JP2005123801A - 多ノード通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 １：多（Ｎ）の遠隔講義型通信を容易に構築し、その際のセンタサーバの負荷を大幅に軽減する。
【解決手段】 送受信側ノード２、３で直接Ｐ２Ｐ通信を行うと共に、送信側ノード２が１：多の遠隔講義型通信を行う番組を番組管理サーバ（センタサーバ１）へ登録し、その番組をセンタサーバ１が認証した１以上の受信側ノード３に送信者側ゲートウエイ４を介しインターネット網８経由で同報通信することで、センタサーバ１でユーザ管理と番組管理のみを行い、送受信側ノード２、３間で直接Ｐ２Ｐ通信を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インターネット網を介してピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ：Peer to peer）通信を実現する多ノード通信システムであって、特に、遠隔地にある複数のノード間をインターネット網経由で接続して会議を行う用途に用いて好適な、多ノード通信システムに関する。

従来、多ノード通信サービスにおいては、各ノードをユーザ管理用のセンタサーバに接続し、センタサーバを介して各ノードが通信による会議を行うようになっていた。しかしながらこの場合、センタでユーザ管理、通信管理、映像、音声等の大量データを扱う必要があり、このため、接続ユーザ数が増加するほどセンタサーバに負担がかかる。また、１：多の遠隔講義型通信モデルにおいても、質疑等の双方向コミュニケーション通信を実現するために同じシステムが必要となり、接続ユーザ数の増加に伴いセンタサーバの負担が大きくなる。

一方、近年、「ブローカレス型探索モデル」という新たな概念が考え出された。このブローカレス型探索モデルが、２０００年３月に発表されたＧｎｕｔｅｌｌａのような世界中で注目されるようになったＰ２Ｐ通信であり、センタサーバ（プローカ）を介さずにノード間で直接通信を行うことができる。しかしながら、このＰ２Ｐ通信は、ノード間において直接通信が行なわれるため、センタサーバでは個々の通信状況の把握ができず、このため、適切な課金処理を行うことができない。なお、Ｐ２Ｐ通信の公知技術として特許文献１が知られている。
特開２００３−１１４８５７号公報

上記したように、従来、Ｐ２Ｐ通信を用い、会議等を行うために多数同期通信を実施する場合、ユーザは、自ノードをセンタサーバに接続して通信していたが、この場合、ユーザ管理、通信管理、映像、音声等のデータを各ユーザに送受信する大規模なセンタサーバを構築する必要あり、接続ユーザ数が増えた場合、センタサーバにかかる負担が大きくなり、大容量のセンタサーバを構築する必要があった。また、１：多の遠隔講義型通信モデルにおいても、質疑等の双方向コミュニケーション通信を実現するために同様のシステム構築が必要となり、上記同様、接続ユーザ数の増加に伴う不具合があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ユーザ管理と番組管理のみをセンタサーバで行い、ノード間で直接通信を行うＰ２Ｐ通信をクライアントが行うことで、１：多の遠隔講義型通信を容易に構築することができ、その際のセンタサーバの負荷を大幅に軽減した、多ノード通信システムを提供することを目的とする。また、センタサーバでメッセージを管理することで、従量課金をはじめとした課金処理を行うことのできる多ノード通信システムを提供することも目的とする。

上記した課題を解決するために本発明は、番組管理サーバを含むセンタサーバと、インターネット網を介してピア・ツー・ピア通信を行う複数の送受信側ノードと、当該複数の送受信側ノードを相互接続する送受信者側ゲートウエイから成る多ノード通信システムであって、遠隔講義型通信を行う番組情報を前記番組管理サーバへ登録する番組登録部と、前記番組情報を前記センタサーバが認証した１以上の受信側ノードに、前記送信者側ゲートウエイを介しインターネット網経由で同報通信する番組提供部とを備え、前記認証を得た受信側ノードは、受信する番組を選択し前記受信者側ゲートウエイを介して前記番組を受信することを特徴とする。

