JP2005094608A - Ip multicast transfer device and ip multicast communication information management device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、IPマルチキャスト転送システムにおいて使用されるIPマルチキャスト転送装置およびIPマルチキャスト通信情報管理装置の提供に関する。 The present invention relates to provision of an IP multicast transfer device and an IP multicast communication information management device used in an IP multicast transfer system.
マルチキャスト通信とは、ネットワークに接続された通信装置のうち、一部の通信装置のグループに対してデータを一斉送信する手法である。このマルチキャスト通信は、必要とする通信装置に対してのみデータ送信を行うため、効率のよい通信手法である。そこで、かかるマルチキャスト通信を自由に行えることが要望されている。 Multicast communication is a technique for simultaneously transmitting data to a group of some communication devices among communication devices connected to a network. This multicast communication is an efficient communication method because data transmission is performed only to a necessary communication device. Therefore, it is desired that such multicast communication can be performed freely.
ところで、インターネット上でマルチキャスト通信を実現する手段としてIPマルチキャストがある。このIPマルチキャストでは、IPマルチキャストアドレスを利用して通信を行う。IPマルチキャストアドレスとは、IPアドレスのうちあらかじめマルチキャスト用に用意された特別のアドレスのことである。IPマルチキャストでは、このIPマルチキャストアドレスをデータ受信を望む複数の通信装置からなるグループの識別子とし、これを宛先としてデータを送信することによりマルチキャスト通信を実現する。
つまり、IPマルチキャストを利用して通信を行う場合、あらかじめIPマルチキャストアドレスを決定しておかなくてはならない。IPマルチキャストアドレスの決定に際し、IPマルチキャスト通信が伝搬するネットワーク内で、他のIPマルチキャストアドレスと重複することがあってはならない。
Incidentally, there is IP multicast as a means for realizing multicast communication on the Internet. In this IP multicast, communication is performed using an IP multicast address. The IP multicast address is a special address prepared for multicast in advance among IP addresses. In IP multicast, this IP multicast address is used as an identifier of a group consisting of a plurality of communication devices that desire to receive data, and multicast communication is realized by transmitting data with this identifier as a destination.
In other words, when communication is performed using IP multicast, an IP multicast address must be determined in advance. When the IP multicast address is determined, it must not overlap with other IP multicast addresses in the network through which the IP multicast communication propagates.
従来、IPマルチキャスト通信において利用するIPマルチキャストアドレスは、送信者が任意に選択するか、または、IPマルチキャストアドレスを管理する管理者に問い合わせることによって決定されていた。
しかし、このようなIPマルチキャストアドレスの管理法では、送信者がIPマルチキャストアドレスを任意に選択する場合、そのIPマルチキャストアドレスが重複することがあり、ネットワーク内での一意性が確保できず、正常にIPマルチキャストを利用した通信が行えない場合があった。
また、IPマルチキャストアドレスを管理する管理者により決定してもらう場合、そのIPマルチキャストアドレスの決定に時間がかかりすぎるという問題があった。
Conventionally, the IP multicast address used in the IP multicast communication is arbitrarily selected by the sender or determined by inquiring an administrator who manages the IP multicast address.
However, in this IP multicast address management method, when a sender arbitrarily selects an IP multicast address, the IP multicast address may be duplicated, and uniqueness within the network cannot be ensured. There was a case where communication using IP multicast could not be performed.
In addition, when an IP multicast address is determined by an administrator, there is a problem that it takes too much time to determine the IP multicast address.
このような不都合に対し、IPマルチキャストアドレスを重複無く自動的に決定する仕組みが、いくつか考案されている。特開2000−244488号公報に開示されたマルチキャストセッション管理装置の発明もその1つである。このマルチキャストセッション管理装置は、マルチキャスト通信の送信者からのデータをユニキャストで受信し、そのデータを送信者に代わってIPマルチキャスト送信をする。そして、マルチキャストセッション管理装置が、使用可能なマルチキャストアドレスを一元管理することにより、マルチキャストアドレスの重複使用を防止している。 For such inconvenience, several mechanisms have been devised that automatically determine IP multicast addresses without duplication. The invention of the multicast session management apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-244488 is one of them. This multicast session management apparatus receives data from a sender of multicast communication by unicast, and transmits the data by IP multicast on behalf of the sender. The multicast session management apparatus centrally manages the available multicast addresses, thereby preventing the redundant use of multicast addresses.
しかし、マルチキャストセッション管理装置は、下流の装置に対し、IPマルチキャストを利用して送信するので、送信経路上に、IPマルチキャストに非対応のネットワーク中継器あれば、そこで通信が切断されてしまう。
また、グループ通信への参加者が多くなったりすると、複数のマルチキャストセッション管理装置を設け、送信者からのデータを分散して受信することがある。
しかし、複数のマルチキャストセッション管理装置を設けた場合、各装置が利用するIPマルチキャストアドレスが重複していたのでは、同一の参加者に対し、複数の装置から同一内容のデータが送信されてしまう。それでは、負荷の軽減のために複数装置を設けた意味がない。そのため、複数のマルチキャストセッション管理装置を設ける場合は、各装置が、互いにIPマルチキャストアドレスの管理情報を通知し、重複したIPマルチキャストアドレスを使用しないようにしている。
Also, when the number of participants in group communication increases, a plurality of multicast session management devices may be provided to receive data from senders in a distributed manner.
However, when a plurality of multicast session management devices are provided, if the IP multicast address used by each device is duplicated, the same content data is transmitted from the plurality of devices to the same participant. Then, there is no point in providing a plurality of devices for reducing the load. Therefore, when a plurality of multicast session management devices are provided, the devices notify each other of IP multicast address management information so that duplicate IP multicast addresses are not used.
以上のように、IPマルチキャストアドレスを管理する手法は、いくつか考案されているとはいえ、いずれも小規模ネットワークでの利用を想定している。
例えば、上記した従来のマルチキャストセッション管理装置も、参加者が少ないときは、IPマルチキャストアドレスを一元管理ができるとはいえ、複数の装置を設けるときは、各装置は、他の装置が使用するIPマルチキャストアドレスと重複しないようにしなければならない。つまり、規模の大きなネットワーク上に、上記マルチキャストセッション管理装置を設置しようとしても、IPマルチキャストアドレスの管理という困難な問題から解放されたことにはならない。
このように、大規模なネットワークで、これらの手法を利用することはきわめて困難である。依然として、IPマルチキャスト通信が転送されるすべての組織間で、どのIPマルチキャストアドレスがどのIPマルチキャスト通信で利用されているのかについて、あらかじめ情報を共有していなければならないからである。
As described above, although several methods for managing IP multicast addresses have been devised, all of them are assumed to be used in a small-scale network.
For example, the above-described conventional multicast session management device can also manage the IP multicast address in a unified manner when there are few participants, but when a plurality of devices are provided, each device uses an IP used by another device. It must not overlap with the multicast address. That is, even if an attempt is made to install the multicast session management apparatus on a large-scale network, it is not freed from the difficult problem of IP multicast address management.
Thus, it is very difficult to use these methods in a large-scale network. This is because information about which IP multicast address is used in which IP multicast communication must be shared in advance between all organizations to which IP multicast communication is transferred.
かかる情報の共有のために、IPマルチキャストアドレスを集中管理する組織を編成し、ここで一元的にIPマルチキャストアドレスを管理することが行われている。しかし、集中的に管理する場合、IPアドレスという膨大な量の情報を管理する必要があるため、IPマルチキャストアドレスの利用を申請してから承諾されるまでには、およそ数日の期間を要するというのが現状である。 In order to share such information, an organization that centrally manages IP multicast addresses is organized, and IP multicast addresses are centrally managed here. However, in the case of centralized management, it is necessary to manage an enormous amount of information called IP addresses, so it takes about a few days to apply after using an IP multicast address. is the current situation.
ところで、マルチキャスト通信が自由に行えることへの要望が高まっているとはいえ、特に要望が高いマルチキャスト通信は、いわば「泡沫的マルチキャスト通信」とでもいうべきものである。つまり、各個人が寄り集まり、自由に情報を共有し、比較的短い期間で解散するというグループにおいて利用されるマルチキャスト通信である。
このような泡沫的マルチキャスト通信にとって、申請が承諾されるまで数日も要するのではあまりにも不便である。例えば、特定のテーマについて緊急に幅広く意見を募るためにグループ通信を利用しようとする場合、申請が承諾された時点では、もはやマルチキャストで通信を行う意義が消滅したということさえ考えられる。
By the way, although there is an increasing demand for the ability to perform multicast communication freely, multicast communication that is particularly highly demanded can be referred to as “foamy multicast communication”. In other words, it is multicast communication used in a group in which individuals gather together, share information freely, and dissolve in a relatively short period of time.
