JP2013098759A - Data transmission device and data reception device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a data transmission device capable of estimating a band of cross traffic, and controlling a transmission rate according to the band.SOLUTION: A data transmission device 1 includes: transmission rate measuring means 10 for measuring a transmission rate, and using that as a temporary transmission rate of a packet which is newly transmitted; packet transmitting means 11 for transmission the packet to a data reception deice 2 when the temporary transmission rate is the maximum transmission rate or less; receiving information obtaining means 12 for obtaining a reception rate when the receiving the packet, as receiving information, from the data reception device 2, in associated with an identifier included in the packet; and maximum transmission rate calculating means 13a for calculating and updating the maximum transmission rate, on the basis of a temporary transmission rate corresponding to the packet transmitted by the packet transmitting means 11 and the reception rate corresponding to the identifier of the packet.

Description

本発明は、パケット通信によってデータを送受信するデータ送信装置およびデータ受信装置に関する。   The present invention relates to a data transmission device and a data reception device that transmit and receive data by packet communication.

近年、VoD(Video on Demand)やライブストリーミングといったパケット通信を用いた動画配信サービスが提供されている。
この動画配信サービスを、品質の保証がされていないベストエフォートタイプのIPネットワークで行う場合、ネットワークの利用可能帯域が一時的に伝送するデータの送信レートを下回ると、これらのデータは、伝送路上の通信機器にバッファリングされてから伝送されため、一時的に遅延が大きく増加してしまう。
また、動画を再生する場合には、連続的にデータを受信しなければ再生が止まってしまうため、このような大きな遅延変動を抑える必要がある。
In recent years, video distribution services using packet communication such as VoD (Video on Demand) and live streaming have been provided.
When this video distribution service is performed on a best-effort type IP network where quality is not guaranteed, if the available bandwidth of the network falls below the transmission rate of the data to be temporarily transmitted, these data are transferred on the transmission path. Since the data is transmitted after being buffered in the communication device, the delay temporarily increases greatly.
In addition, when reproducing a moving image, the reproduction is stopped unless data is continuously received. Therefore, it is necessary to suppress such a large delay variation.

そこで、利用可能帯域が変動するネットワーク上で大きなデータ遅延を発生させない手法として、種々の技術が開発されている。
例えば、TCP(Transmission Control Protocol)の種類の1つであるTCP Renoは、パケットロスの発生を輻輳のシグナルとみなして、送信レートを半分に落とすことで、輻輳を回避する(非特許文献1参照)。
Accordingly, various techniques have been developed as techniques for preventing a large data delay from occurring on a network in which the available bandwidth varies.
For example, TCP Reno, which is one of the types of TCP (Transmission Control Protocol), considers occurrence of packet loss as a congestion signal and avoids congestion by reducing the transmission rate by half (see Non-Patent Document 1). ).

また、例えば、RAP(Rate Adaptive Protocol)は、TCP Renoと同様、輻輳のシグナルを検出し送信レートを半分に落とすことで輻輳を回避するが、さらに、RTT(Round Trip Time)の変化を計測し、送信レートにフィードバックをかけることで、レート制御の精度を向上させている(非特許文献2参照)。   Also, for example, RAP (Rate Adaptive Protocol), like TCP Reno, avoids congestion by detecting congestion signals and reducing the transmission rate by half, but it also measures changes in RTT (Round Trip Time). The accuracy of rate control is improved by applying feedback to the transmission rate (see Non-Patent Document 2).

また、他の手法として、VTP(Video Transport Protocol)がある(非特許文献3参照)。このVTPは、ビデオ伝送をターゲットとし、TCPと帯域を公平に分け合うことを目的としたプロトコルである。TCPが輻輳を検知した際に、急激に送信レートを減少させるのに対し、VTPは、送信レートの減少量をTCPに比べて小さくし、その分、減少したレートでデータ送信の時間を長くすることで、最終的にTCPと同様の送信量としている。このとき、VTPは、送信レートの減少量として、事前に設定された固定値と、計測された受信レートによって計算した値を用いている。   Another method is VTP (Video Transport Protocol) (see Non-Patent Document 3). This VTP is a protocol aimed at video transmission and sharing TCP and bandwidth fairly. When TCP detects congestion, the transmission rate is suddenly reduced. On the other hand, VTP reduces the amount of transmission rate reduction compared to TCP, and lengthens the data transmission time at the reduced rate. Thus, the transmission amount is finally the same as that of TCP. At this time, VTP uses a fixed value set in advance and a value calculated based on the measured reception rate as the amount of decrease in the transmission rate.

また、他に開示された手法として、クロストラフック(他の通信端末によるトラフィック)が存在するか否かによって、送信レートを制御する手法がある(特許文献1参照)。
この手法は、RTTによって、クロストラフィックの存在を推定し、クロストラフィックが存在しない場合には、ボトルネックリンク帯域を送信レートとし、クロストラフィックが存在する場合には、送信するデータに合わせて予め設定した下限送信レートを送信レートとするものである。
As another disclosed method, there is a method for controlling a transmission rate depending on whether or not a cross traffic (traffic by another communication terminal) exists (see Patent Document 1).
In this method, the existence of cross traffic is estimated by RTT. If there is no cross traffic, the bottleneck link bandwidth is set as the transmission rate. If cross traffic exists, it is set in advance according to the data to be transmitted. The lower limit transmission rate is used as the transmission rate.

特開2005−198111号公報JP 2005-198111 A

RFC2581 - TCP Congestion ControlRFC2581-TCP Congestion Control "RAP:An End-to-end Rate-based Congestion Control Mechanism for Realtime Streams in the Internet" Reza Rejaie, Mark Handley, Deborah Estrin (18th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies, Mar. 1999)"RAP: An End-to-end Rate-based Congestion Control Mechanism for Realtime Streams in the Internet" Reza Rejaie, Mark Handley, Deborah Estrin (18th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies, Mar. 1999) "Adaptive Video Streaming in Presence of Wireless Errors," Guang Yang, Mario Gerla and M.Y.Sanadidi (The 7th IFIP/IEEE International Conference on Management of Multimedia Networks and Services, Oct. 2004)"Adaptive Video Streaming in Presence of Wireless Errors," Guang Yang, Mario Gerla and M.Y.Sanadidi (The 7th IFIP / IEEE International Conference on Management of Multimedia Networks and Services, Oct. 2004)

前記したTCPやRAPは、輻輳検出時に送信レートを半分にするが、これらは輻輳の原因となるクロストラフィックを考慮していないため、大きなクロストラフィックが流入した場合、送信レートの減少量が十分ではないため、大きな伝送遅延が発生してしまうという問題がある。   TCP and RAP described above halve the transmission rate when congestion is detected, but these do not consider the cross traffic that causes congestion, so if large cross traffic flows in, the amount of decrease in the transmission rate is not sufficient. Therefore, there is a problem that a large transmission delay occurs.

また、前記したVTPは、輻輳時の送信レートの減少量が、クロストラフィックを考慮せずに事前に設定された固定値と、計測された受信レートによって計算された値であるため、TCPやRAPと同様に、大きなクロストラフィックの流入によって、大きな伝送遅延が発生してしまうという問題がある。   In the VTP described above, since the amount of decrease in the transmission rate at the time of congestion is a value calculated based on a fixed value set in advance without considering cross traffic and the measured reception rate, TCP and RAP Similarly, there is a problem in that a large transmission delay occurs due to a large inflow of cross traffic.

また、前記した特許文献1に記載の手法は、クロストラフィックを考慮しているが、単にクロストラフィックの有無に応じて送信レートを変えるだけであるため、大きなクロストラフィックの流入によって、大きな伝送遅延が発生してしまうという問題は残ったままである。   Further, although the method described in Patent Document 1 considers cross traffic, it simply changes the transmission rate according to the presence or absence of cross traffic, so that a large transmission delay is caused by the inflow of large cross traffic. The problem of occurring remains a problem.

このように、従来の手法では、クロストラフィックによる伝送遅延の増大が、受信側のバッファアンダーフローによる映像や音声の乱れ、フリーズといった品質低下を招いてしまうという問題がある。   As described above, in the conventional method, there is a problem that an increase in transmission delay due to cross traffic causes quality degradation such as video and audio disturbance and freeze due to buffer underflow on the receiving side.

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、クロストラフィックの帯域を推定し、その帯域に応じて送信レートを制御することが可能なデータ送信装置およびデータ受信装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a data transmission device and a data reception device capable of estimating a cross traffic band and controlling a transmission rate according to the band. The task is to do.

本発明は、前記課題を解決するために創案されたものであり、まず、請求項1に記載のデータ送信装置は、パケット通信ネットワークを介して、パケット識別子を含んだパケットを、データ受信装置に送信するデータ送信装置であって、送信レート計測手段と、パケット送信手段と、受信情報取得手段と、最大送信レート計算手段と、を備える構成とした。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. First, the data transmission device according to claim 1 sends a packet including a packet identifier to the data reception device via the packet communication network. A data transmission apparatus for transmission includes a transmission rate measurement unit, a packet transmission unit, a reception information acquisition unit, and a maximum transmission rate calculation unit.

かかる構成において、データ送信装置は、送信レート計測手段によって、順次送信するパケットの送信レートを計測する。この送信レートは、次にパケットを送信する際の仮送信レートとみなすことができる。
また、データ送信装置は、パケット送信手段によって、その仮送信レートが、最大送信レート以下の場合に、パケットを送信可能であると判定して、次に送信するパケットをデータ受信装置に送信する。これによって、データ送信装置は、最大送信レートの範囲内で、パケットを送信する。
In such a configuration, the data transmission device measures the transmission rate of the packets to be transmitted sequentially by the transmission rate measuring means. This transmission rate can be regarded as a provisional transmission rate for the next packet transmission.
In addition, when the temporary transmission rate is equal to or lower than the maximum transmission rate, the data transmission device determines that the packet can be transmitted and transmits the next packet to be transmitted to the data reception device. As a result, the data transmission device transmits the packet within the range of the maximum transmission rate.

また、データ送信装置は、受信情報取得手段によって、データ受信装置から、パケットに含まれているパケット識別子と対応付けて、当該パケットを受信した際の受信レートを受信情報として取得する。これによって、データ送信装置は、パケットがデータ受信装置において、どのような受信レートで受信されたのかを認識することができる。   In addition, the data transmission apparatus acquires, as reception information, a reception rate when the packet is received, from the data reception apparatus, in association with the packet identifier included in the packet, by the reception information acquisition unit. As a result, the data transmission apparatus can recognize at what reception rate the packet is received by the data reception apparatus.

そして、データ送信装置は、最大送信レート計算手段によって、パケット識別子で対応する仮送信レートと受信レートとに基づいて、最大送信レートを計算して更新する。
すなわち、最大送信レート計算手段は、仮送信レートが受信レートを超過する場合に、予め既知、あるいは、測定で求めたボトルネックリンクの帯域から、クロストラフィックの使用帯域を減じた値を最大送信レートとして計算する。なお、このクロストラフィックの使用帯域は、仮送信レートと受信レートとの比率から、ボトルネックリンクの帯域に付加されたトラフィックの量として求めることができる。
また、最大送信レート計算手段は、仮送信レートが受信レート以下の場合に、予め定めたレート増加量を最大送信レートに加算して新たな最大送信レートとする。
Then, the data transmission device calculates and updates the maximum transmission rate by the maximum transmission rate calculation means based on the temporary transmission rate and the reception rate corresponding to the packet identifier.
That is, when the temporary transmission rate exceeds the reception rate, the maximum transmission rate calculation means obtains a value obtained by subtracting the cross-traffic bandwidth from the bottleneck link bandwidth that is known in advance or obtained by measurement. Calculate as The use band of the cross traffic can be obtained as the amount of traffic added to the bottleneck link band from the ratio between the temporary transmission rate and the reception rate.
Further, the maximum transmission rate calculation means adds a predetermined rate increase amount to the maximum transmission rate when the provisional transmission rate is equal to or lower than the reception rate to obtain a new maximum transmission rate.

また、請求項2に記載のデータ送信装置は、請求項1に記載のデータ送信装置において、遅延限界判定手段をさらに備える構成とした。   Further, the data transmission device according to claim 2 is the data transmission device according to claim 1, further comprising a delay limit determination means.

かかる構成において、データ送信装置は、遅延限界判定手段によって、送信レートが増加するか減少するかの傾向を判定し、そのまま送信レートが増加した場合に、予め定めた最大往復遅延時間に到達する限界時間を算出する。この増減の判定は、パケットの送信時刻と、当該パケットとパケット識別子が対応する受信情報の受信時刻との差である往復遅延時間に基づいて判定することができる。
そして、データ送信装置は、最大送信レート計算手段によって、仮送信レートが受信レートを超過し、かつ、遅延時間判定手段で送信レートが増加すると判定された場合に限界時間内で最大送信レートを更新する。
In such a configuration, the data transmission apparatus determines the tendency of the transmission rate to increase or decrease by the delay limit determination means, and reaches the predetermined maximum round-trip delay time when the transmission rate increases as it is. Calculate time. This increase / decrease determination can be made based on the round trip delay time which is the difference between the transmission time of the packet and the reception time of the reception information corresponding to the packet and the packet identifier.
Then, the data transmission apparatus updates the maximum transmission rate within the limit time when it is determined by the maximum transmission rate calculation means that the temporary transmission rate exceeds the reception rate and the delay time determination means increases the transmission rate. To do.

また、請求項3に記載のデータ送信装置は、請求項1に記載のデータ送信装置において、更新判定手段をさらに備える構成とした。   Further, the data transmission device according to claim 3 is the data transmission device according to claim 1, further comprising an update determination unit.

かかる構成において、データ送信装置は、更新判定手段によって、最大送信レートを更新するか否かを判定する。この更新判定手段は、最大更新レートを更新した時刻を保持し、パケットの送信時刻と、当該パケットとパケット識別子が対応する受信情報の受信時刻との差である往復遅延時間が予め定めた上限値に達しているか、または、最大更新レートを更新した時刻から予め定めた時間経過したかによって、更新が必要か否かを判定する。
そして、データ送信装置は、最大送信レート計算手段によって、更新判定手段で最大送信レートを更新すると判定された場合に最大送信レートを更新する。これによって、必要以上に最大送信レートが更新されなくなる。
In such a configuration, the data transmission device determines whether or not to update the maximum transmission rate by the update determination unit. This update determination means holds the time when the maximum update rate is updated, and the round-trip delay time that is the difference between the transmission time of the packet and the reception time of the reception information corresponding to the packet and the packet identifier is a predetermined upper limit value. Whether or not the update is necessary is determined based on whether or not a predetermined time has elapsed since the time when the maximum update rate was updated.
The data transmission apparatus updates the maximum transmission rate when the maximum transmission rate calculation unit determines that the update determination unit updates the maximum transmission rate. This prevents the maximum transmission rate from being updated more than necessary.

さらに、請求項4に記載のデータ送信装置は、請求項1に記載のデータ送信装置において、片方向遅延限界判定手段をさらに備える構成とした。   Furthermore, the data transmission device according to claim 4 is the data transmission device according to claim 1, further comprising a one-way delay limit determination means.

かかる構成において、データ送信装置は、受信情報取得手段によって、データ受信装置から、パケットを受信した時刻である受信側受信時刻を当該パケットに含まれているパケット識別子と対応付けて取得する。
そして、データ送信装置は、片方向遅延限界判定手段によって、送信レートが増加するか減少するかの傾向を判定し、そのまま送信レートが増加した場合に、予め定めた最大片方向遅延時間に到達する限界時間を算出する。この増減の判定は、パケットの送信時刻と、当該パケットがデータ受信装置において受信された受信側受信時刻との差である片方向遅延時間に基づいて判定することができる。
そして、データ送信装置は、最大送信レート計算手段によって、仮送信レートが受信レートを超過し、かつ、片方向遅延時間判定手段で送信レートが増加すると判定された場合に限界時間内で最大送信レートを更新する。
In such a configuration, the data transmission device acquires, from the data reception device, the reception side reception time, which is the time when the packet is received, in association with the packet identifier included in the packet by the reception information acquisition unit.
Then, the data transmission apparatus determines the tendency of the transmission rate to increase or decrease by the one-way delay limit determination means, and reaches the predetermined maximum one-way delay time when the transmission rate increases as it is. Calculate the limit time. This increase / decrease determination can be made based on the one-way delay time which is the difference between the packet transmission time and the reception side reception time when the packet is received by the data reception device.
Then, the data transmission apparatus determines the maximum transmission rate within the limit time when the temporary transmission rate exceeds the reception rate by the maximum transmission rate calculation means and the transmission rate increases by the one-way delay time determination means. Update.

また、請求項5に記載のデータ送信装置は、請求項1に記載のデータ送信装置において、パケット送信手段が、パケットにさらに送信時刻を付加してデータ受信装置に送信し、最大送信レート計算手段が、受信情報取得手段が、データ受信装置から、パケットに付加されている送信時刻と当該パケットのデータ受信装置における受信側受信時刻との差である片方向遅延時間の変化に基づいて、前記最大送信レートを更新する旨の通知として、受信情報を取得した段階で最大送信レートを更新することを特徴とする。   The data transmission device according to claim 5 is the data transmission device according to claim 1, wherein the packet transmission means adds a transmission time to the packet and transmits the packet to the data reception device, and the maximum transmission rate calculation means. Is received from the data receiving device based on a change in one-way delay time, which is a difference between the transmission time added to the packet and the reception side reception time in the data receiving device of the packet. As a notification that the transmission rate is to be updated, the maximum transmission rate is updated when the reception information is acquired.

かかる構成において、データ送信装置は、データ受信装置において計測された片方向遅延時間に基づいて、最大送信レートを更新する必要があると判定されたタイミングで、データ受信装置から受信情報を通知されることで、最大送信レート計算手段が最大送信レートを更新する。これによって、データ受信装置からデータ送信装置への受信情報の通知を少なくすることができる。   In such a configuration, the data transmission device is notified of reception information from the data reception device at a timing when it is determined that the maximum transmission rate needs to be updated based on the one-way delay time measured in the data reception device. Thus, the maximum transmission rate calculation means updates the maximum transmission rate. As a result, notification of reception information from the data receiving apparatus to the data transmitting apparatus can be reduced.

また、請求項6に記載のデータ受信装置は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のデータ送信装置から、パケットを受信するデータ受信装置であって、パケット受信手段と、受信レート計測手段と、受信情報通知手段と、を備える構成とした。   A data reception device according to claim 6 is a data reception device that receives a packet from the data transmission device according to any one of claims 1 to 3, comprising: a packet reception unit; A rate measuring unit and a reception information notifying unit are provided.

