(57)【要約】【課題】回線使用帯域を節約して送受信エッジルータ間での遅延時間を推定する。【解決手段】送信側エッジルータ１０２ａは、送信側通信装置１０１ａから受信したパケットに、現在の時刻を表す時刻情報とラベルテーブルに基づいたラベルを付与し、当該パケットをラベルに応じたコアルータ１０３に伝送する。コアルータ１０３は、受信したパケットを当該パケットに付与されたラベルに応じた他のコアルータ１０３またはエッジルータ１０２に伝送する。受信側エッジルータ１０２ｂは、コアルータ１０３から受信したパケットから時刻情報を取り出し、当該時刻情報を送信側エッジルータ１０２ａに送り返すと共に、ラベルおよび時刻情報を外したパケットを宛先アドレスに基づいた受信側通信装置１０１ｂに伝送する。送信側エッジルータ１０２ａは、受信した時刻情報と当該時刻情報の受信時刻とに基づいて遅延時間を推定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッジルータとコアルータとを有して構成され、宛先アドレスに対応して付与したラベルを用いてパケットの伝送を行なうラベルスイッチングネットワークにおいて、送信側エッジルータは、宛先アドレスと使用するラベルとが対応付けられたラベルテーブルを有し、上記ラベルスイッチングネットワークの外の送信側通信装置から受信したパケットに、現在の時刻を表す時刻情報および上記ラベルテーブルに基づいたラベルを付与し、当該パケットを上記ラベルに応じた上記コアルータに伝送し、上記コアルータは、受信したパケットを当該パケットに付与されたラベルに応じた他のコアルータまたは上記エッジルータに伝送し、受信側エッジルータは、上記コアルータから受信したパケットから上記時刻情報を取り出し、当該時刻情報を上記送信側エッジルータに送り返すと共に、上記ラベルおよび上記時刻情報を外したパケットを宛先アドレスに基づいた上記ラベルスイッチングネットワーク外の受信側通信装置に伝送し、さらに上記送信側エッジルータは、受信した上記時刻情報と当該時刻情報の受信時刻とに基づいて遅延時間を推定することを特徴とする遅延時間抑制伝送方法。
【請求項２】
上記送信側エッジルータは、推定された推定遅延時間が予め設定された許容遅延時間を超える場合に、上記送信側通信装置から受信する同一の宛先アドレスを有するパケット群の一部に別ルート用のラベルを付与して、同一の宛先アドレスを有するパケット群を複数のルートに分散させることを特徴とする請求項１記載の遅延時間抑制伝送方法。
【請求項３】
上記送信側エッジルータは、パケットに含まれるアドレス情報とプログラム識別子と伝送品質情報とのいずれか一つ又はこれらの一部または全部の組み合わせに基づいて分散伝送を行なうか否かが指定された制御テーブルを有し、上記送信側通信装置から受信するパケット群のうち、上記制御テーブルで分散伝送が指定されたパケット群の一部に上記別ルート用のラベルを付与することを特徴とする請求項２記載の遅延時間抑制伝送方法。
【請求項４】
上記制御テーブルには、パケットに含まれるアドレス情報とプログラム識別子と伝送品質情報とのいずれか一つ又はこれらの一部または全部の組み合わせに対応した上記許容遅延時間が指定されていることを特徴とする請求項３記載の遅延時間抑制伝送方法。
【請求項５】
上記送信側エッジルータは、周期的に上記時刻情報を受信パケットに付与することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の遅延時間抑制伝送方法。
【請求項６】
上記周期をコマンドにより又は上記推定遅延時間に基づいて変化させることを特徴とする請求項５記載の遅延時間抑制伝送方法。
【請求項７】
上記送信側エッジルータは、上記制御テーブルで分散伝送が指定されたパケットに上記時刻情報を付与することを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の遅延時間抑制伝送方法。
【請求項８】
上記送信側エッジルータは、上記時刻情報を付与するパケットに分散伝送指示情報を付与し、上記受信側エッジルータは、受信したパケットについて上記分散伝送指示情報の有無を確認することで上記時刻情報の有無を判断することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の遅延時間抑制伝送方法。
【請求項９】
上記送信側エッジルータは、ＲＴＰヘッダに上記時刻情報と上記分散伝送指示情報の一方または双方を記述することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の遅延時間抑制伝送方法。
【請求項１０】
上記送信側エッジルータは、上記推定遅延時間の変化に基づいて、上記別ルートに分散させるパケット量を調整することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の遅延時間抑制伝送方法。
【請求項１１】
エッジルータとコアルータとを有して構成され、宛先アドレスに対応して付与したラベルを用いてパケットの伝送を行なうラベルスイッチングネットワークにおいて、送信側エッジルータは、宛先アドレスと使用するラベルとが対応付けられたラベルテーブルを有し、上記ラベルスイッチングネットワークの外の送信側通信装置から受信したパケットに、現在の時刻を表す時刻情報および上記ラベルテーブルに基づいたラベルを付与し、当該パケットを上記ラベルに応じた上記コアルータに伝送し、上記コアルータは、受信したパケットを当該パケットに付与されたラベルに応じた他のコアルータまたは上記エッジルータに伝送し、受信側エッジルータは、上記コアルータから受信したパケットから上記時刻情報を取り出し、当該時刻情報を上記送信側エッジルータに送り返すと共に、上記ラベルおよび上記時刻情報を外したパケットを宛先アドレスに基づいた上記ラベルスイッチングネットワーク外の受信側通信装置に伝送し、さらに上記送信側エッジルータは、受信した上記時刻情報と当該時刻情報の受信時刻とに基づいて遅延時間を推定することを特徴とする遅延時間抑制伝送システム。
【請求項１２】
上記送信側エッジルータは、推定された推定遅延時間が予め設定された許容遅延時間を超える場合に、上記送信側通信装置から受信する同一の宛先アドレスを有するパケット群の一部に別ルート用のラベルを付与して、同一の宛先アドレスを有するパケット群を複数のルートに分散させることを特徴とする請求項１１記載の遅延時間抑制伝送システム。
【請求項１３】
宛先アドレスに対応して付与したラベルを用いてパケットの伝送を行なうラベルスイッチングネットワークに用いるエッジルータにおいて、宛先アドレスと使用するラベルとが対応付けられたラベルテーブルを有し、上記ラベルスイッチングネットワークの外の送信側通信装置から受信したパケットに、現在の時刻を表す時刻情報および上記ラベルテーブルに基づいたラベルを付与し、当該パケットを上記ラベルに応じたコアルータに伝送し、さらに受信した上記時刻情報と当該時刻情報の受信時刻とに基づいて遅延時間を推定することを特徴とする遅延時間抑制伝送用ルータ。
【請求項１４】
上記推定された推定遅延時間が予め設定された許容遅延時間を超える場合に、上記送信側通信装置から受信する同一の宛先アドレスを有するパケット群の一部に別ルート用のラベルを付与して、同一の宛先アドレスを有するパケット群を複数のルートに分散させることを特徴とする請求項１３記載の遅延時間抑制伝送用ルータ。
【請求項１５】
宛先アドレスに対応して付与したラベルを用いてパケットの伝送を行なうラベルスイッチングネットワークに用いるエッジルータにおいて、コアルータから受信したパケットに含まれる時刻情報を取り出し、当該時刻情報を送信側のエッジルータに送り返すと共に、ラベルおよび上記時刻情報を外したパケットを宛先アドレスに基づいた上記ラベルスイッチングネットワーク外の受信側通信装置に伝送することを特徴とする遅延時間抑制伝送用ルータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遅延時間を抑制するための伝送方法およびシステムおよびルータに関する。さらに詳述すると、本発明は、ラベルを用いてパケットの伝送を行なうラベルスイッチングネットワークにおいて、遅延時間を推定する方法およびシステムおよびルータ並びにネットワーク負荷を分散させることによって伝送遅延を抑制する方法およびシステムおよびルータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークでは、ＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）技術がバックボーンネットワーク技術として注目を浴びている。ＭＰＬＳではラベルを用いた明示的な経路の指定が可能である。このＭＰＬＳ技術を用いて、輻輳による伝送遅延を回避するために、同じ宛先アドレスを有するパケット群の一部に別ルート用のラベルを付与して、同一の宛先アドレスを有するパケット群を複数のルートに分散させる方法が従来提案されている（非特許文献１および図８参考）。
