JP3541288B2 - Packet switching system and communication terminal - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット交換によるデータ伝送を行うパケット交換システム及び通信端末、特に音声データを伝送するパケット交換システム及び通信端末に関する。
【0002】
【従来の技術】
パケット交換とは、相手に送り届けたいデータをパケットと呼ばれる所定サイズのデータブロックに分割し、パケット毎に所要のヘッダおよびフッタを付加して通信回線上へ送出する通信方式である。
前記ヘッダには送信先の通信端末のアドレス,送信時刻およびシーケンス番号などの情報が含まれ、またフッタにはデータ属性およびエラーチェックコードなどの情報が含まれている。
【0003】
パケット交換によりデータ伝送を行うパケット交換システムにおいて、通信回線はパケットを伝送する通信端末によってその伝送中に領有されるが、伝送中も他のパケットの伝送のために利用可能である。即ち、パケット交換は複数の通信端末間で特定の通信回線を共有する形態において、通信回線の使用効率を向上させる効果がある。
またパケット交換は、通信回線のトラフィック量が多いときに、通信端末側においてパケット到着遅延を生じさせる可能性を有している。パケット到着遅延とは、パケットが発信されてからその送信先アドレスへ送り届けられるまでの時間が、通常時のそれと比較して長くなることをいう。
【0004】
ところで、ネットワークの拡大に伴い、実時間(リアルタイム)の経過に応じて継続して生成されるデータ、例えば電話の音声をデジタル化した音声データをパケット交換によって伝送する技術が注目されている。電話の音声データは、そのデータサイズが非音声データと比較して一般的に大きく、しかもリアルタイム性が重視されるために非音声データよりも優先的に伝送する必要がある。
しかし、通信回線上において大量の音声データが優先的に伝送されると、それに応じて非音声データのスループットが低下するという問題が惹起する。
【0005】
そこで、通信回線へ送出される音声データの総量を、通信回線のトラフィック量に応じて調節することにより、音声データのリアルタイム性を確保しつつ、非音声データのスループットの低下を抑止する「複合データパケット交換方式」が特開昭58−201449号公報に提案されている。
【0006】
図6は、前述の「複合データパケット交換方式」の実施に係るシステムの構成を示すブロック図である。
電話機8はアナログの音声信号をデジタルの音声データに変換する音声デジタル変換装置7を介して音声データ回線9の一端と接続している。音声データ回線9の他端は、与えられた音声データを所定の条件の下でパケット化処理を行う音声データ通信制御装置5を介して複合データパケット交換機2と接続している。複合データパケット交換機2は、通信回線のトラフィック量を監視するトラヒック監視モジュール3を備える。
また、複合データパケット交換機2は、非音声データのパケット化処理を行う非音声データ通信制御装置4を介して非音声データ回線1と接続している。
【0007】
音声データ通信制御装置5は、パケット化処理を行うか否かの条件を判定するパケット化条件判定モジュール6を内蔵しており、その条件判定に使用されるパケット化条件判定値VE は、トラヒック監視モジュール3から適宜与えられる。トラヒック監視モジュール3は、通信回線のトラフィック量の増大に応じて前記パケット化条件判定値VE の値を増加させてパケット化条件判定モジュール6へ与える。
【0008】
パケット化条件判定モジュール6は、音声デジタル変換装置7から与えられた音声データの振幅情報値Vと前記パケット化条件判定値VE とを比較し、V>VE のときは与えられた音声データのパケット化処理を行うことを決定する。また、V<VE のときは与えられた音声データのパケット化処理を行わない、すなわち前記音声データを廃棄することを決定する。音声データ通信制御装置5は、前述の決定に従って音声データをパケット化したとき、それを複合データパケット交換機2へ伝送する。
【0009】
以上の構成により、前述のシステムは複合データパケット交換機2において計測した通信回線のトラフィック量が増大したときは、パケット化条件判定値VE を大きく設定して音声パケットの発生確率を減少させるため、非音声データのスループットの低下を抑止することができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
電話のように双方向でリアルタイムな送受信を実現するためには、送信元および送信先の両通信端末間の通信回線のトラフィック量に基づき適応制御すべきである。
しかし前述のシステムにおいては、特定のパケット交換機において計測したトラフィック量を以て便宜的に両通信端末間の通信回線のトラフィック量としているため、例えばパケットが複数のパケット交換機を仲介して伝送される状況の下では、十分な効果が得られない虞れがある。
【0011】
また、音声データの総量規制に係るパケット化条件判定値の上昇に伴って音声データの廃棄量が多くなると、その内容の理解に支障を来すため、前記パケット化条件判定値は内容の理解に支障がない程度に上限を設定する必要がある。
つまり、設定されたパケット化条件判定値の上限において、その効果も限界に達する。
【0012】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、パケットが複数のパケット交換機を仲介して伝送される状況においても十分な効果を期待できるパケット交換システム及び通信端末の提供を目的とする。
また、音声データの総量規制によって、その内容の理解に支障を来すことのないパケット交換システム及び通信端末の提供を他の目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
第1発明に係るパケット交換システムは、圧縮効率が異なる複数のデータ圧縮手段を有し、いずれかのデータ圧縮手段を用いて送信すべきデータを圧縮し、圧縮したデータのパケットを生成する複数の通信端末及びパケット交換機を接続してなり、いずれかの通信端末が生成したパケットを前記パケットのヘッダ部に指定された他の通信端末へ伝送すべくなしたパケット交換システムにおいて、パケットの送信元の通信端末から送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、より圧縮効率の高いデータ圧縮手段を選択する選択手段と、該選択手段により選択されたデータ圧縮手段を用いるべく設定する送信元の通信端末とを備え、前記検出手段は、送信元の通信端末から送信されたパケットの数と送信先の通信端末に受信されたパケットの数とに基づき、廃棄されたパケットの数を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする。
【0014】
第2発明に係るパケット交換システムは、パケットの発生確率を規定する複数のパケット生成条件のいずれかを設定することが可能であって、送信すべきデータが所定のパケット生成条件を満たすときにパケットを生成する複数の通信端末及びパケット交換機を接続してなり、いずれかの通信端末が生成したパケットを前記パケットのヘッダ部に指定された他の通信端末へ伝送すべくなしたパケット交換システムにおいて、パケットの送信元の通信端末から送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、パケットの発生確率を下げるべくパケット生成条件を選択する条件選択手段と、該条件選択手段により選択されたパケット生成条件を設定する送信元の通信端末とを備え、前記検出手段は、送信元の通信端末から送信されたパケットの数と送信先の通信端末に受信されたパケットの数とに基づき、廃棄されたパケットの数を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする。
【0015】
第3発明に係るパケット交換システムは、圧縮効率が異なる複数のデータ圧縮手段を有し、いずれかのデータ圧縮手段を用いて送信すべきデータを圧縮し、圧縮したデータのパケットを生成する複数の通信端末及びパケット交換機を接続してなり、いずれかの通信端末が生成したパケットを前記パケットのヘッダ部に指定された他の通信端末へ伝送すべくなしたパケット交換システムにおいて、パケットの送信元の通信端末から送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、より圧縮効率の高いデータ圧縮手段を選択する選択手段と、該選択手段により選択されたデータ圧縮手段を用いるべく設定する送信元の通信端末とを備え、前記検出手段は、送信元の通信端末から送信されたパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする。
【0016】
第4発明に係るパケット交換システムは、パケットの発生確率を規定する複数のパケット生成条件のいずれかを設定することが可能であって、送信すべきデータが所定のパケット生成条件を満たすときにパケットを生成する複数の通信端末及びパケット交換機を接続してなり、いずれかの通信端末が生成したパケットを前記パケットのヘッダ部に指定された他の通信端末へ伝送すべくなしたパケット交換システムにおいて、パケットの送信元の通信端末から送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、パケットの発生確率を下げるべくパケット生成条件を選択する条件選択手段と、該条件選択手段により選択されたパケット生成条件を設定する送信元の通信端末とを備え、前記検出手段は、送信元の通信端末から送信されたパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする。
【0017】
第5発明に係るパケット交換システムは、圧縮効率が異なる複数のデータ圧縮手段を有し、いずれかのデータ圧縮手段を用いて送信すべきデータを圧縮し、圧縮したデータのパケットを生成する複数の通信端末及びパケット交換機を接続してなり、いずれかの通信端末が生成したパケットを前記パケットのヘッダ部に指定された他の通信端末へ伝送すべくなしたパケット交換システムにおいて、パケットの送信元の通信端末から送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、より圧縮効率の高いデータ圧縮手段を選択する選択手段と、該選択手段により選択されたデータ圧縮手段を用いるべく設定する送信元の通信端末とを備え、前記検出手段は、送信元の通信端末から送信されたパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を第1伝送時間として求め、また前記パケットの受信後に前記通信端末に受信されたパケットの伝送に要した時間を第2伝送時間として求め、第2伝送時間から第1伝送時間を減算して遅延時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする。
