JP4476325B2 - レイヤ2モビリティネットワーク - Google Patents
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Description
2 レイヤ2モビリティネットワーク(異種無線統合型移動体ネットワーク)
3 マルチキャスト配信端末
11 ゲートウェイルータ(IPマルチキャストルータ)
21 ゲートウェイスイッチ
31 シグナリングサーバ
61〜64 ブランチスイッチ
71〜74 エッジスイッチ(レイヤ2スイッチ)
81〜84 無線基地局(セルラー型)
91〜94 無線基地局(ホットスポット型)
101,102 移動端末
図1は、この発明の実施の形態1による異種無線統合型移動体ネットワークであるレイヤ2モビリティネットワークの構成を示す概念図である。図1において、外部のネットワーク1は、例えば、インターネットやイントラネットである。この外部のネットワーク1には、レイヤ2モビリティネットワーク2が接続されている。レイヤ2モビリティネットワーク2は、異種無線アクセスシステムをレイヤ2ベースで統合する異種無線統合型ネットワークである。また、外部のネットワーク1には、マルチキャスト配信端末3が接続されている。このマルチキャスト配信端末3は、レイヤ2モビリティネットワーク2に接続する移動端末に対するマルチキャスト通信のソース(送信元)となる端末であり、ストリーミングデータなどのコンテンツを提供することができる。
この実施の形態2では、移動端末向けにマルチキャスト配信を実施する場合の機能として、レイヤ2スイッチであるエッジスイッチ71〜74若しくは無線アクセスポイントである無線基地局81〜84,91〜94などネットワークのエッジに位置する装置は、実施の形態1にて説明した機能に加えて、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備えるとともに、複数の移動端末からマルチキャスト手順「IGMP/MLD」のレポートメッセージを受け取ったとき、それを直ぐにIPマルチキャストルータであるゲートウェイルータ11宛てに転送するのではなく、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一の配信元(ソース)が既に要求されているか否かを確認する機能を備え、その確認の結果、同一マルチキャストグループでなく、かつ同一の配信元でない場合に限って実施の形態1にて説明した動作を行うようになっている。なお、ゲートウェイスイッチ21は実施の形態1にて説明した機能を備えている。以下、図3を参照して、実施の形態2によるマルチキャスト通信の制御動作を説明する。
この実施の形態3では、マルチキャスト配信を受けていた移動端末がそのマルチキャスト配信から離脱する場合の機能として、レイヤ2スイッチであるエッジスイッチ71〜74若しくは無線アクセスポイントである無線基地局81〜84,91〜94などネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末からのマルチキャスト手順「IGMP/MLD」の離脱メッセージをIPマルチキャストルータであるゲートウェイルータ11宛てに転送する過程でその離脱メッセージをスヌープし、ゲートウェイルータ11からのIGMP/MLDのクエリーメッセージに対するIGMP/MLDのレポートメッセージが移動端末から送られてくるのを確認する機能と、移動端末からIGMP/MLDのレポートメッセージが一定時間内に送信されてこない場合に、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームをゲートウェイスイッチ21の方向に送信する機能と、移動端末からIGMP/MLDのレポートメッセージが一定時間内に送信されてきた場合に、マルチキャスト用の転送経路を再学習し、その学習したマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレームをゲートウェイスイッチの方向に送信する機能とを備えている。以下、図4を参照して、実施の形態3によるマルチキャスト通信の制御動作を説明する。
この実施の形態4では、マルチキャスト配信を受けていた移動端末がそのマルチキャスト配信から離脱する場合の機能として、レイヤ2スイッチであるエッジスイッチ71〜74若しくは無線アクセスポイントである無線基地局81〜84,91〜94などネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備えるとともに、移動端末からのマルチキャスト手順「IGMP/MLD」の離脱メッセージを受け取ったとき、それを直ぐにIPマルチキャストルータであるゲートウェイルータ11宛てに転送するのではなく、管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一配信元(ソース)によるマルチキャストの配信を要求している端末が残存しているか否かを確認する機能と、残存していない場合に、移動端末からの上記離脱メッセージをゲートウェイスイッチ21宛てに転送し、当該マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームをゲートウェイスイッチ21の方向に送信する機能とを備えている。
