JPH05502777A - 動的エンコーディングレート制御がパケットネットワークにおけるトラフィックの渋滞を最小化する - Google Patents

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】 動的エンコーディングレート制御がパケットネットワークにおけるトラフィック の渋滞を最小化する発明の背景 この発明は一般的にはパケットネットワークにおける容量オーバロードに向けら れておりかつより特定的には、音声およびビデオのような、瞬発的な（ｂｕｒｓ ｔｙ）データがエンコードされるレートを制御することにより容量オーバロード を最小化することに関する。

パケットネットワークはコンピュータのデータトラフィックを伝達するのに効率 的な手段として認識されてきている。回路交換ネットワークが一般に音声および ビデオトラフィックを運ぶのにより適していると考えられている。しかしながら 、将来はコンピュータ用データに加え音声およびビデオのようなコード化された 情報を伝達するのにパケットネットワークに依存することが確信される。

通常の電話の会話においては、１つの話者（ｐａｒｔｙ）は通常は時間の５０％ より少ししか話さない。パケット音声ネットワークにおける音声活動検出（ＳＡ Ｄ）の使用は２対１の統計的ゲインの可能性を与える。しかしながら、いくつか の音声発生源からの一致する音声のバーストにより情報負荷がリンクの容量を超 過した時送信リンクのためのノートのバッファまたはキューにおいて渋滞が生じ 得る。

この種の渋滞は特により低い容量のリンクに対し瞬発音声の長さに関し長い期間 継続し得る。パケットの廃棄（ｄｉｓｃａｒｄｉｎｇ）、および大きなパケット 遅延時間のために音声品質が劣化する。そのような劣化を避けるために、通常比 較的低い容量のリンクに対しては、はとんどまたは全く統計的なゲインが使用さ れない。例えば、６４ｋｐｂＳの送信リンクは典型的には、ＳＡＤを用いても、 ４つの１６ｋｂｐｓの音声呼のみをサポートし、結果として利用効率が低くなっ ている。

ビデオトラフィックがパケットネットワークで伝達される時、ビデオ用コーダか らの情報レートは場面（ｓｅｅｎｅ）の瞬時的な活動に応じて変化する。従って 、そのレートは活動的な動き（または場面の変化）の間は増大しかつ非活動的な 期間の間は減少する。音声トラフィックと同様の渋滞がいくつかの発生源が活動 的な動きをしている場合に送信リンクにおいて生じ得る。渋滞の期間は活動的な 動きの時間に比例する。このような渋滞の間は、ビデオ品質はパケットの喪失お よび増大した遅延時間のために劣化する。

瞬発音声活動によるパケット音声ネットワークキューのオーバロードを制御する ために使用されている１つの技術は、ピーク渋滞期間の間にパケット中のより重 要でない音声情報をドロップしまたは廃棄することにより動作する。

廃棄技術を用いてオーバロード状態を低減するためには、パケットネットワーク における中間ノードがオーバロード状態を認識しかつ所定の技術にしたがって各 々のパケット内の音声情報を廃棄しなければならない。このパケット処理の要求 は各ノードに対する必要な計算能力を増大させその結果コストの増大およびネッ トワークの複雑さを生ずる。

比較的貧弱な音声品質が使用される特定の技術、およびオーバロード状態の長さ および大きさに依存して生ずる。通信に関するＩＥＥＥ紀要、Ｖｏｌ、Ｃｏｍ− ２８，Ｎｏ。

３．１９８０年３月、チオドア・ビアリ、パーナート・ゴールド、およびステフ ァニー・セネフ、「統合パケットネットワークにおける適応型音声フロー制御の ための技術」、ｐｐ、３２５−３３３、および通信に関するＩ　ＥＥＥ紀要、Ｖ ｏｌ、Ｃａｍ−３７，Ｎｏ、７．１９８９年７月、コテイカラブディ・スリラム 、およびディビット・エム・ルヵントニ、「パケット音声マルチプレクサにおけ るビット放棄のトラフィック平滑効果Ｊ、ｐｐ、７０３−７１２、を参照。

