(57)【要約】本発明は、無線ネットワークでデータパケットを送信する送信手段を提供し、データパケットの少なくともいくつかは、受信手段でのクロック再構成のためにネットワークの受信手段で使用されるクロックデータを有するように構成され、送信手段は、ネットワークにデータパケットを配信するために、処理手段と、ネットワークコントローラに接続されたオペレーティングシステム手段とを有し、送信手段は、ネットワークコントローラに到達するパケットを識別し、どれがクロックデータを必要とするかを識別するように構成され、ネットワークコントローラは、パケットの送信の前に、その識別されたパケット内にクロックデータを挿入するように構成される。また、無線ネットワークの送信手段からのクロック信号に受信手段のクロックを同期させるシステム及び方法が提供され、受信手段のクロックは、送信手段から配信されたデータパケットから再構成され、受信手段でのパケットの受信の受け入れを監視するステップと、受信が受け入れられない場合には、そのパケットを再送信するステップとを有し、パケットの再送信の前に、更新したクロック基準データをパケットに挿入するステップを有する。
2005538596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークでデータパケットを送信する送信手段であって、
前記データパケットの少なくともいくつかは、受信手段でのクロック再構成のために前記ネットワークの受信手段で使用されるクロックデータを有するように構成され、
前記送信手段は、前記ネットワークに前記データパケットを配信するために、処理手段と、ネットワークコントローラに接続されたオペレーティングシステム手段とを有し、
前記送信手段は、前記ネットワークコントローラに到達するパケットを識別し、どれがクロックデータを必要とするかを識別するように構成され、
前記ネットワークコントローラは、前記パケットの送信の前に、前記識別されたパケット内に前記クロックデータを挿入するように構成された送信手段。
【請求項２】
請求項１に記載の送信手段であって、
前記ネットワークコントローラは、前記クロック基準データを取得するために、メモリマップのクロックを読み取るように構成された送信手段。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の送信手段であって、
前記ネットワークで再送信されるパケットにクロック基準データを挿入するように構成された送信手段。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載の送信手段であって、
クロック基準データを含めるパケットを識別するために、データグラムソケットの設定を使用するように構成された送信手段。
【請求項５】
請求項４に記載の送信手段であって、
前記データグラムソケットの設定が、前記パケット内のクロック基準データが挿入される場所を更に識別するように構成された送信手段。
【請求項６】
請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載の送信手段であって、
帯域外のデータとして前記クロック信号を配信するように構成された送信手段。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれか１項に記載の送信手段であって、
前記クロック基準が前記ネットワークで送信されるデータと共にパケット内に含まれるように構成された送信手段。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれか１項に記載の送信手段であって、
異なるレートで動作する複数のクロックからクロック基準データを取得するように構成された送信手段。
【請求項９】
請求項８に記載の送信手段であって、
前記複数のクロックのうちのどれが前記クロック基準データを提供するためにアクセスされるかを識別する基準をパケットに含めるように構成された送信手段。
【請求項１０】
請求項９に記載の送信手段であって、
前記オペレーティングシステムは、前記クロック基準データが挿入されるパケット内のオフセットと長さを設定するように構成された送信手段。
【請求項１１】
無線ネットワークで配信された信号を受信する受信手段であって、
前記信号は、前記受信手段でのクロック基準の再構成のために送信手段からのクロック基準データを備えたパケットを有し、
前記受信手段は、オペレーティングシステム手段に接続された無線ネットワークコントローラを有するフロントエンドを有し、
前記フロントエンドは、パケットのクロック基準データを識別し、それに応じて前記受信手段のクロックを同期させるように構成された受信手段。
【請求項１２】
請求項１１に記載の受信手段であって、
前記クロックは、前記無線ネットワークコントローラを用いて設定されるように構成された受信手段。
【請求項１３】
請求項１１に記載の受信手段であって、
前記クロックは、前記オペレーティングシステムを用いて設定されるように構成された受信手段。
【請求項１４】
請求項１１ないし１３のうちのいずれか１項に記載の受信手段であって、
前記クロック基準データの識別のため、特定のソケットを入力するデータを識別するように構成された受信手段。
