(57)【要約】  送信装置から複数の受信装置に伝送されたマルチキャストパケットよりも、優先度の低いパケットで再送制御および再送を行う。【課題】  無線マルチキャストを行う伝送装置で、パケットの受信を確実に行うこと。【解決手段】  帯域確保型もしくは優先度制御型Ｍａｃ層マルチキャストパケット毎に、送信側端末でＭａｃ層より上位の層でシーケンス番号を付与し、各々の受信端末では前記シーケンス番号を用いてパケット抜けを検出し、前期確保帯域以外の帯域もしくは前記優先以下のパケットを利用して再送要求を行う。送信端末は、確保外の帯域もしくは前記優先度以下のパケットを利用してデータを再送する構成により、複数受信端末に映像・音声・データを無線帯域確保型もしくは優先度制御型Ｍａｃ層マルチキャストを用いてリアルタイム伝送する際に、複数受信端末で良好な映像・音声・データの受信を可能とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信端末と受信端末との間で、Ｍａｃ層マルチキャストもしくはブロードキャスト伝送を行う無線伝送方法であって、
送信端末側において、Ｍａｃ層より上位の複数データ群を一時的に記憶するステップと、
前記Ｍａｃ層より上位の複数データ群の各々に、受信端末側でデータの欠落を検出するためのシーケンス番号を付与するステップと、
前記シーケンス番号が付与されたデータを、帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットで伝送するステップと、
受信端末側において、帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットで伝送されたシーケンス番号を含む複数の受信データ群を一時的に記憶するステップと、
前記記憶されたＭａｃ層より上位の複数の受信データ群から、送信端末側で付与された前記シーケンス番号を用いて、前記受信データ群の中から欠落データ群を検出するステップと、
前記検出された欠落データ群の再送要求を行うステップと、
送信端末側において、前記シーケンス番号を用いて、受信端末側で抜けが検出された前記Ｍａｃ層より上位のデータの再送を行うステップとを具備する無線伝送方法。
【請求項２】
前記送信端末側において、Ｍａｃ層より上位のデータの再送を行うステップは、前記帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットと同等もしくは２番目もしくはそれ以下の優先度で、再送データの送信制御を行う請求項１に記載の無線伝送方法。
【請求項３】
前記送信端末側において、Ｍａｃ層より上位のデータの再送を行うステップは、ユニキャストパケットを用いて再送データを送信するための第１のサブステップ、又は、マルチキャストまたはブロードキャストパケットを用いて再送データを複数の受信端末に送信するための第２のサブステップを具備する請求項１または請求項２に記載の無線伝送方法。
【請求項４】
前記第１のサブステップは、前記Ｍａｃ層より上位の複数データ群の少なくとも一部を結合し、結合されたデータを前記ユニキャストパケットを用いて送信する請求項３に記載の無線伝送方法。
【請求項５】
受信端末側において、検出された欠落データ群の再送要求を行うステップは、前記帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットと同等もしくは２番目もしくはそれ以下の優先度で、再送要求パケットの送信制御を行う請求項１に記載の無線伝送方法。
【請求項６】
受信端末側において、検出された欠落データ群の再送要求を行うステップは、ユニキャストパケットを用いて再送要求データを送信するための第１のサブステップ、又は、マルチキャストまたはブロードキャストパケットを用いて再送要求データを送信するための第２のサブステップ
を具備する請求項１に記載の無線伝送方法。
【請求項７】
再送要求データを含むマルチキャストまたはブロードキャストパケットを受信し、自らの欠落データと同一欠落データの再送要求が含まれるか否かを判断し、
再送要求データに前記同一欠落データの要求が含まれる際は、前記同一欠落データの再送要求を停止する請求項５、６のいずれかに記載の無線伝送方法。
【請求項８】
前記送信端末側において、Ｍａｃ層より上位のデータの再送を行うステップは、前記再送に対して時間制限を行う請求項１から７のいずれかに記載の無線伝送方法。
【請求項９】
前記送信端末側において、Ｍａｃ層より上位のデータの再送を行うステップは、前記検出された欠落データ群の複数個のシーケンス番号を含む再送要求データを、１個のユニキャストパケットを用いて送信する請求項８に記載の無線伝送方法。
【請求項１０】
前記送信端末側において、Ｍａｃ層より上位のデータの再送を行うステップは、前記再送要求に対して時間制限を行う請求項９記載の無線伝送装置。
【請求項１１】
送信端末と複数の受信端末との間で映像や音声などのストリームデータとインターネットデータなどの非同期データを混在させて伝送するネットワーク通信システムにおいて、
繰り返される通信サイクルの個々のサイクル毎に、必要な伝送帯域をあらかじめ確保してストリームを伝送するストリーム伝送期間と、非同期データを伝送する非同期伝送期間とを設け、
送信端末はストリーム伝送期間に複数の受信端末に対してストリームデータをマルチキャスト配信し、
受信端末は受信したストリームデータの誤り判定を行い、ストリームデータを正しく受信できていなかった場合には、非同期伝送期間に送信端末に対して当該ストリームデータの再送要求を送信し、
送信端末は受信端末から再送要求を受信すると、次の通信サイクルのストリーム伝送期間に当該ストリームデータをマルチキャスト再送するマルチキャスト伝送方式。
【請求項１２】
非同期伝送期間において送信端末及びすべての受信端末は、再送要求を含む非同期データを送信する前に、ランダムに選択した自然数と所定時間の積で与えられる時間待ってから非同期データを送信する請求項１１に記載のマルチキャスト伝送方式。
【請求項１３】
再送要求を送信する前にランダムに選択する前記自然数は、他の非同期データを送信する前にランダムに選択する前記自然数よりも小さい、請求項１２に記載のマルチキャスト伝送方式。
【請求項１４】
ストリームデータを複数の受信端末へマルチキャスト配信する送信端末において使用されるマルチキャスト通信方法であって、
一定周期ごとに、
前記ストリームデータをマルチキャストパケットとして送出するマルチキャスト送出ステップと、
前記ストリームデータの前記受信端末の各々への配信が成功したかどうか確認し、結果を伝達確認結果として得る伝達確認ステップと、
前記伝達確認結果に基づき、配信失敗した前記ストリームデータの再送を行う再送ステップと
を具備し、
前記一定周期内で、
前記伝達確認ステップより前に送信端末において実行されるステップは、前記一定周期の残り時間が、閾値以下になると予想されれば、終了され、送信端末の処理を次のステップへ移行するマルチキャスト通信方法。
【請求項１５】
前記再送ステップは、
配信失敗した前記ストリームデータの再送をマルチキャストにより実行するマルチキャスト再送ステップを含み、
前記マルチキャスト再送ステップは、前記一定周期内で前記マルチキャスト送出ステップより前に実行される請求項１４記載のマルチキャスト通信方法。
【請求項１６】
前記再送ステップは、
配信失敗した前記ストリームデータの再送をユニキャストにより実行するユニキャスト再送ステップを含み、
前記ユニキャスト再送ステップは、前記一定周期内で前記マルチキャスト送出ステップ及び前記伝達確認ステップより後に実行される請求項１４記載のマルチキャスト通信方法。
【請求項１７】
前記再送ステップは、
配信失敗した前記ストリームデータの再送をマルチキャストにより実行するマルチキャスト再送ステップと、
配信失敗した前記ストリームデータの再送をユニキャストにより実行するユニキャスト再送ステップとを含み、
前記マルチキャスト再送ステップは、前記一定周期内の一番初めに実行され、
前記マルチキャスト送出ステップは、二番目に実行され、
前記伝達確認ステップは、三番目に実行され、
前記ユニキャスト再送ステップは、四番目に実行され、
前記ユニキャスト再送ステップは、前記一定周期が経過すれば、処理を終了して次の前記一定周期の処理へ移行する請求項１４記載のマルチキャスト通信方法。
【請求項１８】
前記マルチキャスト再送ステップは、受け取りに失敗した前記子局通信装置が多い前記マルチキャストパケットを優先して再送し、配信失敗した前記ストリームデータの再送を全て完了するか、前記一定周期の残り時間が前記閾値以下になれば、再送を終了し、
前記ユニキャスト再送ステップは、受け取りに失敗した前記子局通信装置が少ない前記マルチキャストパケットを優先して再送し、配信失敗した前記ストリームデータの再送を全て完了するか、前記一定周期が終われば、再送を終了する請求項１７記載のマルチキャスト通信方法。
【請求項１９】
前記伝達確認ステップは、複数の前記子局通信装置の各々へ、配信が成功したかどうかをユニキャストで個別に問い合わせるか、若しくは複数の前記子局通信装置へまとめて、配信が成功したかどうかをマルチキャストで問い合わせる処理である請求項１４記載のマルチキャスト通信方法。
【請求項２０】
前記再送ステップは、配信失敗した前記ストリームデータの再送をマルチキャストにより実行するマルチキャスト再送ステップを含み、
前記マルチキャスト再送ステップと、前記マルチキャスト送出ステップとは、前記一定周期内で前記伝達確認ステップより前に実行され、
前記伝達確認ステップは、前記一定周期の残り時間が閾値以下になれば開始される請求項１４記載のマルチキャスト通信方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、特に映像・音声データを無線技術を用いてマルチキャストもしくはブロードキャスト伝送する際、再送処理により伝送の信頼性を向上した無線伝送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の無線伝送方法としては、無線マルチキャスト伝送の信頼性を向上させるために、マルチキャストパケットを最初から複数回繰り返して伝送しているものがあった（例えば、特許文献１参照）。図５５は、前記特許文献１に記載された従来の無線伝送装置の伝送タイムチャート図を示すものである。
図５５において、左欄縦軸は端末種類を示し、横軸は時間軸を示している。６００，６０１，６０２，６０３，６０４，６０５は送信端末から第１の受信端末、第２の受信端末、第３の受信端末宛てに同時に送信されるマルチキャストパケットである。６０６，６０７は、送信端末からそれぞれ第１の受信端末、第２の受信端末宛てに個別に送信されるユニキャストパケット。７０７はユニキャストパケット６０７を再送信したユニキャストパケット。６０６１はユニキャストパケット６０６の受信成功確認であるＡｃｋパケット。６０７２はユニキャストパケット６０７の受信失敗確認であるＮａｃｋパケット。７０７１は再送されたユニキャストパケット７０７の受信成功確認であるＡｃｋパケットである。【０００３】  タイムチャート前半では、マルチキャストパケットを送信端末から第１の受信端末、第２の受信端末、第３の受信端末に同時に無線マルチキャスト伝送を行っている。タイムチャート後半ではユニキャストパケット６０６を送信端末から第１の受信端末へ、ユニキャストパケット６０７を送信端末から第２の受信端末へ個々に無線ユニキャスト伝送を行っている。【０００４】  次に上記伝送タイムチャート図を用いて、無線伝送装置のマルチキャスト伝送及びユニキャスト伝送の動作を説明する。
一般にマルチキャスト伝送では、受信端末は送信端末にＭＡＣ層パケットの受信成功確認パケットであるＡｃｋパケット（もしくは受信失敗確認パケットであるＮａｃｋパケット）を返さない。このため、マルチキャスト伝送においてはＡｃｋパケット（もしくはＮａｃｋパケット）を用いた再送制御を行うことが出来なく、伝送の信頼性を確保することが困難である。有線伝送では、無線伝送に比較して伝送品質が優れているため、Ａｃｋパケット（もしくはＮａｃｋパケット）を用いた再送制御なしでも実用上問題が無い場合があるが、無線伝送路におけるマルチキャストは伝送品質の低さのために実用的でない場合が多い。【０００５】  これを改善するために従来の無線伝送装置の無線マルチキャスト伝送では、タイムチャート前半のマルチキャストパケット６００，６０２，６０４を、最初から複数回繰り返して伝送することにより受信確率を上昇させる手法が取られていた。図５５では、マルチキャストパケット６００，６０２，６０３それぞれを２回繰り返して送信している。マルチキャストパケット６００，６０２，６０４の繰り返しパケットは、それぞれ、６０１，６０３，６０５である。【０００６】  図５５において、マルチキャストパケット６００の１回目の伝送では、第１の受信端末が受信に失敗しているが、２回目の伝送６０１で正しく受信している。第２の受信端末、第３の受信端末、ブロードキャストパケット６０２，６０３，６０４，６０５も同様の状況が起こっている。
一般に一回の伝送で受信誤りを起こす確率をＰｅとすると、ｎ回の繰り返しでｎ回中少なくとも１回が正常受信できる確率は、Ｐ＝１−Ｐｅ＾ｎとなる。Ｐｅ＝０．１，ｎ＝１，２，３の時の正常受信確率を計算すると、
ｎ＝１の時、Ｐ＝１−０．１＾１＝０．９
ｎ＝２の時、Ｐ＝１−０．１＾２＝０．９９
ｎ＝３の時、Ｐ＝１−０．１＾３＝０．９９９
となり、繰り返し伝送により受信確率が向上する。【０００７】  タイムチャート後半のユニキャスト伝送では一般的に、Ａｃｋパケット（もしくはＮａｃｋパケット）を用いた再送制御を行うため、例えば、図５５中の第２のユニキャストパケット（送信端末  −＞  第２の受信端末への伝送）のようにたとえパケット受信に失敗しても、第２のユニキャストパケットの再送パケット７０７を送信することにより受信確率を向上させている。また、再送の判断はＮａｃｋパケット６０７２を送信端末が受信したか否か、もしくは、Ａｃｋパケットを受信しなかったか否かで判断される。最終的にＡｃｋパケット７０７１を送信端末が受信した時点で、再送制御が終了する。
【特許文献１】特開平１０−１７３６６８号公報（第１−８頁、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  しかしながら、前記従来の構成では、マルチキャストパケットもしくはブロードキャストパケットを最初から複数回送信するので、全てのマルチキャストパケットもしくはブロードキャストパケットの受信確率を向上させるためには、繰り返し回数に比例した膨大な伝送帯域が必要であるという課題を有していた。とりわけ、伝送帯域をあらかじめ確保し、マルチキャストもしくはブロードキャストパケット伝送する際、最小限必要な伝送帯域の繰り返し回数倍の帯域を確保しなければならなく、他のパケット送受信帯域を圧迫するという課題を有していた。【０００９】  本発明は、前記従来の課題を解決するもので、無線マルチキャストもしくはブロードキャストにおいて帯域利用効率を高め、且つ、受信確率を向上させる無線伝送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】
【００１０】  上記目的を達成するために、第１の発明は、送信端末と受信端末との間で、Ｍａｃ層マルチキャストもしくはブロードキャスト伝送を行う無線伝送方法であって、
送信端末側において、Ｍａｃ層より上位の複数データ群を一時的に記憶するステップと、前記Ｍａｃ層より上位の複数データ群の各々に、受信端末側でデータの欠落を検出するためのシーケンス番号を付与するステップと、前記シーケンス番号が付与されたデータを、帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットで伝送するステップと、
受信端末側において、帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットで伝送されたシーケンス番号を含む複数の受信データ群を一時的に記憶するステップと、前記記憶されたＭａｃ層より上位の複数の受信データ群から、送信端末側で付与された前記シーケンス番号を用いて、前記受信データ群の中から欠落データ群を検出するステップと、前記検出された欠落データ群の再送要求を行うステップと、
送信端末側において、前記シーケンス番号を用いて、受信端末側で抜けが検出された前記Ｍａｃ層より上位のデータの再送を行うステップとを具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】  上記無線伝送方法によれば、帯域確保型もしくは優先度制御型無線伝送時、従来は低品質であった無線マルチキャストもしくはブロードキャスト伝送の信頼性向上を、帯域利用効率を良い状態にたもったまま実現することができる。
ここで、前記送信端末側において、Ｍａｃ層より上位のデータの再送を行うステップは、前記帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットと同等もしくは２番目もしくはそれ以下の優先度で、再送データの送信制御を行うのが望ましい。【００１２】  また、前記送信端末側において、Ｍａｃ層より上位のデータの再送を行うステップは、ユニキャストパケットを用いて再送データを送信するための第１のサブステップ、又は、マルチキャストまたはブロードキャストパケットを用いて再送データを複数の受信端末に送信するための第２のサブステップを具備するのが望ましい。
前記第１のサブステップは、前記Ｍａｃ層より上位の複数データ群の少なくとも一部を結合し、結合されたデータを前記ユニキャストパケットを用いて送信する構成とすることができる。【００１３】  さらに、受信端末側において、検出された欠落データ群の再送要求を行うステップは、前記帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットと同等もしくは２番目もしくはそれ以下の優先度で、再送要求パケットの送信制御を行うのが望ましい。
また、受信端末側において、検出された欠落データ群の再送要求を行うステップは、ユニキャストパケットを用いて再送要求データを送信するための第１のサブステップ、又は、マルチキャストまたはブロードキャストパケットを用いて再送要求データを送信するための第２のサブステップを具備するのが望ましい。【００１４】  また、前記送信端末側において、Ｍａｃ層より上位のデータの再送を行うステップは、前記再送に対して時間制限を行うのが望ましい。
さらに、前記送信端末側において、Ｍａｃ層より上位のデータの再送を行うステップは、前記検出された欠落データ群の複数個のシーケンス番号を含む再送要求データを、１個のユニキャストパケットを用いて送信することが出来る。【００１５】  また、本発明にかかるマルチキャスト伝送方式は、送信端末と複数の受信端末との間で映像や音声などのストリームデータとインターネットデータなどの非同期データを混在させて伝送するネットワーク通信システムにおいて、繰り返される通信サイクルの個々のサイクル毎に、必要な伝送帯域をあらかじめ確保してストリームを伝送するストリーム伝送期間と、非同期データを伝送する非同期伝送期間とを設け、
送信端末はストリーム伝送期間に複数の受信端末に対してストリームデータをマルチキャスト配信し、受信端末は受信したストリームデータの誤り判定を行い、ストリームデータを正しく受信できていなかった場合には、非同期伝送期間に送信端末に対して当該ストリームデータの再送要求を送信し、送信端末は受信端末から再送要求を受信すると、次の通信サイクルのストリーム伝送期間に当該ストリームデータをマルチキャスト再送することを特徴としている。【００１６】  ここで、非同期伝送期間において送信端末及びすべての受信端末は、再送要求を含む非同期データを送信する前に、ランダムに選択した自然数と所定時間の積で与えられる時間待ってから非同期データを送信するように構成することが出来る。
また、再送要求を送信する前にランダムに選択する前記自然数は、他の非同期データを送信する前にランダムに選択する前記自然数よりも小さいのが望ましい。【００１７】  更に、本発明に係るマルチキャスト通信方法は、ストリームデータを複数の受信端末へマルチキャスト配信する送信端末において使用されるマルチキャスト通信方法であって、
一定周期ごとに、前記ストリームデータをマルチキャストパケットとして送出するマルチキャスト送出ステップと、前記ストリームデータの前記受信端末の各々への配信が成功したかどうか確認し、結果を伝達確認結果として得る伝達確認ステップと、前記伝達確認結果に基づき、配信失敗した前記ストリームデータの再送を行う再送ステップとを具備し、前記一定周期内で、前記伝達確認ステップより前に送信端末において実行されるステップは、前記一定周期の残り時間が、閾値以下になると予想されれば、終了され、送信端末の処理を次のステップへ移行することを特徴としている。【００１８】  ここで、前記再送ステップは、配信失敗した前記ストリームデータの再送をマルチキャストにより実行するマルチキャスト再送ステップを含み、前記マルチキャスト再送ステップは、前記一定周期内で前記マルチキャスト送出ステップより前に実行されるのが望ましい。
さらに、前記再送ステップは、配信失敗した前記ストリームデータの再送をユニキャストにより実行するユニキャスト再送ステップを含み、前記ユニキャスト再送ステップは、前記一定周期内で前記マルチキャスト送出ステップ及び前記伝達確認ステップより後に実行されるのが望ましい。
さらに、前記再送ステップは、配信失敗した前記ストリームデータの再送をマルチキャストにより実行するマルチキャスト再送ステップと、配信失敗した前記ストリームデータの再送をユニキャストにより実行するユニキャスト再送ステップとを含み、前記マルチキャスト再送ステップは、前記一定周期内の一番初めに実行され、前記マルチキャスト送出ステップは、二番目に実行され、前記伝達確認ステップは、三番目に実行され、前記ユニキャスト再送ステップは、四番目に実行され、前記ユニキャスト再送ステップは、前記一定周期が経過すれば、処理を終了して次の前記一定周期の処理へ移行するのが望ましい。【００１９】  また、前記マルチキャスト再送ステップは、受け取りに失敗した前記子局通信装置が多い前記マルチキャストパケットを優先して再送し、配信失敗した前記ストリームデータの再送を全て完了するか、前記一定周期の残り時間が前記閾値以下になれば、再送を終了し、前記ユニキャスト再送ステップは、受け取りに失敗した前記子局通信装置が少ない前記マルチキャストパケットを優先して再送し、配信失敗した前記ストリームデータの再送を全て完了するか、前記一定周期が終われば、再送を終了するのが望ましい。
ここで、前記伝達確認ステップは、複数の前記子局通信装置の各々へ、配信が成功したかどうかをユニキャストで個別に問い合わせるか、若しくは複数の前記子局通信装置へまとめて、配信が成功したかどうかをマルチキャストで問い合わせる処理である。【００２０】  ここで、前記再送ステップは、配信失敗した前記ストリームデータの再送をマルチキャストにより実行するマルチキャスト再送ステップを含み、前記マルチキャスト再送ステップと、前記マルチキャスト送出ステップとは、前記一定周期内で前記伝達確認ステップより前に実行され、前記伝達確認ステップは、前記一定周期の残り時間が閾値以下になれば開始されるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１から３における無線伝送装置のタイムチャート図
【図２】本発明の実施の形態１から４における無線伝送装置のシステム図
【図３】本発明の実施の形態１における無線伝送装置のタイムチャート図
【図４】本発明の実施の形態１から５における無線送信端末のブロック図
【図５】本発明の実施の形態１から５における有線伝送手段のブロック図
【図６】本発明の実施の形態１から４における有線イーサネットパケットの構成図
【図７】本発明の実施の形態１から４におけるメモリーの状態図
【図８】本発明の実施の形態１から５における無線伝送手段のブロック図
【図９】本発明の実施の形態１から５におけるバッファ手段のブロック図
【図１０】本発明の実施の形態１から５における無線マルチキャストデータパケットの構成図
【図１１】本発明の実施の形態１から５における無線受信端末のブロック図
【図１２】本発明の実施の形態１から５におけるメモリーの状態図
【図１３】本発明の実施の形態１から５における再送リクエストパケットの構成図
【図１４】本発明の実施の形態１から５における再送パケットの構成図
【図１５】本発明の実施の形態１における無線伝送装置のタイムチャート図
【図１６】本発明の実施の形態１における無線伝送装置のタイムチャート図
【図１７】本発明の実施の形態１における無線伝送装置のタイムチャート図
【図１８】本発明の実施の形態１における無線伝送装置のタイムチャート図
【図１９】本発明の実施の形態２における受信端末の構成を示す図、
【図２０】前記受信端末内の送信タイミング調整手段の構成を示す図、
【図２１】非同期伝送期間における非同期データ送信タイミングを説明するための模式図
【図２２】本発明の実施の形態３における無線伝送装置のパケットシーケンス例を表すタイムチャート図
【図２３】メモリーの状態図
【図２４】再送リクエストパケットの構成図
【図２５】無線伝送装置のタイムチャート図
【図２６】再送パケットの構成図
【図２７】無線伝送装置のタイムチャート図
【図２８】無線伝送装置のタイムチャート図
【図２９】無線伝送装置のタイムチャート図
【図３０】無線伝送装置のタイムチャート図
【図３１】実施の形態５の無線マルチキャスト再送方法を説明するための模式図
【図３２】図３１の方法が適用される無線ネットワークの構成を表す図
【図３３】無線基地局１００の装置構成を示す図
【図３４】無線子局の装置構成を示す図
【図３５】無線子局の非同期データ送信バッファ３４０の詳細構成を示す図
【図３６】非同期伝送期間における非同期データ送信タイミングの一例を表した図
【図３７】実施の形態６における無線伝送装置のパケットシーケンス例を表すタイムチャート図
【図３８】パケット送信そのものに優先度を持たせる方法の一例を示す図
【図３９】実施の形態６における送信バッファの構成を示す図
【図４０】実施の形態７に係るマルチキャスト通信システムの構成図
【図４１】親局通信装置１４３１の内部構成図
【図４２】無線信号１４１６のフレーム構成を示す図
【図４３】バッファ１４１５２の構成を示す図
【図４４】無線部１４１５５の構成を示す図
【図４５】子局通信装置１４３２〜１４３５の内部構成図
【図４６】時点１〜５における無線信号の様子を示す図
【図４７】実施の形態８における親局通信装置の構成を示す図
【図４８】実施の形態９で想定するシステム形態を示す図
【図４９】第２の送信端末のバッファの構成を示す図
【図５０】バッファ１４１５２の行う動作を説明するフローチャート
【図５１】伝達確認処理部１４１５６の行う動作を説明するフローチャート
【図５２】ユニキャスト再送処理部１４１５７の行う動作を説明するフローチャート
【図５３】マルチキャスト再送処理部１４１５８の行う動作を説明するフローチャート
【図５４】マルチキャスト配信処理部１４１５９の行う動作を説明するフローチャート
【図５５】従来の無線伝送装置の伝送タイムチャート図
【符号の説明】
【００２２】（０４−１６４２０２  第１実施形態）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】  以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における無線伝送装置の基本的なパケットシーケンスを表すタイムチャート図である。
［基本的なシーケンス］
本発明の基本的な考え方について、図１を参照して最初に説明する。【００２４】  図１において、１００，１０１，１０２は送信端末から第１の受信端末、第２の受信端末、第３の受信端末に同時に伝送する第１から第Ｎのマルチキャストパケットである。１０３，１０４はそれぞれ、第２のパケットの再送パケット、第Ｎのパケットの再送パケットである。１０５はその他のパケットである。３００，３０１は受信端末がマルチキャストパケットの受信に失敗した時に再送リクエストを行う再送リクエストパケットである。【００２５】  タイムチャートはタイムスロットに区切られており、第１の帯域確保期間−＞第１の帯域確保外期間−＞第２の帯域確保期間・・・・のように、帯域確保期間、帯域確保外期間を交互に繰り返す。
帯域確保期間では、送信端末から受信端末へ向けて、第１のマルチキャストパケット１００、第２のマルチキャストパケット１０１、・・・・、第Ｎのマルチキャストパケットが送信される。この期間は送信端末にあらかじめ使用帯域が割り当てられているため、他の端末の割り込みにより使用可能な帯域が減少することは無い。すなわち、この期間は、第１から第Ｎのマルチキャストパケット以外のパケットが他の端末から送信されることは無く、第１から第Ｎのマルチキャストパケットの伝送のために確保された期間である。【００２６】  帯域確保外期間では、上述の帯域確保期間とは逆にネットワークに参加している各々の端末が自由にパケットを送信して良い期間である。そのため、ある端末がパケットを送ろうとした場合、他の端末が送信中であることによりパケット送信が行えないことや、他の端末の送信パケットと自ら送ろうとするパケットが衝突してパケット送信が行えないことが有り得る。【００２７】  帯域確保期間は、常に一定のレートでデータを伝送する必要のあるもの、例えば、映像・音声をリアルタイムで最優先伝送するのに向いており、帯域確保外期間は、一定のレートでデータを送る必要の無いもや、伝送の優先度の低いデータ伝送に向いている。
本実施の形態では、帯域確保期間では映像・音声データの伝送、帯域確保外期間を再送データとその他のデータの伝送に用い、帯域確保期間で受信に失敗したパケットを帯域確保外期間で再送する動作を行う。【００２８】  ［全体構成］
次に想定するシステム形態について図２を参照して説明する。
図２は、本発明の実施の形態１におけるシステム図である。
図２において、１はＡＶサーバー、２は有線イーサネットＨＵＢ、３は第１の無線送信端末、４は第２の無線送信端末、５は１，２，３，４を接続する有線イーサネットである。６は第１の無線受信端末、７は第２の無線受信端末、８は第３の無線受信端末、９は第４の無線受信端末、１０は第５の無線受信端末、１１は第６の無線受信端末である。【００２９】  第１の無線送信端末３と第１の無線受信端末６、第２の無線受信端末７、第３の無線受信端末７は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ技術を用いて無線通信を行う親子関係にある。すなわち、第１の無線送信端末３がＡＰ（アクセスポイント：親機）、第１、第２、第３の無線受信端末６，７，８がＳＴＡ（ステーション：子機）である。また、第１、第２、第３の無線受信端末６，７，８は、同一のマルチキャストパケットを受信する第１のマルチキャストグループ１２を構成している。【００３０】  同様に、第２の無線送信端末４と第４の無線受信端末９、第５の無線受信端末１０、第６の無線受信端末１１はＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ技術を用いて無線通信を行う親子関係にある。すなわち、第２の無線送信端末４がＡＰ（アクセスポイント：親機）、第４、第５、第６の無線受信端末９，１０，１１がＳＴＡ（ステーション：子機）である。また、第４、第５、第６の無線受信端末９，１０，１１は、同一のマルチキャストパケットを受信する第２のマルチキャストグループ１３を構成している。【００３１】  以上のように構成された伝送システムについて、以下その動作を説明する。
ＡＶサーバー１より有線イーサネット５を通して映像・音声データパケットが、有線イーサネットＨＵＢ２に入力される。有線イーサネットＨＵＢ２は入力されたパケットをリピートし、第１の無線送信端末３と第２の無線送信端末４に分配する。有線イーサネットＨＵＢ２は全ての入力パケットを全ての出力にリピートする動作もしくは、特定のパケットのみを特定の端末にリピートするスイッチング動作のいずれかを行う。例えば、スイッチング動作を行う場合は、第１のマルチキャストグループ１２のみに送信するパケットは第１の無線送信端末３のみにリピートし、第２のマルチキャストグループ１３のみに送信するパケットは第２の無線送信端末４のみにリピートする動作を行っている。【００３２】  第１の無線送信端末３、第２の無線送信端末４はそれぞれ自らの管理下にある無線受信端末に配信する映像・音声データを有線イーサネットＨＵＢ２より受信し、自らの配下にある無線受信端末にマルチキャスト配信する。
すなわち、図２においては、第１の無線送信端末３の管理する全ての端末（第１の無線受信端末６、第２の無線受信端末７、第３の無線受信端末８）は第１のマルチキャストグループ１２に属しているため、第１の無線送信端末１２は第１のマルチキャストグループ宛ての映像・音声データパケットを受信し、第１のマルチキャストグループ宛てに配信をおこなう。第２の無線送信端末４の管理する全ての端末（第４の無線受信端末９、第５の無線受信端末１０、第６の無線受信端末１１）は、第２のマルチキャストグループ１３に属しているため、第２の無線送信端末４は第２のマルチキャストグループ１３宛ての映像・音声データパケットを受信し、第２のマルチキャストグループ１３宛てに配信をおこなう。【００３３】  このような無線マルチキャスト配信を行う際の基本的な考え方は、図１で説明したがより具体的な動作例に関して以下に説明する。
［マルチキャスト配信時における動作］
図３は、本発明の実施の形態１における無線伝送装置のパケットシーケンス例を表すタイムチャート図である。図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。【００３４】  図３において、３００１は第１の再送リクエストパケット３００の受信成功確認を伝送するＡｃｋパケット、１０３１は第２のパケットの再送パケット１０３の受信成功確認を伝送するＡｃｋパケット、１０４１は第Ｎのパケットの再送パケット１０４の受信成功確認を伝送するＡｃｋパケットである。
図３において、送信端末は図２の第１の無線送信端末３に対応するものである。図２において送信端末は第１の無線送信端末３と第２無線送信端末４の２つが存在するが、両者とも同一の動作をするため、どちらに対応させても説明に差異は生じないため、第１の無線送信端末３に対応させる。同様に、図３中第１の受信端末は、図２中の第１の無線受信端末６、図３中第２の受信端末は、図２中の第２の無線受信端末７、図３中第３の受信端末は、図２中の第３の無線受信端末８に対応している。
［第１の帯域確保期間］
以上のように記載されたタイムチャート図３の中で、第１の帯域確保期間での送信端末の動作について、最初にその動作を説明する。【００３５】  第１の帯域確保期間において、第１のマルチキャストパケット１００、第２のマルチキャストパケット１０１、第Ｎのマルチキャストパケット１０２を送信する送信端末の構成を図４に示している。
「送信端末の構成」
図４において、１４は有線イーサネット５からのパケットを入出力する入出力端子、１５は有線イーサネット５でパケット送受信を行うための有線伝送手段、１６は送信端末の内部手段を制御するＣＰＵ、１７はＭａｃ層より上位のデータを格納するメモリー手段、１８は無線を使ってパケットを送受信する無線伝送手段、１９はＣＰＵ１６と他の手段を接続する内部バス、２０は動作時間を計測する第１のタイマー手段、２１は無線パケットを送受信するアンテナである。【００３６】  入出力端子１４を介して有線イーサネット５から受信した有線イーサパケットは、最初に有線伝送手段１５に入力される。有線伝送手段１５はＩＥＥＥ８０２．３すなわち有線イーサネット規格に準拠しており、イーサネットＭＡＣプロトコルを使って有線イーサネット５からパケットを受信し、内部バス１９に出力する動作を行う。
［優先伝送手段の構成］
図５は、有線伝送手段１５の内部構成を表すブロック図である。２２は入出力端子で有線イーサネットＩＥＥＥ８０２．３に準拠したパケットの入出力を行う。２３は有線物理層信号処理手段で、有線イーサネット５で伝送するパケットの変復調を行う。２４はＭＡＣ層プロトコル処理手段で有線イーサネット５のＭＡＣプロトコルの処理を行う。２５はバッファ手段で内部バス１９で入出力するデータを一時的に蓄える。２６は入出力端子で内部バス１９との接続端子である。【００３７】  入力端子２２より入力されたパケットは、有線物理層信号処理手段２３に入力され有線イーサネットの変調をＭＡＣパケットに復調する。復調されたＭＡＣパケットは次にＭＡＣ層プロトコル処理手段２４に入力される。
［ＭＡＣパケット］
図６は入力されるＭＡＣパケットの構成を示しており、先頭からＭＡＣヘッダー、ＩＰヘッダー、ＵＤＰヘッダー、伝送データ、ＦＣＳ（フレームチェックサム）で構成されている。【００３８】  先頭はデータリンク層のヘッダーでＭＡＣヘッダーである。ＭＡＣヘッダーは送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス、上位プロトコルタイプなどで構成されており、それぞれがＭＡＣ層での送信元アドレス、ＭＡＣ層での宛先アドレス、上位のプロトコルの種類を示している。
上位プロトコルはＩＰ（インターネットプロトコル）が使われるのが一般的である。データリンク層の上位はネットワーク層で送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、上位プロトコルタイプなどが含まれている。このネットワーク層はパケットのルーティングを行う層で、ＭＡＣアドレスとは別の専用アドレスであるＩＰアドレスが用いられる。ＩＰヘッダー内にはさらに上位のトランスポート層のプロトコル種を表す上位プロトコルタイプがあるが、映像・音声のリアルタイム伝送では、上位プロトコルはＵＤＰが用いられることが多い。【００３９】  ＵＤＰヘッダーは図示されているように送信元のポート番号と宛先のポート番号で構成されており、端末内部でのデータの仮想的な入出力先を決定する役割をしている。
そしてＵＤＰの上位には実際の伝送データが入っており、最後に有線パケットの伝送ミスをチェックするためのチェックサム（ＦＣＳ）が付けられている。
このようなパケットが有線物理層信号処理手段２３から出力され、ＭＡＣ層プロトコル処理手段２４に入力される。【００４０】  ＭＡＣ層プロトコル処理手段２４は、図６のＭＡＣパケットを送受信するプロトコル処理と、自端末あてのパケットか否かを先の宛先ＭＡＣアドレスで判断して自端末で受信する処理を行う。宛先ＭＡＣアドレスが自端末宛てであった場合、ＭＡＣヘッダーを外して上位データパケットを生成し、次のバッファ手段２５に入力する。
バッファ手段２５では、ＭＡＣ層プロトコル処理手段２４より入力された上位データパケットを入出力端子２６を介して内部バス１９に伝送する際に、一旦蓄える役割をする。蓄えられた上位データパケットは、ＣＰＵ１６が受け取り準備が完了し、且つ、内部バス１９が使用可能になった時点でＣＰＵ１６に渡される。【００４１】  ＣＰＵ１６は上位データパケットを受け取ると、まず、ＵＤＰ／ＩＰ処理を行う。すなわち、ＩＰアドレス、ＵＤＰポートを確認し、自端末が無線にマルチキャストすべきデータか否かを判断する。自端末が無線にマルチキャストすべきデータであれば、メモリー手段１７に書き込み動作を行う。
［メモリ手段内のデータ格納］
図７はメモリー手段１７内部のデータの格納状態を表しているメモリー状態図である。ＣＰＵ１６は、上位データパケットをメモリー手段１７に書き込む際に、先頭にデータの順序を現すシーケンス番号を付与する。メモリー手段１７内部では、次の無線区間での帯域確保期間における伝送単位と同数のＮ（Ｎは１以上の整数）個単位でデータを保持する。【００４２】  上述したように、無線区間では帯域確保期間と帯域確保外期間を交互に周期的に切り換えて伝送するが、図７（ａ）で示されているＮ個のデータ群は、図３の第１の帯域確保期間でマルチキャスト伝送し、受信エラーが生じたデータのみを第１の帯域確保外期間で再送する単位のデータである。時間が経過し、第２の帯域確保期間までには、ＣＰＵ１６は次に続く第Ｎ＋１から第２＊ＮのＮ個のデータの先頭にシーケンス番号を付与したものをメモリー手段１７上に格納する。なお、実際にはＣＰＵ１６は、メモリー手段１７に、少なくとも２組以上の複数組のＮ個のパケット群を格納し、帯域確保時間での無線伝送、帯域確保外での再送制御が終了した後に、再送が不要となったデータをメモリー手段１７から削除することになる。【００４３】  次に、ＣＰＵ１６は、第１の帯域確保期間で伝送される第１から第Ｎのデータを、無線伝送手段１８に内部バス１９を介して引き渡す。この際、ＣＰＵ１６は必要に応じて適切なＵＤＰ／ＩＰ処理を行い、シーケンス番号はＵＤＰ／ＩＰパケットのペイロード部で伝送される。この時、ＣＰＵ１６は、ＵＤＰ／ＩＰペイロード部分の先頭に、ペイロード部で伝送するデータの種別を表す識別子も新たに追加する。
［無線伝送手段の構成］
図８は、無線伝送手段１８の内部構成を表すブロック図で、タイマー入力端子２７、入出力端子２８、バッファ手段２９、ＭＡＣ処理手段３０、第２のタイマー手段３１、物理層信号処理手段３２、アンテナ２１で構成されている。【００４４】  バッファ手段２９は、メモリー手段１７上に格納されているＮ個のシーケンス番号＋データがＵＤＰ／ＩＰパケット化されたＭＡＣ層より上位のデータパケットを無線伝送タイミングが到来すると即座に無線伝送可能とするために設けられている無線送信用バッファなどで、少なくとも無線区間のパケット長以上の格納容量を持った複数のバッファで構成されている。【００４５】  内部バス１９から入出力端子２８を介してＣＰＵ１６から入力された無線送信データは、バッファ手段２９に入力されるが、バッファ手段２９の構成を図９のブロック図に示している。
バッファ手段２９は、入出力端子３３、データ送受信手段３４、優先データ用送信バッファ手段３５、優先データ用出力端子３６、通常データ用送信バッファ手段３７、通常データ用出力端子３８、送信制御信号用入出力端子３９、受信バッファ手段４０、受信データ用入力端子４１、受信制御信号用入出力端子４２で構成されているが、この内、帯域確保期間でのパケット送信では、入出力端子３３、データ送受信手段３４、優先データ用送信バッファ手段３５、優先データ用出力端子３６、送信制御信号用入出力端子３９が使われる。【００４６】  入出力端子３３から入力された上位データパケットの全てもしくは一部の無線伝送用データは、データ送受信手段３４を介して、優先データ用送信バッファ手段３５に振り分けられ、無線伝送タイミングに合わせて、優先データ用出力端子３６を介してＭＡＣ処理手段３０に渡される。
ＭＡＣ処理手段３０は、帯域確保期間／帯域確保外期間の管理やＭＡＣプロトコル処理を行い、適切なタイミングでバッファ手段２９から無線送信データを読み出し、物理層信号処理手段３２に入力する。【００４７】  実際には、ＭＡＣ処理手段３０は内部に備えられた第２のタイマー手段３１で帯域確保期間か否かを判断し、帯域確保期間にバッファ手段２９を送信制御信号用入出力端子３９を用いて制御し、データを優先データ用送信バッファ手段３５から読み出して伝送することになる。ＣＰＵ１６からバッファ手段にデータを引き渡すタイミングも、ＭＡＣ処理手段３０が送信制御信号用入出力端子３９を介して優先データ用バッファ手段３５、データ送受信手段３４を制御する制御信号をトリガーとして決定される。ＣＰＵ１６はデータ要求を受け取った時点で、データを無線伝送手段１８に受け渡すことになる。【００４８】  データを受け取ったＭＡＣ処理手段３０はデータの無線ＭＡＣパケット化を行うが、その無線パケットの構成を図１０に示す。帯域確保期間や伝送タイミングの決定は、第１のタイマー手段２０を用いて、上位層とＭＡＣ層に同一のタイミングを入力して決定しても良い。
［無線パケットの構成］
無線パケットの構成は、図６で先に示した有線イーサネットパケットのＭＡＣヘッダー部分が、ＩＥＥＥ８０２．１１無線のＭＡＣヘッダーに置き換わった形である。ＣＰＵ１６が無線伝送手段１８に受け渡した上位データには、上述した識別子とシーケンス番号が追加されている。【００４９】  このような形の無線パケットは、物理層信号処理手段３２に入力され、物理層信号処理手段３２で無線伝送に適した変調を掛けた後に、アンテナ２１を介して無線送信される。
以上のような処理を経て、図３中の第１の帯域確保期間に第１から第Ｎのマルチキャストパケットが、第１から第３の受信端末に向けて送信される。
［第１の帯域確保外期間の動作］
次に、タイムチャート図３の中で、第１の帯域確保外期間で行われる再送について、その動作を説明する。【００５０】  図３において第１の帯域確保期間で送信端末から受信端末に対して、マルチキャスト送信が行われるが、第１から第３の受信端末は設置環境や受信特性が異なるため、受信時のエラーの発生状況が個別に異なる。
図３においては、第１のマルチキャストパケット１００は、全ての受信端末で受信に成功しているが、第２のマルチキャストパケット１０１は第１の受信端末のみが受信に失敗している。同様に、第Ｎのマルチキャストパケット１０２は、第３の受信端末のみが受信に失敗している。【００５１】  一般にマルチキャスト送信では、Ａｃｋパケット（受信成功確認）などを用いた再送制御がＭＡＣ層で行われないので、送信端末は受信端末でマルチキャストパケットが正常に受信されたか否かを知ることは出来ない。これは、複数の受信端末が無条件にＡｃｋパケットを返すと、無線区間でのＡｃｋパケットの衝突による無線帯域の無駄遣いや、送信側での確認処理負荷の増大を引き起こすためである。また、再送を行わないで伝送品質を確保するために、同一のマルチキャストパケットを最初から繰り返し送信する手法も従来から行われているが、この手法を帯域確保型伝送に適用すると、本来必要な帯域を繰り返し回数倍した帯域を確保する必要があるため、有線通信路に比較して伝送容量の小さい無線では、帯域不足の問題を引き起こすことが多い。【００５２】  ［再送要求パケットの送信］
本実施の形態ではマルチキャストパケットの受信に失敗した受信端末は、第１の帯域確保外期間を利用して、再送要求パケットを送信端末あてに送信する動作を行う。
図３の第１の帯域確保期間において、第２のマルチキャストパケット１０１のみの受信に失敗した第１の受信端末は、第１の帯域確保外期間を使って、第１の再送リクエストパケット３００を送信端末に宛に送信する。今回は、再送リクエストパケットの伝送の信頼性を向上させるために、ユニキャストパケットを用いて再送リクエストを行う構成で説明する。送信端末は第１の再送リクエストパケット３００を正常受信すると、受信成功確認であるＡｃｋパケット３００１を返した後に、再送リクエストパケット３００の内容を参照し、第２のパケットの再送パケット１０３をユニキャストを用いて第１の受信端末宛に送信する。第１の受信端末は第２のパケットの再送パケット１０３の正常受信を確認したら、Ａｃｋ１０３１を送信端末に返す。この動作について、以下、図を用いて端末の動作を詳細に説明する。【００５３】  ［受信端末の構成］
図１１は、受信端末の内部構成を表すブロック図である。１６はＣＰＵ、１７はメモリー手段、１８は無線伝送手段、１９は内部バス、２０は第１のタイマー手段である。これらの構成要素は、図４に示した送信端末の内部構成要素と同じである。以下、前出の構成要素と同一の構成要素を用いる場合は、多くの構成の説明を省略する。４３はＡＶ処理手段で、無線を介して受信した映像・音声データを表示可能な信号に変化する。４４は、表示手段でＡＶ処理手段４３の出力を表示する手段である。【００５４】  受信端末は、アンテナ２１を介して、第１から第Ｎのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２を受信する。第１から第Ｎのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２は、無線伝送手段１８に入力され、送信とは逆の処理がなされた後に内部バス１９に出力される。
無線伝送手段１８は送信端末内部の伝送手段と同一の構成で、図８のように構成されている。図８の構成は、送信端末側で説明を行ったので、今回は説明を省略する。無線送信手段１８内では、まず、物理層信号処理手段３２で送信時に掛けられた変調が復調され、図１０のＭＡＣパケットが復元される。復元されたＭＡＣパケットは、ＭＡＣ処理手段３０に入力され、ＭＡＣヘッダーに示されているマルチキャストアドレスが、自局の属するブロードキャストグループ宛の場合に、ＭＡＣヘッダーが外されバッファ手段２９に対して出力される。バッファ手段２９の構成は、図９に示すように送信側で説明したものと同一である。送信時は送信バッファ系を動作させたが、受信時は、受信バッファ系を動作させる。４１の受信データ入力端子より、ＭＡＣ処理されたパケットが入力され、受信バッファ手段４０に一旦蓄えられる。また、この時、ＭＡＣ処理手段３０は、制御信号入出力端子４２を介して、受信バッファ４０への受信データ書き込み制御を行っている。受信バッファ手段４０に一旦蓄えられたデータは、データ送受信手段３４、入出力端子３３，２８を経て内部バス１９に出力され、ＣＰＵ１６に渡される。この時、データ送受信手段３４は、内部バス１９が使用可能且つ、ＣＰＵ１６がデータを受け取り可能になった時点で、受信バッファ手段４０からデータを読み出す動作を行う。データを受け取ったＣＰＵ１６は、受信データをメモリー手段１７に書き込むが、この時、図６のＩＰヘッダー、ＵＤＰヘッダー、識別子から以降の処理を行うべきパケットか否かの判断を同時に行っている。すなわちＩＰヘッダー、ＵＤＰヘッダーで内部の宛先を判断し、識別子を用いてメモリーに蓄えるべきマルチキャストデータか否かを判断する。【００５５】  ［メモリ１７内のデータ格納状態］
