JP2006128795A

JP2006128795A - マルチキャスト受信方法

Info

Publication number: JP2006128795A
Application number: JP2004311054A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yoneda; 孝弘米田; Fumiaki Suzuki; 史章鈴木; Eiichi Muramoto; 衛一村本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2006-05-18

Abstract

【課題】マルチキャストグループに参加している移動ホストがネットワークを移動した際に、マルチキャストパケット受信の中断時間を短縮し、また、間接受信のためのパケット転送による余分な帯域消費を削減する。
【解決手段】マルチキャストパケットを受信中の移動ホスト１０１−１が移動先ネットワークＡに移動した場合、ホームエージェント１００は、ホームネットワーク上に配送されるマルチキャストパケットをインターセプトし、移動ホスト１０１−２に対してトンネル２０９を介して転送する。移動ホスト１０１−２が移動先ネットワーク上でマルチキャストグループに参加し、マルチキャストパケットを直接受信できるようになると、移動ホスト１０１−２はマルチキャスト転送停止要求２１５を発行して、ホームエージェント１００からの転送を停止させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のノードに対して通信を行うマルチキャスト通信において、携帯端末等の移動可能なノードによりマルチキャストパケットを受信する際のマルチキャスト受信方法に関する。

モバイルＩＰ（Mobile IP）は、移動ホストと呼ばれる移動可能なノードが通信を継続しながら複数のネットワーク間を移動するための通信規定である（非特許文献１および非特許文献２参照）。以下に、モバイルＩＰの概要を説明する。

モバイルＩＰでは、移動ホストはホームアドレス（home address）と呼ばれる、接続するネットワークに依存しない普遍のアドレスと、ケアオブアドレス（care of address）（以下、気付けアドレスという）と呼ばれる、接続するネットワークに応じて変化する一時的に付与されるアドレスとを持つ。また、モバイルＩＰでは、移動ホストに対してパケットを転送するホームエージェントと呼ばれるノードが定義されている。このホームエージェントが存在するネットワークをホームネットワークと呼ぶ。移動ホストは、ネットワークを移動する度に、ホームエージェントに対して位置登録を行うために、気付けアドレスが記述された登録要求メッセージを送信する。また、登録要求メッセージを受信したホームエージェントは、移動ホストに登録応答メッセージを送信する。

なお、非特許文献１ではフォーリングエージェントと呼ばれるノードが定義されている。移動ホストが移動した際の移動先ネットワーク上にフォーリングエージェントが存在した場合、フォーリングエージェントは、ホームエージェントと移動ノード間の上記登録要求メッセージや登録応答メッセージ、また後述のホームエージェントから移動ホストに対するパケット転送を中継する。

非特許文献１では、移動ホストから通信相手である他のホストに対してパケットを送信する場合、ＩＰｖ４でのモバイルＩＰを規定している。図８に示すように、宛先を通信相手のＩＰアドレスとし、送信元をホームアドレスとするパケットフォーマットで、移動ホストから通信相手に対して直接送信することが規定されている。また、非特許文献２では、ＩＰｖ６でのモバイルＩＰを規定している。図９に示すように、宛先を通信相手のＩＰアドレスとし、送信元を気付けアドレスとし、次ヘッダを終点オプションヘッダとし、終点オプションヘッダでホームアドレスを記述するようにしたパケットフォーマットで、移動ホストから通信相手に対して直接送信することが規定されている。

非特許文献１および非特許文献２では、移動ホストが通信相手からパケットを受信する場合、通信相手がパケットの宛先に移動ホストのホームアドレスを指定して送信する。移動ホストがホームネットワーク上に存在せず、ホームエージェントに対して位置登録を行っていた場合、通信相手から送信されたパケットは、ホームネットワーク上のホームエージェントによってインターセプトされた後、宛先に移動ホストの気付けアドレスを指定したヘッダで上記パケットをカプセル化して、移動ホストに転送される。なお、非特許文献２では、通信相手が移動ホストの気付けアドレスを宛先に指定することで、移動ホストは通信相手から直接パケットを受信できる。

次に、モバイルＩＰにおける移動ホストがマルチキャストパケットを受信する方法について説明する。非特許文献１および非特許文献２では、移動ホストにおける２つのマルチキャストパケット受信方法を規定している。

一つ目は、移動先ネットワークに接続する移動ホストがホームエージェントを介して間接的に受信する方法（間接受信方法）である。この方法は、移動ホストがあるマルチキャストグループに対する参加要求としてＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）を、ホームアドレスを用いてホームエージェントを介して発行し、マルチキャストグループに参加する。そして、ホームエージェントは、マルチキャストグループのマルチキャストパケットをインターセプトした後、移動ホストに（または、移動先ネットワーク上にフォーリングエージェントが存在する場合はフォーリングエージェントに）対して、ＩＰトンネルを用いて転送する。これにより、移動ホストがマルチキャストパケットを間接的に受信することができる。

二つ目は、移動ホストがホームネットワークまたは移動先ネットワークから直接受信する方法（直接受信方法）である。この方法は、移動ホストが、ホームネットワークまたは移動先ネットワーク上で、あるマルチキャストグループに対して、ホームネットワーク上ならホームアドレス、また移動先ネットワーク上なら気付けアドレスを用いて参加要求としてＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）を発行し、マルチキャストグループに参加する。これにより、ホームエージェントを介すことなくマルチキャストグループのマルチキャストパケットを直接受信することができる。

特許文献１には、あるマルチキャストグループに参加する移動ホストにおいて、直接受信方法と間接受信方法とを切替える技術が記載されている。具体的には、あるマルチキャストグループに対してデータを送信する送信元ホストが、そのマルチキャストグループに対して制御メッセージを定期的に送信する。この制御メッセージには、マルチキャストグループの特性情報（マルチキャストグループのスコープ外のネットワークに移動した移動ホストのホームエージェントを介した間接受信方法での受信が許可されているか否かなど）が記述されている。

ここで、スコープとは、マルチキャストアドレスの値またはＩＰヘッダ中のＴＴＬ（Time To Live）を利用して、実際にマルチキャストパケットが転送される範囲をネットワーク単位で規定するためのものである。通常、あるマルチキャストグループに対してスコープ外のネットワークではそのマルチキャストグループのマルチキャストパケットを受信できない。このような場合、あるマルチキャストグループのマルチキャストパケットを直接受信方法によって受信中の移動ホストが、そのマルチキャストグループのスコープ外に移動した場合、そのマルチキャストグループのマルチキャストパケットを受信できなくなる。

特許文献１では、ホームエージェントは移動ホストに対して、マルチキャストパケットの送信元ホストから、マルチキャストグループに対して定期的に送信される制御メッセージを受信済みであるかどうか問い合わせる。そして受信済みである場合、ホームエージェントは、移動ホストがマルチキャストグループのスコープ内にいると判断し、マルチキャストグループにおけるマルチキャストパケットの移動ホストに対する転送は行わない。また、移動ホストが制御メッセージを未受信である場合、ホームエージェントは移動ホストがマルチキャストグループのスコープ外にいると判断し、制御メッセージにおいてスコープ外への転送が許可されている場合のみマルチキャストパケットを移動ホストに（または、移動先ネットワーク上にフォーリングエージェントが存在する場合はフォーリングエージェントに）対して転送する。

以上の動作により、移動ホストがマルチキャストグループのスコープ外に移動した場合でも、直接受信方法から間接受信方法に切替えることができ、移動ホストは継続的にマルチキャストパケットを受信できる。また、移動ホストがマルチキャストグループのスコープ外からスコープ内に移動した場合でも、間接受信方法から直接受信方法に切替えることができる。なお、このときホームエージェントは移動ホストが参加するマルチキャストグループを管理し、かつ送信元ホストからデータと共に制御メッセージを受信して、特性情報の管理を行う。

