JP4252596B2 - Packet transfer device - Google Patents
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Description
この発明は、パケットを転送するパケット転送装置、パケット転送ネットワークシステム、および、端末装置に関するものであり、詳細には、前方誤り訂正を用いてパケットを転送するパケット転送装置、パケット転送ネットワークシステム、および、端末装置に関するものである。 The present invention relates to a packet transfer device, a packet transfer network system, and a terminal device that transfer packets, and more specifically, a packet transfer device that transfers packets using forward error correction, a packet transfer network system, and The present invention relates to a terminal device.
信頼性が求められるファイル等のデータ通信を実現する技術を大きく分類すると、受信したデータに誤りがあった場合に再送信要求を行う自動再送要求方式(ARQ:Automatic Repeat reQuest)方式と、データに誤りがあった場合に誤り訂正を行う前方誤り訂正(FEC:Forward Error Correction)方式との2つの方式がある。 The technologies for realizing data communication such as files that require reliability can be broadly classified. An automatic repeat request (ARQ: Automatic Repeat reQuest) method that requests retransmission when there is an error in received data, and data There are two methods: a forward error correction (FEC) method that performs error correction when there is an error.
ARQ方式の代表的なものとして、TCP(Transmission Control Protocol)がある。TCPは、パケット廃棄が発生した場合に、パケットを再送することで信頼性を確保する。また、TCPでは、ウインド制御やスロースタートアルゴリズム、高速再送アルゴリズムなどの機能を備えて、輻輳を回避してパケットの廃棄を抑制するようにしている。 A typical example of the ARQ method is TCP (Transmission Control Protocol). TCP ensures reliability by retransmitting a packet when packet discard occurs. TCP also has functions such as window control, slow start algorithm, and high-speed retransmission algorithm to avoid congestion and suppress packet discard.
一方、FEC方式は、送信すべき本来のデータからなるオリジナルパケットと誤り訂正のための冗長パケットを併せて送信する方式である。たとえば、送信側は、オリジナルパケットの中のk(1<k,kは自然数)個のオリジナルパケットからn−k(k<n,nは自然数)個の冗長パケットを生成して、n個のパケットを送信する。受信側は、送信されたn個のパケットのうちk個のパケットを受信することができれば、受信したk個のパケットから廃棄されたパケットを復元することができるので、ARQ方式のように再送要求を行う必要が無い。 On the other hand, the FEC method is a method in which an original packet composed of original data to be transmitted and a redundant packet for error correction are transmitted together. For example, the transmitting side generates n−k (k <n, n is a natural number) redundant packets from k (1 <k, k is a natural number) original packets in the original packet, and generates n pieces of redundant packets. Send the packet. If the receiving side can receive k packets out of the transmitted n packets, it can recover the discarded packets from the received k packets, so that a retransmission request can be made as in the ARQ scheme. There is no need to do.
特許文献1には、受信端末がパケットの廃棄数を測定して、測定した結果を送信端末にフィードバックし、送信端末がフィードバックされたパケットの廃棄数に基づいてFEC方式における冗長パケット数(冗長度)を決定して、最適な冗長度に適応するデータ配信制御方法に関する技術が開示されている。
In
しかしながら、特許文献1に記載の従来技術では、End−End間(送信端末と受信端末の間)でフィードバックを行うようにしているため、ネットワーク規模が大きいWAN(Wide Area Network)などにおいて、送信端末から複数のデータ転送装置を介して受信端末にパケットを送信される遅延時間の長い状況では、急激に変化するネットワークの状態に十分対応することができないという問題があった。
However, in the prior art described in
また、距離が長く、帯域が太いネットワーク、たとえば、LFN(Long Fat Network)などでは、ネットワークの品質が良くない場合、輻輳回避のための制御が行われて帯域を十分使い切れない(性能が出ない)ことがある。このような問題を改善するために、TCPの下位層にFEC方式を適用して、みかけ上の廃棄率を下げることが考えられる。 Also, in a network with a long distance and a large bandwidth, for example, LFN (Long Fat Network), when the network quality is not good, control for avoiding congestion is performed and the bandwidth is not fully used (performance is not achieved). )Sometimes. In order to improve such a problem, it is conceivable that the FEC method is applied to the lower layer of TCP to lower the apparent discard rate.
しかしながら、その場合輻輳が発生しているにもかかわらず、FEC方式により廃棄されたパケットが復元されてしまうため、TCPから見るとパケットの廃棄がないことになり(輻輳は発生していないと判断される)、輻輳制御が働かなくなる。そのため、FEC方式を適用していない通常のTCPに悪影響を与えてしまうという問題が発生してしまう。 However, in this case, the packets discarded by the FEC method are restored in spite of the occurrence of congestion. Therefore, the packets are not discarded when viewed from TCP (determined that no congestion has occurred). Congestion control will not work. For this reason, there is a problem that a normal TCP to which the FEC method is not applied is adversely affected.
また、より輻輳の度合いが大きい状態(FEC方式でパケットの復元ができないレベルの輻輳)状態になって初めて輻輳を検出するため、TCPの下位層にFEC方式を適用することで、かえって性能が悪くなる場合が発生するという問題もあった。 In addition, since congestion is detected only when the degree of congestion is higher (the level of congestion at which packets cannot be restored by the FEC method), the performance is worsened by applying the FEC method to the lower layer of TCP. There was also a problem that occurred.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、WANなどの規模が大きいネットワークでも、FEC方式の冗長度を最適化し高信頼な通信を実現するパケット転送装置、パケット転送ネットワークシステム、および、端末装置を得ることを第1の目的とする。 The present invention has been made in view of the above. A packet transfer apparatus, a packet transfer network system, and a packet transfer network system that optimizes the redundancy of the FEC scheme and realizes highly reliable communication even in a large-scale network such as a WAN, and the like. A first object is to obtain a terminal device.
第2の目的は、TCPの下位層にFEC方式を使用しても、ネットワークの性能を低下させることなく、輻輳制御を行うことができるパケット転送装置、パケット転送ネットワークシステム、および、端末装置を得ることである。 A second object is to obtain a packet transfer device, a packet transfer network system, and a terminal device that can perform congestion control without degrading network performance even when the FEC method is used for a lower layer of TCP. That is.
本発明においては、ネットワークを介して転送元から受信したオリジナルパケットおよび冗長パケットに基づいて前方誤り訂正のための冗長パケットを生成して、生成した冗長パケットと前記オリジナルパケットとをネットワークを介して転送先に送信するパケット転送装置において、前記前方誤り訂正のための復号化および符号化を行う際に、前記転送先からのフィードバック情報に基づいて冗長度を決定するとともに、前記転送元から受信したオリジナルパケットおよび冗長パケットの受信状態によって前記転送元へ通知するフィードバック情報を生成する前方誤り訂正処理部、を備えることを特徴とする。 In the present invention, a redundant packet for forward error correction is generated based on the original packet and the redundant packet received from the transfer source via the network, and the generated redundant packet and the original packet are transferred via the network. In the packet transfer apparatus to be transmitted first, when performing decoding and encoding for the forward error correction, the redundancy is determined based on feedback information from the transfer destination, and the original received from the transfer source A forward error correction processing unit that generates feedback information to be notified to the transfer source according to the reception state of the packet and the redundant packet is provided.
この発明によれば、前方誤り訂正のための復号化および符号化を行う際に、転送先からのフィードバック情報に基づいて冗長度を決定するとともに、転送元から受信したオリジナルパケットおよび冗長パケットの受信状態によって前記転送元へ通知するフィードバック情報を生成するようにしているので、WANなどの遅延時間が長いネットワークにおいても、最適な冗長度で高信頼なパケット転送を行うことができる、という効果を奏する。 According to the present invention, when decoding and encoding for forward error correction are performed, the redundancy is determined based on feedback information from the transfer destination, and the original packet and the redundant packet received from the transfer source are received. Since feedback information to be notified to the transfer source is generated according to the state, there is an effect that highly reliable packet transfer can be performed with optimum redundancy even in a network with a long delay time such as WAN. .
以下に、本発明にかかるパケット転送装置、パケット転送ネットワークシステム、および、端末装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a packet transfer device, a packet transfer network system, and a terminal device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
実施の形態1.
第1図〜第4図を用いてこの発明の実施の形態1を説明する。第1図は、この発明における実施の形態1のパケット転送装置が適用されるネットワークの構成の一例を示す概念図である。この発明における実施の形態1のパケット転送装置が適用されるネットワークは、端末11、13と、複数(この場合は3台)のFECの復号/符号化(パケットの復元/冗長パケットの生成)を行うパケット転送装置(以下、FECノードとする)12a,12b,12cと、中間のネットワーク14a,14bとを備えている。
まず、端末11(以下、送信端末11とする)が端末13(以下、受信端末13とする)に対してパケットを送信する場合を例に挙げて、この実施の形態1のFECノードが適用されるネットワークの概要を説明する。 First, taking as an example a case in which a terminal 11 (hereinafter referred to as a transmitting terminal 11) transmits a packet to a terminal 13 (hereinafter referred to as a receiving terminal 13), the FEC node of the first embodiment is applied. An overview of the network will be described.
