JPWO2011142311A1 - リモート型携帯通信システム、サーバ装置及びリモート型携帯通信システム制御方法 - Google Patents

Abstract

サーバ装置は、モバイルネットワーク上のパケット転送装置を介して受信した携帯端末からの指示情報に基づいて、アプリケーションを動作させて画面を生成する仮想クライアント部と、画面の全部又は一部を圧縮エンコードしたエンコード結果をパケットとしてパケット転送装置に送出するエンコーダ部と、送出したパケットに対して携帯端末から受信した一連の応答信号の応答時間を計測し、エンコーダ部による圧縮エンコードのビットレート及びフレームレートのうちの少なくともいずれかを計測結果に基づいて制御するレート制御部と、を有する。

Description

［関連出願についての記載］
本発明は、日本国特許出願：特願２０１０−１０８６７０号（２０１０年５月１０日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、リモート型携帯通信システム、サーバ装置及びリモート型携帯通信システム制御方法に関し、特に、携帯端末がモバイルネットワークを介してリモートでサーバにアクセスすることにより、サーバ上の仮想クライアントと通信しながら動作するリモート型携帯通信システム、シンクライアントサーバ装置及びリモート型携帯通信システム制御方法に関する。

今後、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）技術等の導入によるモバイルネットワークの高速・大容量化の進展により、ネットワークの高速・大容量性を活用した新しいサービスが提供されることが予想される。

新しいサービスとして、例えば、３Ｄ高精細ゲームや、大規模データベース検索、画像認識／照合や、高精細映像（静止画、動画など）や高品質オーディオなどを含むコンテンツ配信サービス等が考えられる。

特許文献１に、モバイルネットワークにおいてシグナリング情報を交換してレート制御方式を最適化する方法が記載されている。

また、特許文献２に、画面転送方式シンクライアントにおいて時々刻々と変化するネットワーク負荷に応じて最適な表示品質と描画性能を有するカラー画像データ転送システムが記載されている。

特表２００６−５２１０２９号公報 特開２００８−２３４３８９号公報

上記の特許文献等の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明者によってなされたものである。

従来のサービスの枠組みに基づいて、オペレータが新規サービスを導入しようとすると、既存の携帯端末では対応できない場合が生じる。かかる場合には、新規サービスに対応するために、新規サービスの開始に合わせて、携帯端末を新規に購入し、又は携帯端末を改造する必要が生じるという問題がある。

さらに、モバイルパケットネットワーク、ＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク等のモバイルネットワークにおいては、基地局と移動機との距離、トラヒック量等に依存して、帯域幅が変動する恐れがある。しかし、サーバから送出された情報のビットレートが、これらの変動を考慮したものでない場合には、モバイルネットワークにおいてパケットロスが発生する。また、パケットロスに起因して、携帯端末側で情報を受信するのに時間を要し、画面の更新が遅れたり、画面が乱れたりして、ユーザが体感するＱｏＥ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）が低下するという問題がある。

さらに、携帯端末は、機種ごとに、コーデック形式、ビットレート、解像度、ファイル形式等の能力が異なる。したがって、サーバ側と携帯端末との間でコーデック形式、ビットレート、画面解像度、ファイル形式等が異なる場合には、携帯端末で画像を表示できず、又復号もできないという問題がある。

さらに、静止画、動画等のコンテンツを視聴する場合において、特に、ファイルでダウンロードするときには、ダウンロードしたファイルを一時蓄積するためのメモリ又は蓄積手段が携帯端末側に必要とされる。したがって、今後モバイルネットワークが高速化し、大容量のファイルをダウンロードする際には、携帯端末のメモリ又は蓄積手段を大容量化する必要があるという問題がある。

そこで、モバイルネットワークにおけるトラヒックが増大した場合において、ユーザが体感するＱｏＥの低下を防ぐことが課題となる。本発明の目的は、かかる課題を解決するサーバ装置及びリモート型携帯通信システム制御方法を提供することにある。

本発明の第１の視点に係るサーバ装置は、
モバイルネットワーク上のパケット転送装置を介して受信した携帯端末からの指示情報に基づいて、アプリケーションを動作させて画面を生成する仮想クライアント部と、
画面の全部又は一部を圧縮エンコードしたエンコード結果をパケットとしてパケット転送装置に送出するエンコーダ部と、
送出したパケットに対して携帯端末から受信した一連の応答信号の応答時間を計測し、エンコーダ部による圧縮エンコードのビットレート及びフレームレートのうちの少なくともいずれかを該計測結果に基づいて制御するレート制御部と、を有する。

本発明の第２の視点に係るサーバ装置は、
モバイルネットワーク上のパケット転送装置を介して受信した携帯端末からの指示情報に基づいて、アプリケーションを動作させて画面を生成する仮想クライアント部と、
画面の全部又は一部を圧縮エンコードしたエンコード結果をパケットとしてパケット転送装置に送出するエンコーダ部と、
送出したパケットに対して携帯端末から受信した再送要求の頻度を計測し、エンコーダ部による圧縮エンコードのビットレート及びフレームレートのうちの少なくともいずれかを該計測結果に基づいて制御するレート制御部と、を有する。

本発明の第３の視点に係るリモート型携帯通信システム制御方法は、
モバイルネットワーク上のパケット転送装置を介して受信した携帯端末からの指示情報に基づいて、アプリケーションを動作させて画面を生成する工程と、
画面の全部又は一部を圧縮エンコードしたエンコード結果をパケットとしてパケット転送装置に送出する工程と、
送出したパケットに対して携帯端末から受信した、一連の応答信号の応答時間又は再送要求の頻度を計測し、圧縮エンコードのビットレート及びフレームレートのうちの少なくともいずれかを該計測結果に基づいて制御する工程と、を含む。

