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WO2010110100A1 - 無線通信装置、無線ネットワークシステム、データ転送方法、及び、記録媒体 - Google Patents

無線通信装置、無線ネットワークシステム、データ転送方法、及び、記録媒体 Download PDF

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Publication number
WO2010110100A1
WO2010110100A1 PCT/JP2010/054295 JP2010054295W WO2010110100A1 WO 2010110100 A1 WO2010110100 A1 WO 2010110100A1 JP 2010054295 W JP2010054295 W JP 2010054295W WO 2010110100 A1 WO2010110100 A1 WO 2010110100A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
packet
transfer
multicast data
multicast
node
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/054295
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宏之 飯塚
裕一郎 江連
良彰 高倉
伊藤　哲也
佑紀 熊谷
康宏 後藤
史郎 阪田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Communication Systems Ltd
Original Assignee
NEC Communication Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Communication Systems Ltd filed Critical NEC Communication Systems Ltd
Priority to US13/138,707 priority Critical patent/US20120014309A1/en
Priority to JP2011505980A priority patent/JP5448211B2/ja
Publication of WO2010110100A1 publication Critical patent/WO2010110100A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/16—Arrangements for providing special services to substations
    • H04L12/18—Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/16—Multipoint routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/54—Organization of routing tables

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication apparatus, a wireless network system, a data transfer method, and a recording medium that transfer multicast data packets.
  • IP Internet protocol
  • IP multicast transmission broadcast communication is performed in the data link layer, and the UDP (User Datagram Protocol) protocol is generally used in the transport layer. Since broadcast transmission has no arrival confirmation in the data link layer, packet loss leads to application level data loss. The same applies to a wireless network such as a wireless multi-hop network.
  • UDP User Datagram Protocol
  • wireless networks for example, the use of wireless mesh networks in a form in which wireless links are connected in multiple stages is becoming widespread.
  • Such wireless networks tend to generate more bit errors due to fluctuations in radio wave propagation, fading, and radio wave interference as compared to wired networks. For this reason, the packet loss that occurs in the physical layer directly leads to data loss at the application level.
  • IGMP-Proxying (Internet) Group Management (Protocol) (IGMP) / Multicast Listener Discovery (MLD) -Based Multicast Forwarding ("IGMP / MLD Proxying"), RFC 4605
  • the multicast transmission in the related wireless network has the following problems.
  • a wireless network for example, a wireless mesh network
  • bit errors due to fluctuations in radio wave propagation, fading, and radio wave interference tend to occur, and packet loss tends to increase.
  • broadcast transmission in the data link layer is performed and UDP protocol is performed in the transport layer. Therefore, since arrival confirmation of the data packet is not performed, the distribution rate of the data packet cannot be increased.
  • the IGMP-Proxying technology is not devised in consideration of a wireless multi-hop network, but fixes the settings of physical ports connected to the upstream (sender side) and downstream (receiver side) of the multicast flow. There is a need. This makes it difficult to receive multicast data packets from any interface and dynamically forward them to the appropriate interface.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a wireless communication device, a wireless network system, a data transfer method, and a recording medium that can increase the distribution rate of multicast data packets.
  • a wireless communication apparatus provides: A wireless communication device used as a wireless relay node of a wireless network connected to a backbone network including a distribution source of multicast data packets, A path construction unit for constructing a multicast data packet transfer path that connects between the distribution source and the receiving terminal based on a unicast path; A transfer control unit that transfers to a directly connected transfer destination using unicast transmission with arrival confirmation and retransmission control as a transmission method of the data link layer along a transfer path of the constructed multicast data packet; Is provided.
  • the wireless communication device of the present invention is a wireless relay node.
  • the data transfer method is: A data transfer method in a wireless relay node of a wireless network connected to a backbone network including a distribution source of multicast data packets, A path construction step of constructing a multicast data packet transfer path between the distribution source and the receiving terminal based on a unicast path; A transfer control step of transferring to a transfer destination directly connected using unicast transmission with arrival confirmation and retransmission control as a transmission method of the data link layer along the constructed multicast data packet transfer path; including.
  • a computer-readable recording medium on which a program according to the fourth aspect of the present invention is recorded A computer-readable recording medium recording a program used for controlling a wireless relay node of a wireless network connected to a backbone network including a distribution source of multicast data packets, A path construction procedure for constructing a forwarding path for multicast data packets that connects between the distribution source and the receiving terminal based on a unicast path; A transfer control procedure for transferring to a directly connected transfer destination using unicast transmission with arrival confirmation and retransmission control as a transmission method of the data link layer along the constructed multicast data packet transfer path; A program for causing a computer to execute is recorded.
  • the multicast data packet is transmitted by unicast transmission with arrival confirmation and retransmission control.
  • the distribution rate of multicast data packets can be increased.
  • FIG. 1 is a node arrangement diagram of a wireless network system according to a first embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the structure of a radio
  • FIG. 18 It is a node arrangement
  • positioning figure which shows the structure of the network system which concerns on the 4th Embodiment of this invention. It is a figure which shows the entry of the multicast routing table of each WMMR after registration in the network system of FIG. 18 is a processing flow of multicast data packet transfer operation in the network system of FIG. Broadcast sent list. It is a figure which shows the transfer sequence of the packet for a path control in case the VPN network is formed. It is a processing flow of WMMR when a WRM-Report is received when a VPN network is formed.
  • FIG. 1 is a node layout diagram of the wireless network system according to the first embodiment.
  • a wireless multihop network 309 as a wireless network system in the first embodiment of the present invention is connected to a backbone multicast network 209.
  • the “core multicast network” is a multicast network constructed by a known multicast route construction method.
  • a multicast route construction method for example, there is a method using PIM-SM or DVMRP which are multicast routing protocols described in the following documents.
  • PIM-SM Protocol Independent Multicast-Sparse Mode
  • DVMRP Distance Vector Multicast Routing Protocol
  • the backbone multicast network 209 is constructed by connecting multicast routers (hereinafter referred to as “MR”) 201 to 204.
  • MR multicast routers
  • a server 101 is connected to the backbone multicast network 209.
  • the MR connected to the server 101 is called FHR (First Hop Hop Router).
  • FHR First Hop Hop Router
  • this server 101 is a distribution source of multicast data packets.
  • the wireless multi-hop network 309 is constructed by wireless multi-hop multicast routers (Wireless Multihop Multicast Router, hereinafter referred to as “WMMR”) 301-304.
  • the WMMR 303 is connected to a receiving terminal 401 that finally receives a multicast data packet
  • the WMMR 302 is connected to a receiving terminal 402 that finally receives a multicast data packet.
  • the receiving terminals 401 and 402 have already acquired the IP address and multicast group ID of the server 101 from which the multicast content is distributed.
  • a session description by SDP a notification method using SAP or another protocol, or a method specific to a multicast application can be used.
  • SDP Session Description Protocol
  • RFC 4566 a notification method using SAP or another protocol, or a method specific to a multicast application can be used.
  • SAP Session Announcement Protocol
  • the WMMRs 301 to 304 those that connect to an external network or a distribution source that distributes multicast and transfer received data packets to another wireless multi-hop network are referred to as SGW (SourceWGateway).
  • SGW SourceWGateway
  • L-SGW LHR-connected SGW
  • S-SGW Source-connected SGW
  • RGW Receiver Gateway
  • the WMMR 301 is an L-SGW.
  • the MR connected to the WMMR 301 is referred to as LHR (Last Hop Router).
  • the WMMRs 302 and 303 are RGWs.
  • a unicast routing table (not shown) is constructed.
  • OLSR and AODV methods described in the following documents are used. Some of these protocols have been extended in consideration of link quality and traffic control. The effect of such expansion is also effective in the multicast route construction method shown in this embodiment.
  • OLSR Optimized Link State Routing Protocol
  • RFC 3626 RFC 3626
  • AODV Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing, RFC3561
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the wireless multi-hop multicast router.
  • the WMMR 301 includes physical interfaces N01-1, N01-2,..., Communication control units N02-1, N02-2, a route control unit N03, a recipient management unit N04, and a transfer control unit N05. , A data cache N06, and a route management unit N07.
  • the physical interfaces N01-1, N01-2,... Transmit and receive signals to and from the communication medium used for communication.
  • the communication control units N02-1, N02-2,... Perform transmission / reception control of path control data packets and data packets (including multicast data packets).
  • At least one physical interface or communication control unit is provided.
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • a plurality of radio control units may exist for one physical interface.
  • the physical interface has an appropriate function depending on the type of communication medium.
  • an antenna is included in a wireless communication medium such as a wireless LAN.
  • a wired communication medium such as a wired LAN includes a contact for changing the voltage.
  • WMMR interfaces i0, i2,... are formed by the physical interfaces N01-1,.
  • the interfaces i0, i1, and i2 of the WMMRs 301 to 304 are shown.
  • the interfaces i0, i1, and i2 of the WMMR 301 are connected to the interface i0 of the MR 203, the interface i1 of the WMMR 302, and the interface i1 of the WMMR 304.
  • the physical interfaces i0 and i2 of the WMMR 302 are connected to the interface i0 of the receiving terminal 402 and the interface i1 of the WMMR 303.
  • the interfaces i0 and i2 of the WMMR 303 are connected to the interface i0 of the receiving terminal 401 and the interface i2 of the WMMR 304.
  • the route control unit N03 constructs a multicast data packet transfer route based on the content of the route control packet.
  • the recipient management unit N04 receives a route control packet transmitted from the receiving terminals 401 and 402.
  • the transfer control unit N05 transfers the multicast data packet.
  • the data cache N06 temporarily stores multicast data packets.
  • the route management unit N07 has management tables such as the multicast routing table 10 and the source gateway table 20, and manages the transfer route of multicast data packets based on these management tables.
  • node ID is an identifier that can uniquely identify a wireless relay node within a wireless multi-hop network.
  • ID is an identifier that can uniquely identify a wireless relay node within a wireless multi-hop network.
  • IP address can be used as the ID.
  • the route management unit N07 of the WMMRs 301 to 304 manages the following information.
  • MRT Multicast Routing Table
  • SGWT Source Gateway Table
  • FIG. 3 is a diagram showing management information (entries) of the multicast routing table. As shown in FIG. 3, the entry of the MRT 10 takes the form of (SID, GID, Policy, DS-MAC, DS-IF).
  • the SID is an ID of a data packet distribution source.
  • the IP address of the server 101 is registered.
  • the distribution source of the data packet can be registered, but “all ID” meaning all IDs can also be registered.
  • GID is the ID of the multicast group.
  • One multicast group having the SID as a distribution source is defined by the SID and the GID.
  • Policy is a value indicating whether transfer is possible.
  • “ACCEPT” is registered when transfer is possible
  • “DROP” is registered when transfer is not possible.
  • DS-MAC is the MAC address of the transfer destination node.
  • WMMR 301 forwards the multicast data packet to this MAC address.
  • the DS-IF is an interface to which the transfer destination node is connected. WMMR 301 forwards multicast data packets over this interface.
  • the MRT 10 of the WMMR 301 has an SID “192.168.0.1”, a GID “239.192.0.1”, a Policy “ACCEPT”, and a DS-MAC “00: 0d”.
  • the WMMR 301 sets the destination MAC address of the packet to “00: 0d : 02: be: 4a: 92 "and the packet is transmitted from the interface i0".
  • FIG. 4 is a diagram showing management information (entries) of the source gateway table.
  • the entry of SGWT 20 takes the form of (SGWID, SID, GID, LHR-Conn).
  • SGWID is the ID of SGW.
  • the SID is an ID of a distribution source of multicast data packets.
  • GID is the ID of the multicast group.
  • LHR-Conn is a value indicating whether the corresponding SGW is connected to LHR (Last Hop Router) (that is, L-SGW) or not (that is, S-SGW). LHR-Conn is “Connected” when connected, and “NOT-Connected” otherwise.
  • the SGWID is “192.168.101.101”
  • the SID is “192.168.0.1”
  • the GID is “239.192.0.1”
  • the LHR-Conn is “Connected”. This is because the SGW that is responsible for the multicast data packet whose multicast data packet distribution source is “192.168.0.1” and whose multicast group ID is “239.192.0.1” is “192.168.101.101”
  • the SGW is connected to the LHR, that is, the L-SGW. ”
  • the WMMR 301 as the L-SGW is registered in the SGWTs 20 of all the WMMRs 301 to 304. Specifically, an entry of (WMMR 301, all IDs, all IDs, Connected) is registered in SGWTs 20 of all WMMRs 301 to 304.
  • a multicast group that is connected to the wireless multi-hop network 309 shown in FIG. 1 and has no receiving terminals participating in the multicast, and the receiving terminal 401 is the multicast data packet distribution source is the server 101. Processing (new registration processing) when joining a GID group will be described.
  • FIG. 5 is a diagram showing a transfer sequence of route control packets when a multicast data transfer route is constructed and deleted.
  • the receiving terminal 401 transmits an IGMP-Report 501 including information on the distribution source SID (the IP address of the server 101) and the multicast group GID to the WMMR 303, which is an RGW.
  • FIG. 6 is a processing flow of WMMR when IGMP-Report is received.
  • IGMP-Report is received.
  • the receiver management unit N04 receives the IGMP-Report 501 via the interface i0, that is, the physical interface N01-1 and the communication control unit N02-1 (step S601). ).
  • the upper 25 bits of the “MAC address corresponding to the GID” are the hexadecimal notation “01005E” followed by 1 bit “0”.
  • the lower 23 bits are the lower 23 bits of the GID. For example, if the GID is “239.192.0.1”, the MAC address corresponding to this GID is “01: 00: 5E: 40: 00: 01”.
  • the path control unit N03 determines whether or not there is a change in the entries (SID, GID, Policy) of the MRT 10 before and after the update registration (step S604).
  • the entries SID, GID, Policy
  • step S604 since a new entry is created in the MRT 10, it is determined that there is a change (step S604; Yes), and the process proceeds to step S605.
  • the route control unit N03 refers to the SGWT 20 and searches for the SGW that is in charge of the change (SID, GID) (step S605).
  • WMMR 301 is acquired as SGW.
  • the path control unit N03 determines whether or not the SGW as the search result is itself (step S606). Since the SGW is not itself (step S606; No), the route control unit N03 refers to the unicast routing table (not shown) of the own node and searches for the next hop of the route to the SGW (step S607).
  • WMMR 302 is acquired as the next hop.
  • the path control unit N03 unicasts the WRM-Report 502 (see FIG. 5) including the difference information of the MRT 10 (difference information before and after the update) to the WMMR 302 from the interface i1 (step) S608).
  • FIG. 7 is a diagram showing a data format of WRM-Report.
  • “0x12” indicating the Report is described in the WRM-Type field of the packet field.
  • “0x02” indicating a difference is described in the WRM-Type field of the packet field.
  • the Update-Type field “0x02” indicating a difference is described.
  • the numof (S, G) field the number (1) of (SID, GID) described in this packet is described.
  • the Modify field “0x02” indicating addition is described.
  • the DS-MAC [1] field the MAC address of the interface that transmits the WRM-Report is described.
  • the SID field the distribution source ID of the multicast data packet to be received is described.
  • the GID field the ID of a multicast group desired to be received is described.
  • the WMMR 302 When receiving the WRM-Report 502, the WMMR 302 adds an entry based on the contents of the WRM-Report 502 and transmits the WRM-Report 503 to the WMMR 301.
  • FIG. 8 is a processing flow of WMMR when WRM-Report is received.
  • the processing of the WMMR 302 when receiving the WRM-Report 502 will be described with reference to this drawing.
  • the receiver management unit N04 of the WMMR 302 receives the WRM-Report via the interface i2 (step S701).
  • the path control unit N03 of the WMMR 302 acquires the SID of the multicast data packet distribution source included in the received WRM-Report 502, the GID of the multicast group, and the MAC address of the interface that transmits the WRM-Report (Step S702). ).
  • the path control unit N03 determines whether or not there is a change in the entries (SID, GID, Policy) of the MRT 10 before and after the update registration (step S704).
