JP2005244601A - マルチキャスト情報配信システムおよびマルチキャスト情報配信方法 - Google Patents

マルチキャスト情報配信システムおよびマルチキャスト情報配信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】比較的大容量の情報をマルチキャスト通信でネットワークから配信を受ける場合でも、それ以外の情報の受信に悪影響を与えず必要な品質を確保できるマルチキャスト情報配信システムおよびマルチキャスト情報配信方法を得る。
【解決手段】アップリンク回線１３０から受信したマルチキャストによるテレビジョン番組等に対応した複数チャネル分のフレームは、全体的な受信量に対する制限や優先度に従った制限を受けて第１の優先制御部１９２から送り出され、ＡＴＭ ＳＡＲ１３４がバックプレーンバス１２８上にＡＴＭセルとして送出する。各ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７は、グローバルマルチキャスト配信テーブル２０５を基にして得られたローカルマルチキャスト配信テーブル２１１を参照して、該当するチャネルのＡＴＭセルを必要数だけコピーして対応するＤＳＬ回線に送出する。
【選択図】図６

Description

本発明は、複数チャネルの通信情報を契約者に選択的に配信するマルチキャスト情報配信システムおよびマルチキャスト情報配信方法に係わり、特に映画やテレビジョン放送等の複数のチャンネル分の通信情報の中から所望のチャンネルをそれぞれの契約者が選択して配信を受けるマルチキャスト情報配信システムおよびマルチキャスト情報配信方法に関する。
各個人が個性を主張する時代には、これらの個人が放送によって取得できるテレビ番組等のコンテンツの多様化が強く求められている。これに伴い、既存のテレビ局の放送に飽き足らず、より多くのチャンネルの中から自分の欲しい番組を選択するためにＣＡＴＶ（CAble TeleVision）等の多チャンネルの番組を提供するシステムの利用者が増加している。
ところで、ＣＡＴＶを使用したテレビ番組の情報配信システムでは、ＣＡＴＶ局と各加入者宅の間に同軸ケーブルが敷設されるようになっている。同軸ケーブルを使用するため、この情報配信システムでは、システムの各契約者宅に何十チャンネルものテレビジョン番組を同時に配信し、ユーザがその中から所望の１チャンネルを選択することができる。
図１１は、このＣＡＴＶ局における番組の情報配信システムを表わしたものである。この情報配信システム５００では、ＣＡＴＶ局５０１が各契約者宅５０２1〜５０２Pまで同軸ケーブル５０３を使用したＣＡＴＶ網５０４を張り巡らしている。前記したように同軸ケーブル５０３は１本ごとに多くのチャネルを収容できる。そこで、各契約者宅５０２1〜５０２Pのそれぞれのテレビジョン５０５の手前に配置したセットボックス５０６まで、ＣＡＴＶ局５０１が全チャンネルの番組を配信することができる。各契約者宅５０２1〜５０２Pでは、セットボックス５０６を用いて、その中から所望のチャンネルあるいは視聴契約を行った特定のチャンネルの番組を選択して、視聴を行うことが可能である。
すなわち、ＣＡＴＶ局における番組の情報配信システムは、１つのＣＡＴＶ局５０１が各契約者宅５０２1〜５０２Pに同報通信を行うことができる。この通信形態は、ブロードキャストとも呼ばれている。
一方、インターネットによる通信環境が整備されて比較的大容量のデータを安価な通信料で受信できるようになってきている。また、映像データや音声データを高圧縮率で伝送するためのデータ圧縮に関する技術も進歩している。このような状況で、インターネット網を利用してテレビ番組や音楽番組あるいは映画等の番組データをそれぞれの契約者宅まで配信することが可能になってきている。しかしながら、インターネット網を利用した通信システムでは、図１１に示したように多くのチャンネルの番組を各契約者宅にブロードキャストで通信することは現実的ではない。その最大の理由は、映像や音声等の番組データの単位時間当たりのデータ転送量が１チャネル当たりかなり大きいため、インターネット上に多数の番組データを各契約者宅まで同時に配信することが困難であることである。
たとえば、映像と音声からなるテレビジョン番組を比較的良好な品質で視聴するには１チャネル当たり３Ｍｂｐｓ（メガビット／秒）のデータ転送量が必要であるといわれている。このため、たとえば現状のＡＤＳＬ回線を使用して複数のチャネルをブロードキャスト通信しようとすると、各契約者宅に最大で１チャンネルあるいは数チャンネル分のテレビジョン番組を配信することしかできない。したがって、各世帯がわずかなチャンネルの中から視聴するチャンネルを選ばなければならず、各個人の番組選択の余地はほとんど生まれない。
仮に他の通信技術を使用したり、通信技術の更なる進歩によって各契約者宅に十分な数のテレビジョン番組を同時に配信できたとしても、特定の番組配信会社が大量のデータを各契約者宅に配信し続けることは、インターネット網を共に使用する他のデータの伝送に大きな制限を与えてしまうことになり、好ましくない。また、各契約者宅まで複数の番組データを配信したとしても、一度に１つの番組を視聴する場合には残りの番組データをすべて廃棄することになり、ネットワークに無用な負荷を課することになる。
そこで、複数チャネルのデータ配信についてはマルチキャスト通信を行うことが従来から提案されている（たとえば特許文献１参照）。ここでマルチキャスト通信とは、制限された特定の対象者グループに同一内容のパケットを送信する技術をいう。
図１２は、従来提案されたマルチキャスト通信による情報配信システムの概要を示したものである。この情報配信システム５２０では、サーバ５２１がブリッジ５２２を介してネットワーク５２３と接続される構成となっており、個々のホスト５２４は幾つかのグループに分けられたネットワークインターフェイス（ＩＦ）５２５1〜５２５Cのいずれかと接続されている。ここで、ブリッジ５２２は、ＭＡＣアドレス（Media Access Control Address）を基にしてパケットを仕分ける機能を持っており、不必要なパケットをネットワーク５２３から取り込まないようにするために設けられている。
ブリッジ５２２は、ネットワークインターフェイス５２５1〜５２５Cを接続するバックプレーン（backplane）バス５２７に一端側を接続し、他端側をネットワーク５２３と接続したネットワークインターフェイス５２８と、これらネットワークインターフェイス５２５1〜５２５C、５２８の管理を行う管理インターフェイス（ＩＦ）５２９を備えている。管理インターフェイス５２９は、ブリッジ５２２に接続されたホスト５２４のすべてが送受信するデータの宛先を監視しており、これらについての対応関係を示したデータベースを作成している。また、これらのデータベースのうちでネットワークインターフェイス５２５1〜５２５C、５２８のそれぞれが独自に必要とするものをこれらに対応テーブルとして分配している。
サーバ５２１は、個々のネットワークインターフェイス５２５1〜５２５C別にマルチキャスト形式でパケットを送信する。これらのパケットはネットワークインターフェイス５２８を経て、個々の対応テーブルを基にしてネットワークインターフェイス５２５1〜５２５Cのうちの該当するものに送り込まれる。たとえば、ネットワークインターフェイス５２５1は、サーバ５２１から受信した特定チャンネルのテレビジョン番組等の各種情報をマルチキャスト通信で配下の全ホスト５２４に送出することができる。このようにマルチキャスト通信では、ネットワークインターフェイス５２５1が受信したパケットを配下の複数のホスト５２４にコピーして配布する。
特許第３２８８３６５号（第００１２段落、図１）。
