JP4529883B2 - パケット伝送装置 - Google Patents

Description

この発明は、端末から送信されたパケットを受信し、当該パケットに含まれるデータを冗長伝送するパケット伝送装置および冗長伝送された冗長パケットから元のパケットを復元するパケット伝送装置に関するものである。

冗長データを用いて、伝送路で欠落したＩＰパケットを復元する技術として、従来、例えば、インターネット・プロトコルに関する仕様を定めているＲＦＣ（Request For Comment）のＲＦＣ２１９８に規定されている冗長伝送方式がある。
ＲＦＣ２１９８に規定されている従来のパケット冗長伝送方式は、伝送路で欠落したＩＰパケットを迅速に復元することを目的としており、１つのＩＰ（Internet Protocol）パケット内に、本来伝送すべき音声データのフレームだけでなく、直前に伝送した音声データのフレームのコピーを冗長データとして追加する。そして、ＩＰパケットの受信側において、本来の音声データのフレームの欠落が生じた場合、冗長データを用いて欠落した音声データのフレームを復元することにより、音声品質の劣化を抑制することを可能としている。

なお、この冗長伝送方式のペイロードフォーマットは、冗長データに対して４ｂｙｔｅのヘッダ情報が常に追加される。この冗長データのヘッダ情報には、冗長データのペイロードタイプ、冗長データの長さ、タイムスタンプのオフセットが含まれており、タイムスタンプのオフセットには、同じＩＰパケットとして送信される本来の音声データのＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）ヘッダのタイムスタンプとの差分情報が格納される。

ＲＦＣ２１９８（http://www.ietf.org/rfc/rfc2198.txt）

しかしながら、従来のパケット冗長伝送方式では、複数の種類の伝送データに対して、互いに関連なくカウントアップされる別系列のタイムスタンプがそれぞれ付与され、上記複数の種類の送信データが混在して伝送される場合についての規定がない。したがって、例えば、上記複数の種類の伝送データとして音声データと制御信号の２種類のデータがそれぞれＩＰパケットとして混在してパケット伝送装置に入力される場合に、従来のパケット冗長伝送方式をパケット伝送装置に適用すると、冗長データのヘッダ情報としてＲＴＰヘッダのタイムスタンプの差分情報しか送信されないため、２種類のデータに対応して２系統のタイムスタンプが存在するにもかかわらず、１つの系列のタイムスタンプしか正確に送信されず、受信側のパケット伝送装置においてＲＴＰヘッダのタイムスタンプに基づいてすべての冗長データのタイムスタンプを正確に復元できないという問題点があった。

また、例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠の８ｋｂｉｔ／ｓ ＣＳ−ＡＣＥＬＰ（Conjugate Structure and Algebraic Code Excited Linear Prediction）方式で符号化された音声データと、ＲＦＣ２８３３で規定されたＤＴＭＦ（Dual Tone Multi Frequency）アウトバンド伝送方式で伝送される制御信号の２種類の伝送データがそれぞれＩＰパケットとして混在してパケット伝送装置に入力される場合、音声データと制御信号に付与されるＲＴＰヘッダのタイムスタンプは連続性が無いため、双方のタイムスタンプが正確に復元できるようにタイムスタンプの情報を伝送しようとするとヘッダ情報として確保した範囲よりも大きくなる場合があるという問題点があった。

また、従来のパケット冗長伝送方式では、冗長データに常に４ｂｙｔｅのヘッダ情報が追加されるため、冗長データのオーバヘッドが増大し、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値が増大するという問題点があった。

この発明に係るパケット伝送装置は、互いに関連なくカウントアップされる別系列のタイムスタンプがそれぞれ付与され、上記複数の種類の送信データが混在して入力される場合、例えば、音声データと制御信号の２種類のデータが混在して入力される場合においても、受信側のパケット伝送装置において冗長伝送されたパケットを正確に復元することを可能とし、なおかつ、冗長データのオーバヘッドを抑制することにより、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することを目的とする。

この発明に係るパケット伝送装置は、連続して送信された複数のパケットを受信するパケット受信手段と、上記パケット受信手段が受信したパケットに含まれるデータのデータ種別を判定するデータ種別判定手段と、上記データ種別判定手段の判定結果に基づいて、データ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで上記受信したパケットの冗長データの冗長パケットを組み立てる冗長パケット組立手段と、上記冗長パケット組立手段に組み立てられた冗長パケットを蓄積する冗長パケット蓄積手段と、上記冗長パケット蓄積手段に蓄積された冗長パケットを用いて、上記パケット受信手段が受信したパケットの伝送路パケットを組み立てる伝送路パケット組立手段と、上記伝送路パケット組立手段が組み立てた伝送路パケットを伝送路に送信する伝送路パケット送信手段とを備えるようにしたものである。

この発明によれば、受信したパケットに含まれるデータのデータ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで冗長データの冗長パケットを組み立てることにより、冗長パケットの受信側で冗長パケットのパケットフォーマットからデータ種別を判定できる上、データ種別に対応して必要な情報のみで冗長パケットを形成できるので、冗長伝送されたパケットを正確に復元できる上、冗長データのオーバヘッドを抑制でき、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

以下、この発明を実施するための実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。この図において、１０１は、連続して送信された複数のパケットを受信するパケット受信手段であり、ここでは、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）端末から送信されたＩＰパケットを受信するＩＰパケット受信部である。１０２は、上記パケット受信手段が受信したパケットに含まれるデータのデータ種別を判定するデータ種別判定手段であり、ここでは、ＩＰパケット受信部１０１が受信したＩＰパケットに含まれるデータの種別を判定するデータ種別判定部である。１０３は、上記データ種別判定手段の判定結果に基づいて、データ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで上記受信したパケットの冗長データの冗長パケットを組み立てる冗長パケット組立手段であり、ここでは、データ種別判定部１０２の判定結果に応じて、パケット長、ヘッダ情報等がそれぞれ異なるパケットフォーマットの冗長パケットを組み立てる冗長パケット組立部である。１０４は、上記冗長パケット組立手段に組み立てられた冗長パケットを蓄積する冗長パケット蓄積手段であり、ここでは、冗長パケット組立部１０３が組み立てた冗長パケットを一時的に格納する冗長パケット蓄積バッファである。１０５は、上記冗長パケット蓄積手段に蓄積された冗長パケットを用いて、上記パケット受信手段が受信したパケットの伝送路パケットを組み立てる伝送路パケット組立手段であり、ここでは、データ種別判定部１０２から入力されたＩＰパケットと冗長パケット蓄積バッファ１０４に蓄積されている冗長パケットから伝送路に送出される伝送路パケットを組み立てる伝送路パケット組立部である。１０６は、上記伝送路パケット組立手段が組み立てた伝送路パケットを伝送路に送信する伝送路パケット送信手段であり、伝送路パケット組立部１０５が組み立てた伝送路パケットを相手先のパケット伝送装置へ送出する伝送路パケット送信部である。

また、１０７は、送信先の端末装置へ送信されるパケットの冗長データからデータ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで冗長パケットが組み立てられ、当該組み立てられた冗長パケットを用いて組み立てられた伝送路パケットを受信する伝送路パケット受信手段であり、ここでは、相手先のパケット伝送装置から送信された伝送路パケットを受信する伝送路パケット受信部であり、伝送路パケットは、データ種別に対応してそれぞれパケット長、ヘッダ情報当のパケットフォーマットの異なる伝送路パケットを受信する。１０８は、上記伝送路パケット受信手段が受信した伝送路パケットを送信先の端末装置へ送信されるパケットと冗長パケットとに分割し、当該冗長パケットのパケットフォーマットに基づいてデータ種別を判定し、当該判定結果に基づいて上記冗長パケットから元の送信先の端末装置へ送信されるパケットを復元する冗長パケット置換手段であり、ここでは、伝送路パケット受信部１０７が受信した伝送路パケットをＩＰパケットと冗長パケットに分割し、冗長パケットからＶｏＩＰ端末へ送出するＩＰパケットを復元する冗長パケット置換部である。１０９は、上記冗長パケット置換手段で得られた送信先の端末装置へ送信されるパケットを蓄積する端末パケット蓄積手段であり、ここでは、冗長パケット置換部１０８によって分割して得たＩＰパケットと冗長パケット置換部１０８が復元したＩＰパケットを一時的に蓄積するＩＰパケット蓄積バッファである。１１０は、上記端末パケット蓄積手段に蓄積されているパケットを上記送信先の端末装置へ送信するパケット送信手段であり、ここでは、ＩＰパケット蓄積バッファ１０９に蓄積されているＩＰパケットを取り出してＶｏＩＰ端末へ送出するＩＰパケット送信部である。

１１１は、上記伝送路パケット組立手段に対して、上記パケット受信手段が受信したパケット数が所定数に達するまでは、上記伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御する冗長パケット制御手段であり、ここでは、ＩＰパケット受信部１０１が受信したＩＰパケットの数を呼毎に計測し、同一呼のＩＰパケットが所定数受信されるまでは、伝送路パケット組立部１０５に対して冗長パケットとして伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御する冗長パケット制御部である。

なお、本構成のパケット伝送装置において、ＶｏＩＰ端末から送信されたＩＰパケットを受信し、冗長パケットを組み立て、さらに上記ＩＰパケット及び冗長パケットを用いて伝送路に送出される伝送路パケットを組み立てて、当該伝送路パケットを伝送路に送出するパケット送信装置は、上記ＩＰパケット受信部１０１、データ種別判定部１０２、冗長パケット組立部１０３、冗長パケット蓄積バッファ１０４、伝送路パケット組立部１０５、伝送路パケット送信部１０６及び冗長パケット制御部１１１で形成されている。

また、相手先のパケット伝送装置から送信された伝送路パケットを受信し、当該受信した伝送路パケットをＩＰパケットと冗長パケットに分割し、さらに当該冗長パケットを用いてＩＰパケットを復元し、上記伝送路パケットから分割又は冗長パケットから復元して
得られたＩＰパケットを受信側のＶｏＩＰ端末へ送信するパケット受信装置は、上記伝送路パケット受信部１０７、冗長パケット置換部１０８、ＩＰパケット蓄積バッファ１０９及びＩＰパケット送信部１１０で形成されている。

図１に示したパケット伝送装置は、パケット送信装置及びパケット受信装置を備えている。上記パケット送信装置は、ＶｏＩＰ端末からパケットを送信する際に、ＶｏＩＰ端末と別のパケット伝送装置に備えられたパケット受信装置との間でパケットの送受を行い、上記パケット受信装置は、上記ＶｏＩＰ端末とは別のＶｏＩＰ端末から送信されたパケットを受信する際に、上記別のＶｏＩＰ端末から送信されたパケットを送信する別のパケット伝送装置に備えられたパケット送信装置と受信側のＶｏＩＰ端末との間でパケットの送受を行う。

次に動作について説明する。
最初に、送信側のＶｏＩＰ端末からＩＰパケットが送信された際に、この発明の実施の形態１によるパケット伝送装置が上記ＶｏＩＰ端末からＩＰパケットを受信した場合の動作について述べる。この場合、まずパケット伝送装置はＩＰパケット受信部１０１がＶｏＩＰ端末からのＩＰパケットを受信し、データ種別判定部１０２および冗長パケット制御部１１１へ出力する。そして、データ種別判定部１０２は、ＩＰパケット受信部１０１から入力されたＩＰパケットを検査して、ＩＰパケットに含まれるデータの種別を判定する。

図２は、ＩＰパケット受信部１０１がＶｏＩＰ端末から受信するＩＰパケットのパケットフォーマットを示す説明図である。図３は、ＲＴＰヘッダのデータフォーマットを示す説明図である。図４は、ＲＴＰヘッダの各項目の概要を示す説明図である。

例えば、パケット伝送装置にＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠の８ｋｂｉｔ／ｓ ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式で符号化された音声データと、ＲＦＣ２８３３で規定されたＤＴＭＦアウトバンド伝送方式で伝送されるＤＴＭＦ信号の２種類のデータがＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰパケットとしてパケット伝送装置に混在して入力される場合、データ種別判定部１０２は、入力されたＩＰパケットに含まれるＲＴＰヘッダのペイロードタイプ（ＰＴ）のフィールドに格納されている値から、入力されたＩＰパケットに含まれるデータの種別を判定する。具体的には、Ｇ．７２９方式で符号化された音声データをＲＴＰパケットとして伝送する場合、ＲＴＰヘッダのＰＴフィールドに“１８”が格納されるため、入力されたＩＰパケットのＲＴＰヘッダのＰＴ値が“１８”であれば音声データ、それ以外であれば制御信号（ＤＴＭＦ信号）であると判定する。そして、データ種別判定部１０２は、入力されたＩＰパケットの判定結果とＩＰパケットを冗長パケット組立部１０３へ出力する。

そして、冗長パケット組立部１０３は、データ種別判定部１０２から入力された判定結果に基づいて、受信したＩＰパケットの情報から冗長パケットを組み立てる。ここで、冗長パケット組立部１０３が組み立てる冗長パケットのフォーマットは、各データ種別に対応したものである。また、パケット受信部１０１が受信したＩＰパケットに含まれる情報のうち、伝送路パケットの受信側で復元できる情報は格納されず、正確に復元できない情報は格納されるように構成されたものである。本実施の形態では、例えば、冗長パケットのヘッダ情報は、各データ種別に対応して、ＩＰパケットと冗長パケットで組み立てられた伝送路パケットから、受信側のパケット伝送装置で復元できるヘッダ情報を冗長パケットのヘッダ情報とせず、正確に復元できないヘッダ情報を冗長パケットのヘッダ情報に格納するものとする。また、例えば、冗長パケットのパケット長をデータ種別毎に異なるパケット長とする。

このように、各データ種別に対応して、受信側のパケット伝送装置で復元できる情報を冗長パケットへ格納せず、正確に復元できないヘッダ情報を冗長パケットに格納することにより、受信側のパケット伝送装置で、冗長パケットから元のＲＴＰパケットを正確に復元できると共に、冗長データのオーバヘッドを抑制することができ、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができる。また、冗長パケットのパケット長をデータ種別毎に異なるパケット長とすることにより、受信側のパケット伝送装置で、冗長パケットのパケット長からデータ種別を判定することができるので、冗長パケットのパケット種別を示す情報をヘッダ情報等に組み込む必要がないため、冗長データのオーバヘッドを抑制することができ、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができる。