  • the entries SID, GID, Policy
  • the path control unit N03 determines whether or not there is a change in the entries (SID, GID, Policy) of the MRT 10 before and after the update registration (step S704).
  • the path control unit N03 refers to the SGWT 20 and searches for the SGW that is in charge of the difference (SID, GID) (step S705).
  • WMMR 301 is acquired as the SGW.
  • the path control unit N03 determines whether or not the search result SGW is not itself (step S706). Since the SGW is not itself (step S706; No), the route control unit N03 refers to the unicast routing table (not shown) of the own node and searches for the next hop of the route to the SGW (step S707). Here, WMMR 301 is acquired as the next hop. Subsequently, the path control unit N03 unicasts the WRM-Report 503 (see FIG. 5) containing the difference information (difference information before and after the update) of the MRT 10 to the acquired WMMR 301 (step S708).
  • the WMMR 301 Upon receiving the WRM-Report 503, the WMMR 301 adds an entry based on the content of the received packet and transmits an IGMP-Report 504 to the MR 203.
  • the processing of the WMMR 301 when receiving the WRM-Report 503 is the same as the processing shown in FIG. That is, the receiver management unit N04 receives the WRM-Report via the interface i1 (step S701), the route control unit N03 receives the multicast sender SID, the multicast group GID, and DS included in the received WRM-Report. -Acquisition of MAC (step S702) and registration of entry to MRT 10 based on the acquired information (step S703).
  • step S704 in the change determination of (SID, GID, Policy), it is determined that there is a change (step S704; Yes), and the route control unit N03 refers to the SGWT 20 and takes charge of the change (SID, GID).
  • SGW is searched (step S705).
  • WMMR 301 is acquired as the SGW.
  • step S706 a search is performed to determine whether or not the searched SGW is itself (step S706). Since the determination here is affirmative (step S706; Yes), the path control unit N03 is connected to the LHR (ie, is L-SGW) or not (ie, is S-SGW). ) Is determined (step S711). Since the WMMR 301 is connected to the LHR (that is, the L-SGW), the determination is affirmed (step S711; Yes), and the process proceeds to step S712.
  • the route control unit N03 transmits an IGMP-Report 504 (see FIG. 5) indicating participation in the multicast sender SID and multicast GID from the interface i0 connected to the MR 203 (LHR) (see FIG. 5). Step S712).
  • MR (LHR) 203 When MR (LHR) 203 receives this IGMP-Report 504, it subsequently forwards multicast data packets of the corresponding SID and GID to WMMR 301.
  • FIG. 9 is a diagram showing entries in the multicast routing table of each registered WMMR. Specifically, as shown in FIG. 9, an entry of MRT 10 is registered in each WMMR 301, 302, 303.
  • the notation “MAC (N)” means the MAC address of the node N.
  • the same notation is used with the same meaning.
  • FIG. 10 is a diagram showing a transfer sequence of a route control packet at the time of additional registration and deletion of a receiving terminal.
  • the receiving terminal 402 newly sets the distribution source as the server 101 in the state where only the reception terminal 401 is the distribution source is the SID and participates in the GID multicast group by the above-described new registration processing.
  • a process (additional registration process) when joining a multicast group will be described with reference to FIG.
  • the receiving terminal 402 transmits an IGMP-Report 901 including the SID of the distribution source desired to be received and the GID of the multicast group.
  • the path control unit N03 determines whether or not (SID, GID, Policy) has changed before and after the update registration (step S604).
  • SID SID, GID, Policy
  • the determination is denied (step S604; No), and the process is completed.
  • FIG. 11 is a diagram showing entries in the multicast routing table of each WMMR after additional registration. Specifically, the MRT 10 entry shown in FIG. 11 is additionally registered in each WMMR 302. As shown in FIG. 11, “multicast” is registered in the DS-MAC of the MRT 10 entry of the WMMR 302 corresponding to the receiving terminal 402. This means that the WMMR 302 performs broadcast transmission to the receiving terminal 402.
  • the receiving terminal 402 in a state where the receiving terminals 401 and 402 are participating in the SID and multicast group GID of the distribution source, the receiving terminal 402 first leaves, and then the receiving terminal 401. A process (deletion process) when the user leaves will be described.
  • the receiving terminal 402 transmits an IGMP-Report 901 including the SID of the multicast sender who wants to leave and the GID of the multicast group (see FIG. 10).
  • the receiver management unit N04 of the WMMR 302 that is the RGW receives the IGMP-Report 901 via the interface i0 (step S601).
  • the WMMR 302 acquires the SID of the distribution source and the GID of the multicast group included in the received IGMP-Report 901 (step S602).
  • the path control unit N03 determines whether or not (SID, GID, Policy) is changed before and after the update registration (step S604).
  • the path control unit N03 still determines that there is no difference before and after registration because the entry (SID, GID, Policy) is still held (step S605; No). , Complete the process.
  • the receiving terminal 402 leaves.
  • the receiving terminal 401 transmits an IGMP-Report 501 including the SID of the multicast sender to be withdrawn and the GID of the multicast group (see FIG. 5).
  • the receiver management unit N04 of the WMMR 303 that is the RGW receives the IGMP-Report 501 via the interface i0 (step S601). Subsequently, the path control unit N03 acquires the distribution source SID and the multicast group GID included in the received IGMP-Report 501 (step S602).
  • the recipient management unit N04 determines whether or not (SID, GID, Policy) has changed before and after the update registration (step S604).
  • the entry (SID, GID, Policy) is deleted from the MRT 10 of the WMMR 303, it is determined that there is a change before and after registration (step S604; Yes).
  • the route control unit N03 refers to the SGWT 20 and searches for the SGW that is in charge of the change (SID, GID) (step S605).
  • the obtained SGW is the WMMR 301. Since the SGW as the search result is not itself (step S606; No), the route control unit N03 refers to the unicast routing table of the own node and searches for the next hop of the route to the SGW (step S607).
  • WMMR 302 is acquired.
  • the path control unit N03 unicasts the WRM-Report 502 (see FIG. 5) including the difference information of the MRT 10 to the WMMR 302 (step S608).
  • FIG. 12 is a diagram showing a packet field of WRM-Report for entry deletion.
  • “0x12” indicating Report is described in the WRM-Type field.
  • “0x02” indicating a difference is described.
  • the numof (S, G) field the number (1) of (S, G) included in this packet is described.
  • the Modify field “0x03” indicating deletion is described.
  • the DS-MAC [1] field describes the MAC address (MAC (WMMR 303)) of the interface that transmits the WRM-Report.
  • SID the ID of the distribution source to be deleted is described.
  • the GID field the multicast group ID to be deleted is described.
  • the path control unit N03 determines whether or not the entry (SID, GID, Policy) has been changed before and after the update registration (step S704).
  • the entry (SID, GID) is deleted from the MRT 10 of the WMMR 302, it is determined that there is a change before and after registration (step S704; Yes).
  • the path control unit N03 refers to the SGWT 20 and searches for an SGW that is in charge of the difference (SID, GID) (step S705).
  • SID, GID the difference
  • WMMR 301 is acquired as the SGW.
  • the route control unit N03 refers to the unicast routing table of the own node, searches for the next hop of the route to the SGW, and acquires the WMMR 301. (Step S707). Then, the path control unit N03 unicasts the WRM-Report 503 (see FIG. 5) including the difference information of the MRT 10 to the WMMR 301 (step S708).
  • the WRM-Report 503 reaches the SGW (WMMR 301) by the above processing, but if the number of hops is larger than this, steps S701 to S708 are sequentially performed in adjacent nodes in the SGW direction. Repeatedly, eventually the WRM-Report reaches the SGW.
  • the receiver management unit N04 of the WMMR 301 receives the WRM-Report 503 via the interface i1 (step S701). Subsequently, the route control unit N03 of the WMMR 301 obtains the distribution source SID, multicast group GID, and DS-MAC included in the received WRM-Report 503 (step S702).
  • the MRT 10 is updated by deleting from the MRT 10 (step S703).
  • the path control unit N03 determines whether or not (SID, GID, Policy) is changed before and after the update registration (step S704).
  • the route control unit N03 refers to the SGWT 20 and searches for an SGW that is in charge of the difference (SID, GID) (step S705).
  • WMMR 301 is acquired as SGW.
  • the path control unit N03 is connected to the LHR (that is, the L-SGW) or not (that is, the S-SGW). (Step S711). Since the WMMR 301 is connected to the MR (LHR) 202 and is an L-SGW, the determination is affirmed (step S711; Yes), and the path control unit N03 is connected to the LHR based on the latest MRT10.
  • the IGMP-Report 504 (see FIG. 5) indicating the departure is transmitted from the existing interface to the distribution source SID and multicast GID (step S712).
  • the MR (LHR) 203 receives this IGMP-Report, the MR (LHR) 203 does not transfer the multicast data packet of the corresponding SID and GID to the WMMR 301 thereafter.
  • the multicast data packet transfer path is deleted.
  • fine reception control such as “participate in multicast from a sender other than the SID of the multicast group GID” can be performed by the source-filtering function.
  • control equivalent to IGMP version 3 can be realized by combining Policy setting (ACCEPT / DROP), SID “all ID” designation, and the like.
  • All the WMMRs 301 to 304 transmit the WRM-Report including all the entries of the MRT 10 to the adjacent nodes in the SGW direction corresponding to each entry at a constant cycle.
  • the WMMRs 301 to 304 that have received it compare the entry included in the received WRM-Report with its own MRT, and when a new entry is found, the WRM-Report including only that entry is replaced with the corresponding SGW. Sent to adjacent nodes in direction.
  • the node that has received the WRM-Report updates its own MRT 10 based on the received WRM-Report, and if there is a change (difference) in the MRT 10, transmits the WRM-Report to the adjacent node in the SGW direction. .
  • the WRM-Report finally reaches the SGW. In this way, the transfer path of the multicast data packet is maintained.
  • the maintenance process for the node is not performed, and the corresponding MRT 10 entry is deleted after a certain time.
  • FIG. 13 is a diagram showing a packet field of WRM-Report for entry maintenance.
  • “0x12” indicating Report is described in the WRM-Type field.
  • “0x01” indicating the entire entry is described.
  • the numof (S, G) field the number (1) of (S, G) included in this packet is described.
  • the Modify field “0x01” indicating “no change” is described.
  • the DS-MAC field [1] describes the MAC address of the interface that transmits the WRM-Report.
  • SID field the ID of the distribution source of the multicast data packet of the entry to be maintained is described.
  • the GID field the multicast group ID of the entry to be maintained is described.
  • Multicast data packet forwarding operation Next, a multicast data packet transfer operation will be described. Here, the transfer processing of the multicast data packet in which the receiving terminals 401 and 402 participate in FIG. 1 will be described in detail.
  • the server 101 in the backbone multicast network 209 A multicast path from the LHR to the LHR is established. Thereafter, when the server 101 transmits a multicast data packet addressed to the multicast group GID, the multicast data packet is transferred within the backbone multicast network 209 and transmitted to the WMMR 301 via the MR (LHR).
  • FIG. 14 is a processing flow of multicast data packet transfer operation.
  • the transfer control unit N05 receives the multicast data packet via the interface i0, that is, the physical interface unit N01 and the communication control unit N02 (step S1401).
  • the transfer control unit N05 refers to the data cache N06 (step S1402), and determines whether or not the received packet is the same as that already received (step S1403).
  • the transfer control unit N05 registers the information of the packet in the data cache (step S1404), and then the (SID) in the MRT 10 , GID) entry, and the transfer destination entry is acquired (step S1405).
  • the transfer control unit N05 copies the multicast data packet (step S1406), changes the source MAC address of the multicast data packet to its own MAC address, and sets the destination MAC address to It changes to MAC (302) (step S1407) and transmits from the interface i1 (step S1408).
  • the transfer control unit N05 discards the packet (step S1410) and completes the process.
  • the same processing is also performed in the WMMRs 302 and 303.
  • multicast data packets distributed from the server 101 and flowing in via the backbone multicast network 209 and MR 203 (LHR) are delivered to the receiving terminals 401 and 402.
  • FIG. 15 is a node layout diagram showing the configuration of the network system according to the second embodiment of the present invention.
  • a wireless multi-hop network 309 composed of WMMRs 301 to 304 is connected to a server 102 that distributes multicast data packets and receiving terminals 401 and 402. That is, the server 102 that is the distribution source of multicast data packets is directly connected to the wireless multi-hop network 309.
  • WMMR 302 and WMMR 303 are RGWs.
  • the WMMR 301 is an S-SGW.
  • the rest is the same as in the first embodiment.
  • the operations of the WMMRs 302, 303, and 304 that are not SGWs are the same as those in the first embodiment.
  • the WMMR 301 is registered as the S-SGW in the SGWTs 20 of all the WMMRs 301 to 304. More specifically, entries of (WMMR301, all IDs, all IDs, and “NOT-Connected”) exist in SGWTs 20 of all WMMRs.
  • the WMMR 301 that is the SGW acquires information from the packet and registers or deletes the entry of the MRT 10
  • the MRT 10 is updated (steps S602 and S603 in FIG. 6 or steps S702 and S703 in FIG. 8).
  • the path control unit N03 determines whether or not itself is an L-SGW (step S611 in FIG. 6 or step S711 in FIG. 8). Since the WMMR 301 is an S-SGW, the determination is negative (step S611 in FIG. 6 or step S711 in FIG. 8; No), and the process ends.
  • the SGW when the SGW is directly connected to the distribution source, the IGMP-Report is not transmitted from the SGW.
  • the MR 203 which is the LHR of the backbone multicast network periodically transmits an IGMP-Query packet from the interface i0.
  • the WMMR 301 When the WMMR 301 receives the IGMP-Query packet, the WMMR 301 registers the fact that it is an L-SGW in its own SGWT 20. More specifically, the route control unit N03 of the WMMR 301 registers an entry of (WMMR301, all IDs, all IDs, and “Connected”) in the SGWT 20.
  • the route control unit N03 of the WMMR 301 floods the WRM-SGWAD packet throughout the wireless multi-hop network 309.
  • FIG. 16 is a diagram showing a packet field of the WRM-SGWAD packet.
  • “0x11” indicating SG-WAD is described in the WRM-Type field.
  • the number (1) of (SID, GID) included in this packet is described.
  • the SGWID field the SGW ID is described.
  • the SID field the ID of the distribution source in charge of the SGW is described.
  • the GID field a multicast group ID for which the SGW is in charge is described.
  • “all IDs” indicating all IDs are described.
  • LHR-Conn field “Connected” indicating L-SGW is described.
  • SMF Simplified Multicast Forwarding for MANET, draft-ietf-manet-smf-08
  • the server 102 transmits a packet specific to the distribution source of the multicast data packet to the WMMR 301.
  • the “distributor-specific packet” corresponds to a packet transmitted only by the source of the multicast data packet, or a packet transmitted from another node and including the ID of the distributor.
  • the “distributor-specific packet” for example, an RTCP sender report, a multicast data packet, or a multicast application-specific packet can be used.
  • the WMMR 301 When the WMMR 301 receives the packet specific to the distribution source, the WMMR 301 registers itself with the SGWT 20 as the S-SGW. More specifically, the route management unit N07 of the WMMR 301 registers an entry of (WMMR301, all IDs, all IDs, and NOT-Connected) in the SGWT 20.
  • the WMMR 301 floods the WRM-SGWAD packet throughout the wireless multi-hop network 309.
  • the MR 203 While the MR 203 and the WMMR 301 are connected, the MR 203 periodically transmits an IGMP-Query packet from the interface i0, and the WMMR 301 receives the IGMP-Query packet. In this state, the WMMR 301, which is the SGW, periodically floods and transmits a WRM-SGWAD packet.
  • the WMMR that has received the WRM-SGWAD packet adds an entry to the SGWT 20 of its own node based on the information included in the WRM-SGWAD packet. However, if the same entry already exists in SGWT 20, WMMR does nothing. While the WRM-SGWAD packet is periodically received, the SGWT 20 entries of all WMMRs are maintained.
