JP5650656B2 - 通信端末、通信方法、プログラム、及び集積回路 - Google Patents

通信端末、通信方法、プログラム、及び集積回路 Download PDF

Info

Publication number
JP5650656B2
JP5650656B2 JP2011537775A JP2011537775A JP5650656B2 JP 5650656 B2 JP5650656 B2 JP 5650656B2 JP 2011537775 A JP2011537775 A JP 2011537775A JP 2011537775 A JP2011537775 A JP 2011537775A JP 5650656 B2 JP5650656 B2 JP 5650656B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
delay time
round
communication
reproduction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011537775A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2012001866A1 (ja
Inventor
マーリンダ バデゥゲ ティルミー
マーリンダ バデゥゲ ティルミー
衛一 村本
衛一 村本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2011537775A priority Critical patent/JP5650656B2/ja
Publication of JPWO2012001866A1 publication Critical patent/JPWO2012001866A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5650656B2 publication Critical patent/JP5650656B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/02Details
    • H04L12/16Arrangements for providing special services to substations
    • H04L12/18Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast
    • H04L12/1854Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast with non-centralised forwarding system, e.g. chaincast
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/02Details
    • H04L12/16Arrangements for providing special services to substations
    • H04L12/18Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast
    • H04L12/1863Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast comprising mechanisms for improved reliability, e.g. status reports
    • H04L12/1868Measures taken after transmission, e.g. acknowledgments
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/63Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing
    • H04N21/64Addressing
    • H04N21/6405Multicasting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