本実施の形態においては、冗長パケットとして、音声データ又は制御信号の冗長データと、伝送遅延情報を伝送するものとする。音声データの冗長パケットは、ヘッダ情報をなしとし、パケット長を２０ｂｙｔｅとする。図５は、制御信号の冗長パケットのパケットフォーマットを示す説明図である。図５に示すように、制御信号を含む冗長パケットのヘッダ情報は、ｍ(マーカー)、ＴｉｍｅＳｔａｍｐ（タイムスタンプ）のフィールドによって構成され、それぞれ図２に示すＲＴＰヘッダのｍおよびＴｉｍｅＳｔａｍｐフィールドの値が格納される。パケット長は９ｂｙｔｅとする。また、上記伝送遅延情報とは、冗長データの伝送遅延を示す情報であり、冗長データを何パケット後のＩＰパケットに追加して伝送するか、即ち冗長データを何パケット遅延して伝送するかを示すものである。例えば、冗長データを１パケット後のＩＰパケットに追加して伝送する場合は、伝送遅延情報は“１”となり、冗長データを２パケット後のＩＰパケットに追加して伝送する場合は、伝送遅延情報は“２”となる。ここでは、伝送遅延情報の冗長パケットのパケット長は１ｂｙｔｅとする。

冗長パケット組立部１０３が冗長パケットを作成するときに、例えば、データ種別判定部１０２から入力された判定結果が音声データであった場合、冗長パケット組立部１０３は、データ種別判定部１０２から入力されたＩＰパケットからＲＴＰパケットのペイロードを取り出して、これを２０ｂｙｔｅの冗長パケットとして組み立てる。この冗長パケットは冗長パケット蓄積バッファ１０４に蓄積される。

また、データ種別判定部１０２から入力された判定結果が制御信号であった場合、冗長パケット組立部１０３は、データ種別判定部１０２から入力されたＩＰパケットからＲＴＰパケットのペイロードを取り出し、図５に示すようにヘッダ情報を格納して冗長パケットを組み立てる。この組み立てられた９ｂｙｔｅの冗長パケットは冗長パケット蓄積バッファ１０４に蓄積される。

一方、冗長パケット制御部１１１は、ＩＰパケット受信部１０１から入力されたＩＰパケットが対応する呼を特定し、呼毎に用意したＩＰパケット受信数を計測するためのカウンタを更新する。そして、同一呼のＩＰパケット受信数に応じて、音声データもしくは制御信号の冗長データ、又は伝送遅延情報のいずれの冗長パケットを追加するかを示す信号を出力する。同一呼のＩＰパケット受信数があらかじめ定めた所定数よりも少ない場合は、伝送路パケット組立部１０５に対して伝送遅延情報の冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御する信号を出力し、同一呼のＩＰパケット受信数があらかじめ定めた所定数以上となった場合は、伝送路パケット組立部１０５に対して音声データ又は制御信号の冗長データの冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御する信号を出力する。これにより、例えば、冗長データの冗長パケットが伝送されるまでは、伝送遅延情報の冗長パケットが伝送されるようにすることができ、受信側のパケット伝送装置では、伝送遅延情報を取得してから冗長データを受信するので、冗長パケットから元のＲＴＰパケット（ＩＰパケット）を正確に復元できる。また、冗長データの伝送には伝送遅延があるため、その伝送遅延の間に伝送遅延情報の冗長パケットを伝送することにより、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができる。

次に、伝送路パケット組立部１０５は、冗長パケット制御部１１１から入力された信号にしたがって、データ種別判定部１０２から入力されたＩＰパケットの末尾に冗長パケットを追加して伝送路パケットを組み立てる。図６に、伝送路パケットのパケットフォーマットを示す。冗長パケット制御部１１１から伝送遅延情報の冗長パケットを追加する信号が入力された場合、伝送路パケット組立部１０５は、データ種別判定部１０２から入力されたＩＰパケットの末尾に冗長パケットとして１ｂｙｔｅの伝送遅延情報を追加して伝送路パケットを組み立てる。例えば、冗長パケットを１パケット後のＩＰパケットに追加して伝送する場合は、ＩＰパケットの末尾に“１”を示す１ｂｙｔｅの伝送遅延情報を追加する。

また、冗長パケット制御部１１１から、音声データ又は制御信号の冗長データの冗長パケットを追加する信号が入力された場合、伝送路パケット組立部１０５は、冗長パケット蓄積バッファ１０４に格納されている冗長パケットを取り出し、データ種別判定部１０２から入力されたＩＰパケットの末尾に追加する。例えば、冗長パケットを1パケット後のＩＰパケットに追加して送信する場合、１つ前のＩＰパケットに対応する冗長データの冗長パケットを冗長パケット蓄積バッファ１０４から取り出し、ＩＰパケットの末尾に追加する。

そして、伝送路パケット組立部１０５は、作成した伝送路パケットを伝送路パケット送信部１０６に出力し、伝送路パケット送信部１０６は、入力された伝送路パケットを相手先のパケット伝送装置へ送出する。

以上が、パケット伝送装置がＶｏＩＰ端末からＩＰパケットを受信した場合の動作である。次に、相手先のパケット伝送装置から伝送路パケットを受信した場合のパケット伝送装置の動作について述べる。この場合、まずパケット伝送装置は伝送路パケット受信部１０７によって相手先のパケット伝送装置から送信された伝送路パケットを受信し、伝送路パケットを冗長パケット置換部１０８へ出力する。

次に、冗長パケット置換部１０８は、伝送路パケットを送信先の端末装置へ送信されるＩＰパケットと冗長パケットとに分割してＩＰパケットを得ると共に、上記分割して得られた冗長パケットのパケットフォーマットに基づいてデータ種別を判定し、当該判定結果に基づいて上記冗長パケットから元のＩＰパケットを復元する。

まず、冗長パケット置換部１０８は、伝送路パケット受信部１０７から入力された伝送路パケットのヘッダ情報を検査して、ＶｏＩＰ端末へ送信するＩＰパケットと冗長パケットのデータ長を算出する。例えば、伝送路パケットのＲＴＰヘッダのＰＴフィールドの値から、ＶｏＩＰ端末へ送信するＩＰパケットのヘッダ長とペイロード長が一意に決定できるようにテーブルを用意しておく。そして、冗長パケット置換部１０８は、ＶｏＩＰ端末へ送信するＩＰパケットをＩＰパケット蓄積バッファ１０９に格納する。更に、冗長パケット置換部１０８は、冗長パケットのデータ長から冗長パケットの内容を判定する。

本実施の形態においては、音声データの冗長データ、制御信号の冗長データ及び伝送遅延情報の各データ種別に応じて冗長パケットのパケット長が異なる固定値として、それぞれ２０ｂｙｔｅ、９ｂｙｔｅ、１ｂｙｔｅに設定してあるため、冗長パケットのパケット長が１ｂｙｔｅの場合は、冗長パケット置換部１０８は、冗長パケットを伝送遅延情報と判定し、この伝送遅延情報を保存する。

また、冗長パケットが２０ｂｙｔｅの場合は、冗長パケット置換部１０８は、冗長パケットを音声データの冗長データであると判定し、伝送路パケットのヘッダ情報と既に保存されている伝送遅延情報を利用して、この音声データの冗長データに対応するＲＴＰヘッダを生成する。

例えば、伝送遅延情報として“１”を保存している場合、図２に示すＲＴＰヘッダのＳＮフィールドの値として、伝送路パケットのＲＴＰヘッダのＳＮフィールドの値に１を加算した値を設定する。更に、設定したＳＮ値と、過去に受信したＶｏＩＰ端末へ送信する音声データのＩＰパケットに含まれるＲＴＰヘッダのＳＮ値との差分を求め、求めた差分からＲＴＰヘッダのＴｉｍｅＳｔａｍｐの差分を以下の式によって算出する。

ＴｉｍｅＳｔａｍｐの差分＝ＳＮ値の差分×パケット化周期[msec]×サンプル数

次に、算出したＴｉｍｅＳｔａｍｐの差分と過去に受信したＶｏＩＰ端末へ送信する音声データのＩＰパケットに含まれるＲＴＰヘッダのＴｉｍｅＳｔａｍｐ値を加算した値を、冗長パケットのＲＴＰヘッダのＴｉｍｅＳｔａｍｐ値として設定する。そして、図２に示すＲＴＰヘッダのｖ、ｐ、ｘ、ｃｃ、ＳＳＲＣフィールドの値は、伝送路パケットのＲＴＰヘッダのフィールド値を格納し、ｍフィールドの値に関しては、過去に受信したＶｏＩＰ端末へ送信する音声データのＩＰパケットに含まれるＲＴＰヘッダのｍフィールドの値を格納し、あらかじめ定義した音声データに対応する値をＰＴフィールドに格納することによって、冗長パケットのＲＴＰヘッダを完成させる。そして、生成したＲＴＰヘッダを用いて音声データをペイロードとしたＩＰパケットを組み立てた後、組み立てたＩＰパケットをＩＰパケット蓄積バッファ１０９に格納する。

また、冗長パケットが９ｂｙｔｅの場合は、冗長パケットを冗長ヘッダと制御信号の組み合わせであると判定し、伝送路パケットのヘッダ情報と冗長ヘッダの情報を利用して制御信号に対応するＲＴＰヘッダ情報を生成する。

例えば、伝送遅延情報として“１”を保存している場合、図２に示すＲＴＰヘッダのＳＮフィールドの値として、伝送路パケットのＲＴＰヘッダのＳＮフィールドの値に１を加算した値を設定する。更に、図２に示すＲＴＰヘッダのｍ、ＴｉｍｅＳｔａｍｐフィールドの値は、図３に示す冗長ヘッダのｍ、ＴｉｍｅＳｔａｍｐフィールドの値を格納し、ＲＴＰヘッダのｖ、ｐ、ｘ、ｃｃ、ＳＳＲＣフィールドの値に関しては、伝送路パケットのＲＴＰヘッダのフィールド値を格納し、あらかじめ設定した制御信号に対応する値をＰＴフィールドに格納することによって、冗長パケットのＲＴＰヘッダを完成させる。そして、生成したＲＴＰヘッダを用いて制御信号をペイロードとしたＩＰパケットを組み立てる。そして、冗長パケット置換部１０８は、組み立てたＩＰパケットをＩＰパケット蓄積バッファ１０９に格納する。

このように、各データ種別に対応して、受信側のパケット伝送装置で受信した伝送路パケットから復元できるヘッダ情報を復元し、正確に復元できないヘッダ情報を冗長パケットのヘッダ情報から取得することにより、受信側のパケット伝送装置で、冗長パケットから元のＲＴＰパケット、ＩＰパケットを正確に復元することができる。例えば、伝送路パケットの冗長パケットとして送信された伝送遅延情報、ＩＰパケットのＲＴＰヘッダ、ＶｏＩＰ端末間であらかじめ定められたパケット化周期[msec]、サンプル数等の値を用いることによって、受信側のパケット伝送装置で受信した伝送路パケットから冗長パケットのデータに対応したヘッダ情報を復元することができる。

なお、冗長パケット置換部１０８は、冗長パケットから組み立てたＩＰパケットをＩＰパケット蓄積バッファ１０９に蓄積する場合、ＩＰパケット蓄積バッファ１０９に蓄積されているＩＰパケットのＲＴＰヘッダに含まれるＳＮフィールドを検査して、ＳＮフィールドの値が連続する場所に、組み立てたＩＰパケットを蓄積する。その際、同一のＳＮ値を持つＩＰパケットが既に格納されている場合は、組み立てたＩＰパケットを廃棄する。

次に、ＩＰパケット送信部１１０は、ＩＰパケット蓄積バッファ１０９に蓄積されているＩＰパケットを取り出してＶｏＩＰ端末へ送出する。

以上のように、この発明の実施の形態１によれば、受信したパケットに含まれるデータのデータ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで冗長データの冗長パケットを組み立てることにより、冗長パケットの受信側で冗長パケットのパケットフォーマットからデータ種別を判定できる上、データ種別に対応して必要な情報のみで冗長パケットを形成できるので、冗長データのオーバヘッドを抑制でき、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。例えば、ＩＰパケットに含まれる音声データと制御信号とで互いに異なるパケットフォーマットで冗長パケットを組み立てることにより、冗長データのオーバヘッドを抑制でき、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、冗長パケットのパケットフォーマットは、受信したパケットに含まれる情報のうち、伝送路パケットの受信側で復元できる情報は格納されず、正確に復元できない情報は格納されるように構成することにより、パケットを正確に復元できるために必要な情報のみで冗長パケットを形成できるので、受信側のパケット伝送装置においてパケットを正確に復元できる上、冗長データのオーバヘッドを抑制でき、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。
例えば、冗長パケット組立部１０３が、音声データに対しては、ヘッダ情報を追加せずに音声データのみを冗長パケットとして伝送し、冗長パケット置換部１０８において、冗長パケットのデータ長から冗長パケットの種類を特定することにより、音声データの冗長伝送時に最も冗長パケットのオーバヘッドが大きくなる伝送路において、音声データと制御信号が混在する場合の冗長伝送を実現しつつ、伝送路負荷のピーク値を低減するという効果が得られる。例えば、ＲＦＣ２１９８に規定されている従来のパケット冗長伝送方式をパケット伝送装置に適用した場合、音声データに１ｂｙｔｅ、音声データの冗長パケットに４ｂｙｔｅのヘッダ情報が追加される。そのため、伝送路パケットのデータ長は、ＶｏＩＰ端末がＧ．７２９方式で符号化された音声データを２０ｍｓｅｃ周期でＩＰパケット化して送信する場合、ＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰヘッダ長を４０ｂｙｔｅとすると、４０＋１＋２０＋４＋２０＝８５ｂｙｔｅとなる。これに対し、この発明の実施の形態１では、音声データの冗長パケットにヘッダ情報が追加されないため、伝送路パケットのデータ長は４０＋２０＋２０＝８０ｂｙｔｅとなる。したがって、この発明の実施の形態１では、伝送路パケットのデータ長を約６％削減することが可能となる。

