JPH0783356B2 - 可変速度通信方式 - Google Patents

可変速度通信方式

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JPH0783356B2
JPH0783356B2 JP17511786A JP17511786A JPH0783356B2 JP H0783356 B2 JPH0783356 B2 JP H0783356B2 JP 17511786 A JP17511786 A JP 17511786A JP 17511786 A JP17511786 A JP 17511786A JP H0783356 B2 JPH0783356 B2 JP H0783356B2
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speed
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宏 藤谷
達郎 高橋
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパケツト交換あるいは回線交換網において、端
末の通信速度をその時の通信網のトラヒツク状況に応じ
て可変に設定できるようにすることにより、新たに発生
した呼が呼損となる割合を低下させるようにした通信方
式に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の回線交換では固定の速度の回線がある設備数だけ
用意され、1つの呼は1つの回線を占有し、全回線数分
の呼が通信中の時は新たに発生した呼は明らかに呼損と
なる。パケツト交換においては、トラヒツクの増減によ
り1つの呼あたりの単位時間の通信量を制御することが
できるが、画像,音声等の即時性情報を伝送する場合
は、遅延の増大等の理由によりこのような網内での情報
量制御は適切ではない。したがつてこの場合、呼設定に
あたり、その固定の速度での通信がその時の通信網の容
量により、十分確保できない時は呼損となつていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のように、従来の技術では、呼設定にあたり、その
固定速度での通信がその時の通信網の容量により十分確
保できない時は呼損となるという問題点があつた。
本発明は、上記の問題点を解決し、トラヒツクの混雑状
況により速度を可変に設定できるように、トラヒツクの
混雑時においても緊急に必要となる通信呼を確保するな
どのように、呼損率の低下とスループットの向上を図る
ことを目的とする。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面について説明する。
説明の簡便化のため、本発明を実施する通信網として第
3図のように2つの交換機とそれらを結ぶ1本の中継線
よりなる通信網を考える。第3図において1,15は端末装
置、2は通信網、3は交換機、4は加入者線、5は中継
線である。このとき通信網全体で単位時間に通信できる
情報量(以下、速度と呼ぶ)の最大値、すなわち通信網
全体の回線容量(速度)をVとし、端末1と端末15との
間で通信を行うものとする。
第1図は本発明の実施例の1つにおける可変速度通信を
実現するための端末系を中心とした構成例図であり、6
はデイスプレイ,マイク,スピーカ等のマンマシンイン
タフエース装置、7はコーデツク等の情報源符号化装
置、8は可変速度制御装置であり制御線11を通して情報
源符号化装置7を制御し、適切な速度に設定する。パケ
ツト端末の場合は可変速度制御装置8はパケツト組立分
解機能も持つものとする。9は端末の発呼を検出し、10
で求めたその時の空き回線容量Veを回線4を通して可変
速度制御装置8に伝達する。(発呼検出および空き回線
容量伝送装置である)。10は各回線の通信中の通信速度
を記憶し通信網全体の回線容量Vから空き回線容量Ve
求める装置である。
ある端末装置1が、速度vで通信しようとする場合、装
置10で求めた空き回線容量Veをもとに可変速度制御装置
8で適切な速度v′が決定され、それに従い情報源符号
化装置7が制御され、速度v′を満たす情報量が回線へ
送出される。通信網全体の回線容量はシステムとして固
有の値(第3図の例ではV)であるため、現在通信中の
回線速度が分かれば回線容量Veを計算して求めることが
できる。
可変速度制御装置8において、このVeの値と速度vをも
とに新たな設定速度v′を求めるアルゴリズムとして以
下がある。
