(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信端末から受信端末へ、複数種の通信回線で形成された伝送経路を経てパケットデータを伝送する通信システムであって、
前記伝送に係るパケットが下位の層でさらに固定サイズに分割されて伝送される特徴をもつ通信回線が存在する場合に、該固定サイズを取得する分割サイズ取得手段と、
前記送信端末で伝送するパケットのサイズを前記固定サイズの整数倍に設定するパケットサイズ設定手段と、
前記パケットサイズ設定手段の設定に応じて、前記伝送に係るパケットのサイズを決定し、当該決定されたサイズでパケットを生成するパケット生成手段と
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
送信端末から受信端末へ、複数種の通信回線で形成された伝送経路を経てパケットデータを伝送する通信方法であって、
前記伝送に係るパケットが下位の層でさらに固定サイズに分割されて伝送される特徴をもつ通信回線が存在する場合に、該固定サイズを取得するステップと、
前記送信端末で伝送するパケットのサイズを前記固定サイズの整数倍に設定するステップと、
前記設定されたパケットのサイズに応じて、前記伝送に係るパケットのサイズを決定し、当該決定されたサイズでパケットを生成するステップと
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項３】
受信端末へ複数種の通信回線で形成された伝送経路を経てパケットデータを伝送する送信端末であって、
前記伝送に係るパケットが下位の層でさらに固定サイズに分割されて伝送される特徴をもつ通信回線が存在する場合に、該固定サイズの整数倍に設定されたパケットのサイズを取得する特徴取得手段と、
前記取得したパケットのサイズの設定に応じて、前記伝送に係るパケットのサイズを決定し、当該決定されたサイズでパケットを生成するパケット生成手段と、
前記生成されたパケットを前記受信端末に送信する送信手段と
を有することを特徴とする送信端末。
【請求項４】
送信端末から、複数種の通信回線で形成された伝送経路を経てパケットデータを受信する受信端末であって、
前記伝送に係るパケットが下位の層でさらに固定サイズに分割されて伝送される特徴をもつ通信回線が存在する場合に、該固定サイズを取得する分割サイズ取得手段と、
前記送信端末で伝送するパケットのサイズを前記固定サイズの整数倍に設定するパケットサイズ設定手段と、
前記パケットサイズ設定手段により設定されたパケットのサイズを前記送信端末に通知する通知手段と、
前記通知手段によって通知されたパケットのサイズで生成されたパケットを受信するパケット受信手段と
を有することを特徴とする受信端末。
【請求項５】
送信端末から受信端末へ、複数種の通信回線で形成された伝送経路を経て伝送されるパケットデータを中継する中継機器であって、
前記伝送に係るパケットが下位の層でさらに固定サイズに分割されて伝送される特徴をもつ通信回線が存在する場合に、該固定サイズを取得する分割サイズ取得手段と、
前記送信端末で伝送するパケットのサイズを前記固定サイズの整数倍に設定するパケットサイズ設定手段と、
前記パケットサイズ設定手段により設定されたパケットのサイズを前記送信端末に通知する通知手段と、
前記通知手段によって通知されたパケットのサイズで生成されたパケットを中継するパケット中継手段と
を有することを特徴とする中継機器。
【請求項６】
前記通知手段は、前記固定サイズの整数倍のパケットのサイズで生成されていないパケットを初めて中継した場合に、前記パケットサイズ設定手段により設定されたパケットのサイズを前記送信端末に通知することを特徴とする請求項５に記載の中継機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数種の通信回線で形成された伝送経路を経てパケットデータを伝送する通信システム、通信方法及びこれらに用いられる受信端末、送信端末、中継機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＰネットワークでは、伝送データはパケットという単位に分割されて伝送される。パケットのサイズは、伝送する通信回線の種類によって最大値が決まっている。この最大値をＭＴＵ（Maximum Transfer Unit）という。多くの場合、パケットサイズはこのＭＴＵの値に設定される。
