JP2003264583A - Packet shaping method and device - Google Patents

Packet shaping method and device

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JP2003264583A
JP2003264583A JP2002063724A JP2002063724A JP2003264583A JP 2003264583 A JP2003264583 A JP 2003264583A JP 2002063724 A JP2002063724 A JP 2002063724A JP 2002063724 A JP2002063724 A JP 2002063724A JP 2003264583 A JP2003264583 A JP 2003264583A
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JP
Japan
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packet
buffer
jitter
rate
average
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Application number
JP2002063724A
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Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Ando
大介 安藤
Riyuutaro Hosoi
隆太朗 細井
Tomohito Shiozaki
智史 塩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a packet shaping method and device capable of transferring a packet string with an almost fixed rate by reducing jitter without deteriorating any service property due to delay. <P>SOLUTION: This packet shaping device is provided with a means (6) for measuring the successive packet intervals τ<SB>i</SB>or packet rates of a received packet string, a means (8) for calculating the mean packet interval α<SB>i</SB>or mean packet rate of the received packet string from the measured successive packet intervals τ<SB>i</SB>, a means (8) for calculating the jitter of the received packet string by using the successive packet intervals τ<SB>i</SB>and the mean packet interval α<SB>i</SB>, a statistical processing means (8) for executing statistical processing to the calculated jitter, and for calculating the usage of a packet buffer based on the result of the statistical processing, a means (8) for setting the buffer usage of the packet buffer as the calculated usage, and an output control means (9) for executing the output control of packets stored in the packet buffer by using the calculated mean packet interval or mean packet rate. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はIP(Intern
et Protocol)等を通信プロトコルとするネ
ットワークにおけるパケット間隔のシェーピング方法に
関し、特にストリームコンテンツのジッタが減少するよ
うにシェーピングを行う方法及び装置に関するものであ
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an IP (Internet).
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a packet interval shaping method in a network using a communication protocol such as et Protocol), and more particularly to a method and apparatus for performing shaping so as to reduce jitter of stream contents.

【0002】[0002]

【従来の技術】IPによるコンテンツ配信サービスで、
MPEG2等の圧縮された映像データを配信するサービ
スが考えられる。このようなサービスでは、MPEG2
等の配信に際し、映像データをIPパケット化して送信
する映像サーバや映像エンコーダを使用できる。
2. Description of the Related Art In a content distribution service by IP,
A service for delivering compressed video data such as MPEG2 is conceivable. In such services, MPEG2
A video server or a video encoder that converts video data into IP packets and transmits the IP data can be used for distribution such as.

【0003】しかし、市販されている映像サーバや映像
エンコーダの出力特性を調べると、パケット間隔が一定
に維持されていないのが実情である。すなわち、パケッ
ト列がジッタをもっていたり、バースト的に出力されて
いることが多い。ある程度のジッタやバースト特性は、
ネットワーク内のルータや映像デコーダが有するバッフ
ァで吸収できるが、ジッタが大きくなったりバースト的
に出力される時間が長くなると、バッファが破綻し、し
いては映像の乱れが発生することになる。
However, when the output characteristics of commercially available video servers and video encoders are examined, the actual situation is that the packet intervals are not maintained constant. That is, the packet sequence often has jitter or is output in bursts. Jitter and burst characteristics to some extent
Although it can be absorbed by a buffer provided in a router or a video decoder in the network, if the jitter becomes large or the burst output time becomes long, the buffer will be broken and eventually the video will be disturbed.

【0004】図1は一般的なサーバから出力されるパケ
ットの出力例を示す。この例では、パケット列にバース
ト性が発生していると共にパケット間隔が一定でない
例、すなわちジッタがある例を模式的に示す。これを解
決するために、ジッタやバースト性を軽減し、パケット
間隔を平滑化にするためにパケットシェーピング装置が
使用できる。このパケットシェーピング装置を実現する
技術として、リーキパケット方式やトークンパケット方
式、またはこれらを組み合わせて使用する方法がある。
FIG. 1 shows an output example of a packet output from a general server. In this example, an example in which burstiness occurs in the packet sequence and the packet interval is not constant, that is, an example in which there is jitter is schematically shown. To solve this, a packet shaping device can be used to reduce jitter and burstiness and smooth the packet interval. Techniques for realizing this packet shaping device include a leaky packet system, a token packet system, and a method of using a combination thereof.

【0005】図2は従来技術である、パケットシェーピ
ング装置を使用した場合の例を示す。この既知のパケッ
トシェーピング装置には、上限の出力レートとバッファ
容量が設定されている。この既知の例では、サーバから
パケットシェーピング装置に入力されたパケット列は、
設定された上限の出力レート以下のジッタをもったパケ
ットとして転送されている。
FIG. 2 shows an example in which a packet shaping device, which is a conventional technique, is used. Upper limit output rates and buffer capacities are set in this known packet shaping device. In this known example, the packet sequence input from the server to the packet shaping device is
It is transmitted as a packet with jitter below the set upper limit output rate.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のパケットシェー
ピング装置を、映像サーバや映像エンコーダからの出力
をシェーピングするために適用する場合、以下の3つの
課題がある。第1の課題は、映像サーバや映像エンコー
ダからの出力レートが変更された場合、各出力レートに
応じた設定を、出力レートが変更される毎に行わなけれ
ばならないということである。例えば、ある時間期間中
のパケットシェーピングを必要とするコンテンツレート
は6Mbpsであるため上限のレートを7Mbpsに設
定し、その次の時間期間中はコンテンツレートは2Mb
psであるため上限のレートを2.5MbpSに設定す
る等の設定変更を行う必要がある。
When the conventional packet shaping device is applied to shape the output from the video server or the video encoder, there are the following three problems. The first problem is that when the output rate from the video server or the video encoder is changed, the setting corresponding to each output rate must be performed every time the output rate is changed. For example, since the content rate that requires packet shaping during a certain time period is 6 Mbps, the upper limit rate is set to 7 Mbps, and the content rate during the next time period is 2 Mbps.
Since it is ps, it is necessary to change the setting such as setting the upper limit rate to 2.5 MbpS.

【0007】第2の課題は、パケットシェーピング装置
が具備しているパケットバッファ容量の設定に関して
は、上限の容量を設定するのみであることである。従来
のパケットシェーピング装置の目的は、例えば専用線の
キャリアと契約されたレート以下にパケットレートを制
限しネットワーク内でのパケット廃棄を防止することで
ある。そのため、パケットのバースト性をどこまで吸収
できるのかが問題であり、それにはバッファの上限の容
量さえ規定できれば良いことになる。しかし、映像のよ
うなコンテンツの場合、伝送レートはできるだけ一定で
あることが望ましく、一定の伝送レートを実現するため
にはバッファのアンダーフローが発生しないような制
御、すなわちある程度データが溜まってから転送する必
要がある。しかしながら、従来のシェーピング装置で
は、このような要請に十分対応することができなかっ
た。
The second problem is that, with regard to the setting of the packet buffer capacity of the packet shaping device, only the upper limit capacity is set. The purpose of the conventional packet shaping device is to limit the packet rate below the rate contracted with the carrier of the leased line, for example, to prevent packet discard in the network. Therefore, the problem is how much the burstiness of the packet can be absorbed, and it is only necessary to specify the upper limit capacity of the buffer. However, in the case of content such as video, it is desirable that the transmission rate be as constant as possible. To achieve a constant transmission rate, control is performed so that buffer underflow does not occur, that is, data is transferred after it has accumulated to some extent. There is a need to. However, the conventional shaping device has not been able to sufficiently meet such a request.

