ISO/IEC 14476-3:2008
(Main)Information technology — Enhanced communications transport protocol: Specification of duplex multicast transport — Part 3:
Information technology — Enhanced communications transport protocol: Specification of duplex multicast transport — Part 3:
ISO/IEC 14476-3:2008 defines a protocol for duplex multicast transport over the Internet where IP multicast is supported. A control tree mechanism for scalability and an error control mechanism for reliable multicast data delivery are specified. Protocol details such as packet format, parameter values and procedures are specified. This protocol can be used for applications that require one-to-many as well as many-to-one data delivery services.
Technologies de l'information — Protocole de transport de communications amélioré: Spécification du transport multidiffusé duplex — Partie 3:
L'ISO/CEI 14476-3:2008 décrit un protocole de transport multidiffusé duplex sur Internet lorsque la multidiffusion IP est prise en charge. Elle définit le mécanisme d'arborescence de gestion en vue de l'échelonnabilité et le mécanisme de protection contre les erreurs en vue d'une transmission fiable de données multidiffusées. Elle décrit les détails du protocole, notamment le format des paquets, les valeurs des paramètres et les procédures. Le protocole peut être utilisé pour les applications qui nécessitent des services de transmission de données "de un à beaucoup" ("one-to-many") et "de beaucoup à un" ("many-to-one").
General Information
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INTERNATIONAL ISO/IEC
STANDARD 14476-3
First edition
2008-04-15
Information technology — Enhanced
communications transport protocol:
Specification of duplex multicast
transport
Technologies de l'information — Protocole de transport de
communications amélioré: Spécification pour le transport duplex en
multidiffusion
Reference number
ISO/IEC 14476-3:2008(E)
©
ISO/IEC 2008
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ISO/IEC 14476-3:2008(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO/IEC 2008 – All rights reserved
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ISO/IEC 14476-3:2008(E)
CONTENTS
Page
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Definitions . 1
4 Abbreviations . 2
5 Conventions . 3
6 Overview. 3
7 Design considerations. 5
7.1 Participants. 5
7.2 Control tree. 5
7.3 Data channels. 6
7.4 Addressing. 7
7.5 Tokens. 8
8 Packets. 8
8.1 Base header. 8
8.2 Extension elements. 10
8.3 Packet format . 13
9 Procedures . 25
9.1 Connection creation. 25
9.2 Late join. 25
9.3 Forward data transport . 26
9.4 Token control. 27
9.5 Backward data transport . 29
9.6 Reliability control . 29
9.7 Connection management . 31
Annex A – Timers and parameters. 32
A.1 Timers . 32
A.2 Parameters. 32
Annex B – State transition diagrams . 34
Annex C – Application programming interfaces. 36
© ISO/IEC 2008 – All rights reserved iii
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ISO/IEC 14476-3:2008(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) and IEC (the International Electrotechnical
Commission) form the specialized system for worldwide standardization. National bodies that are members of
ISO or IEC participate in the development of International Standards through technical committees
established by the respective organization to deal with particular fields of technical activity. ISO and IEC
technical committees collaborate in fields of mutual interest. Other international organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO and IEC, also take part in the work. In the field of information
technology, ISO and IEC have established a joint technical committee, ISO/IEC JTC 1.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of the joint technical committee is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the joint technical committee are circulated to national bodies for voting. Publication as
an International Standard requires approval by at least 75 % of the national bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO and IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/IEC 14476-3 was prepared by Joint Technical Committee ISO/IEC JTC 1, Information technology,
Subcommittee SC 6, Telecommunications and information exchange between systems, in collaboration with
ITU-T. The identical text is published as ITU-T Rec. X.607 (02/2007).
ISO/IEC 14476 consists of the following parts, under the general title Information technology — Enhanced
communications transport protocol:
⎯ Part 1: Specification of simplex multicast transport
⎯ Part 2: Specification of QoS management for simplex multicast transport
⎯ Part 3: Specification of duplex multicast transport
⎯ Part 5: Specification of N-plex multicast transport
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ISO/IEC 14476-3:2008(E)
Introduction
This Recommendation | International Standard specifies the Enhanced Communications Transport Protocol (ECTP),
which is a transport protocol designed to support Internet multicast applications running over multicast-capable
networks. ECTP operates over IPv4/IPv6 networks that have the IP multicast forwarding capability with the help of
IGMP and IP multicast routing protocols. ECTP could possibly be provisioned over UDP.
ECTP is designed to support tightly controlled multicast connections in simplex, duplex and N-plex applications. This
third part of ECTP (ITU-T Rec. X.607 | ISO/IEC 14476-3) specifies the protocol mechanisms for reliability control in
the duplex case. ECTP also provides QoS management functions for stable management of the QoS of the connection
users. The procedures for QoS management of the duplex case will be defined in the duplex QoS management
specification (ITU-T Rec. X.607.1 | ISO/IEC 14476-4).
In the duplex multicast connection, the participants are classified into one TC-Owner and many TS-users. TC-Owner
will be designated among the TS-users before the connection begins. In the duplex multicast connection, the two types
of data transports are supported: multicast data transport from TC-Owner to all the other TS-users and unicast data
transport from TS-users to TC-Owner. After the connection is created, TC-Owner can transmit multicast data to the
group, whereas each TS-user is allowed to send unicast data to TC-Owner just after it gets a token from the TC-Owner.
In ECTP, TC-Owner is at the heart of multicast group communications. It is responsible for overall connection
management by governing the connection creation and termination, connection pause and resumption and the late join
and leave operations.