本発明に係るサーバ装置及びリモート型携帯通信システム制御方法によると、モバイルネットワークにおけるトラヒックが増大した場合において、ユーザが体感するＱｏＥの低下を防ぐことができる。

第１の実施形態に係るリモート型携帯通信システムにおける装置の接続構成を示す図である。 第１の実施形態に係るリモート型携帯通信システムにおけるシンクライアントサーバ装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係るリモート型携帯通信システムにおける装置の接続構成を示す図である。 第３の実施形態に係るリモート型携帯通信システムにおけるシンクライアントサーバ装置の構成を示すブロック図である。 第４の実施形態に係るリモート型携帯通信システムにおける装置の接続構成を示す図である。 第４の実施形態に係るリモート型携帯通信システムにおけるシンクライアントサーバ装置の構成を示すブロック図である。 第５の実施形態に係るリモート型携帯通信システムにおける装置の接続構成を示す図である。

第１の展開形態によると、上記第１の視点に係るサーバ装置が提供される。

第２の展開形態によると、レート制御部は、一連の応答信号の応答時間の平均値が所定の閾値以上である場合には、エンコーダ部による圧縮エンコードの最大ビットレート又は最大フレームレートを削減する、サーバ装置が提供される。

第３の展開形態によると、上記第２の視点に係るサーバ装置が提供されるが提供される。

第４の展開形態によると、レート制御部は、所定の期間に受信した再送要求の回数が所定の閾値以上である場合には、エンコーダ部による圧縮エンコードの最大ビットレート又は最大フレームレートを削減する、サーバ装置が提供される。

第５の展開形態によると、レート制御部は、携帯端末から再送要求を受信した場合には、該当するパケットを再送する、サーバ装置が提供される。

第６の展開形態によると、
携帯端末の機種と能力とを関連付けて保持する能力テーブルと、
携帯端末から取得した機種情報と能力テーブルに基づいて、携帯端末の能力を求め、求めた能力に適合するように、エンコーダ部におけるエンコード形式、ビットレート、画面解像度及びファイル形式のうちの少なくともいずれかを制御する能力制御部と、をさらに備えている、サーバ装置が提供される。

第７の展開形態によると、仮想クライアント部は、インターネット上のウェブサーバ装置又はコンテンツ配信サーバにアクセスして画面を生成する、サーバ装置が提供される。

第８の展開形態によると、上記第１乃至第７の展開形態のいずれかに記載のサーバ装置と、
サーバ装置から送出されたパケットをパケット転送装置を介して受信するとともに、該パケットに格納されたエンコード結果をデコードして表示する携帯端末と、を備えているリモート型携帯通信システムが提供される。

第９の展開形態によると、モバイルネットワークは、モバイルパケットネットワーク又はモバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワークである、リモート型携帯通信システムが提供される。

第１０の展開形態によると、上記第３の視点に係るリモート型携帯通信システム制御方法が提供される。

本発明に係るリモート型形態通信システム及びサーバ装置によると、オペレータが新規サービスを導入する場合に、ネットワーク上に設置したサーバ装置のアプリケーションソフトを更新することで新規サービスの導入が可能となる。したがって、新規にサービスを導入する都度、携帯端末を新規に調達したり、携帯端末を改造したりする必要がない。

また、本発明に係るリモート型形態通信システム及びサーバ装置によると、モバイルパケットネットワーク又はＬＥＴ／ＥＰＣネットワークの帯域幅の変動に対し、呼接続時や呼接続中に、サーバ装置によって、ＴＣＰ／ＩＰの場合には携帯端末からの応答時間を計測し、ＵＤＰ／ＩＰの場合にはパケット再送要求回数を計測し、計測結果に応じて画面情報を圧縮符号化するときの最大ビットレートを制御することができる。したがって、携帯端末側で情報を受信するのに時間を要し、画面の更新が遅くなることによるＱｏＥの低下を回避することができる。

さらに、本発明に係るリモート型形態通信システム及びサーバ装置によると、携帯端末の機種情報とサーバで保有する能力テーブルから、携帯端末の能力を求め、能力に適合したコーデック形式、ビットレート、画面解像度、ファイル形式等に基づいて、サーバ装置から携帯端末に画面情報を転送する。したがって、携帯端末で画像を表示できないという問題、及び、ビットレート、解像度、コーデック形式、ファイル形式等が適合せず、携帯端末で復号すらできないという問題を解決することができる。

また、本発明に係るリモート型形態通信システム及びサーバ装置によると、静止画や動画などのコンテンツを視聴する場合、携帯端末にはメモリや蓄積手段が必要とされない。このことは、今後、モバイルネットワークが高速化して大容量のコンテンツを視聴する場合には、特に効果的となる。

（実施形態１）
第１の実施形態に係るリモート型携帯通信システムについて、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るリモート型携帯通信システムにおける装置の接続構成を示す図である。図１を参照すると、リモート型携帯通信システムは、ウェブサーバ装置１２０、シンクライアントサーバ装置１１０、ｘＧＳＮ装置１９０、ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）装置１９５、基地局１９４及び携帯端末１７０を有する。

図１を参照すると、モバイルネットワークとしてモバイルパケットネットワーク１５０を用い、パケット転送装置としてｘＧＳＮ装置１９０を用いる場合が示されている。ここで、ｘＧＳＮ装置とは、ＳＧＳＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）装置とＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）装置を一体化した装置をいう。

また、図１は、携帯端末１７０にＷｅｂ閲覧サービスを提供する場合の構成を示している。なお、文字入力、メール作成、コンテンツ再生、ゲームやその他の新規サービス等のサービスを提供する場合においても、同様の構成を適用することができる。

