JP4427057B2 - ビットレート調節の方法 - Google Patents

Description

本発明は会議運営、特に、ゲートウエー（ｇａｔｅｗａｙ）を通して接続した不均一ネットワーク（ｎｅｔｗｏｒｋ）の端末間での会議運営のコール（ｃａｌｌ）に関する。

テレビ会議運営システム（ｓｙｓｔｅｍ）は、従来、回線交換方式及びパケット（ｐａｃｋｅｔ）交換方式の両方のネットワークを用いるように調節されている。それゆえ、品質の損失又は遅れの導入を生じないで対話と通信を行なえるように、回線交換方式とパケット交換方式の端末間の相互運用を達成するために大きな努力が行なわれている。ＩＳＤＮのような回線交換方式ネットワーク上でのマルチメディア通信用の共通規格は国際電気通信連合（ＩＴＵ）からの規格Ｈ．３２０である。Ｈ．３２０は包括的規格で、種々のプロトコール（ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層を定義するいくつかのサブ規格を有している。一例はＨ．２２１であり、Ｈ．２２１はＨ．３２０のフレーム（ｆｒａｍｅ）設定プロトコールである。この勧告の目的は視聴覚通信サービスのためのフレーム構造を定義することである。

Ｈ．３２３は国際電気通信連合（ＩＴＵ）からのパケット交換方式ネットワークのための対応する包括的勧告である。そのようなネットワークは多くの企業端末で広く用いられていて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ， Ｆａｓｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ， Ｔｏｋｅｎ Ｒｉｎｇのネットワーク技術のＴＣＰ／ＩＰ及びＩＰＸ（Ｉｎｔｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｐａｃｋｅｔ ｅｘｃｈａｎｇｅ）が含まれる。Ｈ．３２３規格はインターネットを含むＩＰベースのネットワークを通る音響、ビデオ（ｖｉｄｅｏ）、データの通信の基礎になっている。Ｈ．３２３規格に基づくマルチメディア製品及びアプリケーションは共同利用でき、相互に通信できる。それゆえ、互換性がある。Ｈ．３２３の規格ないしプロトコールも多くのサブ規格から成っていて、そのひとつがＨ．２４５規格である。Ｈ．２４５規格はＨ．３２３規格の制御プロトコール部分を定義している。

システムが種々のプロトコールを用いるとき、それらは、Ｈ．３２０／Ｈ．３２３ゲートウエーを通じて、テレビ会議運営コールを作成しなければならない。それはＨ．３２０及びＨ．３２３の間で「翻訳」のタスク（ｔａｓｋ）を実行する。典型的なシナリオ（ｓｃｅｎａｒｉｏ）は一企業が費用と管理を理由にして、内部で用いるネットワークとしてＩＰを実行して利用できる帯域リソース（ｒｅｓｏｕｒｃｅ）を管理しているが、外部的にはＩＳＤＮを用いて、必要とするＩＰネットワーク上のサービスの品質保証をしていないということである。それで、外部コール用のゲートウエーを用いている。

ゲートウエーは、マルチメディア会議内のエンドポイント間の通信経路のＩＰと回線交換方式側の間を接続する。ＩＰ側にあるエンドポイントから見て、回路交換方式側のエンドポイントを仮想的にＩＰのエンドポイントに及びその逆で変換される。結果的にゲートウエーの主要任務はリアルタイム（ｒｅａｌ ｔｉｍｅ）でネットワークを通じて流れるデータを翻訳し、パケットへの詰め直しをすることである。Ｈ．３２３のエンドポイントから伝送されたパケットが、取出されて、固定サイズのＨ．３２０のフレーム内に配置される前に、バッファー（ｂｕｆｆｅｒ）に一時的に保存される。

Ｈ．３２０ベースのシステムからゲートウエーを通ってＨ．３２３ベースのシステムに設定されたテレビ会議運営用コールには典型的に以下のステップ（ｓｔｅｐ）が含まれる：
Ｈ．３２０ベースのシステム（Ａ）がゲートウエーに定義されたＩＳＤＮ番号をダイア
ル送信する。

