JP5634309B2 - Band reservation apparatus and method, communication apparatus, and communication system - Google Patents

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Description

本発明は、データ伝送に必要な帯域を予約して通信を行う通信システムにおける帯域予約装置及び方法、並びにこのような帯域予約装置を含む通信装置及び通信システムに関する。   The present invention relates to a band reservation apparatus and method in a communication system that performs communication by reserving a band necessary for data transmission, and a communication apparatus and communication system including such a band reservation apparatus.

近年、通信ネットワークを経由して映像や音声などのリアルタイム性が重視されるコンテンツを伝送することに対するニーズが増加しており、コンテンツの伝送に関する要求を満たすような帯域及びQoS(Quality Of Service)の確保が要求されている。特に、利用できる帯域に制限があるネットワーク環境では、QoSを確保しつつ複数の通信装置がデータ伝送をする際に、互いのデータが衝突することを回避するために、データ伝送に使用される帯域及び時間を分割して割り当てる帯域割当処理が行われていた。   In recent years, there has been an increasing need for transmitting content that emphasizes real-time properties such as video and audio via a communication network, and a bandwidth and QoS (Quality Of Service) that satisfy the requirements for content transmission. Securing is required. In particular, in a network environment where the available bandwidth is limited, a bandwidth used for data transmission in order to avoid collision of each other's data when a plurality of communication devices perform data transmission while ensuring QoS. In addition, a bandwidth allocation process that divides and allocates time has been performed.

また、複数の通信チャンネルの中から選択した通信チャンネルを利用して、データを伝送する通信システムでは、選択して使用している通信チャンネルで、外乱ノイズの発生などにより、コンテンツを伝送する帯域の確保ができなくなった場合に、使用している通信チャンネル以外の通信チャンネルに移動乃至変更し、移動先の通信チャンネルにおいて、帯域割り当て処理を行い、コンテンツの伝送を続けることにより、QoSを確保する処理が行われていた。   In addition, in a communication system that transmits data using a communication channel selected from a plurality of communication channels, a band for transmitting content is generated in the communication channel selected and used due to the occurrence of disturbance noise. Processing to ensure QoS by moving to or changing to a communication channel other than the communication channel being used, and performing bandwidth allocation processing in the destination communication channel and continuing to transmit content when the reservation becomes impossible Was done.

しかし、通信チャンネルの変更を行っている時間においては、コンテンツを伝送するための帯域は割り当てられていないため、コンテンツの伝送ができない。これに対しては、一般的には、送信機側に送信データバッファを用意し、コンテンツ伝送できない間は、送信データバッファに一時的に蓄積し、通信チャンネルの変更が完了してコンテンツ伝送が再開された後に、送信データバッファに一時的に蓄積されていたデータから伝送していた。   However, during the time when the communication channel is changed, the band for transmitting the content is not allocated, so that the content cannot be transmitted. In response to this, generally, a transmission data buffer is prepared on the transmitter side, and when content transmission is not possible, it is temporarily stored in the transmission data buffer, the change of the communication channel is completed, and content transmission resumes. After that, the data temporarily transmitted in the transmission data buffer was transmitted.

しかしながら、通信チャンネルの変更を行っている間は、コンテンツの伝送が停止するので、送信データバッファのデータ残量は単調増加する。さらに、通信チャンネルの変更が完了してコンテンツ伝送が再開されても、コンテンツのビットレートに基づいた帯域しか割り当てられていないため、送信データバッファのデータ残量が低下しないか、もしくは低下したとしても低下速度が低かった。   However, while the communication channel is being changed, the content transmission stops, so the remaining data amount in the transmission data buffer increases monotonously. Furthermore, even if the change of the communication channel is completed and the content transmission is resumed, only the bandwidth based on the bit rate of the content is allocated, so even if the remaining data amount of the transmission data buffer does not decrease or decreases The rate of decline was low.

また、送信データバッファは、一時的な外乱ノイズや、輻輳時の伝送の乱れを吸収するためにも利用されるが、送信データバッファのデータ残量が増加すると、追加的に蓄積可能なデータ量が減っていき、一時的な外乱ノイズや、輻輳時の伝送の乱れを吸収する能力が低下してしまうという問題があった。   The transmit data buffer is also used to absorb temporary disturbance noise and transmission disturbance during congestion, but the amount of data that can be additionally stored as the remaining data in the transmit data buffer increases. There is a problem that the ability to absorb temporary disturbance noise and transmission disturbance during congestion decreases.

帯域割当処理に要する時間を短縮する技術として、データ伝送に必要な帯域を確保するために、ユーザから申告されたデータ伝送に必要な帯域と時刻とを事前に設定しておくことで、予約された時刻に発生するデータ伝送に必要な帯域を速やかに割り当てる提案がある(例えば、特許文献1参照)。   As a technology to reduce the time required for bandwidth allocation processing, in order to secure the bandwidth required for data transmission, it is reserved by setting the bandwidth and time required for data transmission declared by the user in advance. There is a proposal for quickly allocating a bandwidth necessary for data transmission occurring at a certain time (see, for example, Patent Document 1).

特開平6−30021号公報JP-A-6-30021

以上に述べたように、通信チャンネルを変更する際に、一つの通信チャンネルで予約していた帯域を解放し、別の通信チャンネルで帯域予約が完了するまでの時間は、伝送データを伝送する帯域が確保されず、送信データバッファに伝送データが蓄積される。一般的に送信データバッファのサイズは有限であるため、バッファオーバーフローが発生して、安定した通信ができなくなるおそれがあった。また、送信側でのバッファオーバーフローに伴って、受信側ではバッファアンダーフローが発生し、受信側で完全な伝送データの再現ができないおそれがあった。   As described above, when changing a communication channel, the bandwidth reserved for one communication channel is released, and the time required for completing the bandwidth reservation for another communication channel is the bandwidth for transmitting transmission data. Transmission data is accumulated in the transmission data buffer. In general, since the size of the transmission data buffer is finite, a buffer overflow may occur, and stable communication may not be possible. Further, along with the buffer overflow on the transmission side, a buffer underflow occurs on the reception side, and there is a possibility that complete transmission data cannot be reproduced on the reception side.

また、上記別の通信チャンネルに通信チャンネルが変更された後も、コンテンツデータのビットレートに基づいた予約帯域量しか帯域が割り当てられなければ、送信データバッファのデータ残量は減少せず、バッファオーバーフローが発生して、安定した通信ができなくなる期間が継続するおそれがあった。   In addition, even if the communication channel is changed to the other communication channel, if only the reserved bandwidth amount based on the bit rate of the content data is allocated, the remaining data amount of the transmission data buffer does not decrease and the buffer overflow There is a risk that a period during which stable communication cannot be performed will occur.

また、特許文献1による技術は、データの伝送を開始する前に、データ伝送に必要な帯域及び利用時間などのパラメータが予め決まっている場合に実行可能である。しかしながら、通信チャンネルの変更は、使用している通信チャンネルに発生したノイズなどが原因で通信状態が悪化したことにより実行される場合があり、その場合、事前に予約処理を行うことができないため、やはり安定した通信ができなくなるおそれがあった。   The technique according to Patent Document 1 can be executed when parameters such as a bandwidth and a usage time necessary for data transmission are determined in advance before starting data transmission. However, the change of the communication channel may be executed due to the deterioration of the communication status due to noise generated in the communication channel being used, in which case reservation processing cannot be performed in advance, After all, there was a possibility that stable communication could not be performed.

そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされてものであり、その目的は、通信装置によって安定してデータ伝送を行うことができる帯域予約装置及び方法、並びにこのような帯域予約装置を含む通信装置及び通信システムを提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a bandwidth reservation device and method capable of stably performing data transmission by a communication device, and such a bandwidth. It is to provide a communication apparatus and a communication system including a reservation apparatus.

本発明の一つの態様の帯域予約装置は、
伝送帯域予約型の通信システムにおいて、伝送データが入力されてから前記伝送データを通信ネットワークへ送出するまでの期間、前記伝送データを一時的に蓄積する送信データバッファを備え、前記通信ネットワーク上の複数の通信チャンネルの中から選択された通信チャンネルにおいて、伝送帯域を予約し、予約した伝送帯域で、前記送信データバッファに蓄積されたデータを伝送する通信装置の帯域予約装置であって、
前記伝送データのビットレート値を検出して通知するビットレート値通知部と、
前記伝送データのビットレート値から、前記通信ネットワークにおける伝送に必要な帯域量を第一帯域予約量として算出する第一帯域予約量算出部と、
前記伝送データの伝送に用いられる通信チャンネルを変更する際に、変更前の通信チャンネルで取得されていた予約帯域が解放され、変更後のチャネルで帯域予約されるまでの時間である帯域予約空白時間に前記送信データバッファに蓄積されるデータを、変更後の通信チャンネルでの伝送により減少させるための付加的な帯域を第二帯域予約量として算出する第二帯域予約量算出部と、
伝送データを伝送する通信チャンネルの変更を行っている時間中は予約帯域を解放し、
変更後の通信チャンネルで伝送データを伝送する時間においては、前記第一帯域予約量と前記第二帯域予約量との合成帯域予約量を予約する帯域予約制御部と
を備え
前記第二帯域予約量算出部は、
前記伝送データのビットレート又は前記第一帯域予約量を前記帯域予約空白時間にわたり時間積分した値を、前記帯域予約空白時間に前記送信データバッファに蓄積されるデータ量として算出し、
該データ量を前記第二帯域予約量で除算した値を、前記送信データバッファのデータ残量がゼロ又はゼロに近い所定の値になるまでの時間として算出し、
前記算出した時間だけ前記第二帯域予約量の付加を行う
ことを特徴とする。
The bandwidth reservation apparatus according to one aspect of the present invention includes:
A transmission band reservation type communication system comprising a transmission data buffer for temporarily storing the transmission data during a period from transmission data input to transmission of the transmission data to a communication network, and a plurality of transmission data buffers on the communication network In the communication channel selected from among the communication channels, a bandwidth reservation device of a communication device for reserving a transmission band and transmitting data stored in the transmission data buffer in the reserved transmission band,
A bit rate value notifying unit for detecting and notifying a bit rate value of the transmission data;
From the bit rate value of the transmission data, a first bandwidth reservation amount calculation unit that calculates a bandwidth amount necessary for transmission in the communication network as a first bandwidth reservation amount;
When the communication channel used for transmission of the transmission data is changed, the bandwidth reservation blank time which is the time until the reserved bandwidth acquired in the communication channel before the change is released and the bandwidth is reserved in the channel after the change A second bandwidth reservation amount calculation unit for calculating an additional bandwidth for reducing the data accumulated in the transmission data buffer by transmission on the changed communication channel as a second bandwidth reservation amount;
During the time when the communication channel for transmitting the transmission data is changed, the reserved bandwidth is released,
A bandwidth reservation control unit that reserves a combined bandwidth reservation amount of the first bandwidth reservation amount and the second bandwidth reservation amount in a time for transmitting transmission data on the communication channel after the change ,
The second bandwidth reservation amount calculation unit,
A bit rate of the transmission data or a value obtained by integrating the first bandwidth reservation amount over the bandwidth reservation blank time is calculated as a data amount accumulated in the transmission data buffer in the bandwidth reservation blank time,
A value obtained by dividing the data amount by the second bandwidth reservation amount is calculated as a time until the remaining data amount of the transmission data buffer becomes zero or a predetermined value close to zero,
The second bandwidth reservation amount is added for the calculated time .

また、本発明の他の態様の帯域予約方法は、
伝送帯域予約型の通信システムにおいて、伝送データが入力されてから前記伝送データを通信ネットワークへ送出するまでの期間、前記伝送データを一時的に蓄積する送信データバッファを備え、前記通信ネットワーク上の複数の通信チャンネルの中から選択された通信チャンネルにおいて、伝送帯域を予約し、予約した伝送帯域で、前記送信データバッファに蓄積されたデータを伝送する通信装置における帯域予約方法であって、
前記伝送データのビットレート値を検出して通知するビットレート値通知ステップと、
前記伝送データのビットレート値から、前記通信ネットワークにおける伝送に必要な帯域量を第一帯域予約量として算出する第一帯域予約量算出ステップと、
前記伝送データの伝送に用いられる通信チャンネルを変更する際に、変更前の通信チャンネルで取得されていた予約帯域が解放され、変更後のチャネルで帯域予約されるまでの時間である帯域予約空白時間に前記送信データバッファに蓄積されるデータを、変更後の通信チャンネルでの伝送により減少させるための付加的な帯域を第二帯域予約量として算出する第二帯域予約量算出ステップと、
伝送データを伝送する通信チャンネルの変更を行っている時間中は予約帯域を解放し、変更後の通信チャンネルで伝送データを伝送する時間においては、前記第一帯域予約量と前記第二帯域予約量との合成帯域予約量を予約する帯域予約制御ステップと
を備え
前記第二帯域予約量算出ステップは、
前記伝送データのビットレート又は前記第一帯域予約量を前記帯域予約空白時間にわたり時間積分した値を、前記帯域予約空白時間に前記送信データバッファに蓄積されるデータ量として算出し、
該データ量を前記第二帯域予約量で除算した値を、前記送信データバッファのデータ残量がゼロ又はゼロに近い所定の値になるまでの時間として算出し、
前記算出した時間だけ前記第二帯域予約量の付加を行う
ことを特徴とする。
Moreover, the bandwidth reservation method according to another aspect of the present invention includes:
A transmission band reservation type communication system comprising a transmission data buffer for temporarily storing the transmission data during a period from transmission data input to transmission of the transmission data to a communication network, and a plurality of transmission data buffers on the communication network A bandwidth reservation method in a communication device for reserving a transmission band in a communication channel selected from among the communication channels and transmitting data stored in the transmission data buffer in the reserved transmission band,
A bit rate value notification step of detecting and notifying a bit rate value of the transmission data;
A first bandwidth reservation amount calculation step of calculating a bandwidth amount necessary for transmission in the communication network as a first bandwidth reservation amount from the bit rate value of the transmission data;
When the communication channel used for transmission of the transmission data is changed, the bandwidth reservation blank time which is the time until the reserved bandwidth acquired in the communication channel before the change is released and the bandwidth is reserved in the channel after the change A second bandwidth reservation amount calculating step for calculating, as a second bandwidth reservation amount, an additional bandwidth for reducing the data accumulated in the transmission data buffer by transmission on the changed communication channel;
The reserved bandwidth is released during the time when the communication channel for transmitting the transmission data is changed, and the first bandwidth reservation amount and the second bandwidth reservation amount are set during the time when the transmission data is transmitted on the changed communication channel. and a bandwidth reservation control step of reserving a synthetic bandwidth reservation amount and,
The second bandwidth reservation amount calculating step includes:
A bit rate of the transmission data or a value obtained by integrating the first bandwidth reservation amount over the bandwidth reservation blank time is calculated as a data amount accumulated in the transmission data buffer in the bandwidth reservation blank time,
A value obtained by dividing the data amount by the second bandwidth reservation amount is calculated as a time until the remaining data amount of the transmission data buffer becomes zero or a predetermined value close to zero,
The second bandwidth reservation amount is added for the calculated time .

