JP2006352420A - 通信品質情報を含む品質パケットを送受信する端末、品質レポートサーバ及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 ＩＰパケット網に対してＲＴＰデータパケットの送受信に影響を与えることなく、そのデータパケットの通信品質情報を含むＲＴＣＰパケットの送信時間間隔を制御する端末、品質レポートサーバ及びプログラムを提供する。
【解決手段】 端末の送信可能な最大帯域幅Ｔからデータパケットの送信レートｒを減算した残りの送信レート（Ｔ−ｒ）を算出し、その送信レート（Ｔ−ｒ）から算出された送信時間間隔でＲＴＣＰパケットを送信するように品質パケット送信手段を制御する品質パケット送信間隔制御手段を有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、通信品質情報を含む品質パケットを送受信する端末、品質レポートサーバ及びプログラムに関する。特に、ＩＰ(Internet Protocol)パケット網におけるリアルタイム通信に適用されるものに関する。

従来、インターネットのようなＩＰパケット網を用いたリアルタイム通信システムとして、会話型のＩＰ電話システム又はテレビ会議システム等がある。リアルタイム性を必要とするデータパケットは、通常、ＲＴＰ(Real Time Protocol)に基づいて送受信される。ＲＴＰは、音声や動画等のデータストリームをリアルタイムに配送するためのデータ転送プロトコルである。また、このデータパケットにおける通信品質情報は、ＲＴＣＰ(Real Time Control Protocol)に基づく品質パケットによって送受信される（例えば非特許文献１参照）。ＲＴＣＰは、ＲＴＰでデータパケットを送受信するためのセッションを制御するプロトコルである。端末間でＲＴＣＰパケットを定期的に送受信することにより、端末は、送信すべきＲＴＰパケットの伝送品質等を調整することができる。

図１は、従来技術におけるＲＴＣＰパケットのシーケンス図である。

図１によれば、端末１ＡはＩＰパケット網３Ａに接続され、端末１ＢはＩＰパケット網３Ｂに接続されている。また、ＩＰパケット網３Ａ及びＩＰパケット網３Ｂの間に、品質レポートサーバ２が接続されている。品質レポートサーバ２は、端末１Ａと端末１Ｂとの間の経路上に接続されており、ＲＴＰパケット及びＲＴＣＰパケットをモニタすることができる。

（Ｓ１０）端末１Ａは、ＲＴＰパケットを連続して送信し、端末１Ｂは、これらＲＴＰパケットを受信している。
（Ｓ１１）端末１Ａは、所定の時間間隔で、送信側品質パケットＲＴＣＰ−ＳＲ(ＳＲ：Sender Report)を端末１Ｂへ送信する。送信側品質パケットを受信した端末１Ｂは、受信側品質パケットＲＴＣＰ−ＲＲ（ＲＲ:Receiver Report）を端末１Ａへ送信する。これにより、端末１Ａ及び１Ｂは、相手方の通信品質情報を取得することができる。
（Ｓ１２）次に、端末１Ａ及び１Ｂが、ＲＴＰパケットを相互に連続して送信している。
（Ｓ１３）ＲＴＣＰ−ＳＲは、ＲＴＣＰ−ＲＲの受信側品質情報を含むことができる。従って、端末１Ａ及び１Ｂは、所定の時間間隔で、ＲＴＣＰ−ＳＲのみを相互に送信する。これにより、端末１Ａ及び１Ｂは、相手方の通信品質情報を取得することができると共に、ＲＴＣＰパケットの送信に必要な送信レートを減らすことができる。

その他の従来技術として、ＲＴＣＰパケットの送信レートを減らすために、ＲＴＣＰパケットを圧縮することと共に、そのパケットの送信間隔を圧縮し、より精度の高い品質情報を通知する技術もある（例えば特許文献１参照）。

更に、ＲＴＣＰ−ＳＲ及びＲＴＣＰ−ＲＲを拡張し、これら品質パケットを受信する品質レポートサーバをＩＰパケット網に接続することにより、ＩＰパケット網の区間単位のパケット通信品質情報を、端末が取得することができる技術もある（例えば特許文献２参照）。

特開２００４−２０８２９２号 特開２００５−０７３２１１号 H. Schulzrinne、S. Casner、R. Frederick、V. Jacobson、「RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications」、IETF RFC 3550、July 2003. M. Handley、S. Floyd、J. Padhye、J. Widmer、「TCP Friendly Rate Control (TFRC): Protocol Specification」、IETF RFC 3448、January 2003.

