(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の送信局に複数の中継ノードがツリー状に接続され、前記送信局から受信端末に向かう方向の下り回線に連続的に送出される番組データを前記複数の中継ノードの少なくとも一部分で中継して複数の受信端末のそれぞれに配信する双方向通信可能な通信網を用いる統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムであって、
前記各中継ノードには、
その中継ノードに接続された各受信端末から送信局側に向かう方向の上り回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り回線に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして取得する情報入力手段と、
前記情報入力手段が取得した配下の受信状況データを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成する統計処理手段と、
前記統計処理手段が生成した統計情報を、その中継ノードの前記送信局側に接続された他の中継ノードもしくは前記送信局に対して定期的に送出する統計情報出力手段と
を設けたことを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム。
【請求項２】
請求項１の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードの少なくとも１つ又は前記送信局には、各中継ノードで生成された統計情報に従って、下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整するデータ品質調整手段を設けたことを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム。
【請求項３】
請求項１の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードの少なくとも１つには、その中継ノードで生成された統計情報に基づいて、前記中継ノードと受信端末との間の通信路での障害発生の有無を識別する障害検出手段を設けたことを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム。
【請求項４】
請求項１の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードのそれぞれに、接続された複数の受信端末もしくは中継ノードからの複数組の情報を一時的に記憶する一時記憶テーブルを設けたことを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム。
【請求項５】
特定の送信局に複数の中継ノードがツリー状に接続され、前記送信局から受信端末に向かう方向の下り回線に連続的に送出される番組データを前記複数の中継ノードの少なくとも一部分で中継して複数の受信端末のそれぞれに配信する通信網を用いる統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法であって、
前記各中継ノードにおいては、
その中継ノードに接続された各受信端末から送信局側に向かう方向の上り回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り回線に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして定期的に取得し、
定期的に取得した前記配下の受信状況データを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成し、
生成した前記統計情報を、その中継ノードの前記送信局側に接続された他の中継ノードもしくは前記送信局に対して定期的に送出する
ことを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法。
【請求項６】
請求項５の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記複数の中継ノードの少なくとも１つ又は前記送信局が、各中継ノードで生成された統計情報に従って、下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整することを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法。
【請求項７】
請求項５の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記複数の中継ノードの少なくとも１つが、その中継ノードで生成された統計情報に基づいて、前記中継ノードと受信端末との間の通信路での障害発生の有無を識別することを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法。
【請求項８】
請求項５の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記各中継ノードでは、上り回線の通信路を介して取得した複数の受信状況データについて、総和の計算及び最大値の検出の少なくとも一方の処理を行って前記統計情報を生成することを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法。
【請求項９】
一斉同報通信により番組データを連続的に送出する機能を持つ複数の送信局と、前記複数の送信局の中の１つを選局して番組データを受信する機能を持つ複数の受信端末と、番組データを中継する機能を持つ複数の中継ノードを介して前記送信局と受信端末とを網状に接続する双方向通信可能な通信網とを備える統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムであって、
前記各中継ノードには、
その中継ノードに接続された各受信端末から所望の送信局に向かう上り方向の回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り方向に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして取得する情報入力手段と、
前記情報入力手段が取得した配下の受信状況データを、同じ送信局に関するデータ毎に分類する分類手段と、
前記分類手段により分類されたデータを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成する統計処理手段と、
前記統計処理手段が生成した統計情報について、分類された送信局毎に前記上り方向の送出先を把握し、送出先の他の中継ノードもしくは前記送信局を決定する統計情報送出先決定手段と、
前記統計処理手段が生成した統計情報を、前記統計情報送出先決定手段の決定した送出先に向けて定期的に送出する統計情報出力手段と、
前記送信局から送出された番組データを複製し、宛先の受信端末もしくは他の中継ノードに対して転送する番組データ複製配送手段と
を設けたことを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム。
【請求項１０】
請求項９の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードの少なくとも１つ又は前記送信局には、各中継ノードで生成された統計情報に従って、下り方向の回線で配信する番組データの品質を自動的に調整するデータ品質調整手段を設けたことを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム。
【請求項１１】
請求項９の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードの少なくとも１つには、その中継ノードで生成された統計情報に基づいて、前記中継ノードと受信端末との間の通信路での障害発生の有無を識別する障害検出手段を設けたことを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム。
【請求項１２】
請求項９の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードのそれぞれに、接続された複数の受信端末もしくは中継ノードからの複数組の情報を一時的に記憶する一時記憶テーブルを設けたことを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム。
【請求項１３】
