ISO/IEC 14476-1:2002
(Main)Information technology — Enhanced communications transport protocol: Specification of simplex multicast transport — Part 1:
Information technology — Enhanced communications transport protocol: Specification of simplex multicast transport — Part 1:
This Recommendation | International Standard specifies the Enhanced Communications Transport Protocol (ECTP), which is a transport protocol designed to support Internet multicast applications over multicast-capable IP networks. This Recommendation | International Standard specifies the ECTP for the simplex multicast transport connection that consists of one sender and many receivers. This Recommendation | International Standard specifies the protocol procedures for the following protocol operations: a) connection creation with tree creation; b) multicast data transmission; c) tree-based reliability control with error detection, retransmission request and retransmission; d) late join and leave; e) tree membership maintenance; and f) connection termination.
Technologies de l'information — Protocole de transport de communications amélioré: Spécification pour le transport simplex en multidiffusion — Partie 1:
Technologies de l'information ? Protocole de transport de communications amélioré: spécification du transport simplex en multidiffusion La présente Recommandation | Norme internationale définit le protocole de transport de communications amélioré (ECTP), qui est un protocole de transport visant à prendre en charge les applications multidiffusion Internet fonctionnant sur les réseaux IP pouvant assurer la multidiffusion. Elle définit le protocole ECTP destiné à la connexion de transport multidiffusion simplex, qui comprend un expéditeur et de nombreux destinataires. Elle spécifie les procédures du protocole pour les opérations suivantes: a) création d'une connexion avec création d'une arborescence; b) transmission de données en multidiffusion; c) gestion de la fiabilité de type arborescent avec détection d'erreur, demande de retransmission et retransmission; d) participation tardive et sortie; e) mise à jour de la composition de l'arborescence; f) fin de la connexion.
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INTERNATIONAL ISO/IEC
STANDARD 14476-1
First edition
2002-06-15
Information technology — Enhanced
communications transport protocol:
Specification of simplex multicast
transport
Technologies de l'information — Protocole de transport de
communication amélioré: Spécifications pour le transport «simplex
multicast»
Reference number
ISO/IEC 14476-1:2002(E)
©
ISO/IEC 2002
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ISO/IEC 14476-1:2002(E)
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ISO/IEC 14476-1:2002(E)
CONTENTS
Page
1 Scope . 1
2 Normative references. 1
3 Definitions . 1
3.1 Terms defined in ITU-T Rec. X.601 . 1
3.2 Terms defined in ITU-T Rec. X.605 | ISO/IEC 13252. 1
3.3 Terms defined in this Recommendation | International Standard. 2
4 Abbreviations. 2
4.1 Packet types. 2
4.2 Miscellaneous. 3
5 Conventions. 3
6 Overview . 3
7 Protocol components . 5
7.1 Nodes. 5
7.2 Control tree. 6
7.3 Addressing. 7
7.4 Packets. 7
8 Protocol procedures . 8
8.1 Operations before the connection creation . 8
8.2 Connection creation. 9
8.3 Data transmission . 12
8.4 Error recovery. 13
8.5 Connection pause and resume . 14
8.6 Late join. 14
8.7 Leave . 15
8.8 Tree membership maintenance. 15
8.9 Connection termination . 16
9 Packet formats . 16
9.1 Fixed header . 17
9.2 Extension elements. 18
9.3 Packet structure . 21
10 Timers and variables. 24
10.1 Timers . 24
10.2 Operation variables. 24
Annex A – Network considerations . 25
Annex B – Tree configuration mechanisms considered in IETF RMT WG . 26
Bibliography . 27
© ISO/IEC 2002 – All rights reserved iii
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ISO/IEC 14476-1:2002(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 3.
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 part of ISO/IEC 14476 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 14476-1 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.606.
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 4: Specification of QoS management for duplex multicast transport
— Part 5: Specification of n-plex multicast transport
— Part 6: Specification of QoS management for n-plex multicast transport
Annexes A and B of this part of ISO/IEC 14476 are for information only.
iv © ISO/IEC 2002 – All rights reserved
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ISO/IEC 14476-1:2002(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, as shown in Figure 1. ECTP could possibly be provisioned over UDP.
Internet Multicast Applications
Enhanced Communications Transport Protocol
UDP
IP Multicast
Figure 1 – ECTP Model
ECTP is designed to support tightly controlled multicast connections in simplex, duplex and N-plex applications. This
Part of ECTP specifies the protocol mechanisms for reliability control in the simplex case. ECTP also provides QoS
management functions for stable management of the QoS of the connection users. Such QoS management functionality
can be achieved with QoS negotiation, monitoring and maintenance operations. The protocol procedures for QoS
management of the simplex case will be defined in the simplex QoS management specification (ITU-T Rec. X.606.1 |
ISO/IEC 14476-2), which forms an integral part of this Recommendation | International Standard. Further specifications
will define control procedures and associated QoS management functions for the duplex case (ITU-T Rec. X.607 |
ISO/IEC 14476-3 and ITU-T Rec. X.607.1 | ISO/IEC 14476-4) and for the N-plex case (ITU-T Rec. X.608 |
ISO/IEC 14476-5 and ITU-T Rec. X.608.1 | ISO/IEC 14476-6).
