JP2004015761A - Congestion control method of radio access and system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that transfer of signals requiring a real time property is remarkably affected and deteriorated when congestion of the traffic occurs in a radio access block via a radio base station. <P>SOLUTION: The receiving terminal (c) is provided with a congestion detecting part (d), monitors the congestion in the radio block, and notifies the radio base station (a) when the congestion is detected. The radio base station is provided with a congestion control function (b) and instructs a transcoder (e) to convert the bit rate when the station is notified of the congestion from the terminal. The transcoder outputs the bit rate of an inputted stream after converting it by the instruction from the congestion control unit (b) of the radio base station (a). Also, a flow control unit (f) changes the bandwidth of the signals to be flowed into the radio base station (a) from the Internet network (g). By this, detection of the congestion and control in the radio access block at the radio base station can be executed and deterioration of the real time signal is suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、無線アクセスの輻輳制御方法に関し。 The present invention relates to a congestion control method of a wireless access. とくに輻輳時に、無線基地局から端末への送信データレートを制御して、輻輳時におけるリアルタイム信号のパケットの欠落を回避することができる無線アクセスの輻輳制御方法並びに輻輳制御システムに関する。 Especially when the congestion controls the transmission data rate from the radio base station to the terminal, a congestion control method and the congestion control system of the wireless access can be avoided lack of real-time signal packet during congestion.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
図13に従来のインターネットと無線アクセスを介したコンテンツ配信の構成を示す。 Shows a configuration of a content distribution over traditional Internet and wireless access in FIG. 端末11は、無線LANのアクセスポイントAP12経由でWebにアクセスし、Web上から希望するストリーミングコンテンツを選択する。 Terminal 11 accesses the Web through the access point AP12 of a wireless LAN, selecting a streaming content desired from the Web. 選択されたコンテンツを蓄積しているコンテンツサーバー13から無線LAN経由でストリーミングコンテンツが配信される。 Streaming content is distributed from the content server 13 that stores the selected content via the wireless LAN.
【0003】 [0003]
現在、無線LANの主流となっている規格であるIEEE 802.11bでは、下りの最大転送速度は11Mbpsであるため、ある1つのAPにアクセスする端末の数が増加し、そのAPから各端末への下り転送速度の合計が11Mbpsを超えると、伝送レートの低下を引き起こす。 Currently, IEEE 802.11b is a standard that has become the mainstream of a wireless LAN, since the maximum transfer rate of the downlink is 11Mbps, increases the number of terminals accessing a single AP, from the AP to each terminal sum of downlink transfer rate is more than 11Mbps, causing a decrease in transmission rate. この伝送レートの低下による影響は、端末への配信情報がメールやWebの閲覧や蓄積タイプの画像であれば、転送時間が長くなったり、Webの画面表示に時間がかかるなどの不具合が生じることになる。 Influence due to a reduction in the transmission rate is, if the delivery information is e-mail and Web browsing and accumulation type of image to the terminal, it may become a long transfer time, is a problem, such as take a long time to the Web of the screen display caused become.
一方、端末への配信情報が、ライブ映像のストリーミングなどのリアルタイム性を要求されるデータの場合は、画像データを一定間隔で再生しなければならないため、これは前者のように単なるダウンロードの遅延ではなく、パケットロスが生じ、画像が劣化することになる。 Meanwhile, the distribution information to the terminal, if the data to be processed in real time, such as streaming live video, since it is necessary to reproduce the image data at regular intervals, which as the former delay just download without cause packet loss, the image is deteriorated. したがって、ライブ映像配信のようなリアルタイム性が要求される配信情報に関しては、アクセスしているAPが輻輳した場合に、その遅れを補償する手段が必要となってくる。 Thus, for delivery information real-time, such as live video distribution is required, if the AP you are accessing is congested, it becomes necessary means for compensating for the delay.
またVoIPやTVoIP(IP上での音声と画像の双方向通信を本明細書ではTVoIPと呼ぶことにする)の場合、音声の片側の許容遅延はおよそ200msecといわれており、それ以上の遅延が生じると会話に不具合が生じることになる。 In the case of VoIP and TVoIP (bidirectional communication of voice and image over IP herein will be referred to as TVoIP), allowable delay of one side of the voice is said to be approximately 200 msec, the more delay occur and so that the problems will be caused to the conversation. さらに、リアルタイム信号と非リアルタイム信号を同時に受信している場合、例えば、VoIPで会話している途中でWebを閲覧する場合などには、無線LANの輻輳時でもリアルタイム信号の遅延を小さく抑えるため帯域を確保し、非リアルタイム信号の帯域を抑えることが必要になってくる。 Furthermore, when receiving the real-time signal and a non-real-time signal at the same time, for example, in the example, to browse the Web in the middle of a conversation with VoIP, band order to reduce the delay of the real-time signal even when the wireless LAN congestion ensuring, to suppress the bandwidth of the non-real-time signal becomes necessary.
【0004】 [0004]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかし、現在主流となっているIEEE802.11bまたは802.11aには上記のような輻輳制御や、QoS制御の機能はない。 However, the IEEE802.11b or 802.11a is currently the mainstream congestion control and as described above, the function of the QoS control is not. 本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、無線基地局への流入量制御、無線区間の輻輳検出、輻輳制御やトランスコーダ(機能)を付加することで、無線LANの輻輳時にもリアルタイム信号の遅延を抑えることができる、無線アクセスの輻輳制御方法並びにシステムを提供することにある。 The present invention was made in view of such conventional problems, and an object, the inflow amount control to the radio base station, congestion detection in the wireless section, congestion control or transcoder (Function) by adding, it is possible to suppress the delay of the real-time signal even when the wireless LAN congestion is to provide a congestion control method and system of radio access.