一斉同報通信により番組データを連続的に送出する機能を持つ複数の送信局と、前記複数の送信局の中の１つを選局して番組データを受信する機能を持つ複数の受信端末と、番組データを中継する機能を持つ複数の中継ノードを介して前記送信局と受信端末とを網状に接続する双方向通信可能な通信網とを備える統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法であって、
前記各中継ノードにおいては、
その中継ノードに接続された各受信端末から所望の送信局に向かう上り方向の回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り方向に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして取得し、
取得した配下の受信状況データを、同じ送信局に関するデータ毎に分類し、
分類された配下の受信状況データを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成し、
生成された前記統計情報について、分類された送信局毎に前記上り方向の送出先を把握して送出先の他の中継ノードもしくは前記送信局を決定し、
生成された前記統計情報を決定した送出先に向けて定期的に送出し、
前記送信局から送出された番組データを複製し、宛先の受信端末もしくは他の中継ノードに対して転送する
ことを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法。
【請求項１４】
請求項１３の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記複数の中継ノードの少なくとも１つ又は前記送信局が、各中継ノードで生成された統計情報に従って、下り方向の回線で配信する番組データの品質を自動的に調整することを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法。
【請求項１５】
請求項１３の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記複数の中継ノードの少なくとも１つが、その中継ノードで生成された統計情報に基づいて、前記中継ノードと受信端末との間の通信路での障害発生の有無を識別することを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法。
【請求項１６】
請求項１３の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記各中継ノードでは、上り方向の回線の通信路を介して取得した複数の受信状況データについて、総和の計算及び最大値の検出の少なくとも一方の処理を行って前記統計情報を生成することを特徴とする統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の送信局が多数の受信端末に向けてデータを配送する一斉同報通信の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばビデオ番組のような大容量のストリームデータをある特定の送信局から非常に多数の受信端末に向けて一斉に伝送しようとする場合には、次のような通信システムを利用することが考えられる。
（１）テレビ地上波放送や衛星放送のような無線放送システムを用いる。この場合、送信局から多数の受信端末に向けて、もしくは特定の中継局を経由して無線電波で放送する。
【０００３】
（２）ＣＡＴＶやインターネットＴＶのような有線の通信網（無線回線を含む場合もある）を利用する。この場合、特定の送信局から予め定めた多数の受信端末に対して、ネットワークを介して情報が一斉に同報送信される。
有線の通信網を利用する場合には、送信局と受信端末との距離が離れていると、複数の中継ノードを経由しなければ送信局と受信端末とを接続することができない。また、多数の受信端末に情報を一斉に配信する場合には、複数段の中継ノードをツリー状に接続した通信網を形成する必要がある。
【０００４】
各中継ノードにおいては、それに接続された上流側の中継ノードもしくは送信局から入力された番組データを複製し、その番組データを下流側の中継ノードもしくは受信端末に転送する。
ところで、情報の伝送に用いる通信システムの構成や種類とは無関係に、番組データの配送を行う場合には、番組を受信した端末の数（視聴率）や受信品質に関する統計的情報を、送信者および通信網提供者にフィードバックすることは、番組送信者及び受信者の満足度を高めるために非常に重要なことである。
【０００５】
無線放送システムを用いて番組データを配送する場合には、各受信端末の受信状況に関する情報を送信者が直接取得する手段が存在しない。従って、モニタとなる特定の受信端末や受信者を適宜選定し、放送のシステムとは全く別の連絡手段を用いて受信状況に関する情報収集を行う必要がある。
【０００６】
一方、一斉同報通信網を利用して番組データを配送する場合には、送信局と各受信端末との間で双方向の通信を行うことが可能であり、各受信端末の受信状況を放送と同じ通信網を利用して送信局に知らせることができる。
例えば、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）で採択されたＲＦＣ１８８９及びＲＦＣ１８９０では、ＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ばれる通信プロトコルが公開されている。この通信プロトコルにより、受信端末が送信局に対して受信状況を報告することができる。
【０００７】
さらに、受信端末が送信局に対して受信状況を報告することにより、受信データの品質が劣化したり、データに抜け落ちがあったことを送信局に知らせ、必要に応じて再送を行う方法が研究されている。
例えば、論文１「Ｊ．  Ｃ．  Ｌｉｎ  ａｎｄ  Ｓ．  Ｐａｕｌ，“ＲＭＴＰ：ａ  ｒｅｌｉａｂｌｅ  ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ，”ｉｎ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｆｏｃｏｍ，（Ｓａｎ  Ｆｒａｎｓｉｓｃｏ，  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ），  Ｍａｒ．  １９９６．」には、複数の受信端末に向けて誤りなく一斉同報を行うための方法が示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のＲＴＣＰを用いる場合には、全ての受信端末が送信局に応答を返すように動作する。受信端末の数がそれほど多くない場合にはＲＴＣＰを用いても特に問題は発生しない。ところが、受信端末の数が非常に多い場合には各受信端末からの報告が送信局に集中するため輻輳を起こしてしまうという問題がある。
【０００９】
応答の集中による輻輳を回避するために、前記論文１では、受信端末からの報告を中継ノードごとに集約している。すなわち、各中継ノードは自分の配下にある受信端末又は中継ノードが全員正しく応答したか否か、ならびに再送を要求するものが１つでも存在するか否かを識別し、その識別結果のみを上流側の中継ノード又は送信局に応答する。
【００１０】
但し、論文１の方法は誤りなく一斉同報を行うための技術であり、送信局から受信端末に対して細切れにして順次に転送されるデータを各受信端末が正しく受信したか否か及び再送が必要か否かを中継ノード又は送信局が把握するための処理を行っている。
論文１のようなプロトコルを用いる通信では、受信端末が特定の情報の受信に失敗すると、受信端末の応答に基づいて中継ノード又は送信局は転送に失敗した特定の情報について再送を行うことになる。このような通信では、再送制御のために情報の伝送が間欠的になり、情報の送信順序も変化する。従って、情報の配送の即時性や連続性が損なわれるのは避けられず、ビデオ番組のような大容量のストリームデータ、すなわちリアルタイムで連続的に現れる情報の配送には適していない。
【００１１】
一方、ビデオ番組のような大容量のストリームデータを配送する場合には、多少の品質劣化やデータ落ちについては許容されることが多いが即時性や連続性は非常に重視される。
