JP2004253952A

JP2004253952A - PACKET FRAGMENTING METHOD IN IPv6 COMMUNICATION AND ROUTER CAPABLE OF FRAGMENTING PACKETS IN IPv6 COMMUNICATION

Info

Publication number: JP2004253952A
Application number: JP2003040657A
Authority: JP
Inventors: Takayasu Akashi; 貴靖明石
Original assignee: Nakayo Telecommunications Inc
Current assignee: Nakayo Telecommunications Inc
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: JP4220802B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a router which keeps constant the transmission spacing of sound packets on an IPv6 network where the sound packets mix with data packets. <P>SOLUTION: The router 1 connects a transmission line to IPv6 communication terminals provided in a communication system for connecting the IPv6 communication terminals through the transmission line. Further, the router 1 comprises a function 16 for analyzing packets to be sent to opposed routers to detect the existence of VoIP sound packets, a function 13 for setting an "IPv6 over IPv4 tunnel" between the opposed routers, and a function 14 for capsuling other packets than VoIP sound packets with IPv4 packets to fragment the packets at an IPv4 level and flow them onto the "IPv6 over IPv4 tunnel", when the VoIP sound packets exist. This suppresses the delay or the fluctuation of the sound packets in an IPv6 communication, if the sound packets mix with packets of long data lengths. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＰｖ６通信におけるＩＰパケットを、ＩＰｖ４通信を利用して分割（ＩＰフラグメンテーション）することにより、ＶｏＩＰ通信に遅延や揺らぎなどの影響を与えないようにしたパケット分割方法およびＩＰｖ６通信のパケット分割を可能としたルータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＰネットワークにおいて、ＶｏＩＰ通信を行う音声パケットとデータ通信を行うデータ長の長いパケットが混在すると、音声パケットに遅延や揺らぎが発生し音声品質に悪影響を与えるおそれがある。３２ｂｉｔのＩＰアドレスを用いたＩＰｖ４ネットワークでは、ルータが伝送速度の低いメディアにパケットを送出するときに、パケットを分割（ＩＰフラグメンテーション）して送出し、音声パケットの遅延や揺らぎを抑えている。このパケットをどのように分割するかは、固定的に設定されており、動的に変化させていない。
【０００３】
ここで、ＩＰフラグメンテーションの概要を説明する。ＩＰプロトコルでは、標準的には１つのＩＰパケットで最大６５５３５バイトのデータを送信することができるが、物理レイヤでの最大送信単位（ＭＴＵ）は、例えばイーサネット（登録商標）の最大フレームサイズが１５１４バイトであるように、ＭＴＵが６５５３５バイトよりも小さい場合が多い。
【０００４】
このため、ＭＴＵよりも大きいサイズのＩＰパケットは、ＭＴＵのサイズに収まるようにフラグメント（分割）して送信し、受信側でリアセンブル（再構成）している。
【０００５】
ＩＰｖ４におけるフラグメンテーション機能は、例えばＰＣなどのパケットの送信元でＩＰパケットを分割すること、例えばルータにおいて、パケットの転送時にＩＰパケットを分割することが行われる。
【０００６】
ＩＰｖ４におけるＩＰパケットのフラグメンテーション機能を、図７を用いて説明する。例えば６４ｋｂｐｓの伝送路３に、ＩＰｖ４ルータ９ａとＩＰｖ４ルータ９ｂが対向して設置されている。ＩＰｖ４ルータ９ａには、ＩＰｖ４に対応したＶｏＩＰ機器９１ａおよびＩＰｖ４に対応した端末装置（ＰＣ）９２ａを収容したイーサネット５ａが接続されている。ＩＰｖ４ルータ９ｂには、ＩＰｖ４ＶｏＩＰ機器９１ｂおよびＩＰｖ４に対応した端末装置（ＰＣ）９２ａを収容したイーサネット５ｂが接続されている。
【０００７】
一方のＶｏＩＰ機器９１ａから他方のＶｏＩＰ機器９１ｂへＶｏＩＰ音声パケットを送出するときには、ＶｏＩＰ機器９１ａから音声データを搭載したＩＰパケット（ＶｏＩＰパケット）をＩＰｖ４ルータ９ａに送出する。ＶｏＩＰパケットはＩＰｖ４ルータ９ａから伝送路３を介して対向するＩＰｖ４ルータ９ｂへ送信され、このルータに収容されたイーサネット５ｂに接続されたＶｏＩＰ機器９１ｂへ伝送される。
【０００８】
このような状態で、一方のＰＣ９２ａから他方のＰＣ９２ｂへデータの転送が行なわれると、伝送路３上にはＶｏＩＰパケットとＰＣが転送したパケット（ＰＣパケット）が混在することになる。ここで、ＰＣ９２ａからのＰＣパケットが例えば１５００バイトのデータであるときには、このＰＣパケットをそのまま伝送路３へ出力するに要する時間は、１８８ｍｓとなる。この状態は、（パケット分割なし）に示すように音声データを転送するＶｏＩＰパケットに、少なくとも１８８ｍｓの遅延を生じることとなり、音声の品質の劣化を引き起こすという問題がある。
【０００９】
ＩＰｖ４ルータ９ａにおいて、ＶｏＩＰパケットの間隔が許容時間内になるようにＰＣパケットを分割して伝送路３上に送出することによって、この問題を回避することができる。すなわち、図７の（パケット分割あり）に示すように、１５００バイトのＰＣデータを１／２に分割することによって、分割されたＰＣパケットを伝送路３へ出力するに要する時間は、９４ｍｓとなり、この間隔は、ＶｏＩＰパケットの品質を確保することができる間隔である。しかしながら、この場合は、ＰＣ９２ｂが受信した分割されたＰＣパケットを再構成する機能を有していることが必要となる（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
一方、１２８ｂｉｔのＩＰアドレスを用いたＩＰｖ６ネットワークでは、パケットの分割はパケットの送信元で行ない、ルータでは行なわないので、音声パケットと、データ長の長いパケットの混在があった場合、伝送速度の低いメディア上では、音声パケットの遅延や揺らぎが発生するという問題があった。
【００１１】
伝送路３をＩＰｖ６で使用する場合を、図８を用いて説明する。一方のイーサネット５ａに収容されたＩＰｖ６に対応したＶｏＩＰ機器７１ａから対向するＶｏＩＰ機器７１ｂへＶｏＩＰ音声パケットを送出するときには、ＶｏＩＰ機器７１ａからＩＰパケットに音声データを搭載したＶｏＩＰパケットをＩＰｖ６ルータ２ａに送出する。ＶｏＩＰパケットはＩＰｖ６ルータ２ａから伝送路３を介して対向するＩＰｖ６ルータ２ｂへ送信され、このルータに収容されたイーサネット５ｂに接続されたＶｏＩＰ機器７１ｂへ伝送される。
【００１２】
このような状態で、一方のＰＣ７２ａから他方のＰＣ７２ｂへデータの転送が行なわれると、伝送路３上にはＶｏＩＰパケットとＰＣパケットが混在することになる。ここで、ＰＣ７２ａからのＰＣパケットが例えば１５００バイトのデータであるときには、このＰＣパケットをそのまま伝送路３へ出力するに要する時間は、１８８ｍｓとなる。この状態は、音声データを転送するＶｏＩＰパケットに、１８８ｍｓの遅延を生じることとなり、音声の品質の劣化を引き起こすという、ＩＰｖ４の場合で述べたと同様な問題がある。
【００１３】
ＩＰｖ６の場合は、パケットの送信元で分割を行ない、送信元以外では分割できないので、前述のようなＰＣパケットの分割を行うことができず、この問題を解決することができない。
【００１４】
このようなＩＰフラグメンテーションには、フラグメンテーションされたパケットのリアセンブル（再構成）は、多くのメモリを必要とする処理であることから、リアセンブルをサポートしていないプロトコルスタックが多く存在するという問題を有している。
【００１５】
ＩＰｖ６において、パケット転送時に分割を行わない理由としては、ルータの処理の簡略化、ＩＰｖ６は情報家電などのリソースの少ない装置に使用されることが多くなるのでフラグメントされたパケットのリアセンブルをサポートしない装置が増えてくる、などが挙げられる。
【００１６】
