JP3791304B2 - Gateway device and multicast communication system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星通信に代表される数万台規模の大規模なマルチキャストが可能な通信経路を利用するゲートウェイ装置及びマルチキャスト通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
複数の異なるネットワークが結合されているインターネットワークシステム上で通信を行う場合、異なるネットワーク間でのデータ交信を行うためのプロトコルと、その上位に位置してアプリケーションプログラム間でのデータ交信を行うためのプロトコルに通信プロトコルを階層化して設計することが広く行われている。
【0003】
現在、幅広く利用されている異なるネットワーク間でパケットの交換を行う為のルーティングプロトコルは、同一経路上を双方向にデータが送れるという前提で設計されている。そのため、基地局から受信局への片方向にしかデータを送れない衛星データ通信のような通信経路を利用して、双方向で通信できることを前提に設計されているアプリケーションを動作させることは出来ない。
【0004】
一つの解決策としてはネットワーク層でのルーティングプロトコルを改良して片方向経路を扱えるようにすることが考えられるが、その場合改良しなければならない機器の数が数万台あるいはそれ以上規模になるため、現実的とはいえない。
【0005】
そこで、特開平11−313109号公報に示されるように、片方向通信経路の両端に送信側ゲートウェイと受信側ゲートウェイを設置し、両ゲートウェイ間でネットワーク層でのパケットトンネリングと動的なネットワークアドレス置換を行うことで、アプリケーション層に対して透過な非対称経路利用通信システムが考案されている。
【0006】
上記従来技術により片方向経路である衛星データ通信路を利用したインターネット通信システムが構築可能であり、ユーザは衛星データ通信路を利用して高速にインターネットアクセスが行える。
【0007】
インターネット通信で利用されるパケットはIPパケットであるが、IPパケットを用いた通信方式としては、一対一で通信を行うユニキャスト通信方式に加えて、一対多で通信を行うマルチキャスト通信方式がある。
【0008】
一般に、インターネットシステム上ではパケットの中継を行うルータが回線速度、伝送遅延時間等の各種条件を考慮して経路の決定を行う。マルチキャストパケットを中継する場合もマルチキャストルーティングプロトコルを用いて経路情報の交換を行い、経路を決定するのであるが、マルチキャストの場合はユニキャストと異なり、IPパケットの終点アドレスをマルチキャストグループ番号として利用するため、終点アドレスから機器を特定することが出来ない。そこで、ルータ間のルーティングを制御するプロトコルに加えて、同一セグメント上でどのマルチキャストグループを送信するのかを制御するIGMPプロトコルが使用される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
衛星データ通信路は、衛星送信局から送出されたデータが多数の衛星受信局で同時に受信可能であるため、マルチキャスト通信方式に用いるのに非常に適した通信路である。しかし、従来のマルチキャストルーティングプロトコルはルーティングテーブルのエントリー数が数千程度に制限されていたり、ルーティング情報を交換するためのデータ量がルータ数に比例して増大するなど、一対数万といった規模のマルチキャストを考慮して設計されておらず、衛星データ通信路の特徴を活かすことが困難であるという課題がある。
【0010】
また、ユニキャスト経路とマルチキャスト経路は独立しており、インターネット上のサーバが送信したマルチキャストパケットをクライアントPCが受信する場合、そのマルチキャストパケットがRGWの衛星回線側に届くか、インターネット側に届くかはインターネット網内の状況に依存し、特定できない。マルチキャストパケットを衛星回線側で受け取るためのもっとも確実な方法は、RGWでインターネット側のインターフェースではマルチキャストルーティングを行わないと設定することである。この場合はRGWまでのマルチキャスト経路が衛星回線経由の一つとなるため、かならずこの経路が使われる。
【0011】
しかし、この場合、悪天候などの影響で衛星回線が一時的に使用不能となった際、マルチキャスト経路がなくなってしまうため、ユニキャスト通信は可能であるがマルチキャスト通信は不可となってしまうという課題がある。
【0012】
本発明の目的は、衛星回線という大規模マルチキャストが行えるが天候等の要因で部分的に通信不能となる回線を利用し、衛星回線部分ではIGMPプロキシーを用いることで大規模なマルチキャストルーティングを可能とし、また、衛星回線断時には自動的にインタネット網経由でマルチキャスト配送を行うシステム、ゲートウェイ装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、非対称な経路制御を行うマルチキャスト通信システムを考案した。
【0014】
同一セグメント内でのマルチキャスト送信を制御するIGMPプロトコルでは、制御に必要な制御パケットのデータ量がセグメント内のマシン数の一乗よりは小さな乗数で増加する。衛星回線自身は巨大な単一セグメントに見えるため、衛星回線内でのマルチキャスト制御にはIGMPを利用する。この際、RGWは本来ならルータとして振舞うのであるが、そうではなく、ホストとして振舞うことで、IGMPだけでの制御が可能となる。
【0015】
RGW(受信側ゲートウェイ)にマルチキャストルーティングプログラムを設け、異なるインターフェース間でのマルチキャストパケットのルーティングを行う。マルチキャストルーティングプロトコルにはいくつもの種類があるが、ルーティングアルゴリズムが何であっても本発明は適用可能であるため、マルチキャストルーティングプロトコル自体の説明は省略する。
【0016】
RGWにIGMPプロキシーを設ける。IGMPプロキシーは
(1)衛星インターフェース上で他のマシンとIGMPプロトコルを用いてマルチキャストグループの配信要求をやりとりする。
【0017】
(2)上記情報に基づいて、マルチキャストルーティングプログラムにマルチキャスト経路情報とマルチキャストパケットを渡す。
【0018】
という機能を持つ。IGMPプロキシーの詳細は"http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-fenner-igmp-proxy-01.txt"に記述されている。
【0019】
RGWに衛星インターフェース監視プログラムを設ける。衛星インターフェース監視プログラムは衛星インターフェースの受信状況を調べ、正常に受信している場合はインターネット側インターフェースのマルチキャストルーティング機能を無効とし、衛星インターフェース側が正常に受信できていない場合はインターネット側インターフェースのマルチキャストルーティング機能を有効とする。
【0020】
以上説明したように、RGW上にマルチキャストルータ、IGMPプロキシー、衛星インターフェース監視プログラムを設けることで、衛星回線が正常な場合はIGMPプロキシーを用い、衛星回線が異常な場合は通常のマルチキャストルーティング処理を行うことで、非対称かつ動的な経路制御を行うマルチキャスト通信システムを実現した。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【0022】
図1に本発明の実施例の構成を示す。本発明のシステムは衛星送信局側に送信側ゲートウェイ(SGW)20とアップリンクステーション21を有し、衛星受信局側には受信側ゲートウェイ(RGW)10、衛星受信機(IRD)11、ローカル網を介してRGWと接続された一台以上のパソコン(PC)60(a,b、...)を有する。衛星送信局と衛星受信局間は通信衛星30を介して送信局側から受信局側に通信が行え、またインターネット網40を介して双方向に通信が行える。インターネット網40上にはまた一つ以上のサーバ50(a,b、...)が接続されている。本システムを構成するこれらの機器は同一の運用主体により運用されている場合もあれば別個の運用主体により運用されている機器の集合体である場合もある。
【0023】
SGWとRGWの機能により非対称ルーティングを実現する。RGWはまた非対称なマルチキャストルーティング制御機能を合わせ持つ。