本発明は、通信網を介して特定の送信局から非常に多数の受信端末に向けてビデオ番組などのストリームデータを一斉同報送信する場合に、受信端末の数が非常に多い場合であっても通信網で輻輳を起こすことなく、受信端末の受信状況を送信局や通信網提供者に実況的に伝えることが可能な統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム及び方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は異なる内容の一斉同報通信を行う送信局が同時に複数存在し、受信端末がいずれかの送信局を選択してストリームデータを受信できる場合に、各々の送信局からのストリームデータを所望の受信端末に正しく伝送するとともに、受信端末の受信状況を送信局や通信網提供者に実況的に伝えることが可能な統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム及び方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、特定の送信局に複数の中継ノードがツリー状に接続され、前記送信局から受信端末に向かう方向の下り回線に連続的に送出される番組データを前記複数の中継ノードの少なくとも一部分で中継して複数の受信端末のそれぞれに配信する双方向通信可能な通信網を用いる統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムであって、前記各中継ノードには、その中継ノードに接続された各受信端末から送信局側に向かう方向の上り回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り回線に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして取得する情報入力手段と、前記情報入力手段が取得した配下の受信状況データを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成する統計処理手段と、前記統計処理手段が生成した統計情報を、その中継ノードの前記送信局側に接続された他の中継ノードもしくは前記送信局に対して定期的に送出する統計情報出力手段とを設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項１においては、各中継ノードに情報入力手段，統計処理手段及び統計情報出力手段が設けてある。
情報入力手段は、その中継ノードに接続された各受信端末から送信局側に向かう方向の上り回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り回線に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして取得する。
【００１５】
統計処理手段は、前記情報入力手段が取得した配下の受信状況データを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成する。
統計情報出力手段は、前記統計処理手段が生成した統計情報を、その中継ノードの前記送信局側に接続された他の中継ノードもしくは前記送信局に対して定期的に送出する。
【００１６】
従って、各受信端末の受信状況を表す情報は、各中継ノードで統計情報に変換され、通信網の上り回線を介して送信局まで転送される。この統計情報の生成及び転送は定期的に行われるため、送信局においては、全ての受信端末の受信状況を統計情報として実況的に把握することができる。
統計情報とは、例えば視聴率のように送信局や通信網提供者が必要とする情報である。このような統計情報は、接続された受信端末がそれぞれ送出する情報の総和に比べてはるかに情報量が小さい。従って、受信端末から送信局に向かう情報の量は中継ノードを通るたびに小さくなり、送信局に入力される統計情報は情報量が小さいため輻輳が生じにくい。
【００１７】
つまり、多数の受信端末に対してビデオ番組などのストリームデータを一斉同報送信する場合であっても、送信局や通信網提供者が必要とする全ての受信端末の受信状況を輻輳を生じることなく送信局で常時監視することができる。
請求項２は、請求項１の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードの少なくとも１つ又は前記送信局には、各中継ノードで生成された統計情報に従って、下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整するデータ品質調整手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
一般に、ビデオ番組のような大容量のストリームデータを放送する場合には、多少の品質劣化やデータ落ちについては許容されることが多い。そこで、実際に利用する通信路の情報伝送能力が比較的小さい場合には、情報の伝送を円滑にすることを優先し、上位の装置から入力されたストリームデータを通信路の能力に応じて間引きし（例えば１秒あたりの画面フレーム数を減らし）て送出するストリームデータの情報量を減らすのが望ましい。
【００１９】
しかしながら、間引きによる情報量の減少によって受信端末における受信品質が劣化する。受信品質の劣化が著しくなると、受信者側の不満が増大する。そこで、請求項２では集計した統計情報から受信端末の受信品質満足度などを検出する。受信品質に満足していない受信端末が多い場合には、データの間引きの程度を減らすことにより受信品質を改善することができる。
【００２０】
このように、統計情報に従って下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整すれば、十分な受信品質を確保しながら円滑な情報伝送を行うように通信網の利用条件を最適化することができる。
請求項３は、請求項１の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードの少なくとも１つには、その中継ノードで生成された統計情報に基づいて、前記中継ノードと受信端末との間の通信路での障害発生の有無を識別する障害検出手段を設けたことを特徴とする。
【００２１】
中継ノードと受信端末との間の通信路で障害が発生すると、ストリームデータを正常に受信できない受信端末が生じ、受信端末の受信品質の平均値が極端に低下する。そこで、請求項３の障害検出手段は中継ノードが生成した統計情報により受信端末の受信品質を監視し、通信路での障害発生の有無を識別する。
請求項４は、請求項１の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードのそれぞれに、接続された複数の受信端末もしくは中継ノードからの複数組の情報を一時的に記憶する一時記憶テーブルを設けたことを特徴とする。
【００２２】
統計処理手段は、統計情報を生成するために複数の受信端末もしくは中継ノードから取得した複数組の情報をほぼ同時に参照する必要がある。請求項４では、各々の受信端末もしくは中継ノードから取得した複数組の情報を一時記憶テーブルに全て保持することができる。
従って、統計処理手段は統計情報の生成に必要な情報をいつでも一時記憶テーブルから得ることができる。このため、各々の受信端末が上り回線に受信状況の情報を送出するタイミングを格別に規定する必要はなく、複数の受信端末のタイミングを互いに同期させる必要もないので制御が容易になる。
【００２３】
請求項５は、特定の送信局に複数の中継ノードがツリー状に接続され、前記送信局から受信端末に向かう方向の下り回線に連続的に送出される番組データを前記複数の中継ノードの少なくとも一部分で中継して複数の受信端末のそれぞれに配信する通信網を用いる統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法であって、前記各中継ノードにおいては、その中継ノードに接続された各受信端末から送信局側に向かう方向の上り回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り回線に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして定期的に取得し、定期的に取得した前記配下の受信状況データを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成し、生成した前記統計情報を、その中継ノードの前記送信局側に接続された他の中継ノードもしくは前記送信局に対して定期的に送出することを特徴とする。
【００２４】
請求項５においては、各受信端末の受信状況を表す情報は、各中継ノードで統計情報に変換され、通信網の上り回線を介して送信局まで転送される。この統計情報の生成及び転送は定期的に行われるため、送信局においては、全ての受信端末の受信状況を統計情報として実況的に把握することができる。
統計情報は、接続された受信端末がそれぞれ送出する情報の総和に比べてはるかに情報量が小さい。従って、受信端末から送信局に向かう情報の量は中継ノードを通るたびに小さくなり、送信局に入力される統計情報は情報量が小さいため輻輳が生じにくい。
【００２５】