パケットネットワークにおいてコンピュータデータのトラフィックのスループッ トを最大にするために制御アルゴリズムが提案されている。デジタルおよびアナ ログケーブルシステムの国際ジャーナルにおける、イスラエル・シドン、および インダー・ニス・ゴパルによる、ｒＰＡＲ，ＩＳ・統合高速プライベートネット ワークへのアプローチＪ、Ｖｏｌ、１、Ｎｏ、２．１９８８年４月−６月、ｐｐ 、７７−８５、において、ソースノードにおいて入力スロットルが使用されてい る。ネットワークに受入れられるためには、スロットルアルゴリズムの制御の下 でデータパケットはトークン（ｔｏｋｅｎ）を必要とする。トークンはトークン の数が最大値に到達するまで所定のレートで周期的に生成される。従って、パケ ットの平均送信レートは該トークンのレート以下である。もし該ネットワークが 軽く負荷されておれば、スロットル制御アルゴリズムはトークンの発生レートを 増大し、それによりパケットの送信レートを増大できる。データパケットのアク ルッジメントにおける渋滞ビットはネットワークにおける渋滞の存在を示す。ソ ースノードは次にそれが所定の最小レートに到達するまでトークンの発生レート を低減する。該レートは渋滞が停止した後に入力スロットルバッファにおいてパ ケットが増大するに応じて増大することが許容される。このスロットル制御アル ゴリズムは音声トラフィックに適していないが、それは音声パケットは通常一定 の周期的なレートで発生しかつスロットルバッファにおける蓄積によって遅延で きないからである。同様にビデオのリアルタイム特性はビデオパケットが遅延さ れることを排除する。また、アクルッジメントのパケットは通常音声またはビデ オトラフィックに対しては使用されずかつ従ってネットワーク渋滞情報を伝達す るのに利用できない。

渋滞の回避は、ケー・ケー・ラマクリッシュナンおよびラブ・ジエインによる、 ＡＣＭ　ＳＩＧＣＯＭＭ’　８８紀要、１９８８年８月、ｐｐ、３０３−’３１ ３における「コネクションレス・ネットワーク層を備えたコンピュータ・ネット ワークにおける渋滞回避のための２進フィードバンク機構」と題する論文に示さ れている。この方法においては、送信のウィンドウのサイズに対応するネットワ ークにおける許容された数のアクノレツジされないパケットを調整するためにネ ットワークフィードバックが利用されている。中間ノードが渋滞を検出しかつ順 方向に流れているパケットに対し渋滞指示ビットをセットする。渋滞指示は輸送 レベルの通信を介して情報の発生源に通信し戻される。

この方法は音声またはビデオトラフィックを伝達するパケットネットワークに一 般に適用されないが、それはウィンドウ制御がコード化された情報の発生源に対 し適さないからである。

パケットネットワークにおいて、高い品質を維持しながら音声およびビデオ情報 の瞬発的な性質による一時的なオーバロードを処理する必要性が存在する。この 必要性はそのような渋滞の統計的な確率がより高くかつ渋滞の持続期間がより高 い容量のリンクに対するものより長い比較的低い容量のリンクにおいて最も重大 なものである。

