(57)【要約】【課題】広域ＩＰ網でマルチキャストトンネリング通信を用いて１対多の放送型アプリケーションを利用する際に、送信者が番組の識別子であるマルチキャストアドレスとポート番号を、他の番組と重複することなく一意に決定する方法を提供する。【解決手段】１つの番組ごとに送信ホストをただ１つに固定し、送信側パケット変換装置Ｐａが自分のユニキャストアドレスから１対１に相互変換可能な静的な変換規則を用いて、マルチキャストアドレスとポート番号の組を生成してマルチキャスト番組識別子として使用し、受信側パケット変換装置Ｐｃが、送信元のユニキャストアドレスから同じ静的な変換規則を用いてマルチキャスト番組識別子を生成することにより、異なるパケット変換装置Ｐａ、Ｐｃに接続するマルチキャスト送信ホストＨａと受信ホストＨｃが互いに共通のマルチキャスト番組識別子を割当てられるようにし、なおかつ異なる番組の間でマルチキャスト番組識別子が衝突しないようにする。【選択図】    図１
2004247931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャスト送信ホストから送出されるマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換して、ＩＰユニキャスト通信を提供するネットワークへ送出する送信側パケット変換装置と、前記ネットワークを介して受信したユニキャストパケットを元のマルチキャストパケットに復元してマルチキャスト受信ホストに送りこむ受信側パケット変換装置とを具備するマルチキャストトンネリング通信システムにおいて、
前記送信側パケット変換装置が自分のユニキャストアドレスから１対１に相互変換可能な静的な変換規則を用いて、一意かつ唯一のマルチキャストアドレスとポート番号の組からなるマルチキャスト番組識別子を生成し、
前記受信側パケット変換装置が、受信する番組の送信元のパケット変換装置のユニキャストアドレスから前記変換規則を用いてマルチキャスト番組識別子を生成することを特徴とするマルチキャスト番組識別子生成方法。
【請求項２】
マルチキャスト送信ホストから送出されるマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換して、ＩＰユニキャスト通信を提供するネットワークへ送出する送信側パケット変換装置と、前記ネットワークを介して受信したユニキャストパケットを元のマルチキャストパケットに復元してマルチキャスト受信ホストに送りこむ受信側パケット変換装置とを具備するマルチキャストトンネリング通信システムにおいて、
前記送信側パケット変換装置が自分のユニキャストアドレスおよび複数の番組を区別するためのフロー識別子から１対１に相互変換可能な静的な変換規則を用いて、一意かつ唯一のマルチキャストアドレスとポート番号の組からなるマルチキャスト番組識別子を生成し、
前記受信側パケット変換装置が、受信する番組の送信元のパケット変換装置のユニキャストアドレスおよびフロー識別子の組から前記変換規則を用いてマルチキャスト番組識別子を生成することを特徴とするマルチキャスト番組識別子生成方法。
【請求項３】
前記変換規則は、３２ビットのユニキャストアドレスの情報の特定の８ビットまたはそれ以上の情報を、１６ビットの空間を持つマルチキャストのポート番号の一部の領域に格納することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマルチキャスト番組識別子生成方法。
【請求項４】
前記変換規則は、ユニキャストアドレスの一部をマルチキャストのポート番号の一部の領域に格納し、ポート番号の残りの領域に、前記フロー識別子の情報を格納することを特徴とする請求項２に記載のマルチキャスト番組識別子生成方法。
【請求項５】
前記変換規則は、３２ビットのマルチキャストアドレスの上位８ビットを予め設定されている一定値とし、それ以外の２４ビットとして３２ビットのユニキャストアドレスの下位２４ビットをそのまま使用し、ユニキャストアドレスの上位８ビットの各ビットを各々反転して、１６ビットの空間を持つマルチキャストのポート番号の上位８ビットとして使用し、前記ポート番号の下位８ビットに前記フロー識別子をそのまま使用することを特徴とする請求項２に記載のマルチキャスト番組識別子生成方法。
【請求項６】
マルチキャスト送信ホストから送出されるマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換して、ＩＰユニキャスト通信を提供するネットワークへ送出する送信側パケット変換装置と、前記ネットワークを介して受信したユニキャストパケットを元のマルチキャストパケットに復元してマルチキャスト受信ホストに送りこむ受信側パケット変換装置とを具備するマルチキャストトンネリング通信システムにおいて、
