(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信網を介して送受信するパケットに付加された誤り訂正符号による前記パケットの復元状況の情報を取得する復元状況情報取得手段と、
前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断手段と、
前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御手段と、
前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御手段とを備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記復元状況判断手段は、前記誤り訂正符号によりパケットを復元できたと判断する場合に前記通常時の通信制御処理を行うことを選択し、パケットを復元できていないと判断する場合に前記復元時の通信制御処理を行うことを選択することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記復元時通信制御手段は、前記誤り訂正符号の冗長度に応じて通信速度もしくは通信速度の増加幅を算出することを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記復元時通信制御手段は、前記誤り訂正符号の冗長度に応じて通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させることを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況情報として、誤り訂正符号による復元後の受信情報及び誤り訂正符号による復元情報を用いることを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項５に記載の通信システムにおいて、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記受信情報として、受信箇所を示す情報、ロス箇所を示す情報のいずれか１つ以上を用い、前記誤り訂正符号による復元情報として、誤り訂正符号によりパケットが復元されたか否かのフラグ、復元箇所の情報、復元数、復元率のいずれか１つ以上を用いることを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況情報として、誤り訂正符号による復元前後の受信情報を用いることを特徴とする通信システム。
【請求項８】
請求項７に記載の通信システムにおいて、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記受信情報として、受信箇所を示す情報、ロス箇所を示す情報のいずれか１つ以上を用いることを特徴とする通信システム。
【請求項９】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況情報として、誤り訂正符号によるパケットの復元状況の統計情報を用いることを特徴とする通信システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の通信システムにおいて、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況の統計情報として、誤り訂正符号による復元後の受信統計情報及び誤り訂正符号による復元統計情報を用いることを特徴とする通信システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の通信システムにおいて、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記受信統計情報として、ある時間における送信パケット数と受信パケット数、送信・受信パケット率、ロス数、ロスサイズ、ロス率のいずれか１つ以上を用い、前記復元統計情報として、所定時間内で誤り訂正符号によりパケットが復元されたか否かのフラグ、所定時間内の復元数、所定時間内の復元率のいずれか１つ以上を用いることを特徴とする通信システム。
【請求項１２】
請求項９に記載の通信システムにおいて、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況の統計情報として、誤り訂正符号による復元化前後の受信統計情報を用いることを特徴とする通信システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の通信システムにおいて、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記受信統計情報として、ある時間における送信パケット数と受信パケット数、送信・受信パケット率、ロス数、ロスサイズ、ロス率のいずれか１つ以上を用いることを特徴とする通信システム。
【請求項１４】
通信網を介してパケットを受信し誤り訂正符号を用いてパケットの誤りを訂正するデータ受信装置に対して、前記誤り訂正符号を付加したパケットを送信するパケット送信手段と、
前記データ受信装置における誤り訂正符号によるパケットの復元状況の情報を取得する復元状況情報取得手段と、
前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断手段と、
前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御手段と、
前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御手段とを備えることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のデータ送信装置において、
前記復元状況判断手段は、前記誤り訂正符号によりパケットを復元できたと判断する場合に前記通常時の通信制御処理を行うことを選択し、パケットを復元できていないと判断する場合に前記復元時の通信制御処理を行うことを選択することを特徴とするデータ送信装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載のデータ送信装置において、
前記復元時通信制御手段は、前記誤り訂正符号の冗長度に応じて通信速度もしくは通信速度の増加幅を算出することを特徴とするデータ送信装置。
【請求項１７】
請求項１４に記載のデータ送信装置において、
前記復元時通信制御手段は、前記誤り訂正符号の冗長度に応じて通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項１８】
請求項１４に記載のデータ送信装置において、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況情報として、誤り訂正符号による復元後の受信情報及び誤り訂正符号による復元情報を用いることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載のデータ送信装置において、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記受信情報として、受信箇所を示す情報、ロス箇所を示す情報のいずれか１つ以上を用い、前記誤り訂正符号による復元情報として、誤り訂正符号によりパケットが復元されたか否かのフラグ、復元箇所の情報、復元数、復元率のいずれか１つ以上を用いることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２０】
請求項１４に記載のデータ送信装置において、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況情報として、誤り訂正符号による復元前後の受信情報を用いることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載のデータ送信装置において、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記受信情報として、受信箇所を示す情報、ロス箇所を示す情報のいずれか１つ以上を用いることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２２】
請求項１４に記載のデータ送信装置において、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況情報として、誤り訂正符号によるパケットの復元状況の統計情報を用いることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載のデータ送信装置において、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況の統計情報として、誤り訂正符号による復元後の受信統計情報及び誤り訂正符号による復元統計情報を用いることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載のデータ送信装置において、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記受信統計情報として、ある時間における送信パケット数と受信パケット数、送信・受信パケット率、ロス数、ロスサイズ、ロス率のいずれか１つ以上を用い、前記復元統計情報として、所定時間内で誤り訂正符号によりパケットが復元されたか否かのフラグ、所定時間内の復元数、所定時間内の復元率のいずれか１つ以上を用いることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２５】
請求項２２に記載のデータ送信装置において、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況の統計情報として、誤り訂正符号による復元化前後の受信統計情報を用いることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載のデータ送信装置において、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記受信統計情報として、ある時間における送信パケット数と受信パケット数、送信・受信パケット率、ロス数、ロスサイズ、ロス率のいずれか１つ以上を用いることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２７】
誤り訂正符号を付加したパケットを送信するデータ送信装置から通信網を介して前記パケットを受信するパケット受信手段と、
このパケット受信手段が受信したパケットの誤りを前記誤り訂正符号を用いて訂正する冗長復号化手段と、
前記冗長復号化手段における前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断手段と、
前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御手段と、
前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御手段とを備えることを特徴とするデータ受信装置。
【請求項２８】
通信網を介して受信したパケットに対して誤り訂正符号を付加する冗長化装置に前記パケットを送信するパケット送信手段と、
前記冗長化装置から受信したパケットの誤りを前記誤り訂正符号を用いて訂正して訂正後のパケットをデータ受信装置に送信する冗長復号化装置における前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況の情報を取得する復元状況情報取得手段と、
前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断手段と、
前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御手段と、
前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御手段とを備えることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２９】
請求項２８に記載のデータ送信装置において、
前記復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とは、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況情報として、誤り訂正符号によるパケットの復元状況の統計情報を用いることを特徴とするデータ送信装置。
【請求項３０】
通信網を介して送受信するパケットに付加された誤り訂正符号による前記パケットの復元状況の情報を取得する復元状況情報取得ステップと、
