WO2004091147A1 - ストリームデータ送信装置及び方法 - Google Patents

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WO2004091147A1
WO2004091147A1 PCT/JP2004/004480 JP2004004480W WO2004091147A1 WO 2004091147 A1 WO2004091147 A1 WO 2004091147A1 JP 2004004480 W JP2004004480 W JP 2004004480W WO 2004091147 A1 WO2004091147 A1 WO 2004091147A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stream data
stream
transmission
transmission right
transmitting
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/004480
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hitoshi Azuma
Tomonobu Tomaru
Original Assignee
Sharp Kabushiki Kaisha
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 Sharp Kabushiki Kaisha filed Critical Sharp Kabushiki Kaisha
Publication of WO2004091147A1 publication Critical patent/WO2004091147A1/ja

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • H04J3/16Time-division multiplex systems in which the time allocation to individual channels within a transmission cycle is variable, e.g. to accommodate varying complexity of signals, to vary number of channels transmitted
    • H04J3/1694Allocation of channels in TDM/TDMA networks, e.g. distributed multiplexers

Definitions

  • the present invention relates to transmitter control in a network in which a plurality of communication devices share one network path in a time-sharing manner, and in particular, to a transmitter operating according to the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 wireless communication system.
  • the present invention relates to a device and a method for transmitting data. Background technology
  • Wireless LANs have the advantage of increasing the freedom of movement of terminals connected to the LAN, since there is no need to install cables such as cables.
  • a plurality of transceivers connected to the network share one network path in a time-sharing manner for transmitting and receiving packets.
  • the efficiency of bandwidth utilization greatly changes depending on the method of managing the transmission right acquired or given by the transmitter.
  • the standard formulated by TGe stipulates that a controller that manages transmission rights be provided in a specific communication network. According to this provision, the transmitter A transmission request is made for each stream data to be transmitted. That is, even when transmitting a plurality of stream data, a transmission request is made for each stream data.
  • the controller receives stream data transmission requests from a plurality of transmitters in the communication network, calculates the total time required to transmit the stream data for each transmitter, and assigns the transmission right according to the result. Perform scheduling to give. In other words, when a plurality of stream data transmission requests are issued from one transmitter, the total time is calculated and scheduling is performed.
  • the controller transmits a bucket called CF-POLL, which indicates that transmission right is granted, to each transmitter based on the scheduling rule.
  • the transmitter is allowed to transmit data only when given CF-POLL from the controller, and data transmission is limited to a period called TXOP indicated by CF-POLL. .
  • the stream data transmission request includes the physical transmission speed at which the packet is transmitted, the life of the stream data, the video and audio bandwidth required by the stream data, and the retransmission bandwidth due to changes in the transmission state.
  • the controller uses the above information to perform scheduling to give the TXOP period to the transmitter in consideration of the time required for transmitting the required stream data.
  • the lifetime of stream data indicates the time from when stream data is input to the transmitter until it is correctly received by the receiver and played back by the receiver. Stream data whose life has expired is discarded. If the stream data is discarded, the video data will be missing on the receiver side, resulting in the reproduced video being distorted.
  • the controller guarantees that the time required for transmitting the stream data is given as the TXOP period, but the transmitter obtains from the controller information on how long the TXOP period is given by the controller and when There is no means.
  • stream data input to the transmitter is stored in a buffer for each stream data, and is stored until the stream data is received correctly by the receiver or the stored stream data has expired. If stream data continues to be transmitted at a time interval shorter than the stream data input time interval, the buffer becomes empty at some point. Conversely, if transmission continues for a time interval longer than the input time interval for stream data, the buffer becomes full and some stream data is discarded without being transmitted. For this reason, if the transmitter does not properly assign which stream data is to be given a transmission right in the given TXOP period, the receiver can reproduce high-quality video and audio. There is a problem that it cannot be produced.
  • the state of transmission deteriorates, and a state in which a transmission packet is not correctly received by a receiver may continue.
  • the buffer becomes full and some stream data is discarded without being transmitted.
  • this method has the following problems. For example, it is assumed that the communication device starts transmitting stream data A after receiving CF-POLL. If the transmission state between the receiver and the receiver receiving the stream data A deteriorates, processing such as retransmission of the stream data frequently occurs. That is, in this case, the transmission of the stream data A takes extra time than usual. As a result, the buffer for the stream data A does not become empty, and as shown in FIG. 2, the transmission right is exclusively occupied by the transmission of the stream data A, and B and C are transmitted to another stream data. Is not given the right to send.
  • an object of the present invention is to determine stream data to which a transmission right is assigned so that transmission of the stream data is performed with high quality within a TXOP period given by a controller that controls the transmission right period.
  • Another object of the present invention is to rapidly determine stream data to which a transmission right is assigned so that high-quality transmission of the stream data is performed within a TXOP period provided by a controller that controls the transmission right period. It is an object of the present invention to provide a stream data transmitting apparatus and method capable of performing the above.
  • Still another object of the present invention is to provide ⁇ provided by a controller for controlling a transmission right period.
  • An object of the present invention is to provide a stream data transmitting apparatus and method which can determine stream data to be allocated at high speed and can be realized with a simple circuit configuration.
  • Another object of the present invention is to speed up stream data to which a transmission right is assigned so that all of a plurality of stream data are transmitted with high quality within a TXOP period given by a controller that controls the transmission right period. It is an object of the present invention to provide a stream data transmission device and method which can be realized with a simple circuit configuration. Another object of the present invention is to transmit a stream data with high quality even when the transmission state of the stream data changes within a TXOP period given by a controller controlling a transmission right period. An object of the present invention is to provide a stream data transmitting apparatus and method capable of determining stream data to which a right is assigned.
  • Still another object of the present invention is to provide ⁇ provided by a controller for controlling a transmission right period.
  • a stream data transmission apparatus and method capable of determining stream data to which a transmission right is assigned so that transmission of the stream data is performed with high quality even when the bandwidth of the stream data changes during an XOP period. It is to be. Still another object of the present invention is to provide a high-quality transmission of stream data even when new stream data has been entered within a TXOP period given by a controller that controls a transmission right period. Another object of the present invention is to provide a stream data transmitting apparatus and method capable of determining stream data to which a transmission right is assigned.
  • a stream data transmission device is a stream data transmission device that transmits a plurality of stream data in a time-division manner, wherein a bandwidth required by each of the plurality of stream data and a Based on the number of transmission attempts, a module for deciding the next stream data to which a transmission right is assigned, and a plurality of stream data are dynamically switched according to the transmission right determined by the module for deciding. And a module for transmitting. Since the transmission right is determined based on the bandwidth required by the stream data and the number of transmission attempts, it is possible to prevent a large fluctuation in the transmission frequency between the stream data. Even if stream data with a bad transmission state occurs, it does not adversely affect the transmission of stream data with a good transmission state.
  • the module for determining, for a plurality of stream data A module for setting a stream point determined by a required bandwidth, and for each of a plurality of stream data, the corresponding stream point is accumulated each time the module for transmission attempts transmission. And a module for selecting stream data to be assigned the next transmission right based on the accumulated stream points.
  • a stream point is defined according to the band of each stream data.
  • the transmission frequency of each stream data is controlled by this stream point.
  • Stream points are accumulated for the number of times transmission of each stream data is attempted. That is, when certain stream data is transmitted, the stream point set in the stream data is added to the accumulated stream point. Even if the buffer is empty at the time of transmission of a certain stream data, the stream point set in the stream data is added to the accumulated stream point. Since the stream data buckets are distributed and transmitted alternately as much as possible while maintaining the stream data transmission frequency, packets are sent when the controller gives ⁇ XOP as requested by the stream data transmission. The lifespan of the is not exhausted. Since the division is not used after the TXOP is given, the circuit is simplified and downsized, and the time required to determine the stream data to be transmitted is short.
  • the module for setting a stream point includes a module for acquiring information on a band required by each of the plurality of stream data, and a module for setting a required band for each of the plurality of stream data.
  • the stream point is set to a smaller value as the bandwidth required by each stream data is larger.
  • the transmission right is assigned in preference to the one with the large bandwidth, there is little possibility that the reproduction of the stream data with the large bandwidth will be hindered.
  • the module for selecting includes a module for selecting an accumulated stream point that satisfies a predetermined condition and assigning a transmission right to the corresponding stream data.
  • the module for determining is a cumulative stream that satisfies the predetermined conditions.
  • the information processing apparatus may further include a selection module for selecting, from a plurality of stream data corresponding to the plurality of accumulated stream points, stream data to which the next transmission right is to be given according to a predetermined criterion.
  • the stream data transmitting device is accumulated by a detection module that detects satisfaction of a predetermined condition, and a module that accumulates stream points in response to the detection module detecting the satisfaction of the predetermined condition. And a module for resetting the value of the accumulated stream point by a predetermined method.
  • the detection module may include a module for detecting entry of stream data.
  • the stream data transmitting apparatus may further include a module for operating the module for allocating stream points in response to the detection module detecting that the predetermined condition is satisfied.
  • the module for resetting may include a module for resetting the cumulative stream point of all stream data to a predetermined value, preferably 0.
  • the detection module includes a module for detecting an overflow of the accumulated stream points accumulated by the module accumulating the stream points.
  • the stream data transmitting device further includes a detection module for detecting whether a predetermined condition is satisfied, and a plurality of stream data in response to the detection module detecting that the predetermined condition is satisfied.
  • the detection module may include a module for detecting a change in the transmission state of each stream data.
  • the module to reconfigure is the detection module
  • a module for resetting the stream point of the stream data whose transmission state has deteriorated to a smaller value may be included.
  • the detection module may include a module for detecting a change in a band required by each stream data.
  • the module for resetting sets the stream point of each stream data to the bandwidth required by each stream data. It may include a module to reset it to a value determined as a function of the height.
  • the transmission frequency of stream data is also reset. For example, even when the video quality of stream data increases and the required bandwidth changes, it is possible to maintain a stable ratio of the transmission frequency of each stream data and obtain a stable playback video at each receiver. Become.
  • the selection module includes a module for giving a transmission right to the stream data in the order in which the stream data transmission requests are generated.
  • This selection module can be realized with simple logic, and the circuit size or software size can be reduced.
  • the selection module may include a module for preferentially giving a transmission right to the stream data whose transmission state has deteriorated.
  • Stream data whose transmission state is deteriorated is transmitted earlier.
  • Stream data with retransmission PT / JP2004 / 0 The longer the life is, the greater the possibility that the playback video will be distorted by the receiver. Therefore, it is desirable to transmit the stream data as soon as retransmission has occurred, since it is possible to reduce the possibility that the video reproduced by the receiver will be disturbed.
  • the selection module may include a module for preferentially giving a transmission right to stream data having a short life.
  • Stream data that is likely to be exhausted due to its short lifetime is transmitted earlier. It is possible to reduce the possibility that the playback video of the receiver will be disturbed due to the stream data being discarded after the end of its life.
  • a stream data transmitting apparatus is a stream data transmitting apparatus that transmits a plurality of stream data in a time-division manner. And a module for dynamically switching and transmitting a plurality of stream data according to the determined transmission right.
  • the transmission right is determined based on the cumulative number of times the transmission right has been allocated to the stream data, it is possible to prevent a large variation in the transmission frequency between the stream data. Even if stream data with a poor transmission state occurs, it does not adversely affect transmission of stream data with a good transmission state.
  • a stream data transmitting apparatus is a stream data transmitting apparatus for transmitting a plurality of stream data in a time-division manner, wherein the number of times of the stream data having a wider bandwidth increases over a certain period of time. It is characterized by assigning a transmission right to each stream data.
  • the stream data transmitting apparatus further allocates a transmission right in response to receiving a transmission available period from a controller for controlling communication.
  • a stream data transmission device controls a transmission right period.
  • a stream data transmission device for transmitting a plurality of stream data by time-sharing a transmission right period given from a controller for controlling, and a module for sequentially assigning a transmission right to the plurality of stream data;
  • a stream data transmitting apparatus is a stream data transmitting apparatus for transmitting a plurality of stream data by time-sharing a transmission right period. And a module for dynamically switching and transmitting a plurality of stream data according to the transmission right.
  • a stream data transmitting apparatus is a stream data transmitting apparatus for transmitting a plurality of stream data by time-dividing a transmission right period given from a controller for controlling a transmission right period.
  • a module for dynamically switching and transmitting stream data is assigned to each stream based on the time required for transmitting the stream data, and the stream data is dynamically switched and transmitted in a time-division manner. Good reproduction quality can be ensured for each of the stream data by effectively using the limited transmission right period.
  • a stream data transmission method is a stream data transmission method for transmitting a plurality of stream data in a time-division manner, wherein a bandwidth required by each of the plurality of stream data, Based on the number of transmission attempts, the next step is to determine the stream data to which the transmission right is assigned, and the plurality of stream data are dynamically switched and transmitted according to the transmission right determined by the determining step. Performing the steps.
  • the deciding step comprises the steps of: setting a stream point determined by a required bandwidth for each of the plurality of stream data; and transmitting for each of the plurality of stream data, For each attempt, accumulating the corresponding stream points; and selecting stream data to be assigned the next transmission right based on the accumulated stream points.
  • a stream point is defined according to the band of each stream data.
  • the transmission frequency of each stream data is controlled by this stream point.
  • Stream points are accumulated by the number of times transmission of each stream data is attempted. That is, when certain stream data is transmitted, the stream point set in the stream data is added to the accumulated stream point. Even if the buffer is empty at the time of transmission of a certain stream data, the stream point set in the stream data is added to the accumulated stream point. Since the stream data packets are distributed and replaced as much as possible while maintaining the stream data transmission frequency, the bucket life is extended when the controller gives TXOP as requested by the stream data transmission. Never runs out. Since no division is used after receiving T X OP, the circuit is simplified and downsized, and the time required to determine the stream data to be transmitted is short.
  • a stream data transmission method is a stream data transmission method for transmitting a plurality of stream data in a time-division manner. Determining the stream data to be given the right to transmit, and dynamically switching and transmitting a plurality of stream data according to the determined transmission right.
  • the transmission right is determined based on the cumulative number of times the transmission right has been allocated to the stream data, it is possible to prevent a large fluctuation in the transmission frequency between the stream data. Even if stream data with a poor transmission state occurs, it does not adversely affect the transmission of the stream data with a good transmission state.
  • a stream data transmission method is a stream data transmission method for transmitting a plurality of stream data in a time-division manner.
  • the transmission right is assigned to each stream data such that the stream data having a wider bandwidth has a larger number of times when the value is obtained.
  • a stream data transmission method is a stream data transmission method for transmitting a plurality of stream data by time-sharing a transmission right period provided by a controller for controlling a transmission right period. And sequentially allocating transmission rights to the plurality of stream data, and dynamically switching and transmitting the plurality of stream data according to the transmission right.
  • a stream data transmission method is a stream data transmission method for transmitting a plurality of stream data by time-sharing a transmission right period, wherein the transmission right is transmitted according to a requested transmission speed of the plurality of stream data. And a step of dynamically switching and transmitting a plurality of stream data according to a transmission right.
  • a stream data transmission method is a stream data transmission method for transmitting a plurality of stream data by time-sharing a transmission right period provided by a controller for controlling a transmission right period. Allocating the transmission right period given by the controller to each stream data based on the time required for transmission of each of the plurality of stream data; and Dynamically switching and transmitting.
  • a transmission right period is assigned to each stream based on the time required for transmitting the stream data, and the stream data is dynamically switched and transmitted in a time-division manner.
  • a computer program recorded by a recording medium according to a thirteenth aspect of the present invention when executed by a computer, realizes the above-described stream data transmission method according to the seventh to the twelveth aspect, Stream data according to the first and second aspects The same favorable result as the transmission method can be obtained.
  • FIG. 1 is a diagram showing a stream data transmission order in a conventional stream data allocation method.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a problem in stream data transmission in a conventional stream data allocation method.
  • FIG. 3 is a diagram showing a stream data transmission order in a first assumed stream data allocation method.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a problem in stream data transmission in a first assumed stream data allocation method.
  • FIG. 5 is a diagram showing a stream data transmission order in an assumed second stream data allocation method.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a problem of stream data transmission in a second assumed stream data allocation method.
  • FIG. 7 is a diagram showing a stream data transmission order in an assumed third stream data allocation method.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a problem of stream data transmission in an assumed third stream data allocation method.
  • FIG. 9 is a diagram showing an overall configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of stream data transmission allocation by the transmitter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an internal configuration of a transmitter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of the stream selection unit 56 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a stream data allocation method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart showing processing at the time of entry of new stream data in the first embodiment.
  • FIG. 15 is an example showing the temporal transition of the stream data to be selected and the accumulated stream points in the first embodiment.
  • FIG. 16 and FIG. 17 are diagrams showing an example of the stream data selection management table 116 in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a process at the time of entry of new stream data in the transmitter according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of a stream data selection management table 116 in the second embodiment of the present invention.
  • the method shown in Fig. 3 can be considered.
  • the transmission right is given to all the stream data in order, but the transmission right is not given to the stream data whose buffer is empty, and the transmission is performed to the next II-numbered stream data.
