JP2004194232A - Packet communication equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パケット通信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インターネットの普及に伴い、IP網を使用して音声情報などのリアルタイム情報を伝送する技術が注目されている。音声情報の伝送技術としては、VoIP(Voice over IP)がよく知られている。VoIPでは、デジタル信号に変換した音声情報を適当な長さに分割し、RTP(Real−time Transport Protocol)、UDP(User Datagram Protocol)、IP(Internet Protocol)ヘッダを付加してIPパケット化する。以下、このようにして作成したIPパケットを音声IPパケットと呼ぶ。
【0003】
通常の電話網では、音声情報を64kbit/sのデジタル情報に変換して伝送するが、VoIPでは使用する通信帯域を節約するために、高能率音声符号化方式を適用して音声情報を8kbit/s程度の帯域に圧縮して伝送するのが一般的である。音声を圧縮することにより、一定時間内に発生する情報量が少なくなるため、圧縮した音声情報を低遅延で伝送するためには、音声情報の圧縮の程度に応じて音声IPパケットのパケット長を短く設定し、少ない情報量でIPパケット化を行う必要がある。しかし、音声IPパケットのパケット長を短く設定した場合、音声IPパケット全体に対するヘッダ情報の割合が増大するため、伝送効率が低下するという問題が生じる。例えば、8kbit/sの高能率音声符号化信号を20msec毎にパケット化した場合、音声情報は、20msec×8kbit/s=160bit=20バイトとなるが、ヘッダ情報は、12バイトのRTPヘッダ、8バイトのUDPヘッダ、20バイトのIPヘッダにより合計40バイトとなり、音声IPパケットの2/3をヘッダ情報が占めることになる。
【0004】
この問題を解決する手段として、IP/UDP/RTPパケットのヘッダの差分情報のみを送信することでヘッダの情報量を削減するCRTP(Compressed RTP)方式が、IETF(Internet Engineering Task Force)により、RFC2508として規定されている。CRTPは、受信側において、受信したヘッダの差分情報と前回までに受信したIPパケットのヘッダ情報に基づいてIP/UDP/RTPヘッダを復元する。しかし、CRTPを適用するためには、伝送時に経由する全てのルータがCRTPに対応していなければならないという問題がある。
【0005】
そこで、CRTPによってヘッダを圧縮した複数の音声IPパケットを多重化し、多重化したデータに非圧縮のIPヘッダを付加し、1つのIPパケットとして伝送する方式が、IETFにおいて、TCRTP(Tunneling Multiplexed CRTP)として提案されている。TCRTPを適用することにより、伝送経路のルータがCRTPに対応していない場合でも、CRTPによる伝送効率の改善が可能となる。
【0006】
しかし、TCRTPでは、入力される音声IPパケットに対して常にヘッダ圧縮を行うため、1つのIPパケットが損失した場合、後続のヘッダ圧縮IPパケットは差分情報からヘッダ情報を復元することができずに廃棄される。このため、伝送路の帯域が十分確保できているにもかかわらず、IPパケットの連続廃棄が発生することによって伝送される音声の品質が低下するという問題があった。
【0007】
この問題を解決するため、例えば、特許文献1に開示された従来のパケット通信装置では、送信端末から受信したフルヘッダパケットまたはCRTPによるヘッダ圧縮パケットの喪失が発生した場合、受信側装置は次にフルヘッダパケットを受信するまでの間、受信したすべてのヘッダ圧縮パケットを保持しておく。受信側装置は、パケット喪失後に受信したフルヘッダパケットのヘッダの内容に基づいて、保持しておいたヘッダ圧縮パケットの圧縮ヘッダを復元する。
【0008】
【特許文献1】
特開2002−26963公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、TCRTPでは、入力される音声IPパケットに対して、常にヘッダ圧縮と多重化を行っている。ヘッダ圧縮を行った場合、IPパケットが1つ損失すると、後続のIPパケットも使用できなくなり、連続して廃棄されてしまう。このため、伝送路の帯域が十分確保できている場合でも、IPパケットの連続廃棄が発生することにより、音声伝送の品質が低下するという問題があった。また、TCRTPでは、音声IPパケットがUDPパケットとして伝送されるため、伝送路で失われたパケットを再送する制御が行われない。そのため、IPパケットの損失が発生した場合、多重化されたIPパケットに関連する全チャネルの受信側での音声品質が劣化するという問題があった。
【0010】
特許文献1に示された従来のパケット通信装置においては、IPパケットの損失が発生した場合に、受信側の処理により音声品質の低下を防ぐようにしているが、フルヘッダパケットを受信するまで圧縮ヘッダの復元ができないため、データの伝送遅延が増大するという問題があった。
【0011】
この発明は、伝送路へ出力するデータ量や伝送路の状態に応じて、音声IPパケットのヘッダ圧縮および多重化を行うか行わないかを制御し、IPパケットの連続廃棄による音声伝送の品質低下を抑制することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るパケット通信装置は、入力されたIPパケットがリアルタイム情報を含むか否かを識別するIPパケット識別部と、IPパケット識別部でリアルタイム情報を含むと判断されたIPパケットが属するコネクションを確定するコネクション識別部と、コネクション別に、リアルタイム情報を含むIPパケットのヘッダを圧縮するヘッダ圧縮部と、ヘッダ圧縮部でヘッダが圧縮されたIPパケットを多重化して多重化IPパケットを生成する多重化パケット組立部と、多重化IPパケットを蓄積し、伝送路に送出するパケット送出部と、リアルタイム情報を含むIPパケットのヘッダ圧縮および多重化を行うか否かを判断し、この判断が肯定的な場合に、IPパケット識別部でリアルタイム情報を含むと判断されたIPパケットをヘッダ圧縮部に供給する第1の伝送方式選択部とを備え、第1の伝送方式選択部は、現在確立されているコネクション数、パケット送出部に現在蓄積されているIPパケットのデータ量、および伝送路上におけるIPパケットの損失率の少なくともいずれかに基づいてヘッダ圧縮および多重化を行うか否かを判断するものである。
【0013】
この発明に係るパケット通信装置は、入力されたIPパケットがリアルタイム情報を含むか否かを識別するIPパケット識別部と、IPパケット識別部でリアルタイム情報を含むと判断されたIPパケットが属するコネクションを確定するコネクション識別部と、コネクション別に、リアルタイム情報を含むIPパケットのヘッダを圧縮するヘッダ圧縮部と、ヘッダ圧縮部でヘッダが圧縮されたIPパケットの複製パケットを作成するパケット複製部と、複製パケットと元のIPパケットとを別々に多重化して多重化IPパケットを生成する多重化パケット組立部と、多重化IPパケットを蓄積し、伝送路に送出するパケット送出部と、圧縮部でヘッダが圧縮されたIPパケットの複製を行うか否かを判断し、この判断が肯定的な場合に、ヘッダが圧縮されたIPパケットをパケット複製部に供給する第2の伝送方式選択部とを備え、第2の伝送方式選択部は、現在確立されているコネクション数、パケット送出部に現在蓄積されているIPパケットのデータ量、および伝送路上におけるIPパケットの損失率の少なくともいずれかに基づいてIPパケットの複製を行うか否かを判断するものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の様々な形態を説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるパケット通信装置(パケット集線装置100)の構成を示すブロック図である。パケット集線装置100は、あるパケット交換網に属する複数のパケット通信端末から送信されたIPパケットを収集し、パケット交換機や他のパケット集線装置等に向けてパケット交換網へ出力する装置である。パケット集線装置100は、IPパケット識別部101、コネクション識別部102、コネクション別制御部103、多重化パケット組立部106、パケット送出部107、多重化パケット出力制御部108(第1の伝送方式選択部)を有する。
コネクション別制御部103はパケット集線装置100が収容するコネクション毎に用意されている。各コネクション別制御部103は、切り替えスイッチ104(第1の伝送方式選択部)、ヘッダ圧縮部105を有する。
【0015】
次に動作について説明する。
まず、パケット集線装置100に、音声IPパケット以外のパケット(以下、非音声IPパケットという。)が入力された場合の動作について説明する。パケット集線装置100が受信したIPパケットは、IPパケット識別部101に入力される。IPパケット識別部101は、入力されたIPパケットのヘッダ情報を参照し、音声IPパケットか否かを識別する。具体的には、図2に示すIPヘッダの「Protocol」領域にUDPを示す値が格納されていない場合は、非音声IPパケットと見なす。また、IPヘッダの「Protocol」領域にUDPを示す値が格納されている場合、IPパケット識別部101は、UDPヘッダの「destination port」を確認し、port番号に音声IPパケットに対応する値が格納されていない場合は、非音声IPパケットと見なす。