図１において、携帯端末１７０は、モバイルパケットネットワーク１５０上に配置されたシンクライアントサーバ装置１１０の仮想クライアントを操作するために、基地局１９４、ＲＮＣ装置１９５、ｘＧＳＮ装置１９０を経由して、シンクライアントサーバ装置１１０に対し、指示信号を送出する。

ここで、指示信号とは、携帯他端末１７０におけるキー操作、特殊文字入力等により携帯端末１７０から送出される信号をいう。

携帯端末１７０から送出された指示信号は、モバイルパケットネットワーク１５０上に設けられた、基地局１９４、ＲＮＣ装置１９５、ｘＧＳＮ装置１９０、シンクライアントサーバ装置１１０の順に到達する。これにより、シンクライアントサーバ装置１１０は、携帯端末１７０からの指示信号を受信する。

指示信号を送出するためのプロトコルとして、公知のプロトコルを使用することができる。ここでは、一例として、ＴＣＰ／ＩＰ及びその上位層としてＨＴＴＰを用いるものとする。なお、ＨＴＴＰ以外に、ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いることもできる。

図２は、シンクライアントサーバ装置１１０の構成を示すブロック図である。図２を参照すると、シンクライアントサーバ装置１１０は、仮想クライアント部２１１、画面キャプチャ部１８０、エンコーダ部１８６、レート制御部１８５及びパケット構築・送信部１７６を有する。

仮想クライアント部２１１は、新規サービスに対応したアプリケーションソフト、画面生成部、パケット送受信部、キャッシュメモリ、蓄積用ハードディスク、音声／静止画／動画デコーダ等を搭載している（非図示）。アプリケーションソフトは、シンクライアントサーバ装置１１０の外部から容易に更新することができる。

仮想クライアント部２１１は、携帯端末１７０からの指示信号であるＴＣＰパケットを、基地局１９４、ＲＮＣ装置１９５、ｘＧＳＮ装置１９０を経由して受信する。仮想クライアント部２１１は、受信したＴＣＰパケット上のＨＴＴＰを解析し、適切なアプリケーションソフトを起動する。また、仮想クライアント部２１１は、ＨＴＴＰに記載されているＵＲＬ情報等を解析し、ウェブ閲覧であれば接続要求信号を生成し、パケット送受信部からインターネット上のウェブサーバ装置１２０に対して接続要求信号を送出し、ウェブサーバ装置１２０と接続する。さらに、仮想クライアント部２１１は、ウェブサーバ装置１２０から、ウェブ閲覧に必要なＨＴＭＬ情報を受信し、画面表示させるための画像情報を生成して、画面キャプチャ部１８０に出力する。

画面キャプチャ部１８０は、画面をキャプチャして画像の輝度信号と色差信号に変換し、エンコーダ部１８６に出力する。なお、他の形式として、例えば、ＹＵＶ形式等を用いることもできる。

エンコーダ部１８６は、画面キャプチャ部１８０から、予め定められたｆｐｓ（１秒間あたりのフレーム枚数、ｆｒａｍｅ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）によって画像信号を受信する。また、エンコーダ部１８６は、レート制御部１８５から圧縮エンコードする場合の最大ビットレートの指示を入力し、予め定められた圧縮方式により、画面キャプチャ部１８０から出力された画像信号を、最大ビットレートを超えないように圧縮符号化する。さらに、エンコーダ部１８６は、圧縮符号化ビットストリームを生成し、パケット構築・送信部１７６に送出する。

パケット構築・送信部１７６は、圧縮符号化ビットストリームをパケットのペイロードに格納し、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルを用いて、ｘＧＳＮ装置１９０に送出する。

なお、パケット構築・送信部１７６は、圧縮符号化ビットストリームを一旦ファイルに格納した上で、ファイルをパケットで送出するようにしてもよい。この場合のパケットプロトコルとして、一例として、ＴＣＰ／ＩＰを用いることができる。

ｘＧＳＮ装置１９０は、ＴＣＰ／ＩＰにより受信したパケットを、ＧＴＰ−ＵプロトコルによりトネリングしてＲＮＣ装置１９５に転送する。

ＲＮＣ装置１９５は、転送されたパケットを、基地局１９４を介して無線により携帯端末１７０に送出する。

携帯端末１７０は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルによるパケットを受信し、パケットに格納されたビットストリーム又はファイルを取り出す。携帯端末１７０は、シンクライアントサーバ装置１１０に搭載されているエンコーダ部１８６に対応するデコーダを保有している。携帯端末１７０は、当該デコーダにより、ビットストリームを復号し、又は、ファイルに格納されているビットストリームを取り出して復号し、復号した画面を携帯端末１７０のディスプレイ上に表示する。

レート制御部１８５は、シンクライアントサーバ装置１１０と携帯端末１７０とのセッション接続中に、携帯端末１７０に送信した一連のＴＣＰパケットに対して、携帯端末１７０から一連の応答信号を受信する。レート制御部１８５は、応答信号の全部又は一部に対し、予め定められた時間周期毎に、式（１）、（２）に従って平均応答時間Ａｖｅ（Ｔｒ（ｎ））を計測する。

Ｔｒ（ｎ）＝Ａｃｋ（ｎ）−Ａｃｋ（ｎ−１） （１）

式（１）におけるＡｃｋ（ｎ）は、シンクライアントサーバ装置１１０でｎ番目の応答信号を受信した時刻を表す。式（１）、（２）におけるＴｒ（ｎ）は、ｎ番目の応答信号の応答時間を表す。式（２）におけるＡｖｅ（Ｔｒ（ｎ））は平均応答時間を表し、Ｎは平均応答時間の計算に用いられる応答信号の個数を表す。