【０００３】
図８に示すように、送信端末４０１から受信端末４０８までの主たる伝送ルートを、送信端末４０１→送信側エッジルータ４０２→第１コアルータ４０３→第２コアルータ４０４→第４コアルータ４０６→受信側エッジルータ４０７→受信端末４０８となる経路（以下、第１ルートと呼ぶ。）とし、この第１ルートに、ラベル「Ａ１」「Ｂ１」「Ｃ１」「Ｄ１」を割り当てる。また、輻輳を回避するための分散伝送用ルートを、送信端末４０１→送信側エッジルータ４０２→第１コアルータ４０３→第３コアルータ４０５→第４コアルータ４０６→受信側エッジルータ４０７→受信端末４０８となる経路（以下、第２ルートと呼ぶ。）とし、この第２ルートに、ラベル「Ａ２」「Ｂ２」「Ｃ２」「Ｄ２」を割り当てる。
【０００４】
この場合、送信端末４０１から受信端末４０８に向けてパケットＰＫ１０１が送信されると、該パケットＰＫ１０１は先ず送信側エッジルータ４０２で受信される。送信側エッジルータ４０２では、当該受信したパケットＰＫ１０１に、ラベルテーブルＴＢ１０１Ａに基づいて、ラベル「Ａ１」を付与し、当該ラベル付与後のパケット（図８中でＰＫ１０２で示す）を第１コアルータ４０３に伝送する。第１コアルータ４０３では、受信したパケットＰＫ１０２について、ラベルテーブルＴＢ１０２に基づいて「Ａ１」→「Ｂ１」のラベルの置換を行い、当該ラベル置換後のパケットを第２コアルータ４０４に伝送する。第２コアルータ４０４では、受信したパケットについて、ラベルテーブルＴＢ１０３に基づいて「Ｂ１」→「Ｃ１」のラベルの置換を行い、当該ラベル置換後のパケット（図８中でＰＫ１０３で示す）を第４コアルータ４０６に伝送する。第４コアルータ４０６では、受信したパケットＰＫ１０３について、ラベルテーブルＴＢ１０５に基づいて「Ｃ１」→「Ｄ１」のラベルの置換を行い、当該ラベル置換後のパケットを受信側エッジルータ４０７に伝送する。受信側エッジルータ４０７では、ラベルテーブルＴＢ１０６に基づいてラベル「Ｄ１」を削除し、当該ラベル削除後のパケット（図８中でＰＫ１０４で示す）を受信端末４０８に伝送する。
【０００５】
第１ルートに輻輳が発生し、送信側エッジルータ４０２に当該輻輳の発生が通知されると、送信側エッジルータ４０２では、送信端末４０１から送られる受信端末４０８宛のパケット群の一部に、ラベルテーブルＴＢ１０１Ｂに基づいて、ラベル「Ａ２」を付与し、当該ラベル付与後のパケット（図８中でＤＰＫ１０１で示す）を第１コアルータ４０３に伝送する。第１コアルータ４０３では、受信したパケットＤＰＫ１０１について、ラベルテーブルＴＢ１０２に基づいて「Ａ２」→「Ｂ２」のラベルの置換を行い、当該ラベル置換後のパケットを第３コアルータ４０５に伝送する。第３コアルータ４０５では、受信したパケットについて、ラベルテーブルＴＢ１０４に基づいて「Ｂ２」→「Ｃ２」のラベルの置換を行い、当該ラベル置換後のパケット（図８中でＤＰＫ１０２で示す）を第４コアルータ４０６に伝送する。第４コアルータ４０６では、ラベルテーブルＴＢ１０５に基づいて「Ｃ２」→「Ｄ２」のラベルの置換を行い、当該ラベル置換後のパケットを受信側エッジルータ４０７に伝送する。受信側エッジルータ４０７では、ラベルテーブルＴＢ１０６に基づいてラベル「Ｄ２」を削除し、当該ラベル削除後のパケット（図８中でＤＰＫ１０３で示す）を受信端末４０８に伝送する。以上の処理により、送信端末４０１から受信端末４０８に向かうパケットの群の一部が第２ルートに分散され、第１ルートでの輻輳が回避される。
【０００６】
第１ルートにおける輻輳の検出は、コアルータ４０３，４０４，４０６や受信側エッジルータ４０７の受信バッファにおける受信パケット数を測定することにより行なわれている（非特許文献２参照）。
【０００７】
また、遅延時間を測定するために、監視パケットを送信し、応答パケットにより遅延時間を測定する方法が提案されている（非特許文献３参照）。
【０００８】
【非特許文献１】
江崎他：「ＭＰＬＳ教科書」、ＩＤＧジャパン、２００２／７  （第２７７頁の図９−２など）
【非特許文献２】
山口他：「ＭＰＬＳを用いたトラヒック分散方式に関する一考察」、２００１年電子情報通信学会総合大会、Ｂ−６−２２
【非特許文献３】
宗宮他：「ＩＰトラヒックエンジニアリングにおけるロードバランシング方式の検討」、電子情報通信学会技術報告ＳＳＥ２０００−５３、２０００／６
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コアルータや受信側エッジルータの受信バッファにおける受信パケット数の測定により輻輳を検出する方法では、送信側エッジルータと受信側エッジルータとの間でアプリケーションの遅延時間がどれくらい増加しているかを把握することはできない。このため、ネットワークの輻輳状況に応じてアプリケーション毎の許容遅延を保証することは難しい。また、遅延時間測定用の監視パケットを送信する方法では、監視パケットを伝送するために回線の帯域を消費することになる。そして、監視パケットの送信回数が多ければ多いほど、応答パケットも多くなり、回線帯域をさらに消費することになる。
【００１０】
そこで本発明は、送受信エッジルータ間での遅延時間を推定し、且つ回線使用帯域を節約できる遅延時間抑制伝送方法およびシステムおよび遅延時間抑制伝送用ルータを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の遅延時間抑制伝送方法は、エッジルータとコアルータとを有して構成され、宛先アドレスに対応して付与したラベルを用いてパケットの伝送を行なうラベルスイッチングネットワークにおいて、送信側エッジルータは、宛先アドレスと使用するラベルとが対応付けられたラベルテーブルを有し、ラベルスイッチングネットワークの外の送信側通信装置から受信したパケットに、現在の時刻を表す時刻情報およびラベルテーブルに基づいたラベルを付与し、当該パケットをラベルに応じたコアルータに伝送し、コアルータは、受信したパケットを当該パケットに付与されたラベルに応じた他のコアルータまたはエッジルータに伝送し、受信側エッジルータは、コアルータから受信したパケットから時刻情報を取り出し、当該時刻情報を送信側エッジルータに送り返すと共に、ラベルおよび時刻情報を外したパケットを宛先アドレスに基づいたラベルスイッチングネットワーク外の受信側通信装置に伝送し、さらに送信側エッジルータは、受信した時刻情報と当該時刻情報の受信時刻とに基づいて遅延時間を推定するようにしている。
【００１２】
また、請求項１１記載の遅延時間抑制伝送システムは、エッジルータとコアルータとを有して構成され、宛先アドレスに対応して付与したラベルを用いてパケットの伝送を行なうラベルスイッチングネットワークにおいて、送信側エッジルータは、宛先アドレスと使用するラベルとが対応付けられたラベルテーブルを有し、ラベルスイッチングネットワークの外の送信側通信装置から受信したパケットに、現在の時刻を表す時刻情報およびラベルテーブルに基づいたラベルを付与し、当該パケットをラベルに応じたコアルータに伝送し、コアルータは、受信したパケットを当該パケットに付与されたラベルに応じた他のコアルータまたはエッジルータに伝送し、受信側エッジルータは、コアルータから受信したパケットから時刻情報を取り出し、当該時刻情報を送信側エッジルータに送り返すと共に、ラベルおよび時刻情報を外したパケットを宛先アドレスに基づいたラベルスイッチングネットワーク外の受信側通信装置に伝送し、さらに送信側エッジルータは、受信した時刻情報と当該時刻情報の受信時刻とに基づいて遅延時間を推定するようにしている。
【００１３】
