(57)【要約】【課題】従来、受信端末１及び１０（その所属ネットワークであるイーサーネットＥ１）から送信端末２及び２０（その所属ネットワークであるイーサーネットＥ５）へアクセスする場合にＳＰＴの伝送ルートは最短に形成されるから伝送ルートは同一経路になる。このような場合、ネットワークの周波数帯域等にもよるが、過負荷がおき、輻輳が起きて、データ伝送品質の悪化につながりかねない。【解決手段】そのため、本発明では、例えば、複数の受信端末から同一ネットワークへＳＰＴ或いはＲＰＴの第１の伝送ルートを形成要求があった場合に、予め分散した第２の伝送ルートを形成できる構成とした。そのさい、本来の１つの伝送ルート形成は例えばＳＴＰの構成ができ、他の１つの伝送ルート形成にあたっては、例えば、回線負荷状況、コスト等を考慮したルート形成ができる構成とした。【選択図】　　　図３
2004080435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信端末又は前記送信端末からのマルチキャストデータを送信可能とされたネットワーク中継装置を含む送信装置と受信端末との間で、前記送信装置が送信する少なくとも２つのマルチキャストグループへ参加するための参加メッセージを前記受信端末から受けて、マルチキャストプロトコルによる伝送ルートを形成して前記マルチキャストデータを送受信するためのネットワーク中継装置であって、
１つの前記マルチキャストグループのマルチキャストデータへの第１の伝送ルートを形成するために、連関するネットワーク及びそれらを接続するネットワーク中継装置のアドレスを含む情報を記憶する連関ネットワーク情報記憶手段と、
他の１つの前記マルチキャストグループのマルチキャストデータへの第２の伝送ルートを形成するため近隣のネットワーク中継装置を選択する条件を記憶する条件記憶手段と、
前記２つの参加メッセージに呼応して、前記第１の伝送ルートの形成を呼びかける第１の参加メッセージを前記連関ネットワーク情報記憶手段の記憶情報を参照して選択された一近隣のネットワーク中継装置へ送信するとともに、前記第２の伝送ルートの形成を呼びかける第２の参加メッセージを前記条件にしたがって選択した他の近隣のネットワーク中継装置へ送信するルート形成管理手段と、
前記送信装置及び前記マルチキャストデータを特定する情報、並びに前記ルート形成管理手段が前記第１の伝送ルートと前記第２の伝送ルートを形成後に、前記マルチキャストデータを転送するための転送元及び転送先を特定する情報を記憶するグループ情報記憶手段と、
前記マルチキャストデータを受けたときは前記グループ情報記憶手段の情報を参照して転送するデータ伝送管理手段と、
を備えたネットワーク中継装置。
【請求項２】
少なくとも送信端末又はネットワーク中継装置の１つを含む上位ネットワークと少なくとも受信端末又はネットワーク中継装置の１つを含む下位ネットワークの間で、マルチキャストプロトコルによる伝送ルートを形成して少なくとも２つのマルチキャストデータを送受信するために用いられるネットワーク中継装置において、
１つのマルチキャストデータの第１の伝送ルートを形成するために、連関するネットワーク及びそれらを接続するネットワーク中継装置のアドレスを含む情報を記憶する連関ネットワーク情報記憶手段と、
他の１つのマルチキャストデータの第２の伝送ルートを形成するために上位ネットワークを選択するための条件を予め記憶する条件記憶手段と、
前記第１の伝送ルートの形成を呼びかける第１の参加メッセージを前記連関ネットワーク情報記憶手段の記憶情報を参照して選択された一の上位ネットワークへ送信し、及び／又は前記第２の伝送ルートを形成を呼びかける第２の参加メッセージを前記条件にしたがって選択された他の上位ネットワークへ送信する手段を有し、前記第１の参加メッセージ及び前記第２の参加メッセージのそれぞれの送信の要否は、前記上位ネットワークと下位ネットワーク間で使用される自己の中継位置に応じて、及び前記送信装置からのマルチキャストデータを参加希望する前記受信端末又は前記下位ネットワークからの参加メッセージの受信状況を判断して行うルート形成管理理手段と、
前記送信装置及び前記マルチキャストデータを特定する情報、並びに前記ルート形成管理手段が前記第１の伝送ルートと前記第２の伝送ルートを形成後に、前記マルチキャストデータを転送するための転送元及び転送先を特定する情報を記憶するグループ情報記憶手段と、
前記マルチキャストデータを受けたときは前記グループ情報記憶手段の情報を参照して転送するデータ伝送管理手段と、
を備えたことを特徴とするネットワーク中継装置。
【請求項３】
前記第２の参加メッセージを送信する宛先を選択する条件は、予め外部から設定されている宛先、ネットワークの負荷を検出して負荷状況の軽いネットワークもしくはネットワーク中継装置を選択する条件、伝送コストが低いネットワークもしくはネットワーク中継装置を選択する条件、又はそれらを組み合わせた条件のうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項１又は２記載のネットワーク中継装置。
【請求項４】
少なくとも送信端末又はネットワーク中継装置の１つを含む上位ネットワークと少なくとも受信端末又はネットワーク中継装置の１つを含む下位ネットワークの間で、マルチキャストプロトコルによる伝送ルートを形成して少なくとも２つのマルチキャストデータを送受信するために用いられるネットワーク中継装置において、
