(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶＯＤサーバが保有している画像データやテキストデータ等のマルチメディア情報を、ＬＡＮ及びＣＡＴＶ網の下りチャンネルを経由してＶＯＤ端末に伝送し、所定単位の上記マルチメディア情報の受信ごとに、上記ＶＯＤ端末が受信確認のためのＡＣＫ信号を、上記ＣＡＴＶ網及び上記ＬＡＮの上りチャンネルを経由して、上記ＶＯＤサーバに返送するマルチメディア情報伝送方式において、
上記ＬＡＮと上記ＣＡＴＶ網間に接続され、伝送する信号を変復調するケーブルモデムと、
上記ケーブルモデムに接続され、上記ＣＡＴＶ網の伝送帯域の狭い上記上りチャンネルにおける帯域使用率を監視するケーブルモデム管理装置と、
上記ＶＯＤサーバと上記ケーブルモデム間の上記ＬＡＮに接続され、上記ケーブルモデム管理装置により監視された上記帯域使用率を所定の許容値と比較するネットワーク帯域管理装置とを備え、
監視された上記帯域使用率が所定の許容値より大きい場合、上記ネットワーク帯域管理装置は、伝送する上記マルチメディア情報の所定単位を拡大するよう上記ＶＯＤサーバに指示すると共に、拡大した上記所定単位ごとに上記ＡＣＫ信号を返送するよう上記ＶＯＤ端末に指示することを特徴とするマルチメディア情報伝送方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、ＣＡＴＶ（Ｃａｂｌｅ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）網のネックワークを経由し、マルチメディア情報を伝送するマルチメディア情報伝送方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来のマルチメディア情報伝送方式の構成を示す図である。図において、１はＶＯＤサーバであり、動画、静止画等の画像データや、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ）、ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等によるテキストデータ等のマルチメディア情報を保有している。２はＬＡＮであり、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）という通信プロトコルを使用した「コンピュータ・ネットワーク」である。またＬＡＮ２は、上りチャンネル及び下りチャンネルとも広い帯域を有する対称のネットワークである。
【０００３】
３は伝送する信号を変復調するＶＯＤサーバ側のケーブルモデムであり、ＬＡＮ２からの下りのディジタル信号をアナログの高周波信号に変調すると共に、ＬＡＮ２への上りのアナログの高周波信号をディジタル信号に復調する。４はＨＥ（Ｈｅａｄｅｎｄ）装置であり、ケーブルモデム３からの下りのアナログの高周波信号を周波数混合すると共に、ケーブルモデム３への上りのアナログの高周波信号を周波数分配する。
【０００４】
また図８において、５はＣＡＴＶ網であり、ＣＡＴＶ網用の通信プロトコルを使用した「放送ネットワーク」である。ＣＡＴＶ網５は、中継増幅器である双方向アンプ１１によって構成されるツリー状のネットワークである。さらに双方向アンプ１１は、増幅率とダイナミックレンジが大きい下り用アンプ１１−１と増幅率とダイナミックレンジが小さい上り用アンプ１１−２により構成されており、ＣＡＴＶ網５は、下りチャンネルが広い伝送帯域、上りチャンネルが狭い伝送帯域の非対称のネットワークである。
【０００５】
さらに６ａ、６ｂは、伝送する信号を変復調するＶＯＤ端末側のケーブルモデムであり、ＣＡＴＶ網５からの下りのアナログの高周波信号をディジタル信号に復調し、ＶＯＤ端末７からのディジタル信号をＣＡＴＶ網５への上りのアナログの高周波信号に変調すると共に、チャンネル（使用周波数帯）の選択を行う。７（７ａ、７ｂ）は伝送されたマルチメディア情報を再生するＶＯＤ端末である。
【０００６】
次に動作について説明する。
このようなマルチメディア情報の伝送は、ＶＯＤサーバ１からＶＯＤ端末７ａにマルチメディア情報を大量に伝送し、ＶＯＤ端末７ａからＶＯＤサーバ１へ応答を返すＴＣＰ／ＩＰプロトコルとなっているため、ＶＯＤサーバ１からＶＯＤ端末７ａへの下りの伝送に対しては広い帯域が必要であるが、ＶＯＤ端末７ａからＶＯＤサーバ１へ上りの伝送に対しては狭い帯域で充分である。
【０００７】
