JPH0310534A

JPH0310534A - ローカルエリアネットワーク呼制御方式

Info

Publication number: JPH0310534A
Application number: JP1144217A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Wakahara; 若原　俊彦; Toru Kawamura; 川村　亨; Mitsuhiro Yuhito; 光宏由比藤; Masao Tanabe; 田邉　正雄
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1989-06-08
Filing date: 1989-06-08
Publication date: 1991-01-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野〕本発明は、映像端末、音声端末、データ端末などを構内
のローカルエリアネットワーク（以下、ＬＡＮと記す）
に接続して高信顛度の通信を行うためのマルチメディア
ＬＡＮの呼制御方式に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のデータ転送を目的とするイーサネットなどのＬＡ
Ｎにおいては、共通の伝送路であるバスにトランシーバ
を介して端末と接続し、これらの間で所定の長さのパケ
ットに分割して転送するパケット通信方式を行っている
。

この時、それぞれのパケットのヘッダ部分には宛先アド
レスと自分の発信アドレスの情報をもっており、それぞ
れのパケット単位に相手端末と通信を行っている（コネ
クションレス方式）。

このような方式では、ＬＡＮに接続された端末間のトラ
ヒックが増大すると端末からの信号がバス上で衝突する
ことになり、衝突が起きた場合には一定時間待ち合わせ
た後バスに再度アクセスするため、ＬＡＮのトラヒック
が増大するとデータを転送するのに要する時間が増大す
る。データ転送の場合には、コンピュータ間での通信が
ほとんどであるので、応答に遅延があってもそれほどは
問題にならない。

一方、音声信号や映像信号などをＬＡＮにより転送する
場合には、これらの信号を高速で伝送する必要があると
同時に、電話機や映像端末を使う人間と人間の通信であ
るため、バス上での衝突によってパケットに遅延を生ず
ると、トラヒックの変動にともなって ■　画面上の動きが遅れる（映像信号が遅れる場合）、 ■　画面上の口の動きと音声が合わない（映像信号が音
声信号よりも遅れる、またはその逆の場合）、 ■　言葉と言葉の間が空いたり、話しかけようとすると
相手も話しかけたりするなど会話が不自然となる（音声
信号が遅れる場合）、などの症状が受信端末にあられれ
、通信品質が低下するという欠点があった。

〔発明が解決しようとする課題］従来方式においては、ＬＡＮにより音声や映像信号の通
信を行おうとした場合、トラヒックが増大すると遅延時
間も増加して通信品質が劣化するという欠点があった。

これを解決するため、本発明においては、ＬＡＮ上のト
ラヒック量を検出する機能を付加し、トラヒックが増大
した場合には新たに音声信号や映像信号の通信（呼）を
受は付けず、ＬＡＮに加わるトラヒック量を一定に保つ
よう制御し、通信品質を一定に維持することのできるＬ
ＡＮ呼制御方式を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］上記目的を達成するめ、ＬＡＮを構成する各ノードにト
ラヒック測定手段及び呼受付制御手段を導入することに
より、音声や映像信号などリアルタイム性を要求する通
信には一定の通信容量を確保し、ＬＡＮに受は付けた通
信に対しては実時間応答性を保ち、通信品質を満足させ
ようとするものである。

〔作用〕

本発明のＬＡＮ呼制御方式では、ＬＡＮ上で音声および
映像信号を伝送する場合には通信に先立ってノードでト
ラヒック状況を測定するとともに、そのトラヒック量と
端末からの通信要求内容に応じたトラヒック量の合計ト
ラヒック量を算出し、さらにＬＡＮの伝送能力と遅延時
間の関係から通信品質を推定して通信可能な場合に、は
じめて通信バスを設定するようにする（容量不足の場合
にはその通信を受付けず、端末から再度アクセスする）
。これにより、新たな通信に対しても一定の伝送容量を
確保することが出来、既にこのＬＡＮを用いて通信を行
っている端末間の通信に対しても遅延時間が太き（なる
などの品質劣化を生ずることなく通信できる。