また、冗長パケットがデータ種別に対応してそれぞれ異なるパケット長となるように構成されたことにより、受信側のパケット伝送装置で、冗長パケットのパケット長からデータ種別を判定することができるので、冗長パケットのパケット種別を示す情報をヘッダ情報等に組み込む必要がないため、冗長データのオーバヘッドを抑制することができ、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、冗長データの伝送遅延を示す伝送遅延情報でなり、冗長データの冗長パケットと異なるパケット長のパケットフォーマットで構成された冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てることにより、冗長データの伝送遅延を示す伝送遅延情報を、冗長データでなる冗長パケットのヘッダ情報として送付する必要がない上、パケット長から伝送遅延情報でなる冗長パケットであることが受信側で判定することができるので、冗長パケットのパケット種別を示す情報をヘッダ情報等に組み込む必要がない。したがって、冗長データのオーバヘッドを抑制することができ、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、ＩＰパケット受信部が受信したパケット数が所定数に達するまでは、伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御することにより、冗長データの冗長パケットが伝送されるまでは、伝送遅延情報の冗長パケットが伝送されるようにすることができ、受信側のパケット伝送装置では、伝送遅延情報を取得してから冗長データを受信するので、冗長パケットから元のＲＴＰパケット（ＩＰパケット）を正確に復元できる。また、冗長データの伝送には伝送遅延があるため、その伝送遅延の間に伝送遅延情報の冗長パケットを伝送することにより、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、伝送路パケットを送信先の端末装置へ送信されるパケット（ＩＰパケット）と冗長パケットとに分割すると共に、当該冗長パケットのパケットフォーマットに基づいてデータ種別を判定し、当該判定結果に基づいて上記冗長パケットから元の送信先の端末装置へ送信されるパケット（ＩＰパケット）を復元することにより、データ種別に対応して必要な情報のみで形成された冗長パケットで冗長データを伝送できるので、冗長データのオーバヘッドを抑制でき、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、この発明の実施の形態１では、冗長パケット制御部１１１が、ＩＰパケット受信部１０１から入力されたＩＰパケットと対応する呼を特定し、呼毎に用意したＩＰパケット受信数を計測するためのカウンタを更新しているが、冗長パケット制御部１１１がＶｏＩＰ端末の呼接続を管理する外部のサーバとのＩ／Ｆを備え、ＶｏＩＰ端末から送信されるＩＰパケットと呼の対応付けに関する情報を外部のサーバから取得するようにしてもよい。また、ＶｏＩＰ端末の呼接続を管理する外部のサーバからＶｏＩＰ端末の呼接続の開始・停止に関する情報を取得し、呼接続の開始情報を取得した場合に、呼毎に用意したＩＰパケット受信数を計測するためのカウンタをリセットするようにしてもよい。

また、この発明の実施の形態１では、冗長パケット制御部１１１が、ＩＰパケット受信部１０１から入力されたＩＰパケットと対応する呼を特定し、呼毎に用意したＩＰパケット受信数を計測するためのカウンタを更新しているが、一定時間同一呼のＩＰパケットを受信しなかった場合にカウンタをリセットするようにしてもよい。

また、この発明の実施の形態１では、冗長パケット制御部１１１が、ＩＰパケット受信部１０１から入力されたＩＰパケットと対応する呼を特定し、呼毎に用意したＩＰパケット受信数を計測するためのカウンタを更新しているが、受信したＩＰパケット毎のＲＴＰヘッダのＳＮとＴｉｍｅＳｔａｍｐフィールドの値の変化を検査し、パケットの連続性が失われた場合にカウンタをリセットするようにしてもよい。例えば、ＶｏＩＰ端末がＧ．７２９方式で符号化された音声データを２０ｍｓｅｃ周期でＩＰパケット化して送信する場合、通常はＩＰパケット毎にＲＴＰヘッダのＳＮが＋１増加し、ＴｉｍｅＳｔａｍｐが＋１６０増加する。したがって、直前に受信したＩＰパケットと比較して、ＳＮの変化量に対するＴｉｍｅＳｔａｍｐの変化量が一致しないＩＰパケットを一定個数以上受信した場合に、パケットの連続性が失われたと判定するようにしてもよい。

また、この発明の実施の形態１では、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠の８ｋｂｉｔ／ｓ ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式で符号化されたデータを音声データとしているが、例えば３ＧＰＰ標準のＡＭＲ方式のような、Ｇ．７２９以外の方式で符号化されたデータを音声データとして使用してもよい。

また、この発明の実施の形態１では、ＲＦＣ２８３３で規定されたＤＴＭＦアウトバンド伝送方式で伝送されるＤＴＭＦ信号を制御信号としているが、例えば、テレタイプのコード情報や、ＦＡＸ信号もしくはモデム信号の復調信号のような、ＤＴＭＦ信号以外の情報を制御信号として使用してもよい。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、冗長データの伝送遅延を示す情報である伝送遅延情報を、冗長パケットとして、パケット伝送装置が所定数のＩＰパケットを受信するまでの間、伝送する場合について説明したが、この実施の形態２は、ＶｏＩＰ端末の呼接続動作を監視して、上記伝送遅延情報を、呼接続動作の情報の一部として伝送する場合について説明する。

図７はこの発明の実施の形態２によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。この図において、前述の図と同一又は相当部分に同一符号を付し、説明を省略する。なお、この図において、２０１は、連続して送信された複数のパケットを受信するパケット受信手段であり、ここでは、ＶｏＩＰ端末から送信されるＩＰパケットを受信するＩＰパケット受信部である。２０２は、データ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで上記受信したパケットの冗長データの冗長パケットを組み立てる冗長パケット組立手段であり、ここでは、データ種別判定部１０２から入力されたＩＰパケットと冗長パケット蓄積バッファ１０４に格納されている冗長パケットから伝送路に送出する伝送路パケット（ＩＰパケット）を作成する伝送路パケット組立部である。２０３は、組み立てた伝送路パケットを伝送路に送信する伝送路パケット送信手段であり、ここでは、伝送路パケット組立部２０２が作成した伝送路パケット（ＩＰパケット）を相手先のパケット伝送装置へ送出する伝送路パケット送信部である。

また、２０４は送信先の端末装置へ送信されるパケットのデータの冗長データからデータ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで冗長パケットが組み立てられ、当該組み立てられた冗長パケットを用いて組み立てられた伝送路パケットを受信する伝送路パケット受信手段であり、ここでは、相手先のパケット伝送装置から送信された伝送路パケットを受信する伝送路パケット受信部である。２０５は、上記伝送路パケット受信手段が受信した伝送路パケットを送信先の端末装置へ送信されるパケットと冗長パケットとに分割し、当該冗長パケットのパケットフォーマットに基づいてデータ種別を判定し、当該判定結果に基づいて上記冗長パケットから元の送信先の端末装置へ送信されるパケットを復元する冗長パケット置換手段であり、ここでは、伝送路パケット受信部２０４が受信した伝送路パケットをＩＰパケットと冗長パケットに分割し、通信相手のパケット伝送装置から受信した伝送遅延情報を用いてＶｏＩＰ端末へ送出するＩＰパケットを組立てる冗長パケット置換部である。２０６は上記冗長パケット置換手段で得られた送信先の端末装置へ送信されるパケットを蓄積する端末パケット蓄積手段であり、ここでは、ＩＰパケット蓄積バッファ１０９に蓄積されているＩＰパケットを取り出してＶｏＩＰ端末へ送信するＩＰパケット送信部である。

２０７は、端末装置間の呼接続を監視して、端末装置間の呼接続を制御するパケットに上記冗長データの伝送遅延を示す伝送遅延情報を付加するコネクション制御手段であり、ここでは、さらに、伝送路パケット受信部２０４で受信した伝送路パケット（ＩＰパケット）を解析して伝送遅延情報を取得するように構成されている。ここでは、受信したＩＰパケット又は伝送路パケットが呼接続動作の情報を含むか否かを判定し、接続動作を検出することによって、ＶｏＩＰ端末同士の呼接続動作を監視して、新たに呼が接続されたＶｏＩＰ端末から送信される音声データの冗長パケットを伝送する際の伝送遅延情報を相手先のパケット伝送装置との間で交換するコネクション制御部である。

次に動作について説明する。
コネクション制御部２０７が監視するＶｏＩＰ端末間の呼接続の状態は、呼接続未検出、呼接続開始および呼接続開始完了の３つの状態がある。コネクション制御部２０７は、呼接続未検出の状態では呼接続の開始を検出し、呼接続開始の状態では呼接続の開始完了を検出する。そして、コネクション制御部２０７は、呼接続が開始されてから開始完了が検出されるまで端末装置間の呼接続を制御するパケットに上記冗長データの伝送遅延を示す伝送遅延情報を付加する。また、受信側では、呼接続が開始されてから開始完了が検出されるまでの間で上記伝送遅延情報を取得する。以下、呼接続の各状態について動作を説明する。

最初に、コネクション制御部２０７がＶｏＩＰ端末の呼接続動作を検出していない状態におけるパケット伝送装置の動作について述べる。まず、パケット伝送装置がＶｏＩＰ端末からＩＰパケットを受信した場合の動作について述べる。この場合、まずパケット伝送装置はＩＰパケット受信部２０１によってＶｏＩＰ端末からのＩＰパケットを受信し、受信したＩＰパケットをコネクション制御部２０７へ出力する。

次に、コネクション制御部２０７は、ＩＰパケット受信部２０１から入力されたＩＰパケットを解析して当該ＩＰパケットが呼接続動作の情報か否かを判定する。ＩＰパケットが呼接続動作の情報でない場合は、入力されたＩＰパケットをＩＰパケット受信部２０１に出力する。一方、ＩＰパケットが呼接続動作の情報である場合は、ＩＰパケット受信部２０１から入力されたＩＰパケットに含まれる呼接続動作の情報を解析して、ＶｏＩＰ端末の呼接続動作の開始を検出する。更に、ＩＰパケットに含まれる呼接続動作の情報から、相手先ＶｏＩＰ端末に対応するパケット伝送装置を特定し、呼接続動作の情報を含むＩＰパケットの送信先を特定したパケット伝送装置に設定した後、伝送路パケット送信部２０３へ出力する。そして、伝送路パケット送信部２０３は、コネクション制御部２０７から入力されたＩＰパケットを相手先のパケット伝送装置に出力する。

次に、コネクション制御部２０７がＶｏＩＰ端末の呼接続動作を検出していない状態において、相手先のパケット伝送装置から伝送路パケット（ＩＰパケット）を受信した場合の動作について述べる。この場合、まずパケット伝送装置は、伝送路パケット受信部２０４によって相手先のパケット伝送装置から受信した伝送路パケット（ＩＰパケット）をコネクション制御部２０７へ出力する。コネクション制御部２０７は、伝送路パケット受信部２０４から入力された伝送路パケット（ＩＰパケット）を解析して当該伝送路パケット（ＩＰパケット）が呼接続動作の情報か否かを判定する。伝送路パケットが呼接続動作の情報でない場合は、入力された伝送路パケット（ＩＰパケット）を伝送路パケット受信部２０４に出力する。一方、ＩＰパケットが呼接続動作の情報である場合は、コネクション制御部２０７は、伝送路パケット受信部２０４から受信した伝送路パケット（ＩＰパケット）に含まれる呼接続動作の情報を解析して、呼接続動作の情報を送信する相手先のＶｏＩＰ端末を特定し、呼接続動作の情報を含む伝送路パケット（ＩＰパケット）をＩＰパケット送信部２０６へ出力する。そして、ＩＰパケット送信部２０６は、コネクション制御部２０７から入力された伝送路パケット（ＩＰパケット）をＶｏＩＰ端末へ送信する。

以上が、コネクション制御部２０７がＶｏＩＰ端末の呼接続動作を検出していない状態におけるパケット伝送装置の動作である。次に、コネクション制御部２０７がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始を検出した状態におけるパケット伝送装置の動作について述べる。まず、パケット伝送装置がＶｏＩＰ端末からＩＰパケットを受信した場合の動作について述べる。この場合、パケット伝送装置はＩＰパケット受信部２０１によってＶｏＩＰ端末からのＩＰパケットを受信し、受信したＩＰパケットをコネクション制御部２０７へ出力する。次に、コネクション制御部２０７は、ＩＰパケット受信部２０１から入力されたＩＰパケットが呼接続動作の情報か否かを判定する。ＩＰパケットが呼接続動作の情報でない場合は、入力されたＩＰパケットをＩＰパケット受信部２０１に出力する。一方、ＩＰパケット受信部２０１から入力されたＩＰパケットが呼接続動作の情報であると判定した場合、コネクション制御部２０７は、呼接続動作の情報に冗長データの伝送遅延情報を追加して図８に示すＩＰパケットを組み立てた後、組み立てたＩＰパケットを伝送路パケット送信部２０３へ出力する。図８は、呼接続動作の情報に冗長データの伝送遅延情報を追加したＩＰパケットを示す説明図である。更に、コネクション制御部２０７は、出力するＩＰパケットに含まれる呼接続動作の情報を解析して、呼接続の開始完了を検出する。そして、伝送路パケット送信部２０３は、コネクション制御部２０７から入力された呼接続動作と冗長データの伝送遅延情報を含むＩＰパケットを相手先のパケット伝送装置に出力する。

次に、コネクション制御部２０７がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始を検出した状態で、相手先のパケット伝送装置からＩＰパケットを受信した場合の動作について述べる。この場合、パケット伝送装置は、伝送路パケット受信部２０４によって相手先のパケット伝送装置から受信した伝送路パケット（ＩＰパケット）をコネクション制御部２０７へ出力する。コネクション制御部２０７は、伝送路パケット受信部２０４から入力された伝送路パケット（ＩＰパケット）を解析して当該伝送路パケット（ＩＰパケット）が呼接続動作の情報か否かを判定する。伝送路パケット（ＩＰパケット）が呼接続動作の情報でない場合は、入力された伝送路パケット（ＩＰパケット）を伝送路パケット受信部２０４に出力する。一方、伝送路パケット（ＩＰパケット）が呼接続動作の情報である場合は、コネクション制御部２０７は、伝送路パケット受信部２０４から受信した伝送路パケット（ＩＰパケット）を解析して、冗長データの伝送遅延情報を取得する。そして、コネクション制御部２０７は、取得した伝送遅延情報を冗長パケット置換部２０５へ出力する。更に、伝送路パケット（ＩＰパケット）に含まれる呼接続動作の情報から、呼接続の相手先であるＶｏＩＰ端末を特定し、伝送路パケット（ＩＰパケット）から伝送遅延情報を削除してＩＰパケット送信部２０６へ出力する。そして、ＩＰパケット送信部２０６は、コネクション制御部２０７から入力された伝送路パケット（ＩＰパケット）をＶｏＩＰ端末へ送信する。

以上が、コネクション制御部２０７がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始を検出した状態におけるパケット伝送装置の動作である。次に、コネクション制御部２０７がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始完了を検出した状態におけるパケット伝送装置の動作について述べる。
まず、パケット伝送装置がＶｏＩＰ端末から音声データのＩＰパケットを受信した場合の動作について述べる。この場合、パケット伝送装置はＩＰパケット受信部２０１によってＶｏＩＰ端末からのＩＰパケットを受信し、受信したＩＰパケットをコネクション制御部２０７へ出力する。

次に、コネクション制御部２０７は、ＩＰパケット受信部２０１から入力されたＩＰパケットを解析して当該ＩＰパケットが呼接続動作の情報か否かを判定する。ここでは、音声データのＩＰパケットを受信しているのでＩＰパケットが呼接続動作の情報でないと判定し、入力されたＩＰパケットをＩＰパケット受信部２０１に出力する。そして、ＩＰパケット受信部２０１は、入力されたＩＰパケットをデータ種別判定部１０２へ出力する。なお、これ以降のデータ種別判定部１０２、冗長パケット組立部１０３、冗長パケット蓄積バッファ１０４の動作は、実施の形態１と同一であるため説明を省略する。

