JP2007053466A - Communication system, communication terminal device and data requesting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信システム、通信端末装置及びデータ要求方法に関する。 The present invention relates to a communication system, a communication terminal device, and a data request method.
近年、同一の大容量データを多数の受信者に効率よく配信するマルチキャスト通信技術が注目されている。また、通信中に起こる雑音や消失などからデータを保護するために、UDP(User Datagram Protocol)やIP(Internet Protocol)を用いたマルチキャストもしくはユニキャスト通信にFEC(Forward Error Correction)を組み合わせる方法が提案されている。FECなどを組み合わせて信頼性を向上させたマルチキャストのことを高信頼マルチキャストと呼ぶ。高信頼マルチキャストに用いる誤り訂正符号としては、例えば特許文献1に記載されるLT符号方式が知られている。
In recent years, multicast communication technology that efficiently distributes the same large-capacity data to a large number of recipients has attracted attention. Also, in order to protect data from noise and loss that occur during communication, a method that combines FEC (Forward Error Correction) with multicast or unicast communication using UDP (User Datagram Protocol) or IP (Internet Protocol) is proposed. Has been. Multicast in which reliability is improved by combining FEC or the like is called highly reliable multicast. As an error correction code used for the reliable multicast, for example, an LT code system described in
LT符号方式においては、複数個の情報シンボルの中から任意に選択された情報シンボルの組ごとの排他的論理和(XOR)演算値を符号化シンボルとする。情報シンボルの組は、複数個の情報シンボルから構成されてもよく、或いは1個の情報シンボルのみから構成されてもよい。但し、1個の情報シンボルのみから構成される組では、1個の情報シンボルと“0”とのXOR演算値を符号化シンボルとする。つまり、1個の符号化シンボルは、1個もしくは複数個の情報シンボルのXOR演算のみで構成される項との等式として表される。その符号化シンボルに係る等式からは、符号化シンボルが既知且つ情報シンボルが未知である方程式が得られる。そして、その複数の符号化シンボルの方程式から成る連立方程式が構成される。復号時には、該連立方程式を解くことによって、未知であった情報シンボルを求める。 In the LT coding method, an exclusive OR (XOR) operation value for each set of information symbols arbitrarily selected from a plurality of information symbols is used as a coded symbol. The set of information symbols may be composed of a plurality of information symbols or may be composed of only one information symbol. However, in a set composed of only one information symbol, an XOR operation value of one information symbol and “0” is used as an encoded symbol. That is, one encoded symbol is expressed as an equation with a term composed only of an XOR operation of one or a plurality of information symbols. From the equation for the encoded symbol, an equation is obtained in which the encoded symbol is known and the information symbol is unknown. A simultaneous equation comprising the equations of the plurality of encoded symbols is constructed. At the time of decoding, an unknown information symbol is obtained by solving the simultaneous equations.
LT符号方式を用いた通信では、配信時間を調整することで効率的に高い信頼性を得ることができるため、基本的に再送の必要はない。しかしながら、マルチキャスト配信時間が限られているような環境においては、配信完了率100%を達成するために、配信失敗者向けにARQ(Automatic Repeat Request)や差分ダウンロードを行なっている。 In communication using the LT coding method, it is possible to obtain high reliability efficiently by adjusting the distribution time, and basically there is no need for retransmission. However, in an environment where the multicast distribution time is limited, ARQ (Automatic Repeat Request) or differential download is performed for those who have failed to distribute in order to achieve a distribution completion rate of 100%.
また、FECとARQを組み合わせた差分ダウンロード方式が提案され、誤りが検出されたパケットもしくはロスしたパケットを再送することで、総再送回数の削減が可能である。
しかしながら、LT符号に対して差分ダウンロード方式を適用したとしても、一ユーザ当たりの再送回数を有効に削減できないという問題があった。この問題に対処するために、本発明者らは、LT符号の特徴を利用し差分ダウンロードの完了に要するデータ伝送回数を削減する手法を既に提案している(特願2004−289243)。そして、通信エラー時のデータ伝送効率のさらなる向上を図ることが課題となっている。 However, even if the differential download method is applied to the LT code, there is a problem that the number of retransmissions per user cannot be effectively reduced. In order to deal with this problem, the present inventors have already proposed a method of reducing the number of data transmissions required for completion of differential download using the characteristics of the LT code (Japanese Patent Application No. 2004-289243). And it has been a subject to further improve the data transmission efficiency at the time of a communication error.
