JP2002290628A - マルチコーデックデータ伝送システム - Google Patents

マルチコーデックデータ伝送システム

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JP2002290628A
JP2002290628A JP2001085777A JP2001085777A JP2002290628A JP 2002290628 A JP2002290628 A JP 2002290628A JP 2001085777 A JP2001085777 A JP 2001085777A JP 2001085777 A JP2001085777 A JP 2001085777A JP 2002290628 A JP2002290628 A JP 2002290628A
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JP
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codec
data
terminal
transmission system
data transmission
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JP2001085777A
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Yasuhiro Iwata
康裕 岩田
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SUMITOMO DENKO HIGHTECS KK
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  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】各端末が絶対時刻を把握しなくても、ネットワ
ークのトラヒック量を測定し、トラヒック量に応じて音
声データの伝送速度を設定する。 【解決手段】ネットワーク上で、基地局Aから折り返し
用データを他の基地局Bに送信し、当該基地局Bから折
り返されたデータの受信に要した時間を測定し、この時
間に基づいて、ネットワークの帯域負荷量を判断し、帯
域負荷量が大きければ、圧縮率の高いコーデックを用い
る。 【効果】音声データの肥大化を避け、非音声データの伝
送を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、本発明は、基地局
と移動端末とを結ぶ無線回線を含むネットワーク上で構
築されるデータ伝送システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ネットワーク上で音声データと非音声デ
ータとをそれぞれパケット化して混在した状態で伝送す
る場合、音声データの実時間性を優先する必要がある。
このため、ネットワーク上で通信が錯綜したときには、
非音声データの伝送速度を落とすなどの処理をして、音
声データの実時間性を確保している。従来の技術では、
通信の錯綜の程度、すなわちトラヒック量を監視するの
に、データを端末から送信した時刻と、同じデータを他
の端末が受信した時刻との差に基づいて、データ転送時
間を求め、このデータ転送時間が長くなると、トラヒッ
ク量が大きいと判断していた(特開平11−29852
8号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記技術で
は、各端末が絶対時刻を正確に把握していなければなら
ない。そのため、1つ1つの端末に時刻取得装置(例え
ばGPS受信機)を設置しなければならず、端末の装置
規模が大きくなり、コストアップにつながる、という問
題がある。また、非音声データだけでなく、音声データ
についても、その実時間性を崩さない範囲で、トラヒッ
ク量に応じて伝送速度を落とすなどの処理をして、非音
声データの伝送を確保することも重要である。
【0004】そこで、本発明は、各端末が絶対時刻を把
握しなくても、ネットワークのトラヒック量を測定する
ことができ、かつ、トラヒック量に応じて音声データの
伝送速度を設定することができるマルチコーデックデー
タ伝送システムを実現することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明の
マルチコーデックデータ伝送システムは、移動無線ネッ
トワークを用いて、音声データのパケット伝送と非音声
データのパケット伝送とを行うことのできるデータ伝送
システムにおいて、音声データをパケット化するコーデ
ックを複数通り設定することのできるコーデック設定手
段と、ネットワーク上で、端末から折り返し用データを
他の端末に送信し、当該他の端末から折り返されたデー
タの受信に要した時間を測定する遅延時間測定手段と、
遅延時間測定手段により測定された時間に基づいて、ネ
ットワークの帯域負荷量を判断し、帯域負荷量に応じた
コーデックをコーデック設定手段に指示するコーデック
指示手段とを備えるものである(請求項1)。
【0006】前記の構成によれば、データの折り返しと
いう手法を用いて、絶対時刻を知らなくてもネットワー
ク上の通信遅延時間を求めることができる。これによ
り、ネットワークの帯域負荷量を判断することができ
る。前記コーデック指示手段は、前記遅延時間及び呼量
に基づいてネットワークの帯域負荷量を判断することが
好ましい(請求項2)。呼量も帯域負荷量測定の有力な
要素となるからである。
【0007】前記コーデック指示手段は、帯域負荷量が
多いほど、データ圧縮率の高いコーデックを指示するこ
とが好ましい(請求項3)。帯域負荷量が大きければ、
圧縮率の高いコーデックを用いることにより、他のデー
タの伝送負荷を軽減する。この結果、音声データの肥大
