(57)【要約】【課題】高域通信網（ＷＡＮ）に送信するデータ量を増加させることなく、パケットロスによる通信品質の劣化を補償するデータ通信装置、データ通信システムおよびデータ通信方法を提供する。【解決手段】ネットワークを介して受信したパケットデータに格納された宛先アドレスを確認し、該パケットデータの宛先アドレスが予め指定した特定のアドレスと一致した場合には、少なくとも１つの該パケットデータと同一内容の複製パケットデータを生成する。該パケットデータおよび複製パケットデータは、送信先の端末装置に送信される。該送信先の端末装置は、該パケットデータおよび複製パケットデータのシーケンス番号を確認し、重複して受信したパケットデータを検出し、１つのみを残し他の不要なパケットデータを破棄する。【選択図】図４
2007295352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークを介して順次供給される複数のパケットデータからなる受信パケットデータ列を受信して、当該受信パケットデータの各々によって指定される送信先に、前記受信パケットデータの各々を送信するデータ通信装置であって、
前記受信パケットデータのうちの少なくとも１つのパケットデータの指定する送信先が所定の送信先であるか否かを判別する送信先判別手段と、
前記送信先判別手段が、前記送信先が前記所定の送信先に一致することを判別した場合にのみ、前記少なくとも１つのパケットデータと同一内容の少なくとも１つの複製パケットデータを生成し、これを前記受信パケットデータ列に付加して送信パケットデータ列を生成し、前記送信パケットデータ列に含まれるパケットデータを順次送信する送信手段と、を含むことを特徴とするデータ通信装置。
【請求項２】
前記送信手段は、指定に従った数だけの前記少なくとも１つのパケットデータと同一内容の複製パケットデータを生成することを特徴とする請求項１に記載のデータ通信装置。
【請求項３】
ネットワークを介して供給される複数のパケットデータからなる受信パケットデータ列を受信して、当該受信パケットデータの各々について信号処理を行うデータ通信装置であって、
前記受信パケットデータの各々に含まれるパケット識別情報に基づいて、内容が同一の２つ以上のパケットデータである重複パケットデータが前記受信パケットデータ列に含まれているか否かを判別する重複パケット判別手段と、
前記重複パケット判別手段が、前記重複パケットデータが前記受信パケットデータ列に含まれていると判別した場合にのみ、前記重複パケットデータのうちの１つのパケットデータ以外の他の重複パケットデータを破棄するフィルタリング手段と、
を含むことを特徴とするデータ通信装置。
【請求項４】
ネットワークを介して順次供給される複数のパケットデータからなる受信パケットデータ列を受信して、当該受信パケットデータの各々によって指定される送信先に、前記受信パケットデータの各々を送信するデータ中継手段と、前記データ中継手から供給される前記受信パケットデータの各々を受信して、前記受信パケットデータの各々について信号処理を行う信号処理手段と、を含むデータ通信システムであって、
前記データ中継手段は、
前記受信パケットデータのうちの少なくとも１つのパケットデータの指定する送信先が所定の送信先であるか否かを判別する送信先判別手段と、
前記送信先判別手段が、前記送信先が前記所定の送信先に一致することを判別した場合にのみ、前記少なくとも１つのパケットデータと同一内容の少なくとも１つの複製パケットデータを生成し、これを前記受信パケットデータ列に付加して送信パケットデータ列を生成し、前記送信パケットデータ列に含まれるパケットデータを順次送信する送信手段と、を含み、
前記信号処理手段は、
前記中継手段から供給される前記送信パケットデータ列を受信して、当該送信パケットデータ列に含まれるパケット識別情報に基づいて、内容が同一の２つ以上のパケットデータである重複パケットデータが前記送信パケットデータ列に含まれているか否かを判別する重複パケット判別手段と、
前記重複パケット判別手段が、前記重複パケットデータが前記送信パケットデータ列に含まれていると判別した場合にのみ、前記重複パケットデータのうちの１つのパケットデータ以外の他の重複パケットデータを破棄するフィルタリング手段と、を含むことを特徴とするデータ通信システム。
【請求項５】
ネットワークを介して順次供給される複数のパケットデータからなる受信パケットデータ列を受信して、当該受信パケットデータの各々によって指定される送信先に、前記受信パケットデータの各々を送信するデータ通信方法であって、
前記受信パケットデータのうちの少なくとも１つのパケットデータの指定する送信先が所定の送信先であるか否かを判別する送信先判別ステップと、
