(57)【要約】  無線通信を利用した受信側通信装置がハンドオーバを行う際の遅延時間やマルチキャストパケットのロスを低減させて、モビリティを考慮したマルチキャスト技術を実現する技術が開示され、その技術によれば無線通信を行っている受信側通信装置（リスナ）１６が、送信元通信装置（ソース）１１から送信されたマルチキャストパケットをＲＰ（ランデブポイント）１３及びＰＩＭ−ＳＭルータ１４を経由して受信している状態において、受信側通信装置がハンドオーバを行おうとする場合、ハンドオーバ後に接続するアクセスポイントの識別情報を含むハンドオーバ宣言メッセージを現在接続中のＰＩＭ−ＳＭルータ１４に送信し、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４は、この識別情報に基づいてハンドオーバ先のＰＩＭ−ＳＭルータ１５のアドレスを取得してＰＩＭ−ＳＭの参加メッセージに挿入し、ＲＰに送信する。ＲＰは、ＰＩＭ−ＳＭルータ１５までのマルチキャスト経路を構築する。
2007123227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＩＭ−ＳＭを利用したマルチキャストパケットの転送を行うマルチキャストパケット転送装置であって、
前記マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信手段と、
前記マルチキャストパケットの転送先の管理を行い、前記マルチキャストパケットのあて先アドレスに設定されているマルチキャストアドレスに基づいて、前記マルチキャストパケットの転送先を決定するマルチキャストパケット転送先管理手段と、
前記マルチキャストパケット転送先管理手段で決定された転送先に向けて、前記マルチキャストパケットを送信するマルチキャストパケット送信手段と、
前記マルチキャストパケットのリスナである無線通信端末から、ハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報を含むハンドオーバ宣言メッセージを受信するハンドオーバ宣言メッセージ受信手段と、
前記ハンドオーバ宣言メッセージ受信手段で前記ハンドオーバ宣言メッセージを受信した場合に、前記マルチキャストに係るマルチキャスト経路を管理するランデブポイントに対して、前記無線通信端末が前記ハンドオーバを行おうとしている可能性のあるハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報を前記ＰＩＭ−ＳＭの参加メッセージに挿入して送信する参加メッセージ送信手段とを、
有するマルチキャストパケット転送装置。
【請求項２】
前記無線通信端末から受信する前記ハンドオーバ宣言メッセージに前記ハンドオーバ先の識別情報が挿入されている場合に、前記ハンドオーバ先の識別情報に基づいて前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置の識別情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている請求項１に記載のマルチキャストパケット転送装置。
【請求項３】
前記無線通信端末から受信する前記ハンドオーバ宣言メッセージに前記ハンドオーバ先の識別情報が挿入されている場合に、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記ハンドオーバ宣言メッセージから抽出された前記ハンドオーバ先の識別情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている請求項１に記載のマルチキャストパケット転送装置。
【請求項４】
前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記ハンドオーバ先が不明である旨を示す情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている請求項１に記載のマルチキャストパケット転送装置。
【請求項５】
前記無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記すべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている請求項１に記載のマルチキャストパケット転送装置。
【請求項６】
ＰＩＭ−ＳＭを利用したマルチキャストの経路管理を行うランデブポイントとして動作するマルチキャストパケット管理装置であって、
マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信手段と、
前記マルチキャストパケットの転送先の管理を行い、前記マルチキャストパケットのあて先アドレスに設定されているマルチキャストアドレスに基づいて、前記マルチキャストパケットの転送先を決定するマルチキャストパケット転送先管理手段と、
前記マルチキャストパケット転送先管理手段で決定された転送先に向けて、前記マルチキャストパケットを送信するマルチキャストパケット送信手段と、
前記マルチキャストに係るマルチキャスト経路上に存在するマルチキャストパケット転送装置から、このマルチキャストに関して別の経路の構築を要求する情報が挿入された前記ＰＩＭ−ＳＭの参加メッセージを受信する参加メッセージ受信手段と、
前記参加メッセージ受信手段で前記参加メッセージを受信した場合に、前記別の経路の構築を行うマルチキャスト経路構築手段とを、
有するマルチキャストパケット管理装置。
【請求項７】
前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記参加メッセージの送信元とは異なるマルチキャストパケット転送装置の識別情報が挿入されている場合に、前記参加メッセージの送信元とは異なるマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている請求項６に記載のマルチキャストパケット管理装置。
【請求項８】
前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記マルチキャストパケットのリスナである無線通信端末がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先の識別情報が挿入されている場合に、前記ハンドオーバ先の識別情報に基づいて前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている請求項６に記載のマルチキャストパケット管理装置。
【請求項９】
前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記マルチキャストパケットのリスナである無線通信端末がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先が不明である旨を示す情報が挿入されている場合に、前記参加メッセージの送信元を経由して前記マルチキャストパケットを受信している無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記すべてのマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている請求項６に記載のマルチキャストパケット管理装置。
【請求項１０】
前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記参加メッセージの送信元を経由して前記マルチキャストパケットを受信している無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報が挿入されている場合に、前記すべてのマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている請求項６に記載のマルチキャストパケット管理装置。
【請求項１１】
ＰＩＭ−ＳＭを利用したマルチキャストパケットのリスナとして動作を行うマルチキャストパケット受信装置であって、
無線通信を利用して前記マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信手段と、
ハンドオーバを行う旨を決定した場合、前記ハンドオーバ後に前記マルチキャストパケットを迅速に受信することが可能となるように、前記ハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報を含むハンドオーバ宣言メッセージを前記マルチキャストパケットの転送を行っているマルチキャストパケット転送装置に対して前記ハンドオーバ前に送信するハンドオーバ宣言メッセージ送信手段とを、
有するマルチキャストパケット受信装置。
【請求項１２】
前記ハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報として、前記ハンドオーバ先の識別情報を挿入するように構成されている請求項１１に記載のマルチキャストパケット受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャストを実現するためのマルチキャストパケット転送装置及びマルチキャストパケット管理装置並びにマルチキャストパケット受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、同一コンテンツを含むパケットを多数のエンドノードに配信するための効率的な方法として、パケットのマルチキャストに関する技術が存在する。マルチキャストでは、基本的に、送信者（ソース）から送信されたパケットは、途中の経路上のルータ（マルチキャストルータ）によって複数のパケットに複製されることによって、送信者による１回のパケット送信によって、複数のエンドノード（リスナ）が同一コンテンツを含むパケットを受信することが可能となる。【０００３】
例えば、下記の非特許文献１、２には、ＭＬＤ（Multicast Listener Discovery：マルチキャストリスナ探索）の技術が記載されている。ＭＬＤによれば、マルチキャストルータは、定期的にマルチキャストリスナクエリメッセージ（Multicast Listener Query message）（subtype: general query）をリンク上にブロードキャストし、アクセスネットワークに接続されているエンドノード（ユーザ）は、マルチキャストパケットを受信しようとする場合には、マルチキャストリスナクエリメッセージに対して、マルチキャストグループへの参加を表明するマルチキャストリスナレポートメッセージ（Multicast Listener Report message）をマルチキャストルータに返信する。マルチキャストルータは、マルチキャストグループへの参加を表明したエンドノードを、そのマルチキャストグループのリストに追加する。【０００４】
また、マルチキャストルータは、例えば、マルチキャストグループからの離脱を表明するマルチキャストリスナダンメッセージ（Multicast Listener Done message）を受信した場合など（又は定期的）に、この離脱を表明したノードをマルチキャストグループのリストから削除するとともに、マルチキャストリスナクエリメッセージ（subtype: multicast-address-specific query）の送信によって、このマルチキャストグループ（特定のマルチキャストアドレス）の受信者が存在するか否かをチェックすることも可能である。【０００５】
一方、より具体的なマルチキャストプロトコルとして、下記の非特許文献３に記載されているＰＩＭ−ＳＭ（Protocol Independent Multicast-Sparse Mode）と呼ばれるプロトコルが知られている。このＰＩＭ−ＳＭは、マルチキャストグループの受信者が、離散的に分散しているときの通信を効率的に行うためのマルチキャストプロトコルである。【０００６】
ＰＩＭ−ＳＭでは、エンドノードが特定のマルチキャストグループに参加しようとする場合に、以下の動作が行われる。図５は、従来の技術のＰＩＭ−ＳＭにおいて、エンドノード（受信側通信装置）がマルチキャストグループに参加できるように構成されているネットワーク構成の一例を示す図である。【０００７】
図５には、マルチキャストパケットの送信者として機能する送信元通信装置（ソース）１０１、ネットワーク１０２を通じて、ソース１０１によって送信されたマルチキャストパケットの転送を行うとともに、マルチキャスト経路（マルチキャストツリー）の管理を行うランデブポイント（ＲＰ：Randez-vous Point）として機能するパケット中継装置（ＲＰ）１０３、ソース１０１から送信されたマルチキャストパケットをＲＰ１０３経由で受信するパケット中継装置（ＰＩＭ−ＳＭルータ）１０４、１０５、ＰＩＭ−ＳＭルータ１０４、１０５のそれぞれに接続されており、マルチキャストパケットの受信者として機能する受信側通信装置（リスナ）１０６、１０７が図示されている。【０００８】
例えば、受信側通信装置１０６が、上述のＭＬＤによって、ソース１０１から送信されるマルチキャストパケットを受信するために、特定のマルチキャストグループへの参加を表明したとする。このとき、受信側通信装置１０６からＰＩＭ−ＳＭルータ１０４に対して、特定のマルチキャストグループへの参加を表明するマルチキャストリスナレポートメッセージが送信される。【０００９】
ＰＩＭ−ＳＭルータ１０４は、ＰＩＭ−ＳＭに規定されている動作に従って、あらかじめＲＰ１０３のＩＰアドレスを把握可能であるとともに、ＭＬＤによって、マルチキャストグループに関する情報の学習も行うことが可能である。ＰＩＭ−ＳＭルータ１０４は、受信側通信装置１０６が参加を表明したマルチキャストグループに関する情報を参加メッセージ（Join message）によってＲＰ１０３に送信する。ＲＰ１０３は、参加メッセージの受信により、この特定のマルチキャストグループの存在を学習する。【００１０】