ゲートウエーがコールを受付けて、第一のＩＳＤＮのＢチャンネルを使用するために接続する。

ＢＯＮＤＩＮＧ（ＴＭ）手順が実行されるが、コールに用いるための帯域についてのネゴシエーション（ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）が含まれ、解決するとＩＳＤＮ番号Ａを用いてコールを求めて残りのチャンネルにダイアル送信をする。

Ａは残りのＢチャンネルを用いるためにダイアル送信をする。ゲートウエーがこれらの流入チャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）を受入れる。

帯域内で、通信チャンネルがＨ．２２１に基づいて設定されて、音響、ビデオ、及び、多分他の機能を交換する。

ビデオチャンネルが開かれると、静止画像がゲートウエー内で符号化されて、Ａに伝送される。画像には、他の当事者の内線に接続するためにシステムＡのユーザーを求めるテキスト（ｔｅｘｔ）が含まれる（Ｈ．３２３のエイリアス（ａｌｉａｓ））。音声のメッセージも提示しうる。

Ａのユーザーがその内線に接続し、音響チャンネル内に又はＨ．３２０のＴＣＳ−４の信号を通して、ＤＴＭＦ（ｄｕａｌ ｔｏｎｅ ｍｕｌｔｉ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を用いてゲートウエーに伝送する。

ゲートウエーが内線全体を受信したとき、ゲートウエーがこの内線（Ｂ）と共に登録されたエンドポイントへのＨ．３２３のコールを確立するように試みる。

そこで、ゲートウエーは、既に開始されたコールのＨ．３２０側のために用いられた帯域を用いて、ＲＡＳメッセージ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ， Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｓｔａｔｕｓ 登録、入場資格、身分）、Ｑ．９３１メッセージ及びＨ．２４５メッセージにより呼び出された当事者ＢへのコールのＨ．３２３の設定を開始する。Ｈ．３２３設定での信号の流れの例を図１に示す。通常、その設定は接続の呼び出された当事者（Ｂ）側で即ちＩＰアドレス（ａｄｄｒｅｓｓ）にエイリアスを翻訳するために、ゲートキーパー（ｇａｔｅｋｅｅｐｅｒ）によりサポート（ｓｕｐｐｏｒｔ）される。さらに、その設定も容量情報の交換により即ちエンドポイントの帯域容量を示すことにより終了する。

Ｈ．３２３のコールが確立したときに、Ａに示された静止画が除かれて、音響及びビデオがパケットへの詰め直しをして、ＡからＢに又ＢからＡに送られる。

しかしながら、（Ｂに又はそのネットワーク内にリソースが無いので、）ゲートウエーがＢへのコールを求められた帯域に設定できない場合、そのコールを別の帯域に接続する。ゲートウエーを通じて接続されたＨ．３２０システム及びＨ．３２３システムはエンドツーエンド・フローコントロール（ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ ｆｌｏｗ ｃｏｎｔｒｏｌ）を用いることができない。ゲートウエーがフローコントロールのメッセージをＨ．３２３システムに送ることのみができる。この帯域の不平衡は多くの理由で、望ましくない状況である。

Ｈ．３２３システムが取り扱えるものより高いレート（ｒａｔｅ）でＨ．３２０システムがビデオを伝送するとき、問題も生じる。Ｈ．３２３システムがコールを扱えない。コ
ールがＨ．３２０側から開始されて、Ｈ．３２３側のコール・レートがＨ．３２０側のレート以上なので決まらない場合にこのことが生じる。

さらに、ゲートウエーがＨ．３２３コールより低い帯域に調節するために、アイドル・パターン（ｉｄｌｅ ｐａｔｔｅｒｎ）を伝送しなければならないので、Ｈ．３２０のコールが帯域全体を用いない。これにより、ＩＳＤＮ費用が高くなり、リソースの不必要な使用を生じる。