前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断ステップと、
前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御ステップと、
前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御ステップとを備えることを特徴とする通信方法。
【請求項３１】
通信網を介してパケットを受信し誤り訂正符号を用いてパケットの誤りを訂正するデータ受信装置に対して、前記誤り訂正符号を付加したパケットを送信するパケット送信ステップと、
前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況の情報を取得する復元状況情報取得ステップと、
前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断ステップと、
前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御ステップと、
前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御ステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするデータ送信装置の通信用プログラム。
【請求項３２】
誤り訂正符号を付加したパケットを送信するデータ送信装置から通信網を介して前記パケットを受信するパケット受信ステップと、
このパケット受信ステップで受信したパケットの誤りを前記誤り訂正符号を用いて訂正する冗長復号化ステップと、
前記冗長復号化ステップにおける前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断ステップと、
前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御ステップと、
前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御ステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするデータ受信装置の通信用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット通信を実現する技術に係り、特に誤り訂正符号を用いる通信システム、データ送信装置、データ受信装置、通信方法および通信用プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
データ通信においては、伝送路におけるビット反転や、パケット網においてルータでのバッファあふれによるロスによって、データにエラーが発生する可能性がある。このデータエラーに対する復元技術として、受信側が送信側に送りなおしてもらう部分を要求する自動再送要求（ＡＲＱ：Automatic Repeat Request：オートマチック・リピート・リクエスト）や、あらかじめデータを冗長化して送り、一部データエラーが発生しても、復元できる符号化技術である前方誤り訂正符号（ＦＥＣ：Forward Error Correction：フォワード・エラー・コレクション）といった技術が用いられる。【０００３】
ＦＥＣの手法としては、線形ブロック符号というものが広く使われている。代表的な線形ブロック符号としては、リード・ソロモン（Reed Solomon）符号がある。線形ブロック符号は、ブロックごとの信号長をｋ（情報長）、ＦＥＣをかけた後の信号長をｎ（符号長）といい、符号長ｎ、情報長ｋの符号を（ｎ，ｋ）−符号という。ｎ−ｋを冗長性という。以後、このｎ−ｋの値を冗長度という。【０００４】
データ復元技術としてＡＲＱを用いる場合には、データの完全性は保障されるものの、再送時には、再送完了まで往復遅延時間分遅れるため、遅延時間が大きい領域では、再送によるデータの到着変動が大きくなり、リアルタイム性が重視されるトラヒックには適さなくなるという問題点がある。また、エラー率が高くなると再送されたデータもエラーが発生する確率が高くなり、再々送が必要となるため、完全に復旧するまでに時間がかかるという問題点がある。【０００５】
データ復元技術としてＦＥＣを用いる場合には、冗長度が固定であるため、ネットワークのエラー率に適する冗長度にならない場合がある。たとえば、ＦＥＣの冗長度が不十分な場合は、データを完全に復元できず、ＦＥＣの冗長度が大きい場合には、ネットワークの帯域を余分に使うこととなる。【０００６】
ＦＥＣの最適な冗長度を、ネットワーク状況に基づいて算出する動的ＦＥＣシステムとして、例えば特開２００６−２８７９２８号公報、「O.Tickoo，V.Subramanian，S.Kalyanaraman，and K.K.Ramakrishnan，“LT-TCP:End-to-End Framework to Improve TCP Performance over Networks with Lossy Channels”，in Proc. of Thirteenth International Workshop on Quality of Service (IWQoS 2005)，Passau，Germany，June 2005」（以下、文献１と呼ぶ）に開示されたＬＴ−ＴＣＰや、「M.Miyoshi，M.Sugano，and M.Murata，“Improving TCP Performance for Wireless Cellular Networks by Adaptive FEC Combined with Explicit Loss Notification”，IEICE transactions on communications，Vol.85，No.10 (20021001)，pp.2208-2213，Oct. 2002」（以下、文献２と呼ぶ）、特開２００６−１２９２７７号公報に開示されたシステムが提案されている。
ＬＴ−ＴＣＰによる通信システムでは、無線などのビットエラーと輻輳によるロスを、中継器において輻輳時にＴＣＰ（Transmission Control Protocol）ヘッダに付加されるＥＣＮ（Explicit Congestion Notification）によって区別し、ビットエラーに応じた冗長度でデータを送信する。ＥＣＮについては、「S.Floyd，D.Black，“RFC 3168:The Addition of Explicit Congestion Notification (ECN) to IP”，IETF，Sep. 2001」に記載されている。【０００７】
また、文献２には、無線などのビットエラーと輻輳によるロスを、中継器において輻輳ではないエラー発生時にＴＣＰヘッダに付与されるＥＬＮ（Explicit Loss Notification）によって区別し、ビットエラーに応じた冗長度でデータを送信するシステムが開示されている。ＥＬＮについては、「H.Balakrishnan，R.H. Katz，“Explicit Loss Notification and Wireless Web Performance”，in Proc. of IEEE GLOBECOM '98 Internet Mini-Conference，Nov. 1998」に記載されている。
また、特開２００６−１２９２７７号公報には、送達確認パケットに基づいて伝送エラー率とデータ転送が行われるデータ転送速度の予測値という通信状況を測定し、測定した通信状況に応じて、リアルタイム伝送が必要とされるストリームデータの符号レートやＦＥＣの冗長度を変更するシステムが開示されている。【０００８】
特開２００６−２８７９２８号公報、文献１、文献２、特開２００６−１２９２７７号公報のいずれにおいても、ネットワーク状況による冗長度制御は、伝送エラーを対象にした冗長度制御を意味しており、中継器でのバッファあふれが原因となる輻輳によるパケットロスを対象とした冗長度制御ではない。【０００９】
また、特開平１０−０７９７２４号公報には、伝送エラー率に基づいて通信速度を制御する通信システムが開示されている。この通信システムでは、無線端末は、基地局から送信された誤り訂正符号を含むパケットを受信して復号し、誤り訂正が行われた誤りビット数を基地局へ送信する。基地局は、無線端末からの通知情報に基づいて情報伝送速度を制御する。
また、特開２００５−３４１３６１号公報には、遅延時間やエラーパケット数などの統計情報に基づいて通信速度を制御する通信システムが開示されている。この通信システムでは、送信端末装置は、ＦＥＣ符号化デ−タを受信端末装置ヘ送信し、受信端末装置は、データを受信する際にネットワーク全体や無線リンクにおける遅延時間やエラーパケット数などの統計情報を生成し、フィードバック情報として送信端末装置へ送信する。送信端末装置は、フィードバック情報に基づいて、伝送レートを決定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特開２００６−２８７９２８号公報、特開２００６−１２９２７７号公報、特開平１０−０７９７２４号公報、特開２００５−３４１３６１号公報、文献１、文献２に開示された技術の第１の問題点は、動的ＦＥＣ技術を元に輻輳によるパケットロスを復元するようにした仕組みを備えるレイヤ上に、ＴＣＰやＤＣＣＰ（Datagram Congestion Control Protocol）などの輻輳制御を行うプロトコルを用いた場合、輻輳ウィンドウがネットワークの容量（帯域遅延積＋ボトルネックバッファ）を超えて延び続けて、最終的にはＦＥＣで復元できないほどのバーストロスを引き起こすということである。その理由は、輻輳ロスがＦＥＣによって隠蔽されるため、上位レイヤの輻輳制御が働かないためである。【００１１】
特開２００６−２８７９２８号公報、特開２００６−１２９２７７号公報、特開平１０−０７９７２４号公報、特開２００５−３４１３６１号公報、文献１、文献２に開示された技術の第２の問題点は、同じ動的ＦＥＣアルゴリズムの上で同じ輻輳制御を行っても、セッション間の公平性が保たれないということである。その理由は、先に動的ＦＥＣにより冗長度を上げたセッションの訂正後のロス率が小さくなるため、輻輳ウィンドウが上がりやすいためである。【００１２】
［発明の目的］
本発明の目的は、ネットワーク容量を超えない輻輳制御を行うことができ、同じ動的ＦＥＣアルゴリズムの上で同じ輻輳制御を行ってもセッション間の公平性を改善することができる通信システム、データ送信装置、データ受信装置、通信方法および通信用プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の通信システムは、通信網を介して送受信するパケットに付加された誤り訂正符号による前記パケットの復元状況の情報を取得する復元状況情報取得手段と、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断手段と、前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御手段と、前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御手段とを備えることを特徴とするものである。【００１４】
また、本発明のデータ送信装置は、通信網を介してパケットを受信し誤り訂正符号を用いてパケットの誤りを訂正するデータ受信装置に対して、前記誤り訂正符号を付加したパケットを送信するパケット送信手段と、前記データ受信装置における誤り訂正符号によるパケットの復元状況の情報を取得する復元状況情報取得手段と、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断手段と、前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御手段と、前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御手段とを備えることを特徴とするものである。【００１５】
また、本発明のデータ受信装置は、誤り訂正符号を付加したパケットを送信するデータ送信装置から通信網を介して前記パケットを受信するパケット受信手段と、このパケット受信手段が受信したパケットの誤りを前記誤り訂正符号を用いて訂正する冗長復号化手段と、前記冗長復号化手段における前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断手段と、前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御手段と、前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御手段とを備えることを特徴とするものである。【００１６】