The duplex multicast connection specified in ECTP-3 is targeted to the multicast applications in which the TC-Owner
(a single multicast sender) transmits the data information to all the other TS-users, and some of the TS-users respond to
the multicast sender with the unicast feedback data. Basically, the duplex multicast transport will be well suited to the
one-to-many multicast applications that need the unicast feedback channels from some TS-users (e.g., remote
education, Internet broadcasting, etc). For example, in a remote education application, the multicast sender (lecturer)
transmits the data such as voice, text and image to the student group, whereas some of the students may respond to the
lecturer with the unicast data like questions for confirmation.
It is noted that this duplex multicast connection can also be used for the 'some-to-many' multicast applications (e.g., a
panel conferencing) in which a few of TS-users want to send multicast data to the group. In this scenario, the multicast
data from the TS-users may first be delivered to the TC-Owner by unicast, and then TC-Owner will transmit the
received unicast data to the group by multicast. For example, in the panel conferencing, some of the TS-users may act
as a panel and transmit multicast data via TC-Owner (the conference convener) to the listener group. The detailed use of
the duplex multicast connection depends on the applications of this duplex multicast transport protocol.
© ISO/IEC 2008 – All rights reserved v
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ISO/IEC 14476-3:2008 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
ITU-T RECOMMENDATION
Information technology – Enhanced communications transport protocol:
Specification of duplex multicast transport
1 Scope
This Recommendation | International Standard specifies the Enhanced Communications Transport Protocol (ECTP),
which is a transport protocol to support Internet multicast applications over the multicast-capable IP networks.
This Recommendation | International Standard specifies the ECTP part 3 (ECTP-3) for the duplex multicast transport
connection in which the participants are classified into one TC-Owner and many TS-users. The duplex multicast
transport connection supports two kinds of data transport: the multicast data transport from TC-owner to all the other
TS-users and the unicast data transport from TS-users to TC-Owner. A TS-user is allowed to send unicast data to
TC-Owner, only if it gets a token from TC-Owner.
This Specification describes the protocol for supporting the duplex multicast transport, which includes the connection
management (establishment, termination, pause, resumption, user join and leave) and the reliability control mechanisms
for the multicast and unicast data transport. In particular, the protocol operations for the multicast data transport from
TC-Owner to the TS-users will be designed with the congruency of the simplex multicast transport protocol (ECTP-1),
as specified in ITU-T Rec. X.606 | ISO/IEC 14476-1.
2 Normative references
The following Recommendations and International Standards contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this Recommendation | International Standard. At the time of publication, the editions indicated
were valid. All Recommendations and Standards are subject to revision, and parties to agreements based on this
Recommendation | International Standard are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent
edition of the Recommendations and Standards listed below. Members of IEC and ISO maintain registers of currently
valid International Standards. The Telecommunication Standardization Bureau of the ITU maintains a list of currently
valid ITU-T Recommendations.
– ITU-T Recommendation X.601 (2000), Multi-peer communications framework.
– ITU-T Recomendation X.602 (2004) | ISO/IEC 16513:2005, Information technology – Group
management protocol.
– ITU-T Recommendation X.605 (1998) | ISO/IEC 13252:1999, Information technology – Enhanced
communications transport service definition.
– ITU-T Recommendation X.606 (2001) | ISO/IEC 14476-1:2002, Information technology – Enhanced
communications transport protocol: Specification of simplex multicast transport.
– ITU-T Recommendation X.606.1 (2003) | ISO/IEC 14476-2:2003, Information technology – Enhanced
communications transport protocol: Specification of QoS management for simplex multicast transport.
3 Definitions
This Recommendation | International Standard is based on the following definitions, which were specified in Enhanced
Communications Transport Service (ITU-T Rec. X.605 | ISO/IEC 13252).
a) Transport connection: Simplex, duplex and N-plex;
b) TC-Owner and TS-users.
This Recommendation | International Standard uses the following terminologies specified in Enhanced Communications
Transport Protocol: part 1 (ITU-T Rec. X.606 | ISO/IEC 14476-1).
a) control tree;
b) parent and children;
ITU-T Rec. X.607 (02/2007) 1
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ISO/IEC 14476-3:2008 (E)
c) TO (Top Owner):
TO is a single sender of multicast data packets, which can transmit multicast data to the other TS-users,
and it manages overall operations of ECTP-3. The TO will be designated among the TS-users before the
connection begins, and the TO will do the functions of TC-Owner;
d) LO (Local Owner):
An LO is located on the control tree of ECTP-3. One or more LOs could be designated for scalable error
recovery and status monitoring in ECTP-3. An LO is also a TS-user, which can also receive the multicast
data from TO. LOs will be configured as a parent of the local groups through the control tree
configuration in ECTP-3; and
e) LE (Leaf Entity):
An LE is a leaf node on the ECTP-3 control tree. It is a TS-user in the ECTP-3 connection, and it can
receive multicast data sent by TO.
This Recommendation | International Standard also applies the following definitions:
a) SU (Sending TS-user):
Some of the ECTP-3 TS-users can send unicast data to the TO. A sending TS-user (SU) is a TS-user who
gets a token from TO. Only the SU is allowed to send unicast data to TO. In other words, before sending
unicast data, each user must request a token to TO.
b) Token:
It represents the right for a TS-user to transmit data. The TS-user who has a token is called a Sending TS-
user (SU). The tokens are managed by TO.
c) Forward data channel:
It represents the multicast data channel from TO to the group members. TO sends multicast data to all the
other group members over IP multicast address.
d) Backward data channel:
It represents the unicast data channel, in which the data packets flow from an SU to TO. An SU can send
unicast data to TO over IP unicast address.
