JP2007150859A - 受信装置、送信装置、通信システム、受信装置の制御プログラム、および受信装置の制御プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のシンク装置1は、ソース装置20から受信したパケットの喪失を検出するパケットロス検出部5と、再送要求パケットを、ソース装置20に送信する再送要求パケット生成部3と、パケットの再生遅延の許容値を入力する再生遅延許容時間設定部12と、許容されるパケット喪失率を入力するロス率回復値設定部11と、許容されるパケット喪失率に応じて、再送要求パケットの送信回数を設定する再送要求回数設定部9と、設定された再送要求パケットの送信回数に応じて再送されるパケットを、再生遅延の許容値内で受信するように再送要求パケットの送信間隔を設定する再送要求間隔設定部10とを備える。
【選択図】図1
Description
ここでまず図2および図3を参照して、本実施の形態に係る通信装置100が備えるソース装置20の構成について説明する。なお、図3において点線で示される矢印は、当該ソース装置20からシンク装置1に送信するストリームデータ21の流れを示している。一方、実線で示す矢印は、各部における制御情報の流れを示す。
続いて、本実施の形態に係る通信システム100が備えるシンク装置1の構成について図1および図2を参照して説明する。なお、図1において点線で示される矢印は、ストリームデータ21の流れを示している。一方、実線で示す矢印は、各部における制御情報の流れを示す。
なお、上記数式(1)において、Trndは、往復伝播遅延Rを示す。Trcvは、RRT測定部8がRRパケットを受信した時刻を示す。Tsndは、RTT測定部8が受信したRRパケットに対応するSRパケットの、シンク装置1からの送信時刻(RRパケットに格納されているSRパケットの送信タイムスタンプ情報)を示す。また、Tstayは、ソース装置20がSRパケットを受信してから、RRパケットをシンク装置1に送信するまでの時間(RRパケットに格納されている処理時間情報)を示す。
ここで、上記したシンク装置1において実行される、ソース装置20からの伝送中に喪失した、ストリームデータ21のパケットの検出処理および、検出されたパケットの再送要求の送信処理について説明する。
ここで、本実施の形態に係るシンク装置1における再送要求回数nおよび再送要求間隔Iの決定方法についての詳細を説明する。
例えば、1パケットの大きさをl=1400byte、ビットレートをb=500kbyte/sec、パケットロスの発生間隔をm=300secとすると、r=0.00093%となる。ビットレートを2分の1にすると、許容値は2倍の0.0019%になる。
レートが変更されたり、あるいは可変ビットレートでエンコードされたストリームデータ21を使用したりする場合、ビットレートの変更に合わせてパケットロス率の許容値を再設定する必要がないという利点がある。
したがって、再送を1回行った後のロス率r(1)は、
r(1)=rd・(1−s(1)) ・・・(4)
となる。
=(1-ru)・(1-rd)・(ru+(1-ru)・rd)・・・(5)
同様に、3回目、4回目と再送要求処理が成功する確率と順次求めていくと、n回目の再送制御が成功する確率は、以下数式(6)のように定式化できる。
ここで、往復伝播遅延Rは、以下のようにして求めることができる。すなわち、本実施の形態に係る通信システム100では、上記したように、シンク装置1のRTT計測用パケット生成部2が生成したSRパケットをソース装置20側で受信し、ソース装置20では、このSRパケットに応じたRRパケットをRTT測定用パケット生成部25が作成し、シンク装置1に送信される構成であった。
ここで、本実施の形態に係る通信システム100において伝送されるストリームデータ21は、動画データである。そして、ソース装置20において、ストリームデータ21をエンコーダによってリアルタイムに生成しており、エンコードにかかる時間および/または、CPUに生じる負荷などに起因して、シンク装置1にパケットを出力するタイミングに遅れが生じる。このような、パケットの出力タイミングの遅れによって生じる再送パケットの到着の遅れを本実施形態では、エンコーダジッタと称する。
なお、上記した図7は、本実施の形態に係るシンク装置1とソース装置20との間における再送要求と再送要求に応じて再送されるパケットの関係を示す図であり、同図(a)は、シンク装置1とソース装置20との間における再送要求と再送要求に応じて再送されるパケットの関係における、送信間隔Iと往復伝播遅延Rと再生遅延Lとを示す図であり、同図(b)は、シンク装置1とソース装置20との間における再送要求と再送要求に応じて再送されるパケットの関係における、送信間隔Iと往復伝播遅延Rと再生遅延の許容値Lと偏差値Jとを示す図である。
ここで、パケットロス率が1%、2%、3%となるネットワーク環境をそれぞれ人工的に構築し、再送要求間隔Iを20msec、50msec、100msec、120msec、150msecとそれぞれ変化させて、再送によるパケットロス率の回復値を計測した結果を図9に示す。また、図9の結果をグラフ化したものを図10に示す。なお、図9は、再送によるパケットロス率の回復値を計測した結果の一例を示す表である。また、図10は、図9に示す結果をグラフ化したものであり、同図(a)は、パケットロス率が1%の場合におけるロス率回復値と再送要求間隔Iとの関係を示し、同図(b)は、パケットロス率が2%の場合におけるロス率回復値と再送要求間隔Iとの関係を示し、同図(c)は、パケットロス率が3%の場合におけるロス率回復値と再送要求間隔Iとの関係を示す。
