なデータ量を算出
し、画像符号化部２０３、音声符号化部２０４及びパケ
ット構成部２０５に通知する。

【００４９】画像符号化部２０３は、送信制御部２０２
から入力したデータ量に合わせて、画像入力端子から入
力した情報を符号化して画像データを生成しパケット構
成部２０５に出力する。音声符号化部２０４は、送信制
御部２０２から入力したデータ量に合わせて、音声入力
端子から入力した情報を符号化して音声データを生成し
パケット構成部２０５に出力する。

【００５０】パケット構成部２０５は、送信制御部２０
２から入力したデータ量に基づく通信相手の受信可能な
パケットサイズに合わせて、画像符号化部２０３及び音
声符号化部２０４から出力されたデータに誤り検出符号
やシーケンス番号等を付与しパケットを構成する。

【００５１】多重化部２０６は、通信制御部２０１から
入力したパケットサイズと送信モードに基づいて、パケ
ット構成部２０５から出力されたパケットを固定の間隔
（例えば２０ｍｓ単位）に多重して、無線送信部２０７
に出力する。無線送信部２０７は、多重化部２０６から
出力されたパケットに対して増幅、アップコンバート等
の無線処理を施し、無線処理後の無線フレームをアンテ
ナ２０８から無線送信する。

【００５２】データ送信装置がデータ量の制御によっ
て、一部データを廃棄して送信したり符号化レートを落
として送信しても通信相手のデータ受信装置はエラー耐
性を有する復号部を持っているので、受信したデータを
復号することができ、データ通信を継続することができ
る。

【００５３】このように、データ送信装置において、通
信に先立ち相手装置と受信処理能力に関する能力交換を
実施し、相手端末の受信処理能力に合わせて送信データ
量を制御することにより、データ受信装置のメモリ容
量、処理能力を抑えてもデータ通信を行うことができ、
コストの低減および消費電力の低減を図ることができ
る。

【００５４】なお、本実施の形態では、パケットサイズ
や送信モードの決定を初期の能力交換時に行ったが、本
発明はこれに限られず、実施の形態１の残留パケット数
との関係からこれらを算出することもでき、通信が開始
された後にこれらを変更することもできる。

【００５５】また、上記各実施の形態では、装置が無線
の通信システムに適用される場合について説明したが、
本発明は有線の通信システムに適用することもできる。

【００５６】また、本発明はソフトウェアとして実施す
ることも可能である。例えば、データの受信を行うプロ
グラムを予めＲＯＭ（Read Only Memory）に格納してお
き、そのプログラムをＣＰＵ（Central Processor Uni
t）によって動作させるようにしてもよい。データの受
信を行うプログラムをコンピュータで読み取り可能な記
録媒体に格納し、記録媒体に格納されたプログラムをコ
ンピュータのＲＡＭ（Random Access Memory）に記録し
て、コンピュータをそのプログラムに従って動作させる
ようにしてもよい。このような場合においても、各実施
の形態と同様の作用および効果を呈する。

【００５７】また、データの受信を行うプログラムをサ
ーバに格納し、サーバに格納されたプログラムをクライ
アントからの要求に応じてクライアントに送信して、ク
ライアント上でそのプログラムを実行させてもよい。こ
のような場合においても、各実施の形態と同様の作用お
よび効果を呈する。

【００５８】また、移動体通信システム等のようなディ
ジタル通信システムに適用するために、上記各実施の形
態の装置を基地局装置あるいは通信端末装置に搭載する
こともできる。このような場合においても、各実施の形
態と同様の作用および効果を呈する。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
データ受信装置のメモリ容量、処理能力を抑えてもデー
タ通信を行うことができ、コストの低減および消費電力
の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るデータ受信装置の
構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態２に係るデータ送信装置の
構成を示すブロック図