この実施の形態5では、同一マルチキャストグループに属する複数の移動端末が同一の配信元に対してマルチキャスト配信を要求する場合に対処する機能として、ゲートウェイスイッチ21は、IPマルチキャストルータであるゲートウェイルータ11からのマルチキャスト手順「IGMP/MLD」のクエリーメッセージを当該ネットワーク内に中継転送しないフィルタリングを行う機能を備える。また、レイヤ2スイッチであるエッジスイッチ71〜74若しくは無線アクセスポイントである無線基地局81〜84,91〜94などネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理し、IPマルチキャストルータ(ゲートウェイルータ11)の代わりにIGMP/MLDのクエリーメッセージを配下の移動端末向けに送信する機能と、同一マルチキャストグループに属する複数の移動端末から同一配信元(ソース)に対してIGMP/MLDのレポートメッセージが送られてくる場合に、複数の移動端末からの要求を一つにまとめて扱い配信を要求されたグループ/ソースに対する転送のためのエントリが存在しない場合にIPマルチキャストルータ宛てに送信する機能とを備えている。以下、図6を参照して、実施の形態5によるマルチキャスト通信の制御動作を説明する。
この実施の形態6では、マルチキャスト配信の要求および離脱に対するゲートウェイスイッチ21の機能として、実施の形態2(図3)および実施の形態4(図5)において、ゲートウェイスイッチ21は、前記ネットワークのエッジに位置する装置から送られてくるマルチキャスト手順「IGMP/MLD」のレポートメッセージをスヌープして移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理するテーブルに配信要求のあったマルチキャストグループ/ソースを登録し、前記受信したIGMP/MLDのレポートメッセージをその後に送られてくるエントリ更新要求フレームの受信後にIPマルチキャストルータ(ゲートウェイルータ11)に送信する機能と、前記IPマルチキャストルータが周期的に送信するIGMP/MLDのクエリーメッセージを各移動端末宛てに転送せず、前記管理テーブルを参照して配信要求が行われたマルチキャストグループ/ソースに対するものであるとき、移動端末の代わってIGMP/MLDのレポートメッセージを前記IPマルチキャストルータに送信する機能と、前記ネットワークのエッジに位置する装置から送られてくるIGMP/MLDの離脱メッセージを受けて、離脱の表示があったマルチキャストグループ/ソースを前記管理テーブルから削除し、前記受信したIGMP/MLDの離脱メッセージをその後に送られてくる前記エントリ削除要求フレームの受信後に前記IPマルチキャストルータに送信する機能と、前記管理テーブルを参照してマルチキャスト配信を要求する移動端末が全く存在しない場合には、移動端末の代わって前記マルチキャスト手順によるレポートメッセージを前記IPマルチキャストルータに送信しない機能とを備えている。以下、図7を参照して、実施の形態6によるマルチキャスト通信の制御動作を説明する。
この実施の形態7では、移動端末から送られてくるハンドオーバを起動するためのレイヤ2トリガ情報に基づいてネットワーク側がハンドオーバを起動する場合の機能として、レイヤ2スイッチであるエッジスイッチ71〜74若しくは無線アクセスポイントである無線基地局81〜84,91〜94などネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備えている。
この実施の形態8では、ハンドオーバを起動するためのレイヤ2トリガ情報を検出した移動端末が自端末のハンドオーバを起動する場合の機能として、レイヤ2スイッチであるエッジスイッチ71〜74若しくは無線アクセスポイントである無線基地局81〜84,91〜94などネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備えている。
この実施の形態9では、移動端末から送られてくるハンドオーバを起動するためのレイヤ2トリガ情報に基づいてネットワーク側がハンドオーバを起動する場合の機能として、レイヤ2スイッチであるエッジスイッチ71〜74若しくは無線アクセスポイントである無線基地局81〜84,91〜94などネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備えている。
Claims (10)
- 異種無線アクセスシステムを収容するレイヤ2スイッチと、マルチキャスト通信のソースが接続される外部のネットワークとIPレイヤでの相互接続を行うIPマルチキャストルータと、中継転送路を介して接続される前記レイヤ2スイッチの複数個と前記IPマルチキャストルータとの間に介在するゲートウェイスイッチとを備えるレイヤ2モビリティネットワークにおいて、移動端末へのマルチキャスト配信を実施する機能として、
前記異種無線アクセスシステムの無線アクセスポイントや前記レイヤ2スイッチなど当該ネットワークのエッジに位置する装置は、
移動端末から送られてくるマルチキャスト手順によるレポートメッセージを前記ゲートウェイスイッチ宛てに送信するとともに、前記レポートメッセージをスヌープしてマルチキャスト用の転送経路を学習する第1機能と、学習した前記マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する第2機能とを備え、
前記ゲートウェイスイッチは、受信した前記レポートメッセージを前記マルチキャスト用の転送経路が形成された後に前記IPマルチキャストルータが接続されたポートに転送する機能を備える
ことを特徴とするレイヤ2モビリティネットワーク。 - 前記ネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末からマルチキャスト手順によるレポートメッセージを受け取ったとき、前記第1機能を実施する前に、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一の配信元が既に要求されているか否かを確認し、同一マルチキャストグループでなく、かつ同一の配信元でない場合に、前記第1機能および第2機能を実施することを特徴とする請求項1に記載のレイヤ2モビリティネットワーク。
- マルチキャスト配信を受けていた移動端末がそのマルチキャスト配信から離脱する場合の機能として、