送信端末11はパケットを転送する場合、FECノード12aからのフィードバック情報16aに基づいて冗長度を決定して冗長パケットを生成し、生成した冗長パケットをオリジナルパケットと共に送信する。FECノード12a,12b,12cは、廃棄されたオリジナルパケットを、FEC処理によって復元して、下流からのフィードバック情報(FECノード12aの場合はFECノード12bからのフィードバック情報16bであり、FECノード12bの場合はFECノード12cからのフィードバック情報16cであり、FECノード12cの場合は受信端末13からのフィードバック情報16d)に基づいて冗長度を決定して冗長パケットを生成し、生成した冗長パケットをオリジナルパケットと共に送信する。すなわち、FECノード12a〜12cが、それぞれ廃棄されたオリジナルパケットを復元するとともに、下流からのフィードバック情報16b〜16dに基づいて決定した冗長度で冗長パケットを生成して、オリジナルパケットと冗長パケットとを送信して、最終的に受信端末13にパケットを転送する。受信端末13も、廃棄されたオリジナルパケットをFEC処理によって復元する。
When transmitting the packet, the transmission terminal 11 determines the redundancy based on the
なお、ここでは送信端末11および受信端末13でもFEC処理を行なう場合の例を示したが、送信端末11および受信端末13は、通常の転送のみ行いエッジのFECノード12aとFECノード12cの間のみのFEC処理を行うようにしてもよい。
Here, an example in which the FEC processing is also performed in the transmission terminal 11 and the
つぎに、第1図に示したこの実施の形態1のFECノード12a〜12cについて説明する。FECノード12a〜12cは、全て同じ機能を備えている。第2図に示したFECノード12aの構成を示すブロック図を参照して、FECノードの機能を説明する。なお、FECノード12aは、パケット送受信に関する一般的な機能を実現する処理部を複数備えているが、第2図においては、FECノード12aのこの発明にかかるFECの復号/符号化を行なう前方誤り訂正処理(以下、FEC処理とする)に関するFEC処理部21の構成部分のみを記載している。
Next, the
FEC処理部21は、FECのシンドローム計算を行なうシンドローム処理部22、廃棄されたパケットの復元を行なう復元処理部23、シンドローム処理部22と復元処理部23と冗長度適応処理部26とから入力される情報に基づいて新たな冗長パケットを生成する冗長パケット生成処理部24、シンドローム計算の途中結果を蓄積するシンドロームメモリ25、下流のFECノード12bからのフィードバック情報16bに基づいて送信時の冗長度を決定して、シンドローム処理部22と冗長パケット生成処理部24に決定した冗長度を通知するとともに、シンドローム処理部22からのパケット廃棄率などの情報を上流のノード(FECノード12aの場合は送信端末11が上流ノードであり、FECノード12bの場合はFECノード12aが上流ノードであり、FECノード12cの場合はFECノード12bが上流ノードである)に通知する冗長度適応処理部26、パケットフローの識別を行なうフロー識別部27、および受信したオリジナルパケットと、復元されたオリジナルパケットと、冗長パケットとの3種類のパケットから1つのパケットを選択して、選択したパケットを順次送信するセレクタ28を備えている。
The
つぎに、この発明における実施の形態1のFECノードのFEC処理部21の動作を、FECノード12aを例に挙げて説明する。下流のFECノード12bからのフィードバック情報16bを受信すると、冗長度適応処理部26は、フィードバック情報16bに基づいて冗長度を決定する(ステップS100)。冗長度適応処理部26は決定した冗長度をシンドローム処理部22と冗長パケット生成処理部24とに通知する。
Next, the operation of the
パケットを受信すると、フロー識別部27は、受信したパケットがFECのフローのパケットであるか否かを判定する(ステップS101)。受信したパケットがFECのフローのパケットではない場合は、受信したパケットをセレクタ28を介してFECに関する処理を行わずに送信する。
When the packet is received, the
受信したパケットがFECのフローのパケットの場合、フロー識別部27は、シンドロームメモリ25にアクセスし、アクセスを受けたシンドロームメモリ25は、保持しているシンドローム計算の途中結果をシンドローム処理部22に出力する(ステップS102)。
When the received packet is an FEC flow packet, the
シンドローム処理部22は、シンドロームメモリ25からのシンドローム計算の途中結果、および受信パケットからシンドロームを計算して、計算結果をシンドロームメモリ25に保持させる(ステップS103,S104)。
The
シンドローム処理部22は、受信したパケットのシーケンス番号をフロー毎に記憶する(ステップS105)。
The
フロー識別部27が受信したパケットがFECのフローのパケットであるか否かを判定して、FECのフローのパケットの場合にはシンドローム処理部22がシンドロームを計算する動作を最終パケットが受信されるまで繰り返す(ステップS101〜S106)。
It is determined whether or not the packet received by the
最終パケットを受信してシンドローム計算が終了すると、シンドローム処理部22は、記憶したパケットのシーケンス番号から抜けているシーケンス番号、すなわち廃棄されたパケットのシーケンス番号を抽出する(ステップS107)。シンドローム処理部22は、シンドローム計算値と廃棄されたパケットのシーケンス番号とを復元処理部23と冗長パケット生成処理部24とに出力するとともに、パケット廃棄率を算出して冗長度適応処理部26に出力する。
When the syndrome calculation is completed after receiving the final packet, the
復元処理部23は、シンドローム計算値と廃棄されたパケットのシーケンス番号とに基づいて、廃棄されたオリジナルパケットを復元する(ステップS108)。復元処理部23は、復元したオリジナルパケットを冗長パケット生成処理部24とセレクタ28とに出力する。
The
冗長パケット生成処理部24は、シンドローム計算値、廃棄されたシーケンス番号、および復元されたオリジナルパケットに基づいて、冗長パケットを生成する(ステップS109)。冗長パケット生成処理部24は、生成した冗長パケットをセレクタ28に出力する。
The redundant packet
セレクタ28は、入力されたパケットが受信したオリジナルパケット(廃棄されなかったオリジナルパケット)であるのか、復元処理部23によって復元されたオリジナルパケットであるのか、冗長パケット生成処理部24によって生成された冗長パケットであるのかを識別して、受信したオリジナルパケット、復元したオリジナルパケット、冗長パケットの順に送信する。
The
廃棄されたパケット廃棄率が入力されると、冗長度適応処理部26は、シンドローム処理部22から入力されたパケット廃棄率に基づいてフィードバック情報16aを生成して、生成したフィードバック情報16aを下流(この場合は送信端末11)に送信する(ステップS110)。
When the discarded packet discard rate is input, the redundancy
つぎに、第4図を参照して、具体的なパケットの復元、冗長度変更の例を説明する。第4図においては、FECノード12aに4個のオリジナルパケットO#1〜O#4と、2個の冗長パケットR#1,R#2が入力されるべきところ、オリジナルパケットO#3が廃棄されて、3個のオリジナルパケットO#1,O#2,O#4と、2個の冗長パケットR#1,R#2とが入力されている。すなわち、FECノード12aは、シーケンス番号3のオリジナルパケットO#3が廃棄された符号化ブロック(受信した同一フローのパケットであり、ここでは5個のパケット)を受信する。
Next, specific examples of packet restoration and redundancy change will be described with reference to FIG. In FIG. 4, when four original
シーケンス番号1,2,4のオリジナルパケットO#1,O#2,O#4は、シンドローム処理部22によってシンドローム計算が行われた後、すぐにセレクタ28を介して所望のポートからFECノード12bに送信される。
The original
最終パケットである冗長パケットR#2を受信した後、復元処理部23によって復元されたシーケンス番号3のオリジナルパケットO#3は、セレクタ28を介して所望のポートからFECノード12bに送信される。続いて冗長パケット生成処理部24によって生成された新たな冗長パケットR#1’〜R#3’が、セレクタ28を介して所望のポートからFECノード12bに送信される。なお、オリジナルパケットの順番が入れ替わってしまうが、最終的に受信端末13が、オリジナルパケットの復元と同時にオリジナルパケットの並べ替えも行なうことで、中間でのパケットの順序逆転を補正すればよい。
After receiving the redundant
このようにこの実施の形態1では、送信端末11と受信端末13とでフィードバック情報を通知するのではなく、送信端末11と受信端末13との間に配置されるFECノード12a〜12cが自ノードのフィードバック情報を上流のノードに通知するとともに、自ノードの下流のノードから通知されたフィードバック情報に基づいて冗長度を決定するとともに、FECノード12a〜12cがそれぞれに廃棄されたオリジナルパケットを復元するようにしているので、WANなどの遅延時間が長いネットワークにおいても、最適な冗長度で高信頼なパケット転送を行うことができる。
As described above, in the first embodiment, the feedback information is not notified between the transmission terminal 11 and the
また、単に端末に実装されているFEC機能を中間のノードに適用した場合、パケットを復元するために、符号化ブロックのパケット(たとえば、第3図のオリジナルパケットO#1,O#2,O#4,R#1,R#2)を全て蓄積しなければならないため、パケットの復元処理に多くのメモリ容量を必要とし、メモリの制限によって、多くのフローを扱うことは困難であった。しかしながら、この発明における実施の形態1では、シンドロームメモリには冗長パケットの数(シンドローム計算の途中結果)のみ蓄積するようにしているので、少ないメモリで廃棄されたオリジナルパケットを復元することができ、単に端末に実装されているFEC機能を適用する場合と比較して、同じメモリ容量で、より多くのフローを扱う事ができる。
Further, when the FEC function installed in the terminal is simply applied to an intermediate node, in order to restore the packet, the packet of the encoded block (for example, the original
実施の形態2.
第5図〜第8図を用いてこの発明における実施の形態2を説明する。実施の形態1では、冗長度に合わせるように符号化自身(冗長パケット)を変更したが、この実施の形態2では符号化(冗長パケット)は同一で、パケットの廃棄または、復元によって冗長度を変更するものである。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the encoding itself (redundant packet) is changed to match the redundancy, but in this second embodiment, the encoding (redundant packet) is the same, and the redundancy is reduced by discarding or restoring the packet. To change.
この発明における実施の形態2のパケット転送が適用されるネットワークは、第1図に示した実施の形態1のパケット転送装置が適用されるネットワークと同様となるので、ここではその説明を省略する。 Since the network to which the packet transfer according to the second embodiment of the present invention is applied is the same as the network to which the packet transfer apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 is applied, the description thereof is omitted here.