また、請求項１３記載の遅延時間抑制伝送用ルータは、宛先アドレスに対応して付与したラベルを用いてパケットの伝送を行なうラベルスイッチングネットワークに用いるエッジルータにおいて、宛先アドレスと使用するラベルとが対応付けられたラベルテーブルを有し、ラベルスイッチングネットワークの外の送信側通信装置から受信したパケットに、現在の時刻を表す時刻情報およびラベルテーブルに基づいたラベルを付与し、当該パケットをラベルに応じたコアルータに伝送し、さらに受信した時刻情報と当該時刻情報の受信時刻とに基づいて遅延時間を推定するようにしている。
【００１４】
また、請求項１５記載の遅延時間抑制伝送用ルータは、宛先アドレスに対応して付与したラベルを用いてパケットの伝送を行なうラベルスイッチングネットワークに用いるエッジルータにおいて、コアルータから受信したパケットに含まれる時刻情報を取り出し、当該時刻情報を送信側のエッジルータに送り返すと共に、ラベルおよび時刻情報を外したパケットを宛先アドレスに基づいたラベルスイッチングネットワーク外の受信側通信装置に伝送するようにしている。
【００１５】
ここで、時刻情報が表す「現在の時刻」には、「現在の時刻」と完全に一致する時刻の他に「現在の時刻」と同一視できるほぼ等しい時刻も含むものとする。また、「時刻情報の受信時刻」には、当該受信時刻と完全に一致する時刻の他に当該受信時刻と同一視できるほぼ等しい時刻も含むものとする。
【００１６】
したがって、送信側エッジルータでは、時刻情報をパケットに付加する。そして、ラベルによる経路指定によって、時刻情報が付加されたパケットが受信側エッジルータまで伝送される。受信側エッジルータでは、パケットに付加された時刻情報を送信側エッジルータに送り返すと共に、時刻情報およびラベルを外したパケットを宛先アドレスに基づいたラベルスイッチングネットワーク外の受信側通信装置に伝送する。送信側エッジルータでは、送り返されてきた時刻情報と該時刻情報の受信時刻とに基づいて遅延時間を推定する。これにより、送信側エッジルータと受信側エッジルータとの間で、どの程度の遅延時間が生じているか把握できる。
【００１７】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の遅延時間抑制伝送方法において、送信側エッジルータは、推定された推定遅延時間が予め設定された許容遅延時間を超える場合に、送信側通信装置から受信する同一の宛先アドレスを有するパケット群の一部に別ルート用のラベルを付与して、同一の宛先アドレスを有するパケット群を複数のルートに分散させるようにしている。
【００１８】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の遅延時間抑制伝送システムにおいて、送信側エッジルータは、推定された推定遅延時間が予め設定された許容遅延時間を超える場合に、送信側通信装置から受信する同一の宛先アドレスを有するパケット群の一部に別ルート用のラベルを付与して、同一の宛先アドレスを有するパケット群を複数のルートに分散させるようにしている。
【００１９】
また、請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の遅延時間抑制伝送用ルータにおいて、推定された推定遅延時間が予め設定された許容遅延時間を超える場合に、送信側通信装置から受信する同一の宛先アドレスを有するパケット群の一部に別ルート用のラベルを付与して、同一の宛先アドレスを有するパケット群を複数のルートに分散させるようにしている。
【００２０】
したがって、ネットワーク負荷を分散させることによって輻輳を回避でき伝送遅延を抑制できる。また、送信側の端末で送信量を絞る必要はないので、受信側の端末で受信する単位時間あたりのパケット量が減少してしまうことを避けられる。
【００２１】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の遅延時間抑制伝送方法において、送信側エッジルータは、パケットに含まれるアドレス情報とプログラム識別子と伝送品質情報とのいずれか一つ又はこれらの一部または全部の組み合わせに基づいて分散伝送を行なうか否かが指定された制御テーブルを有し、送信側通信装置から受信するパケット群のうち、制御テーブルで分散伝送が指定されたパケット群の一部に別ルート用のラベルを付与するようにしている。この場合、例えば宛先アドレスまたはプログラム識別子またはこれらの組み合わせといった細かな単位で、分散伝送を行なうか否かを制御することができる。これにより、データの重要性、使用するアプリケーションの性質、ネットワークの混雑の程度など、種々の要因を加味した細やかなトラヒック制御が実現できる。
【００２２】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の遅延時間抑制伝送方法において、制御テーブルには、パケットに含まれるアドレス情報とプログラム識別子と伝送品質情報とのいずれか一つ又はこれらの一部または全部の組み合わせに対応した許容遅延時間が指定されているものとしている。この場合、例えば宛先アドレスまたはプログラム識別子またはこれらの組み合わせといった細かな単位ごとに、それぞれ異なる許容遅延時間を設定することができる。
【００２３】
また、請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の遅延時間抑制伝送方法において、送信側エッジルータは、周期的に時刻情報を受信パケットに付与するようにしている。この場合、すべてのユーザパケットに時刻情報を付与する場合と比較して、回線使用帯域を節約することができる。
【００２４】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の遅延時間抑制伝送方法において、周期をコマンドにより又は推定遅延時間に基づいて変化させるようにしている。この場合、ネットワークトラヒックの状況に応じた適切な周期に調整できる。
【００２５】
また、請求項７記載の発明は、請求項３から６のいずれかに記載の遅延時間抑制伝送方法において、送信側エッジルータは、制御テーブルで分散伝送が指定されたパケットに時刻情報を付与するようにしている。この場合、分散伝送の指定のないパケットについては、時刻情報に関わる処理の影響を受けない通常通りの伝送が保証される。
【００２６】
また、請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の遅延時間抑制伝送方法において、送信側エッジルータは、時刻情報を付与するパケットに分散伝送指示情報を付与し、受信側エッジルータは、受信したパケットについて分散伝送指示情報の有無を確認することで時刻情報の有無を判断するようにしている。したがって、受信側エッジルータは、受信したパケットについて分散伝送指示情報の有無を確認することで時刻情報の有無を容易に判断することができる。
【００２７】
また、請求項９記載の発明は、請求項１から８のいずれかに記載の遅延時間抑制伝送方法において、送信側エッジルータは、ＲＴＰヘッダに時刻情報と分散伝送指示情報の一方または双方を記述するようにしている。したがって、ユーザパケットのフォーマットに依存した煩雑な処理を行う必要はなく、時刻情報や分散伝送指示情報の処理を簡素化できる。さらに、コアルータはＲＴＰヘッダを無視するため、既存のコアルータに設定変更を加える必要は無い。
【００２８】
また、請求項１０記載の発明は、請求項１から９のいずれかに記載の遅延時間抑制伝送方法において、送信側エッジルータは、推定遅延時間の変化に基づいて、別ルートに分散させるパケット量を調整するようにしている。この場合、トラヒックの状況に適切且つ柔軟に対応した伝送遅延抑制制御が行なえる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
図１から図７に本発明の遅延時間抑制伝送方法およびシステムおよび遅延時間抑制伝送用ルータの実施の一形態を示す。この遅延時間抑制伝送方法及びシステムは、エッジルータ１０２と、コアルータ１０３と、これらのルータ１０２，１０３を接続する伝送路とを有して構成され、宛先アドレスに対応して付与したラベルを用いてパケットの伝送を行なうラベルスイッチングネットワーク１において、パケットを分散させて輻輳を回避し伝送遅延を抑制するものである。
