(57)【要約】【課題】ストリーミングデータをマルチホップ転送する場合に、各ノードに最適な品質のストリーミングデータを配信可能とする。【解決手段】ストリーミングデータの受信を要求するノードが、ストリーミングデータを配信するノードとの間の転送経路を探索するステップＳ１０１と、転送経路の探索結果に基づき、他ノードの通信帯域を示す帯域情報と、ストリーミングデータをトランスコードするためのトランスコーダに関する情報とを含むトランスコードパラメータを記憶するステップＳ１０２と、トランスコードパラメータに基づき、転送経路上の２つのノード毎にそれぞれ設定されている複数の通信リンクから自ノードが中継する通信リンクを選択するステップＳ１０３と、選択された通信リンクの両端ノード間に自ノードを中継させるよう通信リンクの再構築処理を実行するステップＳ１０４とを含む。【選択図】図２
2008005237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードが分散配置され、各ノードを介して、ストリーミングデータをマルチホップ転送する通信システムであって、
前記複数のノードの少なくとも１つは、前記ストリーミングデータをトランスコードするトランスコーダを備え、
前記複数のノードのうち、前記ストリーミングデータの受信を要求するノードは、
前記ストリーミングデータを配信するノードとの間の転送経路を探索する経路探索部と、
前記転送経路の探索結果に基づき、他ノードの通信帯域を示す帯域情報と、前記トランスコーダに関する情報とを含むトランスコードパラメータを記憶するトランスコードパラメータ記憶部と、
前記トランスコードパラメータに基づき、前記転送経路上の２つのノード毎にそれぞれ設定されている複数の通信リンクから、自ノードが中継する通信リンクを選択すると共に、前記選択された通信リンクの両端ノード間に自ノードを中継させるよう通信リンクの再構築処理を実行する通信制御部
とを備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
複数のノードが分散配置され、各ノードを介して、ストリーミングデータをマルチホップ転送する通信システムにおけるデータ転送方法であって、
前記複数のノードのうち、前記ストリーミングデータの受信を要求するノードが、
前記ストリーミングデータを配信するノードとの間の転送経路を探索するステップと、
前記転送経路の探索結果に基づき、他ノードの通信帯域を示す帯域情報と、前記ストリーミングデータをトランスコードするためのトランスコーダに関する情報とを含むトランスコードパラメータを記憶するステップと、
前記トランスコードパラメータに基づき、前記転送経路上の２つのノード毎にそれぞれ設定されている複数の通信リンクから自ノードが中継する通信リンクを選択するステップと、
前記選択された通信リンクの両端ノード間に自ノードを中継させるよう通信リンクの再構築処理を実行するステップ
とを含むことを特徴とするデータ転送方法。
【請求項３】
複数のノードが分散配置され、各ノードを介して、ストリーミングデータをマルチホップ転送する通信システムにおけるノードであって、
前記ストリーミングデータを配信するノードとの間の転送経路を探索する経路探索部と、
前記転送経路の探索結果に基づき、他ノードの通信帯域を示す帯域情報と、前記ストリーミングデータをトランスコードするためのトランスコーダに関する情報とを含むトランスコードパラメータを記憶するトランスコードパラメータ記憶部と、
前記トランスコードパラメータに基づき、前記転送経路上の２つのノード毎にそれぞれ設定されている複数の通信リンクから自ノードが中継する通信リンクを選択すると共に、前記選択された通信リンクの両端ノード間に自ノードを中継させるよう通信リンクの再構築処理を実行する通信制御部
とを備えることを特徴とするノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストリーミングデータをマルチホップ転送する通信システム、データ転送方法、及びノードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ストリーミングは２種類に大別することが出来る。１つ目は、受信側が主導して、配信側に対してストリーミングデータの配信を依頼するオンデマンド型ストリーミングである。２つ目は、配信側が主導して、受信側に対してストリーミングデータの配信を行う放送型ストリーミングである。
【０００３】
