(57)【要約】【課題】無線ネットワークを経由することにおけるパケットの欠落の影響をできる限り受けないようにストリームデータを配信することができる配信サーバ等を提供する。【解決手段】配信サーバは、ストリームデータをマルチキャスト方式の複数のチャネルを用いてネットワークを介して無線端末へ配信する。配信サーバは、ストリームデータを、複数のソースブロックに分割するソースブロック分割手段と、ソースブロックを、ｋ（ｋ＞１）個のソースシンボルに分割するソースシンボル分割手段と、各ソースブロックについて、ｋ個のソースシンボルを誤り訂正符号化することによってｋ＋ｐ個のシンボルデータを生成する誤り訂正符号化手段と、ソースブロック毎に、ｋ＋ｐ個のシンボルデータを、マルチキャストの各チャネルに割り当てると共に、チャネル間で所定の遅延時間差を設定して送信するマルチキャスト送信手段とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリームデータをマルチキャスト方式の複数のチャネルを用いてネットワークを介して無線端末へ配信する配信サーバにおいて、
前記ストリームデータを、複数のソースブロックに分割するソースブロック分割手段と、
前記ソースブロックを、ｋ（ｋ＞１）個のソースシンボルに分割するソースシンボル分割手段と、
各ソースブロックについて、ｋ個のソースシンボルを誤り訂正符号化することによってｋ＋ｐ個のシンボルデータを生成する誤り訂正符号化手段と、
前記ソースブロック毎に、ｋ＋ｐ個のシンボルデータを、マルチキャストの各チャネルに割り当てると共に、チャネル間で所定の遅延時間差を設定して送信するマルチキャスト送信手段と
を有することを特徴とする配信サーバ。
【請求項２】
前記誤り訂正符号化手段は、ｋ＋ｐ個のシンボルデータを生成し、
前記マルチキャスト送信手段は、最初に配信するチャネルに、ｋ個のシンボルデータを送信し、前記遅延時間差を設けて後続して配信するチャネルに、ｐ個のシンボルデータを送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の配信サーバ。
【請求項３】
前記誤り訂正符号化手段は、ＬＤＰＣ(Low-Density Parity-Check)符号化であることを特徴とする請求項２に記載の配信サーバ。
【請求項４】
前記誤り訂正符号化手段は、ｋ＋ｐ個のシンボルデータを生成し、
前記マルチキャスト送信手段は、最初に配信するチャネルに、ｋ個よりも多いシンボルデータを送信し、前記遅延時間差を設けて後続して配信するチャネルに、ｐ個よりも少ないシンボルデータを送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の配信サーバ。
【請求項５】
前記誤り訂正符号化手段は、レートレスなFountain符号化であることを特徴とする請求項４に記載の配信サーバ。
【請求項６】
前記マルチキャスト送信手段は、前記誤り訂正符号化手段から入力されたシンボルデータに対して、各チャネルへの割当前に複数のソースブロック間で、又は、各チャネルへの割当後に各チャネルの中のソースブロック間で、時間インタリーブを実行することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の配信サーバ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の配信サーバと、該配信サーバから受信したマルチキャスト方式の複数のチャネルを用いてストリームデータを中継するアクセスポイントと、該アクセスポイントをマルチキャスト方式の複数のチャネルを用いて無線を介してストリームデータを受信する無線端末とを有するシステムであって、
前記無線端末は、
マルチキャストの各チャネルを介して、チャネル間の所定の遅延時間差に基づいて、少なくともｋ個以上のシンボルデータを受信するマルチキャスト受信手段と
ｋ個以上のシンボルデータを誤り訂正復号することによって、ｋ個のソースシンボルを生成する誤り訂正復号手段と、
ｋ個のソースシンボルを、ソースブロックに合成するソースシンボル合成手段と、
複数のソースブロックを、ストリームデータに合成するソースブロック合成手段と
を有することを特徴とするシステム。
【請求項８】
前記無線端末について、前記マルチキャスト受信手段は、先行して送信されるチャネルに基づくｋ個以上のシンボルデータを誤り無く受信できた際、後続して送信される他のチャネルに基づくシンボルデータを受信しない、即ち、先行して送信されるチャネルに基づくシンボルデータを誤って受信した際、後続して送信される他のチャネルに基づくシンボルデータを受信することを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
マルチキャストのチャネル毎に、異なるＩＰ(Internet Protocol)アドレスが付与されており、
前記配信サーバは、前記無線端末へ、チャネル毎のＩＰアドレス及びチャネル間の遅延時間差を含む配信制御パケットを送信する制御パケット送信手段を更に有し、
