WO2002032082A1 - Data communication speed control system, transmitter apparatus and receiver apparatus - Google Patents

Description

, 明 細 書 データ通信速度制御システム、 送信装置及び受信装置 技術分野

本発明はデータ通信速度制御システム、 送信装置及び受信装置に関し、 例えば 画像又は音声等でなるコンテンッデータを提供する送信装置としてのサーバと、 当該サーバからコンテンツデータの提供を受ける受信装置としての携帯無線端末 とによって構築される無線通信システムに適用して好適なものである。 背景技術

従来、 図 8に示すように無,锒通信システム 1においては、 サーバ 2及び携帯無 線端末 7によつて構成されており、 当該サーバ 2から通信路 6を介して携帯無線 端末 7ヘストリーミングデータ D 3を送信するようになされている。

すなわちサーバ 2は、 まず送信すべきコンテンツデータ D 1をエンコード部 3 に入力する。 エンコード部 3は、 コンテンッデータ D 1を所定の圧縮符号化方式 で圧縮符号化し、 その結果得られる符号化データ D 2をデータ蓄積部 4に一旦格 納した後、 これをデータ送出部 5へ供給する。

データ送出部 5は、 符号化データ D 2に対して誤り訂正符号を付加すると共に パケット化し、 所定の変調方式に従って変調することによりストリーミングデー タ D 3を生成し、 これを通信路 6を介して携帯無線端末 Ίへ送信する。

因みにストリーミングデータ D 3は、 通信路 6として基地局 （図示せず） まで が有線で送信され、 当該基地局から携帯無線端末 7までが無線で送信されること になり、 無線区間における伝送状況の変化によって種々の影響を受ける。

携帯無線端末 7は、 データ受信部 8によってストリーミングデータ D 3を受信 し、 復調処理及ぴ誤り訂正処理を施すことにより復調データ D 4を得、 これをデ ータ蓄積部 9に一旦格納した後、 デコード部 1 0へ送出する。 デコード部 10は、 復調データ D4を復号し、 その結果得られる復号データ D 5を表示部 1 1に送出し、 当該表示部 1 1を介してコンテンツの内容を表示する ことによりユーザに視聴させるようになされている。

ところでかかる構成の無線通信システム 1においては、 図 9 (A) に示すよう に、 通信路 6における伝送速度 （破線で示す） が t 1区間、 t 2区間、 t 3区間 、 t 4区間及びそれ以降の区間 （図示せず） で時々刻々と変化するのに対して、 図 9 (B) に示すように、 サーバ 2から携帯無線端末 7へ 1 28 [k b p s] の 伝送速度でストリーミングデータ D 3を送信した場合、 図 9 (C) に示すように 、 通信路 6における伝送速度が実際には変化しているのでストリーミングデータ D 3のうち A 2部分及ぴ C 2部分 （X印で示す） のデータについては全て送信す ることができない。

この場合、 携帯無線端末 7のデータ受信部 8ではストリ ミングデータ D 3の うち A 2部分及ぴ C 2部分のデータに対して正確に誤り訂正処理することができ ず、 結果的に A 2部分及び C 2部分のデータそのものが欠落してしまうことにな る。

そこで、 このようなデータの欠落を回避するため無線通信システム 1では、 図 9 (A) と同一内容の図 10 (A) に示すように、 通信路 6における瞬時的な実 伝送速度が t 1区間〜 t 4区間で時々刻々と変化する場合に、 図 1 0 (B) に示 すように、 サーバ 2から伝送速度の最小値である 64 [k b p s] の伝送速度で ストリーミングデータ D 3を送信した場合、 図 1 2 (C) に示すように、 携帯無 線端末 7では 1 28 [k b s] の伝送速度のときと比較してデータ伝送量は約 半分になったものの欠落なく全てのデータを受信することができる。

しかしながら、 この場合、 t 2区間及び t 4区間であれば本来 1 28

[k b s] の伝送速度で欠落なく伝送できるにも係わらず、 64 [k b p s] の伝送速度でしか伝送しておらず、 通信路 6における通信容量を有効に使用でき ていなかった。

このように無線通信システム 1は、 1 28 [k b p s] の伝送速度でストリー ミングデータ D 3を送信した場合、 受信側の携帯無線端末 7で受信すべきストリ 一ミングデータ D 3のうち A 2部分及び C 2部分が欠落してしまい、 6 4

[ k b p s ] の伝送速度でストリーミングデータ D 3を送信した場合、 受信側の 携帯無線端末 7で全てのデータを受信することができるものの、 そのデータ量は 約半分となり、 いずれにしても通信スループットが悪いという問題があった。 発明の開示

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、 通信状態が変化する中で通信ス ループットが優れ、 かつ品質の優れたデータ通信を実現し得るデータ通信速度制 御システム、 送信装置及び受信装置を提案しょうとするものである。

