JP2010535003A - 相互接続ネットワークにおけるパケットレベルプライオリティ付け - Google Patents

Abstract

【課題】相互接続ネットワークにおいてパケットレベルプライオリティ付けを行う方法及び装置を提供する。
【解決手段】装置は、一実施形態では、受信者装置へデータストリームを送信するための送信器を備え、そのデータストリームは、複数のデータパケットを含み、それらデータパケットは、第１プライオリティのデータパケット及び第２プライオリティのデータパケットを含む。装置は、更に、送信器のオペレーションを指令するためのネットワークユニットを備え、このネットワークユニットは、データストリームを、第１プライオリティのデータパケットに対する第１サブストリーム及び第２プライオリティのデータパケットに対する第２サブストリームを含む複数のサブストリームへと分割する。
【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、一般的に、ネットワークの分野に係り、より詳細には、相互接続ネットワークにおいてパケットレベルプライオリティ付けを行う方法及び装置に係る。

ネットワークは、複数のパーソナルメディア装置の相互接続を含めて種々の装置の相互接続を行うことができる。種々のメディア装置は、データを共有し、便宜性を高め、且つ各エレメントをより完全に使用するために、一緒にネットワーク接続することができる。例えば、家庭の中にある幾つかの装置を一緒に接続することができる。このような環境では、オーディオ、ビデオ、ゲーム及び他の用途のためにデジタルメディアをストリーミングする複数の潜在的なソース及びユーザが存在する。

相互接続ネットワークを通してメディアストリームのようなデータストリームを送信するときには、フローを構成するパケットの各クラスにプライオリティを指定することが望まれる。混雑期間中に、ネットワークインフラストラクチャーは、バッファ競合のためにパケットをドロップすることができる。このようなオペレーションでは、一般的に、パケットをプライオリティ順にドロップすることが望まれる。

しかしながら、パケットレベルプライオリティのためのサポートを実施して共通に利用できるようにすることは困難である。ネットワークインフラストラクチャーは、一般に、例えば、パーソナルメディア装置のネットワークにおいてオペレーションを実施するために、パケットレベルプライオリティのためのサポートを明確に与えることが要求される。実施の複雑さは、限定されたリソースしかないネットワーク装置に対して従来のプロセスを不可能なものにする。更に、従来のプロセスは、通常、利用できるプライオリティレベルの数を制限し、従って、データストリームに多数のデータ形式が存在する場合は、プロセスの有用性を限定することになる。

相互接続ネットワークにおいてパケットレベルプライオリティ付けを行う方法及び装置が提供される。

本発明の第１の態様において、装置は、受信者装置へデータストリームを送信するための送信器を備え、そのデータストリームは、複数のデータパケットを含み、それらデータパケットは、第１プライオリティのデータパケット及び第２プライオリティのデータパケットを含む。装置は、更に、送信器のオペレーションを指令するためのネットワークユニットを備え、このネットワークユニットは、データストリームを、第１プライオリティのデータパケットに対する第１サブストリーム及び第２プライオリティのデータパケットに対する第２サブストリームを含む複数のサブストリームへと分割する。

本発明の第２の態様において、装置は、複数のデータストリームを受信するための受信器を備え、そのデータストリームは、第１プライオリティのデータパケットを含む第１データストリーム、及び第２プライオリティのデータパケットを含む第２データストリームを備えている。装置は、更に、受信器のオペレーションを指令するためのネットワークユニットを備え、このネットワークユニットは、複数のデータストリームが単一データストリームの部分であることを決定し、そして単一データストリームと同様に複数のデータストリームを処理する。

本発明の第３の態様において、ネットワークは、データを送信するための第１ネットワーク装置と、この第１ネットワーク装置からデータを受信するための第２ネットワーク装置とを備えている。データは、複数のデータパケットを備え、１つ以上のデータパケットは第１プライオリティのものであり、１つ以上のデータパケットは第２プライオリティのものである。第１ネットワーク装置は、第１プライオリティのデータパケットを、第１帯域巾を有する１つ以上のデータストリームにおいて送信し、第２プライオリティのデータパケットを、第２帯域巾を有する１つ以上のデータストリームにおいて送信する。第２ネットワーク装置は、データ送信に干渉が生じたときに各データストリームの帯域巾に少なくとも一部分基づいて１つ以上のデータストリームをドロップする。

本発明の第４の態様において、ネットワーク内でデータパケットのプライオリティ付けを行う方法は、データストリームの送信要求を受け取ることを含み、データストリームは複数のデータ形式を含み、各データ形式はプライオリティレベルを有する。データストリームは、複数のデータサブストリームに分割され、各サブストリームは、あるプライオリティレベルのデータを有する。各データサブストリームには帯域巾が指定され、各サブストリームの帯域巾は、そのサブストリームにおけるデータのプライオリティレベルに基づくものであり、そしてデータサブストリームは、ネットワークを経て送信される。

本発明の実施形態は、同様の要素が同じ参照番号で示された添付図面を参照して、一例として説明するが、これに限定されない。

プライオリティの変化するデータパケットを伴うデータストリームを送信する実施形態を示す。 プライオリティの変化するデータを含むデータストリームを転送するためのネットワーク装置の実施形態を示す。 データプライオリティを表す複数のデータストリームを転送するためのネットワーク装置の実施形態を示す。 メディアデータストリームのデータパケットに対するパケットプライオリティ付けを示す。 パケットレベルプライオリティを確立するためのデータストリームの分解の実施形態を示す。 データサブストリームのパケットプライオリティ付けを行うプロセスの実施形態を示すフローチャートである。 娯楽ネットワークの実施形態を示す。 ネットワーク装置の実施形態を示す。 ネットワーク装置のコンポーネントの実施形態を示す。