前記送信先判別ステップが、前記送信先が前記所定の送信先に一致することを判別した場合にのみ、前記少なくとも１つのパケットデータと同一内容の少なくとも１つの複製パケットデータを生成するステップと、
前記複製パケットデータを前記受信パケットデータ列に付加して送信パケットデータ列を生成し、前記送信パケットデータ列に含まれるパケットデータを順次送信する送信ステップと、を含むことを特徴とするデータ通信方法。
【請求項６】
前記送信パケットデータ列を受信して、当該送信パケットデータに含まれるパケット識別情報に基づいて、内容が同一の２つ以上のパケットデータである重複パケットデータが前記送信パケットデータ列に含まれているか否かを判別する重複パケット判別ステップと、
前記重複パケット判別ステップにおいて、前記重複パケットデータが前記送信パケットデータ列に含まれていると判別した場合にのみ、前記重複パケットデータのうちの１つのパケットデータ以外の他の重複パケットデータを破棄するフィルタリングステップと、を更に含むことを特徴とする請求項５に記載のデータ通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ送受信の際に生じるパケットロスによる通信品質の劣化を補償するデータ通信装置、データ通信システムおよびデータ通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＡＤＳＬやＦＴＴＨ等の有線通信技術を利用したアクセス網のブロードバンド化に伴い、電子メールや静止画像といった低容量のコンテンツに対する需要から、動画や音楽等の大容量のコンテンツに対する需要へと変化してきている。一方、伝送路にケーブルを使用せず電波や赤外線によるデータ通信によりネットワークを構築する無線ＬＡＮが知られている。この無線ＬＡＮを利用することにより、移動した場所から無線でサーバにアクセスすることができ、その場でデータを閲覧し、またデータの更新処理等を行うことが可能となる。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ又はＩＥＥＥ８０２．１１ｇ等の無線通信規格に対応した５４Ｍｂｐｓの通信速度を実現する無線ＬＡＮ機器の低価格化に伴って、オフィスや一般家庭においても無線ＬＡＮが広く導入されるようになってきている。
【０００３】
このような通信環境の発達により、例えばＶｏＤ（Video On Demand）サービスを利用して、インターネットを介して受信した映像コンテンツを無線ＬＡＮ環境下のリビングや寝室等に置かれたテレビで視聴することも可能となる。上記した無線ＬＡＮ によるテレビ視聴は、高域通信網（ＷＡＮ）に接続する無線ルータおよび該無線ルータから送信されるデータを受信し、映像信号を生成する無線通信可能なセットトップボックス（ＳＴＢ）を備えることにより、実現することができる。
【０００４】
しかしながら、無線通信によりホームネットワークを構築し、映像コンテンツ等を受信しようとする場合、受信データのビットエラーが問題となる。すなわち、無線ＬＡＮによる電波を媒介としたデータ通信においては、送信側と受信側の間に存在する障害物の影響により電波が著しく減衰して通信動作が不安定になることがある。また、直接波と反射波が干渉して受信側に入力される電波強度が大きく変化し、これによっても通信動作が不安定となり、ビットエラー率（ＢＥＲ）が有線ＬＡＮの場合に比べ高くなってしまう傾向がある。一般的に有線ＬＡＮを使用する場合のビットエラー率（ＢＥＲ）は通常１０-12程度である。これに対して無線ＬＡＮを使用する場合のビットエラー率（ＢＥＲ）は通常１０-5程度であり、通信品質は有線ＬＡＮの場合に比べ大幅に悪化することとなる。従って、例えばＵＤＰ（User Datagram Protocol）を利用して映像パケットを送信するＶｏＤ（Video On Demand）サービスを利用する場合、受信データのエラーに対するデータの再送を行わないため、パケットロスが多発して、映像の乱れや停止を招くこととなる。
【０００５】
このような、通信品質の劣化を防止するための技術としてＦＥＣ（Forward Error Correction）方式が知られている。ＦＥＣ方式はネットワーク中でパケットロスが生じた場合に受信側でエラーを自動訂正する技術である。すなわち、送信側で送信データに誤り訂正符号を付加することによりデータ送受信の際にパケットロスが生じても、受信側で既に受信したパケットから損失したパケットを再構築することが可能となっている。
【特許文献１】特許第２８８３３２４号公報
