JP2007500960A - ゲオグラフィカルアドレスに対するメッセージルーティングのダイナミックかつトラヒックドリブン形最適化 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サービスプロバイダーが特別に選択された地理的領域、すなわちゲオグラフィカルエリアにいる顧客またはモバイルユーザに対するサービスをセットアップすることができることを保証するために通信ネットワークにおいて使用される。
近い将来においてサービスプロバイダーは顧客に、特別に選択可能なゲオグラフィカルエリアにおけるサービスをセットアップするまたは情報をそこに送信するという可能性、いわゆるトゥーポシビリティーを提供しようとしている。この手法によって、モバイル(ワイヤレス)ユーザは現在位置に関連している利用可能なサービスおよび情報を維持することができる、例えば特別なオファーをショップのエリアに所在しているユーザに対して宣伝することができる。
− ゲオグラフィカルエリアに宛てられたメッセージの到着レートを短い時間間隔内で監視し、
− しきい値に達することに基づいて、メッセージをゲオグラフィカルエリアにルーティングするためのマルチキャストグループを確立し、ここでメッセージを配送する責任のあるネットワーク装置はマルチキャストグループを連結し、
− 前記マルチキャストグループの確立に基づいてメッセージをゲオグラフィカルエリアに配送する。
図1.1はゲオグラフィカルエリアに対するルーティングを示し、
図3.1はダイナミックに確立されたマルチキャストグループを示し、
図3.2はダイナミックマルチキャストグループ確立の概観を示す。
図1.2に示されているようなアーキテクチャが存在しているものと仮定する。それはゲートウェイ(GW)を介してインターネットに接続されているシンプルな分配ネットワークを示している。分配ネットワークにおけるアクセスルータは所定のカバレージエリアを有しているアンテナに対してホストを務めている。GWおよびアクセスルータはいくつかの中間ルータを介して接続されている。これらのいくつかはGeoCastが分からず、すなわちそれぞれのメッセージはIPユニキャストを用いてこれらを通り抜けられなければならない。
1. 主要な目的はメッセージをその目標地にルーティングするための一層効率よいソリューションを見つけ出すこと、すなわちアプリケーションレベルまたは中間ルータにおいて処理するその他いずれかのアプリケーションレベルにおいてインターセクションチェックをしないですむようにすることである。
2. 同様に実践的に重要である第2の目的は、GeoCastの別の欠点を回避することである:すべてのメッセージは、アドレス指定されるべき多数のGeoCastルータが送信GeoCastルータから受信GeoCastルータへのネットワークパスの大部分を共有しているとしても、GeoCastルータ間をユニキャストを介して送信されるという事実は結果的に分配ネットワークの部分において不必要なメッセージ重複を生ぜしることになる。分配ネットワークにおけるリソースを節約するために、種々の宛先に対するネットワークパスが実際に分岐している、ネットワークポイント(IPルータ)のできるだけ近傍でメッセージを複写することが望ましい。
本明細書の冒頭に挙げたGeoCastメカニズムは、それぞれの中間システムのカバレージエリアを用いたメッセージの目標ゲオグラフィカルアドレスのインターセクションチェックに基づいている。上述したように、チェックのために無視できないほど膨大な計算パワーおよび計算時間が必要である。付加的に、アドレスの煩雑な構文解析がメッセージ中のそのプリゼンテーションに依存して必要である。インターセクションチェックはそれぞれの単一メッセージに対して実施されなければならない。少なくとも、GeoCastは転送決定をスピードアップするためにキャッシュエントリを使用する。メッセージはIDを介してまたはメッセージヘッダの部分であるその他の価値、例えば出所アドレスおよび宛先アドレスによって識別される。第1のパケットが受信された後、結果生じた転送決定がキャッシュに記憶される。以降は同じIDを有する後続のメッセージはインターセクションチェックをスキップすることができるが、にも拘わらずメッセージはゲオグラフィカルルーティングモジュールによって処理されて、IDおよびそれぞれのルータにおける相応のキャッシュエントリが求められなければならない。別の不都合は、メッセージがユニキャストを介して送信されることであり、ネットワークにおいて伝送されるべきメッセージの総量を低減するための適当なメカニズムはない(例えばマルチキャストルーティングはない)。メッセージルーティングのダイナミック最適化に対するメカニズムは設けられてない。
IPマルチキャストに基づいている別のメカニズムは、GPSマルチキャストルーティングスキーマと呼ばれている〔2〕。転送決定をスピードアップするために、マルチキャストグループが分配ネットワークにおいて確立される。ルータは複数のアトムに結合されかつマルチキャストアドレスがこれらに割り当てられる。いくつかのアトムは自らのアドレスを有するパーティションに再び結合されかつこれらパーティションはより大きなパーティションに結合されることができる。それからメッセージ中の目標ゲオグラフィカルアドレス多角形が、所有している最も小さなパーティションによって近似されかつ相応のIPマルチキャストアドレスに送信される。このために宛先ゲオグラフィカルアドレスからマルチキャストグループへのマッピングが必要である。このアプローチの1つの欠点は、マルチキャストグループがたまにしか正確な目標エリアに整合しないという事実である。このことは、ネットワーク内のいくつかのシステムが誤ってパケットを受信し、インターセクションチェックを実施しかつそれを棄却することを意味している。このアプローチの主な欠点は、スタチックマルチキャストメカニズムをネットワークにおいて使用することができる前に、カバレージエリアのアトムおよびパーティションへの分割が必要であることである。このために困難なネットワークプラニング問題が生じ、このためにトラヒックパターンの煩雑な考察および推定(この時点ではまだ未知である)およびネットワークのプリコンフィギュレーションに対するおよびその動作期間中の多数の管理上の交互作用が必要である。このアプローチを用いた別の問題は、ゲオグラフィカルトポロジーをどのように分割するかおよびどのマルチキャストグループを作るのかが仮に決定されなければならないことであり、このことは非常にあり得ることには数多くの滅多にしかないまたは全く以て使用されないマルチキャストグループが生じることになる。つまりこれらのグループに対して(まれな)マルチキャストアドレスが割り当てられなければならずかつシグナリングトラヒックが交換されかつ処理されなければならないといことになる。
