(57)【要約】  マルチキャスト・メッセージ・ストリームが、ネットワークを介して複数の加入者デバイス（１８）に転送される。当該ストリームは、複数の通信チャネル（１４）を介して逆多重化され、伝送され、配信される。様々な位置の通信チャネルからの多重化されたストリームを基に上記のストリームの複数のコピーを再組立てするために、複数の逆多重分離／転送デバイス（１６）が設けられる。当該ストリームのコピーの再組立てが可能となるように、複数の加入者に通じる最終的な通信チャネル（例えば様々な住宅に通じる電話回線）は、前記逆多重化用の通信チャネルとして使用され、逆多重化されたデータは、加入者間のローカル（１７）で通信されることが好ましい。
2008512931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークを介するマルチキャスト・メッセージ・ストリームの転送方法であって、
マルチキャスト・ルータからマルチキャスト型加入者デバイスにマルチキャスト・メッセージ・ストリームを転送すること、
複数の通信チャネルを介して前記ストリームを逆多重化すること、
前記マルチキャスト型加入者デバイス用の逆多重分離器を用いて逆多重化された前記ストリームを逆多重分離すること、
前記通信チャネルから別のマルチキャスト型加入者デバイスの別の逆多重分離器に逆多重化された前記ストリームを転送すること、
を含む方法。
【請求項２】
それぞれ前記通信チャネルの内の１つから逆多重化された前記ストリームの各部分を受信するように結合される転送デバイスを提供すること、
前記マルチキャスト型加入者デバイスまたは前記別のマルチキャスト型加入者デバイス、あるいは前記マルチキャスト型加入者デバイスおよび前記別のマルチキャスト型加入者デバイスが前記マルチキャスト・メッセージ・ストリームに加入しているかどうかを指示する加入情報を、全ての前記転送デバイスに供給すること、
前記加入情報を使用して、前記転送デバイスから前記逆多重分離器および前記別の逆多重分離器への、前記ストリームの前記各部分の転送を制御すること、
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記転送デバイスの少なくとも１つの転送デバイスは、前記通信チャネルの内のそれ自体の通信チャネルから前記部分の特定の部分を受信し、前記加入情報が、前記マルチキャスト型加入者デバイスと前記別のマルチキャスト型加入者デバイスとがどちらも前記マルチキャスト・ストリームに加入していることを指示する場合は、前記転送デバイスの前記少なくとも１つの転送デバイスから前記マルチキャスト型加入者デバイスおよび前記別のマルチキャスト型加入者デバイスに、それぞれ前記部分の前記特定の部分のコピーを送信することを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記逆多重分離デバイスから前記転送デバイスに、逆多重化された前記ストリームの前記各部分に由来するメッセージについて肯定応答信号を送信すること、
前記転送デバイスにおいて、前記メッセージの内の特定のメッセージについて肯定応答信号が受信されたかどうか検査すること、
前記転送デバイスが前記転送デバイス内の前記加入情報に従って、前記マルチキャスト・ストリームに加入している全ての前記逆多重分離デバイスからの肯定応答信号を検出しない場合は、前記特定のメッセージを再送信すること、
を含む請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記マルチキャスト型加入者デバイスまたは前記別のマルチキャスト型加入者デバイス、あるいは前記マルチキャスト型加入者デバイスおよび前記別のマルチキャスト型加入者デバイスが前記マルチキャスト・メッセージ・ストリームに加入しているかどうかを指示する別の加入情報を前記マルチキャスト・ルータに供給すること、
前記マルチキャスト型加入者デバイスと前記別のマルチキャスト型加入者デバイスの内の第１のマルチキャスト型加入者デバイスが前記マルチキャスト・ストリームに加入していることが指示された場合は、前記マルチキャスト・ルータからの前記ストリームに由来するマルチキャスト・メッセージの送信を開始すること、
前記マルチキャスト型加入者デバイスと前記別のマルチキャスト型加入者デバイスの内の第２のマルチキャスト型加入者デバイスも前記マルチキャスト・ストリームに加入していることが指示された場合は、前記マルチキャスト・ルータからの前記ストリームに由来するマルチキャスト・メッセージの送信を修正しないこと、
前記マルチキャスト型加入者デバイスと前記別のマルチキャスト型加入者デバイスがいずれも前記マルチキャスト・ストリームにまだ加入していないことが指示された場合は、前記マルチキャスト・ルータからの前記マルチキャスト・メッセージの送信を中断すること、
を含む請求項２または３に記載の方法。
【請求項６】
ローカルループの電話加入者線は、前記通信チャネル用に使用され、前記マルチキャスト型加入者デバイスと、前記別のマルチキャスト型加入者デバイスとは、前記加入者線が終端する各住宅に配置される、請求項１ないし５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
逆多重化された前記ストリームは、様々な前記住宅間のワイヤレス無線伝送を用いて転送される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記マルチキャスト型加入者デバイスおよび前記別のマルチキャスト型加入者デバイスにおいて前記マルチキャスト・メッセージ・ストリームの形に符号化されるビデオ情報またはオーディオ情報、あるいはビデオ情報およびオーディオ情報をレンダリングすることを含む請求項１ないし７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
通信システムであって、
マルチキャスト・メッセージ・ストリームを送信するように構成されたマルチキャスト・ルータと、
