JP3583751B2 - Packet route control method, packet route control system, route control device, and switching device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット通信においてパケットの経路を制御するためのパケット経路制御方法、パケット経路制御システム、経路制御装置、及び交換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のパケット通信では、送信元から送信先にデータを送信する場合、当該データはパケット単位に分割され、パケット毎にルーティングが行われて送信される。そのため、送信された経路の違いにより、送信先では、送信元からの送信順序とは異なる順序でパケットを受信する場合がある。したがって、送信元と送信先との間で行われる順序制御を保証するために、TCP等のプロトコルを実装する必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようにTCP等のプロトコルを実装すると、処理が複雑となるため、データ毎の処理負荷が大きく、スループット向上の妨げになるという問題がある。
【0004】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な処理でパケットの順序性を保証することのできるパケット経路制御方法、パケット経路制御システム、経路制御装置、及び交換装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るパケット経路制御方法は、パケットの送信元である携帯型端末、パケットの送信先、携帯型端末と送信先との間でパケットを転送する複数の交換装置、及び携帯型端末から送信先までのパケットの全体経路を制御する経路制御装置を含んで構成されるパケット経路制御システムにて実行されるパケット経路制御方法であって、経路制御装置が、携帯型端末から送信されたパケットを受信する受信工程と、経路制御装置が、受信したパケットから、携帯型端末を識別するための送信元情報と送信先を識別するための送信先情報の両方又は一方を取得する取得工程と、経路制御装置が、所定の規則に基づいて、取得した情報に一意に対応する一の全体経路を決定する決定工程と、経路制御装置が、一の全体経路を示す全体経路情報、及び当該経路制御装置を識別するための経路制御装置情報をパケットのヘッダに格納する格納工程と、経路制御装置が、全体経路情報及び経路制御装置が格納されたパケットを当該全体経路情報に従って送信する送信工程と、交換装置が、全体経路情報及び経路制御装置が格納されたパケットを受信した場合、当該パケットを当該全体経路情報に従って転送する転送工程と、を有することを特徴とする。
【0006】
送信元である携帯型端末から送信先にデータを送信する場合、当該データはパケット単位に分割され送信されるが、このとき、各パケットは、送信元情報と送信先情報の両方又は一方に一意に対応する一の全体経路により送信されるため、一連のパケットは、携帯型端末から送信先まで同一の全体経路で送信される。したがって、送信先では、携帯型端末からの送信順序と同じ順序でパケットを受信することができ、すなわち、一連のパケットの順序性を保証することが可能となる。しかも、経路制御装置は、一の全体経路を示す全体経路情報と共に、経路制御装置を識別するための経路制御装置情報をパケッドのヘッダに格納する。そのため、かかる経路制御装置を移動体通信網におけるパケット処理モジュール( Packet Processing Module 、以下「PPM」とする)として用いれば、データの送信中に送信元である携帯型端末が移動し、ハンドオーバによってパケットを転送するPPMが変更されるような場合にも、異なるPPMからはそれぞれ一の全体経路でパケットが送信されると共に、ヘッダに格納された経路制御装置情報から各パケットを転送したPPMを特定することができる。これにより、送信先では、PPM毎に、携帯型端末からの送信順序と同じ順序でパケットを受信することが可能となり、一連のパケットの順序性が保証される。
【0009】
さらに、上記目的を達成するために、本発明に係るパケット経路制御方法は、パケットの送信元である携帯型端末、パケットの送信先、及び携帯型端末と送信先との間でパケットを転送する複数の交換装置を含んで構成されるパケット経路制御システムにて実行されるパケット経路制御方法であって、交換装置が、携帯型端末から送信されたパケットを受信する受信工程と、交換装置が、受信したパケットから、携帯型端末を識別するための送信元情報と送信先を識別するための送信先情報の両方又は一方を取得する取得工程と、交換装置が、所定の規則に基づいて、取得した情報に一意に対応する一の経路を決定する決定工程と、交換装置が、受信したパケットを一の経路に従って送信する送信工程と、を有し、交換装置がパケット処理モジュールの場合には、当該交換装置は、送信工程の前に、当該交換装置を識別するための交換装置情報をパケットのヘッダに格納することを特徴としてもい。
【0010】
かかるパケット経路制御方法によれば、送信元である携帯型端末から送信先に送信される各パケットは、当該パケットを受信した交換装置において、送信元情報と送信先情報の両方又は一方に一意に対応する一の経路が決定され、各交換装置間を当該一の経路に従って送信されるため、一連のパケットは、携帯型端末から送信先まで同一の経路で送信されることになる。したがって、送信先では、携帯型端末からの送信順序と同じ順序でパケットを受信することができ、これにより、一連のパケットの順序性を保証することが可能となる。なお、各交換装置は、同一の所定の規則に基づいて一の経路を決定してもよいし、互いに異なる所定の規則に基づいて一の経路を決定してもよい。しかも、交換装置がパケット処理モジュール、すなわちPPMの場合には、当該交換装置は、パケットを送信する前に、当該交換装置を識別するための交換装置情報をパケットのヘッダに格納する。そのため、データの送信中に送信元である携帯型端末が移動し、ハンドオーバによってパケットを転送するPPMが変更されるような場合にも、異なるPPMからはそれぞれ一の経路でパケットが送信されると共に、ヘッダに格納された交換装置情報から各パケットを転送したPPMの特定が可能となる。これにより、送信先では、PPM毎に、携帯型端末からの送信順序と同じ順序でパケットを受信することが可能となり、一連のパケットの順序性が保証される。
【0013】
ところで、上述したパケット経路制御方法についての発明は、パケット経路制御システム、経路制御装置及び交換装置それぞれの視点から捉えると、以下のように記述することができる。これらは上記パケット経路制御方法の発明と同じ技術的思想に基づくものであり、その解決手段も上記と同じ思想に基づくものである。
【0014】
本発明に係るパケット経路制御システムは、パケットの送信元である携帯型端末、パケットの送信先、携帯型端末と送信先との間でパケットを転送する複数の交換装置、及び携帯型端末から送信先までのパケットの全体経路を制御する経路制御装置を含んで構成されるパケット経路制御システムであって、経路制御装置は、携帯型端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、受信したパケットから、携帯型端末を識別するための送信元情報と送信先を識別するための送信先情報の両方又は一方を取得する取得手段と、所定の規則に基づいて、取得した情報に一意に対応する一の全体経路を決定する決定手段と、一の全体経路を示す全体経路情報、及び当該経路制御装置を識別するための経路制御装置情報をパケットのヘッダに格納する格納手段と、全体経路情報及び経路制御装置が格納されたパケットを当該全体経路情報に従って送信する送信手段と、を有し、交換装置は、全体経路情報及び経路制御装置が格納されたパケットを受信した場合、当該パケットを当該全体経路情報に従って転送する転送手段を有することを特徴とする。
【0016】
