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WO2005027394A1 - 伝送パラメータ制御装置 - Google Patents

伝送パラメータ制御装置 Download PDF

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Publication number
WO2005027394A1
WO2005027394A1 PCT/JP2003/011575 JP0311575W WO2005027394A1 WO 2005027394 A1 WO2005027394 A1 WO 2005027394A1 JP 0311575 W JP0311575 W JP 0311575W WO 2005027394 A1 WO2005027394 A1 WO 2005027394A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmission
packet
jitter
transmission parameter
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2003/011575
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Naoto Iwamura
Seiichi Yamaguchi
Yasushi Miyagawa
Shinya Hatakeyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to PCT/JP2003/011575 priority Critical patent/WO2005027394A1/ja
Priority to US10/571,335 priority patent/US7463578B2/en
Priority to EP03818648A priority patent/EP1667351A4/en
Priority to JP2005508909A priority patent/JP4219930B2/ja
Publication of WO2005027394A1 publication Critical patent/WO2005027394A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0023Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the signalling
    • H04L1/0026Transmission of channel quality indication

Definitions

  • the present invention relates generally to the technical field of data transmission, and in particular, to a real-time transfer protocol (RTP) and a real-time transfer control protocol (RTP) on a transmission path partially including a wireless section.
  • RTP real-time transfer protocol
  • RTP real-time transfer control protocol
  • RTP and / or RTCP is a protocol for transmitting real-time media such as audio signals and video signals " ⁇ ".
  • Real-time media is created from data generated continuously in time and When regenerating it in the real time media, it must be restored at the same time interval as the speech side (the side that created the data).
  • Quality (quality parameters) such as jitter, which indicates fluctuation, and packet loss rate are particularly important.
  • Patent Document 1 discloses a method of transmitting data bits in accordance with transmission path conditions based on jitter and packet loss rate (discard rate) as capture information obtained on the transmission side on the transmission side. It discloses techniques for adjusting the rate and changing the error resilience level. According to this method, the transmission method is adjusted so that the data transmission is idle for the receiving side, so that high-quality data transmission of real-time media can be performed.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-325095 (Patent Document 2) appropriately sets the transmission data rate (bandwidth) according to the situation on the receiving side.
  • Patent Document 1
  • JP 2002-204278 A Japanese Patent Application Publication No. JP-A-2002-325205 Disclosure of the Invention
  • terminals that transmit real-time media to mobile terminals are often terminals connected to the network (especially fixed terminals), and deliver real-time media not only to specific recipients but also to various parties. Generally, they are connected so that they can be connected. Therefore, as shown in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, changing the word rate or the like in each case in accordance with the communication environment with a specific receiver increases the number of terminals that perform data communication with the terminal. The control becomes complicated and inconvenient, which means that the data transmission efficiency of the entire system is reduced.
  • transmission parameters (the number of packet retransmissions, the packet priority, the packet priority, Error correction level, etc.) has been adjusted.
  • the signal transmission methods for example, packet frame configuration etc.
  • improving the wireless communication quality does not necessarily immediately improve the transmission quality of real-time media. Therefore, in the conventional transmission system including the wireless section, there is a concern that the transmission quality of the real-time media is not properly maintained.
  • the target value of the transmission quality of the real-time media is set to an excessively high quality, extra communication resources and computational load will be required to achieve the target, and the data transmission of the entire system will be required. Efficiency can be adversely affected. Therefore, it is important to set such quality parameters appropriately.
  • the present invention has been made in order to solve at least one of the above problems, and an object of the present invention is to provide a transmission method capable of improving the transmission quality of a real-time media on a transmission path having a wireless section at least in part. That is to say the parameter control device.
  • the apparatus includes: an obtaining unit that obtains a quality parameter indicating a transmission quality corresponding to the wireless link from the signals of the downlink and uplink transmission paths; and a value of a transmission parameter that determines a transmission method in the wireless link. Adjusting means for adjusting according to the parameters.
  • FIG. 1 is a diagram showing a communication system for streaming real-time media according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the transmission parameter control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a signal transmission sequence according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation example of the transmission parameter control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation example of the transmission parameter control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation example of the transmission parameter control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a chart showing the interrelationship between the quality parameter and the transmission parameter.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation example of the transmission parameter control device according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an operation example of the transmission parameter control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a chart showing the interrelationship between the quality parameter and the transmission parameter.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an operation example of the transmission parameter control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram showing another signal transmission sequence according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an operation example of the transmission parameter control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a communication system for streaming real-time media according to an embodiment of the present invention.
  • the communication system 100 has a fixed terminal 104 connected to a network 102, and the fixed terminal 104 distributes real-time media such as voice or ⁇ data.
  • Communication system 100 has one or more wireless base stations 106 connected to a network 102.
  • Wireless base station 106 is capable of communicating with mobile terminal 108 over a wireless link.
  • the mobile terminal 108 is a mobile phone, a personal computer, a PDA, or another device conforming to RTP / RTCP.
  • the radio base station 106 and the mobile terminal 108 are not drawn one by one, but there may actually be a plurality of them.
  • the communication system 100 has an NTP (Neighbor Time Protocol) server 110 connected to a network 102, and the NTP server 110 synchronizes the time of various communication elements on the network with each other. Deliver a reference time for.
  • NTP Neighbor Time Protocol
  • a ryano time medium (for example, video data) is bucketed at a fixed terminal 104 for wired communication and delivered to a network 102.
  • the router 112 in the network 102 searches and determines the route of the packet, and the wireless base station 106 that has received the 9 packets for performing an appropriate relay operation converts the packet into a wireless packet for wireless communication, and Wireless transmission to terminal 108 is performed.
  • Mobile terminal 108 restores the desired ⁇ data from the received wireless packet. It should be noted that data distribution in the opposite direction may be performed if necessary.
  • Figure 1 also shows the protocol layers or layers at each communication element.
  • the layers are outlined below in order from the bottom.
  • L1 indicates a protocol layer for signal transmission between the fixed terminal and the radio base station.
  • R—L1 indicates a protocol layer for signal transmission between the mobile terminal and the radio base station.
  • the MAc controls the as as between the fixed terminal and the wireless base station and accepts the protocol layer.
  • R-MAC controls the physical communication between mobile terminals and wireless base stations, etc. Show layers.
  • IP indicates a protocol layer for performing bucket distribution on the Internet.
  • UDP indicates a user datagram protocol layer.
  • RTP / RTCP indicates a protocol hierarchy for performing real-time transfer and control of video data and the like.
  • the application indicates the protocol hierarchy for converting video to data or data to video.
  • the radio base station 106 in addition to the fixed terminal 104 and the mobile terminal 108, can also use the RTP / RTCP and UDP. Processing related to the layer is performed.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the transmission parameter control device according to the embodiment of the present invention.
  • elements appearing in FIG. 2 have reference numbers beginning with “2”.
  • the transmission parameter control device 200 is provided in the radio base station 106.
  • the power is not necessarily limited to such a form, and the transmission parameter control device 200 may be provided in a device higher than the radio base station. Alternatively, it can be provided for each sector constituting the cell.
  • the transmission parameter control device 200 uses the signal in the transmission path from the fixed terminal 104 to the mobile terminal 108 and the signal in the uplink transmission path from the mobile terminal 108 to the fixed terminal 104.
  • the transmission parameter control device 200 is provided in a wireless base station connected to a local area network (LAN). Therefore, in each of the downstream and upstream transmission paths, a processing element (P HY) 202 for the physical layer for LAN and a processing element (LAN MAC) 204 for the MAC layer, and a MAC for wireless communication are provided.
  • P HY processing element
  • LAN MAC processing element
  • a layer-related processing element (R-MAC conversion unit) 206 and a physical layer-related processing element (wireless P HY) 208 are provided.
  • the transmission parameter control device 200 has a clock synchronization unit (extraction means) 210 which extracts information about time from a signal on the downlink transmission path, and outputs the information in the transmission parameter device 200. Synchronize each element with appropriate timing. Information on time includes the time stamp and sequence number included in the packet, as described later. It is.
  • the transmission parameter 200 has a measuring unit 212, which measures a quality parameter indicating the transmission quality of the real-time media. There are various quality parameters, which are calculated by the elements in the measurement unit 212. For example, the jitter indicating the fluctuation of the bucket transmission time is measured or calculated by the jitter calculating unit 214.
  • the bucket discard rate which indicates the percentage of packets that were not properly received and discarded among the transmitted packets, is measured or calculated by the bucket discard rate calculator 216.
  • the delay (delay time) of the packet transmission time is measured or calculated by the delay time calculator 218. In the embodiment of the present invention, the operation is performed to obtain all the quality parameters of the jitter, the packet loss rate, and the delay time. However, depending on the application, one or a combination of these may be used.
  • the transmission parameter device 200 includes a parameter conversion unit 220, which adjusts a transmission parameter for determining a radio communication method with the mobile terminal based on the quality parameter calculated by the measurement unit 212.
  • the transmission parameters may include, for example, the number of retransmissions of the wireless packet, the priority of the wireless packet, and (high or low) the error correction coding level.
  • the relationship between quality parameters such as jitter and transmission parameters such as the number of retransmissions is determined according to a preset list or table.
  • the specific adjustment or setting of the transmission parameters is performed in the MAC layer (R-MAC converter) for wireless communication.
  • the transmission parameter 200 has a control unit 222, which, when a transmission parameter such as the number of retransmissions is changed, indicates that the transmission parameter in wireless communication has been changed. This is for notifying the mobile terminal 108 through a packet (more specifically, the individual control information portion of the RTCP bucket).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a signal transmission sequence according to the embodiment of the present invention.
  • video data is transmitted from the fixed terminal 104 to the mobile terminal 108 (downstream).
  • the wired communication section from the fixed terminal 104 to the wireless station 106 is defined as section A
  • the wireless communication section from the wireless base station 106 to the mobile terminal 108 is defined as section B, fixed.
  • Reference numerals 302 to 314 indicate signal transmission at various times, either upstream or downstream.
  • the fixed terminal 104 receives the RT CP bucket. Is sent.
  • an RTCP packet includes a header portion and individual control information portions.
  • the RTCP packet transmitted at this time contains information called a sender report (SR) in the header, which is notification information from the sender to the receiver.
  • the sender report (SR) includes information such as (a) NTP timestamp, (b) RTP timestamp, (c) number of packets transmitted, (d) number of bytes transmitted, etc .:
  • the NTP time stamp indicates the absolute time (for example, universal time) when information was transmitted from the sender (fixed terminal 104).
  • the RTP time stamp indicates the RTP time stamp when the information from the sender was transmitted.
  • the RTP time stamp indicates a time (a sampling time of the first data) that is incremented by one every sampling cycle from a certain initial value.
  • the RTP timestamp indicates time for real-time media
  • the NTP timestamp indicates a reference time that is measured separately from real-time media.
  • the number of transmitted packets indicates the total number of RTP buckets transmitted before the information (packets) on the sender side was generated.