【0008】第3の課題は、第2の課題で言及したバッ
ファ容量の制御方法に関する課題である。バッファの容
量を大きくすれば、アンダーフローは防げるが、あまり
に大きくしすぎると絶対遅延時間が大きくなりサービス
性が低下する不都合が生じてしまう。絶対遅延時間を短
くするために、最適なバッファ容量を設定する必要があ
るが、最適なバッファ容量は、コンテンツの種類や、映
像サーバや映像エンコーダによって異なるため、コンテ
ンツの伝送レート等が変更される毎にバッファ容量を設
定をし直す必要がある。
A third problem is a problem relating to the buffer capacity control method mentioned in the second problem. Underflow can be prevented by increasing the capacity of the buffer, but if it is too large, the absolute delay time increases and the serviceability deteriorates. In order to shorten the absolute delay time, it is necessary to set the optimum buffer capacity, but since the optimum buffer capacity differs depending on the type of content, video server and video encoder, the transmission rate of content is changed. It is necessary to reset the buffer capacity every time.

【0009】以上のように、従来のパケットシェーピン
グ装置では、映像サーバや映像エンコーダからの出力レ
ートが変更される毎にパケットシェーピング装置の出力
レートを変更しなければならない欠点があった。さら
に、バッファにデータを溜めてから出力を行うという機
能が無いため、バッファのアンダーフローが発生する課
題もあった。また、バッファ容量を手動で設定すると、
映像サーバや映像エンコーダの種類、コンテンツの種
類、レート等が変更される毎に設定し直さなければなら
ず、バッファ容量の設定作業が煩雑になる課題があっ
た。
As described above, the conventional packet shaping device has a drawback that the output rate of the packet shaping device must be changed every time the output rate from the video server or the video encoder is changed. Furthermore, there is a problem that buffer underflow occurs because there is no function of storing data in the buffer and then outputting the data. Also, if you manually set the buffer capacity,
There is a problem that the setting work of the buffer capacity is complicated because the setting must be performed again every time the type of the video server or the video encoder, the type of content, the rate, etc. are changed.

【0010】従って、本発明の目的は、映像サーバや映
像エンコーダから出力されるパケット列にジッタやバー
スト性が生じている場合、これらジッタやバースト特性
を軽減することができ、ほぼ一定の伝送レートで映像コ
ンテンツを配信できるパケットシェーピング方法及び装
置を実現することにある。
Therefore, an object of the present invention is to reduce the jitter and burst characteristics when the packet sequence output from the video server or the video encoder has jitter or burst characteristics, so that the transmission rate is almost constant. It is to realize a packet shaping method and apparatus capable of delivering video contents.

【0011】さらに、本発明の別の目的は、映像サーバ
や映像エンコーダからの出力レートが変更されても、パ
ケットシェーピング装置の出力レートの設定をし直す必
要のないパケットシェーピング方法及び装置を提供する
ことにある。
Further, another object of the present invention is to provide a packet shaping method and apparatus which do not need to reset the output rate of the packet shaping apparatus even if the output rate from the video server or the video encoder is changed. Especially.

【0012】さらに、本発明の別の目的は、適切なバッ
ファ容量を自動的に設定することができ、遅延時間の増
大によるサービス性の低下をできるだけ抑えつつバッフ
ァのアンダーフローを防止することができるパケットシ
ェーピング方法及び装置を提供することにある。
Further, another object of the present invention is to be able to automatically set an appropriate buffer capacity, and to prevent buffer underflow while suppressing deterioration of serviceability due to increase of delay time as much as possible. A packet shaping method and apparatus are provided.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明のパケットシェー
ピング方法では、パケットシェーピング装置より出力さ
れるパケットレートをパケットシェーピング装置が受信
したパケットのパケット間隔の平均レート又は平均パケ
ットレートを使用すること、またパケットシェーピング
装置に設定されるパケットバッファの使用量を、受信し
たパケットのパケット間隔のジッタを測定し、そのジッ
タについて統計処理を行い、その統計処理結果に基づき
パケットバッファの使用量を設定することで、従来技術
の課題を解決することを可能とした。
In the packet shaping method of the present invention, the packet rate output from the packet shaping device is used as an average rate of packet intervals of packets received by the packet shaping device or an average packet rate. The packet buffer usage set in the packet shaping device is measured by measuring the jitter of the packet intervals of received packets, statistically processing the jitter, and setting the packet buffer usage based on the statistical processing result. It has made it possible to solve the problems of the prior art.

【0014】まず、パケットシェーピング装置が受信し
たパケット列のパケット間隔を測定し、パケットシェー
ピング装置内に記憶する。次に、現時刻からあらかじめ
設定された時間期間内に受信されたパケットのパケット
間隔より、平均パケット間隔を計算する。次に、現時刻
からあらかじめ設定された時間期間内に受信されたパケ
ットのパケット間隔を用いて、パケットのジッタを計算
する。計算された各パケットのジッタに統計処理を施
し、その統計処理結果に基づきパケットバッファの使用
量を計算する。この統計処理においては、例えばジッタ
の分布パターンを正規分布と仮定しても良いし、またあ
らかじめ用意された分布パターンに最も近似できるパタ
ーンを検定等により推定して、その分布パターンを用い
ても良い。次に、さきほど計算された平均パケット間隔
になるように、パケットバッファからのパケットの出力
を制御して、転送する。
First, the packet interval of the packet sequence received by the packet shaping device is measured and stored in the packet shaping device. Next, the average packet interval is calculated from the packet intervals of the packets received within the preset time period from the current time. Next, the packet jitter is calculated using the packet interval of the packets received within the preset time period from the current time. Statistical processing is performed on the calculated jitter of each packet, and the usage amount of the packet buffer is calculated based on the statistical processing result. In this statistical processing, for example, the distribution pattern of jitter may be assumed to be a normal distribution, or a pattern that can be most approximated to a distribution pattern prepared in advance may be estimated by a test and the distribution pattern may be used. . Next, the packet output from the packet buffer is controlled and transferred so that the average packet interval calculated earlier is obtained.

【0015】また、平均パケット間隔を計算するときに
使用される時間期間と、パケットのジッタを計算すると
きに使用される時間期間は、あらかじめ設定しておいた
値を使用しても良いし、平均パケット間隔から計算され
るパケットレートの時間微分値の一定時間内の平均値に
着目し、その平均値がある閾値を超えたら、平均パケッ
ト間隔を計算するときに使用される時間範囲と、パケッ
トのジッタを計算するときに使用される時間範囲を変更
するといった操作を行っても良い。この操作を行うこと
により、あらかじめ設定しておいた値を使い続けるより
も、パケットシェーピング装置に入力されるパケットの
レートが変更されたときの追従性を上げることが可能と
なる。ここで、平均パケット間隔を計算するときに使用
される時間範囲と、パケットのジッタを計算するときに
使用される時間範囲は、時間でなくパケットの個数で規
定しても良い。
Further, the time period used when calculating the average packet interval and the time period used when calculating the jitter of the packet may use preset values, Focusing on the average value of the time derivative of the packet rate calculated from the average packet interval within a certain time, if the average value exceeds a certain threshold, the time range used when calculating the average packet interval, and the packet It is also possible to perform an operation such as changing the time range used when calculating the jitter of. By performing this operation, it is possible to improve the followability when the rate of packets input to the packet shaping device is changed, rather than continuing to use the preset value. Here, the time range used when calculating the average packet interval and the time range used when calculating the jitter of the packet may be defined by the number of packets instead of time.