かかる構成において、データ受信装置は、パケット受信手段によって、データ送信装置からパケットを受信する。この受信したパケットは、順次外部に出力される。
また、データ受信装置は、受信レート計測手段によって、パケット受信手段で受信したパケットの受信レートを計測する。そして、データ受信装置は、受信情報通知手段によって、受信レート計測手段で計測した受信レートを、パケットに含まれているパケット識別子と対応付けて受信情報としてデータ送信装置に送信する。
これによって、データ送信装置では、往復遅延時間を計測することが可能になり、最大送信レートの更新の有無を判定することが可能になる。
In such a configuration, the data receiving device receives the packet from the data transmitting device by the packet receiving means. The received packets are sequentially output to the outside.
Further, the data receiving apparatus measures the reception rate of the packet received by the packet receiving means by the reception rate measuring means. Then, the data reception device transmits the reception rate measured by the reception rate measurement unit to the data transmission device as reception information in association with the packet identifier included in the packet by the reception information notification unit.
As a result, the data transmission device can measure the round-trip delay time, and can determine whether or not the maximum transmission rate has been updated.

また、請求項7に記載のデータ受信装置は、請求項4に記載のデータ送信装置から、パケットを受信するデータ受信装置であって、パケット受信手段と、受信レート計測手段と、受信情報通知手段と、を備える構成とした。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a data receiving device for receiving a packet from the data transmitting device according to the fourth aspect, wherein the data receiving device includes a packet receiving means, a reception rate measuring means, and a reception information notifying means. And a configuration comprising:

かかる構成において、データ受信装置は、パケット受信手段によって、データ送信装置からパケットを受信し、受信した時刻を受信側受信時刻として計時する。この受信したパケットは、順次外部に出力される。
また、データ受信装置は、受信レート計測手段によって、パケット受信手段で受信したパケットの受信レートを計測する。そして、データ受信装置は、受信情報通知手段によって、受信レート計測手段で計測した受信レートと、パケット受信手段で計時した受信側受信時刻とを、パケットに含まれているパケット識別子と対応付けて受信情報としてデータ送信装置に送信する。
これによって、データ送信装置では、パケットの送信方向における片方向遅延時間を計測することが可能になり、最大送信レートの更新の有無を判定することが可能になる。
In such a configuration, the data reception device receives the packet from the data transmission device by the packet reception means, and measures the time of reception as the reception side reception time. The received packets are sequentially output to the outside.
Further, the data receiving apparatus measures the reception rate of the packet received by the packet receiving means by the reception rate measuring means. The data reception device receives the reception rate measured by the reception rate measurement unit and the reception side reception time measured by the packet reception unit in association with the packet identifier included in the packet by the reception information notification unit. Information is transmitted to the data transmission device.
As a result, the data transmission apparatus can measure the one-way delay time in the packet transmission direction, and can determine whether or not the maximum transmission rate has been updated.

さらに、請求項8に記載のデータ受信装置は、請求項5に記載のデータ送信装置から、パケットを受信するデータ受信装置であって、パケット受信手段と、受信レート計測手段と、往復遅延計測手段と、通知判定手段と、受信情報通知手段と、を備える構成とした。   Furthermore, the data receiving apparatus according to claim 8 is a data receiving apparatus that receives a packet from the data transmitting apparatus according to claim 5, and is a packet receiving means, a reception rate measuring means, and a round-trip delay measuring means. And a notification determination unit and a reception information notification unit.

かかる構成において、データ受信装置は、パケット受信手段によって、データ送信装置からパケットをその送信時刻とともに受信し、受信した時刻を受信側受信時刻として計時する。この受信したパケットは、順次外部に出力される。
また、データ受信装置は、受信レート計測手段によって、パケット受信手段で受信したパケットの受信レートを計測する。
さらに、データ受信装置は、往復遅延計測手段によって、データ送信装置にエコー要求を送信し、当該エコー要求に対応するエコー応答を受信して往復遅延時間を計測する。
In such a configuration, the data reception device receives the packet from the data transmission device together with its transmission time by the packet reception means, and measures the reception time as the reception side reception time. The received packets are sequentially output to the outside.
Further, the data receiving apparatus measures the reception rate of the packet received by the packet receiving means by the reception rate measuring means.
Further, the data receiving device transmits an echo request to the data transmitting device by the round trip delay measuring means, receives an echo response corresponding to the echo request, and measures the round trip delay time.

そして、データ受信装置は、通知判定手段によって、送信時刻と受信側受信時刻との差である片方向遅延時間の変化量に基づいて、往復遅延時間経過後に、片方向遅延時間が予め定めた上限値に到達するか否かにより、データ送信装置に送信レートを変更する旨の通知が必要であるか否かを判定する。
そして、データ受信装置は、受信情報通知手段によって、通知判定手段で送信レートを変更する必要があると判定された場合、受信レート計測手段で計測した受信レートを、パケットに含まれているパケット識別子と対応付けて受信情報としてデータ送信装置に送信する。これによって、データ受信装置は、データ送信装置が最大送信レートを更新するタイミングを通知することができる。
Then, the data reception device uses the notification determination unit to set a predetermined upper limit on the one-way delay time after the round-trip delay time has elapsed based on the amount of change in the one-way delay time, which is the difference between the transmission time and the reception side reception time. It is determined whether or not the data transmitting apparatus needs to be notified that the transmission rate is changed, depending on whether or not the value is reached.
When the data reception device determines that the transmission rate needs to be changed by the notification determination unit by the reception information notification unit, the data reception device measures the reception rate measured by the reception rate measurement unit. Are transmitted as received information to the data transmitting apparatus. Thereby, the data receiving apparatus can notify the timing when the data transmitting apparatus updates the maximum transmission rate.

また、請求項9に記載のデータ送信装置は、パケット通信ネットワークを介して、ストリームデータを、パケット識別子を含んだパケットとして、データ受信装置に送信するデータ送信装置であって、データエンコード手段と、送信レート計測手段と、パケット送信手段と、受信情報取得手段と、最大送信レート計算手段と、を備える構成とした。   A data transmission device according to claim 9 is a data transmission device that transmits stream data as a packet including a packet identifier to a data reception device via a packet communication network, the data transmission device including: The transmission rate measurement unit, the packet transmission unit, the reception information acquisition unit, and the maximum transmission rate calculation unit are provided.

かかる構成において、データ送信装置は、データエンコード手段によって、ストリームデータを、最大送信レート以下でエンコードしパケット化する。
そして、データ送信装置は、送信レート計測手段によって、順次送信するパケットの送信レートを計測する。この送信レートは、次に送信するパケットの仮送信レートとみなすことができる。
In such a configuration, the data transmission device encodes the stream data into packets by the data encoding means at a maximum transmission rate or less.
Then, the data transmission device measures the transmission rate of the packets that are sequentially transmitted by the transmission rate measuring means. This transmission rate can be regarded as the provisional transmission rate of the next packet to be transmitted.

また、データ送信装置は、パケット送信手段によって、データエンコード手段で生成されたパケットをデータ受信装置に送信する。
また、データ送信装置は、受信情報取得手段によって、データ受信装置から、パケットに含まれているパケット識別子と対応付けて、当該パケットを受信した際の受信レートを受信情報として取得する。これによって、データ送信装置は、パケットがデータ受信装置において、どのような受信レートで受信されたのかを認識することができる。
In addition, the data transmission device transmits the packet generated by the data encoding unit to the data reception device by the packet transmission unit.
In addition, the data transmission apparatus acquires, as reception information, a reception rate when the packet is received, from the data reception apparatus, in association with the packet identifier included in the packet, by the reception information acquisition unit. As a result, the data transmission apparatus can recognize at what reception rate the packet is received by the data reception apparatus.

そして、データ送信装置は、最大送信レート計算手段によって、パケット識別子で対応する仮送信レートと受信レートとに基づいて、最大送信レートを計算して更新する。
すなわち、最大送信レート計算手段は、仮送信レートが受信レートを超過する場合に、ボトルネックリンクの帯域から、クロストラフィックの使用帯域を減じた値を最大送信レートとして計算する。なお、このクロストラフィックの使用帯域は、仮送信レートと受信レートとの比率から、ボトルネックリンクの帯域に付加されたトラフィックの量として求めることができる。
また、最大送信レート計算手段は、仮送信レートが受信レート以下の場合に、予め定めたレート増加量を最大送信レートに加算して新たな最大送信レートとする。
Then, the data transmission device calculates and updates the maximum transmission rate by the maximum transmission rate calculation means based on the temporary transmission rate and the reception rate corresponding to the packet identifier.
That is, when the temporary transmission rate exceeds the reception rate, the maximum transmission rate calculation means calculates a value obtained by subtracting the cross traffic usage band from the bottleneck link band as the maximum transmission rate. The use band of the cross traffic can be obtained as the amount of traffic added to the bottleneck link band from the ratio between the temporary transmission rate and the reception rate.
Further, the maximum transmission rate calculation means adds a predetermined rate increase amount to the maximum transmission rate when the provisional transmission rate is equal to or lower than the reception rate to obtain a new maximum transmission rate.

さらに、請求項10に記載のデータ受信装置は、請求項9に記載のデータ送信装置から、パケットを受信するデータ受信装置であって、パケット受信手段と、データデコード手段と、受信レート計測手段と、受信情報通知手段と、を備える構成とした。   Furthermore, the data receiving device according to claim 10 is a data receiving device that receives a packet from the data transmitting device according to claim 9, and includes a packet receiving means, a data decoding means, a reception rate measuring means, And reception information notification means.

かかる構成において、データ受信装置は、パケット受信手段によって、データ送信装置からパケットを受信する。そして、データ受信装置は、データデコード手段によって、パケット受信手段で受信したパケットをストリームデータにデコードする。このデコードされたストリームデータは、順次外部に出力される。
また、データ受信装置は、受信レート計測手段によって、パケット受信手段で受信したパケットの受信レートを計測する。そして、データ受信装置は、受信情報通知手段によって、受信レート計測手段で計測した受信レートを、パケットに含まれているパケット識別子と対応付けて受信情報としてデータ送信装置に送信する。
これによって、データ送信装置では、往復遅延時間を計測することが可能になり、最大送信レートの更新の有無を判定することが可能になる。
In such a configuration, the data receiving device receives the packet from the data transmitting device by the packet receiving means. Then, the data receiving apparatus decodes the packet received by the packet receiving means into stream data by the data decoding means. The decoded stream data is sequentially output to the outside.
Further, the data receiving apparatus measures the reception rate of the packet received by the packet receiving means by the reception rate measuring means. Then, the data reception device transmits the reception rate measured by the reception rate measurement unit to the data transmission device as reception information in association with the packet identifier included in the packet by the reception information notification unit.
As a result, the data transmission device can measure the round-trip delay time, and can determine whether or not the maximum transmission rate has been updated.

本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
請求項1,5〜10に記載の発明によれば、ネットワーク上にクロストラフィックが流入した場合であっても、その帯域を推定し、その帯域に応じて送信レートを制御することができる。これによって、ネットワーク上に大きなクロストラフィックが流入した場合であっても、パケットの送信レートが確実に確保され、例えば、映像や音声を伝送する場合であっても、映像や音声の乱れ、フリーズといった品質低下を抑えることができる。
The present invention has the following excellent effects.
According to the first and fifth aspects of the present invention, even when cross traffic flows into the network, the band can be estimated and the transmission rate can be controlled according to the band. As a result, even when a large amount of cross traffic flows on the network, the packet transmission rate is ensured. For example, even when video and audio are transmitted, the video and audio are distorted and frozen. Quality deterioration can be suppressed.

請求項2に記載の発明によれば、請求項1に係る発明の効果に加え、パケットの往復遅延時間を最大往復遅延時間内に抑えることができるとともに、その遅延時間に応じて最大送信レートを段階的に変化させることができる。これによって、ネットワークの伝送効率を高めることができる。   According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the round-trip delay time of the packet can be suppressed within the maximum round-trip delay time, and the maximum transmission rate is set according to the delay time. It can be changed in stages. Thereby, the transmission efficiency of the network can be increased.

請求項3に記載の発明によれば、請求項1に係る発明の効果に加え、パケットの往復遅延時間を最大往復遅延時間内に抑えることができるとともに、最大送信レートの更新を必要最小限の回数に抑えることができる。これによって、データ送信装置の負荷を軽減させることができる。   According to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the round-trip delay time of the packet can be suppressed within the maximum round-trip delay time, and the update of the maximum transmission rate can be minimized. The number of times can be reduced. As a result, the load on the data transmission device can be reduced.

請求項4に記載の発明によれば、請求項1に係る発明の効果に加え、パケットの片方向遅延時間を最大片方向遅延時間内に抑えることができるとともに、その遅延時間に応じて最大送信レートを段階的に変化させることができる。これによって、ネットワークの伝送効率を高めることができる。   According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the one-way delay time of the packet can be suppressed within the maximum one-way delay time, and the maximum transmission is performed according to the delay time. The rate can be changed in steps. Thereby, the transmission efficiency of the network can be increased.

本発明の第1実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置を含むデータ送受信システムの構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the structure of the data transmission / reception system containing the data transmitter which concerns on 1st Embodiment of this invention, and a data receiver. クロストラフィックを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating cross traffic. クロストラフィックを考慮した最大送信レートを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the maximum transmission rate which considered the cross traffic. 本発明の第1実施形態に係るデータ送受信システムのパケット送信動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the packet transmission operation | movement of the data transmission / reception system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係るデータ送受信システムのパケット受信動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the packet reception operation | movement of the data transmission / reception system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係るデータ送受信システムの最大送信レート更新動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the maximum transmission rate update operation | movement of the data transmission / reception system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置を含むデータ送受信システムの構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the structure of the data transmission / reception system containing the data transmitter which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and a data receiver. 本発明の第2実施形態において、往復遅延時間(RTT)と限界時間を説明するための説明図である。In 2nd Embodiment of this invention, it is explanatory drawing for demonstrating a round-trip delay time (RTT) and a limit time. 本発明の第2実施形態において、現在の最大送信レートと目標の最大送信レートとの関係を説明するための説明図である。In 2nd Embodiment of this invention, it is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the present maximum transmission rate and the target maximum transmission rate. 本発明の第2実施形態に係るデータ送受信システムの最大送信レート更新動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the maximum transmission rate update operation | movement of the data transmission / reception system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置を含むデータ送受信システムの構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the structure of the data transmission / reception system containing the data transmitter which concerns on 3rd Embodiment of this invention, and a data receiver. 本発明の第3実施形態に係るデータ送受信システムの最大送信レート更新動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the maximum transmission rate update operation | movement of the data transmission / reception system which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置を含むデータ送受信システムの構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the structure of the data transmission / reception system containing the data transmitter which concerns on 4th Embodiment of this invention, and a data receiver. 本発明の第4実施形態に係るデータ送受信システムの最大送信レート更新動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the maximum transmission rate update operation | movement of the data transmission / reception system which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置を含むデータ送受信システムの構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the structure of the data transmission / reception system containing the data transmitter which concerns on 5th Embodiment of this invention, and a data receiver. 本発明の第5実施形態において、片方向遅延時間の上限値に達するまでの時間を説明するための説明図である。In 5th Embodiment of this invention, it is explanatory drawing for demonstrating the time until it reaches the upper limit of one-way delay time. 本発明の第5実施形態に係るデータ送受信システムのパケット送信動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the packet transmission operation | movement of the data transmission / reception system which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係るデータ送受信システムのパケット受信動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the packet reception operation | movement of the data transmission / reception system which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置を含むデータ送受信システムの構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the structure of the data transmission / reception system containing the data transmitter which concerns on 6th Embodiment of this invention, and a data receiver.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
≪第1実施形態≫
最初に、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るデータ送受信システムSについて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<< First Embodiment >>
First, the data transmission / reception system S according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

<データ送受信システムの概要>
図1に示したデータ送受信システムSは、パケット通信ネットワークにおいて、データ入力装置Aからデータ出力装置Bに、データ送信装置1とデータ受信装置2とを介してデータ(パケット)を伝送するものである。
<Outline of data transmission / reception system>
The data transmission / reception system S shown in FIG. 1 transmits data (packets) from a data input device A to a data output device B via a data transmission device 1 and a data reception device 2 in a packet communication network. .

データ入力装置Aは、データストリームをパケット化したデータ(パケット)をデータ送信装置1に入力するものである。このデータ入力装置Aは、例えば、PC(パーソナルコンピュータ)、動画エンコード等である。
データ出力装置Bは、パケット化されたデータをデータ受信装置2から取得するものである。このデータ出力装置Bは、例えば、PC、動画デコーダ等である。
The data input device A inputs data (packets) obtained by packetizing a data stream to the data transmission device 1. The data input device A is, for example, a PC (personal computer), a video encoding, or the like.
The data output device B acquires packetized data from the data receiving device 2. The data output device B is, for example, a PC, a moving picture decoder, or the like.

データ送信装置1は、データ入力装置Aから入力されたデータ(パケット)を、回線L1を介してデータ受信装置2に送信するものである。このデータ送信装置1は、クロストラフィックを推定し、データ受信装置2に送信する伝送データの送信レートを制御する機能を有する。   The data transmission device 1 transmits data (packets) input from the data input device A to the data reception device 2 via the line L1. The data transmission device 1 has a function of estimating cross traffic and controlling the transmission rate of transmission data to be transmitted to the data reception device 2.

データ受信装置2は、回線L1を介して、データ送信装置1から伝送データを受信し、データ出力装置Bに出力するものである。このデータ受信装置2は、データ送信装置1が、クロストラフィックを推定する際に必要となる受信側の情報(受信情報)を、回線L2を介してデータ送信装置1に送信する機能を有する。   The data receiving apparatus 2 receives transmission data from the data transmitting apparatus 1 via the line L1 and outputs it to the data output apparatus B. The data receiving apparatus 2 has a function of transmitting information (reception information) on the receiving side required when the data transmitting apparatus 1 estimates cross traffic to the data transmitting apparatus 1 via the line L2.

なお、回線L1は、データ送信装置1からデータ受信装置2の方向にデータを伝送するパケット通信回線である。また、回線L2は、データ受信装置2からデータ送信装置1の方向にデータを伝送するパケット通信回線である。この回線L1および回線L2は、有線、無線を問わない。また、回線L1および回線L2は、物理的に分離している必要はなく、物理回線上で論理的に分離した回線でよい。
以下、図1を参照して、本発明に係るデータ送信装置1およびデータ受信装置2について詳細に説明する。
The line L1 is a packet communication line that transmits data in the direction from the data transmission apparatus 1 to the data reception apparatus 2. The line L2 is a packet communication line that transmits data in the direction from the data receiving apparatus 2 to the data transmitting apparatus 1. The line L1 and the line L2 may be wired or wireless. Further, the line L1 and the line L2 do not need to be physically separated, and may be lines that are logically separated on the physical line.
Hereinafter, the data transmission device 1 and the data reception device 2 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

〔データ送信装置の構成〕
図1に示すように、データ送信装置1は、送信レート計測手段10と、パケット送信手段11と、受信情報取得手段12と、最大送信レート決定手段13と、を備えている。
[Configuration of data transmission device]
As shown in FIG. 1, the data transmission device 1 includes a transmission rate measurement unit 10, a packet transmission unit 11, a reception information acquisition unit 12, and a maximum transmission rate determination unit 13.

