WO2012002305A1 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

無線通信装置および無線通信方法 Download PDF

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WO2012002305A1
WO2012002305A1 PCT/JP2011/064634 JP2011064634W WO2012002305A1 WO 2012002305 A1 WO2012002305 A1 WO 2012002305A1 JP 2011064634 W JP2011064634 W JP 2011064634W WO 2012002305 A1 WO2012002305 A1 WO 2012002305A1
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WO
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multicast
wireless
wired
message
router
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PCT/JP2011/064634
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English (en)
French (fr)
Inventor
智也 庄司
山本 和弘
洋史 中野
知也 三浦
Original Assignee
株式会社日立国際電気
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/16Multipoint routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication apparatus and a wireless communication method.
  • Non-Patent Document 1 discloses the specification of OLSR (Optimized Link State Routing) protocol, which is one of ad hoc network routing protocols.
  • This OLSR is a protocol for unicast transmission, but a MOLSR (Multicast Optimized Link State Routing) protocol in which OLSR is extended for multicast transmission is known.
  • the MOLSR performs multicast transmission by flooding various messages based on the relay node and route information acquired by the OLSR.
  • MOLSR is a protocol related to multicast transmission in a wireless network, and is not considered for cooperation with a wired network. That is, the MOLSR cannot transmit a multicast packet that flows through the wireless network to the wired network, or cannot transmit a multicast packet that flows through the wired network to the wireless network.
  • PIM Protocol-Independent Multicast
  • PIM and MOLSR are completely independent protocols. And multicast transmission that supports both wired and wired networks cannot be realized.
  • the present invention has been made from the background described above, and an object thereof is to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method capable of multicast transmission compatible with both a wireless network and a wired network connected to each other.
  • a wireless communication apparatus is a wireless communication apparatus connected to both a wireless network and a wired network, and participates in a multicast group existing in the wired network according to a multicast transmission protocol used in the wired network.
  • the wireless communication method is a wireless communication method in a wireless communication device connected to both a wireless network and a wired network, according to a multicast transmission protocol used in the wired network, Acquire information on multicast group participating terminals existing in the wired network, and build an information base indicating that multicast packets transmitted from the terminals are relayed to the wireless network based on the acquired multicast group participating terminal information.
  • the multicast packet transmitted from the wired network is relayed to the wireless network based on the constructed information base.
  • the wireless communication apparatus and the wireless communication method according to the present invention it is possible to realize multicast transmission corresponding to both a wireless network and a wired network connected to each other.
  • FIG. 10 is a sequence diagram illustrating multicast group join / leave processing performed based on information from a wired network in a wireless router.
  • the following describes multicast transmission that supports both wireless and wired networks.
  • the present invention is an improvement of MOLSR, which is a protocol for multicast transmission in a wireless network.
  • FIG. 1 is a diagram showing a communication system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the communication system 2 includes wireless routers (wireless communication apparatuses) 20-1 to 20-3, wired routers 120-1 to 120-4, and terminals 140-1 to 140-4. You are building a wireless network and a wired network connected to.
  • the wireless router 20-1 and the wireless router 20-2 form a link with each other via a wireless communication line
  • a link is established with the wireless router 20-3 (wireless router # 3) via a wireless communication line. That is, a wireless network is constructed by the wireless router 20-1, the wireless router 20-2, and the wireless router 20-3.
  • the wireless router 20-2 becomes a relay node that relays data.
  • devices such as the wireless router 20 that can be the subject of information processing and communication in the communication system may be collectively referred to as nodes.
  • a wired network is connected to each of the wireless routers 20-1 to 20-3.
  • the wired router 120-1 is wired to the wireless router 20-1
  • the terminal 140-1 is wired to the wired router 120-1 (the wireless router 20-1 and the wired router 120-1 And a system of a wired network made up of the terminal 140-1 and system # 1).
  • the wired router 120-2 is wired to the wireless router 20-2, and the terminal 140-2 is wired to the wired router 120-2 (this wireless router 20-2, wired router 120-2, and terminal The system of the wired network consisting of 140-2 is referred to as system # 2.) Furthermore, the wired routers 120-3 and 120-4 are wired to the wireless router 20-3, and the terminals 140-3 and 140-4 are wired to the wired routers 120-3 and 120-4, respectively (this wireless The system of the wired network composed of the router 20-3, the wired routers 120-3 and 120-4, and the terminals 140-3 and 140-4 is defined as a system # 3). That is, the wired router 120 relays communication between the wireless router 20 and the terminal 140.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of the wireless router 20 illustrated in FIG.
  • the wireless router 20 includes a control unit 20a having a CPU and a memory, a transmission / reception circuit 20b that performs baseband processing such as modulation / demodulation, a wireless unit 20c that performs power amplification of transmission / reception signals, an antenna 20d, a wired network, and the like.
  • An interface (I / F) 20e is provided.
  • the control unit 20a performs a routing process described later on data transmitted / received via the wireless transmission / reception system (transmission / reception circuit 20b, wireless unit 20c, antenna 20d) and data transmitted / received via the wired network interface.
  • the wireless router 20 performs the routing process, but may have a function as a general wireless terminal. That is, the wireless router 20 simply transmits information received from the wired terminal 140 to the other wireless router 20 and transmits information received from the other wireless router 20 to the wired terminal 140. Alternatively, the wireless router 20 itself may create a multicast packet and transmit it to another wireless router 20, the wired router 120, and the terminal 140.
  • the wired router 120 shown in FIG. 1 has a general hardware configuration as a router, and the terminal 140 has a hardware configuration as a general communication terminal such as a PC. Detailed description is omitted.
  • FIG. 3 is a diagram showing a communication program 30 that operates in each wireless router 20 shown in FIG.
  • the communication program 30 is stored in a memory in the control unit 20a, for example, and is executed by a CPU or the like. That is, the communication program 30 is executed by specifically using the hardware resources of the wireless router 20.
  • the communication program 30 includes a wireless network interface (I / F) 300, a wired network interface 302, a multicast routing management unit 304, a network filter unit 306, a multicast relay information base 308, a unicode unit.
  • a cast routing processing unit 310, a wireless-side multicast processing unit 320, and a wired-side multicast processing unit 330 are configured.
  • the wireless network interface (I / F) 300 and the wired network interface 302 are processes in the physical layer
  • the network filter unit 306 and the multicast relay information base 308 are processes in the MAC layer.
  • other processes are processes performed in a layer higher than the MAC layer.
  • the unicast routing processing unit 310 includes a unicast routing management unit 312, a unicast tree construction processing unit 314, and a message transmission / reception processing unit 316, and implements a unicast routing protocol.
  • a known OLSR is realized by the unicast routing processing unit 310.
  • the unicast routing processing unit 310 uses the unicast tree construction processing unit 314 based on the control message (HELLO message or TC message) received via the wireless network interface 300 and the message transmission / reception processing unit 316. Cast path construction and relay node (MPR (Multipoint Relay)) determination.
  • MPR Multipoint Relay
  • OLSR is a proactive type ad hoc routing protocol that always exchanges routing information, and is characterized in that flooding is performed by collecting a minimum number of MPRs.
  • path construction is performed mainly by exchanging HELLO messages and TC (TopologyTopControl) messages.
  • the HELLO message is transmitted from each node (wireless router 20) and includes link information of the own node and information such as MPR and MPR selector.
  • MPR is a node in charge of relay, and each node is selected with reference to link information of one hop ahead of an adjacent node in order to perform efficient flooding.
  • An MPR selector is a node that has selected its own node as an MPR.
  • the topology of the entire network is constructed using TC messages.
  • the TC message includes information of the MPR selector set and is transmitted from each node selected as the MPR.
  • the TC message is flooded throughout the network by the MPR.
  • all nodes in the network can acquire information on MPR and its MPR selector set.
  • Each node calculates a shortest route to the destination based on the information and creates a route table.
  • the wireless side multicast processing unit 320 includes a wireless side message transmission / reception unit 324 and a wireless side multicast routing tree construction unit 326.
  • the wired-side multicast processing unit 330 includes a wired-side message transmission / reception unit 334 and a wired-side uni / multicast routing tree construction unit 336.
  • the wired-side multicast processing unit 330 conforms to the PIM-SM (Protocol-Independent Multicast Sparse Mode) protocol. Side multicast routing processing.
  • the radio side multicast routing tree construction unit 326 constructs a multicast routing tree based on the information received via the radio network interface 300 and the radio side message transmission / reception unit 324 and the routing information calculated by the unicast routing processing unit 310. . This tree construction operation is similar to that of MOLSR. In addition, the wireless-side multicast routing tree construction unit 326 constructs a tree using the routing information of the wired-side uni / multicast routing tree construction unit 336 acquired via the multicast routing management unit 304.
  • the wired side uni / multicast routing tree construction unit 336 constructs a unicast and multicast routing tree based on the information received via the wired network interface 302 and the wired side message transmission / reception unit 334. This tree construction operation is performed according to PIM-SM. In addition, the wired-side uni / multicast routing tree construction unit 336 uses the routing information of the wireless-side multicast routing tree construction unit 326 acquired through the multicast routing management unit 304 to construct a tree.
  • the multicast routing management unit 304 is registered in the multicast relay information base 308 and the net filter unit 306 based on the routing information acquired from the wireless side multicast routing tree construction unit 326 and the wired side uni / multicast routing tree construction unit 336. Update.
  • the network filter unit 306 extracts a MAC (Media Access Control) address corresponding to an IP address of a parent router (a wireless router that has transmitted the SourceClaim message to its own wireless router 20) from a SourceClaim message described later, and the SourceClaim message A multicast packet with a multicast group address added to is set to be transferred (for both wireless and wired networks) only when it is sent from the MAC address, and discarded otherwise. To do. Thereby, it is possible to prevent the multicast packet from looping in the wireless network.
  • MAC Media Access Control
  • Information stored in the multicast relay information base 308 is based on information acquired from the wired-side uni / multicast routing tree construction unit 336 and information acquired from the wireless-side multicast routing tree construction unit 326 by the multicast routing management unit 304. Created.
  • the multicast relay information base 308 refers to the information stored in the multicast relay information base 308 and flows the multicast packet from the wired side to the wireless side, or Decide whether to flow from the wireless side to the wired side.
  • Table 1 is a table showing the contents of information stored in the multicast relay information base 308.
