(57)【要約】【課題】ネットワーク輻輳を抑えつつ、マルチキャストデータをクライアントに迅速に転送する。【解決手段】マルチキャストデータを扱うブロードバンドルータ[1-1]は、ＳＴＢ[1-2]からマルチキャストグループへの参加要請を受けたとき、前記マルチキャストグループが登録され、かつマルチキャストデータがブロードバンドルータのＷＡＮ側インタフェースに転送されていれば、前記参加要請をＷＡＮ側へ送信することなく、ＷＡＮ側インタフェースに転送されているマルチキャストデータをＳＴＢ[1-2]へ転送し、マルチキャストデータを受信中のＳＴＢ[1-2]から、マルチキャストグループからの脱会要請を受けたとき、前記マルチキャストグループへの参加重みが高く、かつパケットの転送量に余裕があるときは、前記脱会要請をＷＡＮ側へ送信しないでマルチキャストデータはＷＡＮ側インタフェースに転送されたままとし、ＳＴＢ[1-2]への転送のみ停止する。【選択図】  図１
2006287818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末が収容されたＬＡＮ側と接続されたＬＡＮ側インタフェースと、インターネット上のマルチキャストルータと接続されたＷＡＮ側インタフェースとを有するとともに、前記マルチキャストルータから配信されたマルチキャストデータを前記ＬＡＮ側へ転送する機能を有するブロードバンドルータによるマルチキャスト転送方法であって、
前記端末から前記ＷＡＮ側のマルチキャストグループへの参加要請を受けたとき、マルチキャストグループアドレスを登録管理するアドレステーブルを参照することにより、前記マルチキャストグループが登録されているか否か、および当該マルチキャストグループからのマルチキャストデータが当該ブロードバンドルータのＷＡＮ側インタフェースに転送されているか否かを判定し、前記マルチキャストグループが登録されており、かつ前記マルチキャストデータが当該ブロードバンドルータのＷＡＮ側インタフェースに転送されているときには、前記端末からの前記マルチキャストグループへの参加要請を前記ＷＡＮ側へ送信することなく、前記ＷＡＮ側インタフェースに転送されているマルチキャストデータを前記端末へ転送し、
前記マルチキャストデータを受信中の前記端末から、前記ＷＡＮ側のマルチキャストグループからの脱会要請を受けたとき、前記アドレステーブル、およびパケットの転送量を監視し管理する流量制御部を参照することにより、前記マルチキャストグループへの参加重みが高いか否か、および前記パケットの転送量に余裕があるか否かを判定し、前記マルチキャストグループへの参加重みが高く、かつ前記パケットの転送量に余裕があるときには、前記端末から受信した前記マルチキャストグループからの脱会要請は前記ＷＡＮ側へ送信することなく破棄し、前記ＷＡＮ側インタフェースに転送されている前記マルチキャストデータの前記端末への転送のみを停止する
ことを特徴とするブロードバンドルータによるマルチキャスト転送方法。
【請求項２】
前記マルチキャストグループへの参加重みが低い、もしくは前記パケットの転送量に余裕がないときには、前記端末から受信した前記マルチキャストグループからの脱会要請を前記ＷＡＮ側へ送信し、該脱会要請を受信した前記インターネット上のマルチキャストルータが、前記ブロードバンドルータへの前記マルチキャストデータの送信を停止することを特徴とする請求項１に記載のブロードバンドルータによるマルチキャスト転送方法。
【請求項３】
前記マルチキャストグループへの参加重みは、前記アドレステーブルに登録されているマルチキャストグループアドレスの数、および前記アドレステーブルに登録されているマルチキャストグループ毎にカウントされた過去一定期間内にアクセス回数によって設定されることを特徴とする請求項１または２に記載のブロードバンドルータによるマルチキャスト転送方法。
【請求項４】
前記端末にはＳＴＢ（セットトップボックス）が含まれており、前記アドレステーブルに前記ＳＴＢのチャンネルに対応したマルチキャストグループアドレスを予め登録しておき、前記ＳＴＢから、現在視聴しているチャンネル（マルチキャストグループアドレス）の前後チャンネルへの参加要請を受けたとき、それまで視聴していたチャンネルの前記マルチキャストグループからの脱会要請を前記ＷＡＮ側へ送信することなく破棄し、前記ＷＡＮ側インタフェースに転送されているそれまで視聴していたチャンネルデータの前記端末への転送のみを停止することを特徴とする請求項１に記載のブロードバンドルータによるマルチキャスト転送方法。
【請求項５】
複数の端末が収容されたＬＡＮ側と接続されたＬＡＮ側インタフェースと、インターネット上のマルチキャストルータと接続されたＷＡＮ側インタフェースとを有するとともに、前記マルチキャストルータから配信されたマルチキャストデータを前記ＬＡＮ側へ転送する機能を有するブロードバンドルータを備えたマルチキャスト転送方式において、
前記ブロードバンドルータに、マルチキャストグループアドレスを登録管理するアドレステーブルと、パケットの転送量を監視し管理する流量制御部と、前記端末から前記ＷＡＮ側のマルチキャストグループへの参加要請を示すメッセージを受信したとき、前記アドレステーブルを参照して前記マルチキャストグループが登録されているか否かおよび当該マルチキャストグループからのマルチキャストデータが当該ブロードバンドルータのＷＡＮ側インタフェースに転送されているか否かを判定する第１の判定手段により、前記マルチキャストグループが登録されておりかつ前記マルチキャストデータが当該ブロードバンドルータのＷＡＮ側インタフェースに転送されていることが判定されたとき、前記参加要請を示すメッセージを前記ＷＡＮ側へ送信することなく破棄するとともに前記ＷＡＮ側インタフェースに転送されているマルチキャストデータを前記端末へ転送制御する機能、および前記マルチキャストデータを受信中の前記端末から、前記ＷＡＮ側のマルチキャストグループからの脱会要請を示すメッセージを受信したとき、前記アドレステーブルおよび前記流量制御部を参照して前記マルチキャストグループへの参加重みが高いか否かおよび前記パケットの転送量に余裕があるか否かを判定する第２の判定手段により、前記マルチキャストグループへの参加重みが高くかつ前記パケットの転送量に余裕がある判定されたとき、前記端末から受信した前記脱会要請を示すメッセージを前記ＷＡＮ側へ送信することなく破棄し、前記ＷＡＮ側インタフェースに転送されている前記マルチキャストデータの前記端末への転送のみを停止制御する機能を有するマルチキャストアドレス検出部を有するメッセージ操作モジュールが備えられていることを特徴とするマルチキャスト転送方式。
