JP2004363674A - Transmission right management apparatus, and transmission right management method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーブルモデム、同軸を利用した宅内LANシステム等の伝送帯域を共有するパケット通信システムで、収容する装置に対してパケットの送信権を与える送信権管理装置に関して、特にリアルタイム性を要求されるパケット通信の送信権を管理することを可能にする送信権管理装置、および送信権管理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ケーブルモデム、ADSL、FTTH等の急速な普及によるネットワークの高速化にともない複数の装置間で音声情報を高速に通信することが実用的にも可能になってきた。
【0003】
特に、従来の電話による音声通信をデータ通信と統合し、IP通信により伝送するVOIP(Voice over Internet Protocol)技術が開発され、製品として実現されてきている。
【0004】
このVOIP技術はインターネットで使用されているネットワーク層のプロトコルであるIPネットワーク網上で、音声を短い時間(例えば、20msec程度)毎にフレームとし、IPヘッダを付けてIPパケットとして送受信するものである。
【0005】
一般に、従来の電話網による電話通話(音声通信)と比較して、VOIPシステムにおける電話通話の方が低コストに運用できることから、急速に普及しつつある。
【0006】
現状では、通話者間の約束事を決定するシグナリングプロトコルとしては、SIPやインターネット網内のサービスを定義したITU−T勧告H.323がある。
【0007】
以下に、従来の一般的なVOIP通信を実現するシステムについて、図面を参照して具体的に説明する。
【0008】
図3は従来例の一般的なVOIP通信を実現するネットワークの構成図であり、VOIP端末31とVOIP端末32がIP網33に接続されている。
【0009】
図4は従来例の一般的なVOIP端末の構成図であり、41は音声信号をIPパケットに変換するIPパケット変換部、42はIPパケットを音声信号に変換する音声変換部、43はIP網からパケットを受信するパケット受信部、44はIP網へパケットを送信するパケット送信部、45はIPパケット処理を行うIPパケット処理部、46はTCPパケットを処理するTCPパケット処理部、47はUDPパケットを処理するUDPパケット処理部、48はシグナリングプロトコルを処理するシグナリングプロトコル処理部、49はシグナリングプロトコルパケットで伝送されるメディアタイプを処理するメディアタイプ処理部である。
【0010】
以下に、IP網33に接続するVOIP端末31とVOIP端末32間で、従来の一般的な音声通信する場合の動作について説明する。
【0011】
VOIP端末31からVOIP端末32へ音声通信を行う場合、まず、VOIP端末31でVOIP端末32宛てのシグナリングプロトコルの送信処理が行われる。
【0012】
シグナリングプロトコルパケットの送信処理は、シグナリングプロトコル処理部48においてメディアタイプ処理部49で生成されたシグナリングセッションで伝送されるメディアタイプを含むシグナリングプロトコルパケットが生成される。生成されたシグナリングプロトコルパケットは、TCPパケットで送信する場合はTCPパケット処理部46でTCPプロトコルについての処理が行われる。
【0013】
なお、TCPパケットに関する処理の詳細については、RFC793「TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL DARPA INTERNET PROGRAM PROTOCOL SPECIFICATION」に説明されているので、詳細な説明は省略する。
【0014】
また、UDPパケットで送信する場合はUDPパケット処理部47でUDPプロトコルについての処理が行われる。
【0015】
なお、UCPパケットに関する処理の詳細については、RFC768「User Datagram Protocol DARPA INTERNET PROGRAM PROTOCOL SPECIFICATION」に説明されているので、詳細な説明は省略する。
【0016】
そして、IPパケット処理部45でIPプロトコルの処理が行われ、パケット送信部44でIP網33へ送信する。
【0017】
なお、IPパケットに関する処理の詳細については、RFC791「INTERNET PROTOCOL DARPA INTERNET PROGRAM PROTOCOL SPECIFICATION」に説明されているので、詳細な説明は省略する。
【0018】
VOIP端末32では、IP網33からパケット受信部43でパケットを受信し、IPパケット処理部45で、IPパケットのプロトコルフィールド(8ビット)によりIPパケット内で運ばれる上位層プロトコルの識別処理が行われる。
【0019】
次に、IPパケット処理部45で受信したシグナリングプロトコルパケットがTCPパケットと識別された場合、TCPパケット処理部46で、TCPパケットの送信元ポート(16ビット)と送信先ポート(16ビット)によりTCP内で運ばれる上位層プロトコルの識別処理が行われる。
【0020】
また、IPパケット処理部45で受信したシグナリングプロトコルパケットがUDPパケットと識別された場合、UDPパケット処理部47で、UDPパケットの送信元ポート(16ビット)と送信先ポート(16ビット)によりUDP内で運ばれる上位層プロトコルの識別処理が行われる。
【0021】
そして、TCPパケット処理部46かUDPパケット処理部47でシグナリングプロトコルパケットと識別された場合、シグナリングプロトコル処理部48でシグナリングプロトコルについての処理が行われる。さらに、シグナリングプロトコルパケットのシグナリングセッションで伝送されるメディアタイプについての処理はメディアタイプ処理部49で行われる。
【0022】
同様の方法で、VOIP端末32からVOIP端末31へのシグナリングプロトコルパケットの送信処理も行われ、VOIP端末31とVOIP端末32間でのシグナリングを行う。
【0023】
シグナリングプロトコルとして、SIPプロトコル(Session Initiation Protocol)を使用する場合の処理シーケンスは、たとえば図5に示す様になる。
【0024】
具体的には、VOIP端末31は、VOIP通信で使用可能な条件(VOIP端末31の音声符号化方式、IPアドレス及びポート番号等)を含めて接続の設定要求としてVOIP端末32にVOIP端末32のIPアドレスを宛先とし、Inviteメッセージ(51)を送信する。
