JP3603057B2 - モバイルｉｐにおける小グループマルチキャスト支援方法 - Google Patents
モバイルｉｐにおける小グループマルチキャスト支援方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモバイルＩＰにおける小グループマルチキャスト支援方法に関し、より詳しくは、ホームエージェントが受信した暗示的なマルチキャストパケットを、マルチキャスト受信者として登録された移動ノードなどのインターネットアドレスを含む明示的なマルチキャストパケットに変えて気付アドレスに転送し、ホームエージェントが明示的なマルチキャストパケットを受信する場合、このパケットに記述されている移動ノードなどの現在の気付アドレスによって明示的なマルチキャストルーティングを行い、移動ノードなどが明示的なマルチキャストパケットを訪問先のネットワークのマルチキャストルータを経由して転送する場合は、発信者アドレスにホームネットワークのＩＰアドレスを用いる特徴がある。
【０００２】
また、移動ノードが明示的なマルチキャストパケットをホームエージェントを経由して転送する場合は、発信者アドレスで共通地気付アドレスを用いるようにし、ネットワークの帯域幅の損失よりホームエージェントまたはフォーリンエージェントの処理消耗の方が激しいと認定される場合は、モバイルＩＰが提供する基本的なマルチキャストを用いるようにする特徴がある。
【０００３】
【従来の技術】
以下、本発明に関連した従来のモバイルＩＰ技術と小グループマルチキャストに対して説明し、その問題点を指摘する。
【０００４】
１．モバイルＩＰ（Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ）
モバイルＩＰとは、インターネットの移動ノードが自身の接続するネットワークを変えても既存のインターネットアドレスにより通信の切断なしにインターネット通信ができるようにする技術であって、インターネット技術標準化を担当しているＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）において、ワーキンググループを通じて開発した技術である。この技術では、１対１通信に関するプロトコル規格だけでなく、１対多または多対多通信に該当するマルチキャスティング規格も定義している。
【０００５】
まず、この技術での主要用語とその意味を定義すれば次の通りである。
移動ノード（Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｏｄｅ）：アクセスポイントを変えることができるホストやルータ。
ホームネットワーク（Ｈｏｍｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）：移動ノードが元来属しているネットワーク。移動ノードがホームネットワークに入れば固定ノードと同様に動作する。
フォーリンネットワーク（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）：ホームネットワークでない他の全てのネットワークである。
訪問先のネットワーク（Ｖｉｓｉｔｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ）：現在移動ノードが連結しているフォーリンネットワーク。
ホームエージェント（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）：移動ノードのホームネットワークで移動ノードの現在アクセスポイントを把握していて移動ノードに入ってくるパケットをトンネルさせるルータ。
フォーリンエージェント（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ）：移動ノードが訪問したネットワークでルーティングサービスを提供するルータ。移動ノードがフォーリンエージェントを利用すれば、ホームエージェントのトンネルさせたパケットはフォーリンエージェントが受けてこれを更に移動ノードに伝達する。
気付アドレス（Ｃａｒｅ−ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ）：移動ノードがフォーリンネットワークにあるとき、移動ノードに向けるトンネルの終端点。フォーリンエージェントを気付アドレスとして用いる場合はフォーリンエージェント気付アドレスといい、地域ネットワークの独自的なアドレスを得てそれを気付アドレスとして用いる場合は共通地気付アドレスという。
【０００６】
通信には送信と受信の２種類モードが存在するが、まず、移動ノードのマルチキャスト受信に対して言及する。
モバイルＩＰの基本規格におけるマルチキャスト受信は、大きく２種類の方法にて行うことができる。第１は訪問先のネットワークのマルチキャストルータを経由して直接受ける方法であり、第２は気付アドレス（Ｃａｒｅ−ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ：ＣＯＡ）とホームエージェント（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ：ＨＡ）との間の両方向トンネリング（Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ）を通じてマルチキャストルータ機能を行うホームエージェントから受ける方法である。
【０００７】
第１の方法はルーティング経路の最適化面ではその効率が良いが、フォーリンエージェント気付アドレス（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ Ｃａｒｅ−ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ：ＦＡ ＣＯＡ）を用いる場合には進入フィルターリング（Ｉｎｇｒｅｓｓ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）のような保安政策によって通信断絶の恐れがあり、共通地気付アドレス（Ｃｏ−Ｌｏｃａｔｅｄ Ｃａｒｅ−ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ：ＣＬ ＣＯＡ）を用いる場合には保安問題は発生しないが、インターネットバージョン４（ＩＰｖ４）アドレスの深刻な不足問題を回避できないという問題点がある。
【０００８】
このため、モバイルＩＰの商用化の後、当分の間は両方向トンネリングを通したマルチキャスト受信がなされる見込みである。
【０００９】
図１はモバイルＩＰにおけるユニキャストパケットの受信過程を示すブロック図である。
両方向トンネリングは、図１のように、特定通信相手４００から移動ノード３００に転送されるマルチキャストパケットをホームエージェント１００が代わりに受信した後、受信のパケットを移動ノード３００を目的地とするカプセル化（Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）を行って、これを更にモバイルＩＰトンネリングを通じてトンネルの終端点の気付アドレスまで伝達する。
【００１０】
気付アドレスを持つノード（図１ではフォーリンエージェント）では伝達されたパケットを、まずモバイルＩＰトンネルのためのカプセルを除去後、目的地アドレスが移動ノード３００であることを確認後、これを更に移動ノード３００に送る。このように、移動ノード３００はユニキャストに入ってくるパケットを受けてパケットのカプセルを除去後、マルチキャストパケットに受信する。ここで、気付アドレスはフォーリンエージェント気付アドレスと共通地気付アドレスの何れかでもよい。
【００１１】
このように、両方向トンネリングは全体的にカプセル化が２回起こるため、 これを重複トンネリング（Ｎｅｓｔｅｄ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ）という。
【００１２】
図２はモバイルＩＰにおける移動ノードが訪問先のネットワークのマルチキャスト ルータを通じてマルチキャストパケットを送信する場合を説明するためのブロック図である。
【００１３】
図３はモバイルＩＰにおける移動ノードがホームエージェントを通じてマルチキャストパケットを送信する場合を説明するためのブロック図である。