複数の機能並列通信チャネルと、
前記マルチキャスト・ルータと前記通信チャネルとの間で結合され、前記通信チャネルを介して前記ストリームを逆多重化するように構成された逆多重化デバイスと、
複数の逆多重分離デバイスと、
それぞれ前記逆多重分離デバイスの内の１つに結合されるマルチキャスト型加入者デバイスと、
それぞれ前記通信チャネルの内の１つを介して前記逆多重化デバイスに結合され、マルチキャスト・メッセージの逆多重化された前記ストリームを前記複数の逆多重分離デバイスに配信するように構成された複数の転送デバイスと、
を備える通信システム。
【請求項１０】
全ての前記転送デバイスは、どの前記マルチキャスト型加入者デバイスが前記マルチキャスト・メッセージ・ストリームに加入したかを指示する加入情報を受信し記憶するように構成され、前記転送デバイスは、前記加入情報を使用して、前記各通信チャネルを介して受信され逆多重化された前記ストリームの各部分がどの前記逆多重分離デバイスに転送されるかを制御するように構成された、請求項９に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記転送デバイスの少なくとも１つの転送デバイスは、前記通信チャネルの内のそれ自体の通信チャネルから前記部分の特定の部分を受信し、前記加入情報が、前記加入者デバイスの内の選択された各加入者デバイスが前記マルチキャスト・ストリームに加入していることを指示する場合は、前記マルチキャスト型加入者デバイスの内の選択された各マルチキャスト型加入者デバイスにそれぞれ前記部分の前記特定の部分のコピーを送信する、請求項１０に記載の通信システム。
【請求項１２】
前記転送デバイスの少なくとも１つの転送デバイスは、前記通信チャネルの内のそれ自体の通信チャネルから前記部分の特定の部分を受信し、前記加入情報が、前記加入者デバイスの内の選択された各加入者デバイスが前記マルチキャスト・ストリームに加入していること指示する場合は、前記マルチキャスト型加入者デバイスの内の選択された各マルチキャスト型加入者デバイスからの、前記部分の前記特定の部分の受信に関する肯定応答の有無を検査する、請求項１０に記載の通信システム。
【請求項１３】
前記マルチキャスト・ルータは、どの前記マルチキャスト型加入者デバイスが前記マルチキャスト・メッセージ・ストリームに加入しているかを指示する別の加入情報を受信し記憶するように構成され、
前記マルチキャスト型加入者デバイスと前記別のマルチキャスト型加入者デバイスの内の第１のマルチキャスト型加入者デバイスが前記マルチキャスト・ストリームに加入していることが指示された場合は、前記マルチキャスト・ルータからの前記ストリームに由来するマルチキャスト・メッセージの送信を開始し、
前記マルチキャスト型加入者デバイスと前記別のマルチキャスト型加入者デバイスの内の第２のマルチキャスト型加入者デバイスも前記マルチキャスト・ストリームに加入していることが指示された場合は、前記マルチキャスト・ルータからの前記ストリームに由来するマルチキャスト・メッセージの送信を修正せず、
前記マルチキャスト型加入者デバイスと前記別のマルチキャスト型加入者デバイスがいずれも前記マルチキャスト・ストリームにまだ加入していないことが指示された場合は、前記マルチキャスト・ルータからの前記マルチキャスト・メッセージの送信を中断する、
請求項１１に記載の通信システム。
【請求項１４】
前記通信チャネルの少なくとも一部として働くローカルループの電話加入者線を備え、前記マルチキャスト型加入者デバイスと、前記別のマルチキャスト型加入者デバイスとは、前記加入者線が終端する各住宅に配置される、請求項１０ないし１３のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１５】
前記転送デバイスはそれぞれ、前記転送デバイス間のワイヤレス無線伝送を用いて前記ストリームの逆多重化部分を転送し合うように構成された、請求項１０ないし１４のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１６】
前記各逆多重分離デバイスに結合され、前記マルチキャスト・メッセージ・ストリームの形で符号化されるビデオ情報またはオーディオ情報、あるいはビデオ情報およびオーディオ情報をレンダリングするように構成されたビデオ・レンダリング・デバイスまたはオーディオ・レンダリング・デバイス、あるいは、ビデオ・レンダリング・デバイスおよびオーディオ・レンダリング・デバイスを備える請求項１０ないし１５のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１７】
請求項１０ないし１６のいずれかに記載のシステムにおける前記転送デバイスの１つとして使用されるように構成された転送デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークと、このようなネットワークを運営する方法と、このようなネットワークで使用されるデバイスとに関する。本発明は特に、通信ネットワークを介したメッセージのマルチキャスト送信に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットなどのネットワーク内のメッセージは、ユニキャスト・メッセージと、ブロードキャスト・メッセージと、マルチキャスト・メッセージとに分類され得る。これらの３つのタイプのメッセージの違いは、それぞれのメッセージのアドレス指定に関するものである。ユニキャスト・メッセージは、ネットワークの単一の端末にアドレス指定され、ブロードキャスト・メッセージは、ネットワークの全ての端末にアドレス指定され、マルチキャスト・メッセージは、ネットワークの複数の端末からなる群にアドレス指定される。
【０００３】