連関するネットワーク及びそれらを接続するネットワーク中継装置のアドレスを含む情報を記憶する連関ネットワーク情報記憶手段と、
前記伝送ートを形成するために上位ネットワークを選択するための条件を予め記憶する条件記憶手段と、
前記伝送ルートの形成を呼びかける参加メッセージを前記連関ネットワーク情報記憶手段の記憶情報及び前記条件にしたがって選択された上位ネットワークへ送信する手段を有し、前記参加メッセージの送信の要否は、前記上位ネットワークと下位ネットワーク間で使用される自己の中継位置に応じて、及び前記送信装置からのマルチキャストデータを希望する前記受信端末又は前記下位ネットワークからの参加メッセージ受信状況を判断して行うルート形成管理理手段と、
前記送信装置及び前記マルチキャストデータを特定する情報、並びに前記ルート形成管理手段が前記伝送ルートを形成後に、前記マルチキャストデータを転送するための転送元及び転送先を特定する情報を記憶するグループ情報記憶手段と、
前記マルチキャストデータを受けたときは前記グループ情報記憶手段の情報を参照して転送するデータ伝送管理手段と、
を備えたことを特徴とするネットワーク中継装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信端末と受信端末との間でマルチキャストプロトコルによってマルチキャスト・パケット（データ）の送受を行うマルチキャスト伝送ルートを形成するために使用されるネットワーク中継装置に係り、特に、マルチキャスト伝送ルートにおける送信端末側、受信端末側若しくはそれらの中継位置のいずれにも使用可能であって、マルチキャスト伝送ルートの負荷が大きくなる場合を予め把握して、マルチキャスト伝送ルートの負荷分散を可能にすることによって、マルチキャストデータを適正な伝送をできるようにしたネットワーク中継装置に関する。
【０００２】
なお、マルチキャストとはＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワーク上で複数の受信者宛にデータを渡す形態の１つであって、ネットワーク上の全受信者に宛てて１つのパケットだけが送出され、ネットワークの中継ポイントで必要なだけパケットを配信するものである。他の、いわゆる、受信希望者にデータを複製して渡すユニキャスト、ネットワークの全体にデータを配信するブロードキャストとは区別されている。
【０００３】
【従来の技術】
インターネット通信において、映像等の広い帯域の情報を送受する方法の１つとして、送受信端末間のネットワークを接続するネットワーク中継装置を経由し、マルチキャストプロトコルを使用してマルチキャストデータの送受がなされている。なお、ネットワーク中継装置は、多くはルータとも呼ばれており、以下、ここではルータの名称で説明する。
マルチキャストプロトコル関係の技術は、株式会社オーム社発行の「マスタリングＴＣＰ／ＩＰ　ＩＰマルチキャスト編」等に記載されており、ここでは本発明に係るマルチキャストの簡単な技術及び本発明に係る従来技術を説明する。
マルチキャストプロトコルの１つに、ＰＩＭ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）プロトコルがある。
【０００４】
ＰＩＭプロトコルでは、次のような条件でネットワークが形成されデータが伝送される。
▲１▼受信者が、受信端末から所属するネットワークのルータへＩＧＭＰ　Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ　Ｒｅｐｏｒｔを送信する。このＩＧＭＰ　Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ　Ｒｅｐｏｒｔは、いわば、既に送信端末がデータを送信しているマルチキャストグループへ参加する参加メッセージであって、そのマルチキャストデータの受信を希望する意志表示手段です。なお、マルチキャストグループとは、ネットワーク内でマルチキャストアドレスにより識別される仮想的なデータの固まりである。送信端末がマルチキャストアドレスを付与されたデータを転送し、受信端末がそのマルチキャストデータの受信を希望する場合は、そのマルチキャストグループへ参加を希望する必要がある。
【０００５】
▲２▼ＩＧＭＰ　Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ　Ｒｅｐｏｒｔを受けたルータが、送信端末又は後記するＲＰ（共有ポイント）へ向けて、途中介在のルータをホップバイホップで（近隣のルータへ参加を呼びかける。その呼びかけられたルータが次の近隣のルータへ参加を呼びかける順序。）マルチキャストグループへの参加を呼びかけて、Ｓｈｏｒｔｅｓｔ　Ｐａｔｈ　Ｔｒｅｅ（以下、「ＳＰＴ」という。）或いはＲｅｎｄｅｚｖｏｕｓ　Ｐｏｉｎｔ　Ｔｒｅｅ（以下、「ＲＰＴ」という。）といわれるマルチキャスト伝送ルートを構築する。
【０００６】
▲３▼構築されたマルチキャスト伝送ルート（以下、「伝送ルート」という。）を通して、その送信端末又はＲＰへ向けて、マルチキャストデータが転送される。
【０００７】
上記▲２▼の詳細を図８を使用して、以下に詳述する。
図１１において、Ｅ１〜Ｅ８はイーサネット（Ｒ）、ＲＴ１〜ＲＴ８はルータで、例えば、受信端末１及びルータＲＴ１はローカルなネットワークであるイーサネット（Ｒ）Ｅ１に所属している。送信端末２及びルータＲＴ１はイーサネット（Ｒ）Ｅ５に所属し、送信端末２は、既にイーサネット（Ｒ）Ｅ５上でマルチキャストデータの転送を行っている。