【0016】
IPパケット識別部101は、入力されたIPパケットが非音声IPパケットであると判断した場合、当該IPパケットをパケット送出部107へ出力する。パケット送出部107は、受信した非音声IPパケットを一旦自身のバッファ(図示せず)に蓄積した後、IP網へ送出する。また、パケット送出部107は、バッファに格納されている全IPパケットの合計長を定期的に調査し、調査した結果を現在の蓄積データ量として多重化パケット出力制御部108へ供給する。
【0017】
次に、パケット集線装置100に音声IPパケットが入力された場合の動作について説明する。
【0018】
パケット集線装置100に入力されたIPパケットは、IPパケット識別部101で音声IPパケットか否かを識別される。IPヘッダの「Protocol」領域にUDPを示す値が格納されており、かつUDPヘッダのport番号に音声IPパケットに対応する値が格納されている場合は、音声IPパケットと見なされる。IPパケット識別部101は、入力されたIPパケットが音声IPパケットであると判断すると、コネクション識別部102へ音声IPパケットを出力する。
【0019】
次に、コネクション識別部102は、IPパケット識別部101から入力された音声IPパケットのヘッダ情報を参照して、音声IPパケットが属するコネクションを識別する。コネクション識別部102は、IPパケット中のIPヘッダの「source IP address」、「destination IPaddress」や、UDPヘッダの「source port」、「destination port」等をもとにコネクションを識別する。
コネクション識別部102は、これらのコネクション識別に必要な情報と、各コネクションに対応するコネクション別制御部103を関連付けるコネクション識別用テーブル(図示せず)を有している。コネクション識別部102は、音声IPパケットが入力される度にコネクション識別用テーブルを参照し、テーブル内に入力された音声IPパケットのヘッダ情報から識別されたコネクションと一致するものが無い場合は新規のコネクションであると判定する。この場合、コネクション識別部102は、入力された音声IPパケットからコネクションの識別に必要な情報を抽出し、コネクション識別用テーブルに登録すると共に、未使用のコネクション別制御部103を割り当てて、その識別情報を登録する。そして、入力された音声IPパケットを、割り当てたコネクション別制御部103へ出力する。
一方、入力された音声IPパケットが属するコネクションがコネクション識別用テーブル内に既に存在している場合には、コネクション識別用テーブルから、対応するコネクション別制御部103の情報を取得し、音声IPパケットを、そのコネクション別制御部103へ出力する。
また、コネクション識別部102は、定期的にコネクション識別用テーブルを調査し、一定時間音声IPパケットが入力されていないコネクションがあれば、コネクションの終了と判定して、そのコネクションの情報をコネクション識別用テーブルから削除すると共に、対応するコネクション別制御部103を開放する。また、コネクション識別部102は、定期的にコネクション識別用テーブルに格納されているコネクションの数を調査し、調査した結果を現在のコネクション数として多重化パケット出力制御部108へ出力する。
【0020】
次にコネクション別制御部103の動作について説明する。コネクション別制御部103は、コネクション識別部102から入力された音声IPパケットの経路を、切り替えスイッチ104によって選択する。切り替えスイッチ104がパケット送出部107への経路を選択している場合には、音声IPパケットはパケット送出部107に出力される。
【0021】
パケット送出部107は、コネクション別制御部103から入力された音声IPパケットを受信し、バッファ内に蓄積する。そして、パケット送出部107は、バッファに蓄積した音声IPパケットをIP網へ送出する。また、パケット送出部107は、バッファに格納されている全てのIPパケットの合計長を定期的に調査し、調査した結果を現在の蓄積データ量として多重化パケット出力制御部108へ出力する。
【0022】
一方、切り替えスイッチ104がヘッダ圧縮部105への経路を選択している場合には、ヘッダ圧縮部105は、入力された音声IPパケットのIP/UDP/RTPヘッダを圧縮する。なお、IP/UDP/RTPヘッダの圧縮はCRTPの規定に基づいて行う。従来技術に関連して述べたように、CRTPはIP/UDP/RTPパケットのヘッダの差分情報のみを送信することでヘッダの情報量を削減する。
【0023】
図3は、TCRTPによるIPパケットのヘッダ圧縮および多重化処理の方法を示す図である。音声IPパケット301は音声情報を伝送するIPパケットを示す。ヘッダ圧縮部105は、入力された音声IPパケット301のIP/UDP/RTPヘッダをCRTPに従って圧縮し、CRTPパケット302を生成する。
【0024】
ただし、CRTPでは、最初に受信したIPパケットについては、IP/UDP/RTPヘッダの圧縮を行わずにフルヘッダのままで送信する。2番目以降に受信したIPパケットについては、IP/UDP/RTPヘッダは図4に示す圧縮ヘッダに圧縮される。圧縮ヘッダの各領域に格納される情報については、IETFにより発行されているRFC2508に詳細が規定されているので、ここでは説明を省略する。
【0025】
ヘッダ圧縮部105が出力したCRTPパケット302は、多重化パケット組立部106に入力される。多重化パケット組立部106は、各コネクション別制御部103のヘッダ圧縮部105が出力したCRTPパケットを多重化し、多重化パケット303を生成する。CRTPパケットの多重化は、TCRTPの規定に基づいて行う。TCRTPでは、多重化方式として、PPPMUX(Point−To−Point Protocol Multiplexing)を適用する。PPPMUXでは、各CRTPパケットに対し、図5に示す多重化ヘッダを付加する。多重化ヘッダの各領域に格納される情報については、IETFにより発行されているRFC3153に詳細が規定されているので、ここでは説明を省略する。
【0026】
多重化パケット組立部106は、多重化ヘッダを付加したCRTPパケット302を多重化し、多重化したCRTPパケットに、ヘッダ情報として「Mux PPP Protocol Field」(1バイト)を付加する。このようにして、多重化パケット303が作成される。
【0027】
次に、多重化パケット組立部106は、多重化パケット303にIPヘッダを付加し、IPパケット304を作成する。
【0028】
多重化パケット組立部106において作成されたIPパケット304は、パケット送出部107に出力され、パケット送出部107によってIP網へ送出される。
【0029】
次に、多重化パケット出力制御部108の動作について説明する。多重化パケット出力制御部108は、コネクション識別部102から通知された現在のコネクション数と、あらかじめ設定されているコネクション数のしきい値(しきい値A)とを比較する。コネクション数が小さいと多重化できるIPパケット数が小さくなるため、多重化によるデータ削減の効果は低くなる。例えば、入力される音声IPパケットのコネクションが1つしかない場合には、多重化処理の効果は非常に低い。逆に、コネクション数が大きいとIPパケット数が大きくなるため、多重化効率は高くなる。多重化パケット出力制御部108は、コネクション識別部102から通知された現在のコネクション数がしきい値Aよりも大きいと判定した場合に、切り替えスイッチ104に対し、ヘッダ圧縮部105への経路を選択させる制御信号を出力する。
【0030】
一方、コネクション識別部102から受信した現在のコネクション数がしきい値Aよりも小さいと判定した場合には、多重化パケット出力制御部108は、パケット送出部107から通知されたパケット送出部107のバッファ中のIPパケット合計長と、しきい値Bとを比較する。パケット送出部107に蓄積されたデータ量が多いとIPパケットを出力するIP網への負荷が高くなり、蓄積データ量が少なければIP網への負荷は小さくなる。比較の結果、パケット送出部107から通知された現在の蓄積データ量がしきい値Bよりも大きいと判定した場合には、多重化パケット出力制御部108は切り替えスイッチ104に対し、ヘッダ圧縮部105への経路を選択させる制御信号を出力する。
【0031】
一方、コネクション識別部102から受信した現在のコネクション数がしきい値Aよりも小さく、パケット送出部107から受信した現在の蓄積データ量がしきい値Bよりも小さいと判定した場合には、パケット多重化出力制御部108は、他のパケット集線装置等から通知されたパケット損失率を、あらかじめ設定されたパケット損失率のしきい値(しきい値C)と比較する。他のパケット集線装置等は、受信したIPパケットのヘッダ情報等からパケットの損失を検知し、パケット損失率としてパケット集線装置100に通知する。パケット損失率はIP網の回線状態の良し悪しをあらわしている。パケット多重化出力制御部108は、比較の結果、パケット損失率がしきい値Cよりも低いと判定した場合、切り替えスイッチ104に対し、ヘッダ圧縮部105への経路を選択させる制御信号を出力する。
【0032】
一方、他のパケット集線装置等から受信したパケット損失率がしきい値Cよりも高いと判定した場合には、多重化パケット出力制御部108は、切り替えスイッチ104に対し、パケット送出部107への経路を選択させる制御信号を出力する。