一方、ソース１０１から送信されたマルチキャストパケットは、例えば、不図示の指定されたルータ（Designated Router）からカプセル化及び非カプセル化のいずれかの方法によってＲＰ１０３に届けられる。ＲＰ１０３は、指定されたルータを経由して伝送されたマルチキャストパケットを受信し、このマルチキャストパケットをＰＩＭ−ＳＭルータ１０４に送信する。ＰＩＭ−ＳＭルータ１０４は、このマルチキャストパケットを受信し、マルチキャストグループへの参加を表明している配下の受信側通信装置１０６に送信することによって、受信側通信装置１０６は、マルチキャストパケットを受信することができるようになる。【００１１】
なお、ＲＰ１０３は、例えば、マルチキャストパケットのリスナが異なるサブネットワーク上に存在する場合などにはマルチキャストツリーの再構成を行うとともに、マルチキャストパケットのコピーを行って、異なるインタフェースから複数の同一マルチキャストパケットを送信する。例えば、ＰＩＭ−ＳＭルータ１０５の配下に同一のマルチキャストパケットのリスナである受信側通信装置１０７が存在する場合には、このマルチキャストグループに関して、ＰＩＭ−ＳＭルータ１０４及びＰＩＭ−ＳＭルータ１０５へのマルチキャストツリーを構築し、受信側通信装置１０７におけるマルチキャストパケットの受信が可能となるように、ＰＩＭ−ＳＭルータ１０５に対してもマルチキャストパケットを送信する。【００１２】
また、マルチキャストパケットの伝送では、通常、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）が使用される。このＵＤＰは、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）に比べてパケット伝送速度は大きいが、その信頼性は低く、特にパケットの再送が行われないという特徴がある。
【非特許文献１】S. Deering, W. Fenner and B. Haberman, “Multicast Listener Discovery (MLD) for IPv6”, IETF RFC 2710, １９９９年１０月
【非特許文献２】R. Vida, Ed., “Multicast Listener Discovery Version 2 (MLDv2) for IPv6”, IETF RFC 3810, ２００４年６月
【非特許文献３】D. Estrin et. al, “Protocol Independent Multicast-Sparse Mode (PIM-SM): Protocol Specification”, IETF RFC 2362, １９９８年６月
【００１３】
上述のＰＩＭ−ＳＭは、マルチキャストの管理を行うために非常に優れた技術である。しかしながら、ＰＩＭ−ＳＭは、モビリティに対応していないという課題がある。すなわち、近年、無線通信技術を利用してネットワークにアクセスを行う受信側通信装置（例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）技術などを利用して通信を行うモバイルＰＣ（Personal Computer：パーソナルコンピュータ）やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、携帯電話機が増加しているが、こうした受信側通信装置が接続基地局を変更するハンドオーバを行った場合には、基本的にハンドオーバ後に、新規に接続が行われた場合と同様にマルチキャストの設定が行われる必要があり、ハンドオーバ後にハンドオーバ前のマルチキャスト通信状態に回復するまでに時間を要してしまうという課題がある。特に、例えば、遅延に敏感なアプリケーションなどで利用されるデータ（例えば、ストリーミングされている映像データ）がマルチキャストによって配信されている場合には、ユーザエクスピリエンスに影響を及ぼす可能性もある。【００１４】
なお、ハンドオーバに係る処理に時間を要する場合には、受信側通信装置に到達するはずであったマルチキャストパケットが失われてしまう（パケットロスが発生する）可能性がある。特に、上述のようにマルチキャストパケットの配信は主にＵＤＰを利用して行われるため、いったん失われてしまったマルチキャストパケットは再送されない可能性もある。すなわち、マルチキャストパケットそのものが遅延に敏感なパケットであると言える。
【発明の開示】
【００１５】
上記の課題に鑑み、本発明は、例えばリスナが無線通信を行う場合のようなモビリティを考慮したマルチキャストを実現するマルチキャストパケット転送装置及びマルチキャストパケット管理装置並びにマルチキャストパケット受信装置を提供することを目的とする。
【００１６】
上記の目的を達成するため、本発明のマルチキャストパケット転送装置は、ＰＩＭ−ＳＭを利用したマルチキャストパケットの転送を行うマルチキャストパケット転送装置であって、
前記マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信手段と、
前記マルチキャストパケットの転送先の管理を行い、前記マルチキャストパケットのあて先アドレスに設定されているマルチキャストアドレスに基づいて、前記マルチキャストパケットの転送先を決定するマルチキャストパケット転送先管理手段と、
前記マルチキャストパケット転送先管理手段で決定された転送先に向けて、前記マルチキャストパケットを送信するマルチキャストパケット送信手段と、
前記マルチキャストパケットのリスナである無線通信端末から、ハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報を含むハンドオーバ宣言メッセージを受信するハンドオーバ宣言メッセージ受信手段と、
前記ハンドオーバ宣言メッセージ受信手段で前記ハンドオーバ宣言メッセージを受信した場合に、前記マルチキャストに係るマルチキャスト経路を管理するランデブポイントに対して、前記無線通信端末が前記ハンドオーバを行おうとしている可能性のあるハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報を前記ＰＩＭ−ＳＭの参加メッセージに挿入して送信する参加メッセージ送信手段とを、
有する。
上記の構成により、例えばリスナが無線通信を行う場合のようなモビリティを考慮したマルチキャストを実現することが可能となる。また、上記の構成によれば、特に、ＰＩＭ−ＳＭを用いたマルチキャストをモビリティに対応させ、無線通信を使用している受信側通信装置がハンドオーバを行う場合に、ハンドオーバ先（あるいは、複数のハンドオーバ先の候補）にマルチキャスト経路をあらかじめ構築できるようにすることで、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑え、シームレスなハンドオーバを実現することが可能となる。
【００１７】
さらに、本発明のマルチキャストパケット転送装置は、上記の構成に加えて、前記無線通信端末から受信する前記ハンドオーバ宣言メッセージに前記ハンドオーバ先の識別情報が挿入されている場合に、前記ハンドオーバ先の識別情報に基づいて前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置の識別情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット転送装置（ＰＩＭ−ＳＭルータ）は、無線通信端末からの受信情報に基づいて無線通信端末のハンドオーバ先を取得し、マルチキャストパケット管理装置（ランデブポイント）に通知することが可能となる。
【００１８】
さらに、本発明のマルチキャストパケット転送装置は、上記の構成に加えて、前記無線通信端末から受信する前記ハンドオーバ宣言メッセージに前記ハンドオーバ先の識別情報が挿入されている場合に、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記ハンドオーバ宣言メッセージから抽出された前記ハンドオーバ先の識別情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット転送装置は、無線通信端末から受信した無線通信端末のハンドオーバ先を把握できる情報を、マルチキャストパケット管理装置に転送することが可能となる。
【００１９】
さらに、本発明のマルチキャストパケット転送装置は、上記の構成に加えて、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記ハンドオーバ先が不明である旨を示す情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット転送装置は、無線通信端末のハンドオーバ先が不明であることを通知することで、マルチキャストパケット管理装置において、ハンドオーバ先としての可能性があるすべてのマルチキャストパケット転送装置にマルチキャスト経路を構築させることが可能となる。
【００２０】
さらに、本発明のマルチキャストパケット転送装置は、上記の構成に加えて、前記無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記すべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている。
上記の構成により、無線通信端末が現在接続しているマルチキャストパケット転送装置に地理的に隣接しており、無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのサブネットワークへのマルチキャスト経路をマルチキャストパケット管理装置に構築させることが可能となる。
【００２１】
また、上記の目的を達成するため、本発明のマルチキャストパケット管理装置は、ＰＩＭ−ＳＭを利用したマルチキャストの経路管理を行うランデブポイントとして動作するマルチキャストパケット管理装置であって、
マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信手段と、
前記マルチキャストパケットの転送先の管理を行い、前記マルチキャストパケットのあて先アドレスに設定されているマルチキャストアドレスに基づいて、前記マルチキャストパケットの転送先を決定するマルチキャストパケット転送先管理手段と、
前記マルチキャストパケット転送先管理手段で決定された転送先に向けて、前記マルチキャストパケットを送信するマルチキャストパケット送信手段と、
前記マルチキャストに係るマルチキャスト経路上に存在するマルチキャストパケット転送装置から、このマルチキャストに関して別の経路の構築を要求する情報が挿入された前記ＰＩＭ−ＳＭの参加メッセージを受信する参加メッセージ受信手段と、
前記参加メッセージ受信手段で前記参加メッセージを受信した場合に、前記別の経路の構築を行うマルチキャスト経路構築手段とを、
有する。
上記の構成により、例えばリスナが無線通信を行う場合のようなモビリティを考慮したマルチキャストを実現することが可能となる。また、上記の構成によれば、特に、ＰＩＭ−ＳＭを用いたマルチキャストをモビリティに対応させ、無線通信を使用している受信側通信装置がハンドオーバを行う場合に、ハンドオーバ先（あるいは、複数のハンドオーバ先の候補）にマルチキャスト経路をあらかじめ構築できるようにすることで、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑え、シームレスなハンドオーバを実現することが可能となる。
【００２２】
さらに、本発明のマルチキャストパケット管理装置は、上記の構成に加えて、前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記参加メッセージの送信元とは異なるマルチキャストパケット転送装置の識別情報が挿入されている場合に、前記参加メッセージの送信元とは異なるマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット管理装置は、マルチキャストパケット転送装置から通知された無線通信端末のハンドオーバ先であるマルチキャストパケット転送装置の識別情報を受信し、このマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築することが可能となる。
【００２３】
さらに、本発明のマルチキャストパケット管理装置は、上記の構成に加えて、前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記マルチキャストパケットのリスナである無線通信端末がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先の識別情報が挿入されている場合に、前記ハンドオーバ先の識別情報に基づいて前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット管理装置は、無線通信端末から受信した無線通信端末のハンドオーバ先を把握できる情報をマルチキャストパケット管理装置から受信して、ハンドオーバ先に対応するマルチキャストパケット管理装置の識別情報を取得し、このマルチキャストパケット管理装置へのマルチキャスト経路を構築することが可能となる。
【００２４】
