(57)【要約】【課題】特別な機能を付加することなく、マルチキャスト機能を持たない移動端末がマルチキャスト配信データを受信することができる装置およびシステムを提供する。【解決手段】移動端末が送受信する移動通信プロトコルのパケットを監視し、マルチキャストデータパケットを転送している移動端末が他のネットワークに移動したことを検出した場合は、移動先のネットワークに接続するマルチキャストゲートウェイ装置がグループ参加要求を行い、移動してきた移動端末に対してマルチキャストデータパケットの転送を行う。【選択図】  図１
2005020327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信元からマルチキャスト送信されるデータを、ゲートウェイを経由して、マルチキャスト機能をサポートしていない受信端末宛に配信する方法であって、
第１のネットワークに位置登録された受信端末から前記送信元へ送信されたデータ要求パケットを、前記受信端末と前記送信元とのパケットの転送経路上に配置された第１のゲートウェイで検知し、
前記データ要求パケットに含まれる前記受信端末のアドレスを保持し、
前記受信端末が第２のネットワークに対して行った位置登録メッセージを検知し、
該第２のネットワークと前記送信元とのパケットの転送経路上に配置された第２のゲートウェイに対して、前記送信元のアドレス情報とマルチキャスト送信されるデータの宛先アドレス情報とを関連付ける情報を含む受信状態情報パケットを送信し、
該第２のゲートウェイは、受信した受信状態情報パケットを元に前記送信元に対してマルチキャストデータの配信要求パケットを送信し、
送信元から送信されたマルチキャストデータパケットのアドレス情報を前記受信端末のアドレスに変換して、前記受信端末に送信することを特徴とするマルチキャスト配信方法。
【請求項２】
配信元からマルチキャスト送信されたデータパケットを、該データパケットの受信を要求する受信端末宛に転送するマルチキャストゲートウェイ装置であって、
パケットを受信するパケット受信部と、
受信したパケットの種類を判別するパケット判別部と、
受信パケットが、前記送信元へのアクセス要求パケットであった場合に、受信パケットの送信元である前記受信端末のアドレスを保持するアクセス端末管理テーブルと、
受信パケットが、受信端末の位置登録要求パケットであった場合に、当該位置登録要求パケットに含まれる前記端末の移動先のアドレスを保持する受信端末管理テーブルと、
受信パケットが、マルチキャスト送信されたデータパケットであった場合、前記アクセス管理テーブルと前記受信端末管理テーブルとを参照し、当該受信したデータパケットに対し、宛先アドレスとして前記受信端末の移動先のアドレスを設定するデータ転送処理部と、
該アドレスの設定されたデータパケットを前記受信端末に送信する手段とを有することを特徴とするマルチキャストゲートウェイ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のマルチキャストゲートウェイ装置において、
前記受信端末が送受信する前記移動通信プロトコルの制御パケットを受信する手段と、
受信した前記移動通信プロトコルの制御パケットに前記マルチキャストゲートウェイ装置のアドレス情報を付加して送信する手段と、
前記マルチキャストゲートウェイ装置のアドレス情報が付加された前記移動通信プロトコルの制御パケットを受信する手段と、
受信した前記マルチキャストゲートウェイ装置のアドレス情報が付加された前記移動通信プロトコルの制御パケットに含まれる前記マルチキャストゲートウェイ装置のアドレス情報を保持する手段と、
受信した前記マルチキャストゲートウェイ装置のアドレス情報が付加された前記移動通信プロトコルの制御パケットに含まれる前記マルチキャストゲートウェイ装置のアドレス情報を除去して送信する手段と有することを特徴とするマルチキャストゲートウェイ装置。
【請求項４】
請求項２に記載のマルチキャストゲートウェイ装置において、
前記受信端末と前記送信元間で送受信されるパケットを監視する手段と、
該監視手段の監視結果に基づいて、マルチキャスト送信されたデータパケットの配送制御を最寄りのマルチキャストルータ装置に指示する配送パケットを生成する手段とを有することを特徴とするマルチキャストゲートウェイ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のマルチキャストゲートウェイ装置において、
前記制御パケットがグループ管理プロトコルのパケットであることを特徴とするマルチキャストゲートウェイ装置。
【請求項６】
マルチキャストで送信されたデータパケットの中継機能を有するルータ装置であって、
パケットを受信するパケット受信部と、
受信したパケットの種類を判別するパケット判別部と、
受信パケットが、マルチキャストデータの配信元へのアクセス要求パケットであった場合に、該受信パケットの送信元である受信端末のアドレスを保持するアクセス端末管理テーブルと、
前記受信パケットが、受信端末の位置登録要求パケットであった場合に、当該位置登録要求パケットに含まれる前記端末の移動先のアドレスを保持する受信端末管理テーブルと、
受信パケットが、マルチキャスト送信されたデータパケットであった場合、前記アクセス管理テーブルと前記受信端末管理テーブルとを参照し、当該受信したデータパケットに対し、宛先アドレスとして前記受信端末の移動先のアドレスを設定するデータ転送処理部と、
該アドレスの設定されたデータパケットを前記受信端末に送信する手段とを有することを特徴とするルータ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のルータ装置であって、
前記移動端末が送受信する前記移動通信プロトコルの制御パケットを受信する手段と、
受信した前記移動通信プロトコルの制御パケットに前記ルータ装置のアドレス情報を付加して送信する手段と、
前記ルータ装置のアドレス情報が付加された前記移動通信プロトコルの制御パケットを受信する手段と、
受信した前記ルータ装置のアドレス情報が付加された前記移動通信プロトコルの制御パケットに含まれる前記ルータ装置のアドレス情報を保持する手段と、
受信した前記ルータ装置のアドレス情報が付加された前記移動通信プロトコルの制御パケットに含まれる前記ルータ装置のアドレス情報を除去して送信する手段とを有することを特徴としたルータ装置。
【請求項８】
請求項６に記載のルータ装置において、
前記受信端末と前記送信元間で送受信されるパケットを監視する手段と、
該監視手段の監視結果に基づいて、マルチキャスト送信されたデータパケットの配送制御をネットワーク上に存在する他のルータ装置に指示する制御パケットを生成する手段とを有することを特徴とするルータ装置。
【請求項９】
請求項８に記載のルータ装置であって、
前記前記制御パケットがマルチキャスト経路制御プロトコルのパケットであることを特徴とするルータ装置。
【請求項１０】
移動体通信プロトコルが適用されているネットワークにおいて前記移動体通信プロトコルで定められた機能を有するエージェント装置であって、
パケットを受信するパケット受信部と、
受信したパケットの種類を判別するパケット判別部と、
受信パケットが、マルチキャストデータの配信元へのアクセス要求パケットであった場合に、該受信パケットの送信元である受信端末のアドレスを保持するアクセス端末管理テーブルと、
前記受信パケットが、受信端末の位置登録要求パケットであった場合に、当該位置登録要求パケットに含まれる前記端末の移動先のアドレスを保持する受信端末管理テーブルと、
受信パケットが、マルチキャスト送信されたデータパケットであった場合、前記アクセス管理テーブルと前記受信端末管理テーブルとを参照し、当該受信したデータパケットに対し、宛先アドレスとして前記受信端末の移動先のアドレスを設定するデータ転送処理部と、
該アドレスの設定されたデータパケットを前記受信端末に送信する手段とを有することを特徴とするエージェント装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のエージェント装置であって、
前記移動通信プロトコルの制御パケットに前記エージェント装置のアドレス情報を付加して送信する手段と、
前記エージェント装置のアドレス情報が付加された前記移動通信プロトコルの制御パケットを受信する手段と、
受信した前記エージェント装置のアドレス情報が付加された前記移動通信プロトコルの制御パケットに含まれる前記エージェント装置のアドレス情報を保持する手段と、
受信した前記エージェント装置のアドレス情報が付加された前記移動通信プロトコルの制御パケットに含まれる前記エージェント装置のアドレス情報を除去して送信する手段とを有することを特徴とするエージェント装置。
【請求項１２】
マルチキャスト通信を用いてマルチキャストデータの受信機能を持たない受信端末に情報を配信するサービスシステムであって、
提供する情報を含むデータパケットをマルチキャスト送信する配信サーバと、
前記受信端末の属するホームネットワークに配置されたホームエージェントと、
前記受信端末が移動可能な外部ネットワークに配置された外部エージェントと、
前記ホームエージェントと前記配信サーバとの通信経路上に配置される第１のマルチキャストゲートウェイ装置と、
前記外部エージェントと前記配信サーバとの通信経路上に配置される第２のマルチキャストゲートウェイ装置とを有し