マルチキャスト・メッセージは典型的には、宛先アドレスとして個々の端末のアドレスの代わりにグループ・アドレスを含む。原則として、このようなマルチキャスト・メッセージは、ネットワークの全ての端末に広く提供［broadcast］され得るものであり、各端末は、グループ・アドレスの有無についてメッセージを検査し、当該メッセージが各端末に関連するものかどうかを判定する。しかし、大規模なネットワークでは、関連する端末へのマルチキャスト・メッセージの送信を制限するために、マルチキャスト・ルータが使用される。すなわち、特定のグループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを受信する必要がある端末に関する情報をマルチキャスト・ルータが有していなければならない。ネットワーク内のホストが特定のグループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを受信する必要があることを指示［indicate］する場合は、マルチキャスト・ルータは、当該グループ・アドレスを伴うメッセージがホストの接続先の端末に経路指定されなければならない旨を記録する。マルチキャスト・ルータは、マルチキャスト・メッセージのコピーを複数の端末に経路指定するように、複数の端末について上記の事項を記録することができる。
【０００４】
本願と同じ譲受人に譲渡され本願の優先日の時点で未公開である同時係属の特許出願では電話網の様々な加入者がメッセージ・トラフィックの逆多重化［inverse multiplexing］を使用し、各々の加入者線を共用して高ピークの帯域幅を提供することができる手法が記載されている。このため、複数の加入者の加入者線を介して１人の加入者のメッセージ・トラフィックを配信する逆多重化器が（典型的には電話交換機内に）設けられる。各加入者サイトには、逆多重分離デバイス［inverse demultiplexing device］が設けられる。様々な加入者の逆多重分離デバイスは、逆多重化されたメッセージを通信するように交差接続され、各逆多重分離デバイスは、逆多重分離を用いてそれぞれの加入者のメッセージ・ストリームを再組立てするように構成される。このようにして様々な端末のストリームを再組立てするには、非集中型［decentralized］逆多重分離が使用される。メッセージの宛先は、どの多重分離デバイスがメッセージ・ストリームを再組立てするか判定する。
【０００５】
この逆多重分離スキームは、マルチキャスト・ルータを含めたネットワークの残余部分にとって透過的であるように実装されることが好ましい。すなわち、この逆多重分離スキームは、マルチキャスト送信を含めた全てのネットワーク機能と容易に組み合わせられ得る。
【０００６】
１組の逆多重化回線がマルチキャスト・ルータの下流で使用されてもよい。逆多重化回線の下流に単一の端末が配置される場合には、何らの追加的な措置も必要とされず、例えば当該端末がマルチキャスト・ストリームに参加している場合も、マルチキャスト・メッセージ・ストリームは、端末に届く途中で逆多重化され、多重分離［demultiplex］される。逆多重化回線の下流に２人以上の潜在的な加入者が存在する場合には、上流のマルチキャスト・ルータが逆多重化回線を介して下流のマルチキャスト・ルータにマルチキャスト・メッセージ・ストリームを送信し、下流のマルチキャスト・ルータが当該ストリームのコピーを様々な加入者端末（または別のマルチキャスト・ルータ）に送信するようにして、逆多重化回線の上流と下流に１つずつ、合わせて２つのマルチキャスト・ルータが使用されることが好ましい。
【０００７】
しかし、上記のスキームは、逆多重化回線の下流で中央のマルチキャスト・ルータが必要とされる欠点を有する。上記の下流のマルチキャスト・ルータは、メッセージ・トラフィックのボトルネックを形成することがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一目的はとりわけ、逆多重化接続を介して様々な端末にマルチキャスト・メッセージを送信する効率を高めることである。
【０００９】
本発明の他の一目的はとりわけ、非集中型の逆多重分離が使用されたときに逆多重化接続を介して様々な端末にマルチキャスト・メッセージを送信する効率を高めることである。
【００１０】
本発明の一目的はとりわけ、逆多重化接続を介して様々な端末にマルチキャスト・メッセージを送信する効率を、可能な限り透過的な逆多重化の使用と組み合わせることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による方法は、請求項１に詳しく記載されている。マルチキャスト・メッセージ・ストリームが、ネットワークを介して複数の加入者デバイスに転送される。当該ストリームは、複数の通信チャネルを介して逆多重化され、伝送され、配信される。様々な位置の通信チャネルからの多重化されたストリームを基に上記のストリームの複数のコピーを再組立てするために、複数の逆多重分離器［inverse demultiplexer］が設けられる。したがって、様々な加入者デバイスへのマルチキャスト・ストリームの配信は、マルチキャスト・ストリームが逆多重化される段階でもなお発生する。すなわち、あるグループ・アドレスに関する単一のマルチキャスト・ストリームが逆多重化された後、そのように逆多重化されたストリームはそれぞれ、当該ストリームに参加しているデバイス用の複数の逆多重分離デバイスに配信される。
【００１２】
好ましくは、それぞれ異なる逆多重化通信チャネルに接続され、ストリームの逆多重化部分を複数の逆多重化デバイスに転送する複数の転送デバイスが提供される。この場合、どの逆多重化デバイスが加入デバイスに結合されるかを指示する加入者情報は、好ましくは全ての転送デバイスに送信され記憶され、その結果、各転送デバイスが、ストリームの逆多重化された部分がどの逆多重分離デバイスに転送されるかを制御できるようになる。一実施形態では、転送には、それぞれ様々な逆多重分離デバイスにコピーを送信することが関与する。別の実施形態では、少なくとも、加入者の少なくとも１つの逆多重分離デバイスが転送デバイスに直接結合されない場合は、ストリームの逆多重化された部分を全ての逆多重分離デバイスに送信するブロードキャスト媒体が使用される。転送デバイスは、マルチキャスト・ストリームの加入者にサービスすることが記録された選択済みの逆多重分離デバイスから逆多重化部分が受信されたことに関する肯定応答を提供することが好ましい。
