(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャストパケットの送信装置と、マルチキャストパケットの受信装置からなり、該装置間で、該送信装置から該受信装置へのマルチキャストパケットの転送開始、転送停止を動的に制御するマルチキャスト通信システムであって、
前記送信装置は、
要求送出レート指定メッセージを送信する受信装置の識別子を取得する識別子取得手段と、
前記受信装置の識別子を記憶する対象受信装置識別子情報記憶手段と、
非輻輳状態から輻輳状態になった場合には規制フラグを“１”に、輻輳状態から回復した場合は規制フラグを“０”とする輻輳状態検出手段と、
前記規制フラグが“１”となった場合には、所定の要求送出レート上限値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、該規制フラグが“０”の場合には、所定の輻輳回復を一意とする値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、前記対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した前記受信装置の識別子の受信装置に送出する要求送出レート指定メッセージ作成・送信手段と、
を具備し、
前記受信装置は、
前記送信装置から前記要求送出レート指定メッセージを受信するメッセージ受信手段と、
前記要求送出レート指定メッセージから、前記要求送出レート上限値、または、前記輻輳回復を一意とする値を取り出す要求送出レート抽出手段と、
要求送出レート抽出手段で前記要求送出レート上限値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を行って送信し、前記輻輳回復を一意とする値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を解除して送信するメッセージ送信手段と、
を具備し、
前記送信装置は、
前記各受信装置から受信した転送開始要求及び転送停止要求を受信した時刻を保持する要求受信時刻記憶手段と、
前記各受信装置から転送開始要求を受信した場合、前記受信時刻記憶手段に格納されている転送開始要求の受信時刻と受信した転送停止要求を受信した時刻との差が設定値以下であり、該受信時刻記憶手段の転送停止要求の受信時刻と受信した新たな転送開始要求を受信した時刻との差が設定値以下の場合に、該受信装置の識別子を前記対象受信装置識別子情報記憶手段に記憶する差分比較手段と、
を更に有し、
前記要求送出レート指定メッセージ作成・送信手段は、
前記差分比較手段において前記対象受信装置識別子情報記憶手段に受信装置の識別子が記憶された場合、前記規制フラグを確認し、“１”であれば、前記要求送出レート上限値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、規制フラグを確認し、該規制フラグが“１”から輻輳状態から回復したフラグ“０”に遷移した場合には、前記輻輳回復を一意とする値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、該対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した受信装置の識別子の受信装置に送信する手段を含む
ことを特徴とするマルチキャスト通信システム。
【請求項２】
マルチキャストパケットの送信装置と、マルチキャストパケットの受信装置からなり、該装置間で、該送信装置から該受信装置へのマルチキャストパケットの転送開始、転送停止を動的に制御するマルチキャスト通信システムであって、
前記送信装置は、
レート規制開始時刻とレート規制解除時刻及び受信装置の識別子を取得するインタフェース手段と、
前記受信装置の識別子を記憶する対象受信装置識別子情報記憶手段と、
前記レート規制開始時刻と前記レート規制解除時刻を記憶するレート規制時刻記憶手段と、
現在の時刻情報を保持するタイマと、
前記タイマの時刻情報と前記レート規制時刻記憶手段の前記レート規制開始時刻を比較し、一致した場合には、所定の要求送出レート上限値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、該タイマの時刻情報と該レート規制時刻記憶手段の前記レート規制解除時刻を比較し、一致した場合には、所定の輻輳回復を一意とする値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、前記対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した前記受信装置の識別子の受信装置に送出する要求送出レート指定メッセージ作成・送信手段と、
を具備し、
前記受信装置は、
前記送信装置から要求送出レート指定メッセージを受信するメッセージ受信手段と、
前記要求送出レート指定メッセージから、前記要求送出レート上限値、または、前記輻輳回復を一意とする値を抽出する要求送出レート抽出手段と、
要求送出レート抽出手段で前記要求送出レート上限値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を行って送信し、前記輻輳回復を一意とする値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を解除して送信するメッセージ送信手段と、
