JP4930588B2 - 中継装置、及び中継方法 - Google Patents

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Description

本発明は、中継装置、及び中継方法に関する。
無線ネットワークシステムの代表例として、IEEE 802.11による無線ネットワークシステム(以下、無線LANシステム)と、3GPP(3rd Generation Partnership Project)による無線ネットワークシステム(以下、セルラシステム)がある。
図13は無線LANシステム、図14はセルラシステムの構成例を示す図である。図13に示すように無線LANシステムは、メディアサーバ110に蓄積されたストリーミングデータ(データを全て受信しなくても再生可能な映像や音声などのデータ)等のデータを無線ネットワークゲートウェイ120からアクセスポイント130に出力し、無線データとして端末140に送信する。
また、図14に示すようにセルラシステムの場合、サーバ150に蓄積されたストリーミングデータ等のデータは、ゲートウェイ160からインターネット170に出力され、中継装置であるxGSN(x GPRS(General Packet Radio Service) Service Node)180とRNC(Radio
Network Control)190を介して、Node B200から無線データとしてUE(User Equipment)210に送信される。
無線LANシステムでは、1つの無線ネットワークゲートウェイ120に複数のアクセスポイント130が配置されている。いわゆる、ツリー構造である。また、セルラシステムでも1つのxGSN180に複数のRNC190が接続され、1つのRNC190に複数のNodeB200が接続されるツリー構造となっている。そのため、無線ネットワークゲートウェイ120や、xGSN180、RNC190などの中継装置ではデータが滞留し易い。しかも、無線アクセス網は、有線アクセス網と比較して狭帯域であるため、更にかかる状況を促進させる。
また、中継装置(又は中継局)は、無線環境の変化や、無線アクセス端末数の増加に伴い、無線アクセス網側から見ても同様にデータの滞留が発生し易い。例えば、端末140等と中継装置との間で、品質劣化に伴い再送制御が行われると、送信データが中継装置において送信待ちとなり、その結果データの滞留が発生する。あるいは、複数の端末140等が同時期に無線ネットワークへのアクセスを要求した場合にもデータの滞留が発生し易い。
このようにデータが中継装置に滞留することは、一般に入力レートに対して出力レートが低い場合に特に起こりやすく、所謂輻輳の発生を誘発する。輻輳の発生により、中継装置はバッファの超過により以降に受信したデータを廃棄しなければならない。
このような状況の下、従来では、最終的にデータを処理する受信装置内で対応していた。
例えば、待ち行列を形成するパケット蓄積手段に受信パケットを一時的に蓄積し、待ち行列の長さが伸長して読み出し開始用閾値に達するとパケット蓄積手段からパケットの読み出しを開始することで通信パケットのジッタの影響を低減するようにしたパケット受信装置が開示される(例えば、以下の特許文献1)
また、受信パケットのジッタ量から音声データに対する間引き(又は間延び)を行うことで、ジッタを吸収し、復号化側で音を滑らかに繋ぐようにしたジッタバッファ制御方法及びIP電話機が開示される(例えば、以下の特許文献2)。
更に、遅れて到着するパケット等の整列を符号化音声バッファ上で行い、符号化音声バッファに格納されるパケットに含まれるサンプリングデータを実際に利用する直前に、パケットを音声データ復号処理部で復号して音声出力を行うようにしたパケット受信制御方法も開示される(例えば、以下の特許文献3)。
更に、受信データの無線パターンを検出して、その無線パターンにマーキングし、ジッタバッファをダイナミックに変更する必要がある際に、マーキングしたデータの直後に無音パターンの挿入またはマーキングしたデータの消去を行うものも開示される(例えば、以下の特許文献4)。
特開2001−274829号公報 特開2005−64873号公報 特開2006−121401号公報 特開2002−271391号公報
上述したように中継装置にデータが滞留することは輻輳の発生に繋がる。輻輳が発生した場合は、データを廃棄する必要がある。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、結果的に再生に利用されないデータを優先的に廃棄することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、無線リンクの品質向上を図る中継装置等を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の一実施態様によれば、送信局と受信局との間で送受信されるデータを中継する中継装置において、前記受信局からのフィードバック情報に基づいて、前記中継の対象のデータの一部を前記受信局へ中継せずに廃棄する廃棄決定部を備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の他の実施態様によれば、送信局と受信局との間で送受信されるデータを中継する中継装置における中継方法おいて、前記受信局からのフィードバック情報に基づいて、前記中継の対象のデータの一部を前記受信局へ送信せずに、データを廃棄することを特徴とする。
