JP2004363841A - Packet transmitting device, packet receiving device, packet transfer device, and packet transmitting/receiving device - Google Patents

Packet transmitting device, packet receiving device, packet transfer device, and packet transmitting/receiving device Download PDF

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JP2004363841A
JP2004363841A JP2003158792A JP2003158792A JP2004363841A JP 2004363841 A JP2004363841 A JP 2004363841A JP 2003158792 A JP2003158792 A JP 2003158792A JP 2003158792 A JP2003158792 A JP 2003158792A JP 2004363841 A JP2004363841 A JP 2004363841A
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JP
Japan
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packet
sequence number
layer protocol
transmitting
upper layer
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Application number
JP2003158792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takanori Komatsu
孝憲 幸松
Shigeto Oeda
成人 大條
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To distribute stream data of a moving picture, audio, etc., without any break while guaranteeing service quality by performing priority control over the stream data at application level. <P>SOLUTION: A packet transmitting device sets a high-layer protocol identifier indicating high-layer protocol and sequence numbers for sequencing a series of transmit packet in header fields of the transmit packets, a packet transfer device performs priority transfer processing according to the high-layer protocol identifier or sequence numbers set in the packets to be transferred, and a packet receiving device determines a reception processing method from the high-layer protocol identifier set in the packets and performs assembling and reproducing processing for the data according to the sequence numbers when received packets contain stream data. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、宅内などのネットワークに接続された情報機器装置から例えばインターネット等の別のネットワークに接続する際の情報機器装置、並びに該情報機器装置とゲートウェイ装置で構成するネットワークシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、通信の分野においては、インターネットの標準プロトコルであるIPプロトコルが事実上の標準プロトコルとなってきており、宅内でもIPプロトコルが使われるようになってきている。かかる状況において、宅内のネットワークから宅外のネットワークに接続し、宅外のネットワークに接続された情報機器装置とメール等を行なったり、宅外のネットワークから情報を得ることが多くなっている。この宅外のネットワークからの情報は、静止画像に留まらず動画像や音声といった実時間特性を有するデータ(ストリームデータ)を送受信することが多くなった。このようなストリームデータの送受信を行なう際、標準プロトコルとしてRTP(Realtime Transport Protocol)等が使用されている(非特許文献1参照)。
【0003】
また、上記ストリームデータを高優先度で転送することにより、受信先で動画像や音声が途切れることなく再生する技術がある。上記データを高優先度で転送する技術の一例として、不要なデータの再送信を防止するため、エンドシステムが送達確認(ACK)を返送する際、該ACKを格納するIPパケット内のToS(Type of Service)フィールド(又はIPv6のラベルフィールド)に、高優先転送を示す予め定められた値を設定しておくことにより、該ACKを格納したパケットを、エンドシステム間で同一方向に送られるデータのパケットに比べて優先的に伝送させる技術がある(特許文献1参照)。
【0004】
更に、IPv6のラベルフィールドの使用方法の一例として、フローラベルを使う方法がある。該フローラベルの使用方法については現在検討中であるが、現時点では、同じフローに属する全てのパケットに同じ送信元アドレス、宛先アドレス、フローラベルを付与する用途を想定している(非特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−127830号公報
【非特許文献1】
ストリーミングシステム(I)プロトコルとオーサリング
Internet Week 2001 チュートリアル講義資料 P26
http://www.soi.wide.ad.jp/iw2001/slides/06/06−2/26.html
【非特許文献2】
Appendix A. Semantics and Usage of the Flow Label Field
Internet Protocol Version 6 (IPv6) Specification RFC2460 P30
http://www.arin.net/library/rfc/rfc2460.txt
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ストリームデータを送受信する際には、RTPプロトコルを用いて行なっている。RTPプロトコルでは受信側で、タイムスタンプやシーケンス番号を元にして、再生の同期を取ったり、パケットの損失検出、遅延が大きいパケットを破棄する処理を行なうものである。このRTPプロトコルは、UDP(User Datagram Protocol)上に実装されるため、サービス品質(QoS:Quality of Service)の保証が困難である。従って経路上でパケットの損失や遅延が起こることがあるため、動画像や音声が途切れる問題があった。また、このようなQoSを保証するには、アプリケーションレベルで実現する必要があり、非常に手間がかかっていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明ではパケットを送信するパケット送信装置と、該パケットを受信するパケット受信装置と、ネットワーク間で該パケットを転送するパケット転送装置を有するネットワークシステムにおいて、