力かる課題を解決するため本発明においては、 データを送信する送信装置と、 当該送信装置から所定の通信路を経てデータを受信する受信装置との間における データ通信速度を制御するデータ通信速度制御システムにおいて、 送信装置から 受信した受信データに基づいて通信路における瞬時的な実伝送速度を順次検出し 、 当該実伝送速度を送信装置へ順次通知する受信装置と、 実伝送速度に基づいて 受信装置へ送信すべきデータの伝送速度を順次調整することにより受信装置との 間におけるデータ通信速度を制御する上記送信装置とを設けるようにする。 受信装置からフィードパックされた通信路における瞬時的な実伝送速度に基づ いて受信装置へ送信すべきデータの伝送速度を順次調整し、 受信装置との間にお けるデータ通信速度を制御することにより、 通信路における伝送速度の変化に対 してリアルタイムに適応させたデータ伝送処理を実行することができる。

また本発明においては、 デ一タを送信する送信装置と、 当該送信装置から所定 の通信路を経てデータを受信する受信装置との間におけるデータ通信速度を制御 するデータ通信速度制御システムにおいて、 送信装置から受信した受信データに 基づいて通信路における瞬時的な実伝送速度を順次検出し、 当該実伝送速度を送 信装置へ順次通知する受信装置と、 実伝送速度に基づいて受信装置へ送信すべき データの圧縮率を順次調整する送信装置とを設けるよ'うにする。 受信装置からフィードバックされた通信路における瞬時的な実伝送速度に基づ いて受信装置へ送信すべきデータの圧縮率をリアルタイムに順次調整することに より、 通信路における伝送速度が変化した場合でもデータが欠けることなく効率 良くデータ伝送することができる。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の一実施の形態における無線通信システムの構成を示す略線的 プロック図である。

図 2は、 受信通信容量の変化に応じたデータ伝送速度制御処理手順を示すフロ 一チャートである。

図 3は、 データ伝送速度制御処理を施した場合の伝送状況を示す略線図である 図 4は、 受信通信容量の変化に応じた圧縮率制御処理手順を示すフローチヤ一 トである。

図 5は、 圧縮率制御処理を施した場合の伝送状況を示す略線図である。

図 6は、 受信通信容量の変化に応じた圧縮率及び伝送速度制御処理手順を示す フローチャートである。 アイコンメニュー画面を示す略線図である。

図 7は、 圧縮率制御処理及び伝送速度制御処理を施した場合の伝送状況を示す 略線図である。

図 8は、 従来の無線通信システムの構成を示す略線的プロック図である。 図 9は、 1 2 8 [ k b p s ] のデータ伝送速度における伝送状況を示す略線図 である。

図 1 0は、 6 4 [ k b p s ] のデータ伝送速度における伝送状況を示す略線図 である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 図面について、 本発明の一実施の形態を詳述する。 ( 1 ) 無線通信システムの全体構成

図 8との対応部分に同一符号を付して示す図 1において、 2 0は全体として本 発明におけるデータ通信速度制御システムとしての無線通信システムを示し、 従 来の無線通信システム 1のサーバ 2及び携帯無線端末 7と比較して、 サーバ 2 1 及び携帯無線端末 2 2には新に送信制御部 2 3及び受信制御部 2 4がそれぞれ設 けられており、 それ以外はほぼ同様の構成を有している。

サーバ 2 1は、 まず送信すべき例えば動画像のコンテンツデータ D 1をェンコ ード部 3に入力する。 エンコード部 3は、 マイクロプロセッサ構成の送信制御部 2 3からの圧縮率制御信号 S 1に応じた圧縮率を設定し、 当該設定した圧縮率で コンテンツデータ D 1を圧縮符号化するようになされている。

従ってェンコ一ド部 3は、 当該コンテンッデータ D 1を所定の圧縮符号化方式 でかつ圧縮率制御信号 S 1に応じた圧縮率で圧縮符号化し、 その結果得られる符 号化データ D 2をデータ蓄積部 4に一旦格納した後、 これをデータ送出部 5へ供 給する。

データ送出部 5は、 符号化データ D 2に対して誤り訂正符号を付加すると共に パケット化し、 所定の変調方式に従って変調することによりストリーミングデー タ D 3を生成する。

その後データ送出部 5は、 送信制御部 2 3からの伝送速度制御信号 S 2に応じ て当該データ送出部 5からのデータ伝送速度を設定し、 当該設定したデータ伝送 速度でストリーミングデータ D 3を通信路 6を介して携帯無線端末 2 2へ送信す る。

ここでストリーミングデータ D 3は、 通信路 6として基地局 （図示せず） まで が有線で送信され、 当該基地局から携帯無線端末 2 2までが無線で送信されるこ とになるが、 基地局から携帯無線端末 2 2までの無線区間におけるデータ伝送状 況の変化によつて種々の影響を受ける。