本発明は、ALM(Application Layer Multicast)配信木によるストリーム配信を行う場合において、再生遅延時間を制御する通信端末及び通信方法に関する。
図12に示しているように、インターネット上で、送信側の端末11と受信側の端末12との間で映像データ(パケット)の送受信を行う場合、映像データの損失(パケット損失)が起こり得る。映像データの損失が発生することにより、受信側の端末12で再生する映像又は音声に乱れが生じることになる。この乱れを防ぐためには、損失したパケットを送信側の端末11に再度送信してもらう必要がある。
そこで、例えば、受信側の端末12は、図13に示しているように、損失した映像パケット(p2)の再送を送信側の端末11に要求する。そして、送信側の端末は、図14に示しているように、受信側の端末12からの要求に応じて、該当する映像パケット(p2)を再送するのが一般的である。
この再送された映像パケット(p2)を受信側の端末12で再生させるためには、受信側の端末12での映像パケット(p2)の再生開始時刻を、再送に必要な時間を考慮して設定する必要がある。具体的には、図15に示しているように、映像パケット(p2)の最初の到着予定時刻から1RTT分だけ遅延させて再生を開始する必要がある。ここで、RTT(Round Trip Time)とは、受信側の端末12と送信側の端末11との間をパケットが往復するのに要する時間である。
この最初の到着予定時刻から再生開始時刻までの時間は、通常、再生遅延時間と呼ばれ、図11〜図15で示しているような1対1通信においては、送受信端末間のRTTに基づいて設定されるのが一般的である。再生遅延時間は、例えば、再生遅延時間がRTTの倍数、又はRTT以上になるように設定される。
ところで、従来、映像データを複数の端末に同時に配信する技術として、ALM配信木を用いたストリーム配信が知られている。図16及び図17を参照して、ALM配信木の概要を説明する。複数の端末11、12、13、14、15、16、17は、図16に示されるように、インターネットやLAN(Local Area Network)等のスター型の通信ネットワーク10に接続されている。
ここで、例えば、端末11が、他の全ての端末12、13、14、15、16、17に対して直接ストリームデータを配信しようとすると、データ量が端末11に接続されている回線の帯域幅の上限を超えてしまい、遅延が生じる可能性がある。
そこで、図17に示されるように、ストリームデータの配信元である端末11を頂点(ルート端末)とする論理的な階層構造を構築する。つまり、端末11は、ストリームデータを端末12、13にのみ配信する。そして、端末12、13は、端末11から受信したストリームデータを再生すると共に、それぞれ配下の端末14、15、16、17に配信する。上記構成によれば、トラフィックを分散させることができるので、遅延のないストリーム配信を実現することができる。
このようなALM配信木による映像配信等を行う場合にも、再生遅延時間を考慮する必要がある。1対1通信の場合と同様に、再送データの送信元端末との間のRTTに基づいて設定することが考えられるが、ALM配信木の場合は特に、以下の3つの再送方式が存在する。以下、図18〜図20に示される15台の端末20〜34で構成されるALM配信木において、端末21と端末23との間で映像データの損失が発生した場合の再送方式を説明する。
第1の再送方式は、ALM配信木のルート端末(配信元)から損失データを再送する方式である。具体的には、図18に示されるように、端末23は、ルート端末である端末20に対して損失データの再送を要求(一点鎖線で示す)する。そして、端末23から再送の要求を受けた端末20は、端末23に対して再送データ(破線で示す)を送信する。
第2の再送方式は、自端末の親端末(配信木上の自端末の親端末)から損失データを再送する方式である。具体的には、図19に示されるように、端末23は、親端末である端末21に対して損失データの再送を要求(一点鎖線)する。そして、端末23から再送の要求を受けた端末21は、端末23に対して再送データ(破線)を送信する。
第3の再送方式は、上記以外の第3(ルート端末、親端末以外)の端末から損失データを再送する方式である。具体的には、図20に示されるように、端末23は、ALM配信木上での接続関係のない端末22に対して損失データの再送を要求(一点鎖線)する。そして、端末23から再送の要求を受けた端末22は、端末23に対して再送データ(破線)を送信する。
上記の第1の再送方式を適用した場合には、再生遅延時間の設定基準となるRTTは、端末23とルート端末である端末20との間のRTTとなる。上記の第2の再送方式を適用した場合には、再生遅延時間の設定基準となるRTTは、端末23と親端末である端末21との間のRTTとなる。上記の第3の再送方式を適用した場合には、再生遅延時間の設定基準となるRTTは、端末23と第3の端末である端末22との間のRTTとなる。
一方、非特許文献1は、上記のように、再送データの受信端末と再送データの送信元端末との間のRTTを意識せずに、各端末に固定の再生遅延時間を設定している。しかしながら、これは通信品質の低下を招く。何故ならば、この方式は実際の端末間の遅延を意識しないために、設定する再生遅延時間が短過ぎることによって、損失した映像データの乱れが回復されないまま再生されたり、又は、設定する再生遅延時間が長過ぎることによって、再生開始時間が必要以上に遅れたりするからである。
Improving the Fault Resilience of Overlay Multicast for Media Streaming Tan, G.; Jarvis, S.A.; Parallel and Distributed Systems, IEEE Transactions on Volume: 18, Issue: 6 Digital Object Identifier: 10.1109/TPDS.2007.1054 Publication Year: 2007, Page(s): 721 - 734
上述のように、ALM配信木の場合は、自端末と再送データ送信元との間のRTTを考慮して再生遅延時間を設定した方が品質向上につながる場合が多い。しかしながら、この方式を上記の第2又は第3の方式に適用する場合に、端末間の遅延に差があると、想定している通信品質が得られないという課題がある。この課題を、図21〜図23を参照して、各端末間の遅延が等しい場合(図21)と、各端末間の遅延が等しくない場合(図22)とを比較しながら説明する。
図21及び図22は、図19に示されるALM配信木において、端末20→端末21→端末23→端末27の経路上にデータが流れる様子を時間推移と共に示しており、特に、図21は各端末間のネットワーク遅延が等しい環境(以降、等遅延環境と表記する)、図22は各端末間のネットワーク遅延が等しくない環境(以降、非等遅延環境と表記する)を示している。ここで、ネットワーク遅延とは、例えば、ALM配信木上の親端末から子端末に1つのパケットを送信するのに必要な時間を指し、典型的には、RTTの2分の1に相当する。以下、「RTT=ネットワーク遅延×2」として説明する。
また、どの場合にも端末20−21間でパケットpが損失したものとして説明する。また、図23に示されるように、等遅延環境での各端末間のネットワーク遅延は100msである。一方、非等遅延環境では、端末20−21間のネットワーク遅延は200ms、それ以外の端末間のネットワーク遅延は100msであるとする。そして、どの場合も各端末21〜34の再生遅延時間を、親端末(再送データの送信元端末)との間のRTTに等しく(つまり、ネットワーク遅延の2倍)なるように設定しているとする。さらに、どの場合も上述の第2の再送方式によって損失データの再送を行うものとする。
端末20−21間でパケットpの損失が発生すると、パケットpが端末21とその下流にいる全ての端末23、27に到着しなくなる。よって、第2の再送方式では、それら各端末(端末21、23、27)は、パケットpの到着予定時刻が過ぎると親端末に対してパケットpの再送要求を送信し、親端末よりパケットpを再送してもらうことになる。この動作の時間的な流れを等遅延環境(図21)、非等遅延環境(図22)の順で説明する。
図21の等遅延環境では、端末21、23、27からの再送要求を受信する端末20、21、23がそれらの各端末21、23、27宛にパケットpを再送する。つまり、端末21、23、27は、再送要求を送信してから(言い換えれば、パケットpの到着予定時刻を経過してから)200ms(=1RTT)後に再送されたパケットpを受信することになる。また、図23に示されるように、端末21、23、27の再生遅延時間は、200msであるため、各端末21、23、27上で、映像を途切れさせることなくパケットpを再生させることができる(パケットpの再送が各端末21、23、27の再生に間に合う)。
一方、図22の非等遅延環境においては、端末20−21間のネットワーク遅延が200msである。このため、端末21に端末20からの再送パケットが到着するのは、パケットpの最初の到着予定時刻の400ms後である。すなわち、端末21が端末23に対してパケットpを再送できるのも400ms後となる(端末23の再送要求が端末21上で200ms待機することになる)。よって、端末23に再送されたパケットpが到着するのは、最初の到着予定時刻の400ms後となる。ここで、図23に示されるように、端末23の再生遅延時間は200msであるので、端末23に再送されたパケットpが到着したときには、既に再生開始時刻を過ぎてしまっている(端末27も同様)。
すなわち、第2の再送方式を適用する場合において、端末間のネットワーク遅延に差があると、想定している通信品質が得られないという課題がある。ここでは、第2の再送方式を適用した場合についてのみ説明したが、第3の再送方式を適用した場合も同じ課題が存在する。
