JP3999061B2 - ノード装置、端末装置、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信帯域を有効に使用する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インターネット等の通信ネットワーク上で行われている通信の多くは、データの送信者が当該データを送信するために使用するパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」とする）やワークステーション（以下、「ＷＳ」とする）等のコンピュータ装置（以下、「送信装置」とする）と当該データの受信者が当該データを受信するために使用するＰＣや携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等の端末装置（以下、「受信装置」とする）とが一対一で通信を行う通信態様（以下、このような通信態様を「ユニキャスト」とする）で行われている。このユニキャストの他の通信態様としては、送信装置と受信装置とが一対多、もしくは多対多で通信を行う通信態様（以下、このような通信態様を「マルチキャスト」とする）がある。
【０００３】
マルチキャストの一例としては、ネットワーク層の通信プロトコルとしてインターネット等で広く用いられているＩＰ（Internet Protocol）を用いてマルチキャストを実現するＩＰマルチキャストが広く知られている。ＩＰマルチキャストでは、同一のデータを受信する受信装置のグループにマルチキャスト用のＩＰアドレスを割り当てることでマルチキャストグループを構成する。このマルチキャストグループに割り当てられるＩＰアドレスは当該グループに固有である。マルチキャストグループへ宛ててマルチキャストされるデータを受信する受信装置は、まず、受信装置が属する通信ネットワークを管理しているノード装置（例えばルータなど）に当該通信ネットワーク内に当該マルチキャストグループに属する受信装置があることを示す情報を記憶させる。すなわち、受信装置は、まず、マルチキャストグループへ参加する。そして、送信装置からマルチキャストグループのＩＰアドレス宛てに送信されたデータが上記ノード装置へルーティングされてくると、このノード装置は自装置の配下でマルチキャストグループに参加している受信装置に送信するために必要な数だけデータをコピーし、当該データを各受信装置へ送信することによりマルチキャストが実現される。
【０００４】
なお、実際に送信装置がデータを送信する際には、送信装置はデータを複数個のデータブロック（以下、「パケット」とする）に分割して送信する。これら複数個のパケットの各々には、通信単位のデータサイズに分割されたデータ（以下、「分割データ」とする）と当該パケットの宛先を示す情報（例えば、受信装置のＩＰアドレス）とが内包されている。一方、これら複数個のパケットを受信装置が受信すると、受信装置は、これら複数のパケットの各々に内包されている分割データを取得し、これら複数個の分割データを組み立てることにより、送信装置から送信されてきたデータを取得する。上述したマルチキャストでデータを送信する場合もパケット単位でデータの送受信やコピーが行われる。
【０００５】
上述したマルチキャストは有線通信ネットワークのみならず、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）８０２．１１ｂに規格が定められている無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の無線通信ネットワークにおいても実現可能である。無線ＬＡＮでは無線アクセスポイント装置から送信される通信電波を、この無線アクセスポイント装置に接続している全ての受信装置が受信可能であるので、無線アクセスポイント装置からマルチキャストグループ宛てのパケットを送信する際には、無線アクセスポイント装置は受信装置の数だけパケットを複製して当該パケットを送信する必要はなく、一つのパケットをマルチキャストグループ宛てに送信することによりマルチキャストを実現することができる。
【０００６】
上述したように、複数の受信装置に同一のパケットを送信することをマルチキャストで行うと、送信装置は複数の受信装置が属しているマルチキャストグループ宛てに一回だけパケットを送信すればよく、受信装置の数が増加しても送信装置にかかる負荷が増加することはない。また、一つのマルチキャストグループに対して送信装置は一つのパケットのみをノード装置へ送信するから、受信装置の数が増加しても当該パケットの送信に必要な通信帯域が広がることはない。これに対して、複数の受信装置に同一のデータを送信することをユニキャストで行うと、送信装置は各受信装置毎に同一のデータを送信しなければならず、受信装置数の増加に比例して送信装置にかかる負荷が増加してしまう。また、送信装置とノード装置との間でも、受信装置数の増加に比例して送信装置が送信するパケットの個数が増加するために、受信装置の数の増加に比例してパケットの送信に必要な通信帯域が広がってしまう。
以上まとめると、複数の受信装置へ同一のパケットを送信する場合には、マルチキャストを用いると、ユニキャストを用いる場合に比較して送信装置の負荷が減少すると供に、通信帯域を有効に利用できるといった利点がある。そして、無線ＬＡＮにおいては、マルチキャストグループ宛てにデータを送信する無線アクセスポイント装置は当該マルチキャストグループへ参加している受信装置の数だけパケットを複製して送信する必要がないため、この利点は更に顕著になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
複数の受信装置へ同一のパケットを送信する場合には、ユニキャストを用いるよりもマルチキャストを用いた場合のほうが利点があるにもかかわらず、従来ではユニキャストのほうが広く用いられている。その理由としては、上述したマルチキャストの利点はデータの送信者や通信ネットワークを管理する通信事業者にとってのみの利点であることや、受信者にとってはマルチキャストされたデータを受信する利点がないこと等が挙げられる。以下では、なぜ受信者にとってはマルチキャストを利用する利点がないかについて説明する。
【０００８】
上述したように、送信装置から送信されたデータは複数個のパケットに分割されて受信装置へ送信される。一般に通信ネットワーク内で送信装置から受信装置へのパケットの流れ（以下、同一の宛先を有するパケットの流れを「通信フロー」とし、通信フローを構成するパケットの宛先を「通信フローの宛先」とする）に対して充分な広さの通信帯域が割り当てられていないと充分な通信速度が確保されず、パケットが受信装置へ到達しないこと（以下、「パケットの欠落」とする）が発生する。このようなパケットの欠落が発生すると、受信装置は送信装置から送信されたデータを正しく組み立てることができない。ユニキャストの場合にはパケットの欠落が発生しても影響を受けるのは一人の受信者のみであるが、マルチキャストの場合にパケットの欠落が発生すると、マルチキャストグループに参加している複数の受信者の全てが影響を受けてしまう。従って、複数の受信装置が参加しているマルチキャストグループが宛先である通信フロー（以下、「マルチキャスト通信フロー」とする）には、単一の受信装置が宛先である通信フロー（以下、「ユニキャスト通信フロー」とする）よりも広い通信帯域が割り当てられるべきである。
【０００９】
しかし、従来のノード装置は、自装置の管理する通信ネットワーク（以下、このような通信ネットワークを「ローカルネットワーク」とする）内の通信フローに通信帯域を割り当てる際に、当該通信フローがマルチキャスト通信フローであるかユニキャスト通信フローであるかを問わずに同じ幅の通信帯域を割り当てている。このため、受信者にとっては、ユニキャストされたデータを受信する場合とマルチキャストされたデータを受信する場合とで差異は全くなく、マルチキャストを積極的に利用する利点はない。のみならず、ユニキャスト通信フローとマルチキャスト通信フローとに同じ幅の通信帯域が割り当てられているから、ユニキャスト通信フローとマルチキャスト通信フローの両者で同じ確率でパケットの欠落が発生し、マルチキャストグループへ参加している受信者の数が多ければ多いほど、このパケットの欠落による影響を受ける受信者の数が多くなってしまうといった問題点があった。
【００１０】
この問題点を解決するために、ノード装置がローカルネットワーク内のマルチキャスト通信フローへ通信帯域を割り当てる際に、当該マルチキャスト通信フローの宛先であるマルチキャストグループに参加している受信装置の数に比例した幅の通信帯域を割り当てることが提案されている。
【００１１】
ノード装置に各マルチキャストグループに参加している受信装置の数に比例する幅の通信帯域を各マルチキャスト通信フローへ割り当てさせることを実現させるためには、例えば、当該ノード装置にローカルネットワーク内で割り当て可能な通信帯域の最大値（以下、「最大通信帯域」とする）を予め記憶させておき、このノード装置に、ローカルネットワーク内で各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数を取得させ、上記最大通信帯域を各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数に比例する幅で分割した通信帯域を各マルチキャスト通信フローへ割り当てさせることが想定される。なお、現実の通信ネットワークでは、一つのローカルネットワーク内に複数の小規模なサブネットワークが内包され、各サブネットワークに当該サブネットワークを管理するノード装置（以下、「下位ノード装置」とする）が設置されていることが多い。このようなネットワーク形態であっても、各下位ノード装置がサブネットワーク内でマルチキャストグループに参加している受信装置の数を取得し、取得した受信装置の数を上位ノード装置に通知することにより、上位ノード装置は各マルチキャストグループに参加している受信装置の数を取得することができ、各マルチキャスト通信フローへマルチキャストグループへ参加している受信装置の数に比例する幅の通信帯域を割り当てることができる。すなわち、受信装置に最も近い位置に配置され、受信装置を直接管理しているノード装置（以下、「エッジノード装置」とする）が各マルチキャストグループに参加している受信装置の数を正確に取得することができれば、送信装置に通じる全てのノード装置で自装置の配下で各マルチキャストグループに参加している受信装置の数を把握することが可能になる。
【００１２】
ローカルネットワーク内でマルチキャストグループへ参加している受信装置があることを把握するための特別な機能を有するノード装置としてマルチキャストルータが一般に知られている。マルチキャストルータはＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）で標準化されているＩＧＭＰ（Internet Group Management Protocol）に準拠した動作を行うことにより上記機能を実現する。より詳細に説明すると、マルチキャストルータはローカルネットワーク内にある受信装置にＩＧＭＰ−Ｑｕｅｒｙを送信する。このＩＧＭＰ−Ｑｕｅｒｙを受信した受信装置はランダム時間待った後に自身が参加しているマルチキャストグループのＩＰアドレス宛てにＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔを送信する。マルチキャストルータはＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔを受信することによりローカルネットワーク内にマルチキャストグループに参加している受信装置が少なくとも一台存在することを知ることができ、このマルチキャストグループ宛てのパケットをローカルネットワーク内へ送信する。なお、受信装置がランダム時間待つ理由は、他の受信装置が既にＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔを送信済みである場合に自身がＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔを送信しないようにするためである。この機構により受信装置の台数が非常に多くなったとしても、ＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔの数を抑えることができる。このように、ＩＧＭＰに準拠した動作を行うマルチキャストルータはローカルネットワーク内にマルチキャストグループに参加している受信装置があるか否かを判定することができるが、各マルチキャストグループに参加している受信装置の数を正確に取得することはできない。
【００１３】
ローカルネットワーク内で各マルチキャストグループ毎に当該マルチキャストグループに参加している受信装置の数をノード装置に取得させるための技術としてＥＣＭＰ（Express Count Management Protocol）が提案されている。ＥＣＭＰに準拠した動作を行うノード装置は、自装置がパケットを送信しているマルチキャストグループに対して、定期的に受信装置数を問い合わせる問合せパケットを送信する。この問合せパケットをマルチキャストグループに参加している受信装置が受信すると、受信装置はマルチキャストグループに参加していることを通知する応答パケットをノード装置へ送信する。ＥＣＭＰに準拠した動作を行うノード装置は、この応答パケットを受信し、受信した応答パケットの数を集計することで各マルチキャストグループに参加している受信装置の数を取得することができる。なお、ＥＣＭＰでは、各受信装置に正規の受信装置であることを示す情報を付加した応答パケットを送信させることにより、ノード装置にマルチキャストグループに参加している受信装置が正規の受信装置であるか否かを判定させることもできる。
【００１４】
以下では、ＥＣＭＰに準拠した動作を行うノード装置がマルチキャストグループに参加している受信装置の数に比例する幅の通信帯域を各マルチキャスト通信フローに割り当てる動作の流れを図１を参照しつつ説明する。図１に示す通信システムは、送信装置１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃと、インターネット１００と、ノード装置２０と、ネットワークスイッチ３０と、無線アクセスポイント装置４０Ａおよび４０Ｂと、受信装置５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび５０Ｄとを有している。なお、以下の説明において、送信装置１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃの各々を区別する必要がない場合には「送信装置１０」と表記する。また、無線アクセスポイント装置４０Ａと４０Ｂとを区別する必要がない場合には「無線アクセスポイント装置４０」と表記する。また、受信装置５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび５０Ｄの各々を区別する必要がない場合には「受信装置５０」と表記する。
【００１５】
送信装置１０はインターネット１００に接続されており、マルチキャストグループ宛てにパケットを送信している。より詳細に説明すると、送信装置１０ＡはＩＰアドレス２３９．１０．１．１を割り当てられたマルチキャストグループ（以下、「マルチキャストグループ１」）へ宛ててパケットを送信している。また、送信装置１０ＢはＩＰアドレス２３９．１０．１．２を割り当てられたマルチキャストグループ（以下、「マルチキャストグループ２」）へ宛ててパケットを送信している。また、送信装置１０ＣはＩＰアドレス２３９．１０．１．３を割り当てられたマルチキャストグループ（以下、「マルチキャストグループ３」）へ宛ててパケットを送信している。
【００１６】
ネットワークスイッチ３０はノード装置２０や無線アクセスポイント装置４０を接続するための複数のインターフェイス（以下、「通信ポート」とする）を備えており、これら複数の通信ポートの各々には固有な番号（以下、「ポート番号」とする）が割り当てられている。図１に示す通信システムでは、ポート番号１を割り当てられた通信ポートには無線アクセスポイント装置４０Ａが接続されており、ポート番号２を割り当てられている通信ポートには無線アクセスポイント装置４０Ｂが接続されており、ポート番号３を割り当てられている通信ポートにはノード装置２０が接続されているものとする。ネットワークスイッチ３０はノード装置２０から受信したパケットの宛先がマルチキャストグループである場合には、このパケットを無線アクセスポイント装置４０Ａへ送信すると共に、このパケットのコピーを一つ生成し、このコピーを無線アクセスポイント装置４０Ｂへ送信するものである。
【００１７】
