JPH1198188A - パケット損失特性算出システムおよびそれを備えたパケット通信網 - Google Patents
パケット損失特性算出システムおよびそれを備えたパケット通信網Info
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- JPH1198188A JPH1198188A JP25630397A JP25630397A JPH1198188A JP H1198188 A JPH1198188 A JP H1198188A JP 25630397 A JP25630397 A JP 25630397A JP 25630397 A JP25630397 A JP 25630397A JP H1198188 A JPH1198188 A JP H1198188A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ネットワーク品質に対応して、パケット損失
とプレイアウト遅延との双方を考慮したFEC等におけ
る最適な連続パケット数を効率良く特定することができ
ない。 【解決手段】 通信された総数(T)のパケット中、k
個(k≧1)の単発および連続でのパケット損失が発生
した回数(ck)を各k毎に計数する計数部11と、計
数結果(ck)に基づき、パケット損失がk個連続した
中でN個(1≦N≦k)の単発および連続でのパケット
損失が発生している総合計(L[N])を各N毎に求め
る損数合計部12と、総合計(L[N])とN個のパケ
ット単位で総数(T)のパケットから生成されるパケッ
ト群の数(Tn)とに基づき、N個のパケット単位での
パケット損失率(LR[N]=L[N]÷Tn)を求め
る損失率算出部13とを設け、N個のパケット単位の変
化とパケット損失率(LR[N])の変化とでパケット
の損失特性を表し、パケット通信網上で高性能に通信す
るための連続パケット長を特定可能な構成とする。
とプレイアウト遅延との双方を考慮したFEC等におけ
る最適な連続パケット数を効率良く特定することができ
ない。 【解決手段】 通信された総数(T)のパケット中、k
個(k≧1)の単発および連続でのパケット損失が発生
した回数(ck)を各k毎に計数する計数部11と、計
数結果(ck)に基づき、パケット損失がk個連続した
中でN個(1≦N≦k)の単発および連続でのパケット
損失が発生している総合計(L[N])を各N毎に求め
る損数合計部12と、総合計(L[N])とN個のパケ
ット単位で総数(T)のパケットから生成されるパケッ
ト群の数(Tn)とに基づき、N個のパケット単位での
パケット損失率(LR[N]=L[N]÷Tn)を求め
る損失率算出部13とを設け、N個のパケット単位の変
化とパケット損失率(LR[N])の変化とでパケット
の損失特性を表し、パケット通信網上で高性能に通信す
るための連続パケット長を特定可能な構成とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インターネットな
どのパケット通信網におけるパケットの損失特性の算出
技術に係わり、特に、動画像情報や音声情報等、連続ス
トリームを扱うパケット通信の品質を向上させるのに好
適なパケット損失特性算出システムおよびそれを備えた
パケット通信網に関するものである。
どのパケット通信網におけるパケットの損失特性の算出
技術に係わり、特に、動画像情報や音声情報等、連続ス
トリームを扱うパケット通信の品質を向上させるのに好
適なパケット損失特性算出システムおよびそれを備えた
パケット通信網に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、ネットワーク上においては、画像
や音声等のマルチメディア情報の通信が盛んに行なわれ
るようになっている。例えば、インターネット上で、音
声や動画のように、連続的なストリームを必要とするア
プリケーションの利用が盛んである。このような、実時
間性の高い音声ストリームをインターネット上で扱う場
合、パケット損失が少なく、かつ、プレイアウト遅延が
短いことが要求される。例えば、音声の場合、音声情報
を持ったパケットの損失は、「音の途切れ」といった品
質の劣化になるため、このようなパケット損失に対する
品質制御が重要である。
や音声等のマルチメディア情報の通信が盛んに行なわれ
るようになっている。例えば、インターネット上で、音
声や動画のように、連続的なストリームを必要とするア
プリケーションの利用が盛んである。このような、実時
間性の高い音声ストリームをインターネット上で扱う場
合、パケット損失が少なく、かつ、プレイアウト遅延が
短いことが要求される。例えば、音声の場合、音声情報
を持ったパケットの損失は、「音の途切れ」といった品
質の劣化になるため、このようなパケット損失に対する
品質制御が重要である。
【0003】このようなパケット損失を少なくするため
の技術としては、ARQ(Automatic Repeat reQuest)
やFEC(Forward Error Correction)等がある。AR
Qは、受信側から受信肯定応答があるまで、送信側から
パケットを再送し続ける技術であり、高い信頼性が得ら
れる。しかし、パケットの再送継続により発生する遅延
時間が一定せず、不安定であり、実時間性が損なわれ
る。
の技術としては、ARQ(Automatic Repeat reQuest)
やFEC(Forward Error Correction)等がある。AR
Qは、受信側から受信肯定応答があるまで、送信側から
パケットを再送し続ける技術であり、高い信頼性が得ら
れる。しかし、パケットの再送継続により発生する遅延
時間が一定せず、不安定であり、実時間性が損なわれ
る。
【0004】また、FECは、送信するパケットを冗長
な構成として、同じデータ内容のパケットを複数個、連
続して送信することにより、全てのパケットが到着しな
くても、少なくとも一つ以上のパケットを到着させるこ
とで、信頼性を保証するものである。この技術では、再
送要求をしないので、実時間性を損ないにくく、かつ、
パケット損失に対するデータの耐久性も保持できる。し
