JP2006129359A - マルチキャスト回線の確立方法、その方法を用いた通信システム、通信装置、通信装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】従来の技術では上流ＰＥが使用するＶＣ-ラベルの値は下流ＰＥごとに異なるため、マルチキャストトンネルを使ってＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅのトラヒックを転送することはできない。
【解決手段】ＰＥにＶＣ−ラベルの予約管理機能を備えさせ、ＶＰＮを構成するマルチポイント接続グループごとに一定の範囲のラベル値を予約しておき、下流ＰＥでは導出結果が他の下流ＰＥでの導出結果と同じになるよう定められた所定の規則に従ってＶＣ-ラベル値を導出し、その結果を上流ＰＥに広告する方法を提案する。
【選択図】図１４

Description

本発明は、マルチキャスト回線を確立する技術に関する。

通信事業者がレイヤ２ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を提供する技術としては、ＰＥ（プロバイダーエッジルータ）間でＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ（仮想回線）を確立し、通信事業者ネットワークを介して遠隔の加入者回線間に接続性を提供するＰＷＥ３（Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ Ｅｄｇｅ−ｔｏ−Ｅｄｇｅ）と呼ばれる手法が一般的である。
その中でも特にＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅを、ＭＰＬＳ技術を使って構築する方法が普及している。この方法では、ＰＥがＣＥ（カスタマーエッジルータ）から送られてきたレイヤ２フレームに、加入社回線を区別するためのラベル（ＶＣ−ラベル）を付与し、さらに通信事業者ネットワークの転送用プロトコルでカプセル化して転送することができる。これにより、通信事業者ネットワークで異なる加入者の信号を多重化して転送することができる。

上記カプセル化には一般的にトンネル技術が使われる。トンネル用のラベル（通信事業者ネットワーク内の転送用のラベル）がＶＣ−ラベル上に積み重ねられると、Ｐ（プロバイダールータ）は外側のラベルしか見ないので、ＶＣ−ラベルを含むデータはカプセル化されたことになる。トンネル技術としてはＭＰＬＳトンネルやＩＰトンネルなどが存在し、Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ用のユニキャストトンネル技術だけでなく、Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ＭｕｌｔｉＰｏｉｎｔ用のマルチキャストトンネル技術も確立されている。マルチキャストトンネル技術は、Ｐがトンネルの上位レイヤに位置するデータ全部をコピーしながら複数の方向へと転送していく技術である。つまりトンネル用のラベル以外のデータは、ＶＣ−ラベルも含めて全部コピーされる。

ＶＣ−ラベルを設定する方式としてはＬＤＰ（Ｌａｂｅｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｌｏｃｏｌ）（非特許文献１）が良く使われている。ＬＤＰでは、一般的にトラフィックの下流側に位置するＰＥ又はバックボーンを構成するＰが、自分自身が受け取って識別できるようなラベル値を割り当て、そのラベル値と付随情報を上流側のＰＥ／Ｐに対して、ＬＤＰを使って広告する。ただし、対向するＰＥ間に上記のトンネルを確立する場合には、トンネル区間ではＶＣ−ラベルを含めたデータはカプセル化されるため、中間に存在するＰには関係なく、ＰＥ間でＬＤＰによってＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｐａｔｈ）が確立される。つまり、下流側のＰＥがＶＣ−ラベルの値を割り当て、上流側のＰＥに広告する。

一方、従来のＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ技術はＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔを基本としていて、一組のＰＥについて収容回線につき一組の単位で確立される。Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ技術を用いたマルチポイント・レイヤ２ＶＰＮ技術として、マルチポイントのＥｔｈｅｒｎｅｔ(登録商標)接続性を提供するＶＰＬＳ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ ＬＡＮ Ｓｅｒｖｉｃｅ）があるが、フルメッシュのＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅで実現しており、Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔの思想の範囲を超えていない。
"Ｐｓｅｕｄｅｗｉｒｅ Ｓｅｔｕｐ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｕｓｉｎｇ ＬＤＰ"，ＩＥＴＦ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｄｒａｆｔ， ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｐｗｅ３−ｃｏｎｔｒｏｌ−ｐｒｏｔｏｃｏｌ−０８．ｔｘｔ，Ｊｕｌｙ ２００４．

従来のＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ接続をベースとしたＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ技術では、運ぶべきパケットにＶＣ−ＬＳＰトラヒック転送用にＶＣ−ラベルを付与する。１つのＰＥ（上流ＰＥ）にＣＥからマルチキャストのデータが送られてきた場合、上流ＰＥはＶＣ−ラベルを付与して送信すべきＰＥ（下流ＰＥ）に対してデータを送る。しかし、ＶＣ−ラベルは上記のように下流ＰＥがその値を決めるため、下流ＰＥごとにＶＣ−ラベルの値が異なるのが普通である。
一方、マルチキャストトンネル技術は、上記のようにＰがトンネルの上位レイヤに位置するデータ全部をコピーしながら複数の方向へと転送していく技術である。すなわちＶＣ−ラベルを含むデータをコピーしながら転送する技術であるから、送りたい情報部分は同じであっても下流ＰＥごとＶＣ−ラベルが異なるため、Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ技術とマルチキャストトンネル技術とを組み合わせることはできなかった。したがって、従来のＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ技術を使う場合には、マルチキャストのデータが送られてきた場合でも、上流ＰＥは複数の下流ＰＥと個別にユニキャストトンネルを確立し、Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ技術を使って通信していた。

