WO2022157846A1 - 通信システム、通信方法、通信装置及びプログラム - Google Patents

通信システム、通信方法、通信装置及びプログラム Download PDF

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WO2022157846A1
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WO
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udp
communication
multipath
application data
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Inventor
智彦 池田
聖 成川
拓也 阿部
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L45/24—Multipath
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/14—Multichannel or multilink protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • H04L69/164—Adaptation or special uses of UDP protocol
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/34—Flow control; Congestion control ensuring sequence integrity, e.g. using sequence numbers

Definitions

  • the present invention relates to seamless switching of UDP multipath in networks.
  • MPTCP MultiPath Transmission Control Protocol
  • a common L4 MPTCP socket bundles IP (Internet Protocol) addresses of multiple interfaces and TCP (Transmission Control Protocol) sessions (multipath), enabling applications to were showing up as identical sockets.
  • IP Internet Protocol
  • TCP Transmission Control Protocol
  • the common MPTCP socket makes it possible to make it appear that there is no change from the application side. It enabled avoidance of session disconnection and seamless path switching.
  • MPTCP can only be applied to TCP and cannot be applied to UDP (User Datagram Protocol).
  • the purpose of this disclosure is to make multipath technology applicable to UDP.
  • session establishment and packet rearrangement are performed by storing the multipath option in the payload part of UDP and reading the multipath option.
  • the communication system of the present disclosure includes: A communication system in which a plurality of communication devices are connected via a plurality of networks, one of the plurality of communication devices, read the application data stored in the UDP payload, storing multipath option information as part of the application data; the other of the plurality of communication devices, read the application data stored in the UDP payload, Obtain multipath option information from the application data, Communication via the plurality of networks is executed based on the acquired multipath option information.
  • the communication method of the present disclosure includes: A method performed by a communication system connected via a plurality of networks, comprising: one of the plurality of communication devices, read the application data stored in the UDP payload, storing multipath option information as part of the application data; the other of the plurality of communication devices, read the application data stored in the UDP payload, Obtain multipath option information from the application data, Communication via the plurality of networks is executed based on the acquired multipath option information.
  • the communication device of the present disclosure includes: Connect multiple interfaces to different networks, When any one of the plurality of interfaces transmits UDP packets, reading application data stored in the UDP payload of the UDP packet; Multipath option information is stored as part of the application data.
  • the communication device of the present disclosure includes: Connect multiple interfaces to different networks, When any one of the plurality of interfaces receives a UDP packet, reading application data stored in the UDP payload of the UDP packet; Obtain multipath option information from the application data, Communication via the different networks is executed based on the obtained multipath option information.
  • the program of the present disclosure is a program for causing a computer to realize each functional unit provided in the communication device of the present disclosure, and each step provided in the communication method executed by the communication device of the present disclosure is performed by the computer. It is a program for executing
  • the present disclosure can make multipath technology applicable to UDP. As a result, the present disclosure enables seamless path switching even when a failure occurs, so stable communication and service can be provided.
  • 1 shows an example of a system configuration of the present disclosure
  • 1 shows an example of a layer structure of the present disclosure
  • 4 illustrates an example of multipath options in the present disclosure
  • 4 illustrates an example of multipath options in the present disclosure
  • 4 shows a configuration example of a user terminal and a service server
  • An example of a path establishment sequence is shown.
  • An example of a sequence number is shown.
  • Fig. 1 shows an example of the system configuration of the present disclosure.
  • user terminals 91 and Internet service servers 92 are connected by a plurality of networks.
  • a user terminal 91 is connected to carrier networks 81 and 82
  • the carrier networks 81 and 82 are connected to a service server 92 via a carrier network 83 .
  • the user terminal 91 and service server 92 can establish a main session and a sub-session by TCP.
  • the user terminal 91 and the service server 92 function as communication devices of the present disclosure, and can establish main sessions and sub-sessions using UDP.
  • MPTCP Points for realization
  • Conventional MPTCP technology uses a packet scheduler after establishing a multipath using the option field of the TCP header, compares the RTT (Round-Trip Time) of each interface, and determines the to determine the priority transmission order. Based on this, a sequence number is placed in the TCP option field and the packet is sent. The receiver receives the packet, aligns the order of the sequence numbers, and receives it.