(L-R-J)/(n-1)=(270-100-120)/(2-1)=50 ・・・(12)
となる。なお、往復伝播遅延Rと偏差値Jについては、式(11)と同じ値を用いるものとした場合、この実験結果は、図11および図12に示すようになる。図11は、再送によるパケットロス率の回復値を計測した結果の一例を示す表である。また、図12は、図11に示す結果をグラフ化したものであり、同図(a)は、パケットロス率が1%の場合におけるロス率回復値と再送要求間隔Iとの関係を示し、同図(b)は、パケットロス率が3%の場合におけるロス率回復値と再送要求間隔Iとの関係を示す。
に基づき、再送要求回数設定部9が、再送要求回数nを設定することができる。
N≦((L-R1)/I)+1 ・・・(14)
N≦((L-R-J)/I)+1 ・・・(15)
そこで、本実施の形態に係るシンク装置1を、図13に示すシンク装置40(受信装置)として構成することにより、上記のように再送要求間隔Iの下限値に基づき、再送要求回数nの上限を求めて、再送要求回数nおよび再送要求間隔Iを決定することができる。なお、この図13は本実施の形態に係るシンク装置1の別の構成となるシンク装置40の要部構成を示すブロック図である。
最大回数nを2以上の値に設定する再送要求回数設定部とを備え、送信装置へ再送要求を送信する場合、再送要求の送信間隔時間IをI≦(L−R1)/(n−1)に設定する構成であってもよい。
n≦((L−R−J)/I)+1を満たす整数に設定するように構成されていてもよい。
3 再送要求パケット生成部(再送要求手段)
5 パケットロス検出部(検出手段)
6 ジッタ検出部(偏差算出手段)
7 上りロス率検出部(喪失率情報受信手段)
8 RTT測定部(測定手段)
9 再送要求回数設定部(回数決定手段)
10 再送要求間隔設定部(送信間隔決定手段)
11 ロス率回復値設定部(許容喪失率入力手段)
12 再生遅延許容時間設定部(時間範囲入力手段)
13 再送要求間隔入力部(送信間隔決定手段)
15 送信制御部
16 受信制御部
17 パケット送信部(再送要求手段)
18 パケット受信部(喪失率情報受信手段)
20 ソース装置(送信装置)
21 ストリームデータ(データ)
22 パケットロス率検出部(喪失率検出手段)
23 再送パケット番号検出部
24 上りロス率検出用パケット生成部(喪失率情報送信手段)
27 パケット受信部
28 パケット送信部(喪失率情報送信手段)
40 シンク装置(受信装置)
R 往復伝播遅延
L 再生遅延の許容値(時間範囲)
I 再送要求間隔(送信間隔)
n 再送要求回数(送信回数)
J 偏差値(往復伝播遅延偏差)
Claims (15)
- データをパケット化して送信する送信装置から該データを受信し、出力する受信装置であって、
上記送信装置から受信したデータにおいて喪失したパケットを検出する検出手段と、
上記検出手段により検出された喪失したパケットの再送を要求する再送要求情報を、送信装置に送信する再送要求手段と、
上記送信装置から受信したパケットを正常に出力できるように、該パケットの出力を遅延させる時間範囲を入力する時間範囲入力手段と、
受信したデータにおいて、許容されるパケットの喪失率を入力する許容喪失率入力手段と、
上記許容喪失率入力手段によって入力された許容されるパケットの喪失率に応じて、送信装置への上記再送要求手段による再送要求情報の送信回数を設定する回数決定手段と、
上記回数決定手段により設定された再送要求情報の送信回数に応じて再送されるパケットそれぞれを、上記時間範囲入力手段によって入力された時間範囲内で受信するように該再送要求情報の送信間隔を決定する送信間隔決定手段とを備えることを特徴とする受信装置。 - 上記再送要求手段によって再送要求情報が送信されてから、該再送要求情報に応じて再送されたパケットを受信するまでの時間である往復伝播遅延を測定する測定手段をさらに備え、
上記測定手段によって測定された往復伝播遅延をR、上記時間範囲入力手段によって入力された時間範囲をL、上記回数決定手段によって決定された再送要求情報の送信回数をn(nは2以上の自然数)、上記送信間隔決定手段によって決定された送信間隔をIとすると、
上記送信間隔決定手段は、I<(L−R)/(n−1)を充たす時間範囲で再送要求情報の送信間隔を決定することを特徴とする請求項1に記載の受信装置。 - 上記測定手段によって測定された往復伝播遅延の測定結果の中で最大値となる最大往復伝播遅延をR1とすると、
上記送信間隔決定手段は、I≦(L−R1)/(n−1)を充たす時間範囲で再送要求情報の送信間隔を決定することを特徴とする請求項2に記載の受信装置。 - 上記測定手段による往復伝播遅延の測定結果と、送信装置において送信するデータに対する処理に起因して生じるばらつき情報とに基づき、往復伝播遅延の平均値よりも時間が大きくなる方向への偏りを往復伝播遅延偏差として算出する偏差算出手段をさらに備え、
上記往復伝播遅延偏差をJとすると、