次に、伝送路パケット組立部２０２は、冗長パケット蓄積バッファ１０４に格納されている冗長パケットを取り出し、データ種別判定部１０２から入力されたＩＰパケットの末尾に追加する。例えば、冗長パケットを1パケット後のＩＰパケットに追加して送信する場合、１つ前のＩＰパケットに対応する冗長パケットを冗長パケット蓄積バッファ１０４から取り出し、ＩＰパケットの末尾に追加する。
そして、伝送路パケット組立部２０２は、作成した伝送路パケットを伝送路パケット送信部２０３に出力し、伝送路パケット送信部２０３は、入力された伝送路パケットを相手先のパケット伝送装置へ送出する。

次に、コネクション制御部２０７がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始完了を検出した状態で、相手先のパケット伝送装置から伝送路パケットを受信した場合の動作について述べる。この場合、まずパケット伝送装置は伝送路パケット受信部２０４によって相手先のパケット伝送装置から送信された伝送路パケット（ＩＰパケット）を受信する。伝送路パケット受信部２０４は受信した伝送路パケット（ＩＰパケット）をコネクション制御部２０７へ出力する。コネクション制御部２０７は、伝送路パケット受信部２０４から入力された伝送路パケット（ＩＰパケット）を解析して当該伝送路パケット（ＩＰパケット）が呼接続動作の情報か否かを判定する。ここでは、呼接続動作の情報ではないので、入力された伝送路パケット（ＩＰパケット）を伝送路パケット受信部２０４に出力する。伝送路パケット２０４は、入力された伝送路パケット（ＩＰパケット）を冗長パケット置換部２０５へ出力する。

次に、冗長パケット置換部２０５は、伝送路パケット受信部２０４から入力された伝送路パケット（ＩＰパケット）のヘッダ情報を検査して、ＶｏＩＰ端末へ送信するＩＰパケットと冗長パケットのデータ長を算出する。例えば、伝送路パケットのＲＴＰヘッダのＰＴフィールドの値から、ＶｏＩＰ端末へ送信するＩＰパケットのヘッダ長とペイロード長が一意に決定できるようにテーブルを用意しておく。そして、冗長パケット置換部２０５は、ＶｏＩＰ端末へ送信するＩＰパケットをＩＰパケット蓄積バッファ１０９に格納する。更に、冗長パケット置換部２０５は、冗長パケットのデータ長から冗長パケットの内容を判定する。例えば、パケット伝送装置が冗長パケットとして伝送するデータ長の種類を、音声データの場合は２０ｂｙｔｅ、冗長ヘッダと制御信号の場合は９ｂｙｔｅのようにあらかじめ固定値として設定しておき、冗長パケットが２０ｂｙｔｅの場合は、冗長パケットを音声データであると判定し、伝送路パケットのヘッダ情報と既に保存されている伝送遅延情報を利用して、この音声データに対応するＲＴＰヘッダを生成し、音声データをペイロードとしたＩＰパケットを組み立て、ＩＰパケット蓄積バッファ１０９に格納する。また、冗長パケットが９ｂｙｔｅの場合は、冗長パケットを冗長ヘッダと制御信号の組み合わせであると判定し、伝送路パケットのヘッダ情報と冗長ヘッダの情報を利用して制御信号に対応するＲＴＰヘッダ情報を生成し、制御信号をペイロードとしたＩＰパケットを組み立てる。そして、冗長パケット置換部２０５は、組み立てたＩＰパケットをＩＰパケット蓄積バッファ１０９に格納する。

なお、ＩＰパケット蓄積バッファ１０９の動作は実施の形態１と同一であるため説明を省略する。次に、ＩＰパケット送信部２０６は、ＩＰパケット蓄積バッファ１０９に格納されているＩＰパケットを取り出した後、ＩＰパケットをＶｏＩＰ端末へ送出する。

以上のように、この発明の実施の形態２によれば、コネクション制御部２０７が、入力されたパケットが呼接続動作の情報か否かを判定し、接続動作を検出することによって、ＶｏＩＰ端末間の呼接続動作を監視して、冗長データの伝送遅延を示す伝送遅延情報を、呼接続動作の情報（呼接続を制御するパケット）の一部として相手先のパケット伝送装置に通知することにより、相手先のパケット伝送装置において、冗長パケットに対応するＲＴＰヘッダを正確に復元することができる。また、冗長データの伝送遅延を示す伝送遅延情報を、冗長データでなる冗長パケットのヘッダ情報として送付する必要がないので、冗長パケットのパケット種別を示す情報をヘッダ情報等に組み込む必要がない上、呼接続を制御するパケットとして伝送遅延情報を伝送できるので、冗長データのオーバヘッドを抑制することができ、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、コネクション制御部２０７が、ＶｏＩＰ端末の呼接続動作を監視して、冗長データの伝送遅延を示す伝送遅延情報を呼接続動作の情報（呼接続を制御するパケット）の一部として相手先のパケット伝送装置に通知することにより、冗長パケットとして常に音声データ又は制御信号を伝送路パケットに追加することが可能となり、伝送路でのパケット損失耐性が向上するという効果が得られる。

実施の形態３．
上記実施の形態２では、ＶｏＩＰ端末の呼接続動作の情報を監視して、冗長データの伝送遅延を示す伝送遅延情報を呼接続動作の情報（呼接続を制御するパケット）の一部として相手先のパケット伝送装置へ通知する場合について説明したが、この実施の形態３は、ＶｏＩＰ端末の呼接続動作を監視して、新規に呼の接続が完了した直後にのみ、音声データや制御信号の冗長パケットの代わりに伝送遅延情報を冗長パケットとして伝送する場合について説明する。

図９はこの発明の実施の形態３によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。この図において、前述の図と同一又は相当部分に同一符号を付し、説明を省略する。なお、この図において、３０１は、端末装置間の呼接続を監視して、呼の接続開始直後にのみ、伝送路パケット組立部１０５に対して、上記伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御するコネクション／冗長パケット制御手段であり、ここでは、ＶｏＩＰ端末同士の呼の接続動作を検出し、新規に呼の接続が完了した直後にのみ、冗長パケットとして冗長データの伝送遅延情報を出力するように制御するコネクション／冗長パケット制御部である。

次にコネクション／冗長パケット制御部３０１の動作について説明する。
まず、コネクション／冗長パケット制御部３０１がＶｏＩＰ端末の呼の接続動作を検出していない状態での動作に関しては、実施の形態２で示したコネクション制御部２０７がＶｏＩＰ端末の呼接続動作を検出していない状態の動作と同一の動作となるため、説明を省略する。

次に、コネクション／冗長パケット制御部３０１がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始を検出した状態において、ＩＰパケット受信部２０１からＩＰパケットが入力された場合の動作を説明する。この場合、コネクション／冗長パケット制御部３０１は、まず、ＩＰパケット受信部２０１から入力されたＩＰパケットが呼接続動作の情報か否かを判定する。そして、ＩＰパケット受信部２０１から入力されたＩＰパケットが呼接続動作の情報であると判定した場合、コネクション／冗長パケット制御部３０１は、呼接続動作の情報から相手先ＶｏＩＰ端末に対応するパケット伝送装置を特定し、呼接続動作の情報を含むＩＰパケットの宛先を、特定したパケット伝送装置に設定して伝送路パケット送信部２０３へ出力する。更に、コネクション／冗長パケット制御部３０１は、呼接続動作の情報を解析して呼の接続完了を検出する。そして、呼の接続完了を検出した場合、その呼に対応するＩＰパケット受信数を保存するためのカウンタを新規に用意し、カウンタを初期化する。

そして、コネクション／冗長パケット制御部３０１がＶｏＩＰ端末の呼の接続完了を検出した後、ＩＰパケット受信部２０１がＩＰパケットを受信し、上記用意したカウンタが１回になるまで、すなわち、新規に呼の接続が完了した直後にのみ、コネクション／冗長パケット制御部３０１は、伝送路パケット組立部１０５に対して、上記伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御する。

なお、コネクション／冗長パケット制御部３０１がＶｏＩＰ端末の呼の接続完了を検出した状態におけるパケット伝送装置の動作に関しては、実施の形態１で示したパケット伝送装置の動作において、冗長パケット制御部１１１が伝送路パケット組立部１０５を制御する際の所定数を１（カウンタの初期値＋１）とした場合と同様であるため、説明を省略する。

また、コネクション／冗長パケット制御部３０１がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始を検出した状態において、伝送路パケット受信部２０４からＩＰパケットを入力された場合の動作については、実施の形態２で示したコネクション制御部２０７がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始を検出した状態の動作と同一の動作となるため、説明を省略する。
また、コネクション／冗長パケット制御部３０１がＶｏＩＰ端末の呼の接続完了を検出した状態におけるパケット伝送装置の動作に関しては、実施の形態１で示したパケット伝送装置の動作と同様であるため、説明を省略する。

以上のように、この発明の実施の形態３によれば、コネクション／冗長パケット制御部３０１が、入力されたパケットが呼接続動作の情報か否かを判定し、接続動作を検出することによって、ＶｏＩＰ端末の呼接続動作を監視して、呼の接続が完了した直後にのみ、音声データや制御信号の冗長パケットの代わりに冗長データの伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てて送信するように制御することにより、相手先のパケット伝送装置において、冗長パケットに対応するＲＴＰヘッダを正確に復元することができる。また、冗長データの伝送遅延を示す伝送遅延情報を、冗長データでなる冗長パケットのヘッダ情報として送付する必要がないので、冗長パケットのパケット種別を示す情報をヘッダ情報等に組み込む必要がない上、冗長パケットとして送信する冗長データが存在しない先頭のＩＰパケットの冗長パケットとして伝送遅延情報を伝送できるので、冗長データのオーバヘッドを抑制することができ、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、コネクション／冗長パケット制御部３０１が、ＶｏＩＰ端末の呼接続動作を監視して、呼の接続が完了した直後にのみ、音声データや制御信号の冗長パケットの代わりに冗長データの伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てて送信するように制御することにより、冗長パケットとして送信する冗長データが存在しない先頭のＩＰパケットを伝送する場合にのみ、冗長パケットとして冗長データの伝送遅延情報を送信することが可能になるため、冗長パケットとして伝送可能な音声データもしくは制御信号が存在する場合は、常に冗長パケットとして伝送路パケットに追加することが可能となり、伝送路でのパケット損失耐性が向上するという効果が得られる。

実施の形態４．
上記実施の形態３では、呼接続が完了した直後にのみ、音声データや制御信号の代わりに冗長データの伝送遅延情報を冗長パケットとして伝送する場合について説明したが、この実施の形態４は、ＶｏＩＰ端末から入力される音声データの有音・無音を検出し、無音の音声データの冗長パケットの代わりに冗長データの伝送遅延情報を伝送する場合について説明する。

図１０はこの発明の実施の形態４によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。この図において、前述の図と同一又は相当部分に同一符号を付し、説明を省略する。なお、この図において、４０１は、ＶｏＩＰ端末から送信されたＩＰパケットの音声データが無音か否かを判定する無音検出部である。４０２は、伝送路パケット組立手段に対して、パケット受信手段が受信したパケットに含まれるデータが無音の音声データである場合に、伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御する冗長パケット制御手段であり、ここでは、伝送路パケット組立部１０５に対して、パケット受信部１０１が受信したＩＰパケットに含まれるデータが無音の音声データである場合に、当該無音の音声データの冗長パケットの代わりに、伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御するものであり、ＩＰパケット受信部１０１が受信したＩＰパケットの数を呼毎に計測し、同一呼のＩＰパケットが所定数受信されるまでは、伝送路パケット組立部１０５に対して伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御し、同一呼のＩＰパケットが所定数受信された後も、無音検出部４０１が無音と判定したＩＰパケットの冗長パケットの代わりに伝送遅延情報の冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御する冗長パケット制御部である。

次に動作について説明する。
最初に、パケット伝送装置がＶｏＩＰ端末からＩＰパケットを受信した場合の動作について述べる。この場合、まずパケット伝送装置はＩＰパケット受信部１０１によってＶｏＩＰ端末からのＩＰパケットを受信し、データ種別判定部１０２および冗長パケット制御部４０２へ出力する。そして、データ種別判定部１０２は、入力されたＩＰパケットのデータ種別を判定し、入力されたＩＰパケットおよびＩＰパケットの判定結果を冗長パケット組立部１０３へ出力する。なお、データ種別判定部１０２がＩＰパケットに含まれるデータの種類を判定する動作は、実施の形態１と同様であるため説明は省略する。また、データ種別判定部１０２は、ＩＰパケットのデータが制御信号でないと判定した場合、ＩＰパケットを音声データと見なして無音検出部４０１に出力する。なお、冗長パケット組立部１０３および冗長パケット蓄積バッファ１０４の動作に関しては、実施の形態１と同様であるため説明は省略する。

次に、無音検出部４０１は、入力されたＩＰパケットに含まれる音声データが無音か否かを判定する。例えば、入力されたＩＰパケットに含まれる音声データの信号レベルを算出し、信号レベルがあらかじめ設定したしきい値以上であった場合は、音声データを有音と判定する。そして、無音検出部４０１は、判定結果に応じて音声データの有音・無音を示す信号を冗長パケット制御部４０２へ出力する。

そして、冗長パケット制御部４０２は、ＩＰパケット受信部１０１から入力されたＩＰパケットが対応する呼を特定し、呼毎に用意したＩＰパケット受信数を計測するためのカウンタを更新する。そして、同一呼のＩＰパケット受信数があらかじめ定めた所定数よりも少ない場合は、伝送路パケット組立部１０５に対して冗長パケットとして伝送遅延情報を追加する信号を出力する。また、同一呼のＩＰパケット受信数があらかじめ定めた所定数値以上となった場合、無音検出部４０１から入力された信号に応じて出力信号を決定する。例えば、無音検出部４０１から音声データの有音を示す信号を受信した場合、有音を示す信号に対応する冗長パケットが伝送路パケットに追加されるタイミングに合わせて、通常の冗長パケットを追加する信号を伝送路パケット組立部１０５に出力する。また、無音検出部４０１から音声データの無音を示す信号を受信した場合、無音を示す信号に対応する冗長パケットが伝送路パケットに追加されるタイミングに合わせて、冗長パケットとして伝送遅延情報を追加する信号を伝送路パケット組立部１０５に出力する。なお、伝送路パケット組立部１０５および伝送路パケット送信部１０６の動作は、実施の形態１と同様であるため説明は省略する。