前述した従来技術によれば、ＲＴＣＰパケットのような品質パケットは、予め設定された送信間隔に基づいて送信されている。特許文献２のように、品質パケットを圧縮し且つ送信間隔を縮めた場合も同様に、その送信間隔は、予め設定された固定時間間隔である。

しかしながら、両端末が取得する品質情報の精度を上げるために、品質パケットの送信時間間隔を短くする方が望ましい場合もある。一方で、品質パケットの送信も一因となる輻輳を回避するために、品質パケットの送信時間間隔を長くする方が望ましい場合もある。

このような場合であっても、ＩＰパケット網の通信状態に応じて、品質パケットの送信時間間隔を制御することはできなかった。同時に、ＡＤＳＬ(Asymmetric Digital Subscriber Line)のような非対称特性を有するネットワーク環境においては、非対称の送信時間間隔で品質パケット情報を送信することもできなかった。

そこで、本発明は、ＩＰパケット網におけるリアルタイム転送プロトコルに基づくデータパケットの送受信に影響を与えることなく、品質パケットを転送することができる端末、品質レポートサーバ及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明における端末は、ネットワークに対してデータパケットを送受信するデータパケット送受信手段と、データパケットの通信品質情報を含む品質パケットを受信する品質パケット受信手段と、品質パケットを送信する品質パケット送信手段とを有する端末において、
当該端末の送信可能な最大帯域幅Ｔからデータパケットの送信レートｒを減算し、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ）から算出された送信時間間隔Ｉで品質パケットを送信するように品質パケット送信手段を制御する品質パケット送信間隔制御手段を更に有することを特徴とする。

本発明の端末における他の実施形態によれば、品質パケット送信間隔制御手段は、
残りの送信レート（Ｔ−ｒ）が零となる場合、所定の最大送信時間間隔Ｉmaxで品質パケットを送信し、第１の品質パケットを送信した後、所定の最小送信時間間隔Ｉminが経過しない限り、第２の品質パケットを送信しない、ように品質パケット送信手段を制御することも好ましい。

また、本発明の端末における他の実施形態によれば、データパケットは、ＲＴＰに基づくパケットであり、品質パケットは、ＲＴＣＰに基づくSender Report及びReceiver Reportであることも好ましい。

更に、本発明の端末における他の実施形態によれば、品質パケット送信間隔制御手段は、データパケット送受信手段からＲＴＰパケットサイズｓ及びＲＴＰ送信レートｒを取得し、品質パケット受信手段から往復遅延時間Ｒ及びパケット損失率ｐを取得し、当該端末がＴＣＰを用いて通信をした場合に規定されるＴＣＰ再送タイムアウトＴ_rtoに基づいて、

によって最大帯域幅Ｔを算出することも好ましい。

更に、本発明の端末における他の実施形態によれば、Receiver Reportに含まれる受信情報は、Sender Reportに含まれており、品質パケット送信手段は、Sender ReportをReceiver Reportよりも優先して送信するように制御され、残りの送信レート（Ｔ−ｒ）からSender Reportの送信レートｒ_ｓｒを減算した残りの送信レート（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ）を、Receiver Reportの送信レートとして決定することも好ましい。

本発明の送信プログラムは、ネットワークに対してデータパケットを送受信するデータパケット送受信手段と、データパケットの通信品質情報を含む品質パケットを受信する品質パケット受信手段と、品質パケットを送信する品質パケット送信手段として、端末に搭載されたコンピュータを機能させる送信プログラムにおいて、
当該端末の送信可能な最大帯域幅Ｔからデータパケットの送信レートｒを減算し、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ）から算出された送信時間間隔Ｉで品質パケットを送信するように品質パケット送信手段を制御する品質パケット送信間隔制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明の品質レポートサーバによれば、ネットワークにおける端末間の経路上に備えられており、該端末間で送受信されるデータパケットをモニタするデータパケットモニタ手段と、該データパケットの通信品質情報を含む品質パケットをモニタする品質パケットモニタ手段とを有する品質レポートサーバにおいて、
第１の端末の送信可能な最大帯域幅Ｔから、第２の端末へ送信されるデータパケットの送信レートｒを減算し、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ）から第１の端末が送信する品質パケット送信レート（ｒ_ｓｒ＋ｒ_ｒｒ）を減算し、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ−ｒ_ｒｒ）から算出された送信時間間隔Ｉで第２の端末へ品質パケットを送信するように品質パケット送信手段を制御する品質パケット送信間隔制御手段を更に有することを特徴とする。

本発明の品質レポートサーバにおける他の実施形態によれば、品質パケット送信間隔制御手段は、残りの送信レート（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ−ｒ_ｒｒ）が零となる場合、所定の最大送信時間間隔Ｉmaxで前記品質パケットを送信し、第１の品質パケットを送信した後、所定の最小送信時間間隔Ｉminが経過しない限り、第２の品質パケットを送信しない、ように品質パケット送信手段を制御することも好ましい。

また、本発明の品質レポートサーバにおける他の実施形態によれば、データパケットは、ＲＴＰに基づくパケットであり、品質パケットは、ＲＴＣＰに基づくSender Report及びReceiver Reportであることも好ましい。

更に、本発明の品質レポートサーバにおける他の実施形態によれば、品質パケット送信間隔制御手段は、データパケットモニタ手段からＲＴＰパケットサイズｓ及びＲＴＰ送信レートｒを取得し、品質パケットモニタ手段から往復遅延時間Ｒ及びパケット損失率ｐを取得し、当該端末がＴＣＰを用いて通信をした場合に規定されるＴＣＰ再送タイムアウトＴ_rtoに基づいて、