In ECTP, all prospective members are enrolled into a multicast group, before a connection or session is created. Those
members define an enrolled group. Each receiver in the enrolled group is referred to as an enrolled receiver. In the
enrolment process, each member will be authenticated. The group information, including group key and IP multicast
addresses and port numbers, will be distributed to the enrolled members during the enrolment process. An ECTP
connection is created for these enrolled group members.
ECTP is targeted for tightly controlled multicast services. The sender is at the heart of multicast group communications.
A single sender in the simplex multicast connection is assigned the role of the connection owner, designated as top
owner (TO) in this Specification. The connection owner is responsible for overall connection management by governing
connection creation and termination, connection pause and resumption, and join and leave operations.
The sender triggers the connection creation process. Some or all of the enrolled receivers will participate in the
connection, becoming designated "active receivers". Any enrolled receiver that is not active may participate in the
connection as a late-joiner. An active receiver can leave the connection. After the connection is created, the sender
begins to transmit multicast data. If network problems (such as severe congestion) are indicated by the ECTP QoS
management functions (defined in ECTP part 2), the sender suspends multicast data transmission temporarily, invoking
the connection pause operation. After a pre-specified time, the sender resumes data transmission. If all of the multicast
data have been transmitted, the sender terminates the connection.
ECTP provides the reliability control mechanisms for multicast data transport. ECTP mechanisms are designed to keep
congruency with those being proposed in the IETF. To address reliability control with scalability, the IETF has proposed
three approaches: Tree based ACK (TRACK), Forward Error Correction (FEC), and Negative ACK Oriented Reliable
Multicast (NORM). Each approach has its own pros and cons, and each service provider may take a different approach
toward implementing reliability control. ECTP adopts the TRACK approach, because it is more similar to the existing
TCP mechanisms and more adaptive to the ECTP framework.
For tree-based reliability control, a hierarchical tree is configured during connection creation. The sender is the root of
the control tree. The control tree can define a parent-child relationship between any pair of tree nodes. This tree-based
structure can result in local owners (parents) occurring at lower levels in the tree hierarchy as the control structure
extends. Each local owner created becomes the root of its own local control tree. The connection owner will then be the
root of the overall control tree. Error control is performed for each local group defined by a control tree. Each parent
retransmits lost data, in response to retransmission requests from its children.
© ISO/IEC 2002 – All rights reserved v
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ISO/IEC 14476-1:2002 (E)
INTERNATIONAL STANDARD ISO/IEC 14476-1
ITU-T RECOMMENDATION X.606
Information technology – Enhanced communications transport protocol:
Specification of simplex multicast transport
1 Scope
This Recommendation | International Standard specifies the Enhanced Communications Transport Protocol (ECTP),
which is a transport protocol designed to support Internet multicast applications over multicast-capable IP networks.
This Recommendation | International Standard specifies the ECTP for the simplex multicast transport connection that
consists of one sender and many receivers. This Recommendation | International Standard specifies the protocol
procedures for the following protocol operations:
a) connection creation with tree creation;
b) multicast data transmission;
c) tree-based reliability control with error detection, retransmission request and retransmission;
d) late join and leave;
e) tree membership maintenance; and
f) connection termination.
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 the
currently valid ITU-T Recommendations.
– ITU-T Recommendation X.601 (2000), Multi-peer communications framework.
– ITU-T Recommendation X.605 (1998) | ISO/IEC 13252:1999, Information technology –
Enhanced Communications Transport Service Definition.
3 Definitions
3.1 Terms defined in ITU-T Rec. X.601
This Recommendation | International Standard is based on the definitions of the multicast groups developed in Multi-
Peer Communications Framework (ITU-T Rec. X.601).
a) Enrolled group; and
b) Active group.
3.2 Terms defined in ITU-T Rec. X.605 | ISO/IEC 13252
This Recommendation | International Standard is based on the concepts developed in Enhanced Communications
Transport Service (ITU-T Rec. X.605 | ISO/IEC 13252).
a) Transport connection; and
b) Simplex.
ITU-T Rec. X.606 (10/2001) 1
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ISO/IEC 14476-1:2002 (E)
3.3 Terms defined in this Recommendation | International Standard
For the purposes of this Recommendation | International Standard, the following definitions apply:
3.3.1 application: Represents an Internet multicast application in this Specification. It corresponds to a transport
service user in the OSI mode. It exchanges transport service primitives with the corresponding transport protocol entity.
In the Internet, it communicates with the transport protocol entity via a socket interface.