【0024】
ここで、本発明の前提となる非対称ルーティング処理について簡単に説明する。
【0025】
インターネットシステムは相互接続されたルータの集合体であり、ルータどうしが互いに経路情報を交換しあって、あるパケットを送るための経路を動的に選択し、ルータ間でパケットを送付する。現在利用されている経路情報交換プロトコルでは経路自身に方向性はなく、ある経路が利用可能であれば、その経路は双方向にパケットが送れるものと見なしている。このようなインターネットシステムで片方向経路を利用する為、特定のルータだけが片方向経路に関する情報を有するだけで実現できる非対称経路利用インターネットシステムが考案されている。
【0026】
ローカル網内のPCaとインターネット網上のサーバaが交信する場合を想定する。PCaでは始点アドレスがPCa、終点アドレスがサーバaであるIPパケットを送り、逆にサーバaでは始点アドレスがサーバa、終点アドレスがPCaであるIPパケットを送る。
【0027】
該システムでのインターネット網上での経路情報が、PCaとサーバa間の通信はSGWを経由せずにインターネット網から直接RGWを経由することとなっていた場合は、PCaからサーバaへ送られるパケットはPCa→RGW→インターネット網→サーバaと送られ、サーバaからPCaへと送られるパケットはサーバa→インターネット網→RGW→PCaと送られるが、この状態は通常のルーティング経路であり、衛星データ通信路は利用されない。
【0028】
該システムでのインターネット網上での経路情報が、PCaとサーバa間の通信はSGWを経由することとなっていた場合は、PCaからサーバaへ送られるパケットはPCa→RGW→インターネット網→SGW→インターネット網→サーバaと送られ、サーバaからPCaへと送られるパケットはサーバa→インターネット網→SGW→アップリンクステーション→衛星→IRD→RGW→PCaと送られ、非対称な経路が使われる。
【0029】
この非対象な経路について、PCaからサーバaへパケットを送る場合、サーバaからPCaへのパケットを送る場合を具体的に説明する。まず、PCaからサーバaにパケットを送る場合、まずPCaでは始点アドレスがPCa、終点アドレスがサーバaであるIPパケットを作成しローカル網を介してRGWへと送る。RGWでは、パケットをSGWに送りたい場合は、送るべきIPパケットをIPパケット内にカプセル化してインターネット網を介してSGWへと送る(トンネリング)。カプセルの外側のIPパケットは始点アドレスがRGW、終点アドレスがSGWであり、通常のルーティング経路に従って送られる。SGWではカプセル化されたIPパケットを受け取るとカプセルを解除し、インターネット網上に送り出す。ここで送られるパケットは終点アドレスがサーバaであり、通常のルーティング経路に従ってサーバaへと届く。
【0030】
次にサーバaからPCaへ送られるパケットの流れを示す。サーバaでは届いたIPパケットに対して(何らかの)返答を返すが、この時生成されるIPパケットは始点アドレスがサーバa、終点アドレスがPCaのパケットである。但し、このサーバaからPCaへ送られるパケットは、インタネット上でSGWを経由する取り決めを設定してある為、インタネット網を介して必ずSGWへと届く。SGWはこのパケットをアップリンクステーションへと送り、アップリンクステーションはIPパケットを衛星データパケットのペイロードとして格納して衛星へと送出する。そして衛星から届いたデータが受信されてRGWへと送られ、RGWではそのパケットをローカル網上へ送る。
【0031】
以上が非対称ルーティングを行う際の動作である。
【0032】
ここで、IPアドレス体系について簡単に説明する。IPアドレスはインターネットプロトコルを利用して通信を行う機器をユニークに識別するための固定長の数値であり、IPプロトコルバージョン4では2進数で32ビット長、IPプロトコルバージョン6では2進数で128ビット長である。IPアドレスはネットワーク部とホスト部に分かれており、ホスト部の値が全て0のIPアドレスはネットワーク自身を表わすと定められている。固定長のIPアドレスの内、どの部分をネットワーク部として用いるかは可変であり、その区切りを示す値をサブネットマスク値という。また、上記ネットワーク部の値が特定の範囲のIPアドレスはマルチキャストアドレスを示すと定められており、その場合、そのIPアドレスは特定の機器を示すものではなく、マルチキャストグループを表わすものとなる。IPアドレス体系の詳細についてはRFCを参照されたい。
【0033】
さて、このような非対称ルーティングを実現する際、通常のインターネットシステムと異なる動作が必要となるのはRGW、SGWであるため、以下にこれらの機器の動作の詳細を説明する。
【0034】
まず、SGW20について説明する。
【0035】
図2にSGW20のハードウェア構成図を示す。
【0036】
SGW20はルータとして動作するコンピュータシステムであり、CPU2001、メモリ2002、ディスクコントローラ2003、ハードディスク2100、コンソールコントローラ2004、コンソール2200、ネットワークコントローラ2005a、ネットワークコントローラ2005bからなる。
【0037】
CPU2001はSGW20全体の動作を制御する。メモリ2002はプログラムやデータを格納する。ディスクコントローラ2003はハードディスク2100を制御する。ハードディスク2100はプログラムや図4に示す経路情報テーブル2150や図5に示すマルチキャスト転送情報テーブル2250等のデータを格納する。コンソールコントローラ2004はコンソール2200を制御する。コンソール2200はユーザとの入出力を行う。ネットワークコントローラ2005aはインターネット網との通信を行う。ネットワークコントローラ2005bはアップリンクステーション21との通信を行う。
【0038】
アップリンクステーション21はIPパケットを通信衛星30で使用されているデータ形式に変換して、通信衛星30へと送信する。
【0039】
次にSGW20の動作について説明する。
【0040】
SGW20の動作はCPU2001が、詳細を後述するSGW処理プログラム2500を実行することによって実現される。
【0041】
図4は経路情報テーブルリスト2100のデータ構成図である。経路情報テーブルリスト2100は経路情報テーブル2150が0個以上集まったリストであり、リスト内に経路情報テーブル2150が一つもない場合は、経路情報が全くないことを示す。
【0042】
経路情報テーブル2150にはネットワークアドレスフィールド2151、ネットマスクフィールド2152、送り先アドレスフィールド2153、送り先コントローラ名2154の各フィールドがある。
【0043】
ネットワークアドレスフィールド2151とネットマスクフィールド2152は合わせてルーティングの対象となるネットワークを示し、送り先アドレスフィールド2153はそのネットワークにパケットを送る場合の経路の次のルータのアドレスを示し、送り先コントローラ名2154はそのネットワークにパケットを送る場合にパケットを送るべきコントローラの名称を示す。本実施例では送り先コントローラ名フィールド2154の値はネットワークコントローラa、ネットワークコントローラbのいずれかとなる。また、送り先のネットワークがルータを経由せずに直接パケットが送れる場合は、送り先アドレスフィールド2153の値は0となる。
【0044】
図5はマルチキャスト転送情報テーブルリスト2200のデータ構成図である。マルチキャスト転送情報テーブルリスト2200はマルチキャスト転送情報テーブル2250が0個以上集まったリストであり、リスト内にマルチキャスト転送情報テーブル2250が一つもない場合は、マルチキャスト転送情報が全くないことを示す。
【0045】
マルチキャスト転送情報テーブル2250にはグループアドレスフィールド2251、ソースアドレスフィールド2252、受信元コントローラ名フィールド2253、コピー先コントローラ名リスト2254の各フィールドがある。
【0046】
グループアドレスフィールド2251はパケット転送を行うマルチキャストグループアドレスを示す。ソースアドレスフィールド2252はそのグループアドレス宛にマルチキャストパケットを送出している機器のIPアドレスを示し、この値が0の場合は、任意のソースアドレスを示す。受信元コントローラ名フィールド2253はそのマルチキャストパケットを受信したコントローラ名を示し、コピー先コントローラ名リスト2254はそのパケットをコピーして転送すべきコントローラ名の0個以上のリストを示す。