【００３１】
このために、送信側エッジルータ１０２ａは、宛先アドレスと使用するラベルとが対応付けられたラベルテーブルＴＢ１を有し、ラベルスイッチングネットワーク１の外の送信側通信装置１０１ａから受信したパケットに、現在の時刻（但し、現在の時刻にほぼ等しい時刻であっても良い。）を表す時刻情報（タイムスタンプとも呼ぶ）およびラベルテーブルに基づいたラベルを付与し、当該パケットをラベルに応じたコアルータ１０３に伝送する。コアルータ１０３は、受信したパケットを当該パケットに付与されたラベルに応じた他のコアルータ１０３またはエッジルータ１０２に伝送する。受信側エッジルータ１０２ｂは、コアルータ１０３から受信したパケットから時刻情報を取り出し、当該時刻情報を送信側エッジルータ１０２ａに送り返すと共に、ラベルおよび時刻情報を外したパケットを宛先アドレスに基づいたラベルスイッチングネットワーク１外の受信側通信装置１０１ｂに伝送する。さらに送信側エッジルータ１０２ａは、受信した時刻情報と当該時刻情報の受信時刻（但し、受信時刻にほぼ等しい時刻であっても良い。）とに基づいて遅延時間を推定し、当該推定された推定遅延時間が予め設定された許容遅延時間を超える場合に、送信側通信装置１０１ａから受信する同一の宛先アドレスを有するパケット群の一部に別ルート用のラベルを付与して、同一の宛先アドレスを有するパケット群を複数のルートに分散させるようにしている。
【００３２】
例えば本実施形態では、ラベルスイッチングネットワーク１として代表的なＭＰＬＳに本発明を適用した例について説明する。但し、他のラベルスイッチングネットワークへの本発明の適用を除外するものではない。以下、本実施形態ではラベルスイッチングネットワークをＭＰＬＳ網１と呼ぶ。ＭＰＬＳ網１を構成するエッジルータ１０２の数、コアルータ１０３の数、どのルータ１０２，１０３間を伝送路で接続するか等は、特に限定されない。また、伝送路を構成する媒体は特に限定されず、既知または新規のケーブル（電気信号を伝送する同軸ケーブルなどの通信線、或いは光信号を伝送する光ファイバなど）を利用しても良く、或いは無線通信であっても良い。また、分散伝送を行なうためのルートを幾つに設定するかも特に限定されない。例えば本実施形態では、説明の簡単のために、図１及び以下に説明するようにＭＰＬＳ網１を構成し、２ルートでの分散伝送を行なうようにしている。
【００３３】
即ち本実施形態では、２台のエッジルータ１０２と、４台のコアルータ１０３とにより、ＭＰＬＳ網１を構成する。そして、送信側エッジルータ１０２ａと第１コアルータ１０３ａとを伝送路ＴＲ５により接続する。第１コアルータ１０３ａと第２コアルータ１０３ｂ、第１コアルータ１０３ａと第３コアルータ１０３ｃとを、それぞれ伝送路ＴＲ１，ＴＲ３により接続する。第２コアルータ１０３ｂと第４コアルータ１０３ｄ、第３コアルータ１０３ｃと第４コアルータ１０３ｄとを、それぞれ伝送路ＴＲ２，ＴＲ４により接続する。第４コアルータ１０３ｄと受信側エッジルータ１０２ｂとを伝送路ＴＲ６により接続する。
【００３４】
送信側エッジルータ１０２ａには、ＭＰＬＳ網１の外の通信装置としての送信端末（例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理端末）１０１ａが伝送路ＴＲ７を介して接続している。また、受信側エッジルータ１０２ｂには、ＭＰＬＳ網１の外の通信装置としての受信端末（例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理端末）１０１ｂが伝送路ＴＲ８を介して接続している。尚、エッジルータ１０２に接続するＭＰＬＳ網１の外の通信装置１０１は、パーソナルコンピュータ等の情報処理端末に限定されるものではなく、インターネットまたはイントラネットまたはエクストラネットなどを構成するルータ等の中継装置やサーバなどであっても良い。尚、本実施形態では説明の便宜上、エッジルータ１０２ａを送信側とし、エッジルータ１０２ｂを受信側として説明するが、エッジルータ１０２ａが受信側となり、エッジルータ１０２ｂが送信側となり得ること、一つのエッジルータ１０２が送信側とも受信側ともなり得ることは勿論である。ここで、本実施形態では、第１コアルータ１０３ａ→第２コアルータ１０３ｂ→第４コアルータ１０３ｄを辿るルートを第１ルートと呼び、第１コアルータ１０３ａ→第３コアルータ１０３ｃ→第４コアルータ１０３ｄを辿るルートを第２ルートと呼び、第１ルートを送受信端末１０１ａ，１０１ｂ間の主ルートとし、第２ルートを分散伝送用ルートとする。
【００３５】
エッジルータ１０２（Label Edge Router，ＬＥＲとも呼ばれる。）は、ＭＰＬＳ網１のいわば入口または出口を構成する。即ち、ＭＰＬＳ網１に入って来るパケットには宛先ＩＰアドレスに対応したラベルを付与し、ＭＰＬＳ網１から出て行くパケットからは、付与されたラベルを取り外す。
【００３６】
そして、例えば本実施形態の送信側エッジルータ１０２ａは、パケットに含まれるアドレス情報とプログラム識別子と伝送品質情報とのいずれか一つ又はこれらの一部または全部の組み合わせに基づいて分散伝送を行なうか否かが指定された制御テーブル２０３を有し、送信側通信装置（本実施形態では送信端末）１０１ａから受信するパケット群のうち、制御テーブル２０３で分散伝送が指定されたパケット群の一部に別ルート（本実施形態では第２ルート）用のラベルを付与するようにしている。アドレス情報とは、例えば宛先ＩＰアドレスである。但し、場合によっては送信元ＩＰアドレスをアドレス情報としても良く、または宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスの組み合わせをアドレス情報としても良い。プログラム識別子とは、当該パケットが如何なるプログラムで使用されるかを示す情報であり、例えばユーザのアプリケーションを識別するポート番号である。この場合、例えばＩＰアドレスまたはポート番号またはＩＰアドレスとポート番号の組み合わせといった細かな単位で、遅延抑制の制御が行なえる。但し、分散伝送の要否を制御テーブル２０３で判断する本例に限定されるものではなく、例えば本来第１ルートを通るパケット群の中から無作為（ランダム）にパケットを選択して第２ルートに分散させるようにしても良い。
【００３７】
制御テーブル２０３は、ネットワーク管理者等によって予め作成されるものとする。例えば制御テーブル２０３は、宛先ＩＰアドレスとポート番号との一方または双方に基づいて分散伝送を行なうか否かが指定されているものとする。この場合、制御テーブル２０３の構成例としては、（１）分散伝送を指定するＩＰアドレスを列挙する（この場合、ポート番号は限定しない）、（２）分散伝送を指定するポート番号を列挙する（この場合、ＩＰアドレスは限定しない）、（３）分散伝送を指定するＩＰアドレスとポート番号の組を列挙する（この場合、ＩＰアドレスとポート番号の組み合わせを考慮する）、（４）分散伝送を指定しないＩＰアドレスを列挙する、（５）分散伝送を指定しないポート番号を列挙する、（６）分散伝送を指定しないＩＰアドレスとポート番号の組を列挙する、（７）ＩＰアドレスまたはポート番号またはＩＰアドレスとポート番号の組み合わせと、分散伝送指定の有無を示す情報（例えばフラグ）の組を列挙する、等の形態が考えられる。また、ＩＰアドレスとポート番号の組を列挙する形態として、ＩＰアドレスまたはポート番号を特に限定しない場合には、ワイルドカード記号（＊）を用いるようにしても良い。要は制御テーブル２０３は、パケットの宛先ＩＰアドレスまたはポート番号の一方または双方に基づいて、分散伝送指定の有無を計算機が判断できるように構成されていれば良い。
【００３８】
また、例えば本実施形態の制御テーブル２０３には、パケットに含まれるアドレス情報とプログラム識別子と伝送品質情報とのいずれか一つ又はこれらの一部または全部の組み合わせに対応した許容遅延時間を指定するようにしている。この場合、例えばＩＰアドレスまたはポート番号またはＩＰアドレスとポート番号の組み合わせといった細かな単位ごとに、それぞれ異なる許容遅延時間を設定することができる。但し、許容遅延時間を制御テーブル２０３で指定する本例に限定されるものではなく、全パケットまたは分散伝送が指定されたパケットに共通の許容遅延時間を送信側エッジルータ１０２ａに設定するようにしても良い。さらに、外部コマンドにより当該許容遅延時間を変更できるようにしても良い。例えば本実施形態の制御テーブル２０３には、ＩＰアドレスと分散伝送指定の有無を示す情報と許容遅延時間の組とが記述されているものとする。
