JP2010166244A - Device and method for determining packet loss - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、受信したフラグメントパケットのパケットロスの検出を行う技術に関する。 The present invention relates to a technique for detecting a packet loss of a received fragment packet.
RTP(Real-time Transport Protocol)パケットのロス判定は既存方式が複数存在する。例えば、特許文献1においては、フラグメントパケットを考慮したロス検出方法が記載されている。特許文献2においては、パケットロス率に基づく送信レート制御手法について記載されている。また、特許文献3においては、バーストロスも含めたパケットロスの発生をリアルタイムに検出する方法が提案されている。 There are a plurality of existing methods for determining the loss of RTP (Real-time Transport Protocol) packets. For example, Patent Document 1 describes a loss detection method considering fragment packets. Patent Document 2 describes a transmission rate control method based on a packet loss rate. Patent Document 3 proposes a method for detecting the occurrence of packet loss including burst loss in real time.
しかしながら、特許文献1では、最後尾パケットを受信したときに、パケット群内のロスしたパケットの再送を要求するため、パケットの順序入れ替えなどで最後尾パケットの後に到着するパケットもロスしたと判定されてしまう。 However, in Patent Document 1, when the last packet is received, since retransmission of the lost packet in the packet group is requested, it is determined that the packet arriving after the last packet is also lost due to packet reordering or the like. End up.
また、特許文献2では、受信者からのフィードバック情報に基づいてデータ送出レートを決める方式であり、パケットロスをリアルタイムに検出することはできない。 Moreover, in patent document 2, it is a system which determines a data transmission rate based on the feedback information from a receiver, and cannot detect a packet loss in real time.
また、特許文献3では、各パケットにシーケンス番号が付与されていることを前提としており、パケットがフラグメントされている場合は想定していない。 In Patent Document 3, it is assumed that a sequence number is assigned to each packet, and it is not assumed that the packet is fragmented.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、フラグメントパケットのパケットロスをリアルタイムに検出することにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to detect packet loss of a fragment packet in real time.
第1の本発明に係るパケットロス判定装置は、フラグメントパケットを受信する受信手段と、フラグメントパケットを受信したときに、当該フラグメントパケットが1つのパケットを分割した一連のフラグメントパケットの最後のフラグメントパケットであるか否かを判定するパケット処理手段と、最後のフラグメントパケットを受信したときに、当該最後のフラグメントパケットが属する一連のフラグメントパケットの全てのフラグメントパケットを受信していない場合であって、最後のフラグメントパケットを受信してから所定の時間内にその未受信のフラグメントパケットを受信できないときにはパケットロスが発生したと判定するパケットロス判定手段と、を有することを特徴とする。 A packet loss determination apparatus according to a first aspect of the present invention includes: a receiving unit that receives a fragment packet; and the last fragment packet of a series of fragment packets obtained by dividing the packet into a single packet when the fragment packet is received. A packet processing means for determining whether or not there is a case where all the fragment packets of a series of fragment packets to which the last fragment packet belongs are not received when the last fragment packet is received, And a packet loss determination means for determining that a packet loss has occurred when the unreceived fragment packet cannot be received within a predetermined time after receiving the fragment packet.
第2の本発明に係るパケットロス判定方法は、フラグメントパケットを受信するステップと、フラグメントパケットを受信したときに、当該フラグメントパケットが1つのパケットを分割した一連のフラグメントパケットの最後のフラグメントパケットであるか否かを判定するステップと、最後のフラグメントパケットを受信したときに、当該最後のフラグメントパケットが属する一連のフラグメントパケットの全てのフラグメントパケットを受信していない場合であって、最後のフラグメントパケットを受信してから所定の時間内にその未受信のフラグメントパケットを受信できないときにはパケットロスが発生したと判定するステップと、を有することを特徴とする。 The packet loss determination method according to the second aspect of the present invention includes a step of receiving a fragment packet, and when the fragment packet is received, the fragment packet is the last fragment packet of a series of fragment packets obtained by dividing one packet A step of determining whether or not all fragment packets of a series of fragment packets to which the last fragment packet belongs are received when the last fragment packet is received, and the last fragment packet is And determining that a packet loss has occurred when the unreceived fragment packet cannot be received within a predetermined time after reception.
