专利名称：服务器装置、发送终端、移动通信系统以及移动通信方法
技术领域：
本发明涉及经由包转发网络向接收终端转发从发送终端发送的多播包的移动通信系统以及移动通信方法、在这样的移动通信系统以及移动通信方法中使用的服务器装置以及发送终端。
特别，本发明涉及在IP-Based IMT network Platform(IP2)方式中实现多播通信的移动通信系统以及移动通信方法、在这样的移动通信系统以及移动通信方法中使用的服务器装置以及发送终端。
背景技术：
历来，将高效的1对N型的通信作为支持的方式，近年来在IETF中，广泛研究Source Specific Multicast(SSM)方式(例如参照非专利文献1)。
这里，参考图1到图3，说明现有提议的SSM方式。此外，在SSM方式中，发送多播包的多播信道通过组合发送终端的地址“S”以及多播地址(组地址)“G”进行决定。
另外，在本说明书中，称“在接收终端中，使经由特定的多播信道接收发送的多播包那样设定”为“该接收终端参加该多播信道”。
另一方面，称“在接收终端中，使不经由参加的多播信道接收发送的多播包那样设定”为“该接收终端退出该多播信道”。
如图1所示，在步骤S1001，在接收终端#1决定参加特定的多播信道(S，G)时，使用Join消息(参加请求消息)通知相应的多播信道(S，G)。这里，“S”是发送终端的地址，“G”是多播地址。
连接接收终端#1的路由器(第一跳转(ホツプhop)路由器)RT3，在步骤S1002，在经由多播信道(S，G)接收发送的多播包(包含发送终端的地址“S”以及多播地址“G”的多播包。以下称多播包(S，G))的场合，在多播转发用表中登录，以使把接收的多播包(S，G)原样不变向下属网络转发，在步骤S1003，将Join消息发往发送终端。
在步骤S1004以及S1005，Join消息的转发路径上的路由器RT2以及RT1，在接收多播包(S，G)的场合，在多播转发用表中登录，以使向接收Join消息的接口转发该多播包(S，G)。
在步骤S1006，在从发送终端到接收终端#1的转发路径上的全部路由器RT1、RT2以及RT3的多播转发用表中，在上述登录结束后，向接收终端#1转发多播包(S，G)。
下面，图2表示别的接收终端#2参加相同的多播信道(S，G)的情况。
在步骤S1101，接收终端#2，决定参加多播信道(S，G)的话，就使用Join消息，通知这样的多播信道(S，G)。
连接接收终端#2的路由器(第一跳转路由器)RT4，和图1相同，在步骤S1102，为把接收的多播包(S，G)原样不变向下属网络转发，在多播转发用表中登录，在步骤S1103，将Join消息发往发送终端。
在步骤S1104，已经构成多播信道(S，G)的多播树的路由器RT2把作为分支目的地的路由器RT4在多播转发用表中登录。
在步骤S1105，从发送终端发送的多播包(S，G)在路由器RT2中被复制，向接收终端#1以及#2转发。
非专利文献1H.Holbrook以及B.Cain著，“Source-Specific Multicast forIP”，Internet Draftdraft-ietf-ssm-arch-04.txt，2003年10月现有的SSM方式，因为不支持通信终端的移动性控制，所以为使用移动通信系统，需要和Mobile IPv6等协议一起操作。
但是，为在移动通信系统中实现多播通信，如果操作现有的SSM方式以及Mobile IPv6等协议的话，存在使各装置中的处理负荷增大的问题。
另外，在移动通信系统中，在使现有的SSM方式以及Mobile IPv6等协议一起操作的场合，也有图3所示的问题。
图3表示基于现有的SSM方式的移动通信系统。在这样的移动通信系统中，使各通信终端(发送终端以及接收终端)支持Mobile IP。
在步骤S1201，发送终端由于移动进行切换的话，发送终端的地址(路由地址)从“S”变为“S2”。
在步骤S1202，移动后的发送终端，发送多播包(S2，G)，但是在包转发网络内的各路由器中，因为不构成多播信道(S2，G)的多播树，所以多播包(S2，G)不向接收终端#1以及#2转发。
因此，在发送终端切换后，为从发送终端向接收终端转发多播包(S2，G)，在包转发网络内的各路由器中，需要再次生成多播信道(S2，G)的多播树，增大各路由器中的处理负荷。
另外，现在，作为下一代的移动通信网络结构，正在研究IP2方式。
但是，在现有的IP2方式中，关于1对1型的通信中的通信终端的移动性控制进行了充分的研究，但是有如下的问题关于对称为1对N型或N对M型的通信的组间实现高效通信的多播通信中的通信终端的移动性控制还未进行研究。
发明内容
因此，本发明鉴于以上的问题提出，其目的是提供一种移动通信系统、移动通信方法、服务器装置以及发送终端，其不会使各装置中的处理负荷增大，能够在多播通信中支持通信终端的移动性控制。
本发明的第一特征是一个服务器装置，它在经由包转发网络、向接收终端转发从发送终端发送的多播包的移动通信系统中使用，具有多播树决定部，其决定表示所述多播包的转发路径的多播树；指示部，其遵照决定的所述多播树，对在所述包转发网络内的多播对应路由器进行指示，以使生成在转发所述多播包时使用的多播转发用表。
在本发明的第一特征中，也可以构成为具备多播信息存储部，其存储包含关于所述多播包使用的多播树、为接收该多播包而设定的接收终端的列表、和连接发送该多播包的发送终端的接入路由器的多播信息。
