(57)【要約】  【課題】  同報送信を行う通信システムであって、同報送信を受信する端末を動的に、かつ特殊なプロトコルに依存することなく、変え得るものを提供する。  【解決手段】  通信システム(1)は、同報送信によって番組を送信するサーバ(3)、同報送信された番組を受信する端末(2)、およびシステムサーバ(4)より成る。端末(2)は識別子としてＩＰアドレスを有し、同報送信による番組を受信すべき端末(2)は識別子によって示す。端末(2)の識別子は可変であり、端末(2)は、識別子を変更することにより、受信する番組を切り替えることができる。使用可能な識別子は、システムサーバ(4)により、番組に対応付けて管理されており、定期的に送信される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを送信するサーバと、サーバから送信されたデータを受信する複数の端末より成る通信システムであって、端末を特定するための識別子を各端末にもたせるものにおいて、
データを同報送信する際に、そのデータを受信する端末のグループを端末の識別子によって示すとともに、
端末の識別子を変更することにより、同報送信されるデータを受信する端末のグループを変化させる
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
サーバを複数含み、同報送信されるデータを受信する端末のグループとして、サーバごとに異なるグループを構成することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
ＴＣＰ／ＩＰによって通信を行い、各端末のＩＰアドレスを各端末の識別子とし、ＩＰブロードキャストにより同報送信を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
端末の識別子を管理するシステムサーバを備え、システムサーバが端末に、使用し得る識別子をＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームのブロードキャストにより通知することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
端末の識別子を管理するシステムサーバを備え、システムサーバが端末に、使用し得る識別子を制限ブロードキャストにより通知することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項６】
端末の識別子を変更したときに、その端末がそれまで行っていた通信を終了することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
端末の識別子を変更したときに、その端末がそれまで行っていた通信を継続することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項８】
端末に複数の識別子をもたせ、１つの識別子を同報送信に使用し、他の識別子を同報送信以外の通信に使用することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーバと端末より成る通信システムに関し、特に、サーバから複数の端末へ放送的な通信を行う通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＴＣＰ／ＩＰ等では、ユニキャスト、ブロードキャスト、およびマルチキャストと呼ばれる通信が行われている。ユニキャストは、特定の端末を指定して行う送信である。端末を特定するために、各端末には識別子（アドレス）が付与される。
【０００３】
ブロードキャストとマルチキャストは、同一データを複数の端末に一度に送信する、すなわち同報送信を行うものである。ブロードキャストは、サブネットと呼ばれるネットワーク上のエリア全体を意味する特殊なアドレスを指定することによって行われる。また、マルチキャストは、いくつかの端末から成るグループを動的に形成し、そのグループに特殊なアドレスを対応付けて、そのアドレスを指定することによって行われる。マルチキャストにおけるグループの形成や、グループとアドレスとの対応付けは、ＩＧＭＰ（Internet Group Management Protocol）によって行われる。
【０００４】
従来の通信システムで、ユニキャスト、ブロードキャスト、およびマルチキャストを行う様子をそれぞれ、図６〜図８に示す。この通信システムは、複数の端末７と複数のサーバ８より成る。端末７およびサーバ８には、固有のアドレス（「192.168.1.1」等）が付与されている。なお、この通信システムは「255.255.255.0」というサブネットマスクを有するものとする。
【０００５】
ユニキャストでは、図６に示すように、各端末７のアドレスに宛てて送信が行われる。ブロードキャストでは、図７に示すように、マスクによって各端末のアドレスが取り出されるようにしたアドレス（「192.168.1.255」）に宛てて送信が行われる。また、マルチキャストでは、図８に示したように、グループに対応付けたアドレス（「224.10.23.5」、「224.10.23.6」）に宛てて送信が行われる。
【０００６】
なお、マルチキャストやＩＧＭＰについて解説した先行技術文献には次のものがある。
