データ伝送装置及び伝送可能帯域推測方法
【課題】データ伝送に影響を与えずに伝送路におけるデータの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測し、伝送帯域を有効に利用できるデータ伝送装置及び伝送可能帯域推測方法を得る。
【解決手段】伝送路へ送出される情報量を制御する情報発生制御部と、情報発生制御部から出力される情報に誤り訂正符号を付与したデータを伝送するＦＥＣ制御部と、データ受信側の受信状態を判定する受信状態判定部と、誤り訂正符号の付与量の増加させた場合の受信状態判定部による判定結果の変化に基づいて、データの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測する伝送帯域制御部とを備えたことを特徴とする。伝送帯域制御部は、受信状態が悪化した場合、情報量を減らすように指示するとともに、訂正符号量を増やすよう指示する。
【解決手段】伝送路へ送出される情報量を制御する情報発生制御部と、情報発生制御部から出力される情報に誤り訂正符号を付与したデータを伝送するＦＥＣ制御部と、データ受信側の受信状態を判定する受信状態判定部と、誤り訂正符号の付与量の増加させた場合の受信状態判定部による判定結果の変化に基づいて、データの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測する伝送帯域制御部とを備えたことを特徴とする。伝送帯域制御部は、受信状態が悪化した場合、情報量を減らすように指示するとともに、訂正符号量を増やすよう指示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、伝送路におけるデータの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測し、該伝送路の伝送帯域を有効活用してデータの伝送を行うデータ伝送装置及び伝送可能帯域推測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝送路に送出されるデータのパケット数が、伝送路におけるデータの最大伝送量を示す伝送可能帯域を超え輻輳状態が発生した場合、パケットは廃棄される。これを回避するには、データの伝送レートを減らして、伝送路に送出されるパケット数を減らす必要があるが、伝送路上に存在するルータやスイッチ等のネットワーク機器によりパケットがバッファで吸収されると見かけ上、輻輳状態が解消されたようにみえる。この状態で再びデータの伝送レートを増やすと、再度輻輳状態が発生してしまう。このため、従来のデータ伝送装置には、該データ伝送装置より伝送されたデータを受信するデータ受信装置から伝送されるパケットロス情報によって、データのパケットロスが所定の時間以上ゼロである場合にはデータの伝送レートを増やすように構成したものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、データ伝送におけるデータ受信エラーには、データ伝送の品質低下によるものと伝送路における輻輳状態の発生によるものがある。このため、従来のデータ伝送装置には、データ受信装置側で判定されたデータ伝送の品質に基づいて、伝送品質の低下には誤り訂正の強度を強くして対応し、伝送路での輻輳状態の発生にはデータの伝送レートを減らして対応し、逆に、伝送品質が向上したら誤り訂正の強度を弱くし、伝送路での輻輳状態の発生がなくなったらデータの伝送レートを増やすよう構成したものがあった（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９７０９９号公報
【特許文献２】特開２００１−１６５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のデータ伝送装置は上記のように構成されていたため、パケットロス情報によって、データのパケットロスが所定の時間以上ゼロである場合にはデータの伝送レートを増やすようにした特許文献１に記載のもの、及びデータ伝送の品質に基づいて、伝送路での輻輳状態の発生がなくなったらデータの伝送レートを増やすようにした特許文献２に記載のものは、パケットロスが発生して初めて、伝送可能帯域を推測できるため、伝送帯域を有効に利用しようと思うとパケットロスが発生するまでデータの伝送レートを上げざるを得ないという課題があった。また、その結果、パケットロスがないからデータの伝送レートを増やす。パケットロスが発生したためデータの伝送レートを減らす。というように、周期的にデータの伝送レートの上げ下げを繰り返すことになるため、伝送路における輻輳状態の発生、すなわち、パケットロスの発生が周期的に生じるという課題があった。特に画像データの伝送時には、予測符号化を使用しているため、パケットロスが生じると長時間受信画像の劣化が発生してしまうという課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、データ伝送に影響を与えずに伝送路におけるデータの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測し、伝送帯域を有効に利用できるデータ伝送装置及び伝送可能帯域推測方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るデータ伝送装置は、誤り訂正符号を伝送するデータに付与して、伝送路におけるデータの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、誤り訂正符号を伝送するデータに付与して、伝送路におけるデータの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測するようにしたので、データ伝送に影響を与えずに伝送可能帯域を推測して、伝送帯域を有効に利用できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明における、実施の形態の一例について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるデータ伝送装置１を用いたデータ伝送システムの構成図である。このデータ伝送システムは、画像や音声等の情報を送出する情報発生装置４と、情報発生装置４から送出された情報に誤り訂正符号を付与したデータを伝送するデータ伝送装置１と、データ伝送装置１から伝送されたデータを受信し、該データの受信状態をデータ伝送装置１へ伝送するデータ受信装置３と、データ伝送装置１とデータ受信装置３とを接続するネットワーク（伝送路）２とを備える。
【００１０】
図２は、図１で示したデータ伝送装置１の内部構成を示したブロック図である。データ伝送装置１は、情報発生制御部１１、ＦＥＣ（Forward Error Correction）制御部１２、受信状態判定部１３、伝送帯域制御部１４を備える。なお、データ伝送装置１の情報発生制御部１１、ＦＥＣ制御部１２、受信状態判定部１３、伝送帯域制御部１４の各構成は、それぞれの機能に対応するソフトウェアと、これを実行するためのＣＰＵやメモリ等のハードウェアから構成されている。また、情報発生装置４は、データ伝送装置１の内部に組み込むよう構成しても良い。
【００１１】
情報発生制御部１１は、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生装置４から送出され、ネットワーク２へ伝送される情報量を制御する。ＦＥＣ制御部１２は、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１から出力される情報に誤り訂正符号を付与したデータを、ネットワーク２を介してデータ受信装置３へ伝送する。ここで、誤り訂正符号として、ＸＯＲ（排他的論理和）やリードソロモンを使用した場合、付与した誤り訂正符号量の分だけ、データ受信装置３にて情報発生装置４から送出された情報の消失を補うことができる。つまり、誤り訂正符号を２パケット分付与したとすれば、最大２パケット分の情報を消失したとしても、情報の修復を行うことが可能である。なお、情報の伝送レートを情報レート、前記情報に付与する誤り訂正符号のレートをＦＥＣレートと呼ぶこととする。
【００１２】