【0033】
以上のように、この実施の形態1によれば、多重化パケット出力制御部108が、現在確立しているコネクション数、パケット送出部107からIP網へ出力される蓄積データ量、および伝送路の回線状態に基づいて、切り替えスイッチ104の経路を制御するようにしたので、送出されるべきデータ量に対して伝送路の帯域に余裕がある場合は、音声IPパケットのヘッダ圧縮および多重化を行わないようにし、IPパケットの連続廃棄による音声伝送の品質低下を抑制することが出来る。
【0034】
多重化パケット出力制御部108は、コネクション識別部102から入力されるコネクションの数に基づいて切り替えスイッチ104の経路を切り替えるようにしたことにより、パケットの多重化効率が低い場合には、ヘッダ圧縮および多重化を行わずに音声IPパケットを送出することが可能となり、伝送路の帯域を有効に利用して、パケットロスによる音声品質の劣化を抑制することができる。
【0035】
また、多重化パケット出力制御部108は、パケット送出部107から通知される出力データ量に基づいて切り替えスイッチ104の経路を切り替えるようにした。例えば、パケット送出部107が空になる頻度が高い場合、伝送路への出力負荷は低いと考えられる。このような場合、ヘッダ圧縮および多重化を行わずに送出するようにした。よって、伝送路への負荷に応じて、パケットロスによる音声品質の劣化を抑制することができる。
【0036】
また、多重化パケット出力制御部108は、他のパケット集線装置等から通知されるパケット損失率に基づいて切り替えスイッチ104の経路を切り替えるようにした。例えば、パケット損失率が高い場合は、パケットロスによる音声品質の劣化が生じやすいと考えられる。このような場合には、ヘッダ圧縮および多重化を行わずに送出するようにした。よって、伝送路の回線状態に応じて、音声品質の劣化を抑制することができる。
【0037】
なお、多重化パケット出力制御部108は、コネクション識別部102から通知された現在のコネクション数、パケット送出部107から通知された現在の蓄積データ量、他のパケット集線装置等から通知されたパケット損失率のうちのいずれか1つ、或いはいずれか2つの値に基づいて、切り替えスイッチ104に対して出力する経路選択の制御信号を決定してもよい。
【0038】
また、現在のコネクション数、現在の蓄積データ量およびパケット損失率の条件判定に使用するしきい値A、しきい値B、しきい値Cは、動的に変動させるようにしてもよい。例えば、現在のコネクション数に応じて、それぞれのしきい値を変動させれば、パケットの多重化効率に応じて、適切な量のIPパケットをヘッダ圧縮し、多重化して送出することができる。また、現在の蓄積データ量に応じて、それぞれのしきい値を変動させれば、伝送路へかかる負荷に応じて、適切なしきい値を設定することができる。また、伝送路上のパケット損失率に応じて、それぞれのしきい値を変動させれば、回線の状態に応じて、適切なしきい値を設定することができる。また、これらの条件を組み合わせてしきい値を決定してもよい。
【0039】
また、多重化パケット出力制御部108は、他のパケット集線装置等から入力されたパケット損失率を基に、伝送路の回線状態に合わせて送出するIPパケットの圧縮を制御しているが、伝送路で中継されるルータの輻輳状態に基づいて制御することもできる。この場合には、パケット損失率が高ければ伝送路で中継されるルータにおいて輻輳が発生したと考えられるので、ヘッダ圧縮および多重化を行ってIPパケット数を抑制するように制御できる。
【0040】
実施の形態1では、現在のコネクション数、現在の蓄積データ量およびパケット損失率が条件を満たした場合、多重化パケット出力制御部108は、全てのコネクション別制御部103の切り替えスイッチ104に経路切り替えの制御信号を出力している。しかし、切り替えスイッチ104の経路を切り替えると、IPパケットの伝送方法の変更に伴う処理遅延のゆらぎが生じ、音声品質の劣化につながる。そのため、経路切り替えの条件が満たされた後に新規に発生したコネクションについてのみ、対応するコネクション別制御部103の切り替えスイッチ104の経路を切り替えるようにしてもよい。この場合には、多重化パケット制御部108は、経路切り替えの条件をすべて満たしたと判断した後に新規に発生したコネクションに対応するコネクション別制御部103の情報をコネクション識別部102から取得する。そして、それらのコネクション別制御部103の切り替えスイッチ104に対してのみ、経路選択の制御信号を出力する。このような制御を行うことにより、伝送方法の切り替えによって生じる処理遅延のゆらぎを防ぎ、音声品質の劣化を抑制することが可能となる。
【0041】
また、実施の形態1では、現在のコネクション数、現在の蓄積データ量およびパケット損失率が条件を満たした場合、多重化パケット出力制御部108は、切り替えスイッチ104の経路を即座に切り替えているが、各コネクションのIPパケットに含まれる音声信号の無音部分を検出し、無音部分が検出された時点で対応するコネクション別制御部103の切り替えスイッチ104の経路を切り替えるようにしてもよい。具体的には、音声IPパケットが各コネクション別制御部103に入力されたら、まず、音声データ判定部(図示せず)にて無音部分の検出を行う。多重化パケット出力制御部108は、各コネクション別制御部103の音声データ判定部からこの検出結果を受信し、無音を検出した時点で対応するコネクション別制御部103の切り替えスイッチ104に制御信号を出力する。このように、伝送方法の変更を音声信号の無音部分で行うことにより、伝送方法の変更に伴う処理遅延のゆらぎが音声信号の有音部分で生じることを防ぐことが出来るので、音声品質の劣化を抑制することが可能となる。
【0042】
また、実施の形態1では、多重化パケット組立部106は、TCRTPの規定に基づいて多重化したパケット(多重化パケット303)をIPパケット化してパケット送出部107に出力しているが、パケット集線装置間の伝送路でルータを経由しない場合には、多重化したパケットをIPパケット化せずに伝送するようにしてもよい。これにより、多重化パケットに付加されるIPヘッダのオーバヘッドが削減でき、ルータを経由しない伝送路においても、伝送効率を向上させることが可能となる。
【0043】
また、実施の形態1では、IPパケット識別部101において、音声IPパケットのみをヘッダ圧縮および多重化の対象としているが、音声IPパケット以外に、ビデオなどのリアルタイム情報を含むIPパケットをヘッダ圧縮および多重化の対象にしてもよい。
【0044】
また、実施の形態1では、音声IPパケットと非音声IPパケットは、パケット送出部107において同一のバッファに蓄積されるが、パケット送出部107に音声IPパケット用と非音声IPパケット用の別々のバッファを用意し、音声IPパケット用のバッファに蓄積されているIPパケットを、優先的に出力するようにしてもよい。
【0045】
また、実施の形態1では、パケット集線装置100が、パケット通信端末からのIPパケットを受信しているが、パケット通信端末以外の装置からのIPパケットを受信するようにしてもよい。例えば、ルータや交換機などの中継装置からのIPパケットを受信する場合にもこの発明を適用出来る。
【0046】
実施の形態2.
図6は、この発明の実施の形態2によるパケット通信装置の構成を示すブロック図である。実施の形態1と同様にパケット集線装置に適用した場合について説明する。図中、図1と同一の符号は、同一の構成要素を示しており、実施の形態1と同様に動作する。実施の形態2に係るパケット集線装置200では、図6に示すように、コネクション別制御部103に代えてコネクション別制御部202、多重化パケット出力制御部108に代えて多重化パケット出力制御部205(第2の伝送方式選択部)、多重化パケット組立部106に代えて多重化パケット組立部204、さらにパケット複製部203を有する。コネクション別制御部202は、パケット集線装置200が収容するコネクション毎に用意される。各コネクション別制御部202は、切り替えスイッチ201(第2の伝送方式選択部)を有している。多重化パケット組立部204は、実施の形態1の多重化パケット組立部106と同様の動作をするが、コネクション別制御部202とパケット複製部203から出力されるCRTPパケットを別々のバッファに取り込んで多重化する点が異なる。
【0047】
次に動作について説明する。
パケット集線装置200に非音声IPパケットが入力された場合の動作は、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。また、パケット集線装置200に音声IPパケットが入力され、多重化パケット出力制御部205からの制御信号により、切り替えスイッチ104がパケット送出部107への経路を選択する場合についても、実施の形態1と同様の動作であるため説明を省略する。なお、多重化パケット出力制御部205による制御の条件については後述する。
【0048】
また、パケット集線装置に音声IPパケットが入力され、多重化パケット出力制御部205からの制御信号により、切り替えスイッチ104がヘッダ圧縮部105への経路を選択するとともに、切り替えスイッチ201が多重化パケット組立部204への経路を選択する場合については、実施の形態1において、切り替えスイッチ104がヘッダ圧縮部105への経路を選択する場合の動作と同様である。
【0049】