  • the packet scheduler is implemented by an MPTCP-compatible kernel. Multipath establishment and sequence number allocation/integration are realized by TCP options.
  • MPTCP is a function realized by using TCP, (1) establishment of multipath; (2) Placement and matching of sequence numbers, It is realized by UDP using the UDP payload area.
  • FIG. 2 shows an example of the layer structure of the present disclosure.
  • the present disclosure realizes data transmission/reception by storing the data stored in the TCP option area in the UDP payload.
  • the present disclosure bundles multiple paths into a common L4 socket and presents them as the same socket to the application.
  • FIG. 3 shows an example of the UDP packet structure of this embodiment. Multipath options are stored in the application data portion of the UDP payload. Regarding UDP, session establishment and packet rearrangement are performed by reading the end of the application data. Therefore, the communication device of the present disclosure includes an API library, a reader, and a writer that support various application protocols.
  • the multipath option includes an option number storage area (1 byte), a length N storage area (1 byte), and an option value storage area (1 byte).
  • An option number 30 is stored in the option number storage area. This number is a unique number assigned to MPTCP and defined by, for example, IANA (Internet Assigned Numbers Authority).
  • the storage area of length N stores the definition of the data length at the time of data addition when data is added in addition to the option. For example, when adding a sequence number, the length of the sequence number is stored. For example, the following are stored in the option value storage area.
  • 0x0 Check multipath implementation 0x1: Check subflow 0x2: Check sequence number 0x3: Add address 0x4: Delete address 0x5: Multipath priority 0x6: Fallback 0x7: Close The sequence number is stored after the option value.
  • FIG. 4 shows an example of the TCP packet structure of this embodiment.
  • Multipath options may be stored in the TCP header in TCP packets.
  • a TCP header of 12 to 60 bytes includes an option number storage area (1 byte), a length N storage area (1 byte), and an option value storage area (1 byte).
  • FIG. 5 shows a configuration example of the user terminal 91 and the service server 92 of this embodiment.
  • the user terminal 91 includes a TCP&UDP communication unit 11 , a TCP&UDP communication unit 12 , a flow management unit 13 , an application control unit 14 , a scheduler 15 , a TCP option area setting unit 16 and a UDP payload setting unit 17 .
  • the service server 92 includes a TCP&UDP communication unit 21 , a TCP&UDP communication unit 22 , a flow management unit 23 , an application control unit 24 , a scheduler 25 , a TCP option area setting unit 26 and a UDP payload setting unit 27 .
  • the communication device of the present disclosure that is, the service server 92 and the user terminal 91 can also be realized by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided through a network.
  • the TCP&UDP communication units 11, 12, 21, and 22 perform TCP communication or UDP communication for each interface.
  • the TCP&UDP communication units 11 and 21 establish connections using UDP
  • the TCP&UDP communication units 12 and 22 establish connections using UDP
  • the TCP&UDP communication units 11 and 21 may establish connections using TCP
  • the TCP&UDP communication units 12 and 22 may establish connections using UDP.
  • the flow management units 13 and 23 manage main flows and sub-flows. After confirming the correspondence between the terminal 91 and the service server 92 in the main flow, the construction of the sub-flow is started.
  • the main flow and subflow are linked. For example, when the priority of the TCP&UDP communication units 11 and 21 is higher than the communication of the TCP&UDP communication units 11 and 21 and the communication of the TCP&UDP communication units 12 and 22, the communication of the TCP&UDP communication units 11 and 21 is set as the main flow, and the TCP&UDP communication unit 12 and 22 communications are treated as sub-flows.
  • Schedulers 15 and 25 separate and reintegrate data.
  • On the sending side it determines the priority for each interface and determines the transmission interface for each packet. In accordance with this, the sequence number of the packet is determined, and the TCP option area setting units 16 and 26 and the UDP payload setting units 17 and 27 are instructed.
  • On the receiving side based on the sequence numbers read by the TCP option area setting units 16 and 26 and the UDP payload setting units 17 and 27, the data received by the TCP & UDP communication units are reintegrated.