化を避けて非音声データの伝送を極力確保することがで
きる。なお、音声データの通信中に、コーデックの切り
換えが設定された場合に、切り替え時無音となる。この
対策として、切り替え時、背景ノイズを挿入して無音を
なくす(請求項4)、切り替え前後のデータを補間し
て、無音をなくす(請求項5)、切り替え時点を遅らせ
る(請求項6)などが採用できる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、イーサ
ネット(登録商標)LAN(Ethernet (登録
商標)Local Area Network;以下単
に「LAN」という)を利用した、移動端末による電話
サービスとデータ通信サービスとを提供するネットワー
クシステムの構成図である。LANには、呼量測定、呼
交換機能をもつ基地局制御装置6が接続されるととも
に、構内に各通信エリアを形成する複数の基地局1が接
続されている。基地局1は、移動端末2からのデータを
基地局制御装置6に転送するとともに、音声データをI
Pパケット化する機能を持つ。
【0009】構内には、基地局1と無線通信を行う複数
の移動端末2が存在している。移動端末2は、PHS(P
ersonal Handy-phone System)携帯電話機からなる。ま
た、LANには、音声データを本ネットワークシステム
以外のネットワークに接続するときのインターフェイス
ユニットである回線収容装置5が接続されている。LA
Nには、パーソナルコンピュータ31が接続されてお
り、そこには音声通信するためのスピーカとマイクロホ
ン32が接続されている。このスピーカとマイクロホン
32を用いて音声通信する場合の端末機能に着目して、
以下「H.323」端末3という。
【0010】図2は、PHS携帯電話機2と、H.323端
末3との間で音声通信をする場合のプロトコルレイヤ図
である。PHS携帯電話機2と基地局1との間の無線回
線はコーデック1で、H.323端末3と基地局1との間の
有線回線は、コーデック2で音声データが通信される。
基地局1は、コーデック1とコーデック2とのプロトコ
ル変換を行う。コーデック1の形式は、例えばADPCMコ
ーデックに固定されている。コーデック2の形式は、例
えば、圧縮率の低いADPCMコーデック (G.726; 32kbp
s)、圧縮率の高いCS−ACELPコーデック(G.729;8
kbps) のいずれかが選ばれ、採用される。これら以外
に、G.723.1(6.3kbps),PCMコーデック(G.711;64kbp
s)などのコーデックを選んでもよい(括弧内は、通信
速度を表す)。
【0011】図3は、PHS携帯電話機2同士で音声通
信をする場合のプロトコルレイヤ図である。PHS携帯
電話機2と基地局A,Bとの間の無線回線はコーデック
1で、基地局Aと基地局Bとの間のLAN回線は、コー
デック2で音声データが通信される。基地局A,Bは、
コーデック1とコーデック2とのプロトコル変換を行
う。コーデック2が可変であるのは、図2と同様であ
る。図4は、PHS携帯電話機2と、パーソナルコンピ
ュータ31との間で音声以外の非音声データ通信をする
場合のプロトコルレイヤ図である。PHS携帯電話機2
と基地局1との間、パーソナルコンピュータ31と基地
局1との間は、ともにPIAFS(PHS Internet Access
Forum Standard)プロトコルで非音声データが通信され
る。
【0012】図2〜図4において、「IP」(Internet
Protocol)、「PPP」(Point-to-Point Protocol)は、
それぞれ上位の有線伝送プロトコルを表す。図5は、基
地局A,Bを通して、PHS携帯電話機2同士で音声通
信をする場合の、当該基地局A,Bを含むネットワーク
の構成図である。基地局A,又は基地局Bは、LAN接
続部31、プロトコル変換部32、無線送受信部33を
含み、プロトコル変換部32において、無線回線上のコ
ーデック1とLAN回線上のコーデック2との変換をす
る。LAN回線上のコーデック2としては、音声データ
通信の始まるときはデフォルトのコーデック(例えばAD
PCM)が用いられるが、後に、基地局制御装置6の指示
により圧縮率の違うものが指示されることがある。
【0013】図6は、基地局A,Bを通して、PHS携
帯電話機2同士で音声通信をしている場合の、本発明の
LAN回線上のコーデック切り換え手順を説明するため
の通信流れ図である。通信中、基地局Aは、常時、音声
データをIPパケット化して基地局Bに送出する。基地
局Aと基地局Bの間で通信リンクが確立している状態
で、定期的に、基地局A又は基地局Bから伝送遅延時間
を測定するためのデータパケットを送信する。
【0014】伝送遅延時間測定用パケットを受信した基
地局A又は基地局Bは、そのパケットを折り返し、対向
する基地局に返信する。折り返された伝送遅延時間測定
用パケットを受信した基地局は、その受信時刻から、音
声パケットの伝送遅延時間を測定し、この伝送遅延時間
を基地局制御装置6に通知する。基地局制御装置6は、
遅延時間と呼量から負荷(イーサネット環境の帯域容
量)を算出する。
【0015】判定値=音声パケット長×遅延時間×呼量 基地局制御装置は、判定値がしきい値よりも大きいか小
さいかを判定して、大きければ負荷が重いと判断し、小
さければ負荷が軽いと判断する。そして、判断結果から
最適なコーデックを基地局Aに指示する。すなわち、負
荷が重ければ、圧縮率の高いコーデックを、負荷が軽け
れば、圧縮率の低いコーデックを指示する。
【0016】基地局Aは、現在使用しているコーデック
と、指令されたコーデックを比較して、同値であればそ
のままとし、異なる値であれば指示されたコーデックに
切り替える。この後は、切り替えられたコーデックに基
づいて、基地局と基地局との間で音声通信の中継が行わ
れる。なお、PHS携帯電話機では、コーデックの切り