を具備し、
前記送信装置は、
前記各受信装置から受信した転送開始要求及び転送停止要求を受信した時刻を保持する要求受信時刻記憶手段と、
前記各受信装置から転送開始要求を受信した場合、前記受信時刻記憶手段に格納されている転送開始要求の受信時刻と受信した転送停止要求を受信した時刻との差が設定値以下であり、該受信時刻記憶手段の転送停止要求の受信時刻と受信した新たな転送開始要求を受信した時刻との差が設定値以下の場合に、該受信装置の識別子を前記対象受信装置識別子情報記憶手段に記憶する差分比較手段と、
を更に有し、
前記要求送出レート指定メッセージ作成・送信手段は、
前記差分比較手段において前記対象受信装置識別子情報記憶手段に受信装置の識別子が記憶された場合、規制フラグを確認し、輻輳状態を示す“１”であれば、前記要求送出レート上限値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、規制フラグを確認し、該規制フラグが“１”から輻輳状態から回復したフラグ“０”に遷移した場合には、前記輻輳回復を一意とする値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、該対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した受信装置の識別子の受信装置に送信する手段を含む
ことを特徴とするマルチキャスト通信システム。
【請求項３】
前記送信装置は、
輻輳検出中において、前記要求送出レート上限値に従って、前記受信装置からのマルチキャスト制御プロトコルのメッセージの受信レートを監視し、該要求送出レート上限値以上の受信があった場合には、超過分のマルチキャスト制御プロトコルのメッセージを廃棄する受信制御手段を更に有する
請求項１または２記載のマルチキャスト通信システム。
【請求項４】
マルチキャストパケットの送信装置と、マルチキャストパケットの受信装置からなり、該装置間で、該送信装置から該受信装置へのマルチキャストパケットの転送開始、転送停止を動的に制御するマルチキャスト通信制御方法であって、
前記送信装置において、
与えられた要求送出レート指定メッセージを送信する受信装置の識別子を、対象受信装置識別子情報記憶手段に格納する受信装置識別子取得ステップと、
非輻輳状態から輻輳状態になった場合には規制フラグを“１”に、輻輳状態から回復した場合は規制フラグを“０”とする輻輳状態検出ステップと、
前記輻輳状態検出ステップにおいて、輻輳を検出された場合には、所定の要求送出レート上限値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、輻輳からの回復が検出された場合には、所定の輻輳回復を一意とする値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、前記対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した前記受信装置の識別子の受信装置に送出する要求送出レート指定メッセージ作成・送信ステップと、
を行い、
前記受信装置において、
前記送信装置から前記要求送出レート指定メッセージを受信するメッセージ受信ステップと、
前記要求送出レート指定メッセージから、前記要求送出レート上限値、または、前記輻輳回復を一意とする値を取り出す要求送出レート抽出ステップと、
要求送出レート抽出ステップで前記要求送出レート上限値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を行って送信し、前記輻輳回復を一意とする値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を解除して送信するメッセージ送信ステップと、
を行い、
前記送信装置において、
前記各受信装置から受信した転送開始要求及び転送停止要求を受信した時刻を要求受信時刻記憶手段に保持しておき、
前記各受信装置から転送開始要求を受信した場合、前記受信時刻記憶手段に格納されている転送開始要求の受信時刻と受信した転送停止要求を受信した時刻との差が設定値以下であり、該受信時刻記憶手段の転送停止要求の受信時刻と受信した新たな転送開始要求を受信した時刻との差が設定値以下の場合に、該受信装置の識別子を前記対象受信装置識別子情報記憶手段に記憶する差分比較ステップを更に行い、
前記要求送出レート指定メッセージ作成・送信ステップにおいて、
前記差分比較ステップで前記対象受信装置識別子情報記憶手段に受信装置の識別子が記憶された場合、規制フラグを確認し、
“１”であれば、前記要求送出レート上限値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、規制フラグを確認し、該規制フラグが“１”から“０”に遷移した場合には、前記輻輳回復を一意とする値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、該対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した受信装置の識別子の受信装置に送信する
ことを特徴とするマルチキャスト通信制御方法。
【請求項５】
