第 69 回情報処理学会全国大会 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 The 69th National Convention of IPSJ 1
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 The 69th National Convention of IPSJ 2
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 The 69th National Convention of IPSJ 3
1. 研究の背景と目的 背景 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 internet DLNA 対応オーディオプレーヤー 無線 有線 LAN 接続 音楽などのコンテンツ DLNA 対応ソフトウェアが稼動する PC 操作 DLNA 対応テレビ (Media Renderer ) 動画などのコンテンツ 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 UPnP コントローラ 操作 DLNA 対応レコーダー (Media Server) UPnP で構成されたホームネットワークの一例 目的 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 Media Renderer Wormhole device UPnP IGD インターネット SIP Proxy シグナリングチャンネル 制御情報 動画などのコンテンツ データチャンネル 遠隔相互接続のモデル Wormhole device UPnP IGD Media Server The 69th National Convention of IPSJ 4
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2. 相互接続網の概観 ホームネットワーク SIP Proxy Signaling channel ホームネットワーク Wormhole Device ( ) UPnP IGD UPnP IGD Wormhole Device ( ) Digital Media Player (DMP) Digital Media Server (DMS) data channel The 69th National Convention of IPSJ 6
2. 相互接続網の概観 Wormhole Device () とDMP / DMS 5SIP の通信について は異なるネットワーク上にある DMS Proxy 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 Signaling channel UPnP IGD UPnP IGD DMP DMS data channel The 69th National Convention of IPSJ 7
2. 相互接続網の概観 example.net SIP Proxy SIP-URI: user1@example.net Signaling channel SIP-URI : user2@example.net UPnP IGD UPnP IGD Wormhole Device () 同士の通信は SIP メッセージの交換で行われる data channel 3UPnP Device は2UPnP SIPユーザー エージェント (UA : User Agent) として動作し 自身を SIP Control Point Proxy Serverに登録 (REGISTER) する その後 接続相手となる 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 The 69th National Convention of IPSJ 8
2. 相互接続網の概観 SIP Proxy Signaling channel UPnP IGD UPnP IGD DMP DMS data channel The 69th National Convention of IPSJ 9
2. 相互接続網の概観 Wormhole Device () とUPnP IGD(Internet 5SIP Gatway Device) ホームネットワークとインターネットをつなぐ Proxy 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 Signaling channel UPnP IGD UPnP IGD DMP DMS data channel The 69th National Convention of IPSJ 10
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3-1. 起動 UPnP スタックの初期動作 IGD 検出 SIP Proxy Server IGD 検出 (DMP) (DMS) DMS 検出 The 69th National Convention of IPSJ 12
DMS 検出 : デバイスサマリの作成 Media Server1 Media Server2 DMS 検出 RootDeviceSummary (XML) <root xmlns="urn:wormhole-device:rootdevicesummary-1-0"> <rootdevicelist> <rootdevice> <UDN>635526b4-ff94-4ceb-b855-06654098b0e6</UDN> <friendlyname> Media Server1 </friendlyname> <devicetype>urn:schemas-upnp-org:device:mediaserver:1 </rootdevice> <rootdevice> <UDN>635526b4-ff94-4ceb-b855-6846874657ef4</UDN> <friendlyname> Media Server2 </friendlyname> <devicetype>urn:schemas-upnp-org:device:mediaserver:1 </rootdevice> </rootdevicelist> </root> ホームネットワーク The 69th National Convention of IPSJ 13
3-2.SIP スタックの初期動作 1 ポートマップ要求 SIP Proxy Server 1 ポートマップ要求 2SIP Request Register The 69th National Convention of IPSJ 14
SIP: Contact アドレスの解決 例 ) 1UPnP 外部 IP アドレス取得 External IP = 130.153.1.2 外部 IP アドレス 130.153.1.2 example.net SIP Proxy Server UID: user1@example.net 2SIP REGISTER From: < user1@example.net > Contact :<sip user1@ 130.153.1.2 > プライベートネットワーク The 69th National Convention of IPSJ 15
3-3. デバイスサマリ交換 SIP Proxy Server 1GetDeviceSummary 2response RootDeviceSummary (XML) The 69th National Convention of IPSJ 16
3-4. デバイス公開 SIP Proxy Server 2 ポートマップ要求 1OpenDevice 3response Location: http://xxx.xxx.x.x/dexc.xml LocalIp 192.168.0.3 The 69th National Convention of IPSJ 17
3-5.UPnP Proxy 起動 通信 1 プロキシ起動 SIP Proxy Server UPnP Proxy 2 デバイス参加通知 3 接続 3 コンテンツ転送 The 69th National Convention of IPSJ 18
3-6. デバイス公開停止 4 デバイス離脱通知 SIP Proxy Server 2 ポートマップ削除 1CloseDevice 3response OK The 69th National Convention of IPSJ 19
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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 The 69th National Convention of IPSJ 21
実験の概観 ホームネットワーク 1 ホームネットワーク 2 internet internet 電話回線へ 光回線へ 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 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 1 Sony Network Media Receiver (DMP) Sony Net juke (DMP) Dell Inspiron 9400 (DMS/SMP) 2 Buffalo LinkStation (DMS) BUFFALO 有線ブロードバンドルーター NAT ルーター UPnPIGD 搭載 Panasonic DMR-E500H (DMS/DMP) The 69th National Convention of IPSJ 22
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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 The 69th National Convention of IPSJ 24
結果を受けて 中継プロセスを両端に起動させる方法を実装中 192.168.3.3 192.168.0.2 UPnP Proxy out bound モード #65124 In bound モード UPnP Proxy #65124 192.168.0.3 UPnP 通信 #10000 #15000 データストリーム #15000 The 69th National Convention of IPSJ 25
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 The 69th National Convention of IPSJ 26
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 The 69th National Convention of IPSJ 27
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