送信レート計測手段10は、データ送信装置1から送信したパケットの伝送レートである送信レートを計測するものである。ここでは、送信レート計測手段10は、パケット送信手段11が送信するパケットのパケット長を逐次入力し、直近の一定時間内に送信したパケット長を一定時間で割った値を送信レートとして計算する。
この送信レート計測手段10が計測する送信レートは、パケット送信手段11が、パケットを送信する際の仮の送信レートとなる。この送信レートは、パケット送信手段11に出力される。
The transmission rate measuring means 10 measures a transmission rate that is a transmission rate of a packet transmitted from the data transmission device 1. Here, the transmission rate measuring means 10 sequentially inputs the packet lengths of the packets transmitted by the packet transmitting means 11, and calculates the value obtained by dividing the packet length transmitted within the latest fixed time by the fixed time as the transmission rate.
The transmission rate measured by the transmission rate measuring unit 10 is a temporary transmission rate when the packet transmitting unit 11 transmits a packet. This transmission rate is output to the packet transmission unit 11.

パケット送信手段11は、データ入力装置Aから入力されたデータ(パケット)を、回線L1を介して、データ受信装置2に送信するものである。
ここでは、パケット送信手段11は、入力したパケットをデータ受信装置2に送信した際に、パケット長を送信レート計測手段10に出力するとともに、送信したパケットの識別子(パケット識別子)と送信レート(仮の送信レート)とを最大送信レート決定手段13に出力する。
The packet transmission means 11 transmits the data (packet) input from the data input device A to the data reception device 2 via the line L1.
Here, the packet transmission unit 11 outputs the packet length to the transmission rate measurement unit 10 when transmitting the input packet to the data reception device 2, and also transmits the identifier (packet identifier) of the transmitted packet and the transmission rate (temporary). Output to the maximum transmission rate determination means 13.

このパケット識別子は、例えば、パケットがIPパケットであれば、IPヘッダ内の識別子(Identification)の値を用いることができる。また、パケットがRFC3550で規定されているRTP(Real-time Transport Protocol)パケットであれば、RTPヘッダ内のシーケンス番号を用いることができる。   As the packet identifier, for example, if the packet is an IP packet, the value of the identifier (Identification) in the IP header can be used. If the packet is an RTP (Real-time Transport Protocol) packet defined by RFC3550, the sequence number in the RTP header can be used.

なお、パケット送信手段11は、送信レート計測手段10で計測された送信レートが、最大送信レート決定手段13から出力される最大送信レートを超える場合、入力されたパケットを送信せずに破棄する。
そして、パケット送信手段11は、入力したパケットをデータ受信装置2に送信したか否かの成否を、送信結果として、データ入力装置Aに通知する。
When the transmission rate measured by the transmission rate measuring unit 10 exceeds the maximum transmission rate output from the maximum transmission rate determining unit 13, the packet transmitting unit 11 discards the input packet without transmitting it.
Then, the packet transmission unit 11 notifies the data input device A of the success or failure of whether or not the input packet has been transmitted to the data receiving device 2 as a transmission result.

受信情報取得手段12は、データ受信装置2がパケットを受信した際の受信情報として、受信したパケットの識別子(パケット識別子)と、当該パケットをデータ受信装置2が受信した際の伝送レートである受信レートとを、回線L2を介して取得するものである。なお、この受信情報は、例えば、RTPでパケットを送受信する場合、RTCP(RTP Control Protocol)パケット内に情報を記述して、データ受信装置2から取得することができる。
この受信情報取得手段12は、取得した受信情報(パケット識別子、受信レート)を最大送信レート決定手段13に出力する。
The reception information acquisition unit 12 receives, as reception information when the data reception device 2 receives a packet, an identifier (packet identifier) of the received packet and a transmission rate when the data reception device 2 receives the packet. The rate is acquired via the line L2. Note that this reception information can be acquired from the data reception device 2 by describing the information in an RTCP (RTP Control Protocol) packet, for example, when transmitting and receiving a packet by RTP.
The reception information acquisition unit 12 outputs the acquired reception information (packet identifier, reception rate) to the maximum transmission rate determination unit 13.

最大送信レート決定手段13は、送信レートと受信レートとに基づいて、最大送信レートを決定するものである。なお、送信レートおよび受信レートが特定されていない初期段階においては、最大送信レートは、予め定めた値とする。ここでは、最大送信レート決定手段13は、最大送信レート計算手段13aを備えている。   The maximum transmission rate determining means 13 determines the maximum transmission rate based on the transmission rate and the reception rate. In the initial stage where the transmission rate and the reception rate are not specified, the maximum transmission rate is a predetermined value. Here, the maximum transmission rate determination unit 13 includes a maximum transmission rate calculation unit 13a.

最大送信レート計算手段13aは、パケット送信手段11でパケットを送信した際の仮の送信レートと、受信情報取得手段12で取得した実際の受信レートとに基づいて、ボトルネックリンクの帯域(ボトルネック物理帯域)からクロストラフィックの帯域を減じた送信可能な最大送信レートを計算するものである。
ここで、ボトルネックリンクとは、データ送信装置1とデータ受信装置2との間の送信側の回線L1上における最も帯域が狭いノード間の回線である。
ここでは、最大送信レート計算手段13aは、パケット送信手段11から、パケット識別子と送信レート(仮の送信レート)とを取得し、図示を省略した記憶手段に記憶しておく。そして、最大送信レート計算手段13aは、受信情報取得手段12から、パケット識別子と受信レートとを取得し、同じパケット識別子に対応して記憶されている送信レートと、それに対応する受信レートとの比率に基づいて、最大送信レートを計算する。
The maximum transmission rate calculation means 13a determines the bandwidth of the bottleneck link (bottleneck) based on the provisional transmission rate when the packet transmission means 11 transmits the packet and the actual reception rate acquired by the reception information acquisition means 12. The maximum transmission rate that can be transmitted by subtracting the cross traffic bandwidth from the physical bandwidth is calculated.
Here, the bottleneck link is a line between nodes having the narrowest bandwidth on the line L1 on the transmission side between the data transmission apparatus 1 and the data reception apparatus 2.
Here, the maximum transmission rate calculation unit 13a acquires the packet identifier and the transmission rate (temporary transmission rate) from the packet transmission unit 11, and stores them in a storage unit (not shown). The maximum transmission rate calculation unit 13a acquires the packet identifier and the reception rate from the reception information acquisition unit 12, and the ratio between the transmission rate stored corresponding to the same packet identifier and the corresponding reception rate Based on the above, the maximum transmission rate is calculated.

具体的には、最大送信レート計算手段13aは、現在の最大送信レートをSmax(bps)、パケット識別子で対応する仮の送信レートをS(bps)、受信レートをR(bps)、回線L1のボトルネック物理帯域をB(bps)としたとき、以下の(1)式に示すように、最大送信レートを計算し、更新する。 Specifically, the maximum transmission rate calculation means 13a sets the current maximum transmission rate to S max (bps), the temporary transmission rate corresponding to the packet identifier to S (bps), the reception rate to R (bps), and the line L1. When the bottleneck physical band of B is B (bps), the maximum transmission rate is calculated and updated as shown in the following equation (1).

Figure 2013098759
Figure 2013098759

すなわち、最大送信レート計算手段13aは、受信レートRが送信レートSを下回っている場合(R<S)、ボトルネックリンクの帯域(ボトルネック物理帯域B)からクロストラフィックの帯域を減じた値を新たな最大送信レートSmaxとする。また、受信レートRが送信レートS以上である場合(S≦R)、予め定めたレート分(レート増加量)、最大送信レートを増加させる。このレート増加量は、特に限定する必要はないが、例えば、予め規定されている最大パケット長を単位時間で割ったレートに一定の増加割合(>0)を乗算した値である。 That is, when the reception rate R is lower than the transmission rate S (R <S), the maximum transmission rate calculation means 13a calculates a value obtained by subtracting the cross traffic band from the bottleneck link band (bottleneck physical band B). A new maximum transmission rate S max is set. When the reception rate R is equal to or higher than the transmission rate S (S ≦ R), the maximum transmission rate is increased by a predetermined rate (rate increase amount). The rate increase amount is not particularly limited. For example, the rate increase amount is a value obtained by multiplying a predetermined maximum packet length by a unit time and a constant increase rate (> 0).

また、最大送信レートの更新は、前記(1)式のように、仮の送信レートSと受信レートRとに基づいて厳密に条件を分ける必要はなく、ある程度の誤差を許容することとしてもよい。
例えば、誤差の許容量を定めるパラメータ(誤差許容割合)をα(0≦α)、レートの増加量を定めるパラメータ(増加割合)をβ(0<β)、予め規定されている最大のパケット長をMTU、レートを計算するための単位時間をTとしたとき、最大送信レート計算手段13aは、以下の(2)式によって、最大送信レートを計算し、更新することとしてもよい。
In addition, the update of the maximum transmission rate does not need to be strictly divided based on the provisional transmission rate S and the reception rate R as in the equation (1), and may allow a certain amount of error. .
For example, α (0 ≦ α) is a parameter for determining an allowable amount of error (β ≦ 0), β (0 <β) is a parameter for determining a rate increase rate (0 <β), and the maximum packet length is specified in advance. Is the MTU and T is the unit time for calculating the rate, the maximum transmission rate calculation means 13a may calculate and update the maximum transmission rate by the following equation (2).

Figure 2013098759
Figure 2013098759

なお、ボトルネック物理帯域Bは、回線L1が既知の回線であれば、予めボトルネックリンクとなる帯域を設定することとしてもよいし、未知の回線であれば、パケットの伝送開始前あるいは伝送中に推定し、その値を用いることとしてもよい。このボトルネック物理帯域の推定は、一般的な手法、例えば、PacketPair法("A Control-Theoretic Approach to Flow Control," S.Keshav (ACM SIGCOMM, pp.3-15, 1991)を用いることができる。このPacke tPair法は、連続したパケットペアを送信し、それぞれのパケットの到着時間の差から、ボトルネック物理帯域を推定するものである。
この最大送信レート計算手段13aは、計算した最大送信レートを、図示を省略した記憶手段に記憶し、パケット送信手段11がパケットを送信する際に、逐次参照する。
The bottleneck physical band B may be set in advance as a bottleneck link band if the line L1 is a known line. If the line L1 is an unknown line, the bottleneck physical band B may be set before or during transmission of a packet. It is good also as estimating and using that value. The bottleneck physical band can be estimated by using a general method such as the PacketPair method ("A Control-Theoretic Approach to Flow Control," S. Keshav (ACM SIGCOMM, pp. 3-15, 1991). In this Packet tPair method, a continuous packet pair is transmitted, and a bottleneck physical band is estimated from a difference in arrival time of each packet.
The maximum transmission rate calculation unit 13a stores the calculated maximum transmission rate in a storage unit (not shown), and sequentially refers to it when the packet transmission unit 11 transmits a packet.

ここで、図2および図3を参照して、最大送信レート計算手段13aが、前記(1)式により、最大送信レートを計算することができることについて説明を加えておく。
図2は、データ送信装置1からデータ受信装置2にパケットPを送信し、データ送信装置1からデータ受信装置2にパケットPを送信する様子を示している。ここで、あるノードN,N間では、同一リンク上でパケットが送信されるものとする。
Here, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, it will be explained that the maximum transmission rate calculation means 13a can calculate the maximum transmission rate by the equation (1).
2 transmits the packet P 1 from the data transmitting apparatus 1 1 to the data receiving apparatus 2 1, it shows how to send a packet P 2 from the data transmission device 1 2 to the data receiving apparatus 2 2. Here, it is assumed that packets are transmitted on the same link between certain nodes N 1 and N 2 .

このとき、データ送信装置1からデータ受信装置2への経路において、データ送信装置1からデータ受信装置2に流れるパケットPがクロストラフィックとなる。なお、データ送信装置1からデータ受信装置2への経路を主体とした場合は、データ送信装置1からデータ受信装置2に流れるパケットPがクロストラフィックとなる。 At this time, in the path from the data transmission device 1 1 to the data receiving apparatus 2 1, packet P 2 flowing from the data transmission device 1 2 to the data receiving apparatus 2 2 is a cross traffic. In the case where mainly the path from the data transmitter 1 2 to the data receiving apparatus 2 2, packet P 1 flowing from the data transmission device 1 1 to the data reception device 2 1 is cross traffic.

ここで、図3に示すように、データ送信装置1からの送信レートをS、ボトルネックリンクとなるノードN,N間での帯域(ボトルネック物理帯域)をB、クロストラフィックをX、データ受信装置2の受信レートをRとすると、以下の(3)式の関係が成り立つ。 Here, as shown in FIG. 3, the transmission rate from the data transmission device 1 1 S, the band (bottleneck physical bandwidth) in between the nodes N 1, N 2 as a bottleneck link B, and cross traffic X When the reception rate of the data receiving apparatus 2 1 and R, it is satisfied the following equation (3) relationship.

Figure 2013098759
Figure 2013098759

すなわち、クロストラフィックXは、以下の(4)式で求めることができる。   That is, the cross traffic X can be obtained by the following equation (4).

Figure 2013098759
Figure 2013098759

そこで、ノードN,N間でボトルネック物理帯域Bを超過してパケットを送信しない最大送信レートSmaxは、以下の(5)式に示すように、ボトルネック物理帯域Bから、クロストラフィックXを減じた値とすればよい。 Therefore, the maximum transmission rate S max that does not transmit a packet exceeding the bottleneck physical band B between the nodes N 1 and N 2 is calculated from the bottleneck physical band B as shown in the following equation (5). A value obtained by subtracting X may be used.

Figure 2013098759
Figure 2013098759

前記(4)式のXを、この(5)式に代入することで、前記(1)式に示した最大送信レートSmaxを求めることができる。
図1に戻って説明を続ける。
By substituting X in the equation (4) into the equation (5), the maximum transmission rate S max shown in the equation (1) can be obtained.
Returning to FIG. 1, the description will be continued.

このように、最大送信レート決定手段13では、クロストラフィックを推定し、ボトルネック物理帯域を超過しない範囲で送信レートを決定することができる。これによって、パケット送信手段11は、クロストラフィックの量に影響を受けることなく、ボトルネック物理帯域を超過しない範囲でパケットを送信することができる。   As described above, the maximum transmission rate determination means 13 can estimate the cross traffic and determine the transmission rate within a range not exceeding the bottleneck physical band. Thereby, the packet transmission means 11 can transmit a packet within the range which does not exceed a bottleneck physical band, without being influenced by the amount of cross traffic.

なお、ここでは、パケット送信手段11から、データ受信装置2にパケットを送信することとしたが、データ入力装置Aから、データ受信装置2にパケットを送信することとしてもよい。この場合、データ入力装置Aから、パケット識別子とパケット長とをデータ送信装置1のパケット送信手段11に通知し、パケット送信手段11において、回線L1に送信可能か否かの判定結果をデータ入力装置Aに通知する。この判定結果に基づいて、データ入力装置Aが、回線L1へのパケットの送信を行う。   Here, the packet is transmitted from the packet transmission unit 11 to the data receiving device 2, but the packet may be transmitted from the data input device A to the data receiving device 2. In this case, the packet identifier and the packet length are notified from the data input device A to the packet transmission unit 11 of the data transmission device 1, and the packet transmission unit 11 determines whether or not the packet transmission unit 11 can transmit to the line L1. Notify A. Based on the determination result, the data input device A transmits a packet to the line L1.

〔データ受信装置の構成〕
次に、図1を参照して、データ受信装置2の構成について説明する。図1に示すように、データ受信装置2は、パケット受信手段20と、受信レート計測手段21と、受信情報通知手段22と、を備えている。
[Configuration of data receiver]
Next, the configuration of the data receiving device 2 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the data reception device 2 includes a packet reception unit 20, a reception rate measurement unit 21, and a reception information notification unit 22.

パケット受信手段20は、回線L1を介して、データ送信装置1から、伝送データ(パケット)を受信し、データ出力装置Bに出力するものである。
ここでは、パケット受信手段20は、受信したパケットの識別子(パケット識別子)と、当該パケットのデータ長(パケット長)とを受信レート計測手段21に出力する。さらに、パケット受信手段20は、図示を省略した計時手段によって、当該パケットを受信した時刻(受信側受信時刻)を計測し、受信レート計測手段21に出力する。
The packet receiving means 20 receives transmission data (packets) from the data transmitting apparatus 1 via the line L1 and outputs it to the data output apparatus B.
Here, the packet receiving unit 20 outputs the received packet identifier (packet identifier) and the data length (packet length) of the packet to the reception rate measuring unit 21. Further, the packet receiving unit 20 measures the time (reception side reception time) when the packet is received by a timing unit (not shown), and outputs it to the reception rate measuring unit 21.

受信レート計測手段21は、パケット受信手段20で受信したパケットの伝送レートである受信レートを計測するものである。
ここでは、受信レート計測手段21は、パケット受信手段20から入力したパケット長と受信側受信時刻とに基づいて、受信レートを計算する。例えば、受信レート計測手段21は、パケット長を、前に受信したパケットの受信側受信時刻と今回の受信側受信時刻との差で割った値を受信レートとする。あるいは、受信レート計測手段21は、ある時間長で受信したパケット長の総数を、その時間長で割ることで受信レートを求めることとしてもよい。
この受信レート計測手段21は、パケット受信手段20から入力したパケット識別子とともに、計測した受信レートを受信情報通知手段22に出力する。
The reception rate measuring unit 21 measures a reception rate that is a transmission rate of the packet received by the packet receiving unit 20.
Here, the reception rate measuring unit 21 calculates the reception rate based on the packet length input from the packet receiving unit 20 and the reception side reception time. For example, the reception rate measuring unit 21 sets the value obtained by dividing the packet length by the difference between the reception side reception time of the previously received packet and the current reception side reception time. Alternatively, the reception rate measuring means 21 may obtain the reception rate by dividing the total number of packet lengths received in a certain time length by the time length.
The reception rate measuring unit 21 outputs the measured reception rate to the reception information notifying unit 22 together with the packet identifier input from the packet receiving unit 20.

