JP2005057390A - パケット転送装置及びネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 ブロードキャストパケットやマルチキャストパケットの転送において必要な分だけパケットの複製が行えるようする。
【解決手段】 ブロードキャストパケットを受信した場合に、配置されるネットワークにおける複数の仮想的な伝送路の全てを記憶する仮想伝送路記憶部１０６から仮想的な伝送路を順に取得し、グループ判別部１０５が判別したネットワークグループと受信するパケットの仮想的な伝送路と受信するパケットの送信元アドレスとを一組として登録できる端末位置記憶部１０７を、取得した伝送路の出方路毎にグループ判別部１０５が判別したブロードキャストパケットのネットワークグループとの組み合わせに基づき部分検索して、部分検索の結果、登録がある場合にのみ、部分検索に用いた伝送路の出方路にブロードキャストパケットを複製して送信する。その結果、パケット複製の処理負荷が軽減できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パケット転送装置及び無線端末も収容することができるネットワークシステムに関する。

近年、無線ＬＡＮ技術や音声通信が可能なＶｏＩＰ技術の普及に伴い、移動する無線端末の通信システム等に適用可能な広域無線ＬＡＮや無線ＶｏＩＰネットワークの要求が高まっている。ＩＰ通信におけるモビリティ対応として、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰプロトコル（ＲＦＣ２００２、ＲＦＣ３２２０）等を用いた移動サービスに関して各種提案がなされている。

ＩＰ通信におけるパケット転送方式として、インターネット等のコア網を経由して、無線端末がユーザ網にアクセスすることを可能にするカプセル化方法が提案されている（例えば特許文献１）。この方法では、ユーザ網が網側パケット転送装置を介してコア網に接続する。次に、無線端末は、宛先アドレスと送信元アドレスが含まれた送信パケットを基地局を通して端末側パケット転送装置に送信する。このとき、送信パケットは、端末側パケット転送装置宛のパケットのデータ部に格納され、宛先ユーザ網に接続された網側パケット転送装置のアドレスと送信元アドレスが付加されてコア網に転送される。なお、このようにしてパケットを転送することをカプセル化と呼んでいる。
特許第３００９８７６号公報

しかしながら、上記の方法では、ユーザ網または無線端末がブロードキャストパケットやマルチキャストパケットを転送する場合に、コア網に送られるパケットの宛先アドレスにブロードキャストアドレスやマルチキャストアドレスを指定することが出来ない。

また、無線端末の接続情報を持たないため、端末側および網側のパケット転送装置は、パケットを全ポートに複製してから各無線端末にユニキャスト転送するしかなく、コア網のトラヒック増加という問題が生じるほか、端末側および網側のパケット転送装置の負荷が増大するという問題も生じる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ブロードキャストパケットやマルチキャストパケットの転送において必要な分だけパケットの複製が行えるパケット転送装置及びブロードキャストパケットやマルチキャストパケットの宛先アドレスに含まれる端末を収容する端末側および網側のパケット転送装置においてのみ、必要な分だけパケットの複製を行い、端末側および網側のパケット転送装置の負荷を低減することのできるネットワークシステムを提供することを目的とする。

本発明に係るパケット転送装置は、配置されるネットワークにおいて形成される複数の仮想的な伝送路の全てを記憶する第１記憶手段と、受信するパケットのヘッダ情報からネットワークグループを判別するグループ判別手段と、前記グループ判別手段が判別したネットワークグループと受信するパケットの仮想的な伝送路と受信するパケットの送信元アドレスとを一組として登録できる第２記憶手段と、入り方路からブロードキャストパケットやマルチキャストパケットを受信した場合に、前記第１記憶手段から前記仮想的な伝送路を順に取得し、取得した伝送路の出方路毎に前記グループ判別手段が判別したブロードキャストパケットやマルチキャストパケットのネットワークグループとの組み合わせに基づき前記第２記憶手段を部分検索して、部分検索の結果、登録がある場合にのみ、部分検索に用いた前記伝送路の出方路にブロードキャストパケットやマルチパスパケットを複製して送信する手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、ブロードキャストパケットやマルチキャストパケットを送信する際に、多くの伝送路を備える場合でも、全てのポートに対して複製を行うことなく、宛先アドレスに含まれる端末を収容するポートに対してのみ、必要な分だけパケットの複製を行うので、パケット転送装置の負荷を低減することができる。

