JP2006067075A

JP2006067075A - Method and system for data transmission/reception

Info

Publication number: JP2006067075A
Application number: JP2004245150A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Uematsu; 芳彦植松; Konomi Kamata; このみ鎌田; Yasuhiko Yoshimura; 康彦吉村; Takeshi Miyasaka; 武志宮坂
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2006-03-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a system for data transmission/reception by which transfer quality between terminals can be maintained and improved, and also, utilization efficiency of network resources can be improved. <P>SOLUTION: A transfer data sequence bound for a destination address is distributed to a plurality of partial data sequences. The distribution data sequences are transmitted through a plurality of routes of a communication network. Quality information for each route is observed by surveying states of the communication network. The distribution of the transfer data sequence to the partial data sequences is properly changed on the basis of the observation information. Consequently, throughput of the entire network can be secured. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明はインターネットを含むパケット転送網上のデータ転送サービスにおいて、端末・端末間の転送品質を維持・向上すると同時に網リソース利用効率を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for maintaining and improving transfer quality between terminals and simultaneously improving network resource utilization efficiency in a data transfer service on a packet transfer network including the Internet.

インターネット利用者は、サービス開始以来飛躍的な増加を続け、ＯＣＮ等の国内大手ＩＳＰ（Internet Service Provider）はそれぞれ数百万人規模のエンドユーザを獲得している。インターネット上で実行されるアプリケーションは、当初はＷｅｂ／ファイルダウンロード／メール等がメインであったが、近年、ライブ映像中継やビデオオンデマンド等の片方向・配信系アプリケーション、ＶｏＩＰやテレビ会議等の双方向通信系アプリケーション等、通信網品質がアプリケーション品質に直接影響を及ぼすリアルタイム系アプリケーションの利用が増加している。 Internet users have continued to increase dramatically since the service was launched, and major domestic ISPs (Internet Service Providers) such as OCN each have gained millions of end users. Applications executed on the Internet were mainly web / file download / email, but in recent years both one-way / distribution applications such as live video relay and video on demand, VoIP and video conferencing The use of real-time applications such as communication applications that directly affect the application quality is increasing.

従来の電話網やＡＴＭ（Asynchronous Transfer Moｄe）通信網は明示的な収容制限機構を有しており、網リソースを超過する通信呼が発生した場合には、新規呼の受付制限により呼損を発生させて、既に行なわれている通信の品質を維持するようにしていた（例えば、非特許文献１参照）。一方で現状のインターネット及びそれを構成する各ＩＳＰのＩＰ（Internet Protocol）網は明示的な収容制限機構を持たないため、多くの通信セッションが発生した場合に呼損は発生しないが、通信セッションの過収容により輻輳が発生する確率、言い換えれば上記リアルタイムアプリケーションの体感品質が劣化する確率が非常に高くなると云う問題がある。 Conventional telephone networks and ATM (Asynchronous Transfer Mode) communication networks have an explicit capacity restriction mechanism. When a communication call exceeds network resources, a call loss occurs due to the restriction of new call acceptance. Thus, the quality of communication that has already been performed is maintained (for example, see Non-Patent Document 1). On the other hand, since the current Internet and the IP (Internet Protocol) network of each ISP constituting the Internet does not have an explicit capacity restriction mechanism, call loss does not occur when many communication sessions occur. There is a problem that the probability that congestion will occur due to over-accommodation, in other words, the probability that the quality of experience of the real-time application will deteriorate becomes very high.

また、現状のＩＰ網では、各通信装置（ルータ）がＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）やＢＧＰ（Border Gateway Protocol）等のルーチングプロトコルと通信網運用者が定めるポリシに基づいて、自律分散的に各宛先プレフィクス毎に出力リンクを決定してパケットを中継転送している。一般的には、各通信装置が通信網トポロジのみを考慮して単一の出力リンクを決定するため、トラヒックの集中・輻輳が局所的に発生する確率が高く、また輻輳時に他のリンクに空き帯域が存在していてもそれを有効に利用できない問題がある。 Further, in the current IP network, each communication device (router) is autonomously distributed based on a routing protocol such as OSPF (Open Shortest Path First) and BGP (Border Gateway Protocol) and a policy determined by a communication network operator. The output link is determined for each destination prefix and the packet is relayed and transferred. In general, since each communication device determines a single output link considering only the network topology, there is a high probability that traffic concentration / congestion will occur locally, and other links are free during congestion. There is a problem that even if a bandwidth exists, it cannot be used effectively.

さらにＱＯＳＰＦのように、リンク毎の負荷状態を考慮して出口リンクを決定するプロトコルの技術開発も進められている（例えば、非特許文献２参照）。このＱＯＳＰＦでは、各通信装置（ルータ）がリンク毎の負荷状態を常時監視し、網トポロジ情報及び負荷状態の情報を他の通信装置と交換し、各通信装置が自律分散的にShortest Path Treeを構築して宛先プレフィクス毎の出口リンクを決定する。しかし、このようなＱＯＳＰＦ技法は、通信網の規模が小さく、かつ網トポロジ情報や負荷情報の交換周期が長い場合には有効に動作する可能性が高いが、通信網の規模が大規模化する場合やリンク負荷状態にリアルタイムに追従させて経路を最適化する場合には、情報交換及び経路計算負荷が大きく上昇する問題がある。またＱＯＳＰＦ技術自体は、通信データ系列毎の通信品質を保証するものでもない。 Furthermore, technical development of a protocol for determining an egress link in consideration of a load state for each link, such as QOSPF, is also in progress (see Non-Patent Document 2, for example). In this QoSPF, each communication device (router) constantly monitors the load status for each link, exchanges network topology information and load status information with other communication devices, and each communication device autonomously distributes the Shortest Path Tree. Build and determine the exit link for each destination prefix. However, such QOSPF technique is likely to operate effectively when the communication network is small and the network topology information and load information exchange period is long, but the communication network is enlarged. When the route is optimized by following the link load state in real time, there is a problem that the information exchange and route calculation load greatly increases. Further, the QoSPF technology itself does not guarantee communication quality for each communication data series.

青木、鈴木，“やさしいＡＴＭ”，電気通信協会，ISBN4-88549-412-5，1998年Aoki, Suzuki, “Easy ATM”, Telecommunications Association, ISBN4-88549-412-5, 1998 G. Apostropoulos, et al, “QoS routing mechanisms and OSPF extensions”, RFC2676, 1999G. Apostropoulos, et al, “QoS routing mechanisms and OSPF extensions”, RFC2676, 1999

上述したような観点から、通信事業者自らが保有する通信網（イントラドメイン環境）及び多くの事業者を跨る相互接続通信網（インタードメイン環境）において、輻輳発生リンク以外の未使用網リソースを有効に使って上記リアルタイムアプリケーションを含む通信セッション毎の転送品質を維持・向上する技術、通信網事業者の立場から言えば、広域網全体としての網リソース利用効率を最大限に高める技術が必要とされている。 From the viewpoints mentioned above, unused network resources other than congestion-occurring links are effective in the communication network (intra-domain environment) owned by the carrier and the interconnection communication network (inter-domain environment) across many carriers. Technology to maintain and improve the transfer quality for each communication session including the above-mentioned real-time application, and from the standpoint of the telecommunications network operator, technology that maximizes the network resource utilization efficiency of the entire wide area network is required. ing.