【請求項１５】
請求項１１ないし１４のうちのいずれか１項に記載の受信手段であって、
前記クロックは、再構成されたクロックデータから直接設定されるように構成された受信手段。
【請求項１６】
請求項１１ないし１４のうちのいずれか１項に記載の受信手段であって、
回復したクロックデータに基づいて、ローカルのクロックの変更を制御するように構成されたフィードバック手段を有する受信手段。
【請求項１７】
無線ネットワークで送信手段のクロックに受信手段を同期させるステップを有する方法であって、
前記送信手段は、前記ネットワークにデータパケットを配信するために、処理手段と、オペレーティングシステム手段とを有し、
前記無線ネットワークへの前記パケットの配信の前に、識別されたパケットにクロック基準データを無線ネットワークコントローラで挿入するステップを有する方法。
【請求項１８】
無線ネットワークで送信手段のクロックに受信手段を同期させるシステムであって、
前記送信手段は、前記ネットワークにデータパケットを配信するために、処理手段と、オペレーティングシステム手段とを有し、
クロック基準データが挿入されるデータパケットを識別する手段と、
前記無線ネットワークへの前記パケットの配信の前に、識別されたパケットにクロック基準データを無線ネットワークコントローラで挿入する手段とを有するシステム。
【請求項１９】
無線ネットワークでデータパケットを送信する送信手段であって、
前記データパケットの少なくともいくつかは、受信手段でのクロック再構成のために前記ネットワークの受信手段で使用されるクロックデータを有するように構成され、
前記送信手段は、前記ネットワークに前記データパケットを配信するために、処理手段と、ネットワークコントローラに接続されたオペレーティングシステム手段とを有し、
前記ネットワークで送信された前記データパケットの前記受信手段での受信を決定し、受信が受け入れられない場合には前記パケットを再送信するように構成された手段を有し、
前記ネットワークコントローラは、パケットの再送信の前に、更新したクロック基準データを挿入するように更に構成された送信手段。
【請求項２０】
請求項１９に記載の送信手段であって、
請求項１ないし１０のうちのいずれか１項に記載の送信手段を更に有する送信手段。
【請求項２１】
無線ネットワークの送信手段からのクロック信号に受信信号のクロックを同期させる方法であって、
前記受信手段の前記クロックは、前記送信手段から配信されたデータパケットから再構成され、
前記受信手段での前記パケットの受信の受け入れを監視するステップと、
受信が受け入れられない場合には、前記パケットを再送信するステップとを有し、
前記パケットの再送信の前に、更新したクロック基準データをパケットに挿入するステップを有する方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であって、
請求項１７に記載の方法を更に有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ネットワークを通じたデータ伝送方法及び関連装置に関するものであり、排他的ではないが、特に、無線ネットワークリンクを通じたリアルタイム音声及び映像コンテンツをストリーミングする方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
標準化した無線ネットワークリンクを通じてリアルタイム音声及び映像データをストリーミングしようとして、通信システムが開発されている。しかし、元々作られた全く同一のレートでコンテンツを出力及び表示しようとすると、音声／映像データコンテンツの同期に関する問題が生じることがわかった。
【０００３】
標準的なセットトップボックスを使用するシステムは、入力伝送ストリームから直接に得られる同期クロックを容易に使用することができるが、単に標準化した無線ネットワークを用いてサーバに接続されているクライアント端末は、そのクロックへの正確なアクセスを有さない。このようなセットトップボックスに到達する入力伝送ストリームは、クライアント／サーバ型無線ネットワークインフラ用に放送者により作られた非常に安定した信号を有する。無線ネットワークに特有のジッタのため、また、システムのネットワークソフトウェアに生じる待ち時間のため、このクロックへの正確なアクセスが達成できない。従って、高度のソフトウェアは、ネットワークを通じて送信されるパケットにクロック基準を挿入するように構成され、クロック基準が挿入された時と、パケットが送信された時と、クライアント装置のソフトウェアが正確にパケットのクロック基準を取り出す時の間に、非常に変化しやすい遅延を受ける。
【０００４】
公開の特許出願US2002/0031196は、サーバが定期間隔で小さいパケットを送信するように構成され、クライアント装置で同期を達成する際のその後の使用のためにクロックデータを記述しようとするクロック再生成システムを開示する。しかし、クロックデータのパケットが生成されて送信されることを有する方法は、不利なことに制限があり、パケット配信の障害が生じた場合に、システム自体も特に不都合になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、標準的な無線ネットワークリンクを通じてサーバから１つ以上のクライアント装置に送信される、例えば音声及び映像データの正確な同期に使用され得る装置及び関連方法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】