It is too inconvenient for such a foamy multicast communication to take several days before the application is accepted. For example, when trying to use group communication to urgently solicit opinions on a specific theme, it may even be that the significance of multicast communication has already disappeared when the application is accepted.
この発明の根底には、IPマルチキャストアドレスはIPマルチキャスト通信が伝搬しうるネットワーク内で一意性を確保しなければならない点に上記問題の原因があるという認識がある。そこで、ネットワーク全体でのIPマルチキャストアドレスの管理を容易にすることを第1の解決すべき課題と考えた。 The basis of this invention is the recognition that the IP multicast address is responsible for the above problem in that it must ensure uniqueness within the network through which IP multicast communication can propagate. Therefore, the first problem to be solved was considered to facilitate the management of IP multicast addresses in the entire network.
さらに、IPマルチキャスト通信には次のような問題もある。すなわち、現在のインターネットを構成するすべてのネットワーク中継器(以下、「ルータ」という)がIPマルチキャストに対応しているわけではない、という問題である。たとえば、スイッチングハブのような中継機器は、MACアドレスをチェックして送信するので、IPマルチキャストに対応できない。このようなIPマルチキャストに非対応のルータが通信経路上に存在すると、そのマルチキャストのパケットは無視され、マルチキャストの通信が切断されてしまう。
上記した従来のマルチキャストセッション管理装置も、この問題を抱えている。大規模なネットワークでこの装置を実用化しようとすると、通信経路にあるルータをすべてIPマルチキャスト対応のものに取り替えなければならなくなる。
Further, IP multicast communication has the following problems. That is, it is a problem that not all network repeaters (hereinafter referred to as “routers”) constituting the current Internet support IP multicast. For example, since a relay device such as a switching hub checks and transmits a MAC address, it cannot cope with IP multicast. When such a router that does not support IP multicast exists on the communication path, the multicast packet is ignored and multicast communication is disconnected.
The conventional multicast session management apparatus described above also has this problem. If this device is to be put into practical use in a large-scale network, all routers on the communication path must be replaced with ones that support IP multicast.
IPマルチキャストに対応していないネットワークを越えてIPマルチキャスト通信を実現する手法として、トンネリング技術が提案されてはいる。しかし、既存のトンネリング技術では、IPマルチキャストアドレスの一意性の要件が前提とされている。したがって、トンネリング技術は、IPマルチキャストアドレスの管理に伴う種々の困難を何ら軽減するものではない。
そこで、この発明は、IPマルチキャストに対応していないルータが通信経路上に存在している場合でも、IPマルチキャスト通信の利点を取り入れたグループ通信を可能にすることを、第2の解決すべき課題と考えた。
A tunneling technique has been proposed as a technique for realizing IP multicast communication beyond a network that does not support IP multicast. However, existing tunneling techniques assume the requirement for uniqueness of IP multicast addresses. Therefore, the tunneling technique does not alleviate various difficulties associated with management of IP multicast addresses.
Therefore, the present invention provides a second problem to be solved that enables group communication that takes advantage of IP multicast communication even when a router that does not support IP multicast exists on the communication path. I thought.
第1の発明は、1以上の配下の通信装置をネットワークに接続し、これらの通信装置を管理する通信装置管理領域を形成し、かつ、グループ通信(以下、「VMCセッション」という)のチャネルを管理するチャネル管理装置とネットワークを介して接続するとともに、他の通信装置管理領域を管理する装置との間でIPマルチキャスト対応またはIPマルチキャスト非対応のネットワークを介してVMCセッションのデータを送受信し、上記配下の通信装置に対し、通信装置管理領域内部で一意なIPマルチキャストアドレスに従いVMCセッションのデータを送信することを特徴とする。 In the first invention, one or more subordinate communication devices are connected to a network, a communication device management area for managing these communication devices is formed, and a channel for group communication (hereinafter referred to as “VMC session”) is established. Connects to a channel management device to be managed via a network, and transmits / receives VMC session data to / from a device that manages other communication device management areas via a network that supports IP multicast or does not support IP multicast, Data of the VMC session is transmitted to a subordinate communication device according to a unique IP multicast address within the communication device management area.
第2の発明は、第1の発明において、上記VMCセッションに関する情報を記憶するVMC情報記憶部を備え、上記配下の通信装置から、特定のVMCセッションへの参加要求とVMCセッションを特定する情報であるVMC−IDとが送信されると、上記VMCセッションのデータを上記通信装置に送信するために使用するIPマルチキャストアドレスを選択し、上記VMC−IDと上記IPマルチキャストアドレスとを対応づけて上記VMC情報記憶部に格納し、上記VMCセッションを管理するチャネル管理装置に対し、上記VMCセッションへの参加を要求し、この要求を受けた上記チャネル管理装置から上記VMCセッションへ参加している他のIPマルチキャスト転送装置に関する情報の送信を受け、この情報を上記VMC−IDと対応づけて上記VMC情報記憶部に格納する一方、配下の通信装置からVMCセッションのデータが送信されてきた場合、上記VMC情報記憶部から、上記データの宛先であるIPマルチキャストアドレスに基づいてVMC−IDを抽出し、かつ、このVMC−IDで特定されるVMCセッションに参加している他のIPマルチキャスト転送装置に関する情報を抽出するとともに、上記データを、VMC−IDを付加して上記他のIPマルチキャスト転送装置に転送する一方、他のIPマルチキャスト転送装置からVMCセッションのデータを受信すると、このデータからVMC−IDを取り出し、このVMC−IDに対応するIPマルチキャストアドレスを上記VMC情報記憶部から抽出し、上記受信したデータにそのIPマルチキャストアドレスを付加して配下の通信装置へ送信することを特徴とする。 According to a second invention, there is provided a VMC information storage unit for storing information related to the VMC session in the first invention, and a request to participate in a specific VMC session and information specifying the VMC session from the subordinate communication device. When a certain VMC-ID is transmitted, an IP multicast address used to transmit the data of the VMC session to the communication device is selected, and the VMC-ID is associated with the IP multicast address to associate the VMC-ID with the VMC-ID. The channel management device that stores the information in the information storage unit and manages the VMC session is requested to participate in the VMC session, and the other IP participating in the VMC session from the channel management device that has received the request. Upon receiving information related to the multicast transfer device, this information is sent to the VMC-I When the VMC session data is transmitted from the subordinate communication device, the VMC information storage unit sends the VMC information based on the IP multicast address that is the destination of the data. -ID is extracted, and information on other IP multicast transfer devices participating in the VMC session specified by this VMC-ID is extracted, and the above-mentioned data is added to the other When the data of the VMC session is received from another IP multicast transfer device while being transferred to the IP multicast transfer device, the VMC-ID is extracted from this data, and the IP multicast address corresponding to this VMC-ID is read from the VMC information storage unit. Extract the IP multicast to the received data. And transmits to the subordinate communication apparatus adds bets address.
第3の発明は、通信回線を介してネットワーク上のネットワーク中継器と接続し、IPマルチキャスト通信を利用したグループ通信(以下、「VMCセッション」という)のチャネルを管理し、そのVMCセッションに参加する通信装置をネットワークに接続させるネットワーク中継器を管理するIPマルチキャスト通信情報管理装置において、VMCセッションと対応づけてネットワーク中継器に関する情報を記憶する記憶部を備え、ネットワーク中継器からのVMCセッションへの参加要求を受けると、このVMCセッションへの参加を要求してきたネットワーク中継器の情報を、上記VMCセッションを特定するチャネル識別子と対応付けて上記記憶部に記憶させ、かつ、上記ネットワーク中継器の情報を、上記VMCセッションへ参加しているすべてのネットワーク中継器へ送信する一方、いずれかのネットワーク中継器から、VMCセッションからの脱退要求を受けると、このネットワーク中継器に関する情報を上記記憶部から削除するとともに、このVMCセッションに参加するすべてのネットワーク中継器にその更新された上記記憶部の内容を送信することを特徴とする。 The third invention connects to a network repeater on a network via a communication line, manages a channel of group communication (hereinafter referred to as “VMC session”) using IP multicast communication, and participates in the VMC session An IP multicast communication information management apparatus that manages a network repeater that connects a communication apparatus to a network, and includes a storage unit that stores information related to the network repeater in association with the VMC session, and participates in the VMC session from the network repeater Upon receiving the request, the information on the network repeater that has requested to participate in the VMC session is stored in the storage unit in association with the channel identifier that identifies the VMC session, and the information on the network repeater is stored. Participate in the above VMC session When a request for withdrawal from a VMC session is received from any of the network repeaters, the information about the network repeater is deleted from the storage unit, and the VMC session The updated contents of the storage unit are transmitted to all participating network repeaters.
