WO2002005496A1

WO2002005496A1 - Systeme de communication de donnees

Info

Publication number: WO2002005496A1
Application number: PCT/JP2001/005831
Authority: WO
Inventors: Daiji Ido; Koji Imura; Akihiro Miyazaki; Koichi Hata
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2002-01-17
Also published as: EP1225735A1; CN1383655A; EP1225735A4; JP2002084338A; US20020154600A1; AU2001269446A1

Description

データ通信システム

技術分野

本発明は、データ通信システムならびにこれを構成するデ一夕送信装置およびデータ受信装置に関する。

明

-冃：田

従来、画像や音声などのディジタルデ一夕（マルチメディアデータ）をパケット通信回線で伝送する場合、トランスポート層プロトコルとして、信頼性は高いが画像や音声の再生時間を考慮しない T CP (Transmission Control Protocol) フ。ロ卜コゾレヽまた ίまヽリアノレタイム通信に適する力 s デ一夕の欠落が生じるおそれがある UD P (User Datagram Protocol) プロトコルを利用した通信を行う。

TCPを利用したマルチメディアデ一夕通信では、受信側にメモリを用意し、データをすべて受信してから再生するといつた処理が必要である。一方、

UDPを利用した場合は、再生する際に重要なデ一夕が欠落する可能性があるため、画質や音質が劣化する場合がある。

そこで、特開 2000- 151680号公報においては、 UDPプロトコルで伝送したデータが欠落した場合、欠落したデータを信頼性が高い TCP プロトコルで再送することにより、確実な伝送を可能にしている。

この公報のデ一夕伝送方法は、次のとおりである。まず、受信側は、送信側からのパケットを受信して分解し、または、パケットを受信できなかったことを検出する。パケットには連続番号が付与されており、この番号をパケットを受信する度に確認し、連続番号の不連続を検出した時点で、受信できなかったパケットの存在を検出し、また、受信できなかったパケットの数を計数することができるようになつている。そして、パケットを受信できなかつたことを示す欠落情報を送信側へ送信することにより、送信側にパケットの再送を要求する。送信側は、再送要求があったバケツトを信頼性が高い T C Pプロトコルを用いて再送する。なお、受信側は、 T C Pパケット分解部および U D Pパケット分解部を有し、 T C Pパケットと U D Pパケットのいずれをも分解して R T P (Real-time Trans fer Protocol) ノ、。ケッ卜分解部に渡すことができるようになつている。

しかしながら、従来の技術においては、画像または音声データ通信時に、送信側は、受信側での再生時刻に間に合わない場合であっても再送を行うため、無駄なデ一夕が再送されることがあり、その分、伝送帯域が無駄に使用されるという問題がある。伝送帯域が無駄に使用されることにより、無駄なデ一夕の送信に電力が必要となり、システム全体の容量を増大することが困難となる。発明の開示

本発明の目的は、受信側での再生時刻に間に合わない無駄なデ一夕の再送を無くすことができ、もつて無駄な伝送帯域の使用を無くすことができるデ —夕通信システムを提供することである。

本発明の一形態によれば、データ通信システムは、デ一夕送信装置とデー夕受信装置とを有するデータ通信システムであって、前記データ送信装置は、再送可能なデータのみを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたデ一夕の中から前記データ受信装置の再送要求に対応するデ一夕を抽出して再送する再送手段と、前記データ受信装置との間のデータ往復時間を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出されたデータ往復時間を所定の時間間隔で前記データ受信装置に送信する送信手段と、を有し、前記データ受信装置は、前記データ送信装置から送信されたデ一夕を受信する受信手段と、前記受信手段によってデータが受信された場合、データ欠落の有無を判定する欠落判定手段と、前記受信手段によって受信されたデータの再生時刻を算出する再生時刻算出手段と、前記送信手段から送信されたデ一夕往復時間を受信する往復時間受信手段と、前記欠落判定手段によって欠落データが有ると判定された場合、前記再生時刻算出手段によって算出された再生時刻および前記往復時間受信手段によって受信されたデータ往復時間に基づいて、欠落デ一夕の再送要求を行うか否かを判定する再送要求判定手段と、を有する。本発明の他の形態によれば、データ通信システムは、データ送信装置とデ —夕受信装置とを有するデータ通信システムであって、前記デ一夕送信装置は、再送可能なデ一夕のみを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたデ一夕の中から前記デ一夕受信装置の再送要求に対応するデータを抽出して再送する再送手段と、前記データ受信装置から送信された第 1データの受信時刻と前記第 1デ一夕に応答して前記データ受信装置に送信される第 2デ一夕の送信時刻との差分時間を計測する計測手段と、前記計測手段によって計測された差分時間を前記第 2データに含めて所定の時間間隔で前記デ一夕受信装置に送信する送信手段と、を有し、前記データ受信装置は、前記デ一夕送信装置に送信された前記第 1デ一夕の送信時刻および前記データ送信装置から送信された前記第 2デ一夕に含まれる前記差分時間を、前記第 2デ一夕の受信時刻から引き算することによって、前記デ一夕送信装置との間のデ一夕往復時間を算出する算出手段と、前記データ送信装置から送信されたデ一夕を受信する受信手段と、前記受信手段によってデ一夕が受信された場合、データ欠落の有無を判定する欠落判定手段と、前記受信手段によって受信されたデ一夕の再生時刻を算出する再生時刻算出手段と、前記欠落判定手段によつて欠落デ一夕が有ると判定された場合、前記再生時刻算出手段によって算出された再生時刻および前記算出手段によって算出されたデータ往復時間に基づいて、欠落デ一夕の再送要求を行うか否かを判定する再送要求判定手段と、を有する。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態 1に係るデータ通信システムのデ一夕送信装置の構成を示すプロック図、

