JP4025593B2 - 放送型通信データ配送装置および放送型通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放送型通信の制御方式に係わり、更に詳しくは例えばパケット通信を用いて放送型通信を行う場合に、配信側の装置の構成と、通信の制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１つのデータを送信者から複数の受信者に送信する放送型通信は広く用いられている。従来のテレビ放送など、電波を用いた放送型通信はその一例である。 近年では基本的に図１４に示すように、１対１の通信を用いた放送型通信の需要が高まっている。インターネットで行われているストリーミングによる画像や音声の配信はその一例である。なお以下ではインターネットを例として本発明について説明するが、本発明の適用はインターネットに限定されるものではない。
【０００３】
インターネットのようなパケット通信網において、放送型通信を行う技術としてマルチキャスト、またはユニキャスト通信を用いた方式がある。図１５はマルチキャストによる放送型通信の説明図である。マルチキャスト通信では、送信者があらかじめ定められたマルチキャストアドレスを宛先としてパケットを送信し、ネットワーク内でそのパケットがあらかじめ決定された経路情報に従って、複写されながら転送されることによって、複数の受信者にデータが配信される。このマルチキャスト技術を用いる放送型通信ではネットワークの負荷が軽減される。
【０００４】
図１６はユニキャストによる放送型通信の説明図である。ユニキャスト通信では、送信者と複数の受信者のそれぞれとの間で１対１のパケット通信が行われ、送信者から全ての受信者に対して同じデータが送信される。この方式では、ユニキャスト通信が多数行われることによって生ずるトラフィックの増大がネットワークにとって問題となる。
【０００５】
図１７はマルチキャスト方式とユニキャスト方式の得失の説明図である。送信者側の負荷については、マルチキャストではパケットを１回送信するだけに対して、ユニキャストではそれぞれの受信者に対してパケットを送信するため、受信者数に比例して送信者側の負荷が増大し、またネットワークの負荷も増大する。これに対してアドレス管理、ネットワーク制御、および受信者側の制御の３項目についてはマルチキャストでは複雑となるのに対して、ユニキャストでは１対１のパケット通信と同じで単純である。
【０００６】
このような得失に応じて実際にはいずれかの方式が利用されている。どちらを利用するかは選択の問題であるが、マルチキャスト方式ではアドレスやルーティングの管理を必要とするのに対して、ユニキャスト方式では特別な管理を必要としないため、一般に広く用いられている。インターネットでウェブキャストと呼ばれる画像や音声の放送は、ユニキャスト方式を用いている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の方式においては、ユニキャストを用いた放送型通信では送信者側とネットワークの負荷が大きくなり、ネットワーク負荷を軽減するためにマルチキャスト方式を用いると、アドレス管理、ネットワーク制御、受信側の制御が複雑になるという問題点があった。
【０００８】
本発明の課題は、上述の問題点に鑑み、送信者からインターネットを用いてユニキャスト通信方式で放送型通信を行う場合のネットワーク負荷を軽減することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の放送型通信データ配送装置の原理構成ブロック図である。同図はネットワーク内でデータ、特に放送型通信データの配送を行う放送型通信データ配送装置１の構成ブロック図であり、装置１は放送型通信データ認識手段２と、複写転送手段３とを備える。
【００１０】
放送型通信データ認識手段２は、送信者側からネットワークを介したユニキャスト通信によって送られてきたデータ、例えば受信パケットが放送型通信データであるか否かを解析するものであり、複写転送手段３はそのデータが放送型通信データである時、そのデータを宛先受信者に向けて中継すると共に、そのデータを複写し、宛先受信者以外の１人以上の受信者、または他の配送装置にネットワークを介して転送するものである。
【００１１】
発明の実施の形態においては、放送型通信データ認識手段２は送られてきたデータ内の送信元アドレスを解析して、そのデータが放送型通信データであることを認識することもできる。また送信者から複数の放送型通信データのいずれかが送られくる時、送信元アドレスの解析によって、放送型通信データの識別子を更に抽出することもできる。
【００１２】
実施の形態においては、放送型通信データ配送装置１が、放送型通信データの識別子に対応して、そのデータを複写転送すべき受信者のアドレス、およびその受信者へのデータ転送可否フラグを格納する放送型通信制御テーブル格納手段を更に備えることもできる。
【００１３】
実施の形態において、放送型通信データ認識手段は送信元アドレスの解析によって、送られてきたデータの中継と複写転送に関する制御情報を更に抽出することもでき、その制御情報は受信者の追加、受信者の削除、識別子に対応する放送型通信データの全ての受信者の削除、受信者に対するデータ配送の中断、または再開のいずれかを示すこともできる。
【００１４】
実施の形態において複写転送手段３は、放送型通信データ認識手段２によって抽出された制御情報を、送信者側から送られてきた意味を持たない情報に変換し、変換後のデータを中継、または複写転送することもできる。またデータの中継、または複写転送の相手先がデータの受信者である時に限って、制御情報を変換することもできる。逆に抽出された制御情報を含めて、送信者側から送られてきた全てのデータをそのまま中継、または複写転送することもできる。
【００１５】
実施の形態においては、送信者側から送られてきたデータが最終的に受信者に与えられるべき実データを含まないデータであることもできる。
更に実施の形態においては、放送型通信データ認識手段が送信元アドレスとしてのＭＡＣ（メディア・アクセス・コントロール）アドレス、インターネットプロトコルアドレス、ＴＣＰ（トランスミッション・コントロール・プロトコル）またはＵＤＰ（ユーザ・データグラム・プロトコル）のポート番号を解析することもできる。
【００１６】
本発明の放送型通信システムは、放送型通信データをユニキャスト通信の形式でネットワークを介して受信者側に送る送信装置と、送信者と複数の受信者の間に備えられ、ネットワークを介して送信者側から送られてきたデータが放送型通信データである時、そのデータを宛先受信者に向けて中継すると共に、その宛先受信者以外の１人以上の受信者に向けて複写転送する配送装置とを備える。
【００１７】
実施の形態において送信装置は、複数の放送型通信データの識別子のそれぞれに対応して、送信者のネットワークアドレスを格納する放送型通信データ識別子格納手段を備え、複数の放送型通信データのうちのいずれかを送信する時、そのデータに対応するネットワークアドレスを送信元アドレスとして使用することもでき、更にその送信元アドレスが放送型通信データの配送装置における中継と、複写転送に関する制御情報に更に対応することもできる。
【００１８】
以上のように本発明によれば、送信装置から配送装置まではユニキャスト方式で通信が行われ、配送装置によって複数の受信者宛にデータの複写転送が行われる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の放送型通信方式の第１の構成例ブロック図である。同図において送信者１０は、インターネット１１を介して複数の受信者１２に放送型通信データ、例えばストリームのデータを送信するものとする。
【００２０】
本発明の実施形態においては、送信者１０と複数の受信者１２との間に、一般的には受信者１２の近くに設置される配送者１３が介在し、送信者１０から配送者１３までは放送型通信データがユニキャスト通信によってインターネット１１を介して送られ、配送者１３によってその放送型通信データが複数の受信者１２に対応して複写され、各受信者１２に対して転送されることにより、ネットワーク内でのユニキャスト通信の必要性が軽減される。
【００２１】
このような基本方式を実現するためには、送信者１０から配送者１３に対して、放送型通信に関する各種の情報が与えられる必要がある。まず送信者１０が複数の放送型通信データ、例えばストリーミングにおける複数種類の画像や音声などをインターネット１１を介して受信者１２に配信しようとする場合には、配送者１３に送られてきたデータがどのストリームのデータであるかを識別するための情報と、その配送データに対応する受信者アドレスと、例えば新たな受信者が送信者１０に対してあるストリームのデータの配送を要求した場合に配送者１３がそれを認識するための制御情報などが、送信者１０から配送者１３に対して与えられる必要がある。
【００２２】