図１２に示した提案については、一例としてサーバ５２１からテレビジョン番組等の各種の情報をマルチキャスト通信で送信する場合を例に挙げて説明したが、ネットワーク５２３上にはこのサーバ５２１に限らず各種のデータ送信源が存在している。これらのデータ送信源から送られたパケットも同様にブリッジ５２２内でネットワークインターフェイス５２８およびバックプレーン５２７を経由して、個々のネットワークインターフェイス５２５1〜５２５Cに送られることになる。したがって、サーバ５２１からマルチキャスト通信で各種のデータが送信されるとしても、全体の送信量が大きくなると、ブリッジ５２２内でのバックプレーンバス５２７の負荷がかなり高くなる。このため、特にサーバ５２１がテレビジョン番組のようなデータ量の大きなデータを複数チャネルにわたって送信したりすると、他のデータ送信源から送られたパケットの受信が良好に行えなくなるという問題が発生する。また、サーバ５２１から送出される情報についても、視聴者が満足できないレベルに低下するおそれがある。
そこで本発明の目的は、比較的大容量の情報をマルチキャスト通信でネットワークから配信を受ける場合でも、ネットワークからのそれ以外の情報の受信に悪影響を与えないマルチキャスト情報配信システムおよびマルチキャスト情報配信方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、比較的大容量の情報をマルチキャスト通信でネットワークから配信を受ける場合に、必要な品質を確保することのできるマルチキャスト情報配信システムおよびマルチキャスト情報配信方法を提供することにある。
請求項１記載の発明では、（イ）それぞれ端末を接続した加入者回線を任意の本数ずつ収容した複数の加入者回線終端ユニットと、（ロ）これら複数の加入者回線終端ユニットのいずれかの端末を宛先とするパケットが到来したときこれを受信するパケット受信手段と、（ハ）このパケット受信手段の受信したパケットを前記した複数の加入者回線終端ユニットに向けて伝送するための共通伝送路と、（ニ）パケット受信手段の受信するパケットのそれぞれについて共通伝送路に送出される優先度を判別する優先度判別手段と、（ホ）共通伝送路に対するそれぞれのパケットの単位時間当たりの送出量をこの優先度判別手段の判別結果に応じて制御するパケット送出制御手段とをマルチキャスト情報配信システムに具備させる。
すなわち請求項１記載の発明では、パケット受信手段が受信したパケットを、共通伝送路を介して複数の加入者回線終端ユニットに伝送し、これらの加入者回線終端ユニットのうちの宛先の端末に対応するものから該当の加入者回線に対してそのパケットを送信する場合、優先度判別手段によって、パケット受信手段の受信するパケットのそれぞれについて共通伝送路に送出される優先度を判別することにして、この結果を基にしてパケット送出制御手段が共通伝送路に対するそれぞれのパケットの単位時間当たりの送出量を制御できるようにしている。これにより、テレビジョン番組のようなパケットが集中したような場合にも、他のパケットの受信に対する悪影響を回避させたり、各パケットの帯域が広すぎるような場合にこれらを適正な帯域に制限することで、トータルとしての各パケットの品質を確保することができる。
請求項２記載の発明では、（イ）それぞれ端末を接続した加入者回線を任意の本数ずつ収容した複数の加入者回線終端ユニットと、（ロ）これら複数の加入者回線終端ユニットのいずれかの端末を宛先とするパケットが到来したときこれを受信するパケット受信手段と、（ハ）このパケット受信手段が受信したパケットの宛先が複数となったマルチキャストパケットと宛先が単一のユニキャストパケットを選別するパケット選別手段と、（ニ）このパケット選別手段で選別された後のマルチキャストパケットおよびユニキャストパケットを前記した複数の加入者回線終端ユニットに向けて伝送するための共通伝送路と、（ホ）この共通伝送路とパケット選別手段の間に配置され、パケット選別手段によって選別されたマルチキャストパケットが共通伝送路に送り込まれる単位時間当たりの量を規制するマルチキャストパケット送出量規制手段とをマルチキャスト情報配信システムに具備させる。
すなわち請求項２記載の発明では、パケット受信手段が受信したパケットを、共通伝送路を介して複数の加入者回線終端ユニットに伝送し、これらの加入者回線終端ユニットのうちの宛先の端末に対応するものから該当の加入者回線に対してそのパケットを送信する場合、マルチキャストパケットが共通伝送路に送り込まれる単位時間当たりの量を規制するようにしている。これにより、テレビジョン番組のようなマルチキャストパケットが集中したような場合にも、ユニキャストパケットの受信に対する悪影響を回避させたり、マルチキャストパケットの種類によっては送られてきた帯域が広すぎるような場合にこれらを適正な帯域に制限することで、トータルとしての各パケットの品質を確保することができる。
請求項１２記載の発明では、（イ）送られてきたパケットが、自装置に備えられた複数の加入者回線終端ユニットのいずれかに任意数ずつ収容された加入者回線に接続された端末のいずれかを宛先とする場合にこれを受信するパケット受信ステップと、（ロ）このパケット受信ステップで受信したパケットを前記した複数の加入者回線終端ユニットに向けて伝送するための共通伝送路に向けて送出するとき、それぞれのパケットの宛先となる端末に応じてこの共通伝送路に送り込まれる単位時間当たりの量をパケットに応じて規制するパケット送出量規制ステップとをマルチキャスト情報配信方法に具備させる。
すなわち請求項１２記載の発明では、共通伝送路を介して複数の加入者回線終端ユニットに送出するパケットごとにそれらの内容や宛先に応じて共通伝送路に送出する際の単位時間当たりの送出量を規制することで、共通伝送路の許容値の範囲内で各パケットの伝送量の適正化を図っている。
請求項１３記載の発明では、（イ）送られてきたパケットが、自装置に備えられた複数の加入者回線終端ユニットのいずれかに任意数ずつ収容された加入者回線に接続された端末のいずれかを宛先とする場合にこれを受信するパケット受信ステップと、（ロ）このパケット受信ステップで受信したパケットの宛先が複数となったマルチキャストパケットであるか宛先が単一のユニキャストパケットであるかを選別するパケット選別ステップと、（ハ）このパケット選別ステップで選別された後のマルチキャストパケットおよびユニキャストパケットを前記した複数の加入者回線終端ユニットに向けて伝送するための共通伝送路に向けて送出するとき、マルチキャストパケットについては、それぞれのパケットの宛先となる端末のグループに応じてこの共通伝送路に送り込まれる単位時間当たりの量を規制するマルチキャストパケット送出量規制ステップとをマルチキャスト情報配信方法に具備させる。
すなわち請求項１３記載の発明では、共通伝送路を介して複数の加入者回線終端ユニットにパケットを伝送するとき、マルチキャストパケットについては、それぞれのパケットの宛先となる端末のグループに応じてこの共通伝送路に送り込まれる単位時間当たりの量を規制することにして、ユニキャストパケットの受信に対する悪影響を回避させたり、マルチキャストパケットの種類によっては送られてきた帯域が広すぎるような場合にこれらを適正な帯域に制限し、トータルとしての各パケットの品質を確保するようにしている。
このように本発明では、共通伝送路を介して複数の加入者回線終端ユニットにパケットを伝送するような装置が通信システムに存在するとき、この共通伝送路に送出されるマルチキャストパケットやユニキャストパケットを宛先や優先度によって規制し、あるいは共通伝送路に対する送出許容量に対するマルチキャストパケット全体の送出量を規制することにしたので、共通伝送路をボトルネックとするパケット通信でそれぞれのパケットを適正に端末側に受信させることができる。これにより、より多くのマルチキャストフレームを配信の対象としたり、また、信号の遅延による映像品質の劣化等のリアルタイム性の高いコンテンツの品質の劣化を防止することができ、システムの構築および運営に要する費用を低く抑えながら、情報配信の信頼性の向上と安定したサービスの実現が可能になる。