また、本発明において、前記送信側ノードは、前記番組を、前記送信者側ゲートウエイから、前記センタサーバにより認証された１以上の受信側ノードが属する前記受信者側ゲートウエイに対し、分岐装置により前記インターネット網を介して同報通信を行うことを特徴とする。

また、本発明において、前記送信側ノードは、前記受信側ノードで質疑操作が行われることでその情報を受信し、質疑キューによるリスト管理を行い、前記受信側ノードとの間でピア・ピアによる通信開始、終了の管理を行うピア・ツー・ピア通信管理部、を備えることを特徴とする。

また、本発明において、前記送信側ノードは、前記受信側ノードとの質疑に関する情報を、１対多の通信路を介して同報送信することを特徴とする。

また、本発明において、前記センタサーバは、ピア・ツー・ピア通信を行う前記各送受信側ノードから通信状態に関するメッセージを受信し、当該メッセージと、前記各番組のそれぞれにユニークに付与された番組識別子を識別することで課金する課金処理部、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、送受信側ノードで直接Ｐ２Ｐ通信を行うと共に、送信側ノードが１：多（Ｎ）の遠隔講義型通信を行う番組を番組管理サーバへ登録し、その番組をセンタサーバが認証した１以上の受信側ノードに送信者側ゲートウエイを介しインターネット網経由で同報通信することで、センタサーバでユーザ管理と番組管理のみを行い、送受信側ノード間で直接Ｐ２Ｐ通信を行うことができるため、１：多の遠隔講義型通信システムを容易に構築でき、その際のセンタサーバの負荷を大幅に軽減することができる。
また、送受信側ノード間でピア・ピアによる通信開始、終了の管理を行うことで、センタサーバで適切な課金処理を行うことができ、更に、仮にセンタサーバが故障しても受信側ノードの認証さえ済んでいれば継続して番組の送受信が可能となる。

以下、図面を参照しながら本発明に係る多ノード通信システムの実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態である多ノード通信システムの概略構成を示す図である。図１において、本発明の実施形態である多ノード通信システムは、Ｐ２Ｐ通信用ツールを提供するサービスプロバイダにより管理運営されるユーザ管理、ユーザ状態管理サーバ１０と、番組管理を行う番組管理サーバ１００（以下、断りのない限り、これらサーバ１０、１００を総称してセンタサーバ１という）と、サービス利用者側となる複数の送受信側ノード２、３がインターネット網８を介して接続され構成される。複数の送受信側ノード２、３は、インターネット網８へアクセス可能な環境下にあるコンピュータや携帯通信端末などである。
なお、複数の送受信側ノード２、３（ここでは、送信側ノード２、受信側ノード３）と、インターネット網８間は、同じくサービスプロバイダによって設置される送受信者側ゲートウエイ４、５（ここでは、送信者側ＧＷ４、受信者側ＧＷ５）、そして、分岐装置６、７を介して接続される構成になっている。

上記構成において、送信側ノード２が、１：多（Ｎ）の遠隔講義型通信を行う番組をセンタサーバ１へ登録し、その番組を映像および音声メディアでセンタサーバ１が認証した１以上の受信側ノード３に、送信者側ＧＷ４を介しインターネット網８経由で同報通信する。すなわち、センタサーバ１では、ユーザ管理と番組管理のみを行い、送受信側ノード２、３間で、講義中、講義後の質疑等に関して直接Ｐ２Ｐで双方向通信を行う形態となっている。なお、送信側ノード２では、質疑情報に関してキューによる情報管理を行う。いずれも詳細は後述する。

図２は、本発明の実施形態である多ノード通信システムにおけるセンタサーバの内部構成を機能展開して示したブロック図であり、本発明と関係する部分のみ抽出して示してある。
センタサーバ１は、ツール提供部１１と、インストール情報登録管理部１２と、ツール認証部１３と、通信状態管理部１４と、課金処理部１５と、番組登録管理部１６と、管理ＤＢ１７と、ツールＤＢ１８と、ログファイル１９と、番組リスト２０で構成される。