根据这样的发明，包转发网络内的各多播对应路由器，因为遵照由服务器装置决定的多播树进行多播包的转发，所以可以分离决定多播树的节点(服务器装置)和转发多播包的节点(多播对应路由器)，可以削减多播对应路由器的负荷。
在本发明的第一特征中，也可以构成为所述指示部只对成为所述多播树中的分支点的多播对应路由器进行所述指示。
根据这样的发明，因为可以只在成为分支点的多播对应路由器中只生成多播转发用表来实现多播通信，所以可以削减包转发网络内的多播转发用表的数目。
另外，根据这样的发明，如果只是成为分支点的路由器是多播对应路由器就可以实现多播通信，不需要包转发网络内的全部路由器是多播对应路由器。
在本发明的第一特征中，所述多播树决定部也可以构成为，在所述接收终端发送参加请求消息或者退出请求消息的场合决定所述多播树。
在本发明的第一特征中，所述多播树决定部也可以构成为，在连接所述发送终端的接入路由器变更的场合决定所述多播树。
根据这样的发明，多播树决定部，在接收终端发送参加请求消息或者退出请求消息的场合，或者在连接发送终端的接入路由器变更的场合，因为被构成为能够决定多播树，所以在使用IP2方式的多播通信中，可以支持通信终端的移动性控制。
其结果，比之通过使SSM方式以及Mobile IP等协议一起操作来支持通信终端的移动性控制的移动通信系统，可以提供在处理负荷面上优良的移动通信系统。
本发明的第二特征是一个发送终端，其在经由包转发网络、向接收终端转发从发送终端发送的多播包的移动通信系统中使用，具有发送包含所述通信终端的主机地址以及多播地址的多播包的多播包发送部。
根据这样的发明，作为用于识别多播包的关键字，因为使用通信终端的主机地址以及多播地址，所以即使在发送终端进行切换的情况下，因为发送终端的主机地址不变，所以可以不变更全部多播转发用表而继续进行多播通信。
本发明的第三特征是一个移动通信系统，其经由包转发网络、向接收终端转发从发送终端发送的多播包，在所述包转发网络上连接的服务器装置具有多播树决定部，其决定表示所述多播包的转发路径的多播树；指示部，其遵照决定的所述多播树、对在所述包转发网络内的多播对应路由器进行指示以使生成在转发所述多播包时使用的多播转发用表，所述多播对应路由器具有包转发部，该包转发部遵照根据所述指示生成的所述多播转发用表转发所述多播包。
本发明的第四特征是一种移动通信方法，其经由包转发网络、向接收终端转发从发送终端发送的多播包，具有如下步骤在所述包转发网络上连接的服务器装置决定表示所述多播包的转发路径的多播树；所述服务器装置遵照决定的所述多播树，对在所述包转发网络内的多播对应路由器进行指示以使生成在转发所述多播包时使用的多播转发用表，所述多播对应路由器遵照根据所述指示生成的所述多播转发用表，转发所述多播包。
图1是用于说明使用现有技术的SSM方式的移动通信系统的操作的图。
图2是用于说明在使用现有技术的SSM方式的移动通信系统中新接收终端参加的操作的图。
图3是用于说明在使用现有技术的SSM方式的移动通信系统中发送终端移动的操作的图。
图4是用于说明在使用IP2方式的移动通信系统中的选路机制的图。
图5是用于说明在使用IP2方式的移动通信系统中的多播包的选路机制的图。
图6是本发明的第一实施形态的移动通信系统的全体结构图。
图7是本发明的第一实施形态的服务器装置的功能框图。
图8是用于说明在本发明的第一实施形态的移动通信系统中使用的原语的图。
图9是本发明的第一实施形态的多播对应路由器的功能框图。
图10是表示在本发明的第一实施形态的路由器中存储的多播转发用超高速缓冲存储器表中一例的图。
图11是本发明的第一实施形态的通信终端的功能框图。
图12是用于说明在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，最初的接收终端参加多播信道的操作的图。
图13是表示在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，最初的接收终端参加多播信道的操作的序列图。
图14是用于说明在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，经由与连接最初的接收终端的接入路由器不同的接入路由器、新接收终端参加多播信道的操作的图。
图15是表示在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，经由与连接最初的接收终端的接入路由器不同的接入路由器、新接收终端参加多播信道的操作的序列图。
图16是用于说明在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，经由连接最初的接收终端的接入路由器、新接收终端参加多播信道的操作的图。
图17是表示在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，经由连接最初的接收终端的接入路由器、新接收终端参加多播信道的操作的序列图。
图18是说明在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，接收终端从多播信道中退出的操作的图。
图19是表示在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，接收终端从多播信道中退出的操作的序列图。
