JP2003179638A - 時刻同期データの伝送方法 - Google Patents

時刻同期データの伝送方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 技術的にシンプルで、コスト効率の良い、高
品質をもった時刻同期データ伝送方法を明確にすること
を目的とする。 【解決手段】 端末間での接続がＳＩＰサーバを用いて
確立されており、ＳＩＰプロトコルがその接続を確立す
るために用いられている場合で、少なくとも二つの端末
間でネットワーク、特にインターネット上で、時刻同期
データ、特に音声データ及び映像データを伝送するため
の本願発明に係る方法は、ＳＩＰサーバが接続及び／又
は端末等を分析し、かつ、時刻同期データの伝送を最適
化するための理想的な帯域幅を決定するという分析に基
づいてなされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、端末間の接続がＳ
ＩＰプロトコル及び少なくとも一つのＳＩＰサーバを用
いてセットアップされる少なくとも二つの端末を介する
ネットワーク、特にインターネット上での、特に音声及
び映像の時刻同期データを伝送するための方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】ネットワーク、特にインターネット上で
の、音声データのような時刻同期データを伝送するため
の方法は重要性が増している。その理由は、この方法に
よれば企業ばかりでなく個人利用者も電話通話における
経費節約が可能だからである。特にインターネットプロ
トコルを用いたネットワーク上の二つの端末間における
電話通話を可能とするために、発呼の設定及び解除を信
号で伝送する手段が必要である。ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏ
ｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）はこの
ような目的に用いられるプロトコルの一つである。この
プロトコルはＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎ
ｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）によって標準化
されている。発呼者（電話をかける者：ｃａｌｌｅｒ）
は、端末を用いて呼を設定するためのＳＩＰメッセージ
を送信する。このメッセージは、発呼者が呼を設定する
着呼者（発呼者からの呼を受ける者：ｃａｌｌｅｅ）に
通知される。この後、前記着呼者の端末は、例えば呼出
が開始されたという他のＳＩＰメッセージによって前記
発呼者の端末に呼び出し音を出し、通知が行われる。前
記着呼者は、呼出を受けるように端末を操作すると、前
記端末は、時刻同期データ例えば音声信号又は映像信号
の伝送を開始することができるように他のＳＩＰメッセ
ージを前記発呼者の端末に送信する。ＳＩＰプロトコル
はまた、接続解除の信号通知にも利用される。
【０００３】実際の音声接続を確立すること及び、時刻
同期音声データを符号化し送信することは、ＳＩＰによ
ってサポートされない。例えば，接続の種類、使用する
データ伝送の種類、音声データの符号化方法の種類につ
いて取り決めを行うことによって端末は互いに伝達しあ
う。端末特性の情報交換を含める限りにおいて、ＳＩＰ
は接続の確立をサポートする。この端末特性には、端末
がサポートする音声符号化の種類、音声トラヒックが送
信されるべき各端末のアドレス及び、他のいくつかの端
末の具体的な特性が含まれる。ＳＩＰの他の機能とし
て、現在の場所における前記着呼者を見つけられる。
【０００４】発呼者から前記着呼者への最初のメッセー
ジは、典型的には直接着呼者端末には送信されず、ＳＩ
Ｐサーバに送信される。ＳＩＰサーバは通常ＳＩＰプロ
キシサーバとして実現される。このサーバでは、サービ
ス運用会社“ＸＹＺ”が、アドレス“sip://customer@x
yz.de”を顧客の一人に提供する。その後、その顧客
は、運用会社“ＸＹＺ”から提供されたＳＩＰプロキシ
サーバで現在の端末を登録することができる。この現在
の端末は、仕事先の電話、自宅の電話、携帯電話、その
他ＳＩＰで可能な電話であってもよい。その後、発呼者
の端末は、アドレス”sip://customer@xyz.de”に最初
のメッセージを送信する。そこで、前記ＳＩＰプロキシ
サーバはこのメッセージを顧客登録された端末に転送す
る。前記ＳＩＰサーバはまた、逆方向に顧客端末の応答
を転送する。
【０００５】なお上述の従来技術としては、以下の先行