  • the WMMR 301 When the connection between the MR (LHR) 203 and the WMMR 301 is cut and a predetermined time has elapsed, the WMMR 301 deletes the entry of the SGWT 20 and stops transmitting the WRM-SGWAD packet. When another WMMR does not receive a WRM-SGWAD packet for a certain period of time, it deletes its own SGWT 20 entry.
  • the SGWT 20 entry is registered and maintained in all WMMRs. While entries of SGWT 20 are registered in all WMMRs, it is possible to perform a multicast data transfer path construction process and a multicast data packet transfer process according to the first embodiment.
  • unicast transmission and broadcast transmission are used together in the data link layer of data communication between the RGW and the receiving terminal.
  • the multicast packet transmitted from the RGW to the receiving terminal is transmitted using broadcast communication in the data link layer. This is because it is not necessary to add a special function in the receiving terminal. However, in this case, packet loss may occur between the RGW and the receiving terminal.
  • unicast transmission and broadcast transmission in the data link layer are used together for transmission from the RGW to the receiving terminal.
  • the receiving terminal has a function capable of determining that a packet whose destination IP address is multicast and whose destination MAC address is unicast is addressed to itself. Necessary to the side.
  • the method of constructing the multicast data packet transfer path is different from the first embodiment only in the process when the RGW receives the IGMP-Report from the receiving terminal.
  • FIG. 17 is a node layout diagram showing the configuration of the network system according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the multicast network 1401 includes a distribution source of one or more multicast data packets.
  • the wireless multi-hop network 309 includes WMMRs 301 to 306.
  • the multicast network 1401 may include a network such as the backbone multicast network 209 in FIG. 1, or may be configured only by a distribution source server as shown in FIG.
  • the receiving terminal 401 transmits an IGMP-Report including the SID of the multicast sender to be received and the GID of the multicast group.
  • the WMMR 303 which is an RGW, receives the IGMP-Report at the interface i0.
  • the receiver management unit N04 of the WMMR 301 receives IGMP-Report at the interface i0 (step S601). Subsequently, the route control unit N03 acquires the SID of the distribution source of the multicast data packet and the GID of the multicast group included in the received IGMP-Report (Step S602).
  • the above-described processing is performed in the WMMRs 305 and 306 that are RGWs.
  • 18 is a diagram showing entries in the multicast routing table of each WMMR after registration in the network system of FIG. As a result, the entries in the MRT 10 of the WMMRs 303, 305, and 306 are as shown in FIG.
  • WMMR MRT 10 entries other than those described above are registered in the same manner as in the first embodiment.
  • Multicast data packet forwarding operation When a multicast data packet distribution source in the multicast network 1401 transmits a multicast data packet, the packet is received by the WMMR 301 via the multicast network 1401. The WMMR 301 transmits a multicast data packet to the WMMR 302 by the same method as in the first embodiment. The WMMR 302 unicasts multicast data packets to the WMMRs 303, 305, and 306, respectively.
  • FIG. 19 is a processing flow of a multicast data packet transfer operation in the network system of FIG. As illustrated in FIG. 19, when the transfer controller N05 of the WMMR 303 receives the multicast data packet of the multicast data packet distribution source and the multicast group GID at the interface i1 (step S1901), it refers to the data cache N06. (Step S1902), it is determined whether or not the received packet is the same as the received packet (Step S1903).
  • the transfer control unit N05 registers the information of the packet in the data cache (step S1904),
  • the transfer control unit N05 determines the data link layer transmission method (step S1906).
  • the following method can be used as a method for determining the data link layer transmission method.
  • Method 1 Broadcast transmission is performed when the number of destination nodes is larger than a preset threshold of the number of downstream adjacent nodes. In other cases, unicast transmission is performed.
  • Method 2 The radio band occupation time in the case of unicast transmission and the radio band occupation time in the case of multicast transmission are calculated, and the transmission method with the smaller value is used.
  • unicast transmission and broadcast transmission can be selected for each receiving terminal.
  • Examples of the method include the following methods.
  • Method 3 Unicast transmission is used for a receiving terminal connected by a link having a packet loss rate higher than a preset packet loss rate threshold, and broadcast transmission is performed for other receiving terminals.
  • Method 4 Broadcast transmission is used for receiving terminals connected by a link having a delay larger than a preset delay threshold, and unicast transmission is used for other receiving terminals.
  • the method of determining the data link layer transmission method is not limited to the method described above.
  • the following methods can be appropriately combined. Specifically, when, for example, (Method 1) is adopted and the “threshold value for the number of downstream adjacent nodes” is set to 2, the WMMR 303 determines that the multicast data packet is unidirectional because the number of downstream adjacent nodes is 1. Send a cast.
  • the transfer control unit N05 duplicates the multicast data packet by the number of transfer destinations (step S1907), and performs the following processing for each transfer destination (steps S1908 to S1913).
  • the transfer control unit N05 updates the source MAC address of the multicast data packet to its own MAC address, and sets the destination MAC address. It is updated to MAC (401) and transmitted from the interface i0 (step S1915).
  • FIG. 20 is a broadcast transmission completed list.
  • the broadcast transmission completed list 30 shown in FIG. It is determined whether broadcast transmission has been completed (step S1910). If it has not been transmitted (step S1910; No), the transfer control unit N05 updates the source MAC address of the multicast data packet to its own MAC address, updates the destination MAC address to the MAC address corresponding to the GID, Transmission is performed from the interface i0 (step S1911). Subsequently, the transfer control unit N05 registers in the broadcast transmission completed list 30 in FIG. 20 (step S1912).
  • the transfer control unit N05 discards the packet (step S1914).
  • the transfer control unit N05 discards the received packet (step S1916) as in the above embodiments.
  • broadcast transmission may enable communication with a higher distribution rate and lower delay.
  • unicast transmission and broadcast transmission in the data link layer are used in combination for communication between WMMRs.
  • a method for constructing a multicast data packet transfer path is the same as the method according to the first embodiment.
  • the “method for selecting whether to use unicast transmission or broadcast transmission in the data link layer” of (Method 1) to (Method 4) described in the fourth embodiment is used.
  • Unicast transmission or multicast transmission is selected, and transmission is performed according to the transmission method.
  • (Method 1) is adopted as the above method, and the threshold value of the number of downstream adjacent nodes set in advance is set to 2.
  • unicast transmission is used for transmission from WMMR 301 to WMMR 302
  • broadcast transmission is used for transmission from WMMR 302 to WMMRs 303, 305, and 306.
  • a VPN Virtual Private Network
  • wireless mesh networks There are two types of wireless mesh networks: a flat type in which the connected terminal and the base station have the same subnetwork address, and a VPN type in which the terminal and the base station have different subnetwork addresses.
  • the flat type wireless mesh network has an advantage that it can be realized by general IP packet transfer, but has a disadvantage that the user who uses the terminal needs to be aware of the IP address system of the wireless mesh network.
  • a VPN type wireless mesh network has a demerit that it cannot be realized only by general IP transfer because it requires a function of encapsulating and decapsulating a terminal packet at the entrance and exit of the network.
  • the network according to each of the above embodiments can be applied to both a flat wireless mesh network and a VPN wireless mesh network.
  • the transfer of multicast data packets according to this embodiment is performed under the following preconditions.
  • All WMMRs always manage the MAC addresses of terminals connected to them, and notify all WMMRs of the information. As a result, a correspondence relationship between the terminal connected to the wireless mesh network and the WMMR connected to the terminal is established in all WMMRs. This function is called the attribution management function, and the correspondence managed here is called attribution management information.
  • the LHR has a Proxy-ARP function for responding to its own MAC address to an ARP-Request addressed to a terminal in a network outside the wireless mesh.
  • an LHR ID is set in each WMMR. Since LHR is located in the backbone network, changes are rare. In addition, since the default gateway used by the receiving terminal in unicast communication is almost the same as the LHR, the ID of the LHR interface may be set to the same as the default gateway setting of the receiving terminal. For the LHR setting method in each WMMR, for example, when a static setting method is used, or when a receiving terminal performs dynamic IP address setting by DHCP, an IP address of a default gateway described in the packet is acquired. There are ways to set it.
  • the receiving terminal 401 transmits an IGMP-Report 2101 including the SID of the multicast sender to be received and the GID of the multicast group.
  • the WMMR 303 which is an RGW, receives the IGMP-Report at the interface i0.
  • FIG. 22 is a processing flow of WMMR when a WRM-Report is received when a VPN network is formed. The flow of processing by the WMMR 303 is shown in FIG.
  • steps S2201 to S2205 and S2206 to S2212 are the same as steps S601 to S605 and S606 to S612 in the construction process (see FIG. 6) of the first embodiment.
  • step S2201 when the IGMP-Report is received (step S2201), the route control unit N03 of the WMMR 303 sets the (participation / leaving type, SID, GID) in the IGMP-Report in the same procedure as in the first embodiment. Obtain (step S2202).
  • the path control unit N03 updates the MRT 10 using the SID and GID (step S2203), and determines whether or not (SID, GID, Policy) has changed before and after the update of the MRT 10 (step S2204).
  • the route control unit N03 searches the SGWT 20 for the SGW that is in charge of the change (SID, GID) (step S2205). If the responsible SGW is found (step S2206; Yes), the same processing (S2206 to S2212) as in the first embodiment is performed.
  • FIG. 21 is a diagram showing a transfer sequence of a route control packet when a VPN network is formed.
  • the route control unit N03 creates an ARP-Request 2102 (see FIG. 21) for inquiring about the MAC address of the SID (step 2222), and in the VPN After performing flooding transmission (step S2223), it enters a state of waiting for reception of an ARP-Reply as a response.
  • ARP-Request in this VPN is processed by the wireless mesh network and general IP function. Specifically:
  • This ARP-Request in VPN reaches all WMMRs by the flooding function.
  • the WMMR 302 receives the intra-VPN ARP-Request 2102 transmitted by the WMMR 303. Thereafter, the WMMR 302 transmits the ARP-Request 2103 in VPN, and the WMMR 301 receives the ARP.
  • the WMMR 301 transmits an ARP-Request 2104 to the terminal belonging to itself.
  • the MR 203 that is the inquiry destination of the ARP-Request 2104 returns the ARP-Reply 2105 describing its own MAC address to the WMMR 301 by unicast transmission.
  • the WMMR 301 unicasts the ARP-Reply 2106 into the VPN.
  • the WMMR 303 receives the ARP-Reply 2107 via the WMMR 302.
  • the path control unit N03 registers the source ID (source IP address) in the SGWT as the SGW (step S2224). Thereafter, processing similar to that in the first embodiment (steps S2207 to S2212) is performed. As a result, as shown in FIG. 21, WRM-Reports 2108 and 2109 and IGMP-Report 2110 are transferred, and a transfer path for multicast data packets is constructed.
  • the wireless multi-hop network 309 As described in detail above, the wireless multi-hop network 309 according to each of the above embodiments has the following effects.
  • the band occupation time can be reduced by using high-speed unicast transmission.
  • the multicast transmission has a transmission rate of 6 Mbps and a bandwidth occupation time of 1509.5 ⁇ sec.
  • the band occupation time is 321.5 ⁇ sec. That is, in the unicast transmission, the communication band occupation time is about one third as compared with the multicast transmission.
  • the WMMR according to the present embodiment can select unicast transmission and broadcast transmission in consideration of the quality of the data link layer for each transmission destination, the packet loss occurrence rate is low and the throughput is high. Communication can be performed.
  • the multicast data packet transfer path is constructed by IGMP-Report and WRM-Report.
  • WRM-Report is You may make it perform path
  • the IGMP protocol in IPv4 is used.
  • the MLD protocol may be used.