かし、冗長なパケットを付加しているので、データ長が
増加し、プレイアウト遅延が大きくなる。
な構成として、同じデータ内容のパケットを複数個、連
続して送信することにより、全てのパケットが到着しな
くても、少なくとも一つ以上のパケットを到着させるこ
とで、信頼性を保証するものである。この技術では、再
送要求をしないので、実時間性を損ないにくく、かつ、
パケット損失に対するデータの耐久性も保持できる。し
かし、冗長なパケットを付加しているので、データ長が
増加し、プレイアウト遅延が大きくなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、パケット損失とプレイアウト遅
延との双方を考慮したFEC等における最適な連続パケ
ット数を効率良く特定することができない点と、動画像
情報や音声情報等、連続ストリームを扱い、かつFEC
を用いたエラー制御を行なう通信に有効な、連続パケッ
ト損失パターンに基づくネットワークの品質評価がなさ
れていない点である。本発明の目的は、これら従来技術
の課題を解決し、例えばインターネット上での音声情報
や動画像情報等の通信を高品質かつ効率的に行なうこと
を可能とするパケット損失特性算出システムおよびそれ
を備えたパケット通信網を提供することである。
点は、従来の技術では、パケット損失とプレイアウト遅
延との双方を考慮したFEC等における最適な連続パケ
ット数を効率良く特定することができない点と、動画像
情報や音声情報等、連続ストリームを扱い、かつFEC
を用いたエラー制御を行なう通信に有効な、連続パケッ
ト損失パターンに基づくネットワークの品質評価がなさ
れていない点である。本発明の目的は、これら従来技術
の課題を解決し、例えばインターネット上での音声情報
や動画像情報等の通信を高品質かつ効率的に行なうこと
を可能とするパケット損失特性算出システムおよびそれ
を備えたパケット通信網を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のパケット損失特性算出システムは、図1に
示すように、通信された総数(T)のパケットのそれぞ
れのシーケンス番号に基づき、k個(k≧1)の単発お
よび連続でのパケット損失が発生した回数(ck)を各
k毎に計数する計数部11と、この計数部11の計数結
果(ck)に基づき、パケット損失がk個連続した中で
N個(1≦N≦k)の単発および連続でのパケット損失
が発生している総合計(L[N])を、L[N]=Σ
(k−N+1)×ck (k=1〜K,K:kの最大
値)の計算式を用いて、各N毎に求める損数合計部12
と、この損数合計部12で求めた総合計(L[N])
と、N個のパケット単位で総数(T)のパケットから生
成されるパケット群の数(Tn=T−N+1)とに基づ
き、N個のパケット単位でのパケット損失率(LR
[N]=L[N]÷Tn)を求める損失率算出部13と
を有し、図5および図6に示すように、N個のパケット
単位の変化をx軸、パケット損失率(LR[N])の変
化(対数)をy軸として対応付けたグラフを生成し、こ
のグラフでパケットの損失特性を表すことを特徴とす
る。また、本発明のパケット通信網は、上記パケット損
失特性算出システムを設け、このパケット損失特性算出
システムで表されたパケットの損失特性に基づき操作者
が、所望のパケット損失率(LR[N])に対応して指
定したパケット単位(N)で構成した、同一のデータを
与える連続する複数のパケットの通信を行なうことを特
徴とする。
め、本発明のパケット損失特性算出システムは、図1に
示すように、通信された総数(T)のパケットのそれぞ
れのシーケンス番号に基づき、k個(k≧1)の単発お
よび連続でのパケット損失が発生した回数(ck)を各
k毎に計数する計数部11と、この計数部11の計数結
果(ck)に基づき、パケット損失がk個連続した中で
N個(1≦N≦k)の単発および連続でのパケット損失
が発生している総合計(L[N])を、L[N]=Σ
(k−N+1)×ck (k=1〜K,K:kの最大
値)の計算式を用いて、各N毎に求める損数合計部12
と、この損数合計部12で求めた総合計(L[N])
と、N個のパケット単位で総数(T)のパケットから生
成されるパケット群の数(Tn=T−N+1)とに基づ
き、N個のパケット単位でのパケット損失率(LR
[N]=L[N]÷Tn)を求める損失率算出部13と
を有し、図5および図6に示すように、N個のパケット
単位の変化をx軸、パケット損失率(LR[N])の変
化(対数)をy軸として対応付けたグラフを生成し、こ
のグラフでパケットの損失特性を表すことを特徴とす
る。また、本発明のパケット通信網は、上記パケット損
失特性算出システムを設け、このパケット損失特性算出
システムで表されたパケットの損失特性に基づき操作者
が、所望のパケット損失率(LR[N])に対応して指
定したパケット単位(N)で構成した、同一のデータを
与える連続する複数のパケットの通信を行なうことを特
徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。図1は、本発明のパケット損失特
性算出システムを設けたパケット通信網の本発明に係る
構成の一実施例を示すブロック図である。本図1におい
て、1は通過したパケットのコピーを作成してそのパケ
ットに対してタイムスタンプを付与するパケット収集装
置(図中、「HOST2」と記載)、2はパケット収集
装置1からのパケットを得て、タイムスタンプの処理を
行なう機能を持つ集信サーバ(図中、「HOST1」と
記載)、3は試験パケットを生成するパケット発生装置
(図中、「generator」と記載)、4は集信サ
ーバ2が接続されたネットワーク(図中、「netA」
と記載)、5はパケット収集装置1が接続されたネット
ワーク(図中、「netB」と記載)、6はネットワー
ク4,5間に接続されたインタネット(図中、「INT
ERNET」と記載)、10は本発明のパケット損失特
性算出システム(図中、「System」と記載)であ
る。
より詳細に説明する。図1は、本発明のパケット損失特
性算出システムを設けたパケット通信網の本発明に係る
構成の一実施例を示すブロック図である。本図1におい