また、特許文献２には、パケットを直接送受信する形態とホストエージェントを介して送受信する形態との双方で移動ホストをマルチキャスト通信に参加させた場合に起こり得る、ルータによる不要なマルチキャストグループのパケット転送を防止する技術が記載されている。

特開平１０−２４３０１０公報特開平１１−２２０５００公報 C. Perkins, "IP Mobility Support", Request for Comment 2002 (RFC2002), October 1996 D. Johnson, C. Perkins and J. Arkko, "IP Mobility Support in IPv6" draft-ietf-mobileip-ipv6-24.txt (Internet-Draft), December 2003

マルチキャスト通信を行うには、経路上の全てのルータの対応が必須であり、マルチキャストに対応していないルータを介した通信はできない。マルチキャスト通信は、まだまだ普及しているとは言えず、また今後インターネット上の全てのルータがマルチキャストに対応する可能性も低い。

このため、移動ホストが複数のネットワーク間を移動する場合において、マルチキャストパケットが直接受信可能な環境下で、移動ホストがマルチキャストパケットを間接受信方法により受信していた場合、ホームエージェントを介すため、直接受信方法と比べて無駄な帯域を消費し、遅延も大きくなる。

また、マルチキャストパケットを直接受信方法で受信している移動ホストが、マルチキャストに対応していないネットワークに移動した場合、移動ホストがマルチキャストパケットを直接受信できないことを検出し、間接受信方法に切替えるまで、マルチキャストパケットの受信が中断されてしまう。

一方、特許文献１の発明を利用すれば、マルチキャストに対応しないネットワークはスコープ外とみなすことができ、移動先ネットワークがマルチキャストに対応しているか否かに応じて、直接受信方法または間接受信方法に切替えることができる。

しかし、移動ホストの移動先ネットワークに応じて直接受信方法または間接受信方法に切替えるためには、ホームエージェントは移動ホストに対して制御メッセージを受信済みかどうか問い合わせする必要がある。このため、問い合わせの間、移動ホストにおいてマルチキャストグループのマルチキャストパケットの受信が中断する不具合がある。

また、移動ホストの移動先ネットワークに応じて直接受信方法または間接受信方法に切替えるためには、移動ホストが参加するマルチキャストグループに対してデータを送信する送信元ホストが、特許文献１記載の発明に対応し、マルチキャストグループの特性情報を含む制御メッセージを送信する必要がある。しかし、インターネットが自律分散的なコミュニティである以上、マルチキャストでデータを送信する全てのホストが、特許文献１記載の発明に対応するのは困難である。このため、送信元ホストが特許文献１記載の発明に対応しない場合、移動ホストは移動先ネットワークがマルチキャストに対応しているか否かに応じて、直接受信方法または間接受信方法を切替えることができない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、マルチキャストグループに参加している移動ホストがネットワークを移動した際に、マルチキャストパケット受信の中断時間を短縮することが可能なマルチキャスト受信方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、マルチキャストグループに参加している移動ホストがネットワークを移動した際に、間接受信のためのパケット転送による余分な帯域消費を削減することが可能なマルチキャスト受信方法を提供することを目的とする。

本発明のマルチキャスト受信方法は、ネットワーク間を移動可能な移動ノードにおいてマルチキャストパケットを受信するマルチキャスト受信方法であって、前記移動ノードが、受信可能なマルチキャストグループに参加する際に、前記マルチキャストグループに参加するための参加要求メッセージを接続するネットワーク上で発行するステップと、移動先アドレスを管理するホームエージェントに対し、自ノードが参加するマルチキャストグループの情報を通知するステップと、接続するネットワークを移動した場合に、前記マルチキャストグループに参加するための参加要求メッセージを移動先のネットワーク上で発行するステップと、前記ホームエージェントに対し、前記移動先のネットワークにおいて取得した移動先アドレスを登録するための登録要求メッセージを発行するステップと、前記登録要求メッセージに応答して前記ホームエージェントから転送される前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信するステップとを有するものである。

これにより、移動ノードがホームネットワーク以外のネットワークに移動した場合、ホームエージェントから直ちにマルチキャストパケットを前記移動ノードに転送することができ、素早くマルチキャストパケットの間接受信を開始することができる。このため、移動ノードのネットワーク移動に際してマルチキャストパケット受信の中断時間が短縮可能となる。また、移動先のネットワークにおいてマルチキャストパケットが直接受信できない場合のマルチキャストパケット受信の中断を防止可能となる。

また、本発明の一態様として、上記のマルチキャスト受信方法であって、前記移動ノードが、前記移動先のネットワークにおいて、前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットが直接受信可能な場合は、前記ホームエージェントに対して前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの転送停止を要求するステップと、前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを直接受信するステップとを有するものとする。

これにより、移動ノードが移動先のネットワークにおいてマルチキャストパケットを直接受信可能な場合に、ホームエージェントからのマルチキャストパケットの転送を停止でき、マルチキャストパケットの受信方法を間接受信から直接受信に切り替えることができる。このため、マルチキャストパケットの転送による無駄な遅延や不要な帯域消費を削減可能となる。

また、本発明の一態様として、上記のマルチキャスト受信方法であって、前記移動ノードが、前記マルチキャストグループから離脱する際に、前記マルチキャストグループから離脱するための離脱要求メッセージを接続するネットワーク上で発行するステップと、前記ホームエージェントに対し、自ノードが離脱するマルチキャストグループの情報を通知するステップとを有するものとする。

これにより、移動ノードがマルチキャストグループから速やかに離脱でき、離脱したマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットがホームネットワークまたはホームネットワーク及び移動先のネットワークに配信されなくなるので、不要な帯域消費を削減可能となる。

また、本発明の一態様として、上記のマルチキャスト受信方法であって、前記移動ノードが、前記ホームエージェントから転送されるマルチキャストパケットを受信する間接受信と、前記移動先のネットワークにおいてマルチキャストパケットを直接受信する直接受信とが可能な場合に、前記間接受信の際のパケット損失と、前記直接受信の際のパケット損失とを比較し、パケット損失の少ない受信方法を選択するステップを有するものとする。

これにより、移動ノードにおいてパケット損失が少なく通信品質が良いマルチキャストパケットの受信が可能となる。

また、本発明の一態様として、上記のマルチキャスト受信方法であって、前記移動ノードが、前記直接受信を選択した場合は前記ホームエージェントに対し、前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの転送停止を要求し、前記間接受信を選択した場合は前記移動先ネットワーク上で前記マルチキャストグループから離脱するための離脱要求メッセージを発行するステップを有するものとする。

これにより、直接受信または間接受信の双方の受信方法において不要な帯域消費を削減可能となる。

本発明のマルチキャスト受信方法は、ネットワーク間を移動可能な移動ノードにおいてマルチキャストパケットを受信するマルチキャスト受信方法であって、前記移動ノードがネットワーク間を移動する際の移動先アドレスを管理するホームエージェントが、前記移動ノードより通知される前記移動ノードが参加または離脱する前記マルチキャストグループの情報を取得するステップと、前記取得した情報を前記移動ノードが参加するマルチキャストグループ情報に保持または削除するステップと、前記移動ノードがネットワークを移動した場合に、移動先のネットワークにおいて取得した移動先アドレスを通知する登録要求メッセージを受信するステップと、前記登録要求メッセージを受信した場合に、この登録要求メッセージに応答し、直ちに前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットをインターセプトして前記移動先のネットワーク上の移動ノードへ転送するステップとを有するものである。

また、本発明の一態様として、上記のマルチキャスト受信方法であって、前記ホームエージェントが、前記移動ノードにおいて前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを直接受信可能な場合に発行される、前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの転送停止要求を受信するステップと、前記転送停止要求を受信した場合に、前記マルチキャストパケットの転送を停止するステップとを有するものとする。

また、本発明の一態様として、上記のマルチキャスト受信方法であって、前記ホームエージェントが、前記移動ノードより前記マルチキャストグループの情報をマルチキャストグループ削除要求として取得するステップと、前記取得した情報を前記移動ノードが参加するマルチキャストグループ情報から削除するステップとを有するものとする。