  • MLD protocol is described in detail in the following document, for example. Multicast Listener Discovery Version 2 (MLDv2) for IPv6, RFC 3810
  • Multicast routing table (MRT) 20 Source Gateway Table (SGWT) 30 Broadcast sent list 101, 102 Server 201, 202, 203, 204 Multicast router (MR) 209 Basic multicast network 301, 302, 303, 304, 305, 306 Wireless multi-hop multicast router (WMMR) 309 Wireless multi-hop network 401, 402, 403, 404, 405 Receiving terminal 501, 504, 901, 2101, 2110 IGMP-Report 502, 503, 2108, 2109 WRM-Report 1401 Multicast network 2102, 2103 ARP-Request in VPN 2104 ARP-Request 2105 ARP-Reply 2106, 2107 ARP-Reply in VPN N01-1, N01-2,..., Physical interface N02-1, N02-2,... Communication control unit N03 route control unit N04 receiver management unit N05 transfer control unit N06 data cache N07 route management unit

Landscapes

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Abstract

　ＷＭＭＲ（３０１）は、マルチキャストデータパケットの配信元を含む基幹ネットワークに接続された無線ネットワークの無線中継ノードとして用いられる。経路制御部（Ｎ０３）は、マルチキャストデータパケットの転送経路を、受信される経路制御情報に基づいて、ＳＧＷＴ（２０）を参照し、マルチキャストルーティングテーブル（ＭＲＴ）（１０）にエントリを追加することにより、ユニキャスト経路に基づいて構築する。転送制御部（Ｎ０４）は、ＭＲＴ（１０）を参照し、構築されたマルチキャストデータパケットの転送経路に沿って、データリンク層の送信方式として到達確認及び再送制御のあるユニキャスト送信を用いて、直接接続された転送先に転送する。

Description

無線通信装置、無線ネットワークシステム、データ転送方法、及び、記録媒体
　本発明は、マルチキャストデータパケットの転送を行う無線通信装置、無線ネットワークシステム、データ転送方法、及び、記録媒体に関する。
　デジタル化された音声や動画を、有線又は無線のＩＰ（Internet protocol）ネットワーク上で配信する技術が注目されている（例えば、特許文献１～４参照）。ＩＰネットワーク上の配信は、ＩＰマルチキャストによる１対多型の通信が有効である。昨今のコアネットワークの広帯域化、高品質化により、このような配信技術も現実のものとなりつつある。
　ＩＰマルチキャスト送信では、データリンク層においてブロードキャスト通信が行われ、トランスポート層においてＵＤＰ（User Datagram Protocol）プロトコルが用いられるのが一般的である。ブロードキャスト送信は、データリンク層において、到達確認がないため、パケットロスがアプリケーションレベルのデータ欠落につながる。これは、無線ネットワーク、例えば無線マルチホップネットワークでも同様である。
　近年、無線ネットワークの中でも、例えば無線リンクを、多段に接続した形態をとる無線メッシュネットワークの利用が広まりつつある。このような無線ネットワークでは、有線ネットワークと比較して、電波伝搬のゆらぎ、フェージング、および、電波の干渉によるビットエラーが多く発生する傾向がある。このため、物理層で発生するパケットロスが、そのままアプリケーションレベルのデータ欠落に直結する。
　さらに、ＩＰマルチキャストによる放送や広告配信などを実現する上では、外部ネットワークから送られるデータのマルチキャスト通信を行えるようにする必要がある。基幹ネットワークと無線マルチホップネットワークを接続し、基幹ネットワークにマルチキャスト送信元が存在し、無線マルチホップネットワークに受信端末が存在する場合、受信端末は、ＬＨＲ（Last Hop Router）に直接接続しない。このような場合では、既存のＩＧＭＰ（Internet Group Management Protocol）－Ｐｒｏｘｙｉｎｇ技術（非特許文献１参照）を用いることにより、ＩＧＭＰパケットをＬＨＲに送信し、マルチキャストデータパケットの転送経路を構築し、マルチキャストデータパケットを受信することができる。
特開２００７－１２９７７９号公報 特開２００７－４９３８２号公報 特開２００７－５３４８６号公報 特開２００２－２８１０３０号公報
IGMP-Proxying: Internet Group Management Protocol (IGMP) / Multicast Listener Discovery (MLD)-Based Multicast Forwarding ("IGMP/MLD Proxying"), RFC 4605
　関連する無線ネットワークにおけるマルチキャスト送信には、以下に示す問題点がある。
（１）無線ネットワーク、例えば、無線メッシュネットワークでは、電波伝搬のゆらぎ、フェージング、電波の干渉によるビットエラーが多く発生し、パケットロスが多い傾向にある。現状のマルチキャスト送信では、データリンク層のブロードキャスト送信を行い、トランスポート層ではＵＤＰプロトコルを行うので、データパケットの到達確認が行われないため、データパケットの配信率を高めることができない。
　しかも、無線メッシュネットワークでは、隠れ端末問題によるパケットロスやさらし端末問題によるスループット低下が問題視されている。上述の特許文献１に記載のシステムでは、それらの問題に対する対処が行われていないため、パケットロスやスループット低下が生ずる可能性がある。
（２）データリンク層のブロードキャスト送信では、不特定の複数のノードが通信相手となるため、最も低い伝送レートでデータが送信される。これにより、ブロードキャスト送信によって通信帯域が占有される時間が長くなるので、高速なマルチキャスト通信を行うことができない。この結果、同時に同一チャネルを使用する他のユニキャスト通信の帯域が圧迫され、スループットが低下する。
（３）ＩＧＭＰ－Ｐｒｏｘｙｉｎｇ技術は、無線マルチホップネットワークを考慮して考案されたものではなく、マルチキャストフローの上流（送信者側）および下流（受信者側）に接続する物理ポートの設定を固定する必要がある。そのため、あらゆるインターフェイスからのマルチキャストデータパケットを受信し、適切なインターフェイスに、動的に転送するのが困難となる。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、マルチキャストデータパケットの配信率を高めることができる無線通信装置、無線ネットワークシステム、データ転送方法及び記録媒体を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る無線通信装置は、
　マルチキャストデータパケットの配信元を含む基幹ネットワークに接続された無線ネットワークの無線中継ノードとして用いられる無線通信装置であって、
　前記配信元と受信端末との間を結ぶ、マルチキャストデータパケットの転送経路を、ユニキャスト経路に基づいて構築する経路構築部と、
　構築されたマルチキャストデータパケットの転送経路に沿って、データリンク層の送信方式として、到達確認及び再送制御のあるユニキャスト送信を用いて、直接接続された転送先に転送する転送制御部と、
　を備える。
　本発明の第２の観点に係る無線ネットワークシステムは、本発明の無線通信装置を、無線中継ノードとする。
　本発明の第３の観点に係るデータ転送方法は、
　マルチキャストデータパケットの配信元を含む基幹ネットワークに接続された無線ネットワークの無線中継ノードにおけるデータ転送方法であって、
　前記配信元と受信端末との間を結ぶ、マルチキャストデータパケットの転送経路を、ユニキャスト経路に基づいて構築する経路構築工程と、
　構築されたマルチキャストデータパケットの転送経路に沿って、データリンク層の送信方式として、到達確認及び再送制御のあるユニキャスト送信を用いて、直接接続された転送先に転送する転送制御工程と、
を含む。
　本発明の第４の観点に係るプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
　マルチキャストデータパケットの配信元を含む基幹ネットワークに接続された無線ネットワークの無線中継ノードの制御に用いられるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
　前記配信元と受信端末との間を結ぶ、マルチキャストデータパケットの転送経路を、ユニキャスト経路に基づいて構築する経路構築手順と、
　構築されたマルチキャストデータパケットの転送経路に沿って、データリンク層の送信方式として、到達確認及び再送制御のあるユニキャスト送信を用いて、直接接続された転送先に転送する転送制御手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムを記録する。
　本発明によれば、マルチキャストデータパケットは、到達確認及び再送制御のあるユニキャスト送信により送信される。この結果、マルチキャストデータパケットの配信率を高めることができる。
本発明の第１の実施形態に係る無線ネットワークシステムのノード配置図である。 無線マルチホップマルチキャストルータの構成を示すブロック図である。 マルチキャストルーティングテーブルの管理情報（エントリ）を示す図である。 ソースゲートウエイテーブルの管理情報（エントリ）を示す図である。 マルチキャストデータ転送経路を構築、削除する際の経路制御用パケットの転送シーケンスを示す図である。 ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔを受信した時のＷＭＭＲの処理フローである。 ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔのデータフォーマットを示す図である。 ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを受信した時のＷＭＭＲの処理フローである。 登録された各ＷＭＭＲのマルチキャストルーティングテーブルのエントリを示す図である。 受信端末の追加登録、削除する際の経路制御用パケットの転送シーケンスを示す図である。 追加登録後の各ＷＭＭＲのマルチキャストルーティングテーブルのエントリを示す図である。 エントリ削除のＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔのパケットフィールドを示す図である。 エントリ維持のＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔのパケットフィールドを示す図である。 マルチキャストデータパケットの転送動作の処理フローである。 本発明の第２の実施形態に係るネットワークシステムの構成を示すノード配置図である。 ＷＲＭ－ＳＧＷＡＤパケットのパケットフィールドを示す図である。 本発明の第４の実施形態に係るネットワークシステムの構成を示すノード配置図である。 図１７のネットワークシステムにおける、登録後の各ＷＭＭＲのマルチキャストルーティングテーブルのエントリを示す図である。 図１７のネットワークシステムにおける、マルチキャストデータパケットの転送動作の処理フローである。 ブロードキャスト送信済みリストである。 ＶＰＮネットワークが形成されている場合の経路制御用パケットの転送シーケンスを示す図である。 ＶＰＮネットワークが形成されている場合のＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを受信した時のＷＭＭＲの処理フローである。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
　まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る無線ネットワークシステムのノード配置図である。図１に示すように、本発明の第１の実施形態における無線ネットワークシステムとしての無線マルチホップネットワーク３０９は、基幹マルチキャストネットワーク２０９と、接続されている。
　ここで、「基幹マルチキャストネットワーク」とは、公知のマルチキャスト経路構築方法により構築されたマルチキャストネットワークである。このようなマルチキャスト経路構築方法としては、例えば、以下の文献に記載されたマルチキャストルーティングプロトコルであるＰＩＭ－ＳＭやＤＶＭＲＰを用いる方法がある。
（１）PIM-SM: Protocol Independent Multicast - Sparse Mode (PIM-SM): Protocol Specification (Revised), RFC4601
（２）DVMRP: Distance Vector Multicast Routing Protocol RFC1075
　基幹マルチキャストネットワーク２０９は、マルチキャストルータ（Multicast Router、以下「ＭＲ」と略述する）２０１～２０４を接続することにより構築されている。この基幹マルチキャストネットワーク２０９に、サーバ１０１が接続されている。サーバ１０１に接続するＭＲをＦＨＲ（First Hop Router）と呼ぶ。本実施形態では、このサーバ１０１が、マルチキャストデータパケットの配信元である。
　無線マルチホップネットワーク３０９は、無線マルチホップマルチキャストルータ（Wireless Multihop Multicast Router、以下、「ＷＭＭＲ」と呼ぶ）３０１～３０４で構築されている。ＷＭＭＲ３０３には、マルチキャストデータパケットを最終的に受信する受信端末４０１が接続され、ＷＭＭＲ３０２には、マルチキャストデータパケットを最終的に受信する受信端末４０２が接続されている。
　受信端末４０１、４０２は、マルチキャストコンテンツの配信元であるサーバ１０１のＩＰアドレス、マルチキャストグループのＩＤを、取得済みである。取得方法として、以下の文献に示されるように、ＳＤＰによるセッション記述と、ＳＡＰやその他のプロトコルにより通知する方法や、マルチキャストアプリケーション固有の方法を用いることができる。
（３）SDP: Session Description Protocol, RFC 4566
（４）SAP: Session Announcement Protocol, RFC 2974
　ＷＭＭＲ３０１～３０４の中で、外部ネットワーク又はマルチキャストを配信する配信元と接続し、受信したデータパケットを、他の無線マルチホップネットワークに転送するものを、ＳＧＷ（Source GateWay）と呼ぶ。ＳＧＷのうち、外部ネットワークに接続するＳＧＷを、Ｌ－ＳＧＷ（LHR-connected SGW）と呼び、データパケットの配信元と直接接続するＳＧＷをＳ－ＳＧＷ（Source-connected SGW）と呼ぶ。また、ＷＭＭＲの中で、受信端末と接続するものを、ＲＧＷ（Receiver GateWay）と呼ぶ。本実施形態では、ＷＭＭＲ３０１が、Ｌ－ＳＧＷである。逆に、ＷＭＭＲ３０１と接続するＭＲを、ＬＨＲ（Last Hop Router）と呼ぶ。また、ＷＭＭＲ３０２、３０３は、ＲＧＷである。
　無線メッシュネットワーク内では、ユニキャストルーティングテーブル（不図示）が構築されている。ユニキャストルーティングテーブルの構築には、例えば、以下の文献に示すＯＬＳＲやＡＯＤＶによる方法が用いられる。これらのプロトコルには、リンク品質やトラフィック制御を考慮した拡張を施したものがある。そのような拡張の効果は、本実施形態に示すマルチキャスト経路構築方法においても有効である。
（５）OLSR: Optimized Link State Routing Protocol (OLSR), RFC 3626
（６）AODV: Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing, RFC3561
　次に、図２は、無線マルチホップマルチキャストルータの構成を示すブロック図である。図２に示すように、ＷＭＭＲ３０１は、物理インターフェイスＮ０１－１、Ｎ０１－２、・・・、通信制御部Ｎ０２－１、Ｎ０２－２、経路制御部Ｎ０３、受信者管理部Ｎ０４、転送制御部Ｎ０５、データキャッシュＮ０６、経路管理部Ｎ０７を備える。
　物理インターフェイスＮ０１－１、Ｎ０１－２、・・・は、通信に使用する通信媒体との間で信号を送受信する。通信制御部Ｎ０２－１、Ｎ０２－２、・・・は、経路制御用データパケット及びデータパケット（マルチキャストデータパケットを含む）の送受信制御を行う。
　物理インターフェイスや通信制御部は、少なくとも１つ設けられていれば良い。ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）技術を搭載するような場合には、１つの物理インターフェイスに対して複数の無線制御部が存在してもよい。また、物理インターフェイスは、通信媒体の種類により適切な機能を有する。例えば、無線ＬＡＮなどの無線通信媒体であればアンテナを含む。有線ＬＡＮなどの有線通信媒体であれば電圧を変化させる接点を含む。
　この物理インターフェイスＮ０１－１、…や、通信制御部Ｎ０２に－１、…により、ＷＭＭＲのインターフェイスｉ０、ｉ２、…が形成される。図１では、各ＷＭＭＲ３０１～３０４のインターフェイスｉ０、ｉ１、ｉ２が示されている。例えば、ＷＭＭＲ３０１のインターフェイスｉ０、ｉ１、ｉ２は、ＭＲ２０３のインターフェイスｉ０、ＷＭＭＲ３０２のインターフェイスｉ１、ＷＭＭＲ３０４のインターフェイスｉ１と接続している。ＷＭＭＲ３０２の物理インターフェイスｉ０、ｉ２は、受信端末４０２のインターフェイスｉ０、ＷＭＭＲ３０３のインターフェイスｉ１と接続している。ＷＭＭＲ３０３のインターフェイスｉ０、ｉ２は、受信端末４０１のインターフェイスｉ０、ＷＭＭＲ３０４のインターフェイスｉ２と接続している。
