JP5220340B2 - 通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム - Google Patents

通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP5220340B2
JP5220340B2 JP2007123619A JP2007123619A JP5220340B2 JP 5220340 B2 JP5220340 B2 JP 5220340B2 JP 2007123619 A JP2007123619 A JP 2007123619A JP 2007123619 A JP2007123619 A JP 2007123619A JP 5220340 B2 JP5220340 B2 JP 5220340B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
packet
data packet
communication
multicast
fec
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007123619A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008283283A (ja
Inventor
宏之 飯塚
裕一郎 江連
晃 松本
哲也 伊藤
史郎 阪田
崇徳 須藤
優樹 大野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Communication Systems Ltd
Original Assignee
NEC Communication Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Communication Systems Ltd filed Critical NEC Communication Systems Ltd
Priority to JP2007123619A priority Critical patent/JP5220340B2/ja
Publication of JP2008283283A publication Critical patent/JP2008283283A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5220340B2 publication Critical patent/JP5220340B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、マルチホップでデータ転送を行う通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラムに関し、特に、適切な冗長度で前方向誤り訂正(FEC:Forward Error Correction)を行うことが可能な通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラムに関するものである。
無線マルチホップネットワークは、有線の通信インフラを設置することなく、データをマルチホップで転送し、広範囲の通信を可能とする技術であり、ネットワークの自律性・通信端末のモビリティ性の面から注目されている技術である。
その中でも、無線マルチホップネットワーク上で、1つの送信端末から複数の受信端末に対してデータ転送を行うマルチキャスト通信は、情報配信などのサービスに適用することが提案されている。
なお、無線マルチホップネットワーク上でマルチキャスト通信を行う場合には、無線通信区間では、ブロードキャスト通信が用いられる。
しかしながら、無線マルチホップネットワーク上では、無線通信で発生する電波のゆらぎやフェージングなどのために発生するパケットロスの他、無線マルチホップネットワーク特有の『かくれ端末問題』のためにパケットロスが発生することになる。
これらの要因は、時刻、場所、ネットワーク構成により大きく異なり、また、電波状況の変化や通信端末の移動により大きく変動するという特徴がある。また、これらの要因のために発生するパケットロスは、再送のないブロードキャスト通信では回復することができない。
なお、上述した『かくれ端末問題』とは、互いにキャリアセンスできない距離に位置する通信端末同士が同時にデータ送信を行った場合に、その両方のデータを受信できる位置の通信端末において電波干渉が発生し、データを受信できないといった問題である。
一方、アプリケーションレベルのマルチキャスト通信は、ストリーミングに使われることが多い。
ストリーミングでは、再生すべき時刻よりも後に届くパケットは再生に使われない。また、通信におけるパケットロスをある程度許容する代わりに、低遅延であることが重視されている。
このため、ストリーミングでは、パケットロスの回復の方法として、失われたパケットの再送を要求する自動再送制御:ARQ(Auto Repeat reQuest)方式よりも、適切な冗長度で冗長データを予めパケットに付加し、失われたパケットを復元する前方向誤り訂正:FEC(Forward Error Correction)方式が適用されている。
なお、FEC方式では、冗長度を高くするほどパケットに付加される情報量が多くなり、通信路での遅延やパケットロスの発生確率が増大するため、適切な冗長度を設定することが重要となる。
さらに、マルチキャストストリーミングのコンテンツが動画である場合には、MPEG2、MPEG4、H.263、H.264といった動画コーディング方式でコーディングされたフレーム(動画を構成する単位である静止画)がデータとして送信される。
このフレームがネットワークに流れるパケットの最大サイズを超える場合には、複数のパケットに分割して送信することになる。
なお、動画のIフレーム(Intra-coded Frame)は、他のフレーム(Pフレーム:Predicted Frame,Bフレーム:Bi-directional Predicted Frame)の場合に比べてデータサイズが大きいため、送信時に、フレームを分割することが多い。このため、短い時間に、複数のパケットを連続的に送出することになり、バーストトラフィックが発生することになる。
無線マルチホップネットワーク上でバーストトラフィックが発生すると、無線マルチホップネットワーク全体においてバーストトラフィックが発生し、『かくれ端末問題』によるパケットロスの発生確率が上昇することになる。また、Iフレームを失うと、動画再生時の品質劣化が大きくなってしまうことになる。
このため、パケットロスが頻発する無線マルチホップネットワークでは、品質の良い動画再生のためにはIフレームのロス対策が重要となる。
なお、Iフレームとは、動画の1フレームの情報を全て含んだフレームである。このため、Iフレームだけで1フレームを復元することが可能となる。
また、Pフレームとは、該当するフレームとそれより前のIフレームまたはPフレームとの差分情報である。
また、Bフレームとは、該当するフレームとそれより前と後のIフレームまたはPフレームとの差分情報である。
なお、本発明より先に出願された技術文献として、アドホック網内の各ノードでハイブリッド自動再送要求(ARQ)機能を組み込んだデータ伝送のための技術について開示された文献がある(例えば、特許文献1参照)。
また、パケット単位でビットエラー確率基準値を互いに異なるように設定している有無線映像通信システムについて開示された文献がある(例えば、特許文献2参照)。
また、データ配信において、正確な受信状況の把握を可能とし、該受信状況に応じてFECの冗長度を最適可能にする技術について開示された文献がある(例えば、特許文献3参照)。
また、最大許容パケットエラーレートに従うことを可能にする訂正能力を提供するように冗長量を適応化する技術について開示された文献がある(例えば、特許文献4参照)。
また、ODMRP(On Demand Multicast Routing Protocol)プロトコルについて開示された文献がある(例えば、非特許文献1参照)。
特表2005−529518号公報 特開2001−251279号公報 特開2002−330118号公報 特表2006−505177号公報 SUNG-JU LEE, 他2名, "On-Demand Multicast Routing Protocol in Multihop Wireless Mobile Networks", Mobile Networks and Applications Volume 7, Issue 6 (December 2002), Pages 441-453
しかしながら、上記特許文献1に開示されている技術は、ARQにより、失われたパケットの再送制御を行っているため、再送要求とその応答に一定の時間が掛かってしまうことになる。このため、上記特許文献1に開示されている技術では、マルチキャストデータを送信してから受信するまでの時間が大きくなるため、リアルタイム性が損なわれてしまうことになる。また、パケット毎の再送の有無により送信から受信までの時間のばらつきも大きくなるため、マルチキャスト受信アプリケーションでこのばらつきを無くす処理が新規に必要になる。
また、上記特許文献2に開示されている技術は、マルチキャスト受信者におけるパケット受信状況を監視せず、マルチキャスト送信者において推定するだけとなっているため、マルチキャスト受信者のパケット受信状況に適応したFEC冗長度変更が困難であり、必ずしも必要最小限のFEC冗長度を設定することができない。
また、上記特許文献3、4には、FECの冗長度を最適可能にする技術について開示されているが、マルチキャスト通信で送信したデータパケットのパケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定することについては何ら記載もその必要性についても示唆されていない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、上述した課題である、マルチホップネットワークのマルチキャスト転送において、データパケットのパケットロス情報に応じた冗長度を設定し、パケットロスの回復を行うことが可能な通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラムを提供することを目的とするものである。
かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有することとする。
また、本発明にかかる通信装置は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を、前記データパケットを送信した送信側に送信する送信手段と、
有し、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報を含むデータパケットを作成し、当該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を含むデータパケットを送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。
また、本発明にかかる通信システムは、
送信装置と、受信装置と、を少なくとも有し、送信装置と受信装置との間で、マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信システムであって、
前記送信装置は、
マルチキャスト通信でデータパケットを前記受信装置に送信する送信手段と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信手段と、
を有し、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信し、
前記受信装置は、
前記データパケットを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、
該作成したパケットロス情報を前記送信装置に送信する送信手段と、
有し、
前記パケットロス情報は、データパケットで送受信され、該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。
また、本発明にかかる通信制御方法は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置で行う通信制御方法であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを送信する送信工程と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信工程と、を、前記通信装置が行
い、
前記送信工程は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定
した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケッ
トを送信し、
前記パケットロス情報は、データパケットで受信され、該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。
また、本発明にかかる通信制御方法は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置で行う通信制御方法であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを受信する受信工程と、
前記受信工程により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、
該作成したパケットロス情報を送信する送信工程と、を、前記通信装置が行い、
前記パケットロス情報は、データパケットで送信され、該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。
また、本発明にかかる通信制御方法は、
送信装置と、受信装置と、を少なくとも有し、送信装置と受信装置との間で、マルチホ
ップでマルチキャスト転送を行う通信システムで行う通信制御方法であって、
前記送信装置が、マルチキャスト通信でデータパケットを前記受信装置に送信する送信
工程と、
前記受信装置が、前記データパケットを受信する受信工程と、
前記受信装置が、前記受信工程により受信する前記データパケットに対するパケットロ
ス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を前記送信装置に送信する送信工程と、
前記送信装置が、前記パケットロス情報を受信する受信工程と、
を有し、
前記送信装置における送信工程は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定
した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケッ
トを送信し、
前記パケットロス情報は、データパケットで送受信され、該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。
また、本発明にかかる通信制御プログラムは、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置に実行させる通信制御プログラムで
あって、
マルチキャスト通信でデータパケットを送信する送信処理と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信処理と、を、前記通信装置に実
行させ、
前記送信処理は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定
した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケッ
トを送信し、
前記パケットロス情報は、データパケットで受信され、該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。
また、本発明にかかる通信制御プログラムは、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置に実行させる通信制御プログラムで
あって、
マルチキャスト通信でデータパケットを受信する受信処理と、
前記受信処理により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、
該作成したパケットロス情報を送信する送信処理と、を、前記通信装置に実行させ、
前記パケットロス情報は、データパケットで送信され、該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。