  • the TCP option area setting units 16 and 26 perform writing to and reading from the TCP option area.
  • TCP option area setting units 16 and 26 store each option in the TCP option area based on instructions from schedulers 15 and 25 and flow management units 13 and 23 .
  • the TCP option area setting units 16 and 26 transmit information read from the TCP option area to the flow management units 13 and 23 . Others are transmitted to the schedulers 15 and 25 .
  • the UDP payload setting units 17 and 27 have API libraries corresponding to various applications, and read and write UDP payloads using them.
  • the UDP payload setting units 17 and 27 store multipath options as part of the UDP payload application data based on instructions from the schedulers 15 and 25 and the flow management units 13 and 23 .
  • UDP payload setting units 17 and 27 transmit information read from the multipath option to flow management units 13 and 23 . Others are transmitted to the schedulers 15 and 25 .
  • multipathing is realized by the UDP payload setting units 17 and 27 for UDP and the TCP option area setting units 16 and 26 for TCP.
  • FIG. 6 shows an example of the path establishment sequence executed by the flow management units 13 and 23.
  • the subflow process at IF2 of user terminal A starts.
  • the authentication key (Key-A) is stored in the UDP payload (S121), and the receiving side reads this (S122) to start the subflow process.
  • Fig. 7 shows an example of a sequence number.
  • the UDP payload setting units 17 and 27 read the application data stored in the UDP payload and store the sequence number as part of the application data before data transmission. This is a sequence number unified among multipaths, and the receiving side can confirm this to integrate packets among multipaths.
  • the UDP payload setting units 17 and 27 When receiving using UDP communication, the UDP payload setting units 17 and 27 read the application data stored in the UDP payload and acquire the sequence number unified across multipaths from the application data. The schedulers 15 and 25 then rearrange the packets based on the sequence numbers acquired using TCP communication and UDP communication.
  • the TCP option area setting units 16 and 26 When transmitting using TCP communication, the TCP option area setting units 16 and 26 store the sequence number in the TCP option area. When receiving using TCP communication, the TCP option area setting units 16 and 26 acquire the sequence number unified among the multipaths from the TCP option area.
