WO2006090789A1 - データ通信システム及びデータ通信方法 - Google Patents

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Takeo Kanai
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    • H04L47/28—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations
    • H04L47/283—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations in response to processing delays, e.g. caused by jitter or round trip time [RTT]

Definitions

  • the present invention relates to a real-time service through a communication network constructed by connecting communication lines to each other such as the Internet, such as transmission / reception of packet data using IP packetized voice data such as an IP telephone.
  • the present invention relates to a data communication system and a data communication method. Background art
  • this packet communication includes a variable-length packet method in which the amount of data per packet changes within a certain range, and a method that performs communication using fixed-length packets (cells) such as 53 bytes in ATM. is there.
  • each element (node) constituting the communication network is provided with a delay circuit that delays the signal of the input port corresponding to the delay caused by the buffer of each element. Then, the signal output from the output port of each element, propagates through the network and returns to the input port, detects which input port's delay circuit is output earliest, and minimizes the delay amount. Search for the route that becomes.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 5-14344
  • the present invention has been made in view of the above points, and in data communication in a communication network such as the Internet, by using a plurality of transmission paths in the communication network, the jitter of the packet at the transmission destination
  • the present invention is a data communication system that transmits and receives packet data through a communication network constructed by connecting communication lines to each other, and is transmitted on the transmission terminal side.
  • Duplicating means for duplicating packet data
  • address setting means for assigning unique address information to each duplicated packet data of the same content
  • the sending means for sending the copied packet data to different routes on the communication network and the first packet data among the duplicated packet data of the same content at the receiving terminal side.
  • a data communication method for transmitting and receiving packet data through a communication network constructed by connecting communication lines to each other, wherein the transmitted packet data is duplicated on the transmitting terminal side.
  • unique address information is assigned to each duplicated packet data of the same content, and the duplicated packet data is sent to a different route on the communication network based on the address information.
  • the first packet data is selected and acquired from the copied packet data having the same contents.
  • one packet data is duplicated into a plurality of packet data, and these are transmitted on different communication paths. Therefore, for communication paths with different delay amounts, Packet data with the same content can be distributed.
  • the packet data that has arrived first is selected on the receiving side, it is possible to select a communication path with a smaller delay amount without arranging complicated communication speed measuring means on the communication network. Become.
  • the different communication paths are tracked, and when it is determined that the different communication paths are overlapped based on the tracking result, the path is preferably changed. In this case, if some or all of the multiple communication paths that are different are overlapped and eventually become the same path, a different communication path should be searched. It is possible to search for a route with a smaller amount of delay by changing the communication route that has not been successful.
  • the path tracking is preferably performed periodically.
  • the communication path can be reviewed periodically by re-tracking periodically, and a more appropriate communication path can be selected.
  • a more appropriate communication path can be selected.
  • it is flexible. Let's set it.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a data communication system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of IP terminals 1 and 5 and ISPs 2 and 4 according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing an operation of the data communication system according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a data communication system according to a conventional example.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of the data communication system according to the present embodiment.
  • the data communication system is an IP terminal (Vo) that can communicate bidirectionally via ISPs (Internet Services Providers) 2 and 4 arranged on the IP network 3. IP terminal) 1 and 5.
  • ISPs Internet Services Providers
  • IP terminal 1 and 5.
  • IP network 3 like the Internet, connects various communication lines (public lines such as telephone lines, ISDN lines, ADSL lines, private lines, wireless communication networks) using the communication protocol TCPZIP.
  • This IP network 3 includes LANs such as 10BA SE-T and 100BASE-TX intranets (enterprise networks) and home networks.
  • the IP terminals 1 and 5 are arithmetic processing units equipped with a CPU, and can be realized by, for example, a general-purpose computer such as a personal computer or a dedicated device specialized in function. Includes PDAs (Personal Digital Assistance) and mobile phones.
  • the IP terminals 1 and 5 have a so-called VoIP function for transmitting and receiving voice data as IP packet data through the IP network 3 and making a call.
  • ISPs 2 and 4 are server devices or server device groups managed by Internet service providers, and connect company and home computers that are customers to the IP network 3 through telephone lines, ISDN lines, dedicated data communication lines, etc. System. In this embodiment, these ISPs 2 and 4 also have a function as a call agent server for a so-called IP phone. When providing an IP phone service on the IP network 3, the ISP 2 and 4 have the ability to relay packet data. Operates as a call controller that substitutes for IP network 3.