【0016】ここで、パケット間隔とパケットレートの
関係であるが、各順次パケットそれぞれの間隔をパケッ
ト間隔と定義し、ある単位時間内のパケットの個数をパ
ケットレートと定義する。パケット間隔の逆数をとれ
ば、そのパケット到着時の瞬時的なパケットレートとな
る。逆に、パケットレートの逆数をとれば、ある単位時
間内の平均パケット間隔となる。従って、本明細書にお
いて、パケット間隔とパケットレートとは互いに同意義
の用語であり、パケット間隔を用いて処理を行うことと
パケットレートを用いて処理を行うこととは同一の技術
的意義を有するものとする。
Here, regarding the relation between the packet interval and the packet rate, the interval of each sequential packet is defined as the packet interval, and the number of packets within a certain unit time is defined as the packet rate. The reciprocal of the packet interval gives the instantaneous packet rate at the arrival of the packet. Conversely, if the reciprocal of the packet rate is taken, the average packet interval within a certain unit time is obtained. Therefore, in the present specification, the packet interval and the packet rate are terms having the same meaning, and processing using the packet interval and processing using the packet rate have the same technical meaning. I shall.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図3は、以下で説明する全ての実
施例に共通する構成を具えるパケットシェーピング装置
のブロック図である。本発明によるパケットシェーピン
グ装置は、入力インタフェースとして機能するパケット
受信手段1と、入力バッファ2と、パケットバッファ3
と、出力バッファ4と、パケット転送手段5と、入力パ
ケットレート測定手段6と、入力パケットレート記憶手
段7と、統計処理手段8と、出力制御手段9とを有す
る。
FIG. 3 is a block diagram of a packet shaping apparatus having a configuration common to all the embodiments described below. A packet shaping device according to the present invention comprises a packet receiving means 1 functioning as an input interface, an input buffer 2, and a packet buffer 3.
It has an output buffer 4, a packet transfer means 5, an input packet rate measuring means 6, an input packet rate storage means 7, a statistical processing means 8 and an output control means 9.

【0018】パケット受信手段1により受信された順次
のパケットは入力バッファ2に蓄積される。この際、入
力パケットレート測定手段6により、到着した順次のパ
ケットの時間間隔が測定される。尚、入力パケットのパ
ケットレートを測定することもできる。入力パケットレ
ート測定手段6により得られたパラメータは入力パケッ
トレート記憶手段7に記憶する。測定された順次のパケ
ットの間隔及び/又はパケットレートは統計処理手段8
に供給され、種々の統計処理が行われ、パケットバッフ
ァ3のバッファ使用量Bが計算され設定される。統計処
理手段8は、順次のパケット間隔τからパケット列の平
均パケット間隔αを求める。さらに、後述するように、
順次のパケット間隔τと平均パケット間隔αとから当該
パケット列のジッタも求める。さらに、統計処理手段8
は、求めたジッタについて統計処理を行い、ジッタの標
準偏差σ及び平均値Mも求め、これらのパラメータを用
いてパラメータバッファ3のバッファ使用量Bを計算
し、パケットバッファ3のバッファ使用量を設定する。
統計処理手段8により得られたパラメータは出力制御手
段9に供給する。従って、統計処理手段8は、平均パケ
ット間隔ないし平均パケットレートを測定する手段、ジ
ッタを求める手段、ジッタについて統計処理する手段、
及び統計処理の結果に基づいてパケットバッファのバッ
ファ使用量を計算し設定する手段として機能する。出力
制御手段9は、統計処理手段から送られてくる入力パケ
ットの平均パケットレート又は平均パケット間隔を用い
て、パケットバッファ3に蓄積されているパケットを平
均パケットレート又は平均パケット間隔で読み出し、出
力バッファ4に転送する。出力バッファ4に転送された
パケットは、パケット転送出力5からルータ等のネット
ワーク装置に転送される。従って、映像エンコーダや映
像サーバから送られてくるパケット列のレートが各デー
タ毎に相違又は変更されても、自動的に受信したパケッ
トレートで他のネットワーク装置に転送することができ
る。
The sequential packets received by the packet receiving means 1 are stored in the input buffer 2. At this time, the input packet rate measuring means 6 measures the time intervals of the arriving sequential packets. It is also possible to measure the packet rate of the input packet. The parameters obtained by the input packet rate measuring means 6 are stored in the input packet rate storage means 7. The measured sequential packet interval and / or packet rate is the statistical processing means 8.
Are supplied to the packet buffer 3, various statistical processes are performed, and the buffer usage B of the packet buffer 3 is calculated and set. The statistical processing means 8 obtains the average packet interval α of the packet sequence from the sequential packet intervals τ. Furthermore, as described below,
The jitter of the packet sequence is also obtained from the sequential packet interval τ and the average packet interval α. Furthermore, the statistical processing means 8
Performs statistical processing on the obtained jitter and also obtains the standard deviation σ and average value M of the jitter, calculates the buffer usage B of the parameter buffer 3 using these parameters, and sets the buffer usage of the packet buffer 3. To do.
The parameters obtained by the statistical processing means 8 are supplied to the output control means 9. Therefore, the statistical processing means 8 comprises means for measuring the average packet interval or average packet rate, means for obtaining jitter, means for statistically processing jitter,
And functions as means for calculating and setting the buffer usage of the packet buffer based on the result of the statistical processing. The output control unit 9 reads the packets accumulated in the packet buffer 3 at the average packet rate or the average packet interval using the average packet rate or the average packet interval of the input packets sent from the statistical processing unit, and outputs the output buffer. Transfer to 4. The packet transferred to the output buffer 4 is transferred from the packet transfer output 5 to a network device such as a router. Therefore, even if the rate of the packet sequence sent from the video encoder or the video server is different or changed for each data, it can be automatically transferred to another network device at the received packet rate.

【0019】図4は、以下で説明する全ての実施の形態
に共通のパケットのジッタを説明する図である。図4に
おいて、符号10は順次到来するパケット列を示す。符
号11は、平均パケット間隔αを計算する計算範囲y1
5の範囲で計算されるパケット平均間隔を示す。符号1
2は、図3の入力パケットレート測定手段6で測定され
た各パケット間隔τを示す。符号14は、パケットのジ
ッタの統計処理を行う計算範囲xを示す。符号13は、
パケットのジッタの統計処理を行う際の基準点を示す。
FIG. 4 is a diagram for explaining the packet jitter common to all the embodiments described below. In FIG. 4, reference numeral 10 indicates a packet sequence that sequentially arrives. Reference numeral 11 is a calculation range y1 for calculating the average packet interval α.
The packet average interval calculated in the range of 5 is shown. Code 1
2 indicates each packet interval τ measured by the input packet rate measuring means 6 of FIG. Reference numeral 14 indicates a calculation range x for performing statistical processing of packet jitter. Reference numeral 13 is
A reference point for statistical processing of packet jitter is shown.