て、1は通過したパケットのコピーを作成してそのパケ
ットに対してタイムスタンプを付与するパケット収集装
置(図中、「HOST2」と記載)、2はパケット収集
装置1からのパケットを得て、タイムスタンプの処理を
行なう機能を持つ集信サーバ(図中、「HOST1」と
記載)、3は試験パケットを生成するパケット発生装置
(図中、「generator」と記載)、4は集信サ
ーバ2が接続されたネットワーク(図中、「netA」
と記載)、5はパケット収集装置1が接続されたネット
ワーク(図中、「netB」と記載)、6はネットワー
ク4,5間に接続されたインタネット(図中、「INT
ERNET」と記載)、10は本発明のパケット損失特
性算出システム(図中、「System」と記載)であ
る。
【0008】パケット損失特性算出システム10には、
計数部11、損数合計部12、損失率算出部13が設け
られており、パケット発生装置3が生成してネットワー
ク5、インタネット6、ネットワーク4に送出された試
験パケットを、パケット収集装置1と集信サーバ2で監
視し、その監視情報に基づき、パケット損失特性算出シ
ステム10では、ネットワークの品質を算出し、パケッ
ト損失の特性を求める。そして、このパケット損失特性
算出システム10で求めたパケットの損失特性に基づ
き、通信操作者は、インターネット6等において動画像
情報や音声情報等の連続ストリームを扱うパケット通信
の場合に、変動するネットワーク品質に対応して、デー
タ(パケット)損失とプレイアウト遅延を最小に抑える
のに最適なパケット連続数を決定することができる。
計数部11、損数合計部12、損失率算出部13が設け
られており、パケット発生装置3が生成してネットワー
ク5、インタネット6、ネットワーク4に送出された試
験パケットを、パケット収集装置1と集信サーバ2で監
視し、その監視情報に基づき、パケット損失特性算出シ
ステム10では、ネットワークの品質を算出し、パケッ
ト損失の特性を求める。そして、このパケット損失特性
算出システム10で求めたパケットの損失特性に基づ
き、通信操作者は、インターネット6等において動画像
情報や音声情報等の連続ストリームを扱うパケット通信
の場合に、変動するネットワーク品質に対応して、デー
タ(パケット)損失とプレイアウト遅延を最小に抑える
のに最適なパケット連続数を決定することができる。
【0009】以下、このような連続ストリームを扱う通
信におけるネットワーク品質に関しての説明を行なう。
通常、ネットワーク品質は、パケット単位で表現されて
いるが、例えばFEC技術のように、同一のデータを一
定の連続するパケットに与える場合には、従来のパケッ
ト単位によるネットワーク品質表現単位を見直す必要が
ある。例えば、従来のように、データとパケットが1対
1で与えられている場合には、パケットの損失=データ
の損失であった。
信におけるネットワーク品質に関しての説明を行なう。
通常、ネットワーク品質は、パケット単位で表現されて
いるが、例えばFEC技術のように、同一のデータを一
定の連続するパケットに与える場合には、従来のパケッ
ト単位によるネットワーク品質表現単位を見直す必要が
ある。例えば、従来のように、データとパケットが1対
1で与えられている場合には、パケットの損失=データ
の損失であった。
【0010】しかし、連続ストリームを扱う通信のよう
にデータとパケットが1対多である場合には、同一のデ
ータを持つ一定数連続するパケットの内、少なくとも一
つが受信されていれば、データの損失にはならない。従
って、このような連続ストリームを扱う場合には、1パ
ケットを独立に扱う品質評価ではなく、「与えられた一
定数の連続パケットすべての消失が発生したとき」を
「損失」とする定義が必要である。
にデータとパケットが1対多である場合には、同一のデ
ータを持つ一定数連続するパケットの内、少なくとも一
つが受信されていれば、データの損失にはならない。従
って、このような連続ストリームを扱う場合には、1パ
ケットを独立に扱う品質評価ではなく、「与えられた一
定数の連続パケットすべての消失が発生したとき」を
「損失」とする定義が必要である。
【0011】このような「損失」の定義に基づいての、
パケットの連続損失の発生時の条件とネットワーク品質
との関係について説明する。1パケット単位における損
失から、連続ストリームであるオーディオパケット損失
としてネットワーク品質を改善した例が、例えばJ.C.Bo
lot,A.Vega-Garcia,“The Case for FEC-Based Error C
ontrol for Packet Audio in the Internet"(IEEE Info
com '96,pp.232-239,April,1996)において報告されてお
り、そこでは、実網における計測データにより、パケッ
トが連続損失する確立が非常に低いことが示されてい
る。
パケットの連続損失の発生時の条件とネットワーク品質
との関係について説明する。1パケット単位における損
失から、連続ストリームであるオーディオパケット損失
としてネットワーク品質を改善した例が、例えばJ.C.Bo
lot,A.Vega-Garcia,“The Case for FEC-Based Error C
ontrol for Packet Audio in the Internet"(IEEE Info
com '96,pp.232-239,April,1996)において報告されてお
り、そこでは、実網における計測データにより、パケッ
トが連続損失する確立が非常に低いことが示されてい
る。
【0012】この報告例では、パケットが連続損失する
ことは、オーディオ品質にとって重要であるものとし、
品質を維持するのに適切な連続パケット数の決定につい
て、ある一定の閾値に対する大局的な損失率の上下変動
を、冗長パケット数の短長に対応させて制御しており、
これにより、損失率を改善している。しかし、一定数連
続するパケットを扱う場合、変動するネットワーク品質
に適応するためには、このような大局的な品質評価指標
と共に、局所的なデータ本位な品質評価指標が必要であ
る。
ことは、オーディオ品質にとって重要であるものとし、
