JP3937337B2 - 配信レート制御方法及びシステム - Google Patents
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〔実施例1〕
図1は、本発明の第1の実施例を説明する映像ストリーム配信レート制御システムの概略構成図である。本映像ストリーム配信レート制御システムは、ネットワークエリア4aに接続されるクライアント端末1a,1bと、ネットワークエリア4bに接続されるクライアント端末1c,1dと、ネットワークエリア4cに接続される輻輳規模判定手段2及び配信制御手段3とを備えている。クライアント端末1a,1bは、ネットワークエリア4a,4cを介して配信制御手段3に接続され、クライアント端末1c,1dは、ネットワークエリア4b,4cを介して配信制御手段3に接続され、それぞれストリーム映像の受信を行っている。
図2は、本発明の第2の実施例を説明する映像ストリーム配信レート制御システムの概略構成図である。本映像ストリーム配信レート制御システムは、ネットワークエリア4aに接続されるクライアント端末1a,1bと、ネットワークエリア4bに接続されるクライアント端末1c,1dと、ネットワークエリア4cに接続される輻輳規模判定手段2、配信制御手段3及び品質測定手段5とを備えている。クライアント端末1a,1bは、ネットワークエリア4a,4cを介して配信制御手段3に接続され、クライアント端末1c,1dは、ネットワークエリア4b,4cを介して配信制御手段3に接続され、それぞれストリーム映像の受信を行っている。また、品質測定手段5は、クライアント端末1a〜1dと配信制御手段3との間のネットワーク経路上に設置されている。
図3は、本発明の第3の実施例を説明する映像ストリーム配信レート制御システムのシステム構成図である。このシステム構成図は、図1に示した第1の実施例の映像ストリーム配信レート制御システムにおける、クライアント端末1a〜1d、輻輳規模判定手段2及び配信制御手段3の機能を詳細に説明する図である。すなわち、図3に示すクライアント端末28は図1に示した各クライアント端末1a〜1dに、輻輳規模判定手段13は輻輳規模判定手段2に、配信制御手段14は配信制御手段3に、ネットワークエリア27はネットワークエリア4a〜4cにそれぞれ相当する。
次に、本発明の第4の実施例として、図3に示した第3の実施例における配信レート判定部25及び配信制御部26の処理の詳細について説明する。具体的には、配信レート判定部25が配信レートを上昇または低下させる制御対象及び制御内容を決定する方法、及び配信制御部26がストリーム映像を配信する方法を説明する。図4は、本発明の第4の実施例の映像ストリーム配信レート制御システムにおけるグループ別管理表の例を表す図であり、図3に示した配信制御手段14が管理するグループ情報を示す。このグループ情報は、同一エリア内のユーザをグループ単位に管理した情報であり、各グループは、グループのユーザ数、現在そのグループに配信している配信階層、最低維持すべき最低配信階層、制御を行う順序を決定する制御優先順位を保持している。各グループは、最低配信階層と制御優先順位によって区分される。ここでの各配信階層のレートは250kbpsとし、第1階層を送信する場合は250kbps、第2階層までを送信する場合は500kbps、第3階層までを送信する場合は750kbps、第4階層までを送信する場合は1000kbpsのレートがそれぞれ適用されるものとする。エリア単位で制御を行うのは、配信制御手段14が、図4においてエリア内にグループが1つ存在し最低配信階層が1である情報を管理して動作する場合である。
式:27500kbps(現時の使用帯域の合計)+10(グループBのユーザ数)×250kbps(グループB上昇帯域)=30000kbps(グループBの配信階層が上昇した後の使用帯域)
30000kbps(グループBの配信階層が上昇した後の使用帯域)≦40000kbps(過去の最大使用帯域)となるため、グループBを制御対象に決定し、グループBの配信階層の上昇を決定する。
2,13 輻輳規模判定手段
3,14 配信制御手段
4a〜4c,27 ネットワークエリア
5,12 品質測定手段
11 受信制御手段
15 再生部
16 受信制御部
17 再生状態測定部
18 受信状態測定部
19 品質判定部
20 ユーザ判定結果通知部
21 ユーザ判定結果受信部
22 エリア判定部
23 エリア判定結果通知部
24 エリア判定結果受信部
25 配信レート判定部
26 配信制御部
Claims (18)
- クライアント端末(ユーザ)、品質測定手段、輻輳規模判定手段、及び配信制御手段がそれぞれネットワークを介して接続され、前記配信制御手段が所定の通信帯域の配信階層によりユーザに対して行うストリーム配信サービスの配信レート制御方法であって、前記品質測定手段が、ストリーム配信の受信品質及び再生品質を測定し、ユーザ単位の品質状態を判定するステップと、前記輻輳規模判定手段が、前記品質測定手段により判定されたユーザ単位の品質状態を集約し、同一輻輳点を有するネットワークのエリア単位の輻輳状態を判定するステップと、前記配信制御手段が、最低維持することを保証する最低配信階層、制御を行う順序を決定する制御優先順位、または、前記最低配信階層及び制御優先順位によって、エリアを通過するユーザをグループ化して管理し、前記輻輳規模判定手段により判定されたエリア単位の輻輳状態と、前記最低配信階層、制御優先順位、または、最低配信階層及び制御優先順位とに基づいて、制御対象となるグループを決定し、該グループに属するユーザへの配信フローに対する最適な配信レートを決定し、該配信レートでストリーム配信を行うステップと、を有する配信レート制御方法。
