通信系統(tǒng)、接收終端、發(fā)送終端及流量控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及傳輸實(shí)時(shí)流的分組的通信系統(tǒng)、該通信系統(tǒng)中所使用的接收終端、發(fā) 送終端及流量控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，非專利文獻(xiàn)1中記載的被稱為CCN(Content Centric Network :內(nèi)容中心 型網(wǎng)絡(luò)）的技術(shù)令人矚目。CCN是基于內(nèi)容名稱來管理內(nèi)容的內(nèi)容分發(fā)平臺。
[0003] 在CCN中，預(yù)先對作為分發(fā)對象的各內(nèi)容、或?qū)τ诜指盍藘?nèi)容所得的各數(shù)據(jù)賦予 名稱。獲取內(nèi)容的接收終端發(fā)布被稱為"興趣分組（interest packet)"的分組。興趣分組 是指定內(nèi)容名稱（以下稱為"內(nèi)容名"）而請求發(fā)送內(nèi)容的分組。
[0004] 發(fā)行了內(nèi)容的終端（發(fā)送終端）接收興趣分組后，向接收終端發(fā)送與該興趣分組 所指定的內(nèi)容名對應(yīng)的內(nèi)容。由此，即使不知道內(nèi)容的位置，各接收終端也能夠基于內(nèi)容名 獲取內(nèi)容。
[0005] 另外，作為CCN的優(yōu)點(diǎn)，可舉出能夠從過去進(jìn)行了內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)的路由器獲取內(nèi)容這 一優(yōu)點(diǎn)。在CCN中，各路由器會緩存（一定時(shí)間內(nèi)保存）從發(fā)送終端向接收終端轉(zhuǎn)發(fā)的內(nèi) 容。并且，各路由器在緩存有接收到的興趣分組所指定的內(nèi)容的情況下，向接收終端發(fā)送該 內(nèi)容。由此，CCN能夠不重新進(jìn)行從發(fā)送終端到相關(guān)路由器為止的內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)而向接收終端 發(fā)送內(nèi)容。
[0006] CCN中的流量控制（flow control)的方法，例如記載在非專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)1 及非專利文獻(xiàn)3中。
[0007] 非專利文獻(xiàn)1中記載的流量控制，在與TCP (Transmission Control Protocol，傳 輸控制協(xié)議）送回ACK(acknowledgement，應(yīng)答）時(shí)同樣的定時(shí)，對細(xì)致地分割了內(nèi)容所得 的每個(gè)部分發(fā)布興趣分組。
[0008] 根據(jù)這種流量控制，接收終端能夠在與TCP的ACK被送回時(shí)同樣的定時(shí)獲取內(nèi)容。
[0009] 另外，專利文獻(xiàn)1及非專利文獻(xiàn)3中記載的流量控制是在CCN上實(shí)現(xiàn)VOIP (Voice Over IP，IP語音）的Voice Over CCN中的流量控制。在Voice Over CCN中，各終端使用 CCN的興趣分組來傳輸呼叫控制信息。并且，各終端進(jìn)行以下的準(zhǔn)備，即進(jìn)行呼叫協(xié)商來收 發(fā)語音的RTP (Real-time Transport Protocol，實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議）分組。接收終端定期發(fā)布 對于語音數(shù)據(jù)的興趣分組。發(fā)送終端每當(dāng)接收興趣分組時(shí)，依次向接收終端發(fā)送儲存有細(xì) 致地對語音數(shù)據(jù)進(jìn)行分割所得的數(shù)據(jù)的分組。以下，存儲了分割語音數(shù)據(jù)所得的數(shù)據(jù)的分 組被稱為"數(shù)據(jù)分組"。