3.3.2 packet: Represents a unit of transport data, which is equivalent to a segment in TCP/IP and a transport
protocol data unit (TPDU) in OSI model. A transport entity communicates with another transport entity by transmitting
packets. A transport protocol entity creates a packet, which is encapsulated into an IP datagram and then delivered to the
destination entity over networks.
3.3.3 sender: Represents a transport protocol entity that sends the multicast data to the receivers.
3.3.4 receiver: Represents a transport protocol entity that receives the multicast data.
3.3.5 tree: Is a hierarchical logical tree employed for providing scalable reliability control. A tree defines a parent-
child relationship between a pair of tree nodes. Sender and receivers are organized into a tree. In the tree hierarchy, a tree
node is designated as TO (Top Owner), LO (Local Owner) or LE (Leaf Entity). TO is a single ECTP sender. All the
receivers are designated as LOs or LEs.
3.3.6 TO (top owner): Is a single sender in the ECTP simplex multicast connection. TO is the root of the tree and
manages the overall protocol operations for the connection.
3.3.7 LO (local owner): Is a receiver that manages a local group. An LO is responsible for the overall protocol
operations for its local group defined by the control tree. For error recovery, it retransmits the multicast data that have
been lost by its children. For flow and congestion control, it aggregates the control information for all of its children and
then delivers the aggregated information toward TO. In terms of the reliability control operations, TO is also an LO.
3.3.8 LE (leaf entity): Is a receiver that has not been designated as an LO. An LE cannot have any children. It is
located as a leaf node on the tree.
3.3.9 local group: Consists of a parent and its children in the tree hierarchy.
3.3.10 parent: Is a parent node for a local group. TO or an LO can be a parent.
3.3.11 child: Is a child node for a local group. An LO or LE can be a child.
4 Abbreviations
For the purposes of this Recommendation | International Standard, the following abbreviations apply:
4.1 Packet types
ACK Acknowledgment
CC Connection Creation Confirm
CR Connection Creation Request
CT Connection Termination
DT Data
HB Heartbeat
JC Late Join Confirm
JR Late Join Request
LR Leave Request
ND Null Data
RD Retransmission Data
TC Tree Join Confirm
TJ Tree Join Request
2 ITU-T Rec. X.606 (10/2001)
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ISO/IEC 14476-1:2002 (E)
4.2 Miscellaneous
ECTP Enhanced Communications Transport Protocol
ECTS Enhanced Communications Transport Service
IETF Internet Engineering Task Force
IGMP Internet Group Management Protocol
IP Internet protocol
QoS Quality of Service
RFC Request for Comments
RMT Reliable Multicast Transport
SAP Session Announcement Protocol
SDP Session Description Protocol
TCP Transmission Control Protocol
UDP User Datagram Protocol
5 Conventions
In this Recommendation | International Standard, the key words "MUST", "REQUIRED", "SHALL", "MUST NOT",
"SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "MAY", and "OPTIONAL" are to be interpreted as described in IETF
RFC 2119, and indicate requirement levels for compliant ECTP implementations. Those key words are case-sensitive.
6 Overview
The ECTP is a transport protocol designed to support Internet multicast applications. ECTP operates over IPv4/IPv6
networks that have IP multicast forwarding capability.
This Specification describes the ECTP protocol for the simplex multicast transport connection that consists of one sender
and many receivers. ECTP supports the connection management functions, which are based on ITU-T Rec. X.605 |
ISO/IEC 13252. The connection management functions include connection creation and termination, connection pause
and resumption, and late join and leave. For reliable delivery of multicast data, ECTP also provides the protocol
mechanisms for error, flow and congestion controls. To allow scalability to large-scale multicast groups, tree-based
reliability control mechanisms are employed which are congruent with those being proposed in the IETF RMT WG.
Figure 2 shows an overview of the ECTP operations.
As shown in the figure, the QoS management operations such as QoS negotiation, monitoring and maintenance will be
specified in ITU-T Rec. X.606.1 | ISO/IEC 14476-2. In particular, QoS maintenance includes the operations for
connection pause and resume, and the flow and congestion controls.
Before an ECTP transport connection is created, the prospective receivers are enrolled into the multicast group. Such a
group is called an enrolled group (see 8.1). During enrolment, authentication processes may be performed together with
group key distribution. The IP multicast addresses and port numbers must be announced to the receivers. These
enrolment operations may rely on the well-known SAP/SDP, HTTP (Web Page announcement) and SMTP (E-mail)
protocols. The specific enrolment mechanisms are outside the scope of this Specification.
An enrolled receiver will be connected to the multicast-capable network with the help of the IGMP and IP multicast
routing protocols. Those IGMP and multicast routing protocols will refer to the announced multicast addresses. An
ECTP transport connection is created for the enrolled receivers.
ECTP is targeted to support tightly controlled multicast connections. The ECTP sender is at the heart of the multicast
group communication. The sender, designated as connection owner (TO), is responsible for the overall management of
the connection by governing connection creation and termination, connection pause and resumption, and the late join and
leave operations.