【0047】
図6はSGW処理プログラム2500のフローチャートである。
【0048】
SGW処理プログラム2500はまずステップ2501でネットワークコントローラ2005aからIPパケットを受信し、ステップ2502で受信したIPパケットがユニキャストパケットかどうかを調べ、ユニキャストでない(マルチキャスト)場合はステップ2510へと進みマルチキャストパケットの処理を行う。
【0049】
ユニキャストの場合はステップ2503でその終点アドレスが自分自身であるかを調べ、自分自身である場合はステップ2504へと進んでプロトコル種別がカプセル化されたIPパケットであるかどうかを調べ、YESの場合はカプセル化されたIPパケットを取り出して(ステップ2505)、ステップ2502へ戻って取り出したIPパケットの処理を行う。カプセル化されたIPパケット以外の場合はステップ2506へと進み、受信したパケットの処理を行う。ステップ2506ではインターネットプロトコルに従って様々な処理が行われるが、この部分の処理は通常のルータにおけるパケット処理と違いはないので、詳細な説明は省略する。ステップ2506の次はステップ2501へと戻り、次のパケットを処理する。
【0050】
終点アドレスが自分自身以外の場合は、ステップ2507で経路情報テーブルリスト2100を検索してパケットの送り先を探す。ここではネットワークアドレスフィールド2151、ネットマスクフィールド2152で示されるネットワークが送るべきパケットの終点アドレスを含んでいる経路情報テーブル2150を探し、そのテーブルの送り先コントローラ名フィールド2154の値が送り先となる。送り先が見つかった場合はステップ2509に進み、対応するネットワークコントローラへとパケットを送信する。見つからなかった場合は、そのパケットは廃棄して次のパケット処理に移る(ステップ2514)。
【0051】
マルチキャストパケットの場合はステップ2510でマルチキャスト転送情報テーブルリスト2520を検索し、パケットのコピー先を探す。ここではグループアドレスフィールド2251の値がコピーすべきパケットの終点アドレスに一致し、ソースアドレスフィールド2252の値が0、あるいはコピーすべきパケットの始点アドレスと一致するマルチキャスト転送情報テーブル2250のコピー先コントローラ名リストフィールド2254の値がコピー先となる。コピー先が見つかった場合は、コピー先コントローラ名リストに対応する一つ以上のネットワークコントローラに当該パケットをコピーして送信し、ステップ2513へと進む。コピー先が見つからなかった場合はパケットの送信を行わず、そのままステップ2513へと進む。
【0052】
ステップ2513では受信したマルチキャストパケットをインターネットプロトコルに従って処理する。この部分の処理は通常のルータにおけるパケット処理と違いはないので、詳細な説明は省略する。
【0053】
経路情報テーブルリスト2100及びマルチキャスト転送情報テーブルリスト2200の内容は、ステップ2506及び2513で行われるパケット処理内容によって更新される。以上がSGW処理プログラム2500の処理内容である。
【0054】
続いてRGW10について説明する。
【0055】
図3にRGW10のハードウェア構成図を示す。
【0056】
RGW10はルータとして動作するコンピュータシステムであり、CPU1001、メモリ1002、ディスクコントローラ1003、ハードディスク1100、コンソールコントローラ1004、コンソール1200、ネットワークコントローラ1005a、ネットワークコントローラ1005b、IRDコントローラ1007からなる。
【0057】
CPU1001はRGW10全体の動作を制御する。メモリ1002はプログラムやデータを格納する。ディスクコントローラ1003はハードディスク1100を制御する。ハードディスク1100はプログラムや図7で示す経路情報テーブル1150、図8に示すマルチキャスト転送情報テーブル1250や図9に示すマルチキャスト動作状態管理テーブル等のデータを格納する。コンソールコントローラ1004はコンソール1200を制御する。コンソール1200はユーザとの入出力を行う。ネットワークコントローラ1005aはインターネット網との通信を行う。ネットワークコントローラ1005bはローカル網との通信を行う。IRDコントローラ1007はIRD11を制御する。
【0058】
IRD11は通信衛星30から送られるデータを受信し、データ中からIPパケットを取り出してRGW10へと送る。
【0059】
次にRGW10の動作を示す。RGW10の動作は、CPU1001が、RGW処理プログラム(後述)を実行することにより実現される。
【0060】
図7は経路情報テーブルリスト1100のデータ構成図である。経路情報テーブルリスト1100はSGWが持つ経路情報テーブルリスト2100と同一の構成であるため、説明は省略する。
【0061】
図8はマルチキャスト転送情報テーブルリスト1200のデータ構成図である。マルチキャスト転送情報テーブルリスト1200もまたSGWが持つマルチキャスト転送情報テーブルリスト2200と同一の構成であるため、説明は省略する。
【0062】
図9はマルチキャスト動作状態管理テーブル1300のデータ構成図である。マルチキャスト動作状態管理テーブル1300はネットワークコントローラ1005aがマルチキャストパケットの送受信を行うかどうかの動作状態を保持している。
【0063】
図10はRGW処理プログラム1500のフローチャートである。
【0064】
RGW処理プログラム1500ではまずステップ1501でネットワークコントローラ1005a、ネットワークコントローラ1005b、IRDコントローラ1007からIPパケットを受信する。ステップ1502において受信したパケットがマルチキャストパケットの場合はステップ1520に進む。ユニキャストパケットであった場合はステップ1503へ進み、終点アドレスが自分自身であるかを判定する。自分自身の場合はステップ1508へと進み、受信したパケットを処理する。ステップ1508の内容は通常のルータと変らないため、詳細は省略する。処理が終わるとステップ1501へと戻り、次のパケットを処理する。
【0065】
終点アドレスが自分自身でない場合はステップ1504でそのパケットの送り先を図7に示した経路情報テーブル1150を用いて探す。送り先の検索処理はSGWの場合と同様であるため、詳細は省略する。見つかった場合はステップ1506へと進んで送り先がIRDコントローラであるかどうかを調べる。IRDコントローラの場合はそのパケットをSGW行きにカプセル化し(ステップ1509)、ステップ1502に戻ってカプセル化されたパケットを処理する。
【0066】
送り先がIRDコントローラ以外の場合はステップ1507へと進んで対応するネットワークコントローラへパケットを送信し、ステップ1501へと戻る。尚、ステップ1505において、送り先が見つからなかった場合には、そのパケットを廃棄する。
【0067】
マルチキャストパケットの場合はステップ1520に進み、そのパケットの受信元がネットワークコントローラ1005aであるかを調べる。そうである場合はマルチキャスト動作状態管理テーブル1300の値を調べ(ステップ1521)、動作中、即ちIRDコントローラ1007が正常にIPパケットを受信していない場合はステップ1522へと進み、停止中、即ち、IRDコントローラ1007が正常にIPパケットを受信している場合はステップ1531において、そのパケットを破棄してステップ1501へと戻る。
【0068】
ステップ1522でパケットのコピー先を図8に示したマルチキャスト転送情報テーブル1250を用いて検索する。コピー先の検索処理はSGWの場合と同様であるため、詳細は省略する。コピー先が見つからない場合はただちにステップ1530へと進む。
【0069】
コピー先が見つかった場合、まずコピー先にIRDコントローラが含まれるかどうかを調べ(ステップ1524)、含まれる場合はそのパケットをSGW行きにカプセル化して、カプセル化したパケットを受信キューに入れて後でステップ1501で取り出せるようにする(ステップ1525)。尚、コピー先が見つからなかった場合にはそのパケットを廃棄する。
【0070】