  • the data communication system configured as described above is transmitted by the IP terminal 1 on the transmission side when packet data is transmitted and received between the IP terminals 1 and 5.
  • Packet data a to be copied to a 'and a ", and these copied packet data a' and a" are sent to different routes (path 1 and path 2) on the IP network 3.
  • the receiving side IP terminal 5 selects and acquires the first packet data out of the received packet data having the same contents.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of IP terminals 1 and 5 and ISPs 2 and 4 according to the present embodiment.
  • IP terminals 1 and 5 have the same configuration, have both a transmission unit and a reception unit, and ISP 2 and 4 have the same configuration.
  • IP terminal 1 A case where data is transmitted from the side to the IP terminal 5 side is shown as an example, and for convenience of explanation, each device on the transmission side and the reception side will be described with reference numerals without duplication.
  • the IP terminal 1 on the transmission side is a communication interface that transmits and receives data to and from the VoIP unit 13, the transmitter 11, and the receiver 12 that convert voice data and packet data into each other to realize a voice call. 14 and.
  • the communication interface 14 is a device for connecting the IP terminal 1 to the IP network 3 or software having a function thereof. When the communication interface 14 is connected to a telephone line, it performs mutual conversion between digital data and a voice signal. Modulator / demodulators such as modems that perform conversion between ADSL signals and LAN lines when connecting to ADSL lines Signal conversions such as ADSL modems that are necessary to connect to ISDN lines Terminations such as DSUs and terminal adapters Device included.
  • Transmitter 11 includes, on the transmitting terminal side, a duplicating unit 111 that duplicates packet data to be transmitted, and an address setting unit 112 that assigns unique address information to each duplicated packet data having the same content.
  • a transmitting unit 113 that transmits the duplicated packet data to the ISP 2 through the communication interface 14.
  • the duplicating unit 111 copies the packet data input by the VoIP unit 13 without changing the contents (actual data part a) as a 'and a ", and adds headers IP' and IP" to these. This is a module that inputs data to the address setting unit 112 as separate data.
  • the address setting unit 112 has the same contents of the source and destination IP addresses and the duplicated copies (a 'and a ") for the duplicate packet data headers having the same contents. This is a module that writes information to the effect that the destination IP address is IP addresses 1 and 2 assigned to each communication port of the receiving unit 524.
  • Transmitter 113 sequentially sends these duplicated packets to ISP2 via communication interface 14.
  • the receiver 12 includes a receiving unit 124 that receives packet data via the communication interface 14, a selection unit 123 that selects and acquires first-arrival packet data from among copied packet data having the same content, A synchronization processing unit 121 that restores the received packet data to the original data.
  • the receiving unit 124 has communication ports with different IP addresses 1 and 2, and can receive packet data having the same content through different paths.
  • the selection unit 123 analyzes the header of the packet data received by the reception unit 124, inputs the first packet data out of the packet data having the same content to the synchronization processing unit 121 in the subsequent stage, and receives the second packet data Is a module that destroys Specifically, if the received packet data is not yet received, it is transferred to the synchronization processing unit 121 as it is. If the received packet data has already been received, it is discarded without being transferred to the subsequent stage. Perform the process.
  • the synchronization processing unit 121 is a module that rearranges packet data acquired via the selection unit 123, combines it with the original data, restores it, and inputs it to the VoIP unit 13. For example, when packet data is lost, the synchronization processing unit 121 performs processing such as executing error correction processing and notifying the transmission side of a retransmission request.
  • ISP 2 on the transmission side includes a transfer unit 21, a routing table 23, a trace unit 22, and a route management unit 24.
  • the transfer unit 21 is a sending means for sending to different routes on the IP network 3 based on the address information attached to each packet data.
  • the routing table 23 is table data describing the transfer route on the IP network 3, and holds the address of the next node corresponding to the destination.
  • the trace unit 22 is a module that periodically tracks the routing related to the two paths actually performed by the transfer unit 21, and some or all of the routings of two different paths 1 and 2 overlap. Then,! /, Is monitored and the result is notified to the route management unit 24. Note that the trace unit 22 in the present embodiment measures the response speed from each node, measures the communication addition to each node, and notifies the route management unit 24 when tracing.