送信者１０から配送者１３に対してこのような情報を与えるためには、特別なプロトコル、すなわち通信手順を定義し、それを用いて情報交換を行うこともできる。例えばインターネットで利用されているリアルタイム・トランスポート・プロトコル（ＲＴＰ）に対するＲＴＰコントロール・プロトコル（ＲＴＣＰ）がそのような制御専用プロトコルの一例である。
【００２３】
このような制御プロトコルを用いる場合には、送信者１０と配送者１３の間で、そのプロトコルを用いて制御のための通信を行う必要がある。これに対してこのような制御専用のプロトコルを使わずに、配送データ自体を格納するパケットを用いてこのような情報をやり取りすることができれば、配送者１３は配送データだけを調べて通信の制御を行うことができ、単純かつ高速な処理が期待できる。そこで本実施形態では、制御専用の特別のプロトコルを用いない方式で放送型通信を実現する。
【００２４】
すなわち本実施形態においては、配送データを含む転送パケットに本来含まれている情報を用いて、送信者から配送者に対して必要な情報の伝達や指示を行うことにし、具体的にはパケットのアドレスに関するフィールドを使用する。
【００２５】
すなわち本実施形態では、配送データに対応する受信者アドレスを配送者に通知するためにパケットの宛先アドレスを利用することは当然として、ストリームの識別情報や各種の制御情報を通知するために、送信元アドレスが格納されるフィールドの一部を用いることにする。
【００２６】
一般にネットワークにおけるアドレスはその使用方法が規定されており、この規定に従って使う必要がある。規定を逸脱すると通信が行えないなどの問題が生じる。送信元ネットワークアドレスのフィールドに、ストリーム識別情報や各種の制御情報を設定して配送データを転送することにより、配送データの転送パケット自体を利用して、配送者に情報を通知することができる。送信元ネットワークアドレスは送信側で管理されるものであり、ネットワークの規約に従ってある程度自由に用いることが可能である。
【００２７】
図３は、例えばストリーミングに用いられる配送データパケットの基本的な構成図である。同図においてパケットは宛先アドレス、送信元アドレス、および配送データを格納するものである。
【００２８】
まずストリームデータの受信者のネットワークアドレスが、宛先アドレスとして使用される。ここでいう受信者には、図２における配送者１３も含むものとする。このように宛先アドレスとして受信者のネットワークアドレスを格納することによって、データ配送パケットはネットワークの機能によって自動的に受信者に届けられる。送信者から受信者までのネットワークの経路上に配送者が存在する場合には、その配送者が配送データを監視し、必要に応じて後述するような複写転送制御を実行する。
【００２９】
配送データ、例えばストリームを識別するための情報や、各種の制御情報が送信元ネットワークアドレスの格納領域内に格納される。図４は本実施形態における送信元ネットワークアドレス格納領域の格納内容の例である。同図において送信元ネットワークアドレスＸの格納領域の内部に、ストリームの識別子（ストリーム識別番号を含む）Ｘｉｄと制御情報に相当するコマンドが格納される。
【００３０】
ある送信者が、例えばネットワークアドレスとしてホストのアドレスを含み、Ｘ１からＸ１００までの１００個のネットワークアドレスを使用できるものとすると、複数のストリームに対してそれぞれネットワークアドレスを対応させることによって、ネットワークアドレスの一部をストリーム識別子として使用することが可能となる。
【００３１】
なお図４に示すストリーム識別番号のみをストリーム識別子として用いる、すなわちネットワークアドレスからコマンドに対応する部分を除き、さらにその一部をストリーム識別子として用いることも、コマンドに対応する部分を除いた残りのすべての領域を用いることも可能である。
【００３２】
送信者が配送者に対して配送データの処理方法についての指示を行うための制御情報、すなわちコマンドもネットワークアドレスの一部として格納され、ストリーム識別子Ｘｉｄと１組として送信者のネットワークアドレスとして扱われる。制御情報の種類に対応するビット数をコマンドに対して割り当て、そのビット数をあらかじめ配送者側に通知しておくことによって、配送者が受信したパケットの送信元ネットワークアドレスの格納領域からそのビット数分を抽出することによって、制御情報としてのコマンドを受け取ることができる。
【００３３】
配送データ識別情報、例えばストリーム識別子を含むネットワークアドレスは、その送信者を特定するためにネットワーク内においてユニークでなければならないなど、利用するネットワークの規定に応じて使用上の制限がある。また１人の送信者は一般に複数の配送データ、すなわち複数のストリームに対応するデータを配送することが多く、それぞれのストリームに対応する複数のネットワークアドレスを使用することになる。
【００３４】
例えばインターネットプロトコルにおいては、配送データのパケットが経路途中で送信できなかったような場合に、そのエラーを送信者側に知らせるためのＩＣＭＰ（インターネット・コントロール・メッセージ・プロトコル）パケットが送信側に送られる。このような状況に対処するために、送信者は配送データ識別情報が割り付けられたネットワークアドレスを用いた通信が可能であるようにしておかなければならない。
【００３５】
図５はイーサネットフレームの構造を、また図６はＲＴＰ／ＩＰ（インターネット・プロトコル）バージョン４（ｖ４）のパケットヘッダの構造である。本実施形態においては、配送データの送信者は特定の配送データに対してユニークとなるようにネットワークアドレスを割り付け、その一部を配送データ識別情報として利用する。ここでネットワークアドレスとは、ネットワークで通信する場合の送信元や宛先を決定する情報である。図５においては、送信元ＭＡＣアドレスとしてのソースアドレス４８ビットがこのために使用される。ＭＡＣアドレスを用いる場合にはレイヤー２ネットワークにおいて配送データの識別が行われる。
【００３６】
図６のＲＴＰ／ＩＰｖ４パケットにおいては、ＩＰヘッダ内のソースＩＰアドレス３２ビットが用いられ、ＩＰバージョン６においては１２８ビットのアドレスが用いられる。ＴＣＰやＵＤＰで用いられる送信元ポート番号を使用することもできる。ＩＰアドレスの場合はレイヤー３、ＴＣＰやＵＤＰポート番号の場合にはレイヤー４のネットワークにおいて配送データの識別が行われる。
【００３７】
次に図２における配送者１３に備えられる配送装置の構成について、図７を用いて説明する。同図では一般的に配送データの中継などを行う配送装置に対して、複写転送部２１が追加された構成となっている。
【００３８】
一般的な配送装置においては、例えば入力側のネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）２３から入力されたデータは、Ｉ／Ｏバス２５を介して、一旦図示しないバッファメモリに格納された後に、プロセッサ２４によってそのデータパケットの転送先が制御され、データパケットは再びＩ／Ｏバス２５と出力側のＮＩＣを介してネットワークに出力される。
【００３９】
図７においてＮＩＣ２３から入力されたデータパケットは、Ｉ／Ｏバス２５を介して複写転送部２１の内部のバッファメモリ２６に格納される。入力データパケットに対してプロセッサ２７によってその検査と複写転送の制御が行われる。
【００４０】
すなわち入力パケットの送信元ネットワークアドレスの検査によって、配送データ識別情報、例えばストリーム識別子と、制御情報としてのコマンドが抽出され、それらの内容に応じて後述するようにパケットの複写転送や、受信者の追加などの制御が行われ、例えばデータパケット内で必要がなくなった制御情報、すなわちコマンドの変換などが行われた後に、パケットがＮＩＣ２８を介して受信者側、または次の配送者側に出力される。
【００４１】
図８は図９の複写転送部２１の機能的な構成ブロック図である。同図において、複写転送部２１は受信パケットを格納するバッファメモリ２６、受信パケットから必要な情報を抽出すると共に全体制御を行う情報抽出制御部３０、配送データ、例えばストリームデータなどの配送スケジュールの作成などを行う配送スケジュール部３１、配送データの受信者の情報を格納する受信者情報テーブル３２、配送スケジュール部３１の作成したスケジュールと受信者情報テーブル３２の内容に従って、受信者側に送る送信パケットを作成するパケット作成部３３から構成されている。
【００４２】
図９は図８の受信者情報テーブル３２の格納内容の例である。同図において、配送データの宛先、すなわち受信者のネットワークアドレスに対応してその受信者に配送すべき配送データ、例えばストリームの識別子と、現在そのストリームデータをその受信者に対して配送すべき状態であるか、あるいは配送を中断している状態であるかを示す配信（可否）フラグと、その他のデータ、例えば図８のパケット作成部３３が送信パケットを作成するための、各受信者に対応するヘッダパターンなどが格納されている。
【００４３】
