ソフトイーサ、ＴＣＰ／ＩＰ上レイヤ２ＶＰＮ用ＶｏＩＰ／ＱｏＳ処理技術を開発
ＩＰ電話などの通信パケットの低遅延伝送のための高度な優先制御をＴＣＰ／ＩＰ上のレイヤ２型ＶＰＮソフトウェアとして初めて実現
世界初のＴＣＰ／ＩＰ上レイヤ２ＶＰＮ用ＶｏＩＰ／ＱｏＳ処理技術を開発
筑波大学発ベンチャー企業であるソフトイーサ株式会社（代表取締役会長 登 大遊／本店所在地 茨城県つくば市）は、ＶＰＮトンネル内においてＩＰ電話などの通信パケット（例：ＶｏＩＰパケット）を、ネットワークが混在している場合でも低遅延・低ジッタで伝送することができる、高度な優先制御技術（ＶｏＩＰ／ＱｏＳ処理技術）を開発いたしました。
この技術によって、ＶＰＮ経由でＩＰ電話を用いる場合、ファイルダウンロードなどのトラフィックでネットワークが混在している場合でも、劇的なＩＰ電話の音声品質の向上が実現できます。
今回ソフトイーサ株式会社が開発した技術につきましては、レイヤ２（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ層）を仮想化しＴＣＰ／ＩＰによってカプセル化して伝送するＶＰＮソフトウェアにおいて、物理ネットワークが混雑している場合でもＶｏＩＰパケットなどの優先度が高くマークされたパケットを優先して伝送することができる技術としては、世界で初めて実用化を達成したと認識しております（＊１）。
この技術を有効にしたＶＰＮソフトウェアを用いると、通常の通信パケット（ファイルのダウンロードなど）が多量にＶＰＮ内を流れている場合でも、ＩＰ電話のためのＶｏＩＰパケットなどを高い優先度でＶＰＮ内を伝送させることができるようになり、ＶＰＮを経由してＩＰ電話を利用する際の音声品質が極めて向上します。
この技術は、ＶＰＮ通信のためのパケットが実際に流れる物理的なネットワーク上のルータなどのハードウェアがＱｏＳに対応しているかどうかにかかわらず使用可能です。
ソフトイーサ株式会社は、本技術をＶＰＮソフトウェア「ＰａｃｋｅｔｉＸＶＰＮ２．０」に統合し、同ソフトウェアのマイナーアップデート版の提供を２００６年８月に開始する予定です。なお、マイナーアップデート版は「ＰａｃｋｅｔｉＸ ＶＰＮ ２．０ Ｏｐｔｉｏｎ Ｐａｃｋ」という名称となる予定です。
実際のＩＰ電話による通信の結果の音声ファイル
本リリースの添付資料として、実際にブロードバンド回線を用いたインターネット接続上に構築した２拠点間でハードウェアＩＰ電話を用いてＶｏＩＰ通信を行い、ＮＴＴの１７７（天気予報）に電話をかけた際の音声データをＭＰ３形式で録音したものを掲載します。本ＭＰ３ファイルをダウンロードいただくことにより、本技術を有効にした場合と無効にした場合における音質の違いを確認いただけます。
１．平常時（他にトラフィックがほとんど流れていない状態）のＶｏＩＰ通信結果
ＶｏＩＰ＿Ｎｏｒｍａｌ．ｍｐ３ http://www.softether.com/jp/company/press/release/voip/VoIP_Normal.mp3
２．おおよそ５０Ｍｂｐｓのファイルダウンロードトラフィックを流した状態に同時にＶｏＩＰ通信を行った結果（本技術によるＶｏＩＰ／ＱｏＳ対応機能を使用していない場合）
ＶｏＩＰ＿Ｎｏ＿ＱｏＳ＿Ｗｉｔｈ＿Ｔｒａｆｆｉｃ．ｍｐ３ http://www.softether.com/jp/company/press/release/voip/VoIP_No_QoS_With_Traffic.mp3
３．おおよそ５０Ｍｂｐｓのファイルダウンロードトラフィックを流した状態に同時にＶｏＩＰ通信を行った結果 （本技術による ＶｏＩＰ／ＱｏＳ対応機能を使用した場合）
ＶｏＩＰ＿ＱｏＳ＿Ｗｉｔｈ＿Ｔｒａｆｆｉｃ．ｍｐ３ http://www.softether.com/jp/company/press/release/voip/VoIP_QoS_With_Traffic.mp3
実用的に会話ができない程度にＩＰ電話の音声劣化が発生している「２番」の結果と比較して、ＶｏＩＰ／ＱｏＳ対応機能を使用した場合の「３番」の結果は、平常時の「１番」と比較してほとんど音質が劣化していないことが確認できます。