  • the number of transmission bytes indicates the cumulative amount of RTP packets transmitted before the generation of information on the sender side.
  • the RTCP packet indicated by reference numeral 302 is branched in the transmission parameter control device 200 in the radio base station 106 on the downlink transmission path, and provided to the clock synchronization unit 210.
  • the clock synchronization unit 210 extracts the NTP time stamp from the RTCP packet (SR) power, synchronizes the device with the reference time, extracts the RTP time stamp, and gives the RTP time stamp to the measurement unit 212.
  • SR RTCP packet
  • RTP buckets are sequentially transmitted on the downlink transmission path. Depending on the specific communication situation or communication environment, some packets may arrive late and some packets may be discarded.
  • Each RTP packet includes header information and a payload corresponding to the content of video data.
  • the predetermined header information includes, for example, (a) a sequence number, and (b) an RTP time stamp.
  • the sequence number is a number indicating the packet transmission order, and the initial value is arbitrarily (randomly) determined. The sequence number is incremented by one every time one packet is transmitted, and is represented by, for example, 16 bits.
  • the RTP time stamp indicates the sampling time of the first data, and the initial value is determined arbitrarily (randomly).
  • the RTP timestamp is incremented by one every sampling period. For example, when sampling at 8 kHz with pulse code modulation (PCM), one is counted up every 125 ⁇ s.
  • PCM pulse code modulation
  • Each of the RTP packets is also introduced into the clock synchronization unit 210, and the sequence number and the RTTP time stamp are extracted.
  • the information extracted by the clock synchronization unit 210 is given to each element (jitter calculation unit 214, bucket discard rate calculation unit 16, delay time calculation unit 218) in the measurement unit 212, and the jitter, bucket discard rate and delay time are given. Is calculated. More specifically, it is possible to distinguish each RTP packet by a series of sequence numbers and to grasp the order. Then, the delay time of each RTP packet can be known by comparing each RTP timestamp with the arrival time at which the RTP bucket was received by the transmission parameter control device (which can be obtained by the clock synchronization unit 210). it can.
  • the measurement or calculation performed by the measurement unit 212 can be calculated not only by such a direct method but also by any other method using information included in the header of the RTP packet.
  • the wired communication section (section A) between the fixed terminal 104 and the wireless base station 106 is determined. Quality parameters can be determined.
  • the mobile terminal 108 transmits an RTCP bucket.
  • the RTCP packet transmitted at this time contains information called a receiver report (RR: receiverreport), which is notification information from the receiving side to the sender J.
  • the receiver report (RR) contains, for example, (a) SSRC-n, (b) packet loss rate, (c) total number of packets, (d) sequence number, (e) jitter of arrival time, (f) SR timestamp, (g) SR delay, etc. included.
  • a precondition in the embodiment of the present application it is necessary that the mobile terminal 108 can perform an operation based on these RTPZRTCP protocols.
  • S SRC—n indicates an identifier for identifying the report target, that is, the person who sent RTCP (SR) (fixed terminal 104).
  • the report target is the fixed terminal 104 only, but generally there may be a plurality of report targets.
  • each person is distinguished as in S SRC-1, S SRC-2, ..., S SRC— ⁇ , and the items shown in (b) to (g) for each SSRC— ⁇ Is reported.
  • the packet loss rate indicates the RTP packet loss rate since the previous report.
  • the total number of packets indicates the total number of RTP packets since receiving the RTP packet.
  • Sequence number (sequence number in this report) indicates the latest RTP sequence number.
  • Arrival time jitter indicates the estimated jitter of the packet arrival interval.
  • SR time stamp indicates the NTP time stamp (16 to 47 bits of NTP) notified in the sender report (SR).
  • SR delay indicates the elapsed time from receiving the sender report (SR) to sending the receiver report (RR).
  • the signal is provided to the clock synchronization unit 210 via a branch path, and various information in the receiver pare port (RR) is extracted. Is done.
  • the extracted information is provided to the measurement unit 212.
  • the parameter converter 220 determines how to adjust the transmission parameters that determine the wireless transmission method based on the quality parameter measurement results. This decision can be made, for example, based on a table.
  • the determined transmission parameters are specifically set in the R-MAC conversion section 206 and applied to the subsequent communication. However, it is necessary to notify the mobile terminal 108 that such a transmission parameter change or update has been performed. This notification can be performed by the control unit 222 by describing such parameter change details in the downlink control channel (for example, the individual control information portion of the RTCP packet).
  • FIG. 4 is a flowchart showing a main operation of the transmission parameter control device 200 according to the embodiment of the present invention.
  • the flow 400 starts from step 402 with the start of communication and proceeds to step 402.
  • the real-time media to be transmitted is identified based on the information included in the RTCP (SR), and the allowable jitter Z of the real-time media is determined.
  • the allowable jitter is, for example, ⁇ 3 Oms, which is the maximum value of delay time fluctuation that is allowable even when reproducing the real-time media.
  • the initial transmission parameters are set. For example, the number of retransmissions of a wireless packet when performing wireless communication is set to two.
  • step 408 the jitter X between the radio base station and the mobile terminal (section B) is measured.
  • step 410 the jitter Y of the radio base station and the fixed terminal (section A) is measured.
  • step 4 12 the difference between the allowable jitter Z and the jitter Y for section A is set as the target jitter value.
  • step 414 it is determined whether or not the target jitter Y is equal to the jitter X for the section B. If equal (NO), flow 400 returns to step 408 and repeats each measurement step. If not equal (YES), the flow Goes to step 4 16.
  • step 416 the transmission parameter S such as the number of retransmissions is adjusted so that the jitter X approaches the target jitter. Then, in step 408, communication using the updated transmission parameters is performed.
  • the adjustments made in steps 416 can be made, for example, based on a table created before Neizen.
  • FIG. 5 is a chart showing the interrelationship between jitter and the number of retransmissions and transmission priority.
  • the value of the jitter in the wireless communication section B is large and it is to be reduced, it is beneficial to reduce the number of retransmissions of the wireless bucket. This is because, by reducing the number of retransmissions, the residence time of a wireless packet is shortened, and the delay time and its fluctuation, jitter, can be reduced. It is also beneficial to increase the transmission priority to reduce jitter. By increasing the priority, the residence time of wireless packets can be shortened. As jitter decreases, the delay time also decreases, but the packet loss rate increases.
  • f indicates that fluctuation of delay time in packet communication is small, which is preferable from the viewpoint of real-time media quality.
  • the jitter in wireless communication with a mobile terminal, if the jitter has become smaller than necessary, it means that the wireless communication consumes more communication resources than necessary. The communication capacity is reduced by the excessively consumed communication resources, which is disadvantageous for the entire system. Therefore, when the jitter is smaller than necessary, it is meaningful to increase the jitter. For example, the number of retransmissions of the wireless packet is increased.
  • the residence time of the wireless packet becomes longer, and the delay time and its fluctuation, jitter, can be increased. It is also beneficial to lower the transmission priority to increase the jitter. By lowering the priority, it is possible to extend the residence time of wireless packets. When the jitter increases, the delay time also increases, but the packet loss rate decreases.
  • the quality parameter and the transmission parameter are categorized as alternatives such as large, small, somewhat, high and low, but it is possible to divide the case in many cases. . For example, it can be divided into three stages, large, medium, and small, It is also possible to create a table separately.
  • FIG. 6 is a flowchart showing another operation of the transmission parameter control device 200 according to the embodiment of the present application. The flow 600 starts from step 602 at the start of communication and proceeds to step 604.
  • the real-time media to be transmitted is identified based on the information included in the RTCP (SR), and the allowable jitter Z of the real-time media is determined.
  • the allowable jitter is the maximum value of delay time fluctuation that is allowed even when reproducing the real-time media, such as 3 Oms.
  • the initial transmission parameters are set. For example, the number of packet retransmissions is set to two. Further, a target value is set by subtracting a certain value ⁇ from the allowable jitter. One value is the worst value ( ⁇ allowable jitter value) of the actually measured jitter between the wireless base station and the fixed terminal (section ⁇ ).
  • the jitter X between the radio base station and the mobile terminal (section ⁇ ) is measured.
  • step 61 it is determined whether the target jitter ⁇ ⁇ ⁇ is equal to the jitter X for the section ⁇ . If equal (NO), flow 600 returns to step 608 and repeats the measurement steps. If not (Y E S), flow 60 O proceeds to step 6 12.
  • step 6 12 transmission parameters such as the number of retransmissions are adjusted so that the jitter X approaches the target jitter. Then, returning to step 608, communication using the updated transmission parameters is performed.
  • the adjustment performed in step 6 12 can be performed as in the above IB (FIG. 5).
  • FIG. 7 is a flowchart showing another operation of the transmission parameter control device 200 according to the embodiment of the present invention. This embodiment is the same as the flow 400 shown in FIG. 4 except that the packet loss rate is measured or calculated instead of the jitter.
  • the flow 700 starts with the start of communication at the start of communication, and proceeds to step 704.
  • step 704 based on the information included in the RTCP (SR), a real-time medium to be transmitted is identified, and an allowable bucket loss rate of the real-time medium is determined.
  • the permissible packet discard rate is the maximum value of the permissible packet discard rate, such as 1.0%, even if it occurs when playing the real-time media.
  • step 706 the initial transmission parameters are set.
  • step 708 the packet discard rate X between the radio base station and the mobile terminal (section ⁇ ) is measured.
  • step 71 1) the bucket discard rate ⁇ of the wireless base station and the fixed terminal (section ⁇ ) is measured.
  • step 7 12 the difference between the allowable packet discard rate ⁇ and the packet discard rate Y for section ⁇ is set as the target jitter value.
  • step 714 it is determined whether or not the target packet loss rate Y is equal to the packet loss rate X for section B. If equal (NO), flow 700 returns to step 708 and repeats each measurement step. If not (Y E S), the flow proceeds to steps 7 16.
  • step 716 transmission parameters such as the number of retransmissions are adjusted so that the packet loss rate approaches the target loss rate. Then, returning to step 708, communication using the updated transmission parameters is performed.
  • the adjustments made in steps 7 16 can be made, for example, based on a table created in advance.
  • FIG. 8 is a chart showing the interrelationship between the packet loss rate and the number of retransmissions and the correction level. For example, if the value of the packet discard rate has increased and it is desired to decrease it, it is useful to increase the number of retransmissions of the wireless bucket. The reason for this is that as the number of retransmissions increases, the arrival rate of wireless packets increases and the discard rate decreases.
  • the value of the bucket discard rate in wireless communication section B is small.
  • the flow shown in Fig. 7 is based on the transmission parameters of the wireless section so that the packet loss rate of all sections falls within the range of the allowable packet loss rate of real-time media. Is being adjusted.
  • the fluctuation in the packet loss rate in the wired communication section A is compensated by changing the bucket loss rate in the non-Hideizumi communication section B, so that the jitter in all sections C becomes constant (allowable jitter value). Is controlled.