そこで本発明の目的は、上述の点に鑑み、端末同士間の転送品質を維持・向上すると共に、網リソース利用効率を向上させることのできるデータ送受信方法及びシステムを提供することにある。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a data transmission / reception method and system capable of maintaining and improving the transfer quality between terminals and improving the efficiency of network resource utilization.

上記の目的を達成するために本発明は、送信側端末からの入力データを通信網で転送できる転送データ系列に変換して通信網の通信装置に送信するデータ送信手段と、該データ送信手段から受け取る転送データ系列を宛先となるデータ受信手段まで転送する通信網と、該通信網から受信する転送データ系列を復号して宛先端末に出力するデータ受信手段とを有する送受信システムを用いて、端末同士間にて双方向リアルタイム通信を含むアプリケーションを実施するためのデータ送受信方法において、当該方法が、データ送信手段により、ある宛先アドレス行きの転送データ系列Ｄを２つ以上の部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎに分配して送信する分配制御ステップと、通信網の通信装置を制御して、部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎを２つ以上の物理的に異なる経路で転送する冗長経路制御ステップと、データ受信手段により、複数の経路から受信する部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎの到着順序を補正して、データ送信手段による原転送データ系列Ｄを復元する着順補正ステップと、データ受信手段により、受信した部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎ毎の品質情報を測定し、当該品質情報をデータ送信手段に返信する経路毎品質測定ステップと、データ送信手段により、データ受信手段から返信された品質情報に基づき、転送データ系列Ｄから部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎへの分配比率を制御する分配制御ステップと、データ送信手段及びデータ受信手段により、通信網において発生しうるデータ損失や誤り等により前記着順補正ステップにより出力されるデータ系列が原転送データ系列Ｄと異なる場合に、それを検出・修復して原転送データ系列Ｄを復元する損失補正ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a data transmission means for converting input data from a transmission side terminal into a transfer data sequence that can be transferred through a communication network and transmitting the data to a communication device of the communication network, Using a transmission / reception system having a communication network for transferring a received transfer data sequence to a destination data receiving means, and a data receiving means for decoding a transfer data sequence received from the communication network and outputting it to a destination terminal, In a data transmission / reception method for implementing an application including two-way real-time communication in between, the method uses a data transmission unit to convert a transfer data sequence D destined for a certain destination address into two or more partial data sequences D1 to Dn. A distribution control step of distributing and transmitting, and controlling a communication device of the communication network, so that the partial data series D1 to Dn are two or more physical A redundant route control step for transferring by different routes, and a data receiving means for correcting the arrival order of the partial data sequences D1 to Dn received from a plurality of routes, and a arrival order for restoring the original transfer data sequence D by the data transmitting means. A correction step, a quality receiving step for measuring the quality information for each of the received partial data series D1 to Dn by the data receiving means, a quality measuring step for each path for returning the quality information to the data transmitting means, and a data receiving means by the data transmitting means. The distribution control step for controlling the distribution ratio from the transfer data series D to the partial data series D1 to Dn based on the quality information returned from the data transmission means and the data transmission means and the data reception means, the data loss that may occur in the communication network When the data sequence output by the arrival order correction step is different from the original transfer data sequence D due to an error or the like And loss correction step to restore to detect and repair the original transfer data sequence D it, characterized in that it comprises a.

さらに本発明は、送信側端末からの入力データを通信網で転送できる転送データ系列に変換して通信網の通信装置に送信するデータ送信手段と、該データ送信手段から受け取る転送データ系列を宛先となるデータ受信手段まで転送する通信網と、該通信網から受信する転送データ系列を復号して宛先端末に出力するデータ受信手段とを有するデータ送受信システムであって、端末同士間にて双方向リアルタイム通信を含むアプリケーションを実行するためのデータの送受信システムにおいて、データ送信手段が、ある宛先アドレス行きの転送データ系列Ｄを２つ以上の部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎに分配して送信する分配制御機能を有し、通信網が、部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎを２つ以上の物理的に異なる経路で転送すべく当該通信網における通信装置を制御する冗長経路制御機能を有し、データ受信手段が、複数の経路から受信する部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎの到着順序を補正して、データ送信手段による原転送データ系列Ｄを復元する着順補正機能と、受信した部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎ毎の品質情報を測定し、当該品質情報をデータ送信手段に返信する経路毎品質測定機能とを有し、データ送信手段が、データ受信手段から返信された品質情報に基づき、転送データ系列Ｄから部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎへの分配比率を制御する分配制御機能を有し、データ送信手段及びデータ受信手段が、通信網において発生しうるデータ損失や誤り等により前記着順補正機能により出力されるデータ系列が原転送データ系列Ｄと異なる場合に、それを検出・修復して原転送データ系列Ｄを復元する損失補正機能を有する、
ことを特徴とする。 Further, the present invention provides a data transmission means for converting input data from a transmission side terminal into a transfer data sequence that can be transferred through a communication network and transmitting the data to a communication device of the communication network, and a transfer data sequence received from the data transmission means as a destination. A data transmission / reception system comprising: a communication network for transferring data to a data receiving means; and a data receiving means for decoding a transfer data sequence received from the communication network and outputting the decoded data to a destination terminal. In a data transmission / reception system for executing an application including communication, a data transmission unit has a distribution control function for distributing and transmitting a transfer data series D destined for a certain destination address to two or more partial data series D1 to Dn. And the communication network is to transfer the partial data series D1 to Dn through two or more physically different paths in the communication network. The data receiving means corrects the arrival order of the partial data series D1 to Dn received from a plurality of paths and restores the original transfer data series D by the data transmitting means. An arrival order correction function, and a path-by-path quality measurement function that measures quality information for each received partial data series D1 to Dn and returns the quality information to the data transmission means. Data having a distribution control function for controlling the distribution ratio from the transfer data series D to the partial data series D1 to Dn based on the quality information returned from the data, and the data transmitting means and the data receiving means can generate in the communication network If the data sequence output by the arrival order correction function is different from the original transfer data sequence D due to loss or error, etc., it is detected and repaired to restore the original transfer data sequence D. Having loss compensation function of,
It is characterized by that.

本発明によれば、トラヒック分散機能と損失補正機能の連携により、通信網内で局所的かつ突発的な輻輳が発生した場合にも、アプリケーションを中断させることなく面的に輻輳点を回避することができる。 According to the present invention, by coordinating the traffic distribution function and the loss correction function, even when local and sudden congestion occurs in the communication network, the congestion point can be avoided in a plane without interrupting the application. Can do.