技術文献（例えば、“Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ
Ｓｅｒｖｉｃｅｓ”に関しては非特許文献１、“ＲＳＶ
Ｐ”に関しては非特許文献２、及び“ＳＩＰ”に関して
は非特許文献３を参照）が知られている。
【０００６】
【非特許文献１】RFC 2475 An Architecture for Diffe
rentiated Service. S. Blake,D. Black, M. Carlson,
E. Davies, Z. Wang, W. Weiss. December 1998. (Updated by RFC3260) (Status: INFORMATIONAL)
【０００７】
【非特許文献２】(2-1) RFC 2205 Resource ReSerVatio
n Protocol (RSVP) -- Version 1 Functional Specification. R. Braden, Ed., L. Zhang, S. Berso
n, S. Herzog,S.Jamin. September 1997. (Format: TXT=223974 bytes) (Status:PROPOSED STANDA
RD) (2-2) RFC 2210 The Use of RSVP with IETF Integrate
d Services. J. Wroclawski. September 1997. (Status: PROPOSED S
TANDARD)
【０００８】
【非特許文献３】RFC 3261 SIP: Session Initiation P
rotocol. J. Rosenberg,H. Schulzrinne, G. Camarill
o, A. Johnston, J. Peterson, R. Sparks,M. Handley,
E.Schooler. June 2002. (Obsoletes RFC2543) (Updated by RFC3265) (Status:
PROPOSED STANDARD)
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】よく知られた基本的な
インターネット上での時刻同期データの伝送方法に関
し、サービス品質（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉ
ｃｅ：以下ＱｏＳと称する。）、例えば利用帯域幅及び
接続のパケット遅延に対する保証が与えられないという
問題が生ずる。このことは、音声伝送の質の悪化を導
く。その理由は、第１に、符号化された音声を含むパケ
ットが、それらが送信されたものとは異なった順序で到
達してしまうからであり、第２に、そのパケットが伝送
中に欠落するというダメージを受けてしまうからであ
り、第３に、そのパケットは大きな遅延を伴って伝送さ
れてしまうからである。これによって、音声又は映像の
ような時刻同期データに関してはＱｏＳが低下してしま
う。時刻同期サービス、特にインターネット電話がこれ
まで広く普及していない理由の一つとして、ＱｏＳの欠
如が挙げられる。又、ＳＩＰは、これまで時刻同期デー
タ伝送に対するＱｏＳをサポートする機構を何も組み込
んでいなかった。
【００１０】“Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃ
ｅ”或いは“Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ Ｓｅｒｖ
ｉｃｅ”と呼ばれる基本的なインターネットの拡張によ
ってインターネット接続に対するＱｏＳがサポートされ
るが、それは付加的な信号伝達及びネットワーク管理機
構を要求するＱｏＳを提供するため、ＳＩＰに基づいて
信号伝達されるＩＰ電話又は映像伝送とこれらの方法を
統合することは、大きな技術改革となり、それはインタ
ーネット電話の普及を増大させるが、これまでその利用
はかなり限定されていた。
【００１１】この統合方法について既存の提案は、通信
端末自身が、ＳＩＰとは独立な他の信号伝達手段を用い
て前記通信端末の発呼に対する資源を予約することを試
みるというアイデアに基づいている。一例として、“Ｉ
ｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ”におけるＲＳＶ
Ｐ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｒｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ Ｐｒ
ｏｔｏｃｏｌ）がある。
【００１２】しかしながら、既存のＱｏＳを提供するシ
