專利名稱：發(fā)送終端及頻帶估計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在進(jìn)行通過網(wǎng)絡(luò)的組播通信時，估計網(wǎng)絡(luò)的頻帶并控制發(fā)送速率的發(fā)送終端及頻帶估計方法。
背景技術(shù)：
為了進(jìn)行遠(yuǎn)程授課或現(xiàn)場活動(live event)的播發(fā)等，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行影像或聲音等的實時流數(shù)據(jù)的傳輸，需要將實時流數(shù)據(jù)的傳輸頻帶與在網(wǎng)絡(luò)中可利用的頻帶配合而進(jìn)行變更。即，因特網(wǎng)那樣的盡力(Best effort)型的網(wǎng)絡(luò)的傳輸，因其他用戶的業(yè)務(wù)等而被預(yù)計出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的混雜。于是若在出現(xiàn)混雜時傳輸寬帶的實時流數(shù)據(jù)(以下，簡稱為‘流數(shù)據(jù)’)，則分組損失經(jīng)常發(fā)生從而影像或聲音紊亂，有時甚至被中斷。因此，在估計了在網(wǎng)絡(luò)上可利用的頻帶后，需要一邊變更在影像或聲音等的編碼器中進(jìn)行編碼的頻帶，一邊傳輸流數(shù)據(jù)。作為估計在網(wǎng)絡(luò)中可利用的頻帶的方法，已知使用在網(wǎng)絡(luò)上的分組損失率、以及發(fā)送終端和接收終端之間的往返時間(RTT :Roimd Trip Time)來估計頻帶的方法。此外，作為以一對多方式向多個接收終端傳輸流數(shù)據(jù)的方法，已知通過終端復(fù)制及轉(zhuǎn)發(fā)分組，實現(xiàn)多地點通信的方法。例如，作為該方法，有應(yīng)用層組播(Application Layer Multicast :ALM)。ALM中，發(fā)送終端對特定的接收終端進(jìn)行發(fā)送，該特定的接收終端復(fù)制分組，從而對其他多個接收終端發(fā)送分組。即，ALM中，通過特定的接收終端成為父，將分組復(fù)制及轉(zhuǎn)發(fā)給多個子終端，從而實現(xiàn)多地點通信。這樣的終端間的轉(zhuǎn)發(fā)路徑整體稱為 ‘分發(fā)樹’。再有，在ALM中，作為在終端間所傳輸?shù)姆纸M，由于用在因特網(wǎng)等中通常使用的單播分組，所以不需要對網(wǎng)絡(luò)上的路由器進(jìn)行變更。因此，在ALM中，具有可以容易地在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中使用的優(yōu)點。在配合網(wǎng)絡(luò)中可利用的頻帶并以一對多方式將流數(shù)據(jù)傳輸?shù)蕉鄠€接收終端的情況下，發(fā)送終端和接收終端的路徑有多個。因此，對于多個路徑，需要選定某個特定的接收終端，估計發(fā)送終端和該接收終端之間的頻帶，并決定可利用該值的頻帶。在非專利文獻(xiàn)1 中，提出將分組損失狀況最差的接收終端選定作為特定的接收終端，決定在發(fā)送終端和該特定的接收終端之間的路徑中可利用的頻帶的方法。具體地說，在非專利文獻(xiàn)2中，提出用 TFRC (TCP Friendly Rate Control ；TCP友好速率控制)，決定可利用的頻帶的方法。TFRC 是用分組的損失事件率和往返時間來估計可利用的頻帶的方法。在非專利文獻(xiàn)1的方式中，在每次分組損失狀況最差的接收終端變遷時，都變更作為估計頻帶的對象的接收終端。專利文獻(xiàn)1中提出通過控制對發(fā)送源發(fā)送的報告分組的間隔，進(jìn)行多媒體流式傳輸(streaming)環(huán)境下的使用了 TFRC的速率控制，并且防止對發(fā)送源集中報告分組的問題的方法。一般地，將總計分組損失率的時間間隔加長時，網(wǎng)絡(luò)狀況變化時的跟蹤性惡化。例如，在分組損失率的總計時間為5秒間隔時，不能在5秒以內(nèi)掌握網(wǎng)絡(luò)的混雜度惡化的狀況。此外，在因特網(wǎng)那樣的盡力型的網(wǎng)絡(luò)中，作為補(bǔ)足在進(jìn)行流數(shù)據(jù)的傳輸時產(chǎn)生的分組損失的方法，已知FECporward Error Correction ；前向糾錯)。例如，在非專利文獻(xiàn) 3中，發(fā)送源使用“異或(XOR(Exclusive OR)) ”運(yùn)算，由多個分組生成冗余碼分組，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收終端。因此，即使在網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生分組損失，由到達(dá)接收終端的冗余碼分組和流數(shù)據(jù)的分組，也可以再生損失的流數(shù)據(jù)的分組。但是，在以FEC能夠恢復(fù)的分組損失上有限界。例如，在由四個分組生成一個冗余碼分組，這五個分組內(nèi)的一個分組損失的情況下，由到達(dá)接收終端的冗余碼和流數(shù)據(jù)的分組，可以再生損失的流數(shù)據(jù)的分組。