さらに本発明によれば、通信網におけるルータ等のスイッチによる通信装置が網トポロジのみを基準にスタティックに第一・第二経路を決定しデータを転送する機能を分担し、データ送受信手段がエンドエンド通信経路毎の品質情報に基づく自律分散的なトラヒック分散制御及びデータ損失補正機能を分担するので、全ての機能を通信装置が分担する場合に比較し、網の大規模化に伴う通信装置の負荷上昇を抑制しつつ網リソース利用効率を向上させることができる。 Furthermore, according to the present invention, a communication device using a switch such as a router in a communication network shares the function of statically determining the first and second routes based on only the network topology and transferring the data, and the data transmitting / receiving means is end-to-end Since the autonomous distributed traffic distribution control and data loss correction function based on the quality information for each communication path is shared, the load on the communication apparatus accompanying the increase in the scale of the network compared to the case where all functions are shared Network resource utilization efficiency can be improved while suppressing the increase.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

先ず、本発明による方法を実施するためのデータ送受信システムの基本構成を図1に示す。本データ送受信システムは、インターネットを含む通信網を介して複数の端末同士間にてデータの送受信を行なうことができ、以下の説明では、ＴＶ会議等の双方向リアルタイムアプリケーションを実施するものとするも、説明の便宜上端末１から端末２へデータを送信する場合につき説明する。 First, FIG. 1 shows a basic configuration of a data transmission / reception system for carrying out the method according to the present invention. This data transmission / reception system can transmit and receive data between a plurality of terminals via a communication network including the Internet. In the following description, a bidirectional real-time application such as a TV conference is implemented. For convenience of explanation, a case where data is transmitted from the terminal 1 to the terminal 2 will be described.

各端末1及び２は、当該端末にそれぞれ対応するデータ送信手段及びデータ受信手段を介して通信網３に接続されてデータの送受信を行なうが、データ送信手段及びデータ受信手段は図面の明瞭化のためにデータ送信側端末１に対応するデータ送信手段４及びデータ受信側端末１に対応するデータ受信手段５だけを示してある。 Each of the terminals 1 and 2 is connected to the communication network 3 via data transmission means and data reception means corresponding to the terminals, respectively, and transmits and receives data. The data transmission means and data reception means are clarified in the drawing. Therefore, only the data transmission means 4 corresponding to the data transmission side terminal 1 and the data reception means 5 corresponding to the data reception side terminal 1 are shown.

データ送信手段４及びデータ受信手段５は、それぞれの端末内か、図１に示すように通信網３のエッジ等に配置することができる。データ送信手段４は端末１からの入力データを宛先アドレス行の転送データ系列Ｄに変換する。本発明をＩＰ網に適用する場合を想定していることからして、以後「データ系列」を「転送パケット系列」と読み替えて説明する。 The data transmitting means 4 and the data receiving means 5 can be arranged in each terminal or at the edge of the communication network 3 as shown in FIG. The data transmission means 4 converts the input data from the terminal 1 into a transfer data series D in the destination address row. Since the case where the present invention is applied to an IP network is assumed, the “data sequence” will be read as “transfer packet sequence” and will be described below.

データ送信手段４は損失補正機能６及び分配制御機能７を有し、データ受信手段５は着順補正機能８、損失補正機能９及び経路毎品質測定機能１０を有し、通信網３は冗長経路制御機能１１を有しており、これらの各機能については追々説明する。 The data transmission means 4 has a loss correction function 6 and a distribution control function 7, the data reception means 5 has an arrival order correction function 8, a loss correction function 9 and a path-by-path quality measurement function 10, and the communication network 3 is a redundant path. The control function 11 is provided, and each of these functions will be described later.

データ送信手段４の分配制御機能７は、転送パケット系列Ｄをリアルタイムに分配して部分パケット系列Ｄ１〜Ｄｎを構成し、通信網３に送出する。図は簡単のためｎ＝２とし、分配比率をα％：（１００−α）％の比率で分配する場合を示している。図２にα＝５０％とした場合の分配イメージを示す。部分パケット系列Ｄ１〜Ｄｎには各々分配制御機能７にて識別子ｄ１〜ｄｎが付与される。 The distribution control function 7 of the data transmission means 4 distributes the transfer packet sequence D in real time to form partial packet sequences D1 to Dn and sends them to the communication network 3. The figure shows a case where n = 2 for simplicity and the distribution ratio is distributed at a ratio of α% :( 100−α)%. FIG. 2 shows a distribution image when α = 50%. Identifiers d1 to dn are assigned to the partial packet sequences D1 to Dn by the distribution control function 7, respectively.

通信網３における冗長経路制御機能１１は通信網３のルータ等のスイッチによる各通信装置１２ａ〜１２ｃを制御して、各部分パケット系列Ｄ１〜Ｄｎをこれらのパケット系列に付与された識別子ｄ１〜ｄｎ毎に通信装置１２ａ〜１２ｃにより２つ以上の物理的に異なる経路を経由してデータ受信手段５まで転送する。従来ＩＰ網では、各通信装置１２がＯＳＰＦ／ＢＧＰ等のルーチングプロトコルに基づき、自律分散的に各宛先プレフィクス毎に単一の出力リンクを決定していたが、近年通信装置の技術開発の進展により、ＭＰＬＳ（Multi-Protocol-Label-Switching）ラベルパスを通信網オペレータのポリシに基づき自在に設定する技術や、ＩＰヘッダのＴｏＳ／プロトコルフィールド、ＴＣＰ／ＵＤＰポート番号等の情報をベースに出力リンク・収容ラベルパスをきめ細かく設定できる装置の開発が進み、同一の宛先アドレスに対して識別子毎に異なる通信経路で転送することが可能となった。 The redundant path control function 11 in the communication network 3 controls the communication devices 12a to 12c by switches such as routers of the communication network 3, and identifiers d1 to dn assigned to the packet sequences D1 to Dn. Every time, the data is transferred to the data receiving means 5 via two or more physically different paths by the communication devices 12a to 12c. In the conventional IP network, each communication device 12 determines a single output link for each destination prefix in an autonomous and distributed manner based on a routing protocol such as OSPF / BGP. Based on information such as the MPLS (Multi-Protocol-Label-Switching) label path based on the network operator policy, IP header ToS / protocol field, TCP / UDP port number, etc. Development of a device capable of finely setting the accommodation label path has progressed, and it has become possible to transfer to the same destination address through different communication paths for each identifier.