次に、レート制御部１８５は、平均応答時間Ａｖｅ（Ｔｒ（ｎ））を、予め定められた閾値Ｔｈ１と比較する。

Ａｖｅ（Ｔｒ（ｎ））≧Ｔｈ１ （３）

式（３）が成立する場合には、レート制御部１８５は、エンコードする際の最大ビットレートＥｍａｘを式（４）に従って削減する方向に修正し、削減後の最大ビットレートＥｍａｘをエンコーダ部１８６に通知する。

Ｅｍａｘ＝Ｅｍａｘ−Δ１ （４）

ここで、△１は予め定められたビットレート削減量である。

一方、式（５）が成立する場合は、レート制御部１８５は、式（６）に従い、エンコードする際の最大ビットレートＥｍａｘを増大する方向に修正し、増大後の最大ビットレートＥｍａｘをエンコーダ部１８６に通知する。

Ａｖｅ（Ｔｒ（ｎ））＜Ｔｈ１ （５）

Ｅｍａｘ＝Ｅｍａｘ＋Δ２ （６）

ただし、最大ビットレートＥｍａｘは、ＭａｘＢを超えないものとする。

式（６）の△２は、予め定められたビットレート増大量を示す。ＭａｘＢは、最大ビットレートの制限値を示す。

エンコーダ部１８６は、レート制御部１８５から予め定められた時間毎に最大ビットレートＥｍａｘの値を受信し、画面情報をフレーム毎にエンコードする際の最大ビットレートがＥｍａｘを超えないように、エンコーダでの符号量制御を行なう。また、エンコーダ部１８６は、エンコード後の圧縮符号化ビットストリーム、又はエンコード後の圧縮符号化ビットストリームを格納したファイルを、パケット構築・送信部１７６に出力する。

ここでは、エンコードの方式を問わない。すなわち、エンコード方式は、ＭＰＥＧ等の標準方式を使用してもよいし、Ｗａｖｅｌｅｔ（ウェーブレット）に基づく方式を用いてもよい。また、ファイル形式として、３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）で規定された３ＧＰファイル、ＭＰ４ファイル等の公知のファイル形式を使用することができる。

パケット構築・送信部１７６は、エンコーダ部１８６から定期的に出力されたビットストリーム又はファイルを入力し、ＴＣＰ／ＩＰのパケット、又はＨＴＴＰ／ＴＣＰ／ＩＰのパケットに格納した上で、ｘＧＳＮ装置１９０に出力する。

図２に示した構成について種々の変形が可能である。図２では、最大ビットレートを制御する場合について説明した。図２と同様の構成は、フレームレートを制御する場合にも適用することができる。

（実施形態２）
第２の実施形態に係るリモート型携帯通信システムについて、図面を参照して詳細に説明する。

図３は、本実施形態に係るリモート型携帯通信システムにおける装置の接続構成を示す図である。図３を参照すると、リモート型携帯通信システムは、コンテンツ配信サーバ装置３００、シンクライアントサーバ装置３１０、ｘＧＳＮ装置１９０、ＲＮＣ装置１９５、基地局１９４及び携帯端末１７０を有する。

図３は、コンテンツの視聴、ゲーム等のサービスを提供する場合の構成を示す。図３において、図１の構成要素と同一の符号が付された構成要素の動作は、図１の構成要素の動作と同一であることから、説明を省略する。

図３において、携帯端末１７０からの指示により、シンクライアントサーバ装置３１０は、図１に示したウェブサーバ装置１２０の代わりに、コンテンツ配信サーバ装置３００に接続し、視聴したいコンテンツのファイル又はストリームをコンテンツ配信サーバ装置３００から読み出す。

（実施形態３）
第３の実施形態に係るシンクライアントサーバ装置について、図面を参照して詳細に説明する。

図４は、本実施形態に係るシンクライアントサーバ装置４１０の構成を示すブロック図である。図４を参照すると、シンクライアントサーバ装置４１０は、仮想クライアント部４１１、画面キャプチャ部１８０、エンコーダ部４８６、レート制御部１８５、パケット構築・送信部１７６、能力制御部４８５及び能力テーブル４８７を有する。

本実施形態では、ウェブ閲覧サービスを提供する場合について説明する。本実施形態のシンクライアントサーバ装置４１０は、携帯端末１７０から機種情報を採取し、採取した機種情報と能力テーブルから携帯端末１７０の能力を求め、求めた能力に適合するようにエンコーダ部４８６のエンコード形式、ビットレート、画面解像度等の少なくともいずれかの制御を行なう能力制御部４８５を有する点において、上記の第１の実施形態及び第２の実施形態におけるシンクライアントサーバ装置と相違する。そこで、本実施形態のシンクライアントサーバ装置４１０の構成について説明する。

図４において、図２の構成要素と同一の符号が付された構成要素の動作は、図２の構成要素の動作と同一であることから、説明を省略する。

図４において、能力制御部４８５は、仮想クライアント部４１１から携帯端末１７０の機種情報を入力する。能力制御部４８５は、携帯端末１７０の機種情報に基づいて、能力テーブル４８７にアクセスし、携帯端末１７０の能力を求める。

能力テーブル４８７には、携帯端末の機種情報と携帯端末の能力とのマッピング情報が記録されている。ここで、能力に関する情報として、例えば、携帯端末の画面解像度、受信可能なコーデックの種類、受信可能な最大ビットレート、受信可能なファイル形式、受信可能なプロトコル等の情報が含まれる。能力テーブル４８７は、携帯端末の機種名と上記の能力情報の少なくとも一種とをマッピングしたテーブルである。