本発明の実施形態は、一般的に、相互接続ネットワークにおけるパケットレベルプライオリティ付けに向けられる。

ここで使用する「娯楽ネットワーク」とは、（音楽、オーディオ／ビデオ、ゲーム、写真、等を含む）デジタルメディアコンテンツを装置間に配信するための相互接続ネットワークを意味する。娯楽ネットワークは、パーソナル娯楽ネットワーク、例えば、家庭用のネットワーク、業務設定の娯楽ネットワーク、又は娯楽装置の他のネットワークを含む。このようなネットワークでは、あるネットワーク装置は、メディアコンテンツのソース、例えば、デジタルテレビジョンチューナ、ケーブルセットトップボックス、ビデオ記憶サーバー、及び他のソース装置である。他の装置は、メディアコンテンツを表示又は使用するもので、例えば、デジタルテレビジョン、ホームシアターシステム、オーディオシステム、ゲームシステム、及び他の装置である。更に、ある装置は、メディアコンテンツを記憶又は転送するように意図されたもので、例えば、ビデオ及びオーディオ記憶サーバーである。ある装置は、複数のメディアファンクションを遂行することができる。ある実施形態では、ネットワーク装置は、単一のローカルエリアネットワーク上の同じ位置にある。他の実施形態では、ネットワーク装置は、例えば、ローカルエリアネットワーク間のトンネルを通して複数のネットワークセグメントに広がる。娯楽ネットワークは、複数のデータエンコード及び暗号化プロセスを含む。

ある実施形態では、相互接続ネットワークに対してパケットプライオリティ付けが行われる。ある実施形態では、データストリームが、各サブストリームのデータに対するプライオリティレベルに基づいてサブストリームに分離され、そして各サブストリームに対して帯域巾が確立される。ある実施形態では、各サブストリームの帯域巾は、そのサブストリームのデータのプライオリティに基づく。ある実施形態では、最も高いプライオリティのデータサブストリームに最も小さな帯域巾が与えられ、そして最も低いプライオリティのデータサブストリームに最も大きな帯域巾が与えられる。ある実施形態では、サブストリームは、変化するストリーム特性に応答してサブストリーム間に相対的な帯域巾を維持するように動的に変更することができる。

ネットワークの混雑期間中に、送信されるデータパケットをドロップさせることができる。複数のデータストリームがアクティブである場合には、より大きな帯域巾をもつデータストリームをネットワークインフラストラクチャーによって最初にドロップさせるのが普通である。例えば、このオペレーションは、商品イーサネットスイッチ又は同様の装置を伴うネットワークにおいて普通に生じ得る。ある実施形態では、サブストリームの帯域巾を使用して、ネットワークにおけるプライオリティの順序をパケットプライオリティに基づいて実施することができる。従って、ある実施形態では、パケットプライオリティを使用して、混雑したネットワークでどのパケットをドロップさせるかに影響させることができる。

一実施例では、暗号化されたオーディオ／ビデオストリームを第１ネットワーク装置から第２ネットワーク装置へ送信することができる。データストリームは、データのロスが結果出力にどのように影響するかに基づいてプライオリティレベルの変化する種々の異なる形式のデータを含むことができる。ある実施形態では、キー材料を含むデータパケットに最も高いプライオリティが指定され、その後、オーディオデータを含むパケットが続き（人間は、オーディオアーティファクトに対する寛容さが最も低いので）、次いで、他のフレームが予想されるところのキービデオフレームに対するデータを含むパケットが続き、そして更に、予想されるビデオフレームデータを含むパケットが続く。

ある実施形態では、プライオリティの最も低いナルフレームのような特別なフレームをストリームに追加して、このナルフレームを最初にドロップさせることができる。ナルフレームをドロップしても、オーディオ／ビデオプレゼンテーションのクオリティに有害な影響を及ぼすことはない。というのは、それらフレームは、プレゼンテーションの部分を形成しないからである。ある実施形態では、アプリケーションは、低プライオリティのナルサブストリームにおけるロスを検出し、そしてプレゼンテーションが悪化する前にその帯域巾を減少するアクションをとることができる。オーディオ／ビデオストリームがハイアラーキーエンコーディングスキムを使用する場合には、ストリームが低い帯域巾で続くことができる。別の解決策では、他のアクティブなストリームが中断なく続くことのできる建物のもとで、全てのストリームを均一に悪化するのではないサービスの悪化が生じた場合には、データストリームを完全にストップすることができる。

従来のネットワーク装置は、一般的に、パケットベースのプライオリティ付けをサポートしないが、ネットワーク装置は、通常、データフローを確認する。このような装置は、一般的に、エンドポイントのアドレス（例えば、ＩＰアドレス）及びエンドポイント内のセレクタアドレス（例えば、ＵＤＰ又はＴＣＰポート番号）によって区別されるソースと行先との間のパケットのアクティブなストリームによりフローを識別する。競合する期間中には、このようにデータフローを確認する装置は、一般に、最も高い帯域巾をもつ確認されたフローからパケットを優先的にドロップするというポリシーを採用する。

従って、ある実施形態では、ネットワークは、データパケットのプライオリティレベルとは逆の関係でデータパケットの帯域巾を与えるように動作し、最も高い帯域巾が、最もプライオリティの低いデータパケットに一致され、そして最も高い帯域巾が、最もプライオリティの高いデータパケットに一致されるようにする。ある実施形態では、データフローが個別のサブフローに分解され、最も高いプライオリティのパケットが、最も低い帯域巾のサブフロー（１つ又は複数）を占有し、そして最も低いプライオリティのパケットが、最も高い帯域巾のサブフロー（１つ又は複数）を占有するようにされる。ある実施形態では、フローに基づくプライオリティ付けを使用するネットワークのオペレーションは、特定データフローの異なるエレメントを有効にプライオリティ付けするようにレバレッジされる。

ある実施形態では、データストリームをサブストリームへと分離しそしてそのようなサブストリームに対する帯域巾を確立することが動的に維持される。データストリームの特性はしばしば変化し、従って、データストリームから発生されるサブストリームの特性も変化する。ある実施形態では、サブストリームは、データストリームへの変化に少なくとも一部分基づいて変更される。ある実施形態では、サブストリームは、データストリームの寿命を通してデータの各プライオリティレベルを表すサブストリームの相対的な帯域巾関係を維持するために必要に応じて変更される。サブストリームへの変更は、サブストリームの帯域巾を変更し、サブストリームをより小さなサブストリームへと分離し、サブストリームをより大きなサブストリームへと合成し、新たなサブストリームを発生し、又は既存のサブストリームを排除することを含むが、これに限定されない。