【非特許文献１】「Ｈｏｓｔ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ  ｆｏｒ  ＩＰ  Ｍｕｌｔｉｃａｓｔｉｎｇ」      Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ      Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｅｎｔｓ：１１１２、      Ｓ．Ｄｅｅｒｉｎｇ、Ｓｔａｎｆｏｒｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ、      １９８９年８月      インターネット＜ＵＲＬ：htpp://www.ietf.org/rfc/rfc112.txt2?number=1112＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ユニキャストでは、同一のデータをサーバから複数の端末に送信する場合、端末の数に等しい回数の送信を行わなければならない。したがって、ネットワーク帯域が浪費され、また、サーバの負荷も大きくなる。図６では、サーバＡから同一データが２回送信される様子を符号ａで表している。
【０００８】
ブロードキャストでは、サブネット内の全ての端末にデータが送信されるが、全ての端末７の使用者が送信されたデータを必要とするとは限らない。データを必要としない使用者の端末にとっては、そのようなデータを受信することは、無用の負荷となり、また、限られたネットワーク帯域を有効に使うことができなくなる。特に、複数のサブネットに属する端末は、不要なデータを受信することが多くなる。図７では、端末Ａ、Ｂ、Ｃが不要なデータをも受信してしまう様子を符号ｂで表している。
【０００９】
マルチキャストでは、上述のユニキャストやブロードキャストの問題は生じず、効率のよい通信を行うことができる。しかしながら、マルチキャストを行うためには、端末、ルータ、サーバの全てがＩＧＭＰに対応していなければならず、コストがかかる。また、ＩＧＭＰでは、グループに加わるか否かの問い合わせを端末にし、各端末がこれに対して応えることでグループに参加できるようにしているため、グループの迅速な変更ができない。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、同報送信を行う通信システムであって、同報送信を受信する端末を動的に、かつＩＧＭＰのような特殊なプロトコルに依存することなく、変え得るもの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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明では、データを送信するサーバと、サーバから送信されたデータを受信する複数の端末より成る通信システムであって、端末を特定するための識別子を各端末にもたせるものにおいて、データを同報送信する際に、そのデータを受信する端末のグループを端末の識別子によって示すとともに、端末の識別子を変更することにより、同報送信されるデータを受信する端末のグループを変化させるようにする。
【００１２】
この通信システムでは、従来のブロードキャストと同様に、同報送信に際し、データを受信すべき端末を各端末の識別子によって示す。ただし、従来のブロードキャストとは異なり、端末の識別子を可変として、同報送信されたデータを受信する端末を動的に変化させる。同報送信されたデータを受信すべき端末のグループが、各端末の識別子のみによって定まるため、マルチキャストのグループを示すアドレスのように各端末の識別子とは別の識別子を用意する必要がなく、ＩＧＭＰに対応していないサーバや端末であっても、この通信システムの構成要素とすることができる。
【００１３】
ここで、サーバを複数含み、同報送信されるデータを受信する端末のグループとして、サーバごとに異なるグループを構成するようにするとよい。このようにすると、同報送信によって異なるデータを同時に送信することが可能になる上、各端末は、自己の識別子を変更することにより、受信するデータを選択することができる。
【００１４】
上記通信システムは、ＴＣＰ／ＩＰによって通信を行い、各端末のＩＰアドレスを各端末の識別子とし、ＩＰブロードキャストにより同報送信を行うものとすることができる。ＩＰアドレスを端末の識別子とすることで、端末上で動作するアプリケーションソフトによって識別子を管理する必要がなくなり、アプリケーションソフトに負荷が生じない。
【００１５】
ここで、端末の識別子を管理するシステムサーバを備え、システムサーバが端末に、使用し得る識別子をＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームのブロードキャストにより通知するようにすることができる。また、使用し得る識別子を制限ブロードキャストにより通知するようにすることもできる。このようにすると、ルータを超えない範囲内の全ての端末に使用可能な識別子を一度に知らせることができる。
【００１６】
上記通信システムは、端末の識別子を変更したときに、その端末がそれまで行っていた通信を終了するようにすることができるし、その端末がそれまで行っていた通信を継続するようにすることもできる。識別子の変更後もそれまでの通信を継続することで、改めて通信を開始する必要がなくなる。