同じコール内の異なる帯域で運用するとき、ある種のトランスコーディング（ｔｒａｎｓｃｏｄｉｎｇ）を実行して、Ｈ．３２０のコールからＨ．３２３のコールへのビデオデータに用いられる帯域を調節しなければならない。トランスコーディングは従来のゲートウエーでのパケットへの詰め直しよりもゲートウエー内の多くのリソースを用いる。さらに、Ｈ．３２０のコールの帯域全体を使用していない。
"Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｎｘ５６／６４ ｋｂｉｔ／ｓ Ｃａｌｌｓ" ｉｓｓｕｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ＢＯＮＤＩＮＧ ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ

添付した独立請求項に定義された特徴がこの配置と方法の性格付けをしている。

特に、本発明は、第一の端末とノード（ｎｏｄｅ）の間でパケット交換方式による接続を、又、第二の端末とノードの間で回線交換方式による接続を確立すること、ＢＯＮＤＩＮＧプロトコルに基づくＩＳＤＮのＢチャンネルの第一の数から回線交換方式による接続を創出すること、また、回線交換方式による及びパケット交換方式による接続の間で通信のデータを相互に翻訳し、及び（又は）、パケットへの詰め直しをすること、第一の端末のデータレート受信能力を反映した第一のデータレートを第一の端末に請求し、前記第一のデータレートを回線交換方式のＨ．３２０による接続のデータレートである第二のデータレートと比較し、ＩＳＤＮのＢチャンネルの第一の数のうちで第二の数を切り離し、ＢＯＮＤＩＮＧ再同期手順を残りのＩＳＤＮのＢチャンネルで実行して、回線交換方式による接続を形成するステップを含めること、により第一及び第二の端末の間で通信を行なえる方法を開示している。

本発明を理解しやすくするために、以下の議論では添付図面を参照している。

以下では、好ましい実施例を説明することにより、又、添付図面を参照することにより本発明を論じている。しかしながら、当該分野の技術者であれば、添付した独立請求項に定義された本発明の範囲内で他の応用及び修正を実現しうる。

本発明に基づき、ゲートウエーは接続確立後に、即ち、好ましくは信号送信完了後直接にゲートウエーのＨ．３２０側とＨ．３２３側の帯域を比較する。そこで、コールのＨ．３２３側が、例えば、Ｈ．３２３のエンドポイントの容量不十分により、Ｈ．３２０側より低いレートで接続される場合、ゲートウエーはＨ．３２０側で速度低減手順を開始する。その速度低減手順はＨ．３２０接続のいくつかのＢチャンネルを切り離して、そのコールレートをそのコールのＨ．３２３側のコールレート以下にする。図２は本発明の実施例の主なステップを含めた流れ図により本発明を示している。

既に確立されたコール内で用いられているＨ．３２３とＨ．３２０の帯域間の比較は種
々の方法により行なわれる。本発明の一実施例では、Ｈ．２４５に定義されている容量セット（ｓｅｔ）をこの目的のために調査する。Ｈ．２４５に基づくと、Ｈ．３２３端末の容量がいくつかの容量表の中で開示される。それは図１の下部に示されているように請求により外部からアクセス（ａｃｃｅｓｓ）できる。本発明に関連して問題となる容量は、そのデータレートでビデオを受信するためのＨ．３２３のエンドポイントの容量である。この容量は表のひとつであるｒｅｃｅｉｖｅＶｉｄｅｏＣａｐａｂｉｌｉｔｙ（ビデオ受信容量）のエントリー（ｅｎｔｒｙ）である。この情報は、ＴｅｒｍｉｎａｌＣａｐａｂｉｌｉｔｙＳｅｔ（端末容量セット）のメッセージをその端末に伝送することによりゲートウエーの供給される。その容量はそれぞれＨ．２６１、Ｈ．２６３、Ｈ．２６４に提示される。この実施例では、問題の端末が動作できるこれらの３種類のプロコールの間で最低のビデオデータレートの容量ががＨ．３２０側のデータレートと比較するためのベース（ｂａｓｉｓ）として選択される。