图20是说明在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，在同一接入路由器属下存在多个接收终端的场合，特定的接收终端从多播信道中退出的操作的图。
图21是表示在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，在同一接入路由器属下存在多个接收终端的场合，特定的接收终端从多播信道中退出的操作的序列图。
图22是说明在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，向接收终端不同的接入路由器进行切换操作的图。
图23是表示在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，向接收终端不同的接入路由器进行切换操作的序列图。
图24是说明在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，向发送终端不同的接入路由器进行切换操作的图。
图25是表示在本发明的第一实施形态的移动通信系统中，向发送终端不同的接入路由器进行切换操作的序列图。
图26是说明在本发明的第一变更例的移动通信系统中，最初的接收终端参加多播信道的操作的图。
图27是说明在本发明的第二变更例的移动通信系统中，在接收终端存在于不同的包转发网络中的场合，生成多播树的操作的图。
图28是说明在本发明的第三变更例的移动通信系统中，在发送终端存在于不同的包转发网络中的场合，生成多播树的操作的图。
具体实施例方式
(本发明的第一实施形态的移动通信系统的结构)参考图4到图11，说明本发明的第一实施形态的移动通信系统的结构。
图4表示在本实施形态中使用IP2方式(IP2结构)的移动通信系统中的选路机制。
在IP2方式中，使用IP主机地址(IP host address(IPha))以及IP路由地址(IProuting address(IPra))两个地址。
这里，IP主机地址是用于在无线区间(通信终端和该通信终端连接的第一跳转路由器(接入路由器)之间识别通信终端的地址信息。
另外，IP路由地址表示通信终端的位置信息，并且是用于在包转发网络内转发包的地址信息。IP路由地址在发送终端和接收终端连接的第一跳转路由器(接入路由器)之间使用。
IP主机地址和IP路由地址的对应表，用包转发网络内的服务器管理，在各通信终端连接的第一跳转路由器(接入路由器)内设定。
如图4所示，在步骤S2001，通信终端A指定作为自身的主机地址的“IPha_A”，发送包。
在步骤S2002，通信终端A连接的第一跳转路由器RT1，使用作为通信终端A的IP路由地址的“IPra_A”，对从通信终端A接收的包，执行从“IPha_A”到“IPra_A”的地址变换处理或者封装处理，向作为通信对象的通信终端B连接的第一跳转路由器RT3转发。
在步骤S2003，路由器RT3，对从路由器RT1接收的包，执行从“IPra_A”到“IPha_A”的地址变换处理或者拆封处理，发往通信终端B。
通信终端A，在步骤S2004，在从连接路由器RT1的区域向连接路由器RT2的区域移动后，在步骤S2005，经由无线区间向路由器RT2发送包含和移动前相同的主机地址“IPha_A”的包。
在步骤S2006，路由器RT2，对从通信终端A接收的包，使用通信终端A的新的IP路由地址“IPra_B”，执行从“IPha_A”到“IPra_B”的地址变换处理或者封装处理，向路由器RT3发送。
在步骤S2007，路由器RT3，对从路由器RT2接收的包，执行从“IPra_B”到“IPha_A”的地址变换处理或者拆封处理，发往通信终端B。
这样，在包转发网络内，通过分离使用主机地址和IP路由地址，对于接收终端，可以隐蔽发送终端移动。
另外，包的发送终端，因为始终使用相同的主机地址发送，所以可以期望不会发生在像使用现有的SSM方式的移动通信系统中发生的因为发送终端移动时“发送终端的地址”变更而不能转发包这样的问题。
以下，在本说明书中，说明对转发到包转发网络内的包进行封装后转发。
多播包的发送终端，使用由包转发网络分配的多播地址或者自身决定的多播地址转发包。
此外，多播地址，使用与在单播通信中使用的地址(主机地址以及IP路由地址)不同的频带中的地址。
图5表示在本实施形态中使用IP2方式的移动通信系统中的多播包的选路机制。
在步骤S2101，多播包的发送终端把自身的主机地址“S”以及多播地址“G”分别设定在多播地址(IP包)的“Source address”字段以及“Destinationaddress”字段内发送。
这里，在包转发网络内的路由器中，已经设定了为进行封装的路由超高速缓冲存储器表(RCTRouting Cache Table)。
在步骤S2102，接收多播包(S，G)的接入路由器AR1，参考路由超高速缓冲存储器表，通过在“Source address”字段以及“Destination address”字段中分别设定“AR1的地址”以及“RT1的地址”进行封装处理后，向路由器RT1转发。
路由器RT1，对接收的多播包(S，G)执行封装处理后，参考路由超高速缓冲存储器表，复制该多播包(S，G)，在步骤S2103以及S2104，向接入路由器AR3以及AR2转发该多播包(S，G)。
在步骤S2105以及S2106，接入路由器AR3以及AR2，因为分别是多播树的终点，所以把接收的多播包(S，G)拆封，向接收终端#1到#3发送在“Sourceaddress”字段以及“Destination address”字段中分别设定“S”以及“G”的多播包(S，G)。