受信状態判定部１３は、データ受信装置３からネットワーク２を介して伝送される受信状況情報に基づいて、受信装置３におけるデータの受信状態を判定する。なお、データ受信装置３から伝送される受信状況情報としては、ＲＴＣＰ（RTP Control Protcol:RFC3550）のｆｒａｃｔｉｎ ｌｏｓｔのようなパケットロス率を示す情報を使用すればデータ受信装置３におけるデータの受信状態を判定することが可能である。
【００１３】
また、受信状況の判定は、他の情報やセンサ等を用いて行うようにしてもよい。伝送帯域制御部１４は、受信状態判定部１３での判定結果に基づき、情報発生制御部１１に対して情報レートを、ＦＥＣ制御部１２に対してＦＥＣレートを指示するとともに、ＦＥＣレートを増加させた場合の受信状態判定部１３による判定結果の変化に基づいて、データの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測する。
【００１４】
次に動作について説明する。
はじめにデータ伝送装置１によるネットワーク２の帯域制御について、図３を用いて具体的に説明する。なお、図３（ａ）は、情報レート及びＦＥＣレートを縦軸に、時間を横軸に現した図である。また、図３（ｂ）は、データ受信装置３で受信するデータのパケットロス率を縦軸に、時間を横軸に表した図である。また、図３（ａ）と図３（ｂ）の時間軸は一致しているものとする。
【００１５】
定常状態において、情報レートが５Ｍｂｐｓ（Mega Byte per second）、ＦＥＣレートが０Ｍｂｐｓであり、時間ｔ１において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３から伝送される受信状況情報から受信状態を判定したところ、パケットロス率が０であったとする。この場合、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域を推測するため、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ増やすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ増やす。
【００１６】
次に、時間ｔ２において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率が０のままであるため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は６Ｍｂｐｓ以上であると判断し、先に増やしたＦＥＣレート１Ｍｂｐｓ分を情報レートとして使用するため、情報レートを１Ｍｂｐｓ増やすよう情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ減らすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は、情報レートを１Ｍｂｐｓ増やし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ減らして０にする。次に、伝送帯域制御部１４は、さらに伝送可能帯域を推測するため、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ増やすようＦＥＣ制御部１２へ指示し、ＦＥＣレートが１Ｍｂｐｓ増やされる。
【００１７】
次に、時間ｔ３において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率がＬより大きいため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は６Ｍｂｐｓより低いと判断し、先に増やしたＦＥＣレート１Ｍｂｐｓ分のうち、半分の０．５Ｍｂｐｓ分を減らすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓ減らす。ここでＬは、輻輳していないときの伝送路のロス率で、伝送品質が良ければ０となる。
【００１８】
次に、時間ｔ４において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率が０であるため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は６．５Ｍｂｐｓ以上７Ｍｂｐｓ以下であると判断し、ＦＥＣレート０．５Ｍｂｐｓ分を情報レートとして使用するため、情報レートを０．５Ｍｂｐｓ増やすよう情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓ減らすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は、情報レートを０．５Ｍｂｐｓ増やし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓ減らす。なお、更に帯域制御を行うことにより、より詳細に伝送可能帯域を推測することが可能であるが、図３の制御では、ここで伝送可能帯域の推測動作を終了するものとする。
【００１９】
次に、図４を用いて、ネットワーク２における伝送帯域が安定していなかったり、伝送品質が良好でないために、常に微小なパケットロスを生じたりしている場合におけるデータ伝送装置１によるネットワーク２の帯域制御について説明する。なお、図４図（ａ）は、情報レート及びＦＥＣレートを縦軸に、時間を横軸に現した図である。また、図４（ｂ）は、データ受信装置３での受信するデータのパケットロス率を縦軸に、時間を横軸に表した図である。また、図４（ａ）と図４（ｂ）の時間軸は一致しているものとする。
【００２０】
上記のような状態にある場合、微小なパケットロス率があるため、ロスしたパケットをデータ受信装置３で修復する必要があり、常にＦＥＣレートが１Ｍｂｐｓ付与されている。このためデータ伝送装置１から伝送されるデータは、情報レートが４Ｍｂｐｓ、ＦＥＣレートが１Ｍｂｐｓとなっている。次に、時間ｔ１において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３から伝送される受信状況情報から受信状態を判定したところ、パケットロス率がＬ以下であるため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域を推測するため、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ増やすようＦＥＣ制御部１２へ指示し、ＦＥＣレートが１Ｍｂｐｓ増やされる。
【００２１】
次に、時間ｔ２において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率がＬ以下のままであるため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は６Ｍｂｐｓ以上であると判断し、増やした分のＦＥＣレート１Ｍｂｐｓを情報レートとして使用するため、情報レートを１Ｍｂｐｓ増やすよう情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ減らすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は、情報レートを１Ｍｂｐｓ増やし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ減らす。次に、伝送帯域制御部１４は、さらに伝送可能帯域を推測するため、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ増やすようＦＥＣ制御部１２へ指示し、ＦＥＣレートが１Ｍｂｐｓ増やされる。
【００２２】
次に、時間ｔ３において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率がＬより大きいため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は７Ｍｂｐｓより低いと判断し、先に増やしたＦＥＣレートから０．５Ｍｂｐｓ分を減らすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓ減らす。
【００２３】