なお、第1の再送方式を適用した場合は、直接ルート端末から再送データを受信するため、他の端末間の遅延の差に影響されず、本課題は存在しない。しかし、第1の再送方式は、受信ノードの数に比例してルート端末に送信される再送要求の数が上昇するため、ルート端末の処理能力、帯域を圧迫させるという欠点があり、実用的ではない。
そこで、本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、伝送路上でストリームデータの損失が生じた場合でも、高品質にストリームデータを再生できる通信端末及び通信方法を提供することを目的とする。
本発明の一形態に係る通信端末は、ルート端末から配信されるストリームデータを受信して再生する複数の通信端末のうちの一の通信端末である。前記複数の通信端末は、それぞれに1つの親端末と、0以上の子端末とが割り当てられることによって、前記ストリームデータの再送データを前記親端末から前記子端末に順次送信するALM(Application Layer Multicast)配信木を構成している。そして、該一の通信端末は、前記ALM配信木上の隣接する2つの端末の間の区間でデータを送受信するのに必要な往復遅延時間であって、前記ルート端末から該一の通信端末までの各区間の往復遅延時間のうちの最大値を用いて再生遅延時間を決定する再生遅延時間決定部と、前記ルート端末から受信した前記ストリームデータを、前記再生遅延時間決定部で決定された前記再生遅延時間だけ遅延させて再生する再生制御部とを備える。
上記の構成によれば、ルート端末から自端末までの各区間のうち、往復遅延時間の最も大きい区間、すなわち、再送処理に最も時間のかかる区間でストリームデータの損失が生じたとしても、再送データを再生時間までに取得することができる。その結果、ストリームデータを高品質に再生することができる。
なお、上記の構成において、再送データはALM配信木を利用して送信される。一方、ストリームデータの送信方法は特に限定されない。例えば、再送データと同じALM配信木を利用して送信してもよいし、再送データとは異なるALM配信木を利用して送信してもよいし、ALM配信木を利用せず、ルート端末から各通信端末に対して直接送信してもよい。また、本明細書中の「親端末」とは、ALM配信木において、自端末に対してデータを直接送信する送信元端末を指す。「子端末」とは、ALM配信木において、自端末がデータを直接送信する送信先端末を指す。
一例として、前記再生遅延時間決定部は、前記往復遅延時間の最大値の整数倍を、前記再生遅延時間と決定してもよい。
他の例として、該一の通信端末とその親端末との間の往復遅延時間をrtt(self)と、該一の通信端末の前記再生遅延時間をx(self)と、前記親端末の前記再生遅延時間をx(parent)と、正の整数をαselfと定義したとき、前記再生遅延時間決定部は、rtt(self)≧x(parent)を満たす場合に、下記式1を用いて前記再生遅延時間x(self)を決定し、rtt(self)<x(parent)を満たす場合に、下記式2を用いて前記再生遅延時間x(self)を決定する。
上記の各方法で再生遅延時間を決定することにより、再送データに損失が発生した場合でも、再生時間までに再送データを取得できる可能性がある。その結果、さらに高品質にストリームデータを再生することができる。
さらに、該一の通信端末は、前記ルート端末から受信したストリームデータの一部に損失が生じた場合に、前記親端末に対して、当該損失に対応する再送データの送信を要求する再送要求部を備えてもよい。そして、前記再送要求部は、該一の通信端末とその親端末との間の往復遅延時間以上で、且つ前記往復遅延時間の最大値以下の間隔で、再送データの送信を繰り返し要求してもよい。これにより、再送データを再生時間までに取得できる可能性がさらに向上する。
さらに、該一の通信端末は、該一の通信端末とその親端末との間の前記往復遅延時間を測定する往復遅延時間測定部と、前記ALM配信木上の前記ルート端末から前記親端末までの1以上の前記往復遅延時間を含む往復遅延時間通知を前記親端末から受信し、前記往復遅延時間測定部で測定された前記往復遅延時間を含めて前記子端末に送信する往復遅延時間管理部とを備えてもよい。これにより、通信ネットワークのトラフィックを最小限に抑えて、各通信端末に必要な情報(往復遅延時間)を配布することができる。
また、前記往復遅延時間管理部は、所定の時間間隔毎に前記往復遅延時間通知を受信してもよい。前記往復遅延時間測定部は、前記往復遅延時間通知を受信する度に、該一の通信端末とその親端末との間の前記往復遅延時間を測定してもよい。そして、前記再生遅延時間決定部は、前記往復遅延時間通知を受信する度に、前記往復遅延時間通知に含まれる1以上の前記往復遅延時間と、前記往復遅延時間測定部で測定された前記往復遅延時間とを用いて、前記再生遅延時間を決定してもよい。このように、所定の時間間隔毎に再生遅延時間を更新することにより、より高品質にストリームデータを再生できる。
本発明の他の形態に係る通信端末は、ルート端末から配信されるストリームデータを受信して再生する複数の通信端末のうちの一の通信端末である。前記複数の通信端末は、それぞれに1つの親端末と、0以上の子端末とが割り当てられることによって、前記ストリームデータの再送データを前記親端末から前記子端末に順次送信するALM(Application Layer Multicast)配信木を構成している。そして、該一の通信端末は、前記ALM配信木上の隣接する2つの端末の間の区間でデータを送受信するのに必要な往復遅延時間であって、前記ルート端末から該一の通信端末までの各区間のうちの前記ストリームデータの損失率が最も大きい区間の前記往復遅延時間を用いて再生遅延時間を決定する再生遅延時間決定部と、前記ストリームデータを受信してから、前記再生遅延時間決定部で決定された前記再生遅延時間だけ遅延させて再生する再生制御部とを備える。
上記構成のように、各区間におけるストリームデータの損失率を考慮し、最も損失率の大きい区間の往復遅延時間を用いて再生遅延時間を決定することにより、さらに高品質にストリームデータを再生できる。
さらに、該一の通信端末は、該一の通信端末とその親端末との間の前記損失率を測定する損失率測定部と、前記ALM配信木上の前記ルート端末から前記親端末までの1以上の前記損失率を含む損失率通知を前記親端末から受信し、前記損失率定部で測定された前記損失率を含めて前記子端末に送信する損失率管理部とを備えてもよい。
また、前記損失率管理部は、所定の時間間隔毎に前記損失率通知を受信してもよい。前記損失率測定部は、前記損失率通知を受信する度に、該一の通信端末とその親端末との間の前記損失率を測定してもよい。そして、前記再生遅延時間決定部は、前記損失率通知を受信する度に、前記損失率通知に含まれる1以上の前記損失率と、前記損失率測定部で測定された前記損失率とを用いて、前記再生遅延時間を決定してもよい。
本発明の一形態に係る通信方法は、ルート端末から配信されるストリームデータを受信して再生する複数の通信端末のうちの一の通信端末により実行される。前記複数の通信端末は、それぞれに1つの親端末と、0以上の子端末とが割り当てられることによって、前記ストリームデータの再送データを前記親端末から前記子端末に順次送信するALM(Application Layer Multicast)配信木を構成している。そして、該通信方法は、前記ALM配信木上の隣接する2つの端末の間の区間でデータを送受信するのに必要な往復遅延時間であって、前記ルート端末から該一の通信端末までの各区間の往復遅延時間のうちの最大値を用いて再生遅延時間を決定する再生遅延時間決定ステップと、前記ルート端末から受信した前記ストリームデータを、前記再生遅延時間決定ステップで決定された前記再生遅延時間だけ遅延させて再生する再生制御ステップとを含む。
本発明の一形態に係るプログラムは、ルート端末から配信されるストリームデータを受信して再生する複数の通信端末のうちの一の通信端末により実行される。前記複数の通信端末は、それぞれに1つの親端末と、0以上の子端末とが割り当てられることによって、前記ストリームデータの再送データを前記親端末から前記子端末に順次送信するALM(Application Layer Multicast)配信木を構成している。そして、該プログラムは、前記ALM配信木上の隣接する2つの端末の間の区間でデータを送受信するのに必要な往復遅延時間であって、前記ルート端末から該一の通信端末までの各区間の往復遅延時間のうちの最大値を用いて再生遅延時間を決定する再生遅延時間決定ステップと、前記ルート端末から受信した前記ストリームデータを、前記再生遅延時間決定ステップで決定された前記再生遅延時間だけ遅延させて再生する再生制御ステップとを、該一の通信端末に実行させる。
本発明の一形態に係る集積回路は、ルート端末から配信されるストリームデータを受信して再生する複数の通信端末のうちの一の通信端末に搭載される。前記複数の通信端末は、それぞれに1つの親端末と、0以上の子端末とが割り当てられることによって、前記ストリームデータの再送データを前記親端末から前記子端末に順次送信するALM(Application Layer Multicast)配信木を構成している。そして、該集積回路は、前記ALM配信木上の隣接する2つの端末の間の区間でデータを送受信するのに必要な往復遅延時間であって、前記ルート端末から該一の通信端末までの各区間の往復遅延時間のうちの最大値を用いて再生遅延時間を決定する再生遅延時間決定部と、前記ストリームデータを受信してから、前記再生遅延時間決定部で決定された前記再生遅延時間だけ遅延させて再生する再生制御部とを備える。
本発明によれば、各受信端末で再生される映像、音声等のストリームデータの品質を高めることができる。