本発明に係るネットワークシステムは、コア網が端末側と１以上のユーザ網との間のパケット通信を実現するネットワークシステムにおいて、前記コア網は、請求項１記載のパケット転送装置が端末側のエッジとユーザ網側のエッジとにそれぞれ配置され、端末側のパケット転送装置とユーザ網側のパケット転送装置とは、仮想的な伝送路で接続する構成を採る。

この構成によれば、ブロードキャストパケットやマルチキャストパケットを送信する際に、全てのポートに対して複製をすることなく、宛先アドレスに含まれる端末を収容する端末側および網側のパケット転送装置においてのみ、必要な分だけ２段階でパケットの複製を行うので、広域のブロードキャストやマルチキャストパケットを端末側および網側のパケット転送装置の負荷を下げながら実現できるネットワークシステムが提供できる。

本発明に係るネットワークシステムは、上記の発明において、前記端末側には、基地局及び無線端末のシステムが含まれる構成を採る。

この構成によれば、無線端末宛にブロードキャストパケットやマルチキャストパケットを送信する際に、端末側および網側のパケット転送装置の負荷を軽減することができる。

本発明に係るネットワークシステムは、上記の発明において、前記端末側のパケット転送装置は、前記無線端末の移動により出方路が変更された場合は、新出方路を前記第２記憶手段に登録して旧登録事項を削除し、旧出方路へのパケット複製は行わない構成を採る。

この構成によれば、無線端末の移動により出方路が変更された場合でも、端末側のパケット転送装置は確実に必要なパケットの複製のみが行える。

本発明に係るネットワークシステムは、上記の発明において、前記無線端末は、基地局間を移動した場合にユーザ網側のパケット転送装置にパケットを送信する構成を採る。

この構成によれば、無線端末が移動した直後にユーザ網側のパケット転送装置と端末側のパケット転送装置は、高速に無線端末の位置登録を行うことができるので、無線端末は移動直後からブロードキャストパケットやマルチキャストパケットを受信することができる。

本発明に係るネットワークシステムは、上記の発明において、前記無線端末は、前記基地局間を移動した場合に、通信相手に送信するパケットがある場合は通信相手にパケットを送信し、通信相手に送信するパケットがない場合はユーザ網側のパケット転送装置にパケットを送信する構成を採る。

この構成によれば、無線端末が移動した直後にユーザ網側のパケット転送装置と端末側のパケット転送装置は、高速に無線端末の位置登録を行うことができるので、無線端末は移動直後からブロードキャストパケットやマルチキャストパケットを受信できるのに加えて、ネットワークリソースの消費を抑えることができる。

本発明に係るネットワークシステムは、上記の発明において、前記仮想的な伝送路は、ＶＬＡＮプロトコルに基づいて張る構成を採る。

この構成によれば、コア網を安価なＶＬＡＮスイッチで構成することができる。そして、既存のＶＬＡＮプロトコルによる仮想的な伝送路が存在すれば、エッジにユーザ網側のパケット転送装置と端末側のパケット転送装置を配置するだけで無線端末の高速なハンドオーバーが行える。

本発明に係るネットワークシステムは、上記の発明において、前記仮想的な伝送路は、ＭＰＬＳプロトコルに基づいて張る構成を採る。

この構成によれば、コア網をスケーラビリティに優れるＭＰＬＳスイッチで構成することができる。そして、既存のＭＰＬＳプロトコルによる仮想的な伝送路が存在すれば、エッジにユーザ網側のパケット転送装置と端末側のパケット転送装置を配置するだけで無線端末の高速なハンドオーバーが行える。

