JP3531412B2 - マルチキャスト通信システムおよびatmセル化装置 - Google Patents

マルチキャスト通信システムおよびatmセル化装置

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JP3531412B2
JP3531412B2 JP09187397A JP9187397A JP3531412B2 JP 3531412 B2 JP3531412 B2 JP 3531412B2 JP 09187397 A JP09187397 A JP 09187397A JP 9187397 A JP9187397 A JP 9187397A JP 3531412 B2 JP3531412 B2 JP 3531412B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の端末に共通
なアドレスをパケットに付与してマルチキャスト通信を
行なうシステム、および、IPデータ(パケット)をA
TM(Asynchronous Transfer Mode、非同期転送モー
ド)セルに変換するATMセル化装置に係り、特に、A
TM網におけるマルチキャスト通信の利用範囲を広げる
のに好適なマルチキャスト通信システムおよびATMセ
ル化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ATMは、例えば、横河ディジタルコン
ピュータ株式会社SI事業本部著「ATM入門:マルチ
メディア時代へのパスポート」(1994年、株式会社
トッパン発行)の第13〜31頁に記載のように、エラ
ー回復による高信頼化、遅延揺らぎの極小化、柔軟な帯
域割り付けができるといった特徴を有し、広帯域サービ
ス総合デジタル通信網(B−ISBN:Broadband-Inte
grated Services Digital Network)での伝送技術に用
いられている。特に、上記文献の第33〜50頁や、
「日経コミュニケーション別冊 ISDN活用の手引
き」(1988年、日経BP社発行)の第168〜17
7頁等に記載のように、固定長セルの採用により、セル
ヘッダの交換(スイッチング処理)をハードウェアによ
り高速に行なうことができ、映像や音声等を含むマルチ
メディア情報の配信が可能となる。
【0003】このようなATM網に、一般のパケット網
を接続する装置として、パケットをATMセルに変換す
るATMセル化装置がある。このATMセル化装置で
は、受信したパケットのアドレスに対して任意のATM
セル識別子(VPI/VCI:Virtual Path Identifie
r/Virtual Channel Identifier)を指定してセル化して
いる。
【0004】一方、パケット網を利用したコンピュータ
通信のためのプロトコルとしては、TCP/IP(Tran
smission Control Protocol/Internet Protocol)が最
も普及し、利用されている。そして、このTCP/IP
において、特定のグループに属する複数の端末に同時に
データ送信する技術として、「マルチキャスト」があ
る。このマルチキャストでは、送信端末が、クラスDと
呼ばれる所定のグループを識別するアドレスを宛先アド
レスとしたIPデータ(パケット)を中継ノードに送信
し、受信端末側では、中継ノードから送出された自分が
属しているグループを示すアドレスを有するIPデータ
を取り込むことにより、特定グループに属する複数端末
への同時データ送信(マルチキャスト通信)を実現す
る。
【0005】ATMセル化装置においても、このマルチ
キャスト対象のIPデータをATMセル化することはで
きる。しかし、従来のATMセル化装置においては、全
てのマルチキャストアドレスに対して一つのVPI/V
CIを設定している。また、ATMセルを送出するポー
トに、ATMセル化されたICMPのjoinメッセー
ジやレポートメッセージが来なければ、マルチキャスト
対象のATMセルを送出しない。その結果、例えば、衛
星回線等の単向通信でATM網に接続された端末では、
マルチキャストサービスを利用することができない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、複数の任意のクラスDのIPア
ドレスに対してそれぞれ異なる複数の任意のATM識別
子を与えることができない点と、ATMセル化装置から
IGMPのjoinメッセージおよびレポートメッセー