但是，五個分組內(nèi)的兩個以上分組損失時，不能再生損失的流數(shù)據(jù)的分組。即，在以一定間隔產(chǎn)生分組損失的情況下，直至損失率為20%為止都能夠以FEC應(yīng)對，但超過20 %時不能以FEC應(yīng)對。同樣地，在由三個分組生成一個冗余碼分組的情況下，直至損失率為25 %為止都可以由FEC再生損失的數(shù)據(jù)的分組，但超過25 %時不能以FEC再生。在盡力(best effort)型的網(wǎng)絡(luò)中，在將進(jìn)行實時流數(shù)據(jù)的傳輸時損失的分組使用冗余碼分組補(bǔ)足的情況下，采用根據(jù)損失率變化冗余碼的附加方式的自適應(yīng)FEC。艮口， 在套用上述例子時，在損失率為20 %以下時由四個分組生成一個冗余碼分組，在損失率為 20 % 25 %時由三個分組生成一個冗余碼分組。即，使用自適應(yīng)FEC時，規(guī)定以特定的冗余碼付與方式能夠覆蓋的損失率的范圍。再有，上述例子是假設(shè)以一定間隔發(fā)生分組損失的例子，而在發(fā)生隨機(jī)損失的狀況或發(fā)生突發(fā)性損失的狀況下，以特定的冗余碼付與方式能夠覆蓋的損失率的范圍不同。此外，在因特網(wǎng)等的盡力型的網(wǎng)絡(luò)中，由于網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量時常不固定，所以分組的損失率變動。因此，即使長期觀察的損失率不變化的情況，有時短期觀察的損失率也升高或下降。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-343698號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2009-213120號公報非專利文獻(xiàn) 1 :J. ffidmer, Μ. Handley, "TCP-Friendly MulticastCongestion Control (TFMCC) =Protocol Specification", RFC4654, August 2006非專利文獻(xiàn)2 :M. Handley, S. Floyd, J. Padhye, J. ffidmer, "TCP FriendlyRate Control (TFRC) =Protocol Specification", RFC3448,January 2003非專利文獻(xiàn) 3 :J. Rosenberg，H. Schulzrinne，“An RTP Payload Format forGeneric Forward Error Correction，，，RFC2733, December 1999

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題在上述說明的方法中，在以一對多方式向多個接收終端傳輸流數(shù)據(jù)時，選定分組損失狀況最差的接收終端，估計在發(fā)送終端和該接收終端之間的路徑中可利用的頻帶，進(jìn)行用于分組發(fā)送的速率控制。但是，網(wǎng)絡(luò)上的分組損失狀況時常變化，在狀況最差的接收終端展轉(zhuǎn)地變遷時，不必要地被拖累于分組損失率差的接收終端，存在發(fā)送速率難以提高的問題。
但是，在選定分組損失狀況最差的接收終端時的分組損失率的總計時間長時，上述問題的發(fā)生受到抑制。然而，該情況下不能跟蹤網(wǎng)絡(luò)的狀況變化而變更發(fā)送速率，所以相對于可利用的頻帶形成過沖(overshoot)，作為結(jié)果，分組損失經(jīng)常發(fā)生從而影像或聲音紊舌L有時甚至被中斷。本發(fā)明的目的在于，提供即使是網(wǎng)絡(luò)上的分組損失狀況時常變化的情況，也可以進(jìn)行高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)送終端及頻帶估計方法。用于解決課題的方案本發(fā)明提供發(fā)送終端，其用于通信系統(tǒng)，在該通信系統(tǒng)中，估計網(wǎng)絡(luò)的頻帶并控制數(shù)據(jù)的發(fā)送率的發(fā)送終端和復(fù)制從所述發(fā)送終端發(fā)送的所述數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)到下游的接收終端的多個接收終端，在網(wǎng)絡(luò)上將所述發(fā)送終端作為根而連接為樹狀，該發(fā)送終端包括接收者報告接收單元，其接收從所述多個接收終端各自發(fā)送的、包含分組損失率及所述發(fā)送終端和接收終端之間的往返時間的接收者報告；頻帶估計對象終端選定單元，其基于由所述發(fā)送終端和所述多個接收終端構(gòu)成的分發(fā)樹信息和從所述多個接收終端各自發(fā)送的接收者報告中包含的分組損失率，從所述多個接收終端中選定在估計所述網(wǎng)絡(luò)的頻帶時成為對象的頻帶估計對象終端；以及頻帶估計單元，其基于從由所述頻帶估計對象終端選定單元選定的接收終端發(fā)送的接收者報告中包含的分組損失率及往返時間，估計所述網(wǎng)絡(luò)的頻
