(57)【要約】【課題】無線によりデータを伝送する複数の伝送系統を備えたデータ伝送システムによるデータ伝送の高速化を実現する。【解決手段】負荷分散装置５が、送信ＦＰＵ２及び受信ＦＰＵ３を用いた伝送系統毎に、該伝送系統に分配された伝送待ちのＩＰパケット（分割データの例）を保持する送出用バッファを有しており、いずれかの伝送系統に係る送出用バッファに空きが無くなった場合には、該伝送系統に係る送出用バッファに空きが生じるまで該伝送系統をＩＰパケットの分配先から除外する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線によりデータを伝送する複数の伝送系統を備えたデータ伝送システムにおいて、
伝送対象のデータを分割した各分割データを前記複数の伝送系統に分配する負荷分散装置を備え、
前記負荷分散装置は、伝送系統毎に、該伝送系統に分配された伝送待ちの分割データを保持するバッファを有しており、いずれかの伝送系統のバッファに空きが無くなった場合には、該伝送系統のバッファに空きが生じるまで該伝送系統を分割データの分配先から除外する、
ことを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項２】
前記複数の伝送系統の各々は、ＦＰＵを用いて分割データの伝送を行うものであり、
前記負荷分散装置は、前記複数の伝送系統に対する分割データの分配を、各々の伝送系統におけるＦＰＵのリンク速度に対応する比率で行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項３】
無線によりデータを伝送する複数の伝送系統に、伝送対象のデータを分割した各分割データを分配する負荷分散装置であって、
伝送系統毎に、該伝送系統に分配された伝送待ちの分割データを保持するバッファを有しており、いずれかの伝送系統のバッファに空きが無くなった場合には、該伝送系統のバッファに空きが生じるまで該伝送系統を分割データの分配先から除外する、
ことを特徴とする負荷分散装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線によりデータを伝送する複数の伝送系統を備えたデータ伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、報道等の放送のために取材現場で映像や音声を含む放送素材（以下、「素材」という）を収録し、放送局等に伝送することが行われている。素材の伝送には、素材そのものをＦＰＵ（Field Pickup Unit）の基本機能を用いてベースバンドで伝送する方式（例えば、特許文献１参照）や、素材をファイル化してＩＰ（Internet Protocol）ネットワークを通じてＩＰ伝送する方式（例えば、特許文献２参照）などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５９８２６号公報
【特許文献２】特開２００１−１１９４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
収録した素材をＦＰＵで伝送する方式の場合、単純な構成では、図４に示すように、取材現場のカメラ１で収録した素材のデータを送信ＦＰＵ２から無線により送出し、放送局等のセンタ側に設けた受信ＦＰＵ３で受信して素材受信設備４に供給することになる。
上記のような従来からあるＦＰＵでの伝送では、ＦＰＵの持つ高速かつ低エラーレートの特性を活かして即座に素材の伝送を行うことができるが、ベースバンドで伝送するために素材の記録時間と同程度の時間が必要となり、素材の長さによっては使いにくいものであった。ＦＰＵを多重化することも想定できるが、技術的にベースバンドそのものを分割することは困難であった。
【０００５】
一方、収録した素材をファイル化し、ＩＰパケットに変換してＩＰ伝送する方式の場合、一般的なＩＰ伝送路はたとえ光ケーブルのものでも専用線として使用しない限りはせいぜい１０Ｍｂｐｓ程度の速度でしか使用できない。このため、ＨＤ（High Definition）タイプの画像のようにベースバンドで５０Ｍｂｐｓ程度必要なものは、ファイル化してＩＰパケットで伝送すること自体は比較的簡単に行えるものの、素材の記録長の５倍程度の伝送時間が必要となるので、素材を伝送する場合の取り扱いが困難であった。
【０００６】
