JP2000307625A - 通信方法及び通信装置 - Google Patents

通信方法及び通信装置

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JP2000307625A
JP2000307625A JP2000006738A JP2000006738A JP2000307625A JP 2000307625 A JP2000307625 A JP 2000307625A JP 2000006738 A JP2000006738 A JP 2000006738A JP 2000006738 A JP2000006738 A JP 2000006738A JP 2000307625 A JP2000307625 A JP 2000307625A
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packet
communication line
network
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JP2000006738A
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Kazuhiro Hara
和弘 原
Noboru Fujii
昇 藤井
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブリッジタイプのフィードを使用して双方向
通信を実現できるようにする。また、UDLネットワー
クに接続されたレシーバの様な機器の負荷を軽減する。 【解決手段】 片方向の通信回線を利用したインターネ
ットの通信を行う場合に、その通信回線へのデータの送
出側で、通信回線に送出すべきIPデータグラムを受信
するインターフェース5bを備えると共に、UDLRと
しての双方向通信を行うための、通信回線の受信側から
送出側への仮想的な通信経路を実現するためのインター
フェース12を備えるようにした。また、フィードに所
定のインターフェースから入力されたパケットの宛先を
判断し、その判断したパケットの宛先からそのパケット
がどのインターフェースの先にあるネットワークに送ら
れるべきかを判断し、転送が必要な場合のみに所定のイ
ンターフェースから転送を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば衛星回線な
どの片方向の通信回線を使用して、インターネットの通
信を行う通信方法及びその通信方法に適用される通信装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】ある通信回線を流れるIPデータグラム
(IP datagram)を、衛星回線のような片方
向の通信回線に対して転送する通信機器(送出機)を、
フィード(Feed)と呼ぶ。フィードは、転送の際
に、ある通信回線を流れてきたデータを片方向の通信回
線に流すためのメディア変換(エンコード)を行う。フ
ィードには、ルータとしての実装と、ブリッジとしての
実装が考えられている。ルータとしてのフィードには、
片方向の通信回線を双方向の通信回線に見せかけるため
の技術であるUDLR(Uni−Directiona
l Link Routing)を実装しているものが
ある(UDLRについては、Internet−Dra
ft:draft−ietf−udlr−lltunn
el−01.txtを参照)。
【0003】フィードがルータである場合を図23に示
す。この場合は、双方向の通信回線3を流れるIPデー
タグラムを、そのIPデータグラムの宛先アドレスによ
ってフィード1aが選択的にエンコードし、片方向の通
信回線2に対して転送する。この場合、フィード1aは
片方向の通信回線2に対するインターフェース4aと、
双方向の通信回線3に対するインターフェース5aの2
つのインターフェースを持つが、その2つのインターフ
ェースは異なるネットワークに属することになる。
【0004】一方、フィードがブリッジである場合を図
24に示す。この場合は、ルータの機能を実現する部分
をフィードから取り除いて汎用のルータ6に任せ、エン
コードのための装置としてフィード1bを用いることが
できる。この場合、フィード1bは片方向の通信回線に
対するインターフェース4bと、ルータ6に対するイン
ターフェース5bの2つのインターフェースを持つが、
その2つのインターフェースは同一のネットワークに属
することになる。
【0005】また、UDLRとしての双方向通信をサポ
ートした、ブリッジタイプのフィードの別の構成を図2
5に示す。フィード101は少なくとも3つのネットワ
ークインターフェースを持つ。それらのインターフェー
スを、ここではローカルI/F102,UDL I/F
103,トンネルI/F104と呼ぶことにする。ロー
カルI/F102は、双方向のネットワークインターフ
ェースで、このI/Fが接続されているネットワーク
を、ローカルネットワーク105と呼ぶ。UDLI/F
103は、送信専用の片方向のネットワークインターフ
ェースで、このI/Fが接続されているネットワーク
を、UDLネットワーク106と呼ぶ。トンネルI/F
104は、双方向のネットワークインターフェースで、
このI/Fが接続されているネットワークを、トンネル
(Tunnel)ネットワーク107と呼ぶ。ここで、
ローカルネットワーク105と、UDLネットワーク1
06は、同じネットワークアドレス108を持つ。ま
た、トンネルネットワーク107は、ローカルネットワ
ーク105や、UDLネットワーク106とは、異なる
ネットワークアドレス109を持つ。
【0006】フィード101の主要な機能は、図26の
フローチャートに示すように、ローカルネットワーク1
05を流れるパケットを全て受信し(S201)、その
パケットをUDLI/F103からUDLネットワーク
106へ転送することである(S202)。これをパケ
ット転送機能110と呼ぶ。
【0007】またフィード101の他の機能として、U
DLRとしての双方向通信を実現するために、図28に
示すように、トンネルI/F104からGREパケット
111(RFC1701参照)と呼ばれる、他のパケッ
ト112をIPデータグラム内にカプセル化したパケッ
トを受信し(S401)、GREパケット111がフラ
グメントされているかどうかを調べる(S402)、も
