JP2012213110A - 無線通信装置及び無線通信方法、並びに無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】受信端末数や伝送路の状態に応じて、ユニキャスト通信又はマルチキャスト通信を適宜使用しながら、固定遅延を実現する。
【解決手段】受信端末の台数が閾値を超えた場合に、スニファー・モードが選択される。スニファー・モードでは、送信端末が複数の受信端末のうち１台を宛先とするユニキャスト通信を行ない、宛先以外の受信端末は受信パケットを自分宛てのパケットとみなして受信する。宛先端末は、受信の主体であり、ＡＣＫを返送することができ、再送によってパケット・ロス率を低減することが可能である。他方、スニファー端末は、再送手順が適用されず、ＡＣＫを返送しない。
【選択図】 図６

Description

本発明は、動画像などの大容量データを無線で伝送する無線通信装置及び無線通信方法、並びに無線通信システムに係り、特に、ユニキャスト通信又はマルチキャスト通信を適宜使用しながら複数の端末に大容量データを無線伝送する無線通信装置及び無線通信方法、並びに無線通信システムに関する。

最近、動画像などの大容量データを無線で伝送するシステムについての提案や製品化が増えており、無線通信の伝送容量が増加してきている。大容量データの伝送を行なう無線通信システムを独自に開発すると高コストになってしまうことから、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の標準規格として広く普及しているＩＥＥＥ８０２．１１を適用する場合が多い。

一般的な無線ＬＡＮの通信方式として、１つの端末にデータを伝送するユニキャスト通信と、複数の端末に同じデータを伝送するマルチキャスト通信を挙げることができる。

ユニキャスト通信では、伝送路の状態によってパケットが正しく伝送できなかったときにパケットを再送する仕組みがある。これによって伝送路の状態が悪化してもパケットを正しく伝送することが可能となるが、再送する分、パケットの伝送遅延量が増加する。そこで、パケット再送手順では、最大再送回数が決められている。

一方、マルチキャスト通信では、複数の受信端末に対して同一のデータを一度に伝送することができ、伝送帯域の使用を抑えることが可能となる。しかしながら、各々の受信端末からはパケットが正しく伝送されたか否かの情報が返信されず、たとえパケットが正しく伝送されなくても再送することができない。すなわち、マルチキャスト通信は、伝送路の状態がよいときは低遅延で複数の端末にデータを伝送することが可能となるが、伝送路の状態が悪いときはパケットの伝送ができなくなる場合があるという問題がある。

同一の情報を複数の端末に無線伝送する場合、端末数が多いにも拘らずユニキャスト通信を行なうと、すべての端末に伝送し終えるまでの遅延時間は大きくなる。また、伝送路の状態が悪いと、パケットを再送する頻度が高いため、伝送遅延時間は大きくなる。他方、マルチキャスト通信によれば、同一の情報を多数の端末に一度に伝送することができ、伝送帯域の節約にもなるが、伝送路の状態が悪いと、パケットの伝送ができなくなる。

例えば、クライアントからのコンテンツ配信要求により、コンテンツの配信に要する帯域に基づいて、ユニキャスト又はマルチキャストによる配信を選択し、該選択結果に基づいて、前記コンテンツの配信を指示することを特徴とするコンテンツ提供装置について提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。

また、マルチキャスト受信あるいはユニキャスト受信のいずれを使用するかを、端末毎の電波環境状況を反映してダイナミックに切り替える通信端末について提案がなされている（例えば、特許文献２を参照のこと）。

また、送信データの種別に基づいてユニキャスト通信又はマルチキャスト通信のいずれかを選択するシステムについて提案がなされている（例えば、特許文献３、４を参照のこと）。

また、ネットワーク通信状況及びネットワーク・トポロジー情報を考慮し、それぞれの通信経路に対応する複数のパラメーターに応じた総合の評価値に基づいて、いずれの通信を使用するか選択し、情報配信を行なう無線通信ネットワークについて提案がなされている（例えば、特許文献５を参照のこと）。

動画像や音声のリアルタイム伝送システムなどでは、固定遅延を実現するために、受信端末側でデータを処理する時間を決定しているものがある。このようなシステムの場合、単にデータが正しく伝送できれば十分ではなく、一定遅延時間以内にデータを伝送することが重要となる。

例えば、送信側と受信側で同期を確立しておき、送信側でパケットに付加したタイムスタンプ情報を受信側で取得し、取得時刻を調べることで、そのパケットの伝送遅延量を測定することができる。固定遅延を実現するために、受信側では、一定遅延時間を超えたパケットを破棄し、それ以外のデータのみを用いて動画像のデコードを行なう。したがって、再送回数が多くなり破棄されるパケットは、無駄に無線帯域を使用し、他の端末の送信機会を奪うことになる。このような端末は、自身が情報を受信することができないだけでなく、他の端末の受信を阻害することにつながる。

複数の受信端末を相手にリアルタイム伝送を行なう場合、ユニキャスト通信では、受信端末の台数が増えるとすべての端末に伝送し終えるまでの遅延時間が大きくなるため、固定遅延の実現が困難になる。他方、マルチキャスト通信では、同一の情報を多数の端末に一度に伝送するので遅延時間の問題がなく、伝送帯域の節約にもなる。しかしながら、再送の仕組みがないため、伝送路の状態が悪いと、動画像が途切れるなどデータ伝送品質が低下する。

特開２００２−３５３９６４号公報 特開２００６−３３３１８２号公報 特開２００４−１５３３１２号公報 特開２００６−１０１１４８号公報 特開２００９−２０６８３７号公報

本発明の目的は、ユニキャスト通信又はマルチキャスト通信を適宜使用しながら複数の端末に大容量データを無線伝送することができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法、並びに無線通信システムを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、動画像のリアルタイム伝送システムなどにおいて、受信端末数や伝送路の状態に応じて、ユニキャスト通信又はマルチキャスト通信を適宜使用しながら、固定遅延を実現することができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法、並びに無線通信システムを提供することにある。

本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の発明は、
１以上の受信端末に対してデータを送信するデータ送信部と、
前記データ送信部からデータを送信する際の通信方式を決定する通信方式決定部と、
を具備し、
前記通信方式決定部は、
データを送信する受信端末が所定の台数以下のときにはユニキャスト通信による第１の通信方式を選択し、
データを送信する受信端末が所定の台数を超えるときには、１台又は一部の受信端末を宛先とするユニキャスト通信を行なうとともに、ユニキャスト通信されるパケットを宛先以外の受信端末も受信する第２の通信方式を選択する、
無線通信装置である。

また、本願の請求項２に記載の発明は、
自局宛てのパケットを受信したときに受信確認応答を返送し、
ユニキャスト通信される他局宛てのパケットを受信する端末として選択されたときに、他局宛てのパケットを受信するが、受信確認応答を返送しない、
無線通信装置である。

また、本願の請求項３に記載の発明は、
データを送信する受信端末の台数を測定するステップと、
データを送信する受信端末が所定の台数以下のときにはユニキャスト通信による第１の通信方式を選択するステップと、
データを送信する受信端末が所定の台数を超えるときに、１台又は一部の受信端末を宛先とするユニキャスト通信を行なうとともに、ユニキャスト通信されるパケットを宛先以外の受信端末も受信する第２の通信方式を選択するステップと、
前記の選択された通信方式によりデータ送信を行なうステップと、
を有する無線通信方法である。

また、本願の請求項４に記載の発明は、
データを受信するステップと、
自局宛てのパケットを受信したときに受信確認応答を返送するステップと、
ユニキャスト通信される他局宛てのパケットを受信する端末として選択されたときに、他局宛てのパケットを受信するが、受信確認応答を返送しないステップと、
を有する無線通信方法である。

また、本願の請求項５に記載の発明は、
ユニキャスト通信により１以上の受信端末にデータを送信するデータ送信部と、
前記ユニキャスト通信の宛先となる受信端末の台数に応じて最大再送回数を制御する最大再送回数制御部と、
を具備し、
前記最大再送回数制御部は、前記受信端末の台数が増加したときに、前記受信端末の最大再送回数を減少させる、
無線通信装置である。

本願の請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の無線通信装置の最大再送回数制御部は、前記受信端末の台数が減少したときには、前記受信端末の最大再送回数を増加させるように構成されている。

また、本願の請求項７に記載の発明は、
ユニキャスト通信の宛先としてパケットを受信する受信部と、
前記受信部で受信パケットをロスしたときに再送制御を行なう再送制御部と、
を具備し、
前記再送制御部は、前記ユニキャスト通信の宛先となる受信端末の台数に応じて設定された最大再送回数まで、ロスしたパケットの再送を要求する、
無線通信装置である。

本願の請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の無線通信装置において、前記ユニキャスト通信の宛先となる受信端末の台数が増加したときに前記最大再送回数は減少し、前記ユニキャスト通信の宛先となる受信端末の台数が減少したときに前記最大再送回数は増加する。