【０００３】
ＩＰネットワークでは、送信端末から受信端末まで、複数種の通信回線を経由して通信が行われる。したがって、ＭＴＵの大きい通信回線からＭＴＵの小さい通信回線にパケットが伝送される場合、これら２つの通信回線を結ぶ中継機器（ルータ）において、パケットをさらに分割しなければ伝送できない場合がある。この場合、パケットはさらに小さい単位のパケットに分割され、受信端末において元のパケットに再構成される（IP fragmentation）。しかし、この現象が生じると、途中で小さい単位に分割されたパケットがひとつでも消失した場合、受信側で元のパケットを再構成できなくなる。したがって、電波の干渉やノイズ等によりパケットが消失する特徴を持つ無線通信回線を介する場合には、受信誤り率が上昇してしまう。
【０００４】
従来、この問題を解決するために、送信端末から受信端末までの伝送経路上に存在する全ての通信回線の中で、最もＭＴＵの小さいサイズに、予め送信端末でパケット化して送信する方法がある。このＭＴＵのサイズをPath ＭＴＵといい、この方式をPath ＭＴＵ Discoveryという。
【０００５】
この方式において送信端末は、まず直接接続されている通信回線のＭＴＵのサイズでパケットを作成して送信する。このサイズのパケットを伝送できない通信回線が途中にあった場合、その通信回線に伝送する中継機器（ルータ）は、そのパケットを破棄し、送信端末にエラーメッセージを通知する。このエラーメッセージで、伝送できなかった通信回線のＭＴＵの値を通知する。送信端末はこのエラーメッセージを受け取った以降は、通知されたＭＴＵのサイズでパケットを送信するようにし、伝送経路上の中継経路（ルータ）でさらにパケットが分割されることを防止することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したPath ＭＴＵ方式において、伝送経路上に、無線通信回線など、ビットエラー率の高い回線が有る場合、通信状況によっては、Path ＭＴＵサイズでパケットを伝送するのが必ずしも最適であるとは限らない。すなわち、無線通信回線においては、ビットエラー率が高い場合、パケットサイズの大きいパケットは正常に伝送できる可能性が低くなるため、パケットサイズを小さくすることにより、パケットエラー率を低減することができる。ところが、上述したPath ＭＴＵ方式では、無線通信回線におけるエラー率まで考慮することなくパケットサイズを決定するため、このビットエラー率を低減させることができなかった。
【０００７】
また、上述したPath ＭＴＵ方式では、伝送系路上に、ＩＰパケットが下位の層でさらに小さい固定長のフレームに分割される特徴をもつ通信回線において、分割されたフレームが、固定長のフレームサイズに合致しない場合、余ったパケットデータに対して空のデータが付加されて固定長のフレームに調整される。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡの通信回線では、伝送するＩＰパケットは４２バイトの固定サイズに分割されて送信される。例えば、伝送されるＩＰパケットが４８０バイトのとき、４２バイトの固定長フレームが１１フレームと１８バイトの余りのデータに分割され、１８バイトの余りのデータには、２４バイトの空のデータが付加されて４２バイトの固定長フレームとなる。この場合、無駄なデータを送信していることとなり、通信効率が低下するという問題が生じる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、ビットエラー率を低減するとともに、空データなどによる無駄なデータを削減し、通信効率の向上を図ることのできる通信システム、通信方法、受信端末、送信端末及び中継機器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、送信端末から受信端末へ、複数種の通信回線で形成された伝送経路を経てパケットデータを伝送する際に、複数種の通信回線の特徴を取得し、この取得結果に応じて、伝送に係るパケットのサイズを決定し、その決定されたパケットサイズでパケットを生成することを特徴とする。なお、上記発明において、前記決定は、伝送系路上の中継機器や受信端末で行い、決定されたパケットのサイズを、これらの中継機器や受信端末から前記送信端末に通知することが好ましい。