　経路制御部Ｎ０３は、経路制御用パケットの内容に基づいて、マルチキャストデータパケットの転送経路を構築する。受信者管理部Ｎ０４は、受信端末４０１、４０２から送信される経路制御用パケットを受信する。転送制御部Ｎ０５は、マルチキャストデータパケットを転送する。データキャッシュＮ０６は、マルチキャストデータパケットを一時的に保存する。経路管理部Ｎ０７は、マルチキャストルーティングテーブル１０及びソースゲートウエイテーブル２０などの管理テーブルを有し、これらの管理テーブルに基づいて、マルチキャストデータパケットの転送経路を管理する。
　なお、以下の説明において、「ノードＩＤ」または「ＩＤ」は、無線中継ノードを、無線マルチホップネットワーク内で一意に識別できる識別子のことである。ＩＤとしては、例えばＩＰアドレスを用いることができる。
　ＷＭＭＲ３０１～３０４の経路管理部Ｎ０７は、以下の情報を管理する。
（Ａ）マルチキャストルーティングテーブル（Multicast Routing Table、以下、「ＭＲＴ」と略述する)１０
（Ｂ）ソースゲートウエイテーブル(Source GateWay Table、以下、「ＳＧＷＴ」と略述する)２０
　図３は、マルチキャストルーティングテーブルの管理情報（エントリ）を示す図である。図３に示すように、ＭＲＴ１０のエントリは、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ、ＤＳ－ＭＡＣ、ＤＳ－ＩＦ）の形式をとる。
　ここで、ＳＩＤは、データパケットの配信元のＩＤである。図１のネットワーク構成では、サーバ１０１のＩＰアドレスが登録される。ＳＩＤには、データパケットの配信元を登録することもできるが、すべてのＩＤを意味する「全ＩＤ」を登録することもできる。
　ＧＩＤは、マルチキャストグループのＩＤである。ＳＩＤ及びＧＩＤにより、ＳＩＤを配信元とする１つのマルチキャストグループが定義される。
　Ｐｏｌｉｃｙは、転送可否を示す値である。Ｐｏｌｉｃｙには、転送可の場合「ＡＣＣＥＰＴ」が登録され、転送不可の場合「ＤＲＯＰ」が登録される。
　ＤＳ－ＭＡＣは、転送先ノードのＭＡＣアドレスである。ＷＭＭＲ３０１は、マルチキャストデータパケットを、このＭＡＣアドレスに対して転送する。ＤＳ－ＩＦは、その転送先ノードが接続しているインターフェイスである。ＷＭＭＲ３０１は、マルチキャストデータパケットを、このインターフェイスを介して転送する。
　例えば、ＷＭＭＲ３０１のＭＲＴ１０が、図３に示すように、ＳＩＤが”192.168.0.1”であり、ＧＩＤが”239.192.0.1”であり、Ｐｏｌｉｃｙが”ACCEPT”であり、ＤＳ－ＭＡＣが”00:0d:02:be:4a:92”であり、ＤＳ-ＩＦが”ｉ０”であるエントリを有するものとする。これは、「配信元が”192.168.0.1”であり、かつ、マルチキャストグループＩＤが”239.192.0.1”であるマルチキャストデータパケットを受信すると、ＷＭＭＲ３０１は、そのパケットの送信先ＭＡＣアドレスを”00:0d:02:be:4a:92”に書き換えて、そのパケットをインターフェイスｉ０から送信する」ことを意味している。
　図４は、ソースゲートウエイテーブルの管理情報（エントリ）を示す図である。図４に示すように、ＳＧＷＴ２０のエントリは、（ＳＧＷＩＤ、ＳＩＤ、ＧＩＤ、ＬＨＲ－Ｃｏｎｎ）の形式をとる。ここで、ＳＧＷＩＤは、ＳＧＷのＩＤである。ＳＩＤは、マルチキャストデータパケットの配信元のＩＤである。ＧＩＤは、マルチキャストグループのＩＤである。
　ＬＨＲ－Ｃｏｎｎは、該当するＳＧＷが、ＬＨＲ（Last Hop Router）に接続している（すなわちＬ－ＳＧＷである）か、そうでない（すなわちＳ－ＳＧＷである）か、を示す値である。ＬＨＲ－Ｃｏｎｎは、接続している場合は”Connected”となり、そうでない場合は”NOT-Connected”となる。
　ＳＩＤには、マルチキャストデータパケットの配信元のＩＤの代わりに、すべてのＩＤを意味する「全ＩＤ」を登録することもできる。また、ＧＩＤには、マルチキャストデータパケットが配信されるグループのＩＤの代わりに、すべてのＩＤを意味する「全ＩＤ」を登録することもできる。
　例えば、ＳＧＷＩＤが”192.168.101.101”であり、ＳＩＤが、”192.168.0.1”であり、ＧＩＤが”239.192.0.1”であり、ＬＨＲ－Ｃｏｎｎが”Connected”であるエントリを有するものとする。これは、「マルチキャストデータパケットの配信元が、”192.168.0.1”であり、かつ、マルチキャストグループＩＤが”239.192.0.1”であるマルチキャストデータパケットを担当するＳＧＷは、”192.168.101.101”であり、そのＳＧＷは、ＬＨＲに接続している、すなわちＬ－ＳＧＷである。」ということを意味している。
　なお、ＷＭＭＲ３０２、３０３、３０４の構成も、図２と同じである。
　次に、本実施形態に係る通信システムの動作について説明する。
（マルチキャストデータパケットの転送経路の新規構築）
　マルチキャストデータパケットの転送経路を新規に構築するための動作について説明する。本実施形態では、受信端末が、マルチキャストグループに参加および離脱をする際には、以下の文献に示すＩＧＭＰのバージョン３による一般的な方法を用いる。
（７）Internet Group Management Protocol, Version 3, RFC 3376
　ＩＧＭＰバージョン３は、バージョン１及び２と互換性があるため、バージョン１又は２を実装する受信端末に対しても、本実施形態に係るマルチキャストデータパケットの転送経路の構築方法を適用できる。
　この方法では、全ＷＭＭＲ３０１～３０４のＳＧＷＴ２０に、Ｌ－ＳＧＷとしてのＷＭＭＲ３０１を登録する。具体的には、全ＷＭＭＲ３０１～３０４のＳＧＷＴ２０に、（ＷＭＭＲ３０１、全ＩＤ、全ＩＤ、Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）のエントリを登録する。
　最初に、図１に示す無線マルチホップネットワーク３０９に接続し、マルチキャストに参加する受信端末が、まだ、１つもない状態で、受信端末４０１が、マルチキャストデータパケットの配信元がサーバ１０１であるマルチキャストグループＧＩＤのグループに参加するときの処理（新規登録処理）について説明する。
　図５は、マルチキャストデータ転送経路を構築、削除する際の経路制御用パケットの転送シーケンスを示す図である。図５に示すように、受信端末４０１は、配信元のＳＩＤ（サーバ１０１のＩＰアドレス）と、マルチキャストグループのＧＩＤとが情報として含まれるＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ５０１を、ＲＧＷであるＷＭＭＲ３０３に送信する。
　図６は、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔを受信した時のＷＭＭＲの処理フローである。以下、本図を参照して説明する。
　まず、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ５０１を受信した時のＷＭＭＲ３０３の処理について説明する。図６に示すように、ＲＧＷであるＷＭＭＲ３０３では、インターフェイスｉ０、すなわち物理インターフェイスＮ０１－１と通信制御部Ｎ０２－１を介して、受信者管理部Ｎ０４が、そのＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ５０１を受信する（ステップＳ６０１）。
　続いて、ＷＭＭＲ３０３の経路制御部Ｎ０３は、受信したＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ５０１に含まれる配信元のＳＩＤ及びマルチキャストグループのＧＩＤ等の情報を取得する（ステップＳ６０２）。ここで取得された情報を用いて、経路制御部Ｎ０３は、ＭＲＴ１０に、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ＝”ACCEPT”、ＧＩＤに対応するＭＡＣアドレス、ｉ０）のエントリを登録することにより、ＭＲＴ１０を更新する（ステップＳ６０３）。
　ここで、「ＧＩＤに対応するＭＡＣアドレス」について説明を補足する。ＧＩＤとしてＩＰアドレスを用いる場合、「ＧＩＤに対応するＭＡＣアドレス」の上位２５ビットは、１６進表記”01005E”に続けて１ビットの”0”を足したものである。下位２３ビットは、ＧＩＤの下位２３ビットである。例えば、ＧＩＤが”239.192.0.1”であれば、このＧＩＤに対応するＭＡＣアドレスは、”01:00:5E:40:00:01”となる。
　次に、経路制御部Ｎ０３は、この更新登録前後で、ＭＲＴ１０のエントリ（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ）に変更があるか否かを判定する（ステップＳ６０４）。ここでは、ＭＲＴ１０内に、新規にエントリが作成されるため、変更ありと判定され（ステップＳ６０４；Ｙｅｓ）、ステップＳ６０５に進む。
　次に、経路制御部Ｎ０３は、ＳＧＷＴ２０を参照して、変更があった（ＳＩＤ、ＧＩＤ）を担当するＳＧＷを検索する（ステップＳ６０５）。ここでは、ＳＧＷとして、ＷＭＭＲ３０１が取得される。
　続いて、経路制御部Ｎ０３は、検索結果のＳＧＷが、自身であるか否かを判定する（ステップＳ６０６）。ＳＧＷが自分でないので（ステップＳ６０６；Ｎｏ）、経路制御部Ｎ０３は、自ノードのユニキャストルーティングテーブル（不図示）を参照し、ＳＧＷへの経路の次ホップを検索する（ステップＳ６０７）。ここでは、次ホップとして、ＷＭＭＲ３０２が取得される。ＷＭＭＲ３０２が取得された後、経路制御部Ｎ０３は、ＷＭＭＲ３０２宛に、ＭＲＴ１０の差分情報（更新前後の差分情報）が含まれるＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０２（図５参照）を、インターフェイスｉ１からユニキャスト送信する（ステップＳ６０８）。
　図７は、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔのデータフォーマットを示す図である。エントリ追加のＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０２では、図７に示すように、パケットフィールドのうち、ＷＲＭ－Ｔｙｐｅフィールドに、Ｒｅｐｏｒｔであることを示す”０ｘ１２”が記述されている。また、Ｕｐｄａｔｅ－Ｔｙｐｅフィールドには、差分であることを示す”０ｘ０２”が記述されている。また、ｎｕｍｏｆ（Ｓ，Ｇ）フィールドには、このパケットの中に記述する（ＳＩＤ、ＧＩＤ）の数”１”が記述されている。また、Ｍｏｄｉｆｉｙフィールドには、追加であることを示す”０ｘ０２”が記述されている。また、ＤＳ－ＭＡＣ［１］フィールドには、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを送信するインターフェイスのＭＡＣアドレスが記述されている。また、ＳＩＤフィールドには、受信したいマルチキャストデータパケットの配信元のＩＤが記述されている。ＧＩＤフィールドには、受信したいマルチキャストグループのＩＤが記述されている。
　ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０２を受信すると、ＷＭＭＲ３０２は、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０２の内容に基づくエントリを追加するとともに、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０３を、ＷＭＭＲ３０１に送信する。
　図８は、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを受信した時のＷＭＭＲの処理フローである。ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０２を受信した時のＷＭＭＲ３０２の処理について、本図を参照して説明する。図８に示すように、ＷＭＭＲ３０２の受信者管理部Ｎ０４は、インターフェイスｉ２を介して、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを受信する（ステップＳ７０１）。続いて、ＷＭＭＲ３０２の経路制御部Ｎ０３は、受信されたＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０２に含まれるマルチキャストデータパケットの配信元のＳＩＤ、マルチキャストグループのＧＩＤ、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを送信するインターフェイスのＭＡＣアドレスを取得する（ステップＳ７０２）。
　ここで取得された情報を用いて、経路制御部Ｎ０３は、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ＝”ACCEPT”、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを送信したインターフェイスのＭＡＣアドレス、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを送信したインターフェイス）というエントリを、ＭＲＴ１０に登録することにより、ＭＲＴ１０を更新する（ステップＳ７０３）。
　続いて、経路制御部Ｎ０３は、この更新登録前後で、ＭＲＴ１０のエントリ（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ）に変更があるか否かを判定する（ステップＳ７０４)。ここでは、ＭＲＴ１０内に、新規にエントリが作成されるため、変更ありと判定される（ステップＳ７０４；Ｙｅｓ）。
　続いて、経路制御部Ｎ０３は、ＳＧＷＴ２０を参照し、その差分の（ＳＩＤ、ＧＩＤ）を担当するＳＧＷを検索する（ステップＳ７０５）。ここでは、そのＳＧＷとして、ＷＭＭＲ３０１が取得される。
　続いて、経路制御部Ｎ０３は、検索結果のＳＧＷが自身でないか否かを判定する（ステップＳ７０６）。ＳＧＷが自身でないので（ステップＳ７０６；Ｎｏ）、経路制御部Ｎ０３は、自ノードのユニキャストルーティングテーブル（不図示）を参照し、ＳＧＷへの経路の次ホップを検索する（ステップＳ７０７）。ここでは、次ホップとして、ＷＭＭＲ３０１が取得される。続いて、経路制御部Ｎ０３は、取得されたＷＭＭＲ３０１宛に、ＭＲＴ１０の差分情報（更新前後の差分情報）が含まれるＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０３（図５参照）を、ユニキャスト送信する（ステップＳ７０８）。
　ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０３を受信すると、ＷＭＭＲ３０１は、受信したパケットの内容に基づくエントリを追加するとともに、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ５０４をＭＲ２０３に送信する。
　ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０３を受信した時のＷＭＭＲ３０１の処理は、図８に示す処理と同じである。すなわち、受信者管理部Ｎ０４による、インターフェイスｉ１を介したＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔの受信（ステップＳ７０１）、経路制御部Ｎ０３による、受信したＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔに含まれるマルチキャスト送信者のＳＩＤ、マルチキャストグループのＧＩＤ、ＤＳ－ＭＡＣの取得（ステップＳ７０２）、取得された情報に基づくＭＲＴ１０へのエントリの登録（ステップＳ７０３）が行われる。
　続いて、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ）の変更判定では、変更ありと判定され（ステップＳ７０４；Ｙｅｓ）、経路制御部Ｎ０３は、ＳＧＷＴ２０を参照し、変更のあった（ＳＩＤ、ＧＩＤ）を担当するＳＧＷを検索する（ステップＳ７０５）。ここでは、そのＳＧＷとして、ＷＭＭＲ３０１が取得される。
　続いて、検索されたＳＧＷが自身であるか否かの検索が行われる（ステップＳ７０６）。ここでの判定は肯定されるので（ステップＳ７０６；Ｙｅｓ）、経路制御部Ｎ０３は、自身が、ＬＨＲに接続している（すなわちＬ－ＳＧＷである)か、否か（すなわちＳ－ＳＧＷである）か、を判定する（ステップＳ７１１）。ＷＭＭＲ３０１は、ＬＨＲに接続している（すなわちＬ－ＳＧＷである）ため、判定が肯定され（ステップＳ７１１；Ｙｅｓ）、ステップＳ７１２に進む。
　経路制御部Ｎ０３は、最新のＭＲＴ１０に基づいて、ＭＲ２０３（ＬＨＲ）に接続しているインターフェイスｉ０より、マルチキャスト送信者ＳＩＤ及びマルチキャストＧＩＤに参加する旨のＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ５０４（図５参照）を送信する（ステップＳ７１２）。
　ＭＲ（ＬＨＲ）２０３は、このＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ５０４を受信すると、以後、該当ＳＩＤ、ＧＩＤのマルチキャストデータパケットをＷＭＭＲ３０１に転送する。
　以上の処理により、無線マルチホップネットワーク３０９内において、マルチキャストデータパケットの転送経路が構築される。図９は、登録された各ＷＭＭＲのマルチキャストルーティングテーブルのエントリを示す図である。具体的には、図９に示すような、ＭＲＴ１０のエントリが、各ＷＭＭＲ３０１、３０２、３０３に登録される。ここで、「ＭＡＣ（Ｎ）」という表記は、ノードＮのＭＡＣアドレスのことを意味する。以降、同様の表記を同じ意味で用いる。
（受信端末の追加登録）
　次に、受信端末が追加登録される場合について説明する。図１０は、受信端末の追加登録、削除する際の経路制御用パケットの転送シーケンスを示す図である。
　図１において、上述した新規登録処理により、受信端末４０１だけが、配信元がＳＩＤであり、ＧＩＤのマルチキャストグループに参加している状態で、新たに、受信端末４０２が配信元をサーバ１０１とするマルチキャストグループに参加するときの処理（追加登録処理）について、図１０を参照して説明する。
　受信端末４０２は、受信したい配信元のＳＩＤ及びマルチキャストグループのＧＩＤが含まれるＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ９０１を送信する。