本発明によれば、送信データバッファのデータ残量を速やかに減少させ、安定してデータ伝送を行うことができるという効果がある。   According to the present invention, there is an effect that the data remaining amount of the transmission data buffer can be quickly reduced and data transmission can be performed stably.

本発明の実施の形態1及び2に係る通信システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the communication system which concerns on Embodiment 1 and 2 of this invention. 図1の通信システムで用いられる送信装置の構成を概略的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing a configuration of a transmission device used in the communication system of FIG. 1. ECMA−386規格におけるスーパーフレーム構成を示す図である。It is a figure which shows the super-frame structure in ECMA-386 specification. UWB(Ultra Wideband)方式の無線通信方式における通信チャンネルの周波数配置を示す図である。It is a figure which shows the frequency arrangement | positioning of the communication channel in the radio | wireless communication system of a UWB (Ultra Wideband) system. 実施の形態1及び2に係る送信装置に入力される映像データのビットレート値の時間変化の一例及び第一帯域予約量の時間変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time change of the bit rate value of the video data input into the transmitter which concerns on Embodiment 1 and 2, and an example of the time change of the 1st zone reservation amount. 実施の形態1及び2に係る送信装置の送信データバッファのデータ残量の時間変化の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a temporal change in the remaining amount of data in a transmission data buffer of the transmission apparatus according to Embodiments 1 and 2. 実施の形態1及び2に係る通信チャンネルの変更時の合成帯域予約量の時間変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time change of the synthetic | combination band reservation amount at the time of the change of the communication channel which concerns on Embodiment 1 and 2. FIG. 実施の形態1及び2に係る帯域予約装置の送信データバッファのデータ残量の時間変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time change of the data remaining amount of the transmission data buffer of the band reservation apparatus which concerns on Embodiment 1 and 2. FIG. 本発明の実施の形態2に係る送信装置の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of the transmitter which concerns on Embodiment 2 of this invention. 実施の形態2に係る送信装置の送信データバッファのデータ残量の時間変化の一例を示す図である。10 is a diagram illustrating an example of a temporal change in the remaining amount of data in a transmission data buffer of the transmission apparatus according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る送信装置の送信データバッファのデータ残量の時間変化の一例を示す図である。10 is a diagram illustrating an example of a temporal change in the remaining amount of data in a transmission data buffer of the transmission apparatus according to Embodiment 2. FIG.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る帯域予約装置を備えた通信装置を含む通信システムの構成例を概略的に示す。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 schematically shows a configuration example of a communication system including a communication apparatus including a bandwidth reservation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

図1に示される通信システムは、通信ネットワーク3を介して相互に通信が可能な複数の通信装置を含む。図1には、複数の通信装置のうちの第1の通信装置1と第2の通信装置2が示されている。第1の通信装置1は例えば送信装置として用いられるものであり、第2の通信装置2は例えば受信装置として用いられるものである。図示の例では、送信装置1には、コンテンツ供給源4が接続され、受信装置2には、コンテンツ処理装置5が接続されている。
なお、通信システムの構成は、図示の例に限定されず、コンテンツ処理装置5を備えない構成としても良く、種々の変形が可能である。
The communication system shown in FIG. 1 includes a plurality of communication devices that can communicate with each other via a communication network 3. FIG. 1 shows a first communication device 1 and a second communication device 2 among a plurality of communication devices. The first communication device 1 is used as a transmission device, for example, and the second communication device 2 is used as a reception device, for example. In the illustrated example, a content supply source 4 is connected to the transmission device 1, and a content processing device 5 is connected to the reception device 2.
Note that the configuration of the communication system is not limited to the illustrated example, and may be a configuration that does not include the content processing device 5, and various modifications are possible.

図示の通信システムは、帯域予約型のメディアアクセス制御により、データ伝送を行うものであり、通信ネットワーク3は、帯域予約型のメディアアクセス制御を行う手段、例えば、アクセス制御手段3aを備え、各通信装置は、通信ネットワーク3上の複数の通信チャンネルの中から一つの通信チャンネルを選択し、選択した通信チャンネルにおいて帯域予約を行って、予約した帯域を用いて通信を行う。   The illustrated communication system performs data transmission by bandwidth reservation type media access control, and the communication network 3 includes means for performing bandwidth reservation type media access control, for example, access control means 3a. The apparatus selects one communication channel from among a plurality of communication channels on the communication network 3, performs bandwidth reservation on the selected communication channel, and performs communication using the reserved bandwidth.

送信装置1には、コンテンツ供給源4から、映像や音声などのようなリアルタイム性が重視されるコンテンツデータD1が入力され、このコンテンツデータD1が伝送データD2として、通信ネットワーク3を経由して、受信装置2に伝送される。
受信装置2は、受信した伝送データD2に含まれるコンテンツデータD1に基づくデータD3をコンテンツ処理装置5に出力する。
The content data D1 in which real-time property is emphasized, such as video and audio, is input from the content supply source 4 to the transmission device 1, and the content data D1 is transmitted as the transmission data D2 via the communication network 3, It is transmitted to the receiving device 2.
The receiving device 2 outputs data D3 based on the content data D1 included in the received transmission data D2 to the content processing device 5.

コンテンツ処理装置5は、受け取ったデータD3に基づいてコンテンツを処理する。コンテンツ供給源4が送信装置1に供給するデータは、映像データのみであっても良く、映像データと映像データ以外のデータからなる伝送データ、又は映像データではない伝送データとすることもできる。コンテンツ処理装置5は、受信装置2が受信した伝送信号に基づく処理を行う装置であれば、映像表示以外の処理を行う装置であってもよい。   The content processing device 5 processes the content based on the received data D3. The data supplied from the content supply source 4 to the transmission device 1 may be only video data, or may be transmission data composed of video data and data other than video data, or transmission data that is not video data. The content processing device 5 may be a device that performs processing other than video display as long as it is a device that performs processing based on the transmission signal received by the receiving device 2.

以下では、コンテンツデータD1が映像データであり、コンテンツ処理装置5が映像表示を行なう装置(映像表示装置)である場合について説明する。その場合、コンテンツ処理装置5は受け取ったデータD3に基づく映像を再生して表示する。   Hereinafter, a case where the content data D1 is video data and the content processing device 5 is a device that performs video display (video display device) will be described. In that case, the content processing apparatus 5 reproduces and displays the video based on the received data D3.

通信ネットワーク3は、帯域予約方式のメディアアクセス制御が行われる通信方式を採用するネットワークであれば、どのような通信方式を採用するネットワークであってもよい。   The communication network 3 may be any network that adopts any communication method as long as it adopts a communication method that performs media access control of the bandwidth reservation method.

本実施の形態では、通信ネットワーク3は、欧州電子計算機工業会の規格ECMA(European Computer Manufacturer Association)−368、及びECMA−369として規格化されているUWB(Ultra Wideband)方式の無線通信方式を使用することとする。この無線通信方式は、WiMedia Allianceが規格化している、WiMedia規格と同等の無線通信方式である。   In this embodiment, the communication network 3 uses a wireless communication system of the European Computer Manufacturers Association standard ECMA (European Computer Manufacturer Association) -368 and UWB (Ultra Wideband) standardized as ECMA-369. I decided to. This wireless communication method is a wireless communication method equivalent to the WiMedia standard, which is standardized by the WiMedia Alliance.

図2は、図1の送信装置1の構成例を概略的に示す。
図2に示される送信装置1は、データ入力部11と、送信データバッファ12と、ビットレート通知部13と、第一帯域予約量算出部14と、無線通信部15と、通信チャンネル変更要求部16と、第二帯域予約量算出部17と、帯域予約制御部18と、時計19と、記憶部22とを有する。これらのうち、ビットレート通知部13と、第一帯域予約量算出部14と、第二帯域予約量算出部17と、帯域予約制御部18と、時計19と、記憶部22とで帯域予約装置10が構成されている。
FIG. 2 schematically shows a configuration example of the transmission apparatus 1 of FIG.
2 includes a data input unit 11, a transmission data buffer 12, a bit rate notification unit 13, a first bandwidth reservation amount calculation unit 14, a wireless communication unit 15, and a communication channel change request unit. 16, a second bandwidth reservation amount calculation unit 17, a bandwidth reservation control unit 18, a clock 19, and a storage unit 22. Among these, a bandwidth reservation device includes a bit rate notification unit 13, a first bandwidth reservation amount calculation unit 14, a second bandwidth reservation amount calculation unit 17, a bandwidth reservation control unit 18, a clock 19, and a storage unit 22. 10 is configured.

データ入力部11には、コンテンツ供給源4から供給された映像データD1が入力される。
送信データバッファ12は、データ入力部11に映像データが入力された時点から、該映像データを通信ネットワーク3へ送出する時点までの期間、該映像データを一時的に蓄積するものであり、例えばFIFO(First In First Out)形式のバッファである。
Video data D <b> 1 supplied from the content supply source 4 is input to the data input unit 11.
The transmission data buffer 12 temporarily stores the video data during a period from the time when the video data is input to the data input unit 11 to the time when the video data is sent to the communication network 3, for example, FIFO. This is a (First In First Out) format buffer.

無線通信部15は通信ネットワーク3を介して受信装置2への映像データの伝送を行うほか、アクセス制御手段3aとの間で、帯域予約のための信号の送受信を行う。   The wireless communication unit 15 transmits video data to the receiving device 2 via the communication network 3 and transmits / receives a signal for bandwidth reservation to / from the access control unit 3a.

ビットレート値通知部13は、データ入力部11に入力された映像データのビットレート値B(「B(t)」とも表記する。ただし、tは時刻を示す。)を検出して、ビットレート値情報Bとして出力乃至通知する。   The bit rate value notification unit 13 detects the bit rate value B (also expressed as “B (t)” of the video data input to the data input unit 11, where t indicates time), and the bit rate Output or notify as value information B.

第一帯域予約量算出部14は、ビットレート値通知部13から通知されたビットレート値B(t)に基づいて、通信ネットワーク3における伝送に必要な帯域を、第一帯域予約量RB1(「RB1(t)」とも表記する。)として算出する。   Based on the bit rate value B (t) notified from the bit rate value notification unit 13, the first band reservation amount calculation unit 14 determines the band required for transmission in the communication network 3 as the first band reservation amount RB 1 (“ RB1 (t) ”).

通信チャンネル変更要求部16は、通信ネットワーク3上で、映像データを伝送する通信チャンネルの変更を要求する。   The communication channel change request unit 16 requests to change the communication channel for transmitting video data on the communication network 3.

第二帯域予約量算出部17は、通信チャンネルが変更された後に、一時的に設定される予約帯域(変更直後に必要となる付加的な帯域)である第二帯域予約量RB2(「RB2(t)」とも表記する。)を算出する。   The second bandwidth reservation amount calculation unit 17 is a second bandwidth reservation amount RB2 ("RB2 (" RB2 ()) which is a reserved bandwidth (additional bandwidth required immediately after the change) after the communication channel is changed. t) ”) is calculated.

より詳しく述べれば、第二帯域予約量算出部17は、伝送データの伝送に用いられる通信チャンネルを変更する際に、変更前の通信チャンネル(第一の通信チャンネル)で取得されていた予約帯域が解放され、変更後の通信チャンネル(第二の通信チャンネル)に変更され、第二の通信チャンネルで帯域予約されるまでの期間(帯域予約空白時間)に送信バッファ12に蓄積されたデータを伝送するために必要な付加的な帯域を第二帯域予約量RB2(t)として算出する。第二帯域予約量RB2(t)の付加は、通信チャンネルの変更後、送信バッファ12内の蓄積データがゼロ又はゼロに近い所定の値になると予想される時刻まで続けられ、それ以降は、第二帯域予約量RB2(t)はゼロとなり、従って、第二帯域予約量RB2(t)の付加は行われない。   More specifically, when the communication bandwidth used for transmission of transmission data is changed, the second bandwidth reservation amount calculation unit 17 uses the reserved bandwidth acquired in the communication channel (first communication channel) before the change. The data stored in the transmission buffer 12 is transmitted during a period (band reservation blank time) until it is released, changed to the changed communication channel (second communication channel), and reserved for the second communication channel. Therefore, the additional bandwidth necessary for this is calculated as the second bandwidth reservation amount RB2 (t). The addition of the second bandwidth reservation amount RB2 (t) is continued until the time when the accumulated data in the transmission buffer 12 is expected to be zero or a predetermined value close to zero after the communication channel is changed. The two-band reservation amount RB2 (t) becomes zero, and therefore the second band reservation amount RB2 (t) is not added.

帯域予約制御部18は、第一帯域予約量算出部14及び第二帯域予約量算出部17からそれぞれ通知される第一帯域予約量RB1(t)及び第二帯域予約量RB2(t)に基づいて、通信ネットワーク3上での帯域予約制御を、無線通信部15に要求する。   The bandwidth reservation control unit 18 is based on the first bandwidth reservation amount RB1 (t) and the second bandwidth reservation amount RB2 (t) notified from the first bandwidth reservation amount calculation portion 14 and the second bandwidth reservation amount calculation portion 17, respectively. Thus, the wireless communication unit 15 is requested to perform bandwidth reservation control on the communication network 3.