本発明は、ブロードキャストパケットやマルチキャストパケットの転送において必要な分だけパケットの複製が行えるパケット転送装置及びブロードキャストパケットやマルチキャストパケットの宛先アドレスに含まれる端末を収容する端末側および網側のパケット転送装置においてのみ、必要な分だけパケットの複製を行い、端末側および網側のパケット転送装置の負荷を低減することのできるネットワークシステムを提供することができる。

本発明の骨子は、クライアントサーバー型の通信を行うネットワーク上に配置されるパケット転送装置において、ブロードキャストパケットやマルチキャストパケットを転送する場合に必要な分だけパケットの複製が行えるようにすることである。

また、本発明の骨子は、クライアントサーバー型の通信を行うネットワークにおいて、ブロードキャストパケットやマルチキャストパケットを転送する複数の仮想的な伝送路をＶＬＡＮプロトコルやＭＰＬＳプロトコルを利用して形成し、ブロードキャストパケットやマルチキャストパケットの宛先アドレスに含まれる端末を収容する端末側および網側のパケット転送装置においてのみ、必要な分だけパケットの複製を行い、端末側および網側のパケット転送装置の負荷を低減することである。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るパケット転送装置の構成を示すブロック図である。なお、この明細書では、説明の便宜から、ブロードキャストパケットの転送に限定して説明するが、ブロードキャストパケットの語をマルチキャストパケットの語に置き換えれば、そのままマルチキャストパケットの転送に適用できることは言うまでもない。

実施の形態１に係るパケット転送装置１００は、図１に示すように、入力パケットのヘッダを処理する１以上のヘッダ処理部１０１と、ユニキャストパケットを出力ポート毎に振り分けるＵＣ用スイッチ部１０２と、ブロードキャストパケットを出力ポート毎に振り分けるＢＣ用スイッチ部１０３と、ユニキャストパケットとブロードキャストパケットとの調停も兼ねて出力ポートに出力する１以上の出力処理部１０４とを備えている。

加えて、本実施の形態１に係るパケット転送装置１００は、ヘッダ処理部１０１とＢＣ用スイッチ部１０３とがブロードキャストパケットの処理ができるようにするため、図２に示すように、ネットワークグループ判別部１０５と仮想伝送路記憶部１０６と端末位置記憶部１０７とを備えている。

ネットワークグループ判別部１０５は、受信するパケットのヘッダ情報からネットワークグループの識別子が判別できるようになっている。仮想伝送路記憶部１０６には、複数の物理ポート上に仮想的に設定される伝送路の全てが記憶されており、あるアドレスを指定すると、出力ポートとヘッダ情報とが得られるようになっている。

端末位置記憶部１０７には、上りパケットから学習して取得した、受信するパケットの宛先アドレスと、受信するパケットの仮想的な伝送路に関する出力ポート及びヘッダ情報と、ネットワークグループ判別部１０５が判別したネットワークグループの識別子とが一組として複数組登録されている。

次に、図１を参照して、以上のように構成されるパケット転送装置１００にブロードキャストパケットが入力された場合の動作について説明する。

図１において、ヘッダ処理部１０１では、入力ヘッダ情報がグループＸのブロードキャストを示すＢ１であるブロードキャストパケットが入力されると、ネットワークグループ判別部１０５を参照し、入力ヘッダ情報Ｂ１からグループ識別子Ｘを取得してＢＣ用スイッチ部１０３に与える。

ＢＣ用スイッチ部１０３では、仮想伝送路記憶部１０６の全アドレスを順に読み出す。まず、仮想伝送路記憶部１０６のアドレス０を読み出し、出力ポート３とヘッダ情報Ａ０を得る。そして、その出力ポート３及びヘッダ情報Ａ０と入力ヘッダ情報Ｂ１から通知されたグループ識別子Ｘとに基づき端末位置記憶部１０７を部分検索する。

その結果、端末位置記憶部１０７にすでに登録されていることが分かるので、ＢＣ用スイッチ部１０３では、ポート３に対してヘッダ情報Ａ０を付加し、取得した宛先アドレスＤ０向けのパケットを出力処理部１０４から転送する。

