JP2004320084A

JP2004320084A - Stream data transmission apparatus

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Publication number: JP2004320084A
Application number: JP2003107134A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Azuma; 人司東; Tomonobu Tomaru; 知信戸丸
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: JP3650770B2; WO2004091147A1

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To assign a transmission right so that the transmission of stream data can be performed with high quality within a TXOP period. <P>SOLUTION: The stream data transmission apparatus 32 includes a stream selecting section 56 for determining the stream data to which a transmission right is assigned next on the basis of the bands required by each of a plurality of stream data 66 and the number of times at which transmission is tried for the stream data 66, and a transmission section 60 for transmitting the plurality of stream data by dynamically switching the data according to the transmission right determined by the stream selecting section 56. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の通信機が１つのネットワーク経路を時分割で共用するネットワークにおける送信機制御に関するものであり、特に、ＩＥＥＥ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１無線通信方式に従って動作するストリームデータ送信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータネットワーク等では、パケット通信方式と呼ばれる通信方式によってパケットの送受信が行なわれている。昨今では、例えば家庭内ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等において、無線を利用したネットワークを構築する需要が高まっている。無線ＬＡＮは、ケーブル等の配線を設置する必要がない為、ＬＡＮに接続される端末の移動の自由度が増大するという利点を有している。
【０００３】
無線ＬＡＮの標準規格としては、ＩＥＥＥ８０２．１１無線通信方式（ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１１，１９９９Ｅｄｉｔｉｏｎに準拠する方式）が存在している。
【０００４】
無線ＬＡＮ等のネットワークにおいては、ネットワークに接続される複数の通信機は、パケットの送受信に関して、１つのネットワーク経路を時分割で共用していることになる。この様なシステムでは、送信機が獲得又は与えられる送信権の管理方法によって、帯域利用の効率が大きく変化することになる。
【０００５】
例えば映像、音声等のストリームデータを、無線ＬＡＮを介して送受信する様な場合、送信権の管理を的確に行なわないと、受信側において映像のコマ落ちや映像の乱れ、音声の途切れ等が生じることが考えられる。そこで、ＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙＯｆＳｅｒｖｉｃｅ）を考慮した規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１のＴＧｅ（ＴａｓｋＧｒｏｕｐＥ）で策定している規格が提案されている。
【０００６】
ＴＧｅで策定されている規格では、特定の通信ネットワーク内に、送信権の管理を行なう制御機を設けることが規定されている。この規定によれば、送信機は自己が送信しようとするストリームデータ毎に送信要求を行なう。すなわち、複数のストリームデータを送信する場合にも、ストリームデータ毎に送信要求を行なう。
【０００７】
制御機は、通信ネットワーク内において、複数の送信機からのストリームデータ送信要求を受け、各送信機ごとにストリームデータを送信するのに必要な合計時間を計算して、その結果に従い送信権を与えるためのスケジューリングを行なう。つまり、一つの送信機から複数のストリームデータ送信要求が出されているときは、その合計時間を計算してスケジューリングを行なう。制御機は、このスケジューリングに基づいて、送信権を付与することを示すＣＦ−ＰＯＬＬと呼ばれるパケットを各送信機に対して送信する。
【０００８】
送信機は、制御機からＣＦ−ＰＯＬＬを与えられた時にのみデータの送信が許され、また、データの送信は、ＣＦ−ＰＯＬＬで示されたＴＸＯＰと呼ばれる期間内に限定されることになる。ストリームデータ送信要求には、パケットを送信する物理伝送速度、ストリームデータの寿命時間、ストリームデータが必要とする映像、音声の帯域、伝送状態の変化による再送分の帯域等が含まれ、制御機は上記の情報を用いて要求されるストリームデータの送信にかかる時間を考慮してＴＸＯＰ期間を送信機に与えるスケジューリングをおこなう。
【０００９】
ストリームデータの寿命とは、ストリームデータが送信機に入力されてから、受信機において正しく受信され、受信機にて再生されるまでの時間を示し、寿命が尽きたストリームデータは破棄される。ストリームデータが破棄された場合、受信機側では映像データが欠落しているので、再生映像に乱れを生じる結果となる。
【００１０】
以上の様に、ＴＧｅで策定されている規格によれば、制御機のスケジューリングに従って各送信機に対して送信権の付与が行なわれるので、各送信機におけるデータ送信の緊急度等に応じて、より的確に通信帯域を利用することが可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ＩＥＥＥ８０２．１１のＴＧｅで２００２年１１月に採択されたＩＥＥＥ８０２．１１ｅ／Ｄ４．０のドキュメントでは、制御機から与えられたＴＸＯＰ期間内で、送信機がどの順番にて複数のストリームデータのパケットを送信するかは規定されていない。
【００１２】
また、制御機はストリームデータの送信にかかるだけの時間をＴＸＯＰ期間として与えることを保証するが、どのくらいのＴＸＯＰ期間をいつ制御機から与えられるかの情報を送信機が制御機から獲得する手段が無い。
【００１３】
一般に、送信機に入力されたストリームデータはストリームデータ毎のバッファに保存され、ストリームデータが受信機にて正しく受信されるか、保存されているストリームデータの寿命が尽きるまで蓄えられる。ストリームデータの入力時間間隔より短い時間間隔でストリームデータが送信される状態ではある時点でバッファは空になる。逆に、ストリームデータの入力時間間隔より長い時間間隔で送信が行なわれる状態が続くとバッファはフルの状態になりストリームデータが送信されること無く破棄されることになる。このことから、送信機が与えられたＴＸＯＰ期間内でどの様な順番でどのストリームデータに送信権を与えるかの割当てを的確に行なわないと、入力されたストリームデータが破棄されることとなり、受信機において品質の良い映像、音声を再生できなくなる問題が生じる。
【００１４】
一方、無線を用いたネットワークにおいては、伝送状態が悪くなり送信パケットが受信機に正しく受信されないことが続くことがあり得る。この場合も同様に、バッファがフルの状態になり、ストリームデータが送信されること無く破棄されることになる。
【００１５】
複数のストリームデータを送信する際の従来の技術の問題点について、図１を参照して説明する。図１に示す方法は、あるストリームデータの送信をそのストリームデータに割当てられたバッファが空になるまで続け、空になった時点で別のストリームデータに切替えるというものである。この例では、３つのバッファを用いてそれぞれ別々のストリームデータＡ、Ｂ、Ｃを送信するものとする。
【００１６】
図１を参照して、ＣＦ−ＰＯＬＬを受けたことにより、この送信機に与えられた送信権の時間（Ｔ）が決まる。この方法では、まずストリームデータＡのバッファが空になるまでストリームデータＡを送信する。そして、ストリームデータＡのバッファが空になった時点でストリームデータＢの送信を開始する。同様にして、ストリームデータＢのバッファが空になった時点でストリームデータＣの送信を開始する。
【００１７】
しかし、この方法では次の様な問題が生じる。例えば、通信機がＣＦ−ＰＯＬＬを受信した後、ストリームデータＡの送信を開始したものとする。そして、仮にこのストリームデータＡを受信する受信機との間での伝送状態が悪化すると、ストリームデータの再送などの処理が頻繁に生じる。すなわちこの場合、ストリームデータＡの送信には通常よりも時間が余計にかかる。その結果、ストリームデータＡのためのバッファが空になることがなくなり、図２に示す様に、送信権の全てをストリームデータＡの送信が占有し、別のストリームデータにＢ及びＣに送信権が与えられることはない。
【００１８】
こうした状態が続くと、ストリームデータＡ以外のストリームデータ（ストリームデータＢ，Ｃ）のバッファがフルとなってしまう。その結果、ストリームデータＢ、Ｃのパケットは送信されることなく破棄される。すなわち、ストリームデータＡ以外のストリームデータの受信機では映像等の再生に乱れが生じる。
【００１９】
この様にストリームデータＡの受信機との伝送状態が悪くなったことにより、ストリームデータＡ以外の、伝送状態の良い受信機の再生映像が乱れてしまうことは許されない。これは、ＱｏＳの根幹に関わる大きな問題である。
【００２０】
こうした問題は、これ以外の場合、たとえば新たなストリームデータの参入があった場合、ストリームデータの帯域が変化した場合、などにも生じ得る。
【００２１】
それ故に、本発明の目的は、送信権期間を制御する制御機から与えられたＴＸＯＰ期間内で、ストリームデータの送信が高品質に行なわれる様に、送信権を割当てるストリームデータを決定することができるストリームデータ送信装置を提供することである。
【００２２】
この発明の他の目的は、送信権期間を制御する制御機から与えられたＴＸＯＰ期間内で、ストリームデータの送信が高品質に行なわれる様に、送信権を割当てるストリームデータを高速に決定することができるストリームデータ送信装置を提供することである。
【００２３】
この発明のさらに他の目的は、送信権期間を制御する制御機から与えられたＴＸＯＰ期間内で、ストリームデータの送信が高品質に行なわれる様に、送信権を割当てるストリームデータを高速に決定することができる、簡単な回路構成のストリームデータ送信装置を提供することである。
【００２４】
この発明の他の目的は、送信権期間を制御する制御機から与えられたＴＸＯＰ期間内で、複数のストリームデータの送信がいずれも高品質に行なわれる様に、送信権を割当てるストリームデータを高速に決定することができる、簡単な回路構成のストリームデータ送信装置を提供することである。
【００２５】
この発明の他の目的は、送信権期間を制御する制御機から与えられたＴＸＯＰ期間内で、ストリームデータの伝送状態が変化したときでも、ストリームデータの送信が高品質に行なわれる様に、送信権を割当てるストリームデータを決定することができるストリームデータ送信装置を提供することである。
【００２６】
この発明のさらに他の目的は、送信権期間を制御する制御機から与えられたＴＸＯＰ期間内で、ストリームデータの帯域が変化したときでも、ストリームデータの送信が高品質に行なわれる様に、送信権を割当てるストリームデータを決定することができるストリームデータ送信装置を提供することである。
【００２７】
この発明のさらに他の目的は、送信権期間を制御する制御機から与えられたＴＸＯＰ期間内で、新たなストリームデータの参入があったときでも、ストリームデータの送信が高品質に行なわれる様に、送信権を割当てるストリームデータを決定することができるストリームデータ送信装置を提供することである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の実施の形態にかかるストリームデータ送信装置は、複数のストリームデータを時分割で送信するストリームデータ送信装置であって、複数のストリームデータがそれぞれ必要とする帯域と、複数のストリームデータについて送信を試みた回数とに基づいて、次に送信権を割当てるストリームデータを決定するための手段と、決定するための手段により決定された送信権に従って、複数のストリームデータを動的に切替えて送信するための手段とを含む。
【００２９】
ストリームデータが必要とする帯域と、送信を試みた回数とに基づいて送信権を決定しているので、ストリームデータ間における送信頻度に大きな変動が生じない様にできる。仮に伝送状態の悪いストリームデータが発生したとしても、伝送状態のよいストリームデータの伝送に悪影響を及ぼすことはない。
【００３０】
好ましくは、決定するための手段は、複数のストリームデータに対して、それぞれ必要とする帯域により決定されるストリームポイントを設定するための手段と、複数のストリームデータの各々について、送信するための手段が送信を試みるごとに、対応のストリームポイントを累積していくための手段と、累積されたストリームポイントに基づいて、次の送信権を割当てるストリームデータを選択するための手段とを含む。
【００３１】
各ストリームデータの帯域に従ってストリームポイントなるものを定義する。このストリームポイントによって、各ストリームデータの送信頻度を制御する。各ストリームデータの送信を試みた回数分だけストリームポイントを累積する。つまりあるストリームデータを送信した場合には、そのストリームデータに設定されたストリームポイントを累積ストリームポイントに加算する。あるストリームデータの送信を試みた時点でバッファが空であっても、そのストリームデータに設定されたストリームポイントを累積ストリームポイントに加算する。ストリームデータの送信頻度を守りつつ、可能な限りストリームデータパケットを分散して代わる代わる送信されるので、制御機がストリームデータ送信要求通りにＴＸＯＰを与えてくれている状態ではパケットの寿命が尽きることがない。ＴＸＯＰを与えられてから割り算を使用することがないので、回路が簡単化、小規模化され、送信するストリームデータを決定するまでの時間も短くて済む。
【００３２】
さらに好ましくは、ストリームポイントを設定するための手段は、複数のストリームデータがそれぞれ必要とする帯域に関する情報を獲得するための手段と、複数のストリームデータの各々に対して、必要な帯域の広さの関数としてストリームポイントを割当てるための手段とを含む。
【００３３】
たとえば、ストリームポイントは各ストリームデータが必要とする帯域が大きいほど小さい値を設定すればよい。この場合には帯域の大きなものに優先して送信権が割当てられるので、帯域の大きなストリームデータの再生に支障が生じるおそれが少ない。
【００３４】
割当てるための手段は、複数のストリームデータに必要な帯域の逆数の比を算出するための手段と、複数のストリームデータに、それぞれ算出するための手段により算出された比をストリームポイントとして設定するための手段とを含んでもよい。
【００３５】
例えばストリームデータＡが１２Ｍｂｐｓの映像帯域、ストリームデータＢ及びＣがそれぞれ６Ｍｂｐｓの映像帯域とした場合、逆数の比（Ａ：Ｂ：Ｃ）は１：２：２となる。この値がストリームポイントとなる。
【００３６】
好ましくは、ストリームデータ送信装置は、所定の条件の成立を検出するための検出手段と、検出手段が所定の条件の成立を検出したことに応答して、ストリームポイントを累積していく手段により累積されている累積ストリームポイントの値を所定の方法により再設定するための手段とをさらに含む。
【００３７】
検出手段は、ストリームデータの参入を検出するための手段を含んでもよい。検出手段は、所定の条件の成立を検出したことに応答して、ストリームポイントを割当てるための手段を動作させるための手段をさらに含んでもよい。
【００３８】
好ましくは、検出手段は、ストリームデータの参入を検出するための手段を含み、再設定するための手段は、検出手段がストリームデータの参入を検出したことに応答して、参入したストリームデータの累積ストリームポイントを、その時点におけるストリームデータの中で予め定める条件を満足する累積ストリームポイントの値と等しい値に設定するための手段を含む。
【００３９】
参入してきたストリームデータの値が、他の累積ストリームポイントと大きく異なることがないので、このストリームデータのみに一定期間送信権が連続して与えられるというおそれが少なくて済む。
【００４０】
好ましくは、再設定するための手段は、全てのストリームデータの累積ストリームポイントを予め定める値に再設定するための手段を含んでもよい。そして、好ましくは、この予め定める値は０である。
【００４１】
こうすることにより、すべてのストリームデータの送信が初期状態から再開される。参入してきたストリームデータのみが一定期間連続して送信されてしまい、送信頻度の比が保たれないという問題が生じることはない。また、累積ストリームの設定処理が簡単なので、処理時間を短く、かつ回路を小規模化することが可能である。
【００４２】
好ましくは、検出手段は、ストリームポイントを累積していく手段により累積される累積ストリームポイントのオーバフローを検出するための手段を含む。
【００４３】
好ましくは、再設定するための手段は、検出手段が累積ストリームポイントのオーバフローを検出したことに応答して、全ストリームデータの累積ストリームポイントを、それぞれその時点での値から予め定められた条件を満足する累積ストリームポイントの値を減算したものに再設定するための手段を含む。
【００４４】
好ましくは、予め定められた条件を満足する累積ストリームポイントは、累積ストリームポイントの中の最小の値を持つものである。
【００４５】
再設定するための手段は、検出手段が累積ストリームポイントのオーバフローを検出したことに応答して、全ストリームデータの累積ストリームポイントを予め定められた値に再設定するための手段を含んでもよい。この予め定められた値は０であってもよい。
【００４６】
オーバフローが生ずると、オーバフローの生じた累積ストリームポイントの値は０に近い値にもどってしまうため、この累積ストリームポイントに対応するストリームデータだけが連続して送信されるおそれがある。しかしオーバフローが生じたときに累積ストリームポイントの値を再設定することにより、そうした問題を回避できる。
【００４７】
好ましくは、ストリームデータ送信装置はさらに、所定の条件の成立を検出するための検出手段と、検出手段が所定の条件の成立を検出したことに応答して、複数のストリームデータのストリームポイントを所定の方法により再設定するための手段をさらに含む。
【００４８】
検出手段は、各ストリームデータの伝送状態の変化を検出するための手段を含んでもよい。再設定するための手段は、検出手段がストリームデータの伝送状態の変化を検出したことに応答して、伝送状態が悪化しているストリームデータのストリームポイントを、より小さな値に再設定するための手段を含んでもよい。
【００４９】
あるストリームデータの伝送状態が悪化していることが検出された場合、対応のストリームポイントを小さな値に再設定することで、そのストリームデータが送信される頻度が増加する。一方、他のストリームデータについては、それぞれのストリームポイントに従って更新される累積ストリームポイントに従って送信されるので送信頻度が極端に減ることはない。そのため、伝送状態のよいストリームデータの再生状態に与える悪影響を小さく抑えながら、伝送状態の悪化を防止することができる。
【００５０】
検出手段は、各ストリームデータの必要とする帯域の変化を検出するための手段を含んでもよい。再設定するための手段は、検出手段が各ストリームデータの必要とする帯域の変化を検出したことに応答して、各ストリームデータのストリームポイントを、各ストリームデータがそれぞれ必要とする帯域の広さの関数として定まる値に再設定するための手段を含んでもよい。
【００５１】
帯域が変化することで、ストリームデータの送信頻度についても再設定される。例えばストリームデータの映像品質が上がり、必要となる帯域が変化した場合にも、各ストリームデータの送信頻度の比率を適正に保ち、安定した再生映像を各受信機にて獲得することが可能となる。
【００５２】
好ましくは、選択するための手段は、累積されたストリームポイントが予め定められた条件を満足するものを選択して、対応するストリームデータに送信権を割当てるための手段を含む。
【００５３】
決定するための手段は、予め定められた条件を満足する累積ストリームポイントが複数存在する時、当該複数の累積ストリームポイントに対応する複数のストリームデータの中から、所定の基準に従って次の送信権を与えるストリームデータを選択するための選択手段をさらに含んでもよい。
【００５４】
好ましくは、選択手段は、ストリームデータ送信要求の発生した順にストリームデータに送信権を与えるための手段を含む。
【００５５】
これは簡単な論理で実現できるので、回路規模又はソフトウェア規模を小さくすることができる。
【００５６】
選択手段は、伝送状態の悪化しているストリームデータに優先的に送信権を与えるための手段を含んでもよい。
【００５７】
伝送状態の悪化しているストリームデータほど早く送信されることになる。伝送状態が悪化し再送が行なわれた時、再送されたストリームデータのパケットは通常送信のパケットより寿命が尽きる時刻が迫っているので、再送の生じているストリームデータほど寿命が尽きて受信機で再生映像が乱れる可能性が大きい。従って再送が生じているストリームデータほど早く送信することが望ましく、受信機での再生映像が乱れる可能性を低くすることが可能となる。
【００５８】
又は、選択手段は、寿命が短いストリームデータに優先的に送信権を与えるための手段を含んでもよい。
【００５９】
寿命が短い為に寿命が尽きる可能性の高いストリームデータほど早く送信されることになる。寿命が尽きてストリームデータが破棄されることによって受信機の再生映像が乱れる可能性を低くすることが可能である。
【００６０】
この発明の第２の局面にかかるストリームデータ送信装置は、複数のストリームデータを時分割で送信するストリームデータ送信装置であって、各ストリームデータに送信権を割当てた累積回数に基づいて、次の送信権を与えるストリームデータを決定するための手段と、決定された送信権に従って、複数のストリームデータを動的に切替えて送信するための手段とを含む。
【００６１】
ストリームデータに送信権を割当てた累積回数に基づいて送信権を決定しているので、ストリームデータ間における送信頻度に大きな変動が生じない様にできる。仮に伝送状態の悪いストリームデータが発生したとしても、伝送状態のよいストリームデータの伝送に悪影響を及ぼすことはない。
【００６２】
好ましくは、決定するための手段は、通信を制御するための制御機から送信可能期間を与えられたことに応答して、各ストリームデータに送信権を割当てた累積回数に基づいて次の送信権を与えるストリームデータを決定するための手段を含む。
【００６３】
限られた送信可能期間の中で、各ストリームデータの再生品質の低下を防止しながら送信を行なうことができる。
【００６４】
この発明の第３の局面にかかるストリームデータ送信装置は、複数のストリームデータを時分割で送信するストリームデータ送信装置であって、ある一定時間をとったときに帯域の広いストリームデータほど回数が多くなる様に各ストリームデータに送信権を割当てることを特徴とする。
【００６５】
一定時間をとったときに、帯域が大きいストリームデータは多く、帯域が小さいストリームデータは少なく送信されるので、個々のストリームデータの再生品質を落とすことを防止しながら、全てのストリームデータの送信を行なうことができる。
【００６６】
この発明の第４の局面にかかるストリームデータ送信装置は、通信を制御するための制御機から送信可能期間を与えられたことに応答して、送信権の割当てを行なうことを特徴とする。
【００６７】
この発明の第５の局面にかかるストリームデータ送信装置は、送信権期間を制御するための制御機から与えられる送信権期間を時分割して複数のストリームデータを送信するストリームデータ送信装置であって、複数のストリームデータに順番に送信権を割当てるための手段と、送信権に従って、複数のストリームデータを動的に切替えて送信するための手段とを含む。
【００６８】
この発明の第６の局面にかかるストリームデータ送信装置は、送信権期間を時分割して複数のストリームデータを送信するストリームデータ送信装置であって、複数のストリームデータの要求伝送速度に従って送信権を与える時間を割当てるための手段と、送信権に従って、複数のストリームデータを動的に切替えて送信するための手段とを含む。
【００６９】
好ましくは、ストリームデータ送信装置は、送信権期間を制御するための制御機から与えられる送信権期間内で送信権の割当てを行なう。
【００７０】
この発明の第７の局面にかかるストリームデータ送信装置は、送信権期間を制御するための制御機から与えられる送信権期間を時分割して複数のストリームデータを送信するストリームデータ送信装置であって、複数のストリームデータの各々の送信にかかる時間に基づいて、制御機から与えられた送信権期間を各ストリームデータに割当てるための手段と、送信権期間の割当てに従って、複数のストリームデータを動的に切替えて送信するための手段とを含む。
【００７１】
ストリームデータの送信にかかる時間に基づいて、送信権期間を各ストリームに割当て、時分割で動的にストリームデータを切替えて送信する。限られた送信権期間を有効に使って、ストリームデータの各々について良好な再生品質を確保することができる。
【００７２】
【発明の実施の形態】
この様な送信権の割当て方法として、以下の様なものを考えることができる。以下の説明でも、従来技術の説明と同じく、ストリームデータＡ、Ｂ、及びＣを伝送する場合を例にとる。
【００７３】
第１の方法として、図３に示す方法が考えられる。この方法は、全てのストリームデータに順番に送信権を与え、バッファが空となっている状態のストリームデータには送信権を与えずに、次の順番のストリームデータに送信権を与える方法である。すなわち、図３に示す様に、この方法では、送信権のある時間内においてまずストリームデータＡ、Ｂ及びＣに順番に送信権を与える。そして、たとえばストリームデータＢ及びＣのバッファが空になった時点でこれらには送信権を与えず、ストリームデータＡのみに送信権を与える。
【００７４】
この方法によれば、一つの受信機との間の伝送状態が悪化したからといって、別の、伝送状態のよい受信機との間の伝送状態が悪化することはなく、従って送信されるストリームデータの再生品質が劣化することはない。
【００７５】
しかし、この方法にもつぎの様な問題が生じ得る。例えば図４を参照してこの問題について説明する。図４に示す様に、この通信機から送信される３つのストリームデータＡ、Ｂ及びＣのうち、ストリームデータＢ又はＣの、受信機との間の伝送状態が悪化した場合を考える。この場合、ストリームデータＢとＣのバッファが空になる事は無くなる。結果としてストリームＡに送信権が与えられる頻度が低下する。
【００７６】
一般に、送信機に与えられるＴＸＯＰ期間は、送信機が扱う全ストリームデータを送信するのにかかる時間分しかない。ストリームデータＢ又はＣの伝送状態が悪化すると、それらの送信頻度が制御機に要求した頻度より多くなる。そのため、結果としてストリームデータＡに送信権が与えられる頻度が低下する。
【００７７】
この状態が続くと、ストリームデータＡについては、データの入力時間間隔より送信時間頻度が短くなり、バッファがフルの状態におちいってしまう。その結果、ストリームデータＡの受信機では映像等の再生に乱れが生ずる可能性がある。ストリームデータＡ以外の受信機との伝送状態が悪くなったからといって、伝送状態の良いストリームデータＡの受信機の再生映像が乱れてしまう事は、従来の技術と同様に好ましくない。ただしこの場合には、いずれのストリームデータにも必ずある頻度で送信権が割当てられるので、再生に乱れが生じる可能性は従来技術よりも低く、仮に生じても映像等の乱れもより小さくなると思われる。
【００７８】
従来技術を解決するための第２の方法として図５に示す方法も考えられる。この方法は、各ストリームデータの入力頻度又は帯域に従い、送信する時間を割振る方法である。この場合、ストリームデータＡ、Ｂ及びＣをそれぞれ送信するのに要する時間の比を計算し、その比に従って、これらストリームデータに送信権を割当てる時間として、適当な実時間Ｔ１、Ｔ２、及びＴ３を定める。
【００７９】
図５の例で、ストリームデータＡが１２Ｍｂｐｓの映像帯域、ストリームデータＢ及びＣがいずれも６Ｍｂｐｓの映像帯域を持つものとして説明する。この場合、各ストリームデータの物理伝送速度が同じ場合には、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ３＝２：１：１となる。たとえば、４ｍｓｅｃが経過するまではストリームデータＡに送信権を与え、その経過後２ｍｓｅｃが経過するまではストリームデータＢに送信権を与え、さらに最後の２ｍｓｅｃについてはストリームデータＣに送信権を与える事となる。
【００８０】
この方法によって、各ストリームデータには、通算すれば必ずある一定の割合の時間だけ送信権が与えられる。その時間は、ストリームデータの入力頻度又は帯域に従って決められる。そのため、送信に長時間要するストリームデータと、短時間のみでよいストリームデータとについてそれぞれ適切な時間を割当てる事ができる。バッファがフルになったりするおそれは小さくなり、映像が乱れるおそれも小さくなる。
【００８１】
しかし、この方法にもやはり問題がある。それは、データの寿命と入力とのタイミングの関係によっては、データが破棄される可能性があるという事である。
【００８２】
例えば図６に示す様に、ストリームデータＡの割当て時間の開始直後にストリームデータＢのデータの入力があったものとする。たまたま、このときに与えられるＴＸＯＰ期間の全体がストリームデータＡの送信に割当てられたものとし、次のＴＸＯＰ期間の前半がストリームデータＢの送信に、後半がストリームデータＣの送信に、それぞれ割当てられているものとする。
【００８３】
この場合、ストリームデータＡに割当てられた時間が経過しなければストリームデータＢが送信されない。ストリームデータＢに送信権が割当てられるのは、次にこの通信機にＴＸＯＰ期間が割当てられたときである。しかしそのときには、既に以前に入力されたストリームデータＢのデータの寿命が経過し、破棄しなければならなくなる事があり得る。
【００８４】
これは、制御機からいつどの様なＴＸＯＰ期間が与えられるかわからないので、各ストリームデータに適当な実時間を割振る事が非常に困難であるという問題がある事を示している。一般にストリームデータの寿命が尽きる前に送信する為には、送信権を与えるストリームデータを出来るだけ頻繁に切替えて送信する事が有効である。
【００８５】
第３の方法として、図７に示す方法が考えられる。この方法は、各ストリームデータの送信にかかる時間の比を前もって計算し保存しておき、制御機よりＣＦ−ＰＯＬＬを受信する毎に、ＣＦ−ＰＯＬＬにより通知されるＴＸＯＰ期間Ｔの時間情報を各ストリームデータに割当てられた比で分割し、送信権を割当てる実時間を獲得する方法である。割当てた実時間を使ったストリームデータの送信方法は第２の方法と同様である。
【００８６】
例えばストリームデータＡが１２Ｍｂｐｓの映像帯域、ストリームデータＢ及びＣがいずれも６Ｍｂｐｓの映像帯域である場合について考える。各ストリームデータの物理伝送速度が同じ場合には、送信にかかる時間は帯域に比例すると考えられるから、それぞれの送信にかかる時間の比は２：１：１である。従って、図７に示される様にＴＸＯＰ期間Ｔを２：１：１に分割し、ストリームＡ、Ｂ及びＣにそれぞれＴ／２、Ｔ／４及びＴ／４を割当てる。例えば制御機から８ｍｓｅｃのＴＸＯＰ期間を与えられた場合には、ストリームデータＡに４ｍｓｅｃ、ストリームデータＢ及びＣに２ｍｓｅｃを、それぞれ割当てる。
【００８７】
こうする事により、第２の方法と同様の効果を実現できる上、送信権が与えられる前にデータを破棄する事になる可能性は、第２の方法の場合と比較して小さくなる。この方法では、ある一定期間を見れば、帯域の広いストリームデータほど、送信権の割当てられる回数が多くなる。
【００８８】
しかし、この方法においても次の様な問題がある。すなわち、この方法では、あるストリームデータに送信権を割当てる実時間が１パケットの送信にかかる時間より短い場合には、そのストリームデータを送信できなくなるという問題が残る。
【００８９】
図８にその様な例を示す。制御機より２ｍｓｅｃのＴＸＯＰ期間が与えられたものとする。また、ストリームデータＡ、Ｂ、及びＣの送信に要する時間の比が２：１：１であるものとする。この場合、この第３の方法によれば、ストリームデータＡには１ｍｓｅｃ、ストリームデータＢ及びＣに０．５ｍｓｅｃが、それぞれ割当てられる事になる。しかし仮に１パケットの送信に１ｍｓｅｃかかる場合には、ストリームデータＡの送信は可能だが、ストリームデータＢ及びＣの送信は不可能となる。第２の方法では、与えられたＴＸＯＰ期間が１パケットを送信するのに要する時間より小さくない限り、この様な問題は生じない。
【００９０】
また、この方法では、送信権を割振る実時間の計算の時に除算を使用する。一般に除算の計算には時間を要する。従ってこの第３の方法では、制御機よりＴＸＯＰを与えられてから送信するストリームデータを決定するまでに時間がかかってしまい、送信しなければならない時刻に送信が間に合わなくなる問題が生じる事も考えられる。さらに、除算をハードウェア回路で実現すれば回路規模が大きくなり、ソフトウェアで実現する場合にもコード規模が大きくなってしまう問題もある。
【００９１】
［第１の実施の形態］
−基本原理−
以下に、上記の問題を解決する、本発明の第１の実施の形態について説明する。この実施の形態では、各ストリームデータの帯域の広さの関数として、ストリームデータごとにストリームポイントなるものを定義する。この場合の関数は、たとえば全てのストリームデータの帯域の広さの逆数の比をとり、その比の各項の中で、各ストリームデータに対応するものの値をそのストリームデータのストリームポイントとする。そして各ストリームデータを送信するごとに、対応するストリームポイントを累積していく。ストリームポイントの累積値によって、どのストリームデータに送信権を与えるかを決定する。本実施の形態では、ストリームポイントは、ストリームデータごとに決められる値である。
【００９２】
ストリームポイントを決める関数については様々な定義が考えられる。たとえば各ストリームデータが必要とする帯域が広いほどストリームポイントの値が小さくなる様にストリームポイントを定義する。つまり、帯域の広さと、ストリームポイントの絶対値との間に負の相関がある様にする。別の言い方をすれば、ストリームポイントが、帯域の広さの単調減少関数である様にする。前述した様に各ストリームデータが必要とする帯域の逆数の比をストリームポイントとしてもよい。例えばストリームデータＡが１２Ｍｂｐｓの映像帯域、ストリームデータＢ及びＣがそれぞれ６Ｍｂｐｓの映像帯域とした場合、これらの帯域の広さの逆数の比（Ａ：Ｂ：Ｃ）は１：２：２となる。この値をストリームデータＡ，Ｂ及びＣのストリームポイントとする事ができる。
【００９３】
本実施の形態ではさらに、累積ストリームポイントを定義する。本実施の形態では、累積ポイントとは、各ストリームデータの送信を試みた回数分だけストリームポイントを加算したものの事をいう。あるストリームデータを送信した場合には、そのストリームデータに設定されたストリームポイントをそのストリームデータの累積ストリームポイントに加算する。あるストリームデータの送信を試みた時点でバッファが空であっても、そのストリームデータに設定されたストリームポイントを累積ストリームポイントに加算する。
【００９４】
ＴＸＯＰ期間中において送信機が次に送信するストリームデータを決定する時、最小の累積ストリームポイントを求め、それに対応するストリームデータを選択し送信する。
【００９５】
なお、ストリームポイントとして、本実施の形態では正の値に限定して考えている。そして、累積ストリームポイントはストリームポイントを加算していく事により算出される。しかし、ストリームポイントの符号、および累積ストリームポイントの算出方法は単なる設計事項であり、これ以外にも目的に応じて適切にこれらを定める事ができる事は当業者には明らかであろう。また、それらが決定すれば、目的に応じて累積ストリームポイントによる送信権の決定をどの様に行なうかも当業者には容易に決定する事ができる。従って、本明細書において開示したストリームポイントの定義及び累積ストリームポイントの算出方法により、それらの組合せが全て表されているものとする。
【００９６】
−構成−
