JP2000032007A

Network system and method for processing ip multicast by means of radio atm

Abstract

[Task] Provides IP multicast for use on wireless ATMs.

Solution.A wireless ATM system consists of a fixed core network and a shared wireless access link to mobile terminals. Unlike point-to-point ATM links in fixed / wired networks, wireless ATM links use a common VC space for all mobile terminals. The medium access (MAC) protocol allows multiple access over the downlink, but only supports unicast transmission over the uplink. The present invention also provides a method by which IP multicast can be simply supported on such WATM links by extending the Internet Group Management Protocol (IGMP). In addition, it provides a cell-level error recovery method at the DLC (Data Link Control) layer to improve the (IP) packet level output of the transport layer.

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27 claims: 10 independent, 17 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】 ATMネットワークを介して宛先にパケットフローを伝送するための予め定められたプロトコルを有し、 未使用仮想チャネル識別子(VCI)を用いてATMセルシーケンスを伝送するためのソースと、 ルータ及びATMスイッチを有するノードとを備えたネットワークシステムにおいて、 上記ルータは、ホップバイホップでシグナリングを行うことなく、複数個の出力ポートの一つを上記未使用VCIと関連付け、これにより、切換パスを設定し、 上記ATMスイッチは、上記ATMセルの各々が上記未使用VCIと同一のVCIを有する場合には、上記ルータの制御によらずに、上記複数個の出力ポートのうち、上記一つを介してATMセルを転送し、 マルチキャスト仮想チャネル(VC)が、IPマルチキャストグループに対応するアドレスを、上記マルチキャストVCに対応するVC番号にマッピングすることにより得られ、 少なくとも一つの基地局が、上記マッピングを用いて、上記IPマルチキャストグループの一つに加入する新たな移動体にVC番号を付与することを特徴とするシステム。
  2. 2
    【請求項2】 上記基地局は、VCと移動体との間の対応関係を決定することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  3. 3
    【請求項3】 上記基地局から移動体への単一方向ブロードキャストVCと、上記基地局と上記移動体の間の制御メッセージを送信するための双方向制御VCが予め構築されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  4. 4
    【請求項4】 上記基地局と移動体の間の制御プロトコルはVC REQUESTおよびVC RECLAIM制御メッセージを有し、 上記VC REQUESTメッセージは、データを送出すべきVCを上記基地局に要求するために移動体により用いられ、 上記VC RECLAIMメッセージは、上記移動体に割り当てられた上記VCを再要求するために基地局により用いられることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  5. 5
    【請求項5】 上記基地局は、パケット境界を検出し、複数個のフローをひとつのVC内にマージすることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  6. 6
    【請求項6】 上記基地局は、送信元IPアドレス、マルチキャストグループアドレス、及び、VC番号の間のマッピング関係を保持していることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  7. 7
    【請求項7】 ダウンリンクIGMPメッセージの形式でのクエリーがブロードキャストVC上に伝送されるように、インターネットグループ管理プロトコル(IGMP)を拡張し、 マルチキャスト移動体が上記IGMPメッセージを受信して適切なレポートを生成し、 非マルチキャスト移動体がIPレベルにおいて上記IGMPメッセージを廃棄することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  8. 8
    【請求項8】 基地局に対するアップリンクIGMPメッセージの形式でのレポートが、ユニキャスト制御VC上に伝送されるように、インターネットグループ管理プロトコル(IGMP)を拡張し、 すべての移動体が上記IGMPメッセージを受信するように、上記基地局が上記IGMPメッセージを再ブロードキャストし、 IGMPメッセージを送出する移動体以外の移動体が、さらなるレポートが生成されるのを防ぐためにタイマをリセットすることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  9. 9
    【請求項9】 上記基地局は、VCの活性状態において活性判定のためにタイマを用い、上記タイマがタイムアウトすると、上記VCを再要求することを特徴とする請求項4に記載のシステム。
  10. 10
    【請求項10】 上記基地局は、周期的に上記マッピングをブロードキャストし、メッセージに関与しない移動体はIPレベルにおいて上記メッセージを廃棄し、メッセージに関与する移動体は、上記メッセージに対応するVCをオープンすることを特徴とする請求項6に記載のシステム。
  11. 11
    【請求項11】 上記ブロードキャストは、IGMPホストメンバーシップ照会(クエリー)メッセージとともに送出されることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
