JPWO2017175826A1 - 通信装置、通信システム、通信方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

通信ネットワークの信頼性及び通信品質を向上させることができる通信装置を提供することを目的とする。本開示にかかる通信装置（１０）は、通信回線（３１）を介して対向する通信装置（２０）へパケットを送信する送信部（１１）と、通信回線（３２）を介して対向する通信装置（２０）へパケットを送信する送信部（１２）と、パケットを複製して複数のパケットを生成するパケット生成部（１３）と、通信回線（３１）及び通信回線（３２）の通信状態を監視する監視部（１５）と、通信状態に応じて、通信回線（３１）及び通信回線（３２）の少なくとも一方を用いて、複製した複数のパケットのうち２以上のパケットを対向する通信装置（２０）へ送信することを決定する制御部（１４）と、を備える。

Description

本開示は通信装置、通信システム、通信方法、及び、プログラムに関し、特に複数の通信回線を用いる通信装置、通信システム、通信方法、及び、プログラムに関する。

パケットを伝送する通信システムは、低パケットロス率等、高い信頼性が求められている。また、近年、通信装置間において用いられる通信回線がベストエフォート回線であっても、高い信頼性が求められることがある。

特許文献１には、高信頼性を実現する通信ネットワークの構成例が記載されている。具体的には、通信ネットワークには、パケット送信側とパケット受信側とのそれぞれに、パケット転送装置が備えられている。パケット転送装置間には、２つ以上の独立した経路が設定されている。送信側のパケット転送装置は、パケットをコピーして２つ以上のパケットを生成する。さらに、送信側のパケット転送装置は、コピーした２つ以上のパケットを、独立した経路へ出力する。これにより、同じパケットが、２つ以上の独立した経路において送信される。その結果、一方の経路においてパケットロスが発生しても他方の経路を介してパケットが送信されることによって、受信側のパケット転送装置にパケットが到達する確率を向上させることができる。

特開２００６−１７４４０６号公報

しかし、特許文献１に開示された通信ネットワークにおいては、２つの独立した経路のうち、一方の経路に障害が発生した場合に通信ネットワークの信頼性もしくは品質が低下するという問題が発生する。具体的には、一方の経路に障害が発生した場合、パケット転送装置間の経路は１つしか用いられない。しかし、パケット伝送に用いられている経路の通信品質が劣化等すると、送信側のパケット転送装置は、他の経路を選択することができない。その結果、送信側のパケット転送装置は、通信品質が劣化した経路を使用するため、パケットロス率が増加する。

本開示の目的は、通信ネットワークの信頼性及び通信品質を向上させることができる通信装置、通信システム、通信方法、及び、プログラムを提供することにある。

本開示の第１の態様にかかる通信装置は、第１の通信回線を介して対向する通信装置へパケットを送信する第１の送信部と、第２の通信回線を介して対向する前記通信装置へパケットを送信する第２の送信部と、パケットを複製して複数のパケットを生成するパケット生成部と、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の通信状態を監視する監視部と、前記通信状態に応じて、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の少なくとも一方を用いて、複製した複数のパケットのうち２以上のパケットを対向する前記通信装置へ送信することを決定する制御部と、を備えるものである。

本開示の第２の態様にかかる通信システムは、第１の通信回線及び第２の通信回線の通信状態に応じて、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の少なくとも一方を用いて、複製した複数のパケットのうち２以上のパケットを受信装置へ送信する送信装置と、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線のうち少なくとも一方を介して、複製した複数のパケットを受信した際に、重複するパケットを削除する受信装置と、を備えるものである。

本開示の第３の態様にかかる通信方法は、第１の通信回線及び第２の通信回線の通信状態を監視し、パケットを複製して複数のパケットを生成し、前記通信状態に応じて、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の少なくとも一方を用いて、複製した複数のパケットのうち２以上のパケットを、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線を介して対向する通信装置へ送信するものである。

本開示の第４の態様にかかるプログラムは、第１の通信回線及び第２の通信回線の通信状態を監視し、パケットを複製して複数のパケットを生成し、前記通信状態に応じて、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の少なくとも一方を用いて、複製した複数のパケットのうち２以上のパケットを、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線を介して対向する通信装置へ送信することをコンピュータに実行させるものである。

本開示により、通信ネットワークの信頼性及び通信品質を向上させることができる通信装置、通信システム、通信方法、及び、プログラムを提供することができる。

実施の形態１にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態２にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態２にかかる送信装置の構成図である。 実施の形態２にかかる送信装置におけるパケット送信処理の流れを示す図である。 実施の形態２にかかるパケット生成処理に関する処理の流れを示す図である。 実施の形態２にかかる受信装置の構成図である。 実施の形態２にかかる受信装置におけるパケット受信処理の流れを示す図である。 実施の形態３にかかる送信装置におけるパケット送信処理の流れを示す図である。 実施の形態３にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態４にかかる送信装置におけるパケット送信処理の流れを示す図である。 実施の形態４にかかる送信装置におけるパケット送信処理の流れを示す図である。 それぞれの実施の形態にかかる送信装置及び受信装置の構成図である。

