JP2005223656A - パケット統合装置、パケット復元装置、パケット統合プログラムおよびパケット復元プログラム、並びに、パケット統合復元装置およびパケット統合復元プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 利用者が意識することなく、ネットワークにおける過度の帯域浪費やパケットの重複や通信遅延の増大を防止することができ、トラヒック量を削減することができるパケット統合装置、パケット復元装置、パケット統合プログラムおよびパケット復元プログラム、並びに、パケット統合復元装置およびパケット統合復元プログラムを提供する。
【解決手段】 パケット統合装置１は、送信されるパケットの送信経路と、当該パケットを構成する実データ部に収められているデータとに基づいて、当該パケットを統合するパケット統合装置１であって、パケットバッファリング手段３と、パケット記憶手段５と、経路判定手段７と、経路データテーブル９と、実データ部同一判定手段１１と、統合パケット作成手段１３と、パケット送信手段１５と、を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パケットを統合するパケット統合装置、パケット統合プログラム、統合された統合パケットを元のパケットに復元するパケット復元装置、パケット復元プログラム、並びに、これらを一体化したパケット統合復元装置、パケット統合復元プログラムに関する。

近年、インターネットの普及に伴って、ネットワーク（インターネット、イントラネット等を含めた上位概念として「ネットワーク」を取り扱うこととする）上の端末（クライアント）同士で、従来のメール交換に止まらず、様々なソフトウェアを用いて、種々のデータが送受信されている。

例えば、多人数参加型ネットワークアプリケーション（ネットワークアプリケーションの一種）と呼ばれるソフトウェアによって、端末間で仮想空間を共有し、当該端末間で相互にデータをやり取りすることが日常的に行われている。

この多人数参加型ネットワークアプリケーションに用いられる端末同士の接続形態（接続の仕方）は、サーバ・クライアント型と、フルメッシュ型とがある。サーバ・クラインアント型は、基本的に１台のサーバに複数のクライアントが接続する接続形態であり、クライアント同士の接続は必ずしも必要ではない。それに対し、フルメッシュ型は、すべての端末（クライアント）同士が接続を確立する完全網状の接続形態であり、一旦「ホスト」と呼ばれるサーバの代替役となる端末に接続し、その後端末間で相互通信を行う接続形態である。

フルメッシュ型の接続形態における通信において、それぞれの端末からデータを複数のパケットとして送信する場合、図１３に示すように、フルメッシュ型の接続形態のネットワーク１０１では、送信側の端末１０３から送信先（受信側）の端末１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃの数（ここでは、３台）だけ同じパケットを送信する必要がある。しかし、フルメッシュ型の接続形態における通信では、パケットを蓄えて再送信する専用のサーバを用意する必要がないので、ネットワークの設定や管理が容易であるというメリットがある。なお、図１３において、符号１０７は、従来のルータを示している。

ところで、ネットワークアプリケーションの中には、広帯域な伝送容量（ネットワーク帯域）を必要とするものも多数存在し、端末の利用者数の増加と共に、当該利用者一人当たりが送受信するデータの伝送量（トラヒック量、ネットワークトラヒック）も増加する傾向にある。

すなわち、ネットワークの急速な普及に伴って、ネットワークトラヒックも急激な増加をみせ、今後益々増加していくことが予測されている。
そこで、ネットワークにおいて、当該ネットワークのネットワーク帯域の枯渇を防止すると共に、効率的でより高速な通信を可能にする技術が複数提案されている。

例えば、ネットワーク帯域を有効利用する技術、つまり、伝送効率を向上される技術として、ＩＰマルチキャスト（非特許文献１を参照）が挙げられる。また、ギガビットイーサネット（Ｒ）（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ））や波長分割多重（ＷＤＭ［Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ］）等、ネットワーク上の端末をリンクする技術においても広帯域化が進められている。

ＩＰマルチキャストは、グローバルマルチキャストアドレス（１つのＩＰアドレスで複数の送信先を指定できるアドレス）宛に送信したマルチキャストパケット（１つのデータを複数の宛先に配信するために定義されたパケット）を、ＩＰマルチキャスト対応のルータ（マルチキャストルータ）側で複製することで同報配信（同時に１つのデータ［情報］を複数の宛先に配信）する伝送方式である。このＩＰマルチキャストによる通信（ＩＰマルチキャスト通信）では、１対多、多対多の通信を行う場合には、ユニキャスト（１つのデータを１つの宛先に配信する伝送方式）による通信（ユニキャスト通信）に比べ、送信元の端末の負荷軽減やネットワーク帯域の節約が可能になる。

しかし、ＩＰマルチキャスト通信は、グローバルマルチキャストアドレスを取得するのに手間がかかることや、マルチキャストルータが少ないこと（ルータ未対応問題）等によって、あまり普及していないのが現状である。

ルータ未対応問題の回避策として、ＩＰマルチキャストに対応したルータ間に仮想的な経路（トンネル）を設定し、このルータ間ではＩＰマルチキャストパケットをユニキャストパケットとして送信する手法がある（この仮想的な経路を設定することをトンネリングという）。しかしこのトンネリングによって、過度のネットワーク帯域の浪費が生じるため、大規模なネットワークでの通信を行うことが困難である。

また、このルータ未対応問題の回避策として、ＩＰマルチキャストのメカニズムを現状のネットワークに擬似的に実現させた手法（擬似マルチキャスト）も存在する。
その１つとして、ＡＬＭ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）（非特許文献２を参照）が挙げられる。ＩＰマルチキャストがネットワーク層で実装されるのに対し、ＡＬＭはアプリケーション層において実装される。

ＩＰマルチキャスト通信では、マルチキャストパケットの送受信を希望する端末（マルチキャストメンバ）の管理、マルチキャストパケットの複製、転送は、マルチキャストルータで行われるが、ＡＬＭでは、こういった役割を全て、端末（クライアント）であるホストが担うことで実現されている。

それゆえ、ＡＬＭは、ユニキャスト通信におけるピアツーピア（Ｐ２Ｐ）通信であるといえ、マルチキャストルータが完備されていない現状のネットワークにおいても通信可能となる。しかしながら、端末側でパケットの複製を行うということは、すなわち端末において、受け取ったパケットを再び転送しなければならないということを意味する。そのため、パケットが重複してしまうリンクも多く存在する。また、パケットが端末から端末へとバケツリレーのように送られるため、送信元から遠い（より多くのルータを介している）端末ほどパケット受信における遅延の増大が生じる。

なお、このＡＬＭでは、マルチキャストメンバの追加、離脱に伴って、ネットワークのツリー構造を再構築しなければならず、ネットワークの安定性欠如の問題もある。

また、マルチキャストパケットではない、ユニキャスト通信で使用される通常のパケットであるユニキャストパケットを用いて、擬似マルチキャストを実現するフレックスキャスト（Ｆｌｅｘｃａｓｔ）が提案されている（非特許文献３を参照）。

このフレックスキャストでは、マルチキャストメンバの管理、ユニキャストパケットの複製、転送をスプリッタ（ｓｐｌｉｔｔｅｒ）と呼ばれる特殊なノードが受けもつことで、同報配信を実現している。
また、このフレックスキャストでは、ジョインパケット（Ｊｏｉｎ Ｐａｃｋｅｔ）とストリームパケット（Ｓｔｒｅａｍ Ｐａｃｋｅｔ）というユニキャストパケットを用いるため、現状のネットワークで動作可能である。

また、現状のネットワークでＩＰマルチキャスト通信を可能とする別のものとして、サーバ、クライアントの両端がマルチキャストプロトコル（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｐｒｏｔｃｏｌ）で動作する場合、フレックスキャストゲートウェイ（Ｆｌｅｘｃａｓｔ Ｇａｔｅｗａｙ）を用いるものが挙げられる（非特許文献４を参照）。このフレックスキャストゲートウェイは、フレックスキャストプロトコル（Ｆｌｅｘｃａｓｔ Ｐｒｏｔｃｏｌ）と、マルチキャストプロトコルであるＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）との両方のプロトコルを備える特殊な装置である。