次に、コピー先にネットワークコントローラ1005aが含まれるかどうかを調べ(ステップ1526)、含まれる場合はマルチキャスト動作状態管理テーブル1300の値を調べ(ステップ1527)、動作中である場合はパケットをコピーしてネットワークコントローラ1005aへ送信し、ステップ1529へと進む。停止中である場合はそのままステップ1529へと進む。
【0071】
ステップ1529では他の対応するネットワークコントローラ(この場合はネットワークコントローラ1005b)へパケットをコピーして送信し、ステップ1530で受信したパケットを処理してステップ1501へと戻る。
【0072】
ステップ1530での受信パケット処理内容はIGMPプロキシー機能を持つ通常のルータと変らないため、詳細は省略する。
【0073】
以上がRGW処理プログラム1500の処理内容である。
【0074】
図11はRGW監視プログラム1600のフローチャートである。
【0075】
RGW監視プログラム1600はIRDコントローラからのパケット受信が正常に行えているかどうかを常に監視し(ステップ1601)、正常であればマルチキャスト動作状態管理テーブル1300の内容を「停止中」とし(ステップ1603)、正常でなければマルチキャスト動作状態管理テーブル1300の内容を「動作中」とする。
【0076】
IRDコントローラからのパケット受信が正常かどうかの判定にはいくつかの方法があり、受信信号レベルがある閾値以下の状態が一定時間続く場合は異常とみなす方法、アップリンクステーション21から周期的に送られるデータを一定期間受け取れなかった場合は異常と見なす方法などがあるが、いずれの方式を用いても本発明は実現可能である。
【0077】
受信信号レベルの閾値に関しては、CS衛星放送で映像が正常に受信できる信号レベルとされている40dbを閾値とすることが妥当である。
【0078】
また、周期データ受信不能で検知する場合、InternetDraftであるDraft−ietf−udlr−lltunnel−02.txtに規定されている、「連続して3回以上アップリンクステーションからの周期的に送られるパイロットデータが受信できなかった場合は回線異常とみなす」という規定を採用することが望ましい。この場合、RGW10のメモリ1002はパイロットデータが送信される周期を予め記憶しておき、IRDコントローラ1007が3周期に相当する期間以上パイロットデータを受信しないとCPUが判断するように構成する。
【0079】
以上がRGW10の処理内容である。
【0080】
以上説明したようなRGWとSGWの働きにより、RGWが衛星からのパケットを正常に受信している間はRGWとインターネット網の間でマルチキャストパケットは流れないため、RGW宛のマルチキャスト経路はSGW経由だけとなり、SGW経由でIGMPプロキシーを用いて大規模なマルチキャスト処理が行える。また、ある特定のRGWが衛星からのパケットを正常に受信できない間は、そのRGWとインターネット網との間でマルチキャストパケットが流れ、インターネット経由のマルチキャストルーティングを行うという非対称なマルチキャストルーティングが実現される。
【0081】
本実施例によれば、衛星回線という大規模マルチキャストが行えるが天候等の要因で部分的に通信不能となる回線を利用して、衛星回線部分ではIGMPプロキシーを用いることで大規模なマルチキャストルーティングを可能とし、また、衛星回線断時には自動的にインターネット網経由でマルチキャスト配送を行うシステムが実現できる。
【0082】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、既存のインターネット網でのルーティング方式に変更を加えることなく、大規模、かつ動的に経路切換が行えるマルチキャスト通信システムが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成図。
【図2】SGWのハードウェア構成図。
【図3】RGWのハードウェア構成図。
【図4】経路情報テーブルリスト(SGW)の構成図。
【図5】マルチキャスト転送情報テーブルリスト(SGW)の構成図。
【図6】SGW処理プログラムのフローチャート。
【図7】経路情報テーブルリスト(RGW)の構成図。
【図8】マルチキャスト転送情報テーブルリスト(RGW)の構成図。
【図9】マルチキャスト動作状態管理テーブルの構成図。
【図10】RGW処理プログラムのフローチャート。
【図11】RGW処理プログラムのフローチャート。
【図12】RGW監視プログラムのフローチャート。
【符号の説明】
10…RGW、
11…IRD、
20…SGW、
21…アップリンクステーション、
30…通信衛星、
40…インターネット網、
50…サーバ
60…PC。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gateway device and a multicast communication system that use a communication path capable of large-scale multicast of tens of thousands represented by satellite communication.
[0002]
[Prior art]
When communicating on an internetwork system where multiple different networks are connected, a protocol for data communication between different networks and a data communication between application programs located at the upper level It is widely practiced to design communication protocols in layers.
[0003]
Currently, routing protocols for exchanging packets between different networks that are widely used are designed on the assumption that data can be sent in both directions on the same route. For this reason, applications designed on the assumption that bidirectional communication can be performed using a communication path such as satellite data communication that can send data only one way from the base station to the receiving station cannot be operated. .
[0004]
One possible solution is to improve the routing protocol at the network layer so that it can handle one-way routes. In that case, the number of devices that need to be improved will be tens of thousands or more. Therefore, it is not realistic.
[0005]
Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-313109, a transmission gateway and a reception gateway are installed at both ends of a one-way communication path, packet tunneling and dynamic network address replacement at the network layer between both gateways. Thus, a communication system using an asymmetric path that is transparent to the application layer has been devised.