更に、上記目的を達成するために、本発明の他の実施態様によれば、送信局と、受信局と、前記送信局と前記受信局との間で送受信されるデータを中継する中継装置とを備えるネットワークシステムにおいて、前記中継装置は、前記受信局からのフィードバック情報に基づいて、前記中継の対象のデータの一部を前記受信局へ中継せずに、廃棄する廃棄決定部を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、結果的に再生に利用されないデータを優先的に廃棄することができる。また、無線リンクの品質向上を図る中継装置等を提供できる。
図1はネットワークシステムの構成例を示す図である。 図2はネットワークシステムの他の構成例を示す図である。 図3は中継装置の構成例を示す図である。 図4(A)は通常状態、同図(B)は輻輳状態のデータ格納部の例を示す図である。 図5はジッタ遅延の例を示す図である。 図6はRTCP−RRパケットのフォーマット例を示す図である。 図7は全体処理の例を示すフローチャートである。 図8は制御対象決定処理の例を示すフローチャートである。 図9はデータ送受信のタイミング例を示す図である。 図10(A)乃至同図(E)は算出された廃棄量に対して25%ずつ廃棄する場合のデータの配列例を示す図である。 図11(A)は一定量だけ廃棄する例、同図(B)は一定率だけ廃棄する例、同図(C)は一定量以上廃棄する例を、それぞれ示す図である。 図12は間引き処理を含む場合のデータ送受信のタイミング例を示す図である。 図13は無線LANシステムの構成例を示す図である。 図14はセルラシステムの構成例を示す図である。 図15は廃棄1案を示す図である。
符号の説明
1:ネットワークシステム 10‐1〜10‐n:受信装置
20:中継装置 21:網側受信部
22:データ格納部 23:輻輳判定部
24:廃棄決定部 25:送信スケジュール部
26:送信部 27:受信部
28:遅延量推定部 29:網側送信部
30:送信装置 40‐0〜40‐n:アクセスポイント(AP)
50‐0〜50‐m:端末
例えば、品質の影響度(又は重要度)が少ないデータを間引いて中継装置(又は中継局)から受信局に送信する廃棄を行うことが1つの案として考えられる。
図15はデータの送受信タイミングの例を示す図である。同図は横軸が時間であり、送信局等におけるデータの配列例を示すものである。送信局(メディアサーバ110やサーバ150など)から中継局(無線ネットワークゲートウェイ120やRNC190など)を介して受信局(端末140やUE210など)にデータが送信される例である。
図15に示すように、送信局から送信されたデータは、輻輳により遅延して中継局で受信される。そして、中継局では、輻輳により重要度の低いデータを間引いて送信する。データのうち斜線で示す重要度の高いデータはそのまま残し、それ以外の重要度の低いデータのうち2つに1つを廃棄する。
尚、重要度の低いデータとしては、例えば、リアルタイム系データが音声に関するものである場合、音声データ中の背景雑音情報とすることができ、リアルタイム系データが映像データに関するものである場合、非参照ピクチャとすることができる。
これによれば、重要度の低いデータの廃棄を行うことができ、受信装置における廃棄の悪影響を低下させることができる。
しかし、受信局では、伝送遅延により所定時間経過後にデータを受信するが、受信局では許容可能遅延量を超えた時間でデータを受信する場合もある。この場合、間引き処理の後にも残った重要なデータである先頭のデータ列Aは受信局によって受信されるものの、再生時間に間に合わず、当該データは再生できない。さらに、データ列Aの遅延により、その後に続くデータ列Bについても、再生開始時間までに受信できていないため、再生できない。そして、データ列Cの受信段階でようやく再生開始時間に間に合い、データ列Cを再生することができる。
データ列Aとデータ列Bは、間引いて送信しているにも拘わらず、受信側で再生することができず、結果的に不必要なデータを送信することになる。
従って、次の実施形態では、この点を考慮することとする。
本発明を実施するための最良の形態について以下説明する。