第5図は、この発明における実施の形態2のFECノード12a〜12cが備えるFEC処理部21aの構成を示すブロック図である。第5図に示したこの発明における実施の形態2のFEC処理部21aは、第2図に示した実施の形態1のFEC処理部21の冗長度適応処理部26の代わりに冗長度適応処理部26aを備え、冗長パケット生成処理部24の代わりに冗長度調整部29を備えている。第2図に示した実施の形態1のFEC処理部21と同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the
冗長度適応処理部26aは、下流からのフィードバック情報に基づいて送信時の冗長度を決定して、決定した冗長度をシンドローム処理部22に通知するとともに、シンドローム処理部22からのパケット廃棄率などの情報をフィードバック情報として上流に送信する機能に加えて、受信した符号化ブロックの冗長度(符号化の冗長度から廃棄されたパケット数を引いた値)と下流から要求されている冗長度とに基づいて、復元処理部23に対して処理要求を出力するのか、冗長度調整部29に対して処理要求を出力するのかを決定する。
The redundancy
第6図は、受信した符号化ブロックの冗長度と要求されている冗長度とに基づいた復元処理部23および冗長度調整部29への処理要求の関係を示している。第6図に示すように、受信できた符号化ブロックの冗長度Riが下流から要求されている冗長度Roよりも大きい場合、すなわち、下流で要求されているパケット数よりも受信できたパケット数が多い場合には冗長度が過剰であり、廃棄されたオリジナルパケットを復元する必要はなく、さらに要求された冗長度Roに合わせてパケットを廃棄する必要がある。そのため、冗長度適応処理部26aは、復元処理部23に対しての処理要求は出力せずに、冗長度調整部29に対して送信するパケットの数が要求された冗長度Roとなるようにパケットを廃棄する処理要求を出力する。
FIG. 6 shows the relationship between processing requests to the
受信できた符号化ブロックの冗長度Riと要求された冗長度Roとが等しい場合、すなわち、下流で要求されているパケット数と受信できたパケット数が等しい場合には、オリジナルパケットを復元する必要も、パケットを廃棄する必要もなく、受信したパケットをそのまま送信すればよい。そのため、冗長度適応処理部26aは、復元処理部23および冗長度調整部29に対して処理要求を出力しない。
When the redundancy Ri of the encoded block that can be received and the requested redundancy Ro are equal, that is, when the number of packets requested downstream is equal to the number of packets that can be received, the original packet needs to be restored. However, it is not necessary to discard the packet, and the received packet may be transmitted as it is. Therefore, the redundancy
受信できた符号化ブロックの冗長度Riが下流から要求されている冗長度Roよりも小さい場合、すなわち、下流で要求されているパケット数よりも受信できたパケット数が少ない場合には冗長度が足りないため、廃棄されたオリジナルパケットを復元する必要がある。そのため、冗長度適応処理部26aは、復元処理部23に対して送信するパケットの数が要求された冗長度Roとなるように廃棄されたオリジナルパケットを復元する処理要求を出力する。
When the redundancy Ri of the encoded block that can be received is smaller than the redundancy Ro requested from the downstream, that is, when the number of packets that can be received is smaller than the number of packets requested downstream, the redundancy is increased. Since there is not enough, it is necessary to restore the discarded original packet. Therefore, the redundancy
つぎに、第7図および第8図のフローチャートを参照して、この発明における実施の形態2のFECノードのFEC処理部21aの動作を、FECノード12aを例に挙げて説明する。
Next, the operation of the
下流のFECノード12bからのフィードバック情報16bを受信すると、冗長度適応処理部26aは、フィードバック情報16bに基づいて冗長度を決定する(第7図のステップS200)。冗長度適応処理部26aは決定した冗長度をシンドローム処理部22に通知する。
When the
パケットを受信すると、フロー識別部27は、受信したパケットがFECのフローのパケットであるか否かを判定する(第7図のステップS201)。受信したパケットがFECのフローのパケットではない場合は、受信したパケットをセレクタ28を介してFECに関する処理を行わずに送信する。
When the packet is received, the
受信したパケットがFECのフローのパケットの場合、フロー識別部27は、シンドロームメモリ25にアクセスし、アクセスを受けたシンドロームメモリ25は、保持しているシンドローム計算の途中結果をシンドローム処理部22に出力する(第7図のステップS202)。
When the received packet is an FEC flow packet, the
シンドローム処理部22は、シンドロームメモリ25からのシンドローム計算の途中結果、および受信パケットからシンドロームを計算して、計算結果をシンドロームメモリ25に保持させる(第7図のステップS203,S204)。
The
シンドローム処理部22は、受信したパケットのシーケンス番号をフロー毎に記憶する(第7図のステップS205)。
The
フロー識別部27が受信したパケットがFECのフローのパケットであるか否かを判定して、FECのフローのパケットの場合にはシンドローム処理部22がシンドロームを計算する動作を最終パケットが受信されるまで繰り返す(第7図のステップS201〜S206)。
It is determined whether or not the packet received by the
最終パケットを受信して、シンドローム計算が終了すると、シンドローム処理部22は、記憶したパケットのシーケンス番号から抜けているシーケンス番号、すなわち廃棄されたパケットのシーケンス番号を抽出する(第7図のステップS207)。シンドローム処理部22は、シンドローム計算値と廃棄されたパケットのシーケンス番号とを復元処理部23に出力するとともに、パケット廃棄率を算出して冗長度適応処理部26aに出力する。
When the syndrome calculation is completed after receiving the final packet, the
冗長度適応処理部26aは、符号化の冗長度から廃棄されたパケットの数を減算した受信できた符号化ブロックの冗長度Riと下流から要求されている冗長度Roとを比較する。受信できた符号化ブロックの冗長度Riが下流から要求されている冗長度Roよりも大きい場合(第8図のステップS208,Yes)には、冗長度適応処理部26aは、送信するパケットの数を要求された冗長度Roに合わせるように廃棄するパケットの数を含む処理要求を冗長度調整部29に出力する。冗長度調整部29は、処理要求に含まれる数のパケットを廃棄する(ステップS209)。
The redundancy
受信できた符号化ブロックの冗長度Riが要求されている冗長度Roよりも小さい場合(第8図のステップS210,Yes)には、冗長度適応処理部26aは、送信するパケットの数を要求された冗長度Roに合わせるように復元するオリジナルパケットの数を含む処理要求を復元処理部23に出力する。復元処理部23は、シンドローム計算値と廃棄されたパケットのシーケンス番号とに基づいて処理要求に含まれる数のオリジナルパケットを復元する(第8図のステップS211)。
When the redundancy Ri of the received encoded block is smaller than the requested redundancy Ro (step S210 in FIG. 8, Yes), the redundancy
廃棄されたパケットの数が入力されると、冗長度適応処理部26aは、シンドローム処理部22から入力されたパケット廃棄率に基づいてフィードバック情報16aを生成して、生成したフィードバック情報16aを下流(この場合は送信端末11)に送信する(第8図のステップS212)。
When the number of discarded packets is input, the redundancy
このようにこの実施の形態2では、新たに冗長パケットを生成するのではなく、受信した符号化ブロックの冗長度Riと要求されている冗長度Roに基づいて、廃棄されたオリジナルパケットの復元、またはパケットを廃棄して、送信するパケットの数を調整するようにしているので、必要最低限のオリジナルパケットの復元処理を行うだけで、WANなどの遅延時間が長いネットワークにおいても、最適な冗長度で高信頼なパケット転送を行うことができる。 As described above, in the second embodiment, instead of newly generating a redundant packet, the original packet discarded is restored based on the redundancy Ri of the received encoded block and the requested redundancy Ro. Or, by discarding packets and adjusting the number of packets to be transmitted, the optimal redundancy can be achieved even in a network with a long delay time, such as WAN, by performing only the original packet restoration process. Can perform highly reliable packet transfer.
実施の形態3.
第9図および第10図を用いて、この発明における実施の形態3を説明する。この実施の形態3では、冗長パケットを初めに生成するFECノードの冗長パケット生成処理部について説明する。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, a redundant packet generation processing unit of an FEC node that generates redundant packets first will be described.
第9図は、第2図に示した冗長パケット生成処理部24の構成を示すブロック図である。冗長パケット生成処理部24は、冗長度適応処理部26が下流からのフィードバック情報に基づいて求めた送信時の冗長度に基づいて冗長パケットを生成するための符号化器241と、オリジナルパケットの受信間隔を測定して、予め設定された閾値以上になった場合、符号化器に対して符号化終了を通知するタイマ242とを備えている。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the redundant packet
つぎに、第10図のフローチャートを参照して、下流からのフィードバック情報に基づいて、k(1<k,kは自然数)個のオリジナルパケットからn(k<n,nは自然数)−k個の冗長パケットを生成して、n個のパケットを生成する場合を例に挙げて、この実施の形態3の冗長パケット生成処理手段の動作を説明する。 Next, referring to the flowchart of FIG. 10, based on feedback information from downstream, n (k <n, n is a natural number) −k pieces from k (1 <k, k is a natural number) original packets. The operation of the redundant packet generation processing unit of the third embodiment will be described by taking as an example a case where n redundant packets are generated and n packets are generated.
オリジナルパケットを受信すると、符号化器241は、冗長パケットの生成のための符号化処理を行なう(ステップS300,S301)。符号化器241は、符号化処理を行った後に、オリジナルパケットをセレクタ28に出力する(ステップS302)。
When the original packet is received, the
符号化器241は、オリジナルパケットをセレクタ28に出力する毎に、出力したオリジナルパケットの数をカウントして、出力したオリジナルパケットが符号化を開始してからk番目のオリジナルパケットかどうか判断する(ステップS303)。出力したオリジナルパケットがk番目のオリジナルパケットではない場合、符号化器241は、タイマ242をリセットして(ステップS305)、タイマ242の受信間隔の測定を再スタートさせ、つぎに受信したオリジナルパケットによって符号化処理を行った後にオリジナルパケットを出力する動作を、k番目のパケットを出力するまで繰り返す(ステップS300〜S304)。
Each time the
出力したオリジナルパケットが符号化を開始してからk番目のオリジナルパケットである場合、符号化器241は、タイマ242を停止した後に、最初のオリジナルパケットからk番目のオリジナルパケットによって符号化処理した結果に基づいて冗長パケットを生成して(ステップS305)、生成した冗長パケットをセレクタ28に出力する。
When the output original packet is the k-th original packet after starting the encoding, the
一方、オリジナルパケットの受信がなく、タイマ242からタイムアウトの通知があった場合、すなわち、タイマ242が測定している受信間隔が閾値を超えてもオリジナルパケットを受信しなかった場合(ステップS306)、符号化器241は、タイムアウトの通知を受ける前までに受信したオリジナルパケットによって符号化処理した結果に基づいて冗長パケットを生成して(ステップS305)、生成した冗長パケットをセレクタ28に出力する。
On the other hand, when there is no reception of the original packet and there is a timeout notification from the
このようにこの実施の形態3では、最初に冗長パケットを生成する場合、冗長パケット生成処理部24に、タイマ242を備えてオリジナルパケットの受信間隔を測定して、閾値以上の時間が経過した場合には、それまでに受信したオリジナルパケットによって符号化処理された結果に基づいて冗長パケットを生成するようにしているので、たとえば、送信する情報量(オリジナルパケット数)がわからない場合でも、冗長パケットを生成することができる。
As described above, in the third embodiment, when a redundant packet is first generated, the redundant packet
なお、この実施の形態3では受信したオリジナルパケットがk個未満の場合も、冗長パケットn−k個送信する方法を示したが、フィードバック情報によって要求された冗長度にあわせて、n−k個からいくつかの冗長パケットを廃棄して出力するようにしてもよい。 In the third embodiment, a method of transmitting nk redundant packets even when the number of received original packets is less than k has been described. However, nk packets are matched with the redundancy requested by the feedback information. Some redundant packets may be discarded and output.