【0020】平均パケット間隔αの計算方法について説
明する。平均パケット間隔を計算する範囲yに含まれる
パケットの個数を計算する。ここで、yはある単位時間
でも良いし、あらかじめパケットの個数を設定しておい
ても良い。次に、yに含まれる先頭パケットの到着時間
と最終パケットの到着時間の差をとり、それをyに含ま
れるパケットの個数で割ることで計算される。例えば、
パケットi +j の到着に計算される平均パケット間隔は
以下のようになる。 αi+j =(τa +…+τi+j-1 )÷(i+j−a)
A method of calculating the average packet interval α will be described. The number of packets included in the range y for calculating the average packet interval is calculated. Here, y may be a unit time or the number of packets may be set in advance. Next, it is calculated by taking the difference between the arrival time of the first packet and the arrival time of the last packet included in y and dividing it by the number of packets included in y. For example,
The average packet interval calculated upon arrival of packet i + j is: α i + j = (τ a + ... + τ i + j-1 ) ÷ (i + j-a)

【0021】[0021]

【実施例】〔実施例1〕図5は本発明の第1の実施例の
フローチャートである。このフローチャートでは、パケ
ットシェーピング装置にパケットが入力されてから十分
に時間がたった後のパケットi+jが受信された際のフ
ローを示している。第1の実施例では、ジッタの分布パ
ターンは正規分布として考えて統計処理を行う。
[Embodiment 1] FIG. 5 is a flow chart of a first embodiment of the present invention. This flowchart shows a flow when the packet i + j is received after a sufficient time has elapsed since the packet was input to the packet shaping device. In the first embodiment, statistical processing is performed assuming that the jitter distribution pattern is a normal distribution.

【0022】図6は正規分布に則ったジッタの分布パタ
ーンを模式的に参考として示した図である。図3のパケ
ット受信手段1において、パケットi+jが受信される
(ステップSl)。次に、受信されたパケットi+jは
図3の入力バッファ2に転送される。この際、入力パケ
ットレート測定手段6は、順次のパケット間隔τi+j-1
を測定する。この順次のパケット間隔τは入力パケット
レート記憶手段7に記憶する(ステップ、S2)。次
に、順次のパケット間隔τは統計処理手段8に供給され
る。統計処理手段8は、図4に示す平均パケット間隔α
を計算するときの範囲yに含まれるパケットaからパケ
ットi+jの平均パケット間隔αi+j を計算する(ステ
ップS3)。次に、図4に示す統計処理範囲xに含まれ
るパケットiからパケットi+jまでのジッタJi+1
らジッタJi+j までを計算する(ステップS4)。ここ
で、ジッタは所定の個数の順次のパケット間隔の総和か
ら、平均パケット間隔にパケット数を乗算した値を減算
した値とし、以下のように計算する。 Ji+n =(τi+1 +τi+2 +…τi+n )−αi+j ×n
(n=1〜j) これらのパラメータは、入力パラメータレート記憶手段
7に記憶する。
FIG. 6 is a diagram schematically showing a jitter distribution pattern according to the normal distribution as a reference. The packet i + j is received by the packet receiving means 1 of FIG. 3 (step Sl). Next, the received packet i + j is transferred to the input buffer 2 of FIG. At this time, the input packet rate measuring means 6 uses the sequential packet intervals τ i + j-1.
To measure. This sequential packet interval τ is stored in the input packet rate storage means 7 (step, S2). Next, the sequential packet intervals τ are supplied to the statistical processing means 8. The statistical processing means 8 uses the average packet interval α shown in FIG.
The average packet interval α i + j of the packets i + j from the packet a included in the range y when calculating is calculated (step S3). Next, the jitters J i + 1 to J i + j from the packet i to the packet i + j included in the statistical processing range x shown in FIG. 4 are calculated (step S4). Here, the jitter is a value obtained by subtracting a value obtained by multiplying the average packet interval by the number of packets from the sum of a predetermined number of sequential packet intervals, and is calculated as follows. J i + n = (τ i + 1 + τ i + 2 + ... τ i + n ) −α i + j × n
(N = 1 to j) These parameters are stored in the input parameter rate storage means 7.

【0023】次に、図3の統計処理手段8において、得
られたジッタについて統計処理を行う。本例では、ジッ
タは正規分布しているものと考えに基づき、統計処理と
してジッタJi+n (n=1〜j)の標準偏差σ及び平均
値Mを計算する(ステップS5)。次に図3の統計処理
手段においてパケットバッファ使用量Bの計算を行う
(ステップS6)。ここで、パケットバッファの使用量
Bは例えば以下のように計算される。 B=|M+q×σ|+|M−q×σ| ここで、qは予め設定されたバッファの破綻確率(両側
確率)により計算される定数である。次に、図3の出力
制御手段9において、パケットバッファ3に対してパケ
ットバッファ使用量Bの設定を行う。このように、ジッ
タが正規分布しているとの概念に基づいてパケットバッ
ファの使用量を決定することにより、バッファが破綻し
ないことを統計的に保証することができると共に、遅延
を最少にすることができる利点が達成される。
Next, the statistical processing means 8 of FIG. 3 performs statistical processing on the obtained jitter. In this example, the standard deviation σ and the average value M of the jitter J i + n (n = 1 to j) are calculated as statistical processing based on the assumption that the jitter is normally distributed (step S5). Next, the statistical processing means of FIG. 3 calculates the packet buffer usage B (step S6). Here, the usage amount B of the packet buffer is calculated as follows, for example. B = | M + q × σ | + | M−q × σ | where q is a constant calculated by the preset failure probability (two-sided probability) of the buffer. Next, the output control means 9 of FIG. 3 sets the packet buffer usage B for the packet buffer 3. In this way, by determining the usage of the packet buffer based on the concept that the jitter is normally distributed, it is possible to statistically guarantee that the buffer will not fail and to minimize the delay. The advantage that can be achieved is achieved.

【0024】次に、出力制御装置9は、平均パケット間
隔αを用いて、図3のパケットバッファ3に対して平均
パケット間隔αi+j になるようにパケットバッファから
の出力制御を行い、図3の出力バッファ4にパケットを
転送する(ステップS7)。この際の転送されるパケッ
トは、図3のパケットバッファ3に溜められているパケ
ットのうち最も古いパケットである。尚、出力制御手段
9は、平均パケット間隔ではなく、平均パケットレート
を用いてパケットバッファ3からの転送制御を行うこと
もできる。
Next, the output control device 9 uses the average packet interval α to control the output from the packet buffer 3 so that the average packet interval α i + j is obtained for the packet buffer 3 in FIG. The packet is transferred to the output buffer 4 of No. 3 (step S7). The packet transferred at this time is the oldest packet among the packets stored in the packet buffer 3 of FIG. The output control unit 9 can also control the transfer from the packet buffer 3 using the average packet rate instead of the average packet interval.

【0025】次に、出力バッファ4に蓄積されたパケッ
トは、パケット転送手段5により、パケットシェーピン
グ装置からネットワーク装置に転送される(ステップS
8)。
Next, the packet accumulated in the output buffer 4 is transferred from the packet shaping device to the network device by the packet transfer means 5 (step S).
8).

