JP4287168B2 - Ｉｐパケットの発信元を決定するシステム及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠隔通信、特に受信したインターネットプロトコルパケット（ＩＰパケット）において発信元を決定するシステム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＳＴＮ（公衆交換電話網：public switched telephone network）は、ユーザが１０億個に近い数の電話機からいずれか一つを取り上げ、１０億近くの終端点からいずれか一つにダイアルすることにより、リアルタイムを有効にしマルチメディア通信のセションツールとして発展してきた。ナンバリングプラン、電子スイッチング及びルーティングの設置、ネットワーク向け信号システムなどのいくつかの開発段階を経て、ネットワークの自動化を達成することができた。
【０００３】
ＰＳＴＮなどと同様の方法は階層化されており、インターネットは、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づいている。ＩＰメッセージ、或いはマルチメディアパケットは、一つのリンクから別のリンクへ（例えば、データフローの発信元からデータフローの目的先へ、など）、ルーティング或いは転送される。それぞれのマルチメディアパケットは、例えば３２ビットのインターネットプロトコルのバージョン４（ＩＰｖ４）のＩＰアドレスを備えている。それぞれのＩＰアドレスは、ネットワークの一部分を確実に示すビット番号や、ホストの一部分を確実に示すビット番号を備えている。ここで、マルチメディアとは、テキスト、画像、ビデオ、アニメーション、音声、データ、離散メディアの全て、或いはいずれか一つ以上を少なくとも含む。
【０００４】
更に、マルチメディアパケットは、ヘッダー部とＩＰパケットデータ部を備えている。マルチメディアパケットのヘッダー部は、そのパケットがどこから来たのか発信アドレスを識別する発信元と、パケットの宛先となる目的アドレスを識別する目的先とを少なくとも備える。発信元と目的先に加えて、ヘッダー部に、これに限るものではないがＲＴＰヘッダーやＲＴＣＰヘッダーなどの追加部が供給されてもよい。マルチメディアパケットのＩＰパケットデータ部は、目的アドレスに配置された目的デバイスに送信されるデータを備えた、マルチメディアパケットの残存部（remaining portion）を必然的に備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
目的地デバイスへ向かうマルチメディアパケットによって得られたパス上の、異なるデバイスからマルチメディアパケットを受信すると、最も最近の発信元及び目的先を反映するために、マルチメディアパケットの発信元及び／又は目的先部のプロパティを変更することが常識となっている。従って、マルチメディアパケットの元々の発信元を決定するのは困難である。マルチメディアパケットの元々の発信元を知ることにより、目的先デバイスは、マルチメディアパケットの元々の発信元に基づいて、マルチメディアパケットを受け入れたり拒否したりすることができる。
【０００６】
これに限るものではないが、ファイアウォールなどのデバイスの特性によって、元々の発信元に基づいて、マルチメディアパケットを受け入れたり拒否したりする。しかし、目的先デバイスへの送信パスに位置するデバイスによって、マルチメディアパケットのヘッダー部は変更されるので、マルチメディアパケットの元々の発信元を知ることはできない。元々の発信元を知ることはできないから、目的先デバイスは、予め定義づけられた発信元からのマルチメディアパケットの受信を正確に拒否することができない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
受信したマルチメディアパケットの元々の発信元を正確に決定するシステムを開示する。一般的な発信元決定システムの構造を参照すると、システムは、メモリと処理部を利用している。処理部は、ＩＰパケットの目的先アドレスとメモリの第１の目的先アドレスセルに保存された第１の目的先アドレスとを比較し、ＩＰパケットの目的先ポートと、メモリの第１の目的先ポートに記憶された第１の目的先ポートとを比較する。更に処理部は、ＩＰパケットの発信元アドレスとメモリの第１の発信元アドレスセルに記憶された第１の発信元アドレスとを比較し、ＩＰパケットの発信元ポートと、メモリの第１の発信元ポートセルに記憶された第１の発信元ポートとを比較する。ここで、記憶された第１の発信元アドレス及び記憶された第１の発信元ポートは、記憶された第１の目的先アドレス及び保存された目的先ポートに関連づけられている。更に処理部は、メモリにおいてＩＰパケットの発信元アドレス及び発信元ポートを記憶する。ＩＰパケットの目的先アドレス及び目的先ポートが記憶された第１の目的先アドレス及び記憶された第１の目的先ポートと一致し、ＩＰパケットの発信元アドレス及び発信元ポートが記憶された発信元アドレス及び記憶された第１の発信元ポートに一致せず、記憶された第１の発信元アドレス及び記憶された第１の発信元ポートは、あらゆる値から抽出するユニバーサルビットを備えている場合、ＩＰパケットの発信元を決定する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の他のシステム及び方法は、具体的には、以下の図面及び詳細な説明を参酌することにより、当業者に明らかになる。改良システム及び方法、特徴及び効果は、この記載に含まれ、本発明の技術的範囲は、添付した特許請求の範囲によって保護される。
【０００９】
本発明の発信元決定システムは、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア或いはこれらの組合せによって実現される。本発明の最良の実施の形態を参照する場合、これは一例であり限定されるものではなく、システムの一部は、ネットワーク処理部によって実行されるソフトウェアによって実施される。
【００１０】
図面を参照することにより、本発明はより理解されやすい。図面の構成において、スケール及び強調は、本発明の本質を理解しやすいように記載したものである。更に、この図面において、複数の視点を通して部分によって、数字が参照されている。
【００１１】