次に、ＢＣ用スイッチ部１０３では、仮想伝送路記憶部１０６のアドレス１を読み出し、出力ポート４とヘッダ情報Ａ１を得る。そして、その出力ポート４及びヘッダ情報Ａ１と入力ヘッダ情報Ｂ１から通知されたグループ識別子Ｘとに基づき端末位置記憶部１０７を部分検索する。

その結果、端末位置記憶部１０７にすでに登録されていることが分かるので、ＢＣ用スイッチ部１０３では、ポート４に対してヘッダ情報Ａ１を付加し、取得した宛先アドレスＤ１向けのパケットを出力処理部１０４から転送する。

次に、ＢＣ用スイッチ部１０３では、仮想伝送路記憶部１０６のアドレス２を読み出し、出力ポート３とヘッダ情報Ａ２を得る。そして、その出力ポート３及びヘッダ情報Ａ２と入力ヘッダ情報Ｂ１から通知されたグループ識別子Ｘとに基づき端末位置記憶部１０７を部分検索する。

その結果、端末位置記憶部１０７には該当する組み合わせは登録されていないことが分かるので、ＢＣ用スイッチ部１０３では、パケットを転送しない。以下、同様の手順で、ＢＣ用スイッチ部１０３では、仮想伝送路記憶部１０６の全アドレスを読み出し、対応する端末位置記憶部１０７を検索し、すでに登録されている組み合わせに対してのみパケットを複製して転送する。

このように、実施の形態１によれば、ブロードキャストパケット送信の際に、多くの仮想的伝送路を備える場合でも、全てのポートに対して複製をすることなく、宛先アドレスを収容するポートに対してのみ、必要な分だけパケットの複製を行うので、パケット転送装置の負荷を低減することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係るネットワークシステムの構成例を示す図である。なお、図３では、無線端末を収容するネットワークシステムの構成例が示されている。

実施形態２に係るネットワークシステムは、図３に示すように、コア網２００に、ユーザ網である企業網２０１、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ網２０２、インターネット２０３が接続される他、基地局２０４，２０５，２０６が接続される構成である。そして、代表例として、基地局２０６に無線接続される無線端末２０７が示されている。

コア網２００には、網の境界であるエッジに多数のパケット転送装置２１０〜２１４が配置され、これらのパケット転送装置２１０〜２１４は、網内での経路を形成する多数のコア網ノード２１５を介して相互に接続されている。

多数のパケット転送装置２１０〜２１４のうち、ユーザ網側に配置されるパケット転送装置２１０には企業網２０１が接続され、パケット転送装置２１１にはＭｏｂｉｌｅ ＩＰ網２０２とインターネット２０３とが接続される。これらのユーザ網側に配置されるパケット転送装置２１０，２１１は、以降、網側パケット転送装置と称することとする。

また、基地局２０４〜２０６側に配置されるパケット転送装置２１２にはレイヤ２網２２０を介して基地局２０４が接続され、パケット転送装置２１３にはレイヤ２網２２１を介して基地局２０５が接続され、パケット転送装置２１４には基地局２０６が直接接続されている。これらの基地局２０４〜２０６側に配置されるパケット転送装置２１２〜２１４は、以降、端末側パケット転送装置と称することとする。

このようなコア網２００において、多数のパケット転送装置２１０〜２１４は、実施の形態１にて説明したものであるが、互いに仮想的な伝送路（以降「トンネル」という）２３０を介して接続される。このトンネル２３０は、２つのパケット転送装置の間に存在する複数のコア網ノード２１５それぞれのルーティングテーブルに、パケットを受信したポートと、仮想ＬＡＮ（ＶＬＡＮ）プロトコルやＭＰＬＳ（multiprotocol label switching）プロトコルなどを利用した特定のヘッダ情報とに従って転送先を明示的に設定することによって形成される。