第1の発明によれば、マルチキャスト通信への参加者とそれを管理するIPマルチキャスト転送装置との間でだけIPマルチキャストアドレスの一意性が保たれればよいので、同じVMCセッションに参加する全員に同一のIPマルチキャストアドレスを割り当てる必要がなくなった。したがって個々のIPマルチキャスト転送装置が、自己の配下にある通信装置を管理する通信装置管理領域の中だけでIPマルチキャストアドレスの管理を行えばよいので、一意性の確保が容易となり、IPマルチキャストアドレスを迅速に決定できる。
さらに、IPマルチキャスト転送装置間に、IPマルチキャスト非対応のルータが存在してもVMCセッションのアプリケーションデータを転送できるので、ルータをIPマルチキャスト対応のものに取り替えることなく、この発明のIPマルチキャスト転送装置を実際の運用に供することができる。
According to the first invention, since uniqueness of the IP multicast address only needs to be maintained between the participant in the multicast communication and the IP multicast transfer device that manages the participant, it is possible for all the members who participate in the same VMC session. It is no longer necessary to assign the same IP multicast address. Therefore, since each IP multicast transfer device only needs to manage the IP multicast address within the communication device management area for managing the communication devices under its control, uniqueness can be easily secured, and the IP multicast address can be set. Decide quickly.
Further, since the application data of the VMC session can be transferred even when there is a router that does not support IP multicast between the IP multicast transfer devices, the IP multicast transfer device of the present invention can be used without replacing the router with one compatible with IP multicast. It can be used for actual operation.
第2の発明によれば、IPマルチキャスト転送装置相互間で共有しているVMC−IDに基づいて、各IPマルチキャスト転送装置は、自己の通信装置管理領域内部で使用するIPマルチキャストアドレスを取り出すことができる。そのため、他の通信装置管理領域内部でどのようなIPマルチキャストアドレスが使用されているかを知っている必要がない。 According to the second invention, based on the VMC-ID shared between the IP multicast transfer devices, each IP multicast transfer device can take out the IP multicast address used in its own communication device management area. it can. Therefore, it is not necessary to know what IP multicast address is used in another communication device management area.
第3の発明によれば、IPマルチキャスト通信情報管理装置がVMCセッションに参加しているすべてのIPマルチキャスト転送装置に関する情報を管理し、各IPマルチキャスト転送装置に他のIPマルチキャスト転送装置に関する情報を通知している。この情報には、IPマルチキャスト転送装置間での通信に必要な情報が含まれているので、IPマルチキャスト転送装置はVMCセッションのアプリケーションデータを、この情報に基づいて他IPマルチキャスト転送装置へ転送すればよい。したがって、IPマルチキャストに対応していないネットワーク中継器がIPマルチキャスト転送装置間に存在しても、VMCセッションのアプリケーションデータの送受信が実現できる。 According to the third invention, the IP multicast communication information management device manages information on all IP multicast transfer devices participating in the VMC session, and notifies each IP multicast transfer device of information on other IP multicast transfer devices. doing. Since this information includes information necessary for communication between the IP multicast transfer apparatuses, the IP multicast transfer apparatus can transfer the application data of the VMC session to another IP multicast transfer apparatus based on this information. Good. Therefore, even when a network repeater that does not support IP multicast exists between the IP multicast transfer apparatuses, application data transmission / reception of the VMC session can be realized.
図1は、この発明によって実現される、VMCセッション、すなわちIPマルチキャストを利用したグループ通信の実施形態を示した図である。
このグループは、IPマルチキャスト通信情報管理装置(以下「VLM」という)1とIPマルチキャスト転送装置(以下「VLR」という)2と各VLR2の配下にある通信装置3から構成され、VLM1とVLR2とはインターネットNを介して接続されている。
なお、以下、表現の便宜のため、通信装置3を「端末3」あるいは「参加者端末3」ということがある。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of group communication using a VMC session, that is, IP multicast, realized by the present invention.
This group is composed of an IP multicast communication information management device (hereinafter referred to as “VLM”) 1, an IP multicast transfer device (hereinafter referred to as “VLR”) 2, and a
Hereinafter, for convenience of expression, the
VMCセッションを実現するシステム全体は、VLM1がVLR2を管理する領域と、VLR2がその配下の端末3を管理する通信装置管理領域とから構成される。以下、前者をVLM管理領域A、後者をVLR管理領域Bという。
The entire system that implements the VMC session is composed of an area in which the
このようなシステムの構成は、任意のVMCセッションごとに生成される。そして、任意のVMCセッションを識別子であるVMC−IDによって他のVMCセッションと識別する。 Such a system configuration is generated for each arbitrary VMC session. An arbitrary VMC session is identified from another VMC session by a VMC-ID which is an identifier.
図2にこのVMC−IDの内容を示す。VMC−IDは、VLM識別子とチャネル識別子とを組み合せたものである。
VLM識別子とは、VLM1を特定する情報である。このVLM識別子として、たとえば、VLM1のURLあるいはグローバルIPアドレスを用いることができる。
チャネル識別子とは、チャネル、すなわち特定のVMCセッションを特定する情報である。放送局をその使用する周波数で区別し、1チャネルとか、3チャネルとかというが、この場合のチャネルと同意義である。つまり、テレビ受像機の特定のチャネルを選択すると、そのチャネルを選択した視聴者だけに、一斉に同一内容が放送される。この実施形態のシステムを利用したIPマルチキャスト通信も、これと同様であり、特定のチャネルを端末3から選択した者だけに、同一VMCセッションのアプリケーションデータが一斉に送られてくる。
FIG. 2 shows the contents of this VMC-ID. The VMC-ID is a combination of a VLM identifier and a channel identifier.
The VLM identifier is information for specifying VLM1. As this VLM identifier, for example, the URL or global IP address of VLM1 can be used.
The channel identifier is information for specifying a channel, that is, a specific VMC session. The broadcasting stations are distinguished by the frequency used, and 1 channel or 3 channels are equivalent to the channel in this case. That is, when a specific channel of the television receiver is selected, the same content is broadcast to only the viewer who has selected that channel. The IP multicast communication using the system of this embodiment is similar to this, and the application data of the same VMC session is sent all at once to only those who have selected a specific channel from the
図2には、VLM識別子が“vlm.jaist.ac.jp”であり、チャネル識別子が“chat1”の場合が例示されている。この例では、VMC−IDは“vlm.jaist.ac.jp/chat1”になり、当該VMCセッションを他のVMCセッションと識別する情報となる。
上記のチャネル識別子は、当該VMCセッションを制御管理しているVLM1の内部で管理されている。そのため、VLM識別子とチャネル識別子との組合せであるVMC−IDを特定すればインターネットの広大な領域の中から特定のVMCセッションを識別できる。つまり、VMC−IDのVLM識別子を表す部分から当該VMCセッションを管理しているのはどのVLM1であるかがわかる。当該VLM1は、VMC−IDからチャネル識別子を取り出し、そのチャネル識別子から、どのVMCセッションへの参加要求であるかを認識する。
FIG. 2 illustrates a case where the VLM identifier is “vlm.jaist.ac.jp” and the channel identifier is “chat1”. In this example, the VMC-ID is “vlm.jaist.ac.jp/cat1”, which is information for identifying the VMC session from other VMC sessions.