以上が、パケット伝送装置がＶｏＩＰ端末からＩＰパケットを受信した場合の動作である。なお、相手先のパケット伝送装置から伝送路パケットを受信した場合の動作については、実施の形態１と同様であるため説明は省略する。

以上のように、この発明の実施の形態４によれば、無音検出部４０１が、ＶｏＩＰ端末から入力された音声データが無音か否かを判定し、当該音声データが無音の音声データである場合に、冗長パケット制御部４０２が、伝送路パケット組立部１０５に対して、無音と判定された音声データの冗長パケットの代わりに伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御することによって、伝送路でバーストロスが発生した場合においても、伝送遅延情報を相手先のパケット伝送装置へ伝送することを可能とし、相手先のパケット伝送装置において、冗長パケットからＩＰパケットを作成する際に、ＲＴＰヘッダを正確に復元することができるという効果が得られる。

実施の形態５．
この実施の形態５は、上記実施の形態１で示した冗長パケット制御を、１又は複数のＶｏＩＰ端末から受信したＩＰパケットを多重化して伝送するパケット伝送装置に適用したものである。

図１１はこの発明の実施の形態５によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。この図において、前述の図と同一又は相当部分に同一符号を付し、説明を省略する。なお、この図において、５０１は、冗長パケット蓄積手段に蓄積された冗長パケットを用いて、パケット受信手段が受信したパケットのショートパケットを組み立てるショートパケット組立手段であり、ここでは、パケット受信部１０１によって受信され、データ種別判定部１０２から入力されたＩＰパケットと冗長パケット蓄積バッファ１０４に格納されている冗長パケットからショートパケットを作成するショートパケット組立部である。５０２は、ショートパケット組立手段に組み立てられたショートパケットを蓄積するショートパケット蓄積手段であり、ここでは、ショートパケット組立部５０１が作成したショートパケットを一時的に格納するためのショートパケット蓄積バッファである。５０３は、ショートパケット蓄積手段に蓄積されたショートパケットを多重化し、多重化したショートパケットを１つの多重化パケットとして伝送路へ送出する多重化パケット組立・送信手段であり、ここでは、ショートパケット蓄積バッファ５０２に格納されているショートパケットを多重化して作成した多重化パケットを相手先のパケット伝送装置へ送出する多重化パケット組立・送信部である。

また、５０４は、送信先の端末装置へ送信されるパケットのデータの冗長データからデータ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで冗長パケットが組み立てられ、当該組み立てられた冗長パケットを用いて組み立てられたショートパケットが多重化された多重化パケットを受信し、当該受信した多重化パケットを個々のショートパケットに分解する多重化パケット受信・分解手段であり、ここでは、相手先のパケット伝送装置から送信された多重化パケットを受信して個々のショートパケットに分解する多重化パケット受信・分解部である。５０５は、多重化パケット受信・分解手段が分解したショートパケットを冗長パケットとそれ以外の情報とに分割すると共に、上記分割された冗長パケットのパケットフォーマットに基づいてデータ種別を判定し、当該判定結果に基づいて上記冗長パケットから元の送信先の端末装置へ送信されるパケットを復元する冗長パケット置換手段であり、ここでは、多重化パケット受信・分解部５０４から入力されたショートパケットを冗長パケットとそれ以外の情報に分割し、分割して得た冗長パケットのパケットフォーマットに基づいて判定した結果、上記冗長パケットがＲＴＰヘッダでない場合は、上記冗長パケットの情報からＲＴＰパケットを復元する冗長パケット置換部である。

５０６は、冗長パケット置換手段が冗長パケット以外の情報として分割したショートパケットの情報から元の送信先の端末装置へ送信されるパケットを組み立てるパケット組立手段であり、ここでは、冗長パケット置換部５０５が冗長パケット以外の情報として出力したショートパケットの情報からＲＴＰパケットを組立てるＲＴＰパケット組立部である。５０７は、冗長パケット置換手段およびパケット組立手段で得られた送信先の端末装置へ送信されるパケットを蓄積する端末パケット蓄積手段であり、ここでは、ＲＴＰパケット組立部５０６または冗長パケット置換部５０５が組み立てたＲＴＰパケットを一時的に格納するＲＴＰパケット蓄積バッファである。５０８は、端末パケット蓄積手段に蓄積されているパケットを上記送信先の端末装置へ送信するパケット送信手段であり、ここでは、ＲＴＰパケット蓄積バッファ５０７に格納されているＲＴＰパケットを取り出してＩＰパケットを組み立てた後、ＩＰパケットをＶｏＩＰ端末へ送信するＩＰパケット組立・送信部である。

５０９は、ショートパケット組立手段に対して、上記パケット受信手段が受信したパケット数が所定数に達するまでは、上記パケット受信手段が受信したパケットのヘッダの情報でなる冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てるように制御する冗長パケット制御手段であり、ここでは、ＩＰパケット受信部１０１が受信したＩＰパケットの数を呼毎に計測し、同一呼のＩＰパケットが所定数受信されるまでは、ショートパケット組立部５０１に対してＲＴＰヘッダを冗長パケットとして用いてショートパケットを組み立てるように指示する冗長パケット制御部である。

次に動作について説明する。
最初に、この発明の実施の形態５によるパケット伝送装置がＶｏＩＰ端末からＩＰパケットを受信した場合の動作について述べる。この場合、まずパケット伝送装置はＩＰパケット受信部１０１によってＶｏＩＰ端末からのＩＰパケットを受信し、データ種別判定部１０２および冗長パケット制御部１０６へ出力する。そして、データ種別判定部１０２は、ＩＰパケット受信部１０１から入力されたＩＰパケットを検査して、ＩＰパケットに含まれるデータの種別を判定する。なお、ＩＰパケット受信部１０１、データ種別判定部１０２、冗長パケット組立部１０３、冗長パケット蓄積バッファ１０４の動作は実施の形態１と同一であるため説明を省略する。

なお、本実施の形態においては、冗長パケットとして、音声データ又は制御信号の冗長データと、ＲＴＰヘッダを伝送するものとする。また、これらのパケットのパケット長は、互いに異なるパケット長となるようにあらかじめ設定されたものであり、ここでは、音声データの冗長パケットのパケット長は２０ｂｙｔｅ、制御信号の冗長パケットのパケット長は９ｂｙｔｅ、ＲＴＰヘッダの冗長パケットのパケット長は１２ｂｙｔｅに設定されているものとする。

このように、冗長パケットのパケット長をデータ種別毎に異なるパケット長とすることにより、受信側のパケット伝送装置で、冗長パケットのパケット長からデータ種別を判定することができるので、冗長パケットのパケット種別を示す情報をヘッダ情報等に組み込む必要がないため、冗長データのオーバヘッドを抑制することができ、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができる。

一方、冗長パケット制御部５０９は、ＩＰパケット受信部１０１から入力されたＩＰパケットが対応する呼を特定し、呼毎に用意したＩＰパケット受信数を計測するためのカウンタを更新する。そして、同一呼のＩＰパケット受信数に応じて、音声データもしくは制御信号の冗長データ、又はＲＴＰヘッダのいずれの冗長パケットを追加するかを示す信号を出力する。同一呼のＩＰパケット受信数があらかじめ定めた所定数よりも少ない場合は、ショートパケット組立部５０１に対してＲＴＰヘッダでなる冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てるように制御する信号を出力し、同一呼のＩＰパケット受信数があらかじめ定めた所定数以上となった場合は、ショートパケット組立部５０１に対して通常の冗長パケット、例えば、音声データ又は制御信号の冗長データの冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てるように制御する信号を出力する。

これにより、例えば、冗長データの冗長パケットが伝送されるまでは、ＲＴＰヘッダでなる冗長パケットが伝送されるようにすることができ、受信側のパケット伝送装置では、ＲＴＰヘッダを取得してから冗長データを受信するので、冗長パケットから元のＲＴＰパケット（ＩＰパケット）を正確に復元できる。また、冗長データの伝送には伝送遅延があるため、その伝送遅延の間にＲＴＰヘッダでなる冗長パケットを伝送することにより、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができる。

次に、ショートパケット組立部５０１は、冗長パケット制御部５０９から入力された信号にしたがって、ショートパケットを作成する。図１２に、判定結果が音声データの場合に作成するショートパケットのパケットフォーマットを示す。また、図１３に、判定結果が制御信号の場合に作成するショートパケットのパケットフォーマットを示す。

まず、ショートパケット組立部５０１は、データ種別判定部１０２から入力された判定結果および受信したＩＰパケットのＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰヘッダの情報から必要な情報のみを抽出してショートパケットのヘッダ情報を作成する。ここで、ショートパケットのヘッダ情報は、ＩＰパケット受信部１０１が受信したＩＰパケットに含まれる情報のうち、多重化パケットの受信側で復元できる情報は格納されず、正確に復元できない情報は格納されるように構成されている。

このように、受信側のパケット伝送装置で受信した多重化パケットから復元できる情報をショートパケットのヘッダ情報へ格納せず、正確に復元できない情報をショートパケットのヘッダ情報に格納することにより、受信側のパケット伝送装置で、ショートパケットから元のＲＴＰパケットを正確に復元できると共に、ショートパケットのヘッダ情報のオーバヘッドを抑制することができ、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができる。

図１２、図１３に示すように、ショートパケットのヘッダ情報は、例えば、宛先ＶｏＩＰ端末アドレス、シーケンス番号、符号化タイプ、ショートパケット長およびＴｉｍｅＳｔａｍｐのフィールドによって構成される。宛先ＶｏＩＰ端末アドレスは、ＩＰパケットを送信するＶｏＩＰ端末のＩＰアドレスであり、シーケンス番号は、ＲＴＰヘッダのＳＮフィールドの値を基準にして同じ転送先のショートパケットに対して１ずつ増加する数値を格納する。符号化タイプは音声データの符号化方式の種別をコード化したものである。ショートパケット長はショートパケットのヘッダと冗長パケットを含めたショートパケットのペイロードのデータ長の合計値を格納する。ＴｉｍｅＳｔａｍｐにはＲＴＰヘッダのＴｉｍｅＳｔａｍｐ値を格納する。

そして、ショートパケット組立部５０１は、データ種別判定部１０２から入力された受信したＩＰパケットからＲＴＰパケットのペイロードを抽出して、ショートパケットのペイロードとして格納する。

更に、ショートパケット組立部５０１は、冗長パケット制御部５０９から入力された信号にしたがって、ショートパケットのペイロードの末尾に冗長パケットを追加する。例えば、冗長パケット制御部５０９から冗長パケットとしてＲＴＰヘッダを追加する信号が入力された場合、ショートパケット組立部５０１は、データ種別判定部１０２から入力されたＩＰパケットのＲＴＰヘッダを取り出してショートパケットのペイロードの末尾に１２ｂｙｔｅの冗長パケットとして追加する。

また、冗長パケット制御部５０９から、通常の冗長パケット、例えば、音声データ又は制御信号の冗長データの冗長パケットを追加する信号が入力された場合、ショートパケット組立部５０１は、冗長パケット蓄積バッファ１０４に格納されている冗長パケットを取り出してショートパケットのペイロードの末尾に追加する。例えば、冗長パケットを1パケット遅らせて送信する場合、１つ前のショートパケットに対応する冗長パケットを冗長パケット蓄積バッファ１０４から取り出してショートパケットのペイロードの末尾に追加する。この時、音声データの冗長パケットであれば２０ｂｙｔｅ、制御信号の冗長パケットであれば９ｂｙｔｅの冗長パケットが追加される。
そして、ショートパケット組立部５０１は、作成したショートパケットをショートパケット蓄積バッファ５０２に格納する。

次に、多重化パケット組立・送信部５０３は、ショートパケット蓄積バッファ５０２に格納されているショートパケットの合計長を算出し、求めた合計長があらかじめ設定したしきい値を越えた場合に、ショートパケット蓄積バッファ５０２に格納されているショートパケットを多重化して図１４に示す多重化パケットを作成する。図１４は、多重化パケットのパケットフォーマットを示す説明図である。そして、多重化パケット組立・送信部５０３は、作成した多重化パケットを相手先のパケット伝送装置へ送出する。

以上が、パケット伝送装置がＶｏＩＰ端末からＩＰパケットを受信した場合の動作である。次に、相手先のパケット伝送装置から多重化パケットを受信した場合のパケット伝送装置の動作について述べる。この場合、まずパケット伝送装置は多重化パケット受信・分解部５０４によって相手先のパケット伝送装置から送信された多重化パケットを受信し、多重化パケットを個々のショートパケットに分解した後、ショートパケット毎に冗長パケット置換部５０５へ出力する。

次に、冗長パケット置換部５０５は、多重化パケット受信・分解部５０４が分解したショートパケットを冗長パケットとそれ以外の情報とに分割すると共に、分割された冗長パケットのパケットフォーマットに基づいてデータ種別を判定し、当該判定結果に基づいて上記冗長パケットから元のＲＴＰパケットを復元する。
まず、冗長パケット置換部５０５は、多重化パケット受信・分解部５０４から入力されたショートパケットのヘッダ情報を検査して、ショートパケットのヘッダとペイロードおよび冗長パケットのデータ長を算出する。例えば、ショートパケットヘッダの符号化タイプの値からショートパケットのヘッダ長とペイロード長が一意に決定できるようにあらかじめテーブルを用意しておく。そして、冗長パケット置換部５０５は、ショートパケットのヘッダとペイロードをＲＴＰパケット組立部５０６へ出力する。

更に、冗長パケット置換部５０５は、冗長パケットのデータ長から冗長パケットの内容を判定する。ここでは、パケット伝送装置が冗長パケットとして伝送するデータの種類によって、ＲＴＰヘッダの場合は１２ｂｙｔｅ、音声データの場合は２０ｂｙｔｅ、冗長ヘッダと制御信号の場合は９ｂｙｔｅのようにあらかじめ固定値としてパケット長が設定されているので、冗長パケットが１２ｂｙｔｅの場合は、冗長パケットをＲＴＰヘッダと判定する。そして、ＲＴＰヘッダの情報を保存し、更にＲＴＰヘッダの情報をＲＴＰパケット組立部５０６へ出力する。また、冗長パケットが２０ｂｙｔｅの場合は、冗長パケットを音声データであると判定し、ショートパケットのヘッダ情報と既に保存されているＲＴＰヘッダの情報を利用して、この音声データに対応するＲＴＰヘッダ情報を生成し、音声データをペイロードとしたＲＴＰパケットを組み立てた後、組み立てたＲＴＰパケットをＲＴＰパケット蓄積バッファ５０７に格納する。また、冗長パケットが９ｂｙｔｅの場合は、冗長パケットを冗長ヘッダと制御信号の組み合わせであると判定し、ショートパケットのヘッダ情報と冗長ヘッダの情報を利用して制御信号に対応するＲＴＰヘッダ情報を生成し、制御信号をペイロードとしたＲＴＰパケットを組み立てる。そして、冗長パケット置換部５０５は、組み立てたＲＴＰパケットをＲＴＰパケット蓄積バッファ５０７に格納する。