【０００６】
本発明の一態様によると、無線ネットワークでデータパケットを送信する送信手段が提供され、データパケットの少なくともいくつかは、受信手段でのクロック再構成のためにネットワークの受信手段で使用されるクロックデータを有するように構成され、送信手段は、ネットワークにデータパケットを配信するために、処理手段と、ネットワークコントローラに接続されたオペレーティングシステム手段とを有し、送信手段は、ネットワークコントローラに到達するパケットを識別し、どれがクロックデータを必要とするかを識別するように構成され、ネットワークコントローラは、パケットの送信の前に、その識別されたパケット内にクロックデータを挿入するように構成される。
【０００７】
本発明は、前述の方法での無線ネットワーク制御の適用を通じて、送信されるパケットに保持されるクロックデータが、送信手段の動作クロックに非常に近いことがわかるという点で有利である。
【０００８】
請求項２の特徴は、適切なクロック信号の識別が、特に対象の受信手段に関してパケットに挿入されることを可能にするという点で、特に有利である。
【０００９】
請求項３の趣旨は、何らかの特別な理由で無線ネットワークプロトコルがパケットの再送信を必要とする場合に、特に有利である。
【００１０】
請求項４の特徴は、再送信が必要な場合に、パケット内の以前のクロック基準の存在を有利に利用することに役立つ。
【００１１】
請求項５と６と７の特徴は、ネットワークで送信されるパケットがクロック基準データを有することを識別するための、特に有利であるが簡単な手段を提示する。
【００１２】
請求項８と９と１０の特徴は、送信手段が、それぞれ異なる受信手段に異なるストリームのデータを送信する必要がある場合に有利であるとわかり、その受信手段のそれぞれが、わずかに異なるレートで動作するクロック基準を必要とすることがある。
【００１３】
本発明のその他の態様によると、無線ネットワークで配信された信号を受信する受信手段が提供され、その信号は、受信手段でのクロック基準の再構成のために送信手段からのクロック基準データを備えたパケットを有し、受信手段はオペレーティングシステム手段に接続された無線ネットワークコントローラを有するフロントエンドを有し、そのフロントエンドは、パケットのクロック基準データを識別し、それに応じて受信手段のクロックを同期させるように構成される。
【００１４】
請求項１２と１３の特徴は、生じる誤りを最小化するような方法でクロックの再構成を可能にするという点で有利である。
【００１５】
有利には、請求項１４に記載のように、受信手段のオペレーティングシステムは、クロックデータも有するデータパケットを識別する特定の信頼性のある正確な管理を備えるように、受信手段で特定のソケットを入力するデータを識別するように構成され得る。
【００１６】
請求項１５と１６に記載のように、有利には、無線ネットワークコントローラ又はそれ故にオペレーティングシステムで識別されると、受信手段のクロックが直接設定され得る。代替として、受信手段はフィードバック構成を有することができ、それによって無線ネットワークで送信手段から受信した入力クロックデータと調子を合わせるように、ローカルのクロック値及び周波数が変更される。
【００１７】
本発明の更なる態様によると、無線ネットワークで送信手段のクロックに受信手段を同期させるステップを有する方法が提供され、送信手段は、ネットワークにデータパケットを配信するために、処理手段と、オペレーティングシステム手段とを有し、無線ネットワークへのパケットの配信の前に、識別されたパケットにクロック基準データを無線ネットワークコントローラで挿入するステップを有する。
【００１８】
本発明はまた、無線ネットワークで送信手段のクロックに受信手段を同期させる無線ネットワークシステムを提供し、送信手段は、ネットワークにデータパケットを配信するために、処理手段と、オペレーティングシステム手段とを有し、クロック基準データが挿入されるデータパケットを識別する手段と、無線ネットワークへのパケットの配信の前に、識別されたパケットにクロック基準データを無線ネットワークコントローラで挿入する手段とを有する。
【００１９】
本発明のその他の態様によると、無線ネットワークでデータパケットを送信する送信手段が提供され、データパケットの少なくともいくつかは、受信手段でのクロック再構成のためにネットワークの受信手段で使用されるクロックデータを有するように構成され、送信手段は、ネットワークにデータパケットを配信するために、処理手段と、ネットワークコントローラに接続されたオペレーティングシステム手段とを有し、ネットワークで送信されたデータパケットの受信手段での受信を決定し、受信が受け入れられない場合にはパケットを再送信するように構成された手段を有し、ネットワークコントローラは、パケットの再送信の前に、更新したクロック基準データを挿入するように構成される。