  • the route management unit 24 is a module that changes another route when different paths overlap due to the tracking result by the tracing unit 22. Specifically, the route management unit 24 detects a route that is not selected by the receiving unit on the receiving side (a route having a large communication delay) and tries to change the route that was not selected.
  • the route management unit 24 in the present embodiment also has a function that takes into account the balance with the response speed in the trace unit 22 when changing the route, and a part of the paths 1 and 2 overlap. Even if it is, it is determined whether the communication speed (communication load) is approximate, and if the approximate value is equal to or greater than a predetermined threshold, the route is not changed. On the other hand, even if paths 1 and 2 do not overlap at all, if the response speed is approximate, an instruction is given to change to another route that should search for a route with a lower communication load.
  • the IP terminal 5 on the receiving side has the same configuration as the IP terminal 1 on the transmitting side described above, and has the same VoIP unit 53, transmitter 51, receiver 52, and And a communication interface 54.
  • the transmitter 51 includes a duplicating unit 511, an address setting unit 512, and a transmitting unit 513.
  • the receiver 52 includes a receiving unit 524, a selecting unit 523, and a synchronization processing unit 521.
  • the ISP4 on the receiving side has the same configuration as the ISP2 on the transmitting side described above, and the transfer unit 41, the routing table 43, the trace unit 42, and the path management are the same as those of the above-described modules. Part 44.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing the operation of the data communication system according to the present embodiment.
  • a case where data is transmitted from IP terminal 1 to IP terminal 5 will be described as an example, but the same applies to a case where data is transmitted from IP terminal 5 to IP terminal 1.
  • voice is input at IP terminal 1 on the transmission side, and this voice data is converted into IP packet data al to a3 and input to duplicating section 111 (S101).
  • Duplicate part 1 11 the packet data having the same content is copied to a plurality of copies a'l to a'3 and a "l to a" 3 (S102), and the receiving side receives the header IP 'and IP ⁇ of each packet data.
  • the address information addressed to the plurality of IP addresses 1 and 2 included in the receiving unit 524 of the IP terminal 5 and the information indicating that the copies have the same contents are written (S103).
  • the transmission unit 113 transmits these packet data to the ISP 2 through the communication interface 14 (S104).
  • the ISP2 on the transmission side reads the header of each received packet data (S105), and by referring to the routing table 23 (S106), the different paths 1 and 2 for the different IP addresses 1 and 2 respectively.
  • the second routing is determined and the transfer is executed (S107).
  • Each of the transferred packets reaches the receiving ISP 4 through different paths 1 and 2, and is transferred to the receiving IP terminal 5 (S110).
  • the IP terminal 5 on the receiving side receives packet data having the same contents at each of the IP addresses 1 and 2 of the receiving unit 524 (Slll). Then, the selection unit 523 acquires the first-arrival packet among the packets having the same content, and discards the later-arrival packet (S112). In the example shown in Fig. 1, a'3, a "2, and a'l are acquired and combined.
  • one packet data is duplicated into a plurality of packet data, and these are transmitted on different paths 1 and 2, respectively. It is possible to distribute packet data with the same content over a communication path of a quantity (communication load).
  • the receiving side IP terminal 5 selects the packet data that has arrived first, so it is possible to select a communication path with less delay than placing complicated communication speed measurement means on the communication network. It becomes.
  • the different noses 1 and 2 are tracked by the trace unit 22 or 42, and if it is determined that the paths 1 and 2 are duplicated based on the tracking result, the receiving side Since the route that was not selected is changed, when multiple different communication routes are the same route, it is possible to search for a route with less delay.
  • the present invention in data communication in a communication network such as the Internet, by using a plurality of transmission paths in the packet network, data congestion is avoided in real time, and transmission at the transmission destination is performed. Improve packet jitter and loss, improve communication reliability, and provide real-time services such as transmission / reception of IP packetized voice data such as IP phones with almost the same quality as circuit-switched networks. Can be provided.