次に、時間ｔ４において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率が０であるため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は６．５Ｍｂｐｓ以上７Ｍｂｐｓ以下であると判断する。次に、伝送帯域制御部１４は、ＦＥＣレー０．５１Ｍｂｐｓを情報レートとして使用するため、情報レートを０．５Ｍｂｐｓだけ増やすよう情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓ減らすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は、情報レートを０．５Ｍｂｐｓ増やし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓ減らす。また、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ残すことにより、微小なパケットロスにも対応できる。
【００２４】
なお、簡単のために、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ以上確保するようにしたが、実際には、情報レートとＦＥＣレートとの比率を一定に保ったほうが誤り耐性は強くなる。つまり、情報レートが５Ｍｂｐｓであれば、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓとし、情報レートが６Ｍｂｐｓであれば、ＦＥＣレートを１．２Ｍｂｐｓとすることでより確実な誤り耐性を得ることができる。また、パケットロスに対応するために付与するＦＥＣレートを、伝送経路の伝送品質が悪い場合には高く、伝送経路の伝送品質が比較的良い場合には低くすることで、ネットワーク２の伝送可能帯域をより効率的に使用することができる。
【００２５】
次に、図５を用いて、データの伝送開始直後や、安定した伝送状態において突発的にデータ受信装置３の受信状態が悪化した場合におけるデータ伝送装置１によるネットワーク２の帯域制御について説明する。なお、図５（ａ）は、情報レート及びＦＥＣレートを縦軸に、時間を横軸に現した図である。また、図５（ｂ）は、データ受信装置３での受信するデータのパケットロス率を縦軸に、時間を横軸に表した図である。また、図５（ａ）と図５（ｂ）の時間軸は一致しているものとする。
【００２６】
上記のような状態にある場合、現状のデータの伝送レートが伝送可能帯域を超過した状態にある。このため、データの伝送レートを減らす必要がある。しかし、単に情報発生装置４からのデータの伝送レートをデータ伝送装置１の情報発生制御部１１で減らすように制御した場合、該伝送レートが伝送可能帯域を越えているか否かしか判定することができない。さらに、前記制御後の伝送レートが、伝送可能帯域以上の伝送レートのままであった場合には、パケットをロスする状態が継続するため、データ受信装置３で正常にデータを受信することができない。
【００２７】
そこで、この実施の形態１によるデータ伝送装置１は、情報発生制御部１１の情報レートを減らすとともに、情報発生制御部１１から出力された情報に一定量以上の誤り訂正符号を付与する。このように構成すれば、データ受信装置３でパケットロスが発生しなければ、伝送可能帯域は、情報発生制御部１１の情報レートと、ＦＥＣ制御部１２のＦＥＣレートとをあわせたレート若しくはそれ以上となる。また、情報の修復が不可能なほどパケットロスが発生している場合には、伝送可能帯域は、情報発生制御部１１の情報レート以下となり、情報が修復できるくらいのパケットロスが発生している場合には、伝送可能帯域はその中間となる。
【００２８】
はじめに、時間ｔ０において、情報レートが７Ｍｂｐｓ、ＦＥＣレート０Ｍｂｐｓで、データ受信装置３におけるパケットロス率が０の定常状態にあった。しかし、他のデータ伝送装置がデータの伝送を始めた等の理由により、この実施の形態１によるデータ伝送装置１の伝送可能帯域が減少し、時間ｔ１において、受信状態判定部１３がデータ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率が上昇してＬを超えてしまった。この場合、伝送帯域制御部１４は、情報レートを減らすことで受信状態が良化するかを調査するため、情報レートを５Ｍｂｐｓとするよう情報発生制御部１１へ指示する。また、伝送帯域制御部１４は、データ受信装置３で情報の修復が可能なように、ＦＥＣレートを１ＭｂｐｓとするようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は情報レートを５Ｍｂｐｓとし、ＦＥＣ制御部１２はＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓとする。
【００２９】
次に、時間ｔ２において、受信状態判定部１３がデータ受信装置３の受信状態を判定したところ、微小なパケットロスが発生していた。この場合、受信状態判定部１３は、伝送可能帯域は６Ｍｂｐｓ以下であると判断し、ＦＥＣ制御部１２へＦＥＣレートを減らすように指示する。なお、受信状態判定部１３は、パケットロス率がＬ以下であることから、ＦＥＣレートを０．５ＭｂｐｓとするようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣ制御部１２はＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓとする。
【００３０】
次に、時間ｔ３において、受信状態判定部１３がデータ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率が０であった。この場合、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は６Ｍｂｐｓ以下であると判断する。また、パケットロス率が０であるため、ＦＥＣレートを０としてもよい。このため、伝送帯域制御部１４は、情報レートを５．５Ｍｂｐｓとするよう情報発生制御部１１へ指示するとともに、ＦＥＣレートを０ＭｂｐｓとするようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は情報レートを５．５Ｍｂｐｓとし、ＦＥＣ制御部１２はＦＥＣレートを０Ｍｂｐｓとする。以上のように、データ受信装置３の受信状態の悪化を認識したときに、伝送レートを減らすとともに、ＦＥＣレートを増やすようにしたので、伝送可能帯域を容易に推測することができる。
【００３１】
図６は、図１に示したデータ伝送装置１の帯域制御の動作を示したフローチャートである。次に図３から図５で説明した帯域制御の動作について図６を用いて説明する。なお図６のＬは、伝送路で輻輳状態が発生していない場合のパケットロス率であり、伝送品質がよければ０となる。また、ｘはレート制御用のカウンタであり、帯域制御を行う毎にインクリメントされる。ｒ（ｘ）、Ｒ（ｘ）は、任意の値であり、ｘの値がインクリメントされる毎に、データ受信装置３の受信状態に基づき任意に変更される。
【００３２】
伝送帯域制御が開始されると、受信状態判定部１３は、データ受信装置３から伝送される受信状況情報から受信状態を判定する（ステップＳＴ１）。なお、初期の情報レート及びＦＥＣレートは任意のレートで良い。次に、受信状態判定部１３は、パケットロス率がＬ以下であるかを推測する（ステップＳＴ２）。次に、伝送帯域制御部１４は、受信状態判定部１３での判定結果が、パケットロス率がＬ以下である場合、情報発生制御部１１から出力される情報に付与するＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ増やすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、ＦＥＣ制御部１２は、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）増やす（ステップＳＴ３）。
【００３３】
次に、受信状態判定部１３は、ステップＳＴ３の処理から一定時間が経過すると、ステップＳＴ１での処理と同様にしてデータ受信装置３の受信状態を判定する（ステップＳＴ４）。次に、受信状態判定部１３は、パケットロス率がＬ以下であるかを推測する（ステップＳＴ５）。次に、伝送帯域制御部１４は、受信状態判定部１３での判定結果が、パケットロス率がＬ以下である場合、情報レートをｒ（ｘ）増やすように情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らすようにＦＥＣ制御部１２へ指示する（ステップＳＴ６）。また、情報発生制御部１１は、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報レートをｒ（ｘ）増やし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らす。