【００２０】
有利には、更新したクロック基準は、前述の方法でデータパケットに挿入されるように構成される。
【００２１】
本発明の更なる態様によると、無線ネットワークの送信手段からのクロック信号に受信信号のクロックを同期させる方法が提供され、受信手段のクロックは、送信手段から配信されたデータパケットから再構成され、受信手段でのパケットの受信の受け入れを監視するステップと、受信が受け入れられない場合には、そのパケットを再送信するステップとを有し、パケットの再送信の前に、更新したクロック基準データをパケットに挿入するステップを有する。
【００２２】
有利には、更新したクロック基準データを挿入するステップは、前述のように実行される。
【発明の効果】
【００２３】
この結果としてわかるように、本発明は、特にクロック基準データを含むデータパケットが再送信される場合に、無線ネットワーク環境でリアルタイムのクロック間の同期を向上させる方法と関連システムと装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明について、添付図面を参照として一例として以下に説明する。
【００２５】
まず図１を参照すると、サーバ12とクライアント14とを有する現在既知の無線ネットワークの一部として使用するように構成された無線通信システム10が示されている。
【００２６】
サーバ12とクライアント14との同期を実現するために、クライアント14は、サーバ12で動作するクロック信号に対応するクロック信号を再構成しようとする。
【００２７】
伝送ストリームの入力信号16は、メモリマップのクロック(memory  mapped  clock)を作るため、サーバ12のデマルチプレクサ18とクロック再生成要素20に配信される。そのメモリマップのクロックを用いて、クロック基準データが入力伝送ストリーム16から生成される。
【００２８】
無線音声／映像プロトコルソフトウェアを動作するように構成されたプロセッサ22はまた、クロックユニット20からクロック基準を受信し、いわゆるクロックパケットとして前方に送信するために適切なパケットに基準を挿入するように構成される。このように、プロセッサ22内のソフトウェアは、クロックユニット20でメモリマップのクロックを読み取り、この情報をパケットに挿入するように構成され、そのデータはFIFOのような可変長レジスタの最後に追加される。
【００２９】
クロックパケットは、プロセッサ22から、IPネットワークスタックを有するオペレーティングシステム24に配信される。
【００３０】
無線ネットワークコントローラ26は、クライアント装置14に無線ネットワークリンク28で前方に配信するために、例えばPCIバス又はPIバスを用いてオペレーティングシステム24に接続されている。
【００３１】
従って、プロセッサ22と実際のオペレーティングシステム24と無線ネットワークコントローラ26の間の接続に特有の多様なキュー及びレジスタを特に考慮すると、プロセッサ22でのパケットへのクロック基準の挿入と、無線ネットワーク28へのパケットの最終的な配信との間にある程度の遅延が必然的に存在することがわかる。
【００３２】
クライアント14の以下の説明からわかるように、サーバ12で生じる同様のキュー及びレジスタがクライアント14に特有の接続にあり、クロック基準が最終的に再構成される前にクロックパケットの通過に関して更なる待ち時間を導く。
【００３３】
次にクライアント14を参照すると、これがサーバ12に対応しており、無線ネットワークコントローラ30と、オペレーティングシステム32と、プロセッサ34と、デコーダ36と、クロック再生成ユニット38とを有することがわかる。
【００３４】
しかし、クライアント14が無線ネットワークリンク28からデータを受信するように構成される限り、オペレーティングシステム32とプロセッサ34を介したクライアント装置14を通じた前方への配信のデータを受信するように構成されているものは無線ネットワークコントローラ30である。クロック生成ユニット38は、可変値のクロック信号と周波数を確立するメモリマップのクロックシステムを有し、デコーダ36は、メモリマップのクロックの制御で動作するように構成される。
【００３５】
しかし、この既知のシステムでは、前述の待ち時間の遅延が、クライアント14でサーバ12からのクロックを再生成しようとする際に不都合に制限することがわかる。
【００３６】
次に図２を参照すると、本発明の態様を具体化したシステム構成が示されており、図１に示すものと類似の要素をサーバとクライアントで有する。適切な場合には同じ参照数字が使用されている。
【００３７】
しかし、これらの要素の構成と制御は非常に異なり、本発明に特有の特別の利点に導く。
【００３８】
図２の本発明の図示の実施例の構成において、メモリマップのクロックデータがクロックユニット20からプロセッサ22に配信されず、無線ネットワークコントローラ26に直接配信されることがわかる。同様に、クライアント装置14において、無線ネットワークコントローラ30、又は代替としてオペレーティングシステム32がプロセッサ34を介してではなく、直接的に再生成されたクロック36を確立するように構成される。
【００３９】