このフレックスキャストゲートウェイにより、マルチキャストパケットをユニキャストパケットにカプセル化（本来通信を行いたいプロトコルで記述されたパケットを、別のプロトコルのパケットで包んで送り届ける）して、送信側の端末から受信側の端末に送信することが可能になる。しかし、このフレックスキャストでは、スプリッタが必須であることと、当該フレックスキャストに対応するアプリケーションソフトが少ないので、ネットワーク帯域を有効利用する技術（伝送効率を向上させる技術）としての普及は困難であると想定される。

これまで説明した、ＩＰマルチキャスト、擬似マルチキャストとして分類されるＡＬＭおよびフレックスキャスト（フレックスキャストゲートウェイ）は、同一のデータをマルチキャストパケットまたはユニキャストパケットを使用して、伝送効率の向上を目指す技術であるが、異なるデータについても、ルーチング処理する際の負荷軽減を図ることで、ネットワーク帯域を有効利用する技術（伝送効率を向上させる技術）が提案されている。

ルーチング処理する際の負荷軽減を図ることで、ネットワーク帯域を有効利用する技術（伝送効率を向上させる技術）の一例として、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）等のラベルスイッチング技術が挙げられる（非特許文献５を参照）。
このＭＰＬＳは、ＩＰパケット（ユニキャストパケット）に付加したラベルに基づいて、ハードウェアのレベルでルーチング処理を実現するものである。

このＭＰＬＳによって、従来のソフトウェアによるルーチング処理（ルータにおいてはＩＰモジュールというソフトウェアによってＩＰヘッダの処理が行われる）に比べ、ＩＰパケットの高速な転送が可能になる。但し、このＭＰＬＳも、ＩＰマルチキャスト同様に、ＭＰＬＳ対応のルータが必要になる。

さらに、パケット転送（ここでのパケットは通常ユニキャストパケットとして用いられるＩＰパケットを指す）におけるＭＴＵ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｕｎｉｔ；最大伝送ユニット）に注目した研究（提案）も存在する（非特許文献６を参照）。

この研究（提案）は、ＩＰパケットを送信する際、パケットをより大きなＭＴＵ（ＭＴＵとはネットワークにおいて、１回の転送で送信できるデータの最大値を示す値である）で送信することで、ネットワークにおけるデータ伝送効率を向上させようとするものである。

この研究（提案）における具体的な手法は、まず、ＭＴＵを可能な限り大きくするために、ＩＰパケット（このＩＰパケットが連なることで一つのデータとなる）を送信する送信側の端末に接続されるルータである送信側エッジルータにおいて、当該ＩＰパケットの宛先が同じ方向にある場合（同一の送信経路を辿る場合）、当該ＩＰパケットを結合して伝送する。そして、受信側の端末に接続されるルータである受信側エッジルータにおいて、この結合されたＩＰパケット（結合パケット）を復元するものである。

この手法（以下、パケット結合法とする）を用いた場合、ＩＰパケットを多重化してルーチングする場合の方が、ＩＰパケットを一つずつルーチングする場合と比べ、高い伝送効率となることがシミュレーション結果によって得られている。また、パケットを多重化することにより、途中にあるルータが結合されたパケットを処理する際、ルーチング処理の回数を減らすことが可能となり、ルータにおける負荷低減へと繋がる。
このパケット結合法に対して、ＩＰパケットを結合する際に、パケットのフォーマットを考慮して、パケットをアセンブリする手法（以下、パケットアセンブリ法とする）が提案されている（非特許文献７を参照）。

パケット結合法では、ＩＰパケット同士を結合する際にＩＰパケットをそのまま結合しているが、パケットアセンブリ法では、ＩＰパケットのＩＰヘッダやＴＣＰヘッダを参照して、重複しているＩＰパケットや、不要部分を削除して結合している。しかし、これらパケット結合法、パケットアセンブリ法は、いずれも、パケットの宛先を重視したパケット多重化技術である。

"マスタリングＴＣＰ／ＩＰ ＩＰマルチキャスト編"、オーム社、Ｄａｖｅ Ｋｏｓｉｕｒ（著）、苅田幸雄（監訳）、１９９９年１２月 "アプリケーションレベルマルチキャストＥｍｍａの性能向上に関する検討"、第１１０回ＤＰＳ研究会、中村嘉隆、廣森聡仁、山口弘純、安本慶一、東野輝夫、２００２年１１月２１日 "Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｓｔｒｅａｍ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｂａｓｅｄ Ｏｎ ＩＰ Ｕｎｉｃａｓｔ Ａｎｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ：Ａｎ Ａｃｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ"、Ｉｎ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｉｒｄ Ａｎｎｕａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｃｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ （ＩＷＡＮ２００１）、Ｓ．Ｔａｎｉ、Ｔ．Ｍｉｙａｚａｋｉ、Ｎ．Ｔａｋａｈａｓｈｉ、Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００１ "Ｗｉｄｅ−Ａｒｅａ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｆｌｅｘｃａｓｔ： Ｔｏｗａｒｄ ｔｈｅ Ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ"、ＡＰＳＩＴＴ２００３，Ｔ．Ｉｎｏｕｅ、Ｓ．Ｔａｎｉ、Ｋ．Ｉｓｈｉｍａｒｕ、Ｓ．Ｍｉｎａｔｏ、Ｔ．Ｍｉｙａｚａｋｉ、Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２００３ "マルタリングＴＣＰ／ＩＰ ＭＰＬＳ編"、オーム社、Ｅｒｉｃ Ｗ．Ｇｒａｙ（著）、苅田幸雄（監訳）、２００２年２月 "高効率パケット多重化転送ネットワークの検討"、信学技報、堀内晋也、浅谷耕一、２０００年１０月 "高速パケットデフラグメント自律化方式の制御に関する研究"、高知工科大学情報システム工学科学士学位論文、小林寛征、２００１年２月５日

しかしながら、従来のＩＰマルチキャスト、擬似マルチキャストに分類されるＡＬＭおよびフレックスキャスト（フレックスゲートウェイ）等のネットワーク帯域を有効利用する技術（伝送効率を向上される技術）、ＭＰＬＳ等のラベルスイッチング技術、または、ＭＴＵに注目したパケット多重化技術には、前記したようにそれぞれ問題がある。

つまり、ネットワーク帯域を有効利用する技術（伝送効率を向上される技術）には、ルータ未対応問題（ＩＰマルチキャスト）や、大規模なネットワークを構築する際の過度の帯域浪費（トンネリングによるＩＰマルチキャスト）や、パケットの重複やパケットの受信における遅延の増大（ＡＬＭ）や、ネットワークを再構築する際の安定性の欠如（ＡＬＭ）や、特殊なノードであるスプリッタが必要であること（フレックスキャスト）や、対応するアプリケーションが少ないこと（フレックスゲートウェイ）等の問題がある。

また、ＩＰマルチキャスト、擬似マルチキャストに分類されるＡＬＭおよびフレックスキャスト（フレックスゲートウェイ）を利用する利用者は、予め、これらの通信技術を意識して、何らかの設定をしなければならず、手間がかかるという問題がある。

また、ＭＰＬＳ等のラベルスイッチング技術には、ＭＰＬＳ対応のルータが必要であるという問題があり、ＭＴＵに注目したパケット多重化技術には、パケットの宛先のみを重視したものであり、トラヒック量の削減に余り寄与していないという問題がある。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、利用者が意識することなく、専用のルータや特殊なノードを必要とせず、広範なアプリケーションに対応することができ、ネットワークにおける過度の帯域浪費やパケットの重複や通信時間の遅延の増大を防止することができ、当該ネットワークを再構築する際の安定性を維持することができ、トラヒック量を削減することができるパケット統合装置、パケット復元装置、パケット統合プログラムおよびパケット復元プログラム、並びに、パケット統合復元装置およびパケット統合復元プログラムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１記載のパケット統合装置は、送信されるパケットの送信経路と、当該パケットを構成する実データ部に収められているデータとに基づいて、当該パケットを統合するパケット統合装置であって、パケットバッファリング手段と、パケット記憶手段と、経路データ蓄積手段と、経路判定手段と、実データ部同一判定手段と、統合パケット作成手段と、パケット送信手段と、を備える構成とした。