発明の概要 本発明の目的はパケットネットワークによって伝達される瞬発的なデータの劣化 を最小にしながら上述の必要性に対する解決方法を提供することである。

本発明によれば、好ましい実施例は各々のパケットヘッダの一部として順方向渋 滞指示ビット（ＰＣＩＢ）および逆方向渋滞指示ピント（ＲＣＩＢ）を含む。音 声コーグは音声を２つ以上のレートでコーディングできる。ネットワークの渋滞 を検出すると、中間ノードは順方向においてＦＣＩＢフラグをセットする。デス ティネーションノードはＦＣＩＢフラグを検出するとソースノードに送られるパ ケットに対しＲＣＩＢフラグをセットする。ソースノードがＲＣＩＢフラグがセ ットされたパケットを受信すると、音声コーグはコーディングのレートを低下さ せることにより応答する。従って渋滞は音声情報をオーバロード期間の間より低 速のデータレートで送信することにより緩和することができる。経路（ｐ　ａ　 ｔ　ｈ）に沿った渋滞の終了に応じて、ＦＣＩＢフラグはリセットまたはクリア され、それによりデスティネーションソースがＲＣＩＢフラグをクリアするよう にさせる。これがソースノードで受信された時に、音声コーグはそのデータレー トを増大する。

本システムは好ましくは音声コーグが通常高いデータレートで動作し高い品質の 音声を提供できるように設計されることが好ましい。より低いレートは少ない割 合の時間の間のみに使用されるべきであるから、発呼者はほぼ全体的に音声品質 の劣化に気づかないであろう。本発明はまた音声の用途について説明されたのと 同様にしてビデオの用途に利用できる。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明によるパケットネットワークの概略回路図である。

第２図は、前記パケットネットワークの例示的なノードのブロック図である。

第３図は、本発明によるネットワークにおいて使用するためのパケットのフォー マットを図式的に示す。

第４図は、前記パケットネットワークにおける１つのノードのキューを示す。

第５図は、パケットのレートを時間の関数として示すグラフであり、影を付けた 領域はリンクの容量を越えたトラフィックの需要を表わす。

第６図は、第５図と同様のグラフであるが、本発明によりリンクのオーバロート を低減した点が異なる。

第７図は、本発明の１実施例によるパケットネットワークにおいて中間ノードよ って行なわれるステップを示すフロー図である。

第８図は、本発明の１実施例によるパケットネットワークのエツジノードにより 行なわれるステップを示すフロー図である。

詳細な説明 第１図は、例示的なパケットネットワークを示し、該ネットワークにおいてはノ ードＡ、ＢおよびＣが互いにＴ１通信リンクのようなものによって接続されてい る。ノードＤ、ＥおよびＦは６４ｋｂｐｓのようなより低い容量のチャネルによ ってノートＡに接続されている。ノードＢおよびＤは各々電話機１０をサポート する。ノードＣはまたは構内交換機（ＰＢＸ）１２との通信リンクを提供する。

ＰＢＸは複数の電話機１０をサポートする。本発明は特にノードＡおよびＤの間 のような低速のリンクの利用率を改善するのに適しており、ここでノードＤは音 声またはビデオのような瞬発的なコード化情報のためのエツジノードを表わしか つノードＡは中間ノートである。

第２図は、パケットネットワークの例示的なエツジノードを示す。ノード用プロ セッサ１２はＴ１リンク１４とより低速のリンク１６との間のパケットトラフィ ックを制御する。該プロセッサはまた音声コーグ１８によりデジタル化される電 話機１０からの音声トラフィックを受け入れる。

音声コーグは好ましくは３２ｋｂｐｓおよび１６ｋｂｐｓのような２つまたはそ れ以上の異なるレートで音声トラフィックをエンコードしかつデコードすること ができる知られた音声コーグからなる。あるいは、音声コーグ１８は異なるレー トで動作する第１および第２のコーグから構成することができる。音声コーグ１ ８により使用されるレートはノード用プロセッサ１２によって制御チャネル２０ により選択される。データチャネル２２はノード用プロセッサおよび音声コーグ の間でデジタル化された音声トラフィックを結合する。