また、本発明のデータ送信装置は、通信網を介して受信したパケットに対して誤り訂正符号を付加する冗長化装置に前記パケットを送信するパケット送信手段と、前記冗長化装置から受信したパケットの誤りを前記誤り訂正符号を用いて訂正して訂正後のパケットをデータ受信装置に送信する冗長復号化装置における前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況の情報を取得する復元状況情報取得手段と、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断手段と、前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御手段と、前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御手段とを備えることを特徴とするものである。【００１７】
また、本発明の通信方法は、通信網を介して送受信するパケットに付加された誤り訂正符号による前記パケットの復元状況の情報を取得する復元状況情報取得ステップと、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断ステップと、前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御ステップと、前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御ステップとを備えることを特徴とするものである。【００１８】
また、本発明のデータ送信装置の通信用プログラムは、通信網を介してパケットを受信し誤り訂正符号を用いてパケットの誤りを訂正するデータ受信装置に対して、前記誤り訂正符号を付加したパケットを送信するパケット送信ステップと、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況の情報を取得する復元状況情報取得ステップと、前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断ステップと、前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御ステップと、前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御ステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするものである。【００１９】
また、本発明のデータ受信装置の通信用プログラムは、誤り訂正符号を付加したパケットを送信するデータ送信装置から通信網を介して前記パケットを受信するパケット受信ステップと、このパケット受信ステップで受信したパケットの誤りを前記誤り訂正符号を用いて訂正する冗長復号化ステップと、前記冗長復号化ステップにおける前記誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断ステップと、前記通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御ステップと、前記復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、前記通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御ステップとを、コンピュータに実行させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、復元状況情報取得手段、復元状況判断手段、通常時通信制御手段、および復元時通信制御手段を設けることにより、誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通信速度を変更する。このような構成による本発明の第１の効果は、下位レイヤにＦＥＣ層が存在しても、上位レイヤである輻輳制御層でネットワーク容量を超えない輻輳制御ができることである。その理由は、下位レイヤであるＦＥＣ層の復元状態を上位レイヤである輻輳制御層から利用できるようにすることにより、復元状態に応じて通信速度を下げることができるからである。また、本発明の第２の効果は、同じ動的ＦＥＣアルゴリズムの上で同じ輻輳制御を行っても、セッション間の公平性を改善できることである。その理由は、下位レイヤであるＦＥＣ層の復元状態と冗長度を上位レイヤである輻輳制御層から利用できるようにすることにより、復元状態や冗長度に応じて通信速度を下げるためである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の第１実施例に係る通信システムの通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施例に係る通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の第２実施例に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施例に係る通信システムのデータ送信装置とデータ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施例に係る通信システムのデータ送信装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の第２実施例に係る通信システムのデータ受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の第３実施例に係る通信システムのデータ送信装置とデータ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の第３実施例に係る通信システムのデータ送信装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の第３実施例に係る通信システムのデータ受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の第４実施例に係る通信システムのデータ送信装置とデータ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の第４実施例に係る通信システムのデータ送信装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の第４実施例に係る通信システムのデータ受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の第５実施例に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、本発明の第５実施例に係る通信システムのデータ送信装置と冗長化装置と冗長復号化装置とデータ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、本発明の第５実施例に係る通信システムのデータ送信装置の動作を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の第５実施例に係る通信システムの冗長化装置の動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の第５実施例に係る通信システムの冗長復号化装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、本発明の第５実施例に係る通信システムのデータ受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、本発明の第６実施例に係る通信システムのデータ送信装置と冗長化装置と冗長復号化装置とデータ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、本発明の第６実施例に係る通信システムの冗長復号化装置の動作を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、本発明の第６実施例に係る通信システムのデータ受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、本発明の第７実施例に係る通信システムのデータ送信装置と冗長化装置と冗長復号化装置とデータ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】図２３は、本発明の第７実施例に係る通信システムのデータ送信装置の動作を示すフローチャートである。
【図２４】図２４は、本発明の第７実施例に係る通信システムの冗長復号化装置の動作を示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、本発明の第７実施例に係る通信システムのデータ受信装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［第１実施例］
次に、本発明を実施するための最良の実施例について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例に係る通信システムの通信装置の構成を示すブロック図である。本実施例の通信装置１は、誤り訂正符号によるパケットの復元状況の情報を取得する復元状況情報取得部２と、誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて通常時の通信制御処理を行うか輻輳によるパケットロスの復元時の通信制御処理を行うかを選択する復元状況判断部３と、通常時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、輻輳情報を用いた通信速度制御を行う通常時通信制御部４と、復元時の通信制御処理を行うことが選択された場合に、通常時よりも通信速度を減少させるかもしくは通信速度の増加幅を減少させる復元時通信制御部５とを備える。【００２３】
通信装置１としては、誤り訂正符号を付加したパケットを通信網を介してデータ受信装置に送信するデータ送信装置、あるいは通信網を介してパケットを受信し誤り訂正符号を用いてパケットの誤りを訂正するデータ受信装置が考えられる。【００２４】
復元状況情報取得部２は、誤り訂正符号によるパケットの復元状況の情報を取得する。通信装置１がデータ送信装置であれば、復元状況情報取得部２は、データ受信装置における誤り訂正符号によるパケットの復元状況の情報を取得する。また、通信装置１がデータ受信装置であれば、復元状況情報取得部２は、自装置における誤り訂正符号によるパケットの復元状況の情報を取得する。【００２５】
復元状況判断部３は、誤り訂正符号によるパケットの復元状況に応じて、通信速度を制御する手段として通常時通信制御部４を用いるか、復元時通信制御部５を用いるかを選択する。復元状況判断部３は、誤り訂正符号によりパケットを復元できたと判断する場合に通常時通信制御部４を選択し、パケットを復元できていないと判断する場合に復元時通信制御部５を選択する。【００２６】
通常時通信制御部４は、誤り訂正符号を用いないときに輻輳情報を用いて通信速度を制御する。輻輳情報とは、受信側のパケットロスの状況を示すパケット受信情報、もしくは受信側のパケットロスの状況を示すパケット受信情報と伝送遅延情報のことである。通信網内に輻輳が発生すると、中継器のバッファのキュー長が伸び、伝送遅延が増加する。キュー長が制限値より増えると、パケットが廃棄されロスとなる。よって、パケット受信情報や伝送遅延情報によって、輻輳状態の把握が可能となり、輻輳を回避するための通信制御を行うことができる。【００２７】
復元時通信制御部５は、通常時通信制御部４と異なる通信速度制御を行う。すなわち、復元時通信制御部５は、通常時通信制御部４に比べて通信速度を減少させてもよいし、通信速度の増加幅を減少させてもよい。【００２８】
次に、図１、通信装置１の動作を示す図２のフローチャートを用いて、本実施例の動作について詳細に説明する。
通信装置１の復元状況情報取得部２は、誤り訂正符号によるパケットの復元状況の情報を取得する（図２のステップＡ２）。【００２９】
復元状況判断部３は、誤り訂正符号によるパケットの復元状況に基づいて、通信速度を制御する手段として通常時通信制御部４を用いるか、復元時通信制御部５を用いるかを選択する（ステップＡ３）。復元状況判断部３の選択動作については、上記で説明したので省略する。【００３０】
復元状況判断部３により復元時通信制御部５が選択された場合、復元時通信制御部５は、パケット復元時の通信速度制御処理を行う（ステップＡ４）。また、通常時通信制御部４が選択された場合、通常時通信制御部４は、通常時の通信速度制御処理を行う（ステップＡ５）。【００３１】