品質を維持するのに適切な連続パケット数の決定につい
て、ある一定の閾値に対する大局的な損失率の上下変動
を、冗長パケット数の短長に対応させて制御しており、
これにより、損失率を改善している。しかし、一定数連
続するパケットを扱う場合、変動するネットワーク品質
に適応するためには、このような大局的な品質評価指標
と共に、局所的なデータ本位な品質評価指標が必要であ
る。
【0013】そこで、本実施例では、シーケンス番号が
N個連続するパケットを一群として取り扱う場合に、そ
の長さNを「LossWindowSize」と定義し、実網における
計測データを用いて、連続損失パケット数について考察
し、変動するネットワーク品質に対する新たな指標を求
める。まず、シーケンス番号が連続するN個のパケット
を一群として取り扱う場合、「LossWindowSize=N」と
定義する。
N個連続するパケットを一群として取り扱う場合に、そ
の長さNを「LossWindowSize」と定義し、実網における
計測データを用いて、連続損失パケット数について考察
し、変動するネットワーク品質に対する新たな指標を求
める。まず、シーケンス番号が連続するN個のパケット
を一群として取り扱う場合、「LossWindowSize=N」と
定義する。
【0014】この場合、「LossWindowSize=Nにおける
損失」とは、「連続したN個のパケットが全て損失した
場合」である。従って、連続するN個のパケットの内、
一つでも到着している場合「損失」として扱わない。ま
た、「従来の意味でのパケット損失」は、「LossWindow
Size=1における損失」となる。このような「損失」の
定義に従って、「LossWindowSize」における「損失率」
を調べることができる。ここでは、「LossWindowSize」
に依存しない、以下に定義する値ckを求めることによ
り、計測データに対する任意の「LossWindowSize」にお
ける「損失率」を算出する技術について述べる。
損失」とは、「連続したN個のパケットが全て損失した
場合」である。従って、連続するN個のパケットの内、
一つでも到着している場合「損失」として扱わない。ま
た、「従来の意味でのパケット損失」は、「LossWindow
Size=1における損失」となる。このような「損失」の
定義に従って、「LossWindowSize」における「損失率」
を調べることができる。ここでは、「LossWindowSize」
に依存しない、以下に定義する値ckを求めることによ
り、計測データに対する任意の「LossWindowSize」にお
ける「損失率」を算出する技術について述べる。
【0015】まず、k個のパケット連続損失が発生した
回数ckを調べる。この時、最も長く連続損失が発生し
たパケット数(k)、すなわちkの最大値を「K」とす
る(1≦k≦K)。また、パケット総数をTとすると、
総パケット数Tに対して、連続するNパケットをひとま
とまりとした群の総数Tnは、Tn=T−N+1となる。
回数ckを調べる。この時、最も長く連続損失が発生し
たパケット数(k)、すなわちkの最大値を「K」とす
る(1≦k≦K)。また、パケット総数をTとすると、
総パケット数Tに対して、連続するNパケットをひとま
とまりとした群の総数Tnは、Tn=T−N+1となる。
【0016】ここで、「LossWindowSize=N」とする。
この時、パケットがk個連続損失している中で、N個連
続損失している回数「|LW(N)−L|」は、図3
(a),(b)で示されるようになり、次の式で与えら
れる。 |LW(N)−L|=k−N+1 ・・・(N≦k) 又は =0 ・・・(N>k)
この時、パケットがk個連続損失している中で、N個連
続損失している回数「|LW(N)−L|」は、図3
(a),(b)で示されるようになり、次の式で与えら
れる。 |LW(N)−L|=k−N+1 ・・・(N≦k) 又は =0 ・・・(N>k)
【0017】以上のようなk個のパケット連続損失は、
ck回発生するので、「LossWindowSize=N」におけ
る、Nパケット連続損失している総回数、すなわち、損
失発生回数L[N]は、以下の式で求まる。 L[N]=ΣLn[k] (k=1〜K) 但し、Ln[k]=(k−N+1)×ck ・・・(N≦k) 又は =0 ・・・(N>k)
ck回発生するので、「LossWindowSize=N」におけ
る、Nパケット連続損失している総回数、すなわち、損
失発生回数L[N]は、以下の式で求まる。 L[N]=ΣLn[k] (k=1〜K) 但し、Ln[k]=(k−N+1)×ck ・・・(N≦k) 又は =0 ・・・(N>k)
【0018】よって、「LossWindowSize=N」における
「損失率」(LR[N])は、次式で求まる。 LR[N]=L[N]÷Tn このように、計測データから、ckを求めることで、任
意の「LossWindowSize」における損失率を求めることが
できる。例えば、図4(a)に示されるようなパケット
の損失が観測されたとする。この時、c1=2、c2=
1、c3=1である。従って、「LossWindowSize=1,
2,3」のそれぞれに対する損失率LR[1],LR
[2],LR[3]は、以下の通りである。
「損失率」(LR[N])は、次式で求まる。 LR[N]=L[N]÷Tn このように、計測データから、ckを求めることで、任
意の「LossWindowSize」における損失率を求めることが
できる。例えば、図4(a)に示されるようなパケット
の損失が観測されたとする。この時、c1=2、c2=
1、c3=1である。従って、「LossWindowSize=1,
2,3」のそれぞれに対する損失率LR[1],LR
[2],LR[3]は、以下の通りである。
【0019】 N=1の場合: LR[1]={(1−1+1)×c[1]+(2−1+1)×c[2] +(3−1+1)×c[3]}÷(12−1+1) =(1×2+2×1+3×1)÷12 =7/12 N=2の場合: LR[2]={(2−2+1)×c[2]+(3−2+1)×c[3]} ÷(12−2+1) =(1×1+2×1)÷11 =3/11 N=3の場合: LR[3]={(3−3+1)×c[3]}÷(12−3+1) =(1×1)÷10 =1/10