【0025】
この場合、VOIP端末31はVOIP端末32のIPアドレスを知る必要があるが、ここでは説明を簡単化するため、IPアドレスを予め知っていると仮定する。IPアドレスを知らない場合におけるIPアドレスの入手法は、従来より実現手段がよく知られており、SIPドキュメント内にも説明されている。
【0026】
VOIP端末32はこのInviteメッセージ(51)を受信すると接続を行えるか判定を行い、接続を行なえる場合にはVOIP端末32側の接続条件(音声符号化方式、ポート番号等)をOKメッセージ(52)でVOIP端末31に送信する。VOIP端末31はOKメッセージ(52)の受信確認のためACKメッセージ(53)をVOIP端末32に送信する。以上の手順によってVOIP端末31とVOIP端末32間でVOIP通信を行う為の情報が双方で揃った事になる。
【0027】
その後、双方のVOIP端末31、32は相手先IPアドレスと上記手順で入手した相手先ポート番号を宛先として音声信号の送出を始める。
【0028】
VOIP端末31、32のどちらかが、接続されていた呼を解放するには、相手側のVOIP端末に対して解放要求のByeメッセージ(54)を送出し、音声送出を停止する。また、相手VOIP端末はByeメッセージ(54)を受信すれば、音声送出を停止し、解放要求応答のOKメッセージ(55)を送出する。これによって呼の接続で使用されていたリソースが解放され、呼の接続を終了する事ができる。
【0029】
解放を要求したVOIP端末は一定時間内に解放要求応答のOKメッセージ(55)を受信できなければ、解放要求のByeメッセージ(54)を再度送出する。これによって、メッセージが紛失した場合でも呼の接続を確実に解放する事ができる。
【0030】
また、シグナリングプロトコルとして、ITU−T勧告H.323を使用する場合の処理シーケンスは、たとえば図6に示す様になる。
【0031】
具体的には、VOIP端末31は、VOIP端末32にVOIP端末32のIPアドレスを宛先とし、呼設定要求のSetupメッセージ(61)を送出する。
【0032】
この場合、VOIP端末31はVOIP端末32のIPアドレスを知る必要があるが、上記のSIPと同様に、ここでは説明を簡単化するため、IPアドレスを予め知っていると仮定する。IPアドレスを知らない場合におけるIPアドレスの入手法は、従来より実現手段がよく知られており、ITU−T勧告H.323ドキュメント内にも説明されている。
【0033】
VOIP端末32は、VOIP端末31からの呼設定要求のSetupメッセージ(61)を受信すると接続できるか否かを判定し、接続できれば、端末Aに対してポート番号等含む応答のConnectメッセージ(62)を返す。端末Aは応答のConnectメッセージ(62)を受信すると、接続の合意が相手端末と取れたことを認識する。
【0034】
つぎに、VOIP端末31は、VOIP通信で使用可能な条件(VOIP端末31の音声符号化方式、ポート番号等)を含めて接続の設定要求を上記手順で通知されたVOIP端末31のIPアドレスとポート番号を宛先としてOpen Logical channelメッセージ(63)を送出する。 VOIP端末32は、そのメッセージを受信するとVOIP端末32側での音声符号化方式がその要求された符号化方式と合致するか等を判定し、音声通信が可能であればIPアドレスと音声のポート番号等の音声通信に必要な情報(Open Logical channel Ackメッセージ(64)をVOIP端末31に送出する。
【0035】
以上により、VOIP端末31,32間で音声通信する為の情報が双方で揃った事になる。
【0036】
VOIP端末31,32のどちらかが、接続されていた呼を解放するには、相手側のVOIP端末に対して解放要求のReleaseメッセージ(65)を送出し、音声の送出停止を指示する。また、相手端末はReleaseメッセージ(65)を受信すれば、音声送出の停止を指示し、解放要求応答のRelease Ackメッセージ(66)を送出する。これによって呼の接続で使用されていたリソースが解放され、呼の接続を終了する事ができる。
【0037】
解放を要求したVOIP端末は一定時間内に解放要求応答のRelease Ackメッセージ(66)を受信できなければ、解放要求のReleaseメッセージ(65)を再度送出する。これによって、Release Ackメッセージが紛失した場合でも呼の接続を確実に解放する事ができる。
【0038】
以上のように従来のVOIP通信において、VOIP端末は端末間で制御信号を送受して接続を行なう。この場合、VOIP端末はIP網に接続されていれば良く、従って、電話業者に依存せず接続制御を行なわせることができ、フレキシブルなサービスを提供できる利点がある。また、VOIP通信を実現する為の機能がIP網のデータ通信を実現する為の機能と共通に利用可能であり、サービス実現の為のコストを削減できる。
【0039】
また、従来の技術としては特許文献1があったが、これは音声のIP化を端末内で行なわず、IPネットワーク網の近くに集中設置した装置で行なうことで、IPパケットの遅延等による音声品質の劣化を回避する技術を開示している。
【0040】
【特許文献1】
特開2002−141938号公報
【0041】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来のVOIP通信システムでは、人間は音声品質について敏感であり、IPパケットの遅延等による音声品質の劣化を避けるためには、高品質な通信が必要である。しかし、従来はIPパケットの遅延に対する対策が不十分であり高品質な音声通信ができない問題がある。特に、ケーブルモデム等のパケット通信システムでは、帯域を共有するため、IPパケットの遅延による音声品質劣化が大きい。
【0042】
また、帯域を共有する区間で音声通信のようなリアルタイム性を要求するパケット通信を行うために帯域割当を行う場合、帯域を共有する区間内で、パケットの解析処理や帯域割当の処理による処理負荷が増大し、効率的な通信ができないという課題があった。
【0043】
本発明は、上記問題点に鑑み、帯域を共有する区間内で、帯域を共有する区間内のパケットの送信権を管理する送信権管理装置で、シグナリングプロトコルのセッション確立完了/終了パケットの検出からパケットの送信権を管理することによりパケット解析と帯域割当での処理負荷の削減を図り、高品質のパケット通信を提供することを目的とする。