本発明によれば、マルチホップネットワークのマルチキャスト転送において、データパケットのパケットロス情報に応じた冗長度を設定し、パケットロスの回復を行うことが可能となる。
<通信システムの特徴>
まず、図1を参照しながら、本実施例における通信システムの特徴について説明する。
本実施例における通信システムは、送信装置(通信端末:Sに相当)と、受信装置(通信端末:R1、R2に相当)と、を少なくとも有し、送信装置(S)と受信装置(R1、R2)との間で、マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信システムである。
そして、送信装置(S)は、マルチキャスト通信でデータパケットを受信装置(R1、R2)に送信する。
受信装置(R1、R2)は、受信装置(R1、R2)自身において受信するデータパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を送信装置(S)に送信する。
そして、送信装置(S)は、受信装置(R1、R2)が送信したパケットロス情報を受信し、その受信したパケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信する。
これにより、マルチホップネットワークのマルチキャスト転送において、データパケットのパケットロス情報に応じた冗長度を設定し、パケットロスの回復を行うことが可能となる。以下、添付図面を参照しながら、本実施例における通信システムについて詳細に説明する。
(第1の実施例)
<通信システムのシステム構成>
まず、図1を参照しながら、本実施例における通信システムについて説明する。なお、図1は、本実施例の通信システムのシステム構成を示す図であり、無線マルチホップネットワークの通信端末の配置を示している。
本実施例における通信システムは、図1に示すように、通信端末(S,R1,R2,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7)が無線マルチホップネットワークを構成している。
なお、各通信端末(S,R1,R2,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7)の電波到達距離は、図1に示すように、各通信端末を取り囲む円で示す領域である。そして、その電波到達距離にある通信端末同士が互いに通信を行うことになる。
本実施例における通信端末(S,R1,R2,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7)は、マルチキャストルーティングプロトコルODMRP(On Demand Multicast Routing Protocol)を起動し、マルチキャスト経路の構築と、マルチキャストデータの転送と、を行うことになる。
なお、図1において、通信端末(S)を、マルチキャスト送信端末(S)とし、通信端末(R1、R2)を、マルチキャスト受信端末(R1、R2)とした場合に、送信端末(S)が送信するマルチキャストデータを、N1→N2→N3の順で転送し、通信端末(N3)が転送するマルチキャストデータを通信端末(N4)が転送し、その通信端末(N4)が転送するマルチキャストデータを受信端末(R1)が受信することになる。
また、通信端末(N3)が転送するマルチキャストデータを通信端末(N5)が転送し、その通信端末(N5)が転送するマルチキャストデータを受信端末(R2)が受信することになる。
なお、本実施例における通信システムは、無線マルチホップネットワーク上のマルチキャストルーティングプロトコルとしては、例えば、上記非特許文献1に開示されているODMRP(On Demand Multicast Routing Protocol)プロトコルを適用することが可能である。
また、動画圧縮方式としては、例えば、公知のMPEG4 Visual, ISO/IEC 14496-2の技術を適用することが可能である。
<通信端末の内部構成>
次に、図2を参照しながら、図1に示す通信システムを構成する通信端末の内部構成について説明する。なお、図2は、本実施例の通信端末(S,R1,R2,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7)の内部構成を示す詳細図である。なお、各通信端末(S,R1,R2,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7)の内部構成は同様に構成することになるため、以下の説明では、通信端末(S)について説明する。
本実施例の通信端末(S)は、図2に示すように、アンテナ(N11)と、無線処理部(N12)と、経路制御部(N13)と、メッセージキャッシュ(N14)と、ツリー管理部(N15)と、メンバ管理部(N16)と、通信バッファ(N17)と、アプリケーション処理部(N18)と、FECエンコード部(N19)と、バッファ(N20)と、FEC冗長度制御部(N21)と、FECデコード部(N22)と、バッファ(N23)と、を有して構成している。
アンテナ(N11)は、電波の送受信を行うものである。
無線処理部(N12)は、無線ネットワークのデータ通信を行うものである。
経路制御部(N13)は、マルチホップでデータ転送を行う経路の作成・変更・削除を行うものである。
メッセージキャッシュ(N14)は、一度受信したデータを保持し、後に再び受信したデータの同一性の確認に使用するものである。
ツリー管理部(N15)は、通信端末自身(S)の経路を構築するために周辺の通信端末を含めたツリー構造を管理するものである。
メンバ管理部(N16)は、通信端末自身(S)が属するマルチキャストグループの情報を管理するものである。
アプリケーション処理部(N18)は、音声・映像などのアプリケーションデータを送受信するものである。
通信バッファ(N17)は、アプリケーションデータを一時的に保持しておくものである。
FECエンコード部(N19)は、アプリケーションデータパケットからFEC冗長パケットを生成するものである。
バッファ(N20)は、FECエンコード部(N19)のバッファである。
FEC冗長度制御部(N21)は、FECエンコード時の冗長度を決定するものである。
FECデコード部(N22)は、ネットワークから受信したアプリケーションデータパケットと、FEC冗長パケットから失われたパケットと、を復元するものである。
バッファ(N23)は、FECデコード部(N22)のバッファである。
<制御動作>
次に、本実施例の通信システムにおける制御動作について説明する。なお、以下の説明では、本実施例の手法と、本実施例の手法と比較するための関連手法と、について説明する。
図3は、マルチキャストデータを転送する経路構築を示す。なお、図3において、マルチキャスト通信経路制御パケットJoinQueryを『JQ』、JoinReplyを『JR』と略記している。
(関連手法の経路構築)
まず、図3を参照しながら、関連手法の経路構築について説明する。なお、以下の説明では、S→N1→N2→N3→N4→R1の経路構築について説明するが、S→N1→N2→N3→N5→R2の経路構築についても同様に行うことになる。
なお、図3において、通信端末(S)は、送信端末(S)となり、通信端末(R1)は、受信端末(R1)となる。また、送信端末(S)と受信端末(R1)との間に存在する通信端末(N1,N2,N3,N4)は、中継端末(N1,N2,N3,N4)となる。
送信端末(S)において、マルチキャストグループ(G1)の送信データ(S1)が発生した後、送信端末(S)は、受信端末(R1)を検索するためのJoinQueryパケットJQ11を送信する。
このJoinQueryパケットJQ11は、ネットワークに存在する中継端末(N1,N2,N3,N4)により、JQ12→JQ13→JQ14→JQ15と転送される。これにより、JoinQueryパケットを全端末(N1,N2,N3,N4,R1)が受信することになる。
なお、送信データ(S1)のマルチキャストグループ(G1)のメンバである受信端末(R1)は、上流隣接端末情報N4を含んだJoinReplyパケットJR11を作成する。なお、上流隣接端末情報N4とは、受信端末(R1)の上流に隣接する通信端末(N4)を識別するための情報である。
受信端末(R1)は、上流隣接端末情報N4を含んだJoinReplyパケットJR11を、JoinQueryパケットが転送されてきた経路と逆方向に送信し、マルチキャストグループ(G1)への参加要求を行うことになる。
受信端末(R1)が送信したJoinReplyパケットJR11は、ネットワークに存在する中継端末(N4,N3,N2,N1)により、JR12→JR13→JR14→JR15と転送され、送信端末(S)に届けられ、送信端末(S)において受信端末(R1)の存在を認識することになる。これにより、送信端末(S)から受信端末(R1)までの経路が構築されることになる。
そして、送信端末(S)が送信するマルチキャストデータパケットは、上記構築された経路上の中継端末(N1,N2,N3,N4)によりマルチホップ転送され、受信端末(R1)が受信することになる。
(本実施例の手法の経路構築)
次に、図3を参照しながら、本実施例の手法の経路構築について説明する。なお、以下の説明では、S→N1→N2→N3→N4→R1の経路構築について説明するが、S→N1→N2→N3→N5→R2の経路構築についても同様に行うことになる。
本実施例の手法の経路構築は、関連手法と同様の経路構築を行う。