さらに、本発明に係るパケット経路制御システムは、パケットの送信元である携帯型端末、パケットの送信先、及び携帯型端末と送信先との間でパケットを転送する複数の交換装置を含んで構成されるパケット経路制御システムであって、交換装置は、携帯型端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、受信したパケットから、携帯型端末を識別するための送信元情報と送信先を識別するための送信先情報の両方又は一方を取得する取得手段と、所定の規則に基づいて、取得した情報に一意に対応する一の経路を決定する決定手段と、受信したパケットを一の経路に従って送信する送信手段と、を有し、交換装置がパケット処理モジュールの場合には、当該交換装置は、送信手段がパケットを送信する前に、当該交換装置を識別するための交換装置情報をパケットのヘッダに格納することを特徴としてもよい。
【0018】
また、本発明に係る経路制御装置は、パケットの送信元である携帯型端末、パケットの送信先、及び携帯型端末と送信先との間に設けられ、パケットのヘッダに格納された情報に従って当該パケットを転送する複数の交換装置と共にパケット経路制御システムを構成し、携帯型端末から送信先までのパケットの全体経路を制御する経路制御装置であって、携帯型端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、受信したパケットから、携帯型端末を識別するための送信元情報と送信先を識別するための送信先情報の両方又は一方を取得する取得手段と、所定の規則に基づいて、取得した情報に一意に対応する一の全体経路を決定する決定手段と、一の全体経路を示す全体経路情報、及び当該経路制御装置を識別するための経路制御装置情報をパケットのヘッダに格納する格納手段と、全体経路情報及び経路制御装置情報が格納されたパケットを当該全体経路情報に従って送信する送信手段と、を有することを特徴とする。
【0020】
また、本発明に係る交換装置は、パケットの送信元である携帯型端末及びパケットの送信先と共にパケット経路制御システムを構成し、携帯型端末と送信先との間に複数設けられ、パケットを転送する交換装置であって、携帯型端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、受信したパケットから、携帯型端末を識別するための送信元情報と送信先を識別するための送信先情報の両方又は一方を取得する取得手段と、所定の規則に基づいて、取得した情報に一意に対応する一の経路を決定する決定手段と、当該交換装置を識別するための交換装置情報を、受信したパケットのヘッダに格納する格納手段と、交換装置情報が格納されたパケットを一の経路に従って送信する送信手段と、を有することを特徴とする。
【0022】
なお、上述したパケット経路制御方法、パケット経路制御システム、経路制御装置及び交換装置は、移動体通信網に適用可能であり、このとき、パケットは、携帯型端末から送信されたパケット、又はパケット経路制御システムに接続された他のネットワーク(例えば、インターネット)から送信されたパケットの両者の視点から捉えることができる。
【0023】
また、上述した経路情報や経路制御装置情報、或いは交換装置情報を格納するためのヘッダとして、パケット通信網から見た場合のアプリケーション層に相当する層に設けられるヘッダ、例えば、移動体通信網におけるパケット通信網から見た場合の上位ヘッダを適用することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係るパケット経路制御システム10の全体構成について、図1を参照して説明する。
【0025】
パケット経路制御システム10は、移動体通信網においてパケットの全体経路を制御するためのシステムであり、図示するように、送信すべきデータをパケット12に分割して送信する携帯型端末14と、携帯型端末14と通信を確立している基地局16と、基地局16を管理しているPPM18と、PPM18に中継網20を介して接続され、加入者情報を管理するM−SCP(Mobile−Service Control Point)22と、PPM18に中継網20を介して接続され、所定のインターネット・プロバイダを管理する関門PGW(Packet Gateway module)24とを含んで構成されている。
【0026】
関門PGW24は、基地局16、PPM18及び中継網20を介して携帯型端末14から送信された一連のパケット12から一旦元のデータを復元した後、インターネット28用のプロトコルに変換し、プロトコル変換後のパケット26を、関門PGW24が管理するインターネット・プロバイダによりインターネット28に送信する。
【0027】
パケット12は、図2に示すように、ユーザデータ部30と、そのIPヘッダ32と、移動体通信網におけるパケット通信網から見た場合の上位ヘッダ34(パケット通信網から見た場合のアプリケーション層に相当する層に設けられるヘッダ)とを有している。上位ヘッダ34には、携帯型端末14の加入者番号を示す情報(送信元情報)が格納されている。
【0028】
上述したPPM18及び中継網20の構成について、図3を参照して説明する。
【0029】
PPM18は、携帯型端末14から関門PGW24までのパケット12の全体経路を制御するものであり、図示するように、携帯型端末14から加入者番号を含むパケット発信要求を受けて、当該加入者番号に対応付けられたインターネット・プロバイダを識別するためのネットワークIDを示す情報(送信先情報)をM−SCP22から取得し、携帯型端末14とのパケットチャネルを確立する加入者情報確認部36と、携帯型端末14から送信されたパケット12を、基地局16を介して受信する受信部38と、受信したパケット12の上位ヘッダ34から加入者番号情報を取得する取得部40とを有している。
【0030】
さらに、PPM18は、後述する所定の規則に基づいて、加入者番号及びネットワークIDに一意に対応する一の全体経路を決定する決定部42と、当該一の全体経路を示す全体経路情報、ネットワークID情報、及びPPM18を識別するためのPPM情報(経路制御装置情報)をパケット12の上位ヘッダ34に格納する格納部44と、全体経路情報が格納されたパケット12を、当該全体経路情報に従って中継網20に送信する送信部46とを有している。
【0031】
中継網20は、複数の中継PGW48を含んで構成され、PPM18の送信部46は、2つの中継PGW48に第1の経路50と第2の経路52とによりそれぞれ接続されている。各中継PGW48もまた、2つの他の中継PGW48に第1の経路50と第2の経路52とによりそれぞれ接続されている。各中継PGW48は、パケット12を受信した場合、パケット12の上位ヘッダ34から全体経路情報を取得し、当該全体経路情報に従ってパケット12の転送を行う。
【0032】
PPM18の決定部42における上記所定の規則について、図4を参照して説明する。決定部42は、取得部40により取得された加入者番号情報から加入者番号の2進数表示の最下位ビットAを読み出す(ステップS402)。また、加入者情報確認部36により取得されたネットワークID情報からネットワークIDの2進数表示の最下位ビットBを読み出す(ステップS404)。決定部42は、読み出した最下位ビットにより論理演算(A xor B)を行い、その結果が「0」か否かを判断する(ステップS406)。当該結果が「0」である場合には、第1の経路50に決定され(ステップS408)、当該結果が「0」でない場合には、第2の経路52に決定される(ステップS410)。例えば、加入者番号の最下位ビットが「1」、ネットワークIDの最下位ビットが「0」の場合、ステップS406の結果は「0」であるから、第1の経路50が決定される。このように、決定された全体経路は、加入者番号及びネットワークIDに一意に対応するものである。
【0033】
なお、本実施形態では、PPM18及び中継PGW48が2つの経路を有し、PPM18の決定部42が当該2つの経路のうちいずれか一方に決定する場合について説明したが、PPM18及び中継PGW48が3つ以上の経路を有し、PPM18の決定部42が当該3つ以上の経路のうちいずれか1つに決定するようにしてもよい。
【0034】
次に、パケット経路制御システム10の動作について、図5を参照して説明する。