携帯無線端末 2 2は、 データ受信部 8によってストリーミングデータ D 3を受 信し、 復調処理及ぴ誤り訂正処理を施すことにより復調データ D 4を得、 これを データ蓄積部 9に一旦格納した後デコード部 1 0へ送出する。

このとき同時にデータ受信部 8は、 例えば受信したストリーミングデータ D 3 におけるバケツトエラー数をカウントすることによりパケットロス率を算出して おり、 当該バケツトロス率の算出結果 S 3をマイクロプロセッサ構成の受信制御 部 2 4へ供給する。

デコード部 1 0は、 復調データ D 4を復号し、 その結果得られる復号データ D 5を表示部 1 1に送出し、 当該表示部 1 1を介してコンテンツの内容を表示する ことによりユーザに視聴させるようになされている。

ところで受信制御部 2 4は、 データ受信部 8から供給された算出結果 S 3に基 づ!/、て通信路 6における瞬時的な実伝送速度を予測し、 これを予測結果信号 S 4 として通信路 6を介してサーバ 2 1の送信制御部 2 3へフィードバックするよう になされている。

サーバ 2 1の送信制御部 2 3は、 携帯無線端末 2 2の受信制御部 2 4から送信 された予測結果信号 S 4を受信し、 当該予測結果信号 S に基づいて携帯無線端 末 2 2における瞬時的な実伝送速度を認識し得るようになされている。

サーバ 2 1の送信制御部 2 3は、 携帯無線端末 2 2.の瞬時的な実伝送速度に応 じた圧縮率制御信号 S 1をェンコ一ド部 3へ出力し、 若しくは瞬時的な実伝送速 度に応じたデータ伝送速度制御信号 S 2をデータ送出部 5へ出力することにより 、 当該エンコード部 3における圧縮率又は当該データ送出部 5におけるデータ伝 送速度を制御し得るようになされている。

( 2 ) 実伝送速度の変化に応じたデータ伝送速度制御処理手順

図 2に示すように、 サーバ 2 1の送信制御部 2 3はルーチン R T 1の開始ステ ップから入ってステップ S P 1へ移る。 ステップ S P 1において送信制御部 2 3 は、 ユーザの要求に応じて携帯無線端末.2 2へ送信すべきコンテンツデータ D 1 の種類 （動画像データ、 テキストデータ又は音声データ等） を選択し、 次のステ ップ S P 2へ移る。

ステップ S P 2において送信制御部 2 3は、 エンコード部 3における圧縮率の 初期値を設定し、 次のステップ S P 3へ移る。

ステップ S P 3において送信制御部 23は、 データ送出部 5におけるデータ伝 送速度の初期値を通信路 6で種々の影響がなかった場合の通常の伝送速度に応じ た例えば 1 28 [k b p s] と設定し、 次のステップ S P 4へ移る。

ステップ S P 4において送信制御部 23は、 ェンコ一ド部 3及びデータ送出部 5によってコンテンツデータ D 1に対する圧縮符号化処理及びデータ送出処理等 を行うことによりデータ通信処理を開始し、 次のステップ S P 5へ移る。

ステップ S P 5において送信制御部 23は、 携帯無線'端末 22の受信制御部 2 4から瞬時的な実伝送速度を示す予測結果信号 S 4のフィードバックを受けたか 否かを判定し、 否定結果が得られるとデータ通信処理を継続しながらフィードバ ックを受けるまで待ち受ける。

これに対してステップ S P 5で肯定結果が得られると、 送信制御部 23は次の ステップ S P 6へ移り、 携帯無線端末 22の受信制御部 24から順次送られてく る予測結果信号 S 4を常時監視することにより実伝送速度に瞬時的な変化があつ たか否かを判定する。

ここで否定結果が得られると送信制御部 23は、 次のステップ S P 8へ移る。 これに対してステップ S P 6で肯定結果が得られると、 このことは携帯無線端末 22の受信制御咅 24から順次送られてくる予測結果信号 S 4を送信制御部 23 が監視した結果、 実伝送速度に瞬時的な変化があったことを表しており、 このと き次のステップ S P 7へ移る。

すなわち実伝送速度に瞬時的な変化があつたとは、 図 9 (A) 及び図 1 0 (A ) と同一内容で表された図 3 (A) に示すように、 伝送速度が t 1区間〜 t 4区 間で 64 [k b p s] 〜1 28 [k b p s] まで時々刻々と変化する場合のこと である。

ところで図 3 (B) には、 ステップ S P 3で初期設定したデータ伝送速度 （1 28 [k b p s]) に対応させてエンコード部 3の圧縮率を一定に保持したまま' の状態を示している。 - ここでは説明の便宜上、 Al (B l、 。 1及び131) 部分が奇数フィールドを 表し、 A 2 (B 2、 〇 2及び02) 部分が偶数フィールドを表しており、 A1部 分及び A 2部分が一体となって 1フレーム （コマ） の画像データを構成するもの として、 以下説明する。