  • the transmission right is first given to the stream data A, B and C in order within the transmission right. Then, for example, when the buffers of the stream data B and C become empty, the transmission right is not given to them, but the transmission right is given only to the stream data A.
  • the deterioration of the transmission condition with one receiver does not cause the deterioration of the transmission condition with another receiver having a good transmission condition.
  • the reproduction quality of the stream data is not degraded.
  • this method may have the following problems. For example, this problem will be described with reference to FIG. As shown in Fig. 4, among the three stream data A, B, and C transmitted from this communication device, stream data B or C Consider the case where the transmission state between the two has deteriorated. In this case, the buffers for stream data B and C will not be empty. As a result, the frequency with which the transmission right is given to stream A decreases.
  • the TXOP period given to the transmitter is only as long as it takes for the transmitter to transmit the entire stream data.
  • the transmission frequency of those becomes higher than the frequency requested by the controller.
  • the frequency with which the transmission right is given to stream data A is reduced.
  • the transmission time interval will be longer than the data input time interval, and the buffer will be full.
  • the playback image of the receiver of the stream data A having a good transmission state is disturbed just because the transmission state with the receiver other than the stream data A is deteriorated, as in the conventional technology.
  • the transmission right is always assigned to each stream data at a certain frequency, so that the possibility of disruption in playback is lower than in the conventional technology, and if it occurs, the disruption of video etc. will be smaller. It is.
  • FIG. 5 As a second method for solving the prior art, a method shown in FIG. 5 is also conceivable. This method allocates transmission time according to the input frequency or bandwidth of each stream data. In this case, the ratio of the time required to transmit each of the stream data A, B, and C is calculated, and according to the ratio, the appropriate real time ⁇ 1, ⁇ ⁇ ⁇ 2, and ⁇ Define 3.
  • the stream data 12 has a video bandwidth of 12 Mbps (Mega Bits Per Second), and the stream data B and C both have a video bandwidth of 6 Mbps.
  • T1: T2: T3 2: 1: 1.
  • the transmission right is given to stream data A until 4 ms ec has elapsed, the transmission right has been granted to stream data B until 2 ms ec has elapsed, and the transmission right has been sent to stream data C for the last 2 ms ec. Will be granted.
  • each stream data is always granted a transmission right for a certain percentage of the total time.
  • the time depends on the input frequency of the stream data or Determined according to the band. Therefore, appropriate time can be allocated to each of the stream data that requires a long time for transmission and the stream data that requires only a short time. The risk of the buffer becoming full is reduced, and the possibility of video distortion is also reduced.
  • the stream data B is not transmitted until the time allocated to the stream data A has elapsed.
  • the transmission right is assigned to the stream data B the next time the TXOP period is assigned to this communication device.
  • the life of the data of the stream data B previously input may have elapsed and may have to be discarded.
  • the method shown in FIG. 7 can be considered.
  • the ratio of the time required to transmit each stream data is calculated and saved in advance, and every time C F—P O L L is received from the controller, ⁇ ??
  • This method divides the time information of the 0-period that is notified at 0-1 by the ratio allocated to each stream data, and obtains the real time for allocating the transmission right.
  • the method of transmitting stream data using the allocated real time is the same as the second method.
  • the TXOP period T is divided into 2: 1: 1, and T / 2, T / 4 and T / 4 are allocated to streams A, B and C, respectively. For example, if the controller gives a TXOP period of 8 msec, allocate 4 msec to stream data A and 2 ni sec to stream data B and C, respectively.
  • the same effect as in the second method can be achieved, and the possibility that data will be discarded before the transmission right is given is smaller than in the second method.
  • the number of times that a transmission right is allocated increases as the bandwidth of a stream data increases over a certain period.
  • This method also has the following problems. That is, in this method, if the actual time for allocating a transmission right to a certain stream data is shorter than the time required for transmitting one bucket, there remains a problem that the stream data cannot be transmitted.
  • Fig. 8 shows such an example.
  • the controller gives a TXOP period of 2 ms. It is also assumed that the ratio of the time required for transmitting the stream data A, B, and C is 2: 1: 1.
  • lmsec is assigned to stream data A
  • 0.5 ms force is assigned to stream data B and C, respectively.
  • stream data A can be transmitted, but stream data B and C cannot be transmitted.
  • such a problem does not occur unless the given TXOP period is shorter than the time required to transmit one packet.
  • this method uses division when calculating the real time for allocating transmission rights.
  • the calculation of division takes time. Therefore, in the third method, it takes a long time to determine the stream data to be transmitted after receiving the TX P from the controller, and there is a problem that transmission cannot be performed in time for transmission. Some are possible. Furthermore, if the division is realized by a hardware circuit, the circuit scale becomes large, and even if it is realized by software, there is a problem that the code scale becomes large.
  • a stream point is defined for each stream data as a function of the bandwidth of each stream data.
  • the function in this case is, for example, the ratio of the reciprocal of the bandwidth of all stream data, and in each term of the ratio, the value of the one corresponding to each stream data is calculated as the stream of the stream data. Points. Then, every time each stream data is transmitted, the corresponding stream points are accumulated. The stream point cumulative value determines which stream data is given the transmission right. In the present embodiment, the stream point is a value determined for each stream data.
  • stream points are defined so that the larger the bandwidth required by each stream data, the smaller the stream point value. That is, there is a negative correlation between the bandwidth and the absolute value of the stream point. Stated another way, let the stream point be a monotonically decreasing function of the bandwidth.
  • the ratio of the reciprocal of the band required by each stream data may be used as the stream point. For example, if stream data A has a video bandwidth of 12 Mbps and stream data B and C each have a video bandwidth of 6 Mbps, the reciprocal ratio (A: B: C) of these bandwidths is 1 : 2: 2 This value can be used as a stream point for stream data A, B, and C.
  • a cumulative stream point is further defined.
  • the cumulative point means a value obtained by adding the stream points by the number of times the transmission of each stream data is attempted.
  • the stream point set in the stream data is added to the accumulated stream point of the stream data. Even if the buffer is empty when transmission of certain stream data is attempted, the stream point set in the stream data is added to the accumulated stream point.
  • the transmitter determines the next stream data to be transmitted during the TXOP period, Obtain the minimum cumulative stream point, select the corresponding stream data, and transmit it.
  • the stream point is considered to be limited to a positive value.
  • the cumulative stream point is calculated by adding the stream points.
  • the code of the stream point and the method of calculating the cumulative stream point are merely design matters, and that other than these can be appropriately determined according to the purpose. Further, if they are determined, those skilled in the art can easily determine how to determine the transmission right based on the accumulated stream point according to the purpose. Therefore, it is assumed that all the combinations are represented by the stream point definition and the cumulative stream point calculation method disclosed in this specification.
  • FIG. 9 is a network configuration diagram of this system.
  • this system forms the same controller 30 as the conventional one described in the description of the prior art, and a network that communicates through a wireless medium under the control of controller 30.
  • Communicators 32, 34, 36 and 38 are included.
  • the communication device 32 performs transmission, and the communication devices 34, 36, and 38 perform reception. Therefore, the communication device 32 is referred to as a transmitter, and the communication devices 34, 36, and 3 and 8 are called receivers.
  • a wireless medium is used as a common communication medium, and data buckets are transmitted and received in a time-sharing manner.
  • FIG. 11 shows the configuration of the transmitter 32 in the form of a block diagram.
  • the transmitter 32 includes an antenna 62 for receiving a CF—POLL frame from the controller 30 or an acknowledgment frame from the receivers 34, 36, and 38.
  • a first receiving unit 58 for converting a frame received by the antenna 62 into a data bucket; receiving data received by the first receiving unit 58;
  • the control unit 52 includes a control unit 52 for controlling the operation, and a timer 50 used by the control unit 52 for managing the start and end of the TXOP.
  • the control unit 52 calculates and manages stream points, and It also calculates and manages the bandwidth required for data.
  • the control unit 52 further has a function of measuring and managing the transmission state of the stream data to and from the receiver. Specifically, this function is implemented by counting the number of packets for which transmission confirmation from the receiver cannot be obtained for the transmitted data bucket (this is called a “transmission failure data packet”). it can. By counting the total number of transmission data buckets and the number of transmission failure data packets at a certain time period, a bucket error rate within the time period can be obtained. The state in which the bucket error rate is higher than a certain threshold value can be determined as the state in which the transmission state has deteriorated.
  • the control unit 52 also has a function of detecting and managing a request for entry of new stream data. More specifically, for example, in response to detecting that a new stream data reception request bucket has been received from the receiver, the control unit 52 starts transmission of stream data satisfying the request. And perform subsequent management.
  • the transmitter 32 further includes a second receiving unit 54 for receiving stream data supplied from outside via a wired medium, and providing the stream data and control data 66 to the control unit 52, and a control unit.
  • the stream selection unit 56 for selecting a stream in accordance with the principle described above and receiving the stream data selected by the stream selection unit 56 receives the stream and transmission right control data 68.
  • a transmitting unit 60 and an antenna 64 for transmitting to the communication device.
  • the stream data input may be received via the antenna 62.
  • FIG. 12 shows the internal configuration of the stream selection unit 56 in the form of a block diagram.
  • a stream selection unit 56 buffers the input stream data, stores the stream data, adds the protocol information to the buffered data, and outputs the buffered data.
  • 84 and a local bus interface (IZF) 114 for transferring the output of a selected one of the buffer sections 80, 82 and 84.
  • IZF local bus interface
  • the stream selection unit 56 further includes a stream data selection management table 116 for storing stream points and accumulated stream points used when selecting stream data, and a control unit 52 and the like.
  • a stream data selection management table 116 for storing stream points and accumulated stream points used when selecting stream data
  • a control unit 52 and the like In response to the given stream point control requests 122 and 126, the stream data selection management tape And a stream data selection management table control circuit 124 for performing a process of controlling the stream points and the accumulated stream points in 16.
  • the stream selection unit 56 further responds to an externally supplied stream data selection request, refers to the information stored in the stream data selection management table 116, and selects stream data by the logic described above. And a transmission stream data selection circuit 118 for outputting a selection signal indicating selection of predetermined stream data.
  • the transmission stream data selection circuit 1 18 updates the corresponding cumulative stream point in the stream management table and selects the next transmission stream data. It also has a function to give the stream point control request 126 requested to the stream data selection management table control circuit 124.
  • the stream selection unit 56 In response to the selection signal from the transmission stream data selection circuit 118, the stream selection unit 56 further outputs a stream from the buffer unit 80, 82 or 84 corresponding to the selected stream data. It includes a selection stream data control circuit 120 for receiving a data bucket via the local bus I / F 114 and providing it to the transmission section 60 shown in FIG. At this time, the selected stream data control circuit 120 determines whether or not the buffer section corresponding to the selected stream data is empty, and determines whether or not to transmit the stream data. When the data transmission is completed, and when the buffer section corresponding to the stream data to be transmitted is empty, a function to immediately issue a stream selection request 130 to the transmission stream data selection circuit 118 It has.
  • the buffer units 80, 82, and 84 all have the same configuration.
  • the buffer unit 80 includes a memory 96 for temporarily storing the input stream data 90, a protocol additional information generation circuit 98 for generating additional information of the protocol of the stream data, and a memory 96.
  • a mixing circuit 108 for collectively storing the stream data stored in the data packet and the protocol additional information from the protocol additional information generation circuit 98 in one data bucket. The data packets are queued in the mixing circuit 108 until the transmission is successful or the lifetime has expired.
  • the buffer units 82 and 84 have the same configuration.
  • the buffer section 82, stream 0 This is for data 92, and includes a memory 100, a protocol additional information generation circuit 102, and a mixing circuit 110.
  • the buffer section 84 is for the stream data 94 and includes a memory 104, a protocol additional information generation circuit 106, and a mixing circuit 112.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a procedure for realizing the transmission right assignment performed by the stream selection unit 56 shown in FIG. This procedure can be realized by a program, by pure hardware, or by hardware and firmware.
  • the procedure shown in FIG. 13 is started from the time when TXOP is given to the transmitter 32 by the CFPOLOL from the controller 30. First, the steps
  • step 1 it is determined whether or not new stream data has entered. If there is a new stream data entry, control proceeds to S2, otherwise control proceeds to S3.
  • S2 a process is performed when a new stream enters. Details of the procedure performed in S2 are shown in the form of a flowchart in FIG. Referring to FIG. 14, first, in S14, the least common multiple of the required bandwidth of all stream data is obtained. In S15, the stream point of each stream data is calculated by dividing the least common multiple obtained in S14 by the bandwidth of each stream data. Subsequently, in S16, the cumulative stream point for each stream data is reset to 0. Thus, the entry processing of this new stream is completed, and the control proceeds to S3 in FIG.
  • An example of a reference when changing the stream point in S4 is a transmission state between the receiver and the receiver when transmitting the stream data.
  • Degraded stream data requires more transmission frequency for retransmission. You.
  • the stream point where the transmission state has deteriorated may be reduced.
  • the rate of increase of the accumulated stream points decreases.
  • the transmission right is given to the stream data having the smallest cumulative stream point, as a result, the transmission frequency of the stream data increases, and the stream data is transmitted even if the transmission state is poor. Can do things.
  • Another criterion for changing the stream point is, for example, a change in the bandwidth required by the stream data.
  • the processing of S14 and S15 shown in FIG. 14 may be performed using the new band of the stream data to change the stream point.
  • one of the stream data having the same accumulated stream point is selected according to the priority determined by a predetermined method. After S6, control proceeds to S8.
  • the priority is determined and fixed in advance.
  • the buffer section corresponding to the selected stream data refers to any one of the buffer sections 80, 82, and 84 to determine whether or not the buffer is empty. If the buffer section is empty, control is performed. Proceeds to S10, otherwise control proceeds to S10 after S9.
  • the cumulative stream point is reset.
  • all the accumulated stream points are reset to a predetermined value, and in this embodiment, particularly, to “0”.
  • the control proceeds to S12.
  • the stream point is added to the accumulated stream point of the stream data selected in S7. Subsequently, in S13, it is determined whether or not the TXOP period still remains. If so, control returns to S1, otherwise the procedure ends.
  • controller 30 works as follows.
  • the operation of the controller 30 is the same as that described in the related art. In this example, it is assumed that the transmitter 32 transmits the stream data A to the receiver 34, the stream data B to the receiver 36, and the stream data C to the receiver 38. .
  • the transmitter 32 has received the CF-POLL frame from the controller 30.
  • the CF-POLL frame received by the transmitter 32 contains time information of the TXOP period given to the transmitter 32.
  • This CF-POLL frame is provided to the control unit 52 shown in FIG.
  • the control unit 52 extracts the time information and knows the length of the TX OP period.
  • the transmitter 32 according to the present embodiment is stored internally.
  • the stream data A, B, and C are transmitted within the given TXOP period in the order of the transmission right determined according to the method described above.
  • the transmitter 32 according to the present embodiment is characterized in how to determine an appropriate order of stream data to be transmitted in a given ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ period.
  • the stream data ⁇ , ⁇ and C are provided to the second receiving section 54 shown in FIG. 11 via a wired medium.
  • This stream data is provided to the control unit 52 as stream and control data 66. Further, these are given to the stream selection unit 56 as stream and transmission right control data 68.
  • the stream data input to stream selection section 56 is temporarily stored in the memory of the corresponding buffer section (memory 96 in the case of stream data ⁇ ).
  • the stream data A will be described as an example.
  • a protocol additional information generation circuit 98 generates the protocol additional information, and supplies it to the mixing circuit 108.
  • the memory 96 also supplies the stored stream data to the mixing circuit 108.
  • the mixing circuit 108 combines the stream data from the memory 96 and the protocol additional information from the protocol / record additional information generation circuit 98 into one data bucket.
  • the mixing circuit 108 further stores the data packet in a queue until the data packet is successfully transmitted or the data packet expires.
  • the stream data B and C are also processed in the same manner as the stream data A except that they are processed by the buffer units 82 and 84, respectively.
  • Basic information for selecting a stream point (bandwidth information, transmission state information, etc.) is detected and generated by the control unit 52 (see FIG. 11), and the first information is transmitted as a stream point control request 122. It is given to the stream data selection management table control circuit 124 shown in FIG.
  • the stream data selection management table control circuit 124 manages the information stored in the stream data selection management table 116 in response to this request.
  • the transmission stream data selection circuit 118 selects stream data with reference to the stored stream points stored in the stream data selection management table 116, and is provided for the selected stream data control circuit 120. Select stream Provide a selection signal requesting that the
  • the selected stream data control circuit 120 sends a local bus I / F 114 from a buffer unit (buffer unit 80, 82 or 84) corresponding to the selected stream data. Attempt to read stream data packets via. The selected stream data control circuit 120 determines whether or not the buffer unit 80, 82, or 84 from which data is to be read is empty.
  • the selected stream data control circuit 120 sends the read data bucket to the transmitting unit 60 shown in FIG.
  • the transmitting section 60 transmits this data bucket via the antenna 64.
  • This data bucket is received by a receiver (receivers 34, 36 or 38) that receives the data stream.
  • the selected stream data control circuit 120 issues a stream selection request 130 to the transmission stream data selection circuit 118.
  • the selected stream data control circuit 26 immediately issues a stream selection request 130 to the transmission stream data selection circuit 118.