この発信元決定システムに基づくソフトウェアは、論理的機能を実現するため、実行する命令リストを備えている。この発信元決定システムに基づくソフトウェアは、命令実行システム、装置、或いはシステムに含まれるコンピュータに基づいたシステムの処理部の様なデバイス、或いは、命令実行システム、装置或いはデバイスから命令を取得し、命令を実行する他のシステムを利用或いは接続したあらゆるコンピュータ読みとり可能な記憶媒体において具体化される。この明細書において、「コンピュータ読みとり可能な記憶媒体」は、プログラムを包含、記憶、通信、伝搬、送信するために利用する、或いは命令実行システム、装置或いはデバイスに接続する手段である。
【００１２】
コンピュータ読みとり可能な記憶媒体は、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線、或いは半導体のシステム、装置、デバイス或いは伝搬媒体であるが、これに限られるものではない。コンピュータ読みとり可能な記憶媒体の一例としては、一つ或いはそれ以上のワイヤーを備えた電子接続（電子）、ポータブルコンピュータディスク（磁気）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（磁気）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）（磁気）、消去プログラム可能なリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ或いはフラッシュメモリ）（磁気）、光学ファイバー（光学）及びポータブルコンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）（光学）などが含まれるが、これらは網羅的なリストではない。また、コンピュータ読みとり可能な記憶媒体は、プログラムがプリントされた紙やその他の適切な媒体でもよく、例えば、紙やその他の媒体を工学的にスキャニングしたり、コンパイルしたり、翻訳したりその他の適切な方法で処理を行い、電子的に取得し、必要に応じてコンピュータメモリに読み込めばよい。
【００１３】
第１の終端点から第２の終端点へのマルチメディアデータパケットの送信において、多くの送信ルートを処理し、最適な送信ルートを選択することが望まれている。様々な分布戦略を利用した同様のＳＩＰ（session initiation protocol）のエージェントの組合せから選択するために、セションルーターは多数のルートや処理を選択する。この処理により、リザルティングＲＴＰ（resulting real-time transport protocol）フローのパスの管理を行うことができる。メディアルーターは、確かな閾値を通過したセションルーターによって選択され処理されたリザルティングＲＴＰフローを案内する。セションルーターとメディアルーターを組合せることにより、様々なＩＰネットワーク間の高品質な境界を設けることができる。セションルーター及びメディアルーターがない場合、データパケットは、背後に設けられたネットワークを利用したあらゆる道に流出することになる。
【００１４】
図１は、本発明の発信元決定システムを実行するセションルーター１０４及びメディアルーター１０６を利用した通信ネットワーク１０２を示した機能ブロック図である。図１に示すように、ＳＩＰ（session initiation protocol）デバイス１１２は、例えば米国マサチューセッツ州のウォバーンピングテル社（Pingtel Corporation of Woburn）から提供され通信可能となった第１のＳＩＰ電話である。第１のＳＩＰデバイス１１２は、第２のＳＩＰ電話である第２のＳＩＰデバイス１１４に接続されている。セションルーター１０４、介入デバイス１１６及びメディアルーター１０６がインターネットのようなＷＡＮ（wide area network）において機能することにより、第１のＳＩＰ電話１１２及び第２のＳＩＰ電話１１４間で通信可能になっている。第１のＳＩＰ電話１１２及び第２のＳＩＰ間の通信は、代わりに適切なネットワーク或いはＬＡＮ（local area network）を介して行われてもよい。別のネットワーク構造においては、第１のＳＩＰ電話１１２及び第２のＳＩＰ電話１１４は、データネットワークドメインにおいて接続されていてもよい。例えば、第１のＳＩＰ電話１１２は第１のドメインにあり、第２のＳＩＰ電話１１４は第２のドメインにある場合、メディアルーター１０６は、インターネットに接続された二つのドメイン間で利用される。
【００１５】
セションルーターはＳＩＰ及びＴＲＩＰ（telephony routing over IP）をサポートしている。この通信ネットワーク１０２において、更にセションルーターやメディアルーターが追加されてもよい。実際は、第１のメディアルーターから、ＬＡＮ、ＷＡＮ或いは他の場所内に存在する第２のメディアルーター、セションルーター、ＳＩＰデバイス、非ＳＩＰデバイスのいずれか一つ以上へ通信が行われる。図１は、一つの目的デバイス即ち第２のＳＩＰ電話１１４を備えた通信システム１０２を示しており、メディアルーター１０６を介して第１のＳＩＰ電話１１２へ、複数の目的デバイスが接続されていてもよい。
【００１６】
メディアルーターにリアルタイムマルチメディアフローが注入されると、所定のインタフェースを介してマルチメディアパケットが出力される。図２は、図１に示したメディアルーターを詳細に示した機能ブロック図である。図２に示すようにメディアルーター１０６は、フロー品質管理エンジン１３２、トラフィック管理部１３４、通信インタフェース１３６、ホスト処理部１３８、ネットワーク処理部１４２、入力装置１４４、出力装置１４６、ＣＡＭ（content addressable memory）１４８、或いは３つのデータベースを備えており、メディアルーター１０６内の通信は全て、ローカルリンク１５２を介して行われる。
【００１７】
トラフィック管理部１３４は、パケットフローレートを含んだＩＰセッションマルチメディアデータパケットトラフィック、或いは、トラフィックを計測し、制御する。多くの実行可能な装置のうち快適なトラフィック管理部の一例としては、米国カリフォルニア州サンディエゴのＭＭＣネットワーク社が提供しているＮＰＸ５７００トラフィックマネージャーが挙げられる。本来、トラフィック管理部１３４は、通信インタフェース１３６を介して入力されたマルチメディアパケットの数を計測する。トラフィック管理部１３４は、ネットワーク処理部１４２に対応して稼働し、一度、転送が決定されると、トラフィック管理部１３４は、受信したパケットを、関係づけられた優先順位に従って、それぞれのＩＰフローの待ち行列に入れる。