【００３４】
また、ステップＳＴ５で、パケットロス率がＬより大きい場合、伝送帯域制御部１４は、該結果に基づき、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らすようにＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らす（ステップＳＴ７）。
【００３５】
また、ステップ２で、パケットロス率がＬより大きい場合、伝送帯域制御部１４は、受信状態判定部１３からの結果を受信すると、該結果に基づき、情報レートをＲ（ｘ）だけ減らすよう情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ増やすようにＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は、情報レートをＲ（ｘ）だけ減らし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ増やす（ステップＳＴ８）。
【００３６】
次に、受信状態判定部１３は、ステップＳＴ８の処理から一定時間が経過すると、ステップＳＴ１での処理と同様にしてデータ受信装置３の受信状態を判定する（ステップＳＴ９）。次に、受信状態判定部１３は、パケットロス率がＬ以下であるかを推測する（ステップＳＴ１０）。次に、伝送帯域制御部１４は、受信状態判定部１３での結果が、パケットロス率がＬ以下である場合、情報レートをｒ（ｘ）増やすように情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らすようにＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は、情報レートをｒ（ｘ）増やし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らす（ステップＳＴ１１）。
【００３７】
また、ステップＳＴ１０で、パケットロス率がＬより大きい場合、伝送帯域制御部１４は、該結果に基づき、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らすようにＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らす（ステップＳＴ１２）。また、伝送帯域制御部１４は、ｘの値を更新し、Ｒ（ｘ）およびｒ（ｘ）の値を変更してステップＳＴ８の処理へ戻り、パケットロス率がＬ以下になるまでステップＳＴ８からステップＳＴ１２までの処理を繰り返す。
【００３８】
なお、ステップＳＴ６、７、１１の処理が終了すれば一連の帯域制御は完了したことになるので、このまま帯域制御を終了してもよい。しかし、この実施の形態１では、伝送可能帯域をより精度よく推測するため、ユーザの要望により、さらに帯域制御を行うようにしてもよい（ステップＳＴ１３）。この場合、ステップ３からステップＳＴ１２までの処理を繰り返し行うことにより、伝送可能帯域をより精度よく推測することができる。例えば、ステップＳＴ５やステップＳＴ１０でパケットロス率が０であった場合、ステップＳＴ６やステップＳＴ１１ではパケットロス率が上がらないように情報レートをｒ（ｘ）しか増やしていないので、もう少し情報レートを増やせる可能性がある。またステップＳＴ２でパケットロス率が０であった場合、ステップＳＴ７ではその時のパケットロス率０の状態に戻しているため、情報レートを少しだけ増やすことができる可能性がある。
【００３９】
このように、一連の帯域制御を終了した後も、さらにレートの微調整することが可能である。この場合、帯域制御の継続は、ｘの値を更新してステップＳＴ３より継続する。ステップＳＴ１３で前回と異なるｒ（ｘ）の値を設定することでさらに微調整を行うことが可能となる。なお、本フローチャートは、伝送状態が安定している場合の制御例であるため、伝送帯域が変動する場合は、ステップＳＴ１３で帯域制御を一旦終了し、再びフローを開始するほうがよい。
【００４０】
以上のように、この実施の形態１によるデータ伝送装置１は、誤り訂正符号を用いてネットワーク２の伝送可能帯域の推測を行うようにしたので、データ伝送に影響を与えずに伝送可能な帯域を推測して、伝送帯域を有効に利用できるという効果がある。また、一定のＦＥＣレートを情報レートに対して付与するようにすれば、ネットワーク２の伝送品質が良好でない場合にも安定して伝送可能帯域を推測でき、ネットワーク２の伝送帯域を有効に利用できるという効果がある。また、伝送可能帯域を推測するため、ＦＥＣレートを増やす場合に、増やしたＦＥＣレート分だけ情報レートを減らすようにすれば、バーストロスが発生した場合でもデータを正常に修復できるという効果がある。
【００４１】
また、パケットロスがないから情報レートを増やす、パケットロスが発生したため情報レートを減らすというように、周期的に情報レートの増減を繰り返すことがなく、伝送路における輻輳状態の発生、すなわち、パケットロスの発生が周期的に生じるということがないという効果がある。また、画像データの伝送時においても、長時間の受信画像の劣化が発生することがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の実施の形態１によるデータ伝送システムの構成図である。
【図２】データ伝送装置の内部構成を示したブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるデータ伝送装置の動作説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるデータ伝送装置の動作説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるデータ伝送装置の動作説明図である。
【図６】データ伝送装置の帯域制御の動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１ データ伝送装置、２ ネットワーク（伝送路）、３ データ受信装置、４ 情報発生装置、１１ 情報発生制御部、１２ ＦＥＣ制御部、１３ 受信状態判定部、１４ 伝送帯域制御部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、伝送路におけるデータの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測し、該伝送路の伝送帯域を有効活用してデータの伝送を行うデータ伝送装置及び伝送可能帯域推測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝送路に送出されるデータのパケット数が、伝送路におけるデータの最大伝送量を示す伝送可能帯域を超え輻輳状態が発生した場合、パケットは廃棄される。これを回避するには、データの伝送レートを減らして、伝送路に送出されるパケット数を減らす必要があるが、伝送路上に存在するルータやスイッチ等のネットワーク機器によりパケットがバッファで吸収されると見かけ上、輻輳状態が解消されたようにみえる。この状態で再びデータの伝送レートを増やすと、再度輻輳状態が発生してしまう。このため、従来のデータ伝送装置には、該データ伝送装置より伝送されたデータを受信するデータ受信装置から伝送されるパケットロス情報によって、データのパケットロスが所定の時間以上ゼロである場合にはデータの伝送レートを増やすように構成したものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、データ伝送におけるデータ受信エラーには、データ伝送の品質低下によるものと伝送路における輻輳状態の発生によるものがある。このため、従来のデータ伝送装置には、データ受信装置側で判定されたデータ伝送の品質に基づいて、伝送品質の低下には誤り訂正の強度を強くして対応し、伝送路での輻輳状態の発生にはデータの伝送レートを減らして対応し、逆に、伝送品質が向上したら誤り訂正の強度を弱くし、伝送路での輻輳状態の発生がなくなったらデータの伝送レートを増やすよう構成したものがあった（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９７０９９号公報
