通信方法和接收终端的制作方法

专利名称：通信方法和接收终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信方法以及接收终端，其中通信方法能够改变接收其中执行了用TFRC (TCP友好速率控制)的速率控制的流的接收终端，使之从第 一接收终端改变为第二接收终端。
背景技术：
以下，将通过提供"英特网"的定义为相互连接各个终端的相邻路由器 的网络做出说明。更具体地，当数据从一个室内终端被传输到另一个室内终 端时，所发送的数据经由诸如ADSL、光线、等等的接入线和多个ISP (英特 网服务提供者)的线路等等从内部路由器传输。另外，所发送的数据经由接 入线和连接于另 一房间的内部路由器被传送到另 一室内的终端。从这种内部 路由器布置到另 一 室内路由器的网络被称为英特网。难以保证连接于英特网的任何终端之间的固定带宽。在现有技术中，作 为在英特网中的路由器之间保留带宽的系统，用于通过在各个终端之间的每 个通信用RSVP (资源预留协议)来保证带宽的INTSERV (集成服务)是已 知的。但是，该INTSERV没有投入实用，因为必须将相同的系统应用于多个 ISP在英特网上管理的所有路由器。因此，由所有终端处理的通信在英特网上 它们之间共享带宽，即，在所谓尽力而为(besteffect)的基础上实施通信。作为进行尽力而为式服务的、用于在由英特网上的各个终端处理的通信 之间公平地共享带宽的通信系统，TCP被广泛使用。该TCP被用在电子邮件、 诸如WWW (万维网)、Wi皿y、或WinMX的P2P (点对点)文件交换通信 等等中，并占据了大部分英特网流量。因此，在英特网上执行尽力而为式服 务的通信中，推荐应该通过控制传输速率来与该TCP公平地共享带宽来实现 拥塞控制(参考文献"拥塞控制原理"，RFC2914)。同时，TCP在传输速率控制中展示了被称作AIMD (加增乘减)的特征。 因为传输速率由于该特征而显著地变化，因此该TCP不适合于经由网络传输 诸如声音、运动图像等等的连续信息的流。
为了克服这种问题，已发展了能与TCP公平地共享带宽同时实现平稳的传输速率控制的TFRC。
该TFRC是基于稍后将描述的丟失事件速率(p)和往返时间(R)来估 算TFRC以其速率与TCP公平地共享带宽的传输速率(X)以控制传输速率 的方法。具体地，通过以下所给的公式(1)来估算传输速率(X)。
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在用TFRC的传输速率控制中，当每次丟失发生时，执行用该公式(l) 的传输速率估算(见图1 )。
为了实现在该TFRC的传输速率控制中的平稳传输速率控制，通过考虑 过去多次(图1中是8次)收集的丢失信息来计算丟失事件速率(p)。
在TFRC中，通过执行这种控制能获得当英特网被置于过度拥塞状态时 应该进行的快速拥塞避免，和平稳速率控制。即，当拥塞状态发生在英特网 上时，在短时间内发生丟失事件的数量。因此，由接收终端观察到的丢失事 件速率立即获得巨大值。因为发生每个丢失时该值被报告给发送端，可以通 过^^式(1 )立即计算出传输速率，并应用该传输速率，因此可以抑制呼叫流 量。因此，本操作用作英特网上的拥塞避免。相反，当没有在英特网上发生 过度拥塞状态且没有发生这么多的丟失时，降低了丟失的发生频率，也减少 了在接收端观察到的丢失事件速率。如上所述，因为通过考虑丟失历史来计 算丢失事件速率，因此及时地平稳地减少了丟失事件速率且相应地平稳地增 加了传输速率。简言之，当在英特网上发生拥塞时，进行快速拥塞避免捧作， 而当通信从拥塞状态恢复时，平稳地改变(增加)传输速率。
而且，在TFRC中，如TCP —样，在开始传输时，进行从传输速率=1 包/往返时间逐渐地增加传输速率的操作(称作慢启动)。但是，因为在TFRC 中而不在TCP中传输速率被平稳地改变，因此直到传输速率达到发送流所需 的速率为止要经过大量时间。而且，在当连续地接收数据的同时重新产生数 据的流中，数据不能在接收端上播放，除非能维持超过播放速率的传输速率。 因此，在接收终端开始流的接收之后，接收终端需要大量时间来实际地开始 视频等等的重新产生。
由于此原因，当用户将接收终端从具体终端切换(switch)成新的终端时，
需要用户的大量排队时间。同时，已经建议这种系统，当要传输流到新的接收终端时，其他终端通 知有关接收终端可以在什么传输速率范围传输该流(例如，见专利文献l)。在该系统中，当新的终端被连接到英特网上且然后被登录到英特网上的 具体服务器(例如，用于交换即时消息的服务器)时，在英特网上的带宽测 量服务器测量新终端和带宽测量服务器之间的有效带宽。然后，带宽测量服 务器经由具体服务器通知另一终端关于所测量的有效带宽的信息。然后，新 终端用此信息保持与另 一终端的通信。用此系统，可以通过使用近似于新终端的有效带宽的值来粗略地判断对 在新终端和另一终端之间执行的流来说足够的传输速率。具体地，当新终端和带宽测量服务器之间的有效带宽是1.5Mbps时，用户放弃传输最大传输速 率为6Mbps的高清晰度运动图像等等的想法。然后，取代该运动图像，用户 可能传输最大传输速率约为1Mbps的低清晰度运动图像。 专利文献l: JP-A-2004-129205发明内容本发明要解决的问题在现有技术中的上述系统中，可以考虑，因为测量了终端和测量服务器 之间的带宽，因此所测量的值在粗略掌握连接于英特网的接入线的有效速率 的上限时有效。但是，因为该值不对应于通过测量在其间传输流的传输终端 和接收终端之间的带宽所得到的值，因此这种值不能被用作以其速率实际地 传输流的传输速率(TFRC的初始速率)。更具体地，当由连接于一个内部路 由器的第一接收终端(例如，在厨房中提供的显示设备)正接收的流被切换 到连接于相同内部路由器的第二接收终端(例如，在起居室中提供的显示设 备)时，目前第一接收终端所使用的传输速率不能立即应用于第二接收终端。 即，因为第二接收终端和传输终端之间的带宽没有被测量，因此传输终端在 使用TFRC的流中必须不可避免地慢启动，所以传输速率必须在传输速率从 传输速率低的状态开始之后增加。因此，在切换后直到第二接收终端能够播 放诸如运动图像等等的流为止所需的排队时间被延长。考虑上述问题进行本发明，本发明的目的是提供一种通信方法和一种接 收终端，其中当将接收传输速率控制用TFRC算法所应用的流的终端从第一