先ずＳＰＴについて説明する。ＳＰＴは、受信端末１から送信端末２までの伝送ルートを最短で形成するもので、次のように行われる。
【０００８】
ａ．受信端末１からＩＧＭＰ　Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ　Ｒｅｐｏｒｔを受けたルータＲＴ１がユニキャストルーティングテーブルをチェックし、最短の伝送ルートを形成するために必要な近隣のルータＲＴ２を見つけ、伝送ルートを形成に参加するための参加メッセージであるＰＩＭ　Ｊｏｉｎメッセージを送信する。
ここでルータＲＴ１のユニキャストルーティングテーブルは、図８に表されていないが現実に関与する全ネットワークのアドレス関係の情報を記憶している（図５を参照。ただし、図５は図３のネットワークに対する例。）。ユニキャストルーティングテーブルには、例えば、送信可能な宛先のネットワークのアドレス、そこへ向かうために次へホップすべきルータのアドレス、そのルータのネットワークでかかるコスト等が記載されている。
【０００９】
ｂ．同様に、ルータＲＴ２、ＲＴ３，ＲＴ４というようにホップバイホップでＰＩＭ　Ｊｏｉｎメッセージを送り、都度、各ルータがそれぞれ保有するユニキャストルーティングテーブルをチェックしながら伝送ルートを確立していく。
【００１０】
ｃ．送信端末と同じネットワークに所属するルータＲＴ４は、ＰＩＭ　Ｊｏｉｎメッセージを受領後に、送信端末から転送されているマルチキャストデータを確立された伝送ルート（ルータＲＴ４，ＲＴ３，ＲＴ２，ＲＴ１）を通して、受信端末に転送する。
【００１１】
次に、ＲＰＴについて説明する。ＲＰＴの場合は、予めＲＰ（ランデブーポイント或いは共有ポイント）を定める。例えば、図８でルータＲＴ６をＲＰと定めておき、これを各ネットワーク網に伝えておく。送信端末２のデータをＰＩＭによるカプセルでルータＲＴ４からルータＲＴ６へ転送しておく。その後、受信端末１よりＩＧＭＰ　Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ　Ｒｅｐｏｒｔを受けたルータＲＴ１が、上記ａ及ぶｂの条件と同様に、ルータＲＴ６へ向けてＰＩＭ　Ｊｏｉｎメッセージを投げかけて、伝送ルート（ルータＲＴ６，ＲＴ５，ＲＴ１）を確立する。ルータＲＴ６がＰＩＭ　Ｊｏｉｎメッセージを受けた後に、ルータＲＴ４へマルチキャストデータを要求して受信し、マルチキャストデータを確立された伝送ルートを通して、受信端末１へ転送する。
【００１２】
ところで、上記説明は、図８において、受信端末１（その所属ネットワークであるイーサネット（Ｒ）Ｅ１）から送信端末２（その所属ネットワークであるイーサネット（Ｒ）Ｅ５）への伝送ルートは最短に形成されるから伝送ルートはＳＰＴであって、ルータＲＴ４，ＲＴ３，ＲＴ２，ＲＴ１の経路になることを説明した。ほぼ同時に受信端末１０も送信端末２０（イーサネット（Ｒ）Ｅ５）が送信しているマルチキャストグループへ参加要求した場合も、伝送ルートは前記伝送ルート（ルータＲＴ４，ＲＴ３，ＲＴ２，ＲＴ１）と同じになることが分かる。同じく最短の経路であり、ＳＰＴを形成するからである。この場合、受信端末１及１０からの参加要求に応じた２つの伝送ルートがルータＲＴ４，ＲＴ３，ＲＴ２，ＲＴ１に形成されることになる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、同一のローカルネットワーク（イーサネット（Ｒ））に接続される受信端末及び送信端末の数、もしくは複数のマルチキャストグループへ参加するネットワーク中継装置の数（正確にはマルチキャストグループ数）によっては過負荷がおき、輻輳がおきる。このように従来のマルチキャストプロトコルでは特定の伝送ルートへトラフィックが集中するために過負荷がおき、さらに輻輳がおきる。これらによって結果としてデータ伝送品質の悪化につながりかねない。ＲＰＴの場合も、ＲＰ（共有）への伝送ルートに関して、同様の問題が起きる。このような問題は、社会要求に応じ大量のデータ伝送が要求されてくると、同じ伝送ルート上に大量のマルチキャストデータがのせられるようになり、より大きな問題になる。
【００１４】
本発明の目的は、上記問題点であるネットワークの過負荷及び輻輳等の問題点を解決したネットワーク中継装置の提供にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明では、例えば、複数のマルチキャストグループへ参加要求があった場合に、予め負荷分散した伝送ルートを形成できる構成とした。そのさい、本来の１つの伝送ルートとしては例えばＳＰＴが構成でき、他の１つの伝送ルート形成にあたっては、例えば、回線負荷状況、コスト等を考慮したルート形成ができる構成とした。
具体的には、次のような手段を備えた。
【００１６】