【0035】
PPM18の加入者情報確認部36が、携帯型端末14から加入者番号を含むパケット発信要求を受けると(ステップS502)、M−SCP22に対して当該加入者番号に対応付けられたネットワークID情報の取得を要求し(ステップS504)、M−SCP22から当該ネットワークID情報を取得して(ステップS506)、携帯型端末14とのパケットチャネルを確立する(ステップS508)。これにより、PPM18の受信部38が、携帯型端末14から送信されたパケット12を受信し(ステップS510、S512)、PPM18の取得部40が、パケット12の上位ヘッダ34から加入者番号情報を取得する(ステップS514)。
【0036】
続いて、PPM18の決定部42が、上述した所定の規則に基づいて、取得した加入者番号情報及びネットワークID情報に一意に対応する一の全体経路を決定する(ステップS516)。PPM18の格納部44が、当該一の全体経路を示す全体経路情報と共に、ネットワークID情報及びPPM情報をパケット12の上位ヘッダ34に格納し(ステップS518)、PPM18の送信部46が、全体経路情報が格納されたパケット12を、当該全体経路情報に従って中継網20の中継PGW48に送信する(ステップS520、S522)。なお、ステップS518では、携帯型端末14とPPM18との間に適用されるプロトコルから、PPM18と関門PGW24との間に適用されるプロトコルへの変換が行われている。
【0037】
パケット12を受信した中継PGW48は、パケット12の上位ヘッダ34から全体経路情報を取得し、当該全体経路情報に従ってパケット12を次の中継PGW48に送信する(ステップS524、S526)。
【0038】
このようにして、携帯型端末14から送信された一連のパケット12は、PPM18で決定される一の全体経路で関門PGW24まで送信される。図6は、パケット12が第1の経路50で送信される場合の全体経路を示す図であり、図示するように、PPM18、及びパケット12を受信した中継PGW48は、第1の経路50によってパケット12を送信している。これにより、関門PGW24では、携帯型端末14からの送信順序と同じ順序でパケット12を受信することとなり、すなわち、受信した順序によって一連のパケット12の順序性を保証することができ、当該順序で元のデータを復元することが可能となる。
【0039】
また、データの送信中に携帯型端末14が移動することにより、ハンドオーバによって一連のパケット12を転送するPPM18が変更されるような場合にも、異なるPPM18からはそれぞれ一の全体経路でパケット12が送信される。図7は、携帯型端末14の移動により、パケット12aが基地局16aを介してPPM18aから送信され、パケット12bが基地局16bを介してPPM18bから送信される場合の全体経路を示す図である。図示するように、PPM18a、及びパケット12aを受信した中継PGW48は、第1の経路50によってパケット12aを送信し、PPM18b、及びパケット12bを受信した中継PGW48もまた、第1の経路50によってパケット12bを送信している。このとき、パケット12a及びパケット12bそれぞれの上位ヘッダ34には、全体経路情報と共にPPM情報が格納されているため、各パケットを転送したPPMを特定することができる。これにより、関門PGW24では、PPM毎に、携帯型端末14からの送信順序と同じ順序でパケットを受信することが可能となり、一連のパケットの順序性が保証される。
【0040】
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態に係るパケット経路制御システム60は、図1に示すように、上記第1の実施形態のパケット経路制御システム10と同様の全体構成を採っており、PPM18の機能及び中継PGW48の構成が異なっている。以下、パケット経路制御システム60の説明において、パケット経路制御システム10と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0041】
パケット経路制御システム60におけるPPM18は、第1の実施形態で説明した図3に示すPPM18と同様の構成を採っており、加入者情報確認部36、受信部38、取得部40及び決定部42の機能は同様であり、格納部44及び送信部46の機能が異なっている。
【0042】
すなわち、格納部44は、ネットワークID情報、及びPPM18を識別するためのPPM情報(交換装置情報)をパケット12の上位ヘッダ34に格納し、送信部46は、決定部42により決定された一の経路に従って中継網20にパケット12を送信する。
【0043】
また、パケット経路制御システム60における中継PGW48は、図8に示すように、PPM18から送信されたパケット12を受信する受信部62と、パケット12の上位ヘッダ34から加入者番号情報及びネットワークIDを取得する取得部64と、第1の実施形態で説明したPPM18の決定部42と同様にして、加入者番号及びネットワークIDに一意に対応する一の経路を決定する決定部66と、当該一の経路に従って中継網20にパケット12を送信する送信部68とを有している。
【0044】
次に、パケット経路制御システム60の動作について、図9を参照して説明する。
【0045】
PPM18の加入者情報確認部36が、携帯型端末14から加入者番号を含むパケット発信要求を受けると(ステップS902)、M−SCP22に対して当該加入者番号に対応付けられたネットワークID情報の取得を要求し(ステップS904)、M−SCP22から当該ネットワークID情報を取得して(ステップS906)、携帯型端末14とのパケットチャネルを確立する(ステップS908)。これにより、PPM18の受信部38が、携帯型端末14から送信されたパケット12を受信し(ステップS910、S912)、PPM18の取得部40が、パケット12の上位ヘッダ34から加入者番号情報を取得する(ステップS914)。
【0046】
続いて、PPM18の決定部42が、第1の実施形態で説明した所定の規則に基づいて、取得した加入者番号情報及びネットワークID情報に一意に対応する一の経路を決定する(ステップS916)。PPM18の格納部44が、ネットワークID情報及びPPM情報をパケット12の上位ヘッダ34に格納すると(ステップS918)、PPM18の送信部46が、決定部42により決定された一の経路に従って中継網20の中継PGW48にパケット12を送信する(ステップS920、S922)。
【0047】
パケット12を送信された中継PGW48の受信部62が、当該パケット12を受信すると(ステップS924)、中継PGW48の取得部64が、パケット12の上位ヘッダ34から加入者番号情報及びネットワークIDを取得する(ステップS926)。続いて、中継PGW48の決定部66が、第1の実施形態で説明した所定の規則に基づいて、取得した加入者番号情報及びネットワークID情報に一意に対応する一の経路を決定する(ステップS928)。中継PGW48の送信部68が、決定部66により決定された一の経路に従って次の中継PGW48にパケット12を送信する(ステップS930、S932)。
【0048】
このようにして、携帯型端末14から送信された一連のパケット12は、PPM18、及びパケット12を受信した中継PGW48それぞれにより決定される一の経路で関門PGW24まで送信される。例えば、PPM18、及びパケット12を受信した中継PGW48が、第1の経路50によってパケット12を送信した場合、図6に示すように、一連のパケット12は携帯型端末14から関門PGW24まで一の経路で送信される。これにより、関門PGW24では、携帯型端末14からの送信順序と同じ順序でパケット12を受信することとなり、すなわち、受信した順序によって一連のパケット12の順序性を保証することができ、当該順序で元のデータを復元することが可能となる。
【0049】