  • FIG. 9 is a flowchart showing another operation of the transmission parameter control device 200 according to the embodiment of the present invention.
  • the flow 900 is the same as the flow 600 shown in FIG. 6 except that the packet discard rate is obtained instead of the jitter.
  • the flow 900 starts with step 902 at the start of communication, and proceeds to step 904.
  • step 904 the real-time media to be transmitted is identified based on the information included in the RTCP (SR), and the allowable packet loss rate of the real-time media is determined.
  • SR RTCP
  • step 906 initial transmission parameters are set. Further, the target discard rate is set by subtracting a certain value ⁇ from the allowable packet discard rate. A certain value is the worst value among the actually measured packet discard rates between the radio base station and the fixed terminal (section ⁇ ) and the allowable jitter value.
  • step 908 the packet discard rate X between the radio base station and the mobile terminal (section ⁇ ) is measured.
  • step 910 it is determined whether or not the target discard rate is equal to the packet discard rate X for section ⁇ . If equal (NO), flow 900 returns to step 900 t and the measurement step is repeated. If not (YE S), flow 9 O 0 proceeds to step 9 12.
  • step 912 transmission parameters such as the number of retransmissions are adjusted so that the packet discard rate X approaches the target discard rate. Then, returning to step 908, communication using the updated transmission parameters is performed.
  • the adjustment performed in step 9 12 can be performed as described above (FIG. 8).
  • the value is represented by a worst value a (fixed), and the worst value a and the packet loss rate of the wireless communication section B are determined.
  • the transmission parameters in the wireless section are adjusted so that the sum with X falls within the range of the permissible packet loss rate of Ryanore Time Media.
  • the permissible packet discard rate X in section B is constant. Feedback control.
  • FIG. 10 is a flowchart showing another operation of the transmission parameter control device 200 according to the embodiment of the present invention. This embodiment is the same as the flow 400 shown in FIG. 4 except that the delay time is measured or calculated instead of the jitter.
  • the flow 1000 starts from step 1002 at the start of communication, and proceeds to step 1004.
  • step 104 based on the information contained in the RTCP (SR), Identify the real-time media that is the target, and find the allowable delay time Z of the real-time media.
  • the permissible delay time is the maximum value of the delay time that is allowed even if it occurs when playing the real-time media, for example, 10 Oms.
  • the initial transmission parameters are set
  • step 108 the delay time X between the radio base station and the mobile terminal (section B) is measured.
  • step 110 the delay time Y of the wireless base station and the fixed terminal (section A) is measured.
  • step 101 the difference between the allowable delay time Z and the delay time Y for the section A is set as the target delay time.
  • step 104 it is determined whether or not the target delay time is equal to the delay time X for the section B. If they are equal (NO), flow 1 00 0 returns to step 1 0 8 and repeats each measurement step. If not (YE S), the flow proceeds to step 106.
  • step 106 transmission parameters such as the number of retransmissions are adjusted so that the delay time approaches the target delay time. Then, the process returns to step 108, and communication using the updated transmission parameters is performed.
  • the adjustment performed in step 106 can be performed based on, for example, a table created in advance.
  • FIG. 11 is a chart showing the interrelationship between the delay time, the number of retransmissions, the error correction level, and the transmission priority. If the delay time is large and it is to be reduced, it is beneficial to reduce the number of retransmissions of wireless packets. This is because the reduction in the number of retransmissions shortens the residence time of wireless packets and reduces the delay time. When the error correction level is set to a low order, the processing time is reduced, and the delay time can be reduced. Also, when the transmission priority is increased, the residence time of the radio packet is shortened, so that the delay time is also shortened. As the delay time decreases, the jitter decreases and the packet loss rate increases.
  • the delay time in wireless communication section B is small. This is preferable from the viewpoint of the quality of real-time media.
  • the delay time must be reduced unnecessarily. Means that more than necessary communication resources are consumed in the wireless communication. This is disadvantageous for the whole system. Therefore, if the jitter is unnecessarily small, it is significant to increase it. For example, if the number of retransmissions of a wireless packet is increased, the residence time of the wireless packet is increased, and the delay time is increased. If the error correction level is set to a higher order, the processing time becomes longer, so that the delay time can be increased. Also, when the transmission priority is lowered, the residence time of the wireless packet is lengthened, and the delay time can be increased. As the delay time increases, the jitter also increases, but the packet loss rate decreases.
  • the transmission parameters of the wireless section are adjusted so that the delay time of all sections falls within the category of the allowable delay time of the real-time media.
  • fluctuations in the delay time in the wired communication section A are compensated for by changing the delay time in the wireless communication section B, and control is performed so that the delay time in all sections C is constant (allowable delay time). are doing.
  • FIG. 12 is a flowchart showing another operation of the transmission parameter control device 200 according to the embodiment of the present application.
  • the flow 1200 is the same as the flow 600 shown in FIG. 6 except that the delay time is obtained instead of the jitter.
  • the flow 1200 starts with the start of communication with the start of communication, and proceeds to step 124.
  • step 124 the real-time media to be transmitted is identified based on the information included in the RTCP (SR), and the allowable delay time of the real-time media is determined.
  • SR RTCP
  • step 122 initial transmission parameters are set. Further, a target delay time force is set by subtracting a certain value ⁇ from the allowable delay time. A certain value is the worst value of the actually measured delay time between the radio base station and the fixed terminal (section ⁇ ).
  • step 122 the delay time between the radio base station and the mobile terminal (section ⁇ ) is measured.
  • step 1 210 it is determined whether or not the target discard rate is equal to the delay time X for section ⁇ . If they are equal (NO), flow 1200 returns to step 128 and repeats the measurement steps. If not equal (YE S), Row 1 200 goes to step 122.
  • step 1122 transmission parameters such as the number of retransmissions are adjusted so that the delay time X approaches the target delay time. Then, returning to step 1208, communication using the updated transmission parameters is performed.
  • the adjustment performed in step 1122 can be performed as described above (FIG. 11).
  • FIG. 13 is a diagram illustrating another signal transmission sequence according to the embodiment of the present application.
  • video data is transmitted (in the upward direction) from the mobile terminal 108 to the fixed terminal 104, contrary to the sequence of Fig. 3.
  • reference numerals 1302 to 1316 are represented by Various types of up or down Shows the signal transmission at the time.
  • RTCP packet power S is transmitted from mobile terminal 108.
  • the RTCP bucket sent at this point contains a Sender Report (SR), which is a notification from the sender to the receiver.
  • SR Sender Report
  • the sender report (SR) includes information such as (a) NTP time stamp, (b) RTP time stamp, (c) number of transmitted packets, and (d) number of transmitted bytes. You.
  • the RTCP bucket denoted by reference numeral 1302 is branched in the transmission parameter control device 200 in the wireless base station 106 on the uplink transmission path, and is provided to the clock synchronization unit 210.
  • the clock synchronization unit 210 extracts an NTP time stamp and an RTP time stamp from the RTCP packet (SR), and synchronizes the device with a reference time.
  • each RTP packet includes header information and a payload corresponding to the content of the video data.
  • header information includes (a) a sequence And (b) RTP time stamp.
  • Each of the RTP packets is also introduced into the clock synchronization unit 210, and the sequence number and the RTP time stamp are extracted.
  • the information extracted by the mouth synchronization unit 210 is given to each element (jitter calculation unit 214, bucket discard rate calculation unit 16, delay time calculation unit 218) in the measurement unit 212, and the jitter, bucket discard rate and The delay time is calculated.
  • the quality of the radio communication section (section B) between the mobile terminal 108 and the radio base station 106 is determined. Parameters can be obtained.
  • the fixed terminal 104 transmits an RTCP packet.
  • the RTCP bucket transmitted at this point contains information called the receiver report (RR), which is notification information from the receiver to the sender.
  • the receiver report (RR) contains (a) S SRC—n, (b) packet discard rate, (c) total number of packets, (d) sequence number, (e) arrival time jitter, f) SR time stamp, (g) SR delay, etc.
  • the radio base station 106 When the RTCP (RR) having such contents is received by the radio base station 106, a part of the received RTCP (RR) is provided to the clock synchronization unit 210, and various information in the receiver report (RR) is extracted. The extracted information is provided to the measurement unit 212.
  • the packet discard rate and delay time for the wired communication section in section A can be obtained.
  • the quality parameters of the real-time media for all sections including the wireless communication section B can be obtained by the measurement section 212, and the measurement results of the quality parameters are transmitted to the parameter conversion section 220. Given.
  • the parameter conversion unit 220 based on the quality parameter measurement result, How to adjust the transmission parameters that determine the transmission scheme is determined. This decision can be made based on the tables described above ( Figures 5, 8, and 11).
  • the determined transmission parameters are specifically set in the R-MAC conversion unit 206, and are applied to subsequent communication. However, it is necessary to notify the mobile terminal 108 that such a change or update of the transmission parameter has been performed. This notification is performed by the control unit 222 by describing such parameter change contents in the downlink control channel (for example, the individual control information portion of the RTCP packet) at the time indicated by reference numeral 1314. be able to.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a specific example of transmission parameter control according to the embodiment of the present invention.
  • video data is transmitted from the fixed terminal 104 to the mobile terminal 108 (downward).
  • the number of retransmissions of wireless packets is adjusted while measuring the jitter and the packet loss rate (quality parameters of real-time media).
  • the permissible jitter of the real-time media is ⁇ 30 ms, and the permissible packet loss rate is 1.0%.
  • the signal round-trip time (round trip) in the wireless section is 10 ms.
  • Flow 1400 begins at step 1402 and proceeds to step 1404.
  • initial transmission parameters are set.
  • the maximum number of retransmissions is set to two, and the transmission priority is set to the second (medium) of the three levels (high, medium, low).
  • step 1408 the jitter and the packet loss rate between the radio base station and the mobile terminal (section B) are measured.
  • step 1414 the measured values X1, X2 are compared with the target value, and the suitability of the measured values is determined.
  • the jitter has a margin. Desirably, the jitter should be large.
  • the packet loss rate exceeds the target value by 0.1%, which indicates that the packet loss rate should be reduced.
  • step 1416 the transmission parameters are reset so as to increase the maximum number of retransmissions from two to three.
  • the packet arrival rate increases, and consequently the packet drop rate decreases.
  • the delay time increases by up to 1 Oms. This increase is added to the jitter XI.
  • the transmission parameter control device As described above, according to the transmission parameter control device according to the embodiment of the present application, it is possible to improve the transmission quality of real-time media in a transmission path having at least a part of a wireless section. Further, according to the transmission parameter control device according to the embodiment of the present invention, by controlling the transmission parameters for wireless communication while measuring the transmission quality of the real-time media, the real-time transmission in the transmission path having at least a part of the wireless section is controlled. It is possible to improve the transmission quality of the multimedia.