ツール提供部１１は、Ｐ２Ｐ通信で使用するツールをユーザがダウンロード可能な形式で保持しており、送受信側ノード２、３からのインストール要求に応じてツールを提供する機能を持つ。送受信側ノード２、３を使用する夫々のユーザは、ツール提供部１１によりセンタサーバ１からツールＤＢ１８にあるツールをダウンロードしてインストールすることでＰ２Ｐ通信を利用することができる。
インストール情報登録管理部１２は、送受信側ノード２、３がツールをインストロールする要求に応じてシリアル番号を発行し、送受信側ノード２、３で生成した認証情報（ダイジェクト）をシリアル番号に対応付けて管理ＤＢ１７に保存し、管理する機能を持つ。

ツール認証部１３は、送受信側ノード２、３にインストールされたツールによるＰ２Ｐ通信を開始するため、当該ツールの使用を認証する機能を持つ。ここで認証とは、送受信側ノード２、３から送信される認証情報（ダイジェスト）及びシリアル番号の照合を行うことであり、合致する場合には認証ＯＫ、合致しない場合には認証ＮＧ、といった結果を認証要求のあった送受信側ノード２、３へ送信する処理である。このツール認証部１３は、送受信側ノード２、３の夫々から送信されるツール認証要求に基づいて処理を開始し、その結果をツール認証応答として夫々の送受信側ノード２、３へ送信する。
通信状態管理部１４は、送受信側ノード２、３にインストールされたツールが持つ通信状態通信機能により通知される通信状態メッセージ（通信中メッセージ、通信終了メッセージ）を受信し、そのメッセージ内容をログファイル１９に記録して管理する機能を持つ。

番組登録管理部１５は、送信側ノード２によって提供される番組に先立ち登録される、番組情報および受信者登録情報を受信して番組リスト２０として管理すると共に、時間、送信者、番組識別番号から成るパラメータ情報を送信者側ＧＷ４へ送信する機能を持つ。
課金処理部１６は、Ｐ２Ｐ通信を行う送受信側ノード２、３から通信状態に関するメッセージを受信し、当該メッセージと、提供される番組のそれぞれにユニークに付与された番組識別子とを識別することで課金する機能を持つ。

各ユーザが使用するそれぞれの送受信側ノード２、３にインストールされるツールは、センタサーバ１上のツール提供部１１により取得することができる。図３は、送受信側ノードの内部構成を機能展開して示したブロック図であり、本発明と関係する部分のみ抽出して示してある。図３において、それぞれのブロックが持つ機能は、送受信側ノード２、３がセンタサーバ１から取得するツールに含まれる機能と同等である。
送受信側ノード２、３は、ダイジェスト登録部２１と、認証部２２と、番組登録部２３と、番組提供部２４と、送（受）信者側ＧＷ接続制御部２５と、通信状態通知部２６と、番組受信部２７と、質疑情報キュー２８と、Ｐ２Ｐ通信管理部２９と、番組情報ＤＢ３０で構成される。

ダイジェスト登録部２１は、送受信側ノード２、３へのツールのインストール時、当該ツールのシリアル番号をセンタサーバ１上のインストール情報登録管理部１２へ要求し、シリアル番号を取得後、非可逆性暗号を用いて該シリアル番号と送受信側ノード２、３上の時刻データとからダイジェクトを生成し、該ダイジェクトを認証情報としてインストール情報登録部１２へ登録する機能を持つ。
認証部２２は、ツールによるＰ２Ｐ通信開始時、ダイジェスト登録部２１により取得したシリアル番号とダイジェスト登録部２１により生成されるダイジェストとをセンタサーバ１上のツール認証部１３へ送信し、該ツール認証部１３によるチェック結果を受信し、該結果が認証ＯＫ（受理）の場合は通信を開始させ、当該結果がＮＧ（拒否）の場合は、ツールを初期状態へ戻す機能を持つ。