また、データの送信中に携帯型端末14が移動することにより、ハンドオーバによって一連のパケット12を転送するPPM18が変更されるような場合にも、図7に示すように、PPM18a、及びパケット12aを受信した中継PGW48は、それぞれが第1の経路50に決定することによって、パケット12aを一の経路で関門PGW24まで送信し、PPM18b、及びパケット12bを受信した中継PGW48もまた、それぞれが第1の経路50に決定することよって、パケット12bを一の経路で関門PGW24まで送信する。このとき、パケット12a及びパケット12bそれぞれの上位ヘッダ34には、PPM情報が格納されているため、各パケットを転送したPPMを特定することができる。これにより、関門PGW24では、PPM毎に、携帯型端末14からの送信順序と同じ順序でパケットを受信することが可能となり、一連のパケットの順序性が保証される。
【0050】
以上、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【0051】
例えば、上記実施形態で決定されるパケットの一の経路は、送信元情報である加入者番号と送信先情報であるネットワークIDの両方に一意に対応するものっであったが、本発明では、送信元情報と送信先情報のいずれか一方に一意に対応するものとしてもよい。この場合にも、一連のパケットを一の経路のみで送信することが可能だからである。
【0052】
また、一の経路を決定する際の所定の規則は、上記実施形態のように論理演算を用いたものでなくてもよく、予め作成したデータテーブル等を用い、これに従うようにすることもできる。
【0053】
なお、上記実施形態では、パケット経路制御システムを移動体通信網に適用した場合について説明したが、本発明のパケット経路制御システムは、インターネット等、他のパケット通信網にも適用可能である。
【0054】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、簡易な処理でパケットの順序性を保証することができ、当該順序性に基づいて元のデータを復元することが可能となる。したがって、TCP等のプロトコルを実装することなく、簡易な処理で順序性が保証されると共に再送制御等の処理が不要となり、ひいては、スループットの向上等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るパケット経路制御システムの全体構成図である。
【図2】パケット経路制御システムにおけるパケットの構成図である。
【図3】パケット経路制御システムにおけるPPM及び中継網の構成図である。
【図4】パケット経路制御システムにおけるPPMの決定部の処理を示すフローチャートである。
【図5】本発明の第1の実施形態に係るパケット経路制御システムの動作を示す遷移図である。
【図6】パケット経路制御システムにおいて、パケットが送信される経路の一例を示す図である。
【図7】パケット経路制御システムにおいて、ハンドオーバ時にパケットが送信される経路の一例を示す図である。
【図8】本発明の第2の実施形態に係るパケット経路制御システムにおける中継PGWの構成図である。
【図9】本発明の第2の実施形態に係るパケット経路制御システムの動作を示す遷移図である。
【符号の説明】
10、60…パケット経路制御システム、12…パケット、14…携帯型端末、18…PPM、20…中継網、22…M−SCP、24…関門PGW、34…上位ヘッダ、36…加入者情報確認部、38、62…受信部、40、64…取得部、42、66…決定部、44…格納部、46、68…送信部、48…中継PGW、50…第1の経路、52…第2の経路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a packet route control method, a packet route control system, a route control device, and a switching device for controlling a route of a packet in packet communication.
[0002]
[Prior art]
In conventional packet communication, when data is transmitted from a transmission source to a transmission destination, the data is divided into packet units, and routing is performed for each packet before transmission. Therefore, the destination may receive the packet in a different order from the transmission order from the source, depending on the difference in the transmitted route. Therefore, it is necessary to implement a protocol such as TCP in order to guarantee the order control performed between the transmission source and the transmission destination.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a protocol such as TCP is implemented as described above, the processing becomes complicated, so that there is a problem that a processing load for each data is large and an improvement in throughput is hindered.
[0004]
Accordingly, the present invention has been made in view of such circumstances, and a packet route control method, a packet route control system, a route control device, and a switching device that can guarantee the order of packets by simple processing. The purpose is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a packet path control method according to the present invention, PaSource of the packetIs a portable terminal, The destination of the packet,Portable terminalA plurality of switching devices for transferring packets between a destination and a destination; andPortable terminalA packet route control method executed in a packet route control system including a route control device that controls an entire route of a packet from a destination to a destination, wherein the route control device includes:Portable terminalReceiving the packet transmitted from the, the path control device, from the received packet,Portable terminalAn acquisition step of acquiring both or one of the transmission