データ受信手段５は各経路を経由した部分パケット系列Ｄ１〜Ｄｎを受信し、例えばパケットｄ１−３よりパケットｄ２−４が早く到着する等のように、経路毎の遅延差により到着順序が原転送パケット系列Ｄの順序からずれる場合に、順序補正機能８により順序補正を行なって原転送データ系列Ｄを再構成する。データ受信手段５の損失補正機能９は突発的なパケット損失等を補償する。また、データ受信手段５の経路毎品質測定機能１０は、各部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎ毎のデータ損失量、到着遅延量、遅延変動量等の品質情報をモニタして、データ送信手段４にリアルタイムに返信する。データ送信手段４は、データ受信手段５の経路毎品質測定機能１０から返信された経路毎の品質情報に基づいて、分配制御機能７により各部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎへの分配比率を最適化し、トラヒックを動的に分散してデータ受信手段５へ送信することで平均的なスループットを確保する。 The data receiving means 5 receives the partial packet sequences D1 to Dn via each route, and the arrival order is transferred to the original due to the delay difference for each route, for example, the packet d2-4 arrives earlier than the packet d1-3. When the order of the packet series D is shifted, the order correction function 8 performs order correction to reconstruct the original transfer data series D. The loss correction function 9 of the data receiving means 5 compensates for sudden packet loss and the like. The quality measurement function 10 for each path of the data receiving means 5 monitors quality information such as the data loss amount, arrival delay amount, delay variation amount and the like for each partial data series D1 to Dn, and sends the data transmission means 4 in real time. Reply to The data transmission means 4 optimizes the distribution ratio to each partial data series D1 to Dn by the distribution control function 7 based on the quality information for each path returned from the quality measurement function 10 for each path of the data reception means 5; The average throughput is ensured by dynamically distributing the traffic and transmitting it to the data receiving means 5.

特に通信網が明示的に収容制限を実施しないベストエフォート網の場合、背景負荷は常時大きく変動する可能性があるため、リアルタイムに各部分パケット系列Ｄ１〜Ｄｎの分配比率を最適化する場合にも、突発的なパケット損失や遅延変動は必ず発生すると考えられる。そこで、本発明ではデータ送信手段４及びデータ受信手段５の損失補正機能６及び９により突発的なパケット損失等を補償する。損失補正機能としては、送信側でエンコーダによりリードソロモン（Reed-Solomon）符号やＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号等の誤り訂正符号を付加する符号化処理を行い、受信側でデコーダによって誤り訂正演算により損失データの復元処理をする誤り訂正制御方式、受信側でデータ損失検出時に送信側に通知し、送信側が損失データを再送信する再送制御方式等の適用が考えられる。 In particular, in the case of a best effort network in which the communication network does not explicitly limit the accommodation, the background load may always fluctuate greatly. Therefore, even when the distribution ratio of each partial packet sequence D1 to Dn is optimized in real time. Sudden packet loss and delay fluctuations are expected to occur. Therefore, in the present invention, sudden packet loss or the like is compensated by the loss correction functions 6 and 9 of the data transmission unit 4 and the data reception unit 5. As a loss correction function, the encoder performs encoding processing to add an error correction code such as a Reed-Solomon code or LDPC (Low Density Parity Check) code by the encoder on the transmission side, and performs error correction calculation by the decoder on the reception side. Thus, it is possible to apply an error correction control method in which lost data is restored, a retransmission control method in which the receiving side notifies the transmitting side when data loss is detected, and the transmitting side retransmits the lost data.

図３にリードソロモン符号（ＲＳ符号）によるパケット単位の損失補償の実現例を示す。送信側の損失補正機能（エンコーダ）では、ｋシンボル（１シンボル＝ｓビット）のデータ系列に対してガロア体ＧＦ（２^Ｓ）の中でのシンドローム計算を行い、現データ系列に２^Ｓ−ｋシンボルの冗長データ系列を添付して送信する。受信側の損失補正機能（デコーダ）では、同様のシンドローム計算を行い、その結果からシンボル単位の誤り位置・量を特定し、誤り訂正を実施する。パケット単位の損失補償を行なう場合、一般的には長さｐビットパケットに対し上記ｓビット単位の処理をｐ／ｓ個並列に実行することにより補償する。パケット毎にシーケンス番号が付与されている場合、ｋ個の情報パケットに対しｎ個の冗長パケットをつけて転送することにより（これをＲＳ（ｎ，ｋ）と記述する）、任意のｎ^-ｋ個のパケット損失を完全に補償することができる。このようなＲＳ符号によるパケット単位の損失補償技術については、例えば江藤，金子，“誤り訂正符号とその応用，”（オーム社，ＩＳＢＮ４−２７４−０３４８６−０，１９９６）にも記載されており、既知であるため詳細な説明は省略する。 FIG. 3 shows an example of realizing loss compensation on a packet basis by Reed-Solomon code (RS code). The loss correction function (encoder) on the transmission side performs syndrome calculation in a Galois field GF (2 ^S ) for a data sequence of k symbols (1 symbol = s bits), and adds 2 ^S− k to the current data sequence. A redundant data series of symbols is attached and transmitted. The loss correction function (decoder) on the receiving side performs the same syndrome calculation, identifies the error position and amount in symbol units from the result, and performs error correction. When performing loss compensation in units of packets, the compensation is generally performed by executing p / s pieces of processing in units of s bits in parallel on a p-bit packet having a length. When a sequence number is assigned to each packet, n redundant packets are attached to k information packets and transferred (this is described as RS (n, k)), and an arbitrary n ⁻ k Complete packet loss can be compensated. Such loss compensation technology in units of packets using RS codes is also described in, for example, Eto, Kaneko, “Error Correction Codes and Their Applications,” (Ohm, ISBN 4-274-03486-0, 1996). Since it is known, detailed description is omitted.

本発明は上述した損失補正機能（６，９）、動的トラヒック分散機能（４，１０）及び冗長経路制御機能（１１）の連携により、イントラドメイン及びインタードメイン通信網環境において、以下のことを実現する。
＜通信データ系列毎の高品質化の観点＞突発的かつ局所的な網輻輳が発生した場合にも、未使用の網リソースを用いて通信中のアプリケーションを中断させることなく輻輳点を回避する。
＜網リソース利用効率向上の観点＞通信されるデータ系列数（通信セッション数）が非常に多い場合であっても、データ系列毎に自律分散的にトラヒックを異経路に分散することにより、通信網における通信装置の処理負荷等を大きく上げることなく、通信網全体としてトラヒック負荷を平均化し、リソース利用効率を最大限に高める。 The present invention provides the following in an intra-domain and inter-domain communication network environment by cooperation of the above-described loss correction function (6, 9), dynamic traffic distribution function (4, 10) and redundant path control function (11). Realize.
<Viewpoint of High Quality for Each Communication Data Series> Even when sudden and local network congestion occurs, a congestion point is avoided without interrupting an application in communication using unused network resources.
<Viewpoint of improving network resource utilization efficiency> Even when the number of data sequences to be communicated (the number of communication sessions) is very large, communication traffic is distributed to different paths autonomously and distributed for each data sequence. The traffic load of the entire communication network is averaged and the resource utilization efficiency is maximized without significantly increasing the processing load of the communication device in the network.