【0020】以上の「LossWindowSize」および品質の定
義に基づく図1における本実施例のパケット損失統制算
出システムの動作を説明する。前述したように、図1に
おいて、パケット損失特性算出システム10には、計数
部11、損数合計部12、損失率算出部13が設けられ
ている。そして、計数部11は、集信サーバ2とパケッ
ト収集装置1からの情報を受け、パケット発生装置3か
ら通信された総数(T)のパケットのそれぞれのシーケ
ンス番号に基づき、k個(k≧1)の単発および連続で
のパケット損失が発生した回数(ck)を各k毎に計数
する。
義に基づく図1における本実施例のパケット損失統制算
出システムの動作を説明する。前述したように、図1に
おいて、パケット損失特性算出システム10には、計数
部11、損数合計部12、損失率算出部13が設けられ
ている。そして、計数部11は、集信サーバ2とパケッ
ト収集装置1からの情報を受け、パケット発生装置3か
ら通信された総数(T)のパケットのそれぞれのシーケ
ンス番号に基づき、k個(k≧1)の単発および連続で
のパケット損失が発生した回数(ck)を各k毎に計数
する。
【0021】また、損数合計部12は、この計数部11
の計数結果(ck)に基づき、パケット損失がk個連続
した中でN個(1≦N≦k)の単発および連続でのパケ
ット損失が発生している総合計(L[N])を、上述し
た「L[N]=Σ(k−N+1)×ck (k=1〜
K)」の計算式を用いて、各N毎に求める。そして、損
失率算出部13は、この損数合計部12で求めた総合計
(L[N])と、N個のパケット単位で総数(T)のパ
ケットから生成されるパケット群の数(Tn=T−N+
1)とに基づき、上述の「LR[N]=L[N]÷T
n」の計算式を用いて、N個のパケット単位でのパケッ
ト損失率(LR[N])を求める。
の計数結果(ck)に基づき、パケット損失がk個連続
した中でN個(1≦N≦k)の単発および連続でのパケ
ット損失が発生している総合計(L[N])を、上述し
た「L[N]=Σ(k−N+1)×ck (k=1〜
K)」の計算式を用いて、各N毎に求める。そして、損
失率算出部13は、この損数合計部12で求めた総合計
(L[N])と、N個のパケット単位で総数(T)のパ
ケットから生成されるパケット群の数(Tn=T−N+
1)とに基づき、上述の「LR[N]=L[N]÷T
n」の計算式を用いて、N個のパケット単位でのパケッ
ト損失率(LR[N])を求める。
【0022】パケット損失特性算出システム10は、こ
のようにして損失率算出部13で求めたN個のパケット
単位の変化とパケット損失率(LR[N])の変化(対
数)をそれぞれx軸、y軸として対応付けた図5,図6
に示すようなグラフを、図示していない処理部により生
成し、このグラフでパケットの損失特性を表す。このよ
うにしてパケット損失特性算出システム10で求めたパ
ケットの損失特性に基づき、通信操作者は、インターネ
ット6において動画像情報や音声情報等の連続ストリー
ムを扱うパケット通信を行なう場合に、変動するネット
ワーク品質に対応して、データ(パケット)損失とプレ
イアウト遅延を最小に抑えるのに最適なパケット連続数
を決定することができる。
のようにして損失率算出部13で求めたN個のパケット
単位の変化とパケット損失率(LR[N])の変化(対
数)をそれぞれx軸、y軸として対応付けた図5,図6
に示すようなグラフを、図示していない処理部により生
成し、このグラフでパケットの損失特性を表す。このよ
うにしてパケット損失特性算出システム10で求めたパ
ケットの損失特性に基づき、通信操作者は、インターネ
ット6において動画像情報や音声情報等の連続ストリー
ムを扱うパケット通信を行なう場合に、変動するネット
ワーク品質に対応して、データ(パケット)損失とプレ
イアウト遅延を最小に抑えるのに最適なパケット連続数
を決定することができる。
【0023】尚、パケット発生装置3が生成するパケッ
トは、UDP(User Datagram Protocol)を利用してお
り、UDPデータ部分は、図2に示す構成となってい
る。図2は、図1におけるパケット発生装置が生成する
UDPデータの構成例を示す説明図である。シーケンス
番号は、「0」から始まり、パケットが生成される度
に、インクリメントされている。また、データ部分は、
320オクテットとし、40msの間隔でパケットが生
成される。
トは、UDP(User Datagram Protocol)を利用してお
り、UDPデータ部分は、図2に示す構成となってい
る。図2は、図1におけるパケット発生装置が生成する
UDPデータの構成例を示す説明図である。シーケンス
番号は、「0」から始まり、パケットが生成される度
に、インクリメントされている。また、データ部分は、
320オクテットとし、40msの間隔でパケットが生
成される。
【0024】尚、図1のパケット発生装置3は、ISD
Nのフレーミングクロックを利用したいわゆる広域時計
同期を用いて正確に時刻が同期されており、さらに、全
ての時刻の進み方も同期しているものとする。従って、
図1において、パケット収集装置1および集信サーバ2
の両方により観測されたパケットのタイムスタンプを比
較することによって、遅延やジッタといった、品質情報
も収集可能となる。
Nのフレーミングクロックを利用したいわゆる広域時計
同期を用いて正確に時刻が同期されており、さらに、全
ての時刻の進み方も同期しているものとする。従って、
図1において、パケット収集装置1および集信サーバ2
の両方により観測されたパケットのタイムスタンプを比
較することによって、遅延やジッタといった、品質情報
も収集可能となる。
【0025】このようにして、図1のパケット損失特性
算出システム10により、パケット収集装置1および集
信サーバ3の二地点間で、実際に、平日昼過ぎの時間帯
(12:30から13:30の1時間)に測定した結
果、連続パケット損失長(LossWindowSize:N=
「1」,「2」,「3」,・・・,「27」)のそれぞ
れに対する頻度は、「689」,「26」,「5」,「1」,
「5」,「3」,「6」,「5」,「3」,「6」,「1」,