  • the radio base station (the transmission parameter control provided in the radio base station)
  • the transmission parameters of the wireless link with the mobile terminal such as the number of retransmissions
  • control so that the quality parameters of real-time media jitter, packet loss rate, delay time
  • the wireless communication quality SZN ratio, FER, etc.
  • the transmission parameter control device optimizes the transmission parameters of the wireless link from the viewpoint of the quality parameters of the real-time media, it tries to maintain the wireless link at an excessively high quality only from the viewpoint of the wireless communication quality. Situation can be avoided. Therefore, the utilization efficiency of the communication resources of the entire system is improved. Since the transmission parameters of the radio link are optimized by the transmission parameter control device provided between the mobile terminal and the fixed terminal, the fixed terminal individually adjusts the content of the transmission signal and the transmission method according to each mobile terminal. No need to change. For this reason, even if the number of mobile terminals trying to communicate with a fixed terminal increases, the control for data transmission is a concern in the past because the transmission parameter controller only has to optimize the transmission parameters of the wireless link individually. It doesn't have to be as complicated as it did. This can also contribute to improving the data transmission efficiency of the entire system.

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Abstract

本発明は、少なくとも一部に無線区間を有する伝送経路におけるリアルタイムメディアの伝送品質を向上させることの可能な伝送パラメータ制御装置を提供することを目的とする。本発明によれば、ネットワーク102を通じて端末104に接続され、無線リンクを通じて移動端末108に接続される伝送パラメータ制御装置200が、提供される。本装置は、下り及び上り伝送経路の信号から、前記無線リンクに対応する伝送品質を示す品質パラメータを求める取得手段210と、前記無線リンクにおける伝送方式を定める伝送パラメータの値を、求めた品質パラメータに応じて調整する調整手段220とを備える。

Description

伝送パラメータ制御装置 技術分野
本発明は、 一般にデータ伝送の技術分野に関し、 特に、 一部に無線区間を含む 伝送経路にてリアルタイム転送プロトコル (RTP : Re a l— t ime T r an s p o r t P r o t o c o l) 及びリアルタイム転送制御プロトコル (R TCP: RTP Con t r o l P r o t o c o l ) を利用したデータ伝送を 行う伝送パラメータ制御装置に関する。 背景技術
R T P及び/又は R T C Pは、 音声信号や映像信"^のようなリアルタイムメデ ィァを伝送するためのプロトコルである。 リアルタイムメディアは、 時間的に連 続して発生するデータから作成され、 受信側でそれを再生成するときは、 言側 (データを作成した側) と同じ時間間隔で復元されることを要する。 このため、 リアルタイムメディアの伝送では、 パケット転送遅延時間、 パケット転送遅延時 間の揺らぎを示すジッタ、 及びパケット廃棄率のような品質 (品質パラメータ) が特に重要になる。
特開 2002— 204278号公報 (特許文献 1 ) は、 送信側において受信側 力 得た捕捉情報としてのジッタやパケット損失率 〔廃棄率) を基に、 伝送路状 態に合わせて送信データのビットレート調整や誤り耐—性レベル変更を行う技術を 開示している。 この手法によれば、 受信側にとって遊切なデータ伝送がなされる ように、 送信手法が調整されるので、 リアルタイムメディアの高品質なデータ伝 送が行われ得る。
特開 2002-325095号公報 (特許文献 2) も、 同様に、 受信側の状況 に合わせて送信データレート (帯域幅) を適切に設定している。
特許文献 1
特開 2002— 204278号公報 特開 2 0 0 2— 3 2 5 0 9 5号公報 発明の開示
しかしながら、 移動端末にリアルタイムメディアを送信する端末は、 ネットヮ ークに接続されている端末 (特に、 固定端末) であることが多く、 特定の受信者 だけでなく様々な相手にリアルタィムメディアを配信できるよう接続されるのが 一般的である。 従って、 特許文献 1及び特許文献 2に示されるように、 特定の受 信者との通信環境に合わせてその都度 ¾ (言レート等を変更することは、 端末とデ —タ通信する端末が多くなる程、制御を複雑且つ不便にしてしまう。このことは、 システム全体のデータ伝送効率を低下させてしまうことを意味する。
更に、無線区間では、受信電力、信号雑音比 ( SZN)、 フレームエラーレート (F E R) のような無線通信品質が向上するように、 無線通信方式を定める伝送 パラメータ (パケット再送回数、 パケット優先度、 誤り訂正レベル等) が調整さ れている。 し力 し、 無線区間及び有線区間の信号伝送方式 (例えば、 パケットフ レーム構成等) は異なるので、 無線通信品質を向上させることが、 直ちに、 リア ルタイムメディアの伝送品質を向上させるとは限らない。 従って、 無線区間を含 む従来の伝送システムでは、 リアルタイムメディァの伝送品質が適切に維持され ないことが懸念される。
その一方、 リアルタイムメディアの伝送品質の目標値が過剰に高品質に設定さ れていると、 それを達成するために余分な通信資源や演算負担を必要とすること になり、 システム全体のデータ伝送効率に悪影響を及ぼしかねない。 従って、 そ のような品質パラメータを適切に設定することが重要になる。
本発明は、上記問題点の少なくとも 1つを解決するためになされたものであり、 その課題は、 少なくとも一部に無線区間を有する伝送経路におけるリアルタイム メディァの伝送品質を向上させることの可能な伝送パラメータ制御装置を¾す ることである。
この目的は、 以下に説明する手段により解決される。 本発明によれば、 ネット ワークを通じて端末に接続され、 無線リンクを通じて移動端末に接続される伝送 パラメータ制御装置が提供される。本装置は、下り及ぴ上り伝送経路の信号から、 前言己無線リンクに対応する伝送品質を示す品質パラメータを求める取得手段と、 前記無線リンクにおける伝送方式を定める伝送パラメータの値を、 求めた品質パ ラメータに応じて調整する調整手段とを備える。 図面の簡単な説明
図 1は、 本願実施例によるリアルタイムメディアのストリーミングを行う通信 システムを示す図である。
図 2は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置の機能プロック図を示す。 図 3は、 本願実施例による信号伝送シーケンスを示す図である。
図 4は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置の動作例を示すフ口一チヤ 一卜である。
m 5は、 品質パラメータと伝送パラメータの相互関係を示す図表である。 図 6は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置の動作例を示すフ口一チヤ 一卜である。
図 7は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置の動作例を示すフローチヤ 一卜である。
図 8は、 品質パラメータと伝送パラメータの相互関係を示す図表である。 図 9は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置の動作例を示すフローチヤ 一卜である。
図 1 0は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置の動作例を示すフ口ーチ ヤートである。
図 1 1は、 品質パラメータと伝送パラメータの相互関係を示す図表である。 図 1 2は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置の動作例を示すフ口ーチ ヤートである。
図 1 3は、 本願実施例による別の信号伝送シーケンスを示す図である。
図 1 4は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置の動作例を示すフ口ーチ ヤートである。 発明を実施するための最良の形態
図 1は、 本願実施例によるリアルタイムメディアのストリーミングを行う通信 システムを示す。概して、図 1に登場する要素は、 「1」力ら始まる参照番号を有 する。 通信システム 100はネットワーク 102に接続された固定端末 104を 有し、 固定端末 104は音声又は贿データのようなリアルタイムメディアを配 信する。 通信システム 100はネットワーク 102に接続された 1以上の無線基 地局 106を有する。 無線基地局 106は、 無線リンクを通じて移動端末 108 と通信することが可能である。 移動端末 108は、 携帯電話機、 パーソナルコン ピュータ、 PDAその他の RTP/RT CPに準拠した装置である。簡単のため、 無線基地局 106及び移動端末 108は 1つずつし力描力れていなレ、が、 それら は実際には複数存在し得る。 更に、 通信システム 100は、 ネットワーク 102 ίこ接続された NT P (Ne two r d T ime Pr o t o c o l) サーバ 1 10を有し、 N T Pサーバ 110はネット上の様々な通信要素の時刻を互いに同 期させるための基準時間を配信する。