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Abstract

　送信側のIP端末1において、送信されるパケットデータを複製する複製部111と、複製された同一内容のパケットデータのそれぞれに固有のアドレス情報を付与するアドレス設定部112と、複製されたパケットデータを、アドレス情報に基づいて、IP網3上の異なるパス1及び2に対して送出する送信部113と、IP端末5側において、複製された同一内容のパケットデータのうち、先着のパケットデータを選択して取得する選択部523とを有する。これにより、インターネット等の通信網におけるデータ通信において、パケット網内での伝達路を複数用いることにより、送信先でのパケットのジッターやロスを改善し、リアルタイムサービスを、回線交換網とほぼ同等の品質で提供する。

Description

明 細 書
データ通信システム及びデータ通信方法
技術分野
[0001] 本発明は、インターネット等、通信回線を相互に接続して構築される通信網を通じ てのリアルタイムサービス、例えば IP電話等の IPパケットィ匕された音声データにっ ヽ てパケットデータの送受信を行うデータ通信システム及びデータ通信方法に関する。 背景技術
[0002] 近年、インターネットなど、通信回線を相互に接続して構築される通信網を通じたデ ータ通信が発達してきている。このデータ通信では、送受信されるデータを最小単位 に分割して IPパケットデータとし、この IPパケットデータを一つ一つ送受信するパケット 通信方式が採用されている。この IPパケットデータには、実データのほかに送信先の アドレスや、当該パケットがデータ全体のどの部分なのかを示す位置情報、誤り訂正 符号などの制御情報が付加される。なお、このパケット通信には、一定の範囲内にお いて一パケット当たりのデータ量が変化する可変長パケット方式や、 ATM等では 53バ イトなど、固定長パケット (セル)で通信を行う方式がある。
[0003] このようなパケット通信を使うと、ある 2地点間の通信に途中の通信経路（回線）が占 有されることがなくなり、通信回線を効率良く利用することができる。また、柔軟に経路 選択が行えるため、一部に障害が出ても他の回線で代替できるという利点もある。
[0004] ところが、上述した IPパケット通信では、上述したように、柔軟な経路選択が可能で ある反面、図 4に示すように、大量の IPパケットがー回線に集中する、いわゆる輻輳が 発生する場合がある。この輻輳が起こると、データの遅延 (ジッター）やパケットロス等 の問題が発生する。
[0005] 特に、インターネット電話等のように、 IPパケットィ匕された音声については回線交換 での音声データと異なり、音声データ (パケット)が、等時間間隔であて先音声コーデ ックに到着しないため、音声コーデック入力部でジッターを吸収するバッファが必要と なり、そのバッファ分だけ遅延が増大する。また、ジッターが大きくなると、バッファで は吸収できずにパケットロス（音声データフレームロス）となってコーデック出力での再 生音声品質が著しく低下する。
[0006] このようなパケットデータの輻輳を解消或いは回避する技術として、特許文献 1に開 示されたものがある。この特許文献 1に開示された技術では、通信網を構成する各要 素（ノード）において、各要素のバッファによる遅延に対応させて、入力ポートの信号 をそれぞれ遅延させる遅延回路を設ける。そして、各要素の出力ポートから出力され てネットワークを伝搬して入力ポートに戻ってきた信号のうち、いずれの入力ポートの 遅延回路からの信号が最も早く出力されたかを検出し、遅延量が最小となる経路を 探索する。
[0007] し力しながら、上述した特許文献 1に開示された技術では、通信網上の各ノードに 遅延回路を設けなければならず、この設備コストが甚大となる可能性がある。また、こ の特許文献 1に開示された技術では、出力ポートから出力され、通信網を経由して戻 つてきた信号の遅延量を、各ノードの遅延回路における検出結果に基づいて決定す るものであることから、遅延量の検出がリアルタイムに行うことができないという問題が あった。特に、インターネットなど広範な通信網では、その輻輳が刻々と且つ瞬間的 に変化するものであり、さらに、 IP電話等の IPパケット化された音声データを送受信す るようなリアルタイムサービスでは、より的確なリアルタイム性が要求される。
特許文献 1：特開平 5-14344号公報
発明の開示