【００１７】
端末に複数の識別子をもたせ、１つの識別子を同報送信に使用し、他の識別子を同報送信以外の通信に使用するようにしてもよい。このようにすると、同報送信以外の送信に際して、常に同じ識別子を使用することが可能であり、同報送信されたデータを受信しないために各端末の識別子を変更したときでも、他の必要なデータを確実に各端末に送信することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の通信システムでは、同報送信されたデータを受信する端末を動的に変化させることができるため、同一データを複数回送信することによるサーバの負荷がなくなり、不要なデータを受信することによる端末の負荷も軽減される。しかも、同報送信されたデータを受信すべき端末を示すために、もともと各端末にもたせている識別子を利用するので、同報送信されたデータを受信すべき端末を示すために別途識別子を用意する必要がなく、ＩＧＭＰのような特殊なプロトコルに対応していないサーバや端末でも、構成要素として利用することができる。
【００１９】
特に、サーバを複数含み、同報送信されるデータを受信する端末のグループとして、サーバごとに異なるグループを構成するようにすると、同報送信によって異なるデータを同時に送信することが可能になって、各端末の使用者に提供できる情報の量が多くなり、各使用者は、端末の識別子を変更することにより、提供されるデータを任意に選択することができる。しかも、各端末は複数のサーバからのデータを同時には受信しないため、端末に無用な負荷が加わることもない。また、限られたネットワーク帯域を有効に使うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の通信システムの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の通信システム１を図１および図２に模式的に示す。本実施形態の通信システム１は、複数の端末２と複数のサーバ３とシステムサーバ４より成る。各サーバ３はデータを送信し、各端末２はサーバ３から送信されたデータを受信する。なお、本実施形態では、サーバ３から動画の番組を端末２に配信するものとする。
【００２１】
各端末２、各サーバ３、およびシステムサーバ４には、それらを特定するための識別子が与えられている。通信システム１は、ＴＣＰ／ＩＰによって通信を行うもので、端末２サーバ３、およびシステムサーバ４の識別子はＩＰアドレスである。図１の例では、サーバＡ、端末Ａおよび端末Ｂの識別子はそれぞれ「192.168.1.1」、「192.168.1.10」「192.168.1.11」であり、これらは１つのサブネットを構成している。また、サーバＢおよび端末Ｃの識別子はそれぞれ「192.168.2.1」、「192.168.2.10」であり、これらは別のサブネットを構成している。これらのサブネットには、「255.255.255.0」というサブネットマスクが与えられている。
【００２２】
サーバ３は、複数の端末２に同一データを一度に送信する機能、すなわち同報送信の機能を有する。この同報送信は、端末２の識別子によってデータを受信すべき端末を示すもので、従来のブロードキャストに類似する。各端末２は、サブネットマスクを用いて、同報送信されたデータを受信すべきか否かを判断する。
【００２３】
ただし、端末２の識別子は可変であり、サブネットを構成する端末２は、通信システム１が動作している間にも、動的に変わる。したがって、各端末２は、自己の識別子を変更することにより、受信するデータを別のサーバ２からのものに切り替えることができる。図２は、端末Ａの識別子が、サーバＡと同じサブネットのもの（「192.168.1.10」）である図１の状態から、サーバＢと同じサブネットのもの（「192.168.2.11」）に変わった状態を表している。図１でサーバＡからのデータを受信していた端末Ａは、図２ではサーバＢからのデータを受信している。
【００２４】
ＴＣＰ／ＩＰによる通信の層構成を図３に模式的に示す。一般的なリアルタイム動画配信では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＡＤＳＬ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ等の無線ＬＡＮを物理メディアとすることができるが、ここでは単純にＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のみで、データの配信を行うものとする。
【００２５】
物理層であるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の上にデータリンク層としてＣＳＭＡ／ＣＤおよびＬＬＣがあり、その上にネットワーク層であるＩＰがあり、さらにその上に、トランスポート層であるＵＤＰおよびＲＴＰ／ＲＴＣＰがある。そして、最も上にアプリケーション層であるＣＯＤＥＣがあり、ここで、例えば、ＭＰＥＧ（Motion Picture Expert Group）で圧縮された動画が伝送される。
【００２６】