まずＶＯＤサーバ１からＶＯＤ端末７ａにマルチメディア情報を伝送する下り方向の動作について説明する。ＶＯＤサーバ１はマルチメディア情報をディジタルのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットに変換し、広い帯域のネットワークのＬＡＮ２に送出する。ケーブルモデム３は、伝送されたディジタルのＩＰパケットをアナログの高周波信号に変調する。ＨＥ装置４はケーブルモデム３からの下りのアナログの高周波信号を周波数混合し、ＣＡＴＶ網５に送出する。
【０００８】
ＣＡＴＶ網５に送出されたマルチメディア情報は、ＣＡＴＶ網５の各中継地点において、増幅率とダイナミックレンジが大きい下り用アンプ１１−１により増幅されながら、広い帯域の下りチャンネルで伝送される。ケーブルモデム６ａは、ＣＡＴＶ網５から伝送されたアナログの高周波信号をディジタルのＩＰパケットに復調し、ＶＯＤ端末７ａは伝送されたマルチメディア情報を受信する。
【０００９】
次にＶＯＤ端末７ａがマルチメディア情報を受信の際に、ＶＯＤ端末７ａからＶＯＤサーバ１に、受信確認のための肯定応答信号（以下、ＡＣＫ信号）を伝送する上り方向の動作について説明する。この場合、ＶＯＤ端末７ａから送出されたＡＣＫ信号は、上記下り方向の伝送とは逆に、ケーブルモデム６ａ、ＣＡＴＶ網５、ＨＥ装置４、ケーブルモデム３及びＬＡＮ２を介して、下り方向と逆の処理がそれぞれなされてＶＯＤサーバ１に伝送される。このとき、ＣＡＴＶ網５において、ＡＣＫ信号は増幅率とダイナミックレンジが小さい上り用アンプ１１−２を使用した帯域の狭い上りチャンネルにて伝送される。
【００１０】
図９はＶＯＤサーバ１とＶＯＤ端末７ａ間の画像データ、テキストデータ及びＡＣＫ信号の伝送を示す図である。また、図１０はＣＡＴＶ網５を伝送している画像データ、テキストデータ及びＡＣＫ信号を示す図である。図９及び図１０に示すように、ＴＣＰ／ＩＰの通信プロトコルを使用した場合には、ＶＯＤサーバ１からの３２Ｋｂｙｔｅの画像データは、１．５Ｋｂｙｔｅの２４個のブロックに分割されてＶＯＤ端末７ａに伝送され、ＶＯＤ端末７ａは３２Ｋｂｙｔｅ（２４個のブロック）の画像データを受信するたびに、その応答のためにＡＣＫ信号を返送する。そしてＶＯＤサーバ１は、このＡＣＫ信号を受信すると、次の３２Ｋｂｙｔｅの画像データを伝送する。
【００１１】
またテキストデータを伝送するときは、１．５Ｋｂｙｔｅの１ブロックごとにＡＣＫ信号を返送している。これは、テキストデータの場合、ブロックの欠落が生じた場合、データの信頼性が損なわれるからである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
複数台のＶＯＤ端末７が、同時にＶＯＤサーバ１のマルチメディア情報を利用しようとした場合、ＶＯＤサーバ１へ返送するＡＣＫ信号が多くなるため、ＣＡＴＶ網５の狭い上りチャンネルの帯域が飽和状態になり、ＶＯＤ端末７からのＡＣＫ信号の応答が遅くなり、その結果、ＶＯＤサーバ１からのマルチメディア情報のスループットが低下し、ＶＯＤ端末７におけるマルチメディア情報の映像が停止して、視聴に支障をきたすという課題があった。
【００１３】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、複数台のＶＯＤ端末７が、同時にＶＯＤサーバ１のマルチメディア情報を利用し、ＣＡＴＶ網５の狭い上りチャンネルの帯域が飽和状態になった場合、上りチャンネルの帯域の飽和状態を解除するマルチメディア情報伝送方式を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るマルチメディア情報伝送方式は、ＶＯＤサーバが保有している画像データやテキストデータ等のマルチメディア情報を、ＬＡＮ及びＣＡＴＶ網の下りチャンネルを経由してＶＯＤ端末に伝送し、所定単位の上記マルチメディア情報の受信ごとに、上記ＶＯＤ端末が受信確認のためのＡＣＫ信号を、上記ＣＡＴＶ網及び上記ＬＡＮの上りチャンネルを経由して、上記ＶＯＤサーバに返送するものにおいて、上記ＬＡＮと上記ＣＡＴＶ網間に接続され、伝送する信号を変復調するケーブルモデムと、上記ケーブルモデムに接続され、上記ＣＡＴＶ網の伝送帯域の狭い上記上りチャンネルにおける帯域使用率を監視するケーブルモデム管理装置と、上記ＶＯＤサーバと上記ケーブルモデム間の上記ＬＡＮに接続され、上記ケーブルモデム管理装置により監視された上記帯域使用率を所定の許容値と比較するネットワーク帯域管理装置とを備え、監視された上記帯域使用率が所定の許容値より大きい場合、上記ネットワーク帯域管理装置は、伝送する上記マルチメディア情報の所定単位を拡大するよう上記ＶＯＤサーバに指示すると共に、拡大した上記所定単位ごとに上記ＡＣＫ信号を返送するよう上記ＶＯＤ端末に指示するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１によるマルチメディア情報伝送方式の構成を示す図である。図において、８はＶＯＤサーバ側のケーブルモデム３に接続されたケーブルモデム管理装置であり、ＣＡＴＶ網５の上り、下りの帯域使用率を監視する。また、９はネットワーク帯域管理装置であり、ネットワーク全体の帯域管理と伝送路管理を行う。その他の符号は、図８と同等のものである。