請求項１の発明では、２つの参加メッセージ受信するネットワーク中継装置であって、具体的に次の構成とした。つまり、送信端末又は前記送信端末からのマルチキャストデータを送信可能とされたネットワーク中継装置を含む送信装置と受信端末との間で、前記送信装置が送信する少なくとも２つのマルチキャストグループへ参加するための参加メッセージを受けて、マルチキャストプロトコルによる伝送ルートを形成して前記マルチキャストデータを送受信するためのネットワーク中継装置であって、１つの前記マルチキャストグループのマルチキャストデータへの第１の伝送ルートを形成するために、連関するネットワーク及びそれらを接続するネットワーク中継装置のアドレスを含む情報を記憶する連関ネットワーク情報記憶手段と、１つの前記マルチキャストグループのマルチキャストデータへの第２の伝送ルートを形成するため近隣のネットワーク中継装置を選択する条件を記憶する条件記憶手段と、前記２つの参加メッセージに呼応して、前記第１の伝送ルートの形成を呼びかける第１の参加メッセージを前記連関ネットワーク情報記憶手段の記憶情報を参照して選択された一近隣のネットワーク中継装置へ送信するとともに、前記第２の伝送ルートの形成を呼びかける第２の参加メッセージを前記条件にしたがって選択した他の近隣のネットワーク中継装置へ送信するルート形成管理手段と、前記送信装置及び前記マルチキャストデータを特定する情報、並びに前記ルート形成管理手段が前記第１の伝送ルートと前記第２の伝送ルートを形成後に、前記マルチキャストデータを転送するための転送元及び転送先を特定する情報を記憶するグループ情報記憶手段と、前記マルチキャストデータを受けたときは前記グループ情報記憶手段の情報を参照して転送するデータ伝送管理手段とを備えた。
【００１７】
請求項２の発明では、ネットワークのどこにでも配置できる構成とし、具体的には、次の構成とした。つまり、少なくとも送信端末又はネットワーク中継装置の１つを含む上位ネットワークと少なくとも受信端末又はネットワーク中継装置の１つを含む下位ネットワークの間で、マルチキャストプロトコルによる伝送ルートを形成して少なくとも２つのマルチキャストデータを送受信するために用いられるネットワーク中継装置において、１つのマルチキャストデータための第１の伝送ルートを形成するために、連関するネットワーク及びそれらを接続するネットワーク中継装置のアドレスを含む情報を記憶する連関ネットワーク情報記憶手段と、他の１つのマルチキャストデータの第２の伝送ルートを形成するために上位ネットワークを選択するための条件を予め記憶する条件記憶手段と、前記第１の伝送ルートの形成を呼びかける第１の参加メッセージを前記連関ネットワーク情報記憶手段の記憶情報を参照して選択された一の上位ネットワークへ送信し、及び／又は前記第２の伝送ルートを形成を呼びかける第２の参加メッセージを前記条件にしたがって選択された他の上位ネットワークへ送信する手段を有し、前記第１の参加メッセージ及び前記第２の参加メッセージのそれぞれの送信の要否は、前記上位ネットワークと下位ネットワーク間で使用される自己の中継位置に応じて、及び前記送信装置からのマルチキャストデータを参加希望する前記受信端末又は前記下位ネットワークからの参加メッセージの受信状況を判断して行うルート形成管理理手段と、前記送信装置及び前記マルチキャストデータを特定する情報、並びに前記ルート形成管理手段が前記第１の伝送ルートと前記第２の伝送ルートを形成後に、前記マルチキャストデータを転送するための転送元及び転送先を特定する情報を記憶するグループ情報記憶手段と、前記マルチキャストデータを受けたときは前記グループ情報記憶手段の情報を参照して転送するデータ伝送管理手段とを備えた。
【００１８】
請求項３の発明は、第２の参加メッセージを送信する宛先を選択する条件として、予め外部から設定されている宛先、ネットワークの負荷を検出して負荷状況の軽いネットワークもしくはネットワーク中継装置を選択する条件、伝送コストが低いネットワークもしくはネットワーク中継装置を選択する条件、又はそれらを組み合わせた条件のうち少なくとも１つであることとした。
【００１９】
請求項４の発明は、１つの伝送ルートの形成にあたっても、負荷のかからないルートを選択できる構成とした。つまり、少なくとも送信端末又はネットワーク中継装置の１つを含む上位ネットワークと少なくとも受信端末又はネットワーク中継装置の１つを含む下位ネットワークの間で、マルチキャストプロトコルによる伝送ルートを形成して少なくとも２つのマルチキャストデータを送受信するために用いられるネットワーク中継装置において、連関するネットワーク及びそれらを接続するネットワーク中継装置のアドレスを含む情報を記憶する連関ネットワーク情報記憶手段と、前記伝送ートを形成するために上位ネットワークを選択するための条件を予め記憶する条件記憶手段と、前記伝送ルートの形成を呼びかける参加メッセージを前記連関ネットワーク情報記憶手段の記憶情報及び前記条件にしたがって選択された上位ネットワークへ送信する手段を有し、前記参加メッセージの送信の要否は、前記上位ネットワークと下位ネットワーク間で使用される自己の中継位置に応じて、及び前記送信装置からのマルチキャストデータを希望する前記受信端末又は前記下位ネットワークからの参加メッセージ受信状況を判断して行うルート形成管理理手段と、前記送信装置及び前記マルチキャストデータを特定する情報、並びに前記ルート形成管理手段が前記伝送ルートを形成後に、前記マルチキャストデータを転送するための転送元及び転送先を特定する情報を記憶するグループ情報記憶手段と、前記マルチキャストデータを受けたときは前記グループ情報記憶手段の情報を参照して転送するデータ伝送管理手段とを備えた。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例を示す機能構成を示す図、図２は、本発明に係るマルチキャストデータ伝送用のルータ（ネットワーク中継器）が、ネットワーク上の使用位置に応じて果たす機能を示す図で、図３がそのネットワークでの使用状況を説明する図である。
