JP2008103864A - Ｉｐマルチキャストサービスシステム、スイッチ装置及びそれらに用いるグループ選択送信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 センタ側ネットワークと加入者側ネットワークとで独立したマルチキャストグループ体系の設計を行うことが可能なＩＰマルチキャストサービスシステムを提供する。
【解決手段】 マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２はマルチキャストグループ・マッピングテーブル６を保持しており、このマルチキャストグループ・マッピングテーブル６の内容にしたがってマルチキャストパケットのグループアドレスを変換している。マルチキャストグループ・マッピングテーブル６は、加入者側ＶＬＡＮ、マルチキャストグループ、送信元サーバアドレス、マルチキャストグループ各々の対応から構成されている。グループアドレスの変換を行うことで、センタ側ネットワーク２００と加入者側ネットワーク１００とは独立したマルチキャストグループ体系の設計を行うことが可能となる。
【選択図】 図３

Description

本発明はＩＰマルチキャストサービスシステム、スイッチ装置及びそれらに用いるグループ選択送信方法に関し、特にＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）マルチキャストサービスを提供するシステムに関する。

ＩＰマルチキャストサービスにおける典型的なネットワーク構成を図１７に示す。従来のネットワークはセンタ側ネットワーク２００と、加入者側ネットワーク１００とに大きく分類される。

センタ側ネットワーク２００はマルチキャストサービスを行う事業者２０２ａ〜２０２ｃ、事業者２０２ａ〜２０２ｃにおいて映像等のサービスを蓄積し、それを公衆送信可能なマルチキャストサーバ（＃１〜＃３）５ａ〜５ｃ、ＩＰマルチキャストパケットをルーティングするマルチキャストルータ（＃１〜＃３）４ａ〜４ｃ等によって構成され、マルチキャストルータ（＃１〜＃３）４ａ〜４ｃがそれぞれＩＰマルチキャストネットワーク２０１に接続されている。

加入者側ネットワーク１００は、ＩＰマルチキャストネットワーク２０１に接続されたマルチキャストルータ（＃４）３、加入者を集約するＬ２（Ｌａｙｅｒ ２）／Ｌ３（Ｌａｙｅｒ ３）スイッチ（ＳＷ）９、マルチキャストサーバ（＃１〜＃３）５ａ〜５ｃから送信されるＩＰマルチキャストパケットを受取り、映像として再生するＩＰ−ＳＴＢ（ＩＰ−Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）１ａ〜１ｄ等によって構成されている。

加入者側のネットワーク１００は一般的なアクセスネットワークを意味しており、典型的な例を図２に示す。一般的なアクセスネットワークでは、図２に示すように、加入者を終端するＤＳＬモデム（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ Ｍｏｄｅｍ）１０ａ、ＧＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）／ＧＥＰＯＮ［Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ］ ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）１０ｂ、またはＭｅｄｉａ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ１０ｃとＩＰ−ＳＴＢ１ａ〜１ｃとが接続され、それぞれ局舎に配置されたＤＬＳＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）１１ａ、ＧＰＯＮ／ＧＥＰＯＮ ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｍｉｎａｌ）１１ｂ、Ｍｅｄｉａ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ１１ｃ等によって集約されている。

ＩＰマルチキャスト制御方式としては、マルチキャストを視聴するホストと、最近接ルータとの間で、マルチキャスト視聴の開始と停止との制御に使用されるプロトコルによる方式がある（例えば、非特許文献１〜５参照）。また、従来の方法としては、これらプロトコルによる制御を補助する目的で、加入者側のＬ２／Ｌ３スイッチに適用されることが想定される技術がある（例えば、非特許文献６，７参照）。

加入者側のＬ２／Ｌ３スイッチにおいて、従来の技術には、
１）事業者のマルチキャストグループアドレスが変更になると、ＩＰ−ＳＴＢ単位で受信すべきアドレスを変更しなければならず、そのための設定変更手続きが発生し、オペレーションコストが上がる
２）マルチキャストの経路またはサーバの冗長がなく、障害時にサービス不能となる
という課題がある。

これら課題のうち、２）の課題を解決する技術としては、事前に現用系または予備系となる送信元ルータを設定しておき、正常時に現用系側ルータでサービスを行い、障害時に予備系へ切替える方式がある（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００５−０７２７５６号公報 特開２００６−１０１４７１号公報 "Ｈｏｓｔ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ ｆｏｒ ＩＰ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔｉｎｇ"（ＲＦＣ１１１２，Ａｕｇｕｓｔ １９８９） "Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，Ｖｅｒｓｉｏｎ ２"（ＲＦＣ２２３６，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９９７） "Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，Ｖｅｒｓｉｏｎ ３"（ＲＦＣ３３７６，Ｏｃｔｏｂｅｒ ２００２） "Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｌｉｓｔｅｎｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ（ＭＬＤ） ｆｏｒ ＩＰｖ６"（ＲＦＣ２７１０，Ｏｃｔｏｂｅｒ １９９９） "Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｌｉｓｔｅｎｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｖｅｒｓｉｏｎ ２（ＭＬＤｖ２） ｆｏｒ ＩＰｖ６"（ＲＦＣ３８１０，Ｊｕｎｅ ２００４） "Ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＩＧＭＰ） ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｌｉｓｔｅｎｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ（ＭＬＤ） Ｓｎｏｏｐｉｎｇ Ｓｗｉｔｃｈｅｓ"（ＲＦＣ４５４１，Ｍａｙ ２００６） "ＩＧＭＰ／ＭＬＤ−ｂａｓｅｄ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ（"ＩＧＭＰ／ＭＬＤ Ｐｒｏｘｙｉｎｇ"）"（ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍａｇｍａ−ｉｇｍｐ−ｐｒｏｘｙ−０６．ｔｘｔ，Ｏｃｔｏｂｅｒ ２００４）