4 Abbreviations
For the purposes of this Recommendation | International Standard, the following abbreviations apply, which includes
the ECTP-3 packets:
ACK Acknowledgment
CC Connection Creation Confirm
CR Connection Creation Request
CT Connection Termination Request
DT Data
HB Heartbeat
HBACK Heartbeat Acknowledgment
JC Late Join Confirm
JR Late Join Request
LE Leaf Entity
LO Local Owner
LR User Leave Request
ND Null Data
RD Retransmission Data
SU Sending TS-user
TC Tree Join Confirm
TGC Token Get Confirm
TGR Token Get Request
2 ITU-T Rec. X.607 (02/2007)
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ISO/IEC 14476-3:2008 (E)
TJ Tree Join Request
TO Top Owner
TRC Token Return Confirm
TRR Token Return Request
TS Transport Services
5 Conventions
In this Recommendation | International Standard, the capital characters are used to represent a 'packet' of ECTP-3 (e.g.,
CR for Connection Creation Request packet), and the capital and italic characters are used for 'timers' or 'variables' used
in ECTP-3 (e.g., CCT for Connection Creation Timer, and AGN for ACK Generation Number).
6 Overview
The Enhanced Communications Transport Protocol (ECTP) is a transport protocol designed to support Internet
multicast applications. ECTP operates over IPv4/IPv6 networks that have the IP multicast forwarding capability with
the help of IGMP and IP multicast routing protocols, as shown in Figure 1. ECTP could possibly be provisioned over
UDP.
Internet multicast applications
Enhanced communications transport protocol
UDP
IP (Unicast/Multicast)
Figure 1 – ECTP model
This Recommendation | International Standard describes the protocol specification of the ECTP Part 3 (ECTP-3) for the
duplex multicast connection. The duplex multicast connection is used for supporting multicast data transport between
the participants that are classified into a single TC-Owner (TO) and the other TS-users. A duplex multicast connection
supports the two types of data channels between the participants: multicast data channel (sent by TO toward all the
other group members) and unicast data channel (sent by a TS-user to TO). Such a TS-user is called Sending TS-user
(SU) in the ECTP-3.
Figure 2 illustrates these two types of data transport channels used in the duplex multicast connection. As shown in the
figure, TO can transmit multicast data to the other TS-users over IP multicast (group) address. Some SUs may send
unicast data to TO. The SU must first get a token from the TO before sending the unicast data.
Figure 2 – Data transport in ECTP-3
ITU-T Rec. X.607 (02/2007) 3
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ISO/IEC 14476-3:2008 (E)
To establish a duplex multicast connection, TO transmits a Connection Creation Request (CR) packet to the group. The
CR packet contains the connection information including general characteristics of the connection. In particular, the
CR packet must indicate that the connection type is the duplex multicast transport. Each TS-user who wants to
participate in the connection will respond to the TO with a Connection Creation Confirm (CC) packet. The connection
creation operation will be completed when a predetermined CCT timer expires.
During the connection creation phase, a logical control tree is configured between TO and TS-users, or between
TS-users for providing the scalable reliability control. With the root of the TO, the control tree defines a parent-child
relationship between any pair of two TS-users. The parent TS-user is called Local Owner (LO). Based on the control
tree, the error recovery will be performed. To configure a control tree, each TS-user sends a Tree Join Request (TJ)
message to a candidate parent node that has already been connected to the tree. The parent node will respond to the
promising child TS-user with the Tree Join Confirm (TC) message. In this way, the control tree will gradually be
expanded from the root toward the leaf nodes.
Some of the prospective TS-users may join the connection as late-joiners. The late-joining TS-user participates in the
connection by sending a Late Join Request (JR) message to TO. In response to the JR message, TO sends a Late Join
Confirm (JC) message to the TS-user. The late-joiner TS-user will also join the control tree by using the TJ and
TC messages. For this purpose, the JC message of TO may include the information about the prospective parent
LO node for the late-joiner. The late-joining TS-user may try to connect to the prospective LO node so as to configure
the control tree.
After the connection is established, the data transmission phase starts. ECTP-3 protocol supports two types of data
channels: the forward multicast channel from TO to the group and the backward unicast channel from the TS-user to
TO. ECTP-3 provides the reliable data transport with error recovery, in which all the Data (DT) packets will be
recovered by the parent on the tree.
In the forward multicast data transmission, TO can begin the multicast data transmission to the group by using the
IP multicast address and group port number. The multicast data packets sent by TO will be sequentially segmented and
transmitted by DT packets to the receiving TS-users. The TS-users will deliver the received DT packets to the
upper-layer application in the order transmitted by TO.
For the forward multicast data channel of TO, the error control will be performed based on the local group defined by
the ECTP control tree. If a child node detects a data loss, it sends a retransmission request to its parent via ACK
packets. Each child generates an ACK packet every ACK Generation Number (AGN) data packets. That is, an ACK
packet is generated for the AGN data packets of TO. An ACK message contains a 'bitmap' to indicate which data
packets have been received or not. In response to an ACK packet, each parent LO may retransmit the RD packets to its
children.
In the forward multicast data transport, the Heartbeat (HB) and Heartbeat ACK (HBACK) packets are used between a
parent and children for the control tree maintenance. A parent transmits HB packets to the children every
HB Generation Time (HGT). The HB contains which child must respond to this HB packet with the HBACK packet.
The corresponding child will send a HBACK packet to the parent. The HB packet may also be used by the parent to
calculate the local Round Trip Time (RTT) for the group. For this purpose, the HB and HBACK packets contain a
timestamp.
