JP3142492B2 - ネットワークのマルチキャスト通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ＡＴＭ
（Asynchronous Transfer Mode：非同期転送モード）交
換網といったネットワークにおいて、マルチキャスト通
信を行うネットワークのマルチキャスト通信システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】音声、データ、動画像等あらゆる通信サ
ービスを統合化した次世代の通信ネットワークである広
帯域ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network
）等で用いられる通信技術として、ＡＴＭが考えられ
ている。また、近年、大規模データベース等の情報を広
域分散環境で処理を行うための通信プロトコル技術が重
要視されている。これらの情報は、従来の電話網等と比
較して、扱われる情報量が多いため、情報の転送を行う
ネットワークにおいては、より広帯域性が要求されてい
る。そのため、ネットワークとしては、資源を有効に、
かつ、効率的に利用するためのマルチキャスト通信が注
目されている。

【０００３】このマルチキャスト通信は、情報発信側の
ソースから情報受信側の複数のデスティネーションに対
して、１対Ｎの情報転送を行うものである。このような
通信を行うことによりネットワーク資源や帯域を共有す
ることができ、同一情報がネットワーク上を伝搬される
冗長性を避けることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のマルチキャスト通信においては、入力セルに対
してセル毎にコピーを行うため、コピーされる前の入力
セル数とコピー後の出力セル数は同じ数となる。つま
り、全てのデスティネーションは、情報の分配元である
ソースと等しい帯域を保有することになる。

【０００５】しかしながら、呼設定時にソースが要求す
る帯域に対してデスティネーションがその帯域を確保で
きない場合がある。例えば、ソースが要求する帯域が１
００Ｍｂｐｓであるのに対し、ある一つのデスティネー
ションだけがその帯域を確保することができず、例えば
５０Ｍｂｐｓしか確保できなかったとする。このような
場合、ソースは全てのデスティネーションに対して５０
Ｍｂｐｓでしかセルストリームを送出することができな
い。つまり、ソースからのマルチキャストを行う場合、
一番帯域の小さいデスティネーションに合わせてソース
での転送レートを決定しなければならず、他のデスティ
ネーションへのサービス品質（転送速度）が低下すると
いう問題があった。

【０００６】このような点から、デスティネーションの
中に、ソースより小さい帯域しか確保できないデスティ
ネーションが存在する場合でも、それ以外のデスティネ
ーションへのサービス品質を低下させることのないネッ
トワークのマルチキャスト通信システムの実現が望まれ
ていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈請求項１の構成〉データを複数のセルに分割してデー
タ転送を行うネットワークで、情報の分岐点であるコピ
ーノードにおいて各セルをコピーすることにより、複数
のデスティネーションに対してデータ転送を行うネット
ワークのマルチキャスト通信システムにおいて、コピー
ノードは、セルを蓄積する記憶媒体と、コピーノードに
入力されるソースの帯域より小さい帯域しか確保できな
いデスティネーションに対しては、記憶媒体で各セルを
一時的に蓄積させ、当該蓄積されたセルを、ソースの帯
域より小さい帯域しか確保できないデスティネーション
の帯域に応じて読み出し、そのデスティネーションに送
出するルーティング制御部とを備えたことを特徴とする
ネットワークのマルチキャスト通信システムである。

【０００８】〈請求項１の説明〉請求項１の発明は、コ
ピーノードにおいて、単にセルのコピーを行うのではな
く、コピーしたセルをそれぞれのデスティネーションの
帯域に応じたセル転送レートに変換して送出するように
したものである。このようなセル転送レートの変換のた
め、請求項１の発明では、コピーされたセルストリーム
を一旦記憶媒体で蓄積し、それぞれのデスティネーショ
ンに応じたセル転送速度で読み出して、各デスティネー
ションへのセルの転送を行うようにしている。

【０００９】ここで、データを複数のセルに分割してデ
ータ転送を行うネットワークとは、例えばＡＴＭネット
ワークであるが、データをセルやパケットといったデー
タの転送単位に分割して通信を行うネットワークであれ
ば、フレームリレーやパケット通信といった各種のネッ
トワークに適用可能である。また、マルチキャスト通信
とは、コピーノードが、入力したセルをコピーしてこれ
らセルを複数のデスティネーションに送る通信である。

【００１０】また、記憶媒体は、各セルのデータを一定
量蓄積できるものであれば、どのようなものであっても
よい。そして、記憶媒体の容量は、使用環境や対象とす
るデータ等によって適宜設定する。