一実施例において、暗号化されたオーディオ／ビデオストリームがネットワークにおいて送信される。典型的に、このようなデータストリームは、特定のＩＰアドレス及び単一ポートにおいて受信器へ送信される。ある実施形態では、送信器は、むしろ、ストリームを同じＩＰアドレスへ配送するが、一連のポートにわたって分割する。ある実施形態では、各サブストリーム（例えば、キーデータ、オーディオデータ、キービデオフレームデータ、又は予想ビデオフレームデータ）は、異なるポートを経て送信される。ある実施形態では、サブストリーム間の帯域巾がプライオリティの低下につれて増加するよう保証するために、サブストリームにナルパケットを詰め込むことができる。例えば、予想されるビデオデータは、特定のデータストリームに対するキーフレームビデオデータより低い帯域巾しか要求しないが、予想されるビデオデータの低いプライオリティは、大きな帯域巾が必要であることを暗示する。ある実施形態では、予想されるビデオフレームデータのサブストリームに、特別のパケットが詰め込まれる。ある実施形態では、この特別のパケットは、ナルパケットを含む。ある実施形態では、サブストリームの必要な帯域巾を維持するのに充分な特別なパケットが含まれる。

しかしながら、サブフローに低プライオリティのデータを詰め込んで高プライオリティのサブフローより大きな帯域巾を占有するだけでは、全体的な帯域巾利用が受け容れられない。この状態を緩和するために、ある実施形態では、詰め込みが必要なときに受け容れられる帯域巾利用を生じる帯域巾量子を使用して、送信装置がデータフローをサブフローへと分解することができる。一実施例では、ビデオストリームは、キーフレームデータを含む１Ｍｂ／ｓのサブストリームと、予想されるフレームデータを含む１．５Ｍｂ／ｓのサブストリームとに分割される。１つの解決策では、その決定が、最低プライオリティのサブフローの帯域巾要求から後方に機能する。ある実施形態では、低いプライオリティのサブフローが、次に高いプライオリティのサブフローより低い帯域巾しか要求しないときには、高いプライオリティのサブフローは、低いプライオリティのサブフローの帯域巾要求に基づいて更に別のサブフローへと分解される。ビデオストリームの例を続けると、予想されるフレームデータを搬送するサブフローが６Ｍｂ／ｓを要求し、そしてキーフレームデータを搬送するサブフローが１５Ｍｂ／ｓを要求する場合には、キーフレームデータを搬送するサブフローは、５Ｍｂ／ｓの帯域巾を各々占有する３つのサブフローへと分解することができる。低プライオリティのサブフローに対する厳密に増加する帯域巾要求を保証しながら帯域巾利用を最適化するための種々のスキームが考えられる。

ある実施形態では、別々のポートにおいてデータサブストリームを受信する装置は、データフローが単一データストリームの部分であることを決定する。ある実施形態では、この装置は、そのようなデータフローを、データフローが単一データストリームとして到着する場合と同様に処理する。又、ある実施形態では、この装置は、サブストリームの帯域巾を維持するために追加されたナルデータパケットをドロップし又は無視することができる。更に、ある実施形態では、この装置は、データサブストリームの帯域巾を維持するために追加された複製データパケット又は再送信データパケットを必要に応じて使用することができる。

ある実施形態では、システムに使用できるプライオリティの数に制限はない。対照的に、従来のパケットレベルプライオリティスキームは、少数のプライオリティレベルに制限される（例えば、４つ又は８つの許容プライオリティレベル）。ある実施形態では、データフローは、アプリケーションがそのプライオリティ付け要求を達成するのに必要とするのと同程度のサブフローへと分解することができる。

ある実施形態では、フローに基づくプライオリティ付けプロセスは、アプリケーションが特定データフロー内のパケットの相対的なプライオリティ付けを定義できるようにする一方、パケットレベルプライオリティ付けは、一般的に、プライオリティを全てのフローにわたってグローバルに適用する。ある実施形態では、ここに提案するスキームは、受け容れられた帯域巾量子に対する相互合意が得られる場合にグローバルなプライオリティ付けを達成することができる。又、ある実施形態では、フローに基づくプライオリティ付けプロセスは、現在のネットワークインフラストラクチャーへの変化又は向上を必要としない。パケットレベルのプライオリティサポートが普及した場合には、ここに提案するスキームは、利用可能なプライオリティスキームを使用することによってフロー詰め込み要求（浪費帯域巾）を緩和すると共に、フロー内プライオリティ付けのための唯一のメカニズムを残すことができる。

ある実施形態では、フローに基づくプライオリティ付けは、中央アービター又はサーバーを使用せずに且つ競合するネットワーク要素間の整合又は調整もなしに、実施される。ある実施形態では、フローに基づくプライオリティ付けは、データフローを与え及び受け取るネットワークエンティティが最小限のリソースしかもたないネットワーク環境において行われる。ある実施形態では、フローに基づくプライオリティ付けは、そのようなオペレーションに利用できる区別されたサービスを必要とせずに行われる。

図１は、プライオリティの変化するデータパケットを伴うデータストリームを送信する実施形態を示す。この図において、ネットワーク装置Ａ１０５は、ネットワーク１１５を経てネットワーク装置Ｂ１１０へデータストリーム１２０を送信することが要求される。このデータストリームは、メディアデータストリームを含むが、それに限定されない。例えば、ネットワーク装置Ａ１０５は、オーディオ／ビデオデータのソース（例えば、セットトップボックス又は同様の装置）であり、ネットワーク装置Ｂ１１０は、オーディオ／ビデオデータの表示装置である。ネットワーク１１５は、例えば、商品イーサネットスイッチであるスイッチ１６０を含めて、いかなる数の介在する装置を含んでもよい。

データストリーム１２０は、最低プライオリティ１２５から最高プライオリティ１３０までの範囲の変化するプライオリティレベルのデータパケットを含む。例えば、データパケットの４つのグループがあり、ここでは、プライオリティレベル４グループ１３５、プライオリティレベル３グループ１３０、プライオリティレベル２グループ１４５、及びプライオリティレベル１グループ１５０として示されている。ネットワーク１１５がパケットプライオリティを確認せず、他のデータトラフィックとの干渉に遭遇する場合には、データストリーム１２０のデータパケットがパケットプライオリティに関わりなくドロップされるか、又は全データストリーム１２０がドロップされる。

ある実施形態では、データストリーム１２０が複数のサブストリームへと分解され、各サブストリームは、データパケットの１つ以上のプライオリティを表す。ある実施形態では、各サブストリームの帯域巾は、そのサブストリームにおいて送信されるデータパケットのプライオリティレベル（１つ又は複数）とは逆の関係にされる。例えば、プライオリティレベル４グループ１３５のサブストリームのような最低プライオリティパケットを表すサブストリーム。各サブストリームの帯域巾を維持するために必要に応じて特別なパケットが追加されてもよい。