【００１３】
逆多重化通信チャネルの上流側においては、マルチキャスト・メッセージ・ストリームの送信が続行されるべきかどうかを判定するために、様々な加入デバイスの記録が保持されることが好ましい。第１のデバイスの加入後にストリームの送信が開始されると、別のデバイスの加入が記録されたときも送信には何らの修正も加えられない。ストリームの送信は、当該ストリームに対する全てのデバイスの加入が取り消された旨が記録されたときにだけ中断される。
【００１４】
上記の方法は、ローカルループの電話加入者線を介して近隣の様々な加入者の住宅に配信される情報の逆多重化に適用されることが好ましい。このようにして様々な加入者は、各々の電話回線の帯域幅を共用することができる。この場合、逆多重化されたストリームは、様々な住宅間のワイヤレス無線伝送を用いて各住宅の逆多重分離デバイスへと転送されることが好ましい。上記の方法は、ビデオ・チャネルおよび／またはオーディオ・チャネルの配信に適用されることが好ましい。
【００１５】
本発明の上記および他の目的ならびに有利な態様は、非限定的な例を用いて本発明を例示する添付の図面の説明を読めば明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、マルチキャスト・ルータ１０と、逆多重化デバイス１２と、複数の機能並列接続［functionally parallel connection］１４と、複数の逆多重分離／転送デバイス１６と、ローカル・ネットワーク１７と、複数のホスト１８とを備えるネットワークの一部を示す。マルチキャスト・ルータ１０は、ネットワークのさらなる部分（図示せず）へのネットワーク接続１１と、逆多重化デバイス１２への接続とを有する。逆多重化デバイス１２は、それぞれ機能並列接続１４の内の１つを介して逆多重分離／転送デバイス１６に接続される。逆多重分離／転送デバイス１６は、ローカル・ネットワーク１７を介して互いに結合される。各逆多重分離／転送デバイス１６は、それぞれホスト１８の内の１つに結合される。逆多重分離／転送デバイス１６とホスト１８とが取り付けられた３つの接続１４が図示されているが、実際には、典型的により多くの数が使用されるものの、２つの接続１４を使用することも可能であることが理解されるべきである。
【００１７】
接続１１に接続されるネットワークの別の部分（図示せず）は典型的には、マルチキャスト・ストリームに関する従来の様々な資源と、任意の数の別のマルチキャスト・ルータと、従来の手法でメッセージを入力１１に供給するように構成され得る他のルータとを含む。
【００１８】
動作において、ネットワーク部分は、ネットワーク接続１１とホスト１８との間のメッセージ・トラフィックを認識する。ホスト１８に対するメッセージ・ストリームは、ネットワーク接続１１において受信され、逆多重化デバイス１２に送信され、逆多重化デバイス１２は逆多重化を用いて、例えばラウンド・ロビン配信スキームに従って、接続１４を介して当該ストリームを配信する。各逆多重分離／転送デバイス１６は、逆多重分離／転送デバイス１６の接続されている接続１４を介して送信されたストリームのメッセージを受信する。上記のメッセージが当該逆多重分離／転送デバイス１６に接続されているホスト以外のホスト１８から必要とされている場合は、逆多重分離／転送デバイス１６は、それらのメッセージを他の逆多重分離／転送デバイス１６に転送する。当該ホスト１８に接続されている逆多重分離／転送デバイス１６は、それ自体の接続１４および他の逆多重分離／転送デバイス１６から受信したメッセージを基に、逆多重分離を用いてストリームを再組立てする。
【００１９】
メッセージの伝送には、電気通信機器および／またはインターネット通信などで使用される従来のメッセージ形式およびプロトコルが使用されることもある。同様にして、メッセージ伝送を実施するために、電気通信（電話網）機器やコンピュータ・ネットワーキング機器など、逆多重化と逆多重分離とを実施するように修正された（例えば再プログラムされた）従来のメッセージ伝送機器が使用されてもよい。別法として、追加の逆多重化機器および逆多重分離機器が追加されてもよい。
【００２０】
各メッセージは、宛先アドレスを含む。ユニキャスト・メッセージの場合には、宛先アドレスは、特定のホスト１８を識別する。マルチキャスト・メッセージの場合には、宛先アドレスは、抽象グループを指定する。個々のホスト１８は、それぞれのグループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを受信したいかどうかを指示してもよい。
【００２１】
ユニキャスト・メッセージの場合には、逆多重分離／転送デバイス１６は、それぞれの宛先アドレスに基づいて当該メッセージを扱うことができ、例えばアドレスが逆多重分離／転送デバイス１６の接続先のホスト１８とは異なるホストに関するものである場合には、逆多重分離／転送デバイス１６は、アドレス指定されたホスト１８の接続先の逆多重分離／転送デバイス１６に当該メッセージを転送する。アドレスが逆多重分離／転送デバイス１６の接続先のホストに関するものである場合には、逆多重分離／転送デバイス１６は、当該メッセージならびに他の逆多重分離／転送デバイスからのメッセージを使用して、それ自体のホスト１８のメッセージ・ストリームを再組立てする。
【００２２】