しGREパケット111がフラグメント化されていたら
再生構築の処理を行い(S403)、その後にGREパ
ケット111にカプセル化されていたパケット112を
取り出し(S404)、その取り出したパケット112
のコピーを2つ作成し(S405)、1つをローカルI
/F102からローカルネットワーク105へ、もう1
つをUDL I/F103からLDLネットワーク10
6へと送出する(S406)という機能がある。これを
UDLR機能113と呼ぶ。このUDLR機能113が
実行される構成を図27に示す。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】フィードをルータから
ブリッジにすると、フィードの機能を減らし、実装を簡
単にすることができるが、その反面、片方向の通信回線
を双方向の通信回線に見せかけるための技術であるUD
LRを実現できなくなる。これは、図29を参照して説
明すると、片方向の通信回線における受信側のルータ7
aから、片方向の通信回線における送信側のルータ8
や、片方向の通信回線における他の受信側のルータ7b
への、仮想的に片方向の通信回線を逆方向に用いたIP
データグラムの送信(9aや9b)ができなくなるから
である。その理由を以下に説明する。
【0009】片方向の通信回線における受信側のルータ
7aから、片方向の通信回線における送信側のルータ8
や、片方向の通信回線における他の受信側のルータ7b
へ、仮想的に片方向の通信回線を逆方向に用いてIPデ
ータグラムを送信する時は、送信したいIPデータグラ
ムをGRE(RFC1701参照)を用いて他のIPデ
ータグラム内にカプセル化して、主に地上回線などの双
方向の通信回線を用いて送信する。その際、図30のよ
うに、送信したいIPデータグラム16を新たなIPデ
ータグラム15のデータ部分として埋め込んで送信する
のだが、その新たなIPデータグラムの宛先アドレス2
6には、送信側でUDLRを実現する機器(つまりフィ
ード)のIPアドレスが入る。
【0010】フィードがこのカプセル化されたIPデー
タグラム15を受信するには、フィードのIPアドレス
を宛先アドレス26として持つIPデータグラムが、地
上回線などの双方向の通信回線を経由してフィードに送
られるようにルーティングされる必要がある。図31の
ように、フィードがルータの場合は、フィード1aにお
ける双方向の回線側のインターフェース5aのIPアド
レスを宛先アドレスにしておけば、GREパケットは問
題なくルーティングされて、経路10aを通ってフィー
ドに届く。この場合、片方向の通信回線における受信側
のルータ7aから、片方向の通信回線における送信側の
ルータ8への、仮想的に片方向の通信回線を逆方向に用
いたIPデータグラムの送信9aは、実際には図32の
経路11aを経由して行われる。また、片方向の通信回
線における受信側のルータ7aから、片方向の通信回線
における他の受信側のルータ7bへの、仮想的に片方向
の通信回線を逆方向に用いたIPデータグラムの送信9
bは、実際には図33に示す経路11bを経由して行わ
れる。
【0011】しかし、図34に示すように、フィードが
ブリッジの場合は、フィード1bは片方向の通信回線に
おける送信側のルータ7aから見て片方向の通信回線2
側に位置するため、フィード1bのインターフェース
(4bと5b)は片方向の通信回線2に与えられたネッ
トワークアドレスに属するIPアドレスを持つことにな
る。すると、片方向の通信回線における受信側のルータ
7aからこのIPアドレスに向けてIPデータグラムを
送信すると、地上回線などの双方向の通信回線3に向け
てではなく、片方向の通信回線2に向けて送信するよう
にルーティングされてしまう(10b)。片方向の回線
の性質上、この経路10bは実現しないのでIPデータ
グラムは送信されることはなく、その結果、UDLRを
実現することはできなくなってしまう。
【0012】次に、フィードと他の機器との接続に関す
る問題について説明する。フィードと他の機器との接続
形態の一例を図35に示す。ローカルネットワーク10
5には、フィード101以外に、ルータ114や、ホス
ト115が繋がっている。UDLネットワーク106に
は、受信専用のインターフェース116を持つ受信装置
であるレシーバ117が繋がっている。トンネルネット
ワーク107には、ルータ118が繋がっている。ルー
タ118はルータ114と同一のルータでも構わない
が、その場合はローカルネットワーク105とトンネル
ネットワーク107とは異なるインターフェースを用い
て接続されているものとする。従来では、図36に示す
ように、ローカルネットワーク105を経由してルータ
114とホスト115の間の通信を行うと、その送信に
より伝送されるパケット119は、フィード101のパ
ケット転送機能110により、UDLネットワーク10
6にも伝送される。ここでUDLネットワーク106に
転送されたパケットをパケット120とする。しかし、
パケット120は、受け取る機器が存在しないパケット
である。このようなパケットがUDLネットワーク10
6を流れることは、UDLネットワーク106の帯域を
無駄遣いすることになる。また、UDLネットワーク1
06を接続されたレシーバ117のような機器では、こ
の不要なパケット120をフィルタリングによって破棄
するといった作業を行うことになり、CPUなどの資源
を無駄に使うことになってしまう。
【0013】また、図37に示すように、トンネルネッ
トワーク107から受け取ったGREパケット111に
カプセル化されていたパケット112が、ルータ114
やホスト115などのローカルネットワーク105に接
続されている機器宛のものであった場合も、フィード1
01のUDLR機器113により、パケット112のコ
ピーがUDLネットワーク106に伝送されてしまう。
このUDLネットワーク106を流れるパケット112
のコピーを、パケット121とする。パケット121も
パケット120と同様に受け取る機器が存在しないパケ
ットであり、このようなパケットがUDLネットワーク
106を流れることは、UDLネットワーク106の帯
域を無駄遣いすることになる。また、UDLネットワー
ク106に接続されたレシーバ117のような機器で
は、この不要なパケット121をフィルタリングによっ
て破棄するといった作業を行うことになり、CPUなど
の資源を無駄に使うことになってしまう。
【0014】本発明の第1の目的は、ブリッジタイプの
