JP2004312684A - Ｗａｎでの大容量パケット伝送装置、ｗａｎでの大容量パケット送信方法及び受信方法、並びにｗａｎでの大容量パケット送受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 大容量パケットをＷＡＮを介して伝送する場合に発生するエラー問題を解決すること。
【解決手段】 本発明によるＷＡＮでの大容量パケット伝送装置は、ＷＡＮを介して伝送するためのパケットを所定サイズのメッセージに分割し、各々の分割されたメッセージを符号化し、符号化されたメッセージにパリティビットを追加してコードワードを形成して伝送する符号器と、符号器から伝送したコードワードをＷＡＮを介して受信し、当該コードワードのエラーを訂正し、当該コードワードに含まれているパリティビットを除去して元のメッセージに復元する復号器とを含む。よって、大容量のパケットをＷＡＮを介して伝送する場合に発生するエラー問題をＦＥＣ方式を用いて解決し、ＩＰｖ６ジャンボグラムのような大容量パケットをエラーなくＷＡＮでも用いられるようにする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ＩＰｖ６（Internet Protoco1 Version 6）のデータグラムを伝送する方法に関し、特に、ＩＰｖ６での大容量パケットデータの伝送のためのジャンボグラムを、ＷＡＮ（Wide Area Network）で伝送できるようにする、ＷＡＮでの大容量パケット伝送装置、ＷＡＮでの大容量パケット送信方法及び受信方法、並びにＷＡＮでの大容量パケット送受信方法に関するものである。

ＩＰｖ６は、ＩＰｎｇ（IP Next Generation）ともいわれるもので、現在用いられているＩＰｖ４の進化ステップとなるように設計されたＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）標準である。

このＩＰｖ６は、大容量パケットデータを伝送するため、最大４ＧＢ（ギガバイト）のサイズのジャンボグラム（jumbograms）と呼ばれるパケットのフォーマットをサポートしている。

図１は、ＩＰｖ６ジャンボグラムのデータフォーマットを示したブロック図である。
図１に示すように、ＩＰｖ６のジャンボグラムは、ＩＰヘッダフィールド１０１と、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダフィールド１０２と、データ収納用のペイロードフィールド１０３とにより構成されており、ペイロードフィールド１０３のサイズは、６４ＫＢ（ＫByte）から４ＧＢまでである。

上述の大容量パケットは、伝送中、実質的にエラーがあり、これをＷＡＮにおいてエラーを伴わないで伝送することは、困難であるから、ＬＡＮ（Loca1 Area Network）やＳＡＮ（Storage Area Network）のようなナローエリアネットワーク（narrow area network）での使用に限定されている。

であるから、ＷＡＮでは、大容量パケットの伝送のためのＩＰｖ６の大容量ジャンボグラムの利用が困難である。

本発明は、このような問題を解決し、大容量パケットをＷＡＮにおいてエラーをともなわず伝送することができる、ＷＡＮでの大容量パケット伝送装置、ＷＡＮでの大容量パケット送信方法及び受信方法、並びにＷＡＮでの大容量パケット送受信方法を提供することを目的とする。

本発明に係る大容量パケット伝送方法は、大容量ジャンボグラムを符号化しＷＡＮを介して伝送する装置において、ＷＡＮを介して伝送するべきジャンボグラムを所定サイズのメッセージに分割するステップと、前記分割されたメッセージを順次に符号化し、パリティビットを追加してコードワードを形成し、前記ＷＡＮを介して伝送するステップとを備えたことを特徴とする。

分割して得られた複数のメッセージのうちの最後のメッセージである終結メッセージのサイズが所定サイズ未満であるか否かを判断するステップと、判断した結果、終結メッセージのサイズが所定サイズ未満である場合に、当該終結メッセージにパディングビットを追加して所定サイズにするステップとをさらに備えた。この場合、パディングビットの位置は、終結メッセージの後が最も好ましく、ついで、前または中間が好ましい。

