JP3622701B2 - Ｖｏｉｐシステム及びそれに用いるサービス品質制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＶＯＩＰシステム及びそれに用いるサービス品質制御方法に関し、特にＶＯＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）システムにおける音声再生に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＶＯＩＰシステムにおいては、ＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワーク上での音声伝送プロトコル実装装置と、音声パケットを一定期間保持するバッファ装置と、音声の圧縮変換を行うディジタル信号処理プロセッサ装置から構成されている。
【０００３】
上記のような構成のＶＯＩＰシステムでは、対局のＶｏＩＰシステムにおいて、ディジタル信号プロセッサ装置によって符号圧縮されたＩＰパケットをＩＰネットワーク上で音声転送プロトコルを用いて転送している。
【０００４】
この場合、ＩＰネットワーク上でのＩＰパケットの遅延、欠落による音声劣化を抑制するため、バッファ装置を用いてＩＰパケットを一定時間保持し、パケット受信側において一定間隔で音声として再生処理が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のＶＯＩＰシステムでは、音声転送が１フローに対するもので、ＶＯＩＰシステムが収容する他のフロー数等に比例した処理負荷を基にＣＰＵ（中央処理装置）リソースを考慮した音声品質の制御がなされていないので、ＶＯＩＰシステムの末端において、音声品質の保証を明確にしていないという問題がある。この問題はＩＰネットワーク等の伝送系の問題によるものではなく、ＶＯＩＰシステムの末端における内部のリソース管理の問題である。
【０００６】
また、ＶＯＩＰシステム上の他のデータ系アプリケーション（ＷＥＢブラウザ等）と音声系アプリケーションとが競合関係にあり、比較的バースト傾向にあるデータ系トラフィックによって、リアルタイム処理が必要な音声制御に十分な内部リソースを配分することができないため、音声品質不良が引き起こされるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、内部的の負荷状態に合わせて品質を保持可能なパケット処理を自動で切替えることができ、音声品質不良の発生を防止することができるＶＯＩＰシステム及びそれに用いるサービス品質制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＶＯＩＰシステムは、ＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを介して音声パケット伝送とデータ送受信とセッション制御とを少なくとも行うＶＯＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）システムであって、
音声系セッション及びデータ系セッション各々のパケット流量測定を行う手段と、自システム内部のＣＰＵリソースの監視測定を行う手段と、パケット輻輳時及び処理能力の負荷増大検出時のいずれかにセッション単位のパケット処理の優先度処理と音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更とを行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更によって自システムにかかる負荷の調整と既存通話呼に対する品質保証とを行うようにしている。
【０００９】
本発明によるサービス品質制御方法は、ＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを介して音声パケット伝送とデータ送受信とセッション制御とを少なくとも行うＶＯＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）システムのサービス品質制御方法であって、
音声系セッション及びデータ系セッション各々のパケット流量測定を行うステップと、自システム内部のＣＰＵリソースの監視測定を行うステップと、パケット輻輳時及び処理能力の負荷増大検出時のいずれかにセッション単位のパケット処理の優先度処理と音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更とを行うステップとを備え、
前記パケット処理の優先度処理と前記音声コーデック種別及び前記パケット送信周期の動的な変更とを行うステップは、前記音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更によって自システムにかかる負荷の調整と既存通話呼に対する品質保証とを行うようにしている。
【００１０】
すなわち、本発明のＶＯＩＰシステムは、ＩＰパケット上で音声を伝送する形式のＶＯＩＰの機能について、音声品質と他データアプリケーションの品質とを動的に改善する方式を提供するものである。
【００１１】
より具体的に説明すると、本発明のＶＯＩＰシステムは、ＩＰネットワーク及び中継ルータを介し、ＶＯＩＰシステム間での音声パケット伝送並びにＷＥＢブラウザ等のデータ系アプリケーションのデータ送受信やセッション制御を行うシステムである。
【００１２】
ＩＰネットワークには他のトラフィック流量の増減によるＩＰパケットの輻輳や中継ルータ故障・障害によるパケット廃棄等、伝送系の遅延等の特性があるため、通常、ＶＯＩＰ等の音声系アプリケーションにはパケットの到着時刻タイムスタンプ等を考慮するＲＴＰ（Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコル等が使用される。
【００１３】
しかしながら、複数の音声チャンネルフロー、もしくはデータフローを一度に制御するＶＯＩＰシステムにおいては、基本的に１フローと他のフローとの処理優先度の調整関係はなく、１システムとして使用することができるフロー数等が運用上動的に決定される仕組みがない。
【００１４】
本発明のＶＯＩＰシステムにおいては、各音声系セッションのパケット流量測定、データ系セッションのパケット流量測定の他、ＶＯＩＰシステム内部のＣＰＵリソースの監視測定を行い、パケット輻輳時または処理能力負荷増大検出時に、セッション単位のパケット処理の優先度処理と、音声コーデック種別、パケット送信周期の動的な変更とを行うことによって、システムにかかる負荷の調整と既存通話呼に対する品質保証とを可能とするものである。
【００１５】
ＩＴＵ−Ｔ Ｇシリーズにおいて規定されたＧ．７２９コーデック方式（８ｋＨｚ）、Ｇ．７１１コーデック方式［６４ｋＰＣＭ（ｐｕｌｓｅ ｃｏｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）符号化］等の符号化があるが、音声品質的にはＧ．７１１が高品位であり、処理負荷的にはデータ長等の高い圧縮率からＧ．７２９が選択される。
【００１６】
上記のように、ＣＰＵ負荷を考慮することによって、既存呼にかかる負荷状態を把握可能となり、新規のセッションによって新たにかかる負荷を事前に抑制することが可能となり、それによる既存の開設セッションに関してもその品質を保持することが可能となるため、ＶＯＩＰシステムにかかるＩＰネットワークの輻輳等の外部的要因だけでなく、ＣＰＵ負荷等の内部的の負荷状態に合わせて、品質を保持可能なパケット処理を自動で切替えられる。内部負荷を無視したセッション開設では、新規セッションばかりでなく、既存の開設呼の品質についても保証することができない。