  • the multicast relay information base 308 includes the address of the terminal 140 (source IP address), the multicast group address in which the terminal 140 participates, the INPUT I / F, and the OUTPUT I / F.
  • the first line shows a packet with “***. ***. *. 1” as the source IP address and “***. *. *. 1” as the multicast group address.
  • this indicates that the packet is sent to the wireless network interface 300.
  • the packet with “***. ***. *. 2” as the source IP address and “***. *. *. 1” as the multicast group address is sent to the wireless network.
  • the packet is input from the interface 300, it indicates that the packet is transmitted (transferred) to the wired network interface 302.
  • the multicast relay information base 308 discards packets that do not correspond to any of the stored information.
  • the processing of the communication program 30 shown in FIG. 3 will be described in detail.
  • the multicast transmission protocol used in the wired network acquire information on the multicast group participating terminals existing in the wired network, (2) Based on the acquired information of the multicast group participation terminal, construct an information base indicating that the multicast packet transmitted from the terminal is relayed to the wireless network; (3) relaying a multicast packet transmitted from the wired network to the wireless network based on the constructed information base; It was configured as follows.
  • multicast transmission from a wireless network to a wired network (1) According to a multicast transmission protocol used in the wireless network, acquire information on multicast group participating terminals existing in the wireless network; (2) Based on the information of the acquired multicast group participation terminal, construct an information base indicating that the multicast packet transmitted from the terminal is relayed to the wired network; (3) relaying a multicast packet transmitted from the wireless network to the wired network based on the constructed information base; It was configured as follows. Hereinafter, the above process will be described in detail.
  • FIG. 4 is a sequence diagram (S10) showing group joining / leaving processing performed on the wireless router 20 and the wired network side.
  • the processing of the wireless router 20 is performed by the wired multicast processing unit 330.
  • processing between the wired router 120 and the wireless router 20 is performed according to a known PIM-SM protocol, and processing between the terminal 140 and the wired router 120 is performed using a known IGMP (Internet Group Management Protocol). ), But the protocol used is not limited to them.
  • IGMP Internet Group Management Protocol
  • step 102 S102 and step 104 (S104)
  • a PIM-SM HELLO message is periodically transmitted and received between the wired router 120 and the wireless router 20.
  • a wired message transmission / reception unit 334 generates and transmits / receives a PIM-SM HELLO message.
  • step 106 S106
  • a group member confirmation message is periodically transmitted from the wired router 120 to the terminal 140. If the terminal 140 wishes to participate in the multicast group, in step 108 (S108), the terminal 140 transmits a group member participation application message to the wired router 120 as a response to the group member confirmation message.
  • step 110 the wired router 120 that has received the group member participation application message transmits a PIM-SM Join message to the wireless router 20.
  • a group member leave application message is transmitted to the wired router 120 as a response to the group member confirmation message in step 120 (S120).
  • the wired router that has received the group member leave application message transmits a PIM-SM Leave message to the wireless router.
  • the order of the processes shown in FIG. 4 may be changed as appropriate. The same applies to the sequences shown below.
  • FIG. 5 shows a format of a group member join / leave application message transmitted from the wired router to the wireless router.
  • the group member join / leave application message includes a header part, a message generation source address, a multicast group address, the number of participating nodes, the number of leaving nodes, and a joining / leaving node address. If it is a participation application message, an integer of 1 or more is entered in the number of participating nodes, and if it is a withdrawal application message, an integer of 1 or more is entered in the number of leaving nodes.
  • the wired-side uni / multicast routing tree construction unit 336 constructs a tree according to the received message. That is, the wireless router 20 updates the wired multicast routing information based on the group member join / leave application message.
  • This multicast routing information includes at least the multicast group address and the address of the terminal 140 that participates in the multicast group address.
  • FIG. 6 is a sequence diagram (S20) showing processing of the communication program 30 when a group member participation application message is received.
  • the wired side message transmission / reception unit 334 constructs a wired uni / multicast routing tree in step 204 (S204).
  • a group participation notification is transmitted to the unit 336. This notification includes the address of the multicast transmission source terminal and the multicast group address.
  • the wired side uni / multicast routing tree construction unit 336 receives the group participation notification, the wired side uni / multicast routing tree construction unit 336 updates the multicast routing information on the wired side, and in step 206 (S206), multicast routing management request for multicast routing setting from wired to wireless is performed. To the unit 304. This setting request includes the address of the multicast transmission source terminal and the multicast group address.
  • the multicast routing management unit 304 Upon receiving the above setting request, the multicast routing management unit 304 transmits a routing setting instruction from the wired network to the wireless network to the multicast relay information base 308 in step 207-1 (S207-1).
  • This instruction includes the address of the multicast transmission source terminal and the multicast group address.
  • the multicast relay information base 308 adds the source address and multicast group address included in the instruction to the database shown in Table 1, and sets the wired network as the INPUT I / F corresponding to them.
  • the wireless network is set as the OUTPUT I / F, and a response is returned to the multicast routing management unit 304 in step 207-2 (S207-2).
  • a join message to the multicast group join in the case of PIM
  • an information base for relaying multicast packets from the wired network to the wireless network is constructed.
  • the multicast routing management unit 304 that has received the response from the multicast relay information base 308 returns a response to the wired-side uni / multicast routing tree construction unit 336 in step 208 (S208), and in step 210 (S210), the multicast transmission source
  • the address (terminal address) and the group participation notification are transmitted to the wireless multicast routing tree construction unit 326.
  • the wireless-side multicast routing tree construction unit 326 transmits a terminal address and group address registration request to the wireless-side message transmission / reception unit 324 in step 212 (S212).
  • step 214 the wireless-side message transmission / reception unit 324 returns a response to the wireless-side multicast routing tree construction unit 326, and in step 216 (S216), the received terminal address and the terminal address included in the group address registration request and Based on the group address, a SourceClaim message, which will be described later, is generated and transmitted (flooded) to another wireless router 20 via the wireless network IF 300.
  • step 220 when the wired message transmission / reception unit 334 receives the PIM-Leave, in step 222 (S222), the wired message transmission / reception unit 334 sends a message to the wired uni / multicast routing tree construction unit 336.
  • a group leaving notice is sent. This leave notification includes the address of the multicast transmission source terminal and the multicast group address.
  • the wired side uni / multicast routing tree construction unit 336 receives the group leaving notification, the wired side uni / multicast routing tree construction unit 336 updates the multicast routing information on the wired side, and in step 224 (S224), multicast routing management cancels a request for releasing the multicast routing from the wired to the wireless To the unit 304.
  • This release request includes the address of the multicast transmission source terminal and the multicast group address.
  • the multicast routing management unit 304 Upon receiving the above cancellation request, the multicast routing management unit 304 transmits a routing cancellation instruction from the wired network to the wireless network to the multicast relay information base 308 in step 225-1 (S225-1).
  • This instruction includes the address of the multicast transmission source terminal and the multicast group address.
  • the multicast relay information base 308 deletes the source address and multicast group address included in the instruction from the database shown in Table 1 and the corresponding INPUT I / F and OUTPUT I / F.
  • step 225-2 S225-2
  • a response is returned to the multicast routing management unit 304.
  • the multicast routing management unit 304 that has received the response from the multicast relay information base 308 returns a response to the wired-side uni / multicast routing tree construction unit 336 in step 226 (S226), and wirelessly sends a group leave notification in step 228 (S228).
  • the wireless-side multicast routing tree construction unit 326 transmits a terminal address and group address deletion request to the wireless-side message transmission / reception unit 324 in step 230 (S230).
  • the wireless side message transmission / reception unit 324 Upon receiving the terminal address and group address deletion request, the wireless side message transmission / reception unit 324 returns a response signal to the wireless side multicast routing tree construction unit 326 and stops the transmission of the SourceClaim message in step 232 (S232).
  • FIG. 7 is a sequence diagram (S30) illustrating a multicast group joining / leaving process performed based on information from the wired network in the wireless router 20, (A) showing the joining process, and (B) showing the leaving process. Indicates.
  • S30 sequence diagram
  • FIG. 7 in the process of joining / leaving a multicast group in a wireless network, a SourceClaim message and a ConfirmParent message are exchanged between the wireless nodes. Specific processing will be described later. Here, a method of exchanging the SourceClaim message and the ConfirmParent message will be described. This exchange conforms to MOLSR.
  • FIG. 8 and 9 are diagrams illustrating message transmission / reception between the plurality of communication devices 100.
  • the communication device 100 may have the same configuration as the wireless router 20, may have a configuration as a general wireless terminal, or may have both configurations.
  • the communication device 100-1 (communication device # 1) has a bidirectional link with the communication device 100-2 (communication device # 2) and the communication device 100-5 (communication device # 5). Has been built.
  • the communication device 100-2 has a bidirectional link established with the communication device 100-3 (communication device # 3) and the communication device 100-4 (communication device # 4).
  • the communication device 100-2 is an MPR, and relays communication between the communication device 100-1 and the communication devices 100-3 and 100-4.
  • the communication device 100-5 has a bidirectional link with the communication device 100-6 (communication device # 6).
  • the communication device 100-5 is an MPR and relays communication between the communication device 100-1 and the communication device 100-6.
  • the communication device 100-1 is a source of multicast packets in a certain multicast group (group # 1), and the communication devices 100-2 and 100-4 are not participating in the multicast group (group # 1).
  • the communication devices 100-3, 100-5, and 100-6 participate in the multicast group (group # 1).
  • “the communication device 100 is participating in a multicast group” means that the communication device 100 itself is participating in the multicast group when the communication device 100 has a function as a wireless terminal. This includes not only the case where the terminal 140 connected to the communication apparatus 100 via a wired network is participating in the multicast group.
  • the communication device 100-1 transmits a SourceClaim message to the communication devices 100-2 and 100-5 in which a bidirectional link is established.
  • the SourceClaim message is a message transmitted from a router that transmits a multicast packet to each wireless router in the ad hoc network, and is a message for confirming nodes participating in a multicast group that can receive the multicast packet. is there.
  • the communication device 100-2 receives from the communication device 100-1 to the communication devices 100-3 and 100-4 that have selected the communication device 100-2 as an MPR. Send (flood) a SourceClaim message.