図1はネットワークシステム1の構成例を示す図である。本ネットワークシステム1は、受信装置10‐0〜10‐nと、中継装置20と、送信装置30とを備える。受信装置10‐0〜10‐nと中継装置20との区間Aは、中継装置20と送信装置30との区間Bよりもデータの伝送速度が低い状況が発生し得る。例えば、区間Aの伝送は無線により行われ、区間Bの伝送は有線により行われる。この場合、受信装置10‐0〜10‐nは携帯電話やPDA(Personal Digital Assistant)などの情報携帯端末であり、送信装置30はサーバ(図14のメディアサーバ110やサーバ150)などである。その逆に、区間Bの方が区間Aよりも伝送速度が低い場合でもよい。その場合、送信装置30が携帯端末等であり、受信装置10‐1〜10‐nがサーバとなる。本実施例では、どちらでも実施可能である。
図2は、ネットワークシステム1の他の構成例を示す図である。ネットワークシステム1は、中継装置(スイッチSW)20と、複数のアクセスポイント(AP#0〜AP#n)40‐0〜40‐nと、複数の端末(端末#0〜端末#m)50‐0〜50‐mとを備える。本ネットワークシステム1は、上述した無線LANシステム(図13参照)による構成である。
中継装置20は、図2に示すように、配下に複数のアクセスポイント40‐0〜40‐nを備える。中継装置20はサーバ110からの端末向けデータを、その端末を支配下に持つアクセスポイント40‐0〜40‐nに送信するように制御する。例えば、アクセスポイント(AP#0)40‐0が複数の端末(#0〜#m)50‐0〜50‐mを支配下に持つ場合に、中継装置20は端末向けデータをアクセスポイント(AP#0)40‐0に出力する。
尚、中継装置20は、さらに上位に無線ネットワークゲートウェイ120やL3スイッチ等を介してサーバ110に接続される。また、中継装置20は、無線ネットワークゲートウェイ120とアクセスポイント130との間に位置してもよいし、無線ネットワークゲートウェイ120内に中継装置20の機能を有するようにしてもよい。
図3は中継装置20の構成例を示す図である。中継装置20は、網側受信部21と、データ格納部22と、輻輳判定部23と、廃棄決定部24と、送信スケジュール部25と、送信部26と、受信部27と、遅延量推定部28と、網側送信部29とを備える。
網側受信部21は、中継装置20に接続されたネットワークから(例えば無線ネットワークゲートウェイ120などから)データを受信する。受信するデータは、例えば、IP(Internet Protocol)パケットであり、IPパケットにストリーミングデータが挿入される。
データ格納部22は、網側受信部21で受信したデータを格納する。またデータ格納部22は、廃棄決定部24からの指示により一定量のデータを廃棄する。詳細は後述する。
輻輳判定部23は、データ格納部22に格納されたデータを監視し、ネットワークが輻輳状態にあるか否かを判定する。ここで、輻輳判定部23は、より一般的には、バッファに蓄積したデータの廃棄が必要であるかどうかを判定するものであり、ここでは、格納データ量をパラメータとして廃棄の必要性を評価しているが、他のパラメータを用いて廃棄の必要性を判断することもできる。
図4(A)は、通常状態におけるデータ格納部22の様子を示し、同図(B)は輻輳状態におけるデータ格納部22の様子を示す図である。輻輳判定部23は、データ格納部22に滞留するデータのデータ量に対して上限閾値と下限閾値の2つの閾値を設け、上限閾値を超えると輻輳状態と判定し、下限閾値を下回ると輻輳回復状態と判定する。判定方法は、これ以外にも例えば、上限閾値のみにより判定する方法でもよいし、ある一定時間間隔で閾値を上回るか否かによる方法でもよい。輻輳判定部23は、判定した結果を廃棄決定部24に通知する。
図3に戻り、廃棄決定部24は、輻輳判定部23から輻輳状態の判定結果を得たとき、遅延量が一定量以上(閾値以上)であるセッションを対象として、データ格納部22に対してデータの廃棄を要求する。詳細は後述する。尚、セッションとは、端末50‐0〜50‐mと中継装置20(或いはサーバ110)との間で通信が確立された後、通信が切断されるまでの、端末50‐0〜50‐mと中継装置20等との間の通信路のことである。
送信スケジュール部25は、端末50‐0〜50‐mへのデータの送信スケジュールを決定し、決定した送信スケジュールに従って、データ格納部22から読み出したデータを送信部26に出力する。
送信部26は、送信スケジュールに従って送信データを端末50‐0〜50‐mに送信する。
受信部27は、端末50‐0〜50‐mからのデータを受信し、網側送信部29に出力する。受信部27は、端末50‐0〜50‐mから受信したデータのうち、フィードバック情報を受信した場合に、当該フィードバック情報の全部又は一部を遅延量推定部28に出力する。フィードバック情報については後述する。
