(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テキストデータ、画像データ、音声データ及び映像データのうちの一種以上のデータが情報データとして含まれるパケットをマルチキャストアドレス宛てに送信する第１の端末と、それぞれマルチキャストグループに登録している複数の第２の端末と、この第１の端末からの前記情報データを蓄積し前記情報データを含むマルチキャストパケットを前記複数の第２の端末宛に前記マルチキャストアドレスに対する配信ポイントとして同じ転送経路でネットワークを介して送信するルータ装置と、を備え、
このルータ装置が、
前記第１の端末からの前記パケットを受信する受信部と、
受信したデータの欠落の有無を判定して前記第１の端末へ再送を要求する再送要求部と、
前記パケットから前記テキストデータの一部の削減、前記画像データ及び前記映像データを縮小したサムネイルの作成、および前記画像データ、前記音声データ及び前記映像データからのメタデータの抽出により前記情報データのサマリを作成するサマリ作成手段と、
前記受信部により受信された前記情報データ、およびこのサマリ作成手段によりこの情報データから作成された前記サマリを記憶する記憶装置と、
前記受信部による受信データがこの記憶装置に蓄積された前記情報データと重複するデータであるかどうかを比較する比較部と、
このサマリを前記マルチキャストアドレス宛にマルチキャストするマルチキャスト手段と、
前記複数の第２の端末のうちのマルチキャストされたサマリを受信した第２の端末からの配信要求に基づき、このサマリに対応する前記記憶装置に記憶された前記情報データを、この第２の端末へ送出する送出手段と、を備え、
前記複数の第２の端末に対する実質同じ内容を持つ冗長なデータの前記ルータ装置から前記ネットワークへの送出を止めたことを特徴とするマルチキャスト通信システム。
【請求項２】
前記サマリ作成手段は、同じデータタイプのデータの間で重複したデータを集約する処理、又は前記情報データの情報量を削減する処理を行うことを特徴とする請求項１記載のマルチキャスト通信システム。
【請求項３】
テキストデータ、画像データ、音声データ及び映像データのうちの一種以上のデータが情報データとして含まれるパケットをマルチキャストアドレス宛てに送信する第１の端末と、それぞれマルチキャストグループに登録している複数の第２の端末と、この第１の端末からの前記情報データを蓄積し前記情報データを含むマルチキャストパケットを前記複数の第２の端末宛に前記マルチキャストアドレスに対する配信ポイントとして同じ転送経路でネットワークを介して送信するルータ装置との間でそれぞれデータを送受信する送受信部と、
受信したデータの欠落の有無を判定して前記第１の端末へ再送を要求する再送要求部と、
前記送受信部により受信された前記パケットから前記テキストデータの一部の削減、前記画像データ及び前記映像データを縮小したサムネイルの作成、および前記画像データ、前記音声データ及び前記映像データからのメタデータの抽出により前記情報データのサマリを作成するサマリ作成手段と、
前記送受信部により受信された前記情報データ、およびこのサマリ作成手段によりこの情報データから作成された前記サマリを記憶する記憶装置と、
前記送受信部による受信データがこの記憶装置に蓄積された前記情報データと重複するデータであるかどうかを比較する比較部と、を備え、
前記送受信部が、このサマリを前記マルチキャストアドレス宛にマルチキャストするとともに、前記複数の第２の端末のうちのマルチキャストされたサマリを受信した第２の端末からの配信要求を受信し、この第２の端末が受信したサマリに対応する前記記憶装置に記憶された前記情報データをこの第２の端末へ送出し、前記複数の第２の端末に対する実質同じ内容を持つ冗長なデータの前記ルータ装置から前記ネットワークへの送出を止めたことを特徴とするマルチキャスト通信システムに用いられる蓄積装置。
【請求項４】
第１の端末が、複数の第２の端末が登録しているマルチキャストグループのマルチキャストアドレス宛にテキストデータ、画像データ、音声データ及び映像データのうちの一種以上のデータが情報データとして含まれるパケットを送信するステップと、
前記マルチキャストアドレスに対する配信ポイントとして選定されたルータ装置が、受信したデータの欠落の有無を判定するステップと、
前記ルータ装置が、ネットワークを介してこの第１の端末から受信した前記パケットから前記テキストデータの一部の削減、前記画像データ及び前記映像データを縮小したサムネイルの作成、および前記画像データ、前記音声データ及び前記映像データからのメタデータの抽出により前記情報データのサマリを作成するステップと、
前記情報データおよび前記サマリを記憶装置に蓄積するステップと、
受信データがこの記憶装置に蓄積された前記情報データと重複するデータであるかどうかを比較するステップと、
前記ルータ装置が、このサマリを前記マルチキャストアドレス宛にマルチキャストするステップと、
前記ルータ装置が、前記複数の第２の端末のうちのマルチキャストされたサマリを受信した第２の端末からの配信要求を受信するステップと、
前記ルータ装置が、この配信要求に基づき、この第２の端末が受信したサマリに対応する前記記憶装置に記憶された前記情報データを、この第２の端末宛にネットワークを介して同じ転送経路で送出するステップと、を備え、
前記複数の第２の端末に対する実質同じ内容を持つ冗長なデータの前記ルータ装置から前記ネットワークへの送出を止めたことを特徴とするマルチキャスト通信方法。
【請求項５】
前記ルータ装置は、前記サマリを前記マルチキャストアドレス宛に定期的に送信することを特徴とする請求項４記載のマルチキャスト通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャスト通信システム、マルチキャスト通信システムに用いられる蓄積装置及びマルチキャスト通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチキャストとは、ＩＰ通信を行う端末間において、送信元の端末から特定のＩＰアドレスに対して通信データを送信し、端末同士を結ぶ複数のルータがこの通信データを転送することにより、受信を希望する端末に対して通信データを配信するデータの送信方法である。