【００１０】
このような発明によれば、伝送系路上の全ての通信回線の特徴に応じて伝送に係るパケットのサイズを決定し、生成するため、中継機器において行っていたパケットの分割処理を省略することができ、通信効率を向上させることができる。
【００１１】
上記発明において、前記パケットデータが消失した際に消失したパケットデータを復元するための情報を保持する冗長パケットを生成し、冗長パケットに保持された情報に基づいて、消失したパケットデータを復元することが好ましい。この場合には、受信端末で伝送データを正常に受信できる確率を向上できるとともに、ＩＰパケットの消失によってＩＰパケットの再送が必要になる可能性を低減することができる。
【００１２】
上記発明において、前記伝送経路上に無線通信回線が存在する場合に、その無線通信回線のエラー率を測定し、この測定結果に応じて、伝送に係るパケットのサイズを変更し、設定することが好ましい。この場合には、無線通信回線のビットエラーによって廃棄されるＩＰパケットの率を低減することができる。すなわち、基本的にはＩＰパケットのサイズは大きい方が伝送効率は良いが、パケットサイズの大きいパケットはビットエラー率の高い無線通信回線では廃棄される確率が高くなるため、結果として伝送効率は悪くなる。そのためビットエラー率の高い無線通信回線では、ＩＰパケットのサイズを小さく設定することにより、伝送効率を向上させることができる。
【００１３】
上記発明において、前記伝送系路上に伝送に係るパケットが下位の層でさらに固定サイズに分割されて伝送される特徴をもつ通信回線が存在する場合に、送信端末で伝送するパケットのサイズをその固定サイズの整数倍に設定することが好ましい。この場合には、ＩＰパケットが下位の層でさらに固定長に分割される場合において、ＩＰパケット全体を固定長のフレームで分割しきれるため、空のデータを付加して固定長フレームに調節する必要性がなくなり、伝送効率が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（構成）
以下に、本発明の実施形態に係る通信システムの実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る通信システムのネットワーク構成を示す概略図であり、図２は、ネットワーク上に設置された各装置の内部構成を示すブロック図である。
【００１５】
なお、本実施形態に係る通信システムは、  既存のトランスポート層通信方式ＴＣＰ、ＵＤＰとは異なる新しいトランスポート通信方式ＭＳＰを実現する通信方式であり、送信端末１から受信端末４へ、動画像をリアルタイムに伝送する場合を例として説明する。具体的に、本実施形態に係る通信システムは、送信端末１と、中継機器２と、中継機器３、受信端末４が通信回線を介して接続されている。
【００１６】
送信端末１は、伝送アプリケーション１１を備えており、この伝送アプリケーション１１を実行することにより、動画像情報を、１フレーム（静止画像１枚の情報）毎に、中継機器２及び中継機器３を介して、受信端末４に送信するものであり、ＭＴＵが１５００バイトの有線通信回線を介して、中継機器２と接続されている。なお、本実施形態において、送信端末１から伝送される動画情報のフレームＦ１は、そのデータサイズが伝送経路上の各通信回線のＭＴＵよりも大きいサイズであるものとする。
【００１７】
また、特に、本実施形態に係る送信端末１は、後述するエラーメッセージにより伝送経路上の全ての通信回線の特徴を取得する特徴取得手段１４と、この特徴取得手段１４の取得結果に応じて、伝送に係るパケットのサイズを決定し、その決定されたパケットサイズでパケットを生成するパケット生成手段１３と、パケットデータが消失した際に消失したパケットデータを復元するための情報を保持する冗長パケットを生成する冗長パケット生成手段１２と、各種パケットを送信したり、エラーメッセージを受信する送受信手段１５とを有する。
【００１８】
なお、送信端末１は、アプリケーション層からトランスポート層を介し、ネットワーク層へデータを転送する機能を有しており、この各層間でデータの転送を行う際に、フレームを複数のパケットデータに分割するとともに、必要なヘッダを付加する機能も備えている。
【００１９】