遅延量推定部28は、フィードバック情報から遅延量を算出する。図5は遅延量の算出方法の例を説明するための図である。同図に示すように、送信側((メディア)サーバ等のデータ送信装置又は中継局)からある時点Siでパケット#iを送信し、受信側(端末等の受信装置)はある時点Riで当該パケット#iを受信する。また、送信側からある時点Sjでパケット#jを送信し、受信側はある時点Rjで当該パケット#jを受信する。このとき、受信側でのジッタ(伝送遅延のばらつき)は、
D(i、j)=(Rj−Ri)−(Sj−Si)=(Rj−Sj)−(Ri−Si)
により受信装置にて測定される。この測定したジッタ値はフィードバック情報として受信側から送信側、すなわち、端末50‐0〜50‐mから中継装置20(送信装置)の受信部27に送信される。データの送受信に、RFC1889/1890に準拠したRTP(Realtime-Transfer Protocol)/RTCP(Realtime Transfer Control Protocol)を利用しているとき、RTCP‐RR(Receiver
Report)パケットのタイムスタンプを挿入するフィールドや、RTPヘッダのタイムスタンプフィールドに、フィードバック情報を挿入して中継装置20に送信することで実現可能である。図6はRR−RTCPパケットのフォーマット例を示す。フィードバック情報は、NTP(Network
Time Protocol)タイムスタンプフィールド281に挿入される。通常NTPは、Round Tripの計算に用いられるが、ここでの例では、この計算をしない場合に利用可能領域として用いる。プロトコル制約によっては、プロトコル拡張領域を用いてジッタ値を格納する。
遅延量推定部28では、受信部27からのフィードバック情報に基づいて、遅延量を算出する。例えば、遅延量推定部28は、ジッタ値を累積することで遅延量を算出する。算出したジッタ値は、最新の遅延量としてメモリ等に保持される。ジッタ値は基準値(本実施例では伝送遅延の基準値)に対して+や−の値を取り得るため、この値を累積することにより、無線リンクの伝送遅延の遅延量を測定できる。
すなわち、最初の段階では許容可能な時間内で送信装置から受信装置へデータ送信がなされていたが、遅延が生じ始めると正のジッタ値が検出され、逆に遅延が減少すると負のジッタ値が検出される。従って、これを積算することで、どの程度許容できない遅延が付加される状況に陥ったか検出することができる。
尚、ここではジッタ値を用いたが、少なくとも中継局において、受信局に対して送信を行っても再生タイミングには間に合わないであろうデータを特定できればよい。例えば、中継局から受信局へ送信するデータについての伝送時間を受信局で測定(受信時刻からデータに含まれる送信時刻を引く等して求める)し、その結果を中継局に報告することもできる。
網側送信部29は、受信部27で受信した端末50‐0〜50‐mからのデータをネットワークに出力する。
次に、このように構成されたネットワークシステム1において、特に中継装置20における動作について説明する。図7及び図8は中継装置20における動作の例を示すフローチャートである。
図7に示すように、中継装置20は本処理を開始すると(S10)、網側受信部21でネットワークからのデータを受信する(S11)。また、受信部27でも端末50‐0〜50‐mからデータを受信する。
次いで、輻輳判定部23はネットワークが輻輳状態にあるか否かを判定する(S12)。輻輳判定部23は、上述したように、例えばデータ格納部22に滞留したデータの量と閾値とから判定する。
輻輳状態にないとき(S12でN)、処理は再びS11に戻り、データを受信する。一方、輻輳状態にあれば(S12でY)、廃棄決定部24は制御対象決定の処理を行う(S13)。図8は制御対象決定処理の詳細を示すフローチャートである。
廃棄決定部24は、遅延量推定部28からの遅延量が一定量以上か否かを判定する(S131)。上述したように廃棄決定部24は、遅延量推定部28からのジッタ値を累積し、その累積値を遅延量とし、遅延量が閾値以上か否かにより判定する。
一定量以上のとき(S131でY)、廃棄決定部24は、一定量以上のセッションを制御対象として決定する(S132)。一方、一定量以上にないとき(S131でN)、廃棄決定部24は当該セッションを制御対象外とし(S133)、一連の処理を終了させる(S134)。
廃棄決定部24は、制御対象のセッションを決定すると、廃棄量を算出する(図7のS14)。廃棄量の算出は、例えば、以下のようにして行う。データ格納部22から或いは送信部26から、「20ms」周期で「100バイト」が出力されるとき、再生タイミングに対して到着タイミングが「100ms」遅延していることが遅延量から求められる場合(ジッタ値の積算値が100msになったことの検出によりこの推定を行うこともできる)、廃棄量は「500バイト」となる。廃棄量の算出は一例であり、フィードバック情報から取得した遅延量に基づいて廃棄量を算出すればよい。廃棄決定部24は、決定した廃棄量に基づいてデータ格納部22に対して廃棄処理を依頼する。その際、廃棄量も指示する。すなわち、フィードバック情報に基づいて受信局の再生に寄与できないであろうデータ量を算出し、そのデータ量分の廃棄を行う。
