JP2002094595A

JP2002094595A - マルチリンク方法

Info

Publication number: JP2002094595A
Application number: JP2000281651A
Authority: JP
Inventors: Susumu Sekino; 進関野
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2000-09-18
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2002-03-29

Abstract

(57)【要約】【課題】端末Ａと端末Ｂ間の通信において、ネットワ
ークプロトコルとしてＴＣＰ／ＩＰを利用し、ｎ本の回
線（回線１、回線２、…、回線ｎ）を同時に通信し、こ
れらの受信データを集めて加算された帯域幅（伝送速
度）の通信を得る。【解決手段】端末Ａと端末Ｂ間の通信において、ネッ
トワークプロトコルとしてＴＣＰ／ＩＰを利用し、ｎ本
の回線（回線１、回線２、…、回線ｎ）を同時に通信
し、これらの受信データを集めて加算された帯域幅（伝
送速度）の通信を得るマルチリンク方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータネッ
トワークの通信プロトコルの方法に関するものであり、
詳しくは端末Ａと端末Ｂ間の通信において、ｎ本の回線
（回線１、回線２、…、回線ｎ）を同時通信させ、各回
線による受信データを集めて加算された帯域幅（伝送速
度）の通信を得るマルチリンクの方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】インターネットの利用において、「デー
タの転送速度が遅い」、「データ転送中に通信回線が切
れてしまう」、「インターネット上を流れる、データ
（パケット）は覗かれている可能性がある」などに対し
て、評価基準としてのＱＯＳ（Ｑuality of Ｓervice）
についての提案や、あるいは、以上の問題点の様々な解
決策の提案が行われている。

【０００３】まず、データの転送速度については、安定
に通信速度を確保することが重要な問題である。送受信
されるデータは、インターネットの家庭への普及に伴
い、インターネット上を流れるデータも、比較的データ
量の少ないデータの転送から、よりデータ量の大きいス
トリーム系データ（動画像や音声）を安定に送受信する
ためのニーズは非常に高いものである。そして、動画像
に対しても、高画質、高音質に対する要求が高まってく
ると、既存のインフラで、どのようにして、そのような
要求に応えるかが大変重要な問題となってくる。

【０００４】インフラ面としての解決策としては、大容
量のデータ伝送が可能な光ファイバを利用する方法や、
ＩＭＴ−２０００による次世代携帯電話を利用した高速
伝送を利用することなどが考えられるが、現時点ではそ
れらは、十分に一般化されていないため、日常的な環境
での利用は難しい。

【０００５】現時点で、利用されているＰＨＳ（Ｐerso
nal Ｈandyphone Ｓystem）・携帯においては、特に転
送速度の低速さが著しく、携帯電話のデータ転送速度
は、一般的には９６００ＢＰＳ（Ｂits Ｐer Ｓecond）
であり、早いとされるＰＨＳにおいてもデータ転送速度
は、６４ＫＢＰＳ程度である。このような低速な回線で
は、動画の伝送を行うのは数秒に１枚程度しか送ること
ができず、高画質・高音質な動画の送信となると、その
ままでは利用が不可能である。

【０００６】今後、光ファイバがＦＴＴＨ等により一般
化したとしても、場合によっては、低速な回線しか使え
ない場合において、なんとか高速なデータ転送を実現し
たいという要求は非常に高いものがある。

【０００７】次に、データ転送中の通信回線断について
であるが、現在のインターネット環境は、ＴＣＰ／ＩＰ
（Ｔransmission Ｃontrol Ｐrotocol／Ｉnternet Ｐro
tcol）をベースとしたものが一般的であるが、この問題
は既存のＴＣＰ／ＩＰ通信のように接続が１対１通信で
あることによる。回線断はそのまま直接、通信の切断と
いうことになってしまい、１対１通信のままでは、デー
タ通信の切断を回避することは、非常に難しい。

