JP2001156838A - 通信リソース予約方法及び装置並びに通信リソース予約プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、ユーザがアプリケーション特
有のパラメータを用いて、希望するＱｏＳを要求するこ
とができる通信リソース予約方法及び装置並びに通信リ
ソース予約プログラムを記録した記録媒体を提供するこ
とにある。 【解決手段】本発明は、ユーザがアプリケーション特有
のパラメータを用いて所望の通信のサービス品質（Ｑｏ
Ｓ）レベルを選択することを可能にするステップと、ユ
ーザが要求したマルチメディアデータの送信に必要な通
信リンク上のリソースを予約可能か否かを判断するステ
ップと、リソースを予約可能な場合には、要求した送信
のためにリソースを予約するステップと、リソースを予
約不可能な場合には、ユーザの選択に従って最善のリソ
ースを決定した上で予約するステップとよりなり、マル
チメディアデータをリアルタイムにリモートノードに配
送されるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリアルタイム性を有
するマルチメディア通信に関連するものである。特に、
マルチメディアコネクションやセッションのためにリソ
ースを予約する通信リソース予約方法及び装置並びに通
信リソース予約プログラムを記録した記録媒体に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】マルチメディアストリームとは通信のサ
ービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙｏｆ Ｓｅｒｖｉ
ｃｅ）をネットワークとシステムで保証しなければなら
ないオーディオやビデオのような、連続したメディアの
ストリームである。マルチメディアストリームはほとん
ど全てリアルタイム性を持って処理される必要がある。
例えば、ビデオサーバのようなリアルタイム性を必要と
されるシステムはデータストリームを書き込んで保存
し、遅延や中断なくアクセスされる必要がある。遅延は
アプリケーションに容認されないフレーム損失を起こさ
せるもとになる。

【０００３】サービス品質“Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓ
ｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）”はネットワーク上のデータタ
イプの送信に必要な最低条件を定める要素と定義でき
る。従来の技術ではマルチメディアデータを優先的に扱
うために、エンドユーザがスループットやジッタ（Ｊｉ
ｔｔｅｒ）などのリソースを予約する方式をとってい
る。しかし、一定のＱｏＳを満足するための厳密な必要
条件はアプリケーション特有のものであり、試行錯誤に
よって得られることが多く、スループットやジッタなど
のリソース予約の方式でＱｏＳ設定を行うには幅広い知
識と経験が必要とされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上に述べたように、従
来の技術ではＱｏＳを満たす必要条件を定めるために、
スループットや遅延などのネットワークリソースとＣＰ
Ｕ使用率やビデオカード容量などのコンピューティング
リソースに関する幅広い知識と経験がエンドユーザに要
求される。

【０００５】したがって、従来の技術では、マルチメデ
ィアストリームを扱う際にリソースを必要以上に予約し
てしまう場合があり、それによって何百、何千のクライ
アントに関わる他のアプリケーションのＱｏＳを低下さ
せてしまう可能性がある。また、逆に、もしリソースを
必要よりも少なく予約した場合には、基礎をなすアプリ
ケーションでフレームのドロップアウト、ＱｏＳの低下
がおこり、さらには十分なリソースが入手できるまで通
信が中断してしまうので、ストリームデータの再生に遅
延や中断が発生してしまうことになる。

【０００６】また、送信前に正しく必要リソースの見積
りを行ったとしても、実際のリソースの割り当てとして
はまだ不十分である。これは、送信中におこる事象によ
り必要なリソースが変化するためである。結果として、
最適なシステムパフォーマンスが得られないことにな
る。

【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、ユーザがより有意義なアプリケーション特有のパラ
メータを用いて、希望するＱｏＳを要求することができ
る通信リソース予約方法及び装置並びに通信リソース予
約プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の通信リソース予約方法は、ユーザがアプリケ
ーション特有のパラメータを用いて所望の通信のサービ
ス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃ
ｅ）レベルを選択することを可能にするＱｏＳレベル選
択ステップと、ユーザが要求したマルチメディアデータ
の送信に必要な通信リンク上のリソースを予約可能か否
かを判断するリソース予約判断ステップと、リソースを
予約可能な場合には、要求した送信のためにリソースを
予約する要求リソース予約ステップと、リソースを予約
不可能な場合には、ユーザの選択に従って最善のリソー
スを決定した上で予約する選択リソース予約ステップと
を具備することを特徴とするマルチメディアデータをリ
アルタイムにリモートノードに配送させるためのもので
ある。