[0006]
With the above-described conventional technology, an Internet communication system using a satellite data communication path that is a one-way path can be constructed, and a user can access the Internet at high speed using the satellite data communication path.
[0007]
A packet used in Internet communication is an IP packet. As a communication method using an IP packet, there is a multicast communication method in which one-to-many communication is performed in addition to a unicast communication method in which one-to-one communication is performed.
[0008]
In general, on an Internet system, a router that relays packets determines a route in consideration of various conditions such as a line speed and a transmission delay time. When relaying multicast packets, the routing information is exchanged using the multicast routing protocol to determine the route. In the case of multicast, the destination address of the IP packet is used as the multicast group number, unlike unicast. The device cannot be specified from the end point address. Therefore, in addition to a protocol for controlling routing between routers, an IGMP protocol for controlling which multicast group is transmitted on the same segment is used.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The satellite data communication path is a communication path that is very suitable for use in a multicast communication system because data transmitted from a satellite transmission station can be received simultaneously by a large number of satellite reception stations. However, the conventional multicast routing protocol is limited to about several thousand entries in the routing table, and the amount of data for exchanging routing information increases in proportion to the number of routers. It is not designed in consideration of multicast, and there is a problem that it is difficult to make use of the characteristics of the satellite data communication path.
[0010]
In addition, the unicast route and the multicast route are independent, and when a client PC receives a multicast packet transmitted by a server on the Internet, whether the multicast packet reaches the RGW satellite line side or the Internet side. It depends on the situation in the Internet and cannot be specified. The most reliable method for receiving the multicast packet on the satellite line side is to set the RGW not to perform multicast routing on the Internet side interface. In this case, since the multicast route to the RGW is one via the satellite line, this route is always used.
[0011]
However, in this case, when the satellite line is temporarily unavailable due to bad weather or the like, the multicast route is lost, so there is a problem that unicast communication is possible but multicast communication is not possible. is there.
[0012]
An object of the present invention is to enable a large-scale multicast routing by using a satellite line which can perform a large-scale multicast, but partially disables communication due to factors such as weather, and uses an IGMP proxy in the satellite line part. Another object of the present invention is to provide a system and a gateway device that automatically perform multicast delivery via the Internet when a satellite line is disconnected.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a multicast communication system that performs asymmetric path control has been devised.
[0014]
In the IGMP protocol for controlling multicast transmission within the same segment, the data amount of control packets necessary for control increases with a multiplier smaller than the first power of the number of machines in the segment. Since the satellite line itself looks like a large single segment, IGMP is used for multicast control within the satellite line. At this time, although the RGW originally behaves as a router, it can be controlled by IGMP alone by acting as a host instead.
[0015]
A multicast routing program is provided in the RGW (receiving gateway) to route multicast packets between different interfaces. Although there are many types of multicast routing protocols, the present invention can be applied to any routing algorithm, and therefore description of the multicast routing protocol itself is omitted.
[0016]
An IGMP proxy is provided on the RGW. IGMP proxy is
(1) Exchange multicast group distribution requests with other machines on the satellite interface using the IGMP protocol.
[0017]
(2) Based on the above information, the multicast routing information and the multicast packet are passed to the multicast routing program.
[0018]
It has a function. Details of the IGMP proxy are described in "http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-fenner-igmp-proxy-01.txt".
[0019]
RGW has a satellite interface monitoring program. The satellite interface monitoring program checks the reception status of the satellite interface, and if it is received normally, disables the multicast routing function of the Internet side interface, and if the satellite interface side does not receive normally, the multicast routing function of the Internet side interface Is valid.
[0020]
As described above, by providing a multicast router, IGMP proxy, and satellite interface monitoring program on the RGW, the IGMP proxy is used when the satellite line is normal, and normal multicast routing processing is performed when the satellite line is abnormal As a result, a multicast communication system that performs asymmetric and dynamic routing was realized.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the present invention. The system of the present invention has a transmission gateway (SGW) 20 and an uplink station 21 on the satellite transmission station side, a reception gateway (RGW) 10, a satellite receiver (IRD) 11, and a local network on the satellite reception station side. And one or more personal computers (PC) 60 (a, b,...) Connected to the RGW via. The satellite transmitting station and the satellite receiving station can communicate from the transmitting station side to the receiving station side via the communication satellite 30 and can communicate bidirectionally via the Internet network 40. One or more servers 50 (a, b,...) Are also connected on the Internet network 40. These devices constituting the system may be operated by the same operating entity or may be a collection of devices operated by different operating entities.
[0023]
Asymmetric routing is realized by the functions of SGW and RGW. The RGW also has an asymmetric multicast routing control function.
[0024]
Here, the asymmetric routing process which is the premise of the present invention will be briefly described.
[0025]
An Internet system is a collection of interconnected routers. Routers exchange route information with each other, dynamically select a route for sending a packet, and send the packet between routers. In the currently used route information exchange protocol, the route itself is not directional, and if a route is available, it is assumed that the route can send packets in both directions. In order to use a one-way route in such an Internet system, an asymmetric route-using Internet system has been devised that can be realized only by a specific router having information about a one-way route.
[0026]
Assume that the PCa in the local network communicates with the server a on the Internet network. PCa sends an IP packet whose start address is PCa and end point address is server a, and server a sends an IP packet whose start point address is server a and end point address is PCa.
[0027]
The route information on the Internet network in the system is sent from the PCa to the server a when the communication between the PCa and the server a is not via the SGW but directly via the RGW from the Internet network. Packets are sent as PCa → RGW → Internet network → server a, and packets sent from server a to PCa are sent as server a → Internet network → RGW → PCa. This state is a normal routing path, and satellite Data communication paths are not used.
[0028]
If the path information on the Internet network in the system is that the communication between the PCa and the server a is via the SGW, the packet sent from the PCa to the server a is PCa → RGW → Internet network → SGW A packet sent from the Internet network to the server a and sent from the server a to the PCa is sent from the server a to the Internet network → SGW → uplink station → satellite → IRD → RGW → PCa, and an asymmetric path is used.
[0029]
With respect to this non-target path, a case where a packet is sent from the PCa to the server a and a case where a packet is sent from the server a to the PCa will be specifically described. First, when sending a packet from the PCa to the server a, first, the PCa creates an IP packet whose start address is PCa and whose end address is the server a, and sends it to the RGW via the local network. In the RGW, when it is desired to send a packet to the SGW, the IP packet to be sent is encapsulated in the IP packet and sent to the SGW via the Internet network (tunneling). The IP packet outside the capsule has a start address RGW and an end address SGW, and is sent according to a normal routing path. When the SGW receives the encapsulated IP packet, the SGW releases the capsule and sends it out on the Internet network. The packet sent here has an end address of server a, and arrives at server a according to a normal routing path.