図１２は、メモリー１７内部のデータ格納状態を示している。第１から第Ｎのマルチキャストパケットデータが格納されるが、その時にどのシーケンス番号のパケットデータが抜け落ちたのかが判断できる形でメモリー手段１７内に書き込まれる。この例では、第１から第Ｎのマルチキャストパケットデータのメモリー上での位置を固定しておき、シーケンス番号＋マルチキャストパケットデータの組み合わせの先頭にパケットを正常受信し正常書き込みが行われたかを示す識別子をつけている。すなわち、このメモリー手段１７内部を参照すれば、帯域確保期間で伝送された第１から第Ｎのマルチキャストパケット群の内、どのパケットが欠落したかが判断できるようになっている。ＣＰＵ１６は、このメモリー手段１７に格納された情報を元に、第２のマルチキャストパケットデータが欠落したことを判断し、再送リクエストパケット３００を生成し、送信端末宛に送信する準備を行う。図１３は再送リクエストパケット３００の構成を示している。ＣＰＵ１６は、ＩＰヘッダー、ＴＣＰヘッダーのペイロード部に、再送リクエストパケットであることを示す識別子と、再送要求を行うパケットシーケンス番号を格納する。この再送リクエストパケット３００を内部バス１９を介して、無線伝送手段１８に受け渡す。無線伝送手段１８は上述のごとく図８の構成であるが、入力出力端子２８を介して、バッファ手段２９に再送リクエストパケット３００が入力される。バッファ手段２９では、上述のごとく図９の構成で、入出力端子３３を介して入力された再送リクエストパケット３００は、データ送受信手段３４を介して通常データ用送信バッファ手段３７に一旦蓄えられ、通常データ用出力端子３８を介して、ＭＡＣ処理手段３０に渡される。この時、ＭＡＣ処理手段３０は、内蔵する第２のタイマー手段３１により、第１の帯域確保外期間を判断し、第１の帯域確保外期間になると、制御信号入出力端子３９を介して通常データ用バッファ手段３７を制御し、再送リクエストパケット３００を通常データ用バッファ手段３７から読み出す。読み出された再送リクエストパケット３００は、ＭＡＣヘッダーが付けられた後に、物理層信号処理手段３２で送信に適した変調が掛けられ、アンテナ２１で送信端末向けにユニキャスト送信される。帯域確保期間や伝送タイミングの決定は、第１のタイマー手段２０を用いて、上位層とＭＡＣ層に同一のタイミングを入力して決定しても良い。【００５６】  ［再送要求を受けた送信端末のユニキャスト動作］
再送リクエストパケット３００を受信した送信端末は無線パケットの正常受信を確認すると、Ａｃｋパケット３００１を第１の受信端末に返す。第１の受信端末はＡｃｋパケット３００１を受信すると、再送リクエストを行ったパケットの再送を待つ。
送信端末内部では、アンテナ２１を介して、再送リクエストパケット３００が受信されると、送信とは逆の処理で内部バス１９に再送リクエストパケットが出力される。【００５７】  この時の無線伝送手段１８は送信端末内部の無線伝送手段と同一の構成で、図８のように構成されている。図８の構成は、先に説明を行ったので説明を省略する。無線送信手段１８内では、まず、物理層信号処理手段３２で送信時に掛けられた変調が復調され、図１０のＭＡＣパケットが復元される。復元されたＭＡＣパケットは、ＭＡＣ処理手段３１に入力され、ＭＡＣヘッダーに示されているアドレスが、自局の宛の場合に、ＭＡＣヘッダーが外されバッファ手段２９に対して出力される。バッファ手段２９の構成は、図９に示すように先に説明したものと同一である。送信時は送信バッファ系を動作させたが、受信時は、受信バッファ系を動作させる。４１の受信データ入力端子より、ＭＡＣ処理されたパケットが入力され、受信バッファ手段４０に一旦蓄えられれる。また、この時、ＭＡＣ処理手段３０は、制御信号入出力端子４２を介して、受信バッファ４０への受信データ書き込み制御を行っている。受信バッファ手段４０に一旦蓄えられたデータは、データ送受信手段３４、入出力端子３３，２８を経て内部バス１９に出力され、ＣＰＵ１６に渡される。この時、データ送受信手段３４は、内部バス１９が使用可能且つ、ＣＰＵ１６がデータを受け取り可能になった時点で、受信バッファ手段４０からデータを読み出す動作を行う。データを受け取ったＣＰＵ１６は、受信データをメモリー手段１７に書き込むが、この時、図１３のＩＰヘッダー、ＴＣＰヘッダーから以降の処理をすべきパケットか否かの判断を行っている。ＣＰＵ１６は、識別子が再送リクエストを表している場合、次に続くパケットシーケンス番号を確認し、該当するパケットデータを送信する準備に入る。メモリー手段１７には、図７に示すように先ほどマルチキャスト送信を行ったデータが格納されているので、この内、再送要求のあった第２のマルチキャスト用パケットデータを再送する。すなわち図３中の第２のパケットの再送パケット１０３を第１の受信端末あてに送信する。【００５８】  図１４は再送パケットの１０３の構成を示しており、ＭＡＣヘッダー、ＩＰヘッダー、ＵＤＰヘッダーに続くペイロード部は、再送パケットであることを示す識別子、シーケンス番号、データから構成されている。このデータ部は最初にマルチキャスト送信を行った第２のマルチキャストパケットのものと同一である。
送信処理は、最初に第１の帯域確保期間でマルチキャスト送信を行った手順と同等であるが、再送パケットの優先度は最初に比較して低いため、第１の帯域確保外期間で送信される。【００５９】  ＣＰＵ１６は、第１の帯域確保外期間で伝送される再送パケットデータを、無線伝送手段１８に内部バス１９を介して引き渡す。
内部バス１９、入出力端子２８を介してＣＰＵ１６から入力された無線送信データは、バッファ手段２９に入力される。
入出力端子３３から入力された第２のマルチキャストパケットの再送用データは、データ送受信手段３４を介して、通常データ用送信バッファ手段３７に振り分けられ、無線伝送タイミングに合わせて、通常データ用出力端子３８を介してＭＡＣ処理手段３０に入力される。【００６０】  ＭＡＣ処理手段３０は、帯域確保期間／帯域確保外期間の管理やＭＡＣプロトコル処理を行い、適切なタイミングでバッファ手段２９から無線送信データを読み出し、物理層信号処理手段３２に入力する。
ＭＡＣ処理手段３０は内部に備えられた帯域確保期間や伝送タイミングの決定は、第１のタイマー手段２０を用いて、上位層とＭＡＣ層に同一のタイミングを入力して決定しても良い。で帯域確保外期間であることを判断し、帯域確保外期間にバッファ手段２９を送信制御信号用入出力端子３９を用いて制御し、データを通常データ用送信バッファ手段３７から読み出してユニキャスト送信することになる。ＣＰＵ１６からバッファ手段にデータを引き渡すタイミングも、ＭＡＣ処理手段３０が送信制御信号用入出力端子３９を介して通常データ用バッファ手段３７、データ送受信手段３４を制御する制御信号をトリガーとして決定される。ＣＰＵ１６はデータ要求を受け取った時点で、データを無線伝送手段１８に受け渡すことになる。【００６１】  データを受け取ったＭＡＣ処理手段３０は、データの無線ＭＡＣパケット化を行い、無線パケットは、物理層信号処理手段３２に入力され、物理層信号処理手段３２で無線伝送に適した変調を掛けられた後に、アンテナ２１を介して無線送信される。
［パケット再送後の処理：再送失敗］
以上のような処理を経て、再送リクエストパケット３００を使って再送要求されたデータは、第１の受信端末に送信される。このように再送された第２のパケットの再送パケット１０３を受信した第１の端末は、受信確認パケットであるＡｃｋパケット１０３１を送信端末に返し、受信に失敗したパケットの再受信が終了する。【００６２】  なお、第２のパケットの再送パケット１０３の受信に第１の受信端末が失敗した場合、図１５に示すように第２のパケットの再送パケット自身を再送するようにすれば良い。図１５において、１０３２は、第１の端末が第２のパケットの再送パケット１０３の受信に失敗した場合に送信するＮａｃｋパケットである。このＮａｃｋパケットは使用しない場合も多い。その場合、決められた時間以内にＡｃｋパケットの受信確認が出来なかった場合に、送信端末は第１の受信端末が受信を失敗したと判断する。２０３は第２のパケットの再々送パケットで、第２のパケットの再送パケット１０３と同一内容である。このパケットの受信が成功すると、Ａｃｋパケット２０３１が送信側に返され、再々送が終了する。再々送回数は無制限に行うと、第１の帯域確保外期間を他の端末が使えなくなる可能性があるため、再々送回数制限を行った方が良い。また、第１の帯域確保外期間を用いた再送時間自身も、他の送信への妨げを抑えるため、再送時間制限を設けた方がさらに実用的である。【００６３】  ［複数の端末が、同一のパケットを受信失敗した場合の処理］
また、図３、図１５では、第１の受信端末は第２のマルチキャストパケット１０１の受信失敗を、第３の受信端末は第Ｎのマルチキャストパケット１０２の受信失敗をした時を例に説明を進めたが、図１６に示すように、第１の受信端末と第２の受信端末が、同一の第２のマルチキャストパケット１０１の受信に失敗した場合は、各々の再送及び再々送（１０３，２０３，１０４，２０４）は全て第２のマルチキャストパケット１０１と同一のデータを送ることになる。【００６４】  ［再送パケットの送信と、再送要求の輻輳］
また、図１７に示すように、第２のパケットの再送パケット１０３、再々送パケット２０３の送信の前に、第３の再送リクエスト３０２が送信されることもありうる。これは、第１の帯域確保外期間は、パケットを送信しようとする端末は自由に送信が行える期間であるので起こりうるが問題はない。この場合でも、再々送回数制限や、再送時間制限は同じように適用できる。【００６５】  ［再送リクエストの優先度］
また、図１８は再送リクエストパケットの優先度を第１から第Ｎのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２の次の優先度に設定した例である。つまり、帯域確保外期間において、他のパケットに比べて一番高い優先度に設定している。このようにすることにより、再送リクエスト時間にも制限を設けることが出来、再送リクエストや再送リクエスト自信の再送が延々と無制限に行われることが防止できる。また、送信端末は再送リクエストパケットの到着期間をあらかじめ知ることが出来るので、効率の良い内部処理が行える。【００６６】  このようにして第１から第Ｎマルチキャストパケットが、メモリー手段１７内に全てそろうと、ＣＰＵ１６はこれらのデータを内部バス１９を介してＡＶ処理手段４３に入力する。ＡＶ処理手段４３は入力されたデータの処理を行い、表示手段４１に表示する。
図３では、第３の受信端末は第Ｎのマルチキャストパケットの受信に失敗しているが、第２の再送リクエストパケット３０１、Ａｃｋ３０１１、第Ｎのパケットの再送パケット１０４、Ａｃｋ１０４１で上述の処理と同様な処理を行い、再送処理を完了する。【００６７】  ［第１の実施形態のまとめ］
かかる構成によれば、Ｍａｃ層より上位のマルチキャストデータ群を一時的に記憶するメモリー手段と、マルチキャストデータ群の各々に、受信側でデータの欠落を検出するためのシーケンス番号を付与するシーケンス番号付与手段と、シーケンス番号が付与されたデータを、帯域確保型のマルチキャストパケットで伝送する無線送信手段と、シーケンス番号を用いて、無線受信側で抜けが検出されたマルチキャストデータの再送を行う再送制御手段とを有し、帯域確保型マルチキャストパケットの再送制御をＭａｃ層より上位層で行い、再送制御は帯域確保型マルチキャストパケットに比較して優先度の低いユニキャスト再送を行うため、帯域確保型のマルチキャストデータを最優先で送信しながら、再送により受信確率を向上させることが出来る。【００６８】  なお、本実施の形態において、再送リクエストパケット自身の再送処理には多く触れなかったが、再送処理を行っても良い。
（実施の形態２）
この実施の形態は、第１の実施の形態における帯域確保外期間でのシーケンスを更に工夫したものである。帯域確保外期間に入ると、すべての受信端末は並びに送信端末は必要なパケットを送信することができるが、各受信端末が任意の時点に送信することとすると、ネットワーク上でパケットの衝突が起こり、再送、再々送、再々再送・・・と繰り返しを余儀なくされる。また、送信するパケットの種類も、ストリームデータの受信失敗による再送要求だけでなく、インターネットサイトの閲覧要求パケットであったり、その他各種のパケットがある。ストリームデータはリアルタイム性が要求されるが、インターネット閲覧要求パケット等その他のパケットはリアルタイム性は必要ない。このようなリアルタイム性のないパケットに伝送路を奪われ、リアルタイム性の必要なパケットの送信が送らされるのは、避けなければならない。【００６９】  実施の形態２はこのような点を改善するものである。次にこれを実現する構成を説明する。
［受信端末の構成］
図１９は、受信端末の構成を示している。基本的な構成は図１１に示した実施の形態１の受信端末と同じである。異なるのは、本実施形態の受信端末が、通常データ送信バッファ５１・・・と送信タイミング調整手段５２・・・を備えていることである。送信端末は、図示していないが、受信端末と同様な、通常データ送信バッファと送信タイミング調整手段を備える。【００７０】  通常データ送信バッファ５１・・・は、帯域確保外期間に送信する必要のあるパケットの優先度レベルの数だけ備えている。送信タイミング調整手段５２・・・は、通常データ送信バッファ５１・・・の数だけ備え、１つの送信タイミング調整手段５２が１の通常データ送信バッファ５１に対する送信タイミングを決定する。
各送信タイミング調整手段５２・・・は、図２０に示すように、乱数発生器５２１、上限値設定部５２２、カウンタ５２３、減算パルス発生器５２４並びにアンド回路５２５から構成される。
乱数発生器５２１は、帯域確保期間の終了通知を受けると、乱数を発生する処理を行う。帯域確保期間の終了通知は、ＭＡＣ処理手段内に設けた第２のタイマー手段から得ることができるが、この実施形態では、送信端末から一斉に受信端末宛に通知される構成としている（図２１の終了通知２１１参照）。この通知を受けると、乱数発生器５２１が１回乱数を発生する。なお、各乱数発生器５２１は、上限値設定部５２２を通じて優先度レベルに応じて上限値が指定される仕組みになっており、設定された上限値を範囲とする乱数を発生する。上限値は、送信するパケットが再送要求パケットである場合が一番小さくされる。例えば、再送要求以外の通常データ送信バッファのカウンタ初期設定値は「１」〜「３２」からランダムに選択するものとすると、再送要求を送信するための通常データ送信バッファのカウンタ初期設定値は「１」〜「８」からランダムに選択するものとする。上限設定部５２２への上記のような上限値を指示するのは、端末内のＣＰＵによってなされる。【００７１】  乱数発生器５２１が発生した乱数は、カウンタ５２３にセットされる。カウンタ５２３は、セットされた値から、減算パルス発生器５２４が発生するパルスをアンド回路５２５がゲート開状態であるときダウンカウントし、０に成ると、タイミング信号を出力する。タイミング信号は、送信タイミング調整手段５２からデータバスを通じて対応する送信バッファ５１へ送られ、バッファ内に格納しているパケットの送信を行なわせる。【００７２】  なお、アンド回路５２５は、ネットワークにパケットが流れていないアイドル期間を示す信号がゲート信号として加えられている。したがって、アイドル期間であるときに限って、カウントダウン動作を行うことになる。ネットワークの状態は無線伝送手段１８によって監視されており、同無線伝送手段１８からアイドル期間を示す信号を得る。また、前記減算パルス発生器５２４は、端末内のクロックパルスを適当な周期まで分周して作成している。
［帯域確保外期間における動作］
図２１は、この帯域確保外期間における通常データ送信タイミングの一例を表した図である。図２１において、丸で囲んだ数字は各無線端末（送信端末と受信端末を含む。）の通常データ送信バッファのカウンタ値を示している。また、各々のカウンタ値は減算パルスの周期Ｔ１毎にカウントダウンされている。図では、カウントダウンの様子を分かりやすくするため、横軸方向の時間は概略を表しており、カウントダウンする時間Ｔ１と再送要求やその他の通常データの送信に要する時間の長さは実際の時間長とは異なって示している。一般的に周期Ｔ１に比較して、通常データの送信に要する時間の長さははるかに長くなる。【００７３】  さらに、説明を簡単化するために、各端末は、送信バッファ５１、送信タイミング調整手段５２を１つしか持たないものとしている。
図２１において、送信端末３が帯域確保期間の終了通知２１１をブロードキャスト送信すると、それ以降が帯域確保外期間となる。帯域確保外期間において、受信端末７はストリームデータ３１２の再送要求４１２を送信し、受信端末８はストリームデータ３１３の再送要求４１３を送信する必要がある。また、再送要求以外に、送信端末３が通常データ５１２を送信し、受信端末６が通常データ５１１を送信する必要がある。ここで、送信端末３及び受信端末６は「１」〜「３２」、受信端末７、８は「１」〜「８」の中からランダムにカウンタの上限設定値を選択する。【００７４】  図に示すように、送信端末３は「１２」、受信端末６は「６」、受信端末７は「３」、受信端末８は「７」をカウンタの初期設定値として選択している。
帯域確保外期間に入った後、無線区間に他の無線端末が無線フレームを送信していないアイドル期間であることを確認して、送信端末３及び各受信端末は、カウンタを減算パルスの周期で１ずつカウントダウンする。アイドル期間であることを判断するのは、アンテナから入力される受信電力を測定して、受信電力が規定値以下である場合に他の無線端末が無線フレームを送信していないアイドル期間であると判断する。送信端末３及び各受信端末がカウンタをカウントダウンしていくと、最初に受信端末７のカウンタが０になり、通常データの送信権を得る。受信端末７はカウンタが０になると直ちに再送要求１０２を無線区間に送信する。この時点での送信端末３、他の受信端末６、８、８０のカウンタ値はそれぞれ「９」、「３」及び「４」である。【００７５】  受信端末７が再送要求１０２を送信している間は、送信端末３、受信端末６、８、８０はそれぞれのカウンタをカウントダウンしない。受信端末７が再送要求１０２を送信し終えると、アイドル期間となり再び送信端末３、受信端末６、８、８０はそれぞれのカウンタをカウントダウンする。次に、カウンタが０となるのは受信端末６で、通常データの送信権を得て、通常データ５１１を送信する。以上の動作を繰り返すことにより、受信端末８が再送要求４１３を送信し、送信端末３が通常データ５１２を順次送信する。【００７６】  図２１に示す例において、受信端末８は、受信端末６が送信する通常データ５１１よりも後に再送要求４１３を送信することとなった。しかしながら、これは一例に過ぎず、再送要求を送信する時にとり得るカウンタ初期設定値が「１」〜「８」、その他の通常データを送信するときにとり得るカウンタ初期設定値が「１」〜「３２」である限り、確率的には再送要求は他の非同期データよりも優先的に送信権を獲得し、先に送信されることになる。また、再送要求を送信する場合のカウンタ初期設定値の範囲を「１」〜「４」とすれば、さらに他の通常データよりも優先的に送信することが可能となる。しかしながら、カウンタ初期設定値のとり得る範囲を小さくすると、無線伝送路の状態が悪く、伝送誤りが頻発すると、再送要求を送信する端末数が増え、カウンタの初期値として複数の無線端末が同じ値を取る確率が多くなり、複数の無線端末が再送要求を送信したときに衝突が発生する。したがって、再送要求を送信するときに設定するカウンタの初期値の範囲は無線伝送路の状況等に応じて柔軟に設定する。【００７７】  以上述べたように、他の通常データに混在させてストリームデータの再送要求を送信することで、無線帯域を効率的に使用して再送要求を送信端末３に通知することが可能となる。
（実施の形態３）
この実施形態は、実施形態１を更に発展させた例である。すなわち、実際の伝送路では、伝送誤りが複数発生し、特に、同一の受信端末において、複数のパケットの受信に失敗する場合がある。実施形態１においては、この場合、再送要求を受信失敗したパケット毎に送信する可能性がある。この実施形態では、そのように１の受信端末において、複数のパケットの受信に失敗した場合に、再送要求回数を１回で済ませるように対処している。【００７８】  図２２は、本発明の実施の形態３における無線伝送装置のパケットシーケンス例を表すタイムチャート図である。図２２において、前出の図１、３、１５〜１８のタイムチャートと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明の一部を省略する。
［パケットシーケンスの説明］
図２２において、３００は第１の再送リクエストパケット、３００１は第１の再送リクエストパケット３００の受信成功確認を伝送するＡｃｋパケット、１０３は第２のパケットの再送パケット、１０３１は第２のパケットの再送パケット１０３の受信成功確認を伝送するＡｃｋパケット、１０４１は第Ｎのパケットの再送パケット１０４の受信失敗確認を伝送するＮａｃｋパケット、２０４は第Ｎのパケットの再々送パケット、２０４１は第Ｎのパケットの再々送送パケット２０４の受信成功確認を伝送するＡｃｋパケットである。
［送信端末の動作］
次に、図２２を参照して、送信端末の動作について説明する。【００７９】  なお、送信端末の構成は、図４に示すとおりであり、すでに説明しているので、更なる説明は省略する。
第１の帯域確保期間に、第１から第Ｎのマルチキャストパケットが、第１から第３の受信端末に向けて送信される。
このとき、第１から第３の受信端末は設置環境や受信特性が異なるため、受信時のエラーの発生状況が個別に異なる。【００８０】  第１の受信端末は、第１のマルチキャストパケット１０１と第Ｎのマルチキャストパケット１０２の２個のパケットの受信に失敗している。また、第Ｎのマルチキャストパケット１０２は、第１の受信端末と第Ｎの受信端末が同時に受信に失敗している。
受信端末は、第１の帯域確保外期間を利用して、再送要求パケットを送信端末あてに送信する動作を行う。【００８１】  第１の帯域確保期間において、第１の受信端末は第１から第Ｎのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２の内、第２のマルチキャストパケット１０１と第Ｎのマルチキャストパケットの２つのパケットの受信に失敗し、第１の帯域確保外期間を使って、第１の再送リクエストパケット３００を送信端末に宛に送信する。この場合、再送リクエストパケットには、失敗した２つのパケットの再送要求が記載されている。再送リクエストパケットの伝送の信頼性を向上させるために、本実施の形態でもユニキャストパケットを用いて再送リクエストを行う構成で説明する。【００８２】  送信端末は第１の再送リクエストパケット３００を正常受信すると、受信成功確認であるＡｃｋパケット３００１を返した後に、再送リクエストパケット３００の内容を参照し、まず、第２のパケットの再送パケット１０３をユニキャストを用いて第１の受信端末宛に送信する。
第１の受信端末は第２のパケットの再送パケット１０３の正常受信を確認したら、Ａｃｋ１０３１を送信端末に返す。引き続き、２つ目の受信失敗パケットである第Ｎのマルチキャストパケットを第１の端末宛に送信する。【００８３】  以下、図を用いて更に詳しい動作を説明する。
［受信端末の動作：再送要求］
受信端末は、図１１に示した構成を有していて、アンテナ２１を介して、第１から第Ｎのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２を受信する。第１から第Ｎのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２は、無線伝送手段１８に入力され、送信とは逆の処理がなされた後に内部バス１９に出力される。【００８４】  無線伝送手段１８は、図８の構成を有しており、まず、物理層信号処理手段３２で送信時に掛けられた変調が復調され、図１０のＭＡＣパケットが復元される。復元されたＭＡＣパケットは、ＭＡＣ処理手段３１に入力され、ＭＡＣヘッダーに示されているブロードキャストアドレスが自局の属するブロードキャストグループ宛の場合に、ＭＡＣヘッダーが外されバッファ手段２９に対して出力される。バッファ手段２９の構成は、図９に示すように送信側で説明したものと同一である。送信時は送信バッファ系を動作させたが、受信時は、受信バッファ系を動作させる。４１の受信データ入力端子より、ＭＡＣ処理されたパケットが入力され、受信バッファ手段４０に一旦蓄えられれる。また、この時、ＭＡＣ処理手段３０は、制御信号入出力端子４２を介して、受信バッファ４０への受信データ書き込み制御を行っている。受信バッファ手段４０に一旦蓄えられたデータは、データ送受信手段３４、入出力端子３３，２８を経て内部バス１９に出力され、ＣＰＵ１６に渡される。この時、データ送受信手段３４は、内部バス１９が使用可能且つ、ＣＰＵ１６がデータを受け取り可能になった時点で、受信バッファ手段４０からデータを読み出す動作を行う。データを受け取ったＣＰＵ１６は、受信データをメモリー手段１７に書き込むが、この時、図６のＩＰヘッダー、ＵＤＰヘッダー、識別子から以降の処理をすべきパケットか否かを判断を行っている。すなわちＩＰヘッダー、ＵＤＰヘッダーで内部の宛先を判断し、識別子を用いてメモリーに蓄えるべきマルチキャストデータか否かを判断する。【００８５】  図２３は、メモリー１７内部のデータ格納状態を示している。第１から第Ｎのマルチキャストパケットデータが格納されるが、その時に、どのシーケンス番号のパケットデータが抜け落ちたのかが判断できる形でメモリー手段１７内に書き込まれる。この例では、第１から第Ｎのマルチキャストパケットデータのメモリー上での位置を固定しておき、シーケンス番号＋マルチキャストパケットデータの組み合わせの先頭にパケットを正常受信し正常書き込みが行われたかを示す識別子をつけている。すなわち、このメモリー手段１７内部を参照すれば、帯域確保期間で伝送された第１から第Ｎのマルチキャストパケット群の内、どのパケットが欠落したかが判断できる。【００８６】  ＣＰＵ１６は、第２のマルチキャストパケットデータと第Ｎのマルチキャストパケットデータが欠落したことを判断し、再送リクエストパケット３００を生成し、送信端末宛に送信する準備を行う。図２４は、再送リクエストパケット３００の構成例を示している。ＣＰＵ１６は、ＩＰヘッダー、ＴＣＰヘッダーのペイロード部に、再送リクエストパケットであることを示す識別子と、再送要求を行うパケットシーケンス番号を格納するが、再送要求を行うパケットが複数ある場合は、パケットシーケンスの前にパケットの数ｎを格納し、ｎ個分のシーケンス番号を次に格納する。【００８７】  この再送リクエストパケット３００を内部バス１９を介して、無線伝送手段１８に受け渡す。無線伝送手段１８は、入力出力端子２８を介して、バッファ手段２９に再送リクエストパケット３００が入力される。バッファ手段２９では、入出力端子３３を介して入力された再送リクエストパケット３００を、データ送受信手段３４で通常データ用送信バッファ手段３７に一旦蓄え、通常データ用出力端子３８を介して、ＭＡＣ処理手段３０に渡す。この時、ＭＡＣ処理手段３０は、内蔵する第２のタイマー手段３１により、第１の帯域確保外期間を判断し、第１の帯域確保外期間になると、制御信号用入出力端子３９を介して、通常データ用バッファ手段３７を制御し、再送リクエストパケット３００を通常データ用バッファ手段３７から読み出す。読み出された再送リクエストパケット３００は、ＭＡＣヘッダーが付けられた後に、物理層信号処理手段３２で送信に適した変調が掛けられ、アンテナ２１で送信端末向けにユニキャスト送信される。帯域確保期間や伝送タイミングの決定は、第１のタイマー手段２０を用いて、上位層とＭＡＣ層に同一のタイミングを入力して決定しても良い。
［送信端末の再送パケット処理動作］
再送リクエストパケット３００を受信した送信端末は無線パケットの正常受信を確認すると、Ａｃｋパケット３００１を第１の受信端末に返す。第１の受信端末はＡｃｋパケット３００１を受信すると、再送リクエストを行ったパケットの再送を待つ。【００８８】  図４の送信端末内部では、アンテナ２１を介して再送リクエストパケット３００が受信されると、送信とは逆の処理で内部バス１９に再送リクエストパケットが出力される。
無線伝送手段１８は、図８に示す構成を有しており、まず、物理層信号処理手段３２で送信時に掛けられた変調が復調され、図２４のＭＡＣパケットが復元される。復元されたＭＡＣパケットは、ＭＡＣ処理手段３１に入力され、ＭＡＣヘッダーに示されているアドレスが、自局の宛の場合に、ＭＡＣヘッダーが外されバッファ手段２９に対して出力される。送信時は送信バッファ系を動作させたが、受信時は、受信バッファ系を動作させる。４１の受信データ入力端子より、ＭＡＣ処理されたパケットが入力され、受信バッファ手段４０に一旦蓄えられる。また、この時、ＭＡＣ処理手段３０は、制御信号用入出力端子４２を介して、受信バッファ４０への受信データ書き込み制御を行っている。受信バッファ手段４０に一旦蓄えられたデータは、データ送受信手段３４、入出力端子３３，２８を経て内部バス１９に出力され、ＣＰＵ１６に渡される。この時、データ送受信手段３４は、内部バス１９が使用可能且つ、ＣＰＵ１６がデータを受け取り可能になった時点で、受信バッファ手段４０からデータを読み出す動作を行う。データを受け取ったＣＰＵ１６は、受信データをメモリー手段１７に書き込むが、この時、図２４のＩＰヘッダー、ＴＣＰヘッダーから以降の処理をすべきパケットか否かの判断を行っている。適切なＴＣＰ／ＩＰの処理を行った後、ＣＰＵ１６は、ペイロードの内容確認動作に入る。まず、識別子を確認し、識別子が複数パケットの再送リクエストを表している場合、次に続くパケット数と格納されている数のパケットシーケンス番号の確認を行う。そして、該当する複数のパケットデータを送信する準備に入る。メモリー手段１７には、図７に示すように先にマルチキャスト送信を行ったデータが格納されているので、このうち、再送要求のあった第２のマルチキャスト用パケットデータと第Ｎのマルチキャストパケットデータを個別に再送する。すなわち図２２中の第２のパケットの再送パケット１０３を第１の受信端末あてに送信し、引き続き、第Ｎのパケットの再送パケット１０４を第１の受信端末宛に送信する。再送パケットは図１０に示すとおりである。【００８９】  送信処理は、最初に第１の帯域確保期間でマルチキャスト送信を行った手順と同等であるが、再送パケットの優先度は最初に比較して低いため、第１の帯域確保外期間で送信される。
ＣＰＵ１６は、第１の帯域確保外期間で伝送される再送パケットデータを、無線伝送手段１８に内部バス１９を介して引き渡す。【００９０】  内部バス１９、入出力端子２８を介してＣＰＵ１６から入力された無線送信データは、バッファ手段２９に入力される。
バッファ手段２９では、入出力端子３３から入力された第２のマルチキャストパケットの再送用データを、データ送受信手段３４を介して、通常データ用送信バッファ手段３７に振り分け、無線伝送タイミングに合わせて、通常データ用出力端子３８を介してＭＡＣ処理手段３０に入力する。【００９１】  ＭＡＣ処理手段３０は、帯域確保期間／帯域確保外期間の管理やＭＡＣプロトコル処理を行い、適切なタイミングでバッファ手段２９から無線送信データを読み出し、物理層信号処理手段３２に入力する。
ＭＡＣ処理手段３０は内部に備えられた第２のタイマー手段３１で帯域確保外期間であることを判断し、帯域確保外期間にバッファ手段２９を送信制御信号用入出力端子３９を用いて制御し、データを通常データ用送信バッファ手段３７から読み出してユニキャスト伝送することになる。ＣＰＵ１６からバッファ手段にデータを引き渡すタイミングも、ＭＡＣ処理手段３０が送信制御信号用入出力端子３９を介して通常データ用バッファ手段３７、データ送受信手段３４を制御する制御信号をトリガーとして決定される。ＣＰＵ１６はデータ要求を受け取った時点で、データを無線伝送手段１８に受け渡すことになる。帯域確保期間や伝送タイミングの決定は、第１のタイマー手段２０を用いて、上位層とＭＡＣ層に同一のタイミングを入力して決定しても良い。【００９２】  データを受け取ったＭＡＣ処理手段３０は、データの無線ＭＡＣパケット化を行い、無線ＭＡＣパケットは、物理層信号処理手段３２に入力され、物理層信号処理手段３２で無線伝送に適した変調を掛けた後に、アンテナ２１を介して無線送信される。このような送信処理が第２のパケットの再送パケット１０３の送信時と、第Ｎのパケットの再送パケット１０４の送信時の２回行われることになる。【００９３】  以上のような処理を経て、再送リクエストパケット３００を使って再送要求された複数のパケットデータは、第１の受信端末に送信される。このように再送された第２のパケットの再送パケット１０３と第Ｎのパケットの再送パケット１０４を受信した第１の端末は、受信確認パケットであるＡｃｋパケットを送信端末に返した時点で、受信に失敗したパケットの再受信が終了する。【００９４】  なお、第Ｎのパケットの再送パケット１０４の受信に第１の受信端末が失敗した場合、図２５に示すように第２のパケットの再送パケット自身を再送するようにすれば良い。２０４は第Ｎのパケットの再々送パケットで、第Ｎのパケットの再送パケット１０４と同一内容である。このパケットに受信成功すると、Ａｃｋパケット２０４１が送信側に返され、再々送が終了する。再々送回数は無制限に行うと、第１の帯域確保外期間を他の端末が使えなくなる可能性があるため、再々送回数制限を行った方が良い。また、第１の帯域確保外期間を用いた再送時間自身も、他の送信への妨げを抑えるため、再送時間制限を設けた方がさらに実用的である。【００９５】  また、複数のパケットを再送する場合、図２５の第２のパケット＋第Ｎのパケットの再送パケット１０７のように複数のデータを結合して送っても構わない。これにより再送時のヘッダーオーバヘッドが減少する。
［再送パケットの構成］
この時の再送パケットの詳細は、例えば図２６に示すように、ペイロード部が識別子に続き、パケット数ｎ、シーケンス番号１、データ１、シーケンス番号２、データ２・・・のように格納するのが良い。これは、ＣＰＵ１６が再送パケットを生成する時点で結合される。【００９６】  このようにして第１から第Ｎマルチキャストパケットが、メモリー手段１７内に全てそろうと、ＣＰＵ１６はこれらのデータを内部バス１９を介してＡＶ処理手段４３に入力する。ＡＶ処理手段４３は入力されたデータの処理を行い、表示手段４１に表示する。
図２２では、第３の受信端末は第Ｎのマルチキャストパケットの受信に失敗しているが、第２の再送リクエストパケット３０１、ＡＣｋ３０１１、第Ｎのパケットの再送パケット１０４、Ａｃｋ１０４１を用いて実施の形態１の処理と同様な処理を行い、再送処理を完了する。【００９７】  かかる構成によれば、Ｍａｃ層より上位のマルチキャストデータ群を一時的に記憶するメモリー手段と、マルチキャストデータ群の各々に、受信側でデータの欠落を検出するためのシーケンス番号を付与するシーケンス番号付与手段と、シーケンス番号が付与されたデータを、帯域確保型のマルチキャストパケットで伝送する無線送信手段と、シーケンス番号を用いて、無線受信側で抜けが検出されたマルチキャストデータの再送を行う再送制御手段とを有し、帯域確保型マルチキャストパケットの再送制御をＭａｃ層より上位層で行い、再送制御は帯域確保型マルチキャストパケットに比較して優先度の低い再送を用いて行うため、帯域確保型のマルチキャストデータを最優先で送信しながら、再送により受信確率を向上させることが出来るが、受信側である端末が複数のマルチキャストパケットを同一の帯域確保期間で受信に失敗した場合、複数パケットの再送要求を１つの再送リクエストパケットで行うので、再送要求パケットの送信量を削減することが出来る。また、複数の再送パケットを結合して送信することにより、再送パケットの帯域の無駄遣いを減少させることが出来る。【００９８】  なお、本実施の形態においても、再送リクエストパケット自身の再送処理には触れなかったが、再送処理を行っても良い。
また、本実施の形態において、帯域確保外期間に、実施の形態２で説明した構成を採用し、複数の受信端末並びに送信端末が、再送要求パケットやその他の通常パケットを発信する場合において、送信タイミングの調停を行うようにすることができる。【００９９】  （実施の形態４）
上記の各実施の形態では、帯域確保外期間に再送パケットの送信は、ユニキャストにより個別に送信する方式であったが、帯域確保期間において、同一パケットの受信失敗を、多数の受信端末がした場合には、ユニキャスト配信により再送パケットを送信したのでは、大変効率が悪い。この実施形態は、このような場合に対処するのに好適した技術である。【０１００】  図２７は、本発明の実施の形態３における無線伝送装置のパケットシーケンス例を表すタイムチャート図である。図２７において、前出のタイムチャートと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明の一部を省略する。
［パケットシーケンスの説明］
図２７において、３００は第１の再送リクエストパケット、３００１は第１の再送リクエストパケット３００の受信成功確認を伝送するＡｃｋパケット、３０２は第３の再送リクエストパケット、３０２１は第３の再送リクエストパケット３０２の受信成功確認を伝送するＡｃｋパケット、１０８は第２のパケットの再送パケットである。【０１０１】  無線区間では帯域確保期間と帯域確保外期間を交互に周期的に切り換えて伝送する。Ｎ個のデータ群は、第１の帯域確保期間でマルチキャスト伝送され、受信エラーが生じたデータのみを第１の帯域確保外期間で再送する。
帯域確保期間でのマルチキャスト配信動作はすべに述べた実施形態１と同じであるし、受信失敗したパケット番号、受信端末は、図２７に見られるとおりなので説明は省略し、第１の帯域確保外期間で行われる再送について、その動作を説明する。【０１０２】  第１の帯域確保期間において、第１の受信端末と第２の受信端末が、第１のマルチキャストパケット１０１の受信に失敗している。このため、各々の受信端末は、第１の帯域確保外期間を利用して、再送要求パケットを送信端末あてに送信する動作を行う。
マルチキャストパケットの受信に失敗した第１の受信端末及び、第２の受信端末は、第１の帯域確保外期間を使って、それぞれ個別に第１の再送リクエストパケット３００と第３の送信リクエストパケットを送信端末に宛に送信する。再送リクエストパケットの伝送の信頼性を向上させるために、本実施の形態でもユニキャストパケットを用いて再送リクエストを行う構成で説明する。送信端末は第１の再送リクエストパケット３００と第３の再送リクエストパケット３０２を正常受信すると、受信成功確認であるＡｃｋパケット３００１、３００２を返した後に、両方の再送リクエストパケット３００，３０２の内容を参照し、双方の再送リクエストパケットが、同一の第２のパケットデータを再送要求していることを判断する。そして、第２のパケットデータを第１の受信端末及び第２の受信端末が共通に属するマルチキャストグループ宛に、マルチキャストパケットを用いて送信する。
［受信端末の動作］
この動作について、以下、図を用いて端末の動作を詳細に説明する。【０１０３】  第１と第２の受信端末は、図１１に示した構成を有しており、アンテナ２１を介して、第１から第Ｎのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２を受信する。第１から第Ｎのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２は、無線伝送手段１８に入力され、送信とは逆の処理がなされた後に内部バス１９に出力される。
無線伝送手段１８は、まず、物理層信号処理手段３２で送信時に掛けられた変調が復調され、図１０のＭＡＣパケットが復元される。復元されたＭＡＣパケットは、ＭＡＣ処理手段３１に入力され、ＭＡＣヘッダーに示されているブロードキャストアドレスが、自局の属するブロードキャストグループ宛の場合に、ＭＡＣヘッダーが外されバッファ手段２９に対して出力される。バッファ手段２９は、ＭＡＣ処理されたパケットを受け、受信バッファ手段４０に一旦蓄える。また、この時、ＭＡＣ処理手段３０は、制御信号用入出力端子４２を介して、受信バッファ４０への受信データ書き込み制御を行う。受信バッファ手段４０に一旦蓄えられたデータは、データ送受信手段３４、入出力端子３３，２８を経て内部バス１９に出力され、ＣＰＵ１６に渡される。この時、データ送受信手段３４は、内部バス１９が使用可能且つ、ＣＰＵ１６がデータを受け取り可能になった時点で、受信バッファ手段４０からデータを読み出す動作を行う。データを受け取ったＣＰＵ１６は、受信データをメモリー手段１７に書き込むが、この時ＣＰＵ１６は、図６のＩＰヘッダー、ＵＤＰヘッダー、識別子から以降の処理をすべきパケットか否かの判断を行っている。すなわちＩＰヘッダー、ＵＤＰヘッダーで内部の宛先を判断し、識別子を用いてメモリーに蓄えるべきマルチキャストデータか否かを判断する。【０１０４】  メモリー１７内部のデータ格納状態を参照することにより、どのシーケンス番号のパケットデータが抜け落ちたのかが判断できる。
ＣＰＵ１６は、第２のマルチキャストパケットデータが欠落したことを判断し、再送リクエストパケット３００もしくは３０２を生成し、送信端末宛に送信する準備を行う。ＣＰＵ１６は、ＩＰヘッダー、ＴＣＰヘッダーのペイロード部に、再送リクエストパケットであることを示す識別子と、再送要求を行うパケットシーケンス番号を格納する。【０１０５】  この再送リクエストパケット３００もしくは３０２を内部バス１９を介して、無線伝送手段１８に受け渡す。無線伝送手段１８は、バッファ手段２９内の通常データ用バッファ手段３７に再送リクエストパケット３００を一旦格納し、ＭＡＣ処理手段３０に渡す。ＭＡＣ処理手段３０は、内蔵する第２のタイマー手段３１により、第１の帯域確保外期間を判断し、第１の帯域確保外期間になると、制御信号入出力端子３９を介して、通常データ用バッファ手段３７を制御し、再送リクエストパケット３００もしくは３０２を通常データ用バッファ手段３７から読み出す。読み出された再送リクエストパケット３００もしくは３０２は、ＭＡＣヘッダーが付けられた後に、物理層信号処理手段３２で送信に適した変調が掛けられ、アンテナ２１で送信端末向けにユニキャスト送信される。上述の処理は、再送リクエストパケット３００に関しては第１の受信端末内、再送リクエストパケット３０２に関しては第２の受信端末内で行われている。
［送信端末の動作］
再送リクエストパケット３００を受信した送信端末は無線パケットの正常受信を確認すると、Ａｃｋパケット３００１を第１の受信端末に返す。第１の受信端末はＡｃｋパケット３００１を受信すると、再送リクエストを行ったパケットの再送を待つ。再送リクエストパケット３０２を受信した送信端末は無線パケットの正常受信を確認すると、Ａｃｋパケット３０２１を第２の受信端末に返す。第１の受信端末及び第２の受信端末はそれぞれＡｃｋパケット３００１、３０２１を受信すると、再送リクエストを行った第２のマルチキャストパケットの再送を待つ。
送信端末内部では、アンテナ２１を介して、再送リクエストパケット３００もしくは３０２が受信されると、送信とは逆の処理で内部バス１９に再送リクエストパケット３００，３０２が出力される。【０１０６】  無線送信手段１８内では、まず、物理層信号処理手段３２で送信時に掛けられた変調が復調され、ＭＡＣパケットが復元される。復元されたＭＡＣパケットは、ＭＡＣ処理手段３１に入力され、ＭＡＣヘッダーに示されているアドレスが、自局の宛の場合に、ＭＡＣヘッダーが外されバッファ手段２９に対して出力される。バッファ手段２９では、受信データ入力端子４１より、ＭＡＣ処理されたパケットが入力され、受信バッファ手段４０に一旦蓄えられる。また、この時、ＭＡＣ処理手段３０は、制御信号入出力端子４２を介して、受信バッファ４０への受信データ書き込み制御を行っている。受信バッファ手段４０に一旦蓄えられたデータは、データ送受信手段３４、入出力端子３３，２８を経て内部バス１９に出力され、ＣＰＵ１６に渡される。この時、データ送受信手段３４は、内部バス１９が使用可能且つ、ＣＰＵ１６がデータを受け取り可能になった時点で、受信バッファ手段４０からデータを読み出す動作を行う。データを受け取ったＣＰＵ１６は、受信データをメモリー手段１７に書き込むが、この時、ＩＰヘッダー、ＴＣＰヘッダーから以降の処理をすべきパケットか否かの判断を行っている。ＣＰＵ１６は、同一のデータを再送要求する複数の再送リクエストパケットを受け取った場合は、その内容を比較し、該当するパケットデータをマルチキャスト送信する準備に入る。メモリー手段１７には、先にマルチキャスト送信を行ったデータが格納されているので、このうち、再送要求のあった第２のマルチキャスト用パケットデータをマルチキャスト再送する。すなわち図２７中、第２のパケットの再送パケット１０８は、第１の受信端末と第２の受信端末が共通に属するマルチキャストグループ宛に送信されれる。【０１０７】  再送パケットの１０８は、図１０に示す構成をしており、ペイロード部は、再送パケットであることを示す識別子、シーケンス番号、データの構成になっている。このデータ部は最初にマルチキャスト送信を行った第２のマルチキャストパケットデータパケットと同一である。
送信処理は、最初に第１の帯域確保期間でマルチキャスト送信を行った手順と同等であるが、再送パケットの優先度は最初に比較して低いため、第１の帯域確保外期間で送信される。【０１０８】  ＣＰＵ１６は、第１の帯域確保外期間で伝送される再送パケットデータを、無線伝送手段１８に内部バス１９を介して引き渡す。
内部バス１９、入出力端子２８を介してＣＰＵ１６から入力された無線送信データは、バッファ手段２９に入力される。
入出力端子３３から入力された第２のマルチキャストパケットの再送用データは、データ送受信手段３４を介して、通常データ用送信バッファ手段３７に振り分けられ、無線伝送タイミングに合わせて、通常データ用出力端子３８を介してＭＡＣ処理手段３０に入力される。【０１０９】  ＭＡＣ処理手段３０は、帯域確保期間／帯域確保外期間の管理やＭＡＣプロトコル処理を行い、適切なタイミングでバッファ手段２９から無線送信データを読み出し、物理層信号処理手段３２に入力する。
ＭＡＣ処理手段３０は内部に備えられた第２のタイマー手段３１で帯域確保外期間であることを判断し、帯域確保外期間にバッファ手段２９を送信制御信号用入出力端子３９を用いて制御し、データを通常データ用送信バッファ手段３７から読み出してマルチキャスト伝送することになる。【０１１０】  ＣＰＵ１６からバッファ手段にデータを引き渡すタイミングも、ＭＡＣ処理手段３０が送信制御信号用入出力端子３９を介して通常データ用バッファ手段３７、データ送受信手段３４を制御する制御信号をトリガーとして決定される。ＣＰＵ１６はデータ要求を受け取った時点で、データを無線伝送手段１８に受け渡すことになる。帯域確保期間や伝送タイミングの決定は、第１のタイマー手段２０を用いて、上位層とＭＡＣ層に同一のタイミングを入力して決定しても良い。【０１１１】  データを受け取ったＭＡＣ処理手段３０は、データの無線ＭＡＣパケット化を行い、無線ＭＡＣパケットは、物理層信号処理手段３２に入力され、物理層信号処理手段３２で無線伝送に適した変調を掛けた後に、アンテナ２１を介して無線送信される。このようにして、第２のパケットの再送パケット１０８のマルチキャスト送信がなされる。
以上のような処理を経て、再送リクエストパケット３００，３０２を使って２個の受信端末から、同一のデータが再送要求された場合は、マルチキャストを用いて、第１および第２の受信端末に送信される。
［本実施形態の変形・応用］
なお、第２のパケットの再送パケット１０８はＡｃｋパケットを用いないマルチキャストパケット伝送なので、信頼性を向上させたい場合は、図２８に示すように複数回繰り返して送信しても良い。【０１１２】  また、図２９の第２のマルチキャストパケット１０１のように、受信失敗した受信端末が１台の場合でも、その他のパケットの要求も再送リクエストパケットに記載されている場合（図２９の場合、第１の受信端末は、第２のマルチキャストパケットと１０１と第Ｎのマルチキャストパケット１０２の再送要求を第１の再送リクエストパケット３０で行っている。）は、第２のパケットの再送パケット１０８をマルチキャストで繰り返し送信しても良い。この方法を用いると、図２９の第Ｎのマルチキャストパケット１０２で、複数の受信端末が同時に受信失敗した場合に、他の受信端末からの再送リクエストパケットの受信を待たずに、１個目の再送リクエストパケット３００を受信した時点で、パケットの再送が可能になる。このようにする事により、第３の受信端末は再送リクエストパケットを送信しなくても必要な再送パケットを受信可能となる。【０１１３】  図２９において、第１の再送リクエストパケット３００はユニキャスト送信されているが、これをマルチキャスト送信することにより、他の受信端末は自端末以外の受信端末がどのデータを再送要求しているか知ることが出来る。これにより、他の受信端末が自らリクエストしようとしているデータをリクエストしたことが判断できた時点で、再送リクエストパケットの送信停止判断をＣＰＵ１６で行っても良い。【０１１４】  なお、図２８、図２９における再送要求パケットの繰り返し回数は、過去の再送要求パケットの再送回数からＣＰＵ１６が状況に応じて適応的に決定するのが良い。
また、図２８、図２９における再送パケットの繰り返し回数は、過去の再送パケットの再送回数からＣＰＵ１６が状況に応じて適応的に決定するのが良い。
また、図３０に示すように再送要求を受けたパケット全てを上位層で結合して、１１０の第２のパケット＋第Ｎのパケットの再送パケットをマルチキャスト再送すれば、再送リクエストパケット、再送パケットの数の両方を減らし、帯域の有効利用が実現できる。この場合、マルチキャストパケットの長さが長くなることにより受信を失敗する確率が上昇する。受信を失敗した端末は、再度再送リクエスト３０１を送信して、パケット１１０の一部を再取得（パケット１０４）しても良い。この時、送信側はユニキャストで送れば受信確率を向上できる。【０１１５】  このようにして第１から第Ｎマルチキャストパケットが、メモリー手段１７内に全てそろうと、ＣＰＵ１６はこれらのデータを内部バス１９を介してＡＶ処理手段４３に入力する。ＡＶ処理手段４３は入力されたデータの処理を行い、表示手段４１に表示する。