[0008] そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、インターネット等の通信網に おけるデータ通信において、通信網内での伝達路を複数用いることにより、送信先で のパケットのジッターやロスを改善し、例えば IP電話等の IPパケットィ匕された音声デー タを送受信するようなリアルタイムサービスを、回線交換網とほぼ同等の品質で提供 することのできるデータ通信システム及びデータ通信方法を提供することをその課題 とする。
[0009] 上記課題を解決するために、本発明は、通信回線を相互に接続して構築される通 信網を通じてパケットデータの送受信を行うデータ通信システムであって、送信端末 側において、送信されるパケットデータを複製する複製手段と、複製された同一内容 のパケットデータのそれぞれに固有のアドレス情報を付与するアドレス設定手段と、 複製されたパケットデータを、アドレス情報に基づいて、通信網上の異なる経路に対 して送出する送出手段と、受信端末側において、複製された同一内容のパケットデ ータのうち、先着のパケットデータを選択して取得する選択手段とを有する。
[0010] また、他の発明は、通信回線を相互に接続して構築される通信網を通じてパケット データの送受信を行うデータ通信方法であって、送信端末側において、送信される パケットデータを複製するとともに、複製された同一内容のパケットデータのそれぞれ に固有のアドレス情報を付与し、複製されたパケットデータを、アドレス情報に基づい て、通信網上の異なる経路に対して送出し、受信端末側において、複製された同一 内容のパケットデータのうち、先着のパケットデータを選択して取得する。
[0011] これらの発明によれば、送信側において、一つのパケットデータを、複数のパケット データに複製し、これらそれぞれを異なる通信経路上に送出するため、異なる遅延 量の通信経路に対して、同一内容のパケットデータを流通させることができる。そして 、本発明では、受信側において、先に到着したパケットデータを選択するため、複雑 な通信速度測定手段を通信網上に配置することなぐより遅延量の少ない通信経路 を選択することが可能となる。
[0012] 上記発明では、前記異なる通信経路を追跡し、この追跡結果により、異なる通信経 路が重複していると判断された場合に、経路変更をさせることが好ましい。この場合 には、異なるとした複数の通信経路の一部又は全部が重複し、結果的に同一経路と なってしまっているときに、さらに異なる通信経路を探索させるベぐ例えば、受信側 において選択されな力つた通信経路を変更することにより、より遅延量の少ない経路 を検索することができる。
[0013] 上記発明において、経路の追跡は、周期的に実行されることが好ましい。この場合 には、周期的に再追跡を行うことにより、定期的に通信経路を見直すことができ、より 適正な通信経路を選択することができる。なお、この経路の再追跡は、周期的に行う ほか、例えば、遅延量が所定量以上となったとき、複数の通信経路間の遅延量の差 が所定量以下となったときなど、柔軟に設定するようにしてもょ 、。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]実施形態に係るデータ通信システムの概略構成を示す概念図である [図 2]実施形態に係る IP端末 1及び 5と、 ISP2及び 4の内部構成を示すブロック図であ る。
[図 3]実施形態に係るデータ通信システムの動作を示すシーケンス図である。
[図 4]従来例に係るデータ通信システムの概略構成を示す概念図である
発明を実施するための最良の形態
[0015] 本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図 1は、本実施形態に 係るデータ通信システムの概略構成を示す概念図である。
[0016] 同図に示すように、本実施形態に係るデータ通信システムは、 IP網 3上に配置され た ISP (Internet Services Provider) 2及び 4を介して双方向で通信可能な IP端末 (Vo IP端末） 1及び 5を有している。
[0017] IP網 3は、インターネットなどのように、通信プロトコル TCPZIPを用いて種々の通信 回線（電話回線や ISDN回線、 ADSL回線などの公衆回線、専用回線、無線通信網） を相互に接続して構築される分散型の通信ネットワークであり、この IP網 3には、 10BA SE-Tや 100BASE- TX等によるイントラネット（企業内ネットワーク）や家庭内ネットヮー クなどの LANなども含まれる。