中継機器２は、送信端末１から受信したフレームＦ１を、中継機器３に対して中継するものであり、ＭＴＵが５００バイトの無線通信回線を介して、中継機器３と接続され、パケットを伝送する際に、伝送するＩＰパケットを４０バイトの固定長フレームに分割して中継機器３に伝送する。中継機器３は、中継機器２から受信したフレームを、受信端末４に対して中継するものであり、ＭＴＵが１５００バイトの有線通信回線を介して、受信端末４に接続され、中継機器２で分割された固定長フレームを再構成して元のＩＰパケットを組み立てた後、受信端末４に転送する。
【００２０】
具体的に、中継機器２，３は、図２（ｂ）に示すように、パケットを中継するパケット中継手段２１（３１）と、送信端末１で伝送するパケットのサイズを設定するパケットサイズ設定手段２３（３３）と、パケットサイズ設定手段２３（３３）により設定されたパケットのサイズを送信端末１に通知する通知手段２２（３２）とを有する。
【００２１】
さらに、中継機器２，３は、複数種の通信回線の特徴を取得する特徴取得手段として、無線通信回線のエラー率を測定するエラー率測定手段２４（３４）と、伝送系路上に伝送に係るパケットが下位の層でさらに固定サイズに分割されて伝送される特徴をもつ通信回線が存在する場合に、その固定細部を取得する分割サイズ取得手段２５（３５）とを有する。
【００２２】
なお、前記パケットサイズ設定手段２３は、分割サイズ取得手段２５（３５）が取得した固定サイズに基づいて、送信端末１が送信すべきパケットのサイズをその固定サイズの整数倍に設定したり、このエラー率測定手段２４（３４）の測定結果に応じて、伝送に係るパケットのサイズを変更し、設定する。
【００２３】
本実施形態に係る分割サイズ取得手段２５（３５）は、内部にフローキャッシュを備えており、フローを参照することにより、当該中継機器を通過するＩＰパケットが、初めて当該中継機器を経由されるものかを判断し、初めて経由されるパケットについてのみ、分割サイズをパケットサイズ設定手段２３（３３）に通知する機能を有する。なお、このフローキャッシュは、初めて経由されるパケットのフローを登録する機能をも有する。また、エラー率測定手段２４は、パケットの破損率の閾値を記憶するメモリを備えており、パケット中継手段２１（３１）が中継するパケットの破損率を測定するとともに、その破損率と閾値とを比較し、閾値を超える場合にのみ、エラー率をパケットサイズ設定手段２３（３３）に出力する。
【００２４】
具体的に、この受信端末４は、図２（ｃ）に示すように、パケットを送受信する送受信手段４１と、冗長パケットを受信する冗長パケット受信手段４２と、冗長パケットに保持された情報に基づいて、消失したパケットデータを復元するパケット復元手段４３と、送信端末１から送信すべきパケットのサイズを設定するパケットサイズ設定手段４６と、このパケットサイズ設定手段４６により設定されたパケットのサイズを送信端末１に通知する通知手段４５とを有する。
【００２５】
受信端末４は、中継機器３から受信したフレームを、伝送アプリケーション４４により、動画像１フレームの情報として処理し、再生するものである。また、受信端末４は、ネットワーク層からトランスポート層を介し、アプリケーション層へデータを転送する機能を有しており、この各層間でデータの転送を行う際に、不要なヘッダを削除するとともに、パケットデータを組み立てる機能も備えている。
【００２６】
さらに、受信端末４は、複数種の通信回線の特徴を取得する特徴取得手段として、無線通信回線のエラー率を測定するエラー率測定手段４７と、伝送系路上に伝送に係るパケットが下位の層でさらに固定サイズに分割されて伝送される特徴をもつ通信回線が存在する場合に、その固定細部を取得する分割サイズ取得手段４８とを有する。
【００２７】
なお、前記パケットサイズ設定手段４６は、分割サイズ取得手段４８が取得した固定サイズに基づいて、送信端末１が送信すべきパケットのサイズをその固定サイズの整数倍に設定したり、このエラー率測定手段４７の測定結果に応じて、伝送に係るパケットのサイズを変更し、設定する。
【００２８】
（動作）
上記構成を有する通信システムの動作について説明する。図３は、送信端末１から中継機器２における伝送データ分割・伝送プロセスを示す説明図であり、図３は、中継機器３から受信端末４における受信データ再構成のプロセスを示す説明図である。
【００２９】