（実施の形態１）
以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。図１を用いて本開示の実施の形態１に係る通信システムの構成例について説明する。図１の通信システムは、通信装置１０及び通信装置２０を有している。図１の通信システムにおいては、主に、通信装置１０がパケットを送信する装置であり、通信装置２０がパケットを受信する装置として説明する。

通信装置１０及び通信装置２０は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。通信装置１０及び通信装置２０は、データを中継するための中継装置等であってもよい。通信装置１０及び通信装置２０は、例えば、ルータ装置等であってもよい。

通信装置１０と通信装置２０との間には、通信回線３１及び通信回線３２が設定されている。通信回線３１及び通信回線３２は、通信経路の一部に無線通信回線が用いられた通信回線であってもよく、無線通信回線のみによって構成される通信回線であってもよく、有線通信回線のみによって構成される通信回線であってもよい。

続いて、通信装置１０の構成例について説明する。通信装置１０は、送信部１１、送信部１２、パケット生成部１３、制御部１４、及び、監視部１５を有している。送信部１１、送信部１２、パケット生成部１３、制御部１４、及び、監視部１５等の通信装置１０を構成する構成要素は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュールであってもよい。もしくは、通信装置１０を構成する構成要素は、回路もしくはチップ等のハードウェアであってもよい。

送信部１１は、通信回線３１を介して対向する通信装置２０へパケットを送信する。送信部１２は、通信回線３２を介して対向する通信装置２０へパケットを送信する。

パケット生成部１３は、一つのパケットを複製して複数のパケットを生成する。監視部１５は、通信回線３１及び通信回線３２の通信状態を監視する。通信状態は、例えば、疎通状態もしくは通信品質等であってもよい。言い換えると、監視部１５は、通信回線３１及び通信回線３２を用いた通信が行えるか否か、もしくは、通信回線３１及び通信回線３２の通信品質が低下しているか否か等を監視してもよい。

制御部１４は、通信状態に応じて、通信回線３１及び通信回線３２の少なくとも一方を用いて、パケット生成部１３において生成された複数のパケットのうち２以上のパケットを、対向する通信装置２０へ送信することを決定する。

例えば、制御部１４は、複数のパケットのうち２以上のパケットを、通信回線３１及び通信回線３２を用いて通信装置２０へ送信することを決定してもよい。もしくは、制御部１４は、複数のパケットのうち２以上のパケットを、通信回線３１のみを用いて通信装置２０へ送信することを決定してもよい。もしくは、制御部１４は、複製されたパケットの全てのパケットを、通信回線３１のみを用いて通信装置２０へ送信することを決定してもよい。

以上説明したように、通信装置１０は、２つの通信回線を用いる場合、２つの通信回線のそれぞれに同一のパケットを出力することができる。これより、通信装置２０にパケットが到着する確率を向上させることができる。また、通信装置１０は、通信回線３１及び通信回線３２のいずれか一方の通信回線のみを用いる場合にも、利用する回線に２以上のパケットを出力することができる。これによっても、通信装置２０にパケットが到着する確率を向上させることができる。

その結果、通信装置１０を用いることによって、通信装置１０及び通信装置２０を含む通信ネットワークの信頼性及び通信品質を向上させることができる。

（実施の形態２）
続いて、図２を用いて本開示の実施の形態２にかかる通信システムの構成例について説明する。図２の通信システムは、通信端末４０、ネットワーク装置４２、送信装置４４、受信装置４６、ネットワーク５１、及び、ネットワーク５２を有している。

送信装置４４は、図１の通信装置１０に相当する。受信装置４６は、図１の通信装置２０に相当する。送信装置４４は、通信端末４０から送信されたパケットを複製して、複数のパケットを生成する。送信装置４４は、生成した複数のパケットを受信装置４６へ送信する。また、受信装置４６は、送信装置４４から送信されたパケットを、ネットワーク装置４２へ送信する。

通信端末４０は、送信装置４４と、ネットワーク５１及びネットワーク５２の少なくとも一方と、受信装置４６とを介してネットワーク装置４２へパケットを送信する。ネットワーク装置４２は、通信事業者が管理するノード装置であってもよい。ノード装置は、通信事業者が管理するネットワークに配置され、パケットを中継する装置である。

送信装置４４は、例えば、ネットワーク５１及びネットワーク５２へ接続する際に、無線通信回線を介して接続してもよい。もしくは、送信装置４４は、ネットワーク５１及びネットワーク５２のいずれか一方と無線通信回線を介して接続し、他方と有線通信回線を介して接続してもよい。もしくは、送信装置４４は、ネットワーク５１及びネットワーク５２へ接続する際に、有線通信回線を介して接続してもよい。