フィードを使用して双方向通信を実現できるようにする
ことにある。
【0015】本発明の第2の目的は、上述したパケット
120やパケット121のような不要なパケットを、フ
ィードができるだけ生成しないようにし、UDLネット
ワークの帯域を有効に利用できるようにし、また、UD
Lネットワークに接続されたレシーバの様な機器の負荷
を軽減することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、片方向の
通信回線を利用したインターネットの通信を行う場合
に、上記通信回線へのデータの送出側で、上記通信回線
に送出すべきIPデータグラムを受信する経路を設定す
ると共に、UDLRとしての双方向通信を行うための、
上記通信回線の受信側から上記送出側への仮想的な通信
経路を実現するための経路を別に設定するようにしたも
のである。
【0017】第1の発明によると、ブリッジタイプのフ
ィードで、UDLRとしての双方向通信を実現すること
ができるようになる。
【0018】第2の発明は、片方向の第1の通信回線に
データを送出するブリッジタイプの送出手段に、双方向
通信が可能な第2の通信回線を接続して第1の通信回線
で仮想的に双方向通信を行う場合に、送信手段に所定の
インターフェースから入力されたパケットの宛先を判断
し、その判断したパケットの宛先からそのパケットかど
のインターフェースの先にあるネットワークに送られる
べきかを判断し、転送が必要な場合のみに所定のインタ
ーフェースから転送を行うようにしたものである。
【0019】第2の発明によると、UDLRのような双
方向通信をサポートしたブリッジタイプのフィードが、
そのフィードに繋がる双方向の通信回線を流れるパケッ
トのうち、片方向の通信回線へ転送する必要のないパケ
ットを、片方向の通信回線へ転送してしまう回数を減ら
すことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
を、図1〜図11を参照して説明する。この第1の実施
の形態で説明する図1〜図11において、従来例として
説明した図23,図24,図29〜図34に対応する部
分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【0021】第1の実施の形態における基本的な処理と
しては、図1に示すように、ブリッジタイプのフィード
に新たに第3のインターフェース12を追加し、3つの
インターフェースを持つフィード1cにするというもの
である。この新たなインターフェース12は、GREパ
ケットを受け取るために利用する双方向のインターフェ
ースである。インターフェース12は、図2に示すよう
に、インターフェース5bが繋がっているルータ6のイ
ンターフェースのうち、フィード1cのインターフェー
ス5bが繋がっているインターフェース13aとは別の
インターフェース13bに繋げても良い。また、図3に
示すように、ルータ6とは別のルータ14に繋げても良
い。いずれの場合も、インターフェース12は、インタ
ーフェース4bやインターフェース5bとは異なるネッ
トワークアドレスに属するIPアドレスを持つ。
【0022】このようにフィードを構成すると、図4に
示すように、片方向の通信回線における受信側のルータ
7aから、フィード1cへGREパケットの送信を行う
と、宛先アドレス26にインターフェース12のIPア
ドレスを指定することで、そのGREパケットはルータ
6(または図3に示す構成の場合はルータ14)を経由
して、経路10cを通って、インターフェース12から
フィード1cに届くようになる。
【0023】GREパケットを受け取った後は、フィー
ド1cは図5に示すような動作をするものとする。即
ち、フィード1cは、インターフェース12に届いたG
REパケット15からカプセル化されたIPデータグラ
ム16を取り出し、その取り出したIPデータグラム1
6のコピーを2つ作成し、1つはインターフェース4b
から片方向の通信回線2へ、もう1つのコピーはインタ
ーフェース5bからルータ6への通信経路17へと送出
する。
【0024】これにより、ブリッジタイプのフィードで
も仮想的に片方向の通信経路に逆方向にIPデータグラ
ムを送信することが出来るようになり、UDLRとして
の双方向通信が実現できるようになる。
【0025】例えば、片方向の通信回線における受信側
のルータ7aから、片方向の通信回線における送信側の
ルータ6への、仮想的に片方向の通信回線を逆方向に用
いたIPデータグラムの送信(9a)は、実際には図6
に示す経路18aを経由して行われる。また、片方向の
通信回線における受信側のルータ7aから、片方向の通
信回線における他の受信側のルータ7bへの、仮想的に
片方向の通信回線を逆方向に用いたIPデータグラムの
送信(9b)は、実際には図7に示す経路18bを経由
して行われる。
【0026】以下に、本実施の形態における片方向の通
信回線として、衛星回線を用いた通信システムの構成を
説明する。図8は、本実施の形態によるフィードを用い
た実際のシステム構成を示すものである。これは、片方
向の通信回線2を衛星回線19にし、双方向の通信回線
3を、地上回線を用いたインターネットやイントラネッ
ト20としたものである。ここでは、フィード1cは図
2に示した例と同様に、2つのインターフェース(5b
と12)が同一のルータ6につながる構成になってい
る。
【0027】図8の例では、片方向の通信回線2へのイ
ンターフェース4bは、DVI−ASIのようなMPE
G2トランスポートストリームを出力するインターフェ
ースである。フィード1cは、IPデータグラムをDV
B及びDAVICで標準化されているフォーマット(M
ultiprotocol Encapsulatio
nフォーマットなど)を用いてMPEG2トランスポー
トストリームにエンコードし、インターフェース4bか
らマルチプレクサ21に対して出力する。また、インタ
ーフェース5bやインターフェース12は、10bas
eTや100baseTXなどのイーサネットインター
フェースであり、イーサネットでルータ6と接続されて
いる。
【0028】図8に示す構成のシステムにおいて、フィ
ード1cを図3のように異なるルータ(6と14)に接
続する構成に変更したものが、図9に示した例のシステ
ムである。
【0029】図8や図9に示した例では、衛星回線の受
信機であるレシーバ22はルータとなっているが、フィ
ードがルータとブリッジの両方の実装方法があるのと同