マルチキャスト・メッセージの場合には、各逆多重分離／転送デバイス１６は、１つまたは複数のグループ・アドレスについて、どのホスト１８が当該グループ・アドレスを有するマルチキャスト・メッセージを受信する必要があるかを指示する情報を記憶する。逆多重分離／転送デバイス１６は、逆多重分離／転送デバイス１６がそれ自体の接続１４から受信する各マルチキャスト・メッセージについて、グループ・アドレスと、情報が記憶される１つ（または複数）のグループ・アドレスとを比較する。上記のアドレスが一致し、上記の情報が、逆多重分離／転送デバイス１６に接続されているホスト１８以外のホスト１８が当該グループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを受信する必要があることを指示する場合は、逆多重分離／転送デバイス１６は、ローカル・ネットワーク１７を介して関連するホスト１８に接続されている逆多重分離／転送デバイス１６に当該マルチキャスト・メッセージを転送する。逆多重分離／転送デバイス１６は、それ自体の情報が、逆多重分離／転送デバイス１６のホスト１８が当該グループ・アドレスを伴うストリームを受信する必要があることを指示する場合には、共通のグループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを基にマルチキャスト・ストリームを再組立てする。この場合、逆多重分離／転送デバイス１６は、逆多重分離／転送デバイス１６がそれ自体の接続１４および他の逆多重分離／転送デバイス１６から受信したメッセージを使用してストリームを再組立てする。
【００２３】
図１に示されるネットワーク部分では、逆多重分離／転送デバイス１６は、それぞれ接続１４を形成する電話回線の加入者サイト、例えば加入者の家に配置された単一の装置内の転送機能と逆多重化機能とを組み合わせるデバイスであることが好ましい。一実施形態では、これらの装置は、電磁放射によってローカル・ネットワーク１７を形成する受信機と送信機とを含む。しかし、いうまでもなく、ローカル・ネットワーク１７を形成する別法として、上記の装置間で有線接続が使用されてもよい。逆多重分離／転送デバイス１６間では、ローカル・ネットワークの代わりに、逆多重分離／転送デバイス１６を交差結合する１組の２地点間接続が使用されてもよい。
【００２４】
図２は、異なるネットワーク編成の一実施形態を示している。本実施形態では、転送機能と逆多重分離機能とが分離されている。転送ユニット２２と、逆多重分離デバイス２０とが設けられ、転送ユニット２２は、それぞれ接続１４とローカル・ネットワーク１７との間で結合される。逆多重化デバイス２０は、ホスト１８とローカル・ネットワーク１７との間で結合される。本実施形態では、転送ユニット２２はメッセージの宛先アドレスを使用して、メッセージがローカル・ネットワーク１７を介してどの逆多重化デバイス２０に転送されるか判定する。本実施形態では、転送ユニット２２は、１つまたは複数のグループ・アドレスについて、どのホスト１８がそれらのグループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを受信する必要があるかを指示する情報を記録する。転送ユニット２２は、それ自体の接続１４においてマルチキャスト・メッセージを受信したときは、上記の情報を使用して、転送ユニット２２がローカル・ネットワーク１７を介してどの逆多重化デバイス２０にマルチキャスト・メッセージを転送することになるか判定する。
【００２５】
ホスト１８は、ホスト１８が受信を望むマルチキャスト・メッセージの１つまたは複数のグループ・アドレスを指示するために、「参加［join］」メッセージを送出することが好ましい。
【００２６】
図３は、ホストに対するマルチキャスト・メッセージ・ストリームを確立するメッセージ・トラフィックの第１の実施形態のタイミング図を示す。時間の進行は、垂直方向に表現される。各垂直線３０は、様々なホスト１８を表す。各垂直線３２は、様々な逆多重分離／転送デバイス１６を表す。垂直線３３は、逆多重化器１２を表す。垂直線３４は、マルチキャスト・ルータ１０を表す。矢印付きの各水平線は、メッセージを表す。
【００２７】
ホスト１８が特定のグループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを受信する必要があることを指示したときは、当該ホスト１８はまず、当該グループ・アドレスを指定する「参加」メッセージ３６を全ての逆多重分離／転送デバイス１６に送信する。これらのメッセージに応じて、逆多重分離／転送デバイス１６は、指定のグループ・アドレスを伴うメッセージが転送されなければならない旨を記録する。ホスト１８に接続されている多重化デバイス１６は、好ましくはそれらのメッセージがホスト１８に転送されなければならない旨を記録し、他の多重化デバイスは、好ましくはそれらのメッセージがホスト１８に接続されている逆多重分離／転送デバイス１６に転送されなければならない旨を記録する。
【００２８】
後に、ホスト１８は、グループ・アドレスを指定した参加メッセージ３８をマルチキャスト・ルータ１０に送信する。それに応じて、マルチキャスト・ルータは、当該グループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージが逆多重化器１２に転送されなければならない旨を記録する。
【００２９】
図３は、参加メッセージの特定の実装形態ではなく、参加メッセージによる効果的なエンド・ツー・エンドの情報フローを概略的に示していることが理解されるべきである。実際、エンド・ツー・エンドの情報フローは、一連のメッセージおよび／または一連の信号の１つが次の信号をトリガする一連の信号によって実現されてもよい。例えば、ホスト１８は、後にマルチキャスト・ルータ１０および逆多重分離／転送デバイス１６の制御情報を更新するための信号を送出するいくつかのマルチキャスト管理デバイス（図示せず）に参加メッセージを送信してもよい。
【００３０】