該第１および第２のマルチキャストゲートウェイ装置はマルチキャスト送信されたデータパケットをユニキャストデータに変換する手段を有し、
前記第１のマルチキャストゲートウェイ装置は、
前記受信端末が前記外部エージェントに対して行なった位置登録メッセージを受信すると、前記配信サーバのアドレス情報と前記受信端末のホームアドレス情報とを前記第２のゲートウェイに転送し、
前記第２のゲートウェイは、マルチキャストデータの配信要求パケットを前記配信サーバに対して送信し、
更に前記配信サーバより送信されたマルチキャストデータをユニキャストデータに変換して、前記受信端末に送信することを特徴とするサービスシステム。
【請求項１３】
配信サーバからマルチキャスト送信されるデータを、マルチキャストデータの受信機能を持たない受信端末に配信するサービス提供方法であって、
第１のネットワークに位置登録された受信端末から前記配信サーバへ送信されたデータ要求パケットを、前記受信端末と前記配信サーバとのパケットの転送経路上に配置された第１のゲートウェイで検知し、
前記データ要求パケットに含まれる前記受信端末のアドレスを保持し、
前記受信端末が第２のネットワークに移動したことを、前記受信端末が前記第２のネットワークに対して行った位置登録メッセージを検知し、
前記第２のネットワークに移動後の受信端末と前記配信サーバとのパケットの転送経路上に配置された第２のゲートウェイに対して、前記配信サーバのアドレス情報とマルチキャスト送信されるデータの宛先アドレス情報とを送信し、
マルチキャストデータの配信要求パケットを、前記配信サーバに対して、前記第２のゲートウェイから送信し、
配信サーバから送信されたマルチキャストデータの宛先アドレス情報を前記受信端末のアドレスに変換し、
該宛先アドレスの変換されたマルチキャストデータを前記受信端末に送信することを特徴とするサービス提供方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチキャストによる配信サービスを行うための通信方法、通信システムおよびマルチキャスト配信されたデータパケットを中継する装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信機能を備えた端末を接続する無線ネットワークの構築が増加し、データ通信可能な携帯電話も広く普及してきている。携帯電話は音楽や動画像の受信が可能となり、今後は移動通信可能な情報機器や端末に情報を配信する機会が増えてくる。マルチキャスト通信は多数の端末に対してデータパケットを同報する通信方式であり、通常、端末間で行われるユニキャスト通信に比べ、効率的に情報を配信できる。マルチキャスト通信は、特にリアルタイムに発生する情報、例えばライブ放送、様々な環境のセンシング情報や状況のモニタリング情報を配信するのに適している。
【０００３】
マルチキャスト通信では、送信端末はマルチキャストグループ宛てにデータパケットを送信する。一方、受信端末は所望するマルチキャストグループのグループメンバとなることでデータパケットを受信でき、グループメンバから離脱することでデータパケットの受信を中止することができる。
【０００４】
受信端末はグループ管理プロトコルを使用し、グループメンバとなるためのグループ参加要求あるいはグループメンバから離脱するためのグループ離脱要求を行う制御パケットを同一ネットワーク上に接続されているルータに送信する。受信端末はマルチキャストグループメンバへの参加・離脱はいつでも自由に要求できる。グループ管理プロトコルとしてはＩＥＴＦ  （Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）  で作成された標準勧告文書ＲＦＣ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）  ２２３６でＩＧＭＰ  （Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｇｒｏｕｐ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が規定され、ＲＦＣ２７１０ではＭＬＤ  （Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｌｉｓｔｅｎｅｒ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）  が規定されている。
【０００５】
ルータはグループメンバが存在するかどうか定期的にグループ管理プロトコルによる参加グループ問合せパケットを送信し、グループメンバとなっている受信端末はグループ参加要求パケットでその問合せに応答する。ルータは問合せパケットに対する応答の有無でグループメンバが存在するかを判断し、グループメンバが存在するネットワークにのみデータパケットを中継する。ルータはグループメンバの存在を確認し、データパケットの中継が必要であると判断した場合は、マルチキャスト経路制御プロトコルを用いて、配送要求を他のルータに通知する。また、グループメンバが存在しなくなり、データパケットの中継が不要と判断した場合は配送停止要求を通知する。各ルータはマルチキャストデータパケット用の中継情報を保持しており、通知されたマルチキャスト経路制御プロトコルの内容に従い、その中継情報を更新し、さらに更新内容に応じて配送要求および配送停止要求を送信端末に向けて送信する。配送要求あるいは配送停止要求は、送信端末から各受信端末への経路中に存在するマルチキャストルータによって処理され、送信端末から各受信端末への最適なマルチキャスト配送経路が確立する。マルチキャスト経路制御プロトコルの代表的なものとしてはＰＩＭ−ＳＭ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ    Ｓｐａｒｓｅ  Ｍｏｄｅ）がＲＦＣ２３６２で規定されている。
【０００６】
マルチキャスト配信サービスを行うためにはネットワークを構成する全てのルータで上記のマルチキャスト経路制御プロトコルが動作する必要がある。またマルチキャストで配信されたデータパケットを受信する端末側はグループ管理プロトコルが動作しなければならない。これは既存の全ての機器に対して機能の追加をすることになり、非常に膨大なコストが必要になる。マルチキャスト機能をサポートしていない受信端末が、マルチキャストで配信されたデータパケットを受信する技術例として先に出願した特願２００２−１１４１１７がある。
【０００７】
一方、携帯電話のような移動しながら通信を行う移動端末のための通信技術として、ＲＦＣ２００２でモバイルＩＰが規定されている。移動端末は本来の接続ネットワーク（以下、ホームネットワークとする）上において、ホームアドレスと呼ばれるアドレスを使用する。移動端末のホームアドレスは各ネットワークに設置されるホームエージェント（以下、ＨＡとする）が管理する。移動端末は他のネットワークに移動すると、移動先のネットワーク（以下、外部ネットワークとする）に設置される外部エージェント（以下、ＦＡとする）によって該外部ネットワークに接続している間だけ使用できる気付アドレスが付与される。移動端末は気付アドレスをＨＡに登録するために、付与された気付アドレスを含む登録要求メッセージをまずＦＡに送信し、ＦＡがＨＡに転送する。ＨＡは登録要求メッセージを受信すると、気付アドレスを保持し、該登録要求が受け入れられたか拒否されたかを示す登録応答メッセージをＦＡあるいは移動端末に送信する。以後、ＨＡは移動端末のホームアドレス宛てのデータパケットを受信すると、気付アドレス宛にデータパケットをカプセル化して転送する。ＦＡは該カプセル化されたデータパケットを受信するとデカプセル化して移動端末にデータパケットを転送する。モバイルＩＰでは移動端末宛てのデータパケットはＨＡを経由するが、移動端末が送信するパケットは直接相手の端末に届く。ＨＡ、ＦＡは移動端末がホームネットワークに接続しているのか、外部ネットワークに接続しているのか判断するためのエージェント広告メッセージを送信する。外部ネットワークにＦＡが存在しない場合は、移動端末は登録要求メッセージを直接ＨＡに通知し、ＨＡがカプセル化したデータパケットを直接受信することもできる。
【０００８】
モバイルＩＰでは、移動端末が外部ネットワークにおいてマルチキャストデータを受信するために二つの方法を規定する。一つは、グループへの参加要求をＨＡに送信する方法であり、該移動端末が要求したグループ宛てのマルチキャストデータをＨＡが受信すると、気付アドレス宛てにパケットをカプセル化して送信する。もう一つの方法は、外部ネットワークに設置されているマルチキャストルータに向けてグループ参加要求を発行する方法である。このモバイルＩＰによってマルチキャストを行う場合は、移動端末およびＨＡや外部ネットワークに設置されたルータがマルチキャストの機能を備えていることが必要となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
マルチキャストデータの受信機能を有さない端末でもマルチキャスト配信されたデータを受信するためのネットワークアークテクチャとして、次のようなアークテクチャが考えられる。即ち、移動端末のホームネットワークと外部ネットワークとの接点にゲートウェイを設置し、本ゲートウェイにマルチキャストデータのユニキャストデータへの変換機能を持たせる。本ゲートウェイ（以下、マルチキャスト通信装置と称する）には、配信サーバのアドレス情報、マルチキャスト配信に用いるマルチキャストグループアドレスなどを登録しておく。
