JP6358430B2 - 通信制御装置および通信制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、通信経路の途中で損失したデータの回復を制御する通信制御装置および通信制御方法に関する。

データ通信における損失を回復するために、例えば、受信装置から送信装置へ損失パケットの再送を要求するメッセージ（再送要求メッセージ）が送信される。再送要求メッセージを受信した送信装置は、損失パケットと同一のパケットを再送することにより、パケット損失（データ損失）が回復される。

特許第３８７１６６１号公報 特許第４６９９１８７号公報 特許第５１１７５１２号公報

しかしながら、送信装置（第１通信装置）からデータを受信した受信装置（第２通信装置）が、さらに他の受信装置（第３通信装置）に当該データを転送する場合に、第３通信装置においてデータ損失を適切に回復できない場合がある。

そこで、本開示は、第１通信装置からデータを受信した第２通信装置が第３通信装置に当該データを転送する場合に、データ損失を適切に回復することができる通信制御装置を提供する。

本開示の一態様に係る通信制御装置は、第１通信装置から受信したデータを第３通信装置へ転送する第２通信装置において、前記第１通信装置から前記第２通信装置へのデータ通信を制御するための通信制御装置であって、前記第２通信装置が損失データよりも後のデータを受信した時刻から前記損失データの再生が許容される時刻までの時間である、前記第２通信装置の再生許容期間を取得する第１取得部と、前記第３通信装置において前記損失データの回復に用いられる第１回復期間を取得する第２取得部と、前記第２通信装置が、前記再生許容期間から前記第１回復期間を減じた期間である差分期間内に前記損失データの回復ができるように、前記第２通信装置における損失回復処理を制御する制御部を備える。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本開示の一態様に係る通信制御装置は、第１通信装置からデータを受信した第２通信装置が第３通信装置に当該データを転送する場合に、データ損失を適切に回復することができる。

データ通信における損失を説明するための図 自動再送要求を説明するための図 自動再送要求を説明するための図 損失データの再送を説明するための図 損失データの再送を説明するための図 損失データの複数回の再送を説明するための図 ＡＬＭを説明するための図 ＡＬＭによってデータが送信される場合における再送動作の概要を示す図 ＡＬＭによってデータが送信される場合に、転送先の受信装置において十分な回復率が得られない例を説明するための図 実施の形態１に係る通信システムの構成を示す図 実施の形態１および２に係る通信制御装置の構成を示す図 実施の形態１に係る転送装置の処理動作を示すフローチャート 実施の形態１および２に係る通信制御装置の処理動作を示すフローチャート 通信制御装置の処理動作の一例を説明するための図 実施の形態２に係る通信システムの構成を示す図 実施の形態２に係る通信制御装置の動作を説明するための図

（本開示の基礎となった知見）
データ通信において通信経路上でデータ損失が発生する場合がある。例えば、図１Ａに示すように、インターネット上で映像音声データの送受信を行う場合に、映像音声データの損失（パケット損失）が起こる場合がある。このような場合、受信側で再生される映像あるいは音声は乱れてしまう。そこで、この映像あるいは音声の乱れを防ぐ方法として、自動再送要求（ＡＲＱ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ）がある。

図１Ｂ、図１Ｃは、ＡＲＱを説明するための図である。このＡＲＱでは、受信装置１２が損失データの再送を送信装置１１に要求し（図１Ｂ）、送信装置１１が損失データを受信装置１２へ再送する（図１Ｃ）。

図２Ａおよび図２Ｂは、損失データの再送を説明するための図である。図２Ａおよび図２Ｂでは、シーケンス番号「０」〜「２」のデータパケットが送信され、シーケンス番号「１」のデータパケットに損失が発生している。そこで、シーケンス番号「１」のデータパケットの再送を要求する再送要求メッセージが受信装置から送信装置へ送信されている。

再送要求メッセージに対して再送された損失データ（以下、「再送データ」と呼ぶ）は、（i）損失することなく、受信装置１２に到着することもあれば（図２Ａ）、（ii）再び損失し、受信装置１２に到着しないこともある（図２Ｂ）。このような再送データの損失を考慮すると、図２Ｃに示すように、受信装置１２に再送データが到着するまで再送データを複数回送信することが有効である。

しかし、このように再送データを複数回送信する場合に、送信回数を適切に制御することは難しい。例えば、送信回数が多すぎる場合、ネットワーク上に余分なトラフィックが発生してしまう。一方、送信回数が少なすぎる場合、データ損失を回復できないことが発生する。そこで、ネットワークからのデータの受信状況に適するように再送回数を調整することが考えられる。

特許文献１では、バッファリング時間から決定される再送要求間隔に基づいて、最大再送回数を超えないように繰り返し再送要求が送信される。また、特許文献２では、受信側の遅延時間に基づいて、入力された許容損失率を達成するための再送要求の送信回数および送信間隔が決定される。また、特許文献３では、各パケットの特性（Ｉパケット、Ｐパケット等）に対応する望ましい受信成功確率に基づいて、各パケットの再送制限回数が決定される。

しかし、上記の何れの手法も、受信装置の再生許容期間内に損失が回復されるように、損失データの再送が実施される。よって、データ損失が発生した場合であっても、受信装置は、基本的に問題なく、データを再生することができる。