かかる構成によれば、Ｍａｃ層より上位のマルチキャストデータ群を一時的に記憶するメモリー手段と、マルチキャストデータ群の各々に、受信側でデータの欠落を検出するためのシーケンス番号を付与するシーケンス番号付与手段と、シーケンス番号が付与されたデータを、帯域確保型のマルチキャストパケットで伝送する無線送信手段と、シーケンス番号を用いて、無線受信側で抜けが検出されたマルチキャストデータの再送を行う再送制御手段とを有し、帯域確保型マルチキャストパケットの再送制御をＭａｃ層より上位層で行い、再送制御は帯域確保型マルチキャストパケットに比較して優先度の低い再送を用いて行うため、帯域確保型のマルチキャストデータを最優先で送信しながら、再送により受信確率を向上させることが出来るが、受信側で複数の端末が同一のマルチキャストパケットを同一の帯域確保期間で受信に失敗した場合、再送データをマルチキャストで再送を行うので、再送パケットの送信量を削減することが出来る。また、再送パケットを繰り返してマルチキャスト再送することにより受信確率を向上できる。また、最初の再送リクエストパケットを受信した時点で、マルチキャスト再送することにより、他の受信端末は再送リクエストパケットの送信を行う必要が無く、帯域の有効利用が可能になる。また、再送パケットを上位で結合して送ることによっても帯域の有効利用が可能となる。【０１１６】  なお、本実施の形態においても、再送リクエストパケット自身の再送処理には触れなかったが、再送処理を行っても良い。
また、本実施の形態において、帯域確保外期間に、実施の形態２で説明した構成を採用し、複数の受信端末並びに送信端末が、再送要求パケットやその他の通常パケットを発信する場合において、送信タイミングの調停を行うようにすることができる。【０１１７】（実施の形態５）
実施の形態４においては、再送パケットをマルチキャスト配信しているが、配信時点は、帯域確保外期間としていた。マルチキャスト配信の場合、帯域確保外期間に送信しなくても、次のサイクルの帯域確保期間に送信することも可能である。本実施の形態は、再送パケットを次にサイクルの帯域確保期間に送信する構成を採用している。また、上記の実施の形態では、パケットの送受信を行うのは、送信端末と受信端末としていたが、この実施の形態では、それの一例として基地局と子局との間でパケットをやり取りする構成を採用する。そのため、上記実施の形態とは、異なった用語が使われている点に注意が払われるべきである。
さらに、この実施の形態では、帯域確保外期間において、実施の形態２で説明した送信タイミングの調停を行っている。実施の形態２と説明が重複するところがある点も留意されたい。【０１１８】  図３１は、この実施の形態の無線マルチキャスト再送方法を説明するための模式図、図３２は、図３１の方法が適用される無線ネットワークの構成を表す図である。
［無線ネットワークの構成］
図３２において、無線ネットワーク３１０は、無線基地局１００、無線子局１０１〜１０４により構成されるマルチキャストグループ１１１、マルチキャストグループ１１２、及び無線子局１２１、１２２により構成されており、これらの機器は無線ＬＡＮにより接続されている。また、無線基地局１００は映像や音楽などのコンテンツを蓄積するサーバーにイーサネットなどの有線ネットワークやＩＥＥＥ１３９４などの高速シリアルバスを用いて接続されている。マルチキャストグループ１１１及び１１２に属する無線子局は無線基地局１００からマルチキャスト配信される無線フレームを受信する以外に、個別に無線基地局１００と無線フレームを送受信することができる。無線子局１２１及び１２２は無線基地局１００を介して、あるいは直接他の無線子局と無線通信を行うことができる。これらの無線フレームの送信タイミングなど、各無線子局の通信制御は無線基地局１００が行う。
［無線基地局の構成］
図３３は、無線基地局１００の装置構成を示す図である。図３３を用いて無線基地局１００の動作について説明する。【０１１９】  図３３において、入出力部３２０はイーサネットなどの有線ネットワークやＩＥＥＥ１３９４などの高速シリアルバスとのインターフェースであり、これらに接続された端末との間でストリームデータや非同期データをやり取りする。ストリームデータ送信バッファ３２１は、入出力部３２０で受信したストリームデータにストリームデータ番号と誤り検出符号を付加して無線フレームに変換し、蓄積する。ストリームデータ送信バッファ３２１に蓄積したストリームデータはストリーム伝送期間に送信部３２４から無線区間に送信する。【０１２０】  非同期データ送信バッファ３２２は入出力部３２０から入力された非同期データに誤り検出符号を付加して無線フレームに変換し、蓄積する。非同期データに優先順位をつけて送信する場合には、非同期データ送信バッファ３２２は図３５に示す構成となる。図３５において、非同期データ送信バッファ３４０は、図３３における非同期データ送信バッファ３２２と同じである。非同期データ送信バッファ３４０は、非同期データ分配部３４１と複数の送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４から構成される。非同期データ分配部３４１は入出力部３２０から受信した非同期データを優先順位ごとに振り分けて、送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４に出力し、送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４は優先順位毎に非同期データを順次蓄積する。【０１２１】  図３３において、バックオフ制御部３２３は送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４にそれぞれカウンタを用意する。送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４のいずれかに非同期データが蓄積されている場合には、ランダムに選択した自然数をカウンタに初期設定値を挿入して、非同期伝送期間において所定の時間Ｔ１毎にカウントダウンし、カウンタが０になった時点で、送信キューに蓄積している非同期データを送信部３２４から無線区間に送信する。【０１２２】  送信部３２４はストリームデータあるいは非同期データに多値位相変調や多値直交振幅変調などのデジタル変調を施し、高周波帯のアナログ信号に変換してアンテナから無線区間に送信する。
受信部３２５はアンテナから受信したアナログ信号をベースバンドのデジタル信号に変換しデジタル復調を行う。誤り検出部３２６はデジタル復調を行った受信データに伝送誤りがないか検出し、誤りがなかった場合には受信バッファ３２７に蓄積する。【０１２３】  受信バッファ３２７は受信データを判別し、再送要求であれば、当該受信データを再送制御部３２８へ引渡し、その他のデータであれば、入出力部３２０へ引渡す。再送制御部３２８は、再送要求を受け取ると、指示されたストリームデータの再送をストリームデータ送信バッファ３２１に指示する。
［無線子局の構成］
図３４は、無線子局の装置構成を示す図である。図３４を用いて無線子局の動作について説明する。【０１２４】  図３４において、入出力部３３０はストリームデータや非同期データをやり取りするインターフェースである。ストリームデータ送信バッファ３３１は、入出力部３３０から入力されたストリームデータにストリームデータ番号と誤り検出符号を付加して無線フレームに変換し、蓄積する。ストリームデータ送信バッファ３３１に蓄積したストリームデータはストリーム伝送期間に無線基地局１１００からの制御により、送信部３３４から無線区間に送信する。なお、ストリームデータの送信を行わない無線子局にはストリームデータ送信バッファ３３１は必要ない。【０１２５】  非同期データ送信バッファ３３２は入出力部３３０から入力された非同期データ及び再送要求部３３８から入力された再送要求に誤り検出符号を付加して無線フレームに変換し、蓄積する。図３５は、無線基地局と同様に無線子局の非同期データ送信バッファ３４０の詳細構成を示している。非同期データ送信バッファ３４０は、図３４における非同期データ送信バッファ３３２と同じである。非同期データ送信バッファ３４０は、非同期データ分配部４１と複数の送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４から構成される。非同期データ分配部３４１は入出力部３３０から受信した非同期データ及び再送要求部３３８から入力した再送要求を優先順位ごとに振り分けて、送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４に出力する。ここで、送信キュー（１）３４２の優先順位が最も高いとすると、再送要求は送信キュー（１）３４２に蓄積され、その他の非同期データは送信キュー（２）３４３〜（Ｎ）３４４に優先順位毎に非順次蓄積される。【０１２６】  図３４において、バックオフ制御部３３３は送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４にそれぞれカウンタを用意する。送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４のいずれかに非同期データが蓄積されている場合には、ランダムに選択した自然数をカウンタに初期設定値を挿入して、非同期伝送期間において所定の時間Ｔ１毎にカウントダウンし、カウンタが０になった時点で、当該送信キューに蓄積している非同期データを送信部３３４から無線区間に送信する。【０１２７】  送信部３３４はストリームデータあるいは非同期データに多値位相変調や多値直交振幅変調などのデジタル変調を施し、高周波帯のアナログ信号に変換してアンテナから無線区間に送信する。
受信部３３５はアンテナから受信したアナログ信号をベースバンドのデジタル信号に変換し、デジタル復調を行う。誤り検出部３３６はデジタル復調を行った受信データに伝送誤りがないか検出し、伝送誤りがあった場合には、再送要求部３３８に通知する。伝送誤りがなかった場合には受信バッファ３３７に蓄積する。【０１２８】  受信バッファ３３７は受信データを判別し、ストリームデータであれば、ストリームデータを番号順に再構成して入出力部３２０へ引渡す。再送要求部３３８は誤り検出部３３６で検出した無線フレームの番号を無線基地局１１００に通知するため、再送要求フレームを構成して、非同期データ送信バッファ３３２に蓄積する。
［無線ネットワーク上の動作］
以上のように構成された無線ネットワーク１１０において、今サーバー１３０に蓄積されている映像コンテンツを、無線基地局１００を介してマルチキャストグループ１１１に属する無線子局１０１〜１０４へ配信する。無線基地局１００はサーバー１３０から映像コンテンツを複数のストリームデータに分割して受け取り、受信したストリームデータにストリーム番号を付加して無線フレームに変換し、マルチキャストグループ１１１にマルチキャスト配信する。
［マルチキャスト伝送方法の説明］
ここで、無線基地局１００がマルチキャストグループ１１１に属する無線子局１０１〜１０４へストリームデータを無線配信する場合の無線マルチキャスト伝送方法について図３１を用いて説明する。図３１において、縦方向は上から下へ時間の経過を表し、横方向は無線端末間におけるストリームデータ及び非同期データにより構成された無線フレームの送受信の様子を表す。本実施の形態の無線マルチキャスト伝送方法においては、時間は所定の時間サイクル毎に区切られ、１つ１つの時間サイクル内においては上述した実施形態の帯域確保期間に相当するストリーム伝送期間（上述した実施形態の帯域確保期間に相当する）と非同期伝送期間（上述した実施形態の帯域確保期間に相当する）が設けられる。ストリーム伝送期間には無線基地局１００からの制御により、無線基地局１００あるいはいずれかの無線子局が映像や音声などのあらかじめ無線帯域を確保して伝送する必要のあるストリームデータを送信し、無線子局が自由に無線フレームを送信することはできない。非同期伝送期間には無線基地局１００からの制御無しに、無線基地局１００あるいはいずれかの無線子局がインターネットデータなどの等時性を必要としない非同期データを送信する。
［ストリーム伝送期間の動作］
ストリーム伝送期間の時間長は所定の時間内に伝送する必要のあるストリームデータの量によって決められる。ただし、無線伝送路がストリーム伝送期間によって占有されないように、無線基地局１００によって所定の時間以下に制限される。無線基地局１００はサーバー１３０等から送信されるストリームデータの量に応じて、ストリーム伝送期間の時間長を決め、時間サイクルの最初にビーコン２１０をブロードキャスト送信して、以降ストリーム伝送期間であることをすべての無線子局に通知する。また、ビーコン２１０には１サイクルの終了時間、すなわち次のビーコン２２０の送信時間も含まれる。さらに、ストリーム伝送期間の終わりには、無線基地局１００はストリーム伝送期間の終了通知２１１をブロードキャスト送信して、以降非同期伝送期間であることをすべての無線子局に通知する。次の時間サイクルにおいても同様に、ストリーム伝送期間の最初にビーコン２２０をブロードキャスト送信し、ストリーム伝送期間の終了には終了通知２２１をブロードキャスト送信する。以降、この動作を繰り返すことにより、すべての無線子局はストリーム伝送期間と非同期伝送期間の開始と終了を知ることができる。【０１２９】  なお、図３１において、ストリーム伝送期間の終了は無線基地局１００が終了通知２１１及び２２１をブロードキャスト送信することによりすべての無線子局に通知していたが、ビーコン２１０及びに２２０にストリーム伝送期間の終了時刻の情報を埋め込んですべての無線子局に通知し、無線子局はビーコン２１０及び２２０に埋め込まれたストリーム伝送期間の終了時刻情報を元に、その時刻以降、非同期伝送期間の動作を行うようにしても良い。【０１３０】  ストリーム伝送期間において、無線基地局１００はサーバー１３０から分割して送信されたストリームデータを無線のストリームデータ３１０〜３１Ｎに変換して、順次無線区間にマルチキャスト配信する。無線基地局１００は無線のストリームデータに変換する時にストリームデータの番号及び誤り検出符号を付加する。無線子局１０１〜１０４はストリームデータ３１０〜３１Ｎを受信すると、ストリームデータ３１０〜３１Ｎに伝送誤りがないか誤り検出を行う。図３１において、無線子局１０２はストリームデータ３１２に伝送誤りを検出し、無線子局１０３はストリームデータ３１３に伝送誤りを検出している。そこで、無線子局１０２は無線基地局１００にストリームデータ３１２を再送してもらうため、ストリームデータ３１２を正常に受信できなかった旨の情報を埋め込んだ再送要求フレームを作成して、無線基地局１００に送信する準備をする。無線子局１０３も同様に無線基地局１００にストリームデータ３１３を再送してもらうため、ストリームデータ３１３を正常に受信できなかった旨の情報を埋め込んだ再送要求フレームを作成して、無線基地局１００に送信する準備をする。【０１３１】  上記の誤り検出確認において、無線子局１０２がストリームデータ３１２に誤りを検出した場合、ストリームデータ３１２を正常に受信できなかったと判断することはできない。そこで、無線子局１０２は無線基地局１００から順次送信されてくるストリームデータ３１１及びストリームデータ３１３を正常に受信しているので、ストリームデータ３１２が抜けていることを知ることができる。無線子局１０２はストリームデータ３１２が抜けているという情報と、本来ストリームデータ３１２を受信する順番において受信したストリームデータに誤りを検出したことから、ストリームデータ３１２に受信誤りを検出していることを判断する。
［非同期伝送期間の動作］
以上がストリーム伝送期間における無線基地局１００と無線子局１０１〜１０４の動作であり、次に、無線基地局１００がストリーム伝送期間の終了通知２１１を送信して以降の非同期伝送期間の動作について説明する。【０１３２】  非同期伝送期間においては、無線基地局１００の制御を受けずに、無線ネットワーク１０に属する無線基地局１００及びその他のすべての無線子局が自身の送信タイミングで非同期データを送信する。ここで、無線基地局１００あるいはその他の無線子局が無秩序に非同期データを送信していたのでは、非同期データの送信開始タイミングが競合して、無線区間で衝突してしまうため、伝送誤りが発生する。【０１３３】  そこで、ネットワーク１０に属する無線基地局１００およびすべての無線子局は、それぞれ個別に送信開始タイミングを決めるカウンタを保持する。このカウンタは、非同期データを送信する必要が発生したときに、あらかじめ定めた範囲内の自然数の中からランダムに選択して初期値としてセットし、所定の時間Ｔ１毎にカウンタを１ずつカウントダウンして、０になった時点で非同期データを送信開始する。【０１３４】  カウンタの初期値として設定する値の範囲はネットワーク１０に属する無線端末の台数や無線区間に送出される非同期データ量などから、統計的に最適な値を決めることができるものとする。所定の時間Ｔ１は、Ｔ１の間に他の端末が無線フレームを送信していないか確認することが可能な時間以上であることとする。
また、無線子局は内部に１つあるいは複数の非同期データ送信バッファを持ち、非同期データ送信バッファごとに前記カウンタを持つ。ストリームデータの再送要求を行う無線子局は少なくとも２つの非同期データ送信バッファを持つ必要がある。複数保有している非同期データ送信バッファのうち、再送要求を送信するための非同期データ送信バッファのカウンタ初期設定値がとり得る範囲の最大値は、他の非同期データ送信バッファのカウンタ初期設定値がとり得る範囲の最大値よりも小さいものとする。例えば、再送要求以外の非同期データ送信バッファのカウンタ初期設定値は「１」〜「３２」からランダムに選択するものとすると、再送要求を送信するための非同期データ送信バッファのカウンタ初期設定値は「１」〜「８」からランダムに選択するものとする。【０１３５】  図３６は、この非同期伝送期間における非同期データ送信タイミングの一例を表した図である。図３６において、丸で囲んだ数字は各無線端末の非同期データ送信バッファのカウンタ値を示している。また、各々のカウンタ値は所定の時間Ｔ１毎にカウントダウンされている。なお、図３６では、カウンタのカウントダウンの様子を分かりやすく図示しているため、横軸方向の時間は概略を表しており、カウントダウンする時間Ｔ１と再送要求やその他の非同期データの送信に要する時間の長さは実際の時間長とは異なる。一般的に所定の時間Ｔ１に比較して、非同期データの送信に要する時間の長さははるかに長くなる。【０１３６】  図３６において、前述のように無線基地局１００がストリーム伝送期間の終了通知２１１をブロードキャスト送信すると、以降非同期伝送期間となる。非同期伝送期間において、無線子局１０２はストリームデータ３１２の再送要求４１２を送信し、無線子局１０３はストリームデータ３１３の再送要求４１３を送信する必要がある。また、再送要求以外に、基地局１００が非同期データ５１２を送信し、無線子局１０１が非同期データ５１１を送信する必要がある。ここで、無線基地局１００及び無線子局１０１は「１」〜「３２」、無線子局は「１」〜「８」の中ならランダムにカウンタ初期設定値を選択する。図３６において、無線基地局１００は「１２」、無線子局１０１は「６」、無線子局１０２は「３」、無線子局１０３は「７」をカウンタの初期設定値として選択している。【０１３７】  非同期伝送期間に入った後、無線区間に他の無線端末が無線フレームを送信していないアイドル期間であることを確認して、無線基地局１００及び無線子局１０１〜１０３はカウンタを時間Ｔ１毎に１ずつカウントダウンする。アイドル期間であることを判断するのは、アンテナから入力される受信電力を測定して、受信電力が規定値以下である場合に他の無線端末が無線フレームを送信していないアイドル期間であると判断する。無線基地局１００及び無線子局１０１〜１０３がカウンタをカウントダウンしていくと、最初に無線子局１０２のカウンタが０になり、非同期データの送信権を得る。無線子局１０２はカウンタが０になると直ちに再送要求１０２を無線区間に送信する。この時点での無線基地局１００、無線子局１０１及び無線子局１０３のカウンタ値はそれぞれ「９」、「３」及び「４」である。【０１３８】  無線子局１０２が再送要求１０２を送信している間は、無線基地局１００、無線子局１０１及び無線子局１０３はそれぞれのカウンタをカウントダウンしない。無線子局１０２が再送要求１０２を送信し終えると、アイドル期間となり再び無線基地局１００、無線子局１０１及び無線子局１０３はそれぞれのカウンタをカウントダウンする。次に、カウンタが０となるのは無線子局１０１で、非同期データの送信権を得て、非同期データ５１１を送信する。以上の動作を繰り返すことにより、無線子局１０３が再送要求４１３を送信し、無線基地局１００が非同期データ５１２を順次送信する。
無線基地局の送信する非同期データ５１２は、無線子局から送られてきた再送要求に対するＡｃｋ応答が含まれている。【０１３９】  図３６に示す例において、無線子局１０３は、無線子局１０１が送信する非同期データ５１１よりも後に再送要求４１３を送信することとなった。しかしながら、これは一例に過ぎず、再送要求を送信する時にとり得るカウンタ初期設定値が「１」〜「８」、その他の非同期データを送信するときにとり得るカウンタ初期設定値が「１」〜「３２」である限り、確率的には再送要求は他の非同期データよりも優先的に送信権を獲得し、先に送信されることになる。また、再送要求を送信する場合のカウンタ初期設定値の範囲を「１」〜「４」とすれば、さらに他の非同期データよりも優先的に送信することが可能となる。しかしながら、カウンタ初期設定値のとり得る範囲を小さくすると、無線伝送路の状態が悪く、伝送誤りが頻発すると、再送要求を送信する端末数が増え、カウンタの初期値として複数の無線端末が同じ値を取る確率が多くなり、複数の無線端末が再送要求を送信したときに衝突が発生する。したがって、再送要求を送信するときに設定するカウンタの初期値の範囲は無線伝送路の状況等に応じて柔軟に設定する。【０１４０】  以上述べたように、非同期データに混在させてストリームデータの再送要求を送信することで、無線帯域を効率的に使用して再送要求を無線基地局１００に通知することが可能となる。
［次サイクル以降の動作］
ストリーム伝送期間と非同期伝送期間が１周して１サイクルが終了すると、再び無線基地局１００がビーコン２２０をブロードキャスト送信して、ストリーム伝送期間となる。直前の非同期伝送期間において、無線基地局１００は、無線子局１０２からストリームデータ３１２の再送要求４１２を受信し、無線子局１０３からストリームデータ３１３の再送要求４１３を受信している。そこで、無線基地局１００は、ストリーム伝送期間の最初に、ストリームデータ３１２及びストリームデータ３１３をマルチキャスト再送する。無線子局１０２以外の無線子局はストリームデータ３１２をすでに正常に受信しているので、再送されたストリームデータ３１２を誤りなく受信したとしても廃棄する。同様に、無線子局１０３以外の無線子局はストリームデータ３１３をすでに正常に受信しているので、再送されたストリームデータ３１３を誤りなく受信したとしても廃棄する。以上のように伝送誤りの発生したストリームデータの再送を完了する。【０１４１】  なお、図３１の例においてはストリーム３１２及びストリーム３１３を正常に受信できていないのは１無線子局のみであるので、個別に正常受信できなかった無線子局に対してユニキャスト再送するようにしてもよい。
以降、同様に、ストリーム伝送期間にマルチキャスト配信されたストリームデータ３２１を無線子局１０１が正常に受信できなかった場合も非同期伝送期間に再送要求４２１を無線基地局１００に送信することでストリームデータ３２１の再送を要求する。【０１４２】  以上の動作を繰り返すことにより、ストリームデータのマルチキャスト再送を行うことが可能となる。
なお、無線基地局１００は無線子局１０１〜１０４からストリームデータを正常に受信した情報を知りえないので、ストリームデータを保持しておく必要がある。そこで、所定の時間、無線子局１０１〜１０４からストリームデータの再送要求がない場合には当該ストリームデータを廃棄する。例えば、ストリームデータ３１１は最初の送信後、３００ミリ秒経過すると廃棄するというように決めておく。この場合、無線基地局１００は３００ミリ秒分のストリームデータを保持する送信バッファを用意する必要がある。また、別の方法としては、無線基地局１００は所定のサイクルの間、無線子局１０１〜１０４から再送要求を受信しなければ、所定サイクル前に送信したストリームデータはすべて無線子局１０１〜１０４が正常に受信したものとして送信バッファから廃棄する。【０１４３】  以上の動作により、無線基地局１００がストリームデータを際限なく保持することを避けることができる。
（実施の形態６）
実施の形態１においては、帯域確保期間の次に帯域確保外期間を設けて、その期間に、再送要求並びにそれに応答する再送パケットの送信を行っていたが、わざわざ帯域確保期間と帯域確保外期間を区別して設けなくても、ストリームデータのマルチキャスト配信ができ、その配信において受信失敗したら再送要求ができ、受信失敗したパケットの再送が遅滞することなくできるなら、目的は達成される。この実施形態は、そのような帯域期間、帯域外期間を設けない例を示す。【０１４４】  図３７は、本実施の形態６における無線伝送装置のパケットシーケンス例を表すタイムチャート図である。
［パケットシーケンスの説明］
図３７の構成要素は、実施の形態１等の構成要素と同一であるので、説明を省略する。また、送信端末、受信端末の構成も、実施の形態１で説明したものと同じであるので、ここでの説明は省略する。
［優先度の説明］
図３７のタイムチャートは、帯域確保期間、帯域確保外期間の区別が無い。これらを区別して、帯域確保期間で優先パケットを送受信する代わりに、パケット送信そのものに優先度を持たせている。【０１４５】  優先度の持たせ方の一例を図３８に示す。５００は最優先パケット、５０１は第２優先パケット、５０２は第３優先パケット、５０４は低優先パケットである。
図３８において、横軸は時間軸で、ビジー期間すなわち前の無線パケットが送信されている期間の終了時点から、パケットを送信しても良いまでの待ち時間が、パケットの優先度別に異なっている。最優先パケット５００は短い待ち時間Ｔ１で、第２優先パケット５０１は次に短い待ち時間Ｔ２で、第３優先パケット５０２はその次に短い待ち時間Ｔ３で、最低優先パケット５０３は最も長い待ち時間Ｔ４を待った後にパケットの送信が可能になる。このように、送信待ち時間を制御することにより送信優先度を持たせることが出来る。【０１４６】  つまり、図３７を用いて説明すると、送信端末が、第１のマルチキャストパケット１００を送信し終わると、ビジー状態でなくなるので、各順位の優先パケットは、待ち時間の計上を始める。時刻Ｔ１に達したとき、送信すべき第１の優先パケットが存在すると、そのパケットの送信が実行される。これによって送信端末はビジー状態になる。送信終了すると、再び、待ち時間の計上を始める。そして、時刻Ｔ１が経過したとき、送信すべき第１優先のパケットが存在するなら、そのパケットの送信を開始して、ビジー状態に転ずる。以下、パケットの送信を終了するたびに、待ち時間の計上を開始し、時刻Ｔ１に達した時、送信すべき第１優先パケットが存在するなら、その送信を行うし、第１の優先パケットが存在しないなら、送信することなく時刻計上を継続する。そして、時刻がＴ２に達した時、送信すべき第２の優先パケットが存在するなら、その送信を行う。存在しないなら、待ち時間の計上を継続し、時刻がＴ３に達した時、第３のパケットが存在すれば、その送信を行う。【０１４７】  このように本実施の形態は、帯域確保期間といった期間は設けていないが、優先度に応じて、待ち時間に大小を設けることにより、優先度の高いパケットが優先的に送信され、次順位の優先度のパケットは、上位優先度のパケット全ての送信が終わってから、始まることとし、あたかも帯域確保期間、帯域確保外期間と同様な伝送シーケンスを実現している。【０１４８】  図３と図３７の比較においては、図３の帯域確保期間を図３７の第１の優先パケット群に置き換え、この期間で送信端末から受信端末へ第１から第Ｎのマルチキャストパケット群を送信する。これが終了した時点で、第２の優先のパケット群で、再送リクエストパケット及び再送パケットを送信する。非優先パケット群はその次の優先度である。周期的にこれらを繰り返す。【０１４９】  なお、本実施の形態では、第１から第Ｎのマルチキャストパケットを第１の優先パケット、再送リクエストパケットと再送パケットを第２の優先パケットとしたが、第１から第Ｎのマルチキャストパケットを第１の優先パケット、再送リクエストパケットを第２の優先パケット、再送パケットを第３の優先パケットの優先パケットとしたもよい。この場合、優先度が３通りになるので、送信端末内に備えるバッファ手段は、図９に示した２つの送信バッファを備えるものでは、第３のパケットを格納することが出来ない。そのため、第３の優先パケットである再送パケットの送信には、図３９に示す送信バッファ構成とし、低優先データ用バッファ手段４００と低優先度データ用出力端子４０１が追加される。優先度は���第１の優先度≧第２の優先度≧第３の優先度であれば良い。また、再送リクエストパケットの優先度と再送パケットの優先度は逆でも良い。【０１５０】  かかる構成によれば、再送制御は第２優先パケットを用いてマルチキャストパケットに比較して優先度の低い再送を行うため、マルチキャストデータを最優先で送信しながら、次の優先度の再送により受信確率を向上させることが出来る。
［本実施の形態の変形・応用］
なお、本実施の形態において、各ユニキャストパケットの再送処理には触れなかったが、再送処理を行っても良いことは勿論である。【０１５１】  さらに、本実施の形態では、優先度に応じて待ち時間に長短を設けることとしているが、実施の形態２のように、優先度に応じて異なった上限値以下の乱数を割り当て、その値からクロックパルス等のパルスをダウンカウントし、ゼロになったら、送信可能とする構成を採用することが出来る。
詳しく説明すると、第１の優先パケット群の各パケットには、例えば上限値が３以下の乱数を割り当て、第２のパケット群の各パケットには上限値が７以下の乱数を割り当て、第３のパケット群の各パケットには上限値が３１以下の乱数を割り当てる。正確には、乱数はパケットに割り当てるのではなく、パケットを格納するバッファに割り当てられるのであるが、説明の便宜上、パケットに割り当てると述べる。各パケットは、ネットがビジー状態でなくなっている期間だけ、カウントダウンし、ゼロになったものから、送信開始する。【０１５２】  ここで、第１の優先パケット群において、第２のマルチキャストパケット１０１に割り当てた乱数に対するカウントダウンは、第１のマルチキャストパケット１００の送信を終了した時点から行われる。第３のマルチキャストパケットに割り当てた乱数に対するカウントダウンは、第２のマルチキャストパケットの送信終了と同時に行われる。つまり、第１の優先パケット群においては、第Ｎ＋１番目のマルチキャストパケット用の乱数からのカウントダウンは、第Ｎ番目のマルチキャストパケットの送信を終了した時点で開始される。【０１５３】  第２のパケット群においては、例えば再送要求パケット用乱数のカウントダウンは、再送要求が発生した時点からになる。第１のマルチキャストパケットの再送要求であると、そのパケットの受信失敗が検出された時点からになる。再送パケットの場合になると、再送要求を受けた時点からになる。同様に第３の優先パケット群も、そのパケットの送信が要求された時点からになる。【０１５４】  （実施の形態７）
上記した大半の実施の形態においては、帯域確保期間と帯域確保外期間とをサイクリックに繰り返し、伝送失敗したパケットの再送を帯域確保外期間或いは次のサイクルの帯域確保期間に行う構成としている。そして、サイクリックに繰り返す周期は、再送要求パケット、再送パケットの送受信に必要な時間長とするのを前提にしている。しかし、いくらのパケットが伝送失敗するかは、状況によって変化し、各サイクルとも一定していない。失敗したパケット数が少ないサイクルにおいては問題ないが、多いサイクルにおいては、全てのパケットをそのサイクルにおいて再送するまで、サイクル周期を延長するのか、それとも、周期は延長しないで次のサイクルに送信することにするのか、更には、再送出来ないことも止む得ないとして、次のサイクルでは新たなパケットを送信するのか、等々、その対処方法が明確ではなかった。この実施形態はそのような場合の一つの回答を提供するものである。
以下に、本実施の形態を説明する。
［マルチキャスト通信システムの構成］
図４０は、本発明の実施の形態７に係るマルチキャスト通信システムの構成図である。【０１５５】  図４０において、１４０１は親局、１４０２〜１４０５は子局である。これらは全て家庭内に設置されている。前記親局１４０１と前記子局１４０２とはリビングに設置されており、前記子局１４０３〜１４０５は、それぞれ、台所、子供部屋、寝室に設置されている。１４１１〜１４１５は、ハイビジョン映像音声ストリーム、１４１６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号であり、前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１１のマルチキャスト配信信号を含む。１４３０は、前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１１を出力する映像音声サーバーであり、前記親局通信装置１４０１内部に備えられる。１４３１は、前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１１を入力し、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６を出力する親局通信装置であり、前記親局１４０１の内部に備えられる。１４３２〜１４３５は、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６が入力され、それぞれ、前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１２〜１４１５を出力する、子局通信装置であり、それぞれ、前記子局１４０２〜１４０５の内部に備えられる。
１４４２〜１４４５は、それぞれ前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１２〜１４１５を入力し、ハイビジョン映像と音声を再生するテレビである。
［親局通信装置の構成］
図４１は、前記親局通信装置１４３１の内部構成図であり、バッファ１４１５２と、無線部１４１５５と、伝達確認処理部１４１５６と、ユニキャスト再送処理部１４１５７と、マルチキャスト再送処理部１４１５８と、マルチキャスト配信処理部１４１５９とから構成される。
ここで、バッファ１４１５２は、映像音声パケットを一時的に格納する要素である。ただし、伝送失敗したパケットを検出できるようにするため、格納されるパケットはシーケンス番号と対応付けられている。ユニキャスト再送処理部１４１５７、マルチキャスト再送処理部１４１５８は、伝送失敗したパケットを作り、再送する処理を行う機能部分である。再送処理を行うのに、ユニキャスト再送処理部とマルチキャスト再送処理部の２つを備えているのは、理由があり、後述する。なお、ユニキャスト、マルチキャストの用語に関しては、前の実施の形態において説明済みなので、ここでは説明は省略する。
マルチキャスト配信処理部１４１５９は、バッファ内に格納されている新たな映像パケットをマルチキャスト配信するために処理を行う機能部分である。伝達確認処理部１４１５６は、マルチキャスト配信したパケットの伝達確認を各子局に対して行い、応答パケットを受信して、いずれのパケットが伝送失敗したかを検出する部分である。無線部１４１５５は、上記した各処理部からパケットを受けて子局宛に送信し、或いは子局からパケットを受信し、所要な処理部へ伝送する機能部分である。これらの各部分のより詳細な説明は、あとで述べることとし、その前に、図４１中の各信号、パケットについて説明をする。【０１５６】  映像音声データパケット１４１０１は、映像音声サーバー１４３０から受信するパケットであり、ペイロードに、前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１１を所定サイズ分格納している。
無線送信信号１４１１８と、無線受信信号１４１１９とは無線部１４１５５から送受信される信号であり、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６を構成している。
前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６のフレーム構成を図４２に示す。１４３００はビーコン、１４３０１はマルチキャスト信号、１４３０２はユニキャスト信号である。ビーコン１４３００は、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６のなかの、無線送信信号１４１１８のほうであって、フレームの先頭に置かれる制御用のブロックである。マルチキャスト信号１４３０１は、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６のなかの、前記無線送信信号１４１１８のほうであって、マルチキャスト配信データパケット１４１１２に関するものと、マルチキャスト再送データパケット１４１１３に関するもので構成される。
ユニキャスト信号１４３０２は、伝達確認問合せパケット１４１１４に関するものと、伝達確認応答パケット１４１１０に関するものと、ユニキャスト再送データパケット１４１１５に関するもので構成される。これらのうち、前記伝達確認問合せパケット１４１１４と、前記ユニキャスト再送データパケット１４１１５については、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６のなかの、前記無線送信信号１４１１８のほうであって、前記伝達確認応答パケット１４１１０については、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６のなかの、前記無線受信信号１４１１９のほうであるが、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のユニキャストに関しては、受信側は、誤りなく受信に成功した場合はＡＣＫを返答し、送信側は、ＡＣＫを受け取ることが出来なかった場合は再送する、といった動作を行うため、このユニキャスト信号１４３０２に関しては、前記無線送信信号１４１１８と、前記無線受信信号１４１１９の両方が入り乱れて使用されることになる。【０１５７】  ここでは、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６のフレーム周期（あるビーコン１４３００から、次のビーコン１４３００までの時間）を１秒とする。また、前記ビーコン１４３００送信にかかる時間は、１秒に対して十分小さく、無視できるものとする。
［親局の各部の構成の説明］
次に、図４１の各機能部分について詳細に説明する。
［バッファ］
バッファ１４１５２は、詳細には、図４３に示すように、シーケンス番号生成部１４２０１と、結合部１４２０２と、格納部１４２０３と、探索部１４２０４と、取り出し部１４２０５とからなっている。
サーバ１４３０から送られてくる映像音声データパケットに同期して、シーケンス番号生成部１４２０１にてシーケンス番号を発生し、結合部１４２０２にて、受信した映像音声データパケットにそのシーケンス番号を付加して、格納部１４２０３に順次格納し、格納済みの映像音声データパケット１４１０１のうち、ユニキャスト再送処理部、マルチキャスト再送処理部、マルチキャスト配信処理部から送られてくるシーケンス番号１０３を探索部１４２０４が受信すると、その番号と一致するパケットを格納部１４２０３から探索し、一致するものがあれば、取り出し部１４２０５が送信データパケット１４１０２として取り出し、要求先に出力する。【０１５８】  また、図示はしていないが、バッファ１４１５２には、格納する映像音声データパケット１４１０１に関して、送信完了したか、未送信であるか、という送信情報１４１０５と、どの子局通信装置に対して伝達失敗があったのか、という前記伝達情報１４１０６とを、入力する都度、格納し、送信伝達情報１４１０４として出力するようにしている。
図５０は、上記したバッファ１４１５２の行う動作を説明するフローチャートである。ひし形のブロックが条件が満たされているか否かの判断を行うステップであり、矩形のブロックが処理を行うステップである。判断、処理の内容は、各ブロック内に記載されているので、スタートから、ステップ順に追って行けば、一連の処理が理解できる。したがって、ここでは、図５０のこれ以上の説明は省略する。
［無線部］
無線部１４１５５は、図４４に示すようにＭＡＣ処理手段１４１６１、物理処理手段１４１６２、タイマー１４１６３、ビーコン生成手段１４１６４からなっている。【０１５９】  ＭＡＣ処理手段１４１６１、物理処理手段１４１６２は、これまでの実施の形態でも説明したようにＩＥＥＥ８０２．１１ａのＭＡＣ層、物理層に対する処理を行う。すなわち、外部へ送出するパケットには、先頭にＭＡＣヘッダーを付加し、外部から受信したパケットに対しては、ＭＡＣヘッダーを取りはずし、伝達確認処理部１４１５６へ転送する。
外部へ送出するパケットは、伝達確認問い合わせパケット、マルチキャスト配信データパケット、マルチキャスト再送データパケット、ユニキャスト再送データパケット、並びにビーコンである。ビーコン以外のパケットは、それぞれ伝達確認処理部１４１５６、マルチキャスト配信処理部１４１５９、マルチキャスト再送処理部１４１５８、ユニキャスト再送処理部１４１５７から送られてくる。ビーコンは、内蔵するビーコン発生手段１４１６４によって発生される。ビーコン発生手段１４１６４は、タイマー１４１６３によって、発生タイミングが制御されている。この実施例では、１秒に設定されている。なお、ビーコン発生手段１４１６４はビーコンを発生すると同時に、ビーコンタイミング信号をアクティブにする。
［伝達確認処理部］
伝達確認処理部１４１５６は、基本的に以下の３つの処理を行うもので、図５１に示すフローチャートにしたがって説明をする。カッコ内のステップ番号は、図５１のステップと対応している。
（１）前記ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば（Ｓ５１１）、子局通信装置の各々に宛てた前記伝達確認問合せパケット１４１１４を無線部１４１５５に出力する（Ｓ５１２）。
（２）前記子局通信装置の各々から送られてきた伝達確認応答パケット１４１１０を無線部１４１５５から受け取り（Ｓ５１３）、どの子局通信装置がどのシーケンス番号１４１０３の映像音声データパケット１４１０１の受信を失敗したかを示す情報を抽出し、バッファ１４１５２に、伝達情報１４１０６として書き込む（Ｓ５１４）。
（３）全ての伝達確認応答パケット１４１１０に関する処理が終わった時点で（Ｓ５１５）、伝達情報書き込み完了フラグ１４１２２をアクティブにする（Ｓ５１６）。
［ユニキャスト再送処理部］
ユニキャスト再送処理部１４１５７は、基本的に次の４つの処理を実行するもので、図５２のフローチャートに従って説明をする。
（１）ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば（Ｓ５２１）、そのときの時刻を保存する（Ｓ５２２）。このときの時刻を仮にＡとする。
（２）前記伝達情報書き込み完了フラグ１４１２２がアクティブになるのを待って（Ｓ５２３）、このときの時刻と、前記時刻Ａとから、フレームの残り時間を算出し、ユニキャスト再送数の上限を決定する（Ｓ５２４）。
（３）バッファ１４１５２からの送信伝達情報１４１０４に従って、伝達失敗した送信データパケット１４１０２のシーケンス番号１４１０３を取得し、バッファに対してその番号を指定する（Ｓ５２５）。
（４）前記指定によって、バッファ１４１５２から伝達失敗した送信データパケット１４１０２を取り出し、送信伝達情報１４１０４に従って、該当する子局通信装置のアドレスを付加して、ユニキャスト再送データパケット１４１１５として無線部１４１５５へ出力する（Ｓ５２６）。これを、ユニキャスト再送数の上限以下を満たす範囲で行う（Ｓ５２６→５２５）。この場合、伝達失敗した前記子局通信装置の台数が少ない前記送信データパケット１０２から順に無線部１４１５５へ再送する。一方、上限を超えると、ユニキャスト再送は停止し、処理は最初に戻る（Ｓ５２１）。【０１６０】  ここで、ユニキャスト再送数の上限の計算例を挙げて説明する。前記ビーコン間隔は１秒とし、また、前記ビーコンタイミング信号がアクティブになった時と、前記伝達情報書き込み完了フラグ１４１２２がアクティブになった時の間隔、即ちフレームの先頭から前記伝達情報１４１０６書き込み完了までの時間が、９００ｍｓｅｃだったとする。この時のフレームの残り時間は、１００ｍｓｅｃである。また、ユニキャストによる前記送信データパケット１４１０２の１パケット分の伝送にかかる時間を、ここでは、５ｍｓｅｃとする。すると、ユニキャスト再送数の上限は、１００ｍｓｅｃ／５（ｍｓｅｃ／パケット）＝２０パケットである。従って、この例では、この前記ユニキャスト再送処理部１４１５７は、ユニキャスト再送数の上限を２０パケットとする。ただし、フレームの残り時間は、毎フレーム変化するので、このユニキャスト再送数の上限は毎フレーム計算される。
［マルチキャスト再送処理部］
マルチキャスト再送処理部１４１５８は、基本的に次の３つの処理を行うもので、図５３のフローチャートにしたがって説明をする。
（１）前記ビーコンタイミング信号と、伝達確認確保時間から、フレーム内で、最大、マルチキャスト再送に使用可能な時間を算出し、マルチキャスト再送数の上限を決定する（Ｓ５３１）。
（２）前記伝達情報書き込み完了フラグ１２２がアクティブになれば（Ｓ５３２）、マルチキャスト再送数をカウントするレジスタをリセットする（Ｓ５３３）。このレジスタは、マルチキャスト再送データパケットを出力する度に１アップする（Ｓ５３６）。そして、マルチキャスト再送数の上限値に達すると（Ｓ５３４）、処理を終了し、次に伝達情報書込み完了フラグがアクティブになるのを待つ（Ｓ５３２）。
（３）マルチキャスト再送数が上限値に達しない状態において、前記送信伝達情報１４１０４に従って、伝達失敗した送信データパケット１４１０２のシーケンス番号１４１０３を指定することで前記バッファ１５２から伝達失敗した前記送信データパケット１０２を取り出し、マルチキャストのアドレスを付加して、前記マルチキャスト再送データパケット１１３として無線部１４１５５へ出力する（Ｓ５３５）。この場合は、伝達失敗した子局通信装置の台数が多い送信データパケットから順に送信される。
ここで、マルチキャストパケットの再送数の例を挙げて説明をする。前記伝達確認確保時間は、伝達確認に必要な時間を確保するための固定値であって、ここでは１０ｍｓｅｃとする。ビーコン間隔を１秒ととすると、フレーム内で、最大、マルチキャスト再送に使用可能な時間は、９９０ｍｓｅｃである。また、マルチキャストによる送信データパケット１４１０２の１パケット分の伝送にかかる時間を、ここでは、１ｍｓｅｃとする。すると、マルチキャスト再送数の上限は、９９０ｍｓｅｃ／１（ｍｓｅｃ／パケット）＝９９０パケットである。従って、この例では、このマルチキャスト再送処理部１５８は、マルチキャスト再送数の上限を９９０パケットとする。なお、この値は、フレーム周期が変更されたり、前記伝達確認確保時間を変更しない限り、フレームごとに変化しない。
［マルチキャスト配信処理部］
次に、マルチキャスト配信処理部１４１５９は、基本的に次の２つの処理を行う。
（１）伝達情報書き込み完了フラグ１４１２２がアクティブになれば（Ｓ５４１）、その１ｓｅｃ後に（Ｓ５４２）、前記送信伝達情報１４１０４に従って、未送信の前記送信データパケット１４１０２のシーケンス番号１４１０３を指定することで前記バッファ１４１５２から未送信の前記送信データパケット１０２を取り出し、マルチキャストのアドレスを付加して、前記マルチキャスト配信データパケット１１２として無線部１４１５５へ出力する（Ｓ５４３〜Ｓ５４７）。
（２）詳しくは、Ｓ５４２の後に、前記ビーコンタイミング信号１４１２１と、前記伝達確認確保時間と、前記マルチキャスト再送数１４１１７を各部から受け取り、フレーム内で、最大、マルチキャスト配信に使用可能な時間を算出し、マルチキャスト配信数の上限を決定する（Ｓ５４３）。この上限を決定する例を挙げて説明する。前記伝達確認確保時間は、伝達確認に必要な時間を確保するための固定値であって、ここでは前述のとおり１０ｍｓｅｃとした。また、ビーコン間隔は１秒とし、マルチキャストによる前記送信データパケット１４１０２の１パケット分の伝送にかかる時間を、１ｍｓｅｃとした。ここで、前記マルチキャスト再送数１１７が、５００パケットであったとすると、フレーム内で、最大、マルチキャスト配信に使用可能な時間は、（１秒−１０ｍｓｅｃ−１（ｍｓｅｃ／パケット）×５００パケット）＝４９０ｍｓｅｃである。すると、マルチキャスト配信数の上限は、４９０ｍｓｅｃ／１（ｍｓｅｃ／パケット）＝４９０パケットである。従って、この例では、この前記マルチキャスト配信処理部１４１５９は、マルチキャスト配信数の上限を４９０パケットとする。ただし、前記マルチキャスト再送数１４１１７は、毎フレーム変化するので、このマルチキャスト配信数の上限は毎フレーム計算される。
（３）マルチキャスト配信数の上限が定まると、マルチキャスト配信数をカウントするレジスタをリセットする（Ｓ５４４）。以降は、先程のマルチキャスト再送処理部の動作と同様、マルチキャスト配信データパケットを出力する度に、マルチキャスト配信数を１アップする（Ｓ５４７）。これを、マルチキャスト配信数の上限値以下の範囲で許可し（Ｓ５４５）、上限値を超えると、処理を終了し、次の伝達情報書込みフラグがアクティブになるまで待つ（Ｓ５４１）。
上述の例で言えば、１フレームに最大４９０パケットまでの配信処理を許可することになる。実際に前記バッファ１４１５２に格納される、未送信の前記送信データパケット１４１０２の数がもっと少なければ、その数となる。例えば、未送信の前記送信データパケット１４１０２の数が１０パケットしかなければ、１０パケット配信処理を行う（Ｓ５４６）。そして、前記バッファ１４１５２に、該当する映像音声データパケット１０１が送信済みであることを送信情報１０５として書き込む。