無線通信回線は、例えば、モバイル通信であってもよく、無線ＬＡＮ（Local Area Network）通信であってもよい。無線通信回線は、モバイルネットワーク回線と称されてもよい。モバイル通信は、例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において３Ｇとして規定されている無線通信方式であってもよく、ＬＴＥ（Long Term Evolution）として規定されている無線通信方式であってもよい。

有線通信回線は、例えば、光通信回線であってもよく、イーサネット（登録商標）を用いた通信回線であってもよい。また、ネットワーク５１は、ネットワーク５２を運用する通信事業者と異なる通信事業者によって運用されてもよい。送信装置４４は、モバイル通信を用いる場合、ネットワーク５１もしくはネットワーク５２に配置されている基地局と無線通信を行う。ネットワーク５１とネットワーク５２とが異なる通信事業者によって運用された場合、送信装置４４は、ネットワーク５１に配置されている基地局と通信するとともに、ネットワーク５２に配置されている基地局と通信する。モバイル通信の代わりに無線ＬＡＮ通信が用いられる場合、送信装置４４は、基地局の代わりにアクセスポイントと通信する。

また、送信装置４４は、無線通信回線を用いてネットワーク５１及びネットワーク５２と接続する場合、ネットワーク５１と通信する際に用いる周波数として、ネットワーク５２と通信する際に用いる周波数と異なる周波数を用いてもよい。

このように、ネットワーク５１及びネットワーク５２を独立させる、言い換えると、ネットワーク５１及びネットワーク５２を異なる種類のネットワークとすることによって、送信装置４４は、異なる経路を用いて、パケットを受信装置４６へ送信することができる。その結果、ネットワーク５１及びネットワーク５２が同時に使用不可となる状態を回避することができる。

続いて、図３を用いて本開示の実施の形態２にかかる送信装置４４の構成例について説明する。送信装置４４は、図１の通信装置１０に、受信部６１が追加された構成である。送信装置４４における受信部６１以外の構成は、通信装置１０の構成と同様であるため詳細な説明を省略する。

受信部６１は、通信端末４０から送信されたパケットを受信する。受信部６１は、受信したパケットをパケット生成部１３へ出力する。受信部６１は、無線通信回線もしくは有線通信回線を介して通信端末４０と接続する。無線通信回線は、例えば、無線ＬＡＮ通信を用いてもよく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信を用いてもよい。有線通信回線は、例えば、光通信回線であってもよく、イーサネット（登録商標）を用いた通信回線であってもよい。

パケット生成部１３は、受信部６１から出力されたパケットを受け取る。パケット生成部１３は、受け取ったパケットを複製して、複数のパケットを生成する。受信部６１から出力されたパケットを複製することによって生成されたパケットは、冗長パケットと称されてもよい。

続いて、図４を用いて、本開示の実施の形態２にかかる送信装置４４におけるパケット送信処理の流れについて説明する。はじめに、受信部６１は、通信端末４０から送信されたパケットを受信する（Ｓ１１）。

次に、パケット生成部１３は、受信部６１が受信したパケットを複製して、複数のパケットを生成する（Ｓ１２）。パケット生成部１３は、例えば、送信装置４４が有する送信部の数のパケットを生成してもよい。具体的には、送信装置４４は、送信部１１及び送信部１２を有している。これより、パケット生成部１３は、パケットを１つ複製することによって、通信端末４０から送信されたパケットと合わせて合計２つのパケットを生成してもよい。もしくは、パケット生成部１３は、送信装置４４が有する送信部の数よりも多い数のパケットを生成してもよい。

次に、監視部１５は、送信部１１が使用する通信回線、及び、送信部１２が使用する通信回線に関する疎通確認を行う。監視部１５は、送信部１１が使用する通信回線、及び、送信部１２が使用する通信回線のいずれか一方の通信回線のみが使用不可であるか否かを判定する（Ｓ１３）。例えば、監視部１５は、送信部１１及び送信部１２を介してヘルスチェック要求メッセージを受信装置４６へ送信する。監視部１５は、規定時間内にヘルスチェック応答メッセージを受信した場合、ヘルスチェック要求メッセージを出力した通信回線の使用が可能であると判定する。また、監視部１５は、規定時間内にヘルスチェック応答メッセージを受信しなかった場合、ヘルスチェック要求メッセージを出力した通信回線の使用が不可であると判定する。もしくは、監視部１５は、ヘルスチェック要求メッセージの送信を規定回数繰り返し、全てのヘルスチェック要求メッセージに対するヘルスチェック応答メッセージを受信することができなかった場合、通信回線の使用が不可であると判定してもよい。

制御部１４は、監視部１５において、いずれか一方の通信回線のみが使用不可であると判定された場合、使用可能な他方の通信回線に、ステップＳ１２において生成された複数のパケットを出力する（Ｓ１４）。つまり、制御部１４は、送信部１１が使用する通信回線が使用不可である場合、通信端末４０から送信されたパケット、及び、冗長パケットを、送信部１２を介して受信装置４６へ出力する。