【特許文献２】特開２００５−１９８１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＦＥＣ方式の場合には送信側において上記した誤り訂正符号の如き冗長なデータを付加して高域通信網（ＷＡＮ）に送信することとなるため、他の通信トラフィックに悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。また、ＦＥＣ方式によるデータ送信を実現するためにはコンテンツを配信するためのメディアサーバに加え、ＦＥＣサーバをネットワーク上に設置する必要があり、コストがかかるといった問題がある。また、ＦＥＣ方式によりエラー訂正する場合、所定の割合の訂正しか行うことができないため、刻々と変化する無線通信環境に適応したダイナミックなエラー訂正を行うことは困難である。
【０００７】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、高域通信網（ＷＡＮ）に送信するデータ量を増加させることなく、パケットロスによる通信品質の劣化を補償するデータ通信装置、データ通信システムおよびデータ通信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】
【０００８】
本発明のデータ通信装置は、ネットワークを介して順次供給される複数のパケットデータからなる受信パケットデータ列を受信して、当該受信パケットデータの各々によって指定される送信先に、前記受信パケットデータの各々を送信するデータ通信装置であって、前記受信パケットデータのうちの少なくとも１つのパケットデータの指定する送信先が所定の送信先であるか否かを判別する送信先判別手段と、前記送信先判別手段が、前記送信先が前記所定の送信先に一致することを判別した場合にのみ、前記少なくとも１つのパケットデータと同一内容の少なくとも１つの複製パケットデータを生成し、これを前記受信パケットデータ列に付加して送信パケットデータ列を生成し、前記送信パケットデータ列に含まれるパケットデータを順次送信する送信手段と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のデータ通信は、ネットワークを介して供給される複数のパケットデータからなる受信パケットデータ列を受信して、当該受信パケットデータの各々について信号処理を行うデータ通信装置であって、前記受信パケットデータの各々に含まれるパケット識別情報に基づいて、内容が同一の２つ以上のパケットデータである重複パケットデータが前記受信パケットデータ列に含まれているか否かを判別する重複パケット判別手段と、前記重複パケット判別手段が、前記重複パケットデータが前記受信パケットデータ列に含まれていると判別した場合にのみ、前記重複パケットデータのうちの１つのパケットデータ以外の他の重複パケットデータを破棄するフィルタリング手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のデータ通信システムはネットワークを介して順次供給される複数のパケットデータからなる受信パケットデータ列を受信して、当該受信パケットデータの各々によって指定される送信先に、前記受信パケットデータの各々を送信するデータ中継手段と、前記データ中継手から供給される前記受信パケットデータの各々を受信して、前記受信パケットデータの各々について信号処理を行う信号処理手段と、を含むデータ通信システムであって、前記データ中継手段は、前記受信パケットデータのうちの少なくとも１つのパケットデータの指定する送信先が所定の送信先であるか否かを判別する送信先判別手段と、前記送信先判別手段が、前記送信先が前記所定の送信先に一致することを判別した場合にのみ、前記少なくとも１つのパケットデータと同一内容の少なくとも１つの複製パケットデータを生成し、これを前記受信パケットデータ列に付加して送信パケットデータ列を生成し、前記送信パケットデータ列に含まれるパケットデータを順次送信する送信手段と、を含み、前記信号処理手段は、前記中継手段から供給される前記送信パケットデータ列を受信して、当該送信パケットデータ列に含まれるパケット識別情報に基づいて、内容が同一の２つ以上のパケットデータである重複パケットデータが前記送信パケットデータ列に含まれているか否かを判別する重複パケット判別手段と、前記重複パケット判別手段が、前記重複パケットデータが前記送信パケットデータ列に含まれていると判別した場合にのみ、前記重複パケットデータのうちの１つのパケットデータ以外の他の重複パケットデータを破棄するフィルタリング手段と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のデータ通信方法は、ネットワークを介して順次供給される複数のパケットデータからなる受信パケットデータ列を受信して、当該受信パケットデータの各々によって指定される送信先に、前記受信パケットデータの各々を送信するデータ通信方法であって、前記受信パケットデータのうちの少なくとも１つのパケットデータの指定する送信先が所定の送信先であるか否かを判別する送信先判別ステップと、前記送信先判別ステップが、前記送信先が前記所定の送信先に一致することを判別した場合にのみ、前記少なくとも１つのパケットデータと同一内容の少なくとも１つの複製パケットデータを生成するステップと、前記複製パケットデータを前記受信パケットデータ列に付加して送信パケットデータ列を生成し、前記送信パケットデータ列に含まれるパケットデータを順次送信する送信ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のデータ通信装置について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明のデータ通信システムの一構成をなすルータ１０およびセットトップボックス（ＳＴＢ）５０を適用したホームネットワーク２００の構成の一例を示す図である。
【００１３】
メディアサーバ１００は、高域通信網（ＷＡＮ）１１０に接続された動画や音楽等の大容量のコンテンツを配信するサーバであり、送信データをパッケト化により分割して送信先に向けて送信する。ルータ１０は、本発明のデータ通信装置の一実施形態であり、メディアサーバ１００から送信されたＩＰパケットを受信し、ＩＰパケットに格納された宛先アドレスをチェックして、ホームネットワーク２００内の端末装置にＩＰパケットを転送する。セットトップボックス（ＳＴＢ）５０は、本発明のデータ通信装置の一実施形態であり、ルータ１０から転送された動画データに所定の処理を行い映像信号を生成することにより、テレビ２４０で映像を視聴するために使用される機器である。ルータ１０には、セットトップボックス（ＳＴＢ）５０の他、例えば電話端末２５０やＰＣ２６０が接続され、これらの機器によりホームネットワーク２００が構成される。ルータ１０と各端末装置との間のデータ通信は無線又は有線により行うことが可能である。
【００１４】
本発明のルータ１０は、高域通信網（ＷＡＮ）を介して受信したＩＰパケットの宛先が、予め設定されたホームネットワーク２００に属する所定の端末装置であった場合、後述するＩＰパケットの複製処理を行うことにより、パケットロスによる伝送品質の劣化を補償する。また、本発明のセットトップボックス（ＳＴＢ）５０は、ルータ１０によるＩＰパケットの複製処理によって重複して存在することとなったＩＰパケットを破棄するフィルタリング処理を行う。
【００１５】
図２は、本発明のデータ通信装置の一実施形態であるルータ１０の概略の機能ブロック図である。尚、本実施例において、本発明をルータに適用した例について説明するが、これに限定されず、インターネット等の高域通信網から受信したＩＰパケットの転送を行うデータの中継機器として機能するあらゆる通信機器に適用することが可能である。
【００１６】
ＣＰＵ１１は、ルータ１０によるパケットの送受信の全体的な制御を行い、ＬＡＮ側又はＷＡＮ側から受信したパケットに対して、ルーティング処理や、後述するパケット複製処理等の様々な処理を行う。つまり、ルータ１０は上記したルーティング処理やパケット複製処理等をＣＰＵ１１によってソフトウエア的に処理する。
【００１７】
フラッシュメモリ１５は、ＣＰＵ１１が上記した如き処理を実行するためのプログラムを保持する不揮発性メモリである。また、フラッシュメモリ１５に記録されたプログラムの内容は外部からの入力によって必要に応じて書き換えたり、プログラムのバージョンアップを行うことが可能となっている。ＳＤＲＡＭ１３は、ＩＰパケットのバッファリングやＣＰＵ１１の処理内容を一時的に保持するワークメモリとして機能する。また、フラッシュメモリ１５には、ルータ１０に接続する端末装置のうち、受信したＩＰパケットの複製を生成し、これを送信すべき端末装置に対応するＩＰアドレス又はＩＰアドレスとポート番号が設定され記録されている。
【００１８】
ＷＡＮインターフェイス１２は、例えばインターネット等の高域通信網との間でデータの送受信を行うためのインターフェイスであり、１０ＢＡＳＥ-Ｔや１００ＢＡＳＥ-ＴＸ等のＬＡＮ規格に対応した例えば１つのポートにより形成される。インターネット等の高域通信網に接続するサーバから送信されるＩＰパケットは、ＷＡＮインターフェイス１２に入力され、ルータ１０に受信される。
【００１９】
有線ＬＡＮインターフェイス１４は、ホームネットワーク等のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を有線により構築する場合に、ＬＡＮを構成する各端末装置との間でデータの送受信を行うためのインターフェイスであり、１０ＢＡＳＥ-Ｔや１００ＢＡＳＥ-ＴＸ等のＬＡＮ規格に対応した例えば４つのポートを形成している。