しかしながら、プライオリティレベル３グループ１４０に必要な帯域巾は、プライオリティレベル４グループ１３５に必要な帯域巾より大きいと思われる。ある実施形態では、プライオリティレベル３グループ１４０は、それよりプライオリティの低いグループに必要な帯域巾を増加するのではなく、複数のサブストリームへと分離される。又、サブストリームの他の分割を行って、プライオリティレベルとは逆の関係にされた各プライオリティレベルに対する帯域巾を確立することもできる。それにより生じるサブストリームは、次いで、必要に応じてネットワークインフラストラクチャーのオペレーションにより、例えば、データ転送におけるスイッチ１６０又は他の装置のオペレーションにより、プライオリティ順にドロップさせることができる。

図２ａは、プライオリティの変化するデータを含むデータストリームを転送するネットワーク装置の実施形態を示す。この図において、ＩＰアドレスｘｘｘ２０５における装置Ａは、ネットワークインターフェイスを使用して、データストリーム２１５をＩＰアドレスｙｙｙ２１０における装置Ｂへ送信し、この装置Ｂは、ネットワークインターフェイス２２５を使用してデータストリームを受信する。データストリーム２１５は、例えば、プライオリティレベルの変化する複数のデータ形式を含むメディアデータストリームである。

データストリーム２１５は、通常、ＩＰアドレスｙｙｙにおける１つのポート即ちポート１ ２３０に向けられる。しかしながら、ある実施形態では、データストリームが複数のデータストリームに分割され、それらが受信装置の個別のポートに向けられてもよい。

図２ｂは、データプライオリティを表す複数のデータストリームを転送するネットワーク装置の実施形態を示す。この図において、図２ａに示した装置Ａ２０５からのデータストリーム２１５は、サブストリーム２４５、２５０及び２５５へと分割されている。ある実施形態では、このデータストリームは、装置Ｂの個別のポートに向けられ、ここでは、ＩＰアドレスｙｙｙにおけるポート１ ２３０に向けられたサブストリーム２４５、ポート２ ２３５に向けられたサブストリーム２５０、及びポート３ ２４０に向けられたサブストリーム２５５として示されている。ある実施形態では、装置Ｂは、サブストリーム２４５、２５０及び２５５が単一データストリームの部分であることを決定し、そしてそのようなサブストリームを、そのサブストリームが単一のデータストリームとして到着した場合と同様に処理する。

図３は、メディアデータストリームのデータパケットに対するパケットプライオリティ付けを示す。メディアデータストリーム３０５は、最も高いプライオリティが指定されたキー材料を含むデータパケット３１０と、それに続いて、オーディオデータを含むパケット３１５と、それに続いて、他のフレームが予想されるところのキービデオフレームに対するデータを含むパケット３２０と、それに続いて、予想されるビデオフレームデータを含むパケット３２５とを備えている。（図３に示すパケットの順序及び数は、例示に過ぎず、データストリームにおいて転送されるパケットを表すことを意味していない。）

ある実施形態では、メディアデータストリームが少なくとも４つのデータサブストリームへと分割され、各形式のデータは、１つ以上のサブストリームによって表される。この図において、キー材料を含むデータパケット３１０は、１つ以上のサブストリーム３４０において最低帯域巾で送信され、このサブストリームは、必要な帯域巾を確立するために１つ以上のナルパケット３３０をパックすることができる。次いで、オーディオデータを含むパケット３１５が、大きな帯域巾の１つ以上のサブストリーム３４５に含まれ、その後、他のフレームが予想されるところのキービデオフレームに対するデータを含むパケット３２０が１つ以上のサブストリーム３５０において送信される。最終的に、予想されるビデオフレームデータを含むパケット３２５が、最も広い帯域巾の１つ以上のデータストリーム３５５に含まれる。一実施形態では、プライオリティの高いデータパケットの帯域巾を、最低プライオリティのデータパケット３５５に必要な最小帯域巾に基づいたものにすることで、過剰な帯域巾を排除することができる。

図４は、パケットレベルプライオリティを確立するためにデータストリームを分解する実施形態を示す。この図において、データストリーム４０５は、例えば、Ｐ１、Ｐ２及びＰ３を含めて、いかなる数のプライオリティレベルを含むこともできる。データストリーム４０５は、３つのサブストリーム、即ちＰ３のためのサブストリーム４１０、Ｐ２のためのサブストリーム４１５、及びＰ１のためのサブストリーム４２０へと分解される。しかしながら、それにより得られる帯域巾は、データパケットのプライオリティレベルを表すものではない。

パケットレベルのプライオリティ付けを行うために、Ｐ３サブストリーム４１０の帯域巾を使用して、他のサブストリームの帯域巾を確立することができる。この実施例では、サブストリーム４１０は変更されず、一方、サブストリーム４１５は、各々帯域巾がサブストリーム４１０の帯域巾より小さいサブストリーム４３０及び４３５へと分割される。サブストリーム４２０は、帯域巾が非常に大きく、従って、各々帯域巾がサブストリーム４３０及び４３５の帯域巾より小さいサブストリーム４４０、４４５及び４５０へと分割される。ナルパケット、複製パケット又は再送信パケットのような特別のデータパケットを必要に応じて挿入して、必要な帯域巾を確立することができる。このプロセスは、各サブストリームの最終帯域巾が、次にプライオリティの低いサブストリームの帯域巾より小さくなるようにして、いかなる数のプライオリティレベルまで続けることもできる。ある実施形態では、サブストリーム４１０−４５０は、データストリーム４０５における変化に応答し、プライオリティレベル間の相対的な帯域巾関係を維持するように、動的に変更することができる。

図５は、データサブストリームのパケットプライオリティ付けプロセスの実施形態を示すフローチャートである。図示されたように、データストリームを送信する要求が受け取られる（５０２）。データパケットのどんなプライオリティがデータストリームに与えられるかに関して決定がなされる（５０４）。データは、データプライオリティに基づいてサブストリームへと分割される。各サブストリームに対して所要帯域巾が決定される（５０８）。