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
＜システムの概要＞
図１は、本実施例でテレビジョン映像を視聴するためのマルチキャスト情報配信システムの概要を表わしたものである。このマルチキャスト情報配信システム１００は、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）と呼ばれる非対称ディジタル加入者回線を使用している。マルチキャスト情報配信システム１００は、それぞれの加入者宅に配置されたユーザスプリッタ１０１1〜１０１Mと加入者回線収容装置１０２とを、ＤＳＬ加入者回線１０３1〜１０３Mで接続している。各ユーザスプリッタ１０１1〜１０１Mには、それぞれ電話機１０４1〜１０４MとＡＤＳＬモデム１０５1〜１０５Mのうちの対応するものが接続されている。ＡＤＳＬモデム１０５1〜１０５Mには、ホームページの閲覧等の各種のデータ処理を行うためのパーソナルコンピュータ１０６1〜１０６Mが接続される他、セットトップボックス１０７1〜１０７Mを介してテレビジョン番組を視聴するためのインターネットテレビジョン１０８1〜１０８Mが接続されている。
加入者回線収容装置１０２は、音声交換機１１２と接続されており、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ：Public Switched Telephone Network）１１３と接続されるようになっている。また、加入者回線収容装置１０２はルータ１１４を介してインターネット等のパケット通信を行うためのパケット通信ネットワーク１１５に接続されている。パケット通信ネットワーク１１５には、各ユーザのインターネットテレビジョン１０８に対して各種のテレビジョン番組を配信させるための番組配信用サーバ１１６が接続されている。
図２は、加入者回線収容装置とその周辺の構成を示したものである。本実施例で加入者回線収容装置１０２は、１つのシステム当たりで最大で１９２０回線を収容できるようになっている。
加入者回線収容装置１０２は、ＡＤＳＬモデム１０５1〜１０５1920とＤＳＬ加入者回線１０３1〜１０３1920を介して接続されるスプリッタユニット１２２1〜１２２1920を備えている。このうちのスプリッタユニット１２２1を代表的に説明する。スプリッタユニット１２２1は、ＤＳＬ加入者回線１０３1を介して送られてきた信号１２３1を、音声周波数帯域の電話信号１２４1と、これよりも高い所定の周波数帯域のＡＤＳＬ信号１２５1に分離する。電話信号１２４1は、回線交換用の交換機１１２に送られることになる。
これに対して、スプリッタユニット１２１1によって分離されたＡＤＳＬ信号１２５1は、対応するＤＳＬ加入者回線終端ユニット（Line Termination Unit：ＬＴＵ）１２７1の図示しない初段部分で変復調され、ＡＴＭセルが取り出されて、バックプレーンバス１２８を介して複合中継ユニット（ＩＧＵ）１３１に入力される。複合中継ユニット１３１の詳細は後に説明する。ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1は最大で３２回線等の所定数の回線に対応したＤＳＬトランシーバモジュール（後に説明するＤＳＰ（Digital Signal Processor））を備えており、ＤＳＬ加入者回線１０３1〜１０３1920を使用して、インターネットに接続するためのインターフェイスとしてのアップリンク回線１３０を介して上り方向（図１におけるパケット通信ネットワーク１１５の方向）に高速のデータ通信を行う他、下りデータを受信して変調し、ＤＳＬ加入者回線１０３1〜１０３1920に送出するようになっている。
図３は、加入者回線収容装置の要部のシステム構成を表わしたものである。加入者回線収容装置１０２は、図２で説明したＤＳＬ加入者回線終端ユニット（ＬＴＵ）１２７1〜１２７Jを備えており、これらは複合中継ユニット１３１の一端側に接続されている。複合中継ユニット１３１はインターネットに接続するためのインターフェイス機能を有しており、その他端側には、アップリンク回線１３０が接続されている。
複合中継ユニット１３１は、加入者回線収容装置１０２の全体的な制御や監視等を行う装置制御部１３２と、バックプレーン（Backplane）のインターフェイスを行うバックプレーンインターフェイス（ＩＦ）回路１３３、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）セルの組み立てや分解を行うＡＴＭ ＳＡＲ（Asynchronous Transfer Mode Segmentation and Reassembly）１３４、および２層（Ｌ２）の転送を行い、ＭＡＣアドレス（Media Access Control Address）を基にパケットを仕分けるブリッジ部１９４を配置している。ＡＴＭセルは、ＡＴＭ ＳＡＲ１３４とＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jの間で伝送され、アップリンク回線１３０の入出力部分ではイーサネット（登録商標）のフレームが伝送される。
図４は、複合中継ユニットの回路構成の概要を表わしたものである。複合中継ユニット１３１は、装置制御ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４１とネットワークプロセッサ１４２の２つのプロセッサと、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）１４３、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）１４４および不揮発性ＲＡＭ（Random Access Memory）１４５からなるメモリ群と、特定用途向けの集積回路としてのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）からなるバックプレーンバスＩＦ（interface）回路１３３ならびに図示しないＬＳＩ（Large Scale Integration）で構成されるＧｂＥ（Gigabit Ethernet（登録商標）） ＩＦ（interface）回路１４７を備えている。
ここで、装置制御ＣＰＵ１４１は、装置の管理や通信あるいはコンフィグレーションの設定に関する制御を行う。ネットワークプロセッサ１４２は、内蔵ＣＰＵ１５１およびＡＴＭ ＳＡＲ１３４を備えた高速の通信用プロセッサである。このネットワークプロセッサ１４２を使用して、図３に示したブリッジ部１９４をソフトウェア的に実現し、これによるフレームの受信、宛先の判別、宛先への送信等の処理が実行される。バックプレーンバスＩＦ回路１３３は、回線との間のバスの制御等の回線に関する各種制御を、ギガビット単位で送られてくるフレームの高速処理を行うために、ハードウェアで実現している。バックプレーンバスＩＦ回路１３３は、ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jを個々にポーリングによって処理している。
図５は、この複合中継ユニットの主要な機能ブロックを示したものである。複合中継ユニット１３１は、図４における装置制御ＣＰＵ１４１とその関連するハードウェアによって実現される基本機能部１６１と、信号処理部１６２を備えている。信号処理部１６２は、図４におけるネットワークプロセッサ１４２とその関連するハードウェア、ならびに制御用のプログラムを使用してソフトウェア的に実現されている。もちろん、信号処理部１６２をハードウェアのみで実現することも可能である。