しかし、受信装置（転送元）が、送信装置から受信したデータを他の受信装置（転送先）に転送する場合、転送先では適切にデータ損失を回復できない場合がある。例えばアプリケーションレイヤマルチキャスト（ＡＬＭ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）よってデータが転送される場合には、孫ノードの受信装置において十分な回復率が得られない場合がある。なお、ＡＬＭとは、各受信装置がデータの複製および転送を行うことにより、１つの送信装置から複数の受信装置に効率よくデータを送信する技術である。

図３は、ＡＬＭの概要を示す。図３の（ａ）に示すように、送信装置１１からインターネットを介して複数の受信装置１２〜１７にデータが送信される。このとき、ＡＬＭでは、図３の（ｂ）に示すように、仮想リンクによって形成されたデータ配信木に従ってデータが送信される。

ここで、図４を参照しながら、ＡＬＭによってデータが送信される場合における再送動作の概要を説明する。

ＡＬＭでは、まず、送信装置（Ｎ１）から、送信装置（Ｎ１）に論理的に直接接続されている受信装置（Ｎ２）にデータが到着する。その後、受信装置（Ｎ２）から、他の受信装置（Ｎ３）へとデータが転送される。

図４では、このような環境において、シーケンス番号「０」〜「２」のパケットが送信装置（Ｎ１）から受信装置（Ｎ２）および受信装置（Ｎ３）へ送られる。このとき、シーケンス番号「１」のパケットが送信装置（Ｎ１）と受信装置（Ｎ２）との間（以下、「Ｎ１−Ｎ２」と記載）で損失している。

ここで、シーケンス番号「１」のパケットの損失が検出されたときに、受信装置（Ｎ２）は、当該パケットの送信元である送信装置（Ｎ１）に再送要求メッセージを送信する。送信装置（Ｎ１）が再送要求メッセージを受信すると、送信装置（Ｎ１）は、シーケンス番号「１」のパケットを、受信装置（Ｎ２）に再送する。その結果、受信装置（Ｎ２）は、シーケンス番号「０」〜「２」までのすべてのパケットを取得することができ、損失データを完全に復元することができる。

また、受信装置（Ｎ３）においても、シーケンス番号「１」のパケットが本来予定していた時刻で到着しないため（受信装置（Ｎ２）が転送できないため）、受信装置（Ｎ３）はシーケンス番号「１」のパケットの損失を検出する。

よって、受信装置（Ｎ３）も受信装置（Ｎ２）と同様に、転送元である受信装置（Ｎ２）に再送要求メッセージを送信する。受信装置（Ｎ２）が再送要求メッセージを受信すると、受信装置（Ｎ２）は、シーケンス番号「１」のパケットを受信装置（Ｎ３）に送信する。その結果、受信装置（Ｎ３）も、シーケンス番号「０」〜「２」までのすべてのパケットを取得することができる。

ここで、ＡＬＭによってデータが送信される場合に、転送先の受信装置において十分な回復率が得られない例を、図５を参照しながら説明する。

図５でも図４と同様に、Ｎ１−Ｎ２間でシーケンス番号「１」のパケットが損失している。ここで、Ｎ１−Ｎ２間のデータ損失率とＮ２−Ｎ３間のデータ損失率とが等しいとする（例えば１％）。この時、データの損失を回復するのに必要な損失データの再送回数（再送要求メッセージの送信回数）がデータ損失率に応じて決定される（図５では再送回数は３回である。）。

その結果、受信装置（Ｎ２）および受信装置（Ｎ３）の各々は、図５のように、再送要求メッセージを送信元に再送回数（図５では３回）送信する。ここで、送信装置（Ｎ１）は、受信装置（Ｎ２）から要求された損失データを既に保持している。そのため、送信装置（Ｎ１）は、受信した再送要求メッセージの各々に対して損失データを送信することができる。

一方、受信装置（Ｎ２）は、送信装置（Ｎ１）から損失データを受信しない限り、損失データを保持することはできない。よって、受信装置（Ｎ２）が受信装置（Ｎ３）から再送要求メッセージを受信しても、受信装置（Ｎ２）は損失データを送信装置（Ｎ１）から受信するまで損失データを受信装置（Ｎ３）に送信することができない。つまり、受信装置（Ｎ２）は、受信装置（Ｎ３）からの３回の再送要求メッセージに対して１回しか損失データを送信できない。別の言い方をすると、転送先の受信装置（Ｎ３）がデータ損失の回復に有効に利用できる時間（有効時間）は、転送元の受信装置（Ｎ２）の有効時間よりも少ない。結果的に、損失データは、転送先の受信装置（Ｎ３）に対して、決定された再送回数送信されない。よって、受信装置（Ｎ３）では十分な回復率が得られない。

そこで、本開示の一態様に係る通信制御装置は、第１通信装置から受信したデータを第３通信装置へ転送する第２通信装置において、前記第１通信装置から前記第２通信装置へのデータ通信を制御するための通信制御装置であって、前記第２通信装置が損失データよりも後のデータを受信した時刻から前記損失データの再生が許容される時刻までの時間である、前記第２通信装置の再生許容期間を取得する第１取得部と、前記第３通信装置において前記損失データの回復に用いられる第１回復期間を取得する第２取得部と、前記第２通信装置が、前記再生許容期間から前記第１回復期間を減じた期間である差分期間内に前記損失データの回復ができるように、前記第２通信装置における損失回復処理を制御する制御部を備える。

