(57)【要約】【課題】  本発明は、マルチキャスト通信によるデータ配信サービスを無線ＬＡＮ上で行った場合に、パケットロスを低減させることが可能なデータ通信システム、及びデータ通信方法を提供する。【解決手段】  情報データをマルチキャスト通信方式に基づいて伝送するネットワークと、前記ネットワークに接続されて情報データを中継する無線ルータと、無線ルータによって中継された情報データを受信する少なくとも１つの無線端末と、無線端末から情報データを受信する少なくとも１つのユーザ機器とを含むデータ通信システムにおいて、無線ルータにマルチキャスト通信方式で受信した情報データをユニキャスト通信方式に基づいて無線端末に向けて送信する第１通信手段を設け、無線端末に無線ルータからユニキャスト通信方式にて受信した情報データをマルチキャスト通信方式に基づいてユーザ機器に向けて供給する第２通信手段を設ける。【選択図】  図３
2006333309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報データをマルチキャスト通信方式に基づいて伝送するネットワークと、前記ネットワークに接続されて前記情報データを中継する無線ルータと、前記無線ルータによって中継された情報データを受信する少なくとも１つの無線端末と、前記無線端末から情報データを受信する少なくとも１つのユーザ機器と、を含むデータ通信システムであって、
前記無線ルータは、マルチキャスト通信方式で受信した前記情報データをユニキャスト通信方式に基づいて前記無線端末に向けて送信する第１通信手段を含み、
前記無線端末は、前記無線ルータからユニキャスト通信方式にて受信した前記情報データをマルチキャスト通信方式に基づいて前記ユーザ機器に向けて供給する第２通信手段を含むことを特徴とするデータ通信システム。
【請求項２】
情報データをマルチキャスト通信方式に基づいて伝送するネットワークと、前記ネットワークに接続されて前記情報データを中継する無線ルータと、前記無線ルータによって中継された情報データを受信する少なくとも１つの無線端末と、前記無線端末から情報データを受信する少なくとも１つのユーザ機器と、を含むシステムにおけるデータ通信方法であって、
前記無線ルータは、マルチキャスト通信方式で受信した前記情報データをユニキャスト通信方式に基づいて前記無線端末に向けて送信する処理ステップを含み、
前記無線端末は、前記無線ルータからユニキャスト通信方式にて受信した前記情報データをマルチキャスト通信方式に基づいて前記ユーザ機器に向けて供給する処理ステップを含むことを特徴とするデータ通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークからの映像や音声等のコンテンツ配信サービスを中継する無線ＬＡＮで用いられるデータ通信システム及びデータ通信方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットなどのネットワークを介して、映像や音声・音楽等のコンテンツをユーザに配信するサービスが急速に普及しつつある。これらのサービスの代表例としては、例えば、サービス・プロバイダーが映像や音声等のコンテンツをユーザに対して１対１の形式で配信するビデオ・オン・デマンド（以下、単に“ＶＯＤ”という）サービスや、サービス・プロバイダーがＣＳ放送、或いはＢＳ放送等のプログラム・コンテンツをユーザに対して１対ｎの同報形式で配信するいわゆるＩＰ放送サービスなどがある。
【０００３】
ところで、映像・音声等のデータをインターネット上のＩＰ(Internet Protocol)パケットにより伝送するには主に２つの方式がある。その一つは、ユニキャスト・パケット(Unicast Packet)を用いてデータの伝送を行うユニキャスト通信であり、他の一つは、マルチキャスト・パケット(Multicast Packet)を用いてデータの伝送を行うマルチキャスト通信である。ユニキャスト通信は、単一の宛先アドレスを使用して１台のノードに宛てた通信を主体とするので、サービス・プロバイダーとユーザが１対１の関係で結ばれ、例えば、ユーザが、選択したコンテンツを見ながら画像の早送りや一時停止等の処理をリアルタイムで行うＶＯＤサービスに適している。一方、マルチキャスト通信は、単純なフレーム交換によって大量のデータを同報送信することが可能であり、大規模なデータ配信を行ってもネットワークを占有する帯域が狭いので上記のＩＰ放送サービスに適している。
【０００４】
