(57)【要約】【課題】  放送型マルチキャスト通信サービスを実現する際にＩＰネットワークの障害検出及びその復旧による通信断の補償やネットワーク負荷を改善する。【解決手段】  メインマルチキャストパケットと同経路で配信されるプローブマルチキャストパケットを一定間隔で送信するプローブ送信サーバ３と、メインマルチキャストパケット及びプローブマルチキャストパケットに対し遅延を付加する遅延挿入サーバ５と、メインマルチキャストパケットから同期及び遅延バックアップマルチキャストパケットを生成し送信するバックアップサーバ２と、プローブマルチキャストパケットの受信間隔からメインマルチキャストパケットの疎通を判断し、疎通断検出により前記バックアップマルチキャストパケットからバックアップメインマルチキャストパケットを生成し送信する通信制御装置７とを備える。【選択図】    図１
2006165643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放送形式のマルチキャスト通信をサポートするＩＰネットワークを利用する通信システムにおいて、
放送形式で配信されるメインマルチキャストパケットを送信する配信サーバと、
前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるプローブマルチキャストパケットを一定の時間間隔で送信するプローブ送信サーバと、
前記メインマルチキャストパケット及び前記プローブマルチキャストパケットを受信し、該受信した双方のマルチキャストパケットに対し同じ一定の遅延時間を付加して前記ＩＰネットワークに送信する遅延挿入サーバと、
前記メインマルチキャストパケットを受信し、該受信したメインマルチキャストパケットを複製し、前記複製したパケットを同期バックアップマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信し、又、前記複製したパケットに対し一定の遅延時間を付加して遅延バックアップマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信するバックアップサーバと、
前記メインマルチキャストパケットの疎通断を検出した場合、前記双方のバックアップマルチキャストパケットを前記ＩＰネットワークから受信し、これら受信したバックアップマルチキャストパケットを用いて、前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるバックアップメインマルチキャストパケットを生成し、該バックアップメインマルチキャストパケットを前記ＩＰネットワークに送信する通信制御装置とを備え、
前記通信制御装置は、前記ＩＰネットワークから前記プローブマルチキャストパケットを受信し、この受信間隔に基づいて前記メインマルチキャストパケットの疎通を判断することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記遅延挿入サーバが付加する遅延時間は、前記バックアップサーバがメインマルチキャストパケットを受信してから同期バックアップマルチキャストパケットを送信するまでに要する処理時間に相当する時間であることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記通信制御装置は、
前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットを蓄積する送信キューと、
前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットと一致する遅延バックアップマルチキャストパケットが受信されたことを検出する一致検出手段と、
前記メインマルチキャストパケットの疎通断を検出すると、前記受信した遅延バックアップマルチキャストパケットを前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信し、その後、前記一致を検出すると、前記送信キューから同期バックアップマルチキャストパケットを取り出し前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信するとともに前記遅延バックアップマルチキャストパケットの受信を停止する送信制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記一致検出手段は、前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットと遅延バックアップマルチキャストパケットとにそれぞれ含まれるＵＤＰチェックサム同士を比較することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記プローブ送信サーバは、前記プローブマルチキャストパケットに対し送信順序が判別可能な送信順序判別情報を付加し、
前記バックアップサーバは、前記プローブマルチキャストパケットを受信し、該受信したプローブマルチキャストパケットを複製し、前記複製したパケットを同期バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信し、又、前記複製したパケットに対し一定の遅延時間を付加して遅延バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信し、
前記通信制御装置は、前記ＩＰネットワークから前記双方のバックアッププローブマルチキャストパケットを受信し、
前記一致検出手段は、前記受信した双方のバックアッププローブマルチキャストパケットに含まれる送信順序判別情報に基づき、前記同期バックアップマルチキャストパケットと遅延バックアップマルチキャストパケットの一致を判断することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項６】
前記送信制御手段は、前記ＩＰネットワークから前記同期バックアップマルチキャストパケットを受信する度に、前記送信キューから一定複数の同期バックアップマルチキャストパケットを取り出し前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項７】
前記プローブ送信サーバは、前記プローブマルチキャストパケットに対し送信順序が判別可能な送信順序判別情報を付加し、
前記バックアップサーバは、前記プローブマルチキャストパケットを受信し、受信したプローブマルチキャストパケットを複製し、前記複製したパケットに対し前記遅延バックアップマルチキャストパケットと同じ遅延時間を付加して遅延バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信し、
前記通信制御装置は、前記ＩＰネットワークから前記遅延バックアッププローブマルチキャストパケットを受信し、
前記送信制御手段は、前記受信したプローブマルチキャストパケット及び遅延バックアッププローブマルチキャストパケットに各々付加された送信順序判別情報に基づいて前記メインマルチキャストパケットの疎通断時の配信状況を判断し、前記メインマルチキャストパケットの疎通断検出後における前記遅延バックアップマルチキャストパケットを用いたバックアップメインマルチキャストパケットの送信を制御することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項８】
放送形式のマルチキャスト通信をサポートするＩＰネットワークを利用する通信システムに具備される遅延挿入サーバであり、
放送形式で配信されるメインマルチキャストパケットと、前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるプローブマルチキャストパケットとを受信する手段と、
該受信した双方のマルチキャストパケットに対し同じ一定の遅延時間を付加して前記ＩＰネットワークに送信する手段と、
を備えたことを特徴とする遅延挿入サーバ。
【請求項９】
放送形式のマルチキャスト通信をサポートするＩＰネットワークを利用する通信システムに具備されるバックアップサーバであり、
放送形式で配信されるメインマルチキャストパケットを受信する手段と、
該受信したメインマルチキャストパケットを複製する手段と、
前記複製したパケットを同期バックアップマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信する手段と、
前記複製したパケットに対し一定の遅延時間を付加して遅延バックアップマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信する手段と、
を備えたことを特徴とするバックアップサーバ。
【請求項１０】
前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるプローブマルチキャストパケットを受信する手段と、
該受信したプローブマルチキャストパケットを複製する手段と、
前記複製したパケットに対し前記遅延バックアップマルチキャストパケットと同じ遅延時間を付加して遅延バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項９に記載のバックアップサーバ。
【請求項１１】
前記複製したパケットを同期バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信する手段を備えたことを特徴とする請求項１０に記載のバックアップサーバ。
【請求項１２】
放送形式のマルチキャスト通信をサポートするＩＰネットワークを利用する通信システムに具備される通信制御装置であり、
放送形式で配信されるメインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるプローブマルチキャストパケットであって前記メインマルチキャストパケットと共に同じ一定の遅延時間が付加されたプローブマルチキャストパケットを前記ＩＰネットワークから受信する手段と、