また、本願の請求項９に記載の発明は、
ユニキャスト通信によりデータを送信する受信端末の台数を測定するステップと、
前記受信端末の台数が増加したときには、前記受信端末に与える最大再送回数を減少させて、ユニキャスト通信を行なうステップと、
前記受信端末の台数が減少したときには、前記受信端末に与える最大再送回数を増加させて、ユニキャスト通信を行なうステップと、
を有する無線通信方法である。

また、本願の請求項１０に記載の発明は、
ユニキャスト通信の宛先としてパケットを受信する受信ステップと、
前記受信部で受信パケットをロスしたときに、前記ユニキャスト通信の宛先となる受信端末の台数に応じて設定された最大再送回数まで、ロスしたパケットの再送を要求する再送要求ステップと、
を有する無線通信方法である。

また、本願の請求項１１に記載の発明は、
１以上の受信端末に対してデータを送信するデータ送信部と、
前記データ送信部からデータを送信する際の通信方式を決定する通信方式決定部と、
を具備し、
前記通信方式決定部は、
前記受信端末におけるパケット・ロス率が第１の閾値以下のときには、１台又は一部の受信端末を宛先とするユニキャスト通信を行なうとともに、ユニキャスト通信されるパケットを宛先以外の受信端末も受信する第２の通信方式を選択し、
前記受信端末におけるパケット・ロス率が前記第１の閾値を超えるときにはユニキャスト通信による第１の通信方式を選択する、
無線通信装置である。

本願の請求項１２に記載の発明によれば、請求項１１に記載の無線通信装置の通信方式決定部は、前記受信端末におけるパケット・ロス率が第１の閾値よりも低い第２の閾値以下のときには、マルチキャスト通信を選択するように構成されている。

また、本願の請求項１３に記載の発明は、
データを送信する受信端末におけるパケット・ロス率を測定するステップと、
パケット・ロス率が第１の閾値以下のときに、１台又は一部の受信端末を宛先とするユニキャスト通信を行なうとともに、ユニキャスト通信されるパケットを宛先以外の受信端末も受信する第２の通信方式を選択するステップと、
パケット・ロス率が前記第１の閾値を超えるときにはユニキャスト通信による第１の通信方式を選択するステップと、
前記の選択された通信方式によりデータ送信を行なうステップと、
を有する無線通信方法である。

また、本願の請求項１４に記載の発明は、
１以上の受信端末に対してデータを送信するデータ送信部と、
各受信端末におけるパケット・ロス率を測定するパケット・ロス率測定部と、
パケット・ロス率が高い受信端末に対してデータを送信するサービスを終了するサービス終了処理部と、
を具備する無線通信装置である。

また、本願の請求項１５に記載の発明は、
送信端末から送信されるパケットを受信する受信部と、
前記受信部におけるパケット・ロス率を測定するパケット・ロス率測定部と、
パケット・ロス率が高くなったときに、前記送信端末からのサービスを終了するサービス終了処理部と、
を具備する無線通信装置である。

また、本願の請求項１６に記載の発明は、
データを送信する各受信端末におけるパケット・ロス率を測定するパケット・ロス率測定ステップと、
パケット・ロス率が高い受信端末に対してデータを送信するサービスを終了するサービス終了処理ステップと、
を有する無線通信方法である。

また、本願の請求項１７に記載の発明は、
送信端末からのパケット・ロス率を測定するパケット・ロス率測定ステップと、
パケット・ロス率が高くなったときに、前記送信端末からのサービスを終了するサービス終了処理ステップと、
を有する無線通信方法である。

また、本願の請求項１８に記載の発明は、
データを配信する送信端末と、
前記送信端末から配信されるデータを受信する１以上の受信端末と、
を具備し、
前記受信端末が所定の台数以下のときには、前記送信端末がユニキャスト通信する第１の通信方式によりデータを配信し、
前記受信端末が所定の台数を超えるときには、前記送信端末が第２の通信方式によりデータを配信し、
前記第２の通信方式では、前記送信端末が１台又は一部の受信端末を宛先とするユニキャスト通信を行なうとともに、ユニキャスト通信されるパケットを宛先以外の受信端末も受信する、
無線通信システムである。

但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない（以下、同様）。

また、本願の請求項１９に記載の発明は、
ユニキャスト通信によりデータを配信する送信端末と、
前記送信端末からユニキャスト通信により配信されるデータを受信する１以上の受信端末と、
を具備し、
前記受信端末の台数が増加したときに、前記受信端末の最大再送回数を減少させる、
無線通信システムである。

また、本願の請求項２０に記載の発明は、
データを配信する送信端末と、
前記送信端末から配信されるデータを受信する１以上の受信端末と、
を具備し、
前記受信端末におけるパケット・ロス率が所定の閾値以下のときには、前記送信端末がマルチキャスト通信する第３の通信方式、又は、第２の通信方式によりデータを配信し、
前記受信端末におけるパケット・ロス率が所定の閾値を超えるときには、前記送信端末がユニキャスト通信する第１の通信方式によりデータを配信し、
前記第２の通信方式では、前記送信端末が１台又は一部の受信端末を宛先とするユニキャスト通信を行なうとともに、ユニキャスト通信されるパケットを宛先以外の受信端末も受信する、
無線通信システムである。

また、本願の請求項２１に記載の発明は、
データを配信する送信端末と、
前記送信端末から配信されるデータを受信する１以上の受信端末と、
を具備し、
パケット・ロス率が高い受信端末に対して、前記送信端末からデータを配信するサービスを終了する、
無線通信システムである。

本発明によれば、動画像のリアルタイム伝送システムなどにおいて、受信端末数や伝送路の状態に応じて、ユニキャスト通信又はマルチキャスト通信を適宜使用しながら、固定遅延を実現することができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法、並びに無線通信システムを提供することができる。

本願の請求項１乃至４、１８に記載の発明によれば、例えば動画像データのリアルタイム伝送などの固定遅延データの配信サービスを行なう際に、受信端末の台数が少ない場合には、ユニキャスト通信を行なうことで、パケット・ロス率を低減することができる。また、受信端末の台数が多い場合には、マルチキャスト通信を行なうことで、パケットの伝送遅延時間を減らし、無駄な帯域の使用を削減することができる。あるいは、受信端末の台数が多い場合には、スニファー・モードで通信を行なうことで、パケット・ロスを低減しつつ、帯域の使用量を削減することができる。

また、本願の請求項５乃至１０、１９に記載の発明によれば、ユニキャスト通信により複数の受信端末への固定遅延データの配信サービスを行なう場合に、宛先端末の台数が多い場合に最大再送回数を減少することで、パケットの伝送遅延時間を減らし、無駄な帯域の使用を削減することができる。

また、本願の請求項１１乃至１３、２０に記載の発明によれば、受信端末毎のパケット・ロス率ＰＬＲを計測することで、伝送路の状態に適した通信方式を選択、切り換えることが可能となり、無駄な帯域の使用を削減し、パケット・ロス率を低減することができる。

また、本願の請求項１４乃至１７、２１に記載の発明によれば、複数の受信端末に動画像リアルタイム伝送などの固定遅延データの配信サービスを行なう際に、パケット・ロス率が大きい受信端末との通信を終了することで、帯域の無駄な使用を低減することができる。

また、本発明に係る通信システムにおいて、各受信端末のユーザーに伝送遅延量とパケット・ロス率を通知することで、システムの遅延量の設定や通信方式をユーザーが行なうことができる。