先ず、送信端末１の伝送アプリケーション１１は、動画像情報を１フレーム（静止画像１枚の情報）ごとに送信する。これについて詳述すると、図３に示すように、動画像伝送アプリケーション１１は、動画像の１フレームのデータＦ１をひとつの伝送データとしてパケット生成手段１３を介してトランスポート層に渡す。このトランスポート層では、伝送アプリケーション１１から渡された伝送データを等しいサイズのパケットデータに分割する。本実施形態では、データをｄ１〜ｄ４の４つに分割している。この際、本実施形態では、等しく分割できない場合は、サイズが足りないデータに対して空のデータを付加し、等しいサイズに調整する。前方誤り訂正符号を用いない場合は、空のデータを付加する必要はない。なお、本実施形態では、図２に示すように、データｄ４に空のデータを加え、データｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４が全て同じサイズになるように調整している。
【００３０】
次に、冗長パケット生成手段１２において、分割したデータｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４から、Reed Solomon符号（前方誤り訂正符号のひとつ）によりいくつかの冗長データｄ５及びｄ６を生成する。本実施形態では、図２に示すように、データｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４から２つの冗長データｄ５，ｄ６を生成する。そして、受信側で再構成できるための情報を含むＭＳＰヘッダＨ１を各データに付加し、ネットワーク層に渡す。ネットワーク層では、トランスポート層から渡されたデータに、ＩＰネットワーク上の経路制御に用いられるＩＰヘッダＨ２を付加し、送受信手段１５を介して、ＩＰパケットＰ１〜Ｐ６として通信回線に送出する。
【００３１】
一方、受信端末４におけるデータ伝送のプロセスを示す。先ず、図４に示すように、送受信手段４１を介して、通信回線からＩＰパケットＰ１〜Ｐ６を受信し、ネットワーク層にてＩＰヘッダを取り外し、トランスポート層に渡す。トランスポート層ではＩＰ層から渡されたデータｄ１〜ｄ４を再構成し、動画像１フレームのデータを生成してアプリケーション層に位置する伝送アプリケーション４４に渡す。
【００３２】
なお、図４で示した例では、送信されたＩＰパケットのうちＩＰパケット３が途中で消失した場合を示している。この場合には、ネットワーク層で、ＩＰパケットＰ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６のＩＰヘッダＨ２が取り除かれ、それぞれトランスポート層に位置するパケット復元手段４３に渡される。トランスポート層では、トランスポートヘッダの情報を用い、データｄ１，ｄ２，ｄ４と、冗長データｄ５及びｄ６を用いて前方誤り訂正復号によりデータ３を復元する。データｄ１，ｄ２，ｄ４と復元したデータｄ３を用いて元の動画像フレームのデータを再構成し、伝送アプリケーション４４に渡す。
【００３３】
（トランスポート層におけるデータの構造）
次に、図５を用いて、トランスポート層の通信方式を詳細に説明する。図５は、本実施形態におけるトランスポート層で伝送されるデータｄ１〜ｄ６のデータ構造を示す説明図である。同図に示すように、データｄ１〜ｄ６は、ＭＳＰヘッダとデータ部とから構成されている。
【００３４】
ＭＳＰヘッダは、アプリケーションから渡されたデータを分割した個々のデータ及びそれらから生成された冗長データが、ネットワーク層に渡される際にそれぞれ付加されるものであり、送信元ポート番号，宛先ポート番号，データ長，チェックサム，ブロックＩＤ，ブロック長，データ数、冗長データ数、シーケンス番号等を格納する種々のフィールドから構成される。
【００３５】
ポート番号フィールドは、トランスポート層におけるポート番号の識別に用いられるものであり、同一のホスト（コンピュータ）で稼働している複数のアプリケーションのうちの、どのアプリケーションにデータを渡せばいいのかを識別するものである。このポート番号としては、送信元ポート番号と宛先ポート番号がある。ＭＳＰヘッダにおいて、ポート番号は１６ビットのフィールドに格納されるため、ひとつのホストで６５５３５種類のポート番号を利用できる。
【００３６】
データ長のフィールドは、動画像１フレームをトランスポート層で分割した後の個々のデータのサイズを格納するものであり。上述したように、等分割できない等の理由で空のデータが付加された場合は、空のデータを含めたデータサイズが格納される。
【００３７】