接收终端被切换到第二接收终端时，通信方法能够在切换后立即接收/播放流 而不断开它。用于解决问题的手段本发明的将用TFRC的速率控制所应用的流的接收终端从第一接收终端 切换到第二接收终端的通信方法，包括判断步骤，其判断流的传输终端和 第一接收终端之间在网络上的路由与传输终端和第二终端之间网络上的路由 是否相同；以及转移(transfer)步骤，其当判断两个路由相同时，将第一接 收终端所管理的丟包历史信息转移到第二接收终端。根据本配置，当判断两个路由彼此相同时，第一接收终端所管理的丟包 历史信息被转移到第二接收终端。因此，通过使用转移的历史信息而无需执 行慢启动，第二接收终端能以如同第一接收终端所使用的传输速率相同的传 输速率立即接收流。因此，能够在切换接收终端之后无需断开就立即接收并 播放流 而且，根据本配置，判断在传输终端和第一接收终端之间的网络上的路 由与传输终端和第二接收终端之间的路由的网络上是否相同。因此，当网络 上的两个路由彼此不相同时，丢包历史信息不转移到第二接收终端。因此， 能够防止第二接收终端以不够高的传输速率接收流而使网络处于拥塞状态的 这种情况。而且，本发明的对第一接收终端增加第二接收终端作为在用TFRC的速 率控制下以组播方式分发的流的接收终端的通信方法，包括判断步骤，其 判断流的传输终端和第一接收终端之间网络上的路由与传输终端和第二接收 终端之间网络上的路由是否相同；以及转移步骤，其当判断两个路由相同时， 将第 一接收终端所管理的丟包历史信息转移到第二接收终端。根据本配置，当判断判断两个路由彼此相同时，第一接收终端所管理的 丟包历史信息被转移到第二接收终端。因此，无需执行慢启动，第二接收终 端能通过使用转移的历史信息以如同第一接收终端所使用的传输速率相同的 传输速率立即接收流。因此，能够在对第一接收终端添加第二接收终端之后 无需停顿就立即接收并播放流。而且，根据本配置，判断在流传输终端和第一接收终端之间的网络上的 路由与传输终端和第二接收终端之间的网络上的路由是否相同。因此，当网 络上的两个路由彼此不相同时，丢包历史信息不转移到第二接收终端。因此， 能够防止第二接收终端以不够高的传输速率接收流而使网络处于拥塞状态的 这种情况。而且，本发明的通信方法还包括通知步骤，其当判断两个路由相同时， 向传输终端和第二接收终端通知丟包历史信息已经从第一接收终端转移到第 二接收终端，且当判断两个路由不相同时，向传输终端和第二接收终端通知丢包历史信息没有从第一接收终端转移到第二接收终端而仅仅实施(conduct)了接收终端的切换。根据本配置，传输终端和第二接收终端能掌握情况。 而且，在本发明的通信方法中，判断步骤通过跟踪路由的方法来测量路由。而且，在本发明的通信方法中，判断步骤判断第一接收终端和第二接收 终端是否连接于相同网络，并判断从传输终端是否只有一个路由器连接于相 同网络。速率控制使用TFRC所应用的流的本发明的接收终端，包括判断功能， 其判断在流的传输终端和本身的终端之间的网络上的路由与传输终端和另一 接收终端之间的网络上的路由是否相同；以及转移功能，其当判断两个路由 相同时，转移本身的终端所管理的丟包历史信息到另一接收终端。 '而且在用TFRC的速率控制下以组播方式而分发的流的本发明的接收终 端，包括判断功能，其判断流的传输终端和本身的终端之间的网络上的路由 与传输终端和新增作为接收流的终端的接收终端之间的网络上的路由是否相 同；以及转移功能，其当判断两个路由相同时，转移本身的终端所管理的丟 包历史信息到新增的接收终端。本发明的优点根据本发明，可以当接收流的终端从第一接收终端被切换到第二接收终 端(或增加第二接收终端作为接收终端)时，在切换(增加)操作之后立即 接收/播放流而不被断开。


[图1]用TFRC的传输速率控制的示例图。[图2]显示用于说明实施例1 (装配有呼叫控制服务器)的通信系统的配
置的方框图。[图3]说明在实施例1 (采用相同路由的情况)中流接收终端的切换操作 的示例图。[图4]说明在实施例1 (未采用相同路由的情况)中流接收终端的切换操 作的示例图。[图5]显示用于说明实施例2 (未装配呼叫控制服务器)的通信系统的配 置的方框图。[图6]说明在实施例2(采用相同路由的情况)中流接收终端的切换操作 的示例图。[图7]说明在实施例2(未采用相同路由的情况)中流接收终端的切换操 作的示例图。[图8]说明在实施例3 (采用相同路由的情况)中流接收终端的增加操作 的示例图。[图9]显示用于说明实施例4的通信系统(路由器具有两个子网)的配 置的方框图。[图10]说明包含丢失历史的消息示例的图。参考数字和标记的描述101传输终端102传输应用程序103传输速率控制部分104， 206， 306呼叫转移控制部分201第一接收终端202， 302接收应用程序203， 303丟失历史管理部分204, 304丟失速率报告部分205路由相关信息报告部分207相同i 各由判断部分301第二接收终端305路由相关信息报告部分401路由器 501英特网502英特网上的路由 601呼叫控制服务器 701第一网络(本地网) 702第二网络具体实施方式