本実施例で、基本機能部１６１は、図示しないホストとの通信を行ってコンソール（図示せず）を操作する等の処理を行う機能回路部分１７１と、これとの間でパケットの通信を行うためのプロトコルとしてのＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）部１７２と、ＭＡＣ（Media Access Control）の管理を行うＭＡＣ部１７３を備えている。
機能回路部分１７１は、本実施例でマルチキャストによる通信をいわば盗聴するＩＧＭＰ（Internet Group Management Protocol）スヌープ部１７１Ａ、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークで再利用可能なＩＰアドレスの動的割り当てと各種の設定を自動で行なうＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバ１７１Ｂ、ｔｆｔｐ（trivial file transfer protocol）クライアント１７１Ｃ、機器の監視のためのＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）エージェント１７１Ｄ、システム制御アプリケーション（ＡＰＬ）１７１Ｅ、ＣＬＩ（Command Line Interface）部１７１Ｆ、仮想端末プロトコル（TELNET）サーバ１７１Ｇ、シリアル（serial）ドライバ１７１Ｈ等の回路部分で構成されている。これらのうち、本発明の説明で特に必要とされるものについては後に詳しく説明する。
信号処理部１６２は、ＧｂＥ ＩＦ回路１４７との間でイーサネット（登録商標）によるフレームの送受信を行うＥｔｈｅｒ送受信制御部１８２を備えている。Ｅｔｈｅｒ送受信制御部１８２によって、たとえば図３のアップリンク回線１３０を介して図１に示す番組配信用サーバ１１６から受信したパケットおよび図４のＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７JからバックプレーンバスＩＦ回路１３３、ＡＴＭ ＳＡＲ１３４を介して受信されたパケットは、ディテクト（Detect）部１８３に送られて、ここでＭＡＣ部１７３あるいは入力フィルタ部１８４へ送出先を仕分けされる。ＩＧＭＰ制御メッセージのパケットおよび基本機能部１６１のＩＰ（Internet Protocol）アドレス宛のＩＰパケットが、ＭＡＣ部１７３方向へ送出される。
入力フィルタ部１８４は、たとえば不正アクセスされた２層（Ｌ２）のフレームおよび３層（Ｌ３）のパケットを遮断するためのものである。この入力フィルタ部１８４で、送られてきたパケットをあらかじめ登録した条件と比較し、一致したパケットを廃棄、あるいは一致したパケットのみを通過させる処理を行う。入力フィルタ部１８４を通過したパケットがＭＡＣ学習部１８５に渡される。ＭＡＣ学習部１８５は、送られてきたそれぞれのパケットの送信元ＭＡＣアドレスおよび受信した論理ポート番号を学習し、これらの結果を、ＭＡＣテーブル１８６に登録する。次にパケットはブリッジフォワーダ１３５に渡される。ブリッジフォワーダ１３５は、宛先ＭＡＣアドレスをパケットから抽出してＭＡＣテーブル１８６を検索し、その宛先ＭＡＣアドレスがどの論理ポートの先につながっているかを検索する。当初は、中継すべきパケットの転送先が分からずに、受信した論理ポート以外のすべての論理ポートに送信していたとしても、このような転送先の学習によって、送信元の情報をキーとして宛先のパケットに対応する論理ポートのみに転送できるようになる。
ＭＡＣテーブル１８６にはＭＡＣエージング部１８８が接続されている。ＭＡＣエージング部１８８は、学習結果としてＭＡＣテーブル１８６に格納されたＭＡＣアドレスであっても、一定時間内に同一のアドレスが再学習されなかった場合に、有効時間切れとしてＭＡＣテーブル１８６から削除する処理を行う。
Ｌ２フォワーダ（Forwarder）として構成されるブリッジフォワーダ１３５は、ＭＡＣ学習部１８５、ＭＡＣテーブル１８６、出力フィルタ部１９１およびＭＡＣ部１７３と接続されている。出力フィルタ部１９１は、入力フィルタ部１８４に対応するものであり、宛先に対応した出力論理ポートを識別後、当該ポートに設定されたフィルタリング条件に合致したフレームの廃棄や通過を制御する過程で、不適切なパケットを送出することなく廃棄するようになっている。出力フィルタ部１９１が、このようなフィルタリングを行う条件は、プロトコル、ＩＰアドレス、および入出力論理ポートによって、予めネットワーク管理者が設定するようになっている。
出力フィルタ部１９１の出力側には、第１の優先制御部１９２Ａと第２の優先制御部１９２Ｂを備えた優先制御部１９２が配置されている。優先制御部１９２は、リアルタイムに送信する必要のある音声等の特定のパケットを、他のパケットに優先して送出する制御を行う。これには特定のプロトコルを優先する優先制御と特定の宛先のアドレスを優先する優先制御とが存在する。第１の優先制御部１９２Ａを経てＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７J（図２）方向に向かうフレームは、ＡＴＭ ＳＡＲ１３４に送られて、ここでイーサネット（登録商標）によるフレームからＡＴＭセルに変換され、バックプレーンバスＩＦ回路１３３を介して、ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jに送出される。また、第２の優先制御部１９２Ｂを経たアップリンク回線１３０（図２）方向に向かうフレームは、Ｅｔｈｅｒ送受信制御部１８２に送られ、ここからフレームのままＧｂＥ（Gigabit Ethernet（登録商標）） ＩＦ回路１４７に入力される。
＜複合中継ユニットの受信時の処理＞
図６は、加入者回線収容装置内部におけるマルチキャストパケットの受信処理のための回路部分の要部を表わしたものである。加入者回線収容装置１０２内には、図３にも示したＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jと、これらとバックプレーンバス１２８を介して接続されたＡＴＭ ＳＡＲ１３４と、アップリンク回線１３０と接続されたブリッジ部１９４が配置されている。ブリッジ部１９４内には、パケットの送信元を基にした送信先の学習結果を記述したＭＡＣテーブル１８６が配置されている。ブリッジ部１９４とＡＴＭ ＳＡＲ１３４の間には、ブリッジ部１９４から出力されるフレームを優先度に従ってＡＴＭ ＳＡＲ１３４に送り込む第１の優先制御部１９２Ａが設けられている。第１の優先制御部１９２Ａには、ブリッジ部１９４から送り出されるフレームの送出を重み付けをしたラウンドロビン方式で順に割り当てる送出制御部（ＷＲＲ）２０２と、マルチキャストグループごとのフレームのそれぞれについての単位時間当たりの送出量を制御するマルチキャスト処理部２０３が配置されている。ブリッジ部１９４からアップリンク回線１３０へ向かうフレームは、第２の優先制御部１９２Ｂ、およびＥｔｈｅｒ送受信制御部１８２を通って、このアップリンク回線１３０の上り信号となる。