各サーバ３は同報送信によって番組を端末２に配信する。各端末２の使用者は、端末２の識別子を変更することで、受信する番組を切り替えることができる。
【００２７】
システムサーバ４は、各サーバ３が配信する番組のリストを管理し、また、端末２が識別子として使用し得るＩＰアドレスを管理する。使用し得る識別子は、番組に対応付けて、したがってサーバ３に対応付けて管理される。システムサーバ４は、定期的に、かつ、変更があるごとに、番組と使用可能な識別子のリスト（以下、番組表という）を、端末２に同報送信する。
【００２８】
システムサーバ４が送信する番組表の例を図４に示す。この例は、１つのサーバ（サーバＡ）がニュース番組を配信し、他のサーバ（サーバＢ）がスポーツ番組を配信するときのものである。番組に対応して、それを配信するサーバ３の識別子と、そのサーバ３が属するサブネットで使用されていない識別子（ＩＰアドレス）と、そのサーバ３からの同報送信を受信するために用いるサブネットマスクが示されている。
【００２９】
この同報送信は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームで行う。このフレームはルータ等を挟まない全範囲に届くため、各端末２は、システムサーバ４が管轄するサブネットのうちのどれに属していても、番組表を受信することができる。
【００３０】
各端末２は、ＬＡＮに接続した後、システムサーバ４より同報送信されるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを待つ。このフレームには、上記の番組表を含んだシステムデータであることを示す識別子が付加されており、端末２は、番組表を取り出して、記されている番組のリスト表示し、使用者に受信する番組を選択させる。
【００３１】
使用者が表示された番組のリストの中から所望のもの（例えば「ニュース」）を選択すると、端末２は、番組表に記されている使用されていない識別子の中からその番組に対応するもの（例えば、「192.168.1.10」）を選択し、選択した識別子を自己のものとしてネットワークインターフェースを設定する。これで端末２が初期化され、サーバ３からの番組の受信が可能になる。端末２は、初期化後、選択した識別子を自己が使用することをシステムサーバ４に対して宣言する。これに応じて、システムサーバ４は、その後に送信する番組表の中からその識別子（上記の例では「192.168.1.10」）を除く。
【００３２】
端末２が番組の受信を開始した後、使用者は任意の時に、番組のリストを表示するように端末２に指示を与えて、表示された番組のリストの中から所望のものを選択することで、受信する番組を変更することができる。端末２は、システムサーバ４からの最新の番組表に記されている使用されていない識別子の中から使用者が新たに選択した番組（例えば「スポーツ」に対応するもの（例えば、「192.168.2.11」）を選択し、選択した識別子を自己のものとしてネットワークインターフェースを設定する。また、その識別子を使用すること、および、それまで使用していた識別子を返却することをシステムサーバ４に宣言する。システムサーバ４は、その後に送信する番組表を更新して、新たに使用された識別子を除き、返却された識別子を加える。図１および図２は、端末Ａの使用者が、受信する番組を変更する前と変更した後の状態を、それぞれ表している。
【００３３】
通信システム１に含まれる端末２、サーバ３、およびシステムサーバ４の構成を図５に模式的に示す。端末２は、物理層の処理を行うネットワークカード２１、データリンク層の処理を行うデータリンク層処理部２２、ネットワーク層の処理を行うＴＣＰ／ＩＰ処理部２３、トランスポート層の処理を行うＲＴＰ処理部２４、およびアプリケーション層に相当するＭＰＥＧデコード部２５のほか、判定部２６、番組表管理部２７、表示部２８、および操作部２９より成る。
【００３４】
判定部２６は、受信したデータがシステムデータ（番組表）であるか通常のデータ（番組）であるかを判別し、番組表であればそれを番組表管理部２７に与え、番組であればそれをＴＣＰ／ＩＰ処理部２３に与える。番組表管理部２７は、最新の番組表を保持しておき、使用者からの指示に応じて、番組のリストを表示部２７に表示させる。操作部２９は、番組のリストの表示や番組の選択の指示を受け付ける。
【００３５】
サーバ３は、物理層の処理を行うネットワークカード３１、データリンク層の処理を行うデータリンク層処理部３２、ネットワーク層の処理を行うＴＣＰ／ＩＰ処理部３３、トランスポート層の処理を行うＲＴＰ処理部３４、およびアプリケーション層に相当する動画蓄積部３５より成る。動画蓄積部３５は、送信する動画をＭＰＥＧ符号化したものを記憶するものである。
【００３６】
システムサーバ４は、物理層の処理を行うネットワークカード４１、データリンク層の処理を行うデータリンク層処理部４２、およびアプリケーション層に相当する番組表管理部４３より成る。番組表管理部４３は前述の番組表を記憶している。端末２から使用する識別子が宣言されたとき、および端末２から識別子の返還が宣言されたとき、番組表管理部４２は、記憶している識別子を直ちに更新する。
【００３７】
なお、図５には示していないが、端末２、サーバ３、システムサーバ４はいずれも、各々の動作を制御する制御部を有している。また、ここでは、サーバ３とは別にシステムサーバ４を設けているが、番組を配信するサーバ３のいずれかがシステムサーバ４を兼ねるようにしてもよい。