本発明の移動ホストは、ネットワーク間を移動してマルチキャストパケットを受信可能な移動ホストであって、接続するネットワークを移動した場合に、自ホストの移動情報を管理するホームエージェントに移動先アドレスを通知するモバイルＩＰプロトコル処理部と、マルチキャストグループに参加するための参加要求メッセージまたは離脱するための離脱要求メッセージを発行し、参加または離脱するマルチキャストグループの情報を前記ホームエージェントに通知するマルチキャストグループ管理部と、前記接続するネットワークを移動した場合に、移動先のネットワークにおいて前記ホームエージェントから転送される前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信制御処理部とを備えるものである。

これにより、移動ノードが接続するネットワークを移動した場合に、ホームエージェントから直ちに前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを転送することができるため、移動ノードのネットワーク移動に際してマルチキャストパケット受信の中断時間を短縮可能となる。また、移動先のネットワークにおいて前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットが受信できない場合のマルチキャストパケット受信の中断を防止可能となる。

また、本発明の一態様として、上記の移動ホストであって、前記マルチキャストパケット受信制御処理部は、前記移動先のネットワークにおいて前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを直接受信可能な場合は、前記ホームエージェントに対して転送停止要求を発行し、前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを直接受信するものとする。

これにより、移動ノードが前記移動先のネットワークにおいて前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを直接受信可能な場合に、ホームエージェントからのマルチキャストパケットの転送を停止でき、マルチキャストパケットの転送による無駄な遅延や不要な帯域消費を削減可能となる。

本発明のホームエージェントは、ネットワーク間を移動してマルチキャストパケットを受信可能な移動ホストの移動情報を管理するホームエージェントであって、前記移動ホストから移動先アドレスを取得するモバイルＩＰプロトコル処理部と、前記移動ホストから通知される、前記移動ホストが参加または離脱するマルチキャストグループの情報を取得するマルチキャストグループ管理部と、前記移動ノードがホームネットワーク以外のネットワークに移動した場合、前記マルチキャストグループ宛に送信されたマルチキャストパケットをインターセプトして前記移動先のネットワーク上の移動ホストへ転送するマルチキャストパケット転送処理部とを備えるものである。

これにより、移動ノードが接続するネットワークを移動して、移動ノードから登録要求メッセージを受信した場合に、直ちにマルチキャストグループ宛に送信されたマルチキャストパケットを移動先のネットワーク上の移動ノードへ転送することで、移動ノードのネットワーク移動に際してマルチキャストパケット受信の中断時間を短縮可能となる。また、移動先のネットワークがマルチキャストに対応しない場合のマルチキャストパケット受信の中断を防止可能となる。

また、本発明の一態様として、上記のホームエージェントであって、前記マルチキャストパケット転送処理部は、前記移動ホストにおいてマルチキャストパケットを直接受信可能な場合に発行される転送停止要求を受信した場合に、前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの転送を停止するものとする。

これにより、移動ノードが移動先のネットワークにおいてマルチキャストパケットを直接受信可能な場合に、前記マルチキャスト宛のマルチキャストパケットの転送を停止することで、マルチキャストパケットの転送による無駄な遅延や不要な帯域消費を削減可能となる。

本発明によれば、マルチキャストグループに参加している移動ホストがネットワークを移動した際に、マルチキャストパケット受信の中断時間を短縮することが可能なマルチキャスト受信方法を提供できる。また、マルチキャストグループに参加している移動ホストがネットワークを移動した際に、間接受信のためのパケット転送による余分な帯域消費を削減することが可能なマルチキャスト受信方法を提供できる。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態におけるネットワーク構成図である。ここでは、ホームネットワーク１０３、移動先ネットワークＡ１０４、移動先ネットワークＢ１０５、移動先ネットワークＣ１０６、送信元ネットワーク１１０を有する例を示す。図１中のホームネットワーク１０３、移動先ネットワークＡ１０４、移動先ネットワークＣ１０６、送信元ネットワーク１１０はマルチキャストに対応しており、ホームネットワーク１０３、移動先ネットワークＡ１０４、移動先ネットワークＣ１０６は、送信元ネットワーク１１０からのマルチキャストパケットを受信できるネットワークである。また、移動先ネットワークＢ１０５は送信元ネットワーク１１０との経路上にマルチキャストに対応していないネットワークまたはルータがあり、送信元ネットワーク１１０からのマルチキャストパケットを受信できないネットワークである。

ホームエージェント１００と移動ホスト１０１−１はホームネットワーク１０３に接続している。そして、移動ホスト１０１−１は移動１０７、１０８、１０９により、移動ホスト１０１−２、移動ホスト１０１−３、移動ホスト１０１−４として、それぞれ移動先ネットワークＡ１０４、移動先ネットワークＢ１０５、移動先ネットワークＣ１０６に順に接続する。

送信元ネットワーク１１０に接続する送信元ホスト１０２は、ホームネットワーク１０３上のホームエージェント１００を介した間接受信方法で受信可能な任意のスコープのマルチキャストグループに対してマルチキャストパケットを送信しているホスト（ノード）である。ホームネットワーク１０３、移動先ネットワークＡ１０４、移動先ネットワークＣ１０６上の移動ホスト１０１−１、１０１−２、１０１−４は、送信元ホスト１０２から送信された前記マルチキャストパケットを直接受信方法で受信できる。また、前記マルチキャストグループのマルチキャストパケットは、移動先ネットワークＢ１０５上の移動ホスト１０１−３であっても、ホームネットワーク１０３上のホームエージェント１００を介した間接受信方法で受信可能とする。すなわち、移動ホスト１０１−１〜１０１−４は、ネットワーク間を移動可能であり、送信元ホスト１０２から送信されるマルチキャストパケットを直接、またはホームエージェント１００を介して間接的に受信するホスト（移動ノード）である。

図２および図３は第１の実施形態におけるマルチキャストパケット受信方法を示したシーケンス図である。図２および図３に示す送信元ホスト、ホームエージェント（ホームネットワークに接続）、移動ホスト（ホームネットワーク）、移動ホスト（移動先ネットワークＡ）、移動ホスト（移動先ネットワークＢ）、移動ホスト（移動先ネットワークＣ）は、図１に示す送信元ホスト１０２、ホームエージェント１００、移動ホスト１０１−１、移動ホスト１０１−２、移動ホスト１０１−３、移動ホスト１０１−４にそれぞれ対応する。また、図２および図３の送信元ネットワーク、ホームネットワーク、移動先ネットワークＡ、移動先ネットワークＢ、移動先ネットワークＣは、図１の送信元ネットワーク１１０、ホームネットワーク１０３、移動先ネットワークＡ１０４、移動先ネットワークＢ１０５、移動先ネットワークＢ１０６にそれぞれ対応する。また、図２および図３の移動２０４、２１８、２２８は図１の移動１０７、１０８、１０９にそれぞれ対応する。なお、この例では、送信元ホスト１０２が前記マルチキャストグループに対してマルチキャストパケットを送信しているものとする。

まず、ホームネットワークに接続する移動ホストがマルチキャストグループに参加してマルチキャストパケットを受信する手順について説明する。

図２に示すように、ホームネットワーク１０３上の移動ホスト１０１−１は、マルチキャストグループ管理制御機能により、マルチキャストグループに参加するための参加要求としてＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）２０１をホームネットワーク１０３上で発行する。移動ホスト１０１−１は、マルチキャストグループに参加すると、マルチキャストグループ通知機能により、マルチキャストグループのマルチキャストアドレス（Source Specific Multicastでは、送信元ホストのＩＰアドレスと、マルチキャストアドレスになる）を記述したマルチキャストグループ登録要求２０２をホームエージェント１００に対して送信することで、新たなマルチキャストグループに参加したことをホームエージェント１００に対して通知する。