实施本发明的最佳实施方式以下将参考

本发明的实施例。图1是用以上TFRC的传输速率控制的示例图。在此控制中，当应用程 序包从传输终端被传输到接收终端时，通过利用在接收终端侧测量的丢包历 史信息和往返时间通过公式(1 )估算带宽来实施传输速率控制。以下将说明 当用于接收从传输终端传输的流的终端被改变或增加时所应用的实施例，其 中该传输终端用该TFRC算法的传输速率控制来应用于流。(实施例1:用呼叫控制服务器进行集中控制)图2是显示用于说明本发明的实施例1的通信系统配置的方框图。图2 所示的通信系统由传输终端101、第一接收终端201、第二接收终端301、路 由器401、呼叫控制服务器601、英特网501，和本地网701构成。而且，传 输终端IOI、呼叫控制服务器601,和路由器401经由英特网501相互连接。 路由器401经由本地网701连接于第一接收终端201和第二接收终端301。传输终端101是传输流的终端，其包含传输应用程序102、传输速率控 制部分103，和呼叫转移控制部分104。传输应用程序102是传输诸如声音、 运动图像等等的流信息的应用程序。随后，传输速率控制部分103从稍后将 描述的接收终端接收丢失事件速率和作为RTT(往返时间)的往返时间信息， 然后通过使用公式(1 )估算带宽，然后基于该带宽控制传输应用程序102的 传输速率。呼叫转移控制部分104传输/接收呼叫控制信号到/从终端和呼叫控 制服务器，且控制流传输的开始和终止。第一接收终端201是接收流的终端。第一接收终端201包含接收应用程 序202，其用于通过扬声器、显示器等等来播放诸如声音、运动图像等等的 流数据；丢失历史管理部分203,其用于管理接收的包的丟失状态；丢失速 率报告部分204,其用于通过监视从传输终端101传输的流的包的顺序 (sequence)序列号(number)来感应丢失，然后基于丢失和由丢失历史管 理部分203所管理的丟失历史信息来计算丟失事件速率，然后将该速率作为 丢失事件速率报告给传输终端101;路由相关信息报告部分205，其测量/报 告用于判断在传输终端101和本身终端之间的英特网上的路由是否与传输终 端101和其他接收终端之间的英特网上的路由相同所需的信息；呼叫转移控 制部分206,用于传输/接收呼叫控制信号到/从其他终端和呼叫控制服务器 601，并控制流接收的开始和终止。第二接收终端301与第一接收终端201 —样是接收流的终端。第二接收 终端301由等同于接收应用程序202的接收应用程序302、等同于丢失历史 管理部分203的丟失历史管理部分303、等同于丟失速率报告部分204的丟 失速率报告部分304、等同于呼叫转移控制部分206的呼叫转移控制部分306， 和用于测量/报告用于判断在传输终端101和本身终端之间的英特网上的路由 是否与传输终端101和其他接收终端之间的英特网上的路由相同所需的信息 的路由相关信息报告部分305和其他接收终端构成。而且，在图2中，路由器401是在室内等等提供的路由器，且第一接收 终端201和第二接收终端301经由本地网701连接于路由器401。路由器401 4皮连接于英特网501。这里，502示意地显示了在传输终端101和路由器401 之间英特网上的路由。呼叫控制服务器601是传输/接收呼叫控制信号到/从传输终端101的呼叫 转移控制部分104、第一接收终端201的呼叫转移控制部分206、和第二接收 终端301的呼叫转移控制部分306,或转发(relay)呼叫控制信号。下面，参考以下附图将描述在上述配置中接收由传输终端101向其应用 按照TFRC的传输速率控制的诸如声音、运动图像等等的流的接收终端从第 一接收终端201切换到第二接收终端301的操作。图3是说明实施例1 (采用相同路由的情况)中的流接收终端的切换操 作的示例图。图3显示其中用SIP (会话初始化协议)作为用于传输/接收呼 叫控制序列的系统来执行切换操作同时由呼叫控制服务器应用集中控制的顺 序(sequence )。首先，第一接收终端201的丢失历史管理部分203向呼叫转 移控制部分206通知丢失历史信息。第一接收终端201的呼叫转移控制部分 206向呼叫控制服务器601发送切换请求消息来将接收终端从第一接收终端 切换到第二接收终端301。在该消息中，包含了用于指定第二接收终端201、 传输终端101和接收终端的URI (统一资源标识符)、用于指定当前正处理的 通信(流)的标识符CALL-ID、指示在传输终端101和第一接收终端201之 间在英特网上的路由的信息，和正在丟失历史管理部分203中被管理的丢失 历史信息。呼叫控制服务器601翻译该切换请求消息的内容，并指定第二接收终端 301。而且，呼叫控制服务器601向第二接收终端301传输包含传输终端101 的IP地址信息的相同路由证实(confirm )请求消息，作为测量传输终端101 和第二接收终端301之间英特网上路由所需的信息。第二接收终端301的路 由相关信息报告部分305当接收到相同路由证实请求消息时，用包含在相同 ;咯由确认请求消息中的传输终端101的IP地址信息来测量传输终端101和第 二接收终端301之间的路由。然后，路由相关信息报告部分305包括在相同 路由应答中所测量的路由信息，并将该应答答复给呼叫控制服务器601。呼叫控制服务器601当接收到相同路由应答时，用该路由信息来判断传 输终端101和第一接收终端201之间英特网上的路由是否与传输终端101和 第二接收终端301之间英特网上的路由相同。称该判断为路由身份判断。