【００１０】
マルチキャスト通信装置は、端末とマルチキャスト配信サーバ間で送信されるパケットを監視し、マルチキャスト配信サーバへのアクセス開始要求パケットを検出すると、アクセス要求パケットの送信元アドレスを記憶し、最寄りのマルチキャストルータに対してグループ参加要求を発行する。ここで、マルチキャストルータとは、マルチキャスト配信サーバから送信されたパケットをマルチキャスト送信により中継しているルータのことである。
【００１１】
マルチキャストルータがマルチキャスト通信装置からのグループ参加要求を受信すると、マルチキャスト経路制御処理を行い、配信サーバから送信されたマルチキャストパケットをマルチキャスト通信装置へ転送する。マルチキャスト通信装置は、マルチキャストルータから受信したマルチキャストデータをユニキャストデータに変換し、登録された端末のアドレスへ転送する。
【００１２】
端末が移動端末であり端末が外部ネットワークに移動した場合であっても、ＨＡにユニキャストデータに変換したマルチキャストデータを送信することにより、端末にマルチキャストデータを送信することが一応は可能である。ＨＡが端末の気付アドレスを知っていれば、ＨＡは気付アドレスへデータを転送してくれるからである。
【００１３】
しかし、移動端末が外部ネットワークに移動すると、マルチキャストデータパケットを転送する際に、移動端末のホームネットワークに設置されたＨＡを経由することになる。従って、移動端末のホームネットワーク内に余計なトラフィックが発生し、ネットワークの帯域を無駄に消費する。また、万が一、ＨＡに障害が発生したような場合、端末はマルチキャストデータの配信サービスを受けることができなくなる。
【００１４】
本発明の目的は、マルチキャスト機能をサポートしない移動端末が、特別な機能を追加せずに、マルチキャストで配信されるデータを受信できる装置およびシステムを提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、前述したマルチキャストデータ−ユニキャストデータの変換機能を有するゲートウェイ装置（マルチキャスト通信装置）を、ホームネットワークと外部ネットワークに設け、ホームネットワークに配置されたマルチキャスト通信装置が、端末に対してマルチキャストデータの転送を行なうために必要な情報を、端末の移動先に転送する。情報の転送は、例えば、端末の位置登録等を契機として行なう。以下では、簡単のため、端末がホームネットワークに接続している際にマルチキャストデータのユニキャスト変換を行なうマルチキャスト通信装置をホームゲートウェイと、端末が外部ネットワークに移動した際にマルチキャストデータのユニキャスト変換を行なうマルチキャスト通信装置を移動先ゲートウェイと称する。
【００１６】
なお、ホームゲートウェイや移動先ゲートウェイを設置する場所は、ホームネットワーク内や外部ネットワーク内に限られる必要は無く、マルチキャストデータの送信経路上であればどこでも構わない。例えば、ホームゲートウェイであれば、マルチキャストデータの配信サーバとＨＡとを結ぶ通信経路上のどこかに配置されていれば良い。また、移動先ゲートウェイも、配信サーバとＦＡとを結ぶ通信経路上のどこかに配置されていれば良い。但し、端末の位置登録メッセージは各マルチキャストゲートウェイに届くようにする必要がある。
【００１７】
以上の構成により、ＨＡを経由しなくてもマルチキャストデータを端末へ配信することが可能となる。また、端末側は、ホームネットワークにおいて受けていたと同じサービスを移動先の外部ネットワークで受けることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、実施例について詳細に説明する。図１は、第一の実施形態に係わるマルチキャストゲートウェイ装置１０によるネットワークシステム構成を示す図である。
【００１９】
マルチキャストゲートウェイ装置１０ａはマルチキャストルータ４０ｂと、マルチキャストゲートウェイ装置１０ｂはマルチキャストルータ４０ｃと接続している。また、マルチキャストゲートウェイ装置１０ａ、１０ｂはそれぞれネットワーク６１ａ、６１ｂに接続している。ネットワーク６０には配信サーバ５０（アドレスはＳ）が接続し、マルチキャストゲートウェイ装置１０ａ、１０ｂには配信サーバ５０の情報が登録されているものとする。ネットワーク６１ａには移動端末５１（アドレスはＨ１）、ＨＡ７０が接続し、ネットワーク６１ｂにはＦＡ８０が接続しているとする。配信サーバ５０はグループアドレスＧ宛てにデータパケットをマルチキャストで送信する。
【００２０】
移動端末５１と配信サーバ５０との通信経路上にマルチキャストゲートウェイ装置１０ａ、１０ｂを設置し、移動端末５１と配信サーバ５０との通信を監視する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ａに対しては、あらかじめ配信サーバ５０の情報と配信サーバ５０が提供するサービス情報を登録しておく。配信サーバの情報としてはサーバのアドレス、サービスを受信するためにアクセスするＵＲＬ等が含まれる。また、サービス情報としてはデータの配信に使用するマルチキャストグループアドレス等を設定しておく。これらの情報はネットワークの管理者がマルチキャストゲートウェイ装置１０ａに設定してもよいし、配信サーバ５０から通知してもよい。
【００２１】
移動端末５１が配信サーバ５０へのアクセス要求を出すと、マルチキャストゲートウェイ装置１０ａは該アクセス要求を検出し、移動端末５１のアドレスＨ１と移動端末５１が要求するサービス情報を、マルチキャストゲートウェイ装置１０ａ内部で保持するアクセス端末管理テーブルに登録する。配信サーバ５０に対してアクセスする移動端末５１が最初であれば、マルチキャストゲートウェイ装置１０ａは最寄りのマルチキャストルータ４０ｂに対してグループ管理プロトコルを使用してグループＧへの参加要求を発行する。マルチキャストルータ４０ｂは該グループ参加要求を受信するとマルチキャスト経路制御を行い、配信サーバ５０がグループＧ宛てに配信したデータパケットをマルチキャストゲートウェイ装置１０ａへ中継する。
【００２２】
各マルチキャストゲートウェイ装置は該登録要求および登録応答メッセージに含まれる移動端末のアドレス情報と、配信サーバにアクセス中の受信端末のアドレス情報を比較し、一致するアドレス情報があればデータパケットを転送している移動端末が外部ネットワークへ移動したと判断する。ホームネットワーク上のマルチキャストゲートウェイ装置は、移動端末がホームネットワーク上で受信していたサービス情報を外部ネットワーク上のマルチキャストゲートウェイ装置に通知する。外部ネットワーク上のマルチキャストゲートウェイ装置は該通知を受信すると、該サービス情報に関連するマルチキャストグループへのグループ参加要求を最寄のマルチキャストルータに発行する。マルチキャストルータは該グループ参加要求によってマルチキャストデータパケットをマルチキャストゲートウェイ装置に中継する。外部ネットワーク上のマルチキャストゲートウェイ装置は、マルチキャストデータパケットを受信すると、気付アドレス宛てにパケットを転送する。
【００２３】
マルチキャストゲートウェイ装置１０ａはグループＧ宛てのデータパケットを受信すると、前記のアクセス端末管理テーブルから該データパケットを受信する端末があるか検索し、移動端末５１が登録されているので、受信したデータパケットの宛先をアドレスＨ１に設定して移動端末５１に転送する。
【００２４】
移動端末は外部ネットワークに移動すると、モバイルＩＰの登録要求メッセージをＨＡに送信する。ＨＡは該登録要求メッセージを受信すると、該移動端末の登録処理を行い、登録応答メッセージを移動端末あるいはＦＡに送信する。また、登録要求メッセージおよび登録応答メッセージは各マルチキャストゲートウェイ装置を経由するようにしておく。以下詳述する。
【００２５】
移動端末５１はネットワーク６１ｂに移動すると、モバイルＩＰの登録要求メッセージをネットワーク６１ａのＦＡ８０に送信し、ＦＡ８０はＨＡ７０に登録要求メッセージを転送する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ｂは該登録要求メッセージを受信すると、該登録要求メッセージに含まれる移動端末５１のホームアドレスと気付アドレス情報をマルチキャストゲートウェイ装置１０ｂ内部で保持する移動端末管理テーブルに登録する。さらにマルチキャストゲートウェイ装置１０ｂは該登録要求メッセージに自分自身のアドレス情報を新たに追加してＨＡ７０に転送する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ａは、受信した登録要求メッセージに含まれる移動端末５１のホームアドレスと気付アドレス情報およびマルチキャストゲートウェイ装置１０ｂのアドレス情報を、マルチキャストゲートウェイ装置１０ａ内部で保持する移動端末管理テーブルに登録する。さらにマルチキャストゲートウェイ装置１０ａは該登録要求メッセージからマルチキャストゲートウェイ装置１０ｂのアドレス情報を除去してＨＡ７０に転送する。ＨＡ７０は登録要求メッセージを受信し、移動端末５１の登録処理を行った後、登録応答メッセージをネットワーク６１ｂのＦＡ８０に送信する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ａは自分自身のアドレス情報を該登録応答メッセージに付加してＦＡ８０に転送する。さらにマルチキャストゲートウェイ装置１０ａは、移動端末５１のホームアドレス情報がアクセス端末管理テーブルに登録されていれば、移動端末５１のアドレス情報と受信中のサービス情報を含むアクセス状態登録パケットをマルチキャストゲートウェイ装置１０ｂに送信する。
