JPH10247944A - 中継制御装置および方法 - Google Patents

中継制御装置および方法

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JPH10247944A
JPH10247944A JP6559497A JP6559497A JPH10247944A JP H10247944 A JPH10247944 A JP H10247944A JP 6559497 A JP6559497 A JP 6559497A JP 6559497 A JP6559497 A JP 6559497A JP H10247944 A JPH10247944 A JP H10247944A
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receiving terminal
receiving
terminal
packet
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JP6559497A
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Yoshihiro Ito
伊藤　　嘉浩
Hidetoshi Yokota
英俊 横田
Masami Ishikura
雅巳 石倉
Toru Asami
徹 浅見
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KDDI Corp
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Kokusai Denshin Denwa KK
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    • H04L12/02—Details
    • H04L12/16—Arrangements for providing special services to substations
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    • H04L12/1813—Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast for computer conferences, e.g. chat rooms
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の受信端末のそれぞれに関する輻輳状態
に応じて、各受信端末へ配信するデータ量を各受信端末
ごとに動的に制御する。 【解決手段】 受信端末３０Ａから返送されたＲＲ（受
信報告）から判定されるパケット損失率が極めて低い
と、適応制御型ミキサ２０は送信端末１０から送出され
た通信データを、受信端末３０Ａに対してはそのまま配
信する。これに対して、受信端末３０Ｂ、３０Ｃから返
送されたＲＲから判定されるパケット損失率が、それぞ
れ例えば５０％、９０％と高い場合には、適応制御型ミ
キサ２０は送信端末１０から送出された通信データを、
受信端末３０Ｂに対して例えば５０％減じて配信し、受
信端末３０Ｃに対して例えば９０％減じて配信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パケット交換型の
リアルタイム通信網に接続され、一つの送信端末から送
出された通信データを中継して複数の受信端末へ配信す
る中継制御装置および方法に係り、特に、各受信端末へ
配信する通信データの単位時間当たりのデータ量を各受
信端末での輻輳状態に応じて動的に制御する中継制御装
置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ネットワークを介してテレビ会議
等のリアルタイム情報を送受する要求が増え、ＴＣＰ／
ＩＰ(Transmission Control Protocol/Internet Protoc
ol) ネットワーク上で音声や画像などをリアルタイムに
伝送するプロトコルとして、ＲＴＰ(Real time Transpo
rt Protocol)およびＲＴＣＰ(RTP Control Protocol)が
注目されている。
【０００３】テレビ会議等の場合、その接続形態はポイ
ント（一つの送信端末）・ツー・マルチポイント（複数
の受信端末）のマルチキャスト通信となるが、様々なネ
ットワークが相互接続された環境では、全てのユーザが
同一の環境下で通信を行えるわけではない。また、接続
ネットワークの多くが資源共有型のＬＡＮであり、常に
一定の網資源を利用できる保証はない。
【０００４】例えば、複数の受信端末の中には、公衆電
話回線のような比較的低速な通信回線でネットワークと
接続されるものと、例えばイーサネットのような比較的
高速な通信回線で接続されるものとが混在することがあ
る。しかしながら、従来のマルチキャスト通信では、送
信端末が受信端末ごとに通信データの伝送速度を異なら
せる制御が行えないため、ネットワークや受信端末に輻
輳が生じると、その輻輳が一部のものであっても、送信
端末では送出するデータ量を削減する輻輳制御が実行さ
れてしまう。このため、輻輳が生じていない他の受信端
末へ送出されるデータも一様にデータ量が減ぜられるこ
とになって通信品質が劣化し、音声や画質に関して不必
要な低下が生じるという問題があった。
【０００５】一方、このような問題点を解決するため