ジを出力することができない点である。本発明の目的
は、これら従来技術の課題を解決し、例えば、衛星回線
等の単向通信でATM網に接続された端末でのマルチキ
ャストサービスの利用を可能とし、ATM網でのマルチ
キャストの利用範囲を拡大し、ATM網のサービス性能
を向上させるマルチキャスト通信システムおよびATM
セル化装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のマルチキャスト通信システムおよびATM
セル化装置は、マルチキャストルータにATMセル化装
置を接続してマルチキャストのメンバとする。すなわ
ち、ATMセル化装置からマルチキャストルータに、メ
ンバの管理を行うためのプロトコルであるインタネット
グループマネージメントプロトコル(IGMP:Intern
et Group Management Protocol)のjoinメッセージ
(マルチキャスト受信要求)を送信し、また、マルチキ
ャストルータからのIGMPの問合せメッセージに対し
てIGMPレポートメッセージ(マルチキャスト受信応
答)を出力することにより、ATMセル化装置において
継続的にマルチキャスト用IPデータを受信可能とす
る。そして、ATMセル化装置では、例えば通信回線を
含んだ片方向のATM網におけるマルチキャストを可能
とするために、人手による操作指示等によりマルチキャ
スト用のIPアドレスにATMセル識別子(VPI/V
CI)を予め対応付けて登録しておき、受信したマルチ
キャスト用IPデータをATMセル識別子(VPI/V
CI)を用いてセル化してATM網に送出する構成と
し、ATM網を介してマルチキャストを利用する端末か
らのマルチキャスト受信要求を不要とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、このような本発明の実施例
を、図面により詳細に説明する。図1は、本発明のマル
チキャスト通信システムおよびATMセル化装置の本発
明に係る構成の第1の実施例を示すブロック図である。
本図1におけるマルチキャスト通信システムは、情報の
流れが単向となる衛星回線を経由して、ATMセルのマ
ルチキャスト通信を実現するシステムの構成を示す。
【0009】図1において、1はTCP/IPをプロト
コルとして用いるコンピュータネットワークとしてのイ
ンタネット、2はインタネット1内のマルチキャストサ
ーバからのマルチキャスト用のIPデータをインタネッ
ト1以外の他の網(ここではATM網)に配信するマル
チキャストルータ、3はマルチキャストルータ2からの
IPデータをATMセル化するATMセル化装置、4は
ATMセル化装置3へ本発明に係る指示情報を入力する
制御端末、5はATMセル化装置3からのATMセルを
無線情報に変換する送信アダプタ、6は送信アダプタ5
からの無線情報を送出する送信機、7は送信機6からの
無線情報を中継する静止衛星、8は静止衛星7からの無
線情報を受信する受信機、9は受信機8で受信した無線
情報をIPデータに変換する受信アダプタ、10は受信
アダプタで変換された情報の表示等を行う端末である。
【0010】これらマルチキャスト通信システムを構成
する各装置の機能を説明する。マルチキャストルータ2
は、ワークステーションやパソコン等で構成される。本
例では一台であるが、複数設置することも可能である。
このマルチキャストルータ2の機能は、IGMPのjo
inメッセージを受けて、マルチキャスト用のIPデー
タをインタネット1側から取得することであり、従来か
らある機能である。ATMセル化装置3は、次の図2に
その詳細を示すように、IPデータ送受信部3a、AT
Mセル生成部3b、ATMセル送信部3c、制御部3
d、および、登録部3eから構成されている。
【0011】図2は、図1におけるATMセル化装置の
構成例を示すブロック図である。図2において、IPデ
ータ送受信部3aは、図1のマルチキャストルータ2間
でのIPデータ等の送受信制御を行い、また、ATMセ
ル生成部3bは、IPデータ送受信部3aで受信したI
PデータをATMセルに変換し、ATMセル送信部3c
は、ATMセル生成部3bで変換したATMセルを図1
の送信アダプタ5に送出する。
【0012】制御部3dは、ATMセル化装置3の全体
動作を制御し、制御端末4との情報の入出力制御、IP
データ送受信部3aを介しての図1のマルチキャストル
ータ2間での各種メッセージのやり取り、ATMセル生
成部3bへの制御端末4からの情報の通知等の制御を行