また、図５の基本機能部１６１によって実現する装置管理用の管理部２０４内には、グローバルマルチキャスト配信テーブル２０５が備えられている。グローバルマルチキャスト配信テーブル２０５は、ブリッジ部１９４上で有効なマルチキャストパケットを、ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jにおける対応する回線の論理ポート（ポート識別子）に対応付けるテーブルである。たとえば、図１に示すＡＤＳＬモデム１０５1に接続されたインターネットテレビジョン１０８1が番組配信用サーバ１１６の提供する第１チャンネルのテレビジョン番組の視聴を要求したとして、ＡＤＳＬモデム１０５1のＤＳＬ加入者回線１０３1がＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1に収容されているものとする。この場合、グローバルマルチキャスト配信テーブル２０５には、番組配信用サーバ１１６の第１チャンネルのテレビジョン番組に相当するマルチキャストグループの識別子と、ＡＤＳＬモデム１０５1のＤＳＬ加入者回線１０３1の接続されたＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1の回線番号および論理ポート（ＡＴＭ−ＶＣ（Virtual Channel））とが、他の同様の組み合わせと共に記述されることになる。
一方、ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jには、グローバルマルチキャスト配信テーブル２０５に対応するローカルマルチキャスト配信テーブル２１１と、ＡＴＭセルのヘッダ部分を変換したりＡＴＭセルのコピーを必要数だけ行うヘッダ変換コピー部２１２と、論理ポートとＡＴＭセルヘッダに含まれるＡＴＭ−ＶＣ識別子の対応テーブルとしてのＶＰＩ／ＶＣＩ（Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier）テーブル２１３、およびプログラミングによるディジタル信号処理を行うＤＳＰからなる局側ＤＳＬモデム２１４が配置されている。ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jの回路構成は共に同一なので、この図では、ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1のみについて回路構成を具体的に示している。バックプレーンバス１２８はＡＴＭパケットの転送に使用されるので、それとは別に管理部２０４とＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jの間には制御専用のユニット間通信チャネル２１６が用意されている。管理部２０４は、このユニット間通信チャネル２１６を使用して、ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jのそれぞれをポーリングして、ローカルマルチキャスト配信テーブル２１１の更新処理を行うようになっている。
ところで、管理部２０４内に配置されるグローバルマルチキャスト配信テーブル２０５は、図５に示した基本機能部１６１を構成するＩＧＭＰスヌープ部１７４から得られる情報を基にして作成される。すなわち、ＩＧＭＰスヌープ部１７４は、第１チャンネルのテレビジョン番組の視聴を例に採ると、番組配信用サーバ１１６から送出されるマルチキャストパケットを、ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jにおける個々の配信先（図１のインターネットテレビジョン１０８1〜１０８Mに対応するＤＳＬ加入者回線１０３1〜１０３M上の論理ポート（ポート識別子））に対応させて把握し、これらの情報を管理部２０４に伝達する。管理部２０４は、番組配信用サーバ１１６を例に採れば、この得られた情報を基にして、テレビジョン番組の各チャンネル別のマルチキャストグループとポート識別子を対応付けたグローバルマルチキャスト配信テーブル２０５を作成する。
図７は、グローバルマルチキャスト配信テーブルの要部を示したものである。グローバルマルチキャスト配信テーブル２０５には、マルチキャスト通信で同一のパケットが送信されるマルチキャストグループのアドレス（ＭＣグループアドレス）が、ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jをそれぞれ単位として記述されている。これは、管理部２０４がこのグローバルマルチキャスト配信テーブル２０５を基にして、マルチキャスト通信により送られてきたフレームを処理するためと、ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jのそれぞれに配置されるローカルマルチキャスト配信テーブル２１１の作成と更新を行うためである。
図７に示したグローバルマルチキャスト配信テーブル２０５中の「マルチキャストグループアドレス」は、図１に示した番組配信用サーバ１１６を例にとると、それぞれのテレビジョン番組のチャンネルに相当する。たとえば、マルチキャストグループアドレスが“１”は「第１チャンネル」であり、“３”は「第３チャンネル」を示す。マルチキャストグループアドレスに対しては、ポート識別子とタイマ等の所定の情報が対応付けられている。
ここで、「ポート識別子」は、ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jのスロット番号と物理ポートおよび物理ポートの中の論理ポートの番号を示している。たとえば「ポート識別子」が「２／５．３」とあるのは、ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７2における５番目の物理ポートでその３番目の論理ポートを表わしている。物理ポートと論理ポートが１対１に対応する場合には、論理ポートが１つだけとなるので、そのような構成の通信システムでは論理ポートの番号を記す必要はない。ＡＴＭ−ＶＣを利用する場合、１本の物理回線に複数の論理回線（ＶＣ）を作成できるので、論理ポートの番号が用いられる。なお、「ポート識別子」が「Ｘ／Ｙ．Ｚ」で表わされるものとすると、“Ｘ”はＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jの番号であり、“Ｙ”は回線番号（物理ポート）であり、“Ｚ”は論理ポートを表わしている。
「タイマ」は、グローバルマルチキャスト配信テーブル２０５に該当する情報が書き込まれた時刻あるいは内容の更新された時刻を示している。この時刻が現在時刻に対して所定時間以上古いものになると、グローバルマルチキャスト配信テーブル２０５から削除される。これは、たとえば特定のテレビジョン番組の視聴を終了したユーザに対してそれ以降もその番組が配信される事態を防止するためである。
グローバルマルチキャスト配信テーブル２０５に記述されるその他の情報としては、フレーム配信の際の優先度を表わした情報あるいはそのフレームで送られるデータの種別を表わした情報であってもよい。これらは、管理部２０４がＩＧＭＰスヌープ部１７４から同様に取得する情報であり、ＡＴＭ ＳＡＲ１３４からバックプレーンバス１２８に送り出すＡＴＭセルが送出可能な上限値を超える場合の帯域制限の制御に使用することができる。
図８は、ブリッジによるフレームの受信処理の流れを表わしたものである。ブリッジフォワーダ１３５は、アップリンク回線１３０からフレームが送られてくると（ステップＳ３０１：Ｙ）、その宛先から自己の加入者回線収容装置１０２に取り入れるフレームであるかどうかを判別する（ステップＳ３０２）。その判別の中で、マルチキャスト配信すべきフレームであるかの判断を装置の設定条件やグローバルマルチキャスト配信テーブルの登録状態を参照して行う。宛先が対応する場合にはそのフレームを取り込み（ステップＳ３０２：Ｙ、Ｓ３０３）、次にそれがマルチキャスト通信により送られてきたフレームであるかどうかを判別する（ステップＳ３０４）。マルチキャスト通信により送られてきたフレームである場合には（Ｙ）、ＩＧＭＰプロトコルによるものであるかどうかを判別し（ステップＳ３０５）、そうであれば（Ｙ）、ＩＧＭＰスヌープ部１７１Ａに渡す（ステップＳ３０６）。そうでない場合には（ステップＳ３０５：Ｎ）、図６で説明したマルチキャスト処理部２０３へ転送する（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０４でマルチキャスト通信により送られてきたフレームではないと判別された場合には（Ｎ）、フィルタリング、学習、ブリッジ等の通常のブリッジ処理が行われる（ステップＳ３０８）。また、ステップＳ３０２の処理で取り込まれるべきフレームではないと判別された場合には、そのフレームは廃棄されることになる（ステップＳ３０９）。