図 2は、本発明の実施の形態 1に係るデータ通信システムのデ一夕受信装置の構成を示すブロック図、

図 3は、実施の形態 1に対応するサーバにおける往復時間 R T T送信処理の内容を示すフロー図、

図 4は、実施の形態 1に対応するサーバの往復時間算出部の構成を示すブロック図、

図 5は、実施の形態 1に対応するサーバにおける往復時間 R T T算出方法を説明するためのシーケンス図、

図 6は、実施の形態 1に対応するサーバから端末装置に送信される、往復時間 R T Tが記録されたバケツトの一例を示す構成図、

図 7は、実施の形態 1に対応するサーバから端末装置に送信される、往復時間 R T Tが記録されたパケットの他の例を示す構成図、

図 8は、実施の形態 1に対応する端末装置からサーバに送信される、差分時間 D L S Rが記録されたパケットの一例を示す構成図、

図 9は、実施の形態 1に対応する端末装置における差分時間 D L S R送信処理の内容を示すフロ一図、

図 1 0は、実施の形態 1に対応する端末装置におけるパケット再送要求判定処理の内容を示すフロ一図、

図 1 1は、図 1 0の説明に供する図であって、実施の形態 1に対応するサ

—バから端末装置に送信された各パケットに付与された各種パラメ一夕の値を示す図、

図 1 2は、実施の形態 1に対応するサーバの他の構成を示すブロック図、図 1 3は、実施の形態 1に対応する端末装置の他の構成を示すプロヅク図、図 1 4は、本発明の実施の形態 2に係るデータ通信システムのデータ送信装置の構成を示すブロック図、

図 1 5は、本発明の実施の形態 2に係るデータ通信システムのデータ受信装置の構成を示すブロック図、

図 1 6は、実施の形態 2に対応する端末装置における往復時間 R T T算出方法を説明するためのシーケンス図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 (実施の形態 1 )

図 1は、本発明の実施の形態 1に係るデータ通信システムのデ一夕送信装置の構成を示すブロック図、図 2は、同システムのデ一夕受信装置の構成を示すプロック図である。

図 1に示すデータ送信装置 1 0 0は、図示しないパケット通信回線を通じてパケットを図 2に示すデ一夕受信装置 2 0 0に送信するとともに、データ受信装置 2 0 0から制御用のデータを受信する機能を有するものであり、たとえば、パケット通信回線に単独で接続されまたは交換局装置に搭載されるデータ通信用のサーバや、移動体通信システムにおける基地局装置などに搭載されるサーバなどに用いられる。

また、データ受信装置 2 0 0は、たとえば、有線回線を通じてデータの送受信を行うパーソナルコンピュータなどの情報通信端末装置や、移動体通信システムにおける移動局装置（たとえば、携帯電話機や、携帯電話機能およびコンピュータ機能を有する携帯型情報通信端末装置）などに用いられる。なお、以下では、データ送信装置およびデータ受信装置として、それそれサーバおよびクライアント側の情報通信端末装置（以下単に「端末装置」という）を例にとって説明する。

サーバ 1 0 0は、図 1に示すように、受信部 1 0 1、送信キュー管理部 1 0 2、パケット優先度判定部 1 0 3、再送用バッファ 1 0 4、再送用バッファ管理部 1 0 5、送信部 1 0 6、再送要求受信部 1 0 7、再送可否判定部 1 0 8、往復時間算出部 1 0 9、夕イマ 1 1 0、往復時間送信判定部 1 1 1、およびパケット化部 1 1 2を有する。

また、端末装置 2 0 0は、図 2に示すように、受信部 2 0 1、欠落判定部 2 0 2、優先度判定部 2 0 3、再生時刻算出部 2 0 4、往復時間受信部 2 0 5、再送要求判定部 2 0 6、時間計測部 2 0 7、時間情報送信判定部 2 0 8、夕イマ 2 0 9、および時間情報送信部 2 1 0を有する。

次いで、上記構成を有するデータ通信システムの動作を説明する。

まず、サーバ 1 0 0は、受信部 1 0 1で、自己が有する画像/音声符号化などのアプリケーション機能や自己が有する画像/音声データの蓄積機能からパケットを受信し、受信したパケットを送信キュー管理部 1 0 2およびパケット優先度判定部 1 0 3へ出力する。

そして、パケット優先度判定部 1 0 3で、受信したパケットの優先度を判定し、優先度が高いと判定したパケヅトを再送用バッファ 1 0 4に保存する。この保存時に、再送用バッファ管理部 1 0 5は、パケヅトに付与されたシーケンス番号（連続番号）から個々のパケットを識別し、各パケヅトが再送用バッファ 1 0 4のどのァドレスの記憶領域に保存されたかを管理する。なお、パケヅトの優先度は、アプリケーション機能によってあらかじめ各パケヅトに付与されているものとする。

—方で、サーバ 1 .0 0は、再送要求受信部 1 0 7で、端末装置 2 0 0から送られてきたパケット再送要求を受信すると、再送可否判定部 1 0 8で、その再送要求に対応する再送用バッファ 1 0 4に保存されたパケットの再送の可否を判定する。そして、この判定の結果、再送要求されたパケットの再送が可能な場合は、再送用バッファ 1 0 4から再送要求されたパケットを読み出して送信キュー管理部 1 0 2へ出力する。

送信キュー管理部 1 0 2は、受信部 1 0 1または再送用バッファ 1 0 4から受け取ったバケツトの送信タイミングを管理する。送信キュー管理部 1 0 2によって管理されるパケットは、パケット化部 112からのバケツトと共に、送信部 106を介して端末装置 200に送信される。

このとき、サーバ 100は、往復時間送信判定部 111で、往復時間算出部 109で算出した往復時間 RT T (サーバ 100と端末装置 200間のパケットの往復時間）の情報を送信するか否かを判定する。この判定処理の内容は、後で詳述する。そして、往復時間送信判定部 111で往復時間 RTT を送信すると判定した場合、上記バケツト化部 112で、送信すると判定された往復時間 RTTをパケット化して送信部 106へ出力する。往復時間 R TTのパケット化処理の内容は、後で詳述する。

次に、サーバ 100における往復時間 RT Tの送信動作について、図 3に示すフロー図を用いて説明する。なお、往復時間 RTTの送信動作は、本発明の特徴要素である往復時間算出部 109、夕イマ 110、往復時間送信判定部 111、およぴパケヅト化部 112によって実行される。

まず、ステップ S 1000では、夕イマ 110をリセットして夕イマ値を所定の初期値（正の整数）にセットする。夕イマ 110は、初期値に応じた一定の時間が経過すると、その値（夕イマ値）が「0」になり、往復時間 R TTの送信タイミングを一定の時間間隔で往復時間送信判定部 11 1へ出力する。具体的には、たとえば、「0」を出力する。