The channel identifier is managed inside the
上記のVMC−IDによって識別されるVMCセッションは、VLM1と当該VMCセッションに参加する参加者端末群と、参加者端末3を管理するVLR群とから構成される。そして、VLM管理領域Aでは、VLM1が、VMC−IDで特定されるVMCセッションに参加している全VLR2の情報を管理している。しかし、この領域では、参加者端末3の管理を行っていない。参加者端末3の管理は、VLM管理領域Aとは独立した領域であるVLR管理領域Bの内部で行われているからである。
The VMC session identified by the VMC-ID is composed of VLM1, a participant terminal group that participates in the VMC session, and a VLR group that manages the
VLR管理領域Bでは、VLM1により管理されている各VLR2が、当該VLR2にVMCセッションへの参加を要求してきたすべての端末3の情報を管理している。このように、ひとつのVMC−IDで識別される任意のVMCセッションは、VLM管理領域AとVLR管理領域Bとの2段階の構成からなるシステムによって実現される。
In the VLR management area B, each
VLR管理領域Bの内部では、当該VMCセッションの内容であるアプリケーションデータは、VLR2とその配下の参加者端末3との間では、VLR−端末間通信により共有される。そして、このVLR−端末間通信は、IPマルチキャスト通信の手法を利用して行われる。そのため、参加者端末3の台数分だけデータを複製し、各端末3へデータを送信する必要がないので、効率のよい通信が実現できる。
In the VLR management area B, application data that is the content of the VMC session is shared between the
一方、このアプリケーションデータは、当該VMCセッションに参加する他のVLR2との間では、VLR間通信により共有される。このようなVLR間通信が可能になるのは、VLM管理領域Aの内部で、同じVMCセッションに参加する他のVLR2の情報が、VLM1によって、各VLR2に通知され、その情報を各VLR2が記憶しているからである。
なお、VLR−端末間通信の通信手法はマルチキャスト通信であるが、VLR間通信の手法は必ずしもマルチキャスト通信でなくてもよい。この実施形態では、ユニキャスト通信の利用を想定している。VLR2自体は、IPマルチキャストに対応したルータであるが、VLR2間の通信経路上に存在するルータのすべてがIPマルチキャスト対応とは限らないからである。
On the other hand, this application data is shared with
Note that the communication method of VLR-terminal communication is multicast communication, but the method of communication between VLRs is not necessarily multicast communication. In this embodiment, it is assumed that unicast communication is used. This is because the
次に、VLM1とVLR2がそれぞれどのように構成されているかを、図3に従い説明する。
VLM1は、VLMチャネル情報記憶部4と、VLMチャネル参加脱退要求受信部5と、VLMチャネル情報管理部6と、VLMチャネル情報送信部7とを備えている。
Next, how the VLM1 and VLR2 are configured will be described with reference to FIG.
The
VLMチャネル情報記憶部4には、図4に示すように、当該VLM1が管理しているすべてのチャネル識別子と、そのチャネル識別子で特定されるVMCセッションへ参加しているすべてのVLR2の情報とが記憶されている。なお、このVLMチャネル情報記憶部4には、端末3に関する情報は記憶されていない。VLMチャネル情報記憶部4は、VLM1が参加VLR2を管理するVLM管理領域Aのためにあるからである。
As shown in FIG. 4, the VLM channel
VLMチャネル参加脱退要求受信部5は、VLR2から当該VLM1が管理するVMCセッションへの参加または脱退を要求する信号が送信されたきた場合、この信号を受信する。
VLMチャネル情報管理部6は、VLMチャネル参加脱退要求受信部5で受信した参加要求信号を基に、VLMチャネル情報記憶部4内の当該VMCセッションに対応する内容を更新する。
VLM情報送信部7は、この更新されたVLMチャネル情報記憶部4の情報をVLR2に対し通知する。
The VLM channel participation / withdrawal
The VLM channel
The VLM
VLR2は、VMC情報記憶部8と、VMCセッション参加脱退要求受信部9と、VMC情報管理部10と、IPマルチキャストアドレス管理部11とを備えている。
The
VMC情報記憶部8には、図5に示すように、VMC−IDと、このVMC−IDで特定されるVMCセッションのためにVLR―端末間通信で使用されるIPマルチキャストアドレスと、このVMCセッションに参加している端末3の識別子と、このVMCセッションに参加している他VLR2に関する情報とが記憶されている。
As shown in FIG. 5, the VMC
ここで、IPマルチキャストアドレスは、当該VLR2がその配下の端末3にIPマルチキャストを利用した通信に用いられるものである。端末3の識別子とは、たとえば、その端末3のIPアドレスである。ただし、このIPアドレスは、プライベートでもグローバルでもよい。VLR2が、VLR管理領域B内部で他の端末3と識別できれば足りるからである。
他VLR2に関する情報には、VLR識別子と、VLR間での通信手法と、VLR間での通信に必要な情報が含まれる。VLR識別子は、特定のVLR2を識別する情報であり、例えば、そのVLR2のグローバルIPアドレスが用いられる。
なお、図5には、チャネルがひとつの場合が示されているが、VMC情報記憶部8には、配下の端末3が参加しているチャネル個数、つまりVMCセッション数分だけの情報が記憶されている。
Here, the IP multicast address is used by the
The information regarding the
FIG. 5 shows a case where there is one channel, but the VMC
VMCセッション参加脱退要求受信部9は、端末3からのVMCセッションへの参加または脱退要求信号を受信する。
VMC情報管理部10は、上記の参加または脱退要求信号に含まれるVMC−IDに含まれるVLM識別子により特定されるVLM1に対して、上記VMC−IDに含まれるチャネル識別子により特定されるVMCセッションへの参加または脱退要求を行う。あわせて、VMC情報管理部10は、上記したVLM1のVLMチャネル情報送信部7から送信されてきた更新されたチャネル情報を受信し、それを、上記したVMC情報記憶部8に記憶させる。
The VMC session participation / withdrawal request receiving unit 9 receives a VMC session participation / withdrawal request signal from the
The VMC
IPマルチキャストアドレス管理部11は、当該VLR2が当該VMCセッションへ参加する端末3にIPマルチキャスト通信を利用できるようにするため、VLR管理領域Bの内部で重複のない一意なIPマルチキャストアドレスを自動的に決定する。そして、このIPマルチキャストアドレスを端末3に通知する。このIPマルチキャストアドレスは、VLR2とその配下の端末3との間で取決められたものであり、閉じられた領域であるVLR管理領域Bの内部でのみ利用されるものであり、インターネット上を流れる通信に利用されるものではない。したがって、他のVLR2がその配下の端末3との間で使用するIPマルチキャストアドレスと重複しているかどうかは一切問題にならない。そのため、VLR2同士が、互いに自分が使用しているIPマルチキャストアドレスに関する情報を通知し合うことは必要ない。
The IP multicast
また、VLR2は、IPマルチキャスト送受信部12と、転送ルール決定部13と、VLR間転送部14も備える。
The
IPマルチキャスト送受信部12は、端末3からVMCセッションのアプリケーションデータが送信されたとき、これを受信し、転送ルール決定部13へ渡す機能を有する。また、IPマルチキャスト送受信部12は、転送ルール決定部13によりIPマルチキャストアドレスが特定されると、このIPマルチキャストアドレスを付加して配下の端末3へ送信する機能も有する。
転送ルール決定部13は、配下の端末3から送信されるアプリケーションデータに付加されているIPマルチキャストアドレスをキーとしてVMC情報記憶部8からVMC−IDを抽出する機能、および、他VLR2から受信したアプリケーションデータに付加されたVMC−IDをキーとしてVMC情報記憶部8からIPマルチキャストアドレスを抽出する機能とを有する。つまり、転送ルール決定部13は、VMC−IDとIPマルチキャストアドレスとの相互変換を行う働きをする。
VLR間転送部14は、他VLRとの間でVMCセッションのアプリケーションデータを送受信する機能を有する。
When the application data of the VMC session is transmitted from the
The transfer
The
次に、この実施形態において、IPマルチキャスト方式でVMCセッションがどのように行われるかについて、詳しく説明する。 Next, in this embodiment, how the VMC session is performed by the IP multicast method will be described in detail.
このVMCセッションを構成するVLM1は、URLが“vlm.jaist.ac.jp”であり、これと対応するグローバルIPアドレス“10.0.0.101”をもつVLM101であるものとする。
また、このVMCセッションを構成するVLR2は、IPアドレス“192.168.1.201”をもつVLR201と、IPアドレス“192.168.2.202”をもつVLR202と、IPアドレス“192.168.3.203”をもつVLR203であるものとする。さらに、VLR201の配下には端末301と端末304、VLR202の配下には端末302、VLR203の配下には端末303が接続されているものとする。
It is assumed that the
The
VLM101は、チャネル識別子が“chat1”であるチャネルのVMCセッションを管理している。この時点では、VLM101のVLMチャネル情報記憶部4には、図6(1)のように、レコードREC1にチャネル識別子を表すデータが記憶されている。
The VLM 101 manages the VMC session of the channel whose channel identifier is “chat1”. At this time, in the VLM channel
端末301が、VMC−IDとして“vlm.jaist.ac.jp/chat1”を指定し、VLR201に対し当該VMCセッションへの参加要求を送信してきたとする。VLR201のVMCセッション参加脱退要求受信部9は、この参加要求信号を、IPマルチキャストアドレス管理部11とVMC情報管理部10に渡す。
ここで、端末301のようなVMCセッションへの参加希望者は、ホームページやメッセージングサービス等の何らかの情報共有手法を用いて、参加したいVMCセッションのVMC−IDを特定する。
Assume that the terminal 301 designates “vlm.jaist.ac.jp/cat1” as the VMC-ID and transmits a request to participate in the VMC session to the VLR 201. The VMC session participation / withdrawal request receiving unit 9 of the VLR 201 passes this participation request signal to the IP multicast
Here, a person who wants to participate in the VMC session such as the terminal 301 specifies the VMC-ID of the VMC session that he / she wants to participate by using some information sharing method such as a home page or a messaging service.