［子局通信装置の構成］
次に、図４５は、前記子局通信装置１４３２〜１４３５の内部構成図である。【０１６１】  １４２０１は映像音声データパケット、１４２０２はデータパケット、１４２０６は受信情報、１４２１０は伝達確認応答パケット、１４２１４は伝達確認問合せパケット、１４２１８は無線送信信号、１４２１９は無線受信信号である。
前記映像音声データパケット１４２０１は、前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１２〜１４１５そのものである。【０１６２】  無線送信信号１４２１８と、無線受信信号１４２１９とで、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６を構成している。
１４２５２は、前記データパケット１４２０２と、前記受信情報１４２０６とを受け取り、前記映像音声データパケット１４２０１と、前記受信情報１４２０６とを出力するバッファである。このバッファ１４２５２は、前記データパケット１４２０２を、シーケンス番号順に格納し、映像音声データパケット１４２０１として、シーケンス番号順に、シーケンス番号を取り除きつつ順次出力する。【０１６３】  まら、このバッファ１４２５２は、格納する前記データパケット１４２０２に関して、前記シーケンス番号毎に、格納完了したかどうかという前記受信情報１４２０６を格納して出力する。
１４２５５は、前記無線受信信号１４２１９と、前記伝達確認応答パケット１４２１０とを受け取り、前記伝達確認問合せパケット１４２１４と、前記データパケット１４２０２とを出力する、無線部である。この無線部１４２５５は、前記伝達確認問合せパケット１４２１４を前記無線送信信号１４２１８として出力する。【０１６４】  また、この無線部１４２５５は、前記無線受信信号が伝達確認に関する問合せを含んでいれば、その部分を抽出して前記伝達確認問合せパケット１４２１４として出力する。その他、無線部１４２５５の基本的な機能は、親局側の無線部１４１５５と同じであるので、これ以上の説明は省略する。
１４２５６は、前記受信情報１４２０６と、前記伝達確認問合せパケット１４２１４とを受け取り、前記伝達確認応答パケット１４２１０を出力する伝達確認処理部である。この伝達確認処理部１４２５６は、前記伝達確認問合せパケット１４２１４を受け取ると、前記受信情報１４２０６を参照して、格納完了していない前記データパケット１４２０２のシーケンス番号を調べ、その情報を前記伝達確認応答パケット１４２１０として出力する。例えば、前記伝達確認問合せパケット１４２１４の内容が、「シーケンス番号１００から２００まで届いたか？」という内容だったとき、前記受信情報１４２０６の内容が、格納されているのは、シーケンス番号５０から１９１と、１９３から１９９」であれば、シーケンス番号１９２と、２００とが抜けており、その旨を前記伝達確認応答パケット１４２１０で返答する。
［マルチキャスト通信システムの動作］
次に、上記構成の動作について説明する。【０１６５】  前記親局１４０１は、内部の映像音声サーバー１４３０がハイビジョン映像音声ストリーム１４１１を出力し、親局通信装置１４３１が前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６によりマルチキャスト配信する。
前記子局１４０２〜１４０５は、それぞれ、内部の子局通信装置１４３２〜１４３５で前記無線信号１４１６を受信し、テレビ１４４２〜１４４５で、ハイビジョン映像と音声を再生する。【０１６６】  この過程で、前記無線信号１４１６に、大きなノイズが加わっても、問題なくハイビジョン映像と音声を再生できる。
以下、前記無線信号１４１６に、大きなノイズが加わったときの、親局１４０１内部の親局通信装置１４３１内部の動作について、説明する。
まず、ノイズが発生する前の動作から説明を開始する。
［時点１：ノイズ発生前］
時点１とする。前記ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば、前記伝達確認処理部１４１５６は、伝達確認問合せパケット１４１１４を出力する。【０１６７】  一方、無線部１４１５５は、ビーコンタイミング信号１４１２１をアクティブにした時点で、ビーコン１４３００を出力する。その後、時点１より前の時点０に、マルチキャスト配信処理部１４１５９から受け取った、マルチキャスト配信データパケット１４１１２を、マルチキャスト１４３０１として出力する。
次に、前記無線部１４１５５は、今回（時点１）に伝達確認処理部１４１５６から受け取った、伝達確認問合せパケット１４１１４を、ユニキャスト１４３０２として出力する。【０１６８】  そして、前記無線部１４１５５は、子局通信装置各々から返答をユニキャスト再送要求パケット１４３０２として受け取り、伝達確認応答パケット１４１１０として出力する。この場合、ノイズが発生していないので、伝達失敗はなく、再送要求は発生しない。
この後に、前記ユニキャスト再送処理部１４１５７の処理が開始される。しかし、ノイズが発生していないときは、伝達失敗は発生しておらず、再送すべき送信データパケット１４１０２は存在していないので、ユニキャスト再送データパケット１４１１５は発生しない。【０１６９】  同時に、前記マルチキャスト再送処理部１４１５８の処理が開始される。しかし、ノイズが発生していないときは、伝達失敗は発生しておらず、再送すべき送信データパケット１４１０２は存在していないので、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３は発生しない。
次に、マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理に移る。前記ハイビジョン映像音声ストリームそのものである前記映像音声データパケットは、順次、前記バッファ１４１５２に格納されているので、未送信のものを前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２として出力する。【０１７０】  この時点１における、無線信号１４１６の様子を図４６中に（ａ）で示す。
同図において、１４３００は、前述のビーコンである。１４３１０は、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２成分である。１４３２０は、伝達確認問合せパケット１４１１４成分であり、ユニキャストパケットである。１４３２１は、伝達確認応答パケット１４１１０成分であり、ユニキャストパケットである。【０１７１】  なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のユニキャストに関しては、受信側は、誤りなく受信に成功した場合はＡＣＫを返答し、送信側は、ＡＣＫを受け取ることが出来なかった場合は再送する、といった動作を行うため、前記伝達確認問合せパケット成分１４３２０と、前記伝達確認応答パケット成分１４３２１に関しては、前記無線送信信号１４１１８と、前記無線受信信号１４１１９の両方が入り乱れて使用されることになる。また、便宜上、伝達確認問合せパケット成分１４３２０と、前記伝達確認応答パケット成分１４３２１を分けて図示したが、これらも入り乱れてもよい。例えば、子局通信装置１４３２に対して前記伝達確認問合せパケット成分１４３２０と、前記伝達確認応答パケット成分１４３２１とのやり取りが行われた後、子局通信装置１４３３に対して前記伝達確認問合せパケット成分１４３２０と、伝達確認応答パケット成分１４３２１とのやり取りが行われてもよい。図４６中の（ａ）においては、マルチキャスト配信が問題なく行われていることとなる。
［時点２：ノイズ発生］
次に時点２で、ノイズが発生したとする。
ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば、伝達確認処理部１４１５６は、伝達確認問合せパケット１４１１４を出力する。【０１７２】  一方、前記無線部１４１５５は、ビーコンタイミング信号１４１２１をアクティブにした時点で、ビーコン１４３００を出力する。その後、前の時点（時点１）にマルチキャスト配信処理部１４１５９から受け取った、マルチキャスト配信データパケット１４１１２を、マルチキャスト方式で出力する。
次に、前記無線部１４１５５は、今回（時点２）に前記伝達確認処理部１４１５６から受け取った、伝達確認問合せパケット１４１１４を、ユニキャスト方式で出力する。【０１７３】  この後、前記無線部１４１５５は、子局通信装置各々から返答を受け取り、伝達確認応答パケット１４１１０として出力する。ノイズが発生しているので、伝達失敗があり、再送要求は発生している。この伝達確認そのものについても伝達失敗は発生するが、ユニキャストなので、ＡＣＫを用いた再送が行われており、問題ない。
この後に、ユニキャスト再送処理部１４１５７の処理が開始される。ノイズが発生しているため、伝達失敗が発生しており、再送すべき送信データパケット１４１０２が存在しているので、前記ユニキャスト再送データパケット１４１１５が出力される。ただし、ノイズが大量に発生し、前記伝達確認問合せパケット１４１１４と前記伝達確認応答パケット１４１１０とのやり取りに時間がかかり、フレーム内に残された時間がなくなってしまうと、この処理は発生しない。時間が余っていれば、前記無線部１４１５５は、このユニキャスト再送データパケット１４１１５を受け取って、ユニキャスト方式で出力する。【０１７４】  同時に、前記マルチキャスト再送処理部１４１５８の処理が開始される。ノイズが発生しているため、伝達失敗が発生しており、再送すべき前記送信データパケット１４１０２が存在しているので、マルチキャスト再送データパケット１４１１３が出力される。ノイズが大量に発生し、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量になる場合、伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が制限される。【０１７５】  次に、マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理に移る。前記映像音声データパケットは、順次、前記バッファ１４１５２に格納されているので、未送信のものを前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２として出力する。ただし、ノイズが大量に発生し、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量になる場合、前記伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数が制限される。前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数すら制限された場合は、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数は０に抑えられることになる。
この時点２における、無線信号１４１６の様子を図４６中に（ｂ）で示す。（ａ）と同一構成要素には同じ番号を付ける。
１４３４０は、ノイズである。１４３３０は、前記ユニキャスト再送データパケット１４１１５成分である。
この１４３３０が時点２において設けられていることにより、マルチキャスト配信で発生した伝達失敗をユニキャスト再送によってリカバリーしている様子がわかる。ただし、ユニキャスト再送は、前記子局通信装置各々に対して、１台ずつ、再送を行うものであり、効率が悪いため、ノイズの影響が大量の前記子局通信装置に対して影響を与えた場合は、直ちにリカバリーが終了するものではない。このユニキャスト再送は、伝達失敗した前記子局通信装置が少ないパケットから再送を行う。次の時点で、伝達失敗した子局通信装置が多いパケットから再送を行うマルチキャスト再送と合わせて効果を発揮する。具体的には、特定の子局通信装置に対して伝達失敗が多い場合、ＡＣＫによる更なる再送が可能なこのユニキャスト再送によって、伝達失敗が多い特定の子局通信装置には確実に再送を行い、その他の子局通信装置に対しては、ＡＣＫによる更なる再送は不可能ではあるが、複数の子局通信装置に対してまとめて再送が出来るため効率のよい、マルチキャスト再送で対処することで、効率的かつ、確実に伝達失敗へのリカバリーが可能となる。
［時点３：ノイズ発生］
次の時点３でも、ノイズが発生したとする。【０１７６】  ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば、伝達確認処理部１４１５６は、伝達確認問合せパケット１４１１４を出力する。
一方、前記無線部１４１５５は、ビーコンタイミング信号１４１２１をアクティブにした時点で、ビーコン１４３００を出力する。その後、前の時点（時点２）に、前記マルチキャスト再送処理部１４１５８から受け取った、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３と、前記マルチキャスト配信処理部１４１５９から受け取った、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２とを、マルチキャストで出力する。【０１７７】  次に、前記無線部１４１５５は、今回（時点２）に伝達確認処理部１４１５６から受け取った、前記伝達確認問合せパケット１４１１４を、ユニキャストで出力する。
そして、無線部１４１５５は、子局通信装置各々から返答を受け取り、伝達確認応答パケット１４１１０として出力する。ノイズが発生しているので、伝達失敗があり、再送要求は発生している。この伝達確認そのものについては、ユニキャストなので、ＡＣＫを用いた再送が行われており、問題ない。【０１７８】  この後に、前記ユニキャスト再送処理部１４１５７の処理が開始される。ノイズが発生しているため、伝達失敗が発生しており、再送すべき送信データパケット１４１０２が存在しているので、ユニキャスト再送データパケット１４１１５が出力される。ただし、ノイズが大量に発生し、マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量であった場合、この処理は、フレーム内に残された時間がなく、実行されないこともある。時間が残っている場合は、前記無線部１４１５５は、この前記ユニキャスト再送データパケット１４１１５を受け取って、ユニキャストで出力する。【０１７９】  同時に、前記マルチキャスト再送処理部１４１５８の処理が開始される。ノイズが発生しているため、伝達失敗が発生しており、再送すべき前記送信データパケット１４１０２が存在しているので、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３が出力される。ノイズが大量に発生し、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量になる場合、伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が制限される。【０１８０】  次に、前記マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理に移る。新たな映像音声データパケットは、順次、前記バッファ１４１５２に格納されているので、未送信のものを前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２として出力する。ただし、ノイズが大量に発生し、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量になる場合、前記伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数が制限される。前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数すら制限された場合は、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数は０に抑えられることになる。【０１８１】  この時点３における、無線信号１４１６の様子を図４６中の（ｃ）に示す。（ａ）、（ｂ）と同一構成要素には同じ番号を付ける。
（ｃ）において、１４３３１は、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３成分であり、マルチキャスト信号である。（ｃ）から、マルチキャスト配信で発生した伝達失敗をマルチキャスト再送によってリカバリーしている様子がわかる。この再送は、今回（時点３）で発生した伝達失敗によるものに対してではなく、前の時点（時点２）以前に発生した伝達失敗によるものに対して行われるものである。この例においては、時点１以前に伝達失敗は発生していないので、時点２において発生した伝達失敗によるものに対する再送となっている。
この時点３においては、本来、時点１において見られた量の、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２を送信していない。これは、前の時点（時点２）における、前記マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理において、マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量であるため、伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数が制限されたためである。その結果、この時点３において、時点１において見られた量の、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２を送信しないかわりに、伝達確認問合せパケット１４１１４と、伝達確認応答パケット１４１１０とのやり取りを問題なく行うことが出来、次の時点（時点４）でのマルチキャスト再送を問題なく行うことが出来る。
［時点４：ノイズ無し］
次の時点４で、ノイズがなかったとする。ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば、伝達確認処理部１４１５６は、伝達確認問合せパケット１４１１４を出力する。【０１８２】  一方、無線部１４１５５は、ビーコンタイミング信号１４１２１をアクティブにした時点で、ビーコン１４３００を出力する。その後、前の時点（時点３）に、マルチキャスト再送処理部１４１５８から受け取った、マルチキャスト再送データパケット１４１１３と、マルチキャスト配信処理部１４１５９から受け取った、マルチキャスト配信データパケット１４１１２とを、マルチキャストで出力する。【０１８３】  次に、無線部１４１５５は、今回（時点４）に伝達確認処理部１４１５６から受け取った、伝達確認問合せパケット１４１１４を、ユニキャストで出力する。
そして、前記無線部１４１５５は、子局通信装置各々から返答を受け取り、伝達確認応答パケット１４１１０として出力する。ノイズは発生していないが、過去の伝達失敗で再送が完了していないものがあり、再送要求は発生している。【０１８４】  この後に、ユニキャスト再送処理部１４１５７の処理が開始される。ノイズは発生していないが、過去の伝達失敗で再送が完了していないものがあり、再送すべき送信データパケット１４１０２が存在しているので、ユニキャスト再送データパケット１４１１５が出力される。ただし、マルチキャスト再送データパケット１１３の数が大量であった場合、この処理は、フレーム内に残された時間がなく、実行されないこともある。時間が残っている場合は、前記無線部１４１５５は、このユニキャスト再送データパケット１４１１５を受け取って、ユニキャストで出力する。
同時に、前記マルチキャスト再送処理部１４１５８の処理が開始される。ノイズは発生していないが、過去の伝達失敗で再送が完了していないものがあり、再送すべき送信データパケット１４１０２が存在しているので、マルチキャスト再送データパケット１４１１３が出力される。マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量になる場合、伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が制限される。【０１８５】  次に、マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理に移る。映像音声データパケットは、順次、バッファ１４１５２に格納されているので、未送信のものをマルチキャスト配信データパケット１４１１２として出力する。ただし、マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量になる場合、伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数が制限される。【０１８６】  この時点４における、無線信号１４１６の様子を図４６中の（ｄ）に示す。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同一構成要素には同じ番号を付ける。
（ｄ）から、マルチキャスト配信及びマルチキャスト再送で発生した伝達失敗をマルチキャスト再送によってリカバリーしている様子がわかる。この再送は、今回（時点４）で発生した伝達失敗によるものに対してではなく、前の時点（時点３）以前に発生した伝達失敗によるものに対して行われるものである。この例においては、時点１以前に伝達失敗は発生していないので、時点２と、時点３において発生した伝達失敗によるものに対する再送となっている。
この時点４においては、本来、時点１において見られた量の、マルチキャスト配信データパケット１４１１２を送信していない。これは、前の時点（時点３）における、マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理において、マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量であるため、伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数が制限されたためである。その結果、時点４において、時点１において見られた量の、マルチキャスト配信データパケット１４１１２を送信しないかわりに、伝達確認問合せパケット１４１１４と、伝達確認応答パケット１４１１０とのやり取りを問題なく行うことが出来、次の時点（時点５）でのマルチキャスト再送を問題なく行うことが出来る。
［時点５：ノイズ無し］
次の時点５で、ノイズがなかったとする。
ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば、伝達確認処理部１４１５６は、伝達確認問合せパケット１４１１４を出力する。【０１８７】  一方、前記無線部１４１５５は、前記ビーコンタイミング信号１４１２１をアクティブにした時点で、ビーコン１４３００を出力する。その後、前の時点（時点４）に、マルチキャスト再送処理部１４１５８から受け取った、マルチキャスト再送データパケット１４１１３と、マルチキャスト配信処理部１４１５９から受け取った、マルチキャスト配信データパケット１４１１２とを、マルチキャストで出力する。【０１８８】  次に、前記無線部１４１５５は、今回（時点５）に伝達確認処理部１４１５６から受け取った、伝達確認問合せパケット１４１１４を、ユニキャストで出力する。
そして、前記無線部１４１５５は、子局通信装置各々から返答を受け取り、伝達確認応答パケット１４１１０として出力する。ノイズは発生していないが、過去の伝達失敗で再送が完了していないものがあり、再送要求は発生している。【０１８９】  この後に、ユニキャスト再送処理部１４１５７の処理が開始される。ノイズは発生していないが、過去の伝達失敗で再送が完了していないものがあり、再送すべき送信データパケット１４１０２が存在しているので、ユニキャスト再送データパケット１４１１５が出力される。そして、無線部１４１５５は、このユニキャスト再送データパケット１４１１５を受け取って、ユニキャストで出力する。【０１９０】  同時に、マルチキャスト再送処理部１４１５８の処理が開始される。ノイズは発生していないが、過去の伝達失敗で再送が完了していないものがあり、再送すべき送信データパケット１４１０２が存在しているので、マルチキャスト再送データパケット１４１１３が出力される。
次に、マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理に移る。映像音声データパケットは、順次、バッファ１４１５２に格納されているので、未送信のものを前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２として出力する。【０１９１】  この時点５における、無線信号１６の様子を図４６中の（ｅ）に示す。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）と同一構成要素には同じ番号を付ける。
（ｅ）から、マルチキャスト配信及びマルチキャスト再送で発生した伝達失敗をマルチキャスト再送によってリカバリーしている様子がわかる。これにて、リカバリーが完了する。
（ｅ）において、マルチキャスト配信データパケット成分１４３１０が、本来、時点１において見られた量より大きいのは、前の時点（時点４）とその前の時点（時点３）で本来送るべきだったマルチキャスト配信データパケット１４１１が、伝達確認確保時間を確保するために制限されていたため、未送信のマルチキャスト配信データパケット１４１１が、前記バッファ１４１５２に大量に残されているためである。
［本実施形態の作用効果の説明］
以上要約すると、大量のノイズが発生しても、伝達確認確保時間を必ず確保し、効率のよいマルチキャスト再送を行うことにより、良好な通信が可能であることがわかる。【０１９２】  加えて、特定の子局通信装置に対して伝達失敗が多い場合、ＡＣＫによる更なる再送が可能なユニキャスト再送によって、伝達失敗が多い特定の子局通信装置には確実に再送を行い、その他の子局通信装置に対しては、ＡＣＫによる更なる再送は不可能ではあるが、複数の子局通信装置に対してまとめて再送が出来るため効率のよい、マルチキャスト再送で対処することで、効率的かつ、確実に伝達失敗へのリカバリーが可能となることがわかる。
［本実施の形態の変形・応用］
なお、本実施の形態においては、前記親局１４０１、前記子局１４０２〜１４０５は、全て家庭内に設置することとしたが、そうでなくてもよい。【０１９３】  例えば、会社のロビー、駅の待合室、教室や学習会やセミナー会場の各机、展示場の案内用モニター、飛行機内の映像伝送システムなど、ストリーム伝送を行うシステムに適用できる。
また、本実施の形態においては、前記映像音声サーバー１４３０は、ハイビジョン映像音声ストリーム１１を出力することとしたが、そうでなくてもよい。【０１９４】  ＩＥＥＥ８０２．１１ａの物理層の伝送レートは最大５４Ｍｂｐｓであるが、いずれにせよ、家庭内でハイビジョン映像音声を扱う場合、通常のユニキャスト伝送の場合、番組１本、即ち１箇所への配信が限度である。これを、本発明の技術に応用すれば、番組は１本ながら、複数箇所へ配信できる。この構成ももちろん本発明の範囲に含まれるものではあるが、本発明は、この構成に限られるものではない。【０１９５】  例えば、スタンダード映像音声を扱い、複数の番組を、複数箇所へ配信してもよい。前記子局通信装置１４３２〜１４３５までは、複数の番組を配信し、配下のテレビへ、任意の１番組を供給することとしてもよい。
また、ストリーム伝送であれば、映像音声に限らなくてもよい。例えば、無声の映像でも、音楽データでも、双方向型ゲーム用データでもよい。【０１９６】  また、本実施の形態においては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線信号を扱うこととしたが、そうでなくてもよい。
現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ａは市場で広く普及し、汎用のＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線モジュールも多数存在する。本実施の形態は、親局の無線部１４１５５や、子局の無線部１４２５５として、汎用のＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線モジュールを使用し、外部の構成を新たに加えることで実現可能であるという特徴をもつ。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線信号を扱うことで、そのような効果があり、この構成ももちろん本発明の範囲に含まれるものではあるが、本発明は、この構成に限られるものではない。【０１９７】  ノイズが発生しないよう工夫を凝らせる有線に対し、無線では、ノイズの発生は必至である。このような状況であれば、本発明の伝達確認確保時間を確保し、再送の効果をあげる仕組みは有効である。
また、有線であっても、ノイズの発生する環境においては、本発明は効果を発揮する。特に、ＣＡＴＶや、電力線通信（電灯線通信、あるいはＰＬＣ）などの苛酷なノイズ環境であれば、更に効果を発揮する。したがって、本発明は、無線に限定されるものではない。【０１９８】  また、本実施の形態においては、フレームの先頭にビーコンを置いたが、そうでなくてもよい。これは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの仕様に従ったものであって、他の仕様を用いれば、その仕様にあせればよい。また、伝達確保時間の計算において、ビーコンに関する時間は十分小さいため無視したが、当然、考慮に入れてもよい。その他にフレーム内にブロックを追加する場合も、当然、考慮に入れてもよい。【０１９９】  また、本実施の形態においては、前記ビーコンに続いて、マルチキャスト、ユニキャスト、の順に伝送することとしたが、そうでなくてもよい。
これは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの関連の仕様に従ったものであって、マルチキャスト通信は、ビーコン直後でないといけないためである。それは、スリープモードの子局通信装置に対しても、マルチキャスト通信を実行するため、スリープモードであっても必ず稼動状態になるビーコン直後にマルチキャスト通信を行う必要があるからである。【０２００】  汎用のＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線モジュールを使用する場合、このようにビーコンに続いて、マルチキャスト、ユニキャストに伝送する場合に対応させたが、そのようなモジュールを使用しない場合は、この順を考慮しなくてもよい。例えば、前記ビーコン３００に続いて、ユニキャスト、マルチキャスト、の順に伝送することとしてもよい。
また、本実施の形態においては、マルチキャストパケットの中で、マルチキャスト再送データパケットに関するもの、マルチキャスト配信データパケットに関するもの、の順に伝送することとしたが、そうでなくてもよい。【０２０１】  この構成により、古いパケットから先に送ることで、受信側でバッファあふれが起きる前に伝送を完了させることが出来るので、長いバースト誤りが発生する環境においても信頼性をあげることが出来る。この構成もまた、本発明の範囲に含まれるものではあるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、多数の前記子局通信装置への伝送が完了すれば、一部の前記子局通信装置への伝送失敗は認める、との考え方にしたがって、古いパケットであっても多数の子局通信装置への伝送が完了しているものについては、まだ１台の子局通信装置への伝送も行われていないマルチキャスト配信データパケットの方を優先するよう、構成してもよい。即ち、マルチキャスト再送データパケットに関するものも、マルチキャスト配信データパケットに関するものも、一緒に考えて、伝送未完了の子局通信装置が多いパケットから配信するよう構成してもよい。【０２０２】  また、本実施の形態においては、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号のフレーム周期を１秒としたが、そうでなくてもよい。
フレーム周期を大きくした方が、ビーコン送信等のオーバーヘッドが小さくなるため、無線伝送帯域に余裕ができる。その意味ではフレーム周期を大きくした方がよい。
一方、フレーム周期を大きくすれば、次マルチキャスト送信を開始するまでに時間がかかり、伝送遅延が大きくなる。その意味ではフレーム周期を小さくした方がよい。【０２０３】  本実施の形態のような、ＩＥＥＥ８０２．１１ａでハイビジョン映像を扱う場合、シミュレーションによれば、フレーム周期が数百ｍｓｅｃ以上であれば、オーバーヘッドの影響は小さく、また、フレーム周期が数秒程度になれば、それ以上増やしてもオーバーヘッドの影響はほとんど変わらないことから、フレーム周期は数百ｍｓｅｃから数秒程度に設定するのが現実的であるとはいえる。ただし、本発明はそれに限定されるものではない。【０２０４】  また、初期化時はフレーム周期を小さくしてやり取りの時間を短くして、初期化完了後にフレーム周期を大きくしてもよい。
また、本実施の形態においては、バッファは、映像音声データパケットにシーケンス番号を付加して順次格納することとした。もし、映像音声データパケットに、もともとパケットごとにユニークな番号がついていれば、それをシーケンス番号として使用すれば、新たにシーケンス番号を付加する必要はない。【０２０５】  また、本実施の形態においては、バッファは、どの子局通信装置に対して伝達失敗があったのか、という伝達情報を、入力する都度、格納することとした。これは、本実施の形態が、マルチキャスト再送に加え、ユニキャスト再送を使用するからである。ユニキャスト再送を使用せず、マルチキャスト再送のみを使用することとし、前記伝達情報は、伝達失敗があったのか、なかったのか、という情報としてもよい。そして、伝達失敗があったパケットについて全てマルチキャスト再送を行うこととしてもよい。もしくは、ユニキャスト再送を使用せず、マルチキャスト再送のみを使用することとし、前記伝達情報は、伝達失敗があった子局通信装置の数としてもよい。そして、伝達失敗があったパケットについて、伝達失敗があった子局通信装置の数が多い方からマルチキャスト再送を行うこととしてもよい。
また、本実施の形態においては、親局側の無線部は、ビーコンタイミング信号を出力することとしたが、そうでなくてもよい。これは、前記無線部の外部で、フレーム内で伝達確認確保時間を確保するために、ビーコンのタイミングを把握する必要があるためである。例えば、無線部の外部で、独自にビーコンのタイミングを生成し、時々、前記無線部とやりとりを行って補正してもよい。また、クロックなどを用いて完全に前記無線部と同期して、無線部の外部で、独自にビーコンのタイミングを生成してもよい。また、前記無線部が出力する伝達確認応答パケットのタイミングから、無線部の外部で、独自にビーコンのおよそのタイミングを生成して用いてもよい。【０２０６】  また、本実施の形態においては、伝達確認処理部は、ビーコンタイミング信号がアクティブになれば、子局通信装置の各々に宛てた伝達確認問合せパケットを出力することとしたが、そうでなくてもよい。
前記伝達確認処理部は、無線部が、伝達確認問合せパケット成分を無線送信信号として出力するより前に、伝達確認問合せパケットを出力すればよい。ただし、前記ビーコンタイミング信号がアクティブになるより前に送信してしまうと、送りたいフレームの１つ前のフレームで送出されてしまうので、本実施の形態においては、前記ビーコンタイミング信号がアクティブになれば、送出することとした。以上のような理由であるから、前記伝達確認処理部は、前記ビーコンタイミング信号がアクティブになった後、無線部が、伝達確認問合せパケット成分を無線送信信号として出力するより前に、子局通信装置の各々に宛てた伝達確認問合せパケットを出力することとすればよい。【０２０７】  また、本実施の形態においては、伝達確認処理部は、全ての伝達確認応答パケットに関する処理が終わった時点で、伝達情報書き込み完了フラグをアクティブにすることとしたが、そうでなくてもよい。伝達確認問合せパケットと、伝達確認応答パケットとのやり取りは、ユニキャストのため、ＡＣＫによる再送が行われるため、信頼度は高いものではあるが、それでも、やり取りに失敗する場合もありえる。予め、最大時間を決めておいて、その時間が経過すれば、前記伝達情報書き込み完了フラグをアクティブにすることとしてもよい。その最大時間として、前記伝達確認確保時間を用いてもよい。
また、本実施の形態においては、ユニキャスト再送処理部を用意し、ユニキャスト再送を用いることとしたが、そうでなくてもよい。もちろん、マルチキャスト再送と、ユニキャスト再送の両方を用いる構成も、本発明の範囲に含まれるものではあるが、本発明はそれに限定されるものではない。【０２０８】  マルチキャスト配信で発生した伝達失敗をユニキャスト再送によってリカバリーしても、ユニキャスト再送は、子局通信装置各々に対して、１台ずつ、再送を行うものであり、効率が悪いため、ノイズの影響が大量の子局通信装置に対して影響を与えた場合は、直ちにリカバリーが終了するものではない。このユニキャスト再送は、伝達失敗した子局通信装置が少ないパケットから再送を行うこととした。次の時点で、伝達失敗した子局通信装置が多いパケットから再送を行うこととしたマルチキャスト再送と合わせて効果を発揮する。具体的には、特定の子局通信装置に対して伝達失敗が多い場合、ＡＣＫによる更なる再送が可能なこのユニキャスト再送によって、伝達失敗が多い特定の子局通信装置には確実に再送を行い、その他の子局通信装置に対しては、ＡＣＫによる更なる再送は不可能ではあるが、複数の子局通信装置に対してまとめて再送が出来るため効率のよい、マルチキャスト再送で対処することで、効率的かつ、確実に伝達失敗へのリカバリーが可能となる。
なお、このように、本実施の形態においては、ユニキャスト再送は、伝達失敗した子局通信装置が少ないパケットから再送を行うこととし、マルチキャスト再送は、伝達失敗した前記子局通信装置が多いパケットから再送を行うこととしたが、そうでなくてもよい。伝達失敗した子局通信装置とは無関係に、単純に古いパケットから、ユニキャスト再送も、マルチキャスト再送も行うこととしても、効果は若干減るが、効果はある。また、伝達失敗した子局通信装置の数が同じであるパケットの中では、古い方から再送するよう構成すれば、より一層、受信側のバッファがあふれる前に伝送を完了させることができる。また、古い順に、パケットを数グループに分け、古いグループから順に、グループ内で伝達失敗した子局通信装置の数を見て、ユニキャスト再送は数の少ない方から、マルチキャスト再送は数の多い方から実行してもよい。そうすることで、マルチキャスト再送に伝達失敗した子局通信装置の数が多いものを、ユニキャスト再送に伝達失敗した前記子局通信装置の数が少ないものを担当させた上、古い方から再送することでより一層受信側のバッファがあふれる前に伝送を完了させることができるという効果を得ることが出来る。
また、本実施の形態においては、ユニキャストによる送信データパケットの１パケット分の伝送にかかる時間を、５ｍｓｅｃとしたが、そうでなくてもよい。また、マルチキャストによる送信データパケットの１パケット分の伝送にかかる時間を、１ｍｓｅｃとしたが、そうでなくてもよい。これらは、固定値を外部から手動で入力できるようにしてもよい。実測して自動で設定できるようにしてもよい。【０２０９】  また、本実施の形態においては、マルチキャスト配信処理部は、伝達情報書き込み完了フラグがアクティブになれば、その１ｍｓｅｃ後に、処理を開始することとしたが、そうでなくてもよい。
これは、前記マルチキャスト再送処理部の後に処理を行うことで、前記無線部がまず送信することになるマルチキャスト再送データパケットを優先的に作成させ、その後、前記無線部が送信することになるマルチキャスト配信データパケットを前記マルチキャスト配信処理部が作成するようにするためであって、それが実現できれば、他のやり方でもよい。例えば、伝達情報書き込み完了フラグがアクティブになれば、その２ｍｓｅｃ後に、処理を開始することとしてもよいし、５００ｕｓｅｃ後でもよい。また、マルチキャスト再送処理部が、処理を終えれば知らせてくる構成としてもよい。また、前記マルチキャスト配信処理部は、伝達情報書き込み完了フラグがアクティブになれば、すぐに、処理を開始することとし、マルチキャスト再送データパケットと、マルチキャスト配信データパケットがほぼ同時に作成されても、無線部で、マルチキャスト再送データパケット、マルチキャスト配信データパケットの順に出力するよう構成してもよい。
また、本実施の形態においては、子局通信装置の内部構成を、図４５に示したが、そ例外の構成でもよい。【０２１０】  前記伝達確認問合せパケットと同じ内容の伝達確認問合せパケットに対して、伝達確認応答パケットと同じ内容の前記伝達確認応答パケットを返す構成であれば、他の構成でもよい。
また、本実施の形態においては、伝達情報は、伝達確認処理部のみが作成する構成としたが、そうでなくてもよい。例えば、ユニキャスト再送処理部が行うユニキャスト再送は、ＡＣＫを用いた再送であるため、確実な再送である。したがって、前記ユニキャスト再送処理部が行った再送に関しては、伝達失敗はなかったと判断して、ユニキャスト再送処理部においても前記伝達情報１０６を作成してもよい。また、無線部は、ＡＣＫを直接受けるため、ユニキャスト再送が成功したかどうか知ることが出来るから、前記ユニキャスト再送処理部の代わりに無線部において前記伝達情報を作成してもよい。
また、本実施の形態においては、送信情報は、マルチキャスト配信処理部が作成する構成としたが、そうでなくてもよい。例えば、前記バッファの方で、パケットが読み出されれば自動的に、送信された、という情報を加える構成としてもよい。【０２１１】  また、本実施の形態においては、マルチキャスト配信処理部は、ビーコンタイミング信号と、伝達確認確保時間と、マルチキャスト再送数から、フレーム内で、最大、マルチキャスト配信に使用可能な時間を算出し、マルチキャスト配信数の上限を決定した。マルチキャスト再送数から、マルチキャスト再送にかかったおよその時間を算出し、マルチキャスト配信数の上限を決定した。だが、そうでなくてもよい。無線部は、実際に無線でマルチキャスト再送を行うわけだから、それにかかった時間を把握することが出来る。そこで、前記無線部から直接その時間を知らせてもらってもよい。【０２１２】  また、本実施の形態においては、伝達確認確保時間は、固定としたが、そうでなくてもよい。例えば、前記伝達確認処理部において、伝達確認確保時間を決定する伝達確認確保時間決定部を具備し、伝達確認の結果に基づき、特定の子局通信装置に対して伝達失敗する頻度が高いときは、前記伝達確認確保時間を大きく設定し、そうでない時は前記伝達確認確保時間を小さく設定してもよい。このようにすれば、特定の子局通信装置に対して伝達失敗する頻度が高いときは、伝達確認確保時間が大きく確保され、結局、伝達確認終了後に大きな時間が余り、ＡＣＫによる更なる再送が可能な、より確実なユニキャスト再送を用いることが出来、特定の伝達失敗する頻度が高い子局通信装置に対して確実に再送を行うことが出来るという効果がある。この構成も、本発明の範囲内である。【０２１３】  また、本実施の形態においては、伝達確認として、複数の子局通信装置の各々へ、配信が成功したかどうかをユニキャストで個別に問い合わせることとした。この構成により、簡単な手順で、最も重要な伝達確認を実行することができるという効果がある。この構成も本発明の範囲内である。だが、そうでなくてもよい。
例えば、伝達確認として、複数の子局通信装置の各々へ、配信が成功したかどうかをマルチキャストで問合せることとしてもよい。この方法では、マルチキャストで同時に問い合わせることが出来、短時間で問い合わせることが出来るので、伝達確認にかかる時間が短くなる分、再送の時間を増やすことができるという効果がある。この構成も本発明の範囲内である。【０２１４】  また、例えば、伝達確認として、複数の子局通信装置の各々へ、配信が成功したかどうかをマルチキャストで問合せ、返答を受け取ることが出来なかった子局通信装置については、再度ユニキャストで個別に問い合わせることとしてもよい。この方法では、マルチキャストで同時に問い合わせることが出来、短時間で問い合わせることが出来るので、伝達確認にかかる時間が短くなる分、再送の時間を増やすことができるという効果がある。更に、マルチキャストではＡＣＫによる再送が出来ず確実ではないのだが、ユニキャストを併用することで確実に伝達確認を実行できる。この構成も本発明の範囲内である。
［実施の形態２の適用］
また、本実施の形態においても、実施の形態２で説明した構成を採用し、複数の子局通信装置並びに親局通信装置が、伝達確認パケットやその他の通常パケットをユニキャストで発信する場合において、送信タイミングの調停を行うようにすることができる。【０２１５】（実施の形態８）
本実施の形態は、実施の形態７と類似した形態である。構成も、前の実施の形態で説明したのと同様、図４０に示すとおりである。したがって、繰り返しての説明は行わない。前の実施形態と異なる構成を中心に説明する。
親局通信装置は、図４７に示す構成とし、図４１に示した前の実施形態の装置に対し、マルチキャスト再送処理部とマルチキャスト配信処理部とを統合して、マルチキャスト配信・再送処理部１４１５１とした点が異なっている。【０２１６】  マルチキャスト配信・再送処理部１４１５１は、バッファ１４１５２からの伝達情報１４１０７を参照し、伝達完了していない映像音声データパケットのシーケンス番号１４１０３を指定することで、前記バッファ１４１５２から送信データパケット１４１０２を受け取り、マルチキャストのアドレスを付加して、マルチキャスト配信・再送データパケットとして無線部１４１５５へ出力する。また、マルチキャスト配信・再送処理部１４１５１は、フレーム周期から、伝達確認確保時間を差し引いた時間に見合った配信・再送数を、最大の再送・再送数として処理を行う。【０２１７】  この構成によって、本実施の形態のマルチキャスト通信装置は、マルチキャスト再送と、新規のマルチキャスト配信とを同等に扱うことが出来、回路を簡単にすることが出来る。この点が、前の実施の形態と比較しての特長であって、図４７と図４１とを見比べれば、本実施の形態の方が回路が簡単であることがわかる。小さな回路規模でありながら、長いバースト誤りが発生する環境において信頼性をあげることが出来るという特徴をもつ。【０２１８】  前の実施の形態において色々な変形、改変が可能であることを説明したが、この実施の形態においても、全く、同様な変形、改変が可能である。
（実施の形態９）
この実施の形態は、最初の実施の形態１と基本構成を同じくするが、グループ内の子局の全てが同一の送信端末と通信するだけでなく、他の送信端末とも通信可能な構成とした例である。【０２１９】  次に本実施の形態で想定するシステム形態について図４８を参照して説明する。
図４８において、図２と同一の構成は同一名称、同一番号を用いている。
１はＡＶサーバー、２は有線イーサネットＨＵＢ、３は第１の無線送信端末、４は第２の無線送信端末、５は１，２，３，４を接続する有線イーサネットである。６は第１の無線受信端末、７は第２の無線受信端末、８は第３の無線受信端末、９は第４の無線受信端末、１０は第５の無線受信端末、１１は第６の無線受信端末である。【０２２０】  第１の無線送信端末３と第１の無線受信端末６、第２の無線受信端末７、第３の無線受信端末７はＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ技術を用いて無線通信を行う親子関係にある。すなわち、第１の無線送信端末３がＡＰ（アクセスポイント：親機）、第１、第２、第３の無線受信端末６，７，８がＳＴＡ（ステーション：子機）である。同様に、第２の無線送信端末４と第４の無線受信端末９、第５の無線受信端末１０、第６の無線受信端末１１はＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ技術を用いて無線通信を行う親子関係にある。すなわち、第２の無線送信端末４がＡＰ（アクセスポイント：親機）、第４、第５、第６の無線受信端末９，１０，１１がＳＴＡ（ステーション：子機）である。【０２２１】  図２のシステムと異なるのは、マルチキャストグループの構成である。第１、第２、第３、第４の無線受信端末６，７，８，９が、同一のマルチキャストパケットを受信する第１のマルチキャストグループ１２を構成しており、第５、第６の無線受信端末１０，１１は、同一のマルチキャストパケットを受信する第２のマルチキャストグループ１３を構成している。すなわち、第１のマルチキャストグループ１２の中には、第１の無線送信端末３と親子関係に無い、第４の無線受信端末９が混在している。第２の無線送信端末４から見ると、自送信端末の配下には、第１のマルチキャストグループ１２に属する無線受信端末と、第２のマルチキャストグループに属する無線受信端末が混在していることになる。この場合、第１のマルチキャストグループ１２に配信するデータと、第２のマルチキャストグループに配信するデータは同一とは限らないので、第２の送信端末４は図４９に示すように、第１のマルチキャストグループ１２用の送信バッファ（ａ），（ｂ）と、第２のマルチキャストグループ１３用の送信バッファ（ｃ），（ｄ）の２つのグループ用の送信バッファをメモリー手段１７内に持ち、両方のグループへの再送動作に対応する。この場合、実施の形態１に記載のどの動作であっても複数動作同時に行いさえすればよい。【０２２２】  かかる構成によれば、送信端末の配下に複数のマルチキャストグループが存在した場合でも、複数の送信バッファを持つことにより全てのマルチキャストグループの伝送信頼性を再送処理により向上させることが出来る。