監視部１５は、いずれか一方の通信回線のみが使用不可でないと判定した場合、両方の通信回線が使用不可であるか否かを判定する（Ｓ１５）。制御部１４は、監視部１５において、両方の通信回線が使用不可であると判定された場合、パケット送信を停止する（Ｓ１６）。制御部１４は、監視部１５において、両方の通信回線が使用不可ではない、言い換えると、両方の通信回線が使用可能であると判定された場合、両方の通信回線へ生成したパケットを出力する（Ｓ１７）。例えば、ステップＳ１２において、冗長パケットが１つ生成され、合計２つのパケットが生成された場合、制御部１４は、送信部１１及び送信部１２へ、パケットを一つずつ出力する。例えば、制御部１４は、送信部１１及び送信部１２へ実質的に同一のタイミングにパケットを出力してもよい。もしくは、制御部１４は、送信部１１へパケットを出力し、一定期間経過後送信部１２へパケットを出力してもよい。

もしくは、ステップＳ１２において、３以上のパケットが生成された場合、制御部１４は、ステップＳ１７において、次のようにパケットを振り分けてもよい。例えば、送信部１１が使用する通信回線が無線通信回線であり、送信部１２が使用する通信回線が有線通信回線であるとする。一般的に、無線通信回線は、有線通信回線よりも通信品質が低い場合が多い。そのため、制御部１４は、無線通信回線に、有線通信回線よりも多くのパケットを出力してもよい。

もしくは、送信部１１及び送信部１２ともに、データ通信量の上限値が定められているモバイル通信を行うとする。この場合、制御部１４は、上限値と現在の通信量の差分が大きいほうの送信部へ、多くのパケットを出力してもよい。

続いて、図５を用いて、ステップＳ１２におけるパケット生成処理に関する詳細な処理の流れを説明する。図５においては、受信部６１において受信したパケットのデータサイズが、ＭＴＵ（Maximum Transmission Unit）よりも大きいとする。

はじめに、パケット生成部１３は、フラグメント機能を実行する（Ｓ２１）。具体的には、パケット生成部１３は、受信部６１において受信したパケットのデータサイズがＭＴＵに収まるように、複数のデータに分割する。

次に、パケット生成部１３は、分割されたデータに、シーケンス番号を含むヘッダを付与する（Ｓ２２）。シーケンス番号は、例えば、メッセージの順序を示す番号である。シーケンス番号を含むヘッダは、ＩＰ（Internet Protocol）ヘッダであってもよく、ＩＰヘッダとは異なるプロトコルにおいて用いられるヘッダであってもよい。次に、パケット生成部１３は、ステップＳ２２において生成されたパケットを複製する（Ｓ２３）。例えば、パケット生成部１３は、送信装置４４が有する送信部の数以上のパケット数になるようにパケットを複製してもよい。

なお、受信部６１において受信したパケットのデータサイズがＭＴＵよりも小さい場合、ステップＳ２１の処理は省略される。

続いて、図６を用いて本開示の実施の形態２にかかる受信装置４６の構成例について説明する。受信装置４６は、受信部７１、受信部７２、制御部７３、及び、送信部７４を有している。受信部７１、受信部７２、制御部７３、及び、送信部７４等の受信装置４６を構成する構成要素は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュールであってもよい。または、受信装置４６を構成する構成要素は、回路もしくはチップ等のハードウェアであってもよい。

受信部７１は、ネットワーク５１を介して送信装置４４の送信部１１から送信されたパケットを受信する。受信部７１は、受信したパケットを制御部７３へ出力する。受信部７２は、ネットワーク５２を介して送信装置４４の送信部１２から送信されたパケットを受信する。受信部７２は、受信したパケットを制御部７３へ出力する。

制御部７３は、受信部７１及び受信部７２から受け取ったパケットを送信部７４へ出力する。また、制御部７３は、重複するパケットを削除する。例えば、制御部７３は、既に送信部７４へ出力したパケットと同一のシーケンス番号が設定されているパケットを受信部７１もしくは受信部７２から受け取った場合、受け取ったパケットを削除してもよい。

続いて、図７を用いて、本開示の実施の形態２にかかる受信装置４６におけるパケット受信処理の流れについて説明する。はじめに、受信部７１及び受信部７２は、送信装置４４から送信されたパケットを受信する（Ｓ３１）。次に、制御部７３は、受信部７１及び受信部７２から受け取ったパケットが、以前に受け取ったパケットと同一か否かを判定する（Ｓ３２）。言い換えると、制御部７３は、受信部７１及び受信部７２から受け取ったパケットが、既に送信部７４へ出力したパケットと同一のパケットであるか否かを判定する。例えば、制御部７３は、受信部７１及び受信部７２から受け取ったパケットが、既に送信部７４へ出力したパケットと同一のシーケンス番号である場合、受信部７１及び受信部７２から受け取ったパケットが、以前に受け取ったパケットと同一であると判定する。