そして、分割して得られた終結メッセージのサイズが所定サイズ未満か否かは、当該パケットのペイロードサイズ情報を用いて判断することを特徴とする。

特に、前記分割されたメッセージに含まれていたペイロードサイズ情報を、コードワードに変換された後のサイズ情報、例えば、前記パリティビットのトータル追加ビット数を加算したサイズに変換するステップをさらに備えた。

また、本発明は、ＷＡＮを介して伝送するべきジャンボグラムを所定サイズのメッセージ複数個に分割する機能と、前記分割生成された各々のメッセージを順次符号化し、パリティビットを追加してコードワードに仕上げ前記ＷＡＮを介して伝送可能な状態のデータが記録されていて、このデータをコンピュータ可読記録媒体を備えた。

本発明の他の特徴によるＷＡＮ経由での大容量ジャンボグラム受信方法は、符号化された大容量ジャンボグラムをＷＡＮを介して受信する方法において、符号化されたコードワードを前記ＷＡＮを介して受信するステップと、前記受信されたコードワードのエラー発生有無を判断し、エラーが発生した場合はエラーを訂正し、前記エラーの訂正されたコードワードに含まれているパリティビットを除去して元のメッセージに復元するステップと、前記復元されたメッセージを復号化した後、大容量ジャンボグラムに復元するステップとを備えた。

好ましくは、前記エラー発生有無の判断及びエラー訂正方法は、ＦＥＣ（Forwarding Error Correction）方式を用いることを特徴とする。

また、前記終結メッセージを含むコードワードである終結コードワードを受信する場合に、受信された終結コードワードのエラー発生の有無を判断し、エラーが発生した場合はエラーを訂正し、パリティビットを除去してメッセージに復元するステップと、当該終結メッセージのパディングビットの有無を判断して、パディングビットがある場合は当該パディングビットを除去するステップとをさらに含むことが好ましい。

前記終結メッセージのパディングビットの有無は、当該パケットのペイロードサイズ情報を用いて判断することを特徴とする。

また、本発明は、符号化されたコードワードをＷＡＮを介して受信する機能と、前記受信されたコードワードのエラー発生有無を判断し、エラーが発生した場合はエラーを訂正し、前記エラーが訂正されたコードワードに含まれたパリティビットを除去して元のメッセージに復元する機能と、前記復元されたメッセージを復号化した後、大容量ジャンボグラムに復元可能な状態のデータが記録されたコンピュータ可読記録媒体を含む。

また、本発明の他の特徴によるＷＡＮ経由での大容量パケット受信方法は、大容量ジャンボグラムをＷＡＮを介して送受信する方法において、（ａ）ＷＡＮを介して伝送するパケットを所定サイズのメッセージ複数個に分割するステップと、（ｂ）前記分割して得られた各メッセージを順次に符号化し、パリティビットを追加してコードワードを形成して伝送するステップと、（ｃ）前記伝送されたコードワードを受信してエラー発生の有無を判断し、エラーが発生した場合はエラーを訂正した後、パリティビットを除去して元のメッセージに復元するステップとを含む。

また、本発明によるＷＡＮ経由での大容量パケット伝送装置は、ＷＡＮを介して伝送するべきパケットを所定サイズのメッセージ複数個に分割して、各々の分割して得られたメッセージを符号化し、前記符号化されたメッセージにパリティビットを追加してコードワードを形成して伝送する符号器と、前記符号器から伝送したコードワードを前記ＷＡＮを介して受信し、当該コードワードのエラーを訂正し、当該コードワードに含まれたパリティビットを除去して元のメッセージに復元する復号器とを含む。

好ましくは、前記符号器は、前記所定サイズに分割されたパケットの終結メッセージのサイズが所定サイズ未満である場合に、パディングビットを追加して所定サイズに合わせることを特徴とする。

また、前記復号器は、前記ＷＡＮを介して受信されたコードワードのうちの終結コードワードに復元し、パディングビットの有無を判断し、パディングビットがある場合は当該パディングビットを除去することを特徴とする。