但し、本実施例の手法の経路構築は、マルチキャストグループ(G1)のメンバである受信端末(R1)が送信するJoinReplyパケットJR11には、マルチキャストデータパケットを受信したか否か、FECを用いてパケット復元ができたか否かなどのパケット統計情報が含められることになる。
<経路制御処理>
次に、図2を参照しながら、通信端末の経路制御処理について説明する。なお、後述するシーケンスナンバとは、1つの通信端末において1つ持つ数値であり、JoinQueryパケットを送信するたびに、値が1つずつ増加する数値である。
(関連手法のJoinQuery処理)
関連手法のJoinQuery処理は、送信端末(S)のアプリケーション処理部(N18)においてマルチキャストグループ(G1)の送信データ(S1)が発生すると、経路制御部(N13)にてJoinQueryパケットを作成し、該作成したJoinQueryパケットを無線処理部(N12)およびアンテナ(N11)を経由して送信することになる。
JoinQueryパケットを受信した通信端末は、アンテナ(N11)および無線処理部(N12)を経由して経路制御部(N13)がJoinQueryパケットを受信する。
経路制御部(N13)は、JoinQueryパケットに含まれる送信端末アドレスと、送信端末シーケンスナンバと、をキーとしてメッセージキャッシュ(N14)を参照し、初めて受信するJoinQueryパケットであるか否かを判断する。
経路制御部(N13)は、初めて受信するJoinQueryパケットである場合は、JoinQueryパケット内のホップカウントを1加えて、他の通信端末に送信することになる。
また、経路制御部(N13)は、通信端末自身がマルチキャストグループ(G1)のメンバである場合は、メンバ管理部(N16)において、参加するマルチキャストグループ(G1)のアドレス、最終JoinQuery受信時刻、直前のJoinQuery送信端末を管理し、JoinReply送信処理を行う。
なお、マルチキャスト送信者である送信端末(S)は、JoinQueryを送信した後の一定期間は、マルチキャストデータが発生してもJoinQueryを送信せず、一定期間が経過した場合に、再びJoinQueryの作成を行い、該作成したJoinQueryを送信することになる。
(関連手法のJoinReply処理)
関連手法のJoinReply処理は、通信端末の経路制御部(N13)において上流隣接端末(直前のJoinQuery送信端末に等しい)を指定し、JoinReplyパケットを作成し、該作成したJoinReplyパケットを無線処理部(N12)およびアンテナ(N11)を経由して送信することになる。
JoinReplyパケットを受信した通信端末では、その通信端末自身がJoinReplyパケットの上流隣接端末に指定されている場合は、ツリー管理部(N15)においてマルチキャストグループ(G1)の受信者が下流に存在することを管理し、上流隣接端末にJoinReplyパケットを送信することになる。
(本実施例の手法におけるJoinQuery処理)
本実施例の手法におけるJoinQuery処理は、関連手法のJoinQuery処理と同様に行う。
(本実施例の手法におけるJoinReply処理)
本実施例の手法におけるJoinReply処理は、関連手法のJoinReply処理のJoinReplyパケットを、FEC対応のJoinReplyパケットに変更することになる。
なお、FEC対応のJoinReplyパケットは、関連手法のJoinReplyパケットのフィールドに、パケット統計情報が含まれることになる。
また、FEC対応のJoinReplyパケットは、関連手法のJoinReplyパケットと同様の方法でマルチキャスト送信者である送信端末(S)にマルチホップ転送することになる。
<パケット統計情報の生成処理>
次に、本実施例の特徴であるパケット統計情報の生成処理について説明する。
まず、受信端末(R1)は、マルチキャストデータパケットを受信すると、そのシーケンス番号をキーとして、パケットログを保存する。
なお、パケットログとしては、各データパケットの受信状況情報と、FEC復元状況情報と、過去一定期間のパケット統計情報と、が挙げられる。
各データパケットの受信状況情報とは、各データパケットを受信できたか否かを特定するための情報である。
FEC復元状況情報とは、パケットロスが発生したデータパケットに対し、FECを用いてパケット復元ができたか否かを特定するための情報である。
過去一定期間のパケット統計情報とは、過去一定期間内に受信端末(R1)が受信したデータパケットに関する統計的な情報である。パケット統計情報としては、過去一定期間内のパケットロス数、FECによるパケット復元数、連続パケットロス数、FECブロック内のパケットロス数、マルチキャスト送信者から受信者へ至る経路のホップ数等の情報が挙げられる。
<マルチキャストデータ処理>
次に、図2を参照しながら、マルチキャストデータ処理について説明する。
(関連手法のマルチキャストデータ処理)
関連手法のマルチキャストデータ処理は、送信端末(S)のアプリケーション処理部(N18)においてマルチキャストグループ(G1)の送信データ(S1)が発生すると、そのパケットを、一旦、通信バッファ(N17)に蓄え、シーケンスナンバを付加したあと、経路制御部(N13)の経路に従い、無線処理部(N12)およびアンテナ(N11)を経由して送信することになる。
マルチキャストデータパケットを受信した通信端末(N1,N2,N3,N4,R1)は、アンテナ(N11)および無線処理部(N12)を経由して、経路制御部(N13)がマルチキャストデータパケットを受信する。
なお、下流にマルチキャストグループ(G1)の受信者が存在する通信端末(N1,N2,N3,N4)では、送信端末アドレスと、送信端末シーケンスナンバと、をキーとしてメッセージキャッシュ(N14)を参照し、初めて受信するパケットであるか否かを判断する。
初めて受信するパケットである場合には、他の通信端末に送信する。また、初めて受信するパケットでない場合には、何もしない。
また、下流にマルチキャストグループ(G1)の受信者が存在しない通信端末では、何もしない。
さらに、マルチキャストデータパケットを受信した通信端末(N1,N2,N3,N4,R1)では、その通信端末自身がマルチキャストグループ(G1)のメンバである場合には、そのパケットを、一旦、通信バッファ(N17)に蓄え、送信端末アドレスと、送信端末シーケンスナンバと、をキーとしてメッセージキャッシュ(N14)を参照し、初めて受信するパケットであるか否かを判断する。
初めて受信するパケットである場合には、アプリケーション処理部(N18)に送信する。また、初めて受信するパケットでない場合には何もしない。
(本実施例の手法におけるマルチキャストデータ処理)
本実施例の手法におけるマルチキャストデータ処理は、マルチキャストデータ送信時に、マルチキャストデータパケットのFECエンコード処理を行う。また、マルチキャストデータ受信時に、マルチキャストデータパケットのFECデコード処理を行う。
(本実施例の手法におけるマルチキャストデータ送信時のFECエンコード処理)
まず、本実施例の手法におけるマルチキャストデータ送信時のFECエンコード処理について説明する。
本実施例の手法におけるマルチキャストデータ送信処理は、マルチキャストデータパケットを通信バッファ(N17)に蓄え、シーケンスナンバを付加した後、FECエンコード処理を行うことになる。以下、図4を参照しながら、FECエンコード処理について詳細に説明する。
まず、後述するFEC冗長度決定方法により、パケット種別からFEC冗長度:Mを決定する(ステップS402)。
次に、上記決定したFEC冗長度:Mの変更の有無を判定し(ステップS403)、ステップS403において決定したFEC冗長度:Mが、その直前のFEC冗長度と異なる場合には、FEC冗長度:Mの変更の有と判定し(ステップS403/有)、FECエンコード処理を行うことになる(ステップS404)。
次に、通信バッファ(N17)に蓄えたマルチキャストデータパケットをFECエンコード部(N19)のバッファ(N20)に保存する(ステップS405)。
なお、ステップS403において決定したFEC冗長度:Mが、その直前のFEC冗長度と同一の場合は、FEC冗長度:Mの変更の無と判定し(ステップS403/無)、FECエンコード処理を行わず、マルチキャストデータパケットをFECエンコード部(N19)のバッファ(N20)に保存することになる(ステップS405)。
次に、バッファ(N20)に保存したパケット数が、FEC冗長度:M以上になったか否かを判定し(ステップS406)、バッファ(N20)に保存したパケット数が、FEC冗長度:M以上になったと判定した場合に(ステップS406/Yes)、バッファ(N20)にあるパケット群(以下、『FECブロック』と記述する)に対し、FEC演算を行い、後述するFEC冗長パケット(以下、『FECパケット』と記述する)を生成し(ステップS407)、無線処理部(N12)、アンテナ(N11)を経由して送信し、処理を終了する(ステップS408)
また、バッファ(N20)に保存したパケット数が、FEC冗長度:M未満と判定した場合には(ステップS406/No)、処理を終了する(ステップS408)。
なお、FECパケットの送信タイミングは、特に限定せず、FECエンコード部(N19)がそのFECパケットのコピーを行った後に、直ぐに送信するように構築したり、その後のFECパケットと同じタイミングで送信するように構築したりすることが可能である。