For the backward unicast data transport, a certain TS-user in the connection may get a token from TO by sending a
Token Get Request (TGR) message. The TO will then respond to the TS-user with the Token Get Confirm (TGC)
message that contains a Token ID. Accordingly, the total number of tokens in the connection is controlled by TO. Token
ID is used to identify the sender of the unicast DT packets at the TO side. The TS-user who has a token is called
Sending TS-user (SU).
The SU can send unicast DT packets to TO. For the error recovery and congestion control, the HB and HBACK packets
are exchanged between SU and TO. The SU sends an HB message to TO. The TO then responds with the HBACK
packet that contains the acknowledgement information, as done in ACK packets in the forward multicast channel. It is
noted that the HBACK is used for retransmission request in the backward channel.
After completing the unicast data transmission, the SU will return the token to the TO by sending a Token Return
Request (TRR) message. TO will respond to the SU with a Token Return Confirm (TRC) message.
The connection management operations are taken in the connection: user leave, the connection pause and resumption,
and connection termination. In the User Leave operation, a participating TS-user may leave the connection by sending a
User Leave Request (LR) message to the parent. In a certain case, the parent may enforce a specific child node to leave
the connection by sending the LR message, which is called the troublemaker ejection. The TO may temporarily pause
and resume the connection. In the connection pause period, the TO will send Null Data (ND) packets to the group. After
the TO has completed the data transport, it may terminate the duplex connection by sending a Connection Termination
Request (CT) message to the group.
4 ITU-T Rec. X.607 (02/2007)
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ISO/IEC 14476-3:2008 (E)
7 Design considerations
In this clause, some considerations for ECTP-3 are described.
7.1 Participants
All participants to a duplex multicast connection are TS-users and one of them functions as TC-Owner.
TC-Owner:
In a duplex multicast connection the TC-owner is responsible for connection management including
connection creation/termination, late join, connection maintenance, and token management.
TS-user (Transport Service User):
A duplex multicast connection has one or more TS-users who can receive the multicast data from the
TC-Owner. Some of the TS-users can send unicast data to the TC-Owner.
A TS-user can become TO, LO or LE, depending on its role.
TO (Top Owner):
A duplex multicast connection has a single TO, which corresponds to the TC-Owner. The TO is responsible
for the overall operations required for connection management including connection creation and termination,
control tree creation, late join, and connection maintenance. TO is also a single sender of the forward
multicast data channel. Only the TO is allowed for sending the original multicast data to the other
participants.
LO (Local Owner):
In the duplex multicast connection, an LO is a TS-user who is responsible for error recovery to the local group
by retransmission of data. On the control tree hierarchy of ECTP-3, an LO is a parent node and has its
children nodes. Note that an LO is also a TS-user. That is, an LO also receives multicast data from the TO. In
ECTP-3, a TS-user may act as an LO in the connection, or some designated LOs may be used for the error
recovery in the connection. It depends on the deployment of ECTP-3.
LE (Leaf Entity):
In the duplex multicast connection, an LE represents a leaf node on the control tree. Each LE is a TS-user that
receives the multicast data from the TO.
A TS-user can become SU when it obtains a token from TC-Owner.
SU (Sending TS-user):
An SU is a TS-user who can send unicast data to TO. In the duplex multicast connection, a TS-user becomes
an SU when it has a token and it can thus transmit unicast data to TO.
7.2 Control tree
A duplex multicast connection may configure a control tree for scalable reliability control as shown in Figure 3:
Figure 3 – Control tree in ECTP-3
ITU-T Rec. X.607 (02/2007) 5
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ISO/IEC 14476-3:2008 (E)
In the ECTP-3 control tree, TO is on the top of the tree, which is in the Tree Level 0. An LO is a parent node on the tree
and has one or more children. A TS-user, not designated as LO, is called a Leaf Entity (LE), which cannot have its
children. Such a control tree will be configured in the connection creation phase.
Error recovery in ECTP-3 will be performed within each local group defined by the control tree. A child can request
retransmission to its parent LO. In response to the request, the parent LO will retransmit the data packets to the children,
if it has them in the buffer. An LO is also a TS-user, and it thus receives the multicast data from the TO. The control
tree is applied only for forward multicast data channel. The control tree does not apply to the backward unicast data
channel.
7.3 Data channels
In ECTP-3, the two types of data channels are used: forward and backward data channels.
7.3.1 Forward data channel
The forward data channel is used for TO to send multicast data to the other members. The forward multicast data
channel can also be used for an LO to send Retransmission Data to its children users.
The forward data channel address consists of the group (multicast) IP address and the group port. TO sends multicast
data via DT packets by using the forward data channel address. TO and LOs can also retransmit multicast data via RD
packets by using the forward data channel address.
Figure 4 illustrates the use of the forward multicast data channels in ECTP-3.
Figure 4 – Forward data channels and control tree in ECTP-3
7.3.2 Backward data channel
The backward data channel is used by a Sending TS-user (SU) to send unicast data to TO. The backward channel
address consists of the IP address of TO and the 'group' port.
Figure 5 illustrates the use of the backward unicast data channels in ECTP-3.
Figure 5 – Backward data channels in ECTP-3
6 ITU-T Rec. X.607 (02/2007)
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ISO/IEC 14476-3:2008 (E)
Each SU must send unica
...