　図６に示すように、ＲＧＷであるＷＭＭＲ３０２の受信者管理部Ｎ０４は、物理インターフェイスｉ０から、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔを受信する（ステップＳ６０１）。続いて、ＷＭＭＲ３０２の経路制御部Ｎ０３は、受信されたＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔに含まれるマルチキャスト送信者のＳＩＤおよびマルチキャストグループのＧＩＤを取得する（ステップＳ６０２）。続いて、経路制御部Ｎ０３は、取得された情報に基づいて、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ＝”ACCEPT”、ＧＩＤに対応するＭＡＣアドレス、インターフェイス）のエントリを、ＭＲＴ１０に登録することにより、ＭＲＴ１０を更新する（ステップＳ６０３）。次に、経路制御部Ｎ０３は、この更新登録前後において、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ）に変更があるか否かを判定する（ステップＳ６０４）。ここでは、登録前に、すでに、該当するエントリが登録されているため、変更なしであるため、判定が否定され（ステップＳ６０４；Ｎｏ）、処理を完了する。
　以上の処理により、追加登録された受信端末４０２に対するマルチキャストデータパケットの転送経路が構築される。図１１は、追加登録後の各ＷＭＭＲのマルチキャストルーティングテーブルのエントリを示す図である。具体的には、図１１に示すＭＲＴ１０のエントリが、各ＷＭＭＲ３０２に追加登録される。図１１に示すように、受信端末４０２に対応する、ＷＭＭＲ３０２のＭＲＴ１０のエントリのＤＳ－ＭＡＣには、”multicast”が登録されている。これは、ＷＭＭＲ３０２は、受信端末４０２に対して、ブロードキャスト送信を行うことを意味している。
（受信端末の離脱）
　次に、受信端末が離脱する場合について説明する。
　図１において、上記の新規登録処理により、受信端末４０１、４０２が、配信元のＳＩＤ及びマルチキャストグループＧＩＤに参加している状態で、最初に、受信端末４０２が離脱し、続いて、受信端末４０１が離脱するときの処理（削除処理）について説明する。
　受信端末４０２は、離脱したいマルチキャスト送信者のＳＩＤおよびマルチキャストグループのＧＩＤが含まれるＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ９０１を送信する（図１０参照）。図６に示すように、ＲＧＷであるＷＭＭＲ３０２の受信者管理部Ｎ０４は、インターフェイスｉ０を介してＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ９０１を受信する（ステップＳ６０１）。続いて、ＷＭＭＲ３０２は、受信されたＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ９０１に含まれる配信元のＳＩＤ及びマルチキャストグループのＧＩＤを取得する（ステップＳ６０２）。
　続いて、経路制御部Ｎ０３は、取得された情報を用いて、削除対象となるＭＲＴ１０のエントリを検索し、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ＝”ACCEPT”、ＧＩＤに対応するＭＡＣアドレス、ｉ０）のエントリをＭＲＴ１０から削除することにより、ＭＲＴ１０を更新する（ステップＳ６０３）。
　続いて、経路制御部Ｎ０３は、この更新登録前後で、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ）に変更があるか否かを判定する（ステップＳ６０４）。ここで、経路制御部Ｎ０３は、図１１に示すように、依然として、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ）のエントリが保持されているため、登録前後の差分がないものと判定し（ステップＳ６０５；Ｎｏ）、処理を完了する。
　以上の処理により、受信端末４０２が離脱する。
　次に、受信端末４０１は、離脱したいマルチキャスト送信者のＳＩＤ及びマルチキャストグループのＧＩＤが含まれるＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ５０１を送信する（図５参照）。
　ＲＧＷであるＷＭＭＲ３０３の受信者管理部Ｎ０４は、インターフェイスｉ０を介して、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ５０１を受信する（ステップＳ６０１）。続いて、経路制御部Ｎ０３は、受信したＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ５０１に含まれる配信元のＳＩＤ及びマルチキャストグループのＧＩＤを取得する（ステップＳ６０２）。
　続いて、経路制御部Ｎ０３は、ここで取得された情報を用いて、削除対象となるＭＲＴ１０のエントリを検索し、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ＝”ACCEPT”、ＧＩＤに対応するＭＡＣアドレス、ｉ０）のエントリをＭＲＴ１０から削除することにより、ＭＲＴ１０を更新する（ステップＳ６０３）。
　次に、受信者管理部Ｎ０４は、この更新登録前後で、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ）に変更があるか否かを判定する（ステップＳ６０４）。ここで、ＷＭＭＲ３０３のＭＲＴ１０からは、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ）のエントリが削除されるので、登録前後に変更があると判定される（ステップＳ６０４；Ｙｅｓ）。
　続いて、経路制御部Ｎ０３は、ＳＧＷＴ２０を参照し、変更のあった（ＳＩＤ、ＧＩＤ）を担当するＳＧＷを検索する（ステップＳ６０５）。取得されるＳＧＷは、ＷＭＭＲ３０１である。検索結果のＳＧＷは、自身でないので（ステップＳ６０６；Ｎｏ）、経路制御部Ｎ０３は、自ノードのユニキャストルーティングテーブルを参照し、ＳＧＷへの経路の次ホップを、検索する（ステップＳ６０７）。ここでは、ＷＭＭＲ３０２が取得される。続いて、経路制御部Ｎ０３は、ＷＭＭＲ３０２宛に、ＭＲＴ１０の差分情報を含むＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０２（図５参照）を、ユニキャスト送信する（ステップＳ６０８）。
　図１２は、エントリ削除のＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔのパケットフィールドを示す図である。図１２に示すように、ＷＲＭ－Ｔｙｐｅフィールドには、Ｒｅｐｏｒｔであることを示す”０ｘ１２”が記述されている。また、Ｕｐｄａｔｅ－Ｔｙｐｅフィールドには、差分であることを示す”０ｘ０２”が記述されている。また、ｎｕｍｏｆ（Ｓ，Ｇ）フィールドには、このパケットに含まれる（Ｓ、Ｇ）の数”１”が記述されている。また、Ｍｏｄｉｆｙフィールドには、削除であることを示す”０ｘ０３”が記述されている。また、ＤＳ－ＭＡＣ［１］フィールドには、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを送信するインターフェイスのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ（ＷＭＭＲ３０３））が記述されている。また、ＳＩＤフィールドには、削除したい配信元のＩＤが記述されている。また、ＧＩＤフィールドには、削除したいマルチキャスグループのＩＤが記述されている。
　図８に示すように、ＷＭＭＲ３０２の受信者管理部Ｎ０４は、インターフェイスｉ２においてＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０２を受信する（ステップＳ７０１）。続いて、ＷＭＭＲ３０２の経路制御部Ｎ０３は、受信したＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０２に含まれる配信元のＳＩＤ、マルチキャストグループのＧＩＤ、ＤＳ－ＭＡＣを取得する（ステップＳ７０２）。続いて、経路制御部Ｎ０３は、ここで取得された情報を用いて、削除対象となるＭＲＴ１０のエントリを検索し、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ＝”ACCEPT”、ＤＳ－ＭＡＣ、Ｉ２）のエントリを、ＭＲＴ１０から削除することにより、ＭＲＴ１０を更新する（ステップＳ７０３）。
　次に、経路制御部Ｎ０３は、この更新登録前後で、エントリ（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ）に変更があるか否かを判定する（ステップＳ７０４）。ここでは、ＷＭＭＲ３０２のＭＲＴ１０から（ＳＩＤ、ＧＩＤ）のエントリが削除されているため、登録前後で変更があると判定される（ステップＳ７０４；Ｙｅｓ）。
　次に、経路制御部Ｎ０３は、ＳＧＷＴ２０を参照して、その差分の（ＳＩＤ、ＧＩＤ）を担当するＳＧＷを検索する（ステップＳ７０５）。ここでは、そのＳＧＷとして、ＷＭＭＲ３０１が取得される。
　続いて、経路制御部Ｎ０３は、検索結果のＳＧＷが自身でない場合（ステップＳ７０６；Ｎｏ）、自ノードのユニキャストルーティングテーブルを参照し、ＳＧＷへの経路の次ホップを検索し、ＷＭＭＲ３０１を取得する（ステップＳ７０７）。そして、経路制御部Ｎ０３は、ＷＭＭＲ３０１宛にＭＲＴ１０の差分情報を含むＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０３（図５参照）を、ユニキャスト送信する（ステップＳ７０８）。
　図１のネットワーク構成であれば、以上の処理により、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０３がＳＧＷ（ＷＭＭＲ３０１）に到達するが、ホップ数がこれよりも多い場合、ＳＧＷ方向の隣接ノードで、順次、ステップＳ７０１～Ｓ７０８が繰り返され、最終的に、ＷＲＭ－ＲｅｐｏｒｔがＳＧＷに到達する。
　図８に示すように、ＷＭＭＲ３０１の受信者管理部Ｎ０４は、インターフェイスｉ１を介してＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０３を受信する（ステップＳ７０１）。続いて、ＷＭＭＲ３０１の経路制御部Ｎ０３は、受信されたＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ５０３に含まれる配信元のＳＩＤ、マルチキャストグループのＧＩＤ、ＤＳ－ＭＡＣを取得する（ステップＳ７０２）。
　続いて、経路制御部Ｎ０３は、ここで取得された情報を用いて、削除対象となるＭＲＴ１０のエントリを検索し、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ＝”ACCEPT”、ＤＳ－ＭＡＣ、ｉ１）のエントリを、ＭＲＴ１０から削除することにより、ＭＲＴ１０を更新する（ステップＳ７０３）。
　続いて、経路制御部Ｎ０３は、この更新登録前後で、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ）に変更があるか否かを判定する（ステップＳ７０４）。ここでは、ＷＭＭＲ３０１のＭＲＴ１０から、該当するエントリが削除されているので、登録前後で、変更があると判定される（ステップＳ７０４；Ｙｅｓ）。そこで、経路制御部Ｎ０３は、ＳＧＷＴ２０を参照し、その差分の（ＳＩＤ、ＧＩＤ）を担当するＳＧＷを検索する（ステップＳ７０５）。ここでは、ＳＧＷとして、ＷＭＭＲ３０１が取得される。
　続いて、経路制御部Ｎ０３は、検索結果のＳＧＷが自身であるので（ステップＳ７０６；Ｙｅｓ）、自身がＬＨＲに接続している（すなわちＬ－ＳＧＷである）か、否か（すなわちＳ－ＳＧＷである）か、を判定する（ステップＳ７１１）。ＷＭＭＲ３０１は、ＭＲ（ＬＨＲ）２０２に接続しており、Ｌ－ＳＧＷであるので、判定は肯定され（ステップＳ７１１；Ｙｅｓ）、経路制御部Ｎ０３は、最新のＭＲＴ１０に基づいて、ＬＨＲに接続しているインターフェイスより、配信元のＳＩＤおよびマルチキャストＧＩＤに、離脱する旨のＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ５０４（図５参照）を送信する（ステップＳ７１２）。ＭＲ（ＬＨＲ）２０３は、このＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔを受信すると、以後、該当ＳＩＤ、ＧＩＤのマルチキャストデータパケットを、ＷＭＭＲ３０１に転送しないようになる。
　以上の処理により、マルチキャストデータパケットの転送経路が削除される。
　なお、ＩＧＭＰ　ｖｅｒｓｉｏｎ３では Ｓｏｕｒｃｅ－ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ機能により、「マルチキャストグループＧＩＤの、配信元のＳＩＤ以外の送信者からのマルチキャストに参加する」というようなきめ細かい受信制御が可能である。本実施形態においても、Ｐｏｌｉｃｙの設定（ACCEPT/DROP）やＳＩＤの「全ID」指定などを組み合わせることにより、ＩＧＭＰ　ｖｅｒｓｉｏｎ３と同等の制御を実現可能である。
（マルチキャストデータパケットの転送経路の維持）
　次に、マルチキャストデータパケットの転送経路を維持する方法について詳細に説明する。
　すべてのＷＭＭＲ３０１～３０４は、一定周期で、すべてのＭＲＴ１０のエントリを含むＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを、各エントリに対応するＳＧＷ方向の隣接ノードに送信する。それを受信したＷＭＭＲ３０１～３０４は、受信したＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔに含まれるエントリを、自身のＭＲＴと比較し、新たなエントリを発見した場合には、そのエントリだけを含むＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを、対応するＳＧＷ方向の隣接ノードに送信する。このＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを受信したノードは、受信したＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔに基づいて自身のＭＲＴ１０を更新し、ＭＲＴ１０に変更（差分）があれば、そのＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを、さらにＳＧＷ方向の隣接ノードに送信する。
　このような処理を繰り返すことにより、最終的にＷＲＭ－ＲｅｐｏｒｔがＳＧＷに到達する。このようにしてマルチキャストデータパケットの転送経路が維持される。
　なお、マルチキャストデータパケットの配信元やＷＭＭＲが、離脱メッセージを送信せずに消滅した場合は、そのノード宛の維持処理は行われなくなり、一定時間後に対応するＭＲＴ１０のエントリが消去される。
　図１３は、エントリ維持のＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔのパケットフィールドを示す図である。図１３に示すように、ＷＲＭ－Ｔｙｐｅフィールドには、Ｒｅｐｏｒｔであることを示す”０ｘ１２”が記述されている。また、Ｕｐｄａｔｅ－Ｔｙｐｅフィールドには、エントリ全体であることを示す”０ｘ０１”が記述されている。また、ｎｕｍｏｆ（Ｓ，Ｇ）フィールドには、このパケットに含まれる（Ｓ、Ｇ）の数”１”が記述されている。また、Ｍｏｄｉｆｙフィールドには、「変更なし」であることを示す”０ｘ０１”が記述されている。また、ＤＳ－ＭＡＣフィールド［１］には、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを送信するインターフェイスのＭＡＣアドレスが記述されている。また、ＳＩＤフィールドには、維持されるエントリのマルチキャストデータパケットの配信元のＩＤが記述されている。また、ＧＩＤフィールドには、維持されるエントリのマルチキャスグループＩＤが記述されている。
（マルチキャストデータパケットの転送動作）
　次に、マルチキャストデータパケットの転送動作について説明する。ここでは、図１において、受信端末４０１、４０２が参加しているマルチキャストデータパケットの転送処理について詳細に説明する。
　上述のようにして、無線メッシュネットワーク３０９における一連のマルチキャストデータパケットの転送経路の構築処理が完了し、ＷＭＭＲ３０１がＬＨＲにＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ５０４（図５参照）を送信すると、基幹マルチキャストネットワーク２０９において、サーバ１０１からＬＨＲに至るマルチキャスト経路が構築される。その後、サーバ１０１が、マルチキャストグループＧＩＤ宛のマルチキャストデータパケットを送信すると、そのマルチキャストデータパケットは、基幹マルチキャストネットワーク２０９内を転送され、ＭＲ（ＬＨＲ）を経由して、ＷＭＭＲ３０１に送信される。
　図１４は、マルチキャストデータパケットの転送動作の処理フローである。図１４に示すように、ＷＭＭＲ３０１では、インターフェイスｉ０、すなわち、物理インターフェイス部Ｎ０１及び通信制御部Ｎ０２を介して、転送制御部Ｎ０５が、そのマルチキャストデータパケットを受信する（ステップＳ１４０１）。
　続いて、転送制御部Ｎ０５は、データキャッシュＮ０６を参照し（ステップＳ１４０２）、受信されたパケットが、既に受信されたものと同一であるか否かを判定する（ステップＳ１４０３）。ここで、パケットが、初めて受信したパケットであると判定された場合（ステップＳ１４０３；Ｎｏ）、転送制御部Ｎ０５は、そのパケットの情報をデータキャッシュに登録した後（ステップＳ１４０４）、ＭＲＴ１０における（ＳＩＤ、ＧＩＤ）のエントリを検索し、転送先のエントリを取得する（ステップＳ１４０５）。ここでは、エントリ（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ＝”ACCEPT”、ＤＳ－ＭＡＣ＝”MAC(302)”、ｉ１）が取得される。
　続いて、転送制御部Ｎ０５は、転送先が複数ある場合、マルチキャストデータパケットを複製し（ステップＳ１４０６）、マルチキャストデータパケットの送信元ＭＡＣアドレスを、自身のＭＡＣアドレスに変更し、宛先ＭＡＣアドレスを、ＭＡＣ（３０２）に変更し（ステップＳ１４０７）、インターフェイスｉ１から送信する（ステップＳ１４０８）。