第6発明に係るパケット交換システムは、パケットの発生確率を規定する複数のパケット生成条件のいずれかを設定することが可能であって、送信すべきデータが所定のパケット生成条件を満たすときにパケットを生成する複数の通信端末及びパケット交換機を接続してなり、いずれかの通信端末が生成したパケットを前記パケットのヘッダ部に指定された他の通信端末へ伝送すべくなしたパケット交換システムにおいて、パケットの送信元の通信端末から送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、パケットの発生確率を下げるべくパケット生成条件を選択する条件選択手段と、該条件選択手段により選択されたパケット生成条件を設定する送信元の通信端末とを備え、前記検出手段は、送信元の通信端末から送信されたパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を第1伝送時間として求め、また前記パケットの受信後に前記通信端末に受信されたパケットの伝送に要した時間を第2伝送時間として求め、第2伝送時間から第1伝送時間を減算して遅延時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする。
【0018】
発明に係る通信端末は、圧縮効率が異なる複数のデータ圧縮手段を有し、いずれかのデータ圧縮手段を用いて送信すべきデータを圧縮し、圧縮したデータのパケットを生成し、所定の通信端末へ送信すべくなした通信端末において、パケットの送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、より圧縮効率の高いデータ圧縮手段を用いるべく設定する手段と、送信先の通信端末から通知される受信パケットの数を受信する手段とを備え、前記検出手段は、送信したパケットの数と通知された受信パケットの数とに基づき、廃棄されたパケットの数を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする。
【0019】
発明に係る通信端末は、パケットの発生確率を規定する複数のパケット生成条件のいずれかを設定することが可能であって、送信すべきデータが所定のパケット生成条件を満たすときにパケットを生成し、所定の通信端末へ送信すべくなした通信端末において、パケットの送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、パケットの発生確率を下げるべくパケット生成条件を選択し設定する手段と、送信先の通信端末から通知される受信パケットの数を受信する手段とを備え、前記検出手段は、送信したパケットの数と通知された受信パケットの数とに基づき、廃棄されたパケットの数を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする。
【0020】
発明に係る通信端末は、圧縮効率が異なる複数のデータ圧縮手段を有し、いずれかのデータ圧縮手段を用いて送信すべきデータを圧縮し、圧縮したデータのパケットを生成し、所定の通信端末へ送信すべくなした通信端末において、パケットの送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、より圧縮効率の高いデータ圧縮手段を用いるべく設定する手段と、送信先の通信端末から通知されるパケットの受信時刻を受信する手段とを備え、前記検出手段は、送信したパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする。
【0021】
10発明に係る通信端末は、パケットの発生確率を規定する複数のパケット生成条件のいずれかを設定することが可能であって、送信すべきデータが所定のパケット生成条件を満たすときにパケットを生成し、所定の通信端末へ送信すべくなした通信端末において、パケットの送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、パケットの発生確率を下げるべくパケット生成条件を選択し設定する手段と、送信先の通信端末から通知されるパケットの受信時刻を受信する手段を備え、前記検出手段は、送信したパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする。
【0022】
11発明に係る通信端末は、圧縮効率が異なる複数のデータ圧縮手段を有し、いずれかのデータ圧縮手段を用いて送信すべきデータを圧縮し、圧縮したデータのパケットを生成し、所定の通信端末へ送信すべくなした通信端末において、パケットの送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、より圧縮効率の高いデータ圧縮手段を用いるべく設定する手段と、送信先の通信端末から通知されるパケットの受信時刻を受信する手段とを備え、前記検出手段は、送信したパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を第1伝送時間として求め、また前記パケットの受信後に前記通信端末に受信されたパケットの伝送に要した時間を第2伝送時間として求め、第2伝送時間から第1伝送時間を減算して遅延時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする。
第12発明に係る通信端末は、パケットの発生確率を規定する複数のパケット生成条件のいずれかを設定することが可能であって、送信すべきデータが所定のパケット生成条件を満たすときにパケットを生成し、所定の通信端末へ送信すべくなした通信端末において、パケットの送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、パケットの発生確率を下げるべくパケット生成条件を選択し設定する手段と、送信先の通信端末から通知されるパケットの受信時刻を受信する手段とを備え、前記検出手段は、送信したパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を第1伝送時間として求め、また前記パケットの受信後に前記通信端末に受信されたパケットの伝送に要した時間を第2伝送時間として求め、第2伝送時間から第1伝送時間を減算して遅延時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする
【0023】
本発明のパケット交換システム及び通信端末は、RTP/RTCP (Real Time Protocol/Real Time Control Protocol) によるパケット交換を行うことを前提としている。RTP/RTCPによるパケット交換においては、送信側の通信端末から受信側の通信端末へ、送信したパケットの数の情報をRTCPにより通知すべく規定されている。
従って、パケットを受信する側の通信端末において、受信したパケットの数を送信されたパケットの数から減算することによって、廃棄されたパケットの数を関知することができる。
【0024】
図4は、伝送時間および遅延時間を説明するタイムチャートである。図において、t1は通信端末Aから通信端末Bへ第1パケットを送信した時刻を、またt2は通信端末Bが第1パケットを受信した時刻をそれぞれ表す。時刻t1から時刻t2までの時間が第1伝送時間である。
t3は通信端末Aから通信端末Bへ第2パケットを送信した時刻を、またt4は通信端末Bが第2パケットを受信した時刻をそれぞれ表す。時刻t3から時刻t4までの時間が第2伝送時間である。更にまた、第2伝送時間から第1伝送時間相当分(時刻t3から時刻a まで)を減算して求めた差が遅延時間(時刻a から時刻t3まで)である。
【0025】
図5は、遅延時間の算出に係る通信手順を示す説明図である。図において、左側から右側へ向かって時間の経過を表す。通信端末Aから通信端末BへRTPによって第1および第2パケットが送信される(R1, R2)。第1および第2パケットを受信した通信端末Bにおいて、遅延時間を算出する(R3) 。通信端末Bは、算出した遅延時間をRTCPによって通信端末Aへ通知する(R4) 。通信端末Aは、遅延時間の通知を受けて、データの総量規制を行う(R5) 。
【0026】
第1乃至第発明のパケット交換システム及び第乃至第12発明の通信端末は、送信元の通信端末から送信先の通信端末までのトラフィック量に基づき音声データの総量規制を行うことにより、パケットが複数のパケット交換機を仲介して伝送される状況においても非音声データのスループットの低下を抑止するものである。
【0027】
また、第1発明のパケット交換システム及び第発明の通信端末は、トラフィック量の増加を検出したとき、圧縮効率の高いデータ圧縮手段を選択使用して音声データの総量を抑制することにより、音声データの廃棄量を低減するものである。また、第乃至第発明のパケット交換システム及び第8乃至第12発明の通信端末は、廃棄されたパケットの数または伝送時間もしくは遅延時間を監視して、その増加を検出したとき、音声データの総量を削減すべく制御することによって、非音声データのスループットの低下を抑止するものである。
【0028】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係るパケット交換システムの構成を示すブロック図である。図において、11は音声パケットを送受信する通信端末であって、生成した音声パケットを公衆回線網12を介してゲートウェイ13へ与える。ゲートウェイ13は音声パケットを送受信する通信端末14,15並びにパケット交換に係る通信制御を行うルータ16と接続しており、この接続関係によってLAN(Local Area Network)17を形成する。
ルータ16はワイドエリアネットワーク18を介して他のルータ19へパケットを送信し、またルータ19からパケットを受信する。ルータ19は音声パケットを送受信する通信端末20と接続しており、この接続関係によってLAN21を形成する。
【0029】
図2は、本発明に係る通信端末14,15または20の構成を示すブロック図である。以下の説明において、音声パケットはデータ圧縮された音声データをパケット化したものであることを前提とする。
図において、LANと接続する31は、パケット交換に係るプロトコル制御を行うプロトコル制御部であって、廃棄されたパケット数,伝送時間または遅延時間に基づきLANのトラフィック量を検出する負荷検出部31a を備える。プロトコル制御部31は受信したパケットを、セッションの開始/終了の制御並びにパケットの選別を行う通信制御部32へ与える。
通信制御部32は、セッションの開始に当たり、2つの通信端末間で共通使用するデータ圧縮伸長手段、具体的にはCODECの設定等を行う。また、セッションを開始すると、与えられたパケットが音声パケットであるか否かを判別して、音声パケットであるとき、該パケットを音声入出力制御部33へ与える。