source information for identifying the transmission destination information and the transmission destination information for identifying the transmission destination, and the path control device uniquely corresponds to the acquired information based on a predetermined rule. A determining step of determining one overall route, and the route control device performing overall route information indicating one overall route;, And path control device information for identifying the path control deviceStoring the packet in the header of the packet, and the route control deviceAnd path control deviceTransmitting the packet in which the packet is stored in accordance with the general path information, andAnd path control deviceAnd receiving the packet in which the packet is stored in accordance with the overall path information.
[0006]
senderIs a portable terminalWhen the data is transmitted from to the destination, the data is divided and transmitted in packet units. At this time, each packet is transmitted by one whole path uniquely corresponding to both or one of the source information and the destination information. , So the series of packets isPortable terminalTo the destination via the same overall route. Therefore, at the destination,Portable terminal, The packets can be received in the same order as the transmission order, that is, it is possible to guarantee the order of a series of packets.In addition, the route control device stores the route control device information for identifying the route control device in the header of the packet together with the whole route information indicating one whole route. For this reason, such a route control device is connected to a packet processing module ( Packet Processing Module , Hereinafter referred to as “PPM”), even when the portable terminal that is the source moves during data transmission and the PPM for transferring the packet is changed due to handover, the different PPMs are used. A packet is transmitted through one entire route, and the PPM that has transferred each packet can be specified from the route control device information stored in the header. As a result, the transmission destination can receive packets in the same order as the transmission order from the portable terminal for each PPM, and the order of a series of packets is guaranteed.
[0009]
Furthermore, in order to achieve the above object, a packet route control method according to the present invention, PaSource of the packetIs a portable terminal, The destination of the packet, andPortable terminalA packet path control method executed in a packet path control system including a plurality of switching devices for transferring a packet between the destination and a destination, wherein the switching device comprises:Portable terminalAnd a receiving step of receiving the packet transmitted from the switching device, from the received packet,Portable terminalAn acquisition step of acquiring both or one of transmission source information for identifying the transmission destination and transmission destination information for identifying the transmission destination; and an exchange device that uniquely corresponds to the acquired information based on a predetermined rule. And a transmission step in which the switching device transmits the received packet according to one path.However, when the switching device is a packet processing module, the switching device stores switching device information for identifying the switching device in a packet header before the transmission process.The feature is to do.