「3」,「2」,「0」,「1」,「0」,「1」,「1」,
「0」,「0」,「1」,「0」,「0」,「0」,「0」,
「0」,「1」であり、全体のパケット損失率は、1.2
7%であった。
算出システム10により、パケット収集装置1および集
信サーバ3の二地点間で、実際に、平日昼過ぎの時間帯
(12:30から13:30の1時間)に測定した結
果、連続パケット損失長(LossWindowSize:N=
「1」,「2」,「3」,・・・,「27」)のそれぞ
れに対する頻度は、「689」,「26」,「5」,「1」,
「5」,「3」,「6」,「5」,「3」,「6」,「1」,
「3」,「2」,「0」,「1」,「0」,「1」,「1」,
「0」,「0」,「1」,「0」,「0」,「0」,「0」,
「0」,「1」であり、全体のパケット損失率は、1.2
7%であった。
【0026】この頻度に基づいて各「LossWindowSize=
N」における損失率が算出され、その結果、図5に示す
グラフが得られる。また、同じ二地点間(図1のパケッ
ト収集装置1と集信サーバ3間)において、日時を変更
して測定し、算出した損失率の特性を加えて図6に示す
グラフが得られる。図5および図6は、図1におけるパ
ケット損失特性算出システムにより求められた「LossWi
ndowSize」と損失率との関係を示す第1、第2のグラフ
である。
N」における損失率が算出され、その結果、図5に示す
グラフが得られる。また、同じ二地点間(図1のパケッ
ト収集装置1と集信サーバ3間)において、日時を変更
して測定し、算出した損失率の特性を加えて図6に示す
グラフが得られる。図5および図6は、図1におけるパ
ケット損失特性算出システムにより求められた「LossWi
ndowSize」と損失率との関係を示す第1、第2のグラフ
である。
【0027】図5,6において、x軸は「LossWindowSi
ze」、y軸は損失率(対数)を表している。これらのグ
ラフに基づき、操作者は、変動するネットワーク品質に
対して、データ損失を最小に抑えるのに最適なパケット
連続数を求めることができる。例えば、図5および図6
において、あるネットワークでの損失率が「10」の
「−4」乗の場合(特に図6において「samplenet-1」
の場合)は、「LossWindowSize」=20であり、また、
図6において「samplenet-2」の場合は、「LossWindowS
ize」=24であることが分かり、プレイアウト遅延お
よびパケット損失を回避させるための連続パケット長を
決定する指標として用いることができる。
ze」、y軸は損失率(対数)を表している。これらのグ
ラフに基づき、操作者は、変動するネットワーク品質に
対して、データ損失を最小に抑えるのに最適なパケット
連続数を求めることができる。例えば、図5および図6
において、あるネットワークでの損失率が「10」の
「−4」乗の場合(特に図6において「samplenet-1」
の場合)は、「LossWindowSize」=20であり、また、
図6において「samplenet-2」の場合は、「LossWindowS
ize」=24であることが分かり、プレイアウト遅延お
よびパケット損失を回避させるための連続パケット長を
決定する指標として用いることができる。
【0028】以上、図1〜図6を用いて説明したよう
に、本実施例のパケット損失特性算出システムでは、
「LossWindowSize」(=N)とそのパケット損失率を、
対数的な線形関係でグラフ上に表すことができ、パケッ
ト損失率が任意に与えられた場合、その損失率に適した
「LossWindowSize」(=N)を求めることができる。す
なわち、変動するネットワーク品質に対して、与えられ
た損失(率)に適した最小の「LossWindowSize」(=
N)を決定することが可能である。
に、本実施例のパケット損失特性算出システムでは、
「LossWindowSize」(=N)とそのパケット損失率を、
対数的な線形関係でグラフ上に表すことができ、パケッ
ト損失率が任意に与えられた場合、その損失率に適した
「LossWindowSize」(=N)を求めることができる。す
なわち、変動するネットワーク品質に対して、与えられ
た損失(率)に適した最小の「LossWindowSize」(=
N)を決定することが可能である。
【0029】この「LossWindowSize」(=N)は、その
定義から、適切な連続パケット長Nを表す指標である。
従って、求めた「LossWindowSize」(=N)に対する連
続パケット長を決定することが可能であり、変動するネ
ットワーク品質に対して、プレイアウト遅延を回避させ
ながらもデータ損失を最小に抑えるのに最適なパケット
連続数を求めることができる。
定義から、適切な連続パケット長Nを表す指標である。
従って、求めた「LossWindowSize」(=N)に対する連
続パケット長を決定することが可能であり、変動するネ
ットワーク品質に対して、プレイアウト遅延を回避させ
ながらもデータ損失を最小に抑えるのに最適なパケット
連続数を求めることができる。
【0030】このことにより、例えば、FEC技術を利
用して、ネットワークの品質に適応的に制御する場合に
も、到着したパケット情報に基づきネットワークの品質
を計算して、その結果を一つのデータに与えるパケット
連続数に反映することができる。その結果、パケット通
信網では、例えば、動画像情報や音声情報等、連続的な
ストリームを必要とする情報のパケットを、そのネット
ワーク品質に対応して、途切れること無く、かつ、プレ
イアウト遅延すること無く、高品質に送ることができ
る。
用して、ネットワークの品質に適応的に制御する場合に
も、到着したパケット情報に基づきネットワークの品質
を計算して、その結果を一つのデータに与えるパケット
連続数に反映することができる。その結果、パケット通
信網では、例えば、動画像情報や音声情報等、連続的な
ストリームを必要とする情報のパケットを、そのネット
ワーク品質に対応して、途切れること無く、かつ、プレ
イアウト遅延すること無く、高品質に送ることができ
る。
【0031】また、本例では、「LossWindowSize」の定