  • the transmission stream data selection circuit 118 selects the stream data selection management table so as to add the accumulated stream points for the stream data stored in the stream data selection management table 116.
  • a stream point control request 1 2 6 is issued to the control circuit 1 2 4.
  • the transmission stream data selection circuit 1 18 refers to the updated stream data selection management table 1 16 and selects the next transmission stream data, and the selected stream data control circuit 1 2 Give selection signal to 0.
  • the control unit 5 2 detects it, the stream point control request 1 2 2 stream data selection management te one pull for reconfiguring the stream data selection management table 1 1 6 Give to control circuit 1 2 4.
  • the stream data selection management table control circuit 124 resets the stream data selection management table 116 according to the method shown in FIG.
  • Fig. 15 shows a specific example of stream data allocation, Whether the order of data packets transmitted to T JP2004 / 004480 is determined will be described.
  • the bandwidth of the stream data A is 12 Mbps and the bandwidths of the stream data B and C are both 6 Mbps.
  • stream data A, B, and C have completed entry at time Ts, and all accumulated stream points are 0.
  • Time T s is the time when TXOP started. For simplicity, it is assumed that none of the stream data buffers will be empty.
  • the priority which is a criterion for selecting one stream data
  • the priority is fixedly A> B> C. Therefore, if all accumulated stream points are the same, stream data A is always selected. If the accumulated points of the stream data B and C are the same and the minimum, the stream data B is selected.
  • a stream point is obtained as follows.
  • the minimum value of the cumulative stream point at time TO is 0.
  • the accumulated stream points of stream data A, B, and C are all 0. Therefore, all of these are the objects of choice for granting transmission rights. Since all the accumulated stream points are equal, the stream data A is selected according to the priority, and the data bucket of the stream data A is transmitted.
  • stream point 1 of stream data A is added to the accumulated stream point of stream data A.
  • the cumulative stream point of stream data A is 1.
  • the cumulative stream points are 1, 0, and 0 in the order of stream data A, B, and the same (hereinafter, all are described in this order). Its minimum value is 0 (stream data B and C). Stream data B and C can be selected. The stream data B is selected according to the priority, and the data packet of the stream data B is transmitted. After transmission is completed, the accumulated stream data B Stream point 2 of stream data B is added to the stream point. The cumulative stream point of stream data B is 2.
  • the accumulated stream points are 1, 2, and 0 in order. Its minimum value is 0.
  • the stream data C corresponding to the accumulated stream point is selected, and a data packet of the stream data C is transmitted. After the transmission is completed, the stream point 2 of the stream data C is added to the accumulated stream point 0 of the stream data C, and the value of the accumulated stream point becomes 2.
  • the values of the accumulated stream points are 1, 2, and 2, respectively, and the minimum value is 1.
  • Stream data A having this accumulated stream point is selected, and a data packet of stream data A is transmitted. After the transmission is completed, stream point 1 of stream data A is added to the accumulated stream point of stream data A, and the accumulated stream point becomes 2.
  • the cumulative stream points are 2, 2, and 2 in order. Its minimum value is 2, and stream data A, B, and C are included in the selection.
  • the stream data A is selected according to the priority, and the data packet of the stream data A is transmitted. After the transmission is completed, stream point 1 of stream data A is added to the accumulated stream point of stream data A.
  • the cumulative stream point of stream data A is 3.
  • the cumulative stream points are 3, 2, and 2 in order.
  • the minimum value is 2, and the corresponding stream data B and C are selected for selection.
  • the stream data B is selected according to the priority, and the data bucket of the stream data B is transmitted. After the transmission is completed, stream point 2 of stream data B is added to the accumulated stream point of stream data B.
  • the value of the cumulative stream point of stream data B is 4.
  • the cumulative stream points are 3, 4, and 2, respectively.
  • the minimum number is 2, the corresponding stream data C is selected, and the stream data C data packet is transmitted. After the transmission is completed, the stream point 2 of the stream data C is added to the accumulated stream point of the stream data C.
  • the value of the accumulated stream point of the stream data C is 4.
  • stream data A, B, and C are selected in the order determined by the method described here.
  • FIG. 16 shows the contents of the stream data selection management table 116 at time Tp shown in FIG. As shown in FIG. 16, in this embodiment, the priority of the stream data is fixed and stored in the stream data selection management table 116.
  • stream data D has entered while stream data A, B, and C are being transmitted.
  • FIG. 17 when the state of the stream data selection management table 1 16 of the system described above is as shown in FIG. 16, entry when stream data D enters The content of the stream data selection management table 1 16 after the processing is shown. In this example, it is assumed that the bandwidth of the stream data D is 15 Mbps.
  • the stream point of each stream data is reset.
  • the least common multiple determined by S 14 shown in FIG. 14 is 60.
  • the accumulated stream point of the new stream data is set to 0, as shown at S16 in FIG. This is why the cumulative stream point of the new stream data is 0 in FIG. It is assumed that the priorities of the stream data A, B, C, and D are fixed to 1, 2, 4, and 3 in order. Therefore, the stream data selected next at this point is stream data D.
  • the transmitter 32 determines the stream data to be transmitted according to the stream point obtained from the band included in the stream data transmission request requested to the controller. Therefore, even if the transmission condition of a certain stream data with the receiver deteriorates, the ratio of the transmission frequency between the stream data does not change, and the reproduced video is disturbed at the receiver of the stream data with the good transmission condition. Will not occur. Further, the transmitter 32 of the first embodiment is characterized in that, over a certain period of time, the number of times the transmission right is assigned to stream data having a wider bandwidth increases. '
  • stream data buckets are distributed and transmitted as much as possible while keeping the stream data transmission frequency constant. Therefore, the life of the packet will not be exhausted in the state where the controller gives T X OP as requested by the stream data transmission.
  • the transmitter 32 of the first embodiment does not use division after receiving T X OP. Therefore, the circuit scale and software scale are simplified and small. The time required to determine the stream data to be transmitted can be shortened. Further, the transmitter 32 of the first embodiment can effectively utilize the time required for the retransmission band, which is additionally requested in anticipation of a change in the transmission state.
  • a stream data transmission request to a controller includes a bandwidth for retransmission due to a change in transmission state, in addition to a video and audio bandwidth required by the stream data. If the transmission status of all stream data is good and the receiver receives the data correctly, before the end of the given TXOP time in anticipation of retransmission, the buffer section of all stream data becomes empty. I have. When all the buffers are empty, the transmitter returns the transmission right to the controller. Therefore, other transmitters can transmit stream data using the subsequent time.
  • the stream data buffer does not become empty. Therefore, the stream data is transmitted during the remaining time in the T X OP time given in anticipation of retransmission. At this time, the time given by the controller for the retransmission band of other stream data is also used for the stream data having a poor transmission state. Therefore, the T X OP time given by the controller can be effectively used.
  • the stream point and the accumulated stream point of each stream data are reset in response to the satisfaction of the predetermined condition.
  • the case where the predetermined condition is satisfied means, for example, a case where entry of new stream data is detected.
  • the stream point is added to the accumulated stream point, and the transmission right is given to the stream data having the smallest accumulated stream point value.
  • the accumulated stream point may be calculated by subtracting the stream point from the value of the immediately preceding accumulated stream point.
  • the accumulated stream point may give the transmission right to the largest stream data.
  • the priority of the stream data is fixed in advance. Have been. However, there are other ways to set the priority. For example, there is a method of setting a higher priority for stream data having a shorter life. This is because the data bucket approaching the end of its life is more likely to be discarded by the transmitter unless it is transmitted earlier.