[0030]
Next, the flow of packets sent from the server a to the PCa is shown. The server a returns a response (something) to the received IP packet, and the IP packet generated at this time is a packet whose start address is server a and whose end address is PCa. However, since the packet sent from the server a to the PCa is set on the Internet via the SGW, it always reaches the SGW via the Internet network. The SGW sends this packet to the uplink station, which stores the IP packet as the payload of the satellite data packet and sends it to the satellite. Data received from the satellite is received and sent to the RGW, and the RGW sends the packet onto the local network.
[0031]
The above is the operation when performing asymmetric routing.
[0032]
Here, the IP address system will be briefly described. The IP address is a fixed-length numerical value for uniquely identifying a device that communicates using the Internet protocol. The IP protocol version 4 has a binary number of 32 bits and the IP protocol version 6 has a binary number of 128 bits. It is. The IP address is divided into a network part and a host part, and an IP address whose host part value is all 0 is determined to represent the network itself. Which part of the fixed-length IP address is used as the network part is variable, and a value indicating the delimiter is called a subnet mask value. In addition, it is determined that an IP address having a specific value in the network section indicates a multicast address. In this case, the IP address does not indicate a specific device but indicates a multicast group. Refer to RFC for details of the IP address system.
[0033]
Now, when realizing such asymmetric routing, the RGW and SGW need to operate differently from the normal Internet system, so the details of the operation of these devices will be described below.
[0034]
First, the SGW 20 will be described.
[0035]
FIG. 2 shows a hardware configuration diagram of the SGW 20.
[0036]
The SGW 20 is a computer system that operates as a router, and includes a CPU 2001, a memory 2002, a disk controller 2003, a hard disk 2100, a console controller 2004, a console 2200, a network controller 2005a, and a network controller 2005b.
[0037]
The CPU 2001 controls the overall operation of the SGW 20. The memory 2002 stores programs and data. A disk controller 2003 controls the hard disk 2100. The hard disk 2100 stores programs and data such as the route information table 2150 shown in FIG. 4 and the multicast transfer information table 2250 shown in FIG. A console controller 2004 controls the console 2200. The console 2200 performs input / output with the user. The network controller 2005a communicates with the Internet network. The network controller 2005b performs communication with the uplink station 21.
[0038]
The uplink station 21 converts the IP packet into a data format used by the communication satellite 30 and transmits it to the communication satellite 30.
[0039]
Next, the operation of the SGW 20 will be described.
[0040]
The operation of the SGW 20 is realized by the CPU 2001 executing an SGW processing program 2500 described in detail later.
[0041]
FIG. 4 is a data configuration diagram of the route information table list 2100. The route information table list 2100 is a list in which zero or more route information tables 2150 are collected. If there is no route information table 2150 in the list, it indicates that there is no route information.
[0042]
The route information table 2150 includes a network address field 2151, a netmask field 2152, a destination address field 2153, and a destination controller name 2154.
[0043]
A network address field 2151 and a net mask field 2152 collectively indicate a network to be routed, a destination address field 2153 indicates an address of a router next to a route when a packet is sent to the network, and a destination controller name 2154 indicates Indicates the name of the controller that should send the packet when sending the packet to the network. In this embodiment, the value of the destination controller name field 2154 is either the network controller a or the network controller b. If the destination network can send a packet directly without going through a router, the value of the destination address field 2153 is zero.
[0044]
FIG. 5 is a data configuration diagram of the multicast forwarding information table list 2200. The multicast transfer information table list 2200 is a list in which zero or more multicast transfer information tables 2250 are collected. If there is no multicast transfer information table 2250 in the list, it indicates that there is no multicast transfer information.
[0045]
The multicast transfer information table 2250 includes a group address field 2251, a source address field 2252, a receiving controller name field 2253, and a copy destination controller name list 2254.
[0046]
A group address field 2251 indicates a multicast group address for packet transfer. The source address field 2252 indicates the IP address of a device that is sending a multicast packet to the group address. When this value is 0, it indicates an arbitrary source address. The source controller name field 2253 indicates the name of the controller that received the multicast packet, and the copy destination controller name list 2254 indicates zero or more lists of controller names that should be copied and transferred.
[0047]
FIG. 6 is a flowchart of the SGW processing program 2500.
[0048]
The SGW processing program 2500 first receives an IP packet from the network controller 2005a in step 2501, checks whether the IP packet received in step 2502 is a unicast packet, and proceeds to step 2510 if it is not unicast (multicast). Perform the process.
[0049]
In the case of unicast, it is checked in step 2503 whether the end address is itself. If it is itself, the process proceeds to step 2504 to check whether the protocol type is an encapsulated IP packet. In this case, the encapsulated IP packet is extracted (step 2505), and the process returns to step 2502 to process the extracted IP packet. If the packet is not an encapsulated IP packet, the process proceeds to step 2506 to process the received packet. In step 2506, various processes are performed according to the Internet protocol. Since this part of the process is not different from packet processing in a normal router, detailed description thereof is omitted. After step 2506, the process returns to step 2501 to process the next packet.
[0050]
If the end point address is other than itself, the route information table list 2100 is searched in step 2507 to search for the packet destination. Here, the routing information table 2150 including the end point address of the packet to be sent by the network indicated by the network address field 2151 and the net mask field 2152 is searched, and the value of the destination controller name field 2154 of the table becomes the destination. If the destination is found, the process proceeds to step 2509, where the packet is transmitted to the corresponding network controller. If not found, the packet is discarded and the process proceeds to the next packet processing (step 2514).
[0051]
If the packet is a multicast packet, the multicast transfer information table list 2520 is searched in step 2510 to search for a copy destination of the packet. Here, the copy destination controller name of the multicast forwarding information table 2250 in which the value in the group address field 2251 matches the end point address of the packet to be copied and the value in the source address field 2252 matches the start point address of the packet to be copied or 0. The value in the list field 2254 is the copy destination. If a copy destination is found, the packet is copied and transmitted to one or more network controllers corresponding to the copy destination controller name list, and the process proceeds to step 2513. If the copy destination is not found, the packet is not transmitted and the process proceeds to step 2513 as it is.
[0052]
In step 2513, the received multicast packet is processed according to the Internet protocol. Since this part of processing is not different from packet processing in a normal router, detailed description is omitted.
[0053]
The contents of the route information table list 2100 and the multicast forwarding information table list 2200 are updated with the packet processing contents performed in steps 2506 and 2513. The above is the processing content of the SGW processing program 2500.
[0054]
Next, the RGW 10 will be described.
[0055]
FIG. 3 shows a hardware configuration diagram of the RGW 10.
[0056]
The RGW 10 is a computer system that operates as a router, and includes a CPU 1001, a memory 1002, a disk controller 1003, a hard disk 1100, a console controller 1004, a console 1200, a network controller 1005a, a network controller 1005b, and an IRD controller 1007.
[0057]
The CPU 1001 controls the overall operation of the RGW 10. The memory 1002 stores programs and data. The disk controller 1003 controls the hard disk 1100. The hard disk 1100 stores programs and data such as the route information table 1150 shown in FIG. 7, the multicast transfer information table 1250 shown in FIG. 8, the multicast operation state management table shown in FIG. A console controller 1004 controls the console 1200. The console 1200 performs input / output with a user. The network controller 1005a communicates with the Internet network. The network controller 1005b communicates with the local network. The IRD controller 1007 controls the IRD 11.