ノード用プロセッサ１２はまたビデオＩ／′０装置２４からビデオトラフィック を受入れ、該ビデオＩ１０装置２４はビデオカメラ、ビデオ表示ターミナル、あ るいは両方から構成することができる。ビデオコーグ２６はビデオｌ１０２４か らのビデオ情報をデータチャネル２８によってノード用プロセッサ１２に供給さ れるデジタル信号に変換する。ビデオコーグは制御チャネル３０によって送られ る信号によってノード用プロセッサにより選択される２つまたはそれ以上の異な るレートで動作可能である。種々のタイプのビデオコーグおよびコーディングが 示唆されている。

ジー・カールソンおよびエム・ベラターリ、「パケットネットワークのためのビ デオのサブバンドコーディング」、オプティカル・エンジニアリング、Ｖｏ　１ ．２７、Ｎｏ。

７、ｐｐ、５７４−５８６．１９８８年７月；シー・チャムザスおよびディ・エ ル・ダットワイラー、「パケット交換ネットワークのためのファクシミリ画像の エンコーディング」、通信における選択された領域に関するＩ　ＥＥＥジャーナ ル、Ｖｏｌ、７、Ｎ０９５、ｐｐ、８５７−８６４．１９８９年６月：エフ・キ シン、ケイ・マナーベ、ワイ・ハヤシおよびエイチ・ヤスダ、ｒＡＴＭネットワ ークのためのビデオ信号の可変ビットレートコーディング」、通信における選択 された領域に関するＩＥＥＥジャーナル、Ｖｏｌ、７、Ｎｏ、　５、ｐｐ、８０ １−８０６．１９８９年６月、を参照。

第２図には１つの代表的なオーディオおよびビデオソースのみが示されているが 、当業者には複数のそのようなソース（発生源）を収容できることが理解される 。取扱うことができるそのようなトラフィックの量は一般にノード用プロセッサ １２に結合された通信リンクの帯域幅または容量によって制限される。２つの通 信リンク１４および１６が図示された例に示されているが、第１図に示されるノ ードＤにおけるような単一のチャネルのみを用いることも可能なことは明らかで ある。種々のタイプのノード用プロセッサが現存のパケットネットワークにおい て使用される。

これらのノード用プロセッサはトラフィックのパケットを種々の通信リンクに沿 ってそれらの目的地（デスティネーション）に向かって導く。該プロセッサはエ ラーチェックおよびネットワークの渋滞の監視のような機能を提供する。

エツジノードにおけるプロセッサはまたパケットにおいて運ばれる情報をデステ ィネーション装置に変換しかつソース装置からの情報を受信してそれを適切なパ ケットフォーマットに処理する。本発明によるノード用プロセッサの主要な機能 を以下に説明する。

本発明の重要な態様はユーザによって用いられるコーディングレート間の選択を 行なうノード用プロセッサ１２の能力にある。異なるレートを選択するこの能力 は一時的な容量オーバロードを緩和するために利用される。

第３図は、音声およびビデオのような、瞬発的な符号化情報のためのパケットフ ォーマットを示す。このパケットはヘッダ情報３２を含み、該ヘッダ情報３２は 論理チャネル番号、廃棄優先度、エラーチェック、および他の情報を含むことが できる。該パケットはまた順方向渋滞指示ビット（ＦＣＩＢ）、逆方向渋滞指示 ビット（ＲＣＩ　Ｂ）およびコードレート領域を含む。データ部３４は通信され るべき符号化情報を表わす。ＦＣＩＢはノードがリンクのオーバロード状態を検 出したことに応してパケットネットワークを通る通信経路における中間ノードに よりセットされるフラグとして作用する。ＲＣＩＢもまたフラグとして作用し、 かつ順方向におけるリンクの容量オーバロードを指示するフィードバックとして ソースノードに伝搬するパケットにおいてデスティネーンヨンノードによりセッ トされる。

コードレート領域は各パケットにおけるデータ３４のために使用される符号化レ ートを規定する。このパケットフォーマットの使用および機能のその他の説明は 第７図および第８図に関連して行なう。