【0005】 [0005]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記の課題を解決するために、本発明の無線アクセスにおける輻輳制御方法は、無線基地局から無線端末へ無線アクセスを経由して、リアルタイム性が要求されるデータ信号とリアルタイム性が要求されないデータ信号とのいずれか一方または両方同時に転送する情報配信システムにおいて、前記無線基地局と前記無線端末の間の無線区間における輻輳を監視し、前記輻輳を検出した時、前記無線基地局への前記データの流入速度と、前記無線基地局からの前記データの流出速度、の少なくとも一つを制御し、前記輻輳の解消を検出した時、前記制御を解除して、前記輻輳時に前記リアルタイム性が要求されるデータ信号を優先的に前記無線端末に転送することを特徴とする。 In order to solve the above problem, a congestion control method in a radio access of the present invention, by way of the wireless access from the radio base station to the wireless terminal, a data signal the data signal and the real-time that requires real time is not required transferring one or both at the same time the information delivery system to monitor congestion in the radio section between the and the radio base station radio terminal, when detecting the congestion, the data to the wireless base station the inflow speed, controlling at least one outflow rate of the data from the radio base station, when detecting the elimination of the congestion, by releasing the control, the real time property is required at the time of the congestion characterized by transferring the data signal preferentially to the wireless terminal.
また、前記輻輳の検出は、前記無線端末が行い、前記無線端末は、輻輳通知を前記無線基地局へ送信し、前記無線基地局は、前記輻輳通知を受信した時、前記制御を行うか、前記輻輳の検出は、前記無線基地局が行い、前記無線基地局は、前記輻輳を検出した時、前記制御を行う。 Further, if the detection of the congestion, the wireless terminal performs the wireless terminal transmits the congestion notification to the wireless base station, the radio base station, when receiving the congestion notification, performs the control, detection of the congestion, the radio base station performs, the radio base station, when detecting the congestion, performs the control.
そして、前記輻輳解消の検出は、前記無線基地局が行い、前記無線基地局は、前記輻輳解消を検出した時、前記制御を解除することを特徴とする。 Then, the congestion detection persists, the performed radio base station, the radio base station, when detecting the congestion eliminated, and cancels the control.
また、前記輻輳の検出は、2段階であって、第1の前記輻輳の検出は、前記無線基地局が行い、前記無線基地局は、前記輻輳を検出した時、前記無線基地局への前記データの流入速度と、前記無線基地局からの前記データの流出速度、の少なくとも一つを制御する第1の制御を行い、前記第1の制御の後、なお輻輳が継続している時、前記無線端末が、第2の輻輳の検出を行って、輻輳通知を前記無線基地局へ送信し、前記無線基地局は、前記輻輳通知を受信した時、前記無線基地局からの前記データの流出速度をさらに制御する第2の制御を行うことを特徴とする。 The detection of the congestion is a two-step, the detection of the first of the congestion, the radio base station performs, the radio base station, when detecting the congestion, the to the wireless base station the inflow speed of the data, the performs the first control for controlling the outflow rate of the data, the at least one radio base station, after the first control, even when the congestion is continued, the wireless terminal, performs detection of the second congestion, sends a congestion notification to the wireless base station, the radio base station, when receiving the congestion notification, the exit velocity of the data from the radio base station and performing second control for further controlling.
前記リアルタイム性が要求されるデータ信号は、音声データまたは画像データであり、前記リアルタイム性が要求されないデータ信号は、ファイル転送データ、Webデータ、電子メールのデータである。 Data signal the real-time is required, a voice data or image data, the data signal the real-time is not required, file transfer data, Web data, which is data of the electronic mail.
【0006】 [0006]
また、本発明の無線アクセスにおける輻輳制御システムは、無線基地局から無線端末へ無線アクセスを経由して、リアルタイム性が要求されるデータ信号とリアルタイム性が要求されないデータ信号とのいずれか一方または両方同時に転送する情報配信システムであって、前記無線基地局と前記無線端末の間の無線区間における輻輳を監視する輻輳監視手段と、前記輻輳監視手段が、前記輻輳を検出した時、前記無線基地局への前記データの流入速度と、前記無線基地局からの前記データの流出速度、の少なくとも一つを制御し、前記輻輳の解消を検出した時、前記制御を解除する輻輳制御手段、を備え、前記輻輳時に前記リアルタイム性が要求されるデータ信号を優先的に前記無線端末に転送することを特徴とする。 Also, congestion control system in a radio access of the present invention, either or both of the radio base station via the wireless access to the wireless terminal, a data signal the data signal and the real-time that requires real time is not required an information distribution system for transferring simultaneously, when a congestion monitoring means for monitoring a congestion in the radio section between the and the radio base station radio terminal, said congestion monitor unit, having detected the congestion, the radio base station and the inflow rate of the data to, the exit velocity of the data from the radio base station, of controlling at least one, upon detection of the elimination of the congestion comprises congestion control means for releasing the control, and wherein the transfer of said data signal which requires real time during the congestion preferentially the wireless terminal. 前記輻輳の検出は、前記無線端末が行い、前記無線端末は、輻輳通知を前記無線基地局へ送信し、前記無線基地局は、前記輻輳通知を受信した時、前記制御を行うか、または、前記輻輳の検出は、前記無線基地局が行い、前記無線基地局は、前記輻輳を検出した時、前記制御を行う。 Detection of the congestion, the wireless terminal performs the wireless terminal transmits the congestion notification to the wireless base station, the radio base station, when receiving the congestion notification, or performs the control, or, detection of the congestion, the radio base station performs, the radio base station, when detecting the congestion, performs the control.
また、前記輻輳解消の検出は、前記無線基地局が行い、前記無線基地局は、前記輻輳解消を検出した時、前記制御を解除する。 The detection of the congestion persists, the radio base station performs, the radio base station, when detecting the congestion eliminated, releasing the control.