【００１８】
従来より知られているように、トラフィック管理部１３４は、受信したマルチメディアパケットを一時的に保存するメモリを備えている。入力される予定から、トラフィック管理部１３４は、ＲＴＰマルチメディアフローを監視し、マルチメディアフローが割り当てられた帯域幅外である場合、マルチメディアパケットをドロップする或いは捨てるべきパケットをマーキングすることにより、最大のデータレートを確保する。割り当てられた所定の帯域幅やビットレートに従って、所定の時間内に所定の量のマルチメディアデータを受信するように、トラフィック管理部１３４は、セションルーター１０４から命令される。従って、マルチメディアデータをセションルーター１０４によって定められたビットレートよりも高く受信した場合、高いビットレートで受信したマルチメディアデータは、送信されない。セションルーター１０４によって指定された特性は、メディアルーター１０６に直接プログラムされてもよいし、それにより、セションルーター１０４を利用せずに、ＲＴＰマルチメディアデータフローを制御してもよい。
【００１９】
ネットワーク処理部１４２は、メディアルーター１０６の中継サービスを提供する。ネットワーク処理部１４２によって行われる中継サービスは、発信元アドレス、目的先アドレス、発信元ポート、目的先ポート或いはこれらの項目の組合せを変換することができる。更にネットワーク処理部１４２は、マルチメディアパケットにおけるＭＰＬＳ（multi-protocol label switching）タグを削除及び／又は挿入することができる。更にネットワーク処理部１４２は、マルチメディアパケットに関連づけられた命令を処理する優先順位の項目を変更することにより、マルチメディアパケットのＩＰヘッダー部に位置したディフサーブコードポイント（diffserv codepoint）を挿入或いは変更することができる。
【００２０】
フロー品質管理エンジン１３２は、発信元ＩＰアドレス、目的先ＩＰアドレス、発信元ポート及び／又は目的先ポートによって定義づけられたマルチメディアフローの一つに基づいた品質計測サービスを行う。品質計測は好ましくは、ネットワーク処理部１４２において、適切なフローの集合及び／又は最大又は最小の統計値などのフローの現在の統計値を保存しているのが好ましい。
【００２１】
収集される統計値の一例としては、待ち時間、ジター、予め定義された時間窓でのパケット損失などが挙げられる。ここでこの窓は、セションルーター１０４を介して識別されてもよいし、或いはメディアルーター１０６を介して識別されてもよい。集合統計値は、送信されたパケット、ドロップされたパケット及び／又は写しのパケットなどが含まれる。他に”境界線の統計値”として参照される最小の統計値及び最大の統計値は、待ち時間、ジター及び時間窓あたりのパケット損失を含んで収集される。フロー品質管理エンジン１３２は、ＲＴＰデータパケットの送信において、上流及び／又は下流の失敗を検出し修正することもできる。
【００２２】
ホスト処理部１３８は、トラフィック管理部１３４と同様に、上流及び下流の失敗を検出及び修正することができる。ホスト処理部１３８は、リンクの失敗を検出することにより、ＲＴＰマルチメディアパケットの送信における上流及び下流の失敗を検出する。更にホスト処理部１３８は、外部の管理イベントに従ってマルチメディアデータパケットを扱う。
【００２３】
ＣＡＭ１４８は、ネットワーク処理部１４２によって、早く接続できるように、「ｏｐｅｎ／ｂｉｎ」リクエストに従って、変換値を保存し或いはバインドする。ＣＡＭ１４８は、以下で記載するメディアアクセス制御アドレスをＩＰマッピングに保存するのに使われる。
【００２４】
メディアルーター１０６は、ＲＴＰマルチメディアフローについてフロー品質統計値を生成することができる。更に、メディアルーター１０６は、通信ネットワーク１０２を介して入力されたＲＴＰパケットからフロー品質統計値を生成することができる。ここで、更にもう一つのメディアルーターが利用されている場合、統計値は、メディアルーター間のリンクにのみ関連する。
【００２５】
好ましくは、メディアルーター１０６はそれぞれのフローについて一つ或いはそれ以上の統計値を保存する。これらの統計値は、これに限られるものではないが、待ち時間、ジター、１パケットあたりのオクテット数、ドロップされたパケットの数のうちいずれか一つ以上を含む。メディアルーター１０６を介したマルチメディアフローのそれぞれについて、その他の統計値が保存されてもよい。一つ以上のメディアルーターが利用されている場合、それぞれのメディアフローについて統計値を生成するために、メディアルーター１０６は、これに限られるものではないが、ＲＴＣＰ（real-time transport control protocol）などのプロトコルが備えた機能を稼働して、接続されたメディアルーター間において待ち時間を決定する。ジター及びドロップされたパケットの統計値は、メディアルーター１０６によって自動的に生成される。以下において、ＲＴＣＰ情報がない場合、どのように待ち時間、ジター、ドロップされたパケットを決定するかを記載する。
【００２６】
データフローの待ち時間を計測するために、メディアルーター１０６は、マルチメディアフローの他の終端点に通信を行う。その別の終端点は、必要なものではないが、他のメディアルーターである。例えば他の終端点としてはＳＩＰ電話が挙げられる。典型的な目的としては、その別の終端点はメディアルーターだと考えられ、メディアルーター間の通信の対象は、ＲＴＰデータフローの待ち時間を決定するに利用されるテストパケットである。マルチメディアルーター１０６はループしたパケットを受信して、パケットを受信したときと、パケットを送信したときとを比較し、往復の飛行時間を決定する。往復の飛行時間の半分は、片道の飛行時間、即ち待ち時間だと推測される。
【００２７】
パケットをループするために従来の方法を利用するのではなく、二つのメディアルーター間において、変更されたＲＴＣＰパケット形式を利用することもできる。この変形した形式により、送信側（例えば送信レポートに記載されている）で関連づけられたタイムスタンプを抽出したり、（例えば受信レポートにおいて）ループしたパケットのタイムスタンプを置き換えることができる。また、この変形した形式により、受信デバイスはパケットのループにどれぐらいの時間がかかったのかを計算することができる。