また、この実施の形態２では、端末側パケット転送装置における端末位置記憶部１０７では、無線端末２０７が移動して出力ポートが変わると、新たな登録の発生により、旧登録事項は一定時間経過後に削除するようになっている。

次に、図４〜図９を参照して、以上にように構成されるコア網で実現されるブロードキャストパケットの転送方法について説明する。図４と図８では、網側パケット転送装置２１０と端末側パケット転送装置２１４との間に形成されるトンネル３０１を用いてブロードキャストパケットの転送が行われる場合が示されている。

まず、トンネル３０１の形成について説明する。網側パケット転送装置２１０と端末側パケット転送装置２１４との間には、３つのコア網ノードＸ，Ｙ、Ｚが存在するとしている。コア網ノードＸの図５に示すルーティングテーブル３１１では、受信ポートが“２”でヘッダ情報がＡ０であれば出力ポート“３”に転送するように設定されている。コア網ノードＹの図５に示すルーティングテーブル３１２では、受信ポートが“５”でヘッダ情報がＡ０であれば出力ポート“２”に転送するように設定されている。コア網ノードＺの図５に示すルーティングテーブル３１３では、受信ポートが“１”でヘッダ情報がＡ０であれば出力ポート“４”に転送するように設定されている。

このように、網側パケット転送装置２１０と端末側パケット転送装置２１４との間に存在する３つのコア網ノードＸ，Ｙ、Ｚのルーティングテーブル３１１，３１２，３１３に転送先を明示して設定しておくことにより、網側パケット転送装置２１０が受信した下りパケットに“Ａ０”というヘッダ情報を付加してポート“３”に送信するだけでコア網ノードＸ，Ｙ，Ｚを確実に経由して端末側パケット転送装置２１４まで転送できるトンネル３０１が形成される。

さて、網側パケット転送装置２１０がトンネル３０１にブロードキャストパケットを送信し、端末側パケット転送装置２１４がトンネル３０１からブロードキャストパケットを取り込む動作について説明する。なお、図４では、無線端末２０７は、端末側パケット転送装置２１４の出力ポート５の配下にある場合が示され、図８では、無線端末２０７が、端末側パケット転送装置２１４の出力ポート６の配下に移動した場合が示されている。

図４において、網側パケット転送装置２１０は、図６に示すネットワークグループ判別部３２１と仮想伝送路記憶部３２２と端末位置記憶部３２３とを用いてブロードキャストパケットのトンネル３０１への送信を制御する。

即ち、網側パケット転送装置２１０では、ポート１から入力ヘッダ情報がグループＸのブロードキャストを示すＢ１であるブロードキャストパケットが入力されると、図６のネットワークグループ判別部３２１を参照し、入力ヘッダ情報Ｂ１に基づきグループ識別子Ｘを得る。次に、図６の仮想伝送路記憶部３２２を順に読み出す。

まず、図６の仮想伝送路記憶部３２２アドレス０を読み出し、出力ポート３とヘッダ情報Ａ０を得る。それに基づき図６の端末位置記憶部３２３を部分検索し、グループ識別子Ｘと出力ポート３とヘッダ情報Ａ０の組み合わせが存在するので、すでに登録されていることが分かる。その結果、ポート３に対してヘッダ情報Ａ０を付加した宛先アドレスＤ０向けのパケットを転送する。

次に、図６の仮想伝送路記憶部３２２のアドレス１を読み出し、出力ポート４とヘッダ情報Ａ１を得る。それに基づき図６の端末位置記憶部３２３を部分検索し、グループ識別子Ｘと出力ポート４とヘッダ情報Ａ１の組み合わせが存在するので、すでに登録されていることが分かる。その結果、ポート４に対してヘッダ情報Ａ１を付加した宛先アドレスＤ１向けのパケットを転送する。

次に、図６の仮想伝送路記憶部３２２のアドレス２を読み出し、出力ポート３とヘッダ情報Ａ２を得る。それに基づき図６の端末位置記憶部３２３を部分検索すると、グループ識別子Ｘとポート３とヘッダ情報Ａ２の組み合わせが存在しないので、登録されていないことが分かる。この場合には、パケットを転送しない。