受信情報通知手段22は、受信レート計測手段21から、パケット識別子と受信レートとを入力し、受信情報として、回線L2を介して、データ送信装置1に送信(通知)するものである。このパケット識別子および受信レートの通知には、例えば、RTCPパケットを用いることができる。
このように、受信情報通知手段22が、パケット識別子とともに受信レートをデータ送信装置1に通知することで、データ送信装置1において、クロストラフィックを推定することが可能になる。
The reception information notification unit 22 receives the packet identifier and the reception rate from the reception rate measurement unit 21 and transmits (notifies) the received information to the data transmission device 1 via the line L2. For the notification of the packet identifier and the reception rate, for example, an RTCP packet can be used.
Thus, the reception information notification means 22 notifies the data transmission device 1 of the reception rate together with the packet identifier, so that the data transmission device 1 can estimate cross traffic.

以上説明したように、データ送受信システムSは、クロストラフィックの大きさに応じて、送信レートを変えることができるため、回線上に大きなクロストラフィックが流入した場合であっても、ボトルネックリンクの帯域内でデータ伝送を行うことができる。
このため、データ受信装置2では、連続的にデータを受信することができ、例えば、データ出力装置Bが動画を再生する場合であっても、動画再生が停止することがない。
As described above, since the data transmission / reception system S can change the transmission rate according to the size of the cross traffic, the bandwidth of the bottleneck link can be obtained even when a large amount of cross traffic flows on the line. Data transmission can be performed within the network.
For this reason, the data receiving device 2 can continuously receive data. For example, even when the data output device B reproduces a moving image, the moving image reproduction does not stop.

<データ送受信システムの動作>
次に、図4〜図6を参照して、本発明の第1実施形態に係るデータ送受信システムSの動作について説明する。
<Operation of data transmission / reception system>
Next, operations of the data transmission / reception system S according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

〔パケット送信動作〕
最初に、図4を参照(適宜図1参照)して、データ送信装置1におけるパケット送信動作について説明する。
まず、データ送信装置1は、パケット送信手段11によって、データ入力装置Aから、パケットを入力する(ステップS1)。
そして、データ送信装置1は、送信レート計測手段10によって、今回送信するパケットのパケット長を含む直近の一定時間内における送信データのデータ長から、当該パケットを送信する際の仮の送信レートを計算する(ステップS2)。
このステップS2で計算された仮の送信レートが、最大送信レート決定手段13で決定される最大送信レート未満である場合(ステップS3でYes)、パケット送信手段11は、ステップS1で入力したパケットを、回線L1を介して、データ受信装置2に送信する(ステップS4)。
[Packet transmission operation]
First, the packet transmission operation in the data transmission device 1 will be described with reference to FIG. 4 (refer to FIG. 1 as appropriate).
First, the data transmission device 1 inputs a packet from the data input device A by the packet transmission means 11 (step S1).
Then, the data transmission device 1 uses the transmission rate measuring means 10 to calculate a provisional transmission rate for transmitting the packet from the data length of the transmission data within the latest fixed time including the packet length of the packet to be transmitted this time. (Step S2).
When the temporary transmission rate calculated in step S2 is less than the maximum transmission rate determined by the maximum transmission rate determination unit 13 (Yes in step S3), the packet transmission unit 11 determines the packet input in step S1. Then, the data is transmitted to the data receiving device 2 via the line L1 (step S4).

そして、パケット送信手段11は、ステップS4で送信したパケットのパケット識別子と、ステップS2で計算した仮の送信レートとを、最大送信レート決定手段13に出力する(ステップS5)。このパケット識別子および送信レートは、最大送信レート決定手段13において、最大送信レートを計算する際の送信側の情報となる。
一方、仮の送信レートが、最大送信レート以上である場合(ステップS3でNo)、パケット送信手段11は、ステップS1で入力したパケットを破棄する(ステップS6)。
そして、パケット送信手段11は、パケットを送信したか否かの送信結果を、データ入力装置Aに通知する(ステップS7)。
Then, the packet transmission unit 11 outputs the packet identifier of the packet transmitted in step S4 and the temporary transmission rate calculated in step S2 to the maximum transmission rate determination unit 13 (step S5). The packet identifier and the transmission rate are information on the transmission side when the maximum transmission rate determining means 13 calculates the maximum transmission rate.
On the other hand, when the temporary transmission rate is equal to or higher than the maximum transmission rate (No in step S3), the packet transmission unit 11 discards the packet input in step S1 (step S6).
Then, the packet transmission unit 11 notifies the data input device A of the transmission result indicating whether the packet has been transmitted (step S7).

〔パケット受信動作〕
次に、図5を参照(適宜図1参照)して、データ受信装置2におけるパケット受信動作について説明する。
まず、データ受信装置2は、パケット受信手段20によって、回線L1を介して、データ送信装置1から、パケットを受信する(ステップS10)。
そして、パケット受信手段20は、受信したパケットを、データ出力装置Bに出力する(ステップS11)。
さらに、データ受信装置2は、受信レート計測手段21によって、ステップS10で受信したパケットのパケット長と、当該パケットを受信した時刻(受信側受信時刻)とに基づいて、受信レートを計算する(ステップS12)。
[Packet reception operation]
Next, referring to FIG. 5 (refer to FIG. 1 as appropriate), the packet receiving operation in the data receiving apparatus 2 will be described.
First, the data reception device 2 receives a packet from the data transmission device 1 via the line L1 by the packet reception means 20 (step S10).
Then, the packet receiving unit 20 outputs the received packet to the data output device B (step S11).
Further, the data receiving device 2 calculates the reception rate by the reception rate measuring means 21 based on the packet length of the packet received in step S10 and the time when the packet is received (reception time on the reception side) (step S1). S12).

そして、データ受信装置2は、受信情報通知手段22によって、ステップS10で受信したパケットのパケット識別子と、ステップS12で計算した受信レートとを、受信情報として、回線L2を介して、データ送信装置1に送信(通知)する(ステップS13)。
この受信情報であるパケット識別子および受信レートは、データ送信装置1の最大送信レート決定手段13において、最大送信レートを計算する際の受信側の情報となる。
Then, the data receiving apparatus 2 uses the reception information notifying means 22 as a reception information, using the packet identifier of the packet received in step S10 and the reception rate calculated in step S12, via the line L2, as the data transmitting apparatus 1 Is transmitted (notified) to (step S13).
The packet identifier and the reception rate, which are reception information, are information on the reception side when the maximum transmission rate is calculated in the maximum transmission rate determination means 13 of the data transmission apparatus 1.

〔最大送信レート更新動作〕
次に、図6を参照(適宜図1参照)して、データ送信装置1における最大送信レート更新動作について説明する。
まず、データ送信装置1は、受信情報取得手段12によって、データ受信装置2から、回線L2を介して、受信情報であるパケット識別子および受信レートを取得する(ステップS20)。
[Maximum transmission rate update operation]
Next, the maximum transmission rate update operation in the data transmission device 1 will be described with reference to FIG.
First, the data transmission device 1 acquires the packet identifier and the reception rate, which are reception information, from the data reception device 2 via the line L2 by the reception information acquisition unit 12 (step S20).

そして、データ送信装置1は、最大送信レート決定手段13の最大送信レート計算手段13aによって、図4のステップS5においてパケット送信手段11から入力したパケット識別子および仮の送信レートと、ステップS20で取得したパケット識別子および受信レートとに基づいて、同じパケット識別子に対応する送信レートおよび受信レートを用いて、前記(1)式により最大送信レートを計算し、更新する(ステップS21)。
このステップS21で計算された最大送信レートに基づいて、データ送信装置1は、図4のステップS3におけるパケットの送信可否の判定を行うことになる。
Then, the data transmission device 1 acquires the packet identifier and the provisional transmission rate input from the packet transmission unit 11 in step S5 of FIG. 4 and the maximum transmission rate calculation unit 13a of the maximum transmission rate determination unit 13 in step S20. Based on the packet identifier and the reception rate, using the transmission rate and the reception rate corresponding to the same packet identifier, the maximum transmission rate is calculated by the equation (1) and updated (step S21).
Based on the maximum transmission rate calculated in step S21, the data transmitting apparatus 1 determines whether or not the packet can be transmitted in step S3 of FIG.

≪第2実施形態≫
次に、図7を参照して、本発明の第2実施形態に係るデータ送受信システムSについて説明する。
<< Second Embodiment >>
Next, with reference to FIG. 7, the data transmitting and receiving system S B according to the second embodiment of the present invention.

<データ送受信システムの概要>
図7に示したデータ送受信システムSは、パケット通信ネットワークにおいて、データ入力装置Aからデータ出力装置Bに、データ送信装置1Bとデータ受信装置2とを介してデータ(パケット)を伝送するものであって、基本的には、図1で説明したデータ送受信システムSと同じ機能を有する。
さらに、データ送受信システムSは、データ送信装置1Bにおいて、パケットの往復遅延時間(Round Trip Time:以下、RTTという)を計測し、RTTが予め定めた時間を超過しないように、パケットの遅延を制御する機能を有する。
なお、データ送受信システムSにおけるデータ受信装置2は、図1で説明したデータ送受信システムSと同一のものであるため、ここでは、データ送信装置1Bについてのみ説明を行う。
<Outline of data transmission / reception system>
Data transmitting and receiving system S B shown in FIG. 7, in a packet communication network, intended to transmit from the data input device A to the data output device B, and via a data transmission device 1B and the data receiving apparatus 2 data (packet) Basically, it has the same function as the data transmission / reception system S described in FIG.
Further, the data transmission and reception system S B, in the data transmission apparatus 1B, the round trip time of the packet (Round Trip Time: hereinafter referred RTT) measured, so as not to exceed the time that the RTT is predetermined, the delay of packets It has a function to control.
The data receiving apparatus 2 in a data transmission and reception system S B, because it is the same as the data transmitting and receiving system S described in FIG 1, here, a description is given of the data transmission apparatus 1B only.

〔データ送信装置の構成〕
図7に示すように、データ送信装置1Bは、送信レート計測手段10と、パケット送信手段11Bと、受信情報取得手段12Bと、最大送信レート決定手段13Bと、を備えている。送信レート計測手段10は、図1で説明したデータ送信装置1の構成と同じものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。
[Configuration of data transmission device]
As shown in FIG. 7, the data transmission device 1B includes a transmission rate measurement unit 10, a packet transmission unit 11B, a reception information acquisition unit 12B, and a maximum transmission rate determination unit 13B. Since the transmission rate measuring means 10 is the same as the configuration of the data transmitting apparatus 1 described in FIG.

パケット送信手段11Bは、基本的に図1で説明したパケット送信手段11と同じ機能を有するが、さらに、パケットを送信した時刻(送信時刻)を計時し、最大送信レート決定手段13Bに出力する機能を付加している。   The packet transmission unit 11B basically has the same function as the packet transmission unit 11 described with reference to FIG. 1, but further has a function of measuring the time (transmission time) at which the packet is transmitted and outputting it to the maximum transmission rate determination unit 13B. Is added.

受信情報取得手段12Bは、基本的に図1で説明した受信情報取得手段12と同じ機能を有するが、さらに、受信情報(パケット識別子、受信レート)を受信した時刻(受信時刻)を計時し、最大送信レート決定手段13Bに出力する機能を付加している。
このパケット送信手段11Bや受信情報取得手段12Bは、図示を省略した計時手段によって、パケットを送信した時刻や、受信情報を受信した時刻を計時する。
The reception information acquisition unit 12B basically has the same function as the reception information acquisition unit 12 described in FIG. 1, but further measures the time (reception time) at which reception information (packet identifier, reception rate) is received, A function of outputting to the maximum transmission rate determining means 13B is added.
The packet transmission unit 11B and the reception information acquisition unit 12B measure the time when the packet is transmitted and the time when the reception information is received by the time measurement unit (not shown).

最大送信レート決定手段13Bは、送信レートと受信レートとパケットの往復遅延時間とに基づいて、最大送信レートを決定するものである。ここでは、最大送信レート決定手段13Bは、最大送信レート計算手段13Baと、遅延限界判定手段13bと、を備えている。   The maximum transmission rate determination means 13B determines the maximum transmission rate based on the transmission rate, the reception rate, and the round trip delay time of the packet. Here, the maximum transmission rate determination unit 13B includes a maximum transmission rate calculation unit 13Ba and a delay limit determination unit 13b.

まず、遅延限界判定手段13bについて説明する。
遅延限界判定手段13bは、パケットの送信時刻と、それに対応する受信情報の受信時刻との差であるパケットの往復遅延時間(RTT)の増減、すなわち、当該遅延時間が増加する方向にある(増加傾向)にあるのか、または、減少する方向(減少傾向)にあるのかを判定するものである。さらに、遅延限界判定手段13bは、RTTが増加傾向にある場合、RTTが予め定めたRTTの上限値に達するまでの時間(限界時間)を算出する。
First, the delay limit determination means 13b will be described.
The delay limit judging means 13b increases or decreases the round-trip delay time (RTT) of the packet, which is the difference between the packet transmission time and the reception time of the corresponding reception information, that is, the delay time increases (increases). It is determined whether it is in a tendency) or in a decreasing direction (decreasing tendency). Furthermore, when the RTT tends to increase, the delay limit determination unit 13b calculates a time (limit time) until the RTT reaches a predetermined upper limit value of the RTT.

この遅延限界判定手段13bは、最大送信レート計算手段13Baからパケットの送信時刻および受信時刻を取得し、RTTの増加または減少の判定結果、ならびに、増加傾向にある場合にはさらに限界時間を、最大送信レート計算手段13Baに出力する。
すなわち、遅延限界判定手段13bは、図8に示すように、逐次RTTをメモリ等に記録し、現在時刻において、RTTが増加傾向である場合に、その割合でRTTが増加しRTTが上限値に達するまでの時間を、限界時間として、最大送信レート計算手段13Baに通知する。
The delay limit determination means 13b obtains the packet transmission time and reception time from the maximum transmission rate calculation means 13Ba, determines the increase or decrease of the RTT, and further increases the limit time if there is a tendency to increase. Output to the transmission rate calculation means 13Ba.
That is, as shown in FIG. 8, the delay limit determination unit 13b sequentially records RTT in a memory or the like, and when the RTT tends to increase at the current time, the RTT increases at that rate and the RTT reaches the upper limit. The time to reach is notified to the maximum transmission rate calculation means 13Ba as the limit time.

なお、遅延限界判定手段13bが、RTTの変化(増加または減少)傾向を判定するには、単位時間あたりのRTTの変化量に基づいて判定すればよい。例えば、遅延限界判定手段13bは、RTTを逐次、指数加重移動平均によって平滑化して送信時刻と対応させて記憶し、新たな送信時刻に算出したRTTから直前の送信時刻に対応するRTTを減算し、送信時刻の差で割ることでRTTの単位時間あたりの変化量として算出する。そして、遅延限界判定手段13bは、この変化量がプラスであれば増加傾向、マイナスであれば減少傾向であると判定する。
また、遅延限界判定手段13bは、このRTTの単位時間あたりの変化量を用いて、図8に示した限界時間を求めることができる。
Note that the delay limit determination unit 13b may determine the RTT change (increase or decrease) tendency based on the RTT change amount per unit time. For example, the delay limit determination means 13b sequentially stores the RTT by smoothing it with an exponential weighted moving average and stores it in correspondence with the transmission time, and subtracts the RTT corresponding to the previous transmission time from the RTT calculated at the new transmission time. The amount of change per unit time of RTT is calculated by dividing by the difference in transmission time. Then, the delay limit determination means 13b determines that the change amount is positive if the change amount is positive, and the decrease trend if the change amount is negative.
Further, the delay limit determination means 13b can obtain the limit time shown in FIG. 8 by using the change amount of RTT per unit time.

最大送信レート計算手段13Baは、パケット送信手段11Bでパケットを送信した際の仮の送信レートと、受信情報取得手段12Bで取得した実際の受信レートと、遅延限界判定手段13bの判定結果(限界時間を含む場合あり)とに基づいて、最大送信レートを計算するものである。
ここでは、最大送信レート計算手段13Baは、パケット送信手段11Bから、パケット識別子、送信レートおよび送信時刻を入力し、受信情報取得手段12Bから、パケット識別子、受信レートおよび受信時刻を入力する。
そして、最大送信レート計算手段13Baは同じパケット識別子に対応する送信時刻および受信時刻を遅延限界判定手段13bに出力し、遅延限界判定手段13bから、RTTの変化の判定結果(限界時間を含む場合あり)を入力して、最大送信レートを計算する。
The maximum transmission rate calculation means 13Ba includes the provisional transmission rate when the packet is transmitted by the packet transmission means 11B, the actual reception rate acquired by the reception information acquisition means 12B, and the determination result (limit time) of the delay limit determination means 13b. The maximum transmission rate is calculated based on the above.
Here, the maximum transmission rate calculation means 13Ba receives the packet identifier, the transmission rate and the transmission time from the packet transmission means 11B, and inputs the packet identifier, the reception rate and the reception time from the reception information acquisition means 12B.
Then, the maximum transmission rate calculation means 13Ba outputs the transmission time and the reception time corresponding to the same packet identifier to the delay limit determination means 13b. From the delay limit determination means 13b, the determination result of the change in RTT (the limit time may be included). ) To calculate the maximum transmission rate.

具体的には、最大送信レート計算手段13Baは、RTTが増加傾向、かつ、パケット識別子で対応する送信レートが受信レートを上回っている場合、前記(1)式の上段の式によって、目標最大送信レートを計算し、現在の最大送信レートとの差分を限界時間で割った値を単位時間あたりの減少速度として、最大送信レートを目標最大送信レートまで更新する。すなわち、図9に示すように、現在の最大送信レートを、限界時間で目標最大送信レートとなるように、最大送信レートを連続的に減少させていく。   Specifically, when the RTT tends to increase and the transmission rate corresponding to the packet identifier exceeds the reception rate, the maximum transmission rate calculation means 13Ba calculates the target maximum transmission according to the above equation (1). The rate is calculated, and the maximum transmission rate is updated to the target maximum transmission rate by using a value obtained by dividing the difference from the current maximum transmission rate by the limit time as a decrease rate per unit time. That is, as shown in FIG. 9, the maximum transmission rate is continuously decreased so that the current maximum transmission rate becomes the target maximum transmission rate at the limit time.

なお、最大送信レート計算手段13Baは、最大送信レートを連続的に減少させている途中で、受信情報取得手段12Bから、他の受信情報を通知された場合、その時点における目標最大送信レート、減少速度、限界時間等の情報を無効とし、遅延限界判定手段13bにおいて新たに判定される判定結果(限界時間を含む場合あり)に基づいて、最大送信レートを計算する。   When the maximum transmission rate calculation means 13Ba is notified of other reception information from the reception information acquisition means 12B while continuously decreasing the maximum transmission rate, the target maximum transmission rate at that time, the decrease Information such as speed and limit time is invalidated, and the maximum transmission rate is calculated based on a determination result (which may include a limit time) newly determined by the delay limit determination means 13b.