NORME ISO/CEI
INTERNATIONALE 14476-3
Première édition
2008-04-15
Technologies de l'information —
Protocole de transport de
communications amélioré: Spécification
du transport multidiffusé duplex
Information technology — Enhanced communications transport
protocol: Specification of duplex multicast transport
Numéro de référence
ISO/CEI 14476-3:2008(F)
©
ISO/CEI 2008
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/CEI 14476-3:2008(F)
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ii © ISO/CEI 2008 – Tous droits réservés
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ISO/CEI 14476-3:2008(F)
TABLE DES MATIÈRES
Page
1 Champ d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Définitions . 1
4 Abréviations. 2
5 Conventions . 3
6 Généralités. 3
7 Considérations en matière de conception. 5
7.1 Participants. 5
7.2 Arborescence de gestion. 6
7.3 Voies de transmission de données. 7
7.4 Adressage. 8
7.5 Jetons . 9
8 Paquets. 9
8.1 En-tête de base . 9
8.2 Eléments d'extension . 11
8.3 Format de paquet . 15
9 Procédures . 26
9.1 Création de connexion. 27
9.2 Participation tardive. 27
9.3 Transport de données vers l'avant . 28
9.4 Gestion des jetons . 30
9.5 Transport de données vers l'arrière. 31
9.6 Gestion de la fiabilité. 31
9.7 Gestion de la connexion . 33
Annexe A – Temporisateurs et paramètres . 35
A.1 Temporisateurs. 35
A.2 Paramètres. 35
Annexe B – Diagrammes de transition d'état. 37
Annexe C – Interfaces de programmation d'application . 39
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ISO/CEI 14476-3:2008(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) et la CEI (Commission électrotechnique internationale)
forment le système spécialisé de la normalisation mondiale. Les organismes nationaux membres de l'ISO ou
de la CEI participent au développement de Normes internationales par l'intermédiaire des comités techniques
créés par l'organisation concernée afin de s'occuper des domaines particuliers de l'activité technique. Les
comités techniques de l'ISO et de la CEI collaborent dans des domaines d'intérêt commun. D'autres
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO et la CEI
participent également aux travaux. Dans le domaine des technologies de l'information, l'ISO et la CEI ont créé
un comité technique mixte, l'ISO/CEI JTC 1.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale du comité technique mixte est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par le comité technique mixte sont soumis aux organismes nationaux pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
organismes nationaux votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO et la CEI ne sauraient être tenues pour
responsables de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO/CEI 14476-3 a été élaboré par le comité technique mixte ISO/CEI JTC 1, Technologies de l'information,
sous-comité SC 6, Téléinformatique, en collaboration avec l'UIT-T. Le texte identique est publié en tant que
Rec. UIT-T X.607 (02/2007).
L'ISO/CEI 14476 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Technologies de
l'information — Protocole de transport de communications amélioré:
⎯ Partie 1: Spécification pour le transport simplex en multidiffusion
⎯ Partie 2: Spécification de la gestion de la qualité de service pour le transport simplex en multidiffusion
⎯ Partie 3: Spécification du transport multidiffusé duplex
⎯ Partie 5: Spécification du transport multidiffusé N-plex
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ISO/CEI 14476-3:2008(F)
Introduction
La présente Recommandation | Norme internationale définit le protocole de transport de communications amélioré
(ECTP, enhanced communications transport protocol), qui est un protocole de transport visant à prendre en charge les
ap plications multidiffusion Internet fonctionnant sur les réseaux pouvant assurer la multidiffusion. Le protocole ECTP
fonctionne sur les réseaux IPv4/IPv6 ayant une capacité de transmission multidiffusion IP au moyen de protocoles de
routage multidiffusion IP et IGMP. Le protocole ECTP peut être configuré en mode UDP.
Le protocole ECTP a pour objet de prendre en charge les connexions multidiffusion étroitement gérées dans des
applications simplex, duplex et N-plex. La troisième partie du protocole ECTP (Rec. UIT-T X.607 | ISO/CEI 14476-3)
définit les mécanismes protocolaires visant à assurer la gestion de la fiabilité en mode duplex. Le protocole ECTP
définit aussi les fonctions de gestion de la qualité de service (QS) en vue d'une gestion QS stable pour les utilisateurs de
la connexion. Les procédures de gestion QS pour les transmissions seront définies dans la spécification relative à la
gestion de la qualité de service en mode duplex (Rec. UIT-T X.607.1 | ISO/IEC 14476-4).
Dans la connexion multidiffusée duplex, les participants sont le propriétaire de la connexion TC (TC-owner) et de
nombreux utilisateurs du service de transport TS (TS-user). Le propriétaire de la connexion TC sera choisi parmi les
utilisateurs du service TS avant le début de la connexion. Dans la connexion multidiffusée duplex, deux types de
transport de données sont pris en charge: le transport de données multidiffusées du propriétaire de la connexion TC vers
tous les autres utilisateurs du service TS et le transport de données unidiffusées des utilisateurs du service TS vers le
propriétaire de la connexion TC. Après la création de la connexion, le propriétaire de la connexion TC peut transmettre
des données multidiffusées au groupe, tandis que chaque utilisateur du service TS est autorisé à envoyer des données
unidiffusées au propriétaire de la connexion TC juste après avoir obtenu un jeton de ce dernier.
Dans le protocole ECTP, le propriétaire de la connexion TC est au centre des communications multidiffusées de groupe.
Il est chargé de la gestion globale de la connexion et, pour ce faire, il gère la création et la fin de la connexion, les
pauses et les reprises, ainsi que les opérations de participation tardive ou de sortie.