通信装置１がデータ送信装置の場合、通信速度制御処理とは、通信制御部４，５によって算出された通信速度に基づいてパケットを生成することを意味する。通信装置１がデータ受信装置の場合、通信速度制御処理とは、通信制御部４，５によって算出された通信速度の情報をデータ送信装置に送信し、データ送信装置に通信速度に基づくパケットを生成させることを意味する。【００３２】
［第２実施例］
次に、本発明の第２実施例について説明する。図３は本発明の第２実施例に係る通信システムの構成を示すブロック図である。本実施例は、第１実施例をより具体的に説明するものである。本実施例では、データ送信装置１１０１−１からデータ受信装置１１０１−２へとデータを送る場合に、通信網１１０１−３を通る場合を想定し、この場合の処理を説明する。【００３３】
図４を参照すると、本実施例の通信システムは、データを送信する装置であるデータ送信装置１１０１−１と、データ送信装置１１０１−１からのデータを受信するデータ受信装置１１０１−２とを含む。
データ送信装置１１０１−１は、通信制御部１１０１−１−１００と、パケット生成部１１０１−１−１と、冗長化部１１０１−１−２と、パケット送信部１１０１−１−３と、パケット受信・復元状況情報受信部１１０１−１−１１とを含む。通信制御部１１０１−１−１００は、通常時通信制御部１１０１−１−１０１と、復元時通信制御部１１０１−１−１０２と、復元状況判断部１１０１−１−１０４とを含む。【００３４】
パケット受信・復元状況情報受信部１１０１−１−１１は、復元状況情報取得手段を構成している。パケット受信・復元状況情報受信部１１０１−１−１１は、データ受信装置１１０１−２からのパケット受信・復元状況情報を受信する。パケット受信・復元状況情報は、誤り訂正符号によるパケットの復元状況を示す情報であり、誤り訂正符号による復元後のパケット受信情報及び誤り訂正符号による復元情報、もしくは誤り訂正符号による復元前後のパケット受信情報である。【００３５】
パケット受信情報は、パケット受信箇所を示す情報、ロス箇所を示す情報のいずれか１つ以上を含む。パケット受信箇所とは受信したパケットのうちロスなしに受信できたパケットの位置を指し、ロス箇所とは紛失したパケットの位置を示す。誤り訂正符号による復元情報は、誤り訂正符号によりパケットが復元されたか否かのフラグ、復元されたパケットの位置を示す復元箇所の情報、パケットの復元数、パケットの復元率のいずれか１つ以上を含む。【００３６】
なお、パケット受信・復元状況情報に対して、通信網１１０１−３から通信網が輻輳状態である（網内の中継器でパケットを廃棄した）という網情報、輻輳発生が近い（網内の中継器のキューイングバッファが閾値を超えた）という網情報、もしくは伝送エラーによりパケットを廃棄したという網情報が通知される場合には、この網情報をパケット受信・復元状況情報に付加してもよい。【００３７】
通信制御部１１０１−１−１００は、パケット受信・復元状況情報に応じて通信速度を制御する。この通信制御部１１０１−１−１００について詳細に説明する。
復元状況判断部１１０１−１−１０４は、パケット受信・復元状況情報の状態により、通信速度を制御する手段として通常時通信制御部１１０１−１−１０１を用いるか、復元時通信制御部１１０１−１−１０２を用いるかを選択する。【００３８】
パケット受信・復元状況情報の状態によって通常時通信制御部１１０１−１−１０１を選択する条件としては、誤り訂正符号によりパケットが復元されること、パケットの復元数が閾値以上であること、もしくはパケットの復元率が閾値以上であることが考えられる。これらの条件に該当しない場合には、復元時通信制御部１１０１−１−１０２を選択すればよい。【００３９】
パケット受信・復元状況情報として誤り訂正符号による復元後のパケット受信情報及び誤り訂正符号による復元情報を用いた場合、誤り訂正符号によりパケットが復元されたか否かは、誤り訂正符号による復元情報が存在するか否かで判断できる。また、パケット受信・復元状況情報として誤り訂正符号による復元前後のパケット受信情報を用いた場合、誤り訂正符号によりパケットが復元されたか否かは、復元前後でパケット受信情報に差異があるか否かで判断できる。【００４０】
パケット受信・復元状況情報として誤り訂正符号による復元後のパケット受信情報及び誤り訂正符号による復元情報を用いた場合、パケットの復元数が閾値以上であるか否かは、復元箇所を数えるか、復元数の情報を用いることで判断できる。また、パケット受信・復元状況情報として誤り訂正符号による復元前後のパケット受信情報を用いた場合、復元前後のパケット受信箇所もしくは復元前後のロス箇所を比較することにより、復元された箇所が特定できるため、復元数を数えることができ、これにより復元数が閾値以上であるか否かを判断できる。【００４１】
パケット受信・復元状況情報として誤り訂正符号による復元後のパケット受信情報及び誤り訂正符号による復元情報を用いた場合、パケットの復元率が閾値以上であるか否かは、復元率や、復元数、復元箇所より復元率を算出することで判断できる。また、パケット受信・復元状況情報として誤り訂正符号による復元前後のパケット受信情報を用いた場合、復元前後のパケット受信箇所もしくは復元前後のロス箇所を比較することにより、復元率が算出可能であるため、これにより復元率が閾値以上であるか否かを判断できる。【００４２】
なお、復元状況判断部１１０１−１−１０４は、誤り訂正符号による復元後のパケット受信情報により、パケットロスが発生していたことが明らかになった場合には、通常時通信制御部１１０１−１−１０１を選択してもよい。
また、復元状況判断部１１０１−１−１０４は、パケット受信・復元状況情報に、輻輳状態である、もしくは輻輳発生が近いという情報が含まれる場合には、復元時通信制御部１１０１−１−１０２を選択し、このような情報が含まれない場合には、通常時通信制御部１１０１−１−１０１を選択するようにしてもよい。【００４３】
また、復元状況判断部１１０１−１−１０４は、パケット受信・復元状況情報に、伝送エラーによるパケットを廃棄したという情報が含まれる場合には、通常時通信制御部１１０１−１−１０１を選択し、このような情報が含まれない場合には、復元時通信制御部１１０１−１−１０２を選択するようにしてもよい。【００４４】
通常時通信制御部１１０１−１−１０１は、誤り訂正符号を用いないときに輻輳情報を用いて通信速度を制御する。輻輳情報とは、受信側のパケットロスの状況を示すパケット受信情報、もしくは受信側のパケットロスの状況を示すパケット受信情報と伝送遅延情報のことである。通信網内に輻輳が発生すると、中継器のバッファのキュー長が伸び、伝送遅延が増加する。キュー長が制限値より増えると、パケットが廃棄されロスとなる。よって、パケット受信情報や伝送遅延情報によって、輻輳状態の把握が可能となり、輻輳を回避するための通信制御を行うことができる。【００４５】
プロトコルの通信制御として誤り訂正符号を用いないときの通信制御が定義されていない場合、通常時通信制御部１１０１−１−１０１による通信速度制御処理は、復元状況判断部１１０１−１−１０４で判断される状態のひとつに対応する通信速度制御処理を指す。通信速度としては、単位時間当たりのデータ送信量（レートと呼ぶ）か、１往復時間あたりのデータ送信量（輻輳ウィンドウと呼ぶ）を用いる。【００４６】
復元時通信制御部１１０１−１−１０２は、通常時通信制御部１１０１−１−１０１と異なる通信速度制御を行う。すなわち、復元時通信制御部１１０１−１−１０２は、通常時通信制御部１１０１−１−１０１に比べて通信速度を減少させてもよい。また、復元時通信制御部１１０１−１−１０２は、通信速度の増加幅を減少させてもよい。【００４７】
通信速度の減少幅、通信速度の増加幅の減少幅は、復元数や復元率に依存する値でもよい。復元数や復元率に依存する値の例としては、復元数や復元率に比例する値がある。また、冗長化部１１０１−１−２で動的に冗長度を調節する動的ＦＥＣが用いられている場合や通信制御ごとに冗長度が異なる場合には、通信速度の減少幅、通信速度の増加幅の減少幅として、冗長度に応じた値を用いてもよい。冗長度に応じた値の例としては、冗長度に比例する値がある。【００４８】
パケット生成部１１０１−１−１は、通信制御部１１０１−１−１００で算出された通信速度に基づいてパケットを生成する。
冗長化部１１０１−１−２は、パケット生成部１１０１−１−１で生成されたパケットに誤り訂正符号を付加する。
パケット送信部１１０１−１−３は、冗長化部１１０１−１−２で冗長化されたパケットをデータ受信装置１１０１−２へ送信する。【００４９】
データ受信装置１１０１−２は、パケット受信部１１０１−２−１と、冗長復号化部１１０１−２−２と、パケット受信・復元状況情報算出部１１０１−２−３と、パケット受信・復元状況情報送信部１１０１−２−４とを含む。
パケット受信部１１０１−２−１は、データ送信装置１１０１−１からのパケットを受信する。
冗長復号化部１１０１−２−２は、パケット受信部１１０１−２−１で受信したデータの誤り訂正符号を復号し、ロスしたパケットを復元する。【００５０】
パケット受信・復元状況情報算出部１１０１−２−３は、パケット受信部１１０１−２−１における受信状況と冗長復号化部１１０１−２−２における復元状況とから、パケット受信・復元状況情報を算出する。
パケット受信・復元状況情報送信部１１０１−２−４は、パケット受信部算出部１１０１−２−３で生成されたたパケット受信・復元状況情報をデータ送信装置１１０１−１に送信する。【００５１】
次に、図４、データ送信装置１１０１−１の動作を示す図５のフローチャート、データ受信装置１１０１−２の動作を示す図６のフローチャートを用いて、本実施例の全体の動作について詳細に説明する。
データ送信装置１１０１−１のパケット受信・復元状況情報受信部１１０１−１−１１は、データ受信装置１１０１−２から送信されたパケット受信・復元状況情報を受信する（図５のステップＡ１０２）。【００５２】
通信制御部１１０１−１−１００の復元状況判断部１１０１−１−１０４は、パケット受信・復元状況情報に基づいて、通信速度を制御する手段として通常時通信制御部１１０１−１−１０１を用いるか、復元時通信制御部１１０１−１−１０２を用いるかを選択する（ステップＡ１０３）。復元状況判断部１１０１−１−１０４の選択動作については、上記で説明したので省略する。【００５３】
復元状況判断部１１０１−１−１０４により復元時通信制御部１１０１−１−１０２が選択された場合、復元時通信制御部１１０１−１−１０２は、パケット復元時の通信速度を算出する（ステップＡ１０４）。また、通常時通信制御部１１０１−１−１０１が選択された場合、通常時通信制御部１１０１−１−１０１は、通常時の通信速度を算出する（ステップＡ１０５）。【００５４】
通信速度の算出後、パケット生成部１１０１−１−１は、算出された通信速度に基づきパケットを生成する（ステップＡ１０６）。冗長化部１１０１−１−２は、生成されたパケットに誤り訂正符号を付加する（ステップＡ１０７）。パケット送信部１１０１−１−３は、誤り訂正符号が付加されたパケットをデータ受信装置１１０１−２へ送信する（ステップＡ１０８）。【００５５】
次に、データ受信装置１１０１−２のパケット受信部１１０１−２−１は、データ送信装置１１０１−１から送信されたパケットを通信網１１０１−３を介して受信する（図６のステップＡ２０２）。
冗長復号化部１１０１−２−２は、パケット受信部１１０１−２−１が受信したパケットのうちロスが発生した箇所を、誤り訂正符号を用いて復元する（ステップＡ２０３）。【００５６】
パケット受信・復元状況情報算出部１１０１−２−３は、パケット受信部１１０１−２−１における受信状況と冗長復号化部１１０１−２−２における復元状況とから、誤り訂正符号による復元後のパケット受信情報及び誤り訂正符号による復元情報、もしくは誤り訂正符号による復元前後のパケット受信情報を取得し、パケット受信・復元状況情報を算出する（ステップＡ２０４）。
パケット受信・復元状況情報送信部１１０１−２−４は、データ送信装置１１０１−１へパケット受信・復元状況情報を送信する（ステップＡ２０５）。【００５７】
なお、本実施例において、パケット受信状況情報とパケット復元状況情報とを異なるパケットでデータ受信装置１１０１−２からデータ受信１１０１−１へ送信するようにしてもよい。【００５８】
［第３実施例］
次に、本発明の第３実施例について図面を参照して詳細に説明する。図７は本発明の第３実施例に係る通信システムのデータ送信装置とデータ受信装置の構成を示すブロック図である。本実施例は、第１実施例をより具体的に説明するものである。本実施例では、図３のデータ送信装置１１０１−１の代わりにデータ送信装置１２０１−１を用いると共に、データ受信装置１１０１−２の代わりにデータ受信装置１２０１−２を用い、データ送信装置１２０１−１からデータ受信装置１２０１−２へとデータを送る場合に、通信網１１０１−３を通る場合を想定し、この場合の処理を説明する。【００５９】