【００２８】
ジターは、一つのフローにおけるパケット間の間隔の変量である。ジターの別の定義としては、マルチメディアフローについての待ち時間の変動である。メディアルーター１０６は、メディアルーター１０６を飛行しているＲＴＰデータフローのジターを計算することができる。データパケットがネットワーク処理部１４２に到達するとタイマーを開始し、次のＲＴＰデータデータフローが到着するまでタイマーは稼働する。直近に要求されたパケットの受信時間の時間間隔は、ジターの値の「中間値（mean）」として保存するための集合に加えられる。「中間値」のジター値は、新しい最小／最大のジター値が確率されるかを決定するため、フロー記録において、最小値／最大値と比較される。フローは、ネットワーク処理部１４２に設けられたネットワーク処理メモリ（図示せず）に、記録されてもよい。メディアルーター１０６が備えるメモリは、内蔵する一つのメモリ装置でもよいし、メディアルーター１０６の外側に備えられていてもよい。ジター処理によって、ジターのサンプル値は集合値及び最小／最大の計算値となり、集合情報に基づいて周期的に算出される。
【００２９】
ドロップされたパケット或いは損失パケットは、ＲＴＣＰに基づいた機構がない場合、パケットがいつ損失したか、ジター窓のどこにパケットが現れたか否かをトラッキングすることにより、ブーリアンの二つのスコアボード列を参照したＲＴＰフローに基づいて実現される。マルチメディアパケットを処理する別の方法が用いられてもよい。典型的にはジター窓は、ボイスゲートウェイにおいて実現され、変動するネットワークの状態を補償するものであるのが好ましい。ジター窓は、復号化のため転送する前に、特定の時間の間に入力されたパケットを備えるパケットバッファである。この処理はパケットフローをスムーズにする効果を備えており、従って、パケット損失、パケット遅延その他の送信効果の生成に対するＣＯＤＥＣ（符号化復号化：compressor/de-compressor）の効果を増加させる。メディアルーター１０６を介して定義されてもよいし、好ましくはジター窓は、セションルーター１０４に定義されてもよい。
【００３０】
スコアボード列のそれぞれの登録は、メディアルーターが受信したパケットが所定のシーケンス番号を備えているか否かを示している。スコアボード列は、ネットワーク処理部メモリ或いはあらゆるローカル或いは遠隔地のメモリに記憶されている。それぞれのスコアボード列は、”損失”とマークされた登録がいくつあるのか、そのカウンターを備えている。好ましくは、全ての登録は初期値として”受信済み”とマークされているのがよい。
【００３１】
ネットワーク処理部１４２においてシーケンス番号はトラッキングされ、損失パケット、特に、先に受信したパケットのシーケンス番号を考慮して、シーケンス番号を１以上増やしたパケットが検出され、現在の列において、適切な登録には”損失”とマークされ、損失カウンターがインクリメントされる。好ましくは、二つの列は、ジター窓におけるパケットの最大値分の大きさを備えるのがよい。これら二つの列は、現在の列と古い列との参照に基づいている。現在の列がジター窓の最大値に達した場合、古い列は、再初期化され、現在の列となり、現在の列が古い列となる。古い列が消去される前に、ドロップされたパケットカウンターは検索され、データフローを算出する。
【００３２】
しかし、範囲外の古いマルチメディアパケット、即ち、現在のシーケンス番号よりも少ないシーケンス番号のパケットを受信した場合、ネットワーク処理部１４２は、現在の或いは古い列で、最新のパケット基づいて、そのシーケンス番号の登録を検索する。ネットワーク処理部１４２が損失とマークされた登録を検索し、その登録を変更した場合、ネットワーク処理部１４２は、損失パケットの追跡に利用されている列の損失マルチメディアパケットのカウンターをデクリメントする。損失とマークされていないパケットであった場合、ネットワーク処理部１４２は、パケットの写しであることを意味する。マルチメディアパケットの日付がジター窓の深さよりも古いものである場合、ネットワーク処理部１４２は検索を行わない。ドロップされたパケットをカウントするこの方法は、ＲＴＣＰを利用して得られるものより正確であることを記載しておく。
【００３３】
図１を再び参照すると、典型的には、第１のＳＩＰ電話１１２及びメディアルーター１０６との間に、少なくとも一つの介入デバイス１１６を備えている。介入デバイス１１６は、境界ルーター、ファイアウォール、その他のあらゆる通信デバイスである。しかしながら、境界ルーターのような追加されたルーターは、第１のＳＩＰ電話１１２及び第２のＳＩＰ電話１１４が通信するためには、必ずしも必要ではない。
【００３４】
メディアルーター１０６によって受信されたマルチメディアパケットは、他の部分とともに、ヘッダー及びＩＰパケット（１６４）のデータ部を備えている。図３は、マルチメディアパケット１６４の上述した部分を簡略化して示したダイアグラムである。マルチメディアパケット１６４のヘッダー１６２は、少なくとも、他の部分とともに、そのマルチメディアパケットがどこから到着したのかを示す発信元アドレスを識別する発信元部１６６と、そのパケットにがアドレスされた目的アドレスを識別する目的部１６８を備えている。上述したように、ＩＰヘッダーは、これに限られるものではないがＲＴＰヘッダーやＲＴＣＰヘッダーなどの他のヘッダーも備えていてもよい。マルチメディアパケットのＩＰパケット（１６４）のデータ部１７２は、マルチメディアパケット１６４の残存部を備えており、目的先アドレスに位置する目的デバイスに送信されているデータを備えている。
【００３５】
メディアパケットが第１のＳＩＰ電話（図１）からメディアルーター１０６に送信された場合、ヘッダー１６２の発信元部１６６は、第１のＳＩＰ電話１１２のＩＰアドレス及びポートを備えており、ヘッダー１６２の目的部１６８は、メディアルーター１０６のＩＰアドレス及びポートを備えている。更に、ヘッダー１６２には他のデータを備えてもよい。介入デバイス１１６が第１のＳＩＰ電話１１２及びメディアルーター１０６の間に位置している場合、介入デバイス１１６は、メディアルーター１０６に優先して、送信されたマルチメディアパケットを受信する。受信したマルチメディアパケットをメディアルーター１０６に送信する前に、ヘッダー１６２の発信元部１６６が、マルチメディアパケットが介入デバイス１１６から送信されたことを反映するように、介入デバイス１１６は、受信したマルチメディアパケット１６４のヘッダー１６２の属性を変更してもよい。従って、メディアルーターデバイス１０６によってマルチメディアパケットが受信されると、マルチメディアパケットの発信元部１６６が、マルチメディアパケットが最後に送信されたデバイスを反映しているために、メディアルーター１０６は、マルチメディアパケットの元々の発信元を決定することができない。