【特許文献２】特開２００１−１６５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のデータ伝送装置は上記のように構成されていたため、パケットロス情報によって、データのパケットロスが所定の時間以上ゼロである場合にはデータの伝送レートを増やすようにした特許文献１に記載のもの、及びデータ伝送の品質に基づいて、伝送路での輻輳状態の発生がなくなったらデータの伝送レートを増やすようにした特許文献２に記載のものは、パケットロスが発生して初めて、伝送可能帯域を推測できるため、伝送帯域を有効に利用しようと思うとパケットロスが発生するまでデータの伝送レートを上げざるを得ないという課題があった。また、その結果、パケットロスがないからデータの伝送レートを増やす。パケットロスが発生したためデータの伝送レートを減らす。というように、周期的にデータの伝送レートの上げ下げを繰り返すことになるため、伝送路における輻輳状態の発生、すなわち、パケットロスの発生が周期的に生じるという課題があった。特に画像データの伝送時には、予測符号化を使用しているため、パケットロスが生じると長時間受信画像の劣化が発生してしまうという課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、データ伝送に影響を与えずに伝送路におけるデータの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測し、伝送帯域を有効に利用できるデータ伝送装置及び伝送可能帯域推測方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るデータ伝送装置は、誤り訂正符号を伝送するデータに付与して、伝送路におけるデータの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、誤り訂正符号を伝送するデータに付与して、伝送路におけるデータの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測するようにしたので、データ伝送に影響を与えずに伝送可能帯域を推測して、伝送帯域を有効に利用できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明における、実施の形態の一例について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるデータ伝送装置１を用いたデータ伝送システムの構成図である。このデータ伝送システムは、画像や音声等の情報を送出する情報発生装置４と、情報発生装置４から送出された情報に誤り訂正符号を付与したデータを伝送するデータ伝送装置１と、データ伝送装置１から伝送されたデータを受信し、該データの受信状態をデータ伝送装置１へ伝送するデータ受信装置３と、データ伝送装置１とデータ受信装置３とを接続するネットワーク（伝送路）２とを備える。
【００１０】
図２は、図１で示したデータ伝送装置１の内部構成を示したブロック図である。データ伝送装置１は、情報発生制御部１１、ＦＥＣ（Forward Error Correction）制御部１２、受信状態判定部１３、伝送帯域制御部１４を備える。なお、データ伝送装置１の情報発生制御部１１、ＦＥＣ制御部１２、受信状態判定部１３、伝送帯域制御部１４の各構成は、それぞれの機能に対応するソフトウェアと、これを実行するためのＣＰＵやメモリ等のハードウェアから構成されている。また、情報発生装置４は、データ伝送装置１の内部に組み込むよう構成しても良い。
【００１１】
情報発生制御部１１は、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生装置４から送出され、ネットワーク２へ伝送される情報量を制御する。ＦＥＣ制御部１２は、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１から出力される情報に誤り訂正符号を付与したデータを、ネットワーク２を介してデータ受信装置３へ伝送する。ここで、誤り訂正符号として、ＸＯＲ（排他的論理和）やリードソロモンを使用した場合、付与した誤り訂正符号量の分だけ、データ受信装置３にて情報発生装置４から送出された情報の消失を補うことができる。つまり、誤り訂正符号を２パケット分付与したとすれば、最大２パケット分の情報を消失したとしても、情報の修復を行うことが可能である。なお、情報の伝送レートを情報レート、前記情報に付与する誤り訂正符号のレートをＦＥＣレートと呼ぶこととする。
【００１２】
受信状態判定部１３は、データ受信装置３からネットワーク２を介して伝送される受信状況情報に基づいて、受信装置３におけるデータの受信状態を判定する。なお、データ受信装置３から伝送される受信状況情報としては、ＲＴＣＰ（RTP Control Protcol:RFC3550）のｆｒａｃｔｉｎ ｌｏｓｔのようなパケットロス率を示す情報を使用すればデータ受信装置３におけるデータの受信状態を判定することが可能である。
【００１３】
また、受信状況の判定は、他の情報やセンサ等を用いて行うようにしてもよい。伝送帯域制御部１４は、受信状態判定部１３での判定結果に基づき、情報発生制御部１１に対して情報レートを、ＦＥＣ制御部１２に対してＦＥＣレートを指示するとともに、ＦＥＣレートを増加させた場合の受信状態判定部１３による判定結果の変化に基づいて、データの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測する。
【００１４】
次に動作について説明する。
はじめにデータ伝送装置１によるネットワーク２の帯域制御について、図３を用いて具体的に説明する。なお、図３（ａ）は、情報レート及びＦＥＣレートを縦軸に、時間を横軸に現した図である。また、図３（ｂ）は、データ受信装置３で受信するデータのパケットロス率を縦軸に、時間を横軸に表した図である。また、図３（ａ）と図３（ｂ）の時間軸は一致しているものとする。
【００１５】
定常状態において、情報レートが５Ｍｂｐｓ（Mega Byte per second）、ＦＥＣレートが０Ｍｂｐｓであり、時間ｔ１において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３から伝送される受信状況情報から受信状態を判定したところ、パケットロス率が０であったとする。この場合、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域を推測するため、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ増やすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ増やす。
【００１６】
次に、時間ｔ２において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率が０のままであるため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は６Ｍｂｐｓ以上であると判断し、先に増やしたＦＥＣレート１Ｍｂｐｓ分を情報レートとして使用するため、情報レートを１Ｍｂｐｓ増やすよう情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ減らすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は、情報レートを１Ｍｂｐｓ増やし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ減らして０にする。次に、伝送帯域制御部１４は、さらに伝送可能帯域を推測するため、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ増やすようＦＥＣ制御部１２へ指示し、ＦＥＣレートが１Ｍｂｐｓ増やされる。
【００１７】