本発明にあっては、フラグメントパケットを受信し、そのフラグメントパケットが最後のフラグメントパケットであって、全てのフラグメントパケットを受信していない場合に、所定の時間内に未受信のフラグメントパケットを受信できないときにはパケットロスが発生したと判定することにより、フラグメントパケットの到着順序の入れ替えを考慮した、リアルタイムなパケットロス検出が可能となる。 In the present invention, when a fragment packet is received and the fragment packet is the last fragment packet and not all the fragment packets have been received, an unreceived fragment packet cannot be received within a predetermined time. Sometimes, by determining that a packet loss has occurred, real-time packet loss detection can be performed in consideration of changing the arrival order of fragment packets.
このように、本発明によれば、フラグメントパケットのパケットロスをリアルタイムに検出することができる。 Thus, according to the present invention, the packet loss of the fragment packet can be detected in real time.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態におけるパケットロス検出装置の構成を示すブロック図である。同図に示すパケットロス検出装置1は、受信部11、タイマー12、パケット処理部13、およびパケットロス判定部14を備える。パケットロス検出装置1は、演算処理装置、記憶装置、メモリ等を備えたコンピュータにより構成して、各部の処理がプログラムによって実行されるものとしてもよい。このプログラムはパケットロス検出装置1が備える記憶装置に記憶されており、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a packet loss detection apparatus according to the present embodiment. The packet loss detection apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a
受信部11は、大きなパケットをいくつかに分割したフラグメントパケットなどのパケットを受信する。
The
タイマー12は、パケットロスを検出するための時間を測定する。例えば、1つのパケットをいくつかに分割した一連のフラグメントパケットのいずれかが未受信の場合、そのフラグメントパケットの到着を待つ時間を測定する。
The
パケット処理部13は、パケットの種類、パケットに含まれるデータ、あるいは分割された最後のフラグメントパケットであるか否かなど、受信したパケットを解析する。
The
パケットロス判定部14は、所定の時間内にパケットが到着しなかったときなどにパケットロスが発生したと判定する。例えば、最後のフラグメントパケットを受信したときに一連のフラグメントパケットのうちのいずれかが未受信の場合、最後のフラグメントパケットを受信してから所定の時間内にその未受信のフラグメントパケットを受信できないときにパケットロスが発生したと判定する。なお、最後のフラグメントパケットの受信の有無に関わらず、所定の時間経過したときにパケットロスが発生したと判定する方法もある。また、パケットにシーケンス番号が付されている場合は、受信したシーケンス番号が連続していないときにパケットロスが発生したと判定する。
The packet
次に、フラグメントパケットのパケットロス判定処理の流れについて説明する。図2は、パケットロス判定処理の処理の流れを示すフローチャートである。 Next, the flow of packet loss determination processing for fragment packets will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the packet loss determination process.
まず、フラグメントパケットを受信したとき(ステップS201)、一連のフラグメントパケットのうちの最後のフラグメントパケットを受信しているか否か判定する(ステップS202)。最後のフラグメントパケットを受信していない場合は、ステップS201へ戻り、次のパケットの到着を待つ。なお、受信したフラグメントパケットが最後であるか否かは、フラグメントパケットに付された情報により知ることができる。 First, when a fragment packet is received (step S201), it is determined whether or not the last fragment packet in the series of fragment packets has been received (step S202). If the last fragment packet has not been received, the process returns to step S201 to wait for the arrival of the next packet. Whether or not the received fragment packet is the last can be known from information attached to the fragment packet.
最後のフラグメントパケットを受信していた場合(受信したパケットが最後のフラグメントパケットである場合も含む)、その最後のフラグメントパケットが属する一連のフラグメントパケットを全て受信しているか否か確認し(ステップS203)、すべてのフラグメントパケットを受信していた場合は、「正常」と判定する。一連のフラグメントパケットには同じフラグメントIDが付されている、つまり、大きなパケットをいくつかのフラグメントパケットに分割した場合、そのフラグメントパケットそれぞれには同じフラグメントIDが付される。同じフラグメントIDを有するフラグメントパケットの総受信サイズ、あるいは、受信個数を調べることで一連のフラグメントパケットを全て受信しているか否か判定できる。 If the last fragment packet has been received (including the case where the received packet is the last fragment packet), it is confirmed whether or not a series of fragment packets to which the last fragment packet belongs have been received (step S203). ) If all fragment packets have been received, it is determined as “normal”. The same fragment ID is assigned to a series of fragment packets, that is, when a large packet is divided into several fragment packets, the same fragment ID is assigned to each fragment packet. By checking the total reception size or the number of receptions of fragment packets having the same fragment ID, it is possible to determine whether or not a series of fragment packets have been received.