【請求項６】
前記メッセージ操作モジュールは、前記第２の判定手段により、前記マルチキャストグループへの参加重みが低い、もしくは前記パケットの転送量に余裕がないと判定されたとき、前記端末から受信した前記脱会要請を示すメッセージを前記ＷＡＮ側へ送信する制御を行う機能を有していることを特徴とする請求項５に記載のブロードバンドルータによるマルチキャスト転送方式。
【請求項７】
前記メッセージは、ＭＬＤ（Multicast Listener Discovery）メッセージであることを特徴とする請求項５または６に記載のマルチキャスト転送方式。
【請求項８】
前記端末にはＳＴＢ（セットトップボックス）が含まれており、前記メッセージ操作モジュールのマルチキャストアドレス検出部は、前記アドレステーブルに前記ＳＴＢのチャンネルに対応したマルチキャストグループアドレスを予め登録する手段と、前記ＳＴＢから現在視聴しているチャンネル（マルチキャストグループアドレス）の前後チャンネルへの参加要請を受けたとき、それまで視聴していたチャンネルの前記マルチキャストグループからの脱会要請を前記ＷＡＮ側へ送信することなく破棄し、前記ＷＡＮ側インタフェースに転送されているそれまで視聴していたチャンネルデータの前記端末への転送のみを停止制御する機能を有していることを特徴とする請求項５に記載のブロードバンドルータによるマルチキャスト転送方式。
【請求項９】
請求項５に記載のブロードバンドルータによるマルチキャスト転送方式に用いられるブロードバンドルータであって、
マルチキャストグループアドレスを登録管理するアドレステーブルと、パケットの転送量を監視し管理する流量制御部と、前記端末から前記ＷＡＮ側のマルチキャストグループへの参加要請を示すメッセージを受信したとき、前記アドレステーブルを参照して前記マルチキャストグループが登録されているか否かおよび当該マルチキャストグループからのマルチキャストデータが当該ブロードバンドルータのＷＡＮ側インタフェースに転送されているか否かを判定する第１の判定手段により、前記マルチキャストグループが登録されておりかつ前記マルチキャストデータが当該ブロードバンドルータのＷＡＮ側インタフェースに転送されていることが判定されたとき、前記参加要請を示すメッセージを前記ＷＡＮ側へ送信することなく破棄するとともに前記ＷＡＮ側インタフェースに転送されているマルチキャストデータを前記端末へ転送制御し、前記マルチキャストデータを受信中の前記端末から、前記ＷＡＮ側のマルチキャストグループからの脱会要請を示すメッセージを受信したとき、前記アドレステーブルおよび前記流量制御部を参照して前記マルチキャストグループへの参加重みが高いか否かおよび前記パケットの転送量に余裕があるか否かを判定する第２の判定手段により、前記マルチキャストグループへの参加重みが高くかつ前記パケットの転送量に余裕がある判定されたとき、前記端末から受信した前記脱会要請を示すメッセージを前記ＷＡＮ側へ送信することなく破棄し、前記ＷＡＮ側インタフェースに転送されている前記マルチキャストデータの前記端末への転送のみを停止制御する機能を有するマルチキャストアドレス検出部を有するメッセージ操作モジュールを備えていることを特徴とするブロードバンドルータ。
【請求項１０】
前記メッセージ操作モジュールは、前記第２の判定手段により、前記マルチキャストグループへの参加重みが低い、もしくは前記パケットの転送量に余裕がないと判定されたとき、前記端末から受信した前記脱会要請を示すメッセージを前記ＷＡＮ側へ送信する制御を行う機能を有していることを特徴とする請求項９に記載のブロードバンドルータ。
【請求項１１】
前記メッセージは、ＭＬＤ（Multicast Listener Discovery）メッセージであることを特徴とする請求項９または１０に記載のブロードバンドルータ。
【請求項１２】
前記端末にはＳＴＢ（セットトップボックス）が含まれており、前記メッセージ操作モジュールのマルチキャストアドレス検出部は、前記アドレステーブルに前記ＳＴＢのチャンネルに対応したマルチキャストグループアドレスを予め登録する手段と、前記ＳＴＢから現在視聴しているチャンネル（マルチキャストグループアドレス）の前後チャンネルへの参加要請を受けたとき、それまで視聴していたチャンネルの前記マルチキャストグループからの脱会要請を前記ＷＡＮ側へ送信することなく破棄し、前記ＷＡＮ側インタフェースに転送されているそれまで視聴していたチャンネルデータの前記端末への転送のみを停止制御する機能を有していることを特徴とする請求項９に記載のブロードバンドルータ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＡＮ（Local Area Network）側から受信したＭＬＤ（Multicast Listener Discovery；マルチキャストリスナー探索）メッセージを、ＷＡＮ（Wide Area Network）側に転送し、インターネット上に位置するマルチキャストサーバからのマルチキャストデータをＬＡＮ側へ転送するマルチキャスト転送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＡＮ側から受信したＭＬＤメッセージを、ＷＡＮ側に転送し、インターネット上に位置するマルチキャストサーバからのマルチキャストデータをＬＡＮ側へ転送する機能を有するブロードバンドルータをＬＡＮとＷＡＮの間に配置することにより、インターネット上に位置するマルチキャストサーバから例えば映像のような高ビットレートのデータを複数の相手先に効率的に配信する技術が考えられている。