IPマルチキャストアドレス管理部11は、VLR201が自己のVLR管理領域B内で使用することのできるIPマルチキャストアドレスの中から現在使用していないものを選択し、これを当該VMCセッションに利用するIPマルチキャストアドレスと決定する。この決定したIPマルチキャストアドレスをαとすると、このαを端末301に対し通知する一方、VMC情報記憶部8の内容を更新する。
αが通知された時点でのVMC情報記憶部8の内容を図7(1)に示す。ここでレコードIREC1にはVMC−ID、レコードIREC2には、決定されたIPマルチキャストアドレス、レコードIREC3には、VMCセッションへ参加する端末3を識別する情報が記憶されている。
The IP multicast
FIG. 7A shows the contents of the VMC
一方、VLR201のVMC情報管理部10は、VMC−IDから、参加要求があったVMCセッションは、VLM識別子が“vlm.jaist.ac.jp”であるVLM、すなわちVLM101が通信を制御管理するチャネルの中で、チャネル識別子として“chat1”をもつチャネルであると認識する。そして、VLM101のVLMチャネル参加脱退要求受信部5に対し、当該VMCセッションへの参加要求信号を渡す。
On the other hand, the VMC
VLMチャネル参加脱退要求受信部5からこの信号を渡されたVLM101のVLMチャネル情報管理部6は、VLMチャネル情報記憶部4を更新する。更新後のVLMチャネル情報記憶部4の内容を図6(2)に示す。VLR201のVLR識別子であるVLR201のIPアドレスがレコードREC2に書き込まれたことがわかる。ここで、図示はしていないが、VLR識別子以外に、VLR間での通信手法や通信に必要な情報も書き込まれる。
The VLM channel
VLM101のVLMチャネル情報送信部7は、上記のように更新されたVLMチャネル情報記憶部4の内容をVLR201に送信する。このように、VLM101は、更新されたVLMチャネル情報記憶部4の内容をVMC−IDで識別されるVMCセッションに参加しているすべてのVLRに対して通知する。この例では、現時点では、参加しているVLRはVLR201だけなので、VLR201だけに通知する。なお、VLR201は、送信された内容が、他VLRに関するものではないので、VMC情報記憶部8を更新することはない。
The VLM channel
次に、端末302が、VMC−IDとして“vlm.jaist.ac.jp/chat1”を指定し、VLR202に対し当該VMCセッションへの参加要求を送信してきたとする。VLR202のVMCセッション参加脱退要求受信部9は、この参加要求信号を、IPマルチキャストアドレス管理部11とVMC情報管理部10に渡す。IPマルチキャストアドレス管理部11は、VLR202が自己のVLR管理領域B内で使用することのできるIPマルチキャストアドレスの中から現在使用していないものを決定する。この決定したIPマルチキャストアドレスをβとすると、このβを端末302に対し通知する一方、VMC情報記憶部8の内容を更新する。βが通知された時点でのVMC情報記憶部8の内容を図8(1)に示す。
Next, it is assumed that the terminal 302 designates “vlm.jaist.ac.jp/chat1” as the VMC-ID and transmits a request to participate in the VMC session to the VLR 202. The VMC session participation / withdrawal request receiving unit 9 of the VLR 202 passes this participation request signal to the IP multicast
なお、βは、当該VLR202が管理する閉じられた領域であるVLR管理領域B内部で重複さえしなければ自由に決定できる。先にVLR201が管理する領域でIPマルチキャストアドレスαが決定されたが、βはαとの一致の有無は問題ではない。IPマルチキャストアドレスは閉じられた領域である各VLR管理領域B内で自由に決定可能だからである。したがって、VLR201とVLR202が互いにIPマルチキャストアドレスに関する情報を交換しあう必要はない。 Note that β can be freely determined as long as it does not overlap within the VLR management area B that is a closed area managed by the VLR 202. The IP multicast address α is previously determined in the area managed by the VLR 201, but it does not matter whether β matches α. This is because the IP multicast address can be freely determined in each VLR management area B which is a closed area. Therefore, it is not necessary for the VLR 201 and the VLR 202 to exchange information regarding the IP multicast address with each other.
一方、VLR202のVMC情報管理部10は、VMC−IDから、端末302が参加を要求してきたVMCセッションは、VLM識別子が“vlm.jaist.ac.jp”であるVLM1、すなわちVLM101が通信を制御管理するチャネルの中で、チャネル識別子として“chat1”をもつチャネルであると認識する。そして、VLM101のVLMチャネル参加脱退要求受信部5に対し、当該チャネルへの参加要求信号を送信する。
On the other hand, the VMC
VLMチャネル参加脱退要求受信部5からこの信号を渡されたVLM101のVLMチャネル情報管理部6は、VLMチャネル情報記憶部4を更新する。更新後のVLMチャネル情報記憶部4の内容を図6(3)に示す。VLR202を識別するVLR202のIPアドレスがレコードREC2に追加されたことがわかる。
VLM101のVLMチャネル情報送信部7は、上記のようにVLMチャネル情報記憶部4が更新されたので、参加VLR2であるVLR201とVLR202のVMC情報管理部10に、当該更新内容を送信する。
The VLM channel
The VLM channel
受信したVLR201のVMC情報管理部10は、図7(2)に示すようにVMC情報記憶部8の内容を更新する。レコードIREC4にこのVMCセッションに新たに参加した他VLRであるVLR202の識別子が記憶されたことがわかる。
なお、図示はしていないが、VLR識別子以外に、VLR202との間での通信手法や通信に必要な情報も記憶される。
また、新たに参加したVLR202のVMC情報管理部10は、図8(2)に示すようにVMC情報記憶部8の内容を更新する。レコードJREC4にこのVMCセッションに参加している他VLR2であるVLR201のIPアドレスが記憶されたことがわかる。
The VMC
Although not shown, in addition to the VLR identifier, a communication method and information necessary for communication with the VLR 202 are also stored.