様に、レシーバも、ルータではなくブリッジとして実装
することができる。図10に示した例は、図8に示した
構成のシステムから、レシーバをルータ22からブリッ
ジ23に変更したものである。
【0030】フィードは、ネットワーク機器であり、I
Pアドレスなどの設定を適切に行う必要がある。フィー
ドの設定は、テレネット(telnet)などを用いて
ネットワーク経由で行うことができれば便利である。本
実施の形態におけるUDLRとしての双方向通信が可能
なブリッジタイプのフィード1cには、3つのインター
フェース(4b,5b,12)が存在するが、これはい
ずれもフィードとしての機能を実現するためのものであ
り、このいずれかをフィードの設定用に用いると、フィ
ードの本来の機能に悪影響を与えることも考えられる。
そのような場合の為に、図11のように、フィード設定
用の第4のインターフェース24を別に持つと安全であ
る。インターフェース24は、10baseTや100
baseTXなどのイーサネットのインターフェース
や、RS232Cなどのシリアル通信のインターフェー
スなどで、パソコンなどの設定端末25と接続されてい
る。設定端末25からテレネットなどによる接続を行
い、フィードの設定を行う。
【0031】次に、本発明の第2の実施の形態を、図1
2〜図22を参照して説明する。この第2の実施の形態
を説明する図12〜図22において、従来例で説明した
図25〜図28,図35〜図37に対応する部分には同
一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【0032】第2の実施の形態による基本的な処理は、
ローカルネットワーク105に接続されたノード(ルー
タ114やホスト115などの通信機器)のアドレスを
フィード101が記憶しておくことで、ローカルネット
ワーク105に接続されたノード宛のパケットをUDL
ネットワーク106に転送しないようにするというもの
である。
【0033】これを実現するために、まず、フィード1
01がローカルネットワーク105に接続されたノード
のアドレスを学習する処理について説明する。次に、そ
の学習したアドレスを利用して、フィード101がどの
ようにUDLネットワーク106に無駄なパケットを転
送しないようにするかを説明する。続いて、フィード1
01が学習したアドレスを自動的に更新する方法につい
て説明し、最後に、実装上の工夫について説明する。説
明をする上で、ローカルネットワーク105やトンネル
ネットワーク107は、10baseTや100bas
eTXなどのイーサネット(Ethernet)である
ことを想定して説明を進めていくが、イーサネットでな
くても、データフォーマットにおいて宛先アドレスと送
信元アドレスを持つ処理ならばどのようなものでも構わ
ない。
【0034】では、フィード101がローカルネットワ
ーク105に接続されたノードのアドレスを学習する処
理について説明するが、基本的なアイデアは、フィード
101はパケット転送機能110のためにローカルネッ
トワーク105を流れるパケットを全て取り込むのだ
か、その際に取り込んだパケットの送信元アドレスを学
習するという処理である。これを図12のフローチャー
トを用いて説明する。
【0035】まず、フィード101は、ローカルネット
ワーク105に流れるパケットを監視している(S80
1)。そこで、ローカルネットワーク105に接続され
たノードが、パケット122を送出する(S802)。
このパケット122は、IPデータグラムや、ICM
P、ARPなどの任意のパケットで、いずれもイーサネ
ットフレームの状態でローカルネットワーク105を流
れている。また、パケット122の宛先は任意であり、
ローカルネットワーク105のノードに限らず、他のネ
ットワーク上のノードでも良いし、マルチキャストやブ
ロードキャストでも構わない。
【0036】すると、フィード101は、ローカルI/
F102からこのパケット122をフィード101の内
部に取り込む(S803)。フィード101のローカル
I/F102は、パケット転送機能110の実現のため
に、自分宛のパケットに限らずローカルネットワーク1
05を流れるパケットは全て取得できるようになってい
るので、パケット122を取り込むことが可能なのであ
る。
【0037】次に、フィード101は、パケット122
からイーサネットフレームの送信元アドレス123を取
り出す(S804)。パケット122のデータフォーマ
ットは、例えば図13に示すように構成される。そし
て、フィード101はローカルネットワーク105に接
続されたノードのアドレスのリスト124からパケット
122の送信元アドレス123を検索する(ステップS
805)。リスト124の構造は、例えば図14に示す
ようになっており、各行は、ローカルネットワーク10
5に接続されたノードのアドレスを入れる列125と、
そのアドレスを最後に学習した時間を入れる列126か
ら構成されている。
【0038】フィード101は、リスト124のアドレ
スの列125にアドレス123が存在するかどうかを調
べ(S806)、存在する場合は、そのアドレスが存在
する行の、時間を入れる列126の値を、現在の時間に
更新する(S807)。一方、リスト124のアドレス
の列125にアドレス123が存在しない場合は、新た
な行を作成し、そこの列、125にアドレス123を入
れ、列126には、現在の時間を入れる(S808)。
【0039】これでパケット122からのアドレスの学
習を終え、フィード101は、ステップS801に戻っ
て、ローカルネットワーク105を流れる次のパケット
からのアドレスの学習に備える。以上の方法により、フ
ィード101はローカルネットワーク105に接続され
たノードのアドレスを学習する。
【0040】では次に、学習したアドレスを利用して、
フィード101がどのようにUDLネットワーク106
に無駄なパケットを転送しないようにするかを説明す
る。これは、フィード101の機能毎にフローチャート
を用いて説明する。最初に、パケット転送機能110の
場合について説明し、次に、UDLR機能113の場合
について説明する。
【0041】まず、フィード101がパケット転送機能
110を行う際には、図15のフローチャートに示すよ
うにして無駄なパケットの転送を防ぐ。最初は図12の
処理と同じである。まず、フィード101は、ローカル
ネットワーク105に流れるパケットを監視している