さらに、本発明のマルチキャストパケット管理装置は、上記の構成に加えて、前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記マルチキャストパケットのリスナである無線通信端末がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先が不明である旨を示す情報が挿入されている場合に、前記参加メッセージの送信元を経由して前記マルチキャストパケットを受信している無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記すべてのマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット管理装置が、無線通信端末のハンドオーバ先が不明であることをマルチキャストパケット転送装置から通知された場合、このマルチキャストパケット転送装置の配下の無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのサブネットワークへのマルチキャスト経路を構築することが可能となる。
【００２５】
さらに、本発明のマルチキャストパケット管理装置は、上記の構成に加えて、前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記参加メッセージの送信元を経由して前記マルチキャストパケットを受信している無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報が挿入されている場合に、前記すべてのマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット管理装置が、無線通信端末が現在接続しているマルチキャストパケット転送装置に地理的に隣接しており、無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのサブネットワークへのマルチキャスト経路を構築することが可能となる。
【００２６】
また、上記の目的を達成するため、本発明のマルチキャストパケット受信装置は、ＰＩＭ−ＳＭを利用したマルチキャストパケットのリスナとして動作を行うマルチキャストパケット受信装置であって、
無線通信を利用して前記マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信手段と、
ハンドオーバを行う旨を決定した場合、前記ハンドオーバ後に前記マルチキャストパケットを迅速に受信することが可能となるように、前記ハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報を含むハンドオーバ宣言メッセージを前記マルチキャストパケットの転送を行っているマルチキャストパケット転送装置に対して前記ハンドオーバ前に送信するハンドオーバ宣言メッセージ送信手段とを、
有する。
上記の構成により、無線通信を利用してマルチキャストパケットを受信しているマルチキャストパケット受信装置は、ハンドオーバを実際に行う前にネットワーク側に対して、ハンドオーバ後の接続時に迅速にマルチキャストパケットを受信できるように依頼することが可能となる。
【００２７】
さらに、本発明のマルチキャストパケット受信装置は、上記の構成に加えて、前記ハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報として、前記ハンドオーバ先の識別情報を挿入するように構成されている。
上記の構成により、無線通信を利用してマルチキャストパケットを受信しているマルチキャストパケット受信装置は、次のハンドオーバ先をネットワーク側に通知することが可能となる。
【００２８】
本発明は、上記の構成を有しており、無線通信を利用した受信側通信装置がハンドオーバを行う際の遅延時間やマルチキャストパケットのロスを低減させて、モビリティを考慮したマルチキャスト技術（特に、モビリティを考慮したＰＩＭ−ＳＭ）を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるネットワーク構成の一例を示す図
【図２】本発明の第１の実施の形態における動作の一例を示すシーケンスチャート
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるネットワーク構成の一例を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態における動作の一例を示すシーケンスチャート
【図５】従来の技術のＰＩＭ−ＳＭにおいて、エンドノード（受信側通信装置）がマルチキャストグループに参加できるように構成されているネットワーク構成の一例を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の第１及び第２の実施の形態について説明する。【００３１】
＜第１の実施の形態＞
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態におけるネットワーク構成の一例を示す図である。図１には、マルチキャストパケットの送信者として機能する送信元通信装置（ソース）１１、ネットワーク１２を通じて、ソース１１によって送信されたマルチキャストパケットの転送を行うとともに、マルチキャスト経路（マルチキャストツリー）の管理を行うランデブポイントとして機能するパケット中継装置（ＲＰ）１３、ソース１１から送信されたマルチキャストパケットをＲＰ１３経由で受信するパケット中継装置（ＰＩＭ−ＳＭルータ）１４、１５、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４に無線通信によって接続されており、マルチキャストパケットの受信者として機能する受信側通信装置（リスナ）１６が図示されている。なお、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４、１５は、地理的に相互に隣接したサブネットワークに属している。【００３２】
なお、図１に図示されているネットワーク構成における各ネットワークエレメントは、図５に図示されている従来の技術のネットワーク構成とほぼ同一であるが、本発明の第１の実施の形態では、ＰＩＭ−ＳＭに改良を加えており、ＰＩＭ−ＳＭを実装するネットワークエレメント（ＲＰ１３、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４、１５）が追加機能を有している。また、受信側通信装置１６は、無線通信を行い、モビリティに対応したプロトコルを実装している無線通信端末である。【００３３】
本発明の第１の実施の形態では、リスナである受信側通信装置１６のハンドオーバに起因してマルチキャストツリーの再構成が行われる機能がＰＩＭ−ＳＭに追加される。例えば、図１に図示されているネットワーク構成において、受信側通信装置１６がＰＩＭ−ＳＭルータ１４の属するサブネットワークからＰＩＭ−ＳＭルータ１５の属するサブネットワークにハンドオーバを行う場合に、受信側通信装置１６がハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報が参加メッセージ（Join message）に挿入され、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４からＲＰ１３に対して送信される。【００３４】
具体的には、本発明の第１の実施の形態においては、ＰＩＭ−ＳＭの参加メッセージのメッセージフォーマットに、受信側通信装置１６がハンドオーバを行おうとしているサブネットワークを識別するための情報（例えば、受信側通信装置１６がハンドオーバ後に接続するアクセルルータのＩＰ（Internet Protocol）アドレス又はこれに代わる識別情報）を挿入するためのフィールドが準備される。【００３５】
そして、受信側通信装置１６がハンドオーバを行おうとしているサブネットワーク（ここでは、ＰＩＭ−ＳＭルータ１５が属するサブネットワーク）を特定したＰＩＭ−ＳＭルータ１４は、このサブネットワークを識別するための情報を参加メッセージに挿入してＲＰ１３に送信する。この参加メッセージを受信したＲＰ１３は、参加メッセージに挿入されているサブネットワークを識別するための情報を抽出、参照して、このサブネットワークにマルチキャストパケットが到達できるようにするためのマルチキャスト経路を構築する。【００３６】
この動作によって、受信側通信装置１６が、あるサブネットワークから他のサブネットワークにハンドオーバを行おうとする場合に、ハンドオーバ後に即座にマルチキャストパケットを受信することができるようにするための参加メッセージが、ハンドオーバ前に受信側通信装置１６が接続しているサブネットワーク側（ＰＩＭ−ＳＭルータ１４）からＲＰ１３に供給され、ＲＰ１３によって、従来のＰＩＭ−ＳＭにおけるマルチキャスト経路の構築タイミングよりもより早いタイミングで、ハンドオーバ後にマルチキャストパケットを受信するためのマルチキャスト経路が構築されるようになる。【００３７】
以下、図２に図示されているシーケンスチャートを参照しながら、本発明の第１の実施の形態における動作の一例について説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態における動作の一例を示すシーケンスチャートである。【００３８】
図２において、初期状態として、受信側通信装置１６は特定のマルチキャストパケットの受信状態にあるとする（ステップＳ２００）。このマルチキャストパケットは、ＲＰ１３及びＰＩＭ−ＳＭルータ１４を経由して受信側通信装置１６に到達している。なお、初期状態におけるＲＰ１３からＰＩＭ−ＳＭルータ１４へのマルチキャスト経路は、従来の技術によって構築されていてもよい。【００３９】
受信側通信装置１６は、例えば移動中に別のアクセスポイント（ＰＩＭ−ＳＭルータ１５の属するサブネットワークに属するアクセスポイント）を発見し、このアクセスポイントにハンドオーバを行うことを決定した場合、現在接続しているＰＩＭ−ＳＭルータ１４に対してハンドオーバを行う旨を宣言するハンドオーバ宣言メッセージを送信する（ステップＳ２０１）。そして、このハンドオーバ宣言メッセージを受信したＰＩＭ−ＳＭルータ１４は、受信側通信装置１６がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先のサブネットワークを識別するための情報（サブネットワーク識別情報）を取得し（ステップＳ２０２）、ＲＰ１３に対して、このサブネットワーク識別情報を含む参加メッセージを送信する（ステップＳ２０３）。サブネットワーク識別情報としては、受信側通信装置１６がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先のサブネットワークのアクセスポイントのＩＰアドレス、サブネットワークのプレフィックス情報、ＰＩＭ−ＳＭルータ１５そのもののＩＰアドレスなどが使用可能である。【００４０】
なお、ステップＳ２０２におけるサブネットワーク識別情報の取得方法として、任意の方法を採用することが可能である。例えば第１の例として、受信側通信装置１６が次にハンドオーバを行おうとしているアクセスポイントの識別情報（例えばＬ２アドレス（レイヤ２アドレス））をＰＩＭ−ＳＭルータ１４に通知し、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４が、このＬ２アドレスから、受信側通信装置１６がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先のサブネットワークを解析して、サブネットワーク識別情報を取得してもよい。このＬ２アドレスの通知は、独自のメッセージに含まれてもよく、また、ＭＬＤのマルチキャストリスナレポートメッセージに含まれてもよい。さらに、受信側通信装置１６がＦＭＩＰｖ６（Fast Handovers for Mobile IPv6）を実装しているのであれば、ＦＭＩＰｖ６のＲｔｓｏｌＰｒメッセージ（Router solicitation for Proxy advertisement message）にＬ２アドレスが含まれるため、受信側通信装置１６は、このＲｔｓｏｌＰｒメッセージをハンドオーバ宣言メッセージの代わりに使用してもよい。なお、受信側通信装置１６が、アクセスポイントのＬ２アドレスではなく、受信側通信装置１６の位置情報（緯度及び経度）をＰＩＭ−ＳＭルータ１５に通知し、ＰＩＭ−ＳＭルータ１５が、この位置情報を解析して、次のハンドオーバ先を決定することも可能である。【００４１】
また、例えば第２の例として、受信側通信装置１６がハンドオーバ先のサブネットワーク識別情報を取得することが可能であれば、サブネットワーク識別情報を含むハンドオーバ宣言メッセージを送信してもよい。これは、例えば受信側通信装置１６がアクセスポイントのＬ２アドレスとサブネットワーク識別情報との対応関係を把握しており、次にハンドオーバを行おうとしているアクセスポイントのＬ２アドレスからサブネットワーク識別情報を得ることができる場合などに実現可能である。【００４２】
また、例えば第３の例として、受信側通信装置１６が、単にハンドオーバを行おうとしている旨を宣言するハンドオーバ宣言メッセージ（ハンドオーバ先のＬ２アドレスやサブネットワーク識別情報を含まないハンドオーバ宣言メッセージ）を送信し、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４が、このハンドオーバの宣言に基づいて受信側通信装置１６の次のハンドオーバ先のサブネットワーク識別情報を取得してもよい。これは、例えばネットワーク主導（ネットワーク側が受信側通信装置１６に対してハンドオーバ先を指定して、ハンドオーバを行わせる場合など）で受信側通信装置１６のハンドオーバが行われる場合や、受信側通信装置１６の移動経路があらかじめ定められており、次のハンドオーバ先が１箇所に限定されている場合、ネットワーク側が受信側通信装置１６の位置を追従しており、ネットワーク側で受信側通信装置１６の次のハンドオーバ先が把握可能な場合などに実現可能である。【００４３】