なお、上記したいずれの実施の形態のマルチキャストパケットとも、ブロードキャストパケットで置き換えても良い。また、全ての実施の形態の構成要素の全てもしくは一部をＲＯＭとＲＯＭに格納されたプログラムによりコンピュータで実行し実現しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２２３】  本発明にかかる無線マルチキャスト技術は、パケットの優先度を用いた特徴を有し、最優先でマルチキャスト伝送する必要のあるＡＶ配信等への利用に有用である。またデータ配信等の用途にも応用できる。
【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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年11月24日(2006.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信端末と受信端末との間で、Mac層マルチキャストもしくはブロードキャスト伝送を行う無線伝送方法であって、
送信端末側において、Mac層より上位の複数データ群を一時的に記憶するステップと、
前記Mac層より上位の複数データ群の各々に、受信端末側でデータの欠落を検出するためのシーケンス番号を付与するステップと、
前記シーケンス番号が付与されたデータを、帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットで伝送するステップと、
受信端末側において、帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットで伝送されたシーケンス番号を含む複数の受信データ群を一時的に記憶するステップと、
前記記憶されたMac層より上位の複数の受信データ群から、送信端末側で付与された前記シーケンス番号を用いて、前記受信データ群の中から欠落データ群を検出するステップと、
前記検出された欠落データ群の再送要求を行うステップと、
送信端末側において、前記シーケンス番号を用いて、受信端末側で抜けが検出された前記Mac層より上位のデータの再送を行うステップとを具備する無線伝送方法。
【請求項２】
前記送信端末側において、Mac層より上位のデータの再送を行うステップは、前記帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットと同等もしくは2番目もしくはそれ以下の優先度で、再送データの送信制御を行う請求項１に記載の無線伝送方法。
【請求項３】
前記送信端末側において、Mac層より上位のデータの再送を行うステップは、ユニキャストパケットを用いて再送データを送信するための第１のサブステップ、又は、マルチキャストまたはブロードキャストパケットを用いて再送データを複数の受信端末に送信するための第２のサブステップを具備する請求項１または請求項2に記載の無線伝送方法。
【請求項４】
前記第１のサブステップは、前記Mac層より上位の複数データ群の少なくとも一部を結合し、結合されたデータを前記ユニキャストパケットを用いて送信する請求項３に記載の無線伝送方法。
【請求項５】
受信端末側において、検出された欠落データ群の再送要求を行うステップは、前記帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットと同等もしくは2番目もしくはそれ以下の優先度で、再送要求パケットの送信制御を行う請求項１に記載の無線伝送方法。
【請求項６】
受信端末側において、検出された欠落データ群の再送要求を行うステップは、ユニキャストパケットを用いて再送要求データを送信するための第１のサブステップ、又は、マルチキャストまたはブロードキャストパケットを用いて再送要求データを送信するための第２のサブステップ
を具備する請求項１に記載の無線伝送方法。
【請求項７】
再送要求データを含むマルチキャストまたはブロードキャストパケットを受信し、自らの欠落データと同一欠落データの再送要求が含まれるか否かを判断し、
再送要求データに前記同一欠落データの要求が含まれる際は、前記同一欠落データの再送要求を停止する請求項５、６のいずれかに記載の無線伝送方法。
【請求項８】
前記送信端末側において、Mac層より上位のデータの再送を行うステップは、前記再送に対して時間制限を行う請求項１から７のいずれかに記載の無線伝送方法。
【請求項９】
前記送信端末側において、Mac層より上位のデータの再送を行うステップは、前記検出された欠落データ群の複数個のシーケンス番号を含む再送要求データを、1個のユニキャストパケットを用いて送信する請求項８に記載の無線伝送方法。
【請求項１０】
前記送信端末側において、Mac層より上位のデータの再送を行うステップは、前記再送要求に対して時間制限を行う請求項９記載の無線伝送装置。
【請求項１１】
送信端末と複数の受信端末との間で映像や音声などのストリームデータとインターネットデータなどの非同期データを混在させて伝送するネットワーク通信システムにおいて、
繰り返される通信サイクルの個々のサイクル毎に、必要な伝送帯域をあらかじめ確保してストリームを伝送するストリーム伝送期間と、非同期データを伝送する非同期伝送期間とを設け、
送信端末はストリーム伝送期間に複数の受信端末に対してストリームデータをマルチキャスト配信し、
受信端末は受信したストリームデータの誤り判定を行い、ストリームデータを正しく受信できていなかった場合には、非同期伝送期間に送信端末に対して当該ストリームデータの再送要求を送信し、
送信端末は受信端末から再送要求を受信すると、次の通信サイクルのストリーム伝送期間に当該ストリームデータをマルチキャスト再送するマルチキャスト伝送方式。
【請求項１２】
非同期伝送期間において送信端末及びすべての受信端末は、再送要求を含む非同期データを送信する前に、ランダムに選択した自然数と所定時間の積で与えられる時間待ってから非同期データを送信する請求項１１に記載のマルチキャスト伝送方式。
【請求項１３】
再送要求を送信する前にランダムに選択する前記自然数は、他の非同期データを送信する前にランダムに選択する前記自然数よりも小さい、請求項１２に記載のマルチキャスト伝送方式。
【請求項１４】
ストリームデータを複数の受信端末へマルチキャスト配信する送信端末において使用されるマルチキャスト通信方法であって、
一定周期ごとに、
前記ストリームデータをマルチキャストパケットとして送出するマルチキャスト送出ステップと、
前記ストリームデータの前記受信端末の各々への配信が成功したかどうか確認し、結果を伝達確認結果として得る伝達確認ステップと、
前記伝達確認結果に基づき、配信失敗した前記ストリームデータの再送を行う再送ステップと
を具備し、
前記一定周期内で、
前記伝達確認ステップより前に送信端末において実行されるステップは、前記一定周期の残り時間が、閾値以下になると予想されれば、終了され、送信端末の処理を次のステップへ移行するマルチキャスト通信方法。
【請求項１５】
前記再送ステップは、
配信失敗した前記ストリームデータの再送をマルチキャストにより実行するマルチキャスト再送ステップを含み、
前記マルチキャスト再送ステップは、前記一定周期内で前記マルチキャスト送出ステップより前に実行される請求項１４記載のマルチキャスト通信方法。
【請求項１６】
前記再送ステップは、
配信失敗した前記ストリームデータの再送をユニキャストにより実行するユニキャスト再送ステップを含み、
前記ユニキャスト再送ステップは、前記一定周期内で前記マルチキャスト送出ステップ及び前記伝達確認ステップより後に実行される請求項1４記載のマルチキャスト通信方法。
【請求項１７】
前記再送ステップは、
配信失敗した前記ストリームデータの再送をマルチキャストにより実行するマルチキャスト再送ステップと、
配信失敗した前記ストリームデータの再送をユニキャストにより実行するユニキャスト再送ステップとを含み、
前記マルチキャスト再送ステップは、前記一定周期内の一番初めに実行され、
前記マルチキャスト送出ステップは、二番目に実行され、
前記伝達確認ステップは、三番目に実行され、
前記ユニキャスト再送ステップは、四番目に実行され、
前記ユニキャスト再送ステップは、前記一定周期が経過すれば、処理を終了して次の前記一定周期の処理へ移行する請求項１４記載のマルチキャスト通信方法。
【請求項１８】
前記マルチキャスト再送ステップは、受け取りに失敗した前記子局通信装置が多い前記マルチキャストパケットを優先して再送し、配信失敗した前記ストリームデータの再送を全て完了するか、前記一定周期の残り時間が前記閾値以下になれば、再送を終了し、
前記ユニキャスト再送ステップは、受け取りに失敗した前記子局通信装置が少ない前記マルチキャストパケットを優先して再送し、配信失敗した前記ストリームデータの再送を全て完了するか、前記一定周期が終われば、再送を終了する請求項１７記載のマルチキャスト通信方法。
【請求項１９】
前記伝達確認ステップは、複数の前記子局通信装置の各々へ、配信が成功したかどうかをユニキャストで個別に問い合わせるか、若しくは複数の前記子局通信装置へまとめて、配信が成功したかどうかをマルチキャストで問い合わせる処理である請求項１４記載のマルチキャスト通信方法。
【請求項２０】
前記再送ステップは、配信失敗した前記ストリームデータの再送をマルチキャストにより実行するマルチキャスト再送ステップを含み、
前記マルチキャスト再送ステップと、前記マルチキャスト送出ステップとは、前記一定周期内で前記伝達確認ステップより前に実行され、
前記伝達確認ステップは、前記一定周期の残り時間が閾値以下になれば開始される請求項1４記載のマルチキャスト通信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に映像・音声データを無線技術を用いてマルチキャストもしくはブロードキャスト伝送する際、再送処理により伝送の信頼性を向上した無線伝送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線伝送方法としては、無線マルチキャスト伝送の信頼性を向上させるために、マルチキャストパケットを最初から複数回繰り返して伝送しているものがあった（例えば、特許文献１参照）。図５５は、前記特許文献1に記載された従来の無線伝送装置の伝送タイムチャート図を示すものである。
図５５において、左欄縦軸は端末種類を示し、横軸は時間軸を示している。６００，６０１，６０２，６０３，６０４，６０５は送信端末から第1の受信端末、第2の受信端末、第3の受信端末宛てに同時に送信されるマルチキャストパケットである。６０６，６０７は、送信端末からそれぞれ第1の受信端末、第2の受信端末宛てに個別に送信されるユニキャストパケット。７０７はユニキャストパケット６０７を再送信したユニキャストパケット。６０６１はユニキャストパケット６０６の受信成功確認であるAckパケット。６０７２はユニキャストパケット６０７の受信失敗確認であるNackパケット。７０７１は再送されたユニキャストパケット７０７の受信成功確認であるAckパケットである。
【０００３】
タイムチャート前半では、マルチキャストパケットを送信端末から第1の受信端末、第2の受信端末、第3の受信端末に同時に無線マルチキャスト伝送を行っている。タイムチャート後半ではユニキャストパケット６０６を送信端末から第1の受信端末へ、ユニキャストパケット６０７を送信端末から第2の受信端末へ個々に無線ユニキャスト伝送を行っている。
【０００４】
次に上記伝送タイムチャート図を用いて、無線伝送装置のマルチキャスト伝送及びユニキャスト伝送の動作を説明する。
一般にマルチキャスト伝送では、受信端末は送信端末にMAC層パケットの受信成功確認パケットであるAckパケット(もしくは受信失敗確認パケットであるNackパケット)を返さない。このため、マルチキャスト伝送においてはAckパケット(もしくはNackパケット)を用いた再送制御を行うことが出来なく、伝送の信頼性を確保することが困難である。有線伝送では、無線伝送に比較して伝送品質が優れているため、Ackパケット(もしくはNackパケット)を用いた再送制御なしでも実用上問題が無い場合があるが、無線伝送路におけるマルチキャストは伝送品質の低さのために実用的でない場合が多い。
【０００５】
これを改善するために従来の無線伝送装置の無線マルチキャスト伝送では、タイムチャート前半のマルチキャストパケット６００，６０２，６０４を、最初から複数回繰り返して伝送することにより受信確率を上昇させる手法が取られていた。図５５では、マルチキャストパケット６００，６０２，６０３それぞれを2回繰り返して送信している。マルチキャストパケット６００，６０２，６０４の繰り返しパケットは、それぞれ、６０１，６０３，６０５である。
【０００６】
図５５において、マルチキャストパケット６００の１回目の伝送では、第1の受信端末が受信に失敗しているが、２回目の伝送６０１で正しく受信している。第2の受信端末、第3の受信端末、ブロードキャストパケット６０２，６０３，６０４，６０５も同様の状況が起こっている。
一般に一回の伝送で受信誤りを起こす確率をPeとすると、n回の繰り返しでn回中少なくとも1回が正常受信できる確率は、P=1-Pe^nとなる。Pe=0.1,n=1,2,3の時の正常受信確率を計算すると、
n=1の時、P=1-0.1^1=0.9
n=2の時、P=1-0.1^2=0.99
n=3の時、P=1-0.1^3=0.999
となり、繰り返し伝送により受信確率が向上する。
【０００７】
タイムチャート後半のユニキャスト伝送では一般的に、Ackパケット(もしくはNackパケット)を用いた再送制御を行うため、例えば、図５５中の第2のユニキャストパケット(送信端末  ->  第2の受信端末への伝送)のようにたとえパケット受信に失敗しても、第2のユニキャストパケットの再送パケット７０７を送信することにより受信確率を向上させている。また、再送の判断はNackパケット６０７２を送信端末が受信したか否か、もしくは、Ackパケットを受信しなかったか否かで判断される。最終的にAckパケット７０７１を送信端末が受信した時点で、再送制御が終了する。
【特許文献１】特開平１０−１７３６６８号公報（第１−８頁、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、マルチキャストパケットもしくはブロードキャストパケットを最初から複数回送信するので、全てのマルチキャストパケットもしくはブロードキャストパケットの受信確率を向上させるためには、繰り返し回数に比例した膨大な伝送帯域が必要であるという課題を有していた。とりわけ、伝送帯域をあらかじめ確保し、マルチキャストもしくはブロードキャストパケット伝送する際、最小限必要な伝送帯域の繰り返し回数倍の帯域を確保しなければならなく、他のパケット送受信帯域を圧迫するという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、無線マルチキャストもしくはブロードキャストにおいて帯域利用効率を高め、且つ、受信確率を向上させる無線伝送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】
【００１０】
上記目的を達成するために、第１の発明は、送信端末と受信端末との間で、Mac層マルチキャストもしくはブロードキャスト伝送を行う無線伝送方法であって、
送信端末側において、Mac層より上位の複数データ群を一時的に記憶するステップと、前記Mac層より上位の複数データ群の各々に、受信端末側でデータの欠落を検出するためのシーケンス番号を付与するステップと、前記シーケンス番号が付与されたデータを、帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットで伝送するステップと、
受信端末側において、帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットで伝送されたシーケンス番号を含む複数の受信データ群を一時的に記憶するステップと、前記記憶されたMac層より上位の複数の受信データ群から、送信端末側で付与された前記シーケンス番号を用いて、前記受信データ群の中から欠落データ群を検出するステップと、前記検出された欠落データ群の再送要求を行うステップと、
送信端末側において、前記シーケンス番号を用いて、受信端末側で抜けが検出された前記Mac層より上位のデータの再送を行うステップとを具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
上記無線伝送方法によれば、帯域確保型もしくは優先度制御型無線伝送時、従来は低品質であった無線マルチキャストもしくはブロードキャスト伝送の信頼性向上を、帯域利用効率を良い状態にたもったまま実現することができる。
ここで、前記送信端末側において、Mac層より上位のデータの再送を行うステップは、前記帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットと同等もしくは2番目もしくはそれ以下の優先度で、再送データの送信制御を行うのが望ましい。
【００１２】
また、前記送信端末側において、Mac層より上位のデータの再送を行うステップは、ユニキャストパケットを用いて再送データを送信するための第１のサブステップ、又は、マルチキャストまたはブロードキャストパケットを用いて再送データを複数の受信端末に送信するための第２のサブステップを具備するのが望ましい。
前記第１のサブステップは、前記Mac層より上位の複数データ群の少なくとも一部を結合し、結合されたデータを前記ユニキャストパケットを用いて送信する構成とすることができる。
【００１３】
さらに、受信端末側において、検出された欠落データ群の再送要求を行うステップは、前記帯域確保型もしくは優先度の高いマルチキャストまたはブロードキャストパケットと同等もしくは2番目もしくはそれ以下の優先度で、再送要求パケットの送信制御を行うのが望ましい。
また、受信端末側において、検出された欠落データ群の再送要求を行うステップは、ユニキャストパケットを用いて再送要求データを送信するための第１のサブステップ、又は、マルチキャストまたはブロードキャストパケットを用いて再送要求データを送信するための第２のサブステップを具備するのが望ましい。
【００１４】
また、前記送信端末側において、Mac層より上位のデータの再送を行うステップは、前記再送に対して時間制限を行うのが望ましい。
さらに、前記送信端末側において、Mac層より上位のデータの再送を行うステップは、前記検出された欠落データ群の複数個のシーケンス番号を含む再送要求データを、1個のユニキャストパケットを用いて送信することが出来る。
【００１５】
また、本発明にかかるマルチキャスト伝送方式は、送信端末と複数の受信端末との間で映像や音声などのストリームデータとインターネットデータなどの非同期データを混在させて伝送するネットワーク通信システムにおいて、繰り返される通信サイクルの個々のサイクル毎に、必要な伝送帯域をあらかじめ確保してストリームを伝送するストリーム伝送期間と、非同期データを伝送する非同期伝送期間とを設け、
送信端末はストリーム伝送期間に複数の受信端末に対してストリームデータをマルチキャスト配信し、受信端末は受信したストリームデータの誤り判定を行い、ストリームデータを正しく受信できていなかった場合には、非同期伝送期間に送信端末に対して当該ストリームデータの再送要求を送信し、送信端末は受信端末から再送要求を受信すると、次の通信サイクルのストリーム伝送期間に当該ストリームデータをマルチキャスト再送することを特徴としている。
【００１６】
ここで、非同期伝送期間において送信端末及びすべての受信端末は、再送要求を含む非同期データを送信する前に、ランダムに選択した自然数と所定時間の積で与えられる時間待ってから非同期データを送信するように構成することが出来る。
また、再送要求を送信する前にランダムに選択する前記自然数は、他の非同期データを送信する前にランダムに選択する前記自然数よりも小さいのが望ましい。
【００１７】
更に、本発明に係るマルチキャスト通信方法は、ストリームデータを複数の受信端末へマルチキャスト配信する送信端末において使用されるマルチキャスト通信方法であって、
一定周期ごとに、前記ストリームデータをマルチキャストパケットとして送出するマルチキャスト送出ステップと、前記ストリームデータの前記受信端末の各々への配信が成功したかどうか確認し、結果を伝達確認結果として得る伝達確認ステップと、前記伝達確認結果に基づき、配信失敗した前記ストリームデータの再送を行う再送ステップとを具備し、前記一定周期内で、前記伝達確認ステップより前に送信端末において実行されるステップは、前記一定周期の残り時間が、閾値以下になると予想されれば、終了され、送信端末の処理を次のステップへ移行することを特徴としている。
【００１８】
ここで、前記再送ステップは、配信失敗した前記ストリームデータの再送をマルチキャストにより実行するマルチキャスト再送ステップを含み、前記マルチキャスト再送ステップは、前記一定周期内で前記マルチキャスト送出ステップより前に実行されるのが望ましい。
さらに、前記再送ステップは、配信失敗した前記ストリームデータの再送をユニキャストにより実行するユニキャスト再送ステップを含み、前記ユニキャスト再送ステップは、前記一定周期内で前記マルチキャスト送出ステップ及び前記伝達確認ステップより後に実行されるのが望ましい。
さらに、前記再送ステップは、配信失敗した前記ストリームデータの再送をマルチキャストにより実行するマルチキャスト再送ステップと、配信失敗した前記ストリームデータの再送をユニキャストにより実行するユニキャスト再送ステップとを含み、前記マルチキャスト再送ステップは、前記一定周期内の一番初めに実行され、前記マルチキャスト送出ステップは、二番目に実行され、前記伝達確認ステップは、三番目に実行され、前記ユニキャスト再送ステップは、四番目に実行され、前記ユニキャスト再送ステップは、前記一定周期が経過すれば、処理を終了して次の前記一定周期の処理へ移行するのが望ましい。
【００１９】
また、前記マルチキャスト再送ステップは、受け取りに失敗した前記子局通信装置が多い前記マルチキャストパケットを優先して再送し、配信失敗した前記ストリームデータの再送を全て完了するか、前記一定周期の残り時間が前記閾値以下になれば、再送を終了し、前記ユニキャスト再送ステップは、受け取りに失敗した前記子局通信装置が少ない前記マルチキャストパケットを優先して再送し、配信失敗した前記ストリームデータの再送を全て完了するか、前記一定周期が終われば、再送を終了するのが望ましい。
ここで、前記伝達確認ステップは、複数の前記子局通信装置の各々へ、配信が成功したかどうかをユニキャストで個別に問い合わせるか、若しくは複数の前記子局通信装置へまとめて、配信が成功したかどうかをマルチキャストで問い合わせる処理である。
【００２０】
ここで、前記再送ステップは、配信失敗した前記ストリームデータの再送をマルチキャストにより実行するマルチキャスト再送ステップを含み、前記マルチキャスト再送ステップと、前記マルチキャスト送出ステップとは、前記一定周期内で前記伝達確認ステップより前に実行され、前記伝達確認ステップは、前記一定周期の残り時間が閾値以下になれば開始されるのが望ましい。
（０４−１６４２０２  第１実施形態）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における無線伝送装置の基本的なパケットシーケンスを表すタイムチャート図である。
［基本的なシーケンス］
本発明の基本的な考え方について、図１を参照して最初に説明する。
【００２２】
図１において、１００，１０１，１０２は送信端末から第1の受信端末、第2の受信端末、第3の受信端末に同時に伝送する第1から第Nのマルチキャストパケットである。１０３，１０４はそれぞれ、第２のパケットの再送パケット、第Nのパケットの再送パケットである。１０５はその他のパケットである。３００，３０１は受信端末がマルチキャストパケットの受信に失敗した時に再送リクエストを行う再送リクエストパケットである。
【００２３】
タイムチャートはタイムスロットに区切られており、第１の帯域確保期間->第１の帯域確保外期間->第２の帯域確保期間・・・・のように、帯域確保期間、帯域確保外期間を交互に繰り返す。
帯域確保期間では、送信端末から受信端末へ向けて、第１のマルチキャストパケット１００、第２のマルチキャストパケット１０１、・・・・、第Nのマルチキャストパケットが送信される。この期間は送信端末にあらかじめ使用帯域が割り当てられているため、他の端末の割り込みにより使用可能な帯域が減少することは無い。すなわち、この期間は、第１から第Nのマルチキャストパケット以外のパケットが他の端末から送信されることは無く、第１から第Nのマルチキャストパケットの伝送のために確保された期間である。
【００２４】
帯域確保外期間では、上述の帯域確保期間とは逆にネットワークに参加している各々の端末が自由にパケットを送信して良い期間である。そのため、ある端末がパケットを送ろうとした場合、他の端末が送信中であることによりパケット送信が行えないことや、他の端末の送信パケットと自ら送ろうとするパケットが衝突してパケット送信が行えないことが有り得る。
【００２５】
帯域確保期間は、常に一定のレートでデータを伝送する必要のあるもの、例えば、映像・音声をリアルタイムで最優先伝送するのに向いており、帯域確保外期間は、一定のレートでデータを送る必要の無いもや、伝送の優先度の低いデータ伝送に向いている。
本実施の形態では、帯域確保期間では映像・音声データの伝送、帯域確保外期間を再送データとその他のデータの伝送に用い、帯域確保期間で受信に失敗したパケットを帯域確保外期間で再送する動作を行う。
【００２６】
［全体構成］
次に想定するシステム形態について図２を参照して説明する。
図２は、本発明の実施の形態１におけるシステム図である。
図２において、１はAVサーバー、２は有線イーサネット（登録商標）HUB、３は第１の無線送信端末、４は第２の無線送信端末、５は１，２，３，４を接続する有線イーサネット（登録商標）である。６は第１の無線受信端末、７は第２の無線受信端末、８は第３の無線受信端末、９は第４の無線受信端末、１０は第５の無線受信端末、１１は第６の無線受信端末である。
【００２７】
第１の無線送信端末３と第１の無線受信端末６、第２の無線受信端末７、第３の無線受信端末７は、IEEE802.11無線LAN技術を用いて無線通信を行う親子関係にある。すなわち、第１の無線送信端末３がAP(アクセスポイント：親機)、第１、第２、第３の無線受信端末６，７，８がSTA(ステーション：子機)である。また、第１、第２、第３の無線受信端末６，７，８は、同一のマルチキャストパケットを受信する第１のマルチキャストグループ１２を構成している。
【００２８】
同様に、第２の無線送信端末４と第４の無線受信端末９、第５の無線受信端末１０、第６の無線受信端末１１はIEEE802.11無線LAN技術を用いて無線通信を行う親子関係にある。すなわち、第２の無線送信端末４がAP(アクセスポイント：親機)、第４、第５、第６の無線受信端末９，１０，１１がSTA(ステーション：子機)である。また、第４、第５、第６の無線受信端末９，１０，１１は、同一のマルチキャストパケットを受信する第２のマルチキャストグループ１３を構成している。
【００２９】
以上のように構成された伝送システムについて、以下その動作を説明する。
AVサーバー１より有線イーサネット（登録商標）５を通して映像・音声データパケットが、有線イーサネット（登録商標）HUB２に入力される。有線イーサネット（登録商標）HUB２は入力されたパケットをリピートし、第１の無線送信端末３と第２の無線送信端末４に分配する。有線イーサネット（登録商標）HUB２は全ての入力パケットを全ての出力にリピートする動作もしくは、特定のパケットのみを特定の端末にリピートするスイッチング動作のいずれかを行う。例えば、スイッチング動作を行う場合は、第１のマルチキャストグループ１２のみに送信するパケットは第１の無線送信端末３のみにリピートし、第２のマルチキャストグループ１３のみに送信するパケットは第２の無線送信端末４のみにリピートする動作を行っている。
【００３０】
第１の無線送信端末３、第２の無線送信端末４はそれぞれ自らの管理下にある無線受信端末に配信する映像・音声データを有線イーサネット（登録商標）HUB２より受信し、自らの配下にある無線受信端末にマルチキャスト配信する。
すなわち、図２においては、第１の無線送信端末３の管理する全ての端末（第１の無線受信端末６、第２の無線受信端末７、第３の無線受信端末８）は第１のマルチキャストグループ１２に属しているため、第1の無線送信端末１２は第1のマルチキャストグループ宛ての映像・音声データパケットを受信し、第1のマルチキャストグループ宛てに配信をおこなう。第２の無線送信端末４の管理する全ての端末（第４の無線受信端末９、第５の無線受信端末１０、第６の無線受信端末１１）は、第２のマルチキャストグループ１３に属しているため、第2の無線送信端末4は第２のマルチキャストグループ１３宛ての映像・音声データパケットを受信し、第２のマルチキャストグループ１３宛てに配信をおこなう。
【００３１】
このような無線マルチキャスト配信を行う際の基本的な考え方は、図１で説明したがより具体的な動作例に関して以下に説明する。
［マルチキャスト配信時における動作］
図3は、本発明の実施の形態１における無線伝送装置のパケットシーケンス例を表すタイムチャート図である。図３において、図1と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３２】
図3において、３００１は第1の再送リクエストパケット３００の受信成功確認を伝送するAｃｋパケット、１０３１は第2のパケットの再送パケット１０３の受信成功確認を伝送するAｃｋパケット、1041は第Nのパケットの再送パケット１０４の受信成功確認を伝送するAｃｋパケットである。
図3において、送信端末は図2の第1の無線送信端末３に対応するものである。図2において送信端末は第１の無線送信端末３と第2無線送信端末４の２つが存在するが、両者とも同一の動作をするため、どちらに対応させても説明に差異は生じないため、第1の無線送信端末３に対応させる。同様に、図3中第1の受信端末は、図2中の第1の無線受信端末６、図3中第２の受信端末は、図2中の第２の無線受信端末７、図3中第３の受信端末は、図2中の第３の無線受信端末８に対応している。
［第１の帯域確保期間］
以上のように記載されたタイムチャート図３の中で、第1の帯域確保期間での送信端末の動作について、最初にその動作を説明する。
【００３３】
第1の帯域確保期間において、第1のマルチキャストパケット１００、第2のマルチキャストパケット１０１、第Nのマルチキャストパケット１０２を送信する送信端末の構成を図４に示している。
「送信端末の構成」
図4において、１４は有線イーサネット（登録商標）５からのパケットを入出力する入出力端子、１５は有線イーサネット（登録商標）５でパケット送受信を行うための有線伝送手段、１６は送信端末の内部手段を制御するCPU、１７はMac層より上位のデータを格納するメモリー手段、１８は無線を使ってパケットを送受信する無線伝送手段、１９はCPU１６と他の手段を接続する内部バス、２０は動作時間を計測する第1のタイマー手段、２１は無線パケットを送受信するアンテナである。
【００３４】
入出力端子１４を介して有線イーサネット（登録商標）５から受信した有線イーサパケットは、最初に有線伝送手段１５に入力される。有線伝送手段１５はIEEE802.3すなわち有線イーサネット（登録商標）規格に準拠しており、イーサネット（登録商標）MACプロトコルを使って有線イーサネット（登録商標）５からパケットを受信し、内部バス１９に出力する動作を行う。
［優先伝送手段の構成］
図５は、有線伝送手段１５の内部構成を表すブロック図である。２２は入出力端子で有線イーサネット（登録商標）IEEE802.3に準拠したパケットの入出力を行う。２３は有線物理層信号処理手段で、有線イーサネット（登録商標）５で伝送するパケットの変復調を行う。２４はMAC層プロトコル処理手段で有線イーサネット（登録商標）５のMACプロトコルの処理を行う。２５はバッファ手段で内部バス１９で入出力するデータを一時的に蓄える。２６は入出力端子で内部バス１９との接続端子である。
【００３５】
入力端子２２より入力されたパケットは、有線物理層信号処理手段２３に入力され有線イーサネット（登録商標）の変調をMACパケットに復調する。復調されたMACパケットは次にMAC層プロトコル処理手段２４に入力される。
［MACパケット］
図6は入力されるMACパケットの構成を示しており、先頭からMACヘッダー、IPヘッダー、UDPヘッダー、伝送データ、FCS(フレームチェックサム)で構成されている。
【００３６】
先頭はデータリンク層のヘッダーでMACヘッダーである。MACヘッダーは送信元MACアドレス、宛先MACアドレス、上位プロトコルタイプなどで構成されており、それぞれがMAC層での送信元アドレス、MAC層での宛先アドレス、上位のプロトコルの種類を示している。
上位プロトコルはIP(インターネットプロトコル)が使われるのが一般的である。データリンク層の上位はネットワーク層で送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、上位プロトコルタイプなどが含まれている。このネットワーク層はパケットのルーティングを行う層で、MACアドレスとは別の専用アドレスであるIPアドレスが用いられる。IPヘッダー内にはさらに上位のトランスポート層のプロトコル種を表す上位プロトコルタイプがあるが、映像・音声のリアルタイム伝送では、上位プロトコルはUDPが用いられることが多い。
【００３７】
UDPヘッダーは図示されているように送信元のポート番号と宛先のポート番号で構成されており、端末内部でのデータの仮想的な入出力先を決定する役割をしている。
そしてUDPの上位には実際の伝送データが入っており、最後に有線パケットの伝送ミスをチェックするためのチェックサム(FCS)が付けられている。
このようなパケットが有線物理層信号処理手段２３から出力され、MAC層プロトコル処理手段２４に入力される。
【００３８】
MAC層プロトコル処理手段２４は、図6のMACパケットを送受信するプロトコル処理と、自端末あてのパケットか否かを先の宛先MACアドレスで判断して自端末で受信する処理を行う。宛先MACアドレスが自端末宛てであった場合、MACヘッダーを外して上位データパケットを生成し、次のバッファ手段２５に入力する。
バッファ手段２５では、MAC層プロトコル処理手段２４より入力された上位データパケットを入出力端子２６を介して内部バス１９に伝送する際に、一旦蓄える役割をする。蓄えられた上位データパケットは、CPU１６が受け取り準備が完了し、且つ、内部バス１９が使用可能になった時点でCPU16に渡される。
【００３９】
CPU16は上位データパケットを受け取ると、まず、UDP/IP処理を行う。すなわち、IPアドレス、UDPポートを確認し、自端末が無線にマルチキャストすべきデータか否かを判断する。自端末が無線にマルチキャストすべきデータであれば、メモリー手段１７に書き込み動作を行う。
［メモリ手段内のデータ格納］
図７はメモリー手段１７内部のデータの格納状態を表しているメモリー状態図である。
CPU１６は、上位データパケットをメモリー手段１７に書き込む際に、先頭にデータの順序を現すシーケンス番号を付与する。メモリー手段１７内部では、次の無線区間での帯域確保期間における伝送単位と同数のN(Nは1以上の整数)個単位でデータを保持する。
【００４０】
上述したように、無線区間では帯域確保期間と帯域確保外期間を交互に周期的に切り換えて伝送するが、図7(a)で示されているN個のデータ群は、図3の第1の帯域確保期間でマルチキャスト伝送し、受信エラーが生じたデータのみを第1の帯域確保外期間で再送する単位のデータである。時間が経過し、第2の帯域確保期間までには、CPU１６は次に続く第N+1から第２*NのN個のデータの先頭にシーケンス番号を付与したものをメモリー手段１７上に格納する。なお、実際にはCPU16は、メモリー手段１７に、少なくとも2組以上の複数組のN個のパケット群を格納し、帯域確保時間での無線伝送、帯域確保外での再送制御が終了した後に、再送が不要となったデータをメモリー手段１７から削除することになる。
【００４１】
次に、CPU１６は、第1の帯域確保期間で伝送される第1から第Nのデータを、無線伝送手段１８に内部バス１９を介して引き渡す。この際、CPU16は必要に応じて適切なUDP/IP処理を行い、シーケンス番号はUDP/IPパケットのペイロード部で伝送される。この時、CPU１６は、UDP/IPペイロード部分の先頭に、ペイロード部で伝送するデータの種別を表す識別子も新たに追加する。
［無線伝送手段の構成］
図８は、無線伝送手段１８の内部構成を表すブロック図で、タイマー入力端子２７、入出力端子２８、バッファ手段２９、MAC処理手段３０、第2のタイマー手段３１、物理層信号処理手段３２、アンテナ２１で構成されている。
【００４２】
バッファ手段２９は、メモリー手段17上に格納されているN個のシーケンス番号＋データがUDP/IPパケット化されたMAC層より上位のデータパケットを無線伝送タイミングが到来すると即座に無線伝送可能とするために設けられている無線送信用バッファなどで、少なくとも無線区間のパケット長以上の格納容量を持った複数のバッファで構成されている。
【００４３】
内部バス１９から入出力端子２８を介してCPU１６から入力された無線送信データは、バッファ手段２９に入力されるが、バッファ手段２９の構成を図9のブロック図に示している。
バッファ手段２９は、入出力端子３３、データ送受信手段３４、優先データ用送信バッファ手段３５、優先データ用出力端子３６、通常データ用送信バッファ手段３７、通常データ用出力端子３８、送信制御信号用入出力端子３９、受信バッファ手段４０、受信データ用入力端子４１、受信制御信号用入出力端子４２で構成されているが、この内、帯域確保期間でのパケット送信では、入出力端子３３、データ送受信手段３４、優先データ用送信バッファ手段３５、優先データ用出力端子３６、送信制御信号用入出力端子３９が使われる。
【００４４】
入出力端子３３から入力された上位データパケットの全てもしくは一部の無線伝送用データは、データ送受信手段３４を介して、優先データ用送信バッファ手段３５に振り分けられ、無線伝送タイミングに合わせて、優先データ用出力端子３６を介してMAC処理手段３０に渡される。
MAC処理手段３０は、帯域確保期間/帯域確保外期間の管理やMACプロトコル処理を行い、適切なタイミングでバッファ手段２９から無線送信データを読み出し、物理層信号処理手段３２に入力する。
【００４５】
実際には、MAC処理手段３０は内部に備えられた第2のタイマー手段３１で帯域確保期間か否かを判断し、帯域確保期間にバッファ手段２９を送信制御信号用入出力端子３９を用いて制御し、データを優先データ用送信バッファ手段３５から読み出して伝送することになる。CPU１６からバッファ手段にデータを引き渡すタイミングも、MAC処理手段３０が送信制御信号用入出力端子３９を介して優先データ用バッファ手段３５、データ送受信手段３４を制御する制御信号をトリガーとして決定される。CPU１６はデータ要求を受け取った時点で、データを無線伝送手段１８に受け渡すことになる。
【００４６】
データを受け取ったMAC処理手段３０はデータの無線MACパケット化を行うが、その無線パケットの構成を図１０に示す。帯域確保期間や伝送タイミングの決定は、第1のタイマー手段２０を用いて、上位層とMAC層に同一のタイミングを入力して決定しても良い。
［無線パケットの構成］
無線パケットの構成は、図６で先に示した有線イーサネット（登録商標）パケットのMACヘッダー部分が、IEEE802.11無線のMACヘッダーに置き換わった形である。CPU１６が無線伝送手段１８に受け渡した上位データには、上述した識別子とシーケンス番号が追加されている。
【００４７】
このような形の無線パケットは、物理層信号処理手段３２に入力され、物理層信号処理手段３２で無線伝送に適した変調を掛けた後に、アンテナ２１を介して無線送信される。
以上のような処理を経て、図３中の第1の帯域確保期間に第1から第Nのマルチキャストパケットが、第1から第3の受信端末に向けて送信される。
［第１の帯域確保外期間の動作］
次に、タイムチャート図３の中で、第1の帯域確保外期間で行われる再送について、その動作を説明する。
【００４８】
図３において第1の帯域確保期間で送信端末から受信端末に対して、マルチキャスト送信が行われるが、第1から第３の受信端末は設置環境や受信特性が異なるため、受信時のエラーの発生状況が個別に異なる。
図3においては、第1のマルチキャストパケット１００は、全ての受信端末で受信に成功しているが、第2のマルチキャストパケット１０１は第1の受信端末のみが受信に失敗している。同様に、第Nのマルチキャストパケット１０２は、第3の受信端末のみが受信に失敗している。
【００４９】
一般にマルチキャスト送信では、Ackパケット（受信成功確認）などを用いた再送制御がMAC層で行われないので、送信端末は受信端末でマルチキャストパケットが正常に受信されたか否かを知ることは出来ない。これは、複数の受信端末が無条件にAckパケットを返すと、無線区間でのAckパケットの衝突による無線帯域の無駄遣いや、送信側での確認処理負荷の増大を引き起こすためである。また、再送を行わないで伝送品質を確保するために、同一のマルチキャストパケットを最初から繰り返し送信する手法も従来から行われているが、この手法を帯域確保型伝送に適用すると、本来必要な帯域を繰り返し回数倍した帯域を確保する必要があるため、有線通信路に比較して伝送容量の小さい無線では、帯域不足の問題を引き起こすことが多い。
【００５０】
［再送要求パケットの送信］
本実施の形態ではマルチキャストパケットの受信に失敗した受信端末は、第1の帯域確保外期間を利用して、再送要求パケットを送信端末あてに送信する動作を行う。
図３の第1の帯域確保期間において、第2のマルチキャストパケット１０１のみの受信に失敗した第1の受信端末は、第1の帯域確保外期間を使って、第1の再送リクエストパケット３００を送信端末に宛に送信する。今回は、再送リクエストパケットの伝送の信頼性を向上させるために、ユニキャストパケットを用いて再送リクエストを行う構成で説明する。送信端末は第1の再送リクエストパケット３００を正常受信すると、受信成功確認であるAckパケット３００１を返した後に、再送リクエストパケット３００の内容を参照し、第2のパケットの再送パケット１０３をユニキャストを用いて第1の受信端末宛に送信する。第１の受信端末は第2のパケットの再送パケット１０３の正常受信を確認したら、Ack１０３１を送信端末に返す。この動作について、以下、図を用いて端末の動作を詳細に説明する。
【００５１】
［受信端末の構成］
図１１は、受信端末の内部構成を表すブロック図である。１６はCPU、１７はメモリー手段、１８は無線伝送手段、１９は内部バス、２０は第1のタイマー手段である。これらの構成要素は、図4に示した送信端末の内部構成要素と同じである。以下、前出の構成要素と同一の構成要素を用いる場合は、多くの構成の説明を省略する。４３はAV処理手段で、無線を介して受信した映像・音声データを表示可能な信号に変化する。４４は、表示手段でAV処理手段４３の出力を表示する手段である。
【００５２】
受信端末は、アンテナ２１を介して、第1から第Nのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２を受信する。第1から第Nのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２は、無線伝送手段１８に入力され、送信とは逆の処理がなされた後に内部バス１９に出力される。
無線伝送手段１８は送信端末内部の伝送手段と同一の構成で、図８のように構成されている。図8の構成は、送信端末側で説明を行ったので、今回は説明を省略する。無線送信手段１８内では、まず、物理層信号処理手段３２で送信時に掛けられた変調が復調され、図10のMACパケットが復元される。復元されたMACパケットは、MAC処理手段３０に入力され、MACヘッダーに示されているマルチキャストアドレスが、自局の属するブロードキャストグループ宛の場合に、MACヘッダーが外されバッファ手段２９に対して出力される。バッファ手段２９の構成は、図９に示すように送信側で説明したものと同一である。送信時は送信バッファ系を動作させたが、受信時は、受信バッファ系を動作させる。４１の受信データ入力端子より、MAC処理されたパケットが入力され、受信バッファ手段４０に一旦蓄えられる。また、この時、MAC処理手段３０は、制御信号入出力端子４２を介して、受信バッファ４０への受信データ書き込み制御を行っている。受信バッファ手段４０に一旦蓄えられたデータは、データ送受信手段３４、入出力端子３３,２８を経て内部バス１９に出力され、CPU１６に渡される。この時、データ送受信手段３４は、内部バス１９が使用可能且つ、CPU１６がデータを受け取り可能になった時点で、受信バッファ手段４０からデータを読み出す動作を行う。データを受け取ったCPU16は、受信データをメモリー手段１７に書き込むが、この時、図６のIPヘッダー、UDPヘッダー、識別子から以降の処理を行うべきパケットか否かの判断を同時に行っている。すなわちIPヘッダー、UDPヘッダーで内部の宛先を判断し、識別子を用いてメモリーに蓄えるべきマルチキャストデータか否かを判断する。
【００５３】
［メモリ１７内のデータ格納状態］
図１２は、メモリー１７内部のデータ格納状態を示している。第1から第Nのマルチキャストパケットデータが格納されるが、その時にどのシーケンス番号のパケットデータが抜け落ちたのかが判断できる形でメモリー手段１７内に書き込まれる。この例では、第1から第Nのマルチキャストパケットデータのメモリー上での位置を固定しておき、シーケンス番号+マルチキャストパケットデータの組み合わせの先頭にパケットを正常受信し正常書き込みが行われたかを示す識別子をつけている。すなわち、このメモリー手段１７内部を参照すれば、帯域確保期間で伝送された第1から第Nのマルチキャストパケット群の内、どのパケットが欠落したかが判断できるようになっている。CPU１６は、このメモリー手段１７に格納された情報を元に、第2のマルチキャストパケットデータが欠落したことを判断し、再送リクエストパケット３００を生成し、送信端末宛に送信する準備を行う。図１３は再送リクエストパケット３００の構成を示している。CPU１６は、IPヘッダー、TCPヘッダーのペイロード部に、再送リクエストパケットであることを示す識別子と、再送要求を行うパケットシーケンス番号を格納する。この再送リクエストパケット３００を内部バス１９を介して、無線伝送手段１８に受け渡す。無線伝送手段１８は上述のごとく図8の構成であるが、入力出力端子２８を介して、バッファ手段２９に再送リクエストパケット３００が入力される。バッファ手段２９では、上述のごとく図９の構成で、入出力端子３３を介して入力された再送リクエストパケット３００は、データ送受信手段３４を介して通常データ用送信バッファ手段３７に一旦蓄えられ、通常データ用出力端子３８を介して、MAC処理手段３０に渡される。この時、MAC処理手段３０は、内蔵する第2のタイマー手段３１により、第1の帯域確保外期間を判断し、第1の帯域確保外期間になると、制御信号入出力端子３９を介して通常データ用バッファ手段３７を制御し、再送リクエストパケット３００を通常データ用バッファ手段３７から読み出す。読み出された再送リクエストパケット３００は、MACヘッダーが付けられた後に、物理層信号処理手段３２で送信に適した変調が掛けられ、アンテナ２１で送信端末向けにユニキャスト送信される。帯域確保期間や伝送タイミングの決定は、第1のタイマー手段２０を用いて、上位層とMAC層に同一のタイミングを入力して決定しても良い。
【００５４】
［再送要求を受けた送信端末のユニキャスト動作］
再送リクエストパケット３００を受信した送信端末は無線パケットの正常受信を確認すると、Ackパケット３００１を第1の受信端末に返す。第1の受信端末はAckパケット３００１を受信すると、再送リクエストを行ったパケットの再送を待つ。
送信端末内部では、アンテナ２１を介して、再送リクエストパケット３００が受信されると、送信とは逆の処理で内部バス１９に再送リクエストパケットが出力される。
【００５５】
この時の無線伝送手段１８は送信端末内部の無線伝送手段と同一の構成で、図８のように構成されている。図8の構成は、先に説明を行ったので説明を省略する。無線送信手段１８内では、まず、物理層信号処理手段３２で送信時に掛けられた変調が復調され、図10のMACパケットが復元される。復元されたMACパケットは、MAC処理手段３１に入力され、MACヘッダーに示されているアドレスが、自局の宛の場合に、MACヘッダーが外されバッファ手段２９に対して出力される。バッファ手段２９の構成は、図９に示すように先に説明したものと同一である。送信時は送信バッファ系を動作させたが、受信時は、受信バッファ系を動作させる。４１の受信データ入力端子より、MAC処理されたパケットが入力され、受信バッファ手段４０に一旦蓄えられれる。また、この時、MAC処理手段３０は、制御信号入出力端子４２を介して、受信バッファ４０への受信データ書き込み制御を行っている。受信バッファ手段４０に一旦蓄えられたデータは、データ送受信手段３４、入出力端子３３,２８を経て内部バス１９に出力され、CPU１６に渡される。この時、データ送受信手段３４は、内部バス１９が使用可能且つ、CPU１６がデータを受け取り可能になった時点で、受信バッファ手段４０からデータを読み出す動作を行う。データを受け取ったCPU16は、受信データをメモリー手段１７に書き込むが、この時、図１３のIPヘッダー、TCPヘッダーから以降の処理をすべきパケットか否かの判断を行っている。CPU16は、識別子が再送リクエストを表している場合、次に続くパケットシーケンス番号を確認し、該当するパケットデータを送信する準備に入る。メモリー手段１７には、図７に示すように先ほどマルチキャスト送信を行ったデータが格納されているので、この内、再送要求のあった第2のマルチキャスト用パケットデータを再送する。すなわち図３中の第2のパケットの再送パケット１０３を第1の受信端末あてに送信する。