なお、FECパケットの送信の際には、下流の通信端末においてマルチホップ転送を行うことを考慮し、適当なパケット間隔で送信することが好ましい。例えば、パケット間隔としては、送信レートが無線伝送レートの1/3以下になるようにすることが好ましい。
このように、送信レートを設定し、該設定した送信レートでFECパケットを送信することで、下流の通信端末においてマルチホップ転送を行う際の転送時間を確保するように制御することが可能となる。
<FECパケットの構成>
次に、図5を参照しながら、FECパケットの内容と、そのFECパケットの生成方法と、について説明する。なお、図5は、FECパケットフィールドを示す。
図5に示すように、FECパケットは、『NumOfPackets』、『Starting Sequence Number』、『Length Recovery』、『FEC payload』で構成されている。
『NumOfPackets』は、FECブロック内のパケット数である。
『Starting Sequence Number』は、FECブロック内の最初のパケットのシーケンスナンバである。
『Length Recovery』は、マルチキャストデータパケットのパケット長から計算される情報である。
『FEC payload』は、FECブロックの各パケットから計算されたFEC冗長情報である。
<FEC冗長度決定方法>
次に、FEC冗長度決定方法について説明する。
FEC冗長度決定方法は、2段階あり、マルチキャストデータ転送前に行う段階と、マルチキャストデータ転送中に行う段階と、がある。
<マルチキャストデータ転送前に行う段階>
まず、図6を参照しながら、マルチキャストデータ転送前に行う段階について説明する。なお、図6は、FEC冗長度:MのときのFEC復元前パケットロス率(FEC前ロス率)Lbと、FEC復元後パケットロス率(FEC後ロス率)Laと、の関係の一例を示すグラフである。
まず、FEC冗長度:M、FEC前ロス率LbとFEC後ロス率La、の関係について説明する。
パケットロスがランダムである場合、FEC冗長度:Mに対し、FEC前ロス率LbとFEC後ロス率Laとは、図6に示す関係となる。
例えば、FEC前ロス率Lb=10%のとき、FEC冗長度:M=10であれば、FEC後ロス率La=約6.5%である。これによると、FEC後ロス率Laの目標値が設定されれば、FEC前ロス率Lbの値に対してFEC冗長度:Mの最適値が求められる。以下に簡単な例を示す。
FEC前ロス率Lbは、FEC後ロス率Laの関数であると捉え、適切なパラメータaを用いて以下の(式1)で近似できる。
(Lb) = a × (La)2・・・(式1)
FEC冗長度:Mとパラメータaとの関係が表1のように求められる。なお、表1に示す数値は一例である。
Figure 0005220340
表1よりFEC冗長度:Mとパラメータaとの関係は次の(式2)のように近似される。
M = 0.22954 × a2 - 0.40831 × a + 0.2834 ・・・(式2)
なお、上述した関係を用い、FEC前ロス率LbとFEC後ロス率目標値Ltとが与えられると、その最適なFEC冗長度:M'は、以下の(式3)で求められる。
M' = 0.22954 × ( (Lb)/(La)2 ) 2 - 0.40831 × ( (Lb)/(La) 2) + 0.2834 ・・・(式3)
次に、図7を参照しながら、FEC後ロス率目標値Ltについて説明する。なお、図7は、FEC後ロス率Laと、FEC前ロス率Lbと、の関係の一例を示すグラフである。
FEC後ロス率目標値Ltは、FEC前ロス率Lbに応じて以下の条件で設定することになる。
0% ≦ Lb ≦ 10% のとき、Lt=2%
10% < Lb ≦ 20% のとき、Lt=5%
20% < Lb のとき、Lt=La
但し、各条件のFEC前ロス率Lbの範囲や、FEC後ロス率目標値Ltの値は一例であり、上述した条件に限定されるものではなく、あらゆる条件を適宜設定することが可能である。
<マルチキャストデータ転送中に行う段階>
次に、マルチキャストデータ転送中に行う段階について説明する。
マルチキャスト送信端末(S)は、パケット統計情報を含むJoinReplyパケットを受信する。なお、パケット統計情報を含むJoinReplyパケットは、マルチキャスト受信端末(R1)において生成される。
マルチキャスト送信端末(S)は、パケット統計情報を含むJoinReplyパケットを受信した場合に、FEC前ロス率LbからFEC後ロス率目標値Ltに復元するのに適切なFEC冗長度:M'の値を算出し、現在のFEC冗長度:Mとの差:ΔMを求める。
次に、パケット統計情報の中の連続パケットロス数とFECブロック内のパケットロス数とを基に、パケットロスのランダム性を確認する。
ここで、パケットロスのランダム性が高いと判断した場合は、上記求めたΔMを削減、または、0とし、現在のFEC冗長度:Mに加算することで、適切なFEC冗長度:M'を以下の(式4)で取得する。
M' = M + ΔM ・・・(式4)
次に、スムージングファクタα (0≦α<1) を用いた以下の(式5)により、新しいFEC冗長度:Mnを決定する。
Mn = ( α×M )+ ( ( 1-α ) ×M' ) ・・・(式5)
なお、パケットロスのランダム性の確認方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
連続パケットロス数が、ある決められた値より大きい場合、または、FECブロック内のパケットロス数が2以上である割合が、ある決められた値よりも大きい場合に、パケットロスのランダム性が高いと判断する。
このように、データパケットのパケットロスが連続して発生しているかランダムに発生しているかを特定するための連続情報(連続パケットロス数、FECブロック内のパケットロス数)を基に、データパケットのパケットロスが連続して発生しているかランダムに発生しているかを判断し、その判断結果に応じて、FEC冗長度を変更することで、パケットロスの発生を回避することが可能となる。
なお、複数のマルチキャスト受信端末(R1,R2)が存在する場合には、各マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成されたパケット統計情報がマルチキャスト送信端末(S)に通知される。
この場合には、各マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成された各パケット統計情報に対し、上記(式4)と(式5)との計算を行い、各パケット統計情報に対するMnを算出する。そして、各パケット統計情報に対する複数のMnの値を総合的に評価した値をMnとする。
但し、総合的に評価する方法としては、例えば、複数のMnの値の平均値をとる方法、複数のMnの値の中央値を取る方法、複数のMnの値の最大値をとる方法、複数のMnの値の最小値をとる方法等が挙げられる。
なお、マルチキャスト送信者から受信者へ至る経路のホップ数に応じて、FEC冗長度を変更するように制御することも可能である。例えば、ホップ数が多ければ、送信者から受信者までの距離が長くなるため、パケットロスの発生が多くなる。このため、ホップ数が多い場合には、FEC冗長度を高くするように制御する。逆に、ホップ数が少なければ、送信者から受信者までの距離が短くなるため、パケットロスの発生が少なくなる。このため、ホップ数が少ない場合には、FEC冗長度を低くするように制御する。このように、マルチキャスト送信者から受信者へ至る経路のホップ数に応じて、FEC冗長度を変更するように制御することで、パケットロスの発生を回避することが可能となる。
<動画のIフレームに対するFEC冗長度決定方法>
さらに、マルチキャストデータが動画である場合には以下の手法を適用することで、Iフレームのパケットロスを他フレーム(以下、非Iフレーム)よりも抑制することになる。
まず、2つのFEC冗長度(M1,M2)を管理し(但し、M1<M2)、非Iフレームに対してはFEC冗長度:M1、Iフレームに対してはFEC冗長度:M2でFECエンコードを行う。
このように、FEC冗長度を複数管理し、マルチキャストデータが動画である場合には、動画のIフレームに対しては高いFEC冗長度でFECエンコードを行うことが好ましい。
また、フレーム種別が変わる場合には、FECエンコード部(N19)のバッファ(N20)内部のパケット数が予め決められた数に満たない場合でもFECエンコードを行い、複数の動画フレームのパケットが同一のFECブロック内に入ることのないように制御する。
なお、上記方法では、FEC冗長度を複数管理し、マルチキャストデータが動画である場合には、動画のIフレームに対しては高いFEC冗長度でFECエンコードを行うことにしたが、マルチキャスト通信で送信するデータパケットに優先度付けがされている場合には、当該優先度に応じた冗長度でFECエンコードを行うことも可能である。
例えば、3つのFEC冗長度(M1,M2,M3)を管理し(但し、M1<M2<M3)、マルチキャスト通信で送信するデータパケットに付与されている優先度が高い場合には、FEC冗長度:M3でFECエンコードを行い、マルチキャスト通信で送信するデータパケットに付与されている優先度が低い場合には、FEC冗長度:M1でFECエンコードを行うように制御することも可能である。
(本実施例の手法におけるマルチキャストデータ受信時のFECデコード処理)
次に、本実施例の手法におけるマルチキャストデータ受信時のFECデコード処理について説明する。
本実施例におけるマルチキャストデータ処理では、マルチキャストデータパケットが通信バッファ(N17)に蓄えられた場合に、FECデコード処理を行うことになる。以下、図8、図9を参照しながらFECデコード処理と、FECデコード復元処理と、について説明する。なお、図8は、FECデコード処理を示し、図9は、FECデコード復元処理を示している。