次に、制御部７３は、受信部７１及び受信部７２から受け取ったパケットが、以前に受け取ったパケットと同一であると判定した場合、受け取ったパケットを削除する（Ｓ３３）。

制御部７３は、ステップＳ３２において重複したパケットが存在しないと判定した場合、もしくは、ステップＳ３３において重複したパケットを削除した場合、パケットの順序補正を行う（Ｓ３４）。制御部７３は、シーケンス番号の順番にステップＳ３５以降の処理を実行する。ここで、制御部７３は、シーケンス番号が１ずつ加算されずに、例えば、２以上の値が加算されたシーケンス番号が設定されたパケットを受け取ったとする。この場合、制御部７３は、受け取ったパケットをバッファ等へ一時的に保存する。制御部７３は、既に送信部７４へ出力したパケットに設定されたシーケンス番号に１加算されたシーケンス番号が設定されたパケットを受け取ると、受け取ったパケットに関してステップＳ３５以降の処理を実行する。さらに、制御部７３は、バッファに保存していたパケットをシーケンス番号の順番にステップＳ３５以降の処理を実行する。

次に、制御部７３は、順序補正を行ったパケットがフラグメントによって分割されたパケットか否かを判定する（Ｓ３５）。制御部７３は、パケットのヘッダを確認し、フラグメントが実行されたことを示すフラグが設定されていれば、フラグメントによって分割されたパケットであると判定してもよい。

制御部７３は、順序補正を行ったパケットがフラグメントによって分割されたパケットではないと判定した場合、そのパケットを送信部７４を介してネットワーク装置４２へ送信する（Ｓ３７）。

制御部７３は、順序補正を行ったパケットがフラグメントによって分割されたパケットであると判定した場合、パケットの再構成を行う（Ｓ３６）。次に、制御部７３は、再構成されたパケットを送信部７４を介してネットワーク装置４２へ送信する（Ｓ３７）。

以上説明したように、本開示の実施の形態２にかかる通信システムを用いることによって、送信装置４４は、２つの通信回線を介して複数のパケットを受信装置４６へ送信することができる。これによって、受信装置４６にパケットが到達する確率を高くすることができる。また、一方の通信回線が使用不可である場合、他方の通信回線へ冗長パケットを含む複数のパケットを出力することができる。これによって、１つの通信回線へ１つのパケットのみを出力する場合と比較して、１つの通信回線へ冗長パケットを含む複数のパケットを出力することによって、受信装置４６にパケットが到達する確率を高くすることができる。

また、受信装置４６は、冗長パケットを含む複数のパケットを受信した場合に、重複したパケットを削除することによって、順序補正の対象となるパケットを減少させることができる。これにより、受信装置４６は、順序補正を行う場合の処理負荷を軽減することができる。

（実施の形態３）
続いて、図８を用いて本開示の実施の形態３にかかる送信装置４４におけるパケット送信処理の流れについて説明する。ステップＳ４１及びＳ４２は、図４のステップＳ１１及びＳ１２と同様であるため詳細な説明を省略する。

ステップＳ４２において複数のパケットが生成されると、監視部１５は、一方の通信回線の通信品質が良好か否かを判定する（Ｓ４３）。例えば、監視部１５は、ネットワーク５１を介した通信回線の通信品質が良好か否かを判定する。監視部１５は、受信装置４６から、ネットワーク５１を介した通信回線の通信品質に関する情報を取得してもよい。例えば、監視部１５は、ネットワーク５１を介して受信装置４６から通信品質に関する情報を取得してもよい。もしくは、監視部１５は、ネットワーク５１とは異なるネットワークを介して受信装置４６から通信品質に関する情報を取得してもよい。ネットワーク５１とは異なるネットワークは、例えば、インターネットであってもよい。もしくは、図９に示すように、監視部１５は、通信システムを管理する管理装置等から、インターネットを介して通信品質に関する情報を取得してもよい。図９は、管理装置４８が、インターネットを介して送信装置４４及び受信装置４６と接続している構成を示している。図９の通信システムは、図２の通信システムに、管理装置４８が追加された構成である。

ネットワーク５１を介した通信回線の通信品質に関する情報は、例えば、ネットワーク５１における通信回線を介してデータ伝送を行った場合における、スループット、パケットロス率、伝送遅延等であってもよい。例えば、監視部１５は、受信装置４６から受信したスループットの値が、閾値を下回っている場合、ネットワーク５１における通信回線の通信品質が良好ではないと判定してもよい。また、監視部１５は、受信装置４６から受信したパケットロス率の値が、閾値を上回っている場合、ネットワーク５１における通信回線の通信品質が良好ではないと判定してもよい。