パケット送信装置は、上位層プロトコルを示す上位層プロトコル識別子と一連の送信パケットの順序付けを行なうシーケンス番号を送信パケットのヘッダフィールドに設定する。更に詳しくは、上記ネットワークシステムはIPv6ネットワークであり、上位層プロトコル識別子とシーケンス番号をIPv6ヘッダフィールドのフローラベルに設定する。また出力インターフェースは、上記上位層識別子に従って送信パケットの通信帯域を確保して送信する。
【0008】
更にパケット転送装置は、転送するパケットに設定された上位層プロトコル識別子或いはシーケンス番号に従って、優先的にパケットを転送する。
更にパケット受信装置は、パケットに設定された上位層プロトコル識別子により受信処理方法を判断し、受信パケットがストリームデータの場合、シーケンス番号に従ってデータの組み立てや再生処理を行なう。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
図1は、本発明のシステム構成の一例を示す図である。1は宅外のネットワークで例えばインターネット、2は宅内のネットワークで例えばホームネットワーク、3はインターネットに接続された機器で例えば本発明におけるパケット送信装置、4はホームネットワーク2に接続された機器で例えば本発明におけるパケット受信装置、5はパケット転送装置で例えばゲートウェイ装置を指す。51、52はインターネット1に存在するパケット転送装置で例えばエッジルータを指す。本発明の目的は図1に示すシステム構成において、例えばホームネットワーク2に接続されたパケット受信装置4がインターネット1に接続されたパケット送信装置3からストリームデータを受信する際、途切れることなく受信できる手法を提供することである。
【0010】
本発明のパケット送信装置3について詳しく説明する。図2はパケット送信装置3の構成を示す図である。6はヘッダフィールド生成手段で、6aは上位層プロトコルを識別し、上位層プロトコル別に識別子を設定する上位層プロトコル設定手段、6bは任意に設定した識別子からインクリメント(デクリメント)し、一連の送信パケットの順序付けを行なうシーケンス番号設定手段、6cは上位層プロトコル設定手段6aで設定された識別子とシーケンス番号設定手段6bで設定されたシーケンス番号を送信パケットのヘッダフィールドに設定する識別子設定手段、7はヘッダフィールド生成手段6で生成したヘッダフィールドを反映した送信パケットを生成するパケット組み立て手段、8はパケット組み立て手段で生成したパケットを送信するパケット送信手段、9はパケット受信手段で受信処理を含めて後述する。図3に示す10は、上位層プロトコル設定手段6aが保持する識別子テーブルの一例で、上位層プロトコル10aと識別子10bとの対応が取れている。パケット送信装置3からストリームデータを送信する時、上位層プロトコル設定手段6aで、どの上位層プロトコル10aが使われるかを判定する。
【0011】
本発明の実施の形態では、例えば上位層プロトコル10aがRTP(Realtime Transport Protocol)とすると図3に示すように識別子10bは「0001」となる。この識別子10bを送信パケットのヘッダフィールドに設定する。図4は送信するパケットの一部分を示す。11は例えばABCという一連のストリームデータを送信するパケット群を示しており、11aはシーケンス番号設定手段6bで設定されたシーケンス番号の一例を示す。11bはストリームデータを示す。一連のストリームデータのうち、例えばデータAを送信するパケットを生成する場合、上位層プロトコル10aに対する識別子10bは「0001」となり、シーケンス番号設定手段6bによって設定されたシーケンス番号11aは「01」となる。
【0012】
ここで、シーケンス番号11aは任意の値であるが、本実施の形態では説明の簡略化のため「01」とした。また、シーケンス番号11aは、送信パケット生成順に設定しても構わない。更にシーケンス番号11aは、上位層プロトコル10aに含まれるシーケンス番号をそのまま使用しても良く、また該シーケンス番号の例えば下位nビット等、一部分を設定しても構わない。次にデータBを送信するパケットを生成する場合、上位層プロトコル10aに対する識別子10bはデータAと同様「0001」となり、シーケンス番号設定手段6bによって設定されたシーケンス番号11aはデータAのシーケンス番号にインクリメントした「02」となる。データCについても同様に設定し、識別子設定手段6cによって、それぞれ送信パケット111〜113のヘッダフィールドに反映させる。パケット組み立て手段7は、上記ヘッダフィールド生成手段6によりヘッダフィールドに設定された上位層プロトコル識別子10bとシーケンス番号11aを反映した送信パケットを生成し、パケット送信手段に送信を委ねる。
【0013】
次に、パケット転送装置5の動作について説明する。図5はパケット転送装置5について詳しく示した図である。12は受信したパケットの転送経路を決定する転送経路判定手段、13は転送するパケットのヘッダフィールドに設定された上位層プロトコル識別子10bにより転送の優先順位を決定する転送順位判定手段、14は転送処理管理手段で、該転送順位判定手段が参照する転送順位テーブル15を保持する。16は転送順位判定手段13で決定した優先順位でパケットを転送するパケット転送手段である。
【0014】
パケット送信装置3からパケット受信装置4へ向けて送信されたパケットは、パケット転送装置5で転送処理が行なわれる。パケット転送装置5によって受信されたパケットは、転送経路判定手段12でパケット受信装置4までの経路が判定される。次に転送順位判定手段13は、転送処理管理手段14が保持する転送順位テーブル15を参照して、パケットの転送順位を決定する。例えば上位層プロトコル識別子10bが「0001」である場合、転送順位テーブル15より転送処理順位は「1」であるため、パケット転送手段16は他パケットよりも転送処理を優先して行なう。この時、パケット受信装置4までの経路上に存在する他パケット転送装置の処理を簡略化するためにIPv6ヘッダフィールドのトラフィッククラス領域(優先度指定領域)に特別な識別子を付加しても良い。
【0015】
また、パケット転送装置5は転送パケットに設定されたシーケンス番号11aの順位通りにパケットを転送する特徴を有する。図6はシーケンス番号処理を示す図である。17はシーケンス番号処理手段、18は転送処理キューである。数字はパケット送信装置3によってパケットに設定されたシーケンス番号である。例えばパケット転送装置5がシーケンス番号1、2、4、3、5の順にパケットを受信したとする。この場合シーケンス番号4のパケットとシーケンス番号3のパケットが入れ替わっているため、シーケンス番号処理手段17は、シーケンス番号1、2のパケットはそのまま転送処理を行ない、シーケンス番号4のパケットは転送処理キュー18で待機させる。
【0016】
シーケンス番号3のパケットが転送処理を終了した時点で、転送処理キュー18で待機しているシーケンス番号4のパケットを解放し、転送処理を行なう。これによりパケットの損失や遅延が早期に発見できる。即ち、従来RTPといったストリームデータを送受信する上位層プロトコル10aは、パケット受信装置4にパケットが到着し、データの組み立てや再生時に上記パケットの損失や遅延が判明するが、本実施の形態ではパケット受信装置4までの経路上に設置してあるパケット転送装置5によって明確にすることができる。これにより、パケットの損失や遅延が早期に判明し、パケットの再送を要求するといった対策を行なうことも可能となる。