前記無線端末は、前記配信サーバから、前記配信制御パケットを受信し、チャネル毎のＩＰアドレス及びチャネル間の遅延時間差を、前記マルチキャスト受信手段へ出力する制御パケット受信手段を更に有する
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記無線端末は、各チャネルについて単位時間毎にパケット誤り数を計測し、単位時間毎のパケット誤り数を含むフィードバック情報を、前記配信サーバへ送信するフィードバック情報送信手段を更に有し、
前記配信サーバは、前記無線端末から前記フィードバック情報を受信し、単位時間毎のパケット誤り数に応じて前記遅延時間差を変更するフィードバック制御手段を更に有する
ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記配信サーバの前記フィードバック制御手段は、単位時間毎のパケット誤り数に応じて、マルチキャストのチャネル数を変更することを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
ストリームデータをマルチキャスト方式の複数のチャネルを用いてネットワークを介して無線端末へ配信する配信サーバに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
前記ストリームデータを、複数のソースブロックに分割するソースブロック分割手段と、
前記ソースブロックを、ｋ（ｋ＞１）個のソースシンボルに分割するソースシンボル分割手段と、
各ソースブロックについて、ｋ個のソースシンボルを誤り訂正符号化することによってｋ＋ｐ個のシンボルデータを生成する誤り訂正符号化手段と、
前記ソースブロック毎に、ｋ＋ｐ個のシンボルデータを、マルチキャストの各チャネルに割り当てると共に、チャネル間で所定の遅延時間差を設定して送信するマルチキャスト送信手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする配信サーバ用のプログラム。
【請求項１３】
請求項１から６のいずれか１項に記載の配信サーバから受信したマルチキャスト方式の複数のチャネルを用いて、ストリームデータを中継するアクセスポイントから、マルチキャスト方式の複数のチャネルを用いて無線を介してストリームデータを受信する無線端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
マルチキャストの各チャネルを介して、チャネル間の所定の遅延時間差に基づいて、少なくともｋ個以上のシンボルデータを受信するマルチキャスト受信手段と
ｋ個以上のシンボルデータを誤り訂正復号することによって、ｋ個のソースシンボルを生成する誤り訂正復号手段と、
ｋ個のソースシンボルを、ソースブロックに合成するソースシンボル合成手段と、
複数のソースブロックを、ストリームデータに合成するソースブロック合成手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする無線端末用のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストリームデータをマルチキャストで配信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンテンツに基づくストリームデータを、マルチキャストで配信する配信サーバの技術がある。「マルチキャスト」とは、複数の宛先装置に対して、同一データを送信する技術をいう。これに対し、「ユニキャスト」とは、単一のアドレスを指定して特定の宛先装置に対してのみ、データを送信する技術をいう。
【０００３】
従来、マルチキャストで配信されるストリームデータは、大容量伝送が可能な光ファイバケーブルのような有線ネットワークを介して配信される場合が多かった。これに対し、近年、アクセスポイント（基地局）と無線端末との間の無線ネットワークを介して、ストリームデータをマルチキャストで配信する場合も多くなってきている。これは、無線通信環境であっても、最低限の帯域保証のみで、多数の特定の宛先端末に配信することができる放送型サービスとして利用することができる。
【０００４】
配信サーバとして、ストリームデータを複数のストリームに階層符号化し、複数のチャネルを用いてマルチキャストで配信するシステムの技術がある（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、ユーザ操作に基づく端末は、所望ビットレートから統合階層数を決定し、その統合階層数をゲートウェイへ送信する。配信サーバからストリームデータを受信したゲートウェイは、端末から要求された統合階層数に応じて、当該ユーザ端末へストリームデータを送信する。これによって、端末毎に、所望ビットレート（ネットワーク品質）に合わせて、異なる画質のストリームデータを選択することができる。
【０００５】
また、スケーラブルビデオを効率良く配信するために、複数のレイヤ間で最適化したビデオを配信する技術もある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９３１５３１号
