JP2006174000A

JP2006174000A - Network system

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Publication number: JP2006174000A
Application number: JP2004362649A
Authority: JP
Inventors: Toyomi Nakamura; 中村豊美
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2006-06-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration in reliability of stream data having large capacity and requiring real time property due to packet loss etc. <P>SOLUTION: A transmitting apparatus and a receiving apparatus are caused to have a plurality of connections to a network, and LPS setting etc. on an MPLS network is used to fix paths n a network between the each connection of the transmitter side and each connection of the receiver side. In a step of packetizing the data stream, the transmitting apparatus generates a plurality of packets each having the same payload data, and transmits the generated packets through each connection. The receiving apparatus uses only one packet for re-constructing the data stream from among the plurality of reception packets having the same payload data. In this way, if a fault occurs anywhere on the network or if a packet loss occurs in an apparatus in the network, the receiving apparatus can re-construct the original data stream unless a fault losing all the packets does not occur. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ストリームデータを送受信するネットワークに適用して有用な技術に関し、特にイーサネットをベースにしたネットワークでのパケットロスに起因する信頼性低下を防止する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique that is useful when applied to a network that transmits and receives stream data, and more particularly to a technique that prevents a decrease in reliability due to packet loss in a network based on Ethernet.

画像配信等の用途で、ＭＡＮあるいはＷＡＮのネットワークを経由してストリームデータを配信するには専用線を用いる方法と、インターネット網を用いる方法が有る。ストリームデータのトラフィックが少なく、リアルタイム性が必要でない場合には通常ＴＣＰ／ＩＰプロトコルとインターネット網の組合せが一般的であり、非圧縮のハイビジョン画像等の大容量データを送信する場合、あるいはリアルタイム性が必要な場合には専用線を用いる傾向にある。これはインターネット網を用いた場合の運用コストの安さを重視するか、専用線を用いた場合の回線品質の高さを重視するかの選択であると考えられる。 There are a method using a dedicated line and a method using an Internet network for distributing stream data via a MAN or WAN network for applications such as image distribution. When the traffic of stream data is small and real-time property is not necessary, the combination of TCP / IP protocol and the Internet network is generally used. When transmitting large-volume data such as uncompressed high-definition images, or when real-time property is There is a tendency to use a dedicated line when necessary. This is considered to be a choice between placing importance on low operation costs when using the Internet network or placing importance on high line quality when using a dedicated line.

すなわち、イーサネットとルータをベースにしたインターネット網では、基本的にはベストエフォートネットワークをベースにしている事と、ルータ、スイッチ等のパケット単位のバッファリングを行う機器を用いている事により、機器内バッファ満杯によるパケットロス等の信頼性の問題があり、大容量、リアルタイムのデータ転送での使用は避けられる傾向に有る。 In other words, in the Internet network based on Ethernet and router, basically, it is based on the best-effort network, and devices that perform buffering in units of packets such as routers and switches are used. There is a problem of reliability such as packet loss due to the buffer being full, and there is a tendency to avoid use in large-capacity, real-time data transfer.

この問題を解決するために、様々な改良が加えられてきている。ルータでのＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）サポート、ＭＰＬＳ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）によるスイッチングのサポートはパケットロスの可能性を低め、優先順位の高いデータに対しての帯域確保を行い、網全体を通してのワンダー、ジッターの評価を可能とした。これにより、従来はＩＰ網を通して送る事に適さなかった電話等の音声データアプリケーション（ＶｏＩＰ）でのインターネット網利用が可能となっている。 Various improvements have been made to solve this problem. QoS (Quality of Service) support in the router and switching support by MPLS (Multi Protocol Label Switching) reduce the possibility of packet loss, secure bandwidth for high-priority data, and wander throughout the entire network. Jitter can be evaluated. As a result, it is possible to use the Internet network in a voice data application (VoIP) such as a telephone that was not suitable for transmission through the IP network.