つまり、多数の受信端末に対してビデオ番組などのストリームデータを一斉同報送信する場合であっても、送信局や通信網提供者が必要とする全ての受信端末の受信状況を輻輳を生じることなく送信局で常時監視することができる。
請求項６は、請求項５の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記複数の中継ノードの少なくとも１つ又は前記送信局が、各中継ノードで生成された統計情報に従って、下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整することを特徴とする。
【００２６】
一般に、ビデオ番組のような大容量のストリームデータを配送する場合には、多少の品質劣化やデータ落ちについては許容されることが多い。そこで、実際に利用する通信路の情報伝送能力が比較的小さい場合には、情報の伝送を円滑にすることを優先し、上位の装置から入力されたストリームデータを通信路の能力に応じて間引きして送出するストリームデータの情報量を減らすのが望ましい。
【００２７】
しかしながら、間引きによる情報量の減少によって受信端末における受信品質が劣化する。受信品質の劣化が著しくなると、受信者側の不満が増大する。そこで、請求項６では集計した統計情報から受信端末の受信品質満足度などを検出する。受信品質に満足していない受信端末が多い場合には、データの間引きの程度を減らすことにより受信品質を改善することができる。
【００２８】
このように、統計情報に従って下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整すれば、十分な受信品質を確保しながら円滑な情報伝送を行うように通信網の利用条件を最適化することができる。
請求項７は、請求項５の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記複数の中継ノードの少なくとも１つが、その中継ノードで生成された統計情報に基づいて、前記中継ノードと受信端末との間の通信路での障害発生の有無を識別することを特徴とする。
【００２９】
中継ノードと受信端末との間の通信路で障害が発生すると、ストリームデータを正常に受信できない受信端末が生じ、受信端末の受信品質の平均値が極端に低下する。そこで、請求項７では中継ノードが生成した統計情報により受信端末の受信品質を監視し、通信路での障害発生の有無を識別する。
請求項８は、請求項５の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記各中継ノードでは、上り回線の通信路を介して取得した複数の受信状況データについて、総和の計算及び最大値の検出の少なくとも一方の処理を行って前記統計情報を生成することを特徴とする。
【００３０】
請求項８では、取得した複数の受信状況データについて総和の計算を行うことにより、例えば番組データを受信中の受信端末数などを求めることができる。また、取得した複数の受信状況データについて最大値の検出を行うことにより、例えば伝送遅延時間（送信局から各受信端末までの伝送に要した時間）の最大値を求めることができる。
【００３１】
請求項９は、一斉同報通信により番組データを連続的に送出する機能を持つ複数の送信局と、前記複数の送信局の中の１つを選局して番組データを受信する機能を持つ複数の受信端末と、番組データを中継する機能を持つ複数の中継ノードを介して前記送信局と受信端末とを網状に接続する双方向通信可能な通信網とを備える統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムであって、前記各中継ノードに、その中継ノードに接続された各受信端末から所望の送信局に向かう上り方向の回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り方向に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして取得する情報入力手段と、前記情報入力手段が取得した配下の受信状況データを、同じ送信局に関するデータ毎に分類する分類手段と、前記分類手段により分類されたデータを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成する統計処理手段と、前記統計処理手段が生成した統計情報について、分類された送信局毎に前記上り方向の送出先を把握し、送出先の他の中継ノードもしくは前記送信局を決定する統計情報送出先決定手段と、前記統計処理手段が生成した統計情報を、前記統計情報送出先決定手段の決定した送出先に向けて定期的に送出する統計情報出力手段と、前記送信局から送出された番組データを複製し、宛先の受信端末もしくは他の中継ノードに対して転送する番組データ複製配送手段とを設けたことを特徴とする。
【００３２】
請求項９においては、請求項１と同様に多数の受信端末に対してビデオ番組などのストリームデータを一斉同報送信する場合であっても、送信局や通信網提供者が必要とする全ての受信端末の受信状況を輻輳を生じることなく送信局で常時監視することができる。
また、請求項９では送信局が複数存在するため、各受信端末はいずれかの送信局を自由に選択して番組データを受信することができる。但し、この場合は各中継ノードにおいては、送信局に向かう上り方向の回線と受信局に向かう下り方向の回線とを固定的に決めておくことができない。
【００３３】
そこで、中継ノードの送出先を決定するために統計情報送出先決定手段を各中継ノードに設けておく。統計情報送出先決定手段は、受信端末及び他の中継ノードが定期的に送信局に向けて送出する統計情報について、分類された送信局毎に上り方向の送出先を把握し、送出先の他の中継ノードもしくは前記送信局を決定する。
【００３４】
例えば、現在のインターネットプロトコルで用いられているＩＰパケット転送と同様の方法を用いることにより、統計情報の中から送信局の識別子を取り出し、その識別子を手がかりとして送信局に近い側の接続先を特定し、送信先を決定することができる。
網状の通信網においては、上り方向の回線以外の接続先を下り回線として利用することができるので、上り方向の回線が決まれば下り方向の回線も特定することができる。
【００３５】
統計情報出力手段は、前記統計処理手段が生成した統計情報を前記統計情報送出先決定手段の決定した送出先に向けて定期的に送出する。番組データ複製配送手段は、前記送信局から送出された番組データを複製し、宛先の受信端末もしくは他の中継ノードに対して転送する。
このようにして、事前に送信局に対する上下の回線が決まっていない場合でも、必要に応じて各中継ノードの間でツリー状の一斉同報通信経路を自動的に作り出すことができる。
【００３６】
請求項１０は、請求項９の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードの少なくとも１つ又は前記送信局には、各中継ノードで生成された統計情報に従って、下り方向の回線で配信する番組データの品質を自動的に調整するデータ品質調整手段を設けたことを特徴とする。
一般に、ビデオ番組のような大容量のストリームデータを放送する場合には、多少の品質劣化やデータ落ちについては許容されることが多い。そこで、実際に利用する通信路の情報伝送能力が比較的小さい場合には、情報の伝送を円滑にすることを優先し、上位の装置から入力されたストリームデータを通信路の能力に応じて間引きし（例えば１秒あたりの画面フレーム数を減らし）て送出するストリームデータの情報量を減らすのが望ましい。
【００３７】
しかしながら、間引きによる情報量の減少によって受信端末における受信品質が劣化する。受信品質の劣化が著しくなると、受信者側の不満が増大する。そこで、請求項１０では集計した統計情報から受信端末の受信品質満足度などを検出する。受信品質に満足していない受信端末が多い場合には、データの間引きの程度を減らすことにより受信品質を改善することができる。
【００３８】
このように、統計情報に従って下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整すれば、十分な受信品質を確保しながら円滑な情報伝送を行うように通信網の利用条件を最適化することができる。
請求項１１は、請求項９の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードの少なくとも１つには、その中継ノードで生成された統計情報に基づいて、前記中継ノードと受信端末との間の通信路での障害発生の有無を識別する障害検出手段を設けたことを特徴とする。
【００３９】
中継ノードと受信端末との間の通信路で障害が発生すると、ストリームデータを正常に受信できない受信端末が生じ、受信端末の受信品質の平均値が極端に低下する。そこで、請求項１１の障害検出手段は中継ノードが生成した統計情報により受信端末の受信品質を監視し、通信路での障害発生の有無を識別する。