〔実施例１〕
先ず図４を用いて、イントラドメイン通信網環境における本発明の第１の適用事例を説明する。なお、以下説明する各図において図１の基本構成図における各構成要素に相当するか、又は同様な機能をするものには同じ参照番号を付して示してある。 [Example 1]
First, a first application example of the present invention in an intra-domain communication network environment will be described with reference to FIG. In the drawings described below, components corresponding to the components in the basic configuration diagram of FIG. 1 or having similar functions are denoted by the same reference numerals.

本実施例のデータ送信手段４のリードソロモン符号化機能６は転送パケット系列Ｄのｋパケット毎にｎ^-ｋパケットの冗長パケットを付加し、分配制御機能７は冗長パケットを付加した転送パケット系列から二つの部分パケット系列を生成し、各々に別々の識別子を付与してＲＴＰパケット系列Ｄ１，Ｄ２を通信網３に送出する。ここで別々の識別子の付与方法として、異なるＲＴＰ／ＵＤＰヘッダを用いる、異なるＴＯＳフィールド値を用いる等の方法がある。 The Reed-Solomon encoding function 6 of the data transmission means 4 of this embodiment adds n ^- k packets of redundant packets for every k packets of the transfer packet sequence D, and the distribution control function 7 starts from the transfer packet sequence to which redundant packets are added. Two partial packet sequences are generated, and different identifiers are assigned to the partial packet sequences, and RTP packet sequences D1 and D2 are sent to the communication network 3. Here, as methods for assigning different identifiers, there are methods such as using different RTP / UDP headers and using different TOS field values.

通信網３の各通信装置を制御するＭＰＬＳ経路制御機能１１は送信元／宛先プレフィクス（pref1/pref3）毎に物理的に異なるリンクを経由するラベルパス（lp）を設定し、各通信装置は分配制御機能７にてパケット系列に付加した前記識別子を元に、例えば部分パケット系列Ｄ１はラベルパス１に、部分パケット系列Ｄ２はラベルパス２に収容する。このように、最短経路だけでない第二・第三経路又はラベルパスの設定は、例えばＭＰＬＳのＣＳＰＦ（Constraint-based SPF）等を用い、最短ラベルパスとは別に最短ラベルパスが通過する通信装置を除外するなどの制約条件のもとに第二経路を計算することにより実現できる。このような技法については、例えば、宮本，家永，“動的負荷分散型ＩＰ網の構成法と経路制御アルゴリズムの性能に関する研究”（信学技報ＮＳ２００２−１１３，ｐｐ．２５−３０，２００２）にも詳述されている。 The MPLS route control function 11 that controls each communication device of the communication network 3 sets a label path (lp) that passes through a physically different link for each source / destination prefix (pref1 / pref3), and each communication device distributes the communication device. Based on the identifier added to the packet sequence by the control function 7, for example, the partial packet sequence D1 is accommodated in the label path 1 and the partial packet sequence D2 is accommodated in the label path 2. As described above, the second and third routes or label paths other than the shortest path are set using, for example, MPLS CSPF (Constraint-based SPF) or the like, and a communication device through which the shortest label path passes is excluded from the shortest label path. This can be realized by calculating the second path under the constraint condition. As for such a technique, for example, Miyamoto, Ionaga, “A study on the configuration of a dynamic load balancing IP network and the performance of a routing algorithm” (Science Technical Report NS2002-113, pp. 25-30, 2002) Also detailed.

データ受信手段５においては、ＲＴＰ品質測定機能１０が系列Ｄ１，Ｄ２毎のパケット損失量、到着遅延量、到着遅延変動量等の品質データを測定し、ＲＴＣＰ（Real−time Transport Control Protocol）−ＲＲ（Receiver Report）等のメッセージによりデータ送信手段４に返信する。データ送信手段４は、ＲＴＣＰ情報収集機能１３によりＲＴＰ品質測定機能１０からのＲＴＣＰ−ＲＲにより部分パケット系列Ｄ１，Ｄ２毎、言い換えれば経路毎の品質情報を把握し、分配制御機能７による各系列への分配比率を最適化する。 In the data receiving means 5, the RTP quality measurement function 10 measures quality data such as packet loss amount, arrival delay amount, arrival delay fluctuation amount, etc. for each of the series D1 and D2, and RTCP (Real-time Transport Control Protocol) -RR. It returns to the data transmission means 4 by a message such as (Receiver Report). The data transmission means 4 grasps the quality information for each partial packet series D1, D2 by the RTCP-RR from the RTP quality measurement function 10 by the RTCP information collection function 13, in other words, the quality information for each route, and sends it to each series by the distribution control function 7. Optimize distribution ratio.

分配制御機能７による各系列への分配比率の最適化方法については大きくは、次の３つの方法が考えられる。
（１）ＲＴＣＰ−ＲＲの受信毎に両系列の品質状態を比較し、品質が相対的に優れる系列への分配比率を一定量上昇させる。
（２）予めデフォルト系列Ｄ１（選択ラベルパス１）を決定し、ＲＴＣＰ−ＲＲの受信毎に系列Ｄ１の品質が予め設定した閾値を超えて劣化した場合に、系列Ｄ２への分配比率を一定量上昇し、閾値を超えない場合には、系列Ｄ１への分配比率を一定量上昇させる。
（３）これらの組合せロジックによる方法。 As a method for optimizing the distribution ratio to each series by the distribution control function 7, the following three methods can be considered.
(1) The quality states of both sequences are compared each time RTCP-RR is received, and the distribution ratio to sequences with relatively superior quality is increased by a certain amount.
(2) The default sequence D1 (selected label path 1) is determined in advance, and the distribution ratio to the sequence D2 is increased by a certain amount when the quality of the sequence D1 deteriorates beyond a preset threshold every time RTCP-RR is received. If the threshold is not exceeded, the distribution ratio to the series D1 is increased by a certain amount.
(3) A method using these combinational logics.

データ受信手段５においては、着順補正機能８は経路毎の遅延差により到着順序が原転送パケット系列Ｄの順序からずれる場合には、順序補正を行なって転送パケット系列Ｄ’を再構成する。パケットの損失補正を行なうリードソロモン復号機能９は、通信網３中のパケット損失等の影響により原転送パケット系列が復元されない場合（Ｄ≠Ｄ’の場合）、シンドローム計算による誤り訂正プロセスにより原転送パケット系列を復元する。 In the data receiving means 5, the arrival order correction function 8 performs the order correction and reconstructs the transfer packet series D 'when the arrival order deviates from the order of the original transfer packet series D due to the delay difference for each path. The Reed-Solomon decoding function 9 that performs packet loss correction, when the original transfer packet sequence is not restored due to the effect of packet loss or the like in the communication network 3 (when D ≠ D ′), performs the original transfer by an error correction process by syndrome calculation. Restore the packet sequence.