この構成によれば、転送元である第２通信装置の再生許容期間と転送先である第３通信装置の回復期間との差分期間内に第２通信装置において損失が回復されるように、第２通信装置における損失回復処理を制御することができる。したがって、第３通信装置において損失データの回復に必要な時間を確保しつつ、第２通信装置において損失を回復することができる。つまり、第１通信装置からデータを受信した第２通信装置が第３通信装置に当該データを転送する場合に、データ損失を適切に回復することができる。例えば、ＡＬＭなどによって映像音声データを配信する場合に、インターネット上で発生する映像音声データのパケット損失を、効率よく回復させることができ、映像および音声の再生品質を高めることができる。

例えば、前記制御部は、前記損失データの再送を要求する再送要求メッセージが前記第２通信装置から前記第１通信装置へ繰り返し送信される場合における前記再送要求メッセージの送信間隔を、前記差分期間に基づいて制御することにより、前記第２通信装置における損失回復処理を制御してもよい。

この構成によれば、差分期間に基づいて再送要求メッセージの送信間隔を制御することができる。したがって、差分期間内に損失を回復させるために、再送要求メッセージの送信回数（要求回数）を変更しなくてもよい。その結果、差分期間にかかわらず、損失データの回復に必要な、再送要求メッセージの送信回数（要求回数）を確保することができ、第２通信装置において損失を適切に回復することができる。

例えば、前記通信制御装置は、さらに、前記第１通信装置と前記第２通信装置との間のデータ通信において損失が発生する頻度を示す通信状況に基づいて、前記第２通信装置から前記第１通信装置への前記再送要求メッセージの送信回数である要求回数を決定する決定部を備え、前記制御部は、前記差分期間と前記要求回数とを用いて前記送信間隔を制御してもよい。

この構成によれば、損失の発生頻度に応じて要求回数を決定することができる。したがって、損失データの回復に必要な要求回数を通信状況に応じて適切に決定することができる。

例えば、前記第１通信装置および前記第２通信装置間のデータ通信はパケット通信であり、前記通信状況は、前記第１通信装置および前記第２通信装置間のパケット損失率を含み、前記決定部は、前記パケット損失率が大きいほど前記要求回数がより多くなるように前記要求回数を決定してもよい。

この構成によれば、パケット損失率を用いて再送回数を決定することができ、パケット通信におけるパケット損失を適切に回復することが可能となる。

例えば、前記要求回数をＫ１、前記パケット損失率をＬＲ１、かつ、前記損失データが前記第２通信装置に少なくとも１回到着する確率の目標値をα１と表した場合に、１−（ＬＲ１）^K1≧α１が満たされてもよい。

この構成によれば、損失データが第２通信装置に少なくとも１回到着する確率の目標値を満たすように再送回数を決定することができ、パケット通信におけるパケット損失を適切に回復することが可能となる。

例えば、前記第２通信装置から前記第３通信装置へ転送された前記データは、さらに、前記第３通信装置から第４通信装置へ転送され、前記第２取得部は、さらに、前記第４通信装置において損失データの回復に用いられる第２回復期間を取得し、前記制御部は、前記再生許容期間と、前記第１回復期間および前記第２回復期間の和との差分期間内に前記第２通信装置において前記損失が回復されるように、前記第２通信装置における損失回復処理を制御してもよい。

この構成によれば、データが転送先（第３通信装置）から第４通信装置に転送される場合に、第２通信装置の再生許容期間と、第３通信装置の第１回復期間および第４通信装置の第２回復期間の和との差分期間内に第２通信装置において損失が回復されるように、第２通信装置における損失回復処理を制御することができる。したがって、第３通信装置および第４通信装置において損失データの回復に利用可能な時間を確保しつつ、第２通信装置において損失を回復することができる。

例えば、前記第１取得部は、さらに、前記第３通信装置の再生許容期間を取得し、前記制御部は、前記第３通信装置の再生許容期間が前記第２通信装置の再生許容期間よりも短い場合に、前記第２通信装置の再生許容期間の代わりに前記第３通信装置の再生許容期間を用いて、前記第２通信装置における前記損失回復処理を制御してもよい。

この構成によれば、第３通信装置の再生許容期間が第２通信装置の再生許容期間よりも短い場合に、第２通信装置の再生許容期間の代わりに第３通信装置の再生許容期間を用いて、第２通信装置における損失回復処理を制御することができる。したがって、第３通信装置において損失データの回復に必要な時間をより適切に確保することができる。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明あるいは実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
＜構成＞
［通信システムの構成］
図６は、実施の形態１に係る通信システムの構成を示す。図６では、通信システムの一例として、映像音声データの送受信を行う遠隔表示システムが示されている。この遠隔表示システムは、入力装置１０と、出力装置２０、３０と、送信装置１００と、通信制御装置２１０を含む転送装置２００と、受信装置３００とを備える。

入力装置１０は、映像音声データを送信装置１００に送信する。入力装置１０は、例えば、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ボイスレコーダ、スマートフォン、またはタブレットコンピュータなどである。