図1は、実施の形態1に係る通信端末の機能ブロック図である。 図2は、実施の形態1に係る通信端末の動作を示すフローチャートである。 図3は、実施の形態1に係る通信端末の詳細な機能ブロック図である。 図4は、ALM配信木における再送要求の送信先(左側)、及び再送データの送信先の例を示す図である。 図5は、手法1〜3のそれぞれによって決定される再生遅延時間の例を示す図である。 図6は、手法1の場合におけるデータフローの一例を示す図である。 図7は、手法2の場合におけるデータフローの一例を示す図である。 図8は、手法3の場合におけるデータフローの一例を示す図である。 図9は、RTT通知メッセージの送信手順を示す図である。 図10は、RTT通知メッセージに含まれるRTTの例を示す図である。 図11Aは、記録媒体本体である磁気ディスクの物理フォーマットの例を示す図である。 図11Bは、磁気ディスクを保持するケースの正面図、断面図、及び磁気ディスクを示す図である。 図11Cは、フレキシブルディスクに上記プログラムの記録再生を行うための構成を示す図である。 図12は、通信ネットワーク上でデータの損失が生じる例を示す従来図である。 図13は、損失データの再送を要求する例を示す従来図である。 図14は、再送データを送信する例を示す従来図である。 図15は、再送遅延時間の決定方法の例を示す従来図である。 図16は、従来のネットワーク構成を示す従来図である。 図17は、図16の端末でALM配信木を構成した例を示す従来図である。 図18は、第1のデータ再送方式を説明するための従来図である。 図19は、第2のデータ再送方式を説明するための従来図である。 図20は、第3のデータ再送方式を説明するための従来図である。 図21は、等遅延環境における再送処理フローの一例を示す従来図である。 図22は、非等遅延環境における再送処理フローの一例を示す従来図である。 図23は、ネットワーク遅延と再生遅延時間との関係の例を示す従来図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1及び図2を参照して、本発明の実施の形態1に係る通信端末100の構成及び動作を説明する。なお、図1は、通信端末100の機能ブロック図である。図2は、通信端末100の動作を示すフローチャートである。
実施の形態1に係る通信端末100は、図1に示されるように、再生遅延時間決定部1010と、再生制御部1020とを備える。この通信端末100は、ルート端末から配信されるストリームデータを受信して再生する複数の通信端末(図1では図示省略)のうちの1つである。そして、複数の通信端末は、それぞれに1つの親端末と、0以上の子端末とが割り当てられることによって、ストリームデータの再送データを親端末から子端末に順次送信するALM(Application Layer Multicast)配信木を構成している。
再生遅延時間決定部1010は、ルート端末から通信端末100までの各区間の往復遅延時間のうちの最大値を用いて再生遅延時間を決定する(S11)。ここで、往復遅延時間とは、ALM配信木上の隣接する2つの端末の間の区間でデータを送受信するのに必要な往復遅延時間であって、典型的には、RTT等に相当する。
再生制御部1020は、ルート端末から受信したストリームデータを、再生遅延時間決定部1010で決定された再生遅延時間だけ遅延させて再生する(S12)。具体的には、再生制御部1020は、ルート端末から受信したストリームデータを一旦バッファ(図示省略)に格納し、受信後から再生遅延時間だけ経過したタイミングでバッファから読み出して再生する。
次に、図3を参照して、実施の形態1に係る通信端末100の詳細な構成を説明する。図3は、通信端末100の詳細な機能ブロック図である。図3に示される通信端末100は、再送要求送信部101と、再送データ送信部201と、ALM制御部301と、再生遅延時間決定部401と、RTT管理部402と、RTT測定部501とを備える。なお、図1の再生遅延時間決定部1010は図3の再生遅延時間決定部401に相当し、図1の再生制御部1020は図3のALM制御部301に相当する。
ALM制御部(再生制御部)301は、ALM配信木上の親端末からストリームデータを受信し、受信したストリームデータをバッファ(図示省略)に格納すると共に、子端末に送信する。また、ALM制御部301は、バッファに保持されているストリームデータを、再生遅延時間だけ経過後に再生する。
RTT測定部(往復遅延時間測定部)501は、自端末と親端末との間のRTTを測定する。RTTを測定する方法は特に限定されないが、例えば、RTCP(Real−time Transport Control Protocol)で用いられている既存RTT測定手法を用いることができる。
RTT管理部(往復遅延時間管理部)402は、親端末からRTT通知メッセージ(往復遅延時間通知)を受信し、RTT測定部501で測定された自端末−親端末間のRTT(往復遅延時間)を含めて、子端末に送信する。なお、親端末から受信したRTT通知メッセージには、ALM配信木上のルート端末から親端末までの各区間のRTTが含まれている。
再生遅延時間決定部401は、RTT管理部402で親端末から受信したRTT通知メッセージに含まれるRTTと、RTT測定部501で測定されたRTTとを用いて、再生遅延時間を決定し、ALM制御部301に通知する。再生遅延時間の具体的な決定方法は、後述する。
再送要求送信部(再送要求部)101は、ルート端末から受信したストリームデータの一部に損失が生じた場合に、親端末に対して、当該損失に対応する再送データの送信を要求する。また、再送要求送信部101は、再送データを取得するまで再送要求を繰り返し送信する。このときの再送間隔は、通信端末100とその親端末との間の往復遅延時間以上で、且つルート端末から自端末までの各区間の往復遅延時間のうちの最大値以下の間隔であるのが望ましい。
再送データ送信部201は、子端末から再送要求を受信したことに応じて、当該再送要求に示されるデータをALM制御部301のバッファから取得し、再送要求の送信元である子端末に送信する。また、再送すべきデータがALM制御部301のバッファに存在しない場合、当該データを受信するまで待機し、受信後速やかに送信する。
次に、図4〜8を参照して、通信端末100が再生遅延時間を決定する具体的な手法1〜3を説明する。なお、簡単なため図4〜図8においては、第2の再送方式を用いて、再送データを送受信するものとする。つまり、ストリームデータと再送データとは、同一のALM配信木を用いて配信される。
なお、手法1は、自端末への再送データが通る端末間のRTTの最大値を再生遅延時間とする方法である。手法2は、手法1における最大値をさらに整数倍して再生遅延時間とする方法である。手法3は、下記式1及び式2に基づいて導いた値を、自端末の再生遅延時間に設定するものである。なお、「自端末への再送データが通る端末」とは、自端末の上流(自端末からルート端末までの経路)の全端末となる。
図4は、親端末による再送(第2の再送方式)を例示したものであり、端末20−21間にデータの損失が発生した場合を想定している。この場合、端末21とその下流の端末23、24、27〜30がその影響を受けることになる。よって、端末21が端末20に、端末23、24が端末21に、端末27、28が端末23に、端末29、30が端末24に再送要求を送信することになる(図4の左側)。また、これらの再送要求を受信する端末20、21、23、24は、それぞれ再送要求を送信した端末に対して再送データを送信している(図4の右側)。
このとき、図4の右側の図を参照すれば明らかなように、各端末への再送データがその上流の各端末を経由している。すなわち、配信木の任意の区間(「隣接する2つの端末間の通信路」を指す)に損失が発生した場合に、再送データは、損失発生区間の下流の全ての端末を通ることになる。また、損失発生区間はルート端末を含む最上位区間である可能性もあり、この場合の再送データが通る端末は、ALM配信木を構成する全ての端末となる。
まず、手法1では、各端末より上流の各区間におけるRTTの最大値を、各端末の再生遅延時間に設定する。具体的には、図5に示されるように、端末20と端末21との間のRTTが200msであるので、端末21の再生遅延時間は、200msとなる。また、端末21と端末23との間のRTTが100msであるので、端末23の再生遅延時間は200ms(端末20−21間のRTT)となる。さらに、端末23と端末27との間のRTTは100msであるので、端末27の再生遅延時間は200ms(端末20−21間のRTT)となる。その他の端末22、24、25、26、28、29、30、31、32、33、34についても同様の方法で再生遅延時間を設定することができる。
図6には、端末20−21間にパケットpの損失が発生した場合に端末20、21、23、27の間に行われる再送処理の時間的推移を示している。
図6を参照して、端末20から送信されたパケットpは、100ms後の時刻t1に端末21に、さらにその50ms後の時刻t2に端末23に、さらにその50ms後の時刻t3に端末27に到達する予定である。しかしながら、端末20と端末21との間の区間でパケットpの損失が発生しているので、端末21、23、27は、予定時刻になってもパケットpを受信することができない。
そこで、端末21は時刻t1に端末20に対して再送要求を送信する。この再送要求は、端末21の送信から100ms後の時刻t3に端末20に到達する。同様に、端末23は時刻t2に端末23に対して再送要求を送信し、端末27は時刻t3に端末23に対して再送要求を送信する。そして、端末23から送信された再送要求は50ms後の時刻t3に端末21に到達し、端末27から送信された再送要求は50ms後の時刻t4に端末23に到達する。