【０００９】また本発明は前記通信リソース予約方法に
おいて、所望の通信のＱｏＳレベルを選択する際に、ユ
ーザが直接物理レベルのパラメータを指定するのではな
く、アプリケーションレベルのパラメータのみで通信の
ＱｏＳレベルを指定可能なことを特徴とする。

【００１０】また本発明は前記通信リソース予約方法に
おいて、通信中の予期せぬ事象を処理するために、ユー
ザの選択した通信のＱｏＳレベルに最も近い通信のＱｏ
Ｓレベルに設定を動的に変更することを特徴とする。

【００１１】また本発明の通信リソース予約装置は、ユ
ーザがアプリケーション特有のパラメータを用いて所望
の通信のＱｏＳレベルを選択することを可能にするＱｏ
Ｓレベル選択手段と、ユーザが要求したマルチメディア
データの送信に必要な通信リンク上のリソースを予約可
能か否かを判断するリソース予約判断手段と、リソース
を予約可能な場合には、要求した送信のためにリソース
を予約する要求リソース予約手段と、リソースを予約不
可能な場合には、ユーザの選択に従って最善のリソース
を決定した上で予約する選択リソース予約手段とを具備
することを特徴とするマルチメディアデータをリアルタ
イムにリモートノードに配送させるためのものである。

【００１２】また本発明は前記通信リソース予約装置に
おいて、所望の通信のＱｏＳレベルを選択する際に、ユ
ーザが直接物理レベルのパラメータを指定するのではな
く、アプリケーションレベルのパラメータのみで通信の
ＱｏＳレベルを指定可能なことを特徴とするものであ
る。

【００１３】また本発明は前記通信リソース予約装置に
おいて、通信中の予期せぬ事象を処理するために、ユー
ザの選択した通信のＱｏＳレベルに最も近い通信のＱｏ
Ｓレベルに設定を動的に変更することを特徴とするもの
である。

【００１４】また本発明の通信リソース予約プログラム
を記録した記録媒体は、ユーザがアプリケーション特有
のパラメータを用いて所望の通信のＱｏＳレベルを選択
することを可能にする手順、ユーザが要求したマルチメ
ディアデータの送信に必要な通信リンク上のリソースを
予約可能か否かを判断する手順、リソースを予約可能な
場合には、要求した送信のためにリソースを予約する手
順、リソースを予約不可能な場合には、ユーザの選択に
従って最善のリソースを決定した上で予約する手順をコ
ンピュータに実行させるためのマルチメディアデータを
リアルタイムにリモートノードに配送させるためのもの
である。

【００１５】また本発明は前記通信リソース予約プログ
ラムを記録した記録媒体において、所望の通信のＱｏＳ
レベルを選択する際に、ユーザが直接物理レベルのパラ
メータを指定するのではなく、アプリケーションレベル
のパラメータのみで通信のＱｏＳレベルを指定可能なこ
とを特徴とするものである。

【００１６】また本発明は前記通信リソース予約プログ
ラムを記録した記録媒体において、通信中の予期せぬ事
象を処理するために、ユーザの選択した通信のＱｏＳレ
ベルに最も近い通信のＱｏＳレベルに設定を動的に変更
することを特徴とするものである。

【００１７】本発明ではエンドユーザがアプリケーショ
ン特有のパラメータ（例えば解像度やフレームレート）
によってＱｏＳの要求を行うことと、ユーザの選択によ
りパラメータに優先順位をつけることを可能としてい
る。本発明では予め設定してあるアプリケーションＱｏ
Ｓパラメータとリソースパラメータのテーブルを用いて
ユーザの要求をリソース条件の集合に変換し、コンピュ
ータリソースならびにネットワークリソースの利用可能
性を調査し、利用可能な場合は必要なリソースを予約す
る。なお、本発明ではリソースの利用状況とユーザのサ
ービスクラスの選択によって、次の動作が決定される。
すなわち、ユーザがサービスクラスとして、保証サービ
スを要求する場合は、本発明では要求されたリソースが
すべて利用可能な時にしか送信を開始させない。また、
ユーザがサービスクラスとして、ベストエフォートサー
ビスを要求する場合は、ユーザの選択に最も近いＱｏＳ
で送信を開始させ、通信中に予期せぬ事象によって、あ
る特定のリソースが確保できなくなった場合には、その
リソースに関連する優先順位の低いパラメータから順次
保証を無効にするという手順によって、ＱｏＳの設定を
動的に変化させる。