【０００３】
図８は、そのようなマルチキャストシステムの接続構成を示す概略図である。図８において、ブロードバンドルータ［１-０］は、ＬＡＮ側インタフェース［１-５］とＷＡＮ側インタフェース［１-６］のイーサネットのインタフェースを備えており、ＬＡＮ側インタフェース［１-５］には、マルチキャストデータにて映像配信を受けるセットトップボックス（以下ＳＴＢ）［１-２］と、インターネットを行うためＴＣＰ／ＩＰデータをやりとりするパーソナルコンピュータ（以下ＰＣ）［１-３］と［１-４］を収容している。
【０００４】
ＷＡＮ側インタフェース［１-６］は、ブロードバンド回線（ＡＤＳＬ、光ファイバー等）を通してインターネット［１-８］に接続するためのブロードバンドモデム（ＡＤＳＬモデム、光ファイバーモデム）［１-７］に接続されている。インターネット［１-８］上にはマルチキャストルータ［１-９］が存在し、マルチキャストグループへ参加しているＳＴＢ等へのマルチキャストデータの配信を行っている。
【０００５】
図９は、ブロードバンドルータ［１-０］のモジュール構成を示すブロック図であり、基本的構成は、通常のブロードバンドルータと同様であるが、マルチキャスト転送を可能にするためにMLD-Proxyモジュールが配置されている。図１０は、マルチキャストを転送するルータ(MLD-Proxy ルータ)のシーケンス、図１１は、ＭＬＤパケットのフォーマットを示している。なお、ＭＬＤフレームのフォーマットおよび設定値は「RFC 2710 Multicast Listener Discovery (MLD) for IPv6」に準拠したものである。
【０００６】
以下、図１０のシーケンスを用いて、通常のMLD-Proxy ルータの動作を説明する。なお、図１０のシーケンスは、すべてのＭＬＤメッセージのやりとりを示したものではなく、説明の便宜上Queryのシーケンスは省略している。
【０００７】
まず、ユーザがマルチキャストクライアント(通常はＳＴＢ)に対して、映像を見る操作を行った場合、ＬＡＮ側に収容したマルチキャストクライアントは参加グループアドレスを持ったReportをMLD-Proxyルータに送信する。Reportを受けたMLD-Proxy ルータは、ＷＡＮ側にReportを転送する（９-１）。同時に、ルーティングモジュールに対して、マルチキャストデータの転送ルール（ＷＡＮからＬＡＮへの転送）を記述する。
【０００８】
MLD-Proxy ルータからReportを受けたマルチキャストルータ［１-９］はマルチキャストデータを流し始める。MLD-Proxy ルータはＷＡＮ側から受けたマルチキャストデータをＬＡＮ側に転送する（９-２）。ここまでで、マルチキャストクライアントはマルチキャストデータを受信し、映像をユーザへ提供する。ユーザが映像の視聴を終える操作を行った場合、マルチキャストクライアント(ＳＴＢ)はDoneをMLD-Proxyルータに送信する。Doneを受けたMLD-Proxy ルータは、ＷＡＮ側にDoneを転送する（９-３）。Doneを受けたマルチキャストルータ［１-９］はマルチキャストデータの配信を停止する。
【０００９】
このように、従来のマルチキャストを転送するブロードバンドルータ［１-０］では、ＬＡＮ側から受信したＭＬＤメッセージについては、ＷＡＮ側に転送することで、インターネット上に位置するマルチキャストサーバに対し、直接マルチキャストグループへの参加／脱会を行っている。
【００１０】
マルチキャストの別の例として、例えば特許文献１では、動画像データを、ＩＰマルチキャストを用いてネットワーク上に出力するビデオサーバと、動画像データ中から、いずれかのビデオ端末が選択しているチャネルの動画像データを選び出して、それを選んだビデオ端末に送信する画像配信スイッチを備え、ビデオ端末がＩＧＭＰレポートメッセージを画像配信スイッチに送信することにより動画像データの選択・非選択を実行したとき、画像配信スイッチがチャネルの選択・非選択の情報を記憶し、これに基づき、ビデオ端末が選択したＩＰマルチキャストアドレスを有する動画像データを取り出してビデオ端末に配信・配信停止することによって、ビデオサーバの負荷を軽減する技術が記載されている。
【００１１】
また、特許文献２では、パケット交換装置と、各ネットワークインタフェースが接続される外部のネットワークと、ネットワークにマルチキャストデータを常時送出するサーバと、マルチキャストデータを受信するクライアントとから構成されたデータ配信システムにおいて、クライアントがサーバからの受信を開始するためにReportパケットを送出、または受信を終了するためにLeave Groupパケットを送出すると、パケット交換装置が、入力されたReportパケット、またはLeave Groupパケットに基づき、対応する加入状態テーブルよりクライアントのＭＡＣアドレスを登録、または削除し、この時点で、サーバより送出されるマルチキャストデータは、パケット交換装置によってクライアントに配信、または交換部で廃棄する技術が記載されている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−２３７８４４号公報