そして、ホームエージェント１００は、マルチキャストグループ登録要求２０２を受信すると、マルチキャストグループ記録機能によりマルチキャストグループ登録要求２０２に記述されたマルチキャストアドレス（Source Specific Multicastでは、送信元ホストのＩＰアドレスと、マルチキャストアドレスになる）を記録する。

次に、移動ホストが移動した場合に、この移動に伴って移動先ネットワークに接続してマルチキャストパケットの受信を継続する手順について説明する。

マルチキャストパケット２０３を受信中の移動ホスト１０１−１が、移動２０４によって移動先ネットワークＡ１０４に接続する。この移動ホスト１０１−２は、モバイルＩＰの仕様に従い、移動先アドレスである気付けアドレスを取得した後、ホームエージェント１００に対して登録要求メッセージ２０５を送信し、ホームエージェント１００から登録応答メッセージ２０６を受信する。

そして、ホームエージェント１００は、直ちにホームネットワーク１０３上に配送される全マルチキャストパケット中から、マルチキャストグループ記録機能により記録されている前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケット２０７をインターセプトする。さらに、マルチキャストパケット転送制御機能を用いて、マルチキャストパケット２０７を移動ホスト１０１−２に対して、トンネル２０９を介して気付けアドレス宛のＩＰユニキャストヘッダにカプセル化して転送２０８を行う。

移動ホスト１０１−２におけるマルチキャストパケット受信制御機能は、マルチキャストパケット受信方法を直接受信方法に切替えるため、マルチキャストグループ管理制御機能によりマルチキャストグループのマルチキャストパケットを受信するためのＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）２１０を移動先ネットワークＡ１０４上で発行する。

このとき、移動先ネットワークＡ１０４がマルチキャストに対応している場合、移動先ネットワークＡ１０４と送信元ネットワーク１１０との間でマルチキャスト配送木が構築され、マルチキャストパケットが移動ホスト１０１−２に直接配送される。その間、移動ホスト１０１−２は間接受信方法によりマルチキャストパケットの受信を継続する（２１１〜２１３）。

移動ホスト１０１−２は、移動先ネットワークＡ１０４上にマルチキャストパケット２１４が配送され始めると、マルチキャストパケットを二重に受信することになる。そこで、移動ホスト１０１−２は、マルチキャストパケット受信制御機能により、ホームエージェント１００に対して前記マルチキャストグループの情報が記述されたマルチキャスト転送停止要求２１５を送信する。

マルチキャスト転送停止要求２１５を受信したホームエージェント１００は、移動ホスト１０１−２に対する、ホームネットワーク１０３上に配送されるマルチキャストパケットの転送を停止する。

このように、本実施形態では、移動ホスト１０１−１が移動先ネットワークＡ１０４へ移動２０４を行った場合に、移動ホスト１０１−２からホームエージェント１００への登録要求メッセージ２０５の送信に対してホームエージェント１００から移動ホスト１０１−２へ登録応答メッセージ２０６を送信する。登録応答メッセージ２０６を送信後、直ちにトンネル２０９を介してマルチキャストパケットの転送２０８を行うことで、移動ホスト１０１−２におけるマルチキャストパケットの受信方法を間接受信方法に素早く切替える。これにより、送信元ネットワーク１１０から移動先ネットワークＡ１０４までのマルチキャストグループにおけるマルチキャスト配送木構築の遅延発生に対して、その間移動ホスト１０１−２におけるマルチキャストパケット受信の中断時間を短くすることができる。また、移動ホスト１０１−２がマルチキャストパケットを直接受信できる場合、移動ホスト１０１−２におけるマルチキャストパケットの受信方法を間接受信方法から直接受信方法に切替えることで、マルチキャストパケットの転送に伴う無駄な遅延や帯域消費量を削減することができる。

次に、前記マルチキャストグループのマルチキャストパケット２１７を受信中の移動ホスト１０１−２が移動２１８によって移動先ネットワークＢ１０５に接続する。移動先ネットワークＢ１０５に接続すると、モバイルＩＰの仕様に従い、気付けアドレスを取得した後、ホームエージェント１００に対して登録要求メッセージ２１９を送信し、ホームエージェント１００から登録応答メッセージ２２０を受信する。

そして、ホームエージェント１００は、直ちにホームネットワーク１０３上に配送される全マルチキャストパケット中から、マルチキャストグループ記録機能により記録されているマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケット２２１をマルチキャストパケット転送制御機能を用いて、移動ホスト１０１−３に対して、マルチキャストパケット２２１を、トンネル２２３を介して気付けアドレス宛のＩＰユニキャストヘッダにカプセル化して転送２２２を行う。

移動ホスト１０１−３におけるマルチキャストパケット受信制御機能は、マルチキャストパケット受信方法を直接受信方法に切替えるため、マルチキャストグループ管理制御機能により前記マルチキャストグループのマルチキャストパケットを受信するためのＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）２２４を移動先ネットワークＢ１０５上で発行する。

しかし、移動先ネットワークＢ１０５は、マルチキャストに対応しないため、前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットは移動先ネットワークＢ１０５に配送されない。そこで、移動ホスト１０１−３は、間接受信方法により、ホームエージェント１００がホームネットワーク１０３上でインターセプトしたマルチキャストパケット２２５を、トンネル２２７を介して受信２２６することで、マルチキャストパケットの受信を継続する。

このように、移動ホスト１０１の移動２１８に応じて、上記移動先ネットワークＡ１０４への移動２０４と同様に、移動ホスト１０１におけるマルチキャストパケットの受信方法を間接受信方法に素早く切替える。間接受信方法に素早く切替えることで、移動先ネットワークＢ１０５がマルチキャストに対応しない場合のマルチキャストパケット受信の中断を防止することができる。

次に、図３に示すように、マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケット２２７を受信中の移動ホスト１０１−３が移動２２８によって移動先ネットワークＣ１０６に接続する。移動先ネットワークＣ１０６に接続すると、モバイルＩＰの仕様に従い、気付けアドレスを取得した後、ホームエージェント１００に対して登録要求メッセージ２２９を送信し、ホームエージェント１００から登録応答メッセージ２３０を受信する。

ホームエージェント１００は、移動ホスト１０１−４に対し、直ちにホームネットワーク１０３上に配送される、マルチキャストグループ記録機能により記録されているマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケット２３１をマルチキャストパケット転送制御機能を用いて、トンネル２３３により気付けアドレス宛のＩＰユニキャストヘッダにカプセル化して転送２３２を行う。

また、移動ホスト１０１−４におけるマルチキャストパケット受信制御機能は、マルチキャストパケット受信方法を直接受信方法に切替えるため、マルチキャストグループ管理機能により前記マルチキャストグループのマルチキャストパケットを受信するためのＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）２３４を移動先ネットワークＣ１０６上で発行する。このとき、移動先ネットワークＣ１０６がマルチキャストに対応している場合、移動先ネットワークＣ１０６と送信元ネットワーク１１０との間でマルチキャスト配送木が構築される。その間、移動ホスト１０１−４は間接受信方法によりマルチキャストパケットの受信を継続する（２３５〜２３７）。

移動ホスト１０１−４は、移動先ネットワークＣ１０６上にマルチキャストパケット２３８が配送され始めると、マルチキャストパケットを二重に受信することになる。そこで、移動ホスト１０１−４は、マルチキャストパケット受信制御機能により、ホームエージェント１００に対してマルチキャストグループの情報が記述されたマルチキャスト転送停止要求２３９を送信する。

マルチキャスト転送停止要求２３９を受信したホームエージェント１００は、移動ホスト１０１−４に対する、ホームネットワーク１０３上に配送されるマルチキャストパケット２４０の転送を停止する。