(S1101)。そこで、ローカルネットワーク105
に接続されたノードが、パケット122を送出する(S
1102)。このパケット122は、IPデータグラム
や、ICMP、ARPなどの任意のパケットで、いずれ
もイーサネットフレームの状態でローカルネットワーク
105を流れている。また、パケット122の宛先は任
意であり、ローカルネットワーク105上のノードに限
らず、他のネットワークのノードでも良いし、マルチキ
ャストやブロードキャストでも構わない。
【0042】すると、フィード101は、ローカルI/
F102からこのパケット122をフィード101の内
部に取り込む(S1103)。次に、フィード101
は、パケット122からイーサネットフレームの宛先ア
ドレス127を取り出す(S1104)。そして、リス
ト124のアドレスの列125に取り出した宛先アドレ
ス127が存在するかを検索する(S1105)。フィ
ード101は、検索の結果、宛先アドレス127がリス
ト124に存在するかどうかでパケット122を転送す
るかどうかを決める(S1106)。存在した場合は、
そのパケットはローカルネットワーク105上のノード
宛のものであり、UDLネットワーク106に転送する
必要がないので、破棄する(S1107)。一方、リス
ト124のアドレスの列125に取り出した宛先アドレ
ス127が存在しない場合は、そのパケットはローカル
ネットワーク105上には存在しないノード宛のもので
あるとみなして、UDLネットワーク106へ転送する
(S1108)。
【0043】これでパケット転送機能110におけるパ
ケット122の処理を終え、フィード101は、S11
01に戻って、ローカルネットワーク105を流れる次
のパケットの処理に備える。以上の処理により、フィー
ド101はローカルネットワーク105に流れるパケッ
トを無駄にUDLネットワーク106に転送するのを防
ぐ。
【0044】次に、UDLR機能113の場合について
説明する。フィード101がUDLR機能113を行う
際には、図16のフローチャートに示すように処理して
無駄なパケットの転送を防ぐ。まず、フィード101
は、トンネルネットワーク107に流れるパケットを監
視している(S1201)。そこで、トンネルネットワ
ーク107に接続されたノードが、GREパケット11
1を送出する(S1202)。このGREパケット11
1には、図17に示すように、IPデータグラムや、I
CMP、ARPなどの任意のパケット112がイーサネ
ットフレームの形でIPデータグラムのデータ部分にカ
プセル化されており、そのIPデータグラムがさらにイ
ーサネットフレームに入った状態でトンネルネットワー
ク107を流れている。フィード101は、このGRE
パケット111の宛先IPアドレス128がフィード1
01のトンネルI/F104のIPアドレスであり、か
つIPヘッダ129のプロトコルフィールド130の値
が所定値(ここではGREパケットであることを示す値
である147)であるかを調べ(S1203)、そうで
ある場合は、次のステップS1204に進み、そうでな
い場合は、UDLRに関係ない通常のパケットとみなし
て、通常のパケット用の処理S1205を行い、その後
待機状態のステップS1201に戻る。
【0045】ステップS1204では、フィード101
はGREパケット111がフラグメント化されているか
どうかを調べる。フラグメント化されている場合は、再
構築の処理(S1206)を行うのだが、ここでは再構
築の処理に関する詳細な説明は省き、フィード101は
ステップS1206からステップS1207に進んで、
再構築の処理が終わった完全なGREパケット131を
取り込むものとする。GREパケット111がフラグメ
ント化されていない場合は、GREパケット111をそ
のまま完全なGREパケット131としてフィード10
1に取り込み、ステップS1207に進む。
【0046】次に、フィード101は、GREパケット
131からイーサネットフレーム132を取り出す(S
1207)。さらに、そのイーサネットフレーム132
から、イーサネットの宛先アドレス133を取り出す
(S1208)。そして、リスト124のアドレスの列
125に取り出した宛先アドレス133が存在するかを
検索する(S1209)。存在した場合は、そのパケッ
トはローカルネットワーク105上のノード宛のもので
あり、UDLネットワーク106に転送する必要がない
ので、イーサネットフレーム132をローカルI/F1
02から出力し、ローカルネットワーク105上へと転
送する(S1210)。一方、リスト124のアドレス
の列125に取り出した宛先アドレス133が存在しな
い場合は、そのイーサネットフレーム132はローカル
ネットワーク105上には存在しないノード宛のもの
か、ローカルネットワーク105上にあるノードだがま
だそのアドレスをフィード101が学習していないノー
ド宛のものであるか、またはブロードキャストやマルチ
キャストであるとみなして、そのイーサネットフレーム
132のコピーを2つ作成し、1つをローカルI/F1
02からローカルネットワーク105へ、もう1つをU
DL I/F103からUDLネットワーク106へと
転送する(S1211)。
【0047】これでUDLR機能113におけるGRE
パケット111の処理を終え、フィード101は、ステ
ップS1201に戻って、トンネルネットワーク107
を流れる次のパケットの処理に備える。以上の方法によ
り、フィード101はトンネルネットワーク107から
入力されたGREパケットの中身を無駄にUDLネット
ワーク106に転送するのを防ぐ。
【0048】では、次に、フィード101が学習したア
ドレスを自動的に更新する処理について説明する。フィ
ード101が、学習したアドレスを削除することなく永
遠に保持しつづけると、問題が発生することがある。そ
れは、図18に示すように、ローカルネットワーク10
5に接続されたノード134が、ローカルネットワーク
105から取り外されて、UDLネットワーク106な
ど他のネットワークに接続された場合に発生する。問題
の詳細は次のようになっている。まず、ノード134が
ローカルエリアネットワーク105に接続されている状
態でフィード101がノード134のアドレスを学習す
る。次に、ノード134をローカルネットワーク105
から取り外し、UDLネットワーク106の受信側に接
続する。その状態でローカルネットワーク105上のノ