ＲＰ１３は、ステップＳ２０３でＰＩＭ−ＳＭルータ１４から送信された参加メッセージを受信し、この参加メッセージに含まれているサブネットワーク識別情報を抽出及び参照する（ステップＳ２０４）。これによって、ＲＰ１３は、このサブネットワーク識別情報で識別されるサブネットワークにマルチキャストパケットが到達可能となるように、このサブネットワークに属するＰＩＭ−ＳＭルータ１５までのマルチキャスト経路を構築する（ステップＳ２０５）。なお、このマルチキャストグループに関して、サブネットワーク識別情報で識別されるサブネットワークへのマルチキャスト経路が既に確立されている場合には、ＲＰ１３は、更なるマルチキャスト経路の構築処理を行う必要はない。【００４４】
一方、受信側通信装置１６は、ステップＳ２０１におけるハンドオーバ宣言メッセージの送信後の任意のタイミングで、所望のアクセスポイント（サブネットワーク）へのハンドオーバを行う（ステップＳ２０６）。このとき、ハンドオーバが完了した後の受信側通信装置１６は、マルチキャストパケットに係る特別な処理を行う必要はない。受信側通信装置１６が所望するマルチキャストパケットは、既に、あるいはまもなくＰＩＭ−ＳＭルータ１５経由で受信側通信装置１６が新たに接続したサブネットワークに到達しており、受信側通信装置１６は、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑えて、即座にマルチキャストパケットを受信することができるようになる（ステップＳ２１０）。【００４５】
なお、受信側通信装置１６がハンドオーバを完了した後、ハンドオーバ前に確立されていたＲＰ１３からＰＩＭ−ＳＭルータ１４までのマルチキャスト経路は不要になる可能性がある。このような不要となったマルチキャスト経路に関しては、ＲＰ１３が積極的にマルチキャスト経路の削除を行ってもよく、タイムアウトなどによって消極的に削除されてもよい。【００４６】
また、上述の動作例では、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４がハンドオーバ宣言メッセージ内に含まれる情報に基づいてハンドオーバ先のサブネットワーク識別情報を取得しているが、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４は、ハンドオーバ宣言メッセージ内に含まれる情報をそのまま参加メッセージに挿入してＲＰ１３に転送し、ＲＰ１３が、このハンドオーバ宣言メッセージ内に含まれる情報に基づいてハンドオーバ先のサブネットワーク識別情報を取得してもよい。【００４７】
以上、説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、ＰＩＭ−ＳＭを用いたマルチキャストをモビリティに対応させ、無線通信を使用している受信側通信装置がハンドオーバを行う場合に、ハンドオーバ先にマルチキャスト経路をあらかじめ構築できるようにすることで、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑え、シームレスなハンドオーバを実現することが可能となる。【００４８】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態におけるネットワーク構成の一例を示す図である。図３には、マルチキャストパケットの送信者として機能する送信元通信装置（ソース）１１、ネットワーク１２を通じて、ソース１１によって送信されたマルチキャストパケットの転送を行うとともに、マルチキャスト経路（マルチキャストツリー）の管理を行うランデブポイントとして機能するパケット中継装置（ＲＰ）１３、ソース１１から送信されたマルチキャストパケットをＲＰ１３経由で受信する複数のパケット中継装置（ＰＩＭ−ＳＭルータ）１４、１５、２０、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４に無線通信によって接続されており、マルチキャストパケットの受信者として機能する受信側通信装置（リスナ）１６が図示されている。なお、複数のＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０は、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４のサブネットワークに地理的に隣接したサブネットワークに属している。また、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４のサブネットワークに地理的に隣接したサブネットワークは、３つ以上存在している可能性があるが、図３では、２つのサブネットワークのそれぞれに属するＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０を例示して説明を行う。【００４９】
なお、本発明の第１と第２の実施の形態の最も大きな相違点は、受信側通信装置１６が現在接続しているＰＩＭ−ＳＭルータ１４又はＲＰ１３が、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４に地理的に隣接しているすべてのサブネットワーク（受信側通信装置１６が次のハンドオーバ後に接続する可能性のあるすべてのサブネットワーク）に属するＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０を把握するための地理情報を保持している点にある。【００５０】
本発明の第１の実施の形態では、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４が受信側通信装置１６のハンドオーバ先を示すサブネットワーク識別情報を取得することができ、このサブネットワーク識別情報の通知を受けたＲＰ１３が特定のサブネットワーク（受信側通信装置１６のハンドオーバ先のサブネットワーク）へのマルチキャスト経路を構築しているが、本発明の第２の実施の形態では、受信側通信装置１６のハンドオーバ先が不明な場合に対して、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑えられるようにする。【００５１】
以下、図４に図示されているシーケンスチャートを参照しながら、本発明の第２の実施の形態における動作の一例について説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態における動作の一例を示すシーケンスチャートである。【００５２】
図４において、初期状態として、図２と同様に受信側通信装置１６は特定のマルチキャストパケットの受信状態にあるとする（ステップＳ４００）。このマルチキャストパケットは、ＲＰ１３及びＰＩＭ−ＳＭルータ１４を経由して受信側通信装置１６に到達している。なお、初期状態におけるＲＰ１３からＰＩＭ−ＳＭルータ１４へのマルチキャスト経路は、従来の技術によって構築されていてもよい。【００５３】
受信側通信装置１６は、例えば移動中に別のアクセスポイントを発見し、このアクセスポイントにハンドオーバを行うことを決定した場合、ハンドオーバを行う旨を宣言するハンドオーバ宣言メッセージを送信する（ステップＳ４０１）。ここでは、受信側通信装置１６は、本発明の第１の実施の形態におけるハンドオーバ宣言メッセージとは異なり、単にハンドオーバを行う旨を宣言するハンドオーバ宣言メッセージを前提とするが、本発明の第１の実施の形態で説明したＬ２アドレスやサブネットワーク識別情報を含むハンドオーバ宣言メッセージを送信してもよい。【００５４】
このハンドオーバ宣言メッセージには単にハンドオーバを行う旨の宣言しか含まれていないので、このハンドオーバ宣言メッセージを受信したＰＩＭ−ＳＭルータ１４は、ＲＰ１３に対して、ハンドオーバ先が不明であるという情報を含む参加メッセージを送信する（ステップＳ４０２）。なお、参加メッセージに含まれるハンドオーバ先が不明であるという情報は、任意の形式によって実現可能である。例えば、参加メッセージ内に所定のフラグを設定したり、本来はサブネットワーク識別情報が含まれるフィールドに所定の値を設定したりすることが可能である。【００５５】
また、本発明の第１の実施の形態において、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４がサブネットワーク識別情報の取得に失敗した場合（図２のステップＳ２０２でサブネットワーク識別情報を取得できなかった場合）に、本発明の第２の実施の形態の処理（図４のステップＳ４０２以降の処理）に移行してもよい。【００５６】
ＲＰ１３は、ステップＳ４０２でＰＩＭ−ＳＭルータ１４から送信された参加メッセージを受信し、この参加メッセージによって、ハンドオーバ先が不明であることを把握する。この場合、ＲＰ１３は、自身が保持している地理情報を参照して、参加メッセージの送信元であるＰＩＭ−ＳＭルータ１４に地理的に隣接するＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０を把握し、各ＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０までのマルチキャスト経路を構築する（ステップＳ４０３、Ｓ４０４）。なお、本発明の第１の実施の形態と同様に、このマルチキャストグループに関して、各ＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０が属するサブネットワークへのマルチキャスト経路が既に確立されている場合には、ＲＰ１３は、更なるマルチキャスト経路の構築処理を行う必要はない。【００５７】
一方、受信側通信装置１６は、ステップＳ４０１におけるハンドオーバ宣言メッセージの送信後の任意のタイミングで、所望のアクセスポイント（サブネットワーク）へのハンドオーバを行う（ステップＳ４０５）。このとき、ハンドオーバが完了した後の受信側通信装置１６は、マルチキャストパケットに係る特別な処理を行う必要はない。ここでは、例えば受信側通信装置１６がＰＩＭ−ＳＭルータ２０の属するサブネットワークへのハンドオーバを行ったとする。この場合、受信側通信装置１６が所望するマルチキャストパケットは、既に、あるいはまもなくＰＩＭ−ＳＭルータ２０経由で受信側通信装置１６が新たに接続したサブネットワークに到達しており、受信側通信装置１６は、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑えて、即座にマルチキャストパケットを受信することができるようになる（ステップＳ４１０）。【００５８】
なお、受信側通信装置１６がハンドオーバを完了した後、ハンドオーバ前に確立されていたＲＰ１３からＰＩＭ−ＳＭルータ１４までのマルチキャスト経路や、受信側通信装置１６が結局ハンドオーバを行わなかったＰＩＭ−ＳＭルータ（上述の例では、ＰＩＭ−ＳＭルータ１５）までのマルチキャスト経路は不要になる可能性がある。このような不要となったマルチキャスト経路に関しては、ＲＰ１３が積極的にマルチキャスト経路の削除を行ってもよく、タイムアウトなどによって消極的に削除されてもよい。【００５９】
また、上述の動作例では、ＲＰ１３が地理情報を保持しており、受信側通信装置１６が現在接続しているＰＩＭ−ＳＭルータ１４に隣接したＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０を把握している。しかしながら、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４が地理情報を保持しており、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４で把握された隣接するＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０のＩＰアドレスやサブネットワークのプレフィックスなどのサブネットワーク識別情報（隣接するすべてのサブネットワークを識別するためのサブネットワーク情報）が参加メッセージに挿入され、ＲＰ１３に通知されてもよい。【００６０】
以上、説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、ＰＩＭ−ＳＭを用いたマルチキャストをモビリティに対応させ、無線通信を使用している受信側通信装置がハンドオーバを行う場合に、受信側通信装置がハンドオーバ後に接続する可能性があるすべてのハンドオーバ先にマルチキャスト経路をあらかじめ構築できるようにすることで、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑え、シームレスなハンドオーバを実現することが可能となる。【００６１】
なお、上述の本発明の第１及び第２の実施の形態における動作は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）によるソフトウェア（プログラム）の実行やハードウェア、又は、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、無線通信を利用した受信側通信装置がハンドオーバを行う際の遅延時間やマルチキャストパケットのロスを低減させて、モビリティを考慮したマルチキャスト技術（特に、モビリティを考慮したＰＩＭ−ＳＭ）を実現できるという効果を有しており、マルチキャスト技術（特に、ＰＩＭ−ＳＭに係る技術）やモビリティ技術に適用可能である。
【図１】
2007123227.tif 000003