近年では、ベースバンド信号をＩＰパケットに変換してＩＰ伝送を行い、その後、ＩＰパケットからベースバンド信号に変換する機器があり、これを逆に接続して、ＦＰＵ伝送路を用いてＩＰパケットを伝送するものもあるが、結果的にベースバンドでの伝送と同じ時間が掛かってしまっていた。
【０００７】
また、図５に示すように、送信ＦＰＵ２及び受信ＦＰＵ３を用いた伝送系統を複数（図５では＃１〜＃ｎのｎ系統）備えておき、データ送信側に設けた負荷分散装置７が、素材のデータを複数のＩＰパケットに分割して各送信ＦＰＵ２に分配し、データ受信側に設けた再構築装置８が、各受信ＦＰＵ３が受信したＩＰパケットに基づいて素材のデータを復元する仕組みも検討された。これは、ＩＰ伝送用のロードバランサ等でＩＰパケットを均等に分散することで、見掛けの伝送速度を向上させることを期待したものである。
しかしながら、電波を使用するＦＰＵは電波環境の相違によって各々の伝送速度（リンク速度）が必ずしも同じにならないため、ＩＰパケットを各ＦＰＵに均等に分散しようとすると、伝送の遅いＦＰＵの速度に合されてしまうので、必ずしも各ＦＰＵの伝送速度を合算した性能は得られなかった。
【０００８】
本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、無線によりデータを伝送する複数の伝送系統を備えたデータ伝送システムについて、データ伝送を高速化することができる技術を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、データ伝送システムが、無線によりデータを伝送する複数の伝送系統と、伝送対象のデータを分割した分割データを複数の伝送系統に分配する負荷分散装置とを備えている。そして、負荷分散装置が、伝送系統毎に、該伝送系統に分配された伝送待ちの分割データを保持するバッファを有しており、いずれかの伝送系統のバッファに空きが無くなった場合には、該伝送系統のバッファに空きが生じるまで該伝送系統を分割データの分配先から除外する。
【００１０】
これにより、いずれかの伝送系統のバッファに空きが無くなっても、そのバッファに空きが生じるまで分割データの分配が滞ってデータ伝送に遅延が生じるという事態に陥ることがない。このため、無線によるデータ伝送を高速化することができる。
【００１１】
ここで、一構成例として、複数の伝送系統の各々は、ＦＰＵを用いて分割データの伝送を行うものであり、負荷分散装置は、複数の伝送系統に対する分割データの分配を、各々の伝送系統におけるＦＰＵのリンク速度に対応する比率で行う。
これにより、各々の伝送系統が持つ伝送能力を有効に利用してデータ伝送を行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、いずれかの伝送系統のバッファに空きが無くなっても、そのバッファに空きが生じるまで分割データの分配が滞ってデータ伝送に遅延が生じるという事態に陥ることがないため、無線によるデータ伝送を高速化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータ伝送システムの構成例を示す図である。
【図２】図１のデータ伝送システムによるデータ送信側の処理フローの例を示す図である。
【図３】図１のデータ伝送システムによるデータ受信側の処理フローの例を示す図である。
【図４】従来例に係る１系統のＦＰＵを有するデータ伝送システムの構成例を示す図である。
【図５】従来例に係る複数系統のＦＰＵを有するデータ伝送システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態に係るデータ伝送システムについて、図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るデータ伝送システムの構成例を示してある。
本例のデータ伝送システムは、図５に示した従来例と同様に、送信ＦＰＵ２及び受信ＦＰＵ３を用いた伝送系統を複数（図１では＃１〜＃ｎのｎ系統）備えており、データ送信側に設けた負荷分散装置５が、カメラ１で収録した素材のデータを複数のＩＰパケット（分割データの例）に分割して各送信ＦＰＵ２に分配し、データ受信側に設けた再構築装置６が、各受信ＦＰＵ３で受信したＩＰパケットに基づいて素材のデータを再構築（復元）して素材受信設備４に供給する。
【００１５】
本例のデータ伝送システムでは、通常のＩＰパケットからベースバンド信号への変換機構、及び、ベースバンド信号からＩＰパケットへの変換機構を使用する。