【０００８】最後に、インターネット上を流れる、デー
タ（パケット）は覗かれている可能性についてである
が、インターネット上を流れるＴＣＰ／ＩＰデータは、
パケットを利用しているものであるが、ある端末Ａから
パケットを送出すると、同じネットワークに属する端末
Ｂ、端末Ｃは、自分宛でないパケットは廃棄するが、逆
に言うと、自分宛かどうかの確認できるということは、
そのパケットの中身を覗くことができるということであ
り、ここにネットワークセキュリティホールを持つとい
う問題点がある。

【０００９】以上を解決する従来の手法として、マルチ
リンクプロトコル（ＭＰ）というものが提案されてい
る。この手法は、ＯＳＩ（Ｏpen Ｓystems Ｉnterconne
ction）参照モデルにおける、ネットワーク層、トラン
スポート層、セッション層に相当するプロトコルであ
り、端末Ａと端末Ｂ間の通信において、ｎ本の回線（回
線１、回線２、…、回線ｎ）を集めて同時通信させるこ
とによって、加算された帯域幅（伝送速度）の通信を得
るマルチリンクプロトコルである。この手法におけるマ
ルチリンクプロトコルは、プロトコルレベルでＴＣＰ／
ＩＰとは異なったプロトコルを利用しているために、ほ
かのインターネットヘの転送をさらに行う場合等には、
より一般的に普及しているプロトコルであるＴＣＰ／Ｉ
Ｐプロトコルヘの変換等を行うゲートウェイを設置する
必要が生じてしまい、既存のＴＣＰ／ＩＰネットワーク
との接続の親和性は高くない。

【００１０】アプリケーションレベルにおいては、ネッ
トワーク層よりも低レベルなことは考えずにプログラム
を書ける反面、ＴＣＰ／ＩＰとは異なるプロトコルであ
るために、一般的なプロトコルである、ＴＣＰ／ＩＰへ
の変換にゲートウェイを用意しなくてはならないという
問題点がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記の通り、インター
ネットの利用において、「データの転送速度が遅い」、
「データ転送中に通信回線が切れてしまう」、「インタ
ーネット上を流れる、データ（パケット）は覗かれてい
る可能性がある」などが問題となる。また、従来のマル
チリンクの方法は、ＴＣＰ／ＩＰをベースとしていない
ために、他ネットワークとの親和性が良くないという問
題点があった。本発明の目的は、端末Ａと端末Ｂ間の通
信において、ネットワークプロトコルとしてＴＣＰ／Ｉ
Ｐを利用し、ｎ本の回線（回線１、回線２、…、回線
ｎ）を同時に通信し、これらの受信データを集めて加算
された帯域幅（伝送速度）の通信を得ることが可能な技
術を提供することにある。本発明の前記ならびにその他
の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面に
よって明らかにする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明の概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
第１の発明は、端末Ａと端末Ｂ間の通信において、ネッ
トワークプロトコルとしてＴＣＰ／ＩＰを利用し、ｎ本
の回線（回線１、回線２、…、回線ｎ）を同時に通信
し、これらの受信データを集めて加算された帯域幅（伝
送速度）の通信を得るマルチリンク方法である。

【００１３】第２の発明は、端末Ａと端末Ｂ間の通信に
おいて、ｎ本の回線（回線１、回線２、…、回線ｎ）を
同時に送信し、各回線による受信データを集めて加算さ
れた帯域幅（伝送速度）の通信を得るマルチリンク方法
であって、前記ｎ本の回線のそれぞれはＴＣＰ／ＩＰに
よって通信を確立し、送信データを分割処理し、分割さ
れたデータを各回線を利用して送信部から送信し、前記
送信された各回線のデータを受信部で受信し、これらの
受信データを合成するマルチリンク方法である。