[0018] IP端末 1及び 5は、 CPUを備えた演算処理装置であり、例えば、パーソナルコンビュ ータ等の汎用コンピュータや、機能を特化させた専用装置により実現することができ、 モバイルコンピュータゃ PDA (Personal Digital Assistance)、携帯電話機が含まれる 。特に、この IP端末 1及び 5は、 IP網 3を通じて音声データを IPパケットデータとして送 受信し、通話を行う 、わゆる VoIP機能を備えて 、る。
[0019] ISP2及び 4は、インターネット接続業者が管理するサーバ装置又はサーバ装置群で あり、電話回線や ISDN回線、データ通信専用回線などを通じて、顧客である企業や 家庭のコンピュータを IP網 3に接続するシステムである。本実施形態において、これら ISP2及び 4は、 、わゆる IP電話のコールエージェントサーバとしての機能も備えており 、 IP網 3上で IP電話サービスを提供する際に、パケットデータの中継交浦能を IP網 3 に代用させる呼制御装置として動作する。
[0020] そして、本実施形態において上記構成のデータ通信システムは、 IP端末 1と 5との間 においてパケットデータの送受信を行う際に、送信側の IP端末 1において、送信され るパケットデータ aを、 a'及び a"に複製するとともに、これらの複製されたパケットデー タ a'及び a"を、 IP網 3上の異なる経路 (パス 1及びパス 2)に対して送出し、受信側の IP 端末 5において、受信された同一内容のパケットデータのうち、先着のパケットデータ を選択して取得する。以下に、具体的な構成を説明する。
[0021] (IP端末及び ISPの構成）
図 2は、本実施形態に係る IP端末 1及び 5と、 ISP2及び 4の内部構成を示すブロック 図である。なお、 IP端末 1及び 5は、同一の構成を備えており、送信部及び受信部の 両方を有し、また、 ISP2及び 4についても、同一の構成を備えている力 ここでは、 IP 端末 1側から IP端末 5側へデータを送信する場合を例に示し、説明の便宜上、送信側 と受信側との各装置にっ 、て重複しな 、符号を付して説明する。
[0022] 送信側の IP端末 1は、音声データとパケットデータとの相互変換を行い音声通話を 実現する VoIP部 13と、送信器 11と、受信器 12と、データの送受信を行う通信インター フェース 14とを備えている。
[0023] 通信インターフェース 14は、 IP端末 1を IP網 3に接続するための装置或いはその機 能を備えたソフトウェアであり、電話回線に接続する際にディジタルデータと音声信 号との相互変換を行うモデム等の変復調装置や、 ADSL回線に接続する際に ADSL 信号と LAN回線との相互変換を行う ADSLモデム等の信号変 、 ISDN回線に接続 するために必要となる DSUやターミナルアダプタ等の終端装置が含まれる。
[0024] 送信器 11は、送信端末側において、送信されるパケットデータを複製する複製部 11 1と、複製された同一内容のパケットデータのそれぞれに固有のアドレス情報を付与 するアドレス設定部 112と、複製されたパケットデータを通信インターフェース 14を通じ て ISP2に送信する送信部 113とを備えている。
[0025] 複製部 111は、 VoIP部 13力も入力されるパケットデータを、内容（実データ部分 a)を そのままにしてコピーして a'及び a"とし、これらについてヘッダー IP'及び IP"を付カロし て、それぞれ別のデータとしてアドレス設定部 112に入力するモジュールである。
[0026] アドレス設定部 112は、複製された同一内容のパケットデータのヘッダーに対して、 発信元及び発信先の IPアドレスや、複製されたコピー同士 (a'及び a")が同一の内容 である旨の情報を書き込むモジュールである。発信先の IPアドレスは、受信側端末の 受信部 524の各通信ポートに付された IPアドレス 1及び 2である。
[0027] 送信部 113は、これらの複製されたパケットを順次、通信インターフェース 14を介し て、 ISP2に送出する。
[0028] 受信器 12は、通信インターフェース 14を介してパケットデータを受信する受信部 124 と、複製された同一内容のパケットデータのうち、先着のパケットデータを選択して取 得する選択部 123と、受信されたパケットデータを元のデータに復元する同期処理部 121とを有する。
[0029] 受信部 124は、異なる IPアドレス 1及び 2が付された通信ポートを有しており、異なる パスを通じて、同一内容のパケットデータが受信可能となっている。