以上により、実施例１ではリードソロモン誤り訂正機能９と、ＲＴＰ／ＲＴＣＰプロトコルを用いた経路毎の品質測定及びそれに基づく動的トラヒック分散機能（７，１０，１３）と、ＭＰＬＳ冗長経路制御機能１１との連携により、突発的網輻輳が発生した場合にも、未使用の網リソースを用いて通信中のアプリケーションを中断させることなく輻輳点回避を実現することができる。 As described above, in the first embodiment, the Reed-Solomon error correction function 9, the quality measurement for each path using the RTP / RTCP protocol, and the dynamic traffic distribution function (7, 10, 13) based thereon, the MPLS redundant path control function 11 In the case of sudden network congestion, it is possible to achieve congestion point avoidance without interrupting an application in communication using unused network resources.

〔実施例２〕
次に、図５を用いて、複数の事業者網が相互接続されたインタードメイン通信網環境における本発明の第２の適用事例を説明する。 [Example 2]
Next, a second application example of the present invention in an inter-domain communication network environment in which a plurality of operator networks are interconnected will be described with reference to FIG.

この例は、データ送信手段４及びデータ受信手段５の構成が実施例１と同一であり、通信網が複数のＡＳ（Autonomous System：多くの場合１ＡＳ＝１ＩＳＰ）から構成される相互接続網である点、及びそれにともない冗長経路の設定法がＢＧＰベースである点が相違するだけである。 This example is an interconnection network in which the configuration of the data transmission unit 4 and the data reception unit 5 is the same as that of the first embodiment, and the communication network is composed of a plurality of ASs (Autonomous System: 1AS = 1 ISP in many cases). The only difference is that the setting method of the redundant path is based on BGP.

相互接続網上の冗長経路設定法については、例えばＢＧＰ冗長経路制御機能１１が、ＢＧＰプロトコルによりインターネット上の各宛先プレフィクス行きのＡＳ径路情報を収集し、例えば経路候補毎の通過ＡＳ数、通過遅延等に基づき宛先プレフィクス毎に第一・第二経路（図中ＡＳパス１・２）を決定して保有網内の各通信装置（図示せず）に設定する方法により実現することができる。このような相互接続網上の冗長経路設定法の詳細については、例えば鈴木，宍戸，照日，植松“マルチホーム環境における経路制御システムの検討”（２００３信学ソ大Ｂ−６−８６，２００３）を参照することができる。その他の各機能の作用は実施例１の場合と同じであるため説明は省略する。 As for the redundant route setting method on the interconnection network, for example, the BGP redundant route control function 11 collects AS route information for each destination prefix on the Internet by the BGP protocol, for example, the number of passing ASs for each route candidate, passing This can be realized by a method in which the first and second routes (AS paths 1 and 2 in the figure) are determined for each destination prefix based on a delay and set in each communication device (not shown) in the owned network. . For details of such a redundant route setting method on an interconnection network, see, for example, Suzuki, Shido, Teruhi, Uematsu “Examination of route control system in multi-home environment” (2003 Shingaku Sodai B-6-86, 2003). ) Can be referred to. Since the operation of other functions is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

図６に本発明によるデータ送信手段４及びデータ受信手段５の機能を実装したプロトタイプソフトウェアによる検証結果例を示す。データ送信・受信手段４，５はリードソロモンＲＳ（１２８，９６）誤り訂正符号を適用し、受信手段５のＲＴＰ品質測定機能１０で１秒毎に径路Ａ、経路ＢのＲＴＰパケット系列の品質情報を測定し、ＲＴＣＰ−ＲＲにより受信手段５から送信手段４にフィードバックして送信手段４が分配比率を最適化する。経路Ａのみに２．４Ｍｂｉｔ／ｓの転送パケット系列を送信する状態を初期状態とし、経路Ａに図６の右側の上部に示すように、突発的に矩形波状トラヒック負荷を印加した場合の分散比率を図６の右側の中央部に、また誤り訂正前損失数、誤り訂正後損失数の推移をその下に示した。図は原データ系列に対し３０％程度の冗長パケットを付与しての誤り訂正制御と動的トラヒック分散制御の連携により、突発的にリンク使用率１００％となる負荷トラヒックが到来した場合であっても、アプリケーションの中断なく輻輳点を回避できることを示している。 FIG. 6 shows an example of verification results by prototype software in which the functions of the data transmission means 4 and the data reception means 5 according to the present invention are implemented. The data transmission / reception means 4 and 5 apply Reed-Solomon RS (128, 96) error correction codes, and the RTP quality measurement function 10 of the reception means 5 performs quality information on RTP packet sequences of the path A and the path B every second. Is measured and fed back from the receiving means 5 to the transmitting means 4 by RTCP-RR, and the transmitting means 4 optimizes the distribution ratio. The distribution ratio when a state in which a 2.4 Mbit / s transfer packet sequence is transmitted only to route A is an initial state, and a rectangular wave traffic load is suddenly applied to route A as shown in the upper right part of FIG. Is shown in the center on the right side of FIG. 6 and the transition of the number of losses before error correction and the number of losses after error correction is shown below. The figure shows a case where load traffic with a link usage rate of 100% suddenly arrives due to the linkage between error correction control and dynamic traffic distribution control with about 30% redundant packets added to the original data series. This also shows that congestion points can be avoided without application interruption.

また誤り訂正制御の遅延については、図３に示すようにｎパケットを受信する所要時間であるブロック受信遅延とシンドローム計算のための処理遅延がある。ブロック受信遅延は、図７に示すようにリードソロモンパラメータｎ，ｋ、及び原データ系列の送信レートに依存するが、ｎ，ｋを適切に選択することで、双方向アプリケーションヘの適用も可能である。また処理遅延は、シンドローム計算機能をハードウェアで実現すればほぼ０とできるが、ソフトウェア実装の場合であっても１０ｍｓ以下で実現できる見通しを得ている（例えば、岸田，鈴木，河野，前田，“ＩＰストリーム伝送のための誤り訂正機能を持つアプリケーションゲートウェイの開発”（信学技報ＴＭ２００４−１５，ｐｐ，２３−２８，２００４）参照）。 As for error correction control delay, as shown in FIG. 3, there are a block reception delay which is a time required to receive n packets and a processing delay for syndrome calculation. The block reception delay depends on the Reed-Solomon parameters n and k and the transmission rate of the original data series as shown in FIG. 7, but can be applied to bidirectional applications by appropriately selecting n and k. is there. In addition, the processing delay can be almost zero if the syndrome calculation function is realized by hardware, but it is expected that it can be realized in 10 ms or less even in the case of software implementation (for example, Kishida, Suzuki, Kono, Maeda, “Development of application gateway having error correction function for IP stream transmission” (see IEICE TM 2004-15, pp, 23-28, 2004).

上述したような本発明によるデータ送受信システムにおける各機能は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フロッピィーディスク（登録商標）、ハードディスク等）、光ディスク（CD-ROM、DVD等）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することができる。 Each function in the data transmission / reception system according to the present invention as described above can be executed by a computer as a magnetic disk (floppy disk (registered trademark), hard disk, etc.), optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), semiconductor, etc. It can be stored in a storage medium such as a memory and distributed.