- 前記品質測定手段が受信品質及び再生品質を測定するステップの代わりに、品質測定手段が、ストリーム配信における受信帯域、パケット受信数、パケット再送数、パケットロス数、遅延、フレームレート、バッファ量のうち少なくとも1つ以上を用いて、ネットワークレベルでの受信品質及びアプリケーションレベルでの再生品質を測定し、ユーザ単位の品質状態を判定するステップを有する、請求項1に記載の配信レート制御方法。
- 前記輻輳規模判定手段がエリア単位の輻輳状態を判定するステップの代わりに、輻輳規模判定手段が、ユーザとエリアとの対応情報を把握し、前記品質測定手段により判定されたユーザ単位の品質状態をエリア単位に管理し、エリア内の全ユーザ数、正常受信数、異常受信数に基づいてエリア単位の輻輳状態を判定するステップを有する、請求項1または2に記載の配信レート制御方法。
- 前記配信制御手段によりストリーム配信を行うステップにて、前記輻輳規模判定手段により判定されたエリア単位の輻輳状態が一定規模以上の輻輳状態である場合に、前記制御優先順位に従って配信階層及び最低配信階層を比較することにより制御対象となるグループを決定し、該グループに属するユーザへの配信レートの低下を決定し、該配信レートでストリーム配信を行う、請求項1から3のいずれか一項に記載の配信レート制御方法。
- 前記配信制御手段によりストリーム配信を行うステップにて、前記輻輳規模判定手段により判定されたエリア単位の輻輳状態が一定規模以上の輻輳状態から正常状態に回復した場合には、前記制御優先順位に従って配信階層及び最低配信階層を比較することにより制御対象となるグループを決定し、該グループに属するユーザへの配信レートの上昇を決定し、該配信レートでストリーム配信を行う、請求項1から3のいずれか一項に記載の配信レート制御方法。
- 前記配信制御手段によりストリーム配信を行うステップにおける配信レートの上昇を決定するのは、配信制御手段が、一定時間の監視を行う保護時間を設け、該保護時間の間中、前記輻輳規模判定手段により判定された前記エリアの輻輳状態が正常な場合である、請求項5に記載の配信レート制御方法。
- 前記配信制御手段によりストリーム配信を行うステップにおける配信レートの上昇を決定するのは、配信制御手段が、過去の最大使用帯域、該予兆帯域、直近の使用帯域、該予兆帯域のうち少なくとも一つ以上のデータに基づいて、前記制御対象のユーザへの配信フローに対する配信階層が上昇した後も前記エリアの輻輳状態が正常を維持可能か否かを判断し、維持可能であると判断した場合である、請求項5に記載の配信レート制御方法。
- クライアント端末(ユーザ)、品質測定手段、輻輳規模判定手段、及び配信制御手段がそれぞれネットワークを介して接続され、前記配信制御手段が所定の通信帯域の配信階層によりユーザに対して行うストリーム配信サービスの配信レート制御方法であって、前記品質測定手段が、ストリーム配信の受信品質及び再生品質を測定し、ユーザ単位の品質状態を判定するステップと、前記輻輳規模判定手段が、前記品質測定手段により判定されたユーザ単位の品質状態を集約し、同一輻輳点を有するネットワークのエリア単位の輻輳状態を判定するステップと、前記配信制御手段が、前記輻輳規模判定手段により判定されたエリア単位の輻輳状態に基づいて、制御対象を決定し、該制御対象に属するユーザへの配信フローに対する最適な配信レートを決定し、該配信レートでストリーム配信を行うステップとを有し、
前記配信制御手段が制御対象及び最適な配信レートを決定して配信を行なうステップにおけるストリーム配信を、前記ネットワークにおいてパケットの優先制御機能が見込まれている場合に、ユーザにパケットを配信している配信階層が、最低維持することを保証する最低配信階層まで低下していないときに、前記ユーザの属するエリア、またはエリアを詳細に分割したグループに対する配信階層のうち最上位の階層の送信パケットを非優先パケットとしたストリーム配信とする、配信レート制御方法。 - 前記品質測定手段は、ユーザ、配信制御手段、ユーザと配信制御手段との間のネットワーク経路上のいずれか一に設けられた、請求項1から8のいずれか一項に記載の配信レート制御方法。