【０００３】
従来、ＩＰマルチキャスト通信では、送信元端末が送信したデータは各ルータで複製されてルータ間を転送され、受信を希望している受信端末に到達する。転送中に失われたパケットは、受信端末側での修復や、送信元端末あるいは中継ルータにおける再送信などにより補われる。
【０００４】
しかしこの状況では、通信品質の悪いネットワークに接続された受信端末が存在する場合、送信元端末はある一つの受信端末のために、かなり多くの量の送信済みデータを保持しておく必要がある。同時に複数の送信元端末が同じマルチキャストの宛先にデータを送信した場合、マルチキャスト転送経路の終点ノードとしてのルータと、このルータの転送経路上流側のルータとの間を接続する１本以上の回線には、送信元端末の数に応じた帯域が必要になる。
【０００５】
このため、同じ内容の情報を集約する手法を用いたマルチキャストも行われているが、この手法は受信端末が送信元端末や中継ルータに投げる受信完了メッセージ（ACK）や受信失敗メッセージ（NACK）をなるべく減らそうという目的で行われるものである。
【０００６】
マルチキャストのルーティング方法に関しては、送信元を根として受信者を葉とした大きなツリーを送信者ごとに作成するPIM-DM（Protocol Independent Multicast-Dense Mode）方式と、ランデブーポイント（RP）と呼ばれる中継用のルータを設定して、ある宛先へのマルチキャストメッセージは必ずそのルータを通るという経路設定をするPIM-SM（Protocol Independent Multicast-Sparse Mode）方式とが知られている。
【０００７】
これらの方式には一長一短がある。端的に述べると、PIM-DM方式ではツリーを形成し、維持するリソースの量がある程度必要になるが、各送信元端末から受信端末への最短パスが設定できるという利点がある。
【０００８】
一方、PIM-SM方式では送信元端末と１ホップの転送距離内に存在する受信端末のマルチキャストパケットも、ランデブーポイントを必ず通過するので経路が遠回りになる可能性がある。反面、ランデブーポイントを根とし受信端末を葉とするツリー情報をルータが一つ維持するだけでよく、また送信元端末が複数設けられていてもランデブーポイントの配下のルータ間を転送されるパケットは同じ経路を辿って転送されるので、経路を流れる情報量の直感的な見積もりが容易となるという利点がある。
【０００９】
ルータ装置におけるマルチキャストパケット転送方式に関しては、従来、マルチキャストパケットの転送，廃棄を効率良く処理するとともに廃棄すべきマルチキャストパケットの管理制御を効率良く行うことを可能としたマルチキャストパケット転送方式が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３２４９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、PIM-SM方式を用いた従来のマルチキャスト通信システムでは、転送途中のネットワークの通信品質が悪いと、再送制御のために時間を要し、十分高品質の画像、音声、動画のデータを送ることができないという問題点がある。
【００１１】
日記を記述したブログや、ニュースや記事が閲覧可能にされたｗｅｂページあるいは投稿ビデオが視聴可能にされたｗｅｂページといった各種のサイトでは、多数の受信端末がマルチキャストグループに加入することによりサイトから情報を配信される。それぞれ似通った記事を配信する複数のサイトから、受信端末がマルチキャストによりデータを受信する場合、この受信端末は、実質的に同じ文章、同じ画像あるいは同じ映像をこれらのサイトから受信する。送信者の数が増大した場合、末端の受信端末は、それぞれ同一の内容であるがタイトルは異なる複数の情報を受信する。実質同じ内容を持つ情報データの転送は冗長であり、ネットワークに多大な負担をかける。
【００１２】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、マルチキャスト通信システムにおいて、受信端末において無駄な情報が発生することを防止するとともに、ネットワークの負荷を軽減することを可能とするマルチキャスト通信システム、マルチキャスト通信システムに用いられる蓄積装置及びマルチキャスト通信方法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】
【００１３】
このような課題を解決するため、一実施形態によれば、テキストデータ、画像データ、音声データ及び映像データのうちの一種以上のデータが情報データとして含まれるパケットをマルチキャストアドレス宛てに送信する第１の端末と、それぞれマルチキャストグループに登録している複数の第２の端末と、この第１の端末からの前記情報データを蓄積し前記情報データを含むマルチキャストパケットを前記複数の第２の端末宛に前記マルチキャストアドレスに対する配信ポイントとして同じ転送経路でネットワークを介して送信するルータ装置と、を備え、このルータ装置が、前記第１の端末からの前記パケットを受信する受信部と、受信したデータの欠落の有無を判定して前記第１の端末へ再送を要求する再送要求部と、前記パケットから前記テキストデータの一部の削減、前記画像データ及び前記映像データを縮小したサムネイルの作成、および前記画像データ、前記音声データ及び前記映像データからのメタデータの抽出により前記情報データのサマリを作成するサマリ作成手段と、前記受信部により受信された前記情報データ、およびこのサマリ作成手段によりこの情報データから作成された前記サマリを記憶する記憶装置と、前記受信部による受信データがこの記憶装置に蓄積された前記情報データと重複するデータであるかどうかを比較する比較部と、このサマリを前記マルチキャストアドレス宛にマルチキャストするマルチキャスト手段と、前記複数の第２の端末のうちのマルチキャストされたサマリを受信した第２の端末からの配信要求に基づき、このサマリに対応する前記記憶装置に記憶された前記情報データを、この第２の端末へ送出する送出手段と、を備え、前記複数の第２の端末に対する実質同じ内容を持つ冗長なデータの前記ルータ装置から前記ネットワークへの送出を止めたことを特徴とするマルチキャスト通信システムが提供される。
【００１４】