能力制御部４８５は、携帯端末１７０の機種情報をもとに、能力テーブル４８７から携帯端末１７０の能力情報を読み出し、エンコーダ部４８６に出力する。

エンコーダ部４８６は、さまざまな種類のエンコード形式、画面解像度及びファイル形式を保有しており、能力制御部４８５から、エンコード形式、画面解像度、ファイル形式、のうちの少なくとも１種類のパラメータを入力し、エンコーダ部４８６に設定する。
さらに、エンコーダ部４８６は、画面キャプチャ部１８０から入力した画面の解像度が、レート制御部１８５から入力した画面解像度と異なる場合は、後者の解像度に一致するように、前者の解像度を変換した上で、エンコード処理を行なう。

なお、コンテンツサービスに適用する場合には、シンクライアントサーバ装置４１０に、携帯端末１７０から機種情報を採取し、採取した機種情報と能力テーブルから携帯端末１７０の能力を求め、求めた能力に適合するようにエンコーダ部４８６のエンコード形式、ビットレート、画面解像度等の少なくとも１種類の制御を行なう制御部を、シンクライアントサーバ装置４１０に追加してもよい。

（実施形態４）
第４の実施形態に係るリモート型携帯通信システムについて、図面を参照して詳細に説明する。

図５は、本実施形態に係るリモート型携帯通信システムにおける装置の接続構成を示す図である。図５を参照すると、リモート型携帯通信システムは、ウェブサーバ装置１２０、シンクライアントサーバ装置５１０、ｘＧＳＮ装置１９０、ＲＮＣ装置１９５、基地局１９４及び携帯端末５７０を有する。

第１〜第３の実施形態では、シンクライアントサーバ装置からｘＧＳＮ装置１９０に送出するパケットプロトコルとして、ＴＣＰ／ＩＰを用いる場合について説明した。本実施形態では、ＴＣＰ／ＩＰの代わりに、ＵＤＰ／ＩＰを用いる場合について説明する。

ＵＤＰ／ＩＰを用いることにより、ＴＣＰ／ＩＰを用いた場合と比較して、モバイルネットワークにおける転送遅延時間を短縮することができる。一方、ＵＤＰ／ＩＰを用いた場合には、パケットロスに対する対策が必要となる。

ここでは、携帯端末側でパケットロスが発生したか否かを判定し、パケットロスが発生した場合には、携帯端末からシンクライアントサーバ装置に対して、パケットの再送を要求する場合について説明する。

図５において、図１の構成要素と同一の符号が付された構成要素の動作は、図１の構成要素の動作と同一であることから、説明を省略する。

図５に示した構成は、図１に示した構成と、以下の（１）〜（３）の点において相違する。（１）シンクライアントサーバ装置５１０は、ＵＤＰ／ＩＰのパケットをｘＧＳＮ装置１９０に送出する。（２）ＵＤＰパケットに独自の又は汎用のシーケンス番号を付加する。（３）携帯端末５７０は、シンクライアントサーバ装置５１０から送出されたＵＤＰ／ＩＰパケットをｘＧＳＮ装置１９０、ＲＮＣ装置１９５及び基地局１９４を経由して受信する。

携帯端末５７０は、ＵＤＰ／ＩＰパケットに付加された独自又は汎用のシーケンス番号をチェックして、ＵＤＰパケットのパケットロスがあるか否かを確認する。シーケンス番号が連続しており、パケットロスがない場合には、携帯端末５７０は、ＵＤＰパケットのペイロード部に格納されたビットストリーム又はファイルを抽出し、デコードを行なった上で、携帯端末５７０のディスプレイに表示する。一方、シーケンス番号がジャンプしており（不連続となり）、パケットロスが発生したと考えられる場合には、携帯端末５７０は、ロストしたパケットの再送をシンクライアントサーバ装置５１０に要求する。

図６は、シンクライアントサーバ装置５１０の構成を示すブロック図である。図６を参照すると、シンクライアントサーバ装置５１０は、仮想クライアント部５１１、画面キャプチャ部１８０、エンコーダ部１８６、レート制御部５８５、パケット構築・送信部５７６及び再送制御部５９５を有する。

図６において、図２の構成要素と同一の符合が付された構成要素の動作は、図２の構成要素の動作と同一であるため、説明を省略する。

図６を参照すると、パケット構築・送信部５７６は、エンコーダ部１８６での圧縮符号化ビットストリームをＵＤＰパケットのペイロードに格納し、独自又は汎用のシーケンス番号を付加し、ＵＤＰ／ＩＰプロトコルを用いて、ｘＧＳＮ装置１９０に送出する。

なお、パケット構築・送信部５７６は、圧縮符号化ビットストリームを一旦ファイルに格納した上で、ファイルをパケットで送出するようにしてもよい。この場合のパケットプロトコルとして、一例として、ＵＤＰ／ＩＰを用いることができる。

再送制御部５９５は、携帯端末５７０が再送を要求した場合に、ｘＧＳＮ装置１９０を経由し、仮想クライアント部５１１から再送要求指示を受信する。再送制御部５９５は、再送要求指示からシーケンス番号を割り出し、割り出したシーケンス番号をパケット構築・送信部５７６に出力する。

パケット構築・送信部５７６は、再送制御部５９５からの指示に従い、該当するシーケンス番号のＵＤＰ／ＩＰパケットをｘＧＳＮ装置１９０に再送する。

レート制御部５８５は、予め定められた時間区間内に仮想クライアント部５１１から受信した再送要求指示の回数をカウントし、予め定められた時間区間で累積した累積値Ｃを求める。また、レート制御部５８５は、求めた累積値Ｃを予め定められた閾値Ｔｈ２と比較することにより、エンコーダ部１８６における最大ビットレートＥｍａｘを制御する。