前記送信側パケット変換装置は、自分のユニキャストアドレスから１対１に相互変換可能な静的な変換規則を用いて、一意かつ唯一のマルチキャストアドレスとポート番号の組からなるマルチキャスト番組識別子を生成し、
前記受信側パケット変換装置は、受信する番組の送信元のパケット変換装置のユニキャストアドレスから前記変換規則を用いてマルチキャスト番組識別子を生成することを特徴とするマルチキャストトンネリング通信システム。
【請求項７】
マルチキャスト送信ホストから送出されるマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換して、ＩＰユニキャスト通信を提供するネットワークへ送出する送信側パケット変換装置と、前記ネットワークを介して受信したユニキャストパケットを元のマルチキャストパケットに復元してマルチキャスト受信ホストに送りこむ受信側パケット変換装置とを具備するマルチキャストトンネリング通信システムにおいて、
前記送信側パケット変換装置は、前記送信側端末のユニキャストアドレスおよび複数の番組を区別するためのフロー識別子から１対１に相互変換可能な静的な変換規則を用いて、一意かつ唯一のマルチキャストアドレスとポート番号の組からなるマルチキャスト番組識別子を生成し、
前記受信側パケット変換装置は、受信する番組の送信元のパケット変換装置のユニキャストアドレスおよびフロー識別子の組から前記変換規則を用いてマルチキャスト番組識別子を生成することを特徴とするマルチキャストトンネリング通信システム。
【請求項８】
前記変換規則は、３２ビットのユニキャストアドレスの情報の特定の８ビットまたはそれ以上の情報を、１６ビットの空間を持つマルチキャストのポート番号の一部の領域に格納することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のマルチキャストトンネリング通信システム。
【請求項９】
前記変換規則は、ユニキャストアドレスの一部をマルチキャストのポート番号の一部の領域に格納し、ポート番号の残りの領域に、前記フロー識別子の情報を格納することを特徴とする請求項７に記載のマルチキャストトンネリング通信システム。
【請求項１０】
前記変換規則は、３２ビットのマルチキャストアドレスの上位８ビットを予め設定されている一定値とし、それ以外の２４ビットとして３２ビットのユニキャストアドレスの下位２４ビットをそのまま使用し、ユニキャストアドレスの上位８ビットの各ビットを各々反転して、１６ビットの空間を持つマルチキャストのポート番号の上位８ビットとして使用し、前記ポート番号の下位８ビットに前記フロー識別子をそのまま使用することを特徴とする請求項６に記載のマルチキャストトンネリング通信システム。
【請求項１１】
マルチキャスト送信ホストから送出されるマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換して、ＩＰユニキャスト通信を提供するネットワークへ送出する送信側パケット変換装置と、前記ネットワークを介して受信したユニキャストパケットを元のマルチキャストパケットに復元してマルチキャスト受信ホストに送りこむ受信側パケット変換装置とを具備するマルチキャストトンネリング通信システムにおいて、
前記送信側または受信側パケット変換装置を構成するコンピュータに、３２ビットのユニキャストアドレスの情報の特定の８ビットまたはそれ以上の情報を、１６ビットの空間を持つマルチキャストポート番号の一部の領域に格納して新たなマルチキャストポート番号を生成するする手順を実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
マルチキャスト送信ホストから送出されるマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換して、ＩＰユニキャスト通信を提供するネットワークへ送出する送信側パケット変換装置と、前記ネットワークを介して受信したユニキャストパケットを元のマルチキャストパケットに復元してマルチキャスト受信ホストに送りこむ受信側パケット変換装置とを具備するマルチキャストトンネリング通信システムにおいて、
前記送信側または受信側パケット変換装置を構成するコンピュータに、ユニキャストアドレスの一部をマルチキャストのポート番号の一部の領域に格納し、ポート番号の残りの領域に、前記フロー識別子の情報を格納して新たなマルチキャストポート番号を生成するする手順を実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
