JP3053443B2 - 音声パケット制御方式 - Google Patents

音声パケット制御方式

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JP3053443B2
JP3053443B2 JP3008363A JP836391A JP3053443B2 JP 3053443 B2 JP3053443 B2 JP 3053443B2 JP 3008363 A JP3008363 A JP 3008363A JP 836391 A JP836391 A JP 836391A JP 3053443 B2 JP3053443 B2 JP 3053443B2
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伸 菅野
秀典 青柳
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Mitsubishi Electric Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、音声信号を符号化・
圧縮し、音声の有音部分のデータをパケット化して伝送
・再生する音声パケット制御方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は本発明の実施例と共通である音声
パケット通信システムの一例を示すシステム構成図、図
6は従来例における音声パケット化装置のブロック構成
図、図7は従来の方式におけるパケット分解制御部のブ
ロック構成図である。なお、この従来例は特開昭63−
257367号公報に準ずるものである。図5におい
て、1は音声アナログ信号のパケット化及びこの逆を行
う音声パケット化装置、2は各音声パケット化装置1等
を接続する高速パケット網、21は高速パケット網2内
のパケット中継ノードである。上記音声パケット化装置
1を示す図6において、3は音声信号を符号化して情報
圧縮を行う音声符号化部、31は音声アナログ入力信号
をディジタルデータに変換するA/D変換部、32は音
声ディジタルデータを符号化・圧縮する符号化圧縮部、
33は音声データより音声の有音/無音を判定する有音
/無音検出部、4は音声データをパケットに組み立てる
パケット組立制御部、5はパケット化データを回線に送
出し,また回線よりパケット化データを受信する回線制
御部、6は受信パケットの分解・ゆらぎ吸収処理を行う
パケット分解制御部、7は分解された音声データの復号
処理を行って音声アナログ信号を出力する音声復号化
部、71はゆらぎ吸収された音声データを復号・伸長す
る復号化伸長部、72は音声ディジタル信号を音声アナ
ログ信号に変換するD/A変換部である。上記パケット
分解制御部6を示す図7において、61は受信パケット
のヘッダとデータを分離するヘッダ分離部、62はパケ
ットのデータ部分を蓄積するゆらぎ吸収バッファ、63
は蓄積されたデータを再生する際の制御を行うパケット
再生制御部である。
【0003】次に動作について説明する。音声アナログ
入力信号は、A/D変換部31によってディジタル化さ
れた後、符号化圧縮部32で定められた符号化方式に従
って符号化・圧縮が行われる。これと同時に、有音/無
音検出部33で転送パケット単位毎に音声の有音/無音
が判定され、この情報がパケット組立制御部4に出力さ
れる。パケット組立制御部4では符号化・圧縮されたデ
ータがパケット単位に蓄えられ、有音/無音情報に基づ
いて有音時のデータのみがパケットに構成される。構成
されたパケットは回線制御部5に渡され、規定の回線イ
ンタフェースに合わせて回線を介して高速パケット網2
に送出される。網内のパケット中継ノード21では、各
回線の制御情報に基づいてパケットの中継処理を行う。
この際、ノードにおいて輻輳が発生した場合は、ノード
にてキューイング可能なパケットについては遅延許容範
囲内でキューイングした後中継し、許容範囲を超える遅
延を生じるパケットについては廃棄する。
【0004】また、回線制御部5を介して網側より受信
したパケットは、ヘッダ分離部61にてヘッダが分離さ
れた後,ゆらぎ吸収バッファ62に蓄えられる。パケッ
ト再生制御部63は、音声の自然性を補償するために、
予め経路に応じて設定されたゆらぎ吸収付加固定遅延を
基に、トークスパート(有音区間)の先頭のパケットに
対して一定時間ゆらぎ吸収バッファ62内に保持した
後,再生を行い、これに続くパケットは連続して一定間
隔で再生されることになる。パケット再生制御部63の
制御によってゆらぎ吸収バッファ62より再生された受
信音声データは、復号化伸長部71で復号化処理が行わ
れ、更にD/A変換部72によって音声アナログ信号に
変換されて出力される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の音声パケット制
御方式は以上のようになされているが、ゆらぎ吸収付加
固定遅延が経路により一義的に決まってしまうため、ノ
ードでの輻輳が発生してゆらぎの幅が大きくなった場
合、ゆらぎ吸収バッファでゆらぎを吸収しきれず、ゆら
ぎ吸収付加固定遅延が小さすぎた場合はパケットのアン
ダーラン、ゆらぎ吸収付加固定遅延が大きすぎた場合は
パケットのオーバーラン等によるパケットの廃棄が多発
して良好な品質の音声再生ができないなどの問題点があ
った。
【0006】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、網内にて輻輳が発生した場合に