【0026】以上の操作により、パケットシェーピング
装置において、ジッタを有するパケット列をジッタが大
幅に減少したパケット列として転送することが可能とな
る。
By the above operation, it becomes possible for the packet shaping device to transfer the packet sequence having the jitter as the packet sequence in which the jitter is greatly reduced.

【0027】〔実施例2〕図7は第2の実施例のフロー
チャートである。このフローチャートでは、パケットシ
ェーピング装置にパケットが入力されてからじゆうぶん
に時間がたった後のパケットi+jが受信された際のフ
ローを示している。第2の実施例では、ジッタの分布パ
ターンは正規分布として考えている。
[Second Embodiment] FIG. 7 is a flowchart of the second embodiment. This flowchart shows the flow when the packet i + j is received after a lapse of time from the input of the packet to the packet shaping device. In the second embodiment, the jitter distribution pattern is considered to be a normal distribution.

【0028】図8は、当該パケットシェーピング装置に
入力されるパケットレートが急激に変化する例を示す共
に、このパケットレートの変化についての時間微分であ
るパケットレートの変化量の例を参考として示す。
FIG. 8 shows an example in which the packet rate input to the packet shaping device changes abruptly, and also shows an example of the amount of change in the packet rate, which is the time derivative of the change in the packet rate.

【0029】パケット受信手段1において、パケットi
+jが受信される(ステップSl0)。次に、入力され
たパケットi+jは入力バッファ2に転送される。この
際、入力パケットレート測定手段6において、順次のパ
ケットのパケット間隔τi+j- 1 を計算し、入力パケット
レート記憶手段7においてパケットレートを記憶する
(ステップSll)。次に、図3の統計処理手段8にお
いて図2に示す平均パケット間隔を計算するときの範囲
yに含まれるパケットaからパケットi+jの平均パケ
ット間隔αi+j を計算する(ステップS12)。次に、
図1の統計処理手段において平均パケットレートPの計
算および、その変化量Dを計算する(ステップS1
3)。ここで、平均パケットレートの変化量Dとして、
パケットレートの時間微分値の一定時間内の平均値を用
いる。次に、統計処理手段8において、Dとあらかじめ
設定された変化量の閾値Aを比較する(ステップ1
4)。
In the packet receiving means 1, the packet i
+ J is received (step Sl0). Next, the input packet i + j is transferred to the input buffer 2. At this time, the input packet rate measuring means 6 calculates the packet interval τ i + j− 1 of the successive packets, and the input packet rate storing means 7 stores the packet rate (step Sll). Next, the statistical processing means 8 of FIG. 3 calculates the average packet interval α i + j of the packet i + j from the packet a included in the range y when the average packet interval shown in FIG. 2 is calculated (step S12). next,
The statistical processing means of FIG. 1 calculates the average packet rate P and the amount of change D thereof (step S1).
3). Here, as the change amount D of the average packet rate,
The average value of the time derivative of the packet rate within a fixed time is used. Next, in the statistical processing means 8, D is compared with the preset threshold value A of the amount of change (step 1
4).

【0030】DがAより小さい場合には、次に、図1の
統計処理手段において、図2に示す統計処理範囲xに含
まれるパケットiからパケットi+jまでのジッタJ
i+1 からジッタJi+j までを計算する(ステップS1
5)。次に、図1の統計処理手段においてジッタJi+n
(n=1〜j)の標準偏差σ及び平均値Mを計算する
(ステップS16)。次に図1の統計処理手段において
パケットバッファ使用量Bの計算を行う(ステップS1
7)。次に、図1の出力制御手段において、パケットバ
ッファ使用量Bの設定を行い、そして平均パケット間隔
αi+j になるようにパケットバッファからの出力制御を
図1のパケットバッファに対して行い、図1の出力バッ
ファにパケットを転送する(ステップS18)。この際
の転送されるパケットは、図1のパケットバッファに溜
められているパケットのうち最も古いパケットである。
次に、図1のパケット転送手段により、パケットシェー
ピング装置からパケットが転送される(ステップS1
9)。
If D is smaller than A, then in the statistical processing means of FIG. 1, the jitter J from the packet i to the packet i + j included in the statistical processing range x shown in FIG.
From i + 1 to jitter J i + j is calculated (step S1)
5). Then, the jitter J i + n in the statistical processing unit of Fig. 1
The standard deviation σ and the average value M of (n = 1 to j) are calculated (step S16). Next, the statistical processing means of FIG. 1 calculates the packet buffer usage B (step S1).
7). Next, in the output control means of FIG. 1, the packet buffer usage amount B is set, and output control from the packet buffer is performed on the packet buffer of FIG. 1 so that the average packet interval α i + j is obtained. The packet is transferred to the output buffer of FIG. 1 (step S18). The packet transferred at this time is the oldest packet stored in the packet buffer of FIG.
Next, the packet transfer means of FIG. 1 transfers the packet from the packet shaping device (step S1).
9).

【0031】ステップS14において、DがAより大き
い場合には、図2に示す平均パケット間隔を計算すると
きの範囲yと図2に示す統計処理範囲xを変化させる
(ステップ20)。次に、図1の統計処理手段において
ステップ20により設定されたyに含まれるパケット
a’からパケットi+jの平均パケット間隔αi+j を計
算する(ステップS21)。次に、図1の統計処理手段
において平均パケットレートPの計算および、その変化
量Dを計算する(ステップS22)。次に、図1の統計
処理手段において、Dとあらかじめ設定された変化量の
閾値Aを比較する(ステップ23)。DがAより大きい
場合には、ステップ20に戻りy、xを再度変化させ
る。この操作をDがAより小さくなるまで繰り返す。
In step S14, when D is larger than A, the range y for calculating the average packet interval shown in FIG. 2 and the statistical processing range x shown in FIG. 2 are changed (step 20). Next, the statistical processing means of FIG. 1 calculates the average packet interval α i + j of the packet i + j from the packet a ′ included in y set in step 20 (step S21). Next, the statistical processing means of FIG. 1 calculates the average packet rate P and the amount of change D thereof (step S22). Next, in the statistical processing means of FIG. 1, D is compared with a preset threshold value A of the amount of change (step 23). When D is larger than A, the process returns to step 20 and y and x are changed again. This operation is repeated until D becomes smaller than A.

【0032】DがAより小さくなった後、ステップ15
に移る。あとの操作はステップ14において、DがAよ
り小さかった場合の処理と同じである。以上の操作によ
り、パケットシェーピング装置において、ジッタが乗っ
たパケット間隔を、ジッタの減少したパケット間隔とし
て転送することが可能となる。また、パケットシェーピ
ング装置が受信するパケットのレートが変更された場合
に、yやxの値を変化させることにより、一層速い追従
性が実現可能となる。
After D becomes smaller than A, step 15
Move on to. The subsequent operation is the same as the processing when D is smaller than A in step 14. By the above operation, the packet shaping device can transfer the packet interval in which the jitter is added as the packet interval in which the jitter is reduced. Further, when the rate of the packet received by the packet shaping device is changed, by changing the values of y and x, it is possible to realize even faster followability.