〔アルゴリズム1〕 適当な回線容量の値Ij(j=1,2,……),および適当
な数値kを決定する。
状態により決まるIjを採り、Ve≧Ijの時は所望の速度
vに設定し、Ve<Ijのときはv/kに設定する。
このアルゴリズムの具体的な適用法としては、Ijとして
I1の一つのみを採り、その時の状態に関わりなく常にVe
≧I1またはVe<I1によつて速度vを決定する方法があ
る。また別の方法としてI1,I2の2つの採り(I1
I2)、状態として、一つ前の通信呼の速度をvに設定し
たか、v/kに設定したかの基本的に2種類の状態を考
え、前者の状態のときI1を、後者の状態のときはI2を用
いる方法が考えられる。すなわちVeが十分大きい時は速
度を所望の速度vに設定し、呼数が増えVeがI1より小さ
くなればその時発呼した呼の速度をv/kに設定する。逆
にその状態から通信呼数が減りVeが大きくなつて行く場
合は、VeがI2より(I2>I1)大きなるまでは速度をv/k
に設定し、VeがI2より大きくなつた時に所望の速度vに
設定する方法である。
アルゴリズム1において、どの呼もv=1の同一の速度
を所望し、V=3,k=2,I1=1,I2=2とした場合の状態
遷移図を第4図に示す。第4図の16は各状態を表し、そ
の状態(n1,n2)とは、速度v(=1)で通信している
呼数がn1,v/kで通信している呼数がn2である状態を表わ
す。この図の状態17は空き容量Veが0の状態で、この状
態で発生した呼は呼損となる。
また、Veの値と速度vをもとに新たな設定速度v′を求
める別のアルゴリズムとして次がある。
〔アルゴリズム2〕 適当な数値kを決定する。
呼設定等に所望の速度vと、Ve/kの小さい方をその呼
の速度として設定する。
(v′=min(v,Ve/k) このアルゴリズムを適用する場合は、Veがある値以下に
なればv′=Veに設定し、それ以後の呼を呼損とするの
が実際的であろう。
これらのアルゴリズムはいずれも呼単位で設定する方法
で、一度設定された速度は通信中は変更しないため、通
信途中でトラヒツクの増大による品質劣化はなく、制御
も比較的簡易となる利点がある。しかし空き容量Veに対
しその何分の1しか容量を割り当てないため、固定速度
通信に比べ同一の呼量が加わつた場合のスルーツトが低
下するという欠点がある。
そこでこの欠点を補うため、通信中でも速度を可変に
し、回線の使用効率が常に高くなるように工夫した本発
明の異る実施例の構成例を第2図に示す。
第2図における数字は第1図のものと同じものを示し、
なお、12は現在通信中の端末装置の通信速度を記憶し、
別の端末が発呼した時にv,V,Veをもとに通信している各
端末の速度を新しく決定する装置である。13は端末の発
呼を検出し希望している速度を装置12に伝達するととも
に、装置12で決定した速度を端末に伝達する装置であ
る。14は決定した速度に設定するために、制御線11を通
して情報源符号化装置7を制御する装置である。ある端
末が発呼した場合、その希望する速度が装置14,13を通
して装置12に伝達される。装置12ではあるアルゴリズム
に従い現在通信中の呼の速度を新たに決定し、端末対応
に設置される装置13に伝達され、それぞれ各端末を制御
してその速度で通信が行われる。装置12で速度を決定す
るアルゴリズム例として以下がある。
〔アルゴリズム3〕 n個の呼がそれぞれv1,v2,……,vnの速度で通信中
の状態で、n+1番目の呼が速度vで通信しようとする
場合に、Ve>vであればその速度vで通信を行う。
の状態でVe<vであれば、そのn+1番目の呼の設
定速度をvn+1として、V=v1+v2+……+vn+1となるよ
うに各通信速度を設定、あるいは変更する。(各通信呼
が同一の速度であれば、すべての呼の祖度をV/(n+
1)に設定する。) このアルゴリズムではある一定以上の呼が加わると、空
き容量Veが常に0となるように設定するため、スループ
ツトが向上する。
このアルゴリズム3では、通信呼数の増大に伴い各呼の
速度を低速化する場合、それぞれ最小速度を設定しそれ
以下にならないように制御する機能を設けることによ
り、無闇な品質劣化を防ぐことができる。
上記の品質劣化を防ぐことができる実施例を同じく第2
図に従つて説明する。第2図の装置12には通信中の端末
の速度v1とともにその最低速度u1を記憶しておくエリア
を設け、今、ある端末が通信しようとしている時にまず
その所望の速度vと最低速度uを装置13を通して装置12
に伝達する。装置12では通信中の端末と今通信しようと
している最低速度の和U=u1+u2+……+un+un+1を求