【００１１】これにより、デスティネーションの中に、
ソースより小さい帯域しか確保できないデスティネーシ
ョンが存在した場合でも、他のデスティネーションのサ
ービス品質（転送速度）を低下させることなく、マルチ
キャスト通信を行うことができる。また、ソースより小
さい帯域しか確保できないデスティネーションであって
も、例えば、セル廃棄といった情報量を削減することに
よる速度変換ではないため、転送するデータ全体の情報
量をソースと等しくすることができる。従って、例えば
データベースの情報等、たとえソースより小さい帯域し
か確保できないデスティネーションであっても、情報転
送の確実性を重視する場合に有効である。

【００１２】〈請求項２の構成〉請求項１記載のネット
ワークのマルチキャスト通信システムにおいて、ルーテ
ィング制御部は、記憶媒体に蓄積されたセルを、ソース
の帯域より小さい帯域しか確保できないデスティネーシ
ョンの帯域に対応した速度で読み出す読み出し制御部
と、ソースからコピーされた各セルのうち、ソースの帯
域より小さい帯域しか確保できないデスティネーション
へのセルは、第１のアドレスを付与すると共に、読み出
し制御部が読み出したセルを入力し、このセルに対して
は、第２のアドレスを付与するアドレス変換装置と、ア
ドレス変換装置で付与されたアドレスに基づき、各セル
を、予め決められた出力ポートにルーチングすると共
に、第１のアドレスが付与されたセルに対しては、記憶
媒体が接続された出力ポートにルーティングし、かつ、
第２のアドレスが付与されたセルに対しては、ソースの
帯域より小さい帯域しか確保できないデスティネーショ
ンが接続された出力ポートにルーティングするルーティ
ングスイッチとを備えたことを特徴とするネットワーク
のマルチキャスト通信システムである。

【００１３】〈請求項２の説明〉コピーノードの出力ポ
ートは、予めデスティネーションの帯域に応じて割り付
けられている。また、特定の出力ポートは、記憶媒体に
接続されている。アドレス変換装置は、ソースの帯域よ
り小さい帯域しか確保できないデスティネーションへの
セルは、特定の出力ポートに対応した第１のアドレスを
付与する。ルーチングスイッチは、セルに第１のアドレ
スが付与されていた場合、記憶媒体に接続された出力ポ
ートにルーティングを行う。

【００１４】記憶媒体に蓄積されたセルは、読み出し処
理部により、ソースの帯域より小さい帯域しか確保でき
ないデスティネーションの帯域に合わせたセル転送速度
で読み出され、これが、アドレス変換装置に再度入力さ
れる。そして、アドレス変換装置は、ソースの帯域より
小さい帯域しか確保できないデスティネーションが接続
されている出力ポートに対応したアドレスである第２の
アドレスを付与する。これにより、ルーチングスイッチ
は、セルをその出力ポートにルーティングする。

【００１５】このように、アドレスの付与によって、記
憶媒体へのセルの蓄積や読み出し処理部から読み出した
セルの出力を管理しているため、ルーティング動作は特
に変更する必要がなく、従って、速度変換を実現するた
めのコストを最小限に抑えることができる。尚、ソース
の帯域より小さい帯域しか確保できないデスティネーシ
ョンが複数存在し、かつ異なる帯域である場合では、例
えば、読み出し処理部を（あるいは記憶媒体も）その帯
域の種類だけ複数設け、それぞれが対応したセル転送速
度で読み出すよう構成することも可能である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。図１は、本発明の具体例によるネ
ットワークのマルチキャスト通信システムの構成図であ
るが、この説明に先立ち、一般的なマルチキャスト通信
システムの説明を行う。

【００１７】《マルチキャスト通信の一般的説明》図２
は、一般的なマルチキャスト通信システムの構成図であ
る。図示例では、一つのソース２０１から五つのデステ
ィネーション２０３に対してマルチキャスト通信を行っ
ている。情報の分岐点であるコピーノード２０４におい
ては、ＡＴＭ交換における転送の単位であるセルのコピ
ーを行うことにより、複数のデスティネーション２０３
に対してのマルチキャスト通信を実現している。尚、図
中のノード２０２は、図示例においてソース２０１から
デスティネーション２０３へのマルチキャスト通信に含
まれないノードを指している。