この受信間隔に基づいて前記メインマルチキャストパケットの疎通を判断する手段と、
前記メインマルチキャストパケットの疎通断を検出した場合、前記メインマルチキャストパケットが複製された同期バックアップマルチキャストパケットと、同じく前記複製されたパケットに対し一定の遅延時間が付加された遅延バックアップマルチキャストパケットとを前記ＩＰネットワークから受信する手段と、
これら受信したバックアップマルチキャストパケットを用いて、前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるバックアップメインマルチキャストパケットを生成し、該バックアップメインマルチキャストパケットを前記ＩＰネットワークに送信する手段と、
を備えたことを特徴とする通信制御装置。
【請求項１３】
前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットを蓄積する送信キューと、
前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットと一致する遅延バックアップマルチキャストパケットが受信されたことを検出する一致検出手段と、
前記メインマルチキャストパケットの疎通断を検出すると、前記受信した遅延バックアップマルチキャストパケットを前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信し、その後、前記一致を検出すると、前記送信キューから同期バックアップマルチキャストパケットを取り出し前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信するとともに前記遅延バックアップマルチキャストパケットの受信を停止する送信制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１２に記載の通信制御装置。
【請求項１４】
前記送信制御手段は、前記ＩＰネットワークから前記同期バックアップマルチキャストパケットを受信する度に、前記送信キューから一定複数の同期バックアップマルチキャストパケットを取り出し前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信することを特徴とする請求項１３に記載の通信制御装置。
【請求項１５】
前記プローブマルチキャストパケットは、送信順序が判別可能な送信順序判別情報を有しており、
前記通信制御装置は、前記プローブマルチキャストパケットが複製されたパケットに対し前記遅延バックアップマルチキャストパケットと同じ遅延時間が付加された遅延バックアッププローブマルチキャストパケットを前記ＩＰネットワークから受信する手段を備え、
前記送信制御手段は、前記受信したプローブマルチキャストパケット及び遅延バックアッププローブマルチキャストパケットに各々付加された送信順序判別情報に基づいて前記メインマルチキャストパケットの疎通断時の配信状況を判断し、前記メインマルチキャストパケットの疎通断検出後における前記遅延バックアップマルチキャストパケットを用いたバックアップメインマルチキャストパケットの送信を制御することを特徴とする請求項１３に記載の通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１個のサーバからＩＰネットワーク経由で複数のクライアントに対して連続的なストリームパケットの配信を行う通信システム、遅延挿入サーバ、バックアップサーバおよび通信制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画配信等のサービスを実現するために、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）レイヤー３層のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）においてマルチキャストが定義され、これに対応した各種プロトコルが実装・運用されている（例えば、非特許文献１参照）。また、データ紛失のないマルチキャスト通信をサポートするために各種の高信頼マルチキャスト通信プロトコルが提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００３】
現在実用化されているマルチキャスト配信ネットワークにおけるパケット紛失補償方式としては、上述した非特許文献２に開示されているＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）ベースの方式が一般的である。ここでは、１あるいは数パケット分の誤り訂正情報を転送データと同時に、あるいは適宜重畳して送信し、受信側で誤り訂正を行う。また、非特許文献２には、受信側からの送達確認（ＡＣＫ：Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）あるいは未達確認（ＮＡＣＫ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ− Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）の返信に基づくデータ再送をベースとする各種方式が開示されている。
【非特許文献１】Ｂｅａｕ  Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ著，「ＩＰマルチキャストネットワーク開発ガイドＶｏ１．１」，ソフトバンクパブリッシング株式会社，２００１年７月３日
【非特許文献２】Ｍ．Ｈａｎｄｌｅｙ、外５名，「Ｔｈｅ Ｒｅｌｉａｂｌｅ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｄｅｓｉｇｎ  Ｓｐａｃｅ ｆｏｒ Ｂｕｌｋ Ｔｒａｎｓｆｅｒ」，Ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のマルチキャスト経路制御プロトコルでは、ルータ（Ｌ３（レイヤー３）スイッチ）に冗長構成を持たせた高信頼なＩＰネットワークを構築した場合も、Ｌ３スイッチ・リンク障害等に伴うマルチキャスト配送経路の動的な変更のために、数秒から数１０秒程度の時間が必要となる。そして、この間に配信されたデータは全て紛失することになる。
【０００５】
また、ＦＥＣベースのパケット紛失補償方式では、パケット紛失の有無に関わらず常に一定比率の冗長データ転送が必要となる。このため、上記のような連続的かつ大量のパケット紛失を補償することは不可能である。さらに、再送ベースの方式では、端末側へのＡＣＫ／ＮＡＣＫ返信機能の追加や、ルータ、送信端末への再送機能の追加が必要となる。また、全パケットの到着を保証するプロトコルでは到着時刻が保証されないことも問題となる。
【０００６】
このような問題点に鑑み、本発明者は特願２００４−０６０５２８で、冗長構成を持つＩＰネットワークを用いて放送型マルチキャスト通信サービスを実現する際、ＩＰネットワークの障害検出及びその復旧による通信断を補償する技術を提案している。そしてさらに、その通信断の補償を充実させることやネットワークにかかる負荷を軽減することが要求されている。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、冗長構成を持つＩＰネットワークを用いて放送型マルチキャスト通信サービスを実現する際、ＩＰネットワークの障害検出及びその復旧による通信断の補償を充実させることやネットワークにかかる負荷を軽減することができる通信システム、遅延挿入サーバ、バックアップサーバおよび通信制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る通信システムは、放送形式のマルチキャスト通信をサポートするＩＰネットワークを利用する通信システムにおいて、放送形式で配信されるメインマルチキャストパケットを送信する配信サーバと、前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるプローブマルチキャストパケットを一定の時間間隔で送信するプローブ送信サーバと、前記メインマルチキャストパケット及び前記プローブマルチキャストパケットを受信し、該受信した双方のマルチキャストパケットに対し同じ一定の遅延時間を付加して前記ＩＰネットワークに送信する遅延挿入サーバと、前記メインマルチキャストパケットを受信し、該受信したメインマルチキャストパケットを複製し、前記複製したパケットを同期バックアップマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信し、又、前記複製したパケットに対し一定の遅延時間を付加して遅延バックアップマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信するバックアップサーバと、前記メインマルチキャストパケットの疎通断を検出した場合、前記双方のバックアップマルチキャストパケットを前記ＩＰネットワークから受信し、これら受信したバックアップマルチキャストパケットを用いて、前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるバックアップメインマルチキャストパケットを生成し、該バックアップメインマルチキャストパケットを前記ＩＰネットワークに送信する通信制御装置とを備え、前記通信制御装置は、前記ＩＰネットワークから前記プローブマルチキャストパケットを受信し、この受信間隔に基づいて前記メインマルチキャストパケットの疎通を判断することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る通信システムにおいては、前記遅延挿入サーバが付