一方、インターネットなどのネットワークを介してこのようなサービスの提供を受けるユーザ側においても、端末機器の高性能化や低価格化に伴って、ネットワークに接続された無線ルータと各端末機器間をワイヤレス接続した、いわゆる無線ＬＡＮシステムが構築される事例も増えつつある。このようなユーザ側における無線ＬＡＮシステムでは、無線媒体として、例えば、ＩＥＥＥ８０２規格やブルートゥス(Bluetooth)規格などに準拠した小電力電波或いは微弱電波が用いられることが多い。それ故、かかる使用無線媒体特有の脆弱性から、これらの無線ＬＡＮシステムでは、無線端末の配置や周囲の電波伝搬環境、或いはその他の家電機器の発する電波ノイズ等の影響によって、無線ＬＡＮ上を伝送されるデータパケットに欠落が生じる場合がある。
【０００５】
前述したユニキャスト通信では、受信側がデータの受信完了をＡＣＫ信号により送信側に通知して、伝送エラーによってデータの欠落が発生した場合、送信側からデータの再送が行われる通信制御手順が採用されている。それ故、ユニキャスト通信では、無線ＬＡＮ上においてパケットロスが生じた場合でもデータの伝送品質が所定の基準で保持される。
【０００６】
一方、前述のマルチキャスト通信では、大量のデータを一斉同報する必要上から、このようなＡＣＫ信号による受信データの確認、並びにデータ欠損時のデータ再送処理を行うことができない。したがって、マルチキャスト通信の場合は無線ＬＡＮ上においてパケットロスが発生すると、データの伝送品質が著しく低下してユーザ側で受信した映像・音声等のコンテンツに乱れが生ずることになる。
【０００７】
このような不具合を解決すべく、例えば、特許文献１に記載されるような従来技術が開示されている。同文献には、端末間のデータ伝送において伝送路が不安定な通信リンクの確立まではユニキャスト通信を用い、一旦、通信リンクが確立された後はマルチキャスト通信を用いて大量のデータ伝送を行う発明が示されている。かかる従来技術はサーバを介さない、いわゆるピア・ツー・ピア(Peer to Peer)的なネットワーク形態の下では、データトラフィックの軽減を図りデータ伝送の信頼性を向上させることができる。しかしながら、ユニキャスト通信とマルチキャスト通信とを交互に時分割的に用いるため、ネットワーク・サーバを介してサービス・プロバイダーから一斉同報的にコンテンツをダウンロードするＩＰ放送サービスのようなデータ伝送システムには馴染まないという問題がある。
【特許文献１】特開２００３−２８３５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するために為されたものであって、特に、マルチキャスト通信によるデータ配信サービスを無線ＬＡＮ上で行った場合にパケットロスを低減させることが可能なデータ通信システム、及びデータ通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、情報データをマルチキャスト通信方式に基づいて伝送するネットワークと、前記ネットワークに接続されて前記情報データを中継する無線ルータと、前記無線ルータによって中継された情報データを受信する少なくとも１つの無線端末と、前記無線端末から情報データを受信する少なくとも１つのユーザ機器と、を含むデータ通信システムであって、前記無線ルータは、マルチキャスト通信方式で受信した前記情報データをユニキャスト通信方式に基づいて前記無線端末に向けて送信する第１通信手段を含み、前記無線端末は、前記無線ルータからユニキャスト通信方式にて受信した前記情報データをマルチキャスト通信方式に基づいて前記ユーザ機器に向けて供給する第２通信手段を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、情報データをマルチキャスト通信方式に基づいて伝送するネットワークと、前記ネットワークに接続されて前記情報データを中継する無線ルータと、前記無線ルータによって中継された情報データを受信する少なくとも１つの無線端末と、前記無線端末から情報データを受信する少なくとも１つのユーザ機器と、を含むシステムにおけるデータ通信方法であって、前記無線ルータは、マルチキャスト通信方式で受信した前記情報データをユニキャスト通信方式に基づいて前記無線端末に向けて送信する処理ステップを含み、前記無線端末は、前記無線ルータからユニキャスト通信方式にて受信した前記情報データをマルチキャスト通信方式に基づいて前記ユーザ機器に向けて供給する処理ステップを含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の実施例であるデータ通信システムの概要を示す構成図である。
【００１３】
同図において、ＩＰネットワーク１０は、例えば、映像や音声・音楽等のデータをＩＰパケットで伝送するインターネット等の情報ネットワークである。サービス・プロバイダー７０は、所定のノードを経てＩＰネットワーク１０に接続されており、ＩＰ放送サービスやインターネットラジオ等の放送型の一斉同報サービスをマルチキャスト通信により多数のユーザに提供するサーバ等の通信装置である。
【００１４】