ード135からUDLネットワーク106の上ノード1
34にパケットを送ろうとしても、ノード134のアド
レスがリスト124に残っているために、フィード10
1はそのパケットを破棄してしまう。そのため、パケッ
トはUDLネットワーク106には転送されず、従って
ノード135からノード134への通信を行うことは出
来なくなってしまう。
【0049】この問題を解決するために、フィード10
1は、リスト124にあるアドレスを永遠に保持するの
ではなく、定期的にリスト124を更新し、不要なアド
レスを削除するようにする。削除を行う場合には、例え
ば一定時間以上ローカルネットワーク105にパケット
を送出しないノードのアドレスを削除するものとする。
一定時間というのは、ローカルネットワーク105上の
ノード134がローカルネットワーク105から取り外
され、他のネットワークに繋がるのにかかる時間より短
い時間を目安とする。具体的には、例えば3分程度にし
ておけば問題ないと思われる。
【0050】削除の流れを図19のフローチャートを参
照して説明する。フィード101は、タイマを用いて、
一定時間毎にリスト124の全ての行を検索する。まず
タイマから通知があるまで待機し(S1501)、通知
が来て検索の時間が訪れると(S1502)、リスト1
24の最初の最初の行を取り出し(S1503)、その
行の時間が入った列126の値を読み込む(S150
4)。この値(時間)を現在の時間から引き、その差が
あらかじめ指定された時間(例えば3分)より大きいか
どうかを比較する(S1505)。大きい場合は、リス
ト124のこの行のアドレスが示すノードは、指定され
た時間以上の間、ローカルネットワーク105にパケッ
トを送出していないことになるので、この行を削除する
(S1506)。差が指定された時間より大きくない場
合は、この行はそのままにしておく。いずれの場合も、
この処理を次の行以降も繰り返す。つまり、次の行が存
在するかを調べ(S1507)、存在すればその行を読
み込む(S1508)、ステップS1504に戻る。次
の行が存在しなければ、そこでまた待機状態(ステップ
S1501)に入る。
【0051】以上が、フィード101が学習したアドレ
スを自動的に更新する処理の説明である。
【0052】最後に、実装上の処理と、その他の注意点
について説明する。
【0053】まず、フィード101がローカルネットワ
ーク105を流れるフィード101自身宛のパケット1
36をどう処理するかについてである。パケット136
がローカルネットワーク105を流れてきた場合は、こ
れはUDLネットワークに転送すべきものではないの
で、図15のステップS1105の段階で、パケット1
36のイーサネットフレームの宛先アドレスが自分宛で
あることを検出し、UDLネットワーク106に転送せ
ずに、自分自身が取り込めば良い。また、実装上の工夫
として、フィード101は、ローカルI/F102以外
からも自分宛のパケットを受け取ることが可能なので、
実装を簡単にするため、ローカルI/F102からは自
分宛のパケット136を受け取らずに破棄してしまうも
のとすると、リスト124にフィード101自身のロー
カルI/F102のイーサネットアドレスを最初から入
れておき、さらにそのアドレスの行をフィード101が
定期的にリスト124を更新する際の対象外にしておく
と、図15のステップS1105からステップS110
6に処理が移り、自動的にパケット136は破棄され
る。
【0054】一方、パケット136が、GERパケット
111にカプセル化されてトンネルI/F104から入
ってきた場合は、これはローカルネットワーク105に
もUDLネットワーク106にも転送すべきではないの
で、図16のステップS1208の段階で、パケット1
36のイーサネットフレームの宛先アドレスが自分宛で
あることを検出し、他のネットワークには転送せずに、
自分自身が取り込めば良い。この場合も、実装を簡単に
するために、トンネルI/F104からは自分自身宛の
GREにカプセル化されたパケット136を受け取らず
に破棄してしまう実装も考えられるが、この場合は、リ
スト124にフィード101自身のイーサネットアドレ
スを入れておくと、図16のステップS1208からス
テップS1209に移ってそのパケット136を破棄せ
ずにローカルネットワークに転送してしまう。従って、
単純にリスト124にフィード101自身のイーサネッ
トアドレスを入れておくだけでは対応できないので、注
意が必要である。
【0055】次に、リスト124の実装処理について説
明する。リスト124を実装する際には、フィード10
1はハードウェアまたはソフトウェアの制約により、リ
スト124を有限の長さにしか持てない。また、リスト
124が長くなると、検索に時間がかかるようになり、
高速に大量のパケットを転送するのが難しくなる。そこ
で、リスト124の長さを有限にし、検索にかかる時間
を短くする。また、リスト124の長さが有限になる
と、リスト124の全ての行が埋まってしまった際に、
新しくアドレスを追加することができなくなるので、そ
の場合は、リスト124に入っているアドレスの中か
ら、最も更新時間が古いアドレスを削除して、空いた行
に新しいアドレスを追加するようにする。
【0056】具体的には、図20に示すように、検索に
かかる時間が問題にならない程度の長さが固定長のリス
ト137を持っておく。リスト137には、アドレスが
入る列125と更新時間が入る列126の他に、各行が
有効な行かどうかを示す列138がある。リスト137
に新しいアドレスを加える場合は、図21に示す手順で
行う。まず、リスト137の列138を調べ、無効な行
があるかを調べる(S1701)。無効な行があった場
合は、その行に新しいアドレスと更新時間を入れ、その
行の列138を有効に変更する(S1702)。無効な
行がなかった場合は、リスト137の列126を調べ、
最も更新時間の古い行を調べる(S1703)。そして
その行に新しいアドレスと更新時間を入れる(S170
4)。これで追加は完了である。
【0057】このデータ構造でアドレスの検索を行う場
合は、列138が有効で、かつ列125に該当するアド
レスが入っている行を探せばよい。また、アドレスの削
除を行う場合は、削除したいアドレスを前記の手順で検
索し、その行の列138を有効から無効に変更するだけ
で良い。更新時間の変更をする場合は、前記の手順で更
新したアドレスを検索し、その行の列126を更新すれ
ば良い。