【特許文献２】特開２００３−２４４２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記従来のマルチキャストを転送するブロードバンドルータでは、ＬＡＮ側から受信したＭＬＤメッセージをＷＡＮ側に転送することで、インターネット上に位置するマルチキャストサーバに対し、直接マルチキャストグループへの参加／脱会を行っているために、ＷＡＮ側のＭＬＤメッセージが正常にマルチキャストサーバに到達するまでは、ＷＡＮ側インタフェースにはマルチキャストデータが流れてこないことになる。
【００１４】
そのため、ＬＡＮ側インタフェースに収容されているＳＴＢ（セットトップボックス）へのマルチキャストデータの配信までに時間がかかるという問題がある。特に、チャンネル切り替えを頻繁に行った場合、切り替えから映像が配信されるまでの時間、待たなければならなかった。
【００１５】
一方、特許文献１に記載の画像配信スイッチを用いた場合、画像配信スイッチが、ビデオ端末が選択したＩＰマルチキャストアドレスを有する動画像データを取り出してビデオ端末に配信・配信停止するので、マルチキャストデータの配信までの時間は短縮されるが、ビデオサーバからの動画像データはビデオ端末のＩＧＭＰレポートメッセージに関係なく、サーバ側ネットワーク上に常時出力されるため、不要なデータがネットワークに流れることによるネットワーク輻輳を起こす恐れがある。
【００１６】
また、特許文献２に記載のパケット交換装置を用いた場合も、サーバからはパケット交換装置に対してマルチキャストデータが常時送出されているため、マルチキャストデータの配信までの時間の短縮化と、クライアントが受信停止直後にマルチキャストデータの配信を停止することが可能であるが、サーバからはパケット交換装置に対してマルチキャストデータが常時送出されているため、不要なデータがネットワークに流れることによるネットワーク輻輳を起こす恐れがある。
【００１７】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、特にマルチキャストデータの配信・配信停止を繰り返す状況において、不要なデータがネットワークに流れることによるネットワーク輻輳を起こすことなく、マルチキャストデータの配信までの時間の短縮化と、クライアントが受信停止後、直ちにマルチキャストデータの配信を停止することを可能にする手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のブロードバンドルータによるマルチキャスト転送方法は、複数の端末が収容されたＬＡＮ側と接続されたＬＡＮ側インタフェースと、インターネット上のマルチキャストルータと接続されたＷＡＮ側インタフェースとを有するとともに、前記マルチキャストルータから配信されたマルチキャストデータを前記ＬＡＮ側へ転送する機能を有するブロードバンドルータが、前記端末から前記ＷＡＮ側のマルチキャストグループへの参加要請を受けたとき、マルチキャストグループアドレスを登録管理するアドレステーブルを参照することにより、前記マルチキャストグループが登録されているか否か、および当該マルチキャストグループからのマルチキャストデータが当該ブロードバンドルータのＷＡＮ側インタフェースに転送されているか否かを判定し、前記マルチキャストグループが登録されており、かつ前記マルチキャストデータが当該ブロードバンドルータのＷＡＮ側インタフェースに転送されているときには、前記端末からの前記マルチキャストグループへの参加要請を前記ＷＡＮ側へ送信することなく、前記ＷＡＮ側インタフェースに転送されているマルチキャストデータを前記端末へ転送し、前記マルチキャストデータを受信中の前記端末から、前記ＷＡＮ側のマルチキャストグループからの脱会要請を受けたとき、前記マルチキャストグループアドレスを登録管理するアドレステーブル、およびパケットの転送量を監視し管理する流量制御部を参照することにより、前記マルチキャストグループへの参加重みが高いか否か、および前記パケットの転送量に余裕があるか否かを判定し、前記マルチキャストグループへの参加重みが高く、かつ前記パケットの転送量に余裕があるときには、前記端末から受信した前記マルチキャストグループからの脱会要請を前記ＷＡＮ側へ送信することなく、前記ＷＡＮ側インタフェースに転送されている前記マルチキャストデータの前記端末への転送を停止することを特徴とする。
【００１９】
また、前記マルチキャストグループへの参加重みが低い、もしくは前記パケットの転送量に余裕がないときには、前記端末から受信した前記マルチキャストグループからの脱会要請を前記ＷＡＮ側へ送信し、該脱会要請を受信した前記インターネット上のマルチキャストルータが、前記ブロードバンドルータへの前記マルチキャストデータの送信を停止することにより、不必要なマルチキャストデータの送信を最小限に減らすとともに、ネットワークの輻輳が起きないようにすることができる。
【００２０】
また本発明のブロードバンドルータを備えたマルチキャスト転送方式は、複数の端末が収容されたＬＡＮ側と接続されたＬＡＮ側インタフェースと、インターネット上のマルチキャストルータと接続されたＷＡＮ側インタフェースとを有し、前記マルチキャストルータから配信されたマルチキャストデータを前記ＬＡＮ側へ転送する機能を有するブロードバンドルータに、マルチキャストグループアドレスを登録管理するアドレステーブルと、パケットの転送量を監視し管理する流量制御部と、前記端末から前記ＷＡＮ側のマルチキャストグループへの参加要請を示すメッセージを受信したとき、前記アドレステーブルを参照して前記マルチキャストグループが登録されているか否かおよび当該マルチキャストグループからのマルチキャストデータが当該ブロードバンドルータのＷＡＮ側インタフェースに転送されているか否かを判定する第１の判定手段により、前記マルチキャストグループが登