  • the priority of the stream data can be set, for example, according to the transmission state between the transmitter and the receiver. In this case, the priority of the stream data for the receiver whose transmission condition has deteriorated may be increased. This is for the following reasons. In the case of stream data whose transmission condition has deteriorated, data packets are often not correctly received by the receiver. As a result, the transmitter often has to retransmit data packets. The packet to be retransmitted is nearing the end of its stream data life, compared to when it was first transmitted. Data buckets whose life has expired are discarded without being transmitted, and as a result, the received video is distorted at the receiver. That is, it is better to send such packets as soon as possible. For this reason, it is better to raise the priority of the stream data whose transmission condition is deteriorating, and try to transmit it as soon as possible.
  • a method of setting priorities on a first-come, first-served basis is also conceivable.
  • the algorithm since the algorithm is simple, the circuit scale can be reduced.
  • the transmitter 32 receives CF-POLL from the external controller 30.
  • the transmitter 32 itself may have the function of a control device. In this case, the transmitter 32 does not receive the CF-POLL frame from the outside, but performs the delivery and the setting of the transmission right accordingly.
  • the stream point is a monotonically decreasing function of the bandwidth. What kind of function is used depends on the design item and can be selected depending on the application.
  • the cumulative stream of newly entered stream data is Ream points are set to 0.
  • the period during which the accumulated stream point of the entered stream data is minimized often continues.
  • only new entrant stream data may be transmitted continuously for a certain period of time, which may cause a problem that the transmission frequency ratio cannot be maintained.
  • the cumulative stream point of newly entered stream data is initialized to zero.
  • the minimum value of the accumulated stream points of other stream data will be a value greater than 0. Assume that this value is, for example, 5 °.
  • the transmission right is continuously given to this newly entered stream data until the cumulative stream point of the stream data that has entered becomes larger than 50.
  • each stream point is reset, and the accumulated stream points of the entered stream data are set in the first embodiment. Instead of 0 as in, use a larger value. Specifically, in the second embodiment, the cumulative stream point of newly entered stream data is set to the minimum value among the stream points of other stream data.
  • the configuration of the device of the second embodiment is almost the same as that of the first embodiment. However, instead of the entry process of the new stream shown in S2 of FIG. 13 and detailed in FIG. 14, the entry process of the new stream shown in FIG. 18 is used. adopt.
  • the processing shown in S14 and S15 is the same as the processing in S14 and S15 in FIG.
  • S20 the smallest value among the accumulated stream points of the stream data other than the newly entered stream data is obtained.
  • S21 the value of the minimum cumulative stream point obtained in S20 is substituted for the cumulative stream point of the newly entered stream data.
  • FIG. 19 differs from FIG. 17 only in that the cumulative stream point of stream data D is set to 2 instead of 0.
  • Figure 19 is no different from Figure 17 in other respects.
  • the number of calculations for setting the initial value of the cumulative stream point is increased as compared with the first embodiment, and the required circuit scale or software scale is increased.
  • the required circuit scale or software scale is increased.
  • all the accumulated stream points may be set to a fixed value, for example, 0.
  • deterioration of the transmission state with the receiver can be considered.
  • the transmission status of the stream data with the receiver deteriorates, If a large number of transmissions need to be performed as a retransmission bucket, it is conceivable to reduce the stream point of the stream data whose transmission state has deteriorated for a certain period.
  • This control is performed, for example, when the control unit 52 shown in FIG. 11 detects the deterioration of the transmission state, via the stream data selection management table control circuit 124 via the stream data selection management table control circuit 124 shown in FIG. This can be realized by changing the value of the stream point corresponding to the stream data to a small value only for a certain period.
  • the stream points of the stream data whose transmission state has deteriorated become small, and the transmission frequency increases. Therefore, it is possible to prevent the video reproduced by the receiver of the stream data from being disturbed.
  • Another predetermined condition may be, for example, that the band required by the stream data has changed. At this time, the stream point is recalculated and reset using the new stream data bandwidth.
  • Stream data buckets are distributed and transmitted as much as possible while preserving the stream data transmission frequency.Therefore, packet life is extended when the controller gives TXOP as requested by the stream data transmission. None runs out. Since the transmission right is assigned preferentially to the one with the large bandwidth, there is little possibility that the reproduction of the stream data with the large bandwidth will be hindered.
  • stream data having a deteriorated transmission state and stream data having a short life are transmitted earlier, so that the possibility of the reproduction quality of the receiver being disturbed can be reduced.

Landscapes

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Abstract

 複数のストリームデータを時分割で送信するストリームデータ送信装置(第13図)は、複数のストリームデータがそれぞれ必要とする帯域と、複数のストリームデータについて送信を試みた回数とに基づいて、次に送信権を割当てるストリームデータを決定するモジュール(S1−S7,S10−S12)と、決定する処理部(S1−S7,S10−S12)により決定された送信権に従って、複数のストリームデータを動的に切替えて送信するモジュール(S9)とを含む。

Description

ストリームデータ送信装置及び方法 技術分野
本発明は、 複数の通信機が 1つのネットワーク経路を時分割で共用するネット ワークにおける送信機制御に関し、 特に、 I EEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802. 1 1無線通信方式に従って動作するスト リームデータ送信装置及び方法に関する。. 背景技術
コンピュータネットワーク等では、 バケツト通信方式と呼ばれる通信方式によ つてパケットの送受信が行なわれる。 昨今では、 例えば家庭内 LAN (Local Area Network) 等において、 無線を利用したネットワークを構築する需要が高ま つている。 無線 LANは、 ケーブル等の配線を設置する必要がないため、 LAN に接続される端末の移動の自由度が増大するという利点を有している。
無線 LANの標準規格としては、 I EEE802. 1 1無線通信方式
(Ansi/IEEE Std 802.11, 1999 Editionに準拠する方式) が存在している。
無線 LAN等のネットワークにおいては、 ネットワークに接続される複数の通 信機は、 パケットの送受信に関して、 1つのネットワーク経路を時分割で共用し ている。 この様なシステムでは、 送信機が獲得又は与えられる送信権の管理方法 によって、 帯域利用の効率が大きく変化する。
例えば映像、 音声等のストリームデータを、 無線 LANを介して送受信する様 な場合、 送信権の管理を的確に行なわないと、 受信側において映像のコマ落ち、 映像の乱れ、 又は音声の途切れ等が生じることが考えられる。 そこで、 Qo S (Quality of Service) を考慮した規格として、 I EEE 802. 1 1の TG e (Task Group E) で策定している規格が提案されている。
TGeで策定されている規格では、 特定の通信ネットワーク内に、 送信権 管 理を行なう制御機を設けることが規定されている。 この規定によれば、 送信機は 自己が送信しょうとするストリームデータ毎に送信要求を行なう。 すなわち、 複 数のストリームデータを送信する場合にも、 ストリームデータ毎に送信要求を行 なう。
制御機は、 通信ネットワーク内において、 複数の送信機からのストリームデー タ送信要求を受け、 送信機ごとにストリームデータを送信するのに必要な合計時 間を計算して、 その結果に従い送信権を与えるためのスケジューリングを行なう。 つまり、 一つの送信機から複数のストリームデータ送信要求が出されているとき は、 その合計時間を計算してスケジューリングを行なう。 制御機は、 このスケジ ユーリングに基づいて、 送信権を付与することを示す CF— POLLと呼ばれる バケツトを各送信機に対して送信する。
送信機は、 制御機から CF— POLLを与えられた時にのみデータの送信が許 され、 また、 データの送信は、 CF— POLLで示された TXOPと呼ばれる期 間内に限定されることになる。 ストリームデータ送信要求には、 パケットを送信 する物理伝送速度、 ストリームデータの寿命、 ストリームデータが必要とする映 像、 音声の帯域、 伝送状態の変化による再送分の帯域等が含まれる。 制御機は上 記の情報を用いて、 要求されるストリームデータの送信にかかる時間を考慮して TXO P期間を送信機に与えるスケジューリングを行なう。
ストリームデータの寿命とは、 ストリ一ムデータが送信機に入力されてから、 受信機において正しく受信され、 受信機にて再生されるまでの時間を示す。 寿命 が尽きたストリームデータは破棄される。 ストリームデータが破棄された場合、 受信機側では映像データが欠落しているので、 再生映像に乱れを生じる結果とな る。
以上の様に、 TG eで策定されている規格によれば、 制御機のスケジユーリン グに従って各送信機に対して送信権の付与が行なわれるので、 各送信機における データ送信の緊急度等に応じて、 より的確に通信帯域を利用することが可能とな る。
I EEE 802. 1 1の TG eで 2002年 1 1月に採択された I EEE8 02. 1 1 e/D4. 0のドキュメントでは、 制御機から与えられた T X O P期 間内で、 送信機がどの順番にて複数のストリームデータのバケツトを送信するか は規定されていない。
また、 制御機はストリームデータの送信にかかるだけの時間を T X O P期間と して与えることを保証するが、 どのくらいの T X O P期間がいつ制御機から与え られるかの情報を送信機が制御機から獲得する手段は無い。
一般に、 送信機に入力されたストリームデータはストリームデータ毎のバッフ ァに保存され、 ストリームデータが受信機にて正しく受信されるか、 保存されて いるストリームデータの寿命が尽きるまで蓄えられる。 ストリームデータの入力 時間間隔より短い時間間隔でストリームデータが送信される状態が続くと、 ある 時点でバッファは空になる。 逆に、 ストリームデータの入力時間間隔より長い時 間間隔で送信が行なわれる状態が続くと、 バッファはフルの状態になり、 一部の ス トリームデータは送信されること無く破棄される。 このことから、 送信機が与 えられた T X O P期間内でどの様な順番でどのストリームデータに送信権を与え るかの割当てを的確に行なわないと、 受信機において品質の良い映像、 音声を再 生できなくなる問題が生じる。
一方、 無線を用いたネットワークにおいては、 伝送状態が悪くなり送信パケッ トが受信機に正しく受信されない状態が続くことがあり得る。 この場合も同様に、 バッファがフルの状態になり、 一部のストリームデータが送信されること無く破 棄される。
複数のストリームデータを送信する際の従来の技術の問題点について、 第 1図 を参照して説明する。 第 1図に示す方法は、 あるストリームデータの送信をその ストリームデータに割当てられたバッファが空になるまで続け、 空になった時点 で別のストリームデータに切替えるというものである。 この例では、 3つのバッ ファを用いてそれぞれ別々のストリームデータ A、 B、 Cを送信するものとする。 第 1図を参照して、 C F— P O L Lを受けたことにより、 この送信機に与えら れた送信権の時間 (T) が決まる。 この方法では、 まずストリームデータ Aのバ ッファが空になるまでストリームデータ Aを送信する。 そして、 ストリ一ムデ一 タ Aのバッファが空になった時点でストリームデータ Bの送信を開始する。 同様 にして、 ストリームデータ Bのバッファが空になった時点でストリームデータ C の送信を開始する。 しかし、 この方法では次の様な問題が生じる。 例えば、 通信機が C F— P O L Lを受信した後、 ストリームデータ Aの送信を開始したものとする。 そして、 仮 にこのストリームデータ Aを受信する受信機との間での伝送状態が悪化すると、 ストリームデータの再送などの処理が頻繁に生じる。 すなわちこの場合、 ストリ ームデータ Aの送信には通常よりも時間が余計にかかる。 その結果、 ス トリーム データ Aのためのバッファが空になることがなくなり、 第 2図に示す様に、 送信 権の全てをストリームデータ Aの送信が占有し、 別のストリームデータに B及ぴ Cに送信権が与えられることはない。
こうした状態が続くと、 ストリームデータ A以外のストリームデータ (ストリ ームデータ B, C ) のバッファがフルとなってしまう。 その結果、 ストリームデ 一タ8、 Cのパケットは送信されることなく破棄される。 すなわち、 ストリーム データ A以外のストリームデータの受信機では映像等の再生に乱れが生じる。 この様にストリームデータ Aの受信機との伝送状態が悪くなつたことにより、 ストリームデータ A以外の、 伝送状態の良い受信機の再生映像が乱れてしまうこ とは許されない。 これは、 Q o Sの根幹に関わる大きな問題である。
こうした問題は、 これ以外の場合、 たとえば新たなストリームデータの参入が あった場合、 ス トリームデータの帯域が変化した場合、 などにも生じ得る。 発明の開示