[0010]
According to such a packet route control method, the sourceIs a portable terminalFor each packet transmitted from the switch to the destination, one path uniquely corresponding to both or one of the source information and the destination information is determined in the switching apparatus that has received the packet, and the path between the switching apparatuses is determined. Is sent according to the route ofPortable terminalTo the destination via the same route. Therefore, at the destination,Portable terminal, Packets can be received in the same order as the transmission order from the, and it is possible to guarantee the order of a series of packets. Each switching device may determine one path based on the same predetermined rule, or may determine one path based on different predetermined rules.In addition, when the switching device is a packet processing module, that is, a PPM, the switching device stores switching device information for identifying the switching device in the header of the packet before transmitting the packet. Therefore, even when the portable terminal that is the transmission source moves during data transmission and the PPM that transfers the packet changes due to handover, packets are transmitted from different PPMs along one path. , The PPM that has transferred each packet can be specified from the switching device information stored in the header. As a result, the transmission destination can receive packets in the same order as the transmission order from the portable terminal for each PPM, and the order of a series of packets is guaranteed.
[0013]
by the way,Mentioned aboveThe invention relating to the packet route control method can be described as follows from the viewpoint of the packet route control system, the route control device, and the switching device. These are based on the same technical idea as the invention of the packet route control method, and the solution means is also based on the same idea as above.
[0014]
The packet routing control system according to the present invention, PaSource of the packetIs a portable terminal, The destination of the packet,Portable terminalA plurality of switching devices for transferring packets between a destination and a destination; andPortable terminalA packet path control system configured to include a path control device that controls an entire path of a packet from a destination to a destination, wherein the path control device includes:Portable terminalReceiving means for receiving a packet transmitted from thePortable terminalAcquisition means for acquiring both or one of the transmission source information for identifying the transmission destination information and the transmission destination information for identifying the transmission destination, and, based on a predetermined rule, one overall route uniquely corresponding to the acquired information. Determination means for determining, and overall route information indicating one overall route, And path control device information for identifying the path control deviceStorage means for storing in the header of a packet, and overall route informationAnd path control deviceAnd transmitting means for transmitting the packet in which the packet is stored in accordance with the entire route information.And path control deviceWhen receiving a packet in which is stored, there is a transfer means for transferring the packet in accordance with the entire route information.
[0016]
Furthermore, the packet path control system according to the present invention, PaSource of the packetIs a portable terminal, The destination of the packet, andPortable terminalA packet path control system including a plurality of switching devices that transfer packets between the destination and the destination, wherein the switching device comprises:Portable terminalReceiving means for receiving a packet transmitted from thePortable terminalAcquiring means for acquiring both or one of the source information for identifying the destination and the destination information for identifying the destination, and determining one route uniquely corresponding to the acquired information based on a predetermined rule And transmission means for transmitting the received packet according to one route.If the switching device is a packet processing module, the switching device stores switching device information for identifying the switching device in the header of the packet before the transmitting unit transmits the packet.May be a feature.
[0018]
Also, the route control device according to the present invention, PaSource of the packetIs a portable terminal, The destination of the packet, andPortable terminalA packet path control system provided with a plurality of switching devices provided between the transmission destination and the destination according to the information stored in the header of the packet,Portable terminalA route control device that controls the entire route of a packet from a destination to a destination,Portable terminalReceiving means for receiving a packet transmitted from thePortable terminalAcquisition means for acquiring both or one of the transmission source information for identifying the transmission destination information and the transmission destination information for identifying the transmission destination, and, based on a predetermined rule, one overall route uniquely corresponding to the acquired information. Determination means for determining, and overall route information indicating one overall route, And path control device information for identifying the path control deviceStorage means for storing in the header of a packet, and overall route informationAnd path control device informationAnd transmitting means for transmitting the packet in which is stored according to the overall route information.
[0020]
The exchange device according to the present invention, PaSource of the packetIs a portable terminalAnd a packet routing system together with the destination of the packet,Portable terminalAnd a plurality of switching devices that are provided between the destination and the destination to transfer packets.Portable terminalReceiving means for receiving a packet transmitted from thePortable terminalAcquiring means for acquiring both or one of the source information for identifying the destination and the destination information for identifying the destination, and determining one route uniquely corresponding to the acquired information based on a predetermined rule Means for determiningStorage means for storing the switching device information for identifying the switching device in the header of the received packet; and storing the switching device information.And transmitting means for transmitting the packet according to one route.
[0022]
Note that the above-described packet route control method, packet route control system, route control device, and switching device can be applied to a mobile communication network., PaA packet can be viewed from both the perspective of a packet transmitted from a portable terminal or a packet transmitted from another network (eg, the Internet) connected to a packet routing system.
[0023]
Also, as a header for storing the above-described route information, route control device information, or exchange device information,, PaA header provided in a layer corresponding to an application layer as viewed from a packet communication network, for example, an upper header as viewed from a packet communication network in a mobile communication network can be applied.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
The overall configuration of the packet routing control system 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0025]
The packet path control system 10 is a system for controlling the entire path of a packet in a mobile communication network. As shown in the figure, a
[0026]
The gateway PGW 24 once restores the original data from a series of
[0027]
As shown in FIG. 2, the
[0028]
The configurations of the
[0029]
The
[0030]
Further, the
[0031]
The
[0032]
The above-described predetermined rule in the
[0033]
In the present embodiment, a case has been described in which the
[0034]
Next, the operation of the packet path control system 10 will be described with reference to FIG.
[0035]
When receiving the packet transmission request including the subscriber number from the portable terminal 14 (step S502), the subscriber
[0036]
Subsequently, the
[0037]
The
[0038]
In this manner, a series of
[0039]
Also, when the
[0040]
[Second embodiment]
As shown in FIG. 1, the packet path control system 60 according to the second embodiment of the present invention has the same overall configuration as the packet path control system 10 of the first embodiment, and has the functions and functions of the
[0041]
The
[0042]
That is, the
[0043]
As shown in FIG. 8, the
[0044]
Next, the operation of the packet route control system 60 will be described with reference to FIG.