其结果，接收终端#1到#3能够接收自身参加的多播信道(通过和发送源的多播地址的组合确定的)的多播包。
图6表示本实施形态的移动通信系统的全体结构。如图6所示，本实施形态的移动通信系统通过服务器装置NCPF(Network Control Platform)和包转发网络构成。
在本实施形态中，说明经由包转发网络向接收终端MN1到MN3转发从发送终端SN发送的多播包(IPha_SN，G)的移动通信系统。
服务器装置NCPF是在IP2方式中为提供切换、QoS控制、多播通信这样的智能化的功能而设置的。
具体说，如图7所示，服务器装置NCPF具有多播控制部10和拓扑DB20。
多播控制部10具有原语控制部11、多播信道信息存储部12、发送终端信息存储部13、接收终端信息存储部14。
原语控制部11定义在和包转发网络之间广泛应用的接口(原语)，是支持在包转发网络中的多播通信实现的部件。
图8表示在原语控制部11和包转发网络之间交换的原语。
具体说，如图8所示，定义Join原语、Leave原语、Copy原语、Prune原语。
Join原语，是在该接入路由器AR从接收终端接收Join消息(参加请求消息)的场合，把希望参加该接收终端指定的多播信道的意思，向服务器装置NCPF进行通知的消息。
Leave原语，是在该接入路由器AR从接收终端接收Leave消息(退出请求消息)的场合，把希望从该接收终端所参加中的多播信道退出的意思，向服务器装置NCPF进行通知的消息。
Copy原语以及Prune原语分别是用于生成或者删除在多播树的分支点中的多播转发用表的消息。
这样的原语，可广泛使用，也可以在其他的控制中使用。另外，作为对各原语的应答，存在Acknowledgement消息，不过在本说明书中省略。
此外，在本实施形态的移动通信系统中，也可以使用在“T.Okagawa等著‘Basic Primitives and packet transmission mechanismn in IP2’，TechnicalReport of IEICE，2002年11月”中记载的上述原语以外的原语。
此外，原语控制部11，构成为遵照由多播控制部10决定的多播树，对包转发网络内的多播对应路由器AR、ARN进行指示，以使生成在转发多播包(S，G)时使用的多播转发用超高速缓冲存储器表。
另外，原语控制部11，也可以构成为只对作为多播树中的分支点的多播对应路由器AR、ANR进行上述指示。
多播信道信息存储部12用于存储作为各多播信道的信息的多播信息。例如，多播信道信息具有由“发送终端的主机地址”以及“组地址(多播地址)”确定的多播信道ID、关于连接发送终端的接入路由器AR的信息、关于多播树的信息、参加该多播信道的通信终端的列表。
发送终端信息存储部13用于存储作为各发送终端的信息的发送终端信息。例如，发送终端信息具有发送终端的主机地址、发送终端的路由地址、关于发送终端提供的多播信道的信息。
接收终端信息存储部14用于存储作为各接收终端的信息的接收终端信息。例如，接收终端信息具有接收终端的主机地址、接收终端的路由地址、关于接收终端参加的多播信道的信息、关于接收终端提供的多播信道的信息。
此外，多播控制部10构成为与拓扑DB20协同作用，决定表示多播包的转发路径的多播树。
另外，多播控制部10也可以构成为，在由接收终端发送Join消息或者Leave消息的场合，决定多播树。
另外，多播控制部10也可以构成为，在连接发送终端的接入路由器AR变更的场合(亦即发送终端进行切换的场合)，决定多播树。
包转发网络构成为进行单纯的包转发处理。在包转发网络内配置多个多播对应路由器AR、ANR。
图9表示本实施形态的多播对应路由器ANR(Advanced aNchor Router)的功能。此外，多播对应路由器AR的功能和多播对应路由器ANR的功能相同。
如图9所示，多播对应路由器ANR具有路由超高速缓冲存储器表存储部31、多播转发用超高速缓冲存储器表存储部32、原语控制部33、包转发部34、包复制部35。
路由超高速缓冲存储器表存储部31用于存储在包转发网络内了为在单播通信中的封装而使用的路由超高速缓冲存储器表(RCT)。
多播转发用超高速缓冲存储器表存储部32用于存储在包转发网络内为在多播通信中转发多播包而使用的多播转发用超高速缓冲存储器表。
具体说，多播转发用超高速缓冲存储器表如图10所示，关联存储多播信道ID和转发多播包的发往目的地。
此外，多播转发用超高速缓冲存储器表，通过来自服务器装置NCPF的Copy原语生成，通过Prune原语删除。
原语控制部33用于在和上述的服务器装置NCPF之间定义上述的原语，支持在包转发网络中的多播通信的实现。
包转发部34用于遵照多播转发用超高速缓冲存储器表进行关于接收的多播包的转发处理。具体说，包转发部34向与接收的多播包(S，G)对应的发往目的地转发通过包复制部35复制的多播包。
图11表示本实施形态的通信终端(具备发送终端以及接收终端双方功能的通信终端)的功能。如图11所示，通信终端具有操作部51、Join/Leave消息发送部52、多播信息存储部53、地址信息存储部54、多播包接收部55、多播包发送部56。
操作部51是为操作通信终端而使用的部件。通信终端的用户通过操作操作部51可以参加规定的多播信道或者从规定的多播信道中退出。
Join/Leave消息发送部52，根据来自操作部51的指示，对接入路由器AR，发送Join消息或者Leave消息。