によって最大帯域幅Ｔを算出することも好ましい。

本発明のモニタプログラムによれば、ネットワークにおける端末間の経路上に備えられており、該端末間で送受信されるデータパケットをモニタするデータパケットモニタ手段と、該データパケットの通信品質情報を含む品質パケットをモニタする品質パケットモニタ手段として、品質レポートサーバに搭載されたコンピュータを機能させるモニタプログラムおいて、
第１の端末の送信可能な最大帯域幅Ｔから、第２の端末へ送信されるデータパケットの送信レートｒを減算し、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ）から第１の端末が送信する品質パケット送信レート（ｒ_ｓｒ＋ｒ_ｒｒ）を減算し、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ−ｒ_ｒｒ）から算出された送信時間間隔Ｉで第２の端末へ品質パケットを送信するように品質パケット送信手段を制御する品質パケット送信間隔制御手段を更に有するようにコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明によれば、ＩＰパケット網におけるリアルタイム転送プロトコルに基づくデータパケットの送受信に影響を与えることなく、その時点におけるＩＰパケット網の伝送状態に応じて、データパケットの通信品質情報を含む品質パケットの送信時間間隔を制御することができる。また、品質パケットの送信時間間隔を非対称に送信することができるので、両端末が取得する品質情報の精度を制御することもできる。

ＲＴＰパケット送信レートが低いために、ＲＴＣＰパケット送信レートに余裕がある場合には、ＲＴＣＰパケットの送信時間間隔を短くし、両端末が取得する品質情報の精度を上げることができる。一方で、ＲＴＰパケット送信レートが高いために、ＲＴＣＰパケット送信レートに余裕が無い場合には、ＲＴＣＰパケットの送信時間間隔を長くし、ＲＴＰパケットの伝送に少しでも影響を与えないようにする。これは、少しでも輻輳原因を回避することにつながる。特に、本発明によれば、ＲＴＰ／ＲＴＣＰに基づく通信について、ＲＴＣＰパケットを送信する頻度を、伝送レートの輻輳が起こらない範囲で最大化することができる。

以下では、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図２は、本発明における端末の機能構成図である。

端末１は、ＵＤＰ／ＩＰプロトコル及び物理層を有するＩＰ通信インタフェース部１０を有する。また、端末１は、ＲＴＰパケットについて、ＲＴＰパケット送受信部１１と、符号化部１２と、復号部１３と、ジッタバッファ１４とを有する。更に、端末１は、ＲＴＣＰパケットについて、ＲＴＣＰパケット受信部１５と、ＲＴＣＰパケット送信部１６と、ＲＴＣＰパケット送信間隔制御部１７とを有する。

ＲＴＰパケット送受信部１１は、相手方端末とＲＴＰパケットを送受信し、ＲＴＰパケットサイズｓ及びＲＴＰ送信レートｒを伝送状態パラメータとして取得する。これら伝送状態パラメータは、ＲＴＣＰパケット送信間隔制御部１７へ通知される。

ＲＴＣＰパケット受信部１５は、ＲＴＣＰ−ＳＲ及びＲＴＣＰ−ＲＲを受信する。これら品質パケットの受信情報部から、往復遅延時間Ｒ及び送信方向のパケット損失率ｐを伝送状態パラメータとして取得する。これら伝送状態パラメータは、ＲＴＰパケット送信間隔制御部１７へ通知される。

ＲＴＣＰパケット送信部１６は、ＲＴＣＰ−ＳＲ及びＲＴＣＰ−ＲＲを送信する。ＲＴＣＰパケット送信部１６は、ＲＴＣＰパケット送信間隔制御部１７から指示された送信時間間隔でＲＴＣＰ−ＳＲ及びＲＴＣＰ−ＲＲを送信する。

表１は、ＲＴＣＰ−ＳＲ及びＲＴＣＰ−ＲＲのフレーム構成である。

表２は、共通ヘッダ部のフレーム構成である。

表３は、送信情報部のフレーム構成である。

表４は、受信情報部のフレーム構成である。

ＲＴＰパケット送信間隔制御部１７は、ＲＴＰパケット送受信部１１から、ＲＴＰパケットサイズｓ及びＲＴＰ送信レートｒの伝送状態パラメータを受け取る。また、ＲＴＰパケット送信間隔制御部１７は、ＲＴＣＰパケット受信部１５から、往復遅延時間Ｒ及びパケット損失率ｐの伝送状態パラメータを受け取る。更に、ＲＴＰパケット送信間隔制御部１７は、当該端末がＴＣＰ(Transport Control Protocol)を用いて相手方端末と通信をした場合に規定されるＴＣＰ再送タイムアウトＴ_ｒｔｏを予め保持する。

ＲＴＰパケット送信間隔制御部１７は、以下の式によって、ＴＣＰを使用した場合に輻輳を起こさない最大帯域幅Ｔを算出することができる。

ｓ：ＲＴＰパケットサイズ(Byte)
Ｒ：往復遅延時間(秒)
ｐ：パケット損失率
Ｔ_rto：ＴＣＰ再送タイムアウト

上式は、非特許文献２に記載されている。本発明によれば、ＲＴＰの下位層にＵＤＰを用いるものであるが、ＴＣＰを想定することにより最大帯域幅Ｔを算出することができる。本発明は、このように算出された最大帯域幅Ｔを用いて、品質パケットの送信時間間隔を決定する。