しかしながら、前記の従来技術だけでは、例えばハイビジョンの非圧縮データを放送局間で配信するようなネットワークに極めて高い信頼性を必要とする用途にインターネット網、すなわちＩＰ網を用いる事はできない。一方この様な大容量でリアルタイム性を求める画像データの配信に関するニーズはデジタル放送の普及に伴い今後急速に増大するものと見込まれ、高価な専用線を用いない安価な配信手段に関する必要性が高まっている。本発明は、ＩＰ網への接続を多重化する事によりこの課題を解決し、大容量でリアルタイム性を求めるデータを従来よりも格段に高い信頼性でＩＰ網を用いて配信する事を可能とする。 However, the above-described prior art alone cannot use the Internet network, that is, the IP network for applications that require extremely high reliability in a network that distributes high-definition uncompressed data between broadcast stations, for example. On the other hand, the need for distribution of image data that requires real-time performance with such a large capacity is expected to increase rapidly in the future with the spread of digital broadcasting, and the need for an inexpensive distribution means that does not use expensive dedicated lines is increasing. ing. The present invention solves this problem by multiplexing the connection to the IP network, and can deliver data requiring a large capacity and real-time property using the IP network with much higher reliability than before. To do.

上記目的を達成するため本発明では、データストリームをパケット化しネットワークに送信する送信装置はネットワークに対して複数の接続を有し、必要であればネットワークからパケットを受信する受信装置もネットワークに対して複数の接続を有する。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a transmitting device that packetizes a data stream and transmits it to the network has a plurality of connections to the network, and if necessary, a receiving device that receives packets from the network also connects to the network. Has multiple connections.

ＩＰ網は送信側の各接続と受信側との間のネットワーク上の経路が固定できるように構成する。この構成の具体的な手段としては、例えばＭＰＬＳネットワークでのＬＳＰ（Label Switched Path）設定がある。 The IP network is configured so that a path on the network between each connection on the transmission side and the reception side can be fixed. As a specific means of this configuration, for example, there is an LSP (Label Switched Path) setting in an MPLS network.

送信装置はデータストリームをパケット化する段階で、データストリームの同一のフラグメントを当該送信装置で使用するプロトコルのペイロードデータとし、下位プロトコルのヘッダー情報、各接続に固有の情報（ＭＡＣヘッダ等）、データストリーム内でのパケットの位置を示す情報を付加した受信装置宛の複数のパケットを生成し、各接続を通して送信する。 When the transmitting device packetizes the data stream, the same fragment of the data stream is used as payload data of the protocol used by the transmitting device, and header information of the lower protocol, information specific to each connection (such as a MAC header), data A plurality of packets addressed to the receiving device to which information indicating the position of the packet in the stream is added are generated and transmitted through each connection.

ネットワークが障害なく動作していて、ネットワーク内のルータあるいはスイッチ等の機器でのパケットロスが発生しないとすると、受信装置はネットワークから同じペイロードデータを持つパケットを時間差を置いて受信する事になる。 If the network is operating without a failure and no packet loss occurs in devices such as routers or switches in the network, the receiving apparatus receives packets having the same payload data from the network with a time difference.

受信装置は同じペイロードデータを持つ複数の受信パケットの内から１つのパケットだけをデータストリームの組み立て直しに用いる。もし、ネットワークのどこかに障害が発生するか、あるいはネットワーク内の機器でパケットロスが発生した場合、受信装置は送信装置が複数の接続に送信したパケット数より少ない数のパケットを受信する。しかし、送信した全てのパケットを失わせるような障害が発生しない限り、もとのデータストリームを組み立て直す事が出来る。 The receiving apparatus uses only one packet among a plurality of received packets having the same payload data for reassembling the data stream. If a failure occurs somewhere in the network or a packet loss occurs in a device in the network, the receiving device receives a smaller number of packets than the number of packets transmitted by the transmitting device to a plurality of connections. However, the original data stream can be reassembled unless a failure occurs that causes all transmitted packets to be lost.

本発明に従うと、ストリームデータをパケット化し送受信するベストエフォート型のネットワークにおけるパケットロスに起因する信頼性低下をネットワークの冗長性を利用して防止する事が可能となり、大容量でリアルタイム性を求めるデータを低コストかつ従来よりも格段に高い信頼性で配信する事が可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent a decrease in reliability due to packet loss in a best effort network that packetizes and transmits stream data by using network redundancy, and data that requires real-time performance with a large capacity. Can be distributed at low cost and with much higher reliability than before.