　一方、転送制御部Ｎ０５は、受信されたマルチキャストデータパケットが、既に受信したパケットと同一と判定される場合（ステップＳ１４０３；Ｙｅｓ）、そのパケットを廃棄し（ステップＳ１４１０）、処理を完了とする。
　本実施形態では、同様の処理がＷＭＭＲ３０２、３０３においても行われる。
　以上の処理により、サーバ１０１から配信され、基幹マルチキャストネットワーク２０９、ＭＲ２０３（ＬＨＲ）を経由して流入したマルチキャストデータパケットが、受信端末４０１、４０２に届けられる。
（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
　図１５は、本発明の第２の実施形態に係るネットワークシステムの構成を示すノード配置図である。図１５に示すように、ＷＭＭＲ３０１～３０４で構成される無線マルチホップネットワーク３０９は、マルチキャストデータパケットを配信するサーバ１０２と、受信端末４０１、４０２と接続されている。すなわち、無線マルチホップネットワーク３０９に、マルチキャストデータパケットの配信元のサーバ１０２が直接接続されている。また、ＷＭＭＲ３０２およびＷＭＭＲ３０３が、ＲＧＷである。
　本実施形態では、ＷＭＭＲ３０１が、Ｓ－ＳＧＷとなる。それ以外は、上記第１の実施形態と同じである。本実施形態では、ＳＧＷでないＷＭＭＲ３０２、３０３、３０４の動作は、上記第１の実施形態と同じである。本実施形態では、すべてのＷＭＭＲ３０１～３０４のＳＧＷＴ２０に、Ｓ－ＳＧＷとして、ＷＭＭＲ３０１が登録されている。より具体的には、全ＷＭＭＲのＳＧＷＴ２０に、（WMMR301, 全ID, 全ID, NOT-Connected）のエントリが存在している。
　ＳＧＷであるＷＭＭＲ３０１は、隣接するノードからＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ又はＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを受信すると（図６のステップＳ６０１、図８のステップＳ７０１）、そのパケットから情報を取得し、ＭＲＴ１０のエントリを登録または削除することにより、ＭＲＴ１０を更新する（図６のステップＳ６０２、Ｓ６０３又は図８のステップＳ７０２、Ｓ７０３）。
　ＭＲＴ１０に変更があり（図６のステップＳ６０４又は図８のステップＳ７０４；Ｙｅｓ）、自身がＭＲＴの差分の（ＳＩＤ、ＧＩＤ）を担当するＳＧＷである場合（図６のステップＳ６０６又は図８のステップＳ７０６；Ｙｅｓ）、経路制御部Ｎ０３は、自身がＬ－ＳＧＷであるか否かを判定する（図６のステップＳ６１１又は図８のステップＳ７１１）。ＷＭＭＲ３０１はＳ－ＳＧＷであるので、判定は否定され（図６のステップＳ６１１又は図８のステップＳ７１１；Ｎｏ）、処理を終了する。
　すなわち、ＳＧＷが、配信元に直接接続されている場合には、ＳＧＷからは、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔは送信されない。
（第３の実施形態）
　次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態に係るネットワーク構成は、上記第１の実施形態（図１参照）と同じである。本実施形態では、全ＷＭＭＲ３０１～３０４におけるＳＧＷＴ２０の登録が自動的に行われる。
（Ｌ－ＳＧＷの設定と通知）
　まず、Ｌ－ＳＧＷの設定方法と、その内容を、全ＷＭＭＲに通知する方法について図１を参照して説明する。図１において、基幹マルチキャストネットワークのＬＨＲであるＭＲ２０３は、インターフェイスｉ０より、定期的にＩＧＭＰ－Ｑｕｅｒｙパケットを送信する。
　ＷＭＭＲ３０１は、そのＩＧＭＰ－Ｑｕｅｒｙパケットを受信した場合、自身のＳＧＷＴ２０に、自身がＬ－ＳＧＷであることを登録する。より具体的には、ＷＭＭＲ３０１の経路制御部Ｎ０３は、ＳＧＷＴ２０に、（WMMR301, 全ID, 全ID, Connected）のエントリを登録する。
　このエントリをもつ間、ＷＭＭＲ３０１の経路制御部Ｎ０３は、ＷＲＭ－ＳＧＷＡＤパケットを、無線マルチホップネットワーク３０９全体にフラッディングする。
　図１６は、ＷＲＭ－ＳＧＷＡＤパケットのパケットフィールドを示す図である。図１６に示すように、ＷＲＭ－ＴｙｐｅフィールドにはＳＧ－ＷＡＤであることを示す”０ｘ１１”が記述されている。また、ｎｕｍｏｆ（Ｓ，Ｇ）フィールドには、このパケットに含まれる（ＳＩＤ、ＧＩＤ）の数”１”が記述されている。また、ＳＧＷＩＤフィールドには、ＳＧＷのＩＤが記述されている。また、ＳＩＤフィールドには、ＳＧＷが担当する配信元のＩＤが記述されている。また、ＧＩＤフィールドには、ＳＧＷが担当するマルチキャストグループＩＤが記述されている。ＳＩＤフィールド及びＧＩＤフィールドには、すべてのＩＤを意味する「全ID」と記述されている。また、ＬＨＲ－Ｃｏｎｎフィールドには、Ｌ－ＳＧＷであることを示す”Connected”が記述されている。
　なお、フラッディングする方法としては、例えば、一般的に用いられているＳＭＦプロトコルによる方法を用いることができる。ＳＭＦプロトコルの詳細については、以下の文献に明らかにされている。
　SMF: Simplified Multicast Forwarding for MANET, draft-ietf-manet-smf-08
　全てのＷＭＭＲ３０１～３０４は、ＷＭＭＲ３０１によって送信されたＷＲＭ－ＳＧＷＡＤパケットを受信すると、そのＷＲＭ－ＳＧＷＡＤパケットに含まれる情報に基づいて、自ノードのＳＧＷＴ２０に、エントリを追加する。
（Ｓ－ＳＧＷの設定と通知）
　まず、Ｓ－ＳＧＷの設定方法と、その内容を、全ＷＭＭＲに通知する方法について、図１５を参照して説明する。
　図１５に示すように、サーバ１０２は、マルチキャストデータパケットの配信元特有のパケットをＷＭＭＲ３０１に送信する。「配信元特有のパケット」としては、マルチキャストデータパケットの発信元だけが送信するパケットや、他ノードが送信するパケットで配信元のＩＤが含まれているものなどが該当する。「配信元特有のパケット」として、例えば、ＲＴＣＰのＳｅｎｄｅｒ　Ｒｅｐｏｒｔや、マルチキャストデータパケットや、マルチキャストアプリケーション固有のパケットを用いることができる。
　ＷＭＭＲ３０１は、配信元特有のパケットを受信すると、自身のＳＧＷＴ２０に、自身がＳ－ＳＧＷであることを登録する。より具体的には、ＷＭＭＲ３０１の経路管理部Ｎ０７は、ＳＧＷＴ２０に、（WMMR301, 全ID, 全ID, NOT-Connected）のエントリを登録する。
　このエントリをもつ間、ＷＭＭＲ３０１は、ＷＲＭ－ＳＧＷＡＤパケットを、無線マルチホップネットワーク３０９全体にフラッディングする。
　ここで、ＷＲＭ－ＳＧＷＡＤパケットのＬＨＲ－Ｃｏｎｎフィールドには、Ｓ－ＳＧＷであることを示す「NOT-Connected」が記述される。その他のフィールドは、上記Ｌ－ＳＧＷの場合と同様である。
　（ＳＧＷの維持）
　ＭＲ２０３と、ＷＭＭＲ３０１が接続されている間、ＭＲ２０３は、インターフェイスｉ０より定期的にＩＧＭＰ－Ｑｕｅｒｙパケットを送信し、ＷＭＭＲ３０１は、そのＩＧＭＰ－Ｑｕｅｒｙパケットを受信する。この状態では、ＳＧＷであるＷＭＭＲ３０１は、定期的にＷＲＭ－ＳＧＷＡＤパケットをフラッディング送信する。
　ＷＲＭ－ＳＧＷＡＤパケットを受信したＷＭＭＲは、そのＷＲＭ－ＳＧＷＡＤパケットに含まれる情報に基づいて、自ノードのＳＧＷＴ２０にエントリを追加する。ただし、ＳＧＷＴ２０に同一のエントリがすでに存在する場合、ＷＭＭＲは、何もしない。ＷＲＭ－ＳＧＷＡＤパケットを定期的に受信している期間、全ＷＭＭＲのＳＧＷＴ２０のエントリは維持される。
　ＭＲ（ＬＨＲ）２０３と、ＷＭＭＲ３０１との接続が切断され、一定時間経過すると、ＷＭＭＲ３０１は、ＳＧＷＴ２０のエントリを削除し、ＷＲＭ－ＳＧＷＡＤパケットの送信を停止する。他のＷＭＭＲは、一定時間、ＷＲＭ－ＳＧＷＡＤパケットを受信しない場合には、自身のＳＧＷＴ２０のエントリを削除する。
　以上の処理により、全てのＷＭＭＲにＳＧＷＴ２０のエントリが登録され、維持される。全ＷＭＭＲにＳＧＷＴ２０のエントリが登録されている間、上記第１の実施形態に係るマルチキャストデータ転送経路の構築処理とマルチキャストデータパケット転送処理を行うことが可能である。
（第４の実施形態）
　次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
　本実施形態では、ＲＧＷと受信端末との間のデータ通信のデータリンク層において、ユニキャスト送信とブロードキャスト送信を併用する。
　上記各実施形態では、ＲＧＷから受信端末へ送信されるマルチキャストパケットは、データリンク層のブロードキャスト通信を用いて送信される。このようにすれば、受信端末において、特別な機能を付加する必要がないからである。しかしながら、この場合、ＲＧＷと、受信端末との間で、パケットロスが発生する可能性がある。
　そこで、本実施形態では、ＲＧＷから受信端末への送信についても、データリンク層のユニキャスト送信とブロードキャスト送信を併用する。このデータリンク層のユニキャスト通信を実現するためには、宛先ＩＰアドレスがマルチキャストであり、かつ、宛先ＭＡＣアドレスが、ユニキャストであるようなパケットを、自身宛であると判別できる機能が受信端末側に必要である。
（マルチキャストデータパケットの転送経路を構築する方法）
　マルチキャストデータパケットの転送経路を構築する方法については、受信端末からのＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔを、ＲＧＷが受信した時の処理だけが、上記第各実施形態と異なる。
　図１７は、本発明の第４の実施形態に係るネットワークシステムの構成を示すノード配置図である。図１７に示すように、マルチキャストネットワーク１４０１は、１個以上のマルチキャストデータパケットの配信元を含んでいる。無線マルチホップネットワーク３０９は、ＷＭＭＲ３０１～３０６を備えている。ここで、マルチキャストネットワーク１４０１は、図１の基幹マルチキャストネットワーク２０９のようなネットワークを含んでも良いし、図１５に示すように、配信元のサーバだけで構成されてもよい。
　上記第１の実施形態と同じ手順により、受信端末４０１は、受信したいマルチキャスト送信者のＳＩＤ及びマルチキャストグループのＧＩＤを含むＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔを送信する。ＲＧＷであるＷＭＭＲ３０３は、インターフェイスｉ０において、そのＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔを受信する。
　図６に示すように、ＷＭＭＲ３０１の受信者管理部Ｎ０４は、インターフェイスｉ０においてＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔを受信する（ステップＳ６０１）。続いて、経路制御部Ｎ０３は、受信されたＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔに含まれるマルチキャストデータパケットの配信元のＳＩＤ及びマルチキャストグループのＧＩＤを取得する（ステップＳ６０２）。
　ここで、経路制御部Ｎ０３は、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔの送信元ＭＡＣアドレスを取得する。このＭＡＣアドレスは、受信端末４０１のＭＡＣアドレスに等しい。ここで取得された情報を用いて、経路制御部Ｎ０３は、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ＝”ACCEPT”、ＭＡＣ（４０１）、ｉ０）のエントリを、ＭＲＴ１０に登録することにより、ＭＲＴ１０を更新する（ステップＳ６０３）。以降の処理は、第１の実施形態と同様に、ＭＲＴ１０の登録または削除処理、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔの送信処理を行う。
　同様に、図１７の受信端末４０２、４０３、４０４、４０５についても、ＲＧＷであるＷＭＭＲ３０５、３０６において、上述した処理が実施される。図１８は、図１７のネットワークシステムにおける、登録後の各ＷＭＭＲのマルチキャストルーティングテーブルのエントリを示す図である。これにより、ＷＭＭＲ３０３、３０５，３０６のＭＲＴ１０のエントリは、図１８に示すようになる。
　上記以外のＷＭＭＲのＭＲＴ１０のエントリは、上記第１の実施形態と同様の方法で登録される。
（マルチキャストデータパケットの転送動作）
　マルチキャストネットワーク１４０１内のマルチキャストデータパケットの配信元が、マルチキャストデータパケットを送信すると、そのパケットはマルチキャストネットワーク１４０１を介してＷＭＭＲ３０１によって受信される。ＷＭＭＲ３０１は、第１の実施形態と同様の方法で、マルチキャストデータパケットをＷＭＭＲ３０２に送信する。ＷＭＭＲ３０２は、マルチキャストデータパケットを、ＷＭＭＲ３０３、３０５、３０６にそれぞれユニキャスト送信する。
　図１９は、図１７のネットワークシステムにおける、マルチキャストデータパケットの転送動作の処理フローである。図１９に示すように、ＷＭＭＲ３０３の転送制御部Ｎ０５は、インターフェイスｉ１において、マルチキャストデータパケットの配信元のＳＩＤ及びおよびマルチキャストグループＧＩＤのマルチキャストデータパケットを受信すると（ステップＳ１９０１）、データキャッシュＮ０６を参照し（ステップＳ１９０２）、受信したパケットが、既に受信したものと同一であるか否かを判定する（ステップＳ１９０３）。
　ここで、マルチキャストデータパケットが、初めて受信されたパケットであると判定された場合（ステップＳ１９０３；Ｎｏ）、転送制御部Ｎ０５は、そのパケットの情報を、データキャッシュに登録した後（ステップＳ１９０４）、（ＳＩＤ、ＧＩＤ）を有するＭＲＴ１０を検索し、転送先のＭＡＣアドレス、転送するインターフェイスを（ＤＳ－ＭＡＣ＝ＭＡＣ（４０１）、ｉ０）を取得する（ステップＳ１９０５）。
　次に、転送制御部Ｎ０５は、データリンク層の送信方法を決定する（ステップＳ１９０６）。ここでは、データリンク層の送信方法の決定方法として、例えば以下の方法を用いることができる。
（方法１）：予め設定された下流の隣接ノード数の閾値より、送信先のノード数が多い場合、ブロードキャスト送信を行う。それ以外の場合にはユニキャスト送信を行う。
（方法２）：ユニキャスト送信する場合の無線帯域占有時間と、マルチキャスト送信する場合の無線帯域占有時間とを算出し、その値が小さくなる方の送信方法を用いる。
　さらに、ユニキャスト送信とブロードキャスト送信とを、受信端末毎に選択することも可能である。その方法には、例えば以下の方法がある。
（方法３）： 予め設定されたパケットロス率の閾値よりも、パケットロス率が高いリンクで接続する受信端末に対してはユニキャスト送信を用い、それ以外の受信端末に対してはブロードキャスト送信を用いる。
（方法４）：予め設定された遅延閾値よりも遅延の大きいリンクで接続する受信端末に対してはブロードキャスト送信を用い、それ以外の受信端末に対しては、ユニキャスト送信を用いる。
　ただし、データリンク層の送信方法の決定の仕方は、上述した方法に限定されるものではない。また、以下の方法を適切に組み合わせることも可能である。具体的には、例えば（方法１）を採用し、「予め設定された下流隣接ノード数の閾値」を２とする場合、ＷＭＭＲ３０３は、下流隣接ノード数が１であるので、マルチキャストデータパケットをユニキャスト送信する。ＷＭＭＲ３０５も、同様の処理を行い、ユニキャスト送信を行う。ＷＭＭＲ３０６においては、下流隣接ノード数＝３であるのでブロードキャスト送信を行う。
　その後、転送制御部Ｎ０５は、マルチキャストデータパケットを転送先数の分だけ複製し（ステップＳ１９０７）、転送先ごとに、以下の処理を行なう（ステップＳ１９０８～Ｓ１９１３）。
　転送制御部Ｎ０５は、転送先へのデータリンク層の送信方法がユニキャストである場合（ステップＳ１９０９；Ｙｅｓ）、マルチキャストデータパケットの送信元ＭＡＣアドレスを自身のＭＡＣアドレスに更新し、宛先ＭＡＣアドレスをＭＡＣ（４０１）に更新し、インターフェイスｉ０より送信する（ステップＳ１９１５）。
　図２０は、ブロードキャスト送信済みリストである。転送先へのデータリンク層の送信方法がユニキャスト送信でなく、ブロードキャスト送信である場合（ステップＳ１９０９；Ｎｏ）、図２０に示すブロードキャスト送信済みリスト３０を参照し、送信しようとするインターフェイスに、既にブロードキャスト送信済みであるか否かを判定する（ステップＳ１９１０）。転送制御部Ｎ０５は、送信済みでなければ（ステップＳ１９１０；Ｎｏ）、マルチキャストデータパケットの送信元ＭＡＣアドレスを自身のＭＡＣアドレスに更新し、宛先ＭＡＣアドレスをＧＩＤに対応するＭＡＣアドレスに更新して、インターフェイスｉ０より送信する（ステップＳ１９１１）。続いて、転送制御部Ｎ０５は、図２０のブロードキャスト送信済リスト３０に登録する（ステップＳ１９１２）。
　転送制御部Ｎ０５は、送信しようとするインターフェイスに、既にブロードキャスト送信済みである場合には（ステップＳ１９１０；Ｙｅｓ）、パケットを廃棄する（ステップＳ１９１４）。
　一方、既に受信したパケットと同一であった場合（ステップＳ１９０３）、転送制御部Ｎ０５は、受信パケットを破棄する（ステップＳ１９１６）のは、上記各実施形態と同じである。
（第５の実施形態）
　次に、本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態では、ＷＭＭＲ間のデータ通信を行うデータリンク層において、ユニキャスト送信とブロードキャスト送信を併用する。
　あるＷＭＭＲについて、隣接する送信先のノードが多く、それらとの通信品質が良好であると、場合によっては、ブロードキャスト送信のほうが高配信率かつ低遅延な通信ができる場合がある。本実施形態では、ＷＭＭＲ間の通信についても、データリンク層のユニキャスト送信とブロードキャスト送信とを併用する。
　本実施形態では、マルチキャストデータパケットの転送経路の構築方法については、上記第１の実施形態に係る方法と同じである。
　マルチキャストデータパケット転送処理では、上記第４の実施形態で示した（方法１）～（方法４）の「データリンク層のユニキャスト送信を使うかブロードキャスト送信を使うかを選択する方法」を用いて、ユニキャスト送信かマルチキャスト送信を選択し、その送信方法により送信する。例えば、上記方法として、（方法１）を採用し、予め設定された下流隣接ノード数の閾値を２とする。この場合、図１７に示すネットワーク構成であれば、ＷＭＭＲ３０１からＷＭＭＲ３０２の送信には、ユニキャスト送信が用いられ、ＷＭＭＲ３０２からＷＭＭＲ３０３、３０５、３０６への送信には、ブロードキャスト送信が用いられる。