【0030】
音声入出力制御部33は、与えられた音声パケットから音声データを取り出して、前記音声パケット内において指定されるCODEC34,35または36のいずれかに与えて、その伸長を指令する。CODEC34,35および36は、その圧縮率が互いに異なる。
また音声入出力制御部33は、負荷検出部31a により検出されたLANのトラフィック量に応じて、音声データの圧縮に使用するCODECを選択するCODEC選択部33a を備える。CODEC選択部33a は、LANのトラフィック量が所定値を超えるとき、その時点で設定されているCODECより圧縮率の高いCODECを選択すべくなしてある。
CODEC34,35および36は、伸長した音声データをD/A 変換部37へ与える。D/A 変換部37は、与えられた音声データを電気信号に変換して、スピーカ38へ出力する。
【0031】
一方、マイク39からA/D 変換部40へ与えられた電気信号は、音声データに変換されて音声入出力制御部33へ与えられる。音声入出力制御部33は、CODEC選択部33a により選択されたCODECへ音声データを与えて、その圧縮を指令する。
CODEC34,35および36は、圧縮した音声データを音声パケット処理部41へ与える。音声パケット処理部41は、与えられた音声データにヘッダを付加してパケットを生成し、プロトコル制御部31へ与える。
【0032】
図3は、CODEC選択部33a における処理手順を示すフローチャートである。音声データの総量規制の基準とするトラフィック量しきい値及び音声データの取捨選択の基準とする送出しきい値並びにデータの圧縮に使用すべきCODECを予め設定しておく。
音声データが与えられたとき、負荷検出部31a から与えられたトラフィック量がトラフィック量しきい値を超えるか否かを判別する(S1)。超えるとき、音声データの総量を抑制すべく、送出しきい値およびCODECの設定を変更する(S2)。
【0033】
S1において、トラフィック量しきい値を超えないと判別したとき又はS2の処理の後、送信すべき音声データを所定長取り込み(S3)、取り込んだ音声データのレベルが送出しきい値を超えるか否かを判別する(S4)。超えないとき、音声データを設定されたCODECへ送出する(S5)。S4において、送出しきい値を超えると判別したとき又はS5の処理の後、未処理の音声データがあるか否かを判別して(S6)、未処理の音声データがあるとき、S3へ処理を戻し、以降の手順を繰り返す。S6において、音声データがないと判別したとき、処理を終了する。
【0034】
以下に、S2における送出しきい値およびCODECの設定変更に係る関数の具体例を示す。式1は、廃棄されたパケット数に基づきトラフィック量を検出する場合の送出しきい値の設定変更に係る関数である。
LvTH:=LvTH+K1 ( lp−lpTH ) ………〔式1〕
式1において、LvTHは送出しきい値を、lpTHは廃棄パケットしきい値を表す。また、K1 は係数を、lpは廃棄されたパケットの数の実測値を表す。
すなわち、送出しきい値LvTHに、所定の廃棄パケットしきい値lpTHを超えて廃棄されたパケットの数に係数K1 を乗算した値を加えて、新たな送出しきい値を設定するものである。
【0035】
式2は、廃棄されたパケット数に基づきトラフィック量を検出する場合のCODECの設定変更に係る関数である。
Co:=Co+K2 ( lp−lpTH ) ………〔式2〕
式2において、CoはCODECの圧縮効率を、lpTHは廃棄パケットしきい値を表す。また、K2 は係数を、lpは廃棄されたパケットの数の実測値を表す。
すなわち、圧縮効率Coに、所定の廃棄パケットしきい値lpTHを超えて廃棄されたパケットの数に係数K2 を乗算した値を加えて、新たな圧縮効率を設定するものである。
【0036】
式3は、伝送時間に基づきトラフィック量を検出する場合の送出しきい値の設定変更に係る関数である。
LvTH:=LvTH+K3 ( dt−dtTH ) ………〔式3〕
式3において、LvTHは送出しきい値を、dtTHは伝送時間しきい値を表す。また、K3 は係数を、dtは伝送時間の実測値を表す。
すなわち、送出しきい値LvTHに、所定の伝送時間しきい値lpTHを超えて経過した伝送時間に係数K3 を乗算した値を加えて、新たな送出しきい値を設定するものである。
【0037】
式4は、伝送時間に基づきトラフィック量を検出する場合のCODECの設定変更に係る関数である。
Co:=Co+K4 ( dt−dtTH ) ………〔式4〕
式4において、CoはCODECの圧縮効率を、dtTHは伝送時間しきい値を表す。また、K4 は係数を、dtは伝送時間の実測値を表す。
すなわち、圧縮効率Coに、所定の伝送時間しきい値dtTHを超えて経過した伝送時間に係数K4 を乗算した値を加えて、新たな圧縮効率を設定するものである。
【0038】
式5は、遅延時間に基づきトラフィック量を検出する場合の送出しきい値の設定変更に係る関数である。
LvTH:=LvTH+K5 ( jt−jtTH ) ………〔式5〕
式5において、LvTHは送出しきい値を、jtTHは遅延時間しきい値を表す。また、K5 は係数を、jtは遅延時間の実測値を表す。
すなわち、送出しきい値LvTHに、所定の遅延時間しきい値lpTHを超えて経過した遅延時間に係数K5 を乗算した値を加えて、新たな送出しきい値を設定するものである。
【0039】
式6は、遅延時間に基づきトラフィック量を検出する場合のCODECの設定変更に係る関数である。
Co:=Co+K6 ( jt−jtTH ) ………〔式6〕
式6において、CoはCODECの圧縮効率を、jtTHは遅延時間しきい値を表す。また、K6 は係数を、jtは遅延時間の実測値を表す。
すなわち、圧縮効率Coに、所定の遅延時間しきい値jtTHを超えて経過した遅延時間に係数K6 を乗算した値を加えて、新たな圧縮効率を設定するものである。
【0040】
以上の如き構成を有する、本発明に係る通信端末及びそれを使用するパケット交換システムは、LANのトラフィック量が高いとき、音声データの圧縮効率を高く設定することによって音声データの総量を抑制する。
なお、本発明の実施の形態として、音声データを伝送するパケット交換システムについて説明してきたが、前記音声データと同様にリアルタイム性が重視される画像データ、例えばスポーツの実況中継の画像データなどを伝送するパケット交換システムに実施した場合においても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【0041】
【発明の効果】
以上の如き本発明のパケット交換システムおよび通信端末によっては、送信元の通信端末から送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量に基づいて音声データの総量を規制するため、パケットが複数のパケット交換機を仲介して伝送される状況においても十分な効果を期待できる。
【0042】
また、第1発明のパケット交換システム及び第発明の通信端末によっては、通信回線のトラフィック量に基づいて音声データの圧縮効率を設定することによって音声データの総量を規制するため、音声品質の低下を抑止できる。従って、音声データの内容の理解に支障を来すことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るパケット交換システムの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明に係る通信端末の構成を示すブロック図である。
【図3】CODEC選択部における処理手順を示すフローチャートである。
【図4】伝送時間および遅延時間を説明するためのタイムチャートである。
【図5】遅延時間の算出に係る通信手順を示す説明図である。
【図6】従来のシステムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
31 プロトコル制御部
31a 負荷検出部
33 音声入出力制御部
33a CODEC選択部
34,35,36 CODEC
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a packet switching system and a communication terminal for performing data transmission by packet switching, and more particularly to a packet switching system and a communication terminal for transmitting voice data.
[0002]
[Prior art]
The packet switching is a communication method in which data to be transmitted to a partner is divided into data blocks of a predetermined size called packets, and a required header and footer are added to each packet and transmitted to a communication line.
The header contains information such as the address of the destination communication terminal, the transmission time and the sequence number, and the footer contains information such as data attributes and error check codes.
[0003]
In a packet switching system that performs data transmission by packet switching, a communication line is owned by a communication terminal that transmits a packet during transmission, but can be used for transmission of another packet during transmission. That is, the packet switching has an effect of improving the use efficiency of the communication line in a mode in which a specific communication line is shared among a plurality of communication terminals.