次ぎに、選択されたＨ．３２３帯域の振幅が、既にゲートウエー内に記憶されているコールのＨ．３２０帯域の振幅と比較される。次ぎに、この振幅が、コールのＨ．３２０側の帯域よりも小さいことが判明した場合、そのゲートウエーはＨ．３２０のエンドポイントとそのゲートウエーの間のＨ．３２０接続の速度低減手順を開始する。Ｈ．３２０の帯域がＨ．３２３の帯域を下回って低減されていることを確認するために、６４ｋｂｉｔ／ｓが単一のＢチャンネルの帯域なので、比較に用いられたＨ．３２３の帯域の振幅を６４で除すことができて、最も近い低振幅に変換される。次ぎに、変換後のＨ．３２３帯域の振幅を超えて、６４ｋｂｉｔ／ｓの倍数であるＨ．３２０帯域が、速度低減手順でＨ．３２０接続から除くべきＢチャンネルの冗長数を示している。

速度低減手順を実施するいくつかの方法を想定できる。しかしながら、コールのＨ．３２０側の確立には、背景技術の項で示したように、ＢＯＮＤＩＮＧ（ＴＭ）が含まれるので、速度低減手順のツール（ｔｏｏｌ）としてＢＯＮＤＩＮＧ（ＴＭ）を用いるのが便利である。ＢＯＮＤＩＮＧ（ＴＭ）は多重交換方式の５６／６４ｋｂｉｔ／ｓチャンネルを結合することにより広帯域通信接続を確立するためにフレーム構造と手順を作成するためＢＯＮＤＩＮＧコンソーシアム（ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）により作成された技術である。ＢＯＮＤＩＮＧ（ＴＭ）は仕様書（非特許文献１）に示されている。

ＢＯＮＤＩＮＧ（ＴＭ）技術の主要任務は個別チャンネルのデータ・オクテット（ｄａｔａ ｏｃｔｅｔｓ）を配置することである。広帯域接続のために用いられるチャンネルはお互いに独立して配置される。それで、各チャンネル内のデータは他のチャンネル内のデータに対して単独に遅延が図られる。それぞれの５６／６４ｋｂｉｔ／ｓの搬送チャンネルに対して定義されたフレーム構造が、個々のチャンネルを終端で複合直列データ流に変形する前に、個々のチャンネルからのデータ・オクテットをそのオリジナル・シーケンス（ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）に配置するために用いられる。

しかしながら、ＢＯＮＤＩＮＧ（ＴＭ）技術には、接続が行なわれている１以上のチャンネルを除くことにより既に確立されている接続の速度低減をするための手順も含まれる。この手順は元来誤って同期できなくなっているチャンネルを除く手段であった。しかしながら、ここで述べた本発明の実施例はこの手順を用いて、Ｈ．３２３側の帯域に基づいてＨ．３２０で帯域を調節する。上記のように速度低減が必要であることを決定した後で、速度低減手順を開始し、ＢＯＮＤＩＮＧ（ＴＭ）技術のために述べたことに従う。冗長チャンネルが切り離され、その新しい速度が情報チャンネル内に反映される。残りのチャンネルは遅延を均等化することにより再同期化される。

速度低減されたＨ．３２０接続の再同期化にはある程度時間がかかる。この時点で、好ましくはゲートウエーは静止画像、そして多分、音声応答を符号化して、Ｈ．３２３のエ
ンドポイントに伝送し、速度低減が進行中であることをユーザーに知らせる。

次ぎに、再同期化が完了したとき、速度低減手順の間に各エンドポイントに提示されていた静止画像を除く。コールは接続され、ビデオ、音響その他のデータがゲートウエーを通じて、従来の方法で、Ｈ．３２３側に合わせて調節したＨ．３２０側の帯域を用いて送られる。

説明内ではＨ．３２３のみが示されているけれども、本発明は、パケット交換方式の端末がＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｅｄ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）であるときも使用しうる。ＳＩＰもＩＰテレビ会議のためのプロトコールである。両プロトコールは非常に類似していて、信号送信と制御の手順のみで区別されることに留意されたい。それゆえ、上記でＨ．３２３について述べたことはＳＩＰにも適用しうる。