それ故に、 本発明の目的は、 送信権期間を制御する制御機から与えられた T X O P期間内で、 ストリームデータの送信が高品質に行なわれる様に、 送信権を割 当てるストリームデータを決定することができるストリームデータ送信装置及び 方法を提供することである。
この発明の他の目的は、 送信権期間を制御する制御機から与えられた T X O P 期間内で、 ス トリームデータの送信が高品質に行なわれる様に、 送信権を割当て るストリームデータを高速に決定することができるス トリームデータ送信装置及 ぴ方法を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、 送信権期間を制御する制御機から与えられた τ
X O P期間内で、 ス トリームデータの送信が高品質に行なわれる様に、 送信権を 割当てるストリームデータを高速に決定することができる、 簡単な回路構成で実 現可能なストリームデータ送信装置及び方法を提供することである。
この発明の他の目的は、 送信権期間を制御する制御機から与えられた T X O P 期間内で、 複数のストリームデータの送信がいずれも高品質に行なわれる様に、 送信権を割当てるストリームデータを高速に決定することができる、 簡単な回路 構成で実現可能なストリームデータ送信装置及び方法を提供することである。 この発明の他の目的は、 送信権期間を制御する制御機から与えられた T X O P 期間内で、 ストリームデータの伝送状態が変化したときでも、 ストリームデータ の送信が高品質に行なわれる様に、 送信権を割当てるス トリームデータを決定す ることができるストリームデータ送信装置及ぴ方法を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、 送信権期間を制御する制御機から与えられた τ
X O P期間内で、 ス トリームデータの帯域が変化したときでも、 ストリームデー タの送信が高品質に行なわれる様に、 送信権を割当てるストリームデータを決定 することができるストリームデータ送信装置及び方法を提供することである。 この発明のさらに他の目的は、 送信権期間を制御する制御機から与えられた T X O P期間内で、 新たなス トリームデータの参入があつたときでも、 ストリーム データの送信が高品質に行なわれる様に、 送信権を割当てるストリームデータを 決定することができるストリームデータ送信装置及び方法を提供することである。 本発明の第 1の局面にかかるストリームデータ送信装置は、 複数のストリーム データを時分割で送信するストリームデータ送信装置であって、 複数のストリー ムデータがそれぞれ必要とする帯域と、 複数のストリームデータについて送信を 試みた回数とに基づいて、 次に送信権を割当てるストリームデータを決定するた めのモジュールと、 決定するためのモジュールにより決定された送信権に従って、 複数のストリームデータを動的に切替えて送信するためのモジュールとを含む。 ストリームデータが必要とする帯域と、 送信を試みた回数とに基づいて送信権 を決定しているので、 ストリームデータ間における送信頻度に大きな変動が生じ ない様にできる。 仮に伝送状態の悪いス トリームデータが発生したとしても、 伝 送状態のよいストリームデータの伝送に悪影響を及ぼすことはない。
好ましくは、 決定するためのモジュールは、 複数のストリームデータに対して、 それぞれ必要とする帯域により決定されるストリームポイントを設定するための モジュールと、 複数のストリームデータの各々について、 送信するためのモジュ ールが送信を試みるごとに、 対応のストリームポイントを累積していくためのモ ジュールと、 累積されたストリームポイントに基づいて、 次の送信権を割当てる ストリームデータを選択するためのモジュールとを含む。
各ストリームデータの帯域に従ってストリームポイントなるものを定義する。 このストリームポイントによって、 各ストリームデータの送信頻度を制御する。 各ストリームデータの送信を試みた回数分だけストリームポイントを累積する。 つまり、 あるストリームデータを送信した場合には、 そのストリームデータに設 定されたストリームポイントを累積ストリームポイントに加算する。 あるストリ ームデータの送信を試みた時点でバッファが空であっても、 そのストリームデー タに設定されたストリームポイントを累積ストリームポイントに加算する。 ス ト リームデータの送信頻度を守りつつ、 可能な限りストリームデータバケツトを分 散して代わる代わる送信するので、 制御機がストリームデータ送信要求通りに τ X O Pを与えてくれている状態ではパケッ トの寿命が尽きることがない。 T X O Pが与えられてから割り算を使用することがないので、 回路が簡単化、 小規模化 され、 送信するストリームデータを決定するまでの時間も短くて済む。
さらに好ましくは、 ストリームポイントを設定するためのモジュールは、 複数 のストリームデータがそれぞれ必要とする帯域に関する情報を獲得するためのモ ジュールと、 複数のス トリームデータの各々に対して、 必要な帯域の広さの関数 としてストリームポイントを割当てるためのモジュールとを含む。
たとえば、 ストリームポイントは各ストリームデータが必要とする帯域が大き いほど小さい値に設定される。 この場合には帯域の大きなものに優先して送信権 が割当てられるので、 帯域の大きなストリームデータの再生に支障が生じるおそ れが少ない。
好ましくは、 選択するためのモジュールは、 累積されたストリームポイントが 予め定められた条件を満足するものを選択して、 対応するストリ一ムデータに送 信権を割当てるためのモジュールを含む。
決定するためのモジュールは、 予め定められた条件を満足する累積ストリーム ボイントが複数存在する時、 当該複数の累積ストリ一ムポィントに対応する複数 のストリームデータの中から、 所定の基準に従って次の送信権を与えるストリー ムデータを選択するための選択モジュールをさらに含んでもよい。
好ましくは、 ストリームデータ送信装置は、 所定の条件の成立を検出する検出 モジュールと、 検出モジュールが所定の条件の成立を検出したことに応答して、 ストリームポイントを累積していくモジュールにより累積されている累積ストリ ームポイントの値を所定の方法により再設定するためのモジュールとをさらに含 む。
検出モジュールは、 ストリームデータの参入を検出するためのモジュールを含 んでもよい。 ストリームデータ送信装置はさらに、 検出モジュールが所定の条件 の成立を検出したことに応答して、 ストリームポイントを割当てるためのモジュ ールを動作させるためのモジュールをさらに含んでもよい。
好ましくは、 再設定するためのモジュールは、 全てのス トリームデータの累積 ス トリームポイントを予め定める値、 好ましくは 0、 に再設定するためのモジュ ールを含んでもよレ、。
こうすることにより、 すべてのストリームデータの送信が初期状態から再開さ れる。 参入してきたストリームデータのみが一定期間連続して送信されてしまい、 送信頻度の比が保たれないという問題が生じることはない。 また、 累積ストリー ムの設定処理が簡単なので、 処理時間を短く、 力つ回路を小規模化することが可 能である。
好ましくは、 検出モジュールは、 ストリームポイントを累積していくモジユー ルにより累積される累積ストリームポイントのオーバフローを検出するためのモ ジユーノレを含む。
好ましくは、 ス トリームデータ送信装置はさらに、 所定の条件の成立を検出す るための検出モジュールと、 検出モジュールが所定の条件が成立したことを検出 したことに応答して、 複数のストリームデータのストリームポイントを所定の方 法により再設定するためのモジュールとをさらに含む。
検出モジュールは、 各ストリームデータの伝送状態の変化を検出するためのモ ジュールを含んでもよい。 再設定するためのモジュールは、 検出モジュールがス トリームデータの伝送状態の変化を検出したことに応答して、 伝送状態が悪化し ているストリームデータのストリームポイントを、 より小さな値に再設定するた めのモジユーノレを含んでもよい。
あるストリームデータの伝送状態が悪化していることが検出された場合、 対応 のストリームポイントを小さな値に再設定することで、 そのストリームデータが 送信される頻度が増加する。 一方、 他のストリームデータについては、 それぞれ のストリームポイントに従って更新される累積ストリームポイントに従って送信 されるので送信頻度が極端に減ることはない。 そのため、 伝送状態のよいストリ ームデータの再生状態に与える悪影響を小さく抑えながら、 伝送状態の悪化を防 止することができる。
検出モジュールは、 各ストリームデータの必要とする帯域の変化を検出するた めのモジュールを含んでもよい。 再設定するためのモジュールは、 検出モジユー ルが各ストリームデータの必要とする帯域の変化を検出したことに応答して、 各 ストリームデータのストリームポイントを、 各ストリームデータがそれぞれ必要 とする帯域の広さの関数として定まる値に再設定するためのモジュールを含んで あよい。
帯域が変化することで、 ストリームデータの送信頻度についても再設定される。 例えばストリームデータの映像品質が上がり、 必要となる帯域が変化した場合に も、 各ス トリームデータの送信頻度の比率を適正に保ち、 安定した再生映像を各 受信機にて獲得することが可能となる。
好ましくは、 選択モジュールは、 ストリームデータ送信要求の発生した順にス トリームデータに送信権を与えるためのモジュールを含む。
この選択モジュールは、 簡単な論理で実現でき、 回路規模又はソフトウェア規 模を小さくすることができる。
選択モジュールは、 伝送状態の悪化しているストリームデータに優先的に送信 権を与えるためのモジュールを含んでもよい。
伝送状態の悪化しているストリームデータほど早く送信される。 伝送状態が悪 化し再送が行なわれた時、 再送されたストリームデータのバケツトは通常送信の パケットより寿命が尽きる時刻が迫っている。 再送の生じているストリームデー P T/JP2004/0翻 タほど寿命が尽きて受信機で再生映像が乱れる可能性が大きい。 従って再送が生 じているストリームデータほど早く送信すると、 受信機での再生映像が乱れる可 能性を低くすることが可能となり、 望ましい。
又は、 選択モジュールは、 寿命が短いストリームデータに優先的に送信権を与 えるためのモジュールを含んでもよい。
寿命が短い為に寿命が尽きる可能性の高いストリームデータほど早く送信され る。 寿命が尽きてストリームデータが破棄されることによって受信機の再生映像 が乱れる可能性を低くできる。
この発明の第 2の局面にかかるストリームデータ送信装置は、 複数のストリー ムデータを時分割で送信するストリームデータ送信装置であって、 各ス トリーム データに送信権を割当てた累積回数に基づいて、 次の送信権を与えるストリーム データを決定するためのモジュールと、 決定された送信権に従って、 複数のスト リームデータを動的に切替えて送信するためのモジュールとを含む。
ストリームデータに送信権を割当てた累積回数に基づいて送信権を決定してい るので、 ストリームデータ間における送信頻度に大きな変動が生じない様にでき る。 仮に伝送状態の悪いストリームデータが発生したとしても、 伝送状態のよい ストリームデータの伝送に悪影響を及ぼすことはない。
この発明の第 3の局面にかかるストリームデータ送信装置は、 複数のストリー ムデータを時分割で送信するストリームデータ送信装置であって、 ある一定時間 をとつたときに帯域の広いストリームデータほど回数が多くなる様に各ストリー ムデータに送信権を割当てることを特徴とする。
一定時間をとつたときに、 帯域が大きいストリームデータは多く、 帯域が小さ いス トリームデータは少なく送信される。 したがって、 個々のストリームデータ の再生品質を落とすことを防止しながら、 全てのストリームデータの送信を行な うことができる。
好ましくは、 ストリームデータ送信装置はさらに、 通信を制御するための制御 機から送信可能期間を与えられたことに応答して、 送信権の割当てを行なうこと を特徴とする。
この発明の第 4の局面にかかるストリームデータ送信装置は、 送信権期間を制 御するための制御機から与えられる送信権期間を時分割して複数のストリームデ ータを送信するストリームデータ送信装置であって、 複数のストリームデータに 順番に送信権を割当てるためのモジュールと、 送信権に従って、 複数のストリー ムデータを動的に切替えて送信するためのモジュールとを含む。
この発明の第 5の局面にかかるストリームデータ送信装置は、 送信権期間を時 分割して複数のスト Vームデータを送信するス 1、リームデータ送信装置であって、 複数のストリームデータの要求伝送速度に従って送信権を与える時間を割当てる ためのモジュールと、 送信権に従って、 複数のストリームデータを動的に切替え て送信するためのモジュールとを含む。
この発明の第 6の局面にかかるストリームデータ送信装置は、 送信権期間を制 御するための制御機から与えられる送信権期間を時分割して複数のストリームデ ータを送信するストリームデータ送信装置であって、 複数のストリームデータの 各々の送信にかかる時間に基づいて、 制御機から与えられた送信権期間を各スト リームデータに割当てるためのモジュールと、 送信権期間の割当てに従って、 複 数のストリームデータを動的に切替えて送信するためのモジュールとを含む。 ストリームデータの送信にかかる時間に基づいて、 送信権期間を各ストリーム に割当て、 時分割で動的にストリームデータを切替えて送信する。 限られた送信 権期間を有効に使って、 ストリームデータの各々について良好な再生品質を確保 することができる。
本発明の第 7の局面にかかるストリームデータ送信方法は、 複数のストリーム データを時分割で送信するストリームデータ送信方法であって、 複数のストリー ムデータがそれぞれ必要とする帯域と、 複数のストリームデータについて送信を 試みた回数とに基づいて、 次に送信権を割当てるストリームデ.ータを決定するス テツプと、 決定するステップにより決定された送信権に従って、 複数のストリー ムデータを動的に切替えて送信するステップとを含む。
ストリームデータが必要とする帯域と、 送信を試みた回数とに基づいて送信権 を決定しているので、 ストリームデータ間における送信頻度に大きな変動が生じ ない様にできる。 仮に伝送状態の悪いストリームデータが発生したとしても、 伝 送状態のよいストリームデータの伝送に悪影響を及ぼすことはない。 0 好ましくは、 決定するステップは、 複数のストリームデータに対して、 それぞ れ必要とする帯域により決定されるストリームポイントを設定するステップと、 複数のストリームデータの各々について、 送信するステップが送信を試みるごと に、 対応のストリームポイントを累積するステップと、 累積されたストリームポ イントに基づいて、 次の送信権を割当てるストリームデータを選択するステップ とを含む。
各ストリームデータの帯域に従ってストリームポイントなるものを定義する。 このストリームポイントによって、 各ストリームデータの送信頻度を制御する。 各ストリームデータの送信を試みた回数分だけストリ一ムポィントを累積する。 つまり、 あるストリームデータを送信した場合には、 そのストリームデータに設 定されたストリームポイントを累積ストリームポイントに加算する。 あるストリ ームデータの送信を試みた時点でバッファが空であっても、 そのストリームデー タに設定されたストリームポイントを累積ストリームポイントに加算する。 スト リームデータの送信頻度を守りつつ、 可能な限りストリームデータパケットを分 散して代わる代わる送信されるので、 制御機がストリームデータ送信要求通りに T X O Pを与えてくれている状態ではバケツトの寿命が尽きることがない。 T X O Pを与えられてから割り算を使用することがないので、 回路が簡単化、 小規模 化され、 送信するストリームデータを決定するまでの時間も短くて済む。
この発明の第 8の局面にかかるストリームデータ送信方法は、 複数のストリー ムデータを時分割で送信するストリームデータ送信方法であって、 各ス トリーム データに送信権を割当てた累積回数に基づいて、 次の送信権を与えるストリーム データを決定するステップと、 決定された送信権に従って、 複数のストリームデ ータを動的に切替えて送信するステップとを含む。
ストリームデータに送信権を割当てた累積回数に基づいて送信権を決定してい るので、 ス トリームデータ間における送信頻度に大きな変動が生じない様にでき る。 仮に伝送状態の悪いス トリームデータが発生したとしても、 伝送状態のよい ス トリームデータの伝送に悪影響を及ぼすことはない。
この発明の第 9の局面にかかるストリームデータ送信方法は、 複数のストリー ムデータを時分割で送信するストリームデータ送信方法であって、 ある一定時間 をとつたときに帯域の広いストリ一ムデータほど回数が多くなる様に各ストリー ムデータに送信権を割当てることを特徴とする。
一定時間をとつたときに、 帯域が大きいストリームデータは多く、 帯域が小さ ぃストリームデータは少なく送信される。 したがって、 個々のストリームデータ の再生品質を落とすことを防止しながら、 全てのストリームデータの送信を行な うことができる。
この発明の第 1 0の局面にかかるストリームデータ送信方法は、 送信権期間を 制御するための制御機から与えられる送信権期間を時分割して複数のストリーム データを送信するストリームデータ送信方法であって、 複数のストリームデータ に順番に送信権を割当てるステップと、 送信権に従って、 複数のストリームデー タを動的に切替えて送信するステップとを含む。
この発明の第 1 1の局面にかかるストリームデータ送信方法は、 送信権期間を 時分割して複数のストリームデータを送信するストリームデータ送信方法であつ て、 複数のストリームデータの要求伝送速度に従って送信権を与える時間を割当 てるステップと、 送信権に従って、 複数のストリームデータを動的に切替えて送 信するステップとを含む。
この発明の第 1 2の局面にかかるストリームデータ送信方法は、 送信権期間を 制御するための制御機から与えられる送信権期間を時分割して複数のストリーム データを送信するストリームデータ送信方法であって、 複数のストリームデータ の各々の送信にかかる時間に基づいて、 制御機から与えられた送信権期間を各ス トリームデータに割当てるステップと、 送信権期間の割当てに従って、 複数のス トリームデータ'を動的に切替えて送信するステップとを含む。
ストリームデータの送信にかかる時間に基づいて、 送信権期間を各ストリーム に割当て、 時分割で動的にストリームデータを切替えて送信する。 P良られた送信 権期間を有効に使って、 ストリームデータの各々について良好な再生品質を確保 することができる。
この発明の第 1 3の局面にかかる記録媒体が記録したコンピュータプログラム は、 コンピュータにより実行されると、 上記した第 7〜第 1 2の局面にかかるス トリームデータ送信方法を実現し、 第 7〜第 1 2の局面に係るストリームデータ 送信方法と同じ好ましい結果を得ることができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 従来のス 1、リームデータ割当て方法におけるストリ一ムデータ送信 順を示す図である。
第 2図は、 従来のストリームデータ割当て方法におけるストリームデータ送信 での課題を説明するための図である。
第 3図は、 想定される第 1のストリームデータ割当て方法におけるストリーム データ送信順を示す図である。
第 4図は、 想定される第 1のストリームデータ割当て方法におけるス トリーム データ送信での課題を説明するための図である。
第 5図は、 想定される第 2のストリームデータ割当て方法におけるストリーム データ送信順を示す図である。
第 6図は、 想定される第 2のストリームデータ割当て方法におけるストリーム データ送信の課題を説明するための図である。
第 7図は、 想定される第 3のス トリームデータ割当て方法におけるス トリーム データ送信順を示す図である。
第 8図は、 想定される第 3のストリームデータ割当て方法におけるストリーム データ送信の課題を説明するための図である。
第 9図は、 本発明の実施の形態にかかる無線通信システムの全体構成を示す図 である。
第 1 0図は、 本発明の第 1の実施の形態にかかる送信機によるストリームデー タ送信割当て例を示す図である。
第 1 1図は、 本発明の第 1の実施の形態における、 送信機の内部構成を示すブ ロック図である。
第 1 2図は、 本発明の第 1の実施の形態における、 ストリーム選択部 5 6の構 成を示すブロック図である。
第 1 3図は、 本発明の第 1の実施の形態におけるストリームデータ割当て方法 を示すフローチャートである。 0 第 1 4図は、 第 1の実施の形態における、 新規ストリームデータの参入時にお ける処理を示すフロ チヤ一トである。
第 1 5図は、 第 1の実施の形態において、 選択されるス トリームデータ及びそ の累積ストリ一ムポィントの時間的遷移を示す例である。
第 1 6図及ぴ第 1 7図は、 本発明の第 1の実施の形態における、 ストリームデ ータ選択管理テーブル 1 1 6の例を示す図である。
第 1 8図は、 本発明の第 2の実施の形態にかかる送信機における、 新規ス トリ ームデータの参入時における処理を示すフローチャートである。
第 1 9図は、 本発明の第 2の実施の形態におけるス トリームデータ選択管理テ 一ブル 1 1 6の例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
この様な送信権の割当て方法として、 以下の様なものを考えることができる。 以下の説明でも、 従来技術の説明と同じく、 ス トリームデータ A、 B、 及び Cを 伝送する場合を例にとる。 なお、 以下に挙げる方法はいずれも従来技術ではなく、 後述する実施の形態と対比するために、 可能な例として挙げる。