本実施例で示す符号が従来技術で説明した符号と同一の符号は、同一機能を示す。
【００２１】
本発明に係るルータを従来技術のルータと区別し簡単に呼ぶために、以降、ルータＭＣＲＴという。ルータＭＣＲＴもネットワークの中継装置である。
【００２２】
（ルータＭＣＲＴの構成の説明）
図１〜図３を基に、ルータＭＣＲＴの構成を説明する。なお、本発明に係るルータは図３のルータＭＣＲＴであり、以下に説明する各手段は、基本的に各ルータＭＣＲＴの構成を成すものである。
【００２３】
送受信部３は、多くのネットワークと接続されるポートを有し、そのポートから受信したデータを格納して転送する手段を有する。
【００２４】
状態制御手段４は、送受信部３を通して受信端末もしくはルータＭＣＲＴとコントロールメッセージ（後記する第１のメッセージ、第２のメッセージ等）の送受を行い、かつマルチキャストデータの転送・受信を行い、それらの内容に沿った制御を行う。状態制御手段４は、連関ネットワーク情報記憶手段４ａ、条件記憶手段４ｂ、ルート形成管理手段４ｃ、データ伝送管理手段４ｄ、及び状態判断手段４ｅを含む。これらは後に詳述する。
【００２５】
連関ネットワーク情報記憶手段４ａは、ルータＭＣＲＴが直接及び間接を問わず網状に連関しているネットワークを特定して通信できるアドレス情報を含みテーブル状に記憶している。この分野では、マルチキャストルーティンテーブルとも呼ばれている。この連関ネットワーク情報記憶手段４ａの情報は、最短の通信経路であるＳＰＴ又はＲＰＴ（以下の「伝送ルート」にはＳＰＴ、ＲＰＴも含まれる。）を形成するのに使用される。
【００２６】
例えば、ルータＭＣＲＴ１の連関ネットワーク情報記憶手段４ａは、図５に示す情報を有する。これらの情報は、主にＳＰＴ又はＲＰＴの最短経路の伝送ルートを形成するのに使用される。上位のネットワークである送信端末１の所属ネットワークの宛先（例：１９２，１６８，５０，０／２４）、そこへいくルート上における自己と最近隣の上位のホップ先であるルータＭＣＲＴ２のアドレス（１９２，１６８，２０，２）及びルータＭＣＲＴ５のアドレス（１９２，１６８，６０，２）を記憶しているが、その他、図３，図５に表れない連関するネットワークの情報の全てを記憶している。
【００２７】
条件記憶手段４ｂは、伝送ルートの負荷分散を図るため、最短経路の伝送ルート以外のマルチキャストデータ伝送ルートの選択をするための条件を記載したものである。その条件には、次のようなものが用意されている。なお、下記説明の全部の条件を用意する必要はなく、下記の一部、組合せで適当に用意すればよいし、全部用意しておいて選択できるようにしておいてもよい。
【００２８】
・予め外部（他のネットワークからの指示も含む）から設定されているネットワークもしくはルータ或いはそれらの組合せの宛先（アドレス）
・負荷状況を検討し、その負荷状況の軽いネットワークもしくはルータの宛先を選択する条件、この条件は、回線の予約状況に対する条件、もしくは現実の使用頻度に対する条件でもよい。
・ネットワーク毎に予め設定されている伝送コストを検討し、伝送コストが低いネットワークもしくはルータの宛先を選択する条件
・上記を組み合わせた条件
【００２９】
このように２つの伝送路形成の要求があったとき、１つの伝送ルート（ＳＰＴによる最短ルート）に対して、異なるルートが選択ができるようにしたのは、伝送ルートの負荷状況の分散という目的のため、より軽負荷、より低コストのネットワークもしくはルータＭＣＲＴが選択されることが望ましいからである。
【００３０】
状態判断手段４ｅは、ルート形成管理手段４ｃ及びデータ伝送管理手段４ｄに含まれ、全体のネートワークにおける自己の位置に応じた状態、例えば、受信端末１サイドの近隣のルータＭＣＲＴ１なのか送信端末２サイドの近隣のルータＭＣＲＴ４なのか、或いは途中経路のルータＭＣＲＴ２なのか等の状態を認識し、その状態に応じてルート形成管理手段４ｃ及びデータ伝送管理手段４ｄが受けた情報の処理方法を判断している。その内容を図２に示す。具体的には、各ルート形成手段４ｃ及びデータ伝送管理手段４ｄで後記する。
【００３１】
ルート形成管理手段４ｃは、内在する上記状態判断手段４ｅにより、自己の位置に応じて次ぎのように動作する。図２及び図３を基に説明する。
【００３２】
・受信端末１サイドの場合（ルータＭＣＲＴ１の場合）
下位ネットワークにある受信端末１が前記送信端末２のマルチキャストデータを希望し、受信記端末１０が送信端末２０のマルチキャストデータを希望し、そのために、受信端末１及び同じイーサネット（Ｒ）Ｅ１に属する受信端末１０が、送信端末２及び送信端末２０がそれぞれ送信するマルチキャストグループへの参加を要求する。つまりは、送信端末２から受信端末１までの伝送ルート及び送信端末２０から受信端末１０までの伝送ルートの形成を呼びかける参加メッセージであるＩＧＭＰ　Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ　Ｒｅｐｏｒｔを、受信端末１及び受信端末２０から受け取る。このＩＧＭＰ　Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ　Ｒｅｐｏｒｔには、上記のマルチキャストグループのアドレス等を含んでいる。
【００３３】