【００１８】本発明はユーザが物理レベルのパラメータ
を直接指定するのではなく、アプリケーションレベルの
パラメータを指定することにより、通信のサービス品質
を要求することを可能とし、従来の技術に比べてリソー
ス条件決定の精度を改善する。また、ＱｏＳレベルを動
的設定として維持するため、送信中におこる不都合な事
象に対しても動的にＱｏＳレベルを調整することによ
り、対応することが可能である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態例を詳細に説明する。

【００２０】図１は本発明によりデータネットワーク１
０４で相互接続されたクライアントシステム１０１、サ
ーバシステム１０２、ネットワークリソースマネージャ
１０３から構成される代表的なエンドツーエンド間のマ
ルチメディア配信システムを表す。ユーザ１０５はサー
バシステム１０２を利用するためにクライアントシステ
ム１０１を操作する。ネットワークリソースマネージャ
１０３はデータネットワーク１０４上のすべてのリソー
ス割り当てについての情報を持っており、ネットワーク
の構成要素であるネットワークノード１０６を指示して
制御することによりネットワークリソースを予約できる
ものとする。

【００２１】図１に構成可能なシステムを１つだけ示
す。他の構成も可能である。例えば、１つのサーバと同
様に複数のクライアントが動作するモデル、または１対
１のモデルも構成可能である。

【００２２】図２は図１に示したユーザ１０５、クライ
アントシステム１０１、サーバシステム１０２、ネット
ワークリソースマネージャ１０３間で送受される連続し
たメッセージを表す。図３では本発明の構成要素に斜線
を施して示している。図３において、クライアントシス
テム１０１内における品質選択装置３０１と呼ばれるユ
ーザインタフェースは、ユーザ１０５がアプリケーショ
ンレベル特有のパラメータ（例えば解像度（Ｒｅｓｏｌ
ｕｔｉｏｎ））を用いて目的のＱｏＳ（例えば８００×
６００ピクセル（Ｐｉｘｅｌ））を選択することを可能
にするものである（図２のステップＳ２０１）。クライ
アントシステム１０１内の内部リソース制御部３０４は
クライアントシステム１０１におけるクライアント内部
リソース情報３０５を収集し、品質選択装置３０１に提
供するものである（図２のステップＳ２０２）。クライ
アント内部リソース情報３０５にはＣＰＵ、メモリ、ビ
デオカード、サウンドカード、モニタなどの情報が含ま
れる。品質選択装置３０１は、その後、ＴＣＰ／ＩＰの
ような通信配送手段によりユーザの要求とクライアント
内部リソース情報３０５をサーバシステム１０２内の品
質関数マッパー３０８に送る（図２のステップＳ２０
３）。品質関数マッパー３０８は要求されたアプリケー
ション特有のＱｏＳパラメータを満足させるために必要
なリソース要求条件を求めて品質関数情報記憶部３０９
を検索し、必要なリソース要求条件を得る。ここで利用
される品質関数情報記憶部３０９には、図４に示すよう
なアプリケーションから指定されるＱｏＳパラメータ
と、リソース要求条件のマッピングテーブルが保存され
ている（図４のマッピングテーブルの例は、解像度８０
０×６００ピクセルを達成するための要求条件の一部を
示している）。品質制御部３１０は品質関数マッパー３
０８からクライアント内部リソース情報３０５とリソー
ス要求条件を受信する。サーバシステム１０２の内部リ
ソース制御部３１１は、クライアントシステム１０１の
内部リソース制御部３０４と同様に、サーバ内部リソー
ス情報３１２の関連情報（例えば、ＣＰＵ使用率）を収
集する。内部リソース制御部３１１は、リソース要求条
件に基づいてサーバ内部リソース情報３１２を予約する
（図２のステップＳ２０４）。ネットワークリソース要
求部３１３はネットワークリソースマネージャ１０３と
通信し、品質制御部３１０に要求されたネットワークリ
ソースを予約する（図２のステップＳ２０５〜Ｓ２０
７）。ネットワークリソース要求部３１３は、もし要求
したリソースが確保できない場合には、可能な限り高い
レベルのネットワークリソースを予約する。品質制御部
３１０は、すべてのリソース（すなわち、クライアント
リソース、サーバリソース、ネットワークリソース）の
状態についての情報を受信すると、ユーザの要求した優
先事項リストに従って予約したネットワークリソースを
最大限に利用するように配分を決定する、（図２のステ
ップＳ２０８）。次に、品質制御部３１０は送信するマ
ルチメディアストリームに最適な設定を表示処理部３１
４に知らせる。表示処理部３１４は決定された品質設定
に従って映像情報記憶部３１６に保存してあるメディア
ストリームを変換して最終的にクライアントシステム１
０１内の表示装置３１５に送り（図２のステップＳ２０
９）、表示装置３１５は要求されたマルチメディアデー
タをユーザ１０５に提示する（図２のステップＳ２１０
〜Ｓ２１１）。また、マルチメディアデータの送信中
に、ネットワークの故障により、初めに予約したリソー
スが確保できなくなった場合、リソースの配分を再決定
し直す。