め、全体の通信容量Vと比較する。U>Vの時は装置13
を通じて端末にこの通信ができないことを伝えn+1番
目の呼の通信を拒否する。U≦Vの時はアルゴリズム3
に従つて、各端末の速度を決定する。ただしアルゴリズ
ム3のにおいてv1≧u1,v2≧u2,……,vn+1≧un+1
満たさなければならない。
以上のアルゴリズムはいずれもパケツト交換網上で、理
論的に実現可能である。また回線交換においても、各呼
の設定される速度をある基本速度の整数倍のみに限定す
れば、実現可能である。
〔発明の効果〕
以上のアルゴリム例を用いることにより、今、通信しよ
うとしている呼の速度が空き回線容量以上であつても、
低速化して呼損となることを防ぐことができる。特に画
像伝送を伴うテレビ会議通信では、通信量が膨大で1回
の通信に必要となる回線容量が大きい。従つてこれまで
の固定速度通信では、少しでもトラヒツクが増えると呼
損となる確率が増大し、そのため予約によりあらかじめ
回線を確保するなどの手法が採られていた。しかし本発
明は、トラヒツク混雑時でもたとえ品質が多少劣化して
もぜひ通信したいという場合に、その通信を可能とする
方法で、このような緊急性のある即時設定呼に有効であ
る。
別の結果として、速度に従つた異なる品質のサービスを
提供し、利用者が料金に応じて適切な通信品質を選択で
きるなどの、サービス性の向上を図ることができる。特
に特許請求の範囲第5項記載の発明を用いると、サービ
スクラス別に最低速度を設け、各クラスの品質内でトラ
ヒツクに応じた速度可変制御をすることができる。
また本発明の方式を採ることにより、固定速度の場合に
比べ、同一の呼損率のもとでの加えることのできる呼量
が増大し、スループツトも向上することが計算により求
まつている。計算例としてV=12,v=1(どの呼もすべ
て所望の速度はv=1であると仮定する)とし、アル
ゴリズム3を適用し、最低速度を1/2とした場合、ア
ルゴリズム1を適用し、I1=2,I2=5,k=2とした場
合、アルゴリズム1を適用し、I1=3,I2=8,k=2と
した場合、常にv=1の固定速度で通信する場合の4
例について、加わる呼量に対する呼損率とスループツト
を求めたものを第5図(1),(2)に示す。図から本
発明による呼損率とスループツトの改善が容易に判明す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における可変速度通信を実現
するための端末系を中心とした構成例図、 第2図は本発明の異る実施例の同じく構成例図、 第3図は本発明を適用する通信網の説明図、 第4図は本発明における状態遷移図、 第5図は本発明と従来の固定速度通信の呼損率とスルー
プツトとを比較したグラフを示す図である。 1,15……端末装置 2……通信網 3……交換機 4……加入者線 5……中継回線 6……マンマシンインタフエース装置 7……情報源符号化装置 8……可変速度制御装置 9……発呼検出および空き回線容量伝達装置 10……回線状態検出および通信網の空き回線容量算出装
置 11……制御線 12……現在通信中の端末装置の通信速度を記憶しv,V,Ve
をともに通信している各端末の速度を新しく決定する装
置 13……端末の発呼を検出し希望している速度を上記装置
12に伝達するとともに装置12で決定した速度を端末に伝
達する装置 14……決定した速度に設定するための制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−2454(JP,A) 特開 昭56−110372(JP,A) 特開 昭58−201449(JP,A)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交換ノードとそれらを結ぶ中継線とからな
    る通信網と、該通信網と加入者線により接続された端末
    装置とからなる通信システムにおいて、 該通信網全体で単位時間に通信できる情報量(以下、速
    度と呼ぶ)の最大値をVとし、現在n個の端末装置がそ
    れぞれv1,v2,……,vnの速度で通信中である場合に、
    別の端末装置が新たに通信を開始しようとするとき、上
    記通信網の現在状態で通信できる最大速度Ve〔=V−
    (v1+v2+……+vn)〕を求める手段を上記通信網に付
    加し、 新たに通信を開始しようとしている端末装置の速度Vn+1
    を上記通信網の現在状態で通信できる最大速度Veの値を
    もとに可変に設定する手段を端末装置に付加したことを