上述した従来のＩＰマルチキャスト制御方式では、上記の特許文献１，２に記載の技術の場合、障害切替え時にマルチキャスト視聴のためのプロトコルシーケンスが走ることになり、切替え時間が長いという問題がある。また、従来のＩＰマルチキャスト制御方式では、片側が必ず予備系として待ち受けているので、サーバやネットワークの使用効率が悪いという問題がある。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、センタ側ネットワークと加入者側ネットワークとで独立したマルチキャストグループ体系の設計を行うことができるＩＰマルチキャストサービスシステム、スイッチ装置及びそれらに用いるグループ選択送信方法を提供することにある。

本発明によるＩＰマルチキャストサービスシステムは、複数のマルチキャストサーバから構成されるセンタ側のネットワークと、前記マルチキャストサーバから送信されるマルチキャストパケットを受取って映像として再生する複数のＩＰ−ＳＴＢ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）から構成される加入者側のネットワークとを含むＩＰマルチキャストサービスシステムであって、
前記センタ側のネットワークと前記加入者側のネットワークとの間で送受信される前記マルチキャストパケットのグループアドレスを変換することで、前記センタ側のネットワークと前記加入者側のネットワークとが互いに独立したグループアドレス体系によるグループ設計を可能としている。

本発明によるスイッチ装置は、複数のマルチキャストサーバから構成されるセンタ側のネットワークと、前記マルチキャストサーバから送信されるマルチキャストパケットを受取って映像として再生する複数のＩＰ−ＳＴＢ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）から構成される加入者側のネットワークとを含むＩＰマルチキャストサービスシステムにおいて、前記加入者側のネットワークに設けられたスイッチ装置であって、
前記センタ側のネットワークと前記加入者側のネットワークとの間で送受信される前記マルチキャストパケットのグループアドレスを変換することで、前記センタ側のネットワークと前記加入者側のネットワークとが互いに独立したグループアドレス体系によるグループ設計を可能としている。

本発明によるグループ選択送信方法は、複数のマルチキャストサーバから構成されるセンタ側のネットワークと、前記マルチキャストサーバから送信されるマルチキャストパケットを受取って映像として再生する複数のＩＰ−ＳＴＢ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）から構成される加入者側のネットワークとを含むＩＰマルチキャストサービスシステムに用いるグループ選択送信方法であって、
前記センタ側のネットワークと前記加入者側のネットワークとの間で送受信される前記マルチキャストパケットのグループアドレスを変換することで、前記センタ側のネットワークと前記加入者側のネットワークとが互いに独立したグループアドレス体系によるグループ設計を可能としている。

すなわち、本発明のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）マルチキャストサービスシステムは、センタ側のネットワーク構成と加入者側のネットワーク構成との間でマルチキャストグループアドレスを変換し、ＩＰマルチキャストサービスにおける典型的なネットワーク構成（図１及び図２参照）において、センタ側のネットワーク構成と加入者側のネットワーク構成とが互いに独立したグループアドレス体系によるグループ設計を可能とすることを特徴としている。

より具体的に説明すると、本発明のＩＰマルチキャストサービスシステムでは、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ（Ｌａｙｅｒ ３ Ｓｗｉｔｃｈ）がマルチキャストグループ・マッピングテーブルを保持しており、このテーブルの内容にしたがってマルチキャストパケットのグループアドレスを変換している。マルチキャストグループ・マッピングテーブルは、加入者側ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、マルチキャストグループ、送信元サーバアドレス、マルチキャストグループ各々の対応から構成されている。

送信元サーバアドレス及びマルチキャストグループは、センタ側ネットワークに存在するマルチキャストサーバと、それらが送信するマルチキャストグループとに相当する。また、加入者側ＶＬＡＮ及びマルチキャストグループは加入者側ネットワークに存在するＩＰ−ＳＴＢ（ＩＰ−Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）を集約したＶＬＡＮと、その中で受信可能なマルチキャストグループとに相当する。

上記のように、本発明のＩＰマルチキャストサービスシステムでは、センタ側ネットワーク内のマルチキャストサーバが送信するマルチキャストグループと、加入者側ＶＬＡＮで受信するマルチキャストグループとについてアドレス変換を行うため、センタ側ネットワークと加入者側ネットワークとで独立したマルチキャストグループ体系の設計を行うことが可能となる。