【００２３】図５に、ユーザがフレームレート（Ｆｒａ
ｍｅ Ｒａｔｅ）５０１、解像度（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏ
ｎ）５０２、正確さ（Ａｃｃｕｒａｃｙ）５０３、音質
（Ｓｏｕｎｄ Ｑｕａｌｉｔｙ）５０４などのパラメー
タを用いて、希望するＱｏＳを設定することができる品
質選択装置３０１を持つマルチメディアアプリケーショ
ンの一例を示す。ユーザはこれらのパラメータを優先事
項リスト５０５に優先順位づけに入力し、保証サービス
とベストエフォートサービスのいずれか（５０６）を選
択する。

【００２４】尚、前記通信リソース予約方法は、具体的
にはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のコンピュータ
により、予め所定の記録媒体に記録された通信リソース
予約プログラムに基づいて実行される。

【００２５】すなわち、本発明の通信リソース予約プロ
グラムを記録した記録媒体は、ユーザがアプリケーショ
ン特有のパラメータを用いて所望の通信のサービス品質
（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）レ
ベルを選択することを可能にする手順、ユーザが要求し
たマルチメディアデータの送信に必要な通信リンク上の
リソースを予約可能か否かを判断する手順、リソースを
予約可能な場合には、要求した送信のためにリソースを
予約する手順、リソースを予約不可能な場合には、ユー
ザの選択に従って最善のリソースを決定した上で予約す
る手順をコンピュータに実行させるためのマルチメディ
アデータをリアルタイムにリモートノードに配送させる
ためのものである。

【００２６】また本発明は前記通信リソース予約プログ
ラムを記録した記録媒体において、所望の通信のＱｏＳ
レベルを選択する際に、ユーザが直接物理レベルのパラ
メータを指定するのではなく、アプリケーションレベル
のパラメータのみで通信のＱｏＳレベルを指定可能なこ
とを特徴とするものである。

【００２７】また本発明は前記通信リソース予約プログ
ラムを記録した記録媒体において、通信中の予期せぬ事
象を処理するために、ユーザの選択した通信のＱｏＳレ
ベルに最も近い通信のＱｏＳレベルに設定を動的に変更
することを特徴とするものである。

【００２８】具体的な本発明の説明を上に述べたが、他
の実施形態も有り得る。したがって、上の記述は本発明
の範囲を限定するものではない。

【００２９】

【発明の効果】上に述べたように、本発明の主な長所は
ユーザがより有意義なアプリケーション特有のパラメー
タを用いて、希望するＱｏＳを要求することができると
いうことである。すなわち、ユーザはマルチメディアデ
ータ通信に関する様々なリソースについての予備知識を
要求されない。本発明はユーザの要求をリソース条件に
変換し、要求が満たされているかどうか決定する。結果
として、本発明はリソース条件評価の精度を改善し、マ
ルチメディアネットワークにおけるすべてのリソースの
利用を最大限に生かすことを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】代表的なエンドツーエンド拡張可能マルチメデ
ィア配信システムを示す概略構成説明図である。