また、前記輻輳の検出は、2段階であって、第1の前記輻輳の検出は、前記無線基地局が行い、前記無線基地局は、前記輻輳を検出した時、前記無線基地局への前記データの流入速度と、前記無線基地局からの前記データの流出速度、の少なくとも一つを制御する第1の制御を行い、前記第1の制御の後、なお輻輳が継続している時、前記無線端末が、第2の輻輳の検出を行って、輻輳通知を前記無線基地局へ送信し、前記無線基地局は、前記輻輳通知を受信した時、前記無線基地局からの前記データの流出速度をさらに制御する第2の制御を行うことを特徴とする。 The detection of the congestion is a two-step, the detection of the first of the congestion, the radio base station performs, the radio base station, when detecting the congestion, the to the wireless base station the inflow speed of the data, the performs the first control for controlling the outflow rate of the data, the at least one radio base station, after the first control, even when the congestion is continued, the wireless terminal, performs detection of the second congestion, sends a congestion notification to the wireless base station, the radio base station, when receiving the congestion notification, the exit velocity of the data from the radio base station and performing second control for further controlling.
前記リアルタイム性が要求されるデータ信号は、音声データまたは画像データであり、前記リアルタイム性が要求されないデータ信号は、ファイル転送データ、Webデータ、電子メールのデータである。 Data signal the real-time is required, a voice data or image data, the data signal the real-time is not required, file transfer data, Web data, which is data of the electronic mail.
【0007】 [0007]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Will be described with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention.
本実施形態では、無線アクセスの1つである無線LANの場合を考え、無線LANを経由したリアルタイム信号の情報配信サービスとして、(1)無線LANを利用したストリーミング配信サービス、(2)無線LANを利用したVoIPサービス、(3)無線LANを利用したTVoIPサービスの場合を挙げる。 In the present embodiment, consider the case of a wireless LAN, which is one of radio access, as the information distribution service for real-time signal via a wireless LAN, (1) streaming service using the wireless LAN, a (2) Wireless LAN use the VoIP service, the case of TVoIP service using the (3) wireless LAN. また、リアルタイム信号と非リアルタイム信号の同時配信のサービスとして、(4)無線LANを利用したVoIPとWeb閲覧の同時配信サービスの場合を挙げる。 In addition, as a service of simultaneous delivery of real-time signal and a non-real-time signal, the case of simultaneous delivery service of VoIP and Web browsing using the (4) wireless LAN.
本発明の基本構成を図1に示す。 The basic structure of the present invention shown in FIG. 本発明は、インターネットgと無線基地局aと端末cの無線区間を介してコンテンツサーバーhからのコンテンツ配信において、無線基地局aと端末cとの無線区間における輻輳監視手段として、図1に示す輻輳検出部dを持つ。 The present invention, in the content distribution from the content server h via a radio section Internet g and the radio base station a and the terminal c, the congestion monitoring unit in the radio section between the radio base station a and the terminal c, shown in FIG. 1 with the congestion detection unit d. 輻輳検出時に、無線基地局へのデータの流入量を制御する手段として、フロー制御部fを持つ。 During the congestion detection, as a means of controlling the inflow of data to the radio base station, with a flow control unit f. また、無線基地局と端末間のデータフローの帯域を変化させる手段として、トランスコーダeを持つ。 Further, as means for changing the bandwidth of the data flow between the wireless base station and the terminal, having a transcoder e.
【0008】 [0008]
実施形態の構成について説明する。 Description will be given of a configuration of the embodiment.
(1)ストリーミング配信の場合図2に、本発明のストリーミング配信の場合の構成を示す。 (1) When Figure 2 streaming, showing the configuration when the streaming of the present invention. 本発明では、従来の図13の構成と比較して、AP1内に輻輳制御部2を持ち、また端末4内に輻輳検出部5を持ち、更にAP1には、トランスコーダ3が接続されている。 In the present invention, as compared with the construction of Figure 13 has a congestion control unit 2 in the AP1, also has a congestion detector 5 in the terminal 4, further AP1 transcoder 3 is connected . 輻輳制御部2および輻輳検出部5は、それぞれAP内部および端末内部にハードを追加して機能追加する場合と、ソフトによる機能追加が考えられる。 Congestion control unit 2 and the congestion detection unit 5, a case where additional functions by adding a hard inside AP internal and terminal, respectively, function addition by software is considered. また、フロー制御部6では、インターネット網からAP1へ流入する信号の帯域を変化させ、APでの輻輳を制御する。 Further, the flow control unit 6 changes the bandwidth of the signal that flows from the Internet network to AP1, controlling congestion in AP.
(2)VoIPの場合図3に、VoIP端末をAP経由で使用する場合の構成を示す。 (2) if Figure 3 VoIP, shows the configuration when using the VoIP terminal via AP. VoIP端末の通話相手は、固定電話の場合と携帯端末の場合がある。 The other party of the VoIP terminal, there is a case of the case of a fixed telephone and mobile terminals. AP21の横には、トランスコーダ23を配置する。 Next to the AP 21, placing the transcoder 23. 端末24は、輻輳検出部25を持つ。 Terminal 24 has a congestion detector 25. AP21が備える輻輳制御部22では、端末24が備える輻輳検出部25からの通知を受け、トランスコーダ23に対してビットレートの変換を指示する。 The congestion control unit 22 AP 21 comprises, receiving the notification from the congestion detection unit 25 provided in the terminal 24, and instructs the conversion of the bit rate for the transcoder 23. トランスコーダ23は、APからの指示により、音声コーデック(例えばAMR:Adaptive Multi Rate)のビットレートを変換し、音声通話の使用帯域を無線区間のトラフィック状態に応じてビットレートを調整する。 Transcoder 23 according to instructions from the AP, the voice codec (e.g. AMR: Adaptive Multi Rate) converts the bit rate of, for adjusting the bit rate according to the bandwidth used for voice communication in a traffic state of the radio section. AMRの場合は、ビットレートが12.2kbpsから4.75kbpsの間で8段階に可変可能である。 For AMR, the bit rate can be varied to 8 stages between 4.75kbps from 12.2 kbps. また、フロー制御部26では、AP21へ流入する信号の帯域を変化させ、APでの輻輳を制御する。 Further, the flow control unit 26 changes the bandwidth of the signal flowing into AP 21, and controls congestion in AP.