送信装置１００は、第１通信装置の一例である。具体的には、送信装置１００は、例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータ、または通信アダプタなどである。送信装置１００は、インターネットを介して転送装置２００に映像音声データを送信する。

転送装置２００は、第２通信装置の一例である。具体的には、転送装置２００は、例えば、パーソナルコンピュータ、セットトップボックス、ディスクプレーヤもしくはレコーダ、または通信アダプタなどである。転送装置２００は、送信装置１００から送信されて、受信した映像音声データを再生して得られた映像音声信号を出力装置２０に送信する。さらに、転送装置２００は、送信装置１００から送信されて、受信した映像音声データを受信装置３００に転送する。

受信装置３００は、第３通信装置の一例である。具体的には、受信装置３００は、例えば、パーソナルコンピュータ、セットトップボックス、ディスクプレーヤもしくはレコーダ、または通信アダプタなどである。受信装置３００は、転送装置２００から受信した映像音声データを再生して得られた映像音声信号を出力装置３０に送信する。

出力装置２０、３０は、映像音声信号に基づいて、映像、音声、またはその両方を出力する。出力装置２０、３０は、例えば、テレビ、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、またはタブレットコンピュータなどである。

次に、本実施の形態における送信装置１００、転送装置２００および受信装置３００の構成について、さらに詳細に説明する。

［送信装置の構成］
送信装置１００は、送信部１０１と、受信部１０２と、再送制御部１０３とを備える。

送信部１０１は、入力装置１０から取得した映像音声データを、インターネットを介して転送装置２００へ送信する。具体的には、送信部１０１は、まず、映像音声データ（通常データ）を送信する。また、送信部１０１は、再送制御部１０３に従って映像音声データ（再送データ）を再送する。

受信部１０２は、転送装置２００から再送要求メッセージを受信する。そして、受信部１０２は、再送要求メッセージを再送制御部１０３に通知する。再送要求メッセージとは、損失データの再送を要求するメッセージである。

再送制御部１０３は、再送要求メッセージを受信したときに、送信部１０１を介して、損失データを転送装置２００へ再送する。例えば、再送制御部１０３は、送信部１０１またはバッファメモリ（図示せず）に保持されている複数のパケットのうち、損失データに対応するパケットを再送する。

［転送装置の構成］
転送装置２００は、受信部２０１と、転送部２０２と、測定部２０３と、送信部２０４と、通信制御装置２１０とを備える。

受信部２０１は、映像音声データを送信装置１００から受信する。受信部２０１は、受信した映像音声データを転送部２０２に送る。さらに、受信部２０１は、受信した映像音声データを再生して得られた映像音声信号を出力装置２０へ送信する。例えば、受信部２０１は、符号化された映像音声データを復号して映像音声信号を生成し、当該映像音声信号を出力装置２０へ送信する。

さらに、受信部２０１は、通信状況を測定するための情報を測定部２０３へ通知する。通信状況とは、送信装置１００と転送装置２００との間のデータ通信において損失が発生する頻度を示す情報である。例えば、送信装置１００と転送装置２００との間のデータ通信がパケット通信である場合、通信状況は、パケット損失率を含んでもよい。この場合、受信部２０１は、例えば、送信装置１００から受信した複数のパケットのシーケンス番号を、通信状況を測定するための情報として測定部２０３へ通知する。

転送部２０２は、受信部２０１から取得した映像音声データを受信装置３００へ転送する。さらに、転送部２０２は、受信装置３００から再送要求メッセージを受信したときに、受信装置３００へ損失データを送信または再送する。ただし、送信装置１００から損失データを受信していない場合は、転送部２０２は、受信装置３００へ損失データを送信または再送しない。

測定部２０３は、送信装置１００と転送装置２００との間のデータ通信において損失が発生する頻度を示す通信状況を測定する。具体的には、測定部２０３は、例えば、以前に送信装置１００から到着した複数のパケットのシーケンス番号の並び順に基づいて、損失パケットの数を算出する。そして、測定部２０３は、例えば、総パケット（損失パケットの数と到着パケットの数との和）に対する損失パケットの数の比率（パケット損失率）を通信状況として測定する。

送信部２０４は、通信制御装置２１０に従って、送信装置１００へ再送要求メッセージを送信する。例えば、送信部２０４は、通信制御装置２１０によって決定された送信間隔に従って、再送要求メッセージを要求回数に達するまで繰り返し送信する。

通信制御装置２１０は、第１通信装置から第２通信装置へのデータ通信における損失データの回復処理を制御する。この通信制御装置２１０の詳細な構成を以下に説明する。

［通信制御装置の構成］
図７は、実施の形態１に係る通信制御装置２１０の構成を示す。通信制御装置２１０は、第１取得部２１１と、第２取得部２１２と、決定部２１３と、制御部２１４とを備える。

第１取得部２１１は、転送装置２００の再生許容期間を取得する。再生許容期間とは、損失データよりも後のデータを受信した時刻から当該損失データの再生の遅延が許容される時刻までの時間である。つまり、再生許容期間とは、損失が検出された時刻から、当該損失に係るデータの再生の遅延が許容される時刻までの時間である。