チェックサムのフィールドは、トランスポート層で分割された後のひとかたまりのデータが正確に受信されているかどうかをチェックする識別子が格納されるものである。この識別子によって、無線通信回線におけるビットエラーによってデータが破損していないかをチェックすることができる。
【００３８】
ブロックＩＤのフィールドには、アプリケーション層から渡された動画像１フレームのデータに対して付加されたＩＤが格納される。このＩＤは、動画像の再生順に１から順番に割り当てられる。これにより、トランスポート層で、あるひとつの動画像フレームを分割して生成された個々のデータには、すべて同じブロックＩＤが割り当てられる。また、分割された個々のデータから生成された冗長データにも同じブロックＩＤが割り当てられる。これにより、受信端末４で受信したそれぞれのデータが、どのブロック（動画像フレーム）に属しているのかを判別することができる。なお、このフィールドは１６ビットなので、６５５３５までＩＤが割り振られると、次のＩＤはもう一度１から割り振ることになる。次のブロック長のフィールドには、アプリケーション層から渡されたデータのサイズが格納できる。これにより送信端末で等分割できないときに付加される空のデータを、受信端末で再構成されたデータから取り除くことができる。
【００３９】
データ数のフィールドは、送信端末でアプリケーションから渡されたデータがいくつに分割されたかを示す。これによりアプリケーションに渡すデータを再構成するためのデータ数を判別することができる。受信側では、このフィールドの値の数だけデータ（冗長データも含む）が届けばアプリケーションに渡す動画像１フレームのデータを再構成できる。受信端末４では、このフィールドの値の数だけデータが集まった時点で再構成を開始する。
【００４０】
冗長データ数のフィールドは、送信端末でひとつのブロック（動画像１フレーム）に対して、いくつの冗長データが生成されたかを示す。あるひとつのブロックに属するデータのうちこのフィールドの値の数よりも多いパケットが消失するとそのブロックは再構成不可能になる。受信端末では、このフィールドの値より多いパケットが消失した場合か、再構成可能なデータ数が集まる前に、次のブロックに属するデータが届いてしまった場合は、再構成をせずそれまでに集められたデータは破棄する。
【００４１】
シーケンス番号のフィールドには、トランスポート層で分割された個々のデータに対して、先頭のデータから１から順番に番号が割り振られる。これにより、あるデータが消失したとしても、どのデータが消失したかが検出できる。冗長データにもそれぞれ、冗長データの先頭から順番に１から番号がふられる。冗長データのシーケンス番号は、前方誤り訂正復号処理に用いられる。
【００４２】
フラグのフィールドにはさまざまなフラグビットが設定される。各ビットに１が格納されているときにそのフラグが示す意味が有効になる。まずＤＡＴＡフラグには、このデータが冗長データではなくアプリケーション層から渡されたデータを分割されたデータであることを示す。ＦＥＣフラグは、このデータが冗長データであることを示す。ＡＣＫフラグは、受信端末からデータが正常に再構成できたことを確認するメッセージに用いられる。受信端末４からこのメッセージを送るときには、トランスポートヘッダの後にデータ部は付かない。トランスポートヘッダのブロックＩＤのフィールドには、再構成できたことを確認したブロックのＩＤを格納して送信端末に報告する。ＮＡＣＫフラグは、受信端末４でデータが再構成できなかったことを報告するメッセージに用いられる。メッセージの構成はＡＣＫメッセージと同様である。送信端末はＮＡＣＫメッセージを受け取ったときに、生成する冗長データ数を増加する。ＥＣＮフラグは、ＮＡＣＫフラグと併用して用いられ、途中で消失したパケットが無線通信回線のノイズや干渉によるものではなく、ネットワークの混雑によって生じたことを示す。ネットワークの輻輳によってパケットが消失している場合は、送信端末で冗長データの数を増加させても輻輳を助長するだけであるため、冗長データ数は増加させない。
【００４３】
（分割調整処理）
次に、送信端末１で動画像１フレームのデータを分割する際の分割サイズの調整について説明する。分割サイズは、ネットワーク上の中継機器２，３や受信端末４から、図６に示すようなＩＣＭＰエラーメッセージを用いて通知される。
【００４４】
本実施形態において、このＩＣＭＰエラーメッセージは、既に標準化されているフォーマットに従って構成されている。