【００３９】
また、例えば本実施形態の送信側エッジルータ１０２ａは、周期的に時刻情報をパケットに付与するようにしている。すべてのユーザパケットに時刻情報を付与する場合、特にユーザパケットが高密度で伝送される場合に回線使用帯域が大幅に増加してしまうが、周期的に時刻情報を受信パケットに付与することで、回線使用帯域を節約することができる。さらに、例えば本実施形態の送信側エッジルータ１０２ａは、制御テーブル２０３で分散伝送が指定されたパケットに時刻情報を付与するようにしている。この場合、分散伝送の指定のないパケットについては、時刻情報に関わる処理の影響を受けない通常通りの伝送が保証される。従って、本実施形態においては、上記周期に該当し尚且つ分散伝送が指定されたパケットに、時刻情報が付与される。但し、周期のみを基準にして、分散伝送指定の有無を問わずに、時刻情報を付与するようにしても良い。
【００４０】
ここで、時刻情報をパケットに付与する周期は、可変であることが好ましい。周期が短すぎると時刻情報が付与されたパケットが増加し回線使用帯域が増加してしまうし、周期が長すぎるとネットワークトラヒックの変化に適切に対応した分散伝送が行なえない。当該周期を変化させる方法としては、例えば次の２つの形態が挙げられる。第１の形態としては、送信側エッジルータ１０２ａに対するコマンドの入力により当該周期を変化させる。この場合、ネットワーク管理者等がトラヒックの状況等に応じて適宜適切な周期に調整できる。第２の形態としては、送信側エッジルータ１０２ａで算出する推定遅延時間に基づいて送信側エッジルータ１０２ａ自身が当該周期を変化させる。この場合、トラヒックの状況等に応じて自動的且つ動的に周期を調整できる。例えば推定遅延時間の変化率と時刻情報付与の周期との相関関係を関数で定義しておき、当該関数を送信側エッジルータ１０２ａに設定しておく。当該関数としては、例えば推定遅延時間の減少率が予め定めた閾値以下となる場合または推定遅延時間が増加する場合に周期を長くし、推定遅延時間の減少率が上記閾値を超える場合に、当該超える程度に従って周期を短くするものが好ましい。この場合、分散伝送を行なっても伝送遅延が改善されないような場合には、時刻情報付与の周期を長くすることによってネットワークを流れる時刻情報の量を低減できる。但し、時刻情報付与の周期に上限値または下限値を定めてこれらの限界値を超えないものとしても良い。
【００４１】
また、例えば本実施形態の送信側エッジルータ１０２ａは、時刻情報を付与するパケットに分散伝送指示情報（例えば一定の番号の羅列）を付与するようにしている。この場合、受信側エッジルータ１０２ｂは、受信したパケットについて分散伝送指示情報の有無を確認することで時刻情報の有無を容易に判断することができる。
【００４２】
ここで、ＩＰパケットのユーザデータ部分に時刻情報や分散伝送指示情報を格納する場合、当該時刻情報や分散伝送指示情報のフォーマットはユーザパケットのフォーマットに依存することとなり、受信側エッジルータ１０２ｂでは各ユーザパケットのフォーマットを認識して時刻情報や分散伝送指示情報の処理を行う必要が生じ、非常に煩雑となる。そこで、本実施形態では、ＲＴＰ（Real Time Protocol，Real-time Transport Protocol）ヘッダに、時刻情報と分散伝送指示情報を記述するようにしている。ＲＴＰは、リアルタイムなトラヒックを伝送するために用いられるインターネットの標準化されたヘッダフォーマットであり、ＩＰで音声を伝送するＶｏＩＰ（Voice over IP）等にも利用されている。ＶｏＩＰの場合に使用されるＲＴＰのパケットフォーマットを図７に示す。ＲＴＰヘッダには、時刻情報（タイムスタンプ）用のフィールドが用意されている。例えば本実施形態では、時刻情報は、ＲＴＰヘッダのタイムスタンプ用フィールドに記述する。分散伝送指示情報は、例えばＲＴＰヘッダのペイロードタイプと呼ばれるフィールドに記述する。例えば本実施形態では、ペイロードタイプに分散伝送指示情報として「１８」を記述する。１８は、ペイロードタイプで未定義の数字である。このため、受信側エッジルータ１０２ｂで、他の情報と混同することなく、当該数字が分散伝送指示情報を示すことを認識できる。ここで、本発明は、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）のように受信側に確認応答を求める必要がない一方向の通信への適用が特に好ましい。例えば本実施形態では、送信端末１０１ａから受信端末１０１ｂに向けて送信されるパケットはＵＤＰのパケットであるものとする。
【００４３】
送信側エッジルータ１０２ａの機能ブロック図の一例を図２に示す。本実施形態の送信側エッジルータ１０２ａは、端末入力部２０１、ヘッダ解析部２０２、ラベル制御部２０４、ＣＲ出力部２０５、時刻制御部２０６、分散制御部２０７、周期割り込み部２０８、ヘッダ制御部２０９、ＣＲ入力部２１０、ラベルテーブルＴＢ１、制御テーブル２０３とから主に構成されている。
【００４４】
例えば本実施形態の送信側エッジルータ１０２ａが有するラベルテーブルＴＢ１は、主ルート用テーブルＴＢ１Ａと、分散ルート用テーブルＴＢ１Ｂとの、２つのテーブルにより構成されている。主ルート用テーブルＴＢ１Ａおよび分散ルート用テーブルＴＢ１Ｂには、ＩＰアドレスと当該ＩＰアドレスに使用するラベルとの組が列挙されている。主ルート用テーブルＴＢ１Ａは、宛先ＩＰアドレスに対応したラベルをパケットに付与するために通常参照される。分散ルート用テーブルＴＢ１Ｂは、分散伝送用ルート（本実施形態では第２ルート）に対応したラベルをパケットに付与するために参照され、分散伝送を行なわない場合は参照されない。分散ルート用テーブルＴＢ１Ｂには、主ルート用テーブルＴＢ１Ａと重複したＩＰアドレスが記述され、且つ当該ＩＰアドレスには主ルート用テーブルＴＢ１Ａにおけるラベルとは異なるラベルが対応付けられている。但し、ラベルテーブルＴＢ１の構成は本例に限定されるものではなく、例えば１つのテーブルで構成しても良い。この場合、分散伝送を指定しないＩＰアドレスと当該ＩＰアドレスに用いるラベルとは１対１の関係となるが、分散伝送を指定するＩＰアドレスについては、同一のＩＰアドレスを重複して記述し（例えば本実施形態では２つ）、且つそれぞれ異なるラベルと組にする。
【００４５】
図２に示す送信側エッジルータ１０２ａの各機能ブロックにより、分散伝送を行なう前に実行される処理の一例を、図４のフローチャートを用いて説明する。端末入力部２０１では、送信端末１０１ａから送信されたパケットを受信する（ステップ１）。ヘッダ解析部２０２では、端末入力部２０１で受信されたパケットの宛先ＩＰアドレスとポート番号との一方又は双方と制御テーブル２０３を参照し（ステップ２）、当該受信パケットについて分散伝送が指定されているか否か判定する（ステップ３）。本実施形態のヘッダ解析部２０２では、端末入力部２０１で受信されたパケットの宛先ＩＰアドレスを制御テーブル２０３から検索し（ステップ２）、当該受信パケットについて分散伝送が指定されているか否か判定する（ステップ３）。時刻制御部２０６では、分散伝送が指定されたパケットであり（ステップ３；Ｙｅｓ）、尚且つ周期割り込み部２０８より周期割り込みが発生している場合に（ステップ４；Ｙｅｓ）、当該受信パケットにＲＴＰヘッダを付加する（ステップ５）。そして、当該ＲＴＰヘッダのペイロードタイプに分散伝送指示情報（１８）を記述し（ステップ６）、タイムスタンプ用フィールドに当該パケット受信時の時刻情報を記述する（ステップ７）。ラベル制御部２０４では、主ルート用テーブルＴＢ１Ａを参照し、宛先ＩＰアドレスに応じたラベルを当該パケットに付与する（ステップ８）。そして、ＣＲ出力部２０５は、当該パケットを第１コアルータ１０３ａに向けて出力する（ステップ９）。
【００４６】
本実施形態のコアルータ１０３は、ＭＰＬＳ機能を有するルータ（Label Switching Router，ＬＳＲとも呼ばれる。）であり、パケットに付されたラベルに基づいてパケット転送を行なう機能を有する。また、コアルータ１０３ａ〜１０３ｄでは、予め定められたラベルテーブルＴＢ２，ＴＢ３，ＴＢ４，ＴＢ５に従ってラベルの置換（ラベルスワッピング）を行なう。コアルータ１０３には、例えば既存のＬＳＲを用いてよい。