そして、ステップ S 1100では、往復時間送信判定部 111で、夕イマ 1 10の値（夕イマ値）が「0」であるか否かを判定する。この判定の結果、夕イマ値が「0」でない場合は（S 1 100 ： NO) 、当該判定を継続し、つまり、待機し、夕イマ値が「0」である場合は（S 1100 : YES：) 、ステップ S 1200に進む。

ステップ S 1200では、往復時間送信判定部 111で、往復時間算出部 109で往復時間1 で丁（サーバ 100と端末装置 200間のパケットの往復時間）が新規に算出されたか否かを判定する。この判定の結果、往復時間 RTTが新規に算出されていない場合、すなわち、往復時間 RTTの値が更新されていない場合は（S 1200 ： NO) 、当該判定を継続し、つまり、待機し、往復時間 RTTが新規に算出された場合、すなわち、往復時間 RT Tの値が更新された場合は（S 1200 ： YE S) 、ステップ S 1300に進む。なお、往復時間算出部 109における往復時間 RTTの算出処理の内容は、後で詳述する。

ステップ S 1300では、往復時間送信判定部 11 1で、往復時間 RTT の送信が OKである、すなわち、往復時間 RTTを送信すると判定する。そして、ステップ S 1400では、パケヅト化部 1 12で、更新された往復時間 RTTをパケット化する。このパケット化処理の内容は、後で詳述する。

そして、ステップ S 1500では、送信部 106で、パケヅト化によって往復時間 RTTが記録されたパケットを端末装置 200に送信した後、ステップ S 1000に戻る。

ここで、ステップ S 1200における判定対象である往復時間 RT Tの算出処理の内容、および、ステップ S 1400におけるパケヅト化処理の内容について、図 4〜図 8を用いて説明する。

図 4は、サーバ 100 (データ送信装置）の往復時間算出部 109の構成を示すプロック図である。

往復時間算出部 109は、図 4に示すように、第 1時刻計測部 113、時間情報受信部 114、第 2時刻計測部 115、および往復時間計算部 116 を有する。

第 1時刻計測部 113は、サーバ 100の送信部 106から送信報告パケット P 1が送信された時刻（サーバ送信時刻） T 1を計測する（図 5参照）。計測されたサーバ送信時刻 T 1は、バケツト化部 112で、往復時間 RTT と共にパケット化される。すなわち、このパケット化処理の結果得られたパケヅト P 1には、サーバ送信時刻 T 1が記録されている。図 6は、このパケット P 1の一例を示している。図 6に示すパケット P 1は、バージョン 'パディング · R C計数、ペイ口 —ドタイプ、パケット長、送信者識別子、 N T Pタイムスタンプ、 R T P夕ィムスタンプ、累積送信パケット数、累積送信オクテット数、および R T T (パケット往復時間）の情報を有している。

ここで、ペイ口一ドタイプ（P T ) には、ペイロード（情報部）の種別の識別子として、通常のデ一夕ではなくサーバ 1 0 0から定期的に送信される時刻情報などの情報である送信報告パケットであることを示す識別子（P T = 2 0 0 ) が付与される。パケット長には、 3 2ビットの単位で計測されたパケット長が記録される。送信者識別子には、送信者を固有に識別することができる数列が記録される。 N T Pタイムスタンプおよび R T Pタイムス夕ンプにはケットを送信した時刻が記録される。累積送信パケット数には、セッションの開始以降送信したパケットの総数が記録される。累積送信ォクテツト数には、セッションの開始以降送信したパケットのォクテツトの総数が記録される。 R T Tには、往復時間算出部 1 0 9で算出されたパケット往復時間が記録される。

なお、パケット化の方法は、図 6に示す例に限定されない。たとえば、図 7に示すように、ペイロードタイプに、往復時間を含むパケットであることを示す識別子（P T = 2 2 0 ) を付与して、往復時間 R T Τを端末装置 2 0 0に送信する方法をとつてもよい。この場合、パケット Ρ 1は、バージョン · パディング * R C計数、ペイロードタイプ、パケット長、送信者識別子、および R T T (パケット往復時間）の情報のみを有しており、図 6に示す場合と比べて、往復時間を情報量がより少ないパケットとして受信側に送信することができる。さらに、他の方法でパケット化して送信してもよい。

時間情報受信部 1 1 4は、端末装置 2 0 0から送られてきた受信報告パケヅト P 2を受信する（図 5参照）。このパケット P 2には、端末装置 2 0 0 がパケット P 1を受信してからパケット P 2を送信するまでの差分時間 D L S Rと、サーバ 1 0 0が送信したサーバ送信時刻 T 1とが記録されている。図 8は、このパケット P 2の一例を示している。

図 8に示すパケット P 2は、バージョン 'パディング · R C計数、ペイ口一ドタイプ、パケット長、送信者識別子、報告先識別子、消失パケット比率、累積消失パケット数、受信パケット最大 SN、ジッ夕、 LSR、および DL SRの情報を有している。

ここで、ペイロードタイプには、端末装置 200から定期的に送信される時刻情報やパケット消失情報などの情報である受信報告バケツトであることを示す識別子（P T = 201 ) が付与される。パケット長には、 32ビットの単位で計測されたパケット長が記録される。送信者識別子には、送信者を固有に識別することができる数列が記録され、報告先識別子には、受信報告パケットの送信先を固有に識別することができる数列が記録される。消失パケット比率には、前回の受信報告パケットを送信してからの受信するべきパケット数に対する消失したパケットの比率が記録され、累積消失バケツト数には、セッション開始以降の消失パケットの総数が記録される。，また、受信パケット最大 SNには、受信したパケットの中で最大の SNを持つパケットの SN値が記録される。ジッ夕には、 RTPパケットの受信時刻のゆらぎが記録される。 L S Rには、最新のサーバ送信時刻が記録される。図 5の例では、 LSR-T 1となる。 DLSRには、パケット P 1を受信してから当該受信報告バケツト Ρ 2を送信するまでの差分時間が記録される。第 2時刻計測部 115は、時間情報受信部 1 14でパケット Ρ 2が受信された時刻（サーバ受信時刻） Τ 2を計測する（図 5参照）。