即ち、帯域予約制御部18は、通信チャンネルの変更を行っている時間中は予約帯域を解放する一方、通信チャンネルの変更後、送信データバッファ12内のデータ残量がゼロ又はゼロに近い所定の値になるまでの期間においては、前記第一帯域予約量と前記第二帯域予約量との合計を合成帯域予約量として予約し、送信データバッファ12内のデータ残量がゼロ又はゼロに近い所定の値になった後は、前記第一帯域予約量に等しい合成帯域予約量の予約を行う。   That is, the bandwidth reservation control unit 18 releases the reserved bandwidth during the time when the communication channel is being changed, while the remaining amount of data in the transmission data buffer 12 is zero or close to a predetermined value after the communication channel is changed. In the period until reaching the value, the total of the first bandwidth reservation amount and the second bandwidth reservation amount is reserved as a combined bandwidth reservation amount, and the remaining data amount in the transmission data buffer 12 is zero or close to zero. After this value is reached, a reservation is made for a combined bandwidth reservation amount equal to the first bandwidth reservation amount.

時計19は、アクセス制御手段3aと同期した時刻を示す時間情報を提供する。   The clock 19 provides time information indicating the time synchronized with the access control means 3a.

先にも述べた通り、映像データD1は、送信装置1から受信装置2に伝送される映像データは、データ入力部11を介して入力された後、無線通信部15により通信ネットワーク3を経由して受信装置2に送信されるまでの期間、送信データバッファ12に一時的に格納される。   As described above, the video data D1 is transmitted from the transmission device 1 to the reception device 2 after the video data D1 is input via the data input unit 11, and then via the communication network 3 by the wireless communication unit 15. Thus, the data is temporarily stored in the transmission data buffer 12 until it is transmitted to the receiving device 2.

通信ネットワーク3上での伝送状態が良好である場合には、無線通信部15から送信データバッファ12に映像データの出力要求が送られ、この出力要求を受けた送信データバッファ12は、蓄積されている映像データを無線通信部15に送る。   When the transmission state on the communication network 3 is good, an output request for video data is sent from the wireless communication unit 15 to the transmission data buffer 12, and the transmission data buffer 12 that has received this output request is stored. The video data being sent is sent to the wireless communication unit 15.

通信ネットワーク3上における伝送状態が悪化するなどして、データ伝送ができない場合には、無線通信部15から映像データの出力要求があるまで、映像データは送信データバッファ12に蓄積されたままである。このとき、データ入力部11に映像データD1が入力され続ければ、送信データバッファ12に蓄積された映像データ量(データ残量)は増加する。   If data transmission cannot be performed due to deterioration of the transmission state on the communication network 3, the video data remains stored in the transmission data buffer 12 until a video data output request is received from the wireless communication unit 15. At this time, if the video data D1 continues to be input to the data input unit 11, the video data amount (data remaining amount) accumulated in the transmission data buffer 12 increases.

ビットレート値通知部13は、データ入力部11に入力された映像データのビットレート値B(t)を第一帯域予約量算出部14及び第二帯域予約量算出部17に通知する。映像データのビットレート値B(t)は、データ入力部11にコンテンツ供給源4から映像データが入力されると、データ入力部11に含まれる入力インターフェース(図示せず)にて、一定期間に入力されたデータ量をカウントすることで測定することができる。   The bit rate value notification unit 13 notifies the first band reservation amount calculation unit 14 and the second band reservation amount calculation unit 17 of the bit rate value B (t) of the video data input to the data input unit 11. The bit rate value B (t) of the video data is determined at a certain period by an input interface (not shown) included in the data input unit 11 when the video data is input from the content supply source 4 to the data input unit 11. It can be measured by counting the amount of input data.

また、上記の入力インターフェース(図示せず)にてデータ量をカウントする方法に代えて、データに付随しているデータ(付随データ)に、映像データのビットレート値情報が記述されている場合には、このビットレート値情報を抽出し、第一帯域予約量算出部14及び第二帯域予約量算出部17に通知する方法を採用してもよい。   Further, when the bit rate value information of the video data is described in the data accompanying the data (accompanying data) instead of the method of counting the data amount by the input interface (not shown). May adopt a method of extracting the bit rate value information and notifying the first band reservation amount calculation unit 14 and the second band reservation amount calculation unit 17.

第一帯域予約量算出部14は、無線通信部15から通知された、通信ネットワーク3上での映像データ伝送のパケットエラー率PER及び記憶部22から供給される後述のペナルティ時間PTMに基づいて、ビットレート値通知部13から通知されたビットレート値B(t)の映像データを伝送するために必要な帯域量を算出する。   The first bandwidth reservation amount calculation unit 14 is based on the packet error rate PER of video data transmission over the communication network 3 notified from the wireless communication unit 15 and a penalty time PTM described later supplied from the storage unit 22. A bandwidth amount necessary for transmitting video data of the bit rate value B (t) notified from the bit rate value notification unit 13 is calculated.

まず、通信ネットワーク3上で通信エラーが全く起きないと仮定した場合、通信ネットワーク3で映像データを伝送するための伝送帯域量は、ビットレート値通知部13から通知されたビットレート値B(t)に等しい。例えば、映像データのビットレート値B(t)が20Mbpsであると通知された場合には、データ伝送に必要な伝送帯域量は20Mbpsとなる。   First, when it is assumed that no communication error occurs on the communication network 3, the transmission band amount for transmitting video data on the communication network 3 is the bit rate value B (t) notified from the bit rate value notification unit 13. )be equivalent to. For example, when it is notified that the bit rate value B (t) of the video data is 20 Mbps, the transmission bandwidth required for data transmission is 20 Mbps.

しかしながら、一般的に通信ネットワークでは、通信エラーが発生することがあり、パケットエラー率PERは0よりも大きな値となる。パケットエラーが発生した場合は、パケットの再送が行われ、このため、データ伝送に必要な伝送帯域量は増加する。
一般的に、パケットエラーが発生した場合に、再送処理が開始するまで、別途定められた時間(ペナルティ時間)PTMが経過するのを待つことが必要となる。
ここで、パケットエラー率をPER(0≦PER<1)と表記すると、データ伝送に必要な伝送帯域量は、公比をPERとする等比数列の総和となる。また、データ伝送に必要な伝送帯域量は、再送回数を制限しなければ、公比をPERとする無限級数となる。
However, in general, a communication error may occur in a communication network, and the packet error rate PER becomes a value larger than zero. When a packet error occurs, the packet is retransmitted, and the amount of transmission bandwidth necessary for data transmission increases.
In general, when a packet error occurs, it is necessary to wait for a separately defined time (penalty time) PTM to elapse until the retransmission process starts.
Here, when the packet error rate is expressed as PER (0 ≦ PER <1), the transmission band amount necessary for data transmission is the sum of the geometric sequence having the common ratio as PER. Further, the transmission band amount necessary for data transmission is an infinite series having a public ratio of PER unless the number of retransmissions is limited.

従って、データ伝送に必要な伝送帯域量DAは、通知されたビットレート値B、ビット周期を1単位とするペナルティ時間PTM、及びパケットエラー率PERを使って、次式(1)で表すことができる。

Figure 0005634309
Therefore, the transmission bandwidth DA required for data transmission can be expressed by the following equation (1) using the notified bit rate value B, the penalty time PTM with the bit period as one unit, and the packet error rate PER. it can.
Figure 0005634309

第一帯域予約量算出部14は、式(1)で算出した伝送帯域量DAを、第一帯域予約量(第一予約帯域要求量)RB1として帯域予約するように帯域予約制御部18に要求する。   The first bandwidth reservation amount calculation unit 14 requests the bandwidth reservation control unit 18 to reserve the bandwidth as the first bandwidth reservation amount (first reserved bandwidth request amount) RB1 using the transmission bandwidth amount DA calculated by the equation (1). To do.

無線通信部15は、通信ネットワーク3を経由して、受信装置2に映像データを伝送する。通信ネットワーク3の無線通信規格は、帯域予約型のメディアアクセス制御を行う無線通信規格であれば、特に限定されないが、ここでは、ECMA−368規格の無線通信方式を使用した場合について説明する。   The wireless communication unit 15 transmits video data to the receiving device 2 via the communication network 3. The wireless communication standard of the communication network 3 is not particularly limited as long as it is a wireless communication standard that performs bandwidth reservation type media access control. Here, a case where a wireless communication method of the ECMA-368 standard is used will be described.

ECMA−386規格の無線通信方式では、図3に示されるように、65.536[msec]周期でスーパーフレームが構成され、この周期が、同一ネットワークに存在する各通信装置の同期の基準となっている。このスーパーフレームは、各々256μsecの期間を有する256個のMAS(Media Access Slot)と呼ばれるタイムスロットで構成されている。各通信装置は、各スーパーフレーム中の帯域をMAS単位で予約し、予約したMASを用いてデータ伝送を行う。映像データの伝送など、通信量の変動が少なく、他の通信との衝突を避けたいデータ伝送の場合は、このMAS単位で帯域予約を行うことで、安定したデータ伝送を実現できる。   In the ECMA-386 standard wireless communication system, as shown in FIG. 3, a super frame is configured with a period of 65.536 [msec], and this period is a reference for synchronization of communication apparatuses existing in the same network. ing. This super frame is composed of 256 MAS (Media Access Slot) time slots each having a period of 256 μsec. Each communication apparatus reserves a band in each superframe in units of MAS, and performs data transmission using the reserved MAS. In the case of data transmission, such as transmission of video data, in which the amount of communication is small and it is desired to avoid collision with other communications, stable data transmission can be realized by performing bandwidth reservation in units of MAS.

無線通信部15は、受信信号強度やパケットエラー率などの通信品質指標に基づいて、最適な物理層での伝送速度(物理データレート値)を決定する。ECMA−386規格では、物理データレート値は、53.3Mbps、80Mbps、106.7Mbps、160Mbps、200Mbps、320Mbps、400Mbps、及び480Mbpsの8種類の値の中から選択できる。
無線通信部15は、選択した物理データレート値PDRを帯域予約制御部18に通知する。
The wireless communication unit 15 determines the optimal transmission rate (physical data rate value) in the physical layer based on communication quality indicators such as received signal strength and packet error rate. In the ECMA-386 standard, the physical data rate value can be selected from eight values of 53.3 Mbps, 80 Mbps, 106.7 Mbps, 160 Mbps, 200 Mbps, 320 Mbps, 400 Mbps, and 480 Mbps.
The wireless communication unit 15 notifies the bandwidth reservation control unit 18 of the selected physical data rate value PDR.

帯域予約制御部18は、第一帯域予約量算出部14から通知された第一帯域予約量RB1(t)(=DA)と、無線通信部15から通知された物理データレート値PDRとに基づき、物理データレート値PDRにて、ビットレート値Bの映像データの伝送に必要なMAS数を以下のようにして算出する。   The bandwidth reservation control unit 18 is based on the first bandwidth reservation amount RB1 (t) (= DA) notified from the first bandwidth reservation amount calculation unit 14 and the physical data rate value PDR notified from the wireless communication unit 15. Then, the number of MAS necessary for transmission of the video data of the bit rate value B is calculated as follows using the physical data rate value PDR.

まず、データ入力部11に入力された伝送データを受信装置2に伝送するために必要な伝送帯域DAが、通信ネットワーク3の、選択されている通信チャンネルでの全体の通信容量(物理データレート)PDRに占める割合RAを、次式(2)から求める。

Figure 0005634309
First, the transmission band DA necessary for transmitting the transmission data input to the data input unit 11 to the receiving device 2 is the total communication capacity (physical data rate) in the selected communication channel of the communication network 3. A ratio RA in the PDR is obtained from the following equation (2).
Figure 0005634309

スーパーフレーム内にMASは256個存在するので、映像データの伝送に必要なMAS数(各スーパーフレーム内の256個のMASのうち、当該映像データの伝送に必要なMASの数)は、次式(3)から求められる値NA以上である。

Figure 0005634309
Since there are 256 MASs in the superframe, the number of MASs necessary for transmission of video data (the number of MASs necessary for transmission of video data among 256 MASs in each superframe) is given by It is not less than the value NA obtained from (3).
Figure 0005634309

式(3)のDAを式(1)の右辺で置き換えて書き直すと、下記の式(4)の如くとなる。

Figure 0005634309
When the DA in equation (3) is replaced with the right side of equation (1) and rewritten, the following equation (4) is obtained.
Figure 0005634309

実際の帯域予約は、MAS単位で行われるので、式(3)或いは式(4)で求められた値NAの小数点以下を切り上げたMAS数分だけ帯域予約する必要がある。   Since actual bandwidth reservation is performed in units of MAS, it is necessary to reserve bandwidth for the number of MAS rounded up after the decimal point of the value NA obtained by Equation (3) or Equation (4).

例えば、映像データのビットレート値Bが20Mbps、物理データレート値PDRが200Mbps、パケットエラー率PERが0.1であり、ペナルティ時間PTMを0とした場合には、必要なMAS数RM(t)は、式(4)を用い、次式(5)のように算出できる。

Figure 0005634309
算出された値(約28.4)の小数点以下を切り上げると29となる。この結果、各スーパーフレーム内の29個のMASを予約する必要があることが算出された。 For example, when the bit rate value B of the video data is 20 Mbps, the physical data rate value PDR is 200 Mbps, the packet error rate PER is 0.1, and the penalty time PTM is 0, the necessary number of MASs RM (t) Can be calculated using the equation (4) as in the following equation (5).
Figure 0005634309
29 is obtained by rounding up the calculated value (about 28.4) after the decimal point. As a result, it was calculated that 29 MASs in each superframe need to be reserved.

帯域予約制御部18は、上記のように映像データの伝送に必要なMAS数RM(t)を算出し、算出したMAS数RM(t)の帯域予約を無線通信部15に要求する。   The bandwidth reservation control unit 18 calculates the MAS number RM (t) necessary for transmission of video data as described above, and requests the wireless communication unit 15 to reserve the bandwidth of the calculated MAS number RM (t).

通信チャンネル変更要求部16は、必要に応じて、通信チャンネルの移動乃至変更を要求する。チャンネルの変更を要求する要因としては、送信装置1の外部からの要求によって行う場合や、外乱ノイズの発生などにより、映像データを伝送する帯域の確保ができなくなった場合がある。映像データを伝送する帯域の確保ができなくなったかどうかの判定は、無線通信部15で選択された物理層での物理データレートPDRで必要とされるMAS数が予約できたかどうかで判定可能であり、その判定結果を無線通信部15から、通信チャンネル変更要求部16に通知する。   The communication channel change request unit 16 requests movement or change of the communication channel as necessary. Factors for requesting a channel change include a case where a request is made from the outside of the transmission apparatus 1 and a case where a band for transmitting video data cannot be secured due to the occurrence of disturbance noise. Whether or not the band for transmitting the video data can be secured can be determined based on whether or not the number of MASs required for the physical data rate PDR in the physical layer selected by the wireless communication unit 15 can be reserved. The determination result is notified from the wireless communication unit 15 to the communication channel change request unit 16.