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、通信エラー時のデータ伝送の効率向上を図ることが可能な通信システム、通信端末装置及びデータ要求方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a communication system, a communication terminal apparatus, and a data request method capable of improving the efficiency of data transmission at the time of a communication error. It is in.
上記の課題を解決するために、本発明に係る通信システムは、複数個の情報シンボルの中から任意に選択された情報シンボルの組ごとの排他的論理和演算値である符号化シンボルを送信する送信装置と、前記符号化シンボルを受信し、該受信した符号化シンボルの排他的論理和演算関係を表す方程式から成る連立方程式を解くことにより未知であった情報シンボルを求める復号を行う受信装置と、を備えた通信システムにおいて、前記受信装置は、前記復号の結果に基づき、前記送信装置へ要求する未復元の情報シンボルを選択するデータ要求手段を有し、前記データ要求手段は、前記復号の結果として既知である情報シンボルが反映された前記連立方程式中の未復号の方程式の次数に基づき、前記連立方程式を解くために必要な情報シンボルを選択する、ことを特徴とする。 In order to solve the above problem, the communication system according to the present invention transmits an encoded symbol that is an exclusive OR operation value for each set of information symbols arbitrarily selected from a plurality of information symbols. A transmitting apparatus; a receiving apparatus that receives the encoded symbol and performs decoding to obtain an unknown information symbol by solving simultaneous equations composed of equations representing an exclusive OR operation relationship of the received encoded symbol; In the communication system, the receiving device includes data requesting means for selecting an unrestored information symbol to be requested to the transmitting device based on the decoding result, and the data requesting means As a result, based on the order of the undecoded equations in the simultaneous equations reflecting the known information symbols, the information symbol required to solve the simultaneous equations Selecting, characterized in that.
本発明に係る通信システムにおいては、前記データ要求手段は、次数が最小である未復号の方程式に含まれる未知の情報シンボルを選択する、ことを特徴とする。 In the communication system according to the present invention, the data request means selects an unknown information symbol included in an undecoded equation having a minimum degree.
本発明に係る通信システムにおいては、前記データ要求手段は、複数の未復号の方程式に共通に含まれる未知の情報シンボルを選択する、ことを特徴とする。 In the communication system according to the present invention, the data request means selects an unknown information symbol that is commonly included in a plurality of undecoded equations.
本発明に係る通信システムにおいては、前記データ要求手段は、未復号の方程式ごとに、該次数に応じたスコアを計算し、未知の情報シンボルごとに、該情報シンボルを含む未復号の方程式の前記スコアを集計し、該集計値に基づいて情報シンボルを選択する、ことを特徴とする。 In the communication system according to the present invention, the data request means calculates a score according to the order for each undecoded equation, and for each unknown information symbol, the data of the undecoded equation including the information symbol. A score is totaled, and an information symbol is selected based on the total value.
本発明に係る通信システムにおいては、前記データ要求手段は、未復号方程式に含まれない未復元の情報シンボルがある場合には、当該未復元の情報シンボルを前記送信装置に要求することを特徴とする。 In the communication system according to the present invention, when there is an unrestored information symbol that is not included in the undecoded equation, the data request unit requests the unrestored information symbol from the transmitting apparatus. To do.
本発明に係る通信端末装置は、複数個の情報シンボルの中から任意に選択された情報シンボルの組ごとの排他的論理和演算値である符号化シンボルを受信し、該受信した符号化シンボルの排他的論理和演算関係を表す方程式から成る連立方程式を解くことにより未知であった情報シンボルを求める復号を行う通信端末装置において、前記復号の結果に基づき、通信相手へ要求する未復元の情報シンボルを選択するデータ要求手段を具備し、前記データ要求手段は、前記復号の結果として既知である情報シンボルが反映された前記連立方程式中の未復号の方程式の次数に基づき、前記連立方程式を解くために必要な情報シンボルを選択する、ことを特徴とする。 The communication terminal apparatus according to the present invention receives an encoded symbol that is an exclusive OR operation value for each set of information symbols arbitrarily selected from a plurality of information symbols, and receives the encoded symbol of the received encoded symbols. An unrestored information symbol requested to a communication partner based on a result of the decoding in a communication terminal device that performs decoding to obtain an unknown information symbol by solving simultaneous equations composed of equations representing an exclusive OR operation relationship The data requesting means for solving the simultaneous equations based on the order of the undecoded equations in the simultaneous equations reflecting the information symbols known as a result of the decoding. The information symbols necessary for the selection are selected.
