(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異種無線アクセスシステムを収容するレイヤ２スイッチと、マルチキャスト通信のソースが接続される外部のネットワークとＩＰレイヤでの相互接続を行うＩＰマルチキャストルータと、中継転送路を介して接続される前記レイヤ２スイッチの複数個と前記ＩＰマルチキャストルータとの間に介在するゲートウェイスイッチとを備えるレイヤ２モビリティネットワークにおいて、移動端末へのマルチキャスト配信を実施する機能として、
前記異種無線アクセスシステムの無線アクセスポイントや前記レイヤ２スイッチなど当該ネットワークのエッジに位置する装置は、
移動端末から送られてくるマルチキャスト手順によるレポートメッセージを前記ゲートウェイスイッチ宛てに送信するとともに、前記レポートメッセージをスヌープしてマルチキャスト用の転送経路を学習する第１機能と、学習した前記マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する第２機能とを備え、
前記ゲートウェイスイッチは、受信した前記レポートメッセージを前記マルチキャスト用の転送経路が形成された後に前記ＩＰマルチキャストルータが接続されたポートに転送する機能を備える
ことを特徴とするレイヤ２モビリティネットワーク。
【請求項２】
前記ネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末からマルチキャスト手順によるレポートメッセージを受け取ったとき、前記第１機能を実施する前に、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一の配信元が既に要求されているか否かを確認し、同一マルチキャストグループでなく、かつ同一の配信元でない場合に、前記第１機能および第２機能を実施することを特徴とする請求項１に記載のレイヤ２モビリティネットワーク。
【請求項３】
マルチキャスト配信を受けていた移動端末がそのマルチキャスト配信から離脱する場合の機能として、
前記ネットワークのエッジに位置する装置は、
移動端末からのマルチキャスト手順による離脱メッセージを受け取ったとき、前記ＩＰマルチキャストルータ宛てに転送する前にその離脱メッセージをスヌープし、前記ＩＰマルチキャストルータからのマルチキャスト手順によるクエリーメッセージに対するマルチキャスト手順によるレポートメッセージが移動端末から一定時間内に送られてくるのを確認する機能と、
移動端末からマルチキャスト手順によるレポートメッセージが一定時間内に送られてこない場合に、当該マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する機能と
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のレイヤ２モビリティネットワーク。
【請求項４】
マルチキャスト配信を受けていた移動端末がそのマルチキャスト配信から離脱する場合の機能として、
前記ネットワークのエッジに位置する装置は、
移動端末からのマルチキャスト手順による離脱メッセージを受け取ったとき、前記ＩＰマルチキャストルータ宛てに転送する前にその離脱メッセージをスヌープし、前記ＩＰマルチキャストルータからのマルチキャスト手順によるクエリーメッセージに対するマルチキャスト手順によるレポートメッセージが移動端末から一定時間内に送られてくるのを確認する機能と、
移動端末からマルチキャスト手順によるレポートメッセージが一定時間内に送られてきた場合に、マルチキャスト用の転送経路を再学習し、その学習したマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する機能と
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のレイヤ２モビリティネットワーク。
【請求項５】
マルチキャスト配信を受けていた移動端末がそのマルチキャスト配信から離脱する場合の機能として、
前記ネットワークのエッジに位置する装置は、
移動端末からマルチキャスト手順による離脱メッセージを受け取ったとき、前記ＩＰマルチキャストルータ宛てに転送する前に、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一の配信元のマルチキャスト配信を要求している移動端末が残存しているか否かを確認する機能と、
残存していない場合に移動端末から受け取った前記マルチキャスト手順による離脱メッセージを前記ゲートウェイスイッチ宛てに転送し、当該マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する機能とを備え、
前記ゲートウェイスイッチは、受信した前記離脱メッセージを前記マルチキャスト用の転送経路が削除された後に前記ＩＰマルチキャストルータが接続されたポートに転送する機能を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のレイヤ２モビリティネットワーク。
【請求項６】
同一マルチキャストグループに属する複数の移動端末が同一の配信元に対してマルチキャスト配信を要求する場合に対処する機能として、
前記ゲートウェイスイッチは、
前記ＩＰマルチキャストルータから周期的に送られてくるマルチキャスト手順によるクエリーメッセージを当該ネットワーク内への中継転送を行わないフィルタリングを行う機能を備え、
前記ネットワークのエッジに位置する装置は、
前記ＩＰマルチキャストルータの代わりにマルチキャスト手順によるクエリーメッセージを周期的に配下に属する複数の移動端末宛に送信する機能と、
配下に属する複数の移動端末からマルチキャスト手順によるレポートメッセージを受け取ったとき、それぞれについて前記第１機能を実施する前に、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一の配信元が既に要求されているか否かを確認し、同一マルチキャストグループでなく、かつ同一の配信元でない場合に、複数の移動端末について前記第１機能および第２機能を実施することを特徴とする請求項１に記載のレイヤ２モビリティネットワーク。
【請求項７】
異種無線アクセスシステムを収容するレイヤ２スイッチと、マルチキャスト通信のソースが接続される外部のネットワークとＩＰレイヤでの相互接続を行うＩＰマルチキャストルータと、中継転送路を介して接続される前記レイヤ２スイッチの複数個と前記ＩＰマルチキャストルータとの間に介在するゲートウェイスイッチとを備えるレイヤ２モビリティネットワークにおいて、
前記異種無線アクセスシステムの無線アクセスポイントや前記レイヤ２スイッチなどの当該ネットワークのエッジに位置する装置は、
移動端末からマルチキャスト手順によるレポートメッセージを受け取ったとき、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一の配信元が既に要求されているか否かを確認し、同一マルチキャストグループでなく、かつ同一の配信元でない場合に、前記レポートメッセージを前記ゲートウェイスイッチ宛てに送信するとともに、前記レポートメッセージをスヌープしてマルチキャスト用の転送経路を学習し、その学習した前記マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する機能と、
移動端末からのマルチキャスト手順による離脱メッセージを受け取ったとき、前記ＩＰマルチキャストルータ宛てに転送する前に、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一の配信元のマルチキャスト配信を要求している移動端末が残存しているか否かを確認し、残存していない場合に移動端末から受け取った前記マルチキャスト手順による離脱メッセージを前記ゲートウェイスイッチ宛てに転送し、当該マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する機能とを備え、
前記ゲートウェイスイッチは、
前記ネットワークのエッジに位置する装置から送られてくる前記マルチキャスト手順によるレポートメッセージをスヌープして移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理するテーブルに配信要求のあったマルチキャストグループ／ソースを登録し、前記受信したマルチキャスト手順によるレポートメッセージをその後に送られてくる前記エントリ更新要求フレームの受信後に前記ＩＰマルチキャストルータに送信する機能と、
前記ＩＰマルチキャストルータが周期的に送信するマルチキャスト手順によるクエリーメッセージを各移動端末宛てに転送せず、前記管理テーブルを参照して配信要求が行われたマルチキャストグループ／ソースに対するものであるとき、移動端末に代わって前記マルチキャスト手順によるレポートメッセージを前記ＩＰマルチキャストルータに送信する機能と、
前記ネットワークのエッジに位置する装置から送られてくる前記マルチキャスト手順による離脱メッセージを受けて、離脱の表示があったマルチキャストグループ／ソースを前記管理テーブルから削除し、前記受信したマルチキャスト手順による離脱メッセージをその後に送られてくる前記エントリ削除要求フレームの受信後に前記ＩＰマルチキャストルータに送信する機能とを備えている
ことを特徴とするレイヤ２モビリティネットワーク。
【請求項８】
前記ゲートウェイスイッチは、前記ＩＰマルチキャストルータが周期的に送信するマルチキャスト手順によるクエリーメッセージを各移動端末宛てに転送せず、前記管理テーブルを参照してマルチキャスト配信を要求する移動端末が全く存在しない場合には、移動端末に代わって前記マルチキャスト手順によるレポートメッセージを前記ＩＰマルチキャストルータに送信しないことを特徴とする請求項７に記載のレイヤ２モビリティネットワーク。
【請求項９】
移動端末から送られてくるハンドオーバを起動するためのレイヤ２トリガ情報に基づいてネットワーク側がハンドオーバを起動する場合の機能として、または、ハンドオーバを起動するためのレイヤ２トリガ情報を検出した移動端末が自端末のハンドオーバを起動する場合の機能として、
前記異種無線アクセスシステムの無線アクセスポイントや前記レイヤ２スイッチなどの当該ネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備え、
ハンドオーバの起動通知を受けた移動元のエッジに位置する装置は、移動先のエッジに位置する装置に対してハンドオーバする移動端末の識別子とともに、その移動端末のマルチキャスト配信に関する情報を含んだコンテキストの転送を行う機能と、移動先のエッジに位置する装置からコンテキストの転送に対する応答を受けた後に、ハンドオーバした移動端末が要求していたマルチキャストグループおよび配信元を要求している他の移動端末の残存有無を調べ、他の移動端末が残存していないときに前記ゲートウェイスイッチに対して、マルチキャスト手順による離脱メッセージの転送とマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除フレームの送信とを行う機能とを備え、
移動先のエッジに位置する装置は、移動元のエッジに位置する装置から受け取ったマルチキャスト配信に関する情報と自装置で管理しているマルチキャスト配信に関する情報とに基づきハンドオーバする移動端末が要求しているマルチキャスト配信の実施有無を調べ、その要求しているマルチキャスト配信が行われていない場合に、ハンドオーバする移動端末の代理としてマルチキャスト手順によるレポートメッセージを前記ＩＰマルチキャストルータ宛に送信するとともに、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する機能を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のレイヤ２モビリティネットワーク。
【請求項１０】
移動端末から送られてくるハンドオーバを起動するためのレイヤ２トリガ情報に基づいてネットワーク側がハンドオーバを起動する場合の機能として、
前記異種無線アクセスシステムの無線アクセスポイントや前記レイヤ２スイッチなどの当該ネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備え、
ネットワーク側からハンドオーバの起動通知を受けた移動元のエッジに位置する装置は、移動先のエッジに位置する装置に対して、ハンドオーバする移動端末の識別子とともに、その移動端末のマルチキャスト配信に関する情報を含んだコンテキストの転送を行う機能と、ＩＰマルチキャストルータの代理として配下の移動端末端末に対してマルチキャスト手順によるクエリーメッセージを送信し、ハンドオーバした移動端末が要求していたマルチキャストグループおよび配信元を要求している他の移動端末が残存していないとき、前記ゲートウェイスイッチに対してマルチキャスト手順による離脱メッセージの転送とマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除フレームの送信とを行う機能とを備え、
移動先のエッジに位置する装置は、ＩＰマルチキャストルータの代理として、移動してきた移動端末に対してマルチキャスト手順によるクエリーメッセージを送信し、その移動端末が送信するマルチキャスト手順によるレポートメッセージをスヌープして前記ゲートウェイスイッチに対し、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新フレームを送信する機能と、移動元のエッジに位置する装置に対してコンテキストの転送に対する応答に離脱の通知を含ませて送信する機能とを備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のレイヤ２モビリティネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、異種無線アクセスシステムをレイヤ２ベースで統合する異種無線統合型移動体ネットワークであるレイヤ２モビリティネットワークに関し、特にレイヤ２モビリティネットワークにおいてマルチキャスト通信を実施する構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信では、音声通信だけでなく、インターネットへのアクセスや電子メール、画像配信／通信等が比較的容易に行なえる。そのため、移動体通信は、その利便性から大多数の人々が利用するところとなり、近年、高速／大容量化の方向に更なる発展が期待されている。第２世代（２Ｇ）、第３世代（３Ｇ）のセルラーシステムや無線ＬＡＮなどの無線アクセスシステムが多様な広がりを見せる中で、第３世代以降の次世代無線ネットワークとして、異種無線アクセスシステムをレイヤ２ベースで統合する異種無線統合型移動体ネットワークにおいてマルチキャスト手順「ＩＧＭＰ（Internet Group Management Protocol）／ＭＬＤ（Multicast Listener Discovery）」によるマルチキャスト通信を実施する方式が検討されている。【０００３】
その一例として、非特許文献１に掲載された「ＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇを考慮したマルチキャスト受信者用ハンドオフ」を挙げることができる。以下、その概要について図１１〜図１３を参照して説明する。なお、図１１は、非特許文献１に掲載された従来の異種無線統合型移動体ネットワークの構成を示す概念図である。図１２は、図１１に示す異種無線統合型移動体ネットワークにおいて同一サブネット内で実施されるハンドオフの制御動作を説明するシーケンス図である。図１３は、図１１に示す異種無線統合型移動体ネットワークにおいて異なるサブネット間で実施されるハンドオフの制御動作を説明するシーケンス図である。【０００４】
図１１において、マルチキャストルータ（Multicast Router：ＭＲ１）２０１には、マルチキャスト通信のソース（送信元：Multicast Sender）７０１が提供するストリーミングデータなどのコンテンツが入力される。マルチキャストルータ（ＭＲ１）２０１の配下には、マルチキャストルータ（ＭＲ２）２０２とマルチキャストルータ（ＭＲ３）２０３とが配置され、移動端末（ＭＨ：Mobile Host）６０１に対してマルチキャスト配送を提供する。【０００５】
マルチキャストルータ（ＭＲ２）２０２には、スイッチ（ＳＷ１）４０１が接続されている。スイッチ（ＳＷ１）４０１は、収容する無線基地局（Base Station：ＢＳ１）５０１と無線基地局（ＢＳ２）５０２とをマルチキャストルータ（ＭＲ２）２０２に接続するＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ（Internet Group Management Protocol-Snooping）機能を有している。【０００６】
また、マルチキャストルータ（ＭＲ２）２０３には、スイッチ（ＳＷ２）４０２が接続されている。スイッチ（ＳＷ２）４０２は、収容する無線基地局（ＢＳ３）５０３と無線基地局（ＢＳ２）５０４とをマルチキャストルータ（ＭＲ３）２０３に接続するＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を有している。【０００７】