もし、無線通信部15から、コンテンツを伝送する帯域の確保ができなくなったと通知された場合には、通信チャンネル変更要求部16は、無線通信部15に、通信チャンネルを変更することを要求し、その要求を第二帯域予約量算出部17にも通知する。   If the wireless communication unit 15 notifies that the band for transmitting the content cannot be secured, the communication channel change request unit 16 requests the wireless communication unit 15 to change the communication channel, The request is also notified to the second bandwidth reservation amount calculation unit 17.

無線通信部15は、通信チャンネル変更要求部16から、通信チャンネルの変更を要求された場合、通信に使用する通信チャンネルを、現在使用している通信チャンネル(第二の通信チャンネル)から、他の通信チャンネル(第二の通信チャンネル)に変更する。選択する第二の通信チャンネルは、法律や無線通信規格によって無線通信方式毎に割り当てられている通信チャンネルの中から選択する。例えば、UWB(Ultra Wideband)方式の無線通信方式では、図4のように通信チャンネルが配置されている。UWBでは、通信チャンネルはバンドという用語で表現され、バンド1(Band#1)からバンド14(Band#14)までの14チャンネルが割り当てられている。例えば、バンド1は、中心周波数が3432MHzであり、バンド2(Band#2)は、中心周波数が3960MHZである。前記14チャンネルのうち、電波に関する法律などにより、使用可能な通信チャンネルが制限されている場合もある。これら使用可能な通信チャンネルの内、現在使用している通信チャンネル以外の通信チャンネルを、第二の通信チャンネルとして、選択する。   When the communication channel change request unit 16 requests the communication channel change, the wireless communication unit 15 changes the communication channel used for communication from the currently used communication channel (second communication channel) to the other channel. Change to the communication channel (second communication channel). The second communication channel to be selected is selected from communication channels assigned for each wireless communication system in accordance with laws and wireless communication standards. For example, in a UWB (Ultra Wideband) wireless communication system, communication channels are arranged as shown in FIG. In UWB, communication channels are expressed in terms of bands, and 14 channels from Band 1 (Band # 1) to Band 14 (Band # 14) are allocated. For example, band 1 has a center frequency of 3432 MHz, and band 2 (Band # 2) has a center frequency of 3960 MHz. Of the 14 channels, usable communication channels may be restricted by laws related to radio waves. Of these usable communication channels, a communication channel other than the currently used communication channel is selected as the second communication channel.

無線通信部15は、前記使用可能な通信チャンネルの内、現在使用している通信チャンネル以外の通信チャンネルの中から、第二の通信チャンネルをランダムに選択してもよいし、バンド番号順に選択してもよい。   The wireless communication unit 15 may randomly select the second communication channel from among the usable communication channels other than the currently used communication channel, or select them in the band number order. May be.

また、無線通信部15は、受信装置2と通信する通信手段以外に、第一の通信チャンネル以外の通信チャンネルの通信状態を調査する通信状態調査部(図示しない)を備えていても良い。この通信状態調査部は、第一の通信チャンネル以外の通信チャンネルに順次周波数を合わせ、該通信チャンネルで既に予約されているMAS数を調査するものであり、例えば、後述の図9に示す他通信チャンネル調査部21と同様のものを用い得る。
無線通信部15は、第一の通信チャンネルで帯域予約装置10により予約されているMAS数が新規に予約可能な通信チャンネルを、第二の通信チャンネルとして選択してもよい。
The wireless communication unit 15 may include a communication state investigation unit (not shown) that examines the communication state of communication channels other than the first communication channel, in addition to the communication unit that communicates with the receiving device 2. This communication state investigation unit sequentially adjusts the frequency to a communication channel other than the first communication channel, and investigates the number of MASs already reserved in the communication channel. For example, other communication shown in FIG. The thing similar to the channel investigation part 21 can be used.
The wireless communication unit 15 may select, as the second communication channel, a communication channel in which the number of MAS reserved by the bandwidth reservation device 10 in the first communication channel can be newly reserved.

図5は、映像データの伝送に用いる通信チャンネルを変更する際に、実施の形態に係る帯域予約装置10に入力される映像データのビットレート値B(t)及び第一帯域予約量RB1(t)の時間変化の一例を示す。   FIG. 5 shows the bit rate value B (t) and the first bandwidth reservation amount RB1 (t) of the video data input to the bandwidth reservation device 10 according to the embodiment when the communication channel used for transmission of the video data is changed. ) Shows an example of the time change.

図5の縦軸は、映像データのビットレート値B(t)及び第一帯域予約量RB1(t)を示し、横軸は、時間(時刻)tを示す。図5において、B1は映像データのビットレート値、RB1(t)は映像データのビットレート値Bに基づいた第一帯域予約量である。また、時刻T1は第一の通信チャンネルにて予約帯域を解放した時刻、時刻T2は第二の通信チャンネルで第一帯域予約量RB1(t)を確保した時刻(第二の通信チャンネルで予約した帯域でデータ伝送が可能になる時刻)である。   The vertical axis in FIG. 5 indicates the bit rate value B (t) and the first bandwidth reservation amount RB1 (t) of the video data, and the horizontal axis indicates time (time) t. In FIG. 5, B1 is the bit rate value of the video data, and RB1 (t) is the first bandwidth reservation amount based on the bit rate value B of the video data. Time T1 is the time when the reserved bandwidth is released on the first communication channel, and time T2 is the time when the first bandwidth reservation amount RB1 (t) is secured on the second communication channel (reserved on the second communication channel). Time when data transmission is possible in the band).

第二帯域予約量算出部17は、映像データを伝送する通信チャンネルを、第一の通信チャンネルから、第二の通信チャンネルに変更する場合の、第一の通信チャンネルで予約していた予約帯域を解放する時刻T1から、第二の通信チャンネルにて、第一帯域予約量算出部14で算出された第一帯域予約量RB1(t)の帯域予約が完了する時刻(第二のチャンネルで予約帯域を確保する時刻)T2までの期間T12にわたり、前記映像データのビットレートB(t)を積分することによって算出されたデータ量を帯域予約補償量C(t)として算出する。この演算は、下記の式(6)で表される。   The second bandwidth reservation amount calculation unit 17 determines the reserved bandwidth reserved in the first communication channel when the communication channel for transmitting video data is changed from the first communication channel to the second communication channel. From the release time T1, the time when the bandwidth reservation of the first bandwidth reservation amount RB1 (t) calculated by the first bandwidth reservation amount calculation unit 14 is completed on the second communication channel (reserved bandwidth in the second channel) The amount of data calculated by integrating the bit rate B (t) of the video data over a period T12 up to T2 is calculated as a bandwidth reservation compensation amount C (t). This calculation is expressed by the following equation (6).

Figure 0005634309
Figure 0005634309

式(6)の演算を行うために必要なビットレートB(t)は、ビットレート通知部13から通知される。
時刻T1は、予約解放の時刻であり、例えば、通信チャンネル変更指示部16からのチャンネル変更処理開始指示を受けた時刻を予約解放の時刻とする。
時刻T2は、第二の通信チャンネルの確保する時点乃至確保すると予想される時点であるが、通信チャンネルの変更に必要な時間T12は、ほとんど一定であるため、例えば事前に計測により得た値を記憶部22に記憶させておき、記憶部22から第二帯域予約量算出部17に供給し、時刻T1に時間T12を加算した値を時刻T2の近似値として用いることとしても良い。
The bit rate B (t) necessary for performing the calculation of Expression (6) is notified from the bit rate notification unit 13.
Time T1 is a reservation release time. For example, a time when a channel change processing start instruction is received from the communication channel change instruction unit 16 is set as a reservation release time.
The time T2 is a time point at which the second communication channel is secured or a time point at which it is expected to be secured, but the time T12 necessary for changing the communication channel is almost constant. The value may be stored in the storage unit 22, supplied from the storage unit 22 to the second bandwidth reservation amount calculation unit 17, and a value obtained by adding the time T12 to the time T1 may be used as the approximate value of the time T2.

期間T12の間B(t)が一定であれば、式(6)で表されるデータ量C(t)は、図5(又は後述の図7)における、矩形状のハッチング部分の面積であり、B(t)×T12によりC(t)を求めることができる。   If B (t) is constant during the period T12, the data amount C (t) represented by the equation (6) is the area of the rectangular hatched portion in FIG. 5 (or FIG. 7 described later). , B (t) × T12, C (t) can be obtained.

帯域予約補償量C(t)は、時刻T1から時刻T2までの期間に、映像データのビットレート値B(t)に比べて、通信ネットワーク3上で確保されていた予約帯域の不足分を示す値である。   The bandwidth reservation compensation amount C (t) indicates a shortage of the reserved bandwidth secured on the communication network 3 in comparison with the bit rate value B (t) of the video data during the period from time T1 to time T2. Value.

なお、帯域予約補償量C(t)の算出に、映像データのビットレートB(t)の代わりに、第一帯域予約量RB1(t)を用いて計算を行なっても良い。この場合、第二帯域予約量算出部17には、ビットレートB(t)の代りに、図2に点線で示されるように、第一帯域予約量RB1(t)が第一帯域予約量算出部14から供給される。   Note that the bandwidth reservation compensation amount C (t) may be calculated using the first bandwidth reservation amount RB1 (t) instead of the video data bit rate B (t). In this case, instead of the bit rate B (t), the first bandwidth reservation amount RB1 (t) is calculated by the second bandwidth reservation amount calculation unit 17 as shown by the dotted line in FIG. Supplied from the unit 14.

図6は、実施の形態に係る帯域予約装置10の送信データバッファ12のデータ残量の時間変化を示す。時刻T1以前(期間T11)では、送信データバッファ12のデータ出力量とデータ入力量はバランスが取れており、例外的な長時間の通信障害時以外では、送信データバッファ12のデータ残量は、ほぼ0の状態が続いている。時刻T1になり、第一の通信チャンネルにて予約帯域が解放されると、送信データバッファ12からのデータ出力量が0となり、送信データバッファ12のデータ残量が増加し始める。送信データバッファ12のデータ残量の増加は、第二の通信チャンネルで第一帯域予約量が帯域予約される時刻T2まで(期間T12)続く。時刻T2以降は、送信データバッファ12のデータ出力量とデータ入力量はバランスが取れており、送信データバッファ12のデータ残量は、ほとんど変化しない。   FIG. 6 shows a change over time in the remaining amount of data in the transmission data buffer 12 of the bandwidth reservation apparatus 10 according to the embodiment. Before time T1 (period T11), the data output amount and the data input amount of the transmission data buffer 12 are balanced, and the remaining data amount of the transmission data buffer 12 is other than during an exceptionally long communication failure. The state of almost zero continues. When the reserved bandwidth is released on the first communication channel at time T1, the data output amount from the transmission data buffer 12 becomes 0, and the remaining data amount in the transmission data buffer 12 starts to increase. The increase in the remaining amount of data in the transmission data buffer 12 continues until time T2 when the first bandwidth reservation amount is reserved in the second communication channel (period T12). After time T2, the data output amount and the data input amount of the transmission data buffer 12 are balanced, and the remaining data amount of the transmission data buffer 12 hardly changes.

送信データバッファ12内のデータ残量が多いほど、突発的な長時間の通信障害に耐えることが難しくなる。送信データバッファ12に格納できる最大データ量をDBFで示し、送信データバッファ12内のデータ残量をDB1で示すと、両者の差分値(DBF−DB1)を、映像データのビットレート値Bで除算した値が、このシステムで耐えられる通信障害時間となる。例えば、図6において、時刻T1以前に耐えられる通信障害時間E1は、次式で算出でき、
E1=DBF÷B
The more data remaining in the transmission data buffer 12, the more difficult it is to withstand sudden long-term communication failures. When the maximum amount of data that can be stored in the transmission data buffer 12 is indicated by DBF and the remaining amount of data in the transmission data buffer 12 is indicated by DB1, the difference value (DBF−DB1) between them is divided by the bit rate value B of the video data. This value is the communication failure time that can be tolerated by this system. For example, in FIG. 6, the communication failure time E1 that can withstand before time T1 can be calculated by the following equation:
E1 = DBF ÷ B

時刻T2以降に耐えられる通信障害時間E2は、次式で算出できる。
E2=(DBF−DB1)÷B
The communication failure time E2 that can be tolerated after time T2 can be calculated by the following equation.
E2 = (DBF−DB1) ÷ B

従って、図6に示すように、時刻T2以降で、送信データバッファ12内のデータ残量が減少しない状態は、長い通信障害時間に耐えることができず、安定した伝送を確保できなくなるおそれがあり、好ましくない。本実施の形態の送信装置1では、第二帯域予約量算出部17が算出する第二帯域予約量RB2(t)を確保することによって、送信データバッファ12内のデータ残量を速やかに減少させる。その処理を以下説明する。   Therefore, as shown in FIG. 6, when the remaining data amount in the transmission data buffer 12 does not decrease after time T2, there is a possibility that a long communication failure time cannot be endured and stable transmission cannot be secured. It is not preferable. In the transmission apparatus 1 of the present embodiment, the remaining data amount in the transmission data buffer 12 is quickly reduced by securing the second bandwidth reservation amount RB2 (t) calculated by the second bandwidth reservation amount calculation unit 17. . The process will be described below.

まず、第二帯域予約量算出部17での第二帯域予約量RB2(t)の算出方法について説明する。第二帯域予約量RB2(t)が多いほど、送信データバッファ12内のデータ残量を速やかに減少させることができる。従って、第二帯域予約量算出部17は、通信ネットワーク3で帯域予約することのできる最大の伝送帯域を第二帯域予約量RB2(t)としてもよい。言い換えれば、第二帯域予約量算出部17は、通信ネットワーク3で予約されていない全てのMASを予約するように第二帯域予約量RB2(t)を設定してもよい。   First, a method for calculating the second bandwidth reservation amount RB2 (t) in the second bandwidth reservation amount calculation unit 17 will be described. As the second bandwidth reservation amount RB2 (t) is larger, the remaining data amount in the transmission data buffer 12 can be quickly reduced. Therefore, the second bandwidth reservation amount calculation unit 17 may set the maximum transmission bandwidth that can be reserved in the communication network 3 as the second bandwidth reservation amount RB2 (t). In other words, the second bandwidth reservation amount calculation unit 17 may set the second bandwidth reservation amount RB2 (t) so as to reserve all MASs that are not reserved in the communication network 3.