アクセスルータおよびそのカバレージエリアにおけるモバイルクライアント間のメッセージの分配のために、GPSマルチキャストルーティングスキーマ〔2〕は“last Mile”ルーティングに対するマルチキャストグループを展開させる。アクセスルータは1つのグループを特定のエリア内のすべてのモバイルクライアントに割り当てる。このことはダイナミックにも行われかつ例えば固有のゲオグラフィカル多角形に基づいてる。その中のすべてのモバイルクライアントはグループに連結されることができる。それは、クライアントの仮定されるGPSモジュールから導出されるクライアントゲオグラフィカルアドレスを知っているからである。本願明細書に記載されている本発明とは対照的に、マルチキャストグループは分配ネットワークにおいてパケット遅延を低減しかつ中間システムにおける転送決定をスピードアップするようには展開されないが、グループはアクセスルータとモバイルクライアントとの間でだけ有効でありかつモバイルクライアントが受信することになる不必要なメッセージの量を低減しかつエアインタフェースの希少なリソースをセーブするという目的を有している。このメカニズムの別の不都合はそれぞれ固有の個別ゲオグラフィカルアドレスに対して1つのマルチキャストグループが割り当てられかつ維持されることである。
1. ゲートウェイまたはゲートウェイ(すなわち上位レベルルータ)自体に近接する分配ネットワークにおけるルータはソフトステートメッセージカウンタを所有している。それは所定の時間間隔において現れる同じまたは類似の目標ゲオグラフィカルアドレスを有するGeoCastメッセージを計数する。ダイナミックマルチキャストグループが確立されない限り、メッセージはGeoCast(すなわちインターセクションチェック付きまたは決定を含んでいるその他のアプリケーション層)を介して種々の中間ルータを通って地図上区域に直接メッセージを放出するアクセスルータに転送される。
・ 種々の宛先のゲオグラフィカルアドレスに対する多重のIPマルチキャストグループは、希少なIPマルチキャストアドレスを破棄しかつ僅かなトラヒックしか受信しないから全く受信しないゲオグラフィカルエリアに対するそれぞれのマルチキャストグループを維持することに対するシグナリングを実施することなく維持することができる。
− ゲオグラフィカルアドレスへのルーティングのために分配ネットワークにおける中間システムへ決定を転送する煩雑なアプリケーションレベルを巧みに回避すること
− 分配ネットワークにおけるルーティングをトラヒックドリブン手法で最適化すること
− 「需要の高いゲオグラフィカルエリア」のダイナミック計算を許容しかつこの種エリアに対する効率よいメッセージ分配に対するマルチキャストグループを特別に作ること
− スタチックマルチキャストグループのコンストラクションに対する難しくかつ煩わしい「ゲオグラフィカルエリアの予めの分割化ステップ」を回避する。
Claims (9)
- 通信ネットワークにおけるメッセージの配送方法であって、
− ゲオグラフィカルエリアに宛てられたメッセージの到着レートを短い時間間隔内で監視し、
− しきい値に達することに基づいて、前記メッセージを前記ゲオグラフィカルエリアにルーティングするためのマルチキャストグループを確立し、ここで前記メッセージを配送する責任のあるネットワーク装置は前記マルチキャストグループを連結し、
− 前記マルチキャストグループの確立に基づいて前記メッセージを前記ゲオグラフィカルエリアに配送する
ステップを有している方法。 - 更に、前記マルチキャストグループの確立後に到来する前記ゲオグラフィカルエリアに宛てられたいずれか別のメッセージを前記マルチキャストグループを介して配送する
ステップを有している
請求項1記載の方法。 - 更に、予め定めた時間間隔内に前記ゲオグラフィカルエリアに宛てられたメッセージが到来せずに該時間間隔が経過終了した後に前記マルチキャストグループを除去する
ステップを有している
請求項1または2記載の方法。 - 前記ゲオグラフィカルエリアに宛てられるメッセージはそれぞれ、宛先のゲオグラフィカルアドレスによって定義されている
請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 - 前記メッセージの前記宛先のゲオグラフィカルアドレスは同一または類似である
請求項4記載の方法。 - 前記到着レートの監視はソフトステートメッセージカウンタを使用して実施される
請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。 - 高速インターネットプロトコル転送は前記メッセージの、前記マルチキャストグループにおける転送のために使用される
請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。 - 請求項1から7までのいずれか1項記載の方法を実施するための手段を有している、通信ネットワークに設置されているネットワーク装置。
- 前記ネットワーク装置はルータまたはゲートウェイである
請求項8記載のネットワーク装置。
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