図３ａは、ホスト１８がグループ・アドレスを指定した「参加」メッセージ３６を、それ自体に接続されている特定の逆多重分離／転送デバイス１６に送信する別の一実施形態を示す。本実施形態では、特定の多重化デバイス１６は、他の逆多重分離／転送デバイス１６が指定のグループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを特定の多重化デバイス１６に転送しなければならないことをそれぞれ指示する予備参加メッセージ３７を、それらの他の逆多重分離／転送デバイス１６に送信する。
【００３１】
図３ｂは、図３および図３ａのそれぞれの実施形態と組み合わせられてもよい一実施形態であって、ホストに接続されている特定の逆多重分離／転送デバイス１６が、ホスト１８からの直接のメッセージではなく別の予備参加メッセージをマルチキャスト・ルータ１０に送信する一実施形態を示している。本実施形態では、上記の別の予備参加メッセージは、マルチキャスト・ルータ１０が指定のグループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを逆多重化器１２に転送しなければならないことを指示する。
【００３２】
図３ｃは、ホストに接続されている特定の逆多重分離／転送デバイス１６（またはホスト自体）が、アドレス指定された参加メッセージをマルチキャスト・ルータ１０ではなく逆多重化デバイス１２に送信する他の一実施形態を示す。本実施形態では、逆多重化デバイス１２は、予備参加メッセージをマルチキャスト・ルータ１０に送信して、マルチキャスト・ルータ１０が指定のグループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを逆多重化器１２に転送しなければならないことを指示する。
【００３３】
マルチキャスト・ルータ１０と逆多重分離／転送デバイス１６とが参加メッセージに応じて情報を記録すると、マルチキャスト・メッセージは、ホスト１８に経路指定され得る。
【００３４】
図３は、同じグループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージＡ１、Ａ２、およびＡ３がマルチキャスト・ルータ１０から経路指定される手法の一例を示している。逆多重化デバイス１２は、コピーＢ１、Ｂ２、およびＢ３のメッセージを、それぞれ異なる接続１４を介して異なる逆多重分離／転送デバイス１６に経路指定する。逆多重分離／転送デバイス１６の内の１つは、それ自体のホスト１８が当該グループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを受信する必要がある旨の記録を有する。当該逆多重分離／転送デバイス１６は、接続１４からのメッセージＢ３を使用してメッセージＤ３をそれ自体のホスト１８に転送する。その他の逆多重分離／転送デバイス１６は、当該グループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージが転送されなければならない旨の記憶を有し、当該マルチキャスト・メッセージの転送は、当該グループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを受信する必要があるホスト１８に接続されている特定の逆多重分離／転送デバイス１６に、メッセージＣ１、Ｃ２を送信することによって行われる。上記の特定の逆多重分離／転送デバイス１６は、その他の逆多重分離／転送デバイス１６からのメッセージＣ１、Ｃ２を使用してメッセージＤ１、Ｄ２をそれ自体のホスト１８に転送する。
【００３５】
後に、別のホストが「参加」メッセージ３６ａ、３６ｂを送信することもある。一実施形態では、これらの参加メッセージは、逆多重分離／転送デバイス１６およびマルチキャスト・ルータ１０に送信される。逆多重分離／転送デバイス１６と、マルチキャスト・ルータ１０とは、当該情報を記録する。また、第１のホストに関する参加メッセージの送信について説明された他の実施形態が使用されてもよい。
【００３６】
マルチキャスト・ルータ１０は、参加メッセージに由来する情報に応じてそれ自体の振る舞いは変えず、例えばマルチキャスト・ルータ１０は引き続き、各マルチキャスト・メッセージの１つのコピーだけを逆多重化デバイス１２に送信する。さらに、マルチキャスト・ルータ１０は単に、現時点で２つ以上のホスト１８が指定のグループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを受信する必要がある旨を記録して、少なくとも、それらの全てのホストがそれ以上マルチキャスト・メッセージを受信する必要がなくなったことが検出されないときは、マルチキャスト・ルータ１０がマルチキャスト・メッセージの転送を続けることを保証する。この様子は、メッセージ３９で示される。
【００３７】
逆多重分離／転送デバイス１６は、参加メッセージに応じてそれぞれの振る舞いを変え、例えば逆多重分離／転送デバイス１６はこの時点で、マルチキャスト・メッセージのコピーをその他の複数の逆多重分離／転送デバイス１６に転送し、逆多重分離／転送デバイス１６の内の２つ以上は、当該グループ・アドレスを伴うメッセージ・ストリームを再組立てし、再組立てされたストリームをそれ自体のホスト１８に配信することになる。この様子は、メッセージ３９で示される。
【００３８】
図２の実施形態でも同様の処理が発生することが理解されるべきである。この場合、参加メッセージが転送ユニット２２に送信され、それによって転送ユニットが指定のアドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを選択された逆多重分離デバイス２０に転送し、マルチキャスト・ストリームが再組立てされ、接続先のホスト１８へと配信されるようになる。
【００３９】
図４は、逆多重分離／転送デバイス１６の一例を示す。当該デバイスは、逆多重化器１２（図示せず）への接続１４の内の１つに結合されたトランシーバ１６０を含む。トランシーバ１６０は、マルチキャスト・アドレス比較器回路１６１に結合され、一方マルチキャスト・アドレス比較器回路１６１は、マルチキャスト加入者メモリ１６２に結合される。マルチキャスト加入者メモリ１６２は、それぞれ当該グループ・アドレスを伴うマルチキャスト・ストリームに加入しているホスト１８の逆多重分離デバイスのアドレスに関連する、マルチキャスト・グループ・アドレスを記憶する。