おいても、許容頻度内であれば良好なゆらぎ吸収処理が
できると共に、この際のパケット廃棄率を低減できる音
声パケット制御方式を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る音声パケ
ット制御方式は、網内輻輳時に生じる網内からの送信規
制情報に基づき送信パケットのヘッダ情報等に輻輳情報
をセットする制御手段と、受信パケットの輻輳情報に基
づき網内の輻輳状態を検出する輻輳状態検出手段と、こ
の検出結果に基づき前記再生制御手段の再生遅延時間を
制御する遅延制御手段とを備え、有音区間の先頭パケッ
トが受信側に到着した時点から再生するまでの遅延時間
を網内の輻輳状態に応じて大きくするようにしたもので
ある。
【0008】
【作用】この発明における音声パケット制御方式は、網
側からの送信規制パケット等の送信規制情報を監視し、
送信規制パケットをある一定量受信した場合に輻輳状態
を検知して、ヘッダ情報等を用いて相手局受信側にこれ
を通知し、受信側にてゆらぎ吸収バッファに設定するゆ
らぎ吸収付加固定遅延を変更して大きくする。これによ
り、網内での輻輳によりゆらぎの幅が変化しても、ゆら
ぎ吸収バッファでのゆらぎ吸収付加固定遅延がゆらぎ幅
に適応した値に設定され、適切な音声再生が可能とな
る。
【0009】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。なお、前記従来例と同一,又は相当部分には同一
符号を用いて、その説明は省略する。図1は本発明の一
実施例のパケット組立制御部4のブロック構成図であ
り、図において、41は符号化データを蓄積するデータ
バッファ、42は音声パケットのヘッダを生成するヘッ
ダ制御部、43は音声パケットを組み立てて回線制御部
5に出力するパケット組立部、44は組み立てられたパ
ケットを送信する際の制御を行う送信制御部である。
【0010】図2は本発明の一実施例のパケット分解制
御部6のブロック構成図であり、図において、64は受
信したパケットのヘッダの状態を監視することにより網
内の輻輳状態を検出する輻輳状態検出部、65は輻輳状
態に適応したゆらぎ吸収付加固定遅延を決定する付加固
定遅延制御部である。
【0011】図3は本発明の一実施例の音声パケット化
装置を示すブロック構成図、図4は本発明の一実施例に
て音声パケットを受信してからゆらぎ吸収をして再生す
るまでの一連の処理を説明するためのタイムチャートで
ある。
【0012】次に動作について説明する。図3におい
て、音声アナログ入力信号が符号化・圧縮され、パケッ
ト組立制御部4に送出されるまでは、従来例の図6と同
じなので省略する。パケット組立制御部4では、音声符
号化部3からの符号化データをパケット化単位にデータ
バッファ41に蓄積した後、ヘッダ制御部42からのヘ
ッダ情報を付加して音声パケットをパケット組立部43
に構成する。送信制御部44は、有音/無音情報に従っ
て有音時にのみパケットを送信するように,パケット組
立部43から回線制御部5に出力するパケットを制御す
る。
【0013】回線制御部5は規定の回線インタフェース
に合わせてパケットを高速パケット網2に送出する。網
内に転送された音声パケットは、パケット中継ノード2
1にて宛先に振り分けられるが、輻輳が発生した場合
は、ノードにてキューイング可能なパケットについては
遅延許容範囲内でキューイングした後中継し、許容範囲
を超える遅延を生じるパケットについては廃棄される。
ここで、輻輳によりパケットがキューイングされている
間、パケット送信側に対して音声パケットとは別個の送
信規制パケットが送出される。ここで、回線制御部5は
網側より送信規制パケットを受信した場合、これをパケ
ット組立制御部4に通知する。更に、ヘッダ制御部42
では回線制御部5より通知された送信規制パケット受信
情報により、網側の輻輳を検出するわけであるが、これ
は、予めしきい値を設定しておき、そのしきい値(例え
ば送信規制パケットのN個連続受信・送信規制パケット
受信通知のt sec間連続)を超えた場合に、ヘッダ情報
に輻輳情報をセットする。
【0014】また、回線制御部5を介して網側より受信
したパケットは、ヘッダ分離部61にてヘッダが分離さ
れた後,ゆらぎ吸収バッファ62に蓄積されるが、受信
したパケットのヘッダに輻輳情報がセットされていた場
合は、輻輳状態検出部64にてこれを判定し、輻輳を付
加固定遅延制御部65に通知する。この情報を基に付加
固定遅延制御部65は通常より大きなゆらぎ吸収付加固
定遅延を設定する。設定されたゆらぎ吸収付加固定遅延
はパケット再生制御部63に通知される。パケット再生
制御部63は、トークスパートの先頭パケットを指定さ
れたゆらぎ吸収付加固定遅延分の時間だけゆらぎ吸収バ
ッファ62内に保持した後再生を行い、これに続くパケ
ットは連続して一定間隔で再生する。ゆらぎ吸収バッフ
ァ62より再生された受信音声データは、復号化伸長部
71で復号化処理が行われ、更にD/A変換部72によ
って音声アナログ信号に変換されて出力される。
【0015】図4において、例えば、送信規制パケット
を受信していない間は、ゆらぎ吸収付加固定遅延=d1
をトークスパートの先頭パケットに付加し、送信規制パ
ケットを連続して受信した場合、次のトークスパートの
先頭パケットからは前記d1より大きいゆらぎ吸収付加
固定遅延=d2を付加する。
【0016】また、網内の輻輳が解除された場合は、送
信側にて音声パケットへの輻輳情報のセットをやめ、受