本発明に係るデータ要求方法は、複数個の情報シンボルの中から任意に選択された情報シンボルの組ごとの排他的論理和演算値である符号化シンボルを受信し、該受信した符号化シンボルの排他的論理和演算関係を表す方程式から成る連立方程式を解くことにより未知であった情報シンボルを求める復号を行うときのデータ要求方法であって、前記復号の結果に基づき、通信相手へ要求する未復元の情報シンボルを選択するデータ要求過程を含み、前記データ要求過程は、前記復号の結果として既知である情報シンボルが反映された前記連立方程式中の未復号の方程式の次数に基づき、前記連立方程式を解くために必要な情報シンボルを選択する、ことを特徴とする。 The data request method according to the present invention receives an encoded symbol that is an exclusive OR operation value for each set of information symbols arbitrarily selected from a plurality of information symbols, and receives the encoded symbol of the received encoded symbols. A data requesting method for performing decoding to obtain an unknown information symbol by solving simultaneous equations composed of equations representing an exclusive OR operation relationship, based on a result of the decoding, an unrequested request to a communication partner A data requesting process for selecting information symbols for restoration, wherein the data requesting process is based on the order of the undecoded equations in the simultaneous equations reflecting the information symbols known as a result of the decoding. An information symbol necessary for solving is selected.
本発明によれば、要求する情報シンボルの選択が未復号の方程式の次数に基づいて行われるので、効率的に情報シンボルの要求を行うことができる。これにより、データ伝送回数を減らすことができるので、通信エラー時のデータ伝送の効率向上を図ることが可能となる。 According to the present invention, since the information symbol to be requested is selected based on the order of the undecoded equation, the information symbol can be efficiently requested. As a result, the number of times of data transmission can be reduced, so that it is possible to improve the efficiency of data transmission at the time of a communication error.
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態では、本発明に係る通信システムの一例としてマルチキャスト配信システムを挙げて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るマルチキャスト配信システムの構成を示すブロック図である。
図1において、配信サーバ(S)11は、配信データから分割して得られた情報シンボルをLT符号方式により符号化し、その得られた符号化シンボルを格納したパケットをパケットネットワーク20を介してマルチキャスト送信する。受信端末(R1〜R5)12は、配信サーバ11からマルチキャスト送信されたパケットをパケットネットワーク20を介してマルチキャスト受信する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a multicast distribution system will be described as an example of a communication system according to the present invention.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a multicast distribution system according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the distribution server (S) 11 encodes information symbols obtained by dividing the distribution data by the LT coding method, and multicasts the packet storing the obtained encoded symbols via the
パケットネットワーク20には、パケットのルーティングを行うルータ21がネットワーク状に配置されている。ルータ21はマルチキャスト転送をサポートしている。
In the
図2は、受信端末12の構成を示すブロック図である。図2において、受信端末12は、送受信部31とメモリ32と復号部33とデータ要求部34とを備える。
送受信部31は、パケットネットワーク20を介したマルチキャストの送信及び受信を行なう。メモリ32は、送受信部31でマルチキャスト受信されたデータを格納する。復号部33は、メモリ32に格納されているマルチキャスト受信データを使用して符号化シンボルの復号(例えば、LT符号方式の復号)を行い、情報シンボルを復元する。データ要求部34は、復号部33での復号結果に基づき、配信サーバ11に要求する未復元の情報シンボルの決定を行う。データ要求部34は、その決定した未復元の情報シンボルの要求を送受信部31により配信サーバ11に送信する。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the