The packet switching has a possibility of causing a packet arrival delay on the communication terminal side when the traffic volume of the communication line is large. The packet arrival delay means that the time from when a packet is transmitted to when it is delivered to its destination address is longer than that in a normal case.
[0004]
By the way, with the expansion of networks, a technique of transmitting data generated continuously as real time (real time), for example, voice data obtained by digitizing telephone voice by packet switching, has been receiving attention. Telephone voice data generally has a larger data size than non-voice data, and moreover, since real-time performance is emphasized, it is necessary to transmit the voice data with higher priority than non-voice data.
However, when a large amount of voice data is transmitted preferentially on a communication line, a problem arises that the throughput of non-voice data is reduced accordingly.
[0005]
Therefore, by adjusting the total amount of voice data transmitted to the communication line according to the traffic amount of the communication line, real-time performance of voice data is ensured, and a decrease in non-voice data throughput is suppressed. A "packet switching system" is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-201449.
[0006]
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a system according to the above-mentioned "composite data packet switching system".
The telephone 8 is connected to one end of a voice data line 9 via a voice / digital converter 7 for converting an analog voice signal into digital voice data. The other end of the voice data line 9 is connected to the composite data packet switch 2 via a voice data communication control device 5 which performs packetization processing on given voice data under predetermined conditions. The complex data packet switch 2 includes a traffic monitoring module 3 for monitoring the traffic volume of a communication line.
Further, the composite data packet switch 2 is connected to the non-voice data line 1 via the non-voice data communication control device 4 which performs packetization processing of non-voice data.
[0007]
The voice data communication control device 5 has a built-in packetization condition determination module 6 for determining whether or not to perform packetization processing, and a packetization condition determination value V used for the condition determination.EIs appropriately given from the traffic monitoring module 3. The traffic monitoring module 3 determines the packetization condition determination value V according to an increase in the traffic volume of the communication line.EIs given to the packetization condition determination module 6.
[0008]
The packetization condition determination module 6 includes an amplitude information value V of the audio data supplied from the audio digital conversion device 7 and the packetization condition determination value VEAnd V> VEIn the case of, it is determined that the given voice data is packetized. Also, V <VEIn the case of, it is determined not to perform packetization processing of the given voice data, that is, to discard the voice data. When the voice data communication control device 5 packetizes the voice data in accordance with the above-described determination, the voice data communication control device 5 transmits the packet to the composite data packet switch 2.
[0009]
With the above configuration, when the traffic amount of the communication line measured in the complex data packet switch 2 increases, the above-described system sets the packetization condition determination value VEIs set to be large to reduce the probability of generating voice packets, so that a decrease in the throughput of non-voice data can be suppressed.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In order to realize two-way real-time transmission / reception like a telephone, adaptive control should be performed based on the traffic volume of the communication line between the source and destination communication terminals.
However, in the above-described system, since the traffic amount of the communication line between the two communication terminals is conveniently determined based on the traffic amount measured in a specific packet switch, for example, a situation in which a packet is transmitted through a plurality of packet switches is used. Below, there is a possibility that a sufficient effect may not be obtained.
[0011]
In addition, if the discard amount of audio data increases with an increase in the packetization condition determination value related to the total amount of audio data regulation, it may hinder the understanding of the content. It is necessary to set an upper limit to the extent that there is no problem.
In other words, the effect reaches the limit at the set upper limit of the packetization condition determination value.
[0012]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a packet switching system and a communication terminal capable of expecting a sufficient effect even in a situation where a packet is transmitted via a plurality of packet switches. I do.
It is another object of the present invention to provide a packet switching system and a communication terminal that do not hinder the understanding of the content due to the regulation of the total amount of voice data.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The packet switching system according to the first invention has a plurality of data compression means having different compression efficiencies, compresses data to be transmitted using any one of the data compression means, and generates a plurality of packets of the compressed data. In a packet switching system in which a communication terminal and a packet switch are connected and a packet generated by one of the communication terminals is transmitted to another communication terminal specified in a header portion of the packet, a packet transmission source Detecting means for detecting the traffic amount of the communication line from the communication terminal to the communication terminal of the transmission destination; and selecting the data compression means having a higher compression efficiency when the traffic amount detected by the detecting means increases. Means, and a communication terminal of a transmission source set to use the data compression means selected by the selection means.Detecting means for determining the number of discarded packets based on the number of packets transmitted from the source communication terminal and the number of packets received by the destination communication terminal, and Made to detect the amountIt is characterized by the following.
[0014]
The packet switching system according to the second aspect of the present invention can set any one of a plurality of packet generation conditions that define the probability of occurrence of a packet, and when the data to be transmitted satisfies a predetermined packet generation condition, In a packet switching system that connects a plurality of communication terminals and a packet switch that generates a packet, and transmits a packet generated by any of the communication terminals to another communication terminal specified in a header portion of the packet, Detecting means for detecting a traffic amount of a communication line from a communication terminal of a packet transmission source to a communication terminal of a transmission destination; and reducing an occurrence probability of a packet when the traffic amount detected by the detection means increases. Condition selecting means for selecting a packet generation condition, and setting the packet generation condition selected by the condition selecting means And a communication terminal of XinyuanDetecting means for determining the number of discarded packets based on the number of packets transmitted from the source communication terminal and the number of packets received by the destination communication terminal, and Made to detect the amountIt is characterized by the following.
[0015]
The packet switching system according to the third invention isIt has a plurality of data compression means having different compression efficiencies, and connects a plurality of communication terminals and a packet switch which compress data to be transmitted using any one of the data compression means and generate packets of the compressed data. In a packet switching system configured to transmit a packet generated by any communication terminal to another communication terminal specified in the header part of the packet, a packet from a communication terminal of a packet transmission source to a communication terminal of a transmission destination is transmitted. Detecting means for detecting the traffic amount of the communication line; selecting means for selecting a data compression means having a higher compression efficiency when the traffic amount detected by the detecting means is increased; A communication terminal of a transmission source set to use the data compression unit, and the detection unit detects a packet transmitted from the communication terminal of the transmission source. Based on the transmission time of and the reception time the packet is received in the communication terminal of the destination, seeking time required for packet transmission,It is characterized in that the traffic amount is detected based on this.
[0016]
The packet switching system according to the fourth invention isA plurality of communication terminals and a packet switch which can set any one of a plurality of packet generation conditions defining a packet occurrence probability and generate a packet when data to be transmitted satisfies a predetermined packet generation condition In a packet switching system configured to transmit a packet generated by one of the communication terminals to another communication terminal specified in the header of the packet. Detecting means for detecting the traffic amount of the communication line up to the communication terminal, and condition selecting means for selecting a packet generation condition to reduce the probability of occurrence of a packet when the traffic amount detected by the detecting means increases. A communication terminal of a transmission source that sets a packet generation condition selected by the condition selecting means,The detecting means obtains the time required for transmitting the packet based on the transmission time of the packet transmitted from the communication terminal of the transmission source and the reception time at which the packet was received by the communication terminal of the transmission destination. The method is characterized in that the traffic amount is detected based on the traffic amount.
[0017]
The packet switching system according to the fifth invention comprises:It has a plurality of data compression means having different compression efficiencies, and connects a plurality of communication terminals and a packet switch which compress data to be transmitted using any one of the data compression means and generate packets of the compressed data. In a packet switching system configured to transmit a packet generated by any communication terminal to another communication terminal specified in the header part of the packet, a packet from a communication terminal of a packet transmission source to a communication terminal of a transmission destination is transmitted. Detecting means for detecting the traffic amount of the communication line; selecting means for selecting a data compression means having a higher compression efficiency when the traffic amount detected by the detecting means is increased; A communication terminal of a transmission source set to use the data compression means,The detecting means sets a time required for packet transmission as a first transmission time based on a transmission time of a packet transmitted from a transmission source communication terminal and a reception time at which the packet is received by a transmission destination communication terminal. Determining the time required for transmitting the packet received by the communication terminal after receiving the packet as a second transmission time, and subtracting the first transmission time from the second transmission time to obtain a delay time. , The traffic amount is detected based on
The packet switching system according to the sixth aspect of the present invention can set any one of a plurality of packet generation conditions that define the probability of occurrence of a packet, and when the data to be transmitted satisfies a predetermined packet generation condition, In a packet switching system that connects a plurality of communication terminals and a packet switch that generates a packet, and transmits a packet generated by any of the communication terminals to another communication terminal specified in a header portion of the packet, Detecting means for detecting a traffic amount of a communication line from a communication terminal of a packet transmission source to a communication terminal of a transmission destination; and reducing an occurrence probability of a packet when the traffic amount detected by the detection means increases. Condition selecting means for selecting a packet generation condition, and setting the packet generation condition selected by the condition selecting means A communication terminal of a transmission source, wherein the detection unit performs transmission of the packet based on a transmission time of the packet transmitted from the communication terminal of the transmission source and a reception time at which the packet is received by the communication terminal of the transmission destination. The required time is obtained as a first transmission time, the time required for transmission of a packet received by the communication terminal after receiving the packet is obtained as a second transmission time, and the first transmission time is subtracted from the second transmission time. Then, a delay time is obtained and a traffic amount is detected based on the delay time.