市ο本發(fā)明提供頻帶估計方法，用于通信系統(tǒng)所使用的發(fā)送終端進(jìn)行的頻帶估計，在該通信系統(tǒng)中，估計網(wǎng)絡(luò)的頻帶并控制數(shù)據(jù)的發(fā)送率的發(fā)送終端和復(fù)制從所述發(fā)送終端發(fā)送的所述數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)到下游的接收終端的多個接收終端，在網(wǎng)絡(luò)上將所述發(fā)送終端作為根而連接為樹狀，該方法包括以下步驟接收從所述多個接收終端各自發(fā)送的、包含分組損失率及所述發(fā)送終端和接收終端之間的往返時間的接收者報告；基于由所述發(fā)送終端和所述多個接收終端構(gòu)成的分發(fā)樹的信息、和從所述多個接收終端各自發(fā)送的接收者報告中包含的分組損失率，從所述多個接收終端中選定在估計所述網(wǎng)絡(luò)的頻帶時成為對象的頻帶估計對象終端；以及基于從選定的接收終端發(fā)送的接收者報告中包含的分組損失率及往返時間，估計所述網(wǎng)絡(luò)的頻帶。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送終端及頻帶估計方法，即使是網(wǎng)絡(luò)上的分組損失狀況時常變化的情況，也可以進(jìn)行高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸。


圖1表示一例本發(fā)明的一實施方式的應(yīng)用狀況的圖。圖2表示圖1所示的發(fā)送終端S及接收終端nl n7的各內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖3表示一例圖1所示的應(yīng)用狀況中的分發(fā)樹信息的圖。圖4表示與分組損失率對應(yīng)的組的一覽的圖。圖5表示一例在圖1所示的應(yīng)用狀況下，頻帶估計對象終端選定單元105基于來自接收終端的接收者報告中包含的分組損失率，將接收終端分類為組的圖。圖6表示將圖1所示的接收終端nl n7分為圖5所示的組的狀態(tài)的概念圖。圖7表示發(fā)送終端S具備的頻帶估計對象終端選定單元105選定頻帶估計對象終端時的處理的流程圖。圖8表示在圖7中的步驟S703中進(jìn)行的處理的細(xì)節(jié)的流程圖。圖9表示一例有父子關(guān)系的接收終端所屬的組中的接收終端的父子關(guān)系的圖。圖10表示一例無父子關(guān)系的接收終端所屬的組中的接收終端的父子關(guān)系的圖。圖11表示一例圖1所示的應(yīng)用狀況中的終端間的路徑的成本(cost)的圖。圖12表示本發(fā)明的一實施方式的應(yīng)用狀況的其他例子的圖。標(biāo)號說明S發(fā)送終端nl π7接收終端101接收者報告接收單元103分發(fā)樹信息存儲單元105頻帶估計對象終端選定單元107頻帶估計單元109編碼器111數(shù)據(jù)發(fā)送單元151接收者報告發(fā)送單元153數(shù)據(jù)接收單元155解碼器157轉(zhuǎn)發(fā)表生成單元159轉(zhuǎn)發(fā)表存儲單元161數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元
具體實施例方式以下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施方式。圖1是表示一例本發(fā)明的一實施方式的應(yīng)用狀況的圖。在圖1所示的應(yīng)用狀況中， 發(fā)送終端S和接收終端nl η7在網(wǎng)絡(luò)上樹狀地連接，發(fā)送終端S是根，接收終端nl η7 為葉那樣構(gòu)筑。如圖1所示，發(fā)送終端S通過網(wǎng)絡(luò)將影像或聲音等的分組發(fā)送到接收終端π3，接收終端η3將該分組接收并復(fù)制，將復(fù)制分組發(fā)送到下游的接收終端nl、n2。此外，同樣地， 接收終端nl、n2將復(fù)制分組接收并復(fù)制，將復(fù)制分組發(fā)送到下游的接收終端η4 η7。艮口， 圖1表示影像或聲音等實時流數(shù)據(jù)的分組被接收終端中繼轉(zhuǎn)發(fā)(relay)，并且分發(fā)到下游的接收終端的狀態(tài)。圖1所示的虛線表示從接收終端對發(fā)送終端S發(fā)送接收者報告作為網(wǎng)絡(luò)上的分組的狀態(tài)。此外，圖1所示的星標(biāo)記(☆)表示在鏈路上發(fā)生了分組損失。將包含接收終端復(fù)制的分組發(fā)送到哪個接收終端的信息的、樹那樣的邏輯構(gòu)造的轉(zhuǎn)發(fā)路徑整體稱為‘分發(fā)樹’。分發(fā)樹上的各接收終端基于分組中記載的序列號的間隔來檢測在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生的分組損失，作為分組損失率而做統(tǒng)計。各接收終端將包含分組損失率的接收者報告發(fā)送到發(fā)送終端S。發(fā)送終端S基于接收者報告中包含的發(fā)送終端S和接收終端之間的往返時間(RTT)及分組損失率，估計在網(wǎng)絡(luò)上可利用的頻帶。發(fā)送終端S基于該估計值，決定在將聲音或影像等數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼時的比特率。