【００１８】図３は、コピーノードでの一般的な構成お
よび動作の説明図である。コピーノードに入力したセル
３０１は、セルのヘッダ部に記されているマルチキャス
トアドレスにより、要求される数だけコピースイッチ３
０２においてコピーが行われる。コピーされたセルは、
アドレス変換装置３０３において、目的とする出力ポー
トのアドレスが付与され、その後、ルーチングスイッチ
３０４において所望するポートへとルーチングされる。

【００１９】《本発明の原理》「発明が解決しようとす
る課題」の項で述べた課題を解決する手段として、上記
のコピーノード２０４において、単にセルのコピーを行
うのではなく、コピーしたセルをそれぞれのデスティネ
ーション２０３の帯域に応じたセル転送レートに変換し
た後、デスティネーションにセルを送出することにより
解決できる。

【００２０】即ち、コピーノード２０４において、バッ
ファ、もしくはそれに代わる記憶媒体を設け、コピーさ
れたセルストリームを一旦コピーノードで蓄積し、それ
ぞれのデスティネーション２０３に応じたセル転送速度
で記憶媒体からの読み出し処理を行い、デスティネーシ
ョン２０３へのセルの転送を行う方法である。

【００２１】この方法によれば、小さい帯域しか確保で
きなかったデスティネーション２０３が存在していたと
しても、他のデスティネーション２０３がそれに依存す
ることなく、ソース２０１からのマルチキャストを実現
することが可能となり、他のデスティネーション２０３
のサービス品質が低下することはない。

【００２２】《具体例》 〈構成〉図１は、本発明の具体例におけるコピーノード
の構成および動作の説明図であり、これは、ＡＴＭノー
ドを示している。

【００２３】図示のコピーノード１００は、上記の図３
で説明したように、ソース２０１からのセルを複数個に
複写するためのコピースイッチ１０１と、セルのヘッダ
部に示されるマルチキャストアドレスを、各デスティネ
ーションへのアドレスに変換するアドレス変換装置１０
２と、所望するポートへのルーチングを行うルーチング
スイッチ１０３と、セルストリームの速度変換を行うた
めに一時的に蓄積を行う記憶媒体１０４と、各デスティ
ネーションの帯域に応じた速度でセルの読み出し処理を
行う読み出し処理部１０５から構成される。

【００２４】また、上記アドレス変換装置１０２、ルー
チングスイッチ１０３および読み出し処理部１０５によ
って、ルーティング制御部１０６が構成されている。こ
のルーティング制御部１０６は、コピーノード１００に
入力されるソース２０１の帯域より小さい帯域しか確保
できないデスティネーションに対しては、記憶媒体１０
４で各セルを一時的に蓄積させ、当該蓄積されたセル
を、ソース２０１の帯域より小さい帯域しか確保できな
いデスティネーションの帯域に応じて読み出し、そのデ
スティネーションに送出する機能を有するものである。

【００２５】即ち、アドレス変換装置１０２は、ソース
２０１からコピーされた各セルのうち、ソース２０１の
帯域より小さい帯域しか確保できないデスティネーショ
ンへのセルは、第１のアドレスを付与すると共に、読み
出し処理部１０５が読み出したセルに対しては、第２の
アドレスを付与する機能を有している。また、ルーチン
グスイッチ１０３は、アドレス変換装置１０２で付与さ
れたアドレスに基づき、各セルを、予め決められた出力
ポート１１０〜１１２にルーチングすると共に、第１の
アドレスが付与されたセルに対しては、記憶媒体１０４
が接続された出力ポート１１２にルーティングし、か
つ、第２のアドレスが付与されたセルに対しては、ソー
ス２０１の帯域より小さい帯域しか確保できないデステ
ィネーションが接続された出力ポート１１１にルーティ
ングする機能を有している。

【００２６】〈動作〉図１に示した例では、出力ポート
１１０にはソース２０１と等しい帯域を確保できたデス
ティネーションが、また、出力ポート１１１には、上述
したように、ソース２０１より小さい帯域しか確保でき
なかったデスティネーションが割り付けられているとす
る。

【００２７】コピーノード１００に到着したセルストリ
ーム１０７は、コピースイッチ１０１によってセルスト
リーム１０８とセルストリーム１０９にコピーされる。
アドレス変換装置１０２は、これらコピーされたセルス
トリーム１０８、１０９をデスティネーションに対応し
た出力ポート宛にアドレスを付与する。図示例の場合、
セルストリーム１０８はアドレス変換装置１０２によっ
て、デスティネーションに対応した出力ポート１１０の
アドレスが付与された後、ルーチングスイッチ１０３に
よって出力ポート１１０へとルーティングされる。