(FECデコード処理)
まず、受信したマルチキャストデータパケットをFECデコード部(N19)のバッファ(N20)に格納し、シーケンスナンバの順に並べる(ステップS802)。
次に、そのパケットがマルチキャストデータパケットか、または、FECパケットであるかを識別する(ステップS803)。
FECパケットである場合は(ステップS803/FECパケット)、FECDEC-delayタイマを始動し(ステップS804)、処理を終了する(ステップS805)。
また、マルチキャストデータパケットである場合は(ステップS803/非FECパケット)、FECDEC-delayタイマを始動せず、処理を終了する(ステップS805)。
なお、ステップS804においてFECDEC-delayタイマを始動し、FECDECタイマが超過した場合は、FECデコード復元処理を開始する(図9:ステップS901)。ここでFECパケット受信直後に、FECデコード処理を行わない理由は、ネットワーク転送中にFECブロック内のデータパケットとFECパケットとの順番が逆転する可能性があり、その場合には、FECパケット受信後にFECブロックのデータパケットを受信するため、FECパケット受信後もFECブロックのデータパケットを待つ必要があるためである。
(FECデコード復元処理)
FECデコード復元処理は、図9に示すように、FECパケットの『NumOfPackets』フィールドと『Starting Sequence Number』フィールドと、から、FECブロック内のデータパケットのシーケンスナンバを取得する(ステップS902)。
次に、FECブロックとFECパケットとを使ってFEC復元演算処理を行う(ステップS903)。
FEC復元演算処理では、FECブロック内の各パケットとFECパケットの『payload』から失われたパケットを復元する。
また、FECブロック内の各パケットの長さとFECパケットの『Length Recovery』から失われたパケットのパケット長を復元する。
次に、FEC復元したパケットをFECデコード部(N22)のバッファ(N23)に格納し、シーケンスナンバの順に並べる(ステップS904)。
次に、FECデコード部(N22)のバッファ(N23)の中で、FECパケットよりも古いデータパケットをアプリケーション処理部(N18)に送信し(ステップS905)、処理を終了する(ステップS906)。
このように、本実施例の通信システムは、マルチキャスト受信端末(R1,R2)において作成したパケット統計情報を含むJoinReplyパケットを、マルチキャスト送信端末(S)が取得する。そして、マルチキャスト送信端末(S)は、上記取得したJoinReplyパケットに含まれるパケット統計情報を基に、そのパケット統計情報のパケットロス数に応じたFEC冗長度に設定し、該設定したFEC冗長度でFEC冗長パケットを生成することになる。
これにより、時刻、場所、ネットワーク構成により変動するデータパケットのパケットロス数に応じたFEC冗長度に設定し、該設定したFEC冗長度でFEC冗長パケットを生成することになるため、最適なパケットロスの回復を行うことが可能となる。
また、マルチキャストデータが動画である場合には、その動画のIフレームを含むマルチキャストデータパケットに対し、他のフレーム(Pフレーム、Bフレーム)よりも高いFEC冗長度を設定し、該設定したFEC冗長度でFEC冗長パケットを生成することで、動画の品質を向上させることが可能となる。
また、データパケットを連続して送信する際に、適切なパケット送信間隔を設けることで、『かくれ端末問題』のために発生するパケットロスを低減することが可能となる。
(第2の実施例)
次に、第2の実施例について説明する。
第1の実施例は、マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成したパケット統計情報を、JoinReplyパケットに含めて送信することにした。
第2の実施例は、マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成したパケット統計情報を、第1の実施例のように、JoinReplyパケットに含めるのではなく、独立の制御パケットとして送信することを特徴とする。
これにより、マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成したパケット統計情報を、ODMRP以外のルーティングプロトコルを使用して、マルチキャスト送信端末(S)に送信することが可能となる。以下、第2の実施例について詳細に説明する。
第2の実施例におけるマルチキャスト受信端末(R1,R2)は、第1の実施例と同様なパケット統計情報の生成処理により、パケット統計情報を生成した場合に、その生成したパケット統計情報を、独立の制御パケットとして送信する。
なお、パケット統計情報の生成処理は、予め決められた時間に収集した情報を用いてパケット統計情報を生成するようにしたり、また、予め決められた数の情報を用いてパケット統計情報を生成するようにしたりすることが可能である。
また、パケット統計情報を含んだ制御パケットを送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御し、一定期間が経過した場合に、再び、パケット統計情報を含んだ制御パケットを送信するように制御することが好ましい。
なお、マルチキャスト送信端末(S)は、パケット統計情報を含んだ制御パケットを受信した場合に、第1の実施例と同様なマルチキャストデータ処理を行うことになる。
このように、マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成したパケット統計情報を、第1の実施例のように、JoinReplyパケットに含めるのではなく、独立の制御パケットとして送信する。
これにより、マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成したパケット統計情報を、ODMRP以外のルーティングプロトコルを使用して、マルチキャスト送信端末(S)に送信することが可能となる。
なお、上述する実施例は、本発明の好適な実施例であり、上記実施例のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において当業者が上記実施例の修正や代用を行い、種々の変更を施した形態を構築することは可能である。
例えば、上述した実施例では、無線通信を行う通信システムを基に説明したが、本実施例の技術思想は、無線に限定するものではなく、有線にも適用することが可能である。
また、上述したパケット統計情報を、1つのパケットデータとして送信するのではなく、複数のパケットデータとして送信するように構築することも可能である。
また、上述した実施例における通信システムを構成する通信端末における制御動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成によって実行することも可能である。
なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやROM(Read Only Memory)に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、フロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納(記録)しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送したりし、コンピュータでは、転送されてきたプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることが可能である。
また、上記実施例で説明した処理動作に従って時系列的に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に実行するように構築することも可能である。
本実施例は、上述した説明より明らかなように、以下の構成を有することを特徴とする。
本実施例にかかる通信装置は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを送信する送信手段と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信手段と、
を有し、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記パケットロス情報は、
前記データパケットを受信した受信側におけるパケットロスの情報であることを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記受信手段は、
前記受信側が複数存在する場合には、各々の受信側から前記パケットロス情報を受信し、
前記送信手段は、
各々の受信側から受信した前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記受信手段は、
前記データパケットのパケットロスが連続して発生しているかランダムに発生しているかを特定するための連続情報を受信し、
前記送信手段は、
前記連続情報を基に、前記データパケットのパケットロスが連続して発生しているかランダムに発生しているかを判断し、その判断結果に応じて、前記冗長度を変更することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記受信手段は、