ＩＰｖ６移動体パケット通信網において、モバイルトンネルを利用することなくモバイルＶＰＮサービスを提供するために、移動体端末が関門ノードにパケットを送信可能とするための制御信号を送信し、関門ノードが制御信号に含まれる接続先情報からモバイルＶＰＮサービス要求の有無を判別し、要求されるときには加入者ノードを経由して移動体端末に関門ノードのＩＰアドレスを通知する。移動体端末は、送信パケットが必ず関門ノードを中継するようにＩＰｖ６ヘッダとＩＰｖ６経路制御ヘッダを設定して送出することが（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この提案は携帯電話機などのモバイル構成でのトンネリングであり、対向するＶｏＩＰＩＰｖ６電話機間におけるトンネリングについては触れることがない。
【００１７】
パケット分割に関するＩＰフラグメントに関しては、規格化されており（例えば、非特許文献１参照）、ＩＰｖ６−ＩＰｖ４トンネリングについても規格化されている（例えば、非特許文献２参照）。
【００１８】
【特許文献１】
特開２００１−３２６６９７号公報
【非特許文献１】
ＲＦＣ０７９１ “ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ“
【非特許文献２】
ＲＦＣ２８９３ “ＴｒａｎｓｉｔｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｓｆｏｒＩＰｖ６ＨｏｓｔｓａｎｄＲｏｕｔｅｒｓ”
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決するために、音声パケットとデータパケットが混在するＩＰｖ６ネットワーク上において、音声パケットの伝送間隔を一定に維持することができるＩＰｖ６通信におけるパケット分割方法とＩＰｖ６通信におけるパケット分割を可能としたルータを提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、ＶｏＩＰ音声パケットとＶｏＩＰ音声パケットでないデータパケットが混在するＩＰｖ６ネットワークに接続されるＩＰｖ６ルータに、下記ア〜キの機能を備えた。
ア．対向側ルータに送信するパケットを解析して、ＶｏＩＰ通信の存在を検出する機能、
イ．対向側ルータとの間に“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を設定する機能、
ウ．送信するパケットを解析して、対向側ルータに送信するＶｏＩＰ音声パケットでないパケットのサイズを検出し、所定のサイズを超えるか否かを判断する機能、
エ．ＶｏＩＰ音声パケットが存在しないとき、ＩＰｖ６パケットのままで対向側ルータにパケットを送信する機能、
オ．ＶｏＩＰ音声パケットが存在するとき、所定のサイズを超えるＶｏＩＰ音声パケットでないパケットをＩＰｖ４パケットでカプセル化し、ＩＰｖ４レベルでのパケットを分割（フラグメント）し、“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”上に流す機能、
カ．ＶｏＩＰ音声パケットが存在するとき、ＶｏＩＰ音声パケットを、ＩＰｖ６パケットのままで送信する機能、
キ．ＶｏＩＰ音声パケットが切断されたとき、“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”の使用を中止して所定のサイズを超えるＶｏＩＰ音声パケットでないパケットをＩＰｖ６パケットのまま送信する機能。
【００２１】
すなわち、本発明は、上記課題を解決するために、ＩＰｖ６通信端末装置とＩＰｖ６通信端末装置を伝送路を介して接続するＩＰｖ６通信システムおけるパケット分割方法において、伝送路に送出するパケットを解析して、ＶｏＩＰ音声パケットが存在するか否かを判定するステップと、伝送路に送出するパケットにＶｏＩＰ音声パケットが存在することを検出すると、対向するルータとの間に“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を設定するステップと、ＶｏＩＰ音声パケットでないＩＰｖ６パケットをＩＰｖ４パケットでカプセル化し、ＩＰｖ４レベルでパケットを分割して“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”に送出するステップを有する。
【００２２】
さらに、本発明は、上記パケットの分割方法において、ＶｏＩＰ音声パケット、ＶｏＩＰ音声パケットでないパケットであって所定のサイズ以下のＩＰｖ６パケットは、分割しないでそのまま送出するステップを有する。また、本発明は、上記パケット分割方法において、伝送路に送出するパケットにＶｏＩＰ音声パケットが存在しなくなると、“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”の使用を中止しＩＰｖ６パケットのままで送出するステップを有する。
【００２３】
本発明は、上記課題を解決するために、ＩＰｖ６通信端末装置とＩＰｖ６通信端末装置を、伝送路を介して接続する通信システムに設けたそれぞれのＩＰｖ６通信端末装置と伝送路を接続するルータにおいて、対向するルータに送信するパケットを解析して、ＶｏＩＰ音声パケットの存在を検出する機能、対向するルータとの間に“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を設定する機能、ＶｏＩＰ音声パケットが存在するとき、ＶｏＩＰ音声パケットでないパケットをＩＰｖ４パケットでカプセル化しＩＰｖ４レベルでパケットを分割（フラグメント）して、“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”上に流す機能、を有することを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明は、上記ルータにおいて、送信するパケットを解析して、対向するルータに送信するＶｏＩＰ音声パケットでないパケットのサイズを検出し、所定のサイズを超えるか否かを判断する機能、ＶｏＩＰ音声パケットが存在するとき、所定のサイズを超えるＶｏＩＰ音声パケットでないパケットをＩＰｖ４パケットでカプセル化してＩＰｖ４レベルでパケットを分割し、“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”上に流す機能、ＶｏＩＰ音声パケットが存在するとき、所定のサイズ以下のＶｏＩＰ音声パケットでないパケットを、ＩＰｖ６パケットのままで送信する機能を有することを特徴とする。また、本発明は、上記ルータにおいて、ＶｏＩＰ通信が切断されたとき、“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”の使用を中止して全パケットをＩＰｖ６パケットのまま送信する機能を有することを特徴とする。
【００２５】
本発明は、上記ルータにおいて、伝送路から受信したパケットが分割された複数のＩＰｖ４パケットであるときに、再構成してＩＰｖ４パケットでカプセル化したＩＰｖ６パケットとし、カプセルを解除することでＩＰｖ６パケットとする機能を有することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１を用いて、本発明にかかるＩＰｖ６通信でのパケット分割方法の概要について説明する。例えば６４ｋｂｐｓの伝送路３に、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａとＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ｂが対向して設置されている。ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａには、ＩＰｖ６に対応したＶｏＩＰ電話機などのＶｏＩＰ機器７１ａおよびＩＰｖ６に対応したＰＣ７２ａを収容したイーサネット５ａが接続されている。ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ｂには、ＩＰｖ６ＶｏＩＰ機器７１ｂおよびＩＰｖ６ＰＣ７２ａを収容したイーサネット５ｂが接続されている。
【００２７】
一方のＶｏＩＰ機器７１ａから他方のＶｏＩＰ機器７１ｂへＶｏＩＰ音声パケットを送出するときには、ＶｏＩＰ機器７１ａからＩＰパケットに音声データを搭載してＶｏＩＰパケット（５０〜３００バイト）としてＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａに送出する。ＶｏＩＰパケットはＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａから伝送路３を介して対向するＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ｂへＩＰｖ６通信を利用して送信され、このルータに収容されたイーサネット５ｂに接続されたＶｏＩＰ機器７１ｂへ伝送される。
【００２８】
このような状態で、一方のＰＣ７２ａから他方のＰＣ７２ｂへデータの転送が行なわれると、伝送路３上にはＶｏＩＰパケットとＰＣが転送したＰＣパケット（例えば１５００バイト）が混在することになる。これは図８を用いて説明した状況であり、ＶｏＩＰパケットの伝送に遅延や揺らぎなどの不都合を引き起こす。
【００２９】
本発明にあっては、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１に、上記“課題を解決するための手段”に記載したア〜キの機能を持たせた。
【００３０】
図２を用いて、本発明にかかるＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１の機能構成を、より具体的に説明する。本発明にかかるＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１は、回線Ａインタフェース部１１と、回線Ｂインタフェース部１２と、ＩＰｖ４トンネルインタフェース部１３と、ＩＰｖ４プロトコル処理部１４と、ＩＰｖ６プロトコル処理部１５と、ＶｏＩＰパケット解析部１６とを有して構成される。
【００３１】