【００１４】
移動ノード３００がフォーリンネットワークでマルチキャスト送信を行う場合に対しても、２種類の方法がある。
【００１５】
第１は、図２のように訪問先のネットワークのマルチキャストルータ（即ち、現在移動ノードが連結しているフォーリンエージェント）２００を経由して特定通信相手４００に送信する方法であり、第２は、図３のように気付アドレスとホームエージェント１００との間の両方向トンネリングを経由してマルチキャストルータ機能を行うホームエージェント１００を通じて特定通信相手４００に送信する方法である。
【００１６】
第１の方法において、マルチキャストルーティングはインターネット５００のユニキャストルーティングとは異なり、一般的に発信者アドレスに依存的なので、訪問先のネットワークで訪問先のネットワークのマルチキャストルータ２００を経由して送信するとき、移動ノード３００は必ず共通地気付アドレスをその発信アドレスとして使用すべきである。従って、先に言及したように、インターネットバージョン４の世界ではアドレス不足問題が深刻なので、第１の方法は推奨すべき方法でない。
【００１７】
第２の方法は、移動ノード３００がホームインターネットアドレス（Ｈｏｍｅ ＩＰ Ａｄｄｒｅｓｓ）を発信者アドレスとしてマルチキャストパケットを生成し、これを気付アドレスとホームエージェント１００との間の両方向トンネリングを通じてホームエージェント１００まで伝達した後、ホームエージェント１００がルーティングを行う方法である。第２の方法でも、第１の方法と同様な理由のため、たとえ移動ノード３００が共通地気付アドレスを使用していても、マルチキャストパケットの発信者アドレスとしてはホームインターネットアドレスの他には用いることができないという問題点が同様に存在する。
【００１８】
２． 小グループマルチキャスト（Ｓｍａｌｌ Ｇｒｏｕｐ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）
既存のインターネットマルチキャストは、インターネットマルチキャストのみのために特別に割り当てられたアドレス範囲のＣｌａｓｓＤアドレス（２４４．００．０−２３９．２５５．２５５．２５５）までのアドレスを目的地アドレスとして用いた。それで、特定のマルチキャストサービスを受けたい受信ノードなどは、マルチキャストルータにマルチキャストアドレスを目的地アドレスとしたパケットなどを伝達させることを要請し、マルチキャストルータなどの要請したマルチキャストパケットを伝達すれば、これを受信することができた。
【００１９】
こうした方式のマルチキャストを暗示的なマルチキャスト（Ｉｍｐｌｉｃｉｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）というが、暗示的なマルチキャストは受信者数や参加中のマルチキャストルータ数が非常に増えても拡張性を維持しやすく、ルータは相対的に少量の状態だけ管理すればよいため、その間のマルチキャスト技術になってきた。
【００２０】
しかし、マルチキャストアプリケーション等の実際状況を見れば、極少数の加入者だけ存在する場合も多いし、よって、明示的なマルチキャスト（Ｅｘｐｌｉｃｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）技術が出現することになった。
【００２１】
明示的なマルチキャストは全てのマルチキャストパケット毎に全ての受信者のユニキャストアドレスを含んで転送し、中間のルータなどは全ての受信者のユニキャストアドレスを確認して適切な経路に沿ってマルチキャストパケットを複製及び転送する技法を採択した。これにより、ルータがグループの会員を管理する必要がなくなり、既存のユニキャストルーティング技法をそのまま利用できるため、ルータのマルチキャスト状態管理に対する負担を低減できるという長所がある。よって、このような明示的なマルチキャストの中から最も有望なのが小グループマルチキャストである。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
３． 問題点
モバイルＩＰにおいて、移動ノードのマルチキャスト受信は重複トンネリングを利用するものなので、必然的に次のような問題点が発生する。
【００２３】
第１に、複数個の移動ノードのための複数個の重複トンネリングを通した問題点である。
【００２４】
同じホームネットワークに属している複数個の移動ノードが、同じフォーリンネットワークで同じマルチキャストグループに対して両方向トンネリングにマルチキャスト受信を行うと、ホームエージェントは自身の受信した１個のマルチキャストパケットに対して登録された各移動ノードを目的地アドレスとするカプセル化を行い、このように作られた複数個のユニキャストパケットをモバイルＩＰトンネリングを用いて移動ノードの気付アドレスに送ることになる。この過程から分かる事実は、元来のパケットが１個のマルチキャストパケットであってもかかわらず、ホームエージェントからフォーリンネットワークまで行くのには移動ノード数と同様なパケットが転送されるということである。すなわち、ペイロード（Ｐａｙｌｏａｄ）はマルチキャストであるが、ホームエージェント−フォーリンネットワークの経路はマルチキャストの長所である重複したトラフィックの単一化を全く実現できず、むしろ重複トンネリングのため、ユニキャスト受信の場合よりネットワークの効率は落ちることになる。
【００２５】
第２に、マルチキャスト送信時に発生する発信者アドレスに制約を受けるという点である。
マルチキャストルーティングが発信地アドレスに依存的であるため、訪問先のネットワークのマルチキャストルータを経由して送信する場合には必ず共通地気付アドレスのみを発信地アドレスとして用いなければならず、ホームエージェントを経由して送信する場合には必ずホームインターネットアドレスのみを発信地アドレスとして用いなければならない制約が存在するという問題点がある。
【００２６】
第３に、明示的なマルチキャストとの非互換性である。
現在のモバイルＩＰは明示的なマルチキャスト技法を考慮しないため、明示的なマルチキャストパケットがホームネットワークに到達した場合であってもサービスできず、明示的なマルチキャストを行うノードはこの問題を克服するために明示的なマルチキャストパケットを全てユニキャストパケットに変換してホームネットワークに転送することになる。結局、モバイルインターネットネットワークでは明示的なマルチキャストの長所も生かすことができなくて暗示的なマルチキャストの長所も生かすことができない非効率的なネットワークになる。
【００２７】
本発明はこのような問題点を解決するために創案されたもので、その目的は、既存のモバイルＩＰにおけるマルチキャスト技術の本質的な問題を解消、改善できるモバイルＩＰにおける小グループマルチキャストの支援方法を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、モバイルＩＰ技術に明示的なマルチキャスト技術を結合したモバイルＩＰにおける小グループマルチキャスト支援方法を提示する。
【００２９】
まず、理解の便宜のため、いくつかの記号体系を定義する。
”［］” ： 完全な１個のＩＰパケット
”Ｓ：” ： 発信者アドレス欄
”Ｄ：” ： 目的地アドレス欄
”Ａ：” ： 小グループマルチキャストの発信者アドレス欄
”Ｌ：” ： 小グループマルチキャストの目的地アドレス欄
”ＣＮ” ： 特定通信相手のアドレス
”ＭＮ” ： 移動ノードのホームインターネットアドレス
”ＨＡ” ： ホームエージェントアドレス
”ＦＡ” ： フォーリンエージェントアドレス
”ＣＬ” ： 気付アドレス
”ＳＧＭ：” ： 小グループマルチキャストの目的地アドレス
”Ｇｒｐ” ： 暗示的なマルチキャストのアドレス
”ＳＮ： ： 固定ノードのアドレス
”ＬＭ” ： 訪問先のネットワークのマルチキャストルータアドレス
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の属している技術分野における通常の知識を持った者が、本発明を容易に実施できる程度で詳細に説明するために、この発明の好適実施例を添付図面を参照して説明する。
【００３１】
まず、各図の構成要素に参照番号を付加するにあたって、同じ構成要素に対しては同じ符号を付けることとする。