マルチキャストパケットの送信装置と、マルチキャストパケットの受信装置からなり、該装置間で、該送信装置から該受信装置へのマルチキャストパケットの転送開始、転送停止を動的に制御するマルチキャスト通信制御方法であって、
前記送信装置において、
要求送出レート指定メッセージを送信する受信装置の識別子が与えられると、該識別子を対象受信装置識別子情報記憶手段に格納する受信装置識別子取得ステップと、
レート規制開始時刻とレート規制解除時刻が与えられると、レート規制時刻記憶手段に格納する時刻取得ステップと、
前記タイマの時刻情報と前記レート規制時刻記憶手段の前記レート規制開始時刻を比較し、一致した場合には、所定の要求送出レート上限値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、該タイマの時刻情報と該レート規制時刻記憶手段の前記レート規制解除時刻を比較し、一致した場合には、所定の輻輳回復を一意とする値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、前記対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した前記受信装置の識別子の受信装置に送出する要求送出レート指定メッセージ作成・送信ステップと、
を行い、
前記受信装置において、
前記送信装置から前記要求送出レート指定メッセージを受信するメッセージ受信ステップと、
前記要求送出レート指定メッセージから、前記要求送出レート上限値、または、前記輻輳回復を一意とする値を抽出する要求送出レート抽出ステップと、
要求送出レート抽出ステップで前記要求送出レート上限値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を行って送信し、前記輻輳回復を一意とする値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を解除して送信するメッセージ送信ステップと、
を行い、
前記送信装置において、
前記各受信装置から受信した転送開始要求及び転送停止要求を受信した時刻を要求受信時刻記憶手段に保持しておき、
前記各受信装置から転送開始要求を受信した場合、前記受信時刻記憶手段に格納されている転送開始要求の受信時刻と受信した転送停止要求を受信した時刻との差が設定値以下であり、前記受信時刻記憶手段の転送停止要求の受信時刻と受信した新たな転送開始要求を受信した時刻との差が設定値以下の場合に、該受信装置の識別子を前記対象受信装置識別子情報記憶手段に記憶する差分比較ステップを、更に行い、
前記要求送出レート指定メッセージ作成・送信ステップにおいて、
前記差分比較ステップで前記対象受信装置識別子情報記憶手段に受信装置の識別子が記憶された場合、規制フラグを確認し、輻輳状態を示す“１”であれば、前記要求送出レート上限値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、規制フラグを確認し、該規制フラグが“１”から輻輳状態から回復したフラグ“０”に遷移した場合には、前記輻輳回復を一意とする値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、該対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した受信装置の識別子の受信装置に送信する
ことを特徴とするマルチキャスト通信制御方法。
【請求項６】
前記送信装置において、
受信制御手段が、輻輳検出中において、前記要求送出レート上限値に従って、前記受信装置からのマルチキャスト制御プロトコルのメッセージの受信レートを監視し、該要求送出レート上限値以上の受信があった場合には、超過分のマルチキャスト制御プロトコルのメッセージを廃棄する受信制御ステップを更に行う
請求項４または５記載のマルチキャスト通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャスト通信システム及びマルチキャスト通信制御方法に係り、特に、ＩＧＭＰ(Internet Group management Protocol)、ＭＬＤ(Multicast Listener Discovery(RFC 3810))などを用いたマルチキャスト輻輳制御システムで使用されるマルチキャスト通信システム及びマルチキャスト通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のIP(Internet Protocol)ネットワークでは、マルチキャストパケットの転送開始、転送継続及び転送プロトコルとしてIGMP(Internet Group management Protocol)、MLDが用いられる。マルチキャストパケットの転送は受信装置が転送開始要求をルータに送信する事でルータは転送開始要求を受信したならば、受信装置へマルチキャスト配信を開始する。
【０００３】
しかし、受信装置から大量に転送開始要求や転送離脱要求を行うことで、ルータは輻輳
状態に陥り、結果として受信装置からの転送要求を処理できなくなる。この問題に対して、ルータが輻輳状態に陥った時に、受信装置から転送開始要求を停止する方法が提案されている（例えば、特許文献1参照）。
【０００４】
図１３に従来の具体的な通信制御を示す。
【０００５】