  • the communication device 100-5 transmits (floods) the SourceClaim message received from the communication device 100-1 to the communication device 100-6 that has selected the communication device 100-5 as an MPR. Since communication device 100-1 selects communication devices 100-2 and 100-5 as MPR, communication devices 100-2 and 100-5 also communicate with communication device 100-1.
  • the SourceClaim message received from 1 is transmitted. In this case, when the communication device 100-1 receives the SourceClaim message transmitted by itself, the communication device 100-1 may discard the message.
  • the communication device 100-5 since the communication device 100-5 participates in the group # 1, it transmits a ConfirmParent message to the communication device 100-1 that has transmitted the SourceClaim message.
  • the ConfirmParent message means that when there is a terminal participating in the multicast group indicated by the SourceClaim message in the wired network connected to the wireless router that has received the SourceClaim message, the ConfirmParent message is transmitted by the router that has received the SourceClaim message. This message is sent to the router that sent the SourceClaim message. That is, the ConfirmParent message is a message that can be a response to the SourceClaim message.
  • the communication device 100-3 since the communication device 100-3 participates in the group # 1, it transmits a ConfirmParent message to the communication device 100-2 that has transmitted the SourceClaim message.
  • the communication device 100-6 since the communication device 100-6 participates in the group # 1, it transmits a ConfirmParent message to the communication device 100-5 that has transmitted the SourceClaim message.
  • the communication device 100-2 does not participate in the group # 1, but since it is an MPR, the communication device 100-3 is not connected to the communication device 100-1.
  • the ConfirmParent message received from is transmitted (flooded).
  • the communication device 100-5 itself is an MPR, it transmits (floods) the ConfirmParent message received from the communication device 100-6 to the communication device 100-1.
  • the communication device 100-2 which is an MPR receives a multicast packet from the communication device 100-1
  • the communication device 100-2 transmits the multicast packet to the communication device 100-3 participating in the multicast group related to the multicast packet. Relay processing is performed so that it can be transferred.
  • the communication device 100-5 that is an MPR receives a multicast packet from the communication device 100-1
  • the communication device 100-5 sends the multicast packet to the communication device 100-6 that participates in the multicast group related to the multicast packet. Relay processing is performed so that it can be transferred.
  • Communication device 100-2 also transmits a ConfirmParent message message to communication devices 100-3 and 100-4.
  • the communication device 100-3 may discard the message. Since the communication device 100-4 itself is not an MPR, it discards the received ConfirmParent message.
  • the source router (communication device 100-1) that first transmitted the SourceClaim message or the communication to the source router The ConfirmParent message may be transmitted only to the MPR for this purpose.
  • the communication device 100-2 may transmit the ConfirmParent message only to the communication device 100-1.
  • FIG. 10 is a diagram showing a format of a SourceClaim message and a ConfirmParent message according to the present invention. Each message shown in FIG. 10 is different from that used in MOLSR.
  • FIG. 10A is a diagram showing the format of the SourceClaim message according to the present invention. As shown in FIG. 10A, the SourceClaim message includes a header part, a message generation source address, a multicast group address, the number of participating nodes corresponding to the multicast group address, the number of leaving nodes, and the address of the participating node. (Participating node address) and a leaving node address (leaving node address).
  • the reason why the number of participating nodes and the number of leaving nodes is included is that a plurality of participating node addresses and leaving node addresses can be included in one SourceClaim message. Specifically, when a plurality of node addresses are described, it is possible to determine the number of addresses up to “participation” and the number of addresses from “leave”. Therefore, both the number of participating nodes and the number of leaving nodes are not necessarily required, and information on the number of nodes is not necessary when the SourceClaim message is divided into “participating” and “leaving”. Further, the participating node address and the leaving node address may include both the address of the terminal 140 and the address of the wired router, or may include either one. The same applies to the Confirm Parent message described later.
  • FIG. 10B is a diagram showing the format of the ConfirmParent message according to the present invention.
  • the ConfirmParent message includes a header part, a message generation source address, a multicast group address, the number of participating nodes corresponding to the multicast group address, the number of leaving nodes, and the participating parent router address.
  • the joining / leaving child router address is an address of the wireless router 20 that connects the wired network to which the joining node or the leaving node (the terminal 140 or the wired router 120) is connected to the wireless network.
  • the joining / leaving parent router address is the address of the wireless router 20 one hop before the joining / leaving child router (one hop before when viewed from the source of the SourceClaim message).
  • the joining / leaving parent router address, joining / leaving child router address, and joining / leaving child node address are described in the ConfirmParent message as many as the number of joining nodes and leaving nodes, with three as one set.
  • step 302 the wireless router # 1 (wireless router 20-1) receives the PIM-SM from the wired router # 1 connected to itself via a wired network.
  • the Join message (PIM-Join) is received.
  • step 304 the wireless router # 1 creates a SourceClaim message related to the system # 1 based on the PIM-SM Join message, and transmits it to the wireless router # 2 (wireless router 20-2).
  • PIM-Join The Join message
  • step 304 the wireless router # 1 creates a SourceClaim message related to the system # 1 based on the PIM-SM Join message, and transmits it to the wireless router # 2 (wireless router 20-2).
  • step 306 the wireless router # 2 performs processing described later with reference to FIG. 11, and transmits a ConfirmParent message to the wireless router # 1 that is the parent router.
  • Step 308 since the wireless router # 2 is an MPR, the SourceClaim message received from the wireless router # 1 is transmitted to the wireless router # 3 (wireless router 20-3) as a child router.
  • step 310 the wireless router # 3 performs processing to be described later with reference to FIG. 11, and transmits a ConfirmParent message to the wireless router # 2 that is the parent router.
  • Step 312 the wireless router # 2 that has received the ConfirmParent message from the wireless router # 3 has a participating node (terminal # 3) participating in the group wired to the wireless router # 3.
  • the relay processing between the wireless router # 1 and the wireless router # 3 is performed.
  • step 314 the wireless router # 2 performs processing to be described later with reference to FIG. 11, and transmits the ConfirmParent message from the wireless router # 3 to the wireless router # 1 that is the parent router.
  • step 320 the wireless router # 1 transmits a SourceClaim message to the wireless router # 2.
  • step 326 the wireless router # 3 receives the PIM-SM Leave message (PIM-Leave) from the wired router # 3 connected to the wireless router # 3 via the wired network.
  • step 328 the wireless router # 3 performs processing to be described later with reference to FIG. 11, and transmits a ConfirmParent message to the wireless router # 2 that is the parent router.
  • Step 330 the wireless router # 2 that has received the ConfirmParent message from the wireless router # 3 has no participating node (terminal # 3) participating in the group wired to the wireless router # 3.
  • step 332 the wireless router # 2 performs processing to be described later with reference to FIG. 11, and transmits the ConfirmParent message from the wireless router # 3 to the wireless router # 1 that is the parent router.
  • FIG. 11 is a sequence diagram (S40) showing the multicast group joining / leaving processing performed based on information from the wireless network in the wireless router 20.
  • the processing in the wireless router # 2 is given as an example, and the parent router is the wireless router # 1 and the child router is the wireless router # 3.
  • the wireless-side message transmission / reception unit 324 receives the SourceClaim message from the parent router (for example, the wireless router # 1).
  • step 404 the wireless-side message transmission / reception unit 324 that has received the SourceClaim message notifies the wireless-side multicast routing tree construction unit 326 of the terminal address and group address included in the SourceClaim message, and the message source router (For example, wireless router # 1) is set as the parent router.
  • step 406 the wireless-side multicast routing tree construction unit 326 transmits a group participation notification including a terminal address and a multicast group address in which the terminal participates to the multicast routing management unit 304, and wirelessly wired. Make a multicast routing setting request to.
  • the multicast routing management unit 304 transmits a routing setting instruction from the wireless network to the wired network to the multicast relay information base 308 in step 407-1 (S407-1).
  • This instruction includes the address of the multicast transmission source terminal and the multicast group address.
  • the multicast relay information base 308 adds the source address and multicast group address included in the instruction to the database shown in Table 1, and sets the wireless network as the INPUT I / F corresponding to them. Then, the wired network is set as the OUTPUT I / F, and a response is returned to the multicast routing management unit 304 in step 407-2 (S407-2).
  • a join message to the multicast group (SourceClaim in the case of MOLSR) is received from the wireless side protocol
  • an information base for relaying multicast packets from the wireless network to the wired network is constructed.
  • the multicast routing management unit 304 Upon receiving the response from the multicast relay information base 308, the multicast routing management unit 304 returns the response to the wireless side multicast routing tree construction unit 326 in step 408 (S408), and in step 410 (S410), the wired side uni / The terminal address and group address are notified to the multicast routing tree construction unit 326.
  • the wired side uni / multicast routing tree construction unit 336 transmits the terminal address and group address registration request to the wired side message transmission / reception unit 334.
  • the multicast routing management unit 304 performs a multicast packet reception permission setting of the message transmission source router (for example, wireless router # 1) to the network filter unit 306.
  • step 416 the wired-side message transmission / reception unit 334 sends PIM-Join to the wired router 120 (for example, wired router # 2) that is wired to the wireless router 20 (for example, wireless router # 2). Send. Thereby, the group participation notification is transmitted to the wired network side.
  • step 420 the wireless side multicast routing tree construction unit 326 sends a SourceClaim message to the wireless side message transmission / reception unit 324 as a child router.
  • the wireless router 20 (for example, wireless router # 3) is instructed to flood.
  • step 422 the wireless side message transmission / reception unit 324 receives an instruction from the wireless side multicast routing tree construction unit 326 and transmits the SourceClaim message to the wireless router 20 (eg, wireless router # 3) as a child router ( Flooding).
  • the multicast routing management unit 304 in step 430 (S430). Transmits the terminal address of the participating terminal 140 (for example, terminal # 2) and the group participation notification to the wireless-side multicast routing tree construction unit 326.
  • the wireless multicast routing tree construction unit 326 transmits a terminal address and group address registration request to the wireless message transmission / reception unit 324.
  • step 434 the wireless-side message transmission / reception unit 324 returns a response to the wireless-side multicast routing tree construction unit 326, and in step 436 (S436), the received terminal address and the terminal address included in the group address registration request and Based on the group address, a ConfirmParent message is created and transmitted to the wireless router 20 (for example, wireless router # 1) which is the parent router. If the terminal 140 has left the group, the ConfirmParent message is not transmitted.