[0010] 根據(jù)這種流量控制，接收終端能夠以一定速率獲取語音的實(shí)時(shí)流。另外，如上所 述，CCN的路由器會緩存實(shí)時(shí)流。因此，與最先開始接收數(shù)據(jù)分組的接收終端不同的接收終 端（以下稱為"其他接收終端"）發(fā)布對該數(shù)據(jù)分組的興趣分組。由此，其他接收終端能夠 從路由器而不是從發(fā)送終端獲取數(shù)據(jù)分組。
[0011] 這樣，CCN通過應(yīng)用非專利文獻(xiàn)1中記載的流量控制、和專利文獻(xiàn)1及非專利文獻(xiàn) 3中記載的流量控制，能夠高效地分發(fā)內(nèi)容。因此，應(yīng)用了上述流量控制的CCN特別適合于 分發(fā)實(shí)時(shí)流。
[0012] 而且，近年來，在互聯(lián)網(wǎng)中，視頻文件或語音文件等實(shí)時(shí)流的傳輸日益活躍。因此， 對于視頻文件或語音文件等實(shí)時(shí)流的傳輸，期待將CCN應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)。
[0013] 然而，互聯(lián)網(wǎng)是不保證服務(wù)質(zhì)量（QoS)的盡力型網(wǎng)絡(luò)（best effort network)，流 量相互競爭。因此，在互聯(lián)網(wǎng)中，各發(fā)送終端所能夠使用的頻帶會變動。
[0014] 在通過這種網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)時(shí)流時(shí)，需要控制向網(wǎng)絡(luò)送出實(shí)時(shí)流的分組時(shí)的流量，防 止分組丟失。為了控制實(shí)時(shí)流的分組的流量，使用對能夠用于發(fā)送數(shù)據(jù)的頻帶（以下稱為 "可利用頻帶"）進(jìn)行估計(jì)的方法。并且，為了控制相關(guān)的流量而使用以下的方法，該方法控 制實(shí)時(shí)流的編碼器的編碼量，以利用估計(jì)出的可利用頻帶發(fā)送分組。
[0015] 這種用于控制盡力型網(wǎng)絡(luò)中的適應(yīng)流量的頻帶估計(jì)方法例如記載在非專利文獻(xiàn)2 中。
[0016] 非專利文獻(xiàn)2中記載的TFRC(TCP Friendly Rate Control，TCP友好性速率控制） 測量發(fā)送終端與接收終端之間的往返時(shí)間RTT (Round Trip Time)及丟失事件率p。接著， TFRC將測量出的往返時(shí)間RTT及丟失事件率p代入以下的式（1)，由此計(jì)算可利用頻帶的 估計(jì)值[bps]Xcal。此外，在式⑴中，s表示分組大小[字節(jié)]，R表示往返時(shí)間RTT的代 表值[秒]，t_RT0表示重發(fā)超時(shí)。重發(fā)超時(shí)t_RT0為4R。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 通信系統(tǒng)，包括：發(fā)送實(shí)時(shí)流的分組的發(fā)送終端、轉(zhuǎn)發(fā)所述分組的轉(zhuǎn)發(fā)終端以及接 收所述分組的接收終端， 所述轉(zhuǎn)發(fā)終端包括： 緩存單元，緩存由所述發(fā)送終端發(fā)送的所述分組；以及 轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議棧，響應(yīng)來自所述接收終端的請求，向所述接收終端轉(zhuǎn)發(fā)所述緩存單元中緩 存的所述分組， 所述接收終端包括： 可利用頻帶估計(jì)單元，估計(jì)所述接收終端與所述轉(zhuǎn)發(fā)終端之間的可利用頻帶即第一可 利用頻帶、和所述接收終端與所述發(fā)送終端之間的可利用頻帶即第二可利用頻帶；以及 RTCP-R控制單元，請求所述轉(zhuǎn)發(fā)終端轉(zhuǎn)發(fā)所述分組，以使所述轉(zhuǎn)發(fā)終端利用估計(jì)出的 所述第一可利用頻帶轉(zhuǎn)發(fā)所述分組，并將估計(jì)出的所述第二可利用頻帶通知所述發(fā)送終 端， 所述發(fā)送終端包括發(fā)送協(xié)議棧，所述發(fā)送協(xié)議棧利用由所述接收終端通知的所述第二 可利用頻帶，發(fā)送所述分組。