【0044】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために第1の発明は、外部ネットワークからのパケットを受信する外部受信部、内部ネットワークからのパケットを受信する内部受信部、前記外部受信部と前記内部受信部で受信したパケットから、シグナリングプロトコルのセッション確立完了パケットの検出を行うリンク確立検出部、前記リンク確立検出部で検出した前記セッション確立完了パケット内のアドレス情報と内部ネットワークに収容している装置のアドレス情報との照合を行うリンク情報検出部、前記リンク情報検出部で適合した前記装置にデフォルト送信間隔より短い間隔でパケットの送信権を与える送信権情報を作成する送信権管理部、前記送信権管理部で作成した送信権情報を前記端末に送信する内部送信部を備えることを特徴とする送信権管理装置である。
【0045】
第2の発明は、前記外部受信部と前記内部受信部で受信したパケットから、シグナリングプロトコルのセッション終了パケットの検出を行うリンク終了検出部を備え、前記リンク情報検出部は、前記リンク終了検出部で検出した前記セッション終了パケット内のアドレス情報と内部ネットワークに収容している装置のアドレス情報との照合を行い、前記送信権管理部は適合した前記装置に前記送信権の割当を止める送信権情報を作成することを特徴とする第1の発明に記載の送信権管理装置である。
【0046】
第3の発明は、前記外部受信部と前記内部受信部で受信するパケットは、IPパケットであることを特徴とする第1の発明乃至第2の発明いずれかに記載の送信権管理装置である。
【0047】
第4の発明は、前記リンク確立検出部と前記リンク終了検出部で検出するシグナリングプロトコルは、SIP(Session Initiation Protocol)と勧告H.323のうち少なくとも1種の通信手順に則っていることを特徴とする第1の発明乃至第2の発明いずれかに記載の送信権管理装置である。
【0048】
第5の発明は、前記リンク情報検出部で照合されるアドレス情報は、IP(Internet Protocol)パケットの送信先と送信元アドレス、MACアドレスの送信先と送信元アドレスのうち少なくとも1種とすることを特徴とする第1の発明乃至第2の発明いずれかに記載の送信権管理装置である。
【0049】
第6の発明は、前記送信権管理部での標準コーデック方式は、勧告G.711、G723.1、G.726、G.728、G.729のうち少なくとも1種とすることを特徴とする第1の発明乃至第2の発明いずれかに記載の送信権管理装置である。
【0050】
第7の発明は、外部ネットワークからのパケットを受信する外部受信ステップ、内部ネットワークからのパケットを受信する内部受信ステップ、前記外部受信ステップと前記内部受信ステップで受信したパケットから、シグナリングプロトコルのセッション確立完了パケットの検出を行うリンク確立検出ステップ、前記リンク確立検出ステップで検出した前記セッション確立完了パケット内のアドレス情報と内部ネットワークに収容している装置のアドレス情報との照合を行うリンク情報検出ステップ、前記リンク情報検出ステップで適合した前記装置にデフォルト送信間隔より短い間隔でパケットの送信権を与える送信権情報を作成する送信権管理ステップ、前記送信権管理ステップで作成した送信権情報を前記端末に送信する内部送信ステップを備えることを特徴とする送信権管理方法である。
【0051】
第8の発明は、前記外部受信部と前記内部受信部で受信したパケットから、シグナリングプロトコルのセッション終了パケットの検出を行うリンク終了検出ステップを備え、前記リンク情報検出ステップは、前記リンク終了検出ステップで検出した前記セッション終了パケット内のアドレス情報と内部ネットワークに収容している装置のアドレス情報との照合を行い、前記送信権管理ステップは適合した前記装置に前記送信権の割当を止める送信権情報を作成することを特徴とする第7の発明に記載の送信権管理方法である。
【0052】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
【0053】
図1は本発明の実施の形態の送信権管理装置の構成ブロック図である。
【0054】
図において、11は外部ネットワークからのパケットを受信する外部受信部、12は内部ネットワークからのパケットを受信する内部受信部、13は外部受信部11と内部受信部12で受信したパケットにおいて、シグナリングプロトコルのセッション確立完了パケットの検出とセッション終了パケットの検出とを行うリンク確立/終了検出部、14はリンク確立/終了検出部13で検出したセッション確立完了パケットとセッション終了パケット内のアドレス情報と内部ネットワークに収容している装置のアドレス情報との照合を行うリンク情報検出部、15はリンク情報検出部14で内部ネットワークに収容している適合した装置に、リンク確立/終了検出部13で検出したパケットがセッション確立完了パケットの場合、標準コーデック方式のデフォルト送信間隔より短い間隔でパケットの送信権を与え、リンク確立/終了検出部13で検出したパケットがセッション終了パケットの場合、パケットの送信権の割当を止める送信権管理部、16は送信権管理部15で割り当てられた送信間隔で内部ネットワークに収容している適合した装置にパケットの送信権を送信する内部送信部である。
【0055】
図2は本発明の実施の形態のパケット通信システムの構成ブロック図である。
【0056】
図において、21は外部ネットワーク、22は内部ネットワーク、23は内部ネットワークのパケットの送信権を管理する送信権管理装置、241〜24nは外部ネットワーク21に接続するVOIP端末、251〜25nは内部ネットワーク22に接続するVOIP端末、26は帯域共用通信システムである。
【0057】
送信権管理装置23での動作の一例として、外部ネットワーク21上のVOIP端末241と内部ネットワーク22上のVOIP端末251がSIPプロトコルを使って音声通信する場合について具体例を用いて説明する。
【0058】
SIPプロトコルを使用する場合の処理シーケンスは、例えば、従来例の図5と同一の処理シーケンス構成であり、その説明を省略する。
【0059】
送信権管理装置23は、外部受信部11により外部ネットワーク21からパケットを受信する。また、内部受信部12により内部ネットワーク22からパケットを受信する。受信したパケットは、リンク確立/終了検出部13でシグナリングプロトコルのセッション確立完了パケット(ACKメッセージ(53))とセッション確立終了パケット(解放要求応答のOKメッセージ(55))の検出を行う。
【0060】