当 由该路由身份判断来判断英特网上两个路由彼此相同，呼叫控制服务器601 向第二接收终端301通知包含第一接收终端201的丢失历史信息的消息(在 图3中的INVITE消息)。而且，呼叫控制服务器601向传输终端101传输传 输速率转移消息(图3中的INVITE消息)，其描述了将如同第一接收终端201 的相同的传输速率应用于第二接收终端301。图IO是说明包含丟失历史信息的消息的格式示例图。在图10中，1101 是根据由英特网标准文档RFC2543规定的SIP (会话初始化协议)的INVITE 消息的示例。而 1102 是在由符合英特网的草案 "draft-ietf-mmusic-sdp-new-25.txt"规定的SDP (会话描述协议)格式中的消 息主体示例。而1103是丢失历史信息的描述性示例。而1104是用于指定在 SDP中的"属性"描述的记号。而1105显示属性的类型，1106显示属性的 值。由用逗号隔开的文本来描述属性值1106。而1107是给出指示包含了多少 属性的属性值个数的字符。从1108到1109排列且用逗号隔开的相应文本是 指示丢失历史的信息。 '在本描述示例中，指示丟失历史的信息指示特定丟包和随后丢包之间所
记录的包数量，即该信息是由记录指示丟失间隔的包数量来得到的。即，从1108到1109排列且用逗号隔开的文本指示丟失间隔的历史。例如，该信息指 示这样一种情况，在包1024到达之后发生丢包，自从发生了第一个丟包以后， 然后在包2000到达之后再次发生丢包。如本实施例一样，丢失历史信息可以 用直到发生丟失事件为止所接收包数量来表示。可替换地，该数量的倒数可 以被表示为丢失事件速率。而且，丟失事件发生的时间间隔和接收终端在那 时接收的流数据的接收速率可以被变换作为丢失历史信息。而且，在本实施 例中，描述了其中传输八个丟失历史信息的示例，但本发明不局限于该示例。 即，可以传输超过一个的无限个。在本发明中，描述了基于由 "draft-ietf-mmusic-sdp-new-25.txt"规定的SDP (会话描述协议)格式的系统， 作为丟失历史信息描述系统。但是可以由描述XML (可扩展标记语言)基础 上的会话信息的"draft-ietf-mmusic-sdpng-0.8txt"所规定的SDPng格式来描 述或可以由其他描述系统来描述丢失历史信息。第二接收终端301，当接收包含丢失历史信息的消息时，将该丢失历史 信息转发(reflect)给丢失速率报告部分304，并保存与在第一接收终端201 中相同的传输历史。更具体地，第二接收终端301保存在图10所示的从1108 到1109所描述的丟失间隔的历史信息作为丢失历史信息。然后，第二接收终 端301用该丢失历史信息产生用于基于TFRC的速率控制所需的信息(即传 输速率转移消息)，并传输该信息到传输终端101。传输终端101的呼叫转移 控制部分104,当接收传输速率转移消息时，控制传输速率控制部分103和 传输应用程序102来对第二接收终端301应用如同应用在第一接收终^ 201 上的传输速率的传输速率作为初始值。才艮据这种操作，就在应该接收流的接收终端从第一接收终端201切换到 第二接收终端301之前，从传输终端101传输流到第一接收终端201所应用 的第一传输速率被应用作为从传输终端101到第二接收终端201的流的初始 值。而且，在切换后的传输终端101和第二接收终端301之间所实施的传输 速率控制操作掌管第一接收终端201的丢失历史信息。因此，在接收终端的 切换后，等同于在传输终端101和第一接收终端201之间实施的传输速率控 制操作的操作仍然可以在传输终端101和第二接收终端301之间继续。这里，可以通过对传输终端101和接收终端之间的路由应用称作跟踪路 由的路由判断方法来实施以上路由身份判断。该跟踪路由意思是，当赋予包
的TTL (生存时间)信息变成0时，利用英特网上的路由器向发送终端回传 ICMP的这种事件的路由测量方法。在具体终端之间英特网上的路由可以用此 方法来测量。作为具体的应用方法，可以利用(1 )从接收终端到传输终端应 用跟踪路由的方法，(2)从传输终端到接收终端应用根据路由的方法，以及 (3)在下面将描述的具体情况下确认第一和第二接收终端经由相同路由而连 接的事件。图3显示在假设实施方法(1)的情况下采用的顺序，即从接收终端到传 输终端应用跟踪路由。类似地，通过从传输终端到接收终端应用根据路由来 实施路由身份判断。在这种情况下，首先，呼叫控制服务器601向传输终端 101的呼叫转移控制部分104传输包含第一和第二接收终端201、 301的IP 地址的相同路由确认请求消息。然后，呼叫转移控制部分104用跟踪路由来 测量到达第一和第二接收终端201、 301的路由，然后将测量的结果写入相同 路由应答消息，然后将该消息送回呼叫控制服务器601。这里，当第一接收终端201和第二接收终端301被连接于相同本地网701 、 也可以确认在本地网701上除了经过路由器401的路由以外没有3各由时可以 用更简单的方法来实现该相同路由判断方法。即，在上面(3)中提出的方法， 即当满足稍后将描述的两个条件时判断作为相同路由的路由的方法。两个条 件是第一接收终端201和第二接收终端301被连接于的本地网是相同的本地 网(3-1 )，和从传输终端101到第一接收终端201的流是经由路由器401分 发的(3-2)。当判断诸如室内网络等等的本地网被连接于单个ISP (3-Pl)、 且没有对第一和第二接收终端应用隧道通信时，该方法有效。当第 一和第二接收终端被连接于本地网时，基于从作为在其中连接了所 有路由器的组播组的所有路由器所发出的响应来实施(3-P1)的确认。