このネットワークでは、マルチキャスト受信者に対してハンドオフ動作を高速化するために、サブネット毎に、ＭＳＡ（Mobility Support Agent）と呼ばれるエージェント３０１，３０２が配置される。図１１では、エージェント（ＭＳＡ１）３０１はスイッチ（ＳＷ１）４０１に接続され、エージェント（ＭＳＡ２）３０２はスイッチ（ＳＷ２）４０２に接続されている。【０００８】
以下、図１１に示すネットワークにおいて実施されるハンドオフ制御動作について説明する。まず、同一サブネット内でのハンドオフ制御動作は図１２に示すように行われる。図１２において、移動端末ＭＨは、マルチキャストデータ（Multicast Data）をマルチキャストルータＭＲ１、スイッチＳＷ１、無線基地局ＢＳ１の経路で受信している（Ｓ１００１）。移動端末ＭＨは、無線基地局ＢＳ２へのハンドオフ（Ｓ１００２）を行うとき、無線基地局ＢＳ１がスイッチＳＷ１から受け取ったマルチキャストデータ（Multicast Data）を無線送信している（Ｓ１００３）過程で、できるだけ早く、無線基地局ＢＳ２に対してＩＧＭＰのレポートメッセージ（IGMP Report）を無線送信する。このＩＧＭＰのレポートメッセージは無線基地局ＢＳ２からスイッチＳＷ１に伝えられる（Ｓ１００４）。【０００９】
スイッチＳＷ１は、ＩＧＭＰのレポートメッセージを受け取ると、マルチキャストルータＭＲ１から送られてくるマルチキャストデータ（Multicast Data）を無線基地局ＢＳ１，ＢＳ２の双方に転送する（Ｓ１００５）。これによって、移動端末ＭＨは、移動先において継続してマルチキャストデータ（Multicast Data）を受信することができる。【００１０】
移動端末ＭＨは、無線基地局ＢＳ２に対して広告要求メッセージ（Advertisement Request）をブロードキャスト（Broadcast）で無線送信する。この広告要求メッセージは、無線基地局ＢＳ２、スイッチＳＷ１を経由してエージェント（ＭＳＡ１）に転送される（Ｓ１００６）。エージェント（ＭＳＡ１）は、広告要求メッセージを受け取ると、ネットワークプリフィクスを含む広告メッセージ（Advertisement）をブロードキャスト（Broadcast）で配信する。この広告メッセージ（Advertisement）は、スイッチＳＷ１、無線基地局ＢＳ２を経由して移動端末ＭＨに届けられる（Ｓ１００７）。【００１１】
移動端末ＭＨは、広告メッセージ（Advertisement）を受信すると、以前のプリフィクスと広告（Advertisement）に含まれるプリフィクスとを比較し、ハンドオフ形態が同一サブネット内と異なるサブネット間との何れであるか判断する。移動端末ＭＨは、ハンドオフ形態が同一サブネット内であると判断すると、スイッチＳＷ１に対して、スイッチＳＷ１の配下に存在する受信者のポートを確認させるトリガを与えるために、ＩＧＭＰの離脱メッセージ（IGMP Leave）を無線送信する。このＩＧＭＰの離脱メッセージは、無線基地局ＢＳ２、スイッチＳＷ１を経由してマルチキャストルータＭＲ１に転送される（Ｓ１００８）。【００１２】
マルチキャストルータＭＲ１は、ＩＧＭＰの離脱メッセージを受け取ると、配下に受信者が存在するか否かを確認するために、ＩＧＭＰのクエリーメッセージ（IGMP Query(Group Specific)）を送信する。このＩＧＭＰのクエリーメッセージは、スイッチＳＷ１から無線基地局ＢＳ１，ＢＳ２の双方に転送される（Ｓ１００９）。【００１３】
移動端末ＭＨは、ＩＧＭＰのクエリーメッセージを受信すると、無線基地局ＢＳ２に対してＩＧＭＰのレポートメッセージ（IGMP Report）を無線送信する。このＩＧＭＰのレポートメッセージは無線基地局ＢＳ２からスイッチＳＷ１に伝えられる（Ｓ１０１０）。これによって、スイッチＳＷ１は、移動端末ＭＨの移動先である無線基地局ＢＳ２が接続されたポートへは継続してマルチキャストデータ（Multicast Data）を配信する。一方、スイッチＳＷ１は、移動端末ＭＨの移動元である無線基地局ＢＳ１が接続されたポートからはＩＧＭＰのクエリーメッセージに対する応答がないので無線基地局ＢＳ１が接続されたポートへのマルチキャストデータ（Multicast Data）配信を停止する（Ｓ１０１１）。【００１４】
次に、異なるサブネット間でのハンドオフ制御動作は図１３に示すように行われる。図１３において、移動端末ＭＨは、マルチキャストデータ（Multicast Data）をマルチキャストルータＭＲ１、ＭＲ２、スイッチＳＷ１、無線基地局ＢＳ２の経路で受信している（Ｓ１０１１）。移動端末ＭＨは、無線基地局ＢＳ３へのハンドオフ（Ｓ１０１２）を行うとき、無線基地局ＢＳ２がスイッチＳＷ１から受け取ったマルチキャストデータ（Multicast Data）を無線送信している（Ｓ１０１３）過程で、できるだけ早く、無線基地局ＢＳ３に対してＩＧＭＰのレポートメッセージ（IGMP Report）を無線送信する。このＩＧＭＰのレポートメッセージは無線基地局ＢＳ３からスイッチＳＷ３、マルチキャストルータＭＲ３に伝えられる（Ｓ１０１４）。【００１５】
マルチキャストルータＭＲ１は、マルチキャストルータＭＲ３からＩＧＭＰのレポートメッセージを受け取ると、マルチキャストデータ（Multicast Data）をマルチキャストルータＭＲ２，ＭＲ３の双方に配信する（Ｓ１０１５）。これによって、移動端末ＭＨは、移動先において継続してマルチキャストデータ（Multicast Data）を受信することができる。【００１６】
移動端末ＭＨは、無線基地局ＢＳ３に対して広告要求メッセージ（Advertisement Request）をブロードキャスト（Broadcast）で無線送信する。この広告要求メッセージは、無線基地局ＢＳ３、スイッチＳＷ２を経由してエージェント（ＭＳＡ２）に転送される（Ｓ１０１６）。エージェント（ＭＳＡ２）は、広告要求メッセージを受け取ると、ネットワークプリフィクスを含む広告メッセージ（Advertisement）をブロードキャスト（Broadcast）で配信する。この広告メッセージ（Advertisement）は、スイッチＳＷ２、無線基地局ＢＳ３を経由して移動端末ＭＨに届けられる（Ｓ１０１７）。【００１７】
移動端末ＭＨは、広告メッセージ（Advertisement）を受信すると、異なるサブネット間でのハンドオフであるので、アドレスを更新し（Ｓ１０１８）、移動元のサブネットにおけるエージェントＭＳＡ１に対して離脱要求メッセージ（Leave Request）を無線送信する。この離脱要求メッセージ（Leave Request）は、無線基地局ＢＳ３、スイッチＳＷ２、マルチキャストルータＭＲ３，ＭＲ１，ＭＲ２、スイッチＳＷ１を経由してエージェントＭＳＡ１に転送される（Ｓ１０１９）。【００１８】
移動元のサブネットにおけるエージェントＭＳＡ１は、応答としてＩＧＭＰの離脱メッセージ（IGMP Leave）をスイッチＳＷ１経由でマルチキャストルータＭＲ２に送信する（Ｓ１０２０）。マルチキャストルータＭＲ２は、ＩＧＭＰの離脱メッセージ（IGMP Leave）を受信すると、配下に受信者が存在するか否かを確認するために、ＩＧＭＰのクエリーメッセージ（IGMP Query(Group Specific)）を送信する。このＩＧＭＰのクエリーメッセージは、スイッチＳＷ１から無線基地局ＢＳ２に転送される（Ｓ１０２１）。しかし、受信者がいないので応答はない。これによって、移動元のスイッチＳＷ１、マルチキャストルータＭＲ２は、共にマルチキャストデータ（Multicast Data）の配信を停止する。移動端末ＭＨは、移動先においてマルチキャストルータＭＲ３、スイッチＳＷ２、無線基地局ＢＳ３の配信経路でマルチキャストデータ（Multicast Data）の配信を受け続けることができる（Ｓ１０２２）。【００１９】
このように、図１１に示す従来の異種無線統合型移動体ネットワークでは、移動直後にＩＧＭＰのレポートメッセージを送信することで、移動後のマルチキャストパケット受信開始までの遅延時間を短くすることを実現している。また、報知情報（Advisement）から同一サブネット内のハンドオフか、異なるサブネット間でのハンドオフかを識別して、同一サブネット内のハンドオフであるときは移動端末が直接ＩＧＭＰの離脱メッセージ（IGMP-Leave）を送信し、異なるサブネット間でのハンドオフであるときはエージェントＭＳＡと連携してＩＧＭＰの離脱メッセージ（IGMP-Leave）を送信することで、移動元無線基地局におけるマルチキャストパケットの配信停止までの遅延時間を短くすることを実現している。【００２０】
【非特許文献１】森谷優貴，松本謙尚，山崎憲一“ＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇを考慮したマルチキャスト受信者用ハンドオフ”電子情報通信学会信学技報（ＮＳ２００３−１０４，ＮＳ２００３−７０，ＣＳ２００３−７９（２００３−０９）、第１図〜第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
ところで、上記した従来の異種無線アクセスシステムを統合した移動体ネットワークでは、マルチキャスト通信を実現しているが、マルチキャスト受信者である移動端末の移動に伴う不要な転送（フォワーディング）を止めてマルチキャスト配信時のトラヒックを抑制するためには、マルチキャストルータの配下でサブネットを構成するスイッチは、全てＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を実装しなければならないという問題がある。【００２２】
また、マルチキャスト受信者の存在を確認するためにマルチキャストルータから送信されるＩＧＭＰのクエリーメッセージ（IGMP-Query）はサブネット全体に伝播するため、移動端末の数やサブネットの構成が大きくなればなるほど、トラヒック量が増大する。また、移動端末がマルチキャストルータに対して、マルチキャスト配信を要求するために送信するＩＧＭＰのレポートメッセージ（IGMP-Report）も移動端末の数やハンドオフの回数に応じてトラヒック量が増大するという問題がある。以上は、マルチキャスト手順にＩＰｖ４のＩＧＭＰを用いた場合であるが、ＩＰｖ６のＭＬＤを用いた場合も同様である。【００２３】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、サブネットを構成するスイッチの全てがマルチキャスト手順「ＩＧＭＰ／ＭＬＤ」の各種メッセージをスヌープする機能を実装しなくても不要な転送（フォワーディング）を止めてマルチキャスト配信時のトラヒックを抑制することができ、併せてマルチキャスト手順「ＩＧＭＰ／ＭＬＤ」に関わる制御トラヒックも抑制してスケーラビリティに優れた異種無線統合型移動体ネットワークであるレイヤ２モビリティネットワークを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上述した目的を達成するために、この発明は、異種無線アクセスシステムを収容するレイヤ２スイッチと、マルチキャスト通信のソースが接続される外部のネットワークとＩＰレイヤでの相互接続を行うＩＰマルチキャストルータと、中継転送路を介して接続される前記レイヤ２スイッチの複数個と前記ＩＰマルチキャストルータとの間に介在するゲートウェイスイッチとを備えるレイヤ２モビリティネットワークにおいて、移動端末へのマルチキャスト配信を実施する機能として、前記異種無線アクセスシステムの無線アクセスポイントや前記レイヤ２スイッチなど当該ネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末から送られてくるマルチキャスト手順によるレポートメッセージを前記ゲートウェイスイッチ宛てに送信するとともに、前記レポートメッセージをスヌープしてマルチキャスト用の転送経路を学習する第１機能と、学習した前記マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレームを前記ゲートウェイスイッチの方向に送信する第２機能とを備え、前記ゲートウェイスイッチは、受信した前記レポートメッセージを前記マルチキャスト用の転送経路が形成された後に前記ＩＰマルチキャストルータが接続されたポートに転送する機能を備えることを特徴とする。【００２５】
この発明によれば、レイヤ２スイッチとゲートウェイスイッチとを接続する中継転送路を構成する各スイッチおよびゲートウェイスイッチは、移動端末がマルチキャスト配信を要求するために送信するレポートメッセージをスヌープする機能を実装しなくとも、ネットワークのエッジに位置する装置からのエントリ更新要求フレームに従ってマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習し移動端末へのマルチキャスト配信の経路を確立することができる。また、ゲートウェイスイッチは、中継転送路からエントリ更新要求フレームを受信することでマルチキャスト用の転送経路が形成されたことの確認ができるので、中継転送路からエントリ更新要求フレームを受信したことを契機としてマルチキャスト配信を要求するレポートメッセージをＩＰマルチキャストルータに転送することができる。これによって、比較的短時間内に移動端末へのマルチキャスト配信を開始することができるようになる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、サブネットを構成するスイッチの全てがマルチキャスト手順のレポートメッセージをスヌープする機能を実装しなくても移動端末に対するＩＰマルチキャスト配信の経路を確立することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、この発明の実施の形態１による異種無線統合型移動体ネットワークであるレイヤ２モビリティネットワークの構成を示す概念図である。
【図２】図２は、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。
【図３】図３は、この発明の実施の形態２として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。
【図４】図４は、この発明の実施の形態３として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。
【図５】図５は、この発明の実施の形態４として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。
【図６】図６は、この発明の実施の形態５として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。
【図７】図７は、この発明の実施の形態６として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。
【図８】図８は、この発明の実施の形態７として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。
【図９】図９は、この発明の実施の形態８として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。
【図１０】図１０は、この発明の実施の形態９として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。
【図１１】図１１は、従来の異種無線統合型移動体ネットワークの構成を示す概念図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す異種無線統合型移動体ネットワークにおいて同一サブネット内で実施されるマルチキャスト受信者用ハンドオフの制御動作を説明するシーケンス図である。
【図１３】図１３は、図１１に示す異種無線統合型移動体ネットワークにおいて異なるサブネット間で実施されるマルチキャスト受信者用ハンドオフの制御動作を説明するシーケンス図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  外部のネットワーク
２  レイヤ２モビリティネットワーク（異種無線統合型移動体ネットワーク）
３  マルチキャスト配信端末
１１  ゲートウェイルータ（ＩＰマルチキャストルータ）
２１  ゲートウェイスイッチ
３１  シグナリングサーバ
６１〜６４  ブランチスイッチ
７１〜７４  エッジスイッチ（レイヤ２スイッチ）
８１〜８４  無線基地局（セルラー型）
９１〜９４  無線基地局（ホットスポット型）
１０１，１０２  移動端末
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に図面を参照して、この発明にかかるレイヤ２モビリティネットワークの好適な実施の形態を詳細に説明する。【００３０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による異種無線統合型移動体ネットワークであるレイヤ２モビリティネットワークの構成を示す概念図である。図１において、外部のネットワーク１は、例えば、インターネットやイントラネットである。この外部のネットワーク１には、レイヤ２モビリティネットワーク２が接続されている。レイヤ２モビリティネットワーク２は、異種無線アクセスシステムをレイヤ２ベースで統合する異種無線統合型ネットワークである。また、外部のネットワーク１には、マルチキャスト配信端末３が接続されている。このマルチキャスト配信端末３は、レイヤ２モビリティネットワーク２に接続する移動端末に対するマルチキャスト通信のソース（送信元）となる端末であり、ストリーミングデータなどのコンテンツを提供することができる。【００３１】