パケット集線装置200に音声IPパケットが入力され、多重化パケット出力制御部205からの制御信号により、切り替えスイッチ104がヘッダ圧縮部105への経路を選択するとともに、切り替えスイッチ201が、パケット複製部203への経路を選択する場合の動作について説明する。なお、この場合において、パケット集線装置200に入力されたIPパケットが、音声IPパケットであると識別され、コネクション別制御部202に入力された後、ヘッダ圧縮部105でヘッダが圧縮されてCRTPパケットとして出力されるまでの動作については実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
【0050】
ヘッダ圧縮部105から出力されたCRTPパケットは、切り替えスイッチ201が選択した経路にしたがって、パケット複製部203に入力される。パケット複製部203は、入力されたCRTPパケットを複製する。この結果、同一の情報を持つ2つのCRTPパケットが得られる。そして、これら2つのCRTPパケットを多重化パケット組立部204へ出力する。
【0051】
多重化パケット組立部204は、パケット複製部203から入力されたCRTPパケットの多重化を行う。多重化パケット組立部204は、2つの多重化用バッファを有しており、2つの同一のCRTPパケットが入力されると、それぞれのCRTPパケットを別々の多重化用バッファに格納する。そして、各多重化用バッファに蓄積されたCRTPパケットをそれぞれ多重化し、IPヘッダを付加してIPパケット化する。なお、CRTPパケットの多重化に関しては、実施の形態1で説明したTCRTPによる方法と同様なので、説明を省略する。
【0052】
次に、多重化パケット組立部204は、多重化IPパケットを、パケット送出部107に出力する。パケット送出部107は、多重化パケット組立部204から出力されたIPパケットをバッファ内に蓄積した後に、IP網へ送出する。また、パケット送出部107は、バッファに格納されている全てのIPパケットの合計長を定期的に調査し、調査した結果を現在の蓄積データ量として多重化パケット出力制御部205へ出力する。
【0053】
次に、多重化パケット出力制御部205の動作について説明する。まず、多重化パケット出力制御部205は、コネクション識別部102から現在のコネクション数の通知を受け、あらかじめ設定されたコネクション数のしきい値(しきい値A)と比較する。次に、多重化パケット出力制御部205は、パケット送出部107から現在の蓄積データ量を受信し、あらかじめ設定されたデータ量のしきい値(しきい値B)と比較する。次に、パケット多重化出力制御部205は、伝送路上の他のパケット集線装置等からパケット損失率を受信し、あらかじめ設定されたパケット損失率のしきい値(しきい値C)と比較する。
【0054】
比較を行った結果、コネクション識別部102から受信した現在のコネクション数がしきい値Aよりも大きいと判定されるか、もしくはパケット送出部107から受信した現在の蓄積データ量がしきい値Bよりも大きいと判定された場合、多重化パケット出力制御部205は、切り替えスイッチ104に対して、ヘッダ圧縮部105への経路を選択させる制御信号を出力する。また、切り替えスイッチ201に対しては、多重化パケット組立部204への経路を選択する制御信号を出力する。
【0055】
コネクション識別部102から通知された現在のコネクション数がしきい値Aよりも小さいと判定され、なおかつパケット送出部107から通知された現在の蓄積データ量がしきい値Bよりも小さいと判定され、なおかつ他のパケット集線装置等から通知されたパケット損失率がしきい値Cよりも高いと判定された場合には、多重化パケット出力制御部205は、切り替えスイッチ104に対して、ヘッダ圧縮部105への経路を選択させる制御信号を出力する。また、切り替えスイッチ201に対しては、パケット複製部203への経路を選択する制御信号を出力する。
【0056】
また、コネクション識別部102から通知された現在のコネクション数がしきい値Aよりも小さいと判定され、なおかつパケット送出部107から通知された現在の蓄積データ量がしきい値Bよりも小さいと判定され、なおかつ他のパケット集線装置等から通知されたパケット損失率がしきい値Cよりも低いと判定された場合には、多重化パケット出力制御部205は、切り替えスイッチ104に対してパケット送出部107への経路を選択させる制御信号を出力する。
【0057】
以上のように、この実施の形態2によれば、多重化パケット出力制御部205が、現在確立しているコネクション数、パケット送出部107からIP網へ出力される蓄積データ量、および伝送路の回線状態に基づいて、切り替えスイッチ104および切り替えスイッチ201の経路を制御するようにしたので、IPパケットの出力負荷が低く、パケットの多重化効率が低く、かつ伝送路の回線状態が良好な場合は、ヘッダ圧縮および多重化を行わずに音声IPパケットを伝送路へ送出し、CRTPパケットの廃棄による音声品質の劣化を抑制することができるという効果が得られる。
【0058】
また、この実施の形態2によれば、IPパケットの出力負荷が低く、パケットの多重化効率が低く、かつ伝送路の回線状態が悪い場合は、パケット複製部203がヘッダ圧縮されたIPパケットを複製し、多重化パケット組立部204は複製されたIPパケットを元のIPパケットと別に多重化して伝送路に送出するようにしたので、伝送路上でのCRTPパケットの喪失を抑制することができる。
【0059】
なお、実施の形態2では、切り替えスイッチ104および切り替えスイッチ201の経路を切り替える条件として、コネクション識別部102から通知された現在のコネクション数、パケット送出部107から通知された現在の蓄積データ量、および他のパケット集線装置等から通知されたパケット損失率を使用しているが、これらの条件のうちのいずれか1つ、或いはいずれか2つを用いて切り替えスイッチ104および切り替えスイッチ201の経路を切り替えるようにしてもよい。
【0060】
また、現在のコネクション数、現在の蓄積データ量およびパケット損失率の条件判定に使用するしきい値A、しきい値B、しきい値Cは、動的に変動させるようにしてもよい。例えば、現在の蓄積データ量に応じて、それぞれのしきい値を変動させれば、伝送路へかかる負荷に応じて、適切な量のIPパケットをヘッダ圧縮し、多重化して送出することができる。また、伝送路上のパケット損失率に応じて、それぞれのしきい値を変動させれば、回線の状態に応じて、適切なしきい値を設定することができる。また、これらの条件を組み合わせてしきい値を決定してもよい。
【0061】
また、実施の形態2では、現在のコネクション数、現在の蓄積データ量およびパケット損失率が条件を満たした場合、多重化パケット出力制御部205は、全てのコネクション別制御部202の切り替えスイッチ104または切り替えスイッチ201に経路切り替えの制御信号を出力している。しかし、切り替えスイッチ104および切り替えスイッチ201の経路を切り替えると、IPパケットの伝送方法の変更に伴う処理遅延のゆらぎが生じ、音声品質の劣化につながる。そのため、経路切り替えの条件が満たされた後に新規に発生したコネクションについてのみ、対応するコネクション別制御部202の切り替えスイッチ104または切り替えスイッチ201の経路を切り替えるようにしてもよい。この場合には、多重化パケット制御部205は、経路切り替えの条件を満たしたと判断した後に新規に発生したコネクションに対応するコネクション別制御部202の情報をコネクション識別部102から取得する。そして、それらのコネクション別制御部202の切り替えスイッチ104または切り替えスイッチ201に対してのみ、経路選択の制御信号を出力する。このような制御を行うことにより、伝送方法の切り替えによって生じる処理遅延のゆらぎを防ぎ、音声品質の劣化を抑制することが可能となる。
【0062】
また、実施の形態2では、現在のコネクション数、現在の蓄積データ量およびパケット損失率が条件を満たした場合、パケット多重化出力制御部205は、切り替えスイッチ104または切り替えスイッチ201の経路を即座に切り替えているが、各コネクションのIPパケットに含まれる音声信号の無音部分を検出し、無音部分が検出された時点で対応するコネクション別制御部202の切り替えスイッチ104または切り替えスイッチ201の経路を切り替えるようにしてもよい。具体的には、音声IPパケットが各コネクション別制御部202に入力されたら、まず、音声データ判定部(図示せず)にて無音部分の検出を行う。多重化パケット出力制御部205は、各コネクション別制御部202の切り替えスイッチ104または切り替えスイッチ201に制御信号を出力する。このように、伝送方法の変更を音声信号の無音部分で行うことにより、伝送方法の変更に伴う処理遅延のゆらぎが音声信号の有音部分で生じることを防ぐことができるので、音声品質の劣化を抑制することが可能となる。
【0063】
また、実施の形態2では、多重化パケット組立部204は、TCRTPの規定に基づいて多重化したパケットをIPパケット化してパケット送出部107に出力しているが、パケット集線装置間の伝送路でルータを経由しない場合は、多重化したパケットをIPパケット化せずに伝送するようにしてもよい。これにより、多重化パケットに付加されるIPヘッダのオーバヘッドが削減でき、ルータを経由しない伝送路においても、伝送効率を向上させることが可能となる。
【0064】
また、実施の形態2では、切り替えスイッチ104および切り替えスイッチ201を用いてIPパケットの処理経路を切り替えているが、切り替えスイッチ104を削除し、コネクション別制御部202に入力されるIPパケットが常にヘッダ圧縮部105に入力されるようにし、切り替えスイッチ201を用いてCRTPパケットの複製の制御のみ行うようにしてもよい。