【００４０】
逆多重分離／転送デバイス１６は、転送回路１６４と、逆多重分離器１６８と、無線トランシーバ１６６ａ、１６６ｂとを含む。比較器回路１６１は、入力メッセージがメモリ１６２内のアドレスに対応するグループ・アドレスを搬送していることを検出したときは、転送回路１６４に対して、マルチキャスト・メッセージがメモリ１６２内に記録されている逆多重分離デバイスに転送されなければならない旨をシグナリングする。
【００４１】
マルチキャスト・メッセージがローカルの逆多重分離デバイス１６８に転送されなければならない場合には、転送回路１６４は、当該マルチキャスト・メッセージをローカルの逆多重分離デバイス１６８に転送する。マルチキャスト・メッセージがリモートの多重分離デバイスに転送されなければならない場合には、転送回路１６４は、当該マルチキャスト・メッセージを無線トランシーバ１６６ａ、１６６ｂの送信機部分１６６ａに転送し、送信機部分１６６ａは、当該マルチキャスト・メッセージを、無線入力／出力１６５を介してリモートの多重分離デバイスに送信する。
【００４２】
無線トランシーバ１６６ａ、１６６ｂの受信機部分１６６ｂは、無線入力／出力１６５を介してリモートの転送デバイスからマルチキャスト・メッセージを受信する。
【００４３】
逆多重分離デバイス１６８は、ローカル・ホスト（図示せず）への接続１６７を有する。ローカル・ホストがマルチキャスト・メッセージ・ストリームに加入している場合は、逆多重分離デバイス１６８は、ローカルの転送回路１６４および受信機部分１６６ｂから逆多重化されたマルチキャスト・メッセージを受信し、当該マルチキャスト・メッセージ・ストリームを逆多重分離する。逆多重分離デバイス１６８は、逆多重分離されたストリームをローカル・ホストの接続１６７に送信する。
【００４４】
さらに、逆多重分離／転送デバイス１６は、加入制御回路１６９を含む。加入制御回路１６９は、接続１６７を介してローカル・ホストから参加メッセージを受信する。それに応じて、加入制御回路１６９は、加入があった旨をメモリ１６２に記録し、送信機部分１６６ａに参加メッセージを他の逆多重分離／転送デバイス１６へと転送させる。受信機部分１６６ｂは、他の逆多重分離／転送デバイス１６から参加メッセージを受信する。このような参加メッセージに応じて、加入制御回路１６９は、他の逆多重分離／転送デバイス１６に接続されているホストの加入があった旨を（メモリ１６２に）記録する。
【００４５】
本実施形態の逆多重分離／転送デバイス１６は、無線ネットワークを使用してローカル・ネットワーク１７を実装する。しかし、他のタイプのネットワークが使用されてもよく、したがって異なるトランシーバ１６６ａ、１６６ｂが用いられてもよいことが理解されるべきである。同様に、ローカル・ネットワークなどの無線ネットワークは、全ての受信機部分１６６ｂが全てのメッセージへのアクセスを有するブロードキャスト型のローカル・ネットワーク１７であってもよい。このようなブロードキャスト型の一実施形態では、逆多重分離／転送デバイス１６または転送ユニット２２は、少なくとも１つの加入があれば全てのマルチキャスト・メッセージをブロードキャストするように構成されてもよい。本実施形態では、多重分離／転送デバイス１６または多重分離デバイス２０は、それぞれのホスト１８から特定のグループ・アドレスに関する参加メッセージを受信する。本実施形態では、参加メッセージが受信された特定の多重分離デバイスは、マルチキャスト・ストリームをそれ自体のホストへの配信用に再組立てするために、ローカル・ネットワーク１７からの指定のグループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを選択することによって応答する。
【００４６】
多くの応用例では、マルチキャスト・メッセージの受信に関する肯定応答を返す必要はない。しかし、他の応用例では、マルチキャスト・メッセージの受信に応じて、逆多重分離を実施する必要がある逆多重化デバイスまたは逆多重分離を実施する必要がある逆多重化デバイスから肯定応答信号が返されることが望ましいこともある。
【００４７】
図５は、逆多重分離／転送デバイス１６から返される肯定応答信号５０の一例を示す。肯定応答信号が使用される場合は、マルチキャスト・メッセージを逆多重分離デバイスに送信する送信デバイスは、記憶情報を使用して、どの多重分離デバイスから肯定応答信号が受信されるべきかを指示することが好ましい。この場合、マルチキャスト・メッセージを逆多重分離デバイスに送信するデバイスは、上記の情報が記憶されている多重分離デバイスの内の少なくとも１つが肯定応答信号を返さない場合にマルチキャスト・メッセージを再送信するように構成されてもよい。
【００４８】
ホスト１８からの「離脱［leave］」メッセージは、ホストが特定のグループ・アドレスを伴う（または任意のグループ・アドレスを伴う）マルチキャスト・メッセージをもはや受信する必要がなくなったときを指示するのに使用されることが好ましい。ホスト１８は、それらのメッセージを直接または間接的にマルチキャスト・ルータ１０に送信し、その後全ての逆多重分離／転送デバイス１６（または２０）あるいは転送ユニット２２に送信する。それに応じて、逆多重分離／転送デバイス１６（または２０）あるいは転送ユニット２２はそれぞれ、ホストが当該マルチキャスト・メッセージを受信する必要がある旨の記録情報を取り除く。
【００４９】