図１０は制御情報、すなわちコマンドの内容に従った処理のフローチャートである。ここでは受信者追加、または受信者削除のコマンドに対応する処理について説明する。まずステップＳ１のパケット受信待ちの状態でパケットを受信すると、ステップＳ２で図３で説明した宛先情報、すなわち受信者Ａのネットワークアドレスが取り出され、また図４で説明した送信元ネットワークアドレスからストリーム識別子Ｘｉｄとコマンドが取り出され、ステップＳ３でそのコマンドの内容が解析される。
【００４４】
コマンドが受信者追加の制御情報である場合には、ステップＳ４で、図９で説明した受信者情報テーブル内にそのストリーム識別子Ｘｉｄが格納されているか否かが判定され、格納されていない場合にはステップＳ５でテーブルにその識別子が追加された後に、また格納されている場合には直ちにステップＳ６の処理に移行する。
【００４５】
そしてステップＳ６で、受信者情報テーブルにステップＳ２で抽出された宛先情報、すなわち受信者Ａに対するエントリが追加され、受信パケットに配送すべきデータが格納されている場合には、ステップＳ７でテーブルの内容に従ってパケットが複写され、一般に複数の受信者に配送されて処理を終了する。
【００４６】
すなわち図９において宛先としての受信者Ｂに対するエントリがすでに存在する場合には、送信者から送られた受信パケットの宛先がＡであっても、同じストリーム識別子に対応する受信者Ｂに対してもパケットが転送される。また本実施形態では、送信者から配送データが格納されていないパケットを受信した場合には、そのパケットは例えば受信者情報テーブルへのエントリ追加などの制御だけを目的としたものと判定して、受信者は何らの処理も実行しない。
【００４７】
ステップＳ３のコマンド解析において、制御情報が受信者情報テーブルからの削除を示す場合には、ステップＳ１０で対応するエントリがテーブルに存在するか否かが判定され、ない場合にはそれ以上の処理を行うことなく、処理を終了する。
【００４８】
エントリがある場合には、ステップＳ１１で対応する受信者とストリーム識別子を示すエントリが削除され、ステップＳ１２でそのストリーム識別子に対応するエントリがテーブルに残っているか否かが判定され、残っていない場合には直ちに処理を終了し、残っていて、かつ受信パケットにデータが格納されている場合には、ステップＳ７でテーブルの内容に対応してそのストリーム識別子に対応するストリームデータを配信すべき宛先に対してパケットが配送されて、処理を終了する。
【００４９】
すなわち受信者の削除の場合にも、その削除のための制御情報の通知だけでなく、他の受信者へのデータの配送を、１つのパケットによって配送者に指示することができる。
【００５０】
図１０においては受信者の追加、または削除の場合の処理だけを説明したが、例えばある受信者に対してデータ配送を一時中断するような場合は、図９の受信者情報テーブルの配信可否フラグの内容を例えば０に設定することによって、そのフラグが１に再び変更されるまではデータの配送は中止される。データの配送再開を含めて、このような処理も図４のコマンドの内容に対応して実行される。
【００５１】
図１１は図２の送信者１０側に備えられるストリーム配送テーブルの格納内容の例である。送信者側では、複数の各ストリームの名称に対応して割り当てられるストリーム識別子とネットワークアドレス、および受信者のネットワークアドレスを示す配送先がテーブルに格納され、新たなストリームを送る時点でこのテーブルへのデータの登録が行われ、データパケットの配送者への転送が行われる。
【００５２】
このように本実施形態では、複数の受信者に対してストリームデータを配送するような場合にも、送信者は１人の受信者に向けて１つのデータパケットだけを送ることによって、そのデータパケットに設定された受信者、例えばＡまでのネットワーク内の経路において最初に存在する配送者にそのデータパケットが到着した時点で、受信者情報テーブルの内容に従って同一のストリーム識別子に対応するエントリの複数の受信者に対してそのデータパケットの転送が行われる。
【００５３】
例えば図９において宛先Ａのエントリが登録された後に、宛先Ｂに対するデータパケットが配送者に到着すると、Ｂに対するエントリが受信者情報テーブルに追加されると共に、パケットが複写されて、２つの宛先Ａ，Ｂに送られることになる。
【００５４】
このとき宛先Ｂに対しては、その配送者の受信者情報テーブルにエントリが追加され、仮にその配送者から宛先Ｂに至るネットワーク内の経路に他の配送者が存在する場合にも、その途中の配送者において受信者情報テーブルに再度エントリが作成される必要がなく、最初の配送者が受信者情報テーブルにエントリを追加した時点でコマンドの内容をノーオペレーション（ＮＯＰ）に書き替えて送ることによって、他の配送者における受信者情報テーブルへのエントリ追加を避けることができる。
【００５５】
図４で説明したように、送信元のネットワークアドレスはストリーム識別子に対応するとともに、制御情報としてのコマンドにも対応するものである。例えば図１１ではネットワークアドレスをストリーム識別子に対応させるものと説明したが、同一のストリームに対して図１０で説明したような受信者追加と受信者削除とを区別するためには異なるネットワークアドレスを使用しなければならない。
【００５６】
前述のように、ある送信者が例えばＸ１からＸ１００までの１００個のネットワークアドレスを使用できる場合には、例えば図１１の“画像１”のストリームに対して、同一のストリーム識別子に対応し、それぞれ異なるコマンドに対応する複数のネットワークアドレスをＸ１からＸ１００までのうちから選択する必要がある。
【００５７】
これによって、配送者によってコマンドの内容がＮＯＰに書き換えられても、ＮＯＰのコマンドに対応してネットワークアドレスが正しく割り当てられていれば、例えばＩＣＭＰパケットの送信も問題なく行われる。
【００５８】
図１２は本発明実施形態における通信システムの第２の構成例、図１３は第３の構成例を示す。図１２においては、インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）毎に配送者が設置され、そのＩＳＰが収容する受信者に対してはその配送者によってデータ配送が行われる。送信者からはＩＳＰ毎の配送者に配送データを送ることによって、ＩＳＰに収容される受信者の増大を、送信者側が考慮する必要がなくなる。
【００５９】
この場合にはＩＳＰの内部は１つのネットワーク管理単位（オートノマス・システム，ＡＳ）となるため、例えば送信者から配送者まではＩＰアドレスによるユニキャスト通信を用い、配送者から受信者にはＭＡＣアドレスによるユニキャスト通信や、従来技術としてのマルチキャスト通信を用いるというように様々な方式が可能である。
【００６０】
図１３の第３の例においては、ＩＳＰ毎の配送者が複数段配置され、規模の拡大が可能となる。この場合にも、本実施形態で説明した様々なアドレス方式を選択することが可能である。すなわち配送データ識別情報や制御情報、および受信者情報が配送者に与えられ、配送者が適切な受信者、あるいは次の段の配送者にデータパケットを正しく配送できることだけが重要である。
【００６１】
（付記１）ネットワーク内でデータの配送を行う配送装置において、
送信者側からネットワークを介してユニキャスト通信によって送られてきたデータが放送型通信データであるか否かを解析する放送型通信データ認識手段と、
該データが放送型通信データである時、該データを宛先受信者に送るために中継すると共に、該データを複写し、該宛先受信者以外の１人以上の受信者、または他の配送装置にネットワークを介して転送する複写転送手段とを備えることを特徴とする放送型通信データ配送装置。
【００６２】
（付記２）前記放送型通信データ認識手段が、前記送られてきたデータ内の送信元アドレスを解析して、該データが放送型通信データであることを認識することを特徴とする付記１記載の放送型通信データ配送装置。
【００６３】
（付記３）前記送信者側から１つ以上の放送型通信データのいずれかが送られてくる時、前記放送型通信データ認識手段が、前記送信元アドレスの解析によって放送型通信データの識別子を更に抽出することを特徴とする付記２記載の放送型通信データ配送装置。
【００６４】
（付記４）前記放送型通信データ配送装置において、
前記放送型通信データの識別子に対応して、該データを複写転送すべき受信者のアドレス、および該受信者へのデータ転送可否フラグを格納する放送型通信制御テーブル格納手段を更に備えることを特徴とする付記３記載の放送型通信データ配送装置。
【００６５】
（付記５）前記放送型通信データ認識手段が、前記送信元アドレスの解析によって、前記送られてきたデータの中継と複写転送に関する制御情報を更に抽出することを特徴とする付記４記載の放送型通信データ配送装置。
【００６６】
（付記６）前記放送型通信データ認識手段が、前記制御情報として、受信者の追加を示す情報を抽出した時、
前記放送型通信制御テーブル格納手段が、前記送られてきたデータの識別子に対応して該データの宛先アドレスを受信者アドレスとして追加することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００６７】