【0017】
更にパケット転送装置5は、転送するパケットに設定された上位層プロトコル識別子10bに従って通信帯域を確保する機能を有する。例えば、上位層プロトコル識別子10bから高優先度で転送するべきパケットは広帯域を確保し、例えばFTPといった転送に余り重要でないパケットの帯域は確保しないようにする。
【0018】
以上により、本発明によるパケット転送装置5は、転送パケットのヘッダフィールドに設定された上位層プロトコル識別子10b、あるいは同設定されたシーケンス番号11aに従い、パケットを優先的に転送、あるいは通信帯域を確保する処理を行なう。
【0019】
次に本実施の形態によるパケット受信装置4の処理手順について説明する。図7はパケット受信装置4を詳細に示した図で、19は識別子判別手段、20はデータ再生手段である。パケット受信手段9で受信したパケットは、識別子判別手段19において、受信したパケットのヘッダフィールドに設定された上位層プロトコル識別子10bから識別子テーブル10を参照して上位層プロトコルを判別する。次に識別子判別手段19で判別した上位層プロトコル10aは、ストリームデータであるか否かを判定する。ストリームデータでない時は上位層に処理を委ねる。ストリームデータであると判断された時は、データ再生手段20において受信パケットからヘッダフィールドに設定されたシーケンス番号11aとストリームデータを切り出し、シーケンス番号11a順にデータの組み立てや再生を行なう。なお、パケット送信手段8とパケットの送信処理についてはパケット送信装置の実施の形態で詳しく説明している。
【0020】
以上説明した本発明の実施の形態によると、パケット送信装置3から送信されたストリームデータは、確実に且つ高優先度でパケット受信装置4に到達することが可能となる。
【0021】
次に本発明におけるパケット送信装置3の実施の形態についてIPv6ネットワークを例に更に詳しく説明する。図8はIPv6パケットのヘッダフィールドを示す図である。21はIPv6ヘッダフィールドのフローラベル領域を示す。本発明の特徴は、上位層プロトコル識別子10bとシーケンス番号11aをIPv6ヘッダフィールドのフローラベル領域21に設定することである。同図中、21aはフローラベル領域21の上位ビットで、上位層プロトコル識別子10bを、21bはフローラベル領域12の下位ビットで、シーケンス番号11aを示す。上位層プロトコル識別子10bとシーケンス番号11aによるIPv6ヘッダフィールドのフローラベル領域21への設定方法は、前記したパケットのヘッダフィールドに設定する方法と同様である。
【0022】
パケット転送装置5は上記IPv6パケットを受信するとフローラベル領域21の上位ビット21aから転送パケットの上位層プロトコル10aを判別し、これに従ってパケットの優先転送処理を行なう。また、パケット転送装置5はフローラベル領域21の下位ビット21bに設定されたシーケンス番号11a順にパケットの転送処理を行なう。更にパケット転送装置5は、フローラベル領域21の上位ビット21aに設定された上位層プロトコル識別子10bに従って通信帯域を確保する。次にパケット受信装置4は、上位層プロトコル識別子10bから上位層プロトコル10aを判別し、これがストリームデータである場合、パケット送信装置3で同時に設定されたシーケンス番号11a順に従ってデータの組み立てや再生を行なう。
【0023】
以上がIPv6ネットワークにおける本発明の実施の形態であるが、IPv6ヘッダフィールドのフローラベル領域21の設定について上位ビット21aに上位層プロトコル識別子10bを設定し、下位ビット21bにシーケンス番号11aを設定した場合を説明してきたが、上位層プロトコル識別子10bとシーケンス番号11aを逆に設定しても構わない。また、上位層プロトコル識別子10bとシーケンス番号11aをIPv6ヘッダフィールドのフローラベル領域21にどのように設定してもパケット転送装置5とパケット受信装置4が識別できれば特に問題ない。
【0024】
以上、本発明によると上位層プロトコルを識別する識別子とシーケンス番号をパケットのヘッダフィールドに設けることで、上位層プロトコルの例えばRTPといった特別なプロトコルを使用する必要はない。ただし、本発明と上位層プロトコルの両方をパケットに組み込んでも問題はない。また本発明により、従来アプリケーションレベルで実現していたQoS保証についても自動で設定されるようになるのと同時に、パケット転送装置でシーケンス番号順にパケットを転送することになるので確実に送信先にパケットが到達可能である。
【0025】
【発明の効果】
本発明によれば、動画や音声等のストリームデータを送受信する際、RTPといった特別な上位層プロトコルを用いることなく通信可能となる。また、パケットのヘッダフィールドに設けた上位層プロトコルの識別子やシーケンス番号により、優先度制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の装置を用いたシステム構成図である。
【図2】パケット送信装置の構成図である。
【図3】パケット送信装置が具備する識別子テーブルを示す図である。
【図4】パケット送信装置から送信するパケットの一部を示す図である。
【図5】パケット転送装置の構成図である。
【図6】パケット転送装置が具備するシーケンス番号処理手段を示す図である。
【図7】パケット受信装置の構成図である。
【図8】IPv6パケットのヘッダフィールドを示す図である。
【符号の説明】
1…インターネット
2…ホームネットワーク
3…パケット送信装置
4…パケット受信装置
5…パケット転送装置
6…ヘッダフィールド生成手段
6a…上位層プロトコル設定手段
6b…シーケンス番号設定手段
6c…識別子設定手段
7…パケット組み立て手段
8…パケット送信手段
9…パケット受信手段
10…識別子テーブル
11…一連のストリームデータ
11a…シーケンス番号
11b…送信するストリームデータ
12…転送経路判定手段
13…転送順位判定手段
14…転送処理管理手段
15…転送順位テーブル
16…パケット転送手段
17…シーケンス番号処理手段
18…転送処理キュー
19…識別子判別手段
20…データ再生手段
21…IPv6ヘッダフィールドのフローラベル領域
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an information device for connecting from an information device connected to a network such as a home to another network such as the Internet, and to a network system including the information device and a gateway device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in the field of communication, the Internet Protocol (IP), which is a standard protocol of the Internet, has become the de facto standard protocol, and the IP protocol has been used even in homes. In such a situation, it is becoming more common to connect from an in-home network to an out-of-home network, perform e-mail with information equipment connected to the out-of-home network, and obtain information from the out-of-home network. The information from the network outside the home often transmits and receives not only a still image but also data (stream data) having real-time characteristics such as a moving image and a voice. When transmitting and receiving such stream data, RTP (Realtime Transport Protocol) or the like is used as a standard protocol (see Non-Patent Document 1).