【００２０】
変調部１６は、ホームネットワーク等のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を無線により構築する場合に、ＬＡＮを構成する各端末装置に送信するデータを搬送波に重畳させる変調処理を行う手段であり、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ等の無線ＬＡＮ規格に適合したＯＦＤＭ（直交波周波数分割多重）方式による変調処理を行い、アンテナ１７から送信先の端末装置に向けて搬送波を送信する。
【００２１】
また、ルータ１０は、ＷＡＮインターフェイス１２から受信したＩＰパケットを、ポートフォワード機能により予め設定された規則に従って、有線ＬＡＮインターフェイス１４や無線ＬＡＮに接続された特定の端末装置に転送したり、逆に各端末装置から送信されるＩＰパケットを、ＮＡＴ機能によりＩＰアドレスを変換してＷＡＮ側に転送したりすることが可能となっている。
【００２２】
次に本実施例のルータ１０が行う処理の対象となるＩＰパケットのデータフォーマットについて説明する。ＶｏＤ（Video On Demand）サービス等において、メディアサーバ１００から映像データを送信する場合、データの高速処理が可能なプロトコルであるＵＤＰ（User Datagram Protocol）を利用したデータ伝送が行われる。また、動画配信等のリアルタイム性が要求されるデータを伝送する場合、データ転送プロトコルであるＲＴＰ（Real time Transport Protocol）が併せて利用され、ＲＴＰはＵＤＰの上位プロトコルとして動作する。
【００２３】
図３（ａ）は、映像配信等のリアルタイム通信を実現するためのＵＤＰおよびＲＴＰを利用して伝送される映像データを含むＩＰパケットのデータフォーマットを示す図である。図３（ａ）に示す如く、映像データ３４にはＩＰヘッダ３１、ＵＤＰヘッダ３２、ＲＴＰヘッダ３３が付加されてメディアサーバ１００から送信される。
【００２４】
図３（ｂ）は、映像データ３４に付加されたＩＰヘッダ３１の詳細を示す図である。ＩＰヘッダ３１にはデータの送信元アドレス３１ａおよびデータの宛先アドレス３２ｂが格納されており、このＩＰアドレスによりデータを送信すべきネットワークおよびそのネットワークに属する端末装置を特定することが可能となっている。
【００２５】
図３（ｃ）は、ＵＤＰヘッダ３２のフォーマットを示す図である。ＵＤＰヘッダには、送信元ポート３２ａおよび宛先ポート３２ｂが格納されている。先に述べたように、データを送信すべき端末装置は、ＩＰヘッダ３１の宛先アドレス３１ｂによりを特定することができ、ＵＤＰヘッダ３２の宛先ポート３２ｂに示されたポート番号により当該端末装置のアプリケーションを特定することができる。つまり、同時に複数のアプリケーションを実行している端末装置が、受信したＩＰパケットがどのアプリケーションに対応するものであるかを識別するためにポート番号が使用される。
【００２６】
図３（ｄ）は、ＲＴＰヘッダ３３のフォーマットを示す図である。ＲＴＰヘッダには、パケット化により分割されたデータの送信順序を示すシーケンス番号３３ａが格納されており、分割されたデータを順番どおりに再構成するためおよびパケットロスの検出のために使用される。
【００２７】
次に上記した構成のルータ１０がインターネット等の高域通信網から受信したＩＰパケットを複製する処理について図４のフローチャートを参照して説明する。
【００２８】
インターネット等の高域通信網を介して受信したＩＰパケットはＷＡＮインターフェイス１２に入力され、ルータ１０に受信される（ステップＳ０１）。
【００２９】
受信したＩＰパケットは、ＣＰＵ１５に送信される。ＣＰＵ１５は、受信したＩＰパケットのＩＰヘッダ３１に格納されている宛先アドレス３１ｂおよびＵＤＰヘッダ３２に格納されている宛先ポート３２ｂを確認する（ステップＳ０２）。
【００３０】
ＣＰＵ１５は、受信したＩＰパケットの宛先アドレス３１ｂ又は宛先ポート３２ｂのポート番号がフラッシュメモリ１５に記録された所定の端末装置又はアプリケーションに対応するものであるか否かの判断を行う（ステップＳ０３）。すなわち、フラッシュメモリ１５には、ＩＰパケットの複製を生成して、これを送信すべき端末装置に対応するＩＰアドレス又は、ＩＰアドレスとポート番号が設定され記録されており、ＣＰＵ１５は、受信したＩＰパケットの宛先が、フラッシュメモリ１５に記録されたＩＰアドレス又はポート番号に対応するものであるか否かの確認を行う。本実施例においては、フラッシュメモリ１５には、ＩＰパケットの複製を生成してこれを送信すべき端末装置としてセットトップボックス（ＳＴＢ）５０が設定され、セットトップボックス（ＳＴＢ）５０に対応するＩＰアドレスが記録されているものとする。この場合ＣＰＵ１５は、受信したＩＰパケットの宛先が、セットトップボックス（ＳＴＢ）に対応するものであるか否かの判断を行う。