【図２】
2007123227.tif 000004
【図３】
2007123227.tif 000005
【図４】
2007123227.tif 000006
【図５】
2007123227.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月17日(2008.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＩＭ−ＳＭを利用したマルチキャストパケットの転送を行うマルチキャストパケット転送装置であって、
前記マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信手段と、
前記マルチキャストパケットの転送先の管理を行い、前記マルチキャストパケットのあて先アドレスに設定されているマルチキャストアドレスに基づいて、前記マルチキャストパケットの転送先を決定するマルチキャストパケット転送先管理手段と、
前記マルチキャストパケット転送先管理手段で決定された転送先に向けて、前記マルチキャストパケットを送信するマルチキャストパケット送信手段と、
前記マルチキャストパケットのリスナである無線通信端末から、ハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報を含むハンドオーバ宣言メッセージを受信するハンドオーバ宣言メッセージ受信手段と、
前記ハンドオーバ宣言メッセージ受信手段で前記ハンドオーバ宣言メッセージを受信した場合に、前記マルチキャストに係るマルチキャスト経路を管理するランデブポイントに対して、前記無線通信端末が前記ハンドオーバを行おうとしている可能性のあるハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報を前記ＰＩＭ−ＳＭの参加メッセージに挿入して送信する参加メッセージ送信手段とを、
有するマルチキャストパケット転送装置。
【請求項２】
前記無線通信端末から受信する前記ハンドオーバ宣言メッセージに前記ハンドオーバ先の識別情報が挿入されている場合に、前記ハンドオーバ先の識別情報に基づいて前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置の識別情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている請求項１に記載のマルチキャストパケット転送装置。
【請求項３】
前記無線通信端末から受信する前記ハンドオーバ宣言メッセージに前記ハンドオーバ先の識別情報が挿入されている場合に、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記ハンドオーバ宣言メッセージから抽出された前記ハンドオーバ先の識別情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている請求項１に記載のマルチキャストパケット転送装置。
【請求項４】
前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記ハンドオーバ先が不明である旨を示す情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている請求項１に記載のマルチキャストパケット転送装置。
【請求項５】
前記無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記すべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている請求項１に記載のマルチキャストパケット転送装置。
【請求項６】
ＰＩＭ−ＳＭを利用したマルチキャストの経路管理を行うランデブポイントとして動作するマルチキャストパケット管理装置であって、
マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信手段と、
前記マルチキャストパケットの転送先の管理を行い、前記マルチキャストパケットのあて先アドレスに設定されているマルチキャストアドレスに基づいて、前記マルチキャストパケットの転送先を決定するマルチキャストパケット転送先管理手段と、
前記マルチキャストパケット転送先管理手段で決定された転送先に向けて、前記マルチキャストパケットを送信するマルチキャストパケット送信手段と、
前記マルチキャストに係るマルチキャスト経路上に存在するマルチキャストパケット転送装置から、このマルチキャストに関して別の経路の構築を要求する情報が挿入された前記ＰＩＭ−ＳＭの参加メッセージを受信する参加メッセージ受信手段と、
前記参加メッセージ受信手段で前記参加メッセージを受信した場合に、前記別の経路の構築を行うマルチキャスト経路構築手段とを、
有するマルチキャストパケット管理装置。
【請求項７】
前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記参加メッセージの送信元とは異なるマルチキャストパケット転送装置の識別情報が挿入されている場合に、前記参加メッセージの送信元とは異なるマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている請求項６に記載のマルチキャストパケット管理装置。
【請求項８】
前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記マルチキャストパケットのリスナである無線通信端末がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先の識別情報が挿入されている場合に、前記ハンドオーバ先の識別情報に基づいて前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている請求項６に記載のマルチキャストパケット管理装置。
【請求項９】
前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記マルチキャストパケットのリスナである無線通信端末がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先が不明である旨を示す情報が挿入されている場合に、前記参加メッセージの送信元を経由して前記マルチキャストパケットを受信している無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記すべてのマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている請求項６に記載のマルチキャストパケット管理装置。
【請求項１０】
前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記参加メッセージの送信元を経由して前記マルチキャストパケットを受信している無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報が挿入されている場合に、前記すべてのマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている請求項６に記載のマルチキャストパケット管理装置。
【請求項１１】
ＰＩＭ−ＳＭを利用したマルチキャストパケットのリスナとして動作を行うマルチキャストパケット受信装置であって、
無線通信を利用して前記マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信手段と、
ハンドオーバを行う旨を決定した場合、前記ハンドオーバ後に前記マルチキャストパケットを迅速に受信することが可能となるように、前記ハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報を含むハンドオーバ宣言メッセージを前記マルチキャストパケットの転送を行っているマルチキャストパケット転送装置に対して前記ハンドオーバ前に送信するハンドオーバ宣言メッセージ送信手段とを、
有するマルチキャストパケット受信装置。
【請求項１２】
前記ハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報として、前記ハンドオーバ先の識別情報を挿入するように構成されている請求項１１に記載のマルチキャストパケット受信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャストを実現するためのマルチキャストパケット転送装置及びマルチキャストパケット管理装置並びにマルチキャストパケット受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、同一コンテンツを含むパケットを多数のエンドノードに配信するための効率的な方法として、パケットのマルチキャストに関する技術が存在する。マルチキャストでは、基本的に、送信者（ソース）から送信されたパケットは、途中の経路上のルータ（マルチキャストルータ）によって複数のパケットに複製されることによって、送信者による１回のパケット送信によって、複数のエンドノード（リスナ）が同一コンテンツを含むパケットを受信することが可能となる。
【０００３】
例えば、下記の非特許文献１、２には、ＭＬＤ（Multicast Listener Discovery：マルチキャストリスナ探索）の技術が記載されている。ＭＬＤによれば、マルチキャストルータは、定期的にマルチキャストリスナクエリメッセージ（Multicast Listener Query message）（subtype: general query）をリンク上にブロードキャストし、アクセスネットワークに接続されているエンドノード（ユーザ）は、マルチキャストパケットを受信しようとする場合には、マルチキャストリスナクエリメッセージに対して、マルチキャストグループへの参加を表明するマルチキャストリスナレポートメッセージ（Multicast Listener Report message）をマルチキャストルータに返信する。マルチキャストルータは、マルチキャストグループへの参加を表明したエンドノードを、そのマルチキャストグループのリストに追加する。
【０００４】
また、マルチキャストルータは、例えば、マルチキャストグループからの離脱を表明するマルチキャストリスナダンメッセージ（Multicast Listener Done message）を受信した場合など（又は定期的）に、この離脱を表明したノードをマルチキャストグループのリストから削除するとともに、マルチキャストリスナクエリメッセージ（subtype: multicast-address-specific query）の送信によって、このマルチキャストグループ（特定のマルチキャストアドレス）の受信者が存在するか否かをチェックすることも可能である。
【０００５】
一方、より具体的なマルチキャストプロトコルとして、下記の非特許文献３に記載されているＰＩＭ−ＳＭ（Protocol Independent Multicast-Sparse Mode）と呼ばれるプロトコルが知られている。このＰＩＭ−ＳＭは、マルチキャストグループの受信者が、離散的に分散しているときの通信を効率的に行うためのマルチキャストプロトコルである。
【０００６】
ＰＩＭ−ＳＭでは、エンドノードが特定のマルチキャストグループに参加しようとする場合に、以下の動作が行われる。図５は、従来の技術のＰＩＭ−ＳＭにおいて、エンドノード（受信側通信装置）がマルチキャストグループに参加できるように構成されているネットワーク構成の一例を示す図である。
【０００７】
図５には、マルチキャストパケットの送信者として機能する送信元通信装置（ソース）１０１、ネットワーク１０２を通じて、ソース１０１によって送信されたマルチキャストパケットの転送を行うとともに、マルチキャスト経路（マルチキャストツリー）の管理を行うランデブポイント（ＲＰ：Randez-vous Point）として機能するパケット中継装置（ＲＰ）１０３、ソース１０１から送信されたマルチキャストパケットをＲＰ１０３経由で受信するパケット中継装置（ＰＩＭ−ＳＭルータ）１０４、１０５、ＰＩＭ−ＳＭルータ１０４、１０５のそれぞれに接続されており、マルチキャストパケットの受信者として機能する受信側通信装置（リスナ）１０６、１０７が図示されている。
【０００８】
例えば、受信側通信装置１０６が、上述のＭＬＤによって、ソース１０１から送信されるマルチキャストパケットを受信するために、特定のマルチキャストグループへの参加を表明したとする。このとき、受信側通信装置１０６からＰＩＭ−ＳＭルータ１０４に対して、特定のマルチキャストグループへの参加を表明するマルチキャストリスナレポートメッセージが送信される。
【０００９】
ＰＩＭ−ＳＭルータ１０４は、ＰＩＭ−ＳＭに規定されている動作に従って、あらかじめＲＰ１０３のＩＰアドレスを把握可能であるとともに、ＭＬＤによって、マルチキャストグループに関する情報の学習も行うことが可能である。ＰＩＭ−ＳＭルータ１０４は、受信側通信装置１０６が参加を表明したマルチキャストグループに関する情報を参加メッセージ（Join message）によってＲＰ１０３に送信する。ＲＰ１０３は、参加メッセージの受信により、この特定のマルチキャストグループの存在を学習する。
【００１０】
一方、ソース１０１から送信されたマルチキャストパケットは、例えば、不図示の指定されたルータ（Designated Router）からカプセル化及び非カプセル化のいずれかの方法によってＲＰ１０３に届けられる。ＲＰ１０３は、指定されたルータを経由して伝送されたマルチキャストパケットを受信し、このマルチキャストパケットをＰＩＭ−ＳＭルータ１０４に送信する。ＰＩＭ−ＳＭルータ１０４は、このマルチキャストパケットを受信し、マルチキャストグループへの参加を表明している配下の受信側通信装置１０６に送信することによって、受信側通信装置１０６は、マルチキャストパケットを受信することができるようになる。