しかしながら、一方で、第二帯域予約量RB2(t)を多く設定して帯域予約すると、通信ネットワーク3上の帯域予約されていないMAS数が少なくなり、同じ通信ネットワーク3を使用する他のデータ通信が帯域予約しにくくなるというデメリットがある。そこで、第二帯域予約量算出部17は、通信ネットワーク3で帯域予約することのできる最大の伝送帯域を、割合G%(ここで、0<G<100(単位:%))で乗算した値を、第二帯域予約量RB2(t)として算出してもよい。この場合は、通信ネットワーク3で帯域予約することのできる最大の伝送帯域の(100−G)%は、帯域予約されずに残るため、同じ通信ネットワーク3を使用する他のデータ通信が帯域予約できる可能性を残すことができる。   However, on the other hand, if the second bandwidth reservation amount RB2 (t) is set to be large and the bandwidth is reserved, the number of MASs not reserved for bandwidth on the communication network 3 decreases, and other data communication using the same communication network 3 is performed. Has the disadvantage of making it difficult to reserve bandwidth. Therefore, the second bandwidth reservation amount calculation unit 17 multiplies the maximum transmission bandwidth that can be reserved in the communication network 3 by a percentage G% (where 0 <G <100 (unit:%)). May be calculated as the second bandwidth reservation amount RB2 (t). In this case, (100-G)% of the maximum transmission band that can be reserved by the communication network 3 remains unreserved, so that other data communication using the same communication network 3 can reserve the band. The possibility can be left.

前記割合G%の決定方法としては、あらかじめ固定値を設定しておいてもよい。代りに、同一通信チャンネル上で帯域予約をしている通信リンク数NLに反比例して、割合G%を決定してもよい。例えば、同一通信チャンネル上で3つの通信リンクが帯域予約している場合(NL=3の場合)には、割合G%は1/3で約33%と決定される。同一通信チャンネル上で帯域予約をしている通信リンク数NLは、当該通信チャンネル上のビーコン信号を検出すれば、容易に把握できる。   As a method for determining the ratio G%, a fixed value may be set in advance. Instead, the ratio G% may be determined in inverse proportion to the number of communication links NL that have reserved a bandwidth on the same communication channel. For example, when three communication links have reserved bandwidths on the same communication channel (when NL = 3), the ratio G% is 1/3 and is determined to be approximately 33%. The number of communication links NL that have reserved a band on the same communication channel can be easily grasped by detecting a beacon signal on the communication channel.

代りに、同一通信チャンネル上に存在する端末数NTに反比例して、割合G%を決定してもよい。例えば、同一通信チャンネル上に5つの端末が存在している場合(NT=5の場合)には、割合G%は1/5で20%と決定される。   Instead, the ratio G% may be determined in inverse proportion to the number of terminals NT existing on the same communication channel. For example, when five terminals exist on the same communication channel (when NT = 5), the ratio G% is determined to be 1/5 and 20%.

また、第二帯域予約量算出部17は、予め定められた帯域量を第二帯域予約量RB2(t)として算出してもよい。この場合も、帯域予約されない伝送帯域が残る可能性があり、同じ通信ネットワーク3を使用する他のデータ通信が帯域予約できる可能性を残すことができる。   The second bandwidth reservation amount calculation unit 17 may calculate a predetermined bandwidth amount as the second bandwidth reservation amount RB2 (t). Also in this case, there is a possibility that a transmission band that is not reserved for bandwidth remains, and the possibility that other data communication using the same communication network 3 can reserve the bandwidth can be left.

通信チャンネルの変更後、送信データバッファ12内のデータ残量がゼロ又はゼロに近い所定の値と予想される時刻以降は第二帯域予約量RB2(t)はゼロとされ、従って、第二帯域予約量RB2(t)の付加は行われない。   After the change of the communication channel, the second bandwidth reservation amount RB2 (t) is set to zero after the time when the remaining amount of data in the transmission data buffer 12 is expected to be zero or a predetermined value close to zero. The reservation amount RB2 (t) is not added.

第一帯域予約量算出部14で算出された第一帯域予約量RB1(t)と、第二帯域予約量算出部16で算出された第二帯域予約量RB2(t)は、それぞれ帯域予約制御部18に通知され、帯域予約制御部18は、第一帯域予約量RB1(t)と第二帯域予約量RB2(t)の合計を合成帯域予約量RB3(t)とし、これに対応するMAS数RM(t)の帯域予約を、無線通信部15に対して要求する。   The first bandwidth reservation amount RB1 (t) calculated by the first bandwidth reservation amount calculator 14 and the second bandwidth reservation amount RB2 (t) calculated by the second bandwidth reservation amount calculator 16 are respectively bandwidth reservation control. And the bandwidth reservation control unit 18 sets the sum of the first bandwidth reservation amount RB1 (t) and the second bandwidth reservation amount RB2 (t) as the combined bandwidth reservation amount RB3 (t), and the corresponding MAS. A bandwidth reservation of several RM (t) is requested to the wireless communication unit 15.

上記の合成帯域予約量RB3(t)から対応するMAS数RM(t)を求める際も、第一帯域予約量RB1(t)から対応するMAS数RM(t)を求める方法を式(2)〜式(5)を参照して説明したのと同様に、合成帯域予約量RB3(t)を物理データレート値PDRで除算し、256(スーパーフレーム内のMASの数)を掛け、小数点以下を切り上げる処理を行う。   A method for obtaining the corresponding MAS number RM (t) from the first bandwidth reservation amount RB1 (t) also when obtaining the corresponding MAS number RM (t) from the combined bandwidth reservation amount RB3 (t) is expressed by the equation (2). In the same manner as described with reference to Equation (5), the synthesized bandwidth reservation amount RB3 (t) is divided by the physical data rate value PDR, multiplied by 256 (the number of MASs in the superframe), and the decimal part is subtracted. Perform round-up processing.

図7は、実施の形態に係る帯域予約装置10に入力される映像データのビットレート値B(t)の時間変化の一例及び合成帯域予約量RB3(t)の時間変化の一例を示す。合成帯域予約量RB3(t)は、第一帯域予約量RB1(t)と第二帯域予約量RB2(t)の和である。図7において、縦軸は映像データのビットレート値B(t)及び合成帯域予約量RB3(t)を示し、横軸は時間(時刻)tを示す。   FIG. 7 shows an example of the temporal change of the bit rate value B (t) of the video data input to the bandwidth reservation apparatus 10 according to the embodiment and the temporal change of the combined bandwidth reservation amount RB3 (t). The combined bandwidth reservation amount RB3 (t) is the sum of the first bandwidth reservation amount RB1 (t) and the second bandwidth reservation amount RB2 (t). In FIG. 7, the vertical axis represents the bit rate value B (t) of the video data and the combined bandwidth reservation amount RB3 (t), and the horizontal axis represents time (time) t.

また、時刻T1は第一の通信チャンネルにて予約帯域を解放した時刻、時刻T2は第二の通信チャンネルで第一帯域予約量RB1(t)を通信ネットワーク3上で確保した時刻である。   Time T1 is the time when the reserved bandwidth is released on the first communication channel, and time T2 is the time when the first bandwidth reservation amount RB1 (t) is secured on the communication network 3 on the second communication channel.

図7において、時刻T1から時刻T2までの期間T12では、映像データのビットレート値に対して、予約されている伝送帯域が不足しており、その不足量(「不足伝送帯域量」とも言う。)は、(B−RB1)=(B−0)である。この伝送帯域の不足量を時刻T1から時刻T2までの期間にわたり積分したデータ量(図7において、時刻T1から時刻T2までの期間でハッチングされている領域の面積に相当)は、送信データバッファ12のデータ残量に等しい。この送信データバッファ12のデータ残量は、時刻T2まで増加する。時刻T2における送信データバッファ12のデータ残量をDB1で示す。   In FIG. 7, in a period T12 from time T1 to time T2, the reserved transmission band is insufficient with respect to the bit rate value of the video data, which is also referred to as an insufficient amount (“insufficient transmission band amount”). ) Is (B-RB1) = (B-0). A data amount (corresponding to the area of the hatched area in the period from time T1 to time T2 in FIG. 7) obtained by integrating the shortage amount of the transmission band over the period from time T1 to time T2 is the transmission data buffer 12 Is equal to the remaining data amount. The remaining amount of data in the transmission data buffer 12 increases until time T2. DB1 indicates the remaining amount of data in the transmission data buffer 12 at time T2.

時刻T1から時刻T2までに送信データバッファ12に蓄積されたデータ量は、上述の帯域予約補償量C(t)と同じである。この帯域予約補償量C(t)に相当する伝送帯域を時刻T3までの期間T13の間付加的に確保することによって、伝送帯域を増加させ、時刻T1から時刻T2までに送信データバッファ12に蓄積されたデータ量を減少させ、時刻T3において、送信データバッファ12のデータ残量をゼロ又はゼロに近い値にすることができる。   The amount of data stored in the transmission data buffer 12 from time T1 to time T2 is the same as the above-described bandwidth reservation compensation amount C (t). By additionally securing a transmission band corresponding to the band reservation compensation amount C (t) during a period T13 up to time T3, the transmission band is increased and stored in the transmission data buffer 12 from time T1 to time T2. Thus, the remaining data amount can be reduced to zero or a value close to zero at time T3.

送信データバッファ12に蓄積されたデータ量を減少させるための伝送においても、パケットエラー率PER及びペナルティ時間PTMを考慮に入れる必要がある。即ち時間T13は、付加的に確保する伝送帯域、即ち第二帯域予約量RB2(t)と、パケットエラー率PERと、ペナルティ時間PTMに依存する。
第二帯域予約量RB2(t)が時間T13の間一定であるとすれば、第二帯域予約量RB2(t)と、時間T13と、帯域予約補償量C(t)との間には下記の式(7)の関係がある。

Figure 0005634309
式(7)を変形すると、下記の式(8)が得られる。 Even in transmission for reducing the amount of data stored in the transmission data buffer 12, it is necessary to take into account the packet error rate PER and the penalty time PTM. That is, the time T13 depends on the additionally reserved transmission band, that is, the second bandwidth reservation amount RB2 (t), the packet error rate PER, and the penalty time PTM.
If the second bandwidth reservation amount RB2 (t) is constant during the time T13, the following is made between the second bandwidth reservation amount RB2 (t), the time T13, and the bandwidth reservation compensation amount C (t): (7).
Figure 0005634309
When the equation (7) is transformed, the following equation (8) is obtained.

Figure 0005634309
式(8)により、期間T13を算出することができる。期間T13の算出も、第二帯域予約量算出部17で行われる。そのため、第二帯域予約量算出部17は、パケットエラー率PERを示す情報を無線通信部15から受け、ペナルティ時間PTMを示す情報を記憶部22から受ける。
Figure 0005634309
The period T13 can be calculated by Expression (8). The calculation of the period T13 is also performed by the second bandwidth reservation amount calculation unit 17. Therefore, the second bandwidth reservation amount calculation unit 17 receives information indicating the packet error rate PER from the wireless communication unit 15 and information indicating the penalty time PTM from the storage unit 22.

第二帯域予約量算出部17は、無線通信部15からの通知(予約帯域が確保できたことを示す通知)で時刻T2を認識し、時計19を使用して期間T13を計測する。そして、時刻T2に第二帯域予約量RB2(t)の付加を開始し、時刻T2から期間T13が経過した時刻T3に第二帯域予約量RB2(t)の付加を終了する。仮にパケットエラー率PERがゼロであれば、図7において、時刻T1から時刻T2までの期間でハッチングされている領域と、時刻T2から時刻T3までの期間でハッチングされている領域は面積が等しいこととなり、この関係を利用して時刻T3が求められる。   The second bandwidth reservation amount calculation unit 17 recognizes the time T2 based on the notification from the wireless communication unit 15 (notification indicating that the reserved bandwidth has been secured), and measures the period T13 using the clock 19. Then, the addition of the second bandwidth reservation amount RB2 (t) is started at time T2, and the addition of the second bandwidth reservation amount RB2 (t) is ended at time T3 when the period T13 has elapsed from time T2. If the packet error rate PER is zero, the area hatched in the period from time T1 to time T2 is equal to the area hatched in the period from time T2 to time T3 in FIG. Thus, the time T3 is obtained using this relationship.

また、第二帯域予約量RB2(t)による追加的帯域確保は、送信データバッファ12のデータ残量が正確にゼロになるまで行わなくても、ゼロ又はゼロに近い所定の値になると予想される時刻まで行うこととすれば良い。
さらに、上記のように、送信データバッファ12のデータ残量がゼロ又はゼロに近い所定に値になるまでの時間の予想も正確に行わなくても良いので、式(8)の代りに、帯域予約補償量補償量C(t)を第二帯域予約量RB2(t)で除算した値を、送信データバッファ12のデータ残量がゼロ又はゼロに近い所定の値になる時刻までの時間T13と近似計算し、該時間T13の間だけ、第2帯域予約量RB2(t)による追加予約を行うこととしても良い。
Further, even if the additional bandwidth reservation by the second bandwidth reservation amount RB2 (t) is not performed until the remaining data amount of the transmission data buffer 12 becomes exactly zero, it is expected to be zero or a predetermined value close to zero. It can be done until the time.
Further, as described above, since it is not necessary to accurately predict the time until the remaining amount of data in the transmission data buffer 12 becomes zero or a predetermined value close to zero, instead of the equation (8), the bandwidth A value obtained by dividing the reservation compensation amount compensation amount C (t) by the second band reservation amount RB2 (t) is a time T13 until the time when the remaining data amount of the transmission data buffer 12 becomes zero or a predetermined value close to zero. Approximate calculation may be performed, and additional reservation with the second bandwidth reservation amount RB2 (t) may be performed only during the time T13.