実施の形態4.
第11図〜第13図を用いて、この発明における実施の形態4を説明する。実施の形態3では、一番初めに符号化を行なうFECノードの冗長パケット生成処理部24に関して説明したが、この実施の形態4では中間のFECノード、すなわち冗長パケットを受信するFECノードにおいて、最終パケットを含むパケットが廃棄された場合について説明する。
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the redundant packet
この発明における実施の形態4のFECノードは、第2図に示した実施の形態1のシンドローム処理部22を、第11図に示すような構成とする。この発明における実施の形態4のFECノードのシンドローム処理部22は、受信したパケットからシンドロームを計算するシンドローム計算部221と、パケットの受信間隔を測定して、測定した受信間隔が予め設定された閾値以上になった場合、シンドローム計算部221に対してシンドローム計算終了を通知するタイマ222とを備えている。
In the FEC node according to the fourth embodiment of the present invention, the
第12図のフローチャートおよび第13図を参照して、この発明における実施の形態4のFECノードのシンドローム処理部22の動作を説明する。パケットを受信すると、シンドローム計算部221は、タイマ222をリセットして、タイマ222の受信間隔の測定を再スタートさせる(ステップS400,S401)。
The operation of the
シンドロームメモリ25に保持されているシンドローム計算の途中結果、および受信したパケットからシンドロームを計算して、計算結果をシンドロームメモリ25に保持させる(ステップS402,S403)。
The syndrome is calculated from the intermediate result of the syndrome calculation held in the
シンドローム計算部221は、受信したパケットのシーケンス番号をフロー毎に記憶する(ステップS404)。
The
シンドローム計算部221は、パケットを受信するとタイマ222をリセットして、シンドロームを計算する動作を最終パケットが受信されるまで繰り返す(ステップS400〜S405)。
When the
最終パケットを受信した場合、シンドローム計算部221は、タイマ222を停止した後に、記憶したシーケンス番号から抜けているシーケンス番号、すなわち廃棄されたパケットのシーケンス番号を検索して、廃棄されたパケットのシーケンス番号を抽出する(ステップS406)。
When the final packet is received, the
一方、パケットの受信がなく、タイマ222からのタイムアウトの通知があった場合、すなわち、タイマ222が測定している受信間隔が閾値を超えてもパケットを受信しなかった場合(ステップS407)、記憶したシーケンス番号から抜けているシーケンス番号、すなわち廃棄されたパケットのシーケンス番号を検索して、廃棄されたパケットのシーケンス番号を抽出する(ステップS406)。 On the other hand, if no packet is received and a timeout notification is received from the timer 222, that is, if no packet is received even if the reception interval measured by the timer 222 exceeds the threshold value (step S407), storage is performed. The sequence number missing from the sequence number, that is, the sequence number of the discarded packet is searched to extract the sequence number of the discarded packet (step S406).
復元処理部23は抽出されたシーケンス番号のオリジナルパケットを復元して、冗長パケット生成処理部24は、受信したオリジナルパケットと復元されたオリジナルパケットに基づいて冗長パケットを生成する。
The
第13図を参照して、タイマ222の測定時間と受信パケットの関係を説明する。第13図に示すように、送信端末11から符号化ブロックとして4個のオリジナルパケットO#1〜O#4と、3個の冗長パケットR#1〜R#3が送信されたが、途中でオリジナルパケットO#4と、冗長パケットR#2,R#3とが廃棄されたとする。すなわち、最終パケットである冗長パケットR#3が廃棄されたとする。
The relationship between the measurement time of the timer 222 and the received packet will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 13, four original
タイマ222は、オリジナルパケットO#3を受信した時にリセットされて、受信間隔の測定を再スタートしている。オリジナルパケットO#4が廃棄されているが、つぎに冗長パケットR#1を受信するので、タイマ222は、冗長パケットR#1を受信した時にリセットされて、受信間隔の測定を再スタートする。しかし、冗長パケットR#1のつぎに受信されるべき冗長パケットR#2,R#3がともに廃棄されているので、冗長パケットR#1のあとにパケットは受信されない。そのため、タイマ222の受信間隔が閾値を超えて、タイムアウトの通知がシンドローム計算部221に出力される。これにより、最終パケットであるR#3が受信できない場合でも、シンドローム計算部221は、受信間隔によってシンドロームの計算を終了することができる。
The timer 222 is reset when the original
このようにこの実施の形態4では、シンドローム処理部22にタイマ222を備えて、パケットの受信間隔を測定して、測定したパケットの受信間隔が閾値以上の時間が経過した場合には、後続のパケットが廃棄されたと判断して、それまでに受信したパケットによるシンドローム計算値によってパケットの復元および冗長パケットを生成するようにしているので、最終パケットが廃棄された場合でも、廃棄されたオリジナルパケットの復元処理および再符号化を行うことができる。
As described above, in the fourth embodiment, the
実施の形態5.
第14図〜第16図を用いてこの発明の実施の形態5を説明する。第14図は、第2図に示した実施の形態1のFECノードのFEC処理部21における受信パケットと送信パケットのタイミングを示している。第14図においては、受信は(10,6)(オリジナルパケットがO#1〜O#6の6個、冗長パケットがR#1〜R#4の4個)の符号化が行なわれ、オリジナルパケットO#4と、冗長パケットR#2,R#3が廃棄された状態でFECノードに入力され、 (9,6)で再符号化して送信する場合のタイミングを示している。
実施の形態1のFEC処理部21は、上述したように、シンドローム計算を行ないながらパケットの受信、送信を行なって、廃棄されていない全パケットの受信した後に、廃棄されたオリジナルパケットの復元を行っている。すなわち、第14図に示したように、最初パケットであるオリジナルパケットO#1を受信してから、最終パケットである冗長パケットR#4を受信するまでの間、シンドローム処理部22は、オリジナルパケットO#1〜O#3,O#5,O#6と冗長パケットR#1,R#4を受信するごとに、シンドローム計算を行っている。そして、冗長パケットR#4のシンドローム計算が終了してから、復元処理部23によって廃棄されたオリジナルパケットO#4を復元し、オリジナルパケットO#4を復元した後に、冗長パケット生成処理部24によって冗長パケットR#1’〜R#3’が生成される。そのため、受信した最後のオリジナルパケットO#6を送信してから、復元されたオリジナルパケットO#4が送信されるまでに時間がかかるという問題があった。
As described above, the
この実施の形態5では、このような問題を改善するために、廃棄されたオリジナルパケットを復元するために必要な数のパケットを受信すると、廃棄されたオリジナルパケットの復元を開始して、最後に受信したオリジナルパケットを送信してから復元したオリジナルパケットを送信するまでの時間を短縮するものである。 In the fifth embodiment, in order to improve such a problem, when the number of packets necessary for restoring the discarded original packet is received, the restoration of the discarded original packet is started, and finally, This shortens the time from transmission of the received original packet to transmission of the restored original packet.
第15図は、この発明における実施の形態5のFECノード12a〜12cが備えるFEC処理部21bの構成を示すブロック図である。この発明における実施の形態5のFEC処理部21bは、第2図に示した実施の形態1のFEC処理部21に符号化ブロック(フロー)毎に受信したパケット数のカウントを行なう受信パケットカウンタ30が追加されている。第2図に示した実施の形態1のFEC処理部21と同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of the
つぎに、第16図を参照して、この発明における実施の形態5のFEC処理部21bの動作を説明する。なお、実施の形態1のFEC処理部21のシンドローム処理部22が、最終パケットを受信してシンドローム計算が終了すると、記憶したシーケンス番号から廃棄されたパケットのシーケンス番号を抽出して、抽出した廃棄されたパケットのシーケンス番号とシンドローム計算値とを復元処理部23および冗長パケット生成処理部24に出力する(第3図のステップS106,S107参照)のに対して、FEC処理部21bは、受信パケットカウンタ30が符号化ブロック毎に受信したパケット数をカウントして、カウント値が廃棄されたオリジナルパケットが復元可能なパケット数の値になると、復元処理の開始をシンドローム処理部22に通知し、通知を受けたシンドローム処理部22が通知を受けた直前までに記憶したシーケンス番号から廃棄されたパケットのシーケンス番号を抽出して、抽出した廃棄されたパケットのシーケンス番号とシンドローム計算値とを復元処理部23および冗長パケット生成処理部24に出力するものであり、その他の動作は第3図のフローチャートに示したFEC処理と同じであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
Next, the operation of the
第16図において、最初の受信パケットであるオリジナルパケットO#1を受信すると、受信パケットカウンタ30は受信したパケット数のカウントを開始し、シンドローム処理部22はシンドローム計算を開始する。
In FIG. 16, when the original
オリジナルパケットO#2,O#3,O#5,O#6の順にパケットが受信され、シンドローム処理部22は、オリジナルパケットO#2,O#3,O#5,O#6を受信するたびにシンドローム計算を行う。
Packets are received in the order of original
冗長パケットR#1を受信すると、受信パケットカウンタ30のカウント値が「6」となって、廃棄されたオリジナルパケットの復元ができる最低限のパケット数となると、受信パケットカウンタ30は、復元処理の開始をシンドローム処理部22に通知する。復元処理の開始の通知を受けると、シンドローム処理部22は、直前までに記憶したシーケンス番号から廃棄されたパケットのシーケンス番号を抽出して、抽出した廃棄されたパケットのシーケンス番号とシンドローム計算値とを復元処理部23および冗長パケット生成処理部24に出力する。これにより、第16図に示すように、冗長パケットR#1を受信した後から、復元処理部23は、廃棄されたオリジナルパケット(この場合は、オリジナルパケットO#4)の復元処理を開始する。
When the redundant
このようにこの実施の形態5では、受信パケットカウンタ30がフローの受信パケット数をカウントして、廃棄されたオリジナルパケットの復元かできる最低限のパケット数を受信するとシンドローム処理部22に復元処理の開始を要求して、復元処理を開始するようにしているので、最終パケットを受信した後に復元処理を開始する場合と比較して、受信したオリジナルパケットを送信してから復元したオリジナルパケットを送信するまでの時間を短縮することができる。
As described above, in the fifth embodiment, when the received
また、受信パケットカウンタ30がフローの受信パケット数をカウントして、廃棄されたオリジナルパケットの復元かできる最低限のパケット数を受信するとシンドローム処理部22に復元処理の開始を要求して、復元処理を開始するようにしているので、符号化ブロック(フロー)がシンドロームメモリ25を使用する時間を短くすることができ、シンドロームメモリ25を効率的に使用することができる。
Further, when the received
しかしながら、オリジナルパケットの復元処理は基本的に連立一次方程式を解くことであり、連立一次方程式は未知数の個数nに対し計算量のオーダがO(n3)なため、未知数の個数により大幅に計算量が異なる。そのため、パケットの送信間隔とFEC処理手段の処理能力の関係によってはかえって、復元時間が長くなる場合がある。そのような場合は、計算中に、新たにパケットを受信すると、そのパケットの内容を反映し、未知数を減らす事で時間が増加しないようにすればよい。 However, the restoration process of the original packet is basically to solve the simultaneous linear equations. Since the simultaneous linear equations have an order of O (n 3 ) for the number of unknowns n, the calculation is greatly performed according to the number of unknowns. The amount is different. Therefore, the restoration time may be longer depending on the relationship between the packet transmission interval and the processing capability of the FEC processing means. In such a case, when a new packet is received during calculation, the content of the packet is reflected, and the unknown is reduced so that the time does not increase.