例えば、第１取得部２１１は、入力デバイス（図示せず）を介して再生許容期間を取得してもよい。また例えば、第１取得部２１１は、転送装置２００の外部の装置から再生許容期間を取得してもよい。

第２取得部２１２は、受信装置３００において損失データの回復に用いられる回復期間を取得する。回復期間とは、再送要求メッセージに対して再送された損失データの受信に必要な時間である。例えば、再送要求メッセージが複数回送信される場合は、回復期間は、損失データを当該複数回受信するために必要な時間である。

例えば、第２取得部２１２は、受信装置３００から回復期間を取得する。また例えば、第２取得部２１２は、通信を監視している監視サーバから、受信装置３００の回復期間を取得してもよい。

決定部２１３は、送信装置１００と転送装置２００との間のデータ通信において損失が発生する頻度を示す通信状況に基づいて、転送装置２００から送信装置１００への再送要求メッセージの送信回数である要求回数を決定する。例えば、決定部２１３は、通信状況が示す損失の頻度が高いほど要求回数がより多くなるように要求回数を決定する。具体的には、例えば送信装置１００と転送装置２００との間のデータ通信がパケット通信であり、かつ、通信状況がパケット損失率を含む場合、決定部２１３は、パケット損失率が大きいほど要求回数がより多くなるように要求回数を決定する。

制御部２１４は、再生許容期間および回復期間の差分期間（以下において、「回復許容時間」と呼ぶ）内に転送装置２００において損失が回復されるように、転送装置２００における損失回復処理を制御する。具体的には、制御部２１４は、損失データの再送を要求する再送要求メッセージが転送装置２００から送信装置１００へ繰り返し送信される場合における再送要求メッセージの送信間隔を、回復許容時間に基づいて制御することにより、転送装置２００における損失回復処理を制御する。つまり、制御部２１４は、再送要求メッセージの送信処理と、再送された損失データの受信処理とが回復許容時間内に完了するように、再送要求メッセージの送信間隔を制御する。

ここでは、制御部２１４は、再生許容期間および回復期間の差分期間（回復許容時間）と、決定部２１３によって決定された要求回数とを用いて、再送要求メッセージの送信間隔を制御する。具体的には、制御部２１４は、要求回数に対する回復許容時間が短いほど送信間隔が短くなるように、再送要求メッセージの送信間隔を制御する。

［受信装置の構成］
受信装置３００は、受信部３０１と、送信部３０２と、通知部３０３とを備える。

受信部３０１は、映像音声データを転送装置２００から受信する。受信部３０１は、受信した映像音声データを再生して得られた映像音声信号を出力装置３０へ送信する。例えば、受信部３０１は、符号化された映像音声データを復号して映像音声信号を生成し、当該映像音声信号を出力装置３０へ送信する。

送信部３０２は、転送装置２００へ再送要求メッセージを送信する。例えば、送信部３０２は、転送装置２００の送信部２０４と同様に、通信制御装置（図示せず）によって決定された送信間隔に従って、再送要求メッセージを要求回数に達するまで繰り返し送信する。

通知部３０３は、受信装置３００の回復期間を転送装置２００に通知する。なお、通知部３０３は、回復期間を転送装置２００に直接通知しなくてもよい。例えば、通知部３０３は、転送装置２００とは異なる他の装置に回復期間を通知してもよい。この場合、転送装置２００は、当該他の装置から、受信装置３００の回復期間を取得すればよい。

＜動作＞
次に、以上のように構成された転送装置２００の動作について図面を用いて説明する。

［転送装置の動作］
図８は、実施の形態１に係る転送装置２００の処理動作を示すフローチャートである。

まず、受信部２０１は、送信装置１００から映像音声データを受信する（Ｓ１０１）。測定部２０３は、通信状況を測定し（Ｓ１０２）、データ損失が発生しているか否かを判定する（Ｓ１０３）。

ここで、データ損失が発生していない場合（Ｓ１０３のＮｏ）、ステップＳ１０１に戻る。例えば、測定部２０３が映像音声データの損失を検知していない場合には、測定部２０３は、通信状況の測定をそのまま継続する。

一方、データ損失が発生している場合（Ｓ１０３のＹｅｓ）、通信制御装置２１０は、損失回復処理を制御し（Ｓ１０４）、ステップＳ１０１に戻る。例えば、測定部２０３が映像音声データの損失を検知した場合に、通信制御装置２１０は、損失回復処理を制御する。このステップＳ１０４の通信制御装置２１０の動作については、図９を用いて説明する。

［通信制御装置の動作］
図９は、実施の形態１に係る通信制御装置２１０の処理動作を示すフローチャートである。つまり、図９は、図８のステップＳ１０４の詳細を示す。また、図１０は、通信制御装置２１０の処理動作の一例を説明するための図である。以下に、図１０を参照しながら、図９のフローチャートを説明する。

まず、第１取得部２１１は、転送装置２００の再生許容期間（Ｐ２）を取得する（Ｓ２０１）。取得された再生許容期間（Ｐ２）は、制御部２１４に入力される。

次に、第２取得部２１２は、受信装置３００の回復期間（Ｒ３）を取得する（Ｓ２０２）。取得された回復期間（Ｒ３）は、制御部２１４に入力される。

決定部２１３は、通信状況を用いて、再送要求メッセージの送信回数（要求回数）を決定する（Ｓ２０３）。図１０では、決定部２１３は、要求回数を３回と決定している。決定された要求回数は、制御部２１４に入力される。

