ATMのマルチキャストに関する研究

A Study for Multicast Communications on ATM Network

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Abstract:

In recent years, multimedia applications such as conferences on computer networks or video-on-demand systems have rapidly generalized. These applications inherently need high-speed networks with guarantee of QoS (Quality of Service), and effective multicast communications. ATM (Asynchronous Transfer Mode) has taken considerable attention because it has preferable features, especially, high-band capacity and capability of resource reservation. However, it is not necessarily suitable for multicast communications.

In this study, we suggest three architectures for multicast services in order to clarify the strategy for making efficient resource reservation according as the characteristics of each application and the needs of every user. They are;

General Service
Shared Service
Channel Selection

We realize each of above, using multicast server, which provides the following functions:

Multiplexing mechanism of Virtual Connections
Connecting mechanism of Virtual Connections

With these functions, we will be able to set up the flexible connections efficiently for multicast communications even on ATM. Assuming some topological models of ATM network with and without multicast servers, we evaluate scalability of the architectures, and also estimate costs spent for changing menberships within the multicast group dynamically. Finally, we show the effectiveness and the problems of our strategy for multicast communications over ATM base on multicast servers.

Abstract in Japanese:

近年、電子会議やビデオ・オン・デマンドに代表されるマルチメディア~アプリケーションが急速な広がりをみせている。これらのアプリケーションの実現には、高速ネットワークの利用とサービスの質(QoS)の保証、そして効率的なマルチキャスト通信を行うことが必須となる。これらの要求に対して、広い帯域幅を持ち資源予約が可能なATMが注目を集めている。しかし効率的なマルチキャスト通信を行うには、ATMは必ずしも適したネットワークであるとは言えない。

そこで本論文では、個々のアプリケーションの特徴やそれぞれのユーザの利用形態に応じた資源予約を行うため、以下の3つのマルチキャストサービス形態を提案する。

General Service
Shared Service
Channel Selection

これらのマルチキャストサービス形態を実現するために、マルチキャストサーバを用いる。マルチキャストサーバは以下の機能を提供する。

Virtual Connectionの多重化機構
Virtual Connectionの接続機構

これによりATMにおいても、効率的で柔軟性のあるマルチキャスト通信のコネクション設立が可能となる。本論文では、いくつかのATMネットワークのトポロジモデルに対して、マルチキャストサーバを用いる場合と用いない場合について、それぞれのマルチキャストサービス形態に対する規模拡張性、マルチキャストグループの動的なメンバシップの変更に関するコストの評価を行う。そして、ATMにおけるマルチキャストサーバを用いたマルチキャスト通信の有効性及び問題点を示す。

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