【特許文献２】特表２００９−５０６７１３号公報
【特許文献３】特開２００４−２０１１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
無線端末が、配信サーバからアクセスポイントを経由してストリームコンテンツを受信し続けている際、無線ネットワーク上で、多数の誤りがバースト的に発生する場合がある。このような状況下では、特許文献１に記載されたように、無線端末−配信サーバ間で、リアルタイムに階層符号化の階層やパラメータを変更することも難しい。また、配信サーバが、画像品質を低減させた階層符号化のストリームデータを送信できたとしても、無線ネットワークでバースト的な誤りが発生すれば、結果的に無線端末はそのストリームデータさえも受信することができない。このような課題は、マルチキャストで配信されたストリームデータであっても同様である。
【０００８】
これに対して、比較的長時間に渡って送信ブロックをランダムに入れ替えて、時間ダイバーシチ効果を得るために時間インタリーブを実行することもできる。しかしながら、送信ブロックを入れ替える時間が長くなれば長くなるほど、受信側の無線端末に搭載すべき必要なメモリ量が多くなり、且つ、その合成処理も複雑化することとなる。
【０００９】
そこで、本発明は、無線ネットワークを経由する場合のパケットの欠落の影響をできる限り受けないように、ストリームデータを配信することができる配信サーバ、システム及び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】
【００１０】
本発明によれば、ストリームデータをマルチキャスト方式の複数のチャネルを用いてネットワークを介して無線端末へ配信する配信サーバにおいて、
ストリームデータを、複数のソースブロックに分割するソースブロック分割手段と、
ソースブロックを、ｋ（ｋ＞１）個のソースシンボルに分割するソースシンボル分割手段と、
各ソースブロックについて、ｋ個のソースシンボルを誤り訂正符号化することによってｋ＋ｐ個のシンボルデータを生成する誤り訂正符号化手段と、
ソースブロック毎に、ｋ＋ｐ個のシンボルデータを、マルチキャストの各チャネルに割り当てると共に、チャネル間で所定の遅延時間差を設定して送信するマルチキャスト送信手段と
を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の配信サーバにおける他の実施形態によれば、
誤り訂正符号化手段は、ｋ＋ｐ個のシンボルデータを生成し、
マルチキャスト送信手段は、最初に配信するチャネルに、ｋ個のシンボルデータを送信し、遅延時間差を設けて後続して配信するチャネルに、ｐ個のシンボルデータを送信することも好ましい。
【００１２】
本発明の配信サーバにおける他の実施形態によれば、誤り訂正符号化手段は、ＬＤＰＣ(Low-Density Parity-Check)符号化であることも好ましい。
【００１３】
本発明の配信サーバにおける他の実施形態によれば、
誤り訂正符号化手段は、ｋ＋ｐ個のシンボルデータを生成し、
マルチキャスト送信手段は、最初に配信するチャネルに、ｋ個よりも多いシンボルデータを送信し、遅延時間差を設けて後続して配信するチャネルに、ｐ個よりも少ないシンボルデータを送信することも好ましい。
【００１４】
本発明の配信サーバにおける他の実施形態によれば、誤り訂正符号化手段は、レートレスなFountain符号化であることも好ましい。
【００１５】
本発明の配信サーバにおける他の実施形態によれば、
マルチキャスト送信手段は、誤り訂正符号化手段から入力されたシンボルデータに対して、各チャネルへの割当前に複数のソースブロック間で、又は、各チャネルへの割当後に各チャネルの中のソースブロック間で、時間インタリーブを実行することも好ましい。
【００１６】
本発明によれば、前述した配信サーバと、該配信サーバから受信したマルチキャスト方式の複数のチャネルを用いてストリームデータを中継するアクセスポイントと、該アクセスポイントをマルチキャスト方式の複数のチャネルを用いて無線を介してストリームデータを受信する無線端末とを有するシステムであって、
無線端末は、
マルチキャストの各チャネルを介して、チャネル間の所定の遅延時間差に基づいて、少なくともｋ個以上のシンボルデータを受信するマルチキャスト受信手段と
ｋ個以上のシンボルデータを誤り訂正復号することによって、ｋ個のソースシンボルを生成する誤り訂正復号手段と、
ｋ個のソースシンボルを、ソースブロックに合成するソースシンボル合成手段と、
複数のソースブロックを、ストリームデータに合成するソースブロック合成手段と
を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
無線端末について、マルチキャスト受信手段は、先行して送信されるチャネルに基づくシンボルデータを誤り無く受信できた際、後続して送信される他のチャネルに基づくシンボルデータを受信しない、即ち、先行して送信されるチャネルに基づくシンボルデータを誤って受信した際、後続して送信される他のチャネルに基づくシンボルデータを受信することも好ましい。