(3)TVoIPの場合TVoIP端末をAP経由で使用する場合の構成は図3と同じである。 (3) configuration when using the TVoIP terminal via AP cases TVoIP is the same as FIG. TVoIP端末の通話相手は、固定電話の場合、携帯端末の場合がある。 The other party of TVoIP terminal, the case of a fixed telephone, there is a case of a mobile terminal. AP21の横にはトランスコーダ23を配置する。 Next to the AP21 places the transcoder 23. VoIPの場合との違いは、トランスコーダ23の機能であり、トランスコーダ23は、AP21からの指示により、音声コーデック(例えばAMR)のビットレート[bps]を変換する機能(VoIPと同じ)に加え、画像のビットレートと画像のフレーム速度[fps]の変換、または画面サイズの変更を行い、TV電話で使用する帯域を無線区間のトラフィック状態に応じて調整する。 The difference between the case of VoIP is a function of the transcoder 23, transcoder 23, an instruction from the AP 21, in addition to the function of converting the bit rate [bps] of the speech codec (e.g. AMR) (same as VoIP) , to change the conversion or screen size, bit rate and picture frame rate of the image [fps], adjusted according to the traffic condition of the bandwidth used wireless section in TV phones.
(4)リアルタイム信号と非リアルタイム信号を同時転送する場合リアルタイム信号と非リアルタイム信号をAP経由で使用する場合の構成を図4に示す。 (4) When simultaneously transferring the configuration when using a real-time signal and a non-real time signals via AP realtime signal and a non-real-time signal shown in FIG. 図4でフロー制御部76では、APへ流入する非リアルタイム信号の速度制御を行う。 The flow control unit 76 in FIG. 4, the speed control of the non-real-time signal flowing into the AP. トランスコーダ73は、APからの指示により、音声コーデック(例えばAMR)のビットレート[bps]を変換する機能(VoIPと同じ)に加え、画像のビットレートと画像のフレーム速度[fps]の変換、または画面サイズの変更を行う。 Transcoder 73, an instruction from the AP, in addition to the function of converting the bit rate [bps] of the speech codec (e.g. AMR) (same as VoIP), conversion of bit rate and picture frame rate of the image [fps], or to change the screen size.
【0009】 [0009]
次に、実施形態の動作について説明する。 Next, the operation of the embodiment.
(1)ストリーミング配信の場合ストリーミング配信の場合の動作について、図5の輻輳制御フローを参照して説明する。 (1) the operation in the case when streaming delivery of the streaming delivery is described with reference to congestion control flow of FIG.
ストリーミング配信サービスにおいて、受信側端末で正常にストリーミングが再生できるためには、画像データが一定間隔で再生されなければならない。 In streaming distribution service, in order to successfully stream can be reproduced at the receiving terminal, the image data must be regenerated at regular intervals. 無線区間の輻輳による遅延が原因で次に再生すべきデータが到着しない場合に配信映像に乱れが生じる。 Disturbance in the distribution image is generated when the data delay is to be reproduced next in the cause due to congestion of the wireless section does not arrive.
端末4の輻輳検出部5では、リアルタイムに音声や動画を送受信するためのプロトコル(RTP:Real−time Transport Protocol)に基づく、RTPパケットのヘッダのシーケンスナンバーをチェックして、シーケンスナンバーnとシーケンスナンバーn+1のRTPパケットの間隔が一定間隔から遅れた場合に、輻輳が発生していると判断する(S1)。 The congestion detection unit 5 of the terminal 4, a protocol for transmitting and receiving audio and video in real time: Based on (RTP Real-time Transport Protocol), check the sequence number of the header of the RTP packet, the sequence number n and the sequence number If the spacing of the RTP packet n + 1 is delayed from a predetermined interval, it is determined that congestion has occurred (S1). APの輻輳制御部は、輻輳の通知をうけると(S2)、トランスコーダ3にビットレートの変換を指示して(S3)、レートを低く抑える。 Congestion control unit of the AP, when receiving the notification of congestion (S2), and instructs the conversion of bit rate transcoder 3 (S3), reduce the rate.
輻輳していたAPでの使用帯域が減り、輻輳状態が解消されると、APの送信レート検出部が輻輳の解消を検出し(S4)、トランスコーダに対して、ビットレートを元に戻すように指示する(S5)。 Reduces bandwidth used for the AP that was congested, the congestion is resolved, the transmission rate detector of the AP detects the elimination of congestion (S4), with respect to the transcoder, so to restore the bit rate to instruct the (S5).
(2)VoIPの場合VoIPの場合の動作について、図6の輻輳制御フローを参照して説明する。 (2) the operation in the case when the VoIP VoIP, will be described with reference to the congestion control flow of FIG. 6.
VoIPの場合、片側200msecまでの音声の遅延は許容されるが、それ以上の遅延が生じると会話に不具合をきたす。 For VoIP, although the delay of the sound to one side 200msec acceptable, leading to failure to converse with more delay. 音声がRTPパケット上で転送される場合、端末の輻輳検出部でRTPパケットヘッダのシーケンスナンバーをチェックして、シーケンスナンバーnとn+1(nは任意の整数)のRTPパケットの間隔が一定のしきい値、例えば、音声コーデックのフレーム長×N(Nは任意の整数)msec以上になった場合、輻輳が発生していると判断する(S11)。 If the voice is transmitted over the RTP packet, checks the sequence number of the RTP packet header congestion detecting unit of the terminal, the sequence number n and n + 1 (n is an arbitrary integer) interval of the RTP packet is fixed sill value, for example, the frame length × N audio codec (N is an arbitrary integer) when it becomes more msec, it is determined that congestion has occurred (S11). または、パケットロス率があるしきい値を超えた場合、輻輳が発生していると判断する。 Or, if it exceeds a certain threshold packet loss rate, it is determined that congestion is occurring. 端末で、輻輳を検出した場合、APは輻輳の通知をうけると(S12)トランスコーダに対し、音声コーデック(例えばAMR)のビットレートを抑えるように指示する(S13)。 In the terminal, when detecting congestion, AP is the receiving notification of congestion to (S12) transcoder, an instruction to suppress the bit rate of the audio codec (e.g., AMR) (S13).