往復時間計算部 116は、サーバ受信時刻 Τ 2からパケット Ρ 2に記録された差分時間 DL SRと時刻 Τ 1とを引き算することにより、往復時間 RT Τを求める。すなわち、往復時間 RTT = T 2—DLSR— Τ 1である。ここで、上記の差分時間 DLSRは、端末装置 200における時間計測部 207、時間情報送信判定部 208、および夕イマ 209によって算出され • た後、時間情報送信部 210を介してサーバ 100に送信される。次に、端末装置 200における、バケツト P 1の受信からパケヅト： P 2の送信までの差分時間 DL SRを算出してサーバ 100に送信する動作について、図 9に示すフロー図を用いて説明する。

まず、ステップ S 2000では、通信開始時に、時間パラメ一夕の初期化を行う。具体的には、最新のパケット（送信報告パケット P 1) 受信時刻 T T 1および最新のバケツト（受信報告バケツト P2) 送信時刻 TT 2をそれそれ初期値（=0) にセットする。

そして、ステップ S 2100では、夕イマ 209をリセヅトして夕イマ値を所定の初期値（正の整数）にセットする。夕イマ 209は、初期値に応じた一定の時間が経過すると、その値（タイマ値）が「0」になり、差分時間 DLSRの送信タイミングを一定の時間間隔で時間情報送信判定部 208へ出力する。具体的には、たとえば、「0」を出力する。

そして、ステップ S 2200では、時間情報送信判定部 208で、夕イマ 209の値（夕イマ値）が「0」であるか否かを判定する。この判定の結果、夕イマ値が「0」でない場合は（S 2200 ： NO) 、当該判定を継続し、つまり、待機し、夕イマ値が「0」である場合は（S 2200 ： YE S)、ステップ S 2300に進む。

ステップ S 2300では、時間情報送信判定部 208で、時間計測部 20 7でサーバ 100からのパケット P 1の受信時刻 TT 1が新規に計測されたか否か、すなわち、サーバ 100からパケット P 1を新規に受信したか否かを判定する。この判定の結果、サーバ 100からパケット P 1を新規に受信していない場合は（S 2300 ： NO) 、当該判定を継続し、つまり、待機し、サーバ 100からパケット P 1を新規に受信した場合は（S 2300 ： YES) 、ステップ S 2400に進む。なお、パケヅト P 1の受信時刻 T T 1は、端末装置 200がサーバ 100からのパケヅト P 1を受信する度に、時間計測部 207で計測され、そして、この計測値にセット（たとえば、上書き）される。ステップ S 2400では、時間情報送信判定部 208で、受信報告パケット P 2の送信が OKである、すなわち、受信報告パケット P 2を送信すると判定し、パケヅト送信時刻 TT 2を現在の時刻にセヅト（たとえば、上書き）する。

そして、ステップ S 2500では、時間計測部 207で、パケヅト送信時刻 TT2 (現在の時刻）とパケット受信時刻 TT 1 (パケット P 1を受信した最新の時刻）との差を求め、得られた差を差分時間 DL SR ( = TT2— Τ Τ 1 ) とする。

そして、ステップ S 2600では、時間情報送信部 210で、差分時間 D L SRの情報をサ一バ 100に送信した後、ステップ S 2100に戻る。次に、端末装置 200における、往復時間 RTTを用いたパケット再送要求判定動作について、図 10に示すフロ一図を用いて説明する。

まず、ステップ S 3000では、受信部 201で、サーバ 100からのパケット Ρ 1を受信する。

ここで、サーバ 100から端末装置 200に送信される各パケット Ρ 1には、図 1 1に示すように、シーケンス番号 SN、高優先度パケットシ一ケンス番号 SNHP、および優先度 Pが付与されている。すなわち、端末装置 2 00がサーバ 100から受信するパケット P 1には、優先度が高い（高優先度）パケット（P=lの場合）と、優先度が低い（低優先度）パケット（P =0の場合）とがあり、サーバ 100は、このようなパケット P 1を送信する場合、パケット P 1を送信する度に、ヘッダフィールドに記録されたシーケンス番号 SNを 1ずつインクリメントする。また、特に高優先度パケット (P=l) を送信する場合は、その高優先度パケット（P= l) の高優先度パケヅトシーケンス番号 SNHPをも 1ずつインクリメントするようになつている。たとえば、 SN= 1のパケットは、低優先度（P = 0) であるため SNHP = 0であるが、次の SN = 2のパケヅトは、高優先度（P = 1 ) であるため SNHPが 1だけインクリメントされて、 SNHP=1となっている。

そして、ステップ S 3 1 0 0では、欠落判定部 2 02で、今回受信したパケヅトのシーケンス番号 SN (現 SN) が、前回受信したパケットのシーケンス番号 SN (前 SN) に対して 1だけインクリメントされているか否かを判定する。この判定の結果、現 SN=前 SN+ 1である場合は（S 3 1 00 : YE S) , 前回受信したパケットから欠落したパケットは存在しないものと判断して、ステップ S 390 0に進み、受信の待機状態となる。これに対し、現 SN=前 SN+ 1でない場合は（S 3 1 0 0 ： NO) 、前回受信したパケットから欠落したパケヅトが存在するものと判断して、次のステップ S 32 0 0以降に進み、その欠落したパケットの再送要求を行うか否かを決定する。ステップ S 32 00では、優先度判定部 2 03で、受信したバケツトの優先度が高い（P= l) か否かを判定する。この判定の結果、受信したパケヅトの優先度が高くない、つまり、低優先度（P = 0) である場合は（S 3 2 0 0 ： NO) 、ステップ S 330 0に進み、受信したパケヅトの優先度が高い、つまり、高優先度（P二 1) である場合は（S 32 0 0 ： YE S) 、ステヅプ S 3400に進む。

ステップ S 3 300では、受信したパケットが低優先度である（P= 0) ことから、仮に欠落がなければ S Nは 1だけ増加しかつ S N H Pは増加がないはずであるため、今回受信したパケットのパケットの高優先度パケットシ —ケンス番号 SNHP (現 SNHP) が、前回受信したパケットの高優先度パケットシーケンス番号 SNHP (前 SNHP) と同じであるか否かを判定する。この判定の結果、現 SNHP=前 SNHPである場合は（S 3 3 00 : YE S) 高優先度パケヅトの欠落はないものと判断して、ステップ S 3 9 0 0に進み、受信の待機状態となる。これに対し、現 SNHP=前 SNHP でない場合は（S 32 00 ： NO) 、高優先度パケヅトの欠落があるものと判断して、ステップ S 35 00に進む。