また、最大送信レート計算手段13Baは、RTTが増加傾向、かつ、送信レートが受信レート以下の場合、または、RTTが増加傾向でなく、かつ、送信レートが受信レートを上回っている場合、最大送信レートを維持する。
また、最大送信レート計算手段13Baは、RTTが増加傾向でなく、かつ、送信レートが受信レート以下の場合、前記(1)式の下段の式によって、最大送信レートを予め定めたレート増加量だけ増加させる。
Further, the maximum transmission rate calculation means 13Ba performs maximum transmission when the RTT tends to increase and the transmission rate is equal to or lower than the reception rate, or when the RTT does not tend to increase and the transmission rate exceeds the reception rate. Maintain rate.
Further, when the RTT does not tend to increase and the transmission rate is equal to or lower than the reception rate, the maximum transmission rate calculation unit 13Ba sets the maximum transmission rate by a predetermined rate increase amount according to the lower expression of the expression (1). increase.

このように、最大送信レート決定手段13Bでは、クロストラフィックを推定し、ボトルネック物理帯域を超過しない範囲で送信レートを決定することができるとともに、パケットの遅延が予め定めた遅延時間を超過しないように、送信レートを決定することができる。
以上説明したように、データ送受信システムSは、図1で説明したデータ送受信システムSの特徴に加え、パケットの伝送時間が予め定めた遅延時間以上超過しないように制御することができる。
As described above, the maximum transmission rate determination means 13B can estimate the cross traffic and determine the transmission rate within a range not exceeding the bottleneck physical bandwidth, and the packet delay does not exceed the predetermined delay time. In addition, the transmission rate can be determined.
As described above, data transmitting and receiving system S B may be added to the characteristics of the data transmission and reception system S described in FIG 1, it is controlled so that the transmission time of the packet does not exceed a predetermined delay time or more.

<データ送受信システムの動作>
次に、図10を参照して、本発明の第2実施形態に係るデータ送受信システムSの動作について説明する。
なお、パケット送信動作は、図4で説明したパケット送信動作のステップS4において、パケットを送信した時刻(送信時刻)を計時する動作が付加され、ステップS5において、パケット識別子と送信レートに加え、送信時刻を最大送信レート決定手段13に出力する点が異なるだけである。
また、パケット送信動作は、図5で説明した動作と同じである。
そこで、ここでは、最大送信レート更新動作についてのみ説明する。
<Operation of data transmission / reception system>
Next, with reference to FIG. 10, the operation of the data transmission system S B according to the second embodiment of the present invention.
Note that in the packet transmission operation, an operation for measuring the time (transmission time) at which the packet was transmitted is added in step S4 of the packet transmission operation described in FIG. 4, and in step S5, the transmission is performed in addition to the packet identifier and the transmission rate. The only difference is that the time is output to the maximum transmission rate determining means 13.
The packet transmission operation is the same as the operation described in FIG.
Therefore, only the maximum transmission rate update operation will be described here.

〔最大送信レート更新動作〕
以下、図10を参照(適宜図7参照)して、データ送信装置1Bにおける最大送信レート更新動作について説明する。
まず、データ送信装置1Bは、受信情報取得手段12Bによって、データ受信装置2から、回線L2を介して、受信情報であるパケット識別子および受信レートを取得する(ステップS30)。このとき、受信情報取得手段12Bは、受信情報を取得した時刻をパケット識別子に対応した受信時刻として計時する。
そして、データ送信装置1Bは、遅延限界判定手段13bによって、パケットの送信時刻と、それに対応する受信情報の受信時刻との差であるパケットの往復遅延時間(RTT)が増加傾向にあるのか、または、減少傾向にあるのかを判定する(ステップS31)。
[Maximum transmission rate update operation]
Hereinafter, the maximum transmission rate update operation in the data transmission apparatus 1B will be described with reference to FIG. 10 (refer to FIG. 7 as appropriate).
First, the data transmission apparatus 1B acquires the packet identifier and the reception rate, which are reception information, from the data reception apparatus 2 through the line L2 by the reception information acquisition unit 12B (step S30). At this time, the reception information acquisition unit 12B measures the time when the reception information is acquired as the reception time corresponding to the packet identifier.
Then, the data transmission device 1B has a tendency that the round trip delay time (RTT) of the packet, which is a difference between the transmission time of the packet and the reception time of the reception information corresponding thereto, is increasing by the delay limit determination unit 13b, or Then, it is determined whether or not there is a decreasing tendency (step S31).

ここで、RTTが増加傾向であると判定した場合(ステップS31でYes)、遅延限界判定手段13bは、さらに、RTTが増加傾向の割合で増加したときに、予め定めた上限値に達するまでの時間を、限界時間として算出する(ステップS32)。
さらに、ここで、送信レートが受信レートを上回っている場合(ステップS33でYes)、データ送信装置1Bは、最大送信レート計算手段13Baによって、前記(1)式の上段の式によって、目標最大送信レートを計算し、現在の最大送信レートとの差分を限界時間で割った値を単位時間あたりの減少速度として、最大送信レートを目標最大送信レートまで連続的に減少させる(ステップS34)。また、送信レートが受信レート以下の場合(ステップS33でNo)、最大送信レート計算手段13Baは、最大送信レートを維持する(ステップS35)。
Here, when it is determined that the RTT has an increasing tendency (Yes in step S31), the delay limit determining means 13b further reaches the predetermined upper limit value when the RTT increases at an increasing tendency rate. The time is calculated as the limit time (step S32).
Furthermore, when the transmission rate exceeds the reception rate (Yes in step S33), the data transmission device 1B uses the maximum transmission rate calculation means 13Ba to calculate the target maximum transmission according to the above equation (1). The rate is calculated, and the maximum transmission rate is continuously decreased to the target maximum transmission rate using a value obtained by dividing the difference from the current maximum transmission rate by the limit time as a decrease rate per unit time (step S34). If the transmission rate is equal to or lower than the reception rate (No in step S33), the maximum transmission rate calculation unit 13Ba maintains the maximum transmission rate (step S35).

一方、RTTが増加傾向ではないと判定した場合(ステップS31でNo)、さらに、送信レートが受信レートを上回っていれば(ステップS36でYes)、最大送信レート計算手段13Baは、最大送信レートを維持する(ステップS35)。また、送信レートが受信レート以下であれば(ステップS36でNo)、最大送信レート計算手段13Baは、前記(1)式の下段の式によって、最大送信レートを予め定めたレート増加量だけ増加させる(ステップS37)。   On the other hand, if it is determined that the RTT does not tend to increase (No in step S31), and if the transmission rate exceeds the reception rate (Yes in step S36), the maximum transmission rate calculation means 13Ba sets the maximum transmission rate. Maintain (step S35). If the transmission rate is equal to or lower than the reception rate (No in step S36), the maximum transmission rate calculation means 13Ba increases the maximum transmission rate by a predetermined rate increase amount according to the lower expression of the expression (1). (Step S37).

≪第3実施形態≫
次に、図11を参照して、本発明の第3実施形態に係るデータ送受信システムSについて説明する。
«Third embodiment»
Next, referring to FIG. 11, a description will be given of a data transmission and reception system S C according to a third embodiment of the present invention.

<データ送受信システムの概要>
図11に示したデータ送受信システムSは、パケット通信ネットワークにおいて、データ入力装置Aからデータ出力装置Bに、データ送信装置1Cとデータ受信装置2とを介してデータ(パケット)を伝送するものであって、基本的には、図1で説明したデータ送受信システムSと同じ機能を有する。
さらに、データ送受信システムSは、RTTが予め定めた時間を超過しないように、パケットの遅延を制御する機能を有するとともに、最大送信レートの更新を最小限に抑える機能を有する。
なお、データ送受信システムSにおけるデータ受信装置2は、図1で説明したデータ送受信システムSと同一のものであるため、ここでは、データ送信装置1Cについてのみ説明を行う。
<Outline of data transmission / reception system>
Data transmitting and receiving system S C shown in FIG. 11, in the packet communication network, intended to transmit from the data input device A to the data output device B, and via a data transmission apparatus 1C and the data receiving apparatus 2 data (packet) Basically, it has the same function as the data transmission / reception system S described in FIG.
Further, the data transmission and reception system S C so as not to exceed the time that the RTT is predetermined, and has a function of controlling the delay of a packet has a function to minimize the update of the maximum transmission rate.
The data receiving apparatus 2 in a data transmission and reception system S C, because it is the same as the data transmitting and receiving system S described in FIG 1, here, a description is given of the data transmission apparatus 1C only.

〔データ送信装置の構成〕
図11に示すように、データ送信装置1Cは、送信レート計測手段10と、パケット送信手段11Bと、受信情報取得手段12Bと、最大送信レート決定手段13Cと、を備えている。最大送信レート決定手段13C以外の構成は、図2で説明したデータ送信装置1Bの構成と同じものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。
[Configuration of data transmission device]
As shown in FIG. 11, the data transmitting apparatus 1C includes a transmission rate measuring unit 10, a packet transmitting unit 11B, a reception information acquiring unit 12B, and a maximum transmission rate determining unit 13C. Since the configuration other than the maximum transmission rate determining means 13C is the same as the configuration of the data transmitting apparatus 1B described with reference to FIG. 2, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

最大送信レート決定手段13Cは、送信レートと受信レートとに基づいて、最大送信レートを決定するものである。また、最大送信レート決定手段13Cは、最大送信レートを更新する際に、RTTの値と、最後に更新した最大送信レートの更新時刻からの経過時間とに基づいて、最大更新レートを更新するか否かを制御する機能を有する。
ここでは、最大送信レート決定手段13Cは、最大送信レート計算手段13Caと、更新判定手段13cと、を備えている。
The maximum transmission rate determination means 13C determines the maximum transmission rate based on the transmission rate and the reception rate. In addition, when updating the maximum transmission rate, the maximum transmission rate determination unit 13C updates the maximum update rate based on the RTT value and the elapsed time from the update time of the last updated maximum transmission rate. It has a function to control whether or not.
Here, the maximum transmission rate determination unit 13C includes a maximum transmission rate calculation unit 13Ca and an update determination unit 13c.

最大送信レート計算手段13Caは、パケット送信手段11Bでパケットを送信した際の仮の送信レートと、受信情報取得手段12Bで取得した実際の受信レートとに基づいて、最大送信レートを計算するものである。なお、最大送信レート計算手段13Caは、更新判定手段13cにおいて、最大送信レートの更新が必要か否かの判定結果を入力し、更新が必要と判定された場合にのみ、最大送信レートを更新する。
ここでは、最大送信レート計算手段13Caは、パケット送信手段11Bから、パケット識別子、送信レートおよび送信時刻を取得し、受信情報取得手段12Bから、パケット識別子、受信レートおよび受信時刻を取得する。
そして、最大送信レート計算手段13Caは同じパケット識別子に対応する送信時刻および受信時刻を更新判定手段13cに出力し、更新判定手段13cから、最大送信レートの更新が必要であるとする判定結果を取得した場合に、前記(1)式で示した計算式によって、最大送信レートを計算し、更新する。
The maximum transmission rate calculation means 13Ca calculates the maximum transmission rate based on the provisional transmission rate when the packet is transmitted by the packet transmission means 11B and the actual reception rate acquired by the reception information acquisition means 12B. is there. The maximum transmission rate calculation unit 13Ca receives the determination result as to whether or not the update of the maximum transmission rate is necessary in the update determination unit 13c, and updates the maximum transmission rate only when it is determined that the update is necessary. .
Here, the maximum transmission rate calculation unit 13Ca acquires the packet identifier, the transmission rate, and the transmission time from the packet transmission unit 11B, and acquires the packet identifier, the reception rate, and the reception time from the reception information acquisition unit 12B.
Then, the maximum transmission rate calculation unit 13Ca outputs the transmission time and the reception time corresponding to the same packet identifier to the update determination unit 13c, and obtains a determination result indicating that the maximum transmission rate needs to be updated from the update determination unit 13c. In this case, the maximum transmission rate is calculated and updated by the calculation formula shown in the formula (1).

更新判定手段13cは、パケットの送信時刻と、それに対応する受信情報の受信時刻との差であるパケットの往復遅延時間(RTT)と、最後に最大送信レートの更新を判定した時刻からの経過時間とに基づいて、最大送信レートの更新が必要であるか否かを判定するものである。この判定結果は、最大送信レート計算手段13Caに出力される。
ここでは、更新判定手段13cは、RTTがRTT上限値に達しているか、または、最後に最大送信レートを更新した時刻からの経過時間がレート更新最大間隔時間を経過しているかの少なくともいずれか一方を満たす場合に、最大送信レートの更新が必要であると判定する。
The update determination unit 13c includes a round-trip delay time (RTT) that is a difference between the transmission time of the packet and the reception time of the corresponding reception information, and the elapsed time from the time when the update of the maximum transmission rate was finally determined. Based on the above, it is determined whether or not the maximum transmission rate needs to be updated. This determination result is output to the maximum transmission rate calculation means 13Ca.
Here, the update determination means 13c is at least one of whether the RTT has reached the RTT upper limit value, or whether the elapsed time from the time when the maximum transmission rate was last updated has passed the rate update maximum interval time If the above condition is satisfied, it is determined that the maximum transmission rate needs to be updated.

ここで、RTTは、受信情報の受信時刻から、同じパケット識別子のパケットの送信時刻を減算することで計算することができる。また、RTT上限値やレート更新最大間隔時間は、予め定めた値を用いることができる。なお、レート更新最大間隔時間は、RTTの値が大きいほど短く、RTTの値が小さいほど長くなるように、予め定めた割合で変化する可変時間としてもよい。
このように、最大送信レート決定手段13Cは、RTTが上限値に達しない範囲で、最大送信レートの更新頻度を抑えることができる。
Here, the RTT can be calculated by subtracting the transmission time of the packet with the same packet identifier from the reception time of the reception information. Moreover, a predetermined value can be used for the RTT upper limit value and the rate update maximum interval time. It should be noted that the maximum rate update interval time may be a variable time that changes at a predetermined rate so that it is shorter as the RTT value is larger and longer as the RTT value is smaller.
Thus, the maximum transmission rate determination means 13C can suppress the update frequency of the maximum transmission rate within a range where the RTT does not reach the upper limit value.

以上説明したように、データ送受信システムSは、図1で説明したデータ送受信システムSの特徴に加え、最大送信レートの更新頻度を抑えることで、装置内の負荷を軽減させることができる。 As described above, data transmitting and receiving system S C, in addition to the characteristics of the data transmission and reception system S described in FIG 1, by reducing the update frequency of the maximum transmission rate, it is possible to reduce the load in the apparatus.

<データ送受信システムの動作>
次に、図12を参照して、本発明の第3実施形態に係るデータ送受信システムSの動作について説明する。なお、パケット送信動作およびパケット受信動作は、データ送受信システムS(図7)と同じ動作であるため、説明を省略する。
<Operation of data transmission / reception system>
Next, referring to FIG. 12, the operation of the data transmission system S C according to a third embodiment of the present invention. Note that the packet transmission operation and the packet reception operation are the same as those of the data transmission / reception system S B (FIG. 7), and thus description thereof is omitted.

〔最大送信レート更新動作〕
以下、図12を参照(適宜図11参照)して、データ送信装置1Cにおける最大送信レート更新動作について説明する。
まず、データ送信装置1Cは、受信情報取得手段12Bによって、データ受信装置2から、回線L2を介して、受信情報であるパケット識別子および受信レートを取得する(ステップS40)。このとき、受信情報取得手段12Bは、受信情報を取得した時刻をパケット識別子に対応した受信時刻として計時する。
[Maximum transmission rate update operation]
Hereinafter, the maximum transmission rate update operation in the data transmission device 1C will be described with reference to FIG. 12 (refer to FIG. 11 as appropriate).
First, the data transmission apparatus 1C acquires the packet identifier and the reception rate, which are reception information, from the data reception apparatus 2 via the line L2 by the reception information acquisition unit 12B (step S40). At this time, the reception information acquisition unit 12B measures the time when the reception information is acquired as the reception time corresponding to the packet identifier.

そして、データ送信装置1Cは、更新判定手段13cによって、パケットの送信時刻と、それに対応する受信情報の受信時刻との差であるパケットの往復遅延時間(RTT)が予め定めた上限値に達しているか、または、最後に最大送信レートを更新した時刻からの経過時間が予め定めたレート更新最大間隔時間を経過しているかを判定する(ステップS41)。
このステップS41において、2つの条件の少なくとも一方を満たす場合(ステップS41でYes)、更新判定手段13cは、最大送信レートの更新が必要である旨の判定結果を最大送信レート計算手段13Caに通知し、最大送信レート計算手段13Caが、前記(1)式により最大送信レートを計算し、更新する(ステップS42)。
Then, the data transmission device 1C uses the update determination unit 13c to determine that the round trip delay time (RTT) of the packet, which is the difference between the transmission time of the packet and the reception time of the corresponding reception information, has reached a predetermined upper limit value. Or whether the elapsed time from the time at which the maximum transmission rate was last updated has passed a predetermined rate update maximum interval time (step S41).
In step S41, when at least one of the two conditions is satisfied (Yes in step S41), the update determination unit 13c notifies the maximum transmission rate calculation unit 13Ca of a determination result indicating that the maximum transmission rate needs to be updated. The maximum transmission rate calculation means 13Ca calculates and updates the maximum transmission rate according to the equation (1) (step S42).

一方、RTTが上限値未満であり、かつ、最後に最大送信レートを更新した時刻から、レート更新最大間隔時間を経過していない場合(ステップS41でNo)、更新判定手段13cは、更新する必要がない旨の判定結果を最大送信レート計算手段13Caに通知することで、最大送信レートを維持する(ステップS43)。   On the other hand, when the RTT is less than the upper limit value and the maximum rate update interval time has not elapsed since the last time the maximum transmission rate was updated (No in step S41), the update determination unit 13c needs to be updated. The maximum transmission rate is maintained by notifying the maximum transmission rate calculation means 13Ca of the determination result that there is no (step S43).

≪第4実施形態≫
次に、図13を参照して、本発明の第4実施形態に係るデータ送受信システムSについて説明する。
<< Fourth Embodiment >>
Next, a data transmission / reception system SD according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

<データ送受信システムの概要>
図13に示したデータ送受信システムSは、パケット通信ネットワークにおいて、データ入力装置Aからデータ出力装置Bに、データ送信装置1Dとデータ受信装置2Dとを介してデータ(パケット)を伝送するものであって、基本的には、図1で説明したデータ送受信システムSと同じ機能を有する。
さらに、データ送受信システムSは、パケットの遅延を制御する機能を有する。
<Outline of data transmission / reception system>
The data transmission / reception system SD shown in FIG. 13 transmits data (packets) from a data input device A to a data output device B via a data transmission device 1D and a data reception device 2D in a packet communication network. Basically, it has the same function as the data transmission / reception system S described in FIG.
Further, the data transmission / reception system SD has a function of controlling packet delay.