【００４０】
請求項１２は、請求項９の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードのそれぞれに、接続された複数の受信端末もしくは中継ノードからの複数組の情報を一時的に記憶する一時記憶テーブルを設けたことを特徴とする。
統計処理手段は、統計情報を生成するために複数の受信端末もしくは中継ノードから取得した複数組の情報をほぼ同時に参照する必要がある。請求項１２では、各々の受信端末もしくは中継ノードから取得した複数組の情報を一時記憶テーブルに全て保持することができる。
【００４１】
従って、統計処理手段は統計情報の生成に必要な情報をいつでも一時記憶テーブルから得ることができる。このため、各々の受信端末が上り回線に受信状況の情報を送出するタイミングを格別に規定する必要はなく、複数の受信端末のタイミングを互いに同期させる必要もないので制御が容易になる。
なお、各中継ノードにおいて、受信端末もしくは他の中継ノードからの統計情報の定期的な到着が一定時間以上途絶えた場合には、該当する受信端末又は他の中継ノードが番組データの受信を停止したとみなして、該当する情報を一時記憶テーブルから削除するのが望ましい。
【００４２】
このようにすれば、一時記憶テーブルの容量を節約するとともに、下り方向の回線の転送先を減らすことができ、不要なデータ転送を省いて通信路を経済的に使用することができる。また、ある送信局からの番組データを受信中の受信端末が、途中で別の送信局からの番組データを受信するように切り替えた場合、その受信端末から定期的にフィードバックされる統計情報の宛先が変化することにより、前記一時記憶テーブルの内容が更新され、結果として、新しく所望する送信局からの番組データが送られるように自動的に制御することができる。
【００４３】
請求項１３は、一斉同報通信により番組データを連続的に送出する機能を持つ複数の送信局と、前記複数の送信局の中の１つを選局して番組データを受信する機能を持つ複数の受信端末と、番組データを中継する機能を持つ複数の中継ノードを介して前記送信局と受信端末とを網状に接続する双方向通信可能な通信網とを備える統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法であって、前記各中継ノードにおいては、その中継ノードに接続された各受信端末から所望の送信局に向かう上り方向の回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り方向に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして取得し、取得した配下の受信状況データを、同じ送信局に関するデータ毎に分類し、分類された配下の受信状況データを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成し、生成された前記統計情報について、分類された送信局毎に前記上り方向の送出先を把握して送出先の他の中継ノードもしくは前記送信局を決定し、生成された前記統計情報を決定した送出先に向けて定期的に送出し、前記送信局から送出された番組データを複製し、宛先の受信端末もしくは他の中継ノードに対して転送することを特徴とする。
【００４４】
請求項１３においては、請求項５と同様に多数の受信端末に対してビデオ番組などのストリームデータを一斉同報送信する場合であっても、送信局や通信網提供者が必要とする全ての受信端末の受信状況を輻輳を生じることなく送信局で常時監視することができる。
また、請求項１３では送信局が複数存在するため、各受信端末はいずれかの送信局を自由に選択して番組データを受信することができる。但し、この場合は各中継ノードにおいては、送信局に向かう上り方向の回線と受信局に向かう下り方向の回線とを固定的に決めておくことができない。
【００４５】
そこで、中継ノードでは、受信端末及び他の中継ノードが定期的に送信局に向けて送出する統計情報について、分類された送信局毎に上り方向の送出先を把握し、送出先の他の中継ノードもしくは前記送信局を決定する。
【００４６】
例えば、現在のインターネットプロトコルで用いられているＩＰパケット転送と同様の方法を用いることにより、統計情報の中から送信局の識別子を取り出し、その識別子を手がかりとして送信局に近い側の接続先を特定し、送信先を決定することができる。
網状の通信網においては、上り方向の回線以外の接続先を下り回線として利用することができるので、上り方向の回線が決まれば下り方向の回線も特定することができる。
【００４７】
生成された統計情報は、上り方向の決定された送出先に向けて定期的に送出される。前記送信局から送出された番組データは、中継ノードで複製され、宛先の受信端末もしくは他の中継ノードに対して転送される。
このようにして、事前に送信局に対する上下の回線が決まっていない場合でも、必要に応じて各中継ノードの間でツリー状の一斉同報通信経路を自動的に作り出すことができる。
【００４８】
請求項１４は、請求項１３の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記複数の中継ノードの少なくとも１つ又は前記送信局が、各中継ノードで生成された統計情報に従って、下り方向の回線で配信する番組データの品質を自動的に調整することを特徴とする。
一般に、ビデオ番組のような大容量のストリームデータを放送する場合には、多少の品質劣化やデータ落ちについては許容されることが多い。そこで、実際に利用する通信路の情報伝送能力が比較的小さい場合には、情報の伝送を円滑にすることを優先し、上位の装置から入力されたストリームデータを通信路の能力に応じて間引きし（例えば１秒あたりの画面フレーム数を減らし）て送出するストリームデータの情報量を減らすのが望ましい。
【００４９】
しかしながら、間引きによる情報量の減少によって受信端末における受信品質が劣化する。受信品質の劣化が著しくなると、受信者側の不満が増大する。そこで、請求項１４では集計した統計情報から受信端末の受信品質満足度などを検出する。受信品質に満足していない受信端末が多い場合には、データの間引きの程度を減らすことにより受信品質を改善することができる。
【００５０】
このように、統計情報に従って下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整すれば、十分な受信品質を確保しながら円滑な情報伝送を行うように通信網の利用条件を最適化することができる。
請求項１５は、請求項１３の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記複数の中継ノードの少なくとも１つが、その中継ノードで生成された統計情報に基づいて、前記中継ノードと受信端末との間の通信路での障害発生の有無を識別することを特徴とする。
【００５１】
中継ノードと受信端末との間の通信路で障害が発生すると、ストリームデータを正常に受信できない受信端末が生じ、受信端末の受信品質の平均値が極端に低下する。そこで、請求項１５では中継ノードが生成した統計情報により受信端末の受信品質を監視し、通信路での障害発生の有無を識別する。
請求項１６は、請求項１３の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記各中継ノードでは、上り方向の回線の通信路を介して取得した複数の受信状況データについて、総和の計算及び最大値の検出の少なくとも一方の処理を行って前記統計情報を生成することを特徴とする。
【００５２】
請求項１６では、取得した複数の受信状況データについて総和の計算を行うことにより、例えば番組データを受信中の受信端末数などを求めることができる。また、取得した複数の受信状況データについて最大値の検出を行うことにより、例えば伝送遅延時間（送信局から各受信端末までの伝送に要した時間）の最大値を求めることができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム及び方法の１つの実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。この形態は請求項１〜請求項８に対応する。
【００５４】
図１はこの形態の中継ノードの構成を示すブロック図である。図２はこの形態の中継ノードにおける上り回線の入出力データの例を示すブロック図である。図３はこの形態の通信網の構成を示すブロック図である。
この形態では、請求項１の情報入力手段，統計処理手段及び統計情報出力手段は、それぞれ上り線入力装置３４，データ集計装置３６及び上り線出力装置３７として具体化されている。
【００５５】