以下、同様の手順で、網側パケット転送装置２１０では、図６の仮想伝送路記憶部３２２の全アドレスを読み出して対応する図７の端末位置記憶部３３３を部分検索し、すでに登録されている組み合わせに対してのみパケットを複製して転送する。コア網２００に送信されたパケットは、上述のトンネル３０１によってそれぞれ端末側パケット転送装置２１４まで転送される。

端末側パケット転送装置２１４では、図７のネットワークグループ判別部３３１と図７の仮想伝送路記憶部３３２と図６の端末位置記憶部３２３とを用いてトンネル３０１からブロードキャストパケットを取り込み無線端末２０７に引き渡す制御を行う。なお、図７の仮想伝送路記憶部３３２では、アドレスと出力ポートとの関連付けのみが行われるとしている。

即ち、端末側パケット転送装置２１４では、入力ヘッダ情報がグループＸのブロードキャストを示すＡ０であるブロードキャストパケットが入力されると、図７のネットワークグループ判別部３３１を参照し、入力ヘッダ情報Ａ０に基づきグループ識別子Ｘを得る。次に、図７の仮想伝送路記憶部３３２を順に読み出す。

まず、図７の仮想伝送路記憶部３３２のアドレス０を読み出し、出力ポート１を得る。それに基づき図７の端末位置記憶部３３３を部分検索し、グループ識別子Ｘと出力ポート１が存在するので、すでに登録されていることが分かる。その結果、ポート１に対して宛先アドレスＤ０向けのパケットを転送する。

次に、図７の仮想伝送路記憶部３３２のアドレス１を読み出し、出力ポート６を得る。それに基づき図７の端末位置記憶部３３３を部分検索し、グループ識別子Ｘとポート６の組み合わせは存在しないので、登録されていないことが分かる。この場合には、パケットを転送しない。

次に、図７の仮想伝送路記憶部３３２のアドレス２を読み出し、出力ポート５を得る。それに基づき図７の端末位置記憶部３３３を部分検索し、グループ識別子Ｘとポート５は存在するので、すでに登録されていることが分かる。その結果、ポート５に対して宛先アドレスＤ６向けのパケットを転送する。

以下、同様の手順で、端末側パケット転送装置２１４では、図７の仮想伝送路記憶部３３２の全アドレスを読み出して対応する図７の端末位置記憶部３３３を部分検索し、すでに登録されている組み合わせに対してのみパケットを複製して転送する。図４に示す例では、以上のように出力ポート１と出力ポート５に対してパケットが複製され転送される。

そして、端末側パケット転送装置２１４の出力ポート５の配下に存在した無線端末２０７が、図８に示すように端末側パケット転送装置２１４の出力ポート６の配下に移動すると、端末側パケット転送装置２１４では、端末位置記憶部が図７の端末位置記憶部３３３から図９の端末位置記憶部４３３に更新される。即ち、無線端末２０７が移動すると、出力ポート６の配下に存在するグループＸの宛先端末Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８の組が新たに登録されるので、出力ポート５の配下に存在したグループＸの宛先端末Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８の登録は一定時間経過後に全て削除される。

したがって、無線端末２０７が、端末側パケット転送装置２１４の出力ポート６の配下に移動した場合には、一定時間が経過すると、端末側パケット転送装置２１４では、以前に存在した出力ポート５に対してはパケットが複製されなくなる。

このように、実施の形態２によれば、ブロードキャストパケット送信の際に、全てのポートに対して複製をすることなく、宛先アドレスに含まれる端末を収容する端末側および網側のパケット転送装置においてのみ、必要な分だけ２段階でパケットの複製を行うので、広域のブロードキャストを端末側および網側のパケット転送装置の負荷を下げながら実現できるネットワークシステムを提供できる。

このとき、端末側のパケット転送装置では、端末が無線端末である場合に、その移動によって出力ポートが変わると、それに応じて登録を更新し、旧登録事項を削除するので、常に必要なポートに対してパケットを複製することができる。