【符号の説明】

１０３ 分離部 １０４ 誤り検出部 １０５ 画像復号部 １０６ 音声復号部 １０７ 残留パケット計測部 １０８ 受信制御部 ２０１ 通信制御部 ２０２ 送信制御部 ２０３ 画像符号化部 ２０４ 音声符号化部 ２０５ パケット構成部 ２０６ 多重化部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パケット化されたデータを受信する受信
   手段と、受信されたデータを順次復号するエラー耐性機
   能付復号手段と、未復号パケットの数を算出するパケッ
   ト数計測手段と、未復号パケットの数が予め設定された
   閾値を超えた場合に前記受信手段に対して受信したパケ
   ットの廃棄を指示する受信制御手段とを具備することを
   特徴とするデータ受信装置。
2. 【請求項２】 受信手段は、パケットの種類によって優
   先順位をつけておき、優先順位の低いパケットを廃棄す
   ることを特徴とする請求項１記載のデータ受信装置。
3. 【請求項３】 通信に先立ち相手装置と受信処理能力に
   関する能力交換を実施し、相手端末の受信処理能力に合
   わせて送信データのパケットサイズを決定する通信制御
   手段と、単位時間あたりの送信パケット数とパケットサ
   イズに基づいて送信データ量を制御する送信制御手段
   と、この送信制御手段の制御に基づく送信データ量に合
   わせて情報を符号化してデータを生成する符号化手段
   と、前記通信制御手段にて決定されたパケットサイズで
   データをパケット化して送信する送信手段とを具備する
   ことを特徴とするデータ送信装置。
4. 【請求項４】 制御手段は、単位時間あたりのパケット
   処理量、パケット生成方式及びパケット伝送方法により
   送信データ量を算出することを特徴とする請求項３記載
   のデータ送信装置。
5. 【請求項５】 制御手段は、相手受信装置の未復号パケ
   ットの数と単位時間あたりのパケット処理量、パケット
   生成方式及びパケット伝送方法により送信データ量を算
   出することを特徴とする請求項３記載のデータ送信装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１又は請求項２記載のデータ受信
   装置と請求項３から請求項５のいずれかに記載のデータ
   送信装置の少なくとも１つを具備することを特徴とする
   基地局装置。
7. 【請求項７】 請求項１又は請求項２記載のデータ受信
   装置と請求項３から請求項５のいずれかに記載のデータ
   送信装置の少なくとも１つを具備することを特徴とする
   通信端末装置。
8. 【請求項８】 コンピュータをパケット化されたデータ
   を受信する受信手段と、受信されたデータを順次復号す
   るエラー耐性機能付復号手段、未復号パケットの数を算
   出するパケット数計測手段、未復号パケットの数が予め
   設定された閾値を超えた場合に前記受信手段に対して受
   信したパケットの廃棄を指示する受信制御手段、として
   機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とす
   る読み取り可能な記録媒体。
9. 【請求項９】 コンピュータを通信に先立ち相手装置と
   受信処理能力に関する能力交換を実施して前記相手端末
   の受信処理能力に合わせて送信データのパケットサイズ
   を決定する通信制御手段、単位時間あたりの送信パケッ
   ト数とパケットサイズに基づいて送信データ量を制御す
   る送信制御手段、この送信制御手段の制御に基づく送信
   データ量に合わせて情報を符号化してデータを生成する
   符号化手段、前記通信制御手段にて決定されたパケット
   サイズでデータをパケット化して送信する送信手段、と
   して機能させるためのプログラムを記録したことを特徴
   とする読み取り可能な記録媒体。
10. 【請求項１０】 エラー耐性を有するデータ受信装置
    が、未復号パケットの数がメモリ容量を超えそうになっ
    た場合にデータを廃棄することを特徴とするデータ通信
    方法。
11. 【請求項１１】 データ送信装置が、通信に先立ち相手
    装置と受信処理能力に関する能力交換を実施し、相手端
    末の受信処理能力に合わせて送信データ量を制御するこ
    とを特徴とするデータ通信方法。