図8は、送信データバッファ12のデータ残量を示す。図8において、縦軸は送信データバッファ12に蓄積されているデータの残量(データ残量)を示し、横軸は時間を示す。図8は、時刻T1から時刻T2までの期間T12で送信データバッファ12のデータ残量が増加し、時刻T2において送信データバッファ12のデータ残量が値DB1になり、時刻T2から時刻T3までの期間T13で送信データバッファ12のデータ残量が減少し、時刻T3で、送信データバッファ12のデータ残量は0となる場合を示している。図8に示されるように、増加した送信データバッファ12のデータ残量は、第二帯域予約量RB2(t)として付加的に確保した伝送帯域によって、速やかに減少し、時刻T3で値0となり、通信障害への耐性が通信チャンネル変更前と同じ水準に回復する。   FIG. 8 shows the remaining amount of data in the transmission data buffer 12. In FIG. 8, the vertical axis indicates the remaining amount of data (data remaining amount) accumulated in the transmission data buffer 12, and the horizontal axis indicates time. In FIG. 8, the remaining amount of data in the transmission data buffer 12 increases in a period T12 from time T1 to time T2, the remaining amount of data in the transmission data buffer 12 becomes the value DB1 at time T2, and the time from time T2 to time T3. In this example, the remaining data amount of the transmission data buffer 12 decreases during the period T13, and the remaining data amount of the transmission data buffer 12 becomes zero at time T3. As shown in FIG. 8, the increased data remaining amount in the transmission data buffer 12 decreases rapidly according to the transmission band additionally secured as the second bandwidth reservation amount RB2 (t), and becomes 0 at time T3. The tolerance to communication failure is restored to the same level as before the communication channel change.

本実施の形態1によれば、突発的に通信チャンネルに伝送データが発生する場合であっても、第一の通信チャンネルにて予約帯域を解放した時点(例えば、時刻T1)から、第二の通信チャンネルで第一帯域予約量RB1(t)を通信ネットワーク3上で確保した時点(例えば、時刻T2)までの期間(例えば、期間T12)に、送信データバッファ12に入力される伝送データのデータ量に相当する伝送帯域(例えば、図7の期間T13のハッチング部分)を付加的に帯域予約することによって、図8に示されるように、送信データバッファ12に蓄積されているデータ残量を速やかに減少させ、送信データバッファ12のオーバーフローを発生しにくくし、安定した伝送データの伝送を可能としている。   According to the first embodiment, even if transmission data is suddenly generated in the communication channel, the second time from when the reserved bandwidth is released in the first communication channel (for example, time T1). Data of transmission data input to the transmission data buffer 12 during a period (for example, period T12) until the time (for example, time T2) when the first bandwidth reservation amount RB1 (t) is secured on the communication network 3 on the communication channel. By additionally reserving the bandwidth corresponding to the transmission bandwidth (for example, the hatched portion of the period T13 in FIG. 7), the remaining amount of data stored in the transmission data buffer 12 can be quickly obtained as shown in FIG. The transmission data buffer 12 is less likely to overflow and stable transmission data transmission is possible.

実施の形態2.
図9は、本発明の実施の形態2に係る送信装置1の構成を概略的に示す。この送信装置1は、図1に示される通信システムで用いられるものである。
図示の送信装置1は、実施の形態1で説明した図2の構成に、通信チャンネル変更実施判定部20と、他通信チャンネル通調査部21が追加された以外は、同じ構成である。従って、実施の形態1で説明したのと同じ事項については、説明を省略する。通信チャンネル変更実施判定部20は、帯域予約装置10の一部を成す。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 9 schematically shows a configuration of transmitting apparatus 1 according to Embodiment 2 of the present invention. The transmission device 1 is used in the communication system shown in FIG.
The illustrated transmission apparatus 1 has the same configuration except that the communication channel change execution determination unit 20 and the other communication channel communication checking unit 21 are added to the configuration of FIG. 2 described in the first embodiment. Therefore, the description of the same matters as those described in Embodiment 1 is omitted. The communication channel change execution determination unit 20 forms part of the bandwidth reservation device 10.

通信チャンネル変更実施判定部20は、送信データバッファ12に蓄積されているデータ量に基づいて、データ伝送に用いる通信チャンネルの変更を実施するかどうかを判定する。   The communication channel change execution determination unit 20 determines whether to change the communication channel used for data transmission based on the amount of data stored in the transmission data buffer 12.

他通信チャンネル調査部21は、通信に使用している第一の通信チャンネル以外の通信チャンネルの通信状態を調査する。具体的には、他通信チャンネル調査部21は、第一の通信チャンネル以外の通信チャンネルに順次周波数を合わせ、該通信チャンネルで既に予約されているMAS数を調査し、該通信チャンネルで新規に予約可能なMAS数を算出する。   The other communication channel investigation unit 21 investigates the communication state of communication channels other than the first communication channel used for communication. Specifically, the other communication channel investigation unit 21 sequentially adjusts the frequency to a communication channel other than the first communication channel, investigates the number of MASs already reserved in the communication channel, and newly reserves in the communication channel. Calculate the number of possible MASs.

通信チャンネル変更要求部16は、ある通信チャンネル(第一の通信チャンネル)での通信中に、通信チャンネルの変更が必要となった場合、通信チャンネルの変更が適切であるかどうかの判定を、通信チャンネル変更実施判定部20に要求する。なお、通信チャンネル変更要求部16としては、実施の形態1と同じものを用い、通信チャンネル変更要求部16から出力される通信チャンネルの変更要求を、通信チャンネル変更実施判定部20で該変更要求を、変更が適切かどうかの判定の要求として受け取ることとすれば良い。   The communication channel change request unit 16 determines whether or not the change of the communication channel is appropriate when the change of the communication channel is necessary during the communication on a certain communication channel (first communication channel). This is requested to the channel change execution determination unit 20. The communication channel change request unit 16 is the same as that of the first embodiment, and the communication channel change request output from the communication channel change request unit 16 is received by the communication channel change execution determination unit 20. It may be received as a request for determining whether or not the change is appropriate.

通信チャンネル変更実施判定部20は、通信チャンネル変更要求部16からの上記の要求に応じて、通信チャンネルを変更すべきかどうか判定する。この判定の基準には、送信データバッファ12で蓄積されているデータ残量を使用する。   The communication channel change execution determination unit 20 determines whether or not to change the communication channel in response to the request from the communication channel change request unit 16. As a criterion for this determination, the remaining amount of data stored in the transmission data buffer 12 is used.

通信チャンネル変更時の送信データバッファ12のデータ残量の推移の例を図10に示す。図10では、時刻T4で第一の通信チャンネルでの予約帯域を解放し、第二の通信チャンネルに変更を開始し、時刻T5で第二の通信チャンネルで帯域予約を完了する。図10の例では、送信データバッファのデータ残量は時刻T4以前に、一時的な通信エラーなどの影響により、DB2まで増加しているため、時刻T4から時刻T5までの通信チャンネル変更に伴う通信帯域の不足による送信データバッファのデータ残量の増加により、データ残量が送信データバッファ12の最大データサイズであるDBFを超え、時刻T6にてバッファオーバーフローが発生する。   An example of the transition of the remaining data amount of the transmission data buffer 12 when the communication channel is changed is shown in FIG. In FIG. 10, the reserved bandwidth in the first communication channel is released at time T4, the change to the second communication channel is started, and the bandwidth reservation is completed in the second communication channel at time T5. In the example of FIG. 10, the remaining amount of data in the transmission data buffer has increased to DB2 due to the influence of a temporary communication error or the like before time T4. Therefore, communication associated with the communication channel change from time T4 to time T5. Due to an increase in the remaining amount of data in the transmission data buffer due to a lack of bandwidth, the remaining data amount exceeds DBF, which is the maximum data size of the transmission data buffer 12, and a buffer overflow occurs at time T6.

バッファオーバーフローが発生すると、受信機2へ送信する伝送データに欠落が生じ、伝送データが映像データである場合には、伝送された映像データを再生した場合、再生映像にノイズやフレーム欠落などが生じ、再生映像品質が低下することとなる。   When a buffer overflow occurs, transmission data to be transmitted to the receiver 2 is lost. When the transmission data is video data, when the transmitted video data is played back, noise or frame loss occurs in the playback video. As a result, the playback video quality is degraded.

そこで、時刻T4から時刻T5までの期間T45に、送信データバッファ12に蓄積されるとデータ量DB3を算出する。この蓄積データ量DB3の算出は、時刻T4で行われるものであり、時刻T5の予想値が用いられ、蓄積されるデータ量DB3も予想値である。
時刻T4から時刻T5までの時間、すなわち、通信チャンネルの変更に必要な時間T45は、ほとんど一定であるため、例えば事前に計測により得た値を記憶部22に記憶させておき、記憶部22から通信チャンネル変更実施判定部20に供給して、使用することが可能である。ビットレート通知部13から通知されるビットレート値Bと、時間T45を乗算すれば、時間T45の間に送信データバッファ12に蓄積されるデータ量DB3が算出できる。
Therefore, when data is accumulated in the transmission data buffer 12 during a period T45 from time T4 to time T5, the data amount DB3 is calculated. The calculation of the accumulated data amount DB3 is performed at time T4, the predicted value at time T5 is used, and the accumulated data amount DB3 is also an expected value.
Since the time from time T4 to time T5, that is, the time T45 necessary for changing the communication channel is almost constant, for example, a value obtained by measurement in advance is stored in the storage unit 22, and the storage unit 22 It can be supplied to the communication channel change execution determination unit 20 and used. If the bit rate value B notified from the bit rate notification unit 13 is multiplied by the time T45, the data amount DB3 accumulated in the transmission data buffer 12 during the time T45 can be calculated.

時刻T4における送信データバッファ12のデータ残量DB2が、送信データバッファ12の最大データサイズDBFから、データ量DB3を減算した値(閾値)DB4以下であれば、第二の通信チャンネル上で帯域予約が完了する時刻T5までに、送信データバッファ12でオーバーフローは発生しない。   If the remaining data amount DB2 of the transmission data buffer 12 at time T4 is equal to or less than the value (threshold value) DB4 obtained by subtracting the data amount DB3 from the maximum data size DBF of the transmission data buffer 12, bandwidth reservation is made on the second communication channel. No overflow occurs in the transmission data buffer 12 by the time T5 when is completed.

従って、通信チャンネル変更実施判定部20は、通信チャンネル変更要求部16から、通信チャンネルの変更が適切かどうかの判定を要求された場合に、送信データバッファ12のデータ残量DB2が、閾値DB4以下であれば、第二帯域予約量算出部17と、無線通信部15に、第二の通信チャンネルに変更することを要求し、一方、閾値DB4以上であれば、第二帯域予約量算出部17と、無線通信部15に、第二の通信チャンネルに変更することを要求しない。   Accordingly, when the communication channel change execution determination unit 20 is requested by the communication channel change request unit 16 to determine whether or not the communication channel change is appropriate, the remaining data DB2 of the transmission data buffer 12 is equal to or less than the threshold DB4. If so, the second bandwidth reservation amount calculation unit 17 and the wireless communication unit 15 are requested to change to the second communication channel. The wireless communication unit 15 is not requested to change to the second communication channel.

また、送信データバッファ12のデータ残量DB2が閾値DB4以下であっても閾値DB4に近い場合、時刻T5以降にて、送信データバッファ12でバッファオーバーフローが発生しやすくなるため、閾値DB4から所定の値(ΔD)を減算した値(DB4−ΔD)を判定基準値とし、それよりもデータ残量が多ければ変更を要求しないこととしても良い。   If the remaining data DB2 of the transmission data buffer 12 is equal to or less than the threshold DB4 but is close to the threshold DB4, a buffer overflow is likely to occur in the transmission data buffer 12 after time T5. A value (DB4-ΔD) obtained by subtracting the value (ΔD) may be used as a determination reference value, and if the remaining data amount is larger than that, no change may be requested.

なお、時刻T4にて、送信データバッファ12のデータ残量が、閾値DB4又は判定基準値(DB4−ΔD)以上であり、第二の通信チャンネルに変更しない場合でも、時刻T4以降に、第一の通信チャンネルでの通信状態が改善すれば、通信データバッファ12のデータ残量は低下していく事が期待できる。従って、例えば所定の時間経過後に、必要に応じて通信チャンネルの変更が適切かどうかの判断を再度行い、適切であるとの判定結果が得られれば、通信チャンネルの変更を実施することができる。   At time T4, the remaining amount of data in the transmission data buffer 12 is equal to or greater than the threshold value DB4 or the determination reference value (DB4-ΔD), and even when the second communication channel is not changed, the first data is received after time T4. If the communication state of the communication channel is improved, the remaining amount of data in the communication data buffer 12 can be expected to decrease. Therefore, for example, after a predetermined time elapses, it is determined again whether or not the change of the communication channel is appropriate, and if the determination result that the change is appropriate is obtained, the change of the communication channel can be performed.

通信チャンネル変更要求部16から、通信チャンネルの変更が適切であるかどうかの判定を要求された場合、通信チャンネル変更実施判定部20が、通信チャンネルを変更すべきかどうか判定する基準として、上記のように、送信データバッファ12で蓄積されているデータ残量を使用することにより、バッファオーバーフローの発生する確率が高い場合には、通信チャンネルの変更を抑制可能であり、伝送されるデータの品質劣化を抑えることができる。   As described above, when the communication channel change request unit 16 requests to determine whether or not the change of the communication channel is appropriate, the communication channel change execution determination unit 20 determines whether or not to change the communication channel. In addition, by using the remaining amount of data stored in the transmission data buffer 12, when there is a high probability that a buffer overflow will occur, it is possible to suppress the change of the communication channel, and to reduce the quality of transmitted data. Can be suppressed.

以上のように、図10の例では、通信チャンネル変更実施判定部20は、送信データバッファ12に蓄積されているデータ量DB2と、通信チャンネルを変更した際に生じる帯域予約空白時間T45の間に送信バッファ12に入力される伝送データ量DB3とを加算したデータ量(DB3+DB2)が、送信データバッファ12の最大蓄積データ量DBFを超える場合は、通信チャンネルの変更を実施すると判定し、超えない場合は、通信チャンネルの変更を実施しないと判定する。   As described above, in the example of FIG. 10, the communication channel change execution determination unit 20 is between the data amount DB2 stored in the transmission data buffer 12 and the bandwidth reservation blank time T45 generated when the communication channel is changed. When the data amount (DB3 + DB2) obtained by adding the transmission data amount DB3 input to the transmission buffer 12 exceeds the maximum accumulated data amount DBF of the transmission data buffer 12, it is determined that the communication channel is to be changed. Determines not to change the communication channel.