【００１８】
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
マルチキャストのチャネル毎に、異なるＩＰ(Internet Protocol)アドレスが付与されており、
配信サーバは、無線端末へ、チャネル毎のＩＰアドレス及びチャネル間の遅延時間差を含む配信制御パケットを送信する制御パケット送信手段を更に有し、
無線端末は、配信サーバから、配信制御パケットを受信し、チャネル毎のＩＰアドレス及びチャネル間の遅延時間差を、マルチキャスト受信手段へ出力する制御パケット受信手段を更に有することも好ましい。
【００１９】
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
無線端末は、各チャネルについて単位時間毎にパケット誤り数を計測し、単位時間毎のパケット誤り数を含むフィードバック情報を、配信サーバへ送信するフィードバック情報送信手段を更に有し、
配信サーバは、無線端末からフィードバック情報を受信し、単位時間毎のパケット誤り数に応じて遅延時間差を変更するフィードバック制御手段を更に有することも好ましい。
【００２０】
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、配信サーバのフィードバック制御手段は、単位時間毎のパケット誤り数に応じて、マルチキャストのチャネル数を変更することも好ましい。
【００２１】
本発明によれば、ストリームデータをマルチキャスト方式の複数のチャネルを用いてネットワークを介して無線端末へ配信する配信サーバに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
ストリームデータを、複数のソースブロックに分割するソースブロック分割手段と、
ソースブロックを、ｋ（ｋ＞１）個のソースシンボルに分割するソースシンボル分割手段と、
各ソースブロックについて、ｋ個のソースシンボルを誤り訂正符号化することによってｋ＋ｐ個のシンボルデータを生成する誤り訂正符号化手段と、
ソースブロック毎に、ｋ＋ｐ個のシンボルデータを、マルチキャストの各チャネルに割り当てると共に、チャネル間で所定の遅延時間差を設定して送信するマルチキャスト送信手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、前述した配信サーバから受信したマルチキャスト方式の複数のチャネルを用いて、ストリームデータを中継するアクセスポイントから、マルチキャスト方式の複数のチャネルを用いて無線を介してストリームデータを受信する無線端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
マルチキャストの各チャネルを介して、チャネル間の所定の遅延時間差に基づいて、少なくともｋ個以上のシンボルデータを受信するマルチキャスト受信手段と
ｋ個以上のシンボルデータを誤り訂正復号することによって、ｋ個のソースシンボルを生成する誤り訂正復号手段と、
ｋ個のソースシンボルを、ソースブロックに合成するソースシンボル合成手段と、
複数のソースブロックを、ストリームデータに合成するソースブロック合成手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の配信サーバ、システム及びプログラムによれば、無線ネットワークを経由する場合のパケットの欠落の影響をできる限り受けないようにストリームデータを配信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明におけるシステム構成図である。
【図２】本発明における配信サーバの機能構成図である。
【図３】本発明におけるソースブロック分割、ソースシンボル分割、及び、誤り訂正符号化を表す説明図である。
【図４】マルチキャスト送信部におけるシンボルデータのチャネル割り当てを表す説明図である。
【図５】マルチキャスト送信部におけるチャネル間の遅延時間差を表す説明図である。
【図６】本発明における無線端末の機能構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明におけるシステム構成図である。
【００２７】
図１によれば、配信サーバ１は、インターネット又は通信事業者網に接続されており、ストリームデータをマルチキャスト方式の複数のチャネルを用いて配信する。配信サーバ１から配信されたストリームデータは、ネットワークを介してアクセスポイント３へ送信される。アクセスポイント３は、受信したストリームデータを、無線を介してマルチキャスト方式の複数のチャネルで無線端末２へ転送する。アクセスポイント３と無線端末２との間は、例えば無線ＬＡＮによって接続される。勿論、配信サーバ１とアクセスポイント３との間が、有線ＬＡＮによってローカル的に接続されたものであってもよい。
【００２８】