次に、時間ｔ３において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率がＬより大きいため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は６Ｍｂｐｓより低いと判断し、先に増やしたＦＥＣレート１Ｍｂｐｓ分のうち、半分の０．５Ｍｂｐｓ分を減らすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓ減らす。ここでＬは、輻輳していないときの伝送路のロス率で、伝送品質が良ければ０となる。
【００１８】
次に、時間ｔ４において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率が０であるため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は６．５Ｍｂｐｓ以上７Ｍｂｐｓ以下であると判断し、ＦＥＣレート０．５Ｍｂｐｓ分を情報レートとして使用するため、情報レートを０．５Ｍｂｐｓ増やすよう情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓ減らすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は、情報レートを０．５Ｍｂｐｓ増やし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓ減らす。なお、更に帯域制御を行うことにより、より詳細に伝送可能帯域を推測することが可能であるが、図３の制御では、ここで伝送可能帯域の推測動作を終了するものとする。
【００１９】
次に、図４を用いて、ネットワーク２における伝送帯域が安定していなかったり、伝送品質が良好でないために、常に微小なパケットロスを生じたりしている場合におけるデータ伝送装置１によるネットワーク２の帯域制御について説明する。なお、図４図（ａ）は、情報レート及びＦＥＣレートを縦軸に、時間を横軸に現した図である。また、図４（ｂ）は、データ受信装置３での受信するデータのパケットロス率を縦軸に、時間を横軸に表した図である。また、図４（ａ）と図４（ｂ）の時間軸は一致しているものとする。
【００２０】
上記のような状態にある場合、微小なパケットロス率があるため、ロスしたパケットをデータ受信装置３で修復する必要があり、常にＦＥＣレートが１Ｍｂｐｓ付与されている。このためデータ伝送装置１から伝送されるデータは、情報レートが４Ｍｂｐｓ、ＦＥＣレートが１Ｍｂｐｓとなっている。次に、時間ｔ１において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３から伝送される受信状況情報から受信状態を判定したところ、パケットロス率がＬ以下であるため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域を推測するため、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ増やすようＦＥＣ制御部１２へ指示し、ＦＥＣレートが１Ｍｂｐｓ増やされる。
【００２１】
次に、時間ｔ２において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率がＬ以下のままであるため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は６Ｍｂｐｓ以上であると判断し、増やした分のＦＥＣレート１Ｍｂｐｓを情報レートとして使用するため、情報レートを１Ｍｂｐｓ増やすよう情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ減らすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は、情報レートを１Ｍｂｐｓ増やし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ減らす。次に、伝送帯域制御部１４は、さらに伝送可能帯域を推測するため、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ増やすようＦＥＣ制御部１２へ指示し、ＦＥＣレートが１Ｍｂｐｓ増やされる。
【００２２】
次に、時間ｔ３において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率がＬより大きいため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は７Ｍｂｐｓより低いと判断し、先に増やしたＦＥＣレートから０．５Ｍｂｐｓ分を減らすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓ減らす。
【００２３】
次に、時間ｔ４において、受信状態判定部１３が、データ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率が０であるため、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は６．５Ｍｂｐｓ以上７Ｍｂｐｓ以下であると判断する。次に、伝送帯域制御部１４は、ＦＥＣレー０．５１Ｍｂｐｓを情報レートとして使用するため、情報レートを０．５Ｍｂｐｓだけ増やすよう情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓ減らすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は、情報レートを０．５Ｍｂｐｓ増やし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓ減らす。また、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ残すことにより、微小なパケットロスにも対応できる。
【００２４】
なお、簡単のために、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓ以上確保するようにしたが、実際には、情報レートとＦＥＣレートとの比率を一定に保ったほうが誤り耐性は強くなる。つまり、情報レートが５Ｍｂｐｓであれば、ＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓとし、情報レートが６Ｍｂｐｓであれば、ＦＥＣレートを１．２Ｍｂｐｓとすることでより確実な誤り耐性を得ることができる。また、パケットロスに対応するために付与するＦＥＣレートを、伝送経路の伝送品質が悪い場合には高く、伝送経路の伝送品質が比較的良い場合には低くすることで、ネットワーク２の伝送可能帯域をより効率的に使用することができる。
【００２５】
次に、図５を用いて、データの伝送開始直後や、安定した伝送状態において突発的にデータ受信装置３の受信状態が悪化した場合におけるデータ伝送装置１によるネットワーク２の帯域制御について説明する。なお、図５（ａ）は、情報レート及びＦＥＣレートを縦軸に、時間を横軸に現した図である。また、図５（ｂ）は、データ受信装置３での受信するデータのパケットロス率を縦軸に、時間を横軸に表した図である。また、図５（ａ）と図５（ｂ）の時間軸は一致しているものとする。
【００２６】
上記のような状態にある場合、現状のデータの伝送レートが伝送可能帯域を超過した状態にある。このため、データの伝送レートを減らす必要がある。しかし、単に情報発生装置４からのデータの伝送レートをデータ伝送装置１の情報発生制御部１１で減らすように制御した場合、該伝送レートが伝送可能帯域を越えているか否かしか判定することができない。さらに、前記制御後の伝送レートが、伝送可能帯域以上の伝送レートのままであった場合には、パケットをロスする状態が継続するため、データ受信装置３で正常にデータを受信することができない。
【００２７】
そこで、この実施の形態１によるデータ伝送装置１は、情報発生制御部１１の情報レートを減らすとともに、情報発生制御部１１から出力された情報に一定量以上の誤り訂正符号を付与する。このように構成すれば、データ受信装置３でパケットロスが発生しなければ、伝送可能帯域は、情報発生制御部１１の情報レートと、ＦＥＣ制御部１２のＦＥＣレートとをあわせたレート若しくはそれ以上となる。また、情報の修復が不可能なほどパケットロスが発生している場合には、伝送可能帯域は、情報発生制御部１１の情報レート以下となり、情報が修復できるくらいのパケットロスが発生している場合には、伝送可能帯域はその中間となる。