【0058】以上、フィード101がUDLネットワー
ク106に無駄なパケットを流さないための方法につい
て説明したが、具体的なフィード101の使用例として
は、例えば図22のようになる。UDLネットワーク1
06としては、衛星回線139を使うことが考えられ
る。衛星回線139は大容量であるが、高価であるた
め、本実施の形態のように無駄なパケットを流さないよ
うにするのは有効な技術である。ルータ140は、図1
6に示したルータ114とルータ118を同一のルータ
にまとめたものである。ここでは、レシーバ117はル
ータとして描かれているが、レシーバ117をブリッジ
としても、フィード101の機能は全く問題なく動作す
る。このようなシステム以外でも、UDLネットワーク
106としてケーブルを利用した場合や、ローカルネッ
トワーク105やトンネルネットワーク107としてイ
ーサネットではないネットワークを利用した場合も、本
発明は有効に作用する。
【0059】なお、ここまで説明した各実施の形態で
は、片方向の通信回線として衛星回線を使用した例につ
いて説明したが、同様に片方向の通信が可能な各種通信
回線を使用した場合にも本発明は適用できるものであ
る。
【0060】
【発明の効果】第1の発明によると、ブリッジタイプの
フィードで、UDLRとしての双方向通信を実現するこ
とができる。これにより、既存のルータの機能に変更を
加えることなく、ブリッジを加えるだけで、片方向の通
信回線があたかも双方向の通信回線であるかのように、
既存のルーティングを動作させることができるようにな
る。
【0061】また、見方を変えると、今まではUDLR
としての双方向通信を実現可能な通信機器はルータだけ
であったのが、比較的実装が容易で安価に作成できるブ
リッジでもUDLRとしての双方向通信が実現可能にな
ることで、UDLRとしての双方向通信の実現を従来と
比べて容易に、また安価に行うことができるようにな
る。
【0062】第2の発明によると、UDLRのような双
方向通信をサポートしたブリッジタイプのフィードが、
フィードに繋がる双方向の通信回線を流れるパケットの
うち、片方向の通信回線へ転送する必要のないパケット
を、片方向の通信回線へ転送してしまう回数を減らすこ
とができる。
【0063】これにより、片方向の通信回線の帯域を有
効にできるようにし、また、片方向の通信回線に接続さ
れたレシーバの様な通信機器の負荷を軽減することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による構成の例を示
すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態による構成の例(フ
ィードの2つのインターフェースを同じルータに繋げる
例)を示すブロック図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態による構成の例(フ
ィードのインターフェースを全て異なるルータに繋げる
例)を示すブロック図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態による構成の例(U
DLRが可能なブリッジタイプのフィードへのGREパ
ケットの伝送構成例)を示すブロック図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態による構成の例(U
DLRが可能なブリッジタイプのフィードがGREパケ
ットの中身を転送する状態の例)を示すブロック図であ
る。
【図6】本発明の第1の実施の形態による構成の例(U
DLRが可能なブリッジタイプのフィードでの受信側か
ら送信側への経路構成例)を示すブロック図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態による構成の例(U
DLRが可能なブリッジタイプのフィードでの受信側か
ら他の受信側への経路構成例)を示すブロック図であ
る。
【図8】本発明の第1の実施の形態による構成の例(U
DLRが可能なブリッジタイプのフィードを衛星回線に
用いた例)を示すブロック図である。
【図9】本発明の第1の実施の形態による構成の例(U
DLRが可能なブリッジタイプのフィードを衛星回線に
用いた別の例)を示すブロック図である。
【図10】本発明の第1の実施の形態による構成の例
(レシーバがブリッジの例)を示すブロック図である。
【図11】本発明の第1の実施の形態による構成の例
(設定用のインターフェースを追加したフィードの例)
を示すブロック図である。
【図12】本発明の第2の実施の形態によるアドレス学
習処理例を示すフローチャートである。
【図13】本発明の第2の実施の形態によるフォーマッ
トの例を示す説明図である。
【図14】本発明の第2の実施の形態によるアドレスの
リストの例を示す説明図である。
【図15】本発明の第2の実施の形態によるパケット転
送機能の流れを示すフローチャートである。
【図16】本発明の第2の実施の形態によるUDLR機
能の流れを示すフローチャートである。
【図17】本発明の第2の実施の形態によるGREパケ
ットのフォーマットを示す説明図である。
【図18】本発明の第2の実施の形態による構成の例
(学習したアドレスを削除する必要がある例)を示すブ
ロック図である。
【図19】本発明の第2の実施の形態による学習したア
ドレスを削除する処理を示すフローチャートである。
【図20】本発明の第2の実施の形態によるローカルネ
ットワーク上のノードが持つアドレスのリストの実装例
を示す説明図である。
【図21】本発明の第2の実施の形態によるリストへの
新しいアドレスの追加処理の例を示すフローチャートで
ある。
【図22】本発明の第2の実施の形態を衛星回線とイン
ターネット(又はイントラネット)を用いたシステムへ
の適用例を示すブロック図である。
【図23】従来のルータとしてのフィードの構成の例を
示すブロック図である。
【図24】従来のブリッジとしてのフィードの構成の例
を示すブロック図である。
【図25】従来のUDLRをサポートしたブリッジタイ
プのフィードの構成の例を示すブロック図である。
【図26】従来のパケット転送機能の例を示すフローチ
ャートである。
【図27】従来のUDLR機能を説明するためのブロッ
ク図である。
【図28】従来のUDLR機能の流れを示すフローチャ
ートである。
【図29】従来のUDLRを用いた双方向通信の実現構
成の例を示すブロック図である。