に、ＲＴＰでは様々な環境下での通信を可能とするため
の中継制御装置（ミキサ）が定義されている。従来のミ
キサは、受信したデータを復号化／再符号化して中継す
る機能を備え、送信端末から受信した通信データを復号
化／再符号化する際に、通信能力の高い受信端末に対し
ては、受信した通信データを削減することなくそのまま
処理して配信する一方、通信能力の低い受信端末に対し
ては、送信端末から受け取った通信データの一部を切り
捨て、配信する通信データのデータ量を減じることで輻
輳やパケット損失を防止していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、リア
ルタイム通信ではネットワークの輻輳状態やパケット損
失率を悪化させないための輻輳制御が必要とされるが、
上記したミキサを用いた従来技術では、輻輳制御が受信
端末またはネットワーク自身の能力といった物理的能力
に基づいて静的に行われるのみで、実際に発生している
輻輳やパケット損失等に基づいた動的な制御は行われて
いなかった。
【０００７】しかしながら、輻輳やパケット損失等は、
受信端末等の物理的な能力のみならず、各受信端末に搭
載されてるＣＰＵの負荷やネットワークの使用状況等に
応じて動的に変化する。したがって、上記したような受
信端末等の物理的な能力に基づく静的な輻輳制御だけで
は、輻輳やパケット損失等の発生や悪化を有効に防止す
ることが難しいという問題があった。
【０００８】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、パケット交換型のリアルタイム通信網に接
続され、一つの送信端末から送出された通信データを中
継して複数の受信端末へ配信する中継制御装置におい
て、複数の受信端末のそれぞれに関する輻輳状態に応じ
て、各受信端末へ配信するデータ量を各受信端末ごとに
動的に制御する中継制御装置および方法を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、以下のような手段を講じた点に特
徴がある。 (1) 一つの送信端末から送出された通信データを中継し
て複数の受信端末へ配信する中継制御装置において、動
的に変化する各受信端末の環境を検知する環境検知手段
と、受信した通信データを配信先の受信端末ごとに加工
するデータ加工手段と、前記加工された通信データを、
それぞれ対応する各受信端末へ配信する配信手段とを設
け、前記データ加工手段は、前記検知された各受信端末
の環境変化に応じて、各受信端末へ配信する通信データ
の単位時間当たりのデータ量をそれぞれ動的に制限する
ようにした。 (2) 一つの送信端末から送出された通信データを中継し
て複数の受信端末へ配信する中継制御方法において、動
的に変化する各受信端末の環境をそれぞれ検出し、各受
信端末へ配信する通信データの単位時間当たりのデータ
量を、前記検知されたそれぞれの環境に応じて各受信端
末ごとに動的に制限するようにした。
【００１０】上記した中継制御装置および方法によれ
ば、各受信端末での輻輳状態に応じて、それぞれへ配信
する通信データのデータ量を動的に制御できるようにな
るので、輻輳やパケット損失等の発生や悪化を有効に防
止できるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１、２は、本発明の主要動作を模式的
に表現した図であり、送信端末１０からネットワーク上
へ送出された通信データは、本発明に固有の適応制御型
ミキサ２０へ入力され、次いで、各受信端末３０Ａ、３
０Ｂ、３０Ｃへそれぞれ配信される。図では、各端末お
よびミキサ間を結ぶ矢印の太さが、配信される通信デー
タの単位時間当りのデータ量を表現しており、いずれの
受信端末においても輻輳が生じていなければ、図１に示
したように、送信端末１０から送出された通信データは
そのまま各受信端末３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃへ配信され
る。各受信端末３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、例えば受信
されるべきパケットのシーケンス番号と実際に受信した
パケットのシーケンス番号との差分をＲＲ（受信報告）
に入れてＲＴＣＰを適応制御型ミキサ２０へ返送する。
【００１２】ここで、例えば受信端末３０Ａから返送さ
れたＲＲから判定されるパケット損失率が極めて低い
と、図２に示したように、適応制御型ミキサ２０は送信
端末１０から送出された通信データを、受信端末３０Ａ
に対してはそのまま配信する。これに対して、受信端末
３０Ｂ、３０Ｃから返送されたＲＲから判定されるパケ
ット損失率が、それぞれ例えば５０％、９０％と高い
と、適応制御型ミキサ２０は送信端末１０から送出され
た通信データを、受信端末３０Ｂに対して例えば５０％
減じて配信し、受信端末３０Ｃに対して例えば９０％減
じて配信する。
【００１３】このような構成によれば、各受信端末３０
Ａ、３０Ｂ、３０Ｃでの輻輳状態に応じて、それぞれへ
配信する通信データの単位時間当りのデータ量を動的に
制御できるようになるので、輻輳やパケット損失等の発
生や悪化を有効に防止できるようになる。
【００１４】図３は、本発明の第１実施形態である適応
制御型ミキサ２０Ａの主要部の構成を示した機能ブロッ
ク図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を
表している。