録されておりかつ前記マルチキャストデータが当該ブロードバンドルータのＷＡＮ側インタフェースに転送されていることが判定されたとき、前記参加要請を示すメッセージを前記ＷＡＮ側へ送信することなく破棄するとともに前記ＷＡＮ側インタフェースに転送されているマルチキャストデータを前記端末へ転送制御し、前記マルチキャストデータを受信中の前記端末から、前記ＷＡＮ側のマルチキャストグループからの脱会要請を示すメッセージを受信したとき、前記アドレステーブルおよび前記流量制御部を参照して前記マルチキャストグループへの参加重みが高いか否かおよび前記パケットの転送量に余裕があるか否かを判定する第２の判定手段により、前記マルチキャストグループへの参加重みが高くかつ前記パケットの転送量に余裕がある判定されたとき、前記端末から受信した前記脱会要請を示すメッセージを前記ＷＡＮ側へ送信することなく破棄し、前記ＷＡＮ側インタフェースに転送されている前記マルチキャストデータの前記端末への転送を停止制御する機能を有するマルチキャストアドレス検出部を有するメッセージ操作モジュールを備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、前記メッセージ操作モジュールは、前記第２の判定手段により、前記マルチキャストグループへの参加重みが低い、もしくは前記パケットの転送量に余裕がないと判定されたとき、前記端末から受信した前記脱会要請を示すメッセージを前記ＷＡＮ側へ送信する制御を行う機能を有しており、前記マルチキャストルータから前記ブロードバンドルータへの前記マルチキャストデータの送信を停止させるための制御を行うことにより、不必要なマルチキャストデータの送信を最小限に減らすとともに、ネットワークの輻輳が起きないようにすることができる。
【００２２】
前記メッセージとしては、例えばＭＬＤ（Multicast Listener Discovery）メッセージが用いられる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、本発明装置のブロードバンドルータと、ＷＡＮ側に位置するマルチキャストルータ間のＭＬＤメッセージのやり取りを省略することが可能となり、ＬＡＮ側端末のチャンネル切り替えの待ち時間を短縮化できる。さらに重みを利用することでユーザが良く視聴するチャンネルを優先的にリクエストできる。
【００２４】
また、他のＰＣからインターネットを行っている場合にも、パケットの転送量を確認することで、無駄にマルチキャストデータを転送しないようにしているので、ネットワークの輻輳も防げる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明が適用されたマルチキャストシステムの実施形態を示す概略図であり、図２は、本実施形態のブロードバンドルータのモジュール構成を示すブロック図である。本実施形態の基本的構成は図８に示す一般的なマルチキャストシステムと同様であるが、ブロードバンドルータの内部構成が一部異なる。
【００２６】
本実施形態のブロードバンドルータ［１-１］も、図８に示す従来のブロードバンドルータ［１-０］と同様に、ＬＡＮ側インタフェース［１-５］とＷＡＮ側インタフェース［１-６］のイーサネットのインタフェースを備えており、ＬＡＮ側インタフェース［１-５］には、マルチキャストデータにて映像配信を受けるセットトップボックス（ＳＴＢ）［１-２］と、インターネットを行うためＴＣＰ／ＩＰデータをやりとりするパーソナルコンピュータ（ＰＣ）［１-３］と［１-４］を収容している場合を実施例とする。
【００２７】
ＷＡＮ側インタフェース［１-６］にはブロードバンド回線（ＡＤＳＬ、光ファイバー）を通してインターネット［１-８］に接続するためのブロードバンドモデム（ＡＤＳＬモデム、光ファイバーモデム）［１-７］が接続されている。インターネット［１-８］上にはマルチキャストルータ［１-９］が存在し、マルチキャストのデータを配信する。
【００２８】
図２に示す本実施形態のブロードバンドルータのモジュール構成は、図９に示す従来のブロードバンドルータのモジュール構成に対して、ＭＬＤメッセージ操作モジュール２を付加したことを特徴としている。実施例では、このＭＬＤメッセージ操作モジュール２はＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）の上位とSocketの下位に位置し、ICMPモジュール、Ethernetモジュール、MLD-Proxyモジュールとのインタフェースを持っている。
【００２９】
図３は、図２に示す本実施形態のブロードバンドルータ内に配置されたＭＬＤメッセージ操作モジュール２の機能ブロック図である。
【００３０】
本実施形態のＭＬＤメッセージ操作モジュール２は、ICMPv6メッセージにて行われるＭＬＤメッセージを下位レイヤインタフェース［２-５］および上位レイヤインタフェース［２-６］から取り込み、受信したＭＬＤメッセージからＭＬＤメッセージタイプとマルチキャストアドレスを抽出し、各機能ブロックとの情報比較を行い、本モジュールの動作を管理するマルチキャストアドレス検出部［２-１］と、検出マルチキャストアドレスを登録、管理するマルチキャストアドレステーブル［２-２］と、パケットの転送量を監視、管理する流量制御部［２-３］および、メッセージを生成し、上位レイヤインタフェース［２-６］を介して上位レイヤに、および下位レイヤインタフェース［２-５］を介して下位レイヤに伝えるメッセージ生成部［２-４］にて構成される。
【００３１】