Further, the VMC
次に、端末303が、VMC−IDとして“vlm.jaist.ac.jp/chat1”を指定し、VLR203に対し当該VMCセッションへの参加要求を送信してきたとする。VLR203のVMCセッション参加脱退要求受信部9は、この参加要求信号を、IPマルチキャストアドレス管理部11とVMC情報管理部10に渡す。
IPマルチキャストアドレス管理部11は、VLR203が自己のVLR管理領域B内で使用することのできるIPマルチキャストアドレスの中から現在使用していないものを決定する。この決定したIPマルチキャストアドレスをγとすると、このγを端末303に対し通知する一方、VMC情報記憶部8の内容を更新する。γが通知された時点でのVMC情報記憶部8の内容を図9(1)に示す。
Next, it is assumed that the terminal 303 designates “vlm.jaist.ac.jp/chat1” as the VMC-ID, and transmits a request to participate in the VMC session to the VLR 203. The VMC session participation / withdrawal request receiving unit 9 of the VLR 203 passes this participation request signal to the IP multicast
The IP multicast
一方、VLR203のVMC情報管理部10は、VMC−IDから、端末303が参加を要求してきたVMCセッションは、VLM識別子が“vlm.jaist.ac.jp”であるVLM1、すなわちVLM101が通信を制御管理するチャネルの中で、チャネル識別子として“chat1”をもつチャネルであると認識する。そして、VLM101のVLMチャネル参加脱退要求受信部5に対し、当該VMCセッションへの参加要求信号を送信する。
On the other hand, the VMC
VLMチャネル参加脱退要求受信部5からこの信号を渡されたVLM101のVLMチャネル情報管理部6は、VLMチャネル情報記憶部4を更新する。更新後のVLMチャネル情報記憶部4の内容を図6(4)に示す。VLR203を識別するVLR203のIPアドレスがレコードREC2に追加されたことがわかる。
VLM101のVLMチャネル情報送信部7は、上記のようにVLMチャネル情報記憶部4が更新されたので、参加VLR2であるVLR201とVLR202とVLR203の各VMC情報管理部10に、当該更新内容を送信する。
The VLM channel
The VLM channel
受信したVLR201のVMC情報管理部10は、図7(3)に示すようにVMC情報記憶部8の内容を更新する。レコードIREC4にこのVMCセッションに新たに参加したVLR203のIPアドレスが追加されたことがわかる。
受信したVLR202のVMC情報管理部10は、図8(3)に示すようにVMC情報記憶部8の内容を更新する。レコードJREC4にこのVMCセッションに新たに参加したVLR203のIPアドレスが追加されたことがわかる。
また、新たに参加したVLR203のVMC情報管理部10は、送信された情報に基づいて図9(2)に示すようにVMC情報記憶部8の内容を更新する。レコードKREC4にこのVMCセッションに参加している他VLR2であるVLR201とVLR202のIPアドレスが記憶されたことがわかる。
The VMC
The received VMC
Further, the VMC
次に、端末304が、VMC−IDとして“vlm.jaist.ac.jp/chat1”を指定し、VLR201に対し当該VMCセッションへの参加要求を送信してきたものとする。VLR201のVMCセッション参加脱退要求受信部9は、この参加要求信号を、IPマルチキャストアドレス管理部11とVMC情報管理部10に渡す。IPマルチキャストアドレス管理部11は、図7(3)に示すVMC情報記憶部8の内容を参照し、レコードIREC1からチャネル“chat1”への参加要求がすでにあること、及び、レコードIREC2の内容から、すでにIPマルチキャストアドレスαが割り当てられていることを認識する。そして、端末304に対して、このαを通知する。
Next, it is assumed that the terminal 304 has designated “vlm.jaist.ac.jp/chat1” as the VMC-ID and has transmitted a request to participate in the VMC session to the VLR 201. The VMC session participation / withdrawal request receiving unit 9 of the VLR 201 passes this participation request signal to the IP multicast
一方、VMC情報管理部10は、図7(4)に示すように新たな参加端末である端末304をVMC情報記憶部8に記憶させる。レコードIREC3に端末304が追加されたことがわかる。
ここで、VLR201のVMC情報管理部10は、端末304が新たにVMCセッションに参加したという情報をVLM101に通知することはしない。VLR201は、チャネル“chat1”に参加することを、既にVLM101に対して要求済みだからである。このように、VLR2がVLM1に通知するのは、VLR2自体のVMCセッションへの参加要求であって、個々の端末単位での参加要求ではない。この点にも、VLM管理領域AとVLR管理領域Bとを相互に独立、かつ、閉じられた領域としたこの実施形態の特徴が表れている。
On the other hand, the VMC
Here, the VMC
以上、端末3からVLR2への参加要求があった場合のVLR2の処理内容、VLR2からVLM1への参加要求があった場合のVLM1の処理内容について説明してきた。
次に、図10と図11を参考にしながら、VMCセッションの通信内容であるアプリケーションデータが参加端末間でどのように送受信されるかについて説明する。
図10に示される矢印はアプリケーションデータの流れを意味し、矢印(a)と(c)と(e)はVLR−端末間通信を、矢印(b)と(d)はVLR間通信を表している。
なお、図11(1)〜図11(3)には、この実施形態の説明に必要なフィールドだけを記した。
The processing contents of the
Next, with reference to FIGS. 10 and 11, how application data, which is the communication content of a VMC session, is transmitted and received between participating terminals will be described.
The arrows shown in FIG. 10 indicate the flow of application data, arrows (a), (c), and (e) represent VLR-terminal communication, and arrows (b) and (d) represent inter-VLR communication. Yes.
In FIG. 11 (1) to FIG. 11 (3), only the fields necessary for the description of this embodiment are shown.
端末301からVMCセッションへのデータ送信があった場合(図10の矢印(a))、VLR201のIPマルチキャスト送受信部12が受信する。このとき、端末301からの送信内容は、図11(1)に示すように、アプリケーションデータと、IPマルチキャストアドレス(=α)と、VMCセッションの送信者である端末301の識別子とに大別される。上記IPマルチキャスト送受信部12は、IPマルチキャストアドレスαと、送信者識別子と、アプリケーションデータと、受信インタフェース情報を、VLR201の転送ルール決定部13へ渡す。
When data is transmitted from the terminal 301 to the VMC session (arrow (a) in FIG. 10), the IP multicast transmission /
上記転送ルール決定部13は、図7(4)に示すVMC情報記憶部8を参照し、IPマルチキャストアドレスαに対応するVMC−ID“vlm.jaist.ac.jp/chat1”を取り出す。そして、図7(4)のレコードIREC4から、当該VMCセッションに参加している他のVLR2を取り出す。その結果、VLR202が転送するべきVLR2であると特定し、VLR間転送部14に対し、この他VLR2に関する情報と、VMC−IDと、送信者識別子と、アプリケーションデータとを渡す。
The transfer
VLR201のVLR間転送部14は、VMC−IDと、VLR201自らの識別子と、アプリケーションデータと、他VLR間との通信方式に従い必要な情報をVLR202に向けて転送する。通信方式に従って必要な情報には、転送先であるVLR202のIPアドレスが含まれる。このときのVLR201とVLR202間の通信内容を図11(2)に示す。
The
次に、VLR202のVLR間転送部14が、VLR201のVLR間転送部14から上記した転送データを受け取り(図10の矢印(b))、VLR202の転送ルール決定部13に、VMC−IDと、転送元であるVLR201の識別子と、アプリケーションデータを渡す。VLR202の転送ルール決定部13は、受信データ中のVMC−IDからVMCセッションを特定する。
また、VMC−IDに基づいて図8(3)に示すVMC情報記憶部8を参照し、IPマルチキャストアドレスは“β”であることを認識する。そして、このIPマルチキャストアドレス“β”と、当該VMCセッションの送信者である端末301の識別子と、アプリケーションデータをVLR202のIPマルチキャスト送受信部12に渡す。
Next, the
Further, the VMC
VLR202のIPマルチキャスト送受信部12は、図11(3)に示すように、VMC送信者識別子を送信者とし、IPマルチキャストアドレス“β”を宛先として、アプリケーションデータをIPマルチキャスト通信を利用して送信する(図10の矢印(c))。
As shown in FIG. 11 (3), the IP multicast transmission /
次にVLR202からVLR203への当該アプリケーションデータの転送(図10の矢印(d))について説明する。VLR202のVLR間転送部14が、VLR201のVLR間転送部14から受け取った(図10の矢印(b))転送データをVLR202の転送ルール決定部13に、VMC−IDと、転送元であるVLR201の識別子と、アプリケーションデータを渡す。VLR202の転送ルール決定部13は、受信データ中のVMC−IDに基づいてVMC情報記憶部からVMCセッションと、そのVMCセッションに参加している他VLRに関する情報を取り出す。この他VLRに関する情報から、VLR203がアプリケーションデータを転送するべきVLRであることを決定する。そこで、転送ルール決定部13は、転送先のVLR203の識別子と、VLR203との通信に必要な情報と、VMC−IDと、VMCセッションの送信者である端末301の識別子と、アプリケーションデータをVLR202のVLR間転送部14に渡し、VLR間転送部14がこれらをVLR203のVLR間転送部14に向け転送する。
受け取ったアプリケーションデータは、VLR203によって、配下の端末303にIPマルチキャストを利用して送信される(図10の矢印(e))。
Next, transfer of the application data from the VLR 202 to the VLR 203 (arrow (d) in FIG. 10) will be described. The
The received application data is transmitted by the VLR 203 to the subordinate terminal 303 using IP multicast (arrow (e) in FIG. 10).
上記したVLR201からVLR202へのデータ転送のようなVLR間の通信では、IPユニキャストを利用する。このようにIPユニキャストによるVLR間通信ができるのは、同じVMCセッションに参加している各VLR2同士が、VLM1を介して他VLR情報を取得しているからである。
In communication between VLRs such as data transfer from the VLR 201 to the VLR 202 described above, IP unicast is used. The reason why inter-VLR communication by IP unicast can be performed in this way is because the
ところで、IPマルチキャスト通信のデータをIPユニキャストでカプセル化して転送する従来のトンネリング技術では、転送元が転送先のIPマルチキャストアドレスを知っていなくてはならなかった。したがって、VLR201がVLR202に対し、トンネリング技術によってアプリケーションデータを転送する場合、VLR201はVLR202側のIPマルチキャストアドレスがβであることを知っている必要があった。
しかし、この実施形態では、他VLR2で使用されているIPマルチキャストアドレスが何であるかを知っている必要はない。このことは、図11(2)に示す例で、VLR201からVLR202へアプリケーションデータを転送する際、転送先のVLR202で使用しているIPマルチキャストアドレス“β”が含まれていないことからもわかる。但し、IPマルチキャストアドレスの代わりにVMC−IDが転送データに含まれる。このVMC−IDが転送先のVLR202でIPマルチキャストアドレス“β”に変換される。したがって、VLR201は、VLR202でIPマルチキャストアドレスとしてβが利用されていることを知らなくてもVLR202にVMCセッションのアプリケーションデータを転送できる。
By the way, in the conventional tunneling technology that encapsulates and transfers IP multicast communication data by IP unicast, the transfer source must know the IP multicast address of the transfer destination. Therefore, when the VLR 201 transfers application data to the VLR 202 by the tunneling technique, the VLR 201 needs to know that the IP multicast address on the VLR 202 side is β.