【００３６】
マルチメディアパケットの元々の発信元を決定できるのは、これに限られたものではないがファイアウォールなどに関連づけられたデバイスに登録されたマルチメディアパケットが、受信したマルチメディアパケットの発信元に依存しているので、ファイアウォールなどのデバイスにとって重要である。従って、受信したマルチメディアパケットの元々の発信元を決定することは、ファイアウォールなどのデバイスなどに望ましく、また必要である。
【００３７】
ＣＡＭ１４８（図２）及びネットワーク処理部１４２は、マルチメディアパケットの元々の発信元を決定するのに利用される。ネットワーク処理部１４２は、メディアルーター１０６によって受信された後、受信したマルチメディアパケットに関する一連の処理を実行する。概して、ネットワーク処理部１４２は、これに限定されるものではないが、リンクプロトコルヘッダー（レイヤー２のヘッダー）などのレベル２のヘッダーを、受信したマルチメディアパケットから削除する。リンクプロトコルのヘッダーの例としては、これに限られるものではないが、イーサネットヘッダー、ＨＤＬＣ（high-level data link control）ヘッダーなどが含まれる。データパケットに位置するレイヤー３のヘッダー及びデータパケットに位置するレイヤー４のヘッダーが、メディアルーター１０６によって検査されるように、レイヤー２のヘッダーは、削除される。セションルーター１０４から割り当てられるた、或いは、メディアルーター１０６に直接割り当てた、レイヤー３のヘッダーは、発信元ＩＰアドレス及び目的先ＩＰアドレスを備えており、レイヤー４のヘッダーは発信元ポート及び目的先ポートを備えている。レイヤー３及び４のヘッダーは、以下に記載するように、ＣＡＭ１４８を利用することにより、ネットワーク処理部１４２によって、有効にされ、変更される。
【００３８】
図４は、ネットワーク処理部１４２が受信したマルチメディアパケットの元々の発信元を決定するのに利用するＣＡＭ１４８のマルチメディアパケットフローテーブル２０２である。図４に示すように、マルチメディアパケットフローテーブル２０２は、発信元ＩＰアドレス列２１２、目的先ＩＰアドレス列２１４、発信元ポート列２１６、目的先ポート列２１８、重み列２２２、フラグ列２２４、中継アドレス列２２６を備えており、そのそれぞれについては以下に記載する。
【００３９】
マルチメディアパケットフローテーブル２０２のそれぞれの列２１２、２１４、２１６、２１８、２２２、２２４、２２６は、それぞれに対応した列名に関連づけられた情報を保存するのに利用される一連のセルを備えている。従って、それぞれの発信元ＩＰアドレスセルは発信元アドレスを備えており、それぞれの目的先ＩＰアドレスセルは目的先ＩＰアドレスを備えており、それぞれの発信元ポートセルは発信元ポートを備えており、それぞれの目的先ポートセルは目的先ポートを備えており、それぞれの中継アドレスセルは置換発信元アドレス及び置換目的先アドレスを含む置換レイヤー３の置換アドレスを備えている。ここではシンプルな目的を達成するために、置換発信元ポート及び置換目的先ポートは記載されていないが、中継アドレスセルは、置換発信元ポート及び置換目的先ポートを更に備えていてもよい。
【００４０】
重み列２２２は、発信元ＩＰアドレス、目的先ＩＰアドレス、発信元ポート及び目的先ポート（即ち、第１の発信元ＩＰアドレス、第１の目的先ＩＰアドレス、第１の発信元ポート、第１の目的先ポート）をそれぞれグループ化する重み値が関連づけられている。従って、第１の発信元ＩＰアドレス、第１の目的先ＩＰアドレス、第１の発信元ポート及び第１の目的先ポートを備えるグループのセルに、一つの重み値が関連づけられている。以下では、第１の発信元ＩＰアドレス、第１の目的先ＩＰアドレス、第１の発信元ポート及び第１の目的先ポートを備えたセルのグループは、第１のテーブルグループとして参照され、例えば、第２の発信元ＩＰアドレス、第２の目的先ＩＰアドレス、第２の発信元ポート及び第２の目的先ポートを備えたグループは、第２のグループとして参照される。重み値は、あるテーブルと別のテーブルの優先順位を関連づけるために利用される。重み値の詳細な説明と、それを使った実例を以下に記載する。
【００４１】
変数Ｘで表現されるユニバーサルビットは、特定のセルに適切なあらゆる値を示すために、マルチメディアパケットフローテーブル２０２のセルで利用される。本発明の発信元決定システムの明細書において、マルチメディアパケットがあらゆる発信元からの受諾を許可するために、ユニバーサルビットは、発信元ＩＰアドレス列２１２及び発信元ポート列２１４において利用される。ユニバーサルビットの受諾については、図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃを参照して以下で述べる。
【００４２】
フラグ列２２４は、マルチメディアパケットが、ＣＡＭ１４８にまだ表示されていない新しい発信元から受信されたことを示してテーブルグループを関連づけるために、Ｌで示されるラッチビットを供給してもよい。実際に、マルチメディアパケットフローテーブル２０２において供給されたラッチビットの数は、マルチメディア発信元の数を示しており、ＣＡＭ１４８によってまだ供給されていないと、メディアルーター１０６で通信が許可される。ラッチビットは、受信したマルチメディアパケットを観察している間、ユニバーサルビットを組合せて利用される。ラッチビットは、受諾可能な目的先ＩＰアドレス、受諾可能な目的先ポート、新しく受信した発信元Ｉアドレス、及び新しく受信した発信元ポートを備えた、受信したマルチメディアパケットの新しいテーブルグループをＣＡＭ１４８において作成されることを明示するのに利用される。
【００４３】