The transmission /
図3は、配信サーバ11におけるLT符号の符号化方法を説明するための説明図である。図4は、受信端末12の復号部33におけるLT符号の復号方法を説明するための説明図である。
先ず、図3を参照して、配信サーバ11におけるLT符号の符号化方法を説明する。
図3において、配信サーバ11は、配信データから分割されたデータブロックをさらに複数の情報シンボル101に分割する。次いで、その複数個の情報シンボル101の中から任意に選択された情報シンボルの組ごとの排他的論理和(XOR)演算値を計算し、符号化シンボル201を求める。例えば、符号化シンボル(X1)201は、情報シンボル(A)101と情報シンボル(B)101と情報シンボル(D)101のXOR演算値である。また、符号化シンボル(X8)201は、1個の情報シンボル(F)101と“0”とのXOR演算値である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an encoding method of the LT code in the
First, an LT code encoding method in the
In FIG. 3, the
このようにして、複数個の符号化シンボル201が生成される。各符号化シンボル201は、1個もしくは複数個の情報シンボル101のXOR演算のみで構成される項との等式として表される。その各符号化シンボル201に係る等式からは、符号化シンボル201が既知且つ情報シンボル101が未知である方程式が得られる。そして、それら複数の方程式から成る連立方程式301が構成される。連立方程式301中の各方程式は、該当する符号化シンボルを求める排他的論理和演算の関係を表す。その連立方程式301は、配信サーバ11と各受信端末12の間で共有される。
In this way, a plurality of encoded symbols 201 are generated. Each encoded symbol 201 is expressed as an equation with a term composed only of an XOR operation of one or a plurality of information symbols 101. From the equations relating to each encoded symbol 201, an equation is obtained in which the encoded symbol 201 is known and the information symbol 101 is unknown. A
次に、図4を参照して、受信端末12の復号部33におけるLT符号の復号方法を説明する。
図4において、受信端末12の復号部33は、マルチキャスト受信された符号化シンボル201に係る方程式から成る連立方程式を解くことにより、未知であった情報シンボル101を求める復号を行う。以下、図4の例を基に具体的に、受信端末12の復号部33におけるLT符号の復号方法を説明する。
Next, an LT code decoding method in the
In FIG. 4, the
図4の例は、上記図3の符号化時の例に対応しており、X1〜X8の8個の符号化シンボル201のうちX1〜X6及びX8の7個の符号化シンボル201は正常にマルチキャスト受信されているが、X7の1個の符号化シンボル201はパケットロスにより受信されていない。
先ず、受信端末12の復号部33は、配信サーバ11との間で共有する連立方程式301の中で、受信したX1〜X6及びX8の7個の符号化シンボル201に係る方程式のうち、未知数が唯1個であるものを探索する。この結果、符号化シンボル(X8)201に係る方程式が発見され、その方程式の未知数(解)である情報シンボル(F)101は符号化シンボル(X8)201として求まる(F=X8)。
The example of FIG. 4, seven
First, the
次いで、その情報シンボル(F)101である符号化シンボル(X8)201を、他の未復号方程式(X1〜X6に係る6個の方程式)のうち、情報シンボル(F)101を含むものに代入する。図4の例では、X6に係る方程式のみが情報シンボル(F)101を含み、該X6に係る方程式に符号化シンボル(X8)201を代入する。これにより、X6に係る方程式の未知数は1個減り、C及びDの2個の情報シンボル101のみになる。この操作を繰り返すことによって、順次、各方程式の未知数を唯1個になるまで減らして各方程式を解いてゆき、その解である情報シンボル101を求める。 Next, the encoded symbol (X 8 ) 201 that is the information symbol (F) 101 includes the information symbol (F) 101 among the other undecoded equations (six equations related to X 1 to X 6 ). Substitute for things. In the example of FIG. 4, only the equation related to X 6 includes the information symbol (F) 101, and the encoded symbol (X 8 ) 201 is substituted into the equation related to X 6 . Thus, the unknowns equation according to X 6 is reduced one, consisting only of two information symbols 101 C and D. By repeating this operation, the number of unknowns in each equation is sequentially reduced to only one to solve each equation, and the information symbol 101 that is the solution is obtained.
