特許ウォッチ

公開番号2025035490
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023142554
出願日2023-09-01
発明の名称通信システム及び通信方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人第一国際特許事務所
主分類H04L 69/14 20220101AFI20250306BHJP(電気通信技術)
要約【課題】複数のストリームを並列に用いて、クライアントからサーバにデータを送信する際、リアルタイムで高品質の映像データを送信するための適切な通信システムを提供することを目的とする。
【解決手段】代表的な本発明の通信システムの一つは、サーバとクライアントの間で複数のストリームを並列に用いてデータの送受信を行う通信システムにおいて、前記クライアントは、ストリームあたりの送信時間が増加傾向である場合は、待機時間の増加処理を実施して新たな待機時間を設定し、ストリームあたりの送信時間が増加傾向ではない場合は、データ送信統計情報に基づいて、前記待機時間の固定化処理を実施して、固定値を新たに算出して設定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
サーバとクライアントの間で複数のストリームを並列に用いてデータの送受信を行う通信システムにおいて、
前記クライアントは、
ストリームあたりの送信時間が増加傾向である場合は、待機時間の増加処理を実施して新たな待機時間を設定し、
ストリームあたりの送信時間が増加傾向ではない場合は、データ送信統計情報に基づいて、前記待機時間の固定化処理を実施して、固定値を新たに算出して設定する
通信システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記待機時間が固定化されており、かつ、固定化されてから一定時間内の場合は、当該固定化された待機時間を再度設定し、
前記待機時間が固定化されていない場合又は固定化されてから一定時間経過している場合は、前記待機時間の増加処理及び固定化処理を行う
通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記クライアントは、
先行するストリームのデータ送信時間がネットワーク遅延許容時間よりも小さい場合には、前記待機時間を減少させる
通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記クライアントは、
前記ストリームのデータ送信の停止を制御するストリーム制御部と、を含み、
前記ストリーム制御部は、
前記データ送信統計情報に基づいて、ネットワーク要件を満たす前記ストリームのデータ送信を停止するためのストリーム停止閾値を決定し、
前記データの送信時間が、前記ストリーム停止閾値を超えた場合に、前記ストリームのデータ送信を停止する
通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の通信システムにおいて、
前記ネットワーク要件は、
ＦＰＳ（ＦｒａｍｅＰｅｒＳｅｃｏｎｄ）を含むアプリケーション要件を変換して前記ネットワーク要件として規定されている
通信システム。
【請求項６】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記データ送信統計情報は、過去に実行したデータ送信で使用したストリームの本数や、当該データ送信にかかった送信時間に基づいて、算出した所定のデータを送信するために必要なデータ送信時間を含む情報である
通信システム。
【請求項７】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記クライアントは、
送信するデータを生成するセンサ部と、
前記データのデータ容量を制御するセンサデータ設定管理部と、を含み、
前記センサデータ設定管理部は、監視情報に基づいて、前記データ容量を変更する
通信システム。
【請求項８】
請求項７に記載の通信システムにおいて、
前記サーバは、少なくとも２台以上の前記クライアントから前記データを送信され、
前記センサデータ設定管理部は、
更に、計画情報に基づいて前記データ容量を変更する
通信システム。
【請求項９】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
ストリームあたりの送信時間が増加傾向である場合は、待機時間の増加処理を実施して新たな待機時間を設定する第１の工程と、
ストリームあたりの送信時間が増加傾向ではない場合は、データ送信統計情報に基づいて、前記待機時間の固定化処理を実施して、固定値を新たに算出して設定する第２の工程と、
を備える通信方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム及び通信方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ドローンの活用が急速に拡大するとともに、ドローンに搭載されたカメラが撮影した映像データの活用も進展している。ドローンに搭載したカメラが撮影した映像情報は、一般に、リアルタイムで無線送信され、操縦者によるドローンの遠隔制御に供される。また、必要に応じて様々な分析、加工などが行われることもある。このため、ドローンから送信される映像データには、リアルタイム性とともに、画像の乱れやがたつきがない高品質なデータであることが求められている。