[0030] 選択部 123は、受信部 124が受信したパケットデータのヘッダーを解析し、同一内容 のパケットデータのうち、先着のパケットデータを後段の同期処理部 121に入力し、後 着のパケットデータを破棄するモジュールである。具体的には、受信したパケットデー タカ 未だ受信していないデータであればそのまま同期処理部 121に転送し、受信し たパケットデータが既に受信済みのものであれば、後段に転送することなく破棄する 処理を行う。
[0031] 同期処理部 121は、選択部 123を介して取得されたパケットデータを並び替え、元の データに合成して復元し、 VoIP部 13に入力するモジュールである。また、同期処理部 121は、例えばパケットデータが損失しているときには、誤り訂正処理を実行したり、再 送要求を送信側に通知したり等の処理を行う。
[0032] 送信側の ISP2は、転送部 21と、ルーティングテーブル 23と、トレース部 22と、経路管 理部 24とを有している。
[0033] 転送部 21は、各パケットデータに付されたアドレス情報に基づいて、 IP網 3上の異な る経路に対して送出する送出手段であり、転送先をルーティングテーブル 23を参照 することにより決定する。ルーティングテーブル 23は、 IP網 3上の転送経路を記したテ 一ブルデータであり、発信先に応じた次ノードのアドレスを保持して 、る。
[0034] トレース部 22は、転送部 21で実際に行われている 2つのパスに関するルーティング を、周期的に追跡するモジュールであり、異なる 2つのパス 1及び 2のルーティングの 一部又は全部が重複して!/、な 、かを監視し、その結果を経路管理部 24に通知する。 なお、本実施形態におけるトレース部 22は、トレースを行う際に、各ノードからの返答 速度を測定し、各ノードに対する通信付加も測定し、経路管理部 24に通知する。
[0035] 経路管理部 24は、トレース部 22による追跡結果により、異なるパスが重複している 場合に、他の経路に変更をさせるモジュールである。具体的に経路管理部 24は、受 信側の受信部が選択しな力つた経路 (通信遅延が大きい経路)を検出し、その選択さ れなかった経路の変更を試みる。
[0036] なお、本実施形態における経路管理部 24は、経路変更に際し、トレース部 22にお ける返答速度とのバランスを考慮する機能も備えており、パス 1及び 2の一部が重複し ている場合であっても、通信速度 (通信負荷)が近似していないかを判断し、近似値 が所定の閾値以上であれば、経路の変更を行わない。一方、パス 1及び 2が全く重複 しない場合であっても、返答速度が近似している場合には、さらに通信負荷が低い経 路を探索すベぐ他の経路への変更を指示する。
[0037] 受信側の IP端末 5は、上述した送信側の IP端末 1と同様の構成を備えており、上述 した各モジュールと同様の、 VoIP部 53と、送信器 51と、受信器 52と、通信インターフエ ース 54とを備えている。送信器 51は、上記同様、複製部 511と、アドレス設定部 512と、 送信部 513とを備え、受信器 52は、受信部 524と、選択部 523と、同期処理部 521とを 有する。
[0038] 受信側の ISP4についても、上述した送信側の ISP2と同様の構成を備えており、上述 した各モジュールと同様の、転送部 41と、ルーティングテーブル 43と、トレース部 42と 、経路管理部 44とを有している。
[0039] (データ通信方法）
以上の構成を有するデータ通信システムを動作させることによって、本発明のデー タ通信方法を実施することができる。図 3は、本実施形態に係るデータ通信システム の動作を示すシーケンス図である。ここでは、 IP端末 1から IP端末 5に対してデータを 送信する場合を例に説明するが、 IP端末 5から IP端末 1に対してデータを送信する場 合も同様である。
[0040] 同図に示すように、先ず、送信側の IP端末 1において音声が入力され、この音声デ ータが IPパケットデータ al〜a3に変換され、複製部 111に入力される（S101)。複製部 1 11では、同一内容のパケットデータを複数のコピー a'l〜a'3及び a"l〜a"3に複製し（ S102)、各パケットデータのヘッダー IP'及び IP〃に対して、受信側の IP端末 5の受信部 524が有する複数の IPアドレス 1及び 2宛のアドレス情報、及びコピー同士が同一内容 である旨の情報を書き込む (S103)。送信部 113では、これらのパケットデータを通信 インターフェース 14を通じて ISP2に対して送信する（S104)。
[0041] 送信側の ISP2では、受信した各パケットデータのヘッダーを読み出し (S105)、ルー ティングテーブル 23を参照することによって（S106)、異なる IPアドレス 1及び 2のそれ ぞれについて異なるパス 1及び 2のルーティングを決定し、転送を実行する（S107)。こ の転送された各パケットは、異なるパス 1及び 2を通じて、受信側の ISP4に到達し、こ の ISP4にお 、て受信側の IP端末 5に対して転送される (S110)。