La connexion multidiffusée duplex définie dans le protocole ECTP-3 vise les applications multidiffusion dans
lesquelles le propriétaire de la connexion TC (un expéditeur multidiffusion unique) transmet des données à tous les
autres utilisateurs du service TS et dans lesquelles certains des utilisateurs du service TS répondent à l'expéditeur
multidiffusion au moyen des données de réaction multidiffusées. En général, le transport multidiffusé duplex convient
bien pour les applications multidiffusion "de un à beaucoup" qui nécessitent les voies de réaction unidiffusion
provenant de certains utilisateurs du service TS (par exemple, l'enseignement à distance, la radiodiffusion Internet, etc.).
Ainsi, dans une application d'enseignement à distance, l'expéditeur multidiffusion (l'enseignant) transmet des données
telles que la voix, du texte et des images à un groupe d'étudiants, alors que certains des étudiants peuvent répondre à
l'enseignant par des données unidiffusées comme des questions pour confirmation.
Il convient de noter que cette connexion multidiffusée duplex peut aussi être utilisée pour des applications
multidiffusion "de plusieurs à beaucoup" (some-to-many) (notamment dans une conférence de groupe) dans lesquelles
quelques utilisateurs du service TS veulent envoyer des données multidiffusées au groupe. Dans ce cas de figure, les
données multidiffusées émanant des utilisateurs du service TS peuvent d'abord être transmises au propriétaire de la
connexion TC en mode unidiffusion, puis le propriétaire de la connexion transmettra les données unidiffusées reçues au
groupe en mode multidiffusion. Par exemple, dans la conférence de groupe, certains des utilisateurs du service TS
peuvent agir en tant que groupe et transmettre les données multidiffusées au groupe d'auditeurs par l'intermédiaire du
propriétaire de la connexion TC (l'organisateur de la conférence). L'utilisation détaillée de la connexion multidiffusée
duplex dépend des applications du protocole de transport multidiffusé duplex.
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ISO/CEI 14476-3:2008 (F)
NORME INTERNATIONALE
RECOMMANDATION UIT-T
Technologies de l'information – Protocole de transport de communications amélioré –
Spécification du transport multidiffusé duplex
1 Champ d'application
La présente Recommandation | Norme internationale définit le protocole de transport de communications amélioré
(ECTP, enhanced communications transport protocol), qui est un protocole de transport visant à prendre en charge les
applications multidiffusion Internet fonctionnant sur les réseaux pouvant assurer la multidiffusion.
La présente Recommandation | Norme internationale définit la partie 3 du protocole ECTP (ECTP-3) pour la connexion
de transport multidiffusé duplex dans laquelle les participants sont un propriétaire de la connexion TC et de nombreux
utilisateurs du service TS. La connexion de transport multidiffusé duplex prend en charge deux types de transport de
données: le transport de données multidiffusées du propriétaire de la connexion TC vers tous les autres utilisateurs du
service TS et le transport de données unidiffusées des utilisateurs du service TS vers le propriétaire de la connexion TC.
Un utilisateur du service TS est autorisé à envoyer des données unidiffusées au propriétaire de la connexion TC
uniquement s'il obtient un jeton du propriétaire de la connexion TC.
La présente spécification décrit le protocole de prise en charge du transport multidiffusé duplex, qui comprend le
mécanisme de gestion de la connexion (établissement, fin, pause, reprise, participation et sortie des utilisateurs) et le
mécanisme de gestion de la fiabilité en vue du transport de données multidiffusées et unidiffusées. En particulier, les
opérations protocolaires concernant le transport de données multidiffusées du propriétaire de la connexion TC vers les
utilisateurs du service TS seront conçues conformément au protocole de transport multidiffusé simplex (ECTP-1),
comme indiqué dans la Rec. UIT-T X.606 | ISO/CEI 14476-1.
2 Références normatives
Les Recommandations et Normes internationales suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente Recommandation | Norme internationale. Au
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Toutes Recommandations et Normes sont sujettes à
révision et les parties prenantes aux accords fondés sur la présente Recommandation | Norme internationale sont
invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des Recommandations et Normes indiquées
ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur. Le Bureau de
la normalisation des télécommunications de l'UIT tient à jour une liste des Recommandations de l'UIT-T en vigueur.
– Recommandation UIT-T X.601 (2000), Cadre général des communications entre homologues multiples.
– Recommandation UIT-T X.602 (2004) | ISO/CEI 16513:2005, Technologies de l'information – Protocole
de gestion de groupe.
– Recommandation UIT-T X.605 (1998) | ISO/CEI 13252:1999, Technologies de l'information –
Définition du service de transport de communications amélioré.
– Recommandation UIT-T X.606 (2001) | ISO/CEI 14476-1:2002, Technologies de l'information –
Protocole de transport de communications amélioré: spécification du transport simplex en
multidiffusion.
– Recommandation UIT-T X.606.1 (2003) | ISO/CEI 14476-2:2003, Technologies de l'information –
Protocole de transport de communications amélioré: spécification de la gestion de la qualité de service
pour le transport simplex en multidiffusion.
3 Définitions
La présente Recommandation | Norme internationale est fondée sur les définitions ci-après, qui sont indiquées dans la
Rec. UIT-T X.605 | ISO/CEI 13252 (service de transport de communications amélioré).
a) Connexion de transport: simplex, duplex et N-plex.
b) Propriétaire de la connexion TC et utilisateurs du service TS.