  • Step 440 the wireless-side message transmission / reception unit 324 receives the ConfirmParent message transmitted (flooded) from the wireless router 20 (for example, wireless router # 3) as a child router.
  • step 444 if the parent router address included in the received ConfirmParent message is its own wireless router 20 (for example, wireless router # 2), the wireless-side message transmission / reception unit 324 determines that the message source router (for example, wireless router) # 3) is registered as a child router, and the terminal address and group address are notified to the radio side multicast routing tree construction unit 326.
  • step 446 the wireless-side multicast routing tree construction unit 326 transmits a group participation notification including the terminal address and the multicast group address in which the terminal participates to the multicast routing management unit 304, from the wireless network. Make a multicast routing setting request to the wired network.
  • the wireless-side multicast routing tree construction unit 326 notifies the multicast routing management unit 304 of the terminal address included in the SourceClaim message that triggered the received ConfirmParent message and the multicast group address in which the terminal participates, Request routing configuration from wireless network to wireless network.
  • step 447-1 the multicast routing management unit 304 that has received these requests instructs the multicast relay information base 308 to set the routing from the wireless network to the wired network, and from the wireless network to the wireless network.
  • Send routing setting instructions Each instruction includes a terminal address and a multicast group address notified from the radio side multicast routing tree construction unit 326.
  • the multicast relay information base 308 Upon receiving the routing setting instruction from the wireless network to the wired network, the multicast relay information base 308 adds the source address and the multicast group address included in the instruction to the database shown in Table 1, and the INPUT corresponding to them.
  • a wireless network is set as the I / F
  • a wired network is set as the OUTPUT I / F.
  • the multicast relay information base 308 that has received the routing setting instruction from the wireless network to the wireless network adds the source address and multicast group address included in the instruction to the database shown in Table 1 and supports them.
  • a wireless network is set for the INPUT I / F and the OUTPUT I / F.
  • the multicast relay information base 308 that has made these settings returns a response to the multicast routing management unit 304 in step 447-2 (S447-2).
  • a join message response to the multicast group (ConfirmParent in the case of MOLSR) is received from the wireless side protocol, an information base for relaying multicast packets from the wireless network to the wired network is constructed.
  • an information base for relaying multicast packets from the wireless network to the wireless network is constructed.
  • step 448 the multicast routing management unit 304 notifies the wired uni / multicast routing tree construction unit 326 of the terminal address and group address.
  • step 450 the wired side uni / multicast routing tree construction unit 336 transmits the terminal address and group address registration request to the wired side message transmission / reception unit 334.
  • step 452 the wired message transmission / reception unit 334 sends a PIM-Join to the wired router 120 (for example, wired router # 2) wired to the wireless router 20 (for example, wireless router # 2). Send.
  • step 462 the wireless-side message transmission / reception unit 324 transmits a ConfirmParent message to the wireless router 20 (for example, wireless router # 1) that is the parent router. Note that, in the case of relay (it is an MPR itself), even if the terminal 140 is disconnected from the group, the ConfirmParent transmission process is not stopped.
  • the wireless router 20 receives the ConfirmParent message, the wireless router 20 receives the multicast packet addressed to the multicast group corresponding to the ConfirmParent message from its own wired network. It can be transmitted to another wireless router 20.
  • the wireless router 20 it is possible to perform multicast transmission corresponding to both a wireless network and a wired network connected to each other.
  • MOLSR Mobile IP Security Protocol
  • a trigger for constructing a multicast relay information base from a wired network to a wireless network a case where a participation message is received from the wired protocol is shown.
  • a multicast relay information base from the wired network to the wireless network may be constructed.
  • the present invention can be used for communication devices.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

相互に接続された無線ネットワークと有線ネットワークの両方に対応したマルチキャスト送信が可能な無線通信装置を提供する。 有線ネットワーク内で使用されるマルチキャスト送信用プロトコルに従い、当該有線ネットワークに存在するマルチキャストグループ参加端末の情報を取得し、前記取得したマルチキャストグループ参加端末の情報に基づき、当該端末から送信されたマルチキャストパケットを無線ネットワークに中継することを示す情報ベースを構築し、前記構築された情報ベースに基づき、前記有線ネットワークから送信されたマルチキャストパケットを前記無線ネットワークに中継する。

Description

無線通信装置および無線通信方法
 本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
 例えば、非特許文献1は、アドホックネットワークのルーティングプロトコルの1つであるOLSR(Optimized Link State Routing)プロトコルの仕様を開示する。このOLSRはユニキャスト送信用のプロトコルであるが、OLSRをマルチキャスト送信用に拡張したMOLSR(Multicast Optimized Link State Routing)プロトコルが知られている。MOLSRは、OLSRで取得した中継ノードや経路の情報に基づいて各種メッセージをフラッディングすることで、マルチキャスト送信を行う。
T.Clausen他, "Optimized Link State Routing Protocol", 2003  年10月, The Internet Society, [2010年5月31日検索], Internet URL http://www.  ietf.org/rfc/rfc3626.txt
 MOLSRは、無線ネットワークにおけるマルチキャスト送信に関するプロトコルであり、有線ネットワークとの連携については考慮されていない。即ち、MOLSRは、無線ネットワークを流れるマルチキャストパケットを有線ネットワークに送信すること、あるいは、有線ネットワークを流れるマルチキャストパケットを無線ネットワークに送信することはできない。
 尚、有線ネットワークにおけるマルチキャスト送信用のプロトコルとして例えばPIM(Protocol-Independent Multicast)が知られているが、PIMとMOLSRの両方を実装したとしても、それらは完全に独立したプロトコルであるため、無線ネットワークと有線ネットワークの両方に対応したマルチキャスト送信は実現し得ない。
 本発明は、上述した背景からなされたものであり、相互に接続された無線ネットワークと有線ネットワークの両方に対応したマルチキャスト送信が可能な無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