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１はシステム全体の構成を示す。送信装置１１は入力のＨＤ−ＳＤＩよりの非圧縮ハイビジョン映像をＭＰＬＳネットワーク１２に送信する装置であり、受信装置１３はＭＰＬＳネットワーク１２からのパケットを受信して非圧縮ハイビジョン映像を組み立てなおす装置である。送信装置１１と受信装置１３はデータ転送のプロトコルとしてリアルタイム伝送プロトコルすなわちＲＴＰ（Real-Time Transport Protocol）を用いる。なお、ＲＴＰのより詳細な記述は、以下の参考文献を参照するものとして、本説明においては、具体的な記載を省略する。 FIG. 1 shows the configuration of the entire system. The transmission device 11 is a device that transmits uncompressed high-definition video from the input HD-SDI to the MPLS network 12, and the reception device 13 is a device that receives packets from the MPLS network 12 and reassembles the uncompressed high-definition video. . The transmission device 11 and the reception device 13 use a real-time transmission protocol, that is, RTP (Real-Time Transport Protocol) as a data transfer protocol. In addition, the detailed description of RTP shall refer to the following references, and a specific description will be omitted in this description.

“RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications”, H. Schulzrinne, S. Casner, R. Frederick, V. Jacobson; RFC 1889, January 1996. “RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications”, H. Schulzrinne, S. Casner, R. Frederick, V. Jacobson; RFC 1889, January 1996.

送信装置１１は送信用に３つの１０ギガビットイーサネットポート（１１１、１１２、１１３）を持つ。受信装置１３は受信用に３つの１０ギガビットイーサネットポート（１３１、１３２、１３３）を持つ。送信装置、受信装置の各ポートに対するＭＰＬＳ網内のＬＳＰの設定は、非圧縮ハイビジョン映像伝送用の所定のＩＰアドレスに関して１１１から送信したデータが１３１で受信され、１１２から送信したデータが１３２で受信され、１１３から送信したデータが１３３で受信される様にしてある。 The transmission device 11 has three 10-Gigabit Ethernet ports (111, 112, 113) for transmission. The receiving device 13 has three 10 Gigabit Ethernet ports (131, 132, 133) for reception. The LSP setting in the MPLS network for each port of the transmitting device and the receiving device is such that data transmitted from 111 is received at 131 with respect to a predetermined IP address for uncompressed high-definition video transmission, and data transmitted from 112 is received at 132. The data transmitted from 113 is received at 133.

送信装置１１による送信から受信装置１３による受信までの各ＬＳＰの時間差はＲＴＰパケットの送信時間の２倍未満に設定されている。 The time difference of each LSP from transmission by the transmission device 11 to reception by the reception device 13 is set to be less than twice the transmission time of the RTP packet.

図２は送信装置１１のブロック図である。図２においてインタフェース回路２１は入力ＨＤ−ＳＤＩからの非圧縮ハイビジョンデータをフラグメントし、ＵＤＰ／ＩＰ上でのＲＴＰのパケットを生成するＲＴＰパケット生成回路２２にフラグメントしたデータを与える。 FIG. 2 is a block diagram of the transmission device 11. In FIG. 2, the interface circuit 21 fragments uncompressed high-definition data from the input HD-SDI and supplies the fragmented data to an RTP packet generation circuit 22 that generates RTP packets on UDP / IP.

ＲＴＰパケット生成回路２２はフラグメントデータをＲＴＰパケットのフォーマットにカプセル化する。ＲＴＰパケットのフォーマットを図４に示す。ＲＴＰヘッダー４１内のシーケンスナンバーフィールド４１１は送信するＲＴＰパケット毎にＲＴＰパケット生成回路によりインクリメントされる。従って、受信装置ではシーケンスナンバーフィールド４１１を参照する事により、パケットロスの検出を行うことが可能である。 The RTP packet generation circuit 22 encapsulates the fragment data in the RTP packet format. The format of the RTP packet is shown in FIG. The sequence number field 411 in the RTP header 41 is incremented by the RTP packet generation circuit for each RTP packet to be transmitted. Therefore, the receiving apparatus can detect the packet loss by referring to the sequence number field 411.

ＲＴＰパケット生成回路２２は作ったＲＴＰパケットを３個の１０ギガビットイーサネットＭＡＣ回路２３１、２３２、２３３に与える。 The RTP packet generation circuit 22 gives the created RTP packet to the three 10 Gigabit Ethernet MAC circuits 231, 232, and 233.