う。登録部3eは、制御端末4からの本発明に係る情報
(マルチキャスト用のIPアドレスとATM識別子(V
PI/VCI))を制御部3dを介して受け取り登録す
る。この登録部3eに登録した情報(IPアドレスとV
PI/VCI)を、制御部3dは、ATMセル生成部3
bへ渡し、ATMセル生成部3bは、そのVPI/VC
Iをヘッダに付与してATMセルを生成する。尚、本図
2および図1において、制御端末4は、ATMセル化装
置3とは別の装置としているが、ATMセル化装置3と
一体とすることも可能である。
【0013】このような構成のATMセル化装置3の本
発明に係る動作は、図1におけるマルチキャストルータ
2から送られてくるマルチキャスト用IPデータをAT
Mセル化して送信アダプタ5側に送信することであり、
このために新たに加わった機能は、制御端末4で指定さ
れたマルチキャスト用IPデータについて、マルチキャ
ストルータ2へ、IGMPのjoinメッセージを送信
する機能(制御部3dとIPデータ送受信部3aによ
る)と、マルチキャストルータ2から送られてくるマル
チキャスト用IPデータをATMセル化する機能(制御
部3dと登録部3eおよびATMセル生成部3bによ
る)、および、マルチキャストルータ2側から送られて
くるIGMPの問合せメッセージにレポートメッセージ
を返送する機能(制御部3dとIPデータ送受信部3a
による)である。
【0014】図1に戻り、各装置の機能説明を続ける。
送信アダプタ5、送信機6、静止衛星7、受信機8、受
信アダプタ9の各装置の機能は従来のものと同じであ
り、また、本発明に直接には係らないので、ここではそ
の詳細は説明しない。端末10は、ワークステーション
やパソコン等で構成され、本例では1台であるが、受信
機8および受信アダプタ9と共に複数設置することで、
ATMセル化装置側3からの情報を、複数箇所で受信す
ることが可能である。この端末10の主な機能は、マル
チキャスト用のIPデータを端末10内のソフトウェア
やハードウェアで再生することであり、従来からの機能
で良い。
【0015】以下、このような構成でのマルチキャスト
通信システムおよびATMセル化装置3の動作を説明す
る。ここでは、インタネット1内のマルチキャスト用I
Pデータを、静止衛星7を介して端末10に配信するこ
とを例に説明する。まず、制御端末4から、配信したい
マルチキャスト用のIPデータのIPアドレスと、この
IPアドレスに対応付けて付与したいATM識別子、す
なわち、VPI/VCIの値を入力する。このように、
制御端末4からIPアドレスとVPI/VCIの値が入
力されると、ATMセル化装置3は、これらIPアドレ
スとVPI/VCIの値を図2に示す登録部3eに対応
付けて登録し、かつ、IPアドレスに対応してIGMP
のjoinメッセージをマルチキャストルータ2に送出
する。
【0016】ATMセル化装置3からのjoinメッセ
ージを受けたマルチキャストルータ2は、インタネット
1内から該当するマルチキャスト用IPデータを取得
し、ATMセル化装置3側に送出する。ATMセル化装
置3では、このマルチキャストルータ2からのマルチキ
ャスト用IPデータを、制御端末4から入力されていた
VPI/VCIを付与してセル化し、送信アダプタ5に
渡す。
【0017】このようにATMセル化装置3から送出さ
れたATMセルは、送信アダプタ5、送信機6、静止衛
星7、受信機8を介して受信アダプタ9で受信される。
受信アダプタ9では、ATMセルをマルチキャスト用I
Pデータに変換して、端末10へ送出する。端末10で
は、受信したマルチキャスト用IPデータを、当該する
ソフトウェアを用いて再生する。このようにして、端末
10には、ATM網を介して、インタネット1からのマ
ルチキャスト通信サービスが提供される。
【0018】さらに、ATMセル化装置3は、マルチキ
ャストルータ2からIGMPの問合せメッセージが送ら
れてきた場合、IGMPのレポートメッセージをマルチ
キャストルータ2に返す。このことにより、当該するマ
ルチキャスト用IPデータを継続して受けることができ
る。そして、ATMセル化装置3は、制御端末4からの
指示により、図2の登録部3eに登録してあるマルチキ
ャスト用IPデータのIPアドレスと、付与するVPI
/VCIの値が削除されると、それ以降、このマルチキ
ャスト用IPデータをATMセル化しない。また、マル
チキャストルー他2からのIGMPの問合せメッセージ