かかる構成によれば、パケット統合装置は、パケットバッファリング手段によって、送信側の端末から送信されたパケットを受信して、予め設定した設定条件が満たされるまで、例えば、一定時間（数秒間）が経過する場合若しくは一定データ量（一定パケット量）が蓄積される場合まで当該パケットを保持して出力する。続いて、パケット統合装置は、パケット記憶手段によって、パケットバッファリング手段から出力されたパケットを記憶する。そして、パケット統合装置は、経路判定手段によって、経路データ蓄積手段に予め蓄積されている、パケットを送信する送信経路に関する情報である経路データに基づいて、パケット記憶手段に記憶されているパケットの送信経路に、パケットを統合した統合パケットを分離する装置（パケット復元装置）が介在（存在）するか否かを判定する。つまり、パケットの送信先となる受信側の端末に、パケット復元装置が接続されているか否かを判定することになる。

そしてまた、パケット統合装置は、実データ部同一判定手段によって、経路判定手段でパケット復元装置が送信経路に介在すると判定された場合に、パケットを構成する実データ部に収められているデータ同士が同一であるか否かを判定する。つまり、設定条件に基づいて、パケットバッファリング手段から出力され、パケット記憶手段に記憶されている複数のパケットの中で、実データ部に収められているデータ同士が同一であるか否かが比較されて判定される。この場合に、実データ部同一判定手段では、実データ部が暗号化されていても、暗号化された結果が同一であると判定されれば、データ同士が同一であると判定することも可能である。また、この実データ部同一判定手段では、実データ部のデータが、完全に一致していなくても、ある一定の許容範囲で合致していればほぼ同一とみなすことも可能である。但し、完全に一致していない場合には、一致しない部分（差分）を明確に保持しておき、パケット復元装置において元のデータを復元できるようにしておく必要がある。。

すると、パケット統合装置は、統合パケット作成手段によって、実データ部同一判定手段で実データ部に収められているデータ同士が同一であると判定された場合に、パケットを構成するヘッダ部に収められている宛先（アドレス）を取りまとめ、つまり、ヘッダ部のバックアップを取って結合し、通常のパケットと統合パケットとを区別するための判別情報を付して、統合パケットを作成する。統合パケットは、パケット復元装置への宛先を含む新たなヘッダ部と、結合されたパケットの各ヘッダ部（ＩＰとＴＣＰ、もしくはＩＰとＵＤＰ）をまとめた部分と、当該パケットのデータ（同一のデータ）が収められた実データ部と、判別情報とを含んで構成されるものである。なお、この判別情報は、統合パケットのヘッダ部、或いは、統合パケットの終端等、どこかに付されていればよい。その後、パケット統合装置は、パケット送信手段によって、統合パケット作成手段で作成した統合パケットを送信する。

請求項２記載のパケット復元装置は、送信された複数のパケットが統合された統合パケットを前記パケットに復元するパケット復元装置であって、統合パケット判定手段と、統合パケット復元手段と、パケット送信手段と、を備える構成とした。

かかる構成によれば、パケット復元装置は、統合パケット判定手段によって、統合パケットに予め付されている判別情報に基づいて、受信したパケットが統合パケットであるか否かを判定し、統合パケット復元手段によって、統合パケットに含まれている各パケットのヘッダ情報に基づいて、当該統合パケットを元々のパケットに復元する。つまり、統合パケットの実データ部に収められているデータが、元々のパケットの宛先数だけ複写され、元々のパケットの宛先を含むヘッダ部と、複写されたデータが収められた実データ部とからなるパケットが生成されることになる。そして、パケット復元装置は、パケット送信手段によって、統合パケット復元手段で復元されたパケットを受信側の端末に送信する。

請求項３記載のパケット統合プログラムは、送信されるパケットの送信経路と、当該パケットを構成する実データ部に収められているデータとに基づいて、当該パケットを統合する装置を、パケットバッファリング手段、経路判定手段、実データ部同一判定手段、統合パケット作成手段、パケット送信手段、として機能させる構成とした。

かかる構成によれば、パケット統合プログラムは、パケットバッファリング手段によって、送信側の端末から送信されたパケットを、予め設定した設定条件が満たされるまで、例えば、一定時間（数秒間）が経過する場合若しくは一定データ量（一定パケット量）が蓄積される場合まで当該パケットを保持させた後、記憶装置に出力する。続いて、パケット統合プログラムは、経路判定手段によって、パケットを送信する送信経路に関する情報である経路データに基づいて、記憶装置に記憶されているパケットの送信経路に、パケットを統合した統合パケットを分離する装置（パケット復元装置）が介在（存在）するか否かを判定する。そしてまた、パケット統合プログラムは、実データ部同一判定手段によって、経路判定手段でパケット復元装置が送信経路に介在すると判定された場合に、パケットを構成する実データ部に収められているデータ同士が同一であるか否かを判定する。すると、パケット統合プログラムは、統合パケット作成手段によって、実データ部同一判定手段で実データ部に収められているデータ同士が同一であると判定された場合に、パケットを構成するヘッダ部に収められている宛先（アドレス）を取りまとめ、つまり、ヘッダ部のバックアップを取って結合し、通常のパケットと統合パケットとを区別するための判別情報を付して、統合パケットを作成する。その後、パケット統合プログラムは、パケット送信手段によって、統合パケット作成手段で作成した統合パケットを送信装置で送信させる。

請求項４記載のパケット復元プログラムは、送信された複数のパケットが統合された統合パケットを前記パケットに復元する装置を、統合パケット判定手段、統合パケット復元手段、パケット送信手段、として機能させる構成とした。

かかる構成によれば、パケット復元プログラムは、統合パケット判定手段によって、統合パケットに予め付されている判別情報に基づいて、受信したパケットが統合パケットであるか否かを判定し、統合パケット復元手段によって、統合パケットに含まれているパケットの宛先に基づいて、当該統合パケットを元々のパケットに復元する。そして、パケット復元プログラムは、パケット送信手段によって、統合パケット復元手段で復元されたパケットを送信装置で受信側の端末に送信する。

請求項５記載のパケット統合復元装置は、送信されるパケットの送信経路と、当該パケットを構成する実データ部に収められているデータとに基づいて、当該パケットを統合すると共に、当該パケットが統合された統合パケットを復元するパケット統合復元装置であって、パケットバッファリング手段と、パケット記憶手段と、経路データ蓄積手段と、経路判定手段と、実データ部同一判定手段と、統合パケット作成手段と、統合パケット送信手段と、統合パケット判定手段と、統合パケット復元手段と、復元パケット送信手段と、を備える構成とした。

かかる構成によれば、パケット統合復元装置は、パケットバッファリング手段によって、送信側の端末から送信されたパケットを受信して、予め設定した設定条件が満たされるまで、例えば、一定時間（数秒間）が経過する場合若しくは一定データ量（一定パケット量）が蓄積される場合まで当該パケットを保持して出力する。続いて、パケット統合復元装置は、パケット記憶手段に、パケットバッファリング手段から出力されたパケットを記憶し、経路判定手段によって、経路データ蓄積手段に予め蓄積されている、パケットを送信する送信経路に関する情報である経路データに基づいて、パケット記憶手段に記憶されているパケットの送信経路に、パケットを統合した統合パケットを分離する装置（パケット復元装置）が介在（存在）するか否かを判定する。