【００１７】
また、優先制御に対応したセッション情報を用いることによって、アプリケーションレベルで、ＶＯＩＰセッションを優先するといった制御が可能となるので、音声系アプリケーション及びデータ系アプリケーションそれぞれの優先度を考慮し、それぞれのサービス品質を保持可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によるＶＯＩＰシステムの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例によるＶＯＩＰシステムは、プログラム制御によって動作する中央処理コンピュータ装置１−１，１−２と、ＶＯＩＰシステムに対して優先度設定の変更指示を行う外部制御端末２と、優先制御情報の格納及び更新を行うための外部のポリシーデータベース装置３と、ＶＯＩＰ音声端末（＃１，＃２）４−１，４−２と、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）ブラウザ等を搭載したデータ端末（＃３）５と、ＩＰパケット網６と、ＩＰパケット網６を構成する中継ルータ７−１，７−２と、アプリケーションサーバ８とから構成されている。
【００１９】
中央処理コンピュータ装置１−１はセッション制御部１１−１と、パケット受信部１２−１と、パケット送信部１３−１と、流量監視部１４−１と、流量制御部１５−１と、音声デコーダ部１６−１と、音声エンコード部１７−１と、能力監視部１８−１とからなる。尚、図示していないが、中央処理コンピュータ装置１−２の構成も上記の中央処理コンピュータ装置１−１の構成と同様である。
【００２０】
セッション制御部１１−１はＶＯＩＰシステム間のセッション状態の制御・管理、並びに優先度ポリシー情報の送受信制御を行うモジュールであり、ＶＯＩＰ音声呼に対して相手先ＶＯＩＰシステムとの音声セッションの設定、解放の処理を行う。
【００２１】
パケット受信部１２−１はＩＰパケット網６を介してＶＯＩＰシステムに送信されてくるパケットを受信し、バッファ（図示せず）に保留するモジュールである。パケット送信部１３−１は自局システムからＩＰパケット網６へパケット送出処理を行うモジュールである。
【００２２】
流量監視部１４−１はＩＰパケットからＩＰアドレス、ＴＣＰ／ＩＰ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｔｏｔｃｏｌ／ｉｎｔｅｒｎｅｔｐｒｏｔｏｃｏｌ）のポート番号等のセッション情報を抽出するモジュールである。流量制御部１５−１は流量監視部１４−１の情報を基に、アプリケーションレベルでのパケット処理の優先制御を行うモジュールである。
【００２３】
音声デコード部１６−１は音声セッションに対して音声のデコード処理を行うモジュールである。音声エンコード部１７−１は音声セッションに対して音声圧縮種別情報に基づいて変換を行うモジュールである。能力監視部１８−１は自局システム内部のＣＰＵリソース負荷状況を監視するモジュールである。
【００２４】
図２は本発明の一実施例によるＶＯＩＰシステムの動作を示すフローチャートである。これら図１及び図２を参照して本発明の一実施例によるＶＯＩＰシステムの全体の動作について説明する。以下、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２間での処理の流れについて説明する。
【００２５】
まず、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２では自局ポリシーを外部制御端末２から設定する。この初期ポリシー設定後、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２間（任意のＶＯＩＰシステムの２局間）においてはセッション開始要求が発生する（図２ステップＳ１）。
【００２６】
続いて、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２は外部ポリシーデータベース装置３からセッションに対する優先度設定データを自局内部に読込み、以降変更がない場合の初期値として設定を行う（図２ステップＳ２）。また、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２は相手局に対し、自局のポリシー設定を通知する（図２ステップＳ３）。
【００２７】
優先度クラス分けのための閾値情報はＩＰパケット上に設定される対局ＩＰアドレス、サービス種別情報（ｔｙｐｅ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＴＣＰ／ＩＰ上のポート番号、優先制御に対応したインタフェースを持つＴＣＰ／ＩＰセッションソケット情報、並びにアプリケーションセッション情報の中から、ポリシーデータに基づいて選択される。
【００２８】
また、優先制御としては複数クラスキューによる内部処理の優先順位付け、非優先セッションＩＰパケットの廃棄、制御選択コーデック種別の変更、パケット送信周期の変更が行われる（図２ステップＳ４）。
【００２９】
次に、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２は対局とのＩＰパケット網６を介したＩＰパケットの送受信処理を行う（図２ステップＳ５）。この後、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２はパケット受信処理において、ポリシーデータを基にパケットの優先処理を行う（図２ステップＳ６）。
【００３０】
中央処理コンピュータ装置１−１，１−２はこの優先制御とともに、自局内での能力監視を行う。能力監視は微小な周期単位毎に、どのセッション制御に関するプロセッサ処理が動作しているかについてカウントを行い、その値を一定期間蓄積し、各セッションに割かれるリソースの合計値を求め、これとセッションがない場合の値（定常値）との比によって統計的な値として求める。
【００３１】
中央処理コンピュータ装置１−１，１−２はそれらの合計を把握する毎にＶＯＩＰシステムを形成するコンピュータシステムのＣＰＵリソース状態を監視し、数値データとして記録する（図２ステップＳ７）。
【００３２】
中央処理コンピュータ装置１−１，１−２はセッション制御部１１−１経由で、セッションの終了が指示された場合（図２ステップＳ８）、現在の優先制御ポリシーと、能力値を対比した品質情報データをポリシーデータベース装置３に格納する（図２ステップＳ９）。
【００３３】
中央処理コンピュータ装置１−１，１−２は品質データに基づいて初期値ポリシーデータを変更する場合、優先制御ポリシーデータの設定変更を行い（図２ステップＳ１０）、ステップＳ２に戻って再度設定情報の読込みを行う。
【００３４】
次に、具体例を用いて説明する。対局のＶＯＩＰ音声端末（＃２）４−２から音声呼のセッション開始指示情報パケットがＩＰパケット網６を介し、自局のパケット受信部１２−１に到達すると、中央処理コンピュータ装置１−１ではパケット受信部１２−１にてそのパケットを受信した後、セッション制御部１１−１が２局間のセッション作業を開始する。
【００３５】