Ｈ．３２３コール設定のゲートウエー、ゲートキーパー、エンドポイントの間のメッセージの流れの例を示す。 本発明の実施例の上位ステップを示すフローチャートを示す。

Claims (12)

1. 第一の端末とノードの間でパケット交換方式による接続を、第二の端末とノードの間で回線交換方式のＨ．３２０による接続を確立すること、ＢＯＮＤＩＮＧ（ＴＭ）プロトコルに基づくＩＳＤＮのＢチャンネルの第一の数から回線交換方式による接続を創出すること、回線交換方式による及びパケット交換方式による接続の間で通信のデータを相互に翻訳し、及び／又はパケットへの詰め直しをすることにより第一及び第二の端末の間で通信を行なえる方法において、
   第一の端末のデータレート受信能力を反映した第一のデータレートを第一の端末に請求すること、
   前記第一のデータレートを回線交換方式のＨ．３２０による接続のデータレートである第二のデータレートと比較すること、
   前記第一のデータレートが前記第二のデータレートより低い場合、ＩＳＤＮのＢチャンネルの第一の数のうちで第二の数を切り離し、ＢＯＮＤＩＮＧ（ＴＭ）の再同期手順を残りのＩＳＤＮのＢチャンネルで実行して、回線交換方式による接続を形成すること、
   を特徴とする方法。
2. 以下の追加ステップ：
   前記第一のデータレートを固定されたデータレートの倍数に変換し、かつ、ＩＳＤＮのＢチャンネルの第一の数から前記倍数を差し引くことによりＩＳＤＮのＢチャンネルの前記第二の数を決定すること、
   を特徴とする請求項１記載の方法。
3. パケット交換方式の接続がＨ．３２３の接続であることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. パケット交換方式の接続がＳＩＰの接続であることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
5. 端末がビデオ、ウエッブ及び（又は）電話による会議に参加することを特徴とする請求項１−４のいずれか１つに記載の方法。
6. 回線交換方式のＨ．３２０による接続を確立するステップが前記第二のデータレートを記憶することを含むことを特徴とする請求項１−６のいずれか１つに記載の方法。
7. 第一の端末とゲートウエーの間でパケット交換方式による接続を、又、第二の端末とゲートウエーの間で回線交換方式のＨ．３２０による接続を確立することにより第一及び第二の端末を接続するように調節されたゲートウエーで、その場合その回線交換方式のＨ．３２０による接続が、ＢＯＮＤＩＮＧプロトコルに基づくＩＳＤＮのＢチャンネルの第一の数から創出され、
   第一の端末の帯域容量を反映していて、第一の端末から請求され、１以上のデータレートの量から第一のデータレートの量を選択するように調節された決定手段、
   回線交換方式のＨ．３２０による接続のデータレートである第二のデータレートと前記第一のデータレートを比較するように調節された比較手段、
   前記の第一のデータレートが前記第二のデータレートより低い場合、ＩＳＤＮのＢチャンネルの第一の数のうちの第二の数を切離し、かつ、残ったＩＳＤＮのＢチャンネルを調節して、回線交換方式のＨ．３２０による接続を形成するのに適合したチャンネル・コントローラー、
   を特徴とするゲートウエー。
8. 前記第一のデータレートを固定されたデータレートの倍数に変換し、かつ、ＩＳＤＮのＢチャンネルの第一の数から前記倍数を差し引くことにより、ＩＳＤＮのＢチャンネルの前記第二の数を決定するのに適合していることを特徴とする請求項７記載のゲートウエー。
9. パケット交換方式の接続がＨ．３２３の接続であることを特徴とする請求項７又は８記載のゲートウエー。
10. パケット交換方式の接続がＳＩＰの接続であることを特徴とする請求項７又は８記載のゲートウエー。
11. 端末がビデオ、ウエッブ及び（又は）電話による会議に参加することを特徴とする請求項７−１０のいずれか１つに記載のゲートウエー。
12. 回線交換方式の接続を確立するとき、前記の第二のデータレートを記憶するのに適合していることを特徴とする請求項７−１１のいずれか１つに記載のゲートウエー。

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