ステムは高い頻度で発生する予約要求を処理することは
できないため、このアプローチはユーザーの増加に対し
て拡張性がない。
【００１３】それゆえ、本発明は、技術的にシンプル
で、コスト効率の良い、高品質をもった時刻同期データ
伝送方法を明確にすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】端末間での接続がＳＩＰ
サーバを用いて確立されており、ＳＩＰプロトコルがそ
の接続を確立するために用いられている場合で、少なく
とも二つの端末間でネットワーク、特にインターネット
上で、時刻同期データ、特に音声データ及び映像データ
を伝送するための本願発明に係る方法は、時刻同期デー
タを伝送するための高品質サービス、技術的にシンプル
でかつコスト効率の良い考案に関し、ＳＩＰサーバが接
続及び／又は端末等を分析するという点において、か
つ、時刻同期データの伝送を最適化するための理想的な
帯域幅を決定するという分析に基づいて開発されてい
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明によれば、上記した目的は
請求項１に記載した時刻同期データの伝送方法によって
達成される。この方法は、ＳＩＰサーバが接続及び／又
は端末を分析し、この分析に基づいて、時刻同期データ
の伝送を最適化するための理想的な帯域幅が決定される
という方法で考案され、開発されている。充分なＱｏＳ
を達成するために、端末及び／又はネットワークに対し
て拡張は必要としないが、要求されたＱｏＳは、接続、
特に信号伝達のために交換されたＳＩＰメッセージ及び
／又は端末が分析できるようにＳＩＰサーバを拡大する
ことによって、簡単かつ経済的に達成することができ
る。この分析に基づいて、かつ符号化法及び復号化法の
知識をもって、時刻同期データの伝送を最適化するため
の最適な帯域幅が決定される。
【００１６】それゆえ、データ伝送に対する充分なＱｏ
Ｓは、かなり経済的で、端末又はネットワークの拡張性
を付加することなく達成することができる。かなり有利
な点としては、接続及び又は端末の分析に基づいてＱｏ
Ｓを保証するために時刻同期データの伝送のための帯域
幅の予約がなされるということである。帯域幅予約は機
能追加によって拡張されるＳＩＰサーバによって行なわ
れる。データ伝送速度が予約された帯域幅内である限
り、ＱｏＳはデータ伝送中のデータ損失に関して保証さ
れる。特に音声及び映像伝送に関しては、この方法は好
ましいＱｏＳを保証する。
【００１７】予約する必要な帯域を非常に簡単に決定す
るためその分析で、時刻同期データ伝送に対する前記接
続及び／又は前記端末及び／又は使用される符号化方法
及び／又は使用される復号化方法が決定される。使用さ
れる符号化方法及び／又は使用される復号化方法は、こ
れらの方法がＳＩＰメッセージにおいて明示的にに言及
しているので、非常に簡単である。さらに非常に簡単と
いう点において、その帯域幅の予約はＱｏＳ管理システ
ムを用いて行うことができるということである。そのＱ
ｏＳ管理システムはＳＩＰサーバと分離することが可能
で、前記ＳＩＰサーバからの予約要求を受ける。ＱｏＳ
管理システムは、例えば、帯域ブローカーとして考案さ
れ、又はＱｏＳサーバとも呼ばれる。帯域ブローカー
は、ネットワークの個々の装置に対する予約を転送する
という複雑な役割を担う。異なる装置間に複数の接続が
確立されていると仮定すると、異なる接続に対するこれ
らの帯域幅予約は、好ましくはＳＩＰサーバによって少
なくとも一つのトラヒック中継線に集約される。これは
ネットワークにおける上記した方法の拡張性（ｓｃａｌ
ａｂｉｌｉｔｙ）を達成するためである。
【００１８】高い適応性に関して、トラヒック中継線の
帯域幅は接続によって必要とされる実際の帯域幅より大
きく選択され得る。これにより、帯域管理システムで追
加帯域幅を要求することなく、すばやく確立すべき新し
い接続に帯域幅を与えることが可能である。
【００１９】効果的な帯域幅の予約に関して、トラヒッ
ク中継線は、二つのエンドポイント間、特にアクセスル
ータ間又はエッジルータ間における予約を集約すること
ができる。アクセスルータとエッジルータ多くの端末を
インターネットに接続する装置である。
【００２０】確立されるべき新しい接続に関する高い適
応性に関して、少なくとも2つのエンドポイントを介し
て第１及び第２の端末間の新しい接続は各トラヒック中
継線にマップされる。この中継線は二つのエンドポイン
ト間の既存のトラヒック中継線である。このことは、関
連する動作ばかりでなく接続確立のための新しいトラヒ
ック中継線の設定をしなくてよいことを示す。
【００２１】仮に、新しい接続が要求される帯域幅が残