The ECTP sender triggers the connection creation process by sending a connection creation message. Some or all of the
enrolled receivers may respond with confirmation messages to the sender. The connection creation is completed when
the sender receives the confirmation messages from all of the active receivers, or when a pre-specified timer expires
(see 8.2).
ITU-T Rec. X.606 (10/2001) 3
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ISO/IEC 14476-1:2002 (E)
Connection Creation
Control Tree Creation
QoS Negotiation
Multicast Data Transfer
Tree-based Reliability Control
ECTP
Connection
Lifetime
Tree Membership Maintenance
Late Join and Leave
QoS Monitoring
QoS Maintenance
Connection Termination
T0733820-01
Figure 2 – ECTP Protocol Operations
Throughout the connection creation, some or all of the enrolled group receivers will join the connection. The receivers
that have joined the connection are called active receivers. An enrolled receiver that is not active can participate in the
connection as a late-joiner (see 8.6). The late-joiner sends a join request to the sender. In response to the join request, the
sender transmits a join confirm message, which indicates whether the join request is accepted or not. An active receiver
can leave the connection by sending a leaving request to the sender. A trouble-making receiver, who cannot keep pace
with the current data transmission rate, may be ejected (see 8.7).
After a connection is created, the sender begins to transmit multicast data (see 8.3). For data transmission, an application
data stream is sequentially segmented and transmitted by means of data packets to the receivers. The receivers will
deliver the received data packets to the applications in the order they were transmitted by the sender.
To make the protocol scalable to large multicast groups, ECTP employs the tree-based reliability control mechanisms. A
hierarchical tree is configured during connection creation. A control tree defines a parent-child relationship between any
pair of tree nodes. The sender is the root of the control tree. In the tree hierarchy, a set of local groups are defined. A
local group consists of a parent and zero or more children. The error, flow and congestion controls are performed for
each local group defined by the control tree.
Figure 3 illustrates a control tree hierarchy for reliability control, in which a parent-child relationship is configured
between a sender (S) and a receiver (R), or between a parent receiver (R) and its child receiver (R).
ECTP specifies the protocol procedures for tree creation. In the tree creation, a control tree is gradually expanded from
the sender to the receivers (see 8.2.2). This is called a top-down configuration. On the other hand, the IETF RMT WG
has proposed a bottom-up approach, where the receivers initiate a tree configuration (see Annex B). Those schemes may
be incorporated into the ECTP as candidate tree creation options in the future.
Tree-membership is maintained during the connection. A late-joiner is allowed to join the control tree. The late-joiner
listens to the heartbeat messages from one or more on-tree parents, and then joins the best parent. When a child leaves
the connection, the parent removes the departing child from the children-list. Node failures are detected by using periodic
control messages such as null data, heartbeat and acknowledgement. The sender transmits periodic null data messages to
indicate that it is alive, even if it has no data to transmit. Each parent periodically sends heartbeat messages to its
children. On the other hand, each child transmits periodic acknowledgement messages to its parent (see 8.8).
4 ITU-T Rec. X.606 (10/2001)
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ISO/IEC 14476-1:2002 (E)
S
RR R
RRRRRRR RR
T0733830-01
Figure 3 – Control Tree Hierarchy for Reliability Control
In ECTP, error control is performed for each local group defined by a control tree (see 8.4). If a child detects a data loss,
it sends a retransmission request to its parent via ACK packets.
An ACK message contains the information that identifies the data packets which have been successfully received. Each
child can send an ACK message to its parent using one of two ACK generation rules: ACK number and ACK timer. If
data traffic is high, an ACK is generated for the ACK number of data packets. If the traffic is low, an ACK message will
be transmitted after the ACK timer expires.
After retransmission of data, the parent activates a retransmission back-off timer. During the time interval,
retransmission request(s) for the same data will be ignored. Each parent can remove the data out of its buffer memory, if
those have been acknowledged by all of its children.
The flow and congestion control information is delivered from the receivers to the sender, along the control tree. The
detailed description of flow and congestion control will be given in ITU-T Rec. X.606.1 | ISO/IEC 14476-2, the QoS
management specification for the simplex multicast transport. Based on the monitored flow and congestion control
information, the sender will adjust the transmission rate.
During the data transmission, if network problems (for example, severe congestion) are indicated by the QoS
management functions specified in ITU-T Rec. X.606.1 | ISO/IEC 14476-2, the sender suspends the multicast data
transmission temporarily. In this period, no new data is delivered, while the sender transmits periodic null data messages
to indicate that the sender is alive. After a pre-specified time has elapsed, the sender resumes the multicast data
transmission (see 8.5).
The sender terminates the connection by sending a termination message to all the receivers, after all the multicast data
are transmitted. The connection may also terminate due to a fatal protocol error such as a connection failure (see 8.9)
7 Protocol components
7.1 Nodes
ECTP protocol mechanisms are based on a logical control tree, which defines a parent-child relationship between any
pair of tree nodes. Each node on the tree is classified into one of three node types: TO (top owner),
...