マルチキャスト送信ホストから送出されるマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換して、ＩＰユニキャスト通信を提供するネットワークへ送出する送信側パケット変換装置と、前記ネットワークを介して受信したユニキャストパケットを元のマルチキャストパケットに復元してマルチキャスト受信ホストに送りこむ受信側パケット変換装置とを具備するマルチキャストトンネリング通信システムにおいて、
前記送信側または受信側パケット変換装置を構成するコンピュータに、
３２ビットのマルチキャストアドレスの上位８ビットとして予め設定されている一定値を格納する手順と、
それ以外の２４ビットとして３２ビットのユニキャストアドレスの下位２４ビットを格納する手順と、
ユニキャストアドレスの上位８ビットの各ビットを各々反転して、１６ビットの空間を持つマルチキャストのポート番号の上位８ビットに格納する手順と、
前記ポート番号の下位８ビットに前記フロー識別子を格納する手順と、
を実行させるためのプログラム。
【請求項１４】
請求項１１〜請求項１３のいずれかの項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１対１通信（ユニキャスト）だけが提供されている既存の広域ＩＰ網を介して、１対多通信プロトコル対応の送信ホスト（送信端末）から複数の１対多通信プロトコル対応の受信ホスト（受信端末）に対してデータを同報するマルチキャストトンネリング通信システムおよびマルチキャスト番組識別子生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信網における一斉同報通信を応用したサービスとしては、１対多の放送型アプリケーションと、多対多の会議型アプリケーションの２つがある。本発明は、放送型アプリケーションを想定する。放送型アプリケーションの例として、特許文献１に一斉同報通信システムの実施例が開示されている。この例に示されているように、特定の送信者が非常に多数の受信者に向けてビデオ番組などのストリームデータを一斉同報送信するサービスは、通信網の有効な利用法の１つとして期待されている技術分野である。
【０００３】
従来、ＩＰ網で複数の受信ポストに対してデータを同報するマルチキャスト通信を実現する方法として、予め定められたマルチキャストＩＰアドレスを用いて行う方法（ＩＰマルチキャスト）がある。この方法は、送信ホスト（送信端末）がマルチキャストＩＰアドレスを宛先としてデータを送信すると、配送途中、インターネット上に配備されたマルチキャストルータ（中継装置）が、データを適宜コピーすることにより、全ての受信ホストまで同一のデータを届けるというものである。
【０００４】
上述したＩＰマルチキャストを実現するためには、全てのルータがＩＰマルチキャストに対応している必要がある。しかし、大部分のルータがＩＰマルチキャストに対応していない現状において、全てのルータをＩＰマルチキャスト対応にさせるのは困難である。
【０００５】
送信端末と受信端末がＩＰマルチキャスト非対応網を介して、ＩＰマルチキャスト通信を実現する方法として、ＭＢＯＮＥ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  ｂａｃｋＢＯＮＥ）と呼ばれる仮想マルチキャスト実験網で行われているようなトンネリング通信方法がある。例えば文献「日経ＢＰデジタル大事典１９９８年度版」の２２４ページには、ＭＢＯＮＥに関する記述がある。ＭＢＯＮＥでは、ＩＰマルチキャスト対応の２つのＬＡＮの間をユニキャストでカプセル化して接続することにより、上記ＬＡＮ間に仮想的な広域マルチキャスト基幹網を構築し、これを通してＩＰマルチキャスト通信を行う方法を提供している。
【０００６】
また、上記に類似する技術として、特許文献２には、マルチキャスト非対応の網を経由してマルチキャストトンネリングを行うシステムの構成方法とその構成要素であるパケット変換装置の実現方法が開示されている。この明細書にはＭＢＯＮＥのような仮想マルチキャスト実験網を用いず、複数のパケット変換装置の間を１対１のユニキャスト通信で単純に接続してトンネリングする方法が記載されている。
【０００７】