制御部２１４は、転送装置２００の再生許容期間（Ｐ２）から受信装置３００の回復期間（Ｒ３）を減算することにより、転送装置２００の回復許容時間（Ｔ２）を算出する（Ｓ２０４）。

制御部２１４は、転送装置２００において、回復許容時間（Ｔ２）内にデータ損失が回復されるように、要求回数（図１０では３回）送信される再送要求メッセージの送信間隔を制御する（Ｓ２０５）。具体的には、図１０では、回復許容時間（Ｔ２）内に、再送要求メッセージを３回送信し、３回の再送要求メッセージに対する応答（損失データ）を受信できるように、再送要求メッセージの送信間隔を制御する。

ここで、ステップＳ２０３における要求回数を決定するための具体的な処理の例を説明する。この具体例では、送信装置１００および転送装置２００間のデータ通信がパケット通信である。以下において、パケット化された損失データを損失パケットと呼ぶ。また、通信状況は、送信装置１００から転送装置２００へのパケット損失率ＬＲ１を含む。

なお、再送要求メッセージの損失は無視され、再送要求メッセージの送信回数が損失データの再送回数と一致すると仮定する。

まず、損失パケットが受信装置３００に少なくとも１回到着するために必要な再送回数（要求回数）Ｋ１を計算する方法を説明する。パケット損失率ＬＲ１は、送信装置１００から転送装置２００へパケットを１回送信した場合に、当該パケットが損失する確率である。したがって、パケットをＫ１回送信した場合に当該パケットがすべて損失する確率は、（ＬＲ１）^K1と表される。そこで、決定部２１３は、以下の式（１）を満たすように再送回数Ｋ１を計算する。より具体的には、決定部２１３は、以下の式（１）を満たす、再送回数Ｋ１の最小値を計算する。これにより、損失パケットが受信装置３００に少なくとも１回到着するために必要な再送回数Ｋ１が計算される。

１−（ＬＲ１）^K1≧α１ ・・・（１）

ここで、α１は、損失パケットが転送装置２００に少なくとも１回到着する確率（送信成功率）の目標値である。このα１は、予め決められた値（例えば「０．９９９」）であってもよい。また、α１は、損失パケットの重要度などに応じて適応的に決定されてもよい。

以上のように、本実施の形態に係る通信制御装置２１０によれば、転送元である転送装置２００の再生許容期間と転送先である受信装置３００の回復期間との差分期間内に転送装置２００において損失が回復されるように、転送装置２００における損失回復処理を制御することができる。したがって、通信制御装置２１０は、受信装置３００において損失データの回復に必要な時間を確保しつつ、転送装置２００において損失を回復することができる。つまり、送信装置１００からデータを受信した転送装置２００が受信装置３００に当該データを転送する場合に、通信制御装置２１０は、データ損失を適切に回復することができる。

また、本実施の形態に係る通信制御装置２１０によれば、差分期間に基づいて再送要求メッセージの送信間隔を制御することができる。したがって、通信制御装置２１０は、差分期間内に損失を回復させるために、再送要求メッセージの送信回数（要求回数）を変更しなくてもよい。その結果、通信制御装置２１０は、差分期間にかかわらず、損失データの回復に必要な、再送要求メッセージの送信回数（要求回数）を確保することができ、転送装置２００において損失を適切に回復することができる。

（実施の形態１の変形例）
上記実施の形態１では、通信制御装置２１０は、転送装置２００の再生許容期間を用いて損失回復処理を制御していたが、転送装置２００の再生許容期間および受信装置３００の再生許容期間を選択的に用いて損失回復処理を制御してもよい。転送装置２００の再生許容期間および受信装置３００の再生許容期間を選択的に用いて損失回復処理を制御する場合について、図１０を用いて以下に説明する。

第１取得部２１１は、転送装置２００の再生許容期間（Ｐ２）に加えて、さらに、受信装置３００の再生許容期間（Ｐ３）を取得する。そして、制御部２１４は、転送装置２００の再生許容期間（Ｐ２）と受信装置３００の再生許容期間（Ｐ３）とを比較する。

ここで、受信装置３００の再生許容期間（Ｐ３）が転送装置２００の再生許容期間（Ｐ２）より短い場合に、制御部２１４は、転送装置２００の再生許容期間（Ｐ２）の代わりに受信装置３００の再生許容期間（Ｐ３）を用いて、転送装置２００における損失回復処理を制御する。つまり、受信装置３００の再生許容期間（Ｐ３）が転送装置２００の再生許容期間（Ｐ２）より短い場合に、制御部２１４は、受信装置３００の再生許容期間時間（Ｐ３）と回復期間（Ｒ３）との差分期間内に転送装置２００において損失が回復されるように、転送装置２００における損失回復処理を制御する。