【００１４】第３の発明は、前記第２の発明のマルチリ
ンク方法において、前記送信データの分割処理手順は、
送信データのサイズをＭバイトとし、Ｍ／ｎのサイズで
分割を行い、それぞれを送信部から回線１、…、回線ｎ
を利用して送信するマルチリンク方法である。

【００１５】第４の発明は、端末Ａと端末Ｂ間の通信に
おいて、ｎ本の回線（回線１、回線２、…、回線ｎ）を
同時に送信し、各回線による受信データを集めて加算さ
れた帯域幅（伝送速度）の通信を得るマルチリンク方法
であって、前記ｎ本の回線のそれぞれはＴＣＰ／ＩＰに
よって通信を確立し、あらかじめ決めたサイズをＭバイ
トとし、送信データをＭサイズとしたとき、先頭からＭ
バイトずつで区切っていき、それぞれ順に回線１、回線
２、…、回線ｎを利用して送信部から送信し、さらなる
ブロックは、再び回線１、回線２、…、回線ｎの順に送
信部から送信し、前記送信されたデータを受信部で受信
し、これらの受信データを合成するマルチリンクの方法
である。

【００１６】本発明のポイントは、まず、通信回線の接
続に対しては、データ転送を行う場合においては、１本
における通信路の故障率を０．１とすると、通信路にｎ
本を用いたとき、完全に通信路が切断される確率は
（０．１）＾ｎである。通信路が、２本のときは、０．
０１であり、３本のときは０．００１となり、大幅な通
信路の切断される確率は低くなる。したがって、データ
転送中に複数の回線を同時に通信させることによって、
通信回線の切断の可能性が大幅に低減する。

【００１７】次に、低速な回線であっても、複数回線を
用いることにより、負荷を分散させることによって、高
速なデータ通信が可能である。端末Ａと端末Ｂ間の通信
において、ｎ本の回線（回線１、回線２、…、回線ｎ）
を集めて同時に通信させることによって、加算された帯
域幅（伝送速度）の通信が得られるので、データ転送速
度の高速化をはかることができる。

【００１８】インターネット上を流れる、データ（パケ
ット）は覗かれている危険性についてであるが、複数に
分岐して送受信を行うことにより、経路の一つを覗かれ
たとしても、すべてのデータを覗かれる危険性を低下さ
せる。例えば、従来の１対１通信においては、一つの経
路を監視されることによって、すべてのデータを盗まれ
てしまうという危険性があるが、本発明においては、デ
ータをｎ分割して送受信することにより、ある経路を監
視されても、１／ｎのデータしか盗聴される危険性がな
くなり、危険性を低下させることができる。

【００１９】データの送受信についても、データ転送を
行う場合においては、１本における通信路のパケットを
覗かれる危険性を０．１とすると、通信路にｎ本を用い
たとき、完全に通信路が覗かれる危険性は（０．１）＾
ｎである。通信路が、２本のときは０．０１であり、３
本のときは０．００１となり、大幅にデータを覗かれる
危険性を低減することができる。したがって、データ転
送中に複数の回線を同時に通信させることによって、通
信回線の覗かれる危険性を大幅に低下させることができ
る。

【００２０】最後に、マルチリンクプロトコルではＴＣ
Ｐ／ＩＰへの変換にゲートウェイが必要であったり、ま
た、一般的なＴＣＰ／ＩＰ通信においては、１本の回線
を１本でしか利用できないため、既存のネットワークヘ
の接続の親和性が低いが、ＴＣＰ／ＩＰをベースとし
て、マルチリンクを実現することによって、この間題の
解決を行う。