ステップ S P 7において送信制御部 23は、 t 1区間〜 t 4区間における実伝 送速度の瞬時的な変化に合わせて、 t 1区間ではデータ伝送速度を 64

[k b p s] に設定し、 次の t 2区間ではデータ伝送速度を 1 28 [k b p s] に設定し、 t 3区間ではデータ伝送速度を再度 64 [k b p s] に設定し、 t 4 区間ではデータ伝送速度を 1 28 [k b s] に設定するように、 データ伝送速 度制御信号 S 2をデータ送出部 5へ出力し、 次のステップ S P 8へ移る。

このように送信制御部 23は、 実伝送速度の瞬時的な変化に合わせてデータ伝 送速度を制御することにより、 t 1区間〜 t 4区間ごとにデータ伝送速度を 64 [k b p s] 又は 1 28 [k b p s] に制御する。

この場合、 送信制御部 23は t 1区間ではエンコーダ部 3の圧縮率が 1 28 [k b p s] であり、 データ伝送速度を 64 [k b p s] に設定したことから、 A 2部分を t 1区間内に伝送し切れないことになる。 '

従って送信制御部 23は、 この伝送し切れない A 2部分をデータ蓄積部 4に蓄 積したまま待機させて次の 1 28 [k b p s] の t 2区間で伝送すると共に、 当 該 t 2区間で本来伝送予定の B 1部分についても伝送するようになされている。 続いて送信制御部 23は、 t 3区間ではェンコーダ部 3の圧縮率が 1 28 [k b p s] のままであり、 データ伝送速度を 64 [k b s] に設定したこと から、 B 2部分だけを伝送し、 データ伝送速度を 1 28 [k b p s] に戻す次の t 4区間で残りの C 1部分及ぴ C 2部分を伝送する。

但しサーバ 21の送信制御部 23は、 本来 t 4区間で伝送する予定の D 1部分 及ぴ D 2部分を t 4区間では伝送し得なくなり、 リアルタイム性が要求されるコ ンテンッの場合、 ストリーミングデータ D 3の D 1部分及ぴ D 2部分でなる 1フ レーム分の画像データが最終的には伝送し得なくなるという欠点を有する。 ステップ S P 8において送信制御部 2 3は、 コンテンツデータ D 1に対するデ ータ通信処理が終了か否かを判定し、 終了しない場合には否定結果を得て再度ス テツプ S P 5に戻って上述の処理を繰り返す。

これに対してステップ S P 8で肯定結果が得られると、 送信制御部 2 3はデー タ通信処理が終了するものと判断し、 次のステップ S P 9へ移ってデータ伝送速 度制御処理手順を終了する。

( 3 ) 実伝送速度の変化に応じた圧縮率制御処理手順

図 4に示すように、 サーバ 2 1の送信制御部 2 3はルーチン R T 2の開始ステ ップから入ってステップ S P 1 1へ移る。 因みにステップ S P 1 1〜ステップ S P 1 8のうちステップ S P 1 7を除いては基本的にルーチン R T 1の伝送速度制 御処理手順と同様である。

ステップ S P 1 1において送信制御部 2 3は、 携帯無線端末 2 2へ送信すべき コンテンツデータ D 1の種類 （動画像データ、 テキス トデータ又は音声データ等 ) を選択し、 次のステップ S P 1 2へ移る。

ステップ S P 1 2において送信制御部 2 3は、 エンコード部 3における圧縮率 の初期値を設定し、 次のステップ S P 1 3へ移る。 ステップ S P 1 3において送 信制御部 2 3は、 データ送出部 5におけるデータ伝送速度の初期値を例えば 1 2 8 [ k b p s ] と設定し、 次のステップ S P 1 4へ移る。

ステップ S P 1 4において送信制御部 2 3は、 エンコード部 3及ぴデータ送出 部 5によってコンテンツデータ D 1に対する圧縮符号化処理及ぴデータ送出処理 等を行うことによりデータ通信処理を開始し、 次のステップ S P 1 5へ移る。 ステップ S P 1 5において送信制御部 2 3は、 携帯無線端末 2 2の受信制御部 2 4から瞬時的な実伝送速度を示す予測結果信号 S 4のフィードバックを受けた か否かを判定し、 否定結果が得られるとデータ通信処理を継続しながらフィード バックを受けるまで待ち受ける。

これに対してステップ S P 1 5で肯定結果が得られると、 送信制御部 2 3は次 7° S P 1 6へ移り、 携帯無線端末 2 2の受信制御部 2 4から順次送られ てくる予測結果信号 S 4を監視することにより瞬時的な実伝送速度の変化があつ たか否かを判定する。

ここで否定結果が得られると、 送信制御部 23は、 次のステップ S P 1 8へ移 る。 これに対してステップ S P 1 6で肯定結果が得られると、 このことは携帯無 線端末 22の受信制御部 24から順次送られてくる予測結果信号 S 4を送信制御 部 23が監視した結果、 実伝送速度に瞬時的な変化があったことを表しており、 このとき次のステップ S P 1 7へ移る。