オンデマンド型ストリーミングとしては、クライアントがサーバに対し、ストリーミングデータの配信を依頼するインターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのサーバ／クライアントモデル型が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このようなサーバでは、クライアントがその属性（映像符号化形式、表示解像度、平均ビットレート、最大ビットレート）をサーバに通知し、サーバは蓄積してあるデータをクライアントが正確に復号できる形式にトランスコードして出力する。これによってサーバは、未知のクライアントが接続されてもストリーミングデータ配信を行うことができる。
【０００５】
また、ＩＥＥＥ１３９４、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の様々な通信媒体が混在している非ＩＰ通信環境下であっても、予め転送経路となりうるノードを探索し、経路設定を行った上で、ストリーミングデータの転送を行う手法が提案されている（特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００５−３１８０５７号公報
【特許文献２】特開２００５−１８４３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の手法においては、各ノードでストリーミングデータのトランスコードを行う場合に、各ノードの通信帯域を考慮した経路設定がなされていない。転送先のノードの通信帯域に応じてストリーミングデータを一旦低品質にトランスコードすると、その後に、通信帯域の大きいノードが存在する場合であっても、再び高品質にトランスコードすることが困難である。
【０００７】
このため、図５に示すように複数のノード１０１〜１０３によってストリーミングデータをマルチホップ転送する際に、ノード１０１で一旦低品質にトランスコードしてしまうと、それ以降のノード１０３の帯域が大きいにもかかわらず、高品質なストリーミングデータを配信することが困難である。  
上記問題点を鑑み、本発明は、ストリーミングデータをマルチホップ転送する場合に、各ノードに最適な品質のストリーミングデータを配信可能な通信システム、データ転送方法、及びノード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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の第１の特徴は、複数のノードが分散配置され、各ノードを介して、ストリーミングデータをマルチホップ転送する通信システムであって、
複数のノードの少なくとも１つは、ストリーミングデータをトランスコードするトランスコーダを備え、複数のノードのうち、ストリーミングデータの受信を要求するノードは、ストリーミングデータを配信するノードとの間の転送経路を探索する経路探索部と、転送経路の探索結果に基づき、他ノードの通信帯域を示す帯域情報と、トランスコーダに関する情報とを含むトランスコードパラメータを記憶するトランスコードパラメータ記憶部と、トランスコードパラメータに基づき、転送経路上の２つのノード毎にそれぞれ設定されている複数の通信リンクから、自ノードが中継する通信リンクを選択すると共に、選択された通信リンクの両端ノード間に自ノードを中継させるよう通信リンクの再構築処理を実行する通信制御部とを備える通信システムであることを要旨とする。
【０００９】
ここで「マルチホップ転送」とは、各ノードが少なくとも１つの他ノードを経由してストリーミングデータを転送することを意味する。「トランスコード」とは、ある形式のストリームを他の形式のストリームに変換することをいい、一度ベースバンド信号に複号してのち、所望の形式で再符号化を行う、いわゆるリエンコーディングも含まれる。「トランスコーダに関する情報」とは、トランスコーダの有無や、トランスコード可能なフレームレート及び符号化方式等を意味する。
【００１０】
このような特徴によれば、マルチホップ型のストリーミングデータ配信において、各ノードの帯域情報などを考慮することにより、ストリーミングデータを受信するノードは、その帯域情報などに適した品質のストリーミングデータを受信することができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、複数のノードが分散配置され、各ノードを介して、ストリーミングデータをマルチホップ転送する通信システムにおけるデータ転送方法であって、複数のノードのうち、ストリーミングデータの受信を要求するノードが、ストリーミングデータを配信するノードとの間の転送経路を探索するステップと、転送経路の探索結果に基づき、他ノードの通信帯域を示す帯域情報と、ストリーミングデータをトランスコードするためのトランスコーダに関する情報とを含むトランスコードパラメータを