また、別の一実施形態によれば、テキストデータ、画像データ、音声データ及び映像データのうちの一種以上のデータが情報データとして含まれるパケットをマルチキャストアドレス宛てに送信する第１の端末と、それぞれマルチキャストグループに登録している複数の第２の端末と、この第１の端末からの前記情報データを蓄積し前記情報データを含むマルチキャストパケットを前記複数の第２の端末宛に前記マルチキャストアドレスに対する配信ポイントとして同じ転送経路でネットワークを介して送信するルータ装置との間でそれぞれデータを送受信する送受信部と、受信したデータの欠落の有無を判定して前記第１の端末へ再送を要求する再送要求部と、前記送受信部により受信された前記パケットから前記テキストデータの一部の削減、前記画像データ及び前記映像データを縮小したサムネイルの作成、および前記画像データ、前記音声データ及び前記映像データからのメタデータの抽出により前記情報データのサマリを作成するサマリ作成手段と、前記送受信部により受信された前記情報データ、およびこのサマリ作成手段によりこの情報データから作成された前記サマリを記憶する記憶装置と、前記送受信部による受信データがこの記憶装置に蓄積された前記情報データと重複するデータであるかどうかを比較する比較部と、を備え、前記送受信部が、このサマリを前記マルチキャストアドレス宛にマルチキャストするとともに、前記複数の第２の端末のうちのマルチキャストされたサマリを受信した第２の端末からの配信要求を受信し、この第２の端末が受信したサマリに対応する前記記憶装置に記憶された前記情報データをこの第２の端末へ送出し、前記複数の第２の端末に対する実質同じ内容を持つ冗長なデータの前記ルータ装置から前記ネットワークへの送出を止めたことを特徴とするマルチキャスト通信システムに用いられる蓄積装置が提供される。
【００１５】
また、別の一実施形態によれば、第１の端末が、複数の第２の端末が登録しているマルチキャストグループのマルチキャストアドレス宛にテキストデータ、画像データ、音声データ及び映像データのうちの一種以上のデータが情報データとして含まれるパケットを送信するステップと、前記マルチキャストアドレスに対する配信ポイントとして選定されたルータ装置が、受信したデータの欠落の有無を判定するステップと、前記ルータ装置が、ネットワークを介してこの第１の端末から受信した前記パケットから前記テキストデータの一部の削減、前記画像データ及び前記映像データを縮小したサムネイルの作成、および前記画像データ、前記音声データ及び前記映像データからのメタデータの抽出により前記情報データのサマリを作成するステップと、前記情報データおよび前記サマリを記憶装置に蓄積するステップと、受信データがこの記憶装置に蓄積された前記情報データと重複するデータであるかどうかを比較するステップと、前記ルータ装置が、このサマリを前記マルチキャストアドレス宛にマルチキャストするステップと、前記ルータ装置が、前記複数の第２の端末のうちのマルチキャストされたサマリを受信した第２の端末からの配信要求を受信するステップと、前記ルータ装置が、この配信要求に基づき、この第２の端末が受信したサマリに対応する前記記憶装置に記憶された前記情報データを、この第２の端末宛にネットワークを介して同じ転送経路で送出するステップと、を備え、前記複数の第２の端末に対する実質同じ内容を持つ冗長なデータの前記ルータ装置から前記ネットワークへの送出を止めたことを特徴とするマルチキャスト通信方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、マルチキャスト通信システムにおいて、マルチキャストグループに登録している端末において無駄な情報の発生が防止され、ネットワークの負荷が軽減されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係るマルチキャスト通信システム、マルチキャスト通信システムに用いられる蓄積装置及びマルチキャスト通信方法について、図１乃至図１２を参照しながら説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態に係るマルチキャスト通信システムの構成図である。このマルチキャスト通信システムは、パケットを送信する送信元の端末１ａ〜１ｅと、これらの端末１ａ〜１ｅから送信されたパケットを中継転送するルータ２ａ〜２ｇと、受信したパケットからデータを抽出しこのデータを蓄積する処理を行うとともに、複製したデータを含むパケットを転送するルータ３ａ及び３ｂと、マルチキャストパケットを受信してデータを受け取る受信端末４ａ〜４ｉとを備えている。
【００１９】
これらのルータ３ａ及び３ｂはルータ装置である。ルータ３ａ及び３ｂとルータ２ａ〜２ｇとによって、ＩＰネットワーク５が形成されており、このＩＰネットワーク５において、ＩＰマルチキャストによるメッセージのやり取りが行われるようにされている。
【００２０】
送信元端末１ａ〜１ｅはいずれも第１の端末であり、これらにはパソコンやワークステーションが用いられる。送信元端末１ａ〜１ｅは、テキストデータ、画像データ、音声データ及び映像データのうちの一種以上のデータが情報データとして含まれるマルチキャストパケットを、これらの送信元端末１ａ〜１ｅに接続されている各ルータ宛に送信する。
【００２１】
受信端末４ａ〜４ｉはそれぞれ第２の端末である。受信端末４ａ〜４ｉにはパソコンや携帯端末が用いられる。受信端末４ａ〜４ｉのうちの受信端末４ａ、４ｂ、４ｃは、編集されたマルチキャストデータの配信を希望することを、ルータ３ａ及び３ｂに予め登録してある。
【００２２】
図２は本実施形態に係る蓄積装置を有するルータ３ａの機能ブロック図である。ルータ３ａは、インターフェース部（I/F部）６を介して外部装置との間でデータのやり取りを行うデータ送受信部７と、受信したデータをそのまま他のルータへ転送する処理、及び受信したデータについて集約処理をしたのち蓄積する処理のうちのいずれかを行うかを判別するデータ識別部８と、集約処理されたデータを記憶する蓄積装置９とを備えている。
【００２３】