なお、冗長パケット置換部５０５は、組み立てたＲＴＰパケットをＲＴＰパケット蓄積バッファ５０７に格納する場合、ＲＴＰパケット蓄積バッファ５０７に格納されているＲＴＰパケットのヘッダに含まれるＳＮフィールドを検査して、ＳＮフィールドの値が連続する場所に組み立てたＲＴＰパケットを格納する。その際、同一のＳＮ値を持つＲＴＰパケットが既に格納されている場合は、組み立てたＲＴＰパケットを廃棄する。

次に、ＲＴＰパケット組立部５０６は、冗長パケット置換部５０５から入力されたＲＴＰヘッダの情報と、冗長パケット置換部５０５から入力されたショートパケットのヘッダ情報を利用して、冗長パケット置換部５０５から入力されたショートパケットのペイロードに対応するＲＴＰヘッダ情報を生成し、ショートパケットのペイロードと合わせてＲＴＰパケットを組み立てる。そして、ＲＴＰパケット組立部５０６は、組み立てたＲＴＰパケットをＲＴＰパケット蓄積バッファ５０７に格納する。

次に、ＩＰパケット組立・送信部５０８は、ＲＴＰパケット蓄積バッファ５０７に格納されているＲＴＰパケットを取り出してＩＰ／ＵＤＰヘッダを付与し、ＩＰパケットを組み立てた後、ＩＰパケットをＶｏＩＰ端末へ送出する。

以上のように、この発明の実施の形態５によれば、受信したパケットに含まれるデータのデータ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで冗長データの冗長パケットを組み立てることにより、冗長パケットの受信側で冗長パケットのパケットフォーマットからデータ種別を判定できる上、データ種別に対応して必要な情報のみで冗長パケットを形成できるので、冗長データのオーバヘッドを抑制でき、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。例えば、ＩＰパケットに含まれる音声データと制御信号とで互いに異なるパケットフォーマットで冗長パケットを組み立てることにより、冗長データのオーバヘッドを抑制でき、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、冗長パケットのパケットフォーマットは、受信したパケットに含まれる情報のうち、伝送路パケットの受信側で復元できる情報は格納されず、正確に復元できない情報は格納されるように構成することにより、パケットを正確に復元できるために必要な情報のみで冗長パケットを形成できるので、受信側のパケット伝送装置においてパケットを正確に復元できる上、冗長データのオーバヘッドを抑制でき、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。
例えば、音声データと制御信号が混在して送信される伝送路において冗長伝送を行う場合に、冗長パケット組立部１０３が、ヘッダ情報を追加せずに音声データのみを冗長パケットとして伝送し、冗長パケット置換部５０５において、冗長パケットのデータ長から冗長パケットの種類を特定することにより、音声データの冗長伝送時に最も負荷が高くなる伝送路において、音声と制御信号が混在する場合の冗長伝送を実現しつつ、冗長パケットのオーバヘッドの増大を抑制し、伝送路負荷のピーク値を低減するという効果が得られる。例えば、ＲＦＣ２１９８に規定されている従来の冗長伝送方式をパケット伝送装置に適用した場合、音声データに１ｂｙｔｅ、音声データの冗長パケットに４ｂｙｔｅのヘッダ情報が追加される。そのため、ショートパケットのデータ長は、ＶｏＩＰ端末がＧ．７２９方式で符号化された音声データを２０ｍｓｅｃ周期でＩＰパケット化して送信する場合、ショートパケットヘッダのデータ長を７ｂｙｔｅ(宛先ＶｏＩＰ端末アドレス：４ｂｙｔｅ，シーケンス番号：１ｂｙｔｅ、符号化タイプ：１ｂｙｔｅ，ショートパケット長：１ｂｙｔｅ)とすると、７＋１＋２０＋４＋２０＝５２ｂｙｔｅとなる。これに対し、この発明の実施の形態１では、音声データの冗長パケットにヘッダ情報が追加されないため、ショートパケットのデータ長は７＋２０＋２０＝４７ｂｙｔｅとなる。したがって、この発明の実施の形態１では、ショートパケットのデータ長を約１０％削減することが可能となる。

また、ショートパケットのヘッダ情報は、パケット受信部１０１が受信したパケットに含まれる情報のうち、多重化パケットの受信側で復元できる情報は格納されず、正確に復元できない情報は格納されるように
構成することにより、ＲＴＰパケットを正確に復元できるために必要な情報のみでショートパケットを形成できるので、受信側のパケット伝送装置においてパケットを正確に復元できる上、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、冗長パケットがデータ種別に対応してそれぞれ異なるパケット長となるように構成されたことにより、受信側のパケット伝送装置で、冗長パケットのパケット長からデータ種別を判定することができるので、冗長パケットのパケット種別を示す情報をヘッダ情報等に組み込む必要がないため、冗長データのオーバヘッドを抑制することができ、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、ＲＴＰヘッダでなり、冗長データの冗長パケットと異なるパケット長のパケットフォーマットで構成された冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てることにより、ＲＴＰヘッダの情報を、冗長データでなる冗長パケットのヘッダ情報として送付する必要がない上、パケット長からＲＴＰヘッダでなる冗長パケットであることが受信側で判定することができるので、冗長パケットのパケット種別を示す情報をヘッダ情報等に組み込む必要がない。したがって、冗長データのオーバヘッドを抑制することができ、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、ＩＰパケット受信部が受信したパケット数が所定数に達するまでは、ＲＴＰヘッダでなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御することにより、冗長データの冗長パケットが伝送されるまでは、ＲＴＰヘッダの冗長パケットが伝送されるようにすることができ、受信側のパケット伝送装置では、ＲＴＰヘッダを取得してから冗長データを受信するので、冗長パケットから元のＲＴＰパケット（ＩＰパケット）を正確に復元できる。また、冗長データの伝送には伝送遅延があるため、その伝送遅延の間にＲＴＰヘッダの冗長パケットを伝送することにより、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、受信した多重化パケットを個々のショートパケットに分解し、分解したショートパケットを冗長パケットとそれ以外の情報とに分割すると共に、上記分割された冗長パケットのパケットフォーマットに基づいてデータ種別を判定し、当該判定結果に基づいて上記冗長パケットからＲＴＰパケット（ＩＰパケット）を復元することにより、データ種別に対応して必要な情報のみで形成された冗長パケットで冗長データを伝送できるので、冗長データのオーバヘッドを抑制でき、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、この発明の実施の形態５では、冗長パケット制御部５０９が、ＩＰパケット受信部１０１から入力されたＩＰパケットが対応する呼を特定し、呼毎に用意したＩＰパケット受信数を計測するためのカウンタを更新しているが、冗長パケット制御部５０９がＶｏＩＰ端末の呼接続を管理する外部のサーバとのＩ／Ｆを備え、ＶｏＩＰ端末の呼の開始・停止に関する情報を外部のサーバから取得するようにしてもよい。また、外部のサーバから取得する情報に応じて、呼毎に用意したＩＰパケット受信数を計測するためのカウンタをリセットするようにしてもよい。

また、この発明の実施の形態５では、冗長パケット制御部５０９が、ＩＰパケット受信部１０１から入力されたＩＰパケットが対応する呼を特定し、呼毎に用意したＩＰパケット受信数を計測するためのカウンタを更新しているが、一定時間同一呼のパケットを受信しなかった場合にカウンタをリセットするようにしてもよい。

また、この発明の実施の形態５では、冗長パケット制御部５０９が、ＩＰパケット受信部１０１から入力されたＩＰパケットが対応する呼を特定し、呼毎に用意したＩＰパケット受信数を計測するためのカウンタを更新しているが、受信したＩＰパケットのＲＴＰヘッダのＳＮとＴｉｍｅＳｔａｍｐの変化を検査し、パケットの連続性が失われた場合にカウンタをリセットするようにしてもよい。例えば、ＶｏＩＰ端末がＧ．７２９方式で符号化された音声データを２０ｍｓｅｃ周期でＩＰパケット化して送信する場合、通常はＩＰパケット毎にＲＴＰヘッダのＳＮが＋１され、ＴｉｍｅＳｔａｍｐが＋１６０される。したがって、直前に受信したＩＰパケットと比較して、ＳＮの変化量に対するＴｉｍｅＳｔａｍｐの変化量が一致しないＩＰパケットを一定個数以上受信した場合に、パケットの連続性が失われたと判定するようにしてもよい。

また、この発明の実施の形態５では、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠の８ｋｂｉｔ／ｓ ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式で符号化されたデータを音声データとしているが、例えば３ＧＰＰ標準のＡＭＲ方式のような、Ｇ．７２９以外の方式で符号化されたデータを音声データとして使用してもよい。

また、この発明の実施の形態５では、ＲＦＣ２８３３で規定されたＤＴＭＦアウトバンド伝送方式で伝送されるＤＴＭＦ信号を制御信号としているが、例えば、テレタイプのコード情報や、ＦＡＸ信号もしくはモデム信号の復調信号のような、ＤＴＭＦ信号以外の情報を制御信号として使用してもよい。

実施の形態６．
この実施の形態６は、上記実施の形態２で示したコネクション制御を、１又は複数のＶｏＩＰ端末から受信したＩＰパケットを多重化して伝送するパケット伝送装置に適用したものである。

図１５はこの発明の実施の形態６によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。この図において、前述の図と同一又は相当部分に同一符号を付し、説明を省略する。なお、この図において、６０１は、冗長パケット蓄積手段に蓄積された冗長パケットを用いて、パケット受信手段が受信したパケットのショートパケットを組み立てるショートパケット組立手段であり、ここでは、データ種別判定部１０２から入力されたＩＰパケットと冗長パケット蓄積バッファ１０４に格納されている冗長パケットからショートパケットを作成するショートパケット組立部である。６０２は、ショートパケット蓄積手段に蓄積されたショートパケットを多重化し、多重化したショートパケットを１つの多重化パケットとして伝送路へ送出する多重化パケット組立・送信手段であり、ここでは、ショートパケット蓄積バッファ５０２に格納されているショートパケットを多重化して作成した多重化パケットを相手先のパケット伝送装置へ送出する多重化パケット組立・送信部である。

６０３は、送信先の端末装置へ送信されるパケットの冗長データからデータ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで冗長パケットが組み立てられ、当該組み立てられた冗長パケットを用いて組み立てられたショートパケットが多重化された多重化パケットを受信し、当該受信した多重化パケットを個々のショートパケットに分解する多重化パケット受信・分解手段であり、ここでは、相手先のパケット伝送装置から送信された多重化パケットを受信して個々のショートパケットに分解する多重化パケット受信・分解部である。６０４は、多重化パケット受信・分解手段が分解したショートパケットを冗長パケットとそれ以外の情報とに分割すると共に、上記分割された冗長パケットのパケットフォーマットに基づいてデータ種別を判定し、当該判定結果に基づいて上記冗長パケットから元の送信先の端末装置へ送信されるパケットを復元する冗長パケット置換手段であり、ここでは、多重化パケット受信・分解部６０３から入力されたショートパケットをヘッダ、ペイロード、冗長パケットに分割し、分割した冗長パケットがＲＴＰヘッダでない場合は冗長パケットの情報からＲＴＰパケットを組立てる冗長パケット置換部である。６０５は、端末パケット蓄積手段に蓄積されているパケットを上記送信先の端末装置へ送信するパケット送信手段であり、ここでは、ＲＴＰパケット蓄積バッファ５０７に蓄積されているＲＴＰパケットを取り出してＩＰ／ＵＤＰヘッダを付与し、ＩＰパケットを組み立ててＶｏＩＰ端末へ送信するＩＰパケット組立・送信部である。

６０６は、端末装置間の呼接続を監視して、端末装置間の呼接続を制御するパケットにパケット受信手段が受信したパケットのヘッダの情報を付加するコネクション制御手段であり、ここでは、さらに、多重化パケット受信・分解部６０３で受信した多重化パケット（ＩＰパケット）を解析してパケットのヘッダの情報（ＲＴＰヘッダの情報）を取得するように構成されている。ここでは、ＶｏＩＰ端末同士の呼接続動作を監視して、新たに呼が接続されたＶｏＩＰ端末から送信される音声データのＲＴＰヘッダの情報を相手先のパケット伝送装置との間で交換するコネクション制御部である。

次に動作について説明する。
コネクション制御部６０６が監視するＶｏＩＰ端末間の呼接続の状態は、呼接続未検出、呼接続開始および呼接続開始完了の３つの状態がある。コネクション制御部６０６は、呼接続未検出の状態では呼接続の開始を検出し、呼接続開始の状態では呼接続の開始完了を検出する。そして、コネクション制御部６０６は、呼接続が開始されてから開始完了が検出されるまで端末装置間の呼接続を制御するパケットに上記パケット受信手段が受信したパケットのヘッダ情報を付加する。また、受信側では、呼接続が開始されてから開始完了が検出されるまでの間で上記ヘッダ情報を取得する。以下、呼接続の各状態について動作を説明する。

まず、コネクション制御部６０６がＶｏＩＰ端末の呼接続動作を検出していない状態におけるパケット伝送装置の動作に関しては、実施の形態２で示したコネクション制御部２０７がＶｏＩＰ端末の呼接続動作を検出していない状態の動作と同様の動作となるため、説明を省略する。

次に、コネクション制御部６０６がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始を検出した状態におけるパケット伝送装置の動作について述べる。
まず、パケット伝送装置がＶｏＩＰ端末からＩＰパケットを受信した場合の動作について述べる。この場合、パケット伝送装置はＩＰパケット受信部２０１によってＶｏＩＰ端末からのＩＰパケットを受信し、受信したＩＰパケットをコネクション制御部６０６へ出力する。次に、コネクション制御部６０６は、ＩＰパケット受信部２０１から入力されたＩＰパケットが呼接続動作の情報か否かを判定する。そして、入力されたＩＰパケットが呼接続動作の情報でないと判定した場合、コネクション制御部６０６は、ＩＰパケットが音声データか否かを判定する。例えば、図２に示すように、入力されたＩＰパケットのＲＴＰヘッダに含まれるＰＴフィールドの値を検査し、呼接続の開始を検出したＳＩＰメッセージに記述された音声符号化方式の値と一致する場合、入力されたＩＰパケットを音声データであると判定する。そして、入力されたＩＰパケットが音声データであると判定した場合、コネクション制御部６０６は、ＩＰパケットからＲＴＰヘッダの情報を取り出して一時的に保存する。
一方、ＩＰパケット受信部２０１から入力されたＩＰパケットが呼接続動作の情報であると判定した場合、コネクション制御部６０６は、既にＲＴＰヘッダの情報を保存しているか否かを判定する。そして、コネクション制御部６０６がＲＴＰヘッダの情報を保存していない場合は、入力されたＩＰパケットの情報を一時的に保存する。これに対し、コネクション制御部６０６が既にＲＴＰヘッダの情報を保存している場合は、呼接続動作の情報にＲＴＰヘッダの情報を加えたＩＰパケットを組み立て、組み立てたＩＰパケットを多重化パケット組立・送信部６０２へ出力する。その際、コネクション制御部６０６は、出力するＩＰパケットに含まれる呼接続動作の情報を解析して、呼接続の開始完了を検出する。図１６に、呼接続動作の情報にＲＴＰヘッダの情報を加えたＩＰパケットの一例を示す。
そして、多重化パケット組立・送信部６０２は、コネクション制御部６０６から入力された、呼接続動作とＲＴＰヘッダの情報を含む多重化パケット（ＩＰパケット）を相手先のパケット伝送装置に出力する。