[0003]
In addition, there is a technology in which moving images and sounds are reproduced without interruption at a receiving destination by transferring the stream data at a high priority. As an example of a technique for transferring the data at a high priority, in order to prevent retransmission of unnecessary data, when the end system returns an acknowledgment (ACK), the ToS (Type) in the IP packet storing the ACK is used. of Service) field (or a label field of IPv6) is set to a predetermined value indicating high-priority transfer, so that the packet storing the ACK is transmitted to the end system in the same direction. There is a technique for transmitting data preferentially compared to packets (see Patent Document 1).
[0004]
Further, as an example of a method of using the IPv6 label field, there is a method of using a flow label. The use of the flow label is currently under study, but at present, it is assumed that the same source address, destination address, and flow label are assigned to all packets belonging to the same flow (Non-Patent Document 2). reference).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-127830 A [Non-Patent Document 1]
Streaming System (I) Protocol and Authoring Internet Week 2001 Tutorial Lecture Materials P26
http: // www. soi. wide. ad. jp / iw2001 / slides / 06 / 06-2 / 26. html
[Non-patent document 2]
Appendix A. Semantics and Usage of the Flow Label Field
Internet Protocol Version 6 (IPv6) Specification RFC2460 P30
http: // www. arin. net / library / rfc / rfc2460. txt
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The transmission and reception of stream data is performed using the RTP protocol. In the RTP protocol, on the receiving side, processing for synchronizing reproduction, detecting packet loss, and discarding packets with a large delay is performed based on the time stamp and sequence number. Since this RTP protocol is implemented on UDP (User Datagram Protocol), it is difficult to guarantee quality of service (QoS: Quality of Service). Therefore, there is a problem that packet loss or delay may occur on the route, so that the moving image or the voice is interrupted. Also, in order to guarantee such QoS, it is necessary to realize it at the application level, which is very troublesome.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, in a network system having a packet transmitting device that transmits a packet, a packet receiving device that receives the packet, and a packet transmitting device that transfers the packet between networks,
The packet transmitting device sets an upper layer protocol identifier indicating an upper layer protocol and a sequence number for ordering a series of transmission packets in a header field of the transmission packet. More specifically, the network system is an IPv6 network, and sets an upper layer protocol identifier and a sequence number in a flow label of an IPv6 header field. The output interface secures the communication band of the transmission packet according to the upper layer identifier and transmits the packet.