Ｃ≧Ｔｈ２ （７）

式（７）が成り立つ場合には、レート制御部５８５は、式（８）のように最大ビットレートＥｍａｘを削減する。

Ｅｍａｘ＝Ｅｍａｘ−△３ （８）

式（８）において、△３は予め定められた定数である。

一方、累積値Ｃの値がＴｈ２未満の場合には、レート制御部５８５は、最大ビットレートＥｍａｘを初期値に戻す。

レート制御部５８５は、このようにして求めた最大ビットレートＥｍａｘをエンコーダ部１８６に出力する。

図６では、最大ビットレートを制御する場合について説明した。図６と同様の構成は、フレームレートを制御する場合にも適用することができる。

なお、図５及び図６では、ウェブ閲覧をする場合について説明した。図５及び図６に示した本実施形態の構成は、静止画、動画コンテンツ等を視聴するサービス、及び、ゲーム等のサービスを提供する場合にも適用することができる。この場合には、図５において、Ｗｅｂサーバ装置１２０の代わりに、図３に記載したコンテンツ配信サーバ装置３００を用いるようにすればよい。

さらに、携帯端末から機種情報を採取し、機種情報と能力テーブルから携帯端末の能力を求め、求めた能力に適合するようにエンコーダ部１８６のエンコード形式、ビットレート、画面解像度などの少なくとも１種類の制御を行なうようにしてもよい。かかる制御を実現する場合には、図４に示した能力制御部４８５及び能力テーブル４８７を、図６に追加すればよい。

（実施形態５）
第５の実施形態に係るリモート型携帯通信システムについて、図面を参照して詳細に説明する。

図７は、本実施形態に係るリモート型携帯通信システムにおける装置の接続構成を示す図である。図７を参照すると、リモート型携帯通信システムは、ウェブサーバ装置１２０、シンクライアントサーバ装置１１０、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置３０５、ｅ−ＮｏｄｅＢ（ｅｎｈａｎｃｅｄ−ＮｏｄｅＢ）装置３０６、基地局１９４及び携帯端末６７０を有する。

図７において、図１の構成要素と同一の符号を付された構成要素の動作は、図１の構成要素の動作と同一であるため、説明を省略する。

図７に示した構成と図１に示した構成とは、携帯端末６７０が、モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク３５０を介し、ｅ−ＮｏｄｅＢ装置３０６及びＳ／Ｐ−ＧＷ装置３０５を経由してシンクライアントサーバ装置１１０に接続する点において相違する。図７に示した構成によると、図１に示したモバイルパケットネットワーク１５０に基づく構成と比較して、はるかに高速にパケットを転送することができる。

ｅ−ＮｏｄｅＢ装置３０６は、ＬＴＥ技術を用いて、携帯端末６７０との間の無線区間で、従来よりもはるかに高速なパケット伝送を実現する。また、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置３０５とシンクライアントサーバ装置１１０との間はＩＰプロトコルで接続されるため、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置３０５と接続する場合にも、図１に示したシンクライアントサーバ装置１１０をそのまま使用することができる。

Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置３０５は、シンクライアントサーバ装置１１０からＴＣＰ／ＩＰ又はＵＤＰ／ＩＰプロトコルによるパケット、又は、これらのプロトコル上を転送されるファイルを受信し、ＧＴＰ−Ｕ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）／ＴＣＰ／ＩＰ又は、ＧＴＰ−Ｕ／ＵＤＰ／ＩＰプロトコルに変換した上で、圧縮符号化ビットストリーム又はファイルを、ｅ−ＮｏｄｅＢ装置３０６に出力する。

ｅ−ＮｏｄｅＢ装置３０６は、ＰＤＣＰ／ＲＬＣプロトコルに変換し、携帯端末６７０に対し、パケット又はファイルを送出する。

本実施形態においても、上述の第１〜第４の実施形態の構成に含まれる個々の構成要素、又はこれらを組み合わせたものをとり入れることができる。また、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置３０５は、Ｓ−ＧＷ装置とＰ−ＧＷ装置とに分離して配置してもよい。

また、以上説明した全ての実施形態において、携帯端末からの応答信号として、ＳＩＰ、ＳＤＰ等を用いることもできる。

上記実施形態に係るリモート型形態通信システム及びシンクライアントサーバ装置によると、オペレータが新規サービスを導入する場合に、ネットワーク上に設置したシンクライアントサーバ装置のアプリケーションソフトを更新することで新規サービスの導入が可能となる。したがって、新規にサービスを導入する都度、携帯端末を新規に調達したり、携帯端末を改造したりする必要がない。

また、上記実施形態に係るリモート型形態通信システム及びシンクライアントサーバ装置によると、モバイルパケットネットワーク又はＬＥＴ／ＥＰＣネットワークの帯域幅の変動に対し、呼接続時や呼接続中に、シンクライアントサーバ装置によって、ＴＣＰ／ＩＰの場合には携帯端末からの応答時間を計測し、ＵＤＰ／ＩＰの場合にはパケット再送要求回数を計測し、計測結果に応じて画面情報を圧縮符号化するときの最大ビットレートを制御することができる。したがって、携帯端末側で情報を受信するのに時間を要し、画面の更新が遅くなることによるＱｏＥの低下を回避することができる。

また、上記実施形態に係るリモート型形態通信システム及びシンクライアントサーバ装置によると、携帯端末の機種情報とサーバで保有する能力テーブルから、携帯端末の能力を求め、能力に適合したコーデック形式、ビットレート、画面解像度、ファイル形式等に基づいて、シンクライアントサーバ装置から携帯端末に画面情報を転送する。したがって、携帯端末で画像を表示できないという問題、及び、ビットレート、解像度、コーデック形式、ファイル形式等が適合せず、携帯端末で復号すらできないという問題を解決することができる。