ラッチビットがテーブルグループに関連づけられ、ユニバーサルビットが、テーブルグループの発信元ＩＰアドレスセルとテーブルグループの発信元ポートセルの両方に位置する場合、以下のようなステップが実行される。まず、新しいテーブルグループが作成され、ここで、新しいテーブルグループの目的先ＩＰアドレスセルに保存された値および新しいテーブルグループの目的先ポートセルに保存された値は、ラッチビット及びユニバーサルビットを備えた優先テーブルグループからコピーされる。更に、新しいテーブルグループの発信元ＩＰアドレスセルは、受信したマルチメディアパケットの発信元のＩＰアドレスを保存し、新しいテーブルグループの発信元ポートセルは、受信したマルチメディアパケットの発信元のポートアドレスを保存する。
【００４４】
好ましくは、ユニバーサルビットを備えたテーブルグループの重みは、ユニバーサルビットを備えていないテーブルグループの重みよりも低く設定されているのが好ましい。その結果、ユニバーサルビットを備えていないテーブルグループは、ユニバーサルビットを備えているテーブルグループより優先して、ネットワーク処理部１４２に選択される。
【００４５】
ラッチビットがテーブルグループに関連づけられ、ユニバーサルビットが、テーブルグループの発信元ＩＰアドレスセルとテーブルグループの発信元ポートセルの両方に位置されると、ネットワーク処理部１４２は、ユニバーサルビットを備えていないテーブルグループで利用される重み要素値と比較して、新しいテーブルグループに高い重み要素値を追加する。ラッチフラグは、新しいテーブルグループにセットされないことに留意する。更に、ネットワーク処理部１４２は、マルチメディアパケットフローテーブル２０２からラッチビット及びユニバーサルビットを備えた元々のテーブルグループを削除する。上述したステップについて、元々のテーブルグループによって定義された第１のマルチメディアパケットが受信されてから、元々のテーブルグループはマルチメディアパケットの受信を許可するのに利用されない、という順番が保証される。テーブルグループによって示された特徴を備えたメディアルーター１０６によって受信されたマルチメディアパケットのレイヤー３のヘッダーは、テーブルグループに関連づけられた中継アドレスに置き換えられる。
【００４６】
上述したステップを実行するために、マルチメディアパケットフローテーブル２５２の一例が、図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに示されている。図５Ａは、発信元ＩＰアドレス列２６２、目的先ＩＰアドレス列２７２、発信元ポート列２８２、目的先ポート列２９２、重み列３０２、フラグ列３１２及び中継アドレス列３２２を備えたマルチメディアパケットフローテーブル２５２を示している。上述したそれぞれの列は、多くのセルを備えており、この例においては４つ示されている。セル或いはテーブルグループの４行、即ち第１のテーブルグループ３３２、第２のテーブルグループ３３４、第３のテーブルグループ３３６及び第４のテーブルグループ３３８が、マルチメディアパケットフローテーブル２５２によって示されている。
【００４７】
図５Ａに示した例において、受信したマルチメディアパケット（第１のテーブルグループ３３２に示す）のヘッダー部１６２は、１．１．１．１の発信元ＩＰアドレス、２．２．２．２の目的先ＩＰアドレス、１００１の発信元ポート、２００１の目的先ポートを備えている。これらの値に対して、ＣＡＭは中継アドレスを戻す。中継アドレス３３２ａは、ネットワーク処理部１４２に対する、置換発信元アドレス及び置換目的先アドレスを備えている。図５Ａに示すように、中継アドレス３３２ａは、第１のテーブルグループ３３２に関連づけられており、１０．１．１．１／２０．２．２．２である。中継アドレス３３２ａは、ネットワーク処理部１４２によって受信したマルチメディアパケットのヘッダー１６２に組み込まれ、受信したマルチメディアパケットに、１０．１．１．１の新しい発信元アドレスと２０．２．２．２の新しい目的先アドレスを示す。
【００４８】
受信したマルチメディアパケットのヘッダー部１６２が、２．２．２．１の発信元ＩＰアドレス、２．２．２．２の目的先ＩＰアドレス、３０００の発信元ポート及び２００１の目的先ポートを備えている（第３のテーブルグループ３３６に示す）場合、ＣＡＭ１４８は、置換発信元アドレス及び置換目的先アドレスを備えた中継アドレス３２２ｃをネットワーク処理部１４２に返す。図５Ａに示すように、第３のテーブルグループ３３６における中継アドレス３２２ｃは、２０．２．２．１／２０．２．２．２である。中継アドレス３２２ｃは、ネットワーク処理部１４２によって、受信したマルチメディアパケットのヘッダー部１６２に組み込まれることにより、受信したマルチメディアパケットに、２０．２．２．１の発信元アドレス及び２０．２．２．２の目的先アドレスを示す。
【００４９】
受信したマルチメディアパケットのヘッダー部１６２が３．３．３．３の発信元ＩＰアドレス、２．２．２．２の目的先ＩＰアドレス、５０００の発信元ポート及び２００１の目的先ポートを備えている（第４のテーブルグループ３３８に示す）場合、ＣＡＭ１４８は、置換発信元アドレス及び置換目的先アドレスを備えた中継アドレス３２２ｄをネットワーク処理部１４２に返す。図５Ａに示すように、第４のテーブルグループ３３８が関連づけられている中継アドレス３２２ｄは、３０．３．３．３／２０．２．２．２である。中継アドレス３２２ｄは、ネットワーク処理部１４２によって受信したマルチメディアパケットのヘッダー１６２に組み込まれることにより、受信したマルチメディアパケットは、３０．３．３．３の新しい発信元アドレスと、２０．２．２．２の新しい目的先アドレスを示す。
【００５０】
一方、受信したマルチメディアパケットのヘッダー部１６２が、ユニバーサルビットで示された発信元ＩＰアドレス、２．２．２．２の目的先ＩＰアドレス、ユニバーサルビットで示された発信元ポート、２００１の目的先ポート及びラッチビットのセットを備えている場合、以下のようになる。図５Ｂに示すように、第２のテーブルグループ３３４と同じ様な特性を持つ第５テーブルグループ３４２が作成される。即ち、目的先ＩＰアドレス（２．２．２．２）、目的先ポート（２００１）、及び中継アドレス（Ｘ／２０．２．２．２）が第２のテーブルグループ３３４から第５のテーブルグループ３４２にコピーされる。ここで、Ｘ／２０．２．２．２の中継アドレスは、置換発信元アドレスが、マルチメディアパケットの最後の発信元のアドレスであり、置換目的先アドレスが２０．２．２．２であることを確立する。第５のテーブルグループ３４２においてラッチビットはセットされておらず、第５のテーブルグループ３４２の重みは、他のテーブルグループ３３２、３３６、３３８と同値或いは同じようにセットされる。