【0065】
また、実施の形態2では、全てのコネクションに対応するCRTPパケットをパケット複製部203による複製の対象にしているが、各コネクションに優先度を設定し、優先度の高いコネクションに対応するCRTPパケットのみ複製を行うようにしてもよい。
【0066】
また、実施の形態2では、全てのCRTPパケットをパケット複製部203による複製の対象としているが、CRTPパケットのヘッダが十分圧縮されている場合のみ複製を行うようにしてもよい。CRTPによるヘッダ圧縮において、圧縮後のヘッダ長は最大でも圧縮前のヘッダ長と同じ長さである。このようなCRTPパケットを複製した場合、伝送路への出力負荷が著しく増大する。したがって、ヘッダ圧縮によってヘッダが十分圧縮された場合のみ複製の対象とすることにより、伝送路への出力負荷が著しく増大することを防ぐことができる。
【0067】
また、実施の形態2では、IPパケット識別部101において、音声IPパケットのみをヘッダ圧縮および多重化の対象としているが、音声IPパケット以外に、ビデオのようなリアルタイム情報を含むIPパケットを、ヘッダ圧縮および多重化の対象にしてもよい。
【0068】
また、実施の形態2では、音声IPパケットと非音声IPパケットは、パケット送出部107において同一のバッファに蓄積されるが、パケット送出部107に音声IPパケット用と非音声IPパケット用の別々のバッファを用意し、音声IPパケット用のバッファに蓄積されているIPパケットを、優先的に出力するようにしてもよい。
【0069】
また、実施の形態2では、パケット集線装置100が、パケット通信端末からのIPパケットを受信しているが、パケット通信端末以外の装置からのIPパケットを受信するようにしてもよい。例えば、ルータや交換機などの中継装置からのIPパケットを受信する場合にも適用できる。
【0070】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、多重化パケット出力制御部が、コネクション制御部から入力されるコネクション数、パケット送出部から入力される蓄積データ量、および伝送路の回線状態に基づいて、リアルタイム情報を含むIPパケットのヘッダ圧縮および多重化を行うか否かを判断するようにしたので、伝送路へ出力するデータ量や伝送路の状態に応じて、音声IPパケットのヘッダ圧縮および多重化を行うか行わないかを制御し、IPパケットの連続廃棄による音声伝送の品質低下をできるだけ抑制するという効果がある。
【0071】
以上のように、この発明によれば、多重化パケット出力制御部が、コネクション制御部から入力されるコネクション数、パケット送出部から入力される蓄積データ量、および伝送路の回線状態に基づいて、ヘッダを圧縮されたIPパケットの複製を行うか否かを判断するようにしたので、伝送路へ出力するデータ量や伝送路の状態に応じて、ヘッダを圧縮されたIPパケットの複製を行うか行わないかを制御し、IPパケットの損失による音声伝送の品質低下をできるだけ抑制するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1によるパケット通信装置の構成を示すブロック図である。
【図2】IPヘッダ、UDPヘッダ、RTPヘッダの構成を示す図である。
【図3】TCRTPによるIPパケットのヘッダ圧縮および多重化処理の方法を示す図である。
【図4】CRTPによる圧縮ヘッダの構成を示す図である。
【図5】TCRTPによる多重化ヘッダの構成を示す図である。
【図6】この発明の実施の形態2によるパケット通信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
100,200 パケット集線装置、101 IPパケット識別部、102 コネクション識別部、103,202 コネクション別制御部、104 切り替えスイッチ(第1の伝送方式選択部)、105 ヘッダ圧縮部、106,204多重化パケット組立部、107 パケット送出部、108 多重化パケット出力制御部(第1の伝送方式選択部)、201 切り替えスイッチ(第2の伝送方式選択部)、203 パケット複製部、205 多重化パケット出力制御部(第2の伝送方式選択部)、301 音声IPパケット、302 CRTPパケット、303 多重化パケット、304 IPパケット。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a packet communication device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art With the spread of the Internet, a technique of transmitting real-time information such as voice information using an IP network has attracted attention. VoIP (Voice over IP) is well known as a technology for transmitting voice information. In VoIP, voice information converted into a digital signal is divided into appropriate lengths, and RTP (Real-time Transport Protocol), UDP (User Datagram Protocol), and IP (Internet Protocol) headers are added to form IP packets. Hereinafter, the IP packet thus created is referred to as a voice IP packet.
[0003]
In a normal telephone network, voice information is converted into digital information of 64 kbit / s and transmitted. In VoIP, in order to save a communication band to be used, the voice information is converted to 8 kbit / s by applying a high-efficiency voice coding scheme. In general, the data is transmitted after being compressed to a band of about s. Since the amount of information generated within a certain period of time is reduced by compressing voice, in order to transmit the compressed voice information with low delay, the packet length of the voice IP packet must be adjusted according to the degree of voice information compression. It is necessary to set the length to be short and to perform IP packetization with a small amount of information. However, if the packet length of the voice IP packet is set to be short, the ratio of the header information to the entire voice IP packet increases, which causes a problem that the transmission efficiency decreases. For example, when an 8 kbit / s high-efficiency audio encoded signal is packetized every 20 msec, the audio information is 20 msec × 8 kbit / s = 160 bits = 20 bytes, but the header information is a 12-byte RTP header, 8 bytes. The UDP header of 20 bytes and the IP header of 20 bytes make a total of 40 bytes, and the header information occupies 2/3 of the voice IP packet.
[0004]