セッション確立完了パケットを検出した場合、リンク情報検出部14で、検出したセッション確立完了パケット内(ACKメッセージ(53))のアドレス情報(パケットを外部ネットワーク21から受信した場合は宛先IPアドレス、内部ネットワーク22から受信した場合は送信元IPアドレス)と内部ネットワーク22に収容しているVOIP装置(251〜25n)のアドレス情報(IPアドレス)との照合を行う。
【0061】
VOIP装置241からVOIP装置251へのリンク確立検出の場合、送信権管理部15は、VOIP装置251に標準コーデック方式(例えば、勧告G.711、G723.1、G.726、G.728、G.729の場合)のデフォルト送信間隔(20ms)より短い間隔で内部ネットワーク22へのパケットの送信権を与える。
【0062】
そして、内部送信部16により、送信権管理部15で割り当てられた送信間隔でVOIP装置251にパケットの送信権を通知する情報を送信する。
【0063】
また、セッション確立完了パケットを検出した場合、検出したセッション確立終了パケット(解放要求応答のOKメッセージ(55))のアドレス情報(パケットを外部ネットワーク21から受信した場合は宛先IPアドレス、内部ネットワーク22から受信した場合は送信元IPアドレス)と内部ネットワーク22に収容しているVOIP装置(251〜25n)のアドレス情報(IPアドレス)との照合を行う。
【0064】
VOIP装置241からVOIP装置251へのリンク確立終了検出の場合、送信権管理部15は、VOIP装置251に対しての内部ネットワークへのパケット送信権の割当を止める。
【0065】
送信権管理装置23での動作の一例として、外部ネットワーク21上のVOIP端末241と内部ネットワーク22上のVOIP端末251がITU−T勧告H.323を使って音声通信する場合について具体例を用いて説明する。
【0066】
ITU−T勧告H.323を使用する場合の処理シーケンスは、例えば、従来例の図6と同一の処理シーケンス構成であり、その説明を省略する。
【0067】
送信権管理装置23は、外部受信部11により外部ネットワーク21からパケットを受信する。また、内部受信部12により内部ネットワーク22からパケットを受信する。受信したパケットは、リンク確立/終了検出部13でシグナリングプロトコルのセッション確立完了パケット(Open Logical channel Ackメッセージ(64))とセッション確立終了パケット(Release Ackメッセージ(66))の検出を行う。
【0068】
セッション確立完了パケットを検出した場合、リンク情報検出部14で、検出したセッション確立完了パケット内(Open Logical channel Ackメッセージ(64))のアドレス情報(パケットを外部ネットワーク21から受信した場合は送信先IPアドレス、内部ネットワーク22から受信した場合は宛先IPアドレス)と内部ネットワーク22に収容しているVOIP装置(251〜25n)のアドレス情報(IPアドレス)との照合を行う。
【0069】
VOIP装置241からVOIP装置251へのリンク確立検出の場合、送信権管理部15は、VOIP装置251に標準コーデック方式(例えば、勧告G.711、G723.1、G.726、G.728、G.729の場合)のデフォルト送信間隔(20ms)より短い間隔で内部ネットワーク22へのパケットの送信権を与える。
【0070】
そして、内部送信部16により、送信権管理部15で割り当てられた送信間隔でVOIP装置251にパケットの送信権を通知する情報を送信する。
【0071】
また、セッション確立完了パケットを検出した場合、検出したセッション確立終了パケット(Release Ackメッセージ(66))のアドレス情報(パケットを外部ネットワーク21から受信した場合は宛先IPアドレス、内部ネットワーク22から受信した場合は送信元IPアドレス)と内部ネットワーク22に収容しているVOIP装置(251〜25n)のアドレス情報(IPアドレス)との照合を行う。
【0072】
VOIP装置241からVOIP装置251へのリンク確立終了検出の場合、送信権管理部15は、VOIP装置251に対しての内部ネットワーク22へのパケットの送信権の割当を止める。
【0073】
このようにして、音声通信時に通信を行っている内部ネットワーク22のVOIP装置251に対してのパケットの送信権を管理し、VOIP端末241とVOIP装置251の間で音声通信を行なっている。
【0074】
なお、本発明は音声(VOIP)通信の場合について説明を行ったが、音声通信に絞って説明することがより理解しやすいためであり、音声通信を含む一般のメディア通信に適用する事を目的としている。音声通信もメディア通信の一つの形態であるため、その拡張は容易に理解可能である。すなわち、本発明は音声(VOIP)通信に限定するものではない。
【0075】
以上のように、本実施の形態によれば、帯域を共有する区間内で、帯域を共有する区間内のパケットの送信権を管理する送信権管理装置で、シグナリングプロトコルのセッション確立完了/終了パケットの検出からパケットの送信権を管理することによりパケット解析と帯域割当での処理負荷の削減を図り、高品質のメディア通信を行える。
【0076】
【発明の効果】
本発明によれば、送信権管理装置でパケット受信を行った際に、シグナリングプロトコルのセッション確立完了/終了パケットの検出することでパケットの送信権を管理することにより、IPパケットの遅延等による伝送品質の劣化を避けることにより、高品質で伝送効率の高いメディア通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の送信権管理装置の構成ブロック図
【図2】本発明の実施の形態のパケット通信システムの構成ブロック図
【図3】従来例の一般的なVOIP通信を実現するネットワークの構成図
【図4】従来例の一般的なVOIP端末の構成図
【図5】SIPプロトコルを使用する場合の処理シーケンスを示す図
【図6】ITU−T勧告H.323を使用する場合の処理シーケンスを示す図
【符号の説明】
11 外部受信部
12 内部受信部
13 リンク確立/終了検出部
14 リンク情報検出部
15 送信権管理部
16 内部送信部
21 外部ネットワーク
22 内部ネットワーク
23 送信権管理装置
26 帯域共用通信システム
31、32、241〜24n、251〜25n VOIP端末
33 IP網
41 IPパケット変換部
42 音声変換部
43 パケット受信部
44 パケット送信部
45 IPパケット処理部
46 TCPパケット処理部
47 UDPパケット処理部
48 シグナリングプロトコル処理部
49 メディアタイプ処理部
51 Inviteメッセージ
52、55 OKメッセージ
53 ACKメッセージ
54 Byeメッセージ
61 Setupメッセージ