番組登録部２３は、遠隔講義型通信を行う番組の提供に先立ち、その番組情報をセンタサーバ１へ登録する機能を持つ。また、番組提供部２４は、番組情報ＤＢ３０に蓄積された番組情報をセンタサーバ１が認証した１以上の受信側ノードに、送信者側ＧＷ４を介しインターネット網８経由で同報通信する機能を持つ。この同報通信は、送（受）信者側ＧＷ接続制御部２５による制御の下、送信者側ＧＷ４からセンタサーバ１により認証された１以上の受信側ノード３が属する受信者側ＧＷ５に対して、分岐装置６、７により行われる。

通信状態通知部２６は、ツールによるＰ２Ｐ通信中に、当該ツールにより定められたある時間間隔でセンタサーバ１上の通信状態管理部１４に通信中メッセージと、当該通信中に基づいて一方向関数により生成した認証コードと、少なくとも１つ以上の通信情報とを送信する機能を持つ。また、通信状態通知部２６は、ツールによるＰ２Ｐ通信を終了する際に、センタサーバ１上の通信状態管理部１４に通信終了メッセージと、当該通信終了メッセージに基づいて一方向関数により生成した認証コードと、少なくとも１つ以上の通信情報とを送信する。
なお、通信状態通知部２６によりセンタサーバ１上の通信状態管理部１４に対して送受信側ノード２、３から送信される通信情報とは、送受信側ノード２、３間のＰ２Ｐ通信における「通信開始からの累積時間」、「通信開始からの送信データ量の累積値」、「通信開始からの受信データの量の累積値」、「個々の通信データのサイズ」、「データオクテット」、「パケット数」などのデータであるが、これらに限らず、障害等に関する「エラーデータオクテット」などもデータとすることができる。

一方、番組受信部２７は、センタサーバ１で認証が得られた場合に限り、受信する番組を選択して受信者側ＧＷ５を介して番組を受信し、ユーザにその番組を視聴させる機能を持つ。
また、Ｐ２Ｐ通信管理部２９は、受信側ノード３で質疑操作が行われることでその情報を受信し、質疑情報キュー２８によるリスト管理を行い、受信側ノード３との間でＰ２Ｐ通信による通信開始、終了の管理を行う機能を持つ。

図４、図５は、本発明の実施形態である多ノード通信システムの動作を説明するために引用した動作シーケンス図であり、ここでは、センタサーバ１（ユーザ管理、ユーザ状態管理サーバ１０、番組管理サーバ１００）、送信者側ＧＷ４、送信側ノード２、受信者側ＧＷ５、受信側ノード３間のシーケンスが説明されている。
以下、図４、図５に示す動作シーケンス図を参照しながら図１〜図３に示す本発明の実施形態である多ノード通信システムの動作を詳細に説明する。

まず、送信側ノード２は、番組提供に先立ち認証部２２により、センタサーバ１（ユーザ管理、ユーザ状態管理サーバ１０）に対し認証要求を発行し（Ｓ４０１）、センタサーバ１から認証結果を得る（Ｓ４０２）。ここで認証がＯＫの場合、送信側ノード２は、センタサーバ１（番組管理サーバ１００）に対して、番組登録部２３が遠隔講義型通信を行う番組情報、および受信者の登録を行い（Ｓ４０３）、登録応答（Ｓ４０４：番組登録ＯＫ）を得る。
一方、センタサーバ１（番組管理サーバ１００）は、送信者側ノード２が属する送信者側ＧＷ４に対し、「時間」、「送信者」、「番組識別番号」から成る番組管理情報を送信し、これを受信した送信者側ＧＷ４は、同報通信のための準備を行う（Ｓ４０５）。そして、送信者側ノード２では、再度、認証部２２によりセンタサーバ１（ユーザ管理、ユーザ状態管理サーバ１０）へ認証要求を発行し（Ｓ４０６）、認証を得（Ｓ４０７）、送信者側ＧＷ４に送信呼び出しを行う（Ｓ４０８）。