  • both carrier networks 81 and 82 can be bundled and can be seen as the same socket to the application.
  • packets transmitted and received via the networks 81 and 82 may be only UDP packets, or may be both TCP packets and UDP packets.
  • the multipath connection even if one path is interrupted, the other path is still communicating, so it functions as a redundant system. For example, if a certain amount of packet loss occurs and the quality of one network is degraded, one of the multipath networks may be disconnected.
  • This disclosure can be applied to the information and communications industry.

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Abstract

本開示は、マルチパス技術をＵＤＰに適用可能にすることを目的とする。　本開示は、複数の通信装置が複数のネットワークを介して接続されている通信システムであって、前記複数の通信装置の一方は、ＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、当該アプリケーションデータの一部としてマルチパスオプションの情報を格納し、前記複数の通信装置の他方は、ＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、当該アプリケーションデータからマルチパスオプションの情報を取得し、取得したマルチパスオプションの情報に基づき、前記複数のネットワークを介した通信を実行する、通信システムである。

Description

通信システム、通信方法、通信装置及びプログラム
　本発明は、ネットワークにおけるＵＤＰマルチパスのシームレスな切り替えに関する。
　従来技術のＭＰＴＣＰ（ＭｕｌｔｉＰａｔｈ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）においては、Ｌ４の共通ＭＰＴＣＰソケットが、複数インタフェースのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレス、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）セッション（マルチパス）を束ねることで、アプリケーションに対しては同一のソケットとして見せていた。これにより、例えば障害等によりマルチパスの内の１つが切断し、ＩＰアドレス、ＴＣＰセッションの変更が発生しても、共通のＭＰＴＣＰソケットによりアプリケーション側からは変更がないように見せることができるため、セッション断の回避、シームレスなパス切り替えを可能としていた。しかし、ＭＰＴＣＰはＴＣＰのみにしか適用できず、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ　Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）には適用できないといった課題があった。
ＲＦＣ８６８４－ＴＣＰ　Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ　ｆｏｒ　Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｄｄｒｅｓｓｅｓ
　本開示は、マルチパス技術をＵＤＰに適用可能にすることを目的とする。
　本発明では、ＵＤＰのペイロード部分にマルチパスオプションを格納し、マルチパスオプションを読み込むことで、セッション確立、パケット並べ替えを行う。
　本開示の通信システムは、
　複数の通信装置が複数のネットワークを介して接続されている通信システムであって、
　前記複数の通信装置の一方は、
　ＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、
　当該アプリケーションデータの一部としてマルチパスオプションの情報を格納し、
　前記複数の通信装置の他方は、
　ＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、
　当該アプリケーションデータからマルチパスオプションの情報を取得し、
　取得したマルチパスオプションの情報に基づき、前記複数のネットワークを介した通信を実行する。
　本開示の通信方法は、
　複数のネットワークを介して接続されている通信システムが実行する方法であって、
　前記複数の通信装置の一方は、
　ＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、
　当該アプリケーションデータの一部としてマルチパスオプションの情報を格納し、
　前記複数の通信装置の他方は、
　ＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、
　当該アプリケーションデータからマルチパスオプションの情報を取得し、
　取得したマルチパスオプションの情報に基づき、前記複数のネットワークを介した通信を実行する。
　本開示の通信装置は、
　複数のインタフェースを異なるネットワークに接続し、
　前記複数のインタフェースのいずれかがＵＤＰパケットを送信する場合、