従来のＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ技術とマルチキャストトンネル技術とが組み合わせられなかった理由を図1〜３を利用して再度説明する。図1は、ＶＰＬＳを提供するネットワーク構成の例を示しており、ＣＥ１０_ｎはカスタマーエッジルータ、ＰＥ１１_ｎはプロバイダーエッジルータ、Ｐ１２_ｎはプロバイダールータを示している。また、発明が解決する課題の例を図2に示している。ＣＥ１０_１からＣＥ１０_２、ＣＥ１０_３およびＣＥ１０_４配下のユーザ宛のマルチキャストのデータがＰＥ１１_１に送られてきたとする。ＰＥ１１_１は、ＰＥ１１_２に対してＬＤＰのラベル要求メッセージを送出する。ＰＥ１１_２はＶＣ−ラベルの値を決め、ＬＤＰラベル広告メッセージでＰＥ１１_１にＶＣ−ラベル値を送信する。図２の例では、２０を広告したとする。次にＰＥ１１_１は、ＰＥ１１_３に対してＬＤＰのラベル要求メッセージを送出し、ＰＥ１１_３はＶＣ−ラベルの値を決め、ＬＤＰラベル広告メッセージでＰＥ１１_１にＶＣ−ラベル値を送信する。図２の例では、３０を広告したとする。同様の手続きを経てＰＥ１１_４は、４０をＶＣ−ラベルの値として広告したとする。上記のようにＶＣ−ラベルの値は下流ＰＥが決定するため、通常はＰＥごとに異なるＶＣ−ラベルを広告する。しかし、マルチキャストトンネル内では、各Ｐはトンネル用ヘッダだけを見ながらＶＣ−ラベルを含むデータのコピーと次のＰへの送信を行うため、ＰＥ１１_２、ＰＥ１１_３およびＰＥ１１_４には同じＶＣ−ラベルのデータが到達する。図２の例では、ＰＥ１１_１がＶＣ−ラベル値２０を付与して送信しているが、ＶＣ−ラベル値として２０を広告したＰＥ１１_２以外のＰＥ（ＰＥ１１_３およびＰＥ１１_４）にもＶＣ−ラベル値２０のデータが到達することになり、通信できない。したがって、図３に示すようにＰＥ１１_１は、ＰＥ１１_２、ＰＥ１１_３およびＰＥ１１_４と個別にユニキャストトンネルを確立させ、ＣＥ１０_１から送られてきたデータをコピーし、下流ＰＥごとに広告されたＶＣ−ラベルを付与して送信していた。このようにすると、実際に送信したいデータ（ＣＥ１０_１から送られてきたデータ）は同一であるにもかかわらず、ＰＥ１１_１とＰ１２_１の間に３回分のトラヒックが生じる。言い換えると、下流ＰＥに共通のＶＣ−ラベルを使用してマルチキャストトンネルを利用することができれば、ＰＥ１１_１とＰ１２_１の間のトラヒックは従来の１／３にできることになる。

本発明が解決しようとする課題は、上記のように従来の技術では上流ＰＥが使用するＶＣ-ラベルの値は下流ＰＥごとに異なるため、マルチキャストトンネルを使ってＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅのトラヒックを転送することはできないという問題である。

この発明では、各ＰＥにＶＣ−ラベルの予約管理機能を備えさせ、ＶＰＮを構成するマルチポイント接続グループ（以下、ＶＰＮインスタンスという。）ごとに一定の範囲のラベル値を予約しておき、各下流ＰＥでは各下流ＰＥでの結果が同じになるよう定められた所定の規則に従ってＶＣ-ラベル値を導出し、その結果を上流ＰＥに広告する方法を提案する。

この方法により、各下流ＰＥが広告するＶＣ-ラベルはすべて同一となるため、マルチキャストトンネルを使ってＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅのトラヒックを転送することができる。したがって、マルチキャストのトラヒックに対して通信事業者ネットワークの資源を節約できるという効果がある。