サブストリームの帯域巾が、プライオリティの低いサブストリームの帯域巾より大きいかどうかの決定がなされる（５１０）。ある実施形態では、最低プライオリティのデータ形式の所要帯域巾でプロセスが開始され、これは、次に高いプライオリティの所要帯域巾と比較される。サブストリームの帯域巾が、プライオリティの低いサブストリームの帯域巾より大きいことが決定された場合には、過剰な帯域巾をもつそのようなサブストリームが複数のサブストリームへと分割され（５１２）、そして帯域巾を決定するプロセスが続けられる（５０８）。

サブストリームが必要に応じて分割されると、それにより得られる各サブストリームに特別なデータパケットを必要に応じて埋め込んで、必要な帯域巾を与え（５１４）、各サブストリームが受信者装置の別々のポートに向けられ（５１６）、サブストリームの送信が開始される（５１８）。

ネットワークにおいて干渉に遭遇した場合には、データストリームを帯域巾に基づいて必要に応じてドロップすることができ、より高い帯域巾のストリームが最初にドロップされる。このプロセスは、より低い帯域巾のストリームにおいて搬送されるより高いプライオリティのデータを保存することができる。このプロセスは、送信すべきデータが更にある間は続けられ（５２４）、データストリームが終了したときに終了となる（５２６）。

図６は、娯楽ネットワークの実施形態を示す。この図において、娯楽ネットワークシステム６００は、互換性のあるメディア装置をネットワークに接続する。接続は、娯楽ネットワーク６０５への接続として示されている。ある実施形態では、装置は、中央ネットワークサーバーをもたないネットワークとして動作する。娯楽ネットワークを通して、メディアデータストリームは、接続された任意の装置間で転送される。更に、装置は、ネットワークを通して遠隔制御することができる。装置は、同軸ケーブル、イーサネットケーブル、及びファイアワイヤを含む既知のコネクタ及び接続プロトコルを経てネットワークに接続されると共に、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルーツース及び他のワイヤレス技術を経てワイヤレス接続されてもよい。

ある実施形態では、装置は、メディアソース又は受信者を含む。図６において、オフィス６１０は、モデム６２２を経てネットワーク６０５へインターネット接続６２０を与える。インターネットから受信されるデータは、ストリーミングメディアソースを含み、これは、購入したオーディオファイル（ダウンロードされた音楽ファイルのような）、ビデオファイル（映画、テレビ、等の）、及びコンピュータゲームを含むが、これらに限定されない。又、オフィス６１０は、パーソナルコンピュータ６２４にも接続され、これは、他のファンクションの中でも、あるメディアストリームを表示し又はあるコンピュータゲームを動作するモニタ６２６を使用する。

又、娯楽ネットワークは、ベッドルーム６１２内の装置にも接続され、これは、例えば、テレビジョン６３２へデータを与えるセットトップボックス６３０を含む。更に、ベッドルーム（又は他のスペース）は、メディア記憶ユニット６２８を含む。このメディア記憶ユニット６２８は、ネットワーク６０５に接続されたソースからデータを受信し、且つネットワーク６０５へ接続されたデータ受信者へデータを与える。メディア記憶装置６２８は、ネットワークに対していかなる形式のメディアストリームデータを含んでもよい。

このシステムは、更に、ケーブル又はファイバシステム６３４から、或いは衛星ディスクネットワーク６３６から入力を受信するリビングルーム６１４も備えている。このようなソースからのメディア入力は、ネットワーク６０５及び第２テレビジョン６４０に接続されたセットトップボックス６３８へ供給される。リビングルームのテレビジョン６４０に表示するためにネットワーク６０５に接続されているのは、ビデオゲームユニット６４２である。ネットワーク装置をもつ多数の他の部屋があり、例えば、ネットワーク６０５に接続された第３テレビジョン６４４を含むキッチンがある。又、これに限定されないが、家全体に配置されたスピーカを含むステレオオーディオシステムを含む他のネットワーク装置も存在する。

更に、多数の移動パーソナル電子装置もネットワークに接続される。これらの装置は、ケーブル又はワイヤレス信号を経て接続され、ワイヤレス信号は、ブルーツース、Ｗｉ−Ｆｉ、赤外線又は他の同様のワイヤレス通信プロトコルを含むが、これに限定されない。このような各々のプロトコルは、（図６には示されていない）ネットワークへのインターフェイス、例えば、Ｗｉ−Ｆｉベースステーションを必要とする。このような移動パーソナル電子装置は、デジタルカメラ６４６、セルラー電話６４８、パーソナル音楽装置６５０、又はビデオカメラ６５２を含むことができる。更に、自動車６５４に収容された移動システムは、自動車がネットワークに接近したときに（例えば、家のガレージに入ったときに）ネットワーク６０５に接続することができる。移動パーソナル電子装置は、例えば、ネットワークの範囲内に入ったときにネットワークに自動的に接続される。接続時に、装置は、装置への考えられる自動更新又はダウンロードを含めて、ネットワークを通してデータを得るか、又はネットワークへデータを供給するのに使用できる。一例において、ユーザは、ネットワークを通していずれかの移動電子装置に含まれたデータにアクセスすることができ、例えば、セットトップボックス６３８を経て、リビングルームのテレビジョン６４０のデジタルカメラ６４６に記憶された写真にアクセスすることができる。ある実施形態では、図６に示すネットワーク装置は、ネットワーク処理及びバッファ能力に限度があるように設計された低リソース装置である。

図７は、ネットワーク装置の実施形態を示す。ある実施形態では、ネットワーク装置７０５は、１つの物理的ネットワークインターフェイス、例えば、イーサネットＭＡＣアドレスを伴うエンティティである。図７に示すように、ネットワーク装置は、２つのネットワークインターフェイス７１０及び７１５を備えている。従って、ある実施形態では、ネットワーク装置は、物理的エンティティである。又、ある実施形態では、ネットワーク装置は、１つ以上のエージェントを含み、各エージェントは、ネットワーク装置に常駐する論理的エンティティである。ネットワーク装置には複数のエージェントがある。例えば、図７は、ネットワーク装置７０５を示し、ネットワークインターフェイス７１０は、通信マネージャー７２０を経てエージェント７３０、７３５及び７４０にアクセスし、通信マネージャー７２５を経てエージェント７４５及び７５０にアクセスし、且つ通信マネージャー７３０を経てエージェント７５５及び７６０にアクセスする。ある実施形態では、各エージェントには、ネットワーク装置ＩＰアドレスとは独立して、装置のリセットオペレーションにわたり、それを他のエージェントから区別するためのグローバルに独特の識別子が指定される。このように、エージェント７５５に意図されたコマンドが、エージェントに対する独特のアドレスに宛てられ、次いで、メッセージは、ネットワークインターフェイス７１５を経てエージェント７５５へ向けられる。