NORME ISO/CEI
INTERNATIONALE 14476-1
Première édition
2002-06-15
Technologies de l'information —
Protocole de transport de
communications amélioré: Spécification
pour le transport simplex en
multidiffusion
Information technology — Enhanced communications transport
protocol: Specification of simplex multicast transport
Numéro de référence
ISO/CEI 14476-1:2002(F)
©
ISO/CEI 2002
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/CEI 14476-1:2002(F)
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---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/CEI 14476-1:2002(F)
TABLE DES MATIÈRES
Page
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives. 1
3 Définitions . 1
3.1 Termes définis dans la Rec. UIT-T X.601. 1
3.2 Termes définis dans la Rec. UIT-T X.605 | ISO/CEI 13252 . 1
3.3 Termes définis dans la présente Recommandation | Norme internationale . 2
4 Abréviations. 2
4.1 Types de paquet. 2
4.2 Divers . 3
5 Conventions . 3
6 Aperçu général. 3
7 Eléments du protocole . 6
7.1 Nœuds. 6
7.2 Arborescence de gestion. 7
7.3 Adressage . 8
7.4 Paquets . 9
8 Procédures du protocole . 9
8.1 Opérations antérieures à la création de la connexion. 9
8.2 Création de la connexion . 10
8.3 Transmission de données. 14
8.4 Reprise après incident. 15
8.5 Pause et reprise de connexion. 17
8.6 Participation tardive. 17
8.7 Sortie . 18
8.8 Mise à jour de la composition de l'arborescence . 19
8.9 Fin de la connexion . 19
9 Format de paquet . 20
9.1 En-tête fixe . 20
9.2 Eléments d'extension . 21
9.3 Structure de paquet. 25
10 Temporisateurs et variables . 28
10.1 Temporisateurs . 28
10.2 Variables de fonctionnement. 28
Annexe A – Considérations relatives aux réseaux . 30
Annexe B – Mécanismes de configuration d'arborescence examinés au sein du Groupe
de travail RMT de l'IETF. 31
Bibliographie . 32
© ISO/CEI 2002 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/CEI 14476-1:2002(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 3.
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 de la présente partie de l'ISO/CEI 14476 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 14476-1 a été élaborée 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.606.
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 gestion QoS pour le transport simplex en multidiffusion
— Partie 3: Spécification pour le transport duplex en multidiffusion
— Partie 4: Spécification de gestion QoS pour le transport duplex en multidiffusion
— Partie 5: Spécification pour le transport n-plex en multidiffusion
— Partie 6: Spécification de gestion QoS pour le transport n-plex en multidiffusion
Les annexes A et B de la présente partie de l'ISO/CEI 14476 sont données uniquement à titre d'information.
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Introduction
La présente Recommandation | Norme internationale définit le protocole de transport de communications amélioré
(ECTP), qui est un protocole de transport visant à prendre en charge les applications 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, comme indiqué
à la Figure 1. Le protocole ECTP peut être configuré en mode UDP.
Applications multidiffusion Internet
Protocole de transport de communications amélioré
Protocole UDP
Multidiffusion IP
Figure 1 – Modèle ECTP
Le protocole ECTP est destiné à prendre en charge des connexions multidiffusion étroitement contrôlées dans des
applications simplex, duplex et N-plex. Cette partie du protocole définit les mécanismes du protocole qui assure la
gestion de la fiabilité en mode simplex. Le protocole ECTP offre aussi des fonctions de gestion de la qualité de service
(QS) en vue d'une gestion stable de la qualité de service pour les utilisateurs de la connexion. Cette fonction de gestion
QS peut être assurée avec les opérations de négociation, de surveillance et de maintien de la qualité de service. Les
procédures de gestion QS en mode simplex seront définies dans la spécification relative à la gestion de la qualité de
service en mode simplex (Rec. UIT-T X.606.1 | ISO/CEI 14476-2), qui fait partie intégrante de la présente
Recommandation | Norme internationale. D'autres spécifications définiront les procédures de gestion et les fonctions de
gestion QS connexes en mode duplex (Rec. UIT-T X.607 | ISO/CEI 14476-3 et Rec. UIT-T X.607.1 | ISO/CEI 14476-4)
et en mode N-plex (Rec. UIT-T X.608 | ISO/CEI 14476-5 et Rec. UIT-T X.608.1 | ISO/CEI 14476-6).
En mode ECTP, tous les membres potentiels sont enrôlés dans un groupe multidiffusé avant la création d'une connexion
ou d'une session. Ces membres définissent un groupe enrôlé. Chaque destinataire du groupe enrôlé est dénommé
destinataire enrôlé. Pendant le processus d'enrôlement, chaque membre sera authentifié. Les informations de groupe, y
compris la clé de groupe, les adresses multidiffusion IP et les numéros de ports, seront distribuées aux membres enrôlés
pendant le processus d'enrôlement. Une connexion ECTP est créée pour ces membres du groupe enrôlé.
