JP5462360B2 - モバイルマルチキャストソースからのマルチキャストトラヒックを共同処理するための複数のランデブーポイントにおける方法および装置 - Google Patents
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Description
静的ルート型ディストリビューションツリー
Romdhani,I.他は、Proceedings of the IEEE ICN’06に刊行された「Transparent handover for mobile multicast source」で、マルチキャストソースの移動性問題を解くランデブーポイント(RP)を使用することを提案した。我々は、当該ポイントを「移動性を考慮したランデブーポイント(MRP)」と呼ぶ。ソリューションの基本的アイデアは、モバイルソースでもあるモバイルポイントが、異質なネットワークに移動するとき、モバイルポイントが、気付アドレス(CoA)を入手する、ことである。モバイルマルチキャストソースが、データをマルチキャストグループに送信する前に、モバイルマルチキャストソースは、CoAとモバイルマルチキャストソースのホームアドレス(HoA)間の結合、並びにセキュリティアソシエーションおよびCoAの寿命他などの、他の関連情報をMRPに登録しなければならない。従って、MRPは、CoA同定ソースがHoA同定ソースと同一のマルチキャストソースであるが、単に移動する、ということを知り得る。従って、送信元IPアドレスとしてCoAを使用する、マルチキャストデータパッケージが、出現した場合、MRPは、データパケットが実際には、元はHoAにより特定されたソースから発信されていることを特定することができる。それ故に、MRPは、到着したマルチキャストデータパッケージのソースIPをHoAに修正し、MRPをルートポイントとして使用する共有マルチキャストツリーに従ってマルチキャストデータパッケージを送信する。この方法によって、CoAは、グループマルチキャストグループの構成員に対してトランスペアレント的、すなわちマルチキャストコンテンツの受信者にとってトランスペアレント的であり、それ故、共有マルチキャストツリーの再構成を回避している。
数人の著者は、ルーティング遅延を補償しなければならないが、マルチキャストソースの移動後に完全に新しいディストリビューションツリーを構築することを提案した。Schmidt,T.C.とWaehlisch,Mの「Seamless Multicast Handover in a Hierarchical Mobile IPv6 Environment」およびLin,C.R.他によりWireless Networks and Applications、2000年の259−271頁に刊行された「Scalable Multicast Protocol in IP−Based Mobile Networks」で、両者は上記ソリューションを対象としている。
Chang,R.−S.およびYen,Y.−S.は、「A Multicast Routing Protocol with Dynamic Tree Adjustment for Mobile IPv6」で、リバーストラヒックインターフェース(RTI)を使用して、元のマルチキャストツリーの整合性を保存し、同時にマルチキャストツリーの再構築を回避し、なお全ての受領者がマルチキャストストリームを継続して受信できるようにするために、新しい「マルチキャストツリールートポイント」と元の「マルチキャストツリールートポイント」間のBackward−Forced Path(BFP)を確立する距離ベクトル型マルチキャスト経路プロトコル(DVMRP)ソリューションで、提案した。同一のドメインにおいて、共有マルチキャストツリーの手段の使用は、移動性に関連した複雑性を大きく削減することができる。上記の3つの実装ソリューションにおいて:他の2つの方法に比べて、静的ルート型MRP法は、PIM−SMプロトコルなどの、既存のマルチキャストルーティングプロトコルに対する最小限の変更を必要とし、PIM−SM(プロトコル非依存型マルチキャスト−散在モード)およびMSDP(マルチキャスト発信元情報通知プロトコル)と上手く動作することができる。それ故に、他の2つのソリューションと比較して、静的ルート型共有ツリーソリューションは、実装および配備することがより容易である。従って、本ソリューションが、マルチキャストソース移動性のソリューションを持つASMのこれまでで最も有利な実装方法であると断定され得る。