【００１１】
なお、ＲＰ１０３は、例えば、マルチキャストパケットのリスナが異なるサブネットワーク上に存在する場合などにはマルチキャストツリーの再構成を行うとともに、マルチキャストパケットのコピーを行って、異なるインタフェースから複数の同一マルチキャストパケットを送信する。例えば、ＰＩＭ−ＳＭルータ１０５の配下に同一のマルチキャストパケットのリスナである受信側通信装置１０７が存在する場合には、このマルチキャストグループに関して、ＰＩＭ−ＳＭルータ１０４及びＰＩＭ−ＳＭルータ１０５へのマルチキャストツリーを構築し、受信側通信装置１０７におけるマルチキャストパケットの受信が可能となるように、ＰＩＭ−ＳＭルータ１０５に対してもマルチキャストパケットを送信する。
【００１２】
また、マルチキャストパケットの伝送では、通常、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）が使用される。このＵＤＰは、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）に比べてパケット伝送速度は大きいが、その信頼性は低く、特にパケットの再送が行われないという特徴がある。
【非特許文献１】S. Deering, W. Fenner and B. Haberman, “Multicast Listener Discovery (MLD) for IPv6”, IETF RFC 2710, １９９９年１０月
【非特許文献２】R. Vida, Ed., “Multicast Listener Discovery Version 2 (MLDv2) for IPv6”, IETF RFC 3810, ２００４年６月
【非特許文献３】D. Estrin et. al, “Protocol Independent Multicast-Sparse Mode (PIM-SM): Protocol Specification”, IETF RFC 2362, １９９８年６月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述のＰＩＭ−ＳＭは、マルチキャストの管理を行うために非常に優れた技術である。しかしながら、ＰＩＭ−ＳＭは、モビリティに対応していないという課題がある。すなわち、近年、無線通信技術を利用してネットワークにアクセスを行う受信側通信装置（例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）技術などを利用して通信を行うモバイルＰＣ（Personal Computer：パーソナルコンピュータ）やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、携帯電話機が増加しているが、こうした受信側通信装置が接続基地局を変更するハンドオーバを行った場合には、基本的にハンドオーバ後に、新規に接続が行われた場合と同様にマルチキャストの設定が行われる必要があり、ハンドオーバ後にハンドオーバ前のマルチキャスト通信状態に回復するまでに時間を要してしまうという課題がある。特に、例えば、遅延に敏感なアプリケーションなどで利用されるデータ（例えば、ストリーミングされている映像データ）がマルチキャストによって配信されている場合には、ユーザエクスピリエンスに影響を及ぼす可能性もある。
【００１４】
なお、ハンドオーバに係る処理に時間を要する場合には、受信側通信装置に到達するはずであったマルチキャストパケットが失われてしまう（パケットロスが発生する）可能性がある。特に、上述のようにマルチキャストパケットの配信は主にＵＤＰを利用して行われるため、いったん失われてしまったマルチキャストパケットは再送されない可能性もある。すなわち、マルチキャストパケットそのものが遅延に敏感なパケットであると言える。
【００１５】
上記の課題に鑑み、本発明は、例えばリスナが無線通信を行う場合のようなモビリティを考慮したマルチキャストを実現するマルチキャストパケット転送装置及びマルチキャストパケット管理装置並びにマルチキャストパケット受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するため、本発明のマルチキャストパケット転送装置は、ＰＩＭ−ＳＭを利用したマルチキャストパケットの転送を行うマルチキャストパケット転送装置であって、
前記マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信手段と、
前記マルチキャストパケットの転送先の管理を行い、前記マルチキャストパケットのあて先アドレスに設定されているマルチキャストアドレスに基づいて、前記マルチキャストパケットの転送先を決定するマルチキャストパケット転送先管理手段と、
前記マルチキャストパケット転送先管理手段で決定された転送先に向けて、前記マルチキャストパケットを送信するマルチキャストパケット送信手段と、
前記マルチキャストパケットのリスナである無線通信端末から、ハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報を含むハンドオーバ宣言メッセージを受信するハンドオーバ宣言メッセージ受信手段と、
前記ハンドオーバ宣言メッセージ受信手段で前記ハンドオーバ宣言メッセージを受信した場合に、前記マルチキャストに係るマルチキャスト経路を管理するランデブポイントに対して、前記無線通信端末が前記ハンドオーバを行おうとしている可能性のあるハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報を前記ＰＩＭ−ＳＭの参加メッセージに挿入して送信する参加メッセージ送信手段とを、
有する。
上記の構成により、例えばリスナが無線通信を行う場合のようなモビリティを考慮したマルチキャストを実現することが可能となる。また、上記の構成によれば、特に、ＰＩＭ−ＳＭを用いたマルチキャストをモビリティに対応させ、無線通信を使用している受信側通信装置がハンドオーバを行う場合に、ハンドオーバ先（あるいは、複数のハンドオーバ先の候補）にマルチキャスト経路をあらかじめ構築できるようにすることで、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑え、シームレスなハンドオーバを実現することが可能となる。
【００１７】
さらに、本発明のマルチキャストパケット転送装置は、上記の構成に加えて、前記無線通信端末から受信する前記ハンドオーバ宣言メッセージに前記ハンドオーバ先の識別情報が挿入されている場合に、前記ハンドオーバ先の識別情報に基づいて前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置の識別情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット転送装置（ＰＩＭ−ＳＭルータ）は、無線通信端末からの受信情報に基づいて無線通信端末のハンドオーバ先を取得し、マルチキャストパケット管理装置（ランデブポイント）に通知することが可能となる。
【００１８】
さらに、本発明のマルチキャストパケット転送装置は、上記の構成に加えて、前記無線通信端末から受信する前記ハンドオーバ宣言メッセージに前記ハンドオーバ先の識別情報が挿入されている場合に、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記ハンドオーバ宣言メッセージから抽出された前記ハンドオーバ先の識別情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット転送装置は、無線通信端末から受信した無線通信端末のハンドオーバ先を把握できる情報を、マルチキャストパケット管理装置に転送することが可能となる。
【００１９】
さらに、本発明のマルチキャストパケット転送装置は、上記の構成に加えて、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記ハンドオーバ先が不明である旨を示す情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット転送装置は、無線通信端末のハンドオーバ先が不明であることを通知することで、マルチキャストパケット管理装置において、ハンドオーバ先としての可能性があるすべてのマルチキャストパケット転送装置にマルチキャスト経路を構築させることが可能となる。
【００２０】
さらに、本発明のマルチキャストパケット転送装置は、上記の構成に加えて、前記無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路の構築を要求する情報として、前記すべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報を前記参加メッセージに挿入するように構成されている。
上記の構成により、無線通信端末が現在接続しているマルチキャストパケット転送装置に地理的に隣接しており、無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのサブネットワークへのマルチキャスト経路をマルチキャストパケット管理装置に構築させることが可能となる。
【００２１】
また、上記の目的を達成するため、本発明のマルチキャストパケット管理装置は、ＰＩＭ−ＳＭを利用したマルチキャストの経路管理を行うランデブポイントとして動作するマルチキャストパケット管理装置であって、
マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信手段と、
前記マルチキャストパケットの転送先の管理を行い、前記マルチキャストパケットのあて先アドレスに設定されているマルチキャストアドレスに基づいて、前記マルチキャストパケットの転送先を決定するマルチキャストパケット転送先管理手段と、
前記マルチキャストパケット転送先管理手段で決定された転送先に向けて、前記マルチキャストパケットを送信するマルチキャストパケット送信手段と、
前記マルチキャストに係るマルチキャスト経路上に存在するマルチキャストパケット転送装置から、このマルチキャストに関して別の経路の構築を要求する情報が挿入された前記ＰＩＭ−ＳＭの参加メッセージを受信する参加メッセージ受信手段と、
前記参加メッセージ受信手段で前記参加メッセージを受信した場合に、前記別の経路の構築を行うマルチキャスト経路構築手段とを、
有する。
上記の構成により、例えばリスナが無線通信を行う場合のようなモビリティを考慮したマルチキャストを実現することが可能となる。また、上記の構成によれば、特に、ＰＩＭ−ＳＭを用いたマルチキャストをモビリティに対応させ、無線通信を使用している受信側通信装置がハンドオーバを行う場合に、ハンドオーバ先（あるいは、複数のハンドオーバ先の候補）にマルチキャスト経路をあらかじめ構築できるようにすることで、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑え、シームレスなハンドオーバを実現することが可能となる。
【００２２】
さらに、本発明のマルチキャストパケット管理装置は、上記の構成に加えて、前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記参加メッセージの送信元とは異なるマルチキャストパケット転送装置の識別情報が挿入されている場合に、前記参加メッセージの送信元とは異なるマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット管理装置は、マルチキャストパケット転送装置から通知された無線通信端末のハンドオーバ先であるマルチキャストパケット転送装置の識別情報を受信し、このマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築することが可能となる。
【００２３】
さらに、本発明のマルチキャストパケット管理装置は、上記の構成に加えて、前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記マルチキャストパケットのリスナである無線通信端末がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先の識別情報が挿入されている場合に、前記ハンドオーバ先の識別情報に基づいて前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記ハンドオーバ先への前記マルチキャスト経路上のマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット管理装置は、無線通信端末から受信した無線通信端末のハンドオーバ先を把握できる情報をマルチキャストパケット管理装置から受信して、ハンドオーバ先に対応するマルチキャストパケット管理装置の識別情報を取得し、このマルチキャストパケット管理装置へのマルチキャスト経路を構築することが可能となる。
【００２４】