尚、廃棄の差異に中継を行うデータに再生すべき時刻情報が含まれる場合、現在の時刻に対して伝送時間(中継局から受信局までの伝送時間)を加算した時刻が、その再生すべき時刻情報で示される時刻を越えてしまうデータを対象に廃棄を行うように指示することもできる。
また、廃棄の対象とするのは、再生タイミングにおける到着が期待されないデータであれば、重要なデータを含めて廃棄してもよい。重要度の高いデータとしては、例えば、リアルタイム系データが音声に関するものである場合、音声データ中の背景雑音情報以外の有音データ等が例として挙げられ、リアルタイム系データが映像データに関するものである場合、参照ピクチャ等が例として挙げられる。
次いで、データ格納部22は、廃棄決定部24で依頼されたセッションに対して、依頼された廃棄量分のデータを廃棄する(S15)。廃棄は、例えば古いデータ(FIFO形式のものであれば最も早く蓄積されたデータ、あるいは中継装置20に最も早く到着したデータ)、つまり、受信局(端末50‐0〜50‐m)の再生に寄与しない、或いは著しくその可能性の低いデータから廃棄する。
そして、一連の処理が終了する(S16)。その後、中継装置20は、送信部26から廃棄されたデータを除くデータを端末装置50‐0〜50‐mに送信する。
図9は、本実施例によるデータの送受信タイミングの例を示す図である。送信局(サーバ110など)からデータが送信され、輻輳の発生により中継局(中継装置20)では遅延量だけ遅延して当該データを受信する。中継装置20では、フィードバックされた遅延量に基づき、伝送遅延の遅延量が分かるため、再生タイミングに間に合わないデータ量を、上述の処理により決定し(図9の例では、黒で示す重要なパケットを含む15個のパケット)、廃棄後に残ったデータを受信局(端末50‐0〜50‐m)に送信する。受信局では、伝送遅延分だけ送れて受信するものの、廃棄後に残ったデータの先頭(a6)は、許容可能遅延量だけ遅れた場合における廃棄後に残ったデータの先頭の再生タイミング(データa6の再生タイミング)に間に合い、以後のデータを含めて再生可能となる。
このように本実施例における中継装置20は、有線側のネットワークが輻輳状態にあって、無線側のネットワークにおける伝送遅延量が一定量以上のとき、遅延量に基づくデータを廃棄するようにしたので、遅延量分のデータが伝送されずに、再生に不必要なデータの送信を回避できる。また、再生に不必要なデータの送信機会を抑えることができるため、無線リンクでの送信レートの低下を抑え、無線リンクでの品質の向上を図ることができる。
尚、本中継装置20では、輻輳状態にあっても伝送遅延量が一定量以下のときに、データの廃棄処理は行わないことが望ましい。伝送遅延が少なければ、再生開始時刻に間に合うようにデータを送受信することができるからである。
ここで、データの廃棄について考察する。受信局での再生タイミングを考慮してデータの廃棄を行うことが望ましい。そのため、ジッタの累積値は端末50‐0〜50‐m毎に通信開始時点から観測しておき、ジッタの累積値で示される遅延が生じると受信局の再生に間に合わなくなるデータ(データ量)を廃棄することが望ましい。勿論、正確に遅延量に相当するだけのデータ量を見積もれた場合には一度に必要データ量の廃棄を行うことができるが、アプリケーションや状況等により必ずしも見積もった遅延量が適切でない場合もある。その場合は、例えば、次のタイミングで受信したジッタ値を含めて累積した結果から廃棄量を決定することもできる。
ここで、データの廃棄に関し、データ廃棄を一度に行わずに、遅延量のうち何割かを分割して削減するようにしてもよい。全ての遅延量を削減しなくても、リアルタイムに変化する通信環境において、再生時刻に間に合うようなデータの配信を行うことができる場合もあるからである。更に、受信側からのフィードバックにより、送信側の中継装置20において送信レートの調整が行われる場合があり、これにより輻輳の解消も見込まれるからである。更に、一部廃棄をしている最中に、輻輳判定部23により輻輳の回復が検出される場合も考えられるからである。
図10(A)乃至同図(E)は、算出された廃棄量に対して、25%づつ分割して廃棄する例を示す図である。廃棄決定部24は、廃棄量を決定したあと(図10(A)参照)、例えば、そのうちの25%だけ廃棄するようにデータ格納部22に依頼する。データ格納部22は、この依頼に基づいてデータを25%廃棄し(同図(B)参照)、一定周期でこれを複数回に分けて繰り返す(同図(C)乃至同図(E))。勿論、かかる分割廃棄の例は一例であり、30%の廃棄を3回繰り返し、最後に残りを廃棄する等でもよい。