なお、図7で説明したデータ送受信システムSでは、パケットの遅延時間として、パケットを送信してから、当該パケットに対応する受信情報を取得するまでの時間、すなわち回線L1,L2の両方向の往復遅延時間(RTT)を用いた。しかし、データ送受信システムSでは、遅延時間として、パケットが送信され、受信されるまでの時間、すなわち、回線L1のみの片方向(送信方向)の遅延時間を用いる。
以下、図13を参照して、本発明に係るデータ送信装置1Dおよびデータ受信装置2Dについて詳細に説明する。
In the data transmission system S B described in FIG. 7, as the delay time of a packet, from the transmission of the packet, the time to acquire the reception information corresponding to the packet, i.e. reciprocating bidirectional lines L1, L2 Delay time (RTT) was used. However, in the data transmission / reception system SD , as a delay time, a time until a packet is transmitted and received, that is, a one-way (transmission direction) delay time of only the line L1 is used.
Hereinafter, the data transmission device 1D and the data reception device 2D according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

〔データ送信装置の構成〕
図13に示すように、データ送信装置1Dは、送信レート計測手段10と、パケット送信手段11Bと、受信情報取得手段12Dと、最大送信レート決定手段13Dと、を備えている。送信レート計測手段10は、図1で説明したデータ送信装置1の構成と同じものであり、パケット送信手段11Bは、図7で説明したデータ送信装置1Bの構成と同じものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。
[Configuration of data transmission device]
As shown in FIG. 13, the data transmission device 1D includes a transmission rate measurement unit 10, a packet transmission unit 11B, a reception information acquisition unit 12D, and a maximum transmission rate determination unit 13D. The transmission rate measuring means 10 is the same as the configuration of the data transmitting apparatus 1 described in FIG. 1, and the packet transmitting means 11B is the same as the configuration of the data transmitting apparatus 1B described in FIG. The reference numerals are attached and the description is omitted.

受信情報取得手段12Dは、基本的に図1で説明した受信情報取得手段12と同じ機能を有するが、さらに、パケット識別子および受信レート以外にも受信情報として取得した受信側受信時刻を、最大送信レート決定手段13Dに出力する機能を付加している。   The reception information acquisition unit 12D basically has the same function as the reception information acquisition unit 12 described with reference to FIG. 1. However, the reception side reception time acquired as reception information in addition to the packet identifier and the reception rate is further transmitted to the maximum transmission. A function for outputting to the rate determining means 13D is added.

最大送信レート決定手段13Dは、送信レートと受信レートとパケットの片方向(送信方向)遅延時間とに基づいて、最大送信レートを決定するものである。ここでは、最大送信レート決定手段13Dは、最大送信レート計算手段13Daと、遅延限界判定手段13Dbと、を備えている。   The maximum transmission rate determination means 13D determines the maximum transmission rate based on the transmission rate, the reception rate, and the one-way (transmission direction) delay time of the packet. Here, the maximum transmission rate determination unit 13D includes a maximum transmission rate calculation unit 13Da and a delay limit determination unit 13Db.

まず、遅延限界判定手段13Dbについて説明する。
遅延限界判定手段(片方向遅延限界判定手段)13Dbは、パケットの送信時刻と、そのパケットの受信側の受信時刻(受信側受信時刻)との差であるパケットの片方向(送信方向)遅延時間が増加する方向にある(増加傾向)にあるのか、または、減少する方向(減少傾向)にあるのかを判定するものである。さらに、遅延限界判定手段13Dbは、片方向遅延時間が増加傾向にある場合、片方向遅延時間が予め定めた上限値に達するまでの時間(限界時間)を算出する。
First, the delay limit determination means 13Db will be described.
The delay limit determination means (one-way delay limit determination means) 13Db is a packet one-way (transmission direction) delay time which is the difference between the packet transmission time and the reception time (reception-side reception time) of the packet. Is in an increasing direction (increasing tendency) or in a decreasing direction (decreasing tendency). Furthermore, when the one-way delay time tends to increase, the delay limit determination unit 13Db calculates a time (limit time) until the one-way delay time reaches a predetermined upper limit value.

この遅延限界判定手段13Dbは、最大送信レート計算手段13Daからパケットの送信時刻および受信側受信時刻を入力し、片方向遅延時間の増加または減少の判定結果、ならびに、増加傾向にある場合にはさらに限界時間を、最大送信レート計算手段13Daに出力する。
すなわち、図7で説明した遅延限界判定手段13bが、往復遅延時間(RTT)の変化を判定したのに対し、遅延限界判定手段13Bbは、RTTを片方向遅延時間に替えている点が異なっているだけで、遅延時間の判定手法や限界時間の算出方法は同一である。
This delay limit determination means 13Db receives the packet transmission time and reception side reception time from the maximum transmission rate calculation means 13Da, and further determines if the one-way delay time increases or decreases, and if there is a tendency to increase. The limit time is output to the maximum transmission rate calculation means 13Da.
That is, the delay limit determination means 13b described in FIG. 7 determines a change in the round trip delay time (RTT), whereas the delay limit determination means 13Bb differs in that RTT is replaced with a one-way delay time. However, the delay time determination method and the limit time calculation method are the same.

最大送信レート計算手段13Daは、パケット送信手段11Bでパケットを送信した際の仮の送信レートと、受信情報取得手段12Dで取得した実際の受信レートと、遅延限界判定手段13Dbの判定結果(限界時間を含む場合あり)とに基づいて、最大送信レートを計算するものである。
ここでは、最大送信レート計算手段13Daは、パケット送信手段11Bから、パケット識別子、送信レートおよび送信時刻を取得し、受信情報取得手段12Dから、パケット識別子、受信レート、および、データ受信装置2Dで計時されたパケットの受信時刻である受信側受信時刻を取得する。
The maximum transmission rate calculation means 13Da is a temporary transmission rate when the packet is transmitted by the packet transmission means 11B, the actual reception rate acquired by the reception information acquisition means 12D, and the determination result (limit time) of the delay limit determination means 13Db. The maximum transmission rate is calculated based on the above.
Here, the maximum transmission rate calculation unit 13Da acquires the packet identifier, the transmission rate, and the transmission time from the packet transmission unit 11B, and measures the packet identifier, the reception rate, and the data reception device 2D from the reception information acquisition unit 12D. The reception side reception time that is the reception time of the received packet is acquired.

そして、最大送信レート計算手段13Daは同じパケット識別子に対応する送信時刻および受信側受信時刻を遅延限界判定手段13Dbに出力し、遅延限界判定手段13Bbから、片方向遅延時間の変化の判定結果(限界時間を含む場合あり)を取得して、最大送信レートを計算する。   Then, the maximum transmission rate calculation means 13Da outputs the transmission time and reception side reception time corresponding to the same packet identifier to the delay limit determination means 13Db, and from the delay limit determination means 13Bb, a determination result (limit) Time may be included) and the maximum transmission rate is calculated.

すなわち、図7で説明した最大送信レート計算手段13Baが、RTTが増加傾向か否かの判定結果に応じて最大送信レートを計算したのに対し、最大送信レート計算手段13Daは、片方向遅延時間が増加傾向か否かの判定結果に応じて最大送信レートを計算する点が異なるだけである。   That is, the maximum transmission rate calculation unit 13Ba described in FIG. 7 calculates the maximum transmission rate according to the determination result of whether or not the RTT tends to increase, whereas the maximum transmission rate calculation unit 13Da includes the one-way delay time. The only difference is that the maximum transmission rate is calculated in accordance with the determination result of whether or not there is a tendency to increase.

このように、最大送信レート決定手段13Dでは、クロストラフィックを推定し、ボトルネック物理帯域を超過しない範囲で送信レートを決定することができるとともに、パケットの送信における遅延(片方向遅延)が予め定めた遅延時間を超過しないように、送信レートを決定することができる。   As described above, the maximum transmission rate determining means 13D can estimate the cross traffic, determine the transmission rate within a range not exceeding the bottleneck physical band, and determine a delay (one-way delay) in packet transmission in advance. The transmission rate can be determined so as not to exceed the delay time.

〔データ受信装置の構成〕
次に、図13を参照して、データ受信装置2Dの構成について説明する。図13に示すように、データ受信装置2Dは、パケット受信手段20と、受信レート計測手段21Dと、受信情報通知手段22Dと、を備えている。パケット受信手段20は、図1で説明したデータ受信装置2の構成と同じものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。
[Configuration of data receiver]
Next, the configuration of the data receiving device 2D will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 13, the data receiving device 2D includes a packet receiving unit 20, a reception rate measuring unit 21D, and a reception information notification unit 22D. The packet receiving means 20 has the same configuration as that of the data receiving apparatus 2 described in FIG.

受信レート計測手段21Dは、基本的に図1で説明した受信レート計測手段21と同じ機能を有するが、さらに、パケット受信手段20から入力した受信側受信時刻を受信情報通知手段22Dに出力する機能を付加している。   The reception rate measuring unit 21D basically has the same function as the reception rate measuring unit 21 described with reference to FIG. 1, but further outputs a reception side reception time input from the packet receiving unit 20 to the reception information notification unit 22D. Is added.

受信情報通知手段22Dは、基本的に図1で説明した受信情報通知手段22と同じ機能を有するが、さらに、受信レート計測手段21Dから入力した受信側受信時刻を、パケット識別子および受信レートとともにデータ送信装置1Dに送信(通知)する機能を付加している。
これによって、データ送信装置1Dにおいて、データ送信装置1Dが送信したパケットの遅延時間(片方向遅延時間)を計測することが可能になる。
The reception information notification unit 22D basically has the same function as the reception information notification unit 22 described with reference to FIG. 1, except that the reception side reception time input from the reception rate measurement unit 21D is data together with the packet identifier and the reception rate. A function of transmitting (notifying) to the transmitting apparatus 1D is added.
As a result, the data transmission device 1D can measure the delay time (one-way delay time) of the packet transmitted by the data transmission device 1D.

以上説明したように、データ送受信システムSは、図1で説明したデータ送受信システムSの特徴に加え、パケットの送信方向の伝送時間が予め定めた遅延時間以上超過しないように制御することができる。 As described above, in addition to the characteristics of the data transmission / reception system S described in FIG. 1, the data transmission / reception system SD can be controlled so that the transmission time in the packet transmission direction does not exceed a predetermined delay time. .

<データ送受信システムの動作>
次に、図14を参照して、本発明の第4実施形態に係るデータ送受信システムSの動作について説明する。
なお、パケット送信動作は、データ送受信システムS(図7)と同じ動作であるため、説明を省略する。
また、パケット送信動作は、図5で説明したパケット受信動作のステップS10において、パケットを受信した時刻(受信側受信時刻)を計時する動作が付加され、ステップS13において、パケット識別子と送信レートに加え、受信側受信時刻を受信情報として通知する点が異なるだけである。
そこで、ここでは、最大送信レート更新動作についてのみ説明する。
<Operation of data transmission / reception system>
Next, the operation of the data transmission / reception system SD according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Note that the packet transmission operation is the same as that of the data transmission / reception system S B (FIG. 7), and a description thereof will be omitted.
In addition, in the packet transmission operation, in step S10 of the packet reception operation described with reference to FIG. 5, an operation of measuring the time of reception of the packet (reception time on the reception side) is added. The only difference is that the reception side reception time is notified as reception information.
Therefore, only the maximum transmission rate update operation will be described here.

〔最大送信レート更新動作〕
以下、図14を参照(適宜図13参照)して、データ送信装置1Dにおける最大送信レート更新動作について説明する。
まず、データ送信装置1Dは、受信情報取得手段12Dによって、データ受信装置2Dから、回線L2を介して、受信情報であるパケット識別子、受信レートおよび受信側受信時刻を取得する(ステップS50)。
[Maximum transmission rate update operation]
Hereinafter, the maximum transmission rate update operation in the data transmission device 1D will be described with reference to FIG. 14 (refer to FIG. 13 as appropriate).
First, the data transmission device 1D acquires the packet identifier, the reception rate, and the reception side reception time as reception information from the data reception device 2D through the line L2 by the reception information acquisition unit 12D (step S50).

そして、データ送信装置1Dは、遅延限界判定手段13Dbによって、パケットの送信時刻と、それに対応する受信情報の受信側受信時刻との差であるパケットの片方向遅延時間が増加傾向にあるのか、または、減少傾向にあるのかを判定する(ステップS51)。
ここで、片方向遅延時間が増加傾向であると判定した場合(ステップS51でYes)、遅延限界判定手段13Dbは、さらに、片方向遅延時間が増加傾向の割合で増加したときに、予め定めた上限値に達するまでの時間を、限界時間として算出する(ステップS52)。
Then, the data transmission device 1D causes the delay limit determination unit 13Db to increase the one-way delay time of the packet, which is the difference between the transmission time of the packet and the reception time of the reception information corresponding thereto, or Then, it is determined whether or not there is a decreasing tendency (step S51).
Here, when it is determined that the one-way delay time is increasing (Yes in step S51), the delay limit determination means 13Db further determines when the one-way delay time increases at a rate of increasing tendency. The time required to reach the upper limit value is calculated as the limit time (step S52).

さらに、ここで、送信レートが受信レートを上回っている場合(ステップS53でYes)、データ送信装置1Dは、最大送信レート計算手段13Daによって、前記(1)式の上段の式によって、目標最大送信レートを計算し、現在の最大送信レートとの差分を限界時間で割った値を単位時間あたりの減少速度として、最大送信レートを目標最大送信レートまで連続的に減少させる(ステップS54)。また、送信レートが受信レート以下の場合(ステップS53でNo)、最大送信レート計算手段13Daは、最大送信レートを維持する(ステップS55)。   Furthermore, when the transmission rate exceeds the reception rate (Yes in step S53), the data transmission device 1D uses the maximum transmission rate calculation means 13Da to calculate the target maximum transmission according to the upper equation of the equation (1). The rate is calculated, and the maximum transmission rate is continuously decreased to the target maximum transmission rate by using a value obtained by dividing the difference from the current maximum transmission rate by the limit time as a decrease rate per unit time (step S54). When the transmission rate is equal to or lower than the reception rate (No in step S53), the maximum transmission rate calculation unit 13Da maintains the maximum transmission rate (step S55).

一方、片方向遅延時間が増加傾向ではないと判定した場合(ステップS51でNo)、さらに、送信レートが受信レートを上回っていれば(ステップS56でYes)、最大送信レート計算手段13Daは、最大送信レートを維持する(ステップS55)。また、送信レートが受信レート以下であれば(ステップS56でNo)、最大送信レート計算手段13Daは、前記(1)式の下段の式によって、最大送信レートを予め定めたレート増加量だけ増加させる(ステップS57)。   On the other hand, if it is determined that the one-way delay time does not tend to increase (No in step S51), and if the transmission rate exceeds the reception rate (Yes in step S56), the maximum transmission rate calculation means 13Da The transmission rate is maintained (step S55). If the transmission rate is equal to or lower than the reception rate (No in step S56), the maximum transmission rate calculation unit 13Da increases the maximum transmission rate by a predetermined rate increase amount according to the lower expression of the expression (1). (Step S57).

≪第5実施形態≫
次に、図15を参照して、本発明の第5実施形態に係るデータ送受信システムSについて説明する。
«Fifth embodiment»
Next, referring to FIG. 15, a description will be given of a data transmission and reception system S E according to a fifth embodiment of the present invention.

<データ送受信システムの概要>
図15に示したデータ送受信システムSは、パケット通信ネットワークにおいて、データ入力装置Aからデータ出力装置Bに、データ送信装置1Eとデータ受信装置2Eとを介してデータ(パケット)を伝送するものであって、基本的には、図1で説明したデータ送受信システムSと同じ機能を有する。
さらに、データ送受信システムSは、データ受信装置2Eにおいて、パケットの遅延時間を計測し、その遅延時間が予め定めた時間を超過しないように、パケットの遅延を制御する機能を有する。
以下、図15を参照して、本発明に係るデータ送信装置1Eおよびデータ受信装置2Eについて詳細に説明する。
<Outline of data transmission / reception system>
Data transmitting and receiving system S E shown in FIG. 15, in the packet communication network, intended to transmit from the data input device A to the data output device B, and via a data transmission apparatus 1E and the data receiving apparatus 2E data (packet) Basically, it has the same function as the data transmission / reception system S described in FIG.
Further, the data transmission and reception system S E has the data receiving apparatus 2E, measures the delay time of the packet, so as not to exceed the time that the delay time is predetermined, the function of controlling the delay of the packet.
Hereinafter, the data transmission device 1E and the data reception device 2E according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

〔データ送信装置の構成〕
図15に示すように、データ送信装置1Eは、送信レート計測手段10と、パケット送信手段11Eと、受信情報取得手段12と、最大送信レート決定手段13と、往復遅延応答手段14と、を備えている。送信レート計測手段10、受信情報取得手段12および最大送信レート決定手段13は、図1で説明したデータ送信装置1の構成と同じものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。
[Configuration of data transmission device]
As shown in FIG. 15, the data transmission device 1E includes a transmission rate measurement unit 10, a packet transmission unit 11E, a reception information acquisition unit 12, a maximum transmission rate determination unit 13, and a round-trip delay response unit 14. ing. The transmission rate measuring means 10, the reception information acquiring means 12, and the maximum transmission rate determining means 13 are the same as the configuration of the data transmitting apparatus 1 described in FIG.

パケット送信手段11Eは、基本的に図1で説明したパケット送信手段11と同じ機能を有するが、さらに、パケットを送信した時刻(送信時刻)を、伝送データに付与して送信する機能を付加している。
この送信時刻が、データ受信装置2Eにおいて、パケットの遅延時間を計測する際に利用される。
The packet transmission unit 11E basically has the same function as the packet transmission unit 11 described with reference to FIG. 1, but further has a function of adding the transmission time of the packet (transmission time) to the transmission data. ing.
This transmission time is used when measuring the packet delay time in the data reception device 2E.

往復遅延応答手段14は、データ受信装置2Eから送信されてくる要求(エコー要求)を受信し、それに対する応答(エコー応答)をデータ受信装置2Eに送信するものである。このエコー要求およびエコー応答は、データ受信装置2Eが、パケットの往復遅延時間(RTT)を計測するために用いるものである。
このエコー要求およびエコー応答は、例えば、RFC792で規定されているICMP(Internet Control Message Protocol)のメッセージであるエコー要求通知およびエコー応答通知を用いることができる。
The round-trip delay response means 14 receives a request (echo request) transmitted from the data receiving device 2E and transmits a response (echo response) to the request to the data receiving device 2E. The echo request and the echo response are used by the data reception device 2E to measure the round trip delay time (RTT) of the packet.
As the echo request and the echo response, for example, an echo request notification and an echo response notification which are ICMP (Internet Control Message Protocol) messages defined in RFC 792 can be used.