まず、ステップS10において、RP31は、マルチキャストデータパケットを受信し、マルチキャストデータパケットは、以下の複数の送信モードを含んでいる:
I)マルチキャストデータパケットは、1つのレイヤーのIPヘッダーのみを含む
マルチキャストデータパケットは、1つのレイヤーのIPヘッダーのみを有する、すなわち、これは本来のマルチキャストデータパケットであり、IPパケットは、CDR2によりRP31に直接送信される。IPヘッダー中の送信元IPアドレスは、モバイルマルチキャストソースポイント1のCoAまたはHoAであり、ここで、送信元アドレスがCoAであるものは、マルチキャストソースポイント1が移動性を有する場合に対応し、送信元アドレスがHoAであるものは、マルチキャストソースポイント1が移動性を持たない場合に対応し、宛先アドレスは、図3に示されるように、マルチキャストアドレスGである。
マルチキャストデータパケットが2つのレイヤーのIPヘッダーを含む場合、異なる送信方式に従って、各レイヤーのマルチキャストデータパケットヘッダーの送信元アドレス、宛先アドレスは、以下のいくつかのシナリオを持ち得る:
II−a)モバイルマルチキャストソースポイント1のCoAを送信元アドレスとして取り、かつ、RPにより構成されるエニーキャストグループ5のエニーキャストアドレスを宛先アドレスとして取る、ユニキャストトンネルモードで送信されるマルチキャストデータパケット。
図5Cとして示されるように、外部レイヤーIPヘッダー(すなわち、外部トンネルヘッダー)の送信元IPアドレスは、RP32または33のユニキャストアドレスであり、図5Cは、RP32のユニキャストアドレスを示し、外部レイヤーIPヘッダー(すなわち、外部トンネルヘッダー)の宛先IPアドレスは、RP31のユニキャストアドレスである。内部IPヘッダーの送信元IPアドレスは、モバイルマルチキャストソースポイント1のHoAまたはCoAであり、また宛先IPアドレスは、マルチキャストアドレスGである。
III−a)モバイルマルチキャストソースポイント1のCoAを送信元アドレスとして取り、またRPにより構成されたエニーキャストグループ5のエニーキャストアドレスを宛先アドレスとして取る、ユニキャストトンネル中で送信されるマルチキャストデータパケット
図7Aに示されるように、最外部レイヤーIPヘッダーの送信元IPアドレスは、モバイルマルチキャストソースポイント1のCoAであり、また最外部レイヤーIPヘッダーの宛先IPアドレスは、RPにより構成されたエニーキャストグループ5のエニーキャストアドレスである。中間レイヤーIPヘッダーの送信元IPアドレスは、モバイルマルチキャストソースポイント1のCoAであり、また中間レイヤーIPヘッダーの宛先IPアドレスは、エニーキャストアドレスGである。最内部レイヤーIPヘッダーの送信元IPアドレスは、モバイルマルチキャストソースポイント1のHoAであり、また宛先アドレスは、マルチキャストアドレスGである。
図7Bとして示されるように、最外部レイヤーIPヘッダーの送信元IPアドレスは、代表ルータ2のユニキャストアドレスであり、また最外部レイヤーIPヘッダーの宛先IPアドレスは、RPにより構成されたエニーキャストグループ5のエニーキャストアドレスである。中間レイヤーIPヘッダーの送信元IPアドレスは、モバイルマルチキャストソースポイント1のCoAであり、中間レイヤーIPヘッダーの宛先IPアドレスは、マルチキャストアドレスGである。最内部レイヤーIPヘッダーの送信元IPアドレスは、モバイルマルチキャストソースポイント1のHoAであり、宛先アドレスは、マルチキャストアドレスGである。
図7Cとして示されるように、最外部レイヤーIPヘッダーの送信元IPアドレスは、RP32または33のユニキャストアドレスであり、また最外部レイヤーIPヘッダーの宛先IPアドレスは、RP31のユニキャストアドレスである。中間レイヤーIPヘッダーの送信元IPアドレスは、モバイルマルチキャストソースポイント1のCoAであり、中間レイヤーIPヘッダーの宛先IPアドレスは、マルチキャストアドレスGである。最内部レイヤーIPヘッダーの送信元IPアドレスは、モバイルマルチキャストソースポイント1のHoAであり、宛先アドレスは、マルチキャストアドレスGである。