また、請求項２のデータ品質調整手段は配送制御装置３２に対応し、請求項３の障害検出手段は配送制御装置３２に対応し、請求項４の一時記憶テーブルは一時記憶テーブル３５に対応する。
この形態では、図３に示すような通信網を用いることを想定している。すなわち、送信局１０には多数の中継ノード１１，１２，１３，１４がツリー状に接続されている。一部の中継ノードには、それぞれ１つ又は複数の受信端末２１がツリーの末端として接続されている。
【００５６】
この通信網においては、双方向の情報伝送が可能になっている。ここでは、送信局１０から各受信端末２１に向かう方向の通信回線を下り回線と呼び、各受信端末２１から送信局１０に向かう方向の通信回線を上り回線と呼ぶ。
なお、送信局１０，中継ノード１１，１２，１３，１４，受信端末２１を接続する各々の伝送路１５については、双方向通信が可能なものであれば有線回線で構成してもよいし無線回線で構成してもよい。また、１つの中継ノードに接続する他の中継ノードの数，ツリーの階層数，接続する受信端末２１の数などについては必要に応じて変更すればよい。
【００５７】
この形態では、送信局１０から多数の受信端末２１の各々に対して、下り回線を用いてビデオ番組のような大容量のストリームデータを一斉に同報配信する場合を想定している。
例えば、図３の受信端末２１（１），２１（１），２１（２），２１（３），２１（４），２１（５），２１（６），・・・に対して同一の番組データを送信局１０から同時に配信することができる。
【００５８】
図３の例では、送信局１０から送出された番組データは、中継ノード１１で中継され受信端末２１（１）に配信される。また、同じ番組データが中継ノード１１，中継ノード１２（１）でそれそれ中継され、受信端末２１（２）に配信される。
同様に、同じ番組データが中継ノード１１，中継ノード１２（２）でそれぞれ中継されて受信端末２１（３）に配信される。また、同じ番組データが中継ノード１１，中継ノード１２（１），中継ノード１３（１）でそれぞれ中継されて受信端末２１（４），２１（５）に配信される。
【００５９】
このようなデータ配信は、様々な通信プロトコルで実現可能であるが、この例では送信局１０，中継ノード１１，１２，１３，１４，受信端末２１の通信プロトコルとしてＩＥＴＦで採択されたＲＦＣ−７６８のＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）及びＲＦＣ−７９１のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いることを想定している。
【００６０】
ＵＤＰを用いる場合には、誤り訂正や再送のような複雑な処理は行わない。また、受信側でパケットに誤りが見つかった場合にはそれを単純に破棄する。すなわち、ビデオ番組のようなストリームデータを配信する場合には多少の品質劣化やデータ落ちは受信側で許容できるのに対し、配送の即時性及び連続性は非常に重要であるため、後者の特性を優先するように通信する。
【００６１】
この形態では、各々の中継ノード１１，１２，１３，１４は図１に示すように構成されている。図１を参照すると、この中継ノードには下り線入力装置３１，配送制御装置３２，下り線出力装置３３，上り線入力装置３４，一時記憶テーブル３５，データ集計装置３６，上り線出力装置３７，時計回路３８及び集計規則３９のデータを保持する記憶装置が備わっている。
【００６２】
下り回線の通信について説明すると、上位の他の中継ノードもしくは受信端末２１から入力されるビデオ番組のようなストリームデータは、下り線入力装置３１で受信される。受信されたストリームデータは複製され、配送制御装置３２及び下り線出力装置３３を介して下り回線に出力される。すなわち、中継されたストリームデータが配下の他の中継ノードもしくは各受信端末２１に対して送出される。
【００６３】
以下の説明では、図１の中継ノードが図３の中継ノード１２（１）である場合を想定して説明するが、全ての中継ノード１１，１２，１３，１４はいずれも同じ構成であり、同じ動作を行う。
中継ノード１１が下り回線に送出したストリームデータは、中継ノード１２（１）の下り線入力装置３１で受信され、配送制御装置３２及び下り線出力装置３３を介して中継ノード１３（１）及び受信端末２１（２）に送出される。
【００６４】
配送制御装置３２は、下り回線で円滑にデータを配送するために、必要に応じてデータの間引きを行う。すなわち、送信すべきストリームデータの情報量（ビット／秒）が下り回線の出力側に接続された伝送路（１５）の伝送能力（ビット／秒）と比べて大きい場合には、出力側の下り回線に送出するストリームデータを、例えば画像のフレーム単位あるいは走査線単位で間引きし、出力側の情報量を減らす。
【００６５】
伝送路の能力に比べて送出するデータの情報量が大きい場合には、伝送路に空きができるまで時間待ちしてからデータを送出する必要があるため遅延時間が大きくなる。しかし、間引きを行って送出するストリームデータの情報量を減らすことにより、時間待ちする必要がなくなり、ストリームデータの配送の即時性を確保することができる。
【００６６】
間引きを行うと、当然のことながら受信端末２１に配信されるストリームデータの情報量が小さくなり受信品質が低下する。しかし、例えば１秒あたりのフレーム数が小さくなった場合でも受信品質の低下は僅かであり視聴者は許容できる場合が多い。
一方、各々の受信端末２１はその受信状況に関する情報を上り回線を経由してそれが接続された中継ノードに報告する。具体的には、各受信端末２１は自発的に一定の間隔（例えば１秒おき）で図２に示す情報Ｄ０〜Ｄ５を上り回線に送出する。
【００６７】
情報Ｄ０〜Ｄ５はそれぞれ各受信端末２１の内部で自動的に定期的（例えば１秒おき）に生成される。情報Ｄ０は、その受信端末２１が送信局１０から配信される番組データを受信中であるか否かを表す。
情報Ｄ１は、その受信端末２１が下り回線から受信しているストリームデータの受信速度（ビット／秒）を表す。情報Ｄ２は、その受信端末２１が下り回線から受信しているストリームデータの受信誤り率を表す。
【００６８】
情報Ｄ３は、その受信端末２１が下り回線から受信しているストリームデータの受信品質が許容可能か否かを表す。
例えば、テレビモニタのような受信端末の場合には一般的に画面の大きさが大きくなるに従って高い受信品質を要求される。そこで、各々の受信端末２１にはその機種に応じた受信品質の閾値を予め決定し登録しておく。受信端末２１は、実際の受信品質（例えば１秒あたりのフレーム数）を閾値と比較することにより、受信品質が許容可能か否かを識別することができる。
【００６９】
情報Ｄ４は番組データの遅延時間を表す。この遅延時間は次のようにして求めることができる。送信局１０から下り回線に送出されるストリームデータには、パケット毎にそれを送信局１０が送出した送出時刻の情報が含まれている。そこで、各受信端末２１はそれ自身に内蔵される時計の時刻により各パケットの受信時刻を特定し、その受信時刻とパケットに含まれる送信時刻との時間差により遅延時間（送信局１０が送信してから受信端末２１に届くまでの時間）を求める。
【００７０】
情報Ｄ５は中継段数を表す。受信端末２１が送出する情報はまだ中継されていないので、この例では受信端末２１は数値０を情報Ｄ５として出力する。
このような情報Ｄ０〜Ｄ５が上り回線を介して中継ノード１２に入力される。上り回線から中継ノード１２（１）に入力される情報は、図１に示す上り線入力装置３４で受信され、一時記憶テーブル３５に蓄積される。
【００７１】
一時記憶テーブル３５には、中継ノード１２（１）の上り回線の入力側に接続された他の各中継ノード（１３（１））及び各受信端末（２１（２））のそれぞれに独立した記憶領域が予め割り当ててある。
また、一時記憶テーブル３５には報告者ＩＤ４１，更新時刻４２及び報告内容４３が１組の情報として保持される。報告者ＩＤ４１は、多数の受信端末２１及び多数の中継ノードを区別するための情報であり、実際には上り線入力装置３４と各々の受信端末２１とを接続するインタフェースあるいはポートの番号を表している。
【００７２】
更新時刻４２は、１組の情報（４１，４２，４３）が更新された時刻を表す。この例では、各中継ノード（１３（１））及び各受信端末（２１（２））のそれぞれから情報が入力されると、その情報を上り線入力装置３４が一時記憶テーブル３５に即座に書き込む。過去に同じ報告者からの報告が記憶されていた場合には、新しい情報によって一時記憶テーブル３５の内容を上書きする。
【００７３】
また、上り線入力装置３４は中継ノード（１２（１））に内蔵された時計回路３８から現在時刻の情報を取得し、各報告者（各中継ノード，各受信端末）から情報が入力された受信時刻を特定し、その受信時刻を更新時刻４２として記録する。
報告内容４３は、中継ノード（１３（１））又は受信端末（２１（２））から入力された情報を表す。受信端末（２１（２））から入力される情報は、図２に示す情報Ｄ０〜Ｄ５である。