再有，發(fā)送終端S為了從多個接收終端分別接收接收者報告，需要決定基于來自哪個接收終端的接收者報告來估計頻帶。發(fā)送終端S使用接收終端的組(group)的信息和分發(fā)樹的信息，選定作為頻帶估計的對象的接收終端。圖2是表示圖1所示的發(fā)送終端S和接收終端nl n7的各內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。 如圖2所示，發(fā)送終端S包括接收者報告接收單元101 ；分發(fā)樹信息存儲單元103 ；頻帶估計對象終端選定單元105 ；頻帶估計單元107 ；編碼器109 ；以及數(shù)據(jù)發(fā)送單元111。此外， 接收終端nl n7包括接收者報告發(fā)送單元151 ；數(shù)據(jù)接收單元153 ；解碼器155 ；轉(zhuǎn)發(fā)表生成單元157 ；轉(zhuǎn)發(fā)表存儲單元159 ；以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元161。以下，說明發(fā)送終端S具備的各結(jié)構(gòu)要素。接收者報告接收單元101通過網(wǎng)絡(luò)接收從各接收終端發(fā)送的接收者報告。在接收者報告中，包含表示發(fā)送終端S和接收終端之間的網(wǎng)絡(luò)上的往返時間(RTT)的信息、以及表示接收終端通過網(wǎng)絡(luò)接收到從發(fā)送終端S發(fā)送的數(shù)據(jù)時的分組損失率的信息。此外，接收者報告也可以是由RFC3550規(guī)定的接收者報告。此外，接收者報告也可以包含分組損失率的計測期間或過去的分組損失率的加權(quán)平均值。分發(fā)樹信息存儲單元103存儲分發(fā)樹信息，該分發(fā)樹信息表示接收到來自發(fā)送終端S的分組的接收終端復(fù)制該分組并發(fā)送到哪個接收終端這類的信息。在開始數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅?session)之前，基于通過靜態(tài)地賦予或計測所得的與接收終端之間的頻帶及延遲的信息，導(dǎo)出分發(fā)樹信息。例如，分發(fā)樹信息根據(jù)圖論中廣為人知的最小全域樹的計算算法導(dǎo)出，或者也可以基于專利文獻(xiàn)2中公開的方法導(dǎo)出。再有，分發(fā)樹信息存儲單元103不限于發(fā)送終端S的內(nèi)部，也可以設(shè)置在發(fā)送終端S可訪問的服務(wù)器等中。此外，分發(fā)樹信息也可以在會話的中途被變更。圖3是表示一例圖1所示的應(yīng)用狀況中的分發(fā)樹信息的圖。圖3所示的‘子終端’ 表示在分發(fā)樹上與‘父終端’直接鏈接的下游的接收終端。再有，圖3中的表示終端的記號 S、nl n7中，指定有各終端的IP地址和端口號的組。再有，在圖3所示的例子中，通過表表示分發(fā)樹信息，但也可以通過圖形結(jié)構(gòu)或列表結(jié)構(gòu)、位圖等其他形態(tài)來表示。頻帶估計對象終端選定單元105在頻帶估計單元107估計網(wǎng)絡(luò)上可利用的頻帶時，選定發(fā)送了作為根據(jù)的接收者報告的接收終端(頻帶估計對象終端)。頻帶估計對象終端選定單元105在選定頻帶估計對象終端時，基于接收終端的分組損失率，將接收終端進(jìn)行分組(grouping)。圖4是表示與分組損失率對應(yīng)的組的一覽的圖。再有，在本實施方式中，根據(jù)作為恢復(fù)損失分組功能的FECO^orward Error Correction ；前向糾錯)的冗余碼的比例，進(jìn)行分組。例如，在賦予了 FEC的冗余碼為25 (%)的情況下定義為可恢復(fù)的分組損失率低于0. 05%，該情況下的組為‘GR25，。再有，在上述例子中，根據(jù)通過FEC可恢復(fù)的分組損失率進(jìn)行分組，但不必一定基于通過FEC可恢復(fù)的分組損失率。例如，分組也可以根據(jù)影像或聲音等數(shù)據(jù)的解碼器可恢復(fù)的分組損失率進(jìn)行分組。而且，在采用了短總計期間的分組損失率的情況下，分組也可以使用附加了能夠判定為差錯的分組損失率的信息。即，因影像或聲音等的編碼器造成的低于的分組損失，有望在解碼器中可以恢復(fù)，以上、低于3%的分組損失，通過差錯隱藏(errorconcealment)而有望修復(fù)。具體地說，在有望通過差錯隱藏對主觀值不產(chǎn)生影響的范圍內(nèi)能夠恢復(fù)數(shù)據(jù)的情況下，也可以使用這些閾值來定義分組損失率，根據(jù)該分組損失進(jìn)行分組。圖5是表示一例在圖1所示的應(yīng)用狀況下，頻帶估計對象終端選定單元105基于在來自接收終端的接收者報告中包含的分組損失率，將接收終端進(jìn)行分組的圖。圖6是表示將圖1所示的接收終端nl n7分為圖5所示的組的狀態(tài)的概念圖。圖6中點劃線所示的符號GR50、GR150、GR200表示接收終端的組。發(fā)送終端S基于在接收者報告中包含的分組損失率，將接收終端進(jìn)行分組。如圖5和圖6所示，頻帶估計對象終端選定單元105基于來自接收終端的接收者報告中包含的分組損失率及圖4所示的分組損失率和組之間的關(guān)系，將接收終端進(jìn)行分組。