さらに、本発明のマルチキャストパケット管理装置は、上記の構成に加えて、前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記マルチキャストパケットのリスナである無線通信端末がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先が不明である旨を示す情報が挿入されている場合に、前記参加メッセージの送信元を経由して前記マルチキャストパケットを受信している無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報を取得し、前記すべてのマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット管理装置が、無線通信端末のハンドオーバ先が不明であることをマルチキャストパケット転送装置から通知された場合、このマルチキャストパケット転送装置の配下の無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのサブネットワークへのマルチキャスト経路を構築することが可能となる。
【００２５】
さらに、本発明のマルチキャストパケット管理装置は、上記の構成に加えて、前記参加メッセージ受信手段で受信した前記参加メッセージに、前記参加メッセージの送信元を経由して前記マルチキャストパケットを受信している無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのマルチキャストパケット転送装置の識別情報が挿入されている場合に、前記すべてのマルチキャストパケット転送装置へのマルチキャスト経路を構築するように構成されている。
上記の構成により、マルチキャストパケット管理装置が、無線通信端末が現在接続しているマルチキャストパケット転送装置に地理的に隣接しており、無線通信端末が次のハンドオーバ先として選択する可能性のあるすべてのサブネットワークへのマルチキャスト経路を構築することが可能となる。
【００２６】
また、上記の目的を達成するため、本発明のマルチキャストパケット受信装置は、ＰＩＭ−ＳＭを利用したマルチキャストパケットのリスナとして動作を行うマルチキャストパケット受信装置であって、
無線通信を利用して前記マルチキャストパケットを受信するマルチキャストパケット受信手段と、
ハンドオーバを行う旨を決定した場合、前記ハンドオーバ後に前記マルチキャストパケットを迅速に受信することが可能となるように、前記ハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報を含むハンドオーバ宣言メッセージを前記マルチキャストパケットの転送を行っているマルチキャストパケット転送装置に対して前記ハンドオーバ前に送信するハンドオーバ宣言メッセージ送信手段とを、
有する。
上記の構成により、無線通信を利用してマルチキャストパケットを受信しているマルチキャストパケット受信装置は、ハンドオーバを実際に行う前にネットワーク側に対して、ハンドオーバ後の接続時に迅速にマルチキャストパケットを受信できるように依頼することが可能となる。
【００２７】
さらに、本発明のマルチキャストパケット受信装置は、上記の構成に加えて、前記ハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報として、前記ハンドオーバ先の識別情報を挿入するように構成されている。
上記の構成により、無線通信を利用してマルチキャストパケットを受信しているマルチキャストパケット受信装置は、次のハンドオーバ先をネットワーク側に通知することが可能となる。
【００２８】
本発明は、上記の構成を有しており、無線通信を利用した受信側通信装置がハンドオーバを行う際の遅延時間やマルチキャストパケットのロスを低減させて、モビリティを考慮したマルチキャスト技術（特に、モビリティを考慮したＰＩＭ−ＳＭ）を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の第１及び第２の実施の形態について説明する。
【００３０】
＜第１の実施の形態＞
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態におけるネットワーク構成の一例を示す図である。図１には、マルチキャストパケットの送信者として機能する送信元通信装置（ソース）１１、ネットワーク１２を通じて、ソース１１によって送信されたマルチキャストパケットの転送を行うとともに、マルチキャスト経路（マルチキャストツリー）の管理を行うランデブポイントとして機能するパケット中継装置（ＲＰ）１３、ソース１１から送信されたマルチキャストパケットをＲＰ１３経由で受信するパケット中継装置（ＰＩＭ−ＳＭルータ）１４、１５、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４に無線通信によって接続されており、マルチキャストパケットの受信者として機能する受信側通信装置（リスナ）１６が図示されている。なお、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４、１５は、地理的に相互に隣接したサブネットワークに属している。
【００３１】
なお、図１に図示されているネットワーク構成における各ネットワークエレメントは、図５に図示されている従来の技術のネットワーク構成とほぼ同一であるが、本発明の第１の実施の形態では、ＰＩＭ−ＳＭに改良を加えており、ＰＩＭ−ＳＭを実装するネットワークエレメント（ＲＰ１３、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４、１５）が追加機能を有している。また、受信側通信装置１６は、無線通信を行い、モビリティに対応したプロトコルを実装している無線通信端末である。
【００３２】
本発明の第１の実施の形態では、リスナである受信側通信装置１６のハンドオーバに起因してマルチキャストツリーの再構成が行われる機能がＰＩＭ−ＳＭに追加される。例えば、図１に図示されているネットワーク構成において、受信側通信装置１６がＰＩＭ−ＳＭルータ１４の属するサブネットワークからＰＩＭ−ＳＭルータ１５の属するサブネットワークにハンドオーバを行う場合に、受信側通信装置１６がハンドオーバを行おうとしている旨を示す情報が参加メッセージ（Join message）に挿入され、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４からＲＰ１３に対して送信される。
【００３３】
具体的には、本発明の第１の実施の形態においては、ＰＩＭ−ＳＭの参加メッセージのメッセージフォーマットに、受信側通信装置１６がハンドオーバを行おうとしているサブネットワークを識別するための情報（例えば、受信側通信装置１６がハンドオーバ後に接続するアクセルルータのＩＰ（Internet Protocol）アドレス又はこれに代わる識別情報）を挿入するためのフィールドが準備される。
【００３４】
そして、受信側通信装置１６がハンドオーバを行おうとしているサブネットワーク（ここでは、ＰＩＭ−ＳＭルータ１５が属するサブネットワーク）を特定したＰＩＭ−ＳＭルータ１４は、このサブネットワークを識別するための情報を参加メッセージに挿入してＲＰ１３に送信する。この参加メッセージを受信したＲＰ１３は、参加メッセージに挿入されているサブネットワークを識別するための情報を抽出、参照して、このサブネットワークにマルチキャストパケットが到達できるようにするためのマルチキャスト経路を構築する。
【００３５】
この動作によって、受信側通信装置１６が、あるサブネットワークから他のサブネットワークにハンドオーバを行おうとする場合に、ハンドオーバ後に即座にマルチキャストパケットを受信することができるようにするための参加メッセージが、ハンドオーバ前に受信側通信装置１６が接続しているサブネットワーク側（ＰＩＭ−ＳＭルータ１４）からＲＰ１３に供給され、ＲＰ１３によって、従来のＰＩＭ−ＳＭにおけるマルチキャスト経路の構築タイミングよりもより早いタイミングで、ハンドオーバ後にマルチキャストパケットを受信するためのマルチキャスト経路が構築されるようになる。
【００３６】
以下、図２に図示されているシーケンスチャートを参照しながら、本発明の第１の実施の形態における動作の一例について説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態における動作の一例を示すシーケンスチャートである。
【００３７】
図２において、初期状態として、受信側通信装置１６は特定のマルチキャストパケットの受信状態にあるとする（ステップＳ２００）。このマルチキャストパケットは、ＲＰ１３及びＰＩＭ−ＳＭルータ１４を経由して受信側通信装置１６に到達している。なお、初期状態におけるＲＰ１３からＰＩＭ−ＳＭルータ１４へのマルチキャスト経路は、従来の技術によって構築されていてもよい。
【００３８】
受信側通信装置１６は、例えば移動中に別のアクセスポイント（ＰＩＭ−ＳＭルータ１５の属するサブネットワークに属するアクセスポイント）を発見し、このアクセスポイントにハンドオーバを行うことを決定した場合、現在接続しているＰＩＭ−ＳＭルータ１４に対してハンドオーバを行う旨を宣言するハンドオーバ宣言メッセージを送信する（ステップＳ２０１）。そして、このハンドオーバ宣言メッセージを受信したＰＩＭ−ＳＭルータ１４は、受信側通信装置１６がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先のサブネットワークを識別するための情報（サブネットワーク識別情報）を取得し（ステップＳ２０２）、ＲＰ１３に対して、このサブネットワーク識別情報を含む参加メッセージを送信する（ステップＳ２０３）。サブネットワーク識別情報としては、受信側通信装置１６がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先のサブネットワークのアクセスポイントのＩＰアドレス、サブネットワークのプレフィックス情報、ＰＩＭ−ＳＭルータ１５そのもののＩＰアドレスなどが使用可能である。
【００３９】
なお、ステップＳ２０２におけるサブネットワーク識別情報の取得方法として、任意の方法を採用することが可能である。例えば第１の例として、受信側通信装置１６が次にハンドオーバを行おうとしているアクセスポイントの識別情報（例えばＬ２アドレス（レイヤ２アドレス））をＰＩＭ−ＳＭルータ１４に通知し、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４が、このＬ２アドレスから、受信側通信装置１６がハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先のサブネットワークを解析して、サブネットワーク識別情報を取得してもよい。このＬ２アドレスの通知は、独自のメッセージに含まれてもよく、また、ＭＬＤのマルチキャストリスナレポートメッセージに含まれてもよい。さらに、受信側通信装置１６がＦＭＩＰｖ６（Fast Handovers for Mobile IPv6）を実装しているのであれば、ＦＭＩＰｖ６のＲｔｓｏｌＰｒメッセージ（Router solicitation for Proxy advertisement message）にＬ２アドレスが含まれるため、受信側通信装置１６は、このＲｔｓｏｌＰｒメッセージをハンドオーバ宣言メッセージの代わりに使用してもよい。なお、受信側通信装置１６が、アクセスポイントのＬ２アドレスではなく、受信側通信装置１６の位置情報（緯度及び経度）をＰＩＭ−ＳＭルータ１５に通知し、ＰＩＭ−ＳＭルータ１５が、この位置情報を解析して、次のハンドオーバ先を決定することも可能である。
【００４０】
また、例えば第２の例として、受信側通信装置１６がハンドオーバ先のサブネットワーク識別情報を取得することが可能であれば、サブネットワーク識別情報を含むハンドオーバ宣言メッセージを送信してもよい。これは、例えば受信側通信装置１６がアクセスポイントのＬ２アドレスとサブネットワーク識別情報との対応関係を把握しており、次にハンドオーバを行おうとしているアクセスポイントのＬ２アドレスからサブネットワーク識別情報を得ることができる場合などに実現可能である。
【００４１】
また、例えば第３の例として、受信側通信装置１６が、単にハンドオーバを行おうとしている旨を宣言するハンドオーバ宣言メッセージ（ハンドオーバ先のＬ２アドレスやサブネットワーク識別情報を含まないハンドオーバ宣言メッセージ）を送信し、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４が、このハンドオーバの宣言に基づいて受信側通信装置１６の次のハンドオーバ先のサブネットワーク識別情報を取得してもよい。これは、例えばネットワーク主導（ネットワーク側が受信側通信装置１６に対してハンドオーバ先を指定して、ハンドオーバを行わせる場合など）で受信側通信装置１６のハンドオーバが行われる場合や、受信側通信装置１６の移動経路があらかじめ定められており、次のハンドオーバ先が１箇所に限定されている場合、ネットワーク側が受信側通信装置１６の位置を追従しており、ネットワーク側で受信側通信装置１６の次のハンドオーバ先が把握可能な場合などに実現可能である。
【００４２】
ＲＰ１３は、ステップＳ２０３でＰＩＭ−ＳＭルータ１４から送信された参加メッセージを受信し、この参加メッセージに含まれているサブネットワーク識別情報を抽出及び参照する（ステップＳ２０４）。これによって、ＲＰ１３は、このサブネットワーク識別情報で識別されるサブネットワークにマルチキャストパケットが到達可能となるように、このサブネットワークに属するＰＩＭ−ＳＭルータ１５までのマルチキャスト経路を構築する（ステップＳ２０５）。なお、このマルチキャストグループに関して、サブネットワーク識別情報で識別されるサブネットワークへのマルチキャスト経路が既に確立されている場合には、ＲＰ１３は、更なるマルチキャスト経路の構築処理を行う必要はない。
【００４３】