実施の形態6.
第17図および第18図を用いてこの発明における実施の形態6を説明する。この実施の形態6は、シンドロームメモリにすでに必要なデータが保持されており、オリジナルパケットの復元処理や冗長パケット生成処理などを実行することができない場合に、余分な処理を行わずにFECノードの処理負荷を軽減するものである。
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the sixth embodiment, when the necessary data is already stored in the syndrome memory and the original packet restoration process or the redundant packet generation process cannot be executed, the FEC node of the FEC node is not subjected to the extra process. This reduces the processing load.
第17図は、この発明における実施の形態6のFECノードが有するFEC処理部21cの構成を示すブロック図である。この発明における実施の形態6のFECノード21cは、第2図に示した実施の形態1のFEC処理部21のフロー識別部27の代わりにフロー識別部27aを備え、セレクタ28の代わりにセレクタ28aを備えている。第2図に示した実施の形態1のFEC処理部21と同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of the
フロー識別部27aは、実施の形態1のフロー識別部27に加えて、シンドロームメモリ25の使用状態を監視して、シンドロームメモリ25に復元処理部23におけるオリジナルパケットの復元処理や、冗長パケット生成処理部24における冗長パケット生成処理などが実行できるだけの未使用領域があるかどうかを判断し、復元処理および冗長パケットの生成処理が実行可能であるか否かを判定する機能をさらに備えている。フロー識別部27は、復元処理または冗長パケット処理が行われたか否かを処理判定情報としてフロー毎に保持する。
In addition to the
セレクタ28aは、フロー識別部27に記憶されている処理判定情報に基づいて、受信したオリジナルパケット、復元されたオリジナルパケット、または冗長パケットを選択して出力する。
The
つぎに、第18図のフローチャートを参照して、この実施の形態6のFEC処理部21cの動作を説明する。なお、シンドロームメモリ25に使用可能な領域がある場合には、シンドローム計算処理、復元処理、および冗長パケット生成処理を行う動作については、第3図に示したフローチャートのFEC処理と同様の動作であるので、ここではその説明を省略する。
Next, the operation of the
フロー識別部27aは、シンドロームメモリ25の使用状況を監視して、復元処理および冗長パケット生成処理が行われたか否かを示す処理判定情報を受信したフロー毎に保持する。
The flow identification unit 27a monitors the usage status of the
パケットを送信する時に、セレクタ28aは、処理識別情報に基づいてシンドロームメモリに空きがなく(未使用領域が不足して)復元処理または冗長パケット生成処理が実行されなかったフローのパケットであるか否か判断する(ステップS500)。送信するパケットが、復元処理または冗長パケット生成処理が実行されなかったフローのパケットである場合、セレクタ28aは、受信したパケットをそのまま送信する(ステップS501)。
When the packet is transmitted, the
送信するパケットが、復元処理および冗長パケット生成処理が実行されたフローのパケットである場合、セレクタ28aは、受信したパケットがオリジナルパケットかどうか判断する(ステップS502)。受信したパケットがオリジナルパケットの場合、セレクタ28aは、受信したパケットをそのまま送信する(ステップS501)。
If the packet to be transmitted is a packet of a flow that has undergone restoration processing and redundant packet generation processing, the
受信したパケットが無い場合、または受信したパケットがオリジナルパケットでは無い場合、セレクタ28aは、復元処理部23に送信可能なパケット(復元されたオリジナルパケット)があるか否かを判断する(ステップS503)。復元処理部23に送信可能なパケットがある場合、セレクタ28aは、復元処理部23の送信可能なパケットをそのパケットを送信する(ステップS504)。
When there is no received packet, or when the received packet is not an original packet, the
復元処理部23に送信可能なパケットが無い場合、セレクタ28aは、冗長パケット生成処理部24の送信可能なパケット(冗長パケット)を送信する(ステップS505)。
When there is no packet that can be transmitted to the
このようにこの実施の形態6では、シンドロームメモリ25の未使用領域が少ないために、復元処理または冗長パケット生成処理が実行できなかったフローのパケットに対しては、上流のFECノードから受信したパケットをそのまま下流のFECノードに送信するようにしているので、自ノードで廃棄されたオリジナルパケットの復元処理を行うことができない場合でも、下流のFECノードにおいて復元処理を行うことができる。すなわち、ネットワーク全体で分散して廃棄されたオリジナルパケットの復元処理を行うことができるので、多くのフローを扱うことができる。
As described above, in the sixth embodiment, since the unused area of the
実施の形態7.
第19図を用いて、この発明の実施の形態7を説明する。まず、この発明における実施の形態7のFECノードの動作を説明する。第19図は、この発明における実施の形態7のFECノード12aの受信パケットと送信パケットの関係を示す図である。第19図においては、受信は(6,5)(オリジナルパケットがO#1〜O#5の5個、冗長パケットがR#1の1個)の符号化が行なわれ、オリジナルパケットO#2,O#4の2個のパケットが廃棄された状態でFECノード12aに入力されている。この場合、冗長パケットの個数より多くのパケットが廃棄されているため、FECノード12aは、廃棄されたオリジナルパケットO#2,O#4を復元することができない。FECノード12aは、受信パケットに復元不可能な数の廃棄があったと判明した時(この場合は、オリジナルパケットO#5を受信して、オリジナルパケットO#2,O#4の2個のパケットが廃棄されたと判明した時)に、シンドローム処理を中止するとともに、オリジナルパケットO#1,O#3,O#5のみを転送して、冗長パケットR#1を廃棄する。
Embodiment 7 FIG.
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, the operation of the FEC node according to the seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the received packet and the transmitted packet of the
FECノード12aが、第2図に示したFEC処理部21を有している場合には、フロー識別部27に廃棄されたパケットの数をカウントして、カウント値が自ノードの冗長度から決定する廃棄可能なパケット数を超えた場合には、処理停止通知をシンドローム処理部22に出力するとともに、受信したパケットのうちオリジナルパケットのみを送信して、冗長パケットを廃棄する処理変更通知をセレクタ28に出力する機能を備え、シンドローム処理部22は処理停止通知を受けるとシンドローム処理を停止し、セレクタ28は処理変更通知を受けると、オリジナルパケットのみを送信して、冗長パケットを破棄するようにすればよい。
When the
また、FECノード12aが、第5図に示したFEC処理部21aを有している場合には、フロー識別部27に廃棄されたパケットの数をカウントして、カウント値が自ノードの冗長度から決定する廃棄可能なパケット数を超えた場合には、処理停止通知をシンドローム処理部22および冗長度調整部29に出力するとともに、受信したパケットのうちオリジナルパケットのみを送信して、冗長パケットを廃棄する処理変更通知をセレクタ28に出力する機能を備え、シンドローム処理部22は処理停止通知を受けるとシンドローム処理を停止し、セレクタ28は処理変更通知を受けると、オリジナルパケットのみを送信して、冗長パケットを破棄し、冗長度調整部29は処理停止通知を受けると処理を停止してセレクタ28からのパケットをそのまま出力するようにすればよい。
If the
また、FECノード12aが第17図に示したFEC処理部21cを有している場合には、フロー識別部27aに廃棄されたパケットの数をカウントして、カウント値が自ノードの冗長度から決定する廃棄可能なパケット数を超えた場合には、処理停止通知をシンドローム処理部22に出力するとともに、受信したパケットのうちオリジナルパケットのみを送信して、冗長パケットを廃棄する処理変更通知をセレクタ28aに出力する機能を備え、シンドローム処理部22は処理停止通知を受けるとシンドローム処理を停止し、セレクタ28aは処理変更通知を受けると、オリジナルパケットのみを送信して、冗長パケットを破棄するようにすればよい。
When the
このようにこの実施の形態7では、復元不可能な数のパケット廃棄が発生したフローに対しては、余分な処理を行なわない事により、各FECノードでの処理軽減をはかる事が出来、多くのフローを扱う事が可能となる。 As described above, in the seventh embodiment, it is possible to reduce the processing at each FEC node by not performing extra processing for a flow in which a number of packets that cannot be recovered has been discarded. It is possible to handle this flow.
なお、下流のFECノードで、復元不可能な数の廃棄があったフローに対し余分な処理を行なわないように、復元不可能な数の廃棄があると判明したオリジナルパケットに、その事を示すフラグをセットするようにしてもよい。この場合、フロー識別部27が、受信したオリジナルパケットのフラグを識別して、復元不可能な数の廃棄があると判明したオリジナルパケットに対しては、復元不可能な数のパケットの廃棄があった時と同様の処理を行えばよい。これにより、廃棄されたパケットの数をカウントする必要が無くなり、さらに処理を軽減することができ、多くのフローを扱うことができる。
Note that this is indicated in the original packet that has been found to have an irreparable number of discards so that the downstream FEC node does not perform extra processing on the flows that had an unrecoverable number of discards. A flag may be set. In this case, the
実施の形態8.
第20図を用いて、この発明における実施の形態8を説明する。この発明における実施の形態8は、Diffserv(Differentiated Services)などの、クラスに応じた廃棄制御をサポートするものである。
Embodiment 8 FIG.
The eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The eighth embodiment of the present invention supports discard control corresponding to a class such as Diffserv (Differentiated Services).