図７を参照すると、本実施例の通信システムは、データを送信する装置であるデータ送信装置１２０１−１と、データ送信装置１２０１−１からのデータを受信するデータ受信装置１２０１−２とを含む。
データ送信装置１２０１−１は、通信制御部１２０１−１−１００と、パケット生成部１２０１−１−１と、冗長化部１２０１−１−２と、パケット送信部１２０１−１−３と、統計情報受信部１２０１−１−１２とを含む。通信制御部１２０１−１−１００は、通常時通信制御部１２０１−１−１０１と、復元時通信制御部１２０１−１−１０２と、復元状況判断部１２０１−１−１０４とを含む。【００６０】
パケット生成部１２０１−１−１、冗長化部１２０１−１−２、パケット送信部１２０１−１−３は、それぞれ第２実施例のパケット生成部１１０１−１−１、冗長化部１１０１−１−２、パケット送信部１１０１−１−３と同様であるので、詳細な説明は省略する。【００６１】
統計情報受信部１２０１−１−１２は、復元状況情報取得手段を構成している。統計情報受信部１２０１−１−１２は、データ受信装置１２０１−２よりパケット受信・復元統計情報を受信する。パケット受信・復元統計情報は、誤り訂正符号によるパケットの復元状況の統計情報であり、ある時間の誤り訂正符号による復元後のパケット受信情報及び誤り訂正符号による復元情報を統計処理したものか、もしくは誤り訂正符号による復元前後のパケット受信情報を統計処理したものである。【００６２】
パケット受信の統計情報は、ある時間における送信パケット数と受信パケット数、送信・受信パケット率、パケットのロス数、パケットのロスサイズ、パケットのロス率のいずれか１つ以上を含む。誤り訂正符号による復元統計情報は、誤り訂正符号によりパケットが復元されたか否かのフラグ、パケットの復元数、パケットの復元率のいずれか１つ以上を含む。【００６３】
通信制御部１２０１−１−１００の復元状況判断部１２０１−１−１０４は、第２実施例の復元状況判断部１１０１−１−１０４と比べて、通常時通信制御部１２０１−１−１０１を用いるか復元時通信制御１２０１−１−１０２を用いるかの判断にパケット受信・復元状況情報ではなく、パケットの受信に関する統計情報を用いる点で異なるが、他の点は同様である。【００６４】
通信制御部１２０１−１−１００の通常時通信制御部１２０１−１−１０１、復元時通信制御部１２０１−１−１０２は、それぞれ第２実施例の通常時通信制御部１１０１−１−１０１、復元時通信制御部１１０１−１−１０２と比べて、通信速度の算出にパケット受信・復元状況情報ではなく、パケット受信・復元統計情報を用いる点で異なるが、他の点は同様であるので詳細な説明は省略する。【００６５】
データ受信装置１２０１−２は、パケット受信部１２０１−２−１と、冗長復号化部１２０１−２−２と、パケット受信・復元統計情報算出部１２０１−２−５と、統計情報送信部１２０１−２−６とを含む。
パケット受信部１２０１−２−１は、データ送信装置１２０１−１からのパケットを受信する。
冗長復号化部１２０１−２−２は、パケット受信部１２０１−２−１で受信したデータの誤り訂正符号を復号し、ロスしたパケットを復元する。【００６６】
パケット受信・復元統計情報算出部１２０１−２−５は、パケット受信部１２０１−２−１における受信状況と冗長復号化部１２０１−２−２における復元状況とから、パケット受信・復元統計情報を算出する。
統計情報送信部１２０１−２−６は、パケット受信・復元統計情報算出部１２０１−２−５で生成されたパケット受信・復元統計情報をデータ送信装置１２０１−１に送信する。【００６７】
次に、図７、データ送信装置１２０１−１の動作を示す図８のフローチャート、データ受信装置１２０１−２の動作を示す図９のフローチャートを用いて、本実施例の全体の動作について詳細に説明する。
データ送信装置１２０１−１の統計情報受信部１２０１−１−１２は、データ受信装置１２０１−２から送信されたパケット受信・復元統計情報を受信する（図８のステップＢ１０２）。【００６８】
通信制御部１２０１−１−１００の復元状況判断部１２０１−１−１０４は、パケット受信・復元統計情報に基づいて、通信速度を制御する手段として通常時通信制御部１２０１−１−１０１を用いるか、復元時通信制御１２０１−１−１０２を用いるかを選択する（ステップＢ１０３）。復元状況判断部１２０１−１−１０４の選択動作については、上記で説明したので省略する。【００６９】
復元状況判断部１２０１−１−１０４により復元時通信制御部１２０１−１−１０２が選択された場合、復元時通信制御部１２０１−１−１０２は、パケット復元時の通信速度を算出する（ステップＢ１０４）。また、通常時通信制御部１２０１−１−１０１が選択された場合、通常時通信制御部１２０１−１−１０１は、通常時の通信速度を算出する（ステップＢ１０５）。【００７０】
通信速度の算出後、パケット生成部１２０１−１−１は、算出された通信速度に基づきパケットを生成する（ステップＡ１０６）。冗長化部１２０１−１−２は、生成されたパケットに誤り訂正符号を付加する（ステップＡ１０７）。パケット送信部１２０１−１−３は、誤り訂正符号が付加されたパケットをデータ受信装置１２０１−２へ送信する（ステップＡ１０８）。【００７１】
データ受信装置１２０１−２のパケット受信部１２０１−２−１は、データ送信装置１２０１−１から送信されたパケットを受信する（図９のステップＡ２０２）。
冗長復号化部１２０１−２−２は、パケット受信部１２０１−２−１が受信したパケットのうちロスが発生した箇所を、誤り訂正符号を用いて復元する（ステップＡ２０３）。【００７２】
パケット受信・復元統計情報算出部１２０１−２−５は、パケット受信部１２０１−２−１における受信状況と冗長復号化部１２０１−２−２における復元状況とから、誤り訂正符号による復元後のパケット受信情報及び誤り訂正符号による復元情報、もしくは誤り訂正符号による復元前後のパケット受信情報を取得し、一定時間におけるパケット受信・復元統計情報を算出する（ステップＢ２０４）。
統計情報送信部１２０１−２−６は、データ送信装置１２０１−１へパケット受信・復元状況情報を送信する（ステップＢ２０５）。【００７３】
なお、本実施例において、パケット受信統計情報とパケット復元統計情報とを異なるパケットでデータ受信装置１１０１−２からデータ送信装置１１０１−１へ送信するようにしてもよい。
次に、本実施例の効果について説明する。本実施例では、パケットのロス情報を統計情報として受信側から送信側に通知するようにしているため、第２実施例に比べて送信側の処理コストを小さくすることができる。【００７４】
［第４実施例］
次に、本発明の第４実施例について図面を参照して詳細に説明する。図１０は本発明の第４実施例に係る通信システムのデータ送信装置とデータ受信装置の構成を示すブロック図である。本実施例は、第１実施例をより具体的に説明するものである。本実施例では、図３のデータ送信装置１１０１−１の代わりにデータ送信装置１３０１−１を用いると共に、データ受信装置１１０１−２の代わりにデータ受信装置１３０１−２を用い、データ送信装置１３０１−１からデータ受信装置１３０１−２へとデータを送る場合に、通信網１１０１−３を通る場合を想定し、この場合の処理を説明する。【００７５】
図１０を参照すると、本実施例の通信システムは、データを送信する装置であるデータ送信装置１３０１−１と、データ送信装置１３０１−１からのデータを受信するデータ受信装置１３０１−２とを含む。
データ送信装置１３０１−１は、パケット生成部１３０１−１−１と、冗長化部１３０１−１−２と、パケット送信部１３０１−１−３と、通信速度情報受信部１３０１−１−１３とを含む。【００７６】
通信速度情報受信部１３０１−１−１３は、データ受信装置１３０１−２からの通信速度情報を受信する。
パケット生成部１３０１−１−１は、通信速度情報受信部１３０１−１−１３で受信された通信速度情報に基づいてパケットを生成する。【００７７】
冗長化部１３０１−１−２とは、パケット生成部１３０１−１−１で生成されたパケットに誤り訂正符号を付加する。
パケット送信部１３０１−１−３は、冗長化部１３０１−１−２で冗長化されたパケットをデータ受信装置１３０１−２へ送信する。【００７８】
データ受信装置１３０１−２は、パケット受信部１３０１−２−１と、冗長復号化部１３０１−２−２と、通信制御部１３０１−２−１００と、通信速度情報送信部１３０１−２−６とを含む。通信制御部１３０１−２−１００は、通常時通信制御部１３０１−２−１０１と、復元時通信制御部１３０１−２−１０２と、復元状況判断部１３０１−２−１０４とを含む。【００７９】
パケット受信部１３０１−２−１は、データ送信装置１３０１−１からのパケットを受信する。
冗長復号化部１３０１−２−２は、パケット受信部１３０１−２−１で受信したデータの誤り訂正符号を復号し、ロスしたパケットを復元する。【００８０】
通信制御部１３０１−２−１００の復元状況判断部１３０１−２−１０４は、復元状況情報取得手段と復元状況判断手段とを構成している。復元状況判断部１３０１−２−１０４は、第２実施例の復元状況判断部１１０１−１−１０４と比べて、通常時通信制御部１３０１−２−１０１を用いるか復元時通信制御１３０１−２−１０２を用いるかの判断にパケット受信・復元状況情報ではなく、パケット受信部１３０１−２−１からの情報と冗長復号化部１２０１−２−２からの情報とを用いる点で異なるが、他の点は同様である。【００８１】
通信制御部１３０１−２−１００の通常時通信制御部１３０１−２−１０１、復元時通信制御部１３０１−２−１０２は、それぞれ第２実施例の通常時通信制御部１１０１−１−１０１、復元時通信制御部１１０１−１−１０２と比べて、通信速度の算出にパケット受信・復元状況情報ではなく、パケット受信部１３０１−２−１からの情報と冗長復号化部１２０１−２−２からの情報とを用いる点で異なるが、他の点は同様であるので詳細な説明は省略する。【００８２】
通信速度情報送信部１３０１−２−６は、通信制御部１３０１−２−１００の通常時通信制御部１３０１−２−１０１又は復元時通信制御部１３０１−２−１０２で算出された通信速度の情報をデータ送信装置１３０１−１に送信する。【００８３】
次に、図１０、データ送信装置１３０１−１の動作を示す図１１のフローチャート、データ受信装置１３０１−２の動作を示す図１２のフローチャートを用いて、本実施例の全体の動作について詳細に説明する。
データ送信装置１３０１−１の通信速度情報受信部１３０１−１−１３は、データ受信装置１３０１−２から送信された通信速度情報を受信する（図１１のステップＣ１１０）。【００８４】
パケット生成部１３０１−１−１は、受信した通信速度情報に従ってパケットを生成する（ステップＡ１０６）。冗長化部１３０１−１−２は、生成されたパケットに誤り訂正符号を付加する（ステップＡ１０７）。パケット送信部１３０１−１−３は、誤り訂正符号が付加されたパケットをデータ受信装置１３０１−２へ送信する（ステップＡ１０８）。【００８５】
データ受信装置１３０１−２のパケット受信部１３０１−２−１は、データ送信装置１３０１−１から送信されたパケットを受信する（図１２のステップＡ２０２）。
冗長復号化部１３０１−２−２は、パケット受信部１３０１−２−１が受信したパケットのうちロスが発生した箇所を、誤り訂正符号を用いて復元する（ステップＡ２０３）。【００８６】
通信制御部１３０１−２−１００の復元状況判断部１３０１−２−１０４は、パケット受信部１３０１−２−１における受信状況と冗長復号化部１３０１−２−２における復元状況とから、通信速度を制御する手段として通常時通信制御部１３０１−２−１０１を用いるか、復元時通信制御１３０１−２−１０２を用いるかを選択する（ステップＣ２１１）。復元状況判断部１３０１−２−１０４の選択動作については、上記で説明したので省略する。【００８７】
復元状況判断部１３０１−２−１０４により復元時通信制御部１３０１−２−１０２が選択された場合、復元時通信制御部１３０１−２−１０２は、パケット復元時の通信速度を算出する（ステップＣ２１２）。また、通常時通信制御部１３０１−２−１０１が選択された場合、通常時通信制御部１３０１−２−１０１は、通常時の通信速度を算出する（ステップＣ２１３）。
通信速度の算出後、通信速度情報送信部１３０１−２−６は、通信速度情報をデータ送信装置１３０１−１へ送信する（Ｃ２１４）。【００８８】
［第５実施例］
次に、本発明の第５実施例について図面を参照して詳細に説明する。図１３は本発明の第５実施例に係る通信システムの構成を示すブロック図である。本実施例では、データ送信装置２１０１−１からデータ受信装置２１０１−７へとデータを送る場合に、通信網２１０１−２、冗長化装置２１０１−３、通信網２１０１−４、冗長復号化装置２１０１−５、通信網２１０１−６と順に通る場合を想定し、この場合の処理を説明する。【００８９】