ここで、未知数が唯1個である方程式が得られなくなった場合には、それ以上は方程式を解くことができなくなる。例えば、図4の例では、符号化シンボル(X8)201に係る方程式は解かれたが、その解である情報シンボル(F)101を他の方程式に代入しても、未知数が唯1個である方程式は得られず、X1〜X6に係る6個の方程式については解くことができない。このため、データ要求部34が、X1〜X6に係る6個の方程式を解くために必要な情報シンボル101を配信サーバ11に要求する。
Here, when an equation having only one unknown cannot be obtained, the equation cannot be solved any more. For example, in the example of FIG. 4, the equation related to the encoded symbol (X 8 ) 201 is solved, but even if the information symbol (F) 101 that is the solution is substituted into another equation, there is only one unknown. Is not obtained, and the six equations relating to X 1 to X 6 cannot be solved. Therefore, the
図5〜図7は、データ要求部34による第1〜第3のデータ要求方法を説明するための説明図である。図5〜図7の例は、上記図4の復号時の例に対応しており、符号化シンボル(X8)201に係る方程式は解かれたが、その解である情報シンボル(F)101を他の方程式に代入しても、未知数が唯1個である方程式とはならず、X1〜X6に係る6個の方程式については解くことができない状態である。
5-7 is explanatory drawing for demonstrating the 1st-3rd data request | requirement method by the data request |
[第1のデータ要求方法]
図5を参照して、データ要求部34による第1のデータ要求方法を説明する。
データ要求部34は、解くことができなくなっているX1〜X6に係る6個の方程式の次数を検出する。該方程式の次数とは、方程式の未知数の個数のことを指す。例えば、X1に係る方程式の未知数はA、B及びDの3個の情報シンボル101であるので、X1に係る方程式の次数は3である。また、X6に係る方程式の未知数は、C及びDの2個の情報シンボル101のみに減っているので、X6に係る方程式の次数は2である。
[First data request method]
With reference to FIG. 5, the first data requesting method by the
The
次いで、そのX1〜X6に係る6個の方程式の次数の中から最小の次数の方程式を探索する。この結果、次数2であるX2、X3及びX6に係る3個の方程式が発見される。
Next, the equation of the minimum order is searched from the orders of the six equations related to X 1 to X 6 . As a result, three equations relating to X 2 , X 3 and X 6 of
次いで、その発見したX2、X3及びX6に係る3個の方程式に含まれる未知の情報シンボル101を検出する。この結果、A〜Dの5個の情報シンボル101が発見される。 Next, the unknown information symbol 101 included in the three equations relating to the found X 2 , X 3 and X 6 is detected. As a result, five information symbols 101 of A to D are found.
次いで、その発見したA〜Dの5個の情報シンボル101の中から、任意に要求するものを1個もしくは複数個選択する。例えば、ランダムに選択する。そして、その選択した情報シンボル101を配信サーバ11に要求する。
Next, one or a plurality of desired information symbols 101 of the found A to D are arbitrarily selected. For example, select at random. Then, the
上述した第1のデータ要求方法によれば、最も少ない情報シンボル数で解くことができる方程式の未知数(未知の情報シンボル)から要求が行われるので、無作為に情報シンボルを要求する場合に比して連立方程式を効率的に解くことができる。これにより、データ伝送回数を減らすことができるので、通信エラー時のデータ伝送の効率向上を図ることが可能となる。 According to the first data request method described above, since the request is made from an unknown number of equations (unknown information symbols) that can be solved with the smallest number of information symbols, compared to the case where information symbols are randomly requested. Thus, simultaneous equations can be solved efficiently. As a result, the number of times of data transmission can be reduced, so that it is possible to improve the efficiency of data transmission at the time of a communication error.
[第2のデータ要求方法]
図6を参照して、データ要求部34による第2のデータ要求方法を説明する。
データ要求部34は、解くことができなくなっているX1〜X6に係る6個の方程式の次数を検出する。次いで、そのX1〜X6に係る6個の方程式の次数の中から最小の次数の方程式を探索する。この結果、次数2であるX2、X3及びX6に係る3個の方程式が発見される。次いで、その発見したX2、X3及びX6に係る3個の方程式に含まれる未知の情報シンボル101を検出する。この結果、A〜Dの5個の情報シンボル101が発見される。
[Second data request method]
With reference to FIG. 6, the second data requesting method by the
The
次いで、その発見したA〜Dの5個の情報シンボル101に関し、最小次数方程式(図4の例では次数2の方程式)に関与している数を検出する。この結果、A、B、D及びEの情報シンボル101についてはその関与数が1、Cの情報シンボル101についてはその関与数が2と検出される。
Next, with respect to the five discovered information symbols 101 of A to D, the number involved in the minimum order equation (the
次いで、最小次数方程式に関与している数が多数の(例えば、最大の)情報シンボル101を選択する。この結果、関与数「2」であるCの情報シンボル101が選択される。そして、その選択した情報シンボル101を配信サーバ11に要求する。
Then, the information symbol 101 having a large number (for example, the maximum) participating in the minimum order equation is selected. As a result, the C information symbol 101 having the participation number “2” is selected. Then, the
なお、最小次数方程式に関与している数が所定の閾値以上の情報シンボル101を選択するようにしてもよい。 In addition, you may make it select the information symbol 101 whose number involved in the minimum degree equation is more than a predetermined threshold value.