一般的なマルチキャスト通信によれば、コンテンツ毎に各チャネルを割り当ててそのストリームデータを送信するのに対し、本発明の配信サーバ１は、１つのコンテンツのストリームデータを、複数のチャネルを用いて配信する。チャネルは互いに、異なるマルチキャストアドレス及びポート番号が割り当てられている。
【００２９】
尚、マルチキャストアドレスは、ＩＰｖ４の場合、ＩＧＭＰ(Internet Group Management Protocol)に基づくものであり、ＩＰｖ６の場合、ＭＬＤ（Multicast Listener Discovery）に基づくものである。
【００３０】
配信サーバ１−アクセスポイント３の間は、インターネット又は通信事業者網のように一定の通信品質が確保されたネットワークによって接続されている。一方で、アクセスポイント３−無線端末２の間は、例えば無線ＬＡＮのような無線ネットワークであって、バースト的なパケット誤りが発生しやすいネットワークによって接続されている。
【００３１】
ここで、アクセスポイント３は、マルチキャストにおけるラストホップルータとして機能する。アクセスポイント３は、配信サーバ１から受信したストリームデータをマルチキャストで中継転送する。アクセスポイント３は、端末２から、マルチキャストグループに対する参加／離脱メッセージを受信することによって、ストリームデータの送信可否を制御する。
【００３２】
無線端末２は、アクセスポイント３から、無線ＬＡＮを介して複数のチャネルを用いて１つのコンテンツに基づくストリームデータを受信する。そして、無線端末２は、そのコンテンツを、ユーザに閲覧させるように再生する。
【００３３】
無線端末２は、ストリームデータを再生するための「メディアプレーヤプログラム」を予めインストールしている。「メディアプレーヤプログラム」とは、各メディアデータ用にコーデックを内蔵したソフトウェアである。これによって、動画や音声のような多様なメディアデータを再生することができる。一般に、標準的なメディアプレーヤプログラムは、Ｗｅｂブラウザに組み込まれている。
【００３４】
図２は、本発明における配信サーバの機能構成図である。
【００３５】
配信サーバ１は、ストリームデータを、マルチキャスト方式の複数のチャネルを用いて配信する。図２によれば、配信サーバ１は、ストリームデータ蓄積部１０と、ソースブロック分割部１１と、ソースシンボル分割部１２と、誤り訂正符号化部１３と、マルチキャスト送信部１４と、制御パケット送信部１５と、フィードバック制御部１６とを有する。これら機能構成部は、配信サーバ１に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。
【００３６】
［ストリームデータ蓄積部１０］
ストリームデータ蓄積部１０は、コンテンツに基づくストリームデータを蓄積している。ストリームデータは、例えばＭＰＥＧ２のＴＳ(Transport Stream)ファイルのフォーマット形式のものであって、これは、地上／ＢＳデジタル放送規格やＨＤＶ規格で採用されている。ＴＳパケットは、ＰＥＳ(Packetized Elementary Stream)パケットを、トランスポートパケットの１８８バイト固定長のパケットへ分割したものである。これらトランスポートパケットの連続が、トランスポートストリームとなる。各ＴＳパケットには、パケット識別子（ＰＩＤ）と称される１３ビットの情報が含まれ、同一のコンテンツには、同一のＰＩＤが付与されている。ストリームデータ蓄積部１０は、配信すべきＴＳファイルのストリームデータを、ソースブロック分割部１１へ出力する。
【００３７】
図３は、本発明におけるソースブロック分割、ソースシンボル分割、及び、誤り訂正符号化を表す説明図である。
【００３８】
［ソースブロック分割部１１］
ソースブロック分割部１１は、ストリームデータを、複数のソースブロックに分割する（図３参照）。ストリームデータは、数百ｋｂｙｔｅ程度、例えば２００〜３００ｋｂｙｔｅのソースブロックに分割される。分割された各ソースブロックは、ソースシンボル分割部１２へ出力される。
【００３９】
［ソースシンボル分割部１２］
ソースシンボル分割部１２は、ソースブロックを、ソースシンボルに分割する（図３参照）。ソースブロックは、数ｋｂｙｔｅ程度、例えば１〜２ｋｂｙｔｅのソースシンボルに分割される。ここでは、例えば１個のソースブロックが、ｋ（ｋ＞１）個のソースシンボルに分割されたとする。ソースブロック毎に、分割された各ソースシンボルは、誤り訂正符号化部１３へ出力される。
【００４０】
［誤り訂正符号化部１３］
誤り訂正符号化部１３は、各ソースブロックについて、ｋ個のソースシンボルを誤り訂正符号化することによって、ｋ＋ｐ個のシンボルデータを生成する。誤り訂正符号化によれば、原データに、あえて数十％程度の冗長性をもたせることによって、データの一部を誤っても、受信側のみで低計算量で原データを復号することができる。誤り訂正符号化部１３は、ソースブロック毎に、符号化したソースシンボルを、マルチキャスト送信部１４へ出力する。
【００４１】
誤り訂正符号化方式としては、例えば以下のような２つの方式がある。