１０ギガビットイーサネットＭＡＣ回路２３１、２３２、２３３は各々図１の１０ギガビットイーサネットポート１１１、１１２、１１３に対するＭＡＣ副層の制御を行い、各ポートへの送信のための一時的なバッファを内含する。ＲＴＰパケット生成回路２２で作られたＲＴＰパケットは１０ギガビットイーサネットＭＡＣ回路２３１、２３２、２３３制御のもと１０ギガビットイーサネットＰＨＹ回路２４１、２４２、２４３を経て各ポートに送られる。 The 10 Gigabit Ethernet MAC circuits 231, 232, and 233 each control the MAC sublayer for the 10 Gigabit Ethernet ports 111, 112, and 113 in FIG. 1 and include temporary buffers for transmission to each port. The RTP packet generated by the RTP packet generation circuit 22 is sent to each port via the 10 Gigabit Ethernet PHY circuits 241, 242, and 243 under the control of the 10 Gigabit Ethernet MAC circuits 231, 232, and 233.

マイクロプロセッサ２７は送信装置の全体制御を行い、ＳＮＭＰ、ＯＡＭ、ＲＴＣＰ等のプロトコル制御も行う。 The microprocessor 27 performs overall control of the transmission apparatus, and also performs protocol control such as SNMP, OAM, and RTCP.

図３は受信装置１３のブロック図である。図３において１０ギガビットイーサネットＭＡＣ回路３３１、３３２、３３３は各々図１の１０ギガビットイーサネットポート１３１、１３２、１３３に対するＭＡＣ副層の制御を行い、各ポートからの受信のための一時的なバッファを内含する。各ポートから１０ギガビットイーサネットＰＨＹ回路３４１、３４２、３４３を経て受信したＲＴＰパケットは、１０ギガビットイーサネットＭＡＣ回路３３１、３３２、３３３の制御のもと、シーケンスナンバー比較回路３５へ送られる。 FIG. 3 is a block diagram of the receiving device 13. In FIG. 3, the 10 Gigabit Ethernet MAC circuits 331, 332, and 333 control the MAC sublayer for the 10 Gigabit Ethernet ports 131, 132, and 133 in FIG. 1, respectively, and store temporary buffers for reception from each port. Include. RTP packets received from each port via the 10 Gigabit Ethernet PHY circuits 341, 342, 343 are sent to the sequence number comparison circuit 35 under the control of the 10 Gigabit Ethernet MAC circuits 331, 332, 333.

シーケンスナンバー比較回路３５はＲＴＰパケット内のシーケンスナンバーフィールドの値を抜き出し、次のアルゴリズムに従った動作を行う。 The sequence number comparison circuit 35 extracts the value of the sequence number field in the RTP packet and performs an operation according to the following algorithm.

（１）受信したＲＴＰパケットのシーケンスナンバーフィールドの値が、最後にＲＴＰパケット処理回路３２に送ったＲＴＰパケットのシーケンスナンバーと等しい場合、あるいは所定の値以内で遅れている場合、冗長受信（すでに他のポートから当該パケットを受信している）と判定し、当該パケットを廃棄する。 (1) If the value of the sequence number field of the received RTP packet is equal to the sequence number of the RTP packet last sent to the RTP packet processing circuit 32, or if it is delayed within a predetermined value, redundant reception (already other And the packet is discarded.

（２）受信したＲＴＰパケットのシーケンスナンバーフィールドの値が、最後にＲＴＰパケット処理回路３２に送ったＲＴＰパケットのシーケンスナンバーをインクリメントした値と等しい場合、当該パケットをＲＴＰパケット処理回路に送信する。 (2) When the value of the sequence number field of the received RTP packet is equal to the value obtained by incrementing the sequence number of the last RTP packet sent to the RTP packet processing circuit 32, the packet is transmitted to the RTP packet processing circuit.

（３）受信したＲＴＰパケットのシーケンスナンバーフィールドの値が、上記（１）（２）のケースいずれでのない場合（すなわち進んでいる場合）、パケットロスが発生したと判定し、パケットロス発生の旨をマイクロプロセッサ３７に報告する。 (3) When the value of the sequence number field of the received RTP packet is not one of the cases (1) and (2) above (that is, when it has advanced), it is determined that a packet loss has occurred, and the packet loss has occurred. The fact is reported to the microprocessor 37.