義に基づき各々の計算処理を行なっているので、簡素な
計算処理となり、計算コストを軽減できる。例えば、従
来技術で、受信した総パケット数がTでの「LossWindow
Size=N」(1≦N≦Nm)における各損失率を計算す
る場合、まず、全ての受信パケットをn回スキャンしな
ければならない。その結果、全てのN(1≦N≦Nm)
に関しての損失率を計算するためのコストは「O(T×
Nm)」となる。これに対して、本例においては、LR
[N]=L[N]÷Tnの計算式で各Nにおける損失率
を計算できるので、その計算コストは「O(T+Nm×
K)」となる。一般的に、最大の連続パケット損失数K
および連続させたいパケット数の最大値Nmは、総パケ
ット数Tに比べて極めて小さい(K<<T,Nm<<
T)ので、「(T+Nm×K)<<(T×Nm)」とな
り、計算に係わる処理を軽減できる。尚、本発明は、図
1〜図6を用いて説明した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能
である。
義に基づき各々の計算処理を行なっているので、簡素な
計算処理となり、計算コストを軽減できる。例えば、従
来技術で、受信した総パケット数がTでの「LossWindow
Size=N」(1≦N≦Nm)における各損失率を計算す
る場合、まず、全ての受信パケットをn回スキャンしな
ければならない。その結果、全てのN(1≦N≦Nm)
に関しての損失率を計算するためのコストは「O(T×
Nm)」となる。これに対して、本例においては、LR
[N]=L[N]÷Tnの計算式で各Nにおける損失率
を計算できるので、その計算コストは「O(T+Nm×
K)」となる。一般的に、最大の連続パケット損失数K
および連続させたいパケット数の最大値Nmは、総パケ
ット数Tに比べて極めて小さい(K<<T,Nm<<
T)ので、「(T+Nm×K)<<(T×Nm)」とな
り、計算に係わる処理を軽減できる。尚、本発明は、図
1〜図6を用いて説明した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能
である。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、ネットワーク品質を連
続損失するパケット数に基づき表現するので、ネットワ
ーク品質に対応して、パケット損失とプレイアウト遅延
との双方を考慮したFEC等における最適な連続パケッ
ト数を効率良く特定することができ、また、動画像情報
や音声情報等、連続ストリームを扱いかつFECを用い
たエラー制御を行なう通信に有効な、連続パケット損失
パターンに基づくネットワークの品質評価を行なうこと
ができ、例えばインターネット等のパケット通信網上で
の動画像情報や音声情報等の通信を高品質に行なうこと
が可能である。
続損失するパケット数に基づき表現するので、ネットワ
ーク品質に対応して、パケット損失とプレイアウト遅延
との双方を考慮したFEC等における最適な連続パケッ
ト数を効率良く特定することができ、また、動画像情報
や音声情報等、連続ストリームを扱いかつFECを用い
たエラー制御を行なう通信に有効な、連続パケット損失
パターンに基づくネットワークの品質評価を行なうこと
ができ、例えばインターネット等のパケット通信網上で
の動画像情報や音声情報等の通信を高品質に行なうこと
が可能である。
【図1】本発明のパケット損失特性算出システムを設け
たパケット通信網の本発明に係る構成の一実施例を示す
ブロック図である。
たパケット通信網の本発明に係る構成の一実施例を示す
ブロック図である。
【図2】図1におけるパケット発生装置が生成するUD
Pデータの構成例を示す説明図である。
Pデータの構成例を示す説明図である。
【図3】図1のパケット損失特性算出システムにおける
「LossWindowSize=1,N」での|LW(N)−L|」
の求め方の例を示す説明図である。
「LossWindowSize=1,N」での|LW(N)−L|」
の求め方の例を示す説明図である。
【図4】図1のパケット損失特性算出システムにおける
「LossWindowSize=1,3」でのTnと|LW(N)−
L|の求め方の例を示す説明図である。
「LossWindowSize=1,3」でのTnと|LW(N)−
L|の求め方の例を示す説明図である。
【図5】図1におけるパケット損失特性算出システムに
より求められた「LossWindowSize」と損失率との関係を
示す第1のグラフである。
より求められた「LossWindowSize」と損失率との関係を
示す第1のグラフである。
【図6】図1におけるパケット損失特性算出システムに
より求められた「LossWindowSize」と損失率との関係を
示す第2のグラフである。
より求められた「LossWindowSize」と損失率との関係を
示す第2のグラフである。
1:パケット収集装置(HOST2)、2:集信サーバ
(HOST1)、3:パケット発生装置(genera
tor)、4:ネットワーク(netA)、5:ネット
ワーク(netB)、6:インタネット(INTERN
ET)、10:パケット損失特性算出システム、11:
計数部、12:損数合計部、13:損失率算出部。
(HOST1)、3:パケット発生装置(genera
tor)、4:ネットワーク(netA)、5:ネット
ワーク(netB)、6:インタネット(INTERN
ET)、10:パケット損失特性算出システム、11:
計数部、12:損数合計部、13:損失率算出部。
Claims (4)
- 【請求項1】 パケット通信を行なうネットワークでの
上記パケットの損失特性を求めるシステムであって、通
信された総数(T)のパケット中の、k個(k≧1)の
単発および連続でのパケット損失が発生した回数(c
k)を、各k毎に計数する計数手段と、該計数手段の計
数結果(ck)に基づき、各k個の上記パケット損失中
にN個(1≦N≦k)の単発および連続でのパケット損
失が発生している回数の総合計(L[N])を各N毎に
求める損数合計手段と、該損数合計手段で求めた総合計
(L[N])と、上記N個のパケット単位で上記総数
(T)のパケットから生成されるパケット群の数(Tn