【図30】GREによるIPデータグラムのカプセル化
の例を示す説明図である。
【図31】フィードがルータの場合のUDLRを用いた
双方向通信の処理を示すブロック図である。
【図32】従来の受信側から送信側への経路の例を示す
ブロック図である。
【図33】従来の受信側から他の受信側への経路の例を
示すブロック図である。
【図34】従来のフィードがブリッジの場合のUDLR
を用いた双方向通信の例を示すブロック図である。
【図35】従来のフィードと他の機器との接続形態の例
を示すブロック図である。
【図36】従来のフィードにおけるパケット転送機能を
説明するためのブロック図である。
【図37】従来のフィードにおけるUDLR機能を説明
するためのブロック図である。
【符号の説明】
1a,1b,1c…フィード、2…片方向の通信回線、
3…双方向の通信回線、4a,4b,5a,5b…イン
ターフェース、6,7a,7b,8,14…ルータ、9
a,9b…仮想的な通信回線、10a,10b,10
c,11a,11b,17…伝送経路、12,13a,
13b…インターフェース、20…インターネット(又
はイントラネット)、21…マルチプレクサ、22,2
3…レシーバ、101…フィード、102…ローカルI
/F、103…UDL I/F、104…トンネルI/
F、105…ローカルネットワーク、106…UDLネ
ットワーク、107…トンネルネットワーク、117…
レシーバ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 片方向の通信回線を利用したインターネ
    ットの通信方法において、 上記通信回線へのデータの送出側で、上記通信回線に送
    出すべきIPデータグラムを受信する経路を設定すると
    共に、 双方向通信を行うための、上記通信回線の受信側から上
    記送出側への仮想的な通信経路を実現するための経路を
    別に設定する、 通信方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の通信方法において、 上記通信回線は、衛星を経由した通信回線である通信方
    法。
  3. 【請求項3】 片方向の通信回線を使用してIPプロト
    コルを用いた通信を行うブリッジタイプの通信装置にお
    いて、 上記片方向の通信回線へ送出すべきIPデータグラムを
    受信する第1のインターフェースと、 双方向通信を行うための上記片方向の通信回線の受信側
    から当該通信装置への仮想的な通信経路を実現するため
    の第2のインターフェースとを備える、 通信装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の通信装置において、 上記通信回線は、衛星を経由した通信回線である、通信
    装置。
  5. 【請求項5】 片方向の第1の通信回線にデータを送出
    するブリッジタイプの送出手段に、双方向通信が可能な
    第2の通信回線を接続して第1の通信回線で仮想的に双
    方向通信を行う通信方法において、 上記送信手段に所定のインターフェースから入力された
    パケットの宛先を判断し、その判断したパケットの宛先
    からそのパケットかどのインターフェースの先にあるネ
    ットワークに送られるべきかを判断し、転送が必要な場
    合のみに所定のインターフェースから転送を行う通信方
    法。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載した通信方法において、 送信側のネットワークに接続されているノードのアドレ
    スを自動的に上記送信手段が検出することを特徴とする
    通信方法。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載した通信方法において、 自動的に検出した送信側のネットワークに接続されてい
    るノードのアドレスをリストにして上記送信手段が保持
    し、そのリストを基にしてパケットの転送の判断を行う
    ことを特徴とした通信方法。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載した通信方法において、 自動的に検出した送信側のネットワークに接続されてい
    るノードのアドレスのリストを上記送信手段が定期的に
    更新し、一定時間以上の間パケットのやり取りが行われ
    ていないノードのアドレスをリストから削除することを
    特徴とした通信方法。
  9. 【請求項9】 片方向の第1の通信回線にデータを送出
    するブリッジタイプの送出手段として構成される通信装
    置において、 双方向通信が可能な第2の通信回線を接続するインター
    フェースを備えると共に、 所定のインターフェースから入力されたパケットの宛先
    を判断し、その宛先からそのパケットがどのインターフ
    ェースの先にあるネットワークに送られるかを判断し、
    転送が必要であると判断したときのみに転送処理を実行
    させる制御手段を備えた通信装置。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載した通信装置におい
    て、 上記制御手段は、インターフェースに接続されたネット
    ワークに接続されているノードのアドレスを自動的に検
    出する検出手段を備えたことを特徴とする通信装置。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載した通信装置におい
    て、 上記検出手段が自動的に検出したノードのアドレスをリ
    ストにして保持するアドレス記憶手段を備え、 上記制御手段は、上記アドレス記憶手段に記憶されたリ
    ストを基にしてパケットの転送の判断を行うことを特徴
    とした通信装置。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載した通信装置におい
    て、 上記制御手段は、上記アドレス記憶手段に記憶されたリ
    ストを定期的に更新し、一定時間以上の間パケットのや
    り取りが行われていないノードのアドレスをリストから
    削除することを特徴とした通信装置。
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