[0045]
When receiving the packet transmission request including the subscriber number from the portable terminal 14 (step S902), the subscriber
[0046]
Subsequently, the
[0047]
When the receiving
[0048]
In this manner, a series of
[0049]
Also, when the
[0050]
As described above, a preferred embodiment of the present invention has been described in detail, but it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment.
[0051]
For example, one route of the packet determined in the above embodiment uniquely corresponds to both the subscriber number as the transmission source information and the network ID as the transmission destination information. The information may uniquely correspond to one of the transmission source information and the transmission destination information. Also in this case, a series of packets can be transmitted by only one route.
[0052]
In addition, the predetermined rule for determining one route may not use a logical operation as in the above-described embodiment, but may use a data table or the like created in advance and follow the rule. .
[0053]
In the above embodiment, the case where the packet path control system is applied to the mobile communication network has been described. However, the packet path control system of the present invention can be applied to other packet communication networks such as the Internet.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention,Packet order can be guaranteed by simple processing, and based on the order,The original data can be restored. Therefore, without implementing a protocol such as TCP, the order is guaranteed by simple processing, and processing such as retransmission control is not required. As a result, throughput can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a packet route control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a packet in the packet path control system.
FIG. 3 is a configuration diagram of a PPM and a relay network in the packet path control system.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of a PPM determining unit in the packet path control system.
FIG. 5 is a transition diagram illustrating an operation of the packet path control system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a path through which a packet is transmitted in the packet path control system.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a path through which a packet is transmitted at the time of handover in the packet path control system.
FIG. 8 is a configuration diagram of a relay PGW in the packet path control system according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a transition diagram illustrating an operation of the packet path control system according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10, 60: Packet routing control system, 12: Packet, 14: Portable terminal, 18: PPM, 20: Relay network, 22: M-SCP, 24: Gateway PGW, 34: Upper header, 36: Subscriber information confirmation Unit, 38, 62 ... receiving unit, 40, 64 ... obtaining unit, 42, 66 ... determining unit, 44 ... storage unit, 46, 68 ... transmitting unit, 48 ... relay PGW, 50 ... first path, 52 ... Path two.
Claims (12)
前記経路制御装置が、前記携帯型端末から送信された前記パケットを受信する受信工程と、
前記経路制御装置が、受信した前記パケットから、前記携帯型端末を識別するための送信元情報と前記送信先を識別するための送信先情報の両方又は一方を取得する取得工程と、
前記経路制御装置が、所定の規則に基づいて、前記取得した情報に一意に対応する一の全体経路を決定する決定工程と、
前記経路制御装置が、前記一の全体経路を示す全体経路情報、及び当該経路制御装置を識別するための経路制御装置情報を前記パケットのヘッダに格納する格納工程と、
前記経路制御装置が、前記全体経路情報及び前記経路制御装置が格納された前記パケットを当該全体経路情報に従って送信する送信工程と、
前記交換装置が、前記全体経路情報及び前記経路制御装置が格納された前記パケットを受信した場合、当該パケットを当該全体経路情報に従って転送する転送工程と、を有することを特徴とするパケット経路制御方法。The portable terminal that is the source of the packet, the destination of the packet, the plurality of switching devices that transfer the packet between the portable terminal and the destination, and the switching device from the portable terminal to the destination A packet route control method executed in a packet route control system including a route control device that controls an entire route of a packet,
A receiving step of receiving the packet transmitted from the portable terminal ,
An acquisition step in which the path control device acquires, from the received packet, both or one of transmission source information for identifying the portable terminal and transmission destination information for identifying the transmission destination,
The route control device, based on a predetermined rule, a determining step of determining one overall route uniquely corresponding to the acquired information,
A storage step in which the route control device stores the entire route information indicating the one entire route , and the route control device information for identifying the route control device in a header of the packet,
A transmission step in which the path control device transmits the packet in which the entire path information and the path control apparatus are stored, according to the entire path information;
And a transfer step of, when the switching device receives the packet storing the overall route information and the route control device, forwarding the packet in accordance with the overall route information. .
前記交換装置が、前記携帯型端末から送信された前記パケットを受信する受信工程と、
前記交換装置が、受信した前記パケットから、前記携帯型端末を識別するための送信元情報と前記送信先を識別するための送信先情報の両方又は一方を取得する取得工程と、
前記交換装置が、所定の規則に基づいて、前記取得した情報に一意に対応する一の経路を決定する決定工程と、
前記交換装置が、受信した前記パケットを前記一の経路に従って送信する送信工程と、を有し、
前記交換装置がパケット処理モジュールの場合には、当該交換装置は、前記送信工程の前に、当該交換装置を識別するための交換装置情報を前記パケットのヘッダに格納することを特徴とするパケット経路制御方法。In a packet path control system including a portable terminal that is a packet transmission source , a transmission destination of the packet, and a plurality of switching devices that transfer the packet between the portable terminal and the transmission destination A packet routing method to be performed, the method comprising:
A receiving step of receiving the packet transmitted from the portable terminal ,
An acquisition step in which the switching device acquires, from the received packet, both or one of transmission source information for identifying the portable terminal and transmission destination information for identifying the transmission destination,
A determination step in which the switching device determines one path uniquely corresponding to the acquired information, based on a predetermined rule,
Said switching device, said packets received have a, a transmission step of transmitting according to the route of the one,
When the switching device is a packet processing module, the switching device stores switching device information for identifying the switching device in a header of the packet before the transmitting step. Control method.