次に、時刻t3に端末21からの再送要求を受信した端末20は、即座に再送パケットp’を端末21に送信する。この再送パケットp’は、端末20の送信から100ms後の時刻t5に端末21に到達する。
一方、時刻t3に端末23からの再送要求を受信した端末21は、自らもパケットpを保持していないので、そのまま待機する。そして、端末21は、時刻t5に端末20から再送パケットp’を受信したタイミングで、先の再送要求に対する応答として、再送パケットp’を端末23に送信する。この再送パケットp’は、端末21の送信から50ms後の時刻t6に端末23に到達する。
同様に、時刻t4に端末27からの再送要求を受信した端末23は、自らもパケットpを保持していないので、そのまま待機する。そして、端末23は、時刻t6に端末21から再送パケットp’を受信したタイミングで、先の再送要求に対する応答として、再送パケットp’を端末27に送信する。この再送パケットp’は、端末23の送信から50ms後の時刻t7に端末27に到達する。
このように、各端末21、23、27の再生遅延時間を再送データが通る経路上の最大RTTである端末20−21間のRTT(=200ms)に設定しているため、各端末21、23、27に到着する再送データが再生に間に合うことが図6で分かる。なお、これは最大RTT区間である端末20−21間にデータ損失が発生した場合であるが、他の区間(例えば、端末21−23の間の区間)でデータ損失が発生した場合は、再送データ到着に要する時間がもっと短いので、その場合も再送データが必ず各端末23、27の再生に間に合うように到着する。
手法2、3は、再送データをより確実に各端末で受信できるように工夫されたものである。より具体的には、再送データそのものが途中で損失した場合に、それを再び再送できる程の時間の余裕を各端末に設けるものである。例えば、再送要求を送信してから手法1で算出される再生遅延時間を待っても再送データが到着しない場合に、再送データが途中で損失したと見なし、再送要求を再度送信することができる。そして、手法2、3では、この2度目の再送要求に対する応答として受信した再送パケットが再生に間に合うように、各端末の再生遅延時間を設定する。以降、これらを順に説明する。
手法2は、自端末の再生遅延時間を上流RTTの最大値の整数倍に設定する。例えば、図5に示されるように、各端末21〜34の再生遅延時間を、上流RTTの最大値(すなわち、手法1における再生遅延時間)の2倍に設定する。この場合、各端末21〜34が、手法1の最大RTTの間隔で再送要求を送信し続ければ、再送データの1回の損失に耐えることができる。
図7は、再送パケットp’が損失した場合の処理の時間的推移を示している。なお、図6に示される手法1と共通する処理については詳しい説明を省略し、手法2特有の部分を中心に説明する。
図7の例では、図6の例に加えて、時刻t5と時刻t6との間に端末21−23間で再送パケットp’が損失する。また、端末23、27は、上流の最大RTTである200msの間隔で、再送要求を送信し続ける。つまり、端末23は、パケットpの最初の到着予定時刻である時刻t2の200ms後である時刻t6に、端末21に対して2度目の再送要求を送信する。同様に、端末27は、パケットpの最初の到着予定時刻である時刻t3の200ms後である時刻t7に、端末23に対して2度目の再送要求を送信する。
端末21は、時刻t7に端末23から2度目の再送要求を受信し、再度、再送パケットp’を端末23に送信する。そして、端末21から送信された再送パケットp’は、最初の到着予定時刻t2の300ms後に端末23に到達する。同様に、端末23は、時刻t8に端末27から2度目の再送要求を受信し、再度、再送パケットp’を端末27に送信する。そして、端末23から送信された再送パケットp’は、最初の到着予定時刻t3の300ms後に端末27に到達する。
このように、端末23、27に再送パケットp’が到着するのは、それら端末23、27の再生遅延時間である400ms以内である。すなわち、この再送パケットp’は、端末23、27での再生に間に合う。
ここで、図7の例では、再送パケットp’の損失が発生したのは、最大RTTリンク(最大RTTの区間)以外のリンクであるため、このように再生遅延時間よりも早く再送パケットp’が到着したが、最大RTTリンク上で損失が発生した場合には、400ms後に再送パケットp’が到着する。これがちょうど再生遅延時間に等しいため再生に間に合うのである。
上記の例では、手法1で算出された再生遅延時間(=最大RTT)を2倍したが、これを3倍、4倍、・・・、x倍と増やすことによって、再送パケットp’損失回数が多くなるような不安定な通信環境に耐えることができる。具体的には、指定する(倍数−1)回の再送データ損失に耐えることができる。
なお、再生遅延時間が長くなるのに伴って、ストリームデータを一時的に格納するバッファの容量を大きくする必要がある。そこで、ストリームデータのリアルタイム性、通信ネットワークの安定性等を考慮して、最大RTTに乗じるxの値を決定すればよい。
なお、ここでの再送要求の送信し続ける間隔は、最大RTTに限らず、上流のいずれかのRTTであってもよい。例えば、親端末との間のRTT(端末23の場合は端末21−23の間のRTT、端末27の場合は端末23−27の間のRTT)の間隔で、再送要求を送信し続けてもよい。
上記の手法2は最大RTTの整数倍を再生遅延時間として用いることで、最大RTTリンクで再送データの損失が発生した場合であっても対応できるようにしている。これに対して手法3は、各端末nに対して再送を実行したい回数αnを個別に設定できるようにするものである。具体的には、下記式1又は式2を用いて、各端末nの再生遅延時間x(n)を決定すればよい。
なお、上記の式1において、端末nの再生遅延時間をx(n)、端末nの親端末の再生遅延時間をx(parent)、端末nとその親端末との間のRTTをrtt(n)、端末n毎に設定される正の整数をαnと定義する。そして、条件1:rtt(n)≧x(parent)を満たす場合は式1を用い、条件2:rtt(n)<x(parent)を満たす場合は式2を用いて再生遅延時間x(n)を決定する。
具体的には、端末22については、RTT(22)=100ms、x(parent)=x(20)=0msであり、条件1を満たす。そこで、RTT(22)=100ms、α22=2を用いて、端末22の再生遅延時間x(22)=200msとなる。なお、端末22の親端末はルート端末である端末20であり、データの損失を考慮する必要がないので、再生遅延時間x(20)=0msとなる。
また、端末25については、RTT(25)=300ms、x(parent)=x(22)=200msであり、条件1を満たす。そこで、RTT(25)=300ms、α25=1を用いて、端末25の再生遅延時間x(25)=300msとなる。
さらに、端末31については、RTT(31)=100ms、x(parent)=x(25)=300msであり、条件2を満たす。そこで、RTT(31)=100ms、x(parent)=300ms、α31=2を用いて、端末31の再生遅延時間x(31)=400msとなる。
なお、手法3の式1及び式2における正の整数αnは、端末nとその親端末との間でαn回再送を試行したいことを表しており、この値を端末n毎に個別に設定できる。その結果、端末毎に再送試行回数が異なってくる。図5の手法3の欄に、各端末の再送試行回数αnの値(=親端末からの再送試行回数)と、αnを用いたときに式1及び式2から導かれる各端末の再生遅延時間とを示している。
図8は、手法3の場合における端末20、22、25、31の処理の時間的推移を示している。なお、図8に示される端末22、25、31は、それぞれ再送データの経路上の最大RTTの間隔、つまり、端末22は100ms間隔で、端末25、31は300ms間隔で再送要求を送信し続けるものとする。
まず、端末22は、図8に示されるように、パケットpの到達予定時刻t11と、その100ms後の時刻t13とに端末20に対して再送要求を送信する。そして、端末22は、2度目の再送要求に対する応答として、当初の到達予定時刻t11の200ms後の時刻t15に、端末20から再送パケットp’を受信している。ここで、端末22の再生遅延時間x(22)=200ms、再送試行回数α22=2であるので、2度目の再送要求に対して、時刻t15に再送パケットp’を受信すれば、再生に間に合うことになる。
また、端末25は、パケットpの到達予定時刻t14に端末22に対して再送要求を送信する。そして、端末25は、1度目の再送要求に対する応答として、当初の到達予定時刻t14の300ms後の時刻t20に、端末22から再送パケットp’を受信している。ここで、端末25の再生遅延時間x(25)=300ms、再送試行回数α25=1であるので、1度目の再送要求に対して、時刻t20に再送パケットp’を受信すれば、再生に間に合うことになる。
さらに、端末31は、パケットpの到達予定時刻t15と、その300ms後の時刻t21とに端末25に対して再送要求を送信する。そして、端末31は、2度目の再送要求に対する応答として、当初の到達予定時刻t15の400ms後の時刻t23に、端末25から再送パケットp’を受信している。ここで、端末31の再生遅延時間x(31)=400ms、再送試行回数α31=2であるので、2度目の再送要求に対して、時刻t23に再送パケットp’を受信すれば、再生に間に合うことになる。
このように、各端末に指定したαnに等しい回数だけ再送を試行した場合でも、すなわち、その再送回数で回復できる回数だけのパケットp及び再送パケットp’の損失が発生しても、各端末の再生時刻に間に合うように再送パケットp’が到着していることが分かる。