以下にこの発明の実施形態を図面を参照しながら説明するが、各図中の対応する部分は同一参照番号を付けて重複説明を省略する。
［第１実施形態］
はじめに用語の説明をする。「ＶＰＮインスタンスＩＤ」とは、マルチポイント接続を提供する同一ＶＰＮ収容回線の集合の識別子であり、通信事業者が定める。例えばＶＰＬＳ環境ではＶＰＬＳ ＩＤをそのまま使用する。また、同一ＶＰＮインスタンスに属している各ＰＥの間で同一に設定する。「Ｐ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤ」とは、同一ＶＰＮインスタンスの中で各ＰＥが一意になるように１以上、Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅ以下の値を割り当てておく。つまり、ＶＰＮインスタンスＩＤとＰ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤの組によって、ＰＥは一意に決まる。同一ＰＥであってもＶＰＮインスタンスが異なれば、Ｐ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤは違う値としてもよい。しかし、同一ＶＰＮインスタンスに属する他のＰＥとは、当該ＶＰＮインスタンスに関連させたＰ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤは異なる値にしなければならない。

「Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ」、「Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅ」は、同一ＶＰＮインスタンスに属している各ＰＥの間で同一に設定する。ＰＥは、Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ以上、Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ＋Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅ未満の範囲のラベル値は、当該ＶＰＮインスタンスにおけるＶＣ−ラベルで使用する候補として予約しておき、他の無関係なインスタンスには使用しない。なお、「Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ」、「Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅ」は、ＶＣ−ラベル値の候補として予約しておく範囲を決めるために重要なパラメータであるが、この２つのパラメータの組み合わせ以外にもＶＣ−ラベル値の候補を予約しておくパラメータはある。例えば、「Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅ」を設定する代わりに予約しておくラベル値の最大値として「Ｌａｂｅｌ Ｍａｘ」を設定する方法などである。以下の説明では、ＶＣ−ラベル値の候補として予約しておく範囲を示すパラメータとして「Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ」、「Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅ」を使用する場合を説明する。

同一のＶＰＮインスタンス内での各ＰＥを識別する番号「Ｐ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤ」、該ＶＰＮインスタンスのマルチキャストトラヒックのみに使用するＶＣ−ラベル値の範囲を決める値である「Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ」と「Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅ」によって、マルチキャストトラヒックに使用するラベル値を決める場合に、他のトラヒック用のラベル値と重複することなく容易に決めることができる。なお、「Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ」をユニキャストトラヒックに用いるラベル値よりも大きく設定することで、他のユニキャストトラヒックに用いるラベル値との重複も容易に避けることができる。また、「Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅ」がＶＰＮインスタンスを構成するＰＥの数よりも大きく設定していることを管理すれば、管理しているネットワーク単位ごとに重複しないラベル値の付与となることを容易に管理できる。

「Ｐ２ＭＰ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ ＴＬＶ」とは、本発明におけて用いる情報格納単位である。その中には本発明による新しい情報と従来技術のための情報が格納される。Ｐ２ＭＰ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ ＴＬＶには、少なくとも、Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ ｔｙｐｅ、ＡＧＩ、Ｐ２ＭＰ Ｓｏｕｒｃｅ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤ、Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ、Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅ、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒが格納される。
「Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ ｔｙｐｅ」は、物理回線によって決定され、従来のＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅの仕様でも用いられている（非特許文献１）。本発明でもこのパラメータはそのまま利用する。「ＡＧＩ（Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）」も従来のＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ仕様でも用いられている（非特許文献１）。このパラメータも本発明でそのまま使用する。「Ｐ２ＭＰ Ｓｏｕｒｃｅ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤ」は、本発明で新しく定義し用いるパラメータである。Ｐ２ＭＰ Ｓｏｕｒｃｅ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤには、上流ＰＥのＰ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤを用いる。「Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ」は、従来のＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅの仕様で用いられている（非特許文献１）。本発明でもこのパラメータはそのまま利用する。

この発明の手順を図１のネットワーク構成例を使って説明する。図１ではＣＥ１０、ＰＥ１１、Ｐ１２は４個ずつ示されているが、数はいずれも任意であり、ＶＰＮと通信事業者ネットワークの規模に応じて変わる。
ステップ1
各ＰＥにはＶＰＮインスタンスごとに事前設定が登録されている。この設定は通信事業者のオペレータが手動で各ルータに設定してもよいし、何らかの外部プロトコルやアプリケーションを用いて各ＰＥに設定してもよい。設定例を図４に示す。ＶＰＬＳにおいては、ＶＰＮインスタンスにはＶＰＬＳ ＩＤをそのまま用いる。図４にはＶＰＮインスタンスＩＤ＝ＶＰＬＳ ＩＤ＝１００に関するＰＥの事前登録値が示されている。各ＰＥにはＰ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤ、Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ、Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅが登録されるが、ＶＰＮインスタンスＩＤ＝１００においては、Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ、Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅはそれぞれ４００１、１００と登録したと仮定する。言い換えると、ＶＰＮインスタンスＩＤ＝１００であるＶＰＮインスタンス内のマルチキャストのトラヒックのためにＶＣ−ラベル値４００１〜４１００が予約されたことになる。