本発明によるデータ送受信システムの基本構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the basic composition of the data transmission / reception system by this invention. データの分配イメージを示す図である。It is a figure which shows the distribution image of data. リードソロモン符号によるＩＰパケット単位の誤り訂正の説明図である。It is explanatory drawing of the error correction of the IP packet unit by Reed-Solomon code. 本発明の第１実施例を示す図である。It is a figure which shows 1st Example of this invention. 本発明の第２実施例を示す図である。It is a figure which shows 2nd Example of this invention. 本発明の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of this invention. 誤り訂正制御のブロック受信遅延示す特性図である。It is a characteristic view which shows the block reception delay of error correction control.

符号の説明Explanation of symbols

1，２端末
３通信網
４データ送信手段
５データ受信手段
６損失補正機能（リードソロモン符号化機能）
７分配制御機能
８着順補正機能
９損失補正機能（リードソロモン復号化機能）
１０経路毎品質測定機能（ＲＴＰ品質測定機能）
１１冗長経路制御機能
１２通信装置
１３ＲＴＣＰ情報収集機能

1, 2 Terminal 3 Communication network 4 Data transmission means 5 Data reception means 6 Loss correction function (Reed-Solomon encoding function)
7 Distribution control function 8 Arrival order correction function 9 Loss correction function (Reed-Solomon decoding function)
10 Quality measurement function for each path (RTP quality measurement function)
11 Redundant path control function 12 Communication device 13 RTCP information collection function

Claims

送信側端末からの入力データを通信網で転送できる転送データ系列に変換して通信網の通信装置に送信するデータ送信手段と、該データ送信手段から受け取る転送データ系列を宛先となるデータ受信手段まで転送する通信網と、該通信網から受信する転送データ系列を復号して宛先端末に出力するデータ受信手段とを有する送受信システムを用いて、端末同士間にて双方向リアルタイム通信を含むアプリケーションを実施するためのデータ送受信方法において、当該方法が、
データ送信手段により、ある宛先アドレス行きの転送データ系列Ｄを２つ以上の部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎに分配して送信する分配制御ステップと、
通信網の通信装置を制御して、部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎを２つ以上の物理的に異なる経路で転送する冗長経路制御ステップと、
データ受信手段により、複数の経路から受信する部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎの到着順序を補正して、データ送信手段による原転送データ系列Ｄを復元する着順補正ステップと、
データ受信手段により、受信した部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎ毎の品質情報を測定し、当該品質情報をデータ送信手段に返信する経路毎品質測定ステップと、
データ送信手段により、データ受信手段から返信された品質情報に基づき、転送データ系列Ｄから部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎへの分配比率を制御する分配制御ステップと、
データ送信手段及びデータ受信手段により、通信網において発生しうるデータ損失や誤り等により前記着順補正ステップにより出力されるデータ系列が原転送データ系列Ｄと異なる場合に、それを検出・修復して原転送データ系列Ｄを復元する損失補正ステップと、
を含むことを特徴とするデータ送受信方法。 Data transmission means for converting input data from the transmission side terminal into a transfer data sequence that can be transferred through the communication network and transmitting it to the communication device of the communication network, and a transfer data sequence received from the data transmission means to the destination data reception means Implementation of applications including bidirectional real-time communication between terminals using a transmission / reception system having a communication network to transfer and a data receiving means for decoding a transfer data sequence received from the communication network and outputting it to a destination terminal In the data transmission / reception method for
A distribution control step of distributing and transmitting a transfer data series D destined for a certain destination address to two or more partial data series D1 to Dn by data transmission means;
A redundant path control step of controlling the communication device of the communication network and transferring the partial data series D1 to Dn via two or more physically different paths;
An arrival order correction step for correcting the arrival order of the partial data series D1 to Dn received from the plurality of paths by the data receiving means and restoring the original transfer data series D by the data transmitting means;
A quality measuring step for measuring the quality information for each of the received partial data series D1 to Dn by the data receiving means and returning the quality information to the data transmitting means;
A distribution control step of controlling a distribution ratio from the transfer data series D to the partial data series D1 to Dn based on the quality information returned from the data receiving means by the data transmitting means;
When the data sequence output by the arrival order correction step differs from the original transfer data sequence D due to data loss or error that may occur in the communication network, the data transmission unit and the data reception unit detect and repair it. A loss correction step of restoring the original transfer data series D;
A data transmission / reception method comprising:

前記経路毎品質測定ステップにて測定する部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎ毎の品質情報を、データ損失量、データ到着遅延量、データ到着遅延変動量等とすることを特徴とする請求項１に記載のデータ送受信方法。 The quality information for each of the partial data series D1 to Dn measured in the quality measurement step for each path is a data loss amount, a data arrival delay amount, a data arrival delay fluctuation amount, or the like. Data transmission / reception method.

前記分配制御ステップが、ある部分データ系列Ｄｉの品質情報が相対的に良好な場合に、当該部分データ系列Ｄｉへの分配比率を上昇し、該部分データ系列間に品質情報の差異がない場合には、分配比率を均等化することを特徴とする請求項１に記載のデータ送受信方法。 When the distribution control step increases the distribution ratio to the partial data series Di when the quality information of a partial data series Di is relatively good, and there is no difference in quality information between the partial data series The data transmission / reception method according to claim 1, wherein the distribution ratio is equalized.

前記分配制御ステップが、通信開始時には予め定められた経路を通過する部分データ系列Ｄ１のみに転送データ系列Ｄを分配して送信し、該部分データ系列Ｄ１の品質情報が予め定められた一定値以下に劣化した場合に、他の部分データ系列Ｄ２〜Ｄｎへのデータ分配比率を上昇して送信し、当該部分データ系列Ｄ１の品質情報が予め定められた一定値以上に回復した場合には、当該部分データ系列Ｄ１のデータ分配比率を上昇して送信することを特徴とする請求項１に記載のデータ送受信方法。 The distribution control step distributes and transmits the transfer data sequence D only to the partial data sequence D1 passing through a predetermined path at the start of communication, and the quality information of the partial data sequence D1 is equal to or less than a predetermined value. When the quality information of the partial data series D1 is restored to a predetermined value or more, the data distribution ratio to other partial data series D2 to Dn is increased and transmitted. 2. The data transmission / reception method according to claim 1, wherein transmission is performed by increasing a data distribution ratio of the partial data series D1.

前記損失補正ステップが、送信側では誤り訂正符号を用いて符号化し、受信側では誤り訂正演算をすることにより損失補正することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のデータ送受信方法。 The data according to any one of claims 1 to 4, wherein the loss correction step performs encoding using an error correction code on a transmission side and performs loss correction by performing an error correction operation on a reception side. Transmission / reception method.

