JP4304018B2 - 通信制御方法及び通信制御装置 - Google Patents
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Description
G.Wu,etal,"MIRAI architecture for heterogeneous networks",IEEE Com.Mag.,Feb.2002
max(Ca,Cb)≦min(Ba,Bb)…(1)
そして、これら条件式が満たされなくなり、一旦通信が中断されれば、再度、共通コアネットワークを介しての接続操作が必要となるばかりか、そもそも帯域幅の確保が難しい状況にあっての中断(通信終了)であった場合には、その接続操作自体が困難なものともなる。
請求項1又は6に記載の発明によれば、一又は複数の音声符号化方式を備える端末間のセッション開始プロトコルを用いてのIP音声信号通信に際し、それら通信中の端末に割り当てられている帯域幅が測定される。そして、それら端末のうち、複数の音声符号化方式を備える端末については、この測定される帯域幅に合わせてその音声符号化方式が動的に切り替えられる。このため、通信中の端末に割り当てられている帯域幅が変化したとしても、こうした帯域幅の変化に起因する通信の終了が未然に防止されることも含めて、その都度の回線状況に見合ったより適正な音声符号化方式の選択が可能となる。
図1は、本実施形態において対象とするSIP制御によるVoIP通信の可能な統一通信網11についてその概略構成を説明するための説明図である。この統一通信網11において、端末A及び端末Bは、それぞれSIP制御機能付音声符号化方式変換装置Tを介して接続され、通信を行うこととなるが、はじめに、それら各部の機能、並びに概要について説明する。
同図2に示されるように、このSIP制御機能付音声符号化方式変換装置Tは、音声符号化方式制御部21、SIP制御部22、音声符号化方式変換部Xba23、音声符号化方式変換部Xab24、帯域幅測定部25、及びIP通信処理部26を備えて構成されている。
図3は、本実施形態にかかる通信制御装置、即ちSIP制御機能付音声符号化方式変換装置Tを中心とした端末A及び端末B間の通信手順を示すシーケンスチャートであり、以下、この図3を併せ参照して、それら端末間での通信態様の一例について詳述する。なお、図3に示す手順番号(1)〜(14)は、以下に列記する通信手順(1)〜(14)にそれぞれ対応している。また、以下の説明では、便宜上、通常処理されるべきSIP及びSDP(Session Description Protocol:セッション記述プロトコル)メッセージのヘッダの書き換え等に関する説明は省略している。
(1)端末Aは、SIPプロキシサーバとしてのSIP制御機能付音声符号化方式変換装置Tに対し端末Bへの「INVITE(招待)」メッセージを送出する。なお、同メッセージのSDP部の「m=」及び「a=」フィールドには、端末Aが利用可能な音声符号化方式の一部又は全部が含まれるものとする。ちなみに、端末Aの備える音声符号化方式が「PCMA」、「G.729」の2つであり、端末Bの備える音声符号化方式が「PCMU」、「GSM(GSM−FR)」の2つである場合のこれら「m=」及び「a=」フィールドの一例を示すと次のようになる。勿論、これら端末間では、SIP制御機能付音声符号化方式変換装置Tによって音声符号化方式を変換しなければ直接通信することはできない。
1: m=audio 4004 RTP/AVP 8
2: a=rtpmap:8 PCMA/8000
3: m=audio 4006 RTP/AVP 18
4: a=rtpmap:18 G729/8000
ここで、1行目は「m=」フィールドを表し、メディアタイプ「音声」、受信ポート「4004」、トランスポートのプロトコルの種類「RTP/AVP Profile」、ペイロードタイプ値「8」を示す。2行目は「a=」フィールドを表し、「RTP/AVP Profile」のペイロードタイプ「8」に関する属性を表す。この例では、コーデック「PCM A−law」とサンプリングレート「8000Hz」を併せて指定している。また、3行目も1行目と同じように「m=」フィールドを表し、メディアタイプ「音声」、受信ポート「4006」、トランスポートのプロトコルの種類「RTP/AVP Profile」、ペイロードタイプ値「18」を示す。4行目も2行目と同じように「a=」フィールドを表し、「RTP/AVP Profile」のペイロードタイプ「18」に関する属性を表す。また併せて、コーデック(この例では「G.729」)とサンプリングレート(この例では「8000Hz」)を指定している。