【００２１】以上、一般的に普及しているＴＣＰ／ＩＰ
プロトコルをベースにして、端末Ａと端末Ｂ間の通信に
おいてｎ本の回線（回線１、回線２、…、回線ｎ）を集
めて同時通信させるマルチリンクという手段により、通
信路の切断の可能性、低速なデータ転送速度、データの
覗き見の危険性、及び一般的なネットワークヘの接続の
親和性という問題点を解決できる。以下に、本発明につ
いて、本発明による実施形態（実施例）とともに図面を
参照して詳細に説明する。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の従来方法との比
較に関する図であり、（ａ）は通常のＴＣＰ／ＩＰの方
法を示す図、（ｂ）は従来のマルチリンク方法を示す
図、（ｃ）は本発明によるマルチリンク方法を示す図で
ある。図１（ａ）は、「通常のＴＣＰ／ＩＰ」の図であ
るが、１対１通信に対するプロトコルである。「従来の
マルチリンクの方法」は、図１（ｂ）に示すように、多
対多通信であるが、一般的に普及しているＴＣＰ／ＩＰ
ネットワークとの親和性が良くない。本発明によるマル
チリンクの方法は、図１（ｃ）に示すように、それぞれ
の回線をＴＣＰ／ＩＰ接続し、そのＴＣＰ／ＩＰの機能
を補完するためのＴＣＰ／ＩＰベースとしたマルチリン
クのＰｒｏｘｙの部分である。

【００２３】図２は、本発明によるＴＣＰ／ＩＰをベー
スとしたマルチリンクの方法の動作手順を示すフロー図
であり、（ａ）はデータ送信動作手順を示す図、（ｂ）
はデータ受信動作手順を示す図である。ＴＣＰ／ＩＰを
ベースとしたマルチリンクのＰｒｏｘｙは、データ送信
部と、受信部とから構成されている。データ送信部は、
図２（ａ）に示すように、送信データが入植されるデー
タ入力部と、データ分割部、そして、データ送信部の処
理を順に行い、データ送信を行う。次に、データ受信部
としては、図２（ｂ）に示すように、データ受信部、デ
ータ合成部、データ出力部における処理を順に行い、デ
ータ受信を行う。データの送信部、受信部においては、
複数の回線を使うために、ルーティングに関する設定を
行う部分を持つ。

【００２４】以上のように、ＴＣＰ／ＩＰベースとした
マルチリンクのＰｒｏｘｙには、データの送受信を行う
ための、入力データを分割送信するための分割処理部
と、分割したデータをＴＣＰ／ＩＰベースで分割送信す
るための、データ送信部及び受信するための受信部、デ
ータを合成するためのデータ合成部とから構成し、端末
Ａと端末Ｂ間の通信において、ｎ本の回線（回線１、回
線２、…、回線ｎ）を集めて同時通信させることによっ
て、加算された帯域幅（伝送速度）の通信を実現する。

【００２５】マルチリンクのＰｒｏｘｙについて、デー
タ分割処理部についての説明を行う。データ処理部にお
いては、送信データの分割処理部は、送信データのサイ
ズをＭバイトとしたとき、Ｍ／ｎのサイズで分割を行
い、それぞれを送信部によって回線１、…、回線ｎを利
用し、受信部によって合成する方法と、送信データの分
割処理において、あらかじめ決めたサイズをＭバイトと
したとき、送信データをＭサイズとしたとき、先頭から
Ｍバイトずつで区切っていき、それぞれ順に回線１、回
線２、…、回線ｎによって送信し、さらなるブロック
は、再び回線１、回線２、…、の順に送信を行い、受信
部によって合成する方法がある。

【００２６】端末Ａと端末Ｂ間の通信として、図３のよ
うな構成になるように装置を設置する。図３で端末Ａに
は、ＥｔｈｅｒＮｅｔカードａとＥｔｈｅｒＮｅｔカー
ドｂが装備されており、端末ＢにおいてはＥｔｈｅｒＮ
ｅｔカードｃと、ＥｔｈｅｒＮｅｔカードｄとが装備さ
れている。ＥｔｈｅｒＮｅｔカードａとＥｔｈｅｒＮｅ
ｔカードｂとＥｔｈｅｒＮｅｔカードｃとＥｔｈｅｒＮ
ｅｔカードｄとは、それぞれＴＣＰ／ＩＰによって通信
できる状態であるとする。