そしてまた、パケット統合復元装置は、実データ部同一判定手段によって、経路判定手段でパケット復元装置が送信経路に介在すると判定された場合に、パケットを構成する実データ部に収められているデータ同士が同一であるか否かを判定し、統合パケット作成手段によって、実データ部同一判定手段で実データ部に収められているデータ同士が同一であると判定された場合に、パケットを構成するヘッダ部に収められている宛先（アドレス）を取りまとめ、つまり、ヘッダ部のバックアップを取って結合し、通常のパケットと統合パケットとを区別するための判別情報を付して、統合パケットを作成する。その後、パケット統合復元装置は、統合パケット送信手段によって、統合パケット作成手段で作成した統合パケットを送信する。

また、パケット統合復元装置は、統合パケット判定手段によって、統合パケットに予め付されている判別情報に基づいて、受信したパケットが統合パケットであるか否かを判定し、統合パケット復元手段によって、統合パケットに含まれているパケットの宛先に基づいて、当該統合パケットを元々のパケットに復元する。そして、パケット統合復元装置は、復元パケット送信手段によって、統合パケット復元手段で復元されたパケットを受信側の端末に送信する。

請求項６記載のパケット統合復元プログラムは、送信されるパケットの送信経路と、当該パケットを構成する実データ部に収められているデータとに基づいて、当該パケットを統合すると共に、当該パケットが統合された統合パケットを復元する装置を、パケットバッファリング手段、経路判定手段、実データ部同一判定手段、統合パケット作成手段、統合パケット送信手段、統合パケット判定手段、統合パケット復元手段、復元パケット送信手段、として機能させる構成とした。

かかる構成によれば、パケット統合復元プログラムは、パケットバッファリング手段によって、送信側の端末から送信されたパケットを、予め設定した設定条件が満たされるまで、例えば、一定時間（数秒間）が経過する場合若しくは一定データ量（一定パケット量）が蓄積される場合まで当該パケットを保持させた後、記憶装置に出力する。続いて、パケット統合復元プログラムは、経路判定手段によって、パケットを送信する送信経路に関する情報である経路データに基づいて、記憶装置に記憶されているパケットの送信経路に、パケットを統合した統合パケットを分離する装置（パケット復元装置、パケット統合復元装置）が介在（存在）するか否かを判定する。そしてまた、パケット統合復元プログラムは、実データ部同一判定手段によって、経路判定手段でパケット復元装置が送信経路に介在すると判定された場合に、パケットを構成する実データ部に収められているデータ同士が同一であるか否かを判定する。すると、パケット統合復元プログラムは、統合パケット作成手段によって、実データ部同一判定手段で実データ部に収められているデータ同士が同一であると判定された場合に、パケットを構成するヘッダ部に収められている宛先（アドレス）を取りまとめ、つまり、ヘッダ部のバックアップを取って結合し、通常のパケットと統合パケットとを区別するための判別情報を付して、統合パケットを作成する。その後、パケット統合復元プログラムは、統合パケット送信手段によって、統合パケット作成手段で作成した統合パケットを送信装置で送信させる。

また、パケット統合復元プログラムは、統合パケット判定手段によって、統合パケットに予め付されている判別情報に基づいて、受信したパケットが統合パケットであるか否かを判定し、統合パケット復元手段によって、統合パケットに含まれているパケットの宛先に基づいて、当該統合パケットを元々のパケットに復元する。そして、パケット統合復元プログラムは、復元パケット送信手段によって、統合パケット復元手段で復元されたパケットを送信装置で受信側の端末に送信する。

請求項１、３記載の発明によれば、経路判定手段と実データ部同一判定手段によって、同じ送信経路で、同じデータが収められているパケットが統合パケット作成手段によって、統合パケットとして生成されるので、ネットワークにおける過度の帯域浪費やパケットの重複や通信時間の遅延の増大を防止することができ、トラヒック量を削減することができる。また、送信側の端末の利用者は、従来のＩＰマルチキャストのように、グローバルマルチキャストアドレスを用いることなく、つまり、ネットワーク上のパケットの処理手法を意識することなく、パケットを送信すること（利用すること）ができる。さらに、パケットの統合および復元を可能とする装置部分（プログラム）を実装させれば、専用のルータや特殊なノードを必要とすることがなくなり、当該装置部分（プログラム）をＩＰに従って作成（生成）すれば、広範なアプリケーションに対応することができ、当該ネットワークを再構築する際の安定性を維持することができる。

請求項２、４記載の発明によれば、統合パケット復元手段によって、統合パケットが元々のパケットに復元されるので、ネットワークにおける過度の帯域浪費やパケットの重複や通信時間の遅延の増大を防止することができ、トラヒック量を削減することができる。また、受信側の端末の利用者は、ネットワーク上のパケットの処理手法を意識することなく、パケットを受信すること（利用すること）ができる。

請求項５、６記載の発明によれば、経路判定手段と実データ部同一判定手段によって、同じ送信経路で、同じデータが収められているパケットが統合パケット作成手段によって、統合パケットとして生成され、統合パケット復元手段によって、統合パケットが元々のパケットに復元されるので、ネットワークにおける過度の帯域浪費やパケットの重複や通信時間の遅延の増大を防止することができ、トラヒック量を削減することができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
〈パケット統合装置の構成〉
図１は、パケット統合装置のブロック図である。この図１に示すように、パケット統合装置１は、入力された複数のパケット（元パケット）の宛先とデータとが、同一方向（同じ送信経路）であるか、同一データであるかを判定し、同一方向で同一データであった場合に、当該パケットを統合した統合パケットを出力するもので、パケットバッファリング手段３と、パケット記憶手段５と、経路判定手段７と、経路データテーブル９（経路データ蓄積手段）と、実データ部同一判定手段１１と、統合パケット作成手段１３と、パケット送信手段１５（統合パケット送信手段）とを備えている。

このパケット統合装置１は、ネットワーク上に配置されるルータの１種であり、パケットを送信する送信側の端末（図示せず）にネットワークを介して接続する送信側エッジルータに当たり、特に、フルメッシュ型のネットワーク上で、トラヒック量の削減を実現するものである。また、このパケット統合装置１では、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットとＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットとの両方のパケットを取り扱うことができ、ＵＤＰパケットを統合した統合パケット、ＴＣＰパケットを統合した統合パケットを出力することができる。

パケットバッファリング手段３は、パケット（元パケット）を送信する送信側の端末（単体または複数の端末。図示せず）から送信されたパケットを受信して、当該パケットを、予め設定された設定条件に従って保持し、この設定条件を満たした場合に、保持していたパケットをパケット記憶手段５に出力すると共に、パケットをパケット記憶手段５に出力したことを通知する通知信号を経路判定手段７に出力するもので、経過時間計測手段３ａと、到着個数計測手段３ｂとを備えている。

このパケットバッファリング手段３で設定される設定条件として、一定時間、一定パケット数、一定データ量が挙げられる。

経過時間計測手段３ａは、当該装置１が起動してからの経過時間を計測する、または、パケット（元パケット）が入力されてからの経過時間を計測するもので、例えば、当該装置１が起動してから、または、パケット（元パケット）が入力されてから１秒間を計測するものである。すなわち、この経過時間計測手段３ａは、いわゆるプログラム上のタイマに相当するものであり、この経過時間計測手段３ａで計測された経過時間が設定条件の１種である一定時間を満たした場合に、パケットバッファリング手段３は、保持していたパケットをパケット記憶手段５に出力し、通知信号を経路判定手段７に出力する。なお、この経過時間計測手段３ａは、保持されていたパケットがパケット記憶手段５に出力された時に、計測していた経過時間をリセット（消去）する。

到着個数計測手段３ｂは、当該装置１が起動してから入力された（到着した）パケットの個数を計測するもので、例えば、当該装置１が起動してから数個〜十数個までのパケットを計測するものである。この到着個数計測手段３ｂで計測されたパケット数が設定条件の１種である一定パケット数を満たした場合に、パケットバッファリング手段３は、保持していたパケットをパケット記憶手段５に出力し、通知信号を経路判定手段７に出力する。なお、この到着個数計測手段３ｂは、保持されていたパケットがパケット記憶手段５に出力された時に、計測していた経過時間をリセット（消去）する。

