JP2002009848A - ゲートウェイ装置及びマルチキャスト通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】大規模なマルチキャスト配信を行うにはマルチ
キャストルーティングプロトコルを用いるのではなく、
ＩＧＭＰプロキシーを用いる必要があったが、ＩＧＭＰ
プロキシーでは動的な経路切換が出来ないという課題が
あった。 【解決手段】上記課題を解決するため、ＲＧＷで衛星回
線の受信状態を監視し、衛星回線が正常な間はインター
ネット網との間でのマルチキャストパケットの送受信を
禁止し、衛星回線が正常でない場合はインターネット網
との間でのマルチキャストパケットの送受信を許可す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。Ｉ
ＧＭＰ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-f
enner-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（Ｓ
ＧＷ）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Ｉ
Ｐ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→Ｓ
ＧＷ→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Ｉ
Ｐ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Ｐ
Ｃａ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２００
２、ディスクコントローラ２００３、ハードディスク２
１００、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２００５
ａ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２１
５４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２
２５４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２５０
６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２５
２０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１００
２、ディスクコントローラ１００３、ハードディスク１
１００、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１００５
ａ、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１５
２６）、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１
５０１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−ｉ
ｅｔｆ−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ＣＰ
Ｕ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（ＳＧ
Ｗ）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（ＲＧ
Ｗ）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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島本 幸夫 神奈川県川崎市幸区鹿島田890番地 株式 会社日立製作所情報サービス事業部内 Ｆターム(参考） 5K030 GA12 HA08 HC01 HD03 HD08 JL02 KX28 LC18 LD02 MB01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】衛星受信機を介してＩＰパケットを送受信
   する第１の第１のコントローラと、インタネット網を介
   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転送すべき送
   信先の複数の通信装置へ前記生成したコピーを送信する
   ことを特徴とするゲートウェイ装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のゲートウェイ装置におい
   て、 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
   よう制御することを特徴とするゲートウェイ装置。
3. 【請求項３】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、インタネット網を介してＩ
   Ｐ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、かつ当該受信したＩＰパケットが第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のコントローラに正常に動作している場合には当
   該受信パケットを廃棄し、一方前記第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、受信した前
   記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、検索されたコントローラに対して
   受信したＩＰパケットをコピーして送信するよう制御す
   ることを特徴とするゲートウェイ装置。
4. 【請求項４】請求項３記載のゲートウェイ装置におい
   て、 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定することを
   特徴とするゲートウェイ装置。
5. 【請求項５】請求項３記載のゲートウェイ装置におい
   て、 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定することを特徴と
   するゲートウェイ装置。
6. 【請求項６】インタネット網と、前記インタネット網と
   衛星送信局と接続される送信側ゲートウェイと、前記イ
   ンタネット網に接続されるサーバと、前記通信衛星と前
   記インタネット網とローカル網とに接続される衛星受信
   局とを有する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送信信号を受信
   する衛星受信機と、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、前記インタネッ
   ト網を介して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す
   る受信側ゲートウェイ装置と、前記ローカル網とを有し
   ており、 前記衛星送信局は、 前記ローカル網から前記サーバに対して送信されたＩＰ
   パケットを受信すると、前記インタネット網を介して前
   記サーバに転送し、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、 前記受信側ゲートウェイ装置の前記制御手段は、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、かつ当該受信
   したＩＰパケットが第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のコントローラに
   正常に動作している場合には当該受信パケットを廃棄
   し、一方前記第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、受信した前記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、
   検索されたコントローラに対して受信したＩＰパケット
   をコピーして送信するよう制御することを特徴とするゲ
   ートウェイ装置。