〔データ受信装置の構成〕
次に、図15を参照して、データ受信装置2Eの構成について説明する。図15に示すように、データ受信装置2Eは、パケット受信手段20Eと、受信レート計測手段21Eと、受信情報通知手段22と、往復遅延計測手段23と、通知判定手段24と、を備えている。受信情報通知手段22は、図1で説明したデータ受信装置2の構成と同じものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。
[Configuration of data receiver]
Next, the configuration of the data reception device 2E will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 15, the data reception device 2E includes a packet reception unit 20E, a reception rate measurement unit 21E, a reception information notification unit 22, a round-trip delay measurement unit 23, and a notification determination unit 24. . Since the reception information notification means 22 has the same configuration as that of the data reception device 2 described with reference to FIG.

パケット受信手段20Eは、基本的に図1で説明したパケット受信手段20と同じ機能を有するが、さらに、パケットに付与して送信されてくる送信時間を、受信レート計測手段21Eに出力する機能を付加している。   The packet receiving unit 20E basically has the same function as the packet receiving unit 20 described in FIG. 1, but further has a function of outputting the transmission time given to the packet and transmitted to the reception rate measuring unit 21E. It is added.

受信レート計測手段21Eは、基本的に図1で説明した受信レート計測手段21と同じ機能を有するが、パケット識別子、受信レートおよび受信側受信時刻を通知判定手段24に出力する点が異なっている。さらに、受信レート計測手段21Eは、パケット受信手段20Eから入力した送信時刻を通知判定手段24に出力する機能も有している。   The reception rate measuring unit 21E basically has the same function as the reception rate measuring unit 21 described with reference to FIG. 1, except that the packet identifier, the reception rate, and the reception side reception time are output to the notification determination unit 24. . Further, the reception rate measuring unit 21E has a function of outputting the transmission time input from the packet receiving unit 20E to the notification determining unit 24.

往復遅延計測手段23は、データ送信装置1Eとデータ受信装置2Eとの間のパケットの往復遅延時間(RTT)を計測するものである。
ここでは、往復遅延計測手段23は、回線L2を介して、応答を返信する旨の要求(エコー要求)をデータ送信装置1Eに送信し、回線L1を介して返信される応答(エコー応答)を受信し、エコー要求を送信した時刻と、エコー応答を受信した時刻の差によって、RTTを計測する。
この往復遅延計測手段23は、伝送データのパケットとは独立して、定期的にエコー要求を行い、計測した往復遅延時間(RTT)を通知判定手段24に出力する。
なお、往復遅延計測手段23は、図示を省略した計時手段によって、エコー要求を送信した時刻や、エコー応答を受信した時刻を計時する。
The round trip delay measuring means 23 measures a round trip delay time (RTT) of a packet between the data transmitting device 1E and the data receiving device 2E.
Here, the round-trip delay measuring means 23 transmits a request (echo request) for returning a response to the data transmission device 1E via the line L2, and sends a response (echo response) returned via the line L1. The RTT is measured based on the difference between the time when the echo request is received and the time when the echo response is received.
The round trip delay measuring means 23 periodically makes an echo request independently of the transmission data packet, and outputs the measured round trip delay time (RTT) to the notification determining means 24.
The round trip delay measuring means 23 measures the time when the echo request is transmitted and the time when the echo response is received by the time measuring means (not shown).

通知判定手段24は、受信レート計測手段21Eから入力される送信時刻と受信側受信時刻とに基づいて、データ送信装置1Eから送信されたパケットが、データ受信装置2Eで受信されるまでのパケットの片方向遅延時間を計測し、その片方向遅延時間の変化に基づいて、データ送信装置1Eに、受信情報を通知するか否かを判定するものである。
この通知判定手段24は、片方向遅延時間が増加し、このままの推移では、予め定めた上限値(限界値)を超えると判断した場合に、受信情報をデータ送信装置1Eに通知すると判定し、受信レート計測手段21Eから取得したパケット識別子および受信レートを、受信情報として受信情報通知手段22に出力する。
さらに、通知判定手段24は、最後に受信情報を通知した時刻からの経過時間がレート更新最大間隔時間を経過している場合にも、受信情報の通知が必要であると判定し、受信情報を受信情報通知手段22に出力する。
Based on the transmission time and reception side reception time input from the reception rate measurement unit 21E, the notification determination unit 24 determines the number of packets until the packet transmitted from the data transmission device 1E is received by the data reception device 2E. The one-way delay time is measured, and based on the change in the one-way delay time, it is determined whether or not to notify the data transmission apparatus 1E of reception information.
The notification determination unit 24 determines to notify the data transmission device 1E of the reception information when it is determined that the one-way delay time increases and the transition as it is exceeds a predetermined upper limit value (limit value), The packet identifier and the reception rate acquired from the reception rate measuring unit 21E are output to the reception information notification unit 22 as reception information.
Furthermore, the notification determination unit 24 determines that the notification of the reception information is necessary even when the elapsed time from the time when the reception information was last notified exceeds the rate update maximum interval time, and the reception information is determined. Output to the reception information notification means 22.

なお、受信情報は、片方向遅延時間が上限値を越える前に通知する必要がある。そこで、通知判定手段24は、片方向遅延時間が上限値を越えると判断した場合、データ送信装置1Eがパケットを送信した時刻である送信時刻に、往復遅延計測手段23で計測した往復遅延時間(RTT)だけ経過した時刻における片方向遅延時間を推定し、受信情報を受信情報通知手段22に出力する。   The received information needs to be notified before the one-way delay time exceeds the upper limit value. Therefore, when the notification determination unit 24 determines that the one-way delay time exceeds the upper limit value, the round-trip delay time (measured by the round-trip delay measurement unit 23) at the transmission time that is the time when the data transmission device 1E transmits the packet ( The one-way delay time at the time when only (RTT) has elapsed is estimated, and the reception information is output to the reception information notification means 22.

すなわち、通知判定手段24は、逐次、片方向遅延時間をメモリ等に記録し、図16に示すように、片方向遅延時間が増加傾向にある場合に、送信時刻からその割合で遅延時間が増加し、往復遅延計測手段23で計測したRTTの時間経過後に、上限値に達すると判断したときに、受信情報を通知する必要があると判定する。
このように、通知判定手段24は、片方向遅延時間が上限値に達する前に、受信情報通知手段22を介して、データ送信装置1Eに受信情報を通知することができる。
That is, the notification determination unit 24 sequentially records the one-way delay time in a memory or the like, and when the one-way delay time tends to increase as shown in FIG. 16, the delay time increases at a rate from the transmission time. When it is determined that the upper limit is reached after the RTT time measured by the round trip delay measuring means 23, it is determined that the reception information needs to be notified.
Thus, the notification determination unit 24 can notify the data transmission apparatus 1E of the reception information via the reception information notification unit 22 before the one-way delay time reaches the upper limit value.

以上説明したように、データ送受信システムSは、データ受信装置2Eにおいて、送信データの遅延時間を考慮して、データ送信装置1Eに最大送信レートの更新のタイミングを通知することができる。 As described above, data transmitting and receiving system S E, in the data receiving apparatus 2E, can be in consideration of the delay time of the transmission data, and notifies the timing of the update of the maximum transmission rate to a data transmission apparatus 1E.

<データ送受信システムの動作>
次に、図17,図18を参照して、本発明の第5実施形態に係るデータ送受信システムSの動作について説明する。なお、最大送信レート更新動作は、データ送受信システムS(図1)と同じ動作であるため、説明を省略する。
また、往復遅延計測手段23が行う往復遅延時間(RTT)の測定は、伝送パケットとは独立して動作するものであるため、ここでは説明を省略する。
<Operation of data transmission / reception system>
Next, FIG. 17, with reference to FIG. 18, the operation of the data transmission system S E according to a fifth embodiment of the present invention. The maximum transmission rate update operation is the same operation as that of the data transmission / reception system S (FIG. 1), and thus the description thereof is omitted.
The measurement of the round-trip delay time (RTT) performed by the round-trip delay measuring unit 23 operates independently of the transmission packet, and thus the description thereof is omitted here.

〔パケット送信動作〕
まず、図17を参照(適宜図15参照)して、データ送信装置1Eにおけるパケット送信動作について説明する。
図17に示したステップS1〜S3の動作は、図4で説明したデータ送信装置1の動作と同じであるため、同一の符号を付している。
そして、データ送信装置1Eは、ステップS2で計算された仮の送信レートが、最大送信レート決定手段13で決定される最大送信レート未満である場合(ステップS3でYes)、パケット送信手段11Eは、ステップS1で入力したパケットに送信時刻を付与し、回線L1を介して、データ受信装置2Eに送信する(ステップS4B)。
以降の動作は、図4で説明したデータ送信装置1の動作と同じであるため、同一の符号を付して説明を省略する。
[Packet transmission operation]
First, referring to FIG. 17 (refer to FIG. 15 as appropriate), a packet transmission operation in the data transmission device 1E will be described.
The operations in steps S1 to S3 shown in FIG. 17 are the same as those of the data transmitting apparatus 1 described in FIG.
When the temporary transmission rate calculated in step S2 is less than the maximum transmission rate determined by the maximum transmission rate determination unit 13 (Yes in step S3), the data transmission device 1E A transmission time is given to the packet input in step S1, and the packet is transmitted to the data reception device 2E via the line L1 (step S4B).
Since the subsequent operation is the same as the operation of the data transmitting apparatus 1 described with reference to FIG. 4, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

〔パケット受信動作〕
次に、図18を参照(適宜図15参照)して、データ受信装置2Eにおけるパケット受信動作について説明する。
まず、データ受信装置2Eは、パケット受信手段20Eによって、回線L1を介して、データ送信装置1から、送信時刻が付与されたパケットを受信する(ステップS60)。
そして、パケット受信手段20Eは、受信したパケットを、データ出力装置Bに出力する(ステップS61)。
さらに、データ受信装置2Eは、受信レート計測手段21Eによって、ステップS60で受信したパケットのパケット長と、当該パケットを受信した時刻(受信側受信時刻)とに基づいて、受信レートを計算する(ステップS62)。
[Packet reception operation]
Next, referring to FIG. 18 (refer to FIG. 15 as appropriate), the packet reception operation in the data reception device 2E will be described.
First, the data reception device 2E receives a packet with a transmission time from the data transmission device 1 via the line L1 by the packet reception unit 20E (step S60).
Then, the packet receiving unit 20E outputs the received packet to the data output device B (step S61).
Further, the data reception device 2E calculates the reception rate by the reception rate measuring means 21E based on the packet length of the packet received in step S60 and the time when the packet is received (reception side reception time) (step S62).

そして、データ受信装置2Eは、通知判定手段24によって、受信側受信時刻と送信時刻との差である片方向遅延時間が、このままの推移では上限値に達する、または、最後に受信情報を通知した時刻からの経過時間がレート更新最大間隔時間を経過しているかを判定する(ステップS63)。
このステップS63において、2つの条件の少なくとも一方を満たす場合(ステップS63でYes)、通知判定手段24は受信情報の通知が必要であると判定し、受信情報通知手段22が、受信情報(パケット識別子、受信レート)を、データ送信装置1Eに送信(通知)する(ステップ64)。
この受信情報を通知されたタイミングで、データ送信装置1Eは、最大送信レートの更新を行う。
Then, the data reception device 2E uses the notification determination unit 24 to reach the upper limit value when the one-way delay time, which is the difference between the reception side reception time and the transmission time, remains unchanged, or finally notifies the reception information. It is determined whether the elapsed time from the time has passed the rate update maximum interval time (step S63).
In step S63, when at least one of the two conditions is satisfied (Yes in step S63), the notification determination unit 24 determines that reception information notification is necessary, and the reception information notification unit 22 receives the reception information (packet identifier). , The reception rate) is transmitted (notified) to the data transmitting apparatus 1E (step 64).
At the timing when the reception information is notified, the data transmission device 1E updates the maximum transmission rate.

≪第6実施形態≫
次に、図19を参照して、本発明の第6実施形態に係るデータ送受信システムSについて説明する。
<< Sixth Embodiment >>
Next, with reference to FIG. 19, a description will be given of a data transmission and reception system S F according to the sixth embodiment of the present invention.

<データ送受信システムの概要>
図19に示したデータ送受信システムSは、パケット通信ネットワークにおいて、データ送信装置1Fが映像音声データをパケット化してデータ受信装置2Fに送信し、データ受信装置2Fがそのパケットを受信して映像音声データに復号するものである。
図1に示したデータ送受信システムSでは、データ送信装置1がデータ入力装置Aからデータ(パケット)を入力し、データ受信装置2が、受信したパケットをデータ出力装置Bに出力したが、図19に示したデータ送受信システムSでは、データをエンコードしてパケット化する機能をデータ送信装置1Fに備え、そのパケットを元のデータに復号する機能をデータ受信装置2Fに備えている。
以下、図19を参照して、本発明に係るデータ送信装置1Fおよびデータ受信装置2Fについて詳細に説明する。
<Outline of data transmission / reception system>
Data transmitting and receiving system S F shown in FIG. 19, in the packet communication network, transmits the data transmission apparatus 1F is by packetizing video and audio data to a data sink 2F, video and audio data receiving apparatus 2F can receive the packet Decrypts data.
In the data transmission / reception system S shown in FIG. 1, the data transmission device 1 inputs data (packets) from the data input device A, and the data reception device 2 outputs the received packets to the data output device B. in the data transmission and reception system S E shown in, a function of packetized encoded data to the data transmission apparatus 1F, it has a function to decode the packet based on the data to the data receiving apparatus 2F.
Hereinafter, with reference to FIG. 19, the data transmission device 1F and the data reception device 2F according to the present invention will be described in detail.

〔データ送信装置の構成〕
図19に示すように、データ送信装置1Fは、送信レート計測手段10と、パケット送信手段11Fと、受信情報取得手段12と、最大送信レート決定手段13Fと、データエンコード手段15と、を備えている。送信レート計測手段10および受信情報取得手段12、図1で説明したデータ送信装置1の構成と同じものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。
[Configuration of data transmission device]
As shown in FIG. 19, the data transmission device 1F includes a transmission rate measurement unit 10, a packet transmission unit 11F, a reception information acquisition unit 12, a maximum transmission rate determination unit 13F, and a data encoding unit 15. Yes. Since the transmission rate measuring means 10 and the received information acquiring means 12 are the same as the configuration of the data transmitting apparatus 1 described with reference to FIG. 1, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

パケット送信手段11Fは、基本的に図1で説明したパケット送信手段11と同じ機能を有する。ただし、パケット送信手段11Fは、最大送信レート決定手段13Fで決定される最大送信レートを考慮せず、データエンコード手段15から入力されるパケットをそのまま、回線L1を介して、データ受信装置2に送信する点が異なっている。   The packet transmission unit 11F basically has the same function as the packet transmission unit 11 described in FIG. However, the packet transmitting unit 11F does not consider the maximum transmission rate determined by the maximum transmission rate determining unit 13F, and transmits the packet input from the data encoding unit 15 as it is to the data receiving device 2 via the line L1. Is different.

最大送信レート決定手段13Fは、基本的に図1で説明した最大送信レート決定手段13と同じ機能を有する。ただし、最大送信レート決定手段13Fは、最大送信レート計算手段13aで計算した最大送信レートをデータエンコード手段15に出力する点が異なっている。   The maximum transmission rate determination means 13F basically has the same function as the maximum transmission rate determination means 13 described in FIG. However, the maximum transmission rate determination unit 13F is different in that the maximum transmission rate calculated by the maximum transmission rate calculation unit 13a is output to the data encoding unit 15.

データエンコード手段15は、最大送信レート決定手段13Fで決定される最大送信レートに基づいて、外部から入力される映像音声データを、最大送信レート以下となるようにエンコードおよびパケット化するものである。
このデータエンコード手段15は、最大送信レートから、パケット化に必要なオーバーヘッド(アドレス等のヘッダ情報)を減算したレートを最大エンコードレートとし、当該最大エンコードレート以下となるように、映像音声データをエンコードし、ヘッダ情報等を付加してパケット化し、パケット送信手段11Fに出力する。
すなわち、データエンコード手段15は、最大エンコードレートが低ければ圧縮率を高めてエンコードを行い、最大エンコードレートが高ければ圧縮率を低くしてエンコードを行う。なお、このエンコードは、MPEG等の一般的な圧縮符号化方式を用いることができる。
Based on the maximum transmission rate determined by the maximum transmission rate determination unit 13F, the data encoding unit 15 encodes and packetizes video / audio data input from the outside so as to be equal to or less than the maximum transmission rate.
The data encoding means 15 encodes the video / audio data so that the maximum encoding rate is a rate obtained by subtracting overhead (header information such as an address) necessary for packetization from the maximum transmission rate, and the maximum encoding rate or less. Then, the header information and the like are added to packetize and output to the packet transmission means 11F.
That is, the data encoding means 15 performs encoding with a higher compression rate if the maximum encoding rate is low, and performs encoding with a lower compression rate if the maximum encoding rate is high. For this encoding, a general compression encoding method such as MPEG can be used.

〔データ受信装置の構成〕
次に、図19を参照して、データ受信装置2Fの構成について説明する。図19に示すように、データ受信装置2Fは、パケット受信手段20と、受信レート計測手段21と、受信情報通知手段22と、データデコード手段25と、を備えている。データデコード手段25以外の構成は、図1で説明したデータ受信装置2の構成と同じものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。
[Configuration of data receiver]
Next, the configuration of the data reception device 2F will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 19, the data reception device 2F includes a packet reception unit 20, a reception rate measurement unit 21, a reception information notification unit 22, and a data decoding unit 25. Since the configuration other than the data decoding unit 25 is the same as the configuration of the data receiving apparatus 2 described with reference to FIG. 1, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

データデコード手段25は、パケット受信手段20で受信したデータ(パケット)を、元の映像音声データに復号(デコード)するものである。なお、このデータデコード手段25におけるデコードは、データエンコード手段15のエンコードに対応した復号方式を用いることができる。   The data decoding means 25 decodes (decodes) the data (packets) received by the packet receiving means 20 into the original video / audio data. The decoding in the data decoding unit 25 can use a decoding method corresponding to the encoding of the data encoding unit 15.

以上説明したように、データ送受信システムSは、クロストラフィックの大きさに応じて、エンコードレート、すなわち、送信レートを変えることができるため、大きなクロストラフィックが流入した場合であっても、ボトルネックリンクの帯域内でデータ伝送を行うことができる。
なお、データ送受信システムSにおけるレート制御を行う動作は、図1で説明したデータ送受信システムSと同じであるため、説明を省略する。
As described above, data transmitting and receiving system S F, depending on the size of the cross-traffic, the encoding rate, i.e., it is possible to change the transmission rate, even if a large cross traffic flows, bottlenecks Data transmission can be performed within the bandwidth of the link.
The operation of performing rate control in data transmission and reception system S F is the same as the data transmitting and receiving system S described in FIG 1, the description thereof is omitted.