発信側のセッション制御部（中央処理コンピュータ装置１−２のセッション制御部）はポリシーデータベース装置から優先制御ポリシー情報を読込み、相手側の中央処理コンピュータ装置１−１へポリシー情報を通知する。
【００３６】
受信側のセッション制御部１１−１においてはポリシーデータベース装置３から読出したポリシー情報と、相手局から送られたポリシー設定情報とを比較し、両局で実現可能なコーデック種別、パケット送信周期方式を選択する。ここでは、Ａ−Ｂ局間でＩＴＵ−Ｔ規定Ｇ．７１１コーデックを選択し、ＶＯＩＰセッション中は本コーデック使用するものとする。
【００３７】
ＶＯＩＰセッション中、ＩＰパケット網６を介してパケット送受信処理が行われるが、パケット送受信中は自局のＣＰＵリソースの空き状況データの自動収集を周期的に行う。
【００３８】
また同時に、ＶＯＩＰ音声端末（＃２）４−２から新規セッションとして、ＨＴＴＰ（ｈｙｐｅｒ ｔｅｘｔ ｔｒａｎｓｐｅｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルによるＷＥＢブラウザのデータ転送の開設要求が発生した場合、同一ＶＯＩＰシステム内でＶＯＩＰ呼と非ＶＯＩＰ呼とが混在することになる。その際、ポリシーデータにおいて、高優先順位が指定されたアプリケーションとしてＶＯＩＰ呼を設定することによって、ＶＯＩＰ呼に関するセッションが優先的に処理されることになる。
【００３９】
この状態において、新規のＶＯＩＰ呼セッションの開設要求が発生した場合、ＣＰＵリソースの空き状況並びにポリシー設定によって、新規ＶＯＩＰ呼におけるコーデック種別を、負荷の軽いＧ．７２９コーデック、パケット送信間隔が長い４０ミリ間隔周期方式等を選択し、任意時点におけるＣＰＵリソースの負荷を抑制し、ＣＰＵリソース低下による既存セッション（この場合、１データセッション、１ＶＯＩＰセッション）への品質に影響がないようにするものである。
【００４０】
また、自局リソース負荷状態が高負荷状態から徐々に低負荷状態に遷移していった場合、ポリシーデータに基づいて、再度新規呼に対してはＧ．７１１コーデックを使用するようセッション開設の調整を行う。
【００４１】
このように、ＣＰＵ負荷を考慮することによって、既存呼にかかる負荷状態を把握することができ、新規のセッションによって新たにかかる負荷を事前に抑制することができ、それによる既存の開設セッションに関してもその品質を保持することができる。この場合、内部負荷を無視したセッション開設では新規セッションばかりでなく、既存の開設呼の品質についても保証することができない。
【００４２】
したがって、ＶＯＩＰシステムにかかるＩＰネットワークの輻輳等の外部的要因だけでなく、ＣＰＵ負荷等の内部的の負荷状態に合わせて、品質を保持可能なパケット処理を自動で切替えることができる。
【００４３】
また、音声系アプリケーション及びデータ系アプリケーションそれぞれの優先度を考慮し、それぞれにサービス品質を保持することができる。この場合、優先制御に対応したセッション情報を用いることによって、アプリケーションレベルで、ＶＯＩＰセッションを優先するといった制御が可能となる。
【００４４】
図３は本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの構成を示すブロック図である。図３において、本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムはプログラム制御によって動作する中央処理コンピュータ装置９−１，９−２と、ＶＯＩＰシステムに対して優先度設定の変更指示を行う外部制御端末２と、ＶＯＩＰ音声端末（＃１，＃２）４−１，４−２と、ＩＰパケット網６と、ＩＰパケット網６を構成する中継ルータ７とから構成されている。
【００４５】
中央処理コンピュータ装置９−１はセッション制御部９１−１と、パケット受信部１２−１と、パケット送信部１３−１と、受信パケットをバッファ（図示せず）に蓄積してＩＰパケット網６上の輻輳によるパケット遅延を吸収するための流量制御部１５−１と、音声デコーダ部１６−１と、音声エンコード部１７−１と、優先制御部９２−１とからなる。尚、図示していないが、中央処理コンピュータ装置９−２の構成も上記の中央処理コンピュータ装置９−１の構成と同様である。
【００４６】
パケット受信部１２−１とパケット送信部１３−１と流量制御部１５−１と音声デコーダ部１６−１と音声エンコード部１７−１とはそれぞれ上述した本発明の一実施例と同様のモジュールである。
【００４７】
優先制御部９２−１は外部制御端末２から設定された情報を保持し、コーデックタイプの優先度設定を行うモジュールである。セッション制御部９１−１は優先制御部９２−１からのコーデックタイプの優先度設定に基づいた制御を行う以外は上述した本発明の一実施例と同様である。
【００４８】
図４（ａ），（ｂ）は本発明の他の実施例による各ＶＯＩＰシステムで使用するコーデックの優先順位を指定する静的なデータを示す図であり、図４（ｃ）は本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステム全体で一意に設定される静的な値を示す図である。
【００４９】
図４（ａ）においてはＶＯＩＰシステム＃１のポリシーデータ「Ｇ．７２９」，「Ｇ．７２３」，「Ｇ．７１１」を示しており、図４（ｂ）はＶＯＩＰシステム＃２のポリシーデータ「Ｇ．７１１」，「Ｇ．７２９」，「Ｇ．７２３」を示している。
【００５０】
図４（ｃ）においては、ＶＯＩＰシステム全体で静的なポリシー、つまり全体和「σ」と、コーデック「Ｇ．７１１」，「Ｇ．７２９」，「Ｇ．７２３」各々に対応する重み「ｗ７１１」，「ｗ７２９」，「ｗ７２３」とが示されている。これら図３及び図４を参照して本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの全体の動作について説明する。
【００５１】
セッション制御部９１−１はＶＯＩＰシステム間のセッション状態の制御・管理、ならびに優先度ポリシー情報の送受信制御を行うモジュールであり、ＶＯＩＰ音声呼に対して相手先ＶＯＩＰシステムとの音声セッションの設定、解放の処理を行う。
【００５２】
パケット受信部１２−１はＩＰパケット網６を介してＶＯＩＰシステム送信されてくるパケットを受信し、バッファに保留するモジュールである。パケット送信部１３−１は自局からＩＰパケット網６へパケット送出処理を行うモジュールである。
【００５３】
優先制御部９２−１は外部制御端末２から設定された静的なポリシーデータに基づいてコーデック種別等をセッション制御部１１−１に通知するモジュールである。ここで、このポリシー情報は、図４に示すような構造を持つデータである。図４（ａ），（ｂ）で示されるデータは各ＶＯＩＰシステムで使用するコーデックの優先順位を指定したものである静的なデータである。図４（ｃ）で示されるようなＶＯＩＰシステム全体で一意に設定される静的な値であり、各コーデックに対する重みｗと、１ＶＯＩＰシステムでの最大値負荷値σとが示される。
【００５４】
最大負荷値σは、
という式にて求められる。つまり、最大負荷値σは各コーデック「Ｇ．７１１」，「Ｇ．７２９」，「Ｇ．７２３」に対する重み「ｗ７１１」，「ｗ７２９」，「ｗ７２３」と、各コーデックの使用セッション数「ｓ（７１１）」，「ｓ（７２９）」，「ｓ（７２３）」との積の合計値を求めたものである。
【００５５】