【００２６】
マルチキャストゲートウェイ装置は各端末のアクセス状態を常時監視し、何らかの変化を検出した場合は、データパケットの転送が不要であると判断し、グループからの離脱要求を発行する。アクセス状態の変化としては、受信端末がアクセスを終了した場合、受信端末が別のサービスにアクセスした場合、障害等でマルチキャストゲートウェイ装置から受信端末へのデータが送信できなかった場合などがある。受信端末がアクセスを終了したと判断する場合の例としてＴＣＰコネクションを監視する例について示す。受信端末はＴＣＰでアクセスを行う場合に、ＴＣＰのＳＹＮパケットを発行し、ＴＣＰコネクションの確立を要求する。既に確立したＴＣＰコネクションを終了する場合は、ＴＣＰのＦＩＮパケットを送信する。
【００２７】
マルチキャストゲートウェイ装置においては、現在アクセスしている受信端末がＦＩＮパケットを発行したことを検出した場合に、該受信端末は配信サーバへのアクセスを終了したとしてアクセス端末管理テーブルから該受信端末の情報を削除する。これによってアクセス中のサービスのデータパケットは不要と判断した場合、該データパケットの配信を止めるために、該サービスに関連するマルチキャストグループからの離脱要求を最寄のマルチキャストルータに対して発行する。該グループ離脱要求を受信したマルチキャストルータはマルチキャスト経路制御を行い、マルチキャストゲートウェイ装置へのマルチキャストデータパケットの中継を停止する。
【００２８】
また、登録要求および登録応答メッセージの内容が、以前に登録したアドレス情報を削除するための要求および応答であれば、アクセス端末管理テーブルから該受信端末の情報を削除する。これによってアクセス中のサービスのデータパケットは不要と判断した場合、マルチキャストゲートウェイ装置は現在受信中のサービスに関連するマルチキャストグループからの離脱要求を最寄りのマルチキャストルータに発行する。登録要求および登録応答メッセージ中には、この登録情報が有効である期間の情報を含む。この有効期間を過ぎた場合、アクセス端末管理テーブルから該受信端末の情報を削除してもよい。
【００２９】
以下、図１に則り詳述する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ｂは受信した該登録応答メッセージに含まれる移動端末５１のホームアドレス情報、気付アドレス情報が移動端末管理テーブルに登録されていれば、該登録応答メッセージに含まれるカプセル化情報、マルチキャストゲートウェイ装置１０ａのアドレス情報を移動端末管理テーブルに登録し、マルチキャストゲートウェイ装置１０ａのアドレス情報を該登録応答メッセージから除去して、登録応答メッセージをＦＡ８０に転送する。
【００３０】
マルチキャストゲートウェイ装置１０ｂはマルチキャストゲートウェイ装置１０ａからのアクセス状態登録パケットを受信すると、該パケットに含まれるサービス情報に関連するマルチキャストグループＧへの参加要求をマルチキャストルータ４０ｃに対して発行する。また、アクセス端末管理テーブルに移動端末５１のホームアドレス情報、気付アドレス情報、カプセル化方式等を登録し、アクセス状態を登録したことを示すアクセス状態応答パケットをマルチキャストゲートウェイ装置１０ａに送信する。このアクセス状態応答パケットには移動端末５１のアドレス情報、受信中のサービス情報を含む。マルチキャストルータ４０ｃは該グループ参加要求を受けて、マルチキャストデータをマルチキャストゲートウェイ装置１０ｂに中継する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ｂはマルチキャストデータを受信すると、気付アドレス宛てにデータをカプセル化して転送する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ａはアクセス状態応答パケットを受信すると、アクセス端末管理テーブルから移動端末５１の情報を削除する。この時、マルチキャストゲートウェイ装置１０ａにおいて、配信サーバ５０にアクセスする移動端末が存在しないことが判明すれば、マルチキャストルータ４０ｂにグループＧからの離脱要求を発行する。これを受けてマルチキャストルータ４０ｂはグループＧ宛てのデータパケットはマルチキャストゲートウェイ装置１０ｂに対してのみ中継する。
【００３１】
図２は、本発明による第一の実施形態に係わるマルチキャストゲートウェイ装置１０のブロック図を示す。
【００３２】
マルチキャストゲートウェイ装置１０はマルチキャスト配信されたデータパケット、移動端末から配信サーバへのアクセス要求パケット、モバイルＩＰの制御パケット、アクセス状態の情報パケット、および最寄のマルチキャストルータからのマルチキャスト制御処理に係わる制御パケットを受信部１１で受信する。配信サーバがサービス情報をマルチキャストゲートウェイ装置１０に通知する場合は、該サービス情報を含むパケットも受信部１１で受信する。パケット判別部１２は受信パケットが上述したパケットのいずれのパケットであるかを判別する。アクセス要求パケットを受信したと判別した場合は、アクセス制御処理部１７に処理を移す。アクセス制御処理部１７は、該受信パケットからアクセス情報を抽出し、サービス情報管理テーブル１８で保持するサービス情報と一致する情報があるか調べる。一致するサービス情報が存在すれば、アクセス制御処理部１７は該アクセス要求を発行した端末の情報をアクセス端末管理テーブル１９に登録する。さらにアクセス制御処理部１７は該サービス情報に登録されているマルチキャストグループ情報と配信サーバのアドレス情報をマルチキャスト制御処理部１６に通知する。マルチキャスト制御処理部１６は、アクセス制御処理部１７が通知するグループ情報と配信サーバアドレス情報をグループ管理テーブル１５に登録し、グループ管理プロトコルを使用して最寄のマルチキャストルータに対してグループ参加要求を送信する。パケット判別部１２においてサービス情報を通知するパケットを受信したと判別した場合もアクセス制御処理部１７に処理を移す。アクセス制御処理部１７は該パケットからサービス情報を抽出し、サービス情報管理テーブル１８に登録する。
【００３３】
データパケットを受信したと判別した場合、データ転送処理部１３に処理を移す。データ転送処理部１３は、アクセス端末管理テーブル１９を検索し、該データパケットを転送すべき端末の情報を取得し、該データパケットの宛先アドレス情報に各端末のアドレス情報を設定し、パケット中継部１４に渡す。もしアクセス端末管理テーブル１９にカプセル化を示す情報が登録されていれば、端末のアドレス情報を設定し、さらに気付アドレス宛にカプセル化してからパケット中継部１４に渡す。
【００３４】
モバイルＩＰのパケットおよびアクセス状態の情報パケットを受信したと判別した場合、移動端末処理部２０に処理を移す。移動端末処理部２０では、受信パケットがモバイルＩＰの登録要求メッセージであれば、該登録要求メッセージに含まれる移動端末アドレス情報等を移動端末管理テーブル２１に登録する。ここで、移動端末アドレス情報とは、モバイルＩＰで定義されるホームアドレスまたは気付アドレスを意味する。受信した登録要求メッセージにマルチキャストゲートウェイの情報が存在しなければ、該登録要求メッセージに自分のアドレス情報を付加して、ＨＡに転送する。自分以外のマルチキャストゲートウェイ装置の情報が存在すれば、マルチキャストゲートウェイ装置の情報を移動端末管理テーブル２１に登録し、該登録要求メッセージから該マルチキャストゲートウェイ装置の情報を除去してＨＡに転送する。
【００３５】
受信パケットがモバイルＩＰの登録応答メッセージの場合、該登録応答メッセージにマルチキャストゲートウェイ装置のアドレス情報が含まれていなければ、自身のアドレス情報を付加してＦＡに転送する。また、該登録応答メッセージに含まれる移動端末のアドレス情報がアクセス端末管理テーブル１９に登録されていれば、該移動端末のアドレス情報と受信中のサービス情報を含むアクセス状態登録パケットを移動端末管理テーブル２１に登録されているマルチキャストゲートウェイ装置に送信する。受信した登録応答メッセージに自分以外のマルチキャストゲートウェイ装置のアドレス情報が含まれている場合は、移動端末管理テーブル２１に登録し、該登録応答メッセージからマルチキャストゲートウェイの情報を除去してＦＡに転送する。
【００３６】
アクセス状態の情報パケットはマルチキャストゲートウェイ装置間で送受信するパケットであり、登録パケットと応答パケットが存在する。アクセス状態登録パケットを受信すると、該登録パケットに含まれるサービス情報をサービス情報管理テーブル１８から検索し、関連するマルチキャストグループ情報と配信サーバの情報をマルチキャスト制御処理部１６に通知する。また、該登録パケットに含まれる移動端末情報をアクセス端末管理テーブル１９に登録する。
【００３７】