第４図は、ノート用プロセッサの出力キュー３６を示す。

入力３８は到来パケットを受入れ、かつプロセッサから送信されるパケットは出 力４０から送り出される。キュー３６は送信される前に一時的に格納されるべき 制限された数の受信パケットの受入れを許容するバッファリングを提供する。こ のバッファリングは複数のユーザおよび他の中間ノードからの同時的に到来する パケットを受入れかつ一時的な容量オーバロードを吸収するための平滑機能を提 供する。本発明によれば、基準ポインタ４２および平均長ポインタ４４が用いら れる。基準ポインタは所定のバッファの深さにセットされかつネットワークを考 慮した受入れ可能な量のバッファリングを表わす。平均長ポインタ４４は所定の 期間に渡る平均的なキューの深さを表わす。基準ポインタ４２に関する平均長ポ インタ４４の相対位置はノード用プロセッサによって過剰なネットワーク渋滞（ ｏｖｅｒＩ　ｏ　ａ　ｄ）が存在するか否かについての決定を行なうために利用 される。もし該平均長ポインタが第４図の図式的な例に示されるように基準ポイ ンタを越えておれば、渋滞が存在するものと決定される。そのような決定は第７ 図に関して後に説明するようにＦＣＩＢフラグをセットすることに関連して使用 される。平均的なキューの長さは該キューの長さが各々のパケットに対して決定 されれば生ずるがもじれない急速な変動を最小にするためにポインタ４４として 使用される。平均長ポインタ４４が基準ポインタ４２より小さくなれば渋滞は終 了したものと宣言される。

あるいは、渋滞期間の終了を宣言するためにレジュームポインタ４５を用いるこ とができる。レジュームポインタ４５の値は基準ポインタ４２より小さい。前と 同様に、平均長ポインタ４４が基準ポインタ４２を越えた場合には、渋滞が存在 するものと決定される。平均長ポインタ４４がレジュームポインタ４５より小さ くなった場合にのみ、渋滞が終了したものと宣言される。これはフィードバック 制御の安定性においてさらに改善を与える。

第５図は、第１図のノードＡからＤへのリンクに対する時間の関数としてのパケ ットのレート４６のグラフを示す。

このリンクの容量は基準線４８によって示されている。グラフ４６の基準線４８ より上の影を付けた領域はリンク容量が超過している間の大きさおよび時間イン ターバルを表す。このグラフは本発明を採用していない伝統的なパケットネット ワークに存在する状態を示している。この図式的なグラフにおいては、容量オー バロードはノードＤに取付けられた電話機１０の複数のユーザと会話している、 ノードＢおよびＣに取付けられた電話機１０の複数のユーザによる同時的な瞬発 音声に起因する。比較的低い容量のリンクにおいては、そのようなオーバロード は該リンクを介して収容できる最大トラフィックを超えて数多くのユーザが同時 にトラフィックを提供している時間インターバルを表す。そのような状態は音声 の間欠的な特性が前に説明したように統計的なゲインを達成するために使用され ている場合に存在する。このグラフにおける影を付けた領域は第４図に見られる ように基準ポインタ４２を超えて平均キューの長さを増大させ、この場合ノード 用プロセッサのキューが余分のトラフィック需要を収容しようと試みる。キュー ３６はオーバロートの大きさおよび時間長に応して超過できる有限の容量を有す ることは明らかである。しかしながら、オーバロードが決して発生しない状態は リンクが効率的な容量で使用されていない状態を表す。

第６図は、時間の関数としてのパケットレート５０の他のグラフであり、かつ本 発明の作用によって生ずる差異を除き、第５図のグラフ４６と同じである。開始 遅延（ｉｎｉｔｉａｔｅ　ｄｅｌａｙ）５２の後、容量オーバロードの残りのも のは本発明によって打消され瞬発的なデータソースはより低いレートに切替えら れる。容量オーバロード期間の終りに始まる終了遅延（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｄｅｌａｙ）５４に続き、本発明はトラフィックソースがそのようなトラフィッ クの通常の送信を表すより高いレートに戻るよう切替える。従って、本発明は容 量オーバロードの時間インターバルを最小化する。前記開始遅延はオーバロード 状態を認識しかつユーザのレートの低減をもたらすために必要とされる時間を表 す。終了遅延はオーバロード状態の終了を検出しかつユーザのレートの増大をも たらすことに関連する遅延を表す。これらの遅延の双方とも一般にパケットネッ トワークのパラメータの関数でありかっ好ましくは典型的なオーバロード期間に 関し短くされる。