具体的には、ルータがマルチキャスト制御プロトコルによって、ルータが輻輳状態か非輻輳状態を監視し（ステップ１０）、監視手段が輻輳を検出した場合は（ステップ１１）、輻輳通知メッセージを受信装置へ送信し（ステップ１２）、受信装置が輻輳通知メッセージを受信すると転送開始要求を抑制する（ステップ１３）。受信装置が転送開始要求を抑制する事でルータが輻輳から回復を検出した場合（ステップ１４）、ルータは輻輳回復通知メッセージを送信し（ステップ１５）、受信装置が輻輳回復通知メッセージを受信した場合は、送信抑止を解除する（ステップ１６）。
【０００６】
上記のように、受信装置からの転送開始要求を抑止する事で、ルータへの処理できない要求を抑止することができるが、受信装置の送信が抑止されることで、マルチキャスト配信を受けていない受信装置は転送開始要求を抑止されるまで転送開始要求を受けられない。結果として、ルータの輻輳からの回復を検出した場合に受信装置に送信する輻輳回復通知メッセージ後に転送開始要求が一斉に集まる事から再度輻輳制御が起動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１７４４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
IPマルチキャスト技術を活用したIP放送サービスでは、番組の視聴要求や番組切替は
受信端末からマルチキャスト配信ルータに向けてIGMPv3/MLDv2などのプロトコルを用いて、視聴要求を行い、マルチキャスト配信ルータでは要求されたIPマルチキャストアドレスを持つパケットを
受信装置に送信し、受信装置で視聴可能になる。
【０００９】
しかし、番組切替時などマルチキャスト配信ルータが収容している多数の受信装置から
一斉に大量の視聴切替要求を受信した場合、装置は処理性能を超えて輻輳状態に陥ることで、受信装置からの転送開始要求を処理できなくなる。さらに、利用者からは映像配信を実施しているサーバに問題があるのか、マルチキャスト配信を実施しているルータに問題があるのか自らの操作が悪いのか判断できない。つまり、番組切替時に視聴中のエンドユーザからチャネル切替（リモコンを押してから切り替わるまでの時間）が遅くなる可能性がある。このとき、ユーザは、その原因が自身の操作による遅延かネットワークによるものか、映像配信事業者によるものかは判断できず、混乱することが想定され、何度も同じ処理を繰り返す等により転送要求が何度も送出されることも考えられるため、利便性が低下する。
【００１０】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、マルチキャスト配信ルータが利用者から大量の視聴要求を受けた時に利用者が公平に映像切替の機会を提供することが可能なマルチキャスト通信システム及びマルチキャスト通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明は、マルチキャストパケットの送信装置と、マルチキャストパケットの受信装置からなり、該装置間で、該送信装置から該受信装置へのマルチキャストパケットの転送開始、転送停止を動的に制御するマルチキャスト通信システムであって、
前記送信装置は、
要求送出レート指定メッセージを送信する受信装置の識別子を取得する識別子取得手段と、
前記受信装置の識別子を記憶する対象受信装置識別子情報記憶手段と、
非輻輳状態から輻輳状態になった場合には規制フラグを“１”に、輻輳状態から回復した場合は規制フラグを“０”とする輻輳状態検出手段と、
前記規制フラグが“１”となった場合には、所定の要求送出レート上限値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、該規制フラグが“０”の場合には、所定の輻輳回復を一意とする値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、前記対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した前記受信装置の識別子の受信装置に送出する要求送出レート指定メッセージ作成・送信手段と、
を具備し、
前記受信装置は、
前記送信装置から前記要求送出レート指定メッセージを受信するメッセージ受信手段と、
前記要求送出レート指定メッセージから、前記要求送出レート上限値、または、前記輻輳回復を一意とする値を取り出す要求送出レート抽出手段と、
要求送出レート抽出手段で前記要求送出レート上限値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を行って送信し、前記輻輳回復を一意とする値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を解除して送信するメッセージ送信手段と、
を具備し、
前記送信装置は、
前記各受信装置から受信した転送開始要求及び転送停止要求を受信した時刻を保持する要求受信時刻記憶手段と、
前記各受信装置から転送開始要求を受信した場合、前記受信時刻記憶手段に格納されている転送開始要求の受信時刻と受信した転送停止要求を受信した時刻との差が設定値以下であり、該受信時刻記憶手段の転送停止要求の受信時刻と受信した新たな転送開始要求を受信した時刻との差が設定値以下の場合に、該受信装置の識別子を前記対象受信装置識別子情報記憶手段に記憶する差分比較手段と、