【００４７】
受信側エッジルータ１０２ｂの機能ブロック図の一例を図３に示す。受信側エッジルータ１０２ｂは、ＣＲ入力部３０１、ヘッダ制御部３０２、端末出力部３０３、ラベル制御部３０４、ＣＲ出力部３０５とから主に構成されている。これらの機能ブロックにより実行される処理の一例を、図５のフローチャートを用いて説明する。ＣＲ入力部３０１では、第４コアルータ１０３ｄから送信されたパケットを受信する（ステップ１０）。ヘッダ制御部３０２では、ＣＲ入力部３０１で受信されたパケットに時刻情報が付加されているか否か判断する。例えば本実施形態のヘッダ制御部３０２では、ＣＲ入力部３０１が受信したパケットについて、ＲＴＰヘッダの有無を確認する（ステップ１１）。ＲＴＰヘッダが有れば（ステップ１１；Ｙｅｓ）、ＲＴＰヘッダ内のペイロードタイプに分散伝送指示情報（１８）が記述されているかを確認する（ステップ１２）。分散伝送指示情報が記述されていれば（ステップ１２；Ｙｅｓ）、当該受信パケットに時刻情報が付与されていると判断し、例えば本実施形態のヘッダ制御部３０２は、当該受信パケットの複製を１つ作製し（ステップ１３）、一方のパケットについては、後の処理をラベル制御部３０４に依頼し、他方のパケットについては、ＲＴＰヘッダを取り外し（ステップ１４）、且つラベルを取り外して（ステップ１５）、後の処理を端末出力部３０３に依頼する。ＲＴＰヘッダが付加されていない場合（ステップ１１；Ｎｏ）およびＲＴＰヘッダが付加されていても分散伝送指示情報が記述されていない場合（ステップ１２；Ｎｏ）は、当該受信パケットに時刻情報が付与されていないと判断し、ヘッダ制御部３０２は当該受信パケットについてラベルを取り外して（ステップ１５）、後の処理を端末出力部３０３に依頼する。ＲＴＰヘッダが付加されていても分散伝送指示情報が記述されていない場合には当該ＲＴＰヘッダは削除されないので、分散伝送の指定のないパケットについては、時刻情報に関わる処理の影響を受けない予定通りの伝送が保証される。端末出力部３０３は、以上のように処理されたパケットを受信端末１０１ｂに向けて伝送する（ステップ１６）。
【００４８】
一方、ラベル制御部３０４では、時刻情報を送信側エッジルータ１０２ａに送り返す処理を行なう。時刻情報を送信側エッジルータ１０２ａに送り返すルートは、必ずしも限定されるものではないが、送信側エッジルータ１０２ａにおける推定遅延時間算出処理の簡素化のために、行きのルートと帰りのルートは同一であることが好ましい。例えば本実施形態の受信側エッジルータ１０２ｂが有するラベルテーブルＴＢ６では、送信端末１０１ａのＩＰアドレスと第１ルートに対応するラベルとが関連付けられているものとする。そして、ラベル制御部３０４では、パケットから送信元ＩＰアドレスを取り出し、当該パケットのラベルを当該送信元ＩＰアドレスに対応するラベル（即ち、送信側エッジルータ１０２ａへの返信用ラベル）に置換すると共に（ステップ１７）、当該パケットからユーザデータ部分を削除する（ステップ１８）。ＣＲ出力部３０５は、以上のように処理されたパケットを第４コアルータ１０３ｄに向けて伝送する（ステップ１９）。
【００４９】
次に、図２に示す送信側エッジルータ１０２ａの各機能ブロックにより、分散伝送を行なう場合の処理の一例を、図４および図６のフローチャートを用いて説明する。ＣＲ入力部２１０は、受信側エッジルータ１０２ｂから送り返されたパケットを受信する（図６のステップ２０）。ヘッダ制御部２０９は、ＣＲ入力部２１０が受信したパケットにＲＴＰヘッダが付加されているかを確認する（ステップ２１）。ＲＴＰヘッダが有れば（ステップ２１；Ｙｅｓ）、ＲＴＰヘッダ内のペイロードタイプに分散伝送指示情報（１８）が記述されているかを確認する（ステップ２２）。分散伝送指示情報が記述されていれば（ステップ２２；Ｙｅｓ）、当該パケットは受信側エッジルータ１０２ｂから送り返されてきた時刻情報を含むパケットであると判断し、時刻制御部２０６では、当該パケットから時刻情報を取り出し、例えば当該パケットの受信時刻との差分を求め且つ当該差分の２分の１の値を求めて、当該算出された値を主ルート（本実施形態では第１ルート）における推定遅延時間とする（ステップ２３）。また、時刻制御部２０６は、算出した推定遅延時間をヘッダ解析部２０２に通知する。ヘッダ解析部２０２では、ＣＲ入力部２１０で受信した当該パケットの宛先ＩＰアドレス（即ち受信端末１０１ｂのＩＰアドレス）を制御テーブル２０３から検索し、当該パケットについて指定されている許容遅延時間を特定し（ステップ２４）、時刻制御部２０６から通知された推定遅延時間と比較する（ステップ２５）。推定遅延時間が予め設定された許容遅延時間を超える場合には（ステップ２５；Ｙｅｓ）、ヘッダ解析部２０２は、該当する宛先ＩＰアドレスを有するパケットについての分散伝送の指示を、分散制御部２０７に通知する。
【００５０】
分散伝送の指示を受けた分散制御部２０７は、ラベル制御部２０４に対して、分散伝送割込みの発生処理を行なう（ステップ２６）。分散伝送割込みは、分散伝送対象パケットに対するラベル付与処理に対して行なわれる。分散伝送対象パケットとは、制御テーブル２０３により分散伝送が指示されており（図４のステップ３；Ｙｅｓ）、尚且つ当該制御テーブル２０３において指定されている許容遅延時間が満たされていないと判断された（図６のステップ２５；Ｙｅｓ）パケットを指す。さらに、例えば本実施形態では、周期割り込み部２０８より周期割り込みが発生していない場合に（図４のステップ４；Ｎｏ）、分散伝送割込みを受け付けるようにしている（図４のステップ２７）。これにより、主ルート（本実施形態では第１ルート）の遅延時間を測定するための時刻情報が、分散伝送用ルート（本実施形態では第２ルート）に流れてしまうことを防止できる。
【００５１】
分散伝送割込みの発生が有った場合（図４のステップ２７；Ｙｅｓ）、ラベル制御部２０４では、分散ルート用テーブルＴＢ１Ｂを参照して、パケットにラベルを付与する（ステップ２８）。分散伝送割込みの発生を例えば断続的または間欠的に行なうことで、分散伝送対象パケットの群の一部について、分散ルート用テーブルＴＢ１Ｂを参照するように指定することができる。これにより、分散伝送対象パケット群を第１ルートと第２ルートに分散させることができる。また、分散伝送割込みの頻度を調節することによって、第２ルートに分散させるパケットの量を調節することができる。
【００５２】
ここで、例えば本実施形態の送信側エッジルータ１０２ａでは、算出される推定遅延時間の変化に基づいて、別ルート（本実施形態では第２ルート）に分散させるパケット量を調整する（例えば増加または減少または一定または零とする）ようにしている。この場合、トラヒックの状況に適切且つ柔軟に対応した伝送遅延抑制制御が行なえる。推定遅延時間の算出（輻輳の発生監視）は、周期的に行われるので、第２ルートに分散させるパケットの量をどの程度に調節するかといった判断も、当該周期単位で行なうことができる。例えば本実施形態では、第２ルートに分散させるパケット量を徐々に（例えば一定あるいは予め定めた関数に従う割合で）増加させるようにする。このために、分散伝送割込みの頻度を一定あるいは予め定めた関数に従う割合で増加させるようにする。一方、推定遅延時間が許容遅延時間以下となった場合には、第２ルートに分散させるパケット量を零とする。即ち、第２ルートへの分散伝送を止めて、元の第１ルートのみの伝送を行なう。尚、推定遅延時間と分散させるパケット量との相関関係を関数で定義して、当該関数にしたがって、分散させるパケット量を増減させるようにしても良い。例えば、推定遅延時間と許容遅延時間との差に基づいて分散させるパケット量を決定するようにしても良い。また、推定遅延時間が許容遅延時間以下となった場合に、第２ルートへの分散伝送を直ちに止めるのではなく、第２ルートに分散させるパケット量を徐々に（例えば一定あるいは予め定めた関数に従う割合で）減少させるようにしても良い。
【００５３】