【００３２】
図４は発明の好適実施例による小グループマルチキャスト支援方法を実現するためのシステム環境を説明するためのブロック図である。
【００３３】
ホームエージェント１００はホームネットワークに属している移動ノード３００などの現在アクセスポイントを把握していて、移動ノード３００に転送されるマルチキャストパケットをトンネルさせるルータであって、明示的なグループ管理を行って自身に属しているマルチキャストグループとそのグループを受信する移動ノード３００を持つフォーリンエージェント２００、及び各フォーリンエージェント２００に登録された移動ノード３００等の関係がツリー形態で定義されているデータベース１０１を有する。
【００３４】
また、ホームエージェント１００は受信した暗示的なマルチキャストパケットをマルチキャストの受信者として登録された移動ノード３００などのインターネットアドレスを含む明示的なマルチキャストパケットに変えて気付アドレスに転送する。
【００３５】
ホームエージェント１００が明示的なマルチキャストパケットを受信する場合、このパケットに記述されている移動ノード３００などの明示的なマルチキャストルーティングを行う。
【００３６】
移動ノード３００が明示的なマルチキャストパケットを訪問先のネットワークのマルチキャストルータを経由して転送する場合、発信者アドレスとしてホームネットワークのＩＰアドレスを用いる。これが可能な理由は、小グループマルチキャストのルーティンはユニキャストルーティングアルゴリズムをそのまま用いることで、先に説明した発信者アドレスに依存的でないためである。
【００３７】
移動ノード３００が明示的なマルチキャストパケットをホームエージェント１００を経由して転送する場合、発信者アドレスとして共通地気付アドレスを用いる。これが可能な理由も、同様に発信者アドレスに依存的でないためである。
【００３８】
ネットワークの帯域幅の損失よりホームエージェント１００またはフォーリンエージェント２００の処理消耗の方が激しいと認定される場合、モバイルＩＰで小グループマルチキャスト技術の支援の代わりにモバイルＩＰが提供する基本的なマルチキャストを用いることができる。
【００３９】
一方、外部網エージェント２００のうち、小グループマルチキャストが理解できないフォーリンエージェント２００は、インターネット制御メッセージプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、目的地不明（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ｕｎｒｅａｃｈａｂｌｅ）及びプロトコル不明（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｕｎｒｅａｃｈａｂｌｅ）メッセージのパケットを発信者アドレスに送るべきである。
【００４０】
こうしたシステムの特性を持つネットワーク上において、本発明の方法によるマルチキャストパケットを転送経路の場合毎に説明する。
【００４１】
第１に、特定通信相手４００からフォーリンエージェント気付アドレスと両方向トンネリングを用いる移動ノード３００に向かう小グループマルチキャストパケットの場合である。（すなわち、特定通信相手からフォーリンエージェントにある移動ノードにデータを転送する場合）
【００４２】
この場合、図５に示すように、特定通信相手４００から転送したマルチキャストパケットがホームエージェント１００に転送され、フォーリンエージェント２００を経て目的地の移動ノード３００に転送されるが、これを記号と表示すれば、ＣＮ→ＨＡ→ＦＡ→ＭＮのように表示されることができる。
【００４３】
ＣＮから発信されるときのＩＰパケットは［Ｓ：ＣＮ Ａ：ＣＮ Ｌ：ＳＧＭ］である。すなわち、ＩＰパケットの発信者アドレス欄と小グループマルチキャスト発信者アドレス欄には発信者である特定送信相手４００のアドレスが入り、小グループマルチキャスト目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスが入る。
【００４４】
ＣＮから転送されたＩＰパケットを受信したホームエージェント１００は［Ｓ：ＨＡ Ｄ：ＦＡ［Ｓ：ＨＡ Ｄ：ＦＡ Ａ：ＣＮ Ｌ：ＳＧＭ］］のようなパケットを発信することになる。すなわち、発信者アドレス欄にはホームエージェントアドレス１００を、目的地アドレス欄にはフォーリンエージェントアドレスを入れて、明示的なマルチキャストを行うために、発信者アドレス欄にホームエージェントアドレス、目的地アドレス欄にフォーリンエージェント２００のアドレス、小グループマルチキャストの発信者アドレス欄に特定通信相手４００のアドレス（発信者）、小グループマルチキャストの目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスが入る。
【００４５】
続いて、フォーリンエージェント２００はホームエージェント１００で受信されたＩＰパケットを参照して発信者アドレス欄に特定通信相手（発信者）アドレスと目的地アドレス欄に移動ノード３００のホームインターネットアドレスが入っているＩＰパケット、すなわち［Ｓ：ＣＮ Ｄ：ＭＮ］を発信して目的地に該当する移動 ノード３００はこれを受信することになる。
【００４６】
第２に、特定通信相手４００から共通地気付アドレスと両方向トンネリングを用いる移動ノード３００に向かう小グループマルチキャストパケットの場合である（すなわち、特定通信相手がフォーリンネットワークに属しており、独自的なアドレスを得て気付アドレスとして用いる移動ノードにデータを転送する場合）。
【００４７】
この場合の経路は図６のように特定通信相手からホームエージェント１００に、ホームエージェント１００から移動ノード３００になされるが、これを記号と表示すれば、
ＣＮ→ＨＡ→ＭＮのように表示されることができる。
【００４８】
ＣＮでは［Ｓ：ＣＮ Ａ：ＣＮ Ｌ：ＳＧＭ］のようなＩＰパケット、すなわち発信者 アドレス欄と小グループマルチキャストの発信者アドレス欄には特定通信相手４００のアドレス（発信者）、小グループマルチキャストの目的地アドレス欄には小グループマルチキャスト４００の目的地アドレス欄が入るＩＰパケットを発信する。
【００４９】
ホームエージェント１００はＣＮから発信されたパケットを転送されて［Ｓ：ＨＡ Ｄ：ＣＬ［Ｓ：ＣＮ Ｄ：ＭＮ］］のようなパケットを発信するが、発信者アドレス欄にはホームエージェントアドレス１００が、目的地アドレス欄には気付アドレスが入り、明示的なマルチキャストを行うために、発信者アドレス欄には特定送信相手のアドレスを、目的地アドレス欄には移動ノード３００のホームネットワークインターネットアドレスを入れたパケットをＩＰパケットに入れて発信し、移動ノード３００はホームエージェント１００から発信されたＩＰパケットを通じて特定通信相手４００から転送されたデータを受信する。
【００５０】
第３に、特定通信相手４００から共通地気付アドレスと訪問先のネットワークのマルチキャストルータを用いる移動ノード３００に向かう小グループマルチキャストパケットの場合である。
【００５１】
この場合には図７のように特定通信相手から訪問先のネットワークマルチキャストルータ６００、移動ノード３００への経路が形成されるが、これを記号と表示すれば、
ＣＮ→ＬＭ→ＭＮのように表示されることができる。
【００５２】
ＣＮでは［Ｓ：ＣＮ Ａ：ＣＮ Ｌ：ＳＧＭ］のようなＩＰパケットを発信するが、すなわち、発信者アドレス欄と小グループマルチキャストの発信者アドレス欄には特定通信相手（発信者）アドレスが入り、小グループマルチキャストの目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスが入る。
【００５３】
続いて、訪問先のネットワークのマルチキャストルータ６００は［Ｓ：ＣＮ Ｄ：ＣＬ］のようなＩＰパケット、すなわち発信者アドレス欄には特定通信相手４００のアドレスが、目的地アドレス欄には気付アドレスが入るＩＰパケットを発信し、該当移動ノード３００はこれを受信することになる。
【００５４】
第４に、フォーリンエージェント気付アドレスと両方向トンネリングを用いる移動ノード３００から特定通信相手４００に向かう小グループマルチキャストパケットの場合である。
【００５５】