アクセス状態応答パケットを受信すると、該応答パケットに含まれるサービス情報に関連するマルチキャストグループ情報と配信サーバの情報をマルチキャスト経路制御処理部１６に通知し、該移動端末情報をアクセス管理テーブル１９から削除する。
【００３８】
パケット中継処理部１４が中継するデータパケット、モバイルＩＰ制御パケット、およびマルチキャスト制御処理部１６が発行するグループ管理プロトコルパケット、移動端末処理部２１が発行するアクセス状態の情報パケットは、パケット送信部２０が送信する。
【００３９】
図３にマルチキャストゲートウェイ装置１０が処理するパケット３０のフォーマットを示す。パケット３０はヘッダ３１部とデータ部３２で構成される。ヘッダ部３１はパケット３０の送信元アドレス３３、宛先アドレス３４、およびプロトコル情報３５を含む。端末が発行する配信サーバへのアクセス要求パケットでは、各端末は宛先アドレス３４に配信サーバのアドレスを設定する。配信サーバがマルチキャストで配信するデータパケットでは、配信サーバは宛先アドレス３４にマルチキャストグループアドレスを設定する。マルチキャストゲートウェイ装置１０がマルチキャスト配信されたデータパケットを各端末に転送する場合、マルチキャストゲートウェイ装置１０は宛先アドレス３４に各端末のアドレスを設定する。データ部３２はＯＳＩ参照モデルのレイヤ４からレイヤ７層の情報を含む。レイヤ４の情報として通信アプリケーションが使用するポート番号３６を含む。端末がアクセスする配信サーバのＵＲＬ等の情報はデータ部３２に含まれる。カプセル化されたパケットは、ヘッダ部３１とデータ部３２から構成されるパケット３０をデータとみなし、さらに新たなヘッダ部３１が付加されたパケットである。この新たに付加されるヘッダ部３１のプロトコル番号にはカプセル化していることを示すプロトコル番号を設定する。ＨＡが外部ネットワークに移動した移動端末へデータパケットを転送する場合、新たに付加されるヘッダ部３１の宛先アドレス３４に気付アドレスを設定する。
【００４０】
図４にサービス情報管理テーブル１８を示す。サービス情報管理テーブル１８に登録されるサービス情報は、マルチキャスト配信サービスを提供する配信サーバへのアクセス情報と、配信サーバがマルチキャストで配信するデータパケットの情報を含む。アクセス情報には、配信サーバアドレスと配信サーバへアクセスする際のプロトコル、ポート情報、アクセス先を示すＵＲＬ情報等を含む。マルチキャスト配信されるデータパケットの情報には、マルチキャストグループアドレス、付加情報を含む。付加情報としては例えばサービスの提供時間等を含む。サービスの提供時間外にアクセス要求があった場合にはグループ参加要求を出さないようにすることで余計な制御パケットの送信を抑えることができる。サービス情報管理テーブル１８は現在のサービスの受信状態を示す情報を含む。例えば、マルチキャストゲートウェイ装置１０は端末からのアクセス状態を常時監視し、受信端末数に応じた処理を行う。アクセス制御処理部１７が該サービスを受信している端末数をサービス情報管理テーブル１８に設定し、さらにこの端末数の変化によってマルチキャスト制御処理部１６に要求を伝える。端末数が０から１になった場合はデータパケット受信要求を通知し、端末数が１から０になった場合はデータパケットの受信中止であることを通知する。他の場合は何も通知しない。
【００４１】
サービス情報管理テーブル１８に登録されるアクセス情報は配信サーバアドレスのみ必須とし、プロトコル、ポート番号、ＵＲＬ情報をすべて設定する必要はない。例えば、配信サーバアドレスのみ設定、または配信サーバアドレス、プロトコル、ポート番号だけ設定という具合に任意の組み合わせで設定してもよい。マルチキャストゲートウェイ装置１０は受信したパケットのヘッダ部３１、データ部３２に記述されている内容とサービス情報管理テーブル１８に登録されている内容を比較する。サービス情報の比較はサービス情報管理テーブル１８中に登録されている項目とだけ比較し、登録されている項目すべてに一致するサービスがあれば、該サービス情報に対応するマルチキャストグループについてグループ参加要求を発行する。グループアドレスには各サービスで使用するグループアドレスを一つ以上を登録することができる。マルチキャストゲートウェイ装置１０はアクセス要求のあったサービスに登録されている複数のグループアドレスそれぞれに対してグループ参加要求を発行する。図３に示した例では、アドレスがＳ１の配信サーバに対して、プロトコルとしてＴＣＰを使用し、ポート番号が８０のパケットで端末アクセスした事をマルチキャストゲートウェイ装置１０が検出した場合、アクセスしようとしたＵＲＬに係わらずマルチキャストゲートウェイ装置１０はグループＧ１に対して参加要求を発行する。アドレスがＳ２の配信サーバに対して、プロトコルとしてＴＣＰを使用し、ポート番号が８０、アクセス先のＵＲＬがｕｒｌ１に設定されたパケットで端末がアクセスした事をマルチキャストゲートウェイ装置１０が検出した場合、グループＧ２１およびグループＧ２２に対してマルチキャストゲートウェイ装置１０はグループ参加要求を発行する。
【００４２】
配信サーバはサービス情報としてデータパケット３０のデータ部３２に、配信サーバアドレス、プロトコル、ポート番号、ＵＲＬ，マルチキャストグループアドレス等を含むパケットを生成してマルチキャストゲートウェイ装置１０に通知する。配信サーバはマルチキャストゲートウェイ装置１０に対してサービス情報を送信するか、特定のマルチキャストグループアドレスを使用してマルチキャストで配信する。通知する方式はネットワーク管理者が設定可能とする。マルチキャストでサービス情報を配信する場合は、マルチキャストゲートウェイ装置１０は該マルチキャストグループに参加することでサービス情報を受信可能となる。サービス情報は配信サーバから通知せずにネットワークの管理者が管理端末等から直接設定してもよい。
【００４３】
図５にアクセス端末管理テーブル１９を示す。アクセス端末管理テーブル１９には配信サーバへのアクセスを要求した受信端末のアドレス、要求するサービス情報、カプセル化情報、アクセス要求を検出した時刻情報を設定する。時刻情報を保持しておくことで、各端末に対して課金を行うために、サービスを受けた時間の計算に利用することができる。要求サービス情報として例えば、サービス情報管理テーブル１８が保持する各サービスへのインデックス情報を設定する。アクセス端末管理テーブル１９にはアクセス中の端末の情報のみを登録し、アクセス状態の監視によってアクセスを中止した、あるいは端末が移動したと判断した場合は該端末の情報はアクセス端末管理テーブル１９から削除する。
【００４４】
図６にグループ管理テーブル１５を示す。グループ管理テーブル１５は参加要求を出しているグループアドレス情報と該グループアドレスに対してデータパケットを送信する端末（配信サーバ）のアドレス情報を含む。送信端末のアドレス情報は設定されなくてもよく、グループ参加・離脱要求を発行する際に、必要に応じて送信端末のアドレスとグループの組み合わせで指定される。該アドレス情報は、マルチキャスト制御処理部１６がアクセス制御処理部１７および移動端末処理部２１からのグループ参加要求通知を受けた時に登録し、グループ離脱要求通知を受けた時に削除する。
【００４５】
図７に移動端末管理テーブル２１を示す。移動端末管理テーブル１２には移動中の端末のホームアドレス、気付アドレスの他にモバイルＩＰの制御パケットに含まれる情報をモバイル情報として登録する。モバイル情報にはカプセル化方式の情報や、移動端末のアドレス情報の有効時間等を登録する。また、アクセス状態情報を送信すべきマルチキャストゲートウェイ装置のアドレス情報を登録する。
【００４６】
図１の構成において、移動端末５１が配信サーバ５０からデータパケットを受信する場合のメッセージシーケンスを図８に示す。配信サーバ５０は定期的にマルチキャストゲートウェイ装置１０ａおよび１０ｂにサービス情報２００を通知し、グループＧ１宛てにデータパケット２０１をマルチキャストで配信しているとする。マルチキャストゲートウェイ装置１０ａには図３に示す内容がサービス情報管理テーブル１８に登録されているとする。移動端末５１が配信サーバ５０（アドレスＳ１）に対して、ＴＣＰを使ってポート番号８０でアクセス要求２０２を発行する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ａは該アクセス要求２０２の内容を調査し、該当するサービスに対するマルチキャストグループＧ１へのグループ参加要求２０３を発行する。マルチキャストルータ４０ｂはグループ参加要求２０３を受けて、グループＧ１宛てのデータパケットの配信を要求する配送要求２０４を送信する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ａはグループＧ１宛てに配信されたデータパケット２０１を受信すると、該データパケット２０１の宛先アドレスを移動端末５１のアドレスＨ１に変更したデータパケット２０５を移動端末５１宛てに送信する。マルチキャストルータ４０ｂは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かどうか定期的にグループ問合せパケット２０６を送信する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ａは該グループ問合せ要求２０６を受信するとグループ管理テーブル１５に登録されているグループＧ１についてグループ参加要求２０３で応答する。