回線Ａインタフェース部１１は、例えばイーサネット等の回線Ａとのインタフェースであり、回線Ａから受信したフレームのプロトコル種別がＩＰｖ６であるか否かを判定し、プロトコル種別がＩＰｖ６であるときには、受信したフレームをＩＰｖ６プロトコル処理部１５へ送信する。また、回線Ａインタフェース部１１は、ＩＰｖ６プロトコル処置部１５から受信したＩＰｖ６パケットを回線Ａへ送信する。
【００３２】
伝送路３に接続される回線Ｂインタフェース部１２は、以下の機能を有している。
ア．対向するＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータとの間で回線接続、例えばＰＰＰリンクを確立する機能。
イ．回線Ｂから受信したＰＰＰフレームのプロトコル種別を監視する機能。
ウ．回線Ｂから受信したＰＰＰフレームのプロトコル種別が、ＩＰｖ６のときＩＰｖ６プロトコル処理部１５に送信し、ＩＰｖ４のときＩＰｖ４プロトコル処理部１４に送信する機能。
エ．ＩＰｖ６プロトコル処理部１５から受信したＩＰｖ６パケットを回線Ｂに送信する機能。
オ．ＩＰｖ４プロトコル処理部１４から受信したＩＰｖ４パケットを回線Ｂに送信する機能。
【００３３】
ＩＰｖ４トンネルインタフェース部１３は、ＩＰｖ６プロトコル処理部１５から受信したＩＰｖ６パケットをＩＰｖ４プロトコル処理部１４に送信する機能、および、ＩＰｖ４プロトコル処理部１４から受信したＩＰｖ６パケットをＩＰｖ６プロトコル処理部１５に送信する機能を有している。
【００３４】
ＩＰｖ４プロトコル処理部１４は、回線ｂインタフェース部１２から受信したＩＰｖ４パケット内の宛先ポートがＩＰｖ４トンネルインタフェース部１３宛てのとき、ＩＰｖ４パケットでのカプセル化を解除して、ＩＰｖ６パケットをＩＰｖ４トンネルインタフェース部１３へ送信する機能、および、ＩＰｖ４トンネルインタフェース部１３から受信したＩＰｖ６パケットをＩＰｖ４パケットでカプセル化して回線Ｂインタフェース部１２へ送信する機能を有している。
【００３５】
ＩＰｖ６プロトコル処理部１５は、回線Ａインタフェース部１１／回線Ｂインタフェース部１２／ＩＰｖ４トンネルインタフェース部１３から受信したＩＰｖ６パケットを、ＩＰｖ６パケット内の宛先ＩＰアドレスに従って、回線Ａインタフェース部１１／回線Ｂインタフェース部１２／ＩＰｖ４トンネルインタフェース部１３へ送信する機能を有している。さらにＩＰｖ６プロトコル処理部１５は、回線Ａインタフェース部１１／回線Ｂインタフェース部１２／ＩＰｖ４トンネルインタフェース部１３から受信したパケットをＶｏＩＰ解析部１６へ送信する機能を有している。
【００３６】
ＶｏＩＰパケット解析部１６は、ＩＰｖ６プロトコル処理部１５から受信したパケットを解析して、ＶｏＩＰ呼接続を監視する手段であり、ＶｏＩＰ呼接続ありか、パケットがＶｏＩＰ音声パケットであるか、ＶｏＩＰ呼接続があるときにＶｏＩＰ音声パケットでないパケットのサイズが所定の値を超えるか否かを判定する機能を有している。
【００３７】
以下、“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”について、図３を用いて説明する。 “ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”は、送信側ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａにおいて、ＩＰｖ６パケット（図３（Ａ））をＩＰｖ４パケットでカプセル化してＩＰｖ４パケット（図３（Ｂ））とし、予め設定した任意の大きさに分割（図３（Ｃ））して（フラグメンテーション）伝送路３上にＩＰｖ４パケットとして送信し、受信側ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ｂで分割されたＩＰｖ４パケット（図３（Ｃ））を、リアセンブルしてＩＰｖ４パケット（図３（Ｂ））とし、さらにＩＰｖ６パケット（図３（Ａ））に復元する機能である。
【００３８】
図１において、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａは、伝送路３へ送り出すＩＰパケットを監視して、ＶｏＩＰ音声パケットが存在するか否かを監視する。伝送路３へ送り出すパケットの内にＶｏＩＰ音声パケットがないときには、ＩＰｖ６パケット（ＰＣパケット）をそのまま伝送路３へ送り出す。
【００３９】
伝送路３へ送り出すＩＰパケットの内にＶｏＩＰ音声パケットがある時には、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａは、ＶｏＩＰ音声パケットでないＩＰｖ６パケット（ＰＣパケット）のサイズが所定の値、すなわちＶｏＩＰパケットによる音声の伝送に遅延や揺らぎを生じない程度の値以下であるか否かを判断する。ＶｏＩＰ音声パケットでないＩＰｖ６パケット（ＰＣパケット）のサイズが所定の値以下であるときには、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａは、ＩＰｖ６パケット（ＰＣパケット）をそのまま伝送路３へ送り出す。ＶｏＩＰ音声パケット以外のＩＰｖ６パケット（ＰＣパケット）のサイズが所定の値を超えるときには、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａは、ＩＰｖ６パケット（ＰＣパケット）をＩＰｖ４カプセル化し、パケットのサイズが所定の値以下になるように、ＩＰｖ４パケットを分割し（フラグメンテーション）、分割したＩＰｖ４パケットをＶｏＩＰ音声パケットに遅延や揺らぎを生じないように、“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を用いて伝送路３上に送出する。
【００４０】
送信側ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａから、分割されたＩＰｖ４パケットを受信した受信側ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ｂは、分割されたＩＰｖ４パケットをリアセンブルして元のＩＰｖ４パケットにした後ＩＰｖ６パケットに復元して、イーサネット５ｂを介してＰＣ７２ｂへ送出する。
【００４１】
送信側ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａは、送信するＩＰパケットにＶｏＩＰ音声パケットが存在するか否かおよびＶｏＩＰパケット以外のＩＰｖ６パケット（ＰＣパケット）のサイズが所定の値以下であるか否かを監視し、ＶｏＩＰ音声パケットがなくなったとき、またはＶｏＩＰ音声パケット以外のＩＰｖ６パケットのサイズが所定の値以下のときには、ＩＰｖ６パケットをそのまま伝送路３へ送出する。
【００４２】
このようにして、ＩＰｖ６通信において、ＩＰｖ４通信を利用しＶｏＩＰ音声パケットの遅延や揺らぎを所定の値以下にすることができ、音声品質を確保することができる。
【００４３】
図４を用いて、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１における“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を利用するか否かの判断手法を説明する。ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１は、イーサネット５からパケットを受信すると、 “ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル” 利用判断処理を開始する。先ず、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１のＶｏＩＰパケット解析部１６が記憶した、呼接続手順の中で決定されたＶｏＩＰ音声パケットの送受信に使用するＩＰアドレスおよびポート番号と、イーサネット５から受信したＩＰｖ６パケット内の宛先ＩＰアドレスおよび宛先ポート番号が一致するか否かを判断して現在ＶｏＩＰ呼接続があるか否かを判断する（ステップＳ１）。
【００４４】
一致するときには、イーサネット５から受信したＩＰｖ６パケットのヘッダを参照してこのパケットがＶｏＩＰ音声パケットであるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００４５】
受信したＩＰｖ６パケットがＶｏＩＰ音声パケットであるときには、ＩＰｖ６パケットのまま伝送路３へ送信して（ステップＳ３）、この処理を終了し、次のパケットの受信に備える。
【００４６】
ステップＳ２で、受信したＩＰｖ６パケットが、ＶｏＩＰ音声パケットでないときには、“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を利用して、このパケットを伝送路３へ送信して（ステップＳ４）、この処理を終了し、次のパケットの受信に備える。
【００４７】
この判断処理によれば、ＶｏＩＰ呼接続があるときに、ＶｏＩＰ音声パケットでないパケットがイーサネットから送られてきたときには、必ず“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を利用して、伝送路へ送出することとなって少ない判断処理で、音声パケットの品質を確保することができる。
【００４８】
図５を用いて、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１における“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を利用するか否かの他の判断手法を説明する。ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１は、イーサネット５からＩＰｖ６パケットを受信すると、 “ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル” 利用判断処理を開始する。先ず、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１のＶｏＩＰパケット解析部１６が記憶した、呼接続手順の中で決定されたＶｏＩＰ音声パケットの送受信に使用するＩＰアドレスおよびポート番号と、イーサネット５から受信したＩＰｖ６パケット内の宛先ＩＰアドレスおよび宛先ポート番号が一致するか否かを判断して現在ＶｏＩＰ呼接続があるか否かを判断する（ステップＳ１１）。