而且，頻帶估計對象終端選定單元105基于圖5所示的信息和圖3所示的分發(fā)樹信息，選定頻帶估計對象終端。后面論述有關(guān)頻帶估計對象終端選定單元105的頻帶估計對象終端的選定方法的細(xì)節(jié)。頻帶估計單元107使用通過非專利文獻(xiàn)2知道的TFRC (TCP FriendlyRate Control)來估計在發(fā)送終端S和頻帶估計對象終端之間的路徑中可利用的頻帶。編碼器109以與頻帶估計單元107估計的頻帶對應(yīng)的比特率，將影像或聲音等的流數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。數(shù)據(jù)發(fā)送單元111將編碼器109編碼的流數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)以分組形式發(fā)送到接收終端。此外，數(shù)據(jù)發(fā)送單元111將分發(fā)樹信息存儲單元103存儲的分發(fā)樹信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收終端。以下，說明接收終端nl n7各自具備的各結(jié)構(gòu)要素。接收者報告發(fā)送單元151 將包含往返時間(RTT)及分組損失率的接收者報告發(fā)送到發(fā)送終端S。再有，在基于分組中記載的表示總計的開始和結(jié)束的符號檢測到總計期間的改換的情況下，接收終端計算分組損失率。例如，接收終端也可以從能夠接收的分組數(shù)ROK和不能接收的分組數(shù)RNG，以RNG/ (R0K+RNG)來計算分組損失率。此外，接收終端也可以從在5秒的特定的時間期間能夠接收的分組數(shù)ROK和不能接收的分組數(shù)RNG，根據(jù)相同算式來計算分組損失率。于是，分組損失率可以在所有接收終端中以相同的基準(zhǔn)來計算而無論總計期間的長短。數(shù)據(jù)接收單元153接收從發(fā)送終端S發(fā)送的流數(shù)據(jù)的分組或從其他接收終端轉(zhuǎn)發(fā)的流數(shù)據(jù)的分組。此外，數(shù)據(jù)接收單元153接收從發(fā)送終端S發(fā)送的分發(fā)樹信息。解碼器 155將從發(fā)送終端S發(fā)送的流數(shù)據(jù)或從其他接收終端轉(zhuǎn)發(fā)的流數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。轉(zhuǎn)發(fā)表生成單元157基于從發(fā)送終端S發(fā)送的分發(fā)樹信息，生成與轉(zhuǎn)發(fā)的流數(shù)據(jù)的分組的轉(zhuǎn)發(fā)目的地有關(guān)的信息即轉(zhuǎn)發(fā)表。在轉(zhuǎn)發(fā)表中，指定轉(zhuǎn)發(fā)目的地的目的地地址和目的地端口號的組。再有，由轉(zhuǎn)發(fā)表指定的轉(zhuǎn)發(fā)目的地也可以是多個。轉(zhuǎn)發(fā)目的地是分發(fā)樹上的下游的接收終端。轉(zhuǎn)發(fā)表存儲單元159存儲轉(zhuǎn)發(fā)表生成單元157生成的轉(zhuǎn)發(fā)表。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元161將數(shù)據(jù)接收單元153接收的流數(shù)據(jù)的分組進(jìn)行復(fù)制，并轉(zhuǎn)發(fā)到轉(zhuǎn)發(fā)表所示的轉(zhuǎn)發(fā)目的地。即，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元161將分組的報頭(header)中記載的端口號作為密鑰(key)而參照轉(zhuǎn)發(fā)表，在獲得了轉(zhuǎn)發(fā)目的地IP地址和端口號的組的信息后，根據(jù)該信息，將分組進(jìn)行復(fù)制。接著，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元161將在復(fù)制分組的報頭中記載的IP地址和端口號改寫為轉(zhuǎn)發(fā)目的地的IP地址和端口號。接著，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元161在再次計算必要的檢查和(check sum)的信息而在分組中再次進(jìn)行設(shè)定后，通過網(wǎng)絡(luò)對作為轉(zhuǎn)發(fā)目的地的下游的接收終端轉(zhuǎn)發(fā)復(fù)制分組。