62 Connectメッセージ
63 Open Logical channelメッセージ
64 Open Logical channel Ackメッセージ
65 Releaseメッセージ
66 Release Ackメッセージ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission right management device which gives a transmission right of a packet to a device to be accommodated in a packet communication system sharing a transmission band, such as a cable modem, a home LAN system using a coaxial, etc. The present invention relates to a transmission right management device and a transmission right management method capable of managing the transmission right of packet communication.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the speeding up of networks due to the rapid spread of cable modems, ADSL, FTTH, and the like, it has become practically possible to communicate voice information at high speed among a plurality of devices.
[0003]
In particular, VOIP (Voice over Internet Protocol) technology for integrating voice communication by conventional telephone with data communication and transmitting by IP communication has been developed and realized as a product.
[0004]
This VOIP technology is to transmit voice as a frame every short time (for example, about 20 msec) on an IP network, which is a protocol of a network layer used in the Internet, and attach and receive an IP header as an IP packet. .
[0005]
Generally, a telephone call in a VOIP system can be operated at lower cost than a telephone call (voice communication) using a conventional telephone network, and is therefore rapidly spreading.
[0006]
At present, as a signaling protocol for determining an agreement between callers, SIP or ITU-T Recommendation H. 323.
[0007]
Hereinafter, a conventional system for implementing general VOIP communication will be specifically described with reference to the drawings.
[0008]
FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional network for realizing general VOIP communication. A VOIP terminal 31 and a
[0009]
FIG. 4 is a configuration diagram of a general VOIP terminal of a conventional example. Reference numeral 41 denotes an IP packet converter for converting a voice signal into an IP packet; 42, a voice converter for converting an IP packet into a voice signal; , A packet transmitting unit for transmitting a packet to an IP network, 45 an IP packet processing unit for performing IP packet processing, 46 a TCP packet processing unit for processing a TCP packet, 47 a UDP packet , A signaling
[0010]
The operation of the conventional general voice communication between the VOIP terminal 31 and the
[0011]
When voice communication is performed from the VOIP terminal 31 to the
[0012]
In the transmission processing of the signaling protocol packet, the signaling
[0013]
The details of the process regarding the TCP packet are described in RFC 793, “TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL DARPA INTERNET PROGRAM PROTOCOL SPECIFICATION”, and thus the detailed description is omitted.