【００２８】一方、セルストリーム１０９は、ソース２
０１より小さい帯域しか確保できなかったデスティネー
ションに送出されるため、速度変換の動作を行う。この
ため、セルストリーム１０９は、通常のルーティングで
はなく、アドレス変換装置１０２で記憶媒体１０４に接
続されている出力ポート１１２のアドレスが付与され
る。そしてルーチングスイッチ１０３によって記憶媒体
１０４にルーチングされ、そこで一時的に蓄積される。
蓄積されたセルストリーム１０９は、読み出し処理部１
０５によって、デスティネーションの帯域に応じたセル
転送速度で記憶媒体１０４から読み出され、再度、アド
レス変換装置１０２に入力される。アドレス変換装置１
０２では、デスティネーションに対応する出力ポート１
１１のアドレスを付与し、ルーチングスイッチ１０３で
は、そのアドレスに基づき、出力ポート１１１へのルー
ティングを行う。

【００２９】以上の動作により、小さい帯域しか確保で
きなかったデスティネーションが存在したとしても、他
のデスティネーションがそれに依存することなくマルチ
キャストが実現でき、他のデスティネーションのサービ
ス品質を低下させることがない。

【００３０】〈効果〉以上のように、上記具体例によれ
ば、ソース２０１とデスティネーション間でのマルチキ
ャストを行う場合、ソース２０１より小さい帯域しか確
保できないデスティネーションが存在した場合でも、他
のデスティネーションのサービス品質（転送速度）を低
下させることなく、マルチキャスト通信を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のネットワークのマルチキャスト通信シ
ステムにおける具体例の構成および動作の説明図であ
る。

【図２】一般的なマルチキャスト通信システムの構成図
である。

【図３】コピーノードでの一般的な構成および動作の説
明図である。

【符号の説明】

１００ コピーノード １０１ コピースイッチ １０２ アドレス変換装置 １０３ ルーチングスイッチ １０４ 記憶媒体 １０５ 読み出し処理部 １０６ ルーティング制御部 １０７〜１０９ セルストリーム ２０１ ソース ２０３ デスティネーション ２０４ コピーノード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱田 恒生 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データを複数のセルに分割してデータ転
   送を行うネットワークで、情報の分岐点であるコピーノ
   ードにおいて各セルをコピーすることにより、複数のデ
   スティネーションに対してデータ転送を行うネットワー
   クのマルチキャスト通信システムにおいて、 前記コピーノードは、 セルを蓄積する記憶媒体と、 当該コピーノードに入力されるソースの帯域より小さい
   帯域しか確保できないデスティネーションに対しては、
   前記記憶媒体で各セルを一時的に蓄積させ、当該蓄積さ
   れたセルを、前記ソースの帯域より小さい帯域しか確保
   できないデスティネーションの帯域に応じて読み出し、
   そのデスティネーションに送出するルーティング制御部
   とを備えたことを特徴とするネットワークのマルチキャ
   スト通信システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のネットワークのマルチキ
   ャスト通信システムにおいて、 ルーティング制御部は、 記憶媒体に蓄積されたセルを、ソースの帯域より小さい
   帯域しか確保できないデスティネーションの帯域に対応
   した速度で読み出す読み出し制御部と、 ソースからコピーされた各セルのうち、ソースの帯域よ
   り小さい帯域しか確保できないデスティネーションへの
   セルは、第１のアドレスを付与すると共に、前記読み出
   し制御部が読み出したセルを入力し、当該セルに対して
   は、第２のアドレスを付与するアドレス変換装置と、 前記アドレス変換装置で付与されたアドレスに基づき、
   各セルを、予め決められた出力ポートにルーチングする
   と共に、前記第１のアドレスが付与されたセルに対して
   は、記憶媒体が接続された出力ポートにルーティング
   し、かつ、前記第２のアドレスが付与されたセルに対し
   ては、前記ソースの帯域より小さい帯域しか確保できな
   いデスティネーションが接続された出力ポートにルーテ
   ィングするルーティングスイッチとを備えたことを特徴
   とするネットワークのマルチキャスト通信システム。