2. 如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)， 所述發(fā)送終端、所述轉(zhuǎn)發(fā)終端以及所述接收終端分別為對應(yīng)于內(nèi)容中心型網(wǎng)絡(luò)的終 端， 通過發(fā)送興趣分組，即發(fā)送指定所述實(shí)時(shí)流的名稱來請求發(fā)回所述實(shí)時(shí)流的分組，進(jìn) 行所述請求。
3. 接收終端，其為通信系統(tǒng)中的接收終端，所述通信系統(tǒng)包括：發(fā)送實(shí)時(shí)流的分組的 發(fā)送終端、緩存并轉(zhuǎn)發(fā)由所述發(fā)送終端發(fā)送的所述分組的轉(zhuǎn)發(fā)終端、以及接收由所述轉(zhuǎn)發(fā) 終端轉(zhuǎn)發(fā)的所述分組的所述接收終端， 所述接收終端包括： 可利用頻帶估計(jì)單元，估計(jì)所述接收終端與所述轉(zhuǎn)發(fā)終端之間的可利用頻帶即第一可 利用頻帶、和所述接收終端與所述發(fā)送終端之間的可利用頻帶即第二可利用頻帶；以及 RTCP-R控制單元，以基于估計(jì)出的所述第一可利用頻帶的頻度，請求所述轉(zhuǎn)發(fā)終端轉(zhuǎn) 發(fā)所述分組，由此使所述轉(zhuǎn)發(fā)終端利用所述第一可利用頻帶轉(zhuǎn)發(fā)所述分組，并將估計(jì)出的 所述第二可利用頻帶通知所述發(fā)送終端，由此使所述發(fā)送終端利用所述第二可利用頻帶發(fā) 送所述分組。
4. 如權(quán)利要求3所述的接收終端， 所述發(fā)送終端、所述轉(zhuǎn)發(fā)終端以及所述接收終端分別為對應(yīng)于內(nèi)容中心型網(wǎng)絡(luò)的終 端， 通過發(fā)送興趣分組，即發(fā)送指定所述實(shí)時(shí)流的名稱來請求發(fā)回所述實(shí)時(shí)流的分組，進(jìn) 行所述請求。
5. 如權(quán)利要求4所述的接收終端，還包括： 接收協(xié)議棧，在所述接收終端與所述轉(zhuǎn)發(fā)終端之間進(jìn)行包含所述分組的接收的通信； 以及 RTT-R轉(zhuǎn)換單元，根據(jù)由所述接收協(xié)議棧進(jìn)行的所述接收終端與所述轉(zhuǎn)發(fā)終端之間的 通信，計(jì)算所述接收終端與所述轉(zhuǎn)發(fā)終端之間的丟失事件率即第一丟失事件率、和所述接 收終端與所述轉(zhuǎn)發(fā)終端之間的往返時(shí)間即第一往返時(shí)間， 所述可利用頻帶估計(jì)單元根據(jù)由所述接收協(xié)議棧接收到的所述分組，計(jì)算所述接收終 端與所述發(fā)送終端之間的丟失事件率即第二丟失事件率、和所述接收終端與所述發(fā)送終端 之間的往返時(shí)間即第二往返時(shí)間，根據(jù)計(jì)算出的所述第一丟失事件率及計(jì)算出的所述第一 往返時(shí)間估計(jì)所述第一可利用頻帶，并根據(jù)計(jì)算出的所述第二丟失事件率和計(jì)算出的所述 第二往返時(shí)間，估計(jì)所述第二可利用頻帶， 所述RTCP-R控制單元指示所述接收協(xié)議棧以基于估計(jì)出的所述第一可利用頻帶的所 述頻率，對所述轉(zhuǎn)發(fā)終端發(fā)送所述興趣分組。
6. 如權(quán)利要求5所述的接收終端， 所述RTT-R轉(zhuǎn)換單元還包括實(shí)時(shí)流播放單元，所述實(shí)時(shí)流播放單元為影像解碼器，從 由所述接收協(xié)議棧接收到的所述分組中提取所述實(shí)時(shí)流的數(shù)據(jù)，并根據(jù)提取到的所述數(shù)據(jù) 播放所述實(shí)時(shí)流，所述RTCP-R控制單元判定所述第二可利用頻帶是否大于所述發(fā)送終端 用于發(fā)送所述分組的頻帶即第二實(shí)際利用頻帶，以所述第二可利用頻帶大于所述第二實(shí)際 利用頻帶為條件，允許所述實(shí)時(shí)流播放單元以比原來的播放速度快的速度播放所述實(shí)時(shí) 流。