この場合の経路は、図８のように、ＭＮ→ＦＡ→ＨＡ→ＣＮのように形成されることになる。すなわち、移動ノード（発信者）３００からフォーリンエージェント２００に、フォーリンエージェント２００からホームエージェント１００に、ホームエージェント１００から特定通信相手（受信者）４００にデータが転送される場合である。
【００５６】
移動ノード３００では発信者アドレス欄には移動ノード３００のホームインターネットアドレス、目的地アドレス欄に小グループマルチキャストの目的地アドレスが入るパケット、すなわち［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＳＧＭ］を発信し、転送のパケットはフォーリンエージェント２００を通じて［Ｓ：ＦＡ Ｄ：ＨＡ［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＳＧＭ］］のようなＩＰパケットに発信される。発信者アドレス欄にはフォーリンエージェント２００のアドレスが、目的地アドレス欄にはホームエージェントアドレスが各々入り、明示的なマルチキャストのために、発信者アドレス欄には特定通信相手４００のアドレスが、目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスが載せたＩＰパケットを発信することになる。
【００５７】
続いて、ホームエージェント１００は［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＳＧＭ］からなるパケット（発信者アドレス欄には移動ノード３００のホームネットワークインターネットアドレスが、目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスが載せたパケット）を発信し、受信者の特定通信相手４００は［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＣＮ］からなるＩＰパケットを受信することになる。
【００５８】
第５に、フォーリンエージェント気付アドレスと訪問先のネットワークのマルチキャストルータ２００を用いる移動ノード３００から特定通信相手４００に向かう小グループマルチキャストパケットの場合である。
【００５９】
この場合の経路は、図９のように移動ノード３００、フォーリンエージェント２００、特定通信相手４００の順に経路が形成され、これを記号で表示すれば、
ＭＮ→ＦＡ→ＣＮで表示される。
【００６０】
送信移動ノード３００は、発信者アドレス欄には移動ノード３００のホームインターネットアドレスが、目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスを載せたＩＰパケット、すなわち［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＳＧＭ］を発信し、フォーリンエージェント２００は同様なパケット［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＳＧＭ］を発信し、ＣＮは［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＣＮ］を受信することになる。
【００６１】
第６に、共通地気付アドレスと訪問先のネットワークのマルチキャストルータ２００を用いる移動ノード３００から特定通信相手４００に向かう小グループマルチキャストの場合である。
【００６２】
この場合は移動ノード３００から特定通信相手４００に直接経路が形成されるが、すなわちＭＮ→ＣＮのように表示されることができる。
【００６３】
ＭＮは、発信者アドレス欄には気付アドレス、目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスからなるパケット（ ［Ｓ：ＣＬ Ｄ：ＳＧＭ］）を発信し、特定通信相手（受信者）４００は［Ｓ：ＣＬ Ｄ：ＣＮ］のようなＩＰパケットを受信することになる。
【００６４】
以上のように、本発明は本質的に小グループマルチキャストをモバイルＩＰネットワークに結合する技術に対して扱っているが、その他、明示的なマルチキャスト技術をモバイルＩＰネットワークに結合する技術も本質的には同様である。
【００６５】
したがって、本発明の好適実施例に対して詳細に述べたが、本発明が属している技術分野における通常の知識を持った者であれば、添付の請求範囲に定義された本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、本発明を多様に変形または変更して実施できることを分かる。したがって、本発明の今後の実施例等の変更は本発明の技術から逸脱しないことである。
【００６６】
【発明の効果】
発明の構成から分かるように、本発明によれば、ホームエージェントとフォーリンネットワークの気付アドレスまでの経路に本質的な影響があるマルチキャストを実現することにより、モバイルＩＰネットワークのネットワーク使用効率を登録された移動ノードの数に比例して増大できるので、フォーリンエージェントの個数が少ないＩＭＴ−２０００ネットワークにおける適用が非常に容易で、効果的で、モバイルＩＰネットワークで移動ノードがマルチキャスト送信者として動作するときの発信者アドレスに対する制約を除去することで、移動ノードの運用が幅広くなる。
【００６７】
このような理由により、モバイルインターネットネットワークで短期間の経済的利得効果だけでない長期間のインターネット基幹技術に対する発展的な土台を提供する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】モバイルＩＰにおけるユニキャストパケットの受信過程を示すブロック図である。
【図２】モバイルＩＰにおける移動ノードが訪問先のネットワークのマルチキャストルータを通じてマルチキャストパケットを送信する場合を説明するためのブロック図である。
【図３】モバイルＩＰにおける移動ノードがホームエージェントを通じてマルチキャストパケットを送信する場合を説明するためのブロック図である。
【図４】本発明の好適実施例による小グループマルチキャスト支援方法を実現するためのシステム環境を説明するためのブロック図である。
【図５】本発明の好適実施例による特定通信相手からフォーリンエージェント気付アドレスと両方向トンネリングを用いる移動ノードに向かう小グループマルチキャストを説明するためのブロック図である。
【図６】本発明の好適実施例による特定通信相手から共通地気付アドレスと両方向トンネリングを用いる移動ノードに向かう小グループマルチキャストを説明するためのブロック図である。
【図７】特定通信相手から共通地気付アドレスと訪問先のネットワークのマルチキャストルータを用いる移動ノードに向かう小グループマルチキャストを説明するためのブロック図である。
【図８】本発明の好適実施例によるフォーリンエージェント気付アドレスと両方向トンネリングを用いる移動ノードから特定通信相手に向かう小グループマルチキャストパケットを説明するためのブロック図である。
【図９】フォーリンエージェント気付アドレスと訪問先のネットワークのマルチキャストルータを用いる移動ノードから特定通信相手に向かう小グループマルチキャストを説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１００ ホームエージェント
２００ フォーリンエージェント
３００ 移動ノード
４００ 特定通信相手
【発明の属する技術分野】
本発明はモバイルＩＰにおける小グループマルチキャスト支援方法に関し、より詳しくは、ホームエージェントが受信した暗示的なマルチキャストパケットを、マルチキャスト受信者として登録された移動ノードなどのインターネットアドレスを含む明示的なマルチキャストパケットに変えて気付アドレスに転送し、ホームエージェントが明示的なマルチキャストパケットを受信する場合、このパケットに記述されている移動ノードなどの現在の気付アドレスによって明示的なマルチキャストルーティングを行い、移動ノードなどが明示的なマルチキャストパケットを訪問先のネットワークのマルチキャストルータを経由して転送する場合は、発信者アドレスにホームネットワークのＩＰアドレスを用いる特徴がある。
【０００２】