Diffservなどのクラスに応じた廃棄制御をサポートする場合、FECノード12aは、パケットをキューに蓄積して送信する。第20図(a)に示すように、キュー40には2個のオリジナルパケットO#1,O#2が蓄積されている。キュー40は、クラスに応じた廃棄制御のために、低優先度クラス廃棄閾値x1および高優先度クラス廃棄閾値x2が定められている。キュー40は、低優先度クラス廃棄閾値x1および高優先度クラス廃棄閾値x2と、パケットの蓄積量および入力パケットのクラスに応じて、新たに入力されるパケットをキューインするのか、廃棄するのかを決定する。第20図(a)においては、キュー40に蓄積されているパケットの数は2個であり、低優先度クラス廃棄閾値x1を超えていないため(輻輳が発生していないため)蓄積されているオリジナルパケットO#1,O#2はそのままとなる。
When supporting discard control corresponding to a class such as Diffserv, the
第20図(b)では、3個のオリジナルパケットO#3,O#5,O#6さらに蓄積されて、キュー40には5個のオリジナルパケットO#1〜O#3,O#5,O#6が蓄積されて、キュー40に蓄積されているパケットの数が、低優先度クラス廃棄閾値x1を超えが、高優先度クラス廃棄閾値x2は超えていない。すなわち、低優先度クラスでの服装が発生している。この場合、低優先度クラスのパケットのみが廃棄される。したがって、蓄積されているオリジナルパケットO#1〜O#5が低優先度クラスであればオリジナルパケットO#1〜O#5は廃棄され、高優先度クラスであれば廃棄されない。
In FIG. 20 (b), three original
第20図(c)では、2個の冗長パケットR#1,R#2がさらに蓄積されて、キュー40には、5個のオリジナルパケットO#1〜O#5と、2個の冗長パケットR#1,R#2との合計7個のパケットが蓄積されて、キュー40に蓄積されているパケットの数が、高優先度クラス廃棄閾値x2を超える。すなわち、高優先度クラスでの輻輳が発生している。この場合は、すべてのパケットを廃棄する。
In FIG. 20 (c), two redundant
このように、パケット転送ネットワークが、Diffservなどのクラスに応じた廃棄制御をサポートする場合、オリジナルパケットを高優先度クラスにマッピングして、冗長パケットを低優先度クラスにマッピングすれば、オリジナルパケットの廃棄を抑制することができる。 As described above, when the packet transfer network supports discard control according to a class such as Diffserv, if the original packet is mapped to the high priority class and the redundant packet is mapped to the low priority class, the original packet Disposal can be suppressed.
第2図に示したFEC処理部21のセレクタ28、第5図に示したFEC処理部21aのセレクタ28、第15図に示したFEC処理部21bのセレクタ28および第17図に示したセレクタ28aが、送信するパケットを選択する際に、受信したオリジナルパケットおよび復元したオリジナルパケットには高優先度クラスをマッピングし、冗長パケットには定優先度クラスをマッピングする機能を備えればよい。
The
このように、この実施の形態8では、パケット転送ネットワークがクラスに応じた廃棄制御をサポートする場合、オリジナルパケットを高優先度クラスにマッピングし、冗長パケットを低優先度にマッピングするようにしているので、オリジナルパケットの廃棄を抑制することができ、復元処理を減らすことができ、FEC処理の負荷を軽減することができ、多くのフローを扱うことができる。 As described above, in the eighth embodiment, when the packet transfer network supports the discard control according to the class, the original packet is mapped to the high priority class, and the redundant packet is mapped to the low priority. Therefore, discarding of original packets can be suppressed, restoration processing can be reduced, the load of FEC processing can be reduced, and many flows can be handled.
実施の形態9.
第21図を用いて、この発明の実施の形態9を説明する。第21図は、この発明における実施の形態9のFECノード12aが有するFEC処理部21cの構成を示すブロック図である。この発明における実施の形態9のFECノード12aが有するFEC処理部21cは、第2図に示した実施の形態1のFECノード12aが有するFEC処理部21に上流からのモニタパケットを受信するモニタパケット受信部31と、下流へ送信するモニタパケットを一定間隔で生成するモニタパケット生成部32とが追加されている。
Embodiment 9 FIG.
Embodiment 9 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of the
実施の形態1では、受信したパケット(通常のユーザパケット)からパケットの廃棄率などを測定した。この実施の形態9では、モニタパケットを使用してパケットの廃棄率などの測定を行なう。 In the first embodiment, the packet discard rate and the like are measured from the received packet (normal user packet). In the ninth embodiment, the monitor packet is used to measure the packet discard rate and the like.
上流のFECノード12aのモニタパケット生成部32は、モニタパケットを生成して一定時間間隔で下流のFECノード12bに送信する。FECノード12bのモニタパケット受信部31は、受信したモニタパケットに付加されているシーケンス番号などからパケットの廃棄数(廃棄率)を算出する。FECノード12bのモニタパケット受信部32は、算出したパケットの廃棄率を冗長度適応処理部26に通知し、実施の形態1と同じように、冗長度適応処理部26はフィードバック情報を生成して、生成したフィードバック情報を上流のFECノード12aに送信する。
The
このように、この実施の形態9では、フィードバック情報を生成するためにモニタパケットを一定間隔で送信して、ユーザパケットが転送されていない場合でもネットワークの状態を知ることができるようにしているので、ユーザパケットが間欠的に転送されるような場合でも、適切な冗長度でパケットを転送することができる。 As described above, in the ninth embodiment, monitor packets are transmitted at regular intervals to generate feedback information, so that the state of the network can be known even when user packets are not transferred. Even when user packets are transferred intermittently, the packets can be transferred with appropriate redundancy.
実施の形態10.
第22図および第23図を用いて、この発明における実施の形態10を説明する。この実施の形態10では、第22図に示すように、FECノード12aがFECノード12b,12cにパケットをコピーしてマルチキャスト転送する場合を説明する。
A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 22 and 23. In the tenth embodiment, as shown in FIG. 22, a case where the
第23図は、この発明における実施の形態10のFECノード12aの構成を示すブロック図である。この発明における実施の形態10のFECノード12aは、第2図に示した実施の形態1のFEC処理部21に加えて、複数(この場合は3つ)の冗長度に合わせて冗長パケットを廃棄する冗長度調整部33a〜33cと宛先別にパケットを蓄積するキュー34a〜34cとを備えている。ここでは、キュー34aがFECノード12bに対応し、キュー34bがFECノード12cに対応しているものとする。
FIG. 23 is a block diagram showing a configuration of the
第22図では、FECノード12bはFECノード12aに対してフィードバック情報16bとして40%の冗長度を要求しており、FECノード12cはFECノード12aに対してフィードバック情報16cとして50%の冗長度を要求している。
In FIG. 22, the
FECノード12aに3個のオリジナルパケットO#1〜O#3と1個の冗長パケットR#1との符号化ブロックが入力される。FECノード12aは、冗長度の要求の高いFECノード12cのFEC処理部21はフィードバック情報16cに基づいて、再符号化して新たな冗長パケットを生成する。この場合は、オリジナルパケットの数が3個であり、フィードバック情報16cによってFECノード12cから要求されている冗長度は50%であるので、FECノード12のFEC処理部21は、3個の冗長パケットR#1’〜R#3’を生成する。FEC処理部21は、FECノード12bに対応するキュー34aの前段にある冗長度調整部33aと、FECノード12cに対応するキュー34bの前段にある冗長度調整部33bとに、オリジナルパケットO#1〜O#3および冗長パケットR#1’〜R#3’を出力する。
Encoded blocks of three original
FECノード12bから要求されている冗長度は40%であるので、冗長度調整部33aは、冗長パケットを1個(ここでは冗長パケットR#2’)廃棄して、オリジナルパケットO#1〜O#3と冗長パケットR#1’,R#3’とをキュー34aに出力する。FECノード12cから要求されている冗長度は50%であるので、冗長度調整部34bは、オリジナルパケットO#1〜O#3とFEC処理部21で生成したすべての冗長パケットR#1’〜R#3’をキュー34bに出力する。すなわち、FECノード12aは、複数のフィードバック情報の中で要求の一番大きい冗長度で冗長パケットを生成した後に、宛先毎の冗長度にあわせて、冗長パケットを廃棄する。
Since the redundancy requested from the
このように、この実施の形態10では、マルチキャスト通信において、冗長度の要求が異なる場合、宛先毎に冗長パケットを生成するのではなく、要求の高い冗長度に合わせて冗長パケットを生成して、宛先別の冗長度にあわせて冗長パケットを廃棄して個別の冗長度の調整するようにしているので、FEC処理の軽減することができ、多くのフローを扱うことができる。 As described above, in the tenth embodiment, when the request for redundancy is different in multicast communication, the redundant packet is not generated for each destination, but is generated in accordance with the high redundancy of the request, Since redundant packets are discarded and the individual redundancy is adjusted in accordance with the redundancy for each destination, the FEC processing can be reduced and many flows can be handled.
実施の形態11.
第24図を用いて、この発明における実施の形態11を説明する。第24図は、この発明における実施の形態11の送信側の端末11のTCPの送信機能に関する構成部分と、受信側の端末13のTCPの受信機能に関する構成部分とを示すブロック図である。ここでは、説明を簡略化するために送信側の端末11には送信機能に関する構成部分のみを示し、受信側の端末13には受信機能に関する構成部分のみを示しているが、実際には、端末11,13は、それぞれ送信機能と受信機能とを備えている。
Embodiment 11 FIG.
Embodiment 11 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 24 is a block diagram showing components related to the TCP transmission function of the terminal 11 on the transmission side and components related to the TCP reception function of the terminal 13 on the reception side according to the eleventh embodiment of the present invention. Here, in order to simplify the description, only the component part related to the transmission function is shown in the terminal 11 on the transmission side, and only the component part related to the reception function is shown in the terminal 13 on the reception side. 11 and 13 each have a transmission function and a reception function.