なお、ホームエージェント１００は、移動ホスト１０１がマルチキャストパケットの受信方法を直接受信方法に切替えた場合でも、マルチキャストパケットのホームネットワーク１００上への配送を継続することで、移動ホスト１００が移動した場合の間接受信方法への切替えを素早く行うことができる。この場合、ホームエージェント１００は、ホームネットワーク１０３上のルータやその他ホストにより発行されるＩＧＭＰＱｕｅｒｙ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＱｕｅｒｙ）や、ＩＧＭＰＱｕｅｒｙ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＱｕｅｒｙ）、ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）を、ホームエージェント１００のマルチキャストグループ制御メッセージ転送機能により、移動ホスト１０１にトンネルを介して転送する。また、移動ホスト１０１はホームエージェント１００から転送されるＩＧＭＰＱｕｅｒｙ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＱｕｅｒｙ）に対して、マルチキャストグループ管理機能により、ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）を、トンネルを介してホームネットワーク１０３上で、ホームアドレスを用いて発行する。これにより、マルチキャストパケットのホームネットワーク１０３上への配送を継続する。このとき、移動ホスト１０１のマルチキャストグループ管理機能による、ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）の発行処理は、ＩＧＭＰ（ＩＰｖ６ではＭＬＤ）の仕様に従う。なお、ホームネットワーク１０３上の上流ルータから送信される問い合せに対して、ホームエージェント１００が報告を直接行って、マルチキャストパケットのホームネットワーク１０３上への配送を継続するようにしてもよい。

次に、移動先ネットワークに接続する移動ホストがマルチキャストグループから離脱する手順について説明する。

移動先ネットワークＣ１０６に接続するマルチキャストグループのマルチキャストパケット２４３を受信中の移動ホスト１０１−４が、マルチキャストグループから離脱する場合について説明する。移動ホスト１０１−４は、マルチキャストグループ管理制御機能により、マルチキャストグループから離脱するためのＩＧＭＰＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ（ＩＰｖ６ではＭＬＤｖ１ＤｏｎｅまたはＭＬＤｖ２Ｒｅｐｏｒｔ）２４４を移動先ネットワークＣ１０６上で発行する。

また、移動ホスト１０１−４は、マルチキャストグループ管理機能により、ホームアドレスを用いて、ＩＧＭＰＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ（ＩＰｖ６ではＭＬＤｖ１ＤｏｎｅまたはＭＬＤｖ２Ｒｅｐｏｒｔ）２４６を、トンネル２４５を介してホームネットワーク１０３上で発行２４７する。同時に、移動ホスト１０１−４は、マルチキャストグループ通知機能により、前記マルチキャストグループの情報が記述したマルチキャストグループ削除要求２４８をホームエージェント１００に対して送信する。

なお、ホームエージェント１００が、移動ホスト（１０１−１，１０１−２，１０１−３，１０１−４）によりホームネットネットワーク１０３上で発行された、マルチキャストグループに参加するためのＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）やＩＧＭＰＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ（ＩＰｖ６ではＭＬＤｖ１ＤｏｎｅまたはＭＬＤｖ２Ｒｅｐｏｒｔ）からマルチキャストグループの情報を取得し、ホームエージェント１００のマルチキャストグループ記録機能により保持するマルチキャストグループの情報を記録・削除してもよい。これにより、移動ホスト１０１のマルチキャストグループ通知機能による、ホームエージェント１００に対するマルチキャストグループ登録メッセージやマルチキャストグループ削除メッセージの送信処理を省略することができる。

以下に図４および図５を用いて、本発明の第１の実施形態に関する機能構成について説明する。図４は本発明の第１の実施形態における移動ホストの機能構成図である。移動ホスト３００は、モバイルＩＰ通信処理部３０１、モバイルＩＰプロトコル処理部３０２、マルチキャストグループ管理部３０３、マルチキャストパケット受信制御処理部３０４を有して構成される。

モバイルＩＰ通信処理部３０１は、ホームエージェントまたは通信先ホスト間でのパケットを受信し、受信したパケットに応じて各処理部に情報を伝達する。モバイルＩＰプロトコル処理部３０２は、移動ホスト３００の移動に伴う新たな気付けアドレスの取得や、ホームエージェントに対する登録要求や登録応答メッセージを送受信する機能を持つ。

マルチキャストグループ管理部３０３は、マルチキャストグループ管理制御機能およびマルチキャストグループ通知機能を持つ。具体的には、移動ホスト３００上で動作するマルチキャストデータを受信するアプリケーションのマルチキャストグループへの参加または離脱要求を記録し、マルチキャストグループに参加するためのＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）を接続するネットワーク上で発行する。それと同時に、マルチキャストグループ管理部３０３は、移動ホスト３００がホームネットワーク以外のネットワークに接続する場合、ホームエージェントを介してマルチキャストグループに参加するためのＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）をホームネットワーク上で発行する。

また、マルチキャストグループ管理部３０３は、マルチキャストグループから離脱するためのＩＧＭＰＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ（ＩＰｖ６ではＭＬＤｖ１ＤｏｎｅまたはＭＬＤｖ２Ｒｅｐｏｒｔ）を接続するネットワーク上で発行する。それと同時に、マルチキャストグループ管理部３０３は、移動ホスト３００がホームネットワーク以外のネットワークに接続する場合、ホームエージェントを介してマルチキャストグループから離脱するためのＩＧＭＰＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ（ＩＰｖ６ではＭＬＤｖ１ＤｏｎｅまたはＭＬＤｖ２Ｒｅｐｏｒｔ）をホームネットワーク上で発行する。

また、マルチキャストグループ管理部３０３は、ホームエージェントによって転送される、ホームネットワーク上のその他ノードから発行されるＩＧＭＰＱｕｅｒｙ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＱｕｅｒｙ）や、ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）に対して、ＩＧＭＰ（ＩＰｖ６ではＭＬＤ）の仕様に従い、適宜ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）を作成し、ホームエージェントを介してホームネットワーク上で発行して、ホームネットワーク上へのマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの配送を継続する。

また、マルチキャストグループ管理部３０３は、マルチキャストグループに参加する際、ホームエージェントに対して、マルチキャストグループの情報を通知する。また、マルチキャストグループから離脱する際、ホームエージェントに対して、マルチキャストグループの情報を通知する。

マルチキャストパケット受信制御処理部３０４は、マルチキャストパケット受信制御機能を持つ。具体的には、ホームエージェントを介した間接受信方法、または送信元ホストからの直接受信によりマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信し、アプリケーションにデータを伝達する。また、ホームエージェントを介した間接受信方法により前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信している状況下で、送信元ホストからの直接受信方法でパケットを受信し始めた場合、任意のタイミングでホームエージェントに対して、前記マルチキャストグループの情報が記述されたマルチキャストパケット転送停止要求を送信する。

また、マルチキャストパケット受信制御処理部３０４が、マルチキャストパケットのシーケンス解析機能を持つ。これにより、間接受信方法および直接受信方法によりマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを二重に受信し始めたタイミングで、マルチキャストパケット転送停止要求をホームエージェントに対して送信する処理を行うことにより、マルチキャスト受信方法の切替えによるパケット損失やパケット配送順序の逆転現象の発生を低減することができる。

また、マルチキャストパケット受信制御処理部３０４が、一定時間、間接受信方法および直接受信方法によりマルチキャストパケットを受信し続け、双方の受信方法におけるパケット損失を比較し、パケット損失が少ない受信方法を選択することで、より高品質なマルチキャストデータ受信が可能になる。このとき、直接受信方法を選択する場合は、マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケット転送停止要求をホームエージェントに対して送信する。また、間接受信方法を選択する場合は、移動先ネットワーク上でマルチキャストグループから離脱するためのＩＧＭＰＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ（ＩＰｖ６ではＭＬＤｖ１ＤｏｎｅまたはＭＬＤｖ２Ｒｅｐｏｒｔ）を発行してもよい。

図５は本発明の第１の実施形態におけるホームエージェントの機能構成図である。ホームエージェント４００は、モバイルＩＰ通信処理部４０１、モバイルＩＰプロトコル処理部４０２、マルチキャストグループ管理部４０３、マルチキャストパケット転送処理部４０４を有して構成される。