なお、本実施例ではマルチキャストパケットを図８に示した手順で分離した後、ユニキャストパケットに対してフィルタリングおよび学習を実施しているが、これに限るものではない。たとえばフィルタリングおよび学習を先行して実施し、この後に図８で示したマルチキャストパケットの選別を行うようにしてもよい。
図９は、ステップＳ３０５で渡されたフレームに対するＩＧＭＰスヌープ部の処理の流れを示したものである。ＩＧＭＰスヌープ部１７１Ａでは、前記したプログラムによってこの処理が行われる。すなわち、ＩＧＭＰスヌープ部１７１Ａは、渡されたＩＧＭＰプロトコルによるフレームから所定の情報を読み取り（ステップＳ３２１）、管理部２０４のグローバルマルチキャスト配信テーブル２０５にこれを反映する（ステップＳ３２２）。そして、そのフレーム２３２は情報をのぞき見した後、所定の宛先に対して送信する。ＩＧＭＰパケットは、情報を読み取るのみで、原則として何の変更もせずに、本来届くべき宛先へ中継される（ステップＳ３２３）。
ところで、図６に示したマルチキャスト処理部２０３には、マルチキャストグループのそれぞれに対応した帯域制限を行うためのシェイパ２３３が用意されている。各シェイパ２３３はフレームの優先度あるいはデータの種別と、ブリッジ部１９４から与えられるＡＴＭセルの混雑度を示す情報を基にして、マルチキャストグループごとに、バックプレーンバス１２８に送り出す際の帯域を調整する。たとえば、図１に示したインターネットテレビジョン１０８1〜１０８Mのいずれかを宛先とするテレビジョン番組のフレームについては、必要以上の帯域を占めないように、たとえば１チャンネル当り３Ｍｂｐｓの帯域に制限する。このようにしてマルチキャストグループごとの帯域制限が行われたフレーム２０７が送出制御部２０２に与えられる。もちろん、ネットワーク管理者が経験等を基にして個々のシェイパ２３３の帯域を設定することは可能である。
マルチキャスト通信のフレーム全体が占める帯域を装置側でアルゴリズムで調整する場合を説明する。具体的には、バックプレーンバス１２８に単位時間当たり送出できるＡＴＭセルの最大量に対してマルチキャスト通信で認められる許容量が１０パーセントであるとすると、送出制御部２０２から出たフレームがＡＴＭ ＳＡＲ１３４でＡＴＭセルに変換されてバックプレーンバス１２８に送り出される量がこの１０パーセントの範囲内に収まるように帯域制限を行う。たとえばバックプレーンバス１２８に送り出される最大許容量が１Ｇ（ギガ）ｂｐｓの場合には、送出制御部２０２に与えられるマルチキャスト通信によるフレーム２０７の全体が１００Ｍｂｐｓの帯域となるように制御される。図１に示した番組配信用サーバ１１６がすべてテレビジョン番組を配信するものと仮定すると、１チャンネル当り３Ｍｂｐｓの帯域に制限されていれば約３２チャンネル分のフレームがマルチキャスト処理部２０３から送出制御部２０２に与えられる。
テレビジョン番組のみが単純に配信される場合と異なり、マルチキャスト処理部２０３に各種のマルチキャスト通信のフレームが入力される場合には、映像や音声といったリアルタイムに再生する必要性の高いフレームや災害情報のように緊急性の高い情報、あるいは優先されるべく予め設定されたポートを宛先とするフレームが優先して帯域を確保してマルチキャスト処理部２０３から送出制御部２０２に与えられることになる。なお、ここではマルチキャスト処理部２０３から送出制御部２０２に送られるフレームの総量をバックプレーンバス１２８に単位時間当たり送出できるＡＴＭセルの最大許容量に対して固定するものとして説明したが、バックプレーンバス１２８に実際に流れるＡＴＭセルの総量を検出して、これが所定の基準値以下の場合にはマルチキャスト処理部２０３による帯域制限をこれに応じて緩和する、あるいは帯域制限を行わないようにすることも可能である。このようにするためには、たとえば管理部２０４がアップリンク回線１３０の下り方向のフレーム受信量を逐次監視し、この結果をブリッジ部１９４を経由する等の手法でマルチキャスト処理部２０３に与え、その総量規制の上限値をダイナミックに制御するようにすればよい。
要は、各チャネルにおけるマルチキャスト通信で認められる許容量をどう制御するかというよりも、バックプレーンバス１２８の最大許容量の範囲内で、各チャネルが最大値まで使用されるようなスケジューリングが重要である。前記した１チャンネル当り３Ｍｂｐｓの帯域に制限する点に関しても、バースト的に一時的により多くの帯域を必要とするサーバも存在する。したがって、たとえば３Ｍｂｐｓの帯域制限を５Ｍｂｐｓの帯域制限にまで上限を引き上げることによって、若干のバースト的な通信を許容しつつ、それ以上のバースト性を有する送信源に対してはトラフィックをシェイピングすることができる。これにより、帯域の平滑化が行われ、後段に配置された装置部分やネットワークのバッファ量の一時的な枯渇等の不具合を防止するような帯域制御が可能になる。
送出制御部２０２は、マルチキャスト処理部２０３から送られてきたマルチキャスト通信によるそれぞれのフレーム２０７と、ブリッジ部１９４から直接送られてきたマルチキャスト通信以外のフレーム２３２を、ラウンドロビン（round robin）方式で順に選択してＡＴＭ ＳＡＲ１３４に送出する。ＡＴＭ ＳＡＲ１３４は、フレームをＡＴＭセルに分解してバックプレーンバス１２８へ送出することになる。
なお、本実施例ではマルチキャスト処理部２０３がマルチキャスト通信による個々のフレームの帯域制御を行うことにしたが、マルチキャスト処理部２０３がフレームごとの帯域制限の値を設定し、その情報を基にして送出制御部２０２が単位時間当たりの送出量の比を調整しながら各フレームの送出を行うようにしてもよい。この場合には、一例としては送出制御部２０２に各フレーム別のバッファメモリを配置しておき、優先度の高いバッファメモリから優先してフレームをＡＴＭ ＳＡＲ１３４に送出することになる。
図１０は、ローカルマルチキャスト配信テーブルの構成の一例を示したものである。この図は、図６に示したＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1のローカルマルチキャスト配信テーブル２１１の内容を一例として示している。ローカルマルチキャスト配信テーブル２１１は、図７に示したグローバルマルチキャスト配信テーブル２０５の中からＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1が中継すべきＡＴＭセルについて、出力すべきポート識別子をそのＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1が持つ回線を一覧形式で表現したビットマップデータとして記述したものである。ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1がＤＳＬ加入者回線１０３（図１）を３２回線分収容しているものとし、それぞれの論理ポートが３本ずつ設定されていると、これらの論理ポートを順に１ビットずつ１回線の３ビットを単位として表わした９６ビットからなる「ビットマップ」が、テレビジョン番組のチャンネルに相当する「マルチキャストチャネル」各々に割り当てられている。たとえば、ローカルマルチキャスト配信テーブル２１１における第１チャンネルは、ＤＳＬ加入者回線１０３2の第３論理ポートと、ＤＳＬ加入者回線１０３4の第２論理ポート等に配信されることになる。