次に、ＲＴＰパケット送信間隔制御部１７は、以下の式によって、輻輳を生じない範囲における品質パケットの送信間隔を決定する。

ｒ：ＲＴＰパケットの送信レート（bit/s）
ｒ_ｓｒ＋ｒ_ｒｒ：ＲＴＣＰパケットの送信レート（bit/s）
ｒ_ｓｒ：ＲＴＣＰ−ＳＲの送信レート（bit/s）
ｒ_ｒｒ：ＲＴＣＰ−ＲＲの送信レート（bit/s）
ｒ_ｓｒ＋ｒ_ｒｒ＝Ｔ−ｒ

図３は、最大帯域幅Ｔに対するＲＴＰ／ＲＴＣＰパケットの帯域割合を説明する説明図である。

図３からも明らかなとおり、送信可能な最大帯域幅Ｔから、ＲＴＰパケット送信レートｒを差し引いた残りの送信レートＴ−ｒを、ＲＴＣＰパケットの送信に用いることができる。ＲＴＣＰパケット送信レートＴ−ｒは、ＲＴＰパケットの転送に影響を与える範囲を表す。この送信レートＴ−ｒ内で品質パケットの送信時間間隔を短くすることにより、両端末が取得する品質情報の精度を、できる限り高めることができる。

ＲＴＣＰパケット送信レートＴ−ｒに対して、ＲＴＣＰ−ＳＲ送信レート及びＲＴＣＰ−ＲＲ送信レートをどのような割合で割り当てるかは、様々な方法で決定できる。例えば、ＲＴＰパケットについて、片方向送信の場合と、片方向受信の場合と、双方向送受信の場合とで異なる。片方向送信の場合、ＲＴＣＰ−ＳＲ送信レートが優先的に確保される。片方向受信の場合、ＲＴＣＰ−ＲＲ送信レートが優先的に確保される。また、双方向送受信の場合、ＲＴＣＰ−ＳＲ送信レートが優先的に確保される。

ＲＴＣＰ−ＲＲの送信時間間隔Ｉ_ｒｒは、ＲＴＣＰ−ＲＲのパケットサイズＳ_ｒｒに基づいて、以下の式によって算出される。
Ｉ_ｒｒ＝Ｓ_ｒｒ／ｒ_ｒｒ

また、ＲＴＣＰ−ＳＲの送信時間間隔Ｉ_ｓｒは、ＲＴＣＰ−ＳＲのパケットサイズＳ_ｓｒに基づいて、以下の式によって算出される。
Ｉ_ｓｒ＝Ｓ_ｓｒ／ｒ_ｓｒ

ＲＴＣＰパケット送信レートＴ−ｒが零となる場合、ＲＴＣＰパケットを送信することができない。この場合、所定の最大送信時間間隔Ｉmaxを予め決定する。ＲＴＣＰパケット送信レートＴ−ｒが零であっても、最大送信時間間隔Ｉmax毎に、ＲＴＣＰパケットを強制的に送信するように制御する。

一方、ＲＴＣＰパケット送信レートＴ−ｒに余裕がある場合、ＲＴＣＰパケットは短時間に何度も送信されることとなる。この場合、所定の最小送信時間間隔Ｉminを予め決定する。ＲＴＣＰパケット送信レートＴ−ｒに余裕があっても、最小送信時間間隔Ｉminに１回しかＲＴＣＰパケットを送信しないように制御する。

ＲＴＰパケット送信間隔制御部１７は、ＲＴＣＰ−ＳＲ送信時間間隔Ｉ_ｓｒとＲＴＣＰ−ＲＲ送信時間間隔Ｉ_ｒｒとを、ＲＴＣＰパケット送信部１６へ通知する。ＲＴＣＰパケット送信部１６は、Ｉ_ｓｒ及びＩ_ｒｒに基づいてＲＴＣＰパケットの送信時間間隔を制御する。

尚、端末における最大帯域幅Ｔが予め決定され且つ確保されている場合、前述の最大帯域幅Ｔの計算をする必要はない。この場合、ＲＴＰパケット送信レートｒによってＲＴＣＰパケット送信レートが決定される。

図４は、本発明におけるＲＴＣＰパケット送信間隔制御部１７のフローチャートである。

（Ｓ４０１）ＲＴＰパケット送受信部１１から、ＲＴＰパケットサイズｓ及びＲＴＰパケット送信レートｒの伝送状態パラメータを取得する。また、ＲＴＣＰパケット受信部１５から、往復遅延時間Ｒ及びパケット損失率ｐの伝送状態パラメータを取得する。
（Ｓ４０２）伝送状態パラメータに基づいて、最大帯域幅Ｔを算出する。
（Ｓ４０３）ＲＴＣＰパケットの送信可能レートを算出する。ＲＴＣＰパケットの送信可能レートは、最大帯域幅ＴからＲＴＰパケット送信レートｒを差し引くことによって算出される。
（Ｓ４０４）ＲＴＣＰ−ＳＲ送信レートｒ_ｓｒと、ＲＴＣＰ−ＲＲ送信レートｒ_ｒｒとの割合を決定する。
（Ｓ４０５）ＲＴＣＰ−ＳＲ送信レートｒ_ｓｒと、ＲＴＣＰ−ＳＲパケット長Ｓ_ｓｒとから、ＲＴＣＰ−ＳＲ送信時間間隔Ｉ_ｓｒを算出する。またＲＴＣＰ−ＲＲ送信レートｒ_ｓｒと、ＲＴＣＰ−ＲＲパケット長Ｓ_ｒｒとから、ＲＴＣＰ−ＲＲ送信時間間隔Ｉ_ｒｒを算出する。但し、Ｉmin＜（Ｉ_ｓｒ、Ｉ_ｒｒ）＜Ｉmaxとなるように制御する。
（Ｓ４０６）算出されたＲＴＣＰ−ＳＲ送信時間間隔Ｉ_ｓｒ及びＲＴＣＰ−ＲＲ送信時間間隔Ｉ_ｒｒは、ＲＴＣＰパケット送信部１６へ通知される。