送信者側ノード２では、送信者側ＧＷ４から呼び出し応答を得ることにより（Ｓ４０９）、番組提供部２４が起動され、番組提供部２４が番組情報ＤＢ３０に格納された番組を読み出し、送信者側ＧＷ４に向けて映像送信を開始する（Ｓ４１０）。
続いて、送受信者側ＧＷ接続制御部２５が動作して、遠隔講義型通信を行う番組情報を、センタサーバ１が認証した１以上の受信側ノード３に、送信側ＧＷ４、受信者側ＧＷ５を介し、インターネット網８経由で同報通信する。なお、同報通信は、Ｐ２Ｐサービスプロバイダによって設置される分岐装置６、７によりインターネット網８上で実現される（Ｓ４１１）。
このとき、通信状態通知部２６では、通信情報ログ（送信者側ＧＷ４で１：Ｎの番組送信中）をセンタサーバ１へ送信する（Ｓ４１２）。この通信情報ログはセンタサーバ１での課金処理に用いられる。なお、同報通信にあたり、各受信者側ＧＷ５では、受信側ノード３に対して番組送信が可能状態となっており、認証を得た受信側ノード３では、受信する番組を選択し、受信者側ＧＷ５を介して番組を受信することができる。

具体的に、受信側ノード３ではセンタサーバ１に対して認証要求を発行し（Ｓ４１３）、認証結果を得る（Ｓ４１４）。その認証結果には送信側ノード２のアドレスも含まれており、その情報ならびに番組識別番号を元に受信者側ＧＷ５を呼び出し（Ｓ４１５）、呼び出し応答を受信し（Ｓ４１６）、受信者側ＧＷ５から、１：Ｎの番組送信を受信する（Ｓ４１７）。
また、このとき、通信状態通知部２６は、通信情報ログ（受信者側ＧＷ５で１：多の番組送信中）をセンタサーバ１へ送信し（Ｓ４１８）、センタサーバ１での課金処理を起動する。センタサーバ１における課金処理部１６では、Ｐ２Ｐ通信を行う各送受信側ノード２、３から通信状態に関するメッセージを受信し、当該メッセージと、番組のそれぞれにユニークに付与された番組識別子を識別することでユーザに課金することができる。

最後に、番組終了により、あるいは適当な運タイミングに従い受信側ノード３でエンドユーザが回線を切断することにより（Ｓ４１９）受信者側ＧＷ５から切断応答を得（Ｓ４２０）、更に、送信側ノード２で回線切断を行うことで（Ｓ４２１）、送信者側ＧＷ４から切断応答を得てＰ２Ｐによる１：Ｎの番組が終了する（Ｓ４２２）。
なお、上記した遠隔講義型通信番組の一方向送信のみならず、受信者が質疑等を行う場合は、自身が属するノード（送信側ノード２）で質疑操作を行うことにより、その質疑情報に関しＰ２Ｐ通信管理部２９でキューによるリスト管理が行われ、送信側ノード２において質疑者との双方向のＰ２Ｐ通信の開始、終了が制御される。

以上説明のように本発明は、送受信側ノード２、３で直接Ｐ２Ｐ通信を行うと共に、送信側ノード２が１：多の遠隔講義型通信を行う番組をセンタサーバ１へ登録し、その番組をセンタサーバ１が認証した１以上の受信側ノード３に送信者側ＧＷ４を介しインターネット網８経由で同報通信することにより、センタサーバ１でユーザ管理と番組管理のみを行い、送受信側ノード２、３間で直接Ｐ２Ｐ通信を行うことができるため、１：Ｎの遠隔講義型通信システムを容易に構築でき、その際のセンタサーバ１の負荷を大幅に軽減するものである。
また、送受信側ノード２、３間で、Ｐ２Ｐによる通信開始、終了の管理を行うことで、センタサーバで適切な課金処理を行うことができ、更に、仮にセンタサーバが故障しても受信側ノードの認証さえ済んでいれば継続して番組の送受信が可能となる。