上記に示したマルチキャストトンネリングによる通信方法は、ＩＰマルチキャスト配信を擬似的に広域網で利用可能にする技術であり、インターネットの同報配信サービスの普及に寄与するものである。ＩＰマルチキャストでは、番組をマルチキャストＩＰアドレスにより識別する。広域網でＩＰマルチキャストを使用するには、グローバルに一意なマルチキャストアドレスを取得する必要がある。マルチキャストアドレスはインターネットアドレス管理組織（ＩＡＮＡ）が管理しており、ここに書面等により申請してアドレス割当てをしてもらう必要がある。
【０００８】
上記のＭＢＯＮＥ実験網では、ＭＢＯＮＥ用に使える複数のマルチキャストアドレスがインターネットアドレス管理組織（ＩＡＮＡ）からＭＢＯＮＥ実験組織に付与されている。マルチキャスト配信希望者は、書面等による申請によりＭＢＯＮＥ実験組織内での合意を得て、マルチキャストアドレスを取得する。したがって、誰でも必要なときに直ちにマルチキャスト配信を行えるような仕組みにはなっていない。
【０００９】
一方、特許文献２に代表されるような、１対１のユニキャストに基づく単純なトンネリング方法の場合、マルチキャストパケットが不特定の宛先へ転送されることはないため、グローバルにユニークなマルチキャストアドレスを取得する必要はなく、ローカルに使用を許されているマルチキャストアドレスの中から任意のアドレスを選んでいつでも使用できる。ただし、送信者と受信者が、番組ごとのマルチキャストアドレスを事前に合意しておく必要がある。上記明細書の実施例では、送受信側双方のパケット変換装置内のアドレス管理テーブルにマルチキャストアドレスをあらかじめ登録することにより行っているが、アドレスの割当て方法については言及されていない。
【００１０】
マルチキャストアドレスの割当て方法の一例として、特許文献３には、共通のアドレス管理サーバにアクセスし、現在使用中のマルチキャスト番組識別子を管理サーバに登録・参照することにより、番組識別子の衝突を回避する方法が開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−３４５８０７号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３０７７４号公報
【特許文献３】
特開１９９８−１５４９８０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
マルチキャストトンネリング通信において、送信ホストと受信ホストはマルチキャストアドレスとポート番号の組（以後、マルチキャスト番組識別子と呼ぶ）により番組を識別する。トンネリングの両端において、送信ホストと受信ホストは同一のマルチキャスト番組識別子を用いることが好ましい。そうすることにより、ローカルな網に接続されているのと全く同様な環境で送受信アプリケーションを使用することが可能となる。
【００１３】
本発明が想定する放送型アプリケーションでは、受信者は不特定多数であり、受信者が配信の途中で参加したり離脱することも想定される。したがって、マルチキャスト番組識別子は送信側において決定し、受信側がその識別子を用いて受信する番組を選択する形が自然である。
【００１４】
１対１のユニキャストに基づく単純なトンネリング方法の場合、マルチキャストパケットは広域には流されないので、定められた範囲の中から好みのマルチキャスト番組識別子を使用して良い。しかしトンネリングを利用する送信者が複数存在し、各送信者が勝手にマルチキャスト番組識別子を選んで通信を行うと、本来異なる番組同士で識別子が衝突する可能性がある。識別子が衝突すると、異なる番組を受信しているホストが偶然同一のローカル網に存在したときに、パケットの混信が生じ、正常な通信が行えなくなるという問題がある。
【００１５】
上記のパケット混信を避けるためには、新たに番組配信を開始する際に、誰も使っていないマルチキャスト番組識別子を用いて配信を行わなければならない。限られた規模のネットワークであれば、ネットワークに接続しているパケット変換装置をすべて検索し、使われていないマルチキャスト番組識別子を見つけ出す方法もあるが、ネットワークの規模が大きくなると全てのパケット変換装置を把握することが困難となる。
【００１６】
あるいは、特許文献３で提案されているように、全てのパケット変換装置が共通のアドレス管理サーバにアクセスし、現在使用中のマルチキャスト番組識別子を管理サーバに登録・参照することにより、番組識別子の衝突を回避する方法も考えられるが、これもネットワークの規模が大きくなると、管理サーバヘのアクセスが集中し、すべての番組の識別子を管理しきれなくなる可能性がある。