（付記７）前記放送型通信データ認識手段が、前記制御情報として、受信者の削除を示す情報を抽出した時、
前記放送型通信制御テーブル格納手段が、前記送られてきたデータの識別子に対応して該データの宛先アドレスを受信者アドレスとして持つエントリを削除することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００６８】
（付記８）前記放送型通信データ認識手段が、前記制御情報として、前記識別子に対応する放送型通信データの全ての受信者の削除を示す情報を抽出した時、
前記放送型通信制御テーブル格納手段が、前記送られてきたデータの識別子に対応して、該識別子をエントリ内に持つ全てのエントリの受信者アドレスを削除することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００６９】
（付記９）前記放送型通信データ識別手段が、前記制御情報として、受信者に対するデータ配送の中断を示す情報を抽出した時、
前記放送型制御テーブル格納手段が、前記送られてきたデータの宛先アドレスに一致する受信者アドレスに対応する前記データ転送可否フラグを転送否に設定することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００７０】
（付記１０）前記放送型通信データ識別手段が、前記制御情報として、受信者に対するデータ配送の再開を示す情報を抽出した時、
前記放送型通信制御テーブル格納手段が、前記送られてきたデータの宛先アドレスに一致する受信者アドレスに対応する前記データ転送可否フラグを転送可に設定することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００７１】
（付記１１）前記複写転送手段が、前記放送型通信データ認識手段によって抽出された制御情報を含めて、前記送信者側から送られてきた全てのデータを中継、または複写転送することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００７２】
（付記１２）前記複写転送手段が、前記放送型通信データ認識手段によって抽出された制御情報を、前記送信者側から送られてきた意味を持たない情報に変換し、該変換後のデータを中継、または複写転送することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００７３】
（付記１３）前記複写転送手段が、データの前記中継または複写転送の相手先がデータの受信者である時、前記放送型通信データ認識手段によって抽出された制御情報を、前記送信者側から送られてきた意味を持たない情報に変換し、該変換後のデータを中継、または複写転送することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００７４】
（付記１４）前記送信者側から送られたデータが、最終的に受信者に与えられるべき実データを含まないデータであることを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００７５】
（付記１５）前記放送型通信データ認識手段が、イーサネットにおけるＭＡＣアドレスのプライベートアドレスとしての送信元アドレスを解析して、レイヤ２ネットワークにおいてデータの認識を行うことを特徴とする付記２記載の放送型通信データ配送装置。
【００７６】
（付記１６）前記放送型通信データ認識手段が、インターネットプロトコルアドレスとしての送信元アドレスを解析して、レイヤ３ネットワークにおいてデータの認識を行うことを特徴とする付記２記載の放送型通信データ配送装置。
【００７７】
（付記１７）前記放送型通信データ認識手段が、ユーザ・データグラム・プロトコル、またはトランスミッション・コントロール・プロトコルのポート番号としての送信元アドレスを解析して、レイヤ４ネットワークにおいてデータの認識を行うことを特徴とする付記２記載の放送型通信データ配送装置。
【００７８】
（付記１８）放送型通信を行うシステムにおいて、
放送型通信データをユニキャスト通信の形式でネットワークを介して受信者側に送る送信装置と、
送信者と複数の受信者の間に備えられ、ネットワークを介して送信者側から送られてきたデータが放送型通信データである時、該データを宛先受信者に向けて中継すると共に、該宛先受信者以外の１人以上の受信者に向けて複写転送する配送装置とを備えることを特徴とする放送型通信システム。
【００７９】
（付記１９） 前記送信装置が、１つ以上の放送型通信データのそれぞれに対応して、ネットワークアドレスを格納する送信元アドレス格納手段を備え、
該１つ以上の放送型通信データのうちのいずれかを送信する時、該送信データに対応するネットワークアドレスを送信元アドレスとして使用することを特徴とする付記１８記載の放送型通信システム。
【００８０】
（付記２０）前記送信元アドレスが、前記放送型通信データの配送装置における中継と複写転送に関する制御情報に更に対応することを特徴とする付記１９記載の放送型通信システム。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば送信者からのユニキャストを用いた放送型通信において、送信者と配送者の間のネットワークトラフィックを軽減させることが可能となり、また配送者を適切に配置することによって、ネットワークトラフィックを押さえながら、大規模な放送型通信を実現する通信システムを構築することが可能となる。
【００８２】
送信者と配送者の間で配送に関するデータをやり取りするために、配送データを格納したパケットに配送データを識別する情報や、配送に関する制御情報を格納して送信することによって、配送者は送信者から送られてくる配送データを調べるだけで受信者の管理が可能となり、配送者による制御が単純化、高速化され、放送型通信の効率化に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放送型通信データ配送装置の原理構成ブロック図である。
【図２】本実施形態における放送型通信システムの第１の構成例を示す図である。
【図３】放送型通信データパケットの基本構成を示す図である。
【図４】送信元ネットワークアドレスの格納領域の内容を示す図である。
【図５】イーサネットフレームの構造を示す図である。
【図６】ＲＴＰ／ＩＰｖ４のパケットのヘッダ構成を示す図である。
【図７】配送装置の構成例のブロック図である。
【図８】複写転送部の機能的な構成を示すブロック図である。
【図９】受信者情報テーブルの格納内容の例を示す図である。
【図１０】制御情報受信時の処理のフローチャートである。
【図１１】ストリーム配送テーブルの格納内容を示す図である。
【図１２】本実施形態における放送型通信システムの第２の構成例を示す図である。
【図１３】本実施形態における放送型通信システムの第３の構成例を示す図である。
【図１４】放送型通信システムの従来例を示す図である。
【図１５】マルチキャスト方式による放送型通信システムの従来例を示す図である。
【図１６】ユニキャスト方式による放送型通信システムの従来例を示す図である。
【図１７】マルチキャスト方式とユニキャスト方式の損失を示す図である。
【符号の説明】
１ 放送型通信データ配送装置
２ 放送型通信データ認識手段
３ 複写転送手段
１０ 送信者
１１ インターネット
１２ 受信者
１３ 配送者
２１ 複写転送部
２６ バッファメモリ
２７ プロセッサ
２８ ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）
３０ 情報抽出制御部
３１ 配送スケジュール部
３２ 受信者情報テーブル
３３ パケット作成部
【発明の属する技術分野】
本発明は放送型通信の制御方式に係わり、更に詳しくは例えばパケット通信を用いて放送型通信を行う場合に、配信側の装置の構成と、通信の制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１つのデータを送信者から複数の受信者に送信する放送型通信は広く用いられている。従来のテレビ放送など、電波を用いた放送型通信はその一例である。 近年では基本的に図１４に示すように、１対１の通信を用いた放送型通信の需要が高まっている。インターネットで行われているストリーミングによる画像や音声の配信はその一例である。なお以下ではインターネットを例として本発明について説明するが、本発明の適用はインターネットに限定されるものではない。
【０００３】
インターネットのようなパケット通信網において、放送型通信を行う技術としてマルチキャスト、またはユニキャスト通信を用いた方式がある。図１５はマルチキャストによる放送型通信の説明図である。マルチキャスト通信では、送信者があらかじめ定められたマルチキャストアドレスを宛先としてパケットを送信し、ネットワーク内でそのパケットがあらかじめ決定された経路情報に従って、複写されながら転送されることによって、複数の受信者にデータが配信される。このマルチキャスト技術を用いる放送型通信ではネットワークの負荷が軽減される。