っている利用可能な中継線の帯域幅を超えるなら、良質
のＱｏＳを保証するため、ＳＩＰサーバは新しい接続の
確立を拒絶することができる。これは既存の接続のＱｏ
Ｓが品質劣化しないことを保証する。
【００２２】上述したことと二者択一的ではあるが、仮
に、確立されるべき新しい接続の要求される帯域幅が残
っている利用可能な中継線の帯域幅を超えるなら、関係
するトラヒック中継線に対する追加帯域幅を予約するこ
とができる。これにより、ほとんどの要求された接続だ
けが拒絶され、多くのケースにおいて接続が確立される
ことが保証される。
【００２３】コストの効率化に関しては、仮に接続によ
って要求された帯域幅が前記予約された帯域幅より著し
く小さければ、ＳＩＰサーバはトラヒック中継線に対す
る予約された帯域幅を減じることができる。
【００２４】適応性に関して、特にＳＩＰサーバによる
全てのエンドポイント間における帯域幅の予約は、いず
れかの接続が確立する前に行なわれる。
【００２５】本発明に係る方法が利用される場合、端末
は、何らかの制限をもっているが、使用するためのＳＩ
Ｐサーバを自由に選択できる。このＳＩＰサーバは一般
にＳＩＰプロシキサーバとして実現されている。サービ
スプロバイダーは、上記した方法によりＱｏＳを提供す
るＳＩＰサーバと上記した機能を有しない従来のＳＩＰ
サーバの異なる二つのＳＩＰサーバを提供できる。この
場合、サービスプロバイダーは、ＱｏＳ保証をもつ接続
に対して高い価格を課金し、一方、ＱｏＳ保証を要求し
ないユーザーに対しては、低価格又は無料でＱｏＳ保証
のない接続が提供される。
【００２６】次に、本発明の他の実施の形態について述
べる。特にSIPサーバの分析、ＳＩＰサーバの選択、ト
ラヒック中継線に対する資源の予約、トラヒック中継線
に対する予約の変更などに関してである。ＳＩＰサーバ
はＳＩＰ通信メッセージを転送する際に伴う一連のＳＩ
Ｐサーバの中から選抜され得る。トラヒック中継線に対
する予約及び予約の変更は、資源について実際に観測さ
れた使用度合いに基づいている。
【００２７】他の実施の形態は、ＳＩＰサーバに対する
端末によって使用される符号化法及び復号化法のＱｏＳ
要求の明示的な信号伝達である。この目的に対して、例
えばＳＩＰプロトコルの拡張が定義され、使用される。
これは、端末の特性、特に、接続における要求されたＱ
ｏＳパラメータを決定するために使用される符号化方法
に関して、ＳＩＰサーバはもはやＳＩＰメッセージを分
析する必要がないことを示している。その代わりに、信
号を伝達するためのＳＩＰ拡張機能を使用する端末から
直接これらのパラメータを受け取る。
【００２８】本発明は、ネットワークにおいてＱｏＳを
保証した時刻同期データ伝送のための統合的なＳＩＰ信
号の転送のため、技術的に実行可能で拡張可能な方法を
提供する。好ましくは、ＱｏＳパラメータは、ＳＩＰメ
ッセージがＳＩＰサーバによって転送される間、当該Ｓ
ＩＰメッセージの分析から引き出される。
【００２９】
【発明の効果】本発明の有利な点は、ＱｏＳ保証を提供
するためにＳＩＰプロトコルの拡張が不要ということで
ある。個々の接続に対する資源予約は、ＳＩＰサーバに
よってトラヒック中継線に集約される。これらのトラヒ
ック中継線は、その中継線の既に観測された使用度合い
に適合し得る。本発明に係るこの方法は、大規模なイン
ターネット電話ネットワークを構築するために使用する
ことができる拡張性の高い方法である。ＳＩＰサーバの
みが拡張する必要があるため、この新しい技術開発にお
ける投資は比較的少ない。端末の変更も必要ない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリスチャン カダー ドイツ共和国、69115 ハイデルベルク、 アデナウアー プラッツ ６、エヌイーシ ー ヨーロッパ リミテッド内 Ｆターム(参考） 5K030 HA08 HB01 HB02 JT01 JT04 JT10 LC06 LC09 LE16 5K034 DD03 EE10 EE13 LL01 SS03

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 端末間においてＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ
    Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバを
    使用して接続が確立され、ＳＩＰプロトコルがその接続
    を確立させるために利用されている場合で、少なくとも
    ２つの端末間で、ネットワーク、特にインターネット上
    で、時刻同期データ、特に音声データ及び映像データを