このように同一のＶＰＮインスタンスを構成する各ＰＥに、同一の範囲の該ＶＰＮインスタンス内のマルチキャストトラヒックのためのＶＣ−ラベル値を予約することで、上流ＰＥから勝手なＶＣ−ラベル値を求めるラベル要求メッセージを送ったり、ＶＰＮインスタンス内の全ＰＥに空いているＶＣ−ラベル値を問い合わせる必要がなくなる。
ステップ２
以下ＣＥ１０_１からＣＥ１０_２、ＣＥ１０_３、ＣＥ１０_４へのＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔトラヒックの転送についての設定を行う。まず、送信側に位置するＰＥ１１_１は、事前設定の入っているＶＰＮインスタンスＩＤ＝１００に属する下流ＰＥに対してＬＤＰのラベル要求メッセージを送出する。このラベル要求メッセージには、ＦＥＣ ＴＬＶの中に上流ＰＥで管理している各種の値を入れる。図５はＰＥ１１_１がＰＥ１１_２へラベル要求メッセージを送っている様子を示しており、Ｐ２ＭＰ Ｓｏｕｒｃｅ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤ＝１、Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ＝４００１、Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅ＝１００である。
ステップ３
このラベル要求メッセージを受信した下流ＰＥは、該当するＶＰＮインスタンスについて、自分自身が管理しているＬａｂｅｌ Ｍｉｎ、Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅが受信したメッセージに書かれている内容と同じであることを確認する。Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ、Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅは、ＶＰＮインスタンスＩＤ＝１００のマルチキャストのトラヒックのために予約したＶＣ−ラベル値を示す情報だからである。また、自分自身のＰ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤが受信したメッセージに書かれているＰ２ＭＰ Ｓｏｕｒｃｅ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤと異なることを確認する。Ｐ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤは、同一ＶＰＮインスタンスの中で各ＰＥが一意になるようにするためのパラメータだからである。もしこれらの整合性確認が失敗した場合は、従来のＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ技術仕様に準じてＬＤＰのエラーメッセージを送信してエラー処理を行い、ＶＣ−ＬＳＰは確立しない。もし整合性確認がすべて正常に終了した場合には、ＬＤＰラベル広告メッセージを上流ＰＥに送信する。図６に、下流ＰＥであるＰＥ１１_２から上流ＰＥであるＰＥ１１_１へメッセージを送信している様子を示す。この送信内容は、ＰＥ１１_１から受信した内容のコピーと広告するラベルの値である。広告するラベルの値は、「Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ＋Ｐ２ＭＰ Ｓｏｕｒｃｅ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤ−１」により求められた値である。図６では「４００１＋１−１」の計算結果として４００１のラベル値が割り当てられ、ＰＥ１１_１へ送信されている。
ステップ４
ラベル広告メッセージを受け取った上流ＰＥは、その内容が送ったラベル要求メッセージに対応するものであるかを確認する。確認が失敗した場合には、従来のＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ技術仕様に準じ、ＶＣ−ＬＳＰは確立しない。確認がすべて正常に終了した場合には、受信したラベル値を下流ＰＥへのＶＣ−ラベルとする。図６の場合には、ＰＥ１１_１はＰＥ１１_２へのＶＣ−ラベルとして４００１を使用する。
ステップ５
上記ステップ２からステップ４は、Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅを張るすべての下流ＰＥに対して繰り返す。図７、図８はＰＥ１１_１とＰＥ１１_４とのやり取りの例を示す。このやり取りはＰＥ１１_１とＰＥ１１_２とのやり取りと同じであり、最終的にはＰＥ１１_１−ＰＥ１１_２、ＰＥ１１_１−ＰＥ１１_３、ＰＥ１１_１−ＰＥ１１_４の３本のＶＣ−ＬＳＰのＶＣ−ラベル値はすべて４００１となる。図９にＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅが完成したときの設定状況を示す。
ステップ６
上流ＰＥは、各下流ＰＥへのＶＣ−ＬＳＰの確立を確認し、トラヒックの転送を開始する。図１０にこの様子を示す。この例では、マルチキャストトンネル２１にもＭＰＬＳを用いているため、ラベルをスタックしている。内側に位置するＶＣ−ラベルはすべてのＶＣ−ＬＳＰで共通の４００１であることが分かる。