パケット記憶手段５は、パケットバッファリング手段３から出力されたパケットを記憶するもので、不揮発性のメモリやハードディスク等の記憶媒体によって構成されている。また、このパケット記憶手段５は、経路判定手段７から出力された制御信号に基づいて、記憶したパケットをグループ化、例えば、一定時間内にパケットバッファリング手段３から出力された複数のパケットを一纏まりにして、経路判定手段７に出力するものである。

経路判定手段７は、パケット記憶手段５に制御信号を出力し、パケット記憶手段５に記憶しているパケットを出力させ、パケット（元パケット）を構成しているヘッダ部（ＩＰヘッダ）に含まれている宛先を読み出し、経路データテーブル９に蓄積されている経路データを参照して、パケットが送信されるパケットの送信経路に、当該パケットを統合した統合パケットを分離する装置（パケット復元装置、詳細は後記する）があるか否かを判定するもので、バージョン判別手段７ａと、オプション有無判別手段７ｂとを備えている。つまり、この経路判定手段７では、まず、各パケットのヘッダ部から宛先を読み出して、宛先が同方向（同じ経路を辿る）にあるか否かを判定し、同方向にある場合に、当該パケットの送信経路に統合パケットを分離する装置があるか否かを判定する。

バージョン判別手段７ａは、パケット（元パケット）を構成しているヘッダ部（ＩＰヘッダ）のバージョンフィールドを参照して、パケットのバーションを判別するものである。この実施の形態では、特定数のバージョン（例えば、バージョン４）のパケットでないと判別された場合には、当該パケットは、統合対象外とみなして、そのままパケット送信手段１５に出力される。

オプション有無判別手段７ｂは、パケット（元パケット）を構成しているヘッダ部（ＩＰヘッダ）のオプションフィールドを参照して、パケットに指定されているオプションを判別するものである。この実施の形態では、オプションが指定されているパケットであると判別された場合には、当該パケットは、統合対象外とみなして、そのままパケット送信手段１５に出力される。

経路データテーブル９（経路データ蓄積手段）は、不揮発性のメモリやハードディスク等の記憶媒体によって構成されており、ネットワーク上のサーバやルータの配置、種類等に関する情報と、パケットが通過する通路（パケットの送信経路）に関する情報である経路データとを予め蓄積しているものである。

実データ部同一判定手段１１は、経路判定手段７のバージョン判別手段７ａおよびオプション有無判別手段７ｂによって、特定数のバージョンで、オプションの指定がなく、パケットの送信経路が同方向であると判定されたパケット（元パケット）について、当該パケットを構成している実データ部のデータ同士が同一であるか否かを判定するものである。この実データ部同一判定手段１１で判定した結果、パケットの実データ部のデータ同士が同一である場合には、統合パケット作成手段１３にパケットを出力し、パケットの実データ部のデータ同士が同一でない場合には、パケット送信手段１５にパケットをそのまま出力する。

この実データ部同一判定手段１１では、実データ部が暗号化されている場合であっても、暗号化された結果が同じであれば、データ同士が同一であるとみなしている。また、実データ部同一判定手段１１は、比較したパケット群において、等しいパケットが２つ以上存在する場合に、統合パケット作成手段１３にこれらのパケットを出力し、どのパケットとも実データ部が等しくなかったパケットは、そのままパケット送信手段１５へ出力されるといった実施の形態をとる。また、この実データ部同一判定手段１１では、実データ部のデータが、完全に一致していなくても、ある一定の許容範囲で合致していれば同一とみなすことも可能である。但し、完全に一致しない場合には、一致しない部分（差分）を明確に保持しておき、パケット復元装置において元のデータを復元できるようにしておく必要がある。

統合パケット作成手段１３は、実データ部同一判定手段１１で、各パケット（元パケット）の実データ部のデータが同一であると判定された場合に、各パケットを統合した統合パケットを作成するもので、ヘッダ部バックアップ手段１３ａと、新ヘッダ部生成手段１３ｂと、実データ部付加手段１３ｃとを備えている。

ヘッダ部バックアップ手段１３ａは、各パケット（元パケット）の各ヘッダ部（ＩＰヘッダやＴＣＰヘッダもしくはＵＤＰヘッダ）のバックアップを取るもので、特に、ヘッダ部に含まれている（記述されている）パケットの宛先が保持される。なお、このヘッダ部バックアップ手段１３では、ヘッダ部に含まれているバージョンフィールド、ヘッダ長フィールド、サービスタイプフィールド、オプションフィールドの情報は、トラヒック量の削減のためにバックアップしない。

新ヘッダ部生成手段１３ｂは、経路判定手段７で判定した受信側の端末（図示せず）に接続している受信側のルータである受信側エッジルータ（パケット復元装置）を宛先と指定する新ヘッダ部を生成するものである。
なお、統合パケット作成手段１３では、この新ヘッダ部生成手段１３ｂによって生成される新ヘッダ部に、統合パケットを判別する判別情報が記述（付加）される。

実データ部付加手段１３ｃは、新ヘッダ部生成手段１３ｂで生成された新ヘッダ部に、ヘッダ部バックアップ手段１３ａでバックアップが取られた宛先に関する情報（ヘッダ情報保持部）を付加して、さらに、パケット（元パケット）の１つの実データ部を付加するものである。但し、前記実データ部同一判定手段１１において、実データ部のデータが、完全には一致しないがある一定の許容範囲で合致した場合には、パケット復元装置において元のデータを復元できるようにするために、実データ部付加手段１３ｃにおいて一致しない部分（差分情報）を付加する必要がある。この実データ部付加手段１３ｃで実データ部が付加されたものが統合パケットであり、この統合パケットは、パケット送信手段１５に出力される。

パケット送信手段１５（統合パケット送信手段）は、経路判定手段７で宛先が異なる方向である判定されたパケット（元パケット）と、実データ部同一判定手段１１で実データ部のデータ同士が同一でないと判定されてパケット（元パケット）と、統合パケット作成手段１３で作成された統合パケットとを送信（転送）するものである。

パケット統合装置１によれば、パケットバッファリング手段３で、送信側の端末（図示せず）から送信されたパケット（元パケット）が受信されて、予め設定した設定条件が満たされるまで当該パケットが保持されて出力され、パケット記憶手段５に、パケットバッファリング手段３から出力されたパケットが記憶される。そして、経路判定手段７によって、経路データテーブル９に予め蓄積されている、パケットを送信する送信経路に関する情報である経路データに基づいて、パケット記憶手段５に記憶されているパケットの送信経路に、パケットを統合した統合パケットを分離する装置（パケット復元装置）が介在（存在）するか否かが判定される。

そして、実データ部同一判定手段１１によって、経路判定手段７でパケット復元装置が送信経路に介在すると判定された場合に、パケット（元パケット）を構成する実データ部に収められているデータ同士が同一であるか否かが判定される。すると、統合パケット作成手段１３によって、実データ部同一判定手段１１で実データ部に収められているデータ同士が同一であると判定された場合に、パケットを構成するヘッダ部に収められている宛先（アドレス）が取りまとめられ、判別情報が付されて、統合パケットが作成される。その後、パケット送信手段１５によって、統合パケット作成手段１３で作成された統合パケットが送信される。このため、経路判定手段７と実データ部同一判定手段１１によって、同じ送信経路で、同じデータが収められているパケットが統合パケット作成手段１３によって、統合パケットとして生成されるので、ネットワークにおける過度の帯域浪費やパケットの重複や通信時間の遅延の増大を防止することができ、トラヒック量を削減することができる。また、送信側の端末の利用者は、従来のＩＰマルチキャストのように、グローバルマルチキャストアドレスを用いることなく、つまり、ネットワーク上のパケットの処理手法を意識することなく、パケットを送信すること（利用すること）ができる。さらに、パケットの統合および復元を可能とする装置部分（プログラム）を実装させれば、専用のルータや特殊なノードを必要とせることがなくなり、当該装置部分（プログラム）をＩＰに従って作成（生成）すれば、広範なアプリケーションに対応することができ、当該ネットワークを再構築する際の安定性を維持することができる。