「ＬＤＰＣ(Low-Density Parity-Check)符号化方式」
「Fountain符号化方式（レートレス）」
【００４２】
「ＬＤＰＣ符号化方式」とは、低密度パリティ検査符号であって、情報伝送レートの理論上のシャノン限界に極めて近いレートを達成した符号化である。この方式によれば、ｋ個のソースシンボル（原シンボル）と、ｐ個の符号化シンボルとが生成される。即ち、これらを合わせて、ｋ＋ｐ個のシンボルデータが生成されることを意味する。図３によれば、ＬＤＰＣ符号化方式の場合、ｋ個のソースシンボルとｐ個のパリティシンボルとを区別して符号化されている。
【００４３】
「Fountain符号化方式」とは、不特定多数の受信者にそれぞれ異なる通信路容量の通信路を介して、ｋ個のソースシンボルのデータビットを無限長の系列に符号化したものである。受信側装置は、この符号化ビット系列の中から、できるだけ少ない任意のｋ＋α個のソースシンボルを受信することによって、確実にｋ個のソースシンボルのデータビットを復元することができる。この方式によれば、ｋ個のソースシンボル（原シンボル）に対して、ｋ＋ｐ個のシンボルデータが生成される。図３によれば、Fountain符号化方式の場合、ソースシンボルとパリティシンボルとの区別なく、ｋ＋ｐ個のエンコードシンボルとして符号化されている。
【００４４】
図４は、マルチキャスト送信部におけるシンボルデータのチャネル割り当てを表す説明図である。
図５は、マルチキャスト送信部におけるチャネル間の遅延時間差を表す説明図である。
【００４５】
［マルチキャスト送信部１４］
マルチキャスト送信部１４は、ソースブロック毎に、ｋ＋ｐ個のシンボルデータを、マルチキャストの各チャネルに割り当てると共に、チャネル間で所定の遅延時間差を設定して送信する（図５参照）。「遅延時間差」としては、ソースシンボル間で、例えば数百ミリ秒程度、具体的には５００ｍｓであってもよい。遅延時間差は、所定の固定値であってもよいし、無線端末２からのフィードバック情報に応じた可変値であってもよい。また、マルチキャスト送信部１４は、最初に配信する第１のチャネルに、誤りが発生しない場合に、少なくとも原ソースブロックを復号することとできる程度に十分なソースシンボルを送信する。
【００４６】
例えば無線ＬＡＮを介したストリームデータの転送では、パケットの衝突によって、バースト的に多数のパケットが損失する。このような環境では、関連するシンボルデータの送信時間に、あえて大きい時間間隔（遅延時間差としての５００ｍｓ）を挿入することによって、誤り訂正符号の特徴を生かしてシンボルデータを復元することができる。この場合、あえて長い時間をかけて時間ダイバーシチをかける必要もない。
【００４７】
マルチキャスト送信部１４は、誤り訂正符号化部１３が例えば「ＬＤＰＣ符号化」である場合、最初に配信する第１のチャネルに、ｋ個のソースシンボルを送信し、遅延時間差を設けて後続して配信する第２のチャネルに、ｐ個の符号化シンボルを送信する（図４参照）。これによって、無線端末２は、第１のチャネルにおけるソースシンボルを全て正常に受信することができた場合、第２のチャネルにおけるソースシンボルを受信する必要がない。勿論、チャネル数は、２に限られず、３以上であってもよい。
【００４８】
マルチキャスト送信部１４は、誤り訂正符号化部１３が例えば「Fountain符号化」である場合、最初に配信する第１のチャネルに、ｋ個よりも多いシンボルデータを送信し、遅延時間差を設けて後続して配信する第２のチャネルに、ｐ個よりも少ないシンボルデータを送信する（図４参照）。これによって、無線端末２は、第１のチャネルにおけるソースシンボルを全て正常に受信することができた場合、第２のチャネルにおけるソースシンボルを受信する必要がない。
【００４９】
また、マルチキャスト送信部１４は、オプション的に「時間インタリーブ」の機能を更に含むことも好ましい。
【００５０】
「時間インタリーブ」は、誤り訂正符号化部１３から出力された複数のシンボルデータ間で時間インタリーブを実行する。ここで、時間インタリーブについて、以下の２つの方法がある。
（１）各チャネルへの割当前に、複数のソースブロック間でインタリーブを実施する。
（２）各チャネルへの割当後に、各チャネルの中のソースブロック間で実施する
【００５１】
「時間インタリーブ」とは、シンボルデータを時間的に分散させることによって、誤り発生に対する受信特性を改善する技術である。そのために、配信サーバ１がシンボルデータを並び替え、無線端末２がそれらを並び戻すために、時間インタリーブの時間範囲が長くなればなるほど、遅延時間も長くなる。バースト的に発生した誤りが発生し、誤り訂正符号の能力を超えた場合、原シンボルデータは復元できなくなる。ここで、時間インタリーブを実行することによって、原シンボルデータをシャッフルすることによって、誤り分布を一様にすることができる。時間インタリーブによれば、ビット列内で近傍にあるビットを時間的に離して送信することによって、バースト誤りに対する影響を軽減することができる。
【００５２】