これによって、本発明のＩＰマルチキャストサービスシステムでは、マルチキャストグループアドレスを変換しているので、マルチキャストグループの設計が加入者側ネットワークとセンタ側ネットワークとで独立で行うことが可能となる。すなわち、これは通常であれば、ネットワーク設定変更が起きた時にすべてのＩＰ−ＳＴＢに対して設定を変更しなければならないが、本発明ではその必要がなくなるため、設定変更時のインパクトを抑えることが可能となる。

また、本発明のＩＰマルチキャストサービスシステムでは、加入者側ＶＬＡＮと加入者側マルチキャストグループアドレスとの組み合わせをサービス単位としているため、出荷時に装置設定等を統一してＩＰ−ＳＴＢ等を配布することが可能となり、出荷オペレーションコストを下げることが可能となる。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、センタ側ネットワークと加入者側ネットワークとで独立したマルチキャストグループ体系の設計を行うことができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１は本発明の第１の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の第１の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムは、センタ側ネットワーク２００と、加入者側ネットワーク１００とから構成されている。

センタ側ネットワーク２００はサービスを適用している事業者を構成するネットワークであり、マルチキャストサービスを行う事業者（＃１〜＃３）２０２ａ〜２０２ｃ、事業者（＃１〜＃３）２０２ａ〜２０２ｃにおいて映像等のサービスを蓄積し、それを公衆送信可能なマルチキャストサーバ（＃１〜＃３）５ａ〜５ｃ、ＩＰマルチキャストパケットをルーティングするマルチキャストルータ（＃１〜＃３）４ａ〜４ｃ等によって構成され、マルチキャストルータ（＃１〜＃３）４ａ〜４ｃがそれぞれＩＰマルチキャストネットワーク２０１に接続されている。

事業者（＃１〜＃３）２０２ａ〜２０２ｃはマルチキャストによってサービスを提供しようとする事業者であり、マルチキャストルータ（＃１〜＃３）４ａ〜４ｃとマルチキャストサーバ（＃１〜＃３）５ａ〜５ｃとが配設されている。

加入者側ネットワーク１００はサービスに加入しているユーザを構成するネットワークであり、ＩＰマルチキャストネットワーク２０１に接続されたマルチキャストルータ（＃４）３、加入者を集約するマルチキャストグループ変換Ｌ３（Ｌａｙｅｒ ３）スイッチ（ＳＷ）２、マルチキャストサーバ（＃１〜＃３）５ａ〜５ｃから送信されるＩＰマルチキャストパケットを受取り、映像として再生するＩＰ−ＳＴＢ（ＩＰ−Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）１ａ〜１ｄ等によって構成されている。事業者＃１加入者ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０１はＩＰ−ＳＴＢ１ａ，１ｂが配設され、事業者＃２加入者ＶＬＡＮ１０２はＩＰ−ＳＴＢ１ｃ，１ｄが配設されている。

ＩＰ−ＳＴＢ１ａ〜１ｄはＩＰパケットを受信して映像化する装置またはソフトウェアであり、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は本発明の方法を適用したイーサネット（登録商標）スイッチまたはＩＰパケットルータである。

マルチキャストルータ（＃４）３及びマルチキャストルータ（＃１〜＃３）４ａ〜４ｃはマルチキャストパケットが転送可能なルータであり、ＩＰマルチキャストネットワーク２０１はマルチキャストパケットが転送可能なネットワークであり、マルチキャストサーバ（＃１〜＃３）５ａ〜５ｃは映像等のコンテンツをマルチキャストパケットにして送信する装置またはソフトウェアである。

図２は図１の加入者側ネットワーク１００の構成例を示すブロック図である。図２においては一般的なアクセスネットワークの典型的な例を示している。図２において、一般的なアクセスネットワークでは、加入者を終端するＤＳＬモデム（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ Ｍｏｄｅｍ）１０ａ、ＧＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）／ＧＥＰＯＮ［Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ］ ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）１０ｂ、またはＭｅｄｉａ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ１０ｃとＩＰ−ＳＴＢ１ａ〜１ｃとが接続され、それぞれ局舎（図示せず）に配置されたＤＬＳＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）１１ａ、ＧＰＯＮ／ＧＥＰＯＮ ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｍｉｎａｌ）１１ｂ、Ｍｅｄｉａ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ１１ｃ等によって集約されている。

ＤＳＬモデム１０ａはメタル回線サービスに使用される加入者側終端装置であり、ＧＰＯＮ／ＧＥＰＯＮ ＯＮＵ１０ｂは光回線サービスに使用される加入者側終端装置であり、Ｍｅｄｉａ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ１０ｃは光回線サービスに使用される加入者側終端装置である。

ＤＬＳＡＭ１１ａはメタル回線サービスに使用される局舎側終端装置であり、ＧＰＯＮ／ＧＥＰＯＮ ＯＬＴ１１ｂは光回線サービスに使用される局舎側終端装置であり、Ｍｅｄｉａ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ１１ｃは光回線サービスに使用される局舎側終端装置である。