【００４５】
具体的に、本実施形態に係るＩＣＭＰのエラーメッセージフォーマットでは、３２ビット分の領域が確保されており、エラータイプ、エラーコード、チェックサム、フィールド１及びフィールド２が割り振られている。
【００４６】
エラータイプは、最初の８ビットに格納される。なお、ここでは、全てホスト到達不可能の意味を示す３が格納されている。次の８ビットにはエラーコードが格納される。ここで説明する方式においては、全て分割必要の意味を示す４が格納されている。次の、１６ビットにはチェックサムが格納され、このＩＣＭＰメッセージが正確に受信できているかをチェックするために用いられる。次の１６ビットのフィールド１と１６ビットのフィールド２は、通信方式に応じて、異なるデータが格納される。
【００４７】
▲１▼中継機器３の動作
中継機器３においては、無線通信回線におけるビットエラー率によってパケットサイズの推奨値を通知する。
【００４８】
すなわち、中継機器２と中継機器３の間の無線通信回線において、ＢＥＲ（ビットエラー率）が高い場合、パケットサイズの大きいパケットは、パケットサイズの小さいパケットに比べてパケット消失率が高くなる。中継機器３はビットエラーによってパケットを正しく受信できない率が高くなると、送信端末１にパケットサイズを小さくするようにＩＣＭＰエラーメッセージを用いて通知する。この場合、ＩＣＭＰエラーメッセージのフィールド２には、受信していたＩＰパケットのサイズ（平均値）の半分の値が格納されて送信端末１に送信される。送信端末１の特徴取得手段１４は、この通知を受けると、パケット生成手段１３における動画像１フレームを分割するサイズを、ＩＣＭＰエラーメッセージのフィールド２の値以下に設定させる。
【００４９】
具体的に、中継機器３のエラー率測定手段３４は、ビットエラーによって破損したデータを一定以上の割合で受信すると、それによるエラー率を算出し、その算出結果をパケットサイズ設定手段３３に送出し、パケットサイズ設定手段３３において、送信端末１で送信すべきパケットサイズを設定する。ここでは、エラー率を低減すべくパケットサイズを小さくするように設定する。そして、通知手段３２により、ＩＣＭＰエラーメッセージを送信端末１に送信し、パケットサイズを小さくして送信するように通知する（ただし、ＩＰパケットのＩＰヘッダ部分にビットエラーがあった場合には、送信端末のアドレスが不明なため、ＩＣＭＰエラーメッセージを送信端末１に送信できない。）。
【００５０】
図７は中継機器３が、ＩＣＭＰエラーメッセージを送信するまでの処理手順である。まず、パケット中継手段３１により、中継機器２から伝送されたデータ（ＩＰパケット）を受信すると（Ｓ１０１）、エラー率測定手段３４により、データにビットエラーがないか否かをチェックする（Ｓ１０２）。伝送データにビットエラーが無かった場合は、ＩＰパケット破損率を減少し（Ｓ１０７）、ＩＰパケットを正常に処理する（Ｓ１０８）。一方、ステップＳ１０２において、伝送データにビットエラーがあったと判断した場合には、ＩＰパケット破損率を上昇させ（Ｓ１０３）、ＩＰパケット破損率が閾値を越えていないかをチェックする（Ｓ１０４）。ＩＰパケット破損率が閾値を越えていない場合は、ＩＰパケットを廃棄する（Ｓ１０６）。ステップＳ１０４において、ＩＰパケット破損率が閾値を越えていると判断した場合は、その破損率に応じてパケットサイズ設定手段３３によりパケットサイズを設定し、その設定結果をＩＣＭＰエラーメッセージにより送信端末１に送信する。その後、パケット中継手段３１は、ＩＰパケットを廃棄する（Ｓ１０５）。
【００５１】
▲２▼中継機器２の動作
一方、図１の中継機器２と中継機器３の間の無線通信回線では、伝送するＩＰパケットは４０バイトの固定長フレームに分割される。この場合、５００バイトのパケットを伝送すると、４０バイトの分割フレーム１２個に分割され、余った２０バイトには空のデータ２０バイトが付加されて伝送される。この２０バイトの空のデータは無駄であるため、予め送信端末が４０バイトの整数倍のパケットを生成するように、中継機器２が送信端末１にＩＣＭＰエラーメッセージを用いて通知する。すなわち、ＩＣＭＰエラーメッセージのフィールド１に４０が格納されて送信端末１に送信される。送信端末１はこの通知を受けると、伝送データの分割サイズを４０バイトの整数倍に調整する。
【００５２】