レイヤ２モビリティネットワーク２では、外部のネットワーク１に接続されるゲートウェイルータ１１を備えている。このゲートウェイルータ１１は、外部のネットワーク１とのＩＰ（Internet Protocol）レイヤでの相互接続（ルーティング）を行い、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６のマルチキャスト機能を終端するＩＰマルチキャストルータである。ゲートウェイルータ１１の配下には、ゲートウェイスイッチ２１が接続されている。このゲートウェイスイッチ２１は、レイヤ２モビリティネットワーク２内の全移動端末の位置情報を管理する機能を有している。【００３２】
ゲートウェイスイッチ２１には、シグナリングサーバ３１が接続されている。また、ゲートウェイスイッチ２１と異種無線アクセスシステムを収容するエッジスイッチ（レイヤ２スイッチ）７１〜７４との間には、レイヤ２フレームを中継し転送するブランチスイッチ６１〜６４が配置されている。【００３３】
シグナリングサーバ３１は、当該レイヤ２モビリティネットワーク２内を移動する移動端末に対する異種無線アクセスシステム間のハンドオーバ制御を行う機能と、移動端末からハンドオーバ制御を実行する上での判断材料となるレイヤ２トリガ情報（無線品質測定結果など）を取得し、移動端末に対して無線インタフェースの切り替えを指示する機能とを有している。【００３４】
エッジスイッチ７１〜７４には、各無線アクセスシステムに対応した無線基地局８１〜８４、９１〜９４が収容される。無線基地局８１〜８４は例えばセルラー型システムでの無線基地局であり、無線基地局９１〜９４は例えばホットスポット型システムでの無線基地局である。移動端末１０１，１０２は、このような異種無線アクセスシステムに無線接続してマルチキャスト通信を行うようになっている。【００３５】
図１では、無線基地局８１，９１がエッジスイッチ７１に接続され、無線基地局８２，９２がエッジスイッチ７２に接続されている。エッジスイッチ７１，７２は、ブランチスイッチ６３，６１を介してゲートウェイスイッチ２１と接続される。また、無線基地局８３，９３がエッジスイッチ７３に接続され、無線基地局８４，９４がエッジスイッチ７４に接続されている。エッジスイッチ７３，７４は、ブランチスイッチ６４，６２を介してゲートウェイスイッチ２１と接続されるとしている。【００３６】
この実施の形態１および以降に説明する各実施の形態では、図１に示す構成のレイヤ２モビリティネットワーク２を用いて、この発明にかかるマルチキャスト通信の制御動作を実現する構成について説明する。【００３７】
実施の形態１では、移動端末向けにマルチキャスト配信を実施する場合の機能として、レイヤ２スイッチであるエッジスイッチ７１〜７４若しくは無線アクセスポイントである無線基地局８１〜８４，９１〜９４などネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末から送られてくるマルチキャスト手順「ＩＧＭＰ（Internet Group Management Protocol）／ＭＬＤ（Multicast Listener Discovery）」のレポートメッセージをゲートウェイスイッチ２１宛てに送信するとともに、前記レポートメッセージをスヌープ（ｓｎｏｏｐ）してマルチキャスト用の転送経路を学習する機能と、その学習したマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレームをゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する機能とを備えている。【００３８】
また、ゲートウェイスイッチ２１は、受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを、マルチキャスト用の転送経路が作成された後に、ＩＰマルチキャストルータであるゲートウェイルータ１１が接続されたポートに転送する機能を備えている。以下、図２を参照して、実施の形態１によるマルチキャスト通信の制御動作を説明する。【００３９】
図２は、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。図２において、移動端末１０１は、無線基地局８１または無線基地局９１に無線接続して通信を開始するために、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１との間でアソシエーション（Association）を設定する（Ｓ１０１）。なお、このアソシエーション（Association）は、通信のためのコンテキストである。例えば、３Ｇセルラーの場合はPDP-Contextであり、無線ＬＡＮの場合はＩＥＥＥ８０２．１１のAssociationである。【００４０】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、このアソシエーション（Association）の設定をトリガとして、各スイッチに対して移動端末１０１へのユニキャストの転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Unicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する。移動端末１０１への転送経路上に存在するブランチスイッチ６１，６３およびゲートウェイスイッチ２１は、このエントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Unicast）を受信することによって移動端末１０１へのユニキャストの転送経路を形成するエントリの学習を行う（Ｓ１０２）。【００４１】
次に、移動端末１０１は、マルチキャスト配信を要求するために、マルチキャスト配信をサポートするゲートウェイルータ１１に対して、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを送信する（Ｓ１０３）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージは、ＩＰｖ４の場合はIGMP Membership Reportであり、ＩＰｖ６場合はMLD Listener Reportである。【００４２】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、移動端末１０１から送られてきたＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージが含まれるＩＰパケットをスヌープ（Ｓ１０４）した後にゲートウェイスイッチ２１の方向に転送し（Ｓ１０５）、スヌープしたＩＰパケットがＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージであるか否かを判断する（Ｓ１０６）。【００４３】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、その判断の結果、スヌープしたＩＰパケットがＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージである（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）場合は、マルチキャスト配信用のエントリの学習を行い（Ｓ１０７）、各スイッチに対して移動端末１０１へのマルチキャストの転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Multicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ１０８）。移動端末１０１への転送経路上に存在するブランチスイッチ６１，６３およびゲートウェイスイッチ２１は、このエントリ更新要求フレーム（Ｓ１０８）を受信することによって移動端末１０１へのマルチキャストの転送経路を形成するエントリの学習を行う。【００４４】
ゲートウェイスイッチ２１は、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１から転送されてくる各種のＩＰパケットの中からＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ１０５）の受信を確認すると、エントリ更新要求フレーム（Ｓ１０８）の受信の後に、先に受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ１０５）をゲートウェイルータ１１に転送する（Ｓ１０９）。ゲートウェイルータ１１は、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを受信したことによって、マルチキャスト配信を要求している移動端末１０１の存在を認識し、マルチキャスト配信端末３から送られてくるストリーミングデータなどのコンテンツデータの配信を開始する。【００４５】
このように、実施の形態１によれば、ネットワークのエッジに位置する装置が、移動端末から送られてくるＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをゲートウェイスイッチの方向に中継転送する過程でスヌープしてマルチキャスト用の転送経路を学習し、その学習したマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレームをゲートウェイスイッチの方向に送信するようにしたので、ゲートウェイスイッチに至る経路に存在する各ブランチスイッチおよびゲートウェイスイッチでは、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージのスヌーピング機能を実装していなくとも、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習し、移動端末に対するＩＰマルチキャスト配信の経路を確立することができる。【００４６】
また、ゲートウェイスイッチでは、ブランチスイッチからエントリ更新要求フレームを受信したことで、マルチキャスト用の転送経路が作成されたことの確認ができるので、ブランチスイッチからエントリ更新要求フレームを受信したことを契機として、先に受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをＩＰマルチキャストルータ（ゲートウェイルータ１１）が接続されたポートに転送することができるので、比較的短時間内にマルチキャスト配信を開始することができる。【００４７】
実施の形態２．
この実施の形態２では、移動端末向けにマルチキャスト配信を実施する場合の機能として、レイヤ２スイッチであるエッジスイッチ７１〜７４若しくは無線アクセスポイントである無線基地局８１〜８４，９１〜９４などネットワークのエッジに位置する装置は、実施の形態１にて説明した機能に加えて、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備えるとともに、複数の移動端末からマルチキャスト手順「ＩＧＭＰ／ＭＬＤ」のレポートメッセージを受け取ったとき、それを直ぐにＩＰマルチキャストルータであるゲートウェイルータ１１宛てに転送するのではなく、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一の配信元（ソース）が既に要求されているか否かを確認する機能を備え、その確認の結果、同一マルチキャストグループでなく、かつ同一の配信元でない場合に限って実施の形態１にて説明した動作を行うようになっている。なお、ゲートウェイスイッチ２１は実施の形態１にて説明した機能を備えている。以下、図３を参照して、実施の形態２によるマルチキャスト通信の制御動作を説明する。【００４８】
図３は、この発明の実施の形態２として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。図３では、エッジスイッチ７１に収容される無線基地局８１または無線基地局９１に移動端末１０１，１０２が無線接続する場合が示されている。移動端末１０１，１０２に対して同様の制御動作が行われるので、並記して説明する。【００４９】
図３において、移動端末１０１，１０２は、無線基地局８１または無線基地局９１に無線接続して通信を開始するために、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１との間でアソシエーション（Association）を設定する（Ｓ２０１，Ｓ２０３）。なお、このアソシエーション（Association）は、通信のためのコンテキストである。例えば、３Ｇセルラーの場合はPDP-Contextであり、無線ＬＡＮの場合はＩＥＥＥ８０２．１１のAssociationである。【００５０】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、このアソシエーション（Association）の設定をトリガに、各スイッチに対して移動端末１０１，１０２へのユニキャストの転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Unicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ２０２，Ｓ２０４）。移動端末１０１，１０２への転送経路上に存在するブランチスイッチ６１，６３およびゲートウェイスイッチ２１は、このエントリ更新要求フレーム（Ｓ２０２，Ｓ２０４）を受信することによって移動端末１０１，１０２へのユニキャストの転送経路を形成するエントリの学習を行う。【００５１】
次に、移動端末１０１，１０２は、各種のＩＰパケットを送信する過程で、マルチキャスト配信を要求するために、マルチキャスト配信をサポートするゲートウェイルータ１１に対して、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを送信する（Ｓ２０５，Ｓ２１３）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージは、ＩＰｖ４の場合はIGMP Membership Reportであり、ＩＰｖ６場合はMLD Listener Reportである。【００５２】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、移動端末１０１，１０２から送られてきたＩＰパケットをスヌープ（Ｓ２０６，Ｓ２１４）し、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージであるか否かを判断する（Ｓ２０７，Ｓ２１５）。その結果、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージでない（Ｓ２０７：Ｎｏ，Ｓ２１５：Ｎｏ）場合は他の処理に移るが、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージである（Ｓ２０７：Ｙｅｓ，Ｓ２１５：Ｙｅｓ）場合は、それをゲートウェイルータ１１の方向に直ぐに中継転送するのではなく、更に移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理するテーブルを参照して配信を要求されたグループ／ソースに対する転送のためのエントリが存在するか否かを確認する（Ｓ２０８，Ｓ２１６）。【００５３】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、配信を要求されたグループ／ソースに対する転送のためのエントリが存在する（Ｓ２０８：Ｙｅｓ，Ｓ２１６：Ｙｅｓ）場合は他の処理に移るが、存在しない（Ｓ２０８：Ｎｏ，Ｓ２１６：Ｎｏ）場合に、移動端末１０１，１０２を含めたマルチキャストグループへの転送経路を形成するエントリを学習する（Ｓ２０９，Ｓ２１７）。その後、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、移動端末１０１，１０２からゲートウェイルータ１１の方向に送られてきたＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ２０５，Ｓ２１３）をゲートウェイスイッチ２１宛てに転送する（Ｓ２１０，Ｓ２１８）。また、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、ブランチスイッチ６３，６１およびゲートウェイスイッチ２１に移動端末１０１，１０２を含めたマルチキャストの転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Multicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ２１１，Ｓ２１９）。【００５４】