第 1の方法として、 第 3図に示す方法が考えられる。 この方法は、 全てのス ト リームデータに順番に送信権を与えるが、 バッファが空となっている状態のスト リームデータには送信権を与えずに、 次の II匿番のストリームデータに送信権を与 える。 すなわち、 第 3図に示す様に、 この方法では、 送信権のある時間内におい てまずス トリームデータ A、 B及び Cに順番に送信権を与える。 そして、 たとえ ばストリームデータ B及び Cのバッファが空になった時点でこれらには送信権を 与えず、 ス トリームデータ Aのみに送信権を与える。
この方法によれば、 一つの受信機との間の伝送状態が悪化したからといって、 別の、 伝送状態のよい受信機との間の伝送状態が悪化することはなく、 従って送 信されるストリームデータの再生品質が劣化することはなレ、。
しかし、 この方法にも次の様な問題が生じ得る。 例えば第 4図を参照してこの 問題について説明する。 第 4図に示す様に、 この通信機から送信される 3つのス トリームデータ A、 B及ぴ Cのうち、 ス トリームデータ B又は Cの、 受信機との 間の伝送状態が悪化した場合を考える。 この場合、 ストリームデータ Bと Cのバ ッファが空になる事は無くなる。 結果としてストリーム Aに送信権が与えられる 頻度が低下する。
一般に、 送信機に与えられる TXOP期間は、 送信機が极ぅ全ストリ一ムデー タを送信するのにかかる時間分しかない。 ストリームデータ B又は Cの伝送状態 が悪化すると、 それらの送信頻度が制御機に要求した頻度より多くなる。 そのた め、 結果としてストリームデータ Aに送信権が与えられる頻度が低下する。
この状態が続くと、 ストリームデータ Aについては、 データの入力時間間隔よ り送信時間間隔が長くなり、 バッファがフルの状態におちいってしまう。 その結 果、 ストリームデータ Aの受信機では映像等の再生に乱れが生ずる可能性がある。 ストリームデータ A以外の受信機との伝送状態が悪くなつたからといって、 伝送 状態の良いストリームデータ Aの受信機の再生映像が乱れてしまう事は、 従来の 技術と同様に好ましくない。 ただしこの場合には、 いずれのストリームデータに も必ずある頻度で送信権が割当てられるので、 再生に乱れが生じる可能性は従来 技術よりも低く、 仮に生じても映像等の乱れもより小さくなると思われる。
従来技術を解決するための第 2の方法として第 5図に示す方法も考えられる。 この方法は、 各ストリームデータの入力頻度又は帯域に従い、 送信する時間を割 振る方法である。 この場合、 ストリームデータ A、 B及び Cをそれぞれ送信する のに要する時間の比を計算し、 その比に従って、 これらストリームデータに送信 権を割当てる時間として、 適当な実時間 Τ 1、 Τ 2、 及び Τ 3を定める。
第 5図の例で、 ストリームデータ Αが 12Mb p s (Mega Bits Per Second) の映像帯域、 ストリームデータ B及び Cがいずれも 6 Mb p sの映像帯域を持つ ものとして説明する。 この場合、 各ストリームデータの物理伝送速度が同じ場合 には、 T1 : T 2 : T3 = 2 : 1 : 1となる。 たとえば、 4ms e cが経過する まではストリームデータ Aに送信権を与え、 その経過後 2ms e cが経過するま ではストリームデータ Bに送信権を与え、 さらに最後の 2ms e cについてはス トリームデータ Cに送信権を与える事となる。
この方法によって、 各ス トリームデータには、 通算すれば必ずある一定の割合 の時間だけ送信権が与えられる。 その時間は、 ストリームデータの入力頻度又は 帯域に従って決められる。 そのため、 送信に長時間要するストリームデータと、 短時間のみでよぃストリームデータとについてそれぞれ適切な時間を割当てる事 ができる。 バッファがフルになったりするおそれは小さくなり、 映像が乱れるお それも小さくなる。
しかし、 この方法にもやはり問題がある。 それは、 データの寿命と入力とのタ ィミングの関係によっては、 データが破棄される可能性があるという事である。 例えば第 6図に示す様に、 ス トリームデータ Aの割当て時間の開始直後にス ト リームデータ Bのデータの入力があったものとする。 たまたま、 このときに与え られる T X O P期間の全体がストリームデータ Aの送信に割当てられたものとし、 次の T X O P期間の前半がス トリームデータ Bの送信に、 後半がストリームデー タ Cの送信に、 それぞれ割当てられているものとする。
この場合、 ストリームデータ Aに割当てられた時間が経過しなければストリー ムデータ Bが送信されない。 ストリームデータ Bに送信権が割当てられるのは、 次にこの通信機に T X O P期間が割当てられたときである。 しかしそのときには、 既に以前に入力されたストリームデータ Bのデータの寿命が経過し、 破棄しなけ ればならなくなる事があり得る。
これは、 制御機からいつどの様な T X O P期間が与えられるかわからないので、 各ス トリームデータに適当な実時間を割振る事が非常に困難であるという問題が ある事を示している。 一般にストリームデータの寿命が尽きる前に送信する為に は、 送信権を与えるストリームデータを出来るだけ頻繁に切替えて送信する事が 有効である。
第 3の方法として、 第 7図に示す方法が考えられる。 この方法は、 各ストリー ムデータの送信にかかる時間の比を前もって計算し保存しておき、 制御機より C F— P O L Lを受信する毎に、 〇 ー?0し1^にょり通知される丁 0 ?期間丁 の時間情報を各ストリームデータに割当てられた比で分割し、 送信権を割当てる 実時間を獲得する方法である。 割当てた実時間を使ったストリームデータの送信 方法は第 2の方法と同様である。
例えばストリームデータ Aが 1 2 M b p sの映像帯域、 ストリームデータ B及 ぴ Cがいずれも 6 M b p sの映像帯域である場合について考える。 各ストリーム 0 データの物理伝送速度が同じ場合には、 送信にかかる時間は帯域に比例すると考 えられるから、 それぞれの送信にかかる時間の比は 2 : 1 : 1である。 従って、 第 7図に示される様に TXOP期間 Tを 2 : 1 : 1に分割し、 ストリーム A、 B 及び Cにそれぞれ T/ 2、 T/4及び T / 4を割当てる。 例えば制御機から 8 m s e cの TXOP期間を与えられた場合には、 ストリームデータ Aに 4m s e c、 ストリームデータ B及び Cに 2ni s e cを、 それぞれ割当てる。
こうする事により、 第 2の方法と同様の効果を実現できる上、 送信権が与えら れる前にデータを破棄する事になる可能性は、 第 2の方法の場合と比較して小さ くなる。 この方法では、 ある一定期間を見れば、 帯域の広いストリームデータほ ど、 送信権の割当てられる回数が多くなる。
し力、し、 この方法においても次の様な問題がある。 すなわち、 この方法では、 あるス トリームデータに送信権を割当てる実時間が 1バケツトの送信にかかる時 間より短い場合には、 そのストリームデータを送信できなくなるという問題が残 る。
第 8図にその様な例を示す。 制御機より 2m s e cの TXOP期間が与えられ たものとする。 また、 ストリームデータ A、 B、 及び Cの送信に要する時間の比 が 2 : 1 : 1であるものとする。 この場合、 この第 3の方法によれば、 ストリー ムデータ Aには lm s e c、 ス トリームデータ B及ぴ Cに 0. 5m s e c力 そ れぞれ割当てられる事になる。 しかし仮に 1バケツトの送信に lm s e cかかる 場合には、 ストリームデータ Aの送信は可能だが、 ストリームデータ B及ぴ Cの 送信は不可能である。 第 2の方法では、 与えられた TXOP期間が 1パケットを 送信するのに要する時間より小さくない限り、 この様な問題は生じない。
また、 この方法では、 送信権を割振る実時間の計算の時に除算を使用する。 一 般に除算の計算には時間を要する。 従ってこの第 3の方法では、 制御機より TX 〇Pを与えられてから送信するス トリームデータを決定するまでに時間がかかつ てしまい、 送信しなければならない時刻に送信が間に合わなくなる問題が生じる 可能 もある。 さらに、 除算をハードウェア回路で実現すれば回路規模が大きく なり、 ソフトウェアで実現する場合にもコード規模が大きくなつてしまう問題も ある。 [第 1の実施の形態]
一基本原理一
以下に、 上記の問題を解決する、 本発明の第 1の実施の形態について説明する。 この実施の形態では、 各スト Vームデータの帯域の広さの関数として、 ストリー ムデータごとにストリームポイントなるものを定義する。 この場合の関数は、 た とえば全てのストリームデータの帯域の広さの逆数の比をとり、 その比の各項の 中で、 各ストリームデータに対応するものの値をそのストリームデータのストリ —ムポイントとする。 そして各ストリームデータを送信するごとに、 対応するス トリームポイントを累積していく。 ストリームポイントの累積値によって、 どの ストリームデータに送信権を与えるかを決定する。 本実施の形態では、 ストリー ムポイントは、 ストリームデータごとに決められる値である。
ストリームポイントを決める関数については様々な定義が考えられる。 たとえ ば各ストリームデータが必要とする帯域が広いほどストリームポイントの値が小 さくなる様にストリームポイントを定義する。 つまり、 帯域の広さと、 ス トリー ムポイントの絶対値との間に負の相関がある様にする。 別の言い方をすれば、 ス トリームポイントが、 帯域の広さの単調減少関数である様にする。 前述した様に 各ストリームデータが必要とする帯域の逆数の比をストリ一ムポィントとしても よい。 例えばストリームデータ Aが 1 2 M b p sの映像帯域、 ストリームデータ B及び Cがそれぞれ 6 M b p sの映像帯域とした場合、 これらの帯域の広さの逆 数の比 (A: B : C ) は 1 : 2 : 2となる。 この値をストリームデータ A, B及 び Cのストリームポイントとする事ができる。
本実施の形態ではさらに、 累積ストリ一ムポィントを定義する。 本実施の形態 では、 累積ボイントとは、 各ストリームデータの送信を試みた回数分だけストリ ームポイントを加算したものの事をいう。 あるストリームデータを送信した場合 には、 そのストリームデータに設定されたストリームポイントをそのストリーム データの累積ストリームポイントに加算する。 あるストリームデータの送信を試 みた時点でバッファが空であつても、 そのストリームデータに設定されたストリ 一ムポィントを累積ストリ一ムポィントに加算する。
T X O P期間中において送信機が次に送信するストリームデータを決定する時、 最小の累積ストリームポイントを求め、 それに対応するストリームデータを選択 し送信する。
なお、 ス トリームポイントとして、 本実施の形態では正の値に限定して考えて いる。 そして、 累積ストリームポイントはストリームポイントを加算していく事 により算出される。 しかし、 ストリームポイントの符号、 および累積ス トリーム ボイントの算出方法は単なる設計事項であり、 これ以外にも目的に応じて適切に これらを定める事ができる事は当業者には明らかであろう。 また、 それらが決定 すれば、 目的に応じて累積ストリームポイントによる送信権の決定をどの様に行 なうかも当業者には容易に決定する事ができる。 従って、 本明細書において開示 したストリームポイントの定義及び累積ス トリームポイントの算出方法により、 それらの組合せが全て表されているものとする。
一構成一
本発明の実施の一形態に係る送信機を含むシステムの構成について、 以下に説 明する。 第 9図はこのシステムのネットワーク構成図である。 第 9図を参照して、 このシステムは、 従来の技術の説明に記載した従来のものと同じ制御機 3 0と、 制御機 3 0の制御の下で無線媒体を通して通信を行なうネットワークを構成して いる通信機 3 2、 3 4、 3 6及び 3 8を含む。 以下の説明では通信機 3 2が送信 を行ない、 通信機 3 4, 3 6及び 3 8は受信を行なうものとするので、 通信機 3 2を送信機と呼び、 通信機 3 4, 3 6及び 3 8をそれぞれ受信機と呼ぶ事にする。 このネットワークでは、 無線媒体を共通の通信媒体として使用しており、 時分 割にてデータバケツトを送受信する。
第 1 1図に送信機 3 2の構成をプロック図形式で示す。 第 1 1図を参照して、 送信機 3 2は、 制御機 3 0からの C F— P O L Lフレーム又は受信機 3 4、 3 6、 および 3 8からの送達確認フレームを受信するためのアンテナ 6 2と、 アンテナ 6 2にて受信したフレームをデータバケツトに変換するための第 1受信部 5 8と、 第 1受信部 5 8が受信したデータを受け、 制御データとして用いて送信機 3 2の 動作を制御するための制御部 5 2と、 制御部 5 2が T X O Pの開始や終了の管理 について用いるタイマ 5 0とを含む。
制御部 5 2は、 ストリームポイントの計算及び管理、 ならびにストリ一ムデー 0 タに必要な帯域の計算及び管理も行なう。 制御部 5 2はさらに、 ストリ一ムデー タの受信機との間の伝送状態も計測及び管理する機能を持つ。 この機能は、 具体 的には、 送信したデータバケツトに対して受信機からの送達確認が得られないパ ケット (これを 「送信失敗データパケット」 と呼ぶ。 ) の数をカウントする事で 実現できる。 総送信データバケツト数と送信失敗データパケット数とをある時間 周期でカウントする事により、 その時間周期内でのバケツトエラー率を獲得でき る。 このバケツトエラー率があるしきい値より高くなつている状態を伝送状態が 悪化している状態として判断できる。
制御部 5 2はまた、 新たなストリームデータの参入の要求を検出し管理する機 能を持つ。 より具体的には、 例えば、 制御部 5 2が、 受信機から新たなストリー ムデータの受信要求バケツトがあった事を検出した事に応答して、 その要求を満 たすストリームデータの送信を開始し、 その後の管理を行なう。
送信機 3 2はさらに、 外部から有線の媒体を介して供給されるストリームデー タを受信し、 制御部 5 2にストリーム及び制御データ 6 6として与えるための第 2受信部 5 4と、 制御部 5 2力、らストリ一ム及ぴ送信権制御データ 6 8を受け、 前述した原理に従ってストリームを選択するためのストリーム選択部 5 6と、 ス トリーム選択部 5 6が選択したストリームデータを各受信機に送信するための送 信部 6 0及ぴアンテナ 6 4とを含む。 ス トリームデータの入力は、 アンテナ 6 2 を通じて受信する様にしても良い。
第 1 2図にス トリーム選択部 5 6の内部構成をプロック図形式で示す。 第 1 2 図を参照して、 ストリーム選択部 5 6は、 それぞれ入力されるストリームデータ をバッファリングし、 保存した上でプロトコル情報を付加して出力するためのバ ッファ部 8 0、 8 2及び 8 4と、 バッファ部 8 0、 8 2及び 8 4のうちの選択さ れたものの出力を転送するためのローカルバスインタフェース (I ZF) 1 1 4 とを含む。
ス トリーム選択部 5 6はさらに、 ス トリームデータを選択する際に使用される ストリームポイント及ぴ累積ストリームポイントを格納するためのストリームデ ータ選択管理テーブル 1 1 6と、 制御部 5 2等から与えられたストリームポイン ト制御要求 1 2 2及び 1 2 6に応答して、 ストリームデータ選択管理テープノレ 1 1 6内のストリ一ムポィント及び累積ストリ一ムポィントを制御する処理を行な うためのストリームデータ選択管理テーブル制御回路 1 2 4とを含む。
ストリーム選択部 5 6はさらに、 外部から与えられるストリームデータ選択要 求に応答し、 ストリームデータ選択管理テーブル 1 1 6に格納された情報を参照 して、 前述したロジックによりス卜リームデータの選択を行ない、 所定のストリ ームデータを選択する事を示す選択信号を出力するための送信ストリームデータ 選択回路 1 1 8を含む。 送信ストリームデータ選択回路 1 1 8はまた、 ストリー ム選択要求 1 2 8を受けた事に応答して、 ストリーム管理テーブルの対応する累 積ストリームポイントを更新し、 次の送信ストリ一ムデータを選択する様に要求 するストリ一ムポィント制御要求 1 2 6をス トリームデータ選択管理テーブル制 御回路 1 2 4に与える機能も備えている。
ストリーム選択部 5 6はさらに、 送信ストリームデータ選択回路 1 1 8からの 選択信号に応答して、 バッファ部 8 0、 8 2及ぴ 8 4のうち、 選択されたストリ ームデータに対応するものからストリームデータバケツトをローカルバス I / F 1 1 4を介して受取り、 第 1 1図に示す送信部 6 0に与えるための選択ストリー ムデータ制御回路 1 2 0を含む。 選択ストリームデータ制御回路 1 2 0はこのと き、 選択されたストリームデータに対応するバッファ部が空であるかどうかを判 断し、 ス トリームデータを送信するかどうかを決定する機能、 及びス トリームデ ータの送信が完了した時、 及び送信しようとしたストリームデータに対応するバ ッファ部が空である場合に、 直ちに送信ストリームデータ選択回路 1 1 8に対し てストリーム選択要求 1 3 0を出す機能を備えている。
ノ ッファ部 8 0、 8 2及び 8 4はいずれも同様の構成を備えている。 例えばバ ッファ部 8 0は、 入力されたストリームデータ 9 0を一旦蓄えるためのメモリ 9 6と、 ストリームデータのプロトコルの付加情報を生成するためのプロトコル付 加情報生成回路 9 8と、 メモリ 9 6に蓄えられたストリームデータと、 プロトコ ル付加情報生成回路 9 8からのプロトコルの付加情報とを一つのデータバケツト にまとめて記憶するための混合回路 1 0 8とを含む。 データパケットは、 送信が 成功するか寿命が尽きるまで混合回路 1 0 8に待ち行列として保存される。 バッファ部 8 2及び 8 4も同様の構成を持つ。 バッファ部 8 2は、 ストリーム 0 データ 9 2についてのもので、 メモリ 1 0 0、 プロ トコル付加情報生成回路 1 0 2、 及び混合回路 1 1 0を含む。 バッファ部 8 4はストリームデータ 9 4につい てのもので、 メモリ 1 0 4、 プロトコノレ付加情報生成回路 1 0 6、 及び混合回路 1 1 2を含む。
第 1 3図に、 第 1 2図に示すストリーム選択部 5 6が行なう送信権の割当を実 現するための手順をフローチャート形式で示す。 この手順は、 プログラムで実現 する事も、 純粋なハードウェアで実現する事も、 またハードウェアとファームゥ エアとで実現する事もできる。
第 1 3図に示される手順は、 制御機 3 0からの C F— P O L Lによって、 送信 機 3 2に T X O Pが与えられた時点から開始される。 まずステップ (以下単に
「S」 と記載する。 ) 1において新しいストリームデータの参入があるかどうか を判定する。 新しいストリームデータの参入があれば制御は S 2に進み、 さもな ければ制御は S 3に進む。
S 2では、 新しいストリームの参入があつたときの処理が行なわれる。 S 2で 行なわれる手順の詳細を第 1 4図にフローチャート形式で示す。 第 1 4図を参照 して、 まず S 1 4において、 全てのストリームデータの必要な帯域の最小公倍数 を求める。 S 1 5において、 S 1 4で求められた最小公倍数を各ストリ一ムデー タの帯域で割る事により、 各ストリームデータのストリームポイントを算出する。 続いて S 1 6において、 各ストリームデータに対する累積ストリームポイントを 0に再設定する。 以上でこの新ストリームの参入処理は終了し制御は第 1 3図の S 3に進む。
再ぴ第 1 3図を参照して、 S 3では、 各ストリームデータのストリームポイン トを変更する必要があるかないかを判定する。 ストリームポイントを変更する必 要がある場合には制御は S 4に進み、 さもなければ制御は S 5に進む。
S 4では、 各ストリームデータのストリームポイントを変更する。 S 4の後、 制御は S 5に進む。
S 4でストリームポイントを変更する際の基準となるものの例としては、 スト リームデータを送信する際の、 受信機との間の伝送状態が考えられる。 伝送状態 の悪化しているストリームデータは、 再送の為により多くの送信頻度を必要とす る。 本実施の形態の装置では、 その為には伝送状態が悪化しているス トリームポ イントを小さくすればよい。 ストリームポイントが小さくなると、 累積ストリー ムポイントの増加速度が他と比較して小さくなる。 本実施の形態では、 累積スト リームポイントが最も小さなストリームデータに送信権を与える様にしているの で、 この結果そのストリームデータの送信頻度は上がり、 伝送状態が悪くてもス トリームデータを送信する事ができる。
この状態が続くと、 伝送状態が良い他のストリームデータの送信が待たされる 事となり、 ストリームデータの寿命が尽きて受信機での再生映像が乱れる可能性 が増加するので注意が必要である。 もっとも、 伝送状態が良いストリームデータ の寿命が例えば 1 s e cと長い場合には、 上記の調整を数 1 O O m s e cの間行 なう事により、 一時的にであっても伝送状態の悪いストリームデータの送信頻度 を増加させる事によりどの受信機の再生映像にも乱れを生じさせない調整も可能 となる。
本実施の形態では、 逆に伝送状態の良いストリームデータのストリ一ムポィン トを大きくしても同様の効果が得られる。