一方、最後のフラグメントパケットを受信したが、まだ受信していないフラグメントパケットがある場合は、所定の時間を設定してステップS201へ戻り、未受信のフラグメントパケットの到着を待つ。このとき、設定した時間内にその未受信のフラグメントパケットが受信できない場合は、パケットロスが発生したと判定する(ステップS201)。 On the other hand, if there is a fragment packet that has been received but has not yet been received, a predetermined time is set and the process returns to step S201 to wait for an unreceived fragment packet to arrive. At this time, if the unreceived fragment packet cannot be received within the set time, it is determined that a packet loss has occurred (step S201).
ここで、一連のフラグメントパケットの全てを受信したか否かの判定について説明する。ステップS202において、受信したフラグメントパケットが最後のフラグメントパケットであった、あるいは、受信したフラグメントパケットと同じ一連のフラグメントパケットの最後のフラグメントパケットを受信していた、と判定された場合は、ステップS203においてその一連のフラグメントパケットを全て受信したか否かを判定する。 Here, determination of whether or not all of a series of fragment packets have been received will be described. If it is determined in step S202 that the received fragment packet is the last fragment packet, or the last fragment packet of the same series of fragment packets as the received fragment packet has been received, in step S203 It is determined whether or not all the series of fragment packets have been received.
例えば、最後のフラグメントパケットのオフセット値およびペイロード長から、一連のフラグメントパケットのサイズの合計を算出し、実際に受信したフラグメントパケットのサイズの合計と比較することで、一連のフラグメントパケットを全て受信したか否か判定できる。オフセット値は、そのフラグメントパケットが有するデータが分割前のパケットのどの位置のものであるのかを示す。また、ペイロード長は、そのフラグメントパケットが有するデータのサイズを示す。なお、一連のフラグメントパケットのサイズの合計、つまり、分割前のパケットのサイズは、分割前のパケットのヘッダーから求めることもできる。 For example, the total size of a series of fragment packets is calculated from the offset value and payload length of the last fragment packet, and all the series of fragment packets are received by comparing with the total size of the fragment packets actually received. It can be determined whether or not. The offset value indicates to which position of the packet before fragmentation the data that the fragment packet has. The payload length indicates the size of data that the fragment packet has. Note that the total size of a series of fragment packets, that is, the size of a packet before division, can also be obtained from the header of the packet before division.
あるいは、MTU(Maximum Transmission Unit)サイズからフラグメントパケットの個数を推定しておき、同じフラグメントIDを有するフラグメントパケットをその個数だけ受信したことをもって「正常」と判定できる。 Alternatively, the number of fragment packets is estimated from the MTU (Maximum Transmission Unit) size, and it can be determined as “normal” when the number of fragment packets having the same fragment ID is received.
また、未受信のフラグメントパケットが到着したか否かを調べる方法として、未受信のフラグメントパケットのオフセット値をキーとして待ち受け、所望のフラグメントIDおよびオフセット値を有するフラグメントパケットを受信したことでもって「正常」と判定できる。 Also, as a method of checking whether or not an unreceived fragment packet has arrived, it waits using the offset value of the unreceived fragment packet as a key, and receives a fragment packet having a desired fragment ID and offset value. Can be determined.