ある実施形態では、エージェントは、ネットワーク装置内の通信のエンドポイントとして働き、特定セットの能力及び関連振舞いを与える。エージェントは、メディアソース、メディアシンク、メディアコントローラ、及び他の要素を含む。一例において、エージェントは、ビデオストリーミングサービスを提供する。この例では、エージェントは、メッセージに応答してメディアストリームに問合せ且つそれを制御し、そして命令されると、エージェントは、メディアストリームを別のエージェントへ自律的に配送する。ある実施形態では、エージェントは、いつでも、１つ以下のアクティブなメディアセッションを有し、比較的簡単なオペレーションを与える。エージェントは、メッセージを送信及び受信し、そのようなメッセージに応答して内部状態を変更し、そして副次的作用として連続的アクションを遂行する能力を有するという点で、アクティブなオブジェクトとして働くと見ることができ、又、そのように説明することができる。

ある実施形態では、エージェントは、通信マネージャーによって娯楽ネットワーク上で通信することができる。ある実施形態では、図７の通信マネージャー７２０、７２５及び７３０のように、装置当たり１つ以上の通信マネージャーがある。又、ある実施形態では、単一の通信マネージャーによって複数のエージェントをマネージすることができ、例えば、通信マネージャー７２０によってエージェント７３０、７３５及び７４０がマネージされる。ある実施形態では、通信マネージャーは、その通信マネージャーに結び付けられたエージェントへ及びエージェントからメッセージをルーティングする役割を果たす。そのプロセスは、同じネットワーク装置に対してローカルの他のエージェントへメッセージを配送し、個々のエージェントから出力接続を経てリモートネットワーク装置のエージェントへメッセージをマルチプレクスし、そしてブロードキャスト要求を取り扱うことを含む。ある実施形態では、エージェントは、１つの通信エージェントのみに結び付けられ、通信マネージャーは、１つのネットワークインターフェイスのみに結び付けられる。

ある実施形態では、表示マネージャーは、表示装置のリソースをマネージするエージェントである。より詳細には、表示マネージャーは、表示リソース及びスクリーン幾何学へのアクセスを許可する役割を果たす。ある実施形態では、各表示装置は、ビデオ出力、グラフィック出力、オーディオ出力、及びユーザ入力のようなＩ／Ｏ装置の各関連セットに対して１つの表示マネージャーしかもたない。又、ある実施形態では、エージェントは、セッションマネージャーと共に働き、表示装置へのメディアコンテンツの配送及び表示を整合し、表示装置リソースへのアクセスを許可する。又、ある実施形態では、表示マネージャーは、ユーザセッションのためのスタート点を表し、そしてセッションマネージャーへ制御を委任する。

ある実施形態では、セッションマネージャーは、アクティブなユーザに対してメディアコンテンツのセットを整合するエージェントである。又、ある実施形態では、選択がなされると、セッションマネージャーは、対応する表示マネージャーとのリモートオンスクリーン表示セッションを開始し、そしてネットワーク内の他の装置をマネージするためにアプリケーションプログラムの実行を開始する。又、ある実施形態では、表示マネージャーは、入力イベントをセッションマネージャーへ転送し、そして表示リソースへのアクセス権を許可し、セッションマネージャーは、それを他のエージェントへ委任することができ、従って、他のエージェントが表示装置へコンテンツを配送できるようにする。一例において、表示マネージャーは、セットトップボックス内で実行されるセッションマネージャーへアクセス権を許可する。セッションマネージャーは、表示装置とのリモートＵＩ（ユーザインターフェイス）セッションを開始し、そしてネットワーク装置のユーザが、再生されるべきビデオを、リモートビデオ記憶装置から選択できるようにする。ある実施形態では、セッションマネージャーは、ビデオサーバーへアクセス権を通し、そしてメディアストリームを表示装置へ配送するようにビデオサーバーに指令する。又、ある実施形態では、セッションマネージャーは、メディアコンテンツを使用してユーザの経験をマネージするのに必要な状態を維持する。

図８は、ネットワーク装置のコンポーネントの実施形態を示す。この図において、ネットワーク装置８０５は、娯楽ネットワークにおける任意の装置であり、図１に示す装置を含むが、これに限定されない。例えば、ネットワーク装置は、テレビジョン、セットトップボックス、記憶ユニット、ゲームコンソール、又は他のメディア装置である。ある実施形態では、ネットワーク装置８０５は、ネットワークファンクションを与えるためのネットワークユニット８１０を備えている。ネットワークファンクションは、メディアデータストリームを発生し、転送し、記憶し及び受信することを含むが、これに限定されない。ネットワークユニット８１０は、チップ上の単一システム（ＳｏＣ）として又は複数のコンポーネントとして具現化することができる。

ある実施形態では、ネットワークユニット８１０は、データを処理するためのプロセッサを含む。データの処理は、メディアデータストリームを発生し、メディアデータストリームを転送又は記憶において操作し、そしてメディアデータストリームを使用のために解読及びデコーディングすることを含む。又、ネットワーク装置は、ネットワークオペレーションをサポートするためのメモリ、例えば、ＤＲＡＭ（ダイナミックランダムアクセスメモリ）８２０、又は他の同様のメモリ及びフラッシュメモリ８２５、或いは他の不揮発性メモリを含む。

又、ネットワーク装置８０５は、各々１つ以上のネットワークインターフェイス８５５を経てネットワークにデータを送信し又はネットワークからデータを受信するための送信器８３０及び／又は受信器８４０も備えている。送信器８３０又は受信器８４０は、例えば、イーサネットケーブル８５０を含むワイヤード送信ケーブル、又はワイヤレスユニットに接続される。送信器８３０又は受信器８４０は、データ送信のためのライン８３５及びデータ受信のためのライン８４５のような１つ以上のラインで、データ転送及び制御信号のためのネットワークユニット８１０に結合される。付加的な接続も存在する。又、ネットワーク装置８０５は、装置のメディアオペレーションのための多数のコンポーネントを含むが、ここには示されていない。