[0018]
No.7A communication terminal according to the present invention includes a plurality of data compression units having different compression efficiencies, compresses data to be transmitted using any one of the data compression units, generates a packet of the compressed data, Detecting means for detecting the amount of traffic on the communication line up to the communication terminal to which the packet is to be transmitted; and Means to use high data compression means andMeans for receiving the number of received packets notified from the communication terminal of the transmission destination, wherein the detecting means counts the number of discarded packets based on the number of transmitted packets and the notified number of received packets. To detect traffic volume based on thisIt is characterized by the following.
[0019]
No.8The communication terminal according to the present invention can set any one of a plurality of packet generation conditions for defining a packet occurrence probability, and generates a packet when data to be transmitted satisfies a predetermined packet generation condition. In a communication terminal intended to transmit to a predetermined communication terminal, there is a detecting means for detecting a traffic amount of a communication line to a communication terminal of a packet destination, and an increase in the traffic amount detected by the detecting means. Means for selecting and setting packet generation conditions to reduce the probability of occurrence of packets;Means for receiving the number of received packets notified from the communication terminal of the transmission destination, wherein the detecting means counts the number of discarded packets based on the number of transmitted packets and the notified number of received packets. To detect traffic volume based on thisIt is characterized by the following.
[0020]
No.9The communication terminal according to the invention is:A communication having a plurality of data compression means having different compression efficiencies, compressing data to be transmitted using any of the data compression means, generating a packet of the compressed data, and transmitting the packet to a predetermined communication terminal. The terminal uses a detecting means for detecting a traffic amount of a communication line to a communication terminal of a packet transmission destination, and a data compressing means having a higher compression efficiency when the traffic amount detected by the detecting means increases. And a receiving unit that receives a reception time of a packet notified from the communication terminal of the transmission destination. The detection unit detects the transmission time of the transmitted packet and the reception of the packet by the communication terminal of the transmission destination. The time required for packet transmission is determined based on the received time andIt is characterized in that the traffic amount is detected based on this.
[0021]
No.10The communication terminal according to the invention is:It is possible to set any of a plurality of packet generation conditions that define a packet occurrence probability, and generate a packet when data to be transmitted satisfies a predetermined packet generation condition, and transmit the packet to a predetermined communication terminal. In the communication terminal, the detecting means for detecting the traffic amount of the communication line up to the communication terminal to which the packet is to be transmitted, and when the traffic amount detected by the detecting means increases, the probability of occurrence of the packet is reduced. Means for selecting and setting a packet generation condition to lower the packet generation means, and means for receiving a reception time of a packet notified from a communication terminal of a transmission destination,The detecting means obtains the time required for transmitting the packet based on the transmission time of the transmitted packet and the reception time at which the packet was received by the destination communication terminal, and detects the traffic amount based on the time. It is characterized by what it did.
[0022]
No.11The communication terminal according to the invention is:A communication having a plurality of data compression means having different compression efficiencies, compressing data to be transmitted using any of the data compression means, generating a packet of the compressed data, and transmitting the packet to a predetermined communication terminal. The terminal uses a detecting means for detecting a traffic amount of a communication line to a communication terminal of a packet transmission destination, and a data compressing means having a higher compression efficiency when the traffic amount detected by the detecting means increases. And a means for receiving the reception time of the packet notified from the communication terminal of the transmission destination,The detecting means obtains a time required for packet transmission as a first transmission time based on a transmission time of the transmitted packet and a reception time at which the packet was received by a destination communication terminal. Later, the time required for transmitting the packet received by the communication terminal is obtained as a second transmission time, and the first transmission time is subtracted from the second transmission time to obtain a delay time, and the traffic amount is detected based on the delay time. It is characterized by what it has done.
The communication terminal according to the twelfth aspect can set any one of a plurality of packet generation conditions defining the probability of occurrence of a packet, and when the data to be transmitted satisfies a predetermined packet generation condition, In a communication terminal that has been generated and transmitted to a predetermined communication terminal, detection means for detecting a traffic amount of a communication line to a communication terminal to which a packet is to be transmitted, and an increase in the traffic amount detected by the detection means Means for selecting and setting a packet generation condition to reduce the probability of occurrence of a packet; and means for receiving a reception time of a packet notified from a communication terminal of a transmission destination. Based on the transmission time of the packet and the reception time at which the packet was received by the destination communication terminal, the time required for transmitting the packet is referred to as a first transmission time. Calculating the time required for transmission of the packet received by the communication terminal after receiving the packet as a second transmission time, and subtracting the first transmission time from the second transmission time to obtain a delay time; It is characterized by detecting traffic volume based on this.
[0023]
The packet switching system and the communication terminal of the present invention are premised on performing packet exchange by RTP / RTCP (Real Time Protocol / Real Time Control Protocol). In the packet exchange by RTP / RTCP, it is defined that information on the number of transmitted packets is notified from the communication terminal on the transmission side to the communication terminal on the reception side by RTCP.
Therefore, the communication terminal on the packet receiving side can know the number of discarded packets by subtracting the number of received packets from the number of transmitted packets.
[0024]
FIG. 4 is a time chart for explaining the transmission time and the delay time. In the figure, t1 indicates the time when the first packet was transmitted from the communication terminal A to the communication terminal B, and t2 indicates the time when the communication terminal B received the first packet. The time from time t1 to time t2 is the first transmission time.
t3 indicates the time when the second packet was transmitted from the communication terminal A to the communication terminal B, and t4 indicates the time when the communication terminal B received the second packet. The time from time t3 to time t4 is the second transmission time. Furthermore, the difference obtained by subtracting the first transmission time equivalent (from time t3 to time a) from the second transmission time is the delay time (from time a to time t3).
[0025]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a communication procedure for calculating a delay time. In the figure, the lapse of time is shown from left to right. The first and second packets are transmitted from the communication terminal A to the communication terminal B by RTP (R1, R2). In the communication terminal B receiving the first and second packets, the delay time is calculated (R3). The communication terminal B notifies the communication terminal A of the calculated delay time by RTCP (R4). Upon receiving the notification of the delay time, the communication terminal A regulates the total amount of data (R5).
[0026]
1st to 1st6Packet switching system of the invention7To the first12The communication terminal of the present invention regulates the total amount of voice data based on the traffic volume from the communication terminal of the transmission source to the communication terminal of the transmission destination, so that the packet is transmitted even when the packet is transmitted through a plurality of packet switches. This suppresses a decrease in the throughput of audio data.
[0027]
Further, the packet switching system of the first invention and the7The communication terminal of the present invention, when detecting an increase in the traffic volume, reduces the total amount of audio data by selecting and using data compression means having high compression efficiency to suppress the total amount of audio data. Also,2To the first6Packet switching system of the invention and eighth to eighth embodiments12The communication terminal of the present invention monitors the number of discarded packets or the transmission time or the delay time, and when detecting the increase, performs control to reduce the total amount of voice data, thereby lowering the throughput of non-voice data. Is deterred.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the packet switching system according to the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes a communication terminal for transmitting and receiving a voice packet, and provides the generated voice packet to the gateway 13 via the public line network 12. The gateway 13 is connected to communication terminals 14 and 15 for transmitting and receiving voice packets and a router 16 for controlling communication related to packet exchange, and a LAN (Local Area Network) 17 is formed by this connection relationship.
The router 16 transmits a packet to another router 19 via the wide area network 18 and receives a packet from the router 19. The router 19 is connected to a communication terminal 20 that transmits and receives voice packets, and forms a LAN 21 based on this connection relationship.
[0029]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the communication terminal 14, 15, or 20 according to the present invention. In the following description, it is assumed that the audio packet is packetized data of audio data that has been compressed.
In the figure, a connection 31 with a LAN is a protocol control unit for performing a protocol control relating to packet switching. Prepare. The protocol control unit 31 gives the received packet to a communication control unit 32 that controls session start / end and selects a packet.