本発明によれば、上記のように構成したので、大容量パケットを所定サイズに分割し、分割して得られた各々のメッセージを符号化してＷＡＮを介して伝送し、受信側で、符号化されたメッセージを受信してＦＥＣ方式で復元することにより、大容量パケットがＷＡＮを介してエラーなく伝送できるとの効果を奏する。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図２は、本発明の実施形態によるＷＡＮでのＩＰｖ６ジャンボグラム伝送装置の構成を示したブロック図である。

図２に示したように、本発明の実施形態によるＷＡＮでのＩＰｖ６ジャンボグラム伝送装置は、符号器２０１と、ＷＡＮ２０２と、復号器２０３とを含む。

符号器２０１は、伝送するためのジャンボグラムを所定サイズ（Ｋビット）のＮ個のメッセージに分割し、得られたＮ個のメッセージに、それぞれパリティビットを追加してコードワードを形成し、ＷＡＮ２０２を介して、受信側に伝送する。

このとき、符号器２０１は、Ｎ番目のメッセージ（すなわち、メッセージＮ）である終結メッセージのサイズが所定のビットサイズ未満か否かを判定し、この終結メッセージのサイズが所定のビットサイズ（＝Ｋビット）未満と判定した場合には、この終結メッセージのサイズを、この終結メッセージにパディングビットを挿入してＫビットに合わせ、ついで、パリティビットを追加してコードワードを形成し、ＷＡＮ２０２を介して、受信側に伝送する。

そして、符号化されたジャンボグラムを受信した復号器２０３で、元のパケットに複号化する。

符号器２０１で符号化したジャンボグラムフォーマットは次の通りである。
図３は、本発明の実施形態による図２の符号器２０１により生成されたジャンボグラムのデータフオーマットを示したブロック図である。

図３に示すように、ジャンボグラムは、所定サイズのＫビットを有するＮ個のメッセージ（すなわち、メッセージ１〜メッセージＮ）に分れ、各メッセージには、その後にパリティビットが追加されて、コードワードが形成されて、伝送される。そこで、コードワードは、Ｋビットのデータ領域と、少なくとも１ビットのパリティ領域と有することになる。

終結メッセージ（すなわち、メッセージＮ）にあっては、ジャンボグラムのサイズが一定でないことから、そのサイズがＫビット未満になることがあり、その場合には、所定サイズのＫビットに合わせるためのパディングビットが、この終結メッセージに挿入される。

このとき、１番目のコードワードの場合、ジャンボグラムのオプションフィールドにあるジャンボペイロードサイズ情報が、符号化によって新しく追加されたパリティビットサイズをそれぞれ加算して得られた値と、置換される。

上述したパディングビットは、ダミーのビットであるが、終結メッセージサイズをＫビットサイズにするためのものである。

上述のジャンボグラムを符号化する方法は次の通りである。
図４は、本発明の実施形態によるＷＡＮでのＩＰｖ６ジャンボグラム伝送方法の符号化フローチャートである。

図４のフローチャートに示すように、まず、ジャンボグラムを所定サイズであるＫビットサイズを有するＮ個のメッセージ（すなわち、メッセージ１〜メッセージＮ）に分割し、順次に符号器２０１に伝送する（Ｓ４０１）。ジャンボグラムを分割して得られるメッセージの個数Ｎは、Ｎ＝１＋（ジャンボグラムのサイズ−１）／Ｋ から計算できる。ただし、Ｋは所定ビット数を表す。

そして、１番目のメッセージ（すなわち、メッセージ１）から順に、符号器２０１により受信されると（Ｓ４０２）、符号器２０１は、受信されたメッセージが終結メッセージであるか否かを判断し（Ｓ４０３）、終結メッセージでないと判断した場合には、当該メッセージをＢＣＨ（Bose, Chaudhuri, Hocquenhem）コードで符号化し、パリティビットを追加してコードワードを形成して伝送する（Ｓ４０４）。そして、符号器２０１は、次のメッセージを受信し（Ｓ４０５）、順に、同様にしてコードワードを形成する（Ｓ４０４）。なお、終結メッセージであるか否かの判断には、受信開始後のメッセージ受信数またはメッセージサイズの累計を計数すればよく、ネットワーク伝送時の到着順序の乱れは、ネットワークインタフェース機構によりこれらの順序が整えられる。