As a means for solving this problem, a CRTP (Compressed RTP) method for reducing the amount of information in the header by transmitting only the difference information of the header of the IP / UDP / RTP packet is described in RFC2508 by the Internet Engineering Task Force (IETF). Is defined as In the CRTP, on the receiving side, the IP / UDP / RTP header is restored based on the difference information of the received header and the header information of the previously received IP packet. However, in order to apply CRTP, there is a problem that all routers that pass through at the time of transmission must support CRTP.
[0005]
Therefore, in IETF, a method of multiplexing a plurality of voice IP packets whose headers are compressed by CRTP, adding an uncompressed IP header to the multiplexed data, and transmitting the multiplexed data as one IP packet is a TCRTP (Tunneling Multiplexed CRTP). It has been proposed as. By applying TCRTP, even if the router on the transmission path does not support CRTP, transmission efficiency can be improved by CRTP.
[0006]
However, in TCRTP, header compression is always performed on an input voice IP packet. Therefore, if one IP packet is lost, the subsequent header compressed IP packet cannot restore the header information from the difference information. Discarded. For this reason, there is a problem that the quality of the transmitted voice is degraded due to the continuous discarding of IP packets even though the bandwidth of the transmission path is sufficiently ensured.
[0007]
In order to solve this problem, for example, in the conventional packet communication device disclosed in
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-26963
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in TCRTP, header compression and multiplexing are always performed on an input voice IP packet. When header compression is performed, if one IP packet is lost, subsequent IP packets cannot be used, and are continuously discarded. For this reason, even if the bandwidth of the transmission path is sufficiently ensured, there is a problem that the quality of voice transmission is reduced due to continuous discarding of IP packets. In TCRTP, since voice IP packets are transmitted as UDP packets, control for retransmitting packets lost on the transmission path is not performed. Therefore, when the loss of the IP packet occurs, there is a problem that the voice quality on the receiving side of all the channels related to the multiplexed IP packet is deteriorated.
[0010]
In the conventional packet communication device disclosed in
[0011]
The present invention controls whether or not header compression and multiplexing of an audio IP packet are performed or not in accordance with the amount of data output to the transmission path and the state of the transmission path, and lowers the quality of voice transmission due to continuous discarding of IP packets. It aims at suppressing.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A packet communication device according to the present invention includes: an IP packet identification unit that identifies whether an input IP packet includes real-time information; and a connection to which the IP packet determined to include the real-time information by the IP packet identification unit belongs. A connection identification unit to be determined, a header compression unit for compressing a header of an IP packet containing real-time information for each connection, and multiplexing for generating a multiplexed IP packet by multiplexing an IP packet whose header is compressed by the header compression unit. A packet assembling unit, a packet sending unit that stores the multiplexed IP packet and sends it out to the transmission path, and determines whether or not to perform header compression and multiplexing of the IP packet including the real-time information. In this case, the IP packet determined to contain the real-time information by the IP packet A first transmission method selection unit that supplies the data to the data compression unit, the first transmission method selection unit includes a number of currently established connections, a data amount of IP packets currently stored in the packet transmission unit, And determining whether or not to perform header compression and multiplexing based on at least one of the IP packet loss rates on the transmission path.