However, in this embodiment, it is not necessary to know what the IP multicast address used in the
なお、各VLR2がIPマルチキャスト通信に対応できるならば、VLR間の通信をIPマルチキャスト方式で行えばよいと考えられる。しかし、VLR間でデータ転送をする場合、これらのVLR2の間には、他のルータが介在していることが通常である。もし、VLR間の途中に存在するルータの中に1つでもIPマルチキャスト通信に対応していないものがあるならば、VLR間のIPマルチキャスト通信ができなくなってしまう。かといって、トンネリング技術では、既に述べたように、IPマルチキャストアドレスの管理の問題についての考慮を欠いている。
If each
しかし、この実施形態では、IPマルチキャスト非対応のルータが存在するという問題を解決することができた。
しかも、1つのVLR2が管理する閉じたVLR管理領域B内部では、IPマルチキャスト通信を利用し、効率よく通信ができる。
However, in this embodiment, the problem that there is a router that does not support IP multicast can be solved.
Moreover, in the closed VLR management area B managed by one
つまり、この実施形態では、既存の『転送にIPマルチキャストのみを利用するグループ通信手法』とは異なり、IPマルチキャストとIPユニキャストという複数の転送方式を組合せてグループ通信を実現したわけである。この実施形態は、VMCセッションのアプリケーションデータを参加者にだけ効率よく転送できるので、あたかもシステム全体でマルチキャストパケットのための仮想リンクを構成しているように見える。
そして、このような手法を採用したことにより、IPマルチキャストアドレスの管理の問題を解決し、かつ、IPマルチキャストに非対応なネットワーク上のネットワーク中継器の存在という問題も解決した。
That is, in this embodiment, unlike the existing “group communication method using only IP multicast for transfer”, group communication is realized by combining a plurality of transfer methods of IP multicast and IP unicast. Since this embodiment can efficiently transfer the application data of the VMC session only to the participants, it appears as if the entire system constitutes a virtual link for multicast packets.
By adopting such a method, the problem of IP multicast address management was solved, and the problem of the existence of a network repeater on a network incompatible with IP multicast was also solved.
このように、IPマルチキャスト通信とIPユニキャスト通信を組合せて、広域に存在するネットワーク内でグループ通信の享受を可能としたのは、システム全体をVLR2が参加端末3を管理する領域と、VLM1が参加VLR2を管理する領域とに分けたことにある。
そして、これら2種類の領域の連携を可能にする働きをするのがVMC−IDである。
As described above, the combination of IP multicast communication and IP unicast communication enables the enjoyment of group communication in a network existing in a wide area because the
The VMC-ID functions to enable cooperation between these two types of areas.
VLR間でデータを転送する場合、図11(2)に示すように、データにVMC−IDを付加する。各VLR2の転送ルール決定部13は、データに付加されているVMC−IDに基づき自己のVMC情報記憶部8を参照し、そのVMC−IDに対応して、どのようなIPマルチキャストアドレスを配下の端末3に割り当てているのかを抽出することができる。そのため、VLR2は、IPマルチキャストを利用して配下の端末3に効率よくデータの送信ができる。
一方、各VLR2の転送ルール決定部13は、データに付加されているVMC−IDに基づき自己のVMC情報記憶部8を参照し、そのVMC−IDに対応して、他にどのような識別子をもつVLR2が当該VMCセッションに参加しているかを抽出できる。そのため、VLR2は、同じVMCセッションに参加している他のVLR2にデータを転送することが可能となる。
したがって、当該VMC−IDで特定されるVMCセッションのすべての参加者の間でアプリケーションデータの共有が可能となる。
When data is transferred between VLRs, a VMC-ID is added to the data as shown in FIG. The transfer
On the other hand, the transfer
Therefore, application data can be shared among all the participants of the VMC session specified by the VMC-ID.
ところで、この実施形態は、短期間に仲間が集合して、仲間内で通信を行い、短期間に解散するような泡沫的マルチキャスト通信を専ら念頭に置いている。そのため、参加や脱退は頻繁に行われる。
そこで、以下にこのVMCセッションから参加者が脱退する場合のVLM1とVLR2の処理について説明する。
By the way, in this embodiment, buddy multicast communication in which friends gather in a short time, communicate within the buddy, and dissolve in a short time is taken into consideration. Therefore, participation and withdrawal are frequent.
Therefore, processing of VLM1 and VLR2 when a participant withdraws from this VMC session will be described below.
端末303がチャネル“chat1”からの脱退をVLR203のVMCセッション参加脱退要求受信部9に要求してきたとする。VLR203のIPマルチキャストアドレス管理部11は、VMC情報記憶部8から、図9(3)に示すように、レコードKREC3から端末303を削除する。
次にVLR203のVMC情報管理部10は、VMC情報記憶部8を参照し、チャネル“chat1”に参加している端末3がひとつもなくなったことを検知し、VMC情報記憶部8からVMC−ID“vlm.jaist.ac.jp/chat1”で識別されるVMCセッションに関する情報を削除する。つまり、図9(3)のレコードKREC1〜KREC4を削除する。
Assume that the terminal 303 requests the VMR session participation / withdrawal request receiving unit 9 of the VLR 203 to withdraw from the channel “chat1”. The IP multicast
Next, the VMC
一方、VLR203は、自己が管理している端末3のうちでチャネル“chat1”に参加しているものが1つもなくなったので、VLM101のVLMチャネル参加脱退要求受信部5に対し、チャネル“chat1”からの脱退要求を行う。この脱退要求に基づいてVLM101のVLMチャネル情報管理部6は、図6(5)に示すように、VLMチャネル情報記憶部4を更新する。レコードREC2からVLR203の識別子であるIPアドレス“192.168.3.203”が削除されていることがわかる。
On the other hand, since the VLR 203 has no
次に、VLMチャネル情報送信部7は、更新されたVLMチャネル情報記憶部4の更新された内容をVLR201とVLR202に送信し、各VLR2のVMC情報管理部10は、VMC情報記憶部8の内容を図7(5)と図8(4)に示すように更新する。図7(5)のレコードIREC4と図8(4)のレコードJREC4のいずれからもVLR203に関する情報が削除されていることがわかる。
Next, the VLM channel
上記の実施形態において、VLR2は、自己が管理している参加者端末3に対しIPマルチキャスト通信を利用してデータを送信できること、および、他のVLR間のデータ転送はIPユニキャスト通信を利用して行うことについて説明した。
このVLR2の機能を図12に示すようにダイアルアップルータに適用することができる。
ダイアルアップルータにVLRを適用することにより、ダイアルアップルータより上流のネットワーク中継器が、IPマルチキャストに対応している必要性がなくなる。
また、IPマルチキャストを利用する範囲は、VMCセッションへの参加者端末3とダイアルアップルータとの間だけとなるため、IPマルチキャストアドレスはそれぞれのダイアルアップルータが配下の端末3を管理している領域内部で重複しない自由なアドレスが利用可能となっている。
すなわち、ダイアルアップルータ配下のネットワーク毎に、他のネットワークとは別個にIPマルチキャストアドレスの割当・管理を行うことができる。
In the above embodiment, the
This VLR2 function can be applied to a dial-up router as shown in FIG.
By applying VLR to the dial-up router, the network repeater upstream from the dial-up router does not need to support IP multicast.
In addition, since the range in which IP multicast is used is only between the
That is, for each network under the dial-up router, the IP multicast address can be assigned and managed separately from other networks.
また、図13に示すように、VLRをインターネットサービスプロバイダ(以下、「ISP」という)のルータであるISPルータに適用することもできる。
この場合、ISPのルータより上流のネットワーク中継器はIPマルチキャストに対応している必要はない。
この適用例では、IPマルチキャストアドレスは、ISPルータの配下のネットワークを管理する領域内部で、当該ISPが自由に割り当てることができる。
すなわち、ISPルータ配下のネットワーク毎で別々のIPマルチキャストアドレスの割当・管理を行うことが可能となる。
Further, as shown in FIG. 13, the VLR can be applied to an ISP router which is a router of an Internet service provider (hereinafter referred to as “ISP”).