　前記ＵＤＰパケットのＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、
　当該アプリケーションデータの一部としてマルチパスオプションの情報を格納する。
　本開示の通信装置は、
　複数のインタフェースを異なるネットワークに接続し、
　前記複数のインタフェースのいずれかがＵＤＰパケットを受信する場合、
　前記ＵＤＰパケットのＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、
　当該アプリケーションデータからマルチパスオプションの情報を取得し、
　取得したマルチパスオプションの情報に基づき、前記異なるネットワークを介した通信を実行する。
　具体的には、本開示のプログラムは、本開示に係る通信装置に備わる各機能部としてコンピュータを実現させるためのプログラムであり、本開示に係る通信装置が実行する通信方法に備わる各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
　本開示は、マルチパス技術をＵＤＰに適用可能にすることができる。これにより、本開示は、障害発生時にもシームレスにパス切り替えが可能となるため、安定した通信、サービス提供が可能となる。
本開示のシステム構成の一例を示す。 本開示のレイヤー構造の一例を示す。 本開示におけるマルチパスオプションの一例を示す。 本開示におけるマルチパスオプションの一例を示す。 利用者端末及びサービスサーバの構成例を示す。 パス確立シーケンスの一例を示す。 シーケンス番号の一例を示す。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
　図１に、本開示のシステム構成の一例を示す。本開示の通信システムは、利用者端末９１とインターネットのサービスサーバ９２が複数のネットワークで接続されている。例えば、利用者端末９１がキャリアネットワーク８１及び８２に接続され、キャリアネットワーク８１及び８２がキャリアネットワーク８３を介してサービスサーバ９２に接続されている。利用者端末９１及びサービスサーバ９２は、ＴＣＰによるメインセッション及びサブセッションを確立することができる。これに加え、本開示では、利用者端末９１とサービスサーバ９２は、本開示の通信装置として機能し、ＵＤＰによるメインセッション及びサブセッションの確立も可能である。
（実現のポイント）
　従来ＭＰＴＣＰ技術はＴＣＰヘッダのオプション領域によりマルチパスを確立後、パケットスケジューラを利用し、各インタフェースのＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ－Ｔｒｉｐ　Ｔｉｍｅ）を比較し、インタフェース（以下、ＩＦと表記する場合がある。）ごとに優先送信順位を決定する。これに基づいて、ＴＣＰオプション領域にシーケンス番号を配置し、パケットを送信する。受信側はパケットを受け取り、シーケンス番号の順序の整合を取り、受信する。これらの処理のうち、パケットスケジューラはＭＰＴＣＰ対応カーネルにより実現している。マルチパス確立とシーケンス番号配置・統合はＴＣＰオプションにより実現している。
　従来ＭＰＴＣＰがＴＣＰを利用して実現していた機能である、
（１）マルチパスの確立と、
（２）シーケンス番号の配置、整合を、
　ＵＤＰで、ＵＤＰペイロード領域を利用して実現する。
　図２に、本開示のレイヤー構造の一例を示す。本開示は、ＴＣＰオプション領域に格納していたデータをＵＤＰペイロードに格納することでデータ送受信を実現する。これにより、本開示は、マルチパスをＬ４の共通ソケットに束ね、アプリケーションに対しては同一のソケットとして見せる。
　ＵＤＰヘッダのオプション領域には空きがないため、この領域にはマルチパスオプションを格納できない。また、ペイロード領域にもＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ライブラリなしにはマルチパスオプションを実装できない。そこで、送受信側にＡＰＩライブラリを実装し、ＵＤＰでのマルチパスオプションを実現する。
　（１）、（２）のマルチパス技術を実現することで、ＴＣＰプロトコルに依存することなく、ＵＤＰでもシームレスハンドーオーバーを実現できる。これにより、多くのアプリケーションサービスにマルチパス技術を適用でき、ハンドオーバー時にもシームレスなパスの切り替えが可能になり、安定した通信ができるようになる。
　図３に、本実施形態のＵＤＰパケット構造の一例を示す。ＵＤＰペイロードのアプリケーションデータ部にマルチパスオプションを格納する。ＵＤＰに関しては、アプリケーションデータの末尾を読む込むことでセッション確立、パケット並べ替えを行う。そのため、本開示の通信装置は、各種アプリケーションプロトコルに対応したＡＰＩライブラリ、読み込み部、書き込み部を備える。
　マルチパスオプションは、オプション番号格納領域（１Ｂｙｔｅ）、長さＮの格納領域（１Ｂｙｔｅ）、オプション値の格納領域（１Ｂｙｔｅ）を含む。
　オプション番号格納領域には、オプション番号３０が格納される。この番号は、ＭＰＴＣＰに割り当てられた固有の番号であり、例えばＩＡＮＡ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ａｓｓｉｇｎｅｄ　Ｎｕｍｂｅｒｓ　Ａｕｔｈｏｒｉｔｙ）により規定される。
　長さＮの格納領域には、オプションの他にデータを付加させる場合の、データ付加時のデータ長の定義が格納される。例えば、シーケンス番号を付加する場合、シーケンス番号の長さが格納される。
　オプション値の格納領域には、例えば以下が格納される。
　　０ｘ０：マルチパス実装確認
　　０ｘ１：サブフロー確認
　　０ｘ２：シーケンス番号確認
　　０ｘ３：アドレス追加
　　０ｘ４：アドレス削除
　　０ｘ５：マルチパス優先度
　　０ｘ６：フォールバック
　　０ｘ７：クローズ
　シーケンス番号はオプション値の後続に格納される。