本発明の実施の一形態に係る送信機を含むシステムの構成について、以下に説明する。図９はこのシステムのネットワーク構成図である。図９を参照して、このシステムは、従来の技術の説明に記載した従来のものと同じ制御機３０と、制御機３０の制御の下で無線媒体を通して通信を行なうネットワークを構成している通信機３２、３４、３６及び３８を含む。以下の説明では通信機３２が送信を行ない、通信機３４，３６及び３８は受信を行なうものとするので、通信機３２を送信機と呼び、通信機３４，３６及び３８をそれぞれ受信機と呼ぶ事にする。
【００９７】
このネットワークでは、無線媒体を共通の通信媒体として使用しており、時分割にてデータパケットを送受信する。
【００９８】
図１１に送信機３２の構成をブロック図形式で示す。図１１を参照して、送信機３２は、制御機３０からのＣＦ−ＰＯＬＬフレーム又は受信機３４、３６、および３８からの送達確認フレームを受信するためのアンテナ６２と、アンテナ６２にて受信したフレームをデータパケットに変換するための第１受信部５８と、第１受信部５８が受信したデータを受け、制御データとして用いて送信機３２の動作を制御するための制御部５２と、制御部５２がＴＸＯＰの開始や終了の管理について用いるタイマ５０とを含む。
【００９９】
制御部５２は、ストリームポイントの計算及び管理、ならびにストリームデータに必要な帯域の計算及び管理も行なう。制御部５２はさらに、ストリームデータの受信機との間の伝送状態も計測及び管理する機能を持つ。この機能は、具体的には、送信したデータパケットに対して受信機からの送達確認が得られないパケット（これを「送信失敗データパケット」と呼ぶ。）の数をカウントする事で実現できる。総送信データパケット数と送信失敗データパケット数とをある時間周期でカウントする事により、その時間周期内でのパケットエラー率を獲得できる。このパケットエラー率があるしきい値より高くなっている状態を伝送状態が悪化している状態として判断できる。
【０１００】
制御部５２はまた、新たなストリームデータの参入の要求を検出し管理する機能を持つ。より具体的には、例えば、制御部５２が、受信機から新たなストリームデータの受信要求パケットがあった事を検出した事に応答して、その要求を満たすストリームデータの送信を開始し、その後の管理を行なう。
【０１０１】
送信機３２はさらに、外部から有線の媒体を介して供給されるストリームデータを受信し、制御部５２にストリーム及び制御データ６６として与えるための第２受信部５４と、制御部５２からストリーム及び送信権制御データ６８を受け、前述した原理に従ってストリームを選択するためのストリーム選択部５６と、ストリーム選択部５６が選択したストリームデータを各受信機に送信するための送信部６０及びアンテナ６４とを含む。ストリームデータの入力は、アンテナ６２を通じて受信する様にしても良い。
【０１０２】
図１２にストリーム選択部５６の内部構成をブロック図形式で示す。図１２を参照して、ストリーム選択部５６は、それぞれ入力されるストリームデータをバッファリングし、保存した上でプロトコル情報を付加して出力するためのバッファ部８０、８２及び８４と、バッファ部８０、８２及び８４のうちの選択されたものの出力を転送するためのローカルバスインタフェース（Ｉ／Ｆ）１１４とを含む。
【０１０３】
ストリーム選択部５６はさらに、ストリームデータを選択する際に使用されるストリームポイント及び累積ストリームポイントを格納するためのストリームデータ選択管理テーブル１１６と、制御部５２等から与えられたストリームポイント制御要求１２２及び１２６に応答して、ストリームデータ選択管理テーブル１１６内のストリームポイント及び累積ストリームポイントを制御する処理を行なうためのストリームデータ選択管理テーブル制御回路１２４とを含む。
【０１０４】
ストリーム選択部５６はさらに、外部から与えられるストリームデータ選択要求に応答し、ストリームデータ選択管理テーブル１１６に格納された情報を参照して、前述したロジックによりストリームデータの選択を行ない、所定のストリームデータを選択する事を示す選択信号を出力するための送信ストリームデータ選択回路１１８を含む。送信ストリームデータ選択回路１１８はまた、ストリーム選択要求１２８を受けた事に応答して、ストリーム管理テーブルの対応する累積ストリームポイントを更新し、次の送信ストリームデータを選択する様に要求するストリームポイント制御要求１２６をストリームデータ選択管理テーブル制御回路１２４に与える機能も備えている。
【０１０５】
ストリーム選択部５６はさらに、送信ストリームデータ選択回路１１８からの選択信号に応答して、バッファ部８０、８２及び８４のうち、選択されたストリームデータに対応するものからストリームデータパケットをローカルバスＩ／Ｆ１１４を介して受取り、図１１に示す送信部６０に与えるための選択ストリームデータ制御回路１２０を含む。選択ストリームデータ制御回路１２０はこのとき、選択されたストリームデータに対応するバッファ部が空であるかどうかを判断し、ストリームデータを送信するかどうかを決定する機能、及びストリームデータの送信が完了した時、及び送信しようとしたストリームデータに対応するバッファ部が空である場合に、直ちに送信ストリームデータ選択回路１１８に対してストリーム選択要求１３０を出す機能を備えている。
【０１０６】
バッファ部８０、８２及び８４はいずれも同様の構成を備えている。例えばバッファ部８０は、入力されたストリームデータ９０を一旦蓄えるためのメモリ９６と、ストリームデータのプロトコルの付加情報を生成するためのプロトコル付加情報生成回路９８と、メモリ９６に蓄えられたストリームデータと、プロトコル付加情報生成回路９８からのプロトコルの付加情報とを一つのデータパケットにまとめて記憶するための混合回路１０８とを含む。データパケットは、送信が成功するか寿命が尽きるまで混合回路１０８に待ち行列として保存される。
【０１０７】
バッファ部８２及び８４も同様の構成を持つ。バッファ部８２は、ストリームデータ９２についてのもので、メモリ１００、プロトコル付加情報生成回路１０２、及び混合回路１１０を含む。バッファ部８４はストリームデータ９４についてのもので、メモリ１０４、プロトコル付加情報生成回路１０６、及び混合回路１１２を含む。
【０１０８】
図１３に、図１２に示すストリーム選択部５６が行なう送信権の割当を実現するための手順をフローチャート形式で示す。この手順は、プログラムで実現する事も、純粋なハードウェアで実現する事も、またハードウェアとファームウェアとで実現する事もできる。
【０１０９】
図１３に示される手順は、制御機３０からのＣＦ−ＰＯＬＬによって、送信機３２にＴＸＯＰが与えられた時点から開始される。まずステップ（以下単に「Ｓ」と記載する。）１において新しいストリームデータの参入があるかどうかを判定する。新しいストリームデータの参入があれば制御はＳ２に進み、さもなければ制御はＳ３に進む。
【０１１０】
Ｓ２では、新しいストリームの参入があったときの処理が行なわれる。Ｓ２で行なわれる手順の詳細を図１４にフローチャート形式で示す。図１４を参照して、まずＳ１４において、全てのストリームデータの必要な帯域の最小公倍数を求める。Ｓ１５において、Ｓ１４で求められた最小公倍数を各ストリームデータの帯域で割る事により、各ストリームデータのストリームポイントを算出する。続いてＳ１６において、各ストリームデータに対する累積ストリームポイントを０に再設定する。この処理は、各ストリームデータの帯域の広さの逆数の比を算出し、それをストリームポイントとして設定するのと同じ事である。以上でこの新ストリームの参入処理は終了し制御は図１３のＳ３に進む。
【０１１１】
再び図１３を参照して、Ｓ３では、各ストリームデータのストリームポイントを変更する必要があるかないかを判定する。ストリームポイントを変更する必要がある場合には制御はＳ４に進み、さもなければ制御はＳ５に進む。
【０１１２】
Ｓ４では、各ストリームデータのストリームポイントを変更する。Ｓ４の後、制御はＳ５に進む。
【０１１３】
Ｓ４でストリームポイントを変更する際の基準となるものの例としては、ストリームデータを送信する際の、受信機との間の伝送状態が考えられる。伝送状態の悪化しているストリームデータは、再送の為により多くの送信頻度を必要とする。本実施の形態の装置では、その為には伝送状態が悪化しているストリームポイントを小さくすればよい。ストリームポイントが小さくなると、累積ストリームポイントの増加速度が他と比較して小さくなる。本実施の形態では、累積ストリームポイントが最も小さなストリームデータに送信権を与える様にしているので、この結果そのストリームデータの送信頻度は上がり、伝送状態が悪くてもストリームデータを送信する事ができる。
【０１１４】
この状態が続くと、伝送状態が良い他のストリームデータの送信が待たされる事となり、ストリームデータの寿命が尽きて受信機での再生映像が乱れる可能性が増加するので注意が必要である。もっとも、伝送状態が良いストリームデータの寿命が例えば１ｓｅｃと長い場合には、上記の調整を数１００ｍｓｅｃの間行なう事により、一時的にであっても伝送状態の悪いストリームデータの送信頻度を増加させる事によりどの受信機の再生映像にも乱れを生じさせない調整も可能となる。
【０１１５】
本実施の形態では、逆に伝送状態の良いストリームデータのストリームポイントを大きくしても同様の効果が得られる。
【０１１６】
ストリームポイントを変更する別の基準となるものは例えば、ストリームデータが必要とする帯域の変化である。この時には、ストリームデータの新たな帯域を用いて図１４に示すＳ１４、Ｓ１５の処理を行ない、ストリームポイントの変更を行なえばよい。
【０１１７】
再び図１３を参照して、Ｓ５では全ストリームデータの中で最小の累積ストリームポイントを持つストリームデータを全て検索する。Ｓ７においては最小の累積ストリームポイントを持つストリームデータが複数存在するかどうかを判定する。そうしたストリームデータが複数存在する場合には制御はＳ６に進み、さもなければ制御はＳ８に進む。
【０１１８】
Ｓ６においては、累積ストリームポイントが等しいストリームデータのうち、予め定められた方法により決まる優先度に従い一つのストリームデータを選択する。Ｓ６の後制御はＳ８に進む。
【０１１９】
ストリームデータの優先度の決定方法として種々考えられるが、本実施の形態では優先度は予め決められ固定しているものとする。
【０１２０】
Ｓ８では、選択したストリームデータに対応するバッファ部（バッファ部８０、８２、８４のいずれか）を参照し、バッファが空となっているかどうかを判定する。バッファ部が空であれば制御はＳ１０に進み、さもなければ制御はＳ９の後、Ｓ１０に進む。
【０１２１】
Ｓ９では、送信可能な時刻になった時点で、選択されたストリームデータに対応するバッファ部からのデータパケットを受信機に向けて送信する。
【０１２２】
Ｓ１０では、選択されたストリームデータの累積ストリームポイントに、選択されたストリームデータのストリームポイントを加算した結果、累積ストリームポイントがオーバフロー（桁あふれ）を起こすかどうかが判定される。累積ポイントがオーバフローするのであれば制御はＳ１１に、さもなければ制御はＳ１２に、それぞれ進む。
【０１２３】
Ｓ１１では、累積ストリームポイントの再設定を行なう。本実施の形態では、このステップでは全ての累積ストリームポイントを予め定められた値、本実施の形態では特に「０」に再設定する。Ｓ１１の後制御はＳ１２に進む。
【０１２４】
Ｓ１２では、Ｓ７において選択されたストリームデータの累積ストリームポイントにストリームポイントを加算する。続いてＳ１３において、ＴＸＯＰ期間が未だ残っているかを判断する。残っていれば制御はＳ１に戻り、さもなければこの手順を終了する。
【０１２５】
−動作−
このシステムは、以下の様に動作する。なお、制御機３０の動作は従来技術で説明したものと同様である。この例では、送信機３２はストリームデータＡを受信機３４に向けて、ストリームデータＢを受信機３６に向けて、ストリームデータＣを受信機３８に向けて送信しているものとする。
【０１２６】
送信機３２が制御機３０からＣＦ−ＰＯＬＬフレームを受信したものとする。送信機３２が受信したＣＦ−ＰＯＬＬフレームには、この送信機３２に与えられるＴＸＯＰ期間の時間情報が入っている。このＣＦ−ＰＯＬＬフレームは図１１に示す制御部５２に与えられる。制御部５２はその時間情報を取出して、ＴＸＯＰ期間の長さを知る。
【０１２７】
図１０に示す様に、本実施の形態にかかる送信機３２は、内部に蓄えてあるストリームデータＡ、Ｂ及びＣを、与えられたＴＸＯＰ期間の中で前述した方法に従って定められた送信権の順番にて送信する。本実施の形態の送信機３２は、与えられたＴＸＯＰ期間の中で送信するストリームデータの適切な順番を如何に決定するかという点に特徴がある。
【０１２８】
ストリームデータＡ、Ｂ及びＣは、本実施の形態では図１１に示す第２受信部５４に、有線のメディアを介して与えられる。このストリームデータは、ストリーム及び制御データ６６として制御部５２に与えられる。さらにこれらは、ストリーム及び送信権制御データ６８としてストリーム選択部５６に与えられる。
【０１２９】
図１２を参照して、ストリーム選択部５６に入力されたストリームデータは一旦対応のバッファ部のメモリ（ストリームデータＡの場合にはメモリ９６）に蓄えられる。以下、ストリームデータＡを例として説明する。
【０１３０】
プロトコル付加情報生成回路９８が、プロトコルの付加情報を生成し、混合回路１０８に与える。メモリ９６も、蓄えたストリームデータを混合回路１０８に与える。混合回路１０８は、メモリ９６からのストリームデータと、プロトコル付加情報生成回路９８からのプロトコル付加情報とを一つのデータパケットにまとめる。混合回路１０８はさらに、そのデータパケットを、そのデータパケットの送信が成功するか、そのデータパケットの寿命が尽きるまで、待ち行列として保存する。
【０１３１】
ストリームデータＢ及びＣについても、それぞれバッファ部８２及び８４で処理されることを除きストリームデータＡと同様に処理される。
【０１３２】
ストリームポイントを選択する為の基本的情報（帯域の情報、伝送状態の情報など）は制御部５２（図１１参照）により検出及び生成され、ストリームポイント制御要求１２２として図１２に示すストリームデータ選択管理テーブル制御回路１２４に与えられる。ストリームデータ選択管理テーブル制御回路１２４はこの要求に応じてストリームデータ選択管理テーブル１１６に蓄えられた情報を管理する。
【０１３３】
送信ストリームデータ選択回路１１８は、ストリームデータ選択管理テーブル１１６に蓄えられた蓄積ストリームポイントを参照してストリームデータの選択を行ない、選択ストリームデータ制御回路１２０に対してあるストリームを選択するように要求する選択信号を与える。
【０１３４】
選択ストリームデータ制御回路１２０は、この選択信号に応答して、選択されたストリームデータに対応するバッファ部（バッファ部８０、８２又は８４）からローカルバスＩ／Ｆ１１４を介してストリームデータパケットを読出すように試みる。選択ストリームデータ制御回路１２０は、バッファ部８０、８２及び８４のうち、データを読出そうとするものが空であるかどうかを判定する。
【０１３５】
バッファ部が空でなければ、選択ストリームデータ制御回路１２０は、読出されたデータパケットを図１１に示す送信部６０に送る。送信部６０はアンテナ６４を介してこのデータパケットを送信する。このデータパケットが、当該データストリームを受信する受信機（受信機３４、３６又は３８）に受信される。送信が完了すると選択ストリームデータ制御回路１２０は送信ストリームデータ選択回路１１８に対してストリーム選択要求１３０を出す。
【０１３６】
バッファ部が空であれば、選択ストリームデータ制御回路２６は直ちに送信ストリームデータ選択回路１１８に対してストリーム選択要求１３０を出す。
【０１３７】
ストリーム選択要求１３０を受けた送信ストリームデータ選択回路１１８は、ストリームデータ選択管理テーブル１１６に格納されている当該ストリームデータに対する累積ストリームポイントを加算するようストリームデータ選択管理テーブル制御回路１２４に対してストリームポイント制御要求１２６を出す。累積ストリームポイントの加算が完了したら、送信ストリームデータ選択回路１１８は更新済みのストリームデータ選択管理テーブル１１６を参照し、次の送信ストリームデータを選択し、選択ストリームデータ制御回路１２０に対して選択信号を与える。
【０１３８】
以下、以上の処理が繰返される。なお、新たなストリームデータの参入があれば、制御部５２がそれを検出し、ストリームデータ選択管理テーブル１１６の再設定を求めるストリームポイント制御要求１２２をストリームデータ選択管理テーブル制御回路１２４に与える。ストリームデータ選択管理テーブル制御回路１２４は、この要求に応じて、図１４に示した方法によってストリームデータ選択管理テーブル１１６を再設定する。
【０１３９】
図１５に具体的なストリームデータの割当の例を挙げて、どの様にして実際に送信されるデータパケットの順番が決定されるかを説明する。この例では、ストリームデータＡの帯域が１２Ｍｂｐｓ、ストリームデータＢ及びＣの帯域がいずれも６Ｍｂｐｓであるものとする。また、図１５を参照して、時刻ＴｓにおいてストリームデータＡ、Ｂ及びＣが参入を完了した状態であり、全ての累積ストリームポイントが０であるものとする。時刻Ｔｓは、ＴＸＯＰが開始した時刻である。また、説明を簡明にするために、いずれのストリームデータのバッファ部も空にはならないと仮定する。
【０１４０】
この例では、最小となる累積ストリームポイントが複数あった場合に、一つのストリームデータを選択する基準である優先度は固定的にＡ＞Ｂ＞Ｃとなっているものとする。したがって全ての累積ストリームポイントが同じ場合、必ずストリームデータＡが選択される。ストリームデータＢ及びＣの累積ポイントが同じでかつ最小である場合には、ストリームデータＢが選択される。
【０１４１】
この例では以下の様にしてストリームポイントが求められる。全てのストリームデータの必要とする帯域の最小公倍数は１２である。よってストリームデータＡのストリームポイントの値は１２／１２＝１である。ストリームデータＢ及びＣのストリームポイントの値は１２／６＝２である。
【０１４２】
図１５を参照して、時刻Ｔ０において累積ストリームポイントの最小値は０となっている。ストリームデータＡ、Ｂ、Ｃの累積ストリームポイントはいずれも０である。したがってこれら全てが送信権を与えるための選択の対象である。全ての累積ストリームポイントが等しいので、優先度に従いストリームデータＡが選択され、ストリームデータＡのデータパケットが送信される。
【０１４３】
この送信の完了後、ストリームデータＡの累積ストリームポイントにストリームデータＡのストリームポイント１が加えられる。ストリームデータＡの累積ストリームポイントは１となる。
【０１４４】
時刻Ｔ１において、累積ストリームポイントはストリームデータＡ、Ｂ、Ｃの順（以下いずれもこの順で記載する。）で１，０，０となっている。その最小値は０（ストリームデータＢ及びＣ）である。ストリームデータＢ、Ｃが選択の対象として挙げられる。優先度に従いストリームデータＢが選択され、ストリームデータＢのデータパケットが送信される。送信完了後、ストリームデータＢの累積ストリームポイントにストリームデータＢのストリームポイント２が加えられる。ストリームデータＢの累積ストリームポイントは２となる。
【０１４５】
時刻Ｔ２において、累積ストリームポイントは順に１，２，０である。その最小値は０となっている。この累積ストリームポイントに対応するストリームデータＣが選択され、ストリームデータＣのデータパケットが送信される。送信完了後、ストリームデータＣの累積ストリームポイント（０）にストリームデータＣのストリームポイント（２）が加えられ累積ストリームポイントの値は２となる。
【０１４６】
時刻Ｔ３において、累積ストリームポイントの値は順に１，２，２であり、その最小値は１である。この累積ストリームポイントを持つストリームデータＡが選択され、ストリームデータＡのデータパケットが送信される。送信完了後、ストリームデータＡの累積ストリームポイントにストリームデータＡのストリームポイント１が加えられ累積ストリームポイントは２となる。
【０１４７】
時刻Ｔ４において累積ストリームポイントは順に２，２，２である。その最小値は２で、ストリームデータＡ、Ｂ、Ｃが選択の対象として挙げられる。優先度に従いストリームデータＡが選択され、ストリームデータＡのデータパケットが送信される。送信完了後ストリームデータＡの累積ストリームポイントにストリームデータＡのストリームポイント１が加えられる。ストリームデータＡの累積ストリームポイントは３となる。
【０１４８】
時刻Ｔ５において累積ストリームポイントは順に３，２，２となる。その最小値は２で、対応するストリームデータＢ、Ｃが選択の対象として挙げられる。優先度に従いストリームデータＢが選択され、ストリームデータＢのデータパケットが送信される。送信完了後、ストリームデータＢの累積ストリームポイントにストリームデータＢのストリームポイント（２）が加えられる。ストリームデータＢの累積ストリームポイントの値は４となる。
【０１４９】
時刻Ｔ６において、累積ストリームポイントは順に３，４，２となっている。その最小値は２であり、対応のストリームデータＣが選択され、ストリームデータＣのデータパケットが送信される。送信完了後、ストリームデータＣの累積ストリームポイントにストリームデータＣのストリームポイント２が加えられる。ストリームデータＣの累積ストリームポイントの値は４となる。
【０１５０】
以下、ここで説明した方法で決められた順番に従って、ストリームデータＡ、Ｂ及びＣが選択されていく。
【０１５１】
図１６に図１５に示す時刻Ｔｐ時点でのストリームデータ選択管理テーブル１１６の内容を示す。図１６に示す様に、本実施の形態ではストリームデータの優先度は固定されており、ストリームデータ選択管理テーブル１１６に記憶されている。
【０１５２】
ここで、ストリームデータＡ、Ｂ、及びＣの送信が行なわれている状態で、ストリームデータＤが参入したものとする。図１７に、上に説明したシステムのストリームデータ選択管理テーブル１１６の状態が図１６に示されている様になっているときに、ストリームデータＤが参入した時の、参入処理後のストリームデータ選択管理テーブル１１６の内容を示す。この例ではストリームデータＤの帯域は１５Ｍｂｐｓであるものとする。
【０１５３】
ストリームデータＤの参入により、各ストリームデータが必要とする帯域の比が変化する。そのため各ストリームデータのストリームポイントを再設定する。この場合の、図１４に示すＳ１４で求められる最小公倍数は６０である。その結果、ストリームデータＡのストリームポイントは６０／１２＝５となる。ストリームデータＢ、Ｃのストリームポイントは６０／６＝１０となる。参入したストリームデータＤのストリームポイントは６０／１５＝４となる。
【０１５４】
また、本実施の形態では図１４のＳ１６に示す様に、新しいストリームデータの累積ストリームポイントを０に設定している。図１７において、新しいストリームデータの累積ストリームポイントが０になっているのはそのためである。また、ストリームデータＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤの優先度は、順に１，２，４，３と固定されているものとする。従って、この時点で次に選択されるストリームデータはストリームデータＤである。
【０１５５】
この第１の実施の形態の送信機３２は、制御機に対して要求したストリームデータ送信要求に含まれる帯域から求めたストリームポイントに従い送信するストリームデータを決定している。従って、あるストリームデータの受信機との伝送状態が悪化したとしても、ストリームデータ間における送信頻度の比が変わることは無く、伝送状態の良いストリームデータの受信機において再生映像に乱れを生じることは無い。またこの第１の実施の形態の送信機３２では、ある一定期間をとったとき、帯域の広いストリームデータほど送信権を割当てる回数が多くなるという特徴がある。
【０１５６】
この第１の実施の形態の送信機３２では、ストリームデータの送信頻度を一定に保ちながら、可能な限りストリームデータパケットを分散して代わる代わる送信している。従って、制御機がストリームデータ送信要求通りにＴＸＯＰを与えてくれている状態ではパケットの寿命が尽きることがない。
【０１５７】
この第１の実施の形態の送信機３２ではさらに、ＴＸＯＰを与えられてから除算を使用することがない。従って、回路規模及びソフトウェア規模が簡単となり小規模となる。送信するストリームデータを決定するまでの時間も短くて済む。
【０１５８】
さらに、第１の実施の形態の送信機３２は、伝送状態の変化を見越して余分に要求した、再送にかかる帯域分の時間も有効に活用できる。通常、制御機へのストリームデータ送信要求は、ストリームデータが必要とする映像、音声の帯域に加えて、伝送状態の変化による再送分の帯域も含んでいる。全てのストリームデータの伝送状態が良好であり受信機に正しく受信されれば、再送を見越して与えられたＴＸＯＰ時間が終了する前には、全てのストリームデータのバッファ部が空になっている。全てのバッファ部が空となった場合には、送信機は制御機に送信権を返上する。従って他の送信機がその後の時間を使用してストリームデータの送信をすることができる。
【０１５９】
一方、送信機３２において、あるストリームデータの受信機との伝送状態が悪化した場合には、そのストリームデータのバッファ部は空とならない。従って、再送を見越して与えられたＴＸＯＰ時間のうち、残った時間ではそのストリームデータが送信されることになる。この時、他のストリームデータの再送帯域のために制御機より与えられた時間も、この伝送状態の悪いストリームデータの為に使用することになる。従って、制御機から与えられたＴＸＯＰ時間を有効に活用できる。
【０１６０】
伝送状態が悪化しているストリームデータが複数あったとしても、前もって定義したストリームポイントに従いストリームデータを送信するので、伝送状態が悪化しているストリームデータ間における送信頻度の比が変わることは無い。
【０１６１】
上記した第１の実施の形態では、所定の条件が成立したことに応答して、各ストリームデータのストリームポイント及び累積ストリームポイントを再設定する。所定の条件が成立する場合とは、例えば新たなストリームデータの参入が検出された場合などのことをいう。再設定により、各ストリームデータに設定されるストリームポイントの比が新たに決められ、この新たなストリームポイントによって累積ストリームポイントを計算し、その結果によってストリームデータを選択する。従って、新たなストリームデータの参入があった後も、全てのストリームデータに対して、上記した様な効果を得ることができる。
【０１６２】
なお、上記した第１の実施の形態では、図１３のＳ１１において、累積ストリームポイントのオーバフローが検出されたときに、全ての累積ストリームポイントを０に再設定している。ここでの累積ストリームポイントの再設定の方法は、これ以外にも種々考えられる。
【０１６３】
例えば、全ての累積ストリームポイントから最小の累積ストリームポイントを減算する方法がある。この方法では全て０に再設定する方法よりも、計算回数が増加し、回路規模が大きくなる。しかし、累積ストリームポイントがオーバフローを生じる直前の時点での累積ストリームポイントの状態をそのまま再設定することが可能である為、各ストリームデータの再送頻度を乱すおそれがないという効果がある。
【０１６４】
また、上記した実施の形態では、累積ストリームポイントにストリームポイントを加算していき、累積ストリームポイントの値が最小となるストリームデータに送信権を与えている。しかし、送信権の決定方法は他にも考えられる。例えば、累積ストリームポイントは、ストリームポイントを直前の累積ストリームポイントの値から減算することにより算出する様にしてもよい。この場合には、累積ストリームポイントが最大のストリームデータに送信権を与える様にすればよい。ただしこの場合、累積ストリームポイントの初期値には、共通の大きな値を設定する必要がある。例えば累積ストリームポイントの計算に２バイトの記憶領域を使用するのであれば、２バイトで記憶できる最大の値である６５５３５を累積ストリームポイントの初期値又は再設定値とすればよい。
【０１６５】
また、上記した第１の実施の形態では、ストリームデータの優先度は予め固定されている。しかし、優先度についてはこれ以外の設定の方法もある。例えば、寿命が短い方のストリームデータの優先度を高く設定する方法がある。寿命が尽きる時刻に近づいているデータパケットほど、早く送信しないと送信機にて破棄される可能性が高くなるからである。
【０１６６】
ストリームデータの優先度は、例えば、送信機と受信機との間の伝送状態に従って設定することもできる。この場合には、伝送状態の悪化している受信機向けのストリームデータの優先度を上げればよい。これは以下の様な理由による。
【０１６７】
伝送状態の悪化しているストリームデータは、受信機に正しくデータパケットが受信されないことが多い。その結果、送信機がデータパケットの再送をしなければならなくなることが多くなる。再送を行なうパケットは、最初に送信されたときよりもストリームデータの寿命が尽きる時刻に近づいている。寿命が尽きたデータパケットは送信されずに破棄され、結果として受信機では受信映像に乱れを生じることとなる。すなわち、そうしたパケットは出来るだけ早く送信を行なうほうが良い。このことから伝送状態の悪化しているストリームデータの優先度を上げ、出来るだけ早く送信を試みる方が良い。
【０１６８】
同様の考え方で、先着順に優先度を設定する方法も考えられる。この場合には、アルゴリズムが簡単であるため、回路規模を小さくすることができる。
【０１６９】
また、上記した第１の実施の形態のシステムでは、送信機３２は外部の制御機３０からＣＦ−ＰＯＬＬを受信している。しかし、送信機３２自体が制御機の機能を備えていてもよい。この場合には、送信機３２は外部からＣＦ−ＰＯＬＬフレームを受信するわけではなく、内部でその受け渡しとそれに伴う送信権の設定とが行なわれる。
【０１７０】
なお、上記した様に、本実施の形態では、ストリームデータの帯域の広さと、そのストリームデータに割当てられるストリームポイントとの間には負の相関がある。すなわち、ストリームポイントは、帯域の広さの単調減少関数である。この関数としてどの様なものを用いるかは、設計事項に属し、応用によって選択することができる。
【０１７１】
［第２の実施の形態］
上記した第１の実施の形態では、新たに参入したストリームデータの累積ストリームポイントは０に設定される。しかしこの方法によれば、新規ストリームデータの参入直後には、参入してきたストリームデータの累積ストリームポイントが最小となる期間が連続することが多い。その結果、その期間では新規参入ストリームデータだけが一定期間連続して送信されてしまい、送信頻度の比が保たれないという問題が生ずる可能性がある。
【０１７２】
例を挙げてこの問題について説明する。第１の実施の形態では、新規参入してきたストリームデータの累積ストリームポイントは０に初期化する。通常は、その他のストリームデータの累積ストリームポイントの最小値は０より大きい値であろう。この値が例えば５０であると仮定する。この場合、参入してきたストリームデータの累積ストリームポイントが５０よりも大きくなるまで、連続してこの新規に参入したストリームデータに送信権が与えられることになる。
【０１７３】
そこで、新規ストリームデータの参入があった場合、この様な問題が生じる可能性ができるだけ低くなる様にすることが好ましい。この第２の実施の形態では、そのために、新規なストリームデータの参入があった場合、各ストリームポイントの再設定を行なった後、参入したストリームデータの累積ストリームポイントを第１の実施の形態の様に０とするのではなく、より大きな値とする。具体的には、この第２の実施の形態では、新規に参入したストリームデータの累積ストリームポイントを、他のストリームデータのストリームポイントの中で最小の値に設定する。
【０１７４】
この第２の実施の形態の装置の構成は、第１の実施の形態のものとほぼ同様である。ただし、図１３のＳ２に示され、図１４に詳細が示されている新ストリームの参入処理に代えて、図１８に示されている新ストリームの参入処理を採用する。
【０１７５】
図１８を参照して、Ｓ１４及びＳ１５に示す処理は図１４のＳ１４及びＳ１５の処理と同じである。Ｓ２０において、新しく参入したストリームデータ以外のストリームデータの累積ストリームポイントの中で、最小の値を求める。続いてＳ２１で、新規に参入したストリームデータの累積ストリームポイントに、Ｓ２０で求めた最小の累積ストリームポイントの値を代入する。
【０１７６】
この第２の実施の形態の送信機において、ストリームデータ選択管理テーブル１１６の状態が図１６に示されている様になっているときに、ストリームデータＤが参入した時の参入処理後のストリームデータ選択管理テーブル１１６の内容を図１９に示す。この例でも、図１７に示したのと同様、ストリームデータＤの帯域は１５Ｍｂｐｓであるものとする。
【０１７７】
図１９が図１７と異なるのは、ストリームデータＤの累積ストリームポイントが、０ではなく２に設定されている点のみである。他の点で図１９は図１７と異なる所はない。
【０１７８】
この第２の実施の形態においては、累積ストリームポイントの初期値を設定する際の計算回数が第１の実施の形態に比べて増加し、必要な回路規模又はソフトウェアの規模が大きくなる。しかし、ストリームデータが新規に参入したときでも、新規のストリームデータだけに長い期間、連続して送信権を与える様になるおそれは少ない。そのため、新規のストリームデータの参入があった場合でも各ストリームデータの再送頻度を乱すおそれが少ない。
【０１７９】
［その他の変形例１］
上記した第１及び第２の実施の形態における累積ストリームデータの再設定の仕方以外にも様々なものが考えられる。たとえば、新規ストリームデータの参入が検出されときに、全ての累積ストリームポイントを一定の値、例えば０に設定することも考えられる。
【０１８０】
この方法によれば、参入してきたストリームデータのみが一定期間連続して送信されてしまい、送信頻度の比が保たれないという問題は生じない。しかも累積ストリームの設定処理が簡単なので、処理時間を短く、かつ回路を小規模にすることが可能である。
【０１８１】
しかし、この方法では、新規ストリームデータが参入した時点で、既存のストリームデータの累積ストリームデータの状態を示す情報が無くなってしまう。従って、一時的ではあるが送信頻度が乱れる影響が出る可能性もあるので注意が必要である。
【０１８２】
［その他の変形例２］
ストリームポイントを再設定するための所定の条件として、例えば受信機との伝送状態の悪化が考えられる。ストリームデータの受信機との伝送状態が悪化し、再送パケットとして多くの送信を行なう必要がある場合には、その伝送状態が悪化しているストリームデータのストリームポイントをある期間の間小さくすることが考えられる。この制御は、例えば図１１の制御部５２が伝送状態の悪化を検出したときに、図１２のストリームデータ選択管理テーブル制御回路１２４を通じてストリームデータ選択管理テーブル１１６内のそのストリームデータに対応するストリームポイントの値を、ある期間の間だけ小さな値に変更することで実現できる。
【０１８３】
この方法によれば、伝送状態が悪化しているストリームデータのストリームポイントが小さくなり、その送信頻度は増加する。従って、そのストリームデータの受信機での再生映像に乱れが生じるのを防ぐことも可能である。
【０１８４】
ただし、その状態が続くと他の伝送状態が良いストリームデータの送信が待たされることとなり、ストリームデータの寿命が尽きて受信機での再生映像が乱れる可能性が増加するので注意が必要である。しかし、伝送状態が良いストリームデータの寿命が長い場合には、上記の調整を行なうことによりどの受信機の再生映像にも乱れを生じさせない調整も可能となる。
【０１８５】
［その他の変形例３］
別の所定の条件として例えばストリームデータが必要とする帯域が変化したことが考えられる。この時、新たなストリームデータの帯域を用いて、ストリームポイントを再計算し、再設定する。
【０１８６】
この方法によれば、ストリームデータの映像品質が上がり必要となる帯域が変化した場合にも、各ストリームデータの送信頻度の比率を適正に保ち、安定した再生映像を各受信機にて獲得することが可能となる。
【０１８７】
今回開示された実施の形態は単に例示であって、本発明が上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含む。
【発明の効果】
以上の様に本発明によれば、ストリームデータ間における送信頻度に大きな変動が生じない様にできる。仮に伝送状態の悪いストリームデータが発生したとしても、伝送状態のよいストリームデータの伝送に悪影響を及ぼすことはない。
【０１８８】
ストリームデータの送信頻度を守りつつ、可能な限りストリームデータパケットを分散して代わる代わる送信されるので、制御機がストリームデータ送信要求通りにＴＸＯＰを与えてくれている状態ではパケットの寿命が尽きることがない。
【０１８９】
帯域の大きなものに優先して送信権が割当てられるので、帯域の大きなストリームデータの再生に支障が生じるおそれが少ない。
【０１９０】
新規にストリームデータの参入があった場合、ストリームデータの帯域に変化があった場合、あるストリームデータの伝送状態が悪化した場合、又は累積ストリームポイントにオーバフローがあった場合でも、ストリームデータの送信頻度の比が大きく変動することはなく、再生品質に問題が生じるおそれは少ない。また、伝送状態のよいストリームデータの再生状態に与える悪影響を小さく抑えながら、伝送状態の悪いストリームデータの再生品質がそれ以上劣化するのを防止することができる。
【０１９１】
さらに、伝送状態が悪化したり、寿命が短いストリームデータほど早く送信され、受信機での再生品質が乱れる可能性を低くできる。