以上のように、本変形例に係る通信制御装置２１０によれば、受信装置３００の再生許容期間が転送装置２００の再生許容期間よりも短い場合に、転送装置２００の再生許容期間の代わりに受信装置３００の再生許容期間を用いて、転送装置２００における損失回復処理を制御することができる。したがって、通信制御装置２１０は、受信装置３００において損失データの回復に必要な時間をより適切に確保することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。本実施の形態では、転送装置から受信装置へ転送されたデータが、さらに、受信装置から他の受信装置へ転送される場合について説明する。つまり、転送装置が、内部ノード（リーフノードではないノード）に対応する受信装置（転送装置）にデータを転送する場合について説明する。

＜構成＞
図１１は、実施の形態２に係る通信システムの構成を示す。なお、各装置内の構成は、実施の形態１における各装置内の構成と類似しているので図示を省略する。なお、本実施の形態では、受信装置３００は、受信装置４００にデータを転送する。受信装置４００は、出力装置４０に映像音声信号を送信する。

図７に示すように、通信制御装置２１０ａは、第１取得部２１１と、第２取得部２１２ａと、決定部２１３と、制御部２１４ａとを備える。

第２取得部２１２ａは、転送装置２００がデータを転送する受信装置３００の第１回復期間に加えて、さらに、受信装置３００がデータを転送する受信装置４００の第２回復期間を取得する。受信装置４００は、第４通信装置の一例である。

制御部２１４ａは、再生許容期間と、第１回復期間および第２回復期間の和との差分期間内に転送装置２００において損失が回復されるように、転送装置２００における損失回復処理を制御する。

＜動作＞
次に、以上のように構成された通信制御装置２１０ａの処理動作について、図９と図１２を用いて説明する。

図１２は、実施の形態２に係る通信制御装置の動作を説明するための図である。

再生許容期間（Ｐ２）が取得された後、第２取得部２１２ａは、受信装置３００の第１回復期間（Ｒ３）と、受信装置４００の第２回復期間（Ｒ４）とを取得する（Ｓ２０２ａ）。第２回復期間は、受信装置４００から受信装置３００に送信され、受信装置３００から転送装置２００に送信される。決定部２１３は、要求回数を決定する（Ｓ２０３）。

制御部２１４ａは、再生許容期間（Ｐ２）から、第１回復期間（Ｒ３）と第２回復期間（Ｒ４）との和を減算することにより、回復許容時間（Ｔ２）を算出する（Ｓ２０４ａ）。そして、制御部２１４ａは、転送装置２００において、回復許容時間（Ｔ２）内にデータ損失が回復されるように、要求回数（図１２では３回）送信される再送要求メッセージの送信間隔を制御する（Ｓ２０５）。

以上のように、本実施の形態に係る通信制御装置２１０ａによれば、転送装置２００からデータを受信した受信装置３００から受信装置４００にデータが転送される場合に、転送装置２００の再生許容期間と、受信装置３００の第１回復期間および受信装置４００の第２回復期間の和との差分期間内に転送装置２００において損失が回復されるように、転送装置２００における損失回復処理を制御することができる。したがって、通信制御装置２１０ａは、受信装置３００および受信装置４００において損失データの回復に利用可能な時間を確保しつつ、転送装置２００において損失を回復することができる。

（他の実施の形態）
以上、１つまたは複数の態様に係る通信制御装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

そこで、以下に他の実施の形態をまとめて記載する。

上記各実施の形態では、データ通信がインターネットを介した通信である場合を例として説明したが、データ通信はインターネットを介した通信でなくてもよい。例えば、データ通信は、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワークなどの有線または無線ネットワークを介した通信であってもよい。また、データ通信は、携帯電話などに用いられるモバイル通信であってもよい。また、データ通信は、パケット通信でなくてもよい。

上記各実施の形態では、通信システムが遠隔表示システムである場合を例として説明したが、通信システムは遠隔表示システムでなくてもよい。例えば、通信システムは、テキストデータ、画像データ、または、プログラムデータなどを、第１通信装置から第２通信装置へ送信するシステムであってもよい。

上記各実施の形態では、通信制御装置は、受信装置に内蔵されていたが、受信装置に内蔵されなくてもよい。通信制御装置は、受信装置とは別体の装置として構成されてもよい。例えば、通信制御装置は、複数の受信装置とネットワークを介して接続されたサーバに内蔵されてもよい。その場合、通信制御装置は、複数の受信装置を制御してもよい。

上記各実施の形態では、通信状況を用いて要求回数を決定していたが、このように要求回数を決定しなくてもよい。例えば、再送要求メッセージは、通信状況にかかわらず、予め定められた要求回数に従って送信されてもよい。この場合、通信制御装置は、決定部を備えなくてもよい。

上記各実施の形態では、通信状況がパケット損失率を含む場合を例として説明したが、通信状況はパケット損失率を含まなくてもよい。つまり、通信状況は、損失が発生する頻度を間接的に示す情報であってもよい。例えば、通信状況は、通信路の混雑度、通信負荷または通信障害の発生情報などを含んでもよい。

上記各実施の形態では、要求回数は、式（１）を満たすように計算されたが、必ずしもこのように計算される必要はない。要求回数は、損失が発生する頻度の関数を用いて計算されてもよい。また、要求回数は、損失が発生する頻度に対応する要求回数が登録されたテーブルを参照して決定されてもよい。

なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の通信制御装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。