次に、上記パケットロス検出装置1のパケット処理部13の処理について具体例を挙げて説明する。
Next, the process of the
図3は、パケット処理部13の処理の流れを示すフローチャートである。同図に示す例では、IPv6により複数のフラグメントパケットに分割されたRTPパケットを受信する例を示す。もちろん、分割されていないRTPパケットを受信するものでもよい。図4にフラグメントパケットのヘッダーを解析した例を示す。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing flow of the
まず、パケットを受信すると、受信したパケットがIPv6であるか否か判定し(ステップS301)、受信したパケットがIPv6でない場合は次のパケットの到着を待つ。受信したパケットがIPv6であるか否かは、図4の Type の項目を調べることにより判定できる。 First, when a packet is received, it is determined whether or not the received packet is IPv6 (step S301). If the received packet is not IPv6, the arrival of the next packet is awaited. Whether or not the received packet is IPv6 can be determined by examining the Type item in FIG.
受信したパケットがIPv6である場合、そのパケットがフラグメントパケットであるか否か判定し(ステップS302)、フラグメントパケットでない場合は次のパケットの到着を待つ。フラグメントパケットであるか否かは、図4の Next header の項目を調べることにより判定できる。 If the received packet is IPv6, it is determined whether or not the packet is a fragment packet (step S302). If it is not a fragment packet, the arrival of the next packet is awaited. Whether or not the packet is a fragment packet can be determined by examining the Next header item in FIG.
続いて、そのフラグメントパケットが1番目のフラグメントパケットであるか否かを調べる(ステップS303)。図4の Fragmentation Header 中の Offset (オフセット値)が0である場合、そのフラグメントパケットは1番目のフラグメントパケットである。1番目のフラグメントパケットが最後のフラグメントパケットであることはない。 Subsequently, it is checked whether or not the fragment packet is the first fragment packet (step S303). When Offset in the Fragmentation Header in FIG. 4 is 0, the fragment packet is the first fragment packet. The first fragment packet is never the last fragment packet.
受信したパケットが1番目のフラグメントパケットである場合、そのパケットに含まれるUDPパケットのデータ部に格納されたRTPパケットからRTPシーケンス番号を取得して、前に受信したRTPパケットのRTPシーケンス番号と連続しているか否か調べる(ステップS304)。RTPシーケンス番号が連続していない場合はパケットロスと判定する。 When the received packet is the first fragment packet, the RTP sequence number is obtained from the RTP packet stored in the data part of the UDP packet included in the packet, and is continuously with the RTP sequence number of the previously received RTP packet. It is checked whether or not it is being performed (step S304). If the RTP sequence numbers are not consecutive, it is determined that the packet is lost.
そして、1番目のフラグメントパケットからフラグメントIDと Payload length 値を取得して記憶手段に記憶させる(ステップS305)。フラグメントIDは、図4の Fragmentation Header の Identification の値である。Payload length 値は、IPv6のヘッダを含まないペイロードの長さを示す。 Then, the fragment ID and payload length value are acquired from the first fragment packet and stored in the storage means (step S305). The fragment ID is the value of Identification of Fragmentation Header in FIG. The Payload length value indicates the length of the payload not including the IPv6 header.
さらに、1番目のフラグメントパケットに含まれるUDPの Length 値を取得して記憶手段に記憶させる(ステップS306)。取得した Length 値は、分割したパケットの長さ、つまり、全てのフラグメントパケットを受信した場合のデータのサイズを示す。 Further, the UDP Length value included in the first fragment packet is acquired and stored in the storage means (step S306). The acquired Length value indicates the length of the divided packet, that is, the data size when all fragment packets are received.
一方、受信したパケットが1番目のフラグメントパケットではない場合、そのフラグメントパケットからフラグメントIDと Payload length 値を取得して記憶手段に記憶させ(ステップS307)、最後のフラグメントパケットを受信したか否かを判定する(ステップS308)。最後のフラグメントパケットであるか否かは、図4の Fragmentation Header の More Fragment を調べることで分かる。More Fragment が0である場合、そのフラグメントパケットは最後のフラグメントパケットである。まだ最後のフラグメントパケットを受信していない場合は、次のパケットの到着を待つ。 On the other hand, if the received packet is not the first fragment packet, the fragment ID and the payload length value are acquired from the fragment packet and stored in the storage means (step S307), and whether or not the last fragment packet has been received is determined. Determination is made (step S308). Whether or not it is the last fragment packet can be determined by examining the More Fragment in the Fragmentation Header of FIG. If More Fragment is 0, the fragment packet is the last fragment packet. If the last fragment packet has not been received yet, it waits for the arrival of the next packet.