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ISO/CEI 14476-3:2008 (F)
La présente Recommandation | Norme internationale utilise les termes suivants, qui sont définis dans la
Rec. UIT-T X.606 | ISO/CEI 14476-1 (protocole de transport de communications amélioré: partie 1).
a) Arborescence de gestion.
b) Parent et enfants.
c) Propriétaire principal (TO, top owner):
Le propriétaire principal est l'unique expéditeur de paquets de données multidiffusées qui peut
transmettre des données multidiffusées aux autres utilisateurs du service TS et il gère les opérations
globales du protocole ECTP-3. Il sera choisi entre les utilisateurs du service TS avant le début de la
connexion et assurera les fonctions du propriétaire de la connexion TC.
d) Propriétaire local (LO, local owner):
Un propriétaire local est situé sur l'arborescence de gestion ECTP-3. Un ou plusieurs propriétaires locaux
peuvent être désignés en vue d'une reprise après erreur échelonnable et d'un contrôle d'état dans le
protocole ECTP-3. C'est aussi un utilisateur du service TS qui peut recevoir les données multidiffusées
en provenance du propriétaire principal (TO). Les propriétaires locaux peuvent être configurés en tant
que parents des groupes locaux dans le cadre de la configuration de l'arborescence de gestion ECTP-3; et
e) Entité feuille (LE, leaf entity):
Une entité feuille est un nœud feuille sur l'arborescence de gestion ECTP-3. C'est un utilisateur du
service TS dans la connexion ECTP-3 et il peut recevoir les données multidiffusées envoyées par le
propriétaire principal.
La présente Recommandation | Norme internationale applique aussi les définitions suivantes:
a) Utilisateur du service TS expéditeur (SU, sending TS-user):
Dans le protocole ECTP-3, certains des utilisateurs du service TS peuvent envoyer des données
unidiffusées au propriétaire principal. Un utilisateur du service TS expéditeur (SU) est un utilisateur du
service TS qui obtient un jeton auprès du propriétaire principal. Seul l'utilisateur expéditeur SU est
autorisé à envoyer des données unidiffusées au propriétaire principal. Autrement dit, avant d'envoyer des
données unidiffusées, chaque utilisateur doit demander un jeton au propriétaire principal.
b) Jeton:
Représente le droit pour un utilisateur du service TS de transmettre des données. L'utilisateur du service
TS qui a un jeton est l'utilisateur du service TS expéditeur (SU). Les jetons sont gérés par le propriétaire
principal.
c) Voie de transmission de données vers l'avant:
Représente la voie de transmission des données multidiffusées du propriétaire principal vers les membres
du groupe. Le propriétaire principal envoie des données multidiffusées à tous les membres du groupe à
l'adresse IP multidiffusion.
d) Voie de transmission de données vers l'arrière:
Représente la voie de transmission des données multidiffusées dans laquelle les paquets de données
circulent d'un utilisateur expéditeur SU vers le propriétaire principal. Un utilisateur expéditeur SU peut
envoyer des données unidiffusées au propriétaire principal à une adresse IP unidiffusion.
4 Abréviations
Pour les besoins de la présente Recommandation | Norme internationale, les abréviations suivantes s'appliquent et visent
les paquets utilisés dans le protocole ECTP-3.
ACK accusé de réception (acknowledgment)
CC confirmation de création de connexion (connection creation confirm)
CR demande de création de connexion (connection creation request)
CT demande de fin de connexion (connection termination request)
DT données (data)
HB pulsation (heartbeat)
HBACK accusé de réception de pulsation (heartbeat acknowledgment)
JC confirmation de participation tardive (late join confirm)
JR demande de participation tardive (late join request)
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LE entité feuille (leaf entity)
LO propriétaire local (local owner)
LR demande de sortie d'un utilisateur (user leave request)
ND données nulles (null data)
RD données de retransmission (retransmission data)
SU utilisateur du service TS expéditeur (sending TS-user)
TC confirmation de participation à l'arborescence (tree join confirm)
TGC confirmation d'obtention de jeton (token get confirm)
TGR demande d'obtention de jeton (token get request)
TJ demande de participation à une arborescence (tree join request)
TO propriétaire principal (top owner)
TRC confirmation de restitution de jeton (token return confirm)
TRR demande de restitution de jeton (token return request)
TS services de transport (transport services)
5 Conventions
Dans la présente Recommandation | Norme internationale, les caractères en majuscules représentent un "paquet" du
protocole ECTP-3 (par exemple, CR pour le paquet de demande de création de connexion) et les caractères en
majuscules et en italiques les "temporisateurs" ou "variables" utilisés dans le protocole ECTP-3 (par exemple, CCT pour
le temporisateur de création de connexion et AGN pour la fréquence de création de paquets ACK).
6 Généralités
Le protocole de transport de communications amélioré (ECTP) est un protocole de transport visant à prendre en charge
les applications multidiffusion Internet fonctionnant sur les réseaux pouvant assurer la multidiffusion. Il fonctionne sur
les réseaux IPv4/IPv6 ayant une capacité de transmission multidiffusion IP au moyen de protocoles de routage
multidiffusion IP et IGMP, comme indiqué à la Figure 1. Le protocole ECTP peut être configuré en mode UDP.
Applications multidiffusion Internet
Protocole de transport de communications amélioré
UDP
IP (unidiffusion/multidiffusion)
Figure 1 – Modèle de protocole ECTP
La présente Recommandation | Norme internationale décrit la spécification du protocole ECTP, partie 3 (ECTP-3) pour
la connexion multidiffusée duplex, qui permet de prendre en charge le transport de données multidiffusées entre des
participants qui comprennent un seul propriétaire de la connexion TC (propriétaire principal (TO)) et les autres
utilisateurs du service TS. Une connexion multidiffusée duplex prend en charge deux types de voies de données entre
les participants: la voie de transmission de données multidiffusées (envoyée par le propriétaire principal à tous les autres
membres du groupe) et la voie de transmission de données unidiffusées (envoyée par un utilisateur du service TS au
propriétaire principal). Cet utilisateur du service TS est l'utilisateur du service TS expéditeur (SU) dans le protocole
ECTP-3.