第７図は、リンク容量のオーバロードを決定しかつそのような決定を通信するた めの本発明による例示的な方法を示すフロー図である。パケットネットワーク経 路に沿った各々の中間ノードはこれらのステップを達成する能力を有する。ステ ップ５６において、あるノードの出力キューからのパケットが送信のために準備 される。ステップ５８は平均キュー長の更新を提供し、該キューおよび平均長ポ インタの動作は第４図に関連して説明した。判断ステップ６０において、前記平 均キュー長が水準標、すなわち、基準ポインタより大きいか否かにつき判断が行 われる。もしＹＥＳであれば、ＦＣＩＢフラグが該パケットのこのビットを１に 等しくオーバライドすることによりセットされる。

もしＮＯであれば、ＦＣＩＢは変更されない。ステップ６４において、準備され ているパケットがＦＣＩＢとともに送信される。これらのステップはＥＮＤ６６ において終了する。当業者にはこれらのステップは全体のノード用プロセッサ機 能の一部としてソフトウェアによりあるいは特別のハードウェアによって好適に 実行できることが明らかであろう。

送信経路に沿った中間ノードは各々オーバロード状態についての独立の判定を行 う。これらのノードのいずれかによるポジティブな判断はＦＣＩＢフラグをセッ トさせる。

従って、該経路に沿ったいずれかのノードにおける渋滞は本発明による渋滞制御 を開始するに十分なものである。

第８図は、エツジノード、すなわち、パケットネットワークにおける発信ノード または着信ノードにより行われる本発明に係わるステップを示すフローチャート である。ステップ６８において、あるエツジノードがパケットを受信する。判断 ステップ７０は該受信パケットにおけるＲＣＩＢ＝１であるか否かを判定する。

もしＹＥＳであれば、該トラフィックに関連するコーグがそれが前に高いレート になっておれば低いレートに切替えられる。従って、ＲＣＩＢ＝１はリバースフ ラグが渋滞を示すためにセットされていることを表す。もしＮｏであれば、ステ ップ７４は対応するコーグをもしそれが低いレートにあれば高いレートに切替え させる。あるいは、コーグは現在の瞬発音声の終りまで低いレートに留まりかつ 渋滞が受信されているというそれ以上の通知がなければ次の瞬発音声の始めに高 いレートに切替えることもできる。

コーグのレートの適切な選択に続き、判断ステップ７６はＦＣＩＢ＝１であるか 否かを判定する。この条件が真であることはある中間ノードが渋滞判定を行った ことに対応する。もしＹＥＳであれば、ステップ７８は逆方向に、すなわち、順 方向に送信されているパケットの発信ノードに向けて送信されるべきパケットに 対しＲＣＩＢを１に等しくセットさせる。もしＮｏであれば、ステップ８０は逆 方向に送信されるべきパケットに対しＲＣＩＢが０に等しくセットされるように する。これは前記経路にわたり渋滞表示がないことに対応する。ステップ８１は 逆方向に送信されるパケットに対しＦＣｒＢが０に等しくセットされるようにす る。これらのステップはＥＮＤ　（終了）８２によって完了する。これらのステ ップは各々のエツジノード用プロセッサの全体の機能の一部として組込まれると 好都合である。

以上の手順がどのようにして動作するかを示す１例として、第１図のノードＢに おける電話機がノードＤにおける電話機と経路Ｂ−Ａ−Ｄを介して通信している 場合を考える。ノードＢにおいて送信されたパケットはＦＣＩＢ＝Ｏ。