また、移動ノードが明示的なマルチキャストパケットをホームエージェントを経由して転送する場合は、発信者アドレスで共通地気付アドレスを用いるようにし、ネットワークの帯域幅の損失よりホームエージェントまたはフォーリンエージェントの処理消耗の方が激しいと認定される場合は、モバイルＩＰが提供する基本的なマルチキャストを用いるようにする特徴がある。
【０００３】
【従来の技術】
以下、本発明に関連した従来のモバイルＩＰ技術と小グループマルチキャストに対して説明し、その問題点を指摘する。
【０００４】
１．モバイルＩＰ（Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ）
モバイルＩＰとは、インターネットの移動ノードが自身の接続するネットワークを変えても既存のインターネットアドレスにより通信の切断なしにインターネット通信ができるようにする技術であって、インターネット技術標準化を担当しているＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）において、ワーキンググループを通じて開発した技術である。この技術では、１対１通信に関するプロトコル規格だけでなく、１対多または多対多通信に該当するマルチキャスティング規格も定義している。
【０００５】
まず、この技術での主要用語とその意味を定義すれば次の通りである。
移動ノード（Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｏｄｅ）：アクセスポイントを変えることができるホストやルータ。
ホームネットワーク（Ｈｏｍｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）：移動ノードが元来属しているネットワーク。移動ノードがホームネットワークに入れば固定ノードと同様に動作する。
フォーリンネットワーク（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）：ホームネットワークでない他の全てのネットワークである。
訪問先のネットワーク（Ｖｉｓｉｔｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ）：現在移動ノードが連結しているフォーリンネットワーク。
ホームエージェント（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ）：移動ノードのホームネットワークで移動ノードの現在アクセスポイントを把握していて移動ノードに入ってくるパケットをトンネルさせるルータ。
フォーリンエージェント（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ）：移動ノードが訪問したネットワークでルーティングサービスを提供するルータ。移動ノードがフォーリンエージェントを利用すれば、ホームエージェントのトンネルさせたパケットはフォーリンエージェントが受けてこれを更に移動ノードに伝達する。
気付アドレス（Ｃａｒｅ−ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ）：移動ノードがフォーリンネットワークにあるとき、移動ノードに向けるトンネルの終端点。フォーリンエージェントを気付アドレスとして用いる場合はフォーリンエージェント気付アドレスといい、地域ネットワークの独自的なアドレスを得てそれを気付アドレスとして用いる場合は共通地気付アドレスという。
【０００６】
通信には送信と受信の２種類モードが存在するが、まず、移動ノードのマルチキャスト受信に対して言及する。
モバイルＩＰの基本規格におけるマルチキャスト受信は、大きく２種類の方法にて行うことができる。第１は訪問先のネットワークのマルチキャストルータを経由して直接受ける方法であり、第２は気付アドレス（Ｃａｒｅ−ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ：ＣＯＡ）とホームエージェント（Ｈｏｍｅ Ａｇｅｎｔ：ＨＡ）との間の両方向トンネリング（Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ）を通じてマルチキャストルータ機能を行うホームエージェントから受ける方法である。
【０００７】
第１の方法はルーティング経路の最適化面ではその効率が良いが、フォーリンエージェント気付アドレス（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ａｇｅｎｔ Ｃａｒｅ−ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ：ＦＡ ＣＯＡ）を用いる場合には進入フィルターリング（Ｉｎｇｒｅｓｓ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）のような保安政策によって通信断絶の恐れがあり、共通地気付アドレス（Ｃｏ−Ｌｏｃａｔｅｄ Ｃａｒｅ−ｏｆ Ａｄｄｒｅｓｓ：ＣＬ ＣＯＡ）を用いる場合には保安問題は発生しないが、インターネットバージョン４（ＩＰｖ４）アドレスの深刻な不足問題を回避できないという問題点がある。
【０００８】
このため、モバイルＩＰの商用化の後、当分の間は両方向トンネリングを通したマルチキャスト受信がなされる見込みである。
【０００９】
図１はモバイルＩＰにおけるユニキャストパケットの受信過程を示すブロック図である。
両方向トンネリングは、図１のように、特定通信相手４００から移動ノード３００に転送されるマルチキャストパケットをホームエージェント１００が代わりに受信した後、受信のパケットを移動ノード３００を目的地とするカプセル化（Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）を行って、これを更にモバイルＩＰトンネリングを通じてトンネルの終端点の気付アドレスまで伝達する。
【００１０】
気付アドレスを持つノード（図１ではフォーリンエージェント）では伝達されたパケットを、まずモバイルＩＰトンネルのためのカプセルを除去後、目的地アドレスが移動ノード３００であることを確認後、これを更に移動ノード３００に送る。このように、移動ノード３００はユニキャストに入ってくるパケットを受けてパケットのカプセルを除去後、マルチキャストパケットに受信する。ここで、気付アドレスはフォーリンエージェント気付アドレスと共通地気付アドレスの何れかでもよい。
【００１１】
このように、両方向トンネリングは全体的にカプセル化が２回起こるため、 これを重複トンネリング（Ｎｅｓｔｅｄ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ）という。
【００１２】
図２はモバイルＩＰにおける移動ノードが訪問先のネットワークのマルチキャスト ルータを通じてマルチキャストパケットを送信する場合を説明するためのブロック図である。
【００１３】
図３はモバイルＩＰにおける移動ノードがホームエージェントを通じてマルチキャストパケットを送信する場合を説明するためのブロック図である。
【００１４】
移動ノード３００がフォーリンネットワークでマルチキャスト送信を行う場合に対しても、２種類の方法がある。
【００１５】
第１は、図２のように訪問先のネットワークのマルチキャストルータ（即ち、現在移動ノードが連結しているフォーリンエージェント）２００を経由して特定通信相手４００に送信する方法であり、第２は、図３のように気付アドレスとホームエージェント１００との間の両方向トンネリングを経由してマルチキャストルータ機能を行うホームエージェント１００を通じて特定通信相手４００に送信する方法である。
【００１６】
第１の方法において、マルチキャストルーティングはインターネット５００のユニキャストルーティングとは異なり、一般的に発信者アドレスに依存的なので、訪問先のネットワークで訪問先のネットワークのマルチキャストルータ２００を経由して送信するとき、移動ノード３００は必ず共通地気付アドレスをその発信アドレスとして使用すべきである。従って、先に言及したように、インターネットバージョン４の世界ではアドレス不足問題が深刻なので、第１の方法は推奨すべき方法でない。
【００１７】