【００１５】送信端末１０からは、通信データが符号化
されてネットワーク上へ送出される。インターフェース
２１を介して入力された通信データは通信データ受信部
２２で受信される。受信された通信データはデータ加工
部２３に取り込まれる。データ加工部２３は、符号化さ
れた通信データを復号化する復号化部２３１と、復号化
された通信データを、配信先の受信端末ごとに、その輻
輳状態に応じた符号化レートで符号化する再符号化部２
３２とによって構成されている。
【００１６】輻輳状態検知部２５は、インターフェース
２７を介して各受信端末３０Ａ〜３ＯＣから返送される
受信報告（ＲＲ）のＲＴＣＰパケットを受信し、このＲ
Ｒのパケット損失率等に基づいて，各受信端末３０Ａ〜
３０Ｃの環境の一つである輻輳状態を検知する。符号化
レート決定部２６は、配信先の受信端末ごとに、前記検
知された輻輳状態に応じて前記再符号化部２３２による
符号化レートを決定する。
【００１７】すなわち、輻輳状態が生じていないか、あ
るいは生じていたとしても問題とならない程度の受信端
末へ配信する通信データに関しては高い符号化レートを
設定する。これに対して、輻輳状態が深刻な受信端末へ
配信する通信データに関しては低い符号化レートを設定
する。決定された符号化レートは再符号化部２３２へ通
知される。再符号化部２３２は、各受信端末３０Ａ〜３
０Ｃごとに通知される符号化レートで、各受信端末へ配
信する通信データを符号化する。配信部２４は、符号化
された通信データを各受信端末３０Ａ〜３０Ｃへ配信す
る。
【００１８】次いで、フローチャートを参照して本実施
形態の動作を詳細に説明する。図４は、前記適応制御型
ミキサ２０Ａの主要部の動作を示したフローチャートで
ある。ステップＳ１０において、ＲＲのＲＴＣＰパケッ
トが輻輳状態検知部２５で受信されると、ステップＳ１
１では、ＲＲに基づいてパケット損失率が検知されて符
号化レート決定部２６へ通知される。ステップＳ１２で
は、通知されたパケット損失率に基づいて各受信端末ご
とに輻輳状態が判定され、輻輳状態が深刻であると判定
されると、ステップＳ１３では、符号化レートを下げて
データ量を減じる旨の指示、あるいは低めの具体的な符
号化レートが符号化レート決定部２６から再符号化部２
３２へ通知される。
【００１９】一方、前記ステップＳ１２において、輻輳
状態が生じていないか、あるいは生じていたとしても問
題とならない程度であると判定されると、ステップＳ１
４では、回復タイマがスタートしていなければスタート
する。ステップＳ１５では回復タイマが参照され、予定
時間が経過していれば、ステップＳ１６において、符号
化レートを上げてデータ量を増やす旨の指示、あるいは
高めの具体的な符号化レートが符号化レート決定部２６
から再符号化部２３２へ通知される。ステップＳ１７で
は、通知結果に応じて再符号化部２３２での符号化レー
トが受信端末ごとに変更される。
【００２０】本実施形態によれば、各受信端末の輻輳状
態がそれぞれ検出され、送信端末から送出された通信デ
ータは、各受信端末ごとに、それぞれの輻輳状態に応じ
た符号化レートで符号化されて配信される。すなわち、
輻輳の生じていない受信端末へは高い符号化レートで符
号化された通信データが配信されるので品質の優れた通
信が可能になる一方、輻輳の生じている受信端末へは、
低い符号化レートで符号化された通信データが配信され
るので輻輳が解消されるようになる。
【００２１】なお、上記した実施形態では、再符号化部
２３２での符号化レートを変更することで各受信端末へ
配信する通信データの単位時間当たりのデータ量を制御
するものとして説明したが、本発明はこれのみに限定さ
れるものではなく、例えばＪＰＥＧ符号化圧縮処理を採
用するのであればＤＣＴ変換時に高周波成分を切り捨て
たり、ＭＰＥＧ符号化圧縮処理を採用するのであれば、
３種類の符号化フレーム（Ｉ−ピクチャ、Ｐ−ピクチ
ャ、Ｂ−ピクチャ）のうち、輻輳が深刻な受信端末へは
重要度の最も高いＩ−ピクチャのみ、またはＩ−ピクチ
ャおよび次に重要度の高いＰ−ピクチャのみを配信する
ことでデータ量を減じても良い。
【００２２】図５は、本発明の第２実施形態である適応
制御型ミキサ２０Ｂの主要部の構成を示した機能ブロッ
ク図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を
表している。本実施形態では、データ加工部２８が、送
信端末１０から送出された通信データの各パケットに付
加された識別符号に基づいて各パケットの優先順位を決
定する優先順位決定部２８１と、配信先の受信端末ごと
に、前記輻輳状態検知部２５で検知された輻輳状態に応
じて優先度の低いパケットを切り捨てることによってデ
ータ量を減じるパケット破棄部２８２とによって構成さ
れている。
【００２３】図６は、前記パケット破棄部２８２の動作
を模式的に表現した図である。送信端末１０からネット
ワークへ送出される各パケットには、その重要度を示す
識別番号１〜５が付加されており、識別番号１の付加さ
れたパケットは最も重要であり、識別番号が増えるほど
その重要度が低くなり、識別番号５の付加されたパケッ
トは、これが失われても音質や画質等の通信品質には影
響が少ないことを意味している。
【００２４】ここで、受信端末Ａには輻輳が生じておら
ず、受信端末Ｂには多少の輻輳が生じており、受信端末
Ｃには深刻な輻輳が生じているとすると、前記パケット
破棄部２８２は、受信端末Ａに対しては、送信端末１０
から送出された全てのパケット１〜５を配信するが、受