以下，說明有關(guān)發(fā)送終端S具備的頻帶估計對象終端選定單元105進(jìn)行的頻帶估計對象終端的選定方法的細(xì)節(jié)。圖7是表示發(fā)送終端S具備的頻帶估計對象終端選定單元105選定頻帶估計對象終端時的處理的流程圖。如圖7所示，頻帶估計對象終端選定單元105首先基于在來自接收終端的接收者報告中包含的分組損失率，將接收終端進(jìn)行分組 (步驟S701)。接著，頻帶估計對象終端選定單元105選定發(fā)送了包含最高分組損失率的接收者報告的接收終端所屬的組(步驟S702)。在以圖5所示的例子中，頻帶估計對象終端選定單元105選定分組損失率為最高3. 7%的接收終端n7所屬的組GR200。接著，頻帶估計對象終端選定單元105參照分發(fā)樹信息判斷在步驟S702中選定的組所屬的接收終端間是否有父子關(guān)系(步驟S703)。在圖1所示的應(yīng)用狀況中，在接收終端 nl π7被分類為圖5所示的組的情況下，頻帶估計對象終端選定單元105判斷在組GR200 所屬的接收終端η2、η6、η7中是否有父子關(guān)系。再有，參照圖8后面論述該判斷方法的細(xì)節(jié)。在判斷為無父子關(guān)系的情況下(步驟S703為“否”)，頻帶估計對象終端選定單元 105將選定的組所屬的接收終端內(nèi)分組損失率最高的接收終端選定作為頻帶估計對象終端 (步驟S704)。另一方面，在判斷為有父子關(guān)系的情況下(步驟S703為“是”)，頻帶估計對象終端選定單元105至少提取一個在步驟S702中選定的組所屬的接收終端內(nèi)作為父終端的接收終端(步驟S7(^)。接著，頻帶估計對象終端選定單元105將在步驟S705中提取的一個接收終端選定作為頻帶估計對象終端(步驟S706)。在圖1所示的應(yīng)用狀況中，在接收終端nl n7被分類為圖5所示的組的情況下，由于接收終端n2為父終端，所以頻帶估計對象終端選定單元105將接收終端η2選定作為頻帶估計對象終端。再有，后面論述提取及選定父終端的方法的細(xì)節(jié)。以下，參照圖8說明在圖7中的步驟S703中進(jìn)行的處理，即，判斷在選定的組所屬的接收終端間是否有父子關(guān)系的處理的細(xì)節(jié)。圖8是表示在圖7中的步驟S703中進(jìn)行的處理的細(xì)節(jié)的流程圖。如圖8所示，頻帶估計對象終端選定單元105對選定的組(以下，簡稱為‘組’)所屬的每個接收終端(ni)進(jìn)行由重復(fù)環(huán)S801和S809包圍的處理。在步驟S802中，頻帶估計對象終端選定單元105參照分發(fā)樹信息而提取接收終端 ni的父終端的集合ρ (ni)。在圖1所示的應(yīng)用狀況中，選定組為GR200，接收終端ni為接收終端n6時獲得p(n6) = {n2}作為父終端的集合。此外，在接收終端ni為接收終端n7 時，獲得P(n7) = {n2}，在接收終端η2時獲得p(n2) =null(空)。此外，假設(shè)選定組為 GR150，則接收終端ni為接收終端π5時獲得ρ (n5) = {nl，n3}，接收終端nl時獲得p(nl) =In3}，在接收終端n3時獲得p(n3) = null。此外，由于假設(shè)選定組為GR50時接收終端 ni僅有接收終端n4，所以p(n4) = null。接著，在步驟S803中，頻帶估計對象終端選定單元105參照分發(fā)樹信息而提取接收終端ni的子終端的集合c(ni)。在圖1所示的應(yīng)用狀況中，選定組為GR200，接收終端ni 為接收終端n6時獲得c(n6) = null作為子終端的集合。此外，接收終端ni為n7時獲得 c(n7)=皿11，接收終端112時獲得(3(112) = {n6，n7}。此外，假設(shè)選定組為GR150，則在接收終端ni為接收終端π5時，獲得c (M) =null，接收終端nl時獲得c(nl) = {n5}，接收終端η3時獲得c(n3) = {nl，n5}。此外，假設(shè)選定組為GR50，則接收終端ni僅有接收終端 n4，所以獲得 c(n4) = null。
接著，頻帶估計對象終端選定單元105將表示有無父子關(guān)系的函數(shù)R(rii)初始化為‘假(false)’(步驟S804)。接著，頻帶估計對象終端選定單元105進(jìn)行由重復(fù)環(huán)S805和 S808包圍的處理。即，頻帶估計對象終端選定單元105判斷在選定組中包含的接收終端ni 以外的接收終端nj是否包含在提取出的父集合ρ (ni)或子父集合c(rii)中(步驟S806)。在判斷為至少一個接收終端nj包含在父集合P (ni)或子父集合c(ni)的情況下 (步驟S806為“是”)，頻帶估計對象終端選定單元105判斷為在選定組所屬的接收終端間有父子關(guān)系。接著，頻帶估計對象終端選定單元105將函數(shù)R(ni)設(shè)定為‘真(true)，(步驟S807)。圖9是表示一例有父子關(guān)系的接收終端所屬的組中的接收終端的父子關(guān)系的圖。 如圖9所示，在直線表示的分發(fā)樹的鏈路的兩端(接收終端)處于組內(nèi)的情況下，判斷為有父子關(guān)系。另一方面，在判斷為哪個接收終端ηj都不包含在父集合P (ni)或子父集合c(ni) 的情況下(步驟S806為“否”)，頻帶估計對象終端選定單元105判斷為選定組所屬的接收終端間無父子關(guān)系。接著，頻帶估計對象終端選定單元105是函數(shù)R(ni)的值仍然為‘假 (false)’而不變更。圖10是表示一例無父子關(guān)系的接收終端所屬的組中的接收終端的父子關(guān)系的圖。頻帶估計對象終端選定單元105在對所有的接收終端ni進(jìn)行了由步驟S801和 S809包圍的處理后，返回函數(shù)R(ni)的值(步驟S810)。頻帶估計對象終端選定單元105 在獲得了 R(ni)= ‘假(false)’的值時進(jìn)至步驟S704，在獲得了 R(ni)= ‘真(true)’時進(jìn)至步驟S705。