1: m=audio 24004 RTP/AVP 0
2: a=rtpmap:0 PCMU/8000
3: m=audio 24006 RTP/AVP 3
4: a=rtpmap:3 GSM/8000
ここで、1行目は「m=」フィールドを表し、メディアタイプ「音声」、受信ポート「24004」、トランスポートのプロトコルの種類「RTP/AVP Profile」、ペイロードタイプ値「0」を示す。2行目は「a=」フィールドを表し、「RTP/AVP Profile」のペイロードタイプ「0」に関する属性を表す。この例では、コーデック「PCM μ−law」とサンプリングレート「8000Hz」を併せて指定している。また、3行目も1行目と同じように「m=」フィールドを表し、メディアタイプ「音声」、受信ポート「24006」、トランスポートのプロトコルの種類「RTP/AVP Profile」、ペイロードタイプ値「3」を示す。また、4行目も2行目と同じように「a=」フィールドを表し、「RTP/AVP Profile」のペイロードタイプ「3」に関する属性を表す。また併せて、コーデック(この例では「GSM(GSM−FR)」)とサンプリングレート(この例では「8000Hz」)を指定している。
(9)SIP制御部22は、上記手順(8)のメッセージのSIP部について端末AからSIP制御機能付音声符号化方式変換装置Tに至るまでの「Via:」ヘッダを削除する。そして、IP通信処理部26は、「ACK」メッセージも含めてこの処理されたメッセージを端末Bに送出する。なお、「INVITE」メッセージは、「INVITE」、「200 OK」、「ACK」の3ウエイハンドシェークが必要で、1つの「INVITE」メソッドが完了するまでの間に、他の「INVITE」メソッドを発行することができない。このため図3の例においては、端末Aは、手順(1)−手順(6)−手順(8)を経て一つのメソッドが完結し、端末Bは、手順(2)−手順(5)−手順(9)を経て一つのメソッドが完結する。
次に、上記のように構成した実施形態の特徴を以下に説明する。
(Ca≦Ba)AND(Cb≦Bb)…(2)
(Ca≦Ba)AND(Cb≦Bb)AND(Ca≦Bb)
AND(Cb≦Ba)…(1’)
(Ca≦Ba)AND(Cb≦Bb)AND(Cb>Ba)…(3)
(Ca≦Ba)AND(Cb≦Bb)AND(Ca>Bb)…(4)
(b)本実施形態では、前記帯域幅の測定が、一定時間間隔で通信経路に送信された計測用パケットの往復遅延の測定に基づいて行われる。しかもこのとき、連続する2つの計測用パケットの往復遅延に所定の相関が検出されるときのそれら計測用パケットの送出速度から前記帯域幅として利用可能な帯域幅を求めることとしたことで、簡易ながらもその都度の回線状況に応じた精度の高い帯域幅測定が行われるようになる。
・上記実施形態では、保留メッセージをSDP部の「c=」フィールドが「c=IN IP4 0.0.0.0」となるメッセージとしたが、保留メッセージとしては、「c=IN IP4 0.0.0.0」に限らず、例えばSDP部に「a=sendonly」を追加してもよい。この場合でも上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
(イ)ICMP(Internet Message Protocol)エコーパケットを利用したpingで経路上のホストの到達可能性とパケットのRTT(Round Trip Time)を測定する方式。
(ロ)TTL(Time To Live)を1つずつ増やしながらUDP(User Datagram Protocol)エコーパケットを送信することによって、経路上のルータのIPアドレスを1つずつ調べ、経路上に存在する任意のルータまでのRTT、廃棄率を測定する方式(traceroute)。
(ハ)いろいろなサイズのUDPパケットを組み合わせてプロービングを行い、RTTの最小値を求め、パケットサイズに対するRTT最小値の増加傾向から各ホップのリンクの帯域幅を測定するツールを用いた方式(pathchar)。
(ニ)上記「traceroute」のようにTTLを増やしながらUDPエコーパケットを送信するとともに、ICMP TTL超過パケットを受信することによってリンク性能を測定しつつ、輻輳回避アルゴリズムを行いながらパケットを送信する方式(Treno)。
等々も適宜採用することができる。もっとも、上記(ニ)の「Treno」や上記(ハ)の「pathchar」は測定精度を向上させるために多数のパケットを送信し、ネットワークに負荷をかけるため、実用には制限がある。