[0008]
Further, the packet transfer device transfers the packet preferentially according to the upper layer protocol identifier or the sequence number set for the packet to be transferred.
Further, the packet receiving apparatus determines a receiving processing method based on an upper layer protocol identifier set in the packet, and when the received packet is stream data, performs data assembling and reproducing processing according to the sequence number.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of the system configuration of the present invention. 1 is a network outside the home, for example, the Internet, 2 is a home network, for example, a home network, 3 is a device connected to the Internet, for example, a packet transmission device in the present invention, and 4 is a device connected to the home network 2, for example, a book. The packet receiving device 5 in the invention is a packet transfer device, for example, a gateway device. Reference numerals 51 and 52 denote packet transfer devices existing on the Internet 1, for example, edge routers. An object of the present invention is to provide a method in which a packet receiving apparatus 4 connected to a home network 2 can receive stream data from a packet transmitting apparatus 3 connected to the Internet 1 without interruption in the system configuration shown in FIG. It is to provide.
[0010]
The packet transmitting device 3 of the present invention will be described in detail. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the packet transmission device 3. 6 is a header field generating means, 6a is an upper layer protocol setting means for identifying an upper layer protocol and setting an identifier for each upper layer protocol, 6b is incrementing (decrementing) from an arbitrarily set identifier, and A sequence number setting means for performing ordering; 6c, an identifier setting means for setting the identifier set by the upper layer protocol setting means 6a and the sequence number set by the sequence number setting means 6b in the header field of the transmission packet; A packet assembling means for generating a transmission packet reflecting the header field generated by the generating means 6, a packet transmitting means 8 for transmitting the packet generated by the packet assembling means, and a packet receiving means 9, which will be described later, including a receiving process. Reference numeral 10 shown in FIG. 3 is an example of an identifier table held by the upper layer protocol setting unit 6a, and the correspondence between the upper layer protocol 10a and the identifier 10b is established. When transmitting stream data from the packet transmitting device 3, the upper layer protocol setting means 6a determines which upper layer protocol 10a is used.
[0011]
In the embodiment of the present invention, for example, if the upper layer protocol 10a is RTP (Realtime Transport Protocol), the identifier 10b is "0001" as shown in FIG. This identifier 10b is set in the header field of the transmission packet. FIG. 4 shows a part of a packet to be transmitted. Reference numeral 11 denotes a packet group for transmitting a series of stream data, for example, ABC, and reference numeral 11a denotes an example of a sequence number set by the sequence number setting means 6b. 11b shows stream data. For example, when a packet for transmitting data A in a series of stream data is generated, the identifier 10b for the upper layer protocol 10a is "0001", and the sequence number 11a set by the sequence number setting means 6b is "01". .
[0012]
Here, the sequence number 11a is an arbitrary value, but is set to “01” in the present embodiment for simplification of the description. Further, the sequence number 11a may be set in the transmission packet generation order. Further, as the sequence number 11a, a sequence number included in the upper layer protocol 10a may be used as it is, or a part of the sequence number, for example, lower n bits may be set. Next, when a packet for transmitting data B is generated, the identifier 10b for the upper layer protocol 10a becomes "0001" like the data A, and the sequence number 11a set by the sequence number setting means 6b is incremented to the sequence number of the data A. "02". The data C is similarly set, and is reflected in the header fields of the transmission packets 111 to 113 by the identifier setting means 6c. The packet assembling means 7 generates a transmission packet reflecting the upper layer protocol identifier 10b and the sequence number 11a set in the header field by the header field generating means 6, and entrusts the transmission to the packet transmitting means.
[0013]
Next, the operation of the packet transfer device 5 will be described. FIG. 5 is a diagram showing the packet transfer device 5 in detail. 12 is a transfer path determining means for determining a transfer path of a received packet, 13 is a transfer order determining means for determining a transfer priority according to an upper layer protocol identifier 10b set in a header field of a packet to be transferred, and 14 is a transfer processing. The management unit holds the transfer order table 15 referred to by the transfer order determination unit. Reference numeral 16 denotes a packet transfer unit that transfers a packet according to the priority determined by the transfer order determination unit 13.