 本発明に係る無線通信装置は、無線ネットワークと有線ネットワークの両方に接続された無線通信装置であって、前記有線ネットワーク内で使用されるマルチキャスト送信用プロトコルに従い、当該有線ネットワークに存在するマルチキャストグループ参加端末の情報を取得する手段と、前記取得したマルチキャストグループ参加端末の情報に基づき、当該端末から送信されたマルチキャストパケットを無線ネットワークに中継することを示す情報ベースを構築する手段と、前記構築された情報ベースに基づき、前記有線ネットワークから送信されたマルチキャストパケットを前記無線ネットワークに中継する手段とを備えるように構成した。
 また、本発明に係る無線通信方法にあっては、無線ネットワークと有線ネットワークの両方に接続された無線通信装置における無線通信方法であって、前記有線ネットワーク内で使用されるマルチキャスト送信用プロトコルに従い、当該有線ネットワークに存在するマルチキャストグループ参加端末の情報を取得し、前記取得したマルチキャストグループ参加端末の情報に基づき、当該端末から送信されたマルチキャストパケットを無線ネットワークに中継することを示す情報ベースを構築し、前記構築された情報ベースに基づき、前記有線ネットワークから送信されたマルチキャストパケットを前記無線ネットワークに中継するように構成した。
 本発明に係る無線通信装置および無線通信方法によれば、相互に接続された無線ネットワークと有線ネットワークの両方に対応したマルチキャスト送信を実現することができる。
本発明の実施形態にかかる通信システムを示す図である。 図1に示した無線ルータのハードウェア構成を示す図である。 図2に示した各無線ルータにおいて動作する通信プログラムを示す図である。 無線ルータと有線ネットワーク側で行われるグループ参加/離脱処理を示すシーケンス図である。 有線ルータから無線ルータに対して送信されるグループメンバ参加/離脱申請メッセージのフォーマットである。 グループメンバ参加申請メッセージを受信したときの通信プログラムの処理を示すシーケンス図である。 無線ルータにおいて、有線ネットワークからの情報に基づいて行うマルチキャストグループの参加/離脱処理を示すシーケンス図である。 複数の通信装置間におけるメッセージの送受信を例示する図である。 複数の通信装置間におけるメッセージの送受信を例示する図である。 本発明に係るSourceClaimメッセージとConfirmParentメッセージのフォーマットを示す図である。 無線ルータにおける、無線ネットワークからの情報に基づいて行うマルチキャストグループの参加/離脱処理を示すシーケンス図である。
 以下、無線ネットワークと有線ネットワークの両方に対応したマルチキャスト送信について説明する。尚、本発明は無線ネットワークにおけるマルチキャスト送信用のプロトコルであるMOLSRを改良したものである。
 図1は、本発明の実施形態にかかる通信システム1を示す図である。
 図1に示すように、通信システム2は、無線ルータ(無線通信装置)20-1~20-3、有線ルータ120-1~120-4および端末140-1~140-4から構成され、相互に接続された無線ネットワークと有線ネットワークを構築している。
 図1に示すように、無線ルータ20-1(無線ルータ#1)と無線ルータ20-2(無線ルータ#2)とは互いに無線通信回線を介してリンクを構築し、無線ルータ20-2と無線ルータ20-3(無線ルータ#3)とは互いに無線通信回線を介してリンクを構築している。
 つまり、無線ルータ20-1、無線ルータ20-2および無線ルータ20-3によって無線ネットワークが構築される。尚、無線ルータ20-1から無線ルータ20-3に対してデータを送信する際には、無線ルータ20-2がデータを中継する中継ノードとなる。
 なお、以下、無線ルータ20など、通信システムにおいて情報処理および通信の主体となりうる装置を、ノードと総称することがある。
 各無線ルータ20-1~20-3のそれぞれには、有線ネットワークが接続される。具体的には、有線ルータ120-1は無線ルータ20-1と有線接続され、端末140-1は有線ルータ120-1と有線接続されている(この無線ルータ20-1と有線ルータ120-1と端末140-1とからなる有線ネットワークの系を系#1とする)。
 同様に、有線ルータ120-2は無線ルータ20-2と有線接続され、端末140-2は有線ルータ120-2と有線接続されている(この無線ルータ20-2と有線ルータ120-2と端末140-2とからなる有線ネットワークの系を系#2とする)。
 さらに、有線ルータ120-3,120-4は無線ルータ20-3と有線接続され、端末140-3,140-4はそれぞれ有線ルータ120-3,120-4と有線接続されている(この無線ルータ20-3と有線ルータ120-3,120-4と端末140-3,140-4とからなる有線ネットワークの系を系#3とする)。
 つまり、有線ルータ120は無線ルータ20と端末140との間の通信を中継する。
 図2は、図1に示した無線ルータ20のハードウェア構成を示す図である。
 図2に示すように、無線ルータ20は、CPUやメモリを備える制御部20a、変復調などのベースバンド処理を行う送受信回路20b、送受信信号の電力増幅などを行う無線部20c、アンテナ20d、有線ネットワークインタフェース(I/F)20eを備える。
 制御部20aは、無線送受信系(送受信回路20b、無線部20c、アンテナ20d)を介して送受信するデータと、有線ネットワークインタフェースを介して送受信するデータに対し、後述するルーティング処理を行う。
 また、無線ルータ20は、ルーティング処理を行うとしているが、一般的な無線端末としての機能を有していてもよい。
 つまり、無線ルータ20は、有線側の端末140から受信した情報を他の無線ルータ20に対して送信し、他の無線ルータ20から受信した情報を有線側の端末140に対して送信するだけでなく、無線ルータ20自身がマルチキャストパケットを作成し、他の無線ルータ20や有線ルータ120、端末140に送信するように構成してもよい。
 尚、図1に示した有線ルータ120は、ルータとしての一般的なハードウェア構成を有し、また端末140も、PCなどの一般的な通信端末としてのハードウェア構成を有するが、ここでの詳細な説明は省略する。
 図3は、図2に示した各無線ルータ20において動作する通信プログラム30を示す図である。
 通信プログラム30は、たとえば、制御部20aにおいてメモリに格納され、CPU等によって実行される。
 つまり、通信プログラム30は、無線ルータ20のハードウェア資源を具体的に利用して実行される。
 図3に示すように、通信プログラム30は、無線ネットワークインタフェース(I/F)300と、有線ネットワークインタフェース302と、マルチキャストルーティング管理部304と、ネットワークフィルタ部306と、マルチキャスト中継情報ベース308と、ユニキャストルーティング処理部310と、無線側マルチキャスト処理部320と、有線側マルチキャスト処理部330とから構成される。
 尚、図3において、無線ネットワークインタフェース(I/F)300および有線ネットワークインタフェース302は物理層での処理であり、ネットワークフィルタ部306およびマルチキャスト中継情報ベース308はMAC層での処理である。また、それら以外の処理はMAC層よりも上位のレイヤで行われる処理である。
 ユニキャストルーティング処理部310は、ユニキャストルーティング管理部312と、ユニキャストツリー構築処理部314と、メッセージ送受信処理部316とから構成され、ユニキャストルーティングプロトコルを実現する。
本実施例では、ユニキャストルーティング処理部310によって、公知のOLSRが実現される。具体的には、ユニキャストルーティング処理部310は、無線ネットワークインタフェース300およびメッセージ送受信処理部316を介して受信した制御メッセージ(HELLOメッセージやTCメッセージ)に基づき、ユニキャストツリー構築処理部314において、ユニキャストの経路構築と中継ノード(MPR(Multipoint Relay))の決定を行う。ユニキャストルーティング管理部312は、制御メッセージの送信間隔制御や、ユニキャストで送信するデータの転送制御を行う。
 ここで、OLSRの概要について簡単に説明する。OLSRは、常時ルーティング情報を交換するプロアクティブ型のアドホックルーティングプロトコルであり、必要最小限のMPRの集まりによってフラッディングを行うことが特徴である。OLSRでは、主にHELLOメッセージとTC(Topology Control)メッセージをやりとりすることで経路構築を行う。
 HELLOメッセージは、各ノード(無線ルータ20)から送信され、自ノードのリンク情報やMPR、MPRセレクタなどの情報が含まれる。MPRとは、中継を担当するノードのことであり、効率的なフラッディングを行うために、各ノードが隣接ノードの1ホップ先のリンク情報などを参照して選択する。また、MPRセレクタとは、自ノードをMPRとして選択しているノードのことである。
 MPRを選択しただけでは、まだ通信経路は構築されない。そこで、OLSRにおいては、TCメッセージを使用してネットワーク全体のトポロジーを構築する。TCメッセージは、MPRセレクタ集合の情報が含まれ、MPRとして選択されている各ノードから送信される。TCメッセージは、MPRによってネットワーク全体にフラッディングされる。
 このTCメッセージにより、ネットワークのすべてのノードはMPRとそのMPRセレクタ集合の情報を取得することができる。各ノードは、それらの情報に基づき、宛先までの最短経路を算出して経路表を作成する。
 図3の説明を続けると、無線側マルチキャスト処理部320は、無線側メッセージ送受信部324と、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326とを備える。
 また、有線側マルチキャスト処理部330は、有線側メッセージ送受信部334と、有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336とから構成され、例えばPIM-SM(Protocol-Independent Multicast Sparse Mode)プロトコルに準拠した有線側のマルチキャストルーティング処理を行う。
 無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326は、無線ネットワークインタフェース300および無線側メッセージ送受信部324を介して受信した情報と、ユニキャストルーティング処理部310で算出したルーティング情報とに基づき、マルチキャストルーティングツリーを構築する。このツリー構築の動作はMOLSRのそれと同様である。
 それに加え、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326は、マルチキャストルーティング管理部304を介して取得した有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336のルーティング情報も使用して、ツリー構築を行う。
 有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336は、有線ネットワークインタフェース302および有線側メッセージ送受信部334を介して受信した情報に基づき、ユニキャストおよびマルチキャストのルーティングツリーを構築する。このツリー構築の動作は、PIM-SMに従って行われる。
 それに加え、有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336は、マルチキャストルーティング管理部304を介して取得した無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326のルーティング情報も使用して、ツリー構築を行う。
 マルチキャストルーティング管理部304は、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326及び有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336から取得したルーティング情報に基づき、マルチキャスト中継情報ベース308とネットフィルター部306に登録されている情報を更新する。
 ネットワークフィルタ部306は、後述するSourceClaimメッセージから親ルータ(SourceClaimメッセージを自身の無線ルータ20に対して送信した無線ルータ)のIPアドレスに対応したMAC(Media Access Control)アドレスを抽出し、当該SourceClaimメッセージに含まれるマルチキャストグループアドレスが付加されたマルチキャストパケットは、当該MACアドレスから送信されたものである場合にのみ転送(無線ネットワーク、有線ネットワークの両方について)処理を行い、それ以外は破棄するように設定する。
 これにより、マルチキャストパケットが無線ネットワークでループするのを防止することができる。
 マルチキャスト中継情報ベース308に記憶される情報は、マルチキャストルーティング管理部304によって、有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336から取得した情報と、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326から取得した情報とに基づいて作成される。
 マルチキャスト中継情報ベース308は、有線側あるいは無線側からマルチキャストパケットが入力されると、マルチキャスト中継情報ベース308に記憶された情報を参照して、そのマルチキャストパケットを有線側から無線側に流すか、あるいは、無線側から有線側に流すかを、決定する。
 表1は、マルチキャスト中継情報ベース308に記憶される情報の内容を示す表である。