ゲートウェイスイッチ２１は、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１から転送されてきたＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ２１０，Ｓ２１８）の受信を確認すると、エントリ更新要求フレーム（Ｓ２１１，Ｓ２１９）の受信の後にその先に受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをゲートウェイルータ１１に転送する（Ｓ２１２，Ｓ２２０）。ゲートウェイルータ１１は、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを受信したことによって、マルチキャスト配信を要求している移動端末１０１，１０２の存在を認識し、マルチキャスト配信端末３から送られてくるストリーミングデータなどのコンテンツデータの配信を開始する。【００５５】
このように、実施の形態２によれば、ネットワークのエッジに位置する装置が、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理し、複数の移動端末から送られてくるＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをＩＰマルチキャストルータ宛に転送する前に、同一マルチキャストグループおよび同一の配信元が既に要求されているか否かを確認し、同一マルチキャストグループでなく、かつ同一の配信元でない場合にマルチキャスト用の転送経路を学習し、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージの転送と学習したマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレームの送信とを行うようにしたので、各ブランチスイッチおよびゲートウェイスイッチでは、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージのスヌーピング機能を実装していなくとも、移動端末に対するＩＰマルチキャスト配信の経路を確立することができる。加えて、複数の移動端末からマルチキャスト配信の要求があってもネットワークのエッジに位置する装置が不要な転送を止めるので、ＩＰマルチキャスト配信の経路の確立に関わるマルチキャスト手順の制御トラヒックを削減することができる。したがって、スケーラビリティに優れた異種無線統合型移動体ネットワークの構築ができるようになる。【００５６】
実施の形態３．
この実施の形態３では、マルチキャスト配信を受けていた移動端末がそのマルチキャスト配信から離脱する場合の機能として、レイヤ２スイッチであるエッジスイッチ７１〜７４若しくは無線アクセスポイントである無線基地局８１〜８４，９１〜９４などネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末からのマルチキャスト手順「ＩＧＭＰ／ＭＬＤ」の離脱メッセージをＩＰマルチキャストルータであるゲートウェイルータ１１宛てに転送する過程でその離脱メッセージをスヌープし、ゲートウェイルータ１１からのＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージに対するＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージが移動端末から送られてくるのを確認する機能と、移動端末からＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージが一定時間内に送信されてこない場合に、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームをゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する機能と、移動端末からＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージが一定時間内に送信されてきた場合に、マルチキャスト用の転送経路を再学習し、その学習したマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレームをゲートウェイスイッチの方向に送信する機能とを備えている。以下、図４を参照して、実施の形態３によるマルチキャスト通信の制御動作を説明する。【００５７】
図４は、この発明の実施の形態３として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。図４では、移動端末１０１，１０２がエッジスイッチ７１に収容される無線基地局８１または無線基地局９１を介してマルチキャスト配信を受けている場合に、移動端末がマルチキャスト配信から離脱する場合が示されている。【００５８】
図４において、移動端末１０１は、マルチキャスト配信から離脱するために、ＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージをゲートウェイスイッチ２１経由でマルチキャスト配信をサポートするゲートウェイルータ１１に対して送信する。（Ｓ３０１）。その際に無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、中継転送するＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージをスヌープし、ゲートウェイルータ１１からＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージが送られてくるのを待機する（Ｓ３０３）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージは、ＩＰｖ４の場合はIGMP Membership Leaveであり、ＩＰｖ６場合はMLD Listener Doneである。【００５９】
ゲートウェイルータ１１は、ＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージを受信すると、他に配信を要求している移動端末が残存するか否かを確認するために、通知されたマルチキャストグループ／ソースを対象としたＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージをゲートウェイスイッチ２１経由で無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１に対して送信する（Ｓ３０２）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージは、ＩＰｖ４の場合はIGMP Membership Queryであり、ＩＰｖ６場合はMLD Listener Queryである。【００６０】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、ゲートウェイルータ１１から送信されてくるＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージをスヌープしてＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージであるか否かを確認する（Ｓ３０３）。このとき、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージは、複数回（デフォルトは２回）送信されるため、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、ゲートウェイルータ１１の設定回数に合わせて確認を行う。【００６１】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージが設定回数分だけ送信されてきた場合にＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージが送信されたを認識して（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）レポート監視タイマを起動し（Ｓ３０４）、他の移動端末（今の例では移動端末１０２）からクエリーメッセージで指定されたマルチキャストグループ／ソースを対象としたＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ３０５）が送られてくるか否かを監視する（Ｓ３０６）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージが送信されたことを認識できない場合（Ｓ３０３：Ｎｏ）は、他の処理を行う。【００６２】
そして、レポート監視タイマがタイムアウトする前に、他の移動端末からＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージが送信されない場合、または、送信されてきたＩＰパケットをスヌープした結果ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージではない場合（Ｓ３０６：Ｎｏ）、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、クエリーメッセージで指定されていたマルチキャストの転送経路を形成するためのエントリを削除する（Ｓ３１１）。【００６３】
併せて、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、ブランチスイッチ６３，６１およびゲートウェイスイッチ２１にマルチキャストの転送経路を形成するエントリを削除させるため、エントリ削除要求フレーム（Cancel Entry Request for Multicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ３１２）。【００６４】
一方、レポート監視タイマのタイムアウト前に、他の移動端末からＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージが送信されてきた場合、または、送信されてきたＩＰパケットをスヌープした結果ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージである場合（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、レポート監視タイマを停止する（Ｓ３０７）。【００６５】
その後、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、マルチキャストグループに転送するためのエントリを再学習し（Ｓ３０８）、ブランチスイッチ６３，６１およびゲートウェイスイッチ２１に移動端末１０１を含めたマルチキャストの転送経路を形成するエントリを学習させるため、エントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Multicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ３０９）。【００６６】
ゲートウェイスイッチ２１は、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１から転送されてきたＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ３０５）を、エントリ更新要求フレーム（Ｓ３０９）の受信の後に、ゲートウェイルータ１１に転送する（Ｓ３１０）。【００６７】
これによって、移動端末１０１が離脱した場合に、ＩＰマルチキャストルータであるゲートウェイルータ１１が送信するＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージに対して移動端末１０２などの他の移動端末が応答しない場合は、移動端末１０１へのＩＰマルチキャスト配信の経路が削除される一方、他の移動端末が応答した場合は、当該他の移動端末へのＩＰマルチキャスト配信の経路が新たに形成される。【００６８】
このように、実施の形態３によれば、マルチキャスト配信を受けていた移動端末がそのマルチキャスト配信から離脱する場合に、ネットワークのエッジに位置する装置が、移動端末からのＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージをＩＰマルチキャストルータ（ゲートウェイルータ１１）宛てに転送する際にそれをスヌープしてＩＰマルチキャストルータからのＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージに対するＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージが移動端末から一定時間内に送られてくるのを監視し、移動端末からＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージが一定時間内に送られてこない場合は、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームをゲートウェイスイッチの方向に送信し、移動端末からＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージが一定時間内に送られてきた場合は、マルチキャスト用の転送経路を再学習し、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージの転送と学習したマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレームをゲートウェイスイッチの方向に送信するようにしたので、各ブランチスイッチおよびゲートウェイスイッチでは、ＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージのスヌーピング機能を実装していなくても、離脱した移動端末に対するＩＰマルチキャスト配信の経路を削除することができる。また、移動端末からマルチキャスト配信の離脱要求があってもマルチキャスト配信を要求する他の移動端末が残存するときは、各ブランチスイッチおよびゲートウェイスイッチでは、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージのスヌーピング機能を実装していなくとも、他の移動端末に対するＩＰマルチキャスト配信の経路を確立することができる。【００６９】
実施の形態４．
この実施の形態４では、マルチキャスト配信を受けていた移動端末がそのマルチキャスト配信から離脱する場合の機能として、レイヤ２スイッチであるエッジスイッチ７１〜７４若しくは無線アクセスポイントである無線基地局８１〜８４，９１〜９４などネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備えるとともに、移動端末からのマルチキャスト手順「ＩＧＭＰ／ＭＬＤ」の離脱メッセージを受け取ったとき、それを直ぐにＩＰマルチキャストルータであるゲートウェイルータ１１宛てに転送するのではなく、管理テーブルを参照して同一マルチキャストグループおよび同一配信元（ソース）によるマルチキャストの配信を要求している端末が残存しているか否かを確認する機能と、残存していない場合に、移動端末からの上記離脱メッセージをゲートウェイスイッチ２１宛てに転送し、当該マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームをゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する機能とを備えている。【００７０】
また、ゲートウェイスイッチ２１は、受信した前記離脱メッセージをマルチキャスト用の転送経路が削除された後にＩＰマルチキャストルータであるゲートウェイルータ１１が接続されたポートに転送する機能を備えている。以下、図５を参照して、実施の形態４によるマルチキャスト通信の制御動作を説明する。【００７１】
図５は、この発明の実施の形態４として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。図５において、移動端末１０１は、各種のＩＰパケットを送信する過程で、マルチキャスト配信から離脱するために、マルチキャスト配信をサポートするゲートウェイルータ１１に対してＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージを送信する（Ｓ４０１）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージは、ＩＰｖ４の場合はIGMP Membership Leaveであり、ＩＰｖ６場合はMLD Listener Doneである。【００７２】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、移動端末１０１からのＩＰパケットをスヌープし（Ｓ４０２）、当該ＩＰパケットがＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージであるか否かを確認する（Ｓ４０３）。無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、当該ＩＰパケットがＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージでない（Ｓ４０３：Ｎｏ）場合は他の処理に移行するが、当該ＩＰパケットがＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージである（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）場合は、そのＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージをゲートウェイルータ１１の方向に直ぐに中継転送するのではなく、更に移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理するテーブルを参照して離脱を要求されたグループ／ソースに対して、他に配信要求を行っている移動端末が残存しているか否かを確認する（Ｓ４０４）。【００７３】