図５は、本発明における品質レポートサーバ２を用いた一方向シーケンス図である。

図５の品質レポートサーバ２は、図１と同様に、端末１Ａと端末１Ｂとの間の経路上に接続されており、ＲＴＰパケット及びＲＴＣＰパケットをモニタする。図５によれば、端末１Ａから端末１Ｂへ一方向にのみＲＴＰ−Ａが送信されている。

（Ｓ２０１）品質レポートサーバ２は、端末１Ａから端末１Ｂへ転送されるＲＴＣＰ−ＳＲ−Ａをモニタする。ＲＴＣＰ−ＳＲ−Ａは、ＲＴＰ−Ａに基づくＳＲである。
（Ｓ２０２）品質レポートサーバ２は、端末１Ｂから端末１Ａへ転送されるＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａをモニタする。ＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａは、ＲＴＰ−Ａに基づくＲＲである。

（Ｓ２０３）品質レポートサーバ２は、端末１ＢへＲＴＣＰ−ＳＲ−Ａを送信することにより、その後、端末１ＢからＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａを受信することができる。このとき、品質レポートサーバ２から端末１Ｂへ送信可能な最大帯域幅Ｔから、端末１Ａから端末１Ｂへ送信されるＲＴＰ−Ａの送信レートｒを減算する（Ｔ−ｒ）。その残りの送信レート（Ｔ−ｒ）から算出された送信時間間隔Ｉで、品質レポートサーバ２から端末１ＢへＲＴＣＰ−ＳＲを自発的に送信することができる。
（Ｓ２０４）品質レポートサーバ２は、端末１ＡへＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａを送信することにより、その後、端末１ＡからＲＴＣＰ−ＳＲ−Ａを受信することができる。このとき、品質レポートサーバ２から端末１Ａへ送信可能な最大帯域幅Ｔから算出された送信時間間隔Ｉで、品質レポートサーバ２から端末１ＡへＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａを自発的に送信することができる。

端末１Ａ及び端末１Ｂと品質レポートサーバ２との間で、ＲＴＣＰパケットの通信が確立した後は、端末１Ａ及び端末１ＢはＲＴＣＰパケットを品質レポートサーバ２へ送信する。従って、端末１Ａ及び端末１Ｂの間のＲＴＣＰパケットの送受信は停止される。

（Ｓ２０５）端末１Ａは、品質レポートサーバ２へＲＴＣＰ−ＳＲ−Ａを送信する。品質レポートサーバ２は、ＲＴＣＰ−ＳＲ−Ａに含まれる送信情報部の情報を取得する。この情報は、品質レポートサーバ２が、次に端末１Ｂへ送信する品質パケットに含められる。
（Ｓ２０６）端末１Ｂは、品質レポートサーバ２へＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａを送信する。
（Ｓ２０７）品質レポートサーバ２は、端末１Ｂから受信したＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａを結合リレーして、端末１Ａへ送信する。このように、品質レポートサーバ２から相手方端末１Ａへ送信するＲＴＣＰパケットの送信レートに余裕がある場合、他方の端末１Ｂから受信したＲＴＣＰパケットを直ぐにリレーして送信する。これにより、端末１Ｂの品質情報は、直ぐに端末１Ａへ転送される。
（Ｓ２０８）その後、品質レポートサーバ２から端末１Ａへ送信可能なＲＴＣＰパケットの送信レートに余裕がある場合、品質レポートサーバ２は、ＲＴＣＰ−ＲＲを端末１Ａへ自発的に送信する。これにより、端末１ＡがＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａを受信する時間間隔を短くし、端末１Ａが取得する品質情報の精度を上げることができる。

図６は、本発明における品質レポートサーバ２を用いた双方向シーケンス図である。

図６によれば、端末１Ａから端末１ＢへＲＴＰ−Ａが連続的に送信されており、端末１Ｂから端末１ＡへＲＴＰ−Ｂが連続的に送信されている。

（Ｓ３０１）品質レポートサーバ２は、端末１Ａから端末１Ｂへ転送されるＲＴＣＰ−ＳＲ−Ａと、端末１Ｂから端末１Ａへ転送されるＲＴＣＰ−ＳＲ−Ｂとをモニタする。ＲＴＣＰ−ＳＲ−Ａは、ＲＴＰ−Ａに基づくＳＲであり、ＲＴＣＰ−ＳＲ−Ｂは、ＲＴＰ−Ｂに基づくＳＲである。
（Ｓ３０２）品質レポートサーバ２は、端末１Ｂから端末１Ａへ転送されるＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａと、端末１Ａから端末１Ｂへ転送されるＲＴＣＰ−ＲＲ−Ｂとをモニタしている。ＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａは、ＲＴＰ−Ａに基づくＲＲであり、ＲＴＣＰ−ＲＲ−Ｂは、ＲＴＰ−Ｂに基づくＲＲである。