【００４９】
一致するときには、イーサネット５から受信したＩＰｖ６パケットのヘッダを参照してこのパケットがＶｏＩＰ音声パケットであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００５０】
受信したパケットがＶｏＩＰ音声パケットであるときには、ＩＰｖ６パケットのまま伝送路３へ送信して（ステップＳ１３）、この処理を終了し、次のパケットの受信に備える。
【００５１】
ステップＳ１２で、受信したＩＰｖ６パケットが、ＶｏＩＰ音声パケットでないときには、このＩＰｖ６パケットのサイズが所定のサイズを超えるか否かを判断する（ステップＳ１４）。このときの判断の基準となる所定のサイズとして、ア．存在するＶｏＩＰ音声パケットのサイズを測定し、その最大サイズを所定のサイズとする、イ．予め所定のサイズを設定しておくの二つの方法がある。
【００５２】
ＶｏＩＰ音声パケットでないパケットのサイズが所定のサイズ以下であるときには、ステップＳ１３へ移行してＩＰｖ６パケットのまま伝送路３へ送り出し、所定のサイズを超えたときには。“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を利用して、このパケットを伝送路３へ送信して（ステップＳ１５）、この処理を終了し、次のパケットの受信に備える。
【００５３】
この判断処理によれば、ＶｏＩＰ呼接続があるときに、ＶｏＩＰ音声パケットでないパケットがイーサネット５から送られてきたときでも、ＶｏＩＰ音声パケットの伝送に障害を与えない程度のサイズであるときには、ＩＰｖ６パケットのまま伝送路３へ送出するので、“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を利用する処理を省略することができ、処理手段の負担を低減することができる。また、ＶｏＩＰ音声パケットの伝送に障害を与えるおそれのあるサイズであるときには、“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を利用する処理を施して伝送路３へ送出することとなって少ない判断処理で、音声パケットの品質を確保することができる。
【００５４】
本発明にかかるＩＰｖ６通信における“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を用いた通信のシーケンスを、図６を用いて説明する。対向するＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａ，１ｂ間に“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を設定する（ステップＳ２１）。
【００５５】
ＶｏＩＰ呼設定がなされるまでは、ＰＣ７２ａとＰＣ７２ｂとの間に伝送路３を介してＩＰｖ６通信を行う（ステップＳ２２）。この状態でＩＰｖ６ＶｏＩＰ端末装置７１ａと対抗するＩＰｖ６ＶｏＩＰ端末装置７１ｂの間にＶｏＩＰ呼接続が確立すると（ステップＳ２３）、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａ、１ｂ間で“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰＶ４トンネル”の利用を開始する（ステップＳ２４）。
【００５６】
ＩＰｖ６ＶｏＩＰ端末装置７１ａと対向するＩＰｖ６ＶｏＩＰ端末装置７１ｂとの間でＩＰｖ６を使用したＶｏＩＰ音声パケット通信を行う（ステップＳ２５）。この状態でＰＣ７２ａとＰＣ７２ｂとの間では、ＩＰｖ６通信のＩＰｖ６パケットをＩＰｖ４パケットでカプセル化し、ＩＰｖ４レベルでパケットを分割してＩＰｖ４通信で行う（ステップＳ２６）。
【００５７】
ＶｏＩＰ端末装置７１ａと対向するＶｏＩＰ端末装置７１ｂとの間のＶｏＩＰ音声パケット通信が終了してＶｏＩＰ呼が切断される（ステップＳ２７）と、ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ａとＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ１ｂ間での“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル” の利用を停止（ステップＳ２８）して、ＰＣ７２ａとＰＣ７２ｂとの間でＩＰｖ６通信を行う（ステップＳ２９）。
【００５８】
このようにして、伝送路３をＶｏＩＰ音声パケットが利用しているときには、他のパケットのサイズを音声パケットの障害とならないサイズに分割してＩＰｖ４によって通信するので，ＶｏＩＰ通信に障害を与えるおそれをなくすことができる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、ＩＰｖ６通信において、音声パケットとデータ長の長いパケットの混在があった場合でも、音声パケットの遅延や揺らぎを抑えることができる。
【００６０】
音声パケットが流れているときだけ、“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を利用してパケットを分割するので、音声パケットが流れていないときには、回線の利用効率が低下しない。
【００６１】
分割したパケットがルータ間でのみ流れるので、分割したパケットの組立をサポートしていない装置がネットワーク上にあった場合でも、影響を与えない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を使用したパケット分割方法を説明する図
【図２】本発明にかかる“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”を使用したパケット分割方法を適用するＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータの機能構成を説明するブロック図
【図３】本発明にかかる“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”の態様を説明図
【図４】本発明における“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”の利用を判断する処理を説明する流れ図
【図５】本発明における“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”の利用を判断する処理を説明する流れ図（その２）
【図６】本発明における“ＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネル”の使用したパケット分割方法のシーケンス図
【図７】従来のＶｏＩＰ音声パケットとデータパケットが混在するシステムにおけるＩＰｖ４レベルのパケット伝送の方法を説明する図
【図８】従来のＶｏＩＰ音声パケットとデータパケットが混在するシステムにおけるＩＰｖ６レベルのパケット伝送の方法を説明する図
【符号の説明】
１ＩＰｖ６／ＩＰｖ４ルータ
１１回線Ａインタフェース部
１２回線Ｂインタフェース部
１３ＩＰｖ４トンネルインタフェース部
１４ＩＰｖ４プロトコル処理部
１５ＩＰｖ６プロトコル処理部
１６ＶｏＩＰパケット解析部
２ＩＰｖ６ルータ
３伝送路
７１ＩＰｖ６ＶｏＩＰ端末装置
７２ＩＰｖ６ＰＣ
９ＩＰｖ４ルータ
９１ＩＰｖ４ＶｏＩＰ端末装置
９２ＩＰｖ４ＰＣ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a packet division method for dividing an IP packet in IPv6 communication by using IPv4 communication (IP fragmentation) so that VoIP communication is not affected by delay or fluctuation, and a packet division method for IPv6 communication. Related to a router that enabled
[0002]
[Prior art]
In an IP network, if voice packets for performing VoIP communication and packets having a long data length for performing data communication are mixed, voice packets may be delayed or fluctuated, which may adversely affect voice quality. In an IPv4 network using a 32-bit IP address, when a router sends a packet to a medium having a low transmission speed, the router divides the packet (IP fragmentation) and sends the packet to suppress delay and fluctuation of a voice packet. How this packet is divided is fixedly set and is not dynamically changed.