【００１７】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、使われていないマルチキャスト番組識別子を検索する必要がなく、また、マルチキャスト番組識別子を管理する管理サーバ等を設ける必要もなく、しかも、送信者が番組の識別子であるマルチキャストアドレスとポート番号を、他の番組と重複することなく一意に決定することができるマルチキャストトンネリング通信システムおよびマルチキャスト番組識別子生成方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１、請求項６に記載の発明は、マルチキャスト番組識別子を決める際に、送信側パケット変換装置のユニキャストアドレスから１対１に相互変換可能な静的な変換規則を用いて、一意かつ唯一のマルチキャスト番組識別子を生成することとし、ネットワークに接続するすべてのパケット変換装置が同じ静的な変換規則を用いることにより、送信者が互いに情報をやりとりすることなく、互いに固有のマルチキャスト番組識別子を使えるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
請求項２、請求項７に記載の発明は、送信側パケット変換装置が複数の番組を識別するためのフロー識別子をユニキャストデータに付与する機能を持つ場合に、送信側パケット変換装置のユニキャストアドレスとフロー識別子の組（以後、ユニキャスト番組識別子と呼ぶ）から、１対１に相互変換可能な静的な変換規則を用いて、一意かつ唯一のマルチキャスト番組識別子を生成することとし、ネットワークに接続するすべてのパケット変換装置が同じ静的な変換規則を用いることにより、送信者が互いに情報をやりとりすることなく、互いに固有のマルチキャスト番組識別子を使えるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
請求項３、請求項８、請求項１１に記載の発明は、上記のマルチキャスト番組識別子の生成において、３２ビットの空間を持つＩＰｖ４ユニキャストアドレスの情報を、２４ビットまたはそれより小さい空間しか許されないマルチキャストアドレスに変換するために、差分の８ビットまたはそれ以上の情報を、１６ビットの空間を持つマルチキャストのポート番号の一部の領域に格納することで、マルチキャストアドレスとポート番号の組により、ユニキャストアドレスと１対１の静的な変換規則を構成することを特徴とする。
【００２１】
請求項４、請求項９、請求項１２に記載の発明は、静的なアドレス変換規則において、ユニキャストアドレス情報の一部をマルチキャストのポート番号の一部の領域に格納し、ポート番号の残りの領域に、のフロー識別子の情報を格納することを特徴とする。
【００２２】
請求項５、請求項１０、請求項１３に記載の発明は、静的なアドレス変換規則において、３２ビットのマルチキャストアドレスの上位８ビットを予め設定されている一定値とし、それ以外の２４ビットとして３２ビットのユニキャストアドレスの下位２４ビットをそのまま使用し、ユニキャストアドレスの上位８ビットの各ビットを各々反転して、１６ビットの空間を持つマルチキャストのポート番号の上位８ビットとして使用し、前記ポート番号の下位８ビットに前記フロー識別子をそのまま使用することを特徴とする。
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１１〜請求項１３のいずれかの項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００２３】
本発明では、放送型アプリケーションにおいて番組ごとに送信ホストが決まっており、送信側パケット変換装置のユニキャストＩＰアドレスがグローバルに一意性を持つことを利用している。マルチキャストトンネリングを行うためのすべてのパケット変換装置が共通の静的な変換規則によりマルチキャスト番組識別子を生成するという方法により、送信者ごとにグローバルに一意かつ唯一のマルチキャスト番組識別子を付与するしくみを提供することができる。
【００２４】
本発明により、マルチキャストトンネリングを行う際に、受信側でパケット混信が生じるおそれを取り除くことができる。また本発明では、マルチキャスト番組識別子の一意性を保証するために、送信者が相互に情報を交換する必要がなく、ネットワークの規模が大きくなっても問題なく動作する。また、アドレス割当てを行う組織団体に申請する必要もなく、外部のアドレス管理サーバにアクセスする必要もないため、誰でも必要なときに直ちにマルチキャストトンネリング配信を開始することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の一実施の形態によるマルチキャストトンネリング通信システムの構成を示すブロック図である。この図に示すシステムにおいては、３つのローカルネットワークＬＡＮ（Ａ）、ＬＡＮ（Ｂ）、ＬＡＮ（Ｃ）がマルチキャスト非対応の広域ＩＰ網ＷＩＰにより接続されている。ローカルネットワークＬＡＮ（Ａ）には、ＩＰマルチキャスト対応の送信ホストＨａおよびパケット変換装置Ｐａが接続され、ローカルネットワークＬＡＮ（Ｂ）には、ＩＰマルチキャスト対応の送信ホストＨｂおよびパケット変換装置Ｐｂが接続され、ローカルネットワークＬＡＮ（Ｃ）には、ＩＰマルチキャスト対応の受信ホストＨｃ１、Ｈｃ２およびパケット変換装置Ｐｃが接続されている。