前記ネットワークのエッジに位置する装置は、
移動端末からのマルチキャスト手順による離脱メッセージを受け取ったとき、前記IPマルチキャストルータ宛てに転送する前にその離脱メッセージをスヌープし、前記IPマルチキャストルータからのマルチキャスト手順によるクエリーメッセージに対するマルチキャスト手順によるレポートメッセージが移動端末から一定時間内に送られてくるのを確認する機能と、
移動端末からマルチキャスト手順によるレポートメッセージが一定時間内に送られてこない場合に、当該マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する機能と
を備えていることを特徴とする請求項1に記載のレイヤ2モビリティネットワーク。 - マルチキャスト配信を受けていた移動端末がそのマルチキャスト配信から離脱する場合の機能として、
前記ネットワークのエッジに位置する装置は、
移動端末からのマルチキャスト手順による離脱メッセージを受け取ったとき、前記IPマルチキャストルータ宛てに転送する前にその離脱メッセージをスヌープし、前記IPマルチキャストルータからのマルチキャスト手順によるクエリーメッセージに対するマルチキャスト手順によるレポートメッセージが移動端末から一定時間内に送られてくるのを確認する機能と、
移動端末からマルチキャスト手順によるレポートメッセージが一定時間内に送られてきた場合に、マルチキャスト用の転送経路を再学習し、その学習したマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する機能と
を備えていることを特徴とする請求項1に記載のレイヤ2モビリティネットワーク。 - マルチキャスト配信を受けていた移動端末がそのマルチキャスト配信から離脱する場合の機能として、
前記ネットワークのエッジに位置する装置は、
移動端末からマルチキャスト手順による離脱メッセージを受け取ったとき、前記IPマルチキャストルータ宛てに転送する前に、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一の配信元のマルチキャスト配信を要求している移動端末が残存しているか否かを確認する機能と、
残存していない場合に移動端末から受け取った前記マルチキャスト手順による離脱メッセージを前記ゲートウェイスイッチ宛てに転送し、当該マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する機能とを備え、
前記ゲートウェイスイッチは、受信した前記離脱メッセージを前記マルチキャスト用の転送経路が削除された後に前記IPマルチキャストルータが接続されたポートに転送する機能を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のレイヤ2モビリティネットワーク。 - 同一マルチキャストグループに属する複数の移動端末が同一の配信元に対してマルチキャスト配信を要求する場合に対処する機能として、
前記ゲートウェイスイッチは、
前記IPマルチキャストルータから周期的に送られてくるマルチキャスト手順によるクエリーメッセージを当該ネットワーク内への中継転送を行わないフィルタリングを行う機能を備え、
前記ネットワークのエッジに位置する装置は、
前記IPマルチキャストルータの代わりにマルチキャスト手順によるクエリーメッセージを周期的に配下に属する複数の移動端末宛に送信する機能と、
配下に属する複数の移動端末からマルチキャスト手順によるレポートメッセージを受け取ったとき、それぞれについて前記第1機能を実施する前に、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一の配信元が既に要求されているか否かを確認し、同一マルチキャストグループでなく、かつ同一の配信元でない場合に、複数の移動端末について前記第1機能および第2機能を実施することを特徴とする請求項1に記載のレイヤ2モビリティネットワーク。 - 異種無線アクセスシステムを収容するレイヤ2スイッチと、マルチキャスト通信のソースが接続される外部のネットワークとIPレイヤでの相互接続を行うIPマルチキャストルータと、中継転送路を介して接続される前記レイヤ2スイッチの複数個と前記IPマルチキャストルータとの間に介在するゲートウェイスイッチとを備えるレイヤ2モビリティネットワークにおいて、
前記異種無線アクセスシステムの無線アクセスポイントや前記レイヤ2スイッチなどの当該ネットワークのエッジに位置する装置は、
移動端末からマルチキャスト手順によるレポートメッセージを受け取ったとき、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一の配信元が既に要求されているか否かを確認し、同一マルチキャストグループでなく、かつ同一の配信元でない場合に、前記レポートメッセージを前記ゲートウェイスイッチ宛てに送信するとともに、前記レポートメッセージをスヌープしてマルチキャスト用の転送経路を学習し、その学習した前記マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する機能と、
移動端末からのマルチキャスト手順による離脱メッセージを受け取ったとき、前記IPマルチキャストルータ宛てに転送する前に、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一の配信元のマルチキャスト配信を要求している移動端末が残存しているか否かを確認し、残存していない場合に移動端末から受け取った前記マルチキャスト手順による離脱メッセージを前記ゲートウェイスイッチ宛てに転送し、当該マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する機能とを備え、