【0010】 [0010]
APにて輻輳解消を検出した場合(S14)、トランスコーダに対して音声コーデックのビットレートを元に戻すように指示する(S15)。 When detecting a congestion eliminated by AP (S14), an instruction to restore the bit rate of the audio codec respect transcoder (S15).
(3)TVoIPの場合TVoIPの場合の動作について、図7の輻輳制御フローを参照して説明する。 (3) the operation in the case when TVoIP of TVoIP, will be described with reference to the congestion control flow of FIG. TVoIPの場合、VoIPの場合と同じく、音声通話に200msec以上の遅延が生じると会話に不具合をきたす。 In the case of TVoIP, as in the case of VoIP, causing a problem with the conversation with 200msec or more of delays in voice calls. 上記と同じく、端末の輻輳検出部でRTPパケットヘッダのシーケンスナンバーをチェックして、シーケンスナンバーnとn+1のRTPパケットの間隔が一定のしきい値以上になった場合、輻輳が発生していると判断する(S21)。 Like above, by checking the sequence number of the RTP packet header congestion detecting unit of the terminal, if the distance between the sequence number n and n + 1 of the RTP packet exceeds a specific threshold, the congestion is occurring to determine (S21). APは輻輳の通知をうけると(S22)トランスコーダに対し、音声コーデックのビットレートと画像データの送信レートを低く抑えるように指示する(S23)。 The AP when receiving the notification of congestion to (S22) transcoder, an instruction to reduce the bit rate and transmission rate of the image data of the voice codec (S23). 音声の方は、トランスコーダで音声コーデックのビットレートを12.2kbpsから7.95kbpsの低レートに変換し、画像はトランスコーダで1秒あたりのコマ数fpsを間引く方法(図6では10fpsから5fpsの低フレーム数に変換)(S24)と、コマ数はそのままで、トランスコーダにて画像サイズ表示を小さなものへ(CIF→QSIF)と変換することで、転送速度を低く抑える方法がある。 Towards audio, 5fps a bit rate of the audio codec transcoder converts from 12.2kbps to the low rate of 7.95 kbps, the image from 10fps in method (FIG. 6 for thinning the number of frames fps per second transcoder and conversion of the number of low frame) (S24), the number of frames is intact, by converting the image size displayed by the transcoder to smallest (CIF → QSIF), there is a method to reduce the transfer rate.
【0011】 [0011]
APにて輻輳解消を検出した場合(S25)、トランスコーダに対して音声コーデックのビットレートと画像のコマ数または画像サイズを元に戻すように指示する(S26)。 When detecting a congestion eliminated by AP (S25), an instruction to restore the number of frames or the image size of the bit rate and the image of the audio codec respect transcoder (S26).
(4)リアルタイム信号と非リアルタイム信号の同時転送の場合リアルタイム信号と非リアルタイム信号の同時転送の場合動作について、図8の輻輳制御フローを参照して説明する。 (4) Operation when the simultaneous transmission of real-time signal simultaneously transfer if real-time signal and the non-real time signals of the non-real-time signal, will be described with reference to the congestion control flow of FIG. 8.
上記(2)や(3)の動作において、通話中に、ファイルの転送またはWebの閲覧といったように、リアルタイム信号と非リアルタイム信号を同時に転送する場合がある。 In operation of the above (2) or (3), during a call, as such transfer or Web browsing of the file may be transferred real time signals and non-real time signals simultaneously. この場合に、輻輳に対する処置がないと、リアルタイム信号も非リアルタイム信号も同じように転送レートの低下につながる。 In this case, when there is no treatment for congestion, real-time signal is also non-real-time signal leads to a decrease in the transfer rate in the same way. Webの閲覧など非リアルタイム信号の転送には帯域を小さくし、多少時間がかかっても、リアルタイム信号に帯域はできるだけ確保して、遅延を小さく抑える必要があるので、APの輻輳により、例えば通信速度が1/2に低下した場合、リアルタイム信号と非リアルタイム信号をそれぞれ半分にするのではなく、非リアルタイム信号を大幅に抑え、リアルタイム信号の通信速度低下を緩和する。 To reduce the bandwidth to transfer the Web browsing such as a non-real-time signal, even if it takes some time, bandwidth in real time signal as much as possible secured, it is necessary to reduce the delay, the congestion of AP, for example, communication speed If a is reduced to 1/2, instead of the half real-time signals and non-real time signals, respectively, to suppress the non-real time signals greatly alleviate the communication speed decrease of the real-time signal.
【0012】 [0012]
非リアルタイム信号の帯域を小さくし、リアルタイム信号を優先にしてもなお輻輳が発生する場合には、トランスコーダを用いて音声コーデックまたは画像コーデックのレートを抑える。 The band of the non-real-time signal is reduced, when even if the real-time signal to the priority Note congestion occurs, reduce the rate of the speech codec or video codec using a transcoder. このため、図8では2段階の輻輳制御をしており、輻輳検出も2段階になっている。 Therefore, has the congestion control of two stages in Fig. 8, the congestion detection is also in a two-step. 最初の輻輳検出は、非リアルタイム信号の輻輳をAPにて検出して制御し、次の輻輳制御は、リアルタイム信号の輻輳検出を端末にて行う。 The first congestion detection, control the congestion of the non-real-time signal detected by the AP, the following congestion control, performs congestion detection for real-time signal at the terminal.