【００２８】
はじめに、時間ｔ０において、情報レートが７Ｍｂｐｓ、ＦＥＣレート０Ｍｂｐｓで、データ受信装置３におけるパケットロス率が０の定常状態にあった。しかし、他のデータ伝送装置がデータの伝送を始めた等の理由により、この実施の形態１によるデータ伝送装置１の伝送可能帯域が減少し、時間ｔ１において、受信状態判定部１３がデータ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率が上昇してＬを超えてしまった。この場合、伝送帯域制御部１４は、情報レートを減らすことで受信状態が良化するかを調査するため、情報レートを５Ｍｂｐｓとするよう情報発生制御部１１へ指示する。また、伝送帯域制御部１４は、データ受信装置３で情報の修復が可能なように、ＦＥＣレートを１ＭｂｐｓとするようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は情報レートを５Ｍｂｐｓとし、ＦＥＣ制御部１２はＦＥＣレートを１Ｍｂｐｓとする。
【００２９】
次に、時間ｔ２において、受信状態判定部１３がデータ受信装置３の受信状態を判定したところ、微小なパケットロスが発生していた。この場合、受信状態判定部１３は、伝送可能帯域は６Ｍｂｐｓ以下であると判断し、ＦＥＣ制御部１２へＦＥＣレートを減らすように指示する。なお、受信状態判定部１３は、パケットロス率がＬ以下であることから、ＦＥＣレートを０．５ＭｂｐｓとするようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣ制御部１２はＦＥＣレートを０．５Ｍｂｐｓとする。
【００３０】
次に、時間ｔ３において、受信状態判定部１３がデータ受信装置３の受信状態を判定したところ、パケットロス率が０であった。この場合、伝送帯域制御部１４は、伝送可能帯域は６Ｍｂｐｓ以下であると判断する。また、パケットロス率が０であるため、ＦＥＣレートを０としてもよい。このため、伝送帯域制御部１４は、情報レートを５．５Ｍｂｐｓとするよう情報発生制御部１１へ指示するとともに、ＦＥＣレートを０ＭｂｐｓとするようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は情報レートを５．５Ｍｂｐｓとし、ＦＥＣ制御部１２はＦＥＣレートを０Ｍｂｐｓとする。以上のように、データ受信装置３の受信状態の悪化を認識したときに、伝送レートを減らすとともに、ＦＥＣレートを増やすようにしたので、伝送可能帯域を容易に推測することができる。
【００３１】
図６は、図１に示したデータ伝送装置１の帯域制御の動作を示したフローチャートである。次に図３から図５で説明した帯域制御の動作について図６を用いて説明する。なお図６のＬは、伝送路で輻輳状態が発生していない場合のパケットロス率であり、伝送品質がよければ０となる。また、ｘはレート制御用のカウンタであり、帯域制御を行う毎にインクリメントされる。ｒ（ｘ）、Ｒ（ｘ）は、任意の値であり、ｘの値がインクリメントされる毎に、データ受信装置３の受信状態に基づき任意に変更される。
【００３２】
伝送帯域制御が開始されると、受信状態判定部１３は、データ受信装置３から伝送される受信状況情報から受信状態を判定する（ステップＳＴ１）。なお、初期の情報レート及びＦＥＣレートは任意のレートで良い。次に、受信状態判定部１３は、パケットロス率がＬ以下であるかを推測する（ステップＳＴ２）。次に、伝送帯域制御部１４は、受信状態判定部１３での判定結果が、パケットロス率がＬ以下である場合、情報発生制御部１１から出力される情報に付与するＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ増やすようＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、ＦＥＣ制御部１２は、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）増やす（ステップＳＴ３）。
【００３３】
次に、受信状態判定部１３は、ステップＳＴ３の処理から一定時間が経過すると、ステップＳＴ１での処理と同様にしてデータ受信装置３の受信状態を判定する（ステップＳＴ４）。次に、受信状態判定部１３は、パケットロス率がＬ以下であるかを推測する（ステップＳＴ５）。次に、伝送帯域制御部１４は、受信状態判定部１３での判定結果が、パケットロス率がＬ以下である場合、情報レートをｒ（ｘ）増やすように情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らすようにＦＥＣ制御部１２へ指示する（ステップＳＴ６）。また、情報発生制御部１１は、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報レートをｒ（ｘ）増やし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らす。
【００３４】
また、ステップＳＴ５で、パケットロス率がＬより大きい場合、伝送帯域制御部１４は、該結果に基づき、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らすようにＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らす（ステップＳＴ７）。
【００３５】
また、ステップ２で、パケットロス率がＬより大きい場合、伝送帯域制御部１４は、受信状態判定部１３からの結果を受信すると、該結果に基づき、情報レートをＲ（ｘ）だけ減らすよう情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ増やすようにＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は、情報レートをＲ（ｘ）だけ減らし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ増やす（ステップＳＴ８）。
【００３６】
次に、受信状態判定部１３は、ステップＳＴ８の処理から一定時間が経過すると、ステップＳＴ１での処理と同様にしてデータ受信装置３の受信状態を判定する（ステップＳＴ９）。次に、受信状態判定部１３は、パケットロス率がＬ以下であるかを推測する（ステップＳＴ１０）。次に、伝送帯域制御部１４は、受信状態判定部１３での結果が、パケットロス率がＬ以下である場合、情報レートをｒ（ｘ）増やすように情報発生制御部１１へ指示すると共に、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らすようにＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、情報発生制御部１１は、情報レートをｒ（ｘ）増やし、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らす（ステップＳＴ１１）。
【００３７】
また、ステップＳＴ１０で、パケットロス率がＬより大きい場合、伝送帯域制御部１４は、該結果に基づき、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らすようにＦＥＣ制御部１２へ指示する。次に、伝送帯域制御部１４からの指示に基づき、ＦＥＣ制御部１２は、ＦＥＣレートをｒ（ｘ）だけ減らす（ステップＳＴ１２）。また、伝送帯域制御部１４は、ｘの値を更新し、Ｒ（ｘ）およびｒ（ｘ）の値を変更してステップＳＴ８の処理へ戻り、パケットロス率がＬ以下になるまでステップＳＴ８からステップＳＴ１２までの処理を繰り返す。
【００３８】
なお、ステップＳＴ６、７、１１の処理が終了すれば一連の帯域制御は完了したことになるので、このまま帯域制御を終了してもよい。しかし、この実施の形態１では、伝送可能帯域をより精度よく推測するため、ユーザの要望により、さらに帯域制御を行うようにしてもよい（ステップＳＴ１３）。この場合、ステップ３からステップＳＴ１２までの処理を繰り返し行うことにより、伝送可能帯域をより精度よく推測することができる。例えば、ステップＳＴ５やステップＳＴ１０でパケットロス率が０であった場合、ステップＳＴ６やステップＳＴ１１ではパケットロス率が上がらないように情報レートをｒ（ｘ）しか増やしていないので、もう少し情報レートを増やせる可能性がある。またステップＳＴ２でパケットロス率が０であった場合、ステップＳＴ７ではその時のパケットロス率０の状態に戻しているため、情報レートを少しだけ増やすことができる可能性がある。