信側では輻輳情報のセットされたパケットを受信しなく
なったことから、次のトークスパートの先頭よりゆらぎ
吸収付加固定遅延の値を元に戻す制御を行う。
【0017】なお、上記実施例では、輻輳状態でのゆら
ぎ吸収付加固定遅延量を1種類としたが、輻輳状態の程
度を検出して、輻輳状態に比例する如くゆらぎ吸収付加
固定遅延量を複数段階に制御することも可能である。
【0018】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、受信
した送信規制パケットにより網内の輻輳状態を送信側に
て検知して受信側に通知し、受信側で輻輳状態に応じ、
トークスパート先頭パケットが到着した時点から再生す
るまでの時間である,ゆらぎ吸収付加固定遅延を設定す
るようにしたので、網内の中継ノードが輻輳することで
受信パケットのゆらぎの幅が変化しても、ゆらぎ吸収バ
ッファでのゆらぎ吸収付加固定遅延がゆらぎ幅に適応し
た値に設定されるため、許容頻度内であれば良好なゆら
ぎ吸収処理ができると共に、パケット廃棄率を低減で
き、適切な音声再生が可能となる。また、送信側にて網
内輻輳時に生じる網内からの送信規制情報に基づき送信
パケットに輻輳制御情報をセットする制御手段を備えて
いるので、送信規制情報により送信パケット数に制限を
かける処理を行うと同時に、輻輳情報をセットできる。
従って、送信側では、送信パケットが存在し、かつ送信
規制を受けている時の状態に基づいたゆらぎ吸収量変更
の情報通知が可能となるので、送信規制によりパケット
の送信間隔を変更(長く)した際の影響によるゆらぎに対
忠実な再生制御が可能となる。また、End−En
dでの通信データトラヒックにマッチしたゆらぎ吸収が
可能となる。さらに、送信規制の頻度及び送信パケット
量に応じて輻輳情報をセットできるので、送信規制発生
(受信)にもかかわらず、その時点の情報量が無音連続
により送信パケットがない場合は、輻輳情報の通知が不
要であることなど、パケットの発生状況に応じた輻輳制
御通知が可能となるとともに、無駄な輻輳情報通知パケ
ットの発生を防止できるようになるので、他の通信への
影響も少なくできる。このことは、特に、End−En
dでのPoint−Point通信に適用されることに
よりより効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるパケット組立制御部
のブロック構成図である。
【図2】本発明の一実施例におけるパケット分解制御部
のブロック構成図である。
【図3】本発明の一実施例における音声パケット化装置
のブロック構成図である。
【図4】本発明の一実施例における音声パケットを受信
してからゆらぎ吸収をして再生するまでの一連の処理を
説明するためのタイムチャートである。
【図5】本発明の実施例及び従来例に共通の音声パケッ
ト通信システムの一例を示すシステム構成図である。
【図6】従来例の音声パケット化装置のブロック構成図
である。
【図7】従来の方式におけるパケット分解制御部のブロ
ック構成図である。
【符号の説明】
1 音声パケット化装置 2 高速パケット網 21 パケット中継ノード 3 音声符号化部 31 A/D変換部 32 符号化圧縮部 33 有音/無音検出部 4 パケット組立制御部 41 データバッファ 42 ヘッダ制御部(制御手段) 43 パケット組立部 44 送信制御部 5 回線制御部 6 パケット分解制御部 61 ヘッダ分離部 62 ゆらぎ吸収バッファ 63 パケット再生制御部(再生制御手段) 64 輻輳状態検出部(輻輳状態検出手段) 65 付加固定遅延制御部(遅延制御手段) 7 音声復号化部 71 復号化伸長部 72 D/A変換部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青柳 秀典 鎌倉市大船五丁目1番1号 三菱電機株 式会社 通信システム研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−134557(JP,A) 特開 昭58−134556(JP,A) 特開 平2−203641(JP,A) 特開 平2−14645(JP,A) 特開 平4−188929(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/56 H04L 12/28 H04Q 11/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信側において、入力される音声信号の
    有音区間の音声データをヘッダ情報と共にパケット化し
    て送信し、パケット網を介した受信側において、受信し
    た音声パケットを設定時間遅延後再生する再生制御手段
    により、音声の自然性を補償する音声パケット制御方式
    において、送信側にて網内輻輳時に生じる網内からの送
    信規制情報に基づき送信パケットに輻輳情報をセットす
    る制御手段と、受信パケットの輻輳情報に基づき網内の
    輻輳状態を検出する輻輳状態検出手段と、この検出結果
    に基づき前記再生制御手段の再生遅延時間を制御する遅
    延制御手段とを備え、有音区間の先頭パケットが受信側
    に到着した時点から再生するまでの遅延時間を網内の輻
    輳状態に応じて大きくするようにしたことを特徴とする
    音声パケット制御方式。
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