JP2000244490A - 多地点会議装置 - Google Patents
多地点会議装置Info
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Abstract
に比例して増えず、かつ発言者以外の参加者からの情報
も他の参加者に配信されるような多地点会議システムを
伝送路帯域を有効に活用しながら実現する。 【解決手段】 同一会議に参加している端末装置の間の
情報送信レートの配分を決定する端末レート指定装置を
設け、この端末レート指定装置により各端末装置からの
情報送信レートの総和がその会議に対する割当レートを
超えないように各端末装置の情報送信レートを動的に決
定する。
Description
の利用者による会議を実現する装置に利用する。
以上の遠隔に離れた場所にいる人の間で会議を行うため
の通信システムを多地点会議システムと呼ぶ。図11は
多地点会議システムの概念図である。図11に示すよう
に、多地点会議システムに要求される機能は、どの端末
装置も発言者端末装置になりえることを前提として3以
上の端末装置の間の情報の送受信を実現する機能であ
る。さらに、ネットワークの伝送路帯域を有効に活用
し、より多くの会議がより良い品質で実現できることが
望まれる。 (パケット交換装置のマルチキャスト機能ついて)多地
点会議システムを実現する一方式としてIP網のような
パケット交換網のマルチキャスト機能を用いる方式が考
えられる。まずIP網のマルチキャスト機能について説
明する。
一般に用いられているネットワークであり、IPルータ
と呼ばれるパケット交換装置がパケットの転送を行う。
IP網では、各端末装置にはIPアドレスと呼ばれるア
ドレスが割り当てられる。
置と通信することを可能とするため、アドレスにポート
番号と呼ばれる値を付加して論理アドレスを形成する。
図12はIP網を用いたパケット通信の概念図である。
図12は端末装置T1と端末装置T4が通信を行ってい
るが、端末装置T1はt1というIPアドレスを持ち端
末装置T4との通信のためにaというポート番号を用い
ており、端末装置T4はt4というIPアドレスを持ち
端末装置T1との通信のためにbというポート番号を用
いている。
を発信元アドレスとして記入し、通信相手の端末装置が
用いている論理アドレスをあて先アドレスとして記入し
て、パケットをIPルータに送出する。IPルータはパ
ケットに記入されたあて先アドレスを識別し、パケット
を適当な出力ポートヘ転送する。図12のとおり複数の
IPルータを連結することにより広域なIP網が構築さ
れる。
ーして同一パケットを複数のあて先へ転送する機能を有
する。これをマルチキャストと呼ぶ。図13はIPルー
タによるマルチキャスト転送の概念図である。この場合
には図13に示すとおりパケットのあて先アドレスとし
てマルチキャスト用のアドレスを用いることとし、IP
ルータのマルチキャストグループテーブルにマルチキャ
ストアドレスとこのマルチキャストアドレスに対応した
複数のパケット転送先のリストを登録しておく。
ャストアドレスになっているパケットを受信したらその
マルチキャストアドレスに対応したパケット転送先にパ
ケットを転送する。なお、一方で1端末装置から1端末
装置へのパケット転送をユニキャストとよぶ。
ストを行うことにより広域のIP網に接続された複数の
端末装置に対するマルチキャストが可能となる。図14
はIP網のマルチキャスト機能(メッシュ接続を実現)
の概念図である。図14に示すように、IP網によるマ
ルチキャストでは、マルチキャストグループのどの端末
装置でも送信端末装置になれる点が特徴である。このよ
うな端末装置間の通信手段をメッシュ接続チャネルと呼
ぶことにする。
われる通信毎に帯域を確保せず複数の通信の間で伝送路
の帯域を共用させながら実行される。帯域を共用させな
がら通信品質を実用レベルに維持するため、ユニキャス
ト通信では、TCPと呼ばれる、パケット損失の発生の
有無などに関する送受信間のメッセージ交換を行い網負
荷の変動に応じた情報送信レートの調節、フロー制御を
行う。
TP Control Protocol)と呼ばれる送受信間のメッセージ
交換によるフロー制御方式がインターネットの標準化組
織であるIETFで規定されており、帯域共用によりマ
ルチキャスト通信を行うことも不可能ではない。ただ
し、マルチキャスト通信では複数の受信端末装置との間
でフロー制御を行う必要があるため効率的にフロー制御