【００５６】
図１４は再送パケットの１０３の構成を示しており、MACヘッダー、IPヘッダー、UDPヘッダーに続くペイロード部は、再送パケットであることを示す識別子、シーケンス番号、データから構成されている。このデータ部は最初にマルチキャスト送信を行った第2のマルチキャストパケットのものと同一である。
送信処理は、最初に第1の帯域確保期間でマルチキャスト送信を行った手順と同等であるが、再送パケットの優先度は最初に比較して低いため、第1の帯域確保外期間で送信される。
【００５７】
CPU１６は、第1の帯域確保外期間で伝送される再送パケットデータを、無線伝送手段１８に内部バス１９を介して引き渡す。
内部バス１９、入出力端子２８を介してCPU１６から入力された無線送信データは、バッファ手段２９に入力される。
入出力端子３３から入力された第2のマルチキャストパケットの再送用データは、データ送受信手段３４を介して、通常データ用送信バッファ手段３７に振り分けられ、無線伝送タイミングに合わせて、通常データ用出力端子３８を介してMAC処理手段３０に入力される。
【００５８】
MAC処理手段３０は、帯域確保期間/帯域確保外期間の管理やMACプロトコル処理を行い、適切なタイミングでバッファ手段２９から無線送信データを読み出し、物理層信号処理手段３２に入力する。
MAC処理手段３０は内部に備えられた帯域確保期間や伝送タイミングの決定は、第1のタイマー手段２０を用いて、上位層とMAC層に同一のタイミングを入力して決定しても良い。で帯域確保外期間であることを判断し、帯域確保外期間にバッファ手段２９を送信制御信号用入出力端子３９を用いて制御し、データを通常データ用送信バッファ手段３７から読み出してユニキャスト送信することになる。CPU１６からバッファ手段にデータを引き渡すタイミングも、MAC処理手段３０が送信制御信号用入出力端子３９を介して通常データ用バッファ手段３７、データ送受信手段３４を制御する制御信号をトリガーとして決定される。CPU１６はデータ要求を受け取った時点で、データを無線伝送手段１８に受け渡すことになる。
【００５９】
データを受け取ったMAC処理手段３０は、データの無線MACパケット化を行い、無線パケットは、物理層信号処理手段３２に入力され、物理層信号処理手段３２で無線伝送に適した変調を掛けられた後に、アンテナ２１を介して無線送信される。
［パケット再送後の処理：再送失敗］
以上のような処理を経て、再送リクエストパケット３００を使って再送要求されたデータは、第1の受信端末に送信される。このように再送された第2のパケットの再送パケット１０３を受信した第1の端末は、受信確認パケットであるAckパケット１０３１を送信端末に返し、受信に失敗したパケットの再受信が終了する。
【００６０】
なお、第2のパケットの再送パケット１０３の受信に第1の受信端末が失敗した場合、図１５に示すように第2のパケットの再送パケット自身を再送するようにすれば良い。図１５において、１０３２は、第1の端末が第2のパケットの再送パケット１０３の受信に失敗した場合に送信するNackパケットである。このNackパケットは使用しない場合も多い。その場合、決められた時間以内にAckパケットの受信確認が出来なかった場合に、送信端末は第1の受信端末が受信を失敗したと判断する。２０３は第2のパケットの再々送パケットで、第2のパケットの再送パケット１０３と同一内容である。このパケットの受信が成功すると、Aｃｋパケット２０３１が送信側に返され、再々送が終了する。再々送回数は無制限に行うと、第1の帯域確保外期間を他の端末が使えなくなる可能性があるため、再々送回数制限を行った方が良い。また、第1の帯域確保外期間を用いた再送時間自身も、他の送信への妨げを抑えるため、再送時間制限を設けた方がさらに実用的である。
【００６１】
[複数の端末が、同一のパケットを受信失敗した場合の処理]
また、図３、図１５では、第1の受信端末は第2のマルチキャストパケット１０１の受信失敗を、第３の受信端末は第Nのマルチキャストパケット１０２の受信失敗をした時を例に説明を進めたが、図１６に示すように、第1の受信端末と第２の受信端末が、同一の第2のマルチキャストパケット１０１の受信に失敗した場合は、各々の再送及び再々送(１０３，２０３，１０４，２０４)は全て第2のマルチキャストパケット１０１と同一のデータを送ることになる。
【００６２】
[再送パケットの送信と、再送要求の輻輳]
また、図１７に示すように、第2のパケットの再送パケット103、再々送パケット２０３の送信の前に、第3の再送リクエスト３０２が送信されることもありうる。これは、第1の帯域確保外期間は、パケットを送信しようとする端末は自由に送信が行える期間であるので起こりうるが問題はない。この場合でも、再々送回数制限や、再送時間制限は同じように適用できる。
【００６３】
[再送リクエストの優先度]
また、図１８は再送リクエストパケットの優先度を第1から第Nのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２の次の優先度に設定した例である。つまり、帯域確保外期間において、他のパケットに比べて一番高い優先度に設定している。このようにすることにより、再送リクエスト時間にも制限を設けることが出来、再送リクエストや再送リクエスト自信の再送が延々と無制限に行われることが防止できる。また、送信端末は再送リクエストパケットの到着期間をあらかじめ知ることが出来るので、効率の良い内部処理が行える。
【００６４】
このようにして第1から第Nマルチキャストパケットが、メモリー手段17内に全てそろうと、CPU１６はこれらのデータを内部バス１９を介してAV処理手段４３に入力する。AV処理手段４３は入力されたデータの処理を行い、表示手段４１に表示する。
図3では、第3の受信端末は第Nのマルチキャストパケットの受信に失敗しているが、第２の再送リクエストパケット３０１、Aｃｋ３０１１、第Nのパケットの再送パケット１０４、Ack１０４１で上述の処理と同様な処理を行い、再送処理を完了する。
【００６５】
[第1の実施形態のまとめ]
かかる構成によれば、Mac層より上位のマルチキャストデータ群を一時的に記憶するメモリー手段と、マルチキャストデータ群の各々に、受信側でデータの欠落を検出するためのシーケンス番号を付与するシーケンス番号付与手段と、シーケンス番号が付与されたデータを、帯域確保型のマルチキャストパケットで伝送する無線送信手段と、シーケンス番号を用いて、無線受信側で抜けが検出されたマルチキャストデータの再送を行う再送制御手段とを有し、帯域確保型マルチキャストパケットの再送制御をMac層より上位層で行い、再送制御は帯域確保型マルチキャストパケットに比較して優先度の低いユニキャスト再送を行うため、帯域確保型のマルチキャストデータを最優先で送信しながら、再送により受信確率を向上させることが出来る。
【００６６】
なお、本実施の形態において、再送リクエストパケット自身の再送処理には多く触れなかったが、再送処理を行っても良い。
（実施の形態２）
この実施の形態は、第1の実施の形態における帯域確保外期間でのシーケンスを更に工夫したものである。帯域確保外期間に入ると、すべての受信端末は並びに送信端末は必要なパケットを送信することができるが、各受信端末が任意の時点に送信することとすると、ネットワーク上でパケットの衝突が起こり、再送、再々送、再々再送・・・と繰り返しを余儀なくされる。また、送信するパケットの種類も、ストリームデータの受信失敗による再送要求だけでなく、インターネットサイトの閲覧要求パケットであったり、その他各種のパケットがある。ストリームデータはリアルタイム性が要求されるが、インターネット閲覧要求パケット等その他のパケットはリアルタイム性は必要ない。このようなリアルタイム性のないパケットに伝送路を奪われ、リアルタイム性の必要なパケットの送信が送らされるのは、避けなければならない。
【００６７】
実施の形態2はこのような点を改善するものである。次にこれを実現する構成を説明する。
［受信端末の構成］
図19は、受信端末の構成を示している。基本的な構成は図11に示した実施の形態1の受信端末と同じである。異なるのは、本実施形態の受信端末が、通常データ送信バッファ５１・・・と送信タイミング調整手段５２・・・を備えていることである。送信端末は、図示していないが、受信端末と同様な、通常データ送信バッファと送信タイミング調整手段を備える。
【００６８】
通常データ送信バッファ５１・・・は、帯域確保外期間に送信する必要のあるパケットの優先度レベルの数だけ備えている。送信タイミング調整手段５２・・・は、通常データ送信バッファ５１・・・の数だけ備え、1つの送信タイミング調整手段５２が１の通常データ送信バッファ５１に対する送信タイミングを決定する。
各送信タイミング調整手段５２・・・は、図20に示すように、乱数発生器５２１、上限値設定部５２２、カウンタ５２３、減算パルス発生器５２４並びにアンド回路５２５から構成される。
乱数発生器５２１は、帯域確保期間の終了通知を受けると、乱数を発生する処理を行う。帯域確保期間の終了通知は、MAC処理手段内に設けた第2のタイマー手段から得ることができるが、この実施形態では、送信端末から一斉に受信端末宛に通知される構成としている（図２１の終了通知２１１参照）。この通知を受けると、乱数発生器５２１が1回乱数を発生する。なお、各乱数発生器５２１は、上限値設定部５２２を通じて優先度レベルに応じて上限値が指定される仕組みになっており、設定された上限値を範囲とする乱数を発生する。上限値は、送信するパケットが再送要求パケットである場合が一番小さくされる。例えば、再送要求以外の通常データ送信バッファのカウンタ初期設定値は「１」〜「３２」からランダムに選択するものとすると、再送要求を送信するための通常データ送信バッファのカウンタ初期設定値は「１」〜「８」からランダムに選択するものとする。上限設定部５２２への上記のような上限値を指示するのは、端末内のCPUによってなされる。
【００６９】
乱数発生器５２１が発生した乱数は、カウンタ５２３にセットされる。カウンタ５２３は、セットされた値から、減算パルス発生器５２４が発生するパルスをアンド回路５２５がゲート開状態であるときダウンカウントし、０に成ると、タイミング信号を出力する。タイミング信号は、送信タイミング調整手段５２からデータバスを通じて対応する送信バッファ５１へ送られ、バッファ内に格納しているパケットの送信を行なわせる。
【００７０】
なお、アンド回路５２５は、ネットワークにパケットが流れていないアイドル期間を示す信号がゲート信号として加えられている。したがって、アイドル期間であるときに限って、カウントダウン動作を行うことになる。ネットワークの状態は無線伝送手段18によって監視されており、同無線伝送手段１８からアイドル期間を示す信号を得る。また、前記減算パルス発生器５２４は、端末内のクロックパルスを適当な周期まで分周して作成している。
［帯域確保外期間における動作］
図２１は、この帯域確保外期間における通常データ送信タイミングの一例を表した図である。図２１において、丸で囲んだ数字は各無線端末（送信端末と受信端末を含む。）の通常データ送信バッファのカウンタ値を示している。また、各々のカウンタ値は減算パルスの周期Ｔ１毎にカウントダウンされている。図では、カウントダウンの様子を分かりやすくするため、横軸方向の時間は概略を表しており、カウントダウンする時間Ｔ１と再送要求やその他の通常データの送信に要する時間の長さは実際の時間長とは異なって示している。一般的に周期Ｔ１に比較して、通常データの送信に要する時間の長さははるかに長くなる。
【００７１】
さらに、説明を簡単化するために、各端末は、送信バッファ５１、送信タイミング調整手段５２を1つしか持たないものとしている。
図２１において、送信端末３が帯域確保期間の終了通知２１１をブロードキャスト送信すると、それ以降が帯域確保外期間となる。帯域確保外期間において、受信端末７はストリームデータ３１２の再送要求４１２を送信し、受信端末８はストリームデータ３１３の再送要求４１３を送信する必要がある。また、再送要求以外に、送信端末３が通常データ５１２を送信し、受信端末６が通常データ５１１を送信する必要がある。ここで、送信端末３及び受信端末６は「１」〜「３２」、受信端末７、８は「１」〜「８」の中からランダムにカウンタの上限設定値を選択する。
【００７２】
図に示すように、送信端末３は「１２」、受信端末６は「６」、受信端末７は「３」、受信端末８は「７」をカウンタの初期設定値として選択している。
帯域確保外期間に入った後、無線区間に他の無線端末が無線フレームを送信していないアイドル期間であることを確認して、送信端末３及び各受信端末は、カウンタを減算パルスの周期で１ずつカウントダウンする。アイドル期間であることを判断するのは、アンテナから入力される受信電力を測定して、受信電力が規定値以下である場合に他の無線端末が無線フレームを送信していないアイドル期間であると判断する。送信端末３及び各受信端末がカウンタをカウントダウンしていくと、最初に受信端末７のカウンタが０になり、通常データの送信権を得る。受信端末７はカウンタが０になると直ちに再送要求１０２を無線区間に送信する。この時点での送信端末３、他の受信端末６、８、８０のカウンタ値はそれぞれ「９」、「３」及び「４」である。
【００７３】
受信端末７が再送要求１０２を送信している間は、送信端末３、受信端末６、８、８０はそれぞれのカウンタをカウントダウンしない。受信端末７が再送要求１０２を送信し終えると、アイドル期間となり再び送信端末３、受信端末６、８、８０はそれぞれのカウンタをカウントダウンする。次に、カウンタが０となるのは受信端末６で、通常データの送信権を得て、通常データ５１１を送信する。以上の動作を繰り返すことにより、受信端末８が再送要求４１３を送信し、送信端末３が通常データ５１２を順次送信する。
【００７４】
図２１に示す例において、受信端末８は、受信端末６が送信する通常データ５１１よりも後に再送要求４１３を送信することとなった。しかしながら、これは一例に過ぎず、再送要求を送信する時にとり得るカウンタ初期設定値が「１」〜「８」、その他の通常データを送信するときにとり得るカウンタ初期設定値が「１」〜「３２」である限り、確率的には再送要求は他の非同期データよりも優先的に送信権を獲得し、先に送信されることになる。また、再送要求を送信する場合のカウンタ初期設定値の範囲を「１」〜「４」とすれば、さらに他の通常データよりも優先的に送信することが可能となる。しかしながら、カウンタ初期設定値のとり得る範囲を小さくすると、無線伝送路の状態が悪く、伝送誤りが頻発すると、再送要求を送信する端末数が増え、カウンタの初期値として複数の無線端末が同じ値を取る確率が多くなり、複数の無線端末が再送要求を送信したときに衝突が発生する。したがって、再送要求を送信するときに設定するカウンタの初期値の範囲は無線伝送路の状況等に応じて柔軟に設定する。
【００７５】
以上述べたように、他の通常データに混在させてストリームデータの再送要求を送信することで、無線帯域を効率的に使用して再送要求を送信端末３に通知することが可能となる。
（実施の形態３）
この実施形態は、実施形態１を更に発展させた例である。すなわち、実際の伝送路では、伝送誤りが複数発生し、特に、同一の受信端末において、複数のパケットの受信に失敗する場合がある。実施形態1においては、この場合、再送要求を受信失敗したパケット毎に送信する可能性がある。この実施形態では、そのように1の受信端末において、複数のパケットの受信に失敗した場合に、再送要求回数を1回で済ませるように対処している。
【００７６】
図２２は、本発明の実施の形態３における無線伝送装置のパケットシーケンス例を表すタイムチャート図である。図２２において、前出の図1、３、１５〜１８のタイムチャートと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明の一部を省略する。
［パケットシーケンスの説明］
図２２において、３００は第1の再送リクエストパケット、３００１は第1の再送リクエストパケット３００の受信成功確認を伝送するAｃｋパケット、１０３は第2のパケットの再送パケット、１０３１は第2のパケットの再送パケット１０３の受信成功確認を伝送するAｃｋパケット、1041は第Nのパケットの再送パケット１０４の受信失敗確認を伝送するNaｃｋパケット、２０４は第Nのパケットの再々送パケット、２０４１は第Nのパケットの再々送送パケット２０４の受信成功確認を伝送するAｃｋパケットである。
［送信端末の動作］
次に、図２２を参照して、送信端末の動作について説明する。
【００７７】
なお、送信端末の構成は、図４に示すとおりであり、すでに説明しているので、更なる説明は省略する。
第1の帯域確保期間に、第1から第Nのマルチキャストパケットが、第1から第3の受信端末に向けて送信される。
このとき、第1から第３の受信端末は設置環境や受信特性が異なるため、受信時のエラーの発生状況が個別に異なる。
【００７８】
第1の受信端末は、第1のマルチキャストパケット１０１と第Nのマルチキャストパケット１０２の２個のパケットの受信に失敗している。また、第Nのマルチキャストパケット１０２は、第1の受信端末と第Nの受信端末が同時に受信に失敗している。
受信端末は、第1の帯域確保外期間を利用して、再送要求パケットを送信端末あてに送信する動作を行う。
【００７９】
第1の帯域確保期間において、第1の受信端末は第1から第Nのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２の内、第2のマルチキャストパケット１０１と第Nのマルチキャストパケットの２つのパケットの受信に失敗し、第1の帯域確保外期間を使って、第1の再送リクエストパケット３００を送信端末に宛に送信する。この場合、再送リクエストパケットには、失敗した2つのパケットの再送要求が記載されている。再送リクエストパケットの伝送の信頼性を向上させるために、本実施の形態でもユニキャストパケットを用いて再送リクエストを行う構成で説明する。
【００８０】
送信端末は第1の再送リクエストパケット３００を正常受信すると、受信成功確認であるAckパケット３００１を返した後に、再送リクエストパケット３００の内容を参照し、まず、第2のパケットの再送パケット１０３をユニキャストを用いて第1の受信端末宛に送信する。
第１の受信端末は第2のパケットの再送パケット１０３の正常受信を確認したら、Ack１０３１を送信端末に返す。引き続き、2つ目の受信失敗パケットである第Nのマルチキャストパケットを第1の端末宛に送信する。
【００８１】
以下、図を用いて更に詳しい動作を説明する。
［受信端末の動作：再送要求］
受信端末は、図11に示した構成を有していて、アンテナ２１を介して、第1から第Nのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２を受信する。第1から第Nのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２は、無線伝送手段１８に入力され、送信とは逆の処理がなされた後に内部バス１９に出力される。
【００８２】
無線伝送手段１８は、図８の構成を有しており、まず、物理層信号処理手段３２で送信時に掛けられた変調が復調され、図10のMACパケットが復元される。復元されたMACパケットは、MAC処理手段３１に入力され、MACヘッダーに示されているブロードキャストアドレスが自局の属するブロードキャストグループ宛の場合に、MACヘッダーが外されバッファ手段２９に対して出力される。バッファ手段２９の構成は、図９に示すように送信側で説明したものと同一である。送信時は送信バッファ系を動作させたが、受信時は、受信バッファ系を動作させる。４１の受信データ入力端子より、MAC処理されたパケットが入力され、受信バッファ手段４０に一旦蓄えられれる。また、この時、MAC処理手段３０は、制御信号入出力端子４２を介して、受信バッファ４０への受信データ書き込み制御を行っている。受信バッファ手段４０に一旦蓄えられたデータは、データ送受信手段３４、入出力端子３３,２８を経て内部バス１９に出力され、CPU１６に渡される。この時、データ送受信手段３４は、内部バス１９が使用可能且つ、CPU１６がデータを受け取り可能になった時点で、受信バッファ手段４０からデータを読み出す動作を行う。データを受け取ったCPU16は、受信データをメモリー手段１７に書き込むが、この時、図６のIPヘッダー、UDPヘッダー、識別子から以降の処理をすべきパケットか否かを判断を行っている。すなわちIPヘッダー、UDPヘッダーで内部の宛先を判断し、識別子を用いてメモリーに蓄えるべきマルチキャストデータか否かを判断する。
【００８３】
図２３は、メモリー１７内部のデータ格納状態を示している。第1から第Nのマルチキャストパケットデータが格納されるが、その時に、どのシーケンス番号のパケットデータが抜け落ちたのかが判断できる形でメモリー手段１７内に書き込まれる。この例では、第1から第Nのマルチキャストパケットデータのメモリー上での位置を固定しておき、シーケンス番号+マルチキャストパケットデータの組み合わせの先頭にパケットを正常受信し正常書き込みが行われたかを示す識別子をつけている。すなわち、このメモリー手段１７内部を参照すれば、帯域確保期間で伝送された第1から第Nのマルチキャストパケット群の内、どのパケットが欠落したかが判断できる。
【００８４】
CPU１６は、第2のマルチキャストパケットデータと第Nのマルチキャストパケットデータが欠落したことを判断し、再送リクエストパケット３００を生成し、送信端末宛に送信する準備を行う。図２４は、再送リクエストパケット３００の構成例を示している。CPU１６は、IPヘッダー、TCPヘッダーのペイロード部に、再送リクエストパケットであることを示す識別子と、再送要求を行うパケットシーケンス番号を格納するが、再送要求を行うパケットが複数ある場合は、パケットシーケンスの前にパケットの数nを格納し、ｎ個分のシーケンス番号を次に格納する。
【００８５】
この再送リクエストパケット３００を内部バス１９を介して、無線伝送手段１８に受け渡す。無線伝送手段１８は、入力出力端子２８を介して、バッファ手段２９に再送リクエストパケット３００が入力される。バッファ手段２９では、入出力端子３３を介して入力された再送リクエストパケット３００を、データ送受信手段３４で通常データ用送信バッファ手段３７に一旦蓄え、通常データ用出力端子３８を介して、MAC処理手段３０に渡す。この時、MAC処理手段３０は、内蔵する第2のタイマー手段３１により、第1の帯域確保外期間を判断し、第1の帯域確保外期間になると、制御信号用入出力端子３９を介して、通常データ用バッファ手段３７を制御し、再送リクエストパケット３００を通常データ用バッファ手段３７から読み出す。読み出された再送リクエストパケット３００は、MACヘッダーが付けられた後に、物理層信号処理手段３２で送信に適した変調が掛けられ、アンテナ２１で送信端末向けにユニキャスト送信される。帯域確保期間や伝送タイミングの決定は、第1のタイマー手段２０を用いて、上位層とMAC層に同一のタイミングを入力して決定しても良い。
［送信端末の再送パケット処理動作］
再送リクエストパケット３００を受信した送信端末は無線パケットの正常受信を確認すると、Ackパケット３００１を第1の受信端末に返す。第1の受信端末はAckパケット３００１を受信すると、再送リクエストを行ったパケットの再送を待つ。
【００８６】
図4の送信端末内部では、アンテナ２１を介して再送リクエストパケット３００が受信されると、送信とは逆の処理で内部バス１９に再送リクエストパケットが出力される。
無線伝送手段１８は、図８に示す構成を有しており、まず、物理層信号処理手段３２で送信時に掛けられた変調が復調され、図２４のMACパケットが復元される。復元されたMACパケットは、MAC処理手段３１に入力され、MACヘッダーに示されているアドレスが、自局の宛の場合に、MACヘッダーが外されバッファ手段２９に対して出力される。送信時は送信バッファ系を動作させたが、受信時は、受信バッファ系を動作させる。４１の受信データ入力端子より、MAC処理されたパケットが入力され、受信バッファ手段４０に一旦蓄えられる。また、この時、MAC処理手段３０は、制御信号用入出力端子４２を介して、受信バッファ４０への受信データ書き込み制御を行っている。受信バッファ手段４０に一旦蓄えられたデータは、データ送受信手段３４、入出力端子３３,２８を経て内部バス１９に出力され、CPU１６に渡される。この時、データ送受信手段３４は、内部バス１９が使用可能且つ、CPU１６がデータを受け取り可能になった時点で、受信バッファ手段４０からデータを読み出す動作を行う。データを受け取ったCPU16は、受信データをメモリー手段１７に書き込むが、この時、図２４のIPヘッダー、TCPヘッダーから以降の処理をすべきパケットか否かの判断を行っている。適切なTCP/IPの処理を行った後、CPU16は、ペイロードの内容確認動作に入る。まず、識別子を確認し、識別子が複数パケットの再送リクエストを表している場合、次に続くパケット数と格納されている数のパケットシーケンス番号の確認を行う。そして、該当する複数のパケットデータを送信する準備に入る。メモリー手段１７には、図７に示すように先にマルチキャスト送信を行ったデータが格納されているので、このうち、再送要求のあった第2のマルチキャスト用パケットデータと第Nのマルチキャストパケットデータを個別に再送する。すなわち図２２中の第2のパケットの再送パケット１０３を第1の受信端末あてに送信し、引き続き、第Nのパケットの再送パケット１０４を第1の受信端末宛に送信する。再送パケットは図10に示すとおりである。
【００８７】
送信処理は、最初に第1の帯域確保期間でマルチキャスト送信を行った手順と同等であるが、再送パケットの優先度は最初に比較して低いため、第1の帯域確保外期間で送信される。
CPU１６は、第1の帯域確保外期間で伝送される再送パケットデータを、無線伝送手段１８に内部バス１９を介して引き渡す。
【００８８】
内部バス１９、入出力端子２８を介してCPU１６から入力された無線送信データは、バッファ手段２９に入力される。
バッファ手段29では、入出力端子３３から入力された第2のマルチキャストパケットの再送用データを、データ送受信手段３４を介して、通常データ用送信バッファ手段３７に振り分け、無線伝送タイミングに合わせて、通常データ用出力端子３８を介してMAC処理手段３０に入力する。
【００８９】
MAC処理手段３０は、帯域確保期間/帯域確保外期間の管理やMACプロトコル処理を行い、適切なタイミングでバッファ手段２９から無線送信データを読み出し、物理層信号処理手段３２に入力する。
MAC処理手段３０は内部に備えられた第2のタイマー手段３１で帯域確保外期間であることを判断し、帯域確保外期間にバッファ手段２９を送信制御信号用入出力端子３９を用いて制御し、データを通常データ用送信バッファ手段３７から読み出してユニキャスト伝送することになる。CPU１６からバッファ手段にデータを引き渡すタイミングも、MAC処理手段３０が送信制御信号用入出力端子３９を介して通常データ用バッファ手段３７、データ送受信手段３４を制御する制御信号をトリガーとして決定される。CPU１６はデータ要求を受け取った時点で、データを無線伝送手段１８に受け渡すことになる。帯域確保期間や伝送タイミングの決定は、第1のタイマー手段２０を用いて、上位層とMAC層に同一のタイミングを入力して決定しても良い。
【００９０】
データを受け取ったMAC処理手段３０は、データの無線MACパケット化を行い、無線MACパケットは、物理層信号処理手段３２に入力され、物理層信号処理手段３２で無線伝送に適した変調を掛けた後に、アンテナ２１を介して無線送信される。このような送信処理が第2のパケットの再送パケット１０３の送信時と、第Nのパケットの再送パケット１０４の送信時の2回行われることになる。
【００９１】
以上のような処理を経て、再送リクエストパケット３００を使って再送要求された複数のパケットデータは、第1の受信端末に送信される。このように再送された第2のパケットの再送パケット１０３と第Nのパケットの再送パケット１０４を受信した第1の端末は、受信確認パケットであるAckパケットを送信端末に返した時点で、受信に失敗したパケットの再受信が終了する。
【００９２】
なお、第Nのパケットの再送パケット１０４の受信に第1の受信端末が失敗した場合、図２５に示すように第2のパケットの再送パケット自身を再送するようにすれば良い。２０４は第Nのパケットの再々送パケットで、第Nのパケットの再送パケット１０４と同一内容である。このパケットに受信成功すると、Aｃｋパケット２０４１が送信側に返され、再々送が終了する。再々送回数は無制限に行うと、第1の帯域確保外期間を他の端末が使えなくなる可能性があるため、再々送回数制限を行った方が良い。また、第1の帯域確保外期間を用いた再送時間自身も、他の送信への妨げを抑えるため、再送時間制限を設けた方がさらに実用的である。
【００９３】
また、複数のパケットを再送する場合、図２５の第2のパケット＋第Nのパケットの再送パケット１０７のように複数のデータを結合して送っても構わない。これにより再送時のヘッダーオーバヘッドが減少する。
［再送パケットの構成］
この時の再送パケットの詳細は、例えば図２６に示すように、ペイロード部が識別子に続き、パケット数n、シーケンス番号１、データ１、シーケンス番号２、データ２・・・のように格納するのが良い。これは、CPU１６が再送パケットを生成する時点で結合される。
【００９４】
このようにして第1から第Nマルチキャストパケットが、メモリー手段17内に全てそろうと、CPU１６はこれらのデータを内部バス１９を介してAV処理手段４３に入力する。AV処理手段４３は入力されたデータの処理を行い、表示手段４１に表示する。
図２２では、第3の受信端末は第Nのマルチキャストパケットの受信に失敗しているが、第２の再送リクエストパケット３０１、ACｋ３０１１、第Nのパケットの再送パケット１０４、Ack１０４１を用いて実施の形態１の処理と同様な処理を行い、再送処理を完了する。
【００９５】
かかる構成によれば、Mac層より上位のマルチキャストデータ群を一時的に記憶するメモリー手段と、マルチキャストデータ群の各々に、受信側でデータの欠落を検出するためのシーケンス番号を付与するシーケンス番号付与手段と、シーケンス番号が付与されたデータを、帯域確保型のマルチキャストパケットで伝送する無線送信手段と、シーケンス番号を用いて、無線受信側で抜けが検出されたマルチキャストデータの再送を行う再送制御手段とを有し、帯域確保型マルチキャストパケットの再送制御をMac層より上位層で行い、再送制御は帯域確保型マルチキャストパケットに比較して優先度の低い再送を用いて行うため、帯域確保型のマルチキャストデータを最優先で送信しながら、再送により受信確率を向上させることが出来るが、受信側である端末が複数のマルチキャストパケットを同一の帯域確保期間で受信に失敗した場合、複数パケットの再送要求を1つの再送リクエストパケットで行うので、再送要求パケットの送信量を削減することが出来る。また、複数の再送パケットを結合して送信することにより、再送パケットの帯域の無駄遣いを減少させることが出来る。
【００９６】
なお、本実施の形態においても、再送リクエストパケット自身の再送処理には触れなかったが、再送処理を行っても良い。
また、本実施の形態において、帯域確保外期間に、実施の形態2で説明した構成を採用し、複数の受信端末並びに送信端末が、再送要求パケットやその他の通常パケットを発信する場合において、送信タイミングの調停を行うようにすることができる。
【００９７】
（実施の形態４）
上記の各実施の形態では、帯域確保外期間に再送パケットの送信は、ユニキャストにより個別に送信する方式であったが、帯域確保期間において、同一パケットの受信失敗を、多数の受信端末がした場合には、ユニキャスト配信により再送パケットを送信したのでは、大変効率が悪い。この実施形態は、このような場合に対処するのに好適した技術である。
【００９８】
図２７は、本発明の実施の形態３における無線伝送装置のパケットシーケンス例を表すタイムチャート図である。図２７において、前出のタイムチャートと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明の一部を省略する。
［パケットシーケンスの説明］
図２７において、３００は第1の再送リクエストパケット、３００１は第1の再送リクエストパケット３００の受信成功確認を伝送するAｃｋパケット、３０２は第３の再送リクエストパケット、３０２１は第３の再送リクエストパケット３０２の受信成功確認を伝送するAｃｋパケット、１０８は第2のパケットの再送パケットである。
【００９９】
無線区間では帯域確保期間と帯域確保外期間を交互に周期的に切り換えて伝送する。N個のデータ群は、第1の帯域確保期間でマルチキャスト伝送され、受信エラーが生じたデータのみを第1の帯域確保外期間で再送する。
帯域確保期間でのマルチキャスト配信動作はすべに述べた実施形態1と同じであるし、受信失敗したパケット番号、受信端末は、図27に見られるとおりなので説明は省略し、第1の帯域確保外期間で行われる再送について、その動作を説明する。
【０１００】
第1の帯域確保期間において、第1の受信端末と第2の受信端末が、第1のマルチキャストパケット１０１の受信に失敗している。このため、各々の受信端末は、第1の帯域確保外期間を利用して、再送要求パケットを送信端末あてに送信する動作を行う。
マルチキャストパケットの受信に失敗した第1の受信端末及び、第2の受信端末は、第1の帯域確保外期間を使って、それぞれ個別に第1の再送リクエストパケット３００と第3の送信リクエストパケットを送信端末に宛に送信する。再送リクエストパケットの伝送の信頼性を向上させるために、本実施の形態でもユニキャストパケットを用いて再送リクエストを行う構成で説明する。送信端末は第1の再送リクエストパケット３００と第３の再送リクエストパケット３０２を正常受信すると、受信成功確認であるAckパケット３００１、３００２を返した後に、両方の再送リクエストパケット３００，３０２の内容を参照し、双方の再送リクエストパケットが、同一の第2のパケットデータを再送要求していることを判断する。そして、第2のパケットデータを第1の受信端末及び第2の受信端末が共通に属するマルチキャストグループ宛に、マルチキャストパケットを用いて送信する。
［受信端末の動作］
この動作について、以下、図を用いて端末の動作を詳細に説明する。
【０１０１】
第1と第2の受信端末は、図11に示した構成を有しており、アンテナ２１を介して、第1から第Nのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２を受信する。第1から第Nのマルチキャストパケット１００，１０１，１０２は、無線伝送手段１８に入力され、送信とは逆の処理がなされた後に内部バス１９に出力される。
無線伝送手段１８は、まず、物理層信号処理手段３２で送信時に掛けられた変調が復調され、図10のMACパケットが復元される。復元されたMACパケットは、MAC処理手段３１に入力され、MACヘッダーに示されているブロードキャストアドレスが、自局の属するブロードキャストグループ宛の場合に、MACヘッダーが外されバッファ手段２９に対して出力される。バッファ手段２９は、MAC処理されたパケットを受け、受信バッファ手段４０に一旦蓄える。また、この時、MAC処理手段３０は、制御信号用入出力端子４２を介して、受信バッファ４０への受信データ書き込み制御を行う。受信バッファ手段４０に一旦蓄えられたデータは、データ送受信手段３４、入出力端子３３,２８を経て内部バス１９に出力され、CPU１６に渡される。この時、データ送受信手段３４は、内部バス１９が使用可能且つ、CPU１６がデータを受け取り可能になった時点で、受信バッファ手段４０からデータを読み出す動作を行う。データを受け取ったCPU16は、受信データをメモリー手段１７に書き込むが、この時CPU16は、図６のIPヘッダー、UDPヘッダー、識別子から以降の処理をすべきパケットか否かの判断を行っている。すなわちIPヘッダー、UDPヘッダーで内部の宛先を判断し、識別子を用いてメモリーに蓄えるべきマルチキャストデータか否かを判断する。
【０１０２】
メモリー１７内部のデータ格納状態を参照することにより、どのシーケンス番号のパケットデータが抜け落ちたのかが判断できる。
CPU１６は、第2のマルチキャストパケットデータが欠落したことを判断し、再送リクエストパケット３００もしくは３０２を生成し、送信端末宛に送信する準備を行う。CPU１６は、IPヘッダー、TCPヘッダーのペイロード部に、再送リクエストパケットであることを示す識別子と、再送要求を行うパケットシーケンス番号を格納する。
【０１０３】
この再送リクエストパケット３００もしくは３０２を内部バス１９を介して、無線伝送手段１８に受け渡す。無線伝送手段１８は、バッファ手段２９内の通常データ用バッファ手段３７に再送リクエストパケット３００を一旦格納し、MAC処理手段３０に渡す。MAC処理手段３０は、内蔵する第2のタイマー手段３１により、第1の帯域確保外期間を判断し、第1の帯域確保外期間になると、制御信号入出力端子３９を介して、通常データ用バッファ手段３７を制御し、再送リクエストパケット３００もしくは３０２を通常データ用バッファ手段３７から読み出す。読み出された再送リクエストパケット３００もしくは３０２は、MACヘッダーが付けられた後に、物理層信号処理手段３２で送信に適した変調が掛けられ、アンテナ２１で送信端末向けにユニキャスト送信される。上述の処理は、再送リクエストパケット３００に関しては第1の受信端末内、再送リクエストパケット３０２に関しては第２の受信端末内で行われている。
［送信端末の動作］
再送リクエストパケット３００を受信した送信端末は無線パケットの正常受信を確認すると、Ackパケット３００１を第1の受信端末に返す。第1の受信端末はAckパケット３００１を受信すると、再送リクエストを行ったパケットの再送を待つ。再送リクエストパケット３０２を受信した送信端末は無線パケットの正常受信を確認すると、Ackパケット３０２１を第２の受信端末に返す。第1の受信端末及び第2の受信端末はそれぞれAckパケット３００１、３０２１を受信すると、再送リクエストを行った第2のマルチキャストパケットの再送を待つ。
送信端末内部では、アンテナ２１を介して、再送リクエストパケット３００もしくは３０２が受信されると、送信とは逆の処理で内部バス１９に再送リクエストパケット３００，３０２が出力される。
【０１０４】
無線送信手段１８内では、まず、物理層信号処理手段３２で送信時に掛けられた変調が復調され、MACパケットが復元される。復元されたMACパケットは、MAC処理手段３１に入力され、MACヘッダーに示されているアドレスが、自局の宛の場合に、MACヘッダーが外されバッファ手段２９に対して出力される。バッファ手段２９では、受信データ入力端子４１より、MAC処理されたパケットが入力され、受信バッファ手段４０に一旦蓄えられる。また、この時、MAC処理手段３０は、制御信号入出力端子４２を介して、受信バッファ４０への受信データ書き込み制御を行っている。受信バッファ手段４０に一旦蓄えられたデータは、データ送受信手段３４、入出力端子３３,２８を経て内部バス１９に出力され、CPU１６に渡される。この時、データ送受信手段３４は、内部バス１９が使用可能且つ、CPU１６がデータを受け取り可能になった時点で、受信バッファ手段４０からデータを読み出す動作を行う。データを受け取ったCPU16は、受信データをメモリー手段１７に書き込むが、この時、IPヘッダー、TCPヘッダーから以降の処理をすべきパケットか否かの判断を行っている。CPU16は、同一のデータを再送要求する複数の再送リクエストパケットを受け取った場合は、その内容を比較し、該当するパケットデータをマルチキャスト送信する準備に入る。メモリー手段１７には、先にマルチキャスト送信を行ったデータが格納されているので、このうち、再送要求のあった第2のマルチキャスト用パケットデータをマルチキャスト再送する。すなわち図２７中、第2のパケットの再送パケット１０８は、第1の受信端末と第2の受信端末が共通に属するマルチキャストグループ宛に送信されれる。
【０１０５】
再送パケットの１０８は、図10に示す構成をしており、ペイロード部は、再送パケットであることを示す識別子、シーケンス番号、データの構成になっている。このデータ部は最初にマルチキャスト送信を行った第2のマルチキャストパケットデータパケットと同一である。
送信処理は、最初に第1の帯域確保期間でマルチキャスト送信を行った手順と同等であるが、再送パケットの優先度は最初に比較して低いため、第1の帯域確保外期間で送信される。
【０１０６】
CPU１６は、第1の帯域確保外期間で伝送される再送パケットデータを、無線伝送手段１８に内部バス１９を介して引き渡す。
内部バス１９、入出力端子２８を介してCPU１６から入力された無線送信データは、バッファ手段２９に入力される。
入出力端子３３から入力された第2のマルチキャストパケットの再送用データは、データ送受信手段３４を介して、通常データ用送信バッファ手段３７に振り分けられ、無線伝送タイミングに合わせて、通常データ用出力端子３８を介してMAC処理手段３０に入力される。
【０１０７】
MAC処理手段３０は、帯域確保期間/帯域確保外期間の管理やMACプロトコル処理を行い、適切なタイミングでバッファ手段２９から無線送信データを読み出し、物理層信号処理手段３２に入力する。
MAC処理手段３０は内部に備えられた第2のタイマー手段３１で帯域確保外期間であることを判断し、帯域確保外期間にバッファ手段２９を送信制御信号用入出力端子３９を用いて制御し、データを通常データ用送信バッファ手段３７から読み出してマルチキャスト伝送することになる。
【０１０８】
CPU１６からバッファ手段にデータを引き渡すタイミングも、MAC処理手段３０が送信制御信号用入出力端子３９を介して通常データ用バッファ手段３７、データ送受信手段３４を制御する制御信号をトリガーとして決定される。CPU１６はデータ要求を受け取った時点で、データを無線伝送手段１８に受け渡すことになる。帯域確保期間や伝送タイミングの決定は、第1のタイマー手段２０を用いて、上位層とMAC層に同一のタイミングを入力して決定しても良い。
【０１０９】
データを受け取ったMAC処理手段３０は、データの無線MACパケット化を行い、無線MACパケットは、物理層信号処理手段３２に入力され、物理層信号処理手段３２で無線伝送に適した変調を掛けた後に、アンテナ２１を介して無線送信される。このようにして、第2のパケットの再送パケット１０８のマルチキャスト送信がなされる。
以上のような処理を経て、再送リクエストパケット３００，３０２を使って2個の受信端末から、同一のデータが再送要求された場合は、マルチキャストを用いて、第1および第2の受信端末に送信される。
［本実施形態の変形・応用］
なお、第２のパケットの再送パケット１０８はAckパケットを用いないマルチキャストパケット伝送なので、信頼性を向上させたい場合は、図２８に示すように複数回繰り返して送信しても良い。
【０１１０】
また、図2９の第2のマルチキャストパケット１０１のように、受信失敗した受信端末が1台の場合でも、その他のパケットの要求も再送リクエストパケットに記載されている場合(図2９の場合、第1の受信端末は、第2のマルチキャストパケットと１０１と第Nのマルチキャストパケット１０２の再送要求を第1の再送リクエストパケット３０で行っている。)は、第2のパケットの再送パケット１０８をマルチキャストで繰り返し送信しても良い。この方法を用いると、図２９の第Nのマルチキャストパケット１０２で、複数の受信端末が同時に受信失敗した場合に、他の受信端末からの再送リクエストパケットの受信を待たずに、1個目の再送リクエストパケット３００を受信した時点で、パケットの再送が可能になる。このようにする事により、第3の受信端末は再送リクエストパケットを送信しなくても必要な再送パケットを受信可能となる。
【０１１１】
図２９において、第1の再送リクエストパケット３００はユニキャスト送信されているが、これをマルチキャスト送信することにより、他の受信端末は自端末以外の受信端末がどのデータを再送要求しているか知ることが出来る。これにより、他の受信端末が自らリクエストしようとしているデータをリクエストしたことが判断できた時点で、再送リクエストパケットの送信停止判断をCPU16で行っても良い。
【０１１２】
なお、図２８、図２９における再送要求パケットの繰り返し回数は、過去の再送要求パケットの再送回数からCPU１６が状況に応じて適応的に決定するのが良い。
また、図２８、図２９における再送パケットの繰り返し回数は、過去の再送パケットの再送回数からCPU１６が状況に応じて適応的に決定するのが良い。
また、図３０に示すように再送要求を受けたパケット全てを上位層で結合して、１１０の第2のパケット＋第Nのパケットの再送パケットをマルチキャスト再送すれば、再送リクエストパケット、再送パケットの数の両方を減らし、帯域の有効利用が実現できる。この場合、マルチキャストパケットの長さが長くなることにより受信を失敗する確率が上昇する。受信を失敗した端末は、再度再送リクエスト３０１を送信して、パケット１１０の一部を再取得(パケット１０４)しても良い。この時、送信側はユニキャストで送れば受信確率を向上できる。
【０１１３】
このようにして第1から第Nマルチキャストパケットが、メモリー手段17内に全てそろうと、CPU１６はこれらのデータを内部バス１９を介してAV処理手段４３に入力する。AV処理手段４３は入力されたデータの処理を行い、表示手段４１に表示する。
かかる構成によれば、Mac層より上位のマルチキャストデータ群を一時的に記憶するメモリー手段と、マルチキャストデータ群の各々に、受信側でデータの欠落を検出するためのシーケンス番号を付与するシーケンス番号付与手段と、シーケンス番号が付与されたデータを、帯域確保型のマルチキャストパケットで伝送する無線送信手段と、シーケンス番号を用いて、無線受信側で抜けが検出されたマルチキャストデータの再送を行う再送制御手段とを有し、帯域確保型マルチキャストパケットの再送制御をMac層より上位層で行い、再送制御は帯域確保型マルチキャストパケットに比較して優先度の低い再送を用いて行うため、帯域確保型のマルチキャストデータを最優先で送信しながら、再送により受信確率を向上させることが出来るが、受信側で複数の端末が同一のマルチキャストパケットを同一の帯域確保期間で受信に失敗した場合、再送データをマルチキャストで再送を行うので、再送パケットの送信量を削減することが出来る。また、再送パケットを繰り返してマルチキャスト再送することにより受信確率を向上できる。また、最初の再送リクエストパケットを受信した時点で、マルチキャスト再送することにより、他の受信端末は再送リクエストパケットの送信を行う必要が無く、帯域の有効利用が可能になる。また、再送パケットを上位で結合して送ることによっても帯域の有効利用が可能となる。
【０１１４】
なお、本実施の形態においても、再送リクエストパケット自身の再送処理には触れなかったが、再送処理を行っても良い。
また、本実施の形態において、帯域確保外期間に、実施の形態2で説明した構成を採用し、複数の受信端末並びに送信端末が、再送要求パケットやその他の通常パケットを発信する場合において、送信タイミングの調停を行うようにすることができる。
【０１１５】
（実施の形態５）
実施の形態4においては、再送パケットをマルチキャスト配信しているが、配信時点は、帯域確保外期間としていた。マルチキャスト配信の場合、帯域確保外期間に送信しなくても、次のサイクルの帯域確保期間に送信することも可能である。本実施の形態は、再送パケットを次にサイクルの帯域確保期間に送信する構成を採用している。また、上記の実施の形態では、パケットの送受信を行うのは、送信端末と受信端末としていたが、この実施の形態では、それの一例として基地局と子局との間でパケットをやり取りする構成を採用する。そのため、上記実施の形態とは、異なった用語が使われている点に注意が払われるべきである。
さらに、この実施の形態では、帯域確保外期間において、実施の形態2で説明した送信タイミングの調停を行っている。実施の形態2と説明が重複するところがある点も留意されたい。
【０１１６】
図３１は、この実施の形態の無線マルチキャスト再送方法を説明するための模式図、図３２は、図３１の方法が適用される無線ネットワークの構成を表す図である。
［無線ネットワークの構成］
図３２において、無線ネットワーク３１０は、無線基地局１００、無線子局１０１〜１０４により構成されるマルチキャストグループ１１１、マルチキャストグループ１１２、及び無線子局１２１、１２２により構成されており、これらの機器は無線ＬＡＮにより接続されている。また、無線基地局１００は映像や音楽などのコンテンツを蓄積するサーバーにイーサネット（登録商標）などの有線ネットワークやＩＥＥＥ１３９４などの高速シリアルバスを用いて接続されている。マルチキャストグループ１１１及び１１２に属する無線子局は無線基地局１００からマルチキャスト配信される無線フレームを受信する以外に、個別に無線基地局１００と無線フレームを送受信することができる。無線子局１２１及び１２２は無線基地局１００を介して、あるいは直接他の無線子局と無線通信を行うことができる。これらの無線フレームの送信タイミングなど、各無線子局の通信制御は無線基地局１００が行う。
［無線基地局の構成］
図３３は、無線基地局１００の装置構成を示す図である。図３３を用いて無線基地局１００の動作について説明する。
【０１１７】
図３３において、入出力部３２０はイーサネット（登録商標）などの有線ネットワークやＩＥＥＥ１３９４などの高速シリアルバスとのインターフェースであり、これらに接続された端末との間でストリームデータや非同期データをやり取りする。ストリームデータ送信バッファ３２１は、入出力部３２０で受信したストリームデータにストリームデータ番号と誤り検出符号を付加して無線フレームに変換し、蓄積する。ストリームデータ送信バッファ３２１に蓄積したストリームデータはストリーム伝送期間に送信部３２４から無線区間に送信する。
【０１１８】