無線アクセスポイント装置４０ＡにはＩＰアドレス１０．０．１．４１が割り当てられており、無線アクセスポイント装置４０ＢにはＩＰアドレス１０．０．１．４２が割り当てられている。無線アクセスポイント装置４０Ａと無線アクセスポイント装置４０Ｂの各々は同一の広さを有するセル２００Ａおよび２００Ｂを形成し、このセル内にある受信装置５０と接続し無線通信を行うものである。なお、このセル２００Ａおよび２００Ｂ内の最大通信帯域は共に１１Ｍｂｐｓであるとする。
【００１８】
受信装置５０は無線アクセスポイント装置４０に接続し無線通信するものである。図１に示す通信システムでは、受信装置５０Ａと５０Ｂとはセル２００Ａ内に存在し、無線アクセスポイント装置４０Ａに接続している。一方、受信装置５０Ｃと５０Ｄとはセル２００Ｂ内に存在し、無線アクセスポイント装置４０Ｂに接続しているものとする。そして、受信装置５０Ａと５０Ｂとはマルチキャストグループ１に参加しており、受信装置５０Ｃはマルチキャストグループ２に参加し、受信装置５０Ｄはマルチキャストグループ３に参加しているものとする。
【００１９】
ノード装置２０はＥＣＭＰに準拠した動作を行うマルチキャストルータであり、インターネット１００とネットワークスイッチ３０とに接続されている。このノード装置２０は上述した最大通信帯域（１１Ｍｂｐｓ）を記憶しており、この最大通信帯域と、自装置がＥＣＭＰに準拠した動作を行うことにより取得した各マルチキャストグループに参加している受信装置の台数とに基づいて各マルチキャスト通信フローへ通信帯域を割り当てている。具体的には、ノード装置２０は上述したＥＣＭＰに準拠した動作を行い、各マルチキャストグループに参加している受信装置の数を取得する。図１に示す通信システムでは、マルチキャストグループ１に参加している受信装置は２台（受信装置５０Ａおよび５０Ｂ）であり、マルチキャストグループ２およびマルチキャストグループ３に参加している受信装置の台数は共に１台である（マルチキャストグループ２には受信装置５０Ｃのみが参加しており、マルチキャストグループ３には受信装置５０Ｄのみが参加している）。そして、ノード装置２０は各マルチキャスト通信フローに上記最大通信帯域を各マルチキャストグループに参加している受信装置の台数の比率で分配した通信帯域を割り当てる。すなわち、ノード装置２０はマルチキャストグループ１宛てのマルチキャスト通信フローには５．５Ｍｂｐｓの通信帯域を割り当て、マルチキャストグループ２および３宛てのマルチキャスト通信フローには共に２．７５Ｍｂｐｓの通信帯域を割り当てる。
【００２０】
このように、ノード装置２０がＥＣＭＰに準拠した動作を行うことにより、マルチキャストグループへ参加している受信装置の数に比例する幅の通信帯域を各マルチキャスト通信フローへ割り当てることが可能になる。
【００２１】
しかし、図１に示す通信システムでは、無線アクセスポイント装置４０Ａと４０Ｂとは共にネットワークスイッチ３０から送信されてきたパケットをそのまま送信しているために、無線アクセスポイント装置４０Ａは自装置に接続している受信装置がマルチキャストグループ２や３に参加していないにもかかわらず、マルチキャストグループ２および３の各々に宛てて２．７５Ｍｂｐｓの通信帯域でパケットを送信しており、無線アクセスポイント装置４０Ｂも自装置に接続している受信装置がマルチキャストグループ１に参加していないにもかかわらず、マルチキャストグループ１宛てのパケットを５．５Ｍｂｐｓの通信帯域で送信している。すなわち、図１に示す通信システムでは、無線アクセスポイント装置４０Ａと４０Ｂとが、いずれも無駄なパケットの送信を行っているといった問題点がある。
【００２２】
このような無駄なパケットの送信を排除するための技術として、ＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇが一般に知られている。以下、ＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を有するネットワークスイッチの機能について説明する。ＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を有するネットワークスイッチは通信ポート毎にＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔの受信の有無を監視し、ＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｔを受信した通信ポートのポート番号とＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔを送信してきたマルチキャストグループのＩＰアドレスとを対応付けて記憶する（以下、この対応関係を「通信ポート情報」とする）。このようなネットワークスイッチは、この通信ポート情報に基づいて、ノード装置２０が接続されている通信ポート（ＩＧＭＰ−Ｑｕｅｒｙを受信した通信ポート）以外にはＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔを転送しないようにしている。このような動作を行うことにより、受信装置が存在する通信ポートを認識し、マルチキャストグループに参加している受信装置が接続されている通信ポートのみに当該マルチキャストグループ宛てのパケットを送信し、マルチキャストグループに参加している受信装置を接続していない通信ポートには当該マルチキャストグループ宛てのパケットを送信しないようにしている。
【００２３】
図１に示す通信システムにおいて、各無線アクセスポイント装置４０が無駄なパケットの送信を行わないようにするために、ネットワークスイッチ３０に上述したＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を付与することが考えられる。ネットワークスイッチ３０にＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を付与すると、ネットワークスイッチ３０は図２に示すような通信ポート情報を記憶し、この通信ポート情報に基づいて無線アクセスポイント装置４０Ａにはマルチキャストグループ１宛てのパケットのみを送信し、無線アクセスポイント装置４０Ｂにはマルチキャストグループ２および３宛てのパケットのみを送信する。このように、ネットワークスイッチ３０にＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を付与することにより、無線アクセスポイント装置４０Ａおよび４０Ｂから無駄なパケットが送信されることはなくなる。
【００２４】
しかし、各セル２００における最大通信帯域が１１Ｍｂｐｓであることに対して、無線アクセスポイント装置４０Ａはマルチキャストグループ１宛てのパケットのみを５．５Ｍｂｐｓの通信帯域で送信しているために、５．５Ｍｂｐｓ分の通信帯域が未使用で空いている。また、無線アクセスポイント装置４０Ｂはマルチキャストグループ２および３の各々に宛てて２．７５Ｍｂｐｓの通信帯域（合計５．５Ｍｂｐｓ）でパケットを送信しているために、やはり、５．５Ｍｂｐｓ分の通信帯域が未使用で空いている。
【００２５】
つまり、ＥＣＭＰに準拠した動作を行うノード装置２０とＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を有するネットワークスイッチ３０とを組み合わせた場合、無線アクセスポイント装置４０Ａおよび４０Ｂによる無駄なパケットの送信が排除される。ただし、無駄なパケットの送信に用いられていた通信帯域が有効に利用される訳ではない。結局、ＥＣＭＰやＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ等の既存の技術を用いても、マルチキャスト通信フローへ無駄なく通信帯域を割り当てることはできない。
【００２６】
本発明は、上述の問題点を鑑みてなされたものであり、マルチキャストグループへ参加する受信者の利益を確保しつつマルチキャスト通信フローへ無駄なく通信帯域を割り当てる技術を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために本発明は、宛先を示す宛先情報を内包したデータブロックを受信し配下の端末装置へ無線により送信する複数の無線アクセスポイント装置を配下に有し、前記データブロックを受信するネットワークスイッチであって、前記複数の無線アクセスポイント装置のうち前記データブロックの宛先情報で示される宛先の端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置のみに前記データブロックを送信するネットワークスイッチを配下に有するノード装置において、前記データブロックを受信し、当該データブロックの宛先情報で示される宛先が前記複数の無線アクセスポイント装置の配下の端末装置である場合のみ当該データブロックを前記ネットワークスイッチへ送信する送信手段と、前記複数の無線アクセスポイント装置の配下の端末装置のうちマルチキャストグループに参加している端末装置から、該端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と該端末装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された情報に基づいて、各無線アクセスポイント装置の配下で各々のマルチキャストグループに参加している端末装置の数を無線アクセスポイント装置毎に集計し、各々の無線アクセスポイント装置において、集計した前記端末装置の数が大きいマルチキャストグループ宛の前記データブロックであるほど広い通信帯域でそのデータブロックを送信するように前記送信手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするノード装置を提供する。
【００２８】
また、上記目的を達成するために本発明は、ノード装置から送信されてくる宛先を内包したデータブロックを受信し当該データブロックをその宛先へのみ送信するネットワークスイッチに接続されている複数の無線アクセスポイント装置のうち何れか一の無線アクセスポイントの配下で当該無線アクセスポイント装置から無線で送信されてくる前記データブロックを受信する端末装置において、自装置がマルチキャストグループへ参加しているか否かを判定し、マルチキャストグループへ参加している場合にのみ、自装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と自装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを自装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を介して前記ノード装置へ送信する送信手段と、前記送信手段により送信された情報に基づいて前記ノード装置が自装置の参加しているマルチキャストグループ宛の前記データブロックの送信に割り当てる通信帯域であって、自装置を配下に有する無線アクセスポイント装置の配下において、端末装置の参加数が大きいマルチキャストグループ宛のデータブロックであるほど広い通信帯域で送信されてくる前記データブロックを受信する受信手段とを有することを特徴とする端末装置を提供する。
【００２９】
また、上記目的を達成するために本発明は、宛先を示す宛先情報を内包したデータブロックを受信し配下の端末装置へ無線により送信する複数の無線アクセスポイント装置を配下に有し、前記データブロックを受信するネットワークスイッチであって、前記複数の無線アクセスポイント装置のうち前記データブロックの宛先情報で示される宛先の端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置のみに前記データブロックを送信するネットワークスイッチを配下に有するコンピュータ装置に、前記データブロックを受信し、当該データブロックの宛先情報で示される宛先が前記複数の無線アクセスポイント装置の配下の端末装置である場合のみ当該データブロックを前記ネットワークスイッチへ送信する送信手段と、前記複数の無線アクセスポイント装置の配下の端末装置のうちマルチキャストグループに参加している端末装置から、該端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と該端末装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された情報に基づいて、各無線アクセスポイント装置の配下で各々のマルチキャストグループに参加している端末装置の数を無線アクセスポイント装置毎に集計し、各々の無線アクセスポイント装置において、集計した前記端末装置の数が大きいマルチキャストグループ宛の前記データブロックであるほど広い通信帯域でそのデータブロックを送信するように前記送信手段を制御する制御手段とを実現させるためのプログラムと当該プログラムを記録したコンピュータ装置読み取り可能な記録媒体とを提供する。
【００３０】
また、上記目的を達成するために本発明は、ノード装置から送信されてくる宛先を内包したデータブロックを受信し当該データブロックをその宛先へのみ送信するネットワークスイッチに接続されている複数の無線アクセスポイント装置のうち何れか一の無線アクセスポイントの配下で当該無線アクセスポイント装置から無線で送信されてくる前記データブロックを受信するコンピュータ装置に、当該コンピュータ装置がマルチキャストグループへ参加しているか否かを判定し、マルチキャストグループへ参加している場合にのみ、当該コンピュータ装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と当該コンピュータ装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを当該コンピュータ装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を介して前記ノード装置へ送信する送信手段と、前記送信手段により送信された情報に基づいて前記ノード装置が当該コンピュータ装置の参加しているマルチキャストグループ宛の前記データブロックの送信に割り当てる通信帯域であって、当該コンピュータ装置を配下に有する無線アクセスポイント装置の配下において、コンピュータ装置の参加数が大きいマルチキャストグループ宛のデータブロックであるほど広い通信帯域で送信されてくる前記データブロックを受信する受信手段とを実現させるためのプログラムと当該プログラムを記録したコンピュータ装置読み取り可能な記録媒体とを提供する。
【００３１】
このようなノード装置、端末装置、プログラムおよび記録媒体を用いると、マルチキャストグループ宛てのデータブロックがノード装置からネットワークスイッチへ送信される際に、各無線アクセスポイント装置毎に各マルチキャストグループに参加している端末装置の数が大きいほど広い通信帯域が割り当てられて送信される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る実施形態について説明する。
（１）全体構成
図３は本発明に係るノード装置と端末装置とを有する通信システムの全体構成の一例を示す図である。この図に示されるように、本通信システムの全体構成が図１に示す通信システムと異なっている点は、ノード装置２０に替えてノード装置６０を設けた点と、受信装置５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび５０Ｄに替えて受信装置７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃおよび７０Ｄを設けた点とである。なお、受信装置７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃおよび７０Ｄの各々を区別する必要がない場合には、「受信装置７０」と表記する。
【００３３】
受信装置７０が受信装置５０と異なっている点は、ノード装置６０からの要求に応じて自装置が接続している無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレスと自装置が参加しているマルチキャストグループのＩＰアドレスとを内包した接続情報をノード装置６０へ送信する点である。受信装置７０が無線アクセスポイント装置４０Ａに接続しマルチキャストグループ１に参加している場合の接続情報の一例を図４に示す。
【００３４】
ノード装置６０がノード装置２０と異なっている点は、無線アクセスポイント装置４０が形成するセルの最大通信帯域に替えて、後述する帯域管理テーブルを記憶している点と、各無線アクセスポイント装置４０に接続している受信装置７０に接続情報を送信することを要求する点と、各受信装置７０から送信されてきた接続情報の内容に基づいて上述した帯域管理テーブルの記憶内容を更新する点と、帯域管理テーブルの記憶内容に基づいて各マルチキャスト通信フローへ通信帯域を割り当てる点とである。なお、帯域管理テーブルの一例を図５に示す。図５に示すように、帯域管理テーブルは各無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレスと、この無線アクセスポイント装置４０が形成するセル２００の最大通信帯域と、この無線アクセスポイント装置４０がパケットを送信しているマルチキャストグループのＩＰアドレスと、このマルチキャストグループに参加している受信装置の数と、このマルチキャストグループ宛ての通信フローに割り当てる通信帯域の値とを対応付けて格納するテーブルである。