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

図１は、本発明が適用される通信システム１００の一例を示した図である。 図２は、送信端末１１０となる通信装置の構成例を示した図である。 図３は、ＲＴＰパケットのフォーマットを示した図である。 図４は、受信端末１２０となる通信装置の構成例を示した図である。 図５は、送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数Ｎに応じて通信方式を決定する方法（受信端末１２０の台数Ｎが閾値ａを超え、マルチキャストによる通信を選択する場合）を説明するための図である。 図６は、送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数Ｎに応じて通信方式を決定する方法（受信端末１２０の台数Ｎが閾値ａを超え、スニファー・モードによる通信を選択する場合）を説明するための図である。 図７は、送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数Ｎに応じて通信方式を決定する方法（受信端末１２０の台数Ｎが閾値ａ以内で、ユニキャストによる通信を選択する場合）を説明するための図である。 図８は、送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数Ｎに応じて通信方式を選択する処理手順を示したフローチャートである。 図９は、送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数Ｎに応じて通信方式を選択する他の処理手順を示したフローチャートである。 図１０は、通信システム１００においてユニキャスト通信が選択された場合において、受信端末１２０の台数に応じて最大再送回数を設定するための処理手順を示したフローチャートである。 図１１Ａは、パケット・ロス率ＰＬＲに応じて、送信端末１１０から同じデータを複数の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎに送信する通信方式を切り換える様子を示した図である（すべての通信方式を使用する場合）。 図１１Ｂは、パケット・ロス率ＰＬＲに応じて、送信端末１１０から同じデータを複数の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎに送信する通信方式を切り換える様子を示した図である（マルチキャスト・モードとユニキャスト・モードのみを使用する場合）。 図１１Ｃは、パケット・ロス率ＰＬＲに応じて、送信端末１１０から同じデータを複数の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎに送信する通信方式を切り換える様子を示した図である（スニファー・モードとユニキャスト・モードのみを使用する場合）。 図１２Ａは、通信システム１００におけるパケット・ロス率ＰＬＲに応じて通信方式を選択する処理手順を示したフローチャートである。 図１２Ｂは、通信システム１００におけるパケット・ロス率ＰＬＲに応じて通信方式を選択する処理手順を示したフローチャートである（定期的にパケット・ロス率ＰＬＲの測定と通信方式の選択を繰り返し行なう場合）。 図１３は、パケット・ロス率ＰＬＲに応じて通信方式を選択する際の、送信端末１１０と受信端末１２０間の通信シーケンス例を示した図である。 図１４Ａは、送信端末１１０からの要求に応じて通信方式を切り換える通信シーケンス例を示した図である。 図１４Ｂは、受信端末１２０からの要求に応じて通信方式を切り換える通信シーケンス例を示した図である。 図１５は、通信システム１００において、移動により伝送路の状態が悪化した受信端末へのサービスを終了する様子を示した図である。 図１６は、パケット・ロス率ＰＬＲの増加により受信端末１２０へのサービスを終了する処理手順を示したフローチャートである。 図１７Ａは、パケット・ロス率ＰＬＲが増加した受信端末１２０へのサービスを終了する際の通信シーケンス例を示した図である。 図１７Ｂは、パケット・ロス率ＰＬＲが増加した受信端末１２０へのサービスを終了する際の他の通信シーケンス例を示した図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。

≪システム構成≫
図１には、本発明が適用される通信システム１００の一例を示している。図示の通信システム１００は、１台の送信端末１１０と、１台以上の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎで構成される（但し、Ｎは１以上の整数）。送信端末１１０から各受信端末１２０−１、…へは、例えば動画像や音声などのデータ伝送が行なわれ、固定遅延を実現することが技術的課題とされる。

≪送信端末の構成≫
図２には、送信端末１１０となる通信装置の構成例を示している。図示の通信装置は、アプリケーション部２０１と、圧縮部２０２と、通信部２１０を備えている。

アプリケーション部２０１は、ユーザーによる操作に応じて、動画像や音声などの所定の送信データを取得して、圧縮部２０２へ供給する。以下では、説明の便宜上、送信データは画像データとする。また、アプリケーション部２０１は、各アプリケーションをユーザーに操作させるためのユーザー・インタフェースの制御や通信の制御に用いられる制御データを、圧縮部２０２へ供給する。

圧縮部２０２は、アプリケーション部２０１から画像データと制御データが供給されると、画像データを符号化するとともに、制御データ情報に応じて制御データを多重化する。

通信部２１０は、送信データ生成部２１１と、送受信制御部２１２と、物理層制御部２１３と、物理層送信処理部２１４と、スイッチ部２１５と、アンテナ部２１６と、物理層受信処理部２１７と、受信データ分離部２１８を備えている。

送信データ生成部２１１は、圧縮部２０２から出力された画像データを含む通信パケットを生成する。例えば、再送機能を備えたＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）又は再送機能が省かれたＵＤＰ（Ｕｓｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）や、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルに基づく通信を行なう場合には、送信データ生成部２１１は、画像データにＴＣＰヘッダー又はＵＤＰヘッダー、及び、端末識別情報を付加して、ＩＰパケットを生成する。また、送信データ生成部２１１は、伝送遅延を測定するために、タイムスタンプ情報をＩＰパケットに付加する。タイムスタンプ付加の一例として、ＲＴＰパケットとして通信パケットを生成する方法がある。

ここで、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、動画像や音声などのデータ・ストリームをリアルタイムでＩＰネットワーク上に送出するプロトコルである。図３には、ＲＴＰパケットのフォーマットを示している。図３において、上から２ワード目にタイムスタンプが挿入される。タイムスタンプは、パケットの送信側がカウンターに基づいて生成されるものであり、送信側と受信側のカウンターを同期させることによって、送信から受信までの伝送遅延量を測定することが可能となる。

再び図２に戻って、送信端末の構成について説明する。送受信制御部２１２は、例えば無線ＬＡＮのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層の制御を行なう。送受信制御部２１２は、例えば動画像リアルタイム伝送などの固定遅延データの配信サービスを行なう際に、サービスを行なう受信端末１２０の台数Ｎや、パケット・ロス率ＰＬＲなどで示される伝送路の状態に応じて、ユニキャスト通信、マルチキャスト通信、又は、スニファー・モード（後述）のいずれかの通信方式を選択し、通信方式の切り換えを行なうが、詳細は後述に譲る。

物理層制御部２１３は、送受信制御部２１２又は送信データ生成部２１１からの指示に基づいて、物理層を制御する。物理層送信処理部２１４は、物理層制御部２１３の要求に基づいて動作を開始し、送信データ生成部２１１から供給された通信パケットをスイッチ部２１５に出力する。

スイッチ部２１５は、データの送信と受信を切り替える機能を有する。具体的には、スイッチ部２１５は、物理層送信処理部２１４から通信パケットが供給されてきたときに、通信パケットをアンテナ部２１６に伝送し、無線伝送路に送出する。また、アンテナ部２１６を介して通信パケットが受信されたときに、スイッチ部２１５は、受信されたパケットを物理層受信処理部２１７に供給する。

物理層受信処理部２１７は、物理層制御部２１３の要求に基づいて動作を開始し、受信パケットを受信データ分離部２１８に供給する。

受信データ分離部２１８は、物理層受信処理部２１７から供給された受信パケットを解析し、アプリケーション部２０１に受け渡すべきデータを分離して、アプリケーション部２０１へ出力する。例えば、受信データ分離部２１８は、受信パケットに含まれるＴＣＰヘッダー又はＵＤＰヘッダーのポート番号を参照し、アプリケーション部２１８に受け渡すべきデータを識別してもよい。

≪受信端末の構成≫
図４には、受信端末１２０となる通信装置の構成例を示している。図示の通信装置は、通信部４１０と、復号部４０２と、アプリケーション部４０１を備えている。

通信部４１０は、送信データ生成部４１１と、送受信制御部４１２と、物理層制御部４１３と、物理層送信処理部４１４と、スイッチ部４１５と、アンテナ部４１６と、物理層受信処理部４１７と、受信データ分離部４１８と、遅延制御部４１９を備えている。

送信データ生成部４１１は、送受信制御部４１９の要求に基づいて、送信端末１１０へ送信すべきデータを読み出して、送信パケットを生成する。例えば、送信データ生成部４１１は、ＩＰパケットを生成して、物理層送信処理部４１４へ出力する。

送受信制御部４１２は、送信端末１１０の送信制御部２１２と同様に、ＭＡＣ層の制御を行なう。また、送受信制御部４１２は、例えば後述する受信データ分離部４１８により検出される受信データのパケット・ロス率ＰＬＲ（Ｐａｃｋｅｔ Ｌｏｓｓ Ｒａｔｅ）を測定する。また、送受信制御部４１２は、受信データ分離部４１８により検出されるタイムスタンプ情報を基にして、受信パケットの伝送遅延量を計算する。

送受信制御部４１２は、ユニキャスト通信の宛先端末としてパケットの受信処理を行なう際には、再送機能を適用し、ＡＣＫ返送により、パケットをロスしたときにはパケットを再送要求する。これに対し、スニファー端末（後述）として多局宛ての受信パケットを自分宛てとみなして受信処理を行なう際や、マルチキャスト通信が行なわれている際には、再送機能を適用せず、ＡＣＫ返送を行なわない、

物理層制御部４１３は、送受信制御部４１２又は送信データ生成部４１１からの指示に基づいて、物理層を制御する。物理層送信処理部４１４は、物理層制御部４１３の要求に基づいて動作を開始し、送信データ生成部４１１から供給された通信パケットをスイッチ部４１５に出力する。

スイッチ部４１５は、データの送信と受信を切り替える機能を有し、物理層送信処理部４１４から通信パケットが供給されてきたときには通信パケットをアンテナ部４１６に伝送し、アンテナ部２１６を介して通信パケットが受信されたときには、受信されたパケットを物理層受信処理部２１７に供給する。