次に、コネクション制御部６０６がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始を検出した状態で、相手先のパケット伝送装置から、呼接続動作の情報を含む多重化パケット（ＩＰパケット）を受信した場合の動作について述べる。この場合、パケット伝送装置は、多重化パケット受信・分解部６０３によって相手先のパケット伝送装置から受信した多重化パケット（ＩＰパケット）をコネクション制御部６０６へ出力する。そして、コネクション制御部６０６は、多重化パケット受信・分解部６０３から受信したＩＰパケットを解析して、ＩＰパケットのＲＴＰパケットのヘッダ情報、例えば、音声データのＲＴＰヘッダの情報を取得する。そして、コネクション制御部６０６は、取得した音声データのＲＴＰヘッダの情報を冗長パケット置換部６０４へ出力する。更に、受信したＩＰパケットに含まれる呼接続動作の情報から、呼接続の相手先であるＶｏＩＰ端末を特定し、入力されたＩＰパケットからＲＴＰヘッダの情報を削除してＩＰパケット組立・送信部６０５へ出力する。そして、ＩＰパケット組立・送信部６０５は、コネクション制御部６０６から入力されたＩＰパケットをＶｏＩＰ端末へ送信する。また、冗長パケット置換部６０４は、コネクション制御部６０６から入力されたＲＴＰヘッダの情報をＲＴＰパケット組立部５０６へ出力する。

以上が、コネクション制御部６０６がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始を検出した状態におけるパケット伝送装置の動作である。次に、コネクション制御部６０６がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始完了を検出した状態におけるパケット伝送装置の動作について述べる。
まず、パケット伝送装置がＶｏＩＰ端末から音声データのＩＰパケットを受信した場合の動作について述べる。この場合、パケット伝送装置はＩＰパケット受信部２０１によってＶｏＩＰ端末からのＩＰパケットを受信し、受信したＩＰパケットが呼接続動作の情報であるか否かを判定する。そして、ＩＰパケット受信部２０１は、受信したＩＰパケットが呼接続動作の情報でないと判定した場合、受信したＩＰパケットをデータ種別判定部１０２へ出力する。なお、これ以降のデータ種別判定部１０２、冗長パケット組立部１０３、冗長パケット蓄積バッファ１０４の動作は、実施の形態１と同一であるため説明を省略する。

次に、ショートパケット組立部６０１は、データ種別判定部１０２から入力された判定結果および受信したＩＰパケットのＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰヘッダの情報から必要な情報のみを抽出してショートパケットのヘッダ情報を作成する。そして、ショートパケット組立部６０１は、受信したＩＰパケットに含まれるＲＴＰパケットのペイロードをショートパケットのペイロードとして格納する。なお、これ以降のショートパケット蓄積バッファ５０２、多重化パケット組立・送信部６０２の動作は、実施の形態５と同様であるため説明を省略する。

次に、コネクション制御部６０６がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始完了を検出した状態で、相手先のパケット伝送装置から多重化パケットを受信した場合の動作について述べる。この場合、パケット伝送装置は、多重化パケット受信・分解部６０３によって相手先のパケット伝送装置から送信された多重化パケットを受信し、多重化パケットを個々のショートパケットに分解した後、ショートパケット毎に冗長パケット置換部６０４へ出力する。

次に、冗長パケット置換部６０４は、多重化パケット受信・分解部２０３から入力されたショートパケットのヘッダ情報を利用して、ショートパケットのヘッダとペイロードおよび冗長パケットのデータ長を算出する。そして、冗長パケット置換部６０４は、ショートパケットのヘッダとペイロードをＲＴＰパケット組立部５０６へ出力する。更に、冗長パケット置換部６０４は、冗長パケットのデータ長から冗長パケットの内容を判定する。例えば、冗長パケットとして伝送するデータ長を、音声データの場合は２０ｂｙｔｅ、冗長ヘッダと制御信号の場合は９ｂｙｔｅのようにあらかじめ固定値として設定しているときに、冗長パケットが２０ｂｙｔｅの場合は、冗長パケットを音声データと判定し、ショートパケットのヘッダ情報と既に保存されているＲＴＰヘッダの情報を利用して、この音声データに対応するＲＴＰヘッダ情報を生成し、音声データをペイロードとしたＲＴＰパケットを組み立てた後、組み立てたＲＴＰパケットをＲＴＰパケット蓄積バッファ５０７に格納する。また、冗長パケットが９ｂｙｔｅの場合は、冗長パケットを冗長ヘッダと制御信号の組み合わせであると判定し、ショートパケットのヘッダ情報と既に保存されているＲＴＰヘッダの情報および冗長ヘッダの情報を利用して制御信号に対応するＲＴＰヘッダ情報を生成し、制御信号をペイロードとしたＲＴＰパケットを組み立てる。そして、冗長パケット置換部６０４は、組み立てたＲＴＰパケットをＲＴＰパケット蓄積バッファ５０７に格納する。

なお、ＲＴＰパケット組立部５０６およびＲＴＰパケット蓄積バッファ５０７の動作は実施の形態５と同一であるため説明を省略する。次に、ＩＰパケット組立・送信部６０５は、ＲＴＰパケット蓄積バッファ５０７に格納されているＲＴＰパケットを取り出してＩＰ／ＵＤＰヘッダを付与し、ＩＰパケットを組み立てた後、ＩＰパケットをＶｏＩＰ端末へ送出する。

以上のように、この発明の実施の形態６によれば、コネクション制御部６０６が、入力されたパケットが呼接続動作の情報か否かを判定し、接続動作を検出することによって、ＶｏＩＰ端末の呼接続動作を監視して、ＶｏＩＰ端末から受信した音声データのＩＰパケットに含まれるＲＴＰヘッダの情報を呼接続動作の情報の一部として相手先のパケット伝送装置に通知することにより、相手先のパケット伝送装置において、冗長パケットに対応するＲＴＰヘッダを正確に復元することができる。また、ＶｏＩＰ端末から受信した音声データのＩＰパケットに含まれるＲＴＰヘッダの情報を、冗長データでなる冗長パケットのヘッダ情報として送付する必要がないので、上記ＶｏＩＰ端末から受信した音声データのＩＰパケットに含まれるＲＴＰヘッダの情報を冗長パケットのヘッダ情報等に組み込む必要がない上、呼接続を制御するパケットとして上記ＶｏＩＰ端末から受信した音声データのＩＰパケットに含まれるＲＴＰヘッダの情報を伝送できるので、冗長データのオーバヘッドを抑制することができ、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、コネクション制御部６０６が、ＶｏＩＰ端末の呼接続動作を監視して、ＶｏＩＰ端末から受信した音声データのＩＰパケットに含まれるＲＴＰヘッダの情報を呼接続動作の情報（呼接続を制御するパケット）の一部として相手先のパケット伝送装置に通知することにより、冗長パケットとして常に音声データ又は制御信号を伝送路パケットに追加することが可能となり、伝送路でのパケット損失耐性が向上するという効果が得られる。

実施の形態７．
この実施の形態７は、上記実施の形態３で示したコネクション／冗長パケット制御を、１又は複数のＶｏＩＰ端末から受信したＩＰパケットを多重化して伝送するパケット伝送装置に適用したものである。

図１７はこの発明の実施の形態７によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。この図において、前述の図と同一又は相当部分に同一符号を付し、説明を省略する。なお、この図において、７０１は、端末装置間の呼接続を監視して、呼の接続開始直後にのみ、ショートパケット組立手段に対して、パケット受信手段が受信したパケットのヘッダの情報でなる冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てるように制御するコネクション／冗長パケット制御手段であり、ここでは、ＶｏＩＰ端末同士の呼の接続動作を検出し、新規に呼の接続が完了した直後にのみ、冗長パケットとして音声データおよび制御信号の代わりにＲＴＰヘッダをショートパケットに追加するように制御するコネクション／冗長パケット制御部である。

次に動作について説明する。
まず、コネクション／冗長パケット制御部７０１がＶｏＩＰ端末の呼の接続動作を検出していない状態におけるパケット伝送装置の動作に関しては、実施の形態６で示したコネクション制御部６０６がＶｏＩＰ端末の呼接続動作を検出していない状態におけるパケット伝送装置の動作と同様であるため、説明を省略する。

次に、コネクション／冗長パケット制御部７０１がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始を検出した状態におけるパケット伝送装置の動作について説明する。
まず、パケット伝送装置がＶｏＩＰ端末からＩＰパケットを受信した場合の動作について説明する。この場合、パケット伝送装置はＩＰパケット受信部２０１によってＶｏＩＰ端末からのＩＰパケットを受信し、ＩＰパケットをコネクション／冗長パケット制御部７０１へ出力する。そして、コネクション／冗長パケット制御部７０１は、ＩＰパケット受信部２０１から入力されたＩＰパケットが呼接続動作の情報か否かを判定する。そして、ＩＰパケット受信部２０１から入力されたＩＰパケットが呼接続動作の情報であると判定した場合、コネクション／冗長パケット制御部７０１は、呼接続動作の情報から相手先ＶｏＩＰ端末に対応するパケット伝送装置を特定し、呼接続動作の情報を含むＩＰパケットの宛先を、特定したパケット伝送装置に設定して多重化パケット組立・送信部６０２へ出力する。更に、コネクション／冗長パケット制御部７０１は、呼接続動作の情報を解析して呼の接続完了を検出する。そして、呼の接続完了を検出した場合、その呼に対応するＩＰパケット受信数を保存するためのカウンタを新規に用意し、カウンタを初期化する。
そして、多重化パケット組立・送信部６０２は、コネクション／冗長パケット制御部７０１から入力されたＩＰパケットを相手先のパケット伝送装置に出力する。

そして、コネクション／冗長パケット制御部７０１がＶｏＩＰ端末の呼の接続完了を検出した後、ＩＰパケット受信部２０１がＩＰパケットを受信し、上記用意したカウンタが１回になるまで、すなわち、新規に呼の接続が完了した直後にのみ、コネクション／冗長パケット制御部７０１は、ショートパケット組立部５０１に対して、ＲＴＰヘッダでなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御する。

なお、コネクション／冗長パケット制御部７０１がＶｏＩＰ端末の呼の接続完了を検出した状態におけるパケット伝送装置の動作に関しては、実施の形態５で示したパケット伝送装置の動作において、冗長パケット制御部５０９がショートパケット組立部５０１を制御する際の所定数を１（カウンタの初期値＋１）とした場合と同様であるため、説明を省略する。

次に、コネクション／冗長パケット制御部７０１がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始を検出した状態で、相手先のパケット伝送装置から呼接続動作の情報を含むＩＰパケットを受信した場合の動作について説明する。この場合、パケット伝送装置は、多重化パケット受信・分解部６０３によって相手先のパケット伝送装置から受信したＩＰパケットをコネクション／冗長パケット制御部７０１へ出力する。そして、コネクション／冗長パケット制御部７０１は、多重化パケット受信・分解部６０３から入力されたＩＰパケットが呼接続動作の情報であると判定した場合、呼接続動作の情報を解析して呼接続の相手先であるＶｏＩＰ端末を特定し、入力されたＩＰパケットをＩＰパケット組立・送信部６０５へ出力する。そして、ＩＰパケット組立・送信部６０５は、コネクション／冗長パケット制御部７０１から入力されたＩＰパケットをＶｏＩＰ端末へ送信する。

以上が、コネクション／冗長パケット制御部７０１がＶｏＩＰ端末の呼接続の開始を検出した状態におけるパケット伝送装置の動作である。
なお、コネクション／冗長パケット制御部７０１がＶｏＩＰ端末の呼の接続完了を検出した状態におけるパケット伝送装置の動作に関しては、実施の形態５で示したパケット伝送装置の動作と同様であるため、説明を省略する。

以上のように、この発明の実施の形態７によれば、コネクション／冗長パケット制御部７０１が、入力されたパケットが呼接続動作の情報か否かを判定し、接続動作を検出することによって、ＶｏＩＰ端末の呼接続動作を監視して、呼の接続が完了した直後にのみ、音声データや制御信号の冗長パケットの代わりにＲＴＰヘッダの情報でなる冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てて送信するように制御することにより、相手先のパケット伝送装置において、冗長パケットに対応するＲＴＰヘッダを正確に復元することができる。また、ＲＴＰヘッダの情報を、冗長データでなる冗長パケットのヘッダ情報として送付する必要がないので、冗長パケットのパケット種別を示す情報をヘッダ情報等に組み込む必要がない上、冗長パケットとして送信する冗長データが存在しない先頭のＩＰパケットの冗長パケットとしてＲＴＰヘッダの情報を伝送できるので、冗長データのオーバヘッドを抑制することができ、冗長伝送時の伝送路負荷のピーク値を抑制することができるという効果が得られる。

また、コネクション／冗長パケット制御部７０１が、ＶｏＩＰ端末の呼接続動作を監視して、呼の接続が完了した直後にのみ、音声データや制御信号の冗長パケットの代わりにＲＴＰヘッダの情報でなる冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てて送信するように制御することにより、冗長パケットとして送信する直前の音声データや制御信号が存在しない先頭のＩＰパケットを伝送する場合にのみ、冗長パケットとして音声データや制御信号の変わりにＲＴＰヘッダの情報を送信することが可能となり、伝送路でのパケット損失耐性が向上するという効果が得られる。

実施の形態８．
この実施の形態８は、上記実施の形態４で示した冗長パケット制御を、１又は複数のＶｏＩＰ端末から受信したＩＰパケットを多重化して伝送するパケット伝送装置に適用したものである。