ユーザ側無線ＬＡＮ２０は、ＩＰネットワーク１０を介して上記のプロバイダーからのサービスを受けるユーザの宅内に設定された無線通信媒体を用いるＬＡＮシステムである。なお、ユーザ側無線ＬＡＮ２０は、主に無線ルータ３０、クライアント端末（以下“ＣＴ端末”という）４０、パソコン端末（以下“ＰＣ端末”という）６０、及びＣＴ端末からのデータをテレビなどのユーザ宅内にある視聴覚機器に供給する、サーバ機能、データ機能等を備えたセット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）５０等から構成されている。
【００１５】
無線ルータ３０は、加入電話回線のＡＤＳＬサービスや、光ファイバー回線を用いたＦＴＴＨサービス等を介してＩＰネットワーク１０に接続されている。無線ルータ３０と、ＣＴ端末４０及びＰＣ端末６０との間は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格などの小電力電波を通信媒体として利用した無線ＬＡＮシステムにより接続されている。
【００１６】
ＰＣ端末６０は、パソコン上でプロバイダーからのコンテンツサービスの提供を受ける場合に利用される形態であり、また、ＣＴ端末４０は、ＳＴＢ５０を介してテレビや大画面ディスプレイ等のユーザ視聴覚機器でコンテンツサービスの提供を受ける場合の利用形態である。なお、これらの利用形態は本実施例の説明する上で特に差異がないため、以下の記載においては、ＣＴ端末４０とＰＣ端末６０とを併せて一律に“無線端末４０”と称し、ＳＴＢ５０に関しては、これに接続されたテレビなどのユーザ視聴覚機器を含めて“ユーザ機器５０”と称するものとする。
【００１７】
次に、図２に示すユーザ側無線ＬＡＮ２０のシステム構成図に基づいて、本実施例の動作を説明する。
【００１８】
先ず、本実施例においては、サービス・プロバイダー７０がＩＰ放送型のサービスをマルチキャスト通信による通信制御手順の下に行っているものと想定する。すなわち、サービス・プロバイダー７０からの映像や音声・音楽等に関するコンテンツデータは、マルチキャスト・パケットによりＩＰネットワーク１０を介して、ユーザ側無線ＬＡＮ２０の無線ルータ３０に配信される。サービス・プロバイダー７０と無線ルータ３０との間のデータ伝送は、ＡＣＫ信号による受信確認を使用しないマルチキャスト通信によって行われるが、かかる伝送区間の伝送品質はネットワーク等に関する所定の伝送品質基準を満たしているので、その伝送過程において問題となるようなパケットロスが生じるおそれはない。
【００１９】
一方、図２に示される如く、無線ルータ３０の内部には第１通信モジュール３１が設けられている。同モジュールは、ＩＰネットワーク１０から受信したマルチキャスト・パケットをユニキャスト通信方式で送信するものである。なお、無線ルータ３０は、ユニキャスト・パケットによるデータで搬送波に所定の変調処理を施した後、周波数変換等の処理を施してＬＡＮの無線区間に電波を送出する。
【００２０】
前述したように、ユニキャスト・パケットを用いたユニキャスト通信では、送信側が所定のデータパケット群であるフラグメントを送信する毎に、受信側から当該フラグメントの受信完了をＡＣＫ信号により送信側に通知しながらデータの伝送が行われる。一方、マルチキャスト通信では、データパケットをフラグメント化せず、ＡＣＫ信号による受信確認も行わずに単純なフレーム交換処理によりデータ伝送が行われる。したがって、ユニキャスト通信からマルチキャスト通信への通信制御手順の変換を行った場合、両者の通信方式間におけるデータ伝送の進行速度にギャップを生じるおそれがある。
【００２１】
このような問題を解決する手法としては種々の方法が考えられる。例えば、第１通信モジュール３１の内部にバッフアメモリを設けて、同メモリに一旦マルチキャスト・パケットに関するデータを格納し、当該蓄積データを逐次使用してユニキャスト・パケットによる通信制御手順を実行するようにしても良い。或いは、ＦＩＦＯ(First in First out)メモリを利用して、マルチキャスト・パケットによるデータをＦＩＦＯ入力、ユニキャスト・パケットによるデータをＦＩＦＯ出力として、ＦＩＦＯ入出力間の通信速度を調整して通信制御手順の変更を行うようにしても良い。
【００２２】
無線ルータ３０から、ユーザ側無線ＬＡＮ２０の無線区間を介して、無線端末４０に伝送されたユニキャスト・パケットは、同端末の内部に設けられた第２通信モジュール４１において元のマルチキャスト・パケットに復元される。なお、第２通信モジュール４１は、上記の第１通信モジュール３１と逆の手法により通信制御手順の変換を行うものとする。第２通信モジュール４１によってマルチキャスト・パケットに復元されたデータは、無線端末４０に接続されているユーザ機器５０にマルチキャスト通信による通信制御手順により供給される。
【００２３】
次に、本実施例による処理シーケンスの動きを、図３のシーケンスチャート基づいて説明する。
【００２４】