データ識別部８は、受信データに対し、蓄積処理をせずに即座に転送処理が行われるデータであるか、あるいは受信データに対し、このデータの集約処理を含む蓄積処理が行われるデータであるかを識別する。データ識別部８によって蓄積処理されないと識別されたデータは図２の（ｉ）に示すようにそのまま転送される。データ識別部８は、蓄積処理を行うと判定した受信データの拡張子を読み込み、この受信データが、テキストデータであるか、又は画像データ若しくは音声データ若しくは映像データといったテキストデータ以外のマルチメディアデータであるかを判別するようにしている。このデータタイプの判別はデータ識別部８がテキストの文面を抽出することができるかどうかを判定することにより行われる。あるいはこの判別は、単なるデータ列が羅列されているだけであるかどうかが判定されることによっても行われる。
【００２４】
蓄積装置９は、データを記憶する記憶装置と、ＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭ及びＲＡＭとから構成される。これらのＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭによって以下に述べるサマリの作成やデータの集約といったデータ処理を行うサマリ作成手段の機能が実現される。上記データ送受信部７と、これらのＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭとによって、サマリをマルチキャストするマルチキャスト手段の機能は実現される。上記データ送受信部７と、このルータ３ａに記憶されている転送経路に関する情報を記憶管理する機能とによって送出手段の機能は実現される。また、蓄積装置９は、受信したデータのシーケンスを管理して再送制御を行う再送制御機能も有する。
【００２５】
蓄積装置９の記憶装置は、テキストデータとして、例えばニュース記事といった文章、ブログなどの文章又はＸＭＬやＨＴＭＬを用いて記述されたソースコードを記憶する。記憶装置は、ファイルのサイズ、テキストファイルがいつ作成されたか、あるいは誰によってテキストファイルが作成されたかといったことを表すメタデータをも記憶する。また、記憶装置は、画像、音声及び映像の各データを記憶する。記憶装置は、これらの画像、音声及び映像の各データについて、これらのデータのサイズ、作成日時、作成者あるいは作成者によって作成された要約などを含むメタデータをも記憶する。メタデータは、これらのテキストデータや画像等のデータとともに受信される。
【００２６】
記憶装置に蓄積されたテキストデータ、又は画像データ若しくは音声データ若しくは映像データは、有効期限を設定されてから、再送のために一定期間蓄えられるようにされている。
【００２７】
また、蓄積装置９は、受信したデータの内容のサマリを表すサマリデータを生成し、このサマリデータもこの蓄積装置９の記憶装置に蓄積する。テキストデータについてのサマリとはテキストデータの一部を指す。画像や動画についてのサマリとは、メタデータそのものや、画像や動画の元のデータを縮小して得たサムネイル画像を指す。音声や音楽についてのサマリとはメタデータそのものや、作成者によって作成された要約などを指す。データ識別部８は、受信したデータについて、このデータのデータ量よりも少ないデータ量を持つサマリデータを生成することによって、受信データを集約するようにしている。すなわち、この蓄積装置９は、本来の情報データと、この情報データから集約されたサマリデータとを蓄積している。
【００２８】
また、ルータ３ａは、受信したデータが、蓄積装置９に蓄積されている情報データと重複するデータであるかどうかを比較するようにしている。ルータ３ａは、データ識別部８によりテキストデータと判別された受信データと、蓄積装置９に蓄積されたテキストデータとを比較するテキスト比較部１０と、データ識別部８により画像や映像等、テキスト以外のデータと判別された受信データと、蓄積装置９に蓄積された画像や映像等のデータとを比較するメタデータ比較部１１とを備えている。テキスト比較部１０は、受信したテキストデータについての文面の中に蓄積されたテキストが含まれているかどうかを比較する。この比較は、例えば記憶装置内のテキストデータと、受信したテキストデータの一部とを検索することにより行われる。メタデータ比較部１１は、受信したデータのメタデータの中に、蓄積されたメタデータと一致するメタデータがあるかどうかを比較する。この比較は、例えばＭＤ５といったハッシュ値を双方について計算し、計算して得られた結果を比較することにより行われる。テキスト比較部１０及びメタデータ比較部１１の機能はＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭにより実現される。
【００２９】
これによって、データ識別部８において蓄積を行うと判別された受信データはさらに、その拡張子をチェックされ、テキスト比較を行うかあるいはメタデータによる比較を行うかに分けられて、それぞれ集約できるデータであるかどうかがチェックされる。テキストデータは図２の（ｉｉ）に示すように、重複した文章があるかどうかが判定される。画像や映像のデータは、図２の（ｉｉｉ）に示すように、重複したメタデータがあるかどうかが判定される。これによって、同じ動画が何本も送られた場合、冗長な動画が削除されて、重複した無駄な動画が蓄積されることや、同じ動画データが余計に転送されることが省かれるようになっている。
【００３０】
蓄積された各データは、定期的に受信端末４ａ〜４ｉに送信される他、受信端末４ａ〜４ｉからの求めに応じて送信される。
【００３１】
また、ルータ３ａは、送信端末１ａ〜１ｅから受信したデータに欠落があったと判定された場合、送信端末１ａ〜１ｅに対して欠落データの再送を要求する送信要求部（再送要求部）１２を備えている。受信データに欠落が発生したか否かの判定は蓄積装置９内の再送制御部によって行われる。送信要求部１２は、蓄積装置９へ到達したデータが送信元端末１ａ〜１ｅのいずれかとルータ３ａとの間においてパケットロスなどの発生によって不完全であると判定された場合と、蓄積装置９から必要なデータの再送を要求する指令が通知された場合と、受信端末４ａ〜４ｉから不定期に送られてくる受信要求を受信した場合との各場合において、それぞれの場合に応じて相手端末に対して蓄積装置９に蓄積されているデータを送信するようにしている。パケットの欠落が検知された場合、及び蓄積装置９からの指令が通知された場合はともに、図２の（ｉｖ）に示すように、送信元端末１ａ〜１ｅのいずれかへ再送要求が送信されるようになっている。受信端末４ａ〜４ｉのいずれかから受信要求を受信した場合、図２の（ｖ）に示すように、受信端末４ａ〜４ｉいずれかに対して蓄積されたデータが送信されるようになっている。