前記データパケットのマルチホップ数を受信し、
前記送信手段は、
前記マルチホップ数を基に、当該マルチホップ数に応じた冗長度を設定することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記冗長度を複数管理し、マルチキャスト通信で送信するデータパケットが動画である場合には、動画のIフレームに対しては、複数の冗長度の中で高い冗長度を設定することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記冗長度を複数管理し、マルチキャスト通信で送信するデータパケットに優先度付けがされている場合には、当該優先度に応じた冗長度を設定することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
優先度が高いデータパケットに対しては、高い冗長度を設定し、優先度が低いデータパケットに対しては、低い冗長度を設定することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置は、
前記データパケットの送信レートを設定する設定手段を有することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記受信手段は、
前記パケットロス情報を含むデータパケットを受信し、当該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットであることを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記受信手段は、
前記パケットロス情報を含むデータパケットを受信し、当該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであることを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記受信手段は、
前記パケットロス情報と、前記連続情報と、前記マルチホップ数と、を含むデータパケットを受信することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を、前記データパケットを送信した送信側に送信する送信手段と、
を有することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記データパケットのパケットロスが連続して発生しているかランダムに発生しているかを特定するための連続情報を作成し、該作成した連続情報を前記送信側に送信することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記データパケットのマルチホップ数を前記送信側に送信することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報を含むデータパケットを作成し、当該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットであることを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報を含むデータパケットを作成し、当該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであることを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報と、前記連続情報と、前記マルチホップ数と、を含むデータパケットを作成することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信システムは、
送信装置と、受信装置と、を少なくとも有し、送信装置と受信装置との間で、マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信システムであって、
前記送信装置は、
マルチキャスト通信でデータパケットを前記受信装置に送信する送信手段と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信手段と、
を有し、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信し、
前記受信装置は、
前記データパケットを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を前記送信装置に送信する送信手段と、
を有することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信制御方法は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置で行う通信制御方法であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを送信する送信工程と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信工程と、を、前記通信装置が行い、
前記送信工程は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信制御方法は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置で行う通信制御方法であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを受信する受信工程と、
前記受信工程により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を送信する送信工程と、を、前記通信装置が行うことを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信制御方法は、
送信装置と、受信装置と、を少なくとも有し、送信装置と受信装置との間で、マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信システムで行う通信制御方法であって、
前記送信装置が、マルチキャスト通信でデータパケットを前記受信装置に送信する送信工程と、
前記受信装置が、前記データパケットを受信する受信工程と、
前記受信装置が、前記受信工程により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を前記送信装置に送信する送信工程と、
前記送信装置が、前記パケットロス情報を受信する受信工程と、
を有し、
前記送信装置における送信工程は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信制御プログラムは、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置に実行させる通信制御プログラムであって、
マルチキャスト通信でデータパケットを送信する送信処理と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信処理と、を、前記通信装置に実行させ、
前記送信処理は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信することを特徴とする。
また、本実施例にかかる通信制御プログラムは、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置に実行させる通信制御プログラムであって、
マルチキャスト通信でデータパケットを受信する受信処理と、
前記受信処理により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を送信する送信処理と、を、前記通信装置に実行させることを特徴とする。
本発明にかかる通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラムは、マルチホップネットワーク上でのマルチキャスト通信、例えば、映像配信、音声配信、その他の形式の情報配信等のマルチメディア通信のサービスに適用可能である。
本実施例の通信システムのシステム構成を示す図である。 本実施例の通信システムを構成する通信端末の内部構成を示す図である。 マルチキャストデータを転送する経路構築を説明するための図である。 FECエンコード処理を説明するための図である。 FECパケットフィールドを示す図である。 FEC冗長度:MのときのFEC復元前パケットロス率(FEC前ロス率)Lbと、FEC復元後パケットロス率(FEC後ロス率)Laと、の関係の一例を示すグラフである。 FEC後ロス率Laと、FEC前ロス率Lbと、の関係の一例を示すグラフである。 FECデコード処理を説明するための図である。 FECデコード復元処理を説明するための図である。
符号の説明
S,R1,R2,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7 通信端末
N11 アンテナ
N12 無線処理部
N13 経路制御部
N14 メッセージキャッシュ
N15 ツリー管理部
N16 メンバ管理部
N17 通信バッファ
N18 アプリケーション処理部
N19 FECエンコード部
N20 バッファ
N21 FEC冗長度制御部
N22 FECデコード部
N23 バッファ