図１４を参照すると、本実施例の通信システムは、データを送信する装置であるデータ送信装置２１０１−１と、パケットを受信し誤り訂正符号によってパケットを冗長化してデータ受信装置２１０１−７へ向けて送信する冗長化装置２１０１−３と、パケットを受信し誤り訂正符号によってパケットを復元してデータ受信装置２１０１−７へ送信する冗長復号化装置２１０１−５と、データ送信装置２１０１−１からのデータを受信するデータ受信装置２１０１−７とを含む。【００９０】
データ送信装置２１０１−１は、パケット受信・復元状況情報受信部２１０１−１−１１と、通信制御部２１０１−１−１００と、パケット生成部２１０１−１−１と、パケット送信部２１０１−１−３とを含む。通信制御部２１０１−１−１００は、復元状況判断部２１０１−１−１０４と、通常時通信制御部２１０１−１−１０１と、復元時通信制御部２１０１−１−１０２とを含む。【００９１】
パケット受信・復元状況情報受信部２１０１−１−１１、復元状況判断部２１０１−１−１０４、通常時通信制御部２１０１−１−１０１、復元時通信制御部２１０１−１−１０２、パケット生成部２１０１−１−１は、それぞれ第２実施例のパケット受信・復元状況情報受信部１１０１−１−１１、復元状況判断部１１０１−１−１０４、通常時通信制御部２１０１−１−１０１、復元時通信制御部２１０１−１−１０２、パケット生成部２１０１−１−１と同様であるので詳細は省略する。
パケット送信部２１０１−１−３は、パケット生成部２１０１−１−１で生成されたパケットをデータ受信装置２１０１−７へ向けて送信する。【００９２】
冗長化装置２１０１−３は、パケット受信部２１０１−３−１と、冗長化部２１０１−３−２と、パケット送信部２１０１−３−３とを含む。
パケット受信部２１０１−３−１は、データ送信装置２１０１−１からのパケットを受信する。【００９３】
冗長化部２１０１−３−２は、パケット受信部２１０１−３−１が受信したパケットに誤り訂正符号を付加する。パケットの冗長化の仕方は、冗長復号化装置２１０１−５でパケットを復元できる形式であれば問題ない。冗長化部２１０１−３−２で冗長化されるパケットは、パケット受信部２１０１−３−１で受信したパケットの形式と異なっていてもよいし、互換性があってもよい。
パケット送信部２１０１−３−３は、冗長化部２１０１−３−２で冗長化されたパケットをデータ受信装置２１０１−７へ向けて送信する。【００９４】
冗長復号化装置２１０１−５は、パケット受信部２１０１−５−１と、冗長復号化部２１０１−５−２と、パケット送信部２１０１−５−３と、パケット復元状況情報算出部２１０１−５−４と、パケット復元状況情報付加部２１０１−５−５とを含む。
パケット受信部２１０１−５−１は、パケット送信部２１０１−３−３からのパケットを受信する。【００９５】
冗長復号化部２１０１−５−２は、パケット受信部２１０１−５−１で受信したデータの誤り訂正符号を復号し、ロスしたパケットを復元する。
パケット復元状況情報算出部２１０１−５−４は、冗長復号化部２１０１−５−２における復元状況からパケット復元状況情報を算出する。パケット復元状況情報は、誤り訂正符号による復元情報、もしくは誤り訂正符号による復元前のパケット受信情報である。誤り訂正符号による復元情報とパケット受信情報については、第２実施例のパケット受信・復元状況情報受信部１１０１−１−１１の記述で詳しく説明したので詳細は省略する。【００９６】
パケット復元状況情報付加部２１０１−５−５は、パケット復元状況情報算出部２１０１−５−４で算出されたパケット復元状況情報を、パケット受信部２１−１−５−１で受信したパケットおよび冗長復号化部２１０１−５−２で復元されたパケットに付加する。付加の仕方としては、パケット復元状況情報をオプション情報として記載する方法と、パケット復元状況情報と復元されたパケットとをデータパケットとして含むパケットを生成する方法がある。
パケット送信部２１０１−５−３は、パケット復元状況情報付加部２１０１−５−５からのパケットをデータ受信装置２１０１−７へ送信する。【００９７】
データ受信装置２１０１−７は、パケット受信部２１０１−７−１と、パケット受信・復元状況情報算出部２１０１−７−２と、パケット受信・復元状況情報送信部２１０１−７−３とを含む。
パケット受信部２１０１−７−１は、冗長復号化装置２１０１−５からのパケットを受信する。【００９８】
パケット受信・復元状況情報算出部２１０１−７−２は、パケット受信部２１０１−７−１における受信状況とこのパケット受信部２１０１−７−１で受信したパケットに付加されたパケット復元状況情報により、パケット受信・復元状況情報を算出する。パケット受信・復元状況情報の詳細は、第２実施例のパケット受信・復元状況情報受信部１１０１−１−１１の記述で詳しく説明したので詳細は省略する。
パケット受信・復元状況情報送信部２１０１−７−３は、パケット受信・復元状況情報をデータ送信装置２１０１−１へ送信する。【００９９】
次に、図１４、データ送信装置２１０１−１の動作を示す図１５のフローチャート、冗長化装置２１０１−３の動作を示す図１６のフローチャート、冗長復号化装置２１０１−５の動作を示す図１７のフローチャート、データ受信装置２１０１−７の動作を示す図１８のフローチャートを用いて、本実施例の全体の動作について詳細に説明する。
データ送信装置２１０１−１のパケット受信・復元状況情報受信部２１０１−１−１１は、データ受信装置２１０１−７から送信されたパケット受信・復元状況情報を受信する（図１５のステップＤ１０２）。【０１００】
通信制御部２１０１−１−１００の復元状況判断部２１０１−１−１０４は、パケット受信・復元状況情報に基づいて、通信速度を制御する手段として通常時通信制御部２１０１−１−１０１を用いるか、復元時通信制御２１０１−１−１０２を用いるかを選択する（ステップＤ１０３）。復元状況判断部２１０１−１−１０４の選択動作については、第２実施例の復元状況判断部１１０１−１−１０４の説明で記述したので省略する。【０１０１】
復元状況判断部２１０１−１−１０４により復元時通信制御部２１０１−１−１０２が選択された場合、復元時通信制御部２１０１−１−１０２は、パケット復元時の通信速度を算出する（ステップＤ１０４）。また、通常時通信制御部２１０１−１−１０１が選択された場合、通常時通信制御部２１０１−１−１０１は、通常時の通信速度を算出する（ステップＤ１０５）。【０１０２】
通信速度の算出後、パケット生成部２１０１−１−１は、算出された通信速度に基づきパケットを生成する（ステップＤ１０６）。パケット送信部２１０１−１−３は、生成されたパケットをデータ受信装置２１０１−７へ送信する（ステップＤ１０７）。【０１０３】
冗長化装置２１０１−３のパケット受信部２１０１−３−１は、データ送信装置２１０１−１から送信されたパケットを受信する（図１６のステップＤ２０２）。
冗長化部２１０１−３−２は、パケット受信部２１０１−３−１からのパケットに誤り訂正符号を付加する（ステップＤ２０３）。
パケット送信部２１０１−３−３は、誤り訂正符号が付加されたパケットをデータ受信装置２１０１−７に向けて送信する（ステップＤ２０４）。【０１０４】
冗長復号化装置２１０１−５のパケット受信部２１０１−５−１は、冗長化装置２１０１−３から送信されたパケットを受信する（図１７のステップＤ３０２）。
冗長復号化部２１０１−５−２は、パケット受信部２１０１−５−１が受信したパケットのうちロスが発生した箇所を、誤り訂正符号を用いて復元する（ステップＤ３０３）。【０１０５】
パケット復元状況情報算出部２１０１−５−４は、冗長復号化部２１０１−５−２における復元状況からパケット復元状況情報を算出する（ステップＤ３０４）。
パケット復元状況情報付加部２１０１−５−５は、パケット受信部２１０１−５−１および冗長復号化部２１０１−５−２からのパケットに対して、パケット復元状況情報を付加する（ステップＤ３０５）。
パケット送信部２１０１−５−３は、パケット復元状況情報付加部２１０１−５−５からのパケットをデータ受信装置２１０１−７へ送信する（ステップＤ３０６）。【０１０６】
データ受信装置２１０１−７のパケット受信部２１０１−７−１は、冗長復号化装置２１０１−５から送信されたパケットを受信する（図１８のステップＤ４０２）。
パケット受信・復元状況情報算出部２１０１−７−２は、パケット受信部２１０１−７−１における受信状況とこのパケット受信部２１０１−７−１で受信したパケットに付加されたパケット復元状況情報により、パケット受信・復元状況情報を算出する（ステップＤ４０３）。【０１０７】
パケット受信・復元状況情報送信部２１０１−７−３は、パケット受信・復元状況情報２１０１−７−２で算出されたパケット受信・復元状況情報をデータ送信装置２１０１−１へ送信する（ステップＤ４０４）。【０１０８】
次に、本実施例の効果について説明する。本実施例では、誤り訂正符号をパケットに付加する冗長化装置２１０１−３と誤り訂正符号を用いてパケットを復元する冗長復号化装置２１０１−５とをデータ送信装置２１０１−１とデータ受信装置２１０１−７から分離しているため、無線区間や輻輳区間など通信経路中でロスが発生しやすい区間の近くに冗長化装置２１０１−３と冗長復号化装置２１０１−５を設置することができる。本実施例によれば、動的冗長の手法と組み合わせることにより、区間ごとに適した冗長度で冗長化を行うことができる。本実施例においては、データ送信装置２１０１−１と冗長化装置２１０１−３を別の装置として説明した。これら２つの装置は、第２実施例におけるデータ送信装置１１０１−１と同様に１つの装置として動作してもよい。【０１０９】
なお、本実施例において、パケット受信状況情報とパケット復元状況情報とを異なるパケットでデータ受信装置２１０１−７からデータ送信装置２１０１−１へ送信するようにしてもよい。【０１１０】
［第６実施例］
次に、本発明の第６実施例について図面を参照して詳細に説明する。図１９は本発明の第６実施例に係る通信システムのデータ送信装置と冗長化装置と冗長復号化装置とデータ受信装置の構成を示すブロック図である。本実施例では、図１３のデータ送信装置２１０１−１、冗長化装置２１０１−３、冗長復号化装置２１０１−５、データ受信装置２１０１−７の代わりに、それぞれデータ送信装置２２０１−１、冗長化装置２２０１−３、冗長復号化装置２２０１−５、データ受信装置２２０１−７を用い、データ送信装置２２０１−１からデータ受信装置２２０１−７へとデータを送る場合に、通信網２１０１−２、冗長化装置２２０１−３、通信網２１０１−４、冗長復号化装置２２０１−５、通信網２１０１−６と順に通る場合を想定し、この場合の処理を説明する。【０１１１】
図１９を参照すると、本実施例の通信システムは、データを送信する装置であるデータ送信装置２２０１−１と、パケットを受信し誤り訂正符号によってパケットを冗長化してデータ受信装置２２０１−７へ向けて送信する冗長化装置２２０１−３と、パケットを受信し誤り訂正符号によってパケットを復元してデータ受信装置２２０１−７へ送信する冗長復号化装置２２０１−５と、データ送信装置２２０１−１からのデータを受信するデータ受信装置２２０１−７とを含む。【０１１２】
データ送信装置２２０１−１は、パケット受信・復元状況情報受信部２２０１−１−１１と、通信制御部２２０１−１−１００と、パケット生成部２２０１−１−１と、パケット送信部２２０１−１−３とを含む。通信制御部２２０１−１−１００は、復元状況判断部２２０１−１−１０４と、通常時通信制御部２２０１−１−１０１と、復元時通信制御部２２０１−１−１０２とを含む。【０１１３】
パケット受信・復元状況情報受信部２２０１−１−１１、通信制御部２２０１−１−１００、パケット生成部２２０１−１−１、パケット送信部２２０１−１−３、復元状況判断部２２０１−１−１０４、通常時通信制御部２２０１−１−１０１、復元時通信制御部２２０１−１−１０２は、それぞれ第５実施例のパケット受信・復元状況情報受信部２１０１−１−１１、通信制御部２１０１−１−１００、パケット生成部２１０１−１−１、パケット送信部２１０１−１−３、復元状況判断部２１０１−１−１０４、通常時通信制御部２１０１−１−１０１、復元時通信制御部２１０１−１−１０２と同様であるので詳細な説明を省略する。【０１１４】
冗長化装置２２０１−３は、パケット受信部２２０１−３−１と、冗長化部２２０１−３−２と、パケット送信部２２０１−３−３とを含む。パケット受信部２２０１−３−１、冗長化部２２０１−３−２、パケット送信部２２０１−３−３は、それぞれ第５実施例のパケット受信部２１０１−３−１、冗長化部２１０１−３−２、パケット送信部２１０１−３−３と同様であるので詳細な説明を省略する。【０１１５】
冗長復号化装置２２０１−５は、パケット受信部２２０１−５−１と、冗長復号化部２２０１−５−２と、パケット送信部２２０１−５−３と、パケット復元状況情報算出部２２０１−５−４と、パケット復元状況情報送信部２２０１−５−６とを含む。パケット受信部２２０１−５−１、冗長復号化部２２０１−５−２、パケット復元状況情報算出部２２０１−５−４は、それぞれ第５実施例のパケット受信部２１０１−５−１、冗長復号化部２１０１−５−２、パケット復元状況情報算出部２１０１−５−４と同様であるので詳細な説明を省略する。【０１１６】