【００３５】
（２）ノード装置６０の構成
図６はノード装置６０の構成例を示すブロック図である。この図に示されるように、ノード装置６０は、第一通信インターフェイス部（以下、「第一通信ＩＦ部」とする）６１と、第二通信ＩＦ部６２と、ルーティング制御部６３と、情報保持部６４と、キュー制御部６５と、帯域制御部６６とを有している。
【００３６】
第一通信ＩＦ部６１はインターネット１００を介して送信装置１０から送信されてきたパケットを受信し、このパケットをルーティング制御部６３へ渡すと共に、ルーティング制御部６３から渡されたパケットをインターネットへ送信する機能を有している。第二通信ＩＦ部６２はネットワークスイッチ３０から送信されてきたパケットを受信し、このパケットをルーティング制御部６３へ渡すと共に、ルーティング制御部６３から渡されたパケットをネットワークスイッチ３０へ送信する機能を有している。また、第一通信ＩＦ部６１はＰＩＭ−ＳＭ（Protocol Independent Multicast-Sparse Mode）やＤＶＭＲＰ（Distance Vector Multicast Routing Protocol）等のマルチキャストプロトコルに従った動作を行うものであり、第二通信ＩＦ部６２はＩＧＭＰに従った動作を行うものである、第一通信ＩＦ部６１と第二通信ＩＦ部６２とが、このような動作を行うことにより、送信装置１０から受信装置７０に至るマルチキャスト通信フローの経路が確立されている。
【００３７】
ルーティング制御部６３は、第一通信ＩＦ部６１や第二通信ＩＦ部６２から渡されたパケットの宛先に基づいて当該パケットをローカルネットワークへ送信するかインターネットへ送信するかを判定し、ローカルネットワークへ送信すると判定した場合には、このパケットを第二通信ＩＦ部６２へ渡し、逆に、インターネットへ送信すると判定した場合には、このパケットを第一通信ＩＦ部６１に渡す機能を有している。
【００３８】
情報保持部６４は、例えばハードディスクなどの情報を不揮発に記憶する記憶装置であり、上述した帯域管理テーブル（図５参照）を記憶している。
【００３９】
キュー制御部６５は、マルチキャストグループ宛てのパケットを、このマルチキャストグループのＩＰアドレスに対応付けて帯域管理テーブル（図５参照）に記憶されている通信帯域で送出するように第二通信ＩＦ部６２を制御する機能を有している。
【００４０】
帯域制御部６６は上述した帯域管理テーブルの記憶内容を定期的に更新する機能を有している。詳細は後述するが、帯域制御部６６は現在時刻を取得するための計時機能を有しており、この計時機能により取得した現在時刻が予め定められた時刻と一致した場合にのみ、接続情報の送信を要求するメッセージを生成し、このメッセージを第二通信ＩＦ部６２を介して全ての受信装置７０宛てに送信する。そして、帯域制御部６６は各受信装置７０から送信されてきた接続情報を第二通信ＩＦ部６２を介して受信し、受信した接続情報の内容に基づいて上述した帯域管理テーブルの記憶内容を更新する。
【００４１】
（３）動作例
図３に示す通信システムにおいて、ノード装置６０が各マルチキャスト通信フローに通信帯域を割り当てる動作について図７を参照しつつ説明する。
【００４２】
（３−１）動作例１
まず、本動作例の前提として、受信装置７０Ａと７０Ｂとはセル２００Ａ内にあり、無線アクセスポイント装置４０Ａに接続しマルチキャストグループ１へ参加しているものとする。また、受信装置７０Ｃと７０Ｄとはセル２００Ｂ内にあり、無線アクセスポイント装置４０Ｂに接続しているものとする。そして、受信装置７０Ｃはマルチキャストグループ２に参加しており、受信装置７０Ｄはマルチキャストグループ３に参加しているものとする。また、ノード装置６０の情報保持部６４には、図５に示す帯域管理テーブルが記憶されており、この図に示されるように、マルチキャストグループ１宛ての通信フローには５．５Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられており、マルチキャストグループ２および３宛ての通信フローには共に２．７５Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられているものとする。
【００４３】
図７はノード装置６０の帯域制御部６６が実行する帯域割り当て処理の流れを示すフローチャートである。この図に示されるように、帯域制御部６６は、まず、計時機能を用いて現在時刻を取得し（ステップＳＡ１）、現在時刻と予め定められた時刻とが一致するか否かを判定する（ステップＳＡ２）。帯域制御部６６は、現在時刻と予め定められた時刻とが一致しないと判定した場合には、ステップＳＡ１以降の処理を繰り返し実行し、逆に、現在時刻と予め定められた時刻とが一致すると判定した場合には、ステップＳＡ３以降の処理を行う。なお、本動作例では、帯域制御部６６が取得した現在時刻と予め定められた時刻とが一致する場合について説明する。
【００４４】
ステップＳＡ３では帯域制御部６６は接続情報の送信を要求する要求メッセージを生成し、この要求メッセージをＩＰアドレス２２４．０．０．１宛に送信する。このＩＰアドレス２２４．０．０．１はローカルネットワーク内にある全ての受信装置が宛先であることを意味する特別なＩＰアドレスである。そして、要求メッセージの送信を完了した帯域制御部６６は帯域管理テーブルに記憶されているマルチキャストグループのＩＰアドレスと、当該マルチキャストグループに参加している受信装置の台数と、各マルチキャストグループに割り当てている通信帯域とを消去し、帯域管理テーブルを初期化する（ステップＳＡ４）。
【００４５】
ノード装置６０から送信された要求メッセージは通信線を介してネットワークスイッチ３０へ到達する。この要求メッセージを受信したネットワークスイッチ３０は無線アクセスポイント装置４０Ａに上記要求メッセージを送信すると供に、要求メッセージのコピーを一つ生成し、当該コピーを無線アクセスポイント装置４０Ｂへ送信する。
【００４６】
ネットワークスイッチ３０から送信された二つの要求メッセージは各々個別の通信線を介して無線アクセスポイント装置４０Ａおよび４０Ｂに到達する。この要求メッセージを受信すると、無線アクセスポイント装置４０Ａおよび４０Ｂの各々は、自装置の形成するセルへ、この要求メッセージを送出する。
【００４７】
セル２００Ａおよび２００Ｂへ送出された要求メッセージは、各セル２００で各無線アクセスポイント装置４０に接続している受信装置７０により受信される。この要求メッセージを受信した受信装置７０は自装置に記憶している接続情報を読み出し、この接続情報を含む応答メッセージをノード装置６０へ宛てて送信する。各受信装置７０から送信された応答メッセージは、各受信装置７０が接続している無線アクセスポイント装置４０とネットワークスイッチ３０とを順に介してノード装置６０に到達する。
【００４８】
ノード装置６０の帯域制御部６６は第二通信ＩＦ部６２を介して各受信装置７０から送信されてきた応答メッセージを受信し、各応答メッセージに含まれている接続情報を取得する（ステップＳＡ５）。そして、帯域制御部６６は情報保持部６４に格納されている帯域管理テーブルの記憶内容を、これら接続情報に基づいて更新する（ステップＳＡ６）。
【００４９】
より詳細に説明すると、本動作例では、帯域制御部６６は受信装置７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃおよび７０Ｄの各々から送信されてくる合計四個の接続情報を取得する。帯域制御部６６は、まず、これら四つの接続情報を各接続情報に内包されている無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレス別に分類し、更に、同一の無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレスを内包している接続情報を各接続情報に内包されているマルチキャストグループのＩＰアドレス別に分類する。本動作例では、各受信装置７０から送信されてきた四つの接続情報は以下の三つのグループに分類される。第一のグループは無線アクセスポイント装置４０ＡのＩＰアドレスとマルチキャストグループ１のＩＰアドレスとを内包している接続情報のグループであり、このグループには受信装置７０Ａおよび７０Ｂから取得した接続情報が属している。第二のグループは無線アクセスポイント装置４０ＢのＩＰアドレスとマルチキャストグループ２のＩＰアドレスとを内包している接続情報のグループであり、このグループには受信装置７０Ｃから取得した接続情報が属している。第三のグループは無線アクセスポイント装置４０ＢのＩＰアドレスとマルチキャストグループ３のＩＰアドレスとを内包している接続情報のグループであり、このグループには受信装置７０Ｄから取得した接続情報が属している。そして、帯域制御部６６は各グループに属している接続情報に内包されている無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレスとマルチキャストグループのＩＰアドレスと各グループに属している接続情報の個数とを対応付けて帯域管理テーブルに記憶する。
【００５０】
次に、帯域制御部６６は各無線アクセスポイント装置４０に対応付けられている最大通信帯域と、当該無線アクセスポイント装置４０がパケットを送信しているマルチキャストグループの個数と、当該無線アクセスポイント装置４０に接続し各マルチキャストグループに参加している受信装置７０の数とに基づいて各マルチキャストグループ宛ての通信フローに割り当てる通信帯域を決定し、この通信帯域を帯域管理テーブルに記憶する。具体的には、無線アクセスポイント装置４０Ａはマルチキャストグループ１宛てのパケットのみをセル２００Ａへ送信しているから、帯域制御部６６はセル２００Ａにおける最大通信帯域である１１Ｍｂｐｓをマルチキャストグループ１へ割り当てる。また、無線アクセスポイント装置４０Ｂはマルチキャストグループ２および３宛てにパケットを送信しており、マルチキャストグループ２および３に参加している受信装置は各々一台であるから、帯域制御部６６はセル２００Ｂにおける最大通信帯域である１１Ｍｂｐｓを１：１の比率で分配した通信帯域をマルチキャストグループ２および３に割り当てる。
【００５１】
上述したように、帯域制御部６６が受信装置７０から取得した接続情報に基づいて帯域管理テーブルの記憶内容を更新することにより、帯域管理テーブルの記憶内容は図８に示す状態になる。以下、ノード装置６０のキュー制御部６５が各マルチキャストグループ宛てのパケットを、このマルチキャストグループのＩＰアドレスに対応付けて帯域管理テーブル（図８参照）に記憶されている通信帯域で送出するように第二通信ＩＦ部６２を制御することにより、マルチキャストグループ１宛ての通信フローには１１Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられ、マルチキャストグループ２宛ての通信フローとマルチキャストグループ３宛ての通信フローには共に５．５Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられる。
【００５２】
（３−２）動作例２
次に、ノード装置６０の情報保持部６４には、図８に示す帯域管理テーブルが記憶されており、この図に示されるように、マルチキャストグループ１宛ての通信フローには１１Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられており、マルチキャストグループ２および３宛ての通信フローには共に５．５Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられているものとする。また、受信装置７０Ａと７０Ｂとが無線アクセスポイント装置４０Ａに接続しマルチキャストグループ１へ参加しており、受信装置７０Ｃと７０Ｄとが無線アクセスポイント装置４０Ｂに接続し、受信装置７０Ｃはマルチキャストグループ２に参加しており、受信装置７０Ｄはマルチキャストグループ３に参加しているものとする。このような状況下で受信装置７０Ｂのみが無線アクセスポイント装置４０Ａとの接続を解消し、セル２００Ａからセル２００Ｂへ移動し、無線アクセスポイント装置４０Ｂに接続して、マルチキャストグループ２へ参加する場合の動作について説明する。
【００５３】
ノード装置６０が計時機能を用いて取得した現在時刻と予め定められた時刻とが一致する場合にのみ、接続情報を自装置宛てに送信することを要求する要求メッセージを受信装置７０へ送信し、帯域管理テーブルを初期化するまでのノード装置６０の動作は、上述した動作例１におけるノード装置６０のステップＳＡ１〜ステップＳＡ４の動作と同一である。また、この要求メッセージに対する応答メッセージがノード装置６０に到達するまでの、ネットワークスイッチ３０、無線アクセスポイント装置４０および受信装置７０の各装置の動作は、動作例１における各装置の動作と同一である。また、ノード装置６０の帯域制御部６６が各受信装置７０から送信されてきた接続情報を取得し、これら接続情報に基づいて情報保持部６４に記憶されている帯域管理テーブルの記憶内容を更新する動作は、上述した動作例１におけるノード装置６０のステップＳＡ５およびステップＳＡ６の動作と同一である。
【００５４】
ただし、各受信装置７０から受信した接続情報の内容が動作例１における接続情報の内容と異なっているために、帯域管理テーブルの記憶内容は動作例１の場合と異なる記憶内容で更新される。具体的には、無線アクセスポイント装置４０Ａはマルチキャストグループ１宛てのパケットのみをセル２００Ａへ送信しているから、帯域制御部６６はセル２００Ａにおける最大通信帯域である１１Ｍｂｐｓをマルチキャストグループ１宛ての通信フローに割り当てる。また、無線アクセスポイント装置４０Ｂはマルチキャストグループ２および３宛てにパケットを送信しており、マルチキャストグループ２に参加している受信装置は二台（受信装置７０Ｂおよび７０Ｃ）であり、マルチキャストグループ３に参加している受信装置は一台（受信装置７０Ｄ）であるから、セル２００Ｂにおける最大通信帯域である１１Ｍｂｐｓを２：１の比率で分配した通信帯域がマルチキャストグループ２および３に割り当てる。すなわち、帯域制御部６６はマルチキャストグループ２に７．３Ｍｂｐｓの通信帯域を割り当て、マルチキャストグループ３に３．７Ｍｂｐｓの通信帯域を割り当てる。
【００５５】
上述したように、帯域制御部６６が受信装置７０から取得した接続情報に基づいて帯域管理テーブルの記憶内容を更新することにより、帯域管理テーブルの記憶内容は図９に示す状態になる。以下、ノード装置６０のキュー制御部６５が各マルチキャストグループ宛てのパケットを、このマルチキャストグループのＩＰアドレスに対応付けて帯域管理テーブル（図９参照）に記憶されている通信帯域で送出するように第二通信ＩＦ部６２を制御することにより、マルチキャストグループ１宛ての通信フローには、１１Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられ、マルチキャストグループ２宛ての通信フローには、７．３Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられ、マルチキャストグループ３宛ての通信フローには、３．７Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられる。
【００５６】
（４）変形例
（４−１）変形例１
上述した実施形態では、データブロックの一例としてパケットを用いる場合について説明したが、本発明に係るノード装置が送受信するデータブロックはパケットに限定されるものではなく、フレームであっても良い。要は、データを通信単位のデータサイズで分割した分割データと当該データの宛先を示す情報とを内包したデータブロックであれば良い。
【００５７】
（４−２）変形例２
上述した実施形態におけるマルチキャストの一例としてＩＰマルチキャストについて説明したが、本発明に係るノード装置が通信帯域を割り当てるマルチキャストはＩＰマルチキャストに限定されるものではない。例えばネットワーク層より下位のプロトコル階層で実現されるマルチキャストであっても良い。具体的には、データリンク層における通信アドレスであるＭＡＣアドレスを用いたマルチキャストであっても良い。
【００５８】
（４−３）変形例３