を行い帯域を有効に活用することは難しい。このため、
会議であれば会議の継続時間中その会議について帯域を
確保して会議通信を実行することも頻繁に行われる。 (パケット交換網のマルチキャスト機能を用いた多地点
会議システム)マルチキャスト機能を有するパケット交
換装置は前述の多地点会議システムを実現できる。つま
り、パケット交換装置としてIPルータを用いる場合、
会議グループについて一つのメッシュ接続チャネルを設
定すればよい。この方式において必要となる通信路帯域
の特性を以下に述べる。
の参加者とでTV会議を行う場合、発言者でない参加者
の端末装置からも常に映像情報が流れるので、関東から
関西へはM本の映像ストリームが、関西から関東へはN
本の映像ストリームが流れることになる。図15はメッ
シュ接続チャネルを用いた多地点会議の概念図である。
M=3、N=3の場合を図15に示す。このように遠隔
に離れた二つの地域の間を接続する経路に着目すると、
その経路に確保すべき伝送路帯域幅は参加者人数に比例
して大きくなるという特性を持つ。
参加者端末装置からの情報が転送されるため、必要とな
る端末装置接続回線の帯域も参加者人数に比例して大き
くなる。逆のいい方をすれば、使用可能な伝送路帯域が
一定である場合、各端末装置の情報送出レートの許容最
大値は会議参加人数の増加にともない参加人数の逆数に
比例して小さくなる。 (多地点会議装置(MCU)について)図16はMCU
のしくみとMCUを用いた多地点通信の概念図である。
図17はMCUを用いた多地点会議通信の概念図であ
る。多地点会議システムを実現する別の方式として多地
点会議装置(MCU)と呼ばれる装置を用いる方式があ
る。MCUは、図16に示すように、各参加者端末装置
から情報を受信し、会議グループ中のある端末装置を発
言者として認識し、発言者の切り替わりに対応しなが
ら、発言者端末装置から受信した情報を各参加者端末装
置へ同報する機能を提供する。MCUを用いたデータ会
議の技術仕様を定めた勧告としてITU−TT.120
があり、MCUを用いた音声・映像会議の技術仕様を定
めた勧告としてITU−TH.231がある。
役の端末装置からMCUに発言者を指定する制御メッセ
ージを伝達する方法がある。別の方法としてMCUが自
動的に発言者を選択するものがある。この場合、MCU
は各端末装置からの受信情報をもとに各端末装置につい
てなんらかの比較情報を取得し、その比較情報について
参加者間の比較を実行して発言者を決定する。TV会議
などで比較情報を取得する代表的方式として各参加者の
音量を算出するものがある。
会議参加者が発言したいときに優先度や発言までの待ち
時間を含んだ制御情報をMCUへ送るものがある。この
場合、MCUは要求到着時間の比較、優先度の比較など
を用いて参加者間の比較演算を実行する。1台のMCU
を用いて多地点通信を実現した場合について、必要とな
る通信路帯域の特性を以下に述べる。
参加者とでTV会議を行う例において、図17(a)に
示すように、関東にMCUを設置したとする。MCUを
用いることにより各端末装置が受信する情報は発言者か
らの情報のみとなるので、必要となる端末装置接続回線
の帯域は1端末装置あたりの情報発信レートですむ。さ
らに図17(b)のように地域毎に配備されたMCUを
相互接続して会議を実現した場合には、中継路の伝送帯
域も1端末装置分の情報送信レートですむ。
ト機能を利用して多地点通信を実現する方式には以下の
問題点がある。 (必要帯域が増える問題)必要となる伝送路帯域が参加
者数に比例して増えてしまう点が問題である。前述のと
おり、6人でTV会議を行う場合には各端末装置は他の
5端末装置からの映像を受信することになるため、端末
装置の接続回線には5端末装置分の映像ストリームを受
信する帯域が必要となる。言い方を換えれば、仮に端末
装置が384kbpsの回線で接続されていたとして
も、各映像のレートはわずか77kbpsとなってしま
う。 (帯域の有効活用が困難である問題)RTCPによるフ
ロー制御を行いながら帯域共用を行った場合には送受信
間でパケットの損失の有無に関するメッセージを交換し
ながら情報送信レートを網負荷に応じて適正な値に調節
する。情報送信レートが適正な値へ早く収束するように
するには、送受信間のメッセージ交換を頻繁に行う必要
があるが、マルチキャスト通信では受信端が複数あるた
め頻繁にフロー制御のメッセージ交換を行うとフロー制