[0042] 受信側の IP端末 5では、受信部 524が有する IPアドレス 1及び 2のそれぞれにお 、て 、同一内容のパケットデータが受信される（Slll)。そして、選択部 523において、同一 内容のパケットのうち、先着のパケットが取得されるとともに、後着のパケットが破棄さ れる（S112)。図 1に示した例では、 a'3、 a"2、 a'lが取得され、合成される。
[0043] その後、同期処理部 521において、データの並び替え及び誤り訂正等が実行され、 元のデータが復元され、 VoIP部 53に入力される（S113)。次いで、 VoIP部 53において パケットデータが音声データに変換され、音声が出力される (S114)。
[0044] (作用'効果）
以上説明した本実施形態によれば、送信側の IP端末 1において、一つのパケットデ ータを、複数のパケットデータに複製し、これらそれぞれを異なるパス 1及び 2上に送 出するため、異なる遅延量 (通信負荷)の通信経路に対して、同一内容のパケットデ ータを流通させることができる。そして、受信側の IP端末 5において、先に到着したパ ケットデータを選択するため、複雑な通信速度測定手段を通信網上に配置すること なぐより遅延量の少ない通信経路を選択することが可能となる。
[0045] 上記発明では、トレース部 22又は 42により、異なるノ ス 1及び 2を追跡し、この追跡 結果に基づいて、パス 1及び 2が重複していると判断された場合に、受信側において 選択されなかった経路を変更するため、異なるとした複数の通信経路が結果的に同 一経路となってしまっているときには、より遅延量の少ない経路を検索することができ る。
産業上の利用の可能性
以上説明したように本発明によれば、インターネット等の通信網におけるデータ通 信において、パケット網内での伝達路を複数用いることにより、データの輻輳をリアル タイムに回避して、送信先でのパケットのジッターやロスを改善し、通信の確実性を向 上させ、例えば IP電話等の IPパケットィ匕された音声データの送受信のようなリアルタイ ムサービスを、回線交換網とほぼ同等の品質で提供することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 通信回線を相互に接続して構築される通信網を通じてパケットデータの送受信を 行うデータ通信システムであって、
送信端末側において、送信される前記パケットデータを複製する複製手段と、 複製された同一内容のパケットデータのそれぞれに固有のアドレス情報を付与する アドレス設定手段と、
前記複製されたパケットデータを、前記アドレス情報に基づいて、前記通信網上の 異なる経路に対して送出する送出手段と、
受信端末側において、前記複製された同一内容のパケットデータのうち、先着のパ ケットデータを選択して取得する選択手段と
を有することを特徴とするデータ通信システム。
[2] 前記異なる通信経路を追跡するトレース手段と、
前記トレース手段による追跡結果により、前記異なる通信経路が重複している場合 に、経路変更をさせる経路管理手段と
を有することを特徴とする請求項 1に記載のデータ通信システム。
[3] 前記経路管理手段は、周期的に前記トレース手段による追跡を実行させることを特 徴とする請求項 2に記載のデータ通信システム。
[4] 通信回線を相互に接続して構築される通信網を通じてパケットデータの送受信を 行うデータ通信方法であって、
送信端末側において、送信される前記パケットデータを複製するとともに、複製され た同一内容のパケットデータのそれぞれに固有のアドレス情報を付与するステップ（1
)と、
前記複製されたパケットデータを、前記アドレス情報に基づいて、前記通信網上の 異なる経路に対して送出するステップ (2)と、
受信端末側において、前記複製された同一内容のパケットデータのうち、先着のパ ケットデータを選択して取得するステップ (3)と
を有することを特徴とするデータ通信方法。
[5] 前記異なる通信経路を追跡するとともに、この追跡結果において、前記異なる通信 経路が重複して 、る場合に、経路変更をさせるステップをさらに有することを特徴とす る請求項 4に記載のデータ通信方法。
前記経路の追跡は、周期的に実行されることを特徴とする請求項 5に記載のデータ 通信方法。
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