2回検索(最大)
マルチキャストデータパケットは、1つのレイヤーのIPヘッダーのみを有する。アドレス情報は、IPヘッダーの送信元アドレスおよび宛先アドレスを含む。ステップS1Aにおいて、RP31は、IPヘッダーの送信元アドレスおよび宛先アドレスに従って、ルーティング転送テーブル内のHoAおよびマルチキャストアドレス対を検索し、すなわち、IPヘッダーの送信元アドレスおよび宛先アドレスが、それぞれ、1つの候補マルチキャストソースポイントのHoAおよびマルチキャストアドレス、すなわち、同一回線内のHoAおよびマルチキャストアドレス、に合致するか否かを決定する。マルチキャストデータパケットのIPヘッダーの送信元アドレスが、ルーティング転送テーブル内の1つの候補マルチキャストソースポイントのHoA、例えばHoA1に合致し、かつ、マルチキャストデータパケットのIPヘッダーの宛先アドレスが、ルーティング転送テーブル内の候補マルチキャストソースポイントのグループアドレス、例えばG1、に合致する場合、すなわち、マルチキャストデータパケットのIPヘッダーの送信元アドレスおよび宛先アドレスは、ルーティング転送テーブル内の1つの候補マルチキャストソースポイントのHoAおよびグループアドレス(同一の回線に属する)に合致する。以下では、説明を容易にするために、発明者らは、ヘッダーの送信元アドレスが、HoAと同一であり、かつ、ヘッダーの宛先アドレスが、G1と同一であるというそれぞれの対応する関係を表すために、<ヘッダーの送信元アドレス、ヘッダーの宛先アドレス>合致<HoA1、G1>という表記法を使用する、すなわち、順序は、山括弧内で逆転しうるが、2つの山括弧内の同一の位置のアドレスが対応することを保証し、以下同様である。この時点で、RP31は、マルチキャストソースが移動していないことを確定する。ステップS1Bでは、RP31は、HoA1をソースとして使用し、マルチキャストデータパケットを下流へ転送するための共有マルチキャストツリーとして候補のマルチキャストソースポイントに対応する、共有マルチキャストツリーG1を決定し、マルチキャストデータパケットを共有マルチキャストツリーに従って転送する。例えば、テーブル1として示されるように、RP31は、<HoA1、G1>に対応している送信インターフェースI1、I2およびI3を通じてマルチキャストデータパケットを下流へ転送する。RP31により送信インターフェースI1、I2およびI3から送信されるマルチキャストデータパケットの送信元IPアドレスはHoA1であり、かつ宛先IPアドレスはG1である。
別の異なる実施形態では、本来のマルチキャストデータパケットのIPヘッダーのアドレス情報はまた、HoAオプションを含む。ステップS1Aはさらに、<マルチキャストデータパケットヘッダーの送信元アドレス、拡張ヘッダーまたは拡張オプションのHoAオプション、マルチキャストデータパケットヘッダーの宛先アドレス>が、ルーティング転送テーブル内の同一の候補マルチキャストソースポイントの<CoA、HoA、G>に合致するか否かを決定するステップを含む。照合に成功した場合、ステップS1Bはさらに、RP31が、HoA1を送信元IPアドレスとして、G1を宛先IPアドレスとして使用して、HoAオプションを除去し、かつ、対応する送信インターフェースを通じてマルチキャストデータパケットを下流へ転送することを含む。また、送信インターフェースを通じて送信されたマルチキャストデータパケットの送信元アドレスは、HoA1であり、宛先アドレスは、G1であり、かつ、何らのHoAオプションも含まない。
ネットワーク展開およびネットワーク計画の時点で、システムは、各ネットワークポイントにより使用される一貫性のあるマルチキャストデータパケット送信ポリシーを特定することを当業者は理解すべきである。