=T−N+1)とに基づき、上記N個のパケット単位で
のパケット損失率(LR[N]=L[N]÷Tn)を求
める損失率算出手段とを有し、上記パケット群のパケッ
ト単位(N)の変化と上記パケット損失率(LR
[N])の変化との対応付けで、上記パケットの損失特
性を表すことを特徴とするパケット損失特性算出システ
ム。 - 【請求項2】 請求項1に記載のパケット損失特性算出
システムにおいて、上記損数合計手段は、上記総合計
(L[N])を、L[N]=Σ(k−N+1)×ck
(k=1〜K, K:kの最大値)の計算式に基づき算
出することを特徴とするパケット損失特性算出システ
ム。 - 【請求項3】 請求項1、もしくは、請求項2のいずれ
かに記載のパケット損失特性算出システムにおいて、上
記N個のパケット単位の変化をx軸、上記パケット損失
率(LR[N])の変化(対数)をy軸として対応付け
たグラフを生成する手段を設け、上記パケットの損失特
性をグラフで表すことを特徴とするパケット損失特性算
出システム。 - 【請求項4】 連続する複数のパケットに同一のデータ
を与えてパケット通信を行なうパケット通信網におい
て、請求項1から請求項3のいずれかに記載のパケット
損失特性算出システムを設け、該パケット損失特性算出
システムで表された上記パケットの損失特性に基づき操
作者が、所望のパケット損失率(LR[N])に対応し
て指定したパケット単位(N)で構成した上記連続する
複数のパケットの通信を行なうことを特徴とするパケッ
ト通信網。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25630397A JPH1198188A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | パケット損失特性算出システムおよびそれを備えたパケット通信網 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25630397A JPH1198188A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | パケット損失特性算出システムおよびそれを備えたパケット通信網 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1198188A true JPH1198188A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17290796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25630397A Pending JPH1198188A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | パケット損失特性算出システムおよびそれを備えたパケット通信網 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1198188A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002064473A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-02-28 | Eastman Kodak Co | ワイヤレス画像データを送信するパケット・データ送信システム |
JP2008124705A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Oki Electric Ind Co Ltd | 回線エミュレーション装置 |
JP2008541627A (ja) * | 2005-05-13 | 2008-11-20 | ベライゾン サービシズ コーポレイション | 順方向エラー訂正コードをデコードするためのシステム及び方法 |
CN102415058A (zh) * | 2009-04-28 | 2012-04-11 | 汤姆森特许公司 | 用于计算随机访问网络通信链路信道损失率和冲突损失率的设备和方法 |
-
1997
- 1997-09-22 JP JP25630397A patent/JPH1198188A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002064473A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-02-28 | Eastman Kodak Co | ワイヤレス画像データを送信するパケット・データ送信システム |
JP2008541627A (ja) * | 2005-05-13 | 2008-11-20 | ベライゾン サービシズ コーポレイション | 順方向エラー訂正コードをデコードするためのシステム及び方法 |
JP2008124705A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Oki Electric Ind Co Ltd | 回線エミュレーション装置 |
CN102415058A (zh) * | 2009-04-28 | 2012-04-11 | 汤姆森特许公司 | 用于计算随机访问网络通信链路信道损失率和冲突损失率的设备和方法 |
CN102415058B (zh) * | 2009-04-28 | 2014-08-20 | 汤姆森特许公司 | 用于计算随机访问网络通信链路信道损失率和冲突损失率的设备和方法 |
US9210055B2 (en) | 2009-04-28 | 2015-12-08 | Thomson Licensing | Device and method for computation of channel loss rate and collision loss rate of communication link(s) in a random access network |
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