一方、受信側通信装置１６は、ステップＳ２０１におけるハンドオーバ宣言メッセージの送信後の任意のタイミングで、所望のアクセスポイント（サブネットワーク）へのハンドオーバを行う（ステップＳ２０６）。このとき、ハンドオーバが完了した後の受信側通信装置１６は、マルチキャストパケットに係る特別な処理を行う必要はない。受信側通信装置１６が所望するマルチキャストパケットは、既に、あるいはまもなくＰＩＭ−ＳＭルータ１５経由で受信側通信装置１６が新たに接続したサブネットワークに到達しており、受信側通信装置１６は、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑えて、即座にマルチキャストパケットを受信することができるようになる（ステップＳ２１０）。
【００４４】
なお、受信側通信装置１６がハンドオーバを完了した後、ハンドオーバ前に確立されていたＲＰ１３からＰＩＭ−ＳＭルータ１４までのマルチキャスト経路は不要になる可能性がある。このような不要となったマルチキャスト経路に関しては、ＲＰ１３が積極的にマルチキャスト経路の削除を行ってもよく、タイムアウトなどによって消極的に削除されてもよい。
【００４５】
また、上述の動作例では、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４がハンドオーバ宣言メッセージ内に含まれる情報に基づいてハンドオーバ先のサブネットワーク識別情報を取得しているが、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４は、ハンドオーバ宣言メッセージ内に含まれる情報をそのまま参加メッセージに挿入してＲＰ１３に転送し、ＲＰ１３が、このハンドオーバ宣言メッセージ内に含まれる情報に基づいてハンドオーバ先のサブネットワーク識別情報を取得してもよい。
【００４６】
以上、説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、ＰＩＭ−ＳＭを用いたマルチキャストをモビリティに対応させ、無線通信を使用している受信側通信装置がハンドオーバを行う場合に、ハンドオーバ先にマルチキャスト経路をあらかじめ構築できるようにすることで、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑え、シームレスなハンドオーバを実現することが可能となる。
【００４７】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態におけるネットワーク構成の一例を示す図である。図３には、マルチキャストパケットの送信者として機能する送信元通信装置（ソース）１１、ネットワーク１２を通じて、ソース１１によって送信されたマルチキャストパケットの転送を行うとともに、マルチキャスト経路（マルチキャストツリー）の管理を行うランデブポイントとして機能するパケット中継装置（ＲＰ）１３、ソース１１から送信されたマルチキャストパケットをＲＰ１３経由で受信する複数のパケット中継装置（ＰＩＭ−ＳＭルータ）１４、１５、２０、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４に無線通信によって接続されており、マルチキャストパケットの受信者として機能する受信側通信装置（リスナ）１６が図示されている。なお、複数のＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０は、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４のサブネットワークに地理的に隣接したサブネットワークに属している。また、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４のサブネットワークに地理的に隣接したサブネットワークは、３つ以上存在している可能性があるが、図３では、２つのサブネットワークのそれぞれに属するＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０を例示して説明を行う。
【００４８】
なお、本発明の第１と第２の実施の形態の最も大きな相違点は、受信側通信装置１６が現在接続しているＰＩＭ−ＳＭルータ１４又はＲＰ１３が、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４に地理的に隣接しているすべてのサブネットワーク（受信側通信装置１６が次のハンドオーバ後に接続する可能性のあるすべてのサブネットワーク）に属するＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０を把握するための地理情報を保持している点にある。
【００４９】
本発明の第１の実施の形態では、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４が受信側通信装置１６のハンドオーバ先を示すサブネットワーク識別情報を取得することができ、このサブネットワーク識別情報の通知を受けたＲＰ１３が特定のサブネットワーク（受信側通信装置１６のハンドオーバ先のサブネットワーク）へのマルチキャスト経路を構築しているが、本発明の第２の実施の形態では、受信側通信装置１６のハンドオーバ先が不明な場合に対して、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑えられるようにする。
【００５０】
以下、図４に図示されているシーケンスチャートを参照しながら、本発明の第２の実施の形態における動作の一例について説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態における動作の一例を示すシーケンスチャートである。
【００５１】
図４において、初期状態として、図２と同様に受信側通信装置１６は特定のマルチキャストパケットの受信状態にあるとする（ステップＳ４００）。このマルチキャストパケットは、ＲＰ１３及びＰＩＭ−ＳＭルータ１４を経由して受信側通信装置１６に到達している。なお、初期状態におけるＲＰ１３からＰＩＭ−ＳＭルータ１４へのマルチキャスト経路は、従来の技術によって構築されていてもよい。
【００５２】
受信側通信装置１６は、例えば移動中に別のアクセスポイントを発見し、このアクセスポイントにハンドオーバを行うことを決定した場合、ハンドオーバを行う旨を宣言するハンドオーバ宣言メッセージを送信する（ステップＳ４０１）。ここでは、受信側通信装置１６は、本発明の第１の実施の形態におけるハンドオーバ宣言メッセージとは異なり、単にハンドオーバを行う旨を宣言するハンドオーバ宣言メッセージを前提とするが、本発明の第１の実施の形態で説明したＬ２アドレスやサブネットワーク識別情報を含むハンドオーバ宣言メッセージを送信してもよい。
【００５３】
このハンドオーバ宣言メッセージには単にハンドオーバを行う旨の宣言しか含まれていないので、このハンドオーバ宣言メッセージを受信したＰＩＭ−ＳＭルータ１４は、ＲＰ１３に対して、ハンドオーバ先が不明であるという情報を含む参加メッセージを送信する（ステップＳ４０２）。なお、参加メッセージに含まれるハンドオーバ先が不明であるという情報は、任意の形式によって実現可能である。例えば、参加メッセージ内に所定のフラグを設定したり、本来はサブネットワーク識別情報が含まれるフィールドに所定の値を設定したりすることが可能である。
【００５４】
また、本発明の第１の実施の形態において、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４がサブネットワーク識別情報の取得に失敗した場合（図２のステップＳ２０２でサブネットワーク識別情報を取得できなかった場合）に、本発明の第２の実施の形態の処理（図４のステップＳ４０２以降の処理）に移行してもよい。
【００５５】
ＲＰ１３は、ステップＳ４０２でＰＩＭ−ＳＭルータ１４から送信された参加メッセージを受信し、この参加メッセージによって、ハンドオーバ先が不明であることを把握する。この場合、ＲＰ１３は、自身が保持している地理情報を参照して、参加メッセージの送信元であるＰＩＭ−ＳＭルータ１４に地理的に隣接するＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０を把握し、各ＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０までのマルチキャスト経路を構築する（ステップＳ４０３、Ｓ４０４）。なお、本発明の第１の実施の形態と同様に、このマルチキャストグループに関して、各ＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０が属するサブネットワークへのマルチキャスト経路が既に確立されている場合には、ＲＰ１３は、更なるマルチキャスト経路の構築処理を行う必要はない。
【００５６】
一方、受信側通信装置１６は、ステップＳ４０１におけるハンドオーバ宣言メッセージの送信後の任意のタイミングで、所望のアクセスポイント（サブネットワーク）へのハンドオーバを行う（ステップＳ４０５）。このとき、ハンドオーバが完了した後の受信側通信装置１６は、マルチキャストパケットに係る特別な処理を行う必要はない。ここでは、例えば受信側通信装置１６がＰＩＭ−ＳＭルータ２０の属するサブネットワークへのハンドオーバを行ったとする。この場合、受信側通信装置１６が所望するマルチキャストパケットは、既に、あるいはまもなくＰＩＭ−ＳＭルータ２０経由で受信側通信装置１６が新たに接続したサブネットワークに到達しており、受信側通信装置１６は、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑えて、即座にマルチキャストパケットを受信することができるようになる（ステップＳ４１０）。
【００５７】
なお、受信側通信装置１６がハンドオーバを完了した後、ハンドオーバ前に確立されていたＲＰ１３からＰＩＭ−ＳＭルータ１４までのマルチキャスト経路や、受信側通信装置１６が結局ハンドオーバを行わなかったＰＩＭ−ＳＭルータ（上述の例では、ＰＩＭ−ＳＭルータ１５）までのマルチキャスト経路は不要になる可能性がある。このような不要となったマルチキャスト経路に関しては、ＲＰ１３が積極的にマルチキャスト経路の削除を行ってもよく、タイムアウトなどによって消極的に削除されてもよい。
【００５８】
また、上述の動作例では、ＲＰ１３が地理情報を保持しており、受信側通信装置１６が現在接続しているＰＩＭ−ＳＭルータ１４に隣接したＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０を把握している。しかしながら、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４が地理情報を保持しており、ＰＩＭ−ＳＭルータ１４で把握された隣接するＰＩＭ−ＳＭルータ１５、２０のＩＰアドレスやサブネットワークのプレフィックスなどのサブネットワーク識別情報（隣接するすべてのサブネットワークを識別するためのサブネットワーク情報）が参加メッセージに挿入され、ＲＰ１３に通知されてもよい。
【００５９】
以上、説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、ＰＩＭ−ＳＭを用いたマルチキャストをモビリティに対応させ、無線通信を使用している受信側通信装置がハンドオーバを行う場合に、受信側通信装置がハンドオーバ後に接続する可能性があるすべてのハンドオーバ先にマルチキャスト経路をあらかじめ構築できるようにすることで、ハンドオーバによるマルチキャストパケットの受信の中断を最小限に抑え、シームレスなハンドオーバを実現することが可能となる。
【００６０】
なお、上述の本発明の第１及び第２の実施の形態における動作は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）によるソフトウェア（プログラム）の実行やハードウェア、又は、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、無線通信を利用した受信側通信装置がハンドオーバを行う際の遅延時間やマルチキャストパケットのロスを低減させて、モビリティを考慮したマルチキャスト技術（特に、モビリティを考慮したＰＩＭ−ＳＭ）を実現できるという効果を有しており、マルチキャスト技術（特に、ＰＩＭ−ＳＭに係る技術）やモビリティ技術に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるネットワーク構成の一例を示す図
【図２】本発明の第１の実施の形態における動作の一例を示すシーケンスチャート
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるネットワーク構成の一例を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態における動作の一例を示すシーケンスチャート
【図５】従来の技術のＰＩＭ−ＳＭにおいて、エンドノード（受信側通信装置）がマルチキャストグループに参加できるように構成されているネットワーク構成の一例を示す図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007123227.tif 000008
【図２】
2007123227.tif 000009
【図３】
2007123227.tif 000010
【図４】
2007123227.tif 000011
【図５】
2007123227.tif 000012
【国際調査報告】
2007123227.tif 000013
2007123227.tif 000014
2007123227.tif 000015
2007123227.tif 000016