上記動作の結果、同じシーケンスナンバーフィールドの値のＲＴＰパケットを複数受信してもシーケンスナンバー比較回路３５からＲＴＰパケット処理回路３２へ渡されるＲＴＰパケットは１つだけとなる。ＲＴＰパケット処理回路３２はＲＴＰパケットからペイロード、およびタイミング情報を抜き出しインタフェース回路３１に与える。 As a result of the above operation, even if a plurality of RTP packets having the same sequence number field value are received, only one RTP packet is passed from the sequence number comparison circuit 35 to the RTP packet processing circuit 32. The RTP packet processing circuit 32 extracts the payload and timing information from the RTP packet and provides them to the interface circuit 31.

インタフェース回路３１は当該ペイロードのデータ、タイミング情報より非圧縮ハイビジョン映像データを組み立て直しＨＤ−ＳＤＩに出力する。 The interface circuit 31 reassembles the uncompressed high-definition video data from the payload data and timing information, and outputs the uncompressed high-definition video data to the HD-SDI.

マイクロプロセッサ３７は受信装置の全体制御を行い、ＳＮＭＰ、ＯＡＭ、ＲＴＣＰ等のプロトコル制御も行う。 The microprocessor 37 performs overall control of the receiving apparatus, and also performs protocol control such as SNMP, OAM, and RTCP.

次に、本実施例での非圧縮ハイビジョン映像データの伝送について一連の流れを説明する。 Next, a series of flows for transmission of uncompressed high-definition video data in this embodiment will be described.

図５に送信装置１１のＨＤ−ＳＤＩに入力された非圧縮ハイビジョン映像データと送信装置１１の１０ギガビットイーサネットポート（１１１、１１２、１１３）上のパケット、受信装置１３のＨＤ−ＳＤＩの非圧縮ハイビジョン映像データとの関係を示す。 FIG. 5 shows uncompressed high-definition video data input to the HD-SDI of the transmission device 11 and packets on the 10-Gigabit Ethernet ports (111, 112, 113) of the transmission device 11, and HD-SDI uncompressed high-definition HD of the reception device 13. The relationship with video data is shown.

送信装置１１のＨＤ−ＳＤＩに入力された非圧縮ハイビジョン映像データは、ＲＴＰパケット生成回路２２によってＲＴＰパケット化された結果、順次インクリメントされるシーケンスナンバーフィールドを持つＲＴＰのパケットとして送信用の１０ギガビットイーサネットポート（１１１、１１２、１１３）を経由してＭＰＬＳネットワーク１２に送られる。図５では最初のＲＴＰパケットのシーケンス番号を３と仮定している。従って、引き続くＲＴＰパケットでは、シーケンス番号は４、５、６とインクリメントして送られる。 The uncompressed high-definition video data input to the HD-SDI of the transmission apparatus 11 is converted into RTP packets by the RTP packet generation circuit 22 and, as a result, 10-Gigabit Ethernet for transmission as RTP packets having sequence number fields that are sequentially incremented. It is sent to the MPLS network 12 via the ports (111, 112, 113). In FIG. 5, it is assumed that the sequence number of the first RTP packet is 3. Accordingly, in subsequent RTP packets, the sequence numbers are incremented and sent as 4, 5, and 6.

送信装置１１の１０ギガビットイーサネットポート（１１１、１１２、１１３）上では同じＲＴＰパケット（もちろんＭＡＣアドレス等のＭＡＣ副層の情報は異なる）がほとんど同時に送られる。これは各ポート上の送信時間の差は、論理回路の遅延の差、ケーブルの遅延の差だけから起きるため、事実上無視できるレベルのものだからである。もちろん、フロー制御、ＯＡＭ、あるいはＲＴＣＰパケットの送受信等により無視できない差が発生する可能性もあるが、本説明では説明の簡易化のために時間差のほとんど発生しない代表的なケースについて説明することとする。 On the 10 Gigabit Ethernet ports (111, 112, 113) of the transmission apparatus 11, the same RTP packet (of course, MAC sublayer information such as the MAC address is different) is sent almost simultaneously. This is because the difference in transmission time on each port arises from only the difference in logic circuit delay and the difference in cable delay, so that the level is virtually negligible. Of course, there is a possibility that a non-negligible difference may occur due to flow control, OAM, or transmission / reception of an RTCP packet. However, in this description, for the sake of simplification of explanation, a typical case in which almost no time difference occurs is described. To do.