[0058]
The IRD 11 receives data sent from the communication satellite 30, extracts an IP packet from the data, and sends it to the RGW 10.
[0059]
Next, the operation of the RGW 10 will be shown. The operation of the RGW 10 is realized by the CPU 1001 executing an RGW processing program (described later).
[0060]
FIG. 7 is a data configuration diagram of the route information table list 1100. Since the route information table list 1100 has the same configuration as the route information table list 2100 possessed by the SGW, description thereof is omitted.
[0061]
FIG. 8 is a data configuration diagram of the multicast forwarding information table list 1200. Since the multicast forwarding information table list 1200 also has the same configuration as the multicast forwarding information table list 2200 possessed by the SGW, description thereof is omitted.
[0062]
FIG. 9 is a data configuration diagram of the multicast operation state management table 1300. The multicast operation state management table 1300 holds an operation state indicating whether the network controller 1005a transmits / receives multicast packets.
[0063]
FIG. 10 is a flowchart of the RGW processing program 1500.
[0064]
In step 1501, the RGW processing program 1500 first receives IP packets from the network controller 1005a, the network controller 1005b, and the IRD controller 1007. If the packet received in step 1502 is a multicast packet, the process proceeds to step 1520. If it is a unicast packet, the process advances to step 1503 to determine whether the end point address is itself. In the case of itself, the process proceeds to step 1508, and the received packet is processed. Since the contents of step 1508 are not different from those of a normal router, the details are omitted. When the process is completed, the process returns to step 1501 to process the next packet.
[0065]
If the end address is not itself, the destination of the packet is searched using the route information table 1150 shown in FIG. Since the destination search process is the same as that in the SGW, details are omitted. If found, the process proceeds to step 1506 to check whether the destination is an IRD controller. In the case of the IRD controller, the packet is encapsulated for SGW (step 1509), and the process returns to step 1502 to process the encapsulated packet.
[0066]
If the destination is other than the IRD controller, the process proceeds to step 1507, the packet is transmitted to the corresponding network controller, and the process returns to step 1501. In step 1505, if the destination is not found, the packet is discarded.
[0067]
In the case of a multicast packet, the process proceeds to step 1520, and it is checked whether the source of the packet is the network controller 1005a. If so, the value of the multicast operation status management table 1300 is checked (step 1521). If the IRD controller 1007 is not operating normally, that is, if the IRD controller 1007 has not received an IP packet, the process proceeds to step 1522, and is stopped. If the IRD controller 1007 normally receives an IP packet, the packet is discarded in step 1531 and the process returns to step 1501.
[0068]
In step 1522, the packet copy destination is searched using the multicast forwarding information table 1250 shown in FIG. Since the copy destination search process is the same as that of the SGW, the details are omitted. If the copy destination is not found, the process proceeds to step 1530 immediately.
[0069]
When the copy destination is found, it is first checked whether or not the IRD controller is included in the copy destination (step 1524). If it is included, the packet is encapsulated to the SGW, and the encapsulated packet is put in the reception queue. So that it can be taken out in step 1501 (step 1525). If the copy destination is not found, the packet is discarded.
[0070]
Next, it is checked whether or not the network controller 1005a is included in the copy destination (step 1526). If it is included, the value of the multicast operation state management table 1300 is checked (step 1527). To the network controller 1005a, and proceeds to step 1529. If it is stopped, the process proceeds to step 1529 as it is.
[0071]
In step 1529, the packet is copied and transmitted to another corresponding network controller (in this case, the network controller 1005b), the packet received in step 1530 is processed, and the process returns to step 1501.
[0072]
Since the received packet processing content in step 1530 is the same as that of a normal router having an IGMP proxy function, the details are omitted.
[0073]
The above is the processing content of the RGW processing program 1500.
[0074]
FIG. 11 is a flowchart of the RGW monitoring program 1600.
[0075]
The RGW monitoring program 1600 always monitors whether or not the packet reception from the IRD controller is normally performed (step 1601). If the packet is normal, the contents of the multicast operation state management table 1300 are set to “stopped” (step 1603). If not normal, the contents of the multicast operation state management table 1300 are set to “in operation”.
[0076]
There are several methods for determining whether or not the packet reception from the IRD controller is normal. If the received signal level is below a certain threshold value for a certain period of time, it is regarded as abnormal. There is a method that considers an abnormality when the received data is not received for a certain period, but the present invention can be realized by using any method.
[0077]
Regarding the threshold value of the received signal level, it is appropriate to set the threshold value to 40 db, which is a signal level at which video can be normally received by CS satellite broadcasting.
[0078]
In the case of detection because periodic data cannot be received, the InternetDraft is a draft-ietf-udrr-ltunnel-02. It is desirable to adopt the rule prescribed in txt, “if pilot data sent periodically from the uplink station three times or more is not received, it is regarded as a line abnormality”. In this case, the memory 1002 of the RGW 10 stores a period in which pilot data is transmitted in advance, and the CPU determines that the IRD controller 1007 does not receive pilot data for a period corresponding to three periods.
[0079]
The above is the processing content of the RGW 10.
[0080]
Because of the functions of RGW and SGW as described above, multicast packets do not flow between the RGW and the Internet network while the RGW is normally receiving packets from the satellite, so the multicast route addressed to the RGW is only via the SGW. Thus, large-scale multicast processing can be performed using an IGMP proxy via the SGW. Further, while a specific RGW cannot normally receive a packet from a satellite, an asymmetric multicast routing is realized in which a multicast packet flows between the RGW and the Internet network and multicast routing via the Internet is performed.
[0081]
According to the present embodiment, a large-scale multicast called a satellite line can be performed, but a line that is partially incapable of communication due to factors such as weather is used, and a large-scale multicast routing is performed by using an IGMP proxy in the satellite line part. In addition, it is possible to realize a system that automatically performs multicast delivery via the Internet when the satellite line is disconnected.
[0082]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a multicast communication system capable of switching a route on a large scale and dynamically without changing the routing method in the existing Internet network.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the SGW.
FIG. 3 is a hardware configuration diagram of an RGW.
FIG. 4 is a configuration diagram of a route information table list (SGW).
FIG. 5 is a configuration diagram of a multicast transfer information table list (SGW).
FIG. 6 is a flowchart of an SGW processing program.
FIG. 7 is a configuration diagram of a route information table list (RGW).
FIG. 8 is a configuration diagram of a multicast transfer information table list (RGW).
FIG. 9 is a configuration diagram of a multicast operation state management table.
FIG. 10 is a flowchart of an RGW processing program.
FIG. 11 is a flowchart of an RGW processing program.
FIG. 12 is a flowchart of an RGW monitoring program.
[Explanation of symbols]
10 ... RGW,
11 ... IRD
20 ... SGW,
21 ... Uplink station,
30 ... Communication satellite,
40 ... Internet network,
50 ... Server
60 ... PC.