物理層受信処理部４１７は、物理層制御部４１３の要求に基づいて動作を開始し、受信パケットを受信データ分離部４１８に供給する。

受信データ分離部４１８は、物理層受信処理部４１７から供給された受信パケットを解析し、復号部４０２に受けた渡すべきデータを分離して、復号部４０２へ出力する。例えば、ＩＰプロトコルに基づく通信を行なう場合には、受信データ分離部４１８は、受信パケットに含まれる宛先ＩＰアドレス及び宛先ポート番号を参照して、復号部４０２に受け渡すべきデータを識別することができる。また、受信データ分離部４１８は、受信パケットに含まれるタイムスタンプ情報を取得し、送受信制御部４１２に通知する。

遅延制御部４１９は、送受信制御部４１２によって計算された伝送遅延量を基に、受信パケットの遅延量を一定値にし、復号部４０２へ受信パケットを出力する。遅延制御部４１９は、あらかじめ設定された固定遅延量よりもパケットの伝送遅延量が大きい場合には、その受信パケットを破棄することによって、固定遅延を実現する。伝送遅延のために遅延制御部４１９で破棄された受信パケットは、正常に受信処理し復号できたとしても、送受信制御部４１２ではパケット・ロスとして扱って、パケット・ロス率を計算する。但し、伝送遅延を問題としないデータ配信サービスを受けているときなどは、遅延制御部４１９で遅延量の固定制御を行なわず、すべての受信パケットを復号部４０２に出力するようにしてもよい。

復号部４０２は、受信データを復号して、アプリケーション部４０１へ出力する。

≪受信端末１２０の台数による通信方式の切り換え≫
図１に示した通信システム１００において、送信端末１１０が複数の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎを相手にリアルタイム伝送を行なう場合、ユニキャスト通信では、受信端末１２０の台数が増えるとすべての端末に伝送し終えるまでの遅延時間が大きくなるため、固定遅延の実現が困難になる。他方、マルチキャスト通信では、同一の情報を多数の端末に一度に伝送するので遅延時間の問題がないが、再送の仕組みがないため、伝送路の状態が悪いと動画像が途切れるなどデータ伝送品質が低下する。

例えば、送信端末１１０からの送信データを同時に受信する受信端末１２０の台数Ｎに応じて通信方式を決定することによって、通信システム１００全体のデータ伝送品質を保ちつつ固定遅延を実現する方法が考えられる。送信端末１１０からの送信データを同時に受信する受信端末１２０の台数Ｎに応じて通信方式を決定する方法について、図５〜図７を参照しながら説明する。但し、通信方式を切り換える際の受信端末１２０の台数の閾値をａとする。

図５には、受信端末１２０の台数Ｎが閾値ａを超えた場合に、送信端末１１０がマルチキャスト通信を用いてデータを伝送する様子を示している。

受信端末１２０の台数Ｎが多い場合にユニキャスト通信を行なうと、受信端末1台当たりに使用できる帯域が少なくなるため、伝送機会が減り、伝送遅延量が増加する傾向にある。通信システム１００において固定遅延を実現する場合、伝送遅延量が増大して固定遅延量を超えた受信パケットは、上述したように破棄され、パケット・ロスとして扱われる．したがって、受信端末１２０の台数Ｎが閾値ａをこえるときには、送信端末１１０がマルチキャスト通信を行なうことによって、伝送遅延量の増大を防ぐようにする。

また、図６には、受信端末１２０の台数Ｎが閾値ａを超えた場合に、送信端末１１０が、マルチキャストではなくスニファー・モードでデータを伝送する様子を示している。

ここで言う「スニファー・モード」とは、送信端末１１０が複数の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎのうち１台（同図では、受信端末１２０−Ｎ）（若しくは、１台以上の一部の受信端末）を宛先とするユニキャスト通信を行ない、宛先以外の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−（Ｎ−１）は受信パケットを自分宛てのパケットとして受信するという、通信システム１００の動作モードである。宛先以外の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−（Ｎ−１）のことを、以下では「スニファー端末」と呼ぶ。なお、通常は、受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎは、自端末が宛先となっていないパケットは破棄する。また、スニファー端末が欲しいデータは、例えば、画像データや、音声データなどのコンテンツ・データを含むデータ・パケットであって、ＡＣＫなどの制御パケットは不要である。したがって、スニファー端末は、ヘッダーに含まれるパケットの種別を識別するための情報に基づいてデータ・パケットのみを処理対象とし、制御パケットは処理対象とせず破棄してもよい。また、スニファー端末は、本来は自分宛てではないパケットを受信することになるため、受信したパケットに対してＡＣＫなどの受信応答信号を返信するようなことは行なわない。

パケットの宛先に指定された受信端末１２０−Ｎは、受信の主体であり、再送手順が適用される。すなわち、受信端末１２０−Ｎは、受信確認応答（ＡＣＫ）を返送することができ、再送によってパケット・ロス率を低減することが可能である。他方、パケットの宛先でないスニファー端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−（Ｎ−１）は、再送手順が適用されず、受信確認応答（ＡＣＫ）を返送しない。したがって、宛先端末及びスニファー端末ともにロスしたパケットは再送され、スニファー端末のパケット・ロス率も低減されるが、スニファー端末だけがロスしたパケットは再送されない。

また、図７には、受信端末１２０の台数Ｎが閾値ａ以内である場合に、送信端末１１０がユニキャスト通信を用いてすべての受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎにデータを伝送する様子を示している。

受信端末１２０の台数Ｎが少ない場合には、ユニキャスト通信を行なっても受信端末1台当たりに使用できる帯域に余裕があり、十分な伝送機会を割り当てることができるので、伝送遅延量は許容できる程度である。すべての受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎは、受信確認応答（ＡＣＫ）を返送することができ、再送による確実なデータ伝送が期待できる。

図８には、通信システム１００において、送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数Ｎに応じて通信方式を選択する処理手順をフローチャートの形式で示している。この処理手順は。例えば送信端末１１０により実行される。この処理手順では、受信端末１２０の台数Ｎに応じて、ユニキャスト・モード又はマルチキャスト・モードのいずれか一方の通信方式が選択される。

まず、通信システム１００内で、送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数Ｎを取得して、台数Ｎが閾値ａ以下かどうかをチェックする（ステップＳ８０１）。例えば、送信端末１１０がアクセスポイントとして動作する場合、送信端末１１０は、自セル内に収容され、同一の送信データの送信先となる受信端末１２０の台数を計数して、判断する。

ここで、送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数Ｎが閾値ａ以下であれば（ステップＳ８０１のＹｅｓ）、送信端末１１０は、同一の送信データを、ユニキャスト通信を用いてすべての１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎに配信することに選択する（ステップＳ８０２）。

他方、送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数Ｎが閾値ａを超える場合には、（ステップＳ８０１のＮｏ）、送信端末１１０は、同一の送信データを、マルチキャスト通信を用いて配信することに選択する（ステップＳ８０３）。

そして、送信端末１１０は、ステップＳ８０２又はＳ８０３で選択した通信方式により、データ送信を開始する（ステップＳ８０４）。

また、図９には、通信システム１００において、送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数Ｎに応じて通信方式を選択する処理手順をフローチャートの形式で示している。この処理手順は。例えば送信端末１１０により実行される。この処理手順では、受信端末１２０の台数Ｎに応じて、ユニキャスト・モード又はスニファー・モードのいずれか一方の通信方式が選択される

まず、通信システム１００内で、送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数Ｎを取得して、台数Ｎが閾値ａ以下かどうかをチェックする（ステップＳ９０１）。例えば、送信端末１１０がアクセスポイントとして動作する場合、送信端末１１０は、自セル内に収容され、同一の送信データの送信先となる受信端末１２０の台数を計数して、判断する。

ここで、送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数Ｎが閾値ａ以下であれば（ステップＳ９０１のＹｅｓ）、送信端末１１０は、同一の送信データを、ユニキャスト通信を用いてすべての１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎに配信することに選択する（ステップＳ９０２）。

他方、送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数Ｎが閾値ａを超える場合には、（ステップＳ９０１のＮｏ）、送信端末１１０は、同一の送信データを、スニファー・モードにより配信することに選択する（ステップＳ９０３）。

上述したように、スニファー・モードでは、複数の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎのうち１台（若しくは、１台以上の一部の受信端末）を宛先とするユニキャスト通信を行ない、その他の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−（Ｎ−１）はスニファー端末として受信パケットを自分宛てのパケットとして受信する。スニファー・モードでデータを伝送することを決めた送信端末１１０は、複数の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎのうち１台（若しくは、１台以上の一部の受信端末）を宛先に選択し、その他の受信端末をスニファー端末として選択する。なお、通常は、受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎは、自端末が宛先となっていないパケットは破棄する。また、スニファー端末が欲しいデータは、例えば、画像データや、音声データなどのコンテンツ・データを含むデータ・パケットであって、ＡＣＫなどの制御パケットは不要である。したがって、スニファー端末は、ヘッダーに含まれるパケットの種別を識別するための情報に基づいてデータ・パケットのみを処理対象とし、制御パケットは処理対象とせず破棄してもよい。また、スニファー端末は、本来は自分宛てではないパケットを受信することになるため、受信したパケットに対してＡＣＫなどの受信応答信号を返信するようなことは行なわない。