送信装置１１の３つの１０ギガビットイーサネットポートに送られたＲＴＰパケットはＭＰＬＳネットワーク１２を経由して受信装置１３の３つの１０ギガビットイーサネットポートに到着する。しかし、ＭＰＬＳネットワーク内の各ＬＳＰの通過時間の差（ＲＴＰパケットの送信時間の２倍未満）により受信装置１３での３つの１０ギガビットイーサネットポートではＲＴＰパケットの到着に時間差が生じる。図５のケースでは１０ギガビットイーサネットポート１３１での受信が最も早く、１０ギガビットイーサネットポート１３２での受信が最も遅い。この場合、受信装置１３のシーケンスナンバー比較回路３５に最初に入力されるシーケンスナンバーフィールド３のＲＴＰパケットは１０ギガイーサネットＭＡＣ回路３３１からのパケットであり、シーケンスナンバー比較回路３５は当該パケットをＲＴＰパケット処理回路３２に渡す。 The RTP packets sent to the three 10 Gigabit Ethernet ports of the transmission device 11 arrive at the three 10 Gigabit Ethernet ports of the reception device 13 via the MPLS network 12. However, due to the difference in the transit time of each LSP in the MPLS network (less than twice the RTP packet transmission time), there is a time difference in the arrival of RTP packets at the three 10 Gigabit Ethernet ports in the receiving device 13. In the case of FIG. 5, reception at the 10 Gigabit Ethernet port 131 is the fastest and reception at the 10 Gigabit Ethernet port 132 is the slowest. In this case, the RTP packet in the sequence number field 3 that is first input to the sequence number comparison circuit 35 of the receiving device 13 is a packet from the 10 Gigabit Ethernet MAC circuit 331, and the sequence number comparison circuit 35 processes the packet by RTP packet processing. Pass to circuit 32.

その後、１０ギガビットイーサネットＭＡＣ回路３３２、３３３からシーケンスナンバー比較回路３５に入力されるシーケンスナンバーフィールド３のＲＴＰパケットは廃棄される。 Thereafter, the RTP packet in the sequence number field 3 input from the 10 Gigabit Ethernet MAC circuits 332 and 333 to the sequence number comparison circuit 35 is discarded.

引き続いて受信するシーケンスナンバーフィールドが４、５、６のパケットについても同じ処理が行われ、結果として１０ギガビットイーサネットポート１３１から受信したパケットだけから非圧縮ハイビジョン映像データが組立て直され受信装置１３のＨＤ−ＳＤＩから出力される事になる。 The same processing is performed for the packets whose sequence number fields are 4, 5, and 6 that are subsequently received. As a result, the uncompressed high-definition video data is reassembled from only the packets received from the 10-Gigabit Ethernet port 131, and the HD of the receiving device 13 is reassembled. -It will be output from SDI.

上記はＭＰＬＳネットワークでのパケットロスが発生しなかった場合であるが、パケットロスが発生した場合には図６で示す動きとなる。送信装置１１の動きは図５の場合と同じである。 The above is a case where no packet loss occurs in the MPLS network, but when a packet loss occurs, the movement shown in FIG. 6 is performed. The movement of the transmission device 11 is the same as in FIG.

送信装置１１の１０ギガビットイーサネットポート１１１から受信装置１３の１０ギガビットイーサネットポート１３１へのＬＳＰのどこかでシーケンスナンバーフィールドが４のＲＴＰパケットが失われたとする。 Assume that an RTP packet with a sequence number field of 4 is lost somewhere in the LSP from the 10 Gigabit Ethernet port 111 of the transmission device 11 to the 10 Gigabit Ethernet port 131 of the reception device 13.

受信装置１３のシーケンスナンバー比較回路３５は１０ギガイーサネットＭＡＣ回路３３１からシーケンスナンバーフィールドが３のＲＴＰパケットを受信した後、同じポートからシーケンスナンバーフィールドが４のパケットを受信する事ができない。しかし、１０ギガビットイーサネットポート１３２、および１３３ではシーケンスナンバーフィールドが４のパケットが受信され、シーケンスナンバー比較回路３５に入力される。 The sequence number comparison circuit 35 of the receiving apparatus 13 cannot receive a packet with a sequence number field of 4 from the same port after receiving an RTP packet with a sequence number field of 3 from the 10 Gigabit Ethernet MAC circuit 331. However, the 10 gigabit Ethernet ports 132 and 133 receive a packet whose sequence number field is 4 and input it to the sequence number comparison circuit 35.