ブロードバンドルータ［１-１］が、ＬＡＮ側インタフェース［１-５］に収容するＳＴＢ［１-２］のＭＬＤパケットを受けることにより、ＭＬＤメッセージ操作モジュール２のマルチキャストアドレス検出部［２-１］がＭＬＤパケットを解析し、パケットがマルチキャストグループへの参加メッセージ（Report）であれば、パケットに含まれるマルチキャストアドレスを抽出し、マルチキャストアドレステーブル［２-２］に記録する。受信ＭＬＤパケットは上位レイヤインタフェース［２-６］を通して、上位のＭＬＤ処理モジュールに送られる。
【００３２】
マルチキャストアドレステーブル［２-２］には、過去一定期間内における同一マルチキャストアドレスのReportを受信した回数をカウントする受信カウンタからのカウント値も記録される。このカウント値により各マルチキャストアドレスの重み付けを行い、マルチキャストグループからの脱会メッセージ（Done）を受信したときに、ＷＡＮ側に対する当該ＭＬＤメッセージ送信の管理に用いる。
【００３３】
ＳＴＢ［１-２］があるマルチキャストグループに参加してマルチキャストデータを受信中に、当該ＳＴＢ［１-２］のＭＬＤパケットがマルチキャストグループからの脱会メッセージ（Done）を下位レイヤインタフェース［２-５］から受信した場合、マルチキャストアドレス検出部［２-１］は、ＭＬＤのDoneメッセージであることを判断する。
【００３４】
そして、マルチキャストアドレステーブル［２-２］の上記重みと、流量制御部［２-３］が管理する現在のパケットの転送流量とを参照し、流量に余裕があり、重みが高ければ、上位レイヤインタフェース［２-６］に対し、受信パケットの転送を行わない。ただし、このままではDoneしたマルチキャストデータがＬＡＮ側インタフェース［１-５］に転送され続けるので、ルーティングスタックに対して、転送ルールの削除を行う。
【００３５】
これにより、ＷＡＮ側インタフェース［１-６］まで届けられているマルチキャストデータはＬＡＮ側インタフェース［１-５］へ転送されなくなり、ＬＡＮ側インタフェース［１-５］に収容されているＳＴＢ［１-２］はマルチキャストグループから脱会したと判断できる。
【００３６】
次に再度ＳＴＢ［１-２］からＭＬＤパケットにより当該マルチキャストグループへの参加メッセージ（Report）受信したとき、マルチキャストアドレス検出部［２-１］では、マルチキャストアドレステーブル［２-２］を参照し、ＷＡＮ側にDoneを送信していないグループアドレスであると判断した場合、ＷＡＮ側へこの参加メッセージ（Report）を送信することなく、ルーティングスタックに対し、マルチキャストの転送ルールを追加することにより、ＷＡＮ側から転送されている当該マルチキャストデータをＬＡＮ側転送する。
【００３７】
従って、現在のパケットの転送流量に余裕がある場合には、本機能により、ＳＴＢ［１-２］がマルチキャストグループへの参加／脱会を繰り返しても、ブロードバンドルータ［１-１］は、ＷＡＮ側に対してＭＬＤメッセージのやりとりを行うことなく、ＬＡＮ側へのマルチキャストデータの転送、および転送停止を実行できるため、ＳＴＢ［１-２］はＭＬＤメッセージ送信後すみやかにマルチキャストグループから脱会、あるいは参加することが可能となる。
【００３８】
なお上記において、マルチキャストアドレス検出部［２-１］が、ＭＬＤのDoneメッセージであることを判断して、マルチキャストアドレステーブル［２-２］の上記重みと、流量制御部［２-３］が管理する現在のパケットの転送流量とを参照した結果、流量に余裕がない、あるいは重みが低い場合には、上位レイヤインタフェース［２-６］に対し、受信パケットの転送を行う。従ってこの場合には、ＭＬＤのDoneメッセージは、従前どおりインターネット経由でマルチキャストルータ［１-９］へ転送され、マルチキャストルータ［１-９］はマルチキャストデータの配信を停止する。
【００３９】
例えば、過去一定期間（例えば２４時間）内にマルチキャストアドレスの異なる複数のチャンネルの画像データを受信している場合、受信回数の多い（カウント値の高い）チャネルほど重みが大きいと判断し、カウント値の高いマルチキャストグループからの脱会メッセージ（Done）を受信したときには、現在のパケットの転送流量に余裕があれば受信パケットの転送を行わないようにするが、これを複数のチャネルに全て適用すると、転送流量を増大させることになるので、受信回数の少ないチャンネルについては、転送流量に多少余裕があっても、ＭＬＤのDoneメッセージを従前どおりインターネット経由でマルチキャストルータ［１-９］へ転送して、マルチキャストルータ［１-９］でマルチキャストデータの配信を停止するように制御する。
【００４０】
図４〜図６は、本実施形態のマルチキャスト転送シーケンスの概略を示す図であり、図７は、本実施形態のＭＬＤメッセージ操作モジュール２におけるマルチキャストアドレス検出部［２-１］の動作を示すフローチャートである。
【００４１】
以下、図１〜図７を参照して、本実施形態の動作について詳細に説明する。なお、本実施形態では、あらかじめＷＡＮ側の転送速度は100Mbpsであるとし、50MbpsはＳＴＢのデータを転送できると仮定し、さらに、ＳＴＢが参加するマルチキャストグループアドレスをff1e::100とする。本発明のＭＬＤも「RFC 2710 Multicast Listener Discovery (MLD) for IPv6」に従っており、また、説明の便宜上Queryのシーケンスは省略している。
【００４２】
ユーザが本実施形態のブロードバンドルータ［１-１］のＬＡＮ側インタフェース[１-５]に収容したＳＴＢ[１-２]に対して、映像を見る操作を行った場合、ＳＴＢ[１-２]は、参加グループアドレス(ff1e::100)を持ったReportをブロードバンドルータ［１-１］に送信する。Reportを受けたブロードバンドルータ［１-１］では、ＩＣＭＰモジュールから下位レイヤインタフェース[２-５]を通して、ＭＬＤパケットがＭＬＤメッセージ操作モジュール２に入力される。
【００４３】