    特徴とする可変速度通信方式。
  2. 【請求項2】上記の新たに通信を開始しようとしている
    端末装置の速度Vn+1を上記通信網の現在状態で通信でき
    る最大速度Veの値をもとに可変に設定する手段は、上記
    と同様のn個の端末装置が通信中の状態において、新た
    に別の端末装置が速度vで通信を開始しようとしている
    場合に、V>Ij(j=1,2,……)を満たす1つのあるい
    は複数個の適当な回線容量の値Ijと適当な数値kに対
    し、状態に応じて決まるあるIjを採り、該状態において
    Ve≧IjならVn+1=vとし、Ve<IjならVn+1=v/kとし
    て、このようにして速度Vn+1を設定するものであること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の可変速度通信
    方式。
  3. 【請求項3】上記の新たに通信を開始しようとしている
    端末の速度Vn+1を上記通信網の現在状態で通信できる最
    大速度Veの値をもとに可変に設定する手段は、上記と同
    様のn個の端末装置が通信中の状態において、新たに別
    の端末装置が速度vで通信を開始しようとしている場合
    に、該端末装置の速度Vn+1を、適当な数値kに対し、v
    とVe/kの小さい方に設定することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の可変速度通信方式。
  4. 【請求項4】交換ノードとそれらを結ぶ中継線とからな
    る通信網と、該通信網と加入者線により接続された端末
    装置とからなる通信システムにおいて、 該通信網全体で単位時間に通信できる情報量(以下、速
    度と呼ぶ)の最大値をVとし、現在n個の端末装置がそ
    れぞれv1,v2,……,vnの速度で通信中である場合に、
    別の端末装置が新たに通信を開始しようとするとき、上
    記通信網の現在状態で通信できる最大速度Ve〔=V−
    (v1+v2+……+vn)〕を求め、この最大速度Veの値と
    上記の別の端末装置が新たに通信を開始しようとすると
    きの速度vの値をもとにして各端末装置の速度v1,v2
    ……vn,vn+1のそれぞれ通信可能な値に決定する手段を
    通信網に付加し、 端末装置の通信速度を上記の決定された通信速度に変更
    設定あるいは新規設定する手段を端末装置に付加したこ
    とを特徴とする可変速度通信方式。
  5. 【請求項5】通信網全体で単位時間に通信できる情報量
    (以下、速度と呼ぶ)の最大値をVとし、現在n個の端
    末装置がそれぞれv1,v2,……,vnの速度で通信中であ
    る場合に、別の端末装置が新たに通信を開始しようとす
    るとき、上記通信網の現在状態で通信できる最大速度Ve
    〔=V−(v1+v2+……+vn)〕を求め、この最大速度
    Veの値と上記の別の端末装置が新たに通信を開始しよう
    とするときの速度vの値をもとにして各端末装置の速度
    v1,v2,……vn,vn+1のそれぞれを通信可能な値に決定
    する上記の手段は、各通信呼の最低速度u1,u2,……を
    個々に任意に設定するとともにその値を格納し、上記と
    同様のn個の端末装置が通信中の状態において、新たに
    別の端末装置が速度vで通信を開始しようとしている場
    合に、該速度vとVeの値をもとに新しい各端末装置の速
    度v1,v2,……,vn,vn+1を決定する時、それぞれ最低
    速度u1,u2,……un+1より小さくならないように設定す
    るとともに、V−(u1+u2+……+un)がun+1より小さ
    い場合はそのn+1番目の呼の通信を拒否するものであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の可変速
    度通信方式。
JP17511786A 1986-07-25 1986-07-25 可変速度通信方式 Expired - Lifetime JPH0783356B2 (ja)

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JPS6331333A JPS6331333A (ja) 1988-02-10
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