なお、ここでの再送要求の送信し続ける間隔は、最大RTTに限らず、上流のいずれかのRTTであってもよい。例えば、親端末との間のRTT(端末22の場合は端末20−22の間のRTT、端末25の場合は端末22−25の間のRTT、端末31の場合は端末25−31の間のRTT)の間隔で、再送要求を送信し続けてもよい。
また、手法1、2、3では、各端末が再送データの経路上の各RTTを取得して、自端末の再生遅延時間を自律的に計算するが、ルート端末等の特定の端末が集中的に計算して、各端末に配布してもよい。
次に、上記の再生遅延時間の計算に必要なRTTの収集方法を図9及び図10を用いて説明する。ここでも簡単のために第2の再送方式を想定する。このとき、各端末は、ALM配信木上の自端末より上流の端末間のRTTのみが必要なRTTとなる。
まず、ルート端末である端末20は、図9の左側の図に示されるように、端末21に対してRTT通知メッセージm1を、端末22に対してRTT通知メッセージm2を送信する。このとき、端末20は親端末を持たないため、実際にはRTT情報を含めていないRTT通知メッセージm1、m2を送信することになる。
次に、RTT通知メッセージm1を受信した端末21は、図9の中央の図及び図10に示されるように、自端末−親端末(端末20)間のRTTを含めた新たなRTT通知メッセージm3、m4を端末23、24に向けて送信する。なお、自端末−親端末間のRTTは、図1のRTT測定部501によって測定される。同様に、RTT通知メッセージm2を受信した端末22は、自端末−親端末(端末20)間のRTTを含めた新たなRTT通知メッセージm5、m6を端末25、26に向けて送信する。
これらを受信する端末23〜26も同様に振る舞い、図9の右側の図に示されるように、端末27〜34がメッセージm7〜m14を受信することになる。これらの各RTT通知メッセージの内容(含まれるRTT)を図10に示している。各端末は、親端末から受信するRTT通知メッセージの内容と、各端末が自ら測定する親端末との間のRTTとを用いて、再生遅延時間を算出することができる。ここで、親端末とのRTTを測定する具体的な方法としては、例えば、RTCP(Real Time Transport Protocol)で用いられている手法等の既存RTT測定手法を用いることができる。
なお、RTT通知メッセージには、さらに他の情報を付加してもよい。例えば、各端末で決定した再生遅延時間(手法3で必要となる)をさらに含めたRTT通知メッセージを、子端末に送信するようにしてもよい。
なお、ここでは、図8に示しているようなトップダウン的な手法(処理が上流から下流に流れる方法)で必要なRTTを取得しているが、各端末が自端末に接続されている各端末(以降、隣接端末と記す)とのRTTを測定し、それら情報を全端末間に配布し合う等の手法でもよい。
又は、各端末が親端末とのRTT、又は隣接端末とのRTTを測定し、それをルート端末に個別に、又はボトムアップ的な手法(処理が下流から上流に流れる手法)で通知し、ルート端末が各端末に必要なRTTを個別に、又は配信木上のマルチキャストによって通知してもよい。又は、これら以外の収集方法を用いてもよい。
なお、上記の再生遅延時間決定処理は、ストリームデータの配信開始時に1度だけ実行し、当該ストリームデータの配信中は再生遅延時間を固定にしてもよい。又は、所定の時間間隔毎に再生遅延時間決定処理を繰り返し実行し、ストリームデータ配信中に再生遅延時間を更新するようにしてもよい。
具体的には、RTT管理部402は、所定の時間間隔毎にRTT通知メッセージを受信する。RTT測定部501は、RTT管理部402でRTT通知メッセージを受信する度に、自端末−親端末間のRTTを測定する。そして、再生遅延時間決定部401は、RTT通知メッセージを受信する度に、当該RTT通知メッセージに含まれるRTTと、RTT測定部501で新たに測定されたRTTとを用いて、再生遅延時間決定処理を実行してもよい。
ただし、ストリームデータの配信中に再生遅延時間が短くなると、既にバッファに保持されているストリームデータを早送りしたり、スキップしたりする必要がある。また、ストリームデータの配信中に再生遅延時間が長くなると、既にバッファに保持されているストリームデータの再生を一時中断したり、スロー再生したりする必要がある。
このように、ストリームデータの配信中に再生遅延時間を変更すると、再生されている映像又は音声に瞬間的に乱れが生じる。しかしながら、再生遅延時間を常に最適な値に更新することにより、全体としての映像又は音声の乱れは軽減されるので、所定の時間間隔毎に再生遅延時間を更新するのが望ましい。
なお、再生遅延時間の更新間隔は、通信ネットワークの環境に応じて変更すればよい。例えば、通信環境が不安定な場合には更新間隔を短くし、通信環境が安定している場合には更新間隔を長くしてもよい。
また、ストリームデータの特性に応じて再生遅延時間の更新に制限を設けてもよい。例えば、高度なリアルタイム性が要求されるストリームデータ(例えば、テレビ会議等)の場合には、再生遅延時間が短くなる場合のみ更新を許可し、中断が許されないストリームデータ(例えば、音楽等)の場合には、再生遅延時間が長くなる場合のみ更新を許可してもよい。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係る通信端末の構成及び動作を説明する。なお、実施の形態1との共通点の説明は省略し、相違点を中心に説明する。実施の形態2に係る通信端末は、図3に示される通信端末100に加えて、損失率管理部と、損失率測定部とを備える。また、再生遅延時間決定部401による再生遅延時間の具体的な決定方法が異なる。
損失率測定部は、自端末とその親端末との間のストリームデータの損失率を測定する。具体的には、TCPヘッダのシーケンス番号等を参照して、受信したストリームデータのPER(Packet Error Rate)等を算出すればよい。
損失率管理部は、ALM配信木上のルート端末から親端末までの各区間の損失率を含む損失率通知を親端末から受信し、当該損失率通知に損失率定部で測定された損失率を含めて子端末に送信する。
なお、損失率通知は、RTT通知メッセージと同様の方法で、RTT通知メッセージとは別のメッセージとして送受信してもよい。この場合、具体的な処理方法は、RTT管理部402のRTT通知メッセージと共通する。又は、RTT通知メッセージに上記の損失率の情報を含めてもよい。
そして、実施の形態2に係る再生遅延時間決定部は、RTTに加えて、損失率管理部で受信した損失率通知に含まれる損失率と、損失率測定部で測定された損失率とを用いて、再生遅延時間を決定する。具体的には、ルート端末から自端末までの各区間のうちのストリームデータの損失率が最も大きい区間のRTTを用いて再生遅延時間を決定する。
上記のように、再送データの経路上のRTTの情報に加えて、各区間の損失率を考慮して再生遅延時間を決定することにより、ALM制御部301で再生されるストリームデータの品質がさらに向上する。
(実施の形態3)
また、本発明は、実施の形態1、2のように、通信端末及び通信方法として実現できるだけではなく、実施の形態1、2の通信方法コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現してもよい。
図11A〜図11Cは、上記実施の形態1、2の通信方法を格納したフレキシブルディスクFDを用いて、コンピュータシステムにより実施する場合の説明図である。
図11Aは、記録媒体本体である磁気ディスクMDの物理フォーマットの例を示す。図11Bは、磁気ディスクMDを保持するケースFの正面図、断面図、及び磁気ディスクMDを示す。図11Cは、フレキシブルディスクFDに上記プログラムの記録再生を行うための構成を示す。
フレキシブルディスクFDは、記録媒体本体である磁気ディスクMDと、磁気ディスクMDを保持するケースFとで構成される。磁気ディスクMDの表面には、同心円状に外周から内周に向かって複数のトラックTrが形成され、各トラックTrは角度方向に16のセクタSeに分割されている。従って、上記プログラムを格納したフレキシブルディスクFDは、磁気ディスクMD上に割り当てられた領域に、上記プログラムとしての通信方法が記録されている。
また、上記プログラムをフレキシブルディスクFDに記録する場合は、コンピュータシステムCsから上記プログラムとしての通信方法をフレキシブルディスクドライブFDDを介して書き込む。また、フレキシブルディスクFD内のプログラムにより通信方法をコンピュータシステムCs中に構築する場合は、フレキシブルディスクドライブFDDによりプログラムをフレキシブルディスクFDから読み出し、コンピュータシステムCsに転送する。
なお、上記説明では、記録媒体としてフレキシブルディスクFDを用いて説明を行ったが、光ディスクを用いても同様に行うことができる。また、記録媒体はこれに限らず、ICカード、ROMカセット等、プログラムを記録できるものであれば同様に実施することができる。
また、本発明は、通信装置を構成する構成要素の一部又は全部を、1個のシステムLSI(Large Scale Integration)から構成してもよい。システムLSIは、複数の構成部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIである。
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
本発明は、ALM配信木による映像配信又は遠隔講義システム等で利用可能である。
10 通信ネットワーク
11,12,13,14,15,16,17,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32 端末
100 通信端末
101 再送要求送信部
201 再送データ送信部
301 ALM制御部
401,1010 再生遅延時間決定部
402 RTT管理部
501 RTT測定部
1020 再生制御部