【００７４】
データ集計装置３６は、一時記憶テーブル３５に保持された全ての情報を定期的（例えば１秒ごと）に処理して後述する統計情報を自動的に生成する。データ集計装置３６の処理の内容は、予め中継ノード（１２（１））に保持された集計規則３９によって定まる。なお、集計規則３９の内容は必要に応じて更新できる。
この例では、一時記憶テーブル３５に保持された情報の集計により、データ集計装置３６は図２に示す統計情報Ｓ０〜Ｓ６を生成する。
【００７５】
統計情報Ｓ０は、下り回線で配信される番組のストリームデータを受信中の端末（受信端末２１）の総数を表す。統計情報Ｓ０は、情報Ｄ０が「受信中」になっている情報を報告した受信端末２１の総数であり、報告内容４３の「受信中」の情報Ｄ０の総和を集計することにより生成することができる。
なお、番組を受信していない端末が情報Ｄ０〜Ｄ５を報告しない場合には、情報Ｄ０〜Ｄ５を報告した端末の総数として統計情報Ｓ０を生成することができる。更新時刻４２が現在時刻と比べて古すぎる場合には、その情報に対応付けられた端末は情報Ｄ０〜Ｄ５を報告していないとみなすことができる。
【００７６】
統計情報Ｓ１は、番組の視聴率、すなわち番組を受信中の端末の数と受信可能な端末の総数との比を表す。番組を受信中の端末の数は統計情報Ｓ０として得られる。受信可能な端末の総数は、定数としてデータ集計装置３６又は集計規則３９に予め保持しておく。従って計算により統計情報Ｓ１が得られる。
統計情報Ｓ２は、受信品質毎に分類した受信中の端末の数を表す。各端末の受信品質は配信するストリームデータの間引きの程度に応じて変化する。また、伝送路１５の能力が低くそれに接続された端末の受信速度が遅い場合には、間引きの程度を大きくする必要がある。つまり、各端末の受信品質は受信速度すなわち情報Ｄ１から識別できる。従って、統計情報Ｓ０を受信品質毎に区分すれば統計情報Ｓ２が得られる。
【００７７】
統計情報Ｓ３は、受信品質に満足している端末（又は満足していない端末）と番組を受信している端末の総数との割合を表す。前者は「許容範囲内」の情報Ｄ３を報告した端末の総数を集計して得ることができる。後者は統計情報Ｓ０と同じである。従って、「許容範囲内」の情報Ｄ３を報告した端末の総数と統計情報Ｓ０との比率を計算することにより統計情報Ｓ３が得られる。
【００７８】
統計情報Ｓ４は、最近１分間に全端末が受信したデータ量（ビット数）の総計を表す。１つの端末の受信データ量は、その端末からの受信速度（Ｄ１）に時間（６０秒）を乗算することにより得られる。番組を受信中の全ての端末の受信データ量を加算することにより統計情報Ｓ４が得られる。
統計情報Ｓ５は、当ノードまでの最大中継段数（中継回数）を表す。実際にはその中継ノード（１２（１））に報告された全ての受信端末２１の情報Ｄ５及び下位の中継ノード（１３（１））から報告される統計情報Ｓ５の中から最大値を検出し、その最大値に「１」を加算（当ノードの中継分を反映）した結果を当ノードの統計情報Ｓ５として生成する。
【００７９】
統計情報Ｓ６は、ストリームデータの最大遅延時間を表す。実際には、その中継ノード（１２（１））に報告された全ての受信端末２１の情報Ｄ４及び下位の中継ノード（１３（１））から報告される統計情報Ｓ６の中から最大値を検出し、その最大値を当ノードにおける統計情報Ｓ６として生成する。
なお、集計の際には、データ集計装置３６は各データの更新時刻４２の内容を調べる。そして、報告周期の何倍か（例えば３倍）を過ぎて更新されていないデータは集計対象から外し、一時記憶テーブル３５から抹消する。これにより、最新の情報のみを集計に反映させることができる。
【００８０】
なお、データ集計装置３６が生成する統計情報の内容については、集計規則３９に記述する内容により様々に変更，追加及び削除を行うことができる。
データ集計装置３６の出力に得られた集計結果すなわち統計情報Ｓ０〜Ｓ６は、上り線出力装置３７の制御により即座に上位の中継ノード１１に上り回線を経由して送信される。
【００８１】
従って、下位の中継ノード（１２（１））が集計した統計情報Ｓ０〜Ｓ６は定期的（例えば１秒）かつ自動的に上位の中継ノード１１に送信され、中継ノード１１を経由して送信局１０に報告される。このため、送信局１０は番組を受信中の全ての受信端末２１の受信状況に関する統計的な情報を、実況的に取得することができる。
【００８２】
また、各中継ノード（１２（１））の配送制御装置３２は、データ集計装置３６で生成された統計情報Ｓ０〜Ｓ６を利用して次のように制御を行う。まず、下り回線で下位の中継ノード（１３（１））又は受信端末２１（２）に配信するストリームデータの送信品質を制御するために、最新の統計情報Ｓ３を予め定めた閾値と比較する。
【００８３】
統計情報Ｓ３は受信品質に満足している端末と番組を受信している端末の総数との割合を表しているので、統計情報Ｓ３が前記閾値より小さい場合には受信品質が低すぎるとみなす。その場合、伝送路１５の能力の許す範囲内で、下り回線に送出するストリームデータの間引きの程度を低減する。これにより、受信品質を自動的に改善することができる。
【００８４】
また、配送制御装置３２は得られた統計情報Ｓ３を時間的に平均化し、受信品質の平均値を求める。さらに、受信品質の平均値を予め定めた下限値と比較して受信品質が極端に低下したか否かを調べる。
受信品質が極端に低下した場合には、その中継ノード（１２（１））の配下の通信網において通信障害が発生している可能性がある。そこで、受信品質が極端に低下した場合には、配送制御装置３２は自局の内部で障害の警報を発生するとともに、障害発生の情報をデータ集計装置３６，上り線出力装置３７を介して上り回線に送出し、上位の中継ノード１１及び送信局１０に報告する。
【００８５】
なお、図３に示す通信網の場合には、送信局１０に単一の中継ノード１１のみが接続されているので、送信局１０は中継ノード１１から１組の統計情報Ｓ０〜Ｓ６を得ることができ、特別な機能を送信局１０に追加する必要はない。しかし、送信局１０に複数の中継ノード１１が接続される通信網の場合には、図１のデータ集計装置３６と同じ機能を送信局１０に設けるのが望ましい。
【００８６】
いずれにしても、図１の中継ノードを用いて図３のような通信網を構成する場合には、上り回線で伝送される情報は中継ノードを通過するたびに集計されて情報量が小さくなる。このため、仮に受信端末数が百万台を超えるような著しく大規模な一斉同報通信を行う場合であっても、通信網に輻輳を起こすことなく送信局１０に対して実況的に集計結果を伝えることができる。
【００８７】
（第２の実施の形態）
本発明の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム及び方法のもう１つの実施の形態について、図４及び図５を参照して説明する。この形態は請求項９〜請求項１６に対応する。
図４はこの形態の通信網の構成を示すブロック図である。図５はこの形態の中継ノードの構成を示すブロック図である。
【００８８】
この形態では、請求項９の情報入力手段，分類手段，統計処理手段，統計情報送出先決定手段，統計情報出力手段及び番組データ複製配送手段は、それぞれ入力装置６１，データ分類装置６２，上りデータ集計転送装置６６，転送先決定装置６８，出力装置６９及び下りデータ複製転送装置６４に対応する。
また、請求項１０のデータ品質調整手段は下りデータ複製転送装置６４に対応し、請求項１１の障害検出手段は下りデータ複製転送装置６４に対応し、請求項１２の一時記憶テーブルは一時記憶テーブル６３に対応する。
【００８９】
この形態は第１の実施の形態の変形例であり、第１の実施の形態と同様にビデオ番組のような大容量のストリームデータを一斉に同報配信する場合を想定している。また、統計情報を集計してフィードバックするしくみや、統計情報を利用するしくみは第１の実施の形態と同様である。従って、中継ノードにおける上り回線の入出力データも図２と同一である。
【００９０】
しかし、この形態では複数の送信局が存在し、各々の受信端末においては送信局を自由に選ぶことができることを想定している。そのため、送信局と受信端末との間のツリー状の通信経路は固定されていない。
すなわち、この形態では図４に示すように通信網が網状に構成されているので、この通信網上には番組データを一斉に同報配信するためのツリー状の通信経路が同時に複数共存することができる。
【００９１】
図４の例では、送信局５１（１）から受信端末５３（１）〜５３（５）に番組データを配信するためのツリー状の通信経路と、送信局５１（２）から受信端末５３（６）〜５３（９）に番組データを配信するためのツリー状の通信経路とが共存している。