パケット送信部２２０１−５−３は、冗長復号化部２２０１−５−２で誤り訂正符号を付加されたパケットをデータ受信装置２２０１−７へ送信する。
パケット復元状況情報送信部２２０１−５−６は、パケット復元状況情報算出部２２０１−５−４で算出されたパケット復元状況情報をデータ受信装置２２０１−７へ送信する。【０１１７】
データ受信装置２２０１−７は、パケット受信部２２０１−７−１と、パケット復元状況情報受信部２２０１−７−５と、パケット受信・復元状況情報算出部２２０１−７−２と、パケット受信・復元状況情報送信部２２０１−７−３とを含む。
パケット受信部２２０１−７−１は、冗長復号化装置２２０１−５からのパケットを受信する。
パケット復元状況情報受信部２２０１−７−５は、冗長復号化装置２２０１−５からのパケット復元状況情報を受信する。【０１１８】
パケット受信・復元状況情報算出部２２０１−７−２は、パケット受信部２２０１−７−１で受信されたパケット受信情報と、パケット復元状況情報受信部２２０１−７−５で受信されたパケット復元状況情報とから、パケット受信・復元状況情報を算出する。パケット受信・復元状況情報の詳細は、第２実施例のパケット受信・復元状況情報受信部１１０１−１−１１の記述で詳しく説明したので詳細は省略する。
パケット受信・復元状況情報送信部２２０１−７−３は、パケット受信・復元状況情報をデータ送信装置２２０１−１へ送信する。【０１１９】
次に、図１９、冗長復号化装置２２０１−５の動作を示す図２０のフローチャート、データ受信装置２２０１−７の動作を示す図２１のフローチャートを用いて、本実施例の全体の動作について詳細に説明する。
データ送信装置２２０１−１、冗長化装置２２０１−３の動作は、それぞれ第５実施例のデータ送信装置２１０１−１、冗長化装置２１０１−３の動作と同様であるので詳細な説明は省略する。【０１２０】
冗長復号化装置２２０１−５の動作について詳細に説明する。パケット受信部２２０１−５−１は、冗長復号化装置２２０１−３からのパケットを受信する（図２０のステップＤ３０２）。
冗長復号化部２２０１−５−２は、パケット受信部２２０１−５−１が受信したパケットのうちロスが発生した箇所を、誤り訂正符号を用いて復元する（ステップＤ３０３）。【０１２１】
パケット復元状況情報算出部２２０１−５−４は、冗長復号化部２２０１−５−２における復元状況からパケット復元状況情報を算出する（ステップＤ３０４）。
パケット復元状況情報送信部２２０１−５−６は、パケット復元状況情報をデータ受信装置２２０１−７へ送信する（ステップＥ３０５）。このステップＥ３０５の処理については、ステップＤ３０３以後であれば何時行っても構わない。
パケット送信部２２０１−５−３は、冗長復号化部２２０１−５−２からのパケットをデータ受信装置２２０１−７へ送信する（ステップＤ３０６）。【０１２２】
データ受信装置２２０１−７の動作について詳細に説明する。パケット受信部２２０１−７−１は、冗長復号化装置２２０１−５からのパケットを受信する（図２１のステップＤ４０２）。
パケット復元状況情報受信部２２０１−７−５は、冗長復号化装置２２０１−５からのパケット復元情報を受信する（ステップＥ３１０）。【０１２３】
パケット受信・復元状況情報算出部２２０１−７−２は、パケット復元状況情報受信部２２０１−７−５で受信したパケット復元状況情報とパケット受信部２２０１−７−１における受信状況とから、パケット受信・復元状況情報を算出する（ステップＥ４０３）。
パケット受信・復元状況情報送信部２２０１−７−３は、パケット受信・復元状況情報２１０１−７−２で算出されたパケット受信・復元状況情報をデータ送信装置２２０１−１へ送信する（ステップＤ４０４）。【０１２４】
本実施例においては、データ送信装置２２０１−１と冗長化装置２２０１−３を別の装置として説明した。これら２つの装置は、第２実施例におけるデータ送信装置１１０１−１と同様に１つの装置として動作してもよい。
なお、本実施例において、パケット受信状況情報とパケット復元状況情報とを異なるパケットでデータ受信装置２２０１−７からデータ送信装置２２０１−１へ送信するようにしてもよい。【０１２５】
［第７実施例］
次に、本発明の第７実施例について図面を参照して詳細に説明する。図２２は本発明の第７実施例に係る通信システムのデータ送信装置と冗長化装置と冗長復号化装置とデータ受信装置の構成を示すブロック図である。本実施例では、図１３のデータ送信装置２１０１−１、冗長化装置２１０１−３、冗長復号化装置２１０１−５、データ受信装置２１０１−７の代わりに、それぞれデータ送信装置２３０１−１、冗長化装置２３０１−３、冗長復号化装置２３０１−５、データ受信装置２３０１−７を用い、データ送信装置２３０１−１からデータ受信装置２３０１−７へとデータを送る場合に、通信網２１０１−２、冗長化装置２３０１−３、通信網２１０１−４、冗長復号化装置２３０１−５、通信網２１０１−６と順に通る場合を想定し、この場合の処理を説明する。【０１２６】
図２２を参照すると、本実施例の通信システムは、データを送信する装置であるデータ送信装置２３０１−１と、パケットを受信し誤り訂正符号によってパケットを冗長化してデータ受信装置２３０１−７へ向けて送信する冗長化装置２３０１−３と、パケットを受信し誤り訂正符号によってパケットを復元してデータ受信装置２３０１−７へ送信する冗長復号化装置２３０１−５と、データ送信装置２３０１−１からのデータを受信するデータ受信装置２３０１−７とを含む。【０１２７】
データ送信装置２３０１−１は、パケット受信情報受信部２３０１−１−１２と、パケット復元状況情報受信部２３０１−１−１３と、パケット受信・復元状況情報算出部２３０１−１−１４と、通信制御部２３０１−１−１００と、パケット生成部２３０１−１−１と、パケット送信部２３０１−１−３とを含む。通信制御部２３０１−１−１００は、復元状況判断部２３０１−１−１０４と、通常時通信制御部２３０１−１−１０１と、復元時通信制御部２３０１−１−１０２とを含む。【０１２８】
通信制御部２３０１−１−１００、パケット生成部２３０１−１−１、パケット送信部２３０１−１−３、通常時通信制御部２３０１−１−１０１、復元時通信制御部２３０１−１−１０２は、それぞれ第５実施例の通信制御部２１０１−１−１００、パケット生成部２１０１−１−１、パケット送信部２１０１−１−３、通常時通信制御部２１０１−１−１０１、復元時通信制御部２１０１−１−１０２と同様であるので詳細な説明を省略する。【０１２９】
パケット受信情報受信部２３０１−１−１２とパケット復元状況情報受信部２３０１−１−１３とパケット受信・復元状況情報算出部２３０１−１−１４とは、復元状況情報取得手段を構成している。
パケット受信情報受信部２３０１−１−１２は、データ受信装置２３０１−７からのパケット受信情報を受信する。パケット受信情報とは、データ受信装置２３０１−７のパケット受信部２３０１−７−１におけるパケット受信情報である。パケット復元状況情報受信部２３０１−１−１３は、冗長復号化装置２３０１−５からのパケット復元状況情報を受信する。【０１３０】
パケット受信・復元状況情報算出部２３０１−１−１４は、パケット受信情報受信部２３０１−１−１２で受信したパケット受信情報とパケット復元状況情報受信部２３０１−１−１３で受信したパケット復元状況情報とから、パケット受信・復元状況情報を算出する。
復元状況判断部２３０１−１−１０４は、第２実施例の復元状況判断部１１０１−１−１０４と比べて、通常時通信制御部２３０１−１−１０１を用いるか復元時通信制御２３０１−１−１０２を用いるかの判断にパケット受信・復元状況情報算出部２３０１−１−１４で算出されたパケット受信・復元状況情報を用いる点で異なるが、他の点では同様であるので詳細な説明は省略する。【０１３１】
冗長化装置２３０１−３は、パケット受信部２３０１−３−１と、冗長化部２３０１−３−２と、パケット送信部２３０１−３−３とを含む。パケット受信部２３０１−３−１、冗長化部２３０１−３−２、パケット送信部２３０１−３−３は、それぞれ第５実施例のパケット受信部２１０１−３−１、冗長化部２１０１−３−２、パケット送信部２１０１−３−３と同様であるので詳細な説明を省略する。【０１３２】
冗長復号化装置２３０１−５は、パケット受信部２３０１−５−１と、冗長復号化部２３０１−５−２と、パケット送信部２３０１−５−３と、パケット復元状況情報算出部２３０１−５−４と、パケット復元状況情報送信部２３０１−５−７とを含む。パケット受信部２３０１−５−１、冗長復号化部２３０１−５−２、パケット送信部２３０１−５−３、パケット復元状況情報算出部２３０１−５−４は、それぞれ第５実施例のパケット受信部２１０１−５−１、冗長復号化部２１０１−５−２、パケット送信部２１０１−５−３、パケット復元状況情報算出部２１０１−５−４と同様であるので詳細な説明は省略する。
パケット復元状況情報送信部２３０１−５−７は、パケット復元状況情報をデータ送信装置２３０１−１へ送信する。【０１３３】
データ受信装置２３０１−７は、パケット受信部２３０１−７−１と、パケット受信情報算出部２３０１−７−６と、パケット受信情報送信部２３０１−７−７とを含む。
パケット受信部２３０１−７−１は、冗長復号化装置２３０１−５からのパケットを受信する。【０１３４】
パケット受信情報算出部２３０１−７−６は、パケット受信部２３０１−７−１における受信状況からパケット受信情報を算出する。
パケット受信情報送信部２３０１−７−７は、パケット受信情報算出部２３０１−７−６で算出されたパケット受信情報をデータ送信装置２３０１−１へ送信する。【０１３５】
次に、図２２、データ送信装置２３０１−１の動作を示す図２３のフローチャート、冗長復号化装置２３０１−５の動作を示す図２４のフローチャート、データ受信装置２３０１−７の動作を示す図２５のフローチャートを用いて、本実施例の全体の動作について詳細に説明する。【０１３６】
データ送信装置２３０１−１の動作について詳細に説明する。パケット復元状況情報受信部２３０１−１−１３は、冗長復号化装置２３０１−５からのパケット復元状況情報を受信する（図２３のステップＦ１１０）。
パケット受信情報受信部２３０１−１−１２は、データ受信装置２３０１−７からのパケット受信情報を受信する（ステップＦ１０２）。【０１３７】
パケット受信・復元状況情報算出部２３０１−１−１４は、パケット受信情報受信部２３０１−１−１２で受信したパケット受信情報とパケット復元状況情報受信部２３０１−１−１３で受信したパケット復元状況情報とからパケット受信・復元状況情報を算出する（ステップＦ１１１）。【０１３８】
図２３のステップＤ１０３〜Ｄ１０７で示される復元状況判断部２３０１−１−１０４、復元時通信制御部２３０１−１−１０２、通常時通信制御部２３０１−１−１０１、パケット生成部２３０１−１−１、パケット送信部２３０１−１−３の動作は、それぞれ第５実施例の復元状況判断部２１０１−１−１０４、復元時通信制御部２１０１−１−１０２、通常時通信制御部２１０１−１−１０１、パケット生成部２１０１−１−１、パケット送信部２１０１−１−３の動作と同一であるため、説明は省略する。【０１３９】
冗長化装置２３０１−３の動作は、第５実施例の冗長化装置２１０１−３の動作と同一であるので、説明は省略する。【０１４０】
冗長復号化装置２３０１−５の動作について詳細に説明する。図２４のステップＤ３０２〜Ｄ３０４，Ｄ３０６で示されるパケット受信部２３０１−５−１、冗長復号化部２３０１−５−２、パケット復元状況情報算出部２３０１−５−４、パケット送信部２３０１−５−３の動作は、それぞれ第６実施例のパケット受信部２２０１−５−１、冗長復号化部２２０１−５−２、パケット復元状況情報算出部２２０１−５−４、パケット送信部２２０１−５−３の動作と同一であるため、説明は省略する。
パケット復元状況情報送信部２２０１−５−７は、パケット復元状況情報をデータ送信装置２３０１−１へ送信する（図２４のステップＦ３０５）。【０１４１】
データ受信装置２３０１−７の動作について詳細に説明する。パケット受信部２３０１−７−１は、冗長復号化装置２３０１−５からのパケットを受信する（図２４のステップＤ４０２）。
パケット受信情報算出部２３０１−７−６は、パケット受信部２３０１−７−１における受信状況からパケット受信情報を算出する（ステップＦ４０３）。
パケット受信情報送信部２３０１−７−７は、パケット受信情報をデータ送信装置２３０１−１へ送信する（ステップＦ４０４）。【０１４２】