図8では、VoIPで会話をしながらWebを閲覧している。 In FIG. 8, browsing the Web while having a conversation with VoIP. VoIPとWeb閲覧の下り合計速度は64kbpsであり、音声の帯域が12.2kbps、Webのデータ帯域が51.8kbpsとなっている。 Down the total rate of VoIP and Web browsing is 64kbps, the bandwidth of voice is 12.2kbps, Web of data bandwidth has become a 51.8kbps. 最初の輻輳検出は、非リアルタイム信号の輻輳をAP71の輻輳制御部72にて検出し(S31)、フロー制御部76へ輻輳を通知する(S32)。 The first congestion detection detects the congestion of the non-real-time signal by congestion control unit 72 of AP71 (S31), and notifies the congestion to the flow control unit 76 (S32). フロー制御部76では、AP71への流入量を監視し、APからの下り速度(例えばIEEE802.11bならば11Mbps、802.11aならば54Mbps)以上の流入がないようにする(S33)。 The flow control unit 76 monitors the inflow into AP71, downlink rate from the AP so that there is no (e.g. IEEE802.11b if 11Mbps, 802.11a if 54 Mbps) or more inlet (S33). それ以上の速度でデータが到達した場合には、まず、Webの転送速度を51.8kbpsから24kbpsに抑えて、音声の帯域には影響がないよう制御する(S34)。 When the data arrives at higher speeds, firstly, by suppressing the 24kbps transfer rates Web from 51.8Kbps, and controls so that there is no effect on the bandwidth of the voice (S34).
しかし、Webのデータ転送帯域を抑えてもなお端末74の輻輳検出部で音声データの大きな遅延を検出した場合(S35)には、AP71へ輻輳を通知し(S36)、AP71は、トランスコーダ73にビットレートの変換を指示する(S37)。 However, when detecting a large delay of voice data congestion detector of still terminal 74 by suppressing the Web data transfer bandwidth (S35), and notifies the congestion to AP71 (S36), the AP71, transcoder 73 and it instructs the conversion of bit rate (S37). ビットレートの変換指示を受けたトランスコーダは、音声コーデックを12.2kbpsから7.95kbpsに変換して端末に送信することにより(S38)、音声の遅延を最小限に抑える。 Transcoder which receives a conversion instruction bit rate, (S38) by transmitting to the terminal converts the audio codec from 12.2kbps to 7.95 kbps, minimizing speech delay.
【0013】 [0013]
上記の実施例における輻輳検出や信号速度制御の機能や構成は、変形することもできる。 Functions and configurations of the congestion detection and signal speed control in the above embodiment can also be modified to.
ストリーミング配信の場合の構成である図2において、輻輳検出を端末4の輻輳検出部5で行うのではなく、AP1の輻輳制御部2で端末4への転送レートが低下したことを検出し、トランスコーダ3にレート変換を指示する方法が考えられる。 2 is a configuration in the case of streaming delivery, the congestion detection instead of doing so congestion detection unit 5 of the terminal 4 detects that the transfer rate to the terminal 4 is lowered by the congestion control unit 2 of the AP1, trans method of instructing a rate conversion coder 3 can be considered. また、図5の制御フローにおいて、ストリーミングのレートを抑えるのではなく、優先制御によりストリーミング配信用の通信速度を低下させないで、他の遅延を許容できるサービスの帯域をしぼる方法が考えられる。 In the control flow of FIG. 5, rather than suppressing the streaming rate, without reducing the communication speed of the streaming distributed by the priority control is considered a method of squeezing the bandwidth of services that can tolerate another delay.
【0014】 [0014]
また、ビットレート変換用のトランスコーダをAPの横にハードとして追加するのではなく、APにソフト的にトランスコーダ機能を追加する方法も考えられる。 Also, rather than adding a transcoder for converting the bit rate as a hard next AP, also conceivable to add a software manner transcoder function to the AP.
図1のストリーミング配信における輻輳制御部2の機能を、図9に示すようにAPの外に輻輳制御部32として実装することも可能である。 The function of the congestion control unit 2 in the streaming 1, can also be implemented as a congestion control unit 32 to the outside of the AP, as shown in FIG. また、図3のVoIPやTVoIPにおける輻輳制御部22の機能を、図10に示すように、APの外に輻輳制御部42として実装することも可能である。 Further, the function of the congestion control unit 22 in VoIP and TVoIP in FIG. 3, as shown in FIG. 10, it is also possible to implement outside the AP as congestion control unit 42.
また、図1の3に示すトランスコーダを、図11に示すように、APの内部にトランスコーダ機能53として実装することも可能である。 Moreover, the transcoder shown in 3 of FIG. 1, as shown in FIG. 11, it is also possible to implement a transcoder function 53 within the AP. 同様に図3に示すトランスコーダ23を、図12に示すようにAPの内部にトランスコーダ機能63として実装することも可能である。 Similarly the transcoder 23 shown in FIG. 3, it is also possible to implement a transcoder function 63 in the interior of the AP, as shown in FIG. 12.