【００３２】
また、図１のルータ３ｂの構成もルータ３ａの構成と同じである。図示しない蓄積機能を有するルータの構成もこのルータ３ａの構成と同じである。
【００３３】
本実施形態に係るマルチキャスト通信システムでは、ルータ３ａ及び３ｂがランデブーポイントとして機能させるようにこれらのルータ３ａ及び３ｂは決められている。ルータ３ａ及び３ｂはルータ２ａ〜２ｇとともに、これらのルータ間でＰＩＭ−ＳＭ方式のルーティングを行うようにしている。
【００３４】
図３（ａ）はＰＩＭ−ＳＭを説明するための図である。この図に示す符号のうち上述した符号と同じ符号を有する要素はそれらと同じ要素を表す。ルータ３ａを根とし受信端末４ｄ、４ｅ、４ａ及び４ｂを含む複数の受信端末を葉とする配信ツリーがルータ３ａによって決められており、この配信ツリーの情報がルータ３ａから、ネットワーク５を構成する他のルータに対して配布されている。ルータ３ａには、受信端末４ｂからデータの受信を希望することを通知されている。送信元端末１ａが特定のマルチキャストアドレス宛にデータを送信すると、マルチキャストのメンバ管理プロトコルによって、ルータ３ａは、マルチキャストグループに登録してある受信側の端末に対してのみデータを転送する。送信元端末１ａからルータ３ａまでは、パケットは任意の転送経路を通る。ルータ３ａから転送経路下流のルータの間をパケットが全て同じ転送経路を通ることにより、転送経路の増大が抑えられるようにされている。
【００３５】
また、マルチキャスト通信を行う端末あるいは装置は、通信プロトコルとしてＩＰｖ４方式を使用するＩＰｖ４端末と、通信プロトコルとしてＩＰｖ６方式を使用するＩＰｖ６端末とがあり、この実施形態に係るマルチキャスト通信システムではこれらの２種類の端末が混在して利用可能にされている。
【００３６】
図３（ｂ）はＩＰｖ６におけるマルチキャストアドレスの体系を示す図である。ＩＰｖ６におけるＩＰアドレスの総ビット数は１２８ビットである。ＩＰアドレスの上位８ビットが全て１であると、このＩＰアドレスはマルチキャストアドレスであることを意味する。短縮形で表すと、このＩＰアドレスはＦＦｘｘ：：で始まるアドレスということになる。現状のバージョンのプロトコルでは、９ビット目から１２ビット目までの４ビットのうちの１２ビット目だけを利用してアドレスの意味が判定されており、この１２ビット目が０であるならば永続的に割り当てられたアドレスであることを意味し、同ビットが１であるならば一時的に割り当てられたアドレスであることを意味する。１３ビット目から１６ビット目までの４ビットはスコープを表し、マルチキャストアドレスの有効範囲を表している。
【００３７】
１７ビット目以降の１１２ビットはグループＩＤであり、このグループＩＤによって同じスコープの中でマルチキャストアドレスが識別されるようになっている。また、ＩＰｖ４におけるＩＰアドレスについては、総ビット数３２ビットのうちの上位４ビットが１１１０であるアドレスが、マルチキャストアドレスとして割り当てられている。
【００３８】
本実施形態に係るマルチキャスト通信システムでは、蓄積装置９を備えた２台のルータ３ａ及び３ｂ、又はそれ以上の台数のルータが設けられた場合それらのルータ間で、一つのデータベースを分担して管理しており、同じデータベース上に定義されたデータ空間にデータを記憶するようにされている。このデータ空間は、ルータ３ａの蓄積装置９とルータ３ｂの蓄積装置９との間で共有される記憶領域である。マルチキャストの参加メンバの増減といった変化により、これらの蓄積装置９の間でデータのやり取りが行われて、データ空間の内容は変更可能にされている。
【００３９】
また、このマルチキャスト通信システムは、マルチキャストの宛先として、データ空間を利用したマルチキャストにおいて単一の宛先を用いるようにしている。その時に、端末又はルータ間では、データのタイプと、このデータの名前とが指定されて送信されるようになっている。こうすることによって、データ空間上で定義されているデータベースに記憶されている情報について、データタイプやデータ名を用いて区別を行うことが可能になり、情報の集約や統合が容易になるようにされている。
【００４０】
このような構成の本実施形態に係るマルチキャスト通信システムのルータ３ａは、到達したデータを次のフローチャートにしたがって取り扱う。
【００４１】
図４はルータ３ａのデータ処理の動作を説明するためのフローチャートである。ステップＳ１において、インターフェース部６は、送信元端末１ａ〜１ｅのいずれかからデータを受信する。ステップＳ２において、データ識別部８は、受信データが蓄積などの処理を行わずそのまま転送すべきデータであるか否かを判断し、そのまま転送すべきデータであるとデータ識別部８が判断した場合、Ｙｅｓルートを通り、ステップＳ３において、データ送受信部７は受信データをそのまま転送する。
【００４２】
ステップＳ２において、受信データが、そのまま転送すべきデータではないとデータ識別部８が判断した場合、Ｎｏルートを通り、ステップＳ４において、蓄積装置９の再送制御部は、データに欠損があるかどうかを判定する。ステップＳ４において、データに欠損があると判定されると、Ｙｅｓルートを通り、ステップＳ５において、送信要求部１２は、送信元端末１ａ〜１ｅのいずれかに対して再送要求を送信する。データに欠落があると判定されている間、これらのステップＳ４及びステップＳ５の処理が行われる。
【００４３】
ステップＳ４において、データに欠落がないと判定されると、Ｎｏルートを通り、ステップＳ６において、データ識別部８は、受信データの拡張子から、データタイプを識別する。受信データがテキストデータであるとデータ識別部８が判定すると、テキストデータと付したルートを通り、ステップＳ７において、テキストデータ比較部１０は受信されたテキストデータと蓄積されたテキストデータとを比較する。ステップＳ６において、受信データが画像データ、映像データあるいは音声データであるとデータ識別部８が判定すると、画像、映像、音声のデータと付したルートを通り、ステップＳ８において、メタデータ比較部１１は受信されたメタデータと蓄積されたメタデータとを比較する。