Le protocole ECTP vise les services multidiffusion étroitement contrôlés. L'expéditeur est au centre des communications
du groupe multidiffusé. Dans la connexion multidiffusion simplex, le rôle de propriétaire de la connexion est attribué à
un seul expéditeur, désigné comme propriétaire principal (TO, top owner) dans la présente Spécification. Le propriétaire
de la connexion est responsable de la gestion globale de la connexion en ce sens qu'il gère les opérations de création et de
fin de connexion, de pause et de reprise de connexion, de participation à une connexion et de sortie.
L'expéditeur déclenche le processus de création de connexion. Une partie ou la totalité des destinataires enrôlés
participeront à la connexion et seront désignés comme "destinataires actifs". Tout destinataire enrôlé qui n'est pas actif
peut participer à la connexion en tant que participant tardif. Un destinataire actif peut quitter la connexion. Une fois la
connexion créée, l'expéditeur commence à transmettre les données multidiffusées. Si des problèmes de réseau (par
exemple un important encombrement) sont signalés par les fonctions de gestion de la qualité de service du protocole
ECTP (définies dans la partie 2 du protocole ECTP), l'expéditeur suspend temporairement la transmission des données en
multidiffusion en demandant une pause de la connexion. Après un délai défini à l'avance, l'expéditeur reprend la
transmission des données. Si toutes les données multidiffusées ont été transmises, l'expéditeur met fin à la connexion.
Le protocole ECTP offre des mécanismes de gestion de la fiabilité pour le transport de données en multidiffusion. Ces
mécanismes sont conçus de manière à être compatibles avec ceux qui sont proposés dans le cadre de l'IETF. Pour assurer
la gestion de la fiabilité avec échelonnabilité, l'IETF a proposé trois méthodes: accusé de réception de type arborescent
(TRACK, tree based ACK), correction d'erreur directe (FEC, forward error correction) et multidiffusion fiable axé sur
un accusé de réception négatif (NORM, negative ACK oriented reliable multicast). Chaque méthode a ses avantages et
ses inconvénients et chaque prestataire de services peut adopter une méthode différente pour l'implémentation de la
gestion de la fiabilité. Le protocole ECTP adopte la méthode TRACK car elle est plus proche des mécanismes TCP
existants et plus adaptable au cadre du protocole ECTP.
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ISO/CEI 14476-1:2002(F)
Pour la gestion de la fiabilité de type arborescent, une arborescence hiérarchique est configurée pendant la création de la
connexion. L'expéditeur est la racine de l'arborescence de gestion, qui peut définir une relation parent-enfant entre toute
paire des nœuds de l'arborescence. Cette structure arborescente peut entraîner l'apparition de propriétaires locaux
(parents) aux niveaux inférieurs de l'arborescence à mesure que la structure de gestion s'étend. Chaque propriétaire local
créé devient la racine de sa propre arborescence de gestion locale. Le propriétaire de la connexion sera donc la racine de
l'arborescence de gestion globale. Une correction d'erreur est assurée pour chaque groupe local défini par une
arborescence de gestion. Chaque parent retransmet les données perdues en réponse aux demandes de retransmission de
ses enfants.
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NORME INTERNATIONALE
RECOMMANDATION UIT-T
Technologies de l'information – Protocole de transport de communications amélioré:
spécification du transport simplex en multidiffusion
1 Domaine d'application
La présente Recommandation | Norme internationale définit le protocole de transport de communications amélioré
(ECTP), qui est un protocole de transport visant à prendre en charge les applications multidiffusion Internet fonctionnant
sur les réseaux IP pouvant assurer la multidiffusion.
Elle définit le protocole ECTP destiné à la connexion de transport multidiffusion simplex, qui comprend un expéditeur et
de nombreux destinataires. Elle spécifie les procédures du protocole pour les opérations suivantes:
a) création d'une connexion avec création d'une arborescence;
b) transmission de données en multidiffusion;
c) gestion de la fiabilité de type arborescent avec détection d'erreur, demande de retransmission et
retransmission;
d) participation tardive et sortie;
e) mise à jour de la composition de l'arborescence;
f) fin de la connexion.
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.605 (1998) | ISO/CEI 13252:1999, Technologies de l'information – Définition du
service de transport de communications amélioré.
3 Définitions
3.1 Termes définis dans la Rec. UIT-T X.601
La présente Recommandation | Norme internationale est fondée sur les définitions des groupes multidiffusées indiquées
dans la Rec. UIT-T X.601, Cadre général des communications entre homologues multiples.
a) Groupe enrôlé;
b) Groupe actif.
3.2 Termes définis dans la Rec. UIT-T X.605 | ISO/CEI 13252
La présente Recommandation | Norme internationale est fondée sur les concepts élaborés dans la Rec. UIT-T X.605 |
ISO/CEI 13252, Définition du service de transport de communications amélioré.
a) Connexion de transport;
b) Simplex.