上述した実施形態では、ノード装置６０が無線ＬＡＮ内における通信帯域の割り当てを制御する場合について説明したが、本発明に係るノード装置が通信帯域の割り当てを制御するネットワークは無線ＬＡＮに限定されるものではなく、移動パケット通信網であっても良い。なお、移動パケット通信網においてマルチキャストを実現する手段としては、パケットの送信宛先をマルチキャストグループを示す特定の宛先にすることにより実現される。
【００５９】
（４−４）変形例４
上述した実施形態では、ノード装置６０は自装置に接続されているネットワークスイッチ３０に直接接続されている無線アクセスポイント装置４０が形成するセル２００内における通信帯域の割り当てを行う場合について説明したが、ノード装置６０が通信帯域を管理するセルを形成する無線アクセスポイント装置４０はネットワークスイッチ３０に直接接続されていなくても良い。例えば、ノード装置６０が通信帯域の管理を行うセルを形成する無線アクセスポイント装置は、ノード装置６０に接続されているネットワークスイッチ３０に接続された複数のネットワークスイッチに接続されている無線アクセスポイント装置であって良い。
【００６０】
（４−５）変形例５
上述した実施形態では、ノード装置６０の帯域制御部６６が計時機能を有し、この計時機能を用いて一定の時間が経過したか否かを判定する場合について説明したが、帯域制御部６６とは別個に、計時機能を有する計時部を設けても良い。具体的には、この計時部に一定の時間が経過したか否かを判定させ、一定の時間が経過したと判定した場合にのみ計時部から帯域制御部６６に一定の時間が経過したことを通知させる。そして、この通知を受けた帯域制御部６６は上述した帯域制御処理のステップＳＡ３以降の処理を行うとしても良い。
【００６１】
（４−６）変形例６
上述した実施形態では、ノード装置６０の帯域制御部６６は自装置の配下にある全ての受信装置７０へ要求メッセージを送信した後に、帯域管理テーブルの初期化を行う場合について説明したが、帯域制御部６６が帯域管理テーブルの記憶内容を更新する直前に帯域管理テーブルを初期化するとしても良い。また、帯域管理テーブルと同一のテーブルフォーマットを有するワークテーブルを設け、このワークテーブルに、各受信装置７０から取得した接続情報に基づいて算出される無線アクセスポイント装置毎、マルチキャストグループ毎の受信装置数と各マルチキャストグループへ割り当てる通信帯域とを記憶させ、このワークテーブルの記憶内容を帯域管理テーブルへ上書きするとしても良い。
【００６２】
（４−７）変形例７
上述した実施形態では、ノード装置６０に、各無線アクセスポイント装置４０が形成するセル内の最大通信帯域を当該セルを形成する無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレスと対応付けて記憶させておき、この最大通信帯域を各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数に比例する幅で分割した通信帯域を各マルチキャスト通信フローへ割り当てさせる場合について説明したが、ノード装置６０は上記最大通信帯域を記憶していなくても良い。例えば、各受信装置７０から取得した接続情報に基づいて算出した各無線アクセスポイント装置毎に各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数が多いほど、単位時間内にノード装置６０がキュー制御部６５を用いて各マルチキャストグループ宛に送出するパケットの送出量を多くするとしても良い。
【００６３】
（４−８）変形例８
上述した実施形態では、各受信装置７０から取得した接続情報に基づいて算出された各無線アクセスポイント装置毎に各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数と各マルチキャストグループへ割り当てる通信帯域の幅とを比例させる場合について説明したが、各無線アクセスポイント装置毎に各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数とマルチキャストグループへ割り当てる通信帯域の幅との関係は、比例に限定されるものではなく、例えば、各マルチキャストグループへ割り当てる通信帯域の幅を、各無線アクセスポイント装置毎に各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数の二乗に比例させてもよく、また、当該受信装置数の対数（例えば、常用対数）に比例させても良い。要は、当該受信装置の数が多いほど広い通信帯域をマルチキャストグループへ割り当てる関係であれば良い。
【００６４】
（４−９）変形例９
上述した実施形態では、ノード装置６０がマルチキャスト通信フローへ通信帯域を割り当てる場合についてのみ説明したが、当該ノード装置６０がマルチキャスト通信フローとユニキャスト通信フローとの両者に対して通信帯域を割り当てることができることはもちろんである。具体的には、ユニキャスト通信フローを一台の受信装置のみが参加しているマルチキャストグループ宛のマルチキャスト通信フローとみなすことにより、ノード装置６０はマルチキャスト通信フローとユニキャスト通信フローの両者に対して、無線アクセスポイント装置毎に各通信フローを受信する受信装置の数が多いほど広い通信帯域を割り当てることができる。
【００６５】
（４−１０）変形例１０
上述した実施形態では、ノード装置６０は各受信装置７０から接続している無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレスと参加しているマルチキャストグループのＩＰアドレスとを内包している接続情報を取得し、自装置に記憶している帯域管理テーブルの記憶内容を、この接続情報に基づいて更新し、各マルチキャスト通信フローに通信帯域を割り当てる場合について説明したが、ノード装置６０は、更に、受信装置７０の正当性を判断する認証機能を有していても良い。
【００６６】
具体的には、受信装置７０に自装置の正当性を示す情報（例えば、信頼できる認証機関が発行した電子証明書）を予め記憶させておき、受信装置７０が接続情報をノード装置６０へ送信する際に、この電子証明書も送信する。ノード装置６０はこの電子証明書の有無を判定することにより受信装置７０の正当性を判定することが可能になる。
【００６７】
このように、ノード装置６０に各受信装置７０の正当性を判定させることにより、他の装置になりすまして接続情報を何度も送信し、多数の受信装置７０が同一マルチキャストグループに参加しているかのように見せかけ、ノード装置６０に通信帯域を多く割り当てさせるといった不正な行為を防止することができる。
【００６８】
（４−１１）変形例１１
上述した実施形態では、ノード装置６０が自装置の管理する全ての受信装置７０に接続情報を送信することを定期的に要求し、この要求に応じて各受信装置７０から送信されてくる接続情報を受信し取得する場合について説明したが、ノード装置６０が各受信装置７０から接続情報を取得する態様は係る態様に限定されるものではなく、例えば、受信装置７０が定期的に送信してくる接続情報をノード装置６０が受信し取得する態様であっても良く、また、受信装置７０がマルチキャストグループへの参加をノード装置６０へ通知する際に、ノード装置６０が接続情報を取得する態様であっても良い。
【００６９】
まず、受信装置７０が定期的に送信してくる接続情報をノード装置６０が受信し取得する態様について具体的に説明する。現在時刻を取得するための計時機能を受信装置７０に設け、この計時機能により取得した現在時刻が予め定められた時刻と一致する場合に、受信装置７０は自装置に記憶している接続情報をノード装置６０へ送信し、この接続情報をノード装置６０が受信し取得することにより、この態様は実現される。
【００７０】
次に、受信装置７０がマルチキャストグループへの参加をノード装置６０へ通知する際にノード装置６０が接続情報を取得する態様について具体的に説明する。受信装置７０がマルチキャストグループへの参加をノード装置６０へ通知する際に、受信装置７０は参加するマルチキャストグループのＩＰアドレスと接続している無線アクセスポイント装置のＩＰアドレスとを内包した接続情報をノード装置６０へ送信し、この接続情報をノード装置６０が受信し取得することにより、この態様は実現される。
【００７１】
（４−１２）変形例１２
上述した実施形態では、本発明に係るノード装置６０の一例としてマルチキャストルータを用いる場合について説明したが、ＰＣやＷＳ等の一般的なコンピュータ装置に本発明に係るノード装置の機能を実現させるためのプログラムを実行させることにより、これらコンピュータ装置に上述したマルチキャストルータと同一の機能を追加しても良い。
【００７２】
具体的には、本発明に係るノード装置の機能を実現させるためのプログラムを例えばＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）やＦＤ（Floppy Disk）等のコンピュータ装置読み取り可能な記録媒体に記録させておき、このような記録媒体に記録されている情報を読み取ることが可能な装置（例えばＣＤ−ＲＯＭドライブやＦＤドライブ等）を備えたコンピュータ装置に、この記録媒体に記録されているプログラムを読み取らせ、読み取ったプログラムを当該コンピュータ装置のＣＰＵ（Central Processing Unit）に実行させることで実現される。
【００７３】
また、携帯電話機やＰＤＡやＰＣ等の一般的なコンピュータ装置に本発明に係る端末装置の機能を実現させるためのプログラムを実行させることにより、これらコンピュータ装置に上述した受信装置７０と同一の機能を追加しても良い。
【００７４】
具体的には、本発明に係る端末装置の機能を実現させるためのプログラムをコンピュータ装置読み取り可能な記録媒体に記録させておき、このような記録媒体に記録されている情報を読み取ることが可能な装置（例えばＣＤ−ＲＯＭドライブやＦＤドライブ等）を備えたコンピュータ装置に、この記録媒体に記録されているプログラムを読み取らせ、読み取ったプログラムを当該コンピュータ装置のＣＰＵに実行させることで実現される。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、マルチキャスト通信フローへ割り当てられる通信帯域の幅は、このマルチキャスト通信フローの宛先であるマルチキャストグループへ参加している受信装置の数が多いほど広くなるので、参加している受信者の数が多いマルチキャストグループ宛てのマルチキャスト通信フローではパケットの欠落が発生しにくくなり、マルチキャストされたデータを受信する受信者の利益が確保されるといった効果を奏する。
【００７６】
また、本発明によれば、無線アクセスポイント装置から各マルチキャストグループへデータを送信する際に使用可能な通信帯域を当該無線アクセスポイント装置がデータを送信しているマルチキャストグループへ参加している受信装置の数に応じた幅で分割した通信帯域を割り当てるので、各マルチキャスト通信フローへ無駄なく通信帯域を割り当てることを可能にするといった効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のノード装置２０を有する通信システムの全体構成の一例を示すブロック図である。
【図２】 同ネットワークスイッチ３０に記憶されている通信ポート情報の一例を示す図である。
【図３】 本発明に係るノード装置６０と受信装置７０とを有する通信システムの全体構成の一例を示すブロック図である。
【図４】 同システムを構成する受信装置７０に記憶されている接続情報の一例を示す図である。
【図５】 同ノード装置６０に記憶されている帯域管理テーブルの記憶内容の一例を示す図である。
【図６】 同ノード装置６０の構成例を示す図である。
【図７】 同ノード装置６０が実行する帯域割り当て処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】 同ノード装置６０に記憶されている帯域管理テーブルの記憶内容の一例を示す図である。
【図９】 同ノード装置６０に記憶されている帯域管理テーブルの記憶内容の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…送信装置、２０、６０…ノード装置、３０…ネットワークスイッチ、４０Ａ、４０Ｂ…無線アクセスポイント装置、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄ…受信装置、６１…第一通信ＩＦ部、６２…第二通信ＩＦ部、６３…ルーティング制御部、６４…情報保持部、６５…キュー制御部、６６…帯域制御部、１００…インターネット、２００Ａ、２００Ｂ…セル。
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信帯域を有効に使用する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インターネット等の通信ネットワーク上で行われている通信の多くは、データの送信者が当該データを送信するために使用するパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」とする）やワークステーション（以下、「ＷＳ」とする）等のコンピュータ装置（以下、「送信装置」とする）と当該データの受信者が当該データを受信するために使用するＰＣや携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等の端末装置（以下、「受信装置」とする）とが一対一で通信を行う通信態様（以下、このような通信態様を「ユニキャスト」とする）で行われている。このユニキャストの他の通信態様としては、送信装置と受信装置とが一対多、もしくは多対多で通信を行う通信態様（以下、このような通信態様を「マルチキャスト」とする）がある。
【０００３】
マルチキャストの一例としては、ネットワーク層の通信プロトコルとしてインターネット等で広く用いられているＩＰ（Internet Protocol）を用いてマルチキャストを実現するＩＰマルチキャストが広く知られている。ＩＰマルチキャストでは、同一のデータを受信する受信装置のグループにマルチキャスト用のＩＰアドレスを割り当てることでマルチキャストグループを構成する。このマルチキャストグループに割り当てられるＩＰアドレスは当該グループに固有である。マルチキャストグループへ宛ててマルチキャストされるデータを受信する受信装置は、まず、受信装置が属する通信ネットワークを管理しているノード装置（例えばルータなど）に当該通信ネットワーク内に当該マルチキャストグループに属する受信装置があることを示す情報を記憶させる。すなわち、受信装置は、まず、マルチキャストグループへ参加する。そして、送信装置からマルチキャストグループのＩＰアドレス宛てに送信されたデータが上記ノード装置へルーティングされてくると、このノード装置は自装置の配下でマルチキャストグループに参加している受信装置に送信するために必要な数だけデータをコピーし、当該データを各受信装置へ送信することによりマルチキャストが実現される。
【０００４】
なお、実際に送信装置がデータを送信する際には、送信装置はデータを複数個のデータブロック（以下、「パケット」とする）に分割して送信する。これら複数個のパケットの各々には、通信単位のデータサイズに分割されたデータ（以下、「分割データ」とする）と当該パケットの宛先を示す情報（例えば、受信装置のＩＰアドレス）とが内包されている。一方、これら複数個のパケットを受信装置が受信すると、受信装置は、これら複数のパケットの各々に内包されている分割データを取得し、これら複数個の分割データを組み立てることにより、送信装置から送信されてきたデータを取得する。上述したマルチキャストでデータを送信する場合もパケット単位でデータの送受信やコピーが行われる。
【０００５】
上述したマルチキャストは有線通信ネットワークのみならず、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）８０２．１１ｂに規格が定められている無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の無線通信ネットワークにおいても実現可能である。無線ＬＡＮでは無線アクセスポイント装置から送信される通信電波を、この無線アクセスポイント装置に接続している全ての受信装置が受信可能であるので、無線アクセスポイント装置からマルチキャストグループ宛てのパケットを送信する際には、無線アクセスポイント装置は受信装置の数だけパケットを複製して当該パケットを送信する必要はなく、一つのパケットをマルチキャストグループ宛てに送信することによりマルチキャストを実現することができる。
【０００６】
上述したように、複数の受信装置に同一のパケットを送信することをマルチキャストで行うと、送信装置は複数の受信装置が属しているマルチキャストグループ宛てに一回だけパケットを送信すればよく、受信装置の数が増加しても送信装置にかかる負荷が増加することはない。また、一つのマルチキャストグループに対して送信装置は一つのパケットのみをノード装置へ送信するから、受信装置の数が増加しても当該パケットの送信に必要な通信帯域が広がることはない。これに対して、複数の受信装置に同一のデータを送信することをユニキャストで行うと、送信装置は各受信装置毎に同一のデータを送信しなければならず、受信装置数の増加に比例して送信装置にかかる負荷が増加してしまう。また、送信装置とノード装置との間でも、受信装置数の増加に比例して送信装置が送信するパケットの個数が増加するために、受信装置の数の増加に比例してパケットの送信に必要な通信帯域が広がってしまう。
以上まとめると、複数の受信装置へ同一のパケットを送信する場合には、マルチキャストを用いると、ユニキャストを用いる場合に比較して送信装置の負荷が減少すると供に、通信帯域を有効に利用できるといった利点がある。そして、無線ＬＡＮにおいては、マルチキャストグループ宛てにデータを送信する無線アクセスポイント装置は当該マルチキャストグループへ参加している受信装置の数だけパケットを複製して送信する必要がないため、この利点は更に顕著になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
複数の受信装置へ同一のパケットを送信する場合には、ユニキャストを用いるよりもマルチキャストを用いた場合のほうが利点があるにもかかわらず、従来ではユニキャストのほうが広く用いられている。その理由としては、上述したマルチキャストの利点はデータの送信者や通信ネットワークを管理する通信事業者にとってのみの利点であることや、受信者にとってはマルチキャストされたデータを受信する利点がないこと等が挙げられる。以下では、なぜ受信者にとってはマルチキャストを利用する利点がないかについて説明する。
【０００８】
上述したように、送信装置から送信されたデータは複数個のパケットに分割されて受信装置へ送信される。一般に通信ネットワーク内で送信装置から受信装置へのパケットの流れ（以下、同一の宛先を有するパケットの流れを「通信フロー」とし、通信フローを構成するパケットの宛先を「通信フローの宛先」とする）に対して充分な広さの通信帯域が割り当てられていないと充分な通信速度が確保されず、パケットが受信装置へ到達しないこと（以下、「パケットの欠落」とする）が発生する。このようなパケットの欠落が発生すると、受信装置は送信装置から送信されたデータを正しく組み立てることができない。ユニキャストの場合にはパケットの欠落が発生しても影響を受けるのは一人の受信者のみであるが、マルチキャストの場合にパケットの欠落が発生すると、マルチキャストグループに参加している複数の受信者の全てが影響を受けてしまう。従って、複数の受信装置が参加しているマルチキャストグループが宛先である通信フロー（以下、「マルチキャスト通信フロー」とする）には、単一の受信装置が宛先である通信フロー（以下、「ユニキャスト通信フロー」とする）よりも広い通信帯域が割り当てられるべきである。
【０００９】
しかし、従来のノード装置は、自装置の管理する通信ネットワーク（以下、このような通信ネットワークを「ローカルネットワーク」とする）内の通信フローに通信帯域を割り当てる際に、当該通信フローがマルチキャスト通信フローであるかユニキャスト通信フローであるかを問わずに同じ幅の通信帯域を割り当てている。このため、受信者にとっては、ユニキャストされたデータを受信する場合とマルチキャストされたデータを受信する場合とで差異は全くなく、マルチキャストを積極的に利用する利点はない。のみならず、ユニキャスト通信フローとマルチキャスト通信フローとに同じ幅の通信帯域が割り当てられているから、ユニキャスト通信フローとマルチキャスト通信フローの両者で同じ確率でパケットの欠落が発生し、マルチキャストグループへ参加している受信者の数が多ければ多いほど、このパケットの欠落による影響を受ける受信者の数が多くなってしまうといった問題点があった。
【００１０】
この問題点を解決するために、ノード装置がローカルネットワーク内のマルチキャスト通信フローへ通信帯域を割り当てる際に、当該マルチキャスト通信フローの宛先であるマルチキャストグループに参加している受信装置の数に比例した幅の通信帯域を割り当てることが提案されている。
【００１１】
ノード装置に各マルチキャストグループに参加している受信装置の数に比例する幅の通信帯域を各マルチキャスト通信フローへ割り当てさせることを実現させるためには、例えば、当該ノード装置にローカルネットワーク内で割り当て可能な通信帯域の最大値（以下、「最大通信帯域」とする）を予め記憶させておき、このノード装置に、ローカルネットワーク内で各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数を取得させ、上記最大通信帯域を各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数に比例する幅で分割した通信帯域を各マルチキャスト通信フローへ割り当てさせることが想定される。なお、現実の通信ネットワークでは、一つのローカルネットワーク内に複数の小規模なサブネットワークが内包され、各サブネットワークに当該サブネットワークを管理するノード装置（以下、「下位ノード装置」とする）が設置されていることが多い。このようなネットワーク形態であっても、各下位ノード装置がサブネットワーク内でマルチキャストグループに参加している受信装置の数を取得し、取得した受信装置の数を上位ノード装置に通知することにより、上位ノード装置は各マルチキャストグループに参加している受信装置の数を取得することができ、各マルチキャスト通信フローへマルチキャストグループへ参加している受信装置の数に比例する幅の通信帯域を割り当てることができる。すなわち、受信装置に最も近い位置に配置され、受信装置を直接管理しているノード装置（以下、「エッジノード装置」とする）が各マルチキャストグループに参加している受信装置の数を正確に取得することができれば、送信装置に通じる全てのノード装置で自装置の配下で各マルチキャストグループに参加している受信装置の数を把握することが可能になる。
【００１２】
ローカルネットワーク内でマルチキャストグループへ参加している受信装置があることを把握するための特別な機能を有するノード装置としてマルチキャストルータが一般に知られている。マルチキャストルータはＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）で標準化されているＩＧＭＰ（Internet Group Management Protocol）に準拠した動作を行うことにより上記機能を実現する。より詳細に説明すると、マルチキャストルータはローカルネットワーク内にある受信装置にＩＧＭＰ−Ｑｕｅｒｙを送信する。このＩＧＭＰ−Ｑｕｅｒｙを受信した受信装置はランダム時間待った後に自身が参加しているマルチキャストグループのＩＰアドレス宛てにＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔを送信する。マルチキャストルータはＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔを受信することによりローカルネットワーク内にマルチキャストグループに参加している受信装置が少なくとも一台存在することを知ることができ、このマルチキャストグループ宛てのパケットをローカルネットワーク内へ送信する。なお、受信装置がランダム時間待つ理由は、他の受信装置が既にＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔを送信済みである場合に自身がＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔを送信しないようにするためである。この機構により受信装置の台数が非常に多くなったとしても、ＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔの数を抑えることができる。このように、ＩＧＭＰに準拠した動作を行うマルチキャストルータはローカルネットワーク内にマルチキャストグループに参加している受信装置があるか否かを判定することができるが、各マルチキャストグループに参加している受信装置の数を正確に取得することはできない。
【００１３】
ローカルネットワーク内で各マルチキャストグループ毎に当該マルチキャストグループに参加している受信装置の数をノード装置に取得させるための技術としてＥＣＭＰ（Express Count Management Protocol）が提案されている。ＥＣＭＰに準拠した動作を行うノード装置は、自装置がパケットを送信しているマルチキャストグループに対して、定期的に受信装置数を問い合わせる問合せパケットを送信する。この問合せパケットをマルチキャストグループに参加している受信装置が受信すると、受信装置はマルチキャストグループに参加していることを通知する応答パケットをノード装置へ送信する。ＥＣＭＰに準拠した動作を行うノード装置は、この応答パケットを受信し、受信した応答パケットの数を集計することで各マルチキャストグループに参加している受信装置の数を取得することができる。なお、ＥＣＭＰでは、各受信装置に正規の受信装置であることを示す情報を付加した応答パケットを送信させることにより、ノード装置にマルチキャストグループに参加している受信装置が正規の受信装置であるか否かを判定させることもできる。
【００１４】
以下では、ＥＣＭＰに準拠した動作を行うノード装置がマルチキャストグループに参加している受信装置の数に比例する幅の通信帯域を各マルチキャスト通信フローに割り当てる動作の流れを図１を参照しつつ説明する。図１に示す通信システムは、送信装置１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃと、インターネット１００と、ノード装置２０と、ネットワークスイッチ３０と、無線アクセスポイント装置４０Ａおよび４０Ｂと、受信装置５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび５０Ｄとを有している。なお、以下の説明において、送信装置１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃの各々を区別する必要がない場合には「送信装置１０」と表記する。また、無線アクセスポイント装置４０Ａと４０Ｂとを区別する必要がない場合には「無線アクセスポイント装置４０」と表記する。また、受信装置５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび５０Ｄの各々を区別する必要がない場合には「受信装置５０」と表記する。
【００１５】
送信装置１０はインターネット１００に接続されており、マルチキャストグループ宛てにパケットを送信している。より詳細に説明すると、送信装置１０ＡはＩＰアドレス２３９．１０．１．１を割り当てられたマルチキャストグループ（以下、「マルチキャストグループ１」）へ宛ててパケットを送信している。また、送信装置１０ＢはＩＰアドレス２３９．１０．１．２を割り当てられたマルチキャストグループ（以下、「マルチキャストグループ２」）へ宛ててパケットを送信している。また、送信装置１０ＣはＩＰアドレス２３９．１０．１．３を割り当てられたマルチキャストグループ（以下、「マルチキャストグループ３」）へ宛ててパケットを送信している。
【００１６】
ネットワークスイッチ３０はノード装置２０や無線アクセスポイント装置４０を接続するための複数のインターフェイス（以下、「通信ポート」とする）を備えており、これら複数の通信ポートの各々には固有な番号（以下、「ポート番号」とする）が割り当てられている。図１に示す通信システムでは、ポート番号１を割り当てられた通信ポートには無線アクセスポイント装置４０Ａが接続されており、ポート番号２を割り当てられている通信ポートには無線アクセスポイント装置４０Ｂが接続されており、ポート番号３を割り当てられている通信ポートにはノード装置２０が接続されているものとする。ネットワークスイッチ３０はノード装置２０から受信したパケットの宛先がマルチキャストグループである場合には、このパケットを無線アクセスポイント装置４０Ａへ送信すると共に、このパケットのコピーを一つ生成し、このコピーを無線アクセスポイント装置４０Ｂへ送信するものである。
【００１７】
無線アクセスポイント装置４０ＡにはＩＰアドレス１０．０．１．４１が割り当てられており、無線アクセスポイント装置４０ＢにはＩＰアドレス１０．０．１．４２が割り当てられている。無線アクセスポイント装置４０Ａと無線アクセスポイント装置４０Ｂの各々は同一の広さを有するセル２００Ａおよび２００Ｂを形成し、このセル内にある受信装置５０と接続し無線通信を行うものである。なお、このセル２００Ａおよび２００Ｂ内の最大通信帯域は共に１１Ｍｂｐｓであるとする。
【００１８】
受信装置５０は無線アクセスポイント装置４０に接続し無線通信するものである。図１に示す通信システムでは、受信装置５０Ａと５０Ｂとはセル２００Ａ内に存在し、無線アクセスポイント装置４０Ａに接続している。一方、受信装置５０Ｃと５０Ｄとはセル２００Ｂ内に存在し、無線アクセスポイント装置４０Ｂに接続しているものとする。そして、受信装置５０Ａと５０Ｂとはマルチキャストグループ１に参加しており、受信装置５０Ｃはマルチキャストグループ２に参加し、受信装置５０Ｄはマルチキャストグループ３に参加しているものとする。
【００１９】
ノード装置２０はＥＣＭＰに準拠した動作を行うマルチキャストルータであり、インターネット１００とネットワークスイッチ３０とに接続されている。このノード装置２０は上述した最大通信帯域（１１Ｍｂｐｓ）を記憶しており、この最大通信帯域と、自装置がＥＣＭＰに準拠した動作を行うことにより取得した各マルチキャストグループに参加している受信装置の台数とに基づいて各マルチキャスト通信フローへ通信帯域を割り当てている。具体的には、ノード装置２０は上述したＥＣＭＰに準拠した動作を行い、各マルチキャストグループに参加している受信装置の数を取得する。図１に示す通信システムでは、マルチキャストグループ１に参加している受信装置は２台（受信装置５０Ａおよび５０Ｂ）であり、マルチキャストグループ２およびマルチキャストグループ３に参加している受信装置の台数は共に１台である（マルチキャストグループ２には受信装置５０Ｃのみが参加しており、マルチキャストグループ３には受信装置５０Ｄのみが参加している）。そして、ノード装置２０は各マルチキャスト通信フローに上記最大通信帯域を各マルチキャストグループに参加している受信装置の台数の比率で分配した通信帯域を割り当てる。すなわち、ノード装置２０はマルチキャストグループ１宛てのマルチキャスト通信フローには５．５Ｍｂｐｓの通信帯域を割り当て、マルチキャストグループ２および３宛てのマルチキャスト通信フローには共に２．７５Ｍｂｐｓの通信帯域を割り当てる。
【００２０】
このように、ノード装置２０がＥＣＭＰに準拠した動作を行うことにより、マルチキャストグループへ参加している受信装置の数に比例する幅の通信帯域を各マルチキャスト通信フローへ割り当てることが可能になる。
【００２１】
しかし、図１に示す通信システムでは、無線アクセスポイント装置４０Ａと４０Ｂとは共にネットワークスイッチ３０から送信されてきたパケットをそのまま送信しているために、無線アクセスポイント装置４０Ａは自装置に接続している受信装置がマルチキャストグループ２や３に参加していないにもかかわらず、マルチキャストグループ２および３の各々に宛てて２．７５Ｍｂｐｓの通信帯域でパケットを送信しており、無線アクセスポイント装置４０Ｂも自装置に接続している受信装置がマルチキャストグループ１に参加していないにもかかわらず、マルチキャストグループ１宛てのパケットを５．５Ｍｂｐｓの通信帯域で送信している。すなわち、図１に示す通信システムでは、無線アクセスポイント装置４０Ａと４０Ｂとが、いずれも無駄なパケットの送信を行っているといった問題点がある。
【００２２】
このような無駄なパケットの送信を排除するための技術として、ＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇが一般に知られている。以下、ＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を有するネットワークスイッチの機能について説明する。ＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を有するネットワークスイッチは通信ポート毎にＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔの受信の有無を監視し、ＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｔを受信した通信ポートのポート番号とＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔを送信してきたマルチキャストグループのＩＰアドレスとを対応付けて記憶する（以下、この対応関係を「通信ポート情報」とする）。このようなネットワークスイッチは、この通信ポート情報に基づいて、ノード装置２０が接続されている通信ポート（ＩＧＭＰ−Ｑｕｅｒｙを受信した通信ポート）以外にはＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔを転送しないようにしている。このような動作を行うことにより、受信装置が存在する通信ポートを認識し、マルチキャストグループに参加している受信装置が接続されている通信ポートのみに当該マルチキャストグループ宛てのパケットを送信し、マルチキャストグループに参加している受信装置を接続していない通信ポートには当該マルチキャストグループ宛てのパケットを送信しないようにしている。