即， 可以通过向所有路由器(例如IPv6情况中的ffD2::2)发出响应请求(例如， ping6)、并且然后确认仅从一个路由器发出该响应来判断(3-P1)的条件。在本实施例1中，说明了在切换请求消息中包含丢失历史信息的方法。 在这种情况下，在图3的顺序中，呼叫控制服务器可以在进行路由身份判断 之后向第一接收终端201询问有关丢失历史信息。图4是说明在实施例1 (未采用相同路由的情况)中流接收终端的切换 操作的示例图，它也是当在本实施例1中路由身份判断中判断没有采用相同 路由时所采用的顺序。在图4中，对相同路由应答所采用的相应的顺序与图3中的相同。基于相同路由应答，呼叫控制服务器601判断传输终端101和 第一接收终端201之间英特网上的路由是否与传输终端101和第二接收终端 301之间英特网上的路由相同。如果判断两个路由彼此相同，则呼叫控制服 务器601对第二接收终端301和传输终端101通知没有交接(handover)传 输速率而实施了流的转移(图4中的INVITE消息)。第二接收终端301当接 收该消息时，利用丢失历史管理部分303来为来自传输终端101的流的接收 作准备。传输终端101的呼叫转移控制部分104按照TFRC的慢启动算法来 增加传输速率，而没有应用被应用于第一接收终端201的传输速率。因此， 在切换后直到流的传输速率达到目标传输速率为止，不能在第二接收终端301 中播放流，但是可以完成接收终端的切换本身。换句话说，在本发明的传输速率转移方法中，当用于基于丟包历史信息 和往返时间信息估算带宽来执行传输速率控制的流接收终端从第 一接收终端 201改变到第二接收终端301时，在所应用的传输速率转移中的处理程序包 含下列步骤。即，传输速率转移方法包含判断步骤(l)，判断传输终端101 和第一接收终端201之间网路上的路由是否与传输终端101和第二接收终端 301之间网络上的路由相同；转移步骤(2),当由判断步骤(1)判断两个路 由彼此相同时，向第二接收终端301转移第一接收终端201所管理的丟包历 史信息；以及通知步骤(3)，当由判断步骤(1)判断两个路由彼此相同时， 对传输终端101和第二接收终端301通知传输速率已经从第一接收终端201 传递到第二接收终端301,或当由判断步骤(1 )判断两个路由不彼此相同时， 向传输终端101和第一接收终端201通知传输速率没有从第一接收终端201 传递到第二接收终端301，而仅仅改变了接收终端。因此，由相应的步骤(l)、 (2)、 (3)来改变接收终端。根据本配置，当判断两个路由彼此相同时，第一接收终端201所管理的 丟包历史信息被转移到第二接收终端301。因此，第二接收终端301可以以 如第一接收终端201所使用的传输速率相同的传输速率立即接收流，而无需 执行慢启动。因此，可以在切换接收终端之后，没有断开即立即接收并播放流。而且，根据本配置，判断传输终端101和第一接收终端201之间网络上 的路由与传输终端101和第二接收终端301之间网络上的路由相同。因此， 当网络上两个路由不彼此相同时，丟包历史信息未转移到第二接收终端301。
因此，可以防止第二接收终端301以不够高的传输速率接收流而使网络处于 拥塞状态的这种情况。(实施例2:没有呼叫控制服务器的呼叫转移) 图5是显示用于说明实施例2的通信系统的配置的方框图。 图5所示的通信系统没有装配图2所示的通信系统所提供的呼叫控制服 务器601。在图5中，部分102、 103、 201、 202、 203、 204、 205、 302、 303、 304、 305、 401、 501、 502、 701与图2中的相同。在图5中，传输终端101 的呼叫转移控制部分104、第一接收终端201的呼叫转移控制部分206，和第 二接收终端301的呼叫转移控制部分306通过传输/接收呼叫控制信号到/从其 他终端来控制流接收的开始和终止，且具有与实施例l是说明的那些不同的 功能。而且，图5所示的第一接收终端具有判断传输终端101和本身终端之 间网络上的路由是否与传输终端101和其他接收终端之间网络上的路由相同 的相同路由判断部分207,而没有图2所示的路由相关信息报告部分205。即， 图2所示的路由相关信息报告部分205具有当传输终端主动执行路由测量时 测量路由以响应的功能，即确认第一接收终端201和第二接收终端301被连 接于相同网络且两个终端在对于英特网的连接中具有相同路由器401的事 实。相反，相同路由判断部分207不同于路由相关信息报告部分205的功能， 其中接收终端具有主动执行路由测量的功能。在本配置中，下面将说明将接收由传输终端101对其应用基于TFRC的 传输速率控制的诸如声音、运动图像等等的流的终端从第一接收终端201切 换到第二接收终端301的操作。图6是说明在实施例2 (采用相同路由的情况)中流接收终端的切换操 作的示例图。图6显示当使用SIP作为用于传输/接收呼叫控制顺序的系统且 没有呼叫控制服务器而实施切换操作时采用的顺序。首先，将意味着接收终端被切换的REFER (传输终端)消息从第一接收 终端201的呼叫转移控制部分206转移到第二接收终端301的呼叫转移控制 部分306。该REFER消息包含用于指定传输终端101的URI,和用于请求状 态信息的SUBSCRIBE.第二接收终端301的呼叫转移控制部分306,当接收 REFER消息时，翻i奪该REFER的内容，并然后向传输终端101发送包含应 该尝试交接传输速率的意思的INVITE消息。然后，呼叫转移控制部分306