加する遅延時間は、前記バックアップサーバがメインマルチキャストパケットを受信してから同期バックアップマルチキャストパケットを送信するまでに要する処理時間に相当する時間であることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る通信システムにおいては、前記通信制御装置は、前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットを蓄積する送信キューと、前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットと一致する遅延バックアップマルチキャストパケットが受信されたことを検出する一致検出手段と、前記メインマルチキャストパケットの疎通断を検出すると、前記受信した遅延バックアップマルチキャストパケットを前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信し、その後、前記一致を検出すると、前記送信キューから同期バックアップマルチキャストパケットを取り出し前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信するとともに前記遅延バックアップマルチキャストパケットの受信を停止する送信制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る通信システムにおいては、前記一致検出手段は、前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットと遅延バックアップマルチキャストパケットとにそれぞれ含まれるＵＤＰチェックサム同士を比較することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る通信システムにおいては、前記プローブ送信サーバは、前記プローブマルチキャストパケットに対し送信順序が判別可能な送信順序判別情報を付加し、前記バックアップサーバは、前記プローブマルチキャストパケットを受信し、該受信したプローブマルチキャストパケットを複製し、前記複製したパケットを同期バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信し、又、前記複製したパケットに対し一定の遅延時間を付加して遅延バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信し、前記通信制御装置は、前記ＩＰネットワークから前記双方のバックアッププローブマルチキャストパケットを受信し、前記一致検出手段は、前記受信した双方のバックアッププローブマルチキャストパケットに含まれる送信順序判別情報に基づき、前記同期バックアップマルチキャストパケットと遅延バックアップマルチキャストパケットの一致を判断することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る通信システムにおいては、前記送信制御手段は、前記ＩＰネットワークから前記同期バックアップマルチキャストパケットを受信する度に、前記送信キューから一定複数の同期バックアップマルチキャストパケットを取り出し前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る通信システムにおいては、前記プローブ送信サーバは、前記プローブマルチキャストパケットに対し送信順序が判別可能な送信順序判別情報を付加し、前記バックアップサーバは、前記プローブマルチキャストパケットを受信し、受信したプローブマルチキャストパケットを複製し、前記複製したパケットに対し前記遅延バックアップマルチキャストパケットと同じ遅延時間を付加して遅延バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信し、前記通信制御装置は、前記ＩＰネットワークから前記遅延バックアッププローブマルチキャストパケットを受信し、前記送信制御手段は、前記受信したプローブマルチキャストパケット及び遅延バックアッププローブマルチキャストパケットに各々付加された送信順序判別情報に基づいて前記メインマルチキャストパケットの疎通断時の配信状況を判断し、前記メインマルチキャストパケットの疎通断検出後における前記遅延バックアップマルチキャストパケットを用いたバックアップメインマルチキャストパケットの送信を制御することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る遅延挿入サーバは、放送形式のマルチキャスト通信をサポートするＩＰネットワークを利用する通信システムに具備される遅延挿入サーバであり、放送形式で配信されるメインマルチキャストパケットと、前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるプローブマルチキャストパケットとを受信する手段と、該受信した双方のマルチキャストパケットに対し同じ一定の遅延時間を付加して前記ＩＰネットワークに送信する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るバックアップサーバは、放送形式のマルチキャスト通信をサポートするＩＰネットワークを利用する通信システムに具備されるバックアップサーバであり、放送形式で配信されるメインマルチキャストパケットを受信する手段と、該受信したメインマルチキャストパケットを複製する手段と、前記複製したパケットを同期バックアップマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信する手段と、前記複製したパケットに対し一定の遅延時間を付加して遅延バックアップマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るバックアップサーバにおいては、前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるプローブマルチキャストパケットを受信する手段と、該受信したプローブマルチキャストパケットを複製する手段と、前記複製したパケットに対し前記遅延バックアップマルチキャストパケットと同じ遅延時間を付加して遅延バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るバックアップサーバにおいては、前記複製したパケットを同期バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記ＩＰネットワークに送信する手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る通信制御装置は、放送形式のマルチキャスト通信をサポートするＩＰネットワークを利用する通信システムに具備される通信制御装置であり、放送形式で配信されるメインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるプローブマルチキャストパケットであって前記メインマルチキャストパケットと共に同じ一定の遅延時間が付加されたプローブマルチキャストパケットを前記ＩＰネットワークから受信する手段と、この受信間隔に基づいて前記メインマルチキャストパケットの疎通を判断する手段と、前記メインマルチキャストパケットの疎通断を検出した場合、前記メインマルチキャストパケットが複製された同期バックアップマルチキャストパケットと、同じく前記複製されたパケットに対し一定の遅延時間が付加された遅延バックアップマルチキャストパケットとを前記ＩＰネットワークから受信する手段と、これら受信したバックアップマルチキャストパケットを用いて、前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるバックアップメインマルチキャストパケットを生成し、該バックアップメインマルチキャストパケットを前記ＩＰネットワークに送信する手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る通信制御装置においては、前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットを蓄積する送信キューと、前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットと一致する遅延バックアップマルチキャストパケットが受信されたことを検出する一致検出手段と、前記メインマルチキャストパケットの疎通断を検出すると、前記受信した遅延バックアップマルチキャストパケットを前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信し、その後、前記一致を検出すると、前記送信キューから同期バックアップマルチキャストパケットを取り出し前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信するとともに前記遅延バックアップマルチキャストパケットの受信を停止する送信制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る通信制御装置においては、前記送信制御手段は、前記ＩＰネットワークから前記同期バックアップマルチキャストパケットを受信する度に、前記送信キューから一定複数の同期バックアップマルチキャストパケットを取り出し前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信することを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る通信制御装置においては、前記プローブマルチキャストパケットは、送信順序が判別可能な送信順序判別情報を有しており、前記通信制御装置は、前記プローブマルチキャストパケットが複製されたパケットに対し前記遅延バックアップマルチキャストパケットと同じ遅延時間が付加された遅延バックアッププローブマルチキャストパケットを前記ＩＰネットワークから受信する手段を備え、前記送信制御手段は、前記受信したプローブマルチキャストパケット及び遅延バックアッププローブマルチキャストパケットに各々付加された送信順序判別情報に基づいて前記メインマルチキャストパケットの疎通断時の配信状況を判断し、前記メインマルチキャストパケットの疎通断検出後における前記遅延バックアップマルチキャストパケットを用いたバックアップメインマルチキャストパケットの送信を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、冗長構成を持つＩＰネットワークを用いて放送型マルチキャスト通信サービスを実現する際に、ＩＰネットワークの障害検出及びその復旧による通信断の補償を充実させることやネットワークにかかる負荷を軽減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る放送型マルチキャスト通信システムの構成を示す概略構成図である。このシステムは、放送型マルチキャスト通信サービスを実現する。