[0014]
In the case of transmitting a UDP packet, the UDP packet processing unit 47 performs processing for the UDP protocol.
[0015]
Note that the details of the process regarding the UCP packet are described in RFC768 “User Datagram Protocol DARPA INTERNET PROGRAM PROTOCOL SPECIFICATION”, and thus the detailed description is omitted.
[0016]
Then, IP protocol processing is performed by the IP
[0017]
The details of the process regarding the IP packet are described in RFC 791 “INTERNET PROTOCOL DARPA INTERNET PROGRAM PROTOCOL SPECIFICATION”, and thus detailed description is omitted.
[0018]
In the
[0019]
Next, when the signaling protocol packet received by the IP
[0020]
When the signaling protocol packet received by the IP
[0021]
When the TCP
[0022]
In a similar manner, a process of transmitting a signaling protocol packet from the
[0023]
A processing sequence when the SIP protocol (Session Initiation Protocol) is used as the signaling protocol is as shown in FIG. 5, for example.
[0024]
More specifically, the VOIP terminal 31 sends the VOIP terminal 32 a request to the
[0025]
In this case, the VOIP terminal 31 needs to know the IP address of the
[0026]
Upon receiving the Invite message (51), the
[0027]
Thereafter, both
[0028]
To release the connected call, one of the
[0029]
If the VOIP terminal that has requested the release cannot receive the release request response OK message (55) within a predetermined time, it sends out the release request Bye message (54) again. As a result, even if the message is lost, the call connection can be reliably released.
[0030]
In addition, as a signaling protocol, ITU-T Recommendation H. A processing sequence when using H.323 is, for example, as shown in FIG.
[0031]
More specifically, the VOIP terminal 31 sends the SETUP message (61) of the call setting request to the
[0032]
In this case, the VOIP terminal 31 needs to know the IP address of the
[0033]
Upon receiving the Setup message (61) of the call setting request from the VOIP terminal 31, the
[0034]
Next, the VOIP terminal 31 transmits the connection setting request including the conditions (the voice encoding method and the port number of the VOIP terminal 31) that can be used in the VOIP communication to the IP address of the VOIP terminal 31 notified in the above procedure. An Open Logical channel message (63) is sent to the port number as the destination. Upon receiving the message, the
[0035]
As described above, information for performing voice communication between the
[0036]
To release the connected call, either of the
[0037]
If the VOIP terminal that has requested the release cannot receive the Release Ack message (66) of the release request response within a predetermined time, it sends out the Release message (65) of the release request again. Thus, even if the Release Ack message is lost, the connection of the call can be reliably released.
[0038]
As described above, in the conventional VOIP communication, a VOIP terminal transmits and receives a control signal between terminals to establish a connection. In this case, the VOIP terminal only needs to be connected to the IP network. Therefore, there is an advantage that connection control can be performed without depending on a telephone company, and a flexible service can be provided. Further, the function for realizing VOIP communication can be used in common with the function for realizing data communication on the IP network, and the cost for realizing services can be reduced.
[0039]
Further, as a conventional technique, there is Patent Document 1, which does not convert voice into IP in a terminal but uses a device centrally installed near an IP network to obtain voice due to delay of an IP packet. A technique for avoiding quality deterioration is disclosed.
[0040]
[Patent Document 1]
JP 2002-141938 A
[0041]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional VOIP communication system as described above, humans are sensitive to voice quality, and high quality communication is required to avoid voice quality deterioration due to delay of IP packets and the like. However, conventionally, there is a problem that measures for delay of the IP packet are insufficient and high-quality voice communication cannot be performed. In particular, in a packet communication system such as a cable modem, since the bandwidth is shared, the voice quality is greatly deteriorated due to the delay of the IP packet.
[0042]
Also, when performing band allocation for performing packet communication requiring real-time performance such as voice communication in a section where a band is shared, processing load due to packet analysis processing and band allocation processing is performed in a section where a band is shared. However, there has been a problem that efficient communication cannot be performed.
[0043]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides a transmission right management device that manages a transmission right of a packet in a section sharing a band in a section sharing a band, and detects a session establishment completion / end packet of a signaling protocol from a detection of a packet. An object of the present invention is to provide a high-quality packet communication by managing the transmission right of a packet to reduce the processing load in packet analysis and bandwidth allocation.
[0044]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention provides an external receiving unit that receives a packet from an external network, an internal receiving unit that receives a packet from an internal network, the external receiving unit and the internal receiving unit. A link establishment detection unit for detecting a session establishment completion packet of a signaling protocol from a received packet, address information in the session establishment completion packet detected by the link establishment detection unit, and address information of a device accommodated in an internal network A link information detecting unit for comparing with the link information detecting unit, a transmission right management unit for creating transmission right information for giving a transmission right of a packet at an interval shorter than a default transmission interval to the device adapted by the link information detecting unit, the transmission right management unit Transmission comprising an internal transmission unit for transmitting the transmission right information created in the above to the terminal. It is a management device.
[0045]
A second invention includes a link end detecting unit that detects a session end packet of a signaling protocol from packets received by the external receiving unit and the internal receiving unit, wherein the link information detecting unit includes the link end detecting unit. Comparing the address information in the session end packet detected in step 1 with the address information of the device accommodated in the internal network, and the transmission right management unit stops the assignment of the transmission right to the matched device. Is a transmission right management device according to the first invention.