他方、ステップＳ４０３において、符号器２０１に入力されたメッセージが終結メッセージと判断した場合には、当該終結メッセージ（すなわち、メッセージＮ）のサイズが所定サイズのＫビットであるか否かを確認し、Ｋビットでない場合には、パディングビットを挿入するべきか否かを判断する（Ｓ４０６）。

そして、当該終結メッセージのサイズがＫビット未満である場合には、パディングビットを追加するか否かを判断した後、当該終結メッセージにパディングビットを追加し、そのサイズをＫビットにした後（Ｓ４０７）、コードワードにして、ＷＡＮ２０２に送出する（Ｓ４０８）。

ＷＡＮ２０２に送出されたコードワードは、順次に復号器２０３により受信され、元のジャンボグラムに復元される。

本発明の実施形態による復号器２０３での復号化方法は次の通りである。
図５は、本発明の実施形態によるＷＡＮでのＩＰｖ６ジャンボグラム伝送方法の復号化フローチャートである。

図５のフローチャートに示すように、ＷＡＮ２０２から１番目のコードワードが受信され、ついで復号器２０３により受信されると（Ｓ５０１）、復号器２０３は、受信されたコードワードのシンドロームを計算し、エラーが発生している場合には、計算されたシンドロームを用いてエラーを訂正する（Ｓ５０２）。

そして、当該コードワードに含まれているパリティビットを除去し、元のメッセージに復元し（Ｓ５０３）、同時に、受信が開始されてからの各メッセージサイズを累計する。この累計値を利用して、復元されたメッセージが終結メッセージを含んだコードワードであるか否かを判断する（Ｓ５０４）。このとき、終結コードワードであるか否かの決定には、１番目のコードワードに含まれたジャンボグラムのオプションフィールドにあるジャンボペイロードサイズ情報と、この累計値との比較結果を用いる。

そして、終結コードワードでないと判断した場合には、次のコードワードを受信するため待機する（Ｓ５０５）。そして、次のコードワードが受信された場合には、ステップＳ５０２とステップＳ５０３とにより、元のメッセージに復元する。

また、ステップＳ５０４において、終結コードワードであると判断した場合には、当該コードワードにパディングビットがあるか否かを判断し（Ｓ５０６）、パディングビットがあると判断した場合には、当該パディングビットを削除し（Ｓ５０７）、完全なメッセージに復元し、同時に、計数に用いるカウンタの初期化を行って、次の受信に備える。

以上のように、本発明によるジャンボグラム伝送方法は、大容量ジャンボグラムを所定サイズに分割して符号化することにより、ＷＡＮを介して伝送できるようにし、受信側ではＦＥＣ方式で復元してエラーを訂正して元のジャンボグラムに復元し、これにより、エラーのない大容量ジャンボグラム伝送にＷＡＮを使用できる。

ＩＰｖ６ジャンボグラムのデータフォーマットを示したブロック図である。 本発明の実施形態によるＷＡＮでのＩＰｖ６ジャンボグラム伝送装置の構造を示したブロック図である。 本発明の実施形態による図２の符号器を介して生成されたジャンボグラムのデータフォーマットを示したブロック図である。 本発明の実施形態によるＷＡＮでのＩＰｖ６ジャンボグラム伝送方法の符号化フローチャートである。 本発明の実施形態によるＷＡＮでのＩＰｖ６ジャンボグラム伝送方法の復号化フローチャートである。

符号の説明

２０１ 符号器
２０２ ＷＡＮ網
２０３ 復号器

Claims (12)