【００２７】本発明のデータ送信部の機能として、ルー
ティング設定の状態を示す。ここで、ＥｔｈｅｒＮｅｔ
カードａにおいては、ＩＰアドレスを「１９２.１６８.
０.１」として割り振りＥｔｈｅｒＮｅｔカードｂにお
いては、ＩＰアドレスを「１９２.１６８.２.１」とし
て割り振り、ＥｔｈｅｒＮｅｔカードｃにおいては、Ｉ
Ｐアドレスを「１９２.１６８.１.１」として割り振
り、ＥｔｈｅｒＮｅｔカードｄにおいては、ＩＰアドレ
スを「１９２.１６８.３.１」として割り振る。

【００２８】次に、端末Ａにおいてルーティング設定を
行う。端末Ａにおいては、１９２.１６８.２.１宛ての
パケットは、ＥｔｈｅｒＮｅｔカードａに設定したＩＰ
アドレスである１９２.１６８.０.１からデータを送信
するように設定を行い、１９２.１６８.３.１宛てのパ
ケットは、ＥｔｈｅｒＮｅｔカードｃに設定したＩＰア
ドレスである１９２.１６８.１.１からデータを送信す
るように設定を行う。

【００２９】端末Ｂにおいては、１９２.１６８.０.１
宛てのパケットは、ＥｔｈｅｒＮｅｔカードｂに設定し
たＩＰアドレスである１９２.１６８.２.１からデータ
を送信するように設定を行い、１９２.１６８.１.１宛
てのパケットは、ＥｔｈｅｒＮｅｔカードｄに設定した
ＩＰアドレスである１９２.１６８.３.１からデータを
送信するように設定を行う。

【００３０】まず、最初に、前記送信データの分割処理
部を利用したデータの送信方法について説明する。送信
データのサイズを２Ｍバイトとしたとき、２回線を使う
ので、１Ｍバイトづつのデータを、それぞれの回線を通
じて送信することになる。マルチリンクを実現するデー
タ分割処理部によって、１Ｍバイトとデータ２つに分割
される。そして、データ送信部によって、端末Ａから端
末Ｂへのデータ転送は分割された一方のデータは、ＩＰ
アドレスが１９２.１６８.２.１である宛て先に、ＩＰ
アドレスが１９２.１６８.０.１の側から送信され、分
割された残りのデータがＩＰアドレスが１９２.１６８.
３.１である宛て先に、ＩＰアドレスが１９２.１６８.
１.１の側から送信される。受信側では、ＩＰアドレス
が１９２.１６８.２.１のものと１９２.１６８.３.１か
ら受信されたデータが合成されて、トータルで端末Ａか
ら端末Ｂへのデータ転送ができた。

【００３１】次に、前記送信データの分割処理を利用し
たデータ転送方法について説明する。あらかじめ決めた
サイズを５バイトとし、送信データを２Ｍサイズとした
とき、先頭から５バイトずつで区切っていき、それぞれ
順に回線１、回線２によって、送信し、さらなるブロッ
クは、再び回線１、回線２の順に送信を行い、受信部に
よって合成していく。以上の方法により、端末Ａから端
末Ｂへのデータ転送が実現する。

【００３２】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、
前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論で
ある。

【００３３】

【発明の効果】本願において開示される発明によって得
られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
以上説明したように、従来方法では、マルチリンクプロ
トコルではＴＣＰ／ＩＰへの変換にゲートウェイが必要
であったり、また、一般的なＴＣＰ／ＩＰ通信において
は、１本の回線を１本でしか利用できないため、回線速
度に依存して、低速な回線における画像転送等が難しか
ったが、本発明によれば、低速な回線であっても、複数
回線を用いることにより、負荷を分散させることができ
るため、高速なデータ通信が可能である。端末Ａと端末
Ｂ間の通信において、ｎ本の回線（回線１、回線２、
…、回線ｎ）を同時に通信し、これらの受信データを集
めて加算された帯域幅（伝送速度）の通信を得ることが
できるため、データ転送速度が遅いという問題点を改善
した。