御メッセージによって輻輳が発生してしまう。このた
め、マルチキャスト通信では従来の送受信間のフロー制
御により情報送信レートを適正な値へ調節して安定させ
るのは難しく、帯域共用による帯域の有効活用を行うの
は困難である。
以下の問題点がある。 (発言者端末装置以外の情報が受信できない問題)MC
Uを用いると発言者端末装置以外からの情報は廃棄され
るため参加者は発言者以外の他の参加者の様子、例えば
画像を確認することができない。実際の多地点会議にお
いては、発言者以外の参加者が離席していないかなどの
確認を行いたいという要求があるため、この問題は大き
な欠点である。
であって、会議のために必要となる伝送路帯域が参加者
に比例して増えず、かつ発言者以外の参加者からの情報
も他の参加者に配信されるような多地点会議システムを
伝送路帯域を有効に活用しながら実現する多地点会議装
置を提供することを目的とする。
参加している端末装置の間の情報送信レートの配分を決
定する端末レート指定装置を設け、この端末レート指定
装置により各端末装置からの情報送信レートの総和がそ
の会議に対する割当レートを超えないように各端末装置
の情報送信レートを動的に決定することを特徴とする。
端末装置についてその端末装置から発信された情報を同
報すべきか廃棄すべきかを発言者の切り替わりに応じて
動的に変更するのに対し、本発明では発言者の切り替わ
りに応じて端末装置の情報送信レートを動的に変更する
点が異なる。
能を用いた多地点会議システムと比較すると、従来方式
では各端末装置が利用者が発言中であるか否かに関わら
ず同等に情報を送出するのに対し、本発明では同一会議
に参加している端末装置に対する送信レートの配分を発
言者の切り替わりなどに応じて動的に変更する機能が付
加されている点が異なる。
る会議レート指定装置を配備し、会議レート指定装置が
同時に実行中の会議数や伝送路上のトラヒックの変化に
応じて動的に会議レートを変更し、この値を端末レート
指定装置へ伝達することを特徴とする。
マルチキャスト通信と比較すると、従来方式では送受信
間のメッセージ交換によって端末装置が自律的に情報送
信レートを変更するのに対し、本方式では会議レート指
定装置がまず各々の会議に対する割当レートを決定し、
これにもとづき端末レート指定装置が各々の端末装置の
情報送信レートを決定することにより動的な帯域制御を
実現している点が異なる。
点会議システムを構成する。端末レート指定装置は、あ
る会議に参加している会議端末装置の情報送信レートの
総和がその会議について割り当てられたレートを超えな
いように会議端末装置各々の情報送信レートを決定する
手段と、情報送信レートの指定を含む端末レート指定メ
ッセージを会議端末装置に対し送信する手段とを備える
こととする。
から前記端末レート指定メッセージを受信する手段と前
記端末レート指定メッセージにより指定されたレートで
情報を送信する手段とを備えることとする。 手段2:さらに会議レート指定装置を配備する。この会
議レート指定装置は各会議に対する割当レートを決定す
る手段と、各会議について割当レートを示す会議レート
通知メッセージを前記端末レート指定装置に対し送信す
る手段とを備え、前記端末レート指定装置は前記会議レ
ート指定装置から前記会議レート通知メッセージを受信
する手段を備えることとする。
送信レートの総和が会議に割り当てられたレートを超え
ないように会議端末装置の情報送信レートを決定する手
段と、会議端末装置の通知された情報送信レートで情報
を送信する手段とによって、会議に対して割り当てられ
た一定の帯域を端末装置間の送信レート配分を動的に変
えながら有効に活用することを達成している。
の参加者からの情報は廃棄されないがレートが低く抑え
られるため、会議に必要な帯域が参加者数に比例して大
きくなることは防がれ、かつ利用者は発言者以外の参加
者の画像も低品質ながら見ることができる。すなわち、
図18は従来方式と本発明の多地点会議装置による多地
点会議方式との比較を示す図であるが、図18(a)に
示すように、従来のMCUを用いた多地点TV会議では
発言者以外の参加者の画像は配信されなかったが、図1
8(c)に示すように、本発明による多地点TV会議で
は利用者が発言者以外の他の参加者の様子を把握するこ
とが可能となる。
り替わりに応じて発言者の端末装置からの情報送信レー
トが他の参加者の端末装置の情報送信レートよりも常に
高くなるような制御を行うことができ、図18(b)に