モバイルＩＰ通信処理部４０１は、移動ホストまたは通信先ホスト間でのパケットを受信し、受信したパケットに応じて各処理部に情報を伝達する。モバイルＩＰプロトコル処理部４０２は、移動ホストの移動に対する登録要求や登録確認メッセージを送受信する機能や、マルチキャストパケットおよびＩＧＭＰ（ＩＰｖ６ではＭＬＤ）メッセージ以外のパケットを移動ホストの気付けアドレス宛に転送する機能を持つ。

マルチキャストグループ管理部４０３は、マルチキャストグループ記録機能およびマルチキャストグループ制御メッセージ転送機能を持つ。具体的には、移動ホストからのマルチキャストグループに参加するためのＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）やマルチキャストグループ登録要求により、移動ホストが参加するマルチキャストグループ情報にマルチキャストグループの情報を記録し、前記ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）をホームネットワーク上で発行する。

また、マルチキャストグループ管理部４０３は、移動ホストからのマルチキャストグループから離脱するためのＩＧＭＰＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ（ＩＰｖ６ではＭＬＤｖ１ＤｏｎｅまたはＭＬＤｖ２Ｒｅｐｏｒｔ）やマルチキャストグループ削除要求により、移動ホストが参加するマルチキャストグループ情報からマルチキャストグループの情報を削除し、前記ＩＧＭＰＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ（ＩＰｖ６ではＭＬＤｖ１ＤｏｎｅまたはＭＬＤｖ２Ｒｅｐｏｒｔ）をホームネットワーク上で発行する。

また、マルチキャストグループ管理部４０３は、移動ホストが移動先ネットワーク上でマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを直接受信方法により受信している場合でも、ホームネットワーク上のルータやその他ホストから発行されるＩＧＭＰＱｕｅｒｙ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＱｕｅｒｙ）や、ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）を移動ホストに対して転送する。

マルチキャストパケット転送処理部４０４は、マルチキャストパケット転送機能を持つ。具体的には、ホームエージェント４００と移動ホスト間での位置登録および登録応答後、直ちに、マルチキャストグループ記録機能により記録されているマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットをインターセプトし、移動ホストの気付けアドレス宛のユニキャストヘッダでマルチキャストパケットをカプセル化して、移動ホストに対して転送する。また、移動ホストからのマルチキャストパケット転送停止要求により、マルチキャストパケット転送停止要求に含まれるマルチキャストグループ宛マルチキャストパケットの移動ホストに対する転送を停止する。

以上のように第１の実施形態によれば、マルチキャストグループに参加している移動ホストがネットワークを移動した際に、移動先アドレスの通知を受けたホームエージェントから直ちにトンネル経由でマルチキャストパケットの転送を開始することにより、移動ホストの移動に応じてマルチキャストパケットの受信方法を間接受信方法に素早く切替えることができる。これにより、移動ホストにおけるマルチキャストパケット受信の中断時間を短縮できるとともに、移動先ネットワークがマルチキャストに対応しない場合のマルチキャストパケット受信の中断を防止することができる。

また、移動先ネットワークがマルチキャストに対応しており、移動ホストがマルチキャストパケットを直接受信できる場合は、ホームエージェントを介するマルチキャストパケット転送を停止することにより、移動ホストにおけるマルチキャストパケットの受信方法を間接受信方法から直接受信方法に切替えることができる。これにより、間接受信のためのマルチキャストパケット転送による無駄な遅延や余分な帯域消費量を削減することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、上記第１の実施形態における移動ホストの代わりに移動ルータを設け、端末がモバイルＩＰを適用した移動ルータに接続することで、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）を構成する場合を想定する。パーソナルエリアネットワークでは、移動ルータが複数ネットワーク間を移動する場合でも、端末はホームアドレスを使用しながら移動ルータを介して通信を継続できるという特徴を持つ。第２の実施形態は、移動ルータが複数のネットワークを移動する状況で、端末が途切れることなくマルチキャストパケットを受信する方法である。この方法は、移動ルータが第１の実施形態に記載の移動ホストと同等の機能を持つことで実現できる。

図６は本発明の第２の実施形態におけるネットワーク構成図である。ここでは、ホームネットワーク５０４、移動先ネットワークＡ５０５、移動先ネットワークＢ５０６、送信元ネットワーク５０７を有する例を示す。図６中のホームネットワーク５０４、移動先ネットワークＢ５０６、送信元ネットワーク５０７はマルチキャストに対応しており、ホームネットワーク５０４、移動先ネットワークＢ５０６は送信元ネットワーク５０７からのマルチキャストパケットを受信できるネットワークである。また、移動先ネットワークＡ５０５は、送信元ネットワーク５０７との経路上にマルチキャストに対応していないネットワークまたはルータがあり、送信元ネットワーク５０７からのマルチキャストパケットを受信できないネットワークである。

送信元ネットワーク５０７に接続する送信元ホスト５０３は、ホームネットワーク５０４上のホスト、移動先ネットワークＢ５０６上の移動ルータ５０１−２に対して直接受信方法、またはホームネットワーク５０４上のホームエージェント５００を介した間接受信方法で受信可能な任意のスコープのマルチキャストグループに対してマルチキャストパケットを送信しているホスト（ノード）である。また、前記マルチキャストグループのマルチキャストパケットは、移動先ネットワークＡ５０５上の移動ルータ５０１−１であっても、ホームネットワーク５０４上のホームエージェント５００を介した間接受信方法で受信可能とする。

ホームエージェント５００は、ホームネットワーク５０４に接続している。また、移動ルータ５０１−１は、移動先ネットワークＡ５０５に接続し、端末５０２−１は移動ルータ５０１−１に接続することでパーソナルエリアネットワーク５０８−１を構成する。また、移動５０９により、移動ルータ５０１−１は移動先ネットワークＢ５０６に接続し、移動ルータ５０１−１および端末５０２−１、パーソナルエリアネットワーク５０８−１は、それぞれ移動ルータ５０１−２および端末５０２−２、パーソナルエリアネットワーク５０８−２を構成する。すなわち、移動ルータ５０１−１〜５０１−２および端末５０２−１〜５０２−２は、ネットワーク間を移動可能であり、送信元ホスト５０３から送信されるマルチキャストパケットを直接的に受信する、またはホームエージェント５００を介して間接的に受信するホスト（移動ノード）である。

図７は第２の実施形態におけるマルチキャストパケット受信方法を記述したシーケンス図である。なお、この例では、送信元ホスト５０３が前記マルチキャストグループに対してマルチキャストパケットを送信しているものとする。

まず、マルチキャストに対応していない移動先ネットワーク上の移動ルータに接続する端末が前記マルチキャストグループに参加してマルチキャストパケットを受信する手順について説明する。

移動先ネットワークＡ５０５上の移動ルータ５０１−１に接続する端末５０２−１が、前記マルチキャストグループに参加する場合、パーソナルエリアネットワーク５０８−１上で前記マルチキャストグループに参加するためのＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）６００を、ホームアドレスを用いて発行する。

ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）６００を受信した移動ルータ５０１−１は、ＩＧＭＰＰｒｏｘｙ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＰｒｏｘｙ）機能により、ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）６００を中継し、ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）６０１を自身の気付けアドレスを用いて、移動先ネットワークＡ上で発行する。また、移動ルータ５０１−１は、端末５０２−１が発行したＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）をトンネル６０３によりホームエージェント５００に転送６０２し、ホームネットワーク５０４上で発行６０４する。

また、端末５０２−１が前記マルチキャストグループに参加すると、移動ルータ５０１−１は、ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）６００に記述された前記マルチキャストグループの情報を取得する。移動ルータ５０１−１は、マルチキャストグループ通知機能により、前記マルチキャストグループの情報を記述したマルチキャストグループ登録要求６０５をホームエージェント５００に対して送信することで、前記マルチキャストグループに参加したことをホームエージェント５００に対して通知することになる。