接收OK消息作为响应。然后，第二接收终端301的呼叫转移控制部分306向第一接收终端201 回传NOTIFY消息作为相应SUBSCRIBE消息的状态通知消息。第一接收终 端201的呼叫转移控制部分206，当接收NOTIFY消息时，感应在传输终端 和第二接收终端301中已经正常地执行了呼叫控制操作，然后从相同路由判 断部分207向第二接收终端301发送相同路由确认请求消息。第二接收终端 301的路由相关信息报告部分305接收相同路由确认请求消息，然后回传相 同路由应答消息。该相同路由确认请求消息和相同路由应答消息与实施例1 中说明的那些相同。相同路由判断部分207测量第一接收终端201和传输终 端101之间的路由。在传输终端101和第一接收终端201之间英特网上的路 由与传输终端101和第二接收终端301之间英特网上的路由相同的情况下， 当相同路由判断部分207接收相同路由应答消息时，第一接收终端201的丢 失历史管理部分203向第二接收终端301传输丟失历史信息，且呼叫转移控 制部分206传输UNSUBSCRIBE消息来由NOTIFY停止状态信息。然后，因为第二接收终端301完成丢失历史信息的交接，因此，该第二 接收终端向传输终端101传输包含指令消息、即作为应用于第一接收终端201 的相同传输速率应该被应用于第二接收终端301的流的ACK消息。传输终端 101的呼叫转移控制部分104，当接收该ACK消息时，控制传输速率控制部 分103和传输应用程序102来对第二接收终端301的流应用与第一接收终端 201所应用的相同的传输速率。因为采用了这种操作，相同路由判断部分207在用于接收流的接收终端 从第一接收终端201切换到第二接收终端301之前可以立即确认第一接收终 端201和传输终端101之间的路由和第二接收终端301和传输终端101之间 的路由。因此，从传输终端101到第一接收终端201应用于流传输的传输速 率被应用作为从传输终端201到第二接收终端301的流的初始值。而且，在 切换后传输终端101和第二接收终端301之间执行的传输速率控制操作掌管 第一接收终端201的丢失历史信息。因此，仍然继续等同于传输终端101和 第一接收终端201之间执行的传输速率控制操作。图7是说明在实施例2 (未釆用相同路由的情况)中流接收终端的切换 操作的示例图。图7显示当在上述路由身份判断中判断两个路由不是相同的 路由时所应用的顺序。在图7中，对相 那些类似。更具体地，相同路由判断部分205测量并判断第一接收终端201 和传输终端101之间的路由是否与第二接收终端301和传输终端101之间的 路由相同。此时，当由第一接收终端201基于相同路由应答判断传输终端101 和第一接收终端201之间英特网上的路由与传输终端101和第二接收终端301 之间英特网上的路由不相同时，第一接收终端201通过UNSUBSCRIBE消息 对第二接收终端301通知应该在没有交接传输速率的情况下转移流。第二接收终端301的呼叫转移控制部分306，当接收UNSUBSCRIBE消 息时，初始化丢失历史管理部分303来为从传输终端IOI接收流作准备。然 后，第二接收终端301的呼叫转移控制部分306在ACK消息中包含已经在没 有交接传输速率的情况下转移流的效果，然后对传输终端101的呼叫转移控 制部分104通知该ACK消息。然后，传输终端101的呼叫转移控制部分104， 当接收该ACK消息时，不应用正应用于第一接收终端201的传输速率，'并按 照TFRC的慢启动算法来增加传输速率。因此，第二接收终端301在切换后 不能重新产生(播放)流直到流的传输速率达到目标传输速率，但可以完成 接收终端的切换本身。(实施例3:应用于组播分发)因为用于说明实施例3的通信系统的配置与图5所示的相同，因此此处 省略其冗余说明。在本实施例中，在图5中的呼叫转移控制部分104、 206和 306通过传输/接收呼叫控制信号到M人其他终端来控制流接收的开始和结束， 且具有不同于实施例1和2中说明的那些的功能。传输速率控制部分103从 稍后将描述的丢失速率报告部分204、 304接收关于可用带宽的信息，并以最 低传输速率传输传输应用程序的流。第一和第二接收终端201、 301的丢失速 率报告部分204、 304用RTT和传输终端101和相应的接收终端之间由'接收 终端所测量的丢失事件速率来计算传输速率，并对第二接收终端301报告该 传输速率。在本配置中，当新使得第二接收终端301来接收由传输终端101向其应 用TFMCC (TCP友好组播拥塞控制参考文献，英特网草案 "draft-ietf-rmt-bb-tfmcc-01.txt)的传输速率控制的诸如声音、运动图像等等 的流时，在当前仅第一接收终端201在接收这种流的条件下，所导致的问题 和解决该问题所采用的操作将在下文被讨论。
首先，下面将说明TFMCC操作和该问题的概要。TFMCC是在其中TFRC 的传输速率控制被应用于组播的系统。在接收端所采用的、用丢失历史信息 来感应丢包、管理历史，和计算丢失事件速率的操作与TFRC的操作相同。 在TFMCC中，接收终端测量在传输终端和接收终端之间的RTT，且用^^式 (1 )基于RTT和丟失事件速率估算传输速率X。接收终端将该传输速率X 报告给传输终端，然后传输终端以最低传输速率在接收终端之间传输流。在TFMCC的正常操作中，存在如下问题，当新增接收终端时，进行慢 启动，因此流不能被播放直到流的传输速率达到目标传输速率。实施例3提供当新增接收终端时能够以相同的传输速率连续地接收流的 方法，其可用于基于TFMCC的流的传输速率控制。接下来，将参考图8来 说明实施例3的操作。图8是说明在实施例3 (采用相同路由的情况)中流接收终端的增加操 作的示例图。在本实施例中，将说明使得第二接收终端301新加入的情况。 即，在图8中，第一接收终端201是至今接收流的接收终端，而第二接收终 端301是新增的接收终端。