すなわち実伝送速度に瞬時的な変化があつたとは、 この場合も図 3 (A) と同 様の図 5 (A) に示すように、 実伝送速度が t 1区間〜 t 4区間で 64

[k b p s] 〜1 28 [k b p s] まで時々刻々と奕化する場合のことである。 ステップ S P 1 7において送信制御部 23は、 図 5 (B) 及び図 5 (C) に示 すように t 1区間〜 t 4区間にお.ける実伝送速度の変化に合わせて、 t 1区間で は圧縮率を初期値の約 2倍に設定すると共にその圧縮率に対応させてデータ伝送 速度を 64 [k b p s] に設定し、 次の t 2区間では圧縮率を初期値に戻すと共 に当該初期値に対応させてデータ伝送速度を 1 28 [k b p s] に設定し、 t 3 区間では再度圧縮率を初期値の約 2倍に設定すると共にその圧縮率に対応させて データ伝送速度を再度 64 [k b p s] に設定し、 t 4区間では圧縮率を初期値 に戻すと共に当該初期値に対応させてデータ伝送速度を 1 28 [k b s] に設 ,定するように、 圧縮率制御信号 S 1をエンコード部 3へ出力すると共にデータ伝 送速度制御信号 S 2をデータ送出部 5へ出力し、 次のステップ S P 18へ移る。 この場合、 送信制御部 23は t 1区間及び t 3区間では、 エンコード部 3にお いて約 2倍に設定した圧縮率で圧縮符号化した A部分 （A1部分 +A2部分） 及 び。部分 (C 1部分 + C 2部分) のストリーミングデータ D 3を送信するように なされているので、 圧縮率が 2倍になつた分だけ画質の僅かな低下はあるものの 1フレーム分の画像データを一切欠けることなく送信し得るようになされている これに対して送信制御部 23は、 t 2区間及び t 4区間では、 エンコード部 3 において初期値として設定した圧縮率で圧縮符号化した B部分 （B 1部分 +B 2 部分） 及ぴ D部分 （D 1部分 + D 2部分） のストリーミングデータ D 3を送信す るようになされているので、 初期値として設定した 1 2 8 [k b p s] のデータ 伝送速度のまま 1フレーム分の画像データを確実に送信し得るようになされてい る。 '

これによりサーバ 2 1の送信制御部 2 3は、 携帯無線端末 2 2の瞬時的な実伝 送速度に対応した適応的な圧縮率制御処理を実行することができ、 かくして通信 スループットを向上させ得ると共に、 フィールド画像を欠けることなく確実に伝 送し得るようになされている。

なお、 データ送出部 5から送信されるストリーミングデータ D 3のデータ伝送 速度は、 t 1区間及ぴ t 3区間で 64 [k b p s ] に低下してしまうが、 データ 蓄積部 4としては、 エンコード部 3からデータ蓄積部 4へ一定速度で転送されて くる符号化データ D 2によってオーバーフロー又はアンダーフローすることがな い程度にデータ記憶容量が設定されている。

ステップ S P 1 8において送信制御部 2 3は、 コンテンツデータ D 1に対する データ通信処理が終了か否かを判定し、 終了しない場合には否定結果を得て再度 ステップ S P 1 5に戻って上述の処理を繰り返す。

これに対してステップ S P 1 8で肯定結果が得られると、 送信制御部 2 3はデ ータ通信処理が終了するものと判断し、 次のステップ S P 1 9へ移って圧縮率制 御処理手順を終了する。

なお、 この場合サーバ 2 1は送信制御部 2 3の制御によつてデータ伝送速度に ついても実伝送速度に合わせて 6 4 [k b p s ] 又は 1 2 8 [k b p s ] に変更 するようにしたが、 データ伝送速度を 1 2 8 [k b p s ] のまま固定で伝送して もよい。

すなわちサーバ 2 1では、 t 1区間〜 t 4区間の中で実伝送速度に合わせて t 1区間及び t 3区間で約 2倍の圧縮率で圧縮符号化していることにより、 例えば t 1区間及び t 3区間で実伝送速度が 6 4 [k b p s ] であっても A 1部分及び A 2部分と、 C 1部分及び C 2部分とを伝送し得るようになされている。

( 4 ) 受信通信容量の変化に応じた伝送速度及び圧縮率制御処理手順

図 6に示すように、 サーバ 2 1の送信制御部 2 3はルーチン R T 3の開始ステ ップから入ってステップ S P 2 1へ移る。 因みにステップ S P 2 1〜ステップ S P 2 5までについては基本的にルーチン R T 1における伝送速度制御処理手順の ステップ S P 1〜ステップ S P 5までと同様である。

ステップ S P 2 1において送信制御部 2 3は、 携帯無線端末 2 2へ送信すべき コンテンツデータ D 1の種類 （動画像データ、 テキストデータ又は音声データ等 ) を選択し、 次のステップ S P 2 2へ移る。