多播信息存储部53用于存储多播信息，该多播信息包含关于通信终端参加的多播信道的信息和关于通信终端提供的多播信道的信息。
地址信息存储部54用于存储地址信息，该地址信息包含通信终端的主机地址以及路由地址。
多播包接收部55，参考多播信息存储部53，经由通信终端参加的多播信道接收发送的多播包。
多播包发送部56，参考多播信息存储部53，经由通信终端提供的多播信道发送多播包。
此外，多播包发送部56构成为发送包含通信终端的主机地址以及多播地址的多播包。
(本发明的第一实施形态的移动通信系统的操作)以下，参考图12到22说明本实施形态的移动通信系统的操作。
第一，参考图12以及图13，说明最初的接收终端MN1参加多播信道(IPha_SN，G)的操作。
此外，在IP2方式中，通信终端取“Active状态”以及“Dormant状态”两个状态，但是在不明示的场合，设为已经是可通信的“Active状态”。
在步骤S2201，接收终端MN1使用MLD(Multicast Listener Discovery)，向正连接的接入路由器AR1通知希望参加的多播信道(IPha_SN，G)(亦即向接入路由器AR发送Join消息)。这里，假定多播信道(IPha_SN，G)预先被告知。
在步骤S2202，接入路由器AR1，生成Join原语，向服务器装置NCPF的多播控制部10发送。此外，在Join原语中包含希望参加的多播信道ID(发送终端的主机地址“IPha_SN”以及组地址“G”)、接收终端MN的主机地址“IPha_MN1”、关于接收终端MN1连接的接入路由器的信息。
在步骤S2203，多播控制部10根据接收的Join原语，在接收终端信息存储部14中登录接收终端MN1的接收终端信息。
在步骤S2204，多播控制部10，判断需要构筑多播树，与拓扑DB20协同动作，决定多播信道(IPha_SN，G)的多播树。
在步骤S2205，多播控制部10，在决定的多播树中，把成为分支点的多播对应路由器AR3、AR1、接收终端MN1以及接收终端MN1连接的接入路由器AR1的列表在多播信道信息存储部12内的该多播信道(IPha_SN，G)的多播信道信息中登录。
在步骤S2206，多播控制部10，对接入路由器AR发行Copy原语，在接收在“Source地址”字段中设定“IPha_SN”、在“Destination地址”字段中设定“G”的多播包的场合，指示接入路由器AR1执行封装处理进行转发。
在步骤S2207，发送终端SN向接入路由器AR3发送多播包(IPha_SN，G)后，在步骤S2208，接入路由器AR3，通过在“Source地址”字段中设定“AR3的地址”、在“Destination地址”字段中设定“AR1的地址”，对接收到的多播包(IPha_SN，G)执行封装处理进行转发。
在步骤S2209，接入路由器AR1，对接收的多播包(IPha_SN，G)执行封装处理，向无线区界转发。
其结果，接收终端MN1能够接收在“Source地址”字段中设定“IPha_SN”、在“Destination地址”字段中设定“G”的多播包。
第二，参考图14以及图15，说明经由与最初参加的接收终端MN1连接的接入路由器AR1不同的接入路由器AR2，别的接收终端MN2参加多播信道(IPha_SN，G)的操作。
关于步骤S2301到S2303和上述图12以及图13中的步骤S2201到S2203相同。
在步骤S2304，多播控制部10，因为是来自与连接接收终端MN1的接入路由器AR1不同的接入路由器AR2的Join原语，所以判定为需要重新构筑多播树。因此，多播控制部10，与拓扑DB20协同动作，重新构筑多播树(AR3→ANR1→AR1，AR2)。
在步骤S2305，多播控制部10，根据重新构筑的多播树，在多播信道信息存储部12中登录，以使接入路由器AR3在多播对应路由器ANR1分支、多播对应路由器ANR1在接入路由器AR1以及AR2分支那样。进而，多播控制部10在多播信道信息存储部12中登录接收终端MN2参加接入路由器AR2属下。
在步骤S2306，多播控制部10，向多播对应路由器ANR1发送指示复制多播包(IPha_SN，G)、向接入路由器AR1以及AR2转发的Copy原语。
在步骤S2307，多播控制部10，向接入路由器AR3发送指示复制多播包(IPha_SN，G)、向多播对应路由器ANR1转发的Copy原语。
在步骤S2308，发送终端SN向接入路由器AR3发送多播包(IPha_SN，G)后，在步骤S2309，接入路由器AR3，通过在“Source地址”字段中设定“AR3的地址”、在“Destination地址”字段中设定“ANR1的地址”，对接收到的多播包(IPha_SN，G)执行封装处理进行转发。
在步骤S2310a，多播对应路由器ANR1，通过在“Source地址”字段中设定“ANR1的地址”、在“Destination地址”字段中设定“AR1的地址”，对接收到的多播包(IPha_SN，G)执行封装处理进行转发。
另外，在步骤S2310b，多播对应路由器ANR1，通过在“Source地址”字段中设定“ANR1的地址”、在“Destination地址”字段中设定“AR2的地址”，对接收到的多播包(IPha_SN，G)执行封装处理进行转发。
在步骤S2311a，接入路由器AR1，对接收到的多播包(IPha_SN，G)执行封装处理，向无线区界转发。其结果，接收终端MN1可以接收在“Source地址”字段中设定“IPha_SN”、在“Destination地址”字段中设定“G”的多播包。