首先，第一接收终端201的呼叫转移控制部分206向第二接收终端301 的呼叫转移控制部分306传输包含传输终端101正传输的流的组播地址信息 的INVITE消息。第二接收终端301的呼叫转移控制部分306传输作为响应 的RINGING消息，并产生包含相同路由确认请求的OK消息。第一接收终端 201的呼叫转移控制部分206，当接收OK消息时，向第二接收终端301传输 包含历史信息和相同路由应答的ACK消息。第二接收终端301的呼叫转移控 制部分301，当接收ACK消息时，用相同路由判断部分201来判断第一接收 终端201和传输终端101之间的路由是否与第二接收终端301和传输终端101 之间的路由相同。该判断方法类似于实施例2中说明的方法。当该路由身4分 判断的结果中判断传输终端101和第一接收终端201之间英特网上的路由与 传输终端101和第二接收终端301之间英特网上的路由相同，第二接收终端 301向丟失历史管理部分303应用丢失历史信息。然后，第二接收终端301开始接收INVITE消息中引用的组播地址的程 序。更具体地，在IPv4的情况下，呼叫转移控制部分306传输基于IGMP(英 特网群组管理协议)或MLD (组播监听发现参考文献RFC 2710,英特网 草案"draft-holbrook-idmr-igmpv3-ssm-07.txt)的JOIN消息，并控制接收应用程序、网络接口和接收终端的驱动来接收组播数据。因为执行了操作，第二接收终端301能接收以组播方式传输的流。而且，第二接收终端301报告给传输终端101的可用带宽是在基于从第一接收终端 201接收的丟失历史信息的时刻计算的。因此，第二接收终端301的丟失速 率报告部分304和第一接收终端201的丢失速率报告部分204向传输终端101 报告相同的丟失速率。传输终端101的传输速率控制部分103执行该控制以 便应该传输流以适应最低接收终端。但是，因为从第一接收终端201和第二 接收终端301报告的丟失速率相等，传输终端101和第一接收终端201之间 的路由和传输终端101和第二接收终端301之间的路由相同，相应的往返时 间也变得相等。相应地，由公式(1)计算的可用带宽也具有相同的数量值， 即，因为第二接收终端301当向传输终端101报告等同于第一接收终端201 的传输速率时加入组播组，因此不请求传输终端101降低传输速率。因此， 传输终端101没有采用慢启动，并继续与第二接收终端301加入之前所执行 的相同的控制，可以维持传输终端101的传输速率。因此，即使当新增接收终端时，第一接收终端201和第二接收终端301 可以连续地接收相同的传输速率作为初始值。在实施例3中，假设，以组播方式分发流，其中当接收终端发出JOIN消 息时建立英特网中的分发树，使用TFMCC作为传输速率控制。但该流不局 限于本系统。例如，当由XCAST (明确组播参考文献Y.Imai, M.Shin和 Y.Kim, "XCAST6: IPv6上的显式组播"，IEEE/IPSJ SAINT 2003 Workshop4, Ipv6及应用，Orland, Jan.2003 )作为组播系统来实施该分发、而且用使用发 送端启动的组播(参考文献E. Muramoro, T. Yondeda, F. Suzuki, A. Nakamura,:关于发送端启动的组播中拥塞控制方法的建议"，英特网会议 2003论文pp.5-10，2003/10)作为传输速率控制系统时，同样可以实现该流。 更具体地，根据用图6说明的顺序在实施例3中的图5所示的要素元件中新 增第二接收终端301。因此，第一接收终端201和第二接收终端301可以连 续地接收相同传输速率作为初始值。而且，在实施例3，在通过引入实施例1中说明的呼叫控制服务器601 来执行集中控制的情况下可以实现组播分发。以此方式，在本实施例中，在当对第一接收终端增加第二接收终端作为 接收以组播方式分发的流的接收终端时所应用的传输速率转移方法中，当通
过基于丢包历史信息和往返时间估算带宽来执行传输速率控制时，包含判 断步骤(1)，判断流传输终端和第一接收终端之间英特网上的路由是否与传输终端和第二接收终端之间英特网上的路由相同；转移步骤(2)，当由判断步骤(1)判断两个路由相同时，向第二接收终端转移第一接收终端所管理的丢包历史信息；通知步骤(3)，当由判断步骤(1)判断两个路由相同时，对 传输终端和第二接收终端通知传输速率已经^v第一接收终端传递到第二接收 终端，以及当由判断步骤(1)判断两个路由不相同时，对传输终端和第二接 收终端通知传输速率没有从第一接收终端传递到第二接收终端，而仅仅增加 了接收终端。因此，由相应的步骤(1)、 (2)、 (3)来增加接收终端。才艮据本配置，当判断两个路由相同时，第一接收终端201向第二接收终 端301转移第一接收终端所管理的丟包历史信息。因此，第二接收终端可以 用所转移的历史信息来以与第一接收终端201所使用的相同的转移速率来立 即接收该流，而无需执行慢启动。因此，能够在对第一接收终端201增加第 二接收终端301后无需停顿就立即接收并播放流。而且，根据本配置，判断在流传输终端101和第一接收终端201之间的 网络上的路由与传输终端101和第二接收终端301之间的路由的网络上是否 相同。因此，当网络上的两个路由不相同时，丢包历史信息不转移到第二接 收终端301。因此，能够防止第二接收终端301以不够高的传输速率接收流 而使网络处于拥塞状态的这种情况。(实施例4:应用于多个网络连接于路由器的情况) 图9是显示用于说明实施例4的通信系统(路由器具有两个子网)的配 置的方框图。图9所示的通信系统在网络之间的连接关系上不同于在其他实施例中说 明的通信系统。图9中，相应的部分101、 102、 103、 104、 201、 202、 203、 204、 207、 206、 301、 302、 303、 304、 305、 306、 401、 501、 502与图5中 的那些相同。在图9中，701表示路由器401和第一接收终端201所连接的 第一网络，702表示路由器401和第二接收终端301所连接的第二网络。在本配置中，以下将用参考图6说明的顺序来说明将接收终端从第一接 收终端201切换到第二接收终端301的实际方法。相同路由判断部分207通 过对路由身份判断使用下列算法，可以判断传输终端101和第一接收终端201