図３は本発明の第１の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの動作を説明するための図である。この図３を参照して、本発明の第１の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの動作を説明する。図３において、６はマルチキャストグループ・マッピングテーブルである。

マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は、マルチキャストグループ・マッピングテーブル６を保持しており、マルチキャストグループ・マッピングテーブル６の保持内容にしたがってマルチキャストパケットのグループアドレスを変換する。マルチキャストグループ・マッピングテーブル６は加入者側ＶＬＡＮ（事業者＃１加入者ＶＬＡＮ１０１及び事業者＃２加入者ＶＬＡＮ１０２）と、マルチキャストグループ及び送信元サーバアドレスと、マルチキャストグループの対応とから構成されている。

このマルチキャストグループ・マッピングテーブル６において、送信元サーバアドレスはセンタ側ネットワーク２００に存在するマルチキャストサーバ（＃１〜＃３）５ａ〜５ｃに相当し、マルチキャストグループはマルチキャストサーバ（＃１〜＃３）５ａ〜５ｃが送信するマルチキャストグループに相当する。また、加入者側ＶＬＡＮは加入者側ネットワーク１００に存在するＩＰ−ＳＴＢ１ａ〜１ｄを集約したＶＬＡＮに相当し、マルチキャストグループはその中で受信可能なマルチキャストグループに相当する。

このように、本実施例では、センタ側ネットワーク２００内のマルチキャストサーバ（＃１〜＃３）５ａ〜５ｃが送信するマルチキャストグループと、加入者側ＶＬＡＮで受信するマルチキャストグループとについてアドレス変換を行うため、センタ側ネットワーク２００と加入者側ネットワーク１００とで独立したマルチキャストグループ体系の設計を行うことができる。

マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は、少なくとも２ポート以上を備え、イーサネット（登録商標）フレームをスイッチングまたはＩＰパケットをルーティングする。この時、センタ側ネットワーク２００向けポートをアップストリーム（Ｕｐｓｔｒｅａｍ）、加入者側ネットワーク１００向けポートをダウンストリーム（Ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ）と定義し、ＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＭＬＤ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｌｉｓｔｅｎｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ） Ｓｎｏｏｐｉｎｇ、またはＩＧＭＰ／ＭＬＤ Ｐｒｏｘｙが動作してもよい。

マルチキャストグループ・マッピングテーブル６の各エントリは、加入者側ＶＬＡＮ、加入者側マルチキャストグループ、センタ側マルチキャストグループ、送信元サーバアドレスから構成される。加入者側ＶＬＡＮと加入者側マルチキャストグループとの組み合わせを一つの単位として、センタ側マルチキャストグループと送信元との組み合わせに対応付けられる。

対応付けられた加入者側マルチキャストグループとセンタ側マルチキャストグループとは１対１でグループアドレスが対応する。アドレス空間の大きさが同じであれば、グループアドレスはネットワーク単位での指定、例えば加入者側の「２２４．１．１／２４」に対してセンタ側の「２３４．１．１／２４」等であってもよい。

以上、本実施例の構成について述べたが、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２におけるイーサネット（登録商標）フレームのスイッチング機能、ＩＰパケットのルーティング機能、ＩＧＭＰ／ＭＬＤ Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能、ＩＧＭＰ／ＭＬＤ Ｐｒｏｘｙ機能は、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成についての説明は省略する。

図４は本発明の第１の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの動作例を示す図である。これら図３及び図４を参照して本発明の第１の実施例によるマルチキャストパケットの転送動作について説明する。

マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は、センタ側ネットワーク２００からマルチキャストパケットを受信したら、マルチキャストグループ・マッピングテーブル６の保持内容にしたがって、マルチキャストパケットの宛て先アドレス［ＩＰ ＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）］を書換えて、加入者側ＶＬＡＮタグを付与して加入者側ネットワーク１００へ送信する。図３及び図４においては、ＩＰｖ４（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ４）パケットの例を示したが、ＩＰｖ６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ６）についても同様の動作となる。

図５は本発明の第１の実施例におけるマルチキャスト制御に使用されるＩＧＭＰパケットの転送動作の概略を示す図である。図５において、ＩＰ−ＳＴＢ１ａはＩＧＭＰパケットによって視聴開始を要求し、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は加入者側ネットワーク１００から受信したＩＧＭＰパケットを書換えてセンタ側ネットワーク２００へ送信する。

センタ側ネットワーク２００に接続されたマルチキャストルータ（＃４）３は通常のＩＧＭＰ処理に入り、マルチキャストパケットの送信が開始される。マルチキャストグループ・マッピングテーブル６に該当しないマルチキャストパケットは制御対象外とし、廃棄または転送される。

図６は本発明の第１の実施例におけるＩＧＭＰパケット転送の上り方向の動作例を示す図である。図６において、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は加入者側ネットワーク１００からＩＧＭＰパケットを受信すると、マルチキャストグループ・マッピングテーブル６に記載された加入者側ＶＬＡＮ番号と加入者側マルチキャストグループとが、ＩＧＭＰパケットに該当するかどうかをチェックする。

マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は、ＩＧＭＰパケットに該当していれば、ＩＧＭＰパケットの宛て先グループやペイロード（ＩＰ Ｐａｙｌｏａｄ）中で指定されているマルチキャストグループアドレスを、マルチキャストグループ・マッピングテーブル６で対応付けられたセンタ側マルチキャストグループで書換え、ＶＬＡＮタグを削除し、センタ側ネットワーク２００へ送信する。

図７は本発明の第１の実施例におけるＩＧＭＰパケット転送の下り方向の動作例を示す図である。図７において、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２はセンタ側ネットワーク２００からＩＧＭＰパケットを受信すると、マルチキャストグループ・マッピングテーブル６に記載された送信元サーバアドレス［ＩＰ ＳＡ（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）］とセンタ側マルチキャストグループとが、ＩＧＭＰパケットに該当するかどうかをチェックする。

マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は、ＩＧＭＰパケットに該当していれば、ＩＧＭＰパケットの宛て先グループやペイロード中で指定されているマルチキャストグループアドレスを、マルチキャストグループ・マッピングテーブル６で対応付けられた加入者側マルチキャストグループで書換え、加入者側ＶＬＡＮタグを付与し、加入者側ネットワーク１００へ送信する。

上記のように、視聴開始の制御はＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔパケットに相当するが、視聴停止に相当するＩＧＭＰ Ｌｅａｖｅパケットや視聴確認に相当するＩＧＭＰ Ｑｕｅｒｙパケット等他のパケットであっても、上記と同様に制御することができる。また、ＩＧＭＰの例を示したが、ＩＧＭＰのＩＰｖ６版であるＭＬＤであっても、同様に制御することができる。

このように、本実施例では、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２にてマルチキャストグループアドレスを変換しているので、マルチキャストグループの設計が加入者側ネットワーク１００とセンタ側ネットワーク２００とで、独立に行うことができる。すなわち、これは通常であれば、ネットワーク設定変更が起きた時にすべてのＩＰ−ＳＴＢ１ａ〜１ｄに対して設定を変更しなければならないが、その必要がなくなるため、設定変更時のインパクトを抑えることが可能となる。

また、本実施例では、加入者側ＶＬＡＮ（事業者＃１加入者ＶＬＡＮ１０１及び事業者＃２加入者ＶＬＡＮ１０２）と加入者側マルチキャストグループアドレスとの組み合わせをサービス単位としているため、出荷時に装置設定等を統一してＩＰ−ＳＴＢ１ａ〜１ｄ等を配布することができ、出荷オペレーションコストを下げることができる。

図８は本発明の第２の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの構成を示すブロック図である。図８において、本発明の第２の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムは、その基本的な構成として、図１に示す本発明の第１の実施例と同様の構成となっているが、マルチキャストグループ・マッピングテーブル６についてさらに工夫している。

図８においては、事業者（＃１）２０２ａに、マルチキャストパケットを送信するサーバが２台以上存在し［マルチキャストサーバ（＃１，＃２）５ａ，５ｂ］、冗長を図る構成となっている。よって、本実施例では、本発明の第１の実施例のマルチキャストグループ・マッピングテーブル６に冗長項目（冗長設定）を追加してマルチキャストグループ・マッピングテーブル６ａとしている。

マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は、ＩＰ−ＳＴＢ１ａから視聴要求されると、冗長なサーバ［マルチキャストサーバ（＃１，＃２）５ａ，５ｂ］すべてに対して制御信号を送出する。この場合、全マルチキャストサーバ［マルチキャストサーバ（＃１，＃２）５ａ，５ｂ］からマルチキャストパケットを受信するが、予め現用系に設定されたサーバからのパケットのみを加入者側ネットワーク１００へ転送する。

なんらかの原因で現用系に設定されたサーバがサービス不能になった場合には、予備系に設定されたサーバからのパケットを転送する。このようにして、本実施例では、サービス不能時に送信元マルチキャストサーバを切替えることができ、サービス不能を回避することができる。

図９は本発明の第２の実施例における上り方向の動作例を示す図である。図９において、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は加入者側ネットワーク１００からＩＧＭＰパケットを受信し、上記の本発明の第１の実施例と同様に、マルチキャストグループの変換を行うが、この時、冗長設定されている数だけＩＧＭＰパケットをコピーし、それぞれの対応について変換を行う。

すなわち、加入者側ネットワーク１００からのＩＧＭＰパケットは、１パケット受信すると、センタ側ネットワーク２００向けのＩＧＭＰパケットとして送信元サーバの数だけ送信される。下り方向の動作については、上述した本発明の第１の実施例と同じである。

図１０は本発明の第２の実施例におけるサーバのサービス不能の検知方法の一例を示す図である。図１０において、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は、マルチキャストグループ・マッピングテーブル６ａに記載されたサーバに対して定期的にＰｉｎｇ［ＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） Ｅｃｈｏ］を送信し、その応答失敗数・失敗時間等によって現用系と予備系との切替えを認識する。