さらに、上記実施形態に係るリモート型形態通信システム及びシンクライアントサーバ装置によると、静止画や動画などのコンテンツを視聴する場合、携帯端末にはメモリや蓄積手段が必要とされない。このことは、今後、モバイルネットワークが高速化して大容量のコンテンツを視聴する場合には、特に効果的となる。

本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

また、上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記として記載することができるものであるが、これらに限定されるものではない。

（付記１）モバイルネットワーク上のパケット転送装置を介して受信した携帯端末からの指示情報に基づいて、アプリケーションを動作させて画面を生成する仮想クライアント部と、
前記画面の全部又は一部を圧縮エンコードしたエンコード結果をパケットとして前記パケット転送装置に送出するエンコーダ部と、
前記送出したパケットに対して前記携帯端末から受信した一連の応答信号の応答時間を計測し、前記エンコーダ部による圧縮エンコードのビットレート及びフレームレートのうちの少なくともいずれかを該計測結果に基づいて制御するレート制御部と、を備えていることを特徴とするシンクライアントサーバ装置。

（付記２）前記レート制御部は、前記一連の応答信号の応答時間の平均値が所定の閾値以上である場合には、前記エンコーダ部による圧縮エンコードの最大ビットレート又は最大フレームレートを削減することを特徴とする、付記１に記載のシンクライアントサーバ装置。

（付記３）前記エンコーダ部は、前記エンコード結果をパケットとし、ＴＣＰプロトコルにより前記パケット転送装置に送出することを特徴とする、付記１又は２に記載のシンクライアントサーバ装置。

（付記４）モバイルネットワーク上のパケット転送装置を介して受信した携帯端末からの指示情報に基づいて、アプリケーションを動作させて画面を生成する仮想クライアント部と、
前記画面の全部又は一部を圧縮エンコードしたエンコード結果をパケットとして前記パケット転送装置に送出するエンコーダ部と、
前記送出したパケットに対して前記携帯端末から受信した再送要求の頻度を計測し、前記エンコーダ部による圧縮エンコードのビットレート及びフレームレートのうちの少なくともいずれかを該計測結果に基づいて制御するレート制御部と、を備えていることを特徴とするシンクライアントサーバ装置。

（付記５）前記レート制御部は、所定の期間に受信した再送要求の回数が所定の閾値以上である場合には、前記エンコーダ部による圧縮エンコードの最大ビットレート又は最大フレームレートを削減することを特徴とする、付記４に記載のシンクライアントサーバ装置。

（付記６）前記レート制御部は、前記携帯端末から再送要求を受信した場合には、該当するパケットを再送することを特徴とする、付記４又は５に記載のシンクライアントサーバ装置。

（付記７）前記エンコーダ部は、前記エンコード結果をパケットとし、ＵＤＰプロトコルにより前記パケット転送装置に送出することを特徴とする、付記４乃至６のいずれか一に記載のシンクライアントサーバ装置。

（付記８）携帯端末の機種と能力とを関連付けて保持する能力テーブルと、
前記携帯端末から取得した機種情報と前記能力テーブルに基づいて、前記携帯端末の能力を求め、求めた能力に適合するように、前記エンコーダ部におけるエンコード形式、ビットレート、画面解像度及びファイル形式のうちの少なくともいずれかを制御する能力制御部と、をさらに備えていることを特徴とする、付記１乃至７のいずれか一に記載のシンクライアントサーバ装置。

（付記９）前記仮想クライアント部は、インターネット上のウェブサーバ装置にアクセスして前記画面を生成することを特徴とする、付記１乃至８のいずれか一に記載のシンクライアントサーバ装置。

（付記１０）前記仮想クライアント部は、インターネット上のコンテンツ配信サーバ装置にアクセスして前記画面を生成することを特徴とする、付記１乃至８のいずれか一に記載のシンクライアントサーバ装置。

（付記１１）付記１乃至１０のいずれか一に記載のシンクライアントサーバ装置を備えていることを特徴とするリモート型携帯通信システム。

（付記１２）前記シンクライアントサーバ装置から送出されたパケットを前記パケット転送装置を介して受信するとともに、該パケットに格納されたエンコード結果をデコードして表示する携帯端末をさらに備えていることを特徴とする、付記１１に記載のリモート型携帯通信システム。

（付記１３）前記モバイルネットワークは、モバイルパケットネットワーク又はモバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワークであることを特徴とする、付記１１又は１２に記載のリモート型携帯通信システム。

（付記１４）モバイルネットワーク上のパケット転送装置を介して受信した携帯端末からの指示情報に基づいて、アプリケーションを動作させて画面を生成する工程と、
前記画面の全部又は一部を圧縮エンコードしたエンコード結果をパケットとして前記パケット転送装置に送出する工程と、
前記送出したパケットに対して前記携帯端末から受信した一連の応答信号の応答時間を計測し、圧縮エンコードのビットレート及びフレームレートのうちの少なくともいずれかを該計測結果に基づいて制御する工程と、を含むことを特徴とするリモート型携帯通信システム制御方法。

（付記１５）前記一連の応答信号の応答時間の平均値が所定の閾値以上である場合には、圧縮エンコードの最大ビットレート又は最大フレームレートを削減する工程をさらに含むことを特徴とする、付記１４に記載のリモート型携帯通信システム制御方法。

（付記１６）モバイルネットワーク上のパケット転送装置を介して受信した携帯端末からの指示情報に基づいて、アプリケーションを動作させて画面を生成する工程と、
前記画面の全部又は一部を圧縮エンコードしたエンコード結果をパケットとして前記パケット転送装置に送出する工程と、
前記送出したパケットに対して前記携帯端末から受信した再送要求の頻度を計測し、圧縮エンコードのビットレート及びフレームレートのうちの少なくともいずれかを該計測結果に基づいて制御する工程と、を含むことを特徴とするリモート型携帯通信システム制御方法。