その結果、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、移動端末が残存している（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）場合は他の処理に移行するが、移動端末が残存していない（Ｓ４０４：Ｎｏ）場合は、離脱を要求されたマルチキャストグループに転送するためのエントリを削除する（Ｓ４０５）。そして、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、移動端末１０１からゲートウェイルータ１１の方向に送られてきたＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージ（Ｓ４０１）をゲートウェイスイッチ２１宛てに転送する（Ｓ４０６）。また、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、ブランチスイッチ６３，６１およびゲートウェイスイッチ２１に移動端末１０１を含めたマルチキャストの転送経路を形成するエントリを削除させるためエントリ削除要求フレーム（Cancel Entry Request for Multicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ４０７）。【００７４】
ゲートウェイスイッチ２１は、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１から転送されてきたＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージ（Ｓ４０６）の受信を確認すると、エントリ削除要求フレーム（Ｓ４０７）の受信の後に、そのＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージをゲートウェイルータ１１に転送する（Ｓ４０８）。【００７５】
ゲートウェイルータ１１は、ＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージを受信したことによって、マルチキャスト配信を要求している移動端末が存在しなくなったことを認識し、マルチキャスト配信端末３から送られてくるストリーミングデータなどのコンテンツデータの配信を停止する。【００７６】
このように、実施の形態４によれば、マルチキャスト配信を受けていた移動端末がそのマルチキャスト配信から離脱する場合に、ネットワークのエッジに位置する装置が、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理し、移動端末からのＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージをＩＰマルチキャストルータ（ゲートウェイルータ１１）宛に転送する前に、同一マルチキャストグループおよび同一配信元のマルチキャストの配信を要求している移動端末が残存しているか否かを確認し、残存していない場合にだけＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージの転送とマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームの送信とを行うようにしたので、各ブランチスイッチおよびゲートウェイスイッチでは、ＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージのスヌーピング機能を実装していなくても、離脱した移動端末に対するＩＰマルチキャスト配信の経路を削除することができる。加えて、複数の移動端末から離脱要求があってもネットワークのエッジに位置する装置が不要な転送を止めるので、ＩＰマルチキャスト配信の経路の削除に関わるマルチキャスト手順の制御トラヒックを削減することができる。したがって、スケーラビリティに優れた異種無線統合型移動体ネットワークの構築ができるようになる。【００７７】
実施の形態５．
この実施の形態５では、同一マルチキャストグループに属する複数の移動端末が同一の配信元に対してマルチキャスト配信を要求する場合に対処する機能として、ゲートウェイスイッチ２１は、ＩＰマルチキャストルータであるゲートウェイルータ１１からのマルチキャスト手順「ＩＧＭＰ／ＭＬＤ」のクエリーメッセージを当該ネットワーク内に中継転送しないフィルタリングを行う機能を備える。また、レイヤ２スイッチであるエッジスイッチ７１〜７４若しくは無線アクセスポイントである無線基地局８１〜８４，９１〜９４などネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理し、ＩＰマルチキャストルータ（ゲートウェイルータ１１）の代わりにＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージを配下の移動端末向けに送信する機能と、同一マルチキャストグループに属する複数の移動端末から同一配信元（ソース）に対してＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージが送られてくる場合に、複数の移動端末からの要求を一つにまとめて扱い配信を要求されたグループ／ソースに対する転送のためのエントリが存在しない場合にＩＰマルチキャストルータ宛てに送信する機能とを備えている。以下、図６を参照して、実施の形態５によるマルチキャスト通信の制御動作を説明する。【００７８】
図６は、この発明の実施の形態５として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。図６では、エッジスイッチ７１に収容される無線基地局８１または無線基地局９１に移動端末１０１，１０２が無線接続する場合が示されている。【００７９】
図６において、マルチキャスト配信をサポートするゲートウェイルータ１１は、要求されたマルチキャストグループ／ソースへの配信の必要性を確認するためにＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージを移動端末の方向に周期的に送信している（Ｓ５０１）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージは、ＩＰｖ４ではIGMP Membership Queryであり、ＩＰｖ６ではMLD Listener Queryである。【００８０】
ゲートウェイルータ１１が移動端末の方向に送信するメッセージを最初に受信するゲートウェイスイッチ２１は、受信したメッセージがＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージであるか否かを確認し（Ｓ５０２）、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージである（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）場合は、移動端末側への転送を行わずにそのクエリーメッセージを廃棄する。一方、クエリーメッセージ以外の場合（Ｓ５０２：Ｎｏ）は、フォワーディングテーブルの検索を行い（Ｓ５０３）、移動端末側に対してフォワーディングテーブルに従ったＭＡＣ（Media Access Control）フレームの転送を行う（Ｓ５０４）。このように、ゲートウェイスイッチ２１は、ゲートウェイルータ１１からのＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージをフィルタリングしている。【００８１】
一方、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１では、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理して、ゲートウェイルータ１１の代わりに、要求されたマルチキャストグループ／ソースへの配信の必要性を確認するためにＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージを配下に属する移動端末１０１，１０２等向けに周期的に送信する（Ｓ５０５）。その後は、移動端末１０１，１０２から送られてくるＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージに対して同様の制御動作が行われるので、並記して説明する。【００８２】
移動端末１０１，１０２は、各種のパケットを無線送受信する過程で、受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージに対するゲートウェイルータ１１向けの応答として、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを無線送信する（Ｓ５０６，Ｓ５１４）。【００８３】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、移動端末１０１，１０２から送られてきたＩＰパケットをスヌープ（Ｓ５０７，Ｓ５１５）し、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージであるか否かを判断する（Ｓ５０８，Ｓ５１６）。その結果、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージでない（Ｓ５０８：Ｎｏ，Ｓ５１６：Ｎｏ）場合は他の処理に移るが、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージである（Ｓ５０８：Ｙｅｓ，Ｓ５１６：Ｙｅｓ）場合は、そのＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをゲートウェイルータ１１の方向に直ぐに中継転送するのではなく、更に移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理するテーブルを参照して配信を要求されたグループ／ソースに対する転送のためのエントリが存在するか否かを確認する（Ｓ５０９，Ｓ５１７）。【００８４】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、配信を要求されたグループ／ソースに対する転送のためのエントリが存在する（Ｓ５０９：Ｙｅｓ，Ｓ５１７：Ｙｅｓ）場合は他の処理に移るが、存在しない（Ｓ５０９：Ｎｏ，Ｓ５１７：Ｎｏ）場合に、移動端末１０１，１０２を含めたマルチキャストグループへの転送経路を形成するエントリを学習する（Ｓ５１０，Ｓ５１８）。その後、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、移動端末１０１，１０２からゲートウェイルータ１１の方向に送られてきたＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ５０６，Ｓ５１４）をゲートウェイスイッチ２１宛てに転送する（Ｓ５１１，Ｓ５１９）。また、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、ブランチスイッチ６３，６１およびゲートウェイスイッチ２１に移動端末１０１，１０２を含めたマルチキャストの転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Multicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ５１２，Ｓ５２０）。【００８５】
ゲートウェイスイッチ２１は、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１から転送されてきたＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ５１１，Ｓ５１９）の受信を確認すると、エントリ更新要求フレーム（Ｓ５１２，Ｓ５２０）の受信の後に、先に受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをゲートウェイルータ１１に転送する（Ｓ５１３，Ｓ５２１）。ゲートウェイルータ１１は、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを受信したことによって、マルチキャスト配信を要求している移動端末１０１，１０２の存在を認識し、マルチキャスト配信端末３から送られてくるストリーミングデータなどのコンテンツデータの配信を開始する。【００８６】
このように、実施の形態５によれば、ゲートウェイスイッチが、ＩＰマルチキャストルータからのＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージをフィルタリングし、ネットワークのエッジに位置する装置が、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理して、ＩＰマルチキャストルータの代わりにＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージを各移動端末宛に送信し、同一マルチキャストグループに属する複数の移動端末から同一配信元（ソース）に対してＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージが送られてくる場合に、配信を要求されたグループ／ソースに対する転送のためのエントリが存在しない場合にだけ、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをＩＰマルチキャストルータに送信するようにしたので、移動端末に対するＩＰマルチキャスト配信経路のメンテナンスに関わるマルチキャスト手順の制御トラヒックを削減することができる。したがって、スケーラビリティに優れた異種無線統合型移動体ネットワークの構築ができるようになる。【００８７】
実施の形態６．
この実施の形態６では、マルチキャスト配信の要求および離脱に対するゲートウェイスイッチ２１の機能として、実施の形態２（図３）および実施の形態４（図５）において、ゲートウェイスイッチ２１は、前記ネットワークのエッジに位置する装置から送られてくるマルチキャスト手順「ＩＧＭＰ／ＭＬＤ」のレポートメッセージをスヌープして移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理するテーブルに配信要求のあったマルチキャストグループ／ソースを登録し、前記受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをその後に送られてくるエントリ更新要求フレームの受信後にＩＰマルチキャストルータ（ゲートウェイルータ１１）に送信する機能と、前記ＩＰマルチキャストルータが周期的に送信するＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージを各移動端末宛てに転送せず、前記管理テーブルを参照して配信要求が行われたマルチキャストグループ／ソースに対するものであるとき、移動端末の代わってＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを前記ＩＰマルチキャストルータに送信する機能と、前記ネットワークのエッジに位置する装置から送られてくるＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージを受けて、離脱の表示があったマルチキャストグループ／ソースを前記管理テーブルから削除し、前記受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージをその後に送られてくる前記エントリ削除要求フレームの受信後に前記ＩＰマルチキャストルータに送信する機能と、前記管理テーブルを参照してマルチキャスト配信を要求する移動端末が全く存在しない場合には、移動端末の代わって前記マルチキャスト手順によるレポートメッセージを前記ＩＰマルチキャストルータに送信しない機能とを備えている。以下、図７を参照して、実施の形態６によるマルチキャスト通信の制御動作を説明する。【００８８】