【００４４】
引き続き、ステップＳ９において、蓄積装置９は、ステップＳ７及びステップＳ８の各処理における比較結果に基づいて、受信データの蓄積や、サマリの作成あるいはデータの集約処理を行う。また、生成されたサマリは、蓄積装置９から定期的に配信される（ステップＳ１０）。
【００４５】
ステップＳ３及びステップＳ１０の後、ＩＰネットワーク５において、蓄積装置９をランデブーポイントとしたマルチキャストツリーにしたがってデータが転送されて、マルチキャストが行われる（ステップＳ１１、Ｓ１２）。
【００４６】
ステップＳ１３において、ルータ３ａのデータ送受信部７は、受信端末４ａ〜４ｉのうちいずれか１台以上から、受信データの欠損の通知を受信したかどうかを監視し、通知がない場合、Ｎｏルートを通り、処理は終了する。ステップＳ１３において、データ送受信部７が受信データの欠損の通知を受信端末４ａ〜４ｉのいずれかから受信した場合、Ｙｅｓルートを通り、ステップＳ１４において、送信要求部１２は、受信端末４ａ〜４ｉのいずれかに対して欠損したデータの再送用にパケットを生成する。このパケットはユニキャストによって送信される（ステップＳ１５）。ユニキャストされた後、Ａと付したルートを通り、ルータ３ａのデータ送受信部７は、いずれかの受信端末４ａ〜４ｉから、受信データの欠損の通知を受信したかどうかを監視し続ける（ステップＳ１３）。
【００４７】
また、ルータ３ｂの動作や図示しない蓄積機能を有する他のルータの動作もルータ３ａの動作と同じである。
【００４８】
受信データが完全に揃ってからこのデータをルータ３ａ及び３ｂが配信するため、再送要求の回数の増加が防止される。従って、受信端末４ａ〜４ｉからルータ３ａへの転送経路におけるデータ量を減らすことができるようになる。
【００４９】
本実施形態に係るマルチキャスト通信システムでは、まず、送信元端末１ａ〜１ｅのいずれかが、図３（ｂ）により定められたマルチキャストアドレスに向けてデータを送信する。そしてネットワーク５上の蓄積機能を有するルータ３ａ及び３ｂのいずれかをランデブーポイントとして、指定し受信される。
【００５０】
図５は本実施形態に係る蓄積装置９にデータが蓄積されるときの転送経路の一例を示す図である。送信元端末１ａ〜１ｅのそれぞれから、蓄積機能を有するルータ３ａのマルチキャストアドレス宛にデータが送信される。各データは、各ルータ間を転送され、ルータ３ａの蓄積装置９に蓄積される。これにより、データの集約及び統合が行われる。
【００５１】
送信元の指定により、蓄積をせずにそのままマルチキャストメッセージとして転送するか、あるいは蓄積又は集約処理が選択される。蓄積を許されているデータは、蓄積装置９内で、サマリの作成、メタデータによる類似情報の削除などを行われて、処理される。
【００５２】
図６はルータ３ｂから受信端末４ａ〜４ｉへデータが送信されるときの転送経路の一例を示す図である。接続例は図１の例から適宜変えてある。蓄積されたデータを基に作成されたサマリは、定期的にマルチキャストグループの受信端末４ａ〜４ｉに向けてマルチキャストされる。
【００５３】
そしてサマリを受信した受信端末４ａ〜４ｉは、必要に応じて蓄積装置９に蓄積されているマルチキャストを随時取得する他、定期的なマルチキャスト配信を希望することも可能となる。データは、受信者からの要求を受信することによっても、受信端末４ａ〜４ｉへ送られる。
【００５４】
次に、蓄積機能を有するルータの変更方法について述べる。
【００５５】
本実施形態に係るマルチキャスト通信システムに用いられるマルチキャストルーティングは、既存のPIM-SM方式と考えることができる。この方式は、データが必ず経由するルータを送信元端末１ａ〜１ｅのいずれかが指定しておき、その指定されたルータから、そのルータの配下の複数のルータへ至るマルチキャストツリーを形成するというタイプの経路制御方法である。
【００５６】
データ空間上においては、PIM-SMでいうところのランデブーポイントとなる蓄積機能を持つルータは、情報の配信を希望する受信端末４ａ〜４ｉによって決められる。蓄積機能を有するルータが複数設けられている場合、これらのルータのうち、受信端末４ａ〜４ｉの間で転送経路について最も効率の良い配信ツリーを構成することのできるルータがランデブーポイントとして指定される。受信端末４ａ〜４ｉのマルチキャストグループへの加入状況によってランデブーポイントは動的に変化するものであり、蓄積機能を有するルータの間で配信データの送受信が行われる。また、複数のマルチキャストメッセージを送るためのランデブーポイントが一つの蓄積機能付きのルータに偏って選ばれないように、意図的にランデブーポイントの設置ポイントは分散して配置される。
【００５７】
図７はルータ３ｂからルータ３ｃへの変更を説明するための図である。ルータ３ａ〜３ｃとルータ２ａ〜２ｃとの接続経路は図１の例からは適宜変えて表示してある。
【００５８】
はじめに送信元端末１ａは、蓄積装置９を有するルータ３ｂに割り当てられたマルチキャストアドレス宛にデータを送信する。同一のマルチキャストアドレス（ルータ３ｂ）にデータを送信する送信側の端末の数が増えると、ルータ３ｂ付近の伝送路では輻輳が発生する可能性がある。送信元端末１ａとルータ３ｂとは、送信端末１ａ及び受信端末４ａ〜４ｆの間の往復時間であるＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）の測定や通信品質の検知を行っており、送受信各端末は互いにこれらのＲＴＴや通信品質の値をやり取りする。これらの値が決められた閾値よりも劣化した場合、送信元端末１ａはそれまで利用していたルータ３ｂへの経路が混雑したと判定し、送信元端末１ａは別の蓄積装置９を有するルータ３ｃにそれまで利用していたマルチキャストアドレスを割り当てて、データの蓄積及び転送を継続する。これにより、蓄積機能を有するルータは動的に変更される。
【００５９】
どのルータを選ぶかという蓄積機能を有するルータの選択は、このマルチキャスト通信システムに対応しているルータ内の蓄積装置９同士が制御データを送り合い、輻輳の影響を受けていないルータを選択することによって行われる。転送経路としては遠回りになる場合であっても、ネットワーク全体で回線利用率が平均化されるようバランスをとることによって、通信効率が確保される。