以上，在參照圖8說明的判斷方法中，僅對于選定組所屬的接收終端進(jìn)行上述處理。再有，頻帶估計對象終端選定單元105也可以對分發(fā)樹中的所有鏈路進(jìn)行掃描，在兩端的接收終端包含在選定組中的情況下判斷為有父子關(guān)系。但是，該方法根據(jù)分發(fā)樹的規(guī)模而運(yùn)算量增大。以下，說明有關(guān)圖7中的步驟S705中進(jìn)行的處理、即從選定組中提取作為父終端的接收終端的處理的細(xì)節(jié)。頻帶估計對象終端選定單元105導(dǎo)出在圖8中的步驟S802中獲得的各接收終端的父終端的集合P (ni)的總和。在圖1所示的應(yīng)用狀況中，選定組為GR200 時，獲得P(n6) = {n2}、p(n7) = {n2}及ρ (n2) = null，作為父終端的集合。因此，頻帶估計對象終端選定單元105提取作為它們?nèi)齻€集合的總和的接收終端π2。此外，假設(shè)在選定組為GR150時，獲得p(n5) = {nl，n3}、p(nl) = {n3}及ρ (n3) = null作為父終端的集合。 因此，頻帶估計對象終端選定單元105提取作為它們?nèi)齻€集合的總和的兩個接收終端nl、 n30以下，說明在圖7中的步驟S706中進(jìn)行的處理，即將步驟S705中提取出的一個接收終端選定作為頻帶估計對象終端的處理的細(xì)節(jié)。如果步驟S705中提取出的接收終端為一個，則頻帶估計對象終端選定單元105將該接收終端選定作為頻帶估計對象終端。例如， 在圖1所示的應(yīng)用狀況中選定組為GR200時，接收終端n2被提取作為父終端。因此，頻帶估計對象終端選定單元105將接收終端π2選定作為頻帶估計對象終端。此外，頻帶估計對象終端選定單元105在步驟S705中提取出的接收終端有多個的情況下，將提取出的接收終端內(nèi)的、從該父終端至接收終端的路徑的合計成本最小的接收終端選定作為頻帶估計對象終端。再有，從父終端至接收終端的路徑的合計成本，從頻帶的倒數(shù)、鏈路的傳輸延遲時間、終端間的往返時間(RTT)或分組損失率中導(dǎo)出，也可以是在這些值上加權(quán)合計的值。圖11是表示一例圖1所示的應(yīng)用狀況中的終端間的路徑的合計成本的圖。在圖 1所示的應(yīng)用狀況中選定組為GR150時，兩個接收終端nl、n3被提取作為父終端。此時，頻帶估計對象終端選定單元105參照圖11所示的終端間的路徑的合計成本，將合計成本小的接收終端選定作為頻帶估計對象終端。即，根據(jù)圖11，相對從作為接收終端nl的父終端的接收終端n3至接收終端nl的路徑的合計成本為15，從作為接收終端n3的父終端的發(fā)送終端S至接收終端π3的合計成本為10。因此，頻帶估計對象終端選定單元105將接收終端 η3選定作為頻帶估計對象終端。此外，在圖12所示的應(yīng)用狀況中以點劃線表示的組被選定的情況下，兩個接收終端na、nb被提取作為父終端。此時，頻帶估計對象終端選定單元105也參照終端間的合計成本，將合計成本小的接收終端選定作為頻帶估計對象終端。即，根據(jù)圖12，相對從作為接收終端nb的父終端的發(fā)送終端S至接收終端nb的路徑的合計成本為20，從作為接收終端 na的父終端的發(fā)送終端S至接收終端na的合計成本為10。因此，頻帶估計對象終端選定單元105將接收終端na選定作為頻帶估計對象終端。再有，在多個接收終端被提取作為父終端，各接收終端和其父終端之間的成本相同的情況下，頻帶估計對象終端選定單元105也可以將提取出的哪個接收終端選定作為頻帶估計對象終端。如以上說明，本發(fā)明的實施方式，將接收終端在分組損失率的范圍內(nèi)進(jìn)行分組，參考分發(fā)樹信息，將選定組所屬的一個接收終端選定作為頻帶估計對象終端。因此，在發(fā)送終端S的頻帶估計單元107對頻帶進(jìn)行估計時作為對象的接收終端，不以終端為單位變遷，而以組為單位變遷。因此，頻帶估計對象終端不頻繁地變更，可以防止以往那樣的不必要地被拖累于分組損失率差的接收終端造成發(fā)送速率的下降。其結(jié)果，即使長期的分組損失率的變化小而短期的分組損失率的變化大時，也可以用盡力型的網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量地傳輸影像或聲音等的數(shù)據(jù)。此外，即使在以接收終端的解碼器具有的FEC的恢復(fù)能力能夠補(bǔ)償?shù)姆秶姆纸M損失率的組內(nèi)，頻帶估計對象終端被變更的情況也少。因此，頻帶估計對象終端沒有被頻繁地變更。即，本發(fā)明的實施方式，不增長分組損失率的總計期間，而可以抑制頻繁的頻帶估計對象終端的變更。作為結(jié)果，不損失通往分組損失發(fā)生的跟蹤性，而可以防止表示最差的分組損失率的接收終端變遷現(xiàn)象造成的發(fā)送速率的下降。詳細(xì)地參照特定的實施方式說明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員明白可以不脫離本發(fā)明的精神和范圍而進(jìn)行各種各樣的變更或修正。本申請基于2010年6月16日申請的日本專利申請(特愿2010-137338)，其內(nèi)容在此作為參考而被引用。工業(yè)實用性本發(fā)明的發(fā)送終端，即使網(wǎng)絡(luò)上的分組損失狀況時常變化，長期的分組損失率的變化小而短期的分組損失率的變化大，作為可進(jìn)行高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ沤K端是有用的。