【０１９２】
限られた送信権期間を有効に使って、ストリームデータの各々について良好な再生品質を確保することができる。その際、簡単で小規模な回路により実現でき、送信するストリームデータを決定するまでの時間も短くて済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のストリームデータ割当て方法におけるストリームデータ送信順を示す図である。
【図２】従来のストリームデータ割当て方法におけるストリームデータ送信での課題を説明するための図である。
【図３】想定される第１のストリームデータ割当て方法におけるストリームデータ送信順を示す図である。
【図４】想定される第１のストリームデータ割当て方法におけるストリームデータ送信での課題を説明するための図である。
【図５】想定される第２のストリームデータ割当て方法におけるストリームデータ送信順を示す図である。
【図６】想定される第２のストリームデータ割当て方法におけるストリームデータ送信の課題を説明するための図である。
【図７】想定される第３のストリームデータ割当て方法におけるストリームデータ送信順を示す図である。
【図８】想定される第３のストリームデータ割当て方法におけるストリームデータ送信の課題を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態にかかる無線通信システムの全体構成を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態にかかる送信機によるストリームデータ送信割当て例を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における、送信機の内部構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における、ストリーム選択部の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態におけるストリームデータ割当て方法を示すフローチャートである。
【図１４】第１の実施の形態における、新規ストリームデータの参入時における処理を示すフローチャ−トである。
【図１５】第１の実施の形態において、選択されるストリームデータ及びその累積ストリームポイントの時間的遷移を示す例である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態における、ストリームデータ選択管理テーブル１１６の例を示す図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態における、ストリームデータ選択管理テーブル１１６の例を示す図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態にかかる送信機における、新規ストリームデータの参入時における処理を示すフローチャ−トである。
【図１９】本発明の第２の実施の形態におけるストリームデータ選択管理テーブル１１６の例を示す図である。
【符号の説明】
３０制御機、３２送信機、３４，３６，３８受信機、５０タイマ、５２制御部、５６ストリーム選択部、６０送信部、６６ストリーム及び制御データ、６８ストリーム及び送信権制御データ、９０，９２，９４ストリームデータ、９６，１００，１０４メモリ、９８，１０２，１０６プロトコル付加情報生成回路、１０８，１１０，１１２混合回路、１１４ローカルバスＩ／Ｆ、１１６ストリームデータ選択管理テーブル、１１８送信ストリームデータ選択回路、１２０選択ストリームデータ制御回路、１２２，１２６ストリームポイント制御要求、１２４ストリームデータ選択管理テーブル制御回路、１１６ストリームデータ選択管理テーブル、１２８，１３０ストリーム選択要求[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to transmitter control in a network in which a plurality of communication devices share one network path in a time-sharing manner. The present invention relates to a data transmission device.
[0002]
[Prior art]
In a computer network or the like, packets are transmitted and received by a communication method called a packet communication method. In recent years, for example, in a home LAN (Local Area Network) or the like, a demand for constructing a wireless network has been increasing. The wireless LAN has an advantage that the degree of freedom of movement of a terminal connected to the LAN is increased because it is not necessary to install a wiring such as a cable.
[0003]
As a standard of the wireless LAN, there is an IEEE 802.11 wireless communication system (a system based on ANSI / IEEE Std 802.11, 1999 Edition).
[0004]
In a network such as a wireless LAN, a plurality of communication devices connected to the network share one network path in a time-sharing manner for transmitting and receiving packets. In such a system, the efficiency of band use varies greatly depending on the method of managing the transmission right acquired or given by the transmitter.
[0005]
For example, in the case of transmitting and receiving stream data such as video and audio via a wireless LAN, if the transmission right is not properly managed, dropping of video, disruption of video, interruption of voice, etc. may occur on the receiving side. It is possible. Therefore, as a standard considering QoS (Quality of Service), a standard formulated by TGe (Task Group E) of IEEE 802.11 has been proposed.
[0006]
The standard formulated by TGe stipulates that a controller for managing the transmission right be provided in a specific communication network. According to this rule, the transmitter issues a transmission request for each stream data to be transmitted. That is, even when transmitting a plurality of stream data, a transmission request is made for each stream data.
[0007]
The controller receives stream data transmission requests from a plurality of transmitters in the communication network, calculates the total time required to transmit the stream data for each transmitter, and grants a transmission right according to the result. Scheduling is performed. That is, when a plurality of stream data transmission requests are issued from one transmitter, the total time is calculated and scheduling is performed. The controller transmits a packet called CF-POLL indicating grant of transmission right to each transmitter based on the scheduling.
[0008]
The transmitter is allowed to transmit data only when given a CF-POLL from the controller, and the transmission of data is limited to a period called TXOP indicated by CF-POLL. The stream data transmission request includes the physical transmission speed for transmitting the packet, the life time of the stream data, the video and audio bandwidth required by the stream data, the retransmission bandwidth due to a change in the transmission state, and the like. Scheduling is performed by giving a TXOP period to the transmitter in consideration of the time required for transmitting the requested stream data using the above information.
[0009]
The life of the stream data indicates the time from when the stream data is input to the transmitter to when the stream data is correctly received by the receiver and reproduced by the receiver, and the stream data whose life has expired is discarded. When the stream data is discarded, since the video data is missing on the receiver side, the reproduced video is disturbed.
[0010]
As described above, according to the standard formulated by TGe, the transmission right is given to each transmitter according to the scheduling of the controller. Therefore, according to the urgency of data transmission in each transmitter, etc. It is possible to use the communication band more accurately.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
According to the IEEE 802.11e / D4.0 document adopted by the IEEE 802.11 TGe in November 2002, in the TXOP period given by the controller, the transmitter transmits packets of a plurality of stream data in any order. Is not specified.
[0012]
Also, the controller guarantees that the time required for transmitting the stream data is given as the TXOP period, but the means by which the transmitter obtains from the controller information on how long the TXOP period is given when is given by the controller. There is no.
[0013]
Generally, stream data input to a transmitter is stored in a buffer for each stream data and stored until the stream data is correctly received by a receiver or the stored stream data has expired. In a state where the stream data is transmitted at a time interval shorter than the input time interval of the stream data, the buffer becomes empty at some point. Conversely, if the state where transmission is performed at a time interval longer than the input time interval of stream data continues, the buffer becomes full and the stream data is discarded without being transmitted. Therefore, unless the transmitter properly assigns which stream data is to be given a transmission right within the given TXOP period, the input stream data is discarded, and A problem arises in that high-quality video and audio cannot be reproduced on the device.
[0014]
On the other hand, in a wireless network, the transmission state may deteriorate, and the transmission packet may not be correctly received by the receiver. In this case, similarly, the buffer becomes full and the stream data is discarded without being transmitted.
[0015]
A problem of the related art when transmitting a plurality of stream data will be described with reference to FIG. In the method shown in FIG. 1, transmission of certain stream data is continued until the buffer assigned to the stream data becomes empty, and when the buffer becomes empty, switching to another stream data is performed. In this example, it is assumed that separate stream data A, B, and C are transmitted using three buffers.
[0016]
Referring to FIG. 1, receiving (CF-POLL) determines the transmission right time (T) given to this transmitter. In this method, first, the stream data A is transmitted until the buffer for the stream data A becomes empty. Then, when the buffer for the stream data A becomes empty, transmission of the stream data B is started. Similarly, when the buffer for the stream data B becomes empty, transmission of the stream data C starts.
[0017]
However, this method has the following problems. For example, it is assumed that the communication device starts transmitting the stream data A after receiving the CF-POLL. If the transmission state between the receiver and the receiver that receives the stream data A deteriorates, processing such as retransmission of the stream data frequently occurs. That is, in this case, the transmission of the stream data A requires more time than usual. As a result, the buffer for the stream data A does not become empty, and the transmission of the stream data A occupies all of the transmission right as shown in FIG. Is not given.
[0018]
If such a state continues, the buffers of the stream data (stream data B and C) other than the stream data A become full. As a result, the packets of the stream data B and C are discarded without being transmitted. That is, in a receiver of stream data other than the stream data A, reproduction of a video or the like is disturbed.
[0019]
As described above, since the transmission state of the stream data A with the receiver is deteriorated, the reproduced video of the receiver other than the stream data A having a good transmission state cannot be disturbed. This is a major problem at the heart of QoS.
[0020]
Such a problem may also occur in other cases, for example, when new stream data enters, when the bandwidth of the stream data changes, and the like.
[0021]
Therefore, an object of the present invention is to determine stream data to which a transmission right is assigned so that transmission of the stream data is performed with high quality within a TXOP period given by a controller that controls the transmission right period. It is an object of the present invention to provide a stream data transmitting apparatus capable of performing the above.
[0022]
Another object of the present invention is to quickly determine stream data to which a transmission right is assigned so that transmission of the stream data is performed with high quality within a TXOP period provided by a controller that controls the transmission right period. To provide a stream data transmission device capable of performing the following.
[0023]
Still another object of the present invention is to rapidly determine stream data to which a transmission right is assigned so that transmission of the stream data is performed with high quality within a TXOP period provided by a controller that controls the transmission right period. It is an object of the present invention to provide a stream data transmitting device having a simple circuit configuration.
[0024]
Another object of the present invention is to speed up stream data to which a transmission right is assigned so that all of a plurality of stream data are transmitted with high quality within a TXOP period given by a controller which controls the transmission right period. To provide a stream data transmitting apparatus having a simple circuit configuration.
[0025]
Another object of the present invention is to transmit a stream data with high quality even when the transmission state of the stream data changes within a TXOP period given by a controller controlling a transmission right period. An object of the present invention is to provide a stream data transmitting device capable of determining stream data to which a right is assigned.
[0026]
Still another object of the present invention is to provide a transmission system which can transmit a stream data with high quality even when the band of the stream data changes within a TXOP period given by a controller which controls a transmission right period. An object of the present invention is to provide a stream data transmitting device capable of determining stream data to which a right is assigned.
[0027]
Still another object of the present invention is to provide a high-quality transmission of stream data even when new stream data enters during a TXOP period given by a controller that controls a transmission right period. And a stream data transmitting apparatus capable of determining stream data to which a transmission right is assigned.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
A stream data transmitting apparatus according to a first embodiment of the present invention is a stream data transmitting apparatus that transmits a plurality of stream data in a time-division manner, wherein a bandwidth required by each of the plurality of stream data, Means for determining stream data to which the next transmission right is assigned based on the number of transmission attempts for the data, and dynamically switching the plurality of stream data according to the transmission right determined by the determining means. And means for transmitting.
[0029]
Since the transmission right is determined based on the band required by the stream data and the number of transmission attempts, it is possible to prevent the transmission frequency between the stream data from greatly fluctuating. Even if stream data having a poor transmission state occurs, transmission of the stream data having a good transmission state will not be adversely affected.
[0030]
Preferably, the means for determining is a means for setting a stream point determined by a required bandwidth for each of the plurality of stream data, and a means for transmitting each of the plurality of stream data. Includes means for accumulating the corresponding stream points for every attempt to transmit, and means for selecting stream data to be assigned the next transmission right based on the accumulated stream points.
[0031]
A stream point is defined according to the band of each stream data. The transmission frequency of each stream data is controlled by the stream point. Stream points are accumulated for the number of times transmission of each stream data is attempted. That is, when certain stream data is transmitted, the stream point set in the stream data is added to the accumulated stream point. Even if the buffer is empty when transmission of certain stream data is attempted, the stream point set in the stream data is added to the accumulated stream point. The stream data packets are distributed and replaced as much as possible while maintaining the transmission frequency of the stream data, so the packet life is exhausted when the controller gives the TXOP as requested by the stream data transmission. There is no. Since no division is used after the TXOP is given, the circuit is simplified and downsized, and the time required to determine the stream data to be transmitted is reduced.
[0032]
More preferably, the means for setting a stream point includes a means for acquiring information on a band required by each of the plurality of stream data, and a width of a required band for each of the plurality of stream data. Means for assigning stream points as a function of.
[0033]
For example, the stream point may be set to a smaller value as the bandwidth required by each stream data is larger. In this case, since the transmission right is assigned in preference to the one with the larger band, there is little possibility that the reproduction of the stream data with the larger band will be hindered.
[0034]
The allocating means includes means for calculating the reciprocal ratio of the bandwidth required for the plurality of stream data, and setting the ratio calculated by the calculating means for each of the plurality of stream data as a stream point. Means may be included.
[0035]
For example, when the stream data A has a video bandwidth of 12 Mbps and the stream data B and C have a video bandwidth of 6 Mbps, the reciprocal ratio (A: B: C) is 1: 2: 2. This value becomes the stream point.
[0036]
Preferably, the stream data transmitting device includes a detecting unit for detecting whether a predetermined condition is satisfied, and a unit for accumulating stream points in response to the detection unit detecting that the predetermined condition is satisfied. Means for resetting the value of the accumulated stream point set by a predetermined method.
[0037]
The detecting means may include means for detecting entry of stream data. The detecting means may further include means for operating the means for allocating stream points in response to detecting the satisfaction of the predetermined condition.
[0038]