【0015】 [0015]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
本発明を用いることで、1つのAPへの接続が集中し輻輳が発生した場合にも、リアルタイム信号の遅延を最小限にし、ストリーミング配信であれば画像の乱れをなくし、VoIPやTVoIPであれば、遅延による通話の不具合を解消することができる。 By using the present invention, even if the connection to one AP is concentrated congestion occurs, to minimize the delay of real-time signal, if streaming eliminate the disturbance of the image, if the VoIP and TVoIP , it is possible to solve the problem of call due to the delay.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の原理構成を示す図である。 1 is a diagram showing a principle configuration of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施形態のストリーミング配信における輻輳制御方法を実施するネットワーク構成を示す図である。 2 is a diagram illustrating a network configuration for implementing the congestion control method in the streaming of the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施形態のVoIP並びに第3の実施形態のTVoIPにおける輻輳制御方法を実施するネットワーク構成を示す図である。 3 is a diagram illustrating a network configuration for implementing the congestion control method in TVoIP of VoIP and the third embodiment of the second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第4の実施形態のリアルタイム信号/非リアルタイム信号同時転送における輻輳制御方法を実施するネットワーク構成を示す図である。 Is a diagram illustrating a network configuration for implementing the congestion control method in a real-time signal / non-real time signals simultaneous transfer of the fourth embodiment of the present invention; FIG.
【図5】本発明の第1の実施形態のストリーミング配信における輻輳制御フローを示す図である。 5 is a diagram showing the congestion control flow in the streaming of the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施形態のVoIPにおける輻輳制御フローを示す図である。 6 is a diagram showing the congestion control flow in the VoIP second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第3の実施形態のTVoIPにおける輻輳制御フローを示す図である。 7 is a diagram showing the congestion control flow in TVoIP the third embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第4の実施形態のリアルタイム信号/非リアルタイム信号同時転送における輻輳制御フローを示す図である。 8 is a diagram showing the congestion control flow in real-time signal / non-real time signals simultaneous transfer of the fourth embodiment of the present invention.
【図9】図2の別なる実施例を示す図である。 9 is a diagram showing another becomes the embodiment of FIG.
【図10】図4の別なる実施例を示す図である。 10 is a diagram showing another becomes the embodiment of FIG.
【図11】図2の更に別なる実施例を示す図である。 11 is a diagram showing a still a further embodiment of FIG.
【図12】図4の更に別なる実施例を示す図である。 12 is a diagram showing a still a further embodiment of FIG.
【図13】従来の輻輳制御方法を実施するネットワークの構成を示す図である。 13 is a diagram showing a configuration of a network for implementing the conventional congestion control method.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 AP 1 AP
2 輻輳制御部3 トランスコーダ4 端末5 輻輳検出部6 フロー制御部21 AP 3 transcoder 2 congestion control unit 4 terminal 5 congestion detector 6 flow control unit 21 AP
22 輻輳制御部23 トランスコーダ24 端末25 輻輳検出部26 フロー制御部11 端末12 AP 22 congestion control unit 23 the transcoder 24 terminal 25 congestion detector 26 flow control unit 11 terminal 12 AP
13 コンテンツサーバー21 AP 13 content server 21 AP
22 輻輳制御部23 トランスコーダ24 端末25 輻輳検出部26 フロー制御部71 AP 22 congestion control unit 23 the transcoder 24 terminal 25 congestion detector 26 flow control unit 71 AP
76 フロー制御部74 端末 76 flow control unit 74 terminal

Claims (12)

  1. 無線基地局から無線端末へ無線アクセスを経由して、リアルタイム性が要求されるデータ信号とリアルタイム性が要求されないデータ信号とのいずれか一方または両方同時に転送する情報配信システムにおいて、 Via a wireless access from the radio base station to the wireless terminal, an information distribution system for transferring either or both at the same time a data signal the data signal and the real-time that requires real time is not required,
    前記無線基地局と前記無線端末の間の無線区間における輻輳を監視し、 Monitoring congestion in the radio section between the and the radio base station radio terminal,
    前記輻輳を検出した時、前記無線基地局への前記データの流入速度と、前記無線基地局からの前記データの流出速度、の少なくとも一つを制御し、 When detecting the congestion, and control the inflow rate of the data to the wireless base station, the exit velocity of the data from the radio base station, at least one,
    前記輻輳の解消を検出した時、前記制御を解除して、 Upon detection of elimination of the congestion, by releasing the control,
    前記輻輳時に前記リアルタイム性が要求されるデータ信号を優先的に前記無線端末に転送する、 The real-time transfers the data signals required for preferentially the wireless terminal during the congestion,
    ことを特徴とする無線アクセスにおける輻輳制御方法。 Congestion control method in a radio access, characterized in that.
  2. 前記輻輳の検出は、前記無線端末が行い、前記無線端末は、輻輳通知を前記無線基地局へ送信し、 Detection of the congestion, the wireless terminal performs the wireless terminal transmits the congestion notification to the radio base station,
    前記無線基地局は、前記輻輳通知を受信した時、前記制御を行う、 The radio base station, when receiving the congestion notification, performs the control,
    ことを特徴とする前記請求項1記載の無線アクセスにおける輻輳制御方法。 Congestion control method in a radio access claim 1, wherein a.
  3. 前記輻輳の検出は、前記無線基地局が行い、 Detection of the congestion, the radio base station performs,
    前記無線基地局は、前記輻輳を検出した時、前記制御を行う、 The radio base station, when detecting the congestion, performs the control,
    ことを特徴とする前記請求項1記載の無線アクセスにおける輻輳制御方法。 Congestion control method in a radio access claim 1, wherein a.
  4. 前記輻輳解消の検出は、前記無線基地局が行い、 Detection of the congestion persists, the radio base station performs,
    前記無線基地局は、前記輻輳解消を検出した時、前記制御を解除する、 The radio base station, when detecting the congestion eliminated, releasing the control,
    ことを特徴とする前記請求項1記載の無線アクセスにおける輻輳制御方法。 Congestion control method in a radio access claim 1, wherein a.