    伝送する方法において、前記ＳＩＰサーバは、分析に基
    づいて理想帯域幅が時刻同期データの伝送を最適化する
    ために決定されるように、前記接続及び前記端末を分析
    することを特徴とする時刻同期データの伝送方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の時刻同期データの伝送方
    法において、接続及び端末の前記分析に基づき、前記時
    刻同期データの伝送に関する帯域幅の予約がサービス品
    質を保証するためになされることを特徴とする時刻同期
    データの伝送方法。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の時刻同期データの
    伝送方法において、前記分析で、前記接続、前記端末、
    使用される符号化方法、及び使用される復号化方法の特
    性が決定されることを特徴とする時刻同期データの伝送
    方法。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の時刻同
    期データの伝送方法において、前記ＳＩＰサーバによる
    帯域幅の予約は、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙｏｆ Ｓｅｒ
    ｖｉｃｅ）管理システムを用いることによって行われる
    ことを特徴とする時刻同期データの伝送方法。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の時刻同
    期データの伝送方法において、好ましくは前記ＳＩＰサ
    ーバによる異なる接続に対する帯域幅の予約は、少なく
    とも一つのトラヒック中継線（ｔｒａｆｆｉｃ ｔｒｕ
    ｎｋ）に集約されることを特徴とする時刻同期データの
    伝送方法。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の時刻同期データの伝送
    方法において、前記トラヒック中継線の帯域幅は、実際
    に必要な帯域幅より大きいものが選択されることを特徴
    とする時刻同期データの伝送方法。
  7. 【請求項７】 請求項５又は６に記載の時刻同期データ
    の伝送方法において、２つのエンドポイント間、好まし
    くはアクセスルータ間又はエッジルータ間における帯域
    幅の予約が前記トラヒック中継線に集約されることを特
    徴とする時刻同期データの伝送方法。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の時刻同期データの伝送
    方法において、接続が確立されている間、少なくとも２
    つのエンドポイントを介して第１及び第２の端末間で確
    立される新しい接続は対応するトラヒック中継線にマッ
    プされることを特徴とする時刻同期データの伝送方法。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の時刻同期データの伝送
    方法において、追加接続について要求される帯域幅が前
    記トラヒック中継線の残っている利用できる帯域幅を超
    えるならば、前記追加接続は前記ＳＩＰサーバによって
    拒絶されることを特徴とする時刻同期データの伝送方
    法。
  10. 【請求項１０】 請求項４又は８に記載の時刻同期デー
    タの伝送方法において、追加接続について要求される帯
    域幅がトラヒック中継線の残っている利用できる帯域幅
    を超えるならば、ＳＩＰサーバは、好ましくはＱｏＳ管
    理システムを用いて、特に影響を受けたトラヒック中継
    線に対して帯域幅の追加を要求することを特徴とする時
    刻同期データの伝送方法。
  11. 【請求項１１】 請求項５〜１０のいずれかに記載の時
    刻同期データの伝送方法において、接続によって必要な
    帯域幅が前記予約された帯域幅より著しく小さければ、
    前記ＳＩＰサーバは当該予約された帯域幅を減じること
    を特徴とする時刻同期データの伝送方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかに記載の時
    刻同期データの伝送方法において、好ましくは前記ＳＩ
    Ｐサーバによってサービスを受ける全てのエンドポイン
    ト間の帯域予約は接続確立前に行われることを特徴とす
    る時刻同期データの伝送方法。
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