廃棄決定部24とデータ格納部22で行われるデータの廃棄は、4通りが考えられる。すなわち、1)全て廃棄、2)一定量だけ廃棄、3)一定率だけ廃棄、4)一定量以上を廃棄、の4通りである。このうち、図11(A)は一定量だけ廃棄する例、同図(B)は一定率だけ廃棄する例、同図(C)は一定量以上廃棄する例を示す図である。斜線で示す四角が廃棄するデータを示す。
図11(A)に示すように、一定量だけ廃棄する場合、データ量が閾値(同図(A)中、2重線で示す。遅延量に対する閾値であり、図8のS131における一定量に相当する)を超えると、例えば、斜線で示す5個の古いデータ(一定量分のデータ)を廃棄する。データ量に拘わらず、閾値を超えると5個のデータを廃棄する。
また、一定率だけ廃棄する場合、同図(B)に示すように、データの量に応じた一定の割合、すなわち、9個のデータに対して斜線で示す2個、12個のデータに対して斜線で示す3個の古いデータを廃棄する。
更に、一定量以上廃棄する場合、同図(C)に示すように、遅延量を超えたデータ分を廃棄量として決定し、斜線で示す古いデータを廃棄する。
いずれも、廃棄決定部24において、ジッタ値の累積値による遅延量に基づいて、遅延量に相当する量を廃棄量として決定したり、遅延量が閾値を超えると予め決められた一定量を廃棄量として決定したり(図11(A))、データ量に対して一定の割合を廃棄量として決定したり(同図(B))、遅延量が閾値を超えると超えた分だけを廃棄量として決定すればよい。決定したこれらの量に基づいて、データ格納部22はデータを廃棄する。
これらの場合において、分割廃棄の例(図10(A)乃至同図(E))とを組み合わせてもよい。例えば、図11(A)の例では、廃棄すべきデータを1個ずつ5回に分割して廃棄するなどである。
上述したいずれの例においても、遅延量に基づいたデータ廃棄の例について説明した。例えば、図12に示すように、公知の間引き処理とを組み合わせて処理してもよい。すなわち、中継装置20において、ネットワークからのデータのうち重要度の高いデータは残し、重要度の低いデータを一定の割り合いで削除するように間引きを行う。その後、中継装置20は、遅延量が一定以上のときに、間引きによっても残っていたデータをも含めて廃棄する。間引き処理は、例えば、廃棄決定部24で間引くデータを決定してデータ格納部22において実際にデータの間引きを行うようにしてもよい。間引いた後の処理は上述した例と同様のため、以後は上述した例と同様に実施可能で、同様の作用効果を奏する。
また、上述した例において、本ネットワークシステム1は無線LANの例で説明した。勿論、本ネットワークシステム1はセルラシステムでも実施可能である。
更に、上述した例では、フィードバック情報としてジッタ値を例にして説明した。これ以外にも、例えば、直接累積値をフィードバック情報として受信局から中継局にフィードバックするようにしてもよい。この場合、遅延量推定部28で遅延量の算出処理が減り、更には遅延量推定部28自体もなくすことができ、処理を早め、中継装置20自体のコスト削減を図ることもできる。本実施例では、ジッタ値や累積値以外の何らかの伝送遅延を示す遅延情報であれば他のものもフィードバック情報として用いることができる。
更に、上述した例では、中継装置20で中継されるデータはストリーミングデータとして説明した。それ以外の、リアルタイム性が要求されるデータであってもよい。
更に、上述した例では、中継装置20から端末50‐0〜50‐mへは無線によりデータを送受信するものとして説明した。これ以外にも、有線によりデータを送受信するようにしてもよい。中継装置20が接続されるネットワーク網に対してデータの伝送速度が遅いものであれば、無線でも有線でも、本実施例は実施可能である。この場合は、伝送速度の遅い方のネットワークにおいて品質の向上を図ることができる。

Claims (5)

  1. 送信局と受信局との間で送受信されるデータを中継する中継装置において、
    前記受信局からのフィードバック情報に基づいて、前記中継の対象のデータの一部を前記受信局へ中継せずに廃棄する廃棄決定部と、
    前記送信局との間に接続されたネットワークにおいて輻輳が発生しているか否かを判定する輻輳判定部とを備え、
    前記廃棄決定部は、前記フィードバック情報に基づいて前記受信局における伝送遅延量を測定し、前記輻輳判定部において前記輻輳が発生していると判定したとき、当該伝送遅延量が閾値を超えたセッションに対して、当該伝送遅延量に基づく前記データの廃棄量を決定し、バッファに蓄積された前記データのうち前記廃棄量分のデータを廃棄し、
    前記フィードバック情報は前記伝送遅延量のばらつきを示す情報であることを特徴とする中継装置。
  2. 前記廃棄決定部は、予め決められた一定量の廃棄量を前記データの廃棄量として決定することを特徴とする請求項1記載の中継装置。
  3. 前記廃棄決定部は、前記データのデータ量に対して予め決められた一定率のデータを前記データの廃棄量として決定することを特徴とする請求項1記載の中継装置。