にも応答しない。このことにより、インタネット1から
端末10等に対するATM網を介してのマルチキャスト
通信サービスの提供を停止する。
【0019】本第1の実施例では、このようにしてAT
Mセル化装置3によりマルチキャスト通信に係る制御を
行うので、ATM網に接続された各端末への任意のマル
チキャスト通信サービスを選択して提供することが可能
となる。特に、衛星回線のように、単向の通信路が形成
されて端末10側からマルチキャスト受信要求できない
構成においても、端末10側で、マルチキャスト通信サ
ービスを利用することが可能となる。そして、このよう
に衛星を用いてATMセルを配信することにより、複数
の端末に同時に同じ情報を送出できる。
【0020】次に、他の実施例での本発明のマルチキャ
スト通信システムのおよびATMセル化装置の説明を行
う。図3は、本発明のマルチキャスト通信システムおよ
びATMセル化装置の本発明に係る構成の第2の実施例
を示すブロック図である。本図3におけるマルチキャス
ト通信システムは、ATMスイッチを経由して、ATM
セルのマルチキャスト通信を実現するシステムの構成を
示す。図3において、本例のマルチキャスト通信システ
ムに新たに設けられたものは、ATMスイッチ31、I
Pデータ生成装置32、制御端末33であり、ATMス
イッチ31は、ATMセルのVPI/VCIに基づくス
イッチング処理を行う。IPデータ生成装置32は、後
述の図4にその詳細を示す構成からなり、制御端末33
からのVPI/VCI指定に基づくATMセルのIPデ
ータへの変換を行う。
【0021】以下、この構成でのマルチキャスト通信シ
ステムおよびATMセル化装置の動作を説明する。ここ
では、インタネット1内のマルチキャスト用IPデータ
を、ATMスイッチ31を介して端末10に配信するこ
とを例に説明する。まず、制御端末4から、配信したい
マルチキャスト用のIPデータのIPアドレスと、この
IPアドレスに対応付けて付与したいATM識別子、す
なわち、VPI/VCIの値を入力すると、以下、上記
第1の実施例での動作と同様にして、ATMセル化装置
3による、IPアドレスとVPI/VCIの値の図2に
示す登録部3eへの登録と、IPアドレスに対応したI
GMPのjoinメッセージのマルチキャストルータ2
への送出、joinメッセージを受けたマルチキャスト
ルータ2による、マルチキャスト用IPデータの取得
と、ATMセル化装置3側への送出が行われる。
【0022】そして、ATMセル化装置3では、このマ
ルチキャストルータ2からのマルチキャスト用IPデー
タを、制御端末4から入力され、図2の登録部3eに登
録しておいた当該するVPI/VCIを付与してセル化
し、ATMスイッチ31に送出する。ATMスイッチ3
1は、ATMセル化装置3からのATMセルを、そのV
PI/VCIに基づきスイッチング処理して、IPデー
タ生成装置32に送信する。IPデータ生成装置32で
は、制御端末33から入力されたVPI/VCIの値に
対応するATMセルを選択して、マルチキャスト用IP
データに変換して、端末10側へ送出する。端末10で
は、受信したマルチキャスト用IPデータを、当該する
ソフトウェアを用いて再生する。
【0023】このようにして、端末10には、第1の実
施例と同様、ATM網を介して、インタネット1からの
マルチキャスト通信サービスが提供される。また、第1
の実施例と同様に、ATMセル化装置3は、マルチキャ
ストルータ2からのIGMPの問合せメッセージに対す
るIGMPのレポートメッセージの返信と、制御端末4
からの指示によるIPアドレスおよびVPI/VCI値
の削除等を行い、マルチキャスト制御の継続と停止を行
う。このように、本第2の実施例では、ATMスイッチ
31を設けたATM網において、マルチキャスト通信を
行うことができる。
【0024】図4は、図3におけるIPデータ生成装置
の構成例を示すブロック図である。IPデータ生成装置
32は、ATMセル受信部32a、IPデータ生成部3
2b、IPデータ送信部32c、制御部32dからな
る。制御部32dには、制御端末33から、それぞれ対
応付けられたマルチキャスト用IPアドレスとVPI/
VCI値が入力され、その情報をATMセル受信部32
aおよびIPデータ生成部32bに渡す。ATMセル受
信部32aは、図3のATMスイッチ31からのATM
セルを受信し、制御部32dから渡されたVPI/VC
I値のATMセルを選択して、IPデータ生成部32b
に送出する。IPデータ生成部32bは、制御部32d