一方、ステップ S 3400では、受信したパケットが高優先度である（P = 1) ことから、仮に欠落がなければ SNと SNHPは共に 1だけ増加しているはずであるため、今回受信したパケットのパケットの高優先度パケットシーケンス番号 SNHP (現 SNHP) が、前回受信したパケットの高優先度パケットシーケンス番号 SNHP (前 SNHP) に対して 1だけインクリメントされているか否かを判定する。この判定の結果、現 SNHP=前 SN HP+ 1である場合は（S 3400 ： YE S) 、高優先度パケットの欠落はないものと判断して、ステップ S 3900に進み、受信の待機状態となる。これに対し、現 SNHP =前 SNHP + 1でない場合は（S 3400 :NO)、高優先度パケヅトの欠落があるものと判断して、ステップ S 3500に進む。ステップ S 3500では、再生時刻算出部 204で、セッション開始時の時刻を「0」とした相対時刻を算出するため、今回受信したパケットのタイムスタンプ T Sとセッション開始時のタイムスタンプ T S 0との差を求めることにより、パケットの再生時刻 PLT ( = TS— TS0) を算出する。

そして、ステップ S 3600では、再送要求判定部 206で、往復時間受信部 205で受信したサーバ 100からのデータ往復時間 RTTを、往復時間受信部 205内のバッファから読み込む。

そして、ステップ S 3700で、再送要求判定部 206で、ステップ S 3 500で算出した再生時刻 PL Tが、ステップ S 3600で読み込んだ往復時間 RT Tと現在時刻との和よりも小さいか否か、つまり、再生時刻 PLT <往復時間 R T T +現在時刻であるか否かを判定する。

この判定の結果、再生時刻 P L T<往復時間 R Τ Τ +現在時刻である場合は（S 3700 ： YE S) 、仮に欠落パケットの再送を要求したとしても再送パケットを受信する時刻よりも再生する時刻の方が先になつてしまうため、無駄な再生要求を行わないものと判断して、ステップ S 3900に進み、受信の待機状態となる。

これに対し、再生時刻 P L Τ<往復時間: RT Τ+現在時刻でない場合は（S 3700 ： NO) 、再送パケットを受信する時刻よりも再生する時刻の方が遅く、再送パケットを受信してから再生を行うことが可能であるため、ステップ S 3 8 0 0に進み、再送要求判定部 2 0 6で、欠落パケットの再送要求をサーバ 1 0 0に送信する。

このように、本実施の形態のデータ通信システムによれば、サーバ 1 0 0 と端末装置 2 0 0間のパケットの往復時間 R T Tを算出し、得られた往復時間 R T Tと現在時刻との和がパケットの再生時刻よりも小さい場合にのみ、優先度が高い欠落パケヅトの再送要求を行うため、受信側での再生時刻に間に合わない無駄なデータの再送を無くすことができ、もって無駄な伝送帯域の使用を無くすことができる。

なお、本実施の形態では、欠落パケットが高優先度パケットである場合にのみ再送判定を行うようにしているが、これに限定されるわけではなく、パケットの優先度にかかわらず欠落したすべてのパケットに対して再送判定を行うようにしてもよい。

また、本実施の形態にはいくつかの変更例が考えられる。図 1 2は、デ一夕送信装置（サーバ）の他の構成を示すブロック図、図 1 3は、データ受信装置（端末装置）の他の構成を示すプロック図である。なお、ここでも、デ一夕送信装置およびデータ受信装置として、それそれサーバおよび端末装置を例にとって説明する。

図 1 2に示すサーバ 1 0 0 aの特徴は、通信状態監視部 1 1 7および時間間隔変更部 1 1 8を有することである。通信状態監視部 1 1 7は、パケットの通信状態を監視し、時間間隔変更部 1 1 8は、通信状態監視部 1 1 7から入力する通信状態に応じて、夕イマ 1 1◦のリセット間隔、つまり、往復時間 R T Tを送信するタイミングを変更する。たとえば、通信状態が悪いときは、往復時間 R T Tを送信する時間間隔を短くする。これにより、通信状態が悪いときでも、往復時間 R T Tを端末装置 2 0 0へ適正に送信することができる。

なお、他の構成として、図示しないが、時間間隔変更部 1 1 8は、往復時間算出部 1 09で算出された今回と前回の往復時間の差に応じて、往復時間： RTTを端末装置 200に送信する時間間隔を変更するようにしてもよい。これにより、たとえば、算出された今回と前回の往復時間の差が小さいときは、往復時間 RTTの送信間隔を長くすることにより、伝送帯域の使用を抑制することができる。

また、図 13に示す端末装置.200 aの特徴は、図 2に示す時間計測部 2 07、時間情報送信判定部 208、夕イマ 209、および時間情報送信部 2 10に代えて、初期往復時間記憶部 2 1 1および往復時間選択部 2 12を有することである。初期往復時間記憶部 2 1 1は、往復時間 RTTの下限値と上限値を初期値として記憶する。往復時間選択部 2 12は、往復時間受信部 205での往復時間 RTTの受信時に、その受信された往復時間 RTTが初期往復時間記憶部 2 1 1に記憶された下限値と上限値の範囲内に存在するか否かを確認することで、上記範囲内に存在する往復時間 RT Tのみを選択して再送要求判定部 206へ出力する。これにより、伝送路誤りや時刻計測誤りなどのため往復時間 RTTが正しく受信されなかった場合であっても、往復時間 R T Tを適正な範囲内に保持することができ、誤った往復時間 R T T による影響を低減することができる。

なお、他の構成として、図示しないが、図 2に示す端末装置 200に、往復時間受信部 205で受信された今回と前回の往復時間 RTTの差に応じて、夕イマ 20 9のリセット間隔、つまり、差分時間 DL を時間情報送信部 2 10にてサーバ 100へ送信する時間間隔を変更する時間間隔変更部を設けてもよい。これにより、たとえば、受信された今回と前回の往復時間の差が小さいときは、差分時間 DL SRの送信間隔を長くすることにより、伝送帯域の使用を抑制することができる。