另外，在步骤S2311b，接入路由器AR2，对接收到的多播包(IPha_SN，G)执行封装处理，向无线区界转发。其结果，接收终端MN2可以接收在“Source地址”字段中设定“IPha_SN”、在“Destination地址”字段中设定“G”的多播包。
第三，参考图16以及图17，说明从连接最初参加的接收终端MN1的接入路由器AR1别的接收终端MN3参加多播信道(IPha_SN，G)的操作。
关于步骤S2401到S2403a和上述图12以及图13中的步骤S2201到S2203相同。
在步骤S2403b，多播控制部10，因为是来自连接接收终端MN1的接入路由器AR1的Join原语，所以不进行多播树的重新构筑，在多播信道信息存储部12中登录接收终端MN3参加AR1属下。
关于步骤S2404到步骤S2407b，和上述图14以及图15中的步骤S2308到S2311b相同。
第四，参考图18以及图19，说明接收终端MN2从多播信道(IPha_SN，G)退出的操作。
在步骤S2501，接收终端MN2，使用MLD，向接入路由器AR2通知退出的多播信道(IPha_SN，G)(亦即向接入路由器AR2发送退出请求消息)。
在步骤S2502，接入路由器AR2，发布Leave原语，向多播控制部10通知请求退出的多播信道(IPha_SN，G)、接收终端MN2的主机地址、接收终端MN2连接的接入路由器AR2。
在步骤S2503，多播控制部10删除关于多播信道(IPha_SN，G)的接收终端MN2的接收终端信息。
在步骤S2504，多播控制部10，判断伴随接收终端MN2的退出需要重新构筑多播树，和拓扑DB20协同动作，决定新的多播树。
在步骤S2505，多播控制部10，在多播信道信息存储部12中登录决定的多播树，删除关于接收终端MN2和连接该接收终端MN2的接入路由器AR2的信息。
在步骤S2506，多播控制部10，对接入路由器AR3，发送指示接入路由器AR1封装多播包(IPha_SN，G)并转发的Copy原语。
在步骤S2507，多播控制部10，发布Prune原语，删除成为不需要的多播对应路由器ANR1的多播转发用超高速缓冲存储器表。
关于步骤S2508到S2510的多播包的转发操作，因为和上述的多播包的转发操作相同，所以省略说明。
第五，参考图20以及图21，说明在在同一接入路由器属下存在相同的多播信道(IPha_SN，G)的接收终端MN1以及MN3时，一方的接收终端MN3从该多播信道(IPha_SN，G)退出的操作。
关于步骤S2601到S2603，和上述图18以及图19中的步骤S2501到S2503相同。
多播控制部10，在步骤S2604，判断为不需要重新构筑多播树，在步骤S2605，从多播信道信息存储部12删除关于接收终端MN3的信息。
关于步骤S2606到S2609b的多播包的转发操作，因为和上述的多播包的转发操作相同，所以省略说明。
此外，在图20以及图21中，说明了在在同一接入路由器属下存在相同的多播信道(IPha_SN，G)的接收终端MN1以及MN3时，一方的接收终端MN3从该多播信道(IPha_SN，G)退出的场合，重新构筑多播树的例子，但是，本发明也可以构成为在这样的场合不重新构筑多播树。
第六，参考图22以及图23，说明在接入路由器AR2上连接的接收终端MN2对别的接入路由器AR4执行切换的操作。
在步骤S2701，接收终端MN2在连接到接入路由器AR4上后，遵照IP2方式的基本移动性控制，向接入路由器AR4发送“Activation”。
在步骤S2702，接收“Activation”的接入路由器AR4对接收终端MN2分配路由地址“AR4_MN2”，通过“Activate Notification(AN)消息”，向多播控制部10通知分配的路由地址“AR4_MN2”。
在步骤S2703，接收AN的多播控制部10在接收终端信息存储部14中登录包含分配给接收终端MN2的路由地址“AR4_MN2”的接收终端MN2的接收终端信息。
在步骤S2704，多播控制部10，判断需要重新构筑多播树，和拓扑DB20协同动作，重新构筑多播树(AR3→ANR2→AR1，AR2)。
在步骤S2705，多播控制部10，在多播信道信息存储部12中登录重新构筑的多播树，并且登录接收终端MN2经由接入路由器AR4接收多播包(IPha_SN，G)。
在步骤S2706，多播控制部10对在分支点新决定的多播对应路由器ANR2，指示发布Copy原语，复制多播包(IPha_SN，G)，向接入路由器AR1以及AR4转发。
在步骤S2707，多播控制部10，使用Copy原语向接入路由器AR3指示，以使封装多播包(IPha_SN，G)，向多播对应路由器ANR2转发。
在步骤S2708，多播控制部10，发布Prune原语，删除作为不需要的分支点的多播对应路由器ANR1内的多播转发用超高速缓冲存储器表。
关于步骤S2709到S2712b的多播包的转发操作，因为和上述的多播包的转发操作相同，所以省略说明。
第七，参考图24以及图25，说明在接入路由器AR3上连接的发送终端SN向接入路由器AR5切换时的操作。
关于步骤S2801到S2803，和上述图22以及图23中的步骤S2701到S2703相同。
在步骤S2804，多播控制部10，在发送终端SN进行切换时，判断需要重新构筑多播树，和拓扑DB20协同动作，重新构筑多播树(AR5→ANR1→AR1，AR4)。