III)マルチキャストデータパケットは3つのレイヤーのIPヘッダーを含む RP31により受信されたマルチキャストデータパケットが、3つのレイヤーのIPヘッダーを含む、すなわち、III−a)、III−b)およびIII−c)の状況を含む場合、ステップS1Aにおいて、RP31は、アドレス情報が、中間レイヤーヘッダーの送信元アドレス、最内部レイヤーヘッダーの送信元アドレス、および中間レイヤーヘッダーの宛先アドレスを含むことを確定する。この状況では、現時点で中間レイヤーヘッダーの宛先アドレスおよび最内部レイヤーヘッダーの宛先アドレス両者がマルチキャストアドレスであることから、アドレス情報の中間レイヤーヘッダーの宛先アドレスが、本発明の内容に影響することなく、最内部レイヤーヘッダーの宛先アドレスとして置き換えられ得ることを、当業者は理解できるであろう。RP31は、<中間レイヤーヘッダーの送信元アドレス、最内部レイヤーヘッダーの送信元アドレス、中間レイヤーヘッダーの宛先アドレス>が、ルーティング転送テーブル内の同一の候補マルチキャストソースポイントの<CoA、HoA、G>に合致する、すなわち、前述の照合を実行するか否かを決定する。照合に成功した場合、例えば、中間レイヤーヘッダーの送信元アドレスが、CoA1と同一であり、最内部レイヤーヘッダーの送信元アドレスが、HoA1と同一であり、かつ中間レイヤーヘッダーの宛先アドレスが、G1と同一である場合、照合は成功である。次いで、ステップS1Bではさらに、RP31は、外部レイヤーおよび中間レイヤーヘッダーを除去し、最内部レイヤーHoA1を送信元IPアドレスとして、最内部レイヤーG1を宛先IPアドレスとして使用するマルチキャストデータパケットを、対応するマルチキャストツリー、すなわち対応する送信インターフェースI1、I2およびI3を通じて、下流へ転送することを含む。
例えば、RP31は、ルーティング転送テーブル関連情報を入手したいと望むリクエストをRP32から受信する。そこで、これに応じて、RP31は、ルーティング転送テーブル関連情報をRP32に送信する。
i) RP31が、ルーティング転送テーブルを更新する場合、共有手段は、ルーティング転送テーブルの更新項目をエニーキャストグループ5の全ての他のRPに送信する。更新には、追加、削除または変更が含まれる。例えば、RP31は、登録情報を前述のマルチキャストソースポイントから受信し、登録情報は、前述のマルチキャストソースポイントのCoAおよびHoAの対応関係を含み、かつ、RP31は、ローカルに格納されたHoAとCoA間の対応関係を更新する。次いで、共有手段は、更新された内容をエニーキャストグループ5の全ての第2のRPに送信する必要がある。
Claims (15)
- 通信ネットワークの第1のランデブーポイントにおいて、モバイルマルチキャストソースポイントからのマルチキャストデータパケットを処理するために使用され、第1のランデブーポイントおよび少なくとも1つの第2のランデブーポイントが、モバイルマルチキャストソースポイントのマルチキャストデータパケットの処理タスクを相互に分担するために使用されるエニーキャストグループを構成し、第1のランデブーポイントおよび少なくとも1つの第2のランデブーポイントが、ルーティング転送テーブルを共有し、ルーティング転送テーブルが、1つまたは複数のマルチキャストソースの気付アドレス、ホームアドレスおよびマルチキャストアドレスのうちの対応する関係を含む方法であって、
a. マルチキャストデータパケットを入手するステップと、
b. マルチキャストデータパケットを少なくとも1つの第2のランデブーポイントに転送することが必要な場合に、マルチキャストデータパケットを少なくとも1つの第2のランデブーポイントに転送するステップと、
を含み、さらに、ステップaの後、
m. マルチキャストパケットのアドレス情報に従って、ルーティング転送テーブルを検索するステップと、
n. アドレス情報が、気付アドレスおよび/またはホームアドレスに合致し、かつ、1つまたは複数のマルチキャストソース中の候補マルチキャストソースのマルチキャストアドレスに合致する場合に、対応する共有マルチキャストツリーを決定し、かつ、共有マルチキャストツリーに従ってマルチキャストデータパケットを転送するステップと、
を含む、方法。 - 第1のランデブーポイントが、少なくとも1つの第2のランデブーポイントのそれぞれのユニキャストアドレスを含み、ステップbがさらに、