Claims (11)

  1. ルート端末から配信されるストリームデータを受信して再生する複数の通信端末のうちの一の通信端末であって、
    前記複数の通信端末は、それぞれに1つの親端末と、0以上の子端末とが割り当てられることによって、前記ストリームデータの再送データを前記親端末から前記子端末に順次送信するALM(Application Layer Multicast)配信木を構成し、
    該一の通信端末は、
    前記ALM配信木上の隣接する2つの端末の間の区間でデータを送受信するのに必要な往復遅延時間であって、前記ルート端末から該一の通信端末までの各区間の往復遅延時間のうちの最大値を用いて再生遅延時間を決定する再生遅延時間決定部と、
    前記ルート端末から受信した前記ストリームデータを、前記再生遅延時間決定部で決定された前記再生遅延時間だけ遅延させて再生する再生制御部とを備える
    通信端末。
  2. 前記再生遅延時間決定部は、前記往復遅延時間の最大値の整数倍を、前記再生遅延時間と決定する
    請求項1に記載の通信端末。
  3. 該一の通信端末とその親端末との間の往復遅延時間をrtt(self)と、該一の通信端末の前記再生遅延時間をx(self)と、前記親端末の前記再生遅延時間をx(parent)と、正の整数をαselfと定義したとき、
    前記再生遅延時間決定部は、
    rtt(self)≧x(parent)を満たす場合に、式1を用いて前記再生遅延時間x(self)を決定し、
    rtt(self)<x(parent)を満たす場合に、式2を用いて前記再生遅延時間x(self)を決定する
    請求項1又は2に記載の通信端末。
  4. 該一の通信端末は、さらに、前記ルート端末から受信したストリームデータの一部に損失が生じた場合に、前記親端末に対して、当該損失に対応する再送データの送信を要求する再送要求部を備え、
    前記再送要求部は、該一の通信端末とその親端末との間の往復遅延時間以上で、且つ前記往復遅延時間の最大値以下の間隔で、再送データの送信を繰り返し要求する
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の通信端末。
  5. 該一の通信端末は、さらに、
    該一の通信端末とその親端末との間の前記往復遅延時間を測定する往復遅延時間測定部と、
    前記ALM配信木上の前記ルート端末から前記親端末までの1以上の前記往復遅延時間を含む往復遅延時間通知を前記親端末から受信し、前記往復遅延時間測定部で測定された前記往復遅延時間を含めて前記子端末に送信する往復遅延時間管理部とを備える
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の通信端末。
  6. 前記往復遅延時間管理部は、所定の時間間隔毎に前記往復遅延時間通知を受信し、
    前記往復遅延時間測定部は、前記往復遅延時間通知を受信する度に、該一の通信端末とその親端末との間の前記往復遅延時間を測定し、
    前記再生遅延時間決定部は、前記往復遅延時間通知を受信する度に、前記往復遅延時間通知に含まれる1以上の前記往復遅延時間と、前記往復遅延時間測定部で測定された前記往復遅延時間とを用いて、前記再生遅延時間を決定する
    請求項5に記載の通信端末。
  7. ルート端末から配信されるストリームデータを受信して再生する複数の通信端末のうちの一の通信端末であって、
    前記複数の通信端末は、それぞれに1つの親端末と、0以上の子端末とが割り当てられることによって、前記ストリームデータの再送データを前記親端末から前記子端末に順次送信するALM(Application Layer Multicast)配信木を構成し、
    該一の通信端末は、
    前記ALM配信木上の隣接する2つの端末の間の区間でデータを送受信するのに必要な往復遅延時間であって、前記ルート端末から該一の通信端末までの各区間のうちの前記ストリームデータの損失率が最も大きい区間の前記往復遅延時間を用いて再生遅延時間を決定する再生遅延時間決定部と、
    前記ストリームデータを受信してから、前記再生遅延時間決定部で決定された前記再生遅延時間だけ遅延させて再生する再生制御部とを備える
    通信端末。
  8. 該一の通信端末は、さらに、
    該一の通信端末とその親端末との間の前記損失率を測定する損失率測定部と、
    前記ALM配信木上の前記ルート端末から前記親端末までの1以上の前記損失率を含む損失率通知を前記親端末から受信し、前記損失率測定部で測定された前記損失率を含めて前記子端末に送信する損失率管理部とを備える
    請求項7に記載の通信端末。
  9. ルート端末から配信されるストリームデータを受信して再生する複数の通信端末のうちの一の通信端末により実行される通信方法であって、
    前記複数の通信端末は、それぞれに1つの親端末と、0以上の子端末とが割り当てられることによって、前記ストリームデータの再送データを前記親端末から前記子端末に順次送信するALM(Application Layer Multicast)配信木を構成し、
    該通信方法は、
    前記ALM配信木上の隣接する2つの端末の間の区間でデータを送受信するのに必要な往復遅延時間であって、前記ルート端末から該一の通信端末までの各区間の往復遅延時間のうちの最大値を用いて再生遅延時間を決定する再生遅延時間決定ステップと、
    前記ルート端末から受信した前記ストリームデータを、前記再生遅延時間決定ステップで決定された前記再生遅延時間だけ遅延させて再生する再生制御ステップとを含む
    通信方法。
  10. ルート端末から配信されるストリームデータを受信して再生する複数の通信端末のうちの一の通信端末により実行されるプログラムであって、
    前記複数の通信端末は、それぞれに1つの親端末と、0以上の子端末とが割り当てられることによって、前記ストリームデータの再送データを前記親端末から前記子端末に順次送信するALM(Application Layer Multicast)配信木を構成し、
    該プログラムは、
    前記ALM配信木上の隣接する2つの端末の間の区間でデータを送受信するのに必要な往復遅延時間であって、前記ルート端末から該一の通信端末までの各区間の往復遅延時間のうちの最大値を用いて再生遅延時間を決定する再生遅延時間決定ステップと、
    前記ルート端末から受信した前記ストリームデータを、前記再生遅延時間決定ステップで決定された前記再生遅延時間だけ遅延させて再生する再生制御ステップとを、該一の通信端末に実行させる
    プログラム。
  11. ルート端末から配信されるストリームデータを受信して再生する複数の通信端末のうちの一の通信端末に搭載される集積回路であって、
    前記複数の通信端末は、それぞれに1つの親端末と、0以上の子端末とが割り当てられることによって、前記ストリームデータの再送データを前記親端末から前記子端末に順次送信するALM(Application Layer Multicast)配信木を構成し、
    該集積回路は、
    前記ALM配信木上の隣接する2つの端末の間の区間でデータを送受信するのに必要な往復遅延時間であって、前記ルート端末から該一の通信端末までの各区間の往復遅延時間のうちの最大値を用いて再生遅延時間を決定する再生遅延時間決定部と、
    前記ストリームデータを受信してから、前記再生遅延時間決定部で決定された前記再生遅延時間だけ遅延させて再生する再生制御部とを備える
    集積回路。
JP2011537775A 2010-06-28 2011-05-17 通信端末、通信方法、プログラム、及び集積回路 Active JP5650656B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011537775A JP5650656B2 (ja) 2010-06-28 2011-05-17 通信端末、通信方法、プログラム、及び集積回路