また、本例のデータ伝送システムでは、複数の伝送系統を設けて無線区間を多チャンネル化している。無線区間の多チャンネル化は、種々の手法で行うことができ、例えば、偏波多重、Ｌｏｓ−ＭＩＭＯ（Line-Of-Sight Multiple-Input Multiple-Output）等を用いることができる。
更に、本例のデータ伝送システムでは、無線によるデータ伝送の高速化を実現するために、以下のような仕組みを負荷分散装置５及び再構築装置６に設けてある。
【００１６】
負荷分散装置５は、送信ＦＰＵ２を接続可能な複数のＩＰパケット送出口（出力ポート）を有しており、各ＩＰパケット送出口に対して個別の送出用バッファを設けてある。すなわち、負荷分散装置５は、複数ある伝送系統（対応する送信ＦＰＵ２と受信ＦＰＵ３の組）毎に、該伝送系統に分配された伝送待ちのＩＰパケットを保持する送出用バッファを備えている。
【００１７】
また、負荷分散装置５は、伝送対象となる素材のデータ（ファイル）を所定の単位に分割してＩＰパケット化する際に、ＩＰプロトコル上とは別に、ＩＰパケットの順番を示す順番情報（例えばシーケンシャルな番号）を各ＩＰパケットにシステムとして付与する。
そして、負荷分散装置５は、送信ＦＰＵ２がそれぞれ接続された各ＩＰパケット送出口の送出用バッファに対して、ＩＰパケットを所定の分配比率でラウンドロビン方式のように巡回的に出力（分配）していく。このとき、分配順がきたＩＰパケット送出口の送出用バッファの空き具合について確認し、送出用バッファに空きが無い場合には次のＩＰパケット送出口の送出用バッファに対してＩＰパケットを出力する。
以上の処理を繰り返し行うことで、複数ある伝送系統の送信ＦＰＵ２に対してＩＰパケットを途切れることなく送出することができる。
【００１８】
再構築装置６は、受信ＦＰＵ３を接続可能な複数のＩＰパケット受信口（入力ポート）を有しており、各ＩＰパケット受信口で共通の受信用バッファを設けてある。
再構築装置６は、複数の伝送系統を通じて伝送されたＩＰパケットを、対応する伝送系統の受信ＦＰＵ３に接続されたＩＰパケット受信口から受信すると、共通の受信用バッファに一旦蓄積する。そして、ＩＰパケットにシステムとして付与された順番情報に従って各ＩＰパケットを結合し、伝送対象の素材のデータを再構築（復元）する。
【００１９】
本例のデータ伝送システムによる処理の流れについて説明する。
図２には、データ送信側の処理フローの例を示してある。
負荷分散装置５は、伝送対象となる素材のデータを所定の単位に分割してＩＰパケット化する（ステップＳ１１）。
次に、ＩＰプロトコル上とは別に、ＩＰパケットの順番を示す順番情報を各ＩＰパケットに付与する（ステップＳ１２）。
【００２０】
次に、複数ある伝送系統の送信ＦＰＵ２に対し、以下のようにして、各ＩＰパケットを所定の分配比率で巡回的に分配していく。
まず、分配順が巡ってきた送信ＦＰＵ２に対応するＩＰパケット送出口の送出用バッファを確認し（ステップＳ１３）、送出用バッファに空きがあるか否かを判定する（ステップＳ１４）。その結果、送出用バッファに空きがあると判定された場合には、この送出用バッファにＩＰパケットを出力する（ステップＳ１５）。一方、送出用バッファに空きが無いと判定された場合には、この送出用バッファではなく、次の分配順の送信ＦＰＵ２に対応するＩＰパケット送出口の送出用バッファにＩＰパケットを出力する（ステップＳ１６）。なお、次の分配順に係る送出用バッファにも空きが無い場合には、後続の分配順に係る送出用バッファのうちの最初に空きが見つかったものにＩＰパケットを出力すればよい。
以上のステップＳ１３〜Ｓ１６の処理を、全てのＩＰパケットを出力（分配）し終えるまで繰り返す（ステップＳ１７）。
【００２１】
図３には、データ送信側の処理フローの例を示してある。
再構築装置６は、複数の伝送系統を通じて伝送されたＩＰパケットを各伝送系統の受信ＦＰＵ３に対応するＩＰパケット受信口から受信すると（ステップＳ２１）、受信したＩＰパケットを共通の受信用バッファに一旦蓄積する（ステップＳ２２）。
その後、受信用バッファに蓄積したＩＰパケットのうち、順番情報の数値が小さいものを取り込んで順番情報順に結合していく処理を、受信用バッファが空になるまで（全てのＩＰパケットを結合するまで）繰り返す（ステップＳ２３）。
【００２２】