ステップ S P 2 2において送信制御部 2 3は、 エンコード部 3における圧縮率 の初期値を設定し、 次のステップ S P 2 3へ移る。 ステップ S P 2 3において送 信制御部 2 3は、 データ送出部 5におけるデータ伝送速度の初期値を例えば 1 2 8 [ k b p s ] と設定し、 次のステップ S P 2 4へ移る。

ステップ S P 2 4において送信制御部 2 3は、 エンコード部 3及びデータ送出 部 5によってコンテンツデータ D 1に対する圧縮符号化処理及ぴデータ送出処理 等を行うことによりデータ通信処理を開始し、 次のステップ S P 2 5へ移る。 ステップ S P 2 5において送信制御部 2 3は、 携帯無線端末 2 2の受信制御部 2 4から実伝送速度を示す予測結果信号 S 4のフィードバックを受けたか否かを 判定し、 否定結果が得られるとデータ通信処理を継続しながらフィードバックを 受けるまで待ち受ける。

これに対してステップ S P 2 5で肯定結果が得られると、 送信制御部 2 3は次 のステップ S P 2 6へ移り、 携帯無線端末 2 2の受信制御部 2 4から順次送られ てくる予測結果信号 S 4を監視し、 一定時間毎における実伝送速度の平均値が変 化しているか否かを判定する。

ここで否定結果が得られると、 このことは携帯無線端末 2 2における一定時間 毎における実伝送速度の平均値が変化していないことを表しており、 このとき送 信制御部 2 3は圧縮率の制御を行うことなく次のステップ S P 2 8へ移る。 これに対してステップ S P 2 6.で肯定結果が得られると、 このことは携帯無線 端末 2 2における一定時間毎における実伝送速度の平均値が変化していることを 表しており、 このとき送信制御部 2 3は次のステップ S P 2 7へ移る。

ステップ S P 2 7において送信制御部 2 3は、 図 7 (A) に示すような一定時 間毎における実伝送速度の平均値の遷移を示す予測伝送速度 P 1 (点線） を生成 し、 当該予測伝送速度 P 1に応じてエンコード部 3における圧縮率を決定する。 すなわち送信制御部 2 3は、 図 7 ( B ) に示すように t 1区間及ぴ t 2区間で は初期値のままの圧縮率を用い、 t 2区間以降では予測伝送速度 P 1が低下して いるので圧縮率を約 2倍に設定するための圧縮率制御信号 S 1を生成し、 これを エンコード部 3へ出力することにより t 1区間〜 t 4区間毎の圧縮率を予め決定 し、 次のステップ S P 2 8へ移る。

ステップ S P 2 8において送信制御部 2 3は、 次に携帯無線端末 2 2の受信制 御部 2 4から順次送られてくる予測結果信号 S 4を監視することにより実伝送速 度に瞬時的な変化があつたか否かを判定する。

ここで否定結果が得られると送信制御部 2 3は、 次のステップ S P 3 0へ移る 。 これに対してステップ S P 2 8で肯定結果が得られると、 このことは携帯無線 端末 2 2の受信制御部 2 4から順次送られてくる予測結果信号 S 4を送信制御部 2 3が監視した結果、 実伝送速度に瞬時的な変化があったことを表しており、 こ のとき次のステップ S P 2 9へ移る。

ステップ S P 2 9において送信制御部 2 3は、 図 7 ( C ) に示すように t l区 間〜 t 4区間における実際の瞬時的な伝送速度の変化に合わせて、 t 1区間では データ伝送速度を 6 4 [ k b p s ] に設定し、 次の t 2区間ではデータ伝送速度 を初期ィ直の 1 2 8 [ k b p s ] に設定し、 t 3区間ではデータ伝送速度を再度 6 4 [ k b p s ] に設定し、 t 4区間ではデータ伝送速度を初期値の 1 2 8

[ k b p s ] に設定するように、 データ伝送速度制御信号 S 2をデータ送出部 5 ,へ出力し、 次のステップ S P 3 0へ移る。

この場合、 送信制御部 2 3は t 1区間〜 t 4区間における実際の瞬時的な実伝 送速度の変化に合わせて設定した伝送速度でストリーミングデータ D 3を伝送す る。

すなわち送信制御部 23は、 t 1区間では A 1部分だけをそのとき伝送可能な 64 [k b p s] の伝送速度で伝送し、 t,2区間では A2部分及ぴ B 1部分をそ のとき伝送可能な 1 28 [k b p s] の伝送速度で伝送し、 t 3区間では B 2部 分だけをそのとき伝送可能な 64 [k b p s] の伝送速度で伝送し、 t 4区間で は C部分 （C 1部分 + C 2部分） 及び D (D 1部分 +D 2部分） をそのとき伝送 可能な 1 28 [k b p s] の伝送速度で伝送する。