音声デコード部１６−１は音声セッションに対して音声のデコード処理を行うモジュールである。音声エンコード部１７−１は音声セッションに対して音声圧縮種別情報に基づいて変換を行うモジュールである。
【００５６】
図５は本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの動作を示すフローチャートであり、図６（ａ），（ｂ）は本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの動作を示す図である。これら図５及び図６を用いて本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの具体例について説明する。
【００５７】
図６（ａ）に示すように、初期ポリシーが設定された対局のＶＯＩＰ音声端末（＃２）４−２から音声呼のセッション開始指示情報パケットがＩＰパケット網６を介して、中央処理コンピュータ装置９−１のパケット受信部１２−１に到達する（図５ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【００５８】
中央処理コンピュータ装置９−１ではパケット受信部１２−１にてそのパケットを受信した後、セッション制御部９１−１が２局間のセッション作業を開始する。発信側の中央処理コンピュータ装置９−２のセッション制御部は外部制御端末から既に設定された静的なポリシーデータ［図４（ａ）参照］を基に、相手側の中央処理コンピュータ装置９−１へポリシー情報を通知する。
【００５９】
また、このポリシー情報を受けた受信側の中央処理コンピュータ装置９−１のセッション制御部１１−１においては、ポリシーデータベース装置（図示せず）から読出したポリシー情報と、相手局から送られてきたポリシー設定情報とを比較し、両局で実現可能なコーデック種別を選択する。
【００６０】
中央処理コンピュータ装置９−１ではコーデック種別を選択後、図６（ｂ）に示すように、送信元（発信側の中央処理コンピュータ装置９−２）へポリシー情報の決定情報を返答し、本セッション間で使用するコーデック方式を決定する（図５ステップＳ１３）。
【００６１】
その後に、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２は対局とのＩＰパケット網６を介したＩＰパケットの送受信処理を行い（図５ステップＳ１４）、セッション制御部１１−１経由で、セッションの終了が指示されると（図５ステップＳ１５）、ステップＳ１２に戻って再度ペイロードの設定を行う。
【００６２】
また、各ＶＯＩＰにおけるセッション管理・制御は個々のセッション毎に使用するコ−デック方式を記録・管理し、自ＶＯＩＰシステムで現在使用中のセッション数並びにコーデック毎の使用数を把握し、次のＶＯＩＰ呼セッションを開設する場合には（１）式に照らし合わてコーデックを決定する。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、ＩＰネットワークを介して音声パケット伝送とデータ送受信とセッション制御とを少なくとも行うＶＯＩＰシステムにおいて、音声系セッション及びデータ系セッション各々のパケット流量測定を行い、自システム内部のＣＰＵリソースの監視測定を行うとともに、パケット輻輳時及び処理能力の負荷増大検出時のいずれかにセッション単位のパケット処理の優先度処理と音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更とを行うことによって、内部的の負荷状態に合わせて品質を保持することができるパケット処理を自動で切替えることができ、音声品質不良の発生を防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるＶＯＩＰシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例によるＶＯＩＰシステムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は本発明の他の実施例による各ＶＯＩＰシステムで使用するコーデックの優先順位を指定する静的なデータを示す図、（ｃ）は本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステム全体で一意に設定される静的な値を示す図である。
【図５】本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの動作を示すフローチャートである。
【図６】（ａ），（ｂ）は本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの動作を示す図である。
【符号の説明】
１−１，１−２，９−１，９−２ 中央処理コンピュータ装置
２ 外部制御端末
３ ポリシーデータベース装置
４−１，４−２ ＶＯＩＰ音声端末
５ データ端末
６ ＩＰパケット網
７，７−１，７−２ 中継ルータ
８ アプリケーションサーバ
１１−１，９１−１ セッション制御部
１２−１ パケット受信部
１３−１ パケット送信部
１４−１ 流量監視部
１５−１ 流量制御部
１６−１ 音声デコーダ部
１７−１ 音声エンコード部
１８−１ 能力監視部
９２−１ 優先制御部
【発明の属する技術分野】
本発明はＶＯＩＰシステム及びそれに用いるサービス品質制御方法に関し、特にＶＯＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）システムにおける音声再生に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＶＯＩＰシステムにおいては、ＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワーク上での音声伝送プロトコル実装装置と、音声パケットを一定期間保持するバッファ装置と、音声の圧縮変換を行うディジタル信号処理プロセッサ装置から構成されている。
【０００３】
上記のような構成のＶＯＩＰシステムでは、対局のＶｏＩＰシステムにおいて、ディジタル信号プロセッサ装置によって符号圧縮されたＩＰパケットをＩＰネットワーク上で音声転送プロトコルを用いて転送している。
【０００４】
この場合、ＩＰネットワーク上でのＩＰパケットの遅延、欠落による音声劣化を抑制するため、バッファ装置を用いてＩＰパケットを一定時間保持し、パケット受信側において一定間隔で音声として再生処理が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のＶＯＩＰシステムでは、音声転送が１フローに対するもので、ＶＯＩＰシステムが収容する他のフロー数等に比例した処理負荷を基にＣＰＵ（中央処理装置）リソースを考慮した音声品質の制御がなされていないので、ＶＯＩＰシステムの末端において、音声品質の保証を明確にしていないという問題がある。この問題はＩＰネットワーク等の伝送系の問題によるものではなく、ＶＯＩＰシステムの末端における内部のリソース管理の問題である。
【０００６】