　図４に、本実施形態のＴＣＰパケット構造の一例を示す。マルチパスオプションは、ＴＣＰパケットにおけるＴＣＰヘッダに格納してもよい。例えば、１２～６０ＢｙｔｅのＴＣＰヘッダに、オプション番号格納領域（１Ｂｙｔｅ）、長さＮの格納領域（１Ｂｙｔｅ）、オプション値の格納領域（１Ｂｙｔｅ）を含む。
　図５に、本実施形態の利用者端末９１及びサービスサーバ９２の構成例を示す。利用者端末９１は、ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部１１、ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部１２、フロー管理部１３、アプリケーション制御部１４、スケジューラ１５、ＴＣＰオプション領域設定部１６、ＵＤＰペイロード設定部１７を備える。サービスサーバ９２は、ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部２１、ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部２２、フロー管理部２３、アプリケーション制御部２４、スケジューラ２５、ＴＣＰオプション領域設定部２６、ＵＤＰペイロード設定部２７を備える。本開示の通信装置、すなわちサービスサーバ９２及び利用者端末９１は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを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。
　ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部１１、１２、２１、２２は、インタフェースごとにＴＣＰ通信又はＵＤＰ通信を行う。例えば、ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部１１及び２１がＵＤＰを用いて接続を確立し、ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部１２及び２２がＵＤＰを用いて接続を確立する。ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部１１及び２１がＴＣＰを用いて接続を確立し、ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部１２及び２２がＵＤＰを用いて接続を確立してもよい。
　フロー管理部１３、２３は、メインフロー及びサブフローを管理する。メインフローで端末９１－サービスサーバ９２間の対応確認後、サブフロー構築を開始する。メインフローとサブフローの紐づけを行っている。例えば、ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部１１及び２１の通信とＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部１２及び２２の通信とではＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部１１及び２１の優先順位が高い場合、ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部１１及び２１の通信をメインフローとし、ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部１２及び２２の通信をサブフローとして扱う。
　スケジューラ１５、２５は、データの分離、再統合を行う。
　送信側の場合、インタフェースごとの優先順位を決定し、各パケットの送信インタフェースを決定する。これに合わせてパケットのシーケンス番号を決定し、ＴＣＰオプション領域設定部１６、２６及びＵＤＰペイロード設定部１７、２７へ指示する。
　受信側の場合、ＴＣＰオプション領域設定部１６、２６及びＵＤＰペイロード設定部１７、２７で読み取ったシーケンス番号を基に、ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部の受信したデータを再統合する。
　ＴＣＰオプション領域設定部１６、２６は、ＴＣＰオプション領域への書き込み及び読み出しを行う。
　送信側の場合、ＴＣＰオプション領域設定部１６、２６は、スケジューラ１５、２５、フロー管理部１３、２３の指示を基に、各オプションをＴＣＰオプション領域に格納する。
　受信側の場合、ＴＣＰオプション領域設定部１６、２６は、ＴＣＰオプション領域から読み出した情報をフロー管理部１３、２３へ伝送する。それ以外はスケジューラ１５、２５へ伝送する。
　ＵＤＰペイロード設定部１７、２７は、各種アプリケーションに対応するＡＰＩライブラリを保有しており、それによりＵＤＰペイロードの読み込み及び書き込みを行う。
　送信側の場合、ＵＤＰペイロード設定部１７、２７は、スケジューラ１５、２５、フロー管理部１３、２３の指示を基に、ＵＤＰペイロードのアプリケーションデータの一部として、マルチパスオプションを格納する。
　受信側の場合、ＵＤＰペイロード設定部１７、２７は、マルチパスオプションから読み出した情報をフロー管理部１３、２３へ伝送する。それ以外はスケジューラ１５、２５へ伝送する。
　このように、本実施形態では、ＵＤＰはＵＤＰペイロード設定部１７、２７、ＴＣＰはＴＣＰオプション領域設定部１６、２６でそれぞれマルチパスを実現する。
　図６に、フロー管理部１３、２３の実行するパス確立シーケンスの一例を示す。利用者端末ＡのＩＦ１での認証キー（Ｋｅｙ－Ａ）を通知するやり取りの後（Ｓ１１１及びＳ１１２）、利用者端末ＡのＩＦ２でのサブフロープロセスを開始する。このとき、ＵＤＰ通信を用いて送受信する場合、認証キー（Ｋｅｙ－Ａ）をＵＤＰペイロードに格納し（Ｓ１２１）、受信側でこれを読み取ることによって（Ｓ１２２）、サブフロープロセスを開始する。