在步骤S2805，多播控制部10，在多播信道信息存储部12中登录重新构筑的多播树、发送终端SN在切换后连接的接入路由器AR5。
在步骤S2806，多播控制部10，使用Copy原语向多播对应路由器ANR1指示，以使复制多播包(IPha_SN，G)，向接入路由器AR1以及AR4转发。
在步骤S2807，多播控制部10，对接入路由器AR5指示，以使封装多播包(IPha_SN，G)，向多播对应路由器ANR1转发。
在步骤S2809，多播控制部10，在发送终端SN切换前构筑的多播树中，对在发送终端SN切换后不再是分支点的接入路由器AR3发布Prune原语，删除多播转发用超高速缓冲存储器表。
在步骤S2808，多播控制部10，在发送终端SN切换前构筑的多播树中，对在发送终端SN切换后不再是分支点的多播对应路由器ANR2发布Prune原语，删除多播转发用超高速缓冲存储器表。
关于步骤S2810到S2813b的多播包的转发操作，因为和上述的多播包的转发操作相同，所以省略说明。
根据图24以及图25中的操作，因为即使发送终端SN移动，多播包的发送源地址也不变更，所以可以明白，在包转发网络内这样的多播包只要始终用(Ipha_Sn，G)识别即可。
因此，即使对发送终端SN移动，也不需要像SSM方式那样重新构筑全部的多播树，一部分多播树在发送终端切换后也可以重新利用。
(本发明的第一实施形态的移动通信系统的作用、效果)根据本实施形态的移动通信系统，因为包转发网络内的各多播对应路由器ANR、AR，遵照由服务器装置NCPF决定的多播树，进行多播包的转发，所以可以分离决定多播树的节点(服务器装置)和转发多播包的节点(多播对应路由器)，可以削减多播对应路由器ANR、AR的负荷。
根据这样的发明，因为可以只在成为分支点的多播对应路由器中通过仅生成多播转发用表来实现多播通信，所以可以削减包转发网络内的多播转发用表的数目。
此外，根据本实施形态的移动通信系统，只要仅仅是成为分支点的路由器是多播对应路由器就可以实现多播通信，不需要包转发网络内的全部的路由器是多播对应路由器。
另外，根据本实施形态的移动通信系统，因为多播控制部10构成为在发送由接收终端MN发出的参加请求消息(Join消息)或者退出请求消息(Leave消息)的场合、或者在连接发送终端SN的接入路由器AR发生变更的场合决定多播树，所以在使用IP2方式的多播通信中，可以支持通信终端的移动性控制。
其结果，比之通过使SSM方式以及Mobile IP等协议一起操作支持通信终端的移动性控制的移动通信系统，可以提供在处理负荷方面优良的移动通信系统。
另外，根据本实施形态的移动通信系统，因为作为用于识别多播包的关键字，使用发送终端的主机地址“IPha_SN”以及多播地址“G”，所以即使是发送终端SN进行切换的场合，因为发送终端的主机地址“IPha_SN”不变更，所以可以不变更全部的多播转发用超高速缓冲存储器表继续进行多播通信。
另外，根据本实施形态的移动通信系统，不仅可以支持来自服务器装置NCPF的下载型多播通信，而且可以支持在通信终端间的peer-to-peer型的多播通信。
(第一变更例)参考图26，说明本发明的第一变更例的移动通信系统。图26表示接收终端MN1参加多播信道(IPha_SN，G)的操作。
在上述的第一实施形态中，接收由接收终端MN1使用MLD对多播信道(IPha_SN，G)的Join消息的接入路由器AR1，通过发布Join原语通知多播控制部10，采取决定多播树的步骤。
但是，在本变更例中，采取通过接收MLD的接入路由器AR1不对多播控制部10转发Join原语而向发送终端SN转发Join消息、在Join消息的转发路径上的全部多播对应路由器ANR、AR对多播控制部10通知接收Join消息，来生成多播树的方法。
以下，参考图26，说明本变更例的移动通信系统的操作。
在步骤S2901，接收终端MN1使用MLD，向连接的接入路由器AR1通知参加的多播信道(IPha_SN，G)。
在步骤S2902，接入路由器AR1，将MLD变换为Join消息，向连接发送终端SN的接入路由器AR3发送变换后的Join消息。
在步骤S2903，在接入路由器AR1以及接入路由器AR3之间的转发路径上存在的多播对应路由器AR1、ANR1、ANR2、AR3向多播控制部10通知已接收从接收终端MN1向多播信道(IPha_SN，G)的Join消息。
在步骤S2904，多播控制部10，根据上述通知，在接收终端信息存储部14中登录关于接收终端MN1的接收终端信息。
在步骤S2905，多播控制部10，在包转发网络内，根据关于发送上述通知的多播对应路由器的信息以及通过拓扑DB20管理的信息，决定多播树。
根据这样的移动通信系统的操作，和在IP2方式中的“U-plane/C-plane控制的分离”这样的设计策略相反，但是即使发送终端SN存在于IP2方式的包转发网络外即外部网络中的场合，因为Join消息向发送终端SN传送，所以不需要考虑构筑多播树时和外部网络的连携。
在上述的第一实施形态中，在多播信道信息存储部12中，管理正参加的全部接收终端MN以及连接该接收终端MN的接入路由器AR的全部信息。
但是，多播信道信息存储部12也可以构成为不保持接收终端MN的全部信息，而连接接收终端MN存在的接入路由器AR，计数接收终端MN的数目。
在这一场合，多播控制部10可以构成为在接收终端MN的数目从“0”变为“1”或者从“1”变为“0”时执行多播树的重新构筑。