ＭＬＤメッセージ操作モジュール２では、マルチキャストアドレス検出部[２-１]にてＭＬＤパケット中のメッセージタイプ(Report)とマルチキャストアドレス(ff1e::100)が抽出され、Reportメッセージであることが判断される。そしてマルチキャストアドレステーブル[２-２]を検索し、一致がないかを確認する。
【００４４】
最初の受信ではマルチキャストアドレステーブル[２-２]は空であるので、受信したマルチキャストアドレスの記録とカウントのインクリメント動作が行われる。さらにFlagを確認する。このFlagは、当該マルチキャストアドレスに対するＭＬＤのDoneメッセージの破棄が行われたときにＯＮが記録され、次に当該グループアドレスを持ったReportを受信したときにＯＦＦにされる。
【００４５】
今回の場合FlagはＯＦＦであるので、このReportはＷＡＮ側に転送するＭＬＤパケットであると判断し、上位レイヤインタフェース[２-６]を通して、Socket経由でMLD-Proxyモジュールへと転送される。MLD-Proxyモジュールでは、通常動作を行うため、このReportをＷＡＮ側インタフェース［１-６］に転送する。あわせてルーティングモジュールに対してマルチキャストデータの転送ルール（ＷＡＮからＬＡＮへの転送）を記述する（４-１）。
【００４６】
ＷＡＮ側インタフェース［１-６］からReportを受けたマルチキャストルータ［１-９］はマルチキャストデータを流し始める。ブロードバンドルータ［１-１］のルーティングモジュールは、ＷＡＮ側から受けたマルチキャストデータをＬＡＮ側に転送する（４-２）。以上で、ＳＴＢ［１-２］はマルチキャストデータを受信し、映像をユーザへ提供する。
【００４７】
次に、ユーザが映像の視聴を終える操作を行った場合、ＳＴＢ［１-２］は、Doneをブロードバンドルータ［１-１］に送信する。Doneを受けたブロードバンドルータ［１-１］では、ＩＣＭＰモジュールから下位レイヤインタフェース[２-５]を通して、ＭＬＤパケットがＭＬＤメッセージ操作モジュール２に入力される（４-３）。
【００４８】
ＭＬＤメッセージ操作モジュール２では、マルチキャストアドレス検出部[２-１]にてＭＬＤパケット中のメッセージタイプ(Done)とマルチキャストアドレス(ff1e::100)が抽出され、Doneメッセージであることを判断し、マルチキャストアドレステーブル[２-２]を検索し、一致を確認する。
【００４９】
この場合、すでにReportの受信で追加されたマルチキャストアドレス(ff1e::100)があるのでカウントが示す重みを確認する。テーブル[２-２]には今一つしかアドレスデータがいないため重みは一番重いと判断する。
【００５０】
さらに流量制御部[２-３]に対してＷＡＮ側インタフェース[１-６]のパケット転送量を確認する。流量制御部[２-３]は下位レイヤインタフェース[２-５]を通して、Ethernetモジュールに対して、現在のパケット転送量を問合せ、流量をマルチキャストアドレス検出部[２-１]に返す。
【００５１】
マルチキャストアドレス検出部[２-１]では50Mbps 以下のパケット転送量であると判断できれば、ＷＡＮ側インタフェース[１-６]に到達しているマルチキャストデータは止めないようにするため、ＭＬＤメッセージを上位へは転送しない。あわせて、FlagをＯＮにし、ＭＬＤメッセージ操作モジュール２ではＭＬＤメッセージの破棄を行ったことを記録し、ルーティングモジュールに対して転送ルール（ＷＡＮからＬＡＮへの転送）を削除する。これによりＳＴＢ[１-２]に対してはマルチキャストデータの転送が停止される（４-４）。
【００５２】
そのため、ＷＡＮ側インタフェース[１-６]の入り口までマルチキャストデータが常に来ているが、ＬＡＮ側インタフェース[１-５]へは転送されない状態が構築される(この状態を仮想ＭＬＤ状態と名づける)。ユーザが再度ＳＴＢ[１-２]に対して、映像を見る操作を行った場合、ＳＴＢ[１-２]は参加グループアドレス(ff1e::100)を持ったReportをブロードバンドルータ［１-１］に送信する。
【００５３】
Reportを受けたブロードバンドルータ［１-１］では、ＩＣＭＰモジュールから下位レイヤインタフェース[２-５]を通して、ＭＬＤパケットがＭＬＤメッセージ操作モジュール２に入力される。マルチキャストアドレス検出部[２-１]にてＭＬＤパケット中のメッセージタイプ(Report)とマルチキャストアドレス(ff1e::100)が抽出され、Reportメッセージであることを判断し、マルチキャストアドレステーブル[２-２]を検索し、一致を確認する。
【００５４】
すでにReportの受信で追加されたマルチキャストアドレス(ff1e::100)があるのでカウントをインクリメントし、Flagを確認する。FlagがＯＮになっているのでＷＡＮ側インタフェース[１-６]までマルチキャストデータが来ている仮想ＭＬＤ状態であると判断し、受信ＭＬＤパケットはMLD-Proxyモジュールへは転送せず、ルーティングモジュールに対してマルチキャストデータの転送ルール（ＷＡＮからＬＡＮへの転送）を記述する（４-５）。
【００５５】
従って、ＷＡＮ側インタフェース[１-６]まで来ているマルチキャストデータは即時にＬＡＮ側インタフェース[１-５]に転送される（４-６）。一連の処理を行ったマルチキャストアドレス検出部[２-１]はマルチキャストアドレステーブル[２-２]のFlagを落とし、仮想ＭＬＤ状態から抜けたことを記録する（４-７）。
【００５６】
図６は、流量制御部の情報が50Mbpsを越えているとなっていた場合の動作シーケンスを示している。ＳＴＢ[１-２]が、参加グループアドレス(ff1e::100)を持ったReportをブロードバンドルータ［１-１］に送信し、ＷＡＮ側から受けたマルチキャストデータをＬＡＮ側に転送する動作（５-１〜５-２）は、上記（４-１〜４-２）の動作と同様である。