【００４７】
図１の構成において、移動端末５１がネットワーク６１ａからネットワーク６１ｂに移動する場合のメッセージシーケンスを図９に示す。マルチキャストゲートウェイ装置１０ａは配信サーバ５０が配信するマルチキャストグループＧ１宛てのデータパケット２５０を移動端末５１に転送しているものとする。移動端末５１はネットワーク６１ｂに移動すると、モバイルＩＰの登録要求メッセージ２５１をネットワーク６１ｂのＦＡ８０に送信する。ＦＡ８０は登録要求メッセージ２５２をＨＡ７０に転送する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ｂは、受信した登録要求メッセージ２５２に含まれている移動端末５１の情報を移動端末管理テーブルに登録し、自身のアドレス情報を付加してＨＡ７０に登録要求メッセージ２５３を送信する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ａは受信した登録要求メッセージ２５３に含まれる移動端末５１の情報とマルチキャストゲートウェイ装置１０ｂの情報を移動端末管理テーブルに登録し、マルチキャストゲートウェイ装置１０ｂの情報を除去した登録要求メッセージ２５４をＨＡ７０に転送する。ＨＡ７０は登録要求メッセージ２５４を受信し移動端末５１の登録処理を行った後、登録応答メッセージ２５５をＦＡ８０に送信する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ａは受信した登録応答メッセージ２５５に自身の情報を付加して登録応答メッセージ２５６をＦＡ８０に転送する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ｂは受信した登録応答メッセージ２５６に含まれるマルチキャストゲートウェイ装置１０ａの情報を移動端末管理テーブルに登録し、マルチキャストゲートウェイ装置１０ａのアドレス情報を除去した登録応答メッセージ２５７をＦＡ８０に転送する。ＦＡは登録応答メッセージ２５８を移動端末５１に転送する。一方、マルチキャストゲートウェイ装置１０ａは移動端末５１に関するアクセス状態登録パケット２５９をマルチキャストゲートウェイ装置１０ｂに送信する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ｂは該アクセス状態登録パケット２５９を受信すると、移動端末５１が受信中であるグループＧ１へのグループ参加要求２６０を発行する。マルチキャストルータ４０ｃはグループ参加要求２６０を受けてマルチキャストデータパケット２５０をマルチキャストゲートウェイ装置１０ｂに中継する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ｂはマルチキャストデータパケット２５０を受信すると、気付アドレスでカプセル化したデータパケット２６１を転送する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ｂは、アクセス状態応答パケット２６３をマルチキャストゲートウェイ装置１０ａに送信する。マルチキャストゲートウェイ装置１０ａは該アクセス状態応答パケット２６３を受信して、グループＧ１宛てのパケットを転送する必要が無いことがわかるとグループＧ１からのグループ離脱要求２６４をマルチキャストルータ４０ｂに送る。マルチキャストルータ４０ｂはグループ離脱要求２６４を受けて、マルチキャストゲートウェイ装置１０ａへのデータパケットの中継を停止する。
【００４８】
図１０はパケット受信時の処理フローを示す。受信したパケットが、サーバからマルチキャスト配信されたデータパケット、移動端末からサーバへのアクセス要求パケット、マルチキャスト制御パケット、モバイルＩＰの制御パケット、アクセス状態の情報パケットのいずれであるかの判別を行う。サービス情報を配信サーバから通知する場合は、サービス情報を含むパケットであるかの判別も行う。マルチキャスト制御パケットは最寄のマルチキャストルータから送信されるマルチキャスト中継制御に係わるパケットである。ステップ３００においてマルチキャスト制御パケットを受信した場合はマルチキャスト制御処理３０１を行う。マルチキャスト制御パケットでない場合は、ステップ３０２において自分自身宛てに送られたパケットであるかを判定する。自分自身宛てのパケットであれば、他のマルチキャストゲートウェイ装置からのアクセス状態の情報パケットであるので、移動端末処理３０６を行う。自分自身宛てのパケットでなければ、ステップ３０３においてデータパケットであるかどうか判定する。この判定は受信パケットの宛先アドレスがサービス情報管理テーブルに登録されているかどうかで判断可能である。データパケットと判断された場合はデータ転送処理３０７を行う。データパケットでない場合は、ステップ３０４においてモバイルＩＰの制御パケットであるか判定する。モバイルＩＰの制御パケットであれば移動端末処理３０６を行う。モバイルＩＰ制御パケットであるかどうかはポート番号情報で判断可能である。いずれでもなければ、アクセス制御処理３０５を行う。
【００４９】
図１１はデータ転送処理のフローを示す。受信したデータパケットを受け取るべき端末が存在するかどうか、アクセス端末管理テーブルおよびサービス情報管理テーブルを調べる（ステップ３１０）。アクセス端末管理テーブルに端末が登録されていれば、宛先アドレスを各端末のアドレスに設定し（ステップ３１１）、カプセル化の情報が登録されていれば（ステップ３１２）、気付アドレスでデータパケットをカプセル化して（ステップ３１３）、カプセル化したデータパケットを送信する（ステップ３１４）。ステップ３１２において、カプセル化の情報が登録されていなければ、カプセル化せずにデータパケットを送信する。一つのグループに対して複数の端末が登録されている場合は、全端末に対して該受信データパケットを転送する。登録されている端末がない場合は該データパケットを廃棄する（ステップ３１３）。
【００５０】
図１２はアクセス制御処理の処理フローを示す。ここで示す処理フローはサービス情報を配信サーバから送信する場合を含む。まず受信パケットがサービス情報を含むパケットか端末からのアクセス要求のパケットであるか判定する（ステップ３２０）。この判定では受信パケットの宛先アドレス、プロトコル、ポート番号を調べる。サービス情報を含むパケットであれば、サービス情報管理テーブルに該サービス情報を登録するか、既に登録されているサービス情報を更新する（ステップ３２１）。受信パケットがアクセス要求のパケットである場合は、該受信パケットから宛先アドレス、プロトコル、ポート番号、アクセス先のＵＲＬ情報を抽出し、サービス情報管理テーブル中に一致する情報があるかを調べる（ステップ３２２）。一致するサービス情報が無ければ該パケットをそのまま中継する。もし一致するサービス情報があれば、該アクセス要求パケットを送信した受信端末の情報をアクセス端末管理テーブルに登録する（ステップ３２３）。この時、既に該端末情報が登録され、かつアクセスしているサービス情報が異なる場合は、新たにアクセスしたサービス情報に変更する。次にサービス情報管理テーブルに登録されているサービスの状態情報としてアクセスしている端末数情報を更新する（ステップ３２４）。該受信端末がアクセス先を変更した場合は、現在アクセスしているサービス情報の端末数を減らし、新たにアクセスしたサービス情報の端末数情報を増やす。ステップ３２５において端末数情報の更新によって、端末数が０から１、あるいは１から０になったサービスがあればマルチキャスト制御処理３２６を実施する。それ以外の場合は既に受信している端末が存在すると判断し、ステップ３２７を実施する。アクセス要求パケットは配信サーバ宛てのパケットであるため、最後にステップ３２７において該受信パケットを配信サーバに向けて中継する。
図１３は移動端末処理の処理フローを示す。受信したパケットがマルチキャストゲートウェイ装置からのアクセス状態の情報パケットであるかどうか判定し（ステップ３４０）、アクセス状態の情報パケットであれば、アクセス状態更新処理３４７を実施する。ステップ３４０において、モバイルＩＰの制御パケットであれば、登録応答メッセージであるかどうかを判定する（ステップ３４１）。登録要求メッセージであれば、該メッセージに含まれる移動端末の情報を移動端末管理テーブルに登録し（ステップ３４５）、メッセージ転送処理３４６を行い、処理を終了する。ステップ３４１において登録応答メッセージであれば、メッセージ転送処理を行う（ステップ３４２）。ステップ３４３において、該メッセージに含まれる移動端末がアクセス端末管理テーブルに登録されていれば、該移動端末の情報とアクセス中のサービス情報を含むアクセス状態登録パケットを生成し、マルチキャストゲートウェイ装置に送信する（ステップ３４４）。ステップ３４３において、移動端末の情報が登録されていなければ処理を終了する。
【００５１】
図１４にメッセージ転送処理の処理フローを示す。受信したモバイルＩＰの登録要求メッセージあるいは登録応答メッセージ中に、マルチキャストゲートウェイ装置のアドレス情報が含まれるか判定する（ステップ３６０）。既にマルチキャストゲートウェイ装置のアドレス情報が含まれていれば、該アドレス情報を移動端末テーブルに登録した後（３６１）、登録要求あるいは登録応答メッセージからマルチキャストゲートウェイ装置のアドレス情報を除去して（ステップ３６２）、メッセージを送信する（ステップ３６３）。マルチキャストゲートウェイ装置の情報が含まれていなければ、自分自身のアドレス情報をメッセージに付加して（ステップ３６４）、メッセージを送信する（ステップ３６３）。