【００３８】
番組表を、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームで送信することに代えて、ＩＰ層の制限ブロードキャストを用いて送信するようにしてもよい。制限ブロードキャストは「255.255.255.255」というＩＰアドレスに宛てて送信すると、ルータを超えない範囲の全ての端末が受信するというものである。
【００３９】
本実施形態では番組の配信のみを行うようにしているが、同報送信による番組の配信に加えて、他の通信をグローバルに行うようにしてもよい。その場合、デフォルトルータ（デフォルトゲートウェイ）やＤＮＳ（Domain Name System）サーバの情報が必要となるから、これらの情報をシステムサーバ４から送信する番組表に加えておく。
【００４０】
ＴＣＰ／ＩＰの通信は、送信するＩＰアドレスとポート番号（送信側と受信側）を対にして管理し、電子メールやＷＷＷ（World Wide Web）のＴＣＰの場合は、さらに通信状態も管理する。これらの管理は、通常のＯＳの一部に実装されているプロトコルスタックによって行われる。
【００４１】
上述の同報送信に加えて他の通信をグローバルに行う場合、端末２が受信する番組を変更した際に、それまでに使用していた識別子を返還するとともに、グローバルに行う他の通信を全て終了するようにすることができる。例えば、図１の端末Ａが、自己のＩＰアドレスを図２のように「192.168.2.11」に変更した時点で、「192.168.1.10」というＩＰアドレスの通信を全て終了させるようにする。ＴＣＰの場合、この通信の終了はＦＩＮというパケットを送信することで行われる。このようにすると、メールサーバやＷＷＷサーバは、その端末２に関する情報をその時点で保持する必要がなくなり、それらのサーバの情報管理領域を有効に利用することができる。
【００４２】
また、上述の同報送信に加えて他の通信をグローバルに行う場合、端末２が受信する番組を変更した際に、それまでの通信を継続するようにすることもできる。例えば、図１の端末Ａが、自己のＩＰアドレスを図２のように「192.168.2.11」に変更した後も、「192.168.1.10」というＩＰアドレスの通信を自己宛の通信として受信するようにする。この場合、ＩＰアドレスを「192.168.2.11」に変更した時点では、「192.168.1.10」というＩＰアドレスを返却しない。変更後のＩＰアドレス（「192.168.2.11」）で新たな通信を開始することで、変更前のＩＰアドレス（「192.168.1.10」）による通信は少なくなっていき、変更前のＩＰアドレスでの通信が全て終了した時点で、そのＩＰアドレスを返却するようにすればよい。
【００４３】
端末２にネットワークインタフェースを複数備えて、複数のＩＰアドレスを同時に使用し、１つを上記の同報送信の受信に、他をグローバルな一般の通信に用いるようにすることもできる。このようにすると、同報送信を受信するためのＩＰアドレスを、変更した時点で返却しても、他のグローバルな通信を継続することができる。また、ＯＳによっては、１つのネットワークインタフェースを論理的に２つのインターフェースとして使用するＩＰエイリアスと呼ばれる方法を採用したものがあり、これを採用すれば、ネットワークインタフェースを２つ備える構成よりもコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態の通信システムの構成およびその通信システムが同報送信を行っている一時点での様子を示す図。
【図２】上記通信システムが同報送信を行っている別の時点での様子を示す図。
【図３】上記通信システムが採用するＴＣＰ／ＩＰによる通信の層構成を模式的に示す図。
【図４】上記通信システムのシステムサーバが送信する番組表の例を示す図。
【図５】上記通信システムの端末、サーバ、およびシステムサーバの構成を模式的に示す図。
【図６】従来の通信システムがユニキャストを行っている様子を示す図。
【図７】従来の通信システムがブロードキャストを行っている様子を示す図。
【図８】従来の通信システムがマルチキャストを行っている様子を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１    通信システム
２    端末
３    サーバ
４    システムサーバ
２１、３１、４１  ネットワークカード
２２、３２、４２  データリンク層処理部
２３、３３  ＴＣＰ／ＩＰ処理部
２４、３４  ＲＴＰ処理部
２５    ＭＰＥＧデコード部
２６    判定部
２７    番組表管理部
２８    表示部
２９    操作部
３５    動画蓄積部
４３    番組表管理部
【図１】
2005295062.tif 000003
【図２】
2005295062.tif 000004
【図３】
2005295062.tif 000005
【図４】
2005295062.tif 000006
【図５】
2005295062.tif 000007
【図６】
2005295062.tif 000008
【図７】
2005295062.tif 000009
【図８】
2005295062.tif 000010