− マルチキャストデータパケットの最外部レイヤーヘッダーの送信元アドレスが、少なくとも1つの第2のランデブーポイントのいずれのユニキャストアドレスも含んでいない場合に、マルチキャストデータパケットを少なくとも1つの第2のランデブーポイントに転送する必要があることを決定し、かつ、マルチキャストデータパケットを少なくとも1つの第2のランデブーポイントに転送するステップ、
を含む、請求項1に記載の方法。 - ステップnがさらに、
n1. アドレス情報が、少なくとも、候補マルチキャストソースの気付アドレスおよびマルチキャストアドレスに合致した場合に、候補マルチキャストソースのホームアドレスをマルチキャストソースポイントとして使用するマルチキャストデータパケットにマルチキャストデータパケットを復元するステップと、
n2. ホームアドレスを送信元アドレスとして、かつマルチキャストアドレスを宛先アドレスとして有する共有マルチキャストツリーを決定し、かつ、決定された共有マルチキャストツリーに従って復元されたマルチキャストデータパケットを転送するステップと、
を含む、請求項1または2に記載の方法。 - ステップbの前に、さらに前記ステップn1を含み、ステップbがさらに、
− マルチキャストデータパケットの最外部レイヤーヘッダーのIP送信元アドレスが、少なくとも1つの第2のランデブーポイントのいずれのユニキャストアドレスも含まず、かつ、アドレス情報が、候補マルチキャストソースの気付アドレスおよびマルチキャストアドレスに合致する場合に、復元されたマルチキャストデータパケットを少なくとも1つの第2のランデブーポイントに転送するステップ、
を含む、請求項3に記載の方法。 - アドレス情報がさらに、拡張部のホームアドレスを含み、かつ、拡張部のホームアドレスが、候補マルチキャストソースのホームアドレスに合致し、ステップn1がさらに、
アドレス情報が、候補マルチキャストソースの気付アドレス、マルチキャストアドレスおよびホームアドレスに合致する場合、候補マルチキャストソースのホームアドレスをマルチキャストソースポイントとして使用するマルチキャストデータパケットとしてマルチキャストデータパケットを復元するステップのサブステップがさらに、
− 拡張部のホームアドレスを除去するステップ、
を含むこと、
を含む、請求項3または4に記載の方法。 - マルチキャストデータパケットが、1つのレイヤーのIPヘッダーを含み、候補マルチキャストソースのホームアドレスを使用するマルチキャストデータパケットとしてマルチキャストデータパケットを復元するステップがさらに、
− マルチキャストデータパケットの送信元アドレスを候補マルチキャストソースのホームアドレスに修正するサブステップ、
を含む、請求項3から5のいずれか一項に記載の方法。 - マルチキャストデータパケットが、少なくとも2つのレイヤーのIPヘッダーを含み、候補マルチキャストソースのホームアドレスを使用するマルチキャストデータパケットとしてマルチキャストデータパケットを復元するステップがさらに、
− マルチキャストデータパケットの外部IPヘッダーの全てを除去するサブステップ、
を含む、請求項3から5のいずれか一項に記載の方法。 - 候補マルチキャストソースのホームアドレスを使用するマルチキャストデータパケットとしてマルチキャストデータパケットを復元するステップがさらに、
− 最内部IPヘッダーの送信元アドレスを候補マルチキャストソースのホームアドレスに修正するサブステップ、を含む、請求項7に記載の方法。 - ステップaの前に、方法が以下のステップ、
I. 所定の条件が満たされた場合に、各第2のランデブーポイントが、それぞれのルーティング転送テーブルを更新するために、ルーティング転送テーブルの関連情報を少なくとも1つの第2のランデブーポイントに送信するステップ、
をさらに含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。 - ステップIの前に、さらに以下のステップ、
− マルチキャストソースポイントの気付アドレスおよびホームアドレスを含む、登録情報をマルチキャストソースポイントから受信するステップ、を含み、
所定の条件が、マルチキャストソースポイントの気付アドレスおよびホームアドレスに従って、ルーティング転送テーブルを更新するステップを含む、請求項9に記載の方法。 - 第1のランデブーポイントが、周期的に、ルーティング転送テーブルの関連情報を少なくとも1つの第2のランデブーポイントに送信し、