Preferably, the detecting means includes means for detecting entry of the stream data, and the means for resetting includes, in response to the detection means detecting the entry of the stream data, the accumulation of the entered stream data. Means for setting the stream point to a value equal to the value of the accumulated stream point satisfying a predetermined condition in the stream data at that time is included.
[0039]
Since the value of the stream data that has entered does not greatly differ from the other accumulated stream points, there is little risk that the transmission right is continuously given to only this stream data for a certain period.
[0040]
Preferably, the means for resetting may include means for resetting the cumulative stream point of all stream data to a predetermined value. Preferably, the predetermined value is zero.
[0041]
By doing so, transmission of all stream data is restarted from the initial state. Only the stream data that has entered is continuously transmitted for a certain period, and there is no problem that the transmission frequency ratio cannot be maintained. Further, since the process of setting the accumulated stream is simple, the processing time can be shortened and the circuit can be downsized.
[0042]
Preferably, the detecting means includes means for detecting an overflow of the accumulated stream points accumulated by the means for accumulating stream points.
[0043]
Preferably, the means for resetting, in response to the detection means detecting the overflow of the accumulated stream point, sets the accumulated stream point of all stream data to a predetermined condition from the value at that time. Means for resetting the value of the satisfied cumulative stream point to the subtracted value.
[0044]
Preferably, the cumulative stream point satisfying the predetermined condition has the smallest value among the cumulative stream points.
[0045]
The means for resetting may include means for resetting the cumulative stream point of all stream data to a predetermined value in response to the detecting means detecting an overflow of the cumulative stream point. This predetermined value may be zero.
[0046]
When an overflow occurs, the value of the accumulated stream point at which the overflow has occurred returns to a value close to 0, so that only stream data corresponding to the accumulated stream point may be continuously transmitted. However, such a problem can be avoided by resetting the value of the cumulative stream point when an overflow occurs.
[0047]
Preferably, the stream data transmitting apparatus further includes a detecting unit for detecting whether a predetermined condition is satisfied, and a stream point of the plurality of stream data, which is determined in response to the detecting unit detecting that the predetermined condition is satisfied. Means for resetting according to the method described above.
[0048]
The detecting means may include means for detecting a change in the transmission state of each stream data. Means for resetting, in response to the detecting means detecting a change in the transmission state of the stream data, resetting the stream point of the stream data whose transmission state has deteriorated to a smaller value. Means may be included.
[0049]
When it is detected that the transmission state of a certain stream data is deteriorated, the frequency at which the stream data is transmitted is increased by resetting the corresponding stream point to a small value. On the other hand, other stream data is transmitted according to the accumulated stream points updated according to the respective stream points, so that the transmission frequency is not extremely reduced. Therefore, it is possible to prevent the transmission state from deteriorating while suppressing the adverse effect on the reproduction state of the stream data having a good transmission state.
[0050]
The detecting means may include a means for detecting a change in a band required by each stream data. The means for resetting, in response to the detection means detecting a change in the bandwidth required by each stream data, sets the stream point of each stream data to the width of the bandwidth required by each stream data. May be included for resetting to a value determined as a function of.
[0051]
As the band changes, the transmission frequency of the stream data is also reset. For example, even when the video quality of stream data increases and the required bandwidth changes, the ratio of the transmission frequency of each stream data can be appropriately maintained, and a stable reproduced video can be obtained at each receiver. .
[0052]
Preferably, the means for selecting includes a means for selecting a stream point that satisfies a predetermined condition and assigning a transmission right to the corresponding stream data.
[0053]
The means for determining, when there are a plurality of accumulated stream points that satisfy the predetermined condition, select a next transmission right from a plurality of stream data corresponding to the plurality of accumulated stream points according to a predetermined criterion. The information processing apparatus may further include a selection unit for selecting stream data to be provided.
[0054]
Preferably, the selecting means includes means for giving a transmission right to the stream data in the order in which the stream data transmission requests are generated.
[0055]
Since this can be realized with simple logic, the circuit scale or software scale can be reduced.
[0056]
The selecting means may include means for giving a transmission right preferentially to the stream data whose transmission state has deteriorated.
[0057]
The stream data in which the transmission state deteriorates is transmitted earlier. When the transmission condition deteriorates and retransmission is performed, the time of the end of the life of the retransmitted stream data packet is closer to that of the normal transmission packet. There is a high possibility that the playback video will be disturbed. Therefore, it is desirable to transmit the stream data as soon as retransmission occurs, and it is possible to reduce the possibility that the reproduced video in the receiver is disturbed.
[0058]
Alternatively, the selection unit may include a unit for preferentially giving a transmission right to stream data having a short life.
[0059]
Stream data that is likely to be out of life because of its short life is transmitted earlier. It is possible to reduce the possibility that the playback video of the receiver will be disturbed due to the stream data being discarded after the end of its life.
[0060]
A stream data transmitting apparatus according to a second aspect of the present invention is a stream data transmitting apparatus that transmits a plurality of stream data in a time-division manner, and based on a cumulative number of times that a transmission right is assigned to each stream data, It includes means for determining stream data to be given a transmission right, and means for dynamically switching and transmitting a plurality of stream data in accordance with the determined transmission right.
[0061]
Since the transmission right is determined based on the cumulative number of times the transmission right has been allocated to the stream data, it is possible to prevent a large variation in the transmission frequency between the stream data. Even if stream data having a poor transmission state occurs, transmission of the stream data having a good transmission state will not be adversely affected.
[0062]
Preferably, the means for deciding is, in response to being given a transmission available period from a controller for controlling communication, based on an accumulated number of times transmission rights have been assigned to each stream data, and Means for determining stream data that gives
[0063]
Transmission can be performed within a limited transmission possible period while preventing a decrease in reproduction quality of each stream data.
[0064]
A stream data transmitting apparatus according to a third aspect of the present invention is a stream data transmitting apparatus for transmitting a plurality of stream data in a time-division manner, wherein the larger the number of the stream data is, the larger the number of the stream data is when a certain time is taken. A transmission right is assigned to each stream data.
[0065]
When a certain time is taken, stream data having a large bandwidth is transmitted in a large amount and stream data having a small bandwidth is transmitted in a small amount.Thus, transmission of all stream data is prevented while preventing the reproduction quality of each stream data from being degraded. Can do it.
[0066]
A stream data transmitting apparatus according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that a transmission right is assigned in response to a transmission possible period being given by a controller for controlling communication.
[0067]
A stream data transmitting apparatus according to a fifth aspect of the present invention is a stream data transmitting apparatus for transmitting a plurality of stream data by time-dividing a transmission right period given from a controller for controlling a transmission right period. , Means for sequentially assigning a transmission right to a plurality of stream data, and means for dynamically switching and transmitting a plurality of stream data according to the transmission right.
[0068]
A stream data transmitting apparatus according to a sixth aspect of the present invention is a stream data transmitting apparatus for transmitting a plurality of stream data by time-sharing a transmission right period, wherein a transmission right is assigned according to a requested transmission speed of the plurality of stream data. Means for allocating a given time and means for dynamically switching and transmitting a plurality of stream data according to the transmission right are included.
[0069]
Preferably, the stream data transmitting device allocates a transmission right within a transmission right period provided by a controller for controlling the transmission right period.
[0070]
A stream data transmitting apparatus according to a seventh aspect of the present invention is a stream data transmitting apparatus for transmitting a plurality of stream data by time-dividing a transmission right period provided from a controller for controlling a transmission right period. Means for assigning a transmission right period given by the controller to each stream data based on a time taken for transmission of each of the plurality of stream data, and dynamically assigning the plurality of stream data according to the allocation of the transmission right period. Means for switching to and transmitting.
[0071]
A transmission right period is assigned to each stream based on the time required for transmitting the stream data, and the stream data is dynamically switched and transmitted in a time-division manner. By effectively using the limited transmission right period, good reproduction quality can be ensured for each of the stream data.
[0072]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The following can be considered as a method of assigning such a transmission right. In the following description, as in the description of the related art, a case where the stream data A, B, and C are transmitted will be described as an example.
[0073]
As a first method, a method shown in FIG. 3 can be considered. In this method, the transmission right is sequentially given to all stream data, and the transmission right is given to the next stream data without giving the transmission right to the stream data with the buffer empty. . That is, as shown in FIG. 3, in this method, the transmission right is first given to the stream data A, B and C in order within the transmission right time. Then, for example, when the buffers of the stream data B and C become empty, the transmission right is not given to these but only the stream data A.
[0074]
According to this method, the transmission condition between one receiver and another receiver having a good transmission condition does not deteriorate just because the transmission condition between the receiver and the receiver is deteriorated, and therefore, the signal is transmitted. The reproduction quality of the stream data does not deteriorate.
[0075]
However, this method may have the following problems. This problem will be described with reference to, for example, FIG. As shown in FIG. 4, a case is considered where the transmission state of the stream data B or C among the three stream data A, B and C transmitted from the communication device between the receiver and the receiver deteriorates. In this case, the buffers for the stream data B and C do not become empty. As a result, the frequency at which the transmission right is given to the stream A decreases.
[0076]
Generally, the TXOP period given to the transmitter is only as long as it takes to transmit all the stream data handled by the transmitter. When the transmission state of the stream data B or C deteriorates, the transmission frequency thereof becomes higher than the frequency requested to the controller. Therefore, as a result, the frequency at which the transmission right is given to the stream data A decreases.
[0077]
When this state continues, the transmission time frequency of the stream data A becomes shorter than the data input time interval, and the buffer falls into a full state. As a result, in the receiver of the stream data A, the reproduction of the video or the like may be disturbed. It is not preferable that the reproduced video of the receiver of the stream data A having a good transmission state is disturbed just because the transmission state with the receiver other than the stream data A is deteriorated, as in the related art. However, in this case, since the transmission right is always assigned to each stream data at a certain frequency, the possibility that the reproduction will be disturbed is lower than that of the conventional technology, and if it occurs, the disturb of the video and the like will be smaller. It is.
[0078]
As a second method for solving the conventional technique, a method shown in FIG. 5 is also conceivable. In this method, transmission time is allocated according to the input frequency or band of each stream data. In this case, the ratio of the time required to transmit the stream data A, B, and C is calculated, and appropriate real times T1, T2, and T3 are set as the time for allocating the transmission right to the stream data according to the ratio. Determine.
[0079]
In the example of FIG. 5, it is assumed that the stream data A has a video bandwidth of 12 Mbps, and that the stream data B and C have a video bandwidth of 6 Mbps. In this case, when the physical transmission rates of the stream data are the same, T1: T2: T3 = 2: 1: 1. For example, the transmission right is given to the stream data A until 4 msec elapses, the transmission right is given to the stream data B until 2 msec elapses, and the transmission right is given to the stream data C for the last 2 msec. It becomes.
[0080]
By this method, the transmission right is always given to each stream data for a certain fixed period of time. The time is determined according to the input frequency or band of the stream data. Therefore, appropriate time can be allocated to each of the stream data requiring a long time for transmission and the stream data requiring only a short time. The possibility that the buffer becomes full is reduced, and the possibility that the image is disturbed is also reduced.
[0081]
However, there is still a problem with this method. That is, depending on the relationship between the life of data and the timing of input, data may be discarded.
[0082]
For example, as shown in FIG. 6, it is assumed that stream data B is input immediately after the start of the allocation time of the stream data A. It is assumed that the entire TXOP period given at this time is allocated to the transmission of the stream data A, the first half of the next TXOP period is allocated to the transmission of the stream data B, and the latter half is allocated to the transmission of the stream data C. It is assumed that
[0083]
In this case, the stream data B is not transmitted unless the time allocated to the stream data A has elapsed. The transmission right is assigned to the stream data B the next time a TXOP period is assigned to this communication device. However, at that time, the life of the data of the stream data B previously input may have elapsed and may have to be discarded.
[0084]