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3.3 Termes définis dans la présente Recommandation | Norme internationale
Aux fins de la présente Recommandation | Norme internationale, les définitions suivantes sont applicables :
3.3.1 application: représente une application multidiffusion Internet dans la présente spécification. Elle correspond à
un utilisateur du service de transport dans le mode OSI. Elle échange des primitives de service de transport avec l'entité
de protocole de transport correspondante. Sur Internet, elle communique avec l'entité de protocole de transport par le
biais d'une interface de connexion.
3.3.2 paquet: représente une unité de données de transport, équivalente à un segment dans le protocole TCP/IP et à
une unité de données protocolaire de transport (TPDU, transport protocol data unit) dans le modèle OSI. Une entité de
transport communique avec une autre entité de transport en transmettant des paquets. Une entité de protocole de
transport crée un paquet, qui est encapsulé dans un datagramme IP, puis remis à l'entité de destination sur le réseau.
3.3.3 expéditeur: représente une entité de protocole de transport qui envoie les données multidiffusées aux
destinataires.
3.3.4 destinataire: représente une entité de protocole de transport qui reçoit les données multidiffusées.
3.3.5 arborescence: arborescence logique hiérarchique utilisée pour offrir une gestion échelonnable de la fiabilité.
Une arborescence définit une relation parent-enfant entre une paire de nœuds de l'arborescence. L'expéditeur et les
destinataires sont organisés en arborescence. Dans la hiérarchie arborescente, un nœud d'arborescence est désigné
comme propriétaire principal (TO, top owner), propriétaire local (LO, local owner) ou entité feuille (LE, leaf entity). Le
propriétaire principal est l'unique expéditeur dans le protocole ECTP. Tous les destinataires sont désignés comme
propriétaires locaux ou entités feuilles.
3.3.6 propriétaire principal (TO, top owner): expéditeur unique dans la connexion multidiffusion simplex ECTP.
Le propriétaire principal est la racine de l'arborescence et gère les opérations globales du protocole relatives à la
connexion.
3.3.7 propriétaire local (LO, local owner): destinataire qui gère un groupe local. Un propriétaire local est
responsable des opérations globales du protocole relatives à son groupe local défini par l'arborescence de gestion. Pour la
reprise après incident, il retransmet les données multidiffusées qui ont été perdues par ses enfants. Pour le contrôle de
flux et la gestion des encombrements, il regroupe les informations de gestion concernant tous ses enfants, puis transmet
l'ensemble des informations au propriétaire principal (TO). Au niveau des opérations de gestion de la fiabilité, un
propriétaire principal est aussi un propriétaire local.
3.3.8 entité feuille (LE, leaf entity): destinataire qui n'a pas été désigné comme propriétaire local (LO). Une entité
feuille ne peut pas avoir d'enfants. Elle occupe une place de nœud feuille sur l'arborescence.
3.3.9 groupe local: comprend un parent et ses enfants dans la hiérarchie arborescente.
3.3.10 parent: nœud parent d'un groupe local. Un propriétaire principal (TO) ou un propriétaire local (LO) peut être
un parent.
3.3.11 enfant: nœud enfant d'un groupe local. Un propriétaire local (LO) ou une entité feuille (LE) peut être un
enfant.
4 Abréviations
Pour les besoins de la présente Recommandation Norme Internationales les abréviations suivantes sont utilisées:
4.1 Types de paquet
ACK Accusé de réception (acknowledgment)
CC Confirmation de création de connexion
CR Demande de création de connexion (connection creation request)
CT Fin de connexion (connection termination)
DT Données (data)
HB Pulsation (heartbeat)
JC Confirmation de participation tardive (late join confirm)
2 R ec. UIT-T X.606 (10/2001)
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JR Demande de participation tardive (late join request)
LR Demande de sortie (leave request)
ND Données nulles (null data)
RD Données de retransmission (retransmission data)
TC Confirmation de participation à l'arborescence (tree join confirm)
TJ Demande de participation à l'arborescence (tree join request)
4.2 Divers
ECTP Protocole de transport de communications amélioré (enhanced communications transport protocol)
ECTS Service de transport de communications amélioré (enhanced communications transport service)
IETF Groupe de travail d'ingénierie Internet (Internet engineering task force)
IGMP Protocole de gestion de groupe Internet (Internet group management protocol)
IP Protocole Internet (Internet protocol)
QS Qualité de service
RFC Demande de commentaires (request for comments)
RMT Transport multidiffusion fiable (reliable multicast transport)
SAP Protocole d'annonce de session (session announcement protocol)
SDP Protocole de description de session (session description protocol)
TCP Protocole de commande de transmission (transmission control protocol)
UDP Protocole datagramme d'utilisateur (user datagram protocol)
5 Conventions
Dans la présente Recommandation | Norme internationale, les mots clés "DOIT", "REQUIS", "NE DOIT PAS",
"DEVRAIT", "NE DEVRAIT PAS", "PEUT" et "FACULTATIF" doivent être interprétés ainsi qu'il est décrit dans le
document IETF RFC 2119 et indiquent le degré auquel une prescription est contraignante pour l'implémentation du
protocole ECTP. Les majuscules et les minuscules sont différenciées pour ces mots clés.