【図２】本発明の実施形態例に係るプログラム論理を示
す動作説明図である。

【図３】本発明の実施形態例に係る構成要素及び接続関
係を示す構成説明図である。

【図４】ＱｏＳのパラメータマッピングを示す説明図で
ある。

【図５】本発明を使用して実行されるマルチメディアア
プリケーションを示す説明図である。

【符号の説明】

１０１ クライアントシステム １０２ サーバシステム １０３ ネットワークリソースマネージャ １０４ データネットワーク １０５ ユーザ １０６ ネットワークノード ３０１ 品質選択装置 ３０４ 内部リソース制御部 ３０５ クライアント内部リソース情報 ３０８ 品質関数マッパー ３０９ 品質関数情報記憶部 ３１０ 品質制御部 ３１１ 内部リソース制御部 ３１２ サーバ内部リソース情報 ３１３ ネットワークリソース要求部 ３１４ 表示処理部 ３１５ 表示装置 ３１６ 映像情報記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨士 仁 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 GA11 HA08 JT03 LA08 LC03 MA04 MB04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザがアプリケーション特有のパラメ
   ータを用いて所望の通信のサービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕ
   ａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）レベルを選択する
   ことを可能にするＱｏＳレベル選択ステップと、 ユーザが要求したマルチメディアデータの送信に必要な
   通信リンク上のリソースを予約可能か否かを判断するリ
   ソース予約判断ステップと、 リソースを予約可能な場合には、要求した送信のために
   リソースを予約する要求リソース予約ステップと、 リソースを予約不可能な場合には、ユーザの選択に従っ
   て最善のリソースを決定した上で予約する選択リソース
   予約ステップとを具備することを特徴とするマルチメデ
   ィアデータをリアルタイムにリモートノードに配送させ
   るための通信リソース予約方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の通信リソース予約方法に
   おいて、所望の通信のＱｏＳレベルを選択する際に、ユ
   ーザが直接物理レベルのパラメータを指定するのではな
   く、アプリケーションレベルのパラメータのみで通信の
   ＱｏＳレベルを指定可能なことを特徴とする通信リソー
   ス予約方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の通信リソース予約方法に
   おいて、通信中の予期せぬ事象を処理するために、ユー
   ザの選択した通信のＱｏＳレベルに最も近い通信のＱｏ
   Ｓレベルに設定を動的に変更することを特徴とする通信
   リソース予約方法。
4. 【請求項４】 ユーザがアプリケーション特有のパラメ
   ータを用いて所望の通信のＱｏＳレベルを選択すること
   を可能にするＱｏＳレベル選択手段と、 ユーザが要求したマルチメディアデータの送信に必要な
   通信リンク上のリソースを予約可能か否かを判断するリ
   ソース予約判断手段と、 リソースを予約可能な場合には、要求した送信のために
   リソースを予約する要求リソース予約手段と、 リソースを予約不可能な場合には、ユーザの選択に従っ
   て最善のリソースを決定した上で予約する選択リソース
   予約手段とを具備することを特徴とするマルチメディア
   データをリアルタイムにリモートノードに配送させるた
   めの通信リソース予約装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の通信リソース予約装置に
   おいて、所望の通信のＱｏＳレベルを選択する際に、ユ
   ーザが直接物理レベルのパラメータを指定するのではな
   く、アプリケーションレベルのパラメータのみで通信の
   ＱｏＳレベルを指定可能なことを特徴とする通信リソー
   ス予約装置。
6. 【請求項６】 請求項４記載の通信リソース予約装置に
   おいて、通信中の予期せぬ事象を処理するために、ユー
   ザの選択した通信のＱｏＳレベルに最も近い通信のＱｏ
   Ｓレベルに設定を動的に変更することを特徴とする通信
   リソース予約装置。
7. 【請求項７】 ユーザがアプリケーション特有のパラメ
   ータを用いて所望の通信のＱｏＳレベルを選択すること
   を可能にする手順、 ユーザが要求したマルチメディアデータの送信に必要な
   通信リンク上のリソースを予約可能か否かを判断する手
   順、 リソースを予約可能な場合には、要求した送信のために
   リソースを予約する手順、 リソースを予約不可能な場合には、ユーザの選択に従っ
   て最善のリソースを決定した上で予約する手順をコンピ
   ュータに実行させるためのマルチメディアデータをリア
   ルタイムにリモートノードに配送させるための通信リソ
   ース予約プログラムを記録した記録媒体。
8. 【請求項８】 請求項１記載の通信リソース予約プログ
   ラムを記録した記録媒体において、所望の通信のＱｏＳ
   レベルを選択する際に、ユーザが直接物理レベルのパラ
   メータを指定するのではなく、アプリケーションレベル
   のパラメータのみで通信のＱｏＳレベルを指定可能なこ
   とを特徴とする通信リソース予約プログラムを記録した
   記録媒体。
9. 【請求項９】 請求項１記載の通信リソース予約プログ
   ラムを記録した記録媒体において、通信中の予期せぬ事
   象を処理するために、ユーザの選択した通信のＱｏＳレ
   ベルに最も近い通信のＱｏＳレベルに設定を動的に変更
   することを特徴とする通信リソース予約プログラムを記
   録した記録媒体。