所定の条件が、第1のランデブーポイントが、予め、ルーティング転送テーブルの関連情報を少なくとも1つの第2のランデブーポイントに送信した後、経過時間が、所定の時間に達していることを含む、請求項9または10に記載の方法。 - 所定の条件がさらに、
− 第1のランデブーポイントが、ルーティング転送テーブルの関連情報を少なくとも1つの第2のランデブーポイントに送信するように第1のランデブーポイントに要求するために使用されるリクエスト情報を、少なくとも1つの第2のランデブーポイントから入手すること、
を含む、請求項9から11のいずれか一項に記載の方法。 - ステップaの前に、方法がさらに、
− 少なくとも1つの第2のランデブーポイントからのルーティング転送テーブルの関連情報に従って、ルーティング転送テーブルを更新するステップ、を含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。 - アドレス情報が、
− マルチキャストデータパケットが、1つのレイヤーのヘッダーのみを有する場合に、アドレス情報が、ヘッダーの送信元アドレスおよび宛先アドレスを含む、
− マルチキャストデータパケットが、1つのレイヤーのヘッダーのみを有し、かつ、ヘッダーがさらに、拡張部のホームアドレスを含む場合に、アドレス情報が、ヘッダーの送信元アドレス、宛先アドレスおよび拡張部のホームアドレスを含む、
− マルチキャストデータパケットが、2つのレイヤーのヘッダーを含む場合に、アドレス情報が、最外部レイヤーヘッダーの送信元アドレスおよび/または最内部レイヤーヘッダーの送信元アドレスを含み、アドレス情報がさらに、最内部レイヤーデータパケットの宛先アドレスを含む、
− マルチキャストデータパケットが、2つのレイヤーのヘッダーを有し、かつ、ヘッダーがさらに、拡張部のホームアドレスを含む場合に、アドレス情報が、最外部レイヤーヘッダーの送信元アドレスおよび/または最内部レイヤーヘッダーの送信元アドレスを含み、アドレス情報がさらに、最内部レイヤーデータパケットの宛先アドレスを含む、
− マルチキャストデータパケットが、3つのレイヤーのヘッダーを有する場合に、アドレス情報が、中間レイヤーヘッダーの送信元アドレスおよび宛先アドレス、および最内部レイヤーヘッダーの送信元アドレスを含む、
のいずれかを含む、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。 - 通信ネットワークの第1のランデブーポイントにおいて、モバイルマルチキャストソースポイントからのマルチキャストデータパケットを処理するために使用され、第1のランデブーポイントおよび少なくとも1つの第2のランデブーポイントが、モバイルマルチキャストソースポイントのマルチキャストデータパケットの処理タスクを相互に分担するために使用されるエニーキャストグループを含み、第1のランデブーポイントおよび少なくとも1つの第2のランデブーポイントが、ルーティング転送テーブルを共有し、ルーティング転送テーブルが、1つまたは複数のマルチキャストソースの気付アドレス、ホームアドレスおよびマルチキャストアドレス間の対応関係を含む、処理装置であって、
マルチキャストデータパケットを取得するために使用される入手手段と、
マルチキャストデータパケットを少なくとも1つの第2のランデブーポイントに転送する必要がある場合に、マルチキャストデータパケットを少なくとも1つの第2のランデブーポイントに転送するために使用される、送信手段と、
マルチキャストパケットのアドレス情報に従って、ルーティング転送テーブルを検索するために使用される、検索手段と、
アドレス情報が、気付アドレスおよび/またはホームアドレスに合致し、かつ、1つまたは複数のマルチキャストソース中の候補マルチキャストソースのマルチキャストアドレスに合致する場合に、対応する共有マルチキャストツリーを決定し、かつ、マルチキャストデータパケットを共有マルチキャストツリーに従って転送するために使用される決定手段と、
を含む、処理装置。
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