 表1に示すように、マルチキャスト中継情報ベース308には、端末140のアドレス(送信元IPアドレス)と、当該端末140が参加するマルチキャストグループアドレスと、INPUT I/Fと、OUTPUT I/Fとが記憶される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1において、第1行目は、送信元IPアドレスとして「***.***.*.1」、マルチキャストグループアドレスとして「***.*.*.1」が付されたパケットが有線ネットワークインターフェース302から入力された場合は、当該パケットを無線ネットワークインターフェース300に送出することを示している。また、第2行目は、送信元IPアドレスとして「***.***.*.2」、マルチキャストグループアドレスとして「***.*.*.1」が付されたパケットが無線ネットワークインターフェース300から入力された場合は、当該パケットを有線ネットワークインターフェース302に送出(転送)することを示している。同様に第3行目は、送信元IPアドレスとして「***.***.*.3」、マルチキャストグループアドレスとして「***.*.*.2」が付されたパケットが無線ネットワークインターフェース300から入力された場合は、当該パケットを無線ネットワークインターフェース300に送出(転送)することを示している。
 一方、マルチキャスト中継情報ベース308は、記憶された情報のいずれにも該当しないパケットを破棄する。
 続いて、図3に示す通信プログラム30の処理について詳説する。
本発明にあっては、有線ネットワークと無線ネットワークの両方に対応したマルチキャスト送信を可能とするために、有線ネットワークから無線ネットワークへのマルチキャスト送信にあたっては、
 (1)有線ネットワーク内で使用されるマルチキャスト送信用プロトコルに従い、当該有線ネットワークに存在するマルチキャストグループ参加端末の情報を取得し、
 (2)前記取得したマルチキャストグループ参加端末の情報に基づき、当該端末から送信されたマルチキャストパケットを無線ネットワークに中継することを示す情報ベースを構築し、
 (3)前記構築された情報ベースに基づき、前記有線ネットワークから送信されたマルチキャストパケットを前記無線ネットワークに中継する、
 ように構成した。
 また、無線ネットワークから有線ネットワークへのマルチキャスト送信にあたっては、
 (1)前記無線ネットワーク内で使用されるマルチキャスト送信用プロトコルに従い、当該無線ネットワークに存在するマルチキャストグループ参加端末の情報を取得し、
 (2)前記取得したマルチキャストグループ参加端末の情報に基づき、当該端末から送信されたマルチキャストパケットを有線ネットワークに中継することを示す情報ベースを構築し、
 (3)前記構築された情報ベースに基づき、前記無線ネットワークから送信されたマルチキャストパケットを前記有線ネットワークに中継する、
 ように構成した。
 以下、上記処理について詳説する。
 図4は、無線ルータ20と有線ネットワーク側で行われるグループ参加/離脱処理を示すシーケンス図(S10)である。図4に示すシーケンスにおいて無線ルータ20の処理は、有線側マルチキャスト処理部330で行われる。
尚、本実施例において、有線ルータ120と無線ルータ20との間の処理は公知のPIM-SMプロトコルに従って行われ、端末140と有線ルータ120との間の処理は公知のIGMP(Internet Group Management Protocol)に従って行われるが、使用するプロトコルはそれらに限られない。
 図4に示すように、ステップ102(S102)およびステップ104(S104)において、有線ルータ120と無線ルータ20との間では、PIM-SMのHELLOメッセージが定期的に送受信される。尚、無線ルータ20において、PIM-SMのHELLOメッセージの生成、送受信を行うのは有線側メッセージ送受信部334である。
 一方、ステップ106(S106)において、有線ルータ120から端末140に対しては、グループメンバ確認メッセージが定期的に送信される。
 端末140は、マルチキャストグループへの参加を希望するときは、ステップ108(S108)において、グループメンバ確認メッセージの応答としてグループメンバ参加申請メッセージを有線ルータ120に送信する。
 グループメンバ参加申請メッセージを受信した有線ルータ120は、ステップ110(S110)において、PIM-SMのJoinメッセージを無線ルータ20に送信する。
 また、端末140がマルチキャストグループからの離脱を希望するときは、ステップ120(S120)において、グループメンバ確認メッセージの応答としてグループメンバ離脱申請メッセージを有線ルータ120に送信する。
 グループメンバ離脱申請メッセージを受信した有線ルータは、ステップ122(S122)において、PIM-SMのLeaveメッセージを無線ルータに送信する。
 なお、図4に示した各処理の順序などは、適宜、変更しても構わない。このことは、以下に示すシーケンス等についても同様である。
 図5は、有線ルータから無線ルータに対して送信されるグループメンバ参加/離脱申請メッセージのフォーマットである。
 図5に示すように、グループメンバ参加/離脱申請メッセージは、ヘッダ部と、メッセージ生成元アドレスと、マルチキャストグループアドレスと、参加ノード数と、離脱ノード数と、参加/離脱ノードアドレスとを含む。参加申請メッセージであれば、参加ノード数に1以上の整数が入り、離脱申請メッセージであれば離脱ノード数に1以上の整数が入る。
 無線ルータ20は、グループメンバ参加/離脱申請メッセージを有線側メッセージ送受信部334で受信すると、受信したメッセージに従い、有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336においてツリーを構築する。即ち、無線ルータ20は、グループメンバ参加/離脱申請メッセージに基づいて、有線側マルチキャストルーティング情報を更新する。このマルチキャストルーティング情報には、マルチキャストグループアドレスと、当該マルチキャストグループアドレスに参加する端末140のアドレスとが少なくとも含まれる。
 続いて、有線ネットワークからグループメンバ参加/離脱申請メッセージを受信したときの無線ルータ20の処理について説明する。
 図6は、グループメンバ参加申請メッセージを受信したときの通信プログラム30の処理を示すシーケンス図(S20)である。
 図6に示すように、ステップ202(S202)において、有線側メッセージ送受信部334がPIM-Joinを受信すると、ステップ204(S204)において、有線側メッセージ送受信部334から有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336に対してグループ参加通知が送信される。この通知には、マルチキャスト送信元端末のアドレスと、マルチキャストグループアドレスとが含まれる。
 有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336は、グループ参加通知を受信すると、有線側のマルチキャストルーティング情報を更新すると共に、ステップ206(S206)において、有線から無線へのマルチキャストルーティング設定要求をマルチキャストルーティング管理部304に送信する。この設定要求には、マルチキャスト送信元端末のアドレスと、マルチキャストグループアドレスとが含まれる。
 マルチキャストルーティング管理部304は、上記した設定要求を受けると、ステップ207-1(S207-1)において、マルチキャスト中継情報ベース308に対して有線ネットワークから無線ネットワークへのルーティング設定指示を送信する。この指示には、マルチキャスト送信元端末のアドレスと、マルチキャストグループアドレスとが含まれる。この指示を受けたマルチキャスト中継情報ベース308は、表1に示したデータベースに、当該指示に含まれる送信元アドレスとマルチキャストグループアドレスを追加すると共に、それらに対応するINPUT I/Fとして有線ネットワークを設定し、OUTPUT I/Fとして無線ネットワークを設定し、ステップ207-2(S207-2)において、マルチキャストルーティング管理部304に応答を返す。
 このように、有線側プロトコルからマルチキャストグループへの参加メッセージ(PIMの場合はjoin)を受信すると、有線ネットワークから無線ネットワークへマルチキャストパケットを中継するための情報ベースが構築される。
 マルチキャスト中継情報ベース308から応答を受信したマルチキャストルーティング管理部304は、ステップ208(S208)において、有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336に応答を返すと共に、ステップ210(S210)において、マルチキャスト送信元アドレス(端末アドレス)とグループ参加通知とを無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326に送信する。
 無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326は、グループ参加通知を受信すると、ステップ212(S212)において、端末アドレス及びグループアドレス登録要求を無線側メッセージ送受信部324に送信する。
 無線側メッセージ送受信部324は、ステップ214(S214)において応答を無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326に返すと共に、ステップ216(S216)において、受信した端末アドレス及びグループアドレス登録要求に含まれる端末アドレス及びグループアドレスに基づき、後述するSourceClaimメッセージを生成し、無線ネットワークIF300を介して他の無線ルータ20に対して送信(フラッディング)する。
 また、ステップ220(S220)において、有線側メッセージ送受信部334がPIM-Leaveを受信すると、ステップ222(S222)において、有線側メッセージ送受信部334から有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336に対してグループ離脱通知が送信される。この離脱通知には、マルチキャスト送信元端末のアドレスと、マルチキャストグループアドレスとが含まれる。
 有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336は、グループ離脱通知を受信すると、有線側のマルチキャストルーティング情報を更新すると共に、ステップ224(S224)において、有線から無線へのマルチキャストルーティング解除要求をマルチキャストルーティング管理部304に送信する。この解除要求には、マルチキャスト送信元端末のアドレスと、マルチキャストグループアドレスとが含まれる。
 マルチキャストルーティング管理部304は、上記した解除要求を受けると、ステップ225-1(S225-1)において、マルチキャスト中継情報ベース308に対して有線ネットワークから無線ネットワークへのルーティング解除指示を送信する。この指示には、マルチキャスト送信元端末のアドレスと、マルチキャストグループアドレスとが含まれる。この指示を受けたマルチキャスト中継情報ベース308は、表1に示したデータベースから当該指示に含まれる送信元アドレスとマルチキャストグループアドレス、および、それらに対応するINPUT I/FとOUTPUT I/Fとを削除し、ステップ225-2(S225-2)において、マルチキャストルーティング管理部304に応答を返す。
 マルチキャスト中継情報ベース308から応答を受信したマルチキャストルーティング管理部304は、ステップ226(S226)において有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336に応答を返すと共に、ステップ228(S228)においてグループ離脱通知を無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326に送信する。
 無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326は、グループ離脱通知を受信すると、ステップ230(S230)において、端末アドレス及びグループアドレス削除要求を無線側メッセージ送受信部324に送信する。
 無線側メッセージ送受信部324は、端末アドレス及びグループアドレス削除要求を受信すると、ステップ232(S232)において、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326に応答信号を返すと共に、SourceClaimメッセージの送信を停止する。
 続いて、無線ネットワークにおけるマルチキャストグループの参加/離脱の処理について説明する。
 図7は、無線ルータ20において、有線ネットワークからの情報に基づいて行うマルチキャストグループの参加/離脱処理を示すシーケンス図(S30)であり、(A)は参加処理を示し、(B)は離脱処理を示す。
 図7に示すように、無線ネットワークにおけるマルチキャストグループの参加/離脱処理では、SourceClaimメッセージおよびConfirmParentメッセージが各無線ノードの間でやり取りされる。具体的な処理については後述する。
 ここで、SourceClaimメッセージとConfirmParentメッセージのやり取りの仕方について説明する。このやり取りは、MOLSRに準拠している。
 図8および図9は、複数の通信装置100間におけるメッセージの送受信を例示する図である。ここで、通信装置100は、無線ルータ20と同様の構成を有してもよいし、一般的な無線端末としての構成を有してもよいし、両方の構成を有していてもよい。