記憶するステップと、トランスコードパラメータに基づき、転送経路上の２つのノード毎にそれぞれ設定されている複数の通信リンクから自ノードが中継する通信リンクを選択するステップと、選択された通信リンクの両端ノード間に自ノードを中継させるよう通信リンクの再構築処理を実行するステップとを含むデータ転送方法であることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第３の特徴は、複数のノードが分散配置され、各ノードを介して、ストリーミングデータをマルチホップ転送する通信システムにおけるノードであって、ストリーミングデータを配信するノードとの間の転送経路を探索する経路探索部と、転送経路の探索結果に基づき、他ノードの通信帯域を示す帯域情報と、ストリーミングデータをトランスコードするためのトランスコーダに関する情報とを含むトランスコードパラメータを記憶するトランスコードパラメータ記憶部と、トランスコードパラメータに基づき、転送経路上の２つのノード毎にそれぞれ設定されている複数の通信リンクから自ノードが中継する通信リンクを選択すると共に、選択された通信リンクの両端ノード間に自ノードを中継させるよう通信リンクの再構築処理を実行する通信制御部とを備えるノードであることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ストリーミングデータをマルチホップ転送する場合に、各ノードに最適な品質のストリーミングデータを配信可能な通信システム、データ転送方法、及びノードを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００１５】
（通信システム）
本発明の実施形態に係る通信システムにおいては、様々な通信媒体を備えるノードが転送経路上に存在する場合について説明する。本実施形態に係る通信システムは、図１に示すように、４つのノード４０１〜４０４を備え、分散環境、例えばアドホックネットワーク等において、マルチホップストリーミングを実現する。ノード４０１〜４０４のそれぞれとしては、携帯電話、ＰＤＡ、又はノートＰＣ等の移動端末、あるいはデスクトップＰＣ等の固定端末が使用できる。
【００１６】
ノード４０１は、ＩＥＥＥ１３９４及び無線ＬＡＮを通信媒体として具備し、無線ＬＡＮを使用する場合は１２Ｍｂｐｓ、ＩＥＥＥ１３９４を使用する場合は１００Ｍｂｐｓでストリーミングデータをそれぞれ受信できるものとする。
【００１７】
ノード４０２は、無線ＬＡＮ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈを通信媒体として具備し、無線ＬＡＮを使用する場合は１２Ｍｂｐｓ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを使用する場合は５００ｋｂｐｓでストリーミングデータをそれぞれ受信できるものとする。
【００１８】
ノード４０３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを通信媒体として具備し、５００ｋｂｐｓでストリーミングデータを受信できるものとする。
【００１９】
ノード４０４は、無線ＬＡＮ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈを通信媒体として具備し、無線ＬＡＮを使用する場合は１２Ｍｂｐｓ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを使用する場合は５００ｋｂｐｓでストリーミングデータをそれぞれ受信できるものとする。
【００２０】
ノード４０１〜４０３の間には、特許文献２の手法によって転送経路が設定されている。この転送経路設定手法では、各ノードが同一の通信媒体を具備するノードを探索し、同一の通信媒体を具備する２つのノード毎に通信リンクが設定される。この結果、ノード４０１，４０２間で通信リンクが設定され、ノード４０２，４０２間で通信リンクが設定されている。
【００２１】
ノード４０１はストリーミングデータを配信するノードであり、以下において「配信ノード」と呼ぶ。ノード４０２は、配信ノード４０１から配信されるストリーミングデータをノード４０３へ転送するノードであり、以下において「転送ノード」と呼ぶ。ノード４０３は、配信ノード４０１から配信され、転送ノード４０２によって転送されるストリーミングデータを受信するノードであり、以下において「受信ノード」と呼ぶ。
【００２２】
配信ノード４０１、転送ノード４０２、及び受信ノード４０３は、ストリーミングデータをトランスコードするためのトランスコーダを具備している。
【００２３】