このように送信制御部 23は、 一定時間毎における実伝送速度の平均値に基づ いて大局的に予め予測した予測伝送速度 P 1に合わせて予め設定した圧縮率で圧 縮符号化し、 その結果得られるストリーミングデータ D 3を実際の瞬時的な実伝 送速度の変化に合わせて伝送することにより、 その伝送タイミングに僅かな違い は生じるものの t 1区間〜 t 4区間の中でストリーミングデータ D 3を全て欠け ることなく送信し得るようになされている。

ステップ S P 30において送信制御部 23は、 コンテンツデータ D 1に対する データ通信処理が終了か否かを判定し、 終了しない場合には否定結果を得て再度 ステップ S P 25に戻って上述の処理を繰り返す。

これに対してステップ S P 30で肯定結果が得られると、 送信制御部 23はデ ータ通信処理が終了するものと判断し、 次のステップ S P 31へ移って伝送速度 及び圧縮率制御処理手順を終了する。

(5) 動作及ぴ効果

以上の構成において、 サーバ 21の送信制御部 23は携帯無線端末 22の受信 制御部 2 で予測した実伝送速度のフィードバックを受け、 実伝送速度の瞬時的 な変化に応じてデータ送出部 5から送信されるストリーミングデータ D 3の伝送 速度をリアルタイムに制御することにより、 通信路 6における通信環境が時々刻 々と変化する中であっても、 各 t 1区間〜 t 4区間における実伝送速度の最大値 の範囲内で効率良くデータ伝送することができる。 またサーバ 2 1の送信制御部 2 3は、 携帯無線端末 2 2の受信制御部 2 4で予 測した実伝送速度のフィードパックを受け、 実伝送速度の瞬時的な変化に応じて エンコード部 3における圧縮率をリアルタイムに制御することにより、 通信路 6 における通信環境が時々刻々と変化する中であっても、 各 t 1区間〜 t 4区間に おける実伝送速度の最大値の範囲内でデータを欠けさせることなく効率良くデー タ伝送することができる。

さらにサーバ 2 1の送信制御部 2 3は、 携帯無線端末 2 2の受信制御部 2 4で 予測した実伝送速度のフィードバックを受け、 瞬時的に変化する実伝送速度の平 均値に基づいて予め予測伝送速度 P 1を算出しておき、 当該予測伝送速度 P 1に 応じて予め決定した圧縮率でェンコード部 3における圧縮符号化処理を行うと共 に、 実伝送速度の瞬時的な変化に応じてデータ送出部 5から送信されるストリー ミングデータ D 3の伝送速度をリアルタイムに制御することにより、 通信路 6に おける通信環境が時々刻々と変化する中であっても、 各 t 1区間〜 t 4区間にお ける実伝送速度の最大値の範囲内で効率良くかつデータを欠けさせることなく確 実にデータ伝送を実行することができる。

ところで、 基地局と携帯無線端末とによつて構築される一般的な携帯電話シス テムに.おいては、 携帯無線端末から通知された信号 Zノイズ比等を示す C I R ( C a r r i e r I n t e r f e r e n c e R a t i o ) に基づいて当該基地 局から送信する送信データの伝送速度を制御することが行われている。

しかしながら本発明の無線通信システム 2 0では、 携帯無線端末 2 2における 受信制御部 2 4で実際に受信したストリーミングデータ D 3のパケットロス率に 基づいて予測した通信路 6における瞬時的な実伝送速度のフィードバック通知を サーバ 2 1で受け、 当該サーバ 2 1の送信制御部 2 3は通信路 6における実際の 瞬時的な実伝送速度に基づいて伝送速度や圧縮率を制御していることにより、 一 般的な携帯電話システムと比較して一段と正確かつ通信スループットの優れた伝 送速度制御処理を実行することができる。

以上の構成によれば、 サーバ 2 1の送信制御部 2 3は通信路 6において実際に変 化する瞬時的な実伝送速度に基づいて伝送速度や圧縮率を制御することにより、 通信状態が変化する中で っても通信スループットが優れ、 かつ品質の優れたデ ータ通信を実行することができる。

(6) 他の実施の形態

なお上述の実施の形態においては、 データ送出部 5におけるデータ伝送速度を 1 28 [k b p s] 又は 64 [k b p s] の何れかに設定するようにした場合に ついて述べたが、 本発明はこれに限らず、 例えば 3種類以上の伝送速度を用意し ておき、 その中の何れかに設定するようにしても良い。

また上述の形態においては、 携帯無線端末 22のデータ受信部 8により、 実際 に受信したストリーミングデータ D 3におけるバケツトエラー数をカウントする ことにより算出したパケットロス率に基づいて通信路 6における瞬時的な実伝送 速度を予測するようにした場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 ビッ トエラ一率、 受信電界強度等のこの他種々の方法によつて通信路 6における瞬時 的な実伝送速度を予測するようにしても良い。 '