上述した第2のデータ要求方法によれば、最も少ない情報シンボル数で解くことができる方程式の未知数(未知の情報シンボル)であって、より多くの方程式に関与する未知数(未知の情報シンボル)から要求が行われるので、上記第1のデータ要求方法からさらに連立方程式を効率よく早く解くことができ、通信エラー時のデータ伝送の効率向上に一層寄与することが可能となる。 According to the second data request method described above, an unknown number (unknown information symbol) of an equation that can be solved with the smallest number of information symbols, and an unknown number (unknown information symbol) involved in a larger number of equations. Since the request is made, the simultaneous equations can be solved more efficiently and quickly from the first data request method, and it is possible to further contribute to improving the efficiency of data transmission at the time of a communication error.
[第3のデータ要求方法]
図7を参照して、データ要求部34による第3のデータ要求方法を説明する。
データ要求部34は、解くことができなくなっているX1〜X6に係る6個の方程式の次数を検出する。次いで、そのX1〜X6に係る6個の方程式の次数を基に、各方程式のスコアを計算する。図7の例では、次数の逆数「1/次数」をスコアとしている。
[Third data request method]
With reference to FIG. 7, the third data requesting method by the
The
次いで、そのX1〜X6に係る6個の方程式に含まれる未知の情報シンボル101を検出する。この結果、A〜Dの5個の情報シンボル101が発見される。次いで、そのA〜Dの5個の情報シンボル101の各々に関し、関与している方程式のスコアを集計する。この結果、A〜Dの5個の情報シンボル101の各々について、関与している方程式のスコアの合計値が求められる。例えば、Aの情報シンボル101については、X1、X3及びX5に係る3個の方程式に関与しているので、それら方程式の各スコアの合計値「(1/3)+(1/2)+(1/4)=13/12」が求められる。 Next, unknown information symbols 101 included in the six equations relating to X 1 to X 6 are detected. As a result, five information symbols 101 of A to D are found. Next, for each of the five information symbols 101 of A to D, the scores of the equations involved are tabulated. As a result, for each of the five information symbols 101 from A to D, the total value of the scores of the equations involved is obtained. For example, since the information symbol 101 of A is involved in three equations relating to X 1 , X 3 and X 5 , the total value “(1/3) + (1/2 ) + (1/4) = 13/12 ".
次いで、そのスコア合計値が最大の情報シンボル101を選択する。この結果、スコア合計値「17/12」であるBの情報シンボル101が選択される。そして、その選択した情報シンボル101を配信サーバ11に要求する。
Next, the information symbol 101 having the maximum score total value is selected. As a result, the B information symbol 101 having the score total value “17/12” is selected. Then, the
なお、スコア合計値が所定の閾値以上の情報シンボル101を選択するようにしてもよい。 In addition, you may make it select the information symbol 101 whose score total value is more than a predetermined threshold value.
上述した第3のデータ要求方法によれば、方程式の次数(未知数の個数)を基にしたスコアの集計値による評価のよい未知数(未知の情報シンボル)から要求が行われるので、総合的に連立方程式を効率よく解くことができる。これにより、データ伝送回数を減らすことができるので、通信エラー時のデータ伝送の効率向上を図ることが可能となる。 According to the third data request method described above, since the request is made from unknown numbers (unknown information symbols) that are well evaluated by the total value of the score based on the order of the equations (number of unknowns), it is comprehensively comprehensive. The equation can be solved efficiently. As a result, the number of times of data transmission can be reduced, so that it is possible to improve the efficiency of data transmission at the time of a communication error.
なお、上述した第1〜第3のデータ要求方法において、データ要求の仕方としては、選択した情報シンボル101を順次要求するようにしてもよく、或いは必要な分をまとめて要求するようにしてもよい。例えば、いくつか(複数)の未復号方程式を解くために必要な分をまとめて要求するようにしてもよい。これにより、データ伝送回数を少なくすることができる。 In the first to third data requesting methods described above, as a method of requesting data, the selected information symbols 101 may be sequentially requested, or the necessary information may be requested collectively. Good. For example, you may request | require collectively the part required in order to solve some (plural) undecoding equations. As a result, the number of data transmissions can be reduced.