Claims (4)

  1. 送信装置と、受信装置と、を少なくとも有し、送信装置と受信装置との間で、マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信システムであって、
    前記送信装置は、
    マルチキャスト通信で受信した第1のデータパケットに前方向誤り訂正を行って第2のデータパケットとして前記受信装置に送信する第1の送信手段と、
    前記第2のデータパケットの前記受信装置におけるパケットロス情報を含む第3のデータパケットを受信する第1の受信手段と、
    を有し、
    前記受信装置は、
    前記第2のデータパケットを受信する第2の受信手段と、
    前記第2のデータパケットに対する前方誤り訂正による復元を行い、前記復元前のパケットロス率を含む前記パケットロス情報を作成し、前記パケットロス情報を含む前記第3のデータパケットを前記送信装置に送信する第2の送信手段と、
    を有し、
    前記第1の送信手段は、
    前記復元前のパケットロス率と、前記復元前のパケットロス率から定まる前記受信装置における前方誤り訂正による復元後のパケットロス率の目標値と、に基づいて求めた冗長度を用いて前方向誤り訂正を行って、前記第2のデータパケットを生成し、前記第2のデータパケットを送信し、
    前記第3のデータパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記受信装置は、前記第3のデータパケットを送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しない、ことを特徴とする通信システム。
  2. マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置で行う通信制御方法であって、
    受信した第1のデータパケットをマルチキャスト通信で第2のデータパケットとして送信する送信工程と、
    前記第2のデータパケットの送信先における前方誤り訂正による前記第2のデータパケットの復元前のパケットロス率を含むパケットロス情報を第3のデータパケットとして受信する受信工程と、を、前記通信装置が行い、
    前記送信工程は、
    前記復元前のパケットロス率と、前記復元前のパケットロス率から定まる、前記送信先における前方誤り訂正による復元後のパケットロス率の目標値と、に基づいて冗長度を設定し、前記冗長度で前記第1のデータパケットに前方向誤り訂正を行って前記第2のデータパケットを生成し、前記第2のデータパケットを前記送信先に送信し、
    前記第3のデータパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記第3のデータパケットが送信された後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御される、ことを特徴とする通信制御方法。
  3. 送信装置と、受信装置と、を少なくとも有し、送信装置と受信装置との間で、マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信システムで行う通信制御方法であって、
    前記送信装置が、マルチキャスト通信で受信した第1のデータパケットに前方向誤り訂正を行って第2のデータパケットとして前記受信装置に送信する第1の送信工程と、
    前記受信装置が、前記第2のデータパケットを受信する第1の受信工程と、
    前記受信装置が、前記第1の受信工程により受信する前記第2のデータパケットに対する前方誤り訂正による復元を行い、前記復元前のパケットロス率を含むパケットロス情報を作成し、前記パケットロス情報を含む第3のデータパケットを前記送信装置に送信する第2の送信工程と、
    前記送信装置が、前記第3のデータパケットを受信する第2の受信工程と、
    を有し、
    前記第1の送信工程は、
    前記復元前のパケットロス率と、前記復元前のパケットロス率から定まる前記受信装置における前方誤り訂正による復元後のパケットロス率の目標値と、に基づいて求めた冗長度を用いて前方向誤り訂正を行って、前記第2のデータパケットを生成し、前記第2のデータパケットを送信し、
    前記第3のデータパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記第2の送信工程は、前記第3のデータパケットを送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しない、ことを特徴とする通信制御方法。
  4. マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置に実行させる通信制御プログラムであって、
    マルチキャスト通信で受信した第1のデータパケットに前方向誤り訂正を行って第2のデータパケットとして送信する送信処理と、
    前記第2のデータパケットの送信先における前方誤り訂正による前記第2のデータパケットの復元前のパケットロス率を含むパケットロス情報を含む第3のデータパケットを受信する受信処理と、を、前記通信装置に実行させ、
    前記送信処理は、
    前記復元前のパケットロス率と、前記復元前のパケットロス率から定まる前記送信先における前方誤り訂正による復元後のパケットロス率の目標値と、に基づいて求めた冗長度を用いて前方向誤り訂正を行って、前記第2のデータパケットを生成し、前記第2のデータパケットを送信し、
    前記第3のデータパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記第3のデータパケットは、前記第3のデータパケットが送信された後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御されることを特徴とする通信制御プログラム。
JP2007123619A 2007-05-08 2007-05-08 通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム Active JP5220340B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007123619A JP5220340B2 (ja) 2007-05-08 2007-05-08 通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007123619A JP5220340B2 (ja) 2007-05-08 2007-05-08 通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008283283A JP2008283283A (ja) 2008-11-20
JP5220340B2 true JP5220340B2 (ja) 2013-06-26