【００５１】
受信したマルチメディアパケットがメディアルーター１０６に最後に送信したデバイスのＩＰアドレス及びポートは、第５のテーブルグループ３４２において、それぞれ、発信元ＩＰアドレス列２６２及び発信ポート列２８２に保存される。図５Ｃに示すように、第２のテーブルグループ３３４における情報は、マルチメディアパケットフローテーブル２５２から削除される。第５のテーブルグループ３４２は、発信元ＩＰアドレス、目的先ＩＰアドレス、発信元ポート、目的先ポート、重み、及び中継アドレスを備えており、第５のテーブルグループ３４２は、受信したマルチメディアパケットを目的先に導くのに利用される。更に、マルチメディアパケットフローテーブル２５２においてラッチビットはセットされておらず、発信元ＩＰアドレス列２６２及び発信ポート列２８２におけるユニバーサルビットは削除されているので、メディアルーター１０６は、一つのテーブルグループによって定義された、発信元ＩＰアドレス、目的先ＩＰアドレス、発信元ポート及び目的先ポートを組合せを備えていない、デバイスからマルチメディアパケットを受信することはない。
【００５２】
新しい発信元ＩＰアドレス及び発信元ポートが決定されると、メディアルーター１０６は、発信元ＩＰアドレス及び発信元ポートをセションルーター１０４に送信する。セションルーター１０４は、受信したマルチメディアパケットの更なる情報、例えば、ラッチされた発信元アドレスが正当であるかを決定するのに利用される。メディアルーター１０６は、フローセットアップ及びティアダウンが利用されたプロトコルを利用してラッチされた発信元アドレスを、セションルーター１０４に通知する。更に、ユニバーサルビット及びラッチフラグの一つ以上の組合せによって、マルチメディアパケットフローテーブル２５２が、メディアルーター１０６が通信する一つ以上の新しい発信元デバイスを導入させる。
【００５３】
本発明の上述した実施の形態は、特にあらゆる好ましい実施の形態は、単に実施の一例であり、単に、本発明の本質を理解しやすくするものである。本発明の本質及び主題からはずれることなく、上述した本発明の実施の形態に、様々な変更及び改良が加えられてもよい。全てのこのひょうな変更及び改良は、この開示及び本発明の範囲に含められ、特許請求の範囲により保護される。
【図面の簡単な説明】
【図１】発信元決定システムを提供する通信ネットワークを示した機能ブロック図である。
【図２】図１のメディアルーターを更に示した機能ブロック図である。
【図３】図２のメディアルーターによって受信されるマルチメディアパケットの単純なダイアグラムを示した図である。
【図４】図２に示したメディアルーターのＣＡＭに記憶されたマルチメディアパケットフローを示した図である。
【図５Ａ】発信元決定システムの動作の一例を示すマルチメディアパケットフローテーブルを示したブロック図である。
【図５Ｂ】図５Ａに第５のテーブルグループを追加した後のマルチメディアパケットフローテーブルを示したブロック図である。
【図５Ｃ】図５Ｂに第２のテーブルグループを削除した後のマルチメディアパケットフローテーブルを示したブロック図である。

Claims (10)

1. マルチメディアパケットフローテーブル（２０２）においてまだ存在しない発信元からの新たなインターネットプロトコル（ＩＰ）パケット（１６４）を検出する方法であって、
   ＩＰパケット（１６４）の目的先アドレス及び目的先ポートと、既存のテーブルグループ（３３４）の第１の目的先アドレスセル（２１４ａ）及び第１の目的先ポートセル（２１８ａ）の内容を、それぞれ比較するステップと、
   前記ＩＰパケット（１６４）の発信元アドレス及び発信元ポートと、前記既存のテーブルグループ（３３４）の第１の発信元アドレスセル（２１２ａ）の内容と第１の発信元ポートセル（２１６ａ）の内容を、それぞれ比較するステップと、
   前記ＩＰパケット（１６４）の前記目的先アドレス及び前記目的先ポートと、前記既存のテーブルグループ（３３４）の前記第１の目的先アドレスセル（２１４ａ）及び前記第１の目的先ポートセル（２１８ａ）の内容が、それぞれ一致し、前記ＩＰパケット（１６４）の前記発信元アドレス及び前記発信元ポートと、前記既存のテーブルグループ（３３４）の前記第１の発信元アドレスセル（２１２ａ）と前記第１の発信元ポートセル（２１６ａ）の内容が、それぞれ一致せず、前記既存のテーブルグループ（３３４）のフラグセル（２２４）のラッチビットがセットされ、前記既存のテーブルグループ（３３４）の前記第１の発信元アドレスセル（２１２ａ）および第１の発信元ポートセル（２１６ａ）が、あらゆる値から抽出されるユニバーサルビットを備えている場合、新たなテーブルグループ（３４２）を生成するステップと、
   前記新たなテーブルグループ（３４２）の中継アドレスセル（３２２ｅ）に、前記既存のテーブルグループ（３３４）の前記中継アドレスセル（３２２ｂ）をコピーし、前記中継アドレスセル（３２２ｅ）の置換発信元アドレスが、前記ＩＰパケット（１６４）の発信元アドレスであることを、前記中継アドレスセル（３２２ｂ）の前記発信元アドレスにおけるユニバーサルビットが、確立するステップと、
   前記新たなテーブルグループ（３４２）のフラグセルの前記ラッチビットをクリアするステップ
   とを備えることを特徴とする方法。
2. 前記ＩＰパケット（１６４）の前記発信元アドレス及び前記ＩＰパケット（１６４）の前記目的先アドレスを備えた第１のヘッダーを、前記ＩＰパケット（１６４）から削除するステップと、
   前記ＩＰパケット（１６４）の前記発信元ポート及び前記ＩＰパケット（１６４）の前記目的先ポートを備えた第２のヘッダーを、前記ＩＰパケット（１６４）から削除するステップと、
   前記ＩＰパケット（１６４）の前記発信元アドレス、前記目的先アドレス、前記発信元ポート及び前記目的先ポートと、前記第１の発信元アドレスセル（２１２ａ）、前記第１の目的先アドレスセル（２１４ａ）、前記第１の発信元ポートセル（２１６ａ）及び前記第１の目的先ポートセル（２１８ａ）の内容が、それぞれ同じ場合、前記ＩＰパケット（１６４）の前記発信元アドレス、前記目的先アドレス、前記発信元ポート及び前記目的先ポートを、中継アドレス（２２６）に置換するステップ
   とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ＩＰパケット（１６４）の前記目的先アドレス及び前記目的先ポートと、前記第１の目的先アドレスセル（２１４ａ）及び前記第１の目的先ポートセル（２１８ａ）との内容がそれぞれ同じで、更に、前記第１の発信元アドレスセル（２１２ａ）及び前記第１の発信元ポートセル（２１６ａ）が、ユニバーサルビットを備えている場合、前記ＩＰパケット（１６４）の前記発信元アドレス、前記目的先アドレス、前記発信元ポート及び前記目的先ポートを、前記中継アドレス（２２６）に置換するステップ
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記ＩＰパケット（１６４）の前記発信元アドレス、前記発信元ポート、前記目的先アドレス及び目的先ポートを、第１のテーブルグループ（３３２）の対応するセル及び第２のテーブルグループ（３３４）の対応するセルとを比較するステップと、
   前記ＩＰパケット（１６４）の前記発信元アドレス、前記発信元ポート、前記目的先アドレス及び前記目的先ポートが、前記第１のテーブルグループ（３３２）のそれぞれのセルの内容に一致し、前記ＩＰパケット（１６４）の前記目的先アドレス及び前記目的先ポートが前記第２のテーブルグループ（３３４）の目的先アドレスセル及び目的先ポートセルとそれぞれ同じである場合、
   前記第１のテーブルグループ（３３２）に関連づけられた第１の重み値と、前記第２のテーブルグループ（３３４）に関連づけられた第２の重み値を比較するステップと、
   前記第１の重み値が、前記第２の重み値より大きい場合、前記ＩＰパケット（１６４）の前記発信元アドレス及び前記発信元ポートを変更しないでそのままにするステップ
   とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記既存のテーブルグループ（３３４）の複数のセルの内容を削除するステップ
   を更に備えることを特徴おする請求項１に記載の方法。
6. ここで、第１の重み値は前記既存のテーブルグループ（３３４）に関連づけられており、前記新たなテーブルグループ（３４２）は、前記第１の重み値よりも高い新しい重み値が関連づけられている
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. マルチメディアパケットフローテーブル（２０２）においてまだ存在しない発信元からの新たなインターネットプロトコル（ＩＰ）パケット（１６４）を検出するシステムであって、
   発信元アドレスセル（２６２）、目的先アドレスセル（２７２）、発信元ポートセル（２８２）、目的先ポートセル（２９２）、フラグセル（３１２）におけるラッチビットおよび中継アドレスセル（３２２）を備えたテーブルグループ（３３２）と、指示セットを備えたＣＡＭ（１４８）と、
   前記ＣＡＭに接続され、
   前記指示セットを実行するときに、受信したＩＰパケット（１６４）のヘッダー（１６２）から取得した情報と、既存のテーブルグループ（３３４）の前記発信元アドレス（２６２）、前記目的先アドレス（２７２）、前記発信元ポート（２８２）及び前記目的先ポート（２９２）のセルに記憶された情報をそれぞれ比較するネットワーク処理部（１４２）を備え、
   前記ネットワーク処理部（１４２）はさらに、
   前記ヘッダー（１６２）の目的先アドレス（１６８）および目的先ポートと、前記既存のテーブルグループ（３３４）の前記目的先アドレスセル（２７２）および前記目的先ポートセル（２９２）の内容が、それぞれ一致し、前記ヘッダー（１６２）の発信元アドレス（１６６）および発信元ポートが、前記既存のテーブルグループ（３３４）の前記発信元アドレスセル（２６２）および前記発信元ポートセル（２８２）の内容が、それぞれ一致せず、前記既存のテーブルグループの前記発信元アドレスセル（２６２）および前記発信元ポートセル（２８２）が、あらゆる値から抽出されるユニバーサルビットを備え、前記フラグセル（３１２）のラッチビットがセットされている場合、新たなテーブルグループ（３４２）を生成し、
   前記新たなテーブルグループ（３４２）の中継アドレスセル（３２２ｅ）に、前記既存のテーブルグループ（３３４）の前記中継アドレスセル（３２２ｂ）をコピーし、前記中継アドレスセル（３２２ｅ）の置換発信元アドレスが、前記ＩＰパケット（１６４）の発信元アドレスであることを、前記中継アドレスセル（３２２ｂ）の前記発信元アドレスにおけるユニバーサルビットが、確立し、
   前記新たなテーブルグループ（３４２）のフラグセルの前記ラッチビットをクリアする
   ことを特徴とするシステム。
8. 前記ネットワーク処理部は、前記ＩＰパケット（１６４）の前記発信元アドレス、前記発信元ポート、前記目的先アドレス及び前記目的先ポートと、前記第１のテーブルグループ（３３２）の対応するセル及び第２テーブルグループ（３３４）の対応するセルと比較し、前記ＩＰパケット（１６４）の前記発信元アドレス、前記発信元ポート、前記目的先アドレス及び前記目的先ポートが、前記第１テーブルグループ（３３２）のそれぞれのセルの内容と一致し、前記ＩＰパケットの前記目的先アドレス及び前記目的先ポートが、前記第２のテーブルグループ（３３４）の目的先アドレスのセル及び第２の前記目的先ポートのセルの内容と一致し、更に、前記第１のテーブルグループ（３３２）に関連づけられた第１の重み値と前記第２のテーブルグループ（３３４）に関連づけられた第２の重み値を比較し、前記第１の重み値が前記第２の重み値より大きい場合、前記ＩＰパケット（１６４）の前記発信元アドレス及び前記発信元ポートを変更しないでそのままにする
   ことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 前記ネットワーク処理部（１４２）は、前記既存のテーブルグループ（３３４）の前記発信元アドレスセル（２６２）、前記目的先アドレスセル（２７２）、前記発信元ポートセル（２８２）及び前記目的先ポートセル（２９２）の内容を削除する
   ことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
10. 前記第１の重み値は、前記既存のテーブルグループ（３３４）に関連づけられており、前記新たなテーブルグループ（３４２）には、前記第１の重み値よりも高い新しい重み値が関連づけられている
    ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。

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