パケットの宛先に指定された受信端末は、受信の主体であり、受信確認応答（ＡＣＫ）を返送することができ、再送によってパケット・ロス率を低減することが可能である。他方、スニファー端末には、再送手順が適用されないので、スニファー端末だけがロスしたパケットは再送されない。そこで、ステップＳ８０３では、パケット・ロス率の高い受信端末を宛先に指定して、システム全体としてのパケット・ロス率を低減するようにしてもよい。

そして、送信端末１１０は、ステップＳ９０２又はＳ９０３で選択した通信方式により、データ送信を開始する（ステップＳ９０４）。

このように、通信システム１００において、受信端末１２０の台数Ｎが少ない場合には、ユニキャスト通信により固定遅延データの配信サービスを行なうことで、パケット・ロス率ＰＬＲを低減することができる。また、受信端末１２０の台数Ｎが多い場合には、マルチキャスト通信により固定遅延データの配信サービスを行なうことで、パケットの伝送遅延時間を減らし、無駄な帯域の使用を削減することができる。また、伝送遅延によるパケット・ロスを少なくすることができる。また、受信端末１２０の台数Ｎが多い場合に、スニファー・モードにより固定遅延データの配信サービスを行なうことで、パケット・ロスを低減しつつ、帯域の使用量を削減することができる。

図８に示したフローチャートのステップＳ８０２、又は、図９に示したフローチャートのステップＳ９０２において、ユニキャスト通信が選択された場合、すべての受信端末は、受信の主体であり、受信確認応答（ＡＣＫ）を返送することができ、再送によってパケット・ロス率を低減することが可能である。但し、再送する分、パケットの遅延時間が増加する。例えば、ユニキャスト通信の宛先となる受信端末１２０の台数が増えると、システム全体でパケットを再送する頻度が高くなり、伝送遅延時間が大きくなり、固定遅延を実現できなくなるという事態が想定される。そこで、ユニキャスト通信が選択された場合に、受信端末１２０の台数の増減に応じて最大再送回数を設定するという制御方法も考えられる。すなわち、受信端末１２０の台数が増加すると、最大再送回数を減少して、伝送遅延時間を大きくなるのを抑制するようにする。他方、受信端末１２０の台数が減少すると、伝送帯域に余裕ができることから、最大再送回数を増加して、パケット・ロス率を低減するようにする。

図１０には、通信システム１００においてユニキャスト通信が選択された場合において、受信端末１２０の台数に応じて最大再送回数を設定するための処理手順をフローチャートの形式で示している。この処理手順は、例えば送信端末１１０により実行される。

データ通信を開始する前に、通信システム１００内で送信端末１１０から同一の送信データを受信する受信端末１２０の台数を測定する（ステップＳ１００１）。

次いで、受信端末１２０の台数が増加したかどうかをチェックする（ステップＳ１００２）。ここで、受信端末１２０の台数が増加したときには（ステップＳ１００２のＹｅｓ）、通信システム１００内で、ユニキャスト通信する際の最大再送回数を減少する（ステップＳ１００３）。例えば、送信端末１１０は、受信端末１２０の台数に応じて減少した最大再送回数を設定し、宛先となる各受信端末１２０−１、１２０−２、…に通知する。その後、ステップＳ１００１に戻り、上述の処理を繰り返し実行する。

また、受信端末１２０の台数が増加していないときには（ステップＳ１００２のＮｏ）、続いて、受信端末１２０の台数が減少したかどうかをチェックする（ステップＳ１００４）。そして、受信端末１２０の台数が減少したときには（ステップＳ１００４のＹｅｓ）、通信システム１００内で、ユニキャスト通信する際の最大再送回数を増加する（ステップＳ１００５）。例えば、送信端末１１０は、受信端末１２０の台数に応じて増加した最大再送回数を設定し、宛先となる各受信端末１２０−１、１２０−２、…に通知する。その後、ステップＳ１００１に戻り、上述の処理を繰り返し実行する。

例えば、送信端末１１０は、通信システム１００内でユニキャスト通信の宛先となる受信端末１２０の台数を測定して、図１０に示した処理手順に従って、各受信端末１２０−１、…の最大再送回数を設定する。そして、送信端末１１０は、設定した最大再送回数を各受信端末１２０−１、…に通知するようにする。例えば、送信端末１１０は、画像などの伝送データに重畳させて最大再送回数の通知を行なうようにしてもよい。

このように、通信システム１００において、ユニキャスト通信により複数の受信端末１２０−１、…への固定遅延データの配信サービスを行なう場合に、宛先端末の台数Ｎが多い場合に最大再送回数を減少することで、パケットの伝送遅延時間を減らし、無駄な帯域の使用を削減することができる。

上述したように、図１に示した通信システム１００において、送信端末１１０が複数の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎを相手にリアルタイム伝送を行なう場合、ユニキャスト・モードでは、伝送路の状態が悪いと、パケットを再送する頻度が高まり、伝送遅延時間が大きくなるため、固定遅延の実現が困難になる。他方、スニファー・モードでは、パケットを再送する頻度を低くし、伝送路の状態が悪くなっても伝送遅延時間の増大を抑制することができる。さらにマルチキャスト・モードでは、同一の情報を多数の端末に一度に伝送することにより伝送帯域を節約するとともに、パケット再送を行なわないことにより、伝送路の状態が悪くなっても伝送遅延時間を一定に保つことができる。

≪パロット・ロス率による通信方式の切り換え≫
図５〜図７では、送信端末１１０からの送信データを同時に受信する受信端末１２０の台数Ｎに応じて通信方式を決定する方法について説明してきた。これに対し、パケット・ロス率（言い換えれば、伝送路の状態）に応じて通信方式を切り換えて、通信システム１００全体のデータ伝送品質を保ちつつ固定遅延を実現する方法も考えられる。送信端末１１０からの送信データを同時に受信する受信端末１２０の台数Ｎに応じて通信方式を決定する方法について、図５〜図７を参照しながら説明する。但し、通信方式を切り換える際の受信端末１２０の台数の閾値をａとする。

図１１Ａには、パケット・ロス率ＰＬＲに応じて、送信端末１１０から同じデータを複数の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎに送信する通信方式を切り換える様子を示している。以下では、マルチキャスト・モードからスニファー・モードに切り換える際のパケット・ロス率ＰＬＲの閾値をｂとし、スニファー・モードからユニキャスト・モードに切り換える際のパケット・ロス率ＰＬＲの閾値をｃとする（但し、ｂ＜ｃとする）。

パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｂ以下の場合、送信端末１１０はマルチキャスト通信を用いてデータを伝送することを選択する。通信システム１００内のすべての受信端末１２０−１、…、１２０−Ｎは、マルチキャストでデータを受信する。マルチキャスト通信によれば、帯域の使用量を減らすことができるが、各受信端末１２０−１、…、１２０−ＮはＡＣＫ（受信確認応答）パケットを返送することができないため、パケットの再送ができない。よって、マルチキャスト通信は、パケット・ロスが小さい場合に有効であるということができる。なお、各受信端末１２０−１、…、１２０−Ｎにおいて、ロスしたパケットは、誤り訂正符号や補間などによって再生される場合がある。

一方、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｂを超え、且つ、閾値ｃ以下の場合には、送信端末１１０は、スニファー・モードを用いてデータを伝送することを選択する。上述したように、スニファー・モードでは、複数の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎのうち１台（若しくは、１台以上の一部の受信端末）を宛先とするユニキャスト通信を行ない、その他の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−（Ｎ−１）はスニファー端末として受信パケットを自分宛てのパケットとみなして受信する。

パケットの宛先に指定された受信端末は、受信の主体であり、受信確認応答（ＡＣＫ）を返送することができ、再送によってパケット・ロス率を低減することが可能である。他方、スニファー端末には、再送手順が適用されないので、スニファー端末だけがロスしたパケットは再送されない。そこで、送信端末１１０は、パケット・ロス率の高い受信端末を宛先に指定して、システム全体としてのパケット・ロス率を低減するようにしてもよい。

また、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｃを超える場合には、送信端末１１０は、ユニキャスト通信を用いてデータを伝送することを選択する。通信システム１００内のすべての受信端末１２０−１、…、１２０−Ｎが受信の主体であり、受信確認応答（ＡＣＫ）を返送することができ、再送によってパケット・ロス率を低減することが可能である。但し、受信端末１２０の台数Ｎが多いと、パケットを再送する頻度が高くなることから、伝送遅延時間は大きくなることが懸念される。