前記ゲートウェイスイッチは、
前記ネットワークのエッジに位置する装置から送られてくる前記マルチキャスト手順によるレポートメッセージをスヌープして移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理するテーブルに配信要求のあったマルチキャストグループ/ソースを登録し、前記受信したマルチキャスト手順によるレポートメッセージをその後に送られてくる前記エントリ更新要求フレームの受信後に前記IPマルチキャストルータに送信する機能と、
前記IPマルチキャストルータが周期的に送信するマルチキャスト手順によるクエリーメッセージを各移動端末宛てに転送せず、前記管理テーブルを参照して配信要求が行われたマルチキャストグループ/ソースに対するものであるとき、移動端末に代わって前記マルチキャスト手順によるレポートメッセージを前記IPマルチキャストルータに送信する機能と、
前記ネットワークのエッジに位置する装置から送られてくる前記マルチキャスト手順による離脱メッセージを受けて、離脱の表示があったマルチキャストグループ/ソースを前記管理テーブルから削除し、前記受信したマルチキャスト手順による離脱メッセージをその後に送られてくる前記エントリ削除要求フレームの受信後に前記IPマルチキャストルータに送信する機能とを備えている
ことを特徴とするレイヤ2モビリティネットワーク。 - 前記ゲートウェイスイッチは、前記IPマルチキャストルータが周期的に送信するマルチキャスト手順によるクエリーメッセージを各移動端末宛てに転送せず、前記管理テーブルを参照してマルチキャスト配信を要求する移動端末が全く存在しない場合には、移動端末に代わって前記マルチキャスト手順によるレポートメッセージを前記IPマルチキャストルータに送信しないことを特徴とする請求項7に記載のレイヤ2モビリティネットワーク。
- 移動端末から送られてくるハンドオーバを起動するためのレイヤ2トリガ情報に基づいてネットワーク側がハンドオーバを起動する場合の機能として、または、ハンドオーバを起動するためのレイヤ2トリガ情報を検出した移動端末が自端末のハンドオーバを起動する場合の機能として、
前記異種無線アクセスシステムの無線アクセスポイントや前記レイヤ2スイッチなどの当該ネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備え、
ハンドオーバの起動通知を受けた移動元のエッジに位置する装置は、移動先のエッジに位置する装置に対してハンドオーバする移動端末の識別子とともに、その移動端末のマルチキャスト配信に関する情報を含んだコンテキストの転送を行う機能と、移動先のエッジに位置する装置からコンテキストの転送に対する応答を受けた後に、ハンドオーバした移動端末が要求していたマルチキャストグループおよび配信元を要求している他の移動端末の残存有無を調べ、他の移動端末が残存していないときに前記ゲートウェイスイッチに対して、マルチキャスト手順による離脱メッセージの転送とマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除フレームの送信とを行う機能とを備え、
移動先のエッジに位置する装置は、移動元のエッジに位置する装置から受け取ったマルチキャスト配信に関する情報と自装置で管理しているマルチキャスト配信に関する情報とに基づきハンドオーバする移動端末が要求しているマルチキャスト配信の実施有無を調べ、その要求しているマルチキャスト配信が行われていない場合に、ハンドオーバする移動端末の代理としてマルチキャスト手順によるレポートメッセージを前記IPマルチキャストルータ宛に送信するとともに、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する機能を備えている
ことを特徴とする請求項1に記載のレイヤ2モビリティネットワーク。 - 移動端末から送られてくるハンドオーバを起動するためのレイヤ2トリガ情報に基づいてネットワーク側がハンドオーバを起動する場合の機能として、
前記異種無線アクセスシステムの無線アクセスポイントや前記レイヤ2スイッチなどの当該ネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備え、
ネットワーク側からハンドオーバの起動通知を受けた移動元のエッジに位置する装置は、移動先のエッジに位置する装置に対して、ハンドオーバする移動端末の識別子とともに、その移動端末のマルチキャスト配信に関する情報を含んだコンテキストの転送を行う機能と、IPマルチキャストルータの代理として配下の移動端末端末に対してマルチキャスト手順によるクエリーメッセージを送信し、ハンドオーバした移動端末が要求していたマルチキャストグループおよび配信元を要求している他の移動端末が残存していないとき、前記ゲートウェイスイッチに対してマルチキャスト手順による離脱メッセージの転送とマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除フレームの送信とを行う機能とを備え、
移動先のエッジに位置する装置は、IPマルチキャストルータの代理として、移動してきた移動端末に対してマルチキャスト手順によるクエリーメッセージを送信し、その移動端末が送信するマルチキャスト手順によるレポートメッセージをスヌープして前記ゲートウェイスイッチに対し、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新フレームを送信する機能と、移動元のエッジに位置する装置に対してコンテキストの転送に対する応答に離脱の通知を含ませて送信する機能とを備えている
ことを特徴とする請求項1に記載のレイヤ2モビリティネットワーク。
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