図１８はこの発明の実施の形態８によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。この図において、前述の図と同一又は相当部分に同一符号を付し、説明を省略する。なお、この図において、８０１は、ショートパケット組立手段に対して、パケット受信手段が受信したパケットに含まれるデータが無音の音声データである場合に、上記パケット受信手段が受信したパケットのヘッダの情報でなる冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てるように制御する冗長パケット制御手段であり、ここでは、ショートパケット組立部５０１に対してパケット受信部１０１が受信したＩＰパケットに含まれるデータが無音の音声データである場合に、当該無音の音声データの冗長パケットの代わりに、上記パケット受信部１０１が受信したＩＰパケットのＲＴＰヘッダの情報でなる冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てるように制御するものであり、ＩＰパケット受信部１０１が受信したＩＰパケットの数を呼毎に計測し、同一呼のＩＰパケットが所定数受信されるまでは、ショートパケット組立部１０５に対して冗長パケットとしてＲＴＰヘッダを出力するように指示し、同一呼のＩＰパケットが所定数受信された後も、無音検出部４０１が無音と判定したＩＰパケットの冗長パケットの代わりにＲＴＰヘッダの冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てるように制御する冗長パケット制御部である。

次に動作について説明する。
最初に、パケット伝送装置がＶｏＩＰ端末からＩＰパケットを受信した場合の動作について述べる。この場合、まずパケット伝送装置はＩＰパケット受信部１０１によってＶｏＩＰ端末からのＩＰパケットを受信し、データ種別判定部１０２および冗長パケット制御部８０１へ出力する。そして、データ種別判定部１０２は、入力されたＩＰパケットのデータ種別を判定し、入力されたＩＰパケットおよびＩＰパケットの判定結果を冗長パケット組立部１０３へ出力する。なお、データ種別判定部１０２がＩＰパケットに含まれるデータの種類を判定する動作は、実施の形態１と同様であるため説明は省略する。また、データ種別判定部１０２は、ＩＰパケットのデータが制御信号でないと判定した場合、ＩＰパケットを音声データと見なして無音検出部４０１に出力する。なお、冗長パケット組立部１０３および冗長パケット蓄積バッファ１０４の動作に関しては、実施の形態１と同様であるため説明は省略する。

次に、無音検出部４０１は、実施の形態４と同様にして、入力されたＩＰパケットに含まれる音声データが無音か否かを判定し、判定結果に応じて音声データの有音・無音を示す信号を冗長パケット制御部８０１へ出力する。
そして、冗長パケット制御部８０１は、ＩＰパケット受信部１０１から入力されたＩＰパケットが対応する呼を特定し、呼毎に用意したＩＰパケット受信数を計測するためのカウンタを更新する。そして、同一呼のＩＰパケット受信数があらかじめ定めた所定数よりも少ない場合は、ショートパケット組立部１０５に対して冗長パケットとしてＲＴＰヘッダを追加する信号を出力する。また、同一呼のＩＰパケット受信数があらかじめ定めた所定数以上となった場合、無音検出部４０１から入力された信号に応じて出力信号を決定する。例えば、無音検出部４０１から音声データの有音を示す信号を受信した場合、有音を示す信号に対応する冗長パケットがショートパケットに追加されるタイミングに合わせて、通常の冗長パケットを追加する信号をショートパケット組立部５０１に出力する。また、無音検出部４０１から音声データの無音を示す信号を受信した場合、無音を示す信号に対応する冗長パケットがショートパケットに追加されるタイミングに合わせて、冗長パケットとしてＲＴＰヘッダを追加する信号をショートパケット組立部５０１に出力する。

なお、ショートパケット組立部５０１、ショートパケット蓄積バッファ５０２および多重化パケット組立・送信部５０３の動作に関しては、実施の形態５と同様であるため説明は省略する。

以上が、パケット伝送装置がＶｏＩＰ端末からＩＰパケットを受信した場合の動作である。なお、相手先のパケット伝送装置から多重化パケットを受信した場合の動作については、実施の形態５と同様であるため説明は省略する。

以上のように、この発明の実施の形態８によれば、無音検出部４０１が、ＶｏＩＰ端末から入力された音声データが無音か否かを判定し、当該音声データが無音の音声データである場合に、冗長パケット制御部８０１が、ショートパケット組立部５０１に対して、無音と判定された音声データの冗長パケットの代わりにＲＴＰヘッダの情報でなる冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てるように制御することによって、伝送路でバーストロスが発生した場合においても、ＶｏＩＰ端末から受信したＩＰパケットに含まれるＲＴＰヘッダを相手先のパケット伝送装置へ伝送することを可能とし、相手先のパケット伝送装置において、冗長パケットからＩＰパケットを作成する際に、冗長パケットに対応するＲＴＰヘッダを正確に復元することができるという効果が得られる。

この発明の実施の形態１によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。 ＩＰパケットのパケットフォーマットを示す説明図である。 ＲＴＰヘッダのデータフォーマットを示す説明図である。 ＲＴＰヘッダの各項目の概要を示す説明図である。 制御信号の冗長パケットのパケットフォーマットを示す説明図である。 伝送路パケットのパケットフォーマットを示す説明図である。 この発明の実施の形態２によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。 呼接続動作の情報に冗長データの伝送遅延情報を追加したＩＰパケットを示す説明図である。 この発明の実施の形態３によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態４によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態５によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。 ショートパケットのパケットフォーマットを示す説明図である。 ショートパケットのパケットフォーマットを示す説明図である。 多重化パケットのパケットフォーマットを示す説明図である。 この発明の実施の形態６によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。 呼接続動作の情報にＲＴＰヘッダの情報を加えたＩＰパケットの一例を示す説明図である。 この発明の実施の形態７によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態８によるパケット伝送装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０１ ＩＰパケット受信部、１０２ データ種別判定部、１０３ 冗長パケット組立部、１０４ 冗長パケット蓄積バッファ、１０５ 伝送路パケット組立部、１０６ 伝送路パケット送信部、１０７ 伝送路パケット受信部、１０８ 冗長パケット置換部、１０９ ＩＰパケット蓄積バッファ、１１０ ＩＰパケット送信部、１１１ 冗長パケット制御部、２０１ ＩＰパケット受信部、２０２ 伝送路パケット組立部、２０３ 伝送路パケット送信部、２０４ 伝送路パケット受信部、２０５ 冗長パケット置換部、２０６ ＩＰパケット送信部、２０７ コネクション制御部、３０１ コネクション／冗長パケット制御部、４０１ 無音検出部、４０２ 冗長パケット制御部、５０１ ショートパケット組立部、５０２ ショートパケット蓄積バッファ、５０３ 多重化パケット組立・送信部、５０４ 多重化パケット受信・分解部、５０５ 冗長パケット置換部、５０６ ＲＴＰパケット組立部、５０７ ＲＴＰパケット蓄積バッファ、５０８ ＩＰパケット組立・送信部、６０１ ショートパケット蓄積バッファ、６０２ 多重化パケット組立・送信部、６０３ 多重化パケット受信・分解部、６０４ 冗長パケット置換部、６０５ ＩＰパケット組立・送信部、７０１ コネクション／冗長パケット制御部、８０１ 冗長パケット制御部。

Claims (18)

1. 連続して送信された複数のパケットを受信するパケット受信手段と、
   上記パケット受信手段が受信したパケットに含まれるデータのデータ種別を判定するデータ種別判定手段と、
   上記データ種別判定手段の判定結果に基づいて、データ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで上記受信したパケットの冗長データの冗長パケットを組み立てる冗長パケット組立手段と、
   上記冗長パケット組立手段に組み立てられた冗長パケットを蓄積する冗長パケット蓄積手段と、
   上記冗長パケット蓄積手段に蓄積された冗長パケットを用いて、上記パケット受信手段が受信したパケットの伝送路パケットを組み立てる伝送路パケット組立手段と、
   上記伝送路パケット組立手段が組み立てた伝送路パケットを伝送路に送信する伝送路パケット送信手段と
   を備えたことを特徴とするパケット伝送装置。
2. 上記冗長パケットのパケットフォーマットは、上記パケット受信手段が受信したパケットに含まれる情報のうち、上記伝送路パケットの受信側で復元できる情報は格納されず、正確に復元できない情報は格納されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のパケット伝送装置。
3. 上記伝送路パケット組立手段は、上記冗長データの伝送遅延を示す伝送遅延情報でなり、上記冗長データの冗長パケットと異なるパケット長のパケットフォーマットで構成された冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のパケット伝送装置。
4. 上記伝送路パケット組立手段に対して、上記パケット受信手段が受信したパケット数が所定数に達するまでは、上記伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御する冗長パケット制御手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載のパケット伝送装置。
5. 端末装置間の呼接続を監視して、端末装置間の呼接続を制御するパケットに上記冗長データの伝送遅延を示す伝送遅延情報を付加するコネクション制御手段を備え、
   端末装置間の呼接続を制御するパケットの一部として上記伝送遅延情報を送信することを特徴とする請求項１に記載のパケット伝送装置。
6. 端末装置間の呼接続を監視して、呼の接続開始直後にのみ、上記伝送路パケット組立手段に対して、上記伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御するコネクション／冗長パケット制御手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載のパケット伝送装置。
7. 上記伝送路パケット組立手段に対して、上記パケット受信手段が受信したパケットに含まれるデータが無音の音声データである場合に、上記伝送遅延情報でなる冗長パケットを用いて伝送路パケットを組み立てるように制御する冗長パケット制御手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載のパケット伝送装置。
8. 送信先の端末装置へ送信されるパケットの冗長データからデータ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで冗長パケットが組み立てられ、当該組み立てられた冗長パケットを用いて組み立てられた伝送路パケットを受信する伝送路パケット受信手段と、
   上記伝送路パケット受信手段が受信した伝送路パケットを送信先の端末装置へ送信されるパケットと冗長パケットとに分割すると共に、当該冗長パケットのパケットフォーマットに基づいてデータ種別を判定し、当該判定結果に基づいて上記冗長パケットから元の送信先の端末装置へ送信されるパケットを復元する冗長パケット置換手段と、
   上記冗長パケット置換手段で得られた送信先の端末装置へ送信されるパケットを蓄積する端末パケット蓄積手段と、
   上記端末パケット蓄積手段に蓄積されているパケットを上記送信先の端末装置へ送信するパケット送信手段と
   を備えたことを特徴とするパケット伝送装置。
9. 連続して送信された複数のパケットを受信するパケット受信手段と、
   上記パケット受信手段が受信したパケットに含まれるデータのデータ種別を判定するデータ種別判定手段と、
   上記データ種別判定手段の判定結果に基づいて、データ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで上記受信したパケットの冗長データの冗長パケットを組み立てる冗長パケット組立手段と、
   上記冗長パケット組立手段に組み立てられた冗長パケットを蓄積する冗長パケット蓄積手段と、
   上記冗長パケット蓄積手段に蓄積された冗長パケットを用いて、上記パケット受信手段が受信したパケットのショートパケットを組み立てるショートパケット組立手段と、
   上記ショートパケット組立手段に組み立てられたショートパケットを蓄積するショートパケット蓄積手段と、
   ショートパケット蓄積手段に蓄積されたショートパケットを多重化し、多重化したショートパケットを１つの多重化パケットとして伝送路へ送出する多重化パケット組立・送信手段と
   を備えたことを特徴とするパケット伝送装置。
10. 上記冗長パケットのパケットフォーマットは、上記パケット受信手段が受信したパケットに含まれる情報のうち、上記多重化パケットの受信側で復元できる情報は格納されず、正確に復元できない情報は格納されるように構成されたことを特徴とする請求項９に記載のパケット伝送装置。
11. 上記ショートパケットのヘッダ情報は、上記パケット受信手段が受信したパケットに含まれる情報のうち、上記多重化パケットの受信側で復元できる情報は格納されず、正確に復元できない情報は格納されるように構成されたことを特徴とする請求項９に記載のパケット伝送装置。
12. 上記冗長パケットのパケットフォーマットは、データ種別に対応してそれぞれ異なるパケット長となるように構成されたことを特徴とする請求項１または請求項９に記載のパケット伝送装置。
13. 上記ショートパケット組立手段は、上記パケット受信手段が受信したパケットのヘッダの情報でなり、上記冗長データの冗長パケットと異なるパケット長のパケットフォーマットで構成された冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てるように構成されたことを特徴とする請求項９に記載のパケット伝送装置。
14. 上記ショートパケット組立手段に対して、上記パケット受信手段が受信したパケット数が所定数に達するまでは、上記パケット受信手段が受信したパケットのヘッダの情報でなる冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てるように制御する冗長パケット制御手段を備えたことを特徴とする請求項１３に記載のパケット伝送装置。
15. 端末装置間の呼接続を監視して、端末装置間の呼接続を制御するパケットに上記パケット受信手段が受信したパケットのヘッダの情報を付加するコネクション制御手段を備え、
    端末装置間の呼接続を制御するパケットの一部として上記パケット受信手段が受信したパケットのヘッダ情報を送信することを特徴とする請求項９に記載のパケット伝送装置。
16. 端末装置間の呼接続を監視して、呼の接続開始直後にのみ、上記ショートパケット組立手段に対して、上記パケット受信手段が受信したパケットのヘッダの情報でなる冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てるように制御するコネクション／冗長パケット制御手段を備えたことを特徴とする請求項１３に記載のパケット伝送
    装置。
17. 上記ショートパケット組立手段に対して、上記パケット受信手段が受信したパケットに含まれるデータが無音の音声データである場合に、上記パケット受信手段が受信したパケットのヘッダの情報でなる冗長パケットを用いてショートパケットを組み立てるように制御する冗長パケット制御手段を備えたことを特徴とする請求項１３に記載のパケット伝送装置。
18. 送信先の端末装置へ送信されるパケットの冗長データからデータ種別に対応してそれぞれ異なるパケットフォーマットで冗長パケットが組み立てられ、当該組み立てられた冗長パケットを用いて組み立てられたショートパケットが多重化された多重化パケットを受信し、当該受信した多重化パケットを個々のショートパケットに分解する多重化パケット受信・分解手段と、
    上記多重化パケット受信・分解手段が分解したショートパケットを冗長パケットとそれ以外の情報とに分割すると共に、上記分割された冗長パケットのパケットフォーマットに基づいてデータ種別を判定し、当該判定結果に基づいて上記冗長パケットから元の送信先の端末装置へ送信されるパケットを復元する冗長パケット置換手段と、
    上記冗長パケット置換手段が冗長パケット以外の情報として分割したショートパケットの情報から元の送信先の端末装置へ送信されるパケットを組み立てるパケット組立手段と、
    上記冗長パケット置換手段およびパケット組立手段で得られた送信先の端末装置へ送信されるパケットを蓄積する端末パケット蓄積手段と、
    上記端末パケット蓄積手段に蓄積されているパケットを上記送信先の端末装置へ送信するパケット送信手段と
    を備えたことを特徴とするパケット伝送装置。

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