【００２５】
図１において、放送配信サーバ１、バックアップサーバ２及びプローブ送信サーバ３は、ＴＡＰ機能付きレイヤー２（Ｌ２）スイッチ４（以下、単にＬ２スイッチ４と称する）に接続されている。遅延挿入サーバ５は、Ｌ２スイッチ４とレイヤー３（Ｌ３）スイッチ６ａとの間に配置され、双方のスイッチ４，６ａに接続されている。
【００２６】
バックアップサーバ２、プローブ送信サーバ３及び遅延挿入サーバ５は、放送配信サーバ１の近傍に配置されている。また、プローブ送信サーバ３は、放送配信サーバ１と同一のサブネットワーク上に設けられている。
【００２７】
Ｌ３スイッチ６ａ，６ｂ，６ｃは相互に接続されており、放送形式のマルチキャスト通信をサポートするＩＰネットワークを構成している。クライアント側に最も近いエッジのＬ３スイッチ６ｃには通信制御装置７が接続されている。通信制御装置７は、Ｌ３スイッチ６ｃの近傍に配置されている。
【００２８】
また、Ｌ３スイッチ６ｃにはサイト９のルータ８が接続されている。サイト９には本放送型マルチキャスト通信サービスのクライアントが加入している。各クライアント端末１０は、自サイト９のルータ８に接続されている。
【００２９】
以下、図１に示す放送型マルチキャスト通信システムの動作を説明する。
【００３０】
初めに、図１に示す放送型マルチキャスト通信システムの定常時の動作を説明する。図２は、図１に示す放送型マルチキャスト通信システムの定常時の動作を示す説明図である。
【００３１】
先ず、図２を参照して、配信対象のストリームデータが格納されているマルチキャストパケットに着目して当該システムの定常時の動作を説明する。
図２において、放送配信サーバ１は、配信対象のストリームデータが格納されているマルチキャストパケット（発信元Ｍ、宛先Ｇｍ。以下（Ｍ，Ｇｍ）と記述する）を送信する。このマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）は、Ｌ２スイッチ４によりコピーされてバックアップサーバ２及び遅延挿入サーバ５にそれぞれ送信され、各サーバ２，５により受信される。
【００３２】
バックアップサーバ２は、Ｌ２スイッチ４から受信したマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）を複製し、２つのマルチキャストパケットを生成する。一つは発信元をＢに宛先をＧｂ１にそれぞれ変換したマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）であり、もう一つは発信元をＢに宛先をＧｂ２にそれぞれ変換したマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）である。マルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）については、該生成後直ちにＬ３スイッチ６ｂに送信する。一方、マルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）については、該生成後、一定時間経過後にＬ３スイッチ６ｂに送信する。例えば５０ｍｓの遅延を付加する。なお、定常時には、Ｌ３スイッチ６ｂは、該マルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１），（Ｂ，Ｇｂ２）を受信しても通過させずに廃棄する。
【００３３】
遅延挿入サーバ５は、Ｌ２スイッチ４から受信したマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）を、一定時間経過後にＬ３スイッチ６ａに送信する。ここでマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）に付加する遅延時間は、上記したバックアップサーバ２がマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）を受信してからマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）を送信するまでに要する処理時間に相当する時間である。この遅延が付加されたものをマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’と記述する。この遅延付加により、バックアップサーバ２の処理遅延を相殺し、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’とマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）とを精度よく同期させる。
【００３４】
該マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’は、Ｌ３スイッチ６ａ及び６ｃを経由して各サイト９に配信される。各クライアント端末１０は、自サイト９のルータ８経由でマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’を受信し、該マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’に格納されているストリームデータを再生する。
【００３５】
次に、図２を参照して、プローブ用のマルチキャストパケットに着目して当該システムの定常時の動作を説明する。
図２において、プローブ送信サーバ３は、プローブ用のマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）を一定の時間間隔で送信する。例えば１０ｍｓ間隔で送信する。この送信間隔は、放送配信サーバ１がマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）を送信する間隔の平均値以上の適当な値に設定する。このマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）は、Ｌ２スイッチ４によりコピーされてバックアップサーバ２及び遅延挿入サーバ５にそれぞれ送信され、各サーバ２，５により受信される。
【００３６】
バックアップサーバ２は、Ｌ２スイッチ４から受信したマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）から、上記マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）の受信時と同様に、２つのマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ１），（Ｅ，Ｇｂ２）を生成してＬ３スイッチ６ｂに送信する。なお、発信元はＥに変換されている。
【００３７】
これにより、マルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ１）は、該生成後直ちにＬ３スイッチ６ｂに送信される。一方、マルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ２）については、該生成後、上記マルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ２）の場合と同じ一定時間経過後にＬ３スイッチ６ｂに送信される。なお、定常時には、Ｌ３スイッチ６ｂは、上記マルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１），（Ｂ，Ｇｂ２）の受信時と同様に、マルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ１），（Ｅ，Ｇｂ２）を受信しても通過させずに廃棄する。
【００３８】
遅延挿入サーバ５は、Ｌ２スイッチ４から受信したマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）を、上記マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）の受信時と同様に、該同じ一定時間経過後にＬ３スイッチ６ａに送信する。この遅延が付加されたものをマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’と記述する。この遅延付加により、マルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）は、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’及びマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）と同期したものとなる。