[0046]
A third invention is the transmission right management device according to any one of the first invention and the second invention, wherein the packets received by the external receiving unit and the internal receiving unit are IP packets. .
[0047]
In a fourth aspect, the signaling protocol detected by the link establishment detecting unit and the link end detecting unit is SIP (Session Initiation Protocol) and H.264. 323 is a transmission right management device according to any one of the first invention and the second invention, which is based on at least one type of communication procedure.
[0048]
In a fifth aspect, the address information collated by the link information detection unit is at least one of a destination and a source address of an IP (Internet Protocol) packet, and a destination and a source address of a MAC address. A transmission right management apparatus according to any one of the first and second aspects of the invention.
[0049]
According to a sixth aspect of the present invention, the standard codec system in the transmission right management unit is the one described in Recommendation G. 711, G723.1, G.I. 726, G.R. 728, G.R. 729 is a transmission right management apparatus according to any one of the first invention and the second invention.
[0050]
A seventh invention is an external receiving step for receiving a packet from an external network, an internal receiving step for receiving a packet from an internal network, and establishing a session of a signaling protocol from the packets received in the external receiving step and the internal receiving step. A link establishment detecting step of detecting a completion packet, a link information detecting step of comparing address information in the session establishment completion packet detected in the link establishment detecting step with address information of a device accommodated in an internal network, A transmission right management step of creating transmission right information for giving a packet transmission right to the device adapted in the link information detection step at an interval shorter than a default transmission interval; and transmitting the transmission right information created in the transmission right management step to the terminal. Internal sending A transmission right managing method characterized in that it comprises a-up.
[0051]
An eighth invention includes a link end detecting step of detecting a session end packet of a signaling protocol from packets received by the external receiving unit and the internal receiving unit, and the link information detecting step includes the link end detecting step Comparing the address information in the session end packet detected in the above with the address information of the device accommodated in the internal network, and wherein the transmission right management step stops the assignment of the transmission right to the adapted device. Is a transmission right management method according to the seventh aspect of the present invention.
[0052]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0053]
FIG. 1 is a configuration block diagram of a transmission right management device according to an embodiment of the present invention.
[0054]
In the figure, 11 is an external receiving unit for receiving a packet from an external network, 12 is an internal receiving unit for receiving a packet from an internal network, 13 is a signaling protocol for packets received by the
[0055]
FIG. 2 is a configuration block diagram of the packet communication system according to the embodiment of the present invention.
[0056]
In the figure, 21 is an external network, 22 is an internal network, 23 is a transmission right management device that manages the transmission right of packets in the internal network, 241 to 24n are VOIP terminals connected to the
[0057]
As an example of the operation of the transmission
[0058]
The processing sequence when the SIP protocol is used has, for example, the same processing sequence configuration as that of the conventional example shown in FIG. 5, and a description thereof will be omitted.
[0059]
The transmission
[0060]
When the session establishment completion packet is detected, the link
[0061]
In the case of detecting the establishment of a link from the
[0062]
Then, the
[0063]
If a session establishment completion packet is detected, the address information of the detected session establishment completion packet (OK message (55) of the release request response) (the destination IP address if the packet is received from the external network 21, When received, the source IP address is collated with the address information (IP address) of the VOIP devices (251 to 25n) accommodated in the internal network 22.
[0064]
In the case of detecting the end of the establishment of the link from the
[0065]
As an example of the operation of the transmission
[0066]
ITU-T Recommendation H. The processing sequence when using H.323 is, for example, the same processing sequence configuration as that of FIG. 6 of the conventional example, and the description thereof will be omitted.
[0067]
The transmission
[0068]
When the session establishment completion packet is detected, the link
[0069]
In the case of detecting the establishment of a link from the
[0070]
Then, the
[0071]
Also, when a session establishment completion packet is detected, the address information of the detected session establishment completion packet (Release Ack message (66)) (the destination IP address when the packet is received from the external network 21, and the address information when the packet is received from the internal network 22) Performs collation between the source IP address and the address information (IP address) of the VOIP devices (251 to 25n) accommodated in the internal network 22.
[0072]
In the case of detecting the end of the establishment of the link from the
[0073]
In this way, the right to transmit a packet to the
[0074]
Although the present invention has been described in the case of voice (VOIP) communication, it is easier to understand the description focusing on voice communication, and the present invention is intended to be applied to general media communication including voice communication. And Voice communication is also one form of media communication, so its extension can be easily understood. That is, the present invention is not limited to voice (VOIP) communication.
[0075]
As described above, according to the present embodiment, a session establishment completion / end packet of a signaling protocol is provided in a transmission right management device that manages a transmission right of a packet in a section sharing a band in a section sharing a band. By managing the transmission right of the packet from the detection of the packet, the processing load in the packet analysis and the bandwidth allocation can be reduced, and high-quality media communication can be performed.
[0076]
【The invention's effect】
According to the present invention, when a packet is received by the transmission right management device, the transmission right is managed by detecting the session establishment completion / end packet of the signaling protocol to manage the transmission right of the packet, thereby delaying the IP packet. By avoiding quality deterioration, high quality and high transmission efficiency media communication becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration block diagram of a transmission right management apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration block diagram of a packet communication system according to the embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a configuration diagram of a network that realizes general VOIP communication in a conventional example.