  4. 前記廃棄決定部は、前記閾値を超えた前記データ分を前記データの廃棄量として決定することを特徴とする請求項1記載の中継装置。
  5. 送信局と受信局との間で送受信されるデータを中継する中継装置における中継方法において、
    前記受信局からのフィードバック情報に基づいて、前記受信局における伝送遅延量を測定し、
    前記送信局との間に接続されたネットワークにおいて輻輳が発生しているとか否かを判定し、前記輻輳が発生していると判定したとき、前記伝送遅延量が閾値を超えたセッションに対して、当該伝送遅延量に基づくデータの廃棄量を決定し、前記中継の対象のデータの一部を前記受信局へ送信せずに、バッファに蓄積された前記データのうち前記廃棄量分のデータを廃棄し、
    前記フィードバック情報は前記伝送遅延量のばらつきを示す情報であることを特徴とする中継方法。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101483883B (zh) * 2008-12-17 2011-09-14 上海华为技术有限公司 一种数据处理方法、装置和通信系统
KR20110090596A (ko) * 2010-02-04 2011-08-10 삼성전자주식회사 지터 보정 방법 및 장치
US9059971B2 (en) * 2010-03-10 2015-06-16 Koolspan, Inc. Systems and methods for secure voice communications
JP6031752B2 (ja) * 2011-12-05 2016-11-24 沖電気工業株式会社 音声通信装置及びプログラム
CN103546388B (zh) * 2012-07-10 2017-06-30 阿里巴巴集团控股有限公司 一种流量控制方法及装置
EP3035615A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-22 Alcatel Lucent Method for queue management
JP6540039B2 (ja) * 2015-01-22 2019-07-10 株式会社リコー 伝送管理システム、通信方法、及びプログラム
JP6283618B2 (ja) * 2015-02-05 2018-02-21 日本電信電話株式会社 パケット制御装置、方法及びプログラム
US11394759B2 (en) * 2017-06-29 2022-07-19 Sony Corporation Communication system and control apparatus
WO2019063108A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. NON-TERRESTRIAL COMMUNICATIONS SYSTEM
CN110493141B (zh) * 2019-08-27 2023-08-08 南方电网科学研究院有限责任公司 一种路由转发传输控制方法、装置、设备和存储介质
EP4030656A1 (de) 2021-01-14 2022-07-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Kommunikationsnetzwerk

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051709A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Sony Corp リアルタイムストリーミング伝送装置および伝送方法
JP2005101873A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Sanyo Electric Co Ltd ストリーム制御方法とその方法を利用可能な通信装置および端末

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6091709A (en) * 1997-11-25 2000-07-18 International Business Machines Corporation Quality of service management for packet switched networks
US6862622B2 (en) * 1998-07-10 2005-03-01 Van Drebbel Mariner Llc Transmission control protocol/internet protocol (TCP/IP) packet-centric wireless point to multi-point (PTMP) transmission system architecture