なお、いくつかのＰＥ間ではＶＣ−ＬＳＰが確立できたが、いくつかのＰＥ間ではＶＣ−ＬＳＰが確立できなかった場合の対応としては、すべてのＰＥ間でＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅを使用した通信をやめる方法だけでなく、同一のＶＣ−ラベル値を使用するＶＣ−ＬＳＰが確立できたＰＥ間だけでＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅを使用した通信を行い、その他のＰＥ間ではＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅを使用した通信を行うことも可能である。Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ ＷｉｒｅとＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅを組み合わせたＶＰＮの確立については、第２実施形態で説明する。
［変形例１］
図４と同一の設定がされたＶＰＮインスタンスでＰＥ１１_２が上流ＰＥとなるＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅが張られる場合について考える。図１１にこの例の場合の構成を示す。ＰＥ１１_２を上流ＰＥとし、ＰＥ１１_１、ＰＥ１１_３、ＰＥ１１_４を下流ＰＥとして第１実施形態のステップ２〜６と同様の処理を行うことでＰＥ１１_２−ＰＥ１１_１、ＰＥ１１_２−ＰＥ１１_３、ＰＥ１１_２−ＰＥ１１_４の３本のＶＣ−ＬＤＰが確立される。ＶＣ−ラベルは、上記と同じく「Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ＋Ｐ２ＭＰ Ｓｏｕｒｃｅ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤ−１」により求められが、ＰＥ１１_２のＰ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤが２であるから、「４００１＋２−１」となりＶＣ−ラベル値は４００２で統一される。ＰＥ１１_３、ＰＥ１１_４から見ると、ＰＥ１１_１から来るトラヒックはＶＣ−ラベルに４００１が付与されており、ＰＥ１１_２から来るトラヒックはＶＣ−ラベルに４００２が付与されていることになる。
［変形例２］
第１実施形態のいくつかのステップを変更した方法もある。変更点について以下に説明する。
ステップ２
上流ＰＥ１１_１が事前設定の入っているＶＰＮインスタンスＩＤ＝１００に属する下流ＰＥに対して送出するＬＤＰのラベル要求メッセージに、ＶＰＮインスタンスＩＤ、Ｐ２ＭＰ Ｓｏｕｒｃｅ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤは含めるが、Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ、Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅは含めない。
ステップ３
このラベル要求メッセージを受信した下流ＰＥは、該当するＶＰＮインスタンスについて、自分自身のＰ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤが受信したメッセージに書かれているＰ２ＭＰ Ｓｏｕｒｃｅ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤと異なることのみを確認する。下流ＰＥが広告するラベルの値は、「Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ＋Ｐ２ＭＰ Ｓｏｕｒｃｅ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤ−１」により求められた値であるが、Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎは、下流ＰＥに事前登録されている値を用いる。
ステップ４
ラベル広告メッセージを受け取った上流ＰＥは、その内容が送ったラベル要求メッセージに対応するものであるかを確認する。上流ＰＥに登録されたＬａｂｅｌ Ｍｉｎの値と下流ＰＥに登録されたＬａｂｅｌ Ｍｉｎの値とが同一であることは、本ステップで初めて確認される。確認がすべて正常に終了した場合には、受信したラベル値を下流ＰＥへのＶＣ−ラベルとする。

その他の内容は第１実施形態と同じである。このように第１実施形態に示したステップは、複数の事前登録がされた下流ＰＥが同一のＶＣ−ラベル値を上流ＰＥに広告できる仕組みであれば、上記の事前登録内容、メッセージの内容、ＶＣ−ラベル値の導出方法に限らなくても良い。
［変形例３］
第1実施例では、マルチキャストトンネル技術とＭＰＬＳ技術との組み合わせとして説明している。ここで、トンネル技術とは、上流のノードと下流のノード間で決められたラベル値を含むデータをカプセル化する技術であり、マルチキャストトンネル技術とは、カプセル化されたデータを複数の方向へコピーして転送する技術である。また、ＭＰＬＳ技術では、ＬＤＰを用いて宛先を示す値（ラベル値）を決定、広告しており、下流のノードが宛先を示す値を決め上流のノードに広告する。

本発明は上記のマルチキャストトンネル技術とＭＰＬＳ技術としてすでに確立された技術を利用すれば最も容易に実現できる。しかし、下流のノードが宛先を示す値を決め、上流のノードに広告するネットワークであり、かつノード間で決めた宛先を示す値を含むデータをカプセル化し、複数方向へコピーして転送できるネットワークであれば、第1実施形態と同じ方法で、マルチキャスト回線を確立することができる。
［第２実施形態］
図４に示した１つのＶＰＮインスタンス（ＶＰＮ インスタンス ＩＤ＝１００）に、本発明に対応していないＰＥ１１_５が追加されたとする。つまり、ＰＥ１１_５はＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅを張るために必要なＶＣ−ラベルの予約設定機能などがない従来のＰＥである。この場合に第１実施形態と同様にＣＤ１０_１からＰＥ１１_１にマルチキャストのデータが送信された場合を、図１２を使用して説明する。

ＰＥ１１_１は、第１実施形態のステップ２〜５によりＰＥ１１_２〜ＰＥ１１_５と同一のＶＣ−ラベル値を使用するＶＣ−ＬＳＰの確立を試み、ＰＥ１１_２〜ＰＥ１１_４との間ではＶＣ−ＬＳＰの確立に成功する。しかし、ＰＥ１１_５が従来のＰＥ（本発明に対応していないＰＥ）であるため、ＰＥ１１_５との間ではＶＣ−ＬＳＰの確立に失敗する。その後、従来のＬＤＰ技術によりＰＥ１１_１−ＰＥ１１_５間でＶＣ−ＬＳＰを確立する。この場合には、ＰＥ１１_５向けのＶＣ−ラベルはＰＥ１１_５が決めた値をＰＥ１１_１に広告するため、他の下流ＰＥ向けのＶＣ−ラベル値とは異なる値となる。図１２中では、ＰＥ１１_２〜ＰＥ１１_４向けのＶＣ−ラベル値が４００１に対して、ＰＥ１１_５向けは５９となっている例を示している。