【０００４】
図１６はユニキャストによる放送型通信の説明図である。ユニキャスト通信では、送信者と複数の受信者のそれぞれとの間で１対１のパケット通信が行われ、送信者から全ての受信者に対して同じデータが送信される。この方式では、ユニキャスト通信が多数行われることによって生ずるトラフィックの増大がネットワークにとって問題となる。
【０００５】
図１７はマルチキャスト方式とユニキャスト方式の得失の説明図である。送信者側の負荷については、マルチキャストではパケットを１回送信するだけに対して、ユニキャストではそれぞれの受信者に対してパケットを送信するため、受信者数に比例して送信者側の負荷が増大し、またネットワークの負荷も増大する。これに対してアドレス管理、ネットワーク制御、および受信者側の制御の３項目についてはマルチキャストでは複雑となるのに対して、ユニキャストでは１対１のパケット通信と同じで単純である。
【０００６】
このような得失に応じて実際にはいずれかの方式が利用されている。どちらを利用するかは選択の問題であるが、マルチキャスト方式ではアドレスやルーティングの管理を必要とするのに対して、ユニキャスト方式では特別な管理を必要としないため、一般に広く用いられている。インターネットでウェブキャストと呼ばれる画像や音声の放送は、ユニキャスト方式を用いている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の方式においては、ユニキャストを用いた放送型通信では送信者側とネットワークの負荷が大きくなり、ネットワーク負荷を軽減するためにマルチキャスト方式を用いると、アドレス管理、ネットワーク制御、受信側の制御が複雑になるという問題点があった。
【０００８】
本発明の課題は、上述の問題点に鑑み、送信者からインターネットを用いてユニキャスト通信方式で放送型通信を行う場合のネットワーク負荷を軽減することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の放送型通信データ配送装置の原理構成ブロック図である。同図はネットワーク内でデータ、特に放送型通信データの配送を行う放送型通信データ配送装置１の構成ブロック図であり、装置１は放送型通信データ認識手段２と、複写転送手段３とを備える。
【００１０】
放送型通信データ認識手段２は、送信者側からネットワークを介したユニキャスト通信によって送られてきたデータ、例えば受信パケットが放送型通信データであるか否かを解析するものであり、複写転送手段３はそのデータが放送型通信データである時、そのデータを宛先受信者に向けて中継すると共に、そのデータを複写し、宛先受信者以外の１人以上の受信者、または他の配送装置にネットワークを介して転送するものである。
【００１１】
発明の実施の形態においては、放送型通信データ認識手段２は送られてきたデータ内の送信元アドレスを解析して、そのデータが放送型通信データであることを認識することもできる。また送信者から複数の放送型通信データのいずれかが送られくる時、送信元アドレスの解析によって、放送型通信データの識別子を更に抽出することもできる。
【００１２】
実施の形態においては、放送型通信データ配送装置１が、放送型通信データの識別子に対応して、そのデータを複写転送すべき受信者のアドレス、およびその受信者へのデータ転送可否フラグを格納する放送型通信制御テーブル格納手段を更に備えることもできる。
【００１３】
実施の形態において、放送型通信データ認識手段は送信元アドレスの解析によって、送られてきたデータの中継と複写転送に関する制御情報を更に抽出することもでき、その制御情報は受信者の追加、受信者の削除、識別子に対応する放送型通信データの全ての受信者の削除、受信者に対するデータ配送の中断、または再開のいずれかを示すこともできる。
【００１４】
実施の形態において複写転送手段３は、放送型通信データ認識手段２によって抽出された制御情報を、送信者側から送られてきた意味を持たない情報に変換し、変換後のデータを中継、または複写転送することもできる。またデータの中継、または複写転送の相手先がデータの受信者である時に限って、制御情報を変換することもできる。逆に抽出された制御情報を含めて、送信者側から送られてきた全てのデータをそのまま中継、または複写転送することもできる。
【００１５】
実施の形態においては、送信者側から送られてきたデータが最終的に受信者に与えられるべき実データを含まないデータであることもできる。
更に実施の形態においては、放送型通信データ認識手段が送信元アドレスとしてのＭＡＣ（メディア・アクセス・コントロール）アドレス、インターネットプロトコルアドレス、ＴＣＰ（トランスミッション・コントロール・プロトコル）またはＵＤＰ（ユーザ・データグラム・プロトコル）のポート番号を解析することもできる。
【００１６】
本発明の放送型通信システムは、放送型通信データをユニキャスト通信の形式でネットワークを介して受信者側に送る送信装置と、送信者と複数の受信者の間に備えられ、ネットワークを介して送信者側から送られてきたデータが放送型通信データである時、そのデータを宛先受信者に向けて中継すると共に、その宛先受信者以外の１人以上の受信者に向けて複写転送する配送装置とを備える。
【００１７】
実施の形態において送信装置は、複数の放送型通信データの識別子のそれぞれに対応して、送信者のネットワークアドレスを格納する放送型通信データ識別子格納手段を備え、複数の放送型通信データのうちのいずれかを送信する時、そのデータに対応するネットワークアドレスを送信元アドレスとして使用することもでき、更にその送信元アドレスが放送型通信データの配送装置における中継と、複写転送に関する制御情報に更に対応することもできる。
【００１８】
以上のように本発明によれば、送信装置から配送装置まではユニキャスト方式で通信が行われ、配送装置によって複数の受信者宛にデータの複写転送が行われる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の放送型通信方式の第１の構成例ブロック図である。同図において送信者１０は、インターネット１１を介して複数の受信者１２に放送型通信データ、例えばストリームのデータを送信するものとする。
【００２０】
本発明の実施形態においては、送信者１０と複数の受信者１２との間に、一般的には受信者１２の近くに設置される配送者１３が介在し、送信者１０から配送者１３までは放送型通信データがユニキャスト通信によってインターネット１１を介して送られ、配送者１３によってその放送型通信データが複数の受信者１２に対応して複写され、各受信者１２に対して転送されることにより、ネットワーク内でのユニキャスト通信の必要性が軽減される。
【００２１】
このような基本方式を実現するためには、送信者１０から配送者１３に対して、放送型通信に関する各種の情報が与えられる必要がある。まず送信者１０が複数の放送型通信データ、例えばストリーミングにおける複数種類の画像や音声などをインターネット１１を介して受信者１２に配信しようとする場合には、配送者１３に送られてきたデータがどのストリームのデータであるかを識別するための情報と、その配送データに対応する受信者アドレスと、例えば新たな受信者が送信者１０に対してあるストリームのデータの配送を要求した場合に配送者１３がそれを認識するための制御情報などが、送信者１０から配送者１３に対して与えられる必要がある。
【００２２】
送信者１０から配送者１３に対してこのような情報を与えるためには、特別なプロトコル、すなわち通信手順を定義し、それを用いて情報交換を行うこともできる。例えばインターネットで利用されているリアルタイム・トランスポート・プロトコル（ＲＴＰ）に対するＲＴＰコントロール・プロトコル（ＲＴＣＰ）がそのような制御専用プロトコルの一例である。
【００２３】
このような制御プロトコルを用いる場合には、送信者１０と配送者１３の間で、そのプロトコルを用いて制御のための通信を行う必要がある。これに対してこのような制御専用のプロトコルを使わずに、配送データ自体を格納するパケットを用いてこのような情報をやり取りすることができれば、配送者１３は配送データだけを調べて通信の制御を行うことができ、単純かつ高速な処理が期待できる。そこで本実施形態では、制御専用の特別のプロトコルを用いない方式で放送型通信を実現する。
【００２４】
すなわち本実施形態においては、配送データを含む転送パケットに本来含まれている情報を用いて、送信者から配送者に対して必要な情報の伝達や指示を行うことにし、具体的にはパケットのアドレスに関するフィールドを使用する。
【００２５】
すなわち本実施形態では、配送データに対応する受信者アドレスを配送者に通知するためにパケットの宛先アドレスを利用することは当然として、ストリームの識別情報や各種の制御情報を通知するために、送信元アドレスが格納されるフィールドの一部を用いることにする。
【００２６】