先ず、ユーザ側無線ＬＡＮ２０が、例えば、各システム機器の電源投入やリセット信号入力等によって立ち上げられると、ＬＡＮシステム全体の制御を司る所定のユーザ側機器から、初期設定指令信号が無線端末４０を介して無線ルータ３０に伝えられる。かかる初期設定指令信号に応じて無線ルータ３０は、第１通信モジュール３１のマルチキャスト・パケットをユニキャスト・パケットに変換する機能をセットアップする（ステップＳ０１）。なお、言うまでもなく上記の初期設定指令信号に応じて、無線端末４０においても第２通信モジュール４１のユニキャスト・パケットをマルチキャスト・パケットに変換する機能がセットアップされる。
【００２５】
かかる初期設定処理が終了すると、続いてマルチキャスト通信の開始処理が実行される。先ず、上記の制御を司る所定のユーザ側機器から、特定のマルチキャスト・グループへの加入を要求するリクエスト信号が無線ＬＡＮを介して無線ルータ３０に通知される。無線ルータ３０は、ＩＰネットワーク１０を介してサービス・プロバイダーのルータに同信号を伝送する（ステップＳ０２）。サービス・プロバイダーは、かかる要求信号を受信すると当該ユーザへのサービス供給の適否などをチェックして、適正なユーザであることが認識されると特定のマルチキャスト・グループへの加入を許可する許可指令信号を、ＩＰネットワーク１０を介して返信する（ステップＳ０３）。これによってマルチキャスト通信の開始処理が完了して、これ以降、サービス・プロバイダーからのデータコンテンツの通信処理が開始される。
【００２６】
通信処理の開始と共に、サービス・プロバイダーから映像や音声・音楽等の様々なコンテンツがマルチキャスト・パケットによってＩＰネットワーク１０を介して、無線ルータ３０に伝送される（ステップＳ０４）。無線ルータ３０では、かかるコンテンツデータの配信を受けると、第１通信モジュール３１を駆動して受信したマルチキャスト・パケットによるデータをユニキャスト・パケットに変換して（ステップＳ０５）、変換後のデータをユニキャスト通信により無線端末４０に伝送する（ステップＳ０６）。即ち、最も伝送エラーの発生し易い無線区間でパケットロスが発生しても、ＡＣＫ信号による受信確認を行うユニキャスト通信によってデータ伝送を行うので、パケットロスによる伝送品質の劣化を減少させることができる。
【００２７】
一方、無線端末４０側では、無線ルータ３０から受信したユニキャスト化されたデータパットを、その第２通信モジュール内で再びマルチキャスト・パケットに変換して（ステップＳ０７）、該変換後のデータをマルチキャスト通信によりユーザ側機器５０に伝送する（ステップＳ０８）。即ち、ユーザ側機器５０においては、通常のマルチキャスト通信に対応したソフトウェアに何ら修正・変更を加えることなく用いることができる。
【００２８】
サービス・プロバイダーからのユーザへのサービス・コンテンツのダウンロードが終了すると、ＬＡＮシステム全体の制御を司る所定のユーザ側機器から、特定のマルチキャスト・グループからの離脱を要求するリクエスト信号が無線ＬＡＮを介して無線ルータ３０に通知される。そして、無線ルータ３０は、ＩＰネットワーク１０を介してサービス・プロバイダーのルータに同信号を伝送して（ステップＳ０９）処理を終了する。
【００２９】
以上に説明したように、本実施例では、最終的にコンテンツデータがマルチキャスト・パケットの形式でユーザ側機器に供給される。それ故、ユーザ側機器において従来と同様の取扱が可能となり、ユーザ側機器を駆動するためのソフトウェア等に修正を加える必要がない。また、無線ＬＡＮの無線区間におけるデータ伝送がユニキャスト通信化されるので、不安定な電波伝搬状況の下でパケットロスが発生しても、ＡＣＫ制御によるデータの再送処理によって伝送品質が担保される。すなわち、本実施例によれば、ユーザ側機器に何ら変更を行うことなく、従来のマルチキャスト通信によるデータコンテンツの配信サービスよりも、高品質なサービスを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の実施例であるデータ通信システムの概要を示す構成図である。
【図２】図２は、図１のデータ通信システムにおけるユーザ側無線ＬＡＮ２０の構成示すブロック図である。
【図３】図３は、図１のデータ通信システムにおける処理の流を示すシーケンスチャートである。
【符号の説明】
【００３１】
１０    ＩＰネットワーク
２０    ユーザ側無線ＬＡＮ
３０    無線ルータ
３１    第１通信モジュール
４０    クライアント端末（無線端末）
４１    第２通信モジュール
５０    セット・アップ・ボックス（ユーザ機器）
６０    ＰＣ端末
７０    サービス・プロバイダー
【図１】
2006333309.tif 000003
【図２】
2006333309.tif 000004
【図３】
2006333309.tif 000005