なお、この例では、分かりやすくするため、２つの受信端末と２つの送信端末で説明するが、１つの送信端末が送信する異なる２つのマルチキャストグループへの２つの受信端末からデータ要求があった場合、２つの送信端末それぞれが１つづつ送信する計２つのマルチキャストグループへ１つの受信端末から参加要求があった場合等のいずれの場合も２つのデータの流れ（伝送ルート）がある。それぞれの伝送ルートを最短ルートで形成しようとすると、同一経路の伝送ルートになる。いずれの場合も、本発明が解決を図るものである。ただし、以下の説明は、図３のケースで行う。
【００３４】
さらに、ルータＭＣＲＴ１は、受信端末１の参加要求に呼応して、この送信端末２の所属ネットワークのアドレス（例：１９２，１６８，５０，０／２４）と上記連関ネットワーク情報記憶手段４ａが記憶する図５の情報とから最短ルート（ＳＰＴ）を形成するため、次のホップ先としてルータＭＣＲＴ２のアドレス（１９２，１６８，２０，２）を選定して、図６（ａ）に示されるフォーマットで、具体的には、図６（ｂ）で示される情報を第１の参加メッセージ（この分野でいわれるＰＩＭ　Ｊｏｉｎを含むメッセージ）として、ルータＭＣＲＴ２へ送り、第１の伝送ルートの形成を開始する。
【００３５】
また、ルート形成手段４ｃは、受信端末１０の参加要求に呼応して、上記と同様にして図６（ｃ）に示される第２の参加メッセージをルータＭＣＲＴ５に送信し、第２の伝送ルートの形成を開始する。ただし、この場合は、条件記憶手段４ｂの条件のいずれかに従って求めた結果がルータＭＣＲＴ５である（この場合、連関ネットワーク情報記憶手段４ａの情報だけでは決定されていない。）。
【００３６】
・ルータが中継位置にある場合（ルータＭＣＲＴ２，３の場合　と　ルータＭＣＲＴ５，６の場合）
状態判断手段４ｅにより、この場合、ルータＭＣＲＴ２，３の場合には、第１の参加メッセージを上位ネットワークへ送信し、第２の参加メッセージの送信を行わない判断をし、ルータＭＣＲＴ５，６の場合は、第１の参加メッセージを送信しないで第２の参加メッセージのみを上位ネットワークへ送信することを判断する。それぞれのメッセージは、ルート形成管理手段４ｃによって、図６（ａ）のメッセージフォーマットで送られる。
【００３７】
・ルータＭＣＲＴが送信端末サイドに位置している場合（ルータＭＣＲＴ４の場合）
状態判断手段３ｅにより、上位ネットワークへの第１及び第２の伝送ルートの形成は不要と判断され、この場合、ルート形成管理手段４ｃは、下位ネットワークからの参加メッセージを受信することによって、伝送ルートを形成する（以上、図２参照）。
【００３８】
グループ情報管理手段５は、上記のようにルート形成管理手段４ｃが参かメッセージをによる情報交換したことを受けて、その情報をもとに、第１又は第２の伝送ルートが形成された後に、それぞれ所望のマルチキャストデータを伝送するに必要なネットワークのグループ情報を管理する。
【００３９】
その例を、図７に示す。図７（ａ）は、各ルータＭＣＲＴが管理する情報のフォーマットを示す。図７（ａ）では、グループアドレス、送信端末２又は２０の識別情報（例えば、ＩＰアドレス）、伝送ルート上の上位の近隣の転送元ネットワーク情報、伝送ルート上の近隣の下位の転送先ネットワーク情報を記載しているグループ情報は、マルチキャストグループ毎に作られる。この図７の例では、結局、グループ情報は、第１の伝送ルート及び第２の伝送ルート毎に作られる。
ルータＭＣＲＴ４，ルータＭＣＲＴ１，ルータＭＣＲＴ２の例を図７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す。これらの図でｎｏｎｅで示された項目は、状態判断手段４ｅにより、そのルータのネットワーク位置により、情報が不要であると判断された結果である。また、例えば、図７（ｄ）において第２伝送ルートのグループ情報がない、或いは図７（ｅ）において第１伝送ルートのグループ情報がないのは、図３及び図２からわかるように、ルータＭＣＲＴ２，６の各自己の中継位置からしてそれぞれ第２の伝送ルート或いは第１の伝送ルートが形成されていないし、不要であると判断されるため。これらのことは状態判断手段４ｅが判断している。
【００４０】
データ伝送管理手段４ｄは、自己の位置が、ルート形成管理手段４ｃで形成された第１の伝送ルートにある場合はその第１の伝送ルート上の一の上位ネットワークから（又は上位のルータＭＣＲＴ）、又第２の伝送ルート上にある場合はその第２伝送ルート上の他の上位ネットワークのいずれかから前記マルチキャストデータを受けて、グループ情報管理手段５の情報、例えば、図７に示される情報にしたがって、マルチキャストデータを第１の伝送ルート上の前記一の又は第２の伝送ルート上の他の下位ネットワークへ送信する。
【００４１】
図２に示すように、ネットワークにおけるルータＭＣＲＴの自己位置の違いからくる管理状態の違いを状態判断手段４ｅが判断して、必要な処理をルート形成手段４ｃ及びデータ伝送管理手段４ｄに行わせる。
【００４２】
なお、請求項１の発明は、図３のルータＭＣＲＴ１に相当するものである。ただし、後述するように、図３のルータＭＣＲＴ３がルータＭＣＲＴ２及びＭＣＲＴ７の双方から参加要求がある場合にも相当する。請求項２の発明は、例えば、状態判断手段４ｅの判断により、途中ルートのルータＭＣＲＴ２，ルータＭＣＲＴ５、ルータＭＣＲＴ１に相当する動作を行い、又ルータＭＣＲＴ４に相当する動作も行う。
【００４３】
さらに、上記の状態制御手段４は、ＣＰＵ、そのＣＰＵに上記内容を実行させるプログラムを記載した記憶手段及びその他各種データを格納する記憶手段等を含めて構成される。