配信ノード４０１は、転送ノード４０２から通知されたトランスコードパラメータに応じて、ストリーミングデータをトランスコードする。このトランスコードパラメータには、転送ノード４０２の通信帯域（１２Ｍｂｐｓ）を示す帯域情報と、転送ノード４０２のトランスコーダに関する情報とを含む。「トランスコーダに関する情報」とは、トランスコーダの有無や、トランスコード可能なフレームレート及び符号化方式等を意味する。
【００２４】
転送ノード４０２は、受信ノード４０３から通知されたトランスコードパラメータに応じて、ストリーミングデータをトランスコードする。
【００２５】
また、ノード４０４は、受信ノード４０３がストリーミングデータを受信中に、このストリーミングデータの受信を要求するノードであり、以下において「受信要求ノード」と呼ぶ。なお、受信要求ノード４０４においても、トランスコーダが設けられているものとする。
【００２６】
（データ転送方法）
次に、図２に示すフローチャートを参照して、配信ノード４０１と受信ノード４０３の間に転送経路が設定されている状態で、受信要求ノード４０４がストリーミングデータの受信を要求する場合の動作について説明する。
【００２７】
ステップＳ１０１において、受信要求ノード４０４は、配信ノード４０１までの転送経路を、例えば特許文献２の手法によって探索する。この経路探索の過程で、各ノードはトランスコードパラメータを交換する。
【００２８】
ステップＳ１０２において、図３に示すように、各ノードにトランスコードパラメータが記憶される。受信要求ノード４０４は、転送ノード４０２及び受信ノード４０３から通知されたトランスコードパラメータを記憶する。なお、図３の例においては、各ノードにおいて、トランスコードパラメータに加えて、転送先のノードを示すルーティングテーブルと、ストリーミングデータを一意に識別するためのデータＩＤが記憶されている。
【００２９】
ステップＳ１０３において、受信要求ノード４０４は、ステップＳ１０２で記憶したトランスコードパラメータに基づき、自ノードが中継する通信リンクを選択する。ここでは、帯域情報のみに応じて、自ノードが中継する通信リンクを選択するものとする。受信要求ノード４０４は、転送ノード４０２からストリーミングデータを受信する方が、受信ノード４０３からストリーミングデータを受信する場合よりも、高品質なストリーミングデータを受信可能である。このため、受信要求ノード４０４は、転送ノード４０２と受信ノード４０３との間の通信リンクに加わることを決定する。
【００３０】
ステップＳ１０４において、受信要求ノード４０４は、転送ノード４０２と受信ノード４０３に対して、通信リンクを設定する。この結果、選択された通信リンクの両端ノードに受信要求ノード４０４を中継させるよう通信リンク（転送経路）の再構築処理が行われる。具体的には、受信要求ノード４０４は、自ノードが通信リンクを中継することを通知するため、転送ノード４０２と受信ノード４０３に対して経路探索要求を実行し、転送経路を設定する。なお、再構築処理中においては、転送ノード４０２と受信ノード４０３との間の通信リンクは切断されずに維持される。
【００３１】
ステップＳ１０５において、受信要求ノード４０４は、通信リンク（転送経路）の再構築処理が成功したか否かを判定する。通信リンク（転送経路）の再構築処理が成功した場合、ステップＳ１０６に移行する。通信リンク（転送経路）の再構築処理が失敗した場合、ステップＳ１０３に処理が戻る。
【００３２】
ステップＳ１０６において、受信要求ノード４０４は、転送ノード４０２からストリーミングデータを受信して視聴すると共に、ストリーミングデータをトランスコードして受信ノード４０３へ転送する。また、転送ノード４０２は、所定のタイミングで、ストリーミングデータの転送先を記憶するルーティングテーブルを、受信要求ノード４０４を中継する経路に更新する。この結果、転送ノード４０２と受信ノード４０３の間で設定されていた通信リンクにおけるストリーミングデータの転送が終了する。
【００３３】
このようにして、受信要求ノード４０４は、受信ノード４０３からではなく、転送ノード４０２からストリーミングデータを受信する。したがって、受信要求ノード４０４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈに適した低品質のストリーミングデータではなく、無線ＬＡＮに適した高品質のストリーミングデータを受信可能となる。この結果、受信要求ノード４０４及び受信ノード４０３は、最適な品質のストリーミングデータを受信・視聴することが可能となる。
【００３４】
なお、アドホックネットワークのような通信環境では、受信要求ノード４０４が経路を設定するとき、通信インタフェース（以下、「通信Ｉ／Ｆ」という）を両端ノードと一致させる必要があるため、受信要求ノード４０４とその両端ノードとの間に複数の転送ノードが設定される場合がある。