示すようなすべての参加者端末装置が発言者の切り替わ
りとは無関係に同等に情報を送信するような従来のパケ
ット交換網のマルチキャスト機能を用いた多地点TV会
議と比較して、より低い帯域使用量で高品質の多地点T
V会議を実現することが可能となる。
する割当レートを決定することにより、同時に実行され
ている会議数の変化に応じて各会議に対する割当レート
を動的に変更し、常に伝送路の帯域を有効に活用しなが
ら多地点会議を実現することが可能となる。
制御を用いてレートを調節する方式では送受信端末装置
が同時に他にどれだけの多地点会議が実行されているか
わからないために適正な値にレートを安定させるのが難
しかった。本発明では、まず会議レート指定装置が同時
に実行されている会議の数と伝送路の帯域などを考慮し
て会議に対する割り当てレートを決定し、これにもとづ
き端末レート指定装置が各端末装置の情報送信レートを
決定するため、端末装置の情報送信レートを適正な値に
設定することが可能となる。
て説明する。図1は本発明の多地点会議装置の要部構成
を示す図である。
徴とするところは、図1に示すように、会議端末装置1
および端末レート指定装置2により構成され、端末レー
ト指定装置2は、同じ会議に参加している会議端末装置
1の情報送信レートの総和がその会議について割当てら
れたレートを超えないように会議端末装置1各々の情報
送信レートを決定する端末レート決定手段20と、情報
送信レートの指定を含む端末レート指定メッセージを会
議端末装置1に対し送信する端末レート指定メッセージ
送信手段21とを備え、会議端末装置1は、端末レート
指定メッセージを端末レート指定装置2から受信する端
末レート指定メッセージ受信手段10と、前記端末レー
ト指定メッセージにより指定されたレートで情報を送信
する情報送信手段11とを備え、端末レート決定手段2
0は、会議端末装置1のそれぞれについての情報送信レ
ートを会議中に動的に変更し、情報送信手段11は、指
定された情報送信レートの会議中の動的な変更に従い情
報送信レートを会議中に動的に変更するところにある。
端末装置1および端末レート指定装置2および会議レー
ト指定装置3によって構成され、会議レート指定装置3
は各会議に対する割当レートを決定する会議レート決定
手段30と、各会議について割当レートを示す会議レー
ト通知メッセージを端末レート指定装置2に対し送信す
る会議レート要求メッセージ送受信手段31とを備え、
端末レート指定装置2は会議レート指定装置3から前記
会議レート通知メッセージを受信する会議レート要求メ
ッセージ送受信手段12とを備え、端末レート決定手段
20は、受信した通知メッセージにもとづき会議に対す
る割当レートを更新することを特徴とする。
末装置1、端末レート指定装置2、会議レート指定装置
3は汎用のPC上に実装される。なお、端末レート指定
装置2を会議端末装置3と同一のPC上に実装したり、
会議レート指定装置3と端末レート指定装置2を同一の
PC上に実装することも可能である。
30、45分などを開始時間とした一定長の時間スロッ
トを定義し、このスロットを予約の時間単位として会議
の予約を受け付けることとする。
フローチャートである。会議レート指定装置3は図2に
示すフローチャートに従い動作する。すなわち、各時間
スロットの開始時間に、以下の式により各会議に対する
割り当てレートを決定する。以下の式において、会議レ
ートの総和は最も輻輳が発生しやすい中継伝送路の帯域
やパケット交換機の処理能力を考慮して静的に決定され
るシステムパラメータとする。
ートの総和)/(そのスロットに同時に実行される会議
数) ただし、上式によって得られる会議に対する割り当てレ
ートが端末装置のアクセス回線の帯域を超える場合には
端末装置のアクセス回線の帯域を会議に対する割り当て
レートとする。
レートを平等に設定しているが、あらかじめ各会議に対
する品質クラスが登録されているとして、会議レート指
定装置が各会議の品質クラスを考慮して、会議毎に異な
るレートを割り当てるような実施例も可能である。
す図である。図4は会議端末装置のプロトコルスタック
を示す図である。決定された会議レートは図3に示すメ
ッセージ形式に従い、図4に示すプロトコルスタックを
用いて各会議の端末レート指定装置に伝達される。
ャートである。会議端末装置1は図5に示すフローチャ
ートに従い動作する。すなわち会議開始後、各端末装置
は最低レートを情報送信レートの初期値として情報の送