In this case, the network repeater upstream of the ISP router does not need to support IP multicast.
In this application example, the IP multicast address can be freely assigned by the ISP within the area where the network under the ISP router is managed.
That is, it becomes possible to assign and manage different IP multicast addresses for each network under the ISP router.
さらに、図14に示すように、VLRをインターネット上のよりバックボーンに近いルータに適用することもできる。
この場合、IPマルチキャストに対応するネットワークはさらに拡大している。
Furthermore, as shown in FIG. 14, the VLR can be applied to a router closer to the backbone on the Internet.
In this case, the network corresponding to the IP multicast is further expanded.
これらのVLRの適用例は、IPマルチキャストアドレスの管理を分散的に行えることを示している。
また、ネットワークにおいて、IPマルチキャストに対応できる範囲を段階的に拡大していけること示している。
These application examples of the VLR indicate that management of IP multicast addresses can be performed in a distributed manner.
It also shows that the range that can support IP multicast can be gradually expanded in the network.
VLR間の通信の概要は、既に述べたとおりであるが、通信経路の最適化について特に言及していなかった。以下、通信回線の品質に基づき、どのようにして最適な通信経路を決定するかについて、説明する。 The outline of communication between VLRs is as described above, but no particular mention has been made of optimization of communication paths. Hereinafter, how to determine the optimum communication path based on the quality of the communication line will be described.
図15に示す例のように、VLR201、VLR202、VLR203が同じVMCセッションに参加しているものとする。図中丸付きの数字はネットワーク特性値を表わしている。この例では、ネットワーク特性値はRTT(=Round Trip Time)を示しているものとする。各VLR間ネットワークのRTT値には大きな差があり、VLR201−VLR202間で通信を行う場合、VLR201−VLR203間あるいはVLR202−VLR203間で通信を行う場合と比べ、10倍のRTTを要している。 Assume that VLR 201, VLR 202, and VLR 203 participate in the same VMC session as in the example shown in FIG. The numbers with circles in the figure represent network characteristic values. In this example, it is assumed that the network characteristic value indicates RTT (= Round Trip Time). There is a large difference in the RTT value of each VLR network, and communication between VLR 201 and VLR 202 requires 10 times the RTT compared to communication between VLR 201 and VLR 203 or between VLR 202 and VLR 203. .
この場合、VLR201から転送されるアプリケーションデータは、経路W1を用いて、VLR202及びVLR203と共有するよりも、経路W2を用いて共有した方が、より速くすべてのVLRにアプリケーションデータが行き渡ると予想される。したがって、図15の例では、最適な経路としてW2が選ばれる。
なお、ネットワーク特性値は、上記のRTTに限らず、VLR間のネットワークを構成するルータ数でもよく、帯域幅やパケット損失率やジッタなどのIP通信の特性値でもよい。
In this case, it is expected that the application data transferred from the VLR 201 will be distributed to all VLRs faster if the application data is shared using the route W2 than the VLR 202 and the VLR 203 using the route W1. The Therefore, in the example of FIG. 15, W2 is selected as the optimum route.
The network characteristic value is not limited to the above RTT, but may be the number of routers constituting a network between VLRs, or may be a characteristic value of IP communication such as bandwidth, packet loss rate, and jitter.
この例が示すとおり、VLR間通信をどのような経路を用いて実現するかは、VMCセッションの特性に大きく関わる問題である。この実施形態において、この経路を計算する方法には、VLMが集中的に行う方法と各VLRが分散的の行う方法との2つがある。 As shown in this example, what route is used to realize the communication between VLRs is a problem largely related to the characteristics of the VMC session. In this embodiment, there are two methods for calculating this route: a method in which the VLM performs intensively and a method in which each VLR performs in a distributed manner.
まず、VLM1が集中的に経路計算を行う方法を説明する。この方法を採用する場合、VLM1「とVLR2のブロック図は、図16のようになる。図3と比べ、VLM1にVLR間通信経路管理部15とVLR2にVLR間ネットワーク情報収集部16とが追加されている。
VLM1のVLR間通信経路管理部15は、VLM1が管理している任意のVMCセッションに参加している各VLR2のVLR間ネットワーク情報収集部16に対して、同じVMCセッションに参加している他VLR2との間のネットワーク情報を収集するように指示する。指示された各VLR2のVLR間ネットワーク情報収集部16は、自らと他VLR2との間のネットワークについて、その情報を収集する。VLR間ネットワーク情報収集部16は、その収集した情報をVLM1のVLR間通信経路管理部15に送信する。
このように、VLM1のVLR間通信経路管理部15には、各VLR間のネットワーク情報が集まる。VLM1はこれを用いて経路計算を行い、当該セッションに参加している全VLR2に対し送信する。その結果、最適な経路を用いたVLR間通信が実現できる。
First, a method in which the
The inter-VLR communication path management unit 15 of the VLM1 is connected to the inter-VLR network
As described above, the network information between the VLRs is collected in the inter-VLR communication path management unit 15 of the
次に、各VLR2が分散的に経路計算を行う方法について説明する。この方法を採用する場合、VLM1とVLR2のブロック図は、図17のようになる。図3と比べ、VLM2にVLR間ネットワーク情報収集部16とVLR間通信経路管理部17とが追加されている。
VLR間ネットワーク情報収集部16は、自己のVLR2のVMC情報記憶部8より、同じVMCセッションに参加している他VLR2の情報を読み取り、自らと他VLR2との間のネットワークについて、その情報を収集する。その収集した情報を、VMC情報記憶部8に記憶させる。当該VLRのVLR間通信経路管理部17は、自己のVMC情報記憶部8より、他VLR2との間のVLR間ネットワーク情報を読み取り、その情報を用いて、VLR間通信の最適経路を決定する。決定した経路は、VMC情報記憶部8に記憶される。
このように、各VLR2がそれぞれ経路を決定する。
Next, a method in which each
The inter-VLR network
In this way, each
上記した2つの経路計算の方法は、それぞれ長短がある。VLM1が集中的に計算する方法は、頻繁に参加VLR2が変更し、参加人数が比較的少ないVMCセッションでの利用に向いている。一方、VLR2が分散的に計算する方法は、参加VLR2がそれほど頻繁に変わらず、参加人数が多いVMCセッションでの利用に向いている。
Each of the above-described two route calculation methods has advantages and disadvantages. The method in which the
なお、上記の実施形態におけるVLM1とVLR2のそれぞれの内部構成と各構成要素の機能はあくまでも一例であり、これらに限られるものではない。また、図11(1)〜図11(3)に示す送信データの構成、図4に示すVLMチャネル情報記憶部と図5に示すVMC情報記憶部のテーブル構造は一例であり、これらに限定されるものではない。これらは、VLM1、VLR2に組み込まれるソフトウェア及びハードウェアをどのように設計し実装するかに依存する。 Note that the internal configurations of VLM1 and VLR2 in the above embodiment and the functions of each component are merely examples, and the present invention is not limited to these. Further, the configuration of the transmission data shown in FIGS. 11 (1) to 11 (3), the table structure of the VLM channel information storage unit shown in FIG. 4 and the VMC information storage unit shown in FIG. It is not something. These depend on how the software and hardware incorporated in VLM1 and VLR2 are designed and implemented.
1 IPマルチキャスト通信情報管理装置(VLM)
2 IPマルチキャスト転送装置(VLR)
3 通信装置
4 (VLMの)VLMチャネル情報記憶部
5 (VLMの)VLMチャネル参加脱退要求受信部
6 (VLMの)VLMチャネル情報管理部
7 (VLMの)VLMチャネル情報送信部
8 (VLRの)VMC情報記憶部
9 (VLRの)VMCセッション参加脱退要求受信部
10 (VLRの)VMC情報管理部
11 (VLRの)IPマルチキャストアドレス管理部
12 (VLRの)IPマルチキャスト送受信部
13 (VLRの)転送ルール決定部
14 (VLRの)VLR間転送部
A VLM管理領域
B VLR管理領域
1 IP multicast communication information management device (VLM)
2 IP multicast transfer device (VLR)
3 Communication device 4 (VLM) VLM channel information storage unit 5 (VLM) VLM channel join / leave request reception unit 6 (VLM) VLM channel information management unit 7 (VLM) VLM channel information transmission unit 8 (VLR) VMC information storage unit 9 (VLR) VMC session join / withdraw request receiving unit 10 (VLR) VMC information management unit 11 (VLR) IP multicast address management unit 12 (VLR) IP multicast transmission / reception unit 13 (VLR) transfer Rule decision unit 14 (VLR) inter-VLR transfer unit A VLM management area B VLR management area
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