なお、図１１Ａに示した例では、パケット・ロス率ＰＬＲに応じて、通信システム１００は、マルチキャスト・モード、スニファー・モード、ユニキャスト・モードの間を順次切り換わるが、すべての通信方式を使用する必要は必ずしもない。例えば、図１１Ｂに示すように、パケット・ロス率ＰＬＲに応じてマルチキャスト・モードとユニキャスト・モードのみを使用したり、スニファー・モードとユニキャスト・モードのみを使用したりするようにしてもよい。

また、通信システム１００において送受信間で誤り訂正符号などの冗長設計を行なう場合、パケット・ロス率ＰＬＲの大小によって冗長度を変更するようにしてもよい。例えば、パケット・ロス率ＰＬＲが低いときには冗長度を低下して、データ伝送効率を向上させ、パケット・ロス率ＰＬＲが増大すると冗長度を高くして、ロスしたパケットを可能な限り再生できるようにする。

さらに、図１１Ａ〜図１１Ｃに示したような通信方式の切り換えと組み合わせて、通信方式毎に冗長度を固定的に設定するようにしてもよい。例えば、すべての受信端末が受信確認応答（ＡＣＫ）を返送できず、ロスしたパケットが再送されないマルチキャスト・モードや、宛先に指定された一部の受信端末のみが受信確認応答（ＡＣＫ）を返信し、スニファー端末がロスしたパケットは再送されないスニファー・モードでは、冗長度を高くして、ロスしたパケットを可能な限り再生できるようにする。勿論、通信方式に関係なく、冗長度をパケット・ロス率ＰＬＲに一意に連動させるようにしてもよい。

図１２Ａには、通信システム１００におけるパケット・ロス率ＰＬＲに応じて通信方式を選択する処理手順をフローチャートの形式で示している。この処理手順は、例えば送信端末１１０で行われる。

まず、通信システム１００におけるパケット・ロス率ＰＬＲを測定する（ステップＳ１２０１）。例えば、送信端末１１０が各受信端末１２０−１、…、１２０−Ｎにテスト・データを送信し、各受信端末１２０−１、…、１２０−Ｎにおけるテスト・データの受信結果を送信端末１１０で集計して、通信システム１００のパケット・ロス率ＰＬＲを測定する。

そして、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｂ以下かどうかをチェックする（ステップＳ１２０２）。ここで、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｂ以下のときには（ステップＳ１２０２のＹｅｓ）、送信端末１１０は、同一の送信データを、マルチキャスト通信を用いて配信することに選択する（ステップＳ１２０３）。

一方、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｂを超えるときには（ステップＳ１２０２のＮｏ）、続いて、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｃ以下かどうかをチェックする（ステップＳ１２０４）。ここで、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｃ以下のときには（ステップＳ１２０４のＹｅｓ）、送信端末１１０は、同一の送信データを、スニファー・モードにより配信することに選択する（ステップＳ１２０５）。

また、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｃを超えるときには（ステップＳ１２０４のＮｏ）、送信端末１１０は、同一の送信データを、ユニキャスト通信を用いて配信することに選択する（ステップＳ１２０６）。

そして、送信端末１１０は、ステップＳ１２０３、Ｓ１２０５、又はＳ１２０６で選択した通信方式により、データ送信を開始する（ステップＳ１２０７）。

図１３には、図１２Ａに示したようにパケット・ロス率ＰＬＲに応じて通信方式を選択する際の、送信端末１１０と受信端末１２０間の通信シーケンス例を示している。

送信端末１１０は、受信端末１２０から、動画像のリアルタイム伝送など、固定遅延データの配信要求を受信すると、受信確認応答（ＡＣＫ）を返送する。

一方、配信要求を送信した受信端末１２０は、送信端末１１０から受信確認応答（ＡＣＫ）を受信すると、続いて、テスト・データの送信要求を送信する。

送信端末１１０は、テスト・データの送信要求を受信したことに応じて、受信端末１２０に対してテスト・データの送信を実行する。

そして、受信端末１２０は、テスト・データを受信すると、パケット・ロス率ＰＬＲを測定し、その測定結果を送信端末１１０に返送する。

送信端末１１０は、受信端末１２０から通知されたパケット・ロス率ＰＬＲに基づいて、配信要求された固定遅延データの送信に適用する通信方式を決定する。例えば図１１Ａに示したように、送信端末１１０は、通知されたパケット・ロス率ＰＬＲを閾値ｂ、ｃと比較し、ＰＬＲ≦ｂであればマルチキャスト・モード、Ｂ＜ＰＬＲ≦ｃであればスニファー・モード、ＰＬＲ＞ｃであればユニキャスト・モードを選択する。

送信端末１１０は、選択した通信方式を、受信端末１２０に通知する。これに対し、受信端末１２０は、受信確認応答（ＡＣＫ）を返送する。そして、送信端末１１０は、受信確認応答（ＡＣＫ）を受信すると、配信要求されたデータの伝送を開始する。

なお、無線通信環境では、伝送路の状態は一定とは限らず、時間の経過とともにパケット・ロス率ＰＬＲが変化することが想定される。伝送路の状態が変化する要因として、周囲の通信システムとの干渉や、通信システム１００内での受信端末１２０−１、…、１２０−Ｎの移動や、受信端末１２０の台数Ｎの増減などを挙げることができる。そこで、データ伝送開始時にだけパケット・ロス率ＰＬＲの測定と通信方式の選択を行なうのではなく、その後も定期的にパケット・ロス率ＰＬＲの測定と通信方式の選択を繰り返し行なうようにしてもよい。

図１２Ｂには、通信システム１００において、定期的にパケット・ロス率ＰＬＲを測定して通信方式を選択する処理手順をフローチャートの形式で示している。この処理手順は、例えば送信端末１１０で行なわれる。

送信端末１１０は、まず時刻カウンターを０にセットして（ステップＳ１２１１）、通信システム１００におけるパケット・ロス率ＰＬＲを測定する（ステップＳ１２１２）。

そして、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｂ以下かどうかをチェックする（ステップＳ１２１３）。ここで、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｂ以下のときには（ステップＳ１２１３のＹｅｓ）、送信端末１１０は、同一の送信データを、マルチキャスト通信を用いて配信することに選択する（ステップＳ１２１４）。

他方、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｂを超えるときには（ステップＳ１２１３のＮｏ）、続いて、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｃ以下かどうかをチェックする（ステップＳ１２１５）。ここで、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｃ以下のときには（ステップＳ１２１５のＹｅｓ）、送信端末１１０は、同一の送信データを、スニファー・モードにより配信することに選択する（ステップＳ１２１６）。

また、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｃを超えるときには（ステップＳ１２１５のＮｏ）、送信端末１１０は、同一の送信データを、ユニキャスト通信を用いて配信することに選択する（ステップＳ１２１７）。

そして、送信端末１１０は、ステップＳ１２１４、Ｓ１２１６、又はＳ１２１７により、通信方式の設定を終了して（ステップＳ１２１８）、データ送信を開始する。

次いで、送信端末１１０は、時刻カウンターを更新し（ステップＳ１２１９）、時刻カウンターが規定値に達するまで待機する（ステップＳ１２２０のＮｏ）。そして、時刻カウンターが規定値に達すると（ステップＳ１２２０のＹｅｓ）、ステップＳ１２１１に戻り、上述したパケット・ロス率ＰＬＲの測定及び通信方式の決定を行なう処理を繰り返す。

なお、通信方式の切り換えは、図１２Ｂに示したように定期的である必要はない。例えば、固定遅延データを受信中の受信端末１２０において、現在のパケット・ロス率を画面上やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いて表示しておき、ユーザーがこの表示を見て判断し、通信方式の切り換えタイミングを設定するようにしてもよい。いずれにせよ、送信端末１１０がデータ送信を行なう途中で、通信方式の切り換えが行なわれる。

図１４には、送信端末１１０がデータ送信を行なう途中で、通信方式の切り換えを行なう際の通信シーケンス例を示している。

図１４Ａには、送信端末１１０からの要求に応じて通信方式を切り換える通信シーケンス例を示している。この場合、送信端末１１０は、通信方式の変更要求を受信端末１２０に送信する。これに対し、受信端末１２０は、受信確認応答（ＡＣＫ）を返送する。そして、送信端末１１０は、受信端末１２０から受信確認応答（ＡＣＫ）を受信して、通信方式の変更が了解されたことを確認すると、通信方式を切り換えて、データ伝送を行なう。

また、図１４Ｂには、受信端末１２０からの要求に応じて通信方式を切り換える通信シーケンス例を示している。この場合、受信端末１２０は、通信方式の変更要求を送信端末１１０に送信する。これに対し、送信端末１１０は、受信確認応答（ＡＣＫ）を返送する。次いで、受信端末１２０は、受信確認応答（ＡＣＫ）に対する受信確認応答（ＡＣＫ）を返送する。そして、送信端末１１０は、受信端末１２０から受信確認応答（ＡＣＫ）を受信して、通信方式の変更が了解されたことを確認すると、通信方式を切り換えて、データ伝送を行なう。