図７は、この発明の実施の形態６として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。図７において、移動端末１０１は、各種のＩＰパケットを送信する過程で、マルチキャスト配信を要求するために、マルチキャスト配信をサポートするゲートウェイルータ１１に対してＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを送信する（Ｓ６０１）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージは、ＩＰｖ４の場合はIGMP Membership Reportであり、ＩＰｖ６場合はMLD Listener Reportである。【００８９】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、移動端末１０１から送られてきたＩＰパケットをスヌープ（Ｓ６０２）し、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージであるか否かを判断する（Ｓ６０３）。その結果、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージでない（Ｓ６０３：Ｎｏ）場合は他の処理に移るが、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージである（Ｓ６０３：Ｙｅｓ）場合は、そのＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをゲートウェイルータ１１の方向に直ぐに中継転送するのではなく、更に移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理するテーブルを参照して配信を要求されたグループ／ソースに対する転送のためのエントリが存在するか否かを確認する（Ｓ６０４）。【００９０】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、配信を要求されたグループ／ソースに対する転送のためのエントリが存在する（Ｓ６０４：Ｙｅｓ）場合は他の処理に移るが、存在しない（Ｓ６０４：Ｎｏ）場合に、移動端末１０１を含めたマルチキャストグループへの転送経路を形成するエントリを学習し、移動端末１０１からゲートウェイルータ１１の方向に送られてきたＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ６０１）をゲートウェイスイッチ２１宛てに転送する（Ｓ６０５）。また、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、ブランチスイッチ６３，６１およびゲートウェイスイッチ２１に移動端末１０１を含めたマルチキャストの転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Multicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ６０６）。【００９１】
ゲートウェイスイッチ２１は、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１から転送されてきたＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ６０５）を受信して配信要求のあったマルチキャストグループ／ソースを移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理するテーブルに登録し（Ｓ６０７）、エントリ更新要求フレーム（Ｓ６０６）の受信の後に、先に受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ６０５）をゲートウェイルータ１１に転送する（Ｓ６０８）。【００９２】
次に、マルチキャスト配信をサポートするゲートウェイルータ１１は、要求されたマルチキャストグループ／ソースへの配信の必要性を確認するために、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージを移動端末の方向に周期的に送信している（Ｓ６０９）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージは、ＩＰｖ４ではIGMP Membership Queryであり、ＩＰｖ６ではMLD Listener Queryである。【００９３】
ゲートウェイルータ１１が移動端末の方向に送信するメッセージを最初に受信するゲートウェイスイッチ２１は、受信したメッセージがＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージであるか否かを確認し（Ｓ６１０）、クエリーメッセージ以外の場合（Ｓ６１０：Ｎｏ）は他の処理に移行するが、クエリーメッセージである場合（Ｓ６１０：Ｙｅｓ）は、更に管理テーブルを参照して配信要求が行なわれたマルチキャストグループ／ソースを確認する（Ｓ６１１）。【００９４】
ゲートウェイスイッチ２１は、管理テーブルに登録しておいた情報に基づき配信要求が行われたマルチキャストグループ／ソースであると判断した場合（Ｓ６１１：Ｙｅｓ）には、移動端末の代理として、ゲートウェイルータ１１に対しＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを送信する（Ｓ６１２）。なお、ここで送信するＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージは、Ｓ６１０において受信したクエリーメッセージが、IGMP Membership QueryであるときはIGMP Membership Reportであり、MLD Listener QueryであるときはMLD Listener Reportである。【００９５】
一方、ゲートウェイスイッチ２１は、管理テーブルに登録しておいた情報に基づき配信要求が行われたマルチキャストグループ／ソースではないと判断した場合（Ｓ６１１：Ｎｏ）には、マルチキャスト配信を要求する移動端末が全く存在しない場合であるので、移動端末の代理として、ゲートウェイルータ１１に対しＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを送信しない。【００９６】
ゲートウェイルータ１１は、送信したクエリーメッセージ（Ｓ６０９）に対するレポートメッセージ（Ｓ６１２）を受信すると、該当するマルチキャストグループ／ソースに対する配信要求が継続していると判断して、引き続いてマルチキャスト配信端末３から送られてくるストリーミングデータなどのコンテンツデータの配信を行う。【００９７】
次に、移動端末１０１は、各種のＩＰパケットを送信する過程で、マルチキャスト配信から離脱するために、マルチキャスト配信をサポートするゲートウェイルータ１１に対してＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージを送信する（Ｓ６１３）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージは、ＩＰｖ４の場合はIGMP Membership Leaveであり、ＩＰｖ６場合はMLD Listener Doneである。【００９８】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、移動端末１０１からのＩＰパケットをスヌープし（Ｓ６１４）、当該ＩＰパケットがＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージであるか否かを確認する（Ｓ６１５）。その結果、当該ＩＰパケットがＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージでない（Ｓ６１５：Ｎｏ）場合は他の処理に移行するが、当該ＩＰパケットがＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージである（Ｓ６１５：Ｙｅｓ）場合は、移動端末１０１からのＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージをゲートウェイルータ１１の方向に直ぐに中継転送するのではなく、更に移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理するテーブルを参照して離脱を要求されたグループ／ソースに対して、他に配信要求を行っている移動端末が残存しているか否かを確認する（Ｓ６１６）。【００９９】
その結果、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、移動端末が残存している（Ｓ６１６：Ｙｅｓ）場合は他の処理に移行するが、移動端末が残存していない（Ｓ６１６：Ｎｏ）場合は、離脱を要求されたマルチキャストグループに転送するためのエントリを削除し、移動端末１０１からゲートウェイルータ１１の方向に送られてきたＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージ（Ｓ６１３）をゲートウェイスイッチ２１宛てに転送する（Ｓ６１７）。また、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、ブランチスイッチ６３，６１およびゲートウェイスイッチ２１に移動端末１０１を含めたマルチキャストの転送経路を形成するエントリを削除させるためエントリ削除要求フレーム（Cancel Entry Request for Multicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ６１８）。【０１００】
ゲートウェイスイッチ２１は、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１から転送されてきたＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージ（Ｓ６１３）を受信して、離脱の表示があったマルチキャストグループ／ソースを管理グループから削除し（Ｓ６１９）、エントリ削除要求フレーム（Ｓ６１８）の受信の後に、先に受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージ（Ｓ６１３）をゲートウェイルータ１１に転送する（Ｓ６２０）。【０１０１】
このように、実施の形態６によれば、ゲートウェイスイッチが、ネットワークのエッジに位置する装置から送信されるＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージおよび離脱メッセージをスヌープすることによって移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理し、ＩＰマルチキャストルータからのＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージを各移動端末宛に転送することなく、ＩＰマルチキャストルータに対し、各移動端末の代理として、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを送信し、またマルチキャスト配信を要求する移動端末が全く存在しない場合は、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを送信しないようにしたので、移動端末に対するＩＰマルチキャスト配信経路のメンテナンスに関わるマルチキャスト手順の制御トラヒックを削減することができる。したがって、スケーラビリティに優れた異種無線統合型移動体ネットワークの構築ができるようになる。【０１０２】
実施の形態７．
この実施の形態７では、移動端末から送られてくるハンドオーバを起動するためのレイヤ２トリガ情報に基づいてネットワーク側がハンドオーバを起動する場合の機能として、レイヤ２スイッチであるエッジスイッチ７１〜７４若しくは無線アクセスポイントである無線基地局８１〜８４，９１〜９４などネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備えている。【０１０３】
そして、ネットワーク側からハンドオーバの起動通知を受けた移動元のエッジに位置する装置は、移動先のエッジに位置する装置に対して、ハンドオーバする移動端末の識別子とともに、その移動端末のマルチキャスト配信に関する情報を含んだコンテキストの転送を行う機能と、移動先のエッジに位置する装置からコンテキストの転送に対する応答を受けた後に、ハンドオーバした移動端末が要求していたマルチキャストグループおよび配信元を要求している他の移動端末の残存有無を調べ、他の移動端末が残存していないときにゲートウェイスイッチに対して、マルチキャスト手順「ＩＧＭＰ／ＭＬＤ」の離脱メッセージの転送とマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除フレームの送信とを行う機能とを備えている。【０１０４】
また、移動先のエッジに位置する装置は、移動元のエッジに位置する装置から受け取ったマルチキャスト配信に関する情報と自装置で管理しているマルチキャスト配信に関する情報とに基づきハンドオーバしてきた移動端末が要求しているマルチキャスト配信の実施有無を調べ、その要求しているマルチキャスト配信が行なわれていない場合に、ハンドオーバしてきた移動端末の代理としてＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをＩＰマルチキャストルータ宛に送信するとともに、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新フレームをゲートウェイスイッチの方向に送信する機能を備えている。以下、図８を参照して、実施の形態７によるマルチキャスト通信の制御動作を説明する。【０１０５】
図８は、この発明の実施の形態７として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。図８では、ネットワーク側であるシグナリングサーバ３１から起動指示に基づき、移動端末１０１がエッジスイッチ７１に収容される無線基地局８１，９１からエッジスイッチ７２に収容される無線基地局８２，９２にハンドオーバする場合の制御動作が示されている。【０１０６】
図８において、移動端末１０１は、接続している無線品質が一定のスレッショルドを超えて悪くなった場合に、シグナリングサーバ３１に対してハンドオーバ制御の契機を与えるレイヤ２トリガ情報として当該無線品質の測定結果を送信する（Ｓ７０１）。シグナリングサーバ３１では、移動端末１０１から送信されたレイヤ２トリガ情報をもとに、ハンドオーバの必要性を判断し（Ｓ７０２）、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１にハンドオーバ通知（Handover Notification）を送信し（Ｓ７０３）、移動端末１０１に対してハンドオーバ要求（Handover Request）を送信する（Ｓ７０４）。【０１０７】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、ハンドオーバ通知（Ｓ７０３）の受信を契機に、指定されたハンドオーバ先の無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２に対して、ハンドオーバする移動端末１０１の識別子とともに、その移動端末１０１のマルチキャスト配信に関する情報を含んだコンテキストをブランチスイッチ６３経由で転送（Context Transfer）する（Ｓ７０５）。【０１０８】
移動端末１０１は、ハンドオーバ要求（Ｓ７０４）の受信を契機に、指定されたハンドオーバ先の無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２との間でアソシエーション（Association）を設定する（Ｓ７０６）。無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、このアソシエーションの設定をトリガとして、移動端末１０１への新たなユニキャスト用転送経路を形成するために、エントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Unicast）をゲートウェイスイッチ２１に対して送信する（Ｓ７０７）。【０１０９】
エントリ更新要求フレーム（Ｓ７０７）を受信したブランチスイッチ６３は、図１に示したツリー構成のレイヤ２ネットワークにおいて、自装置が経路変更の基点となることから、旧経路方向の無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１に対して、ハンドオーバ前の経路を形成していたエントリを削除するためのエントリ削除要求フレーム（Cancel Entry Request for Unicast）を送信する（Ｓ７０８）。無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、エントリ削除要求フレーム（Ｓ７０８）を受信すると、移動端末１０１に対する転送経路を形成していたエントリを削除する。【０１１０】