を更に有し、
前記要求送出レート指定メッセージ作成・送信手段は、
前記差分比較手段において前記対象受信装置識別子情報記憶手段に受信装置の識別子が記憶された場合、前記規制フラグを確認し、“１”であれば、前記要求送出レート上限値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、規制フラグを確認し、該規制フラグが“１”から輻輳状態から回復したフラグ“０”に遷移した場合には、前記輻輳回復を一意とする値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、該対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した受信装置の識別子の受信装置に送信する手段を含む。
【発明の効果】
【００１２】
上述のように本発明によれば、利用者から視聴切替要求が大量に発生しても、マルチキャスト配信ルータは輻輳を回避しつつ、全ての利用者にサービスを提供する事ができる。さらに、輻輳制御を回避する場合においても、視聴切替要求レートを監視し、マルチキャスト配信ルータが処理できるレートを検出する。
【００１３】
また、マルチキャスト配信ルータに具備したタイマ機能により一斉送信が予測される
時間帯では輻輳状態を回避する対策を事前に実施する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるシステム構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における装置構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるマルチキャスト通信システムのシーケンスチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態における動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における送信装置側の動作のフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態における装置構成図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における送信装置側の動作のフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施の形態における装置構成図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における動作を説明するための図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における送信装置側の動作のフローチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における受信間隔設定を示す図である。
【図１３】従来の通信制御方法のシーケンスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
［第1の実施の形態］
図１は、本発明の第1の実施の形態におけるシステム構成を示す。
【００１７】
マルチキャストパケットの送信装置１００と受信装置２００1〜２００NがIPネットワーク３００を介して接続され、送信装置１００は、受信装置２００からの要求を契機として、マルチキャストパケットを送信する。受信装置２００は、送信装置１００からのマルチキャストパケットを受信する。
【００１８】
図２は、本発明の第1の実施の形態における装置構成図である。
【００１９】
送信装置１００は、パケット送信部１０１、パケット受信部１０２、MLD抽出部１０３、規制フラグ部１０４、MLD制御部１０５、パケット転送部１０６、システム状態監視部１０７、レート機能通知部１０８、MLD受信レート監視部１０９、制御部１１０から構成される。
【００２０】
パケット送信部１０１は、レート機能通知部１０８及びパケット転送部１０６からの指示に基づいて、IP、Ether（登録商標）パケットを作成して受信装置２００に送信する。
【００２１】
パケット受信部１０２は、受信装置２００等からのIP、Ether（登録商標）パケットを受信し、MLD抽出部１０３に出力する。
【００２２】
MLD抽出部１０３は、パケット受信部１０２から取得したパケットからMLDプロトコルのメッセージを抽出し、MLD受信レート監視部１０９に出力する。
【００２３】
規制フラグ部１０４は、システム状態監視部１０７の制御により、受信装置２００からのMLDメッセージの受付数を制限している状態か否かのフラグを記憶する。
【００２４】
MLD制御部１０５は、MLDなどの制御パケットについてCPUやメモリに対し、プッシュ、ポップ操作を行う。
【００２５】
パケット転送部１０６は、パケット送信部１０１に対して、MLD制御部１０５で処理された情報のパケット転送の指示を行う。
【００２６】
システム状態監視部１０７は、MLD制御部１０５のＣＰＵとメモリのキューの状態を定期的に監視し、キュー溢れを検知した（輻輳状態）場合は、規制フラグ部１０４のフラグを"１"（ON）に、それ以外の場合はフラグを"０"（OFF）にし、MLD受信レート監視部１０９にする。
【００２７】