[0014]
The packet transmitted from the packet transmission device 3 to the packet reception device 4 is subjected to a transfer process by the packet transfer device 5. The route of the packet received by the packet transfer device 5 to the packet reception device 4 is determined by the transfer route determination unit 12. Next, the transfer order determination unit 13 determines the transfer order of the packet with reference to the transfer order table 15 held by the transfer processing management unit 14. For example, when the upper layer protocol identifier 10b is "0001", the transfer processing order is "1" from the transfer order table 15, so that the packet transfer means 16 performs the transfer processing with priority over other packets. At this time, a special identifier may be added to the traffic class area (priority designation area) of the IPv6 header field in order to simplify the processing of another packet transfer apparatus existing on the path to the packet receiving apparatus 4.
[0015]
Further, the packet transfer device 5 has a feature of transferring packets in the order of the sequence number 11a set in the transfer packet. FIG. 6 is a diagram showing the sequence number processing. 17 is a sequence number processing means, and 18 is a transfer processing queue. The number is a sequence number set in the packet by the packet transmitting device 3. For example, assume that the packet transfer device 5 receives packets in the order of sequence numbers 1, 2, 4, 3, and 5. In this case, since the packet of sequence number 4 and the packet of sequence number 3 are interchanged, the sequence number processing means 17 performs the transfer processing of the packets of sequence numbers 1 and 2 as they are, and the packet of sequence number 4 To wait.
[0016]
When the transfer processing of the packet of sequence number 3 is completed, the packet of sequence number 4 waiting in the transfer processing queue 18 is released and the transfer processing is performed. This allows early detection of packet loss and delay. That is, in the upper layer protocol 10a for transmitting and receiving stream data, such as the conventional RTP, the packet arrives at the packet receiving device 4 and the loss or delay of the packet is found at the time of assembling and reproducing the data. This can be clarified by the packet transfer device 5 installed on the route to the device 4. As a result, it is also possible to take measures such as early detection of packet loss and delay, and requesting retransmission of the packet.
[0017]
Further, the packet transfer device 5 has a function of securing a communication band according to the upper layer protocol identifier 10b set for a packet to be transferred. For example, a packet to be transferred with a high priority from the upper layer protocol identifier 10b secures a wide band, and does not secure a band of a packet that is not so important for transfer such as FTP.
[0018]
As described above, the packet transfer apparatus 5 according to the present invention preferentially transfers a packet or secures a communication band according to the upper layer protocol identifier 10b set in the header field of the transfer packet or the set sequence number 11a. Perform processing.
[0019]
Next, a processing procedure of the packet receiving device 4 according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram showing the packet receiving device 4 in detail. 19 is an identifier discriminating unit, and 20 is a data reproducing unit. The packet received by the packet receiving means 9 is discriminated by the identifier discriminating means 19 by referring to the identifier table 10 from the upper layer protocol identifier 10b set in the header field of the received packet. Next, the upper layer protocol 10a determined by the identifier determining means 19 determines whether or not the data is stream data. If it is not stream data, the process is left to the upper layer. When it is determined that the data is stream data, the data reproducing unit 20 cuts out the sequence number 11a set in the header field and the stream data from the received packet, and assembles and reproduces the data in the sequence number 11a order. The packet transmission means 8 and the packet transmission processing are described in detail in the embodiment of the packet transmission device.
[0020]
According to the embodiment of the present invention described above, the stream data transmitted from the packet transmission device 3 can reach the packet reception device 4 reliably and with high priority.
[0021]
Next, an embodiment of the packet transmission device 3 according to the present invention will be described in more detail by taking an IPv6 network as an example. FIG. 8 is a diagram showing a header field of an IPv6 packet. 21 indicates a flow label area of the IPv6 header field. A feature of the present invention is that the upper layer protocol identifier 10b and the sequence number 11a are set in the flow label area 21 of the IPv6 header field. In the figure, reference numeral 21a denotes upper bits of the flow label area 21 and an upper layer protocol identifier 10b, and reference numeral 21b denotes lower bits of the flow label area 12 and indicates a sequence number 11a. The method of setting the IPv6 header field in the flow label area 21 by the upper layer protocol identifier 10b and the sequence number 11a is the same as the method of setting the header field of the packet described above.
[0022]
Upon receiving the IPv6 packet, the packet transfer device 5 determines the upper layer protocol 10a of the transfer packet from the upper bits 21a of the flow label area 21, and performs priority transfer processing of the packet according to the protocol. The packet transfer device 5 performs a packet transfer process in the order of the sequence numbers 11a set in the lower bits 21b of the flow label area 21. Further, the packet transfer device 5 secures a communication band according to the upper layer protocol identifier 10b set in the upper bit 21a of the flow label area 21. Next, the packet receiving device 4 determines the upper layer protocol 10a from the upper layer protocol identifier 10b, and if this is stream data, assembles or reproduces the data according to the sequence number 11a set simultaneously by the packet transmitting device 3. .