シーケンスナンバー比較回路３５は前記のアルゴリズムに従った動作を行い、１０ギガビットイーサネットポート１３３からのシーケンスナンバーフィールドが４のＲＴＰパケットをＲＴＰパケット処理回路３２に渡す。その後、シーケンスナンバーフィールドが５のパケットについては、再び１０ギガビットイーサネットポート１３１からのパケットがシーケンスナンバー比較回路３５からＲＴＰパケット処理回路３２に渡される。結果として、受信装置１３のＨＤ−ＳＤＩから出力される非圧縮ハイビジョン映像データは２つの１０ギガビットイーサネットから受信したデータを混在して組み立て直したものとなる。すなわち、１つのＬＳＰでのパケットロスを冗長ルートからの受信パケットを用いて救済できた事となる。 The sequence number comparison circuit 35 performs an operation according to the above algorithm, and passes the RTP packet whose sequence number field is 4 from the 10 Gigabit Ethernet port 133 to the RTP packet processing circuit 32. Thereafter, for the packet whose sequence number field is 5, the packet from the 10-Gigabit Ethernet port 131 is transferred from the sequence number comparison circuit 35 to the RTP packet processing circuit 32 again. As a result, the uncompressed high-definition video data output from the HD-SDI of the receiving device 13 is reassembled by mixing data received from two 10 Gigabit Ethernet. That is, the packet loss in one LSP can be remedied by using the received packet from the redundant route.

前記実施例では、１つのＭＰＬＳネットワークに接続されるシステムについて説明したが、複数のＭＰＬＳネットワークを用いて更なる高信頼化を図る事は可能であるし、さらに一部または全てに専用線を用いたネットワークに対しても本発明を利用する事もできる。また、実施例ではＭＰＬＳ、イーサネット、ＲＴＰを前提としたネットワークを用いたが、他のプロトコル、ネットワークへ本発明を適用する事は容易である。さらに実施例での非圧縮ハイビジョン映像データは一例であり他の種類のストリームデータに本発明を適用する事に障害はない。また、送信側と受信側は前記実施例では１対１の接続を複数本設けていたが、ｎ対１あるいはｎ対ｍの構成にも本発明を適用する事は容易に可能である。また、前記実施例での送信装置、受信装置は同様な機能を持つＬＳＩ、ボードに置き換え可能な事は明らかである。 In the above embodiment, a system connected to one MPLS network has been described. However, it is possible to achieve higher reliability by using a plurality of MPLS networks, and a dedicated line is used for a part or all of the network. The present invention can also be used for existing networks. In the embodiment, a network based on MPLS, Ethernet, and RTP is used. However, it is easy to apply the present invention to other protocols and networks. Furthermore, the uncompressed high-definition video data in the embodiment is an example, and there is no obstacle to applying the present invention to other types of stream data. Further, although a plurality of one-to-one connections are provided on the transmitting side and the receiving side in the above embodiment, the present invention can be easily applied to an n-to-1 or n-to-m configuration. In addition, it is obvious that the transmission device and the reception device in the above embodiment can be replaced with LSIs and boards having similar functions.

本発明は、動画像のデータ転送システムに限られず、例えば、デジタルデータの読出しや書込みを行う端末装置間で通信を行うシステムや、ファクトリオートメーション（ＦＡ）システム等のデジタルデータに係る種々の信号処理を行う端末装置間で通信を行うシステムに適用しても有用である。 The present invention is not limited to a moving image data transfer system. For example, various signal processing related to digital data such as a system that performs communication between terminal devices that read and write digital data, and a factory automation (FA) system. The present invention is also useful when applied to a system that performs communication between terminal devices that perform.

システム全体の構成。Overall system configuration. 送信装置１１のブロック図。FIG. 2 is a block diagram of a transmission device 11. 受信装置１３のブロック図。The block diagram of the receiver 13. ＲＴＰパケットのフォーマット。RTP packet format. 送信装置１１の送信データと受信装置１３の受信データの関係（パケットロス無）。Relationship between transmission data of the transmission device 11 and reception data of the reception device 13 (no packet loss). 送信装置１１の送信データと受信装置１３の受信データの関係（パケットロス有）。Relationship between transmission data of the transmission device 11 and reception data of the reception device 13 (with packet loss).