前記経路制御装置は、
前記携帯型端末から送信された前記パケットを受信する受信手段と、
受信した前記パケットから、前記携帯型端末を識別するための送信元情報と前記送信先を識別するための送信先情報の両方又は一方を取得する取得手段と、
所定の規則に基づいて、前記取得した情報に一意に対応する一の全体経路を決定する決定手段と、
前記一の全体経路を示す全体経路情報、及び当該経路制御装置を識別するための経路制御装置情報を前記パケットのヘッダに格納する格納手段と、
前記全体経路情報及び前記経路制御装置が格納された前記パケットを当該全体経路情報に従って送信する送信手段と、を有し、
前記交換装置は、
前記全体経路情報及び前記経路制御装置が格納された前記パケットを受信した場合、当該パケットを当該全体経路情報に従って転送する転送手段を有することを特徴とするパケット経路制御システム。The portable terminal that is the source of the packet, the destination of the packet, the plurality of switching devices that transfer the packet between the portable terminal and the destination, and the switching device from the portable terminal to the destination A packet path control system including a path control device that controls an entire path of a packet,
The path control device,
Receiving means for receiving the packet transmitted from the portable terminal ,
Acquisition means for acquiring both or one of transmission source information for identifying the portable terminal and transmission destination information for identifying the transmission destination from the received packet,
Determining means for determining one overall route uniquely corresponding to the acquired information, based on a predetermined rule,
Storage means for storing the entire route information indicating the one entire route and the route control device information for identifying the route control device in a header of the packet;
Transmitting means for transmitting the packet in which the entire route information and the route control device are stored, according to the overall route information,
The exchange device,
A packet routing control system comprising: a transfer unit configured to transfer a packet according to the routing information when the routing control device receives the packet stored in the routing information.
前記交換装置は、
前記携帯型端末から送信された前記パケットを受信する受信手段と、
受信した前記パケットから、前記携帯型端末を識別するための送信元情報と前記送信先を識別するための送信先情報の両方又は一方を取得する取得手段と、
所定の規則に基づいて、前記取得した情報に一意に対応する一の経路を決定する決定手段と、
受信した前記パケットを前記一の経路に従って送信する送信手段と、を有し、
前記交換装置がパケット処理モジュールの場合には、当該交換装置は、前記送信手段が前記パケットを送信する前に、当該交換装置を識別するための交換装置情報を前記パケットのヘッダに格納することを特徴とするパケット経路制御システム。A packet path control system including a portable terminal that is a packet transmission source , a transmission destination of the packet, and a plurality of switching devices that transfer the packet between the portable terminal and the transmission destination. hand,
The exchange device,
Receiving means for receiving the packet transmitted from the portable terminal ,
Acquisition means for acquiring both or one of transmission source information for identifying the portable terminal and transmission destination information for identifying the transmission destination from the received packet,
Based on a predetermined rule, determining means for determining one path uniquely corresponding to the acquired information,
Received the packet have a, and transmitting means for transmitting according to the route of the one,
When the switching device is a packet processing module, the switching device stores switching device information for identifying the switching device in a header of the packet before the transmitting unit transmits the packet. Characteristic packet routing control system.
前記携帯型端末から送信された前記パケットを受信する受信手段と、
受信した前記パケットから、前記携帯型端末を識別するための送信元情報と前記送信先を識別するための送信先情報の両方又は一方を取得する取得手段と、
所定の規則に基づいて、前記取得した情報に一意に対応する一の全体経路を決定する決定手段と、
前記一の全体経路を示す全体経路情報、及び当該経路制御装置を識別するための経路制御装置情報を前記パケットの前記ヘッダに格納する格納手段と、
前記全体経路情報及び前記経路制御装置情報が格納された前記パケットを当該全体経路情報に従って送信する送信手段と、を有することを特徴とする経路制御装置。A portable terminal that is a packet transmission source , a transmission destination of the packet, and a plurality of exchanges provided between the portable terminal and the transmission destination for transferring the packet in accordance with information stored in a header of the packet. A route control device that constitutes a packet route control system together with the device, and controls an entire route of the packet from the portable terminal to the transmission destination,
Receiving means for receiving the packet transmitted from the portable terminal ,
Acquisition means for acquiring both or one of transmission source information for identifying the portable terminal and transmission destination information for identifying the transmission destination from the received packet,
Determining means for determining one overall route uniquely corresponding to the acquired information, based on a predetermined rule,
Storage means for storing the entire route information indicating the one entire route , and the route control device information for identifying the route control device in the header of the packet;
A transmission unit that transmits the packet storing the entire route information and the route control device information according to the overall route information.
前記携帯型端末から送信された前記パケットを受信する受信手段と、
受信した前記パケットから、前記携帯型端末を識別するための送信元情報と前記送信先を識別するための送信先情報の両方又は一方を取得する取得手段と、
所定の規則に基づいて、前記取得した情報に一意に対応する一の経路を決定する決定手段と、
当該交換装置を識別するための交換装置情報を、受信した前記パケットのヘッダに格納する格納手段と、
前記交換装置情報が格納された前記パケットを前記一の経路に従って送信する送信手段と、を有することを特徴とする交換装置。A switching device that constitutes a packet path control system together with a portable terminal that is a source of a packet and a destination of the packet, and is provided between the portable terminal and the destination to transfer the packet. ,
Receiving means for receiving the packet transmitted from the portable terminal ,
Acquisition means for acquiring both or one of transmission source information for identifying the portable terminal and transmission destination information for identifying the transmission destination from the received packet,
Based on a predetermined rule, determining means for determining one path uniquely corresponding to the acquired information,
Storage means for storing switching apparatus information for identifying the switching apparatus in a header of the received packet;
Transmitting means for transmitting the packet storing the switching device information in accordance with the one route.
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