通信系统、接收终端、发送终端及流量控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及传输实时流的分组的通信系统、该通信系统中所使用的接收终端、发 送终端及流量控制方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，非专利文献1中记载的被称为CCN(Content Centric Network :内容中心 型网络）的技术令人瞩目。CCN是基于内容名称来管理内容的内容分发平台。
[0003] 在CCN中，预先对作为分发对象的各内容、或对于分割了内容所得的各数据赋予 名称。获取内容的接收终端发布被称为"兴趣分组（interest packet)"的分组。兴趣分组 是指定内容名称（以下称为"内容名"）而请求发送内容的分组。
[0004] 发行了内容的终端（发送终端）接收兴趣分组后，向接收终端发送与该兴趣分组 所指定的内容名对应的内容。由此，即使不知道内容的位置，各接收终端也能够基于内容名 获取内容。
[0005] 另外，作为CCN的优点，可举出能够从过去进行了内容转发的路由器获取内容这 一优点。在CCN中，各路由器会缓存（一定时间内保存）从发送终端向接收终端转发的内 容。并且，各路由器在缓存有接收到的兴趣分组所指定的内容的情况下，向接收终端发送该 内容。由此，CCN能够不重新进行从发送终端到相关路由器为止的内容转发而向接收终端 发送内容。
[0006] CCN中的流量控制（flow control)的方法，例如记载在非专利文献1、专利文献1 及非专利文献3中。
[0007] 非专利文献1中记载的流量控制，在与TCP (Transmission Control Protocol，传 输控制协议）送回ACK(acknowledgement，应答）时同样的定时，对细致地分割了内容所得 的每个部分发布兴趣分组。
[0008] 根据这种流量控制，接收终端能够在与TCP的ACK被送回时同样的定时获取内容。
[0009] 另外，专利文献1及非专利文献3中记载的流量控制是在CCN上实现VOIP (Voice Over IP，IP语音）的Voice Over CCN中的流量控制。在Voice Over CCN中，各终端使用 CCN的兴趣分组来传输呼叫控制信息。并且，各终端进行以下的准备，即进行呼叫协商来收 发语音的RTP (Real-time Transport Protocol，实时传输协议）分组。接收终端定期发布 对于语音数据的兴趣分组。发送终端每当接收兴趣分组时，依次向接收终端发送储存有细 致地对语音数据进行分割所得的数据的分组。以下，存储了分割语音数据所得的数据的分 组被称为"数据分组"。
[0010] 根据这种流量控制，接收终端能够以一定速率获取语音的实时流。另外，如上所 述，CCN的路由器会缓存实时流。因此，与最先开始接收数据分组的接收终端不同的接收终 端（以下称为"其他接收终端"）发布对该数据分组的兴趣分组。由此，其他接收终端能够 从路由器而不是从发送终端获取数据分组。
[0011] 这样，CCN通过应用非专利文献1中记载的流量控制、和专利文献1及非专利文献 3中记载的流量控制，能够高效地分发内容。因此，应用了上述流量控制的CCN特别适合于 分发实时流。
[0012] 而且，近年来，在互联网中，视频文件或语音文件等实时流的传输日益活跃。因此， 对于视频文件或语音文件等实时流的传输，期待将CCN应用于互联网。
[0013] 然而，互联网是不保证服务质量（QoS)的尽力型网络（best effort network)，流 量相互竞争。因此，在互联网中，各发送终端所能够使用的频带会变动。
[0014] 在通过这种网络传输实时流时，需要控制向网络送出实时流的分组时的流量，防 止分组丢失。为了控制实时流的分组的流量，使用对能够用于发送数据的频带（以下称为 "可利用频带"）进行估计的方法。并且，为了控制相关的流量而使用以下的方法，该方法控 制实时流的编码器的编码量，以利用估计出的可利用频带发送分组。
[0015] 这种用于控制尽力型网络中的适应流量的频带估计方法例如记载在非专利文献2 中。
[0016] 非专利文献2中记载的TFRC(TCP Friendly Rate Control，TCP友好性速率控制） 测量发送终端与接收终端之间的往返时间RTT (Round Trip Time)及丢失事件率p。接着， TFRC将测量出的往返时间RTT及丢失事件率p代入以下的式（1)，由此计算可利用频带的 估计值[bps]Xcal。此外，在式⑴中，s表示分组大小[字节]，R表示往返时间RTT的代 表值[秒]，t_RT0表示重发超时。重发超时t_RT0为4R。
【主权项】
1. 通信系统，包括：发送实时流的分组的发送终端、转发所述分组的转发终端以及接 收所述分组的接收终端， 所述转发终端包括： 缓存单元，缓存由所述发送终端发送的所述分组；以及 转发协议栈，响应来自所述接收终端的请求，向所述接收终端转发所述缓存单元中缓 存的所述分组， 所述接收终端包括： 可利用频带估计单元，估计所述接收终端与所述转发终端之间的可利用频带即第一可 利用频带、和所述接收终端与所述发送终端之间的可利用频带即第二可利用频带；以及 RTCP-R控制单元，请求所述转发终端转发所述分组，以使所述转发终端利用估计出的 所述第一可利用频带转发所述分组，并将估计出的所述第二可利用频带通知所述发送终 端， 所述发送终端包括发送协议栈，所述发送协议栈利用由所述接收终端通知的所述第二 可利用频带，发送所述分组。
2. 如权利要求1所述的通信系统， 所述发送终端、所述转发终端以及所述接收终端分别为对应于内容中心型网络的终 端， 通过发送兴趣分组，即发送指定所述实时流的名称来请求发回所述实时流的分组，进 行所述请求。