なお、図２、図３に示す、ツール提供部１１と、インストール情報登録管理部１２と、ツール認証部１３と、通信状態管理部１４と、課金処理部１５と、番組登録管理部１６と、ダイジェスト登録部２１と、認証部２２と、番組登録部２３と、番組提供部２４と、送（受）信者側ＧＷ接続制御部２５と、通信状態通知部２６と、番組受信部２７と、Ｐ２Ｐ通信管理部２９のそれぞれで実行される手順をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって本発明の多ノード通信システムを実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含む。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

本発明の実施形態である多ノード通信システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施形態である多ノード通信システムにおけるセンタサーバの内部構成を機能展開して示したブロック図である。 本発明の実施形態である多ノード通信システムにおける送受信側ノードの内部構成を機能展開して示したブロック図である。 本発明の実施形態である多ノード通信システムの動作を説明するために引用したフローチャートである。 本発明の実施形態である多ノード通信システムの動作を説明するために引用したフローチャートである。

符号の説明

１…センタサーバ（ユーザ管理、ユーザ状態管理サーバ１０、番組管理サーバ１００）、２（３）…送受信側ノード、４（５）…送（受）信者側ゲートウエイ、６（７）…分岐装置、８…インターネット網、１１……ツール提供部、１２…インストール情報登録管理部、１３…ツール認証部、１４…通信状態管理部、１５…課金処理部、１６…番組登録管理部、２１…ダイジェスト登録部、２２…認証部、２３…番組登録部、２４…番組提供部、２５…送（受）信者側ＧＷ接続制御部、２６…通信状態通知部、２７…番組受信部、２９…Ｐ２Ｐ通信管理部

Claims (5)

1. 番組管理サーバを含むセンタサーバと、インターネット網を介してピア・ツー・ピア通信を行う複数の送受信側ノードと、当該複数の送受信側ノードを相互接続する送受信者側ゲートウエイから成る多ノード通信システムであって、
   遠隔講義型通信を行う番組情報を前記番組管理サーバへ登録する番組登録部と、
   前記番組情報を前記センタサーバが認証した１以上の受信側ノードに、前記送信者側ゲートウエイを介しインターネット網経由で同報通信する番組提供部とを備え、
   前記認証を得た受信側ノードは、受信する番組を選択し前記受信者側ゲートウエイを介して前記番組を受信することを特徴とする多ノード通信システム。
2. 前記送信側ノードは、前記番組を、前記送信者側ゲートウエイから、前記センタサーバにより認証された１以上の受信側ノードが属する前記受信者側ゲートウエイに対し、分岐装置により前記インターネット網を介して同報通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の多ノード通信システム。
3. 前記送信側ノードは、前記受信側ノードで質疑操作が行われることでその情報を受信し、質疑キューによるリスト管理を行い、前記受信側ノードとの間でピア・ピアによる通信開始、終了の管理を行うピア・ツー・ピア通信管理部、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の多ノード通信システム。
4. 前記送信側ノードは、前記受信側ノードとの質疑に関する情報を、１対多の通信路を介して同報送信することを特徴とする請求項３に記載の多ノード通信システム。
5. 前記センタサーバは、
   ピア・ツー・ピア通信を行う前記各送受信側ノードから通信状態に関するメッセージを受信し、当該メッセージと、前記各番組のそれぞれにユニークに付与された番組識別子を識別することで課金する課金処理部、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の多ノード通信システム。
   

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