【００３５】
（ノードの構成）
次に、受信要求ノード４０４の機能構成例を図４に示す。配信ノード４０１、転送ノード４０２、及び受信ノード４０３についても、受信要求ノード４０４とほぼ同様に構成されるので、受信要求ノード４０４についてのみ説明し、重複する説明を省略する。
【００３６】
受信要求ノード４０４は、２つの通信Ｉ／Ｆ１１ａ，１１ｂと、転送制御部１２と、トランスコーダ１３と、再生処理部１４と、出力部１５と、通信制御部１６と、経路探索部１７と、転送経路記憶部１８と、トランスコードパラメータ交換部１９と、トランスコードパラメータ記憶部２０を備える。
【００３７】
通信Ｉ／Ｆ１１ａは、通信媒体としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈを使用している。通信Ｉ／Ｆ１１ｂは、通信媒体として無線ＬＡＮを使用している。
【００３８】
経路探索部１７は、ストリーミングデータを配信するノードとの間の転送経路を探索する。経路探索部１７によって探索された転送経路の情報は、転送経路記憶部１８に記憶される。転送制御部１２は、転送経路記憶部１８に記憶された転送経路情報（ルーティングテーブル）に基づき、ストリーミングデータを他ノードへ転送する。
【００３９】
また、転送制御部１２は、ストリーミングデータを視聴する際には、転送されたストリーミングデータを再生処理部１４へ出力し、ストリーミングデータがデコードされて、出力部１５にて出力される。なお、出力部１５は、例えば映像表示装置及び音声出力装置等によって構成されている。
【００４０】
通信制御部１６は、通信Ｉ／Ｆ１１ａ，１１ｂを用いた通信を制御する。トランスコードパラメータ記憶部２０には、初期状態では、自ノードのトランスコードパラメータが記憶されている。トランスコードパラメータ交換部１９は、経路探索部１７による経路探索の課程で、他ノードとトランスコードパラメータを交換する。この結果、トランスコードパラメータ記憶部２０には、他ノードのトランスコードパラメータの情報が追加される。
【００４１】
また、通信制御部１６は、他ノードのトランスコードパラメータに基づき、転送経路上の２つのノード毎にそれぞれ設定されている複数の通信リンクから自ノードが中継する通信リンクを選択すると共に、選択された通信リンクの両端ノードに自ノードを中継させるよう通信リンクの再構築処理を実行する。
【００４２】
以上詳細に説明したように、本発明の実施形態によれば、受信要求ノード４０４は、最適な品質のストリーミングデータを受信・視聴することが可能となる。
【００４３】
（その他の実施形態）
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００４４】
例えば、上述した実施形態においては、受信要求ノード４０４が、帯域情報のみに応じて、自ノードが中継する通信リンクを選択する一例を説明した。しかしながら、受信要求ノード４０４が、トランスコードの有無や、トランスコード可能なフレームレート及び符号化方式等に応じて、自ノードが中継する通信リンクを選択しても良い。
【００４５】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの全体構成例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係るデータ転送方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態に係る通信システムの動作例を説明するための模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る通信システムに用いられるノードの構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の背景技術に係る通信システムの構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１ａ，１１ｂ…通信Ｉ／Ｆ
１２…転送制御部
１３…トランスコーダ
１４…再生処理部
１５…出力部
１６…通信制御部
１７…経路探索部
１８…転送経路記憶部
１９…トランスコードパラメータ交換部
２０…トランスコードパラメータ記憶部
１０１〜１０３，４０１〜４０４…ノード
【図１】
2008005237.tif 000003
【図２】
2008005237.tif 000004
【図３】
2008005237.tif 000005
【図４】
2008005237.tif 000006
【図５】
2008005237.tif 000007