[第4のデータ要求方法]
図8、図9を参照して、データ要求部34による第4のデータ要求方法を説明する。第4のデータ要求方法は、未復元の情報シンボルに関与する符号化シンボルが一つも正常に受信されない場合の要求方法である。
図8には、6個の情報シンボル(A〜F)101と7個の符号化シンボル(X1〜X7)201のXOR演算関係が示されている。また、各符号化シンボル(X1〜X7)201の方程式から成る連立方程式310が示されている。
[Fourth data request method]
A fourth data requesting method by the
FIG. 8 shows an XOR operation relationship between six information symbols (A to F) 101 and seven encoded symbols (X 1 to X 7 ) 201. In addition, a
図9には、受信端末12で受信された符号化シンボル201に基づいた復号過程が示されている。図9においては、X5及びX6の2個の符号化シンボル201がパケットロスによって正常に受信されていない。これにより、Eの情報シンボル101を含む未復号方程式は存在せず、このままではEの情報シンボル101を得ることはできない。このように未復号方程式に含まれない未復元の情報シンボル101がある場合には、データ要求部34は、当該未復元の情報シンボル101を配信サーバ11に要求する。
FIG. 9 shows a decoding process based on the encoded symbol 201 received by the receiving
上述した第4のデータ要求方法によれば、受信した符号化シンボルに係る未復号方程式に含まれない未復元の情報シンボルがある場合には、直接、当該未復元の情報シンボルの要求を行い、これにより該情報シンボルを得ることができる。 According to the fourth data request method described above, when there is an unreconstructed information symbol that is not included in the undecoded equation related to the received encoded symbol, the unreconstructed information symbol is directly requested, Thereby, the information symbol can be obtained.
上述した実施形態によれば、以下に示すような効果が得られる。
(1)マルチキャスト受信の失敗者は、未復元の情報シンボルを配信サーバからダウンロードするときに少ないダウンロード回数で済み、通信料金の削減が可能となる。また、ダウンロード時間の削減も図れるので、データダウンロードによる負荷増大に伴う計算機の操作の鈍化を防ぐことができ、使用者のストレスを減らすことが可能となる。
(2)送信者の利点としては、通信量(帯域)を削減することができるという点とデータダウンロードに係るサーバの負荷を軽減することができる点にある。特に、無線通信ネットワークを利用する場合には、無線リソースは貴重であり、利用帯域の削減は優れた効果となる。また、マルチキャストにおいては、受信者数の増加に応じて配信失敗者数は増え、その配信失敗者数に応じてデータダウンロード回数は増えるため、配信失敗者一人当たりのダウンロード回数を削減することは非常に有効となる。
(3)携帯端末のように小さな計算能力しか持たないような場合であっても、ダウンロードする未復元の情報シンボルの選択処理を行うことができれば、少ないダウンロード回数及び短時間でダウンロードが完了するので、端末の利便性を損なうことなく、通信エラー時のデータ回復を行うことができる。また、多数の携帯端末に同一コンテンツを配信するような場合にも、帯域削減並びにデータダウンロードに係るサーバの負荷軽減の効果によってサービス品質を良好に保つことに貢献できる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) A person who has failed to receive multicast data can download the unrestored information symbol from the distribution server with a small number of downloads, and the communication fee can be reduced. In addition, since the download time can be reduced, it is possible to prevent slowing down of the operation of the computer due to an increase in load due to data download, and it is possible to reduce the stress on the user.
(2) The advantage of the sender is that the amount of communication (bandwidth) can be reduced and the load on the server related to data download can be reduced. In particular, when using a wireless communication network, wireless resources are valuable, and the reduction of the bandwidth used is an excellent effect. Also, in multicast, the number of delivery failures increases as the number of recipients increases, and the number of data downloads increases according to the number of delivery failures, so it is extremely difficult to reduce the number of downloads per delivery failure Effective.
(3) Even if the mobile terminal has only a small calculation capability, if the unrestored information symbol to be downloaded can be selected, the download can be completed in a small number of downloads and in a short time. The data can be recovered in the event of a communication error without impairing the convenience of the terminal. Further, even when the same content is distributed to a large number of mobile terminals, it is possible to contribute to maintaining good service quality due to the effect of reducing the load on the server related to bandwidth reduction and data download.
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施形態では、本発明に係る符号方式としてLT符号方式を例に挙げて説明したが、複数個の情報シンボルの中から任意に選択された情報シンボルの組ごとの排他的論理和演算値を符号化シンボルとする符号方式であればよく、LT符号方式に限定されない。
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the LT coding scheme has been described as an example of the coding scheme according to the present invention. However, an exclusive OR for each set of information symbols arbitrarily selected from a plurality of information symbols is described. Any coding method may be used as long as the arithmetic value is an encoded symbol, and the present invention is not limited to the LT coding method.