[0023]
The above is the embodiment of the present invention in the IPv6 network. When setting the flow label area 21 in the IPv6 header field, the upper bit 21a is set to the upper layer protocol identifier 10b, and the lower bit 21b is set to the sequence number 11a. However, the upper layer protocol identifier 10b and the sequence number 11a may be set in reverse. Also, no matter how the upper layer protocol identifier 10b and the sequence number 11a are set in the flow label area 21 of the IPv6 header field, there is no particular problem as long as the packet transfer device 5 and the packet reception device 4 can be identified.
[0024]
As described above, according to the present invention, by providing an identifier for identifying the upper layer protocol and a sequence number in the header field of the packet, it is not necessary to use a special protocol such as RTP of the upper layer protocol. However, there is no problem if both the present invention and the upper layer protocol are incorporated in the packet. In addition, according to the present invention, the QoS guarantee, which has been conventionally realized at the application level, is automatically set, and at the same time, the packet is transferred by the packet transfer device in sequence number order. Is reachable.
[0025]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when transmitting and receiving the stream data of a moving image, audio | voice, etc., it becomes possible to communicate without using a special upper layer protocol such as RTP. Also, priority control can be performed by the identifier and sequence number of the upper layer protocol provided in the header field of the packet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram using an apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a packet transmission device.
FIG. 3 is a diagram illustrating an identifier table included in the packet transmission device.
FIG. 4 is a diagram illustrating a part of a packet transmitted from the packet transmission device.
FIG. 5 is a configuration diagram of a packet transfer device.
FIG. 6 is a diagram showing a sequence number processing means provided in the packet transfer device.
FIG. 7 is a configuration diagram of a packet receiving device.
FIG. 8 is a diagram showing a header field of an IPv6 packet.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internet 2 ... Home network 3 ... Packet transmitting device 4 ... Packet receiving device 5 ... Packet transfer device 6 ... Header field generating means 6a ... Upper layer protocol setting means 6b ... Sequence number setting means 6c ... Identifier setting means 7 ... Packet assembly Means 8 Packet transmitting means 9 Packet receiving means 10 Identifier table 11 A series of stream data 11a Sequence number 11b Stream data to be transmitted 12 Transfer path determining means 13 Transfer order determining means 14 Transfer processing managing means 15 ... Transfer order table 16 ... Packet transfer means 17 ... Sequence number processing means 18 ... Transfer processing queue 19 ... Identifier determination means 20 ... Data reproduction means 21 ... Flow label area of IPv6 header field

Claims (11)

パケットを送信するパケット送信装置と、該パケットを受信するパケット受信装置と、ネットワーク間で該パケットを転送するパケット転送装置を有するネットワークシステムに用いられるパケット送信装置であって、
送信パケットのヘッダフィールドを生成するヘッダ生成手段と、送信パケットを組み立てるパケット組み立て手段と、該パケット組み立て手段により生成されたパケットを送信するパケット送信手段を具備し、
上記ヘッダ生成手段は、上位層プロトコルを識別する識別子を生成する上位層プロトコル設定手段と、一連の送信パケットの順序付けを行なうシーケンス番号設定手段と、識別子設定手段からなり、該識別子設定手段により上記上位層プロトコル識別子とシーケンス番号を送信パケットのヘッダフィールドに設定することを特徴とするパケット送信装置。
A packet transmission device for transmitting a packet, a packet reception device for receiving the packet, and a packet transmission device used for a network system having a packet transmission device for transmitting the packet between networks,
A header generating means for generating a header field of the transmission packet, a packet assembling means for assembling the transmission packet, and a packet transmitting means for transmitting the packet generated by the packet assembling means;
The header generating means includes an upper layer protocol setting means for generating an identifier for identifying an upper layer protocol, a sequence number setting means for ordering a series of transmission packets, and an identifier setting means. A packet transmission device, wherein a layer protocol identifier and a sequence number are set in a header field of a transmission packet.
前記シーケンス番号設定手段は、パケットの生成順に任意の値からインクリメントまたはデクリメントして生成することを特徴とする請求項1記載のパケット送信装置。2. The packet transmitting apparatus according to claim 1, wherein the sequence number setting unit generates the packet by incrementing or decrementing it from an arbitrary value in the order of generation of the packet. 前記シーケンス番号設定手段は、上位層プロトコルが管理または使用するシーケンス番号を利用して生成することを特徴とする請求項1記載のパケット送信装置。2. The packet transmitting apparatus according to claim 1, wherein the sequence number setting unit generates the sequence number using a sequence number managed or used by an upper layer protocol. 前記シーケンス番号設定手段は、上位層プロトコルが管理または使用するシーケンス番号の一部を利用して生成することを特徴とする請求項1記載のパケット送信装置。2. The packet transmitting apparatus according to claim 1, wherein the sequence number setting unit generates the sequence number using a part of a sequence number managed or used by an upper layer protocol. 前記送信パケットはIPv6(Internet Protocol Version 6)パケットであり、前記上位層プロトコル識別子とシーケンス番号を、上記IPv6ヘッダフィールドのフローラベル領域に設定することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のパケット送信装置。The transmission packet is an IPv6 (Internet Protocol Version 6) packet, and the upper layer protocol identifier and a sequence number are set in a flow label area of the IPv6 header field. A packet transmitting device according to any one of the above. パケットを送信するパケット送信装置と、該パケットを受信するパケット受信装置と、ネットワーク間で該パケットを転送するパケット転送装置を有するネットワークシステムに用いられるパケット転送装置であって、
転送するパケットのヘッダフィールドに設定された上位層プロトコル識別子を管理するプロトコル管理手段を具備し、該プロトコル管理手段は上位層プロトコル識別子と転送順位との対応を取るプロトコル管理テーブルを保持しており該プロトコル管理テーブルに従ってパケットの転送処理を行なうことを特徴とするパケット転送装置。
A packet transmission device for transmitting a packet, a packet reception device for receiving the packet, and a packet transfer device used in a network system having a packet transfer device for transferring the packet between networks,
A protocol management unit that manages an upper layer protocol identifier set in a header field of a packet to be transferred; the protocol management unit holds a protocol management table that associates an upper layer protocol identifier with a transfer order; A packet transfer device for performing a packet transfer process according to a protocol management table.