〈パケット復元装置の構成〉
次に図２を参照してパケット復元装置の構成について説明する。図２は、パケット復元装置のブロック図であり、この図２に示すように、パケット復元装置２１は、受信したパケット（元パケット、または、統合パケット）を判別し、元パケットであった場合にはそのまま出力し、統合パケットであった場合には元パケットに復元して出力するもので、統合パケット判別手段２３と、統合パケット復元手段２５と、パケット送信手段２７（復元パケット送信手段）とを備えている。

統合パケット判別手段２３は、受信されたパケット（元パケット、または、統合パケット）が元パケット（元々のパケット）か、統合パケットかを、パケットのヘッダ部（ＩＰヘッダ）を参照することで判別するもので、判別情報検出手段２３ａを備えている。

判別情報検出手段２３ａは、統合パケットの新ヘッダ部に付加（記述）されている判別情報を検出するものである。この判別情報検出手段２３ａが判別情報を検出した場合に、統合パケット判別手段２３は、受信されたパケットが統合パケットであると判定し、統合パケット復元手段２５に当該統合パケットを出力する。また、判別情報検出手段２３ａが判別情報を検出しなかった場合に、統合パケット判別手段２３は、受信されたパケットが元パケットであると判定し、パケット送信手段２７に当該元パケットを出力する。

統合パケット復元手段２５は、統合パケットから元パケットを復元する、つまり、１つのパケットを複数のパケットにするもので、ヘッダ部復元手段２５ａと、実データ部複写手段２５ｂとを備えている。

ヘッダ部復元手段２５ａは、統合パケットに含まれているヘッダ情報保持部に収められている元パケットの各ヘッダ情報から、当該元パケットのヘッダ部を復元するものである。つまり、ヘッダ情報保持部に収められている元パケットのヘッダ部の宛先数だけのパケットが復元されることになる。

実データ部複写手段２５ｂは、ヘッダ部復元手段２５ａで復元されたパケットに、統合パケットに含まれている実データ部のデータを複写して、この複写したデータからなる新たな実データ部を付加するものである。

パケット送信手段２７（復元パケット送信手段）は、統合パケット判定手段２３で出力された元パケット、または、統合パケット復元手段２５で復元された統合パケットを受信側の端末（図示せず）に送信（転送）するものである。

パケット復元装置２１によれば、統合パケット判定手段２３によって、統合パケットに予め付されている判別情報に基づいて、受信したパケットが統合パケットであるか否かが判定され、統合パケット復元手段２５によって、統合パケットに含まれている各パケットの各ヘッダ情報に基づいて、当該統合パケットを元パケットに復元される。そして、パケット送信手段２７によって、統合パケット復元手段２５で復元された元パケットを受信側の端末（図示せず）に送信される。このため、統合パケット復元手段２５によって、統合パケットが元パケットに復元されるので、ネットワークにおける過度の帯域浪費やパケットの重複や通信時間の遅延の増大を防止することができ、トラヒック量を削減することができる。また、受信側の端末の利用者は、ネットワーク上のパケットの処理手法を意識することなく、パケットを受信する（利用すること）ができる。

〈パケット統合装置の動作〉
次に、図３に示すフローチャートを参照して、パケット統合装置１の動作について説明する（適宜、図１参照）。
まず、パケット統合装置１は、パケットバッファリング手段３によって、パケット（元パケット）をバッファリングし（ステップＳ１）、パケット記憶手段５に記憶する。そして、パケット統合装置１は、経路判定手段７のバージョン判別手段７ａおよびオプション有無判別手段７ｂによって、パケット記憶手段５に記憶されているパケットが特定（特定数）のバージョンであるか、または、オプションの指定がないか否かを判別する（ステップＳ２）。

特定（特定数）のバージョンでない、或いはオプションの指定がある場合（ステップＳ２、Ｎｏ）には、パケット統合装置１は、ステップＳ２以降の判定・統合処理をせずに、パケット送信手段１５から送信（転送）する（ステップＳ３）。

ステップＳ２にて、バッファリングしたパケットが特定（特定数）のバージョンであり、オプションの指定がない場合（ステップＳ２、Ｙｅｓ）には、パケット統合装置１は、経路判定手段７によって、経路データテーブル９を参照して（ステップＳ４）、パケットの送信経路が同方向であり、且つ、パケット復元装置２１が介在しているか（通過するか）否かを判定する（ステップＳ５）。

パケットの送信経路が同方向でない場合（ステップＳ５、Ｎｏ）には、ステップＳ３に進み、パケットの送信経路が同方向であり、且つ、パケット復元装置２１が介在している（通過するか）と判定された場合（ステップＳ５、Ｙｅｓ）には、パケット統合装置１は、実データ部同一判定手段１１によって、各パケットの実データ部を参照して、実データ部に収められているデータ同士が同一であるか否かを判定する（ステップＳ６）。

そして、実データ部のデータ同士が同一であると判定されなかった場合（ステップＳ７、Ｎｏ）には、ステップＳ３に進み、実データ部のデータ同士が同一であると判定された場合（ステップＳ７、Ｙｅｓ）には、パケット統合装置１は、統合パケット作成手段１３のヘッダ部バックアップ手段１３ａによって、パケットのヘッダ部がバックアップを取る（ステップＳ８）。

そしてまた、パケット統合装置１は、統合パケット作成手段１３の新ヘッダ部生成手段１３ｂによって、パケット復元装置２１のネットワーク上の所在地を宛先とし、判別情報を付加（記述）した新ヘッダ部を生成し（ステップＳ９）、実データ部付加手段１３ｃによって、１つのパケットの実データ部を付加して（ステップＳ１０）統合パケットを作成する。

その後、パケット統合装置１は、パケット送信手段１５によって、統合パケット作成手段１３で作成した統合パケットを送信（転送）する（ステップＳ１１）。

〈パケット復元装置の動作〉
次に、図４に示すフローチャートを参照して、パケット復元装置２１の動作について説明する（適宜、図２参照）。
まず、パケット復元装置２１は、統合パケット判定手段２３によって、パケット（元パケット、または、統合パケット）を受信し（ステップＳ２１）、統合パケット判定手段２３の判別情報検出手段２３ａによって、判別情報を検出する（ステップＳ２２）。

続いて、パケット復元装置２１は、統合パケット判定手段２３によって、統合パケットであるか否か、つまり、判別情報を検出できたか否かを判定する（ステップＳ２３）。統合パケットでない、つまり、判別情報が検出できなかったと判定された場合（ステップＳ２３、Ｎｏ）には、パケット復号処理をせずにパケット送信手段２７から送信（転送）する（ステップＳ２４）。

ステップ２３にて、統合パケットである、つまり、判別情報が検出できたと判定された場合（ステップＳ２３、Ｙｅｓ）には、パケット復元装置２１は、統合パケット復元手段２５のヘッダ部復元手段２５ａによって、統合パケットのヘッダ情報保持部に収められている元パケットの各ヘッダ情報に基づいて、ヘッダ部を復元し（ステップＳ２５）、統合パケットの実データ部のデータを複写して（ステップＳ２６）、複写したデータを収めた新たな実データ部を生成して、元パケットとする（復元パケットを生成する）。

その後、パケット復元装置２１は、パケット送信手段２７によって、復元パケット（元パケット）を受信側の端末（図示せず）に送信（転送）する（ステップＳ２７）。

〈パケットと統合パケットとの関係〉
次に、図５を参照して、パケット（元パケット）と統合パケットとの関係について説明する。図５は、パケットの送信経路が同方向であり、実データ部のデータが同一である４個のパケット（元パケットａ〜ｄ）と統合パケットαとの関係を説明した説明図である。