以上のように、本例のデータ伝送システムでは、負荷分散装置５が、伝送系統毎に、該伝送系統に分配された伝送待ちのＩＰパケット（分割データの例）を保持する送出用バッファを有しており、いずれかの伝送系統に係る送出用バッファに空きが無くなった場合には、該伝送系統に係る送出用バッファに空きが生じるまで該伝送系統をＩＰパケットの分配先から除外する仕組みとなっている。
【００２３】
これにより、いずれかの伝送系統に係る送出用バッファにも空きが無くなっても、従来例のように、その送出用バッファに空きが生じるまでＩＰパケットの分配が滞ってデータ伝送に遅延が生じるという事態に陥ることがないため、無線によるデータ伝送を高速に行うことが可能となる。
従って、例えば、本例のデータ伝送システムを報道の取材システムに組み込めば、取材現場で収録した素材を高速に伝送できるので、従来は低解像度で行っていた速報的な現地報道を高解像度で行えるようになり、報道の品質向上を図ることができる。また、本例のデータ伝送システムは、報道の素材の伝送以外にも、遠隔地に対する大容量のデータの高速伝送が必要な種々の用途に利用することができる。
【００２４】
ここで、本例のデータ伝送システムでは、各々の伝送系統で通信環境の相違によって伝送速度（対応する送信ＦＰＵ２と受信ＦＰＵ３のリンク速度）が異なることを考慮して、各伝送系統に対するＩＰパケットの分配比率として、各伝送系統の伝送速度に対応する比率を設定してある。
このため、本例のデータ伝送システムによれば、各々の伝送系統が持つ伝送能力を有効に利用してデータ伝送を行うことができる。
【００２５】
本例では、負荷分散装置５が、接続されている各送信ＦＰＵ２からリンク速度の通知を受けて、ＩＰパケットの分配比率を自動的に設定する仕組みになっているが、これに限定するものではなく、例えば、ユーザからリンク速度の入力を受け付けてＩＰパケットの分配比率を設定してもよく、或いはユーザからＩＰパケットの分配比率そのものの入力を受け付けて設定してもよい。
【００２６】
また、各伝送系統を、誤り発生の抑制よりも伝送速度を優先した高速の伝送系統、伝送速度よりも誤り発生の抑制を優先した低速の伝送系統、これらの中間的な速度の伝送系統など、各伝送系統で異なる伝送速度に意図的に設定にしておいてもよい。これにより、例えば、誤り発生が起きにくい通信状態の場合にデータ伝送の最大限の高速化を実現できるなどの効果が得られる。
【００２７】
また、ＩＰパケットの分配比率を各伝送系統の伝送速度を考慮せずに均等に設定しておいても、空きが無くなった送出用バッファをＩＰパケットの分配先から一時的に（空きができるまで）除外するので、ＩＰパケットの分配が滞ってデータ伝送に遅延が生じるという事態には陥らないが、予め各伝送系統の伝送比率に応じた分配比率を設定しておく方がより高速なデータ伝送を実現できる。
【００２８】
また、各伝送系統に対するＩＰパケットの分配は、１パケット単位で行ってもよく、所定量のＩＰパケットをまとめた単位で行ってもよい。なお、所定量のＩＰパケットをまとめた単位で分配する構成では、送出用バッファの空きが所定量に満たない場合に、その送出用バッファに分配可能な量のＩＰパケットを分配した後にＩＰパケットの分配先から一時的に除外してもよく、或いは、その送出用バッファに空きが残っていてもＩＰパケットを分配せずに速やかにＩＰパケットの分配先から一時的に除外してもよい。
【００２９】
なお、本例における負荷分散装置５及び再構築装置６は、従来例における負荷分散装置７及び再構築装置８に上記のような機構を組み込んで実現したものであるが、機器の入手性が高い汎用ＰＣ等に上記のような処理ルーチンを組み込んで実現しするようにしてもよい。
【００３０】
また、本発明は、上記のような処理を実行する方法や方式、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。
また、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、無線によりデータを伝送する複数の伝送系統を備えた種々の形式のデータ伝送システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１：カメラ、  ２：送信ＦＰＵ、  ３：受信ＦＰＵ、  ４：素材受信設備、  ５：負荷分散装置、  ６：再構築装置
【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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