Claims (6)

衛星受信機を介してIPパケットを送受信する第1のコントローラと、インターネットを介してIPパケットを送受信する第2のコントローラと、前記第1のコントローラが正常に動作しているか否かを監視する制御手段有し、
前記制御手段は、前記第1のコントローラが正常にIPパケットを受信していない期間において、種別がマルチキャストであるIPパケットを受信した場合、前記受信したIPパケットが転送されるべき送信先の複数の通信装置に対し、前記受信したIPパケットのコピーを生成し、前記第2のコントローラを介して前記複数の通信装置へ前記コピーを送信し、前記第1のコントローラが正常にIPパケットを受信している期間において、種別がマルチキャストであるIPパケットを前記第2のコントローラから受信した場合、前記受信したIPパケットを廃棄する、ゲートウェイ装置。
Control to monitor the first controller to send and receive IP packets via the satellite receiver, and a second controller for sending and receiving IP packets over the Internet, whether the first controller is operating normally Having means,
When the control unit receives an IP packet whose type is multicast in a period in which the first controller does not normally receive an IP packet, a plurality of destinations to which the received IP packet is to be transferred to the communication device, to generate a copy of the IP packet thus received, the second through the controller sends the copy to the plurality of communication devices, and the first controller successfully receives IP packets A gateway device that discards the received IP packet when an IP packet of type multicast is received from the second controller in a certain period.
前記第1のコントローラは、IGMPプロキシである、請求項1記載のゲートウェイ装置。  The gateway device according to claim 1, wherein the first controller is an IGMP proxy. 衛星受信機を介してIPパケットを送受信する第1のコントローラと、インターネットを介してIPパケットを送受信する第2のコントローラと、ローカルネットワークを介してIPパケットを送受信する第3のコントローラと、前記第1のコントローラが正常に動作しているか否かを監視する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記第1、第2又は第3のコントローラを介して受信したIPパケットの種別がマルチキャストであり、かつ前記受信したIPパケットが前記第2のコントローラを介して受信したIPパケットである場合、前記第1のコントローラ正常に動作していると判断した場合には前記受信したパケットを廃棄し、前記第1のコントローラに異常が発生していると判断した場合には、前記受信したIPパケットに含まれる終点アドレスと始点アドレスから転送すべき複数の通信装置のアドレスに対応したコントローラリストを検索し、検索された複数のコントローラに対して、前記受信したIPパケットをコピーして送信するゲートウェイ装置。
A first controller that transmits and receives IP packets via a satellite receiver; a second controller that transmits and receives IP packets via the Internet ; a third controller that transmits and receives IP packets via a local network; Control means for monitoring whether or not one controller is operating normally,
The control means, the first, the type of IP packets received via the second or third controller is multicast, and the IP packet IP the received packet was received via the second controller in some cases, when it said first controller is determined to be operating normally discards the received packet, when the abnormality in the first controller determines that has occurred, the received The controller list corresponding to the addresses of a plurality of communication devices to be transferred is searched from the end point address and the start point address included in the received IP packet, and the received IP packet is copied and transmitted to the plurality of searched controllers. to, the gateway device.
前記制御手段は、前記第1のコントローラが正常に動作しているか否かの監視を、前記第1のコントローラの受信レベルが40db以下の場合に異常と判断する、請求項3記載のゲートウェイ装置。 The gateway device according to claim 3 , wherein the control unit determines that the monitoring of whether or not the first controller is operating normally is abnormal when the reception level of the first controller is 40 db or less. 前記制御手段は、前記第1のコントローラが正常に動作しているか否かの監視を、前記第1のコントローラが定期的に受信するパイロット信号を3周期に相当する期間以上受信しなかった場合に異常と判断する、請求項3記載のゲートウェイ装置。The control means monitors whether or not the first controller is operating normally when a pilot signal periodically received by the first controller has not been received for a period corresponding to three cycles. The gateway device according to claim 3, wherein the gateway device is determined to be abnormal. インターネットと、前記インターネットと通信衛星に接続される送信側ゲートウェイと、前記インターネットに接続される複数のサーバと、前記通信衛星と前記インターネットに接続される衛星受信局とを有するマルチキャスト通信システムにおいて、
前記衛星受信局は、前記通信衛星からの信号を受信する衛星受信機と、受信側ゲートウェイ装置と、ローカル網を有し、
前記受信側ゲートウェイ装置は、前記衛星受信機を介してIPパケットを送受信する第1のコントローラと、前記インターネットを介してIPパケットを送受信する第2のコントローラと、前記ローカル網を介してIPパケットを送受信する第3のコントローラと、前記第1のコントローラが正常に動作しているか否かを監視する制御手段とを有し、
前記衛星送信局は、
前記ローカル網から前記複数のサーバに対して送信されたIPパケットを受信すると、前記インターネットを介して前記複数のサーバに転送し、前記サーバから前記ローカル網に対して送信されたIPパケットを受信すると、前記衛星送信局、前記通信衛星及び前記衛星受信機を経由して受信する非対象経路情報を設定し、
前記制御手段は、前記第1、第2又は第3のコントローラを介して受信したIPパケットの種別がマルチキャストであり、かつ前記受信したIPパケットが前記第2のコントローラを介して受信したIPパケットである場合、前記第1のコントローラ正常に動作していると判断した場合には前記受信したIPパケットを廃棄し、前記第1のコントローラに異常が発生していると判断した場合には、前記受信したIPパケットに含まれる終点アドレスと始点アドレスから転送すべき複数の通信装置のアドレスに対応したコントローラリストを検索し、検索された複数のコントローラに対して前記受信したIPパケットをコピーして送信する、マルチキャスト通信システム。
In a multicast communication system comprising the Internet , a transmission-side gateway connected to the Internet and a communication satellite, a plurality of servers connected to the Internet , and a satellite receiver station connected to the communication satellite and the Internet ,
The satellite receiving station has a satellite receiver that receives a signal from the communication satellite, a receiving gateway device, and a local network,
The receiving-side gateway device includes a first controller that transmits and receives IP packets via the satellite receiver, a second controller that transmits and receives IP packets via the Internet , and IP packets via the local network. A third controller for transmitting and receiving, and a control means for monitoring whether or not the first controller is operating normally ,
The satellite transmission station is
Upon receiving the IP packets transmitted to the plurality of servers from said local network, if the Internet is transmitted to the plurality of servers via receives an IP packet transmitted to the local network from the server Set non-target path information received via the satellite transmitter station, the communication satellite and the satellite receiver;
The control means, the first, the type of IP packets received via the second or third controller is multicast, and the IP packet IP the received packet was received via the second controller in some cases, when if it is determined that the first controller is operating normally discards the IP packet thus received, abnormality in the first controller determines that has occurred, the Find the controller list corresponding to the address of the plurality of communication devices to be transferred from the end point address and source address included in the received IP packet, copies and transmits IP packet thus received against retrieved plurality of controllers A multicast communication system.
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