第２の方法は、移動ノード３００がホームインターネットアドレス（Ｈｏｍｅ ＩＰ Ａｄｄｒｅｓｓ）を発信者アドレスとしてマルチキャストパケットを生成し、これを気付アドレスとホームエージェント１００との間の両方向トンネリングを通じてホームエージェント１００まで伝達した後、ホームエージェント１００がルーティングを行う方法である。第２の方法でも、第１の方法と同様な理由のため、たとえ移動ノード３００が共通地気付アドレスを使用していても、マルチキャストパケットの発信者アドレスとしてはホームインターネットアドレスの他には用いることができないという問題点が同様に存在する。
【００１８】
２． 小グループマルチキャスト（Ｓｍａｌｌ Ｇｒｏｕｐ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）
既存のインターネットマルチキャストは、インターネットマルチキャストのみのために特別に割り当てられたアドレス範囲のＣｌａｓｓＤアドレス（２４４．００．０−２３９．２５５．２５５．２５５）までのアドレスを目的地アドレスとして用いた。それで、特定のマルチキャストサービスを受けたい受信ノードなどは、マルチキャストルータにマルチキャストアドレスを目的地アドレスとしたパケットなどを伝達させることを要請し、マルチキャストルータなどの要請したマルチキャストパケットを伝達すれば、これを受信することができた。
【００１９】
こうした方式のマルチキャストを暗示的なマルチキャスト（Ｉｍｐｌｉｃｉｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）というが、暗示的なマルチキャストは受信者数や参加中のマルチキャストルータ数が非常に増えても拡張性を維持しやすく、ルータは相対的に少量の状態だけ管理すればよいため、その間のマルチキャスト技術になってきた。
【００２０】
しかし、マルチキャストアプリケーション等の実際状況を見れば、極少数の加入者だけ存在する場合も多いし、よって、明示的なマルチキャスト（Ｅｘｐｌｉｃｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）技術が出現することになった。
【００２１】
明示的なマルチキャストは全てのマルチキャストパケット毎に全ての受信者のユニキャストアドレスを含んで転送し、中間のルータなどは全ての受信者のユニキャストアドレスを確認して適切な経路に沿ってマルチキャストパケットを複製及び転送する技法を採択した。これにより、ルータがグループの会員を管理する必要がなくなり、既存のユニキャストルーティング技法をそのまま利用できるため、ルータのマルチキャスト状態管理に対する負担を低減できるという長所がある。よって、このような明示的なマルチキャストの中から最も有望なのが小グループマルチキャストである。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
３． 問題点
モバイルＩＰにおいて、移動ノードのマルチキャスト受信は重複トンネリングを利用するものなので、必然的に次のような問題点が発生する。
【００２３】
第１に、複数個の移動ノードのための複数個の重複トンネリングを通した問題点である。
【００２４】
同じホームネットワークに属している複数個の移動ノードが、同じフォーリンネットワークで同じマルチキャストグループに対して両方向トンネリングにマルチキャスト受信を行うと、ホームエージェントは自身の受信した１個のマルチキャストパケットに対して登録された各移動ノードを目的地アドレスとするカプセル化を行い、このように作られた複数個のユニキャストパケットをモバイルＩＰトンネリングを用いて移動ノードの気付アドレスに送ることになる。この過程から分かる事実は、元来のパケットが１個のマルチキャストパケットであってもかかわらず、ホームエージェントからフォーリンネットワークまで行くのには移動ノード数と同様なパケットが転送されるということである。すなわち、ペイロード（Ｐａｙｌｏａｄ）はマルチキャストであるが、ホームエージェント−フォーリンネットワークの経路はマルチキャストの長所である重複したトラフィックの単一化を全く実現できず、むしろ重複トンネリングのため、ユニキャスト受信の場合よりネットワークの効率は落ちることになる。
【００２５】
第２に、マルチキャスト送信時に発生する発信者アドレスに制約を受けるという点である。
マルチキャストルーティングが発信地アドレスに依存的であるため、訪問先のネットワークのマルチキャストルータを経由して送信する場合には必ず共通地気付アドレスのみを発信地アドレスとして用いなければならず、ホームエージェントを経由して送信する場合には必ずホームインターネットアドレスのみを発信地アドレスとして用いなければならない制約が存在するという問題点がある。
【００２６】
第３に、明示的なマルチキャストとの非互換性である。
現在のモバイルＩＰは明示的なマルチキャスト技法を考慮しないため、明示的なマルチキャストパケットがホームネットワークに到達した場合であってもサービスできず、明示的なマルチキャストを行うノードはこの問題を克服するために明示的なマルチキャストパケットを全てユニキャストパケットに変換してホームネットワークに転送することになる。結局、モバイルインターネットネットワークでは明示的なマルチキャストの長所も生かすことができなくて暗示的なマルチキャストの長所も生かすことができない非効率的なネットワークになる。
【００２７】
本発明はこのような問題点を解決するために創案されたもので、その目的は、既存のモバイルＩＰにおけるマルチキャスト技術の本質的な問題を解消、改善できるモバイルＩＰにおける小グループマルチキャストの支援方法を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、モバイルＩＰ技術に明示的なマルチキャスト技術を結合したモバイルＩＰにおける小グループマルチキャスト支援方法を提示する。
【００２９】
まず、理解の便宜のため、いくつかの記号体系を定義する。
”［］” ： 完全な１個のＩＰパケット
”Ｓ：” ： 発信者アドレス欄
”Ｄ：” ： 目的地アドレス欄
”Ａ：” ： 小グループマルチキャストの発信者アドレス欄
”Ｌ：” ： 小グループマルチキャストの目的地アドレス欄
”ＣＮ” ： 特定通信相手のアドレス
”ＭＮ” ： 移動ノードのホームインターネットアドレス
”ＨＡ” ： ホームエージェントアドレス
”ＦＡ” ： フォーリンエージェントアドレス
”ＣＬ” ： 気付アドレス
”ＳＧＭ：” ： 小グループマルチキャストの目的地アドレス
”Ｇｒｐ” ： 暗示的なマルチキャストのアドレス
”ＳＮ： ： 固定ノードのアドレス
”ＬＭ” ： 訪問先のネットワークのマルチキャストルータアドレス
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の属している技術分野における通常の知識を持った者が、本発明を容易に実施できる程度で詳細に説明するために、この発明の好適実施例を添付図面を参照して説明する。
【００３１】
まず、各図の構成要素に参照番号を付加するにあたって、同じ構成要素に対しては同じ符号を付けることとする。
【００３２】
図４は発明の好適実施例による小グループマルチキャスト支援方法を実現するためのシステム環境を説明するためのブロック図である。
【００３３】
ホームエージェント１００はホームネットワークに属している移動ノード３００などの現在アクセスポイントを把握していて、移動ノード３００に転送されるマルチキャストパケットをトンネルさせるルータであって、明示的なグループ管理を行って自身に属しているマルチキャストグループとそのグループを受信する移動ノード３００を持つフォーリンエージェント２００、及び各フォーリンエージェント２００に登録された移動ノード３００等の関係がツリー形態で定義されているデータベース１０１を有する。
【００３４】
また、ホームエージェント１００は受信した暗示的なマルチキャストパケットをマルチキャストの受信者として登録された移動ノード３００などのインターネットアドレスを含む明示的なマルチキャストパケットに変えて気付アドレスに転送する。
【００３５】
ホームエージェント１００が明示的なマルチキャストパケットを受信する場合、このパケットに記述されている移動ノード３００などの明示的なマルチキャストルーティングを行う。
【００３６】