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの装置は、一般的なコンピュータを、前記した手段として機能させるプログラムで動作させることができる。
また、本発明は、ここで説明した実施形態に限定されるものではない。
例えば、図11に示したデータ送受信システムSでは、更新判定手段13cが、往復遅延時間(RTT)が上限値を超過するか否かで最大送信レートを更新するか否か判定したが、図13に示したデータ送受信システムSと同様に、片方向遅延時間によって更新するか否かを判定することとしてもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, these apparatuses can be operated by a program that causes a general computer to function as the above-described means.
Further, the present invention is not limited to the embodiment described here.
For example, in the data transmitting and receiving system S C shown in FIG. 11, the update determining unit 13c is, although the round trip time (RTT) is determined whether to update the maximum transmission rate whether exceeds the upper limit, FIG Similarly to the data transmission / reception system SD shown in FIG. 13, it may be determined whether or not to update based on the one-way delay time.

また、図19に示したデータ送受信システムSでは、基本的には、図1に示した第1実施形態のデータ送信装置1にデータエンコード手段15を付加し、データ受信装置2にデータデコード手段25を付加して構成したが、他の実施形態(図7、図11、図13、図15)においても、同様に、データエンコード手段15およびデータデコード手段25を付加して構成してもよい。
その場合、データ送信装置1では、最大送信レート決定手段13が、最大送信レートをデータエンコード手段15に出力するようにし、パケット送信手段は11が、最大送信レートを考慮せずに、パケットの送信を行うようにすればよい。
Further, in the data transmitting and receiving system S F shown in FIG. 19, basically, by adding the data encoding means 15 in the data transmission apparatus 1 of the first embodiment shown in FIG. 1, the data decoding means to the data receiving apparatus 2 25, but in other embodiments (FIGS. 7, 11, 13, and 15), the data encoding means 15 and the data decoding means 25 may be added in the same manner. .
In that case, in the data transmission apparatus 1, the maximum transmission rate determination means 13 outputs the maximum transmission rate to the data encoding means 15, and the packet transmission means 11 transmits the packet without considering the maximum transmission rate. Should be done.

S データ送受信システム
1 データ送信装置
10 送信レート計測手段
11 パケット送信手段
12 受信情報取得手段
13 最大送信レート決定手段
13a 最大送信レート計算手段
13b 遅延限界判定手段(片方向遅延限界判定手段)
13c 更新判定手段
14 往復遅延応答手段
15 データエンコード手段
2 データ受信装置
20 パケット受信手段
21 受信レート計測手段
22 受信情報通知手段
23 往復遅延計測手段
24 通知判定手段
25 データデコード手段
A データ入力装置
B データ出力装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS S Data transmission / reception system 1 Data transmitter 10 Transmission rate measurement means 11 Packet transmission means 12 Reception information acquisition means 13 Maximum transmission rate determination means 13a Maximum transmission rate calculation means 13b Delay limit determination means (one-way delay limit determination means)
13c Update determination means 14 Round-trip delay response means 15 Data encoding means 2 Data reception device 20 Packet reception means 21 Reception rate measurement means 22 Reception information notification means 23 Round-trip delay measurement means 24 Notification determination means 25 Data decoding means A Data input device B Data Output device

Claims (10)

パケット通信ネットワークを介して、パケット識別子を含んだパケットを、データ受信装置に送信するデータ送信装置であって、
前記パケットの送信レートを計測し、現在の送信レートを、次に送信するパケットの仮送信レートとする送信レート計測手段と、
前記仮送信レートが最大送信レート以下の場合に、次に送信するパケットを前記データ受信装置に送信するパケット送信手段と、
前記データ受信装置から、前記パケットに含まれているパケット識別子と対応付けて、当該パケットを受信した際の受信レートを受信情報として取得する受信情報取得手段と、
前記パケット送信手段が送信したパケットに対応する仮送信レートと、当該パケットとパケット識別子が対応する前記受信レートとに基づいて、前記最大送信レートを計算して更新する最大送信レート計算手段と、を備え、
前記最大送信レート計算手段は、
前記仮送信レートが前記受信レートを超過する場合に、前記仮送信レートと前記パケット識別子が対応する前記受信レートとの比率に基づいて、前記パケット通信ネットワークにおけるボトルネックリンクの帯域から、当該ボトルネックリンクにおける当該データ送信装置が送信したパケット以外のトラフィックであるクロストラフィックの使用帯域を減じた値を前記最大送信レートとして計算し、
前記仮送信レートが前記受信レート以下の場合に、予め定めたレート増加量を前記最大送信レートに加算して新たな最大送信レートとすることを特徴とするデータ送信装置。
A data transmission device that transmits a packet including a packet identifier to a data reception device via a packet communication network,
A transmission rate measuring means for measuring a transmission rate of the packet, and setting a current transmission rate as a temporary transmission rate of a packet to be transmitted next;
A packet transmission means for transmitting a packet to be transmitted next to the data receiving device when the temporary transmission rate is equal to or lower than a maximum transmission rate;
From the data reception device, in association with a packet identifier included in the packet, reception information acquisition means for acquiring, as reception information, a reception rate when the packet is received;
Maximum transmission rate calculation means for calculating and updating the maximum transmission rate based on the temporary transmission rate corresponding to the packet transmitted by the packet transmission means and the reception rate corresponding to the packet and the packet identifier; Prepared,
The maximum transmission rate calculation means includes:
When the temporary transmission rate exceeds the reception rate, the bottleneck is determined from the bottleneck link bandwidth in the packet communication network based on the ratio between the temporary transmission rate and the reception rate corresponding to the packet identifier. A value obtained by subtracting the bandwidth used for cross traffic that is traffic other than the packet transmitted by the data transmission device in the link is calculated as the maximum transmission rate,
When the temporary transmission rate is equal to or lower than the reception rate, a data transmission device characterized by adding a predetermined rate increase amount to the maximum transmission rate to obtain a new maximum transmission rate.
前記パケットの送信時刻と、当該パケットとパケット識別子が対応する前記受信情報の受信時刻との差である往復遅延時間に基づいて、前記送信レートの増減を判定するとともに、前記送信レートが増加した場合に、前記往復遅延時間の変化量から予め定めた最大往復遅延時間に到達する限界時間を算出する遅延限界判定手段を、さらに備え、
前記最大送信レート計算手段は、
前記仮送信レートが前記受信レートを超過し、かつ、前記遅延時間判定手段で前記送信レートが増加したと判定された場合に、前記限界時間内で、前記ボトルネックリンクの帯域から前記クロストラフィックの使用帯域を減じた値となるように、前記最大送信レートを減少させることを特徴とする請求項1に記載のデータ送信装置。
When the transmission rate is increased and the transmission rate is determined based on a round-trip delay time that is a difference between the transmission time of the packet and the reception time of the reception information corresponding to the packet and the packet identifier In addition, a delay limit determination means for calculating a limit time to reach a predetermined maximum round-trip delay time from the amount of change in the round-trip delay time,
The maximum transmission rate calculation means includes:
When the provisional transmission rate exceeds the reception rate and the delay time determination unit determines that the transmission rate has increased, the cross-traffic from the bandwidth of the bottleneck link is within the limit time. The data transmission apparatus according to claim 1, wherein the maximum transmission rate is reduced so as to be a value obtained by reducing a use band.
前記最大更新レートを更新した時刻を保持し、前記パケットの送信時刻と、当該パケットとパケット識別子が対応する前記受信情報の受信時刻との差である往復遅延時間が予め定めた上限値に達しているか、または、前記最大更新レートを更新した時刻から予め定めた経過時間超過したかによって、前記最大送信レートを更新するか否かを判定する更新判定手段を、さらに備え、
前記最大送信レート計算手段は、
前記更新判定手段で前記最大送信レートを更新すると判定された場合に前記最大送信レートを更新することを特徴とする請求項1に記載のデータ送信装置。
The time when the maximum update rate is updated is held, and the round-trip delay time that is the difference between the transmission time of the packet and the reception time of the reception information corresponding to the packet and the packet identifier has reached a predetermined upper limit value. Update determination means for determining whether or not to update the maximum transmission rate depending on whether or not a predetermined elapsed time has passed since the time when the maximum update rate was updated,
The maximum transmission rate calculation means includes:
The data transmission apparatus according to claim 1, wherein the maximum transmission rate is updated when the update determination unit determines to update the maximum transmission rate.
前記受信情報取得手段は、前記データ受信装置から、前記パケットを受信した時刻である受信側受信時刻を当該パケットに含まれているパケット識別子と対応付けてさらに取得するものであって、
前記パケットの送信時刻と、当該パケットとパケット識別子が対応する前記受信側受信時刻との差である片方向遅延時間に基づいて、前記送信レートの増減を判定するとともに、前記送信レートが増加した場合に、前記片方向遅延時間の変化量から予め定めた最大片方向遅延時間に到達する限界時間を算出する片方向遅延限界判定手段を、さらに備え、
前記最大送信レート計算手段は、
前記仮送信レートが前記受信レートを超過し、かつ、前記片方向遅延時間判定手段で前記送信レートが増加したと判定された場合に、前記限界時間内で、前記ボトルネックリンクの帯域から前記クロストラフィックの使用帯域を減じた値となるように、前記最大送信レートを減少させることを特徴とする請求項1に記載のデータ送信装置。
The reception information acquisition unit further acquires, from the data reception device, a reception side reception time that is a time when the packet is received in association with a packet identifier included in the packet,
When the transmission rate is increased and the transmission rate is increased and determined based on a one-way delay time that is the difference between the transmission time of the packet and the reception side reception time corresponding to the packet and the packet identifier. In addition, a one-way delay limit determination means for calculating a limit time to reach a predetermined maximum one-way delay time from the amount of change in the one-way delay time,
The maximum transmission rate calculation means includes:
When the provisional transmission rate exceeds the reception rate and the one-way delay time determination unit determines that the transmission rate has increased, the cross-band from the bottleneck link band within the limit time. 2. The data transmission apparatus according to claim 1, wherein the maximum transmission rate is reduced so as to be a value obtained by reducing a use band of traffic.
前記パケット送信手段は、前記パケットにさらに送信時刻を付加して前記データ受信装置に送信し、
前記最大送信レート計算手段は、前記受信情報取得手段において、前記データ受信装置から、前記パケットに付加されている送信時刻と当該パケットの前記データ受信装置における受信側受信時刻との差である片方向遅延時間の変化に基づいて、前記最大送信レートを更新する旨の通知として、前記受信情報を取得した段階で、前記最大送信レートを更新することを特徴とする請求項1に記載のデータ送信装置。
The packet transmission means adds a transmission time to the packet and transmits the packet to the data receiving device,
The maximum transmission rate calculation means is a one-way difference that is a difference between a transmission time added to the packet from the data reception device and a reception side reception time of the packet in the data reception device in the reception information acquisition means. The data transmission device according to claim 1, wherein the maximum transmission rate is updated when the reception information is acquired as a notification to update the maximum transmission rate based on a change in delay time. .
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のデータ送信装置から、パケットを受信するデータ受信装置であって、
前記データ送信装置から前記パケットを受信するパケット受信手段と、
このパケット受信手段で受信したパケットの受信レートを計測する受信レート計測手段と、
この受信レート計測手段で計測した受信レートを、前記パケットに含まれているパケット識別子と対応付けて受信情報として前記データ送信装置に送信する受信情報通知手段と、
を備えることを特徴とするデータ受信装置。
A data reception device that receives a packet from the data transmission device according to any one of claims 1 to 3,
Packet receiving means for receiving the packet from the data transmitting device;
A reception rate measuring means for measuring the reception rate of the packet received by the packet receiving means;
A reception information notifying means for transmitting the reception rate measured by the reception rate measuring means to the data transmitting apparatus as reception information in association with a packet identifier included in the packet;
A data receiving apparatus comprising:
請求項4に記載のデータ送信装置から、パケットを受信するデータ受信装置であって、
前記データ送信装置から前記パケットを受信し、受信した時刻を受信側受信時刻として計時するパケット受信手段と、
このパケット受信手段で受信したパケットの受信レートを計測する受信レート計測手段と、
この受信レート計測手段で計測した受信レートと、前記パケット受信手段で計時した受信側受信時刻とを、前記パケットに含まれているパケット識別子と対応付けて受信情報として前記データ送信装置に送信する受信情報通知手段と、
を備えることを特徴とするデータ受信装置。
A data receiving device for receiving a packet from the data transmitting device according to claim 4,
A packet receiving means for receiving the packet from the data transmitting device and counting the received time as a reception time on the receiving side;
A reception rate measuring means for measuring the reception rate of the packet received by the packet receiving means;
Reception for transmitting the reception rate measured by the reception rate measuring means and the reception side reception time measured by the packet receiving means to the data transmitting apparatus as reception information in association with a packet identifier included in the packet Information notification means;
A data receiving apparatus comprising:
請求項5に記載のデータ送信装置から、パケットを受信するデータ受信装置であって、
前記データ送信装置から前記パケットをその送信時刻とともに受信し、受信した時刻を受信側受信時刻として計時するパケット受信手段と、
このパケット受信手段で受信したパケットの受信レートを計測する受信レート計測手段と、
前記データ送信装置にエコー要求を送信し、当該エコー要求に対応するエコー応答を受信して往復遅延時間を計測する往復遅延計測手段と、
前記送信時刻と前記受信側受信時刻との差である片方向遅延時間の変化量に基づいて、前記往復遅延時間経過後に、前記片方向遅延時間が予め定めた上限値に到達するか否かにより、前記データ送信装置に送信レートを変更する旨の通知が必要であるか否かを判定する通知判定手段と、
この通知判定手段で前記送信レートを変更する必要があると判定された場合、前記受信レート計測手段で計測した受信レートを、前記パケットに含まれているパケット識別子と対応付けて受信情報として前記データ送信装置に送信する受信情報通知手段と、
を備えることを特徴とするデータ受信装置。
A data receiving device for receiving a packet from the data transmitting device according to claim 5,
A packet receiving means for receiving the packet together with its transmission time from the data transmission device, and measuring the received time as a reception side reception time;
A reception rate measuring means for measuring the reception rate of the packet received by the packet receiving means;
A round trip delay measuring means for sending an echo request to the data transmitting device, receiving an echo response corresponding to the echo request and measuring a round trip delay time;
Based on the amount of change in the one-way delay time that is the difference between the transmission time and the reception side reception time, whether or not the one-way delay time reaches a predetermined upper limit after the round-trip delay time has elapsed. Notification determining means for determining whether or not notification of changing the transmission rate is necessary for the data transmission device;
When it is determined that the transmission rate needs to be changed by the notification determination unit, the reception rate measured by the reception rate measurement unit is associated with the packet identifier included in the packet as the reception information. A reception information notification means for transmitting to the transmission device;
A data receiving apparatus comprising:
パケット通信ネットワークを介して、ストリームデータを、パケット識別子を含んだパケットとして、データ受信装置に送信するデータ送信装置であって、
前記ストリームデータを、最大送信レート以下でエンコードしパケット化するデータエンコード手段と、
前記パケットの送信レートを計測し、現在の送信レートを、次に送信するパケットの仮送信レートとする送信レート計測手段と、
前記データエンコード手段で生成されたパケットを前記データ受信装置に送信するパケット送信手段と、
前記データ受信装置から、前記パケットに含まれているパケット識別子と対応付けて、当該パケットを受信した際の受信レートを受信情報として取得する受信情報取得手段と、
前記パケット送信手段が送信したパケットに対応する仮送信レートと、当該パケットとパケット識別子が対応する前記受信レートとに基づいて、前記最大送信レートを計算して更新する最大送信レート計算手段と、を備え、
前記最大送信レート計算手段は、
前記仮送信レートが前記受信レートを超過する場合に、前記仮送信レートと前記パケット識別子が対応する前記受信レートとの比率に基づいて、前記パケット通信ネットワークにおけるボトルネックリンクの帯域から、当該ボトルネックリンクにおける当該データ送信装置が送信したパケット以外のトラフィックであるクロストラフィックの使用帯域を減じた値を前記最大送信レートとして計算し、
前記仮送信レートが前記受信レート以下の場合に、予め定めたレート増加量を前記最大送信レートに加算して新たな最大送信レートとすることを特徴とするデータ送信装置。
A data transmission device that transmits stream data as a packet including a packet identifier to a data reception device via a packet communication network,
Data encoding means for encoding and packetizing the stream data at a maximum transmission rate or less;
A transmission rate measuring means for measuring a transmission rate of the packet, and setting a current transmission rate as a temporary transmission rate of a packet to be transmitted next;
Packet transmitting means for transmitting the packet generated by the data encoding means to the data receiving device;
From the data reception device, in association with a packet identifier included in the packet, reception information acquisition means for acquiring, as reception information, a reception rate when the packet is received;
Maximum transmission rate calculation means for calculating and updating the maximum transmission rate based on the temporary transmission rate corresponding to the packet transmitted by the packet transmission means and the reception rate corresponding to the packet and the packet identifier; Prepared,
The maximum transmission rate calculation means includes:
When the temporary transmission rate exceeds the reception rate, the bottleneck is determined from the bottleneck link bandwidth in the packet communication network based on the ratio between the temporary transmission rate and the reception rate corresponding to the packet identifier. A value obtained by subtracting the bandwidth used for cross traffic that is traffic other than the packet transmitted by the data transmission device in the link is calculated as the maximum transmission rate,
When the temporary transmission rate is equal to or lower than the reception rate, a data transmission device characterized by adding a predetermined rate increase amount to the maximum transmission rate to obtain a new maximum transmission rate.
請求項9に記載のデータ送信装置から、パケットを受信するデータ受信装置であって、
前記データ送信装置から前記パケットを受信するパケット受信手段と、
このパケット受信手段で受信したパケットをストリームデータにデコードするデータデコード手段と、
前記パケット受信手段で受信したパケットの受信レートを計測する受信レート計測手段と、
この受信レート計測手段で計測した受信レートを、前記パケットに含まれているパケット識別子と対応付けて受信情報として前記データ送信装置に送信する受信情報通知手段と、
を備えることを特徴とするデータ受信装置。
A data receiving device for receiving a packet from the data transmitting device according to claim 9,
Packet receiving means for receiving the packet from the data transmitting device;
Data decoding means for decoding the packet received by the packet receiving means into stream data;
A reception rate measuring means for measuring a reception rate of a packet received by the packet receiving means;
A reception information notifying means for transmitting the reception rate measured by the reception rate measuring means to the data transmitting apparatus as reception information in association with a packet identifier included in the packet;
A data receiving apparatus comprising:
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