(実施の形態 2)

図 14は、本発明の実施の形態 2に係るデータ通信システムのデータ送信装置の構成を示すプロック図、図 15は、同システムのデータ受信装置の構成を示すブロック図である。なお > このデータ通信システムのデータ送信装置およびデータ受信装置は、図 1および図 2に示す実施の形態 1に対応するデータ送信装置およびデ一夕受信装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、本実施の形態でも、データ送信装置およびデ一夕受信装置として、それそれサーバおよび端末装置を例にとって説明する。

図 1 4に示すサーバ 3 0 0は、図 1に示す受信部 1 0 1、送信キュー管理部 1 0 2、パケット優先度判定部 1 0 3、再送用バッファ 1 0 4、再送用バッファ管理部 1 0 5、送信部 1 0 6、再送要求受信部 1 0 7、および再送可否判定部 1 0 8に加えて、かつ、図 1に示す往復時間算出部 1 0 9、夕イマ 1 1 0、往復時間送信判定部 1 1 1、およびパケット化部 1 1 2に代えて、図 2に示す時間計測部 2 0 7、時間情報送信判定部 2 0 8、夕イマ 2 0 9、および時間情報送信部 2 1 0を有する。

また、図 1 5に示す端末装置 4 0 0は、図 2に示す受信部 2 0 1、欠落判定部 2 0 2、優先度判定部 2 0 3、再生時刻算出部 2 0 4、往復時間受信部 2 0 5、および再送要求判定部 2 0 6に加えて、かつ、図 2に示す時間計測部 2 0 7、時間情報送信判定部 2 0 8、夕イマ 2 0 9、および時間情報送信部 2 1 0に代えて、図 4に示す第 1時刻計測部 1 1 3、時間情報受信部 1 1 4、第 2時刻計測部 1 1 5、および往復時間計算部 1 1 6、ならびに図 1に示す夕イマ 1 1 0、往復時間送信判定部 1 1 1、およびパケツト化部 1 1 2 を有する。

すなわち、本実施の形態は、往復時間 R T Tを端末装置 2 0 0で算出する構成をとつている。

次いで、上記構成を有するデ一夕通信システムの特徴的な動作を説明する。まず、端末装置 4 0 0は、往復時間 R T Tの算出を行う場合、第 1時刻計測部 1 1 3で、当該端末装置 4 0 0からパケット P 1が送信される時刻（端末装置送信時刻） T 1を計測する（図 1 6参照）。そして、時間情報受信部 114で、サーバ 300から送信されてきたパケット P 2を受信する。このパケット P 2には、サーバ 300がパケット P 1 を受信してからパケット P 2を端末装置 400へ送信するまでの差分時間 D L SRと、端末装置 400が送信した端末装置送信時刻 T 1とが記録されている。

そして、第 2時刻計測部 1 15で、時間情報受信部 114でパケット 2が受信された時刻（端末装置受信時刻） T 2を計測する（図 16参照）。

そして、往復時間計算部 116で、端末装置受信時刻 T 2からパケット 2 に記録された差分時間 DL SRと端末装置送信時刻 T 1とを引き算することにより、往復時間： RTT (=T 2 -D L SR-T 1 ) を求め、得られた結果を往復時間受信部 205へ出力する。

—方で、サーバ 300は、夕イマ 209がー定時間経過してリセットされる度に、つまり、一定の時間間隔ごとに差分時間 DL SRの送信タイミングを時間情報送信判定部 208へ出力する。

そして、時間情報送信判定部 208で、夕イマ 209から送られてくる送信タイミングごとに、時間計測部 207で端末装置 400からのパケット Ρ 1を新規に受信したか否かを判定し、パケット Ρ 1を受信した場合は、パケット送信時刻 Τ Τ 2を現在時刻にセットする。

そして、時間計測部 207で、パケット送信時刻 ΤΤ2 (現在時刻）とパケヅト受信時刻 Τ Τ 1 (パケヅト Ρ 1を受信した最新の時刻）との差を求め、得られた差を差分時間 DLSR ( = TT2— TT 1) とする。

そして、時間情報送信部 210で、差分時間 DLSRを端末装置 400に送信する。

なお、他の動作は、実施の形態 1のデータ通信システムと同様であるため、その説明を省略する。

このように、本実施の形態のデータ通信システムによれば、サーバ 300 と端末装置 400間のパケットの往復時間 RTTを算出し、得られた往復時間 RT Tと現在時刻との和がバケツトの再生時刻よりも小さい場合にのみ、優先度が高い欠落バケツトの再送要求を行うため、受信側での再生時刻に間に合わない無駄なデータの再送を無くすことができ、もって無駄な伝送帯域の使用を無くすことができる。

なお、本実施の形態においても、欠落パケットが高優先度パケットである場合にのみ再送判定を行うようにしているが、これに限定されるわけではなく、パケットの優先度にかかわらず欠落したすべてのパケットに対して再送判定を行うようにしてもよい。

また、上記各実施の形態では、データ通信システムをデータ送信装置（サ —バ） 100， 300とデ一夕受信装置（端末装置） 200, 400とで構成したが、これに限定されるわけではなく、たとえば、デ一夕送信装置とデ —夕受信装置の中間に中継装置を有する構成であってもよい。

本明細書は、 2000年 7月 7日出願の特願 2000— 20729 6および 200 1年 6月 29日出願の特願 200 1— 19962 1に基づく。この内容はすぺてここに含めておく。産業上の利用可能性

本発明は、データ通信システムにおけるデータ送信装置やデータ受信装置に適用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 再送可能なデータのみを記憶する記憶手段と、

前記記憶手段に記憶されたデータの中から受信側の再送要求に対応する —夕を抽出して再送する再送手段と、

受信側との間のデータ往復時間を算出する算出手段と、

前記算出手段によって算出されたデ一夕往復時間を所定の時間間隔で受信側に送信する送信手段と、

を有するデータ送信装置。

2 . 前記再送可能なデ一夕は、優先度が高いデータである、請求の範囲第 1項記載のデータ送信装置。

3 . 前記算出手段は、

受信側に送信される第 1データの送信時刻を計測する手段と、

前記第 1データに応答して受信側から送信された第 2デ一夕の受信時刻を計測する手段と、

前記第 2デ一夕に含まれる、受信側での前記第 1データの受信時刻と前記第 2データの送信時刻との差分時間、および、計測された第 1デ一夕送信時刻を、計測された第 2データ受信時刻から引き算することによって、データ往復時間を計算する手段と、