上述した説明において、説明上、本発明を完全に理解するために多数の特定の細部について述べた。しかしながら、当業者であれば、幾つかの特定の細部がなくても、本発明を実施できることが明らかであろう。他の点では、良く知られた構造及び装置は、ブロック図の形態で示された。図示されたコンポーネントとコンポーネントとの間に中間構造が存在することがある。ここに説明又は図示されたコンポーネントは、ここに図示又は説明されない付加的な入力又は出力を有してもよい。

本発明は、種々のプロセスを含むことができる。本発明のプロセスは、ハードウェアコンポーネントによって遂行することもできるし、又はマシン実行可能なインストラクションによって実施することもでき、これらインストラクションでプログラムされた汎用又は特殊目的プロセッサ或いはロジック回路がプロセスを遂行するように使用できる。或いは又、プロセスは、ハードウェア及びソフトウェアの組合せで遂行することもできる。

本発明の各部分は、本発明によるプロセスを遂行するようにコンピュータ（又は他の電子装置）をプログラムするのに使用されるコンピュータプログラムインストラクションが記憶されたコンピュータ読み取り可能な媒体を含むコンピュータプログラム製品として提供されてもよい。マシン読み取り可能な媒体は、フロッピーディスケット、光学ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（コンパクトディスクリードオンリメモリ）、磁気−光学ディスク、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能なプログラマブルリードオンリメモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なリードオンリメモリ）、マグネット又は光学的カード、フラッシュメモリ、又は電子的インストラクションを記憶するのに適した他の形式のメディア／マシン読み取り可能なメディアを含むが、これに限定されない。更に、本発明は、コンピュータプログラム製品としてダウンロードすることもでき、このプログラムは、リモートコンピュータから、要求を発しているコンピュータへ転送することができる。

多数の方法を最も基本的な形態で説明したが、本発明の基本的な範囲から逸脱せずに、いずれかの方法にプロセスを追加したり又は削除したりすることができ、又、いずれかの上述したメッセージに情報を追加したり削除したりすることができる。当業者であれば、多数の更に別の変更や適応がなされ得ることが明らかであろう。本発明を限定するのではなく例示するために特定の実施形態が示された。本発明の範囲は、上述した特定例によって決定されるのではなく、特許請求の範囲のみによって決定されるものとする。

要素“Ａ”が要素“Ｂ”に結合されると言える場合には、要素Ａは、要素Ｂに直結されるか、又は、例えば、要素Ｃを経て間接的に結合される。コンポーネント、特徴、構造、プロセス、又は特性Ａが、コンポーネント、特徴、構造、プロセス、又は特性Ｂを「引き起こす」と明細書又は請求の範囲に述べられたときには、“Ａ”は、“Ｂ”の少なくとも部分的な原因であるが、“Ｂ”を引き起こす上で助けとなる少なくとも１つの他のコンポーネント、特徴、構造、プロセス、又は特性でもあることを意味する。コンポーネント、特徴、構造、プロセス、又は特性を含んでもよく(may)、含むことがあり(might)、又は含むことができる(could)と明細書に示された場合に、その特定のコンポーネント、特徴、構造、プロセス、又は特性を含むことが要求されるのではない。明細書又は請求の範囲で「ある(“a”又は“an”)」要素が言及された場合には、述べられた要素が１つしかないことを意味するものではない。

実施形態は、本発明の具現化又は一例である。明細書において「実施形態」、「１つの実施形態」、「ある実施形態」又は「他の実施形態」を言及するときには、その実施形態について述べる特定の特徴、構造又は特性が、少なくともある実施形態には含まれるが、必ずしも全ての実施形態に含まれるのではないことを意味している。「実施形態」、「１つの実施形態」又は「ある実施形態」の種々の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を示していない。本発明の実施形態の以上の説明において、開示を合理化し且つ本発明の１つ以上の種々の態様を理解する上で助けとなるように、本発明の種々の特徴は、時々、単一の実施形態、図面又はその説明に一緒にグループ編成されたことが明らかであろう。しかしながら、開示のこの方法は、請求の範囲に記載の発明が各請求項に述べた以上の特徴を要求するという意図を反映するものとして解釈されるものではない。むしろ、請求の範囲に反映されるように、本発明の態様は、以上に開示された単一実施形態の全ての特徴未満のものに存在する。従って、この説明に明確に組み込まれた請求の範囲において、各請求項は、本発明の個別の実施形態としてそれ自身自立している。

１０５：ネットワーク装置Ａ
１１０：ネットワーク装置Ｂ
１１５：ネットワーク
１２０：データストリーム
１２５：最低プライオリティ
１３０：最高プライオリティ
１３５：プライオリティレベル４グループ
１４０：プライオリティレベル３グループ
１４５：プライオリティレベル２グループ
１５０：プライオリティレベル１グループ
１６０：スイッチ
２１５：データストリーム
２２０、２２５：ネットワークインターフェイス
２３０：ポート１
２３５：ポート２
２４０：ポート３
２４５、２５０、２５５：データサブストリーム
３０５：メディアデータストリーム
３１０：キー材料
３１５：オーディオデータ
３２０：キービデオフレーム
３２５：予想ビデオフレームデータ
３３０：ナルデータパケット
３４０：サブストリーム
３４５：大きな帯域巾のサブストリーム
３５５：最も広い帯域巾のデータストリーム
４０５：データストリーム
４１０、４１４、４２０：サブストリーム
４３０、４３５、４４０、４４５、４５０：サブストリーム

Claims (29)