 図8および図9の例において、通信装置100-1(通信装置#1)は、通信装置100-2(通信装置#2)および通信装置100-5(通信装置#5)と双方向リンクが構築されている。
 通信装置100-2は、通信装置100-3(通信装置#3)および通信装置100-4(通信装置#4)と双方向リンクが構築されている。また、通信装置100-2はMPRであって、通信装置100-1と、通信装置100-3および100-4との間の通信を中継する。
 通信装置100-5は、通信装置100-6(通信装置#6)と双方向リンクが構築されている。また、通信装置100-5はMPRであって、通信装置100-1と、通信装置100-6との間の通信を中継する。
 また、通信装置100-1は、あるマルチキャストグループ(グループ#1)におけるマルチキャストパケットの送信元であり、通信装置100-2,100-4は、そのマルチキャストグループ(グループ#1)に参加しておらず、通信装置100-3,100-5,100-6は、そのマルチキャストグループ(グループ#1)に参加している。
 ここで、「通信装置100がマルチキャストグループに参加している」とは、通信装置100が無線端末としての機能を有している場合に通信装置100自身がそのマルチキャストグループに参加していることを意味するのみでなく、その通信装置100と有線ネットワークを介して接続されている端末140がそのマルチキャストグループに参加している場合も含む。
 図8(A)に示すように、通信装置100-1は、自身と双方向リンクが構築されている通信装置100-2および100-5に対して、SourceClaimメッセージを送信する。
 ここで、SourceClaimメッセージとは、マルチキャストパケットを送信するルータがアドホックネットワークの各無線ルータに送信するメッセージであって、マルチキャストパケットを受信し得るマルチキャストグループに参加しているノードを確認するためのメッセージである。
 図8(B)に示すように、通信装置100-2は、通信装置100-2をMPRとして選定している通信装置100-3および100-4に対して、通信装置100-1から受信したSourceClaimメッセージを送信(フラッディング)する。
 同様に、通信装置100-5は、通信装置100-5をMPRとして選定している通信装置100-6に対して、通信装置100-1から受信したSourceClaimメッセージを送信(フラッディング)する。
 なお、通信装置100-1が通信装置100-2および100-5をMPRとして選定しているため、通信装置100-2および100-5は、通信装置100-1に対しても通信装置100-1から受信したSourceClaimメッセージを送信する。
 この場合、通信装置100-1は、自身が送信したSourceClaimメッセージを受信したときにはそのメッセージを破棄するようにしてもよい。
 また、図8(B)に示すように、通信装置100-5は、グループ#1に参加しているので、SourceClaimメッセージを送信した通信装置100-1に対して、ConfirmParentメッセージを送信する。
 ここで、ConfirmParentメッセージとは、SourceClaimメッセージを受信した無線ルータに接続される有線ネットワークに、そのSourceClaimメッセージによって示されるマルチキャストグループに参加している端末が存在する場合に、SourceClaimメッセージを受信したルータによってそのSourceClaimメッセージを送信したルータに対して送信されるメッセージである。
 つまり、ConfirmParentメッセージは、SourceClaimメッセージの応答となり得るメッセージである。
 図9(A)に示すように、通信装置100-3は、グループ#1に参加しているので、SourceClaimメッセージを送信した通信装置100-2に対して、ConfirmParentメッセージを送信する。
 同様に、通信装置100-6は、グループ#1に参加しているので、SourceClaimメッセージを送信した通信装置100-5に対して、ConfirmParentメッセージを送信する。
 図9(B)に示すように、通信装置100-2は、自身はグループ#1に参加していないが、自身がMPRであるので、通信装置100-1に対して、通信装置100-3から受信したConfirmParentメッセージを送信(フラッディング)する。
 同様に、通信装置100-5は、自身がMPRであるので、通信装置100-1に対して、通信装置100-6から受信したConfirmParentメッセージを送信(フラッディング)する。
 ここで、MPRである通信装置100-2は、通信装置100-1からマルチキャストパケットを受信した場合に、そのマルチキャストパケットに関するマルチキャストグループに参加している通信装置100-3に対してそのマルチキャストパケットを転送できるように、中継処理を行う。
 同様に、MPRである通信装置100-5は、通信装置100-1からマルチキャストパケットを受信した場合に、そのマルチキャストパケットに関するマルチキャストグループに参加している通信装置100-6に対してそのマルチキャストパケットを転送できるように、中継処理を行う。
 なお、通信装置100-2は、通信装置100-3および100-4に対してもConfirmParentメッセージメッセージを送信する。
 この場合、通信装置100-3は、自身が送信したConfirmParentメッセージを受信したときにはそのメッセージを破棄するようにしてもよい。通信装置100-4は、自身がMPRでないので、受信したConfirmParentメッセージを破棄する
 また、この場合、SourceClaimメッセージを最初に送信した送信元ルータ(通信装置100-1)またはその送信元ルータに対する通信のためのMPRのみに、ConfirmParentメッセージを送信するようにしてもよい。
 この場合、通信装置100-2は、通信装置100-1にのみ、ConfirmParentメッセージを送信するようにしてもよい。
 図10は、本発明に係るSourceClaimメッセージとConfirmParentメッセージのフォーマットを示す図である。図10に示す各メッセージは、MOLSRで使用するそれとは異なる。
 図10(A)は、本発明に係るSourceClaimメッセージのフォーマットを示す図である。
 図10(A)に示すように、SourceClaimメッセージは、ヘッダ部と、メッセージ生成元アドレスと、マルチキャストグループアドレスと、当該マルチキャストグループアドレスに対応した参加ノード数と、離脱ノード数と、参加ノードのアドレス(参加ノードアドレス)と、離脱ノードのアドレス(離脱ノードアドレス)とを含む。
 なお、参加ノード数と離脱ノード数とが含まれているのは、1つのSourceClaimメッセージに参加ノードアドレスと離脱ノードアドレスとをそれぞれ複数含ませることができるようにしたためである。具体的には、ノードアドレスが複数記述されている場合に、何番目までのアドレスが「参加」であり、何番目のアドレスから「離脱」であるかを判別できるようにしたためである。従って、参加ノード数と離脱ノード数は必ずしも両方必要ではなく、また、「参加」と「離脱」でSourceClaimメッセージを分ける場合には、ノード数の情報は不要である。
また、参加ノードアドレスおよび離脱ノードアドレスは、端末140のアドレスおよび有線ルータのアドレスの両方を含んでもよいし、どちらか一方を含んでもよい。
以上は、後述するConfirmParentメッセージについても同様である。
 図10(B)は、本発明に係るConfirmParentメッセージのフォーマットを示す図である。
 図10(B)に示すように、ConfirmParentメッセージは、ヘッダ部と、メッセージ生成元アドレスと、マルチキャストグループアドレスと、当該マルチキャストグループアドレスに対応した参加ノード数と、離脱ノード数と、参加親ルータアドレスと、参加子ルータアドレスと、参加ノードアドレスと、離脱親ルータアドレスと、離脱子ルータアドレスと、離脱ノードアドレスとを含む。
 参加/離脱子ルータアドレスとは、参加ノードあるいは離脱ノード(端末140または有線ルータ120)が接続された有線ネットワークを無線ネットワークに接続している無線ルータ20のアドレスである。
 参加/離脱親ルータアドレスとは、参加/離脱子ルータの1ホップ前(SourceClaimメッセージの送信元から見て1ホップ前)の無線ルータ20のアドレスである。
 参加/離脱親ルータアドレス、参加/離脱子ルータアドレス及び参加/離脱子ノードアドレスは、3つを1セットとして、参加ノードと離脱ノードの数だけConfirmParentメッセージに記述される。
 上記を前提に、図7のシーケンスについて説明する。
 図7(A)に示すように、ステップ302(S302)において、無線ルータ#1(無線ルータ20-1)は、自身と有線ネットワークを介して接続されている有線ルータ#1から、PIM-SMのJoinメッセージ(PIM-Join)を受信する。
 ステップ304(S304)において、無線ルータ#1は、PIM-SMのJoinメッセージに基づいて、系#1に関するSourceClaimメッセージを作成し、無線ルータ#2(無線ルータ20-2)に対して送信する。このように、PIM-Joinを受けてからSourceClaimメッセージを送信するようにすることで、無駄なトラフィックを抑制することができる。
 ステップ306(S306)において、無線ルータ#2は、図11を用いて後述する処理を行って、ConfirmParentメッセージを、親ルータである無線ルータ#1に対して送信する。
 ステップ308(S308)において、無線ルータ#2はMPRなので、子ルータである無線ルータ#3(無線ルータ20-3)に対して、無線ルータ#1から受信したSourceClaimメッセージを送信する。
 ステップ310(S310)において、無線ルータ#3は、図11を用いて後述する処理を行って、ConfirmParentメッセージを、親ルータである無線ルータ#2に対して送信する。
 ステップ312(S312)において、無線ルータ#3からConfirmParentメッセージを受信した無線ルータ#2は、無線ルータ#3に有線接続されたそのグループに参加している参加ノード(端末#3)が存在するので、無線ルータ#1と無線ルータ#3との間の中継処理を行う。
 ステップ314(S314)において、無線ルータ#2は、図11を用いて後述する処理を行って、無線ルータ#3からのConfirmParentメッセージを、親ルータである無線ルータ#1に対して送信する。
 図7(B)に示すように、ステップ320(S320)において、無線ルータ#1は、SourceClaimメッセージを無線ルータ#2に対して送信する。
 ステップ326(S326)において、無線ルータ#3は、自身と有線ネットワークを介して接続されている有線ルータ#3から、PIM-SMのLeaveメッセージ(PIM-Leave)を受信する。
 ステップ328(S328)において、無線ルータ#3は、図11を用いて後述する処理を行って、ConfirmParentメッセージを、親ルータである無線ルータ#2に対して送信する。
 ステップ330(S330)において、無線ルータ#3からConfirmParentメッセージを受信した無線ルータ#2は、無線ルータ#3に有線接続されたそのグループに参加している参加ノード(端末#3)が存在しなくなったので、無線ルータ#1と無線ルータ#3との間の中継を解除する処理を行う。
 ステップ332(S332)において、無線ルータ#2は、図11を用いて後述する処理を行って、無線ルータ#3からのConfirmParentメッセージを、親ルータである無線ルータ#1に対して送信する。
 図11は、無線ルータ20における、無線ネットワークからの情報に基づいて行うマルチキャストグループの参加/離脱処理を示すシーケンス図(S40)である。
 以下の説明では、無線ルータ#2内の処理が例として挙げられており、親ルータを無線ルータ#1、子ルータを無線ルータ#3としている。
 ステップ402(S402)において、(例えば無線ルータ#2の)無線側メッセージ送受信部324は、親ルータ(例えば無線ルータ#1)から、SourceClaimメッセージを受信する。
 ステップ404(S404)において、SourceClaimメッセージを受信した無線側メッセージ送受信部324は、SourceClaimメッセージに含まれる端末アドレスおよびグループアドレスを、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326に対して通知し、メッセージ送信元ルータ(例えば無線ルータ#1)を親ルータとして設定する。
 ステップ406(S406)において、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326は、端末アドレスと、当該端末が参加するマルチキャストグループアドレスを含むグループ参加通知を、マルチキャストルーティング管理部304に対して送信し、無線から有線へのマルチキャストルーティング設定要求を行う。
 マルチキャストルーティング管理部304は、上記した設定要求等を受けると、ステップ407-1(S407-1)において、マルチキャスト中継情報ベース308に対して無線ネットワークから有線ネットワークへのルーティング設定指示を送信する。この指示には、マルチキャスト送信元端末のアドレスと、マルチキャストグループアドレスとが含まれる。
 この指示を受けたマルチキャスト中継情報ベース308は、表1に示したデータベースに、当該指示に含まれる送信元アドレスとマルチキャストグループアドレスを追加すると共に、それらに対応するINPUT I/Fとして無線ネットワークを設定し、OUTPUT I/Fとして有線ネットワークを設定し、ステップ407-2(S407-2)において、マルチキャストルーティング管理部304に応答を返す。