[0003]
Here, an outline of IP fragmentation will be described. In the IP protocol, data of a maximum of 65,535 bytes can be transmitted in one IP packet as a standard. The maximum transmission unit (MTU) in the physical layer is, for example, a maximum frame size of 1514 for Ethernet (registered trademark). MTUs are often less than 65535 bytes, as are bytes.
[0004]
For this reason, an IP packet having a size larger than the MTU is transmitted after being fragmented (divided) so as to be within the size of the MTU, and reassembled (reconstructed) on the receiving side.
[0005]
The fragmentation function in IPv4 is to divide an IP packet at the source of a packet such as a PC, for example, and to divide an IP packet at the time of packet transfer in a router.
[0006]
The IP packet fragmentation function in IPv4 will be described with reference to FIG. For example, an IPv4 router 9a and an IPv4 router 9b are installed facing each other on the transmission line 3 of 64 kbps. The IPv4 router 9a is connected to an Ethernet 5a containing a VoIP device 91a compatible with IPv4 and a terminal device (PC) 92a compatible with IPv4. The Ethernet 5b accommodating the IPv4 VoIP device 91b and the terminal device (PC) 92a corresponding to IPv4 is connected to the IPv4 router 9b.
[0007]
When transmitting a VoIP voice packet from one VoIP device 91a to the other VoIP device 91b, the VoIP device 91a transmits an IP packet (VoIP packet) carrying voice data to the IPv4 router 9a. The VoIP packet is transmitted from the IPv4 router 9a to the opposite IPv4 router 9b via the transmission path 3, and transmitted to the VoIP device 91b connected to the Ethernet 5b accommodated in the router.
[0008]
When data is transferred from one PC 92a to the other PC 92b in such a state, the VoIP packet and the packet transferred by the PC (PC packet) are mixed on the transmission path 3. Here, when the PC packet from the PC 92a is, for example, 1500-byte data, the time required to output the PC packet to the transmission path 3 as it is is 188 ms. This state causes a delay of at least 188 ms in the VoIP packet for transferring the voice data as shown in (no packet division), which causes a problem that the voice quality is deteriorated.
[0009]
In the IPv4 router 9a, this problem can be avoided by dividing the PC packet so that the interval between the VoIP packets is within the allowable time and transmitting the divided PC packet onto the transmission path 3. That is, as shown in FIG. 7 (with packet division), by dividing the 1500-byte PC data into half, the time required to output the divided PC packet to the transmission path 3 is 94 ms, This interval is an interval at which the quality of the VoIP packet can be ensured. However, in this case, it is necessary that the PC 92b has a function of reconstructing the received divided PC packet (for example, see Patent Document 1).
[0010]
On the other hand, in an IPv6 network using a 128-bit IP address, packet division is performed at the source of the packet and is not performed at the router. Therefore, when voice packets and packets with a long data length are mixed, the transmission speed is low. On the media, there has been a problem that voice packets are delayed or fluctuated.
[0011]
A case where the transmission path 3 is used in IPv6 will be described with reference to FIG. When transmitting a VoIP voice packet from the VoIP device 71a corresponding to IPv6 accommodated in the Ethernet 5a to the opposite VoIP device 71b, the VoIP device 71a transmits a VoIP packet including voice data to the IP packet to the IPv6 router 2a. I do. The VoIP packet is transmitted from the IPv6 router 2a to the opposite IPv6 router 2b via the transmission path 3, and transmitted to the VoIP device 71b connected to the Ethernet 5b accommodated in the router.
[0012]
When data is transferred from one PC 72a to the other PC 72b in such a state, VoIP packets and PC packets are mixed on the transmission path 3. Here, when the PC packet from the PC 72a is, for example, 1500-byte data, the time required to output this PC packet to the transmission line 3 as it is is 188 ms. This state causes a delay of 188 ms in the VoIP packet for transferring the voice data, and causes a deterioration in voice quality, which is the same problem as described in the case of IPv4.
[0013]
In the case of IPv6, since the packet is divided at the transmission source and cannot be divided at a source other than the transmission source, the PC packet cannot be divided as described above, and this problem cannot be solved.
[0014]
Such IP fragmentation has a problem in that reassembly (reassembly) of a fragmented packet is a process that requires a large amount of memory, so that there are many protocol stacks that do not support reassembly. Have.
[0015]
In IPv6, the reason why packet division is not performed at the time of packet transfer is that the processing of the router is simplified, and IPv6 is often used for devices with less resources such as information home appliances, and thus does not support reassembly of fragmented packets. The number of devices is increasing.
[0016]
In order to provide a mobile VPN service without using a mobile tunnel in an IPv6 mobile packet communication network, a mobile terminal transmits a control signal for enabling a packet to be transmitted to a gateway node, and the gateway node transmits the control signal. It determines the presence or absence of a mobile VPN service request from the connection destination information included in the mobile terminal, and when requested, notifies the IP address of the gateway node of the mobile terminal via the subscriber node. The mobile terminal may set and transmit an IPv6 header and an IPv6 path control header so that a transmission packet always relays a gateway node (for example, see Patent Document 1). However, this proposal is for tunneling in a mobile configuration such as a mobile phone, and the tunneling between opposing VoIP IPv6 phones will not be described.