ここで、遅延時間の推定において、送信側エッジルータ１０２ａから受信側エッジルータ１０２ｂへ向かう伝送路が輻輳しているのか、それとも逆に、受信側エッジルータ１０２ｂから送信側エッジルータ１０２ａへ向かう伝送路が輻輳しているのかを判断することは容易ではない。そこで、例えば本実施形態では、第２ルートヘの分散をある程度（例えば予め設定した時間または予め設定したパケット量以上）行っても、第１ルートにおける推定遅延時間が減少しない場合には、受信側エッジルータ１０２ｂから送信側エッジルータ１０２ａへの伝送路が混雑していると判断し、それ以上第２ルートヘの分散パケット量を増加しないようにする。
【００５４】
以上のように構成される送信側および受信側のエッジルータ１０２ａ，１０２ｂ並びにこれらのエッジルータ１０２ａ，１０２ｂを含んで構成される遅延時間抑制伝送システムの動作の一例について説明する。尚、説明の簡単のため、受信端末１０１ｂのＩＰアドレスを「ＩＰ１」とする。制御テーブル２０３では、宛先ＩＰアドレスが「ＩＰ１」の場合に、分散伝送指定「有」とされ、宛先ＩＰアドレスが例えば「ＩＰ２」の場合に、分散伝送指定「無」とされているものとする。また、送信側エッジルータ１０２ａのラベルテーブルのうち主ルート用テーブルＴＢ１Ａでは、ＩＰアドレス「ＩＰ１」についてラベル「Ａ１」が指定されており、分散ルート用テーブルＴＢ１Ｂでは、ＩＰアドレス「ＩＰ１」についてラベル「Ａ２」が指定されているものとする。また、第１コアルータ１０３ａのラベルテーブルＴＢ２では、「Ａ１」→「Ｂ１」、「Ａ２」→「Ｂ２」のラベルの置換が指定されているものとする。また、第２コアルータ１０３ｂのラベルテーブルＴＢ３では、「Ｂ１」→「Ｃ１」のラベルの置換が指定されているものとする。また、第３コアルータ１０３ｃのラベルテーブルＴＢ４では、「Ｂ２」→「Ｃ２」のラベルの置換が指定されているものとする。また、第４コアルータ１０３ｄのラベルテーブルＴＢ５では、「Ｃ１」→「Ｄ１」、「Ｃ２」→「Ｄ２」のラベルの置換が指定されているものとする。また、受信側エッジルータ１０２ｂのラベルテーブルＴＢ６では、ラベル「Ｄ１」「Ｄ２」の削除が指定されているものとする。したがって、第１ルートにはラベル「Ａ１」「Ｂ１」「Ｃ１」「Ｄ１」が割り当てられ、第２ルートにはラベル「Ａ２」「Ｂ２」「Ｃ２」「Ｄ２」が割り当てられている。
【００５５】
送信端末１０１ａから受信端末１０１ｂへ向けてパケット（図１中でＰＫ１で示す）が送信されると、先ず送信側エッジルータ１０２ａが当該パケットＰＫ１を受信する（図４のステップ１）。送信側エッジルータ１０２ａでは、当該受信パケットＰＫ１の宛先ＩＰアドレス「ＩＰ１」を、制御テーブル２０３から検索する（ステップ２）。その結果、送信側エッジルータ１０２ａでは、当該受信パケットＰＫ１が分散伝送が指定されたパケットであると判定する（ステップ３；Ｙｅｓ）。そして、時刻情報付与の周期に該当する場合は（ステップ４；Ｙｅｓ）、当該受信パケットＰＫ１にＲＴＰヘッダを付加し（ステップ５）、当該ＲＴＰヘッダに時刻情報と分散伝送指示情報を記述する（ステップ６，７）。また、主ルート用テーブルＴＢ１Ａを参照して、宛先ＩＰアドレスに対応したラベル「Ａ１」を付与し（ステップ８）、当該ラベル付与後のパケット（図１中でＰＫ２で示す）を第１コアルータ１０３ａに伝送する（ステップ９）。
【００５６】
第１コアルータ１０３ａでは、ラベル「Ａ１」が付与されたパケットＰＫ２について、ラベルテーブルＴＢ２に基づいてラベルを「Ｂ１」に付け換えて、当該ラベル置換後のパケットを第２コアルータ１０３ｂに伝送する。第２コアルータ１０３ｂでは、ラベル「Ｂ１」が付与されたパケットについて、ラベルテーブルＴＢ３に基づいてラベルを「Ｃ１」に付け換えて、当該ラベル置換後のパケット（図１中でＰＫ３で示す）を第４コアルータ１０３ｄに伝送する。第４コアルータ１０３ｄでは、ラベル「Ｃ１」が付与されたパケットＰＫ３について、ラベルテーブルＴＢ５に基づいてラベルを「Ｄ１」に付け換えて、当該ラベル置換後のパケットを受信側エッジルータ１０２ｂに伝送する。
【００５７】
受信側エッジルータ１０２ｂでは、第４コアルータ１０３ｄからパケットを受信すると（図５のステップ１０）、当該受信パケットにＲＴＰヘッダが付加されていることを確認し（ステップ１１；Ｙｅｓ）、当該ＲＴＰヘッダのペイロードタイプに分散伝送指示情報（１８）が記述されていることを確認し（ステップ１２；Ｙｅｓ）、受信パケットに時刻情報が付与されていることを認識する。そして、当該受信パケットの複製を１つ作製し（ステップ１３）、一方のパケットについてはＲＴＰヘッダとラベルを取り外して（ステップ１４，１５）、当該パケット（図１中でＰＫ４で示す）を受信端末１０１ｂに向けて伝送する（ステップ１６）。他方のパケットについては、ラベル「Ｄ１」を第１ルート経由で送信側エッジルータ１０２ａに向かうラベルと置換すると共に（ステップ１７）、当該パケットからユーザデータ部分を削除して（ステップ１８）、当該パケットを第４コアルータ１０３ｄに向けて伝送する（ステップ１９）。
【００５８】
さらに、送信側エッジルータ１０２ａでは、受信側エッジルータ１０２ｂから送り返された時刻情報を含むパケットを第１コアルータ１０３ａから受信すると（図６のステップ２０）、当該受信パケットにＲＴＰヘッダが付加されていることを確認し（ステップ２１；Ｙｅｓ）、当該ＲＴＰヘッダのペイロードタイプに分散伝送指示情報（１８）が記述されていることを確認し（ステップ２２；Ｙｅｓ）、当該受信パケットに時刻情報が含まれていることを認識する。そして、推定遅延時間を算出し（ステップ２３）、且つ当該推定遅延時間測定用のパケットに対応した許容遅延時間を特定し（ステップ２４）、当該推定遅延時間と当該許容遅延時間とを比較する（ステップ２５）。この結果、推定遅延時間が許容遅延時間を超えている場合は（ステップ２５；Ｙｅｓ）、第１ルートにおいて輻輳が発生していると判断し、送信端末１０１ａから受信端末１０１ｂに向かうパケットの群の一部について、ラベル「Ａ１」ではなくラベル「Ａ２」を付与する（図６のステップ２６，図４のステップ２７；Ｙｅｓ，ステップ２８）。そして、当該ラベル「Ａ２」付与後のパケット（図１中でＤＰＫ１で示す）を第１コアルータ１０３ａに伝送する（ステップ９）。
【００５９】
第１コアルータ１０３ａでは、ラベル「Ａ２」が付与されたパケットＤＰＫ１について、ラベルテーブルＴＢ２に基づいてラベルを「Ｂ２」に付け換えて、当該ラベル置換後のパケットを第３コアルータ１０３ｃに伝送する。第３コアルータ１０３ｃでは、ラベル「Ｂ２」が付与されたパケットについて、ラベルテーブルＴＢ３に基づいてラベルを「Ｃ２」に付け換えて、当該ラベル置換後のパケット（図１中でＤＰＫ２で示す）を第４コアルータ１０３ｄに伝送する。第４コアルータ１０３ｄでは、ラベル「Ｃ２」が付与されたパケットＤＰＫ２について、ラベルテーブルＴＢ５に基づいてラベルを「Ｄ２」に付け換えて、当該ラベル置換後のパケットを受信側エッジルータ１０２ｂに伝送する。受信側エッジルータ１０２ｂでは、第４コアルータ１０３ｄからパケットを受信すると（図５のステップ１０）、当該受信パケットにはＲＴＰヘッダが付加されていないので（ステップ１１；Ｎｏ）、受信パケットに時刻情報が付与されていないことを認識する）。そして、当該受信パケットからラベルを取り外して（ステップ１５）、当該パケット（図１中でＤＰＫ３で示す）を受信端末１０１ｂに向けて伝送する（ステップ１６）。
【００６０】
以上により、送信端末１０１ａから受信端末１０１ｂに向かうパケットの群を第１ルートと第２ルートとに分散させることができる。これにより、第１ルートでの輻輳を回避して、伝送遅延を抑制できる。第２ルートに分散させるパケット量は一定あるいは予め定めた関数に従う割合で増加させる。周期的に算出される推定遅延時間が許容遅延時間以下となった場合には、第２ルートへの分散伝送を止めて、元の第１ルートのみの伝送を行なう。また、第２ルートヘの分散をある程度（例えば予め設定した時間または予め設定したパケット量以上）行っても、第１ルートにおける推定遅延時間が減少しない場合には、受信側エッジルータ１０２ｂから送信側エッジルータ１０２ａへの伝送路が混雑していると判断し、それ以上第２ルートヘの分散パケット量を増加しないようにする。
【００６１】