制御部１４は、監視部１５においてネットワーク５１における通信回線の通信品質が良好ではないと判定された場合、ネットワーク５１における通信回線を使用することができるか否かを判定する（Ｓ４４）。ネットワーク５１における通信回線を使用することができないとは、例えば、受信装置４６から受信したスループットの値が、ステップＳ４３において通信品質の判定に用いた閾値よりも低い閾値を下回っている状態であってもよい。また、ネットワーク５１を介した通信回線を使用することができないとは、例えば、受信装置４６から受信したパケットロス率の値が、ステップＳ４３において通信品質の判定に用いた閾値よりも高い閾値を上回っている状態であってもよい。

制御部１４は、ネットワーク５１における通信回線を使用可能と判定した場合、送信部１１を介して複数のパケットを受信装置４６へ送信する（Ｓ４５）。制御部１４は、ネットワーク５１における通信回線の通信品質のレベルに応じて、送信するパケットの数を決定してもよい。例えば、制御部１４は、ネットワーク５１における通信回線の通信品質が低くなるにつれて、多くのパケットを送信部１１を介して受信装置４６へ送信してもよい。

また、制御部１４は、送信部１１を介して複数のパケットを受信装置４６へ送信する際に、パケットの送信間隔を、一定期間以上設けるようにしてもよい。パケットの送信間隔が短く、実質的に同一のタイミングに複数のパケットが送信された場合、通信品質が悪い状態において複数のパケットが送信されることとなる。一方、パケットの送信間隔を一定期間以上設けることによって、通信品質が良好になった状態においてパケットを送信することが可能となる。特に、無線通信回線の通信品質は短時間に変動することが知られている。そのため、制御部１４は、パケットの送信間隔を一定期間以上設けることによって、通信品質が異なるタイミングに複数のパケットを送信することができる。

制御部１４は、監視部１５においてネットワーク５１を介した通信回線の通信品質が良好であると判定された場合、さらに、ネットワーク５１の通信回線を使用することができない場合、送信部１１を介して複数のパケットを受信装置４６へ送信しない（Ｓ４６）。具体的には、制御部１４は、監視部１５においてネットワーク５１を介した通信回線の通信品質が良好であると判定された場合、送信部１１を介して一つのパケットを送信する。制御部１４は、ネットワーク５１の通信回線を使用することができない場合、送信部１１を介してパケットを送信しない。

次に、監視部１５は、ステップＳ４３において通信品質が良好か否かを判定した通信回線と異なる通信回線の通信品質が良好か否かを判定する（Ｓ４７）。つまり、監視部１５は、ネットワーク５２を介した通信回線の通信品質が良好か否かを判定する。ステップＳ４８乃至Ｓ５０の処理は、ステップＳ４４乃至Ｓ４６と同様であるため詳細な説明を省略する。

以上説明したように、本開示の実施の形態３にかかる送信処理を実行することによって、通信品質が低い通信回線を用いる場合、当該通信回線を介して複数のパケットを送信することができる。このように、通信品質が低い通信回線を用いる場合に、複数のパケットを送信することによって、受信装置４６にパケットが到達する可能性を高くすることができる。また、通信品質が高い通信回線を用いる場合には、当該通信回線を介して複数のパケットを送信する必要はない。これより、通信品質が高い通信回線においては、複数のパケットを送信しないため、スループットを高く保つことができる。

（実施の形態４）
続いて、図１０及び図１１を用いて本開示の実施の形態４にかかる送信装置４４における送信処理の流れについて説明する。図１０のステップＳ５１〜Ｓ５６は、図４のステップＳ１１〜Ｓ１６と同様であるため詳細な説明を省略する。

ステップＳ５５において、監視部１５が両方の通信回線が使用可能であると判定した場合、ステップＳ５７以降の処理を実行する。ステップＳ５７〜Ｓ６２は、図８のステップＳ４３、Ｓ４５〜Ｓ４７、Ｓ４９、及び、Ｓ５０と同様であるため詳細な説明を省略する。つまり、図１０に示す処理において通信回線が使用不可であるか否かを判定しているため、図１１のステップＳ５７の後、及び、Ｓ６０の後に、図８のように通信回線が使用不可であるか否かを判定しない。

送信装置４４は、図１０及び図１１のように送信処理を実行することによって、２つの通信回線が疎通可能であった場合に、２つの通信回線の通信品質に応じて、それぞれの通信回線を介して複数のパケットを送信するか否かを判定することができる。これより、２つの通信回線が疎通可能であった場合に、両方の通信回線に同一のパケットを送信することによって、パケットが受信装置４６に到達する可能性を高くすることができる。さらに、２つの通信回線の通信品質を判定し、通信品質が低い通信回線へ複数のパケットを出力することによって、パケットが受信装置４６に到達する可能性をさらに高くすることができる。

続いて以下では、図１２を用いて、上述の複数の実施形態で説明された送信装置４４及び受信装置４６の構成例について説明する。図１２は、送信装置４４及び受信装置４６の構成例を示すブロック図である。図１２を参照すると、送信装置４４及び受信装置４６は、ネットワークインタフェース１２０１、プロセッサ１２０２、及びメモリ１２０３を含む。ネットワークインタフェース１２０１は、通信システムを構成する他のネットワークノード装置と通信するために使用される。ネットワークインタフェース１２０１は、例えば、IEEE 802.3 seriesに準拠したネットワークインタフェースカード（NIC）を含んでもよい。