動作の一例を概説すると、 リアノレタイムメディア (例えば、 映像データ) は、 固定端末 104にて有線通信用にバケツト化され、 ネットワーク 102に配信さ れる。 ネットワーク 102内のルータ 112は、 バケツトの経路を検索及び決定 し、 適切な中継動作を行う 9 パケットを受信した無線基地局 106は、 そのパケ ットを無線通信用の無線バケツトに変換し、 移動端末 108に無線送信する。 移 動端末 108は、 受信した無線パケットから所望の贿データを復元する。 尚、 必要に応じて逆向きのデータ配信も行われ得る。
図 1には、 各通信要素におけるプロトコル階層又はレイヤ (l aye r) も示 されている。 以下、 下位から順に各レイヤを概説する。
L1は、 固定端末と無線基地局間の信号伝送のためのプロトコル階層を示す。 R— L 1は、 移動端末と無線基地局間の信号伝送のためのプロトコル階層を示 す。
MA cは、 固定端末と無線基地局間の物 as等の制御を行ぅプロトコル階層を 承す。
R -MA Cは、 移動端末と無線基地局間の物 ®ϋ等の制御を行ぅプロトコル階 層を示す。
I Pは、インターネット上のバケツト配信を行うためのプロトコル階層を示す。 UD Pは、 ユーザデータグラムプロトコル階層を示す。
RT P/R T C Pは、 映像データ等の実時間転送及び制御を行うためのプロト コル階層を示す。
アプリケーションは、 映像からデータへ又はデータから映像への変換を行うた めのプロトコノレ階層を示す。
従来の通信システムとは異なり、 本願実施例による通信システム 1 0 0では、 固定端末 1 0 4及ぴ移動端末 1 0 8に加えて無線基地局 1 0 6でも、 RT P/R T C P及ぴ U D Pのレイヤに関する処理が行なわれる。
図 2は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置の機能プロック図を示す。 概して、図 2に登場する要素は、 「2」から始まる参照番号を有する。簡単のため、 伝送パラメータ制御装置 2 0 0は無線基地局 1 0 6に設けられることを想定する 力 必ずしもそのような形態に限定されず、 無線基地局より上位の装置に設ける ことも可能であるし、或いはセルを構成するセクタ毎に設けることも可能である。 伝送パラメータ制御装置 2 0 0は、 固定端末 1 0 4から移動端末 1 0 8への下 り伝送経路、 及ぴ移動端末 1 0 8から固定端末 1 0 4への上り伝送経路における 信号を利用して、 無線区間における伝送方式を定める伝送パラメータ (パケット 再送回数、 パケット優先度、 誤り訂正レベル等) を調整する。 本実施例では、 伝 送パラメータ制御装置 2 0 0は、 ローカルエリアネットワーク (LAN) に接続 された無線基地局に設けられている。 従って、 下り及び上りの各伝送経路には、 LANのための物理層に関する処理要素 (P HY) 2 0 2及び MAC層に関する 処理要素 (L AN MAC) 2 0 4と、 無線通信のための MAC層に関する処理 要素 (R— MAC変換部) 2 0 6及び物理層に関する処理要素 (無線 P HY) 2 0 8が設けられている。
伝送パラメータ制御装置 2 0 0はクロック同期部 (抽出手段) 2 1 0を有し、 これは、 下りスは下り伝送経路の信号から時間に関する情報を抽出し、 伝送パラ メータ装置 2 0 0内の各要素を適切なタイミングに同期させる。 時間に関する情 報は、 後述するように、 パケットに含まれるタイムスタンプやシーケンス番号等 である。 伝送パラメータ 2 0 0は測定部 2 1 2を有し、 これは、 リアルタイムメ ディァの伝送品質を示す品質パラメータを測定する。 品質パラメータとしては 様々なものがあり、それらは測定部 2 1 2内の要素によって算出される。例えば、 バケツト伝送時間の揺らぎを示すジッタは、 ジッタ算出部 2 1 4にて測定又は算 出される。 送信されたパケットの内適切に受信されず、 廃棄することとなったパ ケットの割合を示すバケツト廃棄率は、 バケツト廃棄率算出部 2 1 6にて測定又 は算出される。 パケット伝送時間の遅れ (遅延時間) は、 遅延時間算出部 2 1 8 にて測定叉は算出される。 本願実施例では、 ジッタ、 パケット廃棄率及び遅延時 間の総ての品質パラメータを求めるように動作するが、 用途によっては、 それら の 1つ又は複数の組み合わせを利用することも可能である。
伝送パヲメータ装置 2 0 0はパラメータ変換部 2 2 0を有し、 これは測定部 2 1 2で算出した品質パラメータに基づいて、 移動端末との無線通信方式を決定す る伝送パヲメータを調整する。 この伝送パラメータには、 例えば、 無線パケット の再送回数、 無線パケットの優先度、 誤り訂正符号化レベル (の高低) が含まれ 得る。 後遮するように、 ジッタのような品質パラメータと、 再送回数のような伝 送パラメータとの関係、は、 事前に設定された一覧表又はテーブルに従って定めら れる。伝送パラメータの具体的な調整又は設定は、無線通信に関する MAC層(R —MAC変換部) で行われる。 伝送パラメータ 2 0 0は制御部 2 2 2を有し、 こ れは、 再送回数のような伝送パラメータを変更する場合に、 無線通信における伝 送パラメータが変更されたことを、 下り伝送経路の無線パケット (より具体的に は、 RT C Pバケツトの個別制御情報の部分) を通じて移動端末 1 0 8に通知す るためのものである。
図 3は、 本願実施例による信号伝送シーケンスを例示する図である。 この例で は、 固定端末 1 0 4から移動端末 1 0 8へ (下り方向に) 映像データが伝送され る。 説明の便宜上、 固定端末 1 0 4から無 ±也局 1 0 6までの有線通信区間を 区間 Aとし、 無線基地局 1 0 6から移動端末 1 0 8までの無線通信区間を区間 B とし、 固定端末 1 0 4及び移動端末 1 0 8間の全体を区間。とする。 参照番号 3 0 2乃至 3 1 4は、 上り又は下りの様々な時点における信号伝送を示す。
参照番 3 0 2に示されるように、 先ず、 固定端末 1 0 4から RT C Pバケツ トが送信される。 一般に、 RTCPパケットには、 ヘッダの部分と、 個別制御情 報の部分とが含まれる。 特に、 この時点で送信される RTCPパケットにはセン ダレポート (SR : s end e r r e p o r t) と呼ばれる情報がヘッダに含 まれ、それは送信者側から受信者側への通知情報である。センダレポート (SR) には、 例えば (a) NTPタイムスタンプ、 (b) RTPタイムスタンプ、 (c) 送信パケット数、 (d) 送信バイト数等の情報が含まれている:
(a) NTPタイムスタンプは、 送信者 (固定端末 104) 側から情報が送信 された時の絶対時間 (例えば、 世界標準時間) を示す。
(b) RTPタイムスタンプは、 送信者側からの情報が送信された時の R TP タイムスタンプを示す。 RTPタイムスタンプは、 ある初期値からサンプリング 周期毎に 1ずつィンクリメントされてゆく時間 (先頭データのサンプリング時間) を示す。 概して、 RTPタイムスタンプは、 リアルタイムメディアに関する時間 を示し、 NT Pタイムスタンプは、 リアルタイムメディアとは別に計時される基 準時間を示す。
(c) 送信パケット数は、 送信者側の情報 (パケット) が生成されるまでの間 に送信された R TPバケツト総数を示す。
(d) 送信バイト数は、 送信者側の情報が生成されるまでの間に送信された、 RTPパケットのペイ口一ドの累積量を示す。
参照番号 302で示される RTCPパケットは、 下り伝送経路にて、 無線基地 局 106内の伝送パラメータ制御装置 200の中で分岐させられ、 クロック同期 部 210に与えられる。 クロック同期部 210は、 RTCPパケット (SR) 力、 ら、 NT Pタイムスタンプを抽出して装置を基準時間に同期させ、 及ぴ RTPタ ィムスタンプを抽出して測定部 212に与える。
参照番号 304乃至 310に示されるように、 R TPバケツトが順に下り伝送 経路で伝送される。 具体的な通信の実情又は通信環境に依存して、 あるパケット は遅れて到達し、 またあるパケットは廃棄され得る。 各 RTPパケットは、 へッ ダ情報と、 映像データの内容に相当するペイロードとを含む。 所定のへッダ情報 には、 例えば、 (a) シーケンス番号や、 (b) RTPタイムスタンプ等が含まれ る。 (a) シーケンス番号は、 パケットの送信順序を示す番号であり、 初期値は任 意に (ランダムに) 決定される。 シーケンス番号は、 1パケット送信する毎に 1 つ増え、 例えば 16ビットで表現される。
(b) RTPタイムスタンプは、 先頭データのサンプリング時間を示し、 初期 値は任意に (ランダムに) 決定される。 RTPタイムスタンプは、 サンプリング 周期毎に 1ずつインクリメントされる。 例えば、 パルス符号変調 (PCM) で 8 kHzでサンプリングする場合には、 125 μ s毎に 1つカウントアップされる。
RTPパケッ トの各々についても、 クロック同期部 210に導入され、 シーケ ンス番号及び RTTPタイムスタンプが抽出される。 クロック同期部 210で抽出 された情報は、 測定部 212内の各要素 (ジッタ算出部 214、 バケツト廃棄率 算出部 16、 遅延時間算出部 218) に与えられ、 ジッタ、 バケツト廃棄率及び 遅延時間が算出される。 より具体的には、 一連のシーケンス番号により RT P ケット各々を区別すること及ぴその順序を把握することが可能になる。 そして、 各 RTPタイムスタンプと、 伝送パラメータ制御装置で RTPバケツトを受信し た到着時間(クロック同期部 210で求めることができる。 )とを比較することで、 各 RTPパケットの遅延時間を知ることができる。 複数の RTPパケットの遅延 時間の長短を調べることで、 その揺らぎ、 即ちジッタを算出することが可能にな る。 また、 シーケンス番号の連続性を調べることで、 パケット廃棄率を算出する ことが可能になる。 測定部 212で行われる測定又は演算は、 このような直接的 な手法だけでなく、 RTPパケットのヘッダに含まれる情報を利用する他の任意 の手法で算出することが可能である。
参照番号 302乃至 310に示されるような信号伝送に関し、 無線基地局 10 6にて上記のようにして品質パラメータを測定すると、 固定端末 104及び無線 基地局 106間の有線通信区間 (区間 A) の品質パラメータを求めることができ る。
次に、 参照番号 312に示されるように、 移動端末 108から RTCPバケツ トが送信される。 この時点で送信される RT CPパケットにはレシーバレポート (RR: r e c e i ve r r e p o r t) と呼ばれる情報が含まれ、 それは受 信側から送信者御 Jへの通知情報である。 レシーバレポート (RR) には、 例えば (a) SSRC-n, (b)パケット廃棄率、 (c)累積パケット総数、 (d) シー ケンス番 、 (e)到着時間のジッタ、 (f) SRタイムスタンプ、 (g) SR遅延 等が含まれる。 本願実施例における前提条件として、 移動端末 108は、 これら の RTPZRTCPプロトコルに準拠した動作を行ない得ることを要する。
(a) S SRC— nは、 報告の対象、 即ち RTCP (SR) を送信した者 (固 定端末 104) を見分けるための識別子を示す。 本実施例では、 報告の対象とな る者は、固定端末 104しかなレヽが、一般的には報告の対象者は複数存在し得る。 その場合 ίま、 S SRC- 1, S SRC-2,..., S SRC— Νのようにして各者 が区別され、 各 SSRC— η毎に (b) 乃至 (g) に示される項目に関する量が 報告される。