図１１は本発明の第２の実施例におけるサーバのサービス不能の検知方法の他の例を示す図である。図１１において、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は、加入者側からの視聴状態を受信状態テーブル７に保持する。マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は、マルチキャストグループを視聴している間、サーバ［マルチキャストサーバ（＃１，＃２）５ｄ，５ｅ］からマルチキャストパケットが送信されていることを監視し、パケットが一定時間届かなくなることを識別して、現用系と予備系との切替えを認識する。

上記のように、本発明の第２の実施例におけるサービス不能の検知方法について述べたが、これらはその実装方法を制限するものではない。

このように、本実施例では、上記の本発明の第１の実施例による効果の他に、冗長を構成している全サーバに対してマルチキャストパケットを送信させ、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２にてマルチキャストパケットの転送制御を行っているので、サービス不能検知からサービス切替えの間にＩＧＭＰパケットによる制御が入らず、サービス不能からの復帰時間が早いという利点がある。

図１２は本発明の第３の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの構成を示すブロック図である。図１２において、本発明の第３の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムは、その基本的な構成として、図８に示す本発明の第１の実施例と同様の構成となっているが、全サーバ［マルチキャストサーバ（＃１，＃２）５ｄ，５ｅ］がサービス不能になった時の動作についてさらに工夫している。

本実施例では、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２に緊急放送用のマルチキャストサーバ８を設置している。マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２が全サーバのサービス不能を検知したら、本来、加入者側ネットワーク１００へ送信すべきマルチキャストパケットに代えて、マルチキャストサーバ８からマルチキャストパケットを送信する。

このように、本実施例では、上記の本発明の第１の実施例による効果の他に、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２に緊急放送用のマルチキャストサーバ８を設置しているので、サービス不能時に加入者へサービス不能であることを伝えることが可能となる。

図１３は本発明の第４の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの構成を示すブロック図である。図１３において、本発明の第４の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムは、その基本的な構成として、図１に示す本発明の第１の実施例と同様の構成となっているが、マルチキャストグループ・マッピングテーブル６についてさらに工夫している。

図１３においては、事業者（＃１）２０２ａに、マルチキャストパケットを送信するサーバが２台以上存在し［マルチキャストサーバ（＃１，＃２）５ａ，５ｂ］、負荷分散を図る構成となっている。本実施例では、マルチキャストグループ・マッピングテーブル６に負荷分散グループ項目（負荷分散グループ設定）を追加し、マルチキャストグループ・マッピングテーブル６ｂとしている。

マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は、ＩＰ−ＳＴＢ１ａから視聴要求されると、マルチキャストグループ・マッピングテーブル６ａのうち負荷分散グループ内のいずれかのエントリを選んで、視聴要求に該当するパケットを変換してセンタ側ネットワーク２００へ送信する。これによって、該当マルチキャストパケットはいずれかのサーバに接続されたマルチキャストルータからのみ転送されようとするので、マルチキャストの経路に対して負荷が分散される。

図１４は本発明の第４の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの上り方向の動作例を示す図である。図１４において、ＩＰ−ＳＴＢ１ａは視聴要求に相当するＩＧＭＰパケットを送信し、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は加入者側ネットワーク１００からＩＧＭＰパケットを受信して上記の本発明の第１の実施例と同様に変換を行うが、この時、負荷分散グループに含まれる送信元サーバのうち、いずれかの送信元サーバを選出し、それに対応するセンタ側マルチキャストグループに変換する。

送信元サーバの選出方法としては、例えばＩＰ−ＳＴＢ１ａのＩＰアドレスや視聴要求しているマルチキャストグループアドレスを値として何らかのハッシュ関数を通して送信元サーバを選択する等が考えられる。本実施例における下り方向の動作については、上記の本発明の第１の実施例と同じである。

図１５は本発明の第４の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの障害時の動作例を示す図である。図１５において、負荷分散にあたって送信元の経路上に障害があり、サービスが不能な場合には負荷分散グループから除外する必要がある。そのため、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２は上記の本発明の第２の実施例で示したサービス不能状態を検知したら、一時的に該当サーバを含むエントリをマルチキャストグループ・マッピングテーブル６ｂから除外した状態で、視聴確認に相当するＩＧＭＰ Ｑｕｅｒｙパケット等によって加入者側に再度視聴確認を行い、送信元サーバを再選択させる。

このように、本実施例では、上記の本発明の第１の実施例による効果の他に、負荷分散を構成しているいずれかのマルチキャストサーバに対してマルチキャストグループを送信させる方式であるため、ネットワークの負荷分散が可能である。

また、本実施例では、障害時の動作として、冗長構成としてサーバ１台を完全にバックアップとして使用するのに比べて、負荷分散としてバックアップ側のサーバを使用することができるので、マルチキャストサーバが無駄にならない。さらに、本実施例では、ＩＰ−ＳＴＢに送信元サーバを再選択させられるので、サーバ台数を拡張する時、あるいはサーバ台数を縮小する時にサービス断が発生しない。