【００５２】
図１５にアクセス状態更新処理の処理フローを示す。アクセス状態登録パケットを受信した場合（ステップ３８０）は、該パケットに含まれる移動端末をアクセス端末管理テーブルに登録し（ステップ３８５）、サービス情報管理テーブルのアクセス端末数情報を更新する（ステップ３８６）。ステップ３８７において、該サービスを既に受信している端末が存在しなければ、マルチキャスト制御処理３８８を実行し、アクセス状態応答パケットを生成して送信する（ステップ３８９）。ステップ３８７において、既にサービスを受信している端末があればアクセス状態応答パケットを生成して送信する（ステップ３８９）。ステップ３８０においてアクセス状態応答パケットを受信した場合、該パケットに含まれる移動端末をアクセス端末管理テーブルから削除する（ステップ３８１）し、サービス情報管理テーブルのアクセス端末数情報を更新する（ステップ３８２）。ステップ３８３において、該サービスを受信している端末が存在しなければ、マルチキャスト制御処理３８８を実行し、まだ受信している端末が他に存在している場合は処理を終了する。
【００５３】
図１６はマルチキャスト制御処理の処理フローを示す。ステップ３９０でマルチキャスト制御に係わる制御パケットを受信しているか調べる。制御パケットを受信していなければ、アクセス制御処理３９０あるいはアクセス状態更新処理３４７からの要求であるので、ステップ３９５で要求内容を調べる。ステップ３９５において、グループへの参加を示す内容であれば、グループメンバ管理テーブルにグループ情報と配信サーバアドレス情報を登録し、該マルチキャストグループに対してグループ参加要求を発行する（ステップ３９４）。もし、グループからの離脱を示す内容であれば、グループメンバ管理テーブルから該グループ情報を削除し、グループ離脱要求を発行する（ステップ３９６）。ステップ３９０において、制御パケットを受信している場合はグループ参加の問合せパケットであるかどうか調べる（ステップ３９１）。グループ参加問合せパケットでない場合は、受信したプロトコルに従った処理を行う（ステップ３９２）。グループ参加問合せパケットである場合は、グループメンバ管理テーブルを検索し、登録されているグループがあるかを調べ（ステップ３９３）、登録されている全てのグループについてグループ参加要求を発行する（ステップ３９４）。
（実施例２）
本発明に係わる第二の実施形態として、第一の実施例で述べたマルチキャストゲートウェイ装置が従来のモバイルＩＰ機能を備え、ＨＡあるいはＦＡとして動作する場合について説明する。
図１７は本実施例に係わる発明が適用されるシステム構成の例を示す。マルチキャストゲートウェイ装置９０ａ、９０ｂはそれぞれネットワーク６１ａ、６１ｂに接続し、ネットワーク６１ａにおいてマルチキャストゲートウェイ装置９０ａはＨＡとしても動作し、ネットワーク６１ｂにおいてマルチキャストゲートウェイ装置９０ｂはＦＡとしても動作する。配信サーバ５０はネットーク６０に接続し、移動端末５１はネットワーク６１ａに接続している。ネットワーク６０、６１ａ、６１ｂはマルチキャストルータ４０ａ、４０ｂ、４０ｃによって相互に接続している。
【００５４】
図１７の構成において、移動端末５１がネットワーク６１ａ上で配信サーバ５０からのデータパケット５００を受信している状況で、ネットワーク６１ｂに移動した場合のメッセージシーケンスを図１８に示す。移動端末５１はネットワーク６１ｂに移動すると、マルチキャストゲートウェイ装置９０ｂに対して登録要求メッセージ５０１を送信する。マルチキャストゲートウェイ装置９０ｂは、登録要求メッセージ５０１を受信すると従来のモバイルＩＰの処理を行い、登録要求メッセージ５０１に含まれる移動端末の情報を移動端末管理テーブルに登録する。次に、自分自身のアドレス情報を付加した登録要求メッセージ５０２をマルチキャストゲートウェイ装置９０ａに転送する。マルチキャストゲートウェイ装置９０ａは受信した登録要求メッセージ５０２に含まれる移動端末の情報とマルチキャストゲートウェイ装置９０ｂのアドレス情報を移動端末管理テーブルに登録する。次に、従来のモバイルＩＰの処理を行った後、自分自身の情報を付加した登録応答メッセージ５０３をマルチキャストゲートウェイ装置９０ｂに送信する。移動端末５１は配信サーバ５０からのデータパケットを受信しているため、マルチキャストゲートウェイ装置９０ａは移動端末５１の情報と受信中であるサービス情報を含むアクセス状態登録パケット５０５をマルチキャストゲートウェイ装置９０ｂに送信する。マルチキャストゲートウェイ装置９０ｂは登録応答メッセージ５０３を受信すると、マルチキャストゲートウェイ装置９０ａのアドレス情報を登録し、登録応答メッセージ５０３からマルチキャストゲートウェイ装置９０ａの情報を除去する。さらに、従来のモバイルＩＰの処理を行い、登録応答メッセージ５０４を移動端末５１に転送する。マルチキャストゲートウェイ装置９０ｂはアクセス状態登録パケット５０５を受信すると、該パケットに含まれるサービスに関連するマルチキャストグループに対してグループ参加要求５０６をマルチキャストルータ４０ｃに発行する。また、移動端末５１の情報とサービス情報を含むアクセス状態応答パケット５０８をマルチキャストゲートウェイ装置９０ａに送信する。マルチキャストルータ４０ｃはグループ参加要求５０６を受信すると、マルチキャスト経路制御を行い、配信サーバ５０からのマルチキャストデータパケット５００をマルチキャストゲートウェイ装置９０ｂに中継する。マルチキャストゲートウェイ装置９０ｂはマルチキャストデータパケットを受信すると、移動端末５１に転送する。マルチキャストゲートウェイ装置９０ａはアクセス状態応答パケット５０８を受信すると、アクセス端末管理テーブルから移動端末５１の情報を削除し、受信中のサービスに関連するマルチキャストグループからの離脱要求５０９をマルチキャストルータ４０ｂに送信する。マルチキャストルータ４０ｂはマルチキャスト経路制御処理によって、マルチキャストゲートウェイ装置１０ａへのデータパケットの中継を停止する。
【００５５】
図１９は第二の実施例に係わるマルチキャストゲートウェイ装置９０のブロック図である。パケット受信部１１、パケット中継部１４、データ転送処理部１３、マルチキャスト制御処理部１６、アクセス制御処理部１７、パケット送信部２２は第一の実施例と同様の処理を行う。グループメンバ管理テーブル１５、サービス情報管理テーブル１８、アクセス端末管理テーブル１９、移動端末管理テーブル２１は第一の実施例の場合と同じ情報を含む。パケット判別部９１は、データパケットの判別において、マルチキャストデータパケットを移動端末へ転送するのか、ＨＡあるいはＦＡの機能として移動端末宛てのデータパケットを外部ネットワークに接続する移動端末へ転送するのか判定する。この判定は受信したデータパケットの宛先アドレスで判定する。もし、宛先アドレスがマルチキャストアドレスでかつ、サービス情報管理テーブルに登録されていれば、データ転送処理１３に処理を移す。宛先アドレスがモバイルＩＰ情報として管理するホームアドレスあるいは気付アドレスのいずれかに一致すれば、移動端末処理部９２に渡す。移動端末処理部９２は、第一の実施例の処理に加え、従来のモバイルＩＰの処理として、モバイルＩＰ情報の管理、エージェント広告メッセージの送信、外部ネットワークに移動した移動端末へのデータパケットのカプセル化転送処理およびデカプセル化転送処理を行う。
【００５６】
本実施形態によればネットワーク上に設置する装置の数を減らすことでネットワーク管理者の管理負担および通信装置のコストを軽減することができる。
（実施例３）
次に本発明による第３の実施形態として、マルチキャスト経路制御機能を有するマルチキャストゲートウェイ装置１００について説明する。
【００５７】
図２０に本実施例におけるシステムの構成例を示す。マルチキャストゲートウェイ装置１００ａはネットワーク６１ａに、マルチキャストゲートウェイ装置１００ｂは６１ｂに接続し、さらに各マルチキャストゲートウェイ装置はルータ４０に接続している。ネットワーク６１ａにはＨＡ７０、ネットワーク６１ｂにはＦＡ８０が接続されている。配信サーバ５０はネットワーク６０に接続され、マルチキャストネットワーク６１ａには移動端末５１が接続されている。
【００５８】