[0013]
A packet communication device according to the present invention includes: an IP packet identification unit that identifies whether an input IP packet includes real-time information; and a connection to which the IP packet determined to include the real-time information by the IP packet identification unit belongs. A connection identification unit to be determined, a header compression unit that compresses a header of an IP packet including real-time information for each connection, a packet replication unit that creates a duplicate packet of the IP packet whose header is compressed by the header compression unit, and a duplicate packet Multiplexed packet assembling unit for separately multiplexing the original IP packet and the original IP packet to generate a multiplexed IP packet, a packet transmitting unit for storing the multiplexed IP packet and transmitting the multiplexed IP packet to the transmission line, and a compression unit for compressing the header It is determined whether or not to copy the received IP packet, and if this determination is affirmative, And a second transmission scheme selection unit for supplying the compressed IP packet to the packet duplication unit. The second transmission scheme selection unit is configured to store the currently established number of connections and the currently stored connection in the packet transmission unit. It is to determine whether to duplicate an IP packet based on at least one of the data amount of the existing IP packet and the loss rate of the IP packet on the transmission path.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a packet communication device (packet concentrator 100) according to
The connection-
[0015]
Next, the operation will be described.
First, an operation when a packet other than a voice IP packet (hereinafter, referred to as a non-voice IP packet) is input to the
[0016]
When determining that the input IP packet is a non-voice IP packet, IP
[0017]
Next, an operation when a voice IP packet is input to the
[0018]
The IP packet input to the
[0019]
Next, the
The
On the other hand, when the connection to which the input voice IP packet belongs already exists in the connection identification table, the information of the corresponding connection-
Further, the
[0020]
Next, the operation of the connection-
[0021]
The
[0022]
On the other hand, when the
[0023]
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of header compression and multiplexing processing of an IP packet by TCRTP. The
[0024]
However, in the CRTP, an IP packet received first is transmitted as a full header without compressing the IP / UDP / RTP header. For the second and subsequent received IP packets, the IP / UDP / RTP header is compressed into the compressed header shown in FIG. Details of the information stored in each area of the compressed header are defined in RFC2508 issued by IETF, and thus the description is omitted here.
[0025]
The
[0026]
The multiplexed
[0027]
Next, the multiplexed
[0028]
The
[0029]
Next, the operation of the multiplexed packet
[0030]
On the other hand, when it is determined that the current number of connections received from the
[0031]
On the other hand, if it is determined that the current number of connections received from the
[0032]
On the other hand, if it is determined that the packet loss rate received from another packet concentrator or the like is higher than the threshold value C, the multiplexed packet output control unit 108 A control signal for selecting a path is output.
[0033]
As described above, according to the first embodiment, the multiplexed packet
[0034]
The multiplexed packet
[0035]
Further, the multiplexed packet
[0036]
Further, the multiplexed packet
[0037]
The multiplexed packet
[0038]
Also, the thresholds A, B, and C used for condition determination of the current number of connections, the current amount of stored data, and the packet loss rate may be dynamically changed. For example, if the respective thresholds are varied according to the current number of connections, an appropriate amount of IP packets can be header-compressed, multiplexed and transmitted according to the multiplexing efficiency of the packets. Further, if each threshold value is changed according to the current amount of stored data, an appropriate threshold value can be set according to the load on the transmission path. Further, by changing each threshold value according to the packet loss rate on the transmission path, an appropriate threshold value can be set according to the state of the line. The threshold may be determined by combining these conditions.
[0039]
The multiplexed packet
[0040]
In the first embodiment, when the current number of connections, the current amount of stored data, and the packet loss rate satisfy the conditions, the multiplexed packet
[0041]
In the first embodiment, when the current number of connections, the current amount of stored data, and the packet loss rate satisfy the conditions, the multiplexed packet
[0042]
Further, in the first embodiment, the multiplexed
[0043]
Also, in the first embodiment, only the audio IP packet is subjected to header compression and multiplexing in the IP
[0044]
In the first embodiment, the voice IP packet and the non-voice IP packet are stored in the same buffer in the
[0045]
Further, in the first embodiment, the
[0046]
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the packet communication device according to the second embodiment of the present invention. A case where the present invention is applied to a packet concentrator as in the first embodiment will be described. In the figure, the same symbols as those in FIG. 1 indicate the same components, and operate in the same manner as in the first embodiment. In the
[0047]
Next, the operation will be described.
The operation when a non-voice IP packet is input to the
[0048]
Further, a voice IP packet is input to the packet concentrator, and the
[0049]
The voice IP packet is input to the
[0050]
The CRTP packet output from the
[0051]
The multiplexing
[0052]
Next, the multiplexed
[0053]
Next, the operation of the multiplexed packet output control unit 205 will be described. First, the multiplexed packet output control unit 205 receives the notification of the current number of connections from the
[0054]
As a result of the comparison, it is determined that the current number of connections received from the
[0055]
It is determined that the current number of connections notified from the
[0056]
Further, it is determined that the current number of connections notified from
[0057]
As described above, according to the second embodiment, the multiplexed packet output control unit 205 determines whether the number of currently established connections, the amount of stored data output from the
[0058]
Further, according to the second embodiment, when the output load of the IP packet is low, the multiplexing efficiency of the packet is low, and the line state of the transmission path is poor, the
[0059]
In the second embodiment, the conditions for switching the paths of the
[0060]
Also, the thresholds A, B, and C used for condition determination of the current number of connections, the current amount of stored data, and the packet loss rate may be dynamically changed. For example, if the respective thresholds are varied according to the current amount of stored data, an appropriate amount of IP packets can be header-compressed, multiplexed and transmitted according to the load on the transmission path. . Further, by changing each threshold value according to the packet loss rate on the transmission path, an appropriate threshold value can be set according to the state of the line. The threshold may be determined by combining these conditions.
[0061]
Further, in the second embodiment, when the current number of connections, the current amount of stored data, and the packet loss rate satisfy the conditions, the multiplexed packet output control unit 205 controls the changeover switches 104 of all the
[0062]
In the second embodiment, when the current number of connections, the current amount of stored data, and the packet loss rate satisfy the conditions, the packet multiplexing output control unit 205 immediately switches the path of the
[0063]
Further, in the second embodiment, the multiplexed
[0064]
Further, in the second embodiment, the processing path of the IP packet is switched using the
[0065]
Further, in the second embodiment, the CRTP packets corresponding to all the connections are set as targets of duplication by the
[0066]
Further, in the second embodiment, all the CRTP packets are to be copied by the
[0067]
Also, in the second embodiment, only the audio IP packet is subjected to header compression and multiplexing in the IP
[0068]
Further, in the second embodiment, the voice IP packet and the non-voice IP packet are stored in the same buffer in the
[0069]
In the second embodiment, the
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the multiplexed packet output control unit determines the number of connections input from the connection control unit, the amount of stored data input from the packet transmission unit, and the line state of the transmission path. Since it is determined whether or not to perform header compression and multiplexing of the IP packet including the real-time information, the header compression and multiplexing of the voice IP packet are performed according to the amount of data output to the transmission path and the state of the transmission path. Is performed, and the quality of voice transmission due to continuous discarding of IP packets is suppressed as much as possible.