3. 接收终端，其为通信系统中的接收终端，所述通信系统包括：发送实时流的分组的 发送终端、缓存并转发由所述发送终端发送的所述分组的转发终端、以及接收由所述转发 终端转发的所述分组的所述接收终端， 所述接收终端包括： 可利用频带估计单元，估计所述接收终端与所述转发终端之间的可利用频带即第一可 利用频带、和所述接收终端与所述发送终端之间的可利用频带即第二可利用频带；以及 RTCP-R控制单元，以基于估计出的所述第一可利用频带的频度，请求所述转发终端转 发所述分组，由此使所述转发终端利用所述第一可利用频带转发所述分组，并将估计出的 所述第二可利用频带通知所述发送终端，由此使所述发送终端利用所述第二可利用频带发 送所述分组。
4. 如权利要求3所述的接收终端， 所述发送终端、所述转发终端以及所述接收终端分别为对应于内容中心型网络的终 端， 通过发送兴趣分组，即发送指定所述实时流的名称来请求发回所述实时流的分组，进 行所述请求。
5. 如权利要求4所述的接收终端，还包括： 接收协议栈，在所述接收终端与所述转发终端之间进行包含所述分组的接收的通信； 以及 RTT-R转换单元，根据由所述接收协议栈进行的所述接收终端与所述转发终端之间的 通信，计算所述接收终端与所述转发终端之间的丢失事件率即第一丢失事件率、和所述接 收终端与所述转发终端之间的往返时间即第一往返时间， 所述可利用频带估计单元根据由所述接收协议栈接收到的所述分组，计算所述接收终 端与所述发送终端之间的丢失事件率即第二丢失事件率、和所述接收终端与所述发送终端 之间的往返时间即第二往返时间，根据计算出的所述第一丢失事件率及计算出的所述第一 往返时间估计所述第一可利用频带，并根据计算出的所述第二丢失事件率和计算出的所述 第二往返时间，估计所述第二可利用频带， 所述RTCP-R控制单元指示所述接收协议栈以基于估计出的所述第一可利用频带的所 述频率，对所述转发终端发送所述兴趣分组。
6. 如权利要求5所述的接收终端， 所述RTT-R转换单元还包括实时流播放单元，所述实时流播放单元为影像解码器，从 由所述接收协议栈接收到的所述分组中提取所述实时流的数据，并根据提取到的所述数据 播放所述实时流，所述RTCP-R控制单元判定所述第二可利用频带是否大于所述发送终端 用于发送所述分组的频带即第二实际利用频带，以所述第二可利用频带大于所述第二实际 利用频带为条件，允许所述实时流播放单元以比原来的播放速度快的速度播放所述实时 流。
7. 如权利要求5所述的接收终端， 还包括实时流播放单元，即影像解码器，该影像解码器从所述接收协议栈接收到的所 述分组播放所述实时流， 所述RTCP-R控制单元判定所述第二可利用频带是否小于所述发送终端用于发送所述 分组的频带即第二实际利用频带，以所述第二可利用频带小于所述第二实际利用频带为条 件，指示所述接收协议栈稀疏地请求构成所述实时流的一系列的所述分组。
8. 发送终端，其为通信系统中的发送终端，所述通信系统包括：发送实时流的分组的 所述发送终端、缓存并转发由所述发送终端发送的所述分组的转发终端、以及接收由所述 转发终端转发的所述分组的接收终端， 所述发送终端包括： 发送协议栈，发送储存有所述实时流的数据的所述分组； RTCP-S控制单元，估计所述接收终端与所述转发终端之间的可利用频带即第一可利用 频带、和所述接收终端与所述发送终端之间的可利用频带即第二可利用频带，以基于估计 出的所述第一可利用频带的频度，请求所述转发终端转发所述分组，由此，从使所述转发终 端利用所述第一可利用频带转发所述分组的所述接收终端，接受所述第二可利用频带的通 知；以及 发送频带估计单元，使所述发送协议栈利用由所述接收终端通知的所述第二可利用频 带来发送所述分组。
9. 通信系统中的流量控制方法，所述通信系统包括：发送实时流的分组的发送终端、 缓存并转发由所述发送终端发送的所述分组的转发终端、以及接收由所述转发终端转发的 所述分组的接收终端， 所述流量控制方法包括以下的步骤： 所述接收终端中，估计所述接收终端与所述转发终端之间的可利用频带即第一可利用 频带、和所述接收终端与所述发送终端之间的可利用频带即第二可利用频带的步骤；以及 所述接收终端中，以基于估计出的所述第一可利用频带的频度，请求所述转发终端转 发所述分组，由此使所述转发终端利用所述第一可利用频带转发所述分组，并将估计出的 所述第二可利用频带通知所述发送终端，由此使所述发送终端利用所述第二可利用频带发 送所述分组。
【专利摘要】公开了在将CCN适用于尽力型网络来传输实时流的分组的情况下，能够防止传输性能的下降的接收终端。接收终端(200)包括：可利用频带估计单元(205)，估计接收终端(200)与缓存并转发由发送终端发送的实时流的分组的转发终端之间的可利用频带即第一可利用频带、和接收终端(200)与发送终端之间的可利用频带即第二可利用频带；以及RTCP-R控制单元(206)，通过以基于估计出的第一可利用频带的频度，请求转发终端转发分组，使转发终端利用第一可利用频带转发分组，通过将估计出的第二可利用频带通知发送终端，使发送终端利用第二可利用频带发送分组。
【IPC分类】H04N21-442, H04L12-807, H04N21-462, H04L12-861, H04N21-2187, H04L12-841, H04L12-877
【公开号】CN104782091
【申请号】CN201380054877
【发明人】村本卫一
【申请人】松下知识产权经营株式会社
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2013年10月2日
【公告号】WO2014064890A1