非同期データ送信バッファ３２２は入出力部３２０から入力された非同期データに誤り検出符号を付加して無線フレームに変換し、蓄積する。非同期データに優先順位をつけて送信する場合には、非同期データ送信バッファ３２２は図３５に示す構成となる。図３５において、非同期データ送信バッファ３４０は、図３３における非同期データ送信バッファ３２２と同じである。非同期データ送信バッファ３４０は、非同期データ分配部３４１と複数の送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４から構成される。非同期データ分配部３４１は入出力部３２０から受信した非同期データを優先順位ごとに振り分けて、送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４に出力し、送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４は優先順位毎に非同期データを順次蓄積する。
【０１１９】
図３３において、バックオフ制御部３２３は送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４にそれぞれカウンタを用意する。送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４のいずれかに非同期データが蓄積されている場合には、ランダムに選択した自然数をカウンタに初期設定値を挿入して、非同期伝送期間において所定の時間Ｔ１毎にカウントダウンし、カウンタが０になった時点で、送信キューに蓄積している非同期データを送信部３２４から無線区間に送信する。
【０１２０】
送信部３２４はストリームデータあるいは非同期データに多値位相変調や多値直交振幅変調などのデジタル変調を施し、高周波帯のアナログ信号に変換してアンテナから無線区間に送信する。
受信部３２５はアンテナから受信したアナログ信号をベースバンドのデジタル信号に変換しデジタル復調を行う。誤り検出部３２６はデジタル復調を行った受信データに伝送誤りがないか検出し、誤りがなかった場合には受信バッファ３２７に蓄積する。
【０１２１】
受信バッファ３２７は受信データを判別し、再送要求であれば、当該受信データを再送制御部３２８へ引渡し、その他のデータであれば、入出力部３２０へ引渡す。再送制御部３２８は、再送要求を受け取ると、指示されたストリームデータの再送をストリームデータ送信バッファ３２１に指示する。
［無線子局の構成］
図３４は、無線子局の装置構成を示す図である。図３４を用いて無線子局の動作について説明する。
【０１２２】
図３４において、入出力部３３０はストリームデータや非同期データをやり取りするインターフェースである。ストリームデータ送信バッファ３３１は、入出力部３３０から入力されたストリームデータにストリームデータ番号と誤り検出符号を付加して無線フレームに変換し、蓄積する。ストリームデータ送信バッファ３３１に蓄積したストリームデータはストリーム伝送期間に無線基地局１１００からの制御により、送信部３３４から無線区間に送信する。なお、ストリームデータの送信を行わない無線子局にはストリームデータ送信バッファ３３１は必要ない。
【０１２３】
非同期データ送信バッファ３３２は入出力部３３０から入力された非同期データ及び再送要求部３３８から入力された再送要求に誤り検出符号を付加して無線フレームに変換し、蓄積する。図３５は、無線基地局と同様に無線子局の非同期データ送信バッファ３４０の詳細構成を示している。非同期データ送信バッファ３４０は、図３４における非同期データ送信バッファ３３２と同じである。非同期データ送信バッファ３４０は、非同期データ分配部４１と複数の送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４から構成される。非同期データ分配部３４１は入出力部３３０から受信した非同期データ及び再送要求部３３８から入力した再送要求を優先順位ごとに振り分けて、送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４に出力する。ここで、送信キュー（１）３４２の優先順位が最も高いとすると、再送要求は送信キュー（１）３４２に蓄積され、その他の非同期データは送信キュー（２）３４３〜（Ｎ）３４４に優先順位毎に非順次蓄積される。
【０１２４】
図３４において、バックオフ制御部３３３は送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４にそれぞれカウンタを用意する。送信キュー（１）３４２〜（Ｎ）３４４のいずれかに非同期データが蓄積されている場合には、ランダムに選択した自然数をカウンタに初期設定値を挿入して、非同期伝送期間において所定の時間Ｔ１毎にカウントダウンし、カウンタが０になった時点で、当該送信キューに蓄積している非同期データを送信部３３４から無線区間に送信する。
【０１２５】
送信部３３４はストリームデータあるいは非同期データに多値位相変調や多値直交振幅変調などのデジタル変調を施し、高周波帯のアナログ信号に変換してアンテナから無線区間に送信する。
受信部３３５はアンテナから受信したアナログ信号をベースバンドのデジタル信号に変換し、デジタル復調を行う。誤り検出部３３６はデジタル復調を行った受信データに伝送誤りがないか検出し、伝送誤りがあった場合には、再送要求部３３８に通知する。伝送誤りがなかった場合には受信バッファ３３７に蓄積する。
【０１２６】
受信バッファ３３７は受信データを判別し、ストリームデータであれば、ストリームデータを番号順に再構成して入出力部３２０へ引渡す。再送要求部３３８は誤り検出部３３６で検出した無線フレームの番号を無線基地局１１００に通知するため、再送要求フレームを構成して、非同期データ送信バッファ３３２に蓄積する。
［無線ネットワーク上の動作］
以上のように構成された無線ネットワーク１１０において、今サーバー１３０に蓄積されている映像コンテンツを、無線基地局１００を介してマルチキャストグループ１１１に属する無線子局１０１〜１０４へ配信する。無線基地局１００はサーバー１３０から映像コンテンツを複数のストリームデータに分割して受け取り、受信したストリームデータにストリーム番号を付加して無線フレームに変換し、マルチキャストグループ１１１にマルチキャスト配信する。
［マルチキャスト伝送方法の説明］
ここで、無線基地局１００がマルチキャストグループ１１１に属する無線子局１０１〜１０４へストリームデータを無線配信する場合の無線マルチキャスト伝送方法について図３１を用いて説明する。図３１において、縦方向は上から下へ時間の経過を表し、横方向は無線端末間におけるストリームデータ及び非同期データにより構成された無線フレームの送受信の様子を表す。本実施の形態の無線マルチキャスト伝送方法においては、時間は所定の時間サイクル毎に区切られ、１つ１つの時間サイクル内においては上述した実施形態の帯域確保期間に相当するストリーム伝送期間（上述した実施形態の帯域確保期間に相当する）と非同期伝送期間（上述した実施形態の帯域確保期間に相当する）が設けられる。ストリーム伝送期間には無線基地局１００からの制御により、無線基地局１００あるいはいずれかの無線子局が映像や音声などのあらかじめ無線帯域を確保して伝送する必要のあるストリームデータを送信し、無線子局が自由に無線フレームを送信することはできない。非同期伝送期間には無線基地局１００からの制御無しに、無線基地局１００あるいはいずれかの無線子局がインターネットデータなどの等時性を必要としない非同期データを送信する。
［ストリーム伝送期間の動作］
ストリーム伝送期間の時間長は所定の時間内に伝送する必要のあるストリームデータの量によって決められる。ただし、無線伝送路がストリーム伝送期間によって占有されないように、無線基地局１００によって所定の時間以下に制限される。無線基地局１００はサーバー１３０等から送信されるストリームデータの量に応じて、ストリーム伝送期間の時間長を決め、時間サイクルの最初にビーコン２１０をブロードキャスト送信して、以降ストリーム伝送期間であることをすべての無線子局に通知する。また、ビーコン２１０には１サイクルの終了時間、すなわち次のビーコン２２０の送信時間も含まれる。さらに、ストリーム伝送期間の終わりには、無線基地局１００はストリーム伝送期間の終了通知２１１をブロードキャスト送信して、以降非同期伝送期間であることをすべての無線子局に通知する。次の時間サイクルにおいても同様に、ストリーム伝送期間の最初にビーコン２２０をブロードキャスト送信し、ストリーム伝送期間の終了には終了通知２２１をブロードキャスト送信する。以降、この動作を繰り返すことにより、すべての無線子局はストリーム伝送期間と非同期伝送期間の開始と終了を知ることができる。
【０１２７】
なお、図３１において、ストリーム伝送期間の終了は無線基地局１００が終了通知２１１及び２２１をブロードキャスト送信することによりすべての無線子局に通知していたが、ビーコン２１０及びに２２０にストリーム伝送期間の終了時刻の情報を埋め込んですべての無線子局に通知し、無線子局はビーコン２１０及び２２０に埋め込まれたストリーム伝送期間の終了時刻情報を元に、その時刻以降、非同期伝送期間の動作を行うようにしても良い。
【０１２８】
ストリーム伝送期間において、無線基地局１００はサーバー１３０から分割して送信されたストリームデータを無線のストリームデータ３１０〜３１Ｎに変換して、順次無線区間にマルチキャスト配信する。無線基地局１００は無線のストリームデータに変換する時にストリームデータの番号及び誤り検出符号を付加する。無線子局１０１〜１０４はストリームデータ３１０〜３１Ｎを受信すると、ストリームデータ３１０〜３１Ｎに伝送誤りがないか誤り検出を行う。図３１において、無線子局１０２はストリームデータ３１２に伝送誤りを検出し、無線子局１０３はストリームデータ３１３に伝送誤りを検出している。そこで、無線子局１０２は無線基地局１００にストリームデータ３１２を再送してもらうため、ストリームデータ３１２を正常に受信できなかった旨の情報を埋め込んだ再送要求フレームを作成して、無線基地局１００に送信する準備をする。無線子局１０３も同様に無線基地局１００にストリームデータ３１３を再送してもらうため、ストリームデータ３１３を正常に受信できなかった旨の情報を埋め込んだ再送要求フレームを作成して、無線基地局１００に送信する準備をする。
【０１２９】
上記の誤り検出確認において、無線子局１０２がストリームデータ３１２に誤りを検出した場合、ストリームデータ３１２を正常に受信できなかったと判断することはできない。そこで、無線子局１０２は無線基地局１００から順次送信されてくるストリームデータ３１１及びストリームデータ３１３を正常に受信しているので、ストリームデータ３１２が抜けていることを知ることができる。無線子局１０２はストリームデータ３１２が抜けているという情報と、本来ストリームデータ３１２を受信する順番において受信したストリームデータに誤りを検出したことから、ストリームデータ３１２に受信誤りを検出していることを判断する。
［非同期伝送期間の動作］
以上がストリーム伝送期間における無線基地局１００と無線子局１０１〜１０４の動作であり、次に、無線基地局１００がストリーム伝送期間の終了通知２１１を送信して以降の非同期伝送期間の動作について説明する。
【０１３０】
非同期伝送期間においては、無線基地局１００の制御を受けずに、無線ネットワーク１０に属する無線基地局１００及びその他のすべての無線子局が自身の送信タイミングで非同期データを送信する。ここで、無線基地局１００あるいはその他の無線子局が無秩序に非同期データを送信していたのでは、非同期データの送信開始タイミングが競合して、無線区間で衝突してしまうため、伝送誤りが発生する。
【０１３１】
そこで、ネットワーク１０に属する無線基地局１００およびすべての無線子局は、それぞれ個別に送信開始タイミングを決めるカウンタを保持する。このカウンタは、非同期データを送信する必要が発生したときに、あらかじめ定めた範囲内の自然数の中からランダムに選択して初期値としてセットし、所定の時間Ｔ１毎にカウンタを１ずつカウントダウンして、０になった時点で非同期データを送信開始する。
【０１３２】
カウンタの初期値として設定する値の範囲はネットワーク１０に属する無線端末の台数や無線区間に送出される非同期データ量などから、統計的に最適な値を決めることができるものとする。所定の時間Ｔ１は、Ｔ１の間に他の端末が無線フレームを送信していないか確認することが可能な時間以上であることとする。
また、無線子局は内部に１つあるいは複数の非同期データ送信バッファを持ち、非同期データ送信バッファごとに前記カウンタを持つ。ストリームデータの再送要求を行う無線子局は少なくとも２つの非同期データ送信バッファを持つ必要がある。複数保有している非同期データ送信バッファのうち、再送要求を送信するための非同期データ送信バッファのカウンタ初期設定値がとり得る範囲の最大値は、他の非同期データ送信バッファのカウンタ初期設定値がとり得る範囲の最大値よりも小さいものとする。例えば、再送要求以外の非同期データ送信バッファのカウンタ初期設定値は「１」〜「３２」からランダムに選択するものとすると、再送要求を送信するための非同期データ送信バッファのカウンタ初期設定値は「１」〜「８」からランダムに選択するものとする。
【０１３３】
図３６は、この非同期伝送期間における非同期データ送信タイミングの一例を表した図である。図３６において、丸で囲んだ数字は各無線端末の非同期データ送信バッファのカウンタ値を示している。また、各々のカウンタ値は所定の時間Ｔ１毎にカウントダウンされている。なお、図３６では、カウンタのカウントダウンの様子を分かりやすく図示しているため、横軸方向の時間は概略を表しており、カウントダウンする時間Ｔ１と再送要求やその他の非同期データの送信に要する時間の長さは実際の時間長とは異なる。一般的に所定の時間Ｔ１に比較して、非同期データの送信に要する時間の長さははるかに長くなる。
【０１３４】
図３６において、前述のように無線基地局１００がストリーム伝送期間の終了通知２１１をブロードキャスト送信すると、以降非同期伝送期間となる。非同期伝送期間において、無線子局１０２はストリームデータ３１２の再送要求４１２を送信し、無線子局１０３はストリームデータ３１３の再送要求４１３を送信する必要がある。また、再送要求以外に、基地局１００が非同期データ５１２を送信し、無線子局１０１が非同期データ５１１を送信する必要がある。ここで、無線基地局１００及び無線子局１０１は「１」〜「３２」、無線子局は「１」〜「８」の中ならランダムにカウンタ初期設定値を選択する。図３６において、無線基地局１００は「１２」、無線子局１０１は「６」、無線子局１０２は「３」、無線子局１０３は「７」をカウンタの初期設定値として選択している。
【０１３５】
非同期伝送期間に入った後、無線区間に他の無線端末が無線フレームを送信していないアイドル期間であることを確認して、無線基地局１００及び無線子局１０１〜１０３はカウンタを時間Ｔ１毎に１ずつカウントダウンする。アイドル期間であることを判断するのは、アンテナから入力される受信電力を測定して、受信電力が規定値以下である場合に他の無線端末が無線フレームを送信していないアイドル期間であると判断する。無線基地局１００及び無線子局１０１〜１０３がカウンタをカウントダウンしていくと、最初に無線子局１０２のカウンタが０になり、非同期データの送信権を得る。無線子局１０２はカウンタが０になると直ちに再送要求１０２を無線区間に送信する。この時点での無線基地局１００、無線子局１０１及び無線子局１０３のカウンタ値はそれぞれ「９」、「３」及び「４」である。
【０１３６】
無線子局１０２が再送要求１０２を送信している間は、無線基地局１００、無線子局１０１及び無線子局１０３はそれぞれのカウンタをカウントダウンしない。無線子局１０２が再送要求１０２を送信し終えると、アイドル期間となり再び無線基地局１００、無線子局１０１及び無線子局１０３はそれぞれのカウンタをカウントダウンする。次に、カウンタが０となるのは無線子局１０１で、非同期データの送信権を得て、非同期データ５１１を送信する。以上の動作を繰り返すことにより、無線子局１０３が再送要求４１３を送信し、無線基地局１００が非同期データ５１２を順次送信する。
無線基地局の送信する非同期データ５１２は、無線子局から送られてきた再送要求に対するAck応答が含まれている。
【０１３７】
図３６に示す例において、無線子局１０３は、無線子局１０１が送信する非同期データ５１１よりも後に再送要求４１３を送信することとなった。しかしながら、これは一例に過ぎず、再送要求を送信する時にとり得るカウンタ初期設定値が「１」〜「８」、その他の非同期データを送信するときにとり得るカウンタ初期設定値が「１」〜「３２」である限り、確率的には再送要求は他の非同期データよりも優先的に送信権を獲得し、先に送信されることになる。また、再送要求を送信する場合のカウンタ初期設定値の範囲を「１」〜「４」とすれば、さらに他の非同期データよりも優先的に送信することが可能となる。しかしながら、カウンタ初期設定値のとり得る範囲を小さくすると、無線伝送路の状態が悪く、伝送誤りが頻発すると、再送要求を送信する端末数が増え、カウンタの初期値として複数の無線端末が同じ値を取る確率が多くなり、複数の無線端末が再送要求を送信したときに衝突が発生する。したがって、再送要求を送信するときに設定するカウンタの初期値の範囲は無線伝送路の状況等に応じて柔軟に設定する。
【０１３８】
以上述べたように、非同期データに混在させてストリームデータの再送要求を送信することで、無線帯域を効率的に使用して再送要求を無線基地局１００に通知することが可能となる。
［次サイクル以降の動作］
ストリーム伝送期間と非同期伝送期間が１周して１サイクルが終了すると、再び無線基地局１００がビーコン２２０をブロードキャスト送信して、ストリーム伝送期間となる。直前の非同期伝送期間において、無線基地局１００は、無線子局１０２からストリームデータ３１２の再送要求４１２を受信し、無線子局１０３からストリームデータ３１３の再送要求４１３を受信している。そこで、無線基地局１００は、ストリーム伝送期間の最初に、ストリームデータ３１２及びストリームデータ３１３をマルチキャスト再送する。無線子局１０２以外の無線子局はストリームデータ３１２をすでに正常に受信しているので、再送されたストリームデータ３１２を誤りなく受信したとしても廃棄する。同様に、無線子局１０３以外の無線子局はストリームデータ３１３をすでに正常に受信しているので、再送されたストリームデータ３１３を誤りなく受信したとしても廃棄する。以上のように伝送誤りの発生したストリームデータの再送を完了する。
【０１３９】
なお、図３１の例においてはストリーム３１２及びストリーム３１３を正常に受信できていないのは１無線子局のみであるので、個別に正常受信できなかった無線子局に対してユニキャスト再送するようにしてもよい。
以降、同様に、ストリーム伝送期間にマルチキャスト配信されたストリームデータ３２１を無線子局１０１が正常に受信できなかった場合も非同期伝送期間に再送要求４２１を無線基地局１００に送信することでストリームデータ３２１の再送を要求する。
【０１４０】
以上の動作を繰り返すことにより、ストリームデータのマルチキャスト再送を行うことが可能となる。
なお、無線基地局１００は無線子局１０１〜１０４からストリームデータを正常に受信した情報を知りえないので、ストリームデータを保持しておく必要がある。そこで、所定の時間、無線子局１０１〜１０４からストリームデータの再送要求がない場合には当該ストリームデータを廃棄する。例えば、ストリームデータ３１１は最初の送信後、３００ミリ秒経過すると廃棄するというように決めておく。この場合、無線基地局１００は３００ミリ秒分のストリームデータを保持する送信バッファを用意する必要がある。また、別の方法としては、無線基地局１００は所定のサイクルの間、無線子局１０１〜１０４から再送要求を受信しなければ、所定サイクル前に送信したストリームデータはすべて無線子局１０１〜１０４が正常に受信したものとして送信バッファから廃棄する。
【０１４１】
以上の動作により、無線基地局１００がストリームデータを際限なく保持することを避けることができる。
（実施の形態６）
実施の形態１においては、帯域確保期間の次に帯域確保外期間を設けて、その期間に、再送要求並びにそれに応答する再送パケットの送信を行っていたが、わざわざ帯域確保期間と帯域確保外期間を区別して設けなくても、ストリームデータのマルチキャスト配信ができ、その配信において受信失敗したら再送要求ができ、受信失敗したパケットの再送が遅滞することなくできるなら、目的は達成される。この実施形態は、そのような帯域期間、帯域外期間を設けない例を示す。
【０１４２】
図３７は、本実施の形態６における無線伝送装置のパケットシーケンス例を表すタイムチャート図である。
［パケットシーケンスの説明］
図３７の構成要素は、実施の形態１等の構成要素と同一であるので、説明を省略する。また、送信端末、受信端末の構成も、実施の形態１で説明したものと同じであるので、ここでの説明は省略する。
［優先度の説明］
図３７のタイムチャートは、帯域確保期間、帯域確保外期間の区別が無い。これらを区別して、帯域確保期間で優先パケットを送受信する代わりに、パケット送信そのものに優先度を持たせている。
【０１４３】
優先度の持たせ方の一例を図３８に示す。５００は最優先パケット、５０１は第2優先パケット、５０２は第3優先パケット、５０４は低優先パケットである。
図３８において、横軸は時間軸で、ビジー期間すなわち前の無線パケットが送信されている期間の終了時点から、パケットを送信しても良いまでの待ち時間が、パケットの優先度別に異なっている。最優先パケット５００は短い待ち時間T1で、第2優先パケット５０１は次に短い待ち時間T2で、第3優先パケット５０２はその次に短い待ち時間T3で、最低優先パケット503は最も長い待ち時間T4を待った後にパケットの送信が可能になる。このように、送信待ち時間を制御することにより送信優先度を持たせることが出来る。
【０１４４】
つまり、図３７を用いて説明すると、送信端末が、第１のマルチキャストパケット１００を送信し終わると、ビジー状態でなくなるので、各順位の優先パケットは、待ち時間の計上を始める。時刻Ｔ１に達したとき、送信すべき第１の優先パケットが存在すると、そのパケットの送信が実行される。これによって送信端末はビジー状態になる。送信終了すると、再び、待ち時間の計上を始める。そして、時刻Ｔ１が経過したとき、送信すべき第１優先のパケットが存在するなら、そのパケットの送信を開始して、ビジー状態に転ずる。以下、パケットの送信を終了するたびに、待ち時間の計上を開始し、時刻Ｔ１に達した時、送信すべき第１優先パケットが存在するなら、その送信を行うし、第１の優先パケットが存在しないなら、送信することなく時刻計上を継続する。そして、時刻がＴ２に達した時、送信すべき第２の優先パケットが存在するなら、その送信を行う。存在しないなら、待ち時間の計上を継続し、時刻がＴ３に達した時、第３のパケットが存在すれば、その送信を行う。
【０１４５】
このように本実施の形態は、帯域確保期間といった期間は設けていないが、優先度に応じて、待ち時間に大小を設けることにより、優先度の高いパケットが優先的に送信され、次順位の優先度のパケットは、上位優先度のパケット全ての送信が終わってから、始まることとし、あたかも帯域確保期間、帯域確保外期間と同様な伝送シーケンスを実現している。
【０１４６】
図３と図３７の比較においては、図3の帯域確保期間を図３７の第1の優先パケット群に置き換え、この期間で送信端末から受信端末へ第１から第Nのマルチキャストパケット群を送信する。これが終了した時点で、第2の優先のパケット群で、再送リクエストパケット及び再送パケットを送信する。非優先パケット群はその次の優先度である。周期的にこれらを繰り返す。
【０１４７】
なお、本実施の形態では、第1から第Nのマルチキャストパケットを第1の優先パケット、再送リクエストパケットと再送パケットを第2の優先パケットとしたが、第1から第Nのマルチキャストパケットを第1の優先パケット、再送リクエストパケットを第２の優先パケット、再送パケットを第３の優先パケットの優先パケットとしたもよい。この場合、優先度が3通りになるので、送信端末内に備えるバッファ手段は、図９に示した２つの送信バッファを備えるものでは、第３のパケットを格納することが出来ない。そのため、第3の優先パケットである再送パケットの送信には、図３９に示す送信バッファ構成とし、低優先データ用バッファ手段４００と低優先度データ用出力端子４０１が追加される。優先度は、第1の優先度≧第2の優先度≧第3の優先度であれば良い。また、再送リクエストパケットの優先度と再送パケットの優先度は逆でも良い。
【０１４８】
かかる構成によれば、再送制御は第2優先パケットを用いてマルチキャストパケットに比較して優先度の低い再送を行うため、マルチキャストデータを最優先で送信しながら、次の優先度の再送により受信確率を向上させることが出来る。
［本実施の形態の変形・応用］
なお、本実施の形態において、各ユニキャストパケットの再送処理には触れなかったが、再送処理を行っても良いことは勿論である。
【０１４９】
さらに、本実施の形態では、優先度に応じて待ち時間に長短を設けることとしているが、実施の形態２のように、優先度に応じて異なった上限値以下の乱数を割り当て、その値からクロックパルス等のパルスをダウンカウントし、ゼロになったら、送信可能とする構成を採用することが出来る。
詳しく説明すると、第１の優先パケット群の各パケットには、例えば上限値が３以下の乱数を割り当て、第２のパケット群の各パケットには上限値が７以下の乱数を割り当て、第３のパケット群の各パケットには上限値が３１以下の乱数を割り当てる。正確には、乱数はパケットに割り当てるのではなく、パケットを格納するバッファに割り当てられるのであるが、説明の便宜上、パケットに割り当てると述べる。各パケットは、ネットがビジー状態でなくなっている期間だけ、カウントダウンし、ゼロになったものから、送信開始する。
【０１５０】
ここで、第１の優先パケット群において、第２のマルチキャストパケット１０１に割り当てた乱数に対するカウントダウンは、第１のマルチキャストパケット１００の送信を終了した時点から行われる。第３のマルチキャストパケットに割り当てた乱数に対するカウントダウンは、第２のマルチキャストパケットの送信終了と同時に行われる。つまり、第１の優先パケット群においては、第Ｎ＋１番目のマルチキャストパケット用の乱数からのカウントダウンは、第Ｎ番目のマルチキャストパケットの送信を終了した時点で開始される。
【０１５１】
第２のパケット群においては、例えば再送要求パケット用乱数のカウントダウンは、再送要求が発生した時点からになる。第１のマルチキャストパケットの再送要求であると、そのパケットの受信失敗が検出された時点からになる。再送パケットの場合になると、再送要求を受けた時点からになる。同様に第３の優先パケット群も、そのパケットの送信が要求された時点からになる。
【０１５２】
（実施の形態７）
上記した大半の実施の形態においては、帯域確保期間と帯域確保外期間とをサイクリックに繰り返し、伝送失敗したパケットの再送を帯域確保外期間或いは次のサイクルの帯域確保期間に行う構成としている。そして、サイクリックに繰り返す周期は、再送要求パケット、再送パケットの送受信に必要な時間長とするのを前提にしている。しかし、いくらのパケットが伝送失敗するかは、状況によって変化し、各サイクルとも一定していない。失敗したパケット数が少ないサイクルにおいては問題ないが、多いサイクルにおいては、全てのパケットをそのサイクルにおいて再送するまで、サイクル周期を延長するのか、それとも、周期は延長しないで次のサイクルに送信することにするのか、更には、再送出来ないことも止む得ないとして、次のサイクルでは新たなパケットを送信するのか、等々、その対処方法が明確ではなかった。この実施形態はそのような場合の一つの回答を提供するものである。
以下に、本実施の形態を説明する。
［マルチキャスト通信システムの構成］
図４０は、本発明の実施の形態７に係るマルチキャスト通信システムの構成図である。
【０１５３】
図４０において、１４０１は親局、１４０２〜１４０５は子局である。これらは全て家庭内に設置されている。前記親局１４０１と前記子局１４０２とはリビングに設置されており、前記子局１４０３〜１４０５は、それぞれ、台所、子供部屋、寝室に設置されている。
１４１１〜１４１５は、ハイビジョン映像音声ストリーム、１４１６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号であり、前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１１のマルチキャスト配信信号を含む。１４３０は、前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１１を出力する映像音声サーバーであり、前記親局通信装置１４０1内部に備えられる。１４３１は、前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１１を入力し、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６を出力する親局通信装置であり、前記親局１４０１の内部に備えられる。
１４３２〜１４３５は、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６が入力され、それぞれ、前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１２〜１４１５を出力する、子局通信装置であり、それぞれ、前記子局１４０２〜１４０５の内部に備えられる。
１４４２〜１４４５は、それぞれ前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１２〜１４１５を入力し、ハイビジョン映像と音声を再生するテレビである。
［親局通信装置の構成］
図４１は、前記親局通信装置１４３１の内部構成図であり、バッファ１４１５２と、無線部１４１５５と、伝達確認処理部１４１５６と、ユニキャスト再送処理部１４１５７と、マルチキャスト再送処理部１４１５８と、マルチキャスト配信処理部１４１５９とから構成される。
ここで、バッファ１４１５２は、映像音声パケットを一時的に格納する要素である。ただし、伝送失敗したパケットを検出できるようにするため、格納されるパケットはシーケンス番号と対応付けられている。ユニキャスト再送処理部１４１５７、マルチキャスト再送処理部１４１５８は、伝送失敗したパケットを作り、再送する処理を行う機能部分である。再送処理を行うのに、ユニキャスト再送処理部とマルチキャスト再送処理部の２つを備えているのは、理由があり、後述する。なお、ユニキャスト、マルチキャストの用語に関しては、前の実施の形態において説明済みなので、ここでは説明は省略する。
マルチキャスト配信処理部１４１５９は、バッファ内に格納されている新たな映像パケットをマルチキャスト配信するために処理を行う機能部分である。伝達確認処理部１４１５６は、マルチキャスト配信したパケットの伝達確認を各子局に対して行い、応答パケットを受信して、いずれのパケットが伝送失敗したかを検出する部分である。無線部１４１５５は、上記した各処理部からパケットを受けて子局宛に送信し、或いは子局からパケットを受信し、所要な処理部へ伝送する機能部分である。これらの各部分のより詳細な説明は、あとで述べることとし、その前に、図４１中の各信号、パケットについて説明をする。
【０１５４】
映像音声データパケット１４１０１は、映像音声サーバー１４３０から受信するパケットであり、ペイロードに、前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１１を所定サイズ分格納している。
無線送信信号１４１１８と、無線受信信号１４１１９とは無線部１４１５５から送受信される信号であり、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６を構成している。
前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６のフレーム構成を図４２に示す。１４３００はビーコン、１４３０１はマルチキャスト信号、１４３０２はユニキャスト信号である。ビーコン１４３００は、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６のなかの、無線送信信号１４１１８のほうであって、フレームの先頭に置かれる制御用のブロックである。
マルチキャスト信号１４３０１は、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６のなかの、前記無線送信信号１４１１８のほうであって、マルチキャスト配信データパケット１４１１２に関するものと、マルチキャスト再送データパケット１４１１３に関するもので構成される。
ユニキャスト信号１４３０２は、伝達確認問合せパケット１４１１４に関するものと、伝達確認応答パケット１４１１０に関するものと、ユニキャスト再送データパケット１４１１５に関するもので構成される。これらのうち、前記伝達確認問合せパケット１４１１４と、前記ユニキャスト再送データパケット１４１１５については、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６のなかの、前記無線送信信号１４１１８のほうであって、前記伝達確認応答パケット１４１１０については、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６のなかの、前記無線受信信号１４１１９のほうであるが、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のユニキャストに関しては、受信側は、誤りなく受信に成功した場合はＡＣＫを返答し、送信側は、ＡＣＫを受け取ることが出来なかった場合は再送する、といった動作を行うため、このユニキャスト信号１４３０２に関しては、前記無線送信信号１４１１８と、前記無線受信信号１４１１９の両方が入り乱れて使用されることになる。
【０１５５】
ここでは、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６のフレーム周期（あるビーコン１４３００から、次のビーコン１４３００までの時間）を１秒とする。また、前記ビーコン１４３００送信にかかる時間は、１秒に対して十分小さく、無視できるものとする。
［親局の各部の構成の説明］
次に、図４１の各機能部分について詳細に説明する。
［バッファ］
バッファ１４１５２は、詳細には、図４３に示すように、シーケンス番号生成部１４２０１と、結合部１４２０２と、格納部１４２０３と、探索部１４２０４と、取り出し部１４２０５とからなっている。
サーバ１４３０から送られてくる映像音声データパケットに同期して、シーケンス番号生成部１４２０１にてシーケンス番号を発生し、結合部１４２０２にて、受信した映像音声データパケットにそのシーケンス番号を付加して、格納部１４２０３に順次格納し、格納済みの映像音声データパケット１４１０１のうち、ユニキャスト再送処理部、マルチキャスト再送処理部、マルチキャスト配信処理部から送られてくるシーケンス番号１０３を探索部１４２０４が受信すると、その番号と一致するパケットを格納部１４２０３から探索し、一致するものがあれば、取り出し部１４２０５が送信データパケット１４１０２として取り出し、要求先に出力する。
【０１５６】
また、図示はしていないが、バッファ１４１５２には、格納する映像音声データパケット１４１０１に関して、送信完了したか、未送信であるか、という送信情報１４１０５と、どの子局通信装置に対して伝達失敗があったのか、という前記伝達情報１４１０６とを、入力する都度、格納し、送信伝達情報１４１０４として出力するようにしている。
図５０は、上記したバッファ１４１５２の行う動作を説明するフローチャートである。ひし形のブロックが条件が満たされているか否かの判断を行うステップであり、矩形のブロックが処理を行うステップである。判断、処理の内容は、各ブロック内に記載されているので、スタートから、ステップ順に追って行けば、一連の処理が理解できる。したがって、ここでは、図50のこれ以上の説明は省略する。
［無線部］
無線部１４１５５は、図４４に示すようにＭＡＣ処理手段１４１６１、物理処理手段１４１６２、タイマー１４１６３、ビーコン生成手段１４１６４からなっている。
【０１５７】
ＭＡＣ処理手段１４１６１、物理処理手段１４１６２は、これまでの実施の形態でも説明したようにＩＥＥＥ８０２．１１ａのＭＡＣ層、物理層に対する処理を行う。すなわち、外部へ送出するパケットには、先頭にＭＡＣヘッダーを付加し、外部から受信したパケットに対しては、ＭＡＣヘッダーを取りはずし、伝達確認処理部１４１５６へ転送する。
外部へ送出するパケットは、伝達確認問い合わせパケット、マルチキャスト配信データパケット、マルチキャスト再送データパケット、ユニキャスト再送データパケット、並びにビーコンである。ビーコン以外のパケットは、それぞれ伝達確認処理部１４１５６、マルチキャスト配信処理部１４１５９、マルチキャスト再送処理部１４１５８、ユニキャスト再送処理部１４１５７から送られてくる。ビーコンは、内蔵するビーコン発生手段１４１６４によって発生される。ビーコン発生手段１４１６４は、タイマー１４１６３によって、発生タイミングが制御されている。この実施例では、１秒に設定されている。なお、ビーコン発生手段１４１６４はビーコンを発生すると同時に、ビーコンタイミング信号をアクティブにする。
［伝達確認処理部］
伝達確認処理部１４１５６は、基本的に以下の３つの処理を行うもので、図51に示すフローチャートにしたがって説明をする。カッコ内のステップ番号は、図51のステップと対応している。
【０１５８】
（１）前記ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば（Ｓ５１１）、子局通信装置の各々に宛てた前記伝達確認問合せパケット１４１１４を無線部１４１５５に出力する（Ｓ５１２）。
（２）前記子局通信装置の各々から送られてきた伝達確認応答パケット１４１１０を無線部１４１５５から受け取り（Ｓ５１３）、どの子局通信装置がどのシーケンス番号１４１０３の映像音声データパケット１４１０１の受信を失敗したかを示す情報を抽出し、バッファ１４１５２に、伝達情報１４１０６として書き込む（Ｓ５１４）。
【０１５９】
（３）全ての伝達確認応答パケット１４１１０に関する処理が終わった時点で（Ｓ５１５）、伝達情報書き込み完了フラグ１４１２２をアクティブにする（Ｓ５１６）。
［ユニキャスト再送処理部］
ユニキャスト再送処理部１４１５７は、基本的に次の４つの処理を実行するもので、図52のフローチャートに従って説明をする。
【０１６０】
（１）ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば（Ｓ５２１）、そのときの時刻を保存する（Ｓ５２２）。このときの時刻を仮にＡとする。
（２）前記伝達情報書き込み完了フラグ１４１２２がアクティブになるのを待って（Ｓ５２３）、このときの時刻と、前記時刻Ａとから、フレームの残り時間を算出し、ユニキャスト再送数の上限を決定する（Ｓ５２４）。
【０１６１】
（３）バッファ１４１５２からの送信伝達情報１４１０４に従って、伝達失敗した送信データパケット１４１０２のシーケンス番号１４１０３を取得し、バッファに対してその番号を指定する（Ｓ５２５）。
（４）前記指定によって、バッファ１４１５２から伝達失敗した送信データパケット１４１０２を取り出し、送信伝達情報１４１０４に従って、該当する子局通信装置のアドレスを付加して、ユニキャスト再送データパケット１４１１５として無線部１４１５５へ出力する（Ｓ５２６）。これを、ユニキャスト再送数の上限以下を満たす範囲で行う（Ｓ５２６→５２５）。この場合、伝達失敗した前記子局通信装置の台数が少ない前記送信データパケット１０２から順に無線部１４１５５へ再送する。一方、上限を超えると、ユニキャスト再送は停止し、処理は最初に戻る（Ｓ５２１）。
【０１６２】
ここで、ユニキャスト再送数の上限の計算例を挙げて説明する。前記ビーコン間隔は１秒とし、また、前記ビーコンタイミング信号がアクティブになった時と、前記伝達情報書き込み完了フラグ１４１２２がアクティブになった時の間隔、即ちフレームの先頭から前記伝達情報１４１０６書き込み完了までの時間が、９００ｍｓｅｃだったとする。この時のフレームの残り時間は、１００ｍｓｅｃである。また、ユニキャストによる前記送信データパケット１４１０２の１パケット分の伝送にかかる時間を、ここでは、５ｍｓｅｃとする。すると、ユニキャスト再送数の上限は、１００ｍｓｅｃ／５（ｍｓｅｃ／パケット）＝２０パケットである。従って、この例では、この前記ユニキャスト再送処理部１４１５７は、ユニキャスト再送数の上限を２０パケットとする。ただし、フレームの残り時間は、毎フレーム変化するので、このユニキャスト再送数の上限は毎フレーム計算される。
［マルチキャスト再送処理部］  
マルチキャスト再送処理部１４１５８は、基本的に次の３つの処理を行うもので、図53のフローチャートにしたがって説明をする。
（１）前記ビーコンタイミング信号と、伝達確認確保時間から、フレーム内で、最大、マルチキャスト再送に使用可能な時間を算出し、マルチキャスト再送数の上限を決定する（Ｓ５３１）。
（２）前記伝達情報書き込み完了フラグ１２２がアクティブになれば（Ｓ５３２）、マルチキャスト再送数をカウントするレジスタをリセットする（Ｓ５３３）。このレジスタは、マルチキャスト再送データパケットを出力する度に１アップする（Ｓ５３６）。そして、マルチキャスト再送数の上限値に達すると（Ｓ５３４）、処理を終了し、次に伝達情報書込み完了フラグがアクティブになるのを待つ（Ｓ５３２）。
（３）マルチキャスト再送数が上限値に達しない状態において、前記送信伝達情報１４１０４に従って、伝達失敗した送信データパケット１４１０２のシーケンス番号１４１０３を指定することで前記バッファ１５２から伝達失敗した前記送信データパケット１０２を取り出し、マルチキャストのアドレスを付加して、前記マルチキャスト再送データパケット１１３として無線部１４１５５へ出力する（Ｓ５３５）。この場合は、伝達失敗した子局通信装置の台数が多い送信データパケットから順に送信される。
ここで、マルチキャストパケットの再送数の例を挙げて説明をする。前記伝達確認確保時間は、伝達確認に必要な時間を確保するための固定値であって、ここでは１０ｍｓｅｃとする。ビーコン間隔を１秒ととすると、フレーム内で、最大、マルチキャスト再送に使用可能な時間は、９９０ｍｓｅｃである。また、マルチキャストによる送信データパケット１４１０２の１パケット分の伝送にかかる時間を、ここでは、１ｍｓｅｃとする。すると、マルチキャスト再送数の上限は、９９０ｍｓｅｃ／１（ｍｓｅｃ／パケット）＝９９０パケットである。従って、この例では、このマルチキャスト再送処理部１５８は、マルチキャスト再送数の上限を９９０パケットとする。なお、この値は、フレーム周期が変更されたり、前記伝達確認確保時間を変更しない限り、フレームごとに変化しない。
［マルチキャスト配信処理部］
次に、マルチキャスト配信処理部１４１５９は、基本的に次の２つの処理を行う。
（１）伝達情報書き込み完了フラグ１４１２２がアクティブになれば（Ｓ５４１）、その１ｓｅｃ後に（Ｓ５４２）、前記送信伝達情報１４１０４に従って、未送信の前記送信データパケット１４１０２のシーケンス番号１４１０３を指定することで前記バッファ１４１５２から未送信の前記送信データパケット１０２を取り出し、マルチキャストのアドレスを付加して、前記マルチキャスト配信データパケット１１２として無線部１４１５５へ出力する（Ｓ５４３〜Ｓ５４７）。
（２）詳しくは、Ｓ５４２の後に、前記ビーコンタイミング信号１４１２１と、前記伝達確認確保時間と、前記マルチキャスト再送数１４１１７を各部から受け取り、フレーム内で、最大、マルチキャスト配信に使用可能な時間を算出し、マルチキャスト配信数の上限を決定する（Ｓ５４３）。この上限を決定する例を挙げて説明する。前記伝達確認確保時間は、伝達確認に必要な時間を確保するための固定値であって、ここでは前述のとおり１０ｍｓｅｃとした。また、ビーコン間隔は１秒とし、マルチキャストによる前記送信データパケット１４１０２の１パケット分の伝送にかかる時間を、１ｍｓｅｃとした。ここで、前記マルチキャスト再送数１１７が、５００パケットであったとすると、フレーム内で、最大、マルチキャスト配信に使用可能な時間は、(１秒−１０ｍｓｅｃ−１（ｍｓｅｃ／パケット）×５００パケット)＝４９０ｍｓｅｃである。すると、マルチキャスト配信数の上限は、４９０ｍｓｅｃ／１（ｍｓｅｃ／パケット）＝４９０パケットである。従って、この例では、この前記マルチキャスト配信処理部１４１５９は、マルチキャスト配信数の上限を４９０パケットとする。ただし、前記マルチキャスト再送数１４１１７は、毎フレーム変化するので、このマルチキャスト配信数の上限は毎フレーム計算される。
（３）マルチキャスト配信数の上限が定まると、マルチキャスト配信数をカウントするレジスタをリセットする（Ｓ５４４）。以降は、先程のマルチキャスト再送処理部の動作と同様、マルチキャスト配信データパケットを出力する度に、マルチキャスト配信数を１アップする（Ｓ５４７）。これを、マルチキャスト配信数の上限値以下の範囲で許可し（Ｓ５４５）、上限値を超えると、処理を終了し、次の伝達情報書込みフラグがアクティブになるまで待つ（Ｓ５４１）。
上述の例で言えば、１フレームに最大４９０パケットまでの配信処理を許可することになる。実際に前記バッファ１４１５２に格納される、未送信の前記送信データパケット１４１０２の数がもっと少なければ、その数となる。例えば、未送信の前記送信データパケット１４１０２の数が１０パケットしかなければ、１０パケット配信処理を行う（Ｓ５４６）。そして、前記バッファ１４１５２に、該当する映像音声データパケット１０１が送信済みであることを送信情報１０５として書き込む。
［子局通信装置の構成］
次に、図４５は、前記子局通信装置１４３２〜１４３５の内部構成図である。
【０１６３】
１４２０１は映像音声データパケット、１４２０２はデータパケット、１４２０６は受信情報、１４２１０は伝達確認応答パケット、１４２１４は伝達確認問合せパケット、１４２１８は無線送信信号、１４２１９は無線受信信号である。
前記映像音声データパケット１４２０１は、前記ハイビジョン映像音声ストリーム１４１２〜１４１５そのものである。
【０１６４】
無線送信信号１４２１８と、無線受信信号１４２１９とで、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６を構成している。
１４２５２は、前記データパケット１４２０２と、前記受信情報１４２０６とを受け取り、前記映像音声データパケット１４２０１と、前記受信情報１４２０６とを出力するバッファである。このバッファ１４２５２は、前記データパケット１４２０２を、シーケンス番号順に格納し、映像音声データパケット１４２０１として、シーケンス番号順に、シーケンス番号を取り除きつつ順次出力する。
【０１６５】
まら、このバッファ１４２５２は、格納する前記データパケット１４２０２に関して、前記シーケンス番号毎に、格納完了したかどうかという前記受信情報１４２０６を格納して出力する。
１４２５５は、前記無線受信信号１４２１９と、前記伝達確認応答パケット１４２１０とを受け取り、前記伝達確認問合せパケット１４２１４と、前記データパケット１４２０２とを出力する、無線部である。この無線部１４２５５は、前記伝達確認問合せパケット１４２１４を前記無線送信信号１４２１８として出力する。
【０１６６】
また、この無線部１４２５５は、前記無線受信信号が伝達確認に関する問合せを含んでいれば、その部分を抽出して前記伝達確認問合せパケット１４２１４として出力する。その他、無線部１４２５５の基本的な機能は、親局側の無線部１４１５５と同じであるので、これ以上の説明は省略する。
１４２５６は、前記受信情報１４２０６と、前記伝達確認問合せパケット１４２１４とを受け取り、前記伝達確認応答パケット１４２１０を出力する伝達確認処理部である。この伝達確認処理部１４２５６は、前記伝達確認問合せパケット１４２１４を受け取ると、前記受信情報１４２０６を参照して、格納完了していない前記データパケット１４２０２のシーケンス番号を調べ、その情報を前記伝達確認応答パケット１４２１０として出力する。例えば、前記伝達確認問合せパケット１４２１４の内容が、「シーケンス番号１００から２００まで届いたか？」という内容だったとき、前記受信情報１４２０６の内容が、格納されているのは、シーケンス番号５０から１９１と、１９３から１９９」であれば、シーケンス番号１９２と、２００とが抜けており、その旨を前記伝達確認応答パケット１４２１０で返答する。
［マルチキャスト通信システムの動作］
次に、上記構成の動作について説明する。
【０１６７】
前記親局１４０１は、内部の映像音声サーバー１４３０がハイビジョン映像音声ストリーム１４１１を出力し、親局通信装置１４３１が前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号１４１６によりマルチキャスト配信する。
前記子局１４０２〜１４０５は、それぞれ、内部の子局通信装置１４３２〜１４３５で前記無線信号１４１６を受信し、テレビ１４４２〜１４４５で、ハイビジョン映像と音声を再生する。
【０１６８】
この過程で、前記無線信号１４１６に、大きなノイズが加わっても、問題なくハイビジョン映像と音声を再生できる。
以下、前記無線信号１４１６に、大きなノイズが加わったときの、親局１４０１内部の親局通信装置１４３１内部の動作について、説明する。
まず、ノイズが発生する前の動作から説明を開始する。
［時点１：ノイズ発生前］
時点１とする。前記ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば、前記伝達確認処理部１４１５６は、伝達確認問合せパケット１４１１４を出力する。
【０１６９】
一方、無線部１４１５５は、ビーコンタイミング信号１４１２１をアクティブにした時点で、ビーコン１４３００を出力する。その後、時点１より前の時点０に、マルチキャスト配信処理部１４１５９から受け取った、マルチキャスト配信データパケット１４１１２を、マルチキャスト１４３０１として出力する。