移動ノード３００が明示的なマルチキャストパケットを訪問先のネットワークのマルチキャストルータを経由して転送する場合、発信者アドレスとしてホームネットワークのＩＰアドレスを用いる。これが可能な理由は、小グループマルチキャストのルーティンはユニキャストルーティングアルゴリズムをそのまま用いることで、先に説明した発信者アドレスに依存的でないためである。
【００３７】
移動ノード３００が明示的なマルチキャストパケットをホームエージェント１００を経由して転送する場合、発信者アドレスとして共通地気付アドレスを用いる。これが可能な理由も、同様に発信者アドレスに依存的でないためである。
【００３８】
ネットワークの帯域幅の損失よりホームエージェント１００またはフォーリンエージェント２００の処理消耗の方が激しいと認定される場合、モバイルＩＰで小グループマルチキャスト技術の支援の代わりにモバイルＩＰが提供する基本的なマルチキャストを用いることができる。
【００３９】
一方、外部網エージェント２００のうち、小グループマルチキャストが理解できないフォーリンエージェント２００は、インターネット制御メッセージプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、目的地不明（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ｕｎｒｅａｃｈａｂｌｅ）及びプロトコル不明（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｕｎｒｅａｃｈａｂｌｅ）メッセージのパケットを発信者アドレスに送るべきである。
【００４０】
こうしたシステムの特性を持つネットワーク上において、本発明の方法によるマルチキャストパケットを転送経路の場合毎に説明する。
【００４１】
第１に、特定通信相手４００からフォーリンエージェント気付アドレスと両方向トンネリングを用いる移動ノード３００に向かう小グループマルチキャストパケットの場合である。（すなわち、特定通信相手からフォーリンエージェントにある移動ノードにデータを転送する場合）
【００４２】
この場合、図５に示すように、特定通信相手４００から転送したマルチキャストパケットがホームエージェント１００に転送され、フォーリンエージェント２００を経て目的地の移動ノード３００に転送されるが、これを記号と表示すれば、ＣＮ→ＨＡ→ＦＡ→ＭＮのように表示されることができる。
【００４３】
ＣＮから発信されるときのＩＰパケットは［Ｓ：ＣＮ Ａ：ＣＮ Ｌ：ＳＧＭ］である。すなわち、ＩＰパケットの発信者アドレス欄と小グループマルチキャスト発信者アドレス欄には発信者である特定送信相手４００のアドレスが入り、小グループマルチキャスト目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスが入る。
【００４４】
ＣＮから転送されたＩＰパケットを受信したホームエージェント１００は［Ｓ：ＨＡ Ｄ：ＦＡ［Ｓ：ＨＡ Ｄ：ＦＡ Ａ：ＣＮ Ｌ：ＳＧＭ］］のようなパケットを発信することになる。すなわち、発信者アドレス欄にはホームエージェントアドレス１００を、目的地アドレス欄にはフォーリンエージェントアドレスを入れて、明示的なマルチキャストを行うために、発信者アドレス欄にホームエージェントアドレス、目的地アドレス欄にフォーリンエージェント２００のアドレス、小グループマルチキャストの発信者アドレス欄に特定通信相手４００のアドレス（発信者）、小グループマルチキャストの目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスが入る。
【００４５】
続いて、フォーリンエージェント２００はホームエージェント１００で受信されたＩＰパケットを参照して発信者アドレス欄に特定通信相手（発信者）アドレスと目的地アドレス欄に移動ノード３００のホームインターネットアドレスが入っているＩＰパケット、すなわち［Ｓ：ＣＮ Ｄ：ＭＮ］を発信して目的地に該当する移動 ノード３００はこれを受信することになる。
【００４６】
第２に、特定通信相手４００から共通地気付アドレスと両方向トンネリングを用いる移動ノード３００に向かう小グループマルチキャストパケットの場合である（すなわち、特定通信相手がフォーリンネットワークに属しており、独自的なアドレスを得て気付アドレスとして用いる移動ノードにデータを転送する場合）。
【００４７】
この場合の経路は図６のように特定通信相手からホームエージェント１００に、ホームエージェント１００から移動ノード３００になされるが、これを記号と表示すれば、
ＣＮ→ＨＡ→ＭＮのように表示されることができる。
【００４８】
ＣＮでは［Ｓ：ＣＮ Ａ：ＣＮ Ｌ：ＳＧＭ］のようなＩＰパケット、すなわち発信者 アドレス欄と小グループマルチキャストの発信者アドレス欄には特定通信相手４００のアドレス（発信者）、小グループマルチキャストの目的地アドレス欄には小グループマルチキャスト４００の目的地アドレス欄が入るＩＰパケットを発信する。
【００４９】
ホームエージェント１００はＣＮから発信されたパケットを転送されて［Ｓ：ＨＡ Ｄ：ＣＬ［Ｓ：ＣＮ Ｄ：ＭＮ］］のようなパケットを発信するが、発信者アドレス欄にはホームエージェントアドレス１００が、目的地アドレス欄には気付アドレスが入り、明示的なマルチキャストを行うために、発信者アドレス欄には特定送信相手のアドレスを、目的地アドレス欄には移動ノード３００のホームネットワークインターネットアドレスを入れたパケットをＩＰパケットに入れて発信し、移動ノード３００はホームエージェント１００から発信されたＩＰパケットを通じて特定通信相手４００から転送されたデータを受信する。
【００５０】
第３に、特定通信相手４００から共通地気付アドレスと訪問先のネットワークのマルチキャストルータを用いる移動ノード３００に向かう小グループマルチキャストパケットの場合である。
【００５１】
この場合には図７のように特定通信相手から訪問先のネットワークマルチキャストルータ６００、移動ノード３００への経路が形成されるが、これを記号と表示すれば、
ＣＮ→ＬＭ→ＭＮのように表示されることができる。
【００５２】
ＣＮでは［Ｓ：ＣＮ Ａ：ＣＮ Ｌ：ＳＧＭ］のようなＩＰパケットを発信するが、すなわち、発信者アドレス欄と小グループマルチキャストの発信者アドレス欄には特定通信相手（発信者）アドレスが入り、小グループマルチキャストの目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスが入る。
【００５３】
続いて、訪問先のネットワークのマルチキャストルータ６００は［Ｓ：ＣＮ Ｄ：ＣＬ］のようなＩＰパケット、すなわち発信者アドレス欄には特定通信相手４００のアドレスが、目的地アドレス欄には気付アドレスが入るＩＰパケットを発信し、該当移動ノード３００はこれを受信することになる。
【００５４】
第４に、フォーリンエージェント気付アドレスと両方向トンネリングを用いる移動ノード３００から特定通信相手４００に向かう小グループマルチキャストパケットの場合である。
【００５５】
この場合の経路は、図８のように、ＭＮ→ＦＡ→ＨＡ→ＣＮのように形成されることになる。すなわち、移動ノード（発信者）３００からフォーリンエージェント２００に、フォーリンエージェント２００からホームエージェント１００に、ホームエージェント１００から特定通信相手（受信者）４００にデータが転送される場合である。
【００５６】
移動ノード３００では発信者アドレス欄には移動ノード３００のホームインターネットアドレス、目的地アドレス欄に小グループマルチキャストの目的地アドレスが入るパケット、すなわち［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＳＧＭ］を発信し、転送のパケットはフォーリンエージェント２００を通じて［Ｓ：ＦＡ Ｄ：ＨＡ［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＳＧＭ］］のようなＩＰパケットに発信される。発信者アドレス欄にはフォーリンエージェント２００のアドレスが、目的地アドレス欄にはホームエージェントアドレスが各々入り、明示的なマルチキャストのために、発信者アドレス欄には特定通信相手４００のアドレスが、目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスが載せたＩＰパケットを発信することになる。