［制御パケット送信部１５］
制御パケット送信部１５は、無線端末２へ、チャネル毎のＩＰアドレス及びチャネル間の遅延時間差を含む配信制御パケットを送信する。具体的には、配信サーバ１は、無線端末２へ向けて、コンテンツに基づく「ストリームデータ」とは別に、以下の２種類の制御パケットを送信する。
「配信制御パケット」  ：全てのマルチキャストチャネルに対する制御情報
「データ制御パケット」：マルチキャストチャネル毎の制御情報
マルチキャストのチャネル毎に、異なるＩＰアドレス及びポート番号が付与されている。また、配信制御パケットには、別途１つのＩＰアドレスが付与されており、データ制御パケットは、そのチャネルの中で送信される。即ち、マルチキャストのチャネル数＋１個のＩＰアドレスが必要となる。
【００５３】
配信制御パケット及びデータ制御パケットは、例えば以下の情報を含む。
「配信制御パケット」
チャネル毎のＩＰアドレス及びポート番号（マルチキャストアドレス）
チャネル間の遅延時間差（後述）
符号化／復号方式
コンテンツの配信開始／配信停止
「データ制御パケット」
誤り訂正復号用のパラメータ
ファイル再結合用のパラメータ
・・・・・
【００５４】
尚、配信サーバ１のフィードバック制御部１６については、後述する無線端末２のフィードバック情報送信部２６と共に説明する。
【００５５】
図６は、本発明における無線端末の機能構成図である。
【００５６】
無線端末２は、符号化されたストリームデータを、マルチキャスト方式の複数のチャネルを用いて無線を介して受信する。そして、無線端末２は、そのストリームデータを復号し、コンテンツとしてプレーヤで再生する。図６によれば、無線端末２は、ストリームデータ蓄積部２０と、ソースブロック合成部２１と、ソースシンボル合成部２２と、誤り訂正復号部２３と、マルチキャスト受信部２４と、制御パケット受信部２５と、フィードバック情報送信部２６とを有する。これら機能構成部は、無線端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。
【００５７】
マルチキャスト受信部２４は、マルチキャストの各チャネルを介して、チャネル間の所定の「遅延時間差」に基づいて、少なくともｋ個以上のシンボルデータを受信する。この遅延時間差は、後述する制御パケット受信部２５から設定されたものである。
【００５８】
ここで、マルチキャスト受信部２４は、先行して（例えば最初に）送信されるチャネルに基づくｋ個以上のシンボルデータを誤り無く受信できた際、後続して送信される他のチャネルに基づくシンボルデータを受信しない。そのために、マルチキャスト受信部２４は、無線ネットワークにおけるパケット損失の発生が極めて少ないと判定した場合、最初に送信される第１のチャネルに対するバッファサイズのメモリのみを備えることができる。即ち、メモリのバッファサイズも、そのチャネルの受信に必要な最低限の量を用意することできる。これによって、消費電力やＣＰＵパワー、メモリ量を抑えることができ、より長い時間の時間ダイバーシチを得ることができる。一方で、先行して送信されるチャネルに基づくシンボルデータを誤って受信した際、後続して送信される他のチャネルに基づくシンボルデータを受信する。
【００５９】
例えば、３つのチャネルを用いて受信していた場合、第１及び第２のチャネルでパケットが欠落し、ｋ個以上のシンボルデータが受信できていない場合、第３のチャネルのパケットも必要とする。ここで、ｋ個以上のシンボルデータが受信できれば、復号処理が可能となる。一方で、第１のチャネルでｋ個以上のシンボルデータが受信できれば、その後、第２及び第３のチャネルでパケットを受信する必要もない。尚、誤り訂正符号化方式の特性上、ｋ個のシンボルデータが受信できた場合に、必ずしも復号できるわけではない。例えば第１のチャネルでパケットが欠落し、第２のチャネルで更なるパケットを受信することによって、合わせてｋ個のシンボルデータが受信できたとしても、必ずしも復号できるとは限らない。その場合、更に、第３のチャネルのパケットも更に受信することによって、ｋ個よりも多い数のシンボルデータを受信することが必要となる場合もある。マルチキャスト受信部２４は、復号できるｋ個以上のシンボルデータを受信できた場合に、それらシンボルデータの受信の単位を終了する。
【００６０】
尚、無線端末２のマルチキャスト受信部２４は、配信サーバ１のマルチキャスト送信部１４に対応して、時間インタリーブにおけるシンボルデータの並び戻しを実行することも好ましい。
【００６１】
そして、マルチキャスト受信部２４は、受信したシンボルデータは、誤り訂正復号部２３へ出力する。
【００６２】
誤り訂正復号部２３は、ｋ個以上のシンボルデータを誤り訂正復号することによって、ｋ個のソースシンボルを生成する。生成されたｋ個のソースシンボルは、ソースシンボル合成部２２へ出力する。この誤り訂正復号方式は、後述する制御パケット受信部２５から設定されたものである。
【００６３】
ソースシンボル合成部２２は、ｋ個のソースシンボルを、ソースブロックに合成する。合成されたソースブロックは、ソースブロック合成部２１へ出力される。