1. パケット伝送のための大容量ジャンボグラムを符号化しＷＡＮを介して伝送する方法において、
   前記ＷＡＮを介して伝送するべきジャンボグラムを所定サイズのメッセージに分割するステップと、
   前記分割して得られた複数個のメッセージをそれぞれ順次に符号化し、それぞれパリティビットを追加してコードワードを形成し、前記ＷＡＮを介して伝送するステップと
   を備えたことを特徴とするＷＡＮでの大容量パケット伝送方法。
2. 請求項１において、前記分割して得られた複数個のメッセージのうちの最後のメッセージである終結メッセージが所定サイズ未満か否かを判断するステップと、
   当該終結メッセージが所定サイズ未満であると判断した場合に、当該終結メッセージにパディングビットを追加して前記所定サイズに合わせるステップと
   をさらに備えたことを特徴とする大容量パケット送信方法。
3. 請求項２において、前記判断するステップは、前記終結メッセージが所定サイズ未満か否かを、当該終結メッセージのペイロードサイズ情報を用いて判断することを特徴とする大容量パケット送信方法。
4. 請求項１において、前記分割されたメッセージに含まれたペイロードサイズ情報を、コードワードに変換された後のサイズ情報に変換するステップをさらに備えたことを特徴とする大容量パケット送信方法。
5. 符号化された大容量ジャンボグラムをＷＡＮを介して受信する方法において、
   符号化されたコードワードを前記ＷＡＮを介して受信するステップと、
   前記受信されたコードワードにエラーが発生したか否かを判断し、エラーが発生した場合はエラーを訂正し、前記エラーの訂正されたコードワードに含まれたパリティビットを除去して元のメッセージに復元するステップと、
   前記復元されたメッセージを復号化した後、大容量ジャンボグラムに復元するステップと
   を備えたことを特徴とする大容量パケット受信方法。
6. 請求項５において、前記エラー発生有無の判断及びエラー訂正の方法として、ＦＥＣ（Forwarding Error Correction）方式を用いることを特徴とする大容量パケット受信方法。
7. 終結メッセージのコードワードを受信する場合、
   受信された終結メッセージのコードワードにエラーが発生したか否かを判断し、エラーが発生したと判断した場合はエラーを訂正し、パリティビットを除去して、メッセージに復元するステップと、
   当該終結メッセージにパディングビットが存在するか否かを判断し、パディングビットが存在すると判断した場合に、当該パディングビットを除去するステップと
   をさらに備えたことを特徴とする大容量パケット受信方法。
8. 請求項７において、前記終結メッセージにパディングビットが存在するか否かは、当該終結メッセージのペイロードサイズ情報を用いて判断することを特徴とする大容量パケット受信方法。
9. 大容量ジャンボグラムをＷＡＮを介して送受信する方法において、
   （ａ）ＷＡＮを介して伝送するべきパケットを所定サイズのメッセージ複数個に分割するステップと、
   （ｂ）前記分割して得られた各メッセージを順次に符号化し、パリティビットを追加してコードワードを形成して、伝送するステップと、
   （ｃ）前記伝送されたコードワードを受信し、エラーが発生したか否かを判断し、エラーが発生したと判断した場合に、エラーを訂正し、その後、パリティビットを除去して元のメッセージに復元するステップと
   を備えたことを特徴とする大容量パケット送受信方法。
10. ＷＡＮを介して伝送するためのパケットを所定サイズのメッセージ複数個に分割し、分割して得られたメッセージをそれぞれ符号化し、前記符号化されたメッセージにパリティビットを追加してコードワードを形成し伝送する符号器と、
    前記符号器から伝送されたコードワードを前記ＷＡＮを介して受信し、当該コードワードのエラーを訂正し、当該コードワードに含まれたパリティビットを除去して元のメッセージに復元する復号器と
    を備えたことを特徴とする大容量パケット伝送装置。
11. 請求項１０において、前記符号器は、前記所定サイズに分割したメッセージのうちの終結メッセージが所定サイズ未満である場合に、パディングビットを追加して所定サイズに合わせることを特徴とする大容量パケット伝送装置。
12. 請求項１０において、前記復号器は、前記ＷＡＮを介して受信されたコードワードのうちの終結メッセージのコードワードに復元し、パディングビットが存在するか否かを判断し、パディングビットが存在すると判断した場合に、当該パディングビットを除去することを特徴とする大容量パケット伝送装置。
    

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