ＲＣＩ　Ｂ＝Ｏを有する。ノードＡがノードＤに対しこのパケットを送信する準 備ができた時に、ノードＡがリンクのオーバロードを検出しかつ従って該パケッ トをＦＣＩ　Ｂ＝１、ＲＣＩＢ＝ＯとともにノードＤに送信するものと想定する 。第８図によれば、ノードＤはＲＣＩ　Ｂ＝１とともにノードＢを目指すパケッ トの送信を開始する。ノードＢによってそのようなパケットが受信されると、対 応するコーグがより低いレートに切替えられ、それによりリンクのトラフィック の量を低減する。コーグが高いレートから低いレートに変更されるのに必要な時 間は開始遅延５２に対応する。

ノードＢがパケットを送信し続ける時に、ノードＡが今度はリンクのオーバロー ドが存在しないことを判定したものと仮定すると、ＦＣＩＢ＝Ｏとなる。これら のパケットはノードＤにおいて受信されその結果判断ステップ７６が否定的であ るということになる。これはＲＣＩＢ＝ＯがノードＢを目指すパケットにおいて 送信されるようにする。

そのようなパケットがノードＢにおいて受信されると、判断ステップ７０は否定 的となり、それにより関連するコーグを低いレートからより高いまたは通常のレ ートに切替えさせるが、それはネットワークの渋滞が消滅したからである。容量 オーバロードの停止とコーグのレートの増大の可能な時との間の時間遅延は終了 遅延５４に対応する。

上の説明からパケットネットワークの経路はＲＣＩＢがその発信ノードに送信し 戻されるために両方とも存在しなければならない２つの１方向経路として取扱わ れることに注目すべきである。従って、これは２つのパーティの電話会話の各終 端におけるコーグのレートが異なることを許容する。

ＲＣＩＢフラグを伝達するために逆方向に流れるトラフィックがない場合には、 着信エツジノード用プロセッサにより発信エツジノード用プロセッサに戻される べき空のデータ領域を備えたパケットが生成される。これらの空のデータパケッ トはエンコーダに通信されるべき渋滞状態の変化がありかつ逆方向に流れるユー ザのトラフィックがない場合にのみ生成する必要がある。

平均的なキューの深さを監視するための別の方法として、他の技術を用いて渋滞 を判定することができる。所定のインターバルにわたり測定されたパケットのレ ートが基準レートと比較され、もし基準レートより大きければ、渋滞が宣言され る。また、ノード用プロセッサが瞬発音声における呼の数を監視し、もし瞬発音 声（ｔａｌｋｓｐ’ｕｒｔ）における呼の数が基準数より大きければ、渋滞が宣 言されるようにすることもできる。

本発明の１実施例が図面によって説明されかつ示されたが、本発明の範囲は以下 の添付の請求の範囲によって規定される。

ＦＩＣ，５ 要約書 この発明は瞬発的なデータを伝達するパケットネットワークに適している。エツ ジノード（１２）に対しある機構（１８，２６）が結合されて瞬発的な情報を第 １の符号化レートであるいは該第１のレートより小さな第２の符号化レートでデ ジタルフォーマットに符号化する。ある機構が前記瞬発的な情報を伝達する１つ またはそれ以上の中間ノードのトラフィックのオーバロードを検知する。前記オ ーバロード検知機構に応答するある機構が前記コーディング機構にトラフィック のオーバロードが検知されている間に第１のレートから第２のレートに切替えさ せる。従って、ネットワーク需要の要求が低減されかつオーバロードが緩和され る。