7. 如權(quán)利要求5所述的接收終端， 還包括實(shí)時(shí)流播放單元，即影像解碼器，該影像解碼器從所述接收協(xié)議棧接收到的所 述分組播放所述實(shí)時(shí)流， 所述RTCP-R控制單元判定所述第二可利用頻帶是否小于所述發(fā)送終端用于發(fā)送所述 分組的頻帶即第二實(shí)際利用頻帶，以所述第二可利用頻帶小于所述第二實(shí)際利用頻帶為條 件，指示所述接收協(xié)議棧稀疏地請求構(gòu)成所述實(shí)時(shí)流的一系列的所述分組。
8. 發(fā)送終端，其為通信系統(tǒng)中的發(fā)送終端，所述通信系統(tǒng)包括：發(fā)送實(shí)時(shí)流的分組的 所述發(fā)送終端、緩存并轉(zhuǎn)發(fā)由所述發(fā)送終端發(fā)送的所述分組的轉(zhuǎn)發(fā)終端、以及接收由所述 轉(zhuǎn)發(fā)終端轉(zhuǎn)發(fā)的所述分組的接收終端， 所述發(fā)送終端包括： 發(fā)送協(xié)議棧，發(fā)送儲存有所述實(shí)時(shí)流的數(shù)據(jù)的所述分組； RTCP-S控制單元，估計(jì)所述接收終端與所述轉(zhuǎn)發(fā)終端之間的可利用頻帶即第一可利用 頻帶、和所述接收終端與所述發(fā)送終端之間的可利用頻帶即第二可利用頻帶，以基于估計(jì) 出的所述第一可利用頻帶的頻度，請求所述轉(zhuǎn)發(fā)終端轉(zhuǎn)發(fā)所述分組，由此，從使所述轉(zhuǎn)發(fā)終 端利用所述第一可利用頻帶轉(zhuǎn)發(fā)所述分組的所述接收終端，接受所述第二可利用頻帶的通 知；以及 發(fā)送頻帶估計(jì)單元，使所述發(fā)送協(xié)議棧利用由所述接收終端通知的所述第二可利用頻 帶來發(fā)送所述分組。
9. 通信系統(tǒng)中的流量控制方法，所述通信系統(tǒng)包括：發(fā)送實(shí)時(shí)流的分組的發(fā)送終端、 緩存并轉(zhuǎn)發(fā)由所述發(fā)送終端發(fā)送的所述分組的轉(zhuǎn)發(fā)終端、以及接收由所述轉(zhuǎn)發(fā)終端轉(zhuǎn)發(fā)的 所述分組的接收終端， 所述流量控制方法包括以下的步驟： 所述接收終端中，估計(jì)所述接收終端與所述轉(zhuǎn)發(fā)終端之間的可利用頻帶即第一可利用 頻帶、和所述接收終端與所述發(fā)送終端之間的可利用頻帶即第二可利用頻帶的步驟；以及 所述接收終端中，以基于估計(jì)出的所述第一可利用頻帶的頻度，請求所述轉(zhuǎn)發(fā)終端轉(zhuǎn) 發(fā)所述分組，由此使所述轉(zhuǎn)發(fā)終端利用所述第一可利用頻帶轉(zhuǎn)發(fā)所述分組，并將估計(jì)出的 所述第二可利用頻帶通知所述發(fā)送終端，由此使所述發(fā)送終端利用所述第二可利用頻帶發(fā) 送所述分組。
【專利摘要】公開了在將CCN適用于盡力型網(wǎng)絡(luò)來傳輸實(shí)時(shí)流的分組的情況下，能夠防止傳輸性能的下降的接收終端。接收終端(200)包括：可利用頻帶估計(jì)單元(205)，估計(jì)接收終端(200)與緩存并轉(zhuǎn)發(fā)由發(fā)送終端發(fā)送的實(shí)時(shí)流的分組的轉(zhuǎn)發(fā)終端之間的可利用頻帶即第一可利用頻帶、和接收終端(200)與發(fā)送終端之間的可利用頻帶即第二可利用頻帶；以及RTCP-R控制單元(206)，通過以基于估計(jì)出的第一可利用頻帶的頻度，請求轉(zhuǎn)發(fā)終端轉(zhuǎn)發(fā)分組，使轉(zhuǎn)發(fā)終端利用第一可利用頻帶轉(zhuǎn)發(fā)分組，通過將估計(jì)出的第二可利用頻帶通知發(fā)送終端，使發(fā)送終端利用第二可利用頻帶發(fā)送分組。
【IPC分類】H04N21-442, H04L12-807, H04N21-462, H04L12-861, H04N21-2187, H04L12-841, H04L12-877
【公開號】CN104782091
【申請?zhí)枴緾N201380054877
【發(fā)明人】村本衛(wèi)一
【申請人】松下知識產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會社
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2013年10月2日
【公告號】WO2014064890A1