Family

ID=40143759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007123619A Active JP5220340B2 (ja) 2007-05-08 2007-05-08 通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5220340B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11197190B2 (en) 2019-01-07 2021-12-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication device, communication method, communication computer program product, and communication system

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101041598B1 (ko) * 2009-02-02 2011-06-15 부산대학교 산학협력단 다중 홉 통신을 갖는 항만 물류용 능동형 rfid 시스템 및 그 통신 방법
JP5748471B2 (ja) 2010-12-14 2015-07-15 キヤノン株式会社 配信装置、配信方法、プログラム
IN2015DN02355A (ja) 2012-09-28 2015-09-04 Ericsson Telefon Ab L M
US20150207700A1 (en) * 2012-09-28 2015-07-23 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Evaluation of Radio Network Performance
KR101870750B1 (ko) * 2017-12-28 2018-06-26 오픈스택 주식회사 패킷 전송 순서 재배열을 이용한 영상 인코딩 장치 및 그 동작 방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08130530A (ja) * 1994-11-01 1996-05-21 Hitachi Ltd デジタルデータ通信方法およびデジタルデータ通信制御システム
JPH11145996A (ja) * 1997-11-12 1999-05-28 Canon Inc 通信ネットワーク及びそこで用いる伝送制御方法
JP2002330118A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> データ配信制御方法、データ配信装置、データ配信制御プログラム及びデータ配信制御プログラムを記録した媒体
JP2003152752A (ja) * 2001-08-29 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ送受信方法
JP4124065B2 (ja) * 2003-09-08 2008-07-23 沖電気工業株式会社 データ通信方法及び装置
US7079552B2 (en) * 2003-09-09 2006-07-18 Harris Corporation Mobile ad hoc network (MANET) with quality-of-service (QoS) protocol hierarchy and related methods
WO2005046125A1 (en) * 2003-10-28 2005-05-19 Docomo Communications Laboratories Usa, Inc. Method for supporting scalable and reliable multicast in tdma/tdd systems using feedback suppression techniques
JP4579109B2 (ja) * 2005-09-07 2010-11-10 Kddi株式会社 コンテンツ配信装置およびコンテンツ受信装置、ならびにコンテンツ配信システム、コンピュータプログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11197190B2 (en) 2019-01-07 2021-12-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication device, communication method, communication computer program product, and communication system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008283283A (ja) 2008-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100680671B1 (ko) 에러 정정용 데이터의 생성 방법 및 생성 장치와 생성 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체
JP5220340B2 (ja) 通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム
JP4454320B2 (ja) 伝送装置、伝送制御プログラム、及び伝送方法
JP5533435B2 (ja) 画像データ配信制御方法及び装置とシステムならびにプログラム
JP5084362B2 (ja) データ送信装置、及びデータ送受信システム
CN107249203B (zh) 一种基于喷泉码的车联网远距离数据通信中继代理方法
JP2010050770A (ja) 無線通信装置、通信システム、および通信制御方法、並びにプログラム
Liao et al. Routing-aware multiple description video coding over mobile ad-hoc networks
Tsai et al. An adaptive packet and block length forward error correction for video streaming over wireless networks
KR101082544B1 (ko) 릴레이 장치 및 이 릴레이 장치에서의 데이터 패킷의 전송 방법
Oh et al. Robust MANET routing using adaptive path redundancy and coding
JP6448320B2 (ja) ノード及びその通信方法並びにコンピュータ読出可能記録媒体
Ben Rhaiem et al. Information transmission based on network coding over wireless networks: a survey
Hansen et al. Bridging inter-flow and intra-flow network coding for video applications: Testbed description and performance evaluation
Ghaeini et al. Adaptive video protection in large scale peer‐to‐peer video streaming over mobile wireless mesh networks
KR101109658B1 (ko) 무선 이동 멀티홉 네트워크 시스템에서의 네트워크 코딩 기법을 이용한 멀티캐스트 라우팅 방법
JP2011087091A (ja) 送信装置および送信装置の動作モード制御方法
KR101191551B1 (ko) 무선 멀티홉 네트워크에서의 데이터 전송 방법 및 장치
Halloush et al. The performance of MANET routing protocols for scalable video communication
KR101137014B1 (ko) 복수의 릴레이 장치를 포함하는 이동 통신 시스템 및 이 통신 시스템에서의 데이터 패킷의 전송 방법
Li et al. Qugu: A quality guaranteed video dissemination protocol over urban vehicular ad hoc networks
JP2005065100A (ja) データ配信方法、中継装置及びコンピュータプログラム
JP2013118560A (ja) 送信装置、受信装置、送信方法、受信方法
Yoshida et al. Adaptive forwarding control using network coding for efficient multicasting in mobile ad-hoc networks
KR101559825B1 (ko) 데이터 패킷 전송 방법 및 릴레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100416

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20110920

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120123

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120402

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120814

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121113

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20121121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121218

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130306

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5220340

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150