  5. 前記輻輳の検出は、2段階であって、 Detection of the congestion is a two-stage,
    第1の前記輻輳の検出は、前記無線基地局が行い、 Detection of the first of the congestion, the radio base station performs,
    前記無線基地局は、前記輻輳を検出した時、前記無線基地局への前記データの流入速度と、前記無線基地局からの前記データの流出速度、の少なくとも一つを制御する第1の制御を行い、 The radio base station, when detecting the congestion, and the inflow rate of the data to the wireless base station, the exit velocity of the data from the radio base station, of a first control for controlling at least one done,
    前記第1の制御の後、なお輻輳が継続している時、前記無線端末が、第2の輻輳の検出を行って、輻輳通知を前記無線基地局へ送信し、 After the first control, even when the congestion is continued, the wireless terminal performs a detection of the second congestion, it sends a congestion notification to the radio base station,
    前記無線基地局は、前記輻輳通知を受信した時、前記無線基地局からの前記データの流出速度をさらに制御する第2の制御を行う、 The radio base station, when receiving the congestion notification, performs second control for further controlling the flow speed of the data from the radio base station,
    ことを特徴とする前記請求項1記載の無線アクセスにおける輻輳制御方法。 Congestion control method in a radio access claim 1, wherein a.
  6. 前記リアルタイム性が要求されるデータ信号は、音声データまたは画像データであり、 Data signal the real-time is required, a voice data or image data,
    前記リアルタイム性が要求されないデータ信号は、ファイル転送データ、Webデータ、電子メールのデータである、 Data signal the real-time is not required, file transfer data, Web data, which is data of the electronic mail,
    ことを特徴とする前記請求項1記載の無線アクセスにおける輻輳制御方法。 Congestion control method in a radio access claim 1, wherein a.
  7. 無線基地局から無線端末へ無線アクセスを経由して、リアルタイム性が要求されるデータ信号とリアルタイム性が要求されないデータ信号とのいずれか一方または両方同時に転送する情報配信システムであって、 Via a wireless access from the radio base station to the wireless terminal, an information distribution system for transferring either or both at the same time a data signal the data signal and the real-time that requires real time is not required,
    前記無線基地局と前記無線端末の間の無線区間における輻輳を監視する輻輳監視手段と、 A congestion monitoring means for monitoring a congestion in the radio section between the and the radio base station radio terminal,
    前記輻輳監視手段が、前記輻輳を検出した時、前記無線基地局への前記データの流入速度と、前記無線基地局からの前記データの流出速度、の少なくとも一つを制御し、前記輻輳の解消を検出した時、前記制御を解除する輻輳制御手段、 The congestion monitoring unit, upon detecting the congestion, and control the inflow rate of the data to the wireless base station, the exit velocity of the data from the radio base station, at least one, eliminating the congestion upon detection of the congestion control means for releasing the control,
    を備え、 Equipped with a,
    前記輻輳時に前記リアルタイム性が要求されるデータ信号を優先的に前記無線端末に転送することを特徴とする無線アクセスにおける輻輳制御システム。 Congestion control system in a radio access, characterized in that to transfer a data signal in which the real time property is required at the time of the congestion preferentially the wireless terminal.
  8. 前記輻輳の検出は、前記無線端末が行い、前記無線端末は、輻輳通知を前記無線基地局へ送信し、 Detection of the congestion, the wireless terminal performs the wireless terminal transmits the congestion notification to the radio base station,
    前記無線基地局は、前記輻輳通知を受信した時、前記制御を行う、 The radio base station, when receiving the congestion notification, performs the control,
    ことを特徴とする前記請求項7記載の無線アクセスにおける輻輳制御システム。 Congestion control system in a radio access claim 7, wherein a.
  9. 前記輻輳の検出は、前記無線基地局が行い、 Detection of the congestion, the radio base station performs,
    前記無線基地局は、前記輻輳を検出した時、前記制御を行う、 The radio base station, when detecting the congestion, performs the control,
    ことを特徴とする前記請求項7記載の無線アクセスにおける輻輳制御システム。 Congestion control system in a radio access claim 7, wherein a.
  10. 前記輻輳解消の検出は、前記無線基地局が行い、 Detection of the congestion persists, the radio base station performs,
    前記無線基地局は、前記輻輳解消を検出した時、前記制御を解除する、 The radio base station, when detecting the congestion eliminated, releasing the control,
    ことを特徴とする前記請求項7記載の無線アクセスにおける輻輳制御システム。 Congestion control system in a radio access claim 7, wherein a.
  11. 前記輻輳の検出は、2段階であって、 Detection of the congestion is a two-stage,
    第1の前記輻輳の検出は、前記無線基地局が行い、 Detection of the first of the congestion, the radio base station performs,
    前記無線基地局は、前記輻輳を検出した時、前記無線基地局への前記データの流入速度と、前記無線基地局からの前記データの流出速度、の少なくとも一つを制御する第1の制御を行い、 The radio base station, when detecting the congestion, and the inflow rate of the data to the wireless base station, the exit velocity of the data from the radio base station, of a first control for controlling at least one done,
    前記第1の制御の後、なお輻輳が継続している時、前記無線端末が、第2の輻輳の検出を行って、輻輳通知を前記無線基地局へ送信し、 After the first control, even when the congestion is continued, the wireless terminal performs a detection of the second congestion, it sends a congestion notification to the radio base station,
    前記無線基地局は、前記輻輳通知を受信した時、前記無線基地局からの前記データの流出速度をさらに制御する第2の制御を行う、 The radio base station, when receiving the congestion notification, performs second control for further controlling the flow speed of the data from the radio base station,
    ことを特徴とする前記請求項7記載の無線アクセスにおける輻輳制御システム。 Congestion control system in a radio access claim 7, wherein a.
  12. 前記リアルタイム性が要求されるデータ信号は、音声データまたは画像データであり、 Data signal the real-time is required, a voice data or image data,
    前記リアルタイム性が要求されないデータ信号は、ファイル転送データ、Webデータ、電子メールのデータである、 Data signal the real-time is not required, file transfer data, Web data, which is data of the electronic mail,
    ことを特徴とする前記請求項7記載の無線アクセスにおける輻輳制御システム。 Congestion control system in a radio access claim 7, wherein a.
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