FIG. 4 is a configuration diagram of a general VOIP terminal of a conventional example.
FIG. 5 is a diagram showing a processing sequence when the SIP protocol is used;
[Fig. 6] ITU-T Recommendation H. Showing a processing sequence when using H.323
[Explanation of symbols]
11 External receiver
12 Internal receiver
13 Link establishment / termination detector
14 Link information detector
15 Transmission Right Management Department
16 Internal transmitter
21 External network
22 Internal Network
23 Transmission right management device
26 Bandwidth sharing communication system
31, 32, 241-24n, 251-25n VOIP terminal
33 IP network
41 IP packet converter
42 sound converter
43 packet receiver
44 packet transmitter
45 IP packet processing unit
46 TCP packet processing unit
47 UDP packet processing unit
48 Signaling Protocol Processing Unit
49 Media Type Processing Unit
51 Invite message
52, 55 OK message
53 ACK message
54 Bye message
61 Setup message
62 Connect message
63 Open Logical channel message
64 Open Logical channel Ack message
65 Release message
66 Release Ack message
Claims (8)
内部ネットワークからのパケットを受信する内部受信部、
前記外部受信部と前記内部受信部で受信したパケットから、シグナリングプロトコルのセッション確立完了パケットの検出を行うリンク確立検出部、
前記リンク確立検出部で検出した前記セッション確立完了パケット内のアドレス情報と内部ネットワークに収容している装置のアドレス情報との照合を行うリンク情報検出部、
前記リンク情報検出部で適合した前記装置にデフォルト送信間隔より短い間隔でパケットの送信権を与える送信権情報を作成する送信権管理部、
前記送信権管理部で作成した送信権情報を前記端末に送信する内部送信部を備えることを特徴とする送信権管理装置。An external receiving unit that receives a packet from an external network,
An internal receiving unit that receives packets from the internal network,
From the packets received by the external receiving unit and the internal receiving unit, a link establishment detection unit that detects a session establishment completion packet of the signaling protocol,
A link information detection unit that performs a check on the address information in the session establishment completion packet detected by the link establishment detection unit with the address information of a device housed in an internal network;
A transmission right management unit that creates transmission right information that gives a transmission right of a packet at an interval shorter than a default transmission interval to the device adapted by the link information detection unit,
A transmission right management device, comprising: an internal transmission unit that transmits transmission right information created by the transmission right management unit to the terminal.
前記リンク情報検出部は、前記リンク終了検出部で検出した前記セッション終了パケット内のアドレス情報と内部ネットワークに収容している装置のアドレス情報との照合を行い、
前記送信権管理部は適合した前記装置に前記送信権の割当を止める送信権情報を作成することを特徴とする請求項1に記載の送信権管理装置。From a packet received by the external receiving unit and the internal receiving unit, comprising a link end detection unit that detects a session end packet of the signaling protocol,
The link information detection unit compares the address information in the session end packet detected by the link end detection unit with the address information of the device accommodated in the internal network,
The transmission right management device according to claim 1, wherein the transmission right management unit creates transmission right information for stopping assignment of the transmission right to the adapted device.
内部ネットワークからのパケットを受信する内部受信ステップ、
前記外部受信ステップと前記内部受信ステップで受信したパケットから、シグナリングプロトコルのセッション確立完了パケットの検出を行うリンク確立検出ステップ、
前記リンク確立検出ステップで検出した前記セッション確立完了パケット内のアドレス情報と内部ネットワークに収容している装置のアドレス情報との照合を行うリンク情報検出ステップ、
前記リンク情報検出ステップで適合した前記装置にデフォルト送信間隔より短い間隔でパケットの送信権を与える送信権情報を作成する送信権管理ステップ、
前記送信権管理ステップで作成した送信権情報を前記端末に送信する内部送信ステップを備えることを特徴とする送信権管理方法。An external receiving step of receiving a packet from an external network,
An internal receiving step of receiving a packet from the internal network,
From the packets received in the external receiving step and the internal receiving step, a link establishment detecting step of detecting a session establishment completion packet of a signaling protocol,
A link information detecting step of comparing address information in the session establishment completion packet detected in the link establishment detecting step with address information of a device accommodated in an internal network;
A transmission right management step of generating transmission right information that gives a transmission right of a packet at an interval shorter than a default transmission interval to the device adapted in the link information detection step;
A transmission right management method comprising an internal transmission step of transmitting the transmission right information created in the transmission right management step to the terminal.
前記リンク情報検出ステップは、前記リンク終了検出ステップで検出した前記セッション終了パケット内のアドレス情報と内部ネットワークに収容している装置のアドレス情報との照合を行い、
前記送信権管理ステップは適合した前記装置に前記送信権の割当を止める送信権情報を作成することを特徴とする請求項7に記載の送信権管理方法。From the packet received by the external receiving unit and the internal receiving unit, comprising a link end detection step of detecting a session end packet of the signaling protocol,
The link information detection step performs a comparison between the address information in the session end packet detected in the link end detection step and the address information of the device accommodated in the internal network,
8. The transmission right management method according to claim 7, wherein the transmission right management step creates transmission right information for stopping assignment of the transmission right to the adapted device.
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