本実施例においては、データ送信装置２３０１−１と冗長化装置２３０１−３を別の装置として説明した。これら２つの装置は、１つの装置として動作してもよい。この場合、パケット送信部２３０１−１−３とパケット受信部２３０１−３−１はなくなり、パケット生成部２３０１−１−１と冗長化部２３０１−３−２が直接つながる。【０１４３】
［第８実施例］
次に、本発明の第８実施例について詳細に説明する。本実施例は、第５実施例の構成において第３実施例と同様に統計情報を扱うものである。
具体的には、第５実施例のパケット受信・復元状況情報受信部２１０１−１−１１、パケット受信・復元状況情報算出部２１０１−７−２、パケット受信・復元状況情報送信部２１０１−７−３、復元状況判断部２１０１−１−１０４、通常時通信制御部２１０１−１−１０１、復元時通信制御部２１０１−１−１０２に、それぞれ第３実施例の統計情報受信部１２０１−１−１２、パケット受信・復元統計情報算出部１２０１−２−５、統計情報送信部１２０１−２−６、復元状況判断部１２０１−１−１０４、通常時通信制御部１２０１−１−１０１、復元時通信制御部１２０１−１−１０２と同じ機能を持たせればよい。これにより、パケット受信・復元状況情報の代わりに、パケット受信・復元統計情報を用いることができる。【０１４４】
パケット受信・復元統計情報の扱いについては第３実施例に詳しく記述したので詳細は省略する。なお、本実施例において、パケット受信統計情報とパケット復元統計情報とを異なるパケットでデータ受信装置からデータ送信装置へ送信するようにしてもよい。【０１４５】
また、第５実施例のパケット復元状況情報算出部２１０１−５−４、パケット復元状況情報付加部２１０１−５−５において、パケット復元状況情報の代わりにパケット復元統計情報を扱うように変更してもよい。パケット復元統計情報は、誤り訂正符号による復元統計情報、もしくは誤り訂正符号による復元前のパケット受信統計情報である。誤り訂正符号による復元統計情報と誤り訂正符号による復元前のパケット受信統計情報については、第３実施例に詳しく記述したので詳細は省略する。【０１４６】
［第９実施例］
次に、本発明の第９実施例について詳細に説明する。本実施例は、第６実施例の構成において第３実施例と同様に統計情報を扱うものである。
具体的には、第６実施例のパケット受信・復元状況情報受信部２２０１−１−１１、パケット受信・復元状況情報算出部２２０１−７−２、パケット受信・復元状況情報送信部２２０１−７−３、復元状況判断部２２０１−１−１０４、通常時通信制御部２２０１−１−１０１、復元時通信制御部２２０１−１−１０２に、それぞれ第３実施例の統計情報受信部１２０１−１−１２、パケット受信・復元統計情報算出部１２０１−２−５、統計情報送信部１２０１−２−６、復元状況判断部１２０１−１−１０４、通常時通信制御部１２０１−１−１０１、復元時通信制御部１２０１−１−１０２と同じ機能を持たせればよい。これにより、パケット受信・復元状況情報の代わりに、パケット受信・復元統計情報を用いることができる。【０１４７】
なお、本実施例において、パケット受信統計情報とパケット復元統計情報とを異なるパケットでデータ受信装置からデータ送信装置へ送信するようにしてもよい。
また、第６実施例のパケット復元状況情報算出部２２０１−５−４、パケット復元状況情報送信部２２０１−５−６において、パケット復元状況情報の代わりにパケット復元統計情報を扱うように変更してもよい。【０１４８】
［第１０実施例］
次に、本発明の第１０実施例について詳細に説明する。本実施例は、第７実施例の構成において第３実施例と同様に統計情報を扱うものである。
具体的には、第７実施例のパケット受信情報算出部２３０１−７−６、パケット受信情報送信部２３０１−７−７、パケット受信情報受信部２３０１−１−１２においてパケット受信情報の代わりにパケット受信統計情報を扱うようにする。また、パケット復元状況情報算出部２３０１−５−４、パケット復元状況情報送信部２３０１−５−７、パケット復元状況情報受信部２３０１−１−１３において、パケット復元状況情報の代わりにパケット復元状況統計情報を扱うようにする。パケット復元状況統計情報は、誤り訂正符号による復元統計情報もしくは誤り訂正符号による復元前のパケット受信統計情報である。【０１４９】
本実施例では、パケット受信・復元状況情報算出部２３０１−１−１４において、パケット受信統計情報とパケット復元状況統計情報とを組み合わせてパケット受信・復元統計情報を算出する。そして、復元状況判断部２３０１−１−１０４、通常時通信制御部２３０１−１−１０１、復元時通信制御部２３０１−１−１０２において、第３実施例の復元状況判断部１２０１−１−１０４、通常時通信制御部１２０１−１−１０１、復元時通信制御部１２０１−１−１０２と同様にパケット受信・復元統計情報に基づき通信制御を行うようにする。パケット受信・復元統計情報、パケット受信統計情報、誤り訂正符号による復元統計情報、誤り訂正符号による復元前のパケット受信統計情報については、第３実施例に詳しく記述したので詳細は省略する。【０１５０】
第２実施例〜第４実施例においては、データ送信装置とデータ受信装置が１対１の場合で説明したが、本発明は、データ送信装置とデータ受信装置のうち少なくとも一方が複数あってもよく、それぞれの装置の数や組み合わせ数の制限を受けない。また、データ送信装置を構成する要素とデータ受信装置を構成する要素を同一の装置にいれることもできる。【０１５１】
第５実施例〜第１０実施例においては、データ送信装置と冗長化装置と冗長復号化装置とデータ受信装置がそれぞれ１つずつある場合で説明したが、本発明は、いずれか１つ以上の装置が複数あっても実施可能であり、それぞれの装置の数や組み合わせ数の制限を受けない。また、データ送信装置を構成する要素とデータ受信装置を構成する要素、冗長化装置を構成する要素と冗長復号化装置を構成する要素を同一の装置にいれることもできる。【０１５２】
全ての実施例においては、通常時通信制御部と復元時通信制御部がそれぞれ１つずつある場合で説明したが、通常時通信制御部と復元時通信制御部のうち少なくとも一方が複数あってもよい。この場合、復元状況判断部は、誤り訂正符号の復元状況に応じて、通常時通信制御部のいずれか、あるいは復元時通信制御部のいずれかを選択すればよい。【０１５３】
また、全ての実施例において、データ送信装置は本発明が対象とするプロトコルを含む任意のプロトコルから本発明が対象とするプロトコルに変換する中継器として動作が可能であり、データ受信装置は本発明が対象とするプロトコルから本発明が対象とするプロトコルを含む任意のプロトコルへ変換する中継器として動作が可能である。【０１５４】
［第１１実施例］
次に、本発明の第１１実施例について説明する。本実施例は、第２実施例、第５実施例〜第７実施例において、データ送信装置とデータ受信装置間の通信プロトコルとして、ＴＣＰ（文献「W. Richard Stevens，“TCP/IP Illustrated:The Protocols”，Addison-Wesley，1994」参照）に基づいた手順を用いるものである。【０１５５】
本実施例の通常時通信制御部は、ＴＣＰの輻輳制御を用いる。具体的には、ＡＣＫ（ACKnowledgment）ベースで輻輳ウィンドウの制御を行い、同じＡＣＫシーケンス番号が続く重複ＡＣＫが発生したときに輻輳ウィンドウを下げる。通常は同じＡＣＫシーケンス番号が３つ続いたときに重複ＡＣＫとする。【０１５６】
ＴＣＰの輻輳ウィンドウ制御としてＴＣＰ−Ｒｅｎｏを用いている場合には、重複ＡＣＫが発生したときには再送制御ののち輻輳ウィンドウを半分に下げる。誤り訂正符号による冗長化の付加部分とデータ部分を区別する方法としては、通常パケットと冗長パケットとをＴＣＰのオプションに定義して既存のＴＣＰと互換を持たせる方法や、通常パケットと冗長パケットとを区別するフラグを持つパケットでカプセル化する方法がある。パケット受信状況情報は、ＴＣＰのＡＣＫで通知できる。パケット復元状況情報は、ＡＣＫのオプションを新たに定義することで通知できる。【０１５７】
［第１２実施例］
次に、本発明の第１２実施例について説明する。本実施例は、第２実施例、第５実施例〜第７実施例において、データ送信装置とデータ受信装置間のプロトコルとして、ＤＣＣＰ（文献「E.Kohler，J.Handley，S.Floyd，“RFC4340:Datagram Congestion Control Protocol (DCCP)”，IETF，Mar. 2006」参照）に基づいた手順を用いるものである。【０１５８】
本実施例の通常時通信制御部は、ＡＣＫ（ACKnowledgment）ベースで輻輳ウィンドウの制御を行うＤＤＣＰのＣＣＩＤ２（文献「S.Floyd，E.Kohler，“RFC4341: Profile for Datagram Congestion Control Protocol (DCCP) Congestion Control ID 2: TCP-like Congestion Control”，IETF，Mar. 2006」参照）を用いる。この輻輳ウィンドウ制御は、ＴＣＰ−Ｒｅｎｏと同じＡＩＭＤ（Additive-Increase and Multiplicative-Decrease）型の制御である。【０１５９】
誤り訂正符号による冗長化の付加部分とデータ部分を区別する方法としては、通常パケットと冗長パケットとをＤＣＣＰのオプションに定義して既存のＤＣＣＰと互換を持たせる方法や、通常パケットと冗長パケットとを区別するフラグを持つパケットでカプセル化する方法がある。パケット受信状況情報は、ＤＣＣＰのＡＣＫで通知できる。パケット復元状況情報は、ＡＣＫのオプションを新たに定義することで通知できる。【０１６０】
［第１３実施例］
次に、本発明の第１３実施例について説明する。本実施例は、第３実施例、第８実施例〜第１０実施例において、データ送信装置とデータ受信装置間の通信プロトコルとして、ＤＣＣＰに基づいた手順を用いるものである。
本実施例の通常時通信制御部は、ロス率からＴＦＲＣ（TCP-Friendly Rate Control）による輻輳ウィンドウの制御を行うＤＤＣＰのＣＣＩＤ３（文献「S.Floyd，E.Kohler，J.Padhye，“RFC4342: Profile for Datagram Congestion Control Protocol (DCCP) Congestion Control ID 3: TCP-Friendly Rate Control (TFRC)”，IETF，Mar. 2006」参照）を用いる。【０１６１】
誤り訂正符号による冗長化の付加部分とデータ部分を区別する方法としては、通常パケットと冗長パケットとをＤＣＣＰのオプションに定義して既存のＤＣＣＰと互換を持たせる方法や、通常パケットと冗長パケットとを区別するフラグを持つパケットでカプセル化する方法がある。パケット受信統計情報は、ＤＣＣＰのＡＣＫのオプションで通知できる。パケット復元統計情報は、ＡＣＫのオプションを新たに定義することで通知できる。【０１６２】
本発明は、誤り訂正符号を付加することができるパケットやセグメント、セルなどのデータの区切りがあり、ネットワークやデータバスなどの通信網を介し、通信速度制御を行うプロトコルを用いれば、実施が可能である。データは、ディジタルデータに変換できればよく、音声、映像などコンテンツの種類は問わない。【０１６３】
なお、第１実施例〜第１３実施例のデータ送信装置、冗長化装置、冗長復号化装置、データ受信装置は、それぞれＣＰＵ、記憶装置および外部とのインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。これらのコンピュータにおいて、本発明の通信方法を実現させるための通信用プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供される。ＣＰＵは、記録媒体から読み込んだプログラムを記憶装置に書き込み、プログラムに従って第１実施例〜第１３実施例で説明した処理を実行する。【０１６４】
以上、上記実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施例だけに限定されるものではない。本発明の構成や詳細は、上記実施例を適宜組み合わせて用いてもよく、さらに本発明の請求の範囲内において、適宜変更することもできる。
この出願は、２００７年１０月２９日に出願された日本出願特願２００７−２８０１２８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の内容を全てここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【０１６５】
本発明は、ＩＰなどのパケットによる通信を行う通信システム、データ送信装置、データ受信装置、通信用プログラムといった用途に適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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