【0033】〔実施例3〕図7は第3の実施例のフロー
チャートである。このフローチャートでは、パケットシ
ェーピング装置にパケットが入力されてからじゆうぶん
に時間がたった後のパケットi+jが受信された際のフ
ローを示している。第3の実施例では、あらかじめパケ
ットシェーピング装置内にジッタの分布パターンを複数
のパターンを用意しておく。
[Third Embodiment] FIG. 7 is a flow chart of the third embodiment. This flowchart shows the flow when the packet i + j is received after a lapse of time from the input of the packet to the packet shaping device. In the third embodiment, a plurality of jitter distribution patterns are prepared in advance in the packet shaping device.

【0034】図3のパケット受信手段1において、パケ
ットi+jが受信される(ステップS30)。次に、入
力されたパケットi+jは入力バッファ2に転送され
る。次に、図1の入力パケットレート測定手段におい
て、パケット間隔τi+j-1 を計算し、図1の入力パケッ
トレート記憶手段においてパケットレートを記憶する
(ステップS31)。次に、図1の統計処理手段におい
て図2に示す平均パケット間隔を計算するときの範囲y
に含まれるパケットaからパケットi+jの平均パケッ
ト間隔αi+j を計算してジッタの分布パターンを求める
(ステップS32)。次に、図1の統計処理手段におい
て図2に示す統計処理範囲xに含まれるパケットiから
パケットi+jまでのジッタJi+1 からジッタJi+j
でを計算する(ステップS33)。次に、図1の統計処
理手段において、ジッタJi+1 からジッタJi+j と、あ
らかじめパケットシェーピング装置内に用意されている
ジッタの分布パターンとの検定を行う(ステップS3
4)。ステップS34以降の操作では、そのなかで最も
近似できるジッタの分布パターンを使用して統計処理を
行う。次に図1の統計処理手段においてパケットバッフ
ァ使用量Bの計算を行う(ステップS35)。次に、図
3の出力制御手段9において、パケットバッファ使用量
Bの設定を行う。さらに、出力制御手段9は、平均パケ
ット間隔αを用いて、パケットバッファ3に対して、平
均パケット間隔αi+j になるようにパケットバッファか
らの出力制御を行い、図3の出力バッファ4にパケット
を転送する.この際の転送されるパケットは、図3のパ
ケットバッファ3に溜められているパケットのうち最も
古いパケットである。次に、図3のパケット転送手段5
により、パケットシェーピング装置からパケットが転送
される。尚、本例においても、平均パケット間隔の代り
に、平均パケットレートを用いて処理及び制御を行うこ
とができる。
The packet i + j is received by the packet receiving means 1 of FIG. 3 (step S30). Next, the input packet i + j is transferred to the input buffer 2. Next, the input packet rate measuring means of FIG. 1 calculates the packet interval τ i + j−1, and the input packet rate storing means of FIG. 1 stores the packet rate (step S31). Next, the range y when the average packet interval shown in FIG. 2 is calculated by the statistical processing means of FIG.
The average packet interval α i + j of the packet i + j from the packet a included in is calculated to obtain the jitter distribution pattern (step S32). Next, the statistical processing means of FIG. 1 calculates the jitters J i + 1 to J i + j from the packet i to the packet i + j included in the statistical processing range x shown in FIG. 2 (step S33). Next, the statistical processing means of FIG. 1 tests the jitters J i + 1 to J i + j and the distribution pattern of the jitter prepared in advance in the packet shaping device (step S3).
4). In the operation after step S34, the statistical processing is performed using the jitter distribution pattern that can be most approximated among them. Next, the statistical processing means of FIG. 1 calculates the packet buffer usage B (step S35). Next, the output control means 9 of FIG. 3 sets the packet buffer usage B. Further, the output control means 9 uses the average packet interval α to perform output control from the packet buffer to the packet buffer 3 so that the average packet interval α i + j, and the output buffer 4 in FIG. Transfer the packet. The packet transferred at this time is the oldest packet among the packets stored in the packet buffer 3 of FIG. Next, the packet transfer means 5 of FIG.
Thus, the packet is transferred from the packet shaping device. Also in this example, instead of the average packet interval, the average packet rate can be used for processing and control.

【0035】以上の操作により、パケットシェーピング
装置において、ジッタが乗ったパケット間隔を、ジッタ
の減少したパケット間隔として転送することが可能とな
る。また、分布パターンを複数用意して検定を行うこと
により、実施例1より精度の高い制御が可能となる。
With the above operation, the packet shaping device can transfer the packet interval in which the jitter is added as the packet interval in which the jitter is reduced. In addition, by preparing a plurality of distribution patterns and performing a test, it is possible to perform control with higher accuracy than in the first embodiment.

【0036】また、第3の実施例に、第2の実施例で示
したパケットレートの変化量を計算し、その結果により
y及びxの値を変化させる方法を組み合わせることで、
パケットシェーピング装置が受信するパケットのレート
が変更された場合に、速い追従性を実現することも可能
となる。以上の3つの実施例では、1パケット入力毎
に、パケットバッファ使用量の計算及び出力パケット制
御に使用する平均パケット間隔αの計算を行っている
が、これを複数パケット毎に行っても同じ効果が得られ
るのは言うまでもない。
By combining the third embodiment with the method of calculating the packet rate change amount shown in the second embodiment and changing the values of y and x according to the result,
When the rate of packets received by the packet shaping device is changed, it is possible to realize fast followability. In the above three embodiments, the calculation of the packet buffer usage amount and the calculation of the average packet interval α used for output packet control are performed for each packet input, but the same effect can be obtained by performing this for each plurality of packets. It goes without saying that you can get

【0037】本発明は上述した実施例だけに限定されず
種々の変更や変形が可能である。例えば、本発明による
パケットシェーピング装置は、映像エンコーダや映像サ
ーバとルータとの間に独立した装置として配置すること
ができるだけでなく、例えばルータ内に設置又は搭載す
ることもできる。この場合、経路制御機能と共にパケッ
トをシェーピングする機能の両方を有するルータを実現
することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made. For example, the packet shaping device according to the present invention can be installed not only as an independent device between the video encoder or the video server and the router, but also installed or mounted in the router, for example. In this case, it is possible to realize a router having both a route control function and a packet shaping function.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明を適用することにより、映像サー
バや映像エンコーダから出力レートに応じたパケットシ
ェーピング装置の出力レートの設定を、パケットシェー
ピング装置内で自動的に行うことが可能となる。また、
バッファにデータを溜めてから出力を行うという機能を
提供することが可能となる。また、適切なバッファ容量
を自動的に設定する機能を提供することが可能となる。
By applying the present invention, it becomes possible to automatically set the output rate of the packet shaping device according to the output rate from the video server or the video encoder in the packet shaping device. Also,
It is possible to provide a function of storing data in the buffer and then outputting the data. It also becomes possible to provide a function of automatically setting an appropriate buffer capacity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 従来装置において発生するパケットのバース
ト性及びパケット間隔のジッタを説明するための図であ
る。
FIG. 1 is a diagram for explaining packet burstiness and packet interval jitter that occur in a conventional device.

【図2】 従来技術であるパケットシェーピング装置に
よるパケットシェーピング例を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of packet shaping by a packet shaping device which is a conventional technique.

【図3】 本発明によるパケットシェーピング装置の基
本形態を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a basic form of a packet shaping device according to the present invention.