信を開始する。また他の端末装置からの情報の受信を開
始する。さらに一定時間毎に発言権要求メッセージを端
末レート指定装置2に対して送出する。図6は発言権要
求メッセージの例を示す図である。この発言要求メッセ
ージは図6に示す様式に従うとし、利用者が発言をしよ
うとしている場合には発言優先度に0以外の利用者の発
言優先度に応じた値が発言優先度として記入され、利用
者が発言しようとしていない場合には発言優先度として
0が記入されることとする。
ト指定メッセージが到着したらこれにもとづき情報送信
レートを更新する。図7は端末レート通知メッセージの
例を示す図である。端末レート指定メッセージは図7に
示す形式に従うとする。また、図8は会議端末装置1の
プロトコルスタックを示す図である。会議端末装置1の
プロトコルスタックは図8に示す形式に従うとする。
ローチャートである。端末レート指定装置2は図9に示
すフローチャートに従い動作する。すなわち、会議レー
ト指定装置3から会議レート指定メッセージが到着した
ら、これにもとづき会議に対する割り当てレートを更新
する。また、会議端末装置1から発言権要求メッセージ
が到着したら、以下の式により各端末装置の発言権優先
度を更新する。また、図10は端末レート指定装置2の
プロトコルスタックを示す図である。
ージを各会議端末装置1に対して送信することとし、送
信時に以下の処理により各会議端末装置1のレートを決
定する。
末装置1を発言者端末装置とする。
の情報送信レートを最低情報送信レートとする。
下の式により決定する。
ート)−(最低情報送信レート)×(会議参加者数−1
) なお、本実施例では発言者以外の情報送信レートを最低
情報送信レートで一律としたが、各会議端末装置1から
現在受信している端末装置を端末レート指定装置2に通
知することとし、発言者端末装置でなくても他の端末装
置に受信されている端末装置があればその端末装置の情
報送信レートを多めに割り当てるような実施例も可能で
ある。
時に実行されている会議の数や発言者の移り変わりに対
応しながら会議端末装置に対する情報送信レートを動的
に変更することが可能となり、通信網の伝送路帯域を有
効に活用しながらより多くの会議をより高い品質で実行
することが可能となる。
ト。
ト。
示す図。
図。
概念図。
の概念図。
地点会議方式との比較を示す図。
Claims (2)
- 【請求項1】 会議端末装置および端末レート指定装置
により構成され、前記端末レート指定装置は、同じ会議
に参加している前記会議端末装置の情報送信レートの総
和がその会議について割当てられたレートを超えないよ
うに前記会議端末装置各々の情報送信レートを決定する
手段と、情報送信レートの指定を含む端末レート指定メ
ッセージを前記会議端末装置に対し送信する手段とを備
え、 前記会議端末装置は、前記端末レート指定メッセージを
前記端末レート指定装置から受信する手段と、前記端末
レート指定メッセージにより指定されたレートで情報を
送信する手段とを備え、 前記情報送信レートを決定する手段は、前記会議端末装
置のそれぞれについての情報送信レートを会議中に動的
に変更する手段を含み、 前記指定されたレートで情報を送信する手段は、指定さ
れた情報送信レートの会議中の動的な変更に従い情報送
信レートを会議中に動的に変更する手段を含むことを特
徴とする多地点会議装置。 - 【請求項2】 前記会議端末装置および前記端末レート
指定装置および会議レート指定装置によって構成され、 前記会議レート指定装置は各会議に対する割当レートを
決定する手段と、各会議について割当レートを示す会議
レート通知メッセージを前記端末レート指定装置に対し
送信する手段とを備え、 前記端末レート指定装置は前記会議レート指定装置から
前記会議レート通知メッセージを受信する手投と、受信
した通知メッセージにもとづき会議に対する割当レート
を更新する手段とを備えることを特徴とする請求項1に
記載の多地点会議装置。
Priority Applications (1)
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JP04676299A JP3558912B2 (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 多地点会議装置 |
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