【００６４】
ソースブロック合成部２１は、複数のソースブロックを、ストリームデータに合成する。合成されたストリームデータは、ストリームデータ蓄積部２０へ出力される。
【００６５】
ストリームデータ蓄積部２０は、配信サーバ１から配信されたストリームデータを蓄積する。ストリームデータ蓄積部２０に蓄積されたストリームデータは、無線端末１にインストールされたメディアプレーヤによって再生される。
【００６６】
制御パケット受信部２５は、配信サーバ１から配信制御パケットを受信する。そして、配信制御パケットに含まれるチャネル毎のＩＰアドレス及びポート番号と、チャネル間の遅延時間差と、符号化／復号方式とを、マルチキャスト受信部２４へ出力する。
【００６７】
フィードバック情報送信部２６は、各チャネルについて単位時間毎にパケット誤り数を計測し、単位時間毎の「パケット誤り数」を含むフィードバック情報を、配信サーバ１へ送信する。また、フィードバック情報には、その他の受信状況を表す通信品質のパラメータを含めることも好ましい。
【００６８】
配信サーバ１のフィードバック制御部１６は、無線端末２からフィードバック情報を受信する。そして、フィードバック制御部１６は、マルチキャスト送信部１４に対して、単位時間ｄｔ毎のパケット誤り数に応じて遅延時間差を変更する。例えばｄｔ＝１００ｍｓとした場合、そのパケット誤り数を算出する。
０〜１００ｍｓ          ：誤り数
１００ｍｓ〜２００ｍｓ  ：誤り数
２００ｍｓ〜３００ｍｓ  ：誤り数
．．．
ここで、単位時間ｄｔ毎のパケット誤り数から、関数ｆ（ｔ）が導出されたとする。この場合、ｔ＝ｎ＊ｄｔ（ｎ＝０、１、２．．．）とし、ｎの最大値は所定設定値とする。次に、関数ｆ（ｔ）について、タイムラグをｍ＊ｄｔ（ｍ＝１、２、．．．、Ｎ）とした場合の自己相関を算出する（Ｎは最大値）。算出した自己相関が小さい値となる順番にｍの値を並び変え、より小さい値となるｍを使用する。仮に、３チャネルで配信する場合、時間差が２通りある。算出したｍのうち、自己相関の小さい順に２つのｍを時間差（ｍ＊ｄｔ）の設定に使用する。
【００６９】
また、配信サーバ１のフィードバック制御部１６は、単位時間毎のパケット誤り数に応じて、マルチキャスト送信部１４に対して、マルチキャストのチャネル数（ストリーム数）を変更することも好ましい。パケット誤りがほとんど無い無線ネットワークの状態であれば、最初に送信するチャネルのみにシンボルデータを送信し、他のチャネルを使用する必要もなくなる。
【００７０】
最後に、フィードバック制御部１６が、ＦＥＣ（Forward Error Correction：誤り訂正機能）のパラメータを制御する実施形態についても説明する。従来、無線環境の変化に対応するため、無線端末（受信装置）の受信状況結果に応じて、マルチキャストデータのＦＥＣの冗長度を変化させて配信する技術がある（例えば特許文献３参照）。この技術によれば、アクセスポイント配下の無線端末に流れるデータ量を、できる限り抑制して送信することができる。無線ネットワークは、有線ネットワークと比較して、パケット衝突等における多数の誤りがバースト的に発生するために、この技術によって、データ制御パケット及びデータパケットが欠落する可能性を抑制することができる。
【００７１】
ここで、本発明における配信サーバ１のフィードバック制御部１６は、単位時間毎のパケット誤り数に応じて、マルチキャスト送信部１４に対して、ＦＥＣのパラメータを制御することも好ましい。パケット誤り率（パケット誤り数）が高いほど、ＦＥＣ率が高まる。パケット誤り率が、予め設定した閾値以上となった場合、次にストリーム数を１増分する。このように、受信側の無線端末におけるパケット誤り率が高くなるほど、配信サーバ１の誤り訂正符号化部１３に対するＦＥＣ率を高くし、マルチキャスト送信部１４に対するストリーム数を増分させる。
【００７２】
以上、詳細に説明したように、本発明の配信サーバ、システム及びプログラムによれば、無線ネットワークを経由することにおけるパケットの欠落の影響をできる限り受けないようにストリームデータを配信することができる。
【００７３】
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【符号の説明】
【００７４】
１  配信サーバ
１０  ストリームデータ蓄積部
１１  ソースブロック分割部
１２  ソースシンボル分割部
１３  誤り訂正符号化部
１４  マルチキャスト送信部
１５  制御パケット送信部
１６  フィードバック制御部
２  無線端末
２０  ストリームデータ蓄積部
２１  ソースブロック合成部
２２  ソースシンボル合成部
２３  誤り訂正復号部
２４  マルチキャスト受信部
２５  制御パケット受信部
２６  フィードバック情報送信部
３  アクセスポイント
【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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