【００３４】無線通信においてｎ本の回線を用いて、デ
ータ転送を行う場合においては、１本における通信路の
故障率を０．１とすると、通信路にｎ本を用いたとき、
完全に通信路が切断される確率は（０．１）＾ｎであ
る。通信路が、２本のときは、０．０１であり、３本の
ときは０．００１となり、大幅な通信路の切断される確
率は低くなる。したがって、データ転送中に通信回線の
切断の可能性を大幅に低減することができた。

【００３５】インターネット上を流れる、データ（パケ
ット）は覗かれている可能性があったが、通常のＴＣＰ
／ＩＰ通信は、１対１通信であったが、複数に分岐して
送受信を行うことにより、経路の一つを覗かれたとして
も、すべてのデータを覗かれる危険性を大幅に解消し
た。

【００３６】例えば、従来の１対１通信においては、一
つの経路を監視されることによって、すべてのデータを
盗まれてしまうという危険性があったが、本発明によ
り、データをｎ分割して送受信することにより、ある経
路を監視されても、１／ｎのデータしか盗聴される危険
性がなくなり、危険性を低下させることができた。

【００３７】最後に、既存のネットワークとして最も普
及しているＴＣＰ／ＩＰをベースとしてマルチリンクを
実現することによって、既存のネットワークとの親和性
を向上させた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の従来方法との比較に関する図である。

【図２】本発明による一実施形態のＴＣＰ／ＩＰをベー
スとしたマルチリンクの方法の動作手順を示すフローで
ある。

【図３】本実施形態のマルチリンク方法を実施するため
の装置の構成図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端末Ａと端末Ｂ間の通信において、ネッ
トワークプロトコルとしてＴＣＰ／ＩＰを利用し、ｎ本
の回線（回線１、回線２、…、回線ｎ）を同時に通信
し、これらの受信データを集めて加算された帯域幅（伝
送速度）の通信を得ることを特徴とするマルチリンク方
法。
【請求項２】端末Ａと端末Ｂ間の通信において、ｎ本
の回線（回線１、回線２、…、回線ｎ）を同時に送信
し、各回線による受信データを集めて加算された帯域幅
（伝送速度）の通信を得るマルチリンク方法であって、
前記ｎ本の回線のそれぞれはＴＣＰ／ＩＰによって通信
を確立し、送信データを分割処理し、分割されたデータ
を各回線を利用して送信部から送信し、前記送信された
各回線のデータを受信部で受信し、これらの受信データ
を合成することを特徴とするマルチリンク方法。
【請求項３】請求項２に記載のマルチリンクの方法に
おいて、前記送信データの分割処理手順は、送信データ
のサイズをＭバイトとし、Ｍ／ｎのサイズで分割を行
い、それぞれを送信部から回線１、…、回線ｎを利用し
て送信することを特徴とするマルチリンク方法。
【請求項４】端末Ａと端末Ｂ間の通信において、ｎ本
の回線（回線１、回線２、…、回線ｎ）を同時に送信
し、各回線による受信データを集めて加算された帯域幅
（伝送速度）の通信を得るマルチリンク方法であって、
前記ｎ本の回線のそれぞれはＴＣＰ／ＩＰによって通信
を確立し、あらかじめ決めたサイズをＭバイトとし、送
信データをＭサイズとしたとき、先頭からＭバイトずつ
で区切っていき、それぞれ順に回線１、回線２、…、回
線ｎを利用して送信部から送信し、さらなるブロック
は、再び回線１、回線２、…、回線ｎの順に送信部から
送信し、前記送信されたデータを受信部で受信し、これ
らの受信データを合成することを特徴とするマルチリン
クの方法。