図１６は本発明の第５の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの構成を示すブロック図である。図１６において、本発明の第５の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムは、その基本的な構成として、図１３に示す本発明の第４の実施例と同様の構成となっているが、全サーバ［マルチキャストサーバ（＃１，＃２）５ｄ，５ｅ］がサービス不能になった時の動作についてさらに工夫している。

本実施例では、マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２に緊急放送用のマルチキャストサーバ８を設置している。マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ２が全サーバのサービス不能を検知したら、本来加入者側へ送信すべきマルチキャストパケットに代えて緊急放送用のマルチキャストサーバ８からマルチキャストパケットを送信する。

このように、本実施例では、上記の本発明の第４の実施例による効果の他に、負荷分散によってマルチキャストサーバやネットワークを十分に利用しながら、かつサービス不能時に加入者へサービス不能であることを伝えることが可能となる。

本発明の第１の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの構成を示すブロック図である。 図１の加入者側ネットワークの構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの動作を説明するための図である。 本発明の第１の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの動作例を示す図である。 本発明の第１の実施例におけるマルチキャスト制御に使用されるＩＧＭＰパケットの転送動作の概略を示す図である。 本発明の第１の実施例におけるＩＧＭＰパケット転送の上り方向の動作例を示す図である。 本発明の第１の実施例におけるＩＧＭＰパケット転送の下り方向の動作例を示す図である。 本発明の第２の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施例における上り方向の動作例を示す図である。 本発明の第２の実施例におけるサーバのサービス不能の検知方法の一例を示す図である。 本発明の第２の実施例におけるサーバのサービス不能の検知方法の他の例を示す図である。 本発明の第３の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの上り方向の動作例を示す図である。 本発明の第４の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの障害時の動作例を示す図である。 本発明の第５の実施例によるＩＰマルチキャストサービスシステムの構成を示すブロック図である。 従来例によるＩＰマルチキャストサービスのネットワーク構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ａ〜１ｄ ＩＰ−ＳＴＢ
２ マルチキャストグループ変換Ｌ３ＳＷ
３ マルチキャストルータ（＃４）
４ａ〜４ｃ マルチキャストルータ（＃１〜＃３）
５ａ〜５ｃ マルチキャストサーバ（＃１〜＃３）
５ｄ，５ｅ マルチキャストサーバ（＃１，＃２）
６，６ａ，６ｂ マルチキャストグループ・マッピングテーブル
７ 受信状態テーブル
８ 緊急放送用のマルチキャストサーバ
１０ａ ＤＳＬモデム
１０ｂ ＧＰＯＮ／ＧＥＰＯＮ ＯＮＵ
１０ｃ，１１ｃ Ｍｅｄｉａ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
１１ａ ＤＬＳＡＭ
１１ｂ ＧＰＯＮ／ＧＥＰＯＮ ＯＬＴ
１００ 加入者側ネットワーク
１０１ 事業者＃１加入者ＶＬＡＮ
１０２ 事業者＃２加入者ＶＬＡＮ
２００ センタ側ネットワーク
２０１ ＩＰマルチキャストネットワーク
２０２ａ〜２０２ｃ 事業者（＃１〜＃３）

Claims (20)