プロセッサ１２０２は、メモリ１２０３からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、上述の実施形態においてフローチャートを用いて説明された送信装置４４及び受信装置４６の処理を行う。プロセッサ１２０２は、例えば、マイクロプロセッサ、MPU（Micro Processing Unit）、又はCPU（Central Processing Unit）であってもよい。プロセッサ１２０２は、複数のプロセッサを含んでもよい。

メモリ１２０３は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリ１２０３は、プロセッサ１２０２から離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ１２０２は、図示されていないI/Oインタフェースを介してメモリ１２０３にアクセスしてもよい。

図１２の例では、メモリ１２０３は、ソフトウェアモジュール群を格納するために使用される。プロセッサ１２０２は、これらのソフトウェアモジュール群をメモリ１２０３から読み出して実行することで、上述の実施形態において説明された送信装置４４及び受信装置４６の処理を行うことができる。

図１２を用いて説明したように、送信装置４４及び受信装置４６が有するプロセッサの各々は、図面を用いて説明されたアルゴリズムをコンピュータに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムを実行する。

上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

以上、実施の形態を参照して本開示を説明したが、本開示は上記によって限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本開示のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１６年４月８日に出願された日本出願特願２０１６−０７７７８８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
第１の通信回線を介して対向する通信装置へパケットを送信する第１の送信部と、
第２の通信回線を介して対向する前記通信装置へパケットを送信する第２の送信部と、
パケットを複製して複数のパケットを生成するパケット生成部と、
前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の通信状態を監視する監視部と、
前記通信状態に応じて、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の少なくとも一方を用いて、複製した複数のパケットのうち２以上のパケットを対向する前記通信装置へ送信することを決定する制御部と、を備える通信装置。
（付記２）
前記監視部が、前記第１の通信回線を介して対向する前記通信装置へパケットを送信することができず、前記第２の通信回線を介して対向する前記通信装置へパケットの送信を行うことができると判定した場合、
前記制御部は、
前記パケット生成部において生成された複数のパケットのうち、２以上のパケットを前記第２の送信部から送信することを決定する、付記１に記載の通信装置。
（付記３）
前記制御部は、
前記監視部において、前記第２の通信回線における通信品質が予め定められた通信品質よりも低いと判定された場合、前記パケット生成部において生成された複数のパケットのうち、２以上のパケットを前記第２の送信部から送信することを決定し、
前記監視部において、前記第２の通信回線における通信品質が予め定められた通信品質よりも高いと判定された場合、前記第２の送信部から冗長パケットを送信しないことを決定する、付記１又は２に記載の通信装置。
（付記４）
前記制御部は、
前記第１の送信部もしくは前記第２の送信部から２以上のパケットを送信する際に、または、前記第１の送信部及び前記第２の送信部のそれぞれから２以上のパケットを送信する際に、パケットの送信間隔として、予め定められた期間を超えた期間を設定する、付記１乃至３のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記５）
前記制御部は、
前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線を用いてパケットを送信する場合、前記第１の送信部からパケットを送信した後、予め定められた期間を経過した後に、前記第２の送信部からパケットを送信する、付記１乃至４のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記６）
前記第１の通信回線は、前記第２の通信回線を管理する通信事業者と異なる通信事業者が管理する通信回線、前記第２の通信回線において用いられている無線通信方式と異なる無線通信方式を利用する通信回線、もしくは、前記第２の通信回線において用いられている周波数と異なる周波数を用いる通信回線である、付記１乃至５のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記７）
前記第１の通信回線は、無線通信回線を含むモバイルネットワーク回線であり、前記第２の通信回線は、有線通信回線である、付記１乃至６のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記８）
前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線は、有線通信回線である、付記１乃至６のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記９）
前記制御部は、
第１の送信部及び前記第２の送信部から送信するパケットに、パケットの順序を示すシーケンス番号を設定する、付記１乃至７のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記１０）
前記監視部は、
前記対向する通信装置から、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線を介して、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の通信状態に関する情報を受信する、付記１乃至９のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記１１）
前記監視部は、
前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の通信状態に関する情報を管理する管理装置から、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の通信状態に関する情報を受信する、付記１乃至９のいずれか１項に記載の通信装置。
（付記１２）
第１の通信回線及び第２の通信回線の通信状態に応じて、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の少なくとも一方を用いて、複製した複数のパケットのうち２以上のパケットを受信装置へ送信する送信装置と、
前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線のうち少なくとも一方を介して、複製した複数のパケットを受信した際に、重複するパケットを削除する受信装置と、を備える通信システム。
（付記１３）
第１の通信回線及び第２の通信回線の通信状態を監視し、
パケットを複製して複数のパケットを生成し、
前記通信状態に応じて、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の少なくとも一方を用いて、複製した複数のパケットのうち２以上のパケットを、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線を介して対向する通信装置へ送信する、通信方法。
（付記１４）
第１の通信回線及び第２の通信回線の通信状態を監視し、
パケットを複製して複数のパケットを生成し、
前記通信状態に応じて、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の少なくとも一方を用いて、複製した複数のパケットのうち２以上のパケットを、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線を介して対向する通信装置へ送信することをコンピュータに実行させるプログラム。