また、ＶＯＩＰシステム上の他のデータ系アプリケーション（ＷＥＢブラウザ等）と音声系アプリケーションとが競合関係にあり、比較的バースト傾向にあるデータ系トラフィックによって、リアルタイム処理が必要な音声制御に十分な内部リソースを配分することができないため、音声品質不良が引き起こされるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、内部的の負荷状態に合わせて品質を保持可能なパケット処理を自動で切替えることができ、音声品質不良の発生を防止することができるＶＯＩＰシステム及びそれに用いるサービス品質制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＶＯＩＰシステムは、ＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを介して音声パケット伝送とデータ送受信とセッション制御とを少なくとも行うＶＯＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）システムであって、
音声系セッション及びデータ系セッション各々のパケット流量測定を行う手段と、自システム内部のＣＰＵリソースの監視測定を行う手段と、パケット輻輳時及び処理能力の負荷増大検出時のいずれかにセッション単位のパケット処理の優先度処理と音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更とを行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更によって自システムにかかる負荷の調整と既存通話呼に対する品質保証とを行うようにしている。
【０００９】
本発明によるサービス品質制御方法は、ＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを介して音声パケット伝送とデータ送受信とセッション制御とを少なくとも行うＶＯＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）システムのサービス品質制御方法であって、
音声系セッション及びデータ系セッション各々のパケット流量測定を行うステップと、自システム内部のＣＰＵリソースの監視測定を行うステップと、パケット輻輳時及び処理能力の負荷増大検出時のいずれかにセッション単位のパケット処理の優先度処理と音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更とを行うステップとを備え、
前記パケット処理の優先度処理と前記音声コーデック種別及び前記パケット送信周期の動的な変更とを行うステップは、前記音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更によって自システムにかかる負荷の調整と既存通話呼に対する品質保証とを行うようにしている。
【００１０】
すなわち、本発明のＶＯＩＰシステムは、ＩＰパケット上で音声を伝送する形式のＶＯＩＰの機能について、音声品質と他データアプリケーションの品質とを動的に改善する方式を提供するものである。
【００１１】
より具体的に説明すると、本発明のＶＯＩＰシステムは、ＩＰネットワーク及び中継ルータを介し、ＶＯＩＰシステム間での音声パケット伝送並びにＷＥＢブラウザ等のデータ系アプリケーションのデータ送受信やセッション制御を行うシステムである。
【００１２】
ＩＰネットワークには他のトラフィック流量の増減によるＩＰパケットの輻輳や中継ルータ故障・障害によるパケット廃棄等、伝送系の遅延等の特性があるため、通常、ＶＯＩＰ等の音声系アプリケーションにはパケットの到着時刻タイムスタンプ等を考慮するＲＴＰ（Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコル等が使用される。
【００１３】
しかしながら、複数の音声チャンネルフロー、もしくはデータフローを一度に制御するＶＯＩＰシステムにおいては、基本的に１フローと他のフローとの処理優先度の調整関係はなく、１システムとして使用することができるフロー数等が運用上動的に決定される仕組みがない。
【００１４】
本発明のＶＯＩＰシステムにおいては、各音声系セッションのパケット流量測定、データ系セッションのパケット流量測定の他、ＶＯＩＰシステム内部のＣＰＵリソースの監視測定を行い、パケット輻輳時または処理能力負荷増大検出時に、セッション単位のパケット処理の優先度処理と、音声コーデック種別、パケット送信周期の動的な変更とを行うことによって、システムにかかる負荷の調整と既存通話呼に対する品質保証とを可能とするものである。
【００１５】
ＩＴＵ−Ｔ Ｇシリーズにおいて規定されたＧ．７２９コーデック方式（８ｋＨｚ）、Ｇ．７１１コーデック方式［６４ｋＰＣＭ（ｐｕｌｓｅ ｃｏｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）符号化］等の符号化があるが、音声品質的にはＧ．７１１が高品位であり、処理負荷的にはデータ長等の高い圧縮率からＧ．７２９が選択される。
【００１６】
上記のように、ＣＰＵ負荷を考慮することによって、既存呼にかかる負荷状態を把握可能となり、新規のセッションによって新たにかかる負荷を事前に抑制することが可能となり、それによる既存の開設セッションに関してもその品質を保持することが可能となるため、ＶＯＩＰシステムにかかるＩＰネットワークの輻輳等の外部的要因だけでなく、ＣＰＵ負荷等の内部的の負荷状態に合わせて、品質を保持可能なパケット処理を自動で切替えられる。内部負荷を無視したセッション開設では、新規セッションばかりでなく、既存の開設呼の品質についても保証することができない。
【００１７】
また、優先制御に対応したセッション情報を用いることによって、アプリケーションレベルで、ＶＯＩＰセッションを優先するといった制御が可能となるので、音声系アプリケーション及びデータ系アプリケーションそれぞれの優先度を考慮し、それぞれのサービス品質を保持可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によるＶＯＩＰシステムの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例によるＶＯＩＰシステムは、プログラム制御によって動作する中央処理コンピュータ装置１−１，１−２と、ＶＯＩＰシステムに対して優先度設定の変更指示を行う外部制御端末２と、優先制御情報の格納及び更新を行うための外部のポリシーデータベース装置３と、ＶＯＩＰ音声端末（＃１，＃２）４−１，４−２と、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）ブラウザ等を搭載したデータ端末（＃３）５と、ＩＰパケット網６と、ＩＰパケット網６を構成する中継ルータ７−１，７−２と、アプリケーションサーバ８とから構成されている。
【００１９】
中央処理コンピュータ装置１−１はセッション制御部１１−１と、パケット受信部１２−１と、パケット送信部１３−１と、流量監視部１４−１と、流量制御部１５−１と、音声デコーダ部１６−１と、音声エンコード部１７−１と、能力監視部１８−１とからなる。尚、図示していないが、中央処理コンピュータ装置１−２の構成も上記の中央処理コンピュータ装置１−１の構成と同様である。
【００２０】
セッション制御部１１−１はＶＯＩＰシステム間のセッション状態の制御・管理、並びに優先度ポリシー情報の送受信制御を行うモジュールであり、ＶＯＩＰ音声呼に対して相手先ＶＯＩＰシステムとの音声セッションの設定、解放の処理を行う。
【００２１】
パケット受信部１２−１はＩＰパケット網６を介してＶＯＩＰシステムに送信されてくるパケットを受信し、バッファ（図示せず）に保留するモジュールである。パケット送信部１３−１は自局システムからＩＰパケット網６へパケット送出処理を行うモジュールである。