- クライアント端末(ユーザ)、品質測定手段、輻輳規模判定手段、及び配信制御手段がそれぞれネットワークを介して接続され、前記配信制御手段が所定の通信帯域の配信階層によりユーザに対してストリーム配信サービスを行う配信レート制御システムであって、前記品質測定手段は、ストリーム配信の受信品質及び再生品質を測定する機能、及びユーザ単位の品質状態を判定する機能を備え、前記輻輳規模判定手段は、前記品質測定手段により判定されたユーザ単位の品質状態を集約する機能、及び同一輻輳点を有するネットワークのエリア単位の輻輳状態を判定する機能を備え、前記配信制御手段は、最低維持することを保証する最低配信階層、制御を行う順序を決定する制御優先順位、または、前記最低配信階層及び制御優先順位によって、エリアを通過するユーザをグループ化して管理する機能、前記輻輳規模判定手段により判定されたエリア単位の輻輳状態と、前記最低配信階層、制御優先順位、または、最低配信階層及び制御優先順位とに基づいて、制御対象となるグループを決定する機能、該グループに属するユーザへの配信フローに対する最適な配信レートを決定する機能、及び該配信レートでストリーム配信を行う機能を備える配信レート制御システム。
- 前記品質測定手段に備えた受信品質及び再生品質を測定する機能の代わりに、品質測定手段に、ストリーム配信における受信帯域、パケット受信数、パケット再送数、パケットロス数、遅延、フレームレート、バッファ量のうち少なくとも1つ以上を用いて、ネットワークレベルでの受信品質及びアプリケーションレベルでの再生品質を測定する機能を備える、請求項10に記載の配信レート制御システム。
- 前記輻輳規模判定手段に備えた品質状態を集約する機能及びエリア単位の輻輳状態を判定する機能の代わりに、輻輳規模判定手段に、ユーザとエリアとの対応情報を把握し、前記品質測定手段により判定されたユーザ単位の品質状態をエリア単位に管理する機能、及びエリア内の全ユーザ数、正常受信数、異常受信数に基づいてエリア単位の輻輳状態を判定する機能を備える、請求項10または11に記載の配信レート制御システム。
- 前記配信制御手段が、前記輻輳規模判定手段により判定されたエリア単位の輻輳状態が一定規模以上の輻輳状態である場合には、前記制御優先順位に従って配信階層及び最低配信階層を比較することにより制御対象となるグループを決定する機能、該グループに属するユーザへの配信レートの低下を決定する機能、及び該配信レートでストリーム配信を行う機能を備える、請求項10から12のいずれか一項に記載の配信レート制御システム。
- 前記配信制御手段が、前記輻輳規模判定手段により判定されたエリア単位の輻輳状態が一定規模以上の輻輳状態から正常状態に回復した場合には、前記制御優先順位に従って配信階層及び最低配信階層を比較することにより制御対象となるグループを決定する機能、該グループに属するユーザへの配信レートの上昇を決定する機能、及び該配信レートでストリーム配信を行う機能を備える、請求項10から12のいずれか一項に記載の配信レート制御システム。
- 前記配信制御手段に備えた配信レートの上昇を決定する機能における配信レートの上昇を決定するのは、配信制御手段が、一定時間の監視を行う保護時間を設け、該保護時間の間中、前記輻輳規模判定手段により判定された前記エリアの輻輳状態が正常な場合である、請求項14に記載の配信レート制御システム。
- 前記配信制御手段に備えた配信レートの上昇を決定する機能における配信レートの上昇を決定するのは、配信制御手段が、過去の最大使用帯域、該予兆帯域、直近の使用帯域、該予兆帯域のうち少なくとも一つ以上のデータに基づいて、前記制御対象のユーザへの配信フローに対する配信階層が上昇した後も前記エリアの輻輳状態が正常を維持可能か否かを判断し、維持可能であると判断した場合である、請求項14に記載の配信レート制御システム。
- クライアント端末(ユーザ)、品質測定手段、輻輳規模判定手段、及び配信制御手段がそれぞれネットワークを介して接続され、前記配信制御手段が所定の通信帯域の配信階層によりユーザに対してストリーム配信サービスを行う配信レート制御システムであって、前記品質測定手段は、ストリーム配信の受信品質及び再生品質を測定する機能、及びユーザ単位の品質状態を判定する機能を備え、前記輻輳規模判定手段は、前記品質測定手段により判定されたユーザ単位の品質状態を集約する機能、及び同一輻輳点を有するネットワークのエリア単位の輻輳状態を判定する機能を備え、前記配信制御手段は、最低維持することを保証する最低配信階層、制御を行う順序を決定する制御優先順位、または、前記最低配信階層及び制御優先順位によって、エリアを通過するユーザをグループ化して管理する機能、前記輻輳規模判定手段により判定されたエリア単位の輻輳状態と、前記最低配信階層、制御優先順位、または、最低配信階層及び制御優先順位とに基づいて、制御対象となるグループを決定する機能、及び前記ネットワークにおいてパケットの優先制御機能が見込まれる場合に、ユーザにパケットを配信している配信階層が、最低維持することを保証する最低配信階層まで低下していないときに、前記ユーザの属するエリア、またはエリアを詳細に分割したグループに対する配信階層のうち最上位の階層の送信パケットを非優先パケットとしてストリーム配信を行う機能を備える配信レート制御システム。
- 前記品質測定手段は、ユーザ、配信制御手段、ユーザと配信制御手段との間のネットワーク経路上のいずれか一に設けられた、請求項10から17のいずれか一項に記載の配信レート制御システム。
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