【００６０】
例えば動画データが蓄積装置９に辿りつかない状況が発生した場合、その原因は、ネットワークの切断、トラフィック量、アクセス回線の状態等が考えられる。本実施形態に係るマルチキャスト通信システムでは、蓄積機能を有するルータごとにマルチキャストアドレスが付与されており、蓄積装置９同士が互いに相手蓄積装置９との間でマルチキャストアドレスを交換することによって、データの送り先を変える。マルチキャストアドレスと蓄積機能を有するルータの装置アドレスとの対応関係が一意に決められているわけではなく、この対応関係は動的に変更される。
【００６１】
また、本実施形態に係るマルチキャスト通信システムにおいては、送信元端末１ａと受信端末４ａ〜４ｆとが完全に切り離されることが可能にされている。送信元端末１ａは、蓄積機能を有するルータまでのデータの到達を管理することだけを行うことによって、このデータはマルチキャストされる。蓄積機能を有するルータ３ａ、３ｂ、３ｃから受信端末４ａ〜４ｆの間の通信はこれらのルータ３ａ、３ｂ、３ｃによって行われる。データが確実に受信端末４ａ〜４ｆへ到達することを実現するために、マルチキャストは必要なパケットを再度送りなおしてもらうという再送制御の機能を有する。このマルチキャスト通信システムにおいては、送信元端末１ａから、ルータ内の蓄積装置９までの間と、この蓄積装置９から受信端末４ａ〜４ｆまでの間との2段階の再送制御が行われることによって、より確実なデータの到達が実現される。
【００６２】
図８はデータが送信元端末１ａからルータ３ｂへ蓄積されるときに行われる再送制御方法を説明するための図である。図９はデータがルータ３ｂから受信端末４ａ〜４ｆへ配信されるときに行われる再送制御方法を説明するための図である。図８の送信元端末１ａと、蓄積装置９を有するルータ３ｂとの間の伝送区間において、送信元端末１ａはデータを送信した後、ルータ３ｂからのＡＣＫを待ち、このＡＣＫが来ない場合は定期的に再送を行う。ルータ３ｂはパケットの欠損などを検知した場合、送信元端末１ａに対してＮＡＣＫを送信し、必要な欠損した部分のデータを送信元端末１ａに要求する。送信元端末１ａは受信失敗メッセージを受信すると再送を行う。ルータ３ｂは、メッセージの受信が完了した場合、送信元端末１ａに対してＡＣＫを送信する。図９において蓄積装置９を有するルータ３ｂと、受信端末４ｃとの間の伝送区間における再送制御の例も、図８の再送制御の例と同様である。
【００６３】
これにより、パケット総数が１個であるメッセージが送信中に欠落が生じた場合、定期的な送信を行うことにより対処される。パケット総数が多数であるメッセージが送信中に欠落が生じた場合、シーケンシャル番号の監視により、データの欠落が検知される。
【００６４】
また、蓄積機能を有するルータ同士が互いに情報をやり取りすることによって、ネットワーク全体で転送経路が管理される。つまり送信元端末１ａ〜１ｅから、一時的な宛先となる蓄積装置９内蔵のルータまでの転送経路を、これらの送信元端末１ａ〜１ｅは知る必要はない。データのタイプ及びデータの名前、そして情報内容が何に関するものであるかを示すデータ、という各データをカテゴリ分けするためのメタデータをパケットデータに付加するだけでよい。宛先設定は蓄積装置９によって行われる。実際にマルチキャストアドレスとして機能するものは送信元の端末から見ると１つで十分であり、マルチキャストアドレスの代わりをする宛先として、メタデータに記されている内容が用いられるということになる。
【００６５】
図１０は本実施形態に係る蓄積機能を有するルータ装置が扱うデータに付与されるメタデータの一例を示す図である。扱うデータのタイプは、シンプルなテキストデータやＨＴＭＬ形式のファイル、ＸＭＬ形式のファイル、拡張子で判別できる音声データや映像データなどである。同じ宛先に対して、同じタイプ及び同じ名前を持つテキストデータが送られた場合、このテキストデータから数行分のデータを抜き出すことによってサマリが作成される。同じ宛先に対して、同じタイプ及び同じ名前を持つマルチメディアデータ、即ち、画像、映像、音声のデータが送られた場合、このマルチメディアデータから、メタデータを抽出することによってサマリが作成される。新しい情報が蓄積装置９に蓄積されるたびに、サマリが更新される。更新されたサマリは蓄積装置９から受信者側に対して定期的にマルチキャストされる。サマリを受信端末４ａ〜４ｉが取得し、これらの受信端末４ａ〜４ｉが必要な情報を取得するためには、蓄積装置９に要求を送信する。
【００６６】
また、情報の統合については、受信アドレスあるいは受信端末４ａ〜４ｉの機種といった受信リソースが受け取るデータのタイプを予め指定しておき、同じタイプのデータのみを扱うことによって行われる。
【００６７】
情報の統合の一例として、画像データをメタデータによって判断する仕組みについて図１１、図１２を参照して説明する。図１１はメタデータを用いてファイルの同一性を判断する仕組みを説明するための図である。
【００６８】
図１１には３つのファイルのイメージが示されている。吹き出し表示されたように、これらの３つのファイル１３、１４、１５はそれぞれメタデータを持っている。これらのファイル１３〜１５は同じファイル名を持つ。ファイル１３のファイルサイズとファイル１５のファイルサイズとは同じであり、ファイル１４のファイルサイズは、これらのファイル１３及び１５の各ファイルサイズとは異なる。ファイル１３のファイル名とファイル１４のファイル名とは同じであり、ファイル１５のファイル名は、これらのファイル１３及び１４の各ファイル名とは異なる。ここで、ファイル名以外のメタデータを用いて各ファイル１３〜１５の一致及び不一致を判定すると、ファイル１３とファイル１５とが同一とみなされて、これらの２つのファイル１３、１５のうち、より古いファイル１５が削除される。新しいほうのファイル１３のみが送信データとして蓄積装置９に蓄積される。
【００６９】
従って、蓄積装置９は、同じデータタイプのデータの間で重複したデータを集約する処理を行う。
【００７０】
またルータ３ａ、３ｂによって、単に同じタイプの情報をまとめるのみならず、伝送する内容を減らさず、且つ総合的な情報量を削減する仕組みが提供される。図１２はメタデータを用いてサマリを送信する仕組みを説明するための図である。