レート通知機能部１０８は、規制フラグ部１０４のフラグが"１"（ＯＮ）の場合は、輻輳があることを示す要求送出レート上限値を格納したメッセージを生成し、フラグが"０"の場合は、輻輳回復を一意とする値を格納したメッセージを生成し、MLD抽出部１０３、ＩＰパケット送信部１０１を介して全受信装置２００にレート通知を行う。
【００２８】
MLD受信レート監視部１０９は、受信装置（ユーザ）毎の受信キューを監視する機能を有し、各受信装置２００毎に一定時間あたりのMLD到着数をカウントし、所定の要求送出レートの上限値を超過した場合には要求メッセージを廃棄する。
【００２９】
受信装置２００は、IPパケット受信部２０１、制御部２０２、IPパケット送信部２０３、インタフェース部２０４から構成される。
【００３０】
IPパケット受信部２０１は、送信装置１００のパケット送信部１０１から送信されたパケットを受信する。
【００３１】
制御部２０２は、インタフェース部２０４からユーザが操作することにより取得した情報に基づいてＩＰパケット受信部２０１を制御する。
【００３２】
IPパケット送信部２０３は、受信したMLDメッセージのMLDに上限レートが記載されていた場合は、当該上限レートを記憶する上限レート記憶部の上限レート値に従って、受信装置２００の利用者からのチャネル切替通知を取得し、MLDメッセージを送信する。
【００３３】
インタフェース部２０４は、利用者からのチャネル切替通知を受け取る。
【００３４】
以下に、上記の構成における動作を説明する。
【００３５】
図３は、本発明の第１の実施の形態におけるマルチキャスト通信システムのシーケンスチャートである。
【００３６】
ステップ１１１）受信装置２００は、ユーザからの指示により、MLDメッセージを含む視聴要求パケットをパケット送信部２３から送信装置１００に送信する。
【００３７】
ステップ１１２）送信装置１００は、パケット受信部１０２にて視聴要求パケットを受信する。
【００３８】
ステップ１１３）  MLD抽出部１０３にて、受信した視聴要求パケットからMLDプロトコルメッセージを抽出し、MLD制御部１０５にてプロトコル処理を行い、MLD受信レート監視部１０９に出力する。このとき、MLD受信レート監視部１０９が、ユーザ端末毎の受信キューを監視し、受信装置２００側に通知したレートを超過した場合には、キュー内の要求を廃棄する。
【００３９】
ステップ１１４）  レート超過していない場合、MLD制御部１０５は、視聴要求に対応する処理を行い、要求のあったマルチキャストパケットを受信装置２００に転送するようにパケット転送部１０６に指示する。
【００４０】
ステップ１１５）  パケット転送部１０６は、要求されたマルチキャストパケットをパケット送信部１０１に送出する。また、レート機能通知部１０８がシステム状態監視部１０７からフラグ"１"を取得した場合には、輻輳状態にあることを示すための、要求送出レート上限値を含む要求送出レート指定メッセージを生成してＩＰパケット送信部１０１を介して受信装置２００に送信する。また、システム状態監視部１０７からフラグ"０"を取得した場合には、輻輳回復したことを示す値を含む要求送出レート指定メッセージを生成して送信する。
【００４１】
ステップ１１６）  受信装置２００のIPパケット部２０１にて、マルチキャストパケットを受信する。要求送出レート指定メッセージを受信した場合には、要求送出レート上限値または、輻輳回復したことを示す値を抽出し、それらのメッセージ応じて、送信規制を行う、または、送信規制を解除して送信装置１００にメッセージを送信する。
【００４２】
以下に具体的に説明する。
【００４３】
図４は、本発明の第１の実施の形態における動作を説明するための図である。
【００４４】
同図では、送信装置１００をマルチキャスト配信ルータとし、受信装置２００をホストとして説明する。以下では、マルチキャスト配信ルータ１００がホスト２００側から視聴要求パケットを送信し、パケット受信部１０２を介して受信し、ユーザ毎の受信キューに蓄積されているものとして説明する。
【００４５】
図５は、発明の第１の実施の形態における送信装置（マルチキャスト配信ルータ）の動作のフローチャートである。
【００４６】
マルチキャスト配信ルータ１００のシステム状態監視部１０７は、定期的にシステムキューを監視し（ステップ２０１）、システムキューの溢れにより廃棄が生じたことを検知すると（ステップ２０２、Ｙｅｓ）、これをトリガとして、規制フラグ部１０４のフラグを"１"にし、当該フラグをＭＬＤ受信レート監視部１０９及びレート制御通知部１０８に通知する（ステップ２０３）。
【００４７】
MLD受信レート監視部１０９は、ユーザ端末毎の受信キューを監視し、システム状態監視部１０７からフラグ"１"を取得すると（ステップ２０５、Ｙｅｓ）、レート監視機能が所定のレート以上の要求を破棄する（ステップ２０６）。
【００４８】
レート制御通知部１０８は、システム状態監視部１０７からフラグ"１"を通知された場合には、要求送出レート上限値を格納した要求送出レート指定メッセージを生成し、パケット送信部１０１を介してホスト２００側のユーザ端末に通知する（ステップ２０７）。
【００４９】
一方、システム状態監視部１０７が、定期的にシステムキューを監視し（ステップ２０１）、廃棄が生じていない場合には輻輳から回復したものとして（ステップ２０２、Ｎｏ）、規制フラグ部１０４のフラグを"０"にし、当該フラグをMLD受信レート監視部１０９及びレート制御通知１０８に通知する（ステップ２０４）。