【００５７】
次に、ユーザが映像の視聴を終える操作を行った場合、ＳＴＢ［１-２］は、Doneをブロードバンドルータ［１-１］に送信する。Doneを受けたブロードバンドルータ［１-１］では、ＭＬＤメッセージ操作モジュール２において、上記図４で説明したシーケンスでカウントが示す重みと、ＷＡＮ側インタフェース[１-６]のパケット転送量を確認する。
【００５８】
今回の場合は、マルチキャストアドレス検出部[２-１]は、流量制御部[２-３]からの情報（現在の転送量が50Mbpsを越えている）から転送速度が十分に取れないと判断し、ＳＴＢ[１-２]からのDoneメッセージをMLD-Proxyモジュールへ転送する。MLD-Proxyモジュールは通常の動作によりこのDoneメッセージをマルチキャストルータ[１-９]へ送信する（５-３）。マルチキャストルータ[１-９]はこのDoneメッセージを受信してブロードバンドルータ［１-１］へのマルチキャストデータの送信を停止する。
【００５９】
ユーザが再度ＳＴＢ[１-２]に対して、映像を見る操作を行った場合、ＳＴＢ[１-２]は参加グループアドレス(ff1e::100)を持ったReportをブロードバンドルータ［１-１］に送信する。Reportを受けたブロードバンドルータ［１-１］では、ＩＣＭＰモジュールから下位レイヤインタフェース[２-５]を通して、ＭＬＤパケットがＭＬＤメッセージ操作モジュール２に入力される。
【００６０】
マルチキャストアドレス検出部[２-１]にてＭＬＤパケット中のメッセージタイプ(Report)とマルチキャストアドレス(ff1e::100)が抽出され、Reportメッセージであることを判断し、マルチキャストアドレステーブル[２-２]を検索し、一致を確認する。すでにReportの受信で追加されたマルチキャストアドレス(ff1e::100)があるのでカウントをインクリメントし、Flagを確認する。
【００６１】
しかし今回の場合、FlagはＯＦＦ状態であるので、受信ＭＬＤパケットはMLD-Proxyモジュールへ転送され、MLD-Proxyモジュールは通常の動作によりこのReportメッセージをマルチキャストルータ[１-９]へ送信する（５-４）。マルチキャストルータ[１-９]はこのReportメッセージを受信してブロードバンドルータ［１-１］へのマルチキャストデータの送信を再開する。
【００６２】
従って本実施形態によれば、特にマルチキャストデータの配信・配信停止を繰り返す状況において、不要なデータがネットワークに流れることによるネットワーク輻輳を起こすことなく、かつマルチキャストデータの配信までの時間の短縮化と、クライアントが受信停止後、直ちにマルチキャストデータの配信を停止することが可能となる。
【００６３】
なお上記実施例では、ＬＡＮ側インタフェース[１-５]から受信したマルチキャストアドレスをマルチキャストアドレステーブル[２-２]に記録して、重み付けを行い、仮想ＭＬＤ状態を構築するキーワードとしたが、あらかじめＳＴＢのチャンネルに対応したマルチキャストグループアドレスを登録しておくことで、現在視聴しているチャンネル（マルチキャストグループアドレス）の前後チャンネルをReportすることにより、例えばチャンネルをザッピングして視聴するユーザに対する映像データの配信または停止までの待ち時間を軽減する手段として適用できる。
【００６４】
また上記実施例では、RFC2710のMLDv1での記述を行ったが、本発明はこれに限らず、例えばRFC2236のIGMPv2でもIPv4に置き換えることにより実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明が適用されたマルチキャストシステムの実施形態を示す概略図である。
【図２】本実施形態のブロードバンドルータのモジュール構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態のブロードバンドルータ内に配置されたＭＬＤメッセージ操作モジュールの機能ブロック図である。
【図４】本実施形態のマルチキャスト転送シーケンスの概略を示す図である。
【図５】本実施形態のマルチキャスト転送シーケンスの概略を示す図である。
【図６】本実施形態のマルチキャスト転送シーケンスの概略を示す図である。
【図７】本実施形態のＭＬＤメッセージ操作モジュールにおけるマルチキャストアドレス検出部の動作を示すフローチャートである。
【図８】一般的なマルチキャストシステムの接続構成例を示す概略図である。
【図９】一般的なブロードバンドルータのモジュール構成例を示すブロック図である。
【図１０】図８に示すブロードバンドルータにおけるマルチキャスト転送シーケンスの概略を示す図である。
【図１１】RFC 2710 Multicast Listener Discovery (MLD) for IPv6」に準拠したＭＬＤパケットのフォーマットである。
【符号の説明】
【００６６】
1-0,1-1  ブロードバンドルータ
1-2  セットトップボックス（ＳＴＢ）
1-3,1-4  パソコン（ＰＣ）
1-5  ＬＡＮ側インタフェース
1-6  ＷＡＮ側インタフェース
1-7  ブロードバンドモデム
1-8  インターネット
1-9  マルチキャストルータ
２  ＭＬＤメッセージ操作モジュール
2-1  マルチキャストアドレス検出部
2-2  マルチキャストアドレステーブル
2-3  流量制御部
2−4  メッセージ生成部
2-5  下位レイヤインタフェース
2-6  上位レイヤインタフェース
【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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