【００２６】
各パケット変換装置Ｐａ〜Ｐｃは、自らを自律的に動作させるための中央制御装置と、パケットを送受信するための入出力インターフェースを持つ。さらに各パケット変換装置Ｐａ〜Ｐｃは各々、配信される番組ごとの変換アドレスを管理する番組識別子管理テーブルＴａ１、Ｔｂ１、Ｔｃ１を持つ。番組識別子管理テーブルＴａ１〜Ｔｃ１は、図２に示すように、マルチキャストアドレスとポート番号の組からなるマルチキャスト番組識別子と、それに対応する送信元ユニキャストアドレスとフロー識別子の組からなるユニキャスト番組識別子が格納されている。さらに各パケット変換装置Ｐａ〜Ｐｃは、図３に示す送信先管理テーブルＴａ２〜Ｔｃ２を持ち、同じＬＡＮ内に送信ホストが存在する場合には、現在受信を希望している受信側パケット変換装置のユニキャストアドレスのリストが管理されている。
【００２７】
以下に、本実施形態の構成でマルチキャストトンネリング通信を行う際の、送信側および受信側のパケット変換装置の動作を、送信側がパケット変換装置Ｐａであり、受信側の１つがパケット変換装置Ｐｃである場合を例にとり説明する。なお、この変換動作は何ら新しい方法ではなく、従来より広く知られている方法の中の１つである。
【００２８】
送信側パケット変換装置Ｐａでは、ＬＡＮ内の送信ホストＨａから送られてくるマルチキャストパケットのヘッダーを読み取り、番組識別子管理テーブルＴａ１を参照して、その番組に相当するフロー識別子を見つけ出す。そして、ヘッダー部分を含むマルチキャストパケットの情報とフロー識別子の情報をユニキャストパケットのデータグラムに格納し、カプセル化する。さらに、送信側パケット変換装置Ｐａでは、送信先管理テーブルＴａ２を参照して、受信を希望している受信側パケット変換装置の数だけユニキャストパケットを複製し、それぞれの宛先に向けてパケットを送出する。
【００２９】
一方、受信側パケット変換装置Ｐｃでは、送信側パケット変換装置Ｐａから自分宛てに送り届けられたユニキャストパケットを受信し、データグラムに格納されたマルチキャストパケットを取り出し復元して、ＬＡＮ内の受信ホストＨｃ１、Ｈｃ２に向けて送出する。
【００３０】
以上が、マルチキャストトンネリング通信の基本的なしくみである。なお、マルチキャストをユニキャストに変換する方法として、上記のようなカプセル化による方法の他に、マルチキャストパケットのヘッダーを書き換えてユニキャストパケットとして転送するヘッダー書き換え型の方法もあるが、本発明はどちらの方法にも適用可能である。
【００３１】
さて、上記のようなマルチキャストトンネリング通信を開始する際には、送受信側それぞれのパケット変換装置Ｐａ、Ｐｃにおいて、番組識別子管理テーブルＴａ１、Ｔｃ１に番組の登録を行う必要がある。まず、送信者は、番組配信開始時点では、誰が受信を希望するかわからないので、あらかじめ不特定多数に向けて、番組の識別子を公開することとする。これは例えばインターネットのウェブページに掲載したり、メーリングリストを用いたり、掲示板や雑誌に掲載するなど、様々な手段が可能である。
【００３２】
送信ホストＨａは送信準備が整った時点で、パケット変換装置Ｐａの番組識別子管理テーブルＴａ１に、送信する番組のユニキャスト番組識別子（送信元ユニキャストアドレスとフロー識別子の組）およびマルチキャスト番組識別子の組を登録する。また、ＬＡＮ（Ｃ）内の受信ホストＨｃ１、Ｈｃ２が共に受信を希望したとすると、受信ホストＨｃ１およびＨｃ２は受信を開始したいと思った時点で、受信ホストと同じＬＡＮ（Ｃ）内のパケット変換装置Ｐｃの番組識別子管理テーブルＴｃ１に受信希望番組のユニキャスト番組識別子（送信元ユニキャストアドレスとフロー識別子の組）とマルチキャスト番組識別子の組を登録する。
【００３３】