US6724776B1 (en) * 1999-11-23 2004-04-20 International Business Machines Corporation Method and system for providing optimal discard fraction
JP3891755B2 (ja) 2000-03-27 2007-03-14 沖電気工業株式会社 パケット受信装置
US6842424B1 (en) * 2000-09-05 2005-01-11 Microsoft Corporation Methods and systems for alleviating network congestion
GB2371947B (en) * 2001-02-01 2005-02-23 Fujitsu Ltd Communications systems
JP2002271391A (ja) 2001-03-08 2002-09-20 Nec Eng Ltd ダイナミック・ジッタ・バッファ制御方法
JP3769468B2 (ja) * 2001-03-21 2006-04-26 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 通信品質制御方法、通信品質制御システム、パケット解析装置及びデータ送信端末装置
EP1261204A2 (en) * 2001-03-29 2002-11-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for data reproduction
JP2003101662A (ja) * 2001-09-21 2003-04-04 Sharp Corp 通信方法、通信装置および通信端末
JP4116470B2 (ja) * 2002-03-06 2008-07-09 ヒューレット・パッカード・カンパニー メディア・ストリーミング配信システム
JP2003283547A (ja) * 2002-03-27 2003-10-03 Fujitsu Ltd メッセージ中継ノード
JP4080911B2 (ja) * 2003-02-21 2008-04-23 株式会社日立製作所 帯域監視装置
JP4174017B2 (ja) 2003-08-12 2008-10-29 松下電器産業株式会社 ジッタバッファ制御方法及びip電話機
US7411908B2 (en) * 2004-09-30 2008-08-12 Microsoft Corporation Method and system for network emulation using bandwidth emulation techniques
JP2006121401A (ja) 2004-10-21 2006-05-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> パケット受信制御方法及びその装置並びにそのプログラム
JP2006287331A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Fujitsu Ltd 輻輳制御ネットワーク中継装置、および輻輳制御ネットワーク中継方法
US7724660B2 (en) * 2005-12-13 2010-05-25 Alcatel Lucent Communication traffic congestion management systems and methods
US7907600B2 (en) * 2005-12-23 2011-03-15 Qualcomm Incorporated System and method for optimizing robust header compression (ROHC) in high delay variance environment
KR100881925B1 (ko) * 2006-01-16 2009-02-04 삼성전자주식회사 이동통신 기지국 시스템에서 하향 음성 패킷망 패킷스케줄링 장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051709A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Sony Corp リアルタイムストリーミング伝送装置および伝送方法
JP2005101873A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Sanyo Electric Co Ltd ストリーム制御方法とその方法を利用可能な通信装置および端末

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