在本说明书中。接收终端MN，为了通知对特定的多播信道的参加请求消息(Join消息)或者从特定的多播信道的退出请求消息(Leave消息)，使用MLD，但是也可以代替MLD，使用IGMP v3等。
(第二变更例)参考图27，说明本发明的第二变更例的移动通信系统。
在上述第一实施形态中，多播包的发送终端以及接收终端连接在相同IP2方式的包转发网络内。但是，在移动通信系统的实际应用时，考虑多播包的发送终端以及接收终端的一方连接在IP2方式的包转发网络外的情况。
本变更例的移动通信系统以即使在多播包的发送终端以及接收终端连接在不同的网络上的场合也可以实现多播通信为目的。
在本变更例的移动通信系统中，如图27所示，设想发送终端SN存在于IP2方式的包转发网络外的场合。
在步骤S3001，接收终端MN，使用MLD向接入路由器AR1通知希望参加的多播信道。
在步骤S3002，接入路由器AR1，发布Join原语，对服务器装置NCPF，通知接收终端MN参加的多播信道。
在步骤S3003a、S3003b、S3004，服务器装置NCPF参考拓扑DB，判断发送终端MN位于和哪一个边界路由器BR连接的网络内。然后，服务器装置NCPF，在边界路由器BR和接收终端MN连接的接入路由器AR1之间形成多播树。
在步骤S3005，服务器装置NCPF，为在从边界路由器BR到发送终端SN的转发路径上形成多播树，经由边界路由器BR向发送终端SN发送Join消息。
在步骤随3006，在上述转发路径上存在的路由器，接收这样的Join消息后，遵照在各网络内定义的多播协议，形成多播树。其结果，形成从发送终端SN到边界路由器BR的多播树。
边界路由器BR，通过连接形成的多播树和在IP2方式的包转发网络内形成的多播树，实现发送终端SN和接收终端MN之间的多播通信。
(第三变更例)参考图28，说明本发明的第三变更例的移动通信系统。在本变更例中，如图28所示，设想发送终端SN连接在IP2方式的包转发网络上，接收终端MN连接在其他的网络上的情况。
本变更例的移动通信系统的操作，成为和图27中的操作几乎相反的操作，在边界路由器BR上连接在各网络中形成的多播树这一点不变。
但是，在IP2方式的包转发网络内构成多播树时，假定服务器装置NCPF以及接收终端MN连接边界路由器BR，生成多播树。
如上所述，根据本发明，可以提供在各装置中处理负荷不增大、在多播通信中可以支持通信终端的移动性控制的移动通信系统、移动通信方法、服务器装置以及发送终端。
权利要求
1.一种服务器装置，其在经由包转发网络向接收终端转发从发送终端发送的多播包的移动通信系统中使用，其特征在于，具有多播树决定部，其决定表示所述多播包的转发路径的多播树；指示部，其遵照决定的所述多播树，对在所述包转发网络内的多播对应路由器进行指示，以使生成在转发所述多播包时使用的多播转发用表。
2.根据权利要求1所述的服务器装置，其特征在于，具有多播信息存储部，其存储包含所述多播包用的多播树、为接收该多播包而设定的接收终端的列表、和连接发送该多播包的发送终端的接入路由器的多播信息。
3.根据权利要求1所述的服务器装置，其特征在于，所述指示部构成为只对成为所述多播树中的分支点的多播对应路由器进行所述指示。
4.根据权利要求1所述的服务器装置，其特征在于，所述多播树决定部构成为在所述接收终端发送参加请求消息或者退出请求消息的场合决定所述多播树。
5.根据权利要求1所述的服务器装置，其特征在于，所述多播树决定部构成为在连接所述发送终端的接入路由器变更的场合决定所述多播树。
6.一种发送终端，其在经由包转发网络、向接收终端转发从发送终端发送的多播包的移动通信系统中使用，其特征在于，具有多播包发送部，该多播包发送部发送包含所述通信终端的主机地址以及多播地址的多播包。
7.一种移动通信系统，其经由包转发网络、向接收终端转发从发送终端发送的多播包，其特征在于，在所述包转发网络上连接的服务器装置具有多播树决定部，其决定表示所述多播包的转发路径的多播树；指示部，其遵照决定的所述多播树，对在所述包转发网络内的多播对应路由器进行指示，以使生成在转发所述多播包时使用的多播转发用表，所述多播对应路由器具有包转发部，该包转发部遵照根据所述指示生成的所述多播转发用表转发所述多播包。
8.一种移动通信方法，其用于经由包转发网络、向接收终端转发从发送终端发送的多播包，其特征在于，具有如下步骤在所述包转发网络上连接的服务器装置决定表示所述多播包的转发路径的多播树；所述服务器装置遵照决定的所述多播树，对在所述包转发网络内的多播对应路由器进行指示，以使生成在转发所述多播包时使用的多播转发用表，所述多播对应路由器遵照根据所述指示生成的所述多播转发用表，转发所述多播包。
全文摘要
支持在多播通信中发送终端以及接收终端的移动性。在包转发网络上连接的服务器装置NCPF具有多播树决定部，其决定表示多播包的转发路径的多播树；指示部，其遵照决定的多播树，对在包转发网络内的多播对应路由器AR、ANR进行指示，以使生成在转发多播包时使用的多播转发用表。多播对应路由器AR、ANR具有根据多播转发用表转发多播包的包转发部，该多播转发用表是遵照来自服务器装置NCPF的指示生成的多播转发用表。
文档编号H04L12/70GK1744577SQ20051009824
公开日2006年3月8日 申请日期2005年9月1日 优先权日2004年9月1日
发明者矶部慎一, 西村健治, 冈川隆俊 申请人:株式会社Ntt都科摩