図８は中継機器２の処理手順である。中継機器２の分割サイズ取得手段２５は、伝送データ（ＩＰパケット）を受信すると（Ｓ２０１）、そのＩＰパケットのサイズが４０バイトの整数倍か否かをチェックする（Ｓ２０２）。
【００５３】
ＩＰパケットのサイズが４０バイトの整数倍でなければ、そのＩＰパケットのフロー情報（送信元アドレスと送信元ポート番号）が存在するか否かをチェックし（Ｓ２０３）、当該パケットが、初めて中継機器２を通るフローか否かをチェックする。これは中継機器２のフローキャッシュにそのフローが登録されているか否かをチェックすることにより行う。フローキャッシュにそのフローが登録されていれば、ＩＰパケットを正常に処理する（２０６）。
【００５４】
一方、ステップＳ２０３において、フローキャッシュにそのフローが登録されていないと判断した場合、分割サイズ取得手段２５は、そのフローが、初めて中継機器２を経由すると判断し、フローキャッシュにそのフローを登録して（Ｓ２０５）、固定長フレームが４０バイトであることをパケットサイズ設定手段２３に送出し、パケットサイズ設定手段２３は、これに基づいてパケットサイズを設定し、この設定結果を、通知手段２２からＩＣＭＰエラーメッセージを送信することによって、送信端末１に通知する（Ｓ２０４）。その後、パケット中継手段２１は、ＩＰパケットを正常に処理する（Ｓ２０６）。この際、フローキャッシュに登録されているフローは一定時間経過した時点で消失される。
【００５５】
（変更例）
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
【００５６】
例えば、上述した実施形態では、中継機器２，３や受信端末４に、パケットサイズ設定手段を設け、ＩＣＭＰエラーメッセージには、中継機器２，３や受信端末４において設定されたパケットサイズを、送信端末１の特徴取得手段１４に通知するようにしたが、パケットサイズ設定手段を送信端末に設け、ＩＣＭＰエラーメッセージには、通信回線におけるエラー率や分割パケット固定長のみを通知し、送信端末側でパケットサイズを設定するようにしても良い。
【００５７】
また、本実施形態では、送信端末１に備えられた特徴取得手段１４は、ＩＣＭＰエラーメッセージを受信し、このＩＣＭＰエラーメッセージにより各通信回線の特徴を取得するようにしたが、例えばこの特徴取得手段１４として、エラー率測定手段や分割サイズ取得手段を設け、送信端末１側で、エラー率や分割固定サイズを取得するようにしてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、送信端末から受信端末へ、複数種の通信回線で形成された伝送経路を経てパケットデータを伝送する際における、ビットエラー率を低減するとともに、空データなどによる無駄なデータを削減し、通信効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムのネットワーク構成図である。
【図２】実施形態に係る各装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る送信端末における伝送データの分割・伝送プロセスを示す説明図である。
【図４】実施形態に係る受信端末における受信データの再構成プロセスを示す説明図である。
【図５】本実施形態に係るＭＳＰヘッダのフォーマットを示す概略図である。
【図６】本実施形態に係るＩＣＭＰエラーメッセージのフォーマットを示す概略図である。
【図７】本実施形態においてビットエラー率によってパケットサイズの推奨値を通知する中継機器の動作を示すフロー図である。
【図８】本実施形態において固定長フレームに分割する中継機器の処理手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
１…送信端末
２，３…中継機器
４…受信端末
１１，４４…伝送アプリケーション
１２…冗長パケット生成手段
１３…パケット生成手段
１４…特徴取得手段
１５…送信手段
２１，３１，４２…パケット中継手段
２２，３２，４５…通知手段
２３，３３，４６…パケットサイズ設定手段
２４，３４，４７…エラー率測定手段
２５，３５，４８…分割サイズ設定手段
【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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