【００３１】
受信したＩＰパケットの宛先が、フラッシュメモリ１５に記録された所定の端末装置又はアプリケーションに対応する場合、すなわち、本実施例においては、セットトップボックス（ＳＴＢ）５０に対応するものであった場合（ステップＳ０３  Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１５は、受信したＩＰパケットと同一の例えば２つの複製パケットを生成する（ステップＳ０４）。すなわち、ＣＰＵ１５は、ＩＰパケットの複製を生成し、オリジナルのＩＰパケットを含めて３つの同一のＩＰパケットを構成する。
【００３２】
これら３つの同一のＩＰパケットは、有線ＬＡＮ又は無線ＬＡＮに接続された当該宛先の端末装置すなわち、セットトップボックス（ＳＴＢ）に送信される（ステップＳ０４）。
【００３３】
一方、ルータ１０が受信したＩＰパケットの宛先が、フラッシュメモリ１５に記録された所定の端末装置又はアプリケーションに対応するものでない場合、すなわち、セットトップボックス（ＳＴＢ）５０に対応するものでない場合（ステップＳ０３  Ｎｏ）、ＣＰＵ１５は、受信したＩＰパケットの複製処理を行わず、当該宛先の端末装置に当該ＩＰパケットを送信する（ステップＳ０４）。
【００３４】
上記した如く、ルータ１０は、受信したＩＰパケットの宛先が、予め設定されたセットトップボックス（ＳＴＢ）等の所定の端末装置であった場合には、受信したＩＰパケットと同一の例えば２つの複製パケットを生成することにより、無線通信の際に発生するパケットロスに伴う通信品質の劣化を補償するのである。上記したＩＰパケットの複製処理は、フラッシュメモリ１５に記録されたプログラムに従って実行され、ユーザが指定したＩＰアドレスもしくはポート番号に対応する端末装置又はアプリケーションにＩＰパケットを送信する際に複製処理がなされようになっている。
【００３５】
尚、各端末装置が有線によりルータ１０と接続している場合には、ビットエラー率（ＢＥＲ）が比較的低くパケットロスの発生も少ないため、上記した複製処理は行わないこととしてもよい。つまりこの場合、無線ＬＡＮに接続された所定の端末装置にＩＰパケットを送信する場合に限り上記した複製処理を行う。
【００３６】
また、本実施例においては複製処理により３つの同一パケットを構成することとしたが、これに限定されず、個々の通信環境に応じて、複製するＩＰパケットの数は、適宜変更することが可能であり、例えば、データ伝送のビットレートがそれほど高くないネットワーク環境においては、ユーザはルータ１０に接続するＰＣ等から、フラッシュメモリ１５に記録された処理プログラムを書き換えることにより、複製するＩＰパケットの数を２つから１つに変更する等の設定を行うことが可能となっている。
【００３７】
次に本発明のデータ通信装置の一実施形態であるセットトップボックス（ＳＴＢ）５０について説明する。図５は、セットトップボックス（ＳＴＢ）５０の概略の機能ブロック図である。尚、本実施例においては、セットトップボックス（ＳＴＢ）に本発明を適用した例について説明するが、これに限定されず、上記した本発明のルータ１０とのデータ通信を行うあらゆる通信機器に適用することが可能である。
【００３８】
復調部５４は、セットトップボックス（ＳＴＢ）５０が無線によりホームネットワークに接続している場合、アンテナ５５を介してルータ１０から送信される例えばＯＦＤＭ（直交波周波数分割多重）方式により変調されたデータの復調処理を行う。
【００３９】
ＬＡＮインターフェイス５５は、セットトップボックス（ＳＴＢ）５０が有線によりホームネットワークに接続している場合、ルータ１０との間でデータ通信を行うためのインターフェイスである。
【００４０】
ＣＰＵ５１は、ＩＰパケットを受信してパケット化により分割された映像データを再構成し、ＭＰＥＧ信号としてＤＳＰ５６へ出力する他、ルータ１０により生成された複製パケットのうち、重複して存在する不要なＩＰパケットを破棄するフィルタリング処理を行う。
【００４１】
フラッシュメモリ５３は、ＣＰＵ５１が実行する上記した如き処理を実行するためのプログラムを保持する不揮発性メモリであり、プログラムの内容は外部からの入力によって必要に応じて書き換えたり、プログラムのバージョンアップを行うことが可能となっている。ＳＤＲＡＭ５２は、ＩＰパケットのバッファリングや、ＣＰＵ５１の処理内容を一時的に保持するワークメモリとして機能する。