離脱メッセージに応じて、マルチキャスト・ルータ１０は、当該ホストが指定のアドレス（または任意のアドレス）を伴うマルチキャスト・メッセージをもはや受信する必要がなくなった旨を記録する。マルチキャスト・ルータ１０が、他のホスト１８がなお指定のアドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを受信する必要がある旨の記録を有する場合には、マルチキャスト・ルータ１０は単に、各マルチキャスト・メッセージの単一のコピーを逆多重化デバイス１２に送信するのを続けるだけである。マルチキャスト・ルータ１０が、指定のアドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを受信する必要があるホスト１８はもはや存在しない旨の記録を有する場合には、マルチキャスト・ルータ１０は、マルチキャスト・メッセージのコピーを逆多重化デバイス１２に送信するのを中断することによって離脱メッセージに応答する。
【００５０】
本発明は特定の実施形態を用いて説明されてきたが、それらの実施形態に限定されるものではないことが理解されるべきである。例えば、本発明は、それぞれ異なるグループ・アドレスを伴う複数のマルチキャスト・ストリームが使用可能であり、その結果様々なホストが加入を望むマルチキャスト・ストリームを選択することができるようになる場合について説明されてきたが、本発明から逸脱することなく、グループ・アドレスが指定される必要がなくなるように１つのマルチキャスト・ストリームだけが使用されてもよく、あるいは、ホストがグループ・アドレスの代わりに関連デバイスに記憶されているグループ・アドレス・テーブルの索引値など他のグループ選択手段を使用してもよいことが理解されるであろう。
【００５１】
別の例として、マルチキャスト・ルータ１０と逆多重化デバイス１２とが別々に図示されているが、これらのデバイスは、逆多重化デバイス１２が入力１１に直接結合され、逆多重化デバイス１２に結合されているホスト１８の内の少なくとも１つが当該グループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを受信する必要がある旨の記録を有する場合に、逆多重化デバイス１２が特定のグループ・アドレスを伴うマルチキャスト・メッセージを転送することを条件に、１つのデバイスに組み合わされてもよいことが理解されるべきである。
【００５２】
別の例として、マルチキャスト・ルータ１０は、マルチキャスト・メッセージ（および他のメッセージ）を扱う第１のデバイスと、第１のデバイスのプログラミングを適応させることによって参加メッセージを処理する第２のデバイスとに分割されてもよい。他の例として、入力１１からのメッセージは、修正されずに入力１１からホストに送信されることが好ましいが、より複雑な一実施形態では、入力１１において受信されたメッセージの内容を分割することによって得られるメッセージや、それとは逆に入力１１において受信された複数のメッセージの内容を組み合わせることによって得られるメッセージなど、ホストへの送信のために修正されたメッセージが使用されてもよい。また、上記の各デバイスは、マルチキャスト・アドレスを他のデバイスにより認識される他のいくつかのアドレスに置き換えることによって、マルチキャスト・メッセージを修正するように構成されてもよい。さらに、逆多重分離デバイス１６、２０は、メッセージ・ストリーム内のメッセージ内容を基にデータ・ストリームが再構築できるようにメッセージ構造を全て破棄するよう構成されてもよい。
【００５３】
他の例として、マルチキャスト・ルータ１０は、必要とされている各マルチキャスト・メッセージの単一のコピーだけを逆多重化デバイスに送信することが好ましいが、各ホスト毎に複数のコピーを送信することも可能であることが理解されるべきである。この場合、逆多重化デバイス１２は、１つのコピーだけが逆多重化接続１４を介して転送されるように、マルチキャスト・メッセージの１つのコピーを除く他の全てのコピー（例えば後続の全てのコピー）を破棄するように構成されてもよい。これにより、上記の各接続１４の帯域幅がネットワークのボトルネックとなったときに、マルチキャスト・ルータ１０と逆多重化回路１２との間の接続が最適な形で使用されない場合でさえ、帯域幅が増加することになる。
【００５４】
さらに、本発明は、接続１４が（例えば加入者の建物に通じる）ローカルループの電話加入者線である一実装形態について説明されてきたが、例えばケーブルＴＶシステムの加入者に通じる回線や、情報が並列伝送され得る他の任意の通信チャネルなど、他のタイプの接続１４が使用されてもよいことが理解されるべきである。
【００５５】
上記のデバイス、ユニット、ホスト、およびマルチキャスト・ルータ１０は全て、メッセージを送受信するＩ／Ｏインターフェイスを用いて適当な形でプログラムされるプログラマブル・コンピュータ回路として実装されてもよい。他方、上記のデバイスなどの一部または全部は、それぞれの機能を恒久的に実施するように構成された専用回路であってもよい。例えば、ホスト１８は、プログラマブル・コンピュータであってもよいが、マルチキャスト・ストリームに由来する情報を使用してテレビジョン・チャネルおよび／またはラジオ・チャネルを受信しレンダリングするように構成されたオーディオ機器および／またはビデオ機器であってもよい。
【００５６】
さらに、様々な別の措置がとられてもよく、例えば様々なマルチキャスト・メッセージ間の遅延差を均等化するために、逆多重化デバイスまたは転送ユニットにバッファを設けることが望ましいこともあることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ネットワークの一部を示す図である。
【図２】ネットワークの一部の一代替実施形態を示す図である。
【図３】マルチキャストに関する信号交換を示す図である。
【図３ａ】代替的な信号交換を示す図である。
【図３ｂ】代替的な信号交換を示す図である。
【図３ｃ】代替的な信号交換を示す図である。
【図４】逆多重分離／転送デバイスを示す図である。
【図５】肯定応答信号を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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