ストリームポイントを変更する別の基準となるものは例えば、 ストリームデー タが必要とする帯域の変化である。 この時には、 ストリームデータの新たな帯域 を用いて第 1 4図に示す S 1 4、 S 1 5の処理を行ない、 ストリームポイントの 変更を行なえばよい。
再び第 1 3図を参照して、 S 5では全ストリームデータの中で最小の累積スト リームポイントを持つストリームデータを全て検索する。 S 7においては最小の 累積ストリームポイントを持つストリームデータが複数存在するかどうかを判定 する。 そうしたストリームデータが複数存在する場合には制御は S 6に進み、 さ もなければ制御は S 8に進む。
S 6においては、 累積ストリームポイントが等しいストリームデータのうち、 予め定められた方法により決まる優先度に従い一つのストリームデータを選択す る。 S 6の後制御は S 8に進む。
ストリームデータの優先度の決定方法として種々考えられるが、 本実施の形態 では優先度は予め決められ固定しているものとする。 S 8では、 選択したス トリームデータに対応するバッファ部 (バッファ部 80、 82、 84のいずれ力 を参照し、 バッファが空となっているかどうかを判定す る。 バッファ部が空であれば制御は S 10に進み、 さもなければ制御は S 9の後、 S 10に進む。
S 9では、 送信可能な時刻になった時点で、 選択されたストリームデータに対 応するバッファ部からのデータパケットを受信機に向けて送信する。
S 10では、 選択されたス トリームデータの累積ス トリームポイントに、 選択 されたストリームデータのストリームポイントを加算した結果、 累積ストリーム ポイントがオーバフロー (桁あふれ) を起こすかどうかが判定される。 累積ボイ ントがオーバフ口一するのであれば制御は S 1 1に、 さもなければ制御は S 12 に、 それぞれ進む。
S 11では、 累積ストリームポイントの再設定を行なう。 本実施の形態では、 このステップでは全ての累積ストリームポイントを予め定められた値、 本実施の 形態では特に 「0」 に再設定する。 S 1 1の後制御は S 12に進む。
S 12では、 S 7において選択されたストリームデータの累積ストリームポィ ントにストリームポイントを加算する。 続いて S 13において、 TXOP期間が 未だ残っているかを判断する。 残っていれば制御は S 1に戻り、 さもなければこ の手順を終了する。
一動作一
このシステムは、 以下の様に動作する。 なお、 制御機 30の動作は従来技術で 説明したものと同様である。 この例では、 送信機 32はストリームデータ Aを受 信機 34に向けて、 ス トリームデータ Bを受信機 36に向けて、 ス トリームデー タ Cを受信機 38に向けて送信しているものとする。
送信機 32が制御機 30から CF— POLLフレームを受信したものとする。 送信機 32が受信した CF— POLLフレームには、 この送信機 32に与えられ る TXOP期間の時間情報が入っている。 この CF— POLLフレームは第 1 1 図に示す制御部 52に与えられる。 制御部 52はその時間情報を取出して、 TX OP期間の長さを知る。
第 10図に示す様に、 本実施の形態にかかる送信機 32は、 内部に蓄えてある ストリームデータ A、 B及び Cを、 与えられた T X O P期間の中で前述した方法 に従って定められた送信権の順番にて送信する。 本実施の形態の送信機 3 2は、 与えられた Τ Χ Ο Ρ期間の中で送信するストリームデータの適切な順番を如何に 決定するかという点に特徴がある。
ストリームデータ Α、 Β及ぴ Cは、 本実施の形態では第 1 1図に示す第 2受信 部 5 4に、 有線のメディアを介して与えられる。 このストリームデータは、 スト リーム及び制御データ 6 6として制御部 5 2に与えられる。 さらにこれらは、 ス トリーム及び送信権制御データ 6 8としてストリーム選択部 5 6に与えられる。 第 1 2図を参照して、 ストリ—ム選択部 5 6に入力されたストリームデータは 一旦対応のバッファ部のメモリ (ストリームデータ Αの場合にはメモリ 9 6 ) に 蓄えられる。 以下、 ストリームデータ Aを例として説明する。
プロトコル付加情報生成回路 9 8が、 プロトコルの付加情報を生成し、 混合回 路 1 0 8に与える。 メモリ 9 6も、 蓄えたストリームデータを混合回路 1 0 8に 与える。 混合回路 1 0 8は、 メモリ 9 6からのストリームデータと、 プロ トコ/レ 付加情報生成回路 9 8からのプロトコル付加情報とを一つのデータバケツトにま とめる。 混合回路 1 0 8はさらに、 そのデータパケットを、 そのデータパケット の送信が成功するか、 そのデータパケットの寿命が尽きるまで、 待ち行列として 保存する。
ストリームデータ B及び Cについても、 それぞれバッファ部 8 2及び 8 4で処 理される'ことを除きストリームデータ Aと同様に処理される。
ストリームポイントを選択する為の基本的情報 (帯域の情報、 伝送状態の情報 など) は制御部 5 2 (第 1 1図参照) により検出及び生成され、 ス トリームボイ ント制御要求 1 2 2として第 1 2図に示すストリームデータ選択管理テーブル制 御回路 1 2 4に与えられる。 ストリームデータ選択管理テーブル制御回路 1 2 4 はこの要求に応じてストリームデータ選択管理テーブル 1 1 6に蓄えられた情報 を管理する。
送信ストリームデータ選択回路 1 1 8は、 ストリームデータ選択管理テーブル 1 1 6に蓄えられた蓄積ストリ一ムポィントを参照してストリームデータの選択 を行ない、 選択ス トリームデータ制御回路 1 2 0に対してあるストリームを選択 するように要求する選択信号を与える。
選択ストリームデータ制御回路 1 2 0は、 この選択信号に応答して、 選択され たストリームデータに対応するバッファ部 (バッファ部 8 0、 8 2又は 8 4 ) か らローカルバス I / F 1 1 4を介してストリームデ一タパケットを読出すように 試みる。 選択ストリームデータ制御回路 1 2 0は、 バッファ部 8 0、 8 2及び 8 4のうち、 データを読出そうとするものが空であるかどうかを判定する。
バッファ部が空でなければ、 選択ストリームデータ制御回路 1 2 0は、 読出さ れたデータバケツトを第 1 1図に示す送信部 6 0に送る。 送信部 6 0はアンテナ 6 4を介してこのデータバケツトを送信する。 このデータバケツトが、 当該デー タストリ一ムを受信する受信機 (受信機 3 4、 3 6又は 3 8 ) に受信される。 送 信が完了すると選択ストリームデータ制御回路 1 2 0は送信ストリームデータ選 択回路 1 1 8に対してストリーム選択要求 1 3 0を出す。
バッファ部が空であれば、 選択ストリームデータ制御回路 2 6は直ちに送信ス トリームデータ選択回路 1 1 8に対してストリーム選択要求 1 3 0を出す。 ストリーム選択要求 1 3 0を受けた送信ストリームデータ選択回路 1 1 8は、 ストリームデータ選択管理テーブル 1 1 6に格納されている当該ストリームデー タに対する累積ストリ一ムポィントを加算するようストリームデータ選択管理テ 一ブル制御回路 1 2 4に対してストリ一ムポィント制御要求 1 2 6を出す。 累積 ストリームポイントの加算が完了したら、 送信ストリームデータ選択回路 1 1 8 は更新済みのストリームデータ選択管理テーブル 1 1 6を参照し、 次の送信スト リームデータを選択し、 選択ストリームデータ制御回路 1 2 0に対して選択信号 を与える。
以下、 以上の処理が繰返される。 なお、 新たなストリームデータの参入があれ ば、 制御部5 2がそれを検出し、 ストリームデータ選択管理テーブル 1 1 6の再 設定を求めるストリームポイント制御要求 1 2 2をストリームデータ選択管理テ 一プル制御回路 1 2 4に与える。 ストリームデータ選択管理テーブル制御回路 1 2 4は、 この要求に応じて、 第 1 4図に示した方法によってス トリームデータ選 択管理テーブル 1 1 6を再設定する。
第 1 5図に具体的なストリームデータの割当の例を挙げて、 どの様にして実際 T JP2004/004480 に送信されるデータパケットの順番が決定されるかを説明する。 この例では、 ス トリームデータ Aの帯域が 1 2 M b p s、 ストリームデータ B及び Cの帯域がい ずれも 6 M b p sであるものとする。 また、 第 1 5図を参照して、 時刻 T sにお いてストリームデータ A、 B及び Cが参入を完了した状態であり、 全ての累積ス トリームポイントが 0であるものとする。 時刻 T sは、 T X O Pが開始した時刻 である。 また、 説明を簡明にするために、 いずれのストリームデータのバッファ 部も空にはならないと仮定する。
この例では、 最小となる累積ス トリームポイントが複数あった場合に、 —つの ストリームデータを選択する基準である優先度は固定的に A〉B > Cとなってい るものとする。 したがって全ての累積ストリームポイントが同じ場合、 必ずスト リームデータ Aが選択される。 ストリームデータ B及び Cの累積ポイントが同じ でかつ最小である場合には、 ストリームデータ Bが選択される。
この例では以下の様にしてストリームポイントが求められる。 全てのストリー ムデータの必要とする帯域の最小公倍数は 1 2である。 よってストリームデータ Aのストリームポイントの値は 1 2 Z 1 2 = 1である。 ストリームデータ B及ぴ Cのストリームポイントの値は 1 2 / 6 = 2である。
第 1 5図を参照して、 時刻 TOにおいて累積ストリームポイントの最小値は 0 となっている。 ストリームデータ A、 B、 Cの累積ストリームポイントはいずれ も 0である。 したがってこれら全てが送信権を与えるための選択の対象である。 全ての累積ストリームポイントが等しいので、 優先度に従いストリームデータ A が選択され、 ストリームデータ Aのデータバケツトが送信される。
この送信の完了後、 ストリームデータ Aの累積ストリームポイントにストリー ムデータ Aのストリームポイント 1が加えられる。 ス トリームデータ Aの累積ス トリームポイントは 1となる。
時刻 T 1において、 累積ストリームポイントはストリームデータ A、 B、 じの 順 (以下いずれもこの順で記載する。 ) で 1 , 0, 0となっている。 その最小値 は 0 (ストリ一ムデータ B及び C)である。 ストリームデータ B、 Cが選択の対象 として挙げられる。 優先度に従いストリームデータ Bが選択され、 ストリームデ ータ Bのデータパケットが送信される。 送信完了後、 ス トリームデータ Bの累積 ストリ一ムポィントにストリームデータ Bのストリームポイント 2が加えられる。 ストリームデータ Bの累積ストリームポイントは 2となる。
時刻 T 2において、 累積ストリームポイントは順に 1 , 2, 0である。 その最 小値は 0となっている。 この累積ストリームポイントに対応するストリームデー タ Cが選択され、 ス トリームデータ Cのデータパケットが送信される。 送信完了 後、 ストリームデータ Cの累積ストリ一ムポィント 0にストリームデータ Cのス トリームポイント 2が加えられ累積ストリームポイントの値は 2となる。
時刻 T 3において、 累積ストリームポイントの値は順に 1, 2, 2であり、 そ の最小値は 1である。 この累積ストリームポイントを持つストリ一ムデータ Aが 選択され、 ストリームデータ Aのデータパケットが送信される。 送信完了後、 ス トリームデータ Aの累積ストリームポイントにストリームデータ Aのストリーム ポイント 1が加えられ累積ストリームポイントは 2となる。
時刻 T 4において累積ストリームポイントは順に 2, 2, 2である。 その最小 値は 2で、 ス トリームデータ A、 B、 Cが選択の対象として挙げられる。 優先度 に従いストリームデータ Aが選択され、 ストリームデータ Aのデータパケットが 送信される。 送信完了後ストリームデータ Aの累積ス トリームポイントにス トリ ームデータ Aのストリームポイント 1が加えられる。 ストリームデータ Aの累積 ストリームポイントは 3となる。
時刻 T 5において累積ス トリームポイントは順に 3, 2 , 2となる。 その最小 値は 2で、 対応するストリームデータ B、 Cが選択の対象として挙げられる。 優 先度に従いストリームデータ Bが選択され、 ストリームデータ Bのデータバケツ トが送信される。 送信完了後、 ストリームデータ Bの累積ストリームポイントに ストリームデータ Bのストリームポイント 2が加えられる。 ストリームデータ B の累積ストリームポイントの値は 4となる。
時刻 T 6において、 累積ストリームポイントは順に 3 , 4, 2となっている。 その最小 ί直は 2であり、 対応のストリームデータ Cが選択され、 ストリ一ムデー タ Cのデータパケットが送信される。 送信完了後、 ストリームデータ Cの累積ス トリームポイントにストリームデータ Cのストリームポイント 2が加えられる。 ス トリームデータ Cの累積ストリームポイントの値は 4となる。 以下、 ここで説明した方法で決められた順番に従って、 ストリームデータ A、 B及び Cが選択されていく。
第 1 6図に第 1 5図に示す時刻 T p時点でのストリームデータ選択管理テープ ル 1 1 6の内容を示す。 第 1 6図に示す様に、 本実施の形態ではストリ一ムデー タの優先度は固定されており、 ストリームデータ選択管理テ一ブル 1 1 6に記憶 されている。
ここで、 ス トリームデータ A、 B、 及ぴ Cの送信が行なわれている状態で、 ス トリームデータ Dが参入したものとする。 第 1 7図に、 上に説明したシステムの ストリームデータ選択管理テーブル 1 1 6の状態が第 1 6図に示されている様に なっているときに、 ストリームデータ Dが参入した時の、 参入処理後のストリ— ムデータ選択管理テーブル 1 1 6の内容を示す。 この例ではストリームデータ D の帯域は 1 5 M b p sであるものとする。
ストリームデータ Dの参入により、 各ストリームデータが必要とする帯域の比 が変化する。 そのため各ストリームデータのストリームポイントを再設定する。 この場合の、 第 1 4図に示す S 1 4で求められる最小公倍数は 6 0である。 その 結果、 ストリームデータ Aのストリームポイントは 6 O Z 1 2 = 5となる。 スト リームデータ B、 Cのストリームポイントは 6 O Z 6 = 1 0となる。 参入したス トリームデータ Dのストリームポイントは 6 0 / 1 5 = 4となる。
また、 本実施の形態では第 1 4図の S 1 6に示す様に、 新しいストリームデー タの累積ストリームポイントを 0に設定している。 第 1 7図において、 新しいス トリームデータの累積ストリームポイントが 0になっているのはそのためである。 また、 ストリームデータ A、 B、 C、 及び Dの優先度は、 順に 1, 2 , 4 , 3と 固定されているものとする。 従って、 この時点で次に選択されるストリームデー タはストリームデータ Dである。
この第 1の実施の形態の送信機 3 2は、 制御機に対して要求したストリームデ ータ送信要求に含まれる帯域から求めたストリ一ムポィントに従い送信するスト リームデータを決定している。 従って、 あるストリームデータの受信機との伝送 状態が悪化したとしても、 ストリームデータ間における送信頻度の比が変わるこ とは無く、 伝送状態の良いストリームデータの受信機において再生映像に乱れを 生じることは無い。 またこの第 1の実施の形態の送信機 3 2では、 ある一定期間 をとつたとき、 帯域の広いストリームデータほど送信権を割当てる回数が多くな るという特徴がある。 '
この第 1の実施の形態の送信機 3 2では、 ストリームデータの送信頻度を一定 に保ちながら、 可能な限りス トリームデータバケツ 卜を分散して代わる代わる送 信している。 従って、 制御機がストリームデータ送信要求通りに T X O Pを与え てくれている状態ではパケットの寿命が尽きることがない。
この第 1の実施の形態の送信機 3 2ではさらに、 T X O Pを与えられてから除 算を使用することがない。 従って、 回路規模及びソフトウェア規模が簡単となり 小規模となる。 送信するストリームデータを決定するまでの時間も短くて済む。 さらに、 第 1の実施の形態の送信機 3 2は、 伝送状態の変化を見越して余分に 要求した、 再送にかかる帯域分の時間も有効に活用できる。 通常、 制御機へのス トリームデータ送信要求は、 ストリームデータが必要とする映像、 音声の帯域に 加えて、 伝送状態の変化による再送分の帯域も含んでいる。 全てのス トリームデ —タの伝送状態が良好であり受信機に正しく受信されれば、 再送を見越して与え られた T X O P時間が終了する前には、 全てのストリームデータのバッファ部が 空になっている。 全てのバッファ部が空となった場合には、 送信機は制御機に送 信権を返上する。 従って他の送信機がその後の時間を使用してストリームデータ の送信をすることができる。
—方、 送信機 3 2において、 あるス トリームデータの受信機との伝送状態が悪 化した場合には、 そのストリームデータのバッファ部は空とならない。 従って、 再送を見越して与えられた T X O P時間のうち、 残った時間ではそのストリーム データが送信されることになる。 この時、 他のス トリームデータの再送帯域のた めに制御機より与えられた時間も、 この伝送状態の悪いストリームデータの為に 使用することになる。 従って、 制御機から与えられた T X O P時間を有効に活用 できる。
伝送状態が悪化しているストリームデータが複数あつたとしても、 前もって定 義したストリ一ムポィントに従いストリームデータを送信するので、 伝送状態が 悪化しているストリームデータ間における送信頻度の比が変わることは無い。 上記した第 1の実施の形態では、 所定の条件が成立したことに応答して、 各ス トリームデータのストリームポイント及び累積ストリームポイントを再設定する。 所定の条件が成立する場合とは、 例えば新たなストリームデータの参入が検出さ れた場合などのことをいう。 再設定により、 各ストリームデータに設定されるス トリームポイントの比が新たに決められ、 この新たなストリームポイントによつ て累積ストリームポイントを計算し、 その結果によってストリームデータを選択 する。 従って、 新たなストリームデータの参入があった後も、 全てのストリーム データに対して、 上記した様な効果を得ることができる。
なお、 上記した第 1の実施の形態では、 第 1 3図の S 1 1において、 累積スト リームポイントのオーバフローが検出されたときに、 全ての累積ス トリームボイ ントを 0に再設定している。 ここでの累積ストリームポイントの再設定の方法は、 これ以外にも種々考えられる。
例えば、 全ての累積ストリームポイントから最小の累積ストリームポイントを 減算する方法がある。 この方法では全て 0に再設定する方法よりも、 計算回数が 増加し、 回路規模が大きくなる。 しかし、 累積ストリームポイントがオーバフロ 一を生じる直前の時点での累積ストリームポイントの状態をそのまま再設定する ことが可能である為、 各ストリームデータの再送頻度を乱すおそれがないという 効果がある。
また、 上記した実施の形態では、 累積ストリ一ムポィントにストリ一ムポィン トを加算していき、 累積ストリームポイントの値が最小となるストリームデータ に送信権を与えている。 し力、し、 送信権の決定方法は他にも考えられる。 例えば、 累積ストリームポイントは、 ストリ一ムポィントを直前の累積ストリ一ムポィン トの値から減算することにより算出する様にしてもよい。 この場合には、 累積ス トリ一ムポィントが最大のストリームデータに送信権を与える様にすればよい。 ただしこの場合、 累積ストリームポイントの初期値には、 共通の大きな値を設定 する必要がある。 例えば累積ストリームポィントの計算に 2バイ トの記憶領域を 使用するのであれば、 2バイトで記憶できる最大の値である 6 5 5 3 5を累積ス トリ一ムポィントの初期値又は再設定値とすればよい。
また、 上記した第 1の実施の形態では、 ストリームデータの優先度は予め固定 されている。 し力 し、 優先度についてはこれ以外の設定の方法もある。 例えば、 寿命が短い方のストリームデータの優先度を高く設定する方法がある。 寿命が尽 きる時刻に近づいているデータバケツトほど、 早く送信しないと送信機にて破棄 される可能性が高くなるからである。
ストリームデータの優先度は、 例えば、 送信機と受信機との間の伝送状態に従 つて設定することもできる。 この場合には、 伝送状態の悪化している受信機向け のストリームデータの優先度を上げればよい。 これは以下の様な理由による。 伝送状態の悪化しているストリームデータは、 受信機に正しくデ一タパケット が受信されないことが多い。 その結果、 送信機がデータパケットの再送をしなけ ればならなくなることが多くなる。 再送を行なうパケットは、 最初に送信された ときよりもストリームデータの寿命が尽きる時刻に近づいている。 寿命が尽きた データバケツトは送信されずに破棄され、 結果として受信機では受信映像に乱れ を生じることとなる。 すなわち、 そうしたパケットは出来るだけ早く送信を行な うほうが良い。 このことから伝送状態の悪化しているストリームデータの優先度 を上げ、 出来るだけ早く送信を試みる方が良い。
同様の考え方で、 先着順に優先度を設定する方法も考えられる。 この場合には、 ァルゴリズムが簡単であるため、 回路規模を小さくすることができる。
また、 上記した第 1の実施の形態のシステムでは、 送信機 3 2は外部の制御機 3 0から C F— P O L Lを受信している。 し力、し、 送信機 3 2自体が制御機の機 能を備えていてもよい。 この場合には、 送信機 3 2は外部から C F— P O L Lフ レームを受信するわけではなく、 内部でその受け渡しとそれに伴う送信権の設定 とが行なわれる。