信端末Ｂに対しては、例えば優先順位の最も低いパケッ
ト５を切り捨ててパケット１〜４のみを配信する。そし
て、受信端末Ｃに対しては、例えば優先順位の低い３つ
のパケット３、４、５を切り捨て、優先度の高い２つの
パケット１、２のみを配信する。
【００２５】本実施形態によれば、輻輳のない受信端末
に対しては、送信端末から送出された通信データがその
まま配信されるので品質の優れた通信が可能になる一
方、輻輳の生じている受信端末へは、重要度が低く優先
順位の低いパケットが切り捨てられて配信されるので輻
輳が解消されるようになる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が達
成される。 (1) 輻輳のない受信端末へは、高い符号化レートで符号
化された通信データが配信されるので品質の優れた通信
が可能になる一方、輻輳の生じている受信端末へは、低
い符号化レートで符号化された通信データが配信される
ので輻輳が解消されるようになる。 (2) 輻輳のない受信端末へは、送信端末から送出された
通信データがそのまま配信されるので品質の優れた通信
が可能になる一方、輻輳の生じている受信端末へは、重
要度の低いパケットが切り捨てられて配信されるので輻
輳が解消されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の主要動作を模式的に表現した図であ
る。
【図２】 本発明の主要動作を模式的に表現した図であ
る。
【図３】 本発明の第１実施形態の機能ブロック図であ
る。
【図４】 図１の動作を示したフローチャートである。
【図５】 本発明の第２実施形態の機能ブロック図であ
る。
【図６】 パケット破棄部２８２の動作を模式的に表現
した図である。
【符号の説明】
１０…送信端末、２０…適応制御型ミキサ、２１、２７
…インターフェース、２２…通信データ受信部、２３…
データ加工部、２５…輻輳状態検知部、２６…符号化レ
ート決定部、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ…受信端末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅見 徹 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 国際 電信電話株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パケット交換型のリアルタイム通信網に
    接続され、一つの送信端末から送出された通信データを
    中継して複数の受信端末へ配信する中継制御装置におい
    て、 送信端末から送出された通信データを受信する受信手段
    と、 動的に変化する各受信端末の環境を検知する環境検知手
    段と、 受信した通信データを配信先の受信端末ごとに加工する
    データ加工手段と、 前記加工された通信データを、それぞれ対応する各受信
    端末へ配信する配信手段とを具備し、 前記データ加工手段は、前記検知された各受信端末の環
    境変化に応じて、各受信端末へ配信する通信データの単
    位時間当たりのデータ量をそれぞれ動的に制限すること
    を特徴とする中継制御装置。
  2. 【請求項２】 前記環境検知手段は、各受信端末の輻輳
    状態を検知し、前記データ加工手段は、各受信端末へ配
    信する通信データの単位時間当たりのデータ量を、それ
    ぞれの輻輳状態に応じて減じることを特徴とする請求項
    １に記載の中継制御装置。
  3. 【請求項３】 前記輻輳状態は、各受信端末から報告さ
    れるパケット損失率に基づいて検知されることを特徴と
    する請求項２に記載の中継制御装置。
  4. 【請求項４】 前記データ加工手段は、 送信端末から送出された通信データを復号化する復号化
    手段と、 前記復号化された通信データを改めて符号化する再符号
    化手段と、 前記検知された環境に応じて、配信先の受信端末ごとに
    前記再符号化手段による符号化レートを決定する符号化
    レート決定手段とによって構成されたことを特徴とする
    請求項１ないし３のいずれかに記載の中継制御装置。
  5. 【請求項５】 前記データ加工手段は、 送信端末から送出された通信データの各パケットに付加
    された識別符号に基づいて各パケットの優先順位を決定
    する優先順位決定手段と、 配信先の受信端末ごとに、その輻輳状態に応じて優先順
    位の低いパケットを破棄するパケット破棄手段とによっ
    て構成されたことを特徴とする請求項１ないし３のいず
    れかに記載の中継制御装置。
  6. 【請求項６】 パケット交換型のリアルタイム通信網に
    おいて、一つの送信端末から送出された通信データを中
    継して複数の受信端末へ配信する中継制御方法であっ
    て、 動的に変化する各受信端末の環境をそれぞれ検出し、各
    受信端末へ配信する通信データの単位時間当たりのデー
    タ量を、前記検知されたそれぞれの環境に応じて各受信
    端末ごとに動的に制限することを特徴とする中継制御方
    法。
JP6559497A 1997-03-05 1997-03-05 中継制御装置および方法 Pending JPH10247944A (ja)

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