（実施例〕以下、本発明の実施例について図面により説明する。第
１図は本発明にかかるＬＡＮ呼制御方式を用いたＬＡＮ
の構成例を示すブロック図である。

同図において、１０１は映像端末、１０２はデータ端末
、１０３は映像符号器、１０４は映像ＰＡＤ（パケット
組立分解装置）、１０５はデータＰＡＤ、１０６は呼制
御回路、１０７はノート、１０８は伝送路、１１１は映
像端末、１１２はデータ端末、１１３は映像符号器、１
１４は映像ＰＡＤ、１１５はデータＰＡＤ、１１６は呼
制御回路、１１７はノードである。同図で、ＬＡＮｌｌ
８は１０７，１０８，１１７からなり、スロ、チドリン
グタイプのＬＡＮを構成しているものとする。

この構成におけるデータ通信及び映像通信時の動作を以
下に説明する。

まず、データ端末１０２からデータ端末１１２ヘデータ
転送を行う場合は、データＰＡＤ　１０５でパケットを
組立て各パケットにアドレスを付加するとともに、呼制
御回路１０６を介してノード１０７にアクセスする。ノ
ード１０７ではこのパケットを伝送路１０８に空きスロ
ットを検出すれば伝送路にパケットを送信し、ノード１
１７ではこのパケットの宛先アドレスを見て自ノード宛
のパケットであれば、送られてきたパケットをノート１
１７に取り込む。

さらに、このパケットの宛先アドレスからデータＰＡＤ
１１５にパケットを送信し、ＰＡＤでこのパケットを分
解して元のデータ信号に戻して端末１１２に送信する。

一方、映像端末１０１から映像端末１１１に通信する場
合には、まず呼制御回路１０６でＬＡＮ１１８の通信が
可能かどうかを判定するため、トラヒック測定用のパケ
ットを送信する。

なお、このトラヒック測定用のパケットには送信する時
刻をタイムスタンプ情報として挿入する。

ノード１０７では伝送路１０Ｂの空きスロットを検出し
、空きを検出すれば自分のノード宛にこのパケットを送
信する。このパケットが一巡したらノード１０７で検出
し、これを取り込む。

さらに呼制御回路１０６でこのパケットを取り出し、受
信した時刻との差から伝送路１０８をパケットが一周す
るに要した時間を求める。この−同時間から、ＬＡＮの
スループットを求める（具体的な算出方法については後
述する）。このスループットに新たに発生する映像信号
のトラヒックを重畳しても規定値以下になるかどうかを
判定し、規定値以下であれば通信開始動作に移る。

この場合、呼制御回路１０６から発呼パケットを映像端
末１１１に送出するとともに、端末１１１からの応答パ
ケットを呼制御回路１０６で受信すれば、映像ＰＡＤ　
１０４、映像符号器１０３、映像端末１０１に伝え、映
像信号の転送を始める。

一方、重畳したトラヒック量が規定値を越える場合には
、ＬＡＮ１１８での遅延時間が太き（なり品質が劣化す
るので、通信が不可能であると判断して、呼制御回路１
０６のモニタなどには「現在通信ができませんｊなどと
表示して映像端末１０１の利用者に伝える。

次に、呼制御回路１０６の動作を説明する。第２図は呼
制御回路１０６の構成図の一例である。

２０１は操作部、２０２はモニタ、２０３は呼制御パケ
ット送信部、２０４は呼制御パケット受信部、２０５は
制御部、２０６はパケット挿入部、２０７はパケット分
離部、２０８はＰＡＤインタフェース、２０９はＬＡＮ
インタフェースである。

まず、データ通信の場合には、呼制御回路１０６でデー
タ端末１０２からのデータを識別するとデータ識別用の
ヘッダを付加して、ＬＡＮ１１８に送出する。ノード１
１７ではこれを受信すると、呼制御回路１１６でデータ
パケットと判断し、データのヘッダを分離してデータＰ
ＡＤ　１１５に送信してデータ端末１１２と通信する。