La Figure 2 montre les deux types de voies de transport de données utilisées dans la connexion multidiffusée duplex.
Comme l'indique la figure, le propriétaire principal peut transmettre des données multidiffusées aux autres utilisateurs
du service TS à l'adresse IP multidiffusion (de groupe). Certains utilisateurs expéditeurs SU peuvent envoyer des
données unidiffusées au propriétaire principal. L'utilisateur expéditeur SU doit d'abord obtenir un jeton auprès du
propriétaire principal avant d'envoyer les données unidiffusées.
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Figure 2 – Transport de données dans le protocole ECTP-3
Pour établir une connexion multidiffusée duplex, le propriétaire principal transmet au groupe un paquet de demande de
création de connexion (CR, connection creation request). Le paquet CR contient les informations de connexion, y
compris les caractéristiques générales de la connexion. En particulier, le paquet CR doit indiquer que le type de
connexion est le transport multidiffusé duplex. Chaque utilisateur du service TS désireux de participer à la connexion
répondra au propriétaire principal par un paquet de confirmation de création de connexion (CC, connection creation
confirm). L'opération de création de connexion s'achèvera à l'expiration d'un temporisateur CCT prédéterminé.
Pendant la phase de création de connexion, une arborescence de gestion logique est configurée entre le propriétaire
principal et les utilisateurs du service TS, ou entre les utilisateurs du service TS, pour assurer la gestion échelonnable de
la fiabilité. La racine étant le propriétaire principal, l'arborescence de gestion définit une relation parent-enfant par paire
d'utilisateurs du service TS. L'utilisateur du service TS parent est le propriétaire local (LO). La reprise après erreur aura
lieu selon l'arborescence de gestion. Pour configurer une arborescence de gestion, chaque utilisateur du service TS
envoie un message de demande de participation à une arborescence (TJ, tree join request) à un nœud parent candidat
qui a déjà été connecté à l'arborescence. Le nœud parent répondra à l'utilisateur du service TS enfant potentiel par le
message de confirmation de participation à une arborescence (TC, tree join confirm). Ainsi, l'arborescence de gestion se
développera progressivement de la racine vers les nœuds feuilles.
Certains des utilisateurs du service TS potentiels peuvent participer à la connexion en tant que participants tardifs.
L'utilisateur du service TS qui est un participant tardif se joint à la connexion en envoyant au propriétaire principal un
message de demande de participation tardive (JR, late join request). En réponse au message JR, le propriétaire principal
envoie à l'utilisateur du service TS un message de confirmation de participation tardive (JC, late join confirm).
L'utilisateur du service TS qui est un participant tardif se joindra aussi à l'arborescence de gestion au moyen des
messages TJ et TC. A cette fin, le message JC du propriétaire principal peut comprendre des informations sur le nœud
LO parent potentiel à l'intention du participant tardif. L'utilisateur du service TS qui est un participant tardif peut
essayer de se connecter au nœud LO potentiel pour configurer l'arborescence de gestion.
Une fois la connexion établie, la phase de transmission de données commence. Le protocole ECTP-3 prend en charge
les deux types de voies de données, à savoir la voie multidiffusion vers l'avant, du propriétaire principal vers le groupe,
et la voie multidiffusion vers l'arrière, de l'utilisateur du service TS vers le propriétaire principal. Il assure le transport
fiable de données avec reprise après erreur, dans lequel tous les paquets de données (DT) seront récupérés par le parent
sur l'arborescence.
Dans la transmission de données multidiffusées vers l'avant, le propriétaire principal peut commencer à transmettre des
données multidiffusées au groupe au moyen de l'adresse IP multidiffusion et du numéro de port de groupe. Les paquets
de données multidiffusées envoyés par le propriétaire principal seront segmentés séquentiellement et transmis par
paquets DT aux utilisateurs du service TS destinataires. Les utilisateurs du service TS transmettront les paquets DT
reçus à l'application de couche supérieure dans l'ordre de transmission appliqué par le propriétaire principal.
Pour la voie de transmission vers l'avant de données multidiffusées provenant du propriétaire principal, la protection
contre les erreurs sera assurée sur la base du groupe local défini par l'arborescence de gestion ECTP. Si un nœud enfant
détecte une perte de données, il envoie une demande de retransmission à son parent au moyen de paquets ACK. Chaque
enfant crée un paquet ACK selon la fréquence de création des paquets ACK (AGN, ACK generation number).
Autrement dit, un paquet ACK est créé pour un nombre de paquets de données du propriétaire principal égal à la valeur
d'AGN. Un message ACK message contient une "suite binaire" indiquant quels paquets de données ont été reçus ou
non. En réponse au paquet ACK, chaque propriétaire local (LO) parent peut retransmettre les paquets RD à ses enfants.
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ISO/CEI 14476-3:2008 (F)
Dans le transport de données multidiffusées vers l'avant, les paquets de pulsation (HB, heartbeat) et d'accusé de
réception de pulsation (HBACK, heartbeat ACK) sont utilisés entre un parent et ses enfants pour la mise à jour de
l'arborescence de gestion. Un parent transmet des paquets HB à ses enfants après chaque délai de création de paquets
HB (HGT, HB generation time). Le paquet HB indique quel enfant d
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.