次に、前記無線部１４１５５は、今回（時点１）に伝達確認処理部１４１５６から受け取った、伝達確認問合せパケット１４１１４を、ユニキャスト１４３０２として出力する。
【０１７０】
そして、前記無線部１４１５５は、子局通信装置各々から返答をユニキャスト再送要求パケット１４３０２として受け取り、伝達確認応答パケット１４１１０として出力する。この場合、ノイズが発生していないので、伝達失敗はなく、再送要求は発生しない。
この後に、前記ユニキャスト再送処理部１４１５７の処理が開始される。しかし、ノイズが発生していないときは、伝達失敗は発生しておらず、再送すべき送信データパケット１４１０２は存在していないので、ユニキャスト再送データパケット１４１１５は発生しない。
【０１７１】
同時に、前記マルチキャスト再送処理部１４１５８の処理が開始される。しかし、ノイズが発生していないときは、伝達失敗は発生しておらず、再送すべき送信データパケット１４１０２は存在していないので、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３は発生しない。
次に、マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理に移る。前記ハイビジョン映像音声ストリームそのものである前記映像音声データパケットは、順次、前記バッファ１４１５２に格納されているので、未送信のものを前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２として出力する。
【０１７２】
この時点１における、無線信号１４１６の様子を図４６中に（ａ）で示す。
同図において、１４３００は、前述のビーコンである。１４３１０は、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２成分である。１４３２０は、伝達確認問合せパケット１４１１４成分であり、ユニキャストパケットである。１４３２１は、伝達確認応答パケット１４１１０成分であり、ユニキャストパケットである。
【０１７３】
なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のユニキャストに関しては、受信側は、誤りなく受信に成功した場合はＡＣＫを返答し、送信側は、ＡＣＫを受け取ることが出来なかった場合は再送する、といった動作を行うため、前記伝達確認問合せパケット成分１４３２０と、前記伝達確認応答パケット成分１４３２１に関しては、前記無線送信信号１４１１８と、前記無線受信信号１４１１９の両方が入り乱れて使用されることになる。また、便宜上、伝達確認問合せパケット成分１４３２０と、前記伝達確認応答パケット成分１４３２１を分けて図示したが、これらも入り乱れてもよい。例えば、子局通信装置１４３２に対して前記伝達確認問合せパケット成分１４３２０と、前記伝達確認応答パケット成分１４３２１とのやり取りが行われた後、子局通信装置１４３３に対して前記伝達確認問合せパケット成分１４３２０と、伝達確認応答パケット成分１４３２１とのやり取りが行われてもよい。
図４６中の（a）においては、マルチキャスト配信が問題なく行われていることとなる。
［時点２：ノイズ発生］
次に時点２で、ノイズが発生したとする。
ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば、伝達確認処理部１４１５６は、伝達確認問合せパケット１４１１４を出力する。
【０１７４】
一方、前記無線部１４１５５は、ビーコンタイミング信号１４１２１をアクティブにした時点で、ビーコン１４３００を出力する。その後、前の時点（時点１）にマルチキャスト配信処理部１４１５９から受け取った、マルチキャスト配信データパケット１４１１２を、マルチキャスト方式で出力する。
次に、前記無線部１４１５５は、今回（時点２）に前記伝達確認処理部１４１５６から受け取った、伝達確認問合せパケット１４１１４を、ユニキャスト方式で出力する。
【０１７５】
この後、前記無線部１４１５５は、子局通信装置各々から返答を受け取り、伝達確認応答パケット１４１１０として出力する。ノイズが発生しているので、伝達失敗があり、再送要求は発生している。この伝達確認そのものについても伝達失敗は発生するが、ユニキャストなので、ＡＣＫを用いた再送が行われており、問題ない。
この後に、ユニキャスト再送処理部１４１５７の処理が開始される。ノイズが発生しているため、伝達失敗が発生しており、再送すべき送信データパケット１４１０２が存在しているので、前記ユニキャスト再送データパケット１４１１５が出力される。ただし、ノイズが大量に発生し、前記伝達確認問合せパケット１４１１４と前記伝達確認応答パケット１４１１０とのやり取りに時間がかかり、フレーム内に残された時間がなくなってしまうと、この処理は発生しない。時間が余っていれば、前記無線部１４１５５は、このユニキャスト再送データパケット１４１１５を受け取って、ユニキャスト方式で出力する。
【０１７６】
同時に、前記マルチキャスト再送処理部１４１５８の処理が開始される。ノイズが発生しているため、伝達失敗が発生しており、再送すべき前記送信データパケット１４１０２が存在しているので、マルチキャスト再送データパケット１４１１３が出力される。ノイズが大量に発生し、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量になる場合、伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が制限される。
【０１７７】
次に、マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理に移る。前記映像音声データパケットは、順次、前記バッファ１４１５２に格納されているので、未送信のものを前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２として出力する。ただし、ノイズが大量に発生し、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量になる場合、前記伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数が制限される。前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数すら制限された場合は、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数は０に抑えられることになる。
この時点２における、無線信号１４１６の様子を図４６中に（ｂ）で示す。（ａ）と同一構成要素には同じ番号を付ける。
１４３４０は、ノイズである。１４３３０は、前記ユニキャスト再送データパケット１４１１５成分である。
この１４３３０が時点２において設けられていることにより、マルチキャスト配信で発生した伝達失敗をユニキャスト再送によってリカバリーしている様子がわかる。ただし、ユニキャスト再送は、前記子局通信装置各々に対して、１台ずつ、再送を行うものであり、効率が悪いため、ノイズの影響が大量の前記子局通信装置に対して影響を与えた場合は、直ちにリカバリーが終了するものではない。このユニキャスト再送は、伝達失敗した前記子局通信装置が少ないパケットから再送を行う。次の時点で、伝達失敗した子局通信装置が多いパケットから再送を行うマルチキャスト再送と合わせて効果を発揮する。具体的には、特定の子局通信装置に対して伝達失敗が多い場合、ＡＣＫによる更なる再送が可能なこのユニキャスト再送によって、伝達失敗が多い特定の子局通信装置には確実に再送を行い、その他の子局通信装置に対しては、ＡＣＫによる更なる再送は不可能ではあるが、複数の子局通信装置に対してまとめて再送が出来るため効率のよい、マルチキャスト再送で対処することで、効率的かつ、確実に伝達失敗へのリカバリーが可能となる。
［時点３：ノイズ発生］
次の時点３でも、ノイズが発生したとする。
【０１７８】
ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば、伝達確認処理部１４１５６は、伝達確認問合せパケット１４１１４を出力する。
一方、前記無線部１４１５５は、ビーコンタイミング信号１４１２１をアクティブにした時点で、ビーコン１４３００を出力する。その後、前の時点（時点２）に、前記マルチキャスト再送処理部１４１５８から受け取った、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３と、前記マルチキャスト配信処理部１４１５９から受け取った、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２とを、マルチキャストで出力する。
【０１７９】
次に、前記無線部１４１５５は、今回（時点２）に伝達確認処理部１４１５６から受け取った、前記伝達確認問合せパケット１４１１４を、ユニキャストで出力する。
そして、無線部１４１５５は、子局通信装置各々から返答を受け取り、伝達確認応答パケット１４１１０として出力する。ノイズが発生しているので、伝達失敗があり、再送要求は発生している。この伝達確認そのものについては、ユニキャストなので、ＡＣＫを用いた再送が行われており、問題ない。
【０１８０】
この後に、前記ユニキャスト再送処理部１４１５７の処理が開始される。ノイズが発生しているため、伝達失敗が発生しており、再送すべき送信データパケット１４１０２が存在しているので、ユニキャスト再送データパケット１４１１５が出力される。ただし、ノイズが大量に発生し、マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量であった場合、この処理は、フレーム内に残された時間がなく、実行されないこともある。時間が残っている場合は、前記無線部１４１５５は、この前記ユニキャスト再送データパケット１４１１５を受け取って、ユニキャストで出力する。
【０１８１】
同時に、前記マルチキャスト再送処理部１４１５８の処理が開始される。ノイズが発生しているため、伝達失敗が発生しており、再送すべき前記送信データパケット１４１０２が存在しているので、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３が出力される。ノイズが大量に発生し、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量になる場合、伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が制限される。
【０１８２】
次に、前記マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理に移る。新たな映像音声データパケットは、順次、前記バッファ１４１５２に格納されているので、未送信のものを前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２として出力する。ただし、ノイズが大量に発生し、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量になる場合、前記伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数が制限される。前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数すら制限された場合は、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数は０に抑えられることになる。
【０１８３】
この時点３における、無線信号１４１６の様子を図４６中の（ｃ）に示す。（ａ）、（ｂ）と同一構成要素には同じ番号を付ける。
（ｃ）において、１４３３１は、前記マルチキャスト再送データパケット１４１１３成分であり、マルチキャスト信号である。（ｃ）から、マルチキャスト配信で発生した伝達失敗をマルチキャスト再送によってリカバリーしている様子がわかる。この再送は、今回（時点３）で発生した伝達失敗によるものに対してではなく、前の時点（時点２）以前に発生した伝達失敗によるものに対して行われるものである。この例においては、時点１以前に伝達失敗は発生していないので、時点２において発生した伝達失敗によるものに対する再送となっている。
この時点３においては、本来、時点１において見られた量の、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２を送信していない。これは、前の時点（時点２）における、前記マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理において、マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量であるため、伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数が制限されたためである。その結果、この時点３において、時点１において見られた量の、前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２を送信しないかわりに、伝達確認問合せパケット１４１１４と、伝達確認応答パケット１４１１０とのやり取りを問題なく行うことが出来、次の時点（時点４）でのマルチキャスト再送を問題なく行うことが出来る。
［時点４：ノイズ無し］
次の時点４で、ノイズがなかったとする。ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば、伝達確認処理部１４１５６は、伝達確認問合せパケット１４１１４を出力する。
【０１８４】
一方、無線部１４１５５は、ビーコンタイミング信号１４１２１をアクティブにした時点で、ビーコン１４３００を出力する。その後、前の時点（時点３）に、マルチキャスト再送処理部１４１５８から受け取った、マルチキャスト再送データパケット１４１１３と、マルチキャスト配信処理部１４１５９から受け取った、マルチキャスト配信データパケット１４１１２とを、マルチキャストで出力する。
【０１８５】
次に、無線部１４１５５は、今回（時点４）に伝達確認処理部１４１５６から受け取った、伝達確認問合せパケット１４１１４を、ユニキャストで出力する。
そして、前記無線部１４１５５は、子局通信装置各々から返答を受け取り、伝達確認応答パケット１４１１０として出力する。ノイズは発生していないが、過去の伝達失敗で再送が完了していないものがあり、再送要求は発生している。
【０１８６】
この後に、ユニキャスト再送処理部１４１５７の処理が開始される。ノイズは発生していないが、過去の伝達失敗で再送が完了していないものがあり、再送すべき送信データパケット１４１０２が存在しているので、ユニキャスト再送データパケット１４１１５が出力される。ただし、マルチキャスト再送データパケット１１３の数が大量であった場合、この処理は、フレーム内に残された時間がなく、実行されないこともある。時間が残っている場合は、前記無線部１４１５５は、このユニキャスト再送データパケット１４１１５を受け取って、ユニキャストで出力する。
同時に、前記マルチキャスト再送処理部１４１５８の処理が開始される。ノイズは発生していないが、過去の伝達失敗で再送が完了していないものがあり、再送すべき送信データパケット１４１０２が存在しているので、マルチキャスト再送データパケット１４１１３が出力される。マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量になる場合、伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が制限される。
【０１８７】
次に、マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理に移る。映像音声データパケットは、順次、バッファ１４１５２に格納されているので、未送信のものをマルチキャスト配信データパケット１４１１２として出力する。ただし、マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量になる場合、伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数が制限される。
【０１８８】
この時点４における、無線信号１４１６の様子を図４６中の（ｄ）に示す。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同一構成要素には同じ番号を付ける。
（ｄ）から、マルチキャスト配信及びマルチキャスト再送で発生した伝達失敗をマルチキャスト再送によってリカバリーしている様子がわかる。この再送は、今回（時点４）で発生した伝達失敗によるものに対してではなく、前の時点（時点３）以前に発生した伝達失敗によるものに対して行われるものである。この例においては、時点１以前に伝達失敗は発生していないので、時点２と、時点３において発生した伝達失敗によるものに対する再送となっている。
この時点４においては、本来、時点１において見られた量の、マルチキャスト配信データパケット１４１１２を送信していない。これは、前の時点（時点３）における、マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理において、マルチキャスト再送データパケット１４１１３の数が大量であるため、伝達確認確保時間をフレーム内で確保できる程度に、マルチキャスト配信データパケット１４１１２の数が制限されたためである。その結果、時点４において、時点１において見られた量の、マルチキャスト配信データパケット１４１１２を送信しないかわりに、伝達確認問合せパケット１４１１４と、伝達確認応答パケット１４１１０とのやり取りを問題なく行うことが出来、次の時点（時点５）でのマルチキャスト再送を問題なく行うことが出来る。
［時点５：ノイズ無し］
次の時点５で、ノイズがなかったとする。
ビーコンタイミング信号１４１２１がアクティブになれば、伝達確認処理部１４１５６は、伝達確認問合せパケット１４１１４を出力する。
【０１８９】
一方、前記無線部１４１５５は、前記ビーコンタイミング信号１４１２１をアクティブにした時点で、ビーコン１４３００を出力する。その後、前の時点（時点４）に、マルチキャスト再送処理部１４１５８から受け取った、マルチキャスト再送データパケット１４１１３と、マルチキャスト配信処理部１４１５９から受け取った、マルチキャスト配信データパケット１４１１２とを、マルチキャストで出力する。
【０１９０】
次に、前記無線部１４１５５は、今回（時点５）に伝達確認処理部１４１５６から受け取った、伝達確認問合せパケット１４１１４を、ユニキャストで出力する。
そして、前記無線部１４１５５は、子局通信装置各々から返答を受け取り、伝達確認応答パケット１４１１０として出力する。ノイズは発生していないが、過去の伝達失敗で再送が完了していないものがあり、再送要求は発生している。
【０１９１】
この後に、ユニキャスト再送処理部１４１５７の処理が開始される。ノイズは発生していないが、過去の伝達失敗で再送が完了していないものがあり、再送すべき送信データパケット１４１０２が存在しているので、ユニキャスト再送データパケット１４１１５が出力される。そして、無線部１４１５５は、このユニキャスト再送データパケット１４１１５を受け取って、ユニキャストで出力する。
【０１９２】
同時に、マルチキャスト再送処理部１４１５８の処理が開始される。ノイズは発生していないが、過去の伝達失敗で再送が完了していないものがあり、再送すべき送信データパケット１４１０２が存在しているので、マルチキャスト再送データパケット１４１１３が出力される。
次に、マルチキャスト配信処理部１４１５９の処理に移る。映像音声データパケットは、順次、バッファ１４１５２に格納されているので、未送信のものを前記マルチキャスト配信データパケット１４１１２として出力する。
【０１９３】
この時点５における、無線信号１６の様子を図４６中の（ｅ）に示す。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）と同一構成要素には同じ番号を付ける。
（e）から、マルチキャスト配信及びマルチキャスト再送で発生した伝達失敗をマルチキャスト再送によってリカバリーしている様子がわかる。これにて、リカバリーが完了する。
（e）において、マルチキャスト配信データパケット成分１４３１０が、本来、時点１において見られた量より大きいのは、前の時点（時点４）とその前の時点（時点３）で本来送るべきだったマルチキャスト配信データパケット１４１１が、伝達確認確保時間を確保するために制限されていたため、未送信のマルチキャスト配信データパケット１４１１が、前記バッファ１４１５２に大量に残されているためである。
［本実施形態の作用効果の説明］
以上要約すると、大量のノイズが発生しても、伝達確認確保時間を必ず確保し、効率のよいマルチキャスト再送を行うことにより、良好な通信が可能であることがわかる。
【０１９４】
加えて、特定の子局通信装置に対して伝達失敗が多い場合、ＡＣＫによる更なる再送が可能なユニキャスト再送によって、伝達失敗が多い特定の子局通信装置には確実に再送を行い、その他の子局通信装置に対しては、ＡＣＫによる更なる再送は不可能ではあるが、複数の子局通信装置に対してまとめて再送が出来るため効率のよい、マルチキャスト再送で対処することで、効率的かつ、確実に伝達失敗へのリカバリーが可能となることがわかる。
［本実施の形態の変形・応用］
なお、本実施の形態においては、前記親局１４０１、前記子局１４０２〜１４０５は、全て家庭内に設置することとしたが、そうでなくてもよい。
【０１９５】
例えば、会社のロビー、駅の待合室、教室や学習会やセミナー会場の各机、展示場の案内用モニター、飛行機内の映像伝送システムなど、ストリーム伝送を行うシステムに適用できる。
また、本実施の形態においては、前記映像音声サーバー１４３０は、ハイビジョン映像音声ストリーム１１を出力することとしたが、そうでなくてもよい。
【０１９６】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａの物理層の伝送レートは最大５４Ｍｂｐｓであるが、いずれにせよ、家庭内でハイビジョン映像音声を扱う場合、通常のユニキャスト伝送の場合、番組１本、即ち１箇所への配信が限度である。これを、本発明の技術に応用すれば、番組は１本ながら、複数箇所へ配信できる。この構成ももちろん本発明の範囲に含まれるものではあるが、本発明は、この構成に限られるものではない。
【０１９７】
例えば、スタンダード映像音声を扱い、複数の番組を、複数箇所へ配信してもよい。前記子局通信装置１４３２〜１４３５までは、複数の番組を配信し、配下のテレビへ、任意の１番組を供給することとしてもよい。
また、ストリーム伝送であれば、映像音声に限らなくてもよい。例えば、無声の映像でも、音楽データでも、双方向型ゲーム用データでもよい。
【０１９８】
また、本実施の形態においては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線信号を扱うこととしたが、そうでなくてもよい。
現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ａは市場で広く普及し、汎用のＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線モジュールも多数存在する。本実施の形態は、親局の無線部１４１５５や、子局の無線部１４２５５として、汎用のＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線モジュールを使用し、外部の構成を新たに加えることで実現可能であるという特徴をもつ。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線信号を扱うことで、そのような効果があり、この構成ももちろん本発明の範囲に含まれるものではあるが、本発明は、この構成に限られるものではない。
【０１９９】
ノイズが発生しないよう工夫を凝らせる有線に対し、無線では、ノイズの発生は必至である。このような状況であれば、本発明の伝達確認確保時間を確保し、再送の効果をあげる仕組みは有効である。
また、有線であっても、ノイズの発生する環境においては、本発明は効果を発揮する。特に、ＣＡＴＶや、電力線通信（電灯線通信、あるいはＰＬＣ）などの苛酷なノイズ環境であれば、更に効果を発揮する。したがって、本発明は、無線に限定されるものではない。
【０２００】
また、本実施の形態においては、フレームの先頭にビーコンを置いたが、そうでなくてもよい。これは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの仕様に従ったものであって、他の仕様を用いれば、その仕様にあせればよい。また、伝達確保時間の計算において、ビーコンに関する時間は十分小さいため無視したが、当然、考慮に入れてもよい。その他にフレーム内にブロックを追加する場合も、当然、考慮に入れてもよい。
【０２０１】
また、本実施の形態においては、前記ビーコンに続いて、マルチキャスト、ユニキャスト、の順に伝送することとしたが、そうでなくてもよい。
これは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの関連の仕様に従ったものであって、マルチキャスト通信は、ビーコン直後でないといけないためである。それは、スリープモードの子局通信装置に対しても、マルチキャスト通信を実行するため、スリープモードであっても必ず稼動状態になるビーコン直後にマルチキャスト通信を行う必要があるからである。
【０２０２】
汎用のＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線モジュールを使用する場合、このようにビーコンに続いて、マルチキャスト、ユニキャストに伝送する場合に対応させたが、そのようなモジュールを使用しない場合は、この順を考慮しなくてもよい。例えば、前記ビーコン３００に続いて、ユニキャスト、マルチキャスト、の順に伝送することとしてもよい。
また、本実施の形態においては、マルチキャストパケットの中で、マルチキャスト再送データパケットに関するもの、マルチキャスト配信データパケットに関するもの、の順に伝送することとしたが、そうでなくてもよい。
【０２０３】
この構成により、古いパケットから先に送ることで、受信側でバッファあふれが起きる前に伝送を完了させることが出来るので、長いバースト誤りが発生する環境においても信頼性をあげることが出来る。この構成もまた、本発明の範囲に含まれるものではあるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、多数の前記子局通信装置への伝送が完了すれば、一部の前記子局通信装置への伝送失敗は認める、との考え方にしたがって、古いパケットであっても多数の子局通信装置への伝送が完了しているものについては、まだ１台の子局通信装置への伝送も行われていないマルチキャスト配信データパケットの方を優先するよう、構成してもよい。即ち、マルチキャスト再送データパケットに関するものも、マルチキャスト配信データパケットに関するものも、一緒に考えて、伝送未完了の子局通信装置が多いパケットから配信するよう構成してもよい。
【０２０４】
また、本実施の形態においては、前記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線信号のフレーム周期を１秒としたが、そうでなくてもよい。
フレーム周期を大きくした方が、ビーコン送信等のオーバーヘッドが小さくなるため、無線伝送帯域に余裕ができる。その意味ではフレーム周期を大きくした方がよい。
一方、フレーム周期を大きくすれば、次マルチキャスト送信を開始するまでに時間がかかり、伝送遅延が大きくなる。その意味ではフレーム周期を小さくした方がよい。
【０２０５】
本実施の形態のような、ＩＥＥＥ８０２．１１ａでハイビジョン映像を扱う場合、シミュレーションによれば、フレーム周期が数百ｍｓｅｃ以上であれば、オーバーヘッドの影響は小さく、また、フレーム周期が数秒程度になれば、それ以上増やしてもオーバーヘッドの影響はほとんど変わらないことから、フレーム周期は数百ｍｓｅｃから数秒程度に設定するのが現実的であるとはいえる。ただし、本発明はそれに限定されるものではない。
【０２０６】
また、初期化時はフレーム周期を小さくしてやり取りの時間を短くして、初期化完了後にフレーム周期を大きくしてもよい。
また、本実施の形態においては、バッファは、映像音声データパケットにシーケンス番号を付加して順次格納することとした。もし、映像音声データパケットに、もともとパケットごとにユニークな番号がついていれば、それをシーケンス番号として使用すれば、新たにシーケンス番号を付加する必要はない。
【０２０７】
また、本実施の形態においては、バッファは、どの子局通信装置に対して伝達失敗があったのか、という伝達情報を、入力する都度、格納することとした。これは、本実施の形態が、マルチキャスト再送に加え、ユニキャスト再送を使用するからである。ユニキャスト再送を使用せず、マルチキャスト再送のみを使用することとし、前記伝達情報は、伝達失敗があったのか、なかったのか、という情報としてもよい。そして、伝達失敗があったパケットについて全てマルチキャスト再送を行うこととしてもよい。もしくは、ユニキャスト再送を使用せず、マルチキャスト再送のみを使用することとし、前記伝達情報は、伝達失敗があった子局通信装置の数としてもよい。そして、伝達失敗があったパケットについて、伝達失敗があった子局通信装置の数が多い方からマルチキャスト再送を行うこととしてもよい。
また、本実施の形態においては、親局側の無線部は、ビーコンタイミング信号を出力することとしたが、そうでなくてもよい。これは、前記無線部の外部で、フレーム内で伝達確認確保時間を確保するために、ビーコンのタイミングを把握する必要があるためである。例えば、無線部の外部で、独自にビーコンのタイミングを生成し、時々、前記無線部とやりとりを行って補正してもよい。また、クロックなどを用いて完全に前記無線部と同期して、無線部の外部で、独自にビーコンのタイミングを生成してもよい。また、前記無線部が出力する伝達確認応答パケットのタイミングから、無線部の外部で、独自にビーコンのおよそのタイミングを生成して用いてもよい。
【０２０８】
また、本実施の形態においては、伝達確認処理部は、ビーコンタイミング信号がアクティブになれば、子局通信装置の各々に宛てた伝達確認問合せパケットを出力することとしたが、そうでなくてもよい。
前記伝達確認処理部は、無線部が、伝達確認問合せパケット成分を無線送信信号として出力するより前に、伝達確認問合せパケットを出力すればよい。ただし、前記ビーコンタイミング信号がアクティブになるより前に送信してしまうと、送りたいフレームの１つ前のフレームで送出されてしまうので、本実施の形態においては、前記ビーコンタイミング信号がアクティブになれば、送出することとした。以上のような理由であるから、前記伝達確認処理部は、前記ビーコンタイミング信号がアクティブになった後、無線部が、伝達確認問合せパケット成分を無線送信信号として出力するより前に、子局通信装置の各々に宛てた伝達確認問合せパケットを出力することとすればよい。
【０２０９】
また、本実施の形態においては、伝達確認処理部は、全ての伝達確認応答パケットに関する処理が終わった時点で、伝達情報書き込み完了フラグをアクティブにすることとしたが、そうでなくてもよい。伝達確認問合せパケットと、伝達確認応答パケットとのやり取りは、ユニキャストのため、ＡＣＫによる再送が行われるため、信頼度は高いものではあるが、それでも、やり取りに失敗する場合もありえる。予め、最大時間を決めておいて、その時間が経過すれば、前記伝達情報書き込み完了フラグをアクティブにすることとしてもよい。その最大時間として、前記伝達確認確保時間を用いてもよい。
また、本実施の形態においては、ユニキャスト再送処理部を用意し、ユニキャスト再送を用いることとしたが、そうでなくてもよい。もちろん、マルチキャスト再送と、ユニキャスト再送の両方を用いる構成も、本発明の範囲に含まれるものではあるが、本発明はそれに限定されるものではない。
【０２１０】
マルチキャスト配信で発生した伝達失敗をユニキャスト再送によってリカバリーしても、ユニキャスト再送は、子局通信装置各々に対して、１台ずつ、再送を行うものであり、効率が悪いため、ノイズの影響が大量の子局通信装置に対して影響を与えた場合は、直ちにリカバリーが終了するものではない。このユニキャスト再送は、伝達失敗した子局通信装置が少ないパケットから再送を行うこととした。次の時点で、伝達失敗した子局通信装置が多いパケットから再送を行うこととしたマルチキャスト再送と合わせて効果を発揮する。具体的には、特定の子局通信装置に対して伝達失敗が多い場合、ＡＣＫによる更なる再送が可能なこのユニキャスト再送によって、伝達失敗が多い特定の子局通信装置には確実に再送を行い、その他の子局通信装置に対しては、ＡＣＫによる更なる再送は不可能ではあるが、複数の子局通信装置に対してまとめて再送が出来るため効率のよい、マルチキャスト再送で対処することで、効率的かつ、確実に伝達失敗へのリカバリーが可能となる。
なお、このように、本実施の形態においては、ユニキャスト再送は、伝達失敗した子局通信装置が少ないパケットから再送を行うこととし、マルチキャスト再送は、伝達失敗した前記子局通信装置が多いパケットから再送を行うこととしたが、そうでなくてもよい。伝達失敗した子局通信装置とは無関係に、単純に古いパケットから、ユニキャスト再送も、マルチキャスト再送も行うこととしても、効果は若干減るが、効果はある。また、伝達失敗した子局通信装置の数が同じであるパケットの中では、古い方から再送するよう構成すれば、より一層、受信側のバッファがあふれる前に伝送を完了させることができる。また、古い順に、パケットを数グループに分け、古いグループから順に、グループ内で伝達失敗した子局通信装置の数を見て、ユニキャスト再送は数の少ない方から、マルチキャスト再送は数の多い方から実行してもよい。そうすることで、マルチキャスト再送に伝達失敗した子局通信装置の数が多いものを、ユニキャスト再送に伝達失敗した前記子局通信装置の数が少ないものを担当させた上、古い方から再送することでより一層受信側のバッファがあふれる前に伝送を完了させることができるという効果を得ることが出来る。
また、本実施の形態においては、ユニキャストによる送信データパケットの１パケット分の伝送にかかる時間を、５ｍｓｅｃとしたが、そうでなくてもよい。また、マルチキャストによる送信データパケットの１パケット分の伝送にかかる時間を、１ｍｓｅｃとしたが、そうでなくてもよい。これらは、固定値を外部から手動で入力できるようにしてもよい。実測して自動で設定できるようにしてもよい。
【０２１１】
また、本実施の形態においては、マルチキャスト配信処理部は、伝達情報書き込み完了フラグがアクティブになれば、その１ｍｓｅｃ後に、処理を開始することとしたが、そうでなくてもよい。
これは、前記マルチキャスト再送処理部の後に処理を行うことで、前記無線部がまず送信することになるマルチキャスト再送データパケットを優先的に作成させ、その後、前記無線部が送信することになるマルチキャスト配信データパケットを前記マルチキャスト配信処理部が作成するようにするためであって、それが実現できれば、他のやり方でもよい。例えば、伝達情報書き込み完了フラグがアクティブになれば、その２ｍｓｅｃ後に、処理を開始することとしてもよいし、５００ｕｓｅｃ後でもよい。また、マルチキャスト再送処理部が、処理を終えれば知らせてくる構成としてもよい。また、前記マルチキャスト配信処理部は、伝達情報書き込み完了フラグがアクティブになれば、すぐに、処理を開始することとし、マルチキャスト再送データパケットと、マルチキャスト配信データパケットがほぼ同時に作成されても、無線部で、マルチキャスト再送データパケット、マルチキャスト配信データパケットの順に出力するよう構成してもよい。
また、本実施の形態においては、子局通信装置の内部構成を、図４５に示したが、そ例外の構成でもよい。
【０２１２】
前記伝達確認問合せパケットと同じ内容の伝達確認問合せパケットに対して、伝達確認応答パケットと同じ内容の前記伝達確認応答パケットを返す構成であれば、他の構成でもよい。
また、本実施の形態においては、伝達情報は、伝達確認処理部のみが作成する構成としたが、そうでなくてもよい。例えば、ユニキャスト再送処理部が行うユニキャスト再送は、ＡＣＫを用いた再送であるため、確実な再送である。したがって、前記ユニキャスト再送処理部が行った再送に関しては、伝達失敗はなかったと判断して、ユニキャスト再送処理部においても前記伝達情報１０６を作成してもよい。また、無線部は、ＡＣＫを直接受けるため、ユニキャスト再送が成功したかどうか知ることが出来るから、前記ユニキャスト再送処理部の代わりに無線部において前記伝達情報を作成してもよい。
また、本実施の形態においては、送信情報は、マルチキャスト配信処理部が作成する構成としたが、そうでなくてもよい。例えば、前記バッファの方で、パケットが読み出されれば自動的に、送信された、という情報を加える構成としてもよい。
【０２１３】
また、本実施の形態においては、マルチキャスト配信処理部は、ビーコンタイミング信号と、伝達確認確保時間と、マルチキャスト再送数から、フレーム内で、最大、マルチキャスト配信に使用可能な時間を算出し、マルチキャスト配信数の上限を決定した。マルチキャスト再送数から、マルチキャスト再送にかかったおよその時間を算出し、マルチキャスト配信数の上限を決定した。だが、そうでなくてもよい。無線部は、実際に無線でマルチキャスト再送を行うわけだから、それにかかった時間を把握することが出来る。そこで、前記無線部から直接その時間を知らせてもらってもよい。
【０２１４】
また、本実施の形態においては、伝達確認確保時間は、固定としたが、そうでなくてもよい。例えば、前記伝達確認処理部において、伝達確認確保時間を決定する伝達確認確保時間決定部を具備し、伝達確認の結果に基づき、特定の子局通信装置に対して伝達失敗する頻度が高いときは、前記伝達確認確保時間を大きく設定し、そうでない時は前記伝達確認確保時間を小さく設定してもよい。このようにすれば、特定の子局通信装置に対して伝達失敗する頻度が高いときは、伝達確認確保時間が大きく確保され、結局、伝達確認終了後に大きな時間が余り、ＡＣＫによる更なる再送が可能な、より確実なユニキャスト再送を用いることが出来、特定の伝達失敗する頻度が高い子局通信装置に対して確実に再送を行うことが出来るという効果がある。この構成も、本発明の範囲内である。
【０２１５】
また、本実施の形態においては、伝達確認として、複数の子局通信装置の各々へ、配信が成功したかどうかをユニキャストで個別に問い合わせることとした。この構成により、簡単な手順で、最も重要な伝達確認を実行することができるという効果がある。この構成も本発明の範囲内である。だが、そうでなくてもよい。
例えば、伝達確認として、複数の子局通信装置の各々へ、配信が成功したかどうかをマルチキャストで問合せることとしてもよい。この方法では、マルチキャストで同時に問い合わせることが出来、短時間で問い合わせることが出来るので、伝達確認にかかる時間が短くなる分、再送の時間を増やすことができるという効果がある。この構成も本発明の範囲内である。
【０２１６】
また、例えば、伝達確認として、複数の子局通信装置の各々へ、配信が成功したかどうかをマルチキャストで問合せ、返答を受け取ることが出来なかった子局通信装置については、再度ユニキャストで個別に問い合わせることとしてもよい。この方法では、マルチキャストで同時に問い合わせることが出来、短時間で問い合わせることが出来るので、伝達確認にかかる時間が短くなる分、再送の時間を増やすことができるという効果がある。更に、マルチキャストではＡＣＫによる再送が出来ず確実ではないのだが、ユニキャストを併用することで確実に伝達確認を実行できる。この構成も本発明の範囲内である。
［実施の形態２の適用］
また、本実施の形態においても、実施の形態2で説明した構成を採用し、複数の子局通信装置並びに親局通信装置が、伝達確認パケットやその他の通常パケットをユニキャストで発信する場合において、送信タイミングの調停を行うようにすることができる。
（実施の形態８）
本実施の形態は、実施の形態７と類似した形態である。構成も、前の実施の形態で説明したのと同様、図４０に示すとおりである。したがって、繰り返しての説明は行わない。前の実施形態と異なる構成を中心に説明する。
親局通信装置は、図４７に示す構成とし、図４１に示した前の実施形態の装置に対し、マルチキャスト再送処理部とマルチキャスト配信処理部とを統合して、マルチキャスト配信・再送処理部１４１５１とした点が異なっている。
【０２１７】
マルチキャスト配信・再送処理部１４１５１は、バッファ１４１５２からの伝達情報１４１０７を参照し、伝達完了していない映像音声データパケットのシーケンス番号１４１０３を指定することで、前記バッファ１４１５２から送信データパケット１４１０２を受け取り、マルチキャストのアドレスを付加して、マルチキャスト配信・再送データパケットとして無線部１４１５５へ出力する。また、マルチキャスト配信・再送処理部１４１５１は、フレーム周期から、伝達確認確保時間を差し引いた時間に見合った配信・再送数を、最大の再送・再送数として処理を行う。
【０２１８】
この構成によって、本実施の形態のマルチキャスト通信装置は、マルチキャスト再送と、新規のマルチキャスト配信とを同等に扱うことが出来、回路を簡単にすることが出来る。この点が、前の実施の形態と比較しての特長であって、図４7と図４１とを見比べれば、本実施の形態の方が回路が簡単であることがわかる。小さな回路規模でありながら、長いバースト誤りが発生する環境において信頼性をあげることが出来るという特徴をもつ。
【０２１９】
前の実施の形態において色々な変形、改変が可能であることを説明したが、この実施の形態においても、全く、同様な変形、改変が可能である。
（実施の形態９）
この実施の形態は、最初の実施の形態１と基本構成を同じくするが、グループ内の子局の全てが同一の送信端末と通信するだけでなく、他の送信端末とも通信可能な構成とした例である。
【０２２０】
次に本実施の形態で想定するシステム形態について図４８を参照して説明する。
図４８において、図２と同一の構成は同一名称、同一番号を用いている。
１はAVサーバー、２は有線イーサネット（登録商標）HUB、３は第１の無線送信端末、４は第２の無線送信端末、５は１，２，３，４を接続する有線イーサネット（登録商標）である。６は第１の無線受信端末、７は第２の無線受信端末、８は第３の無線受信端末、９は第４の無線受信端末、１０は第５の無線受信端末、１１は第６の無線受信端末である。
【０２２１】
第１の無線送信端末３と第１の無線受信端末６、第２の無線受信端末７、第３の無線受信端末７はIEEE802.11無線LAN技術を用いて無線通信を行う親子関係にある。すなわち、第１の無線送信端末３がAP(アクセスポイント：親機)、第１、第２、第３の無線受信端末６，７，８がSTA(ステーション：子機)である。同様に、第２の無線送信端末４と第４の無線受信端末９、第５の無線受信端末１０、第６の無線受信端末１１はIEEE802.11無線LAN技術を用いて無線通信を行う親子関係にある。すなわち、第２の無線送信端末４がAP(アクセスポイント：親機)、第４、第５、第６の無線受信端末９，１０，１１がSTA(ステーション：子機)である。
【０２２２】
図２のシステムと異なるのは、マルチキャストグループの構成である。第１、第２、第３、第4の無線受信端末６，７，８，９が、同一のマルチキャストパケットを受信する第１のマルチキャストグループ１２を構成しており、第５、第６の無線受信端末１０，１１は、同一のマルチキャストパケットを受信する第２のマルチキャストグループ１３を構成している。すなわち、第1のマルチキャストグループ１２の中には、第1の無線送信端末３と親子関係に無い、第4の無線受信端末９が混在している。第2の無線送信端末４から見ると、自送信端末の配下には、第1のマルチキャストグループ１２に属する無線受信端末と、第2のマルチキャストグループに属する無線受信端末が混在していることになる。この場合、第1のマルチキャストグループ１２に配信するデータと、第2のマルチキャストグループに配信するデータは同一とは限らないので、第2の送信端末４は図４９に示すように、第1のマルチキャストグループ１２用の送信バッファ(a),(b)と、第2のマルチキャストグループ１３用の送信バッファ(c),(d)の２つのグループ用の送信バッファをメモリー手段17内に持ち、両方のグループへの再送動作に対応する。この場合、実施の形態１に記載のどの動作であっても複数動作同時に行いさえすればよい。
【０２２３】
かかる構成によれば、送信端末の配下に複数のマルチキャストグループが存在した場合でも、複数の送信バッファを持つことにより全てのマルチキャストグループの伝送信頼性を再送処理により向上させることが出来る。
なお、上記したいずれの実施の形態のマルチキャストパケットとも、ブロードキャストパケットで置き換えても良い。また、全ての実施の形態の構成要素の全てもしくは一部をROMとROMに格納されたプログラムによりコンピュータで実行し実現しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２２４】
本発明にかかる無線マルチキャスト技術は、パケットの優先度を用いた特徴を有し、最優先でマルチキャスト伝送する必要のあるAV配信等への利用に有用である。またデータ配信等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【０２２５】
【図１】本発明の実施の形態１から３における無線伝送装置のタイムチャート図
【図２】本発明の実施の形態１から４における無線伝送装置のシステム図
【図３】本発明の実施の形態１における無線伝送装置のタイムチャート図
【図４】本発明の実施の形態１から５における無線送信端末のブロック図
【図５】本発明の実施の形態１から５における有線伝送手段のブロック図
【図６】本発明の実施の形態１から４における有線イーサネット（登録商標）パケットの構成図
【図７】本発明の実施の形態１から４におけるメモリーの状態図
【図８】本発明の実施の形態１から５における無線伝送手段のブロック図
【図９】本発明の実施の形態１から５におけるバッファ手段のブロック図
【図１０】本発明の実施の形態１から５における無線マルチキャストデータパケットの構成図
【図１１】本発明の実施の形態１から５における無線受信端末のブロック図
【図１２】本発明の実施の形態１から５におけるメモリーの状態図
【図１３】本発明の実施の形態１から５における再送リクエストパケットの構成図
【図１４】本発明の実施の形態１から５における再送パケットの構成図
【図１５】本発明の実施の形態１における無線伝送装置のタイムチャート図
【図１６】本発明の実施の形態１における無線伝送装置のタイムチャート図
【図１７】本発明の実施の形態１における無線伝送装置のタイムチャート図
【図１８】本発明の実施の形態１における無線伝送装置のタイムチャート図
【図１９】本発明の実施の形態２における受信端末の構成を示す図、
【図２０】前記受信端末内の送信タイミング調整手段の構成を示す図、
【図２１】非同期伝送期間における非同期データ送信タイミングを説明するための模式図
【図２２】本発明の実施の形態３における無線伝送装置のパケットシーケンス例を表すタイムチャート図
【図２３】メモリーの状態図
【図２４】再送リクエストパケットの構成図
【図２５】無線伝送装置のタイムチャート図
【図２６】再送パケットの構成図
【図２７】無線伝送装置のタイムチャート図
【図２８】無線伝送装置のタイムチャート図
【図２９】無線伝送装置のタイムチャート図
【図３０】無線伝送装置のタイムチャート図
【図３１】実施の形態５の無線マルチキャスト再送方法を説明するための模式図
【図３２】図３１の方法が適用される無線ネットワークの構成を表す図
【図３３】無線基地局１００の装置構成を示す図
【図３４】無線子局の装置構成を示す図
【図３５】無線子局の非同期データ送信バッファ３４０の詳細構成を示す図
【図３６】非同期伝送期間における非同期データ送信タイミングの一例を表した図
【図３７】実施の形態６における無線伝送装置のパケットシーケンス例を表すタイムチャート図
【図３８】パケット送信そのものに優先度を持たせる方法の一例を示す図
【図３９】実施の形態6における送信バッファの構成を示す図
【図４０】実施の形態７に係るマルチキャスト通信システムの構成図
【図４１】親局通信装置１４３１の内部構成図
【図４２】無線信号１４１６のフレーム構成を示す図
【図４３】バッファ１４１５２の構成を示す図
【図４４】無線部１４１５５の構成を示す図
【図４５】子局通信装置１４３２〜１４３５の内部構成図
【図４６】時点１〜５における無線信号の様子を示す図
【図４７】実施の形態８における親局通信装置の構成を示す図
【図４８】実施の形態９で想定するシステム形態を示す図
【図４９】第2の送信端末のバッファの構成を示す図
【図５０】バッファ１４１５２の行う動作を説明するフローチャート
【図５１】伝達確認処理部１４１５６の行う動作を説明するフローチャート
【図５２】ユニキャスト再送処理部１４１５７の行う動作を説明するフローチャート
【図５３】マルチキャスト再送処理部１４１５８の行う動作を説明するフローチャート
【図５４】マルチキャスト配信処理部１４１５９の行う動作を説明するフローチャート
【図５５】従来の無線伝送装置の伝送タイムチャート図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【国際調査報告】
2005119969.tif 000112
2005119969.tif 000113
2005119969.tif 000114
2005119969.tif 000115
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