前記転送するパケットのヘッダフィールドに設定されたパケットの順序付けを行なうシーケンス番号を管理するシーケンス番号管理手段を更に具備し、該シーケンス番号管理手段はシーケンス番号の順序に従ってパケットを転送することを特徴とする請求項6記載のパケット転送装置。The apparatus further comprises a sequence number management means for managing a sequence number for ordering the packets set in the header field of the packet to be transferred, wherein the sequence number management means transfers the packets in the order of the sequence numbers. The packet transfer device according to claim 6. サービス品質を実現するQoS制御手段を更に具備し、上位層プロトコル識別子に従って、パケット送信装置からパケット受信装置までの経路に通信帯域を確保することを特徴とする請求項6または請求項7のいずれかに記載のパケット転送装置。8. The communication device according to claim 6, further comprising a QoS control unit for realizing service quality, wherein a communication band is secured on a path from the packet transmission device to the packet reception device according to an upper layer protocol identifier. A packet transfer device according to claim 1. パケットを送信するパケット送信装置と、該パケットを受信するパケット受信装置と、ネットワーク間で該パケットを転送するパケット転送装置を有するネットワークシステムに用いられるパケット受信装置であって、
受信したパケットのヘッダフィールドに設定された上位層プロトコルを識別する上位層プロトコル識別子とパケットの順序付けを行なうシーケンス番号とからデータの組み立てや再生を行なうことを特徴とするパケット受信装置。
A packet transmitting device for transmitting a packet, a packet receiving device for receiving the packet, and a packet receiving device used in a network system having a packet transfer device for transferring the packet between networks,
A packet receiving apparatus for assembling and reproducing data from an upper layer protocol identifier for identifying an upper layer protocol set in a header field of a received packet and a sequence number for ordering packets.
パケットを送受信するパケット送受信装置と、ネットワーク間で該パケットを転送するパケット転送装置を有するネットワークシステムに用いられるパケット送受信装置であって、
送信パケットのヘッダフィールドを生成するヘッダ生成手段により上位層プロトコルを識別する上位層プロトコル識別子と、一連の送信パケットの順序付けを行なうシーケンス番号を前記ヘッダフィールドに設定してパケットを送信する送信手段と、
受信パケットのヘッダフィールドに設定された上位層プロトコル識別子とパケットの順序付けを行なうシーケンス番号とからデータの組み立てや再生を行なう受信手段とを有し、双方向ストリームを行なうことを特徴とするパケット送受信装置。
A packet transmitting and receiving apparatus for transmitting and receiving packets, and a packet transmitting and receiving apparatus used in a network system having a packet transfer apparatus for transferring the packet between networks,
An upper layer protocol identifier for identifying an upper layer protocol by a header generation means for generating a header field of a transmission packet, and a transmission means for transmitting a packet by setting a sequence number for ordering a series of transmission packets in the header field,
A packet transmitting / receiving apparatus comprising: receiving means for assembling and reproducing data from an upper layer protocol identifier set in a header field of a received packet and a sequence number for ordering packets, and performing a bidirectional stream. .
前記パケット受信手段がパケットを受信する場合に、パケット到達を確認またはパケット未到達を確認するパケットを送信する際、上位層プロトコルを識別する上位層プロトコル識別子と、パケットの順序付けを行なうシーケンス番号をヘッダフィールドに設定してパケットを送信して、パケット送受信優先度処理を行なうことを特徴とする請求項10記載のパケット送受信装置。When the packet receiving means receives a packet, when transmitting a packet confirming packet arrival or confirming packet non-arrival, an upper layer protocol identifier for identifying an upper layer protocol and a sequence number for ordering the packet are provided in a header. The packet transmission / reception apparatus according to claim 10, wherein the packet transmission / reception priority processing is performed by setting a field and transmitting the packet.
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