上記送信間隔決定手段は、I≦(L−R−J)/(n−1)を充たす時間範囲で再送要求情報の送信間隔を決定することを特徴とする請求項2に記載の受信装置。 - 上記送信間隔決定手段は、Iとして取り得る値のうち最大となる時間を送信間隔とすることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の受信装置。
- 上記検出手段は、送信装置から受信したデータのパケットの喪失率を記録しており、
上記再送要求手段は、再送要求情報をパケット化して上記送信装置に送信しており、
上記送信装置に送信された再送要求情報のパケットの喪失率を示す情報である喪失率情報を該送信装置から受信する喪失率情報受信手段をさらに備え、
上記回数決定手段は、上記検出手段により記録されたデータのパケットの喪失率と、喪失率情報受信手段により受信した喪失率情報とに基づき、再送要求情報の送信回数と送信装置から受信したデータにおけるパケットの喪失率との関係を算出し、算出した上記関係に応じて、上記データのパケットの喪失率が、上記許容喪失率入力手段によって入力された、許容されるパケットの喪失率以下となるように、再送要求情報の送信回数を決定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の受信装置。 - データをパケット化して送信する送信装置から該データを受信し、出力する受信装置であって、
上記送信装置から受信したデータにおいて喪失したパケットを検出する検出手段と、
上記検出手段により検出された喪失したパケットの再送を要求する再送要求情報を、送信装置に送信する再送要求手段と、
上記送信装置から受信したパケットを正常に出力できるように、該パケットの出力を遅延させる時間範囲を入力する時間範囲入力手段と、
送信装置への上記再送要求情報の送信間隔の時間を入力する間隔時間入力手段と、
上記間隔時間入力手段によって入力された、上記再送要求情報の送信間隔に応じて、再送要求情報の送信間隔を決定する送信間隔決定手段と、
上記間隔時間入力手段により入力された送信間隔で送信される再送用要求情報に応じた再送パケットを、上記時間範囲入力手段によって入力された時間範囲内に受信するように該再送要求情報の送信回数を決定する回数決定手段とを備えることを特徴とする受信装置。 - 上記再送要求手段によって再送要求情報が送信されてから、該再送要求情報に応じて再送されたパケットを受信するまでの時間である往復伝播遅延を測定する測定手段をさらに備え、
上記測定手段によって測定された往復伝播遅延をR、上記時間範囲入力手段によって入力された時間範囲をL、上記間隔時間入力手段によって入力された時間に応じて、送信間隔決定手段により決定された再送要求情報の送信間隔をI、上記回数決定手段によって決定された再送要求情報の送信回数をn(nは2以上の自然数)とすると、
上記回数決定手段は、n<((L−R)/I)+1を充たす範囲で再送要求情報の送信回数を決定することを特徴とする請求項7に記載の受信装置。 - 上記測定手段によって測定された往復伝播遅延の想定結果の中で最大値となる最大往復伝播遅延をR1とすると、
上記回数決定手段は、n≦((L−R1)/I)+1を充たす範囲で再送要求情報の送信回数を決定することを特徴とする請求項7に記載の受信装置。 - 上記測定手段による往復伝播遅延の測定結果と、送信装置において送信するデータに対する処理に起因して生じるばらつき情報とに基づき、往復伝播遅延の平均値よりも時間が大きくなる方向への偏りを往復伝播遅延偏差として算出する偏差算出手段をさらに備え、
上記往復伝播遅延偏差をJとすると、
上記回数決定手段は、n≦((L−R−J)/I)+1を充たす時間範囲で再送要求情報の送信回数を決定することを特徴とする請求項7に記載の受信装置。 - 上記送信回数決定手段は、nとして取り得る値のうち最大となる回数を送信回数とすることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の受信装置。
- データをパケット化して受信装置に送信する送信装置であって、
上記受信装置へ送信したデータにおいて喪失したパケットに対する再送を要求する再送要求情報を含むパケットを該受信装置から受信し、該再送要求情報に応じたデータのパケットを受信装置に再送しており、
上記受信装置から受信した再送要求情報のパケットの喪失率を検出する喪失率検出手段と、
上記喪失率検出手段によって検出された再送要求情報のパケットの喪失率の情報である喪失率情報を上記受信装置に送信する喪失率情報送信手段とを備えることを特徴とする送信装置。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の受信装置と請求項12に記載の送信装置とを備えることを特徴とする通信システム。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の受信装置を動作させるための制御プログラムであって、コンピュータを上記各手段として機能させるための受信装置の制御プログラム。
- 請求項14に記載の受信装置の制御プログラムを記録したコンピュータの読取り可能な記録媒体。
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