【００２３】
図１に示す通信システムにおいて、各無線アクセスポイント装置４０が無駄なパケットの送信を行わないようにするために、ネットワークスイッチ３０に上述したＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を付与することが考えられる。ネットワークスイッチ３０にＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を付与すると、ネットワークスイッチ３０は図２に示すような通信ポート情報を記憶し、この通信ポート情報に基づいて無線アクセスポイント装置４０Ａにはマルチキャストグループ１宛てのパケットのみを送信し、無線アクセスポイント装置４０Ｂにはマルチキャストグループ２および３宛てのパケットのみを送信する。このように、ネットワークスイッチ３０にＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を付与することにより、無線アクセスポイント装置４０Ａおよび４０Ｂから無駄なパケットが送信されることはなくなる。
【００２４】
しかし、各セル２００における最大通信帯域が１１Ｍｂｐｓであることに対して、無線アクセスポイント装置４０Ａはマルチキャストグループ１宛てのパケットのみを５．５Ｍｂｐｓの通信帯域で送信しているために、５．５Ｍｂｐｓ分の通信帯域が未使用で空いている。また、無線アクセスポイント装置４０Ｂはマルチキャストグループ２および３の各々に宛てて２．７５Ｍｂｐｓの通信帯域（合計５．５Ｍｂｐｓ）でパケットを送信しているために、やはり、５．５Ｍｂｐｓ分の通信帯域が未使用で空いている。
【００２５】
つまり、ＥＣＭＰに準拠した動作を行うノード装置２０とＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を有するネットワークスイッチ３０とを組み合わせた場合、無線アクセスポイント装置４０Ａおよび４０Ｂによる無駄なパケットの送信が排除される。ただし、無駄なパケットの送信に用いられていた通信帯域が有効に利用される訳ではない。結局、ＥＣＭＰやＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ等の既存の技術を用いても、マルチキャスト通信フローへ無駄なく通信帯域を割り当てることはできない。
【００２６】
本発明は、上述の問題点を鑑みてなされたものであり、マルチキャストグループへ参加する受信者の利益を確保しつつマルチキャスト通信フローへ無駄なく通信帯域を割り当てる技術を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために本発明は、宛先を示す宛先情報を内包したデータブロックを受信し配下の端末装置へ無線により送信する複数の無線アクセスポイント装置を配下に有し、前記データブロックを受信するネットワークスイッチであって、前記複数の無線アクセスポイント装置のうち前記データブロックの宛先情報で示される宛先の端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置のみに前記データブロックを送信するネットワークスイッチを配下に有するノード装置において、前記データブロックを受信し、当該データブロックの宛先情報で示される宛先が前記複数の無線アクセスポイント装置の配下の端末装置である場合のみ当該データブロックを前記ネットワークスイッチへ送信する送信手段と、前記複数の無線アクセスポイント装置の配下の端末装置のうちマルチキャストグループに参加している端末装置から、該端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と該端末装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された情報に基づいて、各無線アクセスポイント装置の配下で各々のマルチキャストグループに参加している端末装置の数を無線アクセスポイント装置毎に集計し、各々の無線アクセスポイント装置において、集計した前記端末装置の数が大きいマルチキャストグループ宛の前記データブロックであるほど広い通信帯域でそのデータブロックを送信するように前記送信手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするノード装置を提供する。
【００２８】
また、上記目的を達成するために本発明は、ノード装置から送信されてくる宛先を内包したデータブロックを受信し当該データブロックをその宛先へのみ送信するネットワークスイッチに接続されている複数の無線アクセスポイント装置のうち何れか一の無線アクセスポイントの配下で当該無線アクセスポイント装置から無線で送信されてくる前記データブロックを受信する端末装置において、自装置がマルチキャストグループへ参加しているか否かを判定し、マルチキャストグループへ参加している場合にのみ、自装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と自装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを自装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を介して前記ノード装置へ送信する送信手段と、前記送信手段により送信された情報に基づいて前記ノード装置が自装置の参加しているマルチキャストグループ宛の前記データブロックの送信に割り当てる通信帯域であって、自装置を配下に有する無線アクセスポイント装置の配下において、端末装置の参加数が大きいマルチキャストグループ宛のデータブロックであるほど広い通信帯域で送信されてくる前記データブロックを受信する受信手段とを有することを特徴とする端末装置を提供する。
【００２９】
また、上記目的を達成するために本発明は、宛先を示す宛先情報を内包したデータブロックを受信し配下の端末装置へ無線により送信する複数の無線アクセスポイント装置を配下に有し、前記データブロックを受信するネットワークスイッチであって、前記複数の無線アクセスポイント装置のうち前記データブロックの宛先情報で示される宛先の端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置のみに前記データブロックを送信するネットワークスイッチを配下に有するコンピュータ装置に、前記データブロックを受信し、当該データブロックの宛先情報で示される宛先が前記複数の無線アクセスポイント装置の配下の端末装置である場合のみ当該データブロックを前記ネットワークスイッチへ送信する送信手段と、前記複数の無線アクセスポイント装置の配下の端末装置のうちマルチキャストグループに参加している端末装置から、該端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と該端末装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された情報に基づいて、各無線アクセスポイント装置の配下で各々のマルチキャストグループに参加している端末装置の数を無線アクセスポイント装置毎に集計し、各々の無線アクセスポイント装置において、集計した前記端末装置の数が大きいマルチキャストグループ宛の前記データブロックであるほど広い通信帯域でそのデータブロックを送信するように前記送信手段を制御する制御手段とを実現させるためのプログラムと当該プログラムを記録したコンピュータ装置読み取り可能な記録媒体とを提供する。
【００３０】
また、上記目的を達成するために本発明は、ノード装置から送信されてくる宛先を内包したデータブロックを受信し当該データブロックをその宛先へのみ送信するネットワークスイッチに接続されている複数の無線アクセスポイント装置のうち何れか一の無線アクセスポイントの配下で当該無線アクセスポイント装置から無線で送信されてくる前記データブロックを受信するコンピュータ装置に、当該コンピュータ装置がマルチキャストグループへ参加しているか否かを判定し、マルチキャストグループへ参加している場合にのみ、当該コンピュータ装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と当該コンピュータ装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを当該コンピュータ装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を介して前記ノード装置へ送信する送信手段と、前記送信手段により送信された情報に基づいて前記ノード装置が当該コンピュータ装置の参加しているマルチキャストグループ宛の前記データブロックの送信に割り当てる通信帯域であって、当該コンピュータ装置を配下に有する無線アクセスポイント装置の配下において、コンピュータ装置の参加数が大きいマルチキャストグループ宛のデータブロックであるほど広い通信帯域で送信されてくる前記データブロックを受信する受信手段とを実現させるためのプログラムと当該プログラムを記録したコンピュータ装置読み取り可能な記録媒体とを提供する。
【００３１】
このようなノード装置、端末装置、プログラムおよび記録媒体を用いると、マルチキャストグループ宛てのデータブロックがノード装置からネットワークスイッチへ送信される際に、各無線アクセスポイント装置毎に各マルチキャストグループに参加している端末装置の数が大きいほど広い通信帯域が割り当てられて送信される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る実施形態について説明する。
（１）全体構成
図３は本発明に係るノード装置と端末装置とを有する通信システムの全体構成の一例を示す図である。この図に示されるように、本通信システムの全体構成が図１に示す通信システムと異なっている点は、ノード装置２０に替えてノード装置６０を設けた点と、受信装置５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび５０Ｄに替えて受信装置７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃおよび７０Ｄを設けた点とである。なお、受信装置７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃおよび７０Ｄの各々を区別する必要がない場合には、「受信装置７０」と表記する。
【００３３】
受信装置７０が受信装置５０と異なっている点は、ノード装置６０からの要求に応じて自装置が接続している無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレスと自装置が参加しているマルチキャストグループのＩＰアドレスとを内包した接続情報をノード装置６０へ送信する点である。受信装置７０が無線アクセスポイント装置４０Ａに接続しマルチキャストグループ１に参加している場合の接続情報の一例を図４に示す。
【００３４】
ノード装置６０がノード装置２０と異なっている点は、無線アクセスポイント装置４０が形成するセルの最大通信帯域に替えて、後述する帯域管理テーブルを記憶している点と、各無線アクセスポイント装置４０に接続している受信装置７０に接続情報を送信することを要求する点と、各受信装置７０から送信されてきた接続情報の内容に基づいて上述した帯域管理テーブルの記憶内容を更新する点と、帯域管理テーブルの記憶内容に基づいて各マルチキャスト通信フローへ通信帯域を割り当てる点とである。なお、帯域管理テーブルの一例を図５に示す。図５に示すように、帯域管理テーブルは各無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレスと、この無線アクセスポイント装置４０が形成するセル２００の最大通信帯域と、この無線アクセスポイント装置４０がパケットを送信しているマルチキャストグループのＩＰアドレスと、このマルチキャストグループに参加している受信装置の数と、このマルチキャストグループ宛ての通信フローに割り当てる通信帯域の値とを対応付けて格納するテーブルである。
【００３５】
（２）ノード装置６０の構成
図６はノード装置６０の構成例を示すブロック図である。この図に示されるように、ノード装置６０は、第一通信インターフェイス部（以下、「第一通信ＩＦ部」とする）６１と、第二通信ＩＦ部６２と、ルーティング制御部６３と、情報保持部６４と、キュー制御部６５と、帯域制御部６６とを有している。
【００３６】
第一通信ＩＦ部６１はインターネット１００を介して送信装置１０から送信されてきたパケットを受信し、このパケットをルーティング制御部６３へ渡すと共に、ルーティング制御部６３から渡されたパケットをインターネットへ送信する機能を有している。第二通信ＩＦ部６２はネットワークスイッチ３０から送信されてきたパケットを受信し、このパケットをルーティング制御部６３へ渡すと共に、ルーティング制御部６３から渡されたパケットをネットワークスイッチ３０へ送信する機能を有している。また、第一通信ＩＦ部６１はＰＩＭ−ＳＭ（Protocol Independent Multicast-Sparse Mode）やＤＶＭＲＰ（Distance Vector Multicast Routing Protocol）等のマルチキャストプロトコルに従った動作を行うものであり、第二通信ＩＦ部６２はＩＧＭＰに従った動作を行うものである、第一通信ＩＦ部６１と第二通信ＩＦ部６２とが、このような動作を行うことにより、送信装置１０から受信装置７０に至るマルチキャスト通信フローの経路が確立されている。
【００３７】
ルーティング制御部６３は、第一通信ＩＦ部６１や第二通信ＩＦ部６２から渡されたパケットの宛先に基づいて当該パケットをローカルネットワークへ送信するかインターネットへ送信するかを判定し、ローカルネットワークへ送信すると判定した場合には、このパケットを第二通信ＩＦ部６２へ渡し、逆に、インターネットへ送信すると判定した場合には、このパケットを第一通信ＩＦ部６１に渡す機能を有している。
【００３８】
情報保持部６４は、例えばハードディスクなどの情報を不揮発に記憶する記憶装置であり、上述した帯域管理テーブル（図５参照）を記憶している。
【００３９】
キュー制御部６５は、マルチキャストグループ宛てのパケットを、このマルチキャストグループのＩＰアドレスに対応付けて帯域管理テーブル（図５参照）に記憶されている通信帯域で送出するように第二通信ＩＦ部６２を制御する機能を有している。
【００４０】
帯域制御部６６は上述した帯域管理テーブルの記憶内容を定期的に更新する機能を有している。詳細は後述するが、帯域制御部６６は現在時刻を取得するための計時機能を有しており、この計時機能により取得した現在時刻が予め定められた時刻と一致した場合にのみ、接続情報の送信を要求するメッセージを生成し、このメッセージを第二通信ＩＦ部６２を介して全ての受信装置７０宛てに送信する。そして、帯域制御部６６は各受信装置７０から送信されてきた接続情報を第二通信ＩＦ部６２を介して受信し、受信した接続情報の内容に基づいて上述した帯域管理テーブルの記憶内容を更新する。
【００４１】
（３）動作例
図３に示す通信システムにおいて、ノード装置６０が各マルチキャスト通信フローに通信帯域を割り当てる動作について図７を参照しつつ説明する。
【００４２】
（３−１）動作例１
まず、本動作例の前提として、受信装置７０Ａと７０Ｂとはセル２００Ａ内にあり、無線アクセスポイント装置４０Ａに接続しマルチキャストグループ１へ参加しているものとする。また、受信装置７０Ｃと７０Ｄとはセル２００Ｂ内にあり、無線アクセスポイント装置４０Ｂに接続しているものとする。そして、受信装置７０Ｃはマルチキャストグループ２に参加しており、受信装置７０Ｄはマルチキャストグループ３に参加しているものとする。また、ノード装置６０の情報保持部６４には、図５に示す帯域管理テーブルが記憶されており、この図に示されるように、マルチキャストグループ１宛ての通信フローには５．５Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられており、マルチキャストグループ２および３宛ての通信フローには共に２．７５Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられているものとする。