【００１８】
次に動作について説明する。
図２は実施の形態１によるマルチメディア情報伝送方式の動作を示すフローチャートである。まずステップＳＴ１１において、ケーブルモデム管理装置８は、ＣＡＴＶ網５における上りチャンネルの帯域使用率を監視する。次にステップＳＴ１２において、ネットワーク帯域管理装置９は、ケーブルモデム管理装置８が監視した上りチャンネルの帯域使用率を、ケーブルモデム３、ＬＡＮ２を経由して入手し所定の許容値と比較する。そして許容値以下であれば、ステップＳＴ１１に戻る。
【００１９】
上記ステップＳＴ１２において、許容値以上であれば、ステップＳＴ１３において、ネットワーク帯域管理装置９は、ＶＯＤサーバ１及びＶＯＤ端末７ａに対し、ＡＣＫ信号の出力タイミングの拡大を指示する。この指示は、画像データの伝送を行っている場合、例えば３２Ｋｂｙｔｅ（２４個のブロック）の画像データを受信するたびにＡＣＫ信号を返送せずに、６４Ｋｂｙｔｅ（４８個のブロック）の画像データを受信するたびにＡＣＫ信号を返送するよう指示する。そしてステップＳＴ１４において、ネットワーク帯域管理装置９の指示に基づき、ＶＯＤサーバ１及びＶＯＤ端末７ａは、ＡＣＫ信号の出力タイミングを拡大して、画像データ又はＡＣＫ信号を伝送する。
【００２０】
図３はＶＯＤサーバ１とＶＯＤ端末７ａ間の画像データ、テキストデータ及びＡＣＫ信号の伝送を示す図である。また、図４はＣＡＴＶ網５を伝送している画像データ、テキストデータ及びＡＣＫ信号を示す図である。図３及び図４に示すように、ＶＯＤサーバ１は、６４Ｋｂｙｔｅの画像データを、１．５Ｋｂｙｔｅの４８個のブロック（４８個のＩＰパケット）に分割してＶＯＤ端末７ａに伝送し、ＶＯＤ端末７ａは６４Ｋｂｙｔｅ（４８個のブロック）の画像データを受信するたびに、その応答のためにＡＣＫ信号を返送する。このように、ＡＣＫ信号の出力タイミングの拡大することにより、ＣＡＴＶ網５の上りチャンネルの帯域の飽和状態を解除する。
【００２１】
上記実施の形態では、ＡＣＫ信号の出力タイミングを２倍に拡大しているが、これに限るものでなく、１倍以上の適切な値に拡大しても良い。
【００２２】
またテキストデータの伝送にあたっては、ＡＣＫ信号の出力タイミングを拡大しないほうが、データ伝送の信頼性が確保されるが、テキストデータの内容によっては、ある程度、信頼性を犠牲にして、ＡＣＫ信号の出力タイミングを拡大しても良い。
【００２３】
以上のように、この実施の形態１によれば、ケーブルモデム管理装置８が、ＣＡＴＶ網５における上りチャンネルの帯域使用率を監視し、ネットワーク帯域管理装置９が、上りチャンネルの帯域使用率を所定の許容値と比較し、許容値以上であれば、ＶＯＤサーバ１及びＶＯＤ端末７ａに対し、ＡＣＫ信号の出力タイミングの拡大を指示することにより、ＣＡＴＶ網５の上りチャンネルの帯域の飽和状態を解除することができるという効果が得られる。
【００２４】
実施の形態２．
この実施の形態によるマルチメディア情報伝送方式の構成は、図１と同じである。
【００２５】
次に動作について説明する。
図５は実施の形態２によるマルチメディア情報伝送方式の動作を示すフローチャートである。図において、ステップＳＴ１１及びステップＳＴ１２は、実施の形態１の図２と同じであり、ケーブルモデム管理装置８は、ＣＡＴＶ網５における上りチャンネルの帯域使用率を監視し、ネットワーク帯域管理装置９は、ケーブルモデム管理装置８が監視した上りチャンネルの帯域使用率を所定の許容値と比較する。
【００２６】
上記ステップＳＴ１２で許容値以上であれば、ステップＳＴ２３において、ケーブルモデム管理装置８が新たなＶＯＤ端末７ｂの接続の有無を調べ、接続がなければステップＳＴ１１に戻る。
【００２７】
そして上記ステップＳＴ２３において、ケーブルモデム管理装置８が、新たなＶＯＤ端末７ｂの接続を検知した場合には、ステップＳＴ２４において、ネットワーク帯域管理装置９は、ＶＯＤサーバ１及びＶＯＤ端末７ｂに対して、画像データを伝送するときには、通信プロトコルを変更するよう指示を出す。例えば使用してきたＡＣＫ信号の必要なＴＣＰ／ＩＰの通信プロトコルを、ＡＣＫ信号の不要なＵＤＰ／ＩＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の通信プロトコルに変更するよう指示を出す。