This indicates that there is a problem that it is very difficult to allocate an appropriate real time to each stream data because the controller does not know when and what TXOP period is given. In general, in order to transmit before the end of the life of the stream data, it is effective to switch the stream data to be given a transmission right as frequently as possible and transmit.
[0085]
As a third method, a method shown in FIG. 7 can be considered. In this method, the ratio of the time required for transmission of each stream data is calculated and stored in advance, and each time CF-POLL is received from the controller, the time information of the TXOP period T notified by CF-POLL is stored in each data. This is a method of dividing the stream data according to the ratio allocated thereto and acquiring real time for allocating the transmission right. The method of transmitting stream data using the assigned real time is the same as the second method.
[0086]
For example, consider a case where the stream data A has a video bandwidth of 12 Mbps, and the stream data B and C have a video bandwidth of 6 Mbps. If the physical transmission rates of the stream data are the same, the time required for transmission is considered to be proportional to the bandwidth, so the ratio of the time required for each transmission is 2: 1: 1. Therefore, the TXOP period T is divided into 2: 1: 1 as shown in FIG. 7, and T / 2, T / 4 and T / 4 are allocated to the streams A, B and C, respectively. For example, when the controller gives a TXOP period of 8 msec, 4 msec is assigned to stream data A and 2 msec is assigned to stream data B and C, respectively.
[0087]
By doing so, the same effect as that of the second method can be realized, and the possibility of discarding data before the transmission right is given becomes smaller than that of the second method. According to this method, the number of times the transmission right is allocated increases as the stream data has a wider bandwidth in a certain period.
[0088]
However, this method also has the following problems. That is, in this method, if the actual time to assign a transmission right to certain stream data is shorter than the time required to transmit one packet, there remains a problem that the stream data cannot be transmitted.
[0089]
FIG. 8 shows such an example. It is assumed that a TXOP period of 2 msec is given from the controller. It is also assumed that the ratio of the time required for transmitting the stream data A, B, and C is 2: 1: 1. In this case, according to the third method, 1 msec is assigned to the stream data A, and 0.5 msec is assigned to the stream data B and C. However, if it takes 1 msec to transmit one packet, the stream data A can be transmitted, but the stream data B and C cannot be transmitted. In the second method, such a problem does not occur unless the given TXOP period is shorter than the time required to transmit one packet.
[0090]
In this method, division is used when calculating the real time for allocating the transmission right. In general, the calculation of division takes time. Therefore, in the third method, it takes time to determine the stream data to be transmitted after the TXOP is given from the controller, and there is a possibility that the transmission may not be performed in time for the transmission. . Furthermore, if the division is realized by a hardware circuit, the circuit scale becomes large, and even if it is realized by software, there is a problem that the code scale becomes large.
[0091]
[First Embodiment]
-Basic principle-
Hereinafter, a first embodiment of the present invention that solves the above problem will be described. In this embodiment, a stream point is defined for each stream data as a function of the bandwidth of each stream data. The function in this case is, for example, the ratio of the reciprocal of the bandwidth of all stream data, and in each term of the ratio, the value corresponding to each stream data is set as the stream point of the stream data. Then, each time each stream data is transmitted, the corresponding stream points are accumulated. Based on the cumulative value of the stream points, it is determined which stream data is given the transmission right. In the present embodiment, the stream point is a value determined for each stream data.
[0092]
Various definitions are conceivable for the function that determines the stream point. For example, the stream points are defined such that the larger the bandwidth required by each stream data, the smaller the value of the stream points. In other words, there is a negative correlation between the bandwidth and the absolute value of the stream point. Stated another way, let the stream point be a monotonically decreasing function of the bandwidth. As described above, the ratio of the reciprocal of the band required by each stream data may be used as the stream point. For example, if the stream data A has a video bandwidth of 12 Mbps and the stream data B and C have a video bandwidth of 6 Mbps, respectively, the reciprocal ratio (A: B: C) of the width of these bandwidths is 1: 2: 2. . This value can be used as the stream points of the stream data A, B and C.
[0093]
In the present embodiment, a cumulative stream point is further defined. In the present embodiment, the cumulative point means a value obtained by adding stream points by the number of times transmission of each stream data is attempted. When certain stream data is transmitted, the stream point set in the stream data is added to the accumulated stream point of the stream data. Even if the buffer is empty when transmission of certain stream data is attempted, the stream point set in the stream data is added to the accumulated stream point.
[0094]
When the transmitter determines the next stream data to be transmitted during the TXOP period, a minimum accumulated stream point is obtained, and the corresponding stream data is selected and transmitted.
[0095]
In the present embodiment, the stream point is limited to a positive value. Then, the cumulative stream point is calculated by adding the stream points. However, it will be apparent to those skilled in the art that the code of the stream point and the method of calculating the accumulated stream point are merely design matters, and that other than these can be appropriately determined according to the purpose. Further, if they are determined, those skilled in the art can easily determine how to determine the transmission right based on the accumulated stream point according to the purpose. Therefore, it is assumed that all of the combinations are represented by the stream point definition and the cumulative stream point calculation method disclosed in this specification.
[0096]
−Configuration−
A configuration of a system including a transmitter according to one embodiment of the present invention will be described below. FIG. 9 is a network configuration diagram of this system. Referring to FIG. 9, this system is a communication system which forms the same controller as the conventional one described in the description of the prior art and a network which communicates through a wireless medium under the control of controller 30. Machines 32, 34, 36 and 38. In the following description, it is assumed that the communication device 32 performs transmission and the communication devices 34, 36, and 38 perform reception, so that the communication device 32 is referred to as a transmitter, and the communication devices 34, 36, and 38 are each referred to as a receiver. I will do it.
[0097]
In this network, a wireless medium is used as a common communication medium, and data packets are transmitted and received in a time-division manner.
[0098]
FIG. 11 shows the configuration of the transmitter 32 in the form of a block diagram. Referring to FIG. 11, transmitter 32 receives an antenna 62 for receiving a CF-POLL frame from controller 30 or an acknowledgment frame from receivers 34, 36, and 38, and an antenna 62 for receiving the frame. A first receiving unit 58 for converting a frame into a data packet, a control unit 52 for receiving data received by the first receiving unit 58 and controlling the operation of the transmitter 32 by using the received data as control data; 52 includes a timer 50 used for managing the start and end of the TXOP.
[0099]
The control unit 52 also calculates and manages stream points, and calculates and manages a bandwidth required for stream data. The control unit 52 further has a function of measuring and managing the state of transmission of the stream data to and from the receiver. Specifically, this function can be realized by counting the number of packets for which transmission confirmation cannot be obtained from the receiver for the transmitted data packet (this is called a “transmission failure data packet”). By counting the total number of transmission data packets and the number of transmission failure data packets in a certain time period, a packet error rate in that time period can be obtained. A state in which the packet error rate is higher than a certain threshold can be determined as a state in which the transmission state has deteriorated.
[0100]
The control unit 52 also has a function of detecting and managing a request for entry of new stream data. More specifically, for example, in response to detecting that there is a new stream data reception request packet from the receiver, the control unit 52 starts transmission of stream data satisfying the request, To manage
[0101]
The transmitter 32 further receives a stream data supplied from outside via a wired medium, and supplies the stream data and the control data 66 to the control unit 52 as a stream and control data 66. Includes a stream selector 56 for receiving the right control data 68 and selecting a stream according to the principle described above, and a transmitter 60 and an antenna 64 for transmitting the stream data selected by the stream selector 56 to each receiver. . The input of the stream data may be received through the antenna 62.
[0102]
FIG. 12 is a block diagram showing the internal configuration of the stream selection unit 56. Referring to FIG. 12, stream selection unit 56 includes buffer units 80, 82, and 84 for buffering and storing input stream data, and adding and outputting protocol information, and buffer unit 80. , 82 and 84 for transferring the output of a selected one of the selected buses.
[0103]
The stream selection unit 56 further includes a stream data selection management table 116 for storing stream points and accumulated stream points used when selecting stream data, a stream point control request 122 given from the control unit 52 and the like. In response to 126, a stream data selection management table control circuit 124 for controlling the stream points and the accumulated stream points in the stream data selection management table 116 is included.
[0104]
The stream selection unit 56 further responds to an externally supplied stream data selection request, refers to the information stored in the stream data selection management table 116, and performs stream data selection by the logic described above. Is included in the transmission stream data selection circuit 118 for outputting a selection signal indicating that is selected. In response to receiving the stream selection request 128, the transmission stream data selection circuit 118 updates the corresponding accumulated stream point in the stream management table and requests the next transmission stream data to be selected. It also has a function of giving the request 126 to the stream data selection management table control circuit 124.
[0105]
In response to the selection signal from the transmission stream data selection circuit 118, the stream selection unit 56 further converts the stream data packets from the buffer units 80, 82 and 84 corresponding to the selected stream data into the local bus I / O. It includes a selected stream data control circuit 120 for receiving via F114 and providing it to the transmission unit 60 shown in FIG. At this time, the selected stream data control circuit 120 determines whether or not the buffer unit corresponding to the selected stream data is empty, determines whether to transmit the stream data, and completes the transmission of the stream data. At the time, and when the buffer section corresponding to the stream data to be transmitted is empty, a function of immediately issuing a stream selection request 130 to the transmission stream data selection circuit 118 is provided.
[0106]
Each of the buffer units 80, 82, and 84 has the same configuration. For example, the buffer unit 80 includes a memory 96 for temporarily storing the input stream data 90, a protocol additional information generation circuit 98 for generating additional information of a protocol of the stream data, and a stream data stored in the memory 96. And a mixing circuit 108 for collectively storing the protocol additional information from the protocol additional information generation circuit 98 into one data packet. The data packets are queued in the mixing circuit 108 until the transmission is successful or the lifetime has expired.
[0107]
The buffer units 82 and 84 have the same configuration. The buffer unit 82 is for the stream data 92, and includes a memory 100, a protocol additional information generation circuit 102, and a mixing circuit 110. The buffer unit 84 is for the stream data 94 and includes a memory 104, a protocol additional information generation circuit 106, and a mixing circuit 112.
[0108]
FIG. 13 is a flowchart showing a procedure for realizing the transmission right assignment performed by the stream selection unit 56 shown in FIG. This procedure can be implemented by a program, by pure hardware, or by hardware and firmware.
[0109]
The procedure shown in FIG. 13 is started from the time when the TXOP is given to the transmitter 32 by the CF-POLL from the controller 30. First, in step (hereinafter simply referred to as “S”) 1, it is determined whether or not new stream data has entered. If there is entry of new stream data, control proceeds to S2; otherwise, control proceeds to S3.
[0110]
In S2, a process when a new stream is entered is performed. The details of the procedure performed in S2 are shown in the form of a flowchart in FIG. Referring to FIG. 14, first, in S14, the least common multiple of the required bandwidth of all stream data is obtained. In S15, the stream point of each stream data is calculated by dividing the least common multiple obtained in S14 by the bandwidth of each stream data. Subsequently, in S16, the cumulative stream point for each stream data is reset to 0. This process is the same as calculating the reciprocal ratio of the bandwidth of each stream data and setting the ratio as a stream point. As described above, the entry processing of the new stream is completed, and the control proceeds to S3 in FIG.
[0111]
Referring again to FIG. 13, in S3, it is determined whether it is necessary to change the stream point of each stream data. If the stream point needs to be changed, control proceeds to S4, otherwise control proceeds to S5.
[0112]
In S4, the stream point of each stream data is changed. After S4, control proceeds to S5.
[0113]
An example of a reference when changing the stream point in S4 is a transmission state between the receiver and the receiver when transmitting the stream data. Stream data having a deteriorated transmission state requires a higher transmission frequency for retransmission. In the apparatus of the present embodiment, for that purpose, the stream point where the transmission state is deteriorating may be reduced. As the number of stream points decreases, the rate of increase of the accumulated stream points decreases as compared with the others. In the present embodiment, since the transmission right is given to the stream data with the smallest cumulative stream point, as a result, the transmission frequency of the stream data increases, and the stream data can be transmitted even if the transmission state is poor. .
[0114]
If this state continues, the transmission of other stream data having a good transmission state is awaited, so that the life of the stream data is exhausted and the possibility that the reproduced video at the receiver is disturbed increases, so care must be taken. However, when the life of the stream data having a good transmission state is long, for example, 1 sec, the above-described adjustment is performed for several hundred msec to increase the transmission frequency of the stream data having a poor transmission state even temporarily. As a result, it is possible to make adjustments that do not cause disturbance in the reproduced video of any receiver.
[0115]