上記の判定によって、通信チャンネルの変更を実施するか否かの判定を行う場合には、第二のチャンネル(変更後の通信チャンネルの候補)において予約可能な帯域についての情報は不要である。従って、通信チャンネル変更実施判定部20への第二のチャンネルを示す情報の供給を省略することができ、また、第二のチャンネルの選択前に上記の判定を行うことができる。   When it is determined whether or not to change the communication channel based on the above determination, information on a bandwidth that can be reserved in the second channel (candidate communication channel after the change) is unnecessary. Accordingly, the supply of information indicating the second channel to the communication channel change execution determination unit 20 can be omitted, and the above determination can be performed before the selection of the second channel.

代りに、第二の通信チャンネルに変更した後に、送信データバッファ12で蓄積されているデータ残量が0に低下するまでの予想時間(バッファ安定化までの予想時間)を上記の判定の基準として使用しても良い。この場合には、通信チャンネル変更要求部16は、通信チャンネルの変更が適切であるかどうかの判定を通信チャンネル変更実施判定部20に要求する場合、選択された変更後(移動先)の通信チャンネル(の候補)、及び該通信チャンネルで予約可能な帯域量を示す情報を通信チャンネル変更実施判定部20に知らせる。   Instead, after changing to the second communication channel, the estimated time (the estimated time until buffer stabilization) until the remaining amount of data stored in the transmission data buffer 12 is reduced to 0 is used as a criterion for the above determination. May be used. In this case, when the communication channel change request unit 16 requests the communication channel change execution determination unit 20 to determine whether the change of the communication channel is appropriate, the communication channel after the selected change (destination) (Candidate) and information indicating the amount of bandwidth that can be reserved in the communication channel is notified to the communication channel change execution determination unit 20.

送信データバッファ12で伝送データを一時的に蓄積する目的の一つは、データ入力部11から伝送データが入力される速度と、無線通信部15にて通信ネットワーク3に伝送データを送出する速度との違いを吸収することである。例えば、通信ネットワーク3上での一時的な通信障害時にデータ伝送ができなくなったり、通信速度が低下した場合に、データ入力部11から入力される伝送データを取りこぼすことなく蓄積することによって、伝送データの完全性が維持できる。従って、前記速度の違いを吸収し、伝送データの完全性を維持できる能力は、送信データバッファ12の空きサイズに依存する。送信データバッファ12の空きサイズとは、送信データバッファ12の最大サイズから、送信データバッファ12のデータ残量を減算した値である。   One of the purposes of temporarily storing transmission data in the transmission data buffer 12 is a speed at which transmission data is input from the data input unit 11 and a speed at which transmission data is transmitted to the communication network 3 by the wireless communication unit 15. The difference is to absorb. For example, when data transmission becomes impossible due to a temporary communication failure on the communication network 3 or the communication speed is reduced, transmission data input from the data input unit 11 is stored without being lost. Data integrity can be maintained. Therefore, the ability to absorb the difference in speed and maintain the integrity of transmission data depends on the free size of the transmission data buffer 12. The empty size of the transmission data buffer 12 is a value obtained by subtracting the remaining data amount of the transmission data buffer 12 from the maximum size of the transmission data buffer 12.

送信データバッファ12のデータ残量が0でない状態は、送信データバッファ12の能力が最大に活用できない状態であり、通信障害に弱い状態である。送信データバッファ12のデータ残量が0でない状態が長く続くことは、通信障害に弱い状態が長く続くことであり、可能な限り回避すべきである。従って、送信データバッファ12で蓄積されているデータ残量が0に低下するまでの予想時間が長い場合には、通信チャンネルを変更しない方がよいと判断することができる。   The state where the remaining amount of data in the transmission data buffer 12 is not 0 is a state where the capacity of the transmission data buffer 12 cannot be utilized to the maximum, and is a state vulnerable to a communication failure. A state in which the remaining data amount of the transmission data buffer 12 is not zero continues for a long time, which means that a state vulnerable to a communication failure continues for a long time and should be avoided as much as possible. Therefore, when the estimated time until the remaining amount of data stored in the transmission data buffer 12 decreases to 0 is long, it can be determined that the communication channel should not be changed.

通信チャンネル変更実施判定部20は、通信チャンネル変更要求部16から、通信チャンネルの変更が適切であるかどうかの判定を要求された場合、通知された変更先の通信チャンネル(の候補)で予約可能なMAS数の情報を他通信チャンネル調査部21から入手する。前記予約可能なMAS数から、第一帯域予約量算出部14で算出された伝送帯域に相当するMAS数を減算し、その残りのMAS数から、第二帯域予約量算出部17で算出された伝送帯域に相当するMAS数を算出する。   When the communication channel change execution determination unit 20 is requested by the communication channel change request unit 16 to determine whether or not the communication channel change is appropriate, the communication channel change execution determination unit 20 can make a reservation with the notified communication channel (candidate). Information on the number of MASs is obtained from the other communication channel survey unit 21. The number of MASs corresponding to the transmission band calculated by the first band reservation amount calculation unit 14 is subtracted from the number of MASs that can be reserved, and the second band reservation amount calculation unit 17 calculates from the remaining number of MASs. The number of MAS corresponding to the transmission band is calculated.

通信チャンネル変更時の送信データバッファのデータ残量の推移の例を図11に示す。図11にて、時刻T7は第一の通信チャンネルでの予約帯域を解放する時刻、時刻T8は変更先の第二の通信チャンネルで帯域予約を完了する時刻(第二のチャンネルで予約帯域を確保する時刻)、時刻T9は、第二の通信チャンネルに変更後に、送信データバッファ12のデータ残量が0に低下する時刻である。   An example of the transition of the remaining amount of data in the transmission data buffer when the communication channel is changed is shown in FIG. In FIG. 11, time T7 is the time to release the reserved bandwidth on the first communication channel, and time T8 is the time to complete the bandwidth reservation on the second communication channel to be changed (reserving the reserved bandwidth on the second channel). The time T9 is a time when the remaining data amount of the transmission data buffer 12 decreases to 0 after changing to the second communication channel.

ここで、変更先の第二の通信チャンネルで帯域予約を完了する時刻T8での、送信データバッファ12のデータ残量DB6を算出する。この算出は、時刻T7で行われるものであり、時刻T8の予想値が用いられる。時刻T7から時刻T8までの時間T78の間ビットレート値B(t)が一定であれば、該時間T78の間に送信データバッファ12に蓄積されるデータ量DB7は、ビットレート通知部13から通知されるビットレート値Bを使用して、次式(9)で表すことができる。
DB7=T78×B …(9)
なお、通信チャンネルの変更に必要な時間T78は、ほとんど一定であるため、ほとんど一定であるため、例えば事前に計測により得た値を記憶部22に記憶させておき、記憶部22から通信チャンネル変更実施判定部20に供給して、使用することが可能である。式(9)で求めたデータ量DB7と、時刻T7における送信データバッファ12のデータ残量DB5とを加算すると、時刻T8での送信データバッファ12のデータ残量DB6が算出できる。
Here, the remaining data DB 6 of the transmission data buffer 12 at the time T8 when the band reservation is completed in the second communication channel of the change destination is calculated. This calculation is performed at time T7, and an expected value at time T8 is used. If the bit rate value B (t) is constant during a time T78 from time T7 to time T8, the data amount DB7 accumulated in the transmission data buffer 12 during the time T78 is notified from the bit rate notification unit 13. Can be expressed by the following equation (9).
DB7 = T78 × B (9)
Since the time T78 required for changing the communication channel is almost constant and almost constant, for example, a value obtained by measurement in advance is stored in the storage unit 22 and the communication channel is changed from the storage unit 22. It can be supplied to the execution determination unit 20 and used. By adding the data amount DB7 obtained by Expression (9) and the remaining data amount DB5 of the transmission data buffer 12 at time T7, the remaining data amount DB6 of the transmission data buffer 12 at time T8 can be calculated.

第二の通信チャンネルに変更した後に、送信データバッファ12のデータ残量が0に低下するまでの予想時間T89は、時刻T8での送信データバッファのデータ残量(DB5+DB7)を用いて、上記の式(8)と同様の式、即ち、式(8)のC(t)を(DB5+DB7)に置換え、T13をT89に置き換えた式により、求めることができる。また仮に、パケットエラー率PERをゼロとすれば、(DB5+DB7)を、第二帯域予約量RB2(t)で除算することでT89を求めることができる。   After changing to the second communication channel, the expected time T89 until the remaining data amount of the transmission data buffer 12 decreases to 0 is calculated using the remaining data amount (DB5 + DB7) of the transmission data buffer at time T8. It can be obtained by an expression similar to Expression (8), that is, an expression in which C (t) in Expression (8) is replaced with (DB5 + DB7) and T13 is replaced with T89. If the packet error rate PER is zero, T89 can be obtained by dividing (DB5 + DB7) by the second bandwidth reservation amount RB2 (t).

通信チャンネル変更実施判定部20は、上記のようにして算出した送信データバッファ12のデータ残量が0に低下するまでの予想時間T89が、所定の時間以内であれば、第二帯域予約量算出部17と、無線通信部15に、第二の通信チャンネルに変更することを要求し、所定の時間以上であれば、第二帯域予約量算出部17と、無線通信部15に、第二の通信チャンネルに変更することを要求しない。   The communication channel change execution determination unit 20 calculates the second bandwidth reservation amount if the estimated time T89 until the remaining data amount of the transmission data buffer 12 calculated as described above is within a predetermined time. Unit 17 and wireless communication unit 15 are requested to change to the second communication channel, and if the predetermined time is exceeded, second bandwidth reservation amount calculation unit 17 and wireless communication unit 15 Does not require switching to a communication channel.

なお、上記の例では、送信データバッファ12のデータ残量が0となるまでの時間をバッファ安定化時間とし、該バッファ安定化時間が所定の時間内であるかどうかの判断をしているが、「0」となるまでの時間ではなく、0に近い、所定の値以下に減少するまでの時間をバッファ安定化時間として使用しても良い。   In the above example, the time until the remaining amount of data in the transmission data buffer 12 becomes 0 is defined as the buffer stabilization time, and it is determined whether the buffer stabilization time is within a predetermined time. , Instead of the time until “0” is reached, the time until it decreases to a predetermined value close to 0 or less may be used as the buffer stabilization time.

なおまた、上記した「式(8)と同様の式」の代りに、(DB5+DB7)を第二帯域予約量RB2(t)で除算した値を、送信データバッファ12のデータ残量がゼロ又はゼロに近い所定の値になる時刻までの時間T89と近似計算し、該時間T89が所定値を超えるか否かを判断基準とし、所定値以上であれば、通信チャンネルの変更を要求することとしても良い。   In addition, instead of the above-mentioned “expression similar to expression (8)”, the value obtained by dividing (DB5 + DB7) by the second bandwidth reservation amount RB2 (t) is zero or zero in the transmission data buffer 12. Approximate calculation with time T89 until the time when it reaches a predetermined value close to, and whether or not the time T89 exceeds a predetermined value is used as a criterion. good.

本実施の形態2に係る送信装置によれば、通信チャンネル変更要求部16から、通信チャンネルの変更要求があった場合でも、送信データバッファ12のデータ残量の状態により、バッファオーバーフローの発生する確率が高い場合には、通信チャンネルの変更を抑制可能であり、伝送されるデータの品質劣化を抑えることができる。   According to the transmission apparatus according to the second embodiment, even when there is a communication channel change request from the communication channel change request unit 16, the probability of buffer overflow occurring due to the state of the remaining data in the transmission data buffer 12 Is high, the change of the communication channel can be suppressed, and the quality deterioration of the transmitted data can be suppressed.

また、実施の形態2によれば、通信チャンネルを変更した場合の送信データバッファのデータ残量の変化を予想し、送信データバッファにオーバーフローが発生するおそれがある場合には、通信チャンネルの変更を抑制させ、安定したデータ伝送を行うことができるという効果がある。   Further, according to the second embodiment, when a change in the remaining amount of data in the transmission data buffer is predicted when the communication channel is changed, and there is a possibility that the transmission data buffer overflows, the communication channel is changed. There is an effect that the data can be suppressed and stable data transmission can be performed.

以上本発明の実施の形態を、帯域予約装置として説明したが、帯域予約装置で実施される帯域予約方法も、また、帯域予約装置を備えた通信装置、該通信装置を含む通信システムもそれぞれ本発明の一部を成す。
本発明の実施の形態1及び2に係る帯域予約装置及び帯域予約方法は、帯域予約型のメディアアクセス制御を行う通信ネットワークを経由して、映像データや音声データ等の一定のビットレート値で入力される映像データを送信装置から受信装置に伝送する通信システム、例えば、無線映像音声伝送システムなどに適用できる。
Although the embodiment of the present invention has been described as the bandwidth reservation device, the bandwidth reservation method implemented by the bandwidth reservation device, the communication device including the bandwidth reservation device, and the communication system including the communication device are also described. It forms part of the invention.
The bandwidth reservation apparatus and the bandwidth reservation method according to Embodiments 1 and 2 of the present invention are input at a constant bit rate value such as video data and audio data via a communication network that performs bandwidth reservation type media access control. The present invention can be applied to a communication system that transmits video data to be transmitted from a transmission device to a reception device, such as a wireless video / audio transmission system.

1 送信装置、 2 受信装置、 3 通信ネットワーク、 4 コンテンツ供給源、 10 帯域予約装置、 11 データ入力部、 12 送信データバッファ、 13 ビットレート値通知部、 14 第一帯域予約量算出部、 15 無線通信部、 16 通信チャンネル変更要求部、 17 第二帯域予約量算出部、 18 帯域予約制御部、 19 時計、 20 通信チャンネル変更実施判定部、 21 他通信チャンネル調査部、 22 記憶部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission apparatus, 2 Reception apparatus, 3 Communication network, 4 Content supply source, 10 Band reservation apparatus, 11 Data input part, 12 Transmission data buffer, 13 Bit rate value notification part, 14 1st band reservation amount calculation part, 15 Wireless Communication unit, 16 communication channel change request unit, 17 second bandwidth reservation amount calculation unit, 18 band reservation control unit, 19 clock, 20 communication channel change execution determination unit, 21 other communication channel survey unit, 22 storage unit.