【００２２】
流量監視部１４−１はＩＰパケットからＩＰアドレス、ＴＣＰ／ＩＰ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｔｏｔｃｏｌ／ｉｎｔｅｒｎｅｔｐｒｏｔｏｃｏｌ）のポート番号等のセッション情報を抽出するモジュールである。流量制御部１５−１は流量監視部１４−１の情報を基に、アプリケーションレベルでのパケット処理の優先制御を行うモジュールである。
【００２３】
音声デコード部１６−１は音声セッションに対して音声のデコード処理を行うモジュールである。音声エンコード部１７−１は音声セッションに対して音声圧縮種別情報に基づいて変換を行うモジュールである。能力監視部１８−１は自局システム内部のＣＰＵリソース負荷状況を監視するモジュールである。
【００２４】
図２は本発明の一実施例によるＶＯＩＰシステムの動作を示すフローチャートである。これら図１及び図２を参照して本発明の一実施例によるＶＯＩＰシステムの全体の動作について説明する。以下、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２間での処理の流れについて説明する。
【００２５】
まず、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２では自局ポリシーを外部制御端末２から設定する。この初期ポリシー設定後、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２間（任意のＶＯＩＰシステムの２局間）においてはセッション開始要求が発生する（図２ステップＳ１）。
【００２６】
続いて、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２は外部ポリシーデータベース装置３からセッションに対する優先度設定データを自局内部に読込み、以降変更がない場合の初期値として設定を行う（図２ステップＳ２）。また、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２は相手局に対し、自局のポリシー設定を通知する（図２ステップＳ３）。
【００２７】
優先度クラス分けのための閾値情報はＩＰパケット上に設定される対局ＩＰアドレス、サービス種別情報（ｔｙｐｅ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＴＣＰ／ＩＰ上のポート番号、優先制御に対応したインタフェースを持つＴＣＰ／ＩＰセッションソケット情報、並びにアプリケーションセッション情報の中から、ポリシーデータに基づいて選択される。
【００２８】
また、優先制御としては複数クラスキューによる内部処理の優先順位付け、非優先セッションＩＰパケットの廃棄、制御選択コーデック種別の変更、パケット送信周期の変更が行われる（図２ステップＳ４）。
【００２９】
次に、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２は対局とのＩＰパケット網６を介したＩＰパケットの送受信処理を行う（図２ステップＳ５）。この後、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２はパケット受信処理において、ポリシーデータを基にパケットの優先処理を行う（図２ステップＳ６）。
【００３０】
中央処理コンピュータ装置１−１，１−２はこの優先制御とともに、自局内での能力監視を行う。能力監視は微小な周期単位毎に、どのセッション制御に関するプロセッサ処理が動作しているかについてカウントを行い、その値を一定期間蓄積し、各セッションに割かれるリソースの合計値を求め、これとセッションがない場合の値（定常値）との比によって統計的な値として求める。
【００３１】
中央処理コンピュータ装置１−１，１−２はそれらの合計を把握する毎にＶＯＩＰシステムを形成するコンピュータシステムのＣＰＵリソース状態を監視し、数値データとして記録する（図２ステップＳ７）。
【００３２】
中央処理コンピュータ装置１−１，１−２はセッション制御部１１−１経由で、セッションの終了が指示された場合（図２ステップＳ８）、現在の優先制御ポリシーと、能力値を対比した品質情報データをポリシーデータベース装置３に格納する（図２ステップＳ９）。
【００３３】
中央処理コンピュータ装置１−１，１−２は品質データに基づいて初期値ポリシーデータを変更する場合、優先制御ポリシーデータの設定変更を行い（図２ステップＳ１０）、ステップＳ２に戻って再度設定情報の読込みを行う。
【００３４】
次に、具体例を用いて説明する。対局のＶＯＩＰ音声端末（＃２）４−２から音声呼のセッション開始指示情報パケットがＩＰパケット網６を介し、自局のパケット受信部１２−１に到達すると、中央処理コンピュータ装置１−１ではパケット受信部１２−１にてそのパケットを受信した後、セッション制御部１１−１が２局間のセッション作業を開始する。
【００３５】
発信側のセッション制御部（中央処理コンピュータ装置１−２のセッション制御部）はポリシーデータベース装置から優先制御ポリシー情報を読込み、相手側の中央処理コンピュータ装置１−１へポリシー情報を通知する。
【００３６】
受信側のセッション制御部１１−１においてはポリシーデータベース装置３から読出したポリシー情報と、相手局から送られたポリシー設定情報とを比較し、両局で実現可能なコーデック種別、パケット送信周期方式を選択する。ここでは、Ａ−Ｂ局間でＩＴＵ−Ｔ規定Ｇ．７１１コーデックを選択し、ＶＯＩＰセッション中は本コーデック使用するものとする。
【００３７】
ＶＯＩＰセッション中、ＩＰパケット網６を介してパケット送受信処理が行われるが、パケット送受信中は自局のＣＰＵリソースの空き状況データの自動収集を周期的に行う。
【００３８】
また同時に、ＶＯＩＰ音声端末（＃２）４−２から新規セッションとして、ＨＴＴＰ（ｈｙｐｅｒ ｔｅｘｔ ｔｒａｎｓｐｅｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルによるＷＥＢブラウザのデータ転送の開設要求が発生した場合、同一ＶＯＩＰシステム内でＶＯＩＰ呼と非ＶＯＩＰ呼とが混在することになる。その際、ポリシーデータにおいて、高優先順位が指定されたアプリケーションとしてＶＯＩＰ呼を設定することによって、ＶＯＩＰ呼に関するセッションが優先的に処理されることになる。
【００３９】
この状態において、新規のＶＯＩＰ呼セッションの開設要求が発生した場合、ＣＰＵリソースの空き状況並びにポリシー設定によって、新規ＶＯＩＰ呼におけるコーデック種別を、負荷の軽いＧ．７２９コーデック、パケット送信間隔が長い４０ミリ間隔周期方式等を選択し、任意時点におけるＣＰＵリソースの負荷を抑制し、ＣＰＵリソース低下による既存セッション（この場合、１データセッション、１ＶＯＩＰセッション）への品質に影響がないようにするものである。
【００４０】
また、自局リソース負荷状態が高負荷状態から徐々に低負荷状態に遷移していった場合、ポリシーデータに基づいて、再度新規呼に対してはＧ．７１１コーデックを使用するようセッション開設の調整を行う。
【００４１】
このように、ＣＰＵ負荷を考慮することによって、既存呼にかかる負荷状態を把握することができ、新規のセッションによって新たにかかる負荷を事前に抑制することができ、それによる既存の開設セッションに関してもその品質を保持することができる。この場合、内部負荷を無視したセッション開設では新規セッションばかりでなく、既存の開設呼の品質についても保証することができない。