[0017]
IP fragments related to packet division are standardized (for example, see Non-Patent Document 1), and IPv6-IPv4 tunneling is also standardized (for example, see Non-Patent Document 2).
[0018]
[Patent Document 1]
JP 2001-326697 A
[Non-patent document 1]
RFC0791 "Internet Protocol"
[Non-patent document 2]
RFC2893 "Transition Mechanisms for IPv6 Hosts and Routers"
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problem, the present invention provides a packet division method in IPv6 communication and a packet division method in IPv6 communication that can maintain a constant transmission interval of voice packets on an IPv6 network in which voice packets and data packets are mixed. It is an object of the present invention to provide a router that enables the above.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following functions (1) to (6) in an IPv6 router connected to an IPv6 network in which VoIP voice packets and non-VoIP voice packets are mixed.
A. A function to analyze packets transmitted to the opposite router and detect the presence of VoIP communication;
I. A function to set up an “IPv6 over IPv4 tunnel” with the opposite router,
C. A function of analyzing a packet to be transmitted, detecting the size of a packet that is not a VoIP voice packet to be transmitted to the opposite router, and determining whether or not the size exceeds a predetermined size;
D. When no VoIP voice packet exists, a function of transmitting the packet to the opposite router without changing the IPv6 packet;
E. When a VoIP voice packet is present, a function of encapsulating a packet that is not a VoIP voice packet exceeding a predetermined size with an IPv4 packet, dividing (fragmenting) the packet at the IPv4 level, and flowing the packet over an “IPv6 over IPv4 tunnel”;
F. A function of transmitting a VoIP voice packet as an IPv6 packet when a VoIP voice packet exists;
G. When a VoIP voice packet is disconnected, a function of stopping use of the “IPv6 over IPv4 tunnel” and transmitting a non-VoIP voice packet exceeding a predetermined size as an IPv6 packet as it is.
[0021]
That is, in order to solve the above problem, the present invention analyzes a packet to be transmitted to a transmission path in a packet division method in an IPv6 communication terminal that connects the IPv6 communication terminal apparatus via the transmission path. Determining whether or not a VoIP voice packet is present, and when detecting that a VoIP voice packet is present in the packet to be transmitted to the transmission path, sets up an “IPv6 over IPv4 tunnel” with the opposite router. And encapsulating an IPv6 packet that is not a VoIP voice packet with an IPv4 packet, dividing the packet at the IPv4 level, and sending the packet to an “IPv6 over IPv4 tunnel”.
[0022]
Further, the present invention includes the step of transmitting the VoIP voice packet and the non-VoIP voice packet, which is an IPv6 packet having a size equal to or less than a predetermined size, without being divided in the packet dividing method. Further, the present invention has a step of stopping the use of the "IPv6 over IPv4 tunnel" and sending the packet as it is when no VoIP voice packet is present in the packet to be sent to the transmission path in the packet division method.
[0023]
In order to solve the above problems, the present invention provides a router that connects an IPv6 communication terminal device and a transmission line provided in a communication system that connects the IPv6 communication terminal device and the IPv6 communication terminal device via the transmission line, A function to detect the presence of a VoIP voice packet by analyzing a packet transmitted to the opposite router, a function to set up an "IPv6 over IPv4 tunnel" with the opposite router, and a VoIP voice when a VoIP voice packet exists. It is characterized by having a function of encapsulating non-packet packets with IPv4 packets, dividing (fragmenting) the packets at the IPv4 level, and flowing the packets over an “IPv6 over IPv4 tunnel”.
[0024]
Further, the present invention provides a function of analyzing a packet to be transmitted in the router, detecting a size of a packet that is not a VoIP voice packet to be transmitted to an opposite router, and determining whether or not the size exceeds a predetermined size. When there is a packet, a function that encapsulates a packet that is not a VoIP voice packet exceeding a predetermined size with an IPv4 packet, divides the packet at an IPv4 level, and flows the packet on an “IPv6 over IPv4 tunnel”. When a VoIP voice packet exists, It is characterized in that it has a function of transmitting a packet that is not a VoIP voice packet having a predetermined size or less as an IPv6 packet. The present invention is also characterized in that the router has a function of stopping use of the “IPv6 over IPv4 tunnel” and transmitting all packets as IPv6 packets when the VoIP communication is disconnected.
[0025]
According to the present invention, in the above router, when a packet received from a transmission path is a plurality of divided IPv4 packets, the router reconfigures the packet into an IPv6 packet encapsulated in the IPv4 packet, and decapsulates the IPv6 packet. It has a function to perform.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The outline of the packet division method in the IPv6 communication according to the present invention will be described with reference to FIG. For example, an IPv6 / IPv4 router 1a and an IPv6 / IPv4 router 1b are installed facing each other on a transmission line 3 of 64 kbps. Connected to the IPv6 / IPv4 router 1a is an Ethernet 5a containing a VoIP device 71a such as a VoIP telephone compatible with IPv6 and a PC 72a compatible with IPv6. An Ethernet 5b containing an IPv6 VoIP device 71b and an IPv6 PC 72a is connected to the IPv6 / IPv4 router 1b.
[0027]
When transmitting a VoIP voice packet from one VoIP device 71a to the other VoIP device 71b, the VoIP device 71a mounts voice data on the IP packet and transmits it to the IPv6 / IPv4 router 1a as a VoIP packet (50 to 300 bytes). . The VoIP packet is transmitted from the IPv6 / IPv4 router 1a to the opposite IPv6 / IPv4 router 1b via the transmission path 3 using IPv6 communication, and is transmitted to the VoIP device 71b connected to the Ethernet 5b accommodated in the router. You.
[0028]
In such a state, when data is transferred from one PC 72a to the other PC 72b, the VoIP packet and the PC packet (for example, 1500 bytes) transferred by the PC are mixed on the transmission path 3. This is the situation described with reference to FIG. 8, and causes inconvenience such as delay and fluctuation in the transmission of the VoIP packet.
[0029]
In the present invention, the IPv6 / IPv4 router 1 is provided with the functions of A to A described in "Means for Solving the Problems".
[0030]
The functional configuration of the IPv6 / IPv4 router 1 according to the present invention will be described more specifically with reference to FIG. The IPv6 / IPv4 router 1 according to the present invention includes a line A interface unit 11, a line B interface unit 12, an IPv4 tunnel interface unit 13, an IPv4 protocol processing unit 14, an IPv6 protocol processing unit 15, a VoIP packet analysis unit. 16.
[0031]
The line A interface unit 11 is an interface with the line A such as Ethernet, for example, and determines whether the protocol type of the frame received from the line A is IPv6, and when the protocol type is IPv6, To the IPv6 protocol processing unit 15. Further, the line A interface unit 11 transmits the IPv6 packet received from the IPv6 protocol processing unit 15 to the line A.
[0032]
The line B interface unit 12 connected to the transmission line 3 has the following functions.
A. A function to establish a line connection, for example, a PPP link, with an opposite IPv6 / IPv4 router.
I. The function of monitoring the protocol type of the PPP frame received from the line B.
C. The function of transmitting to the IPv6 protocol processing unit 15 when the protocol type of the PPP frame received from the line B is IPv6, and transmitting to the IPv4 protocol processing unit 14 when the protocol type is IPv4.