送信端末１０１ａ及び受信端末１０１ｂには、遅延時間の推定機能や伝送遅延を抑制するため分散伝送機能は何ら必要ない。本発明によれば、ＩＰアドレスを有する既存の又は新規のあらゆる情報処理装置間において、複数ルートによる分散伝送を容易に実現できる。例えば送信端末１０１ａまたは受信端末１０１ｂの利用者が、分散伝送を行うか否かをネットワーク管理者等に通知し、ネットワーク管理者等が送信側エッジルータ１０２ａの制御テーブル２０３およびラベルテーブルＴＢ１等を設定することによって、極めて容易に許容遅延時間が保証された伝送路を確保することができる。
【００６２】
さらに、遅延時間推定機能および分散伝送機能をエッジルータ１０２に備えているので、既存のコアルータ１０３をそのまま使用することができる。さらに、ＲＴＰヘッダに時刻情報や分散伝送指示情報を記述しているので、ユーザパケットのフォーマットに依存した煩雑な処理を行う必要はなく、時刻情報や分散伝送指示情報の処理を簡素化できる。さらに、コアルータ１０３はＲＴＰヘッダを無視するため、既存のコアルータ１０３に設定変更を加える必要は無い。さらに、制御テーブル２０３を備えることにより、ＩＰアドレスやポート番号のような細かな単位で、分散伝送を行なうか否かを制御することができる。これにより、データの重要性、使用するアプリケーションの性質、ネットワークの混雑の程度など、種々の要因を加味した細やかなトラヒック制御が実現できる。
【００６３】
さらに、時刻情報をユーザパケットに付加することにより、監視パケット単体で送信する場合と比較して、使用する回線帯域を節約することができる。例えば本実施形態の構成では、ＵＤＰヘッダが８バイトおよびＲＴＰヘッダが１２バイトで合計２０バイト必要となる。一方、監視パケット単体で伝送する場合、パケットは最低でも６４バイトは必要となり、本発明により、遅延時間推定のための情報量を約３分の１にまで節約することができる。
【００６４】
また、分散伝送によって輻輳を回避するため、送信端末１０１ａで送信量を絞る必要はないので、受信端末１０１ｂで受信する単位時間あたりのパケット量が減少することもない。
【００６５】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の実施形態では、説明の簡単のため第１ルートのみの遅延時間を推定するようにしたが、複数のルートのそれぞれに時刻情報を流すことにより、各ルートにおけるそれぞれの遅延時間を同時に推定することも可能である。この場合、ルートごとに異なる分散伝送指示情報を用いることにより、時刻情報がどのルートに関するものかを識別するようにしても良い。また、制御テーブルは、パケットに含まれるアドレス情報とプログラム識別子と伝送品質情報とのいずれか一つ又はこれらの一部または全部の組み合わせに基づいて分散伝送を行なうか否かを指定するものであっても良い。伝送品質情報は、伝送遅延、揺らぎ（遅延のばらつき）、最低保証速度、ピーク速度などの伝送品質を制御するための情報であり、例えばＩＰヘッダ中にあるＴｏＳ（Type of Service）と呼ばれる優先制御を指定するフィールドの値が該当する。例えば、ＴｏＳ値＝０ならば分散伝送指定「有」とし、ＴｏＳ値＝１ならば分散伝送指定「無」とするようにしても良い。また、アドレス情報は宛先アドレスのみには必ずしも限られず、送信元アドレスをアドレス情報としても良く、または宛先アドレスと送信元ＩＰアドレスの組み合わせをアドレス情報としても良い。この場合、送信元アドレスをも考慮して、分散伝送の要否を指定できる。
【００６６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１記載の遅延時間抑制伝送方法および請求項１１記載の遅延時間抑制伝送システムおよび請求項１３，１５記載の遅延時間抑制伝送用ルータによれば、送信側エッジルータと受信側エッジルータとの間で、どの程度の遅延時間が生じているか推定できる。送信端末及び受信端末には、遅延時間の推定機能は必要ない。さらに、時刻情報をユーザパケットに付加することにより、監視パケット単体で送信する場合と比較して、使用する回線帯域を節約することができる。さらに、遅延時間推定機能をエッジルータに備えているので、既存のコアルータをそのまま使用することができる。
【００６７】
さらに、請求項２記載の遅延時間抑制伝送方法および請求項１２記載の遅延時間抑制伝送システムおよび請求項１４記載の遅延時間抑制伝送用ルータによれば、同一の宛先アドレスを有するパケット群を複数のルートに分散させるので、ネットワーク負荷を分散させることによって輻輳を回避し、伝送遅延を抑制できる。送信側の端末で送信量を絞る必要はないので、受信側の端末で受信する単位時間あたりのパケット量が減少してしまうことを避けられる。
【００６８】
さらに、請求項３記載の遅延時間抑制伝送方法によれば、例えば宛先アドレスまたはプログラム識別子またはこれらの組み合わせといった細かな単位で、分散伝送を行なうか否かを制御することができる。これにより、データの重要性、使用するアプリケーションの性質、ネットワークの混雑の程度など、種々の要因を加味した細やかなトラヒック制御が実現できる。
【００６９】
さらに、請求項４記載の遅延時間抑制伝送方法によれば、例えば宛先アドレスまたはプログラム識別子またはこれらの組み合わせといった細かな単位ごとに、それぞれ異なる許容遅延時間を設定することができる。
【００７０】
さらに、請求項５記載の遅延時間抑制伝送方法によれば、周期的に時刻情報をパケットに付与することで、すべてのユーザパケットに時刻情報を付与する場合と比較して、回線使用帯域を節約することができる。
【００７１】
さらに、請求項６記載の遅延時間抑制伝送方法によれば、時刻情報付与の周期を可変としているので、ネットワークトラヒックの状況に応じた適切な周期に調整できる。
【００７２】
さらに、請求項７記載の遅延時間抑制伝送方法によれば、制御テーブルで分散伝送が指定されたパケットに時刻情報を付与するようにしているので、分散伝送の指定のないパケットについては、時刻情報に関わる処理の影響を受けない通常通りの伝送が保証される。
【００７３】
さらに、請求項８記載の遅延時間抑制伝送方法によれば、送信側エッジルータは、時刻情報を付与するパケットに分散伝送指示情報を付与しているので、受信側エッジルータは、受信したパケットについて分散伝送指示情報の有無を確認することで時刻情報の有無を容易に判断することができる。
【００７４】
さらに、請求項９記載の遅延時間抑制伝送方法によれば、ＲＴＰヘッダに時刻情報と分散伝送指示情報の一方または双方を記述するようにしているので、ユーザパケットのフォーマットに依存した煩雑な処理を行う必要はなく、時刻情報や分散伝送指示情報の処理を簡素化できる。さらに、コアルータはＲＴＰヘッダを無視するため、既存のコアルータに設定変更を加える必要は無い。
【００７５】
さらに、請求項１０記載の遅延時間抑制伝送方法によれば、推定遅延時間の変化に基づいて別ルートに分散させるパケット量を調整しているので、トラヒックの状況に適切且つ柔軟に対応した伝送遅延抑制制御が行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の遅延時間抑制伝送方法およびシステムの実施の一形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の遅延時間抑制伝送用ルータ（送信側）の実施の一形態を示す概略機能ブロック図である。
【図３】本発明の遅延時間抑制伝送用ルータ（受信側）の実施の一形態を示す概略機能ブロック図である。
【図４】本発明の遅延時間抑制伝送用ルータ（送信側）の処理の一例を示す概略フローチャートである。
【図５】本発明の遅延時間抑制伝送用ルータ（受信側）の処理の一例を示す概略フローチャートである。
【図６】本発明の遅延時間抑制伝送用ルータ（送信側）の処理の一例を示す概略フローチャートである。
【図７】ＲＴＰのパケットフォーマットの一例を示す図である。
【図８】従来の遅延時間抑制伝送方法およびシステムを示す概略構成図である。
【符号の説明】
１  ＭＰＬＳ網（ラベルスイッチングネットワーク）
１０１ａ  送信端末（送信側通信装置）
１０１ｂ  受信端末（受信側通信装置）
１０２ａ  送信側エッジルータ
１０２ｂ  受信側エッジルータ
１０３  コアルータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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