【図4】 本発明によるパケットシェーピング方法の処
理工程を説明するための、パケット間隔の測定結果から
得られる各パラメータを説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating each parameter obtained from the measurement result of the packet interval, for explaining the processing steps of the packet shaping method according to the present invention.

【図5】 第1の実施例におけるパケットシェーピング
装置のフローを示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a flow of the packet shaping device in the first embodiment.

【図6】 第1の実施例を説明するための、パケットジ
ッタのヒストグラムを示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a packet jitter histogram for explaining the first embodiment.

【図7】 第2の実施例における、パケットシェーピン
グ装置のフローを示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a flow of a packet shaping device in the second exemplary embodiment.

【図8】 第2の実施例を説明するための、パケットレ
ートの変化例及びパケットレートの微分値としてパケッ
トレートの変化量の例を示した図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a packet rate change and an example of a packet rate change amount as a differential value of the packet rate for explaining a second embodiment.

【図9】 第3の実施例における、パケットシェーピン
グ装置のフローを示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing a flow of a packet shaping device in the third exemplary embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パケット受信手段 2 入力バッファ 3 パケットバッファ 4 出力バッファ 5 パケット転送手段 6 入力パケットレート測定手段 7 入力パケットレート記憶手段 8 統計処理手段 9 出力制御手段 10 パケット 11 パケットの平均間隔α 12 測定されたパケット間隔τ 13 ジッタを計算する際の基準点S 14 統計処理範囲x 15 平均パケット間隔αを計算するときの範囲y 20 通信線 21 サーバ 22 パケット 30 通信線 31 サーバ 32 パケット 33 パケットシェーピング装置 1 Packet receiving means 2 input buffer 3 packet buffer 4 output buffer 5 Packet transfer means 6 Input packet rate measuring means 7 Input packet rate storage means 8 statistical processing means 9 Output control means 10 packets 11 Average packet spacing α 12 Measured packet interval τ 13 Reference point S when calculating jitter 14 Statistical processing range x 15 Range y when calculating the average packet interval α 20 communication lines 21 server 22 packets 30 communication lines 31 servers 32 packets 33 Packet shaping device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩崎 智史 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 HB29 KX11 LC02 MB09 MB12 MC07    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Satoshi Shiozaki             2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 5K030 GA11 HA08 HB29 KX11 LC02                       MB09 MB12 MC07