また、コア網では、仮想的な伝送路（トンネル）をＶＬＡＮプロトコルに基づいて張るように構成する場合は、コア網を安価なＶＬＡＮスイッチで構成することが可能になる。そして、既存のＶＬＡＮプロトコルによるトンネルネットワークが存在すれば、エッジに網側パケット転送装置と端末側パケット転送装置を配置するだけで無線端末の高速なハンドオーバーができる。また、コア網を構成することも容易になる。さらに、ＶＬＡＮタグを利用して、無線端末のグルーピングを行いＩＳＰや企業等の識別を行った上でグループ単位での通信品質保証を行うことも可能となる。

さらに、コア網では、仮想的な伝送路（トンネル）をＭＰＬＳプロトコルに基づいて張るように構成する場合は、コア網をスケーラビリティに優れるＭＰＬＳスイッチで構成することが可能になる。そして、既存のＭＰＬＳプロトコルによるトンネルネットワークが存在すれば、エッジに側パケット転送装置と端末側パケット転送装置を配置するだけで無線端末の高速なハンドオーバーができる。また、コア網を構成することも容易になる。また、ＭＰＬＳプロトコルによりトンネルが構成できるので、コア網においてトンネルを用いないＩＰルーティングに比べ、トンネル毎に通信品質保証が可能になる。したがって、パケットを高速転送でき、伝送遅延時間を短くすることもできる。また、ラベルを利用して無線端末のグルーピングを行い、ＩＳＰや企業等の識別を行った上でグループ単位での通信品質保証を行うことも可能となる。

（実施の形態３）
実施の形態２に示した収容する端末に無線端末が含まれるネットワークシステムでは、無線端末が基地局間を移動するので、本実施の形態３では、それに対する措置について説明する。

（１）無線端末が基地局間を移動する場合、無線端末が基地局間を移動した直後に、網側パケット転送装置にパケットを送信するように構成する。これによって、無線端末が移動した直後に網側パケット転送装置と端末側パケット転送装置は、高速に無線端末の位置登録を行うことができるので、移動直後から無線端末がブロードキャストパケットを受信できるようになる。

（２）無線端末２０７が基地局間を移動する場合、通信相手３０２に送信するパケットがある場合は無線端末２０７が基地局間を移動した直後に通信相手３０２にパケットを送信する一方、通信相手３０２に送信するパケットがない場合は、無線端末２０７が基地局間を移動した直後に網側パケット転送装置にパケットを送信するように構成する。これによって、無線端末が移動した直後に網側パケット転送装置と端末側パケット転送装置は、高速に無線端末の位置登録を行うことができるので、移動直後から無線端末がブロードキャストパケットを受信でき、加えて、ネットワークリソースの消費を抑えることができる。

本発明は、ブロードキャストパケットやマルチキャストパケットの転送において必要な分だけパケットの複製が行えるパケット転送装置及びブロードキャストパケットやマルチキャストパケットの宛先アドレスに含まれる端末を収容する端末側および網側のパケット転送装置においてのみ、必要な分だけパケットの複製を行い、端末側および網側のパケット転送装置の負荷を低減することを可能にすることである。

本発明の実施形態１に係るパケット転送装置の構成を示すブロック図 実施の形態１に係るネットワークグループ判別部と仮想伝送路記憶部と端末位置記憶部の各構成例を示す図 本発明の実施の形態２に係る無線端末収容ネットワークシステムの構成例を示す図 図３に示すコア網にて実現されるブロードキャストパケットの転送方法を説明する図（その１） 図４のブロードキャストパケットの転送方法に係るコア網モードＸ〜Ｚの各ルーティングテーブルの各構成例を示す図 図４の網側パケット転送装置のネットワークグループ判別部と仮想伝送路記憶部と端末位置記憶部の各構成例を示す図 図４の端末側パケット転送装置のネットワークグループ判別部と仮想伝送路記憶部と端末位置記憶部の各構成例を示す図 図３に示すコア網にて実現されるブロードキャストパケットの転送方法を説明する図（その２） 図８の端末側パケット転送装置の端末位置記憶部の構成例を示す図