本実施形態のパケット変換装置Ｐｃは、この登録作業を行う際に、装置内の中央制御装置においてユニキャスト番組識別子とマルチキャスト番組識別子を照合し、装置内に保持されている静的アドレス変換規則が守られているどうか検査し、検査に合格した場合のみ管理テーブルヘの登録を許す、という独特の機能を持つ。また、ユニキャスト番組識別子とマルチキャスト番組識別子のいずれか一方が省略されて登録されようとする場合に、上記静的アドレス変換規則に従い、他方を自動的に補完して登録する、という独特の機能を持つ。なお、静的アドレス変換規則については後で詳細に述べる。
【００３４】
パケット変換装置は、番組識別子管理テーブルにエントリが追加されたときには、送信元ユニキャストアドレスが自分自身のアドレスであるか否かによって、自分がその番組の送信側にあるか受信側にあるかを自動的に判別する。受信側にあった場合は、送信元のパケット変換装置に向けて番組識別子の情報を含んだ受信要求パケットを送る。受信要求パケットを受けた送信側パケット変換装置は自分の送信先管理テーブルに受信要求者のユニキャストアドレスを登録して、そこへ向けて要求された番組の配信を開始する。
【００３５】
次に、本実施形態におけるマルチキャスト番組識別子生成方法について述べる。図１において、ＬＡＮ（Ａ）およびＬＡＮ（Ｂ）にそれぞれ別の番組を配信する送信ホストＨａ、送信ホストＨｂがあり、ＬＡＮ（Ｃ）に２つの受信ホストＨｃ１、Ｈｃ２が位置している場合において、受信ホストＨｃ１は送信ホストＨａの番組を、受信ホストＨｃ２は送信ホストＨｂの番組をそれぞれ受信しようとしているとする。
【００３６】
このときに、以下の２つの問題がある。
（１）送信ホストＨａとＨｂが、勝手にマルチキャスト番組識別子（マルチキャストアドレスとポート番号の組）を決めると、偶然同じ識別子を選んでしまう可能性があり、その場合、受信ホストＨｃ１、Ｈｃ２が属するＬＡＮ（Ｃ）においてパケットの混信が生じ、正常な受信が行えなくなる。
【００３７】
（２）送信者は受信者に対して、マルチキャスト番組識別子だけでなく、送信側パケット変換装置Ｐａ、Ｐｂが使用するユニキャストアドレスとフロー識別子の組（ユニキャスト番組識別子）も同時に知らせる必要がある。これは受信希望者が送信側パケット変換装置Ｐａ、Ｐｂに対して受信希望者の存在を通知するために必要な情報である。しかし利用者にとっては、マルチキャストとユニキャストの２種類の番組識別子を取り扱わなければいけないことになり面倒である。
【００３８】
上記の２つの問題を解決するために、本発明では静的な変換規則により、ユニキャスト番組識別子の組から、マルチキャスト番組識別子を一意に求める方法を用いる。下記および図４にその実施形態を示す。
【００３９】
（変換規則）
現在一般に使用されているＩＰｖ４（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｖｅｒｓｉｏｎ  ４）では、３２ビットのＩＰアドレスを使用し、便宜上、８ビットずつピリオドで区切って４つの１０進数を列挙して表記している。また、ポート番号は１６ビットの空間を持っている。本実施形態では送信側パケット変換装置のユニキャストアドレスが「Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ」だったときに、割当てるマルチキャストアドレスは「２３９．Ｂ．Ｃ．Ｄ」とする。割当てるポート番号は上位８ビットを「２５５−Ａ」、下位８ビットをフロー識別子とする。
【００４０】
この変換規則では、マルチキャストアドレスは、２３９で始まる２４ビットのアドレス空間の中から割当てられる。標準化団体ＩＥＴＦが開示しているＲＦＣ３１７１によれば、この空間はローカルアドレス用として予約されていて、グローバルな通信には当面使用しないことになっている。本実施形態が想定しているマルチキャストトンネリング通信では、マルチキャストパケットはＬＡＮの外側には流れ出ないので、問題はないと考えられる。
【００４１】
また、ＩＰアドレスについて、下位２４ビットが「．０．０．０」または「．２５５．２５５．２５５」となるものは特殊な用途に用いる習慣があり、マルチキャストアドレスにおいても、そのような特殊なアドレスの使用は避けたほうが無難である。本変換規則では、パケット変換装置が元々持っているユニキャストアドレスの下位２４ビットをマルチキャストアドレスに割当てているため、上記のような特殊なアドレスは出現しないという性質を持つ。
【００４２】