D. A function of transmitting an IPv6 packet received from the IPv6 protocol processing unit 15 to the line B.
E. A function of transmitting an IPv4 packet received from the IPv4 protocol processing unit 14 to the line B.
[0033]
The IPv4 tunnel interface unit 13 has a function of transmitting an IPv6 packet received from the IPv6 protocol processing unit 15 to the IPv4 protocol processing unit 14, and a function of transmitting an IPv6 packet received from the IPv4 protocol processing unit 14 to the IPv6 protocol processing unit 15. have.
[0034]
When the destination port in the IPv4 packet received from the line b interface unit 12 is addressed to the IPv4 tunnel interface unit 13, the IPv4 protocol processing unit 14 releases the encapsulation in the IPv4 packet and converts the IPv6 packet into the IPv4 tunnel interface unit 13. And a function of encapsulating an IPv6 packet received from the IPv4 tunnel interface unit 13 with an IPv4 packet and transmitting the encapsulated packet to the line B interface unit 12.
[0035]
The IPv6 protocol processing unit 15 converts an IPv6 packet received from the line A interface unit 11 / line B interface unit 12 / IPv4 tunnel interface unit 13 into a line A interface unit 11 / line B interface unit according to a destination IP address in the IPv6 packet. It has a function of transmitting to the 12 / IPv4 tunnel interface unit 13. Further, the IPv6 protocol processing unit 15 has a function of transmitting a packet received from the line A interface unit 11 / line B interface unit 12 / IPv4 tunnel interface unit 13 to the VoIP analysis unit 16.
[0036]
The VoIP packet analysis unit 16 is a unit that analyzes a packet received from the IPv6 protocol processing unit 15 and monitors a VoIP call connection, and determines whether there is a VoIP call connection, whether the packet is a VoIP voice packet, or whether the VoIP call connection. It has a function of determining whether the size of a packet other than a VoIP voice packet at a certain time exceeds a predetermined value.
[0037]
Hereinafter, “IPv6 over IPv4 tunnel” will be described with reference to FIG. The “IPv6 over IPv4 tunnel” is an IPv4 packet (FIG. 3 (B)) obtained by encapsulating an IPv6 packet (FIG. 3A) with an IPv4 packet in the sender IPv6 / IPv4 router 1a and setting the IPv4 packet (FIG. 3 (B)) to an arbitrary size set in advance. The IPv4 packet (FIG. 3 (C)) divided (FIG. 3 (C)) and transmitted on the transmission path 3 as an IPv4 packet, and the IPv4 packet (FIG. 3 (C)) divided by the receiving side IPv6 / IPv4 router 1b is reassembled. This is a function of converting the packet into an IPv4 packet (FIG. 3B) and further restoring it into an IPv6 packet (FIG. 3A).
[0038]
In FIG. 1, the IPv6 / IPv4 router 1a monitors an IP packet sent to the transmission line 3 to monitor whether a VoIP voice packet exists. When there is no VoIP voice packet among the packets to be sent to the transmission path 3, the IPv6 packet (PC packet) is sent to the transmission path 3 as it is.
[0039]
When the VoIP voice packet is included in the IP packets sent to the transmission path 3, the IPv6 / IPv4 router 1a determines that the size of the IPv6 packet (PC packet) other than the VoIP voice packet is a predetermined value, that is, delays the voice transmission by the VoIP packet. It is determined whether or not the value is less than a value that does not cause fluctuation. When the size of an IPv6 packet (PC packet) that is not a VoIP voice packet is equal to or smaller than a predetermined value, the IPv6 / IPv4 router 1a sends the IPv6 packet (PC packet) to the transmission path 3 as it is. When the size of the IPv6 packet (PC packet) other than the VoIP voice packet exceeds a predetermined value, the IPv6 / IPv4 router 1a encapsulates the IPv6 packet (PC packet) in the IPv4 so that the packet size becomes equal to or smaller than the predetermined value. Then, the IPv4 packet is divided (fragmentation), and the divided IPv4 packet is sent out onto the transmission path 3 using the “IPv6 over IPv4 tunnel” so as not to cause delay or fluctuation in the VoIP voice packet.
[0040]
The receiving side IPv6 / IPv4 router 1b, which has received the divided IPv4 packet from the transmitting side IPv6 / IPv4 router 1a, reassemble the divided IPv4 packet into the original IPv4 packet, and then restores it to the IPv6 packet. The data is transmitted to the PC 72b via the Ethernet 5b.
[0041]
The transmitting side IPv6 / IPv4 router 1a monitors whether or not the VoIP voice packet exists in the IP packet to be transmitted and whether or not the size of the IPv6 packet (PC packet) other than the VoIP packet is equal to or smaller than a predetermined value, When there are no more VoIP voice packets, or when the size of the IPv6 packet other than the VoIP voice packet is equal to or smaller than a predetermined value, the IPv6 packet is transmitted to the transmission path 3 as it is.
[0042]
In this way, in the IPv6 communication, the delay and fluctuation of the VoIP voice packet can be reduced to a predetermined value or less using the IPv4 communication, and the voice quality can be secured.
[0043]
A method of determining whether to use “IPv6 over IPv4 tunnel” in the IPv6 / IPv4 router 1 will be described with reference to FIG. When receiving the packet from the Ethernet 5, the IPv6 / IPv4 router 1 starts an “IPv6 over IPv4 tunnel” use determination process. First, the VoIP packet analysis unit 16 of the IPv6 / IPv4 router 1 stores the IP address and port number used for transmitting and receiving the VoIP voice packet determined in the call connection procedure, and the IPv6 packet received from the Ethernet 5. It is determined whether or not the destination IP address and the destination port number match, and it is determined whether or not there is a VoIP call connection at present (step S1).
[0044]
If they match, it is determined whether this packet is a VoIP voice packet by referring to the header of the IPv6 packet received from the Ethernet 5 (step S2).
[0045]
If the received IPv6 packet is a VoIP voice packet, the packet is transmitted to the transmission path 3 as it is (step S3), and this process is completed to prepare for the reception of the next packet.
[0046]
In step S2, if the received IPv6 packet is not a VoIP voice packet, the packet is transmitted to the transmission path 3 using “IPv6 over IPv4 tunnel” (step S4), and this process is terminated. Prepare for packet reception.
[0047]
According to this determination process, when there is a VoIP call connection and a packet that is not a VoIP voice packet is transmitted from the Ethernet, the packet is always transmitted to the transmission path using the “IPv6 over IPv4 tunnel”. The quality of a voice packet can be ensured with a small number of determination processes.
[0048]
With reference to FIG. 5, another method of determining whether to use the “IPv6 over IPv4 tunnel” in the IPv6 / IPv4 router 1 will be described. When receiving the IPv6 packet from the Ethernet 5, the IPv6 / IPv4 router 1 starts an “IPv6 over IPv4 tunnel” use determination process. First, the VoIP packet analysis unit 16 of the IPv6 / IPv4 router 1 stores the IP address and port number used for transmitting and receiving the VoIP voice packet determined in the call connection procedure, and the IPv6 packet received from the Ethernet 5. It is determined whether or not the destination IP address and the destination port number match, and it is determined whether or not there is a current VoIP call connection (step S11).
[0049]
If they match, it is determined by referring to the header of the IPv6 packet received from the Ethernet 5 whether the packet is a VoIP voice packet (step S12).
[0050]
If the received packet is a VoIP voice packet, the packet is transmitted to the transmission line 3 as it is as the IPv6 packet (step S13), and this process is completed to prepare for reception of the next packet.