【００５０】
MLD受信レート監視部１０９は、システム状態監視部１０７からフラグ"０"を通知された場合は、以下の条件を満たすかを判定する。
【００５１】
１）システムトータル受信キューの破棄量＝０
２）All rate use＜Rate max（使用中のレートが最大レートより小さい）
上記の１）、２）の両方の条件を満たすとき、レート制御を解除してもユーザ端末からの一斉発呼はないと判断して、レート制御を解除する（ステップ２０８）。これにより、ユーザ毎の受信キューのメッセージはシステムキューにプッシュされ、MLD制御部１０５によってMLD処理され、当該メッセージに対応するパケットガパケット転送部１０６からホスト側２００のユーザに送信される。
【００５２】
また、システム状態監視部１０７からフラグ"０"を取得したレート制御通知部１０８は、輻輳回復したことを示す値を格納した要求送出レート指定メッセージを生成し、パケット送信部１０１を介してホスト２００側のユーザ端末に通知する（ステップ２０９）。
【００５３】
ホスト２００側のユーザ端末は、要求送出レート指定メッセージを受信し、当該メッセージから要求送出レート上限値、または、輻輳回復したことを示す値を抽出する。要求送出レート上限値を取得した場合には、マルチキャスト配信ルータ１００に送信するメッセージについて送信規制を行って送信し、輻輳を回復したことを示す値を取得した場合は、送信規制を解除してメッセージを送信する。なお、ここで、「送信規制」とは、ホスト２００側では、上記のレートの範囲内で送出するタイミングを遅らせ（待機し）た後で、メッセージを送信することを指す。
【００５４】
［第２の実施の形態］
本実施の形態では、タイマを用いてレート監視を行う例を説明する。
【００５５】
図６は、本発明の第２の実施の形態における装置構成を示す。
【００５６】
同図において、図２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５７】
本実施の形態における送信装置１００は、図２の構成にレート時刻保持部１１１を付加した構成である。
【００５８】
レート時刻保持部１１１は、設定されたレート制御開始時刻とレート制御解除時刻を保持し、当該指定時刻が到来したらレート制御またはレート制御解除をMLD受信レート監視部１０９に通知する機能を有する。
【００５９】
図７は、本発明の第２の実施の形態における動作を説明するための図であり、図８は、本発明の第２の実施の形態におけるマルチキャスト配信ルータの動作のフローチャートである。
【００６０】
予め、送信装置１００の利用者がインタフェース機能（図示せず）を介して、レート時刻保持部１１１にレート監視を開始する時刻及びレート監視解除する時刻を設定しておき（ステップ３０１）、タイマ監視を行い（ステップ３０２）、レート時刻保持部１１１に設定されているレート監視開始時刻が到来したら、レート制御通知部１０８は、ホスト２００側のユーザ端末に対して、要求送出レート上限値を含むメッセージを送信する（ステップ３０３）。
一方、タイマ監視により設定されているレート監視解除時刻が到来したら、レート制御通知部１０８は、輻輳回復を示す値を含むメッセージを送信する（ステップ３０４）。
【００６１】
ホスト２００側の処理は第１の実施の形態と同様である。
【００６２】
［第３の実施の形態］
本実施の形態では、受信装置２００（ユーザ端末）から受信したMLDのメッセージの受信時刻を管理し、現在時刻との差分によりメッセージ送信の規制を行う例を示す。
【００６３】
図９は、本発明の第３の実施の形態における装置構成を示す。
【００６４】
同図において、図２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６５】
図９に示す構成は、図２の構成に対象受信装置特定部１１２を具備した構成である。
【００６６】
図１０は、本発明の第３の実施の形態における動作を説明するための図であり、図１１は、本発明の第３の実施の形態における送信装置側の動作のフローチャートである。
【００６７】
図１０では、受信装置１００をホストとし、送信装置１００をマルチキャスト配信ルータとして説明する。
【００６８】
MLD抽出部１０３は、ホスト２００側のユーザ端末から受信したMLDの情報を抽出し、対象受信装置特定部１１２に出力する。
【００６９】
対象受信装置特定部１１２は、MLDv2 Report(加入要求)/MLDv2 Report(離脱要求)受信時刻記憶部１１３を有し、取得したMLDの情報からMLDv2 Report(加入要求)（転送開始要求）/ MLDv2 Report(離脱要求)（転送停止要求）を受信した時刻を抽出し、MLDv2 Report(加入要求)/ MLDv2 Report(離脱要求)受信時刻記憶部１１３に格納する（ステップ４０１）。なお、受信時刻記憶部１１３には、新たに受信したMLDv2 Report(加入要求)の受信時刻と、前回受信したMLDv2 Report(加入要求)の受信時刻と、前回受信したMLDv2 Report(離脱要求)の受信時刻を同時に保持する。対象受信装置特定部１１２は、新たに受信したMLDv2 Report(加入要求)の受信時刻と前回受信したMLDv2 Report(加入要求)の受信時刻の差分及び受信したMLDv2 Report(加入要求)の受信時刻とMLDv2 Report(離脱要求)の受信時刻との差分を算出し、図１２に示すようにΔT１，ΔT２を定義する（ステップ４０２）。