端末11は、TCPの送信に関する処理を行うTCP送信処理部111と、TCP送信処理部111からのデータに対してFECの符号化行なって冗長パケットを生成するFEC符号化部112と、レイヤ1−3の送信処理を行うレイヤ1−3処理部113を備えている。
The terminal 11 includes a TCP
端末13は、レイヤ1−3の受信処理を行うレイヤ1−3処理部133と、廃棄されたパケットの復元処理を行うFEC復号化部132と、TCPの受信に関する処理を行うTCP受信処理部131と、パケットの廃棄状況に基づいてTCP受信処理部131から送信されるTCPのACKのウインドウサイズを書き換えるウインドウサイズ変更部134とを備えている。
The terminal 13 includes a layer 1-3
つぎに、この発明における実施の形態11の動作を説明する。送信側のTCP送信処理部111は、送信データにTCPに関する送信処理を施して、FEC符号化部112に、送信処理を施したデータを出力する。FEC符号化部112は、送信処理が施されたデータに対してFECの符号化を行なって冗長パケットを生成する。レイヤ1−3処理部113は、オリジナルパケットと冗長パケットとをユーザデータとしてレイヤ1−3処理部113を介して端末13に送信する。
Next, the operation of Embodiment 11 of the present invention will be described. The transmission-side TCP
受信側の端末13のFEC復号化部132は、レイヤ1−3処理部133を介して受信したオリジナルパケットと冗長パケットに基づいて、廃棄されたオリジナルパケットを復元する。FEC復号化部132は、受信したオリジナルパケットと復元したオリジナルパケットとをTCP受信処理部131に出力するとともに、パケットの廃棄状況(廃棄数や廃棄率などの情報)をTCPのコネクション毎に記憶して、その結果をウインドウサイズ変更部134に通知する。
The
ウインドウサイズ変更部134は、通知されたパケットの廃棄状況に基づいて、TCP受信処理部131から送信されるTCPのACKのウインドウサイズを書き換えてレイヤ1−3処理部133を介して端末11に送信する。
The window
端末11は、TCP送信処理部111は、レイヤ1−3処理部113を介して受信したACKのウインドウサイズに基づいて送信帯域を変更する。たとえば、廃棄がない場合には、ウインドウサイズ変更部134は、TCP受信処理部131からのACKをそのまま送信し、廃棄が増える毎にACKのウインドウサイズを減らしていく。これにより、送信側の端末11からの送信帯域を減少させることができる。
In the terminal 11, the TCP
このようにこの実施の形態11では、FECをTCPの下位層に適用してFECによってオリジナルパケットを復元した場合でも、廃棄されたパケットの数によってACKのウインドウサイズを小さくするようにしているので、品質の悪いLFNでも性能を引き出して輻輳制御を適切に行なわせることができ、パケットの高信頼転送を実現することができる。 As described above, in the eleventh embodiment, even when the original packet is restored by FEC by applying FEC to the lower layer of TCP, the window size of ACK is reduced by the number of discarded packets. Even with low-quality LFN, performance can be extracted and congestion control can be performed appropriately, and highly reliable transfer of packets can be realized.
実施の形態12.
第25図を用いてこの発明における実施の形態12を説明する。第25図は、この発明における実施の形態12の端末11および端末13の構成を示すブロック図である。この発明における実施の形態12の端末11には、第24図に示した実施の形態11の端末11に冗長度適応処理部114が追加され、端末13には、第24図に示した実施の形態11の端末13にフィードバック情報送信処理部135が追加されている。
Embodiment 12 FIG.
A twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 25 is a block diagram showing structures of terminal 11 and terminal 13 according to the twelfth embodiment of the present invention. In the terminal 11 of the twelfth embodiment of the present invention, a redundancy
すなわち、実施の形態11の機能に加えて、受信側の端末13のFEC復号化部132によって検出されたパケットの廃棄数や廃棄率をフィードバック情報送信処理部135がレイヤ1−3処理部133を介して送信側の端末11にフィードバック情報としてフィードバックし、このフィードバック情報に基づいて端末11の冗長度適応処理部114が冗長度を決定する。
That is, in addition to the function of the eleventh embodiment, the feedback information
このようにこの実施の形態12では、FECをTCPの下位層に適用してFECによってオリジナルパケットを復元した場合でも、廃棄されたパケットの数によってACKのウインドウサイズを小さくするとともに、廃棄されたパケットの数や廃棄率などのフィードバック情報に基づいて冗長度を決定するようにしているので、品質の悪いLFNでも性能を引き出して輻輳制御を適切に行なわせることができるとともに、輻輳の発生を抑制することができ、パケットの高信頼転送を実現することができる。 Thus, in the twelfth embodiment, even when FEC is applied to the lower layer of TCP and the original packet is restored by FEC, the window size of ACK is reduced according to the number of discarded packets, and discarded packets are discarded. Since redundancy is determined based on feedback information such as the number of data and the discard rate, it is possible to draw out performance even with poor LFN and perform congestion control appropriately, and to suppress the occurrence of congestion And reliable transmission of packets can be realized.
実施の形態13.
第26図を用いて、この発明における実施の形態13を説明する。実施の形態12では、TCPのACKとフィードバック情報とを個別に送信したが、この実施の形態13では、TCPのACKとフィードバック情報とをあわせて送信するものである。
A thirteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the twelfth embodiment, the TCP ACK and feedback information are individually transmitted. In the thirteenth embodiment, the TCP ACK and feedback information are transmitted together.
第26図は、この発明における実施の形態13の端末11および端末13の構成を示すブロック図である。この発明における実施の形態13の端末11には、第24図に示した実施の形態11の端末11にフィードバック情報抽出部115が追加され、端末13には、第24図に示した実施の形態11の端末13のウインドウサイズ変更部134の代わりにACK書き換え部135を備えている。
FIG. 26 is a block diagram showing structures of terminal 11 and terminal 13 according to the thirteenth embodiment of the present invention. In the terminal 11 of the thirteenth embodiment of the present invention, a feedback
ACK書き換え部135は、TCPのACKにFEC復号化部132から通知されるパケットの廃棄数や廃棄率などのフィードバック情報を付加した特殊なパケットを生成する。
The
フィードバック情報抽出部115は、ACKとFECのフィードバック情報とを含む特殊なパケットからフィードバック情報を抽出する。フィードバック情報抽出部115は、抽出したフィードバック情報に基づいて冗長度を決定してFEC符号化部112に決定した冗長度を通知するとともに、特殊なパケットを通常のACKのフォーマットに変換してTCP送信処理部111に出力する。
The feedback
このように、この実施の形態13では、ACK書き換え部135が、ACKとフィードバック情報とを1つの特殊なパケットとして送信し、フィードバック情報抽出部115が、特殊なパケットからフィードバック情報を抽出するとともに、通常のACKにフォーマット変換するようにしているので、フィードバック情報を通知するためにパケットを送信する必要がなくなり、ネットワーク上のトラフィック量を減らすことができる。
As described above, in the thirteenth embodiment, the
実施の形態14.
第24図を用いて、この発明における実施の形態14を説明する。実施の形態11〜13では、TCPにおける端末間の処理を説明した。この実施の形態14では、第1図に示したように、端末11と端末13との間にFECノード12a〜12cが配置されて、区間毎に冗長度を変更する場合について説明する。第1図に示したように、送信端末11と受信端末13との間に、FECノード12a〜12cが配置されると、受信端末13は、ネットワーク全体のパケットの廃棄数や廃棄率を把握することはできない。そのため、ACKのウインドウサイズを適切な値に調整することはできない。そこで、転送するパケットに廃棄数または廃棄率を記録する情報領域を設けて、受信端末13にネットワーク全体のパケットの廃棄数や廃棄率を通知する。
Embodiment 14 FIG.
A fourteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In Embodiments 11-13, the process between the terminals in TCP was demonstrated. In the fourteenth embodiment, as shown in FIG. 1, the case where the
第27図は、この発明における実施の形態14のFECノード12aが有するFEC処理部21dの構成を示すブロック図である。この発明における実施の形態14のFEC処理部21dは、第2図に示した実施の形態1のFEC処理部21に廃棄数更新部35が追加されている。
FIG. 27 is a block diagram showing a configuration of the
廃棄数更新部35は、受信したパケットの情報領域の廃棄数にシンドローム処理部22から通知されるパケットの廃棄数を加算して、自ノードまでに廃棄されたパケットの廃棄数を情報領域に付加する。
The discard
第1図に示すように、送信端末11から受信端末13にパケットを送信する場合、送信端末11では、廃棄されているパケットはないので、情報領域は“0”のパケットがFECノード12aに入力される。FECノード12aのシンドローム処理部22で2個のパケットの廃棄を検出した場合、FECノード12aの廃棄数更新部35は、情報領域を“2”にしたパケットをFECノード12bに送信する。FECノード12bのシンドローム処理部22で1個のパケットの廃棄を検出した場合、FECノード12bの廃棄数更新部35は、受信したパケットの情報領域“2”に、自ノードで廃棄が検出された“1”を加算して、情報領域を“3”にしたパケットをFECノード12cに送信する。FECノード12cのシンドローム処理部22ではパケットの廃棄が検出されなかった場合、FECノード12cの廃棄数更新部35は、情報領域を変更せずに(情報領域に“0”を加算して)情報領域が“3”のパケットを受信端末13に送信する。受信端末13のFEC復号化部132は、情報領域のパケットの廃棄数を抽出して、第24図または第25図に示したウインドウサイズ変更部134、または第26図に示したACK書き換え部135に通知する。
As shown in FIG. 1, when a packet is transmitted from the transmission terminal 11 to the
このように、この実施の形態14では、パケット内にパケットの廃棄数または廃棄率を記録する情報領域を設けて、区間毎に配置されるFECノードが、それぞれで検出されたパケットの廃棄数または廃棄率を情報領域に加算するようにしているので、受信端末がネットワーク全体のパケット廃棄数または廃棄率を把握することができ、TCPのACKのウインドウサイズをネットワークにあわせて調整することができる。 As described above, in the fourteenth embodiment, an information area for recording the number of discarded packets or the discard rate is provided in the packet, and the FEC node arranged for each section is configured to detect the number of discarded packets or Since the discard rate is added to the information area, the receiving terminal can grasp the number of discarded packets or the discard rate of the entire network, and the TCP ACK window size can be adjusted according to the network.
なお、この実施の形態14では、第2図に示した実施の形態1のFEC処理部21に廃棄数更新部35を備えた例を挙げて説明したが、第5図に示したFEC処理部21a、第15図に示したFEC処理部21b、または第17図に示したFEC処理部21cに廃棄数更新部35を備えても、FEC処理部21に廃棄数更新部35を備えた場合と同じ効果が得られることはいうまでもない。
In the fourteenth embodiment, the example in which the
以上のように、本発明にかかるパケット転送装置は、規模が大きいネットワークに有用であり、特に、WANなどのネットワークの遅延時間が長いネットワークにおけるパケット転送装置に適している。 As described above, the packet transfer apparatus according to the present invention is useful for a large-scale network, and is particularly suitable for a packet transfer apparatus in a network such as a WAN having a long delay time.