【０００３】
一般的に、ドローンに搭載されたカメラが撮影した映像データは、ＴＣＰ通信を用いて送信されることが多い。しかし、ＴＣＰ通信によってデータの送信を行う場合には、ＨｏＬブロッキング（ＨｅａｄＯｆＬｉｎｅＢｌｏｃｋｉｎｇ）が発生しうるとの課題がある。ＨｏＬブロッキングとは、先頭データの遅延に引きづられて、後続のデータの到着が遅れていく現象であり、パケットロスに伴う再送制御に時間がかかると、その後続のパケットの到達が遅れることで発生する。ＨｏＬブロッキングは、特に映像の品質に影響しやすく、現場の映像とデータ受信側の映像の時間差が生じたり、映像のがたつきによる品質の低下につながりやすい。
【０００４】
非特許文献１においては、マルチストリームを用いた通信方式において、映像データをＱＵＩＣ／ＷｅｂＴｒａｎＳｐｏｒｔによりマルチストリームで送信する方法が開示されいる。
上記のＱＵＩＣ／ＷｅｂＴｒａｎｓｐｏｒｔにおいては、１つのストリームでパケットロスが起こった場合、再送制御をストリームごとに行うこととしている。このため、ＨｏＬブロッキングをある程度は抑制することが可能であるとされている。
更に、再送制御が発生したストリームの送信優先度を下げたり、不要となったデータについてＱＵＩＣストリームにおいては、ストリームの送信をキャンセルすることで、通信帯域を効率的に使うことも可能であるとされている。
また、特許文献１は、多数のＴＣＰソケットを用いることによって、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅＴｒａｎｓｐｏｒｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを送信する際に、これらのＴＣＰソケットをローテーションしながら送信することを提案している。そして、各ＴＣＰソケットの確認応答を見ながら、到達確認できたＲＴＰパケットのシーケンス番号を管理することによって、シーケンス番号にギャップが発生したことを検出した場合に、対応するＴＣＰソケットを削除し、再送に時間のかかったＲＴＰパケットの送信をキャンセルし、ＨｏＬブロッキングを回避する技術を開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
ＬｕｋｅＣｕｒｌｅｙ，外3名 “ＬｉｖｅＭｅｄｉａＴｒａｎＳｐｏｒｔｏｖｅｒＱＵＩＣ“、[Ｗａｒｐ]，２０２３年３月１３日＜ＵＲＬ：https://www.ietf.org/archive/id/draft-lcurley-warp-04.html＞
【特許文献】
【０００６】
米国特許出願公開第２０２０／２５９８８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の先行技術では、複数のＱＵＩＣストリームやＴＣＰセッションを使ってＨｏＬブロッキングを回避することが可能であるとしているが、ＱＵＩＣストリームやＴＣＰセッションの並列度を適切に設定する方法については開示されていない。
このため、過度な並列度を設定してしまうと、不要に通信帯域を圧迫してしまい、ストリームあるいはセッションあたりの使用可能な通信帯域が減少し、レイテンシが増大するおそれがある。逆に、並列度が少なすぎる場合は、帯域の利用効率が落ちるおそれもある。
同様に、先行技術においては、古いデータと判定した場合には、ＱＵＩＣストリームやＴＣＰセッションの送信停止する方法も挙げられているが、古いデータと判定する閾値の決定方法については開示されていない。このため、古いデータと判定する閾値が小さすぎる場合、送信停止が多発し、アプリケーションから見たＦＰＳが下がり映像品質が低下するおそれがある。また、閾値が大きすぎる場合は送信停止の処理が発生しないために機能が稼働せず、効果を得られないとの課題がある。
【０００８】
そこで、本発明では、複数のストリームを並列に用いて、クライアントからサーバにデータを送信する際、リアルタイムで高品質の映像データを送信するための適切な通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、代表的な本発明の通信システムの一つは、サーバとクライアントの間で複数のストリームを並列に用いてデータの送受信を行う通信システムにおいて、前記クライアントは、ストリームあたりの送信時間が増加傾向である場合は、待機時間の増加処理を実施して新たな待機時間を設定し、ストリームあたりの送信時間が増加傾向ではない場合は、データ送信統計情報に基づいて、前記待機時間の固定化処理を実施して、固定値を新たに算出して設定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数のストリームを並列に用いて、クライアントからサーバにデータを送信する際、リアルタイムで高品質の映像情報を送信するための適切な通信システムを提供することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施をするための形態における説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許