なお、通信システム１００では、伝送遅延量を測定するために、送信端末１１０と受信端末１２０の間で同期が確立されている（前述）。よって、送信端末１１０から受信端末１２０へ、又は、受信端末１２０から送信端末１１０へ、あらかじめ通信方式の切り換え時刻を通知しておくことで、送信端末１１０と受信端末１２０が通信方式の切り換えを同時に行なうことが可能となる。

このように、通信システム１００において、動画像リアルタイム伝送などの固定遅延データの配信データを行なう際に、受信端末１２０−１、…、１２０−Ｎ毎のパケット・ロス率ＰＬＲを計測することで、伝送路の状態に適した通信方式を選択、切り換えることが可能となり、無駄な帯域の使用を削減し、パケット・ロス率を低減することができる。

≪サービスの終了≫
ユーザーの移動などによって伝送路の状態が悪化した場合、受信端末のパケット・ロス率ＰＬＲは増加する。このように伝送路の状態が悪化した受信端末がユニキャストやスニファー・モードの宛先端末である場合には、送信端末１１０にＡＣＫを返送しないことにより再送を要求し、又は、送信端末１１０に否定的な受信確認応答（ＮＡＣＫ）を返送して再送要求を行なうことができる。ところが、最大再送回数まで再送を行なってもパケット・ロスとなってしまった場合には、帯域を無駄に使うことになり、他の端末の送信機会を減らす原因になる。したがって、通信システム１００内で、パケット・ロス率ＰＬＲが増加してしまった受信端末を、動画像リアルタイム伝送などの固定遅延データ配信のサービス対象から外すことが好ましい。

図１５には、通信システム１００において、移動により伝送路の状態が悪化した受信端末へのサービスを終了する様子を示している。図示の例では、受信端末１２０−Ｎが、移動したことなどに起因して伝送路の状態が悪化し、送信端末１１０からの伝送データのパケット・ロス率が増加したために、サービスを終了させている。

図示のように、伝送路の状態が悪化した受信端末１２０−Ｎをサービスから外すことによって、他の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−（Ｎ−１）の送信機会を維持して、通信システム１００全体のデータ伝送品質を保つことが可能となる。

なお、サービスから外された受信端末１２０−Ｎは、ユーザーの移動などによって伝送路の状態が回復すると、送信端末１１０へのサービスの再接続を行なうようにしてもよい。

また、通信システム１００がスニファー・モードを使用していた場合であって、宛先端末であった受信端末１２０−Ｎがサービスから外されると、代わりにスニファー端末として動作する他の受信端末又は同じデータをユニキャストにより受信している他の受信端末１２０−１、１２０−２、…、１２０−（Ｎ−１）のいずれか１台を宛先端末に変更する。上述したように、通信システム１００内のすべての端末間で同期が確立されているので、宛先端末へのサービスの終了と新しい宛先端末への切り換えを同時に行なうことが可能である。

図１６には、パケット・ロス率ＰＬＲの増加により受信端末１２０へのサービスを終了する処理手順をフローチャートの形式で示している。この処理手順は、受信端末１２０が自身のパケット・ロス率ＰＬＲを測定して自律的に行なうことも、各受信端末１２０−１、…のパケット・ロス率ＰＬＲを集計する送信端末１１０が行なうことも可能である。以下では、サービスを終了するか否かを判断するパケット・ロス率ＰＬＲの閾値をｄとし、パケット・ロス率ＰＬＲが連続して閾値ｄを超えた回数がｅに到達するとサービスを終了するものとする。

まず、パケット・ロス率ＰＬＲが連続して閾値ｄを超える回数を計数するカウンターを初期値０にセットする（ステップＳ１６０１）。この処理手順を送信端末１１０が行なう場合、送信端末１１０は、受信端末１２０−１、…、１２０−Ｎ毎にカウンターを管理するものとする。

そして、受信端末１２０のパケット・ロス率ＰＬＲを定期的に測定する（ステップＳ１６０２）。例えば、送信端末１１０が受信端末１２０に定期的にテスト・データを送信し、受信端末１２０はテスト・データの受信結果を基にパケット・ロス率ＰＬＲを測定する。この処理手順を送信端末１１０が行なう場合は、各受信端末１２０−１、…、１２０−Ｎでの測定結果を送信端末１１０で集計する。

次いで、受信端末１２０のパケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｄを超えたかどうかをチェックする（ステップＳ１６０３）。ここで、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｄ以下のときには、（ステップＳ１６０３のＹｅｓ）、カウンターをクリアーして（ステップＳ１６０７）、ステップＳ１６０２に戻る。この処理手順を送信端末１１０が行なう場合、送信端末１１０は、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｄ以下となる受信端末１２０のカウンターをクリアーする。

一方、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｄを超えるときには（ステップＳ１６０３のＮｏ）、カウンターを増加する（ステップＳ１６０４）。この処理手順を送信端末１１０が行なう場合、送信端末１１０は、パケット・ロス率ＰＬＲが閾値ｄを超えた受信端末１２０のカウンターを増加する。

そして、カウンターの値がｅを超えたかどうかをチェックする（ステップＳ１６０５）。ここで、カウンターの値がまだｅを超えないときには（ステップＳ１６０５のＮｏ）、ステップＳ１６０２に戻る。

一方、カウンターの値がｅを超えた場合には（ステップＳ１６０５のＹｅｓ）、サービスの終了処理を実行して（ステップＳ１６０６）、本処理を終了する。

この処理手順を受信端末１２０が自律的に行なう場合には、カウンターの値がｅを超えた受信端末１２０が自らのサービスの終了処理を実行する。また、送信端末１１０が行なう場合、送信端末１１０は、カウンターの値がｅを超えた受信端末１２０に対してサービスの終了処理を実行する。

なお、サービス終了の決定方法は、上記のようにカウンター値と閾値ｅとの大小比較する内部処理によらず、ユーザーが明示的に行なうようにしてもよい。例えば、カウンター値やパケット・ロス率ＰＬＲを送信端末１１０又は受信端末１２０で画面上やＬＥＤなどに表示し、ユーザーがその表示を見てサービスを終了するかどうかを判断するようにしてもよい。

図１７Ａには、パケット・ロス率ＰＬＲが増加した受信端末１２０へのサービスを終了する際の通信シーケンス例を示している。図示の通信シーケンスでは、送信端末１１０が、パケット・ロス率ＰＬＲの増加を確認した受信端末１２０に対して、サービス終了を通知する。これに対し、受信端末１２０は、受信確認応答（ＡＣＫ）を返送する。そして、送信端末１１０は、受信端末１２０から受信確認応答（ＡＣＫ）を受信して、サービスを終了することが了解されたことを確認すると、サービスの終了処理に移行する。

なお、送信端末１１０は、パケット・ロス率ＰＬＲの増加によりサービスを終了させる受信端末１２０に対して、画像などの伝送データに重畳させてサービス終了の通知を行なうようにしてもよい。このような通知方法によれば、コマンドの追加を行なうことなく、ユーザーに情報を通知できる。

また、図１７Ｂには、パケット・ロス率ＰＬＲが増加した受信端末１２０へのサービスを終了する際の他の通信シーケンス例を示している。図示の通信シーケンスでは、受信端末１２０は、自分のパケット・ロス率ＰＬＲが増加したことを認識すると、送信端末に対して、自分へのサービス終了を通知する。これに対し、送信端末１１０は、受信確認応答（ＡＣＫ）を返送する。次いで、受信端末１２０は、受信確認応答（ＡＣＫ）に対する受信確認応答（ＡＣＫ）を返送する。そして、送信端末１１０は、受信端末１２０から受信確認応答（ＡＣＫ）を受信して、サービスを終了することが了解されたことを確認すると、サービスの終了処理に移行する。

なお、通信システム１００では、伝送遅延量を測定するために、送信端末１１０と受信端末１２０の間で同期が確立されている（前述）。よって、送信端末１１０から受信端末１２０へ、又は、受信端末１２０から送信端末１１０へ、あらかじめサービス終了処理への移行時刻を通知しておくことで、送信端末１１０と受信端末１２０がサービス終了処理を同時に行なうことが可能となる。

このように、通信システム１００において、複数の受信端末１２０−１、…に動画像リアルタイム伝送などの固定遅延データの配信サービスを行なう際に、パケット・ロス率が大きい受信端末との通信を終了することで、帯域の無駄な使用を低減することができる。

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳細に説明してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。

本明細書では、主に動画像リアルタイム伝送などの固定遅延のデータ配信に本発明を適用した実施形態を中心に説明してきた。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａａでは、映像データ伝送を行なう無線ＬＡＮに関する標準技術を規格化しているが、このような無線ＬＡＮシステムに本発明を適用することができる。