を有する請求の範囲第 1項記載のデータ送信装置。

4 . 前記算出手段は、

計測された第 1データ送信時刻が受信側に送信され、前記第 1デ一夕送信時刻が前記差分時間と共に前記第 2データに含まれる場合、前記第 2デ一夕に含まれる前記第 1デ一夕送信時刻を用いてデータ往復時間の算出を行う、請求の範囲第 3項記載のデータ送信装置。

5 . 前記算出手段によって算出されたデ一夕往復時間を他の情報と共にパケット化して単一のパケットを作成するパケット化手段、をさらに有し、前記送信手段は、

前記バケツト化手段によって作成された単一パケットを所定の時間間隔で受信側に送信する、請求の範囲第 1項記載のデ一夕送信装置。

6 . データの通信状態を監視する監視手段と、

前記監視手段による監視結果に応じて、前記算出手段によって算出されたデータ往復時間を受信側に送信する時間間隔を変更する変更手段と、

をさらに有する請求の範囲第 1項記載のデータ送信装置。

7 . 前記算出手段によって算出されたデータ往復時間を保持する手段を含み、前記算出手段によって算出された今回と前回のデ一夕往復時間の差に応じて、前記算出手段によって算出された今回のデ一夕往復時間を受信側に送信する時間間隔を変更する変更手段、

をさらに有する請求の範囲第 1項記載のデータ送信装置。

8 . 再送可能なデータのみを記憶する記憶手段と、

前記記憶手段に記憶されたデ一夕の中から受信側の再送要求に対応するデ一夕を抽出して再送する再送手段と、

受信側から送信された第 1データの受信時刻と前記第 1デ一夕に応答して受信側に送信される第 2デ一夕の送信時刻との差分時間を計測する計測手段と、

前記計測手段によって計測された差分時間を前記第 2データに含めて所定の時間間隔で受信側に送信する送信手段と、

を有するデータ送信装置。

9 . データを受信する受信手段と、

前記受信手段によってデ一夕が受信された場合、データ欠落の有無を判定する欠落判定手段と、

前記受信手段によって受信されたデ一夕の再生時刻を算出する再生時刻算出手段と、

送信側との間のデータ往復時間を受信する往復時間受信手段と、前記欠落判定手段によって欠落デ一夕が有ると判定された場合、前記再生時刻算出手段によって算出された再生時刻および前記往復時間受信手段によつて受信されたデータ往復時間に基づいて、欠落デ一夕の再送要求を行うか否かを判定する再送要求判定手段と、

を有するデータ受信装置。

1 0 . 前記欠落判定手段によって欠落データが有ると判定された場合、欠落データの優先度を判定する優先度判定手段、をさらに有し、

前記再送要求判定手段は、

前記優先度判定手段によって優先度が所定値以上であると判定された欠落データに対して、再送要求を行うか否かを判定する、請求の範囲第 9項記載のデータ受信装置。

1 1 . 送信側から送信された第 1デ一夕の受信時刻と前記第 1データに応答して送信側に送信される第 2データの送信時刻との差分時間を計測する計測手段と、

前記計測手段によつて計測された差分時間を前記第 2データに含めて所定の時間間隔で送信側に送信する送信手段と、

をさらに有する請求の範囲第 9項記載のデータ受信装置。

1 2 . 送信側から送信された第 1データの送信時刻を受信する送信時刻受信手段、をさらに有し、

前記送信手段は、

前記送信時刻受信手段によって受信された送信時刻を、前記計測手段によつて計測された差分時間と共に、所定の時間間隔で送信側に送信する、請求の範囲第 1 1項記載のデ一夕受信装置。

1 3 . デ一夕往復時間の下限値および上限値を記憶する記憶手段と、前記往復時間受信手段によって受信されたデータ往復時間のうち、前記記憶手段に記憶された下限値と上限値の範囲内に存在するデータ往復時間のみを選択する選択手段と、をさらに有し、前記再送要求判定手段は、

前記欠落判定手段によって欠落デ一夕が有ると判定された場合、前記再生時刻算出手段によって算出された再生時刻および前記選択手段によって選択されたデータ往復時間に基づいて、欠落データの再送要求を行うか否かを判定する、請求の範囲第 9項記載のデータ受信装置。

1 4 . 前記往復時間受信手段によって受信されたデ一夕往復時間を保持する手段を含み、前記往復時間受信手段によって受信された今回と前回のデ一夕往復時間の差に応じて、前記計測手段によって計測された差分時間を送信側に送信する時間間隔を変更する変更手段、

をさらに有する請求の範囲第 1 1項記載のデ一夕受信装置。

1 5 . 送信側に送信された第 1データの送信時刻、および、送信側から送信された第 2デ一夕に含まれる、送信側での前記第 1データの受信時刻と前記第 2デ一夕の送信時刻との差分時間を、前記第 2データの受信時刻から引き算することによって、送信側との間のデータ往復時間を算出する算出手段と、

データを受信する受信手段と、

前記受信手段によってデータが受信された場合、データ欠落の有無を判定する欠落判定手段と、

前記受信手段によって受信されたデータの再生時刻を算出する再生時刻算出手段と、

前記欠落判定手段によって欠落データが有ると判定された場合、前記再生時刻算出手段によって算出された再生時刻および前記算出手段によって算出されたデータ往復時間に基づいて、欠落データの再送要求を行うか否かを判定する再送要求判定手段と、

を有するデ一夕受信装置。

1 6 . 請求の範囲第 1項から請求の範囲第 8項のいずれかに記載のデータ送信装置を有する基地局装置。

1 7 . 請求の範囲第 9項から請求の範囲第 1 5項のいずれかに記載のデ一夕受信装置を有する情報通信端末装置。

1 8 . 請求の範囲第 9項から請求の範囲第 1 5項のいずれかに記載のデー夕受信装置を有する移動局装置。

1 9 . データ送信装置とデータ受信装置とを有するデータ通信システムであって、

前記デ一夕送信装置は、

再送可能なデータのみを記憶する記憶手段と、

前記記憶手段に記憶されたデ一夕の中から前記データ受信装置の再送要求に対応するデータを抽出して再送する再送手段と、

前記データ受信装置との間のデ一夕往復時間を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出されたデータ往復時間を所定の時間間隔で前記データ受信装置に送信する送信手段と、を有し、