Claims (8)
- 一又は複数の音声符号化方式を備える端末間のセッション開始プロトコルを用いてのIP音声信号通信を制御する通信制御方法において、
通信中の端末に割り当てられている帯域幅を測定しつつ、それら端末のうち、複数の音声符号化方式を備える端末については、前記測定した帯域幅に合わせてその音声符号化方式を動的に切り替え、前記音声符号化方式の切り替えが必要となった端末に、該切り替えるべき音声符号化方式が存在しないとき、該当する端末間の通信を一時保留とすることを特徴とする通信制御方法。 - 前記帯域幅の測定が、前記通信中の端末の通信経路に計測用のパケットを一定時間間隔で送信するとともに、その往復遅延を測定し、連続する2つの計測用のパケットの往復遅延に所定の相関が検出されるときのそれら計測用パケットの送出速度から、前記帯域幅として利用可能な帯域幅を求めることで行われる
請求項1に記載の通信制御方法。 - 前記帯域幅の測定開始時の計測用パケットサイズは、前記複数の音声符号化方式を備える端末から予め通知される音声符号化方式のうちの最も大きなパケットサイズの音声符号化方式のものと同サイズとし、前記計測用パケットの往復遅延に関して所定の値を超える大きな遅延が検出される都度、そのサイズよりも小さいパケットサイズの音声符号化方式のものと同サイズのものへと順次切り替えていく
請求項2に記載の通信制御方法。 - 前記帯域幅の測定に基づき、前記端末間で使用中の音声符号化方式に必要とされる帯域幅に対して使用可能な帯域幅が少なくとも一方の端末において不足する状況が検知されるとき、前記音声符号化方式の動的な切り替えが、より低ビットレートの音声符号化方式に切り替える態様で行われる
請求項1〜3のいずれか一項に記載の通信制御方法。 - 一又は複数の音声符号化方式を備える端末間のセッション開始プロトコルを用いてのIP音声信号通信を制御する通信制御装置であって、
通信中の端末の一方から送られる音声符号化データを他方の端末に割り当てられた帯域幅で使用可能な音声符号化方式にそれぞれ変換する機能を有する第1及び第2の音声符号化方式変換部と、
通信中のそれぞれの端末に割り当てられた使用可能な帯域幅を測定する帯域幅測定部と、
各種端末間でのIP通信処理を行うIP通信処理部と、
前記帯域幅測定部による帯域幅の測定結果に基づき前記通信中の端末において使用可能な音声符号化方式を決定し、該決定した音声符号化方式に変換するよう前記第1及び第2の音声符号化方式変換部のうちの該当する音声符号化方式変換部に対して指示する音声符号化方式制御部と、
前記セッション開始プロトコルによる端末の制御機能、並びにプロキシサーバ機能を有し、前記音声符号化方式制御部から前記該当する音声符号化方式変換部に対して指示された内容に対応するメッセージを前記IP通信処理部を介して該当する端末との間で授受するSIP制御部と、
を備え、前記音声符号化方式制御部は、前記音声符号化方式の切り替えが必要となった端末に、該切り替えるべき音声符号化方式が存在しないとき、該当する端末間の通信を一時保留とすべくメッセージを前記SIP制御部及び前記IP通信処理部を介してそれら端末に送出することを特徴とする通信制御装置。 - 前記帯域幅測定部は、前記IP通信処理部を介して前記通信中の端末の通信経路に計測用のパケットを一定時間間隔で送信するとともに、その往復遅延を測定し、連続する2つの計測用のパケットの往復遅延に所定の相関が検出されるときのそれら計測用パケットの送出速度から、前記帯域幅として利用可能な帯域幅を求めるものである
請求項5に記載の通信制御装置。 - 前記帯域幅測定部は、前記帯域幅の測定開始時の計測用パケットのサイズとして、前記複数の音声符号化方式を備える端末から予め通知される音声符号化方式のうちの最も大きなパケットサイズの音声符号化方式のものと同サイズのパケットサイズとし、前記計測用パケットの往復遅延に関して所定の値を超える大きな遅延が検出される都度、そのサイズよりも小さいパケットサイズの音声符号化方式のものと同サイズのパケットサイズへと順次切り替える
請求項6に記載の通信制御装置。 - 前記音声符号化方式制御部は、前記帯域幅測定部による前記帯域幅の測定に基づき、前記端末間で使用中の音声符号化方式に必要とされる帯域幅に対して使用可能な帯域幅が少なくとも一方の端末において不足する状況が検知されるとき、前記音声符号化方式を切り替えを、より低ビットレートの音声符号化方式に切り替える態様にて行う
請求項5〜7のいずれか一項に記載の通信制御装置。
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