（Ｓ３０３）品質レポートサーバ２は、端末１ＡへＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａを送信し、端末１ＢへＲＴＣＰ−ＲＲ−Ｂを送信する。これにより、端末１Ａは、ＲＴＣＰ−ＳＲ−Ａを品質レポートサーバ２へ送信することができ、端末１Ｂは、ＲＴＣＰ−ＳＲ−Ｂを品質レポートサーバ２へ送信することができる。

（Ｓ３０４）品質レポートサーバ２は、端末１ＡからＲＴＣＰ−ＳＲ−Ａを受信し、ＲＴＣＰ−ＳＲ−Ａに含まれる送信情報部の情報を取得する。この情報は、品質レポートサーバ２が、次に端末１Ｂへ送信するＲＴＣＰ−ＳＲ−Ａに含められる。ここで、品質レポートサーバ２から端末１Ｂへ送信可能な最大帯域幅Ｔから、端末１Ａから端末１Ｂへ送信されるＲＴＰ−Ａの送信レートｒを減算する（Ｔ−ｒ）。次に、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ）から品質レポートサーバ２から端末１Ｂへ送信されるＲＴＣＰ−ＳＲ−Ｂの送信レート（ｒ_ｓｒ）を減算する（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ）。その残りの送信レート（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ）から算出された送信時間間隔Ｉで、品質レポートサーバ２から端末１ＢへＲＴＣＰ−ＲＲ−Ｂを自発的に送信することができる。
（Ｓ３０５）品質レポートサーバ２は、端末１ＢからＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａを受信し、ＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａに含まれる受信情報部の情報を取得する。この情報は、品質レポートサーバ２が、次に端末１Ａへ送信するＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａに含められる。

（Ｓ３０６）品質レポートサーバ２は、端末１ＢからＲＴＣＰ−ＳＲ−Ｂを受信し、ＲＴＣＰ−ＳＲ−Ｂに含まれる送信情報部の情報を取得する。この情報は、品質レポートサーバ２が、次に端末１Ａへ送信するＲＴＣＰ−ＳＲ−Ｂに含められる。ここで、品質レポートサーバ２から端末１Ａへ送信可能な最大帯域幅Ｔから、端末１Ｂから端末１Ａへ送信されるＲＴＰ−Ｂの送信レートｒを減算する（Ｔ−ｒ）。次に、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ）から品質レポートサーバ２から端末１Ａへ送信されるＲＴＣＰ−ＳＲ−Ｂの送信レート（ｒ_ｓｒ）を減算する（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ）。その残りの送信レート（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ）から算出された送信時間間隔Ｉで、品質レポートサーバ２から端末１ＡへＲＴＣＰ−ＲＲ−Ａを自発的に送信することができる。
（Ｓ３０７）品質レポートサーバ２は、端末１ＡからＲＴＣＰ−ＲＲ−Ｂを受信し、ＲＴＣＰ−ＲＲ−Ｂに含まれる受信情報部の情報を取得する。この情報は、品質レポートサーバ２が、次に端末１Ｂへ送信するＲＴＣＰ−ＲＲ−Ｂに含められる。
（Ｓ３０８）その後、品質レポートサーバ２から端末１Ｂへ送信可能なＲＴＣＰパケットの送信レートに余裕がある場合、品質レポートサーバ２は、ＲＴＣＰ−ＲＲ−Ｂを端末１Ｂへ自発的に送信する。

図７は、品質レポートサーバ２の機能構成図である。

図７によれば、品質レポートサーバ２は、ＩＰ通信インタフェース部２０と、ＲＴＰパケットモニタ部２１と、ＲＴＣＰパケットモニタ部２５と、ＲＴＣＰパケット送信部２６と、ＲＴＣＰパケット送信間隔制御部２７とを有する。

ＲＴＰパケットモニタ部２１は、経路上を通過するＲＴＰパケットをモニタする。そして、ＲＴＰパケットモニタ部２１は、伝送状態パラメータであるＲＴＰパケットサイズｓ及びＲＴＰ送信レートｒをＲＴＣＰパケット送信間隔制御部２７へ通知する。

ＲＴＣＰパケットモニタ部２５は、経路上を通過するＲＴＣＰパケットをモニタする。そして、ＲＴＣＰパケットモニタ部２５は、伝送状態パラメータである往復遅延時間Ｒ及び送信方向のパケット損失率ｐをＲＴＣＰパケット送信間隔制御部２７へ通知する。