【００４３】
図７はノード装置６０の帯域制御部６６が実行する帯域割り当て処理の流れを示すフローチャートである。この図に示されるように、帯域制御部６６は、まず、計時機能を用いて現在時刻を取得し（ステップＳＡ１）、現在時刻と予め定められた時刻とが一致するか否かを判定する（ステップＳＡ２）。帯域制御部６６は、現在時刻と予め定められた時刻とが一致しないと判定した場合には、ステップＳＡ１以降の処理を繰り返し実行し、逆に、現在時刻と予め定められた時刻とが一致すると判定した場合には、ステップＳＡ３以降の処理を行う。なお、本動作例では、帯域制御部６６が取得した現在時刻と予め定められた時刻とが一致する場合について説明する。
【００４４】
ステップＳＡ３では帯域制御部６６は接続情報の送信を要求する要求メッセージを生成し、この要求メッセージをＩＰアドレス２２４．０．０．１宛に送信する。このＩＰアドレス２２４．０．０．１はローカルネットワーク内にある全ての受信装置が宛先であることを意味する特別なＩＰアドレスである。そして、要求メッセージの送信を完了した帯域制御部６６は帯域管理テーブルに記憶されているマルチキャストグループのＩＰアドレスと、当該マルチキャストグループに参加している受信装置の台数と、各マルチキャストグループに割り当てている通信帯域とを消去し、帯域管理テーブルを初期化する（ステップＳＡ４）。
【００４５】
ノード装置６０から送信された要求メッセージは通信線を介してネットワークスイッチ３０へ到達する。この要求メッセージを受信したネットワークスイッチ３０は無線アクセスポイント装置４０Ａに上記要求メッセージを送信すると供に、要求メッセージのコピーを一つ生成し、当該コピーを無線アクセスポイント装置４０Ｂへ送信する。
【００４６】
ネットワークスイッチ３０から送信された二つの要求メッセージは各々個別の通信線を介して無線アクセスポイント装置４０Ａおよび４０Ｂに到達する。この要求メッセージを受信すると、無線アクセスポイント装置４０Ａおよび４０Ｂの各々は、自装置の形成するセルへ、この要求メッセージを送出する。
【００４７】
セル２００Ａおよび２００Ｂへ送出された要求メッセージは、各セル２００で各無線アクセスポイント装置４０に接続している受信装置７０により受信される。この要求メッセージを受信した受信装置７０は自装置に記憶している接続情報を読み出し、この接続情報を含む応答メッセージをノード装置６０へ宛てて送信する。各受信装置７０から送信された応答メッセージは、各受信装置７０が接続している無線アクセスポイント装置４０とネットワークスイッチ３０とを順に介してノード装置６０に到達する。
【００４８】
ノード装置６０の帯域制御部６６は第二通信ＩＦ部６２を介して各受信装置７０から送信されてきた応答メッセージを受信し、各応答メッセージに含まれている接続情報を取得する（ステップＳＡ５）。そして、帯域制御部６６は情報保持部６４に格納されている帯域管理テーブルの記憶内容を、これら接続情報に基づいて更新する（ステップＳＡ６）。
【００４９】
より詳細に説明すると、本動作例では、帯域制御部６６は受信装置７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃおよび７０Ｄの各々から送信されてくる合計四個の接続情報を取得する。帯域制御部６６は、まず、これら四つの接続情報を各接続情報に内包されている無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレス別に分類し、更に、同一の無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレスを内包している接続情報を各接続情報に内包されているマルチキャストグループのＩＰアドレス別に分類する。本動作例では、各受信装置７０から送信されてきた四つの接続情報は以下の三つのグループに分類される。第一のグループは無線アクセスポイント装置４０ＡのＩＰアドレスとマルチキャストグループ１のＩＰアドレスとを内包している接続情報のグループであり、このグループには受信装置７０Ａおよび７０Ｂから取得した接続情報が属している。第二のグループは無線アクセスポイント装置４０ＢのＩＰアドレスとマルチキャストグループ２のＩＰアドレスとを内包している接続情報のグループであり、このグループには受信装置７０Ｃから取得した接続情報が属している。第三のグループは無線アクセスポイント装置４０ＢのＩＰアドレスとマルチキャストグループ３のＩＰアドレスとを内包している接続情報のグループであり、このグループには受信装置７０Ｄから取得した接続情報が属している。そして、帯域制御部６６は各グループに属している接続情報に内包されている無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレスとマルチキャストグループのＩＰアドレスと各グループに属している接続情報の個数とを対応付けて帯域管理テーブルに記憶する。
【００５０】
次に、帯域制御部６６は各無線アクセスポイント装置４０に対応付けられている最大通信帯域と、当該無線アクセスポイント装置４０がパケットを送信しているマルチキャストグループの個数と、当該無線アクセスポイント装置４０に接続し各マルチキャストグループに参加している受信装置７０の数とに基づいて各マルチキャストグループ宛ての通信フローに割り当てる通信帯域を決定し、この通信帯域を帯域管理テーブルに記憶する。具体的には、無線アクセスポイント装置４０Ａはマルチキャストグループ１宛てのパケットのみをセル２００Ａへ送信しているから、帯域制御部６６はセル２００Ａにおける最大通信帯域である１１Ｍｂｐｓをマルチキャストグループ１へ割り当てる。また、無線アクセスポイント装置４０Ｂはマルチキャストグループ２および３宛てにパケットを送信しており、マルチキャストグループ２および３に参加している受信装置は各々一台であるから、帯域制御部６６はセル２００Ｂにおける最大通信帯域である１１Ｍｂｐｓを１：１の比率で分配した通信帯域をマルチキャストグループ２および３に割り当てる。
【００５１】
上述したように、帯域制御部６６が受信装置７０から取得した接続情報に基づいて帯域管理テーブルの記憶内容を更新することにより、帯域管理テーブルの記憶内容は図８に示す状態になる。以下、ノード装置６０のキュー制御部６５が各マルチキャストグループ宛てのパケットを、このマルチキャストグループのＩＰアドレスに対応付けて帯域管理テーブル（図８参照）に記憶されている通信帯域で送出するように第二通信ＩＦ部６２を制御することにより、マルチキャストグループ１宛ての通信フローには１１Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられ、マルチキャストグループ２宛ての通信フローとマルチキャストグループ３宛ての通信フローには共に５．５Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられる。
【００５２】
（３−２）動作例２
次に、ノード装置６０の情報保持部６４には、図８に示す帯域管理テーブルが記憶されており、この図に示されるように、マルチキャストグループ１宛ての通信フローには１１Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられており、マルチキャストグループ２および３宛ての通信フローには共に５．５Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられているものとする。また、受信装置７０Ａと７０Ｂとが無線アクセスポイント装置４０Ａに接続しマルチキャストグループ１へ参加しており、受信装置７０Ｃと７０Ｄとが無線アクセスポイント装置４０Ｂに接続し、受信装置７０Ｃはマルチキャストグループ２に参加しており、受信装置７０Ｄはマルチキャストグループ３に参加しているものとする。このような状況下で受信装置７０Ｂのみが無線アクセスポイント装置４０Ａとの接続を解消し、セル２００Ａからセル２００Ｂへ移動し、無線アクセスポイント装置４０Ｂに接続して、マルチキャストグループ２へ参加する場合の動作について説明する。
【００５３】
ノード装置６０が計時機能を用いて取得した現在時刻と予め定められた時刻とが一致する場合にのみ、接続情報を自装置宛てに送信することを要求する要求メッセージを受信装置７０へ送信し、帯域管理テーブルを初期化するまでのノード装置６０の動作は、上述した動作例１におけるノード装置６０のステップＳＡ１〜ステップＳＡ４の動作と同一である。また、この要求メッセージに対する応答メッセージがノード装置６０に到達するまでの、ネットワークスイッチ３０、無線アクセスポイント装置４０および受信装置７０の各装置の動作は、動作例１における各装置の動作と同一である。また、ノード装置６０の帯域制御部６６が各受信装置７０から送信されてきた接続情報を取得し、これら接続情報に基づいて情報保持部６４に記憶されている帯域管理テーブルの記憶内容を更新する動作は、上述した動作例１におけるノード装置６０のステップＳＡ５およびステップＳＡ６の動作と同一である。
【００５４】
ただし、各受信装置７０から受信した接続情報の内容が動作例１における接続情報の内容と異なっているために、帯域管理テーブルの記憶内容は動作例１の場合と異なる記憶内容で更新される。具体的には、無線アクセスポイント装置４０Ａはマルチキャストグループ１宛てのパケットのみをセル２００Ａへ送信しているから、帯域制御部６６はセル２００Ａにおける最大通信帯域である１１Ｍｂｐｓをマルチキャストグループ１宛ての通信フローに割り当てる。また、無線アクセスポイント装置４０Ｂはマルチキャストグループ２および３宛てにパケットを送信しており、マルチキャストグループ２に参加している受信装置は二台（受信装置７０Ｂおよび７０Ｃ）であり、マルチキャストグループ３に参加している受信装置は一台（受信装置７０Ｄ）であるから、セル２００Ｂにおける最大通信帯域である１１Ｍｂｐｓを２：１の比率で分配した通信帯域がマルチキャストグループ２および３に割り当てる。すなわち、帯域制御部６６はマルチキャストグループ２に７．３Ｍｂｐｓの通信帯域を割り当て、マルチキャストグループ３に３．７Ｍｂｐｓの通信帯域を割り当てる。
【００５５】
上述したように、帯域制御部６６が受信装置７０から取得した接続情報に基づいて帯域管理テーブルの記憶内容を更新することにより、帯域管理テーブルの記憶内容は図９に示す状態になる。以下、ノード装置６０のキュー制御部６５が各マルチキャストグループ宛てのパケットを、このマルチキャストグループのＩＰアドレスに対応付けて帯域管理テーブル（図９参照）に記憶されている通信帯域で送出するように第二通信ＩＦ部６２を制御することにより、マルチキャストグループ１宛ての通信フローには、１１Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられ、マルチキャストグループ２宛ての通信フローには、７．３Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられ、マルチキャストグループ３宛ての通信フローには、３．７Ｍｂｐｓの通信帯域が割り当てられる。
【００５６】
（４）変形例
（４−１）変形例１
上述した実施形態では、データブロックの一例としてパケットを用いる場合について説明したが、本発明に係るノード装置が送受信するデータブロックはパケットに限定されるものではなく、フレームであっても良い。要は、データを通信単位のデータサイズで分割した分割データと当該データの宛先を示す情報とを内包したデータブロックであれば良い。
【００５７】
（４−２）変形例２
上述した実施形態におけるマルチキャストの一例としてＩＰマルチキャストについて説明したが、本発明に係るノード装置が通信帯域を割り当てるマルチキャストはＩＰマルチキャストに限定されるものではない。例えばネットワーク層より下位のプロトコル階層で実現されるマルチキャストであっても良い。具体的には、データリンク層における通信アドレスであるＭＡＣアドレスを用いたマルチキャストであっても良い。
【００５８】
（４−３）変形例３
上述した実施形態では、ノード装置６０が無線ＬＡＮ内における通信帯域の割り当てを制御する場合について説明したが、本発明に係るノード装置が通信帯域の割り当てを制御するネットワークは無線ＬＡＮに限定されるものではなく、移動パケット通信網であっても良い。なお、移動パケット通信網においてマルチキャストを実現する手段としては、パケットの送信宛先をマルチキャストグループを示す特定の宛先にすることにより実現される。
【００５９】
（４−４）変形例４
上述した実施形態では、ノード装置６０は自装置に接続されているネットワークスイッチ３０に直接接続されている無線アクセスポイント装置４０が形成するセル２００内における通信帯域の割り当てを行う場合について説明したが、ノード装置６０が通信帯域を管理するセルを形成する無線アクセスポイント装置４０はネットワークスイッチ３０に直接接続されていなくても良い。例えば、ノード装置６０が通信帯域の管理を行うセルを形成する無線アクセスポイント装置は、ノード装置６０に接続されているネットワークスイッチ３０に接続された複数のネットワークスイッチに接続されている無線アクセスポイント装置であって良い。
【００６０】
（４−５）変形例５
上述した実施形態では、ノード装置６０の帯域制御部６６が計時機能を有し、この計時機能を用いて一定の時間が経過したか否かを判定する場合について説明したが、帯域制御部６６とは別個に、計時機能を有する計時部を設けても良い。具体的には、この計時部に一定の時間が経過したか否かを判定させ、一定の時間が経過したと判定した場合にのみ計時部から帯域制御部６６に一定の時間が経過したことを通知させる。そして、この通知を受けた帯域制御部６６は上述した帯域制御処理のステップＳＡ３以降の処理を行うとしても良い。
【００６１】
（４−６）変形例６
上述した実施形態では、ノード装置６０の帯域制御部６６は自装置の配下にある全ての受信装置７０へ要求メッセージを送信した後に、帯域管理テーブルの初期化を行う場合について説明したが、帯域制御部６６が帯域管理テーブルの記憶内容を更新する直前に帯域管理テーブルを初期化するとしても良い。また、帯域管理テーブルと同一のテーブルフォーマットを有するワークテーブルを設け、このワークテーブルに、各受信装置７０から取得した接続情報に基づいて算出される無線アクセスポイント装置毎、マルチキャストグループ毎の受信装置数と各マルチキャストグループへ割り当てる通信帯域とを記憶させ、このワークテーブルの記憶内容を帯域管理テーブルへ上書きするとしても良い。
【００６２】
（４−７）変形例７
上述した実施形態では、ノード装置６０に、各無線アクセスポイント装置４０が形成するセル内の最大通信帯域を当該セルを形成する無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレスと対応付けて記憶させておき、この最大通信帯域を各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数に比例する幅で分割した通信帯域を各マルチキャスト通信フローへ割り当てさせる場合について説明したが、ノード装置６０は上記最大通信帯域を記憶していなくても良い。例えば、各受信装置７０から取得した接続情報に基づいて算出した各無線アクセスポイント装置毎に各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数が多いほど、単位時間内にノード装置６０がキュー制御部６５を用いて各マルチキャストグループ宛に送出するパケットの送出量を多くするとしても良い。
【００６３】
（４−８）変形例８
上述した実施形態では、各受信装置７０から取得した接続情報に基づいて算出された各無線アクセスポイント装置毎に各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数と各マルチキャストグループへ割り当てる通信帯域の幅とを比例させる場合について説明したが、各無線アクセスポイント装置毎に各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数とマルチキャストグループへ割り当てる通信帯域の幅との関係は、比例に限定されるものではなく、例えば、各マルチキャストグループへ割り当てる通信帯域の幅を、各無線アクセスポイント装置毎に各マルチキャストグループへ参加している受信装置の数の二乗に比例させてもよく、また、当該受信装置数の対数（例えば、常用対数）に比例させても良い。要は、当該受信装置の数が多いほど広い通信帯域をマルチキャストグループへ割り当てる関係であれば良い。
【００６４】
（４−９）変形例９