In the present embodiment, conversely, the same effect can be obtained even if the stream point of stream data in a good transmission state is increased.
[0116]
Another criterion for changing the stream point is, for example, a change in the bandwidth required by the stream data. At this time, the processing of S14 and S15 shown in FIG. 14 may be performed using the new band of the stream data to change the stream point.
[0117]
Referring to FIG. 13 again, in S5, all stream data having the minimum cumulative stream point is searched for in all the stream data. In S7, it is determined whether there is a plurality of stream data having the smallest cumulative stream point. If there are a plurality of such stream data, the control proceeds to S6, otherwise the control proceeds to S8.
[0118]
In S6, one of the stream data having the same cumulative stream point is selected according to a priority determined by a predetermined method. After S6, the control proceeds to S8.
[0119]
There are various methods for determining the priority of the stream data. In this embodiment, the priority is predetermined and fixed.
[0120]
In S8, it is determined whether or not the buffer is empty by referring to the buffer unit (one of the buffer units 80, 82, and 84) corresponding to the selected stream data. If the buffer is empty, the control proceeds to S10, otherwise the control proceeds to S10 after S9.
[0121]
In S9, at the time when transmission becomes possible, the data packet from the buffer unit corresponding to the selected stream data is transmitted to the receiver.
[0122]
In S10, as a result of adding the stream point of the selected stream data to the accumulated stream point of the selected stream data, it is determined whether or not the accumulated stream point causes overflow (overflow). If the accumulated point overflows, the control proceeds to S11, otherwise the control proceeds to S12.
[0123]
At S11, the cumulative stream point is reset. In the present embodiment, in this step, all the accumulated stream points are reset to a predetermined value, particularly to “0” in the present embodiment. After S11, the control proceeds to S12.
[0124]
In S12, the stream point is added to the cumulative stream point of the stream data selected in S7. Subsequently, in S13, it is determined whether the TXOP period still remains. If it remains, the control returns to S1, otherwise the procedure ends.
[0125]
−Operation−
This system operates as follows. The operation of the controller 30 is the same as that described in the related art. In this example, it is assumed that the transmitter 32 transmits stream data A to the receiver 34, stream data B to the receiver 36, and stream data C to the receiver 38.
[0126]
It is assumed that the transmitter 32 has received the CF-POLL frame from the controller 30. The CF-POLL frame received by the transmitter 32 contains time information of the TXOP period given to the transmitter 32. This CF-POLL frame is provided to the control unit 52 shown in FIG. The control unit 52 extracts the time information and knows the length of the TXOP period.
[0127]
As shown in FIG. 10, the transmitter 32 according to the present embodiment converts the stream data A, B, and C stored therein into the transmission right determined according to the above-described method in a given TXOP period. Send in order. The transmitter 32 according to the present embodiment is characterized in that an appropriate order of stream data to be transmitted in a given TXOP period is determined.
[0128]
In the present embodiment, the stream data A, B, and C are provided to the second receiving unit 54 shown in FIG. 11 via a wired medium. This stream data is provided to the control unit 52 as stream and control data 66. Further, these are given to the stream selection unit 56 as stream and transmission right control data 68.
[0129]
Referring to FIG. 12, stream data input to stream selection unit 56 is temporarily stored in a memory of a corresponding buffer unit (memory 96 in the case of stream data A). Hereinafter, the stream data A will be described as an example.
[0130]
The protocol additional information generating circuit 98 generates the protocol additional information and supplies the generated additional information to the mixing circuit 108. The memory 96 also supplies the stored stream data to the mixing circuit 108. The mixing circuit 108 combines the stream data from the memory 96 and the protocol additional information from the protocol additional information generation circuit 98 into one data packet. The mixing circuit 108 further stores the data packet in a queue until the data packet is successfully transmitted or the data packet expires.
[0131]
The stream data B and C are processed in the same manner as the stream data A except that they are processed by the buffer units 82 and 84, respectively.
[0132]
Basic information (band information, transmission state information, etc.) for selecting a stream point is detected and generated by the control unit 52 (see FIG. 11), and the stream data selection management shown in FIG. It is provided to a table control circuit 124. The stream data selection management table control circuit 124 manages the information stored in the stream data selection management table 116 in response to this request.
[0133]
The transmission stream data selection circuit 118 selects stream data with reference to the stored stream points stored in the stream data selection management table 116, and requests the selected stream data control circuit 120 to select a certain stream. Give a selection signal.
[0134]
In response to the selection signal, the selected stream data control circuit 120 reads a stream data packet from the buffer unit (buffer unit 80, 82 or 84) corresponding to the selected stream data via the local bus I / F 114. To try. The selected stream data control circuit 120 determines whether or not one of the buffer units 80, 82, and 84 from which data is to be read is empty.
[0135]
If the buffer unit is not empty, the selected stream data control circuit 120 sends the read data packet to the transmitting unit 60 shown in FIG. The transmitting unit 60 transmits this data packet via the antenna 64. This data packet is received by a receiver (receiver 34, 36 or 38) that receives the data stream. When the transmission is completed, the selected stream data control circuit 120 issues a stream selection request 130 to the transmission stream data selection circuit 118.
[0136]
If the buffer is empty, the selected stream data control circuit 26 immediately issues a stream selection request 130 to the transmission stream data selection circuit 118.
[0137]
Upon receiving the stream selection request 130, the transmission stream data selection circuit 118 instructs the stream data selection management table control circuit 124 to add the accumulated stream points for the stream data stored in the stream data selection management table 116. A control request 126 is issued. When the addition of the accumulated stream points is completed, the transmission stream data selection circuit 118 refers to the updated stream data selection management table 116, selects the next transmission stream data, and sends a selection signal to the selected stream data control circuit 120. give.
[0138]
Hereinafter, the above processing is repeated. If there is a new stream data entry, the control unit 52 detects the entry and gives a stream point control request 122 for resetting the stream data selection management table 116 to the stream data selection management table control circuit 124. In response to this request, the stream data selection management table control circuit 124 resets the stream data selection management table 116 by the method shown in FIG.
[0139]
FIG. 15 shows how the order of data packets actually transmitted is determined by giving a specific example of stream data allocation. In this example, it is assumed that the bandwidth of the stream data A is 12 Mbps, and the bandwidths of the stream data B and C are both 6 Mbps. Referring to FIG. 15, it is assumed that stream data A, B, and C have completed entry at time Ts, and all accumulated stream points are zero. The time Ts is the time when the TXOP starts. Also, for the sake of simplicity, it is assumed that the buffer section of any stream data is not empty.
[0140]
In this example, when there are a plurality of minimum cumulative stream points, it is assumed that the priority which is a criterion for selecting one stream data is fixedly A>B> C. Therefore, if all the accumulated stream points are the same, the stream data A is always selected. If the accumulated points of the stream data B and C are the same and the minimum, the stream data B is selected.
[0141]
In this example, a stream point is obtained as follows. The least common multiple of the bandwidth required by all stream data is 12. Therefore, the value of the stream point of the stream data A is 12/12 = 1. The value of the stream point of the stream data B and C is 12/6 = 2.
[0142]
Referring to FIG. 15, the minimum value of the cumulative stream point is 0 at time T0. The accumulated stream points of the stream data A, B, and C are all 0. Therefore, all of these are the objects of choice for granting transmission rights. Since all the accumulated stream points are equal, the stream data A is selected according to the priority, and the data packet of the stream data A is transmitted.
[0143]
After the transmission is completed, the stream point 1 of the stream data A is added to the accumulated stream point of the stream data A. The cumulative stream point of the stream data A is 1.
[0144]
At time T1, the cumulative stream points are 1, 0, 0 in the order of stream data A, B, and C (hereinafter, all are described in this order). Its minimum value is 0 (stream data B and C). The stream data B and C are selected as selection targets. The stream data B is selected according to the priority, and a data packet of the stream data B is transmitted. After the transmission is completed, the stream point B of the stream data B is added to the accumulated stream point of the stream data B. The cumulative stream point of the stream data B is 2.
[0145]
At time T2, the cumulative stream points are 1, 2, 0 in order. The minimum value is 0. The stream data C corresponding to the accumulated stream point is selected, and a data packet of the stream data C is transmitted. After the transmission is completed, the stream point (2) of the stream data C is added to the accumulated stream point (0) of the stream data C, and the value of the accumulated stream point becomes 2.
[0146]
At time T3, the values of the accumulated stream points are 1, 2, 2, and 2, respectively, and the minimum value is 1. The stream data A having the accumulated stream point is selected, and the data packet of the stream data A is transmitted. After the transmission is completed, the stream point 1 of the stream data A is added to the accumulated stream point of the stream data A, and the accumulated stream point becomes 2.
[0147]
At time T4, the cumulative stream points are 2, 2, and 2 in order. The minimum value is 2, and stream data A, B, and C are selected as selection targets. The stream data A is selected according to the priority, and a data packet of the stream data A is transmitted. After the transmission is completed, the stream point 1 of the stream data A is added to the accumulated stream point of the stream data A. The cumulative stream point of the stream data A is 3.
[0148]
At time T5, the cumulative stream points are 3, 2, and 2 in order. The minimum value is 2, and the corresponding stream data B and C are selected as selection targets. The stream data B is selected according to the priority, and a data packet of the stream data B is transmitted. After the transmission is completed, the stream point (2) of the stream data B is added to the accumulated stream point of the stream data B. The value of the accumulated stream point of the stream data B is 4.
[0149]
At time T6, the cumulative stream points are 3, 4, and 2, respectively. The minimum value is 2, the corresponding stream data C is selected, and the data packet of the stream data C is transmitted. After the transmission is completed, the stream point 2 of the stream data C is added to the accumulated stream point of the stream data C. The value of the accumulated stream point of the stream data C is 4.
[0150]
Hereinafter, stream data A, B, and C are selected in the order determined by the method described here.
[0151]
FIG. 16 shows the contents of the stream data selection management table 116 at the time Tp shown in FIG. As shown in FIG. 16, in the present embodiment, the priority of the stream data is fixed and stored in the stream data selection management table 116.
[0152]
Here, it is assumed that stream data D has entered while stream data A, B, and C are being transmitted. In FIG. 17, when the state of the stream data selection management table 116 of the system described above is as shown in FIG. 16, when the stream data D enters, the stream data selection after entry processing is performed. 4 shows the contents of the management table 116. In this example, it is assumed that the bandwidth of the stream data D is 15 Mbps.
[0153]
With the entry of the stream data D, the ratio of the bandwidth required by each stream data changes. Therefore, the stream point of each stream data is reset. In this case, the least common multiple obtained in S14 shown in FIG. As a result, the stream point of the stream data A is 60/12 = 5. The stream points of the stream data B and C are 60/6 = 10. The stream point of the entered stream data D is 60/15 = 4.
[0154]
In this embodiment, as shown in S16 of FIG. 14, the cumulative stream point of the new stream data is set to zero. In FIG. 17, the accumulated stream point of the new stream data is 0. It is assumed that the priorities of the stream data A, B, C, and D are fixed to 1, 2, 4, and 3 in order. Therefore, the stream data selected next at this point is the stream data D.
[0155]
The transmitter 32 according to the first embodiment determines stream data to be transmitted according to a stream point obtained from a band included in a stream data transmission request requested to a controller. Therefore, even if the transmission state of a certain stream data with the receiver deteriorates, the ratio of the transmission frequency between the stream data does not change, and the reproduced video is not disturbed in the receiver of the stream data having the good transmission state. There is no. Further, the transmitter 32 according to the first embodiment is characterized in that, over a certain period of time, the number of times the transmission right is assigned to stream data having a wider band increases.
[0156]
In the transmitter 32 according to the first embodiment, stream data packets are distributed and transmitted as much as possible while keeping the transmission frequency of the stream data constant. Therefore, in the state where the controller gives the TXOP as requested by the stream data transmission, the life of the packet is not exhausted.
[0157]
Further, the transmitter 32 of the first embodiment does not use division after receiving the TXOP. Therefore, the circuit scale and software scale are simplified and small. The time required to determine the stream data to be transmitted can be shortened.
[0158]
Further, the transmitter 32 according to the first embodiment can effectively use the time corresponding to the bandwidth required for retransmission, which is additionally requested in anticipation of a change in the transmission state. Normally, a stream data transmission request to the controller includes, in addition to the video and audio bands required by the stream data, a band for retransmission due to a change in the transmission state. If the transmission state of all the stream data is good and the receiver receives the stream correctly, the buffer section of all the stream data is empty before the given TXOP time expires in anticipation of retransmission. When all the buffer units become empty, the transmitter returns the transmission right to the controller. Therefore, another transmitter can use the subsequent time to transmit the stream data.
[0159]
On the other hand, in the transmitter 32, when the transmission state of certain stream data with the receiver deteriorates, the buffer section of the stream data does not become empty. Therefore, in the TXOP time given in anticipation of retransmission, the stream data is transmitted in the remaining time. At this time, the time given by the controller for the retransmission band of other stream data is also used for the stream data having a poor transmission state. Therefore, the TXOP time given from the controller can be effectively used.