【００４４】
（本発明に係るルータで組まれたネットワークの一連の動作の説明）
本発明に係るルータで組まれたネットワークの一連の動作を、図３及び図３の主な動作フロー記載した図４を基に説明する。
【００４５】
（１）ルータＭＣＲＴ１が、受信端末１が送信端末２が送信するマルチキャストデータを受信するため、及び受信端末１０が前記送信端末２０が送信するマルチキャストデータを受信するために、参加メッセージであるＩＧＭＰ　Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ　Ｒｅｐｏｒｔを受け取る。
【００４６】
ルータＭＣＲＴ１は、図４に示すように、受信端末１及び１０からの参加メッセージを受けてグループ情報の有無を判断し（ＳＴ１）、無ければ、連関ネットワーク情報記憶手段４ａの記憶内容（例：図５）を参照して、グループ情報を（例：図７（ｃ））を作成し（ＳＴ２）、グループ情報管理手段５に記憶する。
上記ステップＳＴ２及び後記するステップ３については、ここで作成作業する必要はなく、下記動作中のいずれのステップで情報が揃ったところで実行すればよい。
【００４７】
また、状態判断手段４ｅが伝送ルート形成するために次の近隣ネットワークへの参加メッセージの送信をするかどうか判断し、この場合は、図２にも示したように受信端末サイドであるため、参加メッセージを送信することを決定する（ＳＴ４）。
【００４８】
次に、グループ情報が２つ以上あるかどうかを判断する（ＳＴ６）。１つのグループ情報しかない場合は、１つの伝送ルートを形成するための参加メッセージを送信する（ＳＴ７）。また２つあった場合も、先に受信した１つのグループ情報をもとに第１の伝送ルート形成のための第１の参加メッセージとして送信する（ＳＴ７）。
【００４９】
次に、上位ネットワークに繋がる２つの近隣のルータがあるかどうか判断する（ＳＴ８）。近隣の上位ルータが１つしかない場合は、第１の伝送ルートを形成するために送信した第１の参加メッセージと第２ルートを形成するための第２の参加メッセージを重ねて送る（ＳＴ９）。
【００５０】
近隣の上位ルータが２つ以上ある場合（図３の実施例がこれに該当）は、受信端末１の要求と受信端末１０の要求を、第１の伝送ルート（以下、第１の参加メッセージ形成されるルート）と第２の伝送ルート（以下、第２の参加メッセージで形成されるルート）に振り分け可能なので、図４のステップＳＴ１０以降で、第２の伝送ルートを形成する。この第２の伝送ルートが、本発明に係る負荷分散のための伝送ルートである。
【００５１】
ここで、ステップＳＴ７では、第１の参加メッセージは、図６（ｂ）に示すメッセージを連関ネットワーク情報記憶手段４ａの記憶内容（例：図５）を参照して生成され、最短ルート（ＳＰＴ）であるルータＭＣＲＴ２へ送られる。
【００５２】
さらに、第２のルート形成するために送信する第２の参加メッセージの送信先の決定は、条件記憶手段４ｂの条件を参照しながら、図６のステップ１０以降のフローにしたがって、行われる。図６において、上位のネットワークへの近隣ルータが複数台から選定できる場合は、回線負荷状況によって判断し（ＳＴ１０）、低負荷ネットワークがあればそちらのルータを選定して第２の参加メッセージを送る（ＳＴ１１）。低負荷ネットワークがない場合は、低コストのネットワークを探し（ＳＴ１２）、該当のネットワークがあれば、そちらの低コストのネットワークのルータへ第２の参加メッセージを送る（ＳＴ１３）。いずれにも該当しない場合は、ハッシュ計算（特定のルータを選定するため、アドレス等を用いた１計算方法）により決定した（ＳＴ１４）ルータへ第２の参加メッセージを送信する（ＳＴ１５）。そのような手順を踏んで選択されたのが、この例ではルータＭＣＲＴ５である。この第２の参加メッセージの例を図６（ｃ）に、グループ情報の例を図７（ｃ）に示す。
【００５３】
（２）ルータＭＣＲＴ１から第１の参加メッセージを受けたルータＭＣＲＴ２は、図４のステップ１〜９までのフローにしたがって、ルータＭＣＲＴ１と同様に、次の近隣の最短のルータＭＣＲＴ３へ第１の参加メッセージを送り、ルータＭＣＲＴ３も同様に処理して、ホップバイホップでルータＭＣＲＴ４へ第１の参加メッセージを送り、伝送ルートを形成する。この場合、第１の参加メッセージは、先にルータＭＣＲＴ１から送られてきた第１の参加メッセージの自己宛の宛先を最近隣のルータのアドレスに更新することで生成できる（図４のＳＴ３）。ただし、これらのルータでは、状態判断手段４ｅにより、図４のフローにおける第２の参加メッセージの必要性は無しと判断され、送信されない（図２参照）。ルータＭＣＲＴ２のグループ情報を図７（ｄ）に示す。
【００５４】
（３）ルータＭＣＲＴ１から第２の参加メッセージを受けたルータＭＣＲＴ５は、図４のステップＳＴ１〜ＳＴ７のフローに従って、それぞれ新たな第２の参加ッセージを作成して送信する。ここで、ルータＭＣＲＴ５は第２の参加メッセージしか受け取らないので、ステップＳＴ７で送信される。これは、ルータＭＣＲＴ６も同じである。結局、ルータＭＣＲＴ５からルータＭＣＲＴ４までは、ＳＰＴを構成することになる。
【００５５】
このようにしてルータＭＣＲＴ１、ルータＭＣＲＴ５、ルータＭＣＲＴ６、ルータＭＣＲＴ４の経路で第２の伝送ルートが確立される。同時に、図７（ｂ）、（ｅ）に示されるような第２の伝送ルートに係る各グループ情報が各ルータのグループ情報管理手段５に記憶され、管理される。
【００５６】