【００４２】
ＤＳＰ５６は、ＣＰＵ５１から供給されたＭＰＥＧ信号を復号して映像信号を生成し、これをＤ／Ａ変換器に供給する。Ｄ／Ａ変換器５７は、受信した映像信号をアナログ映像信号に変換し、これをテレビ等の映像表示装置に供給する。
【００４３】
次に上記した構成のセットトップボックス（ＳＴＢ）５０が、ルータ１０から受信したＩＰパケットのうち、重複して存在する不要なＩＰパケットを破棄するフィルタリング処理について図６のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００４４】
ルータ１０から送信されるＩＰパケットおよび複製パケットは、セットトップボックス（ＳＴＢ）５０が無線によりホームネットワーク２００に接続している場合には、アンテナ５５を介して受信され、ルータ１０により例えばＯＦＤＭ変調されたデータは、復調部５４で復調される。一方、セットトップボックス（ＳＴＢ）５０が有線によりホームネットワーク２００に接続している場合には、ＩＰパケットは、ＬＡＮインターフェイス５５に入力され、セットトップボックス（ＳＴＢ）５０に受信される（ステップＳ１１）。
【００４５】
受信したＩＰパケットおよび複製パケットはＣＰＵ５１に供給される。ＣＰＵ５１は受信したＩＰパケットのＲＴＰヘッダに格納されたパケットの送信順序を示すシーケンス番号を確認する（ステップＳ１２）。そして、ＣＰＵ５１は、受信したＩＰパケットのうち、同一のシーケンス番号が付された２つ以上の同一のＩＰパケットが存在するか否かを判断する（ステップＳ１３）。すなわち、シーケンス番号はＩＰパケット毎に付された固有の番号であり、ＣＰＵ５１は、このシーケンス番号を確認することにより、ルータ１０によるＩＰパケットの複製処理の結果、重複して存在することとなったＩＰパケットの有無を判断するのである。
【００４６】
ＣＰＵ５１は、受信したＩＰパケットにおいて、同一のシーケンス番号が付された２つ以上の同一ＩＰパケットが存在すると判断した場合（ステップＳ１３  Ｙｅｓ）、このうちの１つのＩＰパケットのみを残し、それ以外の重複して存在するＩＰパケットについては不要なパケットとして破棄する処理を行う（ステップＳ１４）。すなわち、ルータ１０から送信された例えば３つの同一のＩＰパケットがセットトップボックス（ＳＴＢ）５０に受信される際に、パケットロスがなく、又は、３つの同一パケットのうちの１つのみがパケットロスにより消失した場合、セットトップボックス（ＳＴＢ）５０が受信するＩＰパケットは、３つ又は２つの同一パケットを含むこととなる。ＣＰＵ５１は、受信したＩＰパケットのＲＴＰヘッダに格納されたシーケンス番号からこのように重複して存在するＩＰパケットの有無を確認し、同一のＩＰパケットが複数存在する場合には、３つ又は２つの同一のＩＰパケットのうちの１つのみを残し、他の重複したＩＰパケットについては破棄する処理を行う。
【００４７】
続いてＣＰＵ５１は、シーケンス番号に基づいてパケット化により分割された映像データを再構成し、ＭＰＥＧ信号を生成してこれをＤＳＰ５６に供給する（ステップＳ１５）。
【００４８】
一方、ルータ１０から送信されたデータをセットトップボックス（ＳＴＢ）５０が受信する際に、３つＩＰパケットのうち２つのＩＰパケットが消失し、重複したＩＰパケットが存在しない場合には（ステップＳ１３  Ｎｏ）、ＣＰＵ５１は受信したＩＰパケットを破棄することなく、シーケンス番号に基づいてパケット化により分割された映像データを再構成し、ＭＰＥＧ信号を生成してこれをＤＳＰ５６に供給する（ステップＳ１５）。
【００４９】
すなわち、本実施例のセットトップボックス（ＳＴＢ）５０は、ルータ１０による複製処理によって生成された重複して存在するＩＰパケットをそのヘッダに格納されたＩＰパケット固有のシーケンス番号によって検出し、重複したＩＰパケットについて破棄する処理を行う。この処理により、適切にＩＰパケットのフィルタリングがなされ、以後の処理を確実に行うことが可能となる。尚、本実施例においてはＲＴＰヘッダに格納されたシーケンス番号に基づいて、重複して存在するＩＰパケットの有無を確認することとしたが、これに限定されず、一意的にＩＰパケットの特定が可能な他の識別情報又は、これらの識別情報の組み合わせであってもよい。
【００５０】