ＰＥ１１_１と各下流ＰＥとの間にＶＣ−ＬＳＰは確立できたが、「発明が解決しようとする課題」で示したように、ＶＣ−ラベルが異なるトラヒックを同一のマルチキャストトンネルを使って通信することはできない。そこで、同一のＶＣ−ラベル値であるＰＥ１１_２〜ＰＥ１１_４との通信にはマルチキャストトンネル技術を使用し、ＰＥ１１_５との通信にはユニキャストトンネル技術を使用する。
このようにして、Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ ＷｉｒｅとＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅとを組み合わせたＶＰＮの確立が可能である。
［変形例］
なお、事前にＰＥ１１_１にＰＥ１１_５が従来のＰＥであることを登録しておき、ＰＥ１１_５とのＶＣ−ＬＳＰ確立フローでは、第一実施形態のステップを試みず、従来のＬＤＰ技術を直ぐに使用する方法もある。ただし、このような登録はＰＥ１１_１だけでなくＰＥ１１_２〜ＰＥ１１_４にも登録しておく必要があり、ＰＥ追加時、撤去時に他のＰＥへの登録が必要となる煩雑さを伴う。
［第３実施形態］
本発明によれば、同一のマルチキャストトンネルに異なるＶＰＮマルチキャストトラヒックを多重することもできる。その例を図１３に示す。ＰＥ１１_１は２つのＶＰＮインスタンス（ＶＰＮインスタンスＩＤ＝１００、１１０）のためにそれぞれ異なるＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅを確立している。ＶＰＮインスタンスＩＤが１１０のＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅでは、ＰＥ１１_１に設定されているＰ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤは２、Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎは５００１であるから、ＶＣ−ラベルの値は、「５００１＋２−１＝５００２」となる。ＶＰＮインスタンスＩＤが１００のＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅでは、ＶＣ−ラベル値は４００１が使用される。このようにＶＰＮインスタンスごとにＬａｂｅｌ ＭｉｎとＬａｂｅｌ Ｒａｎｇｅを設定することによって、異なるＶＰＮインスタンスで重複したＶＣ−ラベル値を使用することを防止している。ＶＣ−ラベルが異なるため、下流ＰＥは同一のマルチキャストトンネルを経由してきたトラヒックであってもＶＰＮを識別することができ、逆多重化ができる。
［第４実施形態］
本発明を実現するためのＰＥの機能構成例を図１４に示す。なお、ＰＥには本発明とは関係のない機能が多数あるが、図中では本発明に関係のない機能については原則省略している。ＰＥは、上流ＰＥになることも下流ＰＥになることもあるので、第１実施形態で示した各ステップの上流ＰＥ、下流ＰＥ両方の役割を果たす機能を備えなければならない。また、ＰＥはＭＰＬＳトンネルやＩＰトンネルのトンネル技術などのＶＣ−ラベルを含むデータをカプセル化して伝送する何らかの機能を有していなければならない。以下の説明では第１実施形態のステップにそって図１４中の各部の機能について説明する。
ステップ1を実現する構成
ＰＥには事前にＶＰＮインスタンスごとに情報が登録されている。ＰＥは、事前登録情報を受信すると、記録部１１４に登録する。この機能によって、ＰＥにＶＣ−ラベル値を予約する情報であるＶＰＮインスタンスＩＤ、Ｐ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤ、Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ、Ｌａｂｅｌ Ｒａｎｇｅなどが登録される。
ステップ２を実現する構成
上流ＰＥは下流ＰＥに対して上流ＰＥで管理している各種の値が付加されたラベル要求メッセージを送出しなければならない。ＰＥ１１はラベル要求メッセージ生成部１１５を有しており、その内部では記録部１１４の情報に基づいて従来のラベル要求メッセージ（１１５ａ）と本発明のために付加するメッセージ（１１５ｂ）が生成され、付加される（１１５ｃ）ことでラベル要求メッセージが生成される。ただし、第３実施形態のようにＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅとの組み合わせになる場合には、Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅを張る下流ＰＥ用には、従来のラベル要求メッセージの生成（１１５ａ）のみとなる。生成されたラベル要求メッセージは下流ＰＥに送信される。
ステップ３を実現する構成
ＰＥ１１がラベル要求メッセージを受信すると、ラベル要求メッセージはラベル広告メッセージ生成部１１６に送られ、記録部１１４の情報と比較される（１１６ａ）。整合性確認がすべて正常に終了した場合には、「Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ＋Ｐ２ＭＰ Ｓｏｕｒｃｅ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤ−１」によりＶＣ−ラベル値を求め、ラベル広告メッセージを上流ＰＥに送信する。
ステップ４を実現する構成
ＰＥは、ラベル広告メッセージを受け取ると、その内容が送ったラベル要求メッセージに対応するものであるかをＶＣ−ラベル値確認部１１７で確認し、受信したラベル値を下流ＰＥへのＶＣ−ラベルとして記録部１１４に記録する。
ステップ５を実現する構成
ステップ５は、すべての下流ＰＥに対してステップ２〜４を繰り返すステップであるため、マルチキャストのデータを送信する場合の従来機能で対応できる。
ステップ６を実現する構成
ＰＥ１１はＶＣ−ＬＳＰの確立を確認し、トラヒックの転送を開始する。上流ＰＥとして動作する場合には、ＶＣ−ラベル付与部１１８で送信先ＰＥを確認（１１８ａ）し、データにＶＣ−ラベルを付与（１１８ｂ）して送信する。ＶＣ−ラベルの付与は、１つのＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ ＷｉｒｅのみからＶＰＮが構成されている場合は１回であるが、第３実施形態のようにＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅとの組み合わせになる場合には、２回以上となる。例えば図１２のＰＥ１１_１の場合には、同一のＶＰＮのためにＶＣ−ラベルが２種類存在するため、ＶＣ−ラベル付与は２回行われる。下流ＰＥとして動作する場合は、ＶＣ−ラベル付のデータを受信し、ＶＣ−ラベルをＶＣ−ラベル除去部１１９で除去し、下部のＣＥに送信される。この機能は従来の機能と同じとなる。