一般にネットワークにおけるアドレスはその使用方法が規定されており、この規定に従って使う必要がある。規定を逸脱すると通信が行えないなどの問題が生じる。送信元ネットワークアドレスのフィールドに、ストリーム識別情報や各種の制御情報を設定して配送データを転送することにより、配送データの転送パケット自体を利用して、配送者に情報を通知することができる。送信元ネットワークアドレスは送信側で管理されるものであり、ネットワークの規約に従ってある程度自由に用いることが可能である。
【００２７】
図３は、例えばストリーミングに用いられる配送データパケットの基本的な構成図である。同図においてパケットは宛先アドレス、送信元アドレス、および配送データを格納するものである。
【００２８】
まずストリームデータの受信者のネットワークアドレスが、宛先アドレスとして使用される。ここでいう受信者には、図２における配送者１３も含むものとする。このように宛先アドレスとして受信者のネットワークアドレスを格納することによって、データ配送パケットはネットワークの機能によって自動的に受信者に届けられる。送信者から受信者までのネットワークの経路上に配送者が存在する場合には、その配送者が配送データを監視し、必要に応じて後述するような複写転送制御を実行する。
【００２９】
配送データ、例えばストリームを識別するための情報や、各種の制御情報が送信元ネットワークアドレスの格納領域内に格納される。図４は本実施形態における送信元ネットワークアドレス格納領域の格納内容の例である。同図において送信元ネットワークアドレスＸの格納領域の内部に、ストリームの識別子（ストリーム識別番号を含む）Ｘｉｄと制御情報に相当するコマンドが格納される。
【００３０】
ある送信者が、例えばネットワークアドレスとしてホストのアドレスを含み、Ｘ１からＸ１００までの１００個のネットワークアドレスを使用できるものとすると、複数のストリームに対してそれぞれネットワークアドレスを対応させることによって、ネットワークアドレスの一部をストリーム識別子として使用することが可能となる。
【００３１】
なお図４に示すストリーム識別番号のみをストリーム識別子として用いる、すなわちネットワークアドレスからコマンドに対応する部分を除き、さらにその一部をストリーム識別子として用いることも、コマンドに対応する部分を除いた残りのすべての領域を用いることも可能である。
【００３２】
送信者が配送者に対して配送データの処理方法についての指示を行うための制御情報、すなわちコマンドもネットワークアドレスの一部として格納され、ストリーム識別子Ｘｉｄと１組として送信者のネットワークアドレスとして扱われる。制御情報の種類に対応するビット数をコマンドに対して割り当て、そのビット数をあらかじめ配送者側に通知しておくことによって、配送者が受信したパケットの送信元ネットワークアドレスの格納領域からそのビット数分を抽出することによって、制御情報としてのコマンドを受け取ることができる。
【００３３】
配送データ識別情報、例えばストリーム識別子を含むネットワークアドレスは、その送信者を特定するためにネットワーク内においてユニークでなければならないなど、利用するネットワークの規定に応じて使用上の制限がある。また１人の送信者は一般に複数の配送データ、すなわち複数のストリームに対応するデータを配送することが多く、それぞれのストリームに対応する複数のネットワークアドレスを使用することになる。
【００３４】
例えばインターネットプロトコルにおいては、配送データのパケットが経路途中で送信できなかったような場合に、そのエラーを送信者側に知らせるためのＩＣＭＰ（インターネット・コントロール・メッセージ・プロトコル）パケットが送信側に送られる。このような状況に対処するために、送信者は配送データ識別情報が割り付けられたネットワークアドレスを用いた通信が可能であるようにしておかなければならない。
【００３５】
図５はイーサネットフレームの構造を、また図６はＲＴＰ／ＩＰ（インターネット・プロトコル）バージョン４（ｖ４）のパケットヘッダの構造である。本実施形態においては、配送データの送信者は特定の配送データに対してユニークとなるようにネットワークアドレスを割り付け、その一部を配送データ識別情報として利用する。ここでネットワークアドレスとは、ネットワークで通信する場合の送信元や宛先を決定する情報である。図５においては、送信元ＭＡＣアドレスとしてのソースアドレス４８ビットがこのために使用される。ＭＡＣアドレスを用いる場合にはレイヤー２ネットワークにおいて配送データの識別が行われる。
【００３６】
図６のＲＴＰ／ＩＰｖ４パケットにおいては、ＩＰヘッダ内のソースＩＰアドレス３２ビットが用いられ、ＩＰバージョン６においては１２８ビットのアドレスが用いられる。ＴＣＰやＵＤＰで用いられる送信元ポート番号を使用することもできる。ＩＰアドレスの場合はレイヤー３、ＴＣＰやＵＤＰポート番号の場合にはレイヤー４のネットワークにおいて配送データの識別が行われる。
【００３７】
次に図２における配送者１３に備えられる配送装置の構成について、図７を用いて説明する。同図では一般的に配送データの中継などを行う配送装置に対して、複写転送部２１が追加された構成となっている。
【００３８】
一般的な配送装置においては、例えば入力側のネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）２３から入力されたデータは、Ｉ／Ｏバス２５を介して、一旦図示しないバッファメモリに格納された後に、プロセッサ２４によってそのデータパケットの転送先が制御され、データパケットは再びＩ／Ｏバス２５と出力側のＮＩＣを介してネットワークに出力される。
【００３９】
図７においてＮＩＣ２３から入力されたデータパケットは、Ｉ／Ｏバス２５を介して複写転送部２１の内部のバッファメモリ２６に格納される。入力データパケットに対してプロセッサ２７によってその検査と複写転送の制御が行われる。
【００４０】
すなわち入力パケットの送信元ネットワークアドレスの検査によって、配送データ識別情報、例えばストリーム識別子と、制御情報としてのコマンドが抽出され、それらの内容に応じて後述するようにパケットの複写転送や、受信者の追加などの制御が行われ、例えばデータパケット内で必要がなくなった制御情報、すなわちコマンドの変換などが行われた後に、パケットがＮＩＣ２８を介して受信者側、または次の配送者側に出力される。
【００４１】
図８は図９の複写転送部２１の機能的な構成ブロック図である。同図において、複写転送部２１は受信パケットを格納するバッファメモリ２６、受信パケットから必要な情報を抽出すると共に全体制御を行う情報抽出制御部３０、配送データ、例えばストリームデータなどの配送スケジュールの作成などを行う配送スケジュール部３１、配送データの受信者の情報を格納する受信者情報テーブル３２、配送スケジュール部３１の作成したスケジュールと受信者情報テーブル３２の内容に従って、受信者側に送る送信パケットを作成するパケット作成部３３から構成されている。
【００４２】
図９は図８の受信者情報テーブル３２の格納内容の例である。同図において、配送データの宛先、すなわち受信者のネットワークアドレスに対応してその受信者に配送すべき配送データ、例えばストリームの識別子と、現在そのストリームデータをその受信者に対して配送すべき状態であるか、あるいは配送を中断している状態であるかを示す配信（可否）フラグと、その他のデータ、例えば図８のパケット作成部３３が送信パケットを作成するための、各受信者に対応するヘッダパターンなどが格納されている。
【００４３】
図１０は制御情報、すなわちコマンドの内容に従った処理のフローチャートである。ここでは受信者追加、または受信者削除のコマンドに対応する処理について説明する。まずステップＳ１のパケット受信待ちの状態でパケットを受信すると、ステップＳ２で図３で説明した宛先情報、すなわち受信者Ａのネットワークアドレスが取り出され、また図４で説明した送信元ネットワークアドレスからストリーム識別子Ｘｉｄとコマンドが取り出され、ステップＳ３でそのコマンドの内容が解析される。
【００４４】
コマンドが受信者追加の制御情報である場合には、ステップＳ４で、図９で説明した受信者情報テーブル内にそのストリーム識別子Ｘｉｄが格納されているか否かが判定され、格納されていない場合にはステップＳ５でテーブルにその識別子が追加された後に、また格納されている場合には直ちにステップＳ６の処理に移行する。
【００４５】
そしてステップＳ６で、受信者情報テーブルにステップＳ２で抽出された宛先情報、すなわち受信者Ａに対するエントリが追加され、受信パケットに配送すべきデータが格納されている場合には、ステップＳ７でテーブルの内容に従ってパケットが複写され、一般に複数の受信者に配送されて処理を終了する。
【００４６】
すなわち図９において宛先としての受信者Ｂに対するエントリがすでに存在する場合には、送信者から送られた受信パケットの宛先がＡであっても、同じストリーム識別子に対応する受信者Ｂに対してもパケットが転送される。また本実施形態では、送信者から配送データが格納されていないパケットを受信した場合には、そのパケットは例えば受信者情報テーブルへのエントリ追加などの制御だけを目的としたものと判定して、受信者は何らの処理も実行しない。
【００４７】