なお、この第２の伝送ルートにあるルータからは、図２にも示すように、状態判断手段４ｅがその第１の参加メッセージの作成不要と判断している。
【００５７】
（４）上記のように、第１、第２の参加メッセージが伝達されてルータＭＣＲＴ４へ届いたときには、ルータＭＣＲＴ１〜ルータＭＣＲＴ４までの間に最短の第１の伝送ルートと負荷分散のための第２の伝送ルートとが形成される。
【００５８】
その後、ルータＭＣＲＴ４は、上位ネットワークが無いため状態判断手段４ｅの判断により、第１の参加メッセージと第２の参加メッセージを送ることはしない（図２参照）。
【００５９】
予め送信端末２、２０から各マルチキャストデータを受信しているルータＭＣＲＴ４は、確立された伝送ルート上、つまり各グループ管理手段５が管理するグループ情報を参照して、送信端末２からのマルチキャストデータを、図３のルータＭＣＲＴ４，ルータＭＣＲＴ３，ルータＭＣＲＴ２，ルータＭＣＲＴ１を順に経由して、受信端末１へ転送する。
【００６０】
一方、送信端末２０のからのマルチキャストデータを、グループ情報管理手段５の管理するグループ情報（例：図７（ｂ））を参照して、つまり、ルータＭＣＲＴ４，ルータＭＣＲＴ６，ルータＭＣＲＴ５，ルータＭＣＲＴ１を順に経由して、受信端末１０へ転送する。
【００６１】
上記説明は、ＳＰＴ（Ｓｈｏｒｔｅｓｔ　Ｐａｔｈ　Ｔｒｅｅ）のネットワーク構成で説明したが、ＲＰＴ（Ｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓ　Ｐｏｉｎｔ　Ｔｒｅｅ）のネットワーク構成でも同じである。　つまり、ＲＰＴの場合は、従来技術で説明した図８のＳＰＴにおけるルータＲＴ４の役割を、ＲＰ（共有）ポイントに指定されたルータＲＴ６が行っているからである。したがって、これまでＳＰＴでルータＲＴ４とルータＲＴ１との間で形成していた伝送ルートをルータＲＴ６とルータＲＴ１の間でおこなえばよい。このようなことは、本発明における図３においても同じことがいえ、例えば、ルータＭＣＲＴ６がＲＰポイントと指定されれば、それを上記説明におけるルータＭＣＲＴ４の代わりと考えればよい。
【００６２】
また、図３において、ルータＭＣＲＴ７から送信端末２へ向けた第３の参加メッセージが入った場合、ルータＭＣＲＴ２は、先の第１の参加メッセージと第３の参加メッセージを扱うことになるが、この場合は、上記のルータＭＣＲＴ１が２つの参加メッセージを受けて動作したのと同様に、振る舞えばよい。
【００６３】
ここで、請求項における「送信端末又は前記送信端末からのマルチキャストデータを送信可能とされたネットワーク中継装置を含む送信装置と受信端末との間でマルチキャストプロトコルによる伝送ルートを形成」における「送信端末を含む送信装置と受信端末との間でマルチキャストプロトコルによる伝送ルートを形成」が「ＳＰＴ」であり、「前記送信端末からのマルチキャストデータを送信可能とされたネットワーク中継装置を含む送信装置と受信端末との間でマルチキャストプロトコルによる伝送ルートを形成」がＲＰＴであり、「送信端末からのマルチキャストデータを送信可能とされたネットワーク中継装置を含む送信装置」が、従来技術で示したＲＰ（共有）ポイントの中継装置」である。
【００６４】
また、請求項４の発明は、請求項１，２の発明の第２の伝送ルートに相当する伝送ルート１つを形成できるもので、任意負荷のかからない伝送ルートを形成できるようにしたものである。
また、マルチキャストプロトコルには、ここでの例に限ることなく、ＰＩＭプロトコル等を含む多くのものがあるが、それらは本発明に含まれることはもちろん、これらの変化したものであっても、技術思想が均等のものは含まれる。
【００６５】
【発明の効果】
上記のように、本発明では、例えば、２つのマルチキャストグループへ２つの受信要求があっても、１つの要求が最短の伝送ルートで形成して、他の要求を同一経路と異なる経路を選択して軽負荷の伝送ルートを形成でできる構成としたことから、ネットワークの負荷分散が図れる。
【００６６】
一方、他の経路の選定にあたっては、選定条件を設けて負荷、合わせてコストをも考慮してネットワークを選択できる構成としたので、使用効率の少ないかつ経済的なネットワークを利用できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す機能構成を示す図
【図２】本発明に係るマルチキャストデータ伝送用ルータのネットワーク上の使用位置に応じて果たす機能を示す図
【図３】本発明にかかるマルチキャストデータ用ルータのネットワークでの使用状況を説明する図
【図４】動作フローを示す図
【図５】ルータＭＣＲＴ１の連関ネットワーク情報の例
【図６】第１の参加メッセージ及び第２の参加メッセージを説明するための図
【図７】グループ情報を説明するための図
【図８】従来技術を説明するための図
【符号の説明】
１：受信端末、２：送信端末、３：送受信部、４：状態制御手段、４ａ：連関ネットワーク情報記憶手段、４ｂ：条件記憶手段、４ｃ：ルート形成管理手段、４ｄ：データ伝送管理手段、４ｅ：状態判断手段、５：グループ情報管理手段、Ｅ１〜Ｅ８：イーサネット（Ｒ）、ＭＣＲＴ１〜ＭＣＲＴ７：ルータ、ＲＴ１〜ＲＴ８：ルータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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