上述した実施形態では、ノード装置６０がマルチキャスト通信フローへ通信帯域を割り当てる場合についてのみ説明したが、当該ノード装置６０がマルチキャスト通信フローとユニキャスト通信フローとの両者に対して通信帯域を割り当てることができることはもちろんである。具体的には、ユニキャスト通信フローを一台の受信装置のみが参加しているマルチキャストグループ宛のマルチキャスト通信フローとみなすことにより、ノード装置６０はマルチキャスト通信フローとユニキャスト通信フローの両者に対して、無線アクセスポイント装置毎に各通信フローを受信する受信装置の数が多いほど広い通信帯域を割り当てることができる。
【００６５】
（４−１０）変形例１０
上述した実施形態では、ノード装置６０は各受信装置７０から接続している無線アクセスポイント装置４０のＩＰアドレスと参加しているマルチキャストグループのＩＰアドレスとを内包している接続情報を取得し、自装置に記憶している帯域管理テーブルの記憶内容を、この接続情報に基づいて更新し、各マルチキャスト通信フローに通信帯域を割り当てる場合について説明したが、ノード装置６０は、更に、受信装置７０の正当性を判断する認証機能を有していても良い。
【００６６】
具体的には、受信装置７０に自装置の正当性を示す情報（例えば、信頼できる認証機関が発行した電子証明書）を予め記憶させておき、受信装置７０が接続情報をノード装置６０へ送信する際に、この電子証明書も送信する。ノード装置６０はこの電子証明書の有無を判定することにより受信装置７０の正当性を判定することが可能になる。
【００６７】
このように、ノード装置６０に各受信装置７０の正当性を判定させることにより、他の装置になりすまして接続情報を何度も送信し、多数の受信装置７０が同一マルチキャストグループに参加しているかのように見せかけ、ノード装置６０に通信帯域を多く割り当てさせるといった不正な行為を防止することができる。
【００６８】
（４−１１）変形例１１
上述した実施形態では、ノード装置６０が自装置の管理する全ての受信装置７０に接続情報を送信することを定期的に要求し、この要求に応じて各受信装置７０から送信されてくる接続情報を受信し取得する場合について説明したが、ノード装置６０が各受信装置７０から接続情報を取得する態様は係る態様に限定されるものではなく、例えば、受信装置７０が定期的に送信してくる接続情報をノード装置６０が受信し取得する態様であっても良く、また、受信装置７０がマルチキャストグループへの参加をノード装置６０へ通知する際に、ノード装置６０が接続情報を取得する態様であっても良い。
【００６９】
まず、受信装置７０が定期的に送信してくる接続情報をノード装置６０が受信し取得する態様について具体的に説明する。現在時刻を取得するための計時機能を受信装置７０に設け、この計時機能により取得した現在時刻が予め定められた時刻と一致する場合に、受信装置７０は自装置に記憶している接続情報をノード装置６０へ送信し、この接続情報をノード装置６０が受信し取得することにより、この態様は実現される。
【００７０】
次に、受信装置７０がマルチキャストグループへの参加をノード装置６０へ通知する際にノード装置６０が接続情報を取得する態様について具体的に説明する。受信装置７０がマルチキャストグループへの参加をノード装置６０へ通知する際に、受信装置７０は参加するマルチキャストグループのＩＰアドレスと接続している無線アクセスポイント装置のＩＰアドレスとを内包した接続情報をノード装置６０へ送信し、この接続情報をノード装置６０が受信し取得することにより、この態様は実現される。
【００７１】
（４−１２）変形例１２
上述した実施形態では、本発明に係るノード装置６０の一例としてマルチキャストルータを用いる場合について説明したが、ＰＣやＷＳ等の一般的なコンピュータ装置に本発明に係るノード装置の機能を実現させるためのプログラムを実行させることにより、これらコンピュータ装置に上述したマルチキャストルータと同一の機能を追加しても良い。
【００７２】
具体的には、本発明に係るノード装置の機能を実現させるためのプログラムを例えばＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）やＦＤ（Floppy Disk）等のコンピュータ装置読み取り可能な記録媒体に記録させておき、このような記録媒体に記録されている情報を読み取ることが可能な装置（例えばＣＤ−ＲＯＭドライブやＦＤドライブ等）を備えたコンピュータ装置に、この記録媒体に記録されているプログラムを読み取らせ、読み取ったプログラムを当該コンピュータ装置のＣＰＵ（Central Processing Unit）に実行させることで実現される。
【００７３】
また、携帯電話機やＰＤＡやＰＣ等の一般的なコンピュータ装置に本発明に係る端末装置の機能を実現させるためのプログラムを実行させることにより、これらコンピュータ装置に上述した受信装置７０と同一の機能を追加しても良い。
【００７４】
具体的には、本発明に係る端末装置の機能を実現させるためのプログラムをコンピュータ装置読み取り可能な記録媒体に記録させておき、このような記録媒体に記録されている情報を読み取ることが可能な装置（例えばＣＤ−ＲＯＭドライブやＦＤドライブ等）を備えたコンピュータ装置に、この記録媒体に記録されているプログラムを読み取らせ、読み取ったプログラムを当該コンピュータ装置のＣＰＵに実行させることで実現される。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、マルチキャスト通信フローへ割り当てられる通信帯域の幅は、このマルチキャスト通信フローの宛先であるマルチキャストグループへ参加している受信装置の数が多いほど広くなるので、参加している受信者の数が多いマルチキャストグループ宛てのマルチキャスト通信フローではパケットの欠落が発生しにくくなり、マルチキャストされたデータを受信する受信者の利益が確保されるといった効果を奏する。
【００７６】
また、本発明によれば、無線アクセスポイント装置から各マルチキャストグループへデータを送信する際に使用可能な通信帯域を当該無線アクセスポイント装置がデータを送信しているマルチキャストグループへ参加している受信装置の数に応じた幅で分割した通信帯域を割り当てるので、各マルチキャスト通信フローへ無駄なく通信帯域を割り当てることを可能にするといった効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のノード装置２０を有する通信システムの全体構成の一例を示すブロック図である。
【図２】 同ネットワークスイッチ３０に記憶されている通信ポート情報の一例を示す図である。
【図３】 本発明に係るノード装置６０と受信装置７０とを有する通信システムの全体構成の一例を示すブロック図である。
【図４】 同システムを構成する受信装置７０に記憶されている接続情報の一例を示す図である。
【図５】 同ノード装置６０に記憶されている帯域管理テーブルの記憶内容の一例を示す図である。
【図６】 同ノード装置６０の構成例を示す図である。
【図７】 同ノード装置６０が実行する帯域割り当て処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】 同ノード装置６０に記憶されている帯域管理テーブルの記憶内容の一例を示す図である。
【図９】 同ノード装置６０に記憶されている帯域管理テーブルの記憶内容の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…送信装置、２０、６０…ノード装置、３０…ネットワークスイッチ、４０Ａ、４０Ｂ…無線アクセスポイント装置、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄ…受信装置、６１…第一通信ＩＦ部、６２…第二通信ＩＦ部、６３…ルーティング制御部、６４…情報保持部、６５…キュー制御部、６６…帯域制御部、１００…インターネット、２００Ａ、２００Ｂ…セル。
Claims (10)
- 宛先を示す宛先情報を内包したデータブロックを受信し配下の端末装置へ無線により送信する複数の無線アクセスポイント装置を配下に有し、前記データブロックを受信するネットワークスイッチであって、前記複数の無線アクセスポイント装置のうち前記データブロックの宛先情報で示される宛先の端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置のみに前記データブロックを送信するネットワークスイッチを配下に有するノード装置において、
前記データブロックを受信し、当該データブロックの宛先情報で示される宛先が前記複数の無線アクセスポイント装置の配下の端末装置である場合のみ当該データブロックを前記ネットワークスイッチへ送信する送信手段と、
前記複数の無線アクセスポイント装置の配下の端末装置のうちマルチキャストグループに参加している端末装置から、該端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と該端末装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された情報に基づいて、各無線アクセスポイント装置の配下で各々のマルチキャストグループに参加している端末装置の数を無線アクセスポイント装置毎に集計し、各々の無線アクセスポイント装置において、集計した前記端末装置の数が大きいマルチキャストグループ宛の前記データブロックであるほど広い通信帯域でそのデータブロックを送信するように前記送信手段を制御する制御手段と
を有することを特徴とするノード装置。 - 前記複数の無線アクセスポイント装置の各々を一意に特定する情報と当該情報で特定される無線アクセスポイント装置の最大通信帯域とを対応付けて記憶する記憶手段を更に備え、
前記制御手段は、無線アクセスポイント装置毎に、各マルチキャストグループに参加している端末装置の数を集計し数が大きいほど広い通信帯域を割り当てると共に当該通信帯域の総和が当該無線アクセスポイント装置に対応付けて前記記憶手段に記憶されている最大通信帯域を超えないように前記送信手段を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のノード装置。 - 現在時刻を取得するための計時手段と、
前記計時手段により取得された現在時刻が予め定められた時刻である場合にのみ、前記複数の無線アクセスポイント装置の配下の端末装置のうちマルチキャストグループに参加している端末装置へ、該端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と該端末装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを自装置へ送信することを要求する要求手段と、
を更に備え、
前記取得手段は、前記要求手段により情報の送信を要求した端末装置から送信されてくる情報を受信し取得する
ことを特徴とする請求項１に記載のノード装置。 - 前記取得手段は、
現在時刻を取得する計時手段を備えた端末装置であって、前記複数の無線アクセスポイント装置の配下でマルチキャストグループへ参加している端末装置から定期的に送信されてくる該端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と該端末装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを受信し取得する
ことを特徴とする請求項１に記載のノード装置。 - 前記取得手段は、
マルチキャストグループへの参加をユーザに指示された端末装置から送信されてくる該端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報とユーザにより参加を指示されたマルチキャストグループを示す情報とを受信し取得する
ことを特徴とする請求項１に記載のノード装置。 - 自装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と自装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを送信してきた端末装置が正当な端末装置であるか否かを判定する判定手段を更に備え、
前記取得手段は、前記判定手段により正当な端末装置であると判定された端末装置から送信されてきた情報のみを受信し取得する
ことを特徴とする請求項１に記載のノード装置。 - ノード装置から送信されてくる宛先を内包したデータブロックを受信し当該データブロックをその宛先へのみ送信するネットワークスイッチに接続されている複数の無線アクセスポイント装置のうち何れか一の無線アクセスポイントの配下で当該無線アクセスポイント装置から無線で送信されてくる前記データブロックを受信する端末装置において、
自装置がマルチキャストグループへ参加しているか否かを判定し、マルチキャストグループへ参加している場合にのみ、自装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と自装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを自装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を介して前記ノード装置へ送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された情報に基づいて前記ノード装置が自装置の参加しているマルチキャストグループ宛の前記データブロックの送信に割り当てる通信帯域であって、自装置を配下に有する無線アクセスポイント装置の配下において、端末装置の参加数が大きいマルチキャストグループ宛のデータブロックであるほど広い通信帯域で送信されてくる前記データブロックを受信する受信手段と
を有することを特徴とする端末装置。 - 宛先を示す宛先情報を内包したデータブロックを受信し配下の端末装置へ無線により送信する複数の無線アクセスポイント装置を配下に有し、前記データブロックを受信するネットワークスイッチであって、前記複数の無線アクセスポイント装置のうち前記データブロックの宛先情報で示される宛先の端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置のみに前記データブロックを送信するネットワークスイッチを配下に有するコンピュータ装置に、
前記データブロックを受信し、当該データブロックの宛先情報で示される宛先が前記複数の無線アクセスポイント装置の配下の端末装置である場合のみ当該データブロックを前記ネットワークスイッチへ送信する送信手段と、
前記複数の無線アクセスポイント装置の配下の端末装置のうちマルチキャストグループに参加している端末装置から、該端末装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と該端末装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された情報に基づいて、各無線アクセスポイント装置の配下で各々のマルチキャストグループに参加している端末装置の数を無線アクセスポイント装置毎に集計し、各々の無線アクセスポイント装置において、集計した前記端末装置の数が大きいマルチキャストグループ宛の前記データブロックであるほど広い通信帯域でそのデータブロックを送信するように前記送信手段を制御する制御手段と
を実現させるためのプログラム。 - ノード装置から送信されてくる宛先を内包したデータブロックを受信し当該データブロックをその宛先へのみ送信するネットワークスイッチに接続されている複数の無線アクセスポイント装置のうち何れか一の無線アクセスポイントの配下で当該無線アクセスポイント装置から無線で送信されてくる前記データブロックを受信するコンピュータ装置に、
当該コンピュータ装置がマルチキャストグループへ参加しているか否かを判定し、マルチキャストグループへ参加している場合にのみ、当該コンピュータ装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を示す情報と当該コンピュータ装置が参加しているマルチキャストグループを示す情報とを当該コンピュータ装置を配下に有する無線アクセスポイント装置を介して前記ノード装置へ送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された情報に基づいて前記ノード装置が当該コンピュータ装置の参加しているマルチキャストグループ宛の前記データブロックの送信に割り当てる通信帯域であって、当該コンピュータ装置を配下に有する無線アクセスポイント装置の配下において、コンピュータ装置の参加数が大きいマルチキャストグループ宛のデータブロックであるほど広い通信帯域で送信されてくる前記データブロックを受信する受信手段と
を実現させるためのプログラム。 - 請求項８または９の何れか一に記載のプログラムを記録したコンピュータ装置読み取り可能な記録媒体。
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