（第６の実施形態）
　次に、本発明の第６の実施形態について説明する。本実施形態では、無線メッシュネットワーク３０９により、ＶＰＮ（Virtual Private Network）が形成されている。
　無線メッシュネットワークには、接続する端末と基地局とが同一のサブネットワークアドレスを有するフラット型と、端末と基地局が異なるサブネットワークアドレスを有するＶＰＮ型との２種類がある。
　フラット型無線メッシュネットワークでは、一般的なＩＰパケット転送で実現することができるというメリットがあるが、端末を使用するユーザが、無線メッシュネットワークのＩＰアドレス体系を意識する必要があるというデメリットがある。一方、ＶＰＮ型無線メッシュネットワークでは、ネットワークの出入り口で端末のパケットをカプセル化およびデカプセルする機能が必要であるため、一般的なＩＰ転送だけでは実現できないというデメリットがあるが、端末にとっては、無線メッシュネットワークの内部構造を意識せずに使うことができるというメリットがある。
　上記各実施形態に係るネットワークは、フラット型無線メッシュネットワークとＶＰＮ型無線メッシュネットワークの両方に適用できるものであった。本実施形態では、ＶＰＮ型無線メッシュネットワークの場合に、第１及び第２の実施形態のＳＧＷの固定設定や、第２の実施形態のＷＲＭ－ＳＧＷＡＤを用いずに、ＳＧＷの設定を行う方法について説明する。
　本実施形態に係るマルチキャストデータパケットの転送は、以下の前提条件下で実施される。
（１）全ＷＭＭＲは、自身に接続する端末のＭＡＣアドレスを常に管理するとともに、その情報を全ＷＭＭＲに通知する。これにより、全ＷＭＭＲには無線メッシュネットワークに接続する端末と、その端末が接続しているＷＭＭＲの対応関係が構築される。この機能を帰属管理機能とよび、ここで管理される対応関係を帰属管理情報と呼ぶ。
（２）ＬＨＲには、無線メッシュ外のネットワークの端末宛のＡＲＰ－Ｒｅｑｕｅｓｔに対して自身のＭＡＣアドレスを応答するＰｒｏｘｙ－ＡＲＰ機能が搭載されている。
（マルチキャストデータパケットの転送経路を構築する段階）
　本実施形態では、各ＷＭＭＲには、ＬＨＲのＩＤが設定されている。ＬＨＲは基幹ネットワークに位置しているため、変更はごく稀である。しかも、受信端末がユニキャスト通信で用いるデフォルトゲートウエイがＬＨＲに一致する場合がほとんどであるため、ＬＨＲのインターフェイスのＩＤは、受信端末のデフォルトゲートウエイの設定と同じものを設定すればよい。各ＷＭＭＲにおけるＬＨＲ設定方法には、例えば、静的設定による方法や、受信端末がＤＨＣＰによる動的ＩＰアドレス設定をする場合には、そのパケット内部に記述されるデフォルトゲートウエイのＩＰアドレスを取得して設定する方法などがある。
　まず、受信端末４０１は、受信したいマルチキャスト送信者のＳＩＤおよびマルチキャストグループのＧＩＤを含むＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ２１０１を送信する。ＲＧＷであるＷＭＭＲ３０３は、インターフェイスｉ０において、そのＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔを受信する。図２２は、ＶＰＮネットワークが形成されている場合のＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを受信した時のＷＭＭＲの処理フローである。ＷＭＭＲ３０３の処理の流れを図２２に示す。
　図２２に示すように、ステップＳ２２０１～Ｓ２２０５と、Ｓ２２０６～Ｓ２２１２は、第１の実施形態の構築処理（図６参照）におけるステップＳ６０１～Ｓ６０５と、Ｓ６０６～Ｓ６１２と同じである。
　図２２において、ＷＭＭＲ３０３の経路制御部Ｎ０３は、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔが受信されたら（ステップＳ２２０１）、第１の実施形態と同様の手順で、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ内の（参加離脱種別、ＳＩＤ、ＧＩＤ）を取得する（ステップＳ２２０２）。
　経路制御部Ｎ０３は、ＳＩＤとＧＩＤを用いてＭＲＴ１０を更新し（ステップＳ２２０３）、ＭＲＴ１０の更新前後で、（ＳＩＤ、ＧＩＤ、Ｐｏｌｉｃｙ）に変更があるか否かを判定する（ステップＳ２２０４）。変更がある場合（ステップＳ２２０４；Ｎｏ）、経路制御部Ｎ０３は、変更があった（ＳＩＤ、ＧＩＤ）を担当するＳＧＷを、ＳＧＷＴ２０から検索する（ステップＳ２２０５）。ここで、担当するＳＧＷが発見された場合（ステップＳ２２０６；Ｙｅｓ）、上記第１の実施形態と同様の処理（Ｓ２２０６～Ｓ２２１２）が実施される。
　図２１は、ＶＰＮネットワークが形成されている場合の経路制御用パケットの転送シーケンスを示す図である。ＳＧＷＴに担当するＳＧＷが発見されなかった場合（ステップＳ２２０６；Ｎｏ）、経路制御部Ｎ０３は、ＳＩＤのＭＡＣアドレスを問い合わせるためのＡＲＰ－Ｒｅｑｕｅｓｔ２１０２（図２１参照）を作成し（ステップ２２２２）、ＶＰＮ内にフラッディング送信（ステップＳ２２２３）を行った後、その応答としてのＡＲＰ－Ｒｅｐｌｙの受信待ち状態になる。
　このＶＰＮ内のＡＲＰ－Ｒｅｑｕｅｓｔは、無線メッシュネットワーク及び一般のＩＰ機能により処理される。具体的には以下のようになる。
　このＶＰＮ内ＡＲＰ－Ｒｅｑｕｅｓｔはフラッディング機能により、すべてのＷＭＭＲに届く。具体的には、図２１に示すように、ＷＭＭＲ３０３が送信したＶＰＮ内ＡＲＰ－Ｒｅｑｕｅｓｔ２１０２を、ＷＭＭＲ３０２が受信する。その後、ＷＭＭＲ３０２が、ＶＰＮ内ＡＲＰ－Ｒｅｑｕｅｓｔ２１０３を送信し、ＷＭＭＲ３０１が受信する。ＷＭＭＲ３０１は、自身に帰属する端末に対し、ＡＲＰ－Ｒｅｑｕｅｓｔ２１０４を送信する。ＡＲＰ－Ｒｅｑｕｅｓｔ２１０４の問い合わせ先であるＭＲ２０３は、自身のＭＡＣアドレスが記述されたＡＲＰ－Ｒｅｐｌｙ２１０５を、ユニキャスト送信によりＷＭＭＲ３０１に返送する。ＷＭＭＲ３０１は、ＡＲＰ－Ｒｅｐｌｙ２１０６を、ＶＰＮ内にユニキャスト送信する。ＷＭＭＲ３０２を経由して、ＷＭＭＲ３０３が、ＡＲＰ－Ｒｅｐｌｙ２１０７を受信する。
　以上、一連の処理により、ＷＭＭＲ３０３が、ＶＰＮ内ＡＲＰ－Ｒｅｐｌｙ２１０７を受信したら、経路制御部Ｎ０３は、その送信元ＩＤ（送信元のＩＰアドレス）を、ＳＧＷとしてＳＧＷＴに登録する（ステップＳ２２２４）。以降、第１の実施形態と同様の処理（ステップＳ２２０７～Ｓ２２１２）を実施する。これにより、図２１に示すように、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ２１０８、２１０９、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ２１１０が転送され、マルチキャストデータパケットの転送経路が構築される。
　以上詳細に説明したように、上記各実施形態に係る無線マルチホップネットワーク３０９によれば、以下に示す効果を有する。
（１）無線ネットワークにおいて、データリンク層で到達確認と未到達パケットの再送制御のあるユニキャスト送信を行うため、パケットロスが発生してもデータリンク層でのパケットロス回復が可能である。これにより、データリンク層にマルチキャスト送信を用いる場合と比較してアプリケーションレベルのデータ欠落を少なくすることができる。
　例えば、パケットロス率０．１のリンクにおいて、マルチキャストデータパケットを送信する場合のパケット到達率は０．９（＝１－０．１）であるが、再送最大回数３回のユニキャスト送信を用いれば、０．９９９９＝（１－０．１）4という高いパケット到達率が得られる。
　このように、上記各実施形態によれば、ユニキャスト送信を用いることで、信頼性の高い、高スループットな通信が可能である。この方法は、特に、音声や動画の配信に最適である。
（２）高速なユニキャスト送信を用いることにより、帯域占有時間を小さくすることができる。たとえば、無線規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａにおいて、データリンク層で、１０００Ｂｙｔｅのパケットを送信する場合、マルチキャスト送信では、伝送レート６Ｍｂｐｓで、帯域占有時間が１５０９．５μｓｅｃとなる。一方、ユニキャスト送信では、伝送レート５４Ｍｂｐｓの場合、帯域占有時間は、３２１．５μｓｅｃとなる。すなわち、ユニキャスト送信は、マルチキャスト送信の場合に比べ、通信帯域占有時間が、およそ３分の１となる。
（３）マルチキャスト受信端末によって送信されるＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔを、無線メッシュネットワークのＷＲＭの情報に変換し、無線メッシュネットワークのＳＧＷにおいてＩＧＭＰに再変換することにより、ＬＨＲに、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔを送信することができる。これにより、受信端末に特別な機能を追加することなく、マルチキャストデータパケットの転送経路を構築することができる。
　また、本実施形態に係るＷＭＭＲは、送信先ごとに、データリンク層の品質を考慮してユニキャスト送信とブロードキャスト送信とを選択することができるため、パケットロスの発生率が低く、スループットの高い通信を行うことができる。
　なお、上記各実施形態では、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ及びＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔにより、マルチキャストデータパケットの転送経路が構築されたが、マルチキャストデータパケットの転送経路をあらかじめＷＭＭＲに設定しておくことにより、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを用いずに経路構築を行うようにしてもよい。
　なお、上記各実施形態では、ＩＰｖ４におけるＩＧＭＰプロトコルを用いたが、この代わりに、ネットワーク層のプロトコルとしてＩｐｖ６が用いられる場合には、ＭＬＤプロトコルを用いてもよい。ＭＬＤプロトコルは、例えば、以下の文献に詳細に記述されている。
　Multicast Listener Discovery Version 2 (MLDv2) for IPv6, RFC 3810
　なお、本願については、日本国特許出願２００９－０７１０４８号を基礎とする優先権を主張し、本明細書中に日本国特許出願２００９－０７１０４８号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
　１０　マルチキャストルーティングテーブル（ＭＲＴ）
　２０　ソースゲートウエイテーブル（ＳＧＷＴ）
　３０　ブロードキャスト送信済みリスト
　１０１、１０２　サーバ
　２０１、２０２、２０３、２０４　マルチキャストルータ（ＭＲ）
　２０９　基幹マルチキャストネットワーク
　３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６　無線マルチホップマルチキャストルータ（ＷＭＭＲ）
　３０９　無線マルチホップネットワーク
　４０１、４０２、４０３、４０４、４０５　受信端末
　５０１、５０４、９０１、２１０１、２１１０　ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ
　５０２、５０３、２１０８、２１０９　ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔ
　１４０１　マルチキャストネットワーク
　２１０２、２１０３　ＶＰＮ内ＡＲＰ－Ｒｅｑｕｅｓｔ
　２１０４　ＡＲＰ－Ｒｅｑｕｅｓｔ
　２１０５　ＡＲＰ－Ｒｅｐｌｙ
　２１０６、２１０７　ＶＰＮ内ＡＲＰ－Ｒｅｐｌｙ
　Ｎ０１－１、Ｎ０１－２、…　物理インターフェイス
　Ｎ０２－１、Ｎ０２－２、…　通信制御部
　Ｎ０３　経路制御部
　Ｎ０４　受信者管理部
　Ｎ０５　転送制御部
　Ｎ０６　データキャッシュ
　Ｎ０７　経路管理部

Claims (10)

  1. 　マルチキャストデータパケットの配信元を含む基幹ネットワークに接続された無線ネットワークの無線中継ノードとして用いられる無線通信装置であって、
    　前記配信元と受信端末との間を結ぶ、マルチキャストデータパケットの転送経路を、ユニキャスト経路に基づいて構築する経路構築部と、
    　構築されたマルチキャストデータパケットの転送経路に沿って、データリンク層の送信方式として、到達確認及び再送制御のあるユニキャスト送信を用いて、直接接続された転送先に転送する転送制御部と、
    　を備えることを特徴とする無線通信装置。
  2. 　前記経路構築部は、
    　前記転送経路における下位の隣接ノードから受信される経路制御用パケットに基づいて、前記転送経路に関する情報を生成し、
    　前記経路制御用パケットとして、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔ又はＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを受信し、
    　前記経路制御用パケットとして、前記ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔを受信した場合、前記転送経路における前記無線ネットワーク内の上位の隣接ノードに対しては、前記経路制御用パケットとして、ＷＲＭ－Ｒｅｐｏｒｔを送信し、直接接続された外部ネットワークのノードに対しては、前記経路制御用パケットとして、ＩＧＭＰ－Ｒｅｐｏｒｔを送信する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  3. 　前記転送制御部は、
    　前記マルチキャストデータパケットを、データリンク層の送信方式として、到達確認及び再送制御のないブロードキャスト送信を用いて、直接接続された転送先に転送可能であり、
    　前記マルチキャストデータパケットを送信するノードの数と、前記マルチキャストデータパケットを送信する際の無線帯域の占有時間との少なくとも一方に基づいて、前記マルチキャストデータパケットを、前記ユニキャスト送信を用いて送信するか、ブロードキャスト送信を用いて送信するかを決定する、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
  4. 　前記転送制御部は、
    　前記マルチキャストデータパケットを、データリンク層の送信方式として到達確認及び再送制御のないブロードキャスト送信を用いて、直接接続された転送先に転送可能であり、
    　前記マルチキャストデータパケットを送信するノード各々に対して、そのノードへ送信されるパケットのパケットロス率及び送信の遅延時間との少なくとも一方に基づいて、前記マルチキャストデータパケットをユニキャスト送信するか、ブロードキャスト送信するかを決定する、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
  5. 　前記経路制御部は、
    　任意のタイミングで、前記転送経路を維持するための経路維持用パケットを、前記無線ネットワーク全体にフラッディングする一方、
    　前記フラッディングされた経路維持用パケットを受信すると、その経路維持用パケットに基づいて、前記転送経路に関する情報を更新し、
    　所定期間更新が行われなかった前記転送経路に関する情報を消去する、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
  6. 　前記経路制御部は、
    　前記基幹ネットワークのノードと接続される最上流のノードを指定するためのノード指定パケットを受信すると、自らが最上流ノードであることを記憶するとともに、そのノード指定パケットを、前記無線ネットワーク全体にフラッディングする一方、
    　前記フラッディングされたノード指定パケットを受信すると、前記フラッディングを行ったノードを、最上流ノードとして登録する、
    　ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
  7. 　前記無線ネットワークが仮想プライベートネットワークを形成する場合、
    　前記経路制御部は、
    　前記転送経路を追加する場合に、前記基幹ネットワークのノードと接続される最上流ノードのＭＡＣアドレスの問い合わせパケットを、前記仮想プライベートネットワーク内にフラッディングする一方、
    　フラッディングされた問い合わせパケットを受信すると、隣接するノードに、前記問い合わせパケットを転送し、その応答パケットに含まれるアドレスが、前記基幹ネットワークのノードのものである場合には、自身が最上流ノードである旨の応答パケットを、フラッディングを行ったノードに返信する、
    　ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
  8. 　請求項１に記載の無線通信装置を、無線中継ノードとする、無線ネットワークシステム。
  9. 　マルチキャストデータパケットの配信元を含む基幹ネットワークに接続された無線ネットワークの無線中継ノードにおけるデータ転送方法であって、
    　前記配信元と受信端末との間を結ぶ、マルチキャストデータパケットの転送経路を、ユニキャスト経路に基づいて構築する経路構築工程と、
    　構築されたマルチキャストデータパケットの転送経路に沿って、データリンク層の送信方式として、到達確認及び再送制御のあるユニキャスト送信を用いて、直接接続された転送先に転送する転送制御工程と、
    を含むデータ転送方法。
  10. 　マルチキャストデータパケットの配信元を含む基幹ネットワークに接続された無線ネットワークの無線中継ノードの制御に用いられるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
    　前記配信元と受信端末との間を結ぶ、マルチキャストデータパケットの転送経路を、ユニキャスト経路に基づいて構築する経路構築手順と、
    　構築されたマルチキャストデータパケットの転送経路に沿って、データリンク層の送信方式として、到達確認及び再送制御のあるユニキャスト送信を用いて、直接接続された転送先に転送する転送制御手順と、
    　をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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