When starting a session, the communication control unit 32 sets data compression / expansion means commonly used between two communication terminals, specifically, sets CODEC and the like. When the session is started, it is determined whether or not the given packet is a voice packet. If the packet is a voice packet, the packet is provided to the voice input / output control unit 33.
[0030]
The voice input / output control unit 33 extracts voice data from a given voice packet, gives it to one of the CODECs 34, 35 or 36 specified in the voice packet, and instructs it to expand. The CODECs 34, 35 and 36 have different compression rates.
Further, the voice input / output control unit 33 includes a CODEC selection unit 33a for selecting a CODEC to be used for compressing voice data in accordance with the traffic amount of the LAN detected by the load detection unit 31a. When the LAN traffic volume exceeds a predetermined value, the CODEC selection unit 33a selects a CODEC having a higher compression rate than the currently set CODEC.
The CODECs 34, 35 and 36 supply the expanded audio data to the D / A converter 37. The D / A converter 37 converts the given audio data into an electric signal and outputs the electric signal to the speaker 38.
[0031]
On the other hand, the electric signal provided from the microphone 39 to the A / D converter 40 is converted into audio data and supplied to the audio input / output controller 33. The audio input / output control unit 33 gives the audio data to the CODEC selected by the CODEC selection unit 33a and instructs the CODEC to compress it.
The CODECs 34, 35 and 36 supply the compressed audio data to the audio packet processing unit 41. The voice packet processing unit 41 generates a packet by adding a header to the provided voice data, and supplies the packet to the protocol control unit 31.
[0032]
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure in the CODEC selection unit 33a. A traffic volume threshold value, which is a reference for regulating the total amount of voice data, a transmission threshold value, which is a reference for selecting voice data, and a CODEC to be used for data compression are preset.
When the voice data is provided, it is determined whether or not the traffic amount provided from the load detector 31a exceeds a traffic amount threshold (S1). If it exceeds, the setting of the transmission threshold value and the CODEC is changed in order to suppress the total amount of audio data (S2).
[0033]
In S1, when it is determined that the traffic volume does not exceed the threshold value, or after the process of S2, audio data to be transmitted is fetched for a predetermined length (S3), and whether the level of the fetched audio data exceeds the transmission threshold value Is determined (S4). If not exceeded, the audio data is sent to the set CODEC (S5). In S4, when it is determined that the transmission threshold value is exceeded or after the processing in S5, it is determined whether or not there is unprocessed audio data (S6). When there is unprocessed audio data, the processing proceeds to S3. And repeat the subsequent steps. In S6, when it is determined that there is no audio data, the process ends.
[0034]
Hereinafter, a specific example of the function related to the change of the setting of the transmission threshold value and the CODEC in S2 will be described. Equation 1 is a function related to a change in the setting of the transmission threshold when detecting the traffic amount based on the number of discarded packets.
LvTH: = LvTH+ K1(lp-lpTH ) ...... [Equation 1]
In Equation 1, LvTHIs the sending threshold, lpTHRepresents a discarded packet threshold. Also, K1Represents a coefficient, and lp represents a measured value of the number of discarded packets.
That is, the transmission threshold LvTHA predetermined discarded packet threshold lpTHCoefficient K to the number of packets discarded beyond1Is added to set a new transmission threshold value.
[0035]
Equation 2 is a function related to a change in the setting of the CODEC when detecting the traffic amount based on the number of discarded packets.
Co: = Co + KTwo(lp-lpTH ) ... [Equation 2]
In Equation 2, Co represents the compression efficiency of CODEC, lpTHRepresents a discarded packet threshold. Also, KTwoRepresents a coefficient, and lp represents a measured value of the number of discarded packets.
That is, a predetermined discarded packet threshold lp is added to the compression efficiency Co.THCoefficient K to the number of packets discarded beyondTwoIs added to set a new compression efficiency.
[0036]
Equation 3 is a function related to a change in the setting of the transmission threshold when detecting the traffic amount based on the transmission time.
LvTH: = LvTH+ KThree(dt-dtTH ) ............ [Equation 3]
In Equation 3, LvTHIs the sending threshold, dtTHRepresents a transmission time threshold. Also, KThreeRepresents a coefficient, and dt represents an actual value of a transmission time.
That is, the transmission threshold LvTHA predetermined transmission time threshold lpTHTo the transmission time that has exceededThreeIs added to set a new transmission threshold value.
[0037]
Equation 4 is a function related to a change in the setting of the CODEC when detecting the traffic amount based on the transmission time.
Co: = Co + KFour(dt-dtTH ) ... [Equation 4]
In Equation 4, Co represents the compression efficiency of CODEC, dt.THRepresents a transmission time threshold. Also, KFourRepresents a coefficient, and dt represents an actual value of a transmission time.
That is, a predetermined transmission time threshold dt is added to the compression efficiency Co.THTo the transmission time that has exceededFourIs added to set a new compression efficiency.
[0038]
Equation 5 is a function related to a change in the setting of the transmission threshold value when the traffic amount is detected based on the delay time.
LvTH: = LvTH+ KFive(jt-jtTH ) ... [Equation 5]
In equation 5, LvTHIs the sending threshold, jtTHRepresents a delay time threshold. Also, KFiveRepresents a coefficient, and jt represents an actual measured value of the delay time.
That is, the transmission threshold LvTHA predetermined delay time threshold lpTHThe delay time elapsed beyondFiveIs added to set a new transmission threshold value.
[0039]
Equation 6 is a function related to a change in the setting of the CODEC when detecting the traffic amount based on the delay time.
Co: = Co + K6(jt-jtTH ) ...... [Equation 6]
In Equation 6, Co represents the compression efficiency of CODEC, jtTHRepresents a delay time threshold. Also, K6Represents a coefficient, and jt represents an actual measured value of the delay time.
That is, a predetermined delay time threshold value jt is added to the compression efficiency Co.THThe delay time elapsed beyond6Is added to set a new compression efficiency.
[0040]
The communication terminal and the packet switching system using the same according to the present invention having the above-described configuration suppress the total amount of voice data by setting the compression efficiency of voice data high when the traffic volume of the LAN is high.
As an embodiment of the present invention, a packet switching system for transmitting voice data has been described. It is needless to say that the same effect can be obtained even when the present invention is applied to a packet switching system that performs the above.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, depending on the packet switching system and the communication terminal of the present invention, since the total amount of voice data is regulated based on the traffic amount of the communication line from the source communication terminal to the destination communication terminal, the packet A sufficient effect can be expected even in a situation where transmission is performed via an exchange.
[0042]
Further, the packet switching system of the first invention and the7According to the communication terminal of the present invention, since the total amount of audio data is regulated by setting the compression efficiency of audio data based on the traffic volume of the communication line, a decrease in audio quality can be suppressed. Therefore, there is no problem in understanding the contents of the audio data.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a packet switching system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a communication terminal according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a processing procedure in a CODEC selection unit.
FIG. 4 is a time chart for explaining a transmission time and a delay time.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a communication procedure for calculating a delay time.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional system.
[Explanation of symbols]
31 Protocol control section
31a Load detector
33 Audio input / output control unit
33a CODEC selector
34,35,36 CODEC

Claims (12)

圧縮効率が異なる複数のデータ圧縮手段を有し、いずれかのデータ圧縮手段を用いて送信すべきデータを圧縮し、圧縮したデータのパケットを生成する複数の通信端末及びパケット交換機を接続してなり、いずれかの通信端末が生成したパケットを前記パケットのヘッダ部に指定された他の通信端末へ伝送すべくなしたパケット交換システムにおいて、パケットの送信元の通信端末から送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、より圧縮効率の高いデータ圧縮手段を選択する選択手段と、該選択手段により選択されたデータ圧縮手段を用いるべく設定する送信元の通信端末とを備え
前記検出手段は、送信元の通信端末から送信されたパケットの数と送信先の通信端末に受信されたパケットの数とに基づき、廃棄されたパケットの数を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とするパケット交換システム。
It has a plurality of data compression means having different compression efficiencies, and connects a plurality of communication terminals and a packet switch which compress data to be transmitted using any one of the data compression means and generate packets of the compressed data. In a packet switching system configured to transmit a packet generated by any communication terminal to another communication terminal specified in the header part of the packet, a packet from a communication terminal of a packet transmission source to a communication terminal of a transmission destination is transmitted. Detecting means for detecting the traffic amount of the communication line; selecting means for selecting a data compression means having a higher compression efficiency when the traffic amount detected by the detecting means is increased; A communication terminal of a transmission source set to use the data compression means ,
The detecting means obtains the number of discarded packets based on the number of packets transmitted from the source communication terminal and the number of packets received by the destination communication terminal, and determines the traffic volume based on the number. A packet switching system characterized by detecting a packet.