21 FEC処理部
22 シンドローム処理部
23 復元処理部
24 冗長パケット生成処理部
25 シンドロームメモリ
26 冗長度適応処理部2
27 フロー識別部
28 セレクタ
21
27
Claims (3)
前記前方誤り訂正のための復号化および符号化を行う際に、前記転送先からのフィードバック情報に基づいて冗長度を決定するとともに、前記転送元から受信したオリジナルパケットおよび冗長パケットの受信状態によって前記転送元へ通知するフィードバック情報を生成する前方誤り訂正処理部、
を備え、
前記前方誤り訂正処理部は、
前記転送先からのフィードバック情報に基づいて冗長度を決定するとともに、前記転送元から受信したオリジナルパケットおよび冗長パケットの廃棄数に基づいて転送元へ通知するフィードバック情報を生成する冗長度適応処理部と、
前記転送元から受信したオリジナルパケットおよび冗長パケットのフローを識別するフロー識別部と、
前記フロー識別部によって識別されたオリジナルパケットに基づいてシンドローム計算を行うシンドローム処理部と、
復号化によって廃棄されたオリジナルパケットを復元する復元処理部と、
前記シンドローム処理部によって計算されたシンドローム計算値と、前記復元処理部によって復元されたオリジナルパケットと、前記冗長度適応処理部によって決定された冗長度とに基づいて再符号化によって前記冗長パケットを生成する冗長パケット生成処理部と、
前記フロー識別部によって識別されたオリジナルパケット、前記復元処理部によって復元されたオリジナルパケット、および前記冗長パケット生成処理部によって生成された冗長パケットを選択して出力するセレクタと、
を備え、
前記冗長パケット生成処理部は、
転送元からのパケットの受信間隔を測定するタイマと、
前記冗長度適応処理部によって決定された冗長度に基づいて符号化によって転送元からのオリジナルパケットから冗長パケットを生成する符号化部と、
を備え、
前記タイマによって測定された転送元からのオリジナルパケットの受信間隔が、予め定められた閾値よりを超えた場合には、その時点での符号化器の結果から冗長パケットを生成することを特徴とするパケット転送装置。A packet that generates a redundant packet for forward error correction based on an original packet and a redundant packet received from a transfer source via a network, and transmits the generated redundant packet and the original packet to a transfer destination via a network In the transfer device,
When performing decoding and encoding for forward error correction, the redundancy is determined based on feedback information from the transfer destination, and the original packet received from the transfer source and the reception state of the redundant packet A forward error correction processing unit for generating feedback information to be notified to the transfer source;
With
The forward error correction processing unit is
A redundancy adaptation processing unit that determines redundancy based on feedback information from the transfer destination and generates feedback information to be notified to the transfer source based on the number of discarded original packets and redundant packets received from the transfer source; ,
A flow identification unit for identifying flows of original packets and redundant packets received from the transfer source;
A syndrome processing unit for performing syndrome calculation based on the original packet identified by the flow identification unit;
A restoration processing unit for restoring the original packet discarded by decoding;
The redundant packet is generated by re-encoding based on the syndrome calculation value calculated by the syndrome processing unit, the original packet restored by the restoration processing unit, and the redundancy determined by the redundancy adaptation processing unit A redundant packet generation processing unit,
A selector that selects and outputs the original packet identified by the flow identification unit, the original packet restored by the restoration processing unit, and the redundant packet generated by the redundant packet generation processing unit;
With
The redundant packet generation processing unit includes:
A timer that measures the reception interval of packets from the transfer source;
An encoding unit for generating a redundant packet from an original packet from a transfer source by encoding based on the redundancy determined by the redundancy adaptation processing unit;
With
When the reception interval of the original packet from the transfer source measured by the timer exceeds a predetermined threshold, a redundant packet is generated from the result of the encoder at that time. Packet transfer device.
前記前方誤り訂正のための復号化および符号化を行う際に、前記転送先からのフィードバック情報に基づいて冗長度を決定するとともに、前記転送元から受信したオリジナルパケットおよび冗長パケットの受信状態によって前記転送元へ通知するフィードバック情報を生成する前方誤り訂正処理部、
を備え、
前記前方誤り訂正処理部は、
前記転送先からのフィードバック情報に基づいて冗長度を決定するとともに、前記転送元から受信したオリジナルパケットおよび冗長パケットの廃棄数に基づいて転送元へ通知するフィードバック情報を生成する冗長度適応処理部と、
前記転送元から受信したオリジナルパケットおよび冗長パケットのフローを識別するフロー識別部と、
前記フロー識別部によって識別されたオリジナルパケットに基づいてシンドローム計算を行うシンドローム処理部と、
復号化によって廃棄されたオリジナルパケットを復元する復元処理部と、
前記シンドローム処理部によって計算されたシンドローム計算値と、前記復元処理部によって復元されたオリジナルパケットと、前記冗長度適応処理部によって決定された冗長度とに基づいて再符号化によって前記冗長パケットを生成する冗長パケット生成処理部と、
前記フロー識別部によって識別されたオリジナルパケット、前記復元処理部によって復元されたオリジナルパケット、および前記冗長パケット生成処理部によって生成された冗長パケットを選択して出力するセレクタと、
を備え、
前記シンドローム処理部は、
転送元からのパケットの受信間隔を測定するタイマ、
を備え、
前記タイマによって測定された転送元からのオリジナルパケットの受信間隔が、予め定められた閾値よりを超えた場合には、その時点でのシンドローム計算値に基づいて前記復元処理部はオリジナルパケットの復元を行うことを特徴とするパケット転送装置。A packet that generates a redundant packet for forward error correction based on an original packet and a redundant packet received from a transfer source via a network, and transmits the generated redundant packet and the original packet to a transfer destination via a network In the transfer device,
When performing decoding and encoding for forward error correction, the redundancy is determined based on feedback information from the transfer destination, and the original packet received from the transfer source and the reception state of the redundant packet A forward error correction processing unit for generating feedback information to be notified to the transfer source;
With
The forward error correction processing unit is
A redundancy adaptation processing unit that determines redundancy based on feedback information from the transfer destination and generates feedback information to be notified to the transfer source based on the number of discarded original packets and redundant packets received from the transfer source; ,
A flow identification unit for identifying flows of original packets and redundant packets received from the transfer source;
A syndrome processing unit for performing syndrome calculation based on the original packet identified by the flow identification unit;
A restoration processing unit for restoring the original packet discarded by decoding;
The redundant packet is generated by re-encoding based on the syndrome calculation value calculated by the syndrome processing unit, the original packet restored by the restoration processing unit, and the redundancy determined by the redundancy adaptation processing unit A redundant packet generation processing unit,
A selector that selects and outputs the original packet identified by the flow identification unit, the original packet restored by the restoration processing unit, and the redundant packet generated by the redundant packet generation processing unit;
With
The syndrome processing unit
A timer that measures the interval at which packets are received from the source,
With
When the reception interval of the original packet from the transfer source measured by the timer exceeds a predetermined threshold, the restoration processing unit restores the original packet based on the syndrome calculation value at that time. A packet transfer apparatus characterized by performing the packet transfer.
前記前方誤り訂正のための復号化および符号化を行う際に、前記転送先からのフィードバック情報に基づいて冗長度を決定するとともに、前記転送元から受信したオリジナルパケットおよび冗長パケットの受信状態によって前記転送元へ通知するフィードバック情報を生成する前方誤り訂正処理部、
を備え、
前記前方誤り訂正処理部は、
前記転送先からのフィードバック情報に基づいて冗長度を決定するとともに、前記転送元から受信したオリジナルパケットおよび冗長パケットの廃棄数に基づいて転送元へ通知するフィードバック情報を生成する冗長度適応処理部と、
前記転送元から受信したオリジナルパケットおよび冗長パケットのフローを識別するフロー識別部と、
前記フロー識別部によって識別されたオリジナルパケットに基づいてシンドローム計算を行うシンドローム処理部と、
復号化によって廃棄されたオリジナルパケットを復元する復元処理部と、
前記シンドローム処理部によって計算されたシンドローム計算値と、前記復元処理部によって復元されたオリジナルパケットと、前記冗長度適応処理部によって決定された冗長度とに基づいて再符号化によって前記冗長パケットを生成する冗長パケット生成処理部と、
前記フロー識別部によって識別されたオリジナルパケット、前記復元処理部によって復元されたオリジナルパケット、および前記冗長パケット生成処理部によって生成された冗長パケットを選択して出力するセレクタと、
を備え、
前記オリジナルパケット内にパケットの廃棄率数を記録する情報領域を有し、
前記前方誤り訂正処理部は、
転送元から受信したオリジナルパケットまたは冗長パケットに基づいて廃棄されたパケットの数を検出して、この検出した廃棄されたパケットの数を前記情報領域に加算する廃棄数更新部、
をさらに備えたことを特徴とするパケット転送装置。A packet that generates a redundant packet for forward error correction based on an original packet and a redundant packet received from a transfer source via a network, and transmits the generated redundant packet and the original packet to a transfer destination via a network In the transfer device,
When performing decoding and encoding for forward error correction, the redundancy is determined based on feedback information from the transfer destination, and the original packet received from the transfer source and the reception state of the redundant packet A forward error correction processing unit for generating feedback information to be notified to the transfer source;
With
The forward error correction processing unit is
A redundancy adaptation processing unit that determines redundancy based on feedback information from the transfer destination and generates feedback information to be notified to the transfer source based on the number of discarded original packets and redundant packets received from the transfer source; ,
A flow identification unit for identifying flows of original packets and redundant packets received from the transfer source;
A syndrome processing unit for performing syndrome calculation based on the original packet identified by the flow identification unit;
A restoration processing unit for restoring the original packet discarded by decoding;
The redundant packet is generated by re-encoding based on the syndrome calculation value calculated by the syndrome processing unit, the original packet restored by the restoration processing unit, and the redundancy determined by the redundancy adaptation processing unit A redundant packet generation processing unit,
A selector that selects and outputs the original packet identified by the flow identification unit, the original packet restored by the restoration processing unit, and the redundant packet generated by the redundant packet generation processing unit;
With
An information area for recording the number of packet discards in the original packet;
The forward error correction processing unit is
A discard number updating unit for detecting the number of discarded packets based on original packets or redundant packets received from a transfer source, and adding the detected number of discarded packets to the information area;
A packet transfer apparatus further comprising:
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