前記損失補正ステップが、受信側でデータ損失を検出した時に送信側に通知し、送信側で損失データを再送信する再送制御により損失補正することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のデータ送受信方法。 5. The loss correction step according to any one of claims 1 to 4, wherein the loss correction step notifies the transmission side when data loss is detected on the receiving side, and corrects the loss by retransmission control for retransmitting the lost data on the transmitting side. The data transmission / reception method according to item.

前記データ送信手段及びデータ受信手段を送信側端末及び受信側端末内、もしくは通信網のそれぞれ対応するエッジに配置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のデータ送受信方法。 7. The data transmission / reception method according to claim 1, wherein the data transmission unit and the data reception unit are arranged in a transmission terminal and a reception terminal or at corresponding edges of a communication network. .

送信側端末からの入力データを通信網で転送できる転送データ系列に変換して通信網の通信装置に送信するデータ送信手段と、該データ送信手段から受け取る転送データ系列を宛先となるデータ受信手段まで転送する通信網と、該通信網から受信する転送データ系列を復号して宛先端末に出力するデータ受信手段とを有するデータ送受信システムであって、端末同士間にて双方向リアルタイム通信を含むアプリケーションを実行するためのデータの送受信システムにおいて、
データ送信手段が、ある宛先アドレス行きの転送データ系列Ｄを２つ以上の部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎに分配して送信する分配制御機能を有し、
通信網が、部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎを２つ以上の物理的に異なる経路で転送すべく当該通信網における通信装置を制御する冗長経路制御機能を有し、
データ受信手段が、複数の経路から受信する部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎの到着順序を補正して、データ送信手段による原転送データ系列Ｄを復元する着順補正機能と、受信した部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎ毎の品質情報を測定し、当該品質情報をデータ送信手段に返信する経路毎品質測定機能とを有し、
データ送信手段が、データ受信手段から返信された品質情報に基づき、転送データ系列Ｄから部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎへの分配比率を制御する分配制御機能を有し、
データ送信手段及びデータ受信手段が、通信網において発生しうるデータ損失や誤り等により前記着順補正機能により出力されるデータ系列が原転送データ系列Ｄと異なる場合に、それを検出・修復して原転送データ系列Ｄを復元する損失補正機能を有する、
ことを特徴とするデータ送受信システム。 Data transmission means for converting input data from the transmission side terminal into a transfer data sequence that can be transferred through the communication network and transmitting it to the communication device of the communication network, and a transfer data sequence received from the data transmission means to the destination data reception means A data transmission / reception system having a communication network for transfer and a data reception means for decoding a transfer data sequence received from the communication network and outputting the decoded data to a destination terminal. An application including bidirectional real-time communication between terminals In a data transmission / reception system for execution,
The data transmission means has a distribution control function for distributing and transmitting a transfer data series D destined for a certain destination address to two or more partial data series D1 to Dn,
The communication network has a redundant path control function for controlling a communication device in the communication network to transfer the partial data series D1 to Dn through two or more physically different paths,
The data receiving means corrects the arrival order of the partial data series D1 to Dn received from a plurality of paths and restores the original transfer data series D by the data transmitting means, and the received partial data series D1 to D1. A quality measurement function for each path that measures quality information for each Dn and returns the quality information to the data transmission means;
The data transmission means has a distribution control function for controlling the distribution ratio from the transfer data series D to the partial data series D1 to Dn based on the quality information returned from the data reception means,
The data transmission means and the data reception means detect and repair when the data sequence output by the arrival order correction function is different from the original transfer data sequence D due to data loss or error that may occur in the communication network. Having a loss correction function for restoring the original transfer data series D;
A data transmission / reception system characterized by the above.

前記経路毎品質測定機能が測定する部分データ系列Ｄ１〜Ｄｎ毎の品質情報を、データ損失量、データ到着遅延量、データ到着遅延変動量等とすることを特徴とする請求項８に記載のデータ送受信システム。 9. The data according to claim 8, wherein the quality information for each partial data series D1 to Dn measured by the path quality measurement function is a data loss amount, a data arrival delay amount, a data arrival delay fluctuation amount, or the like. Transmission / reception system.

前記分配制御機能が、ある部分データ系列Ｄｉの品質情報が相対的に良好な場合に、当該部分データ系列Ｄｉへの分配比率を上昇させ、該部分データ系列間に品質情報の差異がない場合には、分配比率を均等化することを特徴とする請求項８に記載のデータ送受信システム。 When the distribution control function increases the distribution ratio to the partial data series Di when the quality information of a partial data series Di is relatively good, and there is no difference in quality information between the partial data series The data transmission / reception system according to claim 8, wherein the distribution ratio is equalized.

前記分配制御機能が、通信開始時には予め定められた経路を通過する部分データ系列Ｄ１のみに転送データ系列Ｄを分配して送信し、該部分データ系列Ｄ１の品質情報が予め定められた一定値以下に劣化した場合に、他の部分データ系列Ｄ２〜Ｄｎへのデータ分配比率を上昇して送信し、当該部分データ系列Ｄ１の品質情報が予め定められた一定値以上に回復した場合には、当該部分データ系列Ｄ１のデータ分配比率を上昇して送信することを特徴とする請求項８に記載のデータ送受信システム。 The distribution control function distributes and transmits the transfer data series D only to the partial data series D1 passing through a predetermined path at the start of communication, and the quality information of the partial data series D1 is equal to or less than a predetermined value. When the quality information of the partial data series D1 is restored to a predetermined value or more, the data distribution ratio to other partial data series D2 to Dn is increased and transmitted. 9. The data transmission / reception system according to claim 8, wherein the data transmission ratio of the partial data series D1 is increased and transmitted.

前記損失補正機能が、送信側では誤り訂正符号を用いて符号化し、受信側では誤り訂正演算をすることにより損失補正することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載のデータ送受信システム。 The data according to any one of claims 8 to 11, wherein the loss correction function performs loss correction by encoding an error correction code on a transmission side and performing error correction calculation on a reception side. Transmission / reception system.

前記損失補正機能が、受信側でデータ損失を検出した時に送信側に通知し、送信側で損失データを再送信する再送制御により損失補正することを特徴とする請求項８〜１１いずれか一項に記載のデータ送受信システム。 12. The loss correction function according to any one of claims 8 to 11, wherein the loss correction function notifies the transmission side when data loss is detected on the reception side, and corrects the loss by retransmission control for retransmitting the loss data on the transmission side. The data transmission / reception system described in 1.

前記データ送信手段及びデータ受信手段を送信側端末及び受信側端末内、もしくは通信網のそれぞれ対応するエッジに配置したことを特徴とする請求項８〜１３のいずれか一項に記載のデータ送受信システム The data transmission / reception system according to any one of claims 8 to 13, wherein the data transmission unit and the data reception unit are arranged in the transmission side terminal and the reception side terminal or at corresponding edges of the communication network, respectively.

請求項１に記載の各ステップの処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。 The program for making a computer perform the process of each step of Claim 1.

請求項１５に記載のプログラムを記録した記憶媒体。

A storage medium recording the program according to claim 15.