[0051]
If the received IPv6 packet is not a VoIP voice packet in step S12, it is determined whether or not the size of the IPv6 packet exceeds a predetermined size (step S14). The predetermined size serving as a criterion for the determination at this time is: Measuring the size of existing VoIP voice packets and setting the maximum size to a predetermined size; There are two methods of setting a predetermined size in advance.
[0052]
If the size of the packet other than the VoIP voice packet is equal to or smaller than the predetermined size, the process proceeds to step S13, where the packet is sent to the transmission path 3 as an IPv6 packet, and exceeds the predetermined size. The packet is transmitted to the transmission path 3 using “IPv6 over IPv4 tunnel” (step S15), and this process is completed to prepare for the reception of the next packet.
[0053]
According to this determination processing, even if a packet that is not a VoIP voice packet is transmitted from the Ethernet 5 when there is a VoIP call connection, if the size of the packet is such that transmission of the VoIP voice packet is not hindered, Since the packet is transmitted to the transmission path 3 as it is, the process using the “IPv6 over IPv4 tunnel” can be omitted, and the load on the processing means can be reduced. On the other hand, if the size is such that transmission of the VoIP voice packet may be hindered, a process using “IPv6 over IPv4 tunnel” is performed and transmitted to the transmission path 3. Quality can be ensured.
[0054]
A communication sequence using “IPv6 over IPv4 tunnel” in the IPv6 communication according to the present invention will be described with reference to FIG. An “IPv6 over IPv4 tunnel” is set between the opposite IPv6 / IPv4 routers 1a and 1b (step S21).
[0055]
Until the VoIP call setting is performed, IPv6 communication is performed between the PC 72a and the PC 72b via the transmission path 3 (Step S22). In this state, when a VoIP call connection is established between the IPv6 VoIP terminal device 71a and the opposing IPv6 VoIP terminal device 71b (step S23), use of the "IPv6 over IPv4 tunnel" is started between the IPv6 / IPv4 routers 1a and 1b (step S23). S24).
[0056]
The VoIP voice packet communication using IPv6 is performed between the IPv6 VoIP terminal device 71a and the opposite IPv6 VoIP terminal device 71b (step S25). In this state, between the PC 72a and the PC 72b, the IPv6 packet of the IPv6 communication is encapsulated with the IPv4 packet, the packet is divided at the IPv4 level, and the packet is performed by the IPv4 communication (step S26).
[0057]
When the VoIP voice packet communication between the VoIP terminal device 71a and the VoIP terminal device 71b opposite thereto is terminated and the VoIP call is disconnected (step S27), "between the IPv6 / IPv4 router 1a and the IPv6 / IPv4 router 1b" The use of the "IPv6 over IPv4 tunnel" is stopped (step S28), and the IPv6 communication is performed between the PC 72a and the PC 72b (step S29).
[0058]
In this way, when the VoIP voice packet is used on the transmission line 3, the size of the other packet is divided into a size that does not interfere with the voice packet, and the packet is communicated by the IPv4. Can be eliminated.
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to suppress delay and fluctuation of voice packets even when voice packets and packets having a long data length are mixed in the IPv6 communication.
[0060]
Only when a voice packet is flowing, the packet is divided using the “IPv6 over IPv4 tunnel”. Therefore, when no voice packet is flowing, the line utilization efficiency does not decrease.
[0061]
Since the divided packets flow only between the routers, even if there is a device on the network that does not support assembling the divided packets, there is no effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a packet dividing method using “IPv6 over IPv4 tunnel” according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of an IPv6 / IPv4 router to which a packet division method using “IPv6 over IPv4 tunnel” according to the present invention is applied;
FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of “IPv6 over IPv4 tunnel” according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of determining the use of “IPv6 over IPv4 tunnel” in the present invention.
FIG. 5 is a flowchart for explaining a process of judging use of “IPv6 over IPv4 tunnel” in the present invention (part 2);
FIG. 6 is a sequence diagram of a packet division method using “IPv6 over IPv4 tunnel” in the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional IPv4 level packet transmission method in a system in which VoIP voice packets and data packets coexist.
FIG. 8 is a diagram for explaining a conventional IPv6 level packet transmission method in a system in which VoIP voice packets and data packets coexist.
[Explanation of symbols]
1 IPv6 / IPv4 router
11 Line A interface
12 Line B interface
13 IPv4 tunnel interface
14 IPv4 protocol processing unit
15 IPv6 protocol processing unit
16 VoIP packet analyzer
2 IPv6 router
3 Transmission line
71 IPv6 VoIP terminal device
72 IPv6PC
9 IPv4 router
91 IPv4 VoIP terminal device
92 IPv4PC

Claims

In a packet division method in an IPv6 communication system that connects an IPv6 communication terminal device and the IPv6 communication terminal device via a transmission path,
Analyzing the packet to be transmitted to the transmission path to determine whether or not a VoIP voice packet exists;
Setting a "IPv6 over IPv4 tunnel" with the opposite router upon detecting the presence of a VoIP voice packet in the packet to be transmitted to the transmission line;
A packet dividing method comprising: encapsulating an IPv6 packet that is not a VoIP voice packet with an IPv4 packet, dividing the packet at an IPv4 level, and sending the packet to an “IPv6 over IPv4 tunnel”.

2. The packet dividing method according to claim 1, further comprising the step of transmitting VoIP voice packets and IPv6 packets which are not VoIP voice packets and are equal to or smaller than a predetermined size, without being divided.

3. The method according to claim 1, further comprising the step of stopping the use of the "IPv6 over IPv4 tunnel" and transmitting the packet as it is when the VoIP voice packet no longer exists in the packet to be transmitted to the transmission path. The described packet division method.

In a router that connects each IPv6 communication terminal device and the transmission line provided in a communication system that connects the IPv6 communication terminal device and the IPv6 communication terminal device via the transmission line,
A function of analyzing a packet transmitted to an opposite router and detecting the presence of a VoIP voice packet;
A function to set up an “IPv6 over IPv4 tunnel” with the opposite router,
When a VoIP voice packet exists, a function of encapsulating a packet that is not a VoIP voice packet with an IPv4 packet, dividing (fragmenting) the packet at an IPv4 level, and flowing the packet over an “IPv6 over IPv4 tunnel”;
A router comprising:

A function of analyzing a packet to be transmitted, detecting a size of a packet that is not a VoIP voice packet to be transmitted to an opposite router, and determining whether or not the size exceeds a predetermined size;
When a VoIP voice packet is present, a function of encapsulating a packet that is not a VoIP voice packet exceeding a predetermined size with an IPv4 packet, dividing the packet at an IPv4 level, and flowing the packet over an “IPv6 over IPv4 tunnel”;
A function of transmitting a packet that is not a VoIP voice packet having a size equal to or less than a predetermined size as an IPv6 packet when a VoIP voice packet exists;
The router according to claim 4, comprising:

When VoIP communication is disconnected, a function of stopping use of “IPv6 over IPv4 tunnel” and transmitting a packet other than a VoIP voice packet as an IPv6 packet,
The router according to claim 4, wherein the router comprises:

When a packet received from a transmission path is a plurality of divided IPv4 packets, the packet has a function of reconstructing an IPv6 packet encapsulated in an IPv4 packet and releasing the IPv4 capsule to obtain an IPv6 packet. The router according to any one of claims 4 to 6, wherein