情報家電ネットワークの遠隔相互接続のためのネットワーク ...SIP: Contact アドレスの解決外部IPアドレス取得 External IP = 130.153.1.2 WD プライベートネットワーク

2007/11/28 The 69th National Convention of IPSJ 1

情報家電ネットワークの遠隔相互接続のための

ネットワークアーキテクチャ

武藤大悟† 吉永努†

†電気通信大学大学院情報システム学研究科

第69回情報処理学会全国大会

The 69th National Convention of IPSJ 22007/11/28

発表の流れ

1. 研究の背景と目的

2. 相互接続網の概観

3. 相互接続の動作

4. 実証実験

5. まとめと今後の予定


発表の流れ




4. 実証実験



１.研究の背景と目的DLNA規準情報家電の普及家庭向けブロードバンド回線の浸透

各家庭内に閉じたネットワークをインターネット越しに相互に接続することがアプリケーション利用価値から期待される

現在主流のIPｖ４ホームネットワークと、既存のDLNA機器で構成された環境に、高い親和性を持つ相互接続アーキテクチャの構築

DLNA 対応テレビ(Media Renderer )

DLNA 対応レコーダー(Media Server)

DLNA 対応ソフトウェアが稼動するPC

DLNA対応オーディオプレーヤー

無線・有線ＬＡＮ接続

UPnP で構成されたホームネットワークの一例

操作

UPnPコントローラ

操作

動画などのコンテンツ

音楽などのコンテンツ

遠隔相互接続のモデル

UPnPIGD

UPnPIGD

MediaServer

MediaRenderer

Wormholedevice

Wormholedevice

SIPProxy

シグナリングチャンネル

データチャンネル

動画などのコンテンツ

制御情報

インターネット

internet背景

目的


発表の流れ




4. 実証実験



２.相互接続網の概観SIP

Proxy

UPnPIGD

UPnPIGD WD

WormholeDevice( WD )

DigitalMedia Player

(DMP)

Digital Media Server

(DMS)

Signalingchannel

data channel

ホームネットワークホームネットワーク

WormholeDevice( WD )


２.相互接続網の概観⑤SIPProxy

UPnPIGD

UPnPIGD WDWD

DMP DMS

Signalingchannel

data channel

Wormhole Device (WD) とDMP / DMSの通信について• WDは異なるネットワーク上にあるDMS と DMPの間の

(Universal Plug and Play:UPnP) 通信を中継する。→異なるネットワーク間のUPnP通信の実現



Proxy

UPnPIGD

UPnPIGD WDWD

②UPnPControl Point

③UPnPDevice

Signalingchannel

data channel

Wormhole Device (WD)同士の通信はSIPメッセージの交換で行われる。

・ WDはSIPユーザー・エージェント(UA : User Agent)として動作し、自身をSIP Proxy Serverに登録（REGISTER）する。

・その後、接続相手となるWDとはSIP-URIを指定することで通信を行う。・相互接続に必要な情報を交換する。

example.net

SIP-URI:[email protected]

SIP-URI :[email protected]



Proxy

UPnPIGD

UPnPIGD WDWD

DMP DMS

Signalingchannel

data channel


２.相互接続網の概観⑤SIPProxy

UPnPIGD

UPnPIGD WDWD

DMP DMS

Signalingchannel

data channel

Wormhole Device (WD) とUPnP IGD(Internet Gatway Device)・ホームネットワークとインターネットをつなぐIGDを操作して

NATトラバーサルや外部IPアドレスの取得します。


発表の流れ




4. 実証実験



３-1.起動、UPnPスタックの初期動作

WD WD

IGD 検出IGD 検出

DMS検出

SIPProxyServer

(DMP)(DMS)


DMS検出:デバイスサマリの作成

ホームネットワーク

Media Server1

Media Server2

635526b4-ff94-4ceb-b855-06654098b0e6 Media Server1 urn:schemas-upnp-org:device:MediaServer:1

635526b4-ff94-4ceb-b855-6846874657ef4 Media Server2 urn:schemas-upnp-org:device:MediaServer:1

RootDeviceSummary (XML)

WD

DMS検出


３-2.ＳＩＰスタックの初期動作

WD

①ポートマップ要求

SIPProxyServer①ポートマッ

プ要求

WD

②SIP RequestRegister


SIP: Contact アドレスの解決

外部IPアドレス取得External IP =

130.153.1.2

WD

プライベートネットワーク

例）

SIPProxyServer

外部IPアドレス130.153.1.2

REGISTERFrom: < [email protected] >Contact :

①UPnP

②SIP

example.net

UID:[email protected]


３-3.デバイスサマリ交換

WD

SIPProxyServer

WD

①GetDeviceSummary

②responseRootDeviceSummary(XML)


３-4.デバイス公開

WD

SIPProxyServer

①OpenDevice

③responseLocation: http://xxx.xxx.x.x/dexc.xmlLocalIp192.168.0.3

WD

②ポートマップ要求


３-5.UPnP Proxy起動、通信

WD

SIPProxyServer

WDUPnP Proxy

③コンテンツ転送

①プロキシ起動

②デバイス参加通知

③接続


３-6.デバイス公開停止

WD

SIPProxyServer

①CloseDevice

③responseOK

WD

②ポートマップ削除

④デバイス離脱通知


発表の流れ




4. 実証実験



実験環境

家庭を模したホームネットワーク環境で実験DMS、DMPは実際に発売されているもの家庭向けADSL、光ファイバー、CATVインターネット接続UPｎP対応家庭向けルータ

＋

Wormhole Device (PC-linux上で実装)グロバールネットワーク上のSIP Proxy Server


実験の概観

ホームネットワーク2

WD2

NTT東日本メディアコンバーター・グローバルアドレス×１・光ファイバー⇔Ether

BuffaloLinkStation(DMS)

光回線へ

BUFFALO 有線ブロードバンドルーター・ＮＡＴルーター・ＵＰｎＰ IGD搭載 Panasonic

DMR-E500H(DMS/DMP)

internet

ホームネットワーク1

WD1

Yahoo! BB トリオモデム・グローバルアドレス×１・ＮＡＴルーター機能搭載・ＵＰｎＰＩＧＤ搭載

電話回線へ

Sony Network Media Receiver(DMP)

Sony Net juke(DMP)

DellInspiron 9400(DMS/SMP)

internet

♪♪


実証実験の結果

目標の動作を実現：相互接続網を使ったDLNA機器の相互接続に成功した。

家庭向けブロードバンド回線の帯域はDLNA機器間のコンテンツ転送に十分である。

ただし、一部のDMSについては外部アドレスからのアクセスを拒否する仕様があり、接続できなかった。


結果を受けて

UPnP ProxyUPnP Proxy UPnP Proxy

UPnP通信#10000

#65124

192.168.3.3 192.168.0.2

データストリーム#15000

192.168.0.3

#65124

#15000

中継プロセスを両端に起動させる方法を実装中

In boundモード

out boundモード


発表の流れ




4. 実証実験



まとめと今後の予定

既存のDLNA機器を相互に接続する仕組みを提案し、開発に成功した

アプリケーションへの応用P2P基盤を利用したアプリケーション層マルチキャスト(Application-layer Multicast）などの実装

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情報家電ネットワークの 遠隔相互接続のための ネットワーク ...SIP: Contact アドレスの解決 外部IPアドレス取得 External IP = 130.153.1.2 WD プライベートネットワーク

情報家電ネットワークの遠隔相互接続のためのネットワーク ...SIP: Contact アドレスの解決外部IPアドレス取得 External IP = 130.153.1.2 WD プライベートネットワーク