以上の説明から明らかなように、本発明のデータ通信装置は、インターネット等の高域通信網から受信したＩＰパケットの宛先が、当該データ通信装置に接続するＬＡＮ内の予め指定された所定の端末装置に対応している場合、当該ＩＰパケットと同一の１つ又は複数の複製パケットを生成してこれらを宛先の端末装置又はアプリケーションに送信する。すなわち、複数の同一のＩＰパケットを送信することにより、ＬＡＮ内でのデータの送受信の際に生じるパケットロスを補償することができ、ビットエラー率の改善を図ることが可能となる。具体的には、上記したように無線ＬＡＮによるデータ通信の際のビットエラー率は、通常１０-5であるが、例えばＩＰパケットの複製処理により３つの同一のＩＰパケットが送受信された場合、ビットエラー率は、１０-15程度にまで改善され、有線ＬＡＮによるデータ通信と比較しても同等以上のビットエラー率を実現することが可能となる。
【００５１】
従って、本発明のデータ通信装置によれば、ＶｏＤサービス等において、データ通信のリアルタイム性および処理速度を重視した結果、エラーの発生に対してデータの再送を行わない通信方式においても高い通信品質を確保することが可能となるのである。
【００５２】
尚、本発明のデータ通信装置は、複数の複製パケットを生成し、これらを送受信することによりネットワークに流れるデータ量が増加することとなる。具体的には、例えばメディアサーバから６Ｍｂｐｓのビットレートで送信される映像データを受信して、３つの同一のＩＰパケットをセットトップボックスに転送するためには少なくとも１８Ｍｂｐｓの伝送路の帯域幅が必要となる。しかしながら、本発明のデータ通信装置による複製パケットの送受信は、ホームネットワーク等のローカルエリア内の通信に限られ、また、本発明のデータ通信装置を無線通信規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａ又はＩＥＥＥ８０２．１１ｇに対応させることにより５４Ｍｂｐｓの帯域幅を確保できるため、実使用上問題なく通信することが可能である。また、実効的なデータ通信のビットレートがそれほど高くない通信環境においては、ユーザは複製するＩＰパケットの数を適宜変更することが可能となっており、例えば複製するＩＰパッケトの数を２つから1つに減らす等、通信環境に応じた設定を行うことができるようになっている。
【００５３】
また、本発明のデータ通信装置により、ＦＥＣ方式の誤り訂正符合の如き冗長なデータを高域通信網に流すことがないため、他の通信トラフィックに悪影響を及ぼすことなく、高い通信品質を確保することができる。
【００５４】
更に、本発明のデータ通信装置は、ＩＰパケットの複製処理によって生成された重複して存在するＩＰパケットをそのヘッダに格納されたＩＰパケット固有のシーケンス番号によって検出し、重複したＩＰパケットについて破棄する処理を行う。この処理により、適切にＩＰパケットのフィルタリングがなされ、以後の処理を確実に行うことが可能となるのである。
【００５５】
尚、上記した実施例において、ルータおよびセットトップボックスに本発明を適用した場合について説明したが、これらは例示に過ぎず、パケット通信を行うあらゆる通信端末装置に適用可能であり、特にデータ送受信の際のパケットロスによる通信品質の劣化が問題となるリアルタイム性が要求されるデータ通信を行うデータ通信装置、データ通信システムに適用することで顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施例であるデータ通信システムを適用したホームネットワークの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明のデータ通信装置の一実施形態であるルータの機能ブロック図である。
【図３】ＩＰパケットデータのフォーマットを示す図であり、（ａ）はＩＰパケットデータの全体のフォーマット、（ｂ）はＩＰヘッダのフォーマット、（ｃ）はＵＤＰヘッダのフォーマット、（ｄ）はＲＴＰヘッダのフォーマットを示す図である。
【図４】本発明のデータ通信装置の一実施形態であるルータのＩＰパケットの複製処理のフローチャートである。
【図５】本発明のデータ通信装置の一実施形態であるセットトップボックスの機能ブロック図である。
【図６】本発明のデータ通信装置の一実施形態であるセットトップボックスのフィルタリング処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１０  ルータ
１１  ＣＰＵ
１２  ＷＡＮインターフェイス
１３  ＳＤＲＡＭ
１４  ＬＡＮインターフェイス
１５  フラッシュメモリ
１６  変調部
１９  アンテナ
５０  セットトップボックス
５１  ＣＰＵ
５２  ＳＤＲＡＭ
５３  フラッシュメモリ
５４  復調部
５５  アンテナ
５６  ＤＳＰ
５７  Ｄ／Ａ変換器
【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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