符号の説明

１００ パケット転送装置
１０１ ヘッダ処理部
１０２ ＵＣ用スイッチ部
１０３ ＢＣ用スイッチ部
１０４ 出力処理部
１０５ ネットワークグループ判別部
１０６ 仮想伝送路記憶部
１０７ 端末位置記憶部
２００ コア網
２０１ 企業網
２０２ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ網
２０３ インターネット
２０４，２０５，２０６ 基地局
２０７ 無線端末
２１０，２１１ 網側パケット転送装置
２１２〜２１４ 端末側パケット転送装置
２１５ コア網ノード
２３０，３０１ 仮想的な伝送路（トンネル）
３０２ 通信相手
３１１ コア網ノードＸのルーティングテーブル
３１２ コア網ノードＹのルーティングテーブル
３１２ コア網ノードＺのルーティングテーブル
３２１ 網側パケット転送装置２１０のネットワークグループ判別部
３２２ 網側パケット転送装置２１０の仮想伝送路記憶部
３２３ 網側パケット転送装置２１０の端末位置記憶部
３３１ 端末側パケット転送装置２１４のネットワークグループ判別部
３３２ 端末側パケット転送装置２１４の仮想伝送路記憶部
３３３，４３３ 端末側パケット転送装置２１４の端末位置記憶部

Claims (8)

1. 配置されるネットワークにおいて形成される複数の仮想的な伝送路の全てを記憶する第１記憶手段と、受信するパケットのヘッダ情報からネットワークグループを判別するグループ判別手段と、前記グループ判別手段が判別したネットワークグループと受信するパケットの仮想的な伝送路と受信するパケットの送信元アドレスとを一組として登録できる第２記憶手段と、入り方路からブロードキャストパケットやマルチキャストパケットを受信した場合に、前記第１記憶手段から前記仮想的な伝送路を順に取得し、取得した伝送路の出方路毎に前記グループ判別手段が判別したブロードキャストパケットやマルチキャストパケットのネットワークグループとの組み合わせに基づき前記第２記憶手段を部分検索して、部分検索の結果、登録がある場合にのみ、部分検索に用いた前記伝送路の出方路にブロードキャストパケットやマルチキャストパケットを複製して送信する手段と、を具備することを特徴とするパケット転送装置。
2. コア網が端末側と１以上のユーザ網との間のパケット通信を実現するネットワークシステムにおいて、前記コア網は、請求項１記載のパケット転送装置が端末側のエッジとユーザ網側のエッジとにそれぞれ配置され、端末側のパケット転送装置とユーザ網側のパケット転送装置とは、仮想的な伝送路で接続されていることを特徴とするネットワークシステム。
3. 前記端末側には、基地局及び無線端末のシステムが含まれていることを特徴とする請求項２記載のネットワークシステム。
4. 前記端末側のパケット転送装置は、前記無線端末の移動により出方路が変更された場合は、新出方路を前記第２記憶手段に登録して旧登録事項を削除し、旧出方路へのパケット複製は行わないように構成されていることを特徴とする請求項３記載のネットワークシステム。
5. 前記無線端末は、基地局間を移動した場合にユーザ網側のパケット転送装置にパケットを送信するように構成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のネットワークシステム。
6. 前記無線端末は、前記基地局間を移動した場合に、通信相手に送信するパケットがある場合は通信相手にパケットを送信し、通信相手に送信するパケットがない場合はユーザ網側のパケット転送装置にパケットを送信するように構成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のネットワークシステム。
7. 前記仮想的な伝送路は、ＶＬＡＮプロトコルに基づいて張るように構成されていることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれかに記載のネットワークシステム。
8. 前記仮想的な伝送路は、ＭＰＬＳプロトコルに基づいて張るように構成されていることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれかに記載のネットワークシステム。

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