ステップＳ３のコマンド解析において、制御情報が受信者情報テーブルからの削除を示す場合には、ステップＳ１０で対応するエントリがテーブルに存在するか否かが判定され、ない場合にはそれ以上の処理を行うことなく、処理を終了する。
【００４８】
エントリがある場合には、ステップＳ１１で対応する受信者とストリーム識別子を示すエントリが削除され、ステップＳ１２でそのストリーム識別子に対応するエントリがテーブルに残っているか否かが判定され、残っていない場合には直ちに処理を終了し、残っていて、かつ受信パケットにデータが格納されている場合には、ステップＳ７でテーブルの内容に対応してそのストリーム識別子に対応するストリームデータを配信すべき宛先に対してパケットが配送されて、処理を終了する。
【００４９】
すなわち受信者の削除の場合にも、その削除のための制御情報の通知だけでなく、他の受信者へのデータの配送を、１つのパケットによって配送者に指示することができる。
【００５０】
図１０においては受信者の追加、または削除の場合の処理だけを説明したが、例えばある受信者に対してデータ配送を一時中断するような場合は、図９の受信者情報テーブルの配信可否フラグの内容を例えば０に設定することによって、そのフラグが１に再び変更されるまではデータの配送は中止される。データの配送再開を含めて、このような処理も図４のコマンドの内容に対応して実行される。
【００５１】
図１１は図２の送信者１０側に備えられるストリーム配送テーブルの格納内容の例である。送信者側では、複数の各ストリームの名称に対応して割り当てられるストリーム識別子とネットワークアドレス、および受信者のネットワークアドレスを示す配送先がテーブルに格納され、新たなストリームを送る時点でこのテーブルへのデータの登録が行われ、データパケットの配送者への転送が行われる。
【００５２】
このように本実施形態では、複数の受信者に対してストリームデータを配送するような場合にも、送信者は１人の受信者に向けて１つのデータパケットだけを送ることによって、そのデータパケットに設定された受信者、例えばＡまでのネットワーク内の経路において最初に存在する配送者にそのデータパケットが到着した時点で、受信者情報テーブルの内容に従って同一のストリーム識別子に対応するエントリの複数の受信者に対してそのデータパケットの転送が行われる。
【００５３】
例えば図９において宛先Ａのエントリが登録された後に、宛先Ｂに対するデータパケットが配送者に到着すると、Ｂに対するエントリが受信者情報テーブルに追加されると共に、パケットが複写されて、２つの宛先Ａ，Ｂに送られることになる。
【００５４】
このとき宛先Ｂに対しては、その配送者の受信者情報テーブルにエントリが追加され、仮にその配送者から宛先Ｂに至るネットワーク内の経路に他の配送者が存在する場合にも、その途中の配送者において受信者情報テーブルに再度エントリが作成される必要がなく、最初の配送者が受信者情報テーブルにエントリを追加した時点でコマンドの内容をノーオペレーション（ＮＯＰ）に書き替えて送ることによって、他の配送者における受信者情報テーブルへのエントリ追加を避けることができる。
【００５５】
図４で説明したように、送信元のネットワークアドレスはストリーム識別子に対応するとともに、制御情報としてのコマンドにも対応するものである。例えば図１１ではネットワークアドレスをストリーム識別子に対応させるものと説明したが、同一のストリームに対して図１０で説明したような受信者追加と受信者削除とを区別するためには異なるネットワークアドレスを使用しなければならない。
【００５６】
前述のように、ある送信者が例えばＸ１からＸ１００までの１００個のネットワークアドレスを使用できる場合には、例えば図１１の“画像１”のストリームに対して、同一のストリーム識別子に対応し、それぞれ異なるコマンドに対応する複数のネットワークアドレスをＸ１からＸ１００までのうちから選択する必要がある。
【００５７】
これによって、配送者によってコマンドの内容がＮＯＰに書き換えられても、ＮＯＰのコマンドに対応してネットワークアドレスが正しく割り当てられていれば、例えばＩＣＭＰパケットの送信も問題なく行われる。
【００５８】
図１２は本発明実施形態における通信システムの第２の構成例、図１３は第３の構成例を示す。図１２においては、インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）毎に配送者が設置され、そのＩＳＰが収容する受信者に対してはその配送者によってデータ配送が行われる。送信者からはＩＳＰ毎の配送者に配送データを送ることによって、ＩＳＰに収容される受信者の増大を、送信者側が考慮する必要がなくなる。
【００５９】
この場合にはＩＳＰの内部は１つのネットワーク管理単位（オートノマス・システム，ＡＳ）となるため、例えば送信者から配送者まではＩＰアドレスによるユニキャスト通信を用い、配送者から受信者にはＭＡＣアドレスによるユニキャスト通信や、従来技術としてのマルチキャスト通信を用いるというように様々な方式が可能である。
【００６０】
図１３の第３の例においては、ＩＳＰ毎の配送者が複数段配置され、規模の拡大が可能となる。この場合にも、本実施形態で説明した様々なアドレス方式を選択することが可能である。すなわち配送データ識別情報や制御情報、および受信者情報が配送者に与えられ、配送者が適切な受信者、あるいは次の段の配送者にデータパケットを正しく配送できることだけが重要である。
【００６１】
（付記１）ネットワーク内でデータの配送を行う配送装置において、
送信者側からネットワークを介してユニキャスト通信によって送られてきたデータが放送型通信データであるか否かを解析する放送型通信データ認識手段と、
該データが放送型通信データである時、該データを宛先受信者に送るために中継すると共に、該データを複写し、該宛先受信者以外の１人以上の受信者、または他の配送装置にネットワークを介して転送する複写転送手段とを備えることを特徴とする放送型通信データ配送装置。
【００６２】
（付記２）前記放送型通信データ認識手段が、前記送られてきたデータ内の送信元アドレスを解析して、該データが放送型通信データであることを認識することを特徴とする付記１記載の放送型通信データ配送装置。
【００６３】
（付記３）前記送信者側から１つ以上の放送型通信データのいずれかが送られてくる時、前記放送型通信データ認識手段が、前記送信元アドレスの解析によって放送型通信データの識別子を更に抽出することを特徴とする付記２記載の放送型通信データ配送装置。
【００６４】
（付記４）前記放送型通信データ配送装置において、
前記放送型通信データの識別子に対応して、該データを複写転送すべき受信者のアドレス、および該受信者へのデータ転送可否フラグを格納する放送型通信制御テーブル格納手段を更に備えることを特徴とする付記３記載の放送型通信データ配送装置。
【００６５】
（付記５）前記放送型通信データ認識手段が、前記送信元アドレスの解析によって、前記送られてきたデータの中継と複写転送に関する制御情報を更に抽出することを特徴とする付記４記載の放送型通信データ配送装置。
【００６６】
（付記６）前記放送型通信データ認識手段が、前記制御情報として、受信者の追加を示す情報を抽出した時、
前記放送型通信制御テーブル格納手段が、前記送られてきたデータの識別子に対応して該データの宛先アドレスを受信者アドレスとして追加することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００６７】
（付記７）前記放送型通信データ認識手段が、前記制御情報として、受信者の削除を示す情報を抽出した時、
前記放送型通信制御テーブル格納手段が、前記送られてきたデータの識別子に対応して該データの宛先アドレスを受信者アドレスとして持つエントリを削除することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００６８】
（付記８）前記放送型通信データ認識手段が、前記制御情報として、前記識別子に対応する放送型通信データの全ての受信者の削除を示す情報を抽出した時、
前記放送型通信制御テーブル格納手段が、前記送られてきたデータの識別子に対応して、該識別子をエントリ内に持つ全てのエントリの受信者アドレスを削除することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００６９】
（付記９）前記放送型通信データ識別手段が、前記制御情報として、受信者に対するデータ配送の中断を示す情報を抽出した時、
前記放送型制御テーブル格納手段が、前記送られてきたデータの宛先アドレスに一致する受信者アドレスに対応する前記データ転送可否フラグを転送否に設定することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００７０】
（付記１０）前記放送型通信データ識別手段が、前記制御情報として、受信者に対するデータ配送の再開を示す情報を抽出した時、