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010146958 2010-06-28
JP2010146958 2010-06-28
PCT/JP2011/002727 WO2012001866A1 (ja) 2010-06-28 2011-05-17 通信端末、通信方法、プログラム、及び集積回路
JP2011537775A JP5650656B2 (ja) 2010-06-28 2011-05-17 通信端末、通信方法、プログラム、及び集積回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2012001866A1 JPWO2012001866A1 (ja) 2013-08-22
JP5650656B2 true JP5650656B2 (ja) 2015-01-07

Family

ID=45401616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011537775A Active JP5650656B2 (ja) 2010-06-28 2011-05-17 通信端末、通信方法、プログラム、及び集積回路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9184928B2 (ja)
JP (1) JP5650656B2 (ja)
CN (1) CN102714626B (ja)
WO (1) WO2012001866A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012169175A1 (ja) * 2011-06-09 2012-12-13 パナソニック株式会社 通信端末、通信制御方法及びプログラム
US20150280931A1 (en) * 2013-01-07 2015-10-01 Mitsubishi Electric Corporation Data distribution system, root wireless device, and wireless device
US9002846B2 (en) 2013-03-15 2015-04-07 International Business Machines Corporation Ending tuple processing in a stream-based computing application
US9578077B2 (en) * 2013-10-25 2017-02-21 Hive Streaming Ab Aggressive prefetching
JP6418169B2 (ja) * 2013-12-26 2018-11-07 日本電気株式会社 遅延最小値算出装置、情報送信装置、遅延最小値算出方法およびコンピュータプログラム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007150859A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Sharp Corp 受信装置、送信装置、通信システム、受信装置の制御プログラム、および受信装置の制御プログラムを記録した記録媒体
WO2009014222A1 (ja) * 2007-07-26 2009-01-29 Media Global Links Co., Ltd. 再送パラメータの自動計算アルゴリズム、およびそのシステム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3777279B2 (ja) * 1999-12-20 2006-05-24 富士通株式会社 データ通信システム並びにデータ受信端末及びデータ送信端末
US6718361B1 (en) * 2000-04-07 2004-04-06 Network Appliance Inc. Method and apparatus for reliable and scalable distribution of data files in distributed networks
CN100384252C (zh) * 2005-06-15 2008-04-23 北京交通大学 一种覆盖网络组播下视频点播实现方法
JP4642680B2 (ja) 2006-03-14 2011-03-02 パナソニック株式会社 マルチキャスト配信装置およびマルチキャスト配信方法
JP4661751B2 (ja) * 2006-09-29 2011-03-30 ブラザー工業株式会社 離脱可否制御装置、ツリー型配信システム、ノード装置離脱制御方法、離脱可否制御プログラム及び情報処理プログラム
US8031608B2 (en) 2006-10-02 2011-10-04 Panasonic Corporation Flow control method, transmitting terminal device used in same, receiving terminal device and packet transfer system
JP4869169B2 (ja) * 2007-07-11 2012-02-08 パナソニック株式会社 データ送信装置およびデータ再送方法
CN102067229B (zh) * 2008-06-26 2013-03-20 日本电气株式会社 内容再现控制系统及其方法和程序
JP5062121B2 (ja) * 2008-09-19 2012-10-31 富士通株式会社 マルチキャスト通信におけるパケット再送制御方法及び装置
WO2010146798A1 (ja) * 2009-06-15 2010-12-23 パナソニック株式会社 Alm配信木構築装置、alm配信木構築方法、プログラム、及び集積回路
WO2012169175A1 (ja) * 2011-06-09 2012-12-13 パナソニック株式会社 通信端末、通信制御方法及びプログラム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007150859A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Sharp Corp 受信装置、送信装置、通信システム、受信装置の制御プログラム、および受信装置の制御プログラムを記録した記録媒体
WO2009014222A1 (ja) * 2007-07-26 2009-01-29 Media Global Links Co., Ltd. 再送パラメータの自動計算アルゴリズム、およびそのシステム

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CSNG200600628061; 中村 岳 他: 'ピアツーピア型ストリーミングにおける映像再生制御' 電子情報通信学会技術研究報告 第104巻,第692号, 20050225, p.307〜312 *
CSNG200800993006; 早川 宏 他: '同報木変化型確認再送方式 -根節間確認再送型-' 電子情報通信学会技術研究報告 第108巻,第279号, 20081030, p.37〜40 *
JPN6011042350; 中村 岳 他: 'ピアツーピア型ストリーミングにおける映像再生制御' 電子情報通信学会技術研究報告 第104巻,第692号, 20050225, p.307〜312 *
JPN6014034695; 早川 宏 他: '同報木変化型確認再送方式 -根節間確認再送型-' 電子情報通信学会技術研究報告 第108巻,第279号, 20081030, p.37〜40 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102714626B (zh) 2016-04-06
JPWO2012001866A1 (ja) 2013-08-22
CN102714626A (zh) 2012-10-03
US20120158818A1 (en) 2012-06-21
WO2012001866A1 (ja) 2012-01-05
US9184928B2 (en) 2015-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4000905B2 (ja) 情報処理システムおよび方法、情報処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム
US8943206B2 (en) Network bandwidth detection and distribution
US7760728B2 (en) System and method for efficient broadcast of information over a network
JP7292411B2 (ja) データストリーム伝送方法およびデバイス
JP5650656B2 (ja) 通信端末、通信方法、プログラム、及び集積回路
US9049050B2 (en) System and method for equalizing transmission delay in a network
JP6628785B2 (ja) マルチメディアシステムにおける情報を送受信する方法及び装置
JP6344474B2 (ja) Delay−Tolerant network(DTN)内でのデータ配送のための装置及び方法
JP4969342B2 (ja) 受信端末及び受信方法
Liang et al. TCP-RTM: Using TCP for real time multimedia applications
JP2009071411A (ja) データの転送方法、装置、プログラム
JP3933555B2 (ja) データ配信システム、データ配信装置、データ配信方法、データ配信プログラム、および該プログラムを記録した記録媒体
JP5306381B2 (ja) Alm配信木構築装置、alm配信木構築方法、プログラム、及び集積回路
JP5732919B2 (ja) データ配信システム,ノード,及びデータ配信方法
US9306824B2 (en) Communication control apparatus, communication control method, and computer-readable non-transitory recording medium
US9456034B2 (en) Communication terminal, communication control method, and program
US8924579B2 (en) Data streaming method
Mu et al. Network delay and bandwidth estimation for cross-device synchronized media
JP2015216414A (ja) 送信装置、送信制御方法及びプログラム
CN113992607A (zh) 报文处理方法及装置
Bouras et al. Adaptive transmission of multimedia data over the Internet
Rajiullah et al. Performance analysis and improvement of PR-SCTP for small messages
Kwon et al. Customized Forwarding in application layer multicast for real-time services

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140819

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140910

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20141008

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141028

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141113

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5650656

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150