[0160]
Even if there is a plurality of stream data whose transmission state is deteriorated, the stream data is transmitted in accordance with the previously defined stream point, so that the transmission frequency ratio between the stream data whose transmission state is deteriorated does not change.
[0161]
In the above-described first embodiment, the stream point and the accumulated stream point of each stream data are reset in response to the satisfaction of the predetermined condition. The case where the predetermined condition is satisfied means, for example, a case where entry of new stream data is detected. By the resetting, the ratio of the stream points set in each stream data is newly determined, the accumulated stream points are calculated based on the new stream points, and the stream data is selected based on the result. Therefore, even after the entry of new stream data, the above-described effects can be obtained for all stream data.
[0162]
In the first embodiment, when the overflow of the accumulated stream points is detected in S11 of FIG. 13, all the accumulated stream points are reset to 0. There are various other methods for resetting the accumulated stream point here.
[0163]
For example, there is a method of subtracting the smallest cumulative stream point from all the cumulative stream points. In this method, the number of calculations is increased and the circuit scale is increased as compared with the method of resetting all to zero. However, since the state of the accumulated stream point immediately before the overflow of the accumulated stream point can be reset as it is, there is an effect that the retransmission frequency of each stream data is not disturbed.
[0164]
In the above-described embodiment, the stream point is added to the accumulated stream point, and the transmission right is given to the stream data having the smallest accumulated stream point value. However, there are other possible transmission right determination methods. For example, the cumulative stream point may be calculated by subtracting the stream point from the value of the immediately preceding cumulative stream point. In this case, the accumulation stream point may give the transmission right to the maximum stream data. However, in this case, it is necessary to set a common large value as the initial value of the cumulative stream point. For example, if a 2-byte storage area is used for calculating the cumulative stream point, 65535 which is the maximum value that can be stored in 2 bytes may be set as the initial value or reset value of the cumulative stream point.
[0165]
In the first embodiment, the priority of the stream data is fixed in advance. However, there is another setting method for the priority. For example, there is a method of setting a higher priority for stream data having a shorter life. This is because the data packet approaching the end of its life becomes more likely to be discarded by the transmitter unless it is transmitted earlier.
[0166]
The priority of the stream data can be set, for example, according to the transmission state between the transmitter and the receiver. In this case, the priority of the stream data for the receiver whose transmission state has deteriorated may be increased. This is for the following reasons.
[0167]
In the case of stream data having a deteriorated transmission state, a data packet is often not correctly received by a receiver. As a result, the transmitter often has to retransmit data packets. The packet to be retransmitted is approaching the end of the stream data life from the time of the first transmission. Data packets whose life has expired are discarded without being transmitted, and as a result, the received image is disturbed at the receiver. That is, it is better to transmit such a packet as soon as possible. For this reason, it is better to raise the priority of the stream data whose transmission state has deteriorated, and to try to transmit as soon as possible.
[0168]
A method of setting priorities on a first-come, first-served basis is also conceivable. In this case, since the algorithm is simple, the circuit scale can be reduced.
[0169]
In the system according to the first embodiment, the transmitter 32 receives the CF-POLL from the external controller 30. However, the transmitter 32 itself may have the function of the controller. In this case, the transmitter 32 does not receive the CF-POLL frame from the outside, but performs the delivery and the setting of the transmission right accordingly.
[0170]
As described above, in the present embodiment, there is a negative correlation between the bandwidth of the stream data and the stream points assigned to the stream data. That is, the stream point is a monotonically decreasing function of the bandwidth. What kind of function is used depends on the design item and can be selected depending on the application.
[0171]
[Second embodiment]
In the above-described first embodiment, the cumulative stream point of the newly entered stream data is set to 0. However, according to this method, immediately after the entry of the new stream data, a period in which the accumulated stream point of the entered stream data is minimized in many cases continues. As a result, during that period, only the new entry stream data is transmitted continuously for a certain period of time, which may cause a problem that the transmission frequency ratio cannot be maintained.
[0172]
This problem will be described with an example. In the first embodiment, the cumulative stream point of newly entered stream data is initialized to zero. Normally, the minimum value of the accumulated stream point of other stream data will be a value larger than 0. Assume that this value is, for example, 50. In this case, the transmission right is continuously given to the newly entered stream data until the cumulative stream point of the entered stream data becomes larger than 50.
[0173]
Therefore, when new stream data enters, it is preferable to minimize the possibility of such a problem occurring. In the second embodiment, when new stream data is entered, each stream point is reset, and then the accumulated stream points of the entered stream data are added to the first embodiment. Instead, it is set to a larger value. Specifically, in the second embodiment, the cumulative stream point of newly entered stream data is set to the smallest value among the stream points of other stream data.
[0174]
The configuration of the device according to the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. However, instead of the new stream entry process shown in S2 of FIG. 13 and shown in detail in FIG. 14, the new stream entry process shown in FIG. 18 is adopted.
[0175]
Referring to FIG. 18, the processing shown in S14 and S15 is the same as the processing in S14 and S15 in FIG. In S20, the smallest value among the accumulated stream points of the stream data other than the newly entered stream data is obtained. Subsequently, in S21, the value of the minimum cumulative stream point obtained in S20 is substituted for the cumulative stream point of the newly entered stream data.
[0176]
In the transmitter according to the second embodiment, when the state of the stream data selection management table 116 is as shown in FIG. 16, the stream data after entry processing when stream data D enters FIG. 19 shows the contents of the selection management table 116. Also in this example, it is assumed that the bandwidth of the stream data D is 15 Mbps, as shown in FIG.
[0177]
FIG. 19 differs from FIG. 17 only in that the cumulative stream point of the stream data D is set to 2 instead of 0. FIG. 19 does not differ from FIG. 17 in other points.
[0178]
In the second embodiment, the number of calculations for setting the initial value of the cumulative stream point is increased as compared with the first embodiment, and the required circuit scale or software scale is increased. However, even when the stream data newly enters, there is little possibility that the transmission right is continuously given to only the new stream data for a long period of time. Therefore, even when new stream data enters, there is little possibility that the retransmission frequency of each stream data will be disturbed.
[0179]
[Other Modifications 1]
Various methods can be considered other than the method of resetting the accumulated stream data in the first and second embodiments. For example, when the entry of new stream data is detected, all the accumulated stream points may be set to a fixed value, for example, 0.
[0180]
According to this method, only the entered stream data is continuously transmitted for a certain period, and there is no problem that the ratio of the transmission frequencies is not maintained. In addition, since the process of setting the accumulated stream is simple, the processing time can be shortened and the circuit can be downsized.
[0181]
However, in this method, when new stream data enters, information indicating the state of the accumulated stream data of the existing stream data is lost. Therefore, it is necessary to pay attention to the possibility that the transmission frequency may be temporarily, but may be disturbed.
[0182]
[Other Modification 2]
As a predetermined condition for resetting the stream point, for example, deterioration of the transmission state with the receiver can be considered. If the transmission state of the stream data with the receiver deteriorates and it is necessary to perform many transmissions as retransmission packets, the stream point of the stream data whose transmission state has deteriorated may be reduced for a certain period. Conceivable. This control is performed, for example, when the control unit 52 in FIG. 11 detects the deterioration of the transmission state, through the stream data selection management table control circuit 124 in FIG. Can be realized by changing the value to a small value only for a certain period.
[0183]
According to this method, the number of stream points of stream data whose transmission state is deteriorated is reduced, and the transmission frequency is increased. Therefore, it is possible to prevent the video reproduced by the receiver of the stream data from being disturbed.
[0184]
However, care must be taken because if this state continues, transmission of stream data having another good transmission state will be awaited, and the life of the stream data will be exhausted and the possibility of disturbance in the reproduced video at the receiver will increase. However, when the life of stream data in a good transmission state is long, by performing the above-mentioned adjustment, it is possible to make an adjustment that does not cause disturbance in the reproduced video of any receiver.
[0185]
[Other Modification 3]
Another predetermined condition may be that, for example, the band required by the stream data has changed. At this time, the stream point is recalculated and reset using the new stream data bandwidth.
[0186]
According to this method, even if the required bandwidth changes due to an increase in the video quality of the stream data, it is possible to appropriately maintain the transmission frequency ratio of each stream data and obtain a stable reproduced video at each receiver. Becomes possible.
[0187]
The embodiment disclosed this time is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiment. The scope of the present invention is indicated by each claim of the claims after considering the description of the detailed description of the invention, and all changes within the meaning and range equivalent to the wording described therein are described. Including.
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent a large variation in the transmission frequency between stream data. Even if stream data having a poor transmission state occurs, transmission of the stream data having a good transmission state will not be adversely affected.
[0188]
The stream data packets are distributed and replaced as much as possible while maintaining the transmission frequency of the stream data, so the packet life is exhausted when the controller gives the TXOP as requested by the stream data transmission. There is no.
[0189]
Since the transmission right is assigned preferentially to the one having a large bandwidth, there is little possibility that the reproduction of stream data having a large bandwidth will be hindered.
[0190]
Even if there is new entry of stream data, if there is a change in the bandwidth of stream data, if the transmission state of certain stream data has deteriorated, or if there is an overflow at the accumulated stream point, the transmission frequency of stream data Does not fluctuate greatly, and there is little possibility that a problem will occur in the reproduction quality. Further, it is possible to prevent the reproduction quality of the stream data having a poor transmission state from deteriorating further while suppressing the adverse effect on the reproduction state of the stream data having a good transmission state.
[0191]
Furthermore, it is possible to reduce the possibility that the transmission state is deteriorated or the stream data having a shorter life is transmitted earlier and the reproduction quality of the receiver is disturbed.
[0192]
By effectively using the limited transmission right period, good reproduction quality can be ensured for each of the stream data. At this time, the processing can be realized by a simple and small-scale circuit, and the time required to determine the stream data to be transmitted can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a stream data transmission order in a conventional stream data allocation method.
FIG. 2 is a diagram for describing a problem in stream data transmission in a conventional stream data allocation method.
FIG. 3 is a diagram showing a stream data transmission order in an assumed first stream data allocation method.
FIG. 4 is a diagram for explaining a problem in stream data transmission in an assumed first stream data allocation method.
FIG. 5 is a diagram showing a stream data transmission order in an assumed second stream data allocation method.
FIG. 6 is a diagram for describing a problem of stream data transmission in a second assumed stream data allocation method.
FIG. 7 is a diagram showing a stream data transmission order in an assumed third stream data allocation method.
FIG. 8 is a diagram for explaining a problem of stream data transmission in a third assumed stream data allocation method.
FIG. 9 is a diagram showing an overall configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing an example of stream data transmission allocation by the transmitter according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram illustrating an internal configuration of a transmitter according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a stream selection unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart illustrating a stream data allocation method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart showing processing at the time of entry of new stream data in the first embodiment.
FIG. 15 is an example showing temporal transitions of stream data to be selected and its accumulated stream points in the first embodiment.
FIG. 16 is a diagram showing an example of a stream data selection management table 116 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a stream data selection management table according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a flowchart illustrating a process when a new stream data is entered in the transmitter according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a stream data selection management table according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
30 controller, 32 transmitter, 34, 36, 38 receiver, 50 timer, 52 controller, 56 stream selector, 60 transmitter, 66 stream and control data, 68 stream and transmission right control data, 90, 92, 94 stream data, 96, 100, 104 memory, 98, 102, 106 protocol additional information generation circuit, 108, 110, 112 mixing circuit, 114 local bus I / F, 116 stream data selection management table, 118 transmission stream data selection circuit , 120 selected stream data control circuit, 122, 126 stream point control request, 124 stream data selection management table control circuit, 116 stream data selection management table, 128, 130 stream selection request