【００７１】
蓄積装置９はテキストデータに関しては、あるサイトのサマリやどこかのサイトの記事の引用など同一の文章が羅列されたデータを削減し、サイズの縮小を図る。画像や映像などのファイルサイズの大きいデータに関しては、図１２に示すように、定期的な情報配信時はメタデータやサムネイル化されたデータのみをサマリとして送信し、受信端末４ａ〜４ｉはそのサマリを取得して実際のデータの受信が必要である場合、改めて蓄積装置９にデータの配信を依頼するという手順を実行することで、ＩＰネットワーク５に定期的に大きなデータが流れることが防止される。
【００７２】
従って、蓄積装置９は、テキストの一部削減、画像のサムネイル作成、及び情報量が大きいデータについてのメタデータの抽出等、情報データの情報量を削減する処理を行う。
【００７３】
このように、本実施形態に係るマルチキャスト通信システムによれば、例えばｗｅｂサイトのニュースの情報やブログ等日記のページなどの記事の内容が無数に配信され得る状況であるときに、蓄積装置９を有するルータ３ａ、３ｂがこれらの配信データを一旦蓄えて、蓄積装置９の中でデータ量をある程度削減してから、ルータ３ａ及び３ｂが受信端末４ａ〜４ｉへ通知を行う。受信者に対して本来のデータそのものが送られるのではなくて、通知という形でよりデータ量が小さいデータが送られる。その上で、改めて配信を希望する受信端末４ａ〜４ｉには、蓄積装置９から本来のデータが送られる。
【００７４】
このマルチキャスト通信システムが適用される例として、各種のお薦め情報、特定のサイトの内容が変更されたといった変更通知等、常に受信者が見続けておく必要はない情報を配信するシステムに用いることができる。すなわち、受信者が欲しいときに欲しい情報を受信者が得られればよいという使い方にこのマルチキャスト通信システムを用いることができる。
【００７５】
このように、本実施形態に係るマルチキャスト通信システム、マルチキャスト通信システムに用いられる蓄積装置９及びマルチキャスト通信方法によれば、余計な情報が大量にＩＰネットワーク５を流れることを止めることができ、情報をまとめた形で、受信者が欲しいときにだけ、データが送信されるので、受信端末４ａ〜４ｉが冗長な内容のデータを受信することを削減することが可能となる。
【００７６】
また、この実施形態に係るマルチキャスト通信システムによれば、安定したネットワーク回線の品質を保つことができるため、ＩＰネットワーク５の負荷を軽減するとともに、受信者に十分高品質の画像を送ることも可能になる。
【００７７】
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。蓄積装置９を有するルータの個数は１つのＩＰネットワーク５について１つでもよく、あるいは１つのＩＰネットワーク５について３つ以上設けてもよい。複数の蓄積装置付きルータがＩＰネットワーク５に設けられる場合、これらの蓄積装置付きルータは各場所にそれぞれ分散されるように設けられる。この場合、扱われるマルチキャストアドレスも複数の蓄積装置９の間で交換可能である。こうすることによって、１つの蓄積装置付きルータに複数のマルチキャストメッセージが集中することが防止されて、ＩＰネットワーク５の負荷を分散することが可能となる。
【００７８】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の一実施形態に係るマルチキャスト通信システムの構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る蓄積装置を有するルータ装置の機能ブロック図である。
【図３】（ａ）はＰＩＭ−ＳＭを説明するための図であり、（ｂ）はＩＰｖ６におけるマルチキャストアドレスの体系を示す図である。
【図４】ルータ装置のデータ処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る蓄積装置を有するルータ装置にデータが蓄積されるときの転送経路の一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る蓄積装置を有するルータ装置から受信端末へデータが送信されるときの転送経路の一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る蓄積装置を有するルータ装置から他のルータ装置への変更を説明するための図である。
【図８】データが送信元端末からルータ装置へ蓄積されるときに行われる再送制御方法を説明するための図である。
【図９】データが蓄積装置から受信端末へ配信されるときに行われる再送制御方法を説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る蓄積装置を有するルータ装置が扱うデータに付与されるメタデータの一例を示す図である。
【図１１】ルータ装置がメタデータを用いてファイルの同一性を判断する仕組みを説明するための図である。
【図１２】ルータ装置がメタデータを用いてサマリを送信する仕組みを説明するための図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ａ〜１ｅ…送信元端末（第１の端末）、２ａ〜２ｇ…ルータ、３ａ，３ｂ…ルータ（ルータ装置）、４ａ〜４ｉ…受信端末、５…ＩＰネットワーク（ネットワーク）、６…インターフェース部、７…データ送受信部、８…データ識別部、９…蓄積装置、１０…テキスト比較部、１１…メタデータ比較部、１２…送信要求部、１３〜１５…ファイル。
【図１】
0004852027.tif 000002
【図２】
0004852027.tif 000003
【図３】
0004852027.tif 000004
【図４】
0004852027.tif 000005
【図５】
0004852027.tif 000006
【図６】
0004852027.tif 000007
【図７】
0004852027.tif 000008
【図８】
0004852027.tif 000009
【図９】
0004852027.tif 000010
【図１０】
0004852027.tif 000011
【図１１】
0004852027.tif 000012
【図１２】
0004852027.tif 000013