【００３９】
通信制御装置７は、宛先Ｇｐに参加している。これにより、マルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’は、Ｌ３スイッチ６ａ及び６ｃを経由して通信制御装置７に配信される。通信制御装置７は、マルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’の受信間隔を測定する。そして、マルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’の受信間隔に基づき、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通を判断する。具体的には、一定期間継続してマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’が受信されなければ、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通が断したと判断する。これを契機に、通信制御装置７は、後述する障害時の処理を開始する。一方、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通断を検出後、マルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’の受信が再開されれば、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通が再開されたと判断し、これを契機に、通信制御装置７は、後述する障害復旧時の処理を開始する。
【００４０】
なお、上記マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’と（Ｐ，Ｇｐ）’は、以下に示す構成（Ａ−１，２）により、同一配信経路を経由させる。
（Ａ−１）  宛先ＧｍとＧｐは共通のＲＰ（Rendezvous Point）を持つようにする。或いは同一グループとしてもよい。
（Ａ−２）  発信元Ｐは発信元Ｍと同一のサブネットワークとする。或いは同一アドレスとしてもよい。但し、同一アドレスとする場合は、異なるＵＤＰポート番号を用いる。
【００４１】
また、プローブ送信サーバ３は、マルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）に対して、シーケンス番号あるいはタイムスタンプ、もしくはその両方を付加する。
【００４２】
また、Ｌ３スイッチ６ｃにおいて、Ｌ３スイッチ６ａから入力される経路の入力ポートと、通信制御装置７へ出力する経路の出力ポートとは同じセグメントに設定する。
【００４３】
次に、図１に示す放送型マルチキャスト通信システムの障害時の動作を説明する。
【００４４】
図３は、図１に示す放送型マルチキャスト通信システムの障害時の動作を示す説明図である。
図３において、通信制御装置７は、上記した方法によりマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通が断したことを検出すると、Ｌ３スイッチ６ｃに対して宛先Ｇｂ１及びＧｂ２への参加を要求する。この要求に応じてＬ３スイッチ６ｃからＬ３スイッチ６ｂに新たな配信木の作成要求が行われて、Ｌ３スイッチ６ｂからＬ３スイッチ６ｃに至る配信木が作成される。これにより、マルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１），（Ｂ，Ｇｂ２），（Ｅ，Ｇｂ１），（Ｅ，Ｇｂ２）は、Ｌ３スイッチ６ｂ及びＬ３スイッチ６ｃを経由して通信制御装置７に配信される。
【００４５】
通信制御装置７は、それらマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１），（Ｂ，Ｇｂ２），（Ｅ，Ｇｂ１），（Ｅ，Ｇｂ２）を使用して、障害時の配信処理を行う。この配信方式としては以下の（１）、（２）に列挙するいずれかを用いることとする。
【００４６】
（１）インバンド一致検出方式
図４は、インバンド一致検出方式を説明するための概念図である。
図４において、先ず、通信制御装置７は、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通断検出により宛先Ｇｂ１及びＧｂ２に参加する（ステップＳ０）。
【００４７】
次いで、Ｌ３スイッチ６ｃから受信したマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）を送信キューに順番に保持する（ステップＳ１）。図４では、シーケンス番号“７”のパケット（Ｂ，Ｇｂ１）から順番に送信キューに蓄積される。
【００４８】
また、Ｌ３スイッチ６ｃから受信したマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）をマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）に変換してＬ３スイッチ６ｃに送信する（ステップＳ２）。図４では、シーケンス番号“４”のパケット（Ｂ，Ｇｂ２）から、変換及びＬ３スイッチ６ｃへの送信が開始される。このマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）は、Ｌ３スイッチ６ｃを経由して各サイト９に配信される。
【００４９】
次いで、マルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）のＵＤＰチェックサムをマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）のＵＤＰチェックサムと比較する。この比較は、宛先Ｇｂ１とＧｂ２（宛先ＩＰアドレス）がＵＤＰチェックサム計算に使われることを考慮して行う。この比較の結果、一定数連続してＵＤＰチェックサムが一致した場合は、マルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）が不要であると判断し、宛先Ｇｂ２から離脱する（ステップＳ３）。図４では、パケット（Ｂ，Ｇｂ１），（Ｂ，Ｇｂ２）のシーケンス番号“７”同士，“８”同士がそれぞれ一致している。
【００５０】
そして、マルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）と一致したマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）は、送信キュー内から全て破棄する（ステップＳ４）。図４では、シーケンス番号“７”及び“８”のパケット（Ｂ，Ｇｂ１）が破棄される。また、宛先Ｇｂ２離脱以降に受信したマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）も全て破棄する（ステップＳ５）。図４では、シーケンス番号“９”以降のパケット（Ｂ，Ｇｂ２）が破棄される。
【００５１】
次いで、新規にマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）を受信する度に、この受信パケットを送信キューの最後尾に追加して蓄積すると共に、送信キューに蓄積された先頭のパケットから順番にＮ個（例えば２個）ずつをマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）に変換してＬ３スイッチ６ｃに送信する（ステップＳ６）。図４では、例えばシーケンス番号“１２”のパケット（Ｂ，Ｇｂ１）受信時に、該受信パケットが送信キューの最後尾に追加して蓄積されると共に、送信キュー内のシーケンス番号“９”及び“１０”の２つのパケット（Ｂ，Ｇｂ１）がマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）に変換してＬ３スイッチ６ｃに送信される。
【００５２】
これにより、送信キュー内に蓄積されたパケットをバースト的に送信することを防止しつつ、送信キュー内に滞留するパケットを無くすようにする。そして、送信キュー内に滞留するパケットが無くなれば、つまり、Ｌ３スイッチ６ｃから受信したマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）が滞留することなくＬ３スイッチ６ｃに送信されることになる。この状態は、Ｌ３スイッチ６ｃにおいて、通信制御装置７からのマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）の受信タイミングがＬ３スイッチ６ｂからのマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の受信タイミングに同期していることを表す。図４では、シーケンス番号“１５”のパケット（Ｂ，Ｇｂ１）以降は、該同期が取られた状態となっている。
【００５３】
次いで、通信制御装置７は、マルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’の受信が再開されると、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通が再開されたと判断して障害復旧時の処理を開始する。この障害復旧時の処理では、宛先Ｇｂ１から離脱する。これにより、通信制御装置７にはマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）が配信されなくなるので、通信制御装置７からマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）は送信されなくなる。そして、Ｌ３スイッチ６ｃにおいて、各サイト９に送信するマルチキャストパケットがマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）からマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’に円滑に切り替わる。これは、上記したように、Ｌ３スイッチ６ｃにおいて、通信制御装置７からのマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）の受信タイミングとＬ３スイッチ６ｂからのマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の受信タイミングとが同期していることに起因している。これにより、障害復旧時において、マルチキャストパケットの欠落が防止される。