　図７に、シーケンス番号の一例を示す。ＵＤＰ通信を用いて送信する際、データ送信前に、ＵＤＰペイロード設定部１７、２７は、ＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、シーケンス番号を当該アプリケーションデータの一部として格納する。これはマルチパス間で一元化されたシーケンス番号であり、受信側はこれを確認することでマルチパス間でのパケットを統合することができる。
　ＵＤＰ通信を用いて受信する際、ＵＤＰペイロード設定部１７、２７は、ＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、マルチパス間で一元化されたシーケンス番号を当該アプリケーションデータから取得する。そして、スケジューラ１５、２５は、ＴＣＰ通信及びＵＤＰ通信を用いて取得したシーケンス番号に基づき、パケットの並べ替えを行う。
　なお、ＴＣＰ通信を用いて送信する際、ＴＣＰオプション領域設定部１６、２６は、シーケンス番号をＴＣＰオプション領域に格納する。ＴＣＰ通信を用いて受信する際、ＴＣＰオプション領域設定部１６、２６は、マルチパス間で一元化されたシーケンス番号を、ＴＣＰオプション領域から取得する。
　これにより、本実施形態は、キャリアネットワーク８１及び８２の両方を束ね、アプリケーションに対しては同一のソケットとして見せることができる。ここで、本開示では、ネットワーク８１及び８２を介して送受信されるパケットは、ＵＤＰパケットのみであってもよいし、ＴＣＰパケット及びＵＤＰパケットの両方であってもよい。
（音声、動画トラフィック）
　この技術により、ＵＤＰで利用される動画、音声サービスをマルチパスで利用することができる。これにより、複数のセッションをＭＰＴＣＰの１つのソケットにより束ねることができるので、異種ネットワークでの切替の際、ＩＰアドレスの変動を吸収することができる。これによりシームレスな切替を行うことができる。
　また、マルチパス接続により、１つのパスが途切れたとしても、もう一方のパスでも通信を行っているので、冗長系として機能する。例えば、一定のパケロスが発生し、一方のネットワークの品質の低下がみられた場合は、、マルチパスのうちのいずれかのネットワーク接続を切断しても良い。
　本開示は情報通信産業に適用することができる。
１１、１２、２１、２２：ＴＣＰ＆ＵＤＰ通信部
１３、２３：フロー管理部
１４、２４：アプリケーション制御部
１５、２５：スケジューラ
１６、２６：ＴＣＰオプション領域設定部
１７、２７：ＵＤＰペイロード設定部
８１、８２、８３：キャリアネットワーク
９１：利用者端末
９２：サービスサーバ

Claims (6)

  1. 　複数の通信装置が複数のネットワークを介して接続されている通信システムであって、
    　前記複数の通信装置の一方は、
    　ＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、
    　当該アプリケーションデータの一部としてマルチパスオプションの情報を格納し、
    　前記複数の通信装置の他方は、
    　ＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、
    　当該アプリケーションデータからマルチパスオプションの情報を取得し、
    　取得したマルチパスオプションの情報に基づき、前記複数のネットワークを介した通信を実行する、
    　通信システム。
  2. 　前記マルチパスオプションの情報は、前記複数のネットワークで一元化されたシーケンス番号を含み、
    　前記複数の通信装置の他方は、ＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータの一部として格納されているシーケンス番号に基づいて、前記複数のネットワークを介して受信したデータの並べ替えを行う、
    　請求項１に記載の通信システム。
  3. 　複数のネットワークを介して接続されている通信システムが実行する方法であって、
    　前記複数の通信装置の一方は、
    　ＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、
    　当該アプリケーションデータの一部としてマルチパスオプションの情報を格納し、
    　前記複数の通信装置の他方は、
    　ＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、
    　当該アプリケーションデータからマルチパスオプションの情報を取得し、
    　取得したマルチパスオプションの情報に基づき、前記複数のネットワークを介した通信を実行する、
    　通信方法。
  4. 　複数のインタフェースを異なるネットワークに接続し、
    　前記複数のインタフェースのいずれかがＵＤＰパケットを送信する場合、
    　前記ＵＤＰパケットのＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、
    　当該アプリケーションデータの一部としてマルチパスオプションの情報を格納する、
    　通信装置。
  5. 　複数のインタフェースを異なるネットワークに接続し、
    　前記複数のインタフェースのいずれかがＵＤＰパケットを受信する場合、
    　前記ＵＤＰパケットのＵＤＰペイロードに格納されているアプリケーションデータを読み込み、
    　当該アプリケーションデータからマルチパスオプションの情報を取得し、
    　取得したマルチパスオプションの情報に基づき、前記異なるネットワークを介した通信を実行する、
    　通信装置。
  6. 　請求項４又は５に記載の通信装置に備わる各機能部としてコンピュータを実現させるためのプログラム。
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