【００２８】
ネットワーク帯域管理装置９により指示を受けたＶＯＤサーバ１及びＶＯＤ端末７ｂは、ステップＳＴ２５において、画像データを伝送する際に、通信プロトコルをＴＣＰ／ＩＰからＵＤＰ／ＩＰに変更して画像データの送受信を行う。
【００２９】
図６はＶＯＤサーバ１とＶＯＤ端末７ｂ間の画像データ、テキストデータ及びＡＣＫ信号の伝送を示す図である。また、図７はＣＡＴＶ網５を伝送している画像データ、テキストデータ及びＡＣＫ信号を示す図である。図６及び図７に示すように、ＶＯＤサーバ１からの３２Ｋｂｙｔｅの画像データは、１．５Ｋｂｙｔｅの２４個のブロックに分割されてＶＯＤ端末７ｂに伝送されるが、ＶＯＤ端末７ｂは３２Ｋｂｙｔｅ（２４個のブロック）の画像データを受信しても、その応答のためにＡＣＫ信号を返送しない。これは画像データの場合、少々のデータの欠落があっても支障がないためである。このように、画像データの伝送の際にＡＣＫ信号を返送しないことにより、ＣＡＴＶ網５の上りチャンネルの帯域の飽和状態を解除する。
【００３０】
しかし、ＶＯＤ端末７ｂは１．５Ｋｂｙｔｅ（１ブロック）のテキストデータを受信したときは、データの欠落を防ぐために、その応答として１ブロックごとにＡＣＫ信号を返送する。
【００３１】
以上のように、この実施の形態２によれば、ケーブルモデム管理装置８が、ＣＡＴＶ網５における上りチャンネルの帯域使用率を監視すると共に、新たなＶＯＤ端末の接続有無を検知し、ネットワーク帯域管理装置９が上りチャンネルの帯域使用率を所定の許容値と比較し、その帯域使用率が許容値以上で、かつ新たなＶＯＤ端末の接続が検知された場合に、ネットワーク帯域管理装置９が、ＶＯＤサーバ１及びＶＯＤ端末７ｂに対し、画像データを伝送する際に、通信プロトコルを変更するよう指示することにより、ＣＡＴＶ網５の上りチャンネルの帯域の飽和状態を解除することができるという効果が得られる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ＣＡＴＶ網における上りチャンネルの帯域使用率が許容値以上の場合には、ネットワーク帯域管理装置が、マルチメディア情報の所定単位を拡大し、拡大した所定単位ごとにＡＣＫ信号を返送するよう、ＶＯＤサーバ及びＶＯＤ端末に指示することにより、ＣＡＴＶ網の上りチャンネルの帯域の飽和状態を解除することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１によるマルチメディア情報伝送方式の構成を示す図である。
【図２】  この発明の実施の形態１によるマルチメディア情報伝送方式の動作を示すフローチャートである。
【図３】  この発明の実施の形態１によるＶＯＤサーバとＶＯＤ端末間の画像データ、テキストデータ及びＡＣＫ信号の伝送を示す図である。
【図４】  この発明の実施の形態１によるＣＡＴＶ網を伝送している画像データ、テキストデータ及びＡＣＫ信号を示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態２によるマルチメディア情報伝送方式の動作を示すフローチャートである。
【図６】  この発明の実施の形態２によるＶＯＤサーバとＶＯＤ端末間の画像データ、テキストデータ及びＡＣＫ信号の伝送を示す図である。
【図７】  この発明の実施の形態２によるＣＡＴＶ網を伝送している画像データ、テキストデータ及びＡＣＫ信号を示す図である。
【図８】  従来のマルチメディア情報伝送方式の構成を示す図である。
【図９】  従来のＶＯＤサーバとＶＯＤ端末間の画像データ、テキストデータ及びＡＣＫ信号の伝送を示す図である。
【図１０】  従来のＣＡＴＶ網を伝送している画像データ、テキストデータ及びＡＣＫ信号を示す図である。
【符号の説明】
１  ＶＯＤサーバ、２  ＬＡＮ、３  ケーブルモデム、５  ＣＡＴＶ網、７（７ａ、７ｂ）  ＶＯＤ端末、８  ケーブルモデム管理装置、９  ネットワーク帯域管理装置。
【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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【図９】
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【図１０】
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