權(quán)利要求
1.發(fā)送終端，其用于通信系統(tǒng)，在該通信系統(tǒng)中，估計網(wǎng)絡(luò)的頻帶并控制數(shù)據(jù)的發(fā)送率的發(fā)送終端和復(fù)制從所述發(fā)送終端發(fā)送的所述數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)到下游的接收終端的多個接收終端，在網(wǎng)絡(luò)上將所述發(fā)送終端作為根而連接為樹狀，該發(fā)送終端包括接收者報告接收單元，其接收從所述多個接收終端各自發(fā)送的、包含分組損失率及所述發(fā)送終端和接收終端之間的往返時間的接收者報告；頻帶估計對象終端選定單元，其基于由所述發(fā)送終端和所述多個接收終端構(gòu)成的分發(fā)樹信息和從所述多個接收終端各自發(fā)送的接收者報告中包含的分組損失率，從所述多個接收終端中選定在估計所述網(wǎng)絡(luò)的頻帶時成為對象的頻帶估計對象終端；以及頻帶估計單元，其基于從由所述頻帶估計對象終端選定單元選定的接收終端發(fā)送的接收者報告中包含的分組損失率及往返時間，估計所述網(wǎng)絡(luò)的頻帶。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送終端，所述頻帶估計對象終端選定單元基于從所述多個接收終端各自發(fā)送的接收者報告中包含的分組損失率，將各接收終端進(jìn)行分組，從分組損失率最高的接收終端所屬的組中選定所述頻帶估計對象終端。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)送終端，所述頻帶估計對象終端選定單元，在判斷了分組損失率最高的接收終端所屬的組內(nèi)的接收終端間是否有父子關(guān)系后，在沒有父子關(guān)系的情況下，將分組損失率最高的接收終端選定作為所述頻帶估計對象終端，在有父子關(guān)系的情況下，將該組所屬的接收終端內(nèi)的作為父終端的接收終端選定作為所述頻帶估計對象終端。
4.如權(quán)利要求2或3所述的發(fā)送終端，在所述頻帶估計對象終端選定單元將所述多個接收終端分組時所分類的各組中，所述多個接收終端使用規(guī)定的糾錯方法能夠恢復(fù)損失分組的分組損失率的范圍各自不同。
5.頻帶估計方法，用于通信系統(tǒng)所使用的發(fā)送終端進(jìn)行的頻帶估計，在該通信系統(tǒng)中， 估計網(wǎng)絡(luò)的頻帶并控制數(shù)據(jù)的發(fā)送率的發(fā)送終端和復(fù)制從所述發(fā)送終端發(fā)送的所述數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)到下游的接收終端的多個接收終端，在網(wǎng)絡(luò)上將所述發(fā)送終端作為根而連接為樹狀，該方法包括以下步驟接收從所述多個接收終端各自發(fā)送的、包含分組損失率及所述發(fā)送終端和接收終端之間的往返時間的接收者報告；基于由所述發(fā)送終端和所述多個接收終端構(gòu)成的分發(fā)樹的信息、和從所述多個接收終端各自發(fā)送的接收者報告中包含的分組損失率，從所述多個接收終端中選定在估計所述網(wǎng)絡(luò)的頻帶時成為對象的頻帶估計對象終端；以及基于從選定的接收終端發(fā)送的接收者報告中包含的分組損失率及往返時間，估計所述網(wǎng)絡(luò)的頻帶。
全文摘要
公開了用于通信系統(tǒng)的發(fā)送終端。在該通信系統(tǒng)中，估計網(wǎng)絡(luò)的頻帶并控制數(shù)據(jù)的發(fā)送率的發(fā)送終端和復(fù)制從發(fā)送終端發(fā)送的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)到下游的接收終端的多個接收終端在網(wǎng)絡(luò)上將發(fā)送終端作為根而連接為樹狀。所述發(fā)送終端包括接收從各接收終端發(fā)送的、包含分組損失率及發(fā)送終端和接收終端之間的往返時間的接收者報告的接收單元；基于分發(fā)樹信息和接收者報告中包含的分組損失率，選定在估計網(wǎng)絡(luò)的頻帶時成為對象的接收終端的頻帶估計對象終端選定單元；以及基于從選定的接收終端發(fā)送的接收者報告中包含的分組損失率及往返時間，估計網(wǎng)絡(luò)的頻帶的頻帶估計單元。因此，即使是網(wǎng)絡(luò)上的分組損失狀況時常變化的情況，也可以進(jìn)行高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸。
文檔編號H04L12/56GK102484616SQ20118000311
公開日2012年5月30日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月16日
發(fā)明者T.巴杜格, 村本衛(wèi)一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社