なお、 上記した様に、 本実施の形態では、 ス トリームデータの帯域の広さと、 そのストリームデータに割当てられるストリームポイントとの間には負の相関が ある。 すなわち、 ストリームポイントは、 帯域の広さの単調減少関数である。 こ の関数としてどの様なものを用いるかは、 設計事項に属し、 応用によって選択す ることができる。
[第 2の実施の形態]
上記した第 1の実施の形態では、 新たに参入したストリームデータの累積スト リームポイントは 0に設定される。 しかしこの方法によれば、 新規ストリームデ ータの参入直後には、 参入してきたストリームデータの累積ストリームポイント が最小となる期間が連続することが多い。 その結果、 その期間では新規参入スト リームデータだけが一定期間連続して送信されてしまレ、、 送信頻度の比が保たれ ないという問題が生ずる可能性がある。
例を挙げてこの問題について説明する。 第 1の実施の形態では、 新規参入して きたストリームデータの累積ストリームポイントは 0に初期化する。 通常は、 そ の他のストリームデータの累積ストリ一ムポィントの最小値は 0より大きい値で あろう。 この値が例えば 5◦であると仮定する。 この場合、 参入してきたス トリ ームデータの累積ストリームポイントが 5 0よりも大きくなるまで、 連続してこ の新規に参入したストリームデータに送信権が与えられることになる。
そこで、 新規ストリームデータの参入があった場合、 この様な問題が生じる可 能性ができるだけ低くなる様にすることが好ましい。 この第 2の実施の形態では、 そのために、 新規なストリームデータの参入があった場合、 各ストリームポイン トの再設定を行なった後、 参入したストリームデータの累積ストリームポイント を第 1の実施の形態の様に 0とするのではなく、 より大きな値とする。 具体的に は、 この第 2の実施の形態では、 新規に参入したストリームデータの累積ストリ ームポイントを、 他のストリームデータのストリームポイントの中で最小の値に 設定する。
この第 2の実施の形態の装置の構成は、 第 1の実施の形態のものとほぼ同様で ある。 ただし、 第 1 3図の S 2に示され、 第 1 4図に詳細が示されている新ス ト リームの参入処理に代えて、 第 1 8図に示されている新ストリームの参入処理を 採用する。
第 1 8図を参照して、 S 1 4及び S 1 5に示す処理は第 1 4図の S 1 4及び S 1 5の処理と同じである。 S 2 0において、 新しく参入したストリームデータ以 外のストリームデータの累積ストリームポイントの中で、 最小の値を求める。 続 いて S 2 1で、 新規に参入したストリームデータの累積ストリームポイントに、 S 2 0で求めた最小の累積ストリームポイントの値を代入する。
この第 2の実施の形態の送信機において、 ストリームデータ選択管理テーブル 4 004480
1 1 6の状態が第 1 6図に示されている様になつているときに、 ストリームデー タ Dが参入した時の参入処理後のストリームデータ選択管理テーブル 1 1 6の内 容を第 1 9図に示す。 この例でも、 第 1 7図に示したのと同様、 ストリームデー タ Dの帯域は 1 5 M b p sであるものとする。
第 1 9図が第 1 7図と異なるのは、 ス トリームデータ Dの累積ストリームボイ ントが、 0ではなく 2に設定されている点のみである。 他の点で第 1 9図は第 1 7図と異なる所はない。
この第 2の実施の形態においては、 累積ストリームボイントの初期値を設定す る際の計算回数が第 1の実施の形態に比べて増加し、 必要な回路規模又はソフト ウェアの規模が大きくなる。 しかし、 ストリームデータが新規に参入したときで も、 新規のストリームデータだけに長い期間、 連続して送信権を与える様になる おそれは少ない。 そのため、 新規のストリームデータの参入があった場合でも各 ストリームデータの再送頻度を乱すおそれが少ない。
[第 1の変形例]
上記した第 1及び第 2の実施の形態における累積ストリームデータの再設定の 仕方以外にも様々なものが考えられる。 たとえば、 新規ストリームデータの参入 が検出されときに、 全ての累積ストリームポイントを一定の値 例えば 0に設定 することも考えられる。
この方法によれば、 参入してきたストリームデータのみが一定期間連続して送 信されてしまい、 送信頻度の比が保たれないという問題は生じない。 しかも累積 ストリームの設定処理が簡単なので、 処理時間を短く、 かつ回路を小規模にする ことが可能である。
し力 し、 この方法では、 新規ストリームデータが参入した時点で、 既存のスト リームデータの累積ストリームデータの状態を示す情報が無くなってしまう。 従 つて、 一時的ではあるが送信頻度が乱れる影響が出る可能性もあるので注意が必 要である。
[第 2の変形例]
ストリ一ムポィントを再設定するための所定の条件 して、 例えば受信機との 伝送状態の悪化が考えられる。 ストリームデータの受信機との伝送状態が悪化し、 再送バケツトとして多くの送信を行なう必要がある場合には、 その伝送状態が悪 化しているストリームデータのストリームポイントをある期間の間小さくするこ とが考えられる。 この制御は、 例えば第 1 1図の制御部 5 2が伝送状態の悪化を 検出したときに、 第 1 2図のストリームデータ選択管理テーブル制御回路 1 2 4 を通じてストリームデータ選択管理テープル 1 1 6内のそのストリ一ムデータに 対応するストリームポイントの値を、 ある期間の間だけ小さな値に変更すること で実現できる。
この方法によれば、 伝送状態が悪化しているストリームデータのストリームポ イントが小さくなり、 その送信頻度は増加する。 従って、 そのストリームデータ の受信機での再生映像に乱れが生じるのを防ぐことも可能である。
ただし、 その状態が続くと他の伝送状態が良いストリームデータの送信が待た されることとなり、 ストリームデータの寿命が尽きて受信機での再生映像が乱れ る可能性が増加するので注意が必要である。 し力 し、 伝送状態が良いストリーム データの寿命が長い場合には、 上記の調整を行なうことによりどの受信機の再生 映像にも乱れを生じさせない調整も可能となる。
[第 3の変形例]
別の所定の条件として例えばストリームデータが必要とする帯域が変化したこ とが考えられる。 この時、 新たなス トリームデータの帯域を用いて、 ストリーム ポイントを再計算し、 再設定する。
この方法によれば、 ストリームデータの映像品質が上がり必要となる帯域が変 化した場合にも、 各ストリームデータの送信頻度の比率を適正に保ち、 安定した 再生映像を各受信機にて獲得することが可能となる。
以上の様に本実施の形態によれば、 ストリームデータ間における送信頻度に大 きな変動が生じない様にできる。 仮に伝送状態の悪いストリームデータが発生し たとしても、 伝送状態のよいストリームデータの伝送に悪影響を及ぼすことはな レ、。
ストリームデータの送信頻度を守りつつ、 可能な限りス トリームデータバケツ トを分散して代わる代わる送信されるので、 制御機がストリームデータ送信要求 通りに T X O Pを与えてくれている状態ではパケットの寿命が尽きることがない。 帯域の大きなものに優先して送信権が割当てられるので、 帯域の大きなストリ ームデータの再生に支障が生じるおそれが少ない。
新規にストリームデータの参入があった場合、 ストリームデータの帯域に変化 があった場合、 あるス トリームデータの伝送状態が悪化した場合、 又は累積ス ト リームポイントにオーバフローがあった場合でも、 ス トリームデータの送信頻度 の比が大きく変動することはなく、 再生品質に問題が生じるおそれは少ない。 ま た、 伝送状態のよいストリームデータの再生状態に与える悪影響を小さく抑えな がら、 伝送状態の悪いストリームデータの再生品質がそれ以上劣化するのを防止 することができる。
さらに、 伝送状態が悪化したストリームデータ、 及び寿命が短いストリ一ムデ ータほど早く送信され、 受信機での再生品質が乱れる可能性を低くできる。
限られた送信権期間を有効に使って、 ストリームデータの各々について良好な 再生品質を確保することができる。 その際、 簡単で小規模な回路により実現でき、 送信するストリームデータを決定するまでの時間も短くて済む。
今回開示された実施の形態は単に例示であって、 本発明が上記した実施の形態 のみに制限されるわけではない。 本発明の範囲は、 発明の詳細な説明の記載を参 酌した上で、 特許請求の範囲の各請求項によって示され、 そこに記載された文言 と均等の意味及ぴ範囲内でのすべての変更を含む。
産業上の利用可能性
本発明は、 制御機から何時どのような長さの T X O P期間を与えられるか不明 な場合にも、 それぞれ一定の送信速度で複数種類のス トリームデータを連続して 送信する能力が要求されるデータ送信装置に適用することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 複数のストリームデータを時分割で送信するストリームデータ送信装置 であって、
前記複数のストリームデータがそれぞれ必要とする帯域と、 前記複数のストリ ームデータについて送信を試みた回数とに基づいて、 次に送信権を割当てるスト リームデータを決定するための手段と、
前記決定するための手段により決定された送信権に従って、 前記複数のストリ ームデータを動的に切替えて送信するための手段とを含む、 ストリームデータ送
2 . 前記決定するための手段は、
前記複数のストリームデータに ¾:して、 それぞれ必要とする帯域により決定さ れるストリームポイントを設定するための手段と、
前記複数のストリームデータの各々について、 前記送信するための手段が送信 を試みるごとに、 対応のストリームポイントを累積していくための手段と、 累積されたストリームポイントに基づいて、 次の送信権を割当てるストリーム データを選択するための手段とを含む、 請求項 1に記載のストリームデータ送信
3 . 前記ストリームポイントを設定するための手段は、
前記複数のストリームデータがそれぞれ必要とする帯域に関する情報を獲得す るための手段と、
前記複数のストリームデータの各々に対して、 必要な帯域の広さの関数として ストリームポイントを割当てるための手段とを含む、 請求項 2に記載のストリー ムデータ送信装置。
4 . 前記割当てるための手段は、
前記複数のストリームデータに必要な帯域の逆数の比を算出するための手段と、 前記複数のストリームデータに、 それぞれ前記算出するための手段により算出 された前記比をストリ一ムポィントとして設定するための手段とを含む、 請求項
3に記載のストリームデータ送信装置。
5 . さらに、 所定の条件の成立を検出するための検出手段と、
前記検出手段が前記所定の条件の成立を検出したことに応答して、 前記ストリ ームポイントを累積していく手段により累積されている累積ストリームポイント の値を所定の方法により再設定するための手段とをさらに含む、 請求項 2に記載 のス トリームデータ送信装置。
6 . 前記検出手段は、 ストリームデータの参入を検出するための手段を含み、 前記検出手段が前記所定の条件の成立を検出したことに応答して、 前記ストリ ームポイントを割当てるための手段を動作させるための手段をさらに含む、 請求 項 5に記載のストリームデータ送信装置。
7 . 前記検出手段は、 ストリームデータの参入を検出するための手段を含み、 前記再設定するための手段は、 前記検出手段がストリームデータの参入を検出 したことに応答して、 参入したストリームデータの累積ストリームポイントを、 その時点におけるストリームデータの中で予め定める条件を満足する累積ストリ ームポイントの値と等しい値に設定するための手段を含む、 請求項 6に記載のス トリームデータ送信装置。
8 . 前記再設定するための手段は、 全てのストリームデータの累積ストリー ムポイントを予め定める値に再設定するための手段を含む、 請求項 5に記載のス トリームデータ送信装置。
9 . 前記予め定める値は 0である、 請求項 8に記載のス トリームデータ送信
1 0 . 前記検出手段は、 前記ス トリームポイントを累積していく手段により 累積される累積ストリームポイントのオーバフローを検出するための手段を含む、 請求項 5に記載のストリームデータ送信装置。
1 1 . 前記再設定するための手段は、 前記検出手段が累積ストリ一ムポィン トのオーバフローを検出したことに応答して、 全ストリームデータの累積ストリ 一ムポィントを、 それぞれその時点での値から予め定められた条件を満足する累 積ストリームポイントの値を減算したものに再設定するための手段を含む、 請求 項 1 0記載のストリームデータ送信装置。
1 2 . 前記予め定められた条件を満足する累積ストリームポイントは、 累積 ストリームポイントの中の最小の値を持つものである、 請求項 1 1に記載のスト リームデータ送信装置。
1 3 . 前記再設定するための手段は、 前記検出手段が累積ストリ一ムポィン トのオーバフローを検出したことに応答して、 全ストリームデータの累積ストリ ームポイントを予め定められた値に再設定するための手段を含む、 請求項 8に記 載のストリームデータ送信装置。
1 4 . 前記予め定められた値は 0である、 請求項 1 3に記載のストリームデ ータ送信装置。
1 5 . 所定の条件が成立したことを検出するための検出手段と、
前記検出手段が前記所定の条件が成立したことを検出したことに応答して、 前 記複数のストリームデータのストリームポイントを所定の方法により再設定する ための手段をさらに含む、 請求項 2に記载のストリームデータ送信装置。
1 6 . 前記検出手段は、 各ストリームデータの伝送状態の変化を検出するた めの手段を含む、 請求項 1 5に記載のストリームデータ送信装置。
1 7 . 前記再設定するための手段は、 前記検出手段が前記ストリームデータ の伝送状態の変化を検出したことに応答して、 伝送状態が悪化しているストリー ムデータのストリームポイントを、 より小さな値に再設定するための手段を含む、 請求項 1 6に記載のストリームデータ送信装置。
1 8 . 前記検出手段は、 各ストリームデータの必要とする帯域の変化を検出 するための手段を含む、 請求項 1 5に記載のストリームデータ送信装置。
1 9 . 前記再設定するための手段は、 前記検出手段が各ストリームデータの 必要とする帯域の変化を検出したことに応答して、 各ストリームデータのストリ ームポイントを、 各ストリームデータがそれぞれ必要とする帯域の広さの関数と して定まる値により再設定するための手段を含む、 請求項 1 8に記載のストリー ムデータ送信装置。
2 0 . 前記選択するための手段は、 累積されたストリ一ムポィントが予め定 められた条件を満足するものを選択して、 対応するストリームデータに送信権を 割当てるための手段を含む、 請求項 2に記載のストリームデータ送信装置。
2 1 . 前記決定するための手段は、 前記予め定められた条件を満足する累積 ス トリームボイントが複数存在する時、 当該複数の累積ストリームポイントに対 応する複数のストリームデータの中から、 所定の基準に従って次の送信権を与え るストリームデータを選択するための選択手段をさらに含む、 請求項 2 0に記載 のストリームデータ送信装置。
2 2 · 前記選択手段は、 ストリームデータ送信要求の焭生した順にストリー ムデータに送信権を与えるための手段を含む、 請求項 2 1に記載のストリームデ ータ送信装置。
2 3 · 前記選択手段は、 伝送状態の悪化しているストリームデータに優先的 に送信権を与えるための手段を含む、 請求項 2 1に記載のストリームデータ送信
2 4 . 前記選択手段は、 寿命が短いストリームデータに優先的に送信権を与 えるための手段を含む、 請求項 2 1に記載のストリームデータ送信装置。
2 5 . 複数のストリームデータを時分割で送信するストリームデータ送信装 置であって、
各ストリームデータに送信権を割当てた累積回数に基づいて、 次の送信権を与 えるストリームデータを決定するための手段と、
決定された送信権に従って、 前記複数のストリームデータを動的に切替えて送 信するための手段とを含む、 ストリームデータ送信装置。
2 6 . 前記決定するための手段は、 通信を制御するための制御機から送信可 能期間を与えられたことに応答して、 各ストリームデータに送信権を割当てた累 積回数に基づいて次の送信権を与えるストリームデータを決定するための手段を 含む、 請求項 2 5に記載のストリームデータ送信装置。
2 7 . 複数のストリームデータを時分割で送信するストリームデータ送信装 置であって、 ある一定時間をとつたときに帯域の広いストリームデータほど回数 が多くなる様に各ストリームデータに送信権を割当てることを特徴とする、 スト リームデータ送信装置。
2 8 . 通信を制御するための制御機から送信可能期間を与えられたことに応 答して、 前記送信権の割当てを行なうことを特徴とする、 請求項 2 7に記載のス トリームデータ送信装置。
2 9 . 送信権期間を制御するための制御機から与えられる送信権期間を時分 割して複数のストリームデータを送信するストリームデータ送信装置であって、 前記複数のストリームデータに順番に送信権を割当てる手段と、
前記送信権に従って、 前記複数のストリームデータを動的に切替えて送信する ための手段とを含む、 ストリームデータ送信装置。
3 0 . 送信権期間を時分割して複数のストリームデータを送信するストリー ムデータ送信装置であって、
前記複数のストリームデータの要求伝送速度に従って送信権を与える時間を割 当てるための手段と、
前記送信権に従って、 前記複数のストリームデータを動的に切替えて送信する
' ための手段とを含む、 ストリームデータ送信装置。
3 1 . 送信権期間を制御するための制御機から与えられる送信権期間内で前 記送信権の割当てを行なうことを特徴とする、 請求項 3 0に記載のストリームデ ータ送信装置。
3 2 . 送信権期間を制御するための制御機から与えられる送信権期間を時分 割して複数のストリームデータを送信するストリームデータ送信装置であって、 前記複数のストリームデータの各々の送信にかかる時間に基づいて、 前記制御 機から与えられた送信権期間を各ストリームデータに割当てるための手段と、 前記送信権期間の割当てに従って、 前記複数のストリームデータを動的に切替 えて送信するための手段とを含む、 ストリームデータ送信装置。
3 3 . 複数のストリームデータを時分割で送信するストリームデータ送信方 法であって、
前記複数のストリームデータがそれぞれ必要とする帯域と、 前記複数のストリ ームデータについて送信を試みた回数とに基づいて、 次に送信権を割当てるスト リームデータを決定するステップ (S 1— S 7, S 1 O - S 1 2 ) と、
前記決定するステップ (S 1— S 7 , S 1 O - S 1 2 ) により決定された送信 権に従って、 前記複数のストリームデータを動的に切替えて送信するステップ
( S 9 ) とを含む、 ストリームデータ送信方法。
3 4 . 前記決定するステップは、 前記複数のストリームデータに対して、 それぞれ必要とする帯域により決定さ れるストリームポイントを設定するステップと、
前記複数のストリームデータの各々について、 前記送信するステップにおいて 送信が試みられるごとに、 対応のストリームポイントを累積するステップと、 累積されたス トリームポイントに基づいて、 次の送信権を割当てるス トリーム データを選択するステップとを含む、 請求項 3 3に記載のストリームデータ送信 方法。
3 5 . 複数のストリームデータを時分割で送信するストリームデータ送信方 法であって、
各ストリームデータに送信権を割当てた累積回数に基づいて、 次の送信権を与 えるストリームデータを決定するステップと、
決定された送信権に従って、 前記複数のストリームデータを動的に切替えて送 信するステップとを含む、 ストリームデータ送信方法。
3 6 · 複数のストリームデータを時分割で送信するストリームデータ送信方 法であって、 ある一定時間をとつたときに帯域の広いストリームデータほど回数 が多くなる様に各ストリームデータに送信権を割当てることを特徴とする、 スト リームデータ送信方法。
3 7 . 送信権期間を制御するための制御機から与えられる送信権期間を時分 割して複数のストリームデータを送信するストリームデータ送信方法であって、 前記複数のストリームデータに順番に送信権を割当てるステップと、 前記送信権に従って、 前記複数のストリームデータを動的に切替えて送信する ステップとを含む、 ストリームデータ送信方法。
3 8 . 送信権期間を時分割して複数のストリームデータを送信するストリー ムデータ送信方法であって、
前記複数のストリームデータの要求伝送速度に従って送信権を与える時間を割 当てるステップと、
前記送信権に従って、 前記複数のストリームデータを動的に切替えて送信する ステップとを含む、 ストリームデータ送信方法。
3 9 . 送信権期間を制御するための制御機から与えられる送信権期間を時分 割して複数のストリームデータを送信するストリームデータ送信方法であって、 前記複数のストリームデータの各々の送信にかかる時間に基づいて、 前記制御 機から与えられた送信権期間を各ストリームデータに割当てるステップと、 前記送信権期間の割当てに従って、 前記複数のストリームデータを動的に切替 えて送信するステツプとを含む、 ストリームデータ送信方法。
4 0 . コンピュータにより実行されると、 当該コンピュータを請求項 3 3〜 3 9のいずれかに記載のストリームデータ送信方法を実行するように制御する、 コンピュータプログラムを記録した記憶媒体。
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