この図５に示すように、元パケットａ〜ｄのヘッダ部は、統合パケットαの新ヘッダ部に連続するヘッダ情報保持部に連結され、１つの実データ部が付加されている（このヘッダ情報保持部と元パケットにあった１つの実データ部が結合パケットαのデータ部として構成される）。これによれば、ネットワーク上を伝送されるパケットのデータ量がほぼ１／４（パケットの個数に反比例して）に低減することができる。

〈ＵＤＰパケットについて〉
次に、図６、図７を参照して、ＵＤＰパケットについて説明する。
図６は、ＵＤＰパケット（パケットＡ１〜Ａｎ）が統合された統合パケットを示しており、図７は、ＵＤＰパケット（パケットＡ１〜Ａｎ）が統合されずに連続しているパケット群を示したものである。

図６に示したように、統合パケットは、新ヘッダ部（新しく付加するＩＰヘッダ）とヘッダ情報保持部（パケットＡ１の復元情報、パケットＡ２の復元情報、パケットＡ３の復元情報、・・・、パケットＡｎの復元情報）と、１つのみの実データ部（Ｄａｔａ）とによって構成されている。ちなみに、この統合パケットのことをμＳＥｃａｓｔ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｐａｃｋｅｔ Ｓｔｒｅａｍ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ ｃａｓｔ）パケットと呼称している。また、判別情報は、新ヘッダ部（新しく付加するＩＰヘッダ）の「Ｐｒｏｔｏｃｏｌフィールド」に記述している。

また、図７に示したように、連続したパケット群は、ＵＤＰパケット（パケットＡ１〜Ａｎ）が連続しているだけである。

〈ＴＣＰパケットについて〉
次に、図８、図９を参照して、ＴＣＰパケットについて説明する。
図８は、ＴＣＰパケット（パケットＡ１〜Ａｎ）が統合された統合パケットを示しており、図９は、ＴＣＰパケット（パケットＡ１〜Ａｎ）が統合されずに連続しているパケット群を示したものである。

図８に示したように、統合パケットは、新ヘッダ部（新しく付加するＩＰヘッダ）とヘッダ情報保持部（パケットＡ１の復元情報、パケットＡ２の復元情報、パケットＡ３の復元情報、・・・、パケットＡｎの復元情報）と、１つの実データ部（Ｄａｔａ）とによって構成されている。ちなみに、判別情報は、新ヘッダ部（新しく付加するＩＰヘッダ）の「Ｐｒｏｔｏｃｏｌフィールド」に記述している。

また、図９に示したように、連続したパケット群は、ＴＣＰパケット（パケットＡ１〜Ａｎ）が連続しているだけである。

〈パケット統合装置およびパケット復元装置を備えたネットワークについて〉
次に、図１０を参照して、パケット統合装置１およびパケット復元装置２１を備えたネットワークについて説明する。この図１０は、パケット統合装置１およびパケット復元装置２１を備えたネットワークＡを示した図であり、このネットワークＡでは、１台の送信側の端末αと、３台の受信側の端末β１、β２、β３とが備えられている。この図１０において、太線がパケットの流れを示している（ここでは、端末αが受信端末β１、β２、β３へデータ部が同一のデータをもつパケットを送信しているものとする）。

この図１０に示すように、送信側の端末αからは、受信側の端末β１、β２、β３に向けて、３つのパケットが出力されており、パケット統合装置１において、パケットの送信経路にパケット復元装置２１が介在している経路には、統合パケットを出力し、パケット復元装置２１が介在していない経路の先にある受信側の端末β１には、そのままパケットを出力している。

そして、パケット復元装置２１において、統合パケットが元のパケットに復元されて、受信側の２台の端末β２、β３に当該パケット（復元パケット）が送信（転送）されている。

これによれば、送信側の端末αの利用者は、何らネットワークＡ上の処理を意識することなく、パケットを送信することができると共に、送信側エッジルータとなるパケット統合装置１と、受信側エッジルータとなるパケット復元装置２１間のトラヒック量を削減することができる。

また、このネットワークＡにおいて、例えば、同じアプリケーション（ゲーム等）をオンラインで利用する場合に、端末αから同じデータ（パケット）を、端末β１〜β３（特に、端末β２、β３）に送信する際に、当該同じデータ（パケット）がパケット統合装置１で統合パケットに統合され、パケット復元手段２１で復元されるので、ネットワークＡ上のトラヒック量を削減することができ、メリットがある。

或いは、端末αが大学内や資格試験を開催する開催者側の設備に備えられている場合、端末αから同じ試験データ（パケット）を、端末β１〜β３（特に、端末β２、β３）に送信する際に、当該同じ試験データ（パケット）がパケット統合装置１で統合パケットに統合され、パケット復元手段２１で復元されるので、ネットワークＡ上のトラヒック量を削減することができ、メリットがある。

また、端末αがビデオ会議や遠隔講義、或いは映画等の動画配信サービスにおける動画像送信者側の設備に備えられている場合、端末αから同じ動画像データ（パケット）を、端末β１〜β３（特に、端末β２、β３）に送信する際に、当該同じ動画像データ（パケット）がパケット統合装置１で統合パケットに統合され、パケット復元手段２１で復元されるので、ネットワークＡ上のトラヒック量を削減することができ、メリットがある。

〈トラヒックの削減効果について〉
次に、図１１、図１２を参照して、図６に示したＵＤＰパケット、または、図８に示したＴＣＰパケットを使用した場合のトラヒックの削減効果について説明する。図１１は、ＵＤＰパケットの場合のトラヒック削減効果を実データ量と削減率とによって示した図である。図１２は、ＴＣＰパケットの場合のトラヒック削減効果を実データ量と削減率とによって示した図である。なお、この図１１、図１２で図示した関係は、ｎを送信先数（宛先数）、ｘを実データ量とした場合に、ＵＤＰ；｛（ｎ−１）ｘ＋３２ｎ＋５６｝／（５６＋ｘ）ｎ、ＴＣＰ；｛（ｎ−１）ｘ＋３２ｎ−８０｝／（８０＋ｘ）ｎ、として算出したものである。

この図１１、図１２に示すように、パケット統合装置１およびパケット復元装置２１を使用することで、実データ量が増加すればするほど、或いは送信先数（宛先数）が増加すればするほど、削減率を上昇させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、本実施形態では、パケット統合装置１、パケット復元装置２１として説明したが、これらが一体となったパケット統合復元装置として構成することも可能である。この場合、双方の効果と同様の効果を得ることができる。また、パケット統合装置１、パケット復元装置２１の各構成の処理を汎用的なコンピュータ言語で記述したパケット統合プログラム、パケット復元プログラムとみなすことも可能である。これらの場合、パケット統合装置１、パケット復元装置２１と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係るパケット統合装置のブロック図である。 本発明の実施形態に係るパケット復元装置のブロック図である。 図１に示したパケット統合装置の動作を説明したフローチャートである。 図２に示したパケット復元装置の動作を説明したフローチャートである。 パケットの送信経路が同方向であり、実データ部のデータが同一であるパケットと統合パケットとの関係を説明した説明図である。 ＵＤＰパケット（統合パケット、結合した場合）について説明した図である。 ＵＤＰパケット（パケット群、結合していない場合）について説明した図である。 ＴＣＰパケット（統合パケット、結合した場合）について説明した図である。 ＴＣＰパケット（パケット群、結合していない場合）について説明した図である。 パケット統合装置およびパケット復元装置を備えたネットワークを示した図である。 ＵＤＰパケットの場合のトラヒック削減効果を実データ量および送信先数（宛先数）と削減率とによって示した図である。 ＴＣＰパケットの場合のトラヒック削減効果を実データ量および送信先数（宛先数）と削減率とによって示した図である。 従来のネットワークを示した図である。