次に、ホームエージェント５００は、マルチキャストグループ登録要求６０５を受信すると、マルチキャストグループ記録機能によりマルチキャストグループ登録要求６０５に記述された前記マルチキャストグループの情報を記録する。ホームエージェント５００は、ホームネットワーク５０４上に配送される、マルチキャストグループ記録機能により記録されているマルチキャストアドレス宛のマルチキャストパケット６０６をインターセプトする。次に、ホームエージェント５００は、マルチキャストパケット転送制御機能を用いて、移動ルータ５０１−１に対してマルチキャストパケット６０６をトンネル６０８により、気付けアドレス宛のＩＰユニキャストヘッダにカプセル化して転送６０７を行う。

移動ルータ５０１−１は、ホームエージェント５００を介してマルチキャストパケット６０７を受信すると、パーソナルエリアネットワーク５０８−１上の端末５０２−１にマルチキャストパケット６０９を転送する。このとき、移動先ネットワークＡ５０５は、マルチキャストに対応しないので、移動ルータ５０１−１は移動先ネットワークＡ５０５から直接受信方法によりマルチキャストパケットを受信できず、ホームエージェント５００を介した間接受信方法により、前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの受信を継続することになる。

次に、移動ルータおよび端末がマルチキャストに対応した移動先ネットワークに移動した場合に、この移動に伴って前記移動先ネットワークに接続してマルチキャストパケットの受信を継続する手順について説明する。

移動ルータ５０１は、移動６１０によって移動先ネットワークＢ５０６に接続する。移動ルータ５０１は、新たな気付けアドレスを取得し、ホームエージェント５００に対して位置登録６１１を行い、ホームエージェント５００から登録確認６１２を受信する。

このとき、端末５０２−２がマルチキャストグループのマルチキャストパケットの受信を継続しているものとする。ホームエージェント５００は、直ちにホームネットワーク５０４上に配送される全マルチキャストパケット中から、マルチキャストグループ記録機能により記録されているマルチキャストアドレス宛のマルチキャストパケット６１３をマルチキャストパケット転送制御機能を用いて移動ルータ５０１−２に対して、マルチキャストパケット６１３をトンネル６１５により、前記気付けアドレス宛のＩＰユニキャストヘッダにカプセル化して転送６１４する。

また、移動ルータ５０１−２におけるマルチキャストパケット受信制御機能は、マルチキャストパケット受信方法を直接受信方法に切替えるため、マルチキャストグループ管理制御機能により気付けアドレスを用いて、マルチキャストグループのマルチキャストパケットを受信するためのＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）６１７を移動先ネットワークＢ５０６上で発行する。このとき、移動先ネットワークＢ５０６がマルチキャストに対応している場合、移動先ネットワークＢ５０６と送信元ネットワーク５０７との間でマルチキャスト配送木が構築され、マルチキャストパケットが移動ルータ５０１−２に直接配送される。その間、移動ルータ５０１−２は、間接受信方法によりマルチキャストパケットを受信し（６１８〜６２３）、端末５０２−２はマルチキャストパケット６１６の受信を継続する。

パーソナルエリアネットワーク５０８−２上の端末５０２−２は、移動先ネットワークＢ５０６上にマルチキャストパケット６２２が配送され始めると、マルチキャストパケット（６２１、６２３）を二重に受信することになる。そこで、移動ルータ５０１−２は、マルチキャストパケット受信制御機能により、ホームエージェント５００に対して、マルチキャストグループのマルチキャストアドレスが記述されたマルチキャスト転送停止要求６２４を送信する。マルチキャスト転送停止要求６２４を受信したホームエージェント５００は、移動ルータ５０１−２に対する、ホームネットワーク５０４上に配送されるマルチキャストパケット６２５の転送を停止する。

次に、移動先ネットワーク上の移動ルータに接続する端末がマルチキャストグループから離脱する手順について説明する。

端末５０２−２は、マルチキャストグループから離脱するためのＩＧＭＰＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）６２８を、ホームアドレスを用いてパーソナルエリアネットワーク５０８−２上で発行する。ＩＧＭＰＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）６２８を受信した移動ルータ５０１−２は、マルチキャストグループ管理制御機能により、パーソナルネットワーク５０８−２上にマルチキャストグループに参加するその他の端末がいるかどうか、ＩＧＭＰＧｒｏｕｐ−ＳｐｅｃｉｆｉｃＱｕｅｒｙ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＧｒｏｕｐ−ＳｐｅｃｉｆｉｃＱｕｅｒｙ）６２９によりパーソナルエリアネットワーク５０８−２上で問い合わせる。マルチキャストグループに参加するその他の端末がいない場合は、気付けアドレスを用いて、マルチキャストグループから離脱するためのＩＧＭＰＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）６３０を前記移動先ネットワーク上で発行する。

また、移動ルータ５０１−２は、マルチキャストグループ管理機能により、離脱のためのＩＧＭＰＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）６３２を、トンネル６３１によりホームエージェント５００を介して発行６３３する。ＩＧＭＰＬｅａｖｅＧｒｏｕｐ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）６３３の発行とともに、移動ルータ５０１−２は、マルチキャストグループ通知機能により、前記マルチキャストグループの情報が記述されたマルチキャストグループ削除要求６３４をホームエージェント５００に対して送信する。

以上のように、第２の実施形態では、移動ルータ５０１の移動６１０に応じて、移動ルータ５０１におけるマルチキャストパケットの受信方法を間接受信方法に素早く切替えることで、送信元ネットワーク５０７から移動先ネットワークＢ５０６までのマルチキャストグループにおけるマルチキャスト配送木構築の遅延発生に対して、その間の端末５０２−２におけるマルチキャストパケット受信の中断時間を短くすることができる。また、移動ルータ５０１−２がマルチキャストパケットを直接受信できる場合、移動ルータ５０１−２におけるマルチキャストパケットの受信方法を間接受信方法から直接受信方法に切替えることで、マルチキャストパケットの転送に伴う無駄な遅延や帯域消費量を削減することができる。

なお、ホームエージェント５００は、移動ルータ５０１−２がマルチキャストグループのマルチキャストパケットの受信方法を直接受信方法に切替えた場合でも、マルチキャストパケット６２５のホームネットワーク５０４上への配送を継続することで、移動ルータ５０１−２が移動した場合の、間接受信方法への切替えを素早く行うことができる。この場合、ホームエージェント５００は、ホームネットワーク５０４上のルータやその他ホストにより発行されるＩＧＭＰＱｕｅｒｙ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＱｕｅｒｙ）や、ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）を、移動ルータ５０１−２にトンネルを介して転送する。また、移動ルータ５０１−２は、ホームエージェント５００から転送されるＩＧＭＰＱｕｅｒｙ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＱｕｅｒｙ）や、ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）を、パーソナルエリアネットワーク５０８上の端末５０２−２に転送する。また、端末５０２−２は、ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）を、パーソナルエリアネットワーク５０８上で、ホームアドレスを用いて発行し、移動ルータ５０１−２はトンネルを介して前記ＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）を転送することで、マルチキャストパケット６２５のホームネットワーク５０４上への配送を継続する。このとき、端末５０２−２によるＩＧＭＰＲｅｐｏｒｔ（ＩＰｖ６ではＭＬＤＲｅｐｏｒｔ）の発行処理は、ＩＧＭＰ（ＩＰｖ６ではＭＬＤ）の仕様に従う。

このように第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様、マルチキャストグループに参加している移動ルータおよび端末がネットワークを移動した際に、移動先アドレスの通知を受けたホームエージェントから直ちにトンネル経由でマルチキャストパケットの転送を開始することにより、移動ルータおよび端末の移動に応じてマルチキャストパケットの受信方法を間接受信方法に素早く切替えることができる。これにより、端末におけるマルチキャストパケット受信の中断時間を短縮できるとともに、移動先ネットワークがマルチキャストに対応しない場合のマルチキャストパケット受信の中断を防止することができる。