前記放送型通信制御テーブル格納手段が、前記送られてきたデータの宛先アドレスに一致する受信者アドレスに対応する前記データ転送可否フラグを転送可に設定することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００７１】
（付記１１）前記複写転送手段が、前記放送型通信データ認識手段によって抽出された制御情報を含めて、前記送信者側から送られてきた全てのデータを中継、または複写転送することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００７２】
（付記１２）前記複写転送手段が、前記放送型通信データ認識手段によって抽出された制御情報を、前記送信者側から送られてきた意味を持たない情報に変換し、該変換後のデータを中継、または複写転送することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００７３】
（付記１３）前記複写転送手段が、データの前記中継または複写転送の相手先がデータの受信者である時、前記放送型通信データ認識手段によって抽出された制御情報を、前記送信者側から送られてきた意味を持たない情報に変換し、該変換後のデータを中継、または複写転送することを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００７４】
（付記１４）前記送信者側から送られたデータが、最終的に受信者に与えられるべき実データを含まないデータであることを特徴とする付記５記載の放送型通信データ配送装置。
【００７５】
（付記１５）前記放送型通信データ認識手段が、イーサネットにおけるＭＡＣアドレスのプライベートアドレスとしての送信元アドレスを解析して、レイヤ２ネットワークにおいてデータの認識を行うことを特徴とする付記２記載の放送型通信データ配送装置。
【００７６】
（付記１６）前記放送型通信データ認識手段が、インターネットプロトコルアドレスとしての送信元アドレスを解析して、レイヤ３ネットワークにおいてデータの認識を行うことを特徴とする付記２記載の放送型通信データ配送装置。
【００７７】
（付記１７）前記放送型通信データ認識手段が、ユーザ・データグラム・プロトコル、またはトランスミッション・コントロール・プロトコルのポート番号としての送信元アドレスを解析して、レイヤ４ネットワークにおいてデータの認識を行うことを特徴とする付記２記載の放送型通信データ配送装置。
【００７８】
（付記１８）放送型通信を行うシステムにおいて、
放送型通信データをユニキャスト通信の形式でネットワークを介して受信者側に送る送信装置と、
送信者と複数の受信者の間に備えられ、ネットワークを介して送信者側から送られてきたデータが放送型通信データである時、該データを宛先受信者に向けて中継すると共に、該宛先受信者以外の１人以上の受信者に向けて複写転送する配送装置とを備えることを特徴とする放送型通信システム。
【００７９】
（付記１９） 前記送信装置が、１つ以上の放送型通信データのそれぞれに対応して、ネットワークアドレスを格納する送信元アドレス格納手段を備え、
該１つ以上の放送型通信データのうちのいずれかを送信する時、該送信データに対応するネットワークアドレスを送信元アドレスとして使用することを特徴とする付記１８記載の放送型通信システム。
【００８０】
（付記２０）前記送信元アドレスが、前記放送型通信データの配送装置における中継と複写転送に関する制御情報に更に対応することを特徴とする付記１９記載の放送型通信システム。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば送信者からのユニキャストを用いた放送型通信において、送信者と配送者の間のネットワークトラフィックを軽減させることが可能となり、また配送者を適切に配置することによって、ネットワークトラフィックを押さえながら、大規模な放送型通信を実現する通信システムを構築することが可能となる。
【００８２】
送信者と配送者の間で配送に関するデータをやり取りするために、配送データを格納したパケットに配送データを識別する情報や、配送に関する制御情報を格納して送信することによって、配送者は送信者から送られてくる配送データを調べるだけで受信者の管理が可能となり、配送者による制御が単純化、高速化され、放送型通信の効率化に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放送型通信データ配送装置の原理構成ブロック図である。
【図２】本実施形態における放送型通信システムの第１の構成例を示す図である。
【図３】放送型通信データパケットの基本構成を示す図である。
【図４】送信元ネットワークアドレスの格納領域の内容を示す図である。
【図５】イーサネットフレームの構造を示す図である。
【図６】ＲＴＰ／ＩＰｖ４のパケットのヘッダ構成を示す図である。
【図７】配送装置の構成例のブロック図である。
【図８】複写転送部の機能的な構成を示すブロック図である。
【図９】受信者情報テーブルの格納内容の例を示す図である。
【図１０】制御情報受信時の処理のフローチャートである。
【図１１】ストリーム配送テーブルの格納内容を示す図である。
【図１２】本実施形態における放送型通信システムの第２の構成例を示す図である。
【図１３】本実施形態における放送型通信システムの第３の構成例を示す図である。
【図１４】放送型通信システムの従来例を示す図である。
【図１５】マルチキャスト方式による放送型通信システムの従来例を示す図である。
【図１６】ユニキャスト方式による放送型通信システムの従来例を示す図である。
【図１７】マルチキャスト方式とユニキャスト方式の損失を示す図である。
【符号の説明】
１ 放送型通信データ配送装置
２ 放送型通信データ認識手段
３ 複写転送手段
１０ 送信者
１１ インターネット
１２ 受信者
１３ 配送者
２１ 複写転送部
２６ バッファメモリ
２７ プロセッサ
２８ ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）
３０ 情報抽出制御部
３１ 配送スケジュール部
３２ 受信者情報テーブル
３３ パケット作成部
Claims (8)
- ネットワーク内でデータの配送を行う配送装置において、
送信者側からネットワークを介してユニキャスト通信によって送られてきたデータが放送型通信データであるか否かを解析する放送型通信データ認識手段と、
該データが放送型通信データである時、該データを宛先受信者に送るために中継すると共に、該データを複写し、該宛先受信者以外の１人以上の受信者、または他の配送装置にネットワークを介して転送する複写転送手段とを備え、
前記放送型通信データ認識手段が、前記送られてきたデータ内の送信元アドレスを解析して、該データが放送型通信データであることを認識することを特徴とする放送型通信データ配送装置。 - 前記送信者側から１つ以上の放送型通信データのいずれかが送られてくる時、前記放送型通信データ認識手段が、前記送信元アドレスの解析によって放送型通信データの識別子を更に抽出することを特徴とする請求項１記載の放送型通信データ配送装置。
- 前記放送型通信データ配送装置において、
前記放送型通信データの識別子に対応して、該データを複写転送すべき受信者のアドレス、および該受信者へのデータ転送可否フラグを格納する放送型通信制御テーブル格納手段を更に備えることを特徴とする請求項２記載の放送型通信データ配送装置。 - 前記放送型通信データ認識手段が、前記送信元アドレスの解析によって、前記送られてきたデータの中継と複写転送に関する制御情報を更に抽出することを特徴とする請求項１記載の放送型通信データ配送装置。
- 前記複写転送手段が、前記放送型通信データ認識手段によって抽出された制御情報を、前記送信者側から送られてきた意味を持たない情報に変換し、該変換後のデータを中継、または複写転送することを特徴とする請求項４記載の放送型通信データ配送装置。
- 前記送信者側から送られたデータが、最終的に受信者に与えられるべき実データを含まないデータであることを特徴とする請求項４記載の放送型通信データ配送装置。
- 放送型通信を行うシステムにおいて、
放送型通信データをユニキャスト通信の形式でネットワークを介して受信者側に送る送信装置と、
送信者と複数の受信者の間に備えられ、ネットワークを介して送信者側から送られてきたデータが放送型通信データである時、該データを宛先受信者に向けて中継すると共に、該宛先受信者以外の１人以上の受信者に向けて複写転送する配送装置とを備え、
前記送信装置が、１つ以上の放送型通信データのそれぞれに対応して、ネットワークアドレスを格納する送信元アドレス格納手段を備え、
該１つ以上の放送型通信データのうちのいずれかを送信する時、該送信データに対応するネットワークアドレスを送信元アドレスとして使用することを特徴とする放送型通信システム。 - 前記送信元アドレスが、前記放送型通信データの配送装置における中継と複写転送に関する制御情報に更に対応することを特徴とする請求項７記載の放送型通信システム。
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