Claims

A stream data transmission device that transmits a plurality of stream data in a time-division manner,
A means for determining stream data to which a transmission right is to be assigned next, based on the bandwidth required by each of the plurality of stream data and the number of times transmission has been attempted for the plurality of stream data,
Means for dynamically switching and transmitting the plurality of stream data in accordance with the transmission right determined by the determining means.

The means for determining comprises:
Means for setting a stream point determined by a required bandwidth for each of the plurality of stream data,
Means for accumulating corresponding stream points each time the means for transmitting attempts transmission for each of the plurality of stream data;
Means for selecting stream data to which the next transmission right is assigned, based on the accumulated stream points.

The means for setting the stream point comprises:
Means for acquiring information on the bandwidth required by each of the plurality of stream data,
Means for allocating a stream point to each of the plurality of stream data as a function of a required band width.

The means for assigning comprises:
Means for calculating the ratio of the reciprocal of the band required for the plurality of stream data,
4. The stream data transmitting apparatus according to claim 3, further comprising: a unit for setting, as a stream point, the ratio calculated by the unit for calculating the plurality of stream data.

Detecting means for detecting whether a predetermined condition is satisfied;
Means for resetting, by a predetermined method, the value of the accumulated stream point accumulated by the means for accumulating the stream points in response to the detection means detecting the satisfaction of the predetermined condition. The stream data transmission device according to claim 1, further comprising:

The detecting means includes means for detecting entry of stream data,
The stream data transmitting apparatus according to claim 5, further comprising: means for operating the means for assigning the stream point in response to the detection means detecting the establishment of the predetermined condition.

The detecting means includes means for detecting entry of stream data,
The means for resetting, in response to the detection means detecting the entry of the stream data, satisfies a predetermined condition in the stream data at that time, the accumulated stream point of the entered stream data. The stream data transmitting apparatus according to claim 6, further comprising means for setting a value equal to the value of the cumulative stream point.

6. The stream data transmitting apparatus according to claim 5, wherein said resetting means includes means for resetting an accumulated stream point of all stream data to a predetermined value.

The stream data transmitting device according to claim 8, wherein the predetermined value is 0.

6. The stream data transmitting apparatus according to claim 5, wherein said detecting means includes means for detecting an overflow of an accumulated stream point accumulated by said means for accumulating said stream points.

The means for resetting, in response to the detection means detecting the overflow of the accumulated stream points, sets the accumulated stream points of all stream data to satisfy a predetermined condition from the respective values at that time. The stream data transmitting apparatus according to claim 10, further comprising means for resetting a value obtained by subtracting the value of the accumulated stream point to be executed.

The stream data transmitting apparatus according to claim 11, wherein the cumulative stream point satisfying the predetermined condition has a minimum value among the cumulative stream points.

The means for resetting includes means for resetting the cumulative stream point of all stream data to a predetermined value in response to the detecting means detecting an overflow of the cumulative stream point, The stream data transmission device according to claim 8.

14. The stream data transmission device according to claim 13, wherein the predetermined value is 0.

Detecting means for detecting that a predetermined condition is satisfied;
2. The apparatus according to claim 1, further comprising: means for resetting stream points of the plurality of stream data by a predetermined method in response to the detection means detecting that the predetermined condition is satisfied. Stream data transmission device.

16. The stream data transmission device according to claim 15, wherein said detection unit includes a unit for detecting a change in a transmission state of each stream data.

The means for resetting resets the stream point of the stream data whose transmission state has deteriorated to a smaller value in response to the detection means detecting a change in the transmission state of the stream data. 17. The stream data transmission device according to claim 16, further comprising means for performing the operation.

16. The stream data transmission device according to claim 15, wherein the detection unit includes a unit for detecting a change in a band required by each stream data.

The means for resetting, in response to the detection means detecting a change in the bandwidth required by each stream data, sets the stream point of each stream data to the bandwidth required by each stream data. 19. The stream data transmitting apparatus according to claim 18, further comprising: means for resetting with a value determined as a function of the size.

The stream according to claim 2, wherein the means for selecting includes means for selecting a stream point that satisfies a predetermined condition and assigning a transmission right to corresponding stream data. Data transmission device.

The means for determining, when there are a plurality of accumulated stream points satisfying the predetermined condition, from among a plurality of stream data corresponding to the plurality of accumulated stream points, a next transmission according to a predetermined criterion. 21. The stream data transmission device according to claim 20, further comprising a selection unit for selecting stream data to be given a right.

22. The stream data transmission device according to claim 21, wherein the selection unit includes a unit for giving a transmission right to the stream data in the order in which the stream data transmission requests are generated.

22. The stream data transmission device according to claim 21, wherein the selection unit includes a unit for giving a transmission right to stream data having a deteriorated transmission state preferentially.

22. The stream data transmitting apparatus according to claim 21, wherein the selecting unit includes a unit for giving a transmission right to stream data having a short life span preferentially.

A stream data transmission device that transmits a plurality of stream data in a time-division manner,
Means for determining stream data to be given the next transmission right, based on the cumulative number of times transmission rights have been assigned to each stream data;
Means for dynamically switching and transmitting the plurality of stream data according to the determined transmission right.

The means for determining, in response to being given a transmission available period from a controller for controlling communication, gives the next transmission right based on the cumulative number of times the transmission right is assigned to each stream data. 26. The stream data transmission device according to claim 25, comprising means for determining stream data.

What is claimed is: 1. A stream data transmitting apparatus for transmitting a plurality of stream data in a time-division manner, wherein a transmission right is assigned to each stream data such that a larger number of stream data have a larger number of times when a certain time is taken. A stream data transmission device.

28. The stream data transmitting apparatus according to claim 27, wherein the transmission right is assigned in response to receiving a transmission available period from a controller for controlling communication.

A stream data transmitting apparatus for transmitting a plurality of stream data by time-dividing a transmission right period provided from a controller for controlling a transmission right period,
Means for sequentially assigning a transmission right to the plurality of stream data,
Means for dynamically switching and transmitting the plurality of stream data according to the transmission right.

A stream data transmission device for transmitting a plurality of stream data by time-sharing a transmission right period,
Means for allocating a time for granting a transmission right according to a requested transmission rate of the plurality of stream data;
Means for dynamically switching and transmitting the plurality of stream data in accordance with the transmission right.

31. The stream data transmitting apparatus according to claim 30, wherein the transmission right is assigned within a transmission right period provided by a controller for controlling the transmission right period.

A stream data transmitting apparatus for transmitting a plurality of stream data by time-dividing a transmission right period provided from a controller for controlling a transmission right period,
Means for assigning a transmission right period given from the controller to each stream data based on a time required for transmission of each of the plurality of stream data,
Means for dynamically switching and transmitting the plurality of stream data in accordance with the assignment of the transmission right period.