【００５４】
（２）アウトバンド一致検出方式
図５は、アウトバンド一致検出方法を説明するための概念図である。
図５において、先ず、通信制御装置７は、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通断検出により宛先Ｇｂ１及びＧｂ２に参加する（ステップＳ０）。
【００５５】
次いで、Ｌ３スイッチ６ｃから最初に受信したプローブマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ１）のシーケンス番号（便宜上、“＃１”とする）を記録する（ステップＳ１１）。なお、タイムスタンプを記録してもよい。以降、シーケンス番号を記録する場合を例として説明する。図５では、シーケンス番号“Ｅ１”のパケット（Ｅ，Ｇｂ１）が最初に受信されて、該シーケンス番号“Ｅ１”が記録される。つまり、図５では「＃１＝Ｅ１」である。
【００５６】
また、その最初に受信したマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ１）より以前に受信したマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）は破棄する（ステップＳ１２）。図５では、シーケンス番号“７”，“８”のパケット（Ｅ，Ｇｂ１）が破棄される。
【００５７】
また、最初に受信したプローブマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ１）と、これ以降に受信したマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）並びにプローブマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ１）は、送信キューに順番に保持する（ステップＳ１３）。図５では、シーケンス番号“Ｅ１”以降のパケット（Ｅ，Ｇｂ１）と、シーケンス番号“９”以降のパケット（Ｂ，Ｇｂ１）とが送信キューに順番に蓄積される。
【００５８】
また、プローブマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ１）のみをその受信した順番で線形検索するリスト構造（（Ｅ，Ｇｂ１）リスト）を作成する。
【００５９】
また、Ｌ３スイッチ６ｃから受信したマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）をマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）に変換してＬ３スイッチ６ｃに送信する（ステップＳ１４）。図５では、シーケンス番号“４”のパケット（Ｂ，Ｇｂ２）から、変換及びＬ３スイッチ６ｃへの送信が開始される。このマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）は、Ｌ３スイッチ６ｃを経由して各サイト９に配信される。
【００６０】
次いで、通信制御装置７は、プローブマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ２）を受信する度に、この受信パケットのシーケンス番号（便宜上、“＃２”とする）を記録されているシーケンス番号“＃１”と比較する。そして、「＃２≧＃１」の条件が成立した場合に、宛先Ｇｂ２から離脱する（ステップＳ１５）。図５では、パケット（Ｅ，Ｇｂ１），（Ｅ，Ｇｂ２）のシーケンス番号“Ｅ１”同士が一致し、該条件が成立する。また、宛先Ｇｂ２離脱以降に受信したマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）は全て破棄する（ステップＳ１６）。図５ではシーケンス番号“９”以降のパケット（Ｂ，Ｇｂ２）が破棄される。
【００６１】
なお、「＃２≧＃１」の条件の最初の成立時に「＃２＝＃１」では無かった場合、（Ｅ，Ｇｂ１）リストを先頭から検索し、“＃２”を超えない最大のシーケンス番号を持つマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ１）を探索する。この探索により発見したマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ１）よりも、以前に送信キューに蓄積されたマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）は、送信キュー内から全て破棄する。
【００６２】
次いで、新規にマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）を受信する度に、この受信パケットを送信キューの最後尾に追加して蓄積すると共に、送信キューに蓄積された先頭のパケットから順番にＮ個（例えば２個）ずつをマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）に変換してＬ３スイッチ６ｃに送信する（ステップＳ１７）。図５では、例えばシーケンス番号“１２”のパケット（Ｂ，Ｇｂ１）受信時に、該受信パケットが送信キューの最後尾に追加して蓄積されると共に、送信キュー内のシーケンス番号“９”及び“１０”の２つのパケット（Ｂ，Ｇｂ１）がマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）に変換してＬ３スイッチ６ｃに送信される。
【００６３】
これにより、上記したインバンド一致検出方式と同様に、送信キュー内に蓄積されたパケットをバースト的に送信することを防止しつつ、送信キュー内に滞留するパケットを無くし、Ｌ３スイッチ６ｃにおいて、通信制御装置７からのマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）の受信タイミングと、Ｌ３スイッチ６ｂからのマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の受信タイミングとの同期化を図る。図５では、シーケンス番号“１５”のパケット（Ｂ，Ｇｂ１）以降は、該同期が取られた状態となっている。なお、この後の障害復旧時の処理は、上記したインバンド一致検出方式と同様であり、その説明を省略する。
【００６４】
なお、本実施形態において、上述した障害検出時のマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’からマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）への切替え時に、各サイト９に配信されるパケットに重複が発生する可能性がある。つまり、切替え直前にマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’により各サイト９に配信されたパケットと、切替え直後にマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）により各サイト９に配信されたパケットとが同じパケットとなる可能性がある。以下、このパケットの重複を極力回避する手順を図６を参照して説明する。
【００６５】
初めに、通信制御装置７は、常時、Ｌ３スイッチ６ｃから受信したプローブマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’のシーケンス番号を保持する。なお、タイムスタンプを記録してもよい。以降、シーケンス番号を保持する場合を例として説明する。
【００６６】
図６において、先ず、通信制御装置７は、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通断検出により宛先Ｇｂ１及びＧｂ２に参加する（ステップＳ０）。
【００６７】
次いで、Ｌ３スイッチ６ｃから最後に受信したプローブマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’のシーケンス番号（便宜上、“＃３”とする）を記録する（ステップＳ２１）。図６では、シーケンス番号“Ｐ３”のパケット（Ｐ，Ｇｐ）’が最後に受信されて、該シーケンス番号“Ｐ３”が記録される。つまり、図６では「＃３＝Ｐ３」である。
【００６８】
次いで、上記した方式（１），（２）のいずれかにより、障害時の配信処理を開始する。但し、Ｌ３スイッチ６ｃから受信したマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）は、直ぐにはマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）に変換してＬ３スイッチ６ｃに送信せず、受信した順番で一旦送信キューに蓄積する。そして、以下に示す条件（Ｂ−１，２，３）に応じた処理を行う。なお、最初のプローブマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ２）を受信するまでは、受信したマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）をマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）に変換してＬ３スイッチ６ｃに送信してもよい。
【００６９】
プローブマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ２）を受信する度に、この受信したパケットのシーケンス番号（便宜上、“＃４”とする）を記録されているシーケンス番号“＃３”と比較する。
（Ｂ−１）  そして、「＃４≦＃３」の条件が成立した場合に、送信キューに蓄積されているマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）を破棄する（ステップＳ２２）。図６では、シーケンス番号“６”，“７”，“８”のパケット（Ｅ，Ｇｂ２）が破棄される。
【００７０】
（Ｂ−２）  さらに上記（Ｂ−１）の条件に加えて「＃４＝＃３」の条件が成立した場合には、これ以降に受信するマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ２）をマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）に変換してＬ３スイッチ６ｃに送信する（ステップＳ２３）。図６では、シーケンス番号“９”のパケット（Ｂ，Ｇｂ２）から、変換及びＬ３スイッチ６ｃへの送信が開始される。このマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）は、Ｌ３スイッチ６ｃを経由して各サイト９に配信される。
【００７１】
（Ｂ−３）  一方、「＃４＞＃３」の条件が成立した場合には、送信キューに蓄積されているマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）をマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）に変換してＬ３スイッチ６ｃに順次送信する。なお、この送信キュー内のパケット送信時には、上記した方式（１），（２）と同様に、マルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）の受信タイミングに合わせて送信を制御することにより、バースト的なパケット送信を防止するようにしてもよい。
【００７２】
なお、図６に示されるように、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’からマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）への切替え時において、若干のパケット重複が発生する可能性があるが、本対策を講じなかった場合に比してその重複量はかなり軽減される。これにより、通信回線の使用効率を改善することができる。
【００７３】
なお、上述した実施形態では、通信制御装置７は、マルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’の受信再開により、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通が再開されたと判断したが、他の手法を用いてもよい。具体的には、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通断の検出時点で宛先Ｇｍに参加し、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の受信開始を検出することによってマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通再開を判断するようにしてもよい。この場合、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通再開後は、速やかに宛先Ｇｍから離脱する。
【００７４】
また、上述した実施形態のように、マルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’の受信再開によりマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通再開を判断する場合、マルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’の受信再開タイミングとマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通再開タイミングとが完全に一致しないことも想定される。このため、以下の手法（Ｃ−１，２）により、通信制御装置７は、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）の送信停止タイミングを調整する。
【００７５】
（Ｃ−１）  マルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’の受信再開を検出した時点でタイマ（例えば１０ｍｓ）を起動し、タイマ満了後にマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）の送信を停止する。
【００７６】
（Ｃ−２）  マルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’の受信再開を検出した時点で宛先Ｇｍに参加し、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の受信開始を検出した時点でマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）の送信を停止する。
【００７７】
上記（Ｃ−１），（Ｃ−２）のいずれか、或いは双方のオア条件を用いる。
【００７８】
上述した実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
２つのバックアップマルチキャストパケット（同期バックアップマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）と、遅延バックアップマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２））の一致を検出することにより、遅延バックアップマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）から同期バックアップマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）へ円滑に切替えることができ、重複したパケットの送信を防止できる。これにより、ＩＰネットワークのエッジ部のＬ３スイッチ６ｃより下流のネットワークにかかる負荷を軽減することができる。さらに、宛先Ｇｂ２からの離脱タイミングを早めることが可能となる。これにより、エッジ部のＬ３スイッチ６ｃよりも上流のネットワークにかかる負荷を軽減することができる。
【００７９】
また、２つのバックアッププローブマルチキャストパケット（同期バックアッププローブマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ１）と、遅延バックアッププローブマルチキャストパケット（Ｅ，Ｇｂ２））に付加された送信順序判別情報（シーケンス番号或いはタイムスタンプ）の一致を検出することにより、同期バックアップマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）と遅延バックアップマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）の一致を判断することができる。
【００８０】
また、遅延バックアップマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）から同期バックアップマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）に切替えるまでに送信キュー内に蓄積された同期バックアップマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）の送信タイミングを、該パケット（Ｂ，Ｇｂ１）の受信タイミングに合わせて緩やかに重畳することにより、バースト的なパケット送信を回避してエッジ部のＬ３スイッチ６ｃより下流のネットワークに対する瞬間的な負荷増大を防止できる。
【００８１】
また、メインマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ），（Ｍ，Ｇｍ）’と同一の配信経路を経由するプローブマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ），（Ｐ，Ｇｐ）’を設けることにより、放送配信サーバの性能や配信対象のコンテンツなどに影響されることなく、メインマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ），（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通断検出を精確に且つより即時に行うことが可能となる。
【００８２】
また、プローブマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ），（Ｐ，Ｇｐ）’を設けることにより、障害検出時の切替え過程においてメインマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’と遅延バックアップマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２）との間に発生し得る、重畳部分を検出できる。これにより、障害検出時におけるメインマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’からバックアップメインマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）への切替え時に、重複したパケットの送信を防止し、エッジ部のＬ３スイッチ６ｃより下流のネットワークにかかる負荷を軽減することができる。
【００８３】
また、同期バックアップマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１）には僅かながらバックアップサーバ２での処理時間相当の遅延が付加され、メインマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）とは完全に同期しないが、遅延挿入サーバ５によりメインマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）に対してバックアップサーバ２での処理時間相当の遅延を付加しメインマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’とすることにより、それらパケット（Ｂ，Ｇｂ１）とパケット（Ｍ，Ｇｍ）’との同期を補償することができる。これにより、該パケット（Ｂ，Ｇｂ１）からパケット（Ｍ，Ｇｍ）’への切り戻しによるパケットの欠落を防止できる。
【００８４】
また、プローブマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ），（Ｐ，Ｇｐ）’を設けることにより、通信制御装置７は、メインマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’を常時受信することが不要となるので、処理負荷が軽減される。
【００８５】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、以下に示すような実施例を用いて実現することができる。
【実施例】
【００８６】
上記図１の構成を採用した場合の一実施例を説明する。
本実施例では、Ｌ２／Ｌ３スイッチとしてCISCO社製の「Catalystスイッチ」を使用する。放送配信サーバとしては、汎用のマルチキャストステーションをパーソナルコンピュータ（ＰＣ）上で動作させる。遅延挿入サーバ、バックアップサーバ、通信制御装置としては、複数のＮＩＣ（Network Interface Card）を装備したＰＣを使用する。プローブ送信サーバとしては汎用のネットワーク試験装置を使用する。以下に具体的な構成を示す。
【００８７】
バックアップサーバは、装備しているＮＩＣのうち一枚のＮＩＣを専用に用いて、放送配信サーバから送信されるマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）を常時受信する。具体的には該ＮＩＣを放送配信サーバと共通のＴＡＰ機能付きＬ２スイッチに接続する。
【００８８】
プローブ送信サーバはプローブ用のマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）を１０ｍｓ間隔で常時送信する。
【００８９】
遅延挿入サーバは、Ｌ２スイッチ（図１の符号４）とＬ３スイッチ（図１の符号６ａ）の間に設置し、ブリッジ（Ｌ２スイッチ）として機能する。遅延挿入サーバは、装備しているＮＩＣのうち一枚を用いて、放送配信サーバから送信されるマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）と、プローブ送信サーバから送信されるマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）とを受信し、FreeBSDのdummynet機能を用いて遅延を付加した後に、別のＮＩＣからＬ３スイッチ（図１の符号６ａ）へマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’，（Ｐ，Ｇｐ）’を送信する。
【００９０】
バックアップサーバは、Ｌ２スイッチ（図１の符号４）から受信したマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ），（Ｐ，Ｇｐ）を、それぞれマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ２），（Ｅ，Ｇｂ２）に変換し、FreeBSDのdummynet機能を用いて遅延を付加した後に、装備しているＮＩＣのうち一枚のＮＩＣを専用に用いてＬ３スイッチ（図１の符号６ｂ）へ送信する。
【００９１】
さらに、バックアップサーバは、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ），（Ｐ，Ｇｐ）を複製し、それぞれマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１），（Ｅ，Ｇｂ１）に変換して、装備しているＮＩＣのうち一枚のＮＩＣを専用に用いてＬ３スイッチ（図１の符号６ｂ）へ送信する。
【００９２】
上記マルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１），（Ｅ，Ｇｂ１），（Ｂ，Ｇｂ２），（Ｅ，Ｇｂ２）は、通信制御装置からの当該宛先への参加要求がない限り、ネットワーク内部（図１のＬ２スイッチ６ｂよりもクライアント側）には送出されない。
【００９３】
通信制御装置は、クライアント近傍のエッジ部のＬ３スイッチ（図１の符号６ｃ）に接続し、宛先Ｇｐに参加する。そして、マルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’の受信間隔を監視することにより、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通断を検出する。そして、その疎通断検出時には、通信制御装置は、宛先Ｇｂ１とＧｂ２に同時に参加する。これらの参加要求は、エッジ部のＬ３スイッチに対して行う。
【００９４】
通信制御装置は、エッジ部のＬ３スイッチから受信したマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’，（Ｅ，Ｇｂ１），（Ｅ，Ｇｂ２）を適宜比較してパケット配信の重複を避けつつ、マルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１），（Ｂ，Ｇｂ２）をマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）に変換して、エッジ部のＬ３スイッチの上流方向にあるマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’受信インタフェースに向けて送信する。これにより、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）は、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’と同じ経路を経由して各サイト（図１の符号９）に配信される。
【００９５】
なお、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）がマルチキャストパケット（Ｂ，Ｇｂ１），（Ｂ，Ｇｂ２）から変換されたものであることを識別可能とするために、「IP checksum field」が“0x7FFE”又は“0xFFFE”になるように「IP ID field」を調整する。
【００９６】
なお、上記した通信制御装置からエッジ部のＬ３スイッチへのマルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ’）の送信は、例えばＮＩＣの発ＭＡＣアドレスを用いてエッジ部のＬ３スイッチへ送信することにより実現可能である。これは、本実施例で用いたＬ３スイッチは、発ＭＡＣアドレスの異なるマルチキャストパケットであても同等に処理するためである。
【００９７】
また、マルチキャストパケット（Ｍ，Ｇｍ）’の疎通再開の検出は、エッジ部のＬ３スイッチからのマルチキャストパケット（Ｐ，Ｇｐ）’の受信再開を検出することによって行う。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の一実施形態に係る放送型マルチキャスト通信システムの構成を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す放送型マルチキャスト通信システムの定常時の動作を示す説明図である。
【図３】図１に示す放送型マルチキャスト通信システムの障害時の動作を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る障害時の配信処理の一方式を説明するための概念図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る障害時の配信処理の他の方式を説明するための概念図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る障害時の配信処理を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００９９】
１…放送配信サーバ、２…バックアップサーバ、３…プローブ送信サーバ、４…ＴＡＰ機能付きレイヤー２（Ｌ２）スイッチ、５…遅延挿入サーバ、６ａ，６ｂ，６ｃ…レイヤー３（Ｌ３）スイッチ、７…通信制御装置、８…ルータ、９…サイト、１０…クライアント端末。
【図１】
2006165643.tif 000003
【図２】
2006165643.tif 000004
【図３】
2006165643.tif 000005
【図４】
2006165643.tif 000006
【図５】
2006165643.tif 000007
【図６】
2006165643.tif 000008