[0071]
As described above, according to the present invention, the multiplexed packet output control unit determines the number of connections input from the connection control unit, the amount of stored data input from the packet transmission unit, and the line state of the transmission path. Since it is determined whether or not to copy an IP packet whose header has been compressed, it is determined whether to copy an IP packet whose header is compressed according to the amount of data to be output to the transmission path and the state of the transmission path. It is possible to control whether or not the transmission is performed, and to suppress as much as possible the deterioration of the voice transmission quality due to the loss of the IP packet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a packet communication device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an IP header, a UDP header, and an RTP header.
FIG. 3 is a diagram showing a method of header compression and multiplexing processing of an IP packet by TCRTP.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a compressed header by CRTP.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a multiplex header according to TCRTP.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a packet communication device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100, 200 packet concentrator, 101 IP packet identification unit, 102 connection identification unit, 103, 202 connection-specific control unit, 104 changeover switch (first transmission method selection unit), 105 header compression unit, 106, 204 multiplexed packet Assembling unit, 107 packet sending unit, 108 multiplexed packet output control unit (first transmission method selection unit), 201 changeover switch (second transmission method selection unit), 203 packet duplication unit, 205 multiplexed packet output control unit (Second transmission method selection unit), 301 voice IP packet, 302 CRTP packet, 303 multiplexed packet, 304 IP packet.
Claims (10)
上記IPパケット識別部でリアルタイム情報を含むと判断されたIPパケットが属するコネクションを確定するコネクション識別部と、
上記コネクション別に、リアルタイム情報を含むIPパケットのヘッダを圧縮するヘッダ圧縮部と、
上記ヘッダ圧縮部でヘッダが圧縮されたIPパケットを多重化して多重化IPパケットを生成する多重化パケット組立部と、
上記多重化IPパケットを蓄積し、伝送路に送出するパケット送出部と、
リアルタイム情報を含むIPパケットのヘッダ圧縮および多重化を行うか否かを判断し、この判断が肯定的な場合に、上記IPパケット識別部でリアルタイム情報を含むと判断されたIPパケットを上記ヘッダ圧縮部に供給する第1の伝送方式選択部とを備え、
上記第1の伝送方式選択部は、現在確立されているコネクション数、上記パケット送出部に現在蓄積されているIPパケットのデータ量、および上記伝送路上におけるIPパケットの損失率の少なくともいずれかに基づいてヘッダ圧縮および多重化を行うか否かを判断するパケット通信装置。An IP packet identification unit for identifying whether or not the input IP packet includes real-time information;
A connection identification unit that determines a connection to which the IP packet determined to include the real-time information belongs by the IP packet identification unit;
A header compression unit for compressing a header of an IP packet including real-time information for each connection;
A multiplexed packet assembler for multiplexing the IP packets whose headers have been compressed by the header compressor to generate multiplexed IP packets;
A packet transmitting unit that stores the multiplexed IP packet and transmits the multiplexed IP packet to a transmission path;
It is determined whether to perform header compression and multiplexing of the IP packet including the real-time information. If the determination is affirmative, the IP packet identified by the IP packet identification unit as having the real-time information is subjected to the header compression. A first transmission scheme selection unit that supplies the transmission unit
The first transmission scheme selection unit is configured to determine at least one of a number of currently established connections, a data amount of IP packets currently stored in the packet transmission unit, and a loss rate of IP packets on the transmission path. A packet communication device that determines whether to perform header compression and multiplexing.
上記IPパケット識別部でリアルタイム情報を含むと判断されたIPパケットが属するコネクションを確定するコネクション識別部と、
上記コネクション別に、リアルタイム情報を含むIPパケットのヘッダを圧縮するヘッダ圧縮部と、
上記ヘッダ圧縮部でヘッダが圧縮されたIPパケットの複製パケットを作成するパケット複製部と、
上記複製パケットと元のIPパケットとを別々に多重化して多重化IPパケットを生成する多重化パケット組立部と、
上記多重化IPパケットを蓄積し、伝送路に送出するパケット送出部と、
上記圧縮部でヘッダが圧縮されたIPパケットの複製を行うか否かを判断し、この判断が肯定的な場合に、ヘッダが圧縮されたIPパケットを上記パケット複製部に供給する第2の伝送方式選択部とを備え、
上記第2の伝送方式選択部は、現在確立されているコネクション数、上記パケット送出部に現在蓄積されているIPパケットのデータ量、および上記伝送路上におけるIPパケットの損失率の少なくともいずれかに基づいてIPパケットの複製を行うか否かを判断するパケット通信装置。An IP packet identification unit for identifying whether or not the input IP packet includes real-time information;
A connection identification unit that determines a connection to which the IP packet determined to include the real-time information belongs by the IP packet identification unit;
A header compression unit for compressing a header of an IP packet including real-time information for each connection;
A packet duplication unit that creates a duplicate packet of the IP packet whose header has been compressed by the header compression unit;
A multiplexed packet assembler for separately multiplexing the duplicated packet and the original IP packet to generate a multiplexed IP packet;
A packet transmitting unit that stores the multiplexed IP packet and transmits the multiplexed IP packet to a transmission path;
The compression unit determines whether to copy the header-compressed IP packet. If the determination is affirmative, a second transmission for supplying the header-compressed IP packet to the packet copy unit is performed. With a method selection unit,
The second transmission scheme selection unit is configured to determine at least one of a number of currently established connections, a data amount of IP packets currently stored in the packet transmission unit, and a loss rate of IP packets on the transmission path. A packet communication device that determines whether to duplicate an IP packet.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009057204A1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-07 | Fujitsu Limited | Communication method and communication terminal, data transfer device, and controller |
JP2009164958A (en) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Yamaha Corp | Relay apparatus and program |
WO2010024114A1 (en) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | 日本電気株式会社 | Communication device and header compression control method |
WO2010106663A1 (en) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | 富士通株式会社 | Receiver apparatus, transmitter apparatus, receiving method, transmitting method, communication system and communication method |
-
2002
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009057204A1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-07 | Fujitsu Limited | Communication method and communication terminal, data transfer device, and controller |
JP5018890B2 (en) * | 2007-10-31 | 2012-09-05 | 富士通株式会社 | COMMUNICATION METHOD, COMMUNICATION TERMINAL, DATA TRANSFER DEVICE, AND CONTROL DEVICE |
US8331363B2 (en) | 2007-10-31 | 2012-12-11 | Fujitsu Limited | Method for communication, communication terminal, data forwarding unit, and controller |
JP2009164958A (en) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Yamaha Corp | Relay apparatus and program |
WO2010024114A1 (en) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | 日本電気株式会社 | Communication device and header compression control method |
US8699365B2 (en) | 2008-08-25 | 2014-04-15 | Nec Corporation | Communication device and header compression control method |
JP5527209B2 (en) * | 2008-08-25 | 2014-06-18 | 日本電気株式会社 | Communication apparatus and header control method |
WO2010106663A1 (en) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | 富士通株式会社 | Receiver apparatus, transmitter apparatus, receiving method, transmitting method, communication system and communication method |
US8521098B2 (en) | 2009-03-19 | 2013-08-27 | Fujitsu Limited | Receiving apparatus, transmitting apparatus, receiving method, transmitting method, communications system, and communication method |
JP5278532B2 (en) * | 2009-03-19 | 2013-09-04 | 富士通株式会社 | Reception device, transmission device, reception method, transmission method, communication system, and communication method |
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