国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．瞬発的なトラフィックを伝達しかつエッジノードと中間ノードを含むパケッ トネットワークにおいて、前記エッジノードに結合され瞬発的な情報をパケット として送信するためにデジタルフォーマットに符号化するための手段であって、 前記符号化手段は少なくとも第１のコーディングレートおよび該第１のレートよ り小さな第２のコーディングレートを有するもの、 前記瞬発的な情報を伝達する１つまたはそれ以上の中間ノードのトラフィックの オーバロードを検知するための手段、 前記オーバロード検知手段に応答して前記符号化手段に前記トラフィックのオー バロードが検知されている間に前記第１のレートから前記第２のレートに切替え させ、それにより前記負荷を低減するための手段、を具備することを特徴とする パケットネットワーク。
2. ２．前記オーバロード検知手段は前記中間ノードに結合されて基準数に関し送信 を待っているパケットの数を判定するための手段を具備し、トラフィックのオー バロードは待機中のパケットの数が前記基準数を超えた時に検知される、請求の 範囲第１項に記載のパケットネットワーク。
3. ３．前記符号化手段を切替えさせる手段は前記検知手段に結合され前記中間ノー ドにおいてトラフィックのオーバロードが検知された時に中間ノードにおいて送 信されるのを待機しているパケットにおける第１のフラグをセットする手段を具 備する、請求の範囲第１項に記載のパケットネットワーク。
4. ４．前記符号化手段を切替えさせる手段は前記エッジノードに結合され前記第１ のフラグがセットされているパケットのエッジ発信ノードに対応するエッジ着信 ノードを有するパケットにおける第２のフラグをセットするための手段を具備し 、前記第２のフラグをセットする手段は前記第１のフラグがセットされたパケッ トを受信している間に前記第２のフラグをセットする、請求の範囲第３項に記載 のパケットネットワーク。
5. ５．前記符号化手段を切替えさせるための手段は前記エッジノードに結合され前 記第２のフラグがセットされたパケットを受信する間に前記符号化手段を前記第 １のレートから前記第２のレートに切替えるための手段を具備する、請求の範囲 第４項に記載のパケットネットワーク。
6. ６．瞬発的なトラフィックを伝達しかつエッジノードおよび中間ノードを含むパ ケットネットワークにおけるトラフィックのオーバロードを最小化するための方 法であって、該方法は、 前記エッジノードにおいてパケットとして送信するために瞬発的な情報をデジタ ルフォーマットに符号化する段階であって、該符号化段階は少なくとも第１のコ ーディングレートおよび該第１のレートより小さな第２のコーディングレートを 有するもの、 前記瞬発的な情報を伝達する１つまたはそれ以上の中間ノードのトラフィックの オーバロードを検出する段階、トラフィックのオーバロードが検知されている間 に前記符号化手段に前記第１のレートから前記第２のレートに切替えさせそれに より負荷を低減する段階、を具備することを特徴とするトラフィックのオーバロ ードを最小化するための方法。
7. ７．前記オーバロード検知段階は中間ノードにおいて送信されるのを待機するパ ケットの数を基準数に関して判定する段階を具備し、前記トラフィックのオーバ ロードは待機中のパケットの数が前記基準数を超えた場合に検知される、請求の 範囲第６項に記載の方法。
8. ８．前記符号化手段に切替えさせる段階は前記中間ノードにおいてトラフィック のオーバロードが検知された時に中間ノードにおいて送信されるべきパケットに おける第１のフラグをセットする段階を具備する、請求の範囲第６項に記載の方 法。
9. ９．前記符号化手段に切替えさせる段階はさらに前記第１のフラグがセットされ たパケットのエッジ発信ノードに向けられたパケットにおける第２のフラグをセ ットする段階を具備し、前記第２のフラグは前記第１のフラグがセットされたパ ケットが受信されている間にセットされる、請求の範囲第８項に記載の方法。
10. １０．前記符号化手段に切替えさせる段階はさらに前記第２のフラグがセットさ れたパケットを受信する間に前記第１のレートから前記第２のレートに切替える 段階を具備する、請求の範囲第９項に記載の方法。