之间英特网上的路由是否与传输终端101和第二接收终端301之间英#网上 的路由相同。(应用于判断路由身份的算法)(步骤1 )确认相邻路由器的身份。(步骤2 )确认相邻路由器和传输终端之间的路由的身份。在上述步骤1和步骤2中，当确认相邻路由器的身份和相邻路由器和传 输终端IOI之间的路由的身份时，判断英特网上的路由彼此相同。用实施例1中说明的跟踪路由来确认步骤1。首先，冲全查从第一接收终 端201到第二接收终端301的跟踪路由结果中的第一路由器(以后称作"第 一跳路由器")是否与从第一接收终端201到传输终端101的跟踪路由结果中 的第一跳路由器一致。而且，检查从第二接收终端301到第一接收终端201 的跟踪路由结果中的第一跳路由器是否与从第二接收终端301到传输终端 101的跟踪路由结果中的第一跳路由器一致。另外，判断第一接收终端201 和第二接收终端301之间是否仅提供了一个路由器。如果可以检查这三个条 件，则可以确认该步骤1。否则，通过比较传输终端101到第一接收终端201的跟踪路由结果和传 输终端101到第二接收终端301的跟踪路由结果，可以确认步骤1。在上述路由身份判断身份中，可以增加确认第一接收终端201和第二接 收终端301不连接于诸如隧道接口的虚拟接口作为步骤3。例如，可以假设 这种情况，第一接收终端201没有用诸如IPv4隧道上的IPv6的虚拟接口等 等向传输终端101发送通信，但是第二接收终端301维持与英特网501上的 具体服务器的诸如VPN (虚拟私人网)的隧道通信。在这种情况下，第二接 收终端301和传输终端101之间的路由有时不用虚拟接口而经由具体服务器 来采用不同于跟踪路由所测量的路由的路由。因此，增加判断不用虚拟接口 的路由测量是否与用虚拟接口的路由测量相同的步骤，因此当两个路由不相 同时，可以在相同路由判断算法中进行更快的判断。相反，当两个路由相同 时，用更高的测量精度可以进行相同路由判断。这里，在上述路由身份判断算法中，通过以下程序可以确认步骤1。首 先，第一和第二接收终端201、 301分别向在第一和第二网络701、 701上的 所有路由器发出应答请求(例如，ping6)。然后，第一和第二接收终端201、 301接收来自路由器的响应，并向响应的发送端(路由器)提出有关它们的名称的询问(例如在英特网草案"draft画ietf画ipngwg-icmp-name-lookup-10.txt "，中规定的节点信息询问，示例作为通过用作为密钥的DNS(域名服务) 的IP地址执行搜索来获得名称的方法的反向搜索)。 用示例1中说明的跟踪路由可以确认步骤2。因为执行了这种操作，在用于接收流的接收终端从第一接收终端201切 换到第二接收终端301之前应用于从传输终端101到第二接收终端201的流 的传输的传输速率可以立即被应用作为从传输终端101到第二接收终端301 的初始值。而且，在切换后传输终端101和第二接收终端301之间执行的传 输速率控制操作掌管第一接收终端201的丟失历史信息。相应地，可以仍然 继续等同于传输终端101和第二接收终端201之间执行的传输速率控制操作。参考具体实施例将详细说明本发明。但对于本领域技术人员来说明显的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下应用各种改变和修改。本申请基于2005年1月11日提交的日本专利申请(专利申请号 2005-003967);其内容被引用合并于此。工业适用性本发明具有如下优点，即可以当接收流的终端从第一接收终端切换到第 二接收终端(或增加第二接收终端作为接收终端)时，在切换(增加)操作 之后不被断开地立即接收/播放流，且可用于能够将接收其中执行用TFRC的 速率控制的流的接收终端从第 一接收终端改变到第二接收终端和接收终端等 等的通信方法。
权利要求
1.一种将用TFRC的速率控制所应用的流的接收终端从第一接收终端切换到第二接收终端的通信方法，包括判断步骤，其判断所述流的传输终端和第一接收终端之间在网络上的路由与所述传输终端和第二接收终端之间网络上的路由是否相同；以及转移步骤，当判断两个路由相同时，将第一接收终端所管理的丢包历史信息转移到第二接收终端。
全文摘要
当用于接收流的终端从第一接收终端被切换到第二接收终端时，可能在切换后不断开地立即接收和再现流。一种进行用TFRC的速率控制所应用的流的接收终端从第一接收终端切换到第二接收终端的通信方法，包括判断步骤，其判断流的传输终端和第一接收终端之间在网络上的路由与传输终端和第二终端之间网络上的路由是否相同；以及转移步骤，其当判断两个路由相同时，将第一接收终端所管理的丢包历史信息转移到第二接收终端。
文档编号H04L12/56GK101103602SQ20068000214
公开日2008年1月9日 申请日期2006年1月6日 优先权日2005年1月11日
发明者川原丰树, 村本卫一, 米田孝弘 申请人:松下电器产业株式会社