図６に示したバックプレーンバス１２８上を流れるＡＴＭセルのうちマルチキャスト通信によるフレームに対応するものは、その所定位置にマルチキャストパケットであることを示すフラグが付加されており、それに続く所定数のビット列が受信すべきマルチキャストグループを表現したマルチキャストグループ識別子で構成されている。このようなフラグおよび識別子は、セルヘッダにおける仮想パス識別子と仮想チャネル識別子（ＶＰＩ／ＶＣＩ）用の記入フィールドを使用して記述すことができる。ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jは、フラグを参照して、マルチキャストパケットであることが判別された場合には、図１０に示したローカルマルチキャスト配信テーブル２１１を参照する。これにより、どの物理ポートのどの論理ポートに、該当するパケットを送信すればよいかを判別することができる。次に、その判別を行ったＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７は、送信先が複数ある場合にＡＴＭセルのコピーを作成して、送出する論理ポートのＡＴＭ通信用の仮想パス識別子と仮想チャネル識別子であるＶＰＩ／ＶＣＩをセルヘッダに書き込む。これにより、マルチキャストパケットであることを示すフラグとマルチキャストグループ識別子がＶＰＩ／ＶＣＩに変換されたことになる。ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７は、該当する各論理ポートごとにこの変換操作を繰り返すことで、ローカルマルチキャスト配信テーブル２１１で指定された全ポートに送信を行う。このような変換操作とコピーはヘッダ変換コピー部２１２で行われる。局側ＤＳＬモデム２１４は、各論理ポートごとに送られてきたＡＴＭセルをＡＤＳＬ変調して、ＤＳＬ加入者回線１０３1〜１０３384のうちの該当するものに送出することになる。
ところで、アップリンク回線１３０から図６に示した加入者回線収容装置１０２に送られてくるマルチキャスト通信のフレームは、グローバルマルチキャスト配信テーブル２０５に登録されているものと、まだ登録されていないものとが存在する。あるいは、いったん登録されたがすでに削除されており、マルチキャスト処理部２０３へ入って滞留しているものなどが存在する。何らかの理由でグローバルマルチキャスト配信テーブル２０５に登録されていないマルチキャスト通信のフレームが、マルチキャスト処理部２０３および送出制御部２０２を通過した場合でも、結果として図４に示したＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jで廃棄される。すなわち、グローバルマルチキャスト配信テーブル２０５に登録がないマルチキャストグループは、結果としてＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jの維持するローカルマルチキャスト配信テーブル２１１のいずれにおいても該当するビットマップが存在しない。このため、すべてのＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jでそのグループのマルチキャストパケットが廃棄されることになる。
以上説明した本実施例では、第１の優先制御部１９２Ａでマルチキャスト通信のフレームについてはグループごとに帯域を調整しているので、テレビジョン番組のようにリアルタイム性を要求されるものについてはその要求に応えた通信を確保することができる。また、マルチキャスト以外の通信を圧迫することがなく、ＡＤＳＬモデム１０５1〜１０５Mを使用した通信システム全体の調和を図ることができる。
なお、実施例ではバックプレーンバス１２８上をＡＴＭセルを転送させることにしたが、これに限る必要はない。たとえば、イーサネット（登録商標）のフレームをそのままマルチキャスト通信の形態でバックプレーンバス１２８上を転送させるようにしてもよい。この場合には、ＡＴＭセルの場合のようなマルチキャスト通信を示すフラグを特に設けることなく、そのヘッダに記された宛先のＭＡＣアドレスに応じてフレームがＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７2〜１２７Jにおける該当する１または複数のユニットに取り込まれることになり、複数のＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７に跨ったマルチキャスト通信を効率的に行うことができる。この場合、優先度の高いフレームはバックプレーンバス１２８上に固定した周期で伝送される優先パケットとして予め確保するようにすればよい。
また、実施例ではＡＤＳＬ信号を使用したマルチキャスト通信について説明したが、他のＤＳＬ方式や光加入者回線を利用した方式の通信にも本発明を同様に適用することができる。更に実施例では制御専用のユニット間通信チャネル２１６を使用することで、管理部２０４がローカルマルチキャスト配信テーブル２１１に関するデータを各ＤＳＬ加入者回線終端ユニット１２７1〜１２７Jに送出したが、通信の迅速性が確保されるものであればバックプレーンバス１２８あるいは同様の共通の伝送路を使用して同様の処理を行うようにしてもよい。
更に実施例では送出制御部２０２がマルチキャスト通信による個々のフレームのみについて優先制御を行うことにしたが、ユニキャスト通信によるフレームについてもフレームの優先制御を併せて行うことも可能である。また、その優先制御のスケジュールを、重み付けをしたラウンドロビン方式（ＷＲＲ）で行ったり、その他のアルゴリズムを用いて、マルチキャスト通信によるフレームの送出と一体化して行うことも可能である。たとえば、ＩＰ（Internet Protocol）電話によるパケットを最優先とし、マルチキャスト通信によるフレームはこれよりも低い優先度で一定帯域で流し、更に優先度を低くして、ウエブ（web）に対するアクセス等のデータ通信をスケジュールするようなマルチキャスト情報配信システムも有効である。
本実施例でテレビジョン映像を視聴するためのマルチキャスト情報配信システムの概要を表わしたシステム構成図である。 本実施例で加入者回線収容装置とその周辺の回路構成の概要を示したブロック図である。 本実施例で加入者回線収容装置の要部のシステム構成を表わしたブロック図である。 本実施例で複合中継ユニットのハードウェア構成の概要を表わしたブロック図である。 本実施例で複合中継ユニットのソフトウェア構成の概要を表わしたブロック図である。 加入者回線収容装置内部におけるマルチキャストパケットの受信処理のための回路部分の要部を表わしたブロック図である。 本実施例のグローバルマルチキャスト配信テーブルの要部を示した説明図である。 本実施例でブリッジによるフレーム受信処理の概要を示した流れ図である。 ステップＳ３０５で渡されたフレームに対するＩＧＭＰスヌープ部の処理の流れを示した流れ図である。 本実施例のローカルマルチキャスト配信テーブルの要部を示した説明図である。 ＣＡＴＶ局における番組の情報配信システムを表わしたシステム構成図である。 従来提案されたマルチキャスト通信による情報配信システムの概要を示したシステム構成図である。
符号の説明
１００ マルチキャスト情報配信システム
１０２ 加入者回線収容装置
１０３ ＤＳＬ加入者回線
１０５ ＡＤＳＬモデム
１０８ インターネットテレビジョン
１１５ パケット通信ネットワーク
１１６ 番組配信用サーバ
１２５ ＡＤＳＬ信号
１２７ ＤＳＬ加入者回線終端ユニット
１２８ バックプレーンバス
１３０ アップリンク回線
１３４ ＡＴＭ ＳＡＲ