一方、ポート番号に関しては、１０２３以下のポート番号を使用する場合、一部の計算機システムでは管理者権限が必要となり、誰でもが自由に使うことはできない。この問題を避けるため、ポート番号の上位８ビットにユニキャストＩＰアドレスの上位８ビットの各ビットを反転させた「２５５−Ａ」を割当てることとする。  ＩＰｖ４で規定されているユニキャストアドレスの上位３ビットは、２進数の「０」「１０」「１１０」の３通りのいずれかで始まるので、上位３ビットのどこかに必ず０が存在する。したがって、これをビット反転すれば上位３ビットのどこかに必ず１が存在することになる。ビット反転した数値をポート番号の上位ビットに埋め込むことにより、ポート番号は８１９２より大きな数になることが保証される。よって、１０２３以下のポート番号が割当てられる心配がないという性質を持つ。さらに、ポート番号の下位８ビットがそのままフロー識別子に対応しているので、連続するポート番号を使用するアプリケーションがあれば、フロー識別子も連続した番号になるという性質がある。また、上記変換規則は比較的単純であり、変換に要する計算コストが小さいという特徴もある。
【００４３】
以上で説明した静的な変換規則により、番組識別子割当てに関する２つの問題点がいかに解消されるかについて述べる。
まず、１点目の番組識別子の衝突の問題に関しては、放送型アプリケーションでは番組ごとに送信ホストは決まっており、送信側パケット変換装置のユニキャストＩＰアドレスは本来グローバルに一意である。マルチキャストトンネリングを行うすべてのパケット変換装置が共通の静的な変換規則によりマルチキャスト番組識別子を生成することで、送信者ごとにグローバルに一意かつ唯一のマルチキャスト番組識別子を付与する手段を提供することができる。したがって、マルチキャストトンネリングを行う際に、受信側でパケット混信が生じるおそれを解消することができる。
【００４４】
また、２点目の、マルチキャスト番組識別子とユニキャスト番組識別子の両方を併記しなければならなかった問題については、１対１に相互変換可能な変換規則を用いることにより、いずれか一方を指定すれば、他方は自動的に決定することができる。したがって、受信者がマルチキャスト番組識別子とユニキャスト番組識別子のいずれかを知ることができれば、これを受信側パケット変換装置の番組識別子管理テーブルに登録するだけで、上記変換規則により他方の識別子を自動的に生成して番組識別子管理テーブルを完成させることが可能となる。そして、受信側パケット変換装置が、送信側パケット変換装置のユニキャストアドレスに向けて、番組配信リクエスト信号を送信することにより、送信側パケット変換装置において送信先管理テーブルに送信先を追加し、トンネリング通信を開始する手段を提供することが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、マルチキャストトンネリングを行う際に、マルチキャスト番組識別子の一意性を保証し、受信側でパケット混信が生じる恐れを解消することができる。また、本発明によりマルチキャスト番組識別子とユニキャスト番組識別子の両者を併記しなければならなかった不便を解消し、互いに一意に変換可能な変換規則を用いることにより、いずれか一方を指定すれば、他方は自動的に決定することができる。また、本発明では、番組識別子の一意性を保証するために、送信者が相互に番組情報を交換する必要がなく、ネットワークの規模が大きくなっても問題なく動作する。また、アドレス割当てを行う組織団体に申請する必要もなく、外部のアドレス管理サーバにアクセスする必要もないため、誰でも必要なときに直ちにマルチキャストトンネリング配信を開始することができる。本発明はマルチキャストトンネリングにおける課題を解決する技術であり、インターネットの同報配信サービスの普及に寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態によるマルチキャストトンネリング通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同システムにおける番組識別子管理テーブルＴａ１〜Ｔｃ１の記憶内容を示す図である。
【図３】同システムにおける送信先管理テーブルＴａ２〜Ｔｃ２の記憶内容を示す図である。
【図４】同システムにおけるマルチキャスト番組識別子生成方法を説明するための図である。
【符号の説明】
ＬＡＮ（Ａ）、ＬＡＮ（Ｂ）、ＬＡＮ（Ｃ）…ローカルエリアネットワーク
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ…パケット変換装置
Ｈａ、Ｈｂ…送信ホスト
Ｈｃ１、Ｈｃ２…受信ホスト
Ｔａ１、Ｔｂ１、Ｔｃ１…番組識別子管理テーブル
Ｔａ２、Ｔｂ２、Ｔｃ２…送信先管理テーブル
【図１】
2004247931.tif 000003
【図２】
2004247931.tif 000004
【図３】
2004247931.tif 000005
【図４】
2004247931.tif 000006