から渡されたマルチキャストIPアドレスを用いて、A
TMセル受信部32aからのATMセルをIPデータに
変換し、IPデータ送信部32cを介して図3の端末1
0側に送出する。
【0025】このようなIPデータ生成装置32の構成
要素を、次の図5に示すようにして、図2のATMセル
化装置23に設けても良い。図5は、図1もしくは図3
におけるATMセル化装置の他の構成例を示すブロック
図である。本例のATMセル化装置30は、制御端末4
から入力されたマルチキャスト用IPアドレスとVPI
/VCI値を対応付けて登録部3eに登録しておくこと
により、IPデータ受信部30aで受信したマルチキャ
スト用IPデータを含むIPデータに対するATMセル
生成部3bによるATMセル化を行うと共に、ATM網
から送られてきたマルチキャスト用ATMセルを含むA
TMセルのIPデータへの変換を行う。
【0026】このような構成のATMセル化装置30
を、図1におけるマルチキャスト通信システムに適用す
る場合、ATMセル化装置30は、図中の上段の処理部
のみの機能を用いる。また、ATMセル化装置30を、
図3におけるマルチキャスト通信システムに適用する場
合には、IPデータ生成装置32の代わりに用いること
ができ、この場合、図3の端末10からのIPデータを
インタネット1側にマルチキャストすることもできる。
【0027】以上、図1〜図5を用いて説明したよう
に、本実施例のマルチキャスト通信システムおよびAT
Mセル化装置では、ATMセル化装置からマルチキャス
トルータにIGMPのjoinメッセージを送信し、ま
た、マルチキャストルータからのIGMPの問合せメッ
セージに対してIGMPレポートメッセージを出力する
ことにより、ATMセル化装置をマルチキャストルータ
によるマルチキャストのメンバとする。このことによ
り、インタネットからの任意のマルチキャスト用IPデ
ータをATM網で選択して配信(マルチキャスト通信)
することが可能となる。
【0028】特に、人手等により入力されたマルチキャ
スト用IPアドレスとセル識別子(VPI/VCI)を
予め対応付けて登録しておき、受信したマルチキャスト
用IPデータをセル識別子を用いてセル化してATM網
に送出する構成とすることにより、単向のATM網にお
けるマルチキャストが可能となる。尚、本発明は、これ
らの図1〜図5を用いて説明した実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能である。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、ATMセル化装置で、
複数の任意のクラスDのIPアドレスに対してそれぞれ
異なる複数の任意のATM識別子を与えることができ、
また、ATMセル化装置からIGMPのjoinメッセ
ージおよびレポートメッセージを出力することができ、
例えば、衛星回線等の単向通信でATM網に接続された
端末でのマルチキャストサービスの利用が可能となり、
ATM網でのマルチキャストの利用範囲が拡大でき、A
TM網のサービス性能を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマルチキャスト通信システムおよびA
TMセル化装置の本発明に係る構成の第1の実施例を示
すブロック図である。
【図2】図1におけるATMセル化装置の構成例を示す
ブロック図である。
【図3】本発明のマルチキャスト通信システムおよびA
TMセル化装置の本発明に係る構成の第2の実施例を示
すブロック図である。
【図4】図3におけるIPデータ生成装置の構成例を示
すブロック図である。
【図5】図1もしくは図3におけるATMセル化装置の
他の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1:インタネット、2:マルチキャストルータ、3:A
TMセル化装置、3a:IPデータ送受信部、3b:A
TMセル生成部、3c:ATMセル送信部、3d:制御
部、3e:登録部、4:制御端末、5:送信アダプタ、
6:送信機、7:静止衛星、8:受信機、9:受信アダ
プタ、10:端末、30:ATMセル化装置、30a:
IPデータ受信部、30d:制御部、31:ATMスイ
ッチ、32:IPデータ生成装置、32a:ATMセル
受信部、32b:IPデータ生成部、32c:IPデー