最後のフラグメントパケットを受信した場合、あるいは、最後のフラグメントパケットを受信していた場合、すべてのフラグメントパケットを受信したか否か判定する(ステップS309)。すべてのフラグメントパケットを受信したか否かは、ステップS306で取得したUDPの Lenghth 値と、ステップS305,S307で取得した同一フラグメントIDの、Payload length 値の合計とを比較することにより行う。UDPの Length 値と Payload length 値の合計が同じであれば、すべてのフラグメントパケットを受信しているので、次のパケットの到着を待つ。 When the last fragment packet has been received or when the last fragment packet has been received, it is determined whether or not all the fragment packets have been received (step S309). Whether or not all fragment packets have been received is determined by comparing the Lenghth value of UDP acquired in step S306 with the sum of the payload length values of the same fragment ID acquired in steps S305 and S307. If the sum of the UDP Length value and the Payload length value is the same, all fragment packets have been received, and the next packet is awaited.
すべてのフラグメントパケットを受信していない場合は、所定の時間を計測するタイマーを起動して次のパケットの到着を待つ。所定の時間内に未受信のフラグメントパケットが受信できない場合は、パケットロスと判定する(図2のステップS201)。 When all the fragment packets have not been received, a timer for measuring a predetermined time is started to wait for the arrival of the next packet. If an unreceived fragment packet cannot be received within a predetermined time, it is determined as a packet loss (step S201 in FIG. 2).
以上説明したように、本実施の形態によれば、受信部11によりフラグメントパケットを受信し、パケット処理部13により、そのフラグメントパケットが最後のフラグメントパケットであるか否かを判定し、パケットロス判定部14により、最後のフラグメントパケットを受信したときに、全てのフラグメントパケットを受信していない場合であって、所定の時間内に未受信のフラグメントパケットを受信できないときにはパケットロスが発生したと判定することにより、フラグメントパケットの到着順序の入れ替えを考慮しつつ、リアルタイムなパケットロス検出が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the
1…パケットロス検出装置
11…受信部
12…タイマー
13…パケット処理部
14…パケットロス判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Packet
Claims (2)
前記フラグメントパケットを受信したときに、当該フラグメントパケットが1つのパケットを分割した一連のフラグメントパケットの最後のフラグメントパケットであるか否かを判定するパケット処理手段と、
前記最後のフラグメントパケットを受信したときに、当該最後のフラグメントパケットが属する前記一連のフラグメントパケットの全てのフラグメントパケットを受信していない場合であって、前記最後のフラグメントパケットを受信してから所定の時間内にその未受信のフラグメントパケットを受信できないときにはパケットロスが発生したと判定するパケットロス判定手段と、
を有することを特徴とするパケットロス判定装置。 Receiving means for receiving fragmented packets;
Packet processing means for determining whether the fragment packet is the last fragment packet in a series of fragment packets obtained by dividing one packet when the fragment packet is received;
When the last fragment packet is received, not all the fragment packets of the series of fragment packets to which the last fragment packet belongs have been received, A packet loss determination means for determining that a packet loss has occurred when the unreceived fragment packet cannot be received within the time;
A packet loss determination apparatus comprising:
前記フラグメントパケットを受信したときに、当該フラグメントパケットが1つのパケットを分割した一連のフラグメントパケットの最後のフラグメントパケットであるか否かを判定するステップと、
前記最後のフラグメントパケットを受信したときに、当該最後のフラグメントパケットが属する前記一連のフラグメントパケットの全てのフラグメントパケットを受信していない場合であって、前記最後のフラグメントパケットを受信してから所定の時間内にその未受信のフラグメントパケットを受信できないときにはパケットロスが発生したと判定するステップと、
を有することを特徴とするパケットロス判定方法。 Receiving a fragment packet; and
When receiving the fragment packet, determining whether the fragment packet is the last fragment packet of a series of fragment packets obtained by dividing one packet;
When the last fragment packet is received, not all the fragment packets of the series of fragment packets to which the last fragment packet belongs have been received, Determining that a packet loss has occurred when the unreceived fragment packet cannot be received in time; and
A packet loss determination method comprising:
Priority Applications (1)
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