  12. 12
    【請求項12】 無線レイヤを介してマルチキャストトラフィックを転送するためのマルチキャストフローシステムにおいて、データリンク制御プロトコル(DLC)は否定応答(NACK)方式を用い、受信先が、セルを紛失した場合もしくは上記受信先が破損セルを受信した場合にのみ、ビットマップベクトルとともにNACKを送出することを特徴とするシステム。
  13. 13
    【請求項13】 デッドロックを避けるためにタイマが用いられ、伝送されたセルは上記タイマがタイムアウトするまでバッファに格納され、上記バッファは上記タイマがタイムアウトした後にクリアされることを特徴とする請求項12に記載のシステム。
  14. 14
    【請求項14】 損失を検出すると、受信先は受信先タイマを維持し、上記受信先タイマは、デッドロックを防ぐために用いられるタイマのタイムアウト値とほぼ同じタイムアウト値を有することを特徴とする請求項13に記載のシステム。
  15. 15
    【請求項15】 上記受信先は上記受信先タイマがタイムアウトするまで再送を要求することを特徴とする請求項14に記載のシステム。
  16. 16
    【請求項16】 送信元は、上記受信先タイマに結びつけられたタイムアウト値のほぼ半分のタイムアウト値をもつ付随的な確認応答タイマを有し、 上記送信元は、送信すべきデータがある場合には、付随的な確認応答タイマをリセットし、 上記送信元は、上記送信元が最後のグループのセルを伝送した後に、付随的なACK(確認)メッセージを送出することを特徴とする請求項14に記載のシステム。
  17. 17
    【請求項17】 上記受信先が伝送セルのシーケンス番号を含む附随的なACKメッセージを受信すると、上記受信先はセル損失が生じたかどうかを判定し、セル損失が生じた場合、NACKメッセージを返送することを特徴とする請求項16に記載のシステム。
  18. 18
    【請求項18】 VC空間が、ユニキャストVC、ブロードキャストVC、及び、マルチキャストVCに分割されていることを特徴とする無線ATMシステム。
  19. 19
    【請求項19】 ユニキャストIPアドレスは、上記ユニキャストVCにマッピングされることを特徴とする請求項18に記載のシステム。
  20. 20
    【請求項20】 マルチキャストIPアドレスは、上記マルチキャストVCにマッピングされることを特徴とする請求項18に記載のシステム。
  21. 21
    【請求項21】 ブロードキャストIPアドレスは、上記ブロードキャストVCにマッピングされることを特徴とする請求項18に記載のシステム。
  22. 22
    【請求項22】 移動体のためのマルチキャストグループ加入方法において、 (a) 無線制御チャネル上で基地局との接続を開始するステップと、 (b) 上記移動体において、ブロードキャストVC番号と上記移動体が使用すべきユニキャスト制御VC番号を含む応答を受信するステップと、 (c) 上記制御VCを介して、IGMP加入メッセージを送出するステップと、 (d) マルチキャストグループ、VC番号 のマッピングが存在するかどうかを調べるために基地局データベースを検索するステップと、 (e) 利用可能なVCプールからVCをとり出し、上記VCに対して マルチキャストグループ、VC番号 のマッピングを作成し、ステップdにおいて上記マッピングが存在しなければ、上記データベース内に情報を格納するステップと、 (f) ステップdにおいて上記マッピングが存在する場合には、既存のマッピングされたVCを提供するステップと、 (g) ブロードキャストVC上で、上記移動体に マルチキャストグループアドレス、VC番号 を伝送するステップと、 (h) データ受信のために上記 マルチキャストグループアドレス、VC番号 のマッピングに対応するVCをオープンするステップとを備えたことを特徴とする方法。
  23. 23
    【請求項23】 上記方法は、さらに、 (i) 上記ブロードキャストVC上にホストメンバーシップクエリーを送出するステップと、 (j) 移動体がマルチキャストグループに属さない場合、メッセージを廃棄するステップと、 (k) 移動体が上記対応するマルチキャストグループに属する場合、ランダムに選択されたタイムアウト値を有するレポート遅延タイマをスタートさせるステップと、 (l) 上記タイマがタイムアウトすると、上記ブロードキャストVC上にホストメンバーシップレポートを送出するステップと、 (m) 上記ホストメンバーシップレポートを再ブロードキャストするステップと、 (n) ステップmの再ブロードキャストを受信すると、タイマをリセットし、レポートを生成しないステップとを備えたことを特徴とする請求項22に記載の方法。
  24. 24
    【請求項24】 移動体のためのマルチキャストグループ離脱方法において、 (a) 制御VCを用いて基地局にIGMP離脱メッセージを送出するステップと、 (b) 対応するVCに結合されたカウンタの値を減少させるステップと、 (c) 上記カウンタがゼロに達したかどうかをチェックするステップと、 (d) ステップcにおいて、上記カウンタがゼロに達しなかった場合、ステップbにおける上記VC上の伝送を続行するステップと、 (e) 上記移動体に対して対応するVCをクローズするステップと、 (f) 全てのカウンタがゼロ以下になると、切断メッセージを送出するステップとを備えたことを特徴とする方法。
  25. 25
    【請求項25】 移動体をマルチキャストグループにマッピングし、且つ、上記マルチキャストグループから上記移動体を削除するために用いられる方法において、上記マルチキャストグループに関連したすべての移動体のデータベースを維持するステップと、上記マルチキャストグループに加入しているすべての移動体の群をマルチキャストグループにマッピングするステップとを備えたことを特徴とする方法。
  26. 26
    【請求項26】 移動体をマルチキャストグループにマッピングし、且つ、上記マルチキャストグループから上記移動体を削除するために用いられる方法において、マルチキャストグループをカウンタにマッピングするステップを備え、移動体が上記マルチキャストグループに加入すると、上記カウンタの値を増加させ、上記移動体が上記マルチキャストグループを離脱すると、上記カウンタの値を減少させることを特徴とする方法。
  27. 27
    【請求項27】 移動体をマルチキャストグループにマッピングし、且つ、上記マルチキャストグループから上記移動体を削除するために用いられる方法において、切断メッセージが上流側に送出された場合、移動体の不存在を暗示的に推定するステップを備えたことを特徴とする方法。
Independent claims27