6 Aperçu général
Le protocole ECTP est un protocole de transport destiné à prendre en charge les applications multidiffusion Internet. Il
fonctionne sur les réseaux IPv4/IPv6 ayant une capacité de transmission multidiffusion IP.
La présente Spécification décrit le protocole ECTP destiné à la connexion de transport multidiffusion simplex, qui
comprend un expéditeur et de nombreux destinataires. Le protocole ECTP assure les fonctions de gestion de connexion,
qui sont fondées sur la Rec. UIT-T X.605 | ISO/CEI 13252. Ces fonctions comprennent les opérations de création et de
fin de connexion, de pause et de reprise de connexion, de participation à une connexion et de sortie. Pour un transfert
fiable des données multidiffusées, le protocole ECTP offre également des mécanismes assurant la protection contre les
erreurs, le contrôle de flux et la gestion des encombrements. Pour permettre l'échelonnabilité par rapport à des groupes
multidiffusées de grande taille, on utilise des mécanismes de gestion de la fiabilité de type arborescent qui sont
compatibles avec ceux proposés par le Groupe de travail RMT de l'IETF.
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La Figure 2 donne un aperçu des opérations du protocole ECTP.
Création de la connexion
Création de l'arborescence
de gestion
Négociation de la QS
Transfert de données
en multidiffusion
Gestion de la fiabilité
de type arborescent
Durée de
la connexion
Mise à jour de la composition
ECTP
de l'arborescence
Participation tardive et sortie
Surveillance de la QS
Maintien de la QS
Fin de la connexion
T0733820-01
Figure 2 – Opérations du protocole ECTP
Comme indiqué sur la figure, les opérations de gestion de la qualité de service telles que la négociation, la surveillance et
le maintien de la qualité de service seront spécifiées dans la Rec. UIT-T X.606.1 | ISO/CEI 14476-2. En particulier, le
maintien de la qualité de service comprend les opérations de pause et de reprise de connexion et les opérations de
contrôle de flux et de gestion des encombrements.
Avant la création d'une connexion de transport ECTP, les destinataires potentiels sont enrôlés dans le groupe
multidiffusé, qui est dénommé groupe enrôlé (voir le § 8.1). Pendant l'enrôlement, les processus d'authentification
peuvent être effectués conjointement avec la distribution des clés de groupes. Les adresses multidiffusion IP et les
numéros de port doivent être annoncés aux destinataires. Ces opérations d'enrôlement peuvent être fondées sur les
protocoles bien connus SAP/SDP, HTTP (annonce de pages Web) et SMTP (messagerie électronique). Ces mécanismes
d'enrôlement spécifiques ne relèvent pas du cadre de la présente Spécification.
Un destinataire enrôlé sera connecté au réseau pouvant assurer la multidiffusion au moyen des protocoles de routage
multidiffusion IP et IGMP, qui utiliseront les adresses multidiffusion annoncées. Une connexion de transport ECTP est
créée pour les destinataires enrôlés.
Le protocole ECTP est destiné à prendre en charge des connexions multidiffusion étroitement contrôlées. L'expéditeur
ECTP est au centre des communications du groupe multidiffusé. Désigné comme propriétaire de la connexion (TO), il
est responsable de la gestion globale de la connexion en ce sens qu'il gère les opérations de création et de fin de
connexion, de pause et de reprise de connexion, de participation tardive à une connexion et de sortie.
L'expéditeur ECTP déclenche le processus de création de connexion en envoyant un message de création de connexion.
Une partie ou la totalité des destinataires enrôlés peuvent répondre en adressant des messages de confirmation à
l'expéditeur. La création de la connexion est achevée lorsque l'expéditeur reçoit les messages de confirmation de tous les
destinataires actifs ou à l'expiration d'une temporisation prédéfinie (voir le § 8.2).
4 R ec. UIT-T X.606 (10/2001)
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Pendant la création de la connexion, une partie ou la totalité des destinataires du groupe enrôlé se joindront à la
connexion. Les destinataires qui se sont joints à la connexion sont dénommés destinataires actifs. Un destinataire enrôlé
qui n'est pas actif peut se joindre à la connexion en tant que participant tardif (voir le § 8.6). Celui-ci envoie une
demande de participation à l'expéditeur. En réponse à cette demande, l'expéditeur transmet un message de confirmation
de participation qui indique si la demande de participation est acceptée ou non. Un destinataire actif peut quitter la
connexion en envoyant une demande de sortie à l'expéditeur. Un destinataire qui cause des perturbations car il ne peut
pas
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.