ＲＴＣＰパケット送信間隔制御部２７は、端末間の伝送方向毎に最大帯域幅Ｔを算出する。ＲＴＣＰパケット送信間隔制御部２７は、ＲＴＰパケットモニタ部２１からＲＴＰパケットサイズｓ及びＲＴＰ送信レートｒを取得し、ＲＴＣＰパケットモニタ部２５から往復遅延時間Ｒ及びパケット損失率ｐを取得する。ＲＴＣＰパケット送信間隔制御部２７は、端末１Ｂが端末１Ａとの間でＴＣＰを用いて通信をした場合に規定されるＴＣＰ再送タイムアウトＴ_rtoに基づいて、

によって最大帯域幅Ｔを算出する。

その最大帯域幅Ｔから、当該方向へ送信されるデータパケット送信レートｒを減算し、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ）から品質レポートサーバ２が送信する品質パケット送信レート（ｒ_ｓｒ＋ｒ_ｒｒ）を減算する。その残りの送信レート（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ−ｒ_ｒｒ）から算出された送信時間間隔Ｉで、当該端末へＲＴＣＰ−ＲＲを送信するようにＲＴＣＰパケット送信部２６を制御する。

また、ＲＴＣＰパケット送信間隔制御部２７は、残りの送信レート（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ−ｒ_ｒｒ）が零となる場合、所定の最大送信時間間隔Ｉmaxで品質パケットを送信する。一方、品質レポートサーバ２が品質パケットを送信した後、所定の最小送信時間間隔Ｉminが経過しない限り、品質パケットを送信しない。

図８は、本発明におけるＲＴＣＰパケット送信間隔制御部２７のフローチャートである。

（Ｓ７０１）ＲＴＰパケットモニタ部２１から、ＲＴＰパケットサイズｓ及びＲＴＰパケット送信レートｒの伝送状態パラメータを取得する。また、ＲＴＣＰパケットモニタ部２５から、往復遅延時間Ｒ及びパケット損失率ｐの伝送状態パラメータを取得する。
（Ｓ７０２）伝送状態パラメータに基づいて、最大帯域幅Ｔを算出する。
（Ｓ７０３）ＲＴＣＰパケット送信可能レートを算出する。品質レポートサーバ２がＲＴＣＰ−ＲＲパケットを自発的に送信するために可能なレートは、最大帯域幅Ｔから、当該方向のＲＴＰパケット送信レートｒと当該方向のＲＴＣＰパケット送信レート（ｒ_ｓｒ＋ｒ_ｒｒ）とを差し引くことによって算出される。
（Ｓ７０４）残りの送信レート（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ−ｒ_ｒｒ）と、ＲＴＣＰ−ＲＲパケット長Ｓ_ｒｒとから、ＲＴＣＰパケット送信時間間隔Ｉ_ｒｒを算出する。
（Ｓ７０５）算出されたＲＴＣＰパケット送信時間間隔Ｉ_ｒｒは、ＲＴＣＰパケット送信部２６へ通知される。

前述した実施形態においては、リアルタイム転送プロトコルの代表的なＲＴＰ／ＲＴＣＰに基づいて説明したが、リアルタイム性を要するデータパケット及び品質パケットを送信するシステムに適用可能である。また、前述の実施形態においては、端末及び品質レポートサーバの機能構成図と、フローチャートで説明した。しかしながら、これら機能又はステップが、コンピュータによって実行されるプログラムによって実現されることも、当業者によれば容易に想到できる。

前述した本発明の通信品質情報を含む品質パケットを送受信する端末、品質レポートサーバ及びプログラムの種々の実施形態によれば、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略を、当業者は容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

従来技術におけるＲＴＣＰパケットのシーケンス図である。 本発明における端末の機能構成図である。 ＲＴＰ／ＲＴＣＰの送信レートを表す概念図である 本発明におけるＲＴＣＰパケット送信間隔制御部１７のフローチャートである。 本発明における品質レポートサーバ２を用いた一方向シーケンス図である。 本発明における品質レポートサーバ２を用いた双方向シーケンス図である。 品質レポートサーバ２の機能構成図である。 本発明におけるＲＴＣＰパケット送信間隔制御部２７のフローチャートである。

符号の説明

１ 端末
１０ ＩＰ通信インタフェース部
１１ ＲＴＰパケット送受信部
１２ 符号化部
１３ 復号部
１４ ジッタバッファ
１５ ＲＴＣＰパケット受信部
１６ ＲＴＣＰパケット送信部
２ 品質レポートサーバ
２０ ＩＰ通信インタフェース部
２１ ＲＴＰパケットモニタ部
２５ ＲＴＣＰパケットモニタ部
２６ ＲＴＣＰパケット送信部
２７ ＲＴＣＰパケット送信間隔制御部
３ ＩＰパケット網

Claims (11)