前記データ受信装置は、

前記データ送信装置から送信されたデータを受信する受信手段と、前記受信手段によってデ一夕が受信された場合、データ欠落の有無を判定する欠落判定手段と、

前記送信手段から送信されたデータ往復時間を受信する往復時間受信手段と、

前記欠落判定手段によって欠落データが有ると判定された場合、前記再生時刻算出手段によって算出された再生時刻および前記往復時間受信手段によつて受信されたデ一夕往復時間に基づいて、欠落データの再送要求を行うか否かを判定する再送要求判定手段と、

を有するデ一夕通信システム。

2 0 . データ送信装置とデータ受信装置とを有するデータ通信システムであって、

前記データ送信装置は、

再送可能なデータのみを記憶する記憶手段と、

前記記憶手段に記憶されたデータの中から前記データ受信装置の再送要求に対応するデータを抽出して再送する再送手段と、

前記データ受信装置から送信された第 1データの受信時刻と前記第 1デ一夕に応答して前記データ受信装置に送信される第 2データの送信時刻との差分時間を計測する計測手段と、

前記計測手段によって計測された差分時間を前記第 2データに含めて所定の時間間隔で前記データ受信装置に送信する送信手段と、を有し、

前記データ受信装置は、

前記データ送信装置に送信された前記第 1データの送信時刻および前記デ一夕送信装置から送信された前記第 2デ一夕に含まれる前記差分時間を、前記第 2データの受信時刻から引き算することによって、前記データ送信装置との間のデータ往復時間を算出する算出手段と、

前記データ送信装置から送信されたデータを受信する受信手段と、前記受信手段によってデータが受信された場合、データ欠落の有無を判定する欠落判定手段と、

前記欠落判定手段によって欠落デ一夕が有ると判定された場合、前記再生時刻算出手段によって算出された再生時刻および前記算出手段によって算出されたデータ往復時間に基づいて、欠落データの再送要求を行うか否かを判定する再送要求判定手段と、

を有するデ一夕通信システム。

2 1 . 前記データ受信装置は、

前記欠落判定手段によって欠落データが有ると判定された場合、欠落デー夕の優先度を判定する優先度判定手段、をさらに有し、

前記再送要求判定手段は、

前記優先度判定手段によって優先度が所定値以上であると判定された欠落データに対して、再送要求を行うか否かを判定する、請求の範囲第 1 9項または請求の範囲第 2 0項に記載のデータ通信システム。

2 2 . デ一夕受信装置と、再送可能なデータのみを記憶する記憶手段に記憶されたデータの中から前記データ受信装置の再送要求に対応するデータを抽出して再送するデータ送信装置とを有するデータ通信システムにおけるデ —夕通信方法であって、

前記データ送信装置が、前記データ受信装置との間のデータ往復時間を算出する算出ステップと、

前記デ一夕送信装置が、前記算出ステップで算出したデータ往復時間を所定の時間間隔で前記データ受信装置に送信する送信ステップと、

前記データ受信装置が、前記データ送信装置から送信されたデータを受信する受信ステップと、

前記デ一夕受信装置が、前記受信ステップでデータを受信した場合、デー夕欠落の有無を判定する欠落判定ステツプと、

前記データ受信装置が、前記受信ステップで受信したデータの再生時刻を算出する再生時刻算出ステツプと、

前記デ一夕受信装置が、前記送信ステップで送信されたデ一夕往復時間を受信する往復時間受信ステツプと、

前記データ受信装置が、前記欠落判定ステップで欠落データが有ると判定した場合、前記再生時刻算出ステップで算出した再生時刻および前記往復時間受信ステップで受信したデータ往復時間に基づいて、欠落データの再送要求を行うか否かを判定する再送要求判定ステップと、

を有するデータ通信システムにおけるデータ通信方法。

2 3 . データ受信装置と、再送可能なデータのみを記憶する記憶手段に記憶されたデータの中から前記データ受信装置の再送要求に対応するデ一夕を抽出して再送するデ一夕送信装置とを有するデータ通信システムにおけるデ —夕通信方法であって、

前記データ送信装置が、前記データ受信装置から送信された第 1データの受信時刻と前記第 1データに応答して前記データ受信装置に送信される第 2 データの送信時刻との差分時間を計測する計測ステツプと、

前記データ送信装置が、前記計測ステツプで計測した差分時間を前記第 2 データに含めて所定の時間間隔で前記データ受信装置に送信する送信ステツプと、

前記データ受信装置が、前記データ送信装置に送信された前記第 1データの送信時刻および前記データ送信装置から送信された前記第 2データに含まれる前記差分時間を、前記第 2デ一夕の受信時刻から引き算することによつて、前記デ一夕送信装置との間のデータ往復時間を算出する算出ステップと、前記データ受信装置が、前記データ送信装置から送信されたデータを受信する受信ステップと、

前記デ一夕受信装置が、前記受信ステップでデ一夕を受信した場合、デー夕欠落の有無を判定する欠落判定ステツプと、

前記データ受信装置が、前記欠落判定ステップで欠落デ一夕が有ると判定した場合、前記再生時刻算出ステップで算出した再生時刻および前記算出ステツプで算出したデ一夕往復時間に基づいて、欠落デ一夕の再送要求を行うか否かを判定する再送要求判定ステツプと、

を有するデータ通信システムにおけるデータ通信方法。

2 4 . 前記データ受信装置が、前記欠落判定ステップで欠落データが有ると判定した場合、欠落デ一夕の優先度を判定する優先度判定ステップ、をさらにし、前記再送要求判定ステップでは、

前記優先度判定ステップで優先度が所定値以上であると判定された欠落デ一夕に対して、再送要求を行うか否かを判定する、請求の範囲第 2 2項または請求の範囲第 2 3項に記載のデータ通信システムにおけるデータ通信方法 _c