替え時に無音になることがある。そこで、この対策とし
て、基地局で(1)切り替え時、背景ノイズを挿入して無
音をなくす、(2)切り替え前後のデータを補間して、無
音をなくす、(3)通話が終了するまで切り替え時点を遅
らせることが有効である。
【0017】切り替え時間は50ミリ以内であるから、
(1)(2)の措置をとれば、ユーザにとって違和感がなくな
る。(3)の措置をとれば、通話中、コーデックの切替え
はなくなる。以上で、本発明の実施の形態を説明した
が、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものでは
ない。例えば、いままでは、図5、図6を用いて、基地
局A,Bを通して、PHS携帯電話機2同士で音声通信
をする場合のコーデックの切換を説明したが、基地局と
回線収容装置とを通した音声通信、基地局と「H.323」
端末とを通して音声通信をしているときでも、同様の手
順でコーデックの切り替えができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】移動端末による電話サービスとデータ通信サー
ビスとを提供するネットワークシステムの構成図であ
る。
【図2】PHS携帯電話機2と、H.323端末3との間で
音声通信をする場合のプロトコルレイヤ図である。
【図3】PHS携帯電話機2同士で音声通信をする場合
のプロトコルレイヤ図である。
【図4】PHS携帯電話機2と、パーソナルコンピュー
タ31との間で音声以外の非音声データ通信をする場合
のプロトコルレイヤ図である。
【図5】基地局A,Bを通して、PHS携帯電話機2同
士で音声通信をする場合の、当該基地局A,Bを含むネ
ットワークの構成図である。
【図6】基地局A,Bを通して、PHS携帯電話機2同
士で音声通信をしている場合の、本発明のLAN回線上
のコーデック切り換え手順を説明するための通信流れ図
である。
【符号の説明】
1 基地局 2 移動端末 3 「H.323」端末 6 基地局制御装置 5 回線収容装置 31 パーソナルコンピュータ 32 スピーカとマイクロホン
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04L 12/56 230 G10L 9/18 A 5K101 H04M 3/00 H04B 7/26 109A Fターム(参考) 5D045 DA20 5K030 GA02 GA13 HA08 HC01 HC09 HC14 JL01 KA19 LA02 LA07 LE17 MA04 MB06 5K033 AA03 BA14 CB01 CB02 CB06 CC01 DA01 DA06 DA19 DB09 DB10 DB18 EA07 EC01 5K051 AA02 BB01 BB02 FF12 HH27 JJ05 5K067 AA13 BB04 BB21 CC08 DD53 DD54 EE02 EE10 EE16 FF25 5K101 LL12 QQ01 QQ16 SS06 SS07 SS08 UU19

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】移動無線ネットワークを用いて、音声デー
    タのパケット伝送と非音声データのパケット伝送とを行
    うことのできるデータ伝送システムにおいて、 音声データをパケット化するコーデックを複数通り設定
    することのできるコーデック設定手段と、 ネットワーク上で、端末から折り返し用データを他の端
    末に送信し、当該他の端末から折り返されたデータの受
    信に要した遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、 遅延時間測定手段により測定された遅延時間に基づい
    て、ネットワークの帯域負荷量を判断し、帯域負荷量に
    応じたコーデックをコーデック設定手段に指示するコー
    デック指示手段とを備えることを特徴とするマルチコー
    デックデータ伝送システム。
  2. 【請求項2】コーデック指示手段は、前記遅延時間及び
    呼量に基づいてネットワークの帯域負荷量を判断するも
    のである請求項1記載のマルチコーデックデータ伝送シ
    ステム。
  3. 【請求項3】コーデック指示手段は、帯域負荷量が多い
    ほど、データ圧縮率の高いコーデックを指示することを
    特徴とする請求項1記載のマルチコーデックデータ伝送
    システム。
  4. 【請求項4】音声データの通信中に、コーデックの切り
    換えが設定された場合に、切り替え時、背景ノイズを挿
    入して無音をなくすことを特徴とする請求項1記載のマ
    ルチコーデックデータ伝送システム。
  5. 【請求項5】音声データの通信中に、コーデックの切り
    換えが設定された場合に、切り替え前後のデータを補間
    して、無音をなくすことを特徴とする請求項1記載のマ
    ルチコーデックデータ伝送システム。
  6. 【請求項6】音声データの通信中に、コーデックの切り
    換えが設定された場合に、切り替え時点を遅らせること
    を特徴とする請求項1記載のマルチコーデックデータ伝
    送システム。
  7. 【請求項7】前記端末は、基地局である請求項1記載の
    マルチコーデックデータ伝送システム。
  8. 【請求項8】前記端末は、回線収容装置である請求項1
    記載のマルチコーデックデータ伝送システム。
  9. 【請求項9】前記端末は、コンピュータと音声通話手段
    とを含む端末である請求項1記載のマルチコーデックデ
    ータ伝送システム。
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Cited By (5)

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