また、本発明に係る符号方式の復号方法については、任意の方法でよく特に限定されない。例えば、「Sum Product復号法」や「ガウスの消去法」を用いた場合にも適応可能である。 Also, the decoding method of the coding method according to the present invention may be any method and is not particularly limited. For example, the present invention can be applied to the case where “Sum Product decoding method” or “Gaussian elimination method” is used.
なお、上述した実施形態では、本発明に係る通信システムとしてマルチキャスト型を例に挙げて説明したが、ユニキャスト型であっても同様に適用可能である。 In the above-described embodiment, the multicast type is described as an example of the communication system according to the present invention. However, the present invention can be similarly applied to a unicast type.
11…配信サーバ、12…受信端末(通信端末装置)、20…パケットネットワーク、21…ルータ、31…送受信部、32…メモリ、33…復号部、34…データ要求部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記受信装置は、
前記復号の結果に基づき、前記送信装置へ要求する未復元の情報シンボルを選択するデータ要求手段を有し、
前記データ要求手段は、
前記復号の結果として既知である情報シンボルが反映された前記連立方程式中の未復号の方程式の次数に基づき、前記連立方程式を解くために必要な情報シンボルを選択する、
ことを特徴とする通信システム。 A transmitting apparatus that transmits an encoded symbol that is an exclusive OR operation value for each set of information symbols arbitrarily selected from a plurality of information symbols; and the received encoding symbol and the received encoding In a communication system comprising: a receiving device that performs decoding to obtain an unknown information symbol by solving simultaneous equations consisting of equations representing an exclusive OR operation relationship of symbols;
The receiving device is:
Based on the result of the decoding, comprising data request means for selecting unrestored information symbols to be requested to the transmitting device;
The data request means includes
Selecting information symbols necessary to solve the simultaneous equations based on the order of the undecoded equations in the simultaneous equations reflecting information symbols known as a result of the decoding;
A communication system characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 The data requesting means selects an unknown information symbol included in an undecoded equation having a minimum degree;
The communication system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の通信システム。 The data requesting means selects an unknown information symbol that is commonly included in a plurality of undecoded equations;
The communication system according to claim 2.
未復号の方程式ごとに、該次数に応じたスコアを計算し、
未知の情報シンボルごとに、該情報シンボルを含む未復号の方程式の前記スコアを集計し、
該集計値に基づいて情報シンボルを選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 The data request means includes
For each undecoded equation, calculate a score according to the order,
For each unknown information symbol, the scores of undecoded equations containing the information symbol are aggregated,
Selecting an information symbol based on the aggregated value;
The communication system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 The data request means, when there is an unrestored information symbol that is not included in the undecoded equation, requests the unrestored information symbol from the transmission device;
The communication system according to claim 1.
前記復号の結果に基づき、通信相手へ要求する未復元の情報シンボルを選択するデータ要求手段を具備し、
前記データ要求手段は、
前記復号の結果として既知である情報シンボルが反映された前記連立方程式中の未復号の方程式の次数に基づき、前記連立方程式を解くために必要な情報シンボルを選択する、
ことを特徴とする通信端末装置。 An equation that represents an exclusive OR operation value for each set of information symbols arbitrarily selected from a plurality of information symbols, and represents an exclusive OR operation relationship of the received encoded symbols In a communication terminal device that performs decoding to obtain an unknown information symbol by solving simultaneous equations consisting of:
Based on the result of the decoding, comprising data request means for selecting unrestored information symbols to be requested to the communication partner,
The data request means includes
Selecting information symbols necessary to solve the simultaneous equations based on the order of the undecoded equations in the simultaneous equations reflecting information symbols known as a result of the decoding;
A communication terminal device.
前記復号の結果に基づき、通信相手へ要求する未復元の情報シンボルを選択するデータ要求過程を含み、
前記データ要求過程は、
前記復号の結果として既知である情報シンボルが反映された前記連立方程式中の未復号の方程式の次数に基づき、前記連立方程式を解くために必要な情報シンボルを選択する、
ことを特徴とするデータ要求方法。
An equation that represents an exclusive OR operation value for each set of information symbols arbitrarily selected from a plurality of information symbols, and represents an exclusive OR operation relationship of the received encoded symbols A data request method when performing decoding to obtain an unknown information symbol by solving simultaneous equations consisting of:
A data requesting process for selecting an unrestored information symbol to be requested to a communication partner based on the decoding result;
The data request process includes:
Selecting information symbols necessary to solve the simultaneous equations based on the order of the undecoded equations in the simultaneous equations reflecting information symbols known as a result of the decoding;
A data request method characterized by the above.
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