タ送信部、32d:制御部、33:制御端末。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 正芳 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−308758(JP,A) 特表2001−504308(JP,A) 石川 憲洋,マルチキャストサーバ方 式によるATM上のIPマルチキャスト 通信,情報処理学会研究報告,1996年 1月26日,第96巻,第12号,p.109− 114 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/56

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 TCP/IPをプロトコルとして用いる
    コンピュータネットワーク内のマルチキャストサーバか
    らマルチキャストルータを経由して送られてきたマルチ
    キャスト用のIPデータをATM網に送出するマルチキ
    ャスト通信システムであって、 上記ATM網に設置され上記マルチキャストルータに接
    続されたノードに、上記マルチキャスト用のIPデータ
    の上記ATM網内での送出先の経路情報を特定するAT
    M識別子を上記マルチキャスト用のアドレス別に予め対
    応付けて登録する登録手段と、 該登録手段に登録した上記マルチキャスト用のアドレス
    および上記ATM識別子に対応するインタネットグルー
    プマネージメントプロトコル(IGMP)のjoinメ
    ッセージを上記マルチキャストルータに送信する手段
    と、 上記登録手段に登録した上記マルチキャスト用のアドレ
    スおよび上記ATM識別子に対応する上記マルチキャス
    トルータからのIGMP問合せメッセージの受信に伴い
    該IGMP問合せメッセージに対応するIGMPレポー
    トメッセージを上記マルチキャストルータに送信する手
    段とを少なくとも設け、上記ノードを介して、上記コン
    ピュータネットワークから上記ATM網へのマルチキャ
    スト通信を行うことを特徴とするマルチキャスト通信シ
    ステム。
  2. 【請求項2】 受信したIPデータをATMセル化し
    て、ATM網に送出するATMセル化装置であって、 複数の端末が属するグループを特定するマルチキャスト
    用のIPアドレス別に予め対応付けてATM識別子を登
    録する登録手段と、 上記マルチキャスト用のIPアドレスのIPデータの受
    信時、該IPデータを、上記登録手段で上記IPアドレ
    スに対応付けて登録した上記ATMセル識別子を用いて
    セル化するセル生成手段と コンピュータネットワーク内のマルチキャストルータ
    に、上記登録手段に登録した上記マルチキャスト用のI
    Pアドレスに予め対応付けられたインタネットグループ
    マネージメントプロトコル(IGMP)のjoinメッ
    セージを送信する手段と、上記登録手段に登録している
    上記マルチキャスト用のIPアドレスに対する上記マル
    チキャストルータからのIGMP問合せメッセージに対
    応してIGMPレポートメッセージを送信する手段と
    少なくとも有し、ATMセルのマルチキャスト制御を行
    と共に、 上記ATMセル化およびマルチキャストの対象となる上
    記登録手段に上記マルチキャスト用のIPアドレスが登
    録されたIPデータの上記コンピュータネットワークか
    らの送信を要求する ことを特徴とするATMセル化装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のATMセル化装置にお
    いて、 上記登録手段に各々対応付けて登録する上記マルチキャ
    スト用アドレスと上記ATM識別子を入力する手段を設
    け、上記マルチキャスト用のIPデータを上記ATM網
    を介して受信する各端末からのマルチキャスト受信要求
    を不要とすることを特徴とするATMセル化装置。
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石川 憲洋,マルチキャストサーバ方式によるATM上のIPマルチキャスト通信,情報処理学会研究報告,1996年 1月26日,第96巻,第12号,p.109−114

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