(b) ノ ケット廃棄率は、 前回の報告以降の RTPパケット廃棄率を示す。
(c) 累積パケット総数は、 RTPパケットを受信して以来の RTPパケット 総数を示す。
(d) シーケンス番号 (このレポ トの中でのシーケンス番号) は、 最新の R TPシーケンス番号を示す。
(e) 到着時間のジッタは、 パケット到着間隔のジッタ推定値を示す。
(f) S Rタイムスタンプは、 センダレポート (SR) にて通知された NTP タイムスタンプ (NTPの 16〜47ビット) を示す。
(g) S R遅延は、 センダレポート (SR) を受信してからレシーバレポート (RR) を送信するまでの経過時間を示す。
上記のような内容を有する RTCP (RR) が無線基地局 106にて受信され ると、 分岐経路によりその信号はクロック同期部 210に与えられ、 レシ一パレ ポート (RR) 中の各種情報が抽出される。 抽出された情報は測定部 212に与 えられる。 その情報に示されるリアルタイムメディアの品質パラメータは、 固定 端末 104から移動端末 108までの全区間 Cに対する値を示す。 そこで、 例え ば、 ジッタ算出部 214が、 全区間 Cに対するジッタの値と、 前回求めた区間 A に対するジッタの値をとを比較することで(差分を求めることで)、区間 B (=区 間 C—区間 A) に対するジッタを求めることが可能になる。 同様にして、 区間 B の無線通信区間についてのパケット廃棄率や遅延時間を求めることが可能になる。 このようにして、 無線通信区間 Bについての、 リアルタイムメディアの品質パラ メータを測定部 2 1 2にてそれぞれ求めることが可能になり、 品質パラメータの 測定結果は、 パラメータ変換部 2 2 0に与えられる。
パラメータ変換部 2 2 0では、 品質パラメータの測定結果に基づいて、 無線伝 送方式を定める伝送パラメータをどのように調整するかが決定される。 この決定 は、 例えば表に基づいて行うことが可能である。 決定された伝送パラメータは、 R— MA C変換部 2 0 6で具体的に設定され、以後の通信に適用される。ただし、 このような伝送パラメータの変更又は更新が行われたことを移動端末 1 0 8に通 知する必要がある。 この通知は、 制御部 2 2 2が、 下り制御チャネル (例えば、 R T C Pパケットの個別制御情報の部分) に、 そのようなパラメータの変更内容 を記載することによって行うことができる。
図 4は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置 2 0 0の主要な動作を示す フローチャートを示す図である。 フロー 4 0 0は通信開始と共にステップ 4 0 2 から始まり、 ステップ 4 0 2に進む。
ステップ 4 0 4では、 R T C P ( S R) に含まれる情報に基づいて、 伝送対象 となるリアルタィムメディアを識別し、 リアルタイムメディァの許容ジッタ Zを 求める。 許容ジッタとは、 例えば ± 3 O m sのように、 そのリアルタイムメディ ァを再生する際に生じたとしても許容される遅延時間の揺らぎの最大値である。 ステップ 4 0 6では、 初期伝送パラメータが設定される。 例えば、 無線通信を 行う際の無線パケットの再送回数が、 2回に設定される。
ステップ 4 0 8では、 無線基地局及び移動端末間 (区間 B ) のジッタ Xが測定 される。
ステップ 4 1 0では、 無線基地局及び固定端末 (区間 A) のジッタ Yが測定さ れる。
ステップ 4 1 2では、 許容ジッタ Zと区間 Aに関するジッタ Yとの差分を、 目 標ジッタ値として設定する。
ステップ 4 1 4では、 目標ジッタ Yが、 区間 Bに関するジッタ Xに等しいか否 かが判定される。 等しい場合 (NOの場合) は、 フロー 4 0 0はステップ 4 0 8 に戻り、 各測定ステップを反復する。 等しくなかった場合 (Y E S ) は、 フロー は、 ステップ 4 1 6に進む。
ステップ 4 1 6では、 ジッタ Xが、 目標ジッタに近づくように、再送回数のよ うな伝送パラメータ力 S調整される。 そして、 ステップ 4 0 8に戾つて、 更新後の 伝送パラメータを利用する通信が行われる。 ステップ 4 1 6で行われる調整は、 例えば、 寧前に作成した表に基づいて行うことが可能である。
図 5は、 ジッタと、 再送回数及び送信優先度との間の相互関係を示す図表であ る。 例え 、 無線通信区間 Bにおけるジッタの値が大きくなつており、 これを小 さくしようとする場合には、 無線バケツトの再送回数を少なくすることが有益で ある。 再送回数が少なくなることで、 無線パケットの滞留時間が短くなり、 遅延 時間及ぴその揺らぎであるジッタも小さくなり得るからである。 また、 ジッタを 小さくするために、 送信優先度を高くすることも有益である。 優先度を高くする ことで、 無線パケットの滞留時間を短くすることが可能だからである。 尚、 ジッ タが小さくなると、 遅延時間も小さくなるが、 パケット廃棄率は上昇する。 逆に、無線通信区間 Bにおけるジッタの値が小さくなっている場合を考察する。 この場合 fま、 パケット通信における遅延時間の揺らぎが小さいことを示すので、 リアルタイムメディアの品質の観点からは好ましいことである。 しかし、 ある移 動端末との無線通信で、 必要以上にジッタが小さくなつていることは、 その無線 通信で必要以上の通信資源が消費されていることを意味する。 過剰に消費される 通信資源の分だけ通信容量が少なくなり、 それはシステム全体としては不利なこ とである。 このため、 必要以上にジッタが小さい場合には、 これを大きくするこ とが有意義であり、 例えば無線パケットの再送回数が増やされる。 再送回数が多 くなると、 無線パケットの滞留時間が長くなり、 遅延時間及びその揺らぎである ジッタも大きくなり得る。 また、 ジッタを大きくするために、 送信優先度を低く することも有益である。 優先度を低くすることで、 無線パケットの滞留時間を長 くすることが可能だからである。 尚、 ジッタが大きくなると、 遅延時間も大きく なるが、 パケット廃棄率は低下する。
上記の説明では、 簡単のため、 品質パラメータ及び伝送パラメータは、 大小、 多少、 高低のような 2者択一的に分類されていたが、 更に多くの場合分けをする ことが可書 ¾である。 例えば、 大中小の 3段階に分けることや、 それ以上の多段階 に分けて、 表を作成することも可能である。
図 4に示されるフローは、 全区間のジッタが、 リアルタイムメディアの許容ジ ゾタの範疇に収まるように、 無線区間の伝送パラメータを調整している。 このフ ローチャートでは、 有線通信区間 Aのジッタ変動を、 無線通信区間 Bのジッタを 变動させることで補償し、 全区間 Cのジッタが一定 (許容ジッタ値) になるよう に制御している。 従って、 有線通信区間 Aにおけるジッタの測定値が、 既に許容 ジッタを超えている場合は、 本実施例による補償を行なうことはできない。 図 6は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置 2 0 0の別の動作を示すフ ローチャートを示す図である。 フロー 6 0 0は通信開始と共にステップ 6 0 2か ら 台まり、 ステップ 6 0 4に進む。
ステップ 6 0 4では、 R T C P ( S R) に含まれる情報に基づいて、 伝送対象 となるリアルタイムメディアを識別し、 リアルタイムメディアの許容ジッタ Zを 求める。 許容ジッタとは、 例えば士 3 O m sのように、 そのリアルタイムメディ ァを再生する際に生じたとしても許容される遅延時間の揺らぎの最大値である。 ステップ 6 0 6では、 初期伝送パラメータが設定される。 例えば、 パケット再 送回数が、 2回に設定される。 更に、 許容ジッタから、 ある値 αを減算すること で、 目標値が設定される。 ある値ひとは、 無線基地局及び固定端末間 (区間 Α) で、 実測されたジッタの中で最悪であったものの値 (^許容ジッタ値) である。 ステップ 6 0 8では、 無線基地局及び移動端末間 (区間 Β) のジッタ Xが測定 される。
ステップ 6 1 0では、 目標ジッタ Υが、 区間 Βに関するジッタ Xに等しいか否 力 判定される。 等しい場合 (NOの場合) は、 フロー 6 0 0はステップ 6 0 8 に戻り、 測定ステップを反復する。 等しくなかった場合 (Y E S) は、 フロー 6 0 Oは、 ステップ 6 1 2に進む。
ステップ 6 1 2では、 ジッタ Xが、 目標ジッタに近づくように、 再送回数のよ うな伝送パラメータが調整される。 そして、 ステップ 6 0 8に戻って、 更新後の 伝送パラメータを利用する通信が行われる。 ステップ 6 1 2で行われる調整は、 上 IB (図 5 ) のようにして行うことが可能である。
このフローによれば、 有線通信区間 Aのジッタをその都度測定する代りに、 そ の値を最悪値 で代表させ(固定し)、この最悪値 αと無線通信区間 Βのジッタ X との和が、 リ ルタイムメディアの許容ジッタの範疇に収まるように、 無線区間 の伝送パラメータを調整している。 本実施例によれば、.許容ジッタ値及び最悪値 αの差分はほとんど一定値になるので (最悪値は頻繁には更新されないことが予 想される)、 区閬 Βのジッタ Xが一定になるようにフィードバック制御される。 図 7は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置 2 0 0の別の動作を示すフ ローチャートを示す図である。 本実施例は、 ジッタの代わりにパケット廃棄率を 測定又は算出する点を除いて、 図 4に示すフロー 4 0 0と同様である。 フロー 7 0 0は通信開始と共にステップ 7 0 2力 ら始まり、 ステップ 7 0 4に進む。 ステップ 7 0 4では、 RT C P (S R) に含まれる情報に基づいて、 伝送対象 となるリアルタィムメディアを識別し、 リアルタイムメディアの許容バケツト廃 棄率 Ζを求める。 許容パケット廃棄率とは、 例えば 1 . 0 %のように、 そのリア ルタイムメディァを再生する際に生じたとしても許容されるパケット廃棄率の最 大値である。
ステップ 7 0 6では、 初期伝送パラメータが設定される。
ステップ 7 0 8では、 無線基地局及び移動端末間 (区間 Β) のパケット廃棄率 Xが測定される。
ステップ 7 1 Οでは、 無線基地局及び固定端末 (区間 Α) のバケツト廃棄率 Υ が測定される。
ステップ 7 1 2では、 許容パケット廃棄率 Ζと区間 Αに関するパケット廃棄率 Yとの差分を、 目標ジッタ値として設定する。
ステップ 7 1 4では、 目標パケット廃棄率 Yが、 区間 Bに関するパケット廃棄 率 Xに等しいか否かが判定される。 等しい場合 (NOの場合) は、 フロー 7 0 0 はステップ 7 0 8に戻り、 各測定ステップを反復する。 等しくなかった場合 (Y E S) は、 フローは、 ステップ 7 1 6に進む。
ステップ 7 1 6では、 パケット廃棄率 が、 目標廃棄率に近づくように、 再送 回数のような伝送パラメータが調整される。 そして、 ステップ 7 0 8に戻って、 更新後の伝送パラメータを利用する通信が行われる。 ステップ 7 1 6で行われる 調整は、 例えば、 事前に作成した表に基づいて行うことが可能である。 図 8は、 パケット廃棄率と、 再送回数及ひ り訂正レベルとの間の相互関係を 示す図表である。 例えばパケット廃棄率の値が大きくなつており、 これを小さく しょうとする場合には、 無線バケツトの再送回数を多くすることが有益である。 再送回数が多くなることで、 無線パケットの到達率が高くなり、 その廃棄率も小 さくなるからからである。 また、 大きなパケット廃棄率を小さくするために、 誤 り訂正レベルを高次にすることも有益である。誤り訂正レベルを高くすることで、 データの復元率が高くなり、 バケツト廃棄率を小さくすることが可能だからであ る。 尚、 パケット廃棄率が小さくなると、 処理時間が長くなり、 遅延時間も長く なる。