（付記１７）所定の期間に受信した再送要求の回数が所定の閾値以上である場合には、圧縮エンコードの最大ビットレート又は最大フレームレートを削減する工程をさらに含むことを特徴とする、付記１６に記載のリモート型携帯通信システム制御方法。

１１０、３１０、４１０、５１０ シンクライアントサーバ装置（サーバ装置）
１２０ ウェブサーバ装置
１５０ モバイルパケットネットワーク
１７０、５７０、６７０ 携帯端末
１７６、５７６ パケット構築・送信部
１８０ 画面キャプチャ部
１８５、５８５ レート制御部
１８６、４８６ エンコーダ部
１９０ ｘＧＳＮ装置
１９４ 基地局
１９５ ＲＮＣ装置
２１１、４１１、５１１ 仮想クライアント部
３００ コンテンツ配信サーバ装置
３０５ Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置
３０６ ｅ−ＮｏｄｅＢ装置
３５０ モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク
４８５ 能力制御部
４８７ 能力テーブル
５８５ レート制御部
５９５ 再送制御部

Claims (13)

1. モバイルネットワーク上のパケット転送装置を介して受信した携帯端末からの指示情報に基づいて、アプリケーションを動作させて画面を生成する仮想クライアント部と、
   前記画面の全部又は一部を圧縮エンコードしたエンコード結果をパケットとして前記パケット転送装置に送出するエンコーダ部と、
   前記送出したパケットに対して前記携帯端末から受信した一連の応答信号の応答時間を計測し、前記エンコーダ部による圧縮エンコードのビットレート及びフレームレートのうちの少なくともいずれかを該計測結果に基づいて制御するレート制御部と、を備えていることを特徴とするサーバ装置。
2. 前記レート制御部は、前記一連の応答信号の応答時間の平均値が所定の閾値以上である場合には、前記エンコーダ部による圧縮エンコードの最大ビットレート又は最大フレームレートを削減することを特徴とする、請求項１に記載のサーバ装置。
3. モバイルネットワーク上のパケット転送装置を介して受信した携帯端末からの指示情報に基づいて、アプリケーションを動作させて画面を生成する仮想クライアント部と、
   前記画面の全部又は一部を圧縮エンコードしたエンコード結果をパケットとして前記パケット転送装置に送出するエンコーダ部と、
   前記送出したパケットに対して前記携帯端末から受信した再送要求の頻度を計測し、前記エンコーダ部による圧縮エンコードのビットレート及びフレームレートのうちの少なくともいずれかを該計測結果に基づいて制御するレート制御部と、を備えていることを特徴とするサーバ装置。
4. 前記レート制御部は、所定の期間に受信した再送要求の回数が所定の閾値以上である場合には、前記エンコーダ部による圧縮エンコードの最大ビットレート又は最大フレームレートを削減することを特徴とする、請求項３に記載のサーバ装置。
5. 前記レート制御部は、前記携帯端末から再送要求を受信した場合には、該当するパケットを再送することを特徴とする、請求項３又は４に記載のサーバ装置。
6. 携帯端末の機種と能力とを関連付けて保持する能力テーブルと、
   前記携帯端末から取得した機種情報と前記能力テーブルに基づいて、前記携帯端末の能力を求め、求めた能力に適合するように、前記エンコーダ部におけるエンコード形式、ビットレート、画面解像度及びファイル形式のうちの少なくともいずれかを制御する能力制御部と、をさらに備えていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のサーバ装置。
7. 前記仮想クライアント部は、インターネット上のウェブサーバ装置又はコンテンツ配信サーバ装置にアクセスして前記画面を生成することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のサーバ装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のサーバ装置と、
   前記サーバ装置から送出されたパケットを前記パケット転送装置を介して受信するとともに、該パケットに格納されたエンコード結果をデコードして表示する携帯端末と、を備えていることを特徴とするリモート型携帯通信システム。
9. 前記モバイルネットワークは、モバイルパケットネットワーク又はモバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワークであることを特徴とする、請求項８に記載のリモート型携帯通信システム。
10. モバイルネットワーク上のパケット転送装置を介して受信した携帯端末からの指示情報に基づいて、アプリケーションを動作させて画面を生成する工程と、
    前記画面の全部又は一部を圧縮エンコードしたエンコード結果をパケットとして前記パケット転送装置に送出する工程と、
    前記送出したパケットに対して前記携帯端末から受信した、一連の応答信号の応答時間又は再送要求の頻度を計測し、圧縮エンコードのビットレート及びフレームレートのうちの少なくともいずれかを該計測結果に基づいて制御する工程と、を含むことを特徴とするリモート型携帯通信システム制御方法。
11. 前記一連の応答信号の応答時間の平均値が所定の閾値以上である場合には、圧縮エンコードの最大ビットレート又は最大フレームレートを削減する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載のリモート型携帯通信システム制御方法。
12. モバイルネットワーク上のパケット転送装置を介して受信した携帯端末からの指示情報に基づいて、アプリケーションを動作させて画面を生成する工程と、
    前記画面の全部又は一部を圧縮エンコードしたエンコード結果をパケットとして前記パケット転送装置に送出する工程と、
    前記送出したパケットに対して前記携帯端末から受信した再送要求の頻度を計測し、圧縮エンコードのビットレート及びフレームレートのうちの少なくともいずれかを該計測結果に基づいて制御する工程と、を含むことを特徴とするリモート型携帯通信システム制御方法。
13. 所定の期間に受信した再送要求の回数が所定の閾値以上である場合には、圧縮エンコードの最大ビットレート又は最大フレームレートを削減する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載のリモート型携帯通信システム制御方法。

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