【００４２】
したがって、ＶＯＩＰシステムにかかるＩＰネットワークの輻輳等の外部的要因だけでなく、ＣＰＵ負荷等の内部的の負荷状態に合わせて、品質を保持可能なパケット処理を自動で切替えることができる。
【００４３】
また、音声系アプリケーション及びデータ系アプリケーションそれぞれの優先度を考慮し、それぞれにサービス品質を保持することができる。この場合、優先制御に対応したセッション情報を用いることによって、アプリケーションレベルで、ＶＯＩＰセッションを優先するといった制御が可能となる。
【００４４】
図３は本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの構成を示すブロック図である。図３において、本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムはプログラム制御によって動作する中央処理コンピュータ装置９−１，９−２と、ＶＯＩＰシステムに対して優先度設定の変更指示を行う外部制御端末２と、ＶＯＩＰ音声端末（＃１，＃２）４−１，４−２と、ＩＰパケット網６と、ＩＰパケット網６を構成する中継ルータ７とから構成されている。
【００４５】
中央処理コンピュータ装置９−１はセッション制御部９１−１と、パケット受信部１２−１と、パケット送信部１３−１と、受信パケットをバッファ（図示せず）に蓄積してＩＰパケット網６上の輻輳によるパケット遅延を吸収するための流量制御部１５−１と、音声デコーダ部１６−１と、音声エンコード部１７−１と、優先制御部９２−１とからなる。尚、図示していないが、中央処理コンピュータ装置９−２の構成も上記の中央処理コンピュータ装置９−１の構成と同様である。
【００４６】
パケット受信部１２−１とパケット送信部１３−１と流量制御部１５−１と音声デコーダ部１６−１と音声エンコード部１７−１とはそれぞれ上述した本発明の一実施例と同様のモジュールである。
【００４７】
優先制御部９２−１は外部制御端末２から設定された情報を保持し、コーデックタイプの優先度設定を行うモジュールである。セッション制御部９１−１は優先制御部９２−１からのコーデックタイプの優先度設定に基づいた制御を行う以外は上述した本発明の一実施例と同様である。
【００４８】
図４（ａ），（ｂ）は本発明の他の実施例による各ＶＯＩＰシステムで使用するコーデックの優先順位を指定する静的なデータを示す図であり、図４（ｃ）は本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステム全体で一意に設定される静的な値を示す図である。
【００４９】
図４（ａ）においてはＶＯＩＰシステム＃１のポリシーデータ「Ｇ．７２９」，「Ｇ．７２３」，「Ｇ．７１１」を示しており、図４（ｂ）はＶＯＩＰシステム＃２のポリシーデータ「Ｇ．７１１」，「Ｇ．７２９」，「Ｇ．７２３」を示している。
【００５０】
図４（ｃ）においては、ＶＯＩＰシステム全体で静的なポリシー、つまり全体和「σ」と、コーデック「Ｇ．７１１」，「Ｇ．７２９」，「Ｇ．７２３」各々に対応する重み「ｗ７１１」，「ｗ７２９」，「ｗ７２３」とが示されている。これら図３及び図４を参照して本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの全体の動作について説明する。
【００５１】
セッション制御部９１−１はＶＯＩＰシステム間のセッション状態の制御・管理、ならびに優先度ポリシー情報の送受信制御を行うモジュールであり、ＶＯＩＰ音声呼に対して相手先ＶＯＩＰシステムとの音声セッションの設定、解放の処理を行う。
【００５２】
パケット受信部１２−１はＩＰパケット網６を介してＶＯＩＰシステム送信されてくるパケットを受信し、バッファに保留するモジュールである。パケット送信部１３−１は自局からＩＰパケット網６へパケット送出処理を行うモジュールである。
【００５３】
優先制御部９２−１は外部制御端末２から設定された静的なポリシーデータに基づいてコーデック種別等をセッション制御部１１−１に通知するモジュールである。ここで、このポリシー情報は、図４に示すような構造を持つデータである。図４（ａ），（ｂ）で示されるデータは各ＶＯＩＰシステムで使用するコーデックの優先順位を指定したものである静的なデータである。図４（ｃ）で示されるようなＶＯＩＰシステム全体で一意に設定される静的な値であり、各コーデックに対する重みｗと、１ＶＯＩＰシステムでの最大値負荷値σとが示される。
【００５４】
最大負荷値σは、
【００５５】
音声デコード部１６−１は音声セッションに対して音声のデコード処理を行うモジュールである。音声エンコード部１７−１は音声セッションに対して音声圧縮種別情報に基づいて変換を行うモジュールである。
【００５６】
図５は本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの動作を示すフローチャートであり、図６（ａ），（ｂ）は本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの動作を示す図である。これら図５及び図６を用いて本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの具体例について説明する。
【００５７】
図６（ａ）に示すように、初期ポリシーが設定された対局のＶＯＩＰ音声端末（＃２）４−２から音声呼のセッション開始指示情報パケットがＩＰパケット網６を介して、中央処理コンピュータ装置９−１のパケット受信部１２−１に到達する（図５ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【００５８】
中央処理コンピュータ装置９−１ではパケット受信部１２−１にてそのパケットを受信した後、セッション制御部９１−１が２局間のセッション作業を開始する。発信側の中央処理コンピュータ装置９−２のセッション制御部は外部制御端末から既に設定された静的なポリシーデータ［図４（ａ）参照］を基に、相手側の中央処理コンピュータ装置９−１へポリシー情報を通知する。
【００５９】
また、このポリシー情報を受けた受信側の中央処理コンピュータ装置９−１のセッション制御部１１−１においては、ポリシーデータベース装置（図示せず）から読出したポリシー情報と、相手局から送られてきたポリシー設定情報とを比較し、両局で実現可能なコーデック種別を選択する。
【００６０】
中央処理コンピュータ装置９−１ではコーデック種別を選択後、図６（ｂ）に示すように、送信元（発信側の中央処理コンピュータ装置９−２）へポリシー情報の決定情報を返答し、本セッション間で使用するコーデック方式を決定する（図５ステップＳ１３）。
【００６１】
その後に、中央処理コンピュータ装置１−１，１−２は対局とのＩＰパケット網６を介したＩＰパケットの送受信処理を行い（図５ステップＳ１４）、セッション制御部１１−１経由で、セッションの終了が指示されると（図５ステップＳ１５）、ステップＳ１２に戻って再度ペイロードの設定を行う。
【００６２】