クライアント装置12に戻ると、プロセッサ22は、オペレーティングシステム24と、特にクロック基準データが伴うデータパケットを識別する無線ネットワークコントローラ26とに命令を配信するように構成される。
【００４０】
無線ネットワークコントローラ26でそのようなパケットを受信すると、コントローラ26はクロックユニット20からメモリマップのクロックデータを直接読み取り、クロック値でパケット内の特定の位置に上書きする。このように、無線ネットワークコントローラ26がオペレーティングシステムにより“クロック”パケットとして印を付けられたパケットを無線接続28で送信しようとする直前に、無線コントローラはメモリマップのクロック20を読み取り、無線接続28での配信のため、最新のクロック値を取得する。これは、パケットが最初に送信される場合と、パケットが再送信されることを無線プロトコルが必要とする場合(例えば、元々送信されたパケットの配信の障害のため)の双方に当てはまる。パケットが再送信される場合、有利には、再送信の前にクロックデータが無線ネットワークコントローラで更新される。
【００４１】
前述の機能により、クロックパケット内に保持されたクロック基準データが、サーバ12で動作するクロックに非常に近いままになり得る。
【００４２】
いわゆるクロックパケットとして特定のパケットに印を付けることができる多様な方法が存在することがわかる。一態様は、特定のデータグラムソケットの設定を使用するようにアプリケーションが定められ、それにより、特定のソケットを通過する全てのパケットがデータグラムとして印を付けられる構成を有する。このような設定はまた、パケット内のどの場所に無線ネットワークコントローラ26がクロックデータを書き込むべきかを識別する役割もすることができる。代替として、クロック信号は、帯域外のデータ(out-of-banned  data)に含まれてもよい。
【００４３】
クライアント装置14では、クロックの再構成はユーザレベルのアプリケーションで実現され得るが、クライアントで使用されるFIFOのため、ある程度のジッタが依然として生じる点に留意すべきである。
【００４４】
図示の実施例でわかるように、有利には、クロック設定は無線ネットワークコントローラ又はオペレーティングシステム32の下位レベルにより実現される。更に、どのパケットがクロックデータ基準を有するかを識別するような制御がオペレーティングシステムを通じて実現されるだけでなく、オペレーティングシステムはまた、クロックデータ基準が挿入されるパケット内のオフセットと長さを設定するように構成され得る。
【００４５】
無線ネットワークコントローラ30又はオペレーティングシステム32がクライアントシステムに特定のソケットを入力するデータを識別するように構成され得る限りでは、クライアント14はサーバ12と同様の方法で動作するように構成され得る。従って、このようなデータは容易に識別され、クライアントシステムのクロックは新しい値に設定される。図２に示すように、クライアントのシステムクロックは直接設定され得るが、フィードバック機構が使用され、クロック値と周波数が識別された入力クロックデータと調子を合わせて調整され得ることがわかる。
【００４６】
本発明は、クロック情報が例えば一対一のネットワークでデータと共にパケットに含まれるという点で特に有利である。しかし、有利には、本発明は、マルチキャストネットワークでの使用、サーバが多数のクライアントに異なるストリームをストリーミングする場合の使用、特にストリームがわずかに異なるレートで動作するそれぞれのクロック基準を必要とする場合の使用にも用いられる。このように、パケットはまた、そのようなパケットについてリアルタイムクロックにアクセスすべき基準の記述を有することができる。
【００４７】
前述のように、このことは、それぞれ異なるクロック源から異なるクロック基準をそれぞれ必要とする多様なクライアントに対して、サーバが異なるストリームをストリーミングする必要のある場合に、特に有利であることがわかる。
【００４８】
前述のように、有利には、本発明はまた再送信される信号内のクロック基準データの更新を可能にする。有利には、再送信されるパケット内での以前の今では古いクロック基準データは、無線ネットワークでの送信前に取り入れられたクロック基準データを有するパケットを識別する手段として、無線ネットワークコントローラ内で使用され得る。
【００４９】
本発明は無線ネットワークプロトコルでリアルタイムクロック同期を必要とする如何なる適切な通信システムでの使用にも使用され得るという点で、本発明は前述の実施例の詳細に制限されないことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】サーバとクライアントを示す現在既知の無線ネットワークシステムの概略ブロック図である。
【図２】サーバとクライアントを使用し、本発明の態様を使用する無線ネットワークシステムの概略ブロック図である。
【図１】
2005538596.tif 000003
【図２】
2005538596.tif 000004
【国際調査報告】
2005538596.tif 000005
2005538596.tif 000006
2005538596.tif 000007