1. データストリームを送信するように構成された送信器であって、そのデータストリームは、複数のデータパケットを含み、それらデータパケットは、第１プライオリティのデータパケット及び第２プライオリティのデータパケットを含むものである送信器と、
   前記送信器のオペレーションを指令するように構成されたネットワークユニットであって、前記データストリームを、前記第１プライオリティのデータパケットに対する第１サブストリーム及び前記第２プライオリティのデータパケットに対する第２サブストリームを含む複数のサブストリームへと分割するように構成されたネットワークユニットと、
   を備えた装置。
2. 前記第１プライオリティは、前記第２プライオリティより高く、前記ネットワークユニットは、前記第２プライオリティのデータパケットに対する帯域巾が前記第１プライオリティのデータパケットに対する帯域巾より大きくなるように前記サブストリームの帯域巾を確立する、請求項１に記載の装置。
3. 前記帯域巾の確立は、前記第１プライオリティのデータパケットを送信するのに必要な帯域巾の量が、前記第２プライオリティのデータパケットに必要な帯域巾の量より大きい場合には、前記第１サブストリームを複数のサブストリームへと分割することを含み、前記第１サブストリームの分割から生じる複数のサブストリームの各々は、その帯域巾が、前記第２データサブストリームの帯域巾より低い、請求項２に記載の装置。
4. 前記帯域巾の確立は、サブストリームの帯域巾を維持するために１つ以上のサブストリームに特別なデータパケットを詰め込むことを含む、請求項２に記載の装置。
5. 前記特別なデータパケットは、ナルデータパケットを含む、請求項４に記載の装置。
6. 前記特別なデータパケットは、再送信データパケット、複製データパケット、又は再送信及び複製の両データパケットを含む、請求項４に記載の装置。
7. 前記装置は、より小さな帯域巾のデータストリームの前に、より大きな帯域巾のデータストリームをドロップするインフラストラクチャーを有するネットワークにおいて動作する、請求項２に記載の装置。
8. 前記ネットワークユニットは、更に、データストリームへの変化に少なくとも一部分基づいて前記データサブストリームを動的に変更するように構成される、請求項１に記載の装置。
9. 前記複数のサブストリームの各々は、受信者装置の異なるポートに向けられる、請求項１に記載の装置。
10. 前記データストリームは、メディアデータストリームである、請求項１に記載の装置。
11. 複数のデータストリームを受信するよう構成された受信器であって、その複数のデータストリームは、第１プライオリティのデータパケットを含む第１データストリーム、及び第２プライオリティのデータパケットを含む第２データストリームを含むものである受信器と、
    前記受信器のオペレーションを指令するように構成されたネットワークユニットであって、複数のデータストリームが単一データストリームの部分であることを決定し、そして単一データストリームと同様に複数のデータストリームを処理するように構成されたネットワークユニットと、
    を備えた装置。
12. 前記複数のサブストリーム各々は、前記装置の異なるポートに向けられる、請求項１１に記載の装置。
13. 前記ネットワークユニットは、前記複数のデータストリームのいずれかに含まれたナルデータパケットを無視するか又はドロップする、請求項１１に記載の装置。
14. データを送信するための第１ネットワーク装置であって、データは、複数のデータパケットを含み、１つ以上のデータパケットは第１プライオリティのものであり、１つ以上のデータパケットは第２プライオリティのものであり、第１プライオリティのデータパケットを、第１帯域巾を有する１つ以上のデータストリームにおいて送信し、第２プライオリティのデータパケットを、第２帯域巾を有する１つ以上のデータストリームにおいて送信するような第１ネットワーク装置と、
    前記第１ネットワーク装置からデータストリームを受信するための第２ネットワーク装置であって、データ送信に干渉が生じたときに各データストリームの帯域巾に少なくとも一部分基づいて１つ以上のデータストリームをドロップするような第２ネットワーク装置と、
    を備えたネットワーク。
15. 前記第２ネットワーク装置は、より小さな帯域巾のデータストリームの前に、より大きな帯域巾のデータストリームをドロップする、請求項１４に記載のネットワーク。
16. 前記第１プライオリティは、前記第２プライオリティより高く、前記第２帯域巾は、前記第１帯域巾より大きい、請求項１４に記載のネットワーク。
17. 第１データストリームの所要帯域巾が、低プライオリティデータを含む第２データストリームの所要帯域巾より大きい場合には、前記第１ネットワーク装置が第１データストリームを複数のサブストリームへと分割し、前記第１データストリームの分割から生じる複数のサブストリームの各々は、その帯域巾が、前記第２データストリームの帯域巾より低い、請求項１４に記載のネットワーク。
18. 前記第１ネットワーク装置は、デジタルメディアデータのソースである、請求項１４に記載のネットワーク。
19. 前記第２ネットワーク装置は、デジタルメディアデータを転送又は使用する装置である、請求項１４に記載のネットワーク。
20. 前記第２ネットワーク装置は、スイッチを含む、請求項１４に記載のネットワーク。
21. ネットワーク内でデータパケットのプライオリティ付けを行う方法において、
    データストリームを送信する要求を受け取るステップであって、そのデータストリームは、複数のデータ形式を含み、各データ形式はプライオリティレベルを有するものであるステップと、
    前記データストリームを複数のデータサブストリームへ分割するステップであって、各サブストリームは、あるプライオリティレベルのデータを有するものであるステップと、
    各データサブストリームに帯域巾を指定するステップであって、各サブストリームの帯域巾は、そのサブストリームにおけるデータのプライオリティレベルに基づくものであるステップと、
    前記複数のデータサブストリームを、ネットワークを経て送信するステップと、
    を備えた方法。
22. 各データサブストリームに指定される帯域巾は、各データサブストリームのプライオリティレベルとは逆の関係にある、請求項２１に記載の方法。
23. 第１サブストリームの所要帯域巾が、低プライオリティレベルのデータを含む第２データサブストリームの所要帯域巾より大きい場合には、第１データサブストリームを複数のサブストリームへと分割するステップを更に備え、前記第１データサブストリームの分割から生じる複数のサブストリームの各々は、その帯域巾が、前記第２データサブストリームの帯域巾より低い、請求項２２に記載の方法。
24. データストリームへの変化に少なくとも一部分基づいて前記データサブストリームを変更するステップを更に備えた、請求項２１に記載の方法。
25. 前記ネットワークのインフラストラクチャーは、干渉が生じた場合に、より高い帯域巾をもつデータストリームをドロップさせる、請求項２１に記載の方法。
26. 前記複数のデータサブストリームの送信は、そのデータサブストリームの指定の帯域を維持するために１つ以上のデータサブストリームに付加的なデータパケットを詰め込むことを含む、請求項２１に記載の方法。
27. 前記付加的なデータパケットは、１つ以上のナルデータパケットを含む、請求項２６に記載の方法。
28. 前記付加的なデータパケットは、１つ以上の再送信データパケット、複製データパケット、又は再送信及び複製の両データパケットを含む、請求項２６に記載の方法。
29. 前記ネットワークは、複数の娯楽装置を備えている、請求項２１に記載の方法。

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