なお、各ステップでエラーが生じた場合には従来のＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ仕様に準じてＬＤＰのエラー処理を行う。

ＶＰＬＳを提供するネットワーク構成の例を示す図。 マルチキャストトンネル技術を従来のＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ技術と組み合せた場合の問題点を示す図。 従来のＰｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅ技術で、マルチキャストのデータを送る場合のトンネル技術を示す図。 ＶＰＮインスタンスごとの事前設定の例を示す図。 ＰＥ１１_１がＰＥ１１_２へラベル要求メッセージを送っている様子を示す図。 ＰＥ１１_２がＰＥ１１_１へラベル広告メッセージを送信している様子を示す図。 ＰＥ１１_１がＰＥ１１_４へラベル要求メッセージを送っている様子を示す図。 ＰＥ１１_４がＰＥ１１_１へラベル広告メッセージを送信している様子を示す図。 Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅが完成したときの設定状況の例を示す図。 確立されたＶＣ−ＬＳＰを用いて、ＰＥ１１_１がＰＥ１１_２、ＰＥ１１_３、ＰＥ１１_４へのトラヒックを転送する様子を示す図。 図４と同一の設定がされたＶＰＮインスタンスでＰＥ１１_２が上流ＰＥとなるＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅが張られた場合の設定状況の例を示す図。 Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ ＷｉｒｅとＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ Ｐｓｅｕｄｏ Ｗｉｒｅとを組み合わせたＶＰＮの例を示す図。 同一のマルチキャストトンネルに異なるＶＰＮマルチキャストトラヒックを多重した場合の例を示す図。 ＰＥの機能構成例を示す図。

Claims (17)

1. ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）技術を使ってマルチキャスト仮想回線を確立する方法において、
   ＶＰＮ（ＶＩＲＴＵＡＬ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成するマルチポイント接続グループ（以下、ＶＰＮインスタンスという。）のために複数のＰＥ（プロバイダーエッジルータ）に一定の範囲のラベル値を予約しておく情報を登録し、
   予約がされたＰＥ（以下、予約済ＰＥという。）の１つがＶＰＮインスタンスの上流ＰＥとなった場合には、下流側の予約済ＰＥは他の下流側の予約済ＰＥと同一のＶＣ-ラベル値を上流ＰＥに広告すること、
   を特徴とするマルチキャスト仮想回線を確立する方法。
2. ＭＰＬＳ技術を使ってマルチキャスト仮想回線を確立するシステムにおいて、
   ＶＰＮインスタンスの複数のＰＥに一定の範囲のラベル値を予約する情報を登録する手段と、
   予約済ＰＥの１つがＶＰＮインスタンスの上流ＰＥとなった場合には、下流側の予約済ＰＥは他の下流側の予約済ＰＥと同一のＶＣ-ラベル値を上流ＰＥに広告する手段と、
   を備えるマルチキャスト仮想回線システム。
3. 請求項２記載のシステムにおいて、
   上流側の予約済ＰＥが該上流ＰＥの上記予約範囲のラベル情報の全部又は一部を下流ＰＥに伝達する手段、
   を備えるマルチキャスト仮想回線システム。
4. プロバイダーエッジルータとしてＭＰＬＳ技術を使ってマルチキャスト仮想回線を確立できる装置であって、
   一定の範囲のラベル値を予約する情報を登録する手段と、
   同一ＶＰＮインスタンスの他の装置と同一のＶＣ-ラベル値を導出する手段と、
   を備える通信装置。
5. 請求項４記載の装置であって、
   上記予約されたラベル値に関する情報を含むメッセージを送信する手段、
   を備える通信装置。
6. 請求項４又は５記載の装置であって、
   少なくともＶＰＮインスタンスを識別する番号、予約するラベル値の範囲を決める値、同一ＶＰＮインスタンス内のＰＥを識別する番号を登録する手段、
   を備える通信装置。
7. 請求項６記載の装置であって、
   予約されたラベル値に関する情報として、少なくともＶＰＮインスタンスを識別する番号、予約するラベル値の範囲を決める値、同一ＶＰＮインスタンス内のＰＥを識別する番号を送信する手段、
   を備える通信装置。
8. 請求項７記載の装置であって、
   ＶＣ−ラベル値を「Ｌａｂｅｌ Ｍｉｎ＋上流ＰＥのＰ２ＭＰ ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔ ＩＤ−１」により求める手段、
   を備える通信装置。
9. 請求項４〜８のいずれかに記載の装置であって、
   予約している情報と受信したラベル値に関する情報とを比較し、ラベル値の予約範囲が同一であることを確認する手段、
   を備える通信装置。
10. 請求項４〜９のいずれかに記載の装置であって、
    広告されたラベル値が送信したラベルに関する情報に基づいて導出されるラベル値と一致することを確認する手段、
    を備える通信装置。
11. 請求項４〜１０のいずれかに記載の装置であって、
    Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ仮想回線の確立ができないＰＥとの間にはＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ仮想回線を確立する手段、
    を備える通信装置。
12. ＭＰＬＳ技術を使ってマルチキャスト仮想回線を確立するプロバイダーエッジルータの制御方法であって、
    ＶＰＮインスタンスのために一定の範囲のラベル値を予約する情報を登録し、
    同一ＶＰＮインスタンスの他の装置と同一のＶＣ-ラベル値を導出し、
    導出したＶＣ−ラベル値を広告すること、
    を特徴とするプロバイダーエッジルータの制御方法。
13. 下流のノードが宛先を示す値を決め、上流のノードに広告するネットワークであり、
    かつノード間で決めた宛先を示す値を含むデータをカプセル化し、複数方向へコピーして転送できるネットワークでマルチキャスト回線を確立する方法において、
    マルチキャスト回線接続を確立するグループ内の複数のノードに一定の範囲の宛先を示す値を予約しておく情報を登録し、
    予約がされたノード（以下、予約済ノードという。）の１つが該グループの上流のノードとなった場合には、下流側の予約済ノードは他の下流側の予約済ノードと同一の宛先を示す値を上流のノードに広告すること、
    を特徴とするマルチキャスト回線を確立する方法。
14. 下流のノードが宛先を示す値を決め、上流のノードに広告するネットワークであり、
    かつノード間で決めた宛先を示す値を含むデータをカプセル化し、複数方向へコピーして転送できるネットワークでマルチキャスト回線を確立するシステムにおいて、
    マルチキャスト回線接続を確立するグループ内の複数のノードに一定の範囲の宛先を示す値を予約しておく情報を登録する手段と、
    予約済ノードの１つが該グループの上流のノードとなった場合には、下流側の予約済ノードは他の下流側の予約済ノードと同一の宛先を示す値を上流のノードに広告する手段と、
    を備えるマルチキャスト回線システム。
15. 下流のノードが宛先を示す値を決め、上流のノードに広告するネットワークであり、
    かつノード間で決めた宛先を示す値を含むデータをカプセル化し、複数方向へコピーして転送できるネットワークでマルチキャスト回線を確立できる通信装置において、
    一定の範囲の宛先を示す値を予約する情報を登録する手段と、
    同一のマルチキャスト回線接続を確立するグループの他の装置と同一の宛先を示す値を導出する手段と、
    を備える通信装置。
16. 下流のノードが宛先を示す値を決め、上流のノードに広告するネットワークであり、
    かつノード間で決めた宛先を示す値を含むデータをカプセル化し、複数方向へコピーして転送できるネットワークでマルチキャスト回線を確立する通信装置の制御方法であって、
    マルチキャスト回線接続を確立するグループのために一定の範囲の宛先を示す値を予約する情報を登録し、
    該グループの他の装置と同一の宛先を示す値を導出し、
    導出した宛先を示す値を広告すること、
    を特徴とする通信装置の制御方法。
17. 請求項２〜１１、１４又は１５のいずれかに記載のシステム又は装置としてコンピュータを実行させる通信プログラム。

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