また、各ＶＯＩＰにおけるセッション管理・制御は個々のセッション毎に使用するコ−デック方式を記録・管理し、自ＶＯＩＰシステムで現在使用中のセッション数並びにコーデック毎の使用数を把握し、次のＶＯＩＰ呼セッションを開設する場合には（１）式に照らし合わてコーデックを決定する。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、ＩＰネットワークを介して音声パケット伝送とデータ送受信とセッション制御とを少なくとも行うＶＯＩＰシステムにおいて、音声系セッション及びデータ系セッション各々のパケット流量測定を行い、自システム内部のＣＰＵリソースの監視測定を行うとともに、パケット輻輳時及び処理能力の負荷増大検出時のいずれかにセッション単位のパケット処理の優先度処理と音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更とを行うことによって、内部的の負荷状態に合わせて品質を保持することができるパケット処理を自動で切替えることができ、音声品質不良の発生を防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるＶＯＩＰシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例によるＶＯＩＰシステムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は本発明の他の実施例による各ＶＯＩＰシステムで使用するコーデックの優先順位を指定する静的なデータを示す図、（ｃ）は本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステム全体で一意に設定される静的な値を示す図である。
【図５】本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの動作を示すフローチャートである。
【図６】（ａ），（ｂ）は本発明の他の実施例によるＶＯＩＰシステムの動作を示す図である。
【符号の説明】
１−１，１−２，９−１，９−２ 中央処理コンピュータ装置
２ 外部制御端末
３ ポリシーデータベース装置
４−１，４−２ ＶＯＩＰ音声端末
５ データ端末
６ ＩＰパケット網
７，７−１，７−２ 中継ルータ
８ アプリケーションサーバ
１１−１，９１−１ セッション制御部
１２−１ パケット受信部
１３−１ パケット送信部
１４−１ 流量監視部
１５−１ 流量制御部
１６−１ 音声デコーダ部
１７−１ 音声エンコード部
１８−１ 能力監視部
９２−１ 優先制御部
Claims (8)
- ＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを介して音声パケット伝送とデータ送受信とセッション制御とを少なくとも行うＶＯＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）システムであって、
音声系セッション及びデータ系セッション各々のパケット流量測定を行う手段と、自システム内部のＣＰＵリソースの監視測定を行う手段と、パケット輻輳時及び処理能力の負荷増大検出時のいずれかにセッション単位のパケット処理の優先度処理と音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更とを行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更によって自システムにかかる負荷の調整と既存通話呼に対する品質保証とを行うようにしたことを特徴とするＶＯＩＰシステム。 - 前記制御手段は、既存呼にかかる負荷状態を把握して新規のセッションによって新たにかかる負荷を事前に抑制するようにしたことを特徴とする請求項１記載のＶＯＩＰシステム。
- 前記音声パケット伝送及び前記データ送受信に対する優先制御に対応したセッション情報を用いるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のＶＯＩＰシステム。
- ＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを介して音声パケット伝送とデータ送受信とセッション制御とを少なくとも行うＶＯＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）システムであって、
音声系セッション及びデータ系セッション各々のパケット流量測定を行う手段と、自システム内部のＣＰＵリソースの監視測定を行う手段と、パケット輻輳時及び処理能力の負荷増大検出時のいずれかにセッション単位のパケット処理の優先度処理と音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更とを行う制御手段とを有し、
前記音声パケット伝送及び前記データ送受信に対する優先制御に対応したセッション情報を用いるようにしたことを特徴とするＶＯＩＰシステム。 - ＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを介して音声パケット伝送とデータ送受信とセッション制御とを少なくとも行うＶＯＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）システムのサービス品質制御方法であって、
音声系セッション及びデータ系セッション各々のパケット流量測定を行うステップと、自システム内部のＣＰＵリソースの監視測定を行うステップと、パケット輻輳時及び処理能力の負荷増大検出時のいずれかにセッション単位のパケット処理の優先度処理と音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更とを行うステップとを有し、
前記パケット処理の優先度処理と前記音声コーデック種別及び前記パケット送信周期の動的な変更とを行うステップは、前記音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更によって自システムにかかる負荷の調整と既存通話呼に対する品質保証とを行うようにしたことを特徴とするサービス品質制御方法。 - 前記パケット処理の優先度処理と前記音声コーデック種別及び前記パケット送信周期の動的な変更とを行うステップは、既存呼にかかる負荷状態を把握して新規のセッションによって新たにかかる負荷を事前に抑制するようにしたことを特徴とする請求項５記載のサービス品質制御方法。
- 前記音声パケット伝送及び前記データ送受信に対する優先制御に対応したセッション情報を用いるようにしたことを特徴とする請求項５または請求項６記載のサービス品質制御方法。
- ＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを介して音声パケット伝送とデータ送受信とセッション制御とを少なくとも行うＶＯＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）システムのサービス品質制御方法であって、
音声系セッション及びデータ系セッション各々のパケット流量測定を行うステップと、 自システム内部のＣＰＵリソースの監視測定を行うステップと、パケット輻輳時及び処理能力の負荷増大検出時のいずれかにセッション単位のパケット処理の優先度処理と音声コーデック種別及びパケット送信周期の動的な変更とを行うステップとを有し、
前記音声パケット伝送及び前記データ送受信に対する優先制御に対応したセッション情報を用いるようにしたことを特徴とするサービス品質制御方法。
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