Explanation of symbols

１１・・・送信装置
１２・・・ＭＰＬＳネットワーク
１３・・・受信装置
１１１・・・送信装置の送信用１０ギガビットイーサネットポート
１１２・・・送信装置の送信用１０ギガビットイーサネットポート
１１３・・・送信装置の送信用１０ギガビットイーサネットポート
１３１・・・受信装置の受信用１０ギガビットイーサネットポート
１３２・・・受信装置の受信用１０ギガビットイーサネットポート
１３３・・・受信装置の受信用１０ギガビットイーサネットポート
２１・・・送信装置のＨＤ−ＳＤＩインタフェース回路
２２・・・ＲＴＰパケット生成回路
２３１・・・送信装置の１０ギガイーサネットＭＡＣ回路
２３２・・・送信装置の１０ギガイーサネットＭＡＣ回路
２３３・・・送信装置の１０ギガイーサネットＭＡＣ回路
２４１・・・送信装置の１０ギガビットイーサネットＰＨＹ回路
２４２・・・送信装置の１０ギガビットイーサネットＰＨＹ回路
２４３・・・送信装置の１０ギガビットイーサネットＰＨＹ回路
２７・・・送信装置のマイクロプロセッサ
３１・・・受信装置のＨＤ−ＳＤＩインタフェース回路
３２・・・ＲＴＰパケット処理回路３２
３３１・・・受信装置の１０ギガビットイーサネットＭＡＣ回路
３３２・・・受信装置の１０ギガビットイーサネットＭＡＣ回路
３３３・・・受信装置の１０ギガビットイーサネットＭＡＣ回路
３４１・・・受信装置の１０ギガビットイーサネットＰＨＹ回路
３４２・・・受信装置の１０ギガビットイーサネットＰＨＹ回路
３４３・・・受信装置の１０ギガビットイーサネットＰＨＹ回路
３５・・・シーケンスナンバー比較回路
３７・・・受信装置のマイクロプロセッサ
４１１・・・シーケンスナンバーフィールド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Transmitting device 12 ... MPLS network 13 ... Receiving device 111 ... Transmitting device 10 Gigabit Ethernet port 112 ... Transmitting device transmitting 10 Gigabit Ethernet port 113 ... Transmitting device 10 gigabit Ethernet port 131 for transmission of the receiver 10 gigabit Ethernet port 132 for reception of the reception apparatus 10 gigabit Ethernet port 133 for reception of the reception apparatus 10 gigabit Ethernet port 21 for reception of the reception apparatus HD-SDI interface circuit 22 of the transmission device ... RTP packet generation circuit 231 ... 10-Gigabit Ethernet MAC circuit 232 of the transmission device ... 10-Gigabit Ethernet MAC circuit 233 of the transmission device ... 10-Gigabit Ethernet of the transmission device MAC circuit 2 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 10 gigabit Ethernet PHY circuit 242 of transmission apparatus ... 10 gigabit Ethernet PHY circuit 243 of transmission apparatus ... 10 gigabit Ethernet PHY circuit 27 of transmission apparatus ... Microprocessor 31 of transmission apparatus ... Reception Device HD-SDI interface circuit 32... RTP packet processing circuit 32
331... 10 gigabit Ethernet MAC circuit 332 of the receiving device 10 gigabit Ethernet MAC circuit 333 of the receiving device 10 gigabit Ethernet MAC circuit 341 of the receiving device 10 gigabit Ethernet PHY circuit 342 of the receiving device .. 10-Gigabit Ethernet PHY circuit 343 of the receiving device ... 10-Gigabit Ethernet PHY circuit 35 of the receiving device ... Sequence number comparison circuit 37 ... Microprocessor 411 of the receiving device ... Sequence number field

Claims

A network system comprising: a transmission device that packetizes a data stream and transmits the packet to a network; a network that transmits the packet; and a reception device that receives the packet and reassembles the data stream, and the transmission device has a plurality of connections to the network. And if necessary, the receiving device also has a plurality of connections, the transmitting device has redundancy that transmits packets from one data stream to the plurality of connections, and the receiving device A network system comprising means for improving reliability based on the redundancy when reassembling a data stream.

The network system according to claim 1, wherein the packet system includes information for identifying a packet order, and the receiving apparatus reassembles a data stream using the information.

The network system according to claim 1, wherein a plurality of connections of the transmission device to the network are Ethernet (registered trademark), and the network is an MPLS network.

The network system according to claim 1, wherein the packet is transmitted from the transmission device to the network according to an IETF real-time transmission protocol (RTP).