パケットの発生確率を規定する複数のパケット生成条件のいずれかを設定することが可能であって、送信すべきデータが所定のパケット生成条件を満たすときにパケットを生成する複数の通信端末及びパケット交換機を接続してなり、いずれかの通信端末が生成したパケットを前記パケットのヘッダ部に指定された他の通信端末へ伝送すべくなしたパケット交換システムにおいて、パケットの送信元の通信端末から送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、パケットの発生確率を下げるべくパケット生成条件を選択する条件選択手段と、該条件選択手段により選択されたパケット生成条件を設定する送信元の通信端末とを備え
前記検出手段は、送信元の通信端末から送信されたパケットの数と送信先の通信端末に受信されたパケットの数とに基づき、廃棄されたパケットの数を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とするパケット交換システム。
A plurality of communication terminals and a packet switch which can set any one of a plurality of packet generation conditions defining a packet occurrence probability and generate a packet when data to be transmitted satisfies a predetermined packet generation condition In a packet switching system configured to transmit a packet generated by one of the communication terminals to another communication terminal specified in the header of the packet. Detecting means for detecting the traffic amount of the communication line up to the communication terminal, and condition selecting means for selecting a packet generation condition to reduce the probability of occurrence of a packet when the traffic amount detected by the detecting means increases. A communication terminal of a transmission source that sets a packet generation condition selected by the condition selecting means ,
The detecting means obtains the number of discarded packets based on the number of packets transmitted from the source communication terminal and the number of packets received by the destination communication terminal, and determines the traffic volume based on the number. A packet switching system characterized by detecting a packet.
圧縮効率が異なる複数のデータ圧縮手段を有し、いずれかのデータ圧縮手段を用いて送信すべきデータを圧縮し、圧縮したデータのパケットを生成する複数の通信端末及びパケット交換機を接続してなり、いずれかの通信端末が生成したパケットを前記パケットのヘッダ部に指定された他の通信端末へ伝送すべくなしたパケット交換システムにおいて、パケットの送信元の通信端末から送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、より圧縮効率の高いデータ圧縮手段を選択する選択手段と、該選択手段により選択されたデータ圧縮手段を用いるべく設定する送信元の通信端末とを備え、
前記検出手段は、送信元の通信端末から送信されたパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とするパケット交換システム。
It has a plurality of data compression means having different compression efficiencies, and connects a plurality of communication terminals and a packet switch which compress data to be transmitted using any one of the data compression means and generate packets of the compressed data. In a packet switching system configured to transmit a packet generated by any communication terminal to another communication terminal specified in the header part of the packet, a packet from a communication terminal of a packet transmission source to a communication terminal of a transmission destination is transmitted. Detecting means for detecting the traffic amount of the communication line; selecting means for selecting a data compression means having a higher compression efficiency when the traffic amount detected by the detecting means is increased; A communication terminal of a transmission source set to use the data compression means,
The detecting means obtains the time required for transmitting the packet based on the transmission time of the packet transmitted from the communication terminal of the transmission source and the reception time at which the packet was received by the communication terminal of the transmission destination. A packet switching system characterized by detecting a traffic amount based on the traffic information.
パケットの発生確率を規定する複数のパケット生成条件のいずれかを設定することが可能であって、送信すべきデータが所定のパケット生成条件を満たすときにパケットを生成する複数の通信端末及びパケット交換機を接続してなり、いずれかの通信端末が生成したパケットを前記パケットのヘッダ部に指定された他の通信端末へ伝送すべくなしたパケット交換システムにおいて、パケットの送信元の通信端末から送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、パケットの発生確率を下げるべくパケット生成条件を選択する条件選択手段と、該条件選択手段により選択されたパケット生成条件を設定する送信元の通信端末とを備え、
前記検出手段は、送信元の通信端末から送信されたパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とするパケット交換システム。
A plurality of communication terminals and a packet switch which can set any one of a plurality of packet generation conditions defining a packet occurrence probability and generate a packet when data to be transmitted satisfies a predetermined packet generation condition In a packet switching system configured to transmit a packet generated by one of the communication terminals to another communication terminal specified in the header of the packet. Detecting means for detecting the traffic amount of the communication line up to the communication terminal, and condition selecting means for selecting a packet generation condition to reduce the probability of occurrence of a packet when the traffic amount detected by the detecting means increases. A communication terminal of a transmission source that sets a packet generation condition selected by the condition selecting means,
The detecting means obtains the time required for transmitting the packet based on the transmission time of the packet transmitted from the communication terminal of the transmission source and the reception time at which the packet was received by the communication terminal of the transmission destination. features and to Rupa packet switching system that no to detect the amount of traffic based.
圧縮効率が異なる複数のデータ圧縮手段を有し、いずれかのデータ圧 縮手段を用いて送信すべきデータを圧縮し、圧縮したデータのパケットを生成する複数の通信端末及びパケット交換機を接続してなり、いずれかの通信端末が生成したパケットを前記パケットのヘッダ部に指定された他の通信端末へ伝送すべくなしたパケット交換システムにおいて、パケットの送信元の通信端末から送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、より圧縮効率の高いデータ圧縮手段を選択する選択手段と、該選択手段により選択されたデータ圧縮手段を用いるべく設定する送信元の通信端末とを備え、
前記検出手段は、送信元の通信端末から送信されたパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を第1伝送時間として求め、また前記パケットの受信後に前記通信端末に受信されたパケットの伝送に要した時間を第2伝送時間として求め、第2伝送時間から第1伝送時間を減算して遅延時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とするパケット交換システム。
A plurality of data compression means compression efficiency is different, compresses any data to be transmitted using the data compression means, by connecting a plurality of communication terminals and packet switch which generates a packet of compressed data In a packet switching system configured to transmit a packet generated by any communication terminal to another communication terminal specified in the header part of the packet, the packet switching system transmits a packet from a communication source communication terminal to a destination communication terminal. Detecting means for detecting the traffic amount of the communication line, selecting means for selecting a data compression means having a higher compression efficiency when the traffic amount detected by the detecting means is increased, A communication terminal of a transmission source set to use the data compression means,
The detecting means sets a time required for packet transmission as a first transmission time based on a transmission time of a packet transmitted from a transmission source communication terminal and a reception time at which the packet is received by a transmission destination communication terminal. Determining the time required for transmitting the packet received by the communication terminal after receiving the packet as a second transmission time, and subtracting the first transmission time from the second transmission time to obtain a delay time. features and to Rupa packet switching system that no to detect the amount of traffic based on.
パケットの発生確率を規定する複数のパケット生成条件のいずれかを設定することが可能であって、送信すべきデータが所定のパケット生成条件を満たすときにパケットを生成する複数の通信端末及びパケット交換機を接続してなり、いずれかの通信端末が生成したパケットを前記パケットのヘッダ部に指定された他の通信端末へ伝送すべくなしたパケット交換システムにおいて、パケットの送信元の通信端末から送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、パケットの発生確率を下げるべくパケット生成条件を選択する条件選択手段と、該条件選択手段により選択されたパケット生成条件を設定する送信元の通信端末とを備え、A plurality of communication terminals and a packet switch which can set any one of a plurality of packet generation conditions defining a packet occurrence probability and generate a packet when data to be transmitted satisfies a predetermined packet generation condition In a packet switching system for transmitting a packet generated by one of the communication terminals to another communication terminal specified in the header part of the packet, Detecting means for detecting the traffic amount of the communication line up to the communication terminal; and condition selecting means for selecting a packet generation condition to reduce the probability of occurrence of a packet when the traffic amount detected by the detecting means increases. A communication terminal of a transmission source that sets a packet generation condition selected by the condition selection means,
前記検出手段は、送信元の通信端末から送信されたパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を第1伝送時間として求め、また前記パケットの受信後に前記通信端末に受信されたパケットの伝送に要した時間を第2伝送時間として求め、第2伝送時間から第1伝送時間を減算して遅延時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とするパケット交換システム。The detecting means determines a time required for packet transmission as a first transmission time based on a transmission time of a packet transmitted from a transmission source communication terminal and a reception time at which the packet is received by a transmission destination communication terminal. Calculating the time required for transmitting the packet received by the communication terminal after receiving the packet as a second transmission time, and subtracting the first transmission time from the second transmission time to obtain a delay time. A packet switching system for detecting a traffic amount based on a packet switching system.