【００５７】
続いて、ホームエージェント１００は［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＳＧＭ］からなるパケット（発信者アドレス欄には移動ノード３００のホームネットワークインターネットアドレスが、目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスが載せたパケット）を発信し、受信者の特定通信相手４００は［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＣＮ］からなるＩＰパケットを受信することになる。
【００５８】
第５に、フォーリンエージェント気付アドレスと訪問先のネットワークのマルチキャストルータ２００を用いる移動ノード３００から特定通信相手４００に向かう小グループマルチキャストパケットの場合である。
【００５９】
この場合の経路は、図９のように移動ノード３００、フォーリンエージェント２００、特定通信相手４００の順に経路が形成され、これを記号で表示すれば、
ＭＮ→ＦＡ→ＣＮで表示される。
【００６０】
送信移動ノード３００は、発信者アドレス欄には移動ノード３００のホームインターネットアドレスが、目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスを載せたＩＰパケット、すなわち［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＳＧＭ］を発信し、フォーリンエージェント２００は同様なパケット［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＳＧＭ］を発信し、ＣＮは［Ｓ：ＭＮ Ｄ：ＣＮ］を受信することになる。
【００６１】
第６に、共通地気付アドレスと訪問先のネットワークのマルチキャストルータ２００を用いる移動ノード３００から特定通信相手４００に向かう小グループマルチキャストの場合である。
【００６２】
この場合は移動ノード３００から特定通信相手４００に直接経路が形成されるが、すなわちＭＮ→ＣＮのように表示されることができる。
【００６３】
ＭＮは、発信者アドレス欄には気付アドレス、目的地アドレス欄には小グループマルチキャストの目的地アドレスからなるパケット（ ［Ｓ：ＣＬ Ｄ：ＳＧＭ］）を発信し、特定通信相手（受信者）４００は［Ｓ：ＣＬ Ｄ：ＣＮ］のようなＩＰパケットを受信することになる。
【００６４】
以上のように、本発明は本質的に小グループマルチキャストをモバイルＩＰネットワークに結合する技術に対して扱っているが、その他、明示的なマルチキャスト技術をモバイルＩＰネットワークに結合する技術も本質的には同様である。
【００６５】
したがって、本発明の好適実施例に対して詳細に述べたが、本発明が属している技術分野における通常の知識を持った者であれば、添付の請求範囲に定義された本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、本発明を多様に変形または変更して実施できることを分かる。したがって、本発明の今後の実施例等の変更は本発明の技術から逸脱しないことである。
【００６６】
【発明の効果】
発明の構成から分かるように、本発明によれば、ホームエージェントとフォーリンネットワークの気付アドレスまでの経路に本質的な影響があるマルチキャストを実現することにより、モバイルＩＰネットワークのネットワーク使用効率を登録された移動ノードの数に比例して増大できるので、フォーリンエージェントの個数が少ないＩＭＴ−２０００ネットワークにおける適用が非常に容易で、効果的で、モバイルＩＰネットワークで移動ノードがマルチキャスト送信者として動作するときの発信者アドレスに対する制約を除去することで、移動ノードの運用が幅広くなる。
【００６７】
このような理由により、モバイルインターネットネットワークで短期間の経済的利得効果だけでない長期間のインターネット基幹技術に対する発展的な土台を提供する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】モバイルＩＰにおけるユニキャストパケットの受信過程を示すブロック図である。
【図２】モバイルＩＰにおける移動ノードが訪問先のネットワークのマルチキャストルータを通じてマルチキャストパケットを送信する場合を説明するためのブロック図である。
【図３】モバイルＩＰにおける移動ノードがホームエージェントを通じてマルチキャストパケットを送信する場合を説明するためのブロック図である。
【図４】本発明の好適実施例による小グループマルチキャスト支援方法を実現するためのシステム環境を説明するためのブロック図である。
【図５】本発明の好適実施例による特定通信相手からフォーリンエージェント気付アドレスと両方向トンネリングを用いる移動ノードに向かう小グループマルチキャストを説明するためのブロック図である。
【図６】本発明の好適実施例による特定通信相手から共通地気付アドレスと両方向トンネリングを用いる移動ノードに向かう小グループマルチキャストを説明するためのブロック図である。
【図７】特定通信相手から共通地気付アドレスと訪問先のネットワークのマルチキャストルータを用いる移動ノードに向かう小グループマルチキャストを説明するためのブロック図である。
【図８】本発明の好適実施例によるフォーリンエージェント気付アドレスと両方向トンネリングを用いる移動ノードから特定通信相手に向かう小グループマルチキャストパケットを説明するためのブロック図である。
【図９】フォーリンエージェント気付アドレスと訪問先のネットワークのマルチキャストルータを用いる移動ノードから特定通信相手に向かう小グループマルチキャストを説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１００ ホームエージェント
２００ フォーリンエージェント
３００ 移動ノード
４００ 特定通信相手
Claims (1)
- 複数の移動ノード(Mobile Node)と、前記移動ノードが属している通信網であるホームネットワーク(Home Network)と、前記ホームネットワークで前記移動ノードの現在のアクセスポイントを把握して前記移動ノードに入ってくるパケットをトンネリング(Tunneling)するルータであるホームエージェント(Home Agent)と、前記ホームネットワーク外の通信網であるフォーリンネットワーク(Foreign Network)と、前記移動ノードが現在連結しているフォーリンネットワークである訪問先のネットワーク(Visited Network)と、前記移動ノードが訪問したネットワークでルーティングサービスを提供するルータであるフォーリンエージェント(Foreign Agent)と、前記移動ノードが前記フォーリンネットワークにあるとき、前記移動ノードに向けるトンネルの終端点である気付アドレス(care-of Address)とを含むモバイルＩＰにおける小グループマルチキャスト支援方法において、
前記ホームエージェントが前記フォーリンエージェントに属している移動ノードに転送される暗示的なマルチキャストパケット(Implicit Multicast Packet）を受信する場合、前記受信のマルチキャストパケットを前記マルチキャストパケット受信者に登録された移動ノードのインターネットアドレスを含む明示的なマルチキャストパケット(Explict Multicast Packet)に変えて気付アドレスに転送し、前記フォーリンエージェントに属している移動ノードに転送される明示的なマルチキャストパケットを受信する場合、前記受信のマルチキャストパケットに明示された気付アドレスによって前記マルチキャストパケットを転送し、
前記ホームエージェントが、明示的なグループ管理を行うために、前記ホームエージェントに属しているマルチキャストグループ、前記マルチキャストグループを受信する移動ノードの属しているフォーリンエージェント、及び前記各フォーリンエージェントに登録された移動ノードの関係がツリー形態で定義されるデータベースを含むことを特徴とするモバイルＩＰにおける小グループマルチキャスト支援方法。
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