このように、データ通信の場合には通信開始に先立って
トラヒックを測定したり、呼制御パケットを送受信する
ことはせず、呼制御回路１０６でメディア識別用のヘッ
ダを付加し、呼制御回路１１６ではメディアを識別して
そのヘッダを分離して情報部分（データ）だけをデータ
ＰＡＤ１１５に送信し通信を行う（従来方式と同様のコ
ネクションレス方式）。

一方、映像通信の場合には、まず相手端末１１１に対し
て通信を開始するため操作部２０１からアドレスを入力
すると、制御部２０５から呼制御パケット送信部２０３
に対してトラヒック測定用のパケットを送出させる。こ
の時、制御部２０５では送信時刻を時刻情報としてこの
パケットに挿入するよう指示する。このパケットに自己
ノード宛のアドレスを付加してパケット挿入部２０６、
ＬＡＮインタフェース２０９を介してノード１０７に送
出する。

ノード１０７ではこのパケットを伝送路１０８に送出し
、このパケットが一周したらこれを取り込む。このパケ
ットをパケット分離回路２０７で取り出して、呼制御パ
ケット受信回路２０４で受信時刻情報から一周に要した
時間を求め、この情報を制御部２０５に伝えＬＡＮのト
ラヒックを分析する。制御部２０５では、この−周に要
した時間からＬＡＮの現在のスループットを変換テーブ
ルにより求め、これと映像端末１０１からの平均スルー
プットとの合計値を求め、これが規定の値以下になるか
どうかで通信可能か否かの判定を行う。この結果をモニ
タ２０２に表示する。

また、この判定の結果、映像通信が可能である場合には
、呼制御パケット送信部２０３から発呼パケットを相手
映像端末１１１に送出する。端末１１１から応答パケッ
トを受信すれば、パケット分離回路２０７でヘッダを解
析してこれを取り出し、呼制御パケット受信回路２０４
で受信してこの結果を制御部２０５に伝えるとともに、
映像端末１０１にも伝え映像信号の送受信動作を開始す
る。映像端末１０１からのパケット化された映像信号は
、ＰＡＤインタフェース２０８を介してパケット挿入回
路２０６に入力され、映像信号を示すヘッダが付加され
て、ＬＡＮインタフェース２０９を介してＬＡＮに１１
８に送出される。

一方、映像端末１１１から受信する場合、ＬＡＮインタ
フェース２０９からの受信信号はパケット分離回路２０
７で映像信号であることを識別し、そのままＰＡＤイン
タフェース２０Ｂを介して映像ＰＡＤ　１０４へ送信さ
れ、パケット分解されて映像符号器１０３で復号化され
元の映像信号に戻され、映像端末１０１で受信し表示す
る。このようにして、映像通信の場合には呼設定を行っ
てから映像信号の送受信を行う。

また、映像通信が終了して呼を解放する場合には、操作
部２０１からの指示により制御部２０５からパケット送
信部２０３に対して切断パケットを送信させる。これに
対して、相手から応答パケットをパケット受信部２０４
で受信すれば、切断動作に入り、通信を終了する。以上
をまとめ、第３図に端末間の通信シーケンスの例として
示したので参照されたい。

次に、ＬＡＮの周回時間とトラヒックの関係について説
明する。

第４図は典型的なスロッテドリングタイプのＬＡＮのス
ループットと平均伝達（遅延）時間の関係を示す特性図
である［注１］。同図から明らかなように、ＬＡＮに加
わるパケットが増加しスループットが大きくなるにつれ
、空きスロットが少なく待ち時間が長くなって平均遅延
時間も増大する。制御部２０５にはこの情報をメモリに
記憶しておき、−巡したトラヒック測定用のパケットの
一巡時間から平均遅延時間を求め、新たな通信による総
スループットを求めてこの通信が可能か否かを判定する
（但し、第４図でノード数、ケーブル長によって遅延時
間は異なるので、個々について算出する必要がある）。