１０ 通信装置
１１ 送信部
１２ 送信部
１３ パケット生成部
１４ 制御部
１５ 監視部
２０ 通信装置
３１ 通信回線
３２ 通信回線
４０ 通信端末
４２ ネットワーク装置
４４ 送信装置
４６ 受信装置
４８ 管理装置
５１ ネットワーク
５２ ネットワーク
６１ 受信部
７１ 受信部
７２ 受信部
７３ 制御部
７４ 送信部

Claims (14)

1. 第１の通信回線を介して対向する通信装置へパケットを送信する第１の送信手段と、
   第２の通信回線を介して対向する前記通信装置へパケットを送信する第２の送信手段と、
   パケットを複製して複数のパケットを生成するパケット生成手段と、
   前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の通信状態を監視する監視手段と、
   前記通信状態に応じて、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の少なくとも一方を用いて、複製した複数のパケットのうち２以上のパケットを対向する前記通信装置へ送信することを決定する制御手段と、を備える通信装置。
2. 前記監視手段が、前記第１の通信回線を介して対向する前記通信装置へパケットを送信することができず、前記第２の通信回線を介して対向する前記通信装置へパケットの送信を行うことができると判定した場合、
   前記制御手段は、
   前記パケット生成手段において生成された複数のパケットのうち、２以上のパケットを前記第２の送信手段から送信することを決定する、請求項１に記載の通信装置。
3. 前記制御手段は、
   前記監視手段において、前記第２の通信回線における通信品質が予め定められた通信品質よりも低いと判定された場合、前記パケット生成手段において生成された複数のパケットのうち、２以上のパケットを前記第２の送信手段から送信することを決定し、
   前記監視手段において、前記第２の通信回線における通信品質が予め定められた通信品質よりも高いと判定された場合、前記第２の送信手段から冗長パケットを送信しないことを決定する、請求項１又は２に記載の通信装置。
4. 前記制御手段は、
   前記第１の送信手段もしくは前記第２の送信手段から２以上のパケットを送信する際に、または、前記第１の送信手段及び前記第２の送信手段のそれぞれから２以上のパケットを送信する際に、パケットの送信間隔として、予め定められた期間を超えた期間を設定する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信装置。
5. 前記制御手段は、
   前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線を用いてパケットを送信する場合、前記第１の送信手段からパケットを送信した後、予め定められた期間を経過した後に、前記第２の送信手段からパケットを送信する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信装置。
6. 前記第１の通信回線は、前記第２の通信回線を管理する通信事業者と異なる通信事業者が管理する通信回線、前記第２の通信回線において用いられている無線通信方式と異なる無線通信方式を利用する通信回線、もしくは、前記第２の通信回線において用いられている周波数と異なる周波数を用いる通信回線である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の通信装置。
7. 前記第１の通信回線は、無線通信回線を含むモバイルネットワーク回線であり、前記第２の通信回線は、有線通信回線である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の通信装置。
8. 前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線は、有線通信回線である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の通信装置。
9. 前記制御手段は、
   第１の送信部及び前記第２の送信手段から送信するパケットに、パケットの順序を示すシーケンス番号を設定する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の通信装置。
10. 前記監視手段は、
    前記対向する通信装置から、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線を介して、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の通信状態に関する情報を受信する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の通信装置。
11. 前記監視手段は、
    前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の通信状態に関する情報を管理する管理装置から、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の通信状態に関する情報を受信する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の通信装置。
12. 第１の通信回線及び第２の通信回線の通信状態に応じて、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の少なくとも一方を用いて、複製した複数のパケットのうち２以上のパケットを受信装置へ送信する送信装置と、
    前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線のうち少なくとも一方を介して、複製した複数のパケットを受信した際に、重複するパケットを削除する受信装置と、を備える通信システム。
13. 第１の通信回線及び第２の通信回線の通信状態を監視し、
    パケットを複製して複数のパケットを生成し、
    前記通信状態に応じて、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の少なくとも一方を用いて、複製した複数のパケットのうち２以上のパケットを、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線を介して対向する通信装置へ送信する、通信方法。
14. 第１の通信回線及び第２の通信回線の通信状態を監視し、
    パケットを複製して複数のパケットを生成し、
    前記通信状態に応じて、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線の少なくとも一方を用いて、複製した複数のパケットのうち２以上のパケットを、前記第１の通信回線及び前記第２の通信回線を介して対向する通信装置へ送信することをコンピュータに実行させるプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。

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