Claims (12)

伝送帯域予約型の通信システムにおいて、伝送データが入力されてから前記伝送データを通信ネットワークへ送出するまでの期間、前記伝送データを一時的に蓄積する送信データバッファを備え、前記通信ネットワーク上の複数の通信チャンネルの中から選択された通信チャンネルにおいて、伝送帯域を予約し、予約した伝送帯域で、前記送信データバッファに蓄積されたデータを伝送する通信装置の帯域予約装置であって、
前記伝送データのビットレート値を検出して通知するビットレート値通知部と、
前記伝送データのビットレート値から、前記通信ネットワークにおける伝送に必要な帯域量を第一帯域予約量として算出する第一帯域予約量算出部と、
前記伝送データの伝送に用いられる通信チャンネルを変更する際に、変更前の通信チャンネルで取得されていた予約帯域が解放され、変更後のチャネルで帯域予約されるまでの時間である帯域予約空白時間に前記送信データバッファに蓄積されるデータを、変更後の通信チャンネルでの伝送により減少させるための付加的な帯域を第二帯域予約量として算出する第二帯域予約量算出部と、
伝送データを伝送する通信チャンネルの変更を行っている時間中は予約帯域を解放し、
変更後の通信チャンネルで伝送データを伝送する時間においては、前記第一帯域予約量と前記第二帯域予約量との合成帯域予約量を予約する帯域予約制御部と
を備え
前記第二帯域予約量算出部は、
前記伝送データのビットレート又は前記第一帯域予約量を前記帯域予約空白時間にわたり時間積分した値を、前記帯域予約空白時間に前記送信データバッファに蓄積されるデータ量として算出し、
該データ量を前記第二帯域予約量で除算した値を、前記送信データバッファのデータ残量がゼロ又はゼロに近い所定の値になるまでの時間として算出し、
前記算出した時間だけ前記第二帯域予約量の付加を行う
ことを特徴とする帯域予約装置。
A transmission band reservation type communication system comprising a transmission data buffer for temporarily storing the transmission data during a period from transmission data input to transmission of the transmission data to a communication network, and a plurality of transmission data buffers on the communication network In the communication channel selected from among the communication channels, a bandwidth reservation device of a communication device for reserving a transmission band and transmitting data stored in the transmission data buffer in the reserved transmission band,
A bit rate value notifying unit for detecting and notifying a bit rate value of the transmission data;
From the bit rate value of the transmission data, a first bandwidth reservation amount calculation unit that calculates a bandwidth amount necessary for transmission in the communication network as a first bandwidth reservation amount;
When the communication channel used for transmission of the transmission data is changed, the bandwidth reservation blank time which is the time until the reserved bandwidth acquired in the communication channel before the change is released and the bandwidth is reserved in the channel after the change A second bandwidth reservation amount calculation unit for calculating an additional bandwidth for reducing the data accumulated in the transmission data buffer by transmission on the changed communication channel as a second bandwidth reservation amount;
During the time when the communication channel for transmitting the transmission data is changed, the reserved bandwidth is released,
A bandwidth reservation control unit that reserves a combined bandwidth reservation amount of the first bandwidth reservation amount and the second bandwidth reservation amount in a time for transmitting transmission data on the communication channel after the change ,
The second bandwidth reservation amount calculation unit,
A bit rate of the transmission data or a value obtained by integrating the first bandwidth reservation amount over the bandwidth reservation blank time is calculated as a data amount accumulated in the transmission data buffer in the bandwidth reservation blank time,
A value obtained by dividing the data amount by the second bandwidth reservation amount is calculated as a time until the remaining data amount of the transmission data buffer becomes zero or a predetermined value close to zero,
The bandwidth reservation apparatus, wherein the second bandwidth reservation amount is added for the calculated time .
前記送信データバッファに蓄積されているデータ量に基づいて、伝送データを伝送する通信チャンネルの変更を実施するかどうかを判定する通信チャンネル変更実施判定部をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の帯域予約装置。 Based on the amount of data accumulated in the transmission data buffer, to claim 1, further comprising a communication channel change execution determination unit that determines whether to perform the change of the communication channel for transmitting transmission data The bandwidth reservation device described. 前記通信チャンネル変更実施判定部は、前記送信データバッファに蓄積されているデータ量と、前記帯域予約空白時間に前記送信データバッファに入力されると予想される伝送データ量とを加算したデータ量が、前記送信データバッファの最大蓄積データ量を超えない場合は、前記通信チャンネルの変更を実施すると判定し、超える場合は、前記通信チャンネルの変更を実施しないと判定することを特徴とする請求項に記載の帯域予約装置。 The communication channel change execution determination unit has a data amount obtained by adding a data amount accumulated in the transmission data buffer and a transmission data amount expected to be input to the transmission data buffer during the bandwidth reservation blank time. , if the does not exceed the maximum amount of data stored in the transmission data buffer, it is determined that carrying out the change of the communication channel, if more than, claim 2, wherein the determining not to implement the change of the communication channel Bandwidth reservation device described in 1. 前記通信チャンネル変更実施判定部は、前記送信データバッファに蓄積されているデータ量と、前記帯域予約空白時間に前記送信データバッファに入力されると予想される伝送データ量とを加算したデータ量と、通信チャンネルの変更後に確保可能と予想される第二帯域予約量とに基づいて、前記送信データバッファのデータ残量がゼロ又はゼロに近い所定の値に低下すると予想されるまでの時間が、所定の値を超えない場合には、前記通信チャンネルの変更を実施すると判定し、超える場合は前記通信チャンネルの変更を実施しないと判定することを特徴とする請求項に記載の帯域予約装置。 The communication channel change execution determination unit includes a data amount obtained by adding a data amount accumulated in the transmission data buffer and a transmission data amount expected to be input to the transmission data buffer during the bandwidth reservation blank time; Based on the second bandwidth reservation amount that is expected to be secured after the change of the communication channel, the time until the remaining data amount of the transmission data buffer is expected to decrease to zero or a predetermined value close to zero, 3. The bandwidth reservation apparatus according to claim 2 , wherein when the predetermined value is not exceeded, it is determined that the communication channel is changed, and when the predetermined value is exceeded, it is determined that the communication channel is not changed. 前記通信チャンネル変更実施判定部は、前記送信データバッファに蓄積されているデータ量と、前記帯域予約空白時間に前記送信データバッファに入力されると予想される伝送データ量とを加算したデータ量を、通信チャンネルの変更後に確保可能と予想される第二帯域予約量で除算した値が、所定の値を超えない場合には、前記通信チャンネルの変更を実施すると判定し、超える場合は、前記通信チャンネルの変更を実施しないと判定することを特徴とする請求項に記載の帯域予約装置。 The communication channel change execution determination unit adds a data amount obtained by adding a data amount accumulated in the transmission data buffer and a transmission data amount expected to be input to the transmission data buffer during the bandwidth reservation blank time. When the value divided by the second bandwidth reservation amount that is expected to be secured after the communication channel is changed does not exceed a predetermined value, it is determined that the communication channel is changed. 3. The bandwidth reservation apparatus according to claim 2 , wherein it is determined not to change the channel. 伝送帯域予約型の通信システムにおいて、伝送データが入力されてから前記伝送データを通信ネットワークへ送出するまでの期間、前記伝送データを一時的に蓄積する送信データバッファを備え、前記通信ネットワーク上の複数の通信チャンネルの中から選択された通信チャンネルにおいて、伝送帯域を予約し、予約した伝送帯域で、前記送信データバッファに蓄積されたデータを伝送する通信装置における帯域予約方法であって、
前記伝送データのビットレート値を検出して通知するビットレート値通知ステップと、
前記伝送データのビットレート値から、前記通信ネットワークにおける伝送に必要な帯域量を第一帯域予約量として算出する第一帯域予約量算出ステップと、
前記伝送データの伝送に用いられる通信チャンネルを変更する際に、変更前の通信チャンネルで取得されていた予約帯域が解放され、変更後のチャネルで帯域予約されるまでの時間である帯域予約空白時間に前記送信データバッファに蓄積されるデータを、変更後の通信チャンネルでの伝送により減少させるための付加的な帯域を第二帯域予約量として算出する第二帯域予約量算出ステップと、
伝送データを伝送する通信チャンネルの変更を行っている時間中は予約帯域を解放し、変更後の通信チャンネルで伝送データを伝送する時間においては、前記第一帯域予約量と前記第二帯域予約量との合成帯域予約量を予約する帯域予約制御ステップと
を備え
前記第二帯域予約量算出ステップは、
前記伝送データのビットレート又は前記第一帯域予約量を前記帯域予約空白時間にわたり時間積分した値を、前記帯域予約空白時間に前記送信データバッファに蓄積されるデータ量として算出し、
該データ量を前記第二帯域予約量で除算した値を、前記送信データバッファのデータ残量がゼロ又はゼロに近い所定の値になるまでの時間として算出し、
前記算出した時間だけ前記第二帯域予約量の付加を行う
ことを特徴とする帯域予約方法。
A transmission band reservation type communication system comprising a transmission data buffer for temporarily storing the transmission data during a period from transmission data input to transmission of the transmission data to a communication network, and a plurality of transmission data buffers on the communication network A bandwidth reservation method in a communication device for reserving a transmission band in a communication channel selected from among the communication channels and transmitting data stored in the transmission data buffer in the reserved transmission band,
A bit rate value notification step of detecting and notifying a bit rate value of the transmission data;
A first bandwidth reservation amount calculation step of calculating a bandwidth amount necessary for transmission in the communication network as a first bandwidth reservation amount from the bit rate value of the transmission data;
When the communication channel used for transmission of the transmission data is changed, the bandwidth reservation blank time which is the time until the reserved bandwidth acquired in the communication channel before the change is released and the bandwidth is reserved in the channel after the change A second bandwidth reservation amount calculating step for calculating, as a second bandwidth reservation amount, an additional bandwidth for reducing the data accumulated in the transmission data buffer by transmission on the changed communication channel;
The reserved bandwidth is released during the time when the communication channel for transmitting the transmission data is changed, and the first bandwidth reservation amount and the second bandwidth reservation amount are set during the time when the transmission data is transmitted on the changed communication channel. and a bandwidth reservation control step of reserving a synthetic bandwidth reservation amount and,
The second bandwidth reservation amount calculating step includes:
A bit rate of the transmission data or a value obtained by integrating the first bandwidth reservation amount over the bandwidth reservation blank time is calculated as a data amount accumulated in the transmission data buffer in the bandwidth reservation blank time,
A value obtained by dividing the data amount by the second bandwidth reservation amount is calculated as a time until the remaining data amount of the transmission data buffer becomes zero or a predetermined value close to zero,
The bandwidth reservation method, wherein the second bandwidth reservation amount is added only for the calculated time .
前記送信データバッファに蓄積されているデータ量に基づいて、伝送データを伝送する通信チャンネルの変更を実施するかどうかを判定する通信チャンネル変更実施判定ステップをさらに有することを特徴とする請求項に記載の帯域予約方法。 On the basis of the amount of data accumulated in the transmission data buffer, to claim 6, further comprising if the communication channel change execution determination step of determining whether to implement the change in the communication channel for transmitting transmission data The bandwidth reservation method described. 前記通信チャンネル変更実施判定ステップは、前記送信データバッファに蓄積されているデータ量と、前記帯域予約空白時間に前記送信データバッファに入力されると予想される伝送データ量とを加算したデータ量が、前記送信データバッファの最大蓄積データ量を超えない場合は、前記通信チャンネルの変更を実施すると判定し、超える場合は、前記通信チャンネルの変更を実施しないと判定することを特徴とする請求項に記載の帯域予約方法。 In the communication channel change execution determination step, the data amount obtained by adding the amount of data stored in the transmission data buffer and the amount of transmission data expected to be input to the transmission data buffer during the bandwidth reservation blank time is , does not exceed the maximum amount of data stored in the transmission data buffer, it is determined that carrying out the change of the communication channel, if more than, claim 7, characterized in that to determine not to implement the change of the communication channel Bandwidth reservation method described in 1. 前記通信チャンネル変更実施判定ステップは、前記送信データバッファに蓄積されているデータ量と、前記帯域予約空白時間に前記送信データバッファに入力されると予想される伝送データ量とを加算したデータ量と、通信チャンネルの変更後に確保可能と予想される第二帯域予約量とに基づいて、前記送信データバッファのデータ残量がゼロ又はゼロに近い所定の値に低下すると予想されるまでの時間が、所定の値を超えない場合には、前記通信チャンネルの変更を実施すると判定し、超える場合は前記通信チャンネルの変更を実施しないと判定することを特徴とする請求項に記載の帯域予約方法。 The communication channel change execution determining step includes a data amount obtained by adding a data amount accumulated in the transmission data buffer and a transmission data amount expected to be input to the transmission data buffer during the bandwidth reservation blank time; Based on the second bandwidth reservation amount that is expected to be secured after the change of the communication channel, the time until the remaining data amount of the transmission data buffer is expected to decrease to zero or a predetermined value close to zero, 8. The bandwidth reservation method according to claim 7 , wherein when the predetermined value is not exceeded, it is determined that the communication channel is changed, and when the predetermined value is exceeded, it is determined that the communication channel is not changed. 前記通信チャンネル変更実施判定ステップは、前記送信データバッファに蓄積されているデータ量と、前記帯域予約空白時間に前記送信データバッファに入力されると予想される伝送データ量とを加算したデータ量を、通信チャンネルの変更後に確保可能と予想される第二帯域予約量で除算した値が、所定の値を超えない場合には、前記通信チャンネルの変更を実施すると判定し、超える場合は、前記通信チャンネルの変更を実施しないと判定することを特徴とする請求項に記載の帯域予約方法。 In the communication channel change execution determination step, a data amount obtained by adding a data amount accumulated in the transmission data buffer and a transmission data amount expected to be input to the transmission data buffer during the bandwidth reservation blank time is obtained. When the value divided by the second bandwidth reservation amount that is expected to be secured after the communication channel is changed does not exceed a predetermined value, it is determined that the communication channel is changed. The bandwidth reservation method according to claim 7 , wherein it is determined that the channel change is not performed. 請求項1乃至のいずれかに記載の帯域予約装置と、
前記帯域予約制御部により要求される帯域予約量に従って、前記伝送データを送信する無線通信部と
を有することを特徴とする通信装置。
The bandwidth reservation apparatus according to any one of claims 1 to 5 ,
And a wireless communication unit that transmits the transmission data according to a bandwidth reservation amount requested by the bandwidth reservation control unit.
請求項11に記載の通信装置と、
前記通信ネットワークに設けられたアクセス制御手段と
を有することを特徴とする通信システム。
A communication device according to claim 11 ;
An access control means provided in the communication network.
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