 このように、無線側プロトコルからマルチキャストグループへの参加メッセージ(MOLSRの場合はSourceClaim)を受信すると、無線ネットワークから有線ネットワークへマルチキャストパケットを中継するための情報ベースが構築される。
 マルチキャスト中継情報ベース308からの応答を受けたマルチキャストルーティング管理部304は、ステップ408(S408)において、応答を無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326に返すとともに、ステップ410(S410)において、有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部326に対し、端末アドレスおよびグループアドレスを通知する。
 ステップ412(S412)において、有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336は、端末アドレス及びグループアドレス登録要求を有線側メッセージ送受信部334に送信する。
 ステップ414(S414)において、マルチキャストルーティング管理部304は、ネットワークフィルタ部306に対して、メッセージ送信元ルータ(例えば無線ルータ#1)のマルチキャストパケットの受信許可設定を行う。
 ステップ416(S416)において、有線側メッセージ送受信部334は、自身の無線ルータ20(例えば無線ルータ#2)と有線接続された有線ルータ120(例えば有線ルータ#2)に対して、PIM-Joinを送信する。これにより、有線ネットワーク側へ、グループ参加通知が送信される。
 自身の無線ルータ20(例えば無線ルータ#2)がMPRの場合、ステップ420(S420)において、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326は、無線側メッセージ送受信部324に対し、SourceClaimメッセージを子ルータである無線ルータ20(例えば無線ルータ#3)にフラッディングするように指示する。
 ステップ422(S422)において、無線側メッセージ送受信部324は、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326からの指示を受けて、SourceClaimメッセージを子ルータである無線ルータ20(例えば無線ルータ#3)に送信(フラッディング)する。
 既に自身の無線ルータ20(例えば無線ルータ#2)と接続された有線ルータ120(例えば有線ルータ#2)からグループ参加通知を受信している場合、ステップ430(S430)において、マルチキャストルーティング管理部304は、参加している端末140(例えば端末#2)の端末アドレスとグループ参加通知とを、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326に対して送信する。
 ステップ432(S432)において、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326は、グループ参加通知を受信すると、端末アドレス及びグループアドレス登録要求を無線側メッセージ送受信部324に送信する。
 無線側メッセージ送受信部324は、ステップ434(S434)において応答を無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326に返すと共に、ステップ436(S436)において、受信した端末アドレス及びグループアドレス登録要求に含まれる端末アドレス及びグループアドレスに基づき、ConfirmParentメッセージを作成し、親ルータである無線ルータ20(例えば無線ルータ#1)に対して送信する。
 なお、端末140がグループから離脱している場合は、ConfirmParentメッセージは送信されない。
 ステップ440(S440)において、無線側メッセージ送受信部324は、子ルータである無線ルータ20(例えば無線ルータ#3)から送信(フラッディング)されたConfirmParentメッセージを受信する。
 ステップ444(S444)において、無線側メッセージ送受信部324は、受信したConfirmParentメッセージに含まれる親ルータアドレスが自身の無線ルータ20(例えば無線ルータ#2)である場合、メッセージ送信元ルータ(例えば無線ルータ#3)を子ルータとして登録し、さらに、端末アドレスおよびグループアドレスを、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326に対して通知する。
 ステップ446(S446)において、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326は、端末アドレスと、当該端末が参加するマルチキャストグループアドレスを含むグループ参加通知を、マルチキャストルーティング管理部304に対して送信し、無線ネットワークから有線ネットワークへのマルチキャストルーティング設定要求を行う。
 また、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326は、受信したConfirmParentメッセージが発生するきっかけとなったSourceClaimメッセージに含まれる端末アドレスと当該端末が参加するマルチキャストグループアドレスをマルチキャストルーティング管理部304に通知して、無線ネットワークから無線ネットワークへのルーティング設定を要求する。
 これらの要求を受けたマルチキャストルーティング管理部304は、ステップ447-1(S447-1)において、マルチキャスト中継情報ベース308に対して無線ネットワークから有線ネットワークへのルーティング設定指示と、無線ネットワークから無線ネットワークへのルーティング設定指示を送信する。各指示には、無線側マルチキャストルーティングツリー構築部326から通知された端末アドレスとマルチキャストグループアドレスとが含まれる。
 無線ネットワークから有線ネットワークへのルーティング設定指示を受けたマルチキャスト中継情報ベース308は、表1に示したデータベースに、当該指示に含まれる送信元アドレスとマルチキャストグループアドレスを追加すると共に、それらに対応するINPUT I/Fとして無線ネットワークを設定し、OUTPUT I/Fとして有線ネットワークを設定する。
 また、無線ネットワークから無線ネットワークへのルーティング設定指示を受けたマルチキャスト中継情報ベース308は、表1に示したデータベースに、当該指示に含まれる送信元アドレスとマルチキャストグループアドレスを追加すると共に、それらに対応するINPUT I/FとOUTPUT I/Fに無線ネットワークを設定する。
 これらの設定を行ったマルチキャスト中継情報ベース308は、ステップ447-2(S447-2)において、マルチキャストルーティング管理部304に応答を返す。
 このように、無線側プロトコルからマルチキャストグループへの参加メッセージ応答(MOLSRの場合はConfirmParent)を受信すると、無線ネットワークから有線ネットワークへマルチキャストパケットを中継するための情報ベースが構築される。と共に、無線ネットワークから無線ネットワークへのマルチキャストパケットを中継するための情報ベースが構築される。
 マルチキャスト中継情報ベース308からの応答を受信すると、ステップ448(S448)において、マルチキャストルーティング管理部304は、有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部326に対し、端末アドレスおよびグループアドレスを通知する。
 ステップ450(S450)において、有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部336は、端末アドレス及びグループアドレス登録要求を有線側メッセージ送受信部334に送信する。
 ステップ452(S452)において、有線側メッセージ送受信部334は、自身の無線ルータ20(例えば無線ルータ#2)と有線接続された有線ルータ120(例えば有線ルータ#2)に対して、PIM-Joinを送信する。
 自身がMPRである場合は、ステップ462(S462)において、無線側メッセージ送受信部324は、ConfirmParentメッセージを、親ルータである無線ルータ20(例えば無線ルータ#1)に対して送信する。
 なお、中継(自身がMPR)の場合は、端末140がグループから離脱している場合であっても、ConfirmParentの送信処理は停止されない。
 上記のような処理を行うことによって、無線ルータ20は、ConfirmParentメッセージを受信した場合には、ConfirmParentメッセージに対応したマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを自身の有線ネットワークから受信したときに、このマルチキャストパケットを他の無線ルータ20に送信することができる。
 以上のように、本発明にあっては、相互に接続された無線ネットワークと有線ネットワークの両方に対応したマルチキャスト送信を行うことができる。
 また、公知のMOLSRでは、実際にマルチキャストを行うにあたり、MDFP(Multicast Data Forwarding Protocol)と組み合わせ、当該MDFPにてマルチキャストパケットをUDP(User Datagram Protocol)のブロードキャストデータにカプセル化する必要がある。そのため、各無線ルータにおいてブロードキャストIPトンネリングヘッダを、適宜、付加/削除しなければならなかった。
 このようなブロードキャストIPトンネリングヘッダの付加/削除は処理時間を増大させるが、本発明ではカプセル化が不要なため、処理時間を短縮することができる。
 尚、上記実施例において、有線ネットワークから無線ネットワークへのマルチキャスト中継情報ベースの構築のトリガとして、有線側プロトコルから参加メッセージを受信した場合を示したが、無線側プロトコルから自身宛の参加メッセージ応答を受信した場合(MOLSRの場合はSourceClaimの送信元が自身宛のConfirmParentを受信した場合)に、有線ネットワークから無線ネットワークへのマルチキャスト中継情報ベースを構築するようにしてもよい。
 本発明は、通信装置に利用可能である。
1・・・通信システム,20・・・無線ルータ,120・・・有線ルータ,140・・・端末,30・・・通信プログラム,300・・・無線ネットワークIF,302・・・有線ネットワークIF,310・・・ユニキャストルーティング処理部,306・・・ネットワークフィルタ部,308・・・マルチキャスト中継情報ベース,304・・・マルチキャストルーティング管理部,320・・・無線側マルチキャスト処理部,322・・・無線側マルチキャストルーティング管理部,324・・・無線側メッセージ送受信部,326・・・無線側マルチキャストルーティングツリー構築部,330・・・有線側マルチキャスト処理部,334・・・有線側メッセージ送受信部,336・・・有線側ユニ/マルチキャストルーティングツリー構築部

Claims (4)

  1.  無線ネットワークと有線ネットワークの両方に接続された無線通信装置であって、
     前記有線ネットワーク内で使用されるマルチキャスト送信用プロトコルに従い、当該有線ネットワークに存在するマルチキャストグループ参加端末の情報を取得する手段と、
     前記取得したマルチキャストグループ参加端末の情報に基づき、当該端末から送信されたマルチキャストパケットを無線ネットワークに中継することを示す情報ベースを構築する手段と、
     前記構築された情報ベースに基づき、前記有線ネットワークから送信されたマルチキャストパケットを前記無線ネットワークに中継する手段と、
     を備えることを特徴とする無線通信装置。
  2.  無線ネットワークと有線ネットワークの両方に接続された無線通信装置であって、
     前記無線ネットワーク内で使用されるマルチキャスト送信用プロトコルに従い、当該無線ネットワークに存在するマルチキャストグループ参加端末の情報を取得する手段と、
     前記取得したマルチキャストグループ参加端末の情報に基づき、当該端末から送信されたマルチキャストパケットを有線ネットワークに中継することを示す情報ベースを構築する手段と、
     前記構築された情報ベースに基づき、前記無線ネットワークから送信されたマルチキャストパケットを前記有線ネットワークに中継する手段と、
     を備えることを特徴とする無線通信装置。
  3.  無線ネットワークと有線ネットワークの両方に接続された無線通信装置における無線通信方法であって、
     前記有線ネットワーク内で使用されるマルチキャスト送信用プロトコルに従い、当該有線ネットワークに存在するマルチキャストグループ参加端末の情報を取得し、
     前記取得したマルチキャストグループ参加端末の情報に基づき、当該端末から送信されたマルチキャストパケットを無線ネットワークに中継することを示す情報ベースを構築し、
     前記構築された情報ベースに基づき、前記有線ネットワークから送信されたマルチキャストパケットを前記無線ネットワークに中継する、
     ことを特徴とする無線通信方法。
  4.  無線ネットワークと有線ネットワークの両方に接続された無線通信装置における無線通信方法であって、
     前記無線ネットワーク内で使用されるマルチキャスト送信用プロトコルに従い、当該無線ネットワークに存在するマルチキャストグループ参加端末の情報を取得し、
     前記取得したマルチキャストグループ参加端末の情報に基づき、当該端末から送信されたマルチキャストパケットを有線ネットワークに中継することを示す情報ベースを構築し、
     前記構築された情報ベースに基づき、前記無線ネットワークから送信されたマルチキャストパケットを前記有線ネットワークに中継する、
     ことを特徴とする無線通信方法。
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