【００７０】
対象受信装置特定部１１２は、予め設定されている閾値（ΔTth1、ΔTth2）とΔT1、ΔT2をそれぞれ比較する（ステップ４０３）。
【００７１】
当該閾値以上である場合には、レート機能通知部１０８に要求送出レート上限値を含むメッセージを送信することを通知する（ステップ４０４）。また、閾値より低い場合は、メモリ（図示せず）に当該受信装置２００の識別子を格納し、規制フラグを参照し、"１"であれば、メモリ（図示せず）に格納された受信装置の識別子に対応する受信装置に対し、要求送出レート上限値を設定したメッセージを送信する。一方、規制フラグが"０"、または、定期的に規制フラグを監視し、規制フラグが"１"から"０"に遷移した場合は、輻輳回復を示す値を設定したメッセージをメモリ（図示せず）に格納された受信装置の識別子に対応する受信装置に送信する（ステップ４０５）。
【００７２】
＜評価＞
レート制御を行わない場合と、本発明を適用してレート制御を行った場合を比較した。
【００７３】
同時利用ユーザ数は２００（IP放送契約数５００ユーザ×利用率４０％）であるとき、コマーシャル時間帯の視聴要求数を見積もる。
【００７４】
視聴したい番組を探すユーザ数Aについては、
１５０ユーザ×5ch連続切替（映像切替が遅れても番組名は表示され、番組名にて番組探しのための連続操作）×２要求（切断、接続）＝１５００要求
となる。
【００７５】
また、上記以外のユーザB（決めた番組にチャネル切替するユーザ）については、
５０ユーザ×１ｃｈ切替×２要求（切断、接続）＝１００要求
となり、ユーザA、Bについての要求数は１６００要求となる。
【００７６】
１秒あたり、１００要求を処理するものとすると、全ての要求を処理するために、１６秒（１６００要求÷１００要求/秒）必要であり、最悪１５秒程度のチャネル切り替えの映像配信遅延が発生する。ユーザA,Bはリモコン操作（チャネル切り替え操作）したにもかかわらず、５秒以上、リモコン反応（映像のチャネル切り替え）がない場合は、原因が不明なため、自身のリモコン操作に原因があると考え、再操作することで、さらに要求メッセージを再送することになる。映像配信の遅れの要因（STB（端末側）、網側、映像配信サーバ側）が不明なため、ユーザ混乱を引き起こす。
【００７７】
次に、本発明を適用してレート制御を行った場合を説明する。
【００７８】
上記と同様に、同時利用ユーザ２００（IP放送契約数５００ユーザ×利用率４０％）であるとき、１００要求/秒÷５００ユーザ＝１STBにつき、１０秒間あたり、２要求でレート制御（ルータからSTBに通知）するものとする。
【００７９】
視聴したい番組を探すユーザ数Aについては、
１５０ユーザ×２5要求（切断、接続）＝３００要求
となり、また、上記以外のユーザB（決めた番組にチャネル切替するユーザ）については、
５０ユーザ×２要求（切断、接続）＝１００要求
となり、ユーザA、Bについての要求数は４００要求となる。
【００８０】
本発明では、全ての要求を処理するために４秒（４００要求÷１００要求/秒）必要であり、差悪４秒程度のチャネル切り替え遅延が発生する。つまり、視聴したい番組を探しているユーザAは、リモコン操作（チャネル切り替え装置）の結果、最大４秒待つことになる。決めた番組にチャネル切り替えするユーザBについても、最悪４秒ほどの切り替え遅延が発生することになるが、最初の１要求目に対する切り替え遅延は、ユーザあの最初のものと公平である。さらに、ルータからのレート通知により、網側で混み合っていることが理解できるため、ユーザ混乱がなく、せっかちなユーザでも再操作することなく、更なる要求メッセージの再送はない。
【００８１】
なお、上記の各実施の形態の図２、図６、図９に示す送信装置側及び受信装置側の各構成要素の動作をプログラムとして構築し、送信装置（マルチキャスト配信ルータ）、受信装置（ユーザ端末）として利用されるコンピュータにインストールする、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。
【００８２】
また、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更及び応用が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１００  送信装置（マルチキャスト配信ルータ）
１０１  パケット送信部
１０２  パケット受信部
１０３  MLD抽出部
１０４  規制フラグ部
１０５  MLD制御部
１０６  パケット転送部
１０７  システム状態監視部
１０８  レート機能通知部
１０９  MLD受信レート監視部
１１０  制御部
１１１  レート時刻保持部
１１２  対象受信装置特定部（ザッピングユーザ判定処理部）
２００  受信装置（ホスト）
２０１  IPパケット受信部
２０２  制御部
２０３  IPパケット送信部
２０４  インタフェース部
３００  IP.ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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