但し、本発明の要旨は固定遅延のデータ配信に限定されるものではなく、１台の送信端末が複数の受信端末に同一データを配信サービスするさまざまな通信システムに、同様に本発明を適用することができる。

要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

１００…通信システム
１１０…送信端末
１２０…受信端末
２０１…アプリケーション部
２０２…圧縮部
２１０…通信部
２１１…送信データ生成部
２１２…送受信制御部
２１３…物理層制御部
２１４…物理層送信処理部
２１５…スイッチ部
２１６…アンテナ部
２１７…物理層受信処理部
２１８…受信データ分離部
４０１…アプリケーション部
４０２…復号部
４１０…通信部
４１１…送信データ生成部
４１２…送受信制御部
４１３…物理層制御部
４１４…物理層送信処理部
４１５…スイッチ部
４１６…アンテナ部
４１７…物理層受信処理部
４１８…受信データ分離部
４１９…遅延制御部

Claims (21)

1. １以上の受信端末に対してデータを送信するデータ送信部と、
   前記データ送信部からデータを送信する際の通信方式を決定する通信方式決定部と、
   を具備し、
   前記通信方式決定部は、
   データを送信する受信端末が所定の台数以下のときにはユニキャスト通信による第１の通信方式を選択し、
   データを送信する受信端末が所定の台数を超えるときには、１台又は一部の受信端末を宛先とするユニキャスト通信を行なうとともに、ユニキャスト通信されるパケットを宛先以外の受信端末も受信する第２の通信方式を選択する、
   無線通信装置。
2. 自局宛てのパケットを受信したときに受信確認応答を返送し、
   ユニキャスト通信される他局宛てのパケットを受信する端末として選択されたときに、他局宛てのパケットを受信するが、受信確認応答を返送しない、
   無線通信装置。
3. データを送信する受信端末の台数を測定するステップと、
   データを送信する受信端末が所定の台数以下のときにはユニキャスト通信による第１の通信方式を選択するステップと、
   データを送信する受信端末が所定の台数を超えるときに、１台又は一部の受信端末を宛先とするユニキャスト通信を行なうとともに、ユニキャスト通信されるパケットを宛先以外の受信端末も受信する第２の通信方式を選択するステップと、
   前記の選択された通信方式によりデータ送信を行なうステップと、
   を有する無線通信方法。
4. データを受信するステップと、
   自局宛てのパケットを受信したときに受信確認応答を返送するステップと、
   ユニキャスト通信される他局宛てのパケットを受信する端末として選択されたときに、他局宛てのパケットを受信するが、受信確認応答を返送しないステップと、
   を有する無線通信方法。
5. ユニキャスト通信により１以上の受信端末にデータを送信するデータ送信部と、
   前記ユニキャスト通信の宛先となる受信端末の台数に応じて最大再送回数を制御する最大再送回数制御部と、
   を具備し、
   前記最大再送回数制御部は、前記受信端末の台数が増加したときに、前記受信端末の最大再送回数を減少させる、
   無線通信装置。
6. 前記最大再送回数制御部は、前記受信端末の台数が減少したときには、前記受信端末の最大再送回数を増加させる、
   請求項５に記載の無線通信装置。
7. ユニキャスト通信の宛先としてパケットを受信する受信部と、
   前記受信部で受信パケットをロスしたときに再送制御を行なう再送制御部と、
   を具備し、
   前記再送制御部は、前記ユニキャスト通信の宛先となる受信端末の台数に応じて設定された最大再送回数まで、ロスしたパケットの再送を要求する、
   無線通信装置。
8. 前記ユニキャスト通信の宛先となる受信端末の台数が増加したときに前記最大再送回数は減少し、前記ユニキャスト通信の宛先となる受信端末の台数が減少したときに前記最大再送回数は増加する、
   請求項７に記載の無線通信装置。
9. ユニキャスト通信によりデータを送信する受信端末の台数を測定するステップと、
   前記受信端末の台数が増加したときには、前記受信端末に与える最大再送回数を減少させて、ユニキャスト通信を行なうステップと、
   前記受信端末の台数が減少したときには、前記受信端末に与える最大再送回数を増加させて、ユニキャスト通信を行なうステップと、
   を有する無線通信方法。
10. ユニキャスト通信の宛先としてパケットを受信する受信ステップと、
    前記受信部で受信パケットをロスしたときに、前記ユニキャスト通信の宛先となる受信端末の台数に応じて設定された最大再送回数まで、ロスしたパケットの再送を要求する再送要求ステップと、
    を有する無線通信方法。
11. １以上の受信端末に対してデータを送信するデータ送信部と、
    前記データ送信部からデータを送信する際の通信方式を決定する通信方式決定部と、
    を具備し、
    前記通信方式決定部は、
    前記受信端末におけるパケット・ロス率が第１の閾値以下のときには、１台又は一部の受信端末を宛先とするユニキャスト通信を行なうとともに、ユニキャスト通信されるパケットを宛先以外の受信端末も受信する第２の通信方式を選択し、
    前記受信端末におけるパケット・ロス率が前記第１の閾値を超えるときにはユニキャスト通信による第１の通信方式を選択する、
    無線通信装置。
12. 前記通信方式決定部は、前記受信端末におけるパケット・ロス率が第１の閾値よりも低い第２の閾値以下のときには、マルチキャスト通信を選択する、
    請求項１１に記載の無線通信装置。
13. データを送信する受信端末におけるパケット・ロス率を測定するステップと、
    パケット・ロス率が第１の閾値以下のときに、１台又は一部の受信端末を宛先とするユニキャスト通信を行なうとともに、ユニキャスト通信されるパケットを宛先以外の受信端末も受信する第２の通信方式を選択するステップと、
    パケット・ロス率が前記第１の閾値を超えるときにはユニキャスト通信による第１の通信方式を選択するステップと、
    前記の選択された通信方式によりデータ送信を行なうステップと、
    を有する無線通信方法。
14. １以上の受信端末に対してデータを送信するデータ送信部と、
    各受信端末におけるパケット・ロス率を測定するパケット・ロス率測定部と、
    パケット・ロス率が高い受信端末に対してデータを送信するサービスを終了するサービス終了処理部と、
    を具備する無線通信装置。
15. 送信端末から送信されるパケットを受信する受信部と、
    前記受信部におけるパケット・ロス率を測定するパケット・ロス率測定部と、
    パケット・ロス率が高くなったときに、前記送信端末からのサービスを終了するサービス終了処理部と、
    を具備する無線通信装置。
16. データを送信する各受信端末におけるパケット・ロス率を測定するパケット・ロス率測定ステップと、
    パケット・ロス率が高い受信端末に対してデータを送信するサービスを終了するサービス終了処理ステップと、
    を有する無線通信方法。
17. 送信端末からのパケット・ロス率を測定するパケット・ロス率測定ステップと、
    パケット・ロス率が高くなったときに、前記送信端末からのサービスを終了するサービス終了処理ステップと、
    を有する無線通信方法。
18. データを配信する送信端末と、
    前記送信端末から配信されるデータを受信する１以上の受信端末と、
    を具備し、
    前記受信端末が所定の台数以下のときには、前記送信端末がユニキャスト通信する第１の通信方式によりデータを配信し、
    前記受信端末が所定の台数を超えるときには、前記送信端末が第２の通信方式によりデータを配信し、
    前記第２の通信方式では、前記送信端末が１台又は一部の受信端末を宛先とするユニキャスト通信を行なうとともに、ユニキャスト通信されるパケットを宛先以外の受信端末も受信する、
    無線通信システム。
19. ユニキャスト通信によりデータを配信する送信端末と、
    前記送信端末からユニキャスト通信により配信されるデータを受信する１以上の受信端末と、
    を具備し、
    前記受信端末の台数が増加したときに、前記受信端末の最大再送回数を減少させる、
    無線通信システム。
20. データを配信する送信端末と、
    前記送信端末から配信されるデータを受信する１以上の受信端末と、
    を具備し、
    前記受信端末におけるパケット・ロス率が所定の閾値以下のときには、前記送信端末がマルチキャスト通信する第３の通信方式、又は、第２の通信方式によりデータを配信し、
    前記受信端末におけるパケット・ロス率が所定の閾値を超えるときには、前記送信端末がユニキャスト通信する第１の通信方式によりデータを配信し、
    前記第２の通信方式では、前記送信端末が１台又は一部の受信端末を宛先とするユニキャスト通信を行なうとともに、ユニキャスト通信されるパケットを宛先以外の受信端末も受信する、
    無線通信システム。
21. データを配信する送信端末と、
    前記送信端末から配信されるデータを受信する１以上の受信端末と、
    を具備し、
    パケット・ロス率が高い受信端末に対して、前記送信端末からデータを配信するサービスを終了する、
    無線通信システム。
    

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