実験方法：遠隔地の２拠点間をＮＴＴ東日本のサービス「Ｂフレッツ」およびそれに対応したＩＳＰを経由してＰａｃｋｅｔｉＸ ＶＰＮ２．０によりＶＰＮ接続し、片側にＩＰ電話ゲートウェイ装置、もう片側にＩＰ電話機を設置しました。この状態で、「２番」および「３番」の実験の際は、ＰＣによりＶＰＮを経由する形で３２本のファイルダウンロードトラフィックを流し、ＶＰＮおよび物理回線に大きな負荷をかけました。
【技術情報】
ＶＰＮ内における高い優先度を持つ通信パケットに対する高度な優先制御
ＶｏＩＰパケットなどの低遅延・低ジッタが要求される通信パケットは、他の一般的な通信パケット（たとえばサイズの大きなファイルのダウンロードなど）と比較して、優先的に処理される必要があります。そのための優先制御および帯域確保の技術の総称としてＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）と呼ばれる技術があります。従来のＩＰルータやレイヤ３スイッチなどのネットワーク機器にはＱｏＳに対応したものが多く含まれています。
従来、ＰａｃｋｅｔｉＸ ＶＰＮ ２．０によって構成されるＴＣＰ／ＩＰ上のＶＰＮトンネルの内部は、従来の場合はすべてのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが同等に処理（キューイング・伝送）されていました。
今回開発した技術は、ＰａｃｋｅｔｉＸ ＶＰＮ ２．０によって構成されるレイヤ２ＶＰＮを用いた通信について、ＱｏＳ処理を実現することができるものです。ＶＰＮトンネル内を流れる各パケットについて、その優先度情報に応じて優先制御や帯域確保などを自動的に行い、よってＶｏＩＰパケットなどの低遅延・低ジッタが要求される通信パケットを他のパケットと比較して優先的にＶＰＮ伝送することができます。
レイヤ２ＶＰＮで拠点間を接続しＩＰ電話装置を用いた内線システムへの応用
ＰａｃｋｅｔｉＸ ＶＰＮ ２．０などのレイヤ２ＶＰＮを用いると、複数の離れたＬＡＮ同士を接続し、１つのネットワークにすることができます（図１）。さらに、本ＶｏＩＰ／ＱｏＳ対応機能を用いることにより、ＩＰ電話以外のトラフィックでネットワークが混雑している状態でも、常にＩＰ電話のための通信（ＶｏＩＰパケット）のための帯域は他のトラフィックよりも高い優先度で確保されるため、低コストで拠点間をまたがる形のＩＰ電話内線システムを構築することができるようになります。この場合、ＩＰ電話機やＶｏＩＰゲートウェイがＶＰＮ上で使用することを想定した装置でなくても、送出するＩＰパケットの優先制御ヘッダが適切に設定されていれば、自動的にＶＰＮ上で優先制御が行われ、エンドユーザーによる特別な操作は一切不要です。
これにより高品質なＩＰ電話システムを、安価なブロードバンドインターネット接続を用いて構築することができるようになり、通信コストやハードウェア費用および管理コストの削減につながります。
その他、既存のテレビ会議システムなどが送受信するＩＰパケットについても、優先制御ヘッダが適切に設定されていれば、本ＶｏＩＰ／ＱｏＳ対応機能により自動的に優先的にＶＰＮ内を伝送されます。
図１ インターネット上でＶＰＮを構築し拠点間でＩＰ電話を使用する際のネットワーク構成例
※添付資料参照
なお、ソフトイーサ株式会社では、社内において日常業務のためのＩＰ電話内線システムを、既製品のＩＰ電話装置およびＰａｃｋｅｔｉＸ ＶＰＮ Ｓｅｒｖｅｒ ２．０を用いて、つくば本社と東京事務所との間で構築し、数ヶ月間にわたって安定して運用しております（詳細はhttp://www.softether.com/jp/products/vpn/catalog/01.pdfに掲載されております）。
＊１ ２００６年７月時点、弊社調べ。レイヤ２（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）を仮想化することによりＴＣＰ／ＩＰパケットにカプセル化されたＶＰＮ通信を実現することができるＶＰＮソフトウェア技術について。