JP2004201111A - Multicast packet distribution system, method and program - Google Patents
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Abstract
【課題】パケットのエラー条件の異なるネットワーク上に分布した受信者に対するマルチキャスト配信システムで、送信者に特別な負荷をかけることなく、各受信者が必要な冗長データを必要なだけ受信する。
【解決手段】パケット通信網にマルチキャストパケットを配信するマルチキャストパケット配信システムであって、受信側において、前記マルチキャストパケットを複数の受信用アドレスにより受信する受信部16と、受信部16における受信状況を監視する監視部17と、監視部17による監視結果に基づいて、受信用アドレスの中から使用するアドレスを選択するアドレス選択部20と、送信側においてアドレス選択部20が選択した受信用アドレスに対して、マルチキャストパケットを割り振って送信する送信部14とを有する。
【選択図】 図1A multicast distribution system for receivers distributed on networks having different packet error conditions, wherein each receiver receives necessary redundant data as much as necessary without imposing a special load on the sender.
A multicast packet distribution system for distributing a multicast packet to a packet communication network, comprising: a receiving unit for receiving the multicast packet by a plurality of receiving addresses on a receiving side; A monitoring unit 17, an address selection unit 20 for selecting an address to be used from reception addresses based on a monitoring result by the monitoring unit 17, and a reception address selected by the address selection unit 20 on the transmission side. And a transmission unit 14 for allocating and transmitting a multicast packet.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信頼性の求められるマルチキャスト配信技術に関し、受信状況に基づく信頼性を向上させるマルチキャストパケット配信システム、方法及びプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
無線LAN等におけるパケット通信においては、個々の端末に付与されたアドレスによって識別される特定複数の受信者グループに対して一斉にデータを配信するマルチキャスト配信が可能である。このマルチキャスト配信は、送信者が1つのパケットを送信する処理によって、同一のパケットを一斉に複数の受信者に送信を行う1対多の通信である。
【0003】
図8は、従来のマルチキャスト配信の構成を示す図である。同図に示すように、従来のマルチキャスト配信システムは、オリジナルデータおよびFEC冗長データを送信する送信ホスト101と、オリジナルデータおよびFEC冗長データのマルチキャストパケットを宛先マルチキャストアドレスに従って転送または複製転送するマルチキャストルータ102〜104と、オリジナルデータおよびFEC冗長データを受信する受信ホスト105〜107が、IPネットワーク111〜116に接続されて構成される。
【0004】
ところで、この従来のマルチキャスト配信では、ストリーム配信等には有効な配信手段であるが、非確認型通信であるため、通信系路上でのパケット紛失が発生すると、受信者は該当パケットを受信することができない。
【0005】
この配信エラーに対応する技術として、従来より、種々の誤り訂正技術が開発されている。図9に、パケットに適用するFEC技術のうち、Reed−Solomon符号化の例を示す。
【0006】
同図に示すように、ステップS201〜S204において、オリジナルコンテンツを、一定長のパケット(オリジナルデータ)k個に分割し、符号化処理によって、同じサイズの冗長データr個を生成し、ステップS205及び206におけるマルチキャスト送信処理により、マルチキャストアドレスG1宛に(k+r)個のパケットを送信する。
【0007】
受信者は、この(k+r)個のパケットの中から、異なるk個のパケットを選択して、オリジナルデータk個を復元する。つまり、(k+r)個のうちの、最大r個のパケットを紛失しても任意のk個を受信できれば、オリジナルデータが復元できる技術である。
【0008】
送信ホストは、上記のように誤り訂正技術を適用して、事前に予想される通信系路上でのパケット紛失に対して充当できるだけの冗長データをオリジナルデータとあわせてマルチキャスト送信を行う。
【0009】
これによって、受信者は、通信系路上で発生すると見込まれるパケット紛失を回復できるだけのパケットの受信が期待でき、送信されたオリジナルデータの受信・復元ができる。