1. ネットワークに対してデータパケットを送受信するデータパケット送受信手段と、前記データパケットの通信品質情報を含む品質パケットを受信する品質パケット受信手段と、前記品質パケットを送信する品質パケット送信手段とを有する端末において、
   当該端末の送信可能な最大帯域幅Ｔから前記データパケットの送信レートｒを減算し、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ）から算出された送信時間間隔Ｉで前記品質パケットを送信するように前記品質パケット送信手段を制御する品質パケット送信間隔制御手段を更に有することを特徴とする端末。
2. 前記品質パケット送信間隔制御手段は、
   前記残りの送信レート（Ｔ−ｒ）が零となる場合、所定の最大送信時間間隔Ｉmaxで前記品質パケットを送信し、
   第１の品質パケットを送信した後、所定の最小送信時間間隔Ｉminが経過しない限り、第２の品質パケットを送信しない
   ように前記品質パケット送信手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の端末。
3. 前記データパケットは、ＲＴＰに基づくパケットであり、
   前記品質パケットは、ＲＴＣＰに基づくSender Report及びReceiver Reportであることを特徴とする請求項１又は２に記載の端末。
4. 前記品質パケット送信間隔制御手段は、前記データパケット送受信手段からＲＴＰパケットサイズｓ及びＲＴＰ送信レートｒを取得し、前記品質パケット受信手段から往復遅延時間Ｒ及びパケット損失率ｐを取得し、当該端末がＴＣＰを用いて通信をした場合に規定されるＴＣＰ再送タイムアウトＴ_rtoに基づいて、
   

   

   
   によって前記最大帯域幅Ｔを算出することを特徴とする請求項３に記載の端末。
5. 前記Receiver Reportに含まれる受信情報は、前記Sender Reportに含まれており、
   前記品質パケット送信手段は、前記Sender Reportを前記Receiver Reportよりも優先して送信するように制御され、前記残りの送信レート（Ｔ−ｒ）から前記Sender Reportの送信レートｒ_ｓｒを減算した残りの送信レート（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ）を、前記Receiver Reportの送信レートとして決定することを特徴とする請求項３又は４に記載の端末。
6. ネットワークに対してデータパケットを送受信するデータパケット送受信手段と、前記データパケットの通信品質情報を含む品質パケットを受信する品質パケット受信手段と、前記品質パケットを送信する品質パケット送信手段として、端末に搭載されたコンピュータを機能させる送信プログラムにおいて、
   当該端末の送信可能な最大帯域幅Ｔから前記データパケットの送信レートｒを減算し、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ）から算出された送信時間間隔Ｉで前記品質パケットを送信するように前記品質パケット送信手段を制御する品質パケット送信間隔制御手段として前記コンピュータを機能させることを特徴とする送信プログラム。
7. ネットワークにおける端末間の経路上に備えられており、該端末間で送受信されるデータパケットをモニタするデータパケットモニタ手段と、該データパケットの通信品質情報を含む品質パケットをモニタする品質パケットモニタ手段とを有する品質レポートサーバにおいて、
   第１の端末の送信可能な最大帯域幅Ｔから、第２の端末へ送信される前記データパケットの送信レートｒを減算し、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ）から第１の端末が送信する品質パケット送信レート（ｒ_ｓｒ＋ｒ_ｒｒ）を減算し、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ−ｒ_ｒｒ）から算出された送信時間間隔Ｉで第２の端末へ品質パケットを送信するように前記品質パケット送信手段を制御する品質パケット送信間隔制御手段を更に有することを特徴とする品質レポートサーバ。
8. 前記品質パケット送信間隔制御手段は、
   前記残りの送信レート（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ−ｒ_ｒｒ）が零となる場合、所定の最大送信時間間隔Ｉmaxで前記品質パケットを送信し、
   第１の品質パケットを送信した後、所定の最小送信時間間隔Ｉminが経過しない限り、第２の品質パケットを送信しない
   ように前記品質パケット送信手段を制御することを特徴とする請求項７に記載の品質レポートサーバ。
9. 前記データパケットは、ＲＴＰに基づくパケットであり、
   前記品質パケットは、ＲＴＣＰに基づくSender Report及びReceiver Reportであることを特徴とする請求項７又は８に記載の品質レポートサーバ。
10. 前記品質パケット送信間隔制御手段は、前記データパケットモニタ手段からＲＴＰパケットサイズｓ及びＲＴＰ送信レートｒを取得し、前記品質パケットモニタ手段から往復遅延時間Ｒ及びパケット損失率ｐを取得し、当該端末がＴＣＰを用いて通信をした場合に規定されるＴＣＰ再送タイムアウトＴ_rtoに基づいて、
    

    

    によって前記最大帯域幅Ｔを算出することを特徴とする請求項９に記載の品質レポートサーバ。
11. ネットワークにおける端末間の経路上に備えられており、該端末間で送受信されるデータパケットをモニタするデータパケットモニタ手段と、該データパケットの通信品質情報を含む品質パケットをモニタする品質パケットモニタ手段として、品質レポートサーバに搭載されたコンピュータを機能させるモニタプログラムおいて、
    第１の端末の送信可能な最大帯域幅Ｔから、第２の端末へ送信される前記データパケットの送信レートｒを減算し、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ）から第１の端末が送信する品質パケット送信レート（ｒ_ｓｒ＋ｒ_ｒｒ）を減算し、その残りの送信レート（Ｔ−ｒ−ｒ_ｓｒ−ｒ_ｒｒ）から算出された送信時間間隔Ｉで第２の端末へ品質パケットを送信するように前記品質パケット送信手段を制御する品質パケット送信間隔制御手段を更に有するように前記コンピュータを機能させることを特徴とするモニタプログラム。
    

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