【００３９】
このように、一連の帯域制御を終了した後も、さらにレートの微調整することが可能である。この場合、帯域制御の継続は、ｘの値を更新してステップＳＴ３より継続する。ステップＳＴ１３で前回と異なるｒ（ｘ）の値を設定することでさらに微調整を行うことが可能となる。なお、本フローチャートは、伝送状態が安定している場合の制御例であるため、伝送帯域が変動する場合は、ステップＳＴ１３で帯域制御を一旦終了し、再びフローを開始するほうがよい。
【００４０】
以上のように、この実施の形態１によるデータ伝送装置１は、誤り訂正符号を用いてネットワーク２の伝送可能帯域の推測を行うようにしたので、データ伝送に影響を与えずに伝送可能な帯域を推測して、伝送帯域を有効に利用できるという効果がある。また、一定のＦＥＣレートを情報レートに対して付与するようにすれば、ネットワーク２の伝送品質が良好でない場合にも安定して伝送可能帯域を推測でき、ネットワーク２の伝送帯域を有効に利用できるという効果がある。また、伝送可能帯域を推測するため、ＦＥＣレートを増やす場合に、増やしたＦＥＣレート分だけ情報レートを減らすようにすれば、バーストロスが発生した場合でもデータを正常に修復できるという効果がある。
【００４１】
また、パケットロスがないから情報レートを増やす、パケットロスが発生したため情報レートを減らすというように、周期的に情報レートの増減を繰り返すことがなく、伝送路における輻輳状態の発生、すなわち、パケットロスの発生が周期的に生じるということがないという効果がある。また、画像データの伝送時においても、長時間の受信画像の劣化が発生することがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の実施の形態１によるデータ伝送システムの構成図である。
【図２】データ伝送装置の内部構成を示したブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるデータ伝送装置の動作説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるデータ伝送装置の動作説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるデータ伝送装置の動作説明図である。
【図６】データ伝送装置の帯域制御の動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１ データ伝送装置、２ ネットワーク（伝送路）、３ データ受信装置、４ 情報発生装置、１１ 情報発生制御部、１２ ＦＥＣ制御部、１３ 受信状態判定部、１４ 伝送帯域制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路へ送出される情報量を制御する情報発生制御部と、
前記情報発生制御部から出力される情報に誤り訂正符号を付与したデータを伝送するＦＥＣ制御部と、
前記データ受信側の受信状態を判定する受信状態判定部と、
誤り訂正符号の付与量の増加させた場合の前記受信状態判定部による判定結果の変化に基づいて、前記データの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測する前記伝送帯域制御部と
を備えたことを特徴とするデータ伝送装置。
【請求項２】
前記伝送帯域制御部は、前記情報に付与する誤り訂正符号量を増やしても前記受信状態が悪化しない場合、増やした誤り訂正符号量を、情報量に置き換えるよう前記情報発生制御部及び前記ＦＥＣ制御部へ指示することを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送装置。
【請求項３】
前記伝送帯域制御部は、前記ＦＥＣ制御部へ、前記情報に一定量以上の誤り訂正符号を常時付与するよう指示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ伝送装置。
【請求項４】
前記伝送帯域制御部は、前記情報へ付与する誤り訂正符号量を増やす場合、前記情報発生制御部へ、情報量を減らすよう指示することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のデータ伝送装置。
【請求項５】
前記伝送帯域制御部は、前記受信状態判定部により、前記受信状態が悪化したと判定された場合、前記情報発生制御部へ、情報量を減らすように指示するとともに、前記ＦＥＣ制御部へ、前記情報へ付与する誤り訂正符号量を増やすよう指示することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のデータ伝送装置。
【請求項６】
伝送路へ送出される情報量を制御するステップと、
前記情報に誤り訂正符号を付与したデータを伝送するステップと、
前記データの受信側の受信状態を判定するステップと、
誤り訂正符号の付与量の増加させた場合の前記受信状態の判定結果の変化に基づいて、前記データの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測するステップと
を備えたことを特徴とする伝送可能帯域推測方法。
【請求項１】
伝送路へ送出される情報量を制御する情報発生制御部と、
前記情報発生制御部から出力される情報に誤り訂正符号を付与したデータを伝送するＦＥＣ制御部と、
前記データ受信側の受信状態を判定する受信状態判定部と、
誤り訂正符号の付与量の増加させた場合の前記受信状態判定部による判定結果の変化に基づいて、前記データの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測する前記伝送帯域制御部と
を備えたことを特徴とするデータ伝送装置。
【請求項２】
前記伝送帯域制御部は、前記情報に付与する誤り訂正符号量を増やしても前記受信状態が悪化しない場合、増やした誤り訂正符号量を、情報量に置き換えるよう前記情報発生制御部及び前記ＦＥＣ制御部へ指示することを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送装置。
【請求項３】
前記伝送帯域制御部は、前記ＦＥＣ制御部へ、前記情報に一定量以上の誤り訂正符号を常時付与するよう指示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ伝送装置。
【請求項４】
前記伝送帯域制御部は、前記情報へ付与する誤り訂正符号量を増やす場合、前記情報発生制御部へ、情報量を減らすよう指示することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のデータ伝送装置。
【請求項５】
前記伝送帯域制御部は、前記受信状態判定部により、前記受信状態が悪化したと判定された場合、前記情報発生制御部へ、情報量を減らすように指示するとともに、前記ＦＥＣ制御部へ、前記情報へ付与する誤り訂正符号量を増やすよう指示することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のデータ伝送装置。
【請求項６】
伝送路へ送出される情報量を制御するステップと、
前記情報に誤り訂正符号を付与したデータを伝送するステップと、
前記データの受信側の受信状態を判定するステップと、
誤り訂正符号の付与量の増加させた場合の前記受信状態の判定結果の変化に基づいて、前記データの最大伝送量を示す伝送可能帯域を推測するステップと
を備えたことを特徴とする伝送可能帯域推測方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１５９３６８（Ｐ２００９−１５９３６８Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３５９０２（Ｐ２００７−３３５９０２）
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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