なお、送信局５１，中継ノード５２，受信端末５３の各々を接続する伝送路については双方向通信が可能なものであれば有線回線でも無線回線でも構わない。また、１つの中継ノード５２に接続する回線数や受信端末５３の数ならびに通信網の幾何学的構造については、必要に応じて変更してもよい。
【００９２】
この形態では、各受信端末５３あるいは受信者の受信要求に番組データの配送経路が決定されるので、各中継ノード５２においては通信に用いる上り回線と下り回線とを固定的に決めておくことができない。
そこで、各中継ノード５２においては、受信端末５３からの要求に応じて、送信局５１毎にそれぞれ独立なツリー状の通信経路を自動的に生成し、必要がなくなった場合にはその通信経路を自動的に消滅させる機能を持つ。
【００９３】
この形態の各中継ノード５２は、図５に示すように入力装置６１，データ分類装置６２，一時記憶テーブル６３，下りデータ複製転送装置６４，時計回路６５，上りデータ集計転送装置６６，集計規則６７のデータを保持する記憶装置，転送先決定装置６８及び出力装置６９を備えている。全ての中継ノード５２は、基本的に同じ構成であり同じ動作を行う。
【００９４】
中継ノード５２の動作について以下に説明する。
受信端末５３もしくは他の中継ノード５２が定期的に送信局に向けて送出する統計情報のデータパケットは、入力装置６１で受信され、データ分類装置６２に送られる。
データ分類装置６２では、入力されたデータパケットからそれに含まれる送信局ＩＤ（番組データの送信元のＩＤ）７４を抽出し、送信局ＩＤ７４毎にデータパケットを分類する。また、データ分類装置６２に入力された統計情報のデータパケットからは報告者ＩＤ７１及び報告内容７３も抽出され一時記憶テーブル６３に記録される。
【００９５】
また、一時記憶テーブル６３に記録する際には、時計回路６５から得られる現在時刻の情報を参照し、データの更新時刻７２も同時に記録する。図５に示すように、一時記憶テーブル６３においては記録された情報は番組データの送信局ＩＤ７４毎に分類され、更に報告者ＩＤ７１毎に分類されている。
新たに入力された送信局ＩＤ７４及び報告者ＩＤ７１の両方が一時記憶テーブル６３に既に記録されている内容と同一である場合には、上書きによって古い情報は失われ新しい情報のみが保存される。
【００９６】
また、一時記憶テーブル６３上の情報は定期的に監視され更新状態がチェックされる。予め定めた一定の時間が経過しても更新されない情報が存在する場合には、その情報は消去される。従って、古くなった情報は統計情報の集計には反映されない。
上りデータ集計転送装置６６は、定期的に一時記憶テーブル６３の内容を参照し、送信局ＩＤ７４毎に区別して統計情報の集計を行う。また、その集計の結果から統計情報のデータパケットを生成し、このデータパケットを定期的に転送先決定装置６８に送る。
【００９７】
転送先決定装置６８は、データパケットに含まれる送信局ＩＤ７４の値を手がかりにして、それに対応する送信局５１に近い側の次の転送先を決定する。そして、決定した転送先に統計情報のデータパケットを送信する。
なお、転送先決定装置６８における転送先の決定方法については、現在のインターネットで広く用いられているＩＰパケット転送の場合と同様の方法を用いればよい。すなわち、（ＲＦＣ−７９１）に記載されたように、ルーティングテーブルを用いて行き先のＩＰアドレスから判断すればよい。
【００９８】
一方、送信局５１から送出された下り方向の番組データのデータパケットも、図５の中継ノード５２においては入力装置６１に入力され、データ分類装置６２に送られる。
データ分類装置６２は、データパケットの種別を識別し、下り方向の番組データのデータパケットは下りデータ複製転送装置６４に送る。
【００９９】
下りデータ複製転送装置６４では、データパケットに含まれる送信局ＩＤ７４をキーとして一時記憶テーブル６３を参照し、その送信局ＩＤ７４に対応する送信局５１からの番組データの受信を希望している受信端末５３及び他の中継ノード５２の報告者ＩＤ７１を検出する。
そして、下りデータ複製転送装置６４は当該番組データの受信を希望しているそれぞれの報告者ＩＤ７１について番組データのデータパケットを複製し、データパケットを転送先決定装置６８に送る。
【０１００】
転送先決定装置６８では、報告者ＩＤ７１を手がかりにして、受信端末５３もしくはそれに近い配下の中継ノード５２を次の転送先として決定し、出力装置６９を介して転送先にデータパケットを転送する。
この場合の転送先決定装置６８における転送先の決定方法についても、（ＲＦＣ−７９１）に記載されたように、ルーティングテーブルを用いて行き先のＩＰアドレスから判断すればよい。
【０１０１】
以上に述べたように、一斉同報通信で使用するツリー状の通信経路が予め決められていない場合であっても、図５に示す中継ノード５２を用いる場合には、通信経路を自動的に生成して番組データ及び統計情報を配送することができる。
また、番組データを受信中の受信端末５３がその受信を停止した場合には、定期的な統計情報の報告が途絶えるので、一定時間が経過した後で、中継ノード５２内の一時記憶テーブル６３から該当する情報が消去され、その結果、下りの番組データの転送も中止される。すなわち、中継ノード５２上に形成された通信経路の情報は、不要になると自動的に消滅する。
【０１０２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、上り回線で受信端末から報告される受信状況の情報を中継ノード毎に集計するため、中継ノードを通過するたびに報告する情報量を小さくすることができる。
このため、例えば受信端末数が百万台を超えるような著しく大規模な通信網を利用してビデオ番組のような大容量のストリームデータを一斉同報配信する場合であっても、通信網に輻藤を起こすことなく送信局に対して実況的に集計結果を伝えることが可能である。
【０１０３】
送信局及び通信網提供者は、視聴率や品質劣化に関する統計的な情報を実況的に知ることができるため、番組送信者や受信者の満足度を高めるための資料として利用することができる。
また、本発明によれば各中継ノードにおいて、自分の配下にある全ての受信端末に関する統計情報を実況的に知ることができるので、通信網の運用を最適化するように送信品質を自動的に調整したり、通信網に故障や障害が発生したときにその原因箇所を特定するための情報を得ることが可能になる。
【０１０４】
また、本発明は異なる番組を一斉同報する送信局が多数存在し、各受信端末が自由に送信局を選ぶような場合にも適用でき、その場合には受信端末が定期的に報告する統計情報データの内容に基づいて、利用されている送信局を識別し、必要なツリー状の通信経路を自動的に生成することができる。更に、ツリー状の通信経路のうち利用されなくなった部分については一定時間を経過した後で自然に消滅させることが可能である。これにより一斉同報通信を行う際の配送ツリーの設定・解除の処理のための労力を省くことができ、通信網の管理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の中継ノードの構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態の中継ノードにおける上り回線の入出力データの例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態の通信網の構成を示すブロック図である。
【図４】第２の実施の形態の通信網の構成を示すブロック図である。
【図５】第２の実施の形態の中継ノードの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  送信局
１１，１２，１３，１４  中継ノード
１５  伝送路
２１  受信端末
３１  下り線入力装置
３２  配送制御装置
３３  下り線出力装置
３４  上り線入力装置
３５  一時記憶テーブル
３６  データ集計装置
３７  上り線出力装置
３８  時計回路
３９  集計規則
４１  報告者ＩＤ
４２  更新時刻
４３  報告内容
５１  送信局
５２  中継ノード
５３  受信端末
６１  入力装置
６２  データ分類装置
６３  一時記憶テーブル
６４  下りデータ複製転送装置
６５  時計回路
６６  上りデータ集計転送装置
６７  集計規則
６８  転送先決定装置
６９  出力装置
７１  報告者ＩＤ
７２  更新時刻
７３  報告内容
７４  送信局ＩＤ
Ｄ０〜Ｄ５  情報
Ｓ０〜Ｓ６  統計情報
【図１】
0003550349.tif 000002
【図２】
0003550349.tif 000003
【図３】
0003550349.tif 000004
【図４】
0003550349.tif 000005
【図５】
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