逆に、 無線通信区間 Bにおけるバケツト廃棄率の値が小さくなっている場合を 考察する。 この場合も、 リアルタイムメディアの品質の観点からは好ましいこと であるが、 必要以上にパケット廃棄率が小さくなつていることは、 その無線通信 で必要以上の通信資源が消費されていることを意味し、 システム全体の資源消費 効率に悪影響を及ぼす。このため、必要以上にバケツト廃棄率が小さい場合には、 これを大きくすることが有意義であり、 例えば無線バケツトの再送回数が減らさ れる。 これにより、 無線パケットの到達率が低くなり、 パケット廃棄率が大きく なるからである。 また、 パケット廃棄率を大きくするために、 誤り訂正レベルを 低くすることも有益である。 これにより、 データの復元率が低くなり、 パケット 廃棄率が大きくなるからである。 尚、 パケット廃棄率が大きくなると、 遅延時間 は短くなる。
図 7に示されるフローは、 全区間のパケット廃棄率が、 リアルタイムメディア の許容パケット廃棄率の範疇に収まるように、 無線区間の伝送パラメ
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を調整 している。このフローチャートでは、有線通信区間 Aのパケット廃棄率の変動を、 無秀泉通信区間 Bのバケツト廃棄率を変動させることで捕償し、 全区間 Cのジッタ が一定 (許容ジッタ値) になるように制御している。
図 9は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置 2 0 0の別の動作を示すフ ローチャートを示す図である。 フロー 9 0 0も、 ジッタの代わりにパケット廃棄 率を求める点を除いて、 図 6に示すフロー 6 0 0と同様である。 フロー 9 0 0は 通信開始と共にステップ 9 0 2力ら始まり、 ステップ 9 0 4に進む。 ステップ 9 0 4では、 RT C P ( S R) に含まれる情報に基づいて、 伝送対象 となるリアルタイムメディアを識別し、 リアルタイムメディアの許容パケット廃 棄率を求める。
ステップ 9 0 6では、 初期伝送パラメータが設定される。 更に、許容パケット 廃棄率から、 ある値 αを減算することで、 目標廃棄率が設定される。 ある値ひと は、 無線基地局及び固定端末間 (区間 Α) で、 実測されたパケット廃棄率の中で 最悪であったものの値 許容ジッタ値) である。
ステップ 9 0 8では、 無線基地局及び移動端末間 (区間 Β) のパケット廃棄率 Xが測定される。
ステップ 9 1 0では、 目標廃棄率が、 区間 Βに関するパケット廃棄率 Xに等し レ、か否かが判定される。 等しい場合 (NOの場合) は、 フロー 9 0 0はステップ 9 0 8 tこ戻り、 測定ステップを反復する。 等しくなかった場合 (YE S) は、 フ ロー 9 O 0は、 ステップ 9 1 2に進む。
ステップ 9 1 2では、 パケット廃棄率 Xが、 目標廃棄率に近づくように、 再送 回数のような伝送パラメータが調整される。 そして、 ステップ 9 0 8に戻って、 更新後の伝送パラメータを利用する通信が行われる。 ステップ 9 1 2で行われる 調整は、 上記 (図 8 ) のようにして行うことが可能である。
このフローによれば、 有線通信区間 Aのパケット廃棄率をその都度測定する代 りに、その値を最悪値 aで代表させ(固定し)、 この最悪値 aと無線通信区間 Bの パケット廃棄率 Xとの和が、 リァノレタイムメディァの許容パケット廃棄率の範疇 に収まるように、無線区間の伝送パラメータを調整している。本実施例によれば、 許容パグット廃棄率及び最悪値 の差分はほとんど一定値になるので (最悪値は 頻繁に更新されないことを想定している)、区間 Bの許容パケット廃棄率 Xが一定 になるようにフィードバック制御される。
図 1 Oは、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置 2 0 0の別の動作を示す フローチヤ一トを示す図である。 本実施例は、 ジッタの代わりに遅延時間を測定 又は算出する点を除いて、 図 4に示すフロー 4 0 0と同様である。 フロー 1 0 0 0は通信開始と共にステップ 1 0 0 2から始まり、 ステップ 1 0 0 4に進む。 ステップ 1 0 0 4では、 R T C P (S R) に含まれる情報に基づいて、 伝送対 象となるリアルタイムメディアを識別し、 リアルタイムメディアの許容遅延時間 Zを求める。 許容遅延時間とは、 例えば 1 0 O m sのように、 そのリアルタイム メディアを再生する際に生じたとしても許容される遅延時間の最大値である。 ステップ 1 0 0 6では、 初期伝送パラメータが設定される
ステップ 1 0 0 8では、 無線基地局及び移動端末間 (区間 B) の遅延時間 Xが 測定される。
ステップ 1 0 1 0では、 無線基地局及び固定端末 (区間 A) の遅延時間 Yが測 定される。
ステップ 1 0 1 2では、 許容遅延時間 Zと区間 Aに関する遅延時間 Yとの差分 を、 目標遅延時間として設定する。
ステップ 1 0 1 4では、 目標遅延時間が、 区間 Bに関する遅延時間 Xに等しい 力否かが判定される。 等しい場合 (NOの場合) は、 フロー 1 0 0 0はステップ 1 0 0 8に戻り、各測定ステップを反復する。等しくなかった場合 (YE S)は、 フローは、 ステップ 1 0 1 6に進む。
ステップ 1 0 1 6では、 遅延時間 が、 目標遅延時間に近づくように、 再送回 数のような伝送パラメータが調整される。 そして、 ステップ 1 0 0 8に戻って、 更新後の伝送パラメータを利用する通信が行われる。 ステップ 1 0 1 6で行われ る調整は、 例えば、 事前に作成した表に基づいて行うことが可能である。
図 1 1は、 遅延時間と、 再送回数、 誤り訂正レベル及び送信優先度との間の相 互関係を示す図表である。 遅延時間が大きくなっており、 これを小さくしょうと する場合には、 無線パケットの再送回数を少なくすることが有益である。 再送回 数が少なくなることで、 無線パケットの滞留時間が短くなり、 遅延時間も小さく なるからである。 誤り訂正レベルを低次に設定すると、 処理時間が少なくて済む ので、 遅延時間を小さくすることができる。 また、 送信優先度を高くすると、 無 線パケットの滞留時間は短くなるので、 遅延時間も短くなる。 尚、 遅延時間が小 さくなると、 ジッタは小さくなる力 パケット廃棄率は上昇する。
逆に、 無線通信区間 Bにおける遅延時間が小さくなつている場合を考察する。 この場合は、 リアルタイムメディアの品質の観点からは好ましいことである。 し かし、 ある移動端末との無線通信で、 必要以上に遅延時間が小さくなつているこ とは、 その無線通信で必要以上の通信資源が消費されていることを意味する。 こ れは、 システム全体としては不利なことである。 このため、 必要以上にジッタが 小さい場合には、 これを大きくすることが有意義である。 例えば、 無線パケット の再送回数を多くすると、 無線パケットの滞留時間が長くなり、 遅延時間は大き くなる。 誤り訂正レベルを高次に設定すると、 処理時間も長くなるので、 遅延時 間を大きくすることができる。 また、 送信優先度を低くすると、 無線パケットの 滞留時間が長くなり、 遅延時間を大きくすることが可能になる。 尚、 遅延時間が 大きくなると、 ジッタも大きくなるが、 パケット廃棄率は低下する。
図 1 0に示されるフローは、 全区間の遅延時間が、 リアルタイムメディアの許 容遅延時間の範疇に収まるように、 無線区間の伝送パラメータを調整している。 このフローチャートでは、 有線通信区間 Aの遅延時間の変動を、 無線通信区間 B の遅延時間を変動させることで捕償し、 全区間 Cの遅延時間が一定 (許容遅延時 間) になるように制御している。
図 1 2は、 本願実施例による伝送パラメータ制御装置 2 0 0の別の動作を示す フローチャートを示す図である。 フロー 1 2 0 0も、 ジッタの代わりに遅延時間 を求める点を除いて、 図 6に示すフロー 6 0 0と同様である。 フロー 1 2 0 0は 通信開始と共にステップ 1 2 0 2力 ら始まり、 ステップ 1 2 0 4に進む。
ステップ 1 2 0 4では、 R T C P (S R) に含まれる情報に基づいて、 伝送対 象となるリアルタイムメディアを識別し、 リアルタイムメディアの許容遅延時間 を求める。
ステップ 1 2 0 6では、 初期伝送パラメータが設定される。 更に、 許容遅延時 間から、ある値 αを減算することで、目標遅延時間力設定される。ある値ひとは、 無線基地局及び固定端末間 (区間 Α) で、 実測された遅延時間の中で最悪であつ たものの値 許容遅延時間) である。
ステップ 1 2 0 8では、 無線基地局及び移動端末間 (区間 Β) の遅延時間 が 測定される。
ステップ 1 2 1 0では、 目標廃棄率が、 区間 Βに関する遅延時間 Xに等しいか 否かが判定される。 等しい場合 (NOの場合) は、 フロー 1 2 0 0はステップ 1 2 0 8に戻り、 測定ステップを反復する。 等しくなかった場合 (YE S) は、 フ ロー 1 200は、 ステップ 1 21 2に進む。
ステップ 1 21 2では、 遅延時間 Xが、 目標遅延時間に近づくように、 再送回 数のような伝送パラメータが調整される。 そして、 ステップ 1208に戻って、 更新後の伝送パラメータを利用する通信が行われる。 ステップ 1 21 2で行われ る調整は、 上記 (図 1 1 ) のようにして行うことが可能である。
このフローによれば、 有線通信区間 Aの遅延時間をその都度測定する代りに、 その値を最悪値ひで代表させ(固定し)、この最悪値"と無線通信区間 Bの遅延時 間との和が、 リアルタイムメディアの遅延時間の範疇に収まるように、 無線区間 の伝送パラメータを調整している。 本実施例によれば、 許容遅延時間及び最悪値 aの差分はほとんど一定値になるので (最悪値は頻繁に更新されないことを想定 している)、 区間 Bの遅延時間が一定になるようにフィードバック制御される。 図 1 3は、 本願実施例による別の信号伝送シーケンスを例示する図である。 こ の例では、図 3のシーケンスとは逆に、移動端末 108から固定端末 104へ(上 り方向に) 映像データが伝送される。 説明の便宜上、 参照番号 1 302乃至 1 3 16は、 上り又は下りの様々な時点における信号伝送を示す。
参照番号 1 302に示されるように、 先ず、 移動端末 1 08から RTCPパケ ッ卜力 S送信される。 この時点で送信される RTCPバケツトにはセンダレポート (SR) が含まれ、 それは送信者側から受信者側への通知情報である。 センダレ ポート (SR) には、 上述したように、 (a) NTPタイムスタンプ、 (b) RT Pタイムスタンプ、 (c) 送信パケット数、 (d) 送信バイト数等の情報が含まれ て Vヽる。
参照番号 1 302で示される RTCPバケツトは、 上り伝送経路にて、 無線基 地局 1 06内の伝送パラメータ制御装置 200の中で分岐させられ、 クロック同 期部 21 0に与えられる。 クロック同期部 210は、 RTCPパケット (SR) から NTPタイムスタンプ及び RTPタイムスタンプを抽出し、 装置を基準時間 に同期させる。