符号の説明

１ パケット統合装置
３ パケットバッファリング手段
５ パケット記憶手段
７ 経路判定手段
９ 経路データテーブル（経路データ蓄積手段）
１１ 実データ部同一判定手段
１３ 統合パケット作成手段
１５ パケット送信手段（統合パケット送信手段）
２１ パケット復元装置
２３ 統合パケット判定手段
２５ 統合パケット復元手段
２７ パケット送信手段（復元パケット送信手段）

Claims (6)

1. 送信されるパケットの送信経路と、当該パケットを構成する実データ部に収められているデータとに基づいて、当該パケットを統合するパケット統合装置であって、
   送信側の端末から送信されたパケットを受信し、予め設定した設定条件に基づいて保持した後、出力するパケットバッファリング手段と、
   このパケットバッファリング手段から出力されたパケットを記憶するパケット記憶手段と、
   前記パケットを送信する送信経路に関する情報である経路データを予め蓄積している経路データ蓄積手段と、
   この経路データ蓄積手段で蓄積されている経路データに基づいて、前記パケット記憶手段に記憶されているパケットの送信経路に、前記パケットを統合した統合パケットを分離する装置が介在するか否かを判定する経路判定手段と、
   この経路判定手段で前記統合パケットを分離する装置が前記送信経路に介在すると判定された場合に、前記パケットを構成する実データ部に収められているデータ同士が同一であるか否かを判定する実データ部同一判定手段と、
   この実データ部同一判定手段で実データ部に収められているデータ同士が同一であると判定された場合に、前記パケットを構成するヘッダ部に収められている宛先を取りまとめ、前記パケットと前記統合パケットとを判別する判別情報を前記統合パケットに付して、前記統合パケットを作成する統合パケット作成手段と、
   この統合パケット作成手段で作成した統合パケットを送信するパケット送信手段と、
   を備えることを特徴とするパケット統合装置。
2. 送信された複数のパケットが統合された統合パケットを前記パケットに復元するパケット復元装置であって、
   前記統合パケットに予め付されている判別情報に基づいて、受信したパケットが前記統合パケットであるか否かを判定する統合パケット判定手段と、
   この統合パケット判定手段で判定された統合パケットを、前記統合パケットを構成するヘッダ部に収められている前記パケットの宛先および前記統合パケットを構成する実データ部に収められている前記パケットの１つのデータに基づいて、前記パケットに復元する統合パケット復元手段と、
   この統合パケット復元手段で復元されたパケットを送信するパケット送信手段と、
   を備えることを特徴とするパケット復元装置。
3. 送信されるパケットの送信経路と、当該パケットを構成する実データ部に収められているデータとに基づいて、当該パケットを統合する装置を、
   予め設定した設定条件に基づいて、送信側の端末から送信されたパケットを保持させた後、記憶装置に出力させるパケットバッファリング手段、
   前記パケットを送信する送信経路に関する情報である経路データに基づいて、記憶装置に記憶されているパケットの送信経路に、前記パケットを統合した統合パケットを分離する装置が介在するか否かを判定する経路判定手段、
   この経路判定手段で前記統合パケットを分離する装置が前記送信経路に介在すると判定された場合に、前記パケットを構成する実データ部に収められているデータ同士が同一であるか否かを判定する実データ部同一判定手段、
   この実データ部同一判定手段で実データ部に収められているデータ同士が同一であると判定された場合に、前記パケットを構成するヘッダ部に収められている宛先を取りまとめ、前記パケットと前記統合パケットとを判別する判別情報を前記統合パケットに付して、前記統合パケットを作成する統合パケット作成手段、
   この統合パケット作成手段で作成した統合パケットを送信装置で送信させるパケット送信手段、
   として機能させることを特徴とするパケット統合プログラム。
4. 送信された複数のパケットが統合された統合パケットを前記パケットに復元する装置を、
   前記統合パケットに予め付されている判別情報に基づいて、受信したパケットが前記統合パケットであるか否かを判定する統合パケット判定手段、
   この統合パケット判定手段で判定された統合パケットを、前記統合パケットを構成するヘッダ部に収められている前記パケットの宛先および前記統合パケットを構成する実データ部に収められている前記パケットの１つのデータに基づいて、前記パケットに復元する統合パケット復元手段、
   この統合パケット復元手段で復元されたパケットを送信装置で送信させるパケット送信手段、
   として機能させることを特徴とするパケット復元プログラム。
5. 送信されるパケットの送信経路と、当該パケットを構成する実データ部に収められているデータとに基づいて、当該パケットを統合すると共に、当該パケットが統合された統合パケットを復元するパケット統合復元装置であって、
   送信側の端末から送信されたパケットを受信し、予め設定した設定条件に基づいて保持した後、出力するパケットバッファリング手段と、
   このパケットバッファリング手段から出力されたパケットを記憶するパケット記憶手段と、
   前記パケットを送信する送信経路に関する情報である経路データを予め蓄積している経路データ蓄積手段と、
   この経路データ蓄積手段で蓄積されている経路データに基づいて、前記パケット記憶手段に記憶されているパケットの送信経路に、前記パケットを統合した統合パケットを分離する装置が介在するか否かを判定する経路判定手段と、
   この経路判定手段で前記統合パケットを分離する装置が前記送信経路に介在すると判定された場合に、前記パケットを構成する実データ部に収められているデータ同士が同一であるか否かを判定する実データ部同一判定手段と、
   この実データ部同一判定手段で実データ部に収められているデータ同士が同一であると判定された場合に、前記パケットを構成するヘッダ部に収められている宛先を取りまとめ、前記パケットと前記統合パケットとを判別する判別情報を前記統合パケットに付して、前記統合パケットを作成する統合パケット作成手段と、
   この統合パケット作成手段で作成した統合パケットを送信する統合パケット送信手段と、
   前記統合パケットに予め付されている判別情報に基づいて、受信したパケットが前記統合パケットであるか否かを判定する統合パケット判定手段と、
   この統合パケット判定手段で判定された統合パケットを、前記統合パケットを構成するヘッダ部に収められている前記パケットの宛先および前記統合パケットを構成する実データ部に収められている前記パケットの１つのデータに基づいて、前記パケットに復元する統合パケット復元手段と、
   この統合パケット復元手段で復元されたパケットを送信する復元パケット送信手段と、
   を備えることを特徴とするパケット統合復元装置。
6. 送信されるパケットの送信経路と、当該パケットを構成する実データ部に収められているデータとに基づいて、当該パケットを統合すると共に、当該パケットが統合された統合パケットを復元する装置を、
   予め設定した設定条件に基づいて、送信側の端末から送信されたパケットを保持させた後、記憶装置に出力させるパケットバッファリング手段、
   前記パケットを送信する送信経路に関する情報である経路データに基づいて、記憶装置に記憶されているパケットの送信経路に、前記パケットを統合した統合パケットを分離する装置が介在するか否かを判定する経路判定手段、
   この経路判定手段で前記統合パケットを分離する装置が前記送信経路に介在すると判定された場合に、前記パケットを構成する実データ部に収められているデータ同士が同一であるか否かを判定する実データ部同一判定手段、
   この実データ部同一判定手段で実データ部に収められているデータ同士が同一であると判定された場合に、前記パケットを構成するヘッダ部に収められている宛先を取りまとめ、前記パケットと前記統合パケットとを判別する判別情報を前記統合パケットに付して、前記統合パケットを作成する統合パケット作成手段、
   この統合パケット作成手段で作成した統合パケットを送信装置で送信させる統合パケット送信手段、
   前記統合パケットに予め付されている判別情報に基づいて、受信したパケットが前記統合パケットであるか否かを判定する統合パケット判定手段、
   この統合パケット判定手段で判定された統合パケットを、前記統合パケットを構成するヘッダ部に収められている前記パケットの宛先および前記統合パケットを構成する実データ部に収められている前記パケットの１つのデータに基づいて、前記パケットに復元する統合パケット復元手段、
   この統合パケット復元手段で復元されたパケットを送信装置で送信させる復元パケット送信手段、
   として機能させることを特徴とするパケット統合復元プログラム。

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