図１９の構成において、移動端末５１がネットワーク６１ａ上で配信サーバ５０からのデータパケット６００を受信している状況で、ネットワーク６１ｂに移動した場合のメッセージシーケンスを図２１に示す。マルチキャストゲートウェイ装置１００はマルチキャスト経路制御プロトコルとしてＰＩＭ−ＳＭを使用しているものとする。移動端末５１がネットワーク６１ｂに移動すると、登録要求メッセージ６０１をネットワーク６１ｂのＦＡ８０に送信する。ＦＡ８０は登録要求メッセージ６０２をＨＡに転送する。マルチキャストゲートウェイ装置１００ｂは受信した登録要求メッセージ６０２に含まれる移動端末５１の情報を移動端末管理テーブルに登録し、自身のアドレス情報を付加した登録要求メッセージ６０３をＨＡ７０に転送する。マルチキャスト配信装置１００ａは受信した登録要求メッセージ６０３に含まれる移動端末５１の情報およびマルチキャストゲートウェイ装置１００ｂのアドレス情報を移動端末管理テーブルに登録し、登録要求メッセージ６０３からマルチキャストゲートウェイ装置１０ｂの情報を除去して登録要求メッセージ６０４をＨＡ７０に転送する。ＨＡ７０は登録要求メッセージ６０４を受信すると、移動端末５１の登録処理を行い、登録応答メッセージ６０５を移動端末５１あるいはＦＡ８０に送信する。マルチキャストゲートウェイ装置１００ａは登録応答メッセージ６０５を受信すると、自分自身のアドレス情報を付加した登録応答メッセージ６０６をＦＡ８０に転送する。マルチキャストゲートウェイ装置１００ｂは受信した登録応答メッセージ６０６に含まれる移動端末の情報が移動端末管理テーブルに登録されていれば、マルチキャストゲートウェイ装置１００ａの情報を移動端末管理テーブルに登録し、マルチキャストゲートウェイ装置１００ａの情報を除去して登録応答メッセージ６０７をＦＡ８０に転送する。マルチキャストゲートウェイ装置１００ａは、移動端末管理テーブルに登録された移動端末がアクセス端末管理テーブルに登録されていることが分かると、該移動端末の情報と受信中のサービスに関する情報を含むアクセス状態登録パケット６０９をマルチキャストゲートウェイ装置１００ｂに送信する。マルチキャストゲートウェイ装置１００ｂは該アクセス状態登録パケット６０９を受信すると、該サービスに対応するマルチキャストグループに対してＰＩＭ−ＳＭにおけるデータパケットの配送要求を示すＪＯＩＮパケット６１０をルータ４０に送信する。マルチキャストルータ４０はＪＯＩＮ６１０を受信すると、マルチキャスト経路制御を行いデータパケットをマルチキャストゲートウェイ装置１００ｂに中継する。マルチキャストゲートウェイ装置１００ｂはデータパケット６００を受信すると、気付アドレスでカプセル化したデータパケット６１１を転送する。マルチキャストゲートウェイ装置１００ｂは、アクセス状態応答パケット６１３をマルチキャストゲートウェイ装置１００ａに送信する。マルチキャストゲートウェイ装置１００ａはアクセス状態応答パケット６１３を受信し、マルチキャストグループ宛てのパケットを転送する必要がないことが分かると、ＰＩＭ−ＳＭにおけるデータパケットの配送停止要求を示すＰＲＵＮＥパケット６１４をマルチキャストルータ４０に送信する。ルータ４０はＰＲＵＮＥパケット６１４を受信すると、マルチキャスト経路制御処理を行い、マルチキャストゲートウェイ装置１００ａへのデータパケット６００の中継を止める。
【００５９】
本実施例におけるマルチキャストゲートウェイ装置１００のブロック図を図２２に示す。パケット受信部１１、データ転送処理部１３、アクセス制御部１７、移動端末処理部２０、パケット送信部２２は第一の実施例と同じ処理を行う。グループ管理テーブル１５、サービス情報管理テーブル１８、アクセス端末管理テーブル１９は第一の実施例の場合と同じ情報を含む。パケット判別部１０１では受信パケットがマルチキャストで配信されたデータパケットの場合に、データ転送処理部１３とパケット中継部１０２に受信データパケットを渡す。マルチキャストゲートウェイ装置１００はマルチキャスト中継機能を有するため、パケット中継部１０２では必要に応じてデータパケットをマルチキャストで中継する場合もある。データ転送処理部１３においてはアクセス端末管理テーブル１９から該データパケットを転送すべき端末の情報を取得し、該データパケットの宛先アドレス情報に各端末のアドレスを設定してパケット中継部１０２に渡す。アクセス制御処理部１７で端末からのアクセスを検出した場合、あるいは移動端末処理部２０でアクセス中の移動端末が他のネットワークに移動したことを検出した場合、アクセス端末管理テーブル１９に該端末情報を登録し、マルチキャスト制御処理部１６にグループ情報および配信サーバのアドレス情報を通知する。マルチキャスト制御処理部１０３ではマルチキャスト経路制御プロトコルを使用して該マルチキャストグループ宛てのデータパケットの配送要求を送信する。
【００６０】
本実施形態によればネットワーク上に設置する装置の数を減らすことでネットワーク管理者の管理負担および通信装置のコストを軽減することができる。
【００６１】
【発明の効果】
携帯電話などの移動端末を含む多数の端末に対して情報を配信する場合、配信すべき端末が増加すればネットワーク上を流れるトラフィック量は増大する。マルチキャストはルータ装置がパケットを複製するため、配信すべき端末の数によらずトラフィック量は変わらない。従ってマルチキャストを利用することでトラフィック量を増やすことなく、より多くの端末へ情報を配信できるようになる。マルチキャスト配信サービスをより多くのユーザに提供するためには端末やネットワーク上にあるすべてのルータをマルチキャストに対応させる必要があり、非常にコストがかかる。
【００６２】
本発明によれば、マルチキャスト配信サービスにおいて、マルチキャストで配信されたデータパケットを受信できない端末に対してマルチキャスト配信されたデータパケットを各受信端末宛てに転送する。受信端末が他のネットワークに移動する場合においても、配信サーバから最適な通信経路を経由して効率的なデータパケットの転送を行う。本発明は、移動端末はマルチキャスト機能を備えているが、ルータがマルチキャスト機能を備えていない等の理由でマルチキャスト通信が不可能な  ネットワークが通信経路上に存在して場合においても有効である。従って、すべてのネットワークでマルチキャスト対応せず一部分を対応させるだけで多くのユーザにサービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施形態に関わるマルチキャストゲートウェイ装置が適用されたネットワークシステムの構成図である。
【図２】第一の実施形態に関わるマルチキャストゲートウェイ装置のブロック構成図である。
【図３】マルチキャストゲートウェイ装置が扱うマルチキャストデータパケットのフォーマット例である。
【図４】マルチキャストサービス情報テーブルの例を示す図である。
【図５】アクセス端末管理テーブルの例を示す図である。
【図６】グループ管理テーブルの例を示す図である。
【図７】移動端末管理テーブルの例を示す図である。
【図８】移動端末が配信サーバにアクセスする場合のメッセージシーケンス例を示す図である。
【図９】移動端末が他のネットワークに移動する場合のメッセージシーケンス例を示す図である。
【図１０】パケット受信処理を示すフローチャートである。
【図１１】データ転送処理を示すフローチャートである。
【図１２】アクセス制御処理を示すフローチャートである。
【図１３】移動端末処理を示すフローチャートである。
【図１４】メッセージ転送処理を示すフローチャートである。
【図１５】アクセス情報更新処理を示すフローチャートである。
【図１６】マルチキャスト制御処理を示すフローチャートである。
【図１７】第二の実施形態に関わる移動通信プロトコルのエージェント装置が適用されたネットワークシステムの構成図である。
【図１８】第二の実施形態におけるメッセージシーケンス例を示す図である。
【図１９】第二の実施形態に関わるエージェント装置のブロック図である。
【図２０】第三の実施形態に関わるルータ装置が適用されたネットワークシステムの構成図である。
【図２１】第三の実施形態におけるメッセージシーケンス例を示す図である。
【図２２】第三の実施形態に関わるルータ装置のブロック図である。
【符号の説明】
１０…マルチキャストゲートウェイ装置、１１…パケット受信部、１２…パケット判別部、１３…データ転送処理部、１４…パケット中継部、１５…グループメンバ管理テーブル、１６…マルチキャスト制御処理部、１７…アクセス制御処理部、１８…サービス情報管理テーブル、１９…アクセス端末管理テーブル、２０…移動端末処理部、２１…移動端末管理テーブル、２２…パケット送信部、３０…パケット、３１…パケットヘッダ部、３２…パケットデータ部、３３…送信元アドレス、３４…宛先アドレス、３５…プロトコル情報、３６…ポート番号、４０…マルチキャストルータ、５０…配信サーバ、５１…移動端末、６０…ネットワーク、７０…ホームエージェント、８０…外部エージェント。
【図１】
2005020327.tif 000003
【図２】
2005020327.tif 000004
【図３】
2005020327.tif 000005
【図４】
2005020327.tif 000006
【図５】
2005020327.tif 000007
【図６】
2005020327.tif 000008
【図７】
2005020327.tif 000009
【図８】
2005020327.tif 000010
【図９】
2005020327.tif 000011
【図１０】
2005020327.tif 000012
【図１１】
2005020327.tif 000013
【図１２】
2005020327.tif 000014
【図１３】
2005020327.tif 000015
【図１４】
2005020327.tif 000016
【図１５】
2005020327.tif 000017
【図１６】
2005020327.tif 000018
【図１７】
2005020327.tif 000019
【図１８】
2005020327.tif 000020
【図１９】
2005020327.tif 000021
【図２０】
2005020327.tif 000022
【図２１】
2005020327.tif 000023
【図２２】
2005020327.tif 000024