すなわち、このプログラムは、コンピュータに、第１通信装置から受信したデータを第３通信装置へ転送する第２通信装置において、前記第１通信装置から前記第２通信装置へのデータ通信を制御するための通信制御方法であって、前記第２通信装置が損失データよりも後のデータを受信した時刻から前記損失データの再生が許容される時刻までの時間である、前記第２通信装置の再生許容期間を取得する第１取得ステップと、前記第３通信装置において前記損失データの回復に用いられる第１回復期間を取得する第２取得ステップと、前記第２通信装置が、前記再生許容期間から前記第１回復期間を減じた期間である差分期間内に前記損失データの回復ができるように、前記第２通信装置における損失回復処理を制御する制御ステップを含む通信制御方法を実行させる。

本開示は、映像および音声の再生品質を高めることができるため映像音声データの送受信を行うビデオ会議システム等において利用可能である。

１０ 入力装置
２０、３０、４０ 出力装置
１００ 送信装置（第１通信装置）
１０１、２０４、３０２ 送信部
１０２、２０１、３０１ 受信部
１０３ 再送制御部
２００ 転送装置（第２通信装置）
２０２ 転送部
２０３ 測定部
２１０、２１０ａ 通信制御装置
２１１ 第１取得部
２１２、２１２ａ 第２取得部
２１３ 決定部
２１４、２１４ａ 制御部
３００、４００ 受信装置（第３通信装置、第４通信装置）
３０３ 通知部

Claims (10)

1. 第１通信装置から受信したデータを第３通信装置へ転送する第２通信装置において、前記第１通信装置から前記第２通信装置へのデータ通信を制御するための通信制御装置であって、
   前記第２通信装置が損失データよりも後のデータを受信した時刻から前記損失データの再生が許容される時刻までの時間である、前記第２通信装置の再生許容期間を取得する第１取得部と、
   前記第３通信装置において前記損失データの回復に用いられる第１回復期間を取得する第２取得部と、
   前記第２通信装置が、前記再生許容期間から前記第１回復期間を減じた期間である差分期間内に前記損失データの回復ができるように、前記第２通信装置における損失回復処理を制御する制御部を備える
   通信制御装置。
2. 前記制御部は、前記損失データの再送を要求する再送要求メッセージが前記第２通信装置から前記第１通信装置へ繰り返し送信される場合における前記再送要求メッセージの送信間隔を、前記差分期間に基づいて制御することにより、前記第２通信装置における損失回復処理を制御する
   請求項１に記載の通信制御装置。
3. 前記通信制御装置は、さらに、
   前記第１通信装置と前記第２通信装置との間のデータ通信において損失が発生する頻度を示す通信状況に基づいて、前記第２通信装置から前記第１通信装置への前記再送要求メッセージの送信回数である要求回数を決定する決定部を備え、
   前記制御部は、前記差分期間と前記要求回数とを用いて前記送信間隔を制御する
   請求項２に記載の通信制御装置。
4. 前記第１通信装置および前記第２通信装置間のデータ通信はパケット通信であり、
   前記通信状況は、前記第１通信装置および前記第２通信装置間のパケット損失率を含み、
   前記決定部は、前記パケット損失率が大きいほど前記要求回数がより多くなるように前記要求回数を決定する
   請求項３に記載の通信制御装置。
5. 前記要求回数をＫ１、前記パケット損失率をＬＲ１、かつ、前記損失データが前記第２通信装置に少なくとも１回到着する確率の目標値をα１と表した場合に、１−（ＬＲ１）^K1≧α１が満たされる
   請求項４に記載の通信制御装置。
6. 前記第２通信装置から前記第３通信装置へ転送された前記データは、さらに、前記第３通信装置から第４通信装置へ転送され、
   前記第２取得部は、さらに、前記第４通信装置において損失データの回復に用いられる第２回復期間を取得し、
   前記制御部は、前記再生許容期間と、前記第１回復期間および前記第２回復期間の和との差分期間内に前記第２通信装置において前記損失が回復されるように、前記第２通信装置における損失回復処理を制御する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信制御装置。
7. 前記第１取得部は、さらに、前記第３通信装置の再生許容期間を取得し、
   前記制御部は、前記第３通信装置の再生許容期間が前記第２通信装置の再生許容期間よりも短い場合に、前記第２通信装置の再生許容期間の代わりに前記第３通信装置の再生許容期間を用いて、前記第２通信装置における前記損失回復処理を制御する
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の通信制御装置。
8. 前記通信制御装置は、集積回路として構成されている
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の通信制御装置。
9. 第１通信装置から受信したデータを第３通信装置へ転送する第２通信装置において、前記第１通信装置から前記第２通信装置へのデータ通信を制御するための通信制御方法であって、
   前記第２通信装置が損失データよりも後のデータを受信した時刻から前記損失データの再生が許容される時刻までの時間である、前記第２通信装置の再生許容期間を取得する第１取得ステップと、
   前記第３通信装置において前記損失データの回復に用いられる第１回復期間を取得する第２取得ステップと、
   前記第２通信装置が、前記再生許容期間から前記第１回復期間を減じた期間である差分期間内に前記損失データの回復ができるように、前記第２通信装置における損失回復処理を制御する制御ステップを含む
   通信制御方法。
10. 請求項９に記載の通信制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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