１３５ ブリッジフォワーダ
１４１ 装置制御ＣＰＵ
１４２ ネットワークプロセッサ
１７１Ａ ＩＧＭＰスヌープ部
１７１Ｂ ＤＨＣＰサーバ
１８２ Ｅｔｈｅｒ送受信制御部
１８３ ディテクト部
１８６ ＭＡＣテーブル
１９２ 優先制御部
１９２Ａ 第１の優先制御部
１９２Ｂ 第２の優先制御部
１９４ ブリッジ部
２０２ 送出制御部
２０３ マルチキャスト処理部
２０５ グローバルマルチキャスト配信テーブル
２１１ ローカルマルチキャスト配信テーブル
２１２ ヘッダ変換コピー部
２１４ 局側ＤＳＬモデム
２３１ マルチキャスト通信のフレーム
２３２ マルチキャスト通信以外のフレーム
２３３ シェイパ

Claims (14)

  1. それぞれ端末を接続した加入者回線を任意の本数ずつ収容した複数の加入者回線終端ユニットと、
    これら複数の加入者回線終端ユニットのいずれかの端末を宛先とするパケットが到来したときこれを受信するパケット受信手段と、
    このパケット受信手段の受信したパケットを前記複数の加入者回線終端ユニットに向けて伝送するための共通伝送路と、
    前記パケット受信手段の受信するパケットのそれぞれについて前記共通伝送路に送出される優先度を判別する優先度判別手段と、
    前記共通伝送路に対するそれぞれのパケットの単位時間当たりの送出量をこの優先度判別手段の判別結果に応じて制御するパケット送出制御手段
    とを具備することを特徴とするマルチキャスト情報配信システム。
  2. それぞれ端末を接続した加入者回線を任意の本数ずつ収容した複数の加入者回線終端ユニットと、
    これら複数の加入者回線終端ユニットのいずれかの端末を宛先とするパケットが到来したときこれを受信するパケット受信手段と、
    このパケット受信手段が受信したパケットの宛先が複数となったマルチキャストパケットと宛先が単一のユニキャストパケットを選別するパケット選別手段と、
    このパケット選別手段で選別された後のマルチキャストパケットおよびユニキャストパケットを前記複数の加入者回線終端ユニットに向けて伝送するための共通伝送路と、
    この共通伝送路と前記パケット選別手段の間に配置され、前記パケット選別手段によって選別されたマルチキャストパケットが前記共通伝送路に送り込まれる単位時間当たりの量を規制するマルチキャストパケット送出量規制手段
    とを具備することを特徴とするマルチキャスト情報配信システム。
  3. 前記パケット選別手段の選別したマルチキャストパケットのそれぞれについて前記共通伝送路に送出される優先度を判別する優先度判別手段を備え、
    前記マルチキャストパケット送出量規制手段は、この優先度判別手段の判別した優先度に応じて前記共通伝送路に送出するマルチキャストパケットのそれぞれの単位時間当たりの送出量を規制することを特徴とする請求項２記載のマルチキャスト情報配信システム。
  4. 前記送出量の規制は、前記共通伝送路に送出されるパケットの最大許容量に対してマルチキャストパケット全体の総量が占める割合を所定の上限値とすることであることを特徴とする請求項３記載のマルチキャスト情報配信システム。
  5. 前記優先度判別手段は、パケットが特定の端末を宛先とするか否かによって優先度を判別することを特徴とする請求項１または請求項３記載のマルチキャスト情報配信システム。
  6. 前記優先度判別手段は、パケットに格納されたデータがリアルタイムに再現されるべきデータであるか否かによって優先度を判別することを特徴とする請求項１または請求項３記載のマルチキャスト情報配信システム。
  7. 前記マルチキャストパケット送出量規制手段は、前記優先度判別手段がテレビジョン映像を受信する端末を宛先とする優先度を有すると判別したそれぞれのマルチキャストパケットをテレビジョンの再生に必要とされるあらかじめ定めた帯域幅に制限することを特徴とする請求項２記載のマルチキャスト情報配信システム。
  8. 受信したマルチキャストパケットごとに前記複数の加入者回線終端ユニットのうち配信先となる加入者回線終端ユニットとその加入者回線終端ユニットのどの加入者回線のどの論理ポートにそのパケットを配信すべきかを示すグローバルマルチキャスト配信テーブルを作成するグローバルマルチキャスト配信テーブル作成手段を備え、
    このグローバルマルチキャスト配信テーブル作成手段によって作成されたグローバルマルチキャスト配信テーブルを参照してマルチキャストパケットが前記共通伝送路を経由して対応する加入者回線終端ユニットに取り込まれることを特徴とする請求項２記載のマルチキャスト情報配信システム。
  9. 前記グローバルマルチキャスト配信テーブルを基にして前記複数の加入者回線終端ユニットのそれぞれが個別に必要とするローカルマルチキャスト配信テーブルを作成すると共にその内容を更新するローカルマルチキャスト配信テーブル作成更新手段を備え、
    前記加入者回線終端ユニットのそれぞれは自己のローカルマルチキャスト配信テーブルを参照してマルチキャストパケットを受信先の加入者回線に送出することを特徴とする請求項２記載のマルチキャスト情報配信システム
  10. 前記共通伝送路に送出されるパケットの単位時間当たりの総量を判別する総量判別手段と、
    この総量判別手段の判別結果に応じて前記マルチキャストパケット全体の総量が占める割合の上限値を変動させる上限値変動手段
    とを具備することを特徴とする請求項４記載のマルチキャスト情報配信システム。
  11. 前記共通伝送路を伝送されるパケットはＡＴＭパケットであり、そのうちのマルチキャストパケットにはそのヘッダにマルチキャストであることを示す識別情報が付加されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のマルチキャスト情報配信システム。
  12. 送られてきたパケットが、自装置に備えられた複数の加入者回線終端ユニットのいずれかに任意数ずつ収容された加入者回線に接続された端末のいずれかを宛先とする場合にこれを受信するパケット受信ステップと、
    このパケット受信ステップで受信したパケットを前記複数の加入者回線終端ユニットに向けて伝送するための共通伝送路に向けて送出するとき、それぞれのパケットの宛先となる端末に応じてこの共通伝送路に送り込まれる単位時間当たりの量をパケットに応じて規制するパケット送出量規制ステップ
    とを具備することを特徴とするマルチキャスト情報配信方法。
  13. 送られてきたパケットが、自装置に備えられた複数の加入者回線終端ユニットのいずれかに任意数ずつ収容された加入者回線に接続された端末のいずれかを宛先とする場合にこれを受信するパケット受信ステップと、
    このパケット受信ステップで受信したパケットの宛先が複数となったマルチキャストパケットであるか宛先が単一のユニキャストパケットであるかを選別するパケット選別ステップと、
    このパケット選別ステップで選別された後のマルチキャストパケットおよびユニキャストパケットを前記複数の加入者回線終端ユニットに向けて伝送するための共通伝送路に向けて送出するとき、マルチキャストパケットについては、それぞれのパケットの宛先となる端末のグループに応じてこの共通伝送路に送り込まれる単位時間当たりの量を規制するマルチキャストパケット送出量規制ステップ
    とを具備することを特徴とするマルチキャスト情報配信方法。
  14. マルチキャストパケット送出量規制ステップでは、前記共通伝送路に送出されるパケットの最大許容量に対してマルチキャストパケット全体の総量が占める割合を所定の上限値とすることを特徴とする請求項１３記載のマルチキャスト情報配信方法。
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