また、無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１から送られたコンテキスト情報（Ｓ７０５）から、移動端末１０１のマルチキャストグループ／ソースに対する配信要求の有無を確認すると同時に、配信要求がある場合は要求しているマルチキャストグループ／ソースの配信が行なわれているか否かを確認する（Ｓ７０９）。その結果、配信要求が有り、かつ配信が行われていない（Ｓ７０９：Ｎｏ）場合に、移動端末１０１が要求しているマルチキャストグループ／ソースに対する配信を行わせるためにゲートウェイスイッチ２１に対してＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを送信する（Ｓ７１０）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージは、ＩＰｖ４の場合はIGMP Membership Reportであり、ＩＰｖ６の場合はMLD Listener Reportである。【０１１１】
また、無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ７１０）の送信後に、マルチキャストの転送経路を形成するエントリを学習させるためエントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Multicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ７１１）。ゲートウェイスイッチ２１は、エントリ更新要求フレーム（Ｓ７１１）の受信後に、先に受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ７１０）をゲートウェイルータ１１に対して転送する（Ｓ７１２）。【０１１２】
その後、無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１に対してコンテキスト情報の転送に対する応答（Context Transfer Acknowledge）をブランチスイッチ６３経由で送信する（Ｓ７１３）。この動作は、配信要求が有り、かつ配信が行われている（Ｓ７０９：Ｙｅｓ）場合にも行われる。無線基地局８１，９１エッジスイッチ７１では、コンテキスト情報の転送に対する応答の受信（Ｓ７１３）を契機に、シグナリングサーバ３１に対して、ハンドオーバ動作の完了通知（Handover Complete）を送信する（Ｓ７１４）。また、移動端末１０１からは、シグナリングサーバ３１に対してハンドオーバ要求（Ｓ７０４）に対する応答（Handover Response）が送信される（Ｓ７１５）。【０１１３】
また、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、移動端末１０１が配信要求していたマルチキャストグループ／ソースを要求している他の移動端末の情報が存在するか否かを確認する（Ｓ７１６）。その結果、存在している場合（Ｓ７１６：Ｙｅｓ）は他の処理に移行するが、存在していない場合（Ｓ７１６：Ｎｏ）には、ゲートウェイスイッチ２１に対して、マルチキャスト配信の転送経路を形成していたエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームを送信する（Ｓ７１７）。【０１１４】
このとき、ブランチスイッチ６３では、マルチキャスト配信のための経路を形成するエントリを学習するエントリ更新要求フレーム（Ｓ７１１）が送信されてきたポートと異なるポートからエントリ削除要求フレーム（Ｓ７１７）を受信した場合は、自装置を基点として配信経路が変更されたものと判断し、上位のブランチスイッチ６１、ゲートウェイスイッチ２１に対しては受信したエントリ削除要求フレーム（Ｓ７１７）を転送しない。図８では、この場合が示されている。【０１１５】
つまり、ブランチスイッチ６３では、エントリ更新要求フレーム（Ｓ７１１）を受信したポートと同一ポートからエントリ削除要求フレーム（Ｓ７１７）を受信した場合に、その受信したエントリ削除要求フレームを上位のブランチスイッチ６１、ゲートウェイスイッチ２１に対して転送する。これによって、移動元においてマルチキャスト配信の経路を形成するエントリが全て消去される。【０１１６】
このように、実施の形態７によれば、ネットワークのエッジに位置する装置は移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理し、移動端末から送られてくるハンドオーバを起動するためのレイヤ２トリガ情報に基づいてネットワーク側からハンドオーバを起動する場合に、ネットワーク側からハンドオーバの起動通知を受けた移動元のエッジに位置する装置は、移動先のエッジに位置する装置に対して、ハンドオーバする移動端末の識別子とともに、その移動端末のマルチキャスト配信に関する情報を含んだコンテキストを転送する。これに対して、移動先のエッジに位置する装置は、受け取ったマルチキャスト配信に関する情報と自装置で管理しているマルチキャスト配信に関する情報とに基づき、ハンドオーバする移動端末が要求しているマルチキャスト配信が行なわれているか否かを調べ、その要求しているマルチキャスト配信が行なわれていない場合に、ハンドオーバする移動端末の代理としてＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをＩＰマルチキャストルータ宛に送信する。また、移動先のエッジに位置する装置は、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新フレームを送信する。そして、移動元のエッジに位置する装置は、コンテキストの転送に対する応答を受けた後に、ハンドオーバした移動端末が要求していたマルチキャストグループおよび配信元を要求している他の移動端末が残存していない場合に、ＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージの転送とマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除フレームの送信とを行うようにしたので、各ブランチスイッチおよびゲートウェイスイッチでは、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのメッセージのスヌーピング機能に実装していなくても、ハンドオーバする移動端末に対して継続したＩＰマルチキャスト配信を提供することができる。加えて、移動先のエッジに位置する装置が不要な転送を止めるので、制御トラヒックの効率化を図ることができる。したがって、スケーラビリティに優れた異種無線統合型移動体ネットワークの構築ができるようになる。【０１１７】
実施の形態８．
この実施の形態８では、ハンドオーバを起動するためのレイヤ２トリガ情報を検出した移動端末が自端末のハンドオーバを起動する場合の機能として、レイヤ２スイッチであるエッジスイッチ７１〜７４若しくは無線アクセスポイントである無線基地局８１〜８４，９１〜９４などネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備えている。【０１１８】
そして、ハンドオーバを起動する移動端末側からハンドオーバの起動通知を受けた移動元のエッジに位置する装置は、移動先のエッジに位置する装置に対して、ハンドオーバする移動端末の識別子とともに、その移動端末のマルチキャスト配信に関する情報を含んだコンテキストの転送を行う機能と、移動先のエッジに位置する装置からコンテキストの転送に対する応答を受けた後に、ハンドオーバした移動端末が要求していたマルチキャストグループおよび配信元を要求している他の移動端末の残存有無を調べ、他の移動端末が残存していないときにマルチキャスト手順「ＩＧＭＰ／ＭＬＤ」の離脱メッセージの転送とマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除フレームの送信とを行う機能とを備えている。【０１１９】
また、移動先のエッジに位置する装置は、移動元のエッジに位置する装置から受け取ったマルチキャスト配信に関する情報と自装置で管理しているマルチキャスト配信に関する情報とに基づきハンドオーバする移動端末が要求しているマルチキャスト配信の実施有無を調べ、その要求しているマルチキャスト配信が行なわれていない場合に、ハンドオーバする移動端末の代理としてＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをＩＰマルチキャストルータ宛に送信するとともに、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新フレームをゲートウェイスイッチの方向に送信する機能を備えている。以下、図９を参照して、実施の形態８によるマルチキャスト通信の制御動作を説明する。【０１２０】
図９は、この発明の実施の形態８として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。図９では、移動端末１０１がハンドオーバを起動するためのトリガ情報の発生を検出して自らエッジスイッチ７１に収容される無線基地局８１，９１からエッジスイッチ７２に収容される無線基地局８２，９２にハンドオーバする場合の制御動作が示されている。【０１２１】
図９において、移動端末１０１は、一定のスレッショルドを超えて接続している無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１との無線品質が悪くなった場合に、無線接続を切り替える契機となるレイヤ２トリガ情報を検出し（Ｓ８０１）、別の無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２との間でアソシエーション（Association）を設定する（Ｓ８０２）。無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、このアソシエーションの設定をトリガとして、各スイッチに対して移動端末１０１へのユニキャストの転送経路を形成するエントリを学習させるため、エントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Unicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ８０３）。【０１２２】
エントリ更新要求フレーム（Ｓ８０３）を受信したブランチスイッチ６３は、図１に示したツリー構成のレイヤ２ネットワークにおいて、自装置が経路変更の基点となることから、旧経路方向の無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１に対して、ハンドオーバ前の経路を形成していたエントリを削除するためのエントリ削除要求フレーム（Cancel Entry Request for Unicast）を送信する（Ｓ８０４）。無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、エントリ削除要求フレーム（Ｓ８０４）を受信すると、移動端末１０１に対する転送経路を形成していたエントリを削除する。【０１２３】
その後、無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、移動端末１０１との間のアソシエーション設定で得られた直前に接続していた無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１の情報から、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１に対して移動通知（Move Notify）をブランチスイッチ６３経由で送信する（Ｓ８０５）。無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、移動通知（Ｓ８０５）に呼応する形で、無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２に対してハンドオーバした移動端末１０１の識別子とともに、その移動端末１０１のマルチキャスト配信に関する情報を含んだコンテキストをブランチスイッチ６３経由で転送（Context Transfer）する（Ｓ８０６）。【０１２４】
無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１から送られてきたコンテキスト情報から、マルチキャストグループ／ソースに対する配信要求の有無を確認すると同時に、配信要求がある場合は要求しているマルチキャストグループ／ソースの配信が行われているか否かを確認する（Ｓ８０７）。その結果、配信要求が有り、かつ配信が行われていない（Ｓ８０７：Ｎｏ）場合に、移動端末１０１が要求しているマルチキャストグループ／ソースに対する配信を行わせるために、ゲートウェイスイッチ２１に対してＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを送信する（Ｓ８０８）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージは、ＩＰｖ４の場合はIGMP Membership Reportであり、ＩＰｖ６の場合はMLD Listener Reportである。【０１２５】
また、無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ８０８）の送信後に、移動端末１０１に対するマルチキャストの転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Multicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ８０９）。ゲートウェイスイッチ２１は、エントリ更新要求フレーム（Ｓ８０９）の受信後に、先に受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ８０８）をゲートウェイルータ１１に対して転送する（Ｓ８１０）。【０１２６】
その後、無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１に対してコンテキスト情報の転送に対する応答（Context Transfer Acknowledge）をブランチスイッチ６３経由で送信する（Ｓ８１１）。この動作は、配信要求が有り、かつ配信が行われている（Ｓ８０７：Ｙｅｓ）場合にも行われる。【０１２７】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１では、コンテキスト情報の転送に対する応答（Ｓ８１１）の受信を契機として、移動端末１０１が配信要求していたマルチキャストグループ／ソースを要求している他の移動端末の情報が存在するか否かを確認する（Ｓ８１２）。その結果、存在している場合（Ｓ８１２：Ｙｅｓ）は他の処理に移行するが、存在していない（Ｓ８１２：Ｎｏ）場合は、ゲートウェイスイッチ２１に対して、マルチキャスト配信の転送経路を形成していたエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームを送信する（Ｓ８１３）。【０１２８】
このとき、ブランチスイッチ６３では、マルチキャスト配信のための経路を形成するエントリを学習するエントリ更新要求フレーム（Ｓ８０９）が送信されてきたポートと異なるポートからエントリ削除要求フレーム（Ｓ８１３）を受信した場合は、自装置を基点として配信経路が変更されたものと判断し、上位のブランチスイッチ６１、ゲートウェイスイッチ２１に対しては受信したエントリ削除要求フレーム（Ｓ８１３）を転送しない。図９では、この場合が示されている。【０１２９】
つまり、ブランチスイッチ６３では、エントリ更新要求フレーム（Ｓ８０９）を受信したポートと同一ポートからエントリ削除要求フレームを受信（Ｓ８１３）した場合に、その受信したエントリ削除要求フレームを上位のブランチスイッチ６１、ゲートウェイスイッチ２１に対して転送する。これによって、移動元においてマルチキャスト配信の経路を形成するエントリが全て消去される。【０１３０】