1. 複数のマルチキャストサーバから構成されるセンタ側のネットワークと、前記マルチキャストサーバから送信されるマルチキャストパケットを受取って映像として再生する複数のＩＰ−ＳＴＢ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）から構成される加入者側のネットワークとを含むＩＰマルチキャストサービスシステムであって、
   前記センタ側のネットワークと前記加入者側のネットワークとの間で送受信される前記マルチキャストパケットのグループアドレスを変換することで、前記センタ側のネットワークと前記加入者側のネットワークとが互いに独立したグループアドレス体系によるグループ設計を可能とすることを特徴とするＩＰマルチキャストサービスシステム。
2. 前記加入者側のネットワークに、
   前記センタ側のネットワークのグループアドレス体系の情報と前記加入者側のネットワークのグループアドレス体系の情報とを保持するマッピングテーブルを含むスイッチ装置を設け、
   前記スイッチ装置は、前記マッピングテーブルの保持内容にしたがって前記マルチキャストパケットのグループアドレスを変換することを特徴とする請求項１記載のＩＰマルチキャストサービスシステム。
3. 前記マッピングテーブルは、加入者側ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）及びそのマルチキャストグループと、送信元サーバアドレス及びそのマルチキャストグループとの対応を保持することを特徴とする請求項２記載のＩＰマルチキャストサービスシステム。
4. 前記スイッチ装置は、前記マルチキャストサーバが送信するマルチキャストグループと、前記加入者側ＶＬＡＮで受信するマルチキャストグループとについてアドレス変換を行うことを特徴とする請求項３記載のＩＰマルチキャストサービスシステム。
5. 前記マッピングテーブルは、その保持内容に加えて、前記マルチキャストサーバが複数台存在する場合の前記マルチキャストサーバの冗長構成の情報を保持することを特徴とする請求項３または請求項４記載のＩＰマルチキャストサービスシステム。
6. 前記マッピングテーブルは、その保持内容に加えて、前記マルチキャストサーバが複数台存在する場合にそれらの負荷分散を図るための負荷分散グループ項目の情報を保持することを特徴とする請求項３または請求項４記載のＩＰマルチキャストサービスシステム。
7. 前記マルチキャストサーバ全てに障害が発生した時に前記ＩＰ−ＳＴＢに前記マルチキャストパケットを送信するサーバ装置を前記スイッチ装置に接続することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか記載のＩＰマルチキャストサービスシステム。
8. 複数のマルチキャストサーバから構成されるセンタ側のネットワークと、前記マルチキャストサーバから送信されるマルチキャストパケットを受取って映像として再生する複数のＩＰ−ＳＴＢ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）から構成される加入者側のネットワークとを含むＩＰマルチキャストサービスシステムにおいて、前記加入者側のネットワークに設けられたスイッチ装置であって、
   前記センタ側のネットワークと前記加入者側のネットワークとの間で送受信される前記マルチキャストパケットのグループアドレスを変換することで、前記センタ側のネットワークと前記加入者側のネットワークとが互いに独立したグループアドレス体系によるグループ設計を可能とすることを特徴とするスイッチ装置。
9. 前記センタ側のネットワークのグループアドレス体系の情報と前記加入者側のネットワークのグループアドレス体系の情報とを保持するマッピングテーブルを含み、
   前記マッピングテーブルの保持内容にしたがって前記マルチキャストパケットのグループアドレスを変換することを特徴とする請求項８記載のスイッチ装置。
10. 前記マッピングテーブルは、加入者側ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）及びそのマルチキャストグループと、送信元サーバアドレス及びそのマルチキャストグループとの対応を保持することを特徴とする請求項９記載のスイッチ装置。
11. 前記マルチキャストサーバが送信するマルチキャストグループと、前記加入者側ＶＬＡＮで受信するマルチキャストグループとについてアドレス変換を行うことを特徴とする請求項１０記載のスイッチ装置。
12. 前記マッピングテーブルは、その保持内容に加えて、前記マルチキャストサーバが複数台存在する場合の前記マルチキャストサーバの冗長構成の情報を保持することを特徴とする請求項９または請求項１０記載のスイッチ装置。
13. 前記マッピングテーブルは、その保持内容に加えて、前記マルチキャストサーバが複数台存在する場合にそれらの負荷分散を図るための負荷分散グループ項目の情報を保持することを特徴とする請求項１０または請求項１１記載のスイッチ装置。
14. 複数のマルチキャストサーバから構成されるセンタ側のネットワークと、前記マルチキャストサーバから送信されるマルチキャストパケットを受取って映像として再生する複数のＩＰ−ＳＴＢ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）から構成される加入者側のネットワークとを含むＩＰマルチキャストサービスシステムに用いるグループ選択送信方法であって、
    前記センタ側のネットワークと前記加入者側のネットワークとの間で送受信される前記マルチキャストパケットのグループアドレスを変換することで、前記センタ側のネットワークと前記加入者側のネットワークとが互いに独立したグループアドレス体系によるグループ設計を可能とすることを特徴とするグループ選択送信方法。
15. 前記センタ側のネットワークのグループアドレス体系の情報と前記加入者側のネットワークのグループアドレス体系の情報とを保持するマッピングテーブルを含むスイッチ装置を前記加入者側のネットワークに設け、
    前記スイッチ装置が、前記マッピングテーブルの保持内容にしたがって前記マルチキャストパケットのグループアドレスを変換することを特徴とする請求項１４記載のグループ選択送信方法。
16. 前記マッピングテーブルが、加入者側ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）及びそのマルチキャストグループと、送信元サーバアドレス及びそのマルチキャストグループとの対応を保持することを特徴とする請求項１５記載のグループ選択送信方法。
17. 前記スイッチ装置が、前記マルチキャストサーバが送信するマルチキャストグループと、前記加入者側ＶＬＡＮで受信するマルチキャストグループとについてアドレス変換を行うことを特徴とする請求項１６記載のグループ選択送信方法。
18. 前記マッピングテーブルが、その保持内容に加えて、前記マルチキャストサーバが複数台存在する場合の前記マルチキャストサーバの冗長構成の情報を保持することを特徴とする請求項１６または請求項１７記載のグループ選択送信方法。
19. 前記マッピングテーブルが、その保持内容に加えて、前記マルチキャストサーバが複数台存在する場合にそれらの負荷分散を図るための負荷分散グループ項目の情報を保持することを特徴とする請求項１６または請求項１７記載のグループ選択送信方法。
20. 前記マルチキャストサーバ全てに障害が発生した時に前記ＩＰ−ＳＴＢに前記マルチキャストパケットを送信するサーバ装置を前記スイッチ装置に接続することを特徴とする請求項１４から請求項１９のいずれか記載のグループ選択送信方法。

Images