また、移動ルータおよび端末がマルチキャストパケットを直接受信できる場合は、ホームエージェントを介するマルチキャストパケット転送を停止することにより、端末におけるマルチキャストパケットの受信方法を間接受信方法から直接受信方法に切替えることができる。これにより、間接受信のためのマルチキャストパケット転送による無駄な遅延や余分な帯域消費量を削減することができる。

本発明は、マルチキャストグループに参加している移動ホストがネットワークを移動した際に、マルチキャストパケット受信の中断時間を短縮することができ、間接受信のためのパケット転送による余分な帯域消費を削減することができる効果を有し、複数のノードに対して通信を行うマルチキャスト通信において、携帯端末等の移動可能なノードによりマルチキャストパケットを受信する際のマルチキャスト受信方法等に有用である。

本発明の第１の実施形態におけるネットワーク構成図第１の実施形態におけるマルチキャストパケット受信方法を記述したシーケンス図（その１）第１の実施形態におけるマルチキャストパケット受信方法を記述したシーケンス図（その２）本発明の第１の実施形態における移動ホストの機能構成図本発明の第１の実施形態におけるホームエージェントの機能構成図本発明の第２の実施形態におけるネットワーク構成図第２の実施形態におけるマルチキャストパケット受信方法を記述したシーケンス図ＩＰｖ４でのパケットフォーマットを示す図ＩＰｖ６でのパケットフォーマットを示す図

符号の説明

１００，４００，５００ホームエージェント
１０１−１〜１０１−４，３００移動ホスト
１０２，５０３送信元ホスト
１０３，５０４ホームネットワーク
１０４〜１０６，５０５，５０６移動先ネットワーク
１１０，５０７送信元ネットワーク
３０１，４０１モバイルＩＰ通信処理部
３０２，４０２モバイルＩＰプロトコル処理部
３０３，４０３マルチキャストグループ管理部
３０４マルチキャストパケット受信制御処理部
４０４マルチキャストパケット転送処理部
５０１−１，５０１−２移動ルータ
５０２−１，５０２−２端末
５０８−１，５０８−２パーソナルネットワーク

Claims

ネットワーク間を移動可能な移動ノードにおいてマルチキャストパケットを受信するマルチキャスト受信方法であって、
前記移動ノードが、
受信可能なマルチキャストグループに参加する際に、前記マルチキャストグループに参加するための参加要求メッセージを接続するネットワーク上で発行するステップと、
移動先アドレスを管理するホームエージェントに対し、自ノードが参加するマルチキャストグループの情報を通知するステップと、
接続するネットワークを移動した場合に、前記マルチキャストグループに参加するための参加要求メッセージを移動先のネットワーク上で発行するステップと、
前記ホームエージェントに対し、前記移動先のネットワークにおいて取得した移動先アドレスを登録するための登録要求メッセージを発行するステップと、
前記登録要求メッセージに応答して前記ホームエージェントから転送される前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信するステップと
を有するマルチキャスト受信方法。
請求項１記載のマルチキャスト受信方法であって、
前記移動ノードが、
前記移動先のネットワークにおいて、前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットが直接受信可能な場合は、前記ホームエージェントに対して前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの転送停止を要求するステップと、
前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを直接受信するステップと
を有するマルチキャスト受信方法。
請求項１記載のマルチキャスト受信方法であって、
前記移動ノードが、
前記マルチキャストグループから離脱する際に、前記マルチキャストグループから離脱するための離脱要求メッセージを接続するネットワーク上で発行するステップと、
前記ホームエージェントに対し、自ノードが離脱するマルチキャストグループの情報を通知するステップと
を有するマルチキャスト受信方法。
請求項１記載のマルチキャスト受信方法であって、
前記移動ノードが、
前記ホームエージェントから転送されるマルチキャストパケットを受信する間接受信と、前記移動先のネットワークにおいてマルチキャストパケットを直接受信する直接受信とが可能な場合に、前記間接受信の際のパケット損失と、前記直接受信の際のパケット損失とを比較し、パケット損失の少ない受信方法を選択するステップを有するマルチキャスト受信方法。
請求項４記載のマルチキャスト受信方法であって、
前記移動ノードが、
前記直接受信を選択した場合は前記ホームエージェントに対し、前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの転送停止を要求し、前記間接受信を選択した場合は前記移動先ネットワーク上で前記マルチキャストグループから離脱するための離脱要求メッセージを発行するステップを有するマルチキャスト受信方法。
ネットワーク間を移動可能な移動ノードにおいてマルチキャストパケットを受信するマルチキャスト受信方法であって、
前記移動ノードがネットワーク間を移動する際の移動先アドレスを管理するホームエージェントが、
前記移動ノードより通知される前記移動ノードが参加または離脱する前記マルチキャストグループの情報を取得するステップと、
前記取得した情報を前記移動ノードが参加するマルチキャストグループ情報に保持または削除するステップと、
前記移動ノードがネットワークを移動した場合に、移動先のネットワークにおいて取得した移動先アドレスを通知する登録要求メッセージを受信するステップと、
前記登録要求メッセージを受信した場合に、この登録要求メッセージに応答し、直ちに前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットをインターセプトして前記移動先のネットワーク上の移動ノードへ転送するステップと
を有するマルチキャスト受信方法。
請求項６記載のマルチキャスト受信方法であって、
前記ホームエージェントが、
前記移動ノードにおいて前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを直接受信可能な場合に発行される、前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの転送停止要求を受信するステップと、
前記転送停止要求を受信した場合に、前記マルチキャストパケットの転送を停止するステップとを有するマルチキャスト受信方法。
請求項６記載のマルチキャスト受信方法であって、
前記ホームエージェントが、
前記移動ノードより前記マルチキャストグループの情報をマルチキャストグループ削除要求として取得するステップと、
前記取得した情報を前記移動ノードが参加するマルチキャストグループ情報から削除するステップとを有するマルチキャスト受信方法。
ネットワーク間を移動してマルチキャストパケットを受信可能な移動ホストであって、
接続するネットワークを移動した場合に、自ホストの移動情報を管理するホームエージェントに移動先アドレスを通知するモバイルＩＰプロトコル処理部と、
マルチキャストグループに参加するための参加要求メッセージまたは離脱するための離脱要求メッセージを発行し、参加または離脱するマルチキャストグループの情報を前記ホームエージェントに通知するマルチキャストグループ管理部と、
前記接続するネットワークを移動した場合に、移動先のネットワークにおいて前記ホームエージェントから転送される前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信制御処理部と
を備える移動ホスト。
請求項９記載の移動ホストであって、
前記マルチキャストパケット受信制御処理部は、前記移動先のネットワークにおいて前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを直接受信可能な場合は、前記ホームエージェントに対して転送停止要求を発行し、前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを直接受信するものである移動ホスト。
ネットワーク間を移動してマルチキャストパケットを受信可能な移動ホストの移動情報を管理するホームエージェントであって、
前記移動ホストから移動先アドレスを取得するモバイルＩＰプロトコル処理部と、
前記移動ホストから通知される、前記移動ホストが参加または離脱するマルチキャストグループの情報を取得するマルチキャストグループ管理部と、
前記移動ノードがホームネットワーク以外のネットワークに移動した場合、前記マルチキャストグループ宛に送信されたマルチキャストパケットをインターセプトして前記移動先のネットワーク上の移動ホストへ転送するマルチキャストパケット転送処理部と
を備えるホームエージェント。
請求項１１記載のホームエージェントであって、
前記マルチキャストパケット転送処理部は、前記移動ホストにおいてマルチキャストパケットを直接受信可能な場合に発行される転送停止要求を受信した場合に、前記マルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの転送を停止するものであるホームエージェント。