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受信したパケット列を、パケット間隔が
ほぼ一定となるようにシェーピングして転送するパケッ
トシェーピング方法において、 入力パケットの順次のパケット間隔又はパケットレート
を測定する工程と、 入力パケットの順次のパケット間隔又はパケットレート
から、入力パケットの平均パケット間隔又は平均パケッ
トレートを計算する工程と、 入力パケットの順次のパケット間隔及び計算された平均
パケット間隔を用いて、入力パケットのジッタを計算す
る工程と、 計算されたジッタについて統計処理を行い、その統計処
理結果に基づいて、入力パケットを一時的に蓄積するパ
ケットバッファの必要なバッファ使用量を計算し、パケ
ットバッファの使用量を計算されたバッファ使用量に設
定する工程と、 計算されたパケットの平均間隔又は平均パケットレート
を用いて、前記パケットバッファに蓄積されたパケット
の出力制御を行う工程とを有することを特徴とするパケ
ットシェーピング方法。
1. A packet shaping method for shaping and transferring a received packet sequence so that the packet interval is substantially constant, and a step of measuring a sequential packet interval or packet rate of input packets, and a sequence of input packets. Calculating an average packet interval or an average packet rate of the input packet from the packet intervals or the packet rates of the input packets, and calculating a jitter of the input packet using the sequential packet interval of the input packet and the calculated average packet interval. Then, statistical processing is performed on the calculated jitter, the required buffer usage of the packet buffer that temporarily stores the input packet is calculated based on the statistical processing result, and the usage of the packet buffer is calculated using the calculated buffer. The process of setting the usage and the calculated packet Using the average interval or average packet rate, packet shaping method characterized by a step of controlling the output of packets accumulated in the packet buffer.
【請求項2】 受信したパケット列を、パケット間隔が
ほぼ一定となるようにシェーピングして転送するパケッ
トシェーピング方法において、 入力パケットの順次のパケット間隔又はパケットレート
を測定する工程と、 入力パケットの順次のパケット間隔又はパケットレート
から、入力パケットの平均パケットレートを計算する工
程と、 計算された平均パケットレートから、パケットレートの
変化量を求める工程と、 パケットレートの時間微分ネットワークの一定時間内の
平均値をあらかじめ設定された閾値と比較する工程と、 パケットレートの時間微分値の一定時間内の平均値が閾
値を超えた場合、あらかじめ設定された平均パケット間
隔を計算するときのパケット列の範囲及び受信したパケ
ット間隔のジッタを計算するときのパケット列の範囲を
更新する工程と、入力パケットの順次のパケット間隔と
平均パケット間隔とを用いて、受信したパケットのジッ
タを計算する工程と、 計算されたジッタについて統計処理を行い、その統計処
理結果に基づいて、入力パケットを一時的に蓄積するパ
ケットバッファの必要なバッファ使用量を計算し、パケ
ットバッファのバッファ使用量を計算されたバッファ使
用量に設定する工程と、 前記計算されたパケットの平均パケットレート又は平均
パケット間隔を用いて、バッファに蓄積されたパケット
を転送する工程とを具えることを特徴とするパケットシ
ェーピング方法。
2. A packet shaping method which shapes and transfers a received packet sequence so that the packet intervals are substantially constant, and a step of measuring a sequential packet interval or a packet rate of input packets, and a step of sequentially input packets. Calculating the average packet rate of the input packet from the packet interval or packet rate of the packet, calculating the packet rate change amount from the calculated average packet rate, and averaging the packet rate over a fixed time of the time differential network. The step of comparing the value with a preset threshold, and the range of the packet sequence when calculating the preset average packet interval when the average value of the time derivative of the packet rate within a certain time exceeds the threshold and Packets when calculating the received packet interval jitter The step of updating the range of, the step of calculating the jitter of the received packet by using the sequential packet interval of the input packet and the average packet interval, and the statistical processing of the calculated jitter. Calculating the required buffer usage of the packet buffer for temporarily accumulating the input packet based on the setting, and setting the buffer usage of the packet buffer to the calculated buffer usage; and the average packet of the calculated packets. Transferring packets stored in the buffer using a rate or an average packet interval.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の方法に
おいて、前記統計処理工程において、ジッタの分布パタ
ーンを正規分布として統計処理を行うことを特徴とする
パケットシェーピング方法。
3. The packet shaping method according to claim 1, wherein in the statistical processing step, statistical processing is performed with a distribution pattern of jitter as a normal distribution.
【請求項4】 請求項1または請求項2に記載の方法に
おいて、前記統計処理工程において、得られたジッタの
分布パターンをあらかじめ用意したジッタの分布パター
ンと比較して最も近似できる分布パターンを利用して統
計処理を行うことを特徴とするパケットシェーピング方
法。
4. The method according to claim 1 or 2, wherein in the statistical processing step, a distribution pattern obtained by comparing the obtained jitter distribution pattern with a jitter distribution pattern prepared in advance is used. A packet shaping method, characterized in that the statistical processing is performed.
【請求項5】 請求項1から4までのいずれか1項に記
載の方法において、前記 統計処理結果に基づいてパケ
ットバッファの必要なバッファ使用量を計算する際、あ
らかじめ設定されたバッファがオーバーフローまたはア
ンダーフローする確率より小さくなるようにバッファ使
用量を計算することを特徴とするパケットシェーピング
方法。
5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein a preset buffer overflows when calculating a necessary buffer usage of a packet buffer based on the statistical processing result. A packet shaping method characterized by calculating a buffer usage so as to be smaller than a probability of underflow.
【請求項6】 受信したパケット列をパケット間隔がほ
ぼ一定となるようにシェーピングして転送するパケット
シェーピング装置であって、 パケット列を受信する手段と、 受信したパケット列を一時的に蓄積するパケットバッフ
ァと、 パケットバッファから出力されるパケットを転送するパ
ケット転送手段と、 受信したパケット列の順次のパケット間隔τi 又はパケ
ットレートを測定する手段と、 測定された順次のパケット間隔τi から、受信したパケ
ット列の平均パケット間隔αi 又は平均パケットレート
を計算する手段と、 前記順次のパケット間隔τi と平均パケット間隔αi
を用いて受信したパケット列のジッタを計算する手段
と、 計算により得られたジッタについて統計処理を行い、そ
の統計処理の結果に基づいて前記パケットバッファの使
用量を計算する統計処理手段と、 前記パケットバッファのバッファ使用量を計算された使
用量に設定する手段と、 前記計算された平均パケット間隔又は平均パケットレー
トを用いて、前記パケットバッファに蓄積されたパケッ
トの出力制御を行う出力制御手段とを具えることを特徴
とするパケットシェーピング装置。
6. A packet shaping device that shapes and transfers a received packet sequence so that packet intervals are substantially constant, and means for receiving the packet sequence and a packet for temporarily accumulating the received packet sequence. A buffer, a packet transfer means for transferring the packets output from the packet buffer, a means for measuring the sequential packet interval τ i or the packet rate of the received packet sequence, and a reception from the measured sequential packet interval τ i Means for calculating the average packet interval α i or average packet rate of the packet sequence, and means for calculating the jitter of the received packet sequence using the sequential packet interval τ i and the average packet interval α i , Statistical processing is performed on the obtained jitter, and based on the result of the statistical processing, the packet buffer Processing means for calculating the usage amount of the packet buffer, means for setting the buffer usage amount of the packet buffer to the calculated usage amount, and using the calculated average packet interval or average packet rate to the packet buffer. A packet shaping device, comprising: output control means for controlling output of accumulated packets.
【請求項7】 請求項6に記載のパケットシェーピング
装置において、前記パケット受信手段とパケットバッフ
ァとの間入力バッファが配置され、パケットバッファと
パケット転送装置との間に出力バッファが配置されてい
ることを特徴とするパケットシェーピング装置。
7. The packet shaping device according to claim 6, wherein an input buffer is arranged between the packet receiving means and the packet buffer, and an output buffer is arranged between the packet buffer and the packet transfer device. A packet shaping device.
【請求項8】 請求項6又は7に記載のパケットシェー
ピング装置において、前記統計処理手段は、計算により
得られたジッタから、ジッタの平均値M及び標準偏差σ
とを求め、これらジッタの平均値M及び標準偏差σ並び
に予め設定されたバッファの破綻確率より計算される定
数qを用い、前記パケットバッファの使用量Bを、式 B=|M+q×σ|+|M−q×σ| に基づいて計算することを特徴とするパケットシェーピ
ング装置。
8. The packet shaping device according to claim 6 or 7, wherein the statistical processing means calculates a jitter average value M and a standard deviation σ from the calculated jitter.
And the average value M and standard deviation σ of these jitters and a constant q calculated from the preset failure probability of the buffer, the usage amount B of the packet buffer is calculated by the formula B = | M + q × σ | + A packet shaping device characterized in that it is calculated based on | M−q × σ |.
【請求項9】 請求項6又は7に記載のパケットシェー
ピング装置において、さらに、予め種々のジッタの分布
パターンを格納した記憶手段を有し、前記統計処理手段
は、計算により得られたジッタの分布パターンと前記記
憶手段に格納されているジッタの分布パターンと比較
し、最も近似するジッタの分布パターンを選択し、選択
したジッタの分布パターンを用いて統計処理することを
特徴とするパケットシェーピング装置。
9. The packet shaping device according to claim 6 or 7, further comprising a storage unit that stores various distribution patterns of jitter in advance, and the statistical processing unit has a jitter distribution obtained by calculation. A packet shaping device characterized by comparing a pattern and a jitter distribution pattern stored in the storage means, selecting a closest jitter distribution pattern, and statistically processing using the selected jitter distribution pattern.
【請求項10】 受信したパケット列をパケット間隔が
ほぼ一定となるようにシェーピングして転送するパケッ
トシェーピング装置であって、 パケット列を受信する手段と、 受信したパケット列を一時的に蓄積するパケットバッフ
ァと、 パケットバッファから出力されたパケットを転送するパ
ケット転送手段と、 受信したパケット列のパケットレートを測定する手段
と、 測定されたパケットレートから、平均パケットレートを
計算する手段と、 測定されたパケットレートについて時間微分処理を行
い、パケットレートの時間微分値の一定時間内の平均値
を計算する手段と、 前記パケットレートの時間微分値の一定時間内の平均値
とあらかじめ設定された閾値と比較する手段と、 パケットレートの時間微分値の一定時間内の平均値とあ
らかじめ設定された閾値との比較結果に基づき、あらか
じめ設定された平均パケット間隔を計算するときのパケ
ット列の範囲及びジッタを計算するときのパケット列の
範囲を更新する手段と、 受信したパケット列のジッタを計算する手段と、 計算されたジッタについて統計処理を行い、その統計処
理結果に基づいて前記パケットバッファのバッファ使用
量を計算する手段と、 前記パケットバッファについて、計算されたバッファ使
用量を設定する手段と、 前記計算された平均パケットレートを用いて、前記パケ
ットバッファに蓄積されたパケットの出力制御を行う出
力制御手段とを具えることを特徴とするパケットシェー
ピング装置。
10. A packet shaping device that shapes and transfers a received packet sequence so that packet intervals are substantially constant, and means for receiving the packet sequence and a packet for temporarily accumulating the received packet sequence. A buffer, a packet transfer means for transferring the packet output from the packet buffer, a means for measuring the packet rate of the received packet string, a means for calculating an average packet rate from the measured packet rate, and a measured Means for performing a time derivative process on the packet rate and calculating an average value of the time derivative value of the packet rate within a fixed time, and comparing the average value of the time derivative value of the packet rate within a constant time with a preset threshold value And the average value of the time derivative of the packet rate within a certain time. Based on the result of comparison with the threshold set for the above, the means for updating the range of the packet sequence when calculating the preset average packet interval and the range of the packet sequence when calculating the jitter, Means for calculating jitter, means for performing statistical processing on the calculated jitter, and calculating the buffer usage of the packet buffer based on the statistical processing result, and setting the calculated buffer usage for the packet buffer Means for controlling the output of the packets accumulated in the packet buffer by using the calculated average packet rate.
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