【0010】
【非特許文献1】
Thomas Maufer著,楠本博之訳,「IPマルチキャスト入門」,初版,共立出版 株式会社,2001年11月
【0011】
【非特許文献2】
Dave Kosiur著,苅田幸雄監訳,「マスタリングTCP/IPマルチキャスト編」, 第1版,第2刷,平成12年11月
【0012】
【非特許文献3】
Beau Williamson著,コムサス訳,シスコシステムズ監訳,「IPマルチキャスト ネットワーク開発ガイドVol.1」,初版,2001年7月
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の誤り訂正技術では、必要以上に配信される冗長データによって、通信負荷が増大するという問題があった。
【0014】
すなわち、マルチキャスト配信では、パケットのエラー条件が異なる受信者がネットワーク上に分散していることから、従来の方式の場合、送信ホスト101がマルチキャスト配信を行う際、受信者のうちの最悪の受信条件であるエラー率の高い無線LAN116に接続している受信ホスト107に適合させて冗長データを生成し、送信を行う。
【0015】
従って、従来の方式では、エラーが発生していない無線LAN114などでは、受信ホスト105は常に余分なパケットを受け取ることになってしまうこととなり、この不要な冗長データの配信により、通信リソースが消費される可能性がある。
【0016】
そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、無線LAN等におけるマルチキャスト配信において、各受信者が必要な冗長データを必要最低限の量とすることにより、送信者側に特別な負荷をかけることなく、パケット喪失による影響を低減することのできるマルチキャストパケット配信システム、方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、パケット通信網にマルチキャストパケットを配信する際に、受信側における受信状況を監視し、この監視結果に基づいて、受信側における複数の受信用アドレスの中から使用するアドレスを選択し、送信側において、選択した受信用アドレスに対してマルチキャストパケットを割り振って送信し、受信側においてマルチキャストパケットを選択した受信用アドレスにより受信する。
【0018】
上記発明においては、マルチキャストパケットの冗長データを生成し、生成された冗長データを受信用アドレスに割り振って配信する。
【0019】
このような本発明によれば、通信環境の変化によって、受信側における受信状況が改善された場合には、必要な冗長データ数が減少するため、これに対応して、受信を選択したマルチキャスト(受信用アドレス)の数を減少させることができる。一方、受信環境の変化によって受信状況が悪化した場合には、必要な冗長データ数が増大するため、これに対応して、選択したマルチキャストの数を増大させる。これにより、受信環境が良好な受信ホストにおいては、不要な冗長データを受信する必要がなく、通信負荷を軽減することができる。
【0020】
なお、上記発明においては、選択した受信用アドレスを送信側に通知し、送信側では、通知された受信用アドレスに対して、冗長データを割り振ることが好ましい。この場合には、受信側の受信環境に応じて、送信側においても、送信若しくは転送する冗長データの量を調節することができるため、不要なデータの輻輳を回避し、ネットワーク全体の通信負荷を低減することができる。
【0021】
上記発明においては、受信側における受信パケットの誤り率を監視し、この誤り率に基づいて、使用すべき受信用アドレス数を判定することが好ましい。この場合には、受信側の誤り率に基づくことにより適切な受信環境の監視を行うことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明に係るマルチキャスト配信システムの実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るマルチキャスト配信システムの概要を模式的に示す説明図である。
【0023】
(マルチキャスト配信システムの概要)
図1に示すように、本実施形態におけるマルチキャストパケット配信システムは、マルチキャスト配信の送信元である送信ホスト301と、受信ホスト305〜307と、ネットワーク311〜316の接続部分に配置されるルータ302〜304とから概略構成される。なお、本実施形態では、ネットワーク上の受信条件の異なる受信ホスト305〜307が、同じオリジナルデータの受信を行い、それぞれの必要な冗長データを受信している。なお、ここでは、受信ホスト306,307が接続されたネットワーク315,316は、受信ホスト305が接続されたネットワーク314と比較して受信状況が悪いものとする。
【0024】
ここで、図1では、異なるマルチキャスト配信を、異なる矢印317〜319で示しており、3種類のマルチキャスト配信があることを示す。なお、ここでは、受信ホスト305では、受信状況が良好であるため、オリジナルデータのマルチキャスト配信のみ受信している。また、受信ホスト306では、受信状況に応じて、オリジナルデータのマルチキャスト配信と、もう一つの冗長データの配信されるマルチキャスト配信を選択しており、受信ホスト307は同様に、冗長データの配信されるマルチキャスト配信を二つ選択している。
【0025】
この結果、受信ホスト305では、受信ホスト306,307の選択したマルチキャスト配信に影響されることなく、必要なだけの冗長データを、受信ホスト305自身が選択したマルチキャスト配信によって受信することが可能となる。また、PIM,IGMