(57)【要約】【課題】データストリームの切り替えを行うような場合において、データストリームの配信品質を向上させながら、その配信を迅速に行うことが可能なデータストリーム配信システムを提供する。【解決手段】各データストリーム配信端末Ｇ１〜Ｇ４から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある全データストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８を一意に特定し、それらのデータストリーム受信端末に接続されているノード１０〜４０に向けて、該データストリームを配信しておき、データストリーム受信端末からデータストリームの受信要求があった場合には、そのデータストリーム受信端末に接続されているノードが、要求されたデータストリームを要求元のデータストリーム受信端末に送信する。【選択図】図１
2006197472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データストリームを特定の端末に配信するデータストリーム配信システムであって、
ルーティング機能を持つ複数のノードを複数の伝送路により接続して構成されるネットワークと、
前記ノードに接続され、前記ネットワークを介して前記データストリームを配信するデータストリーム配信端末と、
前記ノードに接続され、前記ネットワークを介して前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームを受信するデータストリーム受信端末とを備え、
前記データストリーム配信端末は、前記データストリームを、その配信要求の有無に関わらず、自端末に接続されたノードに配信し、
前記ノードは、前記データストリームの受信を要求する可能性のある前記データストリーム受信端末（以下、受信可能端末という）に接続されているノードに前記データストリームを配信するための配信経路を示す配信経路情報を記憶する配信経路情報記憶手段と、前記データストリーム配信端末から配信されたデータストリームを前記配信経路情報にしたがって配信する配信手段と、前記受信可能端末からのデータストリーム受信要求に応じて、前記配信経路で配信されてきたデータストリームを前記受信可能端末に送信する送信手段とを備えるデータストリーム配信システム。
【請求項２】
請求項１記載のデータストリーム配信システムであって、
前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れるデータストリームのデータ量の総和が該伝送路の伝送容量に収まるように前記配信経路を決定する配信経路決定装置と、
前記決定した配信経路を示す前記配信経路情報を前記複数のノードに配信する配信経路情報配信装置とを備えるデータストリーム配信システム。
【請求項３】
請求項１記載のデータストリーム配信システムであって、
前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れる前記データストリームのデータ量の総和と該伝送路の伝送容量を乗じた値を各伝送路について積算した値が最小になるように前記配信経路を決定する配信経路決定装置と、
前記決定した配信経路を示す前記配信経路情報を前記複数のノードに配信する配信経路情報配信装置とを備えるデータストリーム配信システム。
【請求項４】
請求項１記載のデータストリーム配信システムであって、
前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量とに基づいて、前記伝送路を流れるデータストリームのデータ量の総和が該伝送路の伝送容量に収まり、且つ、前記伝送路を流れる前記データストリームのデータ量の総和と該伝送路の伝送容量を乗じた値を各伝送路について積算した値が最小になるように前記配信経路を決定する配信経路決定装置と、
前記決定した配信経路を示す前記配信経路情報を前記複数のノードに配信する配信経路情報配信装置とを備えるデータストリーム配信システム。
【請求項５】
ルーティング機能を持つ複数のノードを複数の伝送路により接続して構成されるネットワークと、前記ノードに接続され、前記ネットワークを介して前記データストリームを配信するデータストリーム配信端末と、前記ノードに接続され、前記ネットワークを介して前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームを受信するデータストリーム受信端末とを備えるデータストリーム配信システムに用いる前記ノードであって、
前記データストリームの受信を要求する可能性のある前記データストリーム受信端末（以下、受信可能端末という）に接続されているノードに前記データストリームを配信するための配信経路を示す配信経路情報を記憶する配信経路情報記憶手段と、
前記データストリーム配信端末から配信されたデータストリームを前記配信経路情報にしたがって配信する配信手段と、
前記受信可能端末からのデータストリーム受信要求に応じて、前記配信経路で配信されてきたデータストリームを前記受信可能端末に送信する送信手段とを備えるノード。
【請求項６】
請求項５記載のノードであって、
前記配信経路は、前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れるデータストリームのデータ量の総和が該伝送路の伝送容量に収まるように決定されたものであるノード。
【請求項７】
請求項５記載のノードであって、
前記配信経路は、前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れる前記データストリームのデータ量の総和と該伝送路の伝送容量を乗じた値を各伝送路について積算した値が最小になるように決定されたものであるノード。
【請求項８】
請求項５記載のノードであって、
前記配信経路は、前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れるデータストリームのデータ量の総和が該伝送路の伝送容量に収まり、且つ、前記伝送路を流れる前記データストリームのデータ量の総和と該伝送路の伝送容量を乗じた値を各伝送路について積算した値が最小になるように決定されたものであるノード。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか記載のノードに記憶される前記配信経路情報の前記配信経路を決定する配信経路決定装置であって、
前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れるデータストリームのデータ量の総和が該伝送路の伝送容量に収まるように前記配信経路を決定する配信経路決定装置。
【請求項１０】
請求項５〜８のいずれか記載のノードに記憶される前記配信経路情報の前記配信経路を決定する配信経路決定装置であって、
前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れる前記データストリームのデータ量の総和と該伝送路の伝送容量を乗じた値を各伝送路について積算した値が最小になるように前記配信経路を決定する配信経路決定装置。
【請求項１１】
請求項５〜８のいずれか記載のノードに記憶される前記配信経路情報の前記配信経路を決定する配信経路決定装置であって、
前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れるデータストリームのデータ量の総和が該伝送路の伝送容量に収まり、且つ、前記伝送路を流れる前記データストリームのデータ量の総和と該伝送路の伝送容量を乗じた値を各伝送路について積算した値が最小になるように前記配信経路を決定する配信経路決定装置。
【請求項１２】
コンピュータを、請求項９〜１２のいずれか記載の配信経路決定装置として機能させるための配信経路決定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データストリームを特定の端末に配信するデータストリーム配信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
音声データや映像データ等のデータストリームを、ＩＰネットワークを介して配信する際に、マルチキャスト通信を利用する提案がなされている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
【０００３】
マルチキャスト通信は、多数の端末に対してデータストリームを同報通信する方式であり、送信側はマルチキャストグループ宛にデータストリームを送信し、受信側はマルチキャストグループのグループメンバとなることでデータパケットの受信が可能となる。
【０００４】
所望のコンテンツの視聴を希望するグループメンバ（データストリーム受信端末）は、受信要求（参加要求）をコンテンツ配信サーバ等のデータストリーム配信端末に向けて送出する。この受信要求メッセージは、コアネットワーク（基幹ネットワーク：ＩＰ通信ネットワークインフラの中核となる部分）を構成するノード間を転送されるが、このとき、リバース・パス・フォワーディング・プロトコル（ＩＰマルチキャスト通信において採用されている基本的なルーティングプロトコル）に従い、各ノードにおいて、ルーティングテーブルが作成される。このとき、グループメンバ（データストリーム受信端末）からデータストリーム配信端末に至る最短の経路が選択されるように、ルーティングテーブルが作成される。
【０００５】
データストリーム受信端末からデータストリーム配信端末に至る最短の経路が決定された後、データストリーム配信端末からデータストリームがマルチキャスト配信され、データストリーム受信端末では、そのデータストリームを受信して、映画やコンサートのライブ映像等のマルチメディアコンテンツを視聴することができる。
【０００６】
これらの従来技術はいずれも、一つのデータストリーム受信端末が一つのデータストリームを受信する場合を前提としている。
【０００７】
ただし、最近は、映画、コンサート、スポーツイベント等の音声付き動画コンテンツのインターネット配信が一般的になり、これに伴って視聴者からは、一つのデータストリームのみを受信するというのではなく、予め複数のデータストリーム配信を予約しておき、データストリームを切り替えて視聴する、いわゆるザッピングを楽しみたい、というような要求も生じている。
【０００８】
ここで、コンテンツのマルチキャスト配信を実施し、かつ、上記のデータストリームの切り替えにも対応する場合の通信手順について考察する。ここでは、下記非特許文献１に記載のプロトコル仕様に準拠した通信方式に基づいて考察する。
【０００９】
まず、データストリーム受信端末Ａにおいてデータストリーム配信端末Ｂに対するデータストリームｂの配信要求が発生した時点で、データストリームｂの配信要求メッセージがデータストリーム受信端末Ａからデータストリーム配信端末Ｂに向けて送信される。この配信要求メッセージがノード間を中継されてデータストリーム配信端末Ｂへ到達すると、データストリーム配信端末Ｂからデータストリーム配信端末Ａに向けてデータストリームｂの送出が開始される。この際、配信要求メッセージの中継経路に沿って、各ノードにおいてルーティングテーブルが構成されることによって、データストリーム配信端末Ｂからデータストリーム受信端末Ａへ至るデータストリームｂの配信経路が構成される。
【００１０】
このようなルーティングテーブルの構成は、ルーティングプロトコルを用いて行われ、データストリーム受信端末からデータストリーム配信端末へ至る最短経路での配信経路が常に構成される。
【００１１】
他のデータストリーム受信端末Ｃが同じデータストリームｂの配信を要求する場合には、データストリームｂの配信要求メッセージがデータストリーム受信端末Ｃからデータストリーム配信端末Ｂに向けて送信され、それがノード間を中継される。そして、その配信要求メッセージが、既にデータストリームｂの配信がなされているノードに到達した時点で、そのノードから新たなデータストリーム受信端末Ｃへ至るデータストリームｂの配信経路が追加される。
【００１２】
また、データストリームｂを既に受信しているデータストリーム受信端末Ａが、他のデータストリーム配信端末Ｄからのデータストリームｄの配信を要求する場合には（つまり、データストリームの切り替えを希望する場合には）、まず、受信しているデータストリームｂに対する受信中止要求メッセージをデータストリーム配信端末Ｂに向けて送信する。
【００１３】
その受信中止要求メッセージは、ノード間を中継される。受信中止要求メッセージがデータストリーム配信端末Ｂに向けて中継される途中で、データストリームｂを、データストリーム受信端末Ａ以外の他のデータストリーム受信端末Ｃに向けて分岐配信している最初のノードに到達した時点で、そのノードから受信中止要求メッセージを送信したデータストリーム受信端末Ａまでの配信経路が解消され、データストリーム受信端末Ａへのデータストリームｂの配信が中止される。
【００１４】
次に、他のデータストリーム配信端末Ｄからのデータストリームｄを受信したいデータストリーム受信端末Ａは、受信したい新たなデータストリームｄに対する配信要求メッセージをデータストリーム配信端末Ｄに向けて送信し、同様の手順により新たなデータストリームｄの配信経路が構成される。
【００１５】
【特許文献１】特開２００４−２１４９６４号公報
【特許文献２】特開２００３−２３４７７６号公報
【非特許文献１】ＩＥＴＦプロトコル仕様ＲＦＣ２３６２(Protocol Independent Multicast-Sparse Mode (PIM-SM))
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記従来の通信方法では、データストリームの配信要求がなされる都度、当該データストリームの配信経路が決定されるため、データストリーム受信端末が、任意の時点においてデータストリームを切り替えるような利用形態においては、コアネットワーク内でのデータストリームの配信経路が時々刻々と変化してしまう。特に、上記方法では、データストリームの配信経路の決定に際して、データストリーム配信端末からデータストリーム受信端末への最短経路を選択するというような、経路長のみを考慮したルーティングアルゴリズムが採られているため、特定の伝送路に、その伝送路の伝送容量を超えたデータストリームが集中する可能性があり、この結果、データが溢れてパケットロスが発生してしまうという問題がある。このような問題は、最適な配信経路を事前に選択しておくことで解決できるが、上記のような利用形態では配信経路が時々刻々と変化するため、最適な配信経路を選択しておくことはできない。
【００１７】
また、上記従来の通信方法では、データストリームの配信を要求する毎にデータストリームの配信経路が構成され、この配信経路にしたがってデータストリームが配信されるため、データストリームの配信要求メッセージ送信からデータストリームの受信までの遅延時間が大きいという問題も生じ得る。このため、上記のようなデータストリームを切り替えるような利用形態においては、その切り替えを迅速に行うことが難しい。
【００１８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、データストリームの切り替えを行うような場合において、データストリームの配信品質を向上させながら、その配信を迅速に行うことが可能なデータストリーム配信システム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】
【００１９】
本発明のデータストリーム配信システムは、データストリームを特定の端末に配信するデータストリーム配信システムであって、ルーティング機能を持つ複数のノードを複数の伝送路により接続して構成されるネットワークと、前記ノードに接続され、前記ネットワークを介して前記データストリームを配信するデータストリーム配信端末と、前記ノードに接続され、前記ネットワークを介して前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームを受信するデータストリーム受信端末とを備え、前記データストリーム配信端末は、前記データストリームを、その配信要求の有無に関わらず、自端末に接続されたノードに配信し、前記ノードは、前記データストリームの受信を要求する可能性のある前記データストリーム受信端末（以下、受信可能端末という）に接続されているノードに前記データストリームを配信するための配信経路を示す配信経路情報を記憶する配信経路情報記憶手段と、前記データストリーム配信端末から配信されたデータストリームを前記配信経路情報にしたがって配信する配信手段と、前記受信可能端末からのデータストリーム受信要求に応じて、前記配信経路で配信されてきたデータストリームを前記受信可能端末に送信する送信手段とを備える。
【００２０】
この構成により、データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの配信経路が固定となるため、最適な配信経路を選択しておくことができ、データストリームの配信を高品質で行うことができる。又、受信可能端末に接続されているノードには、その受信可能端末から受信要求される可能性のあるデータストリームが常に存在することになるため、データストリームの配信を迅速に行うことができる。又、受信を希望するデータストリームを別のデータストリームに切り替える場合でも、その切り替えを迅速に行うことができる。
【００２１】
本発明のデータストリーム配信システムは、前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れるデータストリームのデータ量の総和が該伝送路の伝送容量に収まるように前記配信経路を決定する配信経路決定装置と、前記決定した配信経路を示す前記配信経路情報を前記複数のノードに配信する配信経路情報配信装置とを備える。
【００２２】
この構成により、特定の伝送路にデータストリームが集中してしまうといったことを防ぐことができ、通信品質を向上させることができる。
【００２３】
本発明のデータストリーム配信システムは、前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れる前記データストリームのデータ量の総和と該伝送路の伝送容量を乗じた値を各伝送路について積算した値が最小になるように前記配信経路を決定する配信経路決定装置と、前記決定した配信経路を示す前記配信経路情報を前記複数のノードに配信する配信経路情報配信装置とを備える。
【００２４】
この構成により、伝送路容量の効率的な利用が可能となり、限られたネットワーク構成のもとでより多くのデータストリームの配信を実現することができる。
【００２５】
本発明のデータストリーム配信システムは、前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量とに基づいて、前記伝送路を流れるデータストリームのデータ量の総和が該伝送路の伝送容量に収まり、且つ、前記伝送路を流れる前記データストリームのデータ量の総和と該伝送路の伝送容量を乗じた値を各伝送路について積算した値が最小になるように前記配信経路を決定する配信経路決定装置と、前記決定した配信経路を示す前記配信経路情報を前記複数のノードに配信する配信経路情報配信装置とを備える。
【００２６】
この構成により、特定の伝送路にデータストリームが集中してしまうといったことを防ぐことができ、通信品質を向上させることができる。又、伝送路容量の効率的な利用が可能となり、限られたネットワーク構成のもとでより多くのデータストリームの配信を実現することができる。
【００２７】
本発明のノードは、ルーティング機能を持つ複数のノードを複数の伝送路により接続して構成されるネットワークと、前記ノードに接続され、前記ネットワークを介して前記データストリームを配信するデータストリーム配信端末と、前記ノードに接続され、前記ネットワークを介して前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームを受信するデータストリーム受信端末とを備えるデータストリーム配信システムに用いる前記ノードであって、前記データストリームの受信を要求する可能性のある前記データストリーム受信端末（以下、受信可能端末という）に接続されているノードに前記データストリームを配信するための配信経路を示す配信経路情報を記憶する配信経路情報記憶手段と、前記データストリーム配信端末から配信されたデータストリームを前記配信経路情報にしたがって配信する配信手段と、前記受信可能端末からのデータストリーム受信要求に応じて、前記配信経路で配信されてきたデータストリームを前記受信可能端末に送信する送信手段とを備える。
【００２８】
この構成により、データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの配信経路が固定となるため、最適な配信経路を選択することができ、データストリームの配信を高品質で行うことができる。又、受信可能端末に接続されているノードには、その受信可能端末から受信要求される可能性のあるデータストリームが常に存在することになるため、データストリームの配信を迅速に行うことができる。又、受信を希望するデータストリームを別のデータストリームに切り替える場合でも、その切り替えを迅速に行うことができる。
【００２９】
本発明のノードは、前記配信経路が、前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れるデータストリームのデータ量の総和が該伝送路の伝送容量に収まるように決定されたものである。
【００３０】
この構成により、特定の伝送路にデータストリームが集中してしまうといったことを防ぐことができ、通信品質を向上させることができる。
【００３１】
本発明のノードは、前記配信経路が、前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れる前記データストリームのデータ量の総和と該伝送路の伝送容量を乗じた値を各伝送路について積算した値が最小になるように決定されたものである。
【００３２】
この構成により、伝送路容量の効率的な利用が可能となり、限られたネットワーク構成のもとでより多くのデータストリームの配信を実現することができる。
【００３３】
本発明のノードは、前記配信経路が、前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れるデータストリームのデータ量の総和が該伝送路の伝送容量に収まり、且つ、前記伝送路を流れる前記データストリームのデータ量の総和と該伝送路の伝送容量を乗じた値を各伝送路について積算した値が最小になるように決定されたものである。
【００３４】
この構成により、特定の伝送路にデータストリームが集中してしまうといったことを防ぐことができ、通信品質を向上させることができる。又、伝送路容量の効率的な利用が可能となり、限られたネットワーク構成のもとでより多くのデータストリームの配信を実現することができる。
【００３５】
本発明の配信経路決定装置は、前記ノードに記憶される前記配信経路情報の前記配信経路を決定する配信経路決定装置であって、前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れるデータストリームのデータ量の総和が該伝送路の伝送容量に収まるように前記配信経路を決定する。
【００３６】
この構成により、特定の伝送路にデータストリームが集中してしまうといったことを防ぐことができ、通信品質を向上させることができる。
【００３７】
本発明の配信経路決定装置は、前記ノードに記憶される前記配信経路情報の前記配信経路を決定する配信経路決定装置であって、前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れる前記データストリームのデータ量の総和と該伝送路の伝送容量を乗じた値を各伝送路について積算した値が最小になるように前記配信経路を決定する。
【００３８】
この構成により、伝送路容量の効率的な利用が可能となり、限られたネットワーク構成のもとでより多くのデータストリームの配信を実現することができる。
【００３９】
本発明の配信経路決定装置は、前記ノードに記憶される前記配信経路情報の前記配信経路を決定する配信経路決定装置であって、前記データストリーム配信システムのシステム構成を示すシステム構成情報と、前記データストリーム配信端末と前記データストリーム配信端末から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信可能端末とを対応付けた情報と、前記配信されるべきデータストリームのデータ量を示すデータ量情報とに基づいて、前記伝送路を流れるデータストリームのデータ量の総和が該伝送路の伝送容量に収まり、且つ、前記伝送路を流れる前記データストリームのデータ量の総和と該伝送路の伝送容量を乗じた値を各伝送路について積算した値が最小になるように前記配信経路を決定する。
【００４０】
この構成により、特定の伝送路にデータストリームが集中してしまうといったことを防ぐことができ、通信品質を向上させることができる。又、伝送路容量の効率的な利用が可能となり、限られたネットワーク構成のもとでより多くのデータストリームの配信を実現することができる。
【００４１】
本発明の配信経路決定プログラムは、コンピュータを、前記配信経路決定装置として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、データストリームの切り替えを行うような場合において、データストリームの配信品質を向上させながら、その配信を迅速に行うことが可能なデータストリーム配信システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００４４】
まず、本実施形態のデータストリーム配信システムの特徴について簡単に説明する。
本実施形態のデータストリーム配信システムでは、データストリームの受信を要求する可能性のある全データストリーム受信端末を事前に洗い出し、その全データストリーム受信端末の各々に接続されているノードまで、該データストリームの配信を実施するという通信方式を採用する。
【００４５】
データストリームの受信を要求する可能性のある全データストリーム受信端末の洗い出しは、データストリームの受信予約状況や過去の実績（受信履歴情報）を考慮して推定することができる。例えば、ペイパービュー方式のコンテンツ視聴は、予め予約が必要であるし、その予約状況から各データストリーム受信端末のコンテンツの視聴可能性を予測することができる。また、過去の視聴実績を考慮して、各データストリーム受信端末のコンテンツ視聴可能性を推定することもできる。
【００４６】
このような観点から、本実施形態のデータストリーム配信システムは、データストリームの受信を要求する可能性のある全データストリーム受信端末を一意に特定し、それらの全データストリーム受信端末に接続されるノードに向けて、該データストリームを予め配信するようにしたものである。
【００４７】
このような特徴をもつデータストリーム配信システムについて、以下、具体的に説明する。
【００４８】
図１は、本発明の実施形態を説明するためのデータストリーム配信システムの概略構成を示す図である。
図１に示すデータストリーム配信システム１００は、パケットルーティング機能を持つ複数のノード１０，２０，３０，４０を伝送路Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ２４，Ｌ３４により接続して構成されるコアネットワーク（基幹ネットワーク：ＩＰネットワークインフラの中核をなすネットワークであり、専用ネットワーク、汎用ネットワークを問わない）と、コアネットワークを介して映像データや音声データ等のデータストリームを配信するデータストリーム配信端末Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４と、コアネットワークを介してデータストリーム配信端末Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４から配信されるデータストリームを受信するデータストリーム受信端末Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８と、コアネットワーク内でデータストリームがマルチキャスト配信されるときのその配信経路（マルチキャスト経路）を決定する配信経路決定装置５０と、配信経路決定装置５０により決定された配信経路を示す配信経路情報（ルーティングテーブル）を各ノード１０〜４０に配信する配信経路情報配信装置６０とを備える。
【００４９】
各ノード１０〜４０は、マルチキャスト伝送に対応している通信装置であり、ルータやパケットスイッチ（高速、大容量の交換機等）等が該当する。各ノード１０〜４０は、伝送路Ｌ１２〜Ｌ３４によって、図示されるように相互に接続されている。各伝送路の伝送容量は、例えば、１０Ｍビット／秒である。
【００５０】
データストリーム配信端末Ｇ１〜Ｇ４は、例えば、歌手のコンサートを実況するためのカメラ（このカメラで撮影されたデータをリアルタイムでマルチキャスト配信するＩＰ通信機器を含む）や、映画コンテンツを配信するコンテンツ配信サーバである。データストリーム配信端末Ｇ１〜Ｇ４は、自端末の持つデータストリームを、その配信要求の有無に関わらず、自端末に接続されたノードに配信する。
【００５１】
データストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８は、例えば、歌手のコンサートを視聴するためのモニタ装置（ＩＰパケットの送受信機能を備える）である。
【００５２】
ノード１０には、データストリーム配信端末Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が、例えば、ＬＡＮを介して接続されている（図中、このＬＡＮは直線で描かれている。以下、同様である）。
【００５３】
ノード２０には、データストリーム配信端末Ｇ４とデータストリーム受信端末Ｒ１，Ｒ２がＬＡＮを介して接続されている。
【００５４】
ノード３０には、データストリーム受信端末Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８がＬＡＮを介して接続されている。
【００５５】
ノード４０には、データストリーム受信端末Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５がＬＡＮを介して接続されている。
【００５６】
図２は、図１に示す各ノードの内部構成を示すブロック図である。
図２に示すように、各ノード１０〜４０は、他のノード、データストリーム配信端末、及びデータストリーム受信端末と接続される通信ポートを利用してデータストリームの送受信を行う送受信部８２（特許請求の範囲の配信手段，送信手段に該当）と、ノード全体を統括制御する制御部８４と、ＲＯＭやＲＡＭやハードディスク等の記憶部８６（特許請求の範囲の配信経路情報記憶手段に該当）とを備える。
【００５７】
記憶部８６には、各データストリーム配信端末Ｇ１〜Ｇ４から配信されるデータストリームを、各データストリーム配信端末Ｇ１〜Ｇ４に接続されているノードから、該データストリームの受信を要求する可能性のあるデータストリーム受信端末（以下、受信可能端末という）に接続されているノードまで配信するための配信経路を示す配信経路情報が記憶される。また、記憶部８６には、自ノード宛に配信されてきたデータストリームが記憶される。
【００５８】
制御部８４は、所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成される。制御部８４には、配信経路情報管理部８４ａと、配信制御部８４ｂと、送信制御部８４ｃとが含まれる。
【００５９】
配信経路情報管理部８４ａは、最新の配信経路情報を配信経路情報配信装置６０から送受信部８２を介して受信し、これを記憶部８６に記憶して管理する。
【００６０】
配信制御部８４ｂは、データストリーム配信端末Ｇ１〜Ｇ４から配信されたデータストリームを送受信部８２を介して受信し、受信したデータストリームの最終的な宛先が自ノードであった場合には、そのデータストリームを記憶部８６に記憶する。一方、受信したデータストリームの最終的な宛先が自ノードでなかった場合には、記憶部８６に記憶されている、受信したデータストリームの配信経路情報にしたがって、そのデータストリームを送受信部８２から他のノードに配信させる。
【００６１】
送信制御部８４ｃは、自ノードに接続されているデータストリーム受信端末のいずれかからデータストリームの受信要求が行われた場合、その受信要求に応じて、要求されたデータストリームを記憶部８６から読み出し、それを、要求元のデータストリーム受信端末に送受信部８２から送信させる。
【００６２】
図１に戻り、ノード１０には、配信経路情報配信装置６０が接続されている。配信経路情報配信装置６０は、配信経路決定装置５０により決定されたデータストリームのコアネットワーク内での配信経路を示す配信経路情報を、各ノード１０〜４０及び各伝送路Ｌ１２〜Ｌ３４を介して各ノード１０〜４０に配信する。
【００６３】
配信経路情報配信装置６０には、配信経路決定装置５０により決定された配信経路を示す配信経路情報が、オンラインあるいはオフラインで入力される。
【００６４】
図３は、図１に示す配信経路決定装置の内部構成を示すブロック図である。
配信経路決定装置５０は、例えばコンピュータであり、図３に示すように、各データストリーム配信端末Ｇ１〜Ｇ４と、各データストリーム配信端末Ｇ１〜Ｇ４から配信されるデータストリームの受信を要求する可能性のある受信要求端末とを対応付けた情報６２、データストリーム配信システム１００のシステム構成（各構成要素の接続関係、各伝送路Ｌ１２〜Ｌ３４の伝送容量等）を示すシステム構成情報、及び各データストリーム配信端末Ｇ１〜Ｇ４から配信される各データストリームのデータ量を示すデータ量情報等を記憶するハードディスク等の記憶部６４と、記憶部６４に記憶されている情報に基づいて各データストリームの配信経路を１つ決定する配信経路決定部７０とを備える。尚、記憶部６４は、配信経路決定装置５０からアクセス可能な外部サーバ内に設けてあっても良い。
【００６５】
本実施形態においては、情報６２に示したように、データストリーム配信端末Ｇ１から配信されるデータストリーム（以下ｇ１とする）の受信を要求する可能性のある受信要求端末はデータストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８であり、データストリーム配信端末Ｇ２から配信されるデータストリーム（以下ｇ２とする）の受信を要求する可能性のある受信要求端末はデータストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ５であり、データストリーム配信端末Ｇ３から配信されるデータストリーム（以下ｇ３とする）の受信を要求する可能性のある受信要求端末はデータストリーム受信端末Ｒ３〜Ｒ８であり、データストリーム配信端末Ｇ４から配信されるデータストリーム（以下ｇ４とする）の受信を要求する可能性のある受信要求端末はデータストリーム受信端末Ｒ６〜Ｒ８であるものとする。
【００６６】
配信経路決定部７０は、配信経路決定プログラムによって動作するプロセッサを主体に構成される。
配信経路決定部７０は、各データストリーム配信端末Ｇ１〜Ｇ４に接続されているノードから各データストリーム配信端末Ｇ１〜Ｇ４に対応する受信対応端末に接続されているノードまで配信すべき各データストリームの配信経路を、上記情報６２、システム構成情報、及びデータ量情報に基づいて決定する。この配信経路の決定に際し、配信経路決定部７０は、各データストリームの配信品質が劣化しないような配信経路を決定することが好ましい。配信経路決定部７０は、決定した各データストリームの配信経路を示す配信経路情報を外部に出力する。
【００６７】
図４は、図１に示す配信経路情報配信装置の内部構成を示すブロック図である。
配信経路情報配信装置６０は、例えばコンピュータであり、図４に示すように、配信経路決定装置５０から出力された配信経路情報を入力するための入力インターフェース６５と、入力インターフェース６５により入力された配信経路情報を、ノード１０を介して各ノード１０〜４０に配信する配信部６７とを備える。尚、配信経路決定装置５０及び配信経路情報配信装置６０の各機能は、同一のコンピュータで実現することも可能である。
【００６８】
以上の構成をもつデータストリーム配信システム１００の具体的な動作を説明する。
本実施形態では、図３の情報６２に示したように、データストリーム配信端末Ｇ１から配信されるデータストリームｇ１は、データストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８、即ちシステム内のすべてのデータストリーム受信端末においてその受信を要求される可能性があり、データストリーム配信端末Ｇ２から配信されるデータストリームｇ２は、データストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ５においてその受信を要求される可能性があり、データストリーム配信端末Ｇ３から配信されるデータストリームｇ３は、データストリーム受信端末Ｒ３〜Ｒ８においてその受信を要求される可能性があり、データストリーム配信端末Ｇ４から配信されるデータストリームｇ４は、データストリーム受信端末Ｒ６〜Ｒ８においてその受信を要求される可能性がある。
【００６９】
このような前提の下で、配信経路決定装置５０にて、データストリーム配信端末Ｇ１〜Ｇ４から配信されるデータストリームｇ１〜ｇ４の最適な配信経路が決定される。
【００７０】
配信経路決定装置５０は、データストリーム配信端末Ｇ１が接続されたノード１０から、データストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８が接続されているノード２０，３０，４０にデータストリームｇ１を配信するための配信経路と、データストリーム配信端末Ｇ２が接続されたノード１０から、データストリーム受信端末Ｒ２〜Ｒ５が接続されているノード２０，４０にデータストリームｇ２を配信するための配信経路と、データストリーム配信端末Ｇ３が接続されたノード１０から、データストリーム受信端末Ｒ３〜Ｒ８が接続されているノード３０，４０にデータストリームｇ３を配信するための配信経路と、データストリーム配信端末Ｇ４が接続されたノード２０から、データストリーム受信端末Ｒ６〜Ｒ８が接続されているノード３０にデータストリームｇ４を配信するための配信経路との４つの配信経路を、上記情報６２、システム構成情報、及びデータ量情報に基づいて、以下の（１）〜（３）のいずれかの方法により決定する。
【００７１】
（１）配信経路決定装置５０は、データストリームの配信品質を向上させるために、任意の伝送路を流れるデータストリームのデータ量の合計が、その伝送路の伝送容量に収まるように、各配信経路を決定する。例えば、各データストリームｇ１〜ｇ４のデータ量を“１”とし、各伝送路Ｌ１２〜Ｌ３４の伝送容量を“２”とすると、配信経路決定装置５０は、１つの伝送路に３つ以上のデータストリームが流れないように、上記４つの配信経路を決定する。このように配信経路を決定することにより、各伝送路に均等にデータストリームが分配されることになり、ある伝送路に多数のデータストリームが集中して流れることによるパケットロスの発生を回避することができ、データストリームの配信品質の向上が可能となる。
【００７２】
（２）配信経路決定装置５０は、データストリームの配信品質を向上させるために、各データストリームｇ１〜ｇ４の配信に必要な伝送路Ｌ１２〜Ｌ３４の、のべ伝送容量の総和（１つの伝送路を流れるデータストリームのデータ量の総和に、その伝送路の伝送容量を乗じた値を、全伝送路について積算した値）が最小になるように、各配信経路を決定する。例えば、各データストリームｇ１〜ｇ４のデータ量を“１”とし、各伝送路Ｌ１２〜Ｌ３４の伝送容量を“２”とすると、配信経路決定装置５０は、各伝送路Ｌ１２〜Ｌ３４に流れるデータストリームの数を積算した値が最小となるように、上記４つの配信経路を決定する。このように配信経路を決定することにより、ネットワークのリソースの使用効率を高めることができる。
【００７３】
（３）配信経路決定装置５０は、データストリームの配信品質を向上させるために、任意の伝送路を流れるデータストリームのデータ量の合計が、その伝送路の伝送容量に収まり、且つ、各データストリームｇ１〜ｇ４の配信に必要な伝送路Ｌ１２〜Ｌ３４の、のべ伝送容量の総和が最小になるように、各配信経路を決定する。例えば、各データストリームｇ１〜ｇ４のデータ量を“１”とし、各伝送路Ｌ１２〜Ｌ３４の伝送容量を“２”とすると、配信経路決定装置５０は、１つの伝送路に３つ以上のデータストリームが流れず、且つ、各伝送路Ｌ１２〜Ｌ３４に流れるデータストリームの数を積算した値が最小となるように、上記４つの配信経路を決定する。このように配信経路を決定することにより、各伝送路に均等にデータストリームが分配されることになり、ある伝送路に多数のデータストリームが集中して流れることによるパケットロスの問題を解決することができ、データストリームの配信品質の向上が可能となる。又、ネットワークのリソースの使用効率を高めることもできる。
【００７４】
ここでは、上記（３）の方法によって、以下のように４つの配信経路を決定する。
データストリームｇ１は、ノード１０から伝送路Ｌ１４を介してノード４０へ配信され、ノード４０から伝送路Ｌ２４を介してノード２０へ、また、ノード４０から伝送路Ｌ３４を介してノード３０へ配信される。
データストリームｇ２は、ノード１０から伝送路Ｌ１２を介してノード２０へ配信され、ノード２０から伝送路Ｌ２４を介してノード４０へ配信される。
データストリームｇ３は、ノード１０から伝送路Ｌ１３を介してノード３０へ配信され、ノード３０から伝送路Ｌ３４を介してノード４０へ配信される。
データストリームｇ４は、ノード２０から伝送路Ｌ１２を介してノード１０へ配信され、ノード１０から伝送路Ｌ１３を介してノード３０へ配信される。
【００７５】
図５は、図１に示すデータストリーム配信システムにおいて、データストリームの配信経路を示した図である。尚、図５では、データストリーム配信端末Ｇ１から配信されるデータストリームｇ１を太線の矢印で示し、データストリーム配信端末Ｇ２から配信されるデータストリームｇ２を通常の矢印で示し、データストリーム配信端末Ｇ３から配信されるデータストリームｇ３を１点鎖線の矢印で示し、データストリーム配信端末Ｇ４から配信されるデータストリームｇ４を点線の矢印で示した。
【００７６】
配信経路決定装置５０により図５に示したような配信経路が決定されると、その配信経路を示す配信経路情報が配信経路情報配信装置６０から各ノード１０〜４０に配信される。各ノード１０〜４０に配信された配信経路情報は、各ノード１０〜４０の記憶部８６に記憶される。これにより、各ノード１０〜４０には、各データストリームｇ１〜ｇ４の配信経路情報が静的に保持された状態となり、各ノード１０〜４０は、この配信経路情報にしたがってルーティングを行うことになる。
【００７７】
ここで、データストリーム配信端末Ｇ１からは、データストリームｇ１の配信要求の有無に関わらず、データストリームｇ１がノード１０に配信される。このため、データストリームｇ１は、上記決定された配信経路情報にしたがって、ノード２０及びノード４０に常に配信されている状態となる。
【００７８】
また、データストリーム配信端末Ｇ２からは、データストリームｇ２の配信要求の有無に関わらず、データストリームｇ２がノード１０に配信される。このため、データストリームｇ２は、上記決定された配信経路情報にしたがって、ノード４０に常に配信されている状態となる。
【００７９】
また、データストリーム配信端末Ｇ３からは、データストリームｇ３の配信要求の有無に関わらず、データストリームｇ３がノード１０に配信される。このため、データストリームｇ３は、上記決定された配信経路情報にしたがって、ノード４０に常に配信されている状態となる。
【００８０】
また、データストリーム配信端末Ｇ４からは、データストリームｇ４の配信要求の有無に関わらず、データストリームｇ４がノード２０に配信される。このため、データストリームｇ４は、上記決定された配信経路情報にしたがって、常にノード３０に配信されている状態となる。
【００８１】
このように、データストリーム配信システム１００では、各データストリームｇ１〜ｇ４が、それの受信を要求する可能性のあるデータストリーム受信端末に接続されたノードまで、常に配信された状態となっている。
【００８２】
各データストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８において所望のデータストリームを受信したい場合は、各データストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８が、自端末に接続されたノードに対してデータストリームの受信要求メッセージを送信して受信要求を行う。上述したように、各データストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８から受信要求される可能性のあるデータストリームは、受信要求を受けたノードに既に配信されている。このため、この受信要求を受けたノードは、この要求に応じて、その要求元のデータストリーム受信端末と接続されているポートから、要求されているデータストリームの送信を開始することができる。これにより、各データストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８において所望のデータストリームが受信される。
【００８３】
また、各データストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８で受信しているデータストリームの受信を中止する場合には、各データストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８が、自端末に接続されているノードに対して受信中止要求メッセージを送信して受信中止要求を行う。この要求を受けたノードは、要求元のデータストリーム受信端末と接続されているポートからのデータストリームの送信を停止する。
【００８４】
例えば、図５において、データストリーム受信端末Ｒ４がデータストリームｇ１の受信を要求する場合には、データストリーム受信端末Ｒ４がノード４０に対してデータストリームｇ１の受信要求を行う。データストリームｇ１は常にノード４０に配信されている。このため、ノード４０がデータストリーム受信端末Ｒ４と接続されたポートからデータストリームｇ１の送信を開始する操作のみで、データストリーム受信端末Ｒ４はデータストリームｇ１の受信が可能である。
【００８５】
また、データストリーム受信端末Ｒ４がデータストリームｇ１に代えて、データストリームｇ３の受信をしたい場合には、データストリーム受信端末Ｒ４がノード４０に対して、既に受信しているデータストリームｇ１の受信停止要求を行う。これにより、ノード４０はデータストリーム受信端末Ｒ４と接続されたポートからのデータストリームｇ１の送信を停止する。続いて、データストリーム受信端末Ｒ４が、ノード４０に対してデータストリームｇ３の受信要求を行うことによって、同様の手順によってデータストリームｇ３がノード４０からデータストリーム受信端末Ｒ４に送信される。
【００８６】
このように、データストリーム配信システム１００によれば、全てのデータストリーム配信端末Ｒ１〜Ｒ８からのデータストリームが、そのデータストリームの受信を要求する可能性のあるデータストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８が接続されたノードに常に配信されているという状況を作り出すことができる。このため、従来例では時々刻々と変化していたデータストリームの配信経路を固定化することができ、データストリームの配信経路の設計を事前に行うことが可能となる。
【００８７】
また、データストリーム配信システム１００によれば、全てのデータストリーム配信端末Ｒ１〜Ｒ８からのデータストリームが、そのデータストリームの受信を要求する可能性のあるデータストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８が接続されたノードに常に配信されているため、各データストリーム受信端末Ｒ１〜Ｒ８は、自端末に接続されているノードに対して、所望のデータストリームの受信要求を行うのみで、即座に当該データストリームを受信することが可能となる。同様に、受信の中止や、受信の切り替えも、直ちに行うことができる。
【００８８】
また、データストリーム配信システム１００によれば、各データストリームの配信経路を、各データストリーム受信端末での受信状況によらず静的に構成することが可能となり、このような静的な配信経路を各伝送路の伝送容量の範囲内で最適なものに決定しておくことが可能となるため、伝送路の伝送容量超過によるパケットロス等といった配信品質の低下を防ぐことができる。
【００８９】
また、データストリーム配信システム１００によれば、各データストリームの配信経路を決定する際に、全てのデータストリームの配信に必要な伝送路の、のべ伝送容量の総和が可能な限り小さくなるような配信経路を決定することもでき、限られたネットワーク構成のもとでより多くのデータストリームの配信、スイッチングを実現することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、データストリームの切り替えを行うような場合において、データストリームの配信品質を向上させることができると共に、その配信を迅速に行うことも可能であるため、データストリームの配信を行うデータストリーム配信システムにおいて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのデータストリーム配信システムの概略構成を示す図
【図２】図１に示す各ノードの内部構成を示すブロック図
【図３】図１に示す配信経路決定装置の内部構成を示すブロック図
【図４】図１に示す配信経路情報配信装置の内部構成を示すブロック図
【図５】図１に示すデータストリーム配信システムにおいて、データストリームの配信経路を示した図
【符号の説明】
【００９２】
１０〜４０         ノード
５０  配信経路決定装置
６０  配信経路情報配信装置
Ｇ１〜Ｇ４  データストリーム配信端末
Ｒ１〜Ｒ８  データストリーム受信端末
Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ２４、Ｌ３４  伝送路
【図１】
2006197472.tif 000003
【図２】
2006197472.tif 000004
【図３】
2006197472.tif 000005
【図４】
2006197472.tif 000006
【図５】
2006197472.tif 000007