圧縮効率が異なる複数のデータ圧縮手段を有し、いずれかのデータ圧縮手段を用いて送信すべきデータを圧縮し、圧縮したデータのパケットを生成し、所定の通信端末へ送信すべくなした通信端末において、パケットの送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、より圧縮効率の高いデータ圧縮手段を用いるべく設定する手段と、送信先の通信端末から通知される受信パケットの数を受信する手段とを備え、
前記検出手段は、送信したパケットの数と通知された受信パケットの数とに基づき、廃棄されたパケットの数を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする通信端末。
A communication having a plurality of data compression means having different compression efficiencies, compressing data to be transmitted using any of the data compression means, generating a packet of the compressed data, and transmitting the packet to a predetermined communication terminal. The terminal uses a detecting means for detecting a traffic amount of a communication line to a communication terminal of a packet transmission destination, and a data compressing means having a higher compression efficiency when the traffic amount detected by the detecting means increases. And a means for receiving the number of received packets notified from the communication terminal of the transmission destination,
The communication means characterized in that the detecting means obtains the number of discarded packets based on the number of transmitted packets and the number of notified received packets, and detects a traffic amount based on the number of discarded packets. Terminal.
パケットの発生確率を規定する複数のパケット生成条件のいずれかを設定することが可能であって、送信すべきデータが所定のパケット生成条件を満たすときにパケットを生成し、所定の通信端末へ送信すべくなした通信端末において、パケットの送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、パケットの発生確率を下げるべくパケット生成条件を選択し設定する手段と、送信先の通信端末から通知される受信パケットの数を受信する手段とを備え、
前記検出手段は、送信したパケットの数と通知された受信パケットの数とに基づき、廃棄されたパケットの数を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする通信端末。
It is possible to set any of a plurality of packet generation conditions that define a packet occurrence probability, and generate a packet when data to be transmitted satisfies a predetermined packet generation condition, and transmit the packet to a predetermined communication terminal. In the communication terminal, the detecting means for detecting the traffic amount of the communication line up to the communication terminal to which the packet is to be transmitted, and when the traffic amount detected by the detecting means increases, the probability of occurrence of the packet is reduced. Means for selecting and setting a packet generation condition so as to reduce the number of received packets notified from the communication terminal of the transmission destination,
The communication means characterized in that the detecting means obtains the number of discarded packets based on the number of transmitted packets and the number of notified received packets, and detects a traffic amount based on the number of discarded packets. Terminal.
圧縮効率が異なる複数のデータ圧縮手段を有し、いずれかのデータ圧縮手段を用いて送信すべきデータを圧縮し、圧縮したデータのパケットを生成し、所定の通信端末へ送信すべくなした通信端末において、パケットの送信先の通信端末までの通信 回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、より圧縮効率の高いデータ圧縮手段を用いるべく設定する手段と、送信先の通信端末から通知されるパケットの受信時刻を受信する手段とを備え、
前記検出手段は、送信したパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする通信端末。
A communication having a plurality of data compression means having different compression efficiencies, compressing data to be transmitted using any of the data compression means, generating a packet of the compressed data, and transmitting the packet to a predetermined communication terminal. The terminal uses a detecting means for detecting a traffic amount of a communication line to a communication terminal of a packet transmission destination , and a data compressing means having a higher compression efficiency when the traffic amount detected by the detecting means increases. And a means for receiving the reception time of the packet notified from the communication terminal of the transmission destination,
The detecting means obtains the time required for transmitting the packet based on the transmission time of the transmitted packet and the reception time at which the packet was received by the destination communication terminal, and detects the traffic amount based on the time. communication terminal characterized in that no order.
パケットの発生確率を規定する複数のパケット生成条件のいずれかを設定することが可能であって、送信すべきデータが所定のパケット生成条件を満たすときにパケットを生成し、所定の通信端末へ送信すべくなした通信端末において、パケットの送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、パケットの発生確率を下げるべくパケット生成条件を選択し設定する手段と、送信先の通信端末から通知されるパケットの受信時刻を受信する手段とを備え、
前記検出手段は、送信したパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする通信端末。
It is possible to set any of a plurality of packet generation conditions that define a packet occurrence probability, and generate a packet when data to be transmitted satisfies a predetermined packet generation condition, and transmit the packet to a predetermined communication terminal. In the communication terminal, the detecting means for detecting the traffic amount of the communication line up to the communication terminal to which the packet is to be transmitted, and when the traffic amount detected by the detecting means increases, the probability of occurrence of the packet is reduced. Means for selecting and setting a packet generation condition to lower the packet generation means, and means for receiving a reception time of a packet notified from a communication terminal of a transmission destination,
The detecting means obtains the time required for transmitting the packet based on the transmission time of the transmitted packet and the reception time at which the packet was received by the destination communication terminal, and detects the traffic amount based on the time. A communication terminal characterized by what it has done .
圧縮効率が異なる複数のデータ圧縮手段を有し、いずれかのデータ圧縮手段を用いて送信すべきデータを圧縮し、圧縮したデータのパケットを生成し、所定の通信端末へ送信すべくなした通信端末において、パケットの送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、より圧縮効率の高いデータ圧縮手段を用いるべく設定する手段と、送信先の通信端末から通知されるパケットの受信時刻を受信する手段とを備え、
前記検出手段は、送信したパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を第1伝送時間として求め、また前記パケットの受信後に前記通信端末に受信されたパケットの伝送に要した時間を第2伝送時間として求め、第2伝送時間から第1伝送時間を減算して遅延時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする通信端末
A communication having a plurality of data compression means having different compression efficiencies, compressing data to be transmitted using any of the data compression means, generating a packet of the compressed data, and transmitting the packet to a predetermined communication terminal. The terminal uses a detecting means for detecting a traffic amount of a communication line to a communication terminal of a packet transmission destination, and a data compressing means having a higher compression efficiency when the traffic amount detected by the detecting means increases. And a means for receiving the reception time of the packet notified from the communication terminal of the transmission destination,
The detecting means obtains a time required for packet transmission as a first transmission time based on a transmission time of the transmitted packet and a reception time at which the packet was received by a destination communication terminal. Later, the time required for transmitting the packet received by the communication terminal is obtained as a second transmission time, and the first transmission time is subtracted from the second transmission time to obtain a delay time, and the traffic amount is detected based on the delay time. A communication terminal characterized by what it does .
パケットの発生確率を規定する複数のパケット生成条件のいずれかを設定することが可能であって、送信すべきデータが所定のパケット生成条件を満たすときにパケットを生成し、所定の通信端末へ送信すべくなした通信端末において、パケットの送信先の通信端末までの通信回線のトラフィック量を検出する検出手段と、該検出手段により検出されたトラフィック量の増加があったとき、パケットの発生確率を下げるべくパケット生成条件を選択し設定する手段と、送信先の通信端末から通知されるパケットの受信時刻を受信する手段とを備え、
前記検出手段は、送信したパケットの送信時刻と該パケットが送信先の通信端末に受信された受信時刻とに基づき、パケットの伝送に要した時間を第1伝送時間として求め、また前記パケットの受信後に前記通信端末に受信されたパケットの伝送に要した時間を第2伝送時間として求め、第2伝送時間から第1伝送時間を減算して遅延時間を求めて、これに基づいてトラフィック量を検出すべくなしたことを特徴とする通信端末
It is possible to set any of a plurality of packet generation conditions that define a packet occurrence probability, and generate a packet when data to be transmitted satisfies a predetermined packet generation condition, and transmit the packet to a predetermined communication terminal. In the communication terminal, the detecting means for detecting the traffic amount of the communication line up to the communication terminal to which the packet is to be transmitted, and when the traffic amount detected by the detecting means increases, the probability of occurrence of the packet is reduced. Means for selecting and setting a packet generation condition to lower the packet generation means, and means for receiving a reception time of a packet notified from a communication terminal of a transmission destination,
The detecting means obtains a time required for packet transmission as a first transmission time based on a transmission time of the transmitted packet and a reception time at which the packet was received by a destination communication terminal. Later, the time required for transmitting the packet received by the communication terminal is obtained as a second transmission time, and the first transmission time is subtracted from the second transmission time to obtain a delay time, and the traffic amount is detected based on the delay time. A communication terminal characterized by what it does .
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