さらに上述の実施の形態においては、 受信装置として携帯無線端末 22を用い るようにした場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 無線通信機能を有 する PDA (P e r s o n a l D i g i t a l A s s i s t a n t) や携帯 電話機等の受信装置を用いるようにしても良い。

上述のように本発明によれば、 受信装置からフィードバックされた通信路にお ける瞬時的な実伝送速度に基づいて受信装置へ送信すべきデータの伝送速度を順 次調整し、 受信装置との間におけるデータ通信速度を制 #することにより、 通信 路における伝送速度の変化に対してリアルタイムに適応させたデータ伝送処理を 実行することができ、 かくして通信状態が変化する中で通信スループットが優れ 、 かつ品質の優れたデータ通信を実現することができる。

また本発明によれば、 受信装置からフィードバックされた通信路における瞬時 的な実伝送速度に基づいて受信装置へ送信すべきデータの圧縮率をリアルタイム に順次調整することにより、 通信路における伝送速度が変化した場合でもデータ が欠けることなく効率良くデータ伝送することができ、 かくして通信状態が変化 する中で通信スループットが優れ、 かつ品質の優れたデータ通信を実現すること ができる。 産業上の利用可能性 .

本発明のデータ通信速度制御システム、 送信装置及び受信装置は、 例えばサー バからコンテンツを携帯無線端末へ送信する際の実伝送速度の変化に応じて伝送 速度を制御する無線通信システムに適応される。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . データを送信する送信装置と、 当該送信装置から所定の通信路を経て上記 データを受信する受信装置との間におけるデータ通信速度を制御するデータ通信 速度制御システムにおいて、

上記送信装置から受信した受信データに基づいて上記通信路における瞬時的な 実伝送速度を順次検出し、 当該実伝送速度を上記送信装置へ順次通知する上記受 信装置と、

上記実伝送速度に基づいて上記受信装置へ送信すべき上記データの伝送速度を 順次調整することにより上記受信装置との間における上記データ通信速度を制御 する上記送信装置と '

を具えることを特徴とするデータ通信速度制御システム。

2 . .上記送信装置は、

上記受信装置から順次通知された上記実伝送速度の平均値に基づいて予測伝送 速度を算出し、 当該予測伝送速度に基づいて上記データに対する圧縮率を制御す る

ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のデータ通信速度制御システム。

3 . 所定の通信路を経て受信した受信データに基づいて順次検出された上記通 信路における瞬時的な実伝送速度の通知を受信装置から順次受ける受信手段と、 上記実伝送速度に基づ!/ヽて上記受信装置へ送信すベきデータの伝送速度を順次 調整することにより上記受信装置との間における上記データ通信速度を制御する 送信制御手段と

を具えることを特徴とする送信装置。 ，

4 . 上記送信装置は、 上記受信装置から受信した上記実伝送速度の平均値に基づいて予測伝送速度を 算出し、 当該予測伝送速度に基づいて上記データに対する圧縮率を制御する圧縮 率制御手段と

を具えることを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の送信装置。

5 . 所定の通信路を経て受信した受信データに基づいて上記通信路における瞬 時的な実伝送速度を順次検出して送信装置へ順次通知する実伝送速度通知手段と 上記実伝送速度に基づいて伝送速度が上記送信装置により順次調整されたこと によつて,上記通信路における上記データ通信速度が制御されたデータを受信する 受信手段と

を具えることを特徴とする受信装置。

6 . 上記受信手段は、

上記実伝送速度の平均値に基づいて算出された予測伝送速度に基づいて制御さ れた圧縮率で上記送信装置により圧縮符号化されたデータを受信する

を具えることを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の受信装置。

7 . データを送信する送信装置と、 当該送信装置から所定の通信路を経て上記 データを受信する受信装置との間におけるデータ通信速度を制御するデータ通信 速度制御システムにおいて、

上記送信装置から受信した受信データに基づいて上記通信路における.瞬時的な 実伝送速度を順次検出し、 当該実伝送速度を上記送信装置へ順次通知する上記受 信装置と、

上記実伝送速度に基づいて上記受信装置へ送信すべき上記データの圧縮率を順 次調整する上記送信装置と

を具えることを特徴とするデータ通信速度制御システム。

8 . 所定の通信路を経て受信した受信データに基づいて順次検出された上記通 信路における瞬時的な実伝送速度の通知を受信装置から順次受ける受信手段と、 上記実伝送速度に基づいて上記受信装置へ送信すベきデータの圧縮率を順次調 整して送信する送信制御手段と

を具えることを特徴とする送信装置。

9 . 所定の通信路を経て受信した受信データに基づいて上記通信路における瞬 時的な実伝送速度を順次検出して送信装置へ順次通知する実伝送速度通知手段と 上記実伝送速度に基づいて圧縮率が上記送信装置により順次調整されたデータ を受信する受信手段と

を具えることを特徴とする受信装置。