例えば、１０Ｍｂ／ｓのＬＡＮで一巡時間が５であった
場合、第４図からスループット約４０％の使用率である
ことがわかる。従って、例えば１．５Ｍ　ｂ　／　ｓの
映像通信を受は付けた場合にはスループ７）が約５５％
に上昇するが総遅延時間は８以内であるので、−例とし
て品質基準を１０以下と設定してあれば品質を満たすこ
とができることがわかる。従って、制御部２０５から発
呼パケットを相手端末に送信し、相手が話中でなければ
応答パケットを受信しコネクシヲンを設定する。

なお、トラヒック測定用のパケットがリング状のＬＡＮ
を一巡しているときには、他のノードは自己に接続され
る端末からの新たなトラピンク測定用パケットは送信し
ないこととすることにより、多数のノードに対して一斉
に呼受付が集中しても、これによる衝突を防止すること
が可能である。

また、以上の説明はトラヒック測定用のパケットとして
一巡してトラヒックを測定する場合を示したが、この場
合にはたまたまその時、空きスロットを検出した可能性
もあり、これを改善するためトラヒックの測定を複数回
繰り返して行いその平均時間を求めることにより、さら
に精度良く測定することもできる。

［注ＩＩＷ、Ｂｕｘ、”Ｌｏｃａ　ｌ−ＡｒｅａＳｕｂ
ｎｅｔｗｏｒｋｓ：Ａ　　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　　
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　　　ＩＥＥＥ　　Ｃ０Ｍ−２９
Ｎｏ、１０．ＰＰ１４７０、Ｏｃｔ。

９８１〔発明の効果］以上説明したように、本発明のＬＡＮ呼制御方弐によれ
ば、新たに映像あるいは音声などの通信を行おうとした
場合に、通信開始に先立ってＬＡＮのトラヒック量を測
定し、ＬＡＮ上のトラヒック量が多い場合にはその通信
を行わないので、通信中の他の呼の遅延が大きくなって
品質が劣化するということがなくなり、品質の安定した
映像、音声通信が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるＬＡＮ呼制御方式の一実施例を
示すブロック図、第２図は第１図における呼制御回路の
具体的構成例を示すブロック図、・第３図は端末間の通
信シーケンスの例を示すシーケンス図、第４図は典型的
なＬＡＮのスループットと平均遅延時間の関係を示す特
性図、である。符号の説明１０１・・・映像端末、１０２・・・データ端末、１０
３・・・映像符号器、１０４・・・映像ＰＡＤ　（パケ
ット組立分解装置）、１０５・・・データＰＡＤ、１０
６・・・呼制御回路、１０７・・・ノード、１０８・・
・伝送路、１１１・・・映像端末、１１２・・・データ
端末、１１３・・・映像符号器、１１４・・・映像ＰＡ
Ｄ、１１５・・・データＰＡＤ、１１６・・・呼制御回
路、１１７・・・ノード、１１８・・・ＬＡＮ、２０１
・・・操作部、２０２・・・モニタ、２０３・・・呼制
御パケット送信部、２０４・・・呼制御パケット受信部
、２０５・・・制御部、２０６・・・パケット挿入部、
２０７・・・パケット分離部、２０日・・・ＰＡＤイン
タフェース、２０９・・・ＬＡＮインタフェース

Claims

【特許請求の範囲】１）映像端末、音声端末およびデータ端末などを相互に
接続して通信を行うマルチメディア・ローカルエリアネ
ットワークにおいて、通信を開始する前に該ローカルエリアネットワークのト
ラヒックを測定するための送出時刻を付加したパケット
を送信する手段と、該ローカルエリアネットワークを周
回してきた該パケットを受信する手段と、該パケットの
受信時刻と送信時刻から遅延時間を算出する手段と、該
遅延時間からローカルエリアネットワークのスループッ
トを算出する手段と、新たに通信を開始せんとする端末
のトラヒックと算出した前記スループットの合計のトラ
ヒックから総遅延時間を求める手段と、該総遅延時間が
規定の品質を満たすか否かを判断する手段と、満たす場
合に該端末に通信可能と通知するとともに満たさない場
合には通信不可能と通知する手段と、を具備してなるこ
とを特徴とするローカルエリアネットワーク呼制御方式
。