このように、実施の形態８によれば、ネットワークのエッジに位置する装置は移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理し、ハンドオーバを起動するためのレイヤ２トリガ情報を検出した移動端末が自らのハンドオーバを起動する場合に、移動端末からハンドオーバの起動通知を受けた移動元のエッジに位置する装置は、移動先のエッジに位置する装置に対して、ハンドオーバする端末の識別子とともに、該端末のマルチキャスト配信に関する情報を含んだコンテキストを転送する。これに対して、移動先のエッジに位置する装置は、受け取ったマルチキャスト配信に関する情報と自装置で管理しているマルチキャスト配信に関する情報とに基づき、ハンドオーバする移動端末が要求しているマルチキャスト配信が行なわれているか否かを調べ、その要求しているマルチキャスト配信が行なわれていない場合に、ハンドオーバする移動端末の代理としてＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをＩＰマルチキャストルータ宛に送信する。また、移動先のエッジに位置する装置は、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新フレームの送信する。そして、移動元のエッジに位置する装置は、コンテキストの転送に対する応答を受けた後に、ハンドオーバした端末が要求していたマルチキャストグループおよび配信元を要求している他の端末が残存していない場合に、ＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージの転送とマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除フレームの送信とを行うようにしたので、各ブランチスイッチがＩＧＭＰ／ＭＬＤメッセージのスヌーピング機能に実装していなくても、ハンドオーバする移動端末に対して継続したＩＰマルチキャスト配信を提供することができる。加えて、移動先のエッジに位置する装置が不要な転送を止めるので制御トラヒックの効率化を図ることができる。したがって、スケーラビリティに優れた異種無線統合型移動体ネットワークの構築ができるようになる。【０１３１】
実施の形態９．
この実施の形態９では、移動端末から送られてくるハンドオーバを起動するためのレイヤ２トリガ情報に基づいてネットワーク側がハンドオーバを起動する場合の機能として、レイヤ２スイッチであるエッジスイッチ７１〜７４若しくは無線アクセスポイントである無線基地局８１〜８４，９１〜９４などネットワークのエッジに位置する装置は、移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理する機能を備えている。【０１３２】
そして、ネットワーク側からハンドオーバの起動通知を受けた移動元のエッジに位置する装置は、移動先のエッジに位置する装置に対して、ハンドオーバする移動端末の識別子とともに、その移動端末のマルチキャスト配信に関する情報を含んだコンテキストの転送を行う機能と、ＩＰマルチキャストルータの代理としてそのハンドオーバした移動端末に対してマルチキャスト手順「ＩＧＭＰ／ＭＬＤ」のクエリーメッセージを送信し、ハンドオーバした移動端末が要求していたマルチキャストグループおよび配信元を要求している他の移動端末の残存有無を調べ、他の移動端末が残存していないときに、ゲートウェイスイッチ２１に対し、ＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージの転送およびマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除フレームの送信を行う機能とを備えている。【０１３３】
また、移動先のエッジに位置する装置は、ＩＰマルチキャストルータの代理として、移動してきた移動端末に対してマルチキャスト手順によるクエリーメッセージを送信し、その移動端末が送信するマルチキャスト手順によるレポートメッセージをスヌープしてゲートウェイスイッチ２１に対し、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新フレームを送信する機能と、移動元のエッジに位置する装置に対してコンテキストの転送に対する応答に離脱の通知を含ませて送信する機能とを備えている。以下、図１０を参照して、実施の形態９によるマルチキャスト通信の制御動作を説明する。【０１３４】
図１０は、この発明の実施の形態９として、図１に示すレイヤ２モビリティネットワークにおいて実施されるマルチキャスト通信の制御動作を説明するシーケンス図である。図１０では、移動端末１０１がシグナリングサーバ３１の起動指示を受けてエッジスイッチ７１に収容される無線基地局８１，９１からエッジスイッチ７２に収容される無線基地局８２，９２にハンドオーバする場合の制御動作が示されている。【０１３５】
図１０において、移動端末１０１は、接続している無線品質が一定のスレッショルドを超えて悪くなった場合に、シグナリングサーバ３１に対し、ハンドオーバ制御の契機を与えるレイヤ２トリガ情報として当該無線品質の測定結果を送信する（Ｓ９０１）。シグナリングサーバ３１では、移動端末１０１から送信されたレイヤ２トリガ情報をもとに、ハンドオーバの必要性を判断し（Ｓ９０２）、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１にハンドオーバ通知（Handover Notification）を送信し（Ｓ９０３）、移動端末１０１に対してハンドオーバ要求（Handover Request）を送信する（Ｓ９０４）。【０１３６】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、ハンドオーバ通知（Ｓ９０３）の受信を契機に、指定されたハンドオーバ先の無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２に対して、ハンドオーバする移動端末１０１の識別子とともに、その移動端末１０１のマルチキャスト配信に関する情報を含んだコンテキストをブランチスイッチ６３経由で転送（Context Transfer）する（Ｓ９０５）。【０１３７】
移動端末１０１は、ハンドオーバ要求（Ｓ９０４）の受信を契機に、指定されたハンドオーバ先の無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２との間でアソシエーション（Association）を設定する（Ｓ９０６）。無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、このアソシエーションの設定をトリガとして、移動端末１０１への新たなユニキャスト用転送経路を形成するために、エントリ更新要求（Update Entry Request for Unicast）フレームをゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ９０７）。【０１３８】
エントリ更新要求フレーム（Ｓ９０７）を受信したブランチスイッチ６３は、図１に示したツリー構成のレイヤ２ネットワークにおいて、自装置が経路変更の基点となることから、旧経路方向の無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１に対して、ハンドオーバ前の経路を形成していたエントリを削除するためのエントリ削除要求フレーム（Cancel Entry Request for Unicast）を送信する（Ｓ９０８）。無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、エントリ削除要求フレーム（Ｓ９０８）を受信すると、移動端末１０１に対する転送経路を形成していたエントリを削除する。【０１３９】
また、無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１から送られてきたコンテキスト情報（Ｓ９０５）から移動端末１０１のマルチキャストグループ／ソースに対する配信要求の有無を確認する（Ｓ９０９）。その結果、配信要求がある（Ｓ９０９：Ｙｅｓ）場合、無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、ゲートウェイルータ１１の代理としてＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージを移動端末１０１の方向に送信する（Ｓ９１０）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージは、ＩＰｖ４の場合はIGMP Membership Queryであり、ＩＰｖ６の場合はMLD Listener Queryである。【０１４０】
ＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージ（Ｓ９１０）を受信した移動端末１０１は、ゲートウェイルータ１１に対してマルチキャストの配信を要求するために、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージを無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２経由で送信する（Ｓ９１１）。なお、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージは、ＩＰｖ４の場合はIGMP Membership Reportであり、ＩＰｖ６の場合はMLD Listener Reportである。【０１４１】
無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、ゲートウェイルータ１１の方向に中継転送するＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ９１１）をスヌープして、マルチキャストの転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Multicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ９１２）。ゲートウェイスイッチ２１は、先に受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ９１１）を、エントリ更新要求フレーム（Ｓ９１２）の受信後に、ゲートウェイルータ１１に対して転送する（Ｓ９１３）。【０１４２】
その後、無線基地局８２，９２／エッジスイッチ７２は、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１に対してコンテキスト情報の転送（Ｓ９０５）に対する応答（Context Transfer Acknowledge）をブランチスイッチ６３経由で送信する（Ｓ９１４）。この動作は、配信要求がない（Ｓ９０９：Ｎｏ）場合も行われる。【０１４３】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、コンテキスト情報の転送に対する応答（Ｓ９１４）の受信を契機に、シグナリングサーバ３１に対して、ハンドオーバ動作の完了通知（Handover Complete）を送信する（Ｓ９１５）。また、シグナリングサーバ３１には、移動端末１０１からハンドオーバ要求（Ｓ９０４）に対する応答（Handover Response）が送られてくる（Ｓ９１６）。【０１４４】
無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、ハンドオーバした移動端末１０１がマルチキャストグループ／ソースに対する配信要求をしていたか否かを確認する（Ｓ９１７）。その結果、ハンドオーバした移動端末１０１が配信要求をしていない（Ｓ９１７：Ｎｏ）場合は他の処理に移行するが、配信要求をしていた（Ｓ９１７：Ｙｅｓ）場合に、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、配信要求をしている他の移動端末の存在有無を調べるためにゲートウェイルータ１１の代理としてＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージを移動端末側に送信し（Ｓ９１８）、他の移動端末からのＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージの送信有無を確認する（Ｓ９１９）。【０１４５】
そして、他の移動端末からＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ９２０）が送られてきた（Ｓ９１９：Ｙｅｓ）場合、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、その受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ９２０）をゲートウェイスイッチ２１宛てに送信し（Ｓ９２１）、その後、マルチキャストの転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新要求フレーム（Update Entry Request for Multicast）をゲートウェイスイッチ２１の方向に送信する（Ｓ９２２）。【０１４６】
ゲートウェイスイッチ２１は、先に受信したＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージ（Ｓ９２０）を、エントリ更新要求フレーム（Ｓ９２２）の受信後に、ゲートウェイルータ１１に対して転送する（Ｓ９２３）。【０１４７】
一方、ＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージ（Ｓ９１８）の送信に対して他の移動端末からＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージが送られてこない（Ｓ９１９：Ｎｏ）場合は、移動端末１０１が配信要求していたマルチキャストグループ／ソースを要求している他の移動端末の情報が存在していないため、無線基地局８１，９１／エッジスイッチ７１は、ゲートウェイスイッチ２１に対して、マルチキャスト配信の転送経路を形成していたエントリを削除するためのエントリ削除要求フレームを送信する（Ｓ９２４）。【０１４８】
このとき、ブランチスイッチ６３では、マルチキャスト配信のための経路を形成するエントリを学習するエントリ更新要求フレーム（Ｓ９２２）が送信されてきたポートと異なるポートからエントリ削除要求フレーム（Ｓ９２４）を受信した場合は、自装置を基点として配信経路が変更されたものと判断して、上位のブランチスイッチ６１、ゲートウェイスイッチ２１に対して、エントリ削除要求フレーム（Ｓ９２４）を転送しない。図１０では、この場合を示している。【０１４９】
つまり、ブランチスイッチ６３では、エントリ更新要求フレーム（Ｓ９２２）を受信したポートと同一ポートから受信した場合にだけ、エントリ削除要求フレーム（Ｓ９２４）を上位のブランチスイッチ６１、ゲートウェイスイッチ２１に対して転送する。これによって、移動元においてマルチキャスト配信の経路を形成するエントリが全て消去される。【０１５０】
このように、実施の形態９によれば、ネットワークのエッジに位置する装置は移動端末毎のマルチキャスト配信状況を管理し、移動端末から送られてくるハンドオーバを起動するためのレイヤ２トリガ情報に基づいてネットワーク側からハンドオーバを起動する場合に、ネットワーク側からハンドオーバの起動通知を受けた移動元のエッジに位置する装置は、移動先のエッジに位置する装置に対して、ハンドオーバする移動端末の識別子とともに、その移動端末のマルチキャスト配信に関する情報を含んだコンテキストを転送する。これに対し移動先のエッジに位置する装置は、ＩＰマルチキャストルータの代理として移動してきた移動端末に対してＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージを送信し、その移動端末が送信するＩＧＭＰ／ＭＬＤのレポートメッセージをスヌープして、マルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを学習させるためのエントリ更新フレームを送信する。更に、移動先のエッジに位置する装置は、移動元のエッジに位置する装置に対してコンテキストの転送に対する応答に離脱の通知を含ませて送信する。併せて、移動元のエッジに位置する装置は、ＩＰマルチキャストルータの代理として配下の移動端末端末に対してＩＧＭＰ／ＭＬＤのクエリーメッセージを送信し、ハンドオーバした移動端末が要求していたマルチキャストグループおよび配信元を要求している他の移動端末が残存していないとき、ゲートウェイスイッチに対してＩＧＭＰ／ＭＬＤの離脱メッセージの転送とマルチキャスト用の転送経路を形成するエントリを削除するためのエントリ削除フレームの送信とを行うようにしたので、各ブランチスイッチおよびゲートウェイスイッチでは、ＩＧＭＰ／ＭＬＤメッセージのスヌーピング機能に実装していなくても、ハンドオーバする移動端末に対して継続したＩＰマルチキャスト配信を提供することができる。加えて、移動元のエッジに位置する装置が不要な転送を止めるので、制御トラヒックの効率化を図ることができる。したがって、スケーラビリティに優れた異種無線統合型移動体ネットワークの構築ができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
以上のように、この発明にかかるレイヤ２モビリティネットワークは、サブネットを構成するスイッチの全てがマルチキャスト手順「ＩＧＭＰ／ＭＬＤ」の各種メッセージをスヌープする機能を実装しなくても不要な転送（フォワーディング）を止めてマルチキャスト配信時のトラヒックを抑制するのに有用であり、特に、マルチキャスト手順「ＩＧＭＰ／ＭＬＤ」に関わる制御トラヒックも抑制してスケーラビリティに優れた異種無線統合型移動体ネットワークの構築に適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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