参照番号 1 304乃至 13 10に示されるように、 R TPバケツトが順に上り 伝送経路で伝送される。 各 RTPパケットは、 ヘッダ情報と、 映像データの内容 に桕当するペイロードとを含む。へッダ情報には、上述したように、 ( a )シーケ ンス番号や、 (b) RTPタイムスタンプ等が含まれる。
RTPパケットの各々についても、 クロック同期部 210に導入され、 シーケ ンス番号及び R T Pタイムスタンプが抽出される。 ク口ック同期部 210で抽出 された情報は、 測定部 212内の各要素 (ジッタ算出部 214、 バケツト廃棄率 算出部 16、 遅延時間算出部 218) に与えられ、 ジッタ、 バケツト廃棄率及び 遅延時間が算出される。
参照番号 1302乃至 1310に示されるような信号伝送に関し、 無線基地局 106にて上記のようにして品質パラメータを測定すると、 移動端末 108及び 無線基地局 106間の無線通信区間 (区間 B) の品質パラメータを求めることが できる。
次に、 参照番号 1312に示されるように、 固定端末 104から RTCPパケ ットが送信される。 この時点で送信される RTCPバケツトにはレシーバレポ一 ト (RR) と呼ばれる情報が含まれ、 それは受信側から送信者側への通知情報で ある。 レシーバレポート(RR)には、上述したように、 (a) S SRC— n、 (b) パケット廃棄率、 (c)累積パケット総数、 (d) シーケンス番号、 (e)到着時間 のジッタ、 (f) SRタイムスタンプ、 (g) SR遅延等が含まれる。
このような内容を有する RTCP (RR) が無線基地局 106にて受信される と、 その一部はクロック同期部 210に与えられ、 レシーバレポ一ト (RR) 中 の各種情報が抽出される。 抽出された情報は測定部 212に与えられる。 その情 報に示されるリアルタイムメディアの品質パラメータは、 移動端末 108から固 定端末 104までの全区間 Cに対する値を示す。 そこで、 例えば、 ジッタ算出部 214力 S、 全区間 Cに対するジッタの値と、 前回求めた区間 Bに対するジッタの 値とを比較することで(差分を求めることで)、 区間 A (=区間 C一区間 B) に対 するジッタを求めることが可能になる。 同様にして、 区間 Aの有線通信区間につ いてのパケット廃棄率や遅延時間を求めることが可能になる。 このようにして、 無線通信区間 Bを含む総ての区間についての、 リアルタイムメディァの品質パラ メータを測定部 212にてそれぞれ求めることが可能になり、 品質パラメータの 測定結果は、 パラメータ変換部 220に与えられる。
パラメータ変換部 220では、 品質パラメータの測定結果に基づいて、 無線伝 送方式を定める伝送パラメータをどのように調整するかが決定される。 この決定 は、上述したような表(図 5, 図 8, 図 11)に基づいて行うことが可能である。 決定された伝送パラメータは、 R— M A C変換部 206で具体的に設定され、 以 後の通信に適用される。 ただし、 このような伝送パラメータの変更又は更新が行 われたことを移動端末 108に通知する必要がある。 この通知は、 参照番号 13 14に示される時点で、 制御部 222が、 下り制御チャネル (例えば、 RTCP パケットの個別制御情報の部分) に、 そのようなパラメータの変更内容を記載す ることによって行うことができる。
図 14は、 本願実施例による伝送パラメータ制御の具体例を示すフローチヤ一 トを示す。 この例では、 固定端末 104から移動端末 108へ (下り方向に) 映 像データを伝送することを想定している。 この例では、 ジッタ及ぴパケット廃棄 率 (リアルタイムメディアの品質パラメータ) を測定しながら、 無線パケットの 再送回数 (伝送パラメータ) を調整することを想定している。 リアルタイムメデ ィァの許容ジッタは ± 30 m sであり、 許容パケット廃棄率は 1. 0 %であるも のとする。 更に、 無線区間の信号往復時間 (ラウンドトリップ) は、 10 m sで あるとする。
フロー 1400は、 ステップ 1402からフローは始まり、 ステップ 1404 に進む。
ステップ 1404では、 RTCP (SR) からリアルタイムメディアが識別さ れ、 許容ジッタ Z l=±30ms及び許容パケット廃棄率 Z 2 = 1. 0 %が取得 される。
ステップ 1406では、 初期伝送パラメータが設定される。 この例では、 最大 再送回数が 2回に設定され、 送信優先度が 3段階 (高、 中、 低) のうちの 2番目 (中) に設定される。
ステップ 1408では、 無線基地局と移動端末の間 (区間 B) のジッタ及ぴパ ケット廃棄率が測定される。 測定値は、 ジッタ X 1 ==± 15 m s、 バケツト廃棄 率 X2 = 0. 9%である。
ステップ 1410では、 固定端末と無線基地局の間 (区間 A) のジッタ及ぴパ ケット廃棄率が測定される。 測定値は、 ジッタ Y 1 =± 5 m s、 バケツト廃棄率 Y2 = 0. 2%である。
ステップ 1412では、 目標ジッタ及び目標廃棄率が算出される。 これらは: 目標ジッタ=許容ジッタ Ζ 1—ジッタ Y1 =30— 5 = 25 (ms)、 及ぴ 目標廃棄率 =許容廃棄率 Z 2—パケット廃棄率 Y 2 = 1. 0-0. 2 = 0. 8 (%)
となる。
ステップ 1414では、 測定値 X 1, X 2と目標値との比較が行われ、 測定値 の適否が判定される。
目標ジッタ = 25ms >測定値 X 1=15ms
であるので、 ジッタに余裕のあることがわかる。 望ましくは、 ジッタを大きくす べきである。
目標廃棄率 =0. 8 %く測定値 X 2 = 0. 9%
であるので、 パケット廃棄率が目標値より 0. 1 %オーバーしており、 それを小 さくすべきことがわかる。
ステップ 1416では、 最大再送回数を 2回から 3回に増えるように、 伝送パ ラメータが再設定される。 再送回数が増えるので、 パケット到達率が高くなり、 その結果パケット廃棄率は小さくなる。 一方、 再送回数が 1回増えるので、 遅延 時間は最大で 1 Oms増える。 この増加分はジッタ XIに加算されることになる 力 15ms (XI) + 1 Oms (最大増加分) =25msであり、 これは目標 ジッタの値に等しいので、 ジッタの許容範囲内と言える。 従って、 再送回数を 1 回増やすことで、 ジッタ及ぴパケット廃棄率両者の条件を満たすことができると 予測される。
以上本願実施例による伝送パラメータ制御装置によれば、 少なくとも一部に無 線区間を有する伝送経路におけるリアルタイムメディアの伝送品質を向上させる ことが可能になる。また、本願実施例による伝送パラメータ制御装置によれば、 リ アルタイムメディァの伝送品質を測定しながら、 無線通信用の伝送パラメータを 制御することで、 少なくとも一部に無線区間を有する伝送経路におけるリアルタ ィムメディアの伝送品質を向上させることが可能になる。
本願実施例によれば、 無線基地局 (無線基地局に備えられた伝送パラメータ制 御装置) 力 移動端末との無線リンクの伝送パラメータ (再送回数等) を調整す る際に、 リアルタイムメディアの品質パラメータ (ジッタ、 パケット廃棄率、 遅 延時間) が適切な範疇に収まるように制御が行なわれる。 この点、 無線リンクの 伝送パラメータを、 無線通信品質 (SZN比、 F E R等) が適切になるように制 御していた従来の手法と大きく異なる。
本願実施例による伝送パラメータ制御装置は、 リアルタイムメディァの品質パ ラメータの観点から無線リンクの伝送パラメータを最適ィ匕するので、 無線通信品 質のみの観点から無線リンクを過剰に高品質に維持しようとする状況を回避する ことができる。 このため、 システム全体の通信資源の利用効率が向上する。 無線リンクの伝送パラメータを最適化は、 移動端末と固定端末の間に設けられ た伝送パラメータ制御装置で行なわれるので、 固定端末が、 各移動端末に合わせ て送信信号の内容及び送信手法を個々に変更する必要はない。 このため、 固定端 末と通信しようとする移動端末が増えたとしても、 伝送パラメータ制御装置が無 線リンクの伝送パラメータを個々に最適化すればよいので、 データ伝送のための 制御は、 従来懸念していたほどに複雑にならずに済む。 このことも、 システム全 体のデータ伝送効率の向上に寄与し得る。
以上、 本発明の好ましい実施例を説明したが、 本発明はこれに限定されるわけ ではなく、 本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

Claims

請求の範囲
1 . ネットワークを通じて端末に接続され、 無線リンクを通じて移動端末に接 続される伝送パラメータ制御装置であって、
下り及び上り伝送経路の信号から、 前記無線リンクに対応する伝送品質を示す 品質パラメータを求める取得手段と、
前記無線リンクにおける伝送方式を定める伝送パラメータの値を、 求めた品質 パラメータに応じて調整する調整手段と
を備えることを特徴とする伝送パラメータ制御装置。
2. 前記移動端末への下り伝送経路又は前記固定端末への上り伝送経路の信号 から、 音声又は 信号に関するタイムスタンプを抽出する抽出手段を備えるこ とを特徴とする請求項 1記載の伝送パラメータ制御装置。
3. 前記取得手段は、 下り伝送経路の信号かち求めた品質パラメータを、 端末 及び伝送パラメータ制御装置間の第 1の品質パラメータとして決定し、 前記第 1 の品質パラメータと、 上り伝送経路の信号から求めた第 2の品質パラメータの差 分により、 前記無線,リンクに対応する品質パラメータを導出することを特徴とす る請求項 1記載の伝送パラメータ制御装置。
4. 前記品質パラメータが、 パケット転送時間の揺らぎを示すジッタ、 バケツ ト廃棄率又はバケツト遅延時間により表現されることを特徴とする請求項 1記載 の伝送パラメータ制御装置。
5.調己無線リンクの伝送方式を定める伝送パラメータ力 バケツト再送回数、 パケットの送信優先度又は誤り訂正レベルにより表現されることを特徴とする請 求項 1記載の伝送パラメータ制御装置。
6 . 前記調整手段が、 前記ジッタの大小に応じて、 パケット再送回数が なく 又は多くなるように調整することを特徴とする請求項 4記載の伝送パラメータ制
7. 前記調整手段が、 爾己ジッタの大小に応じて、 パケットの: ^言優先度が高 く又は低くなるように調整することを特徴とする請求項 4記載の伝送パラメータ 制御装置。
8. 前記調整手段が、 前記パケット廃棄率の大小に応じて、 パケット再送回数 が多く又は少なくなるように調整することを特徴とする請求項 4記載の伝送パラ メータ制御装置。
9. 前記調整手段が、 前記パケット廃棄率の大小に応じて、 誤り訂正レベルが 高く又は低くなるように調整することを特徴とする請求項 4記載の伝送パラメ一 タ制御装置。
1 0. 前記調整手段が、 前記遅延時間の大小に応じて、 パケット再送回数が少 なく又は多くなるように調整することを特徴とする請求項 4記載の伝送パラメ一 タ制御装置。
1 1 . 前記調整手段が、 前記遅延時間の大小に応じて、 誤り訂正レベルが低く 又は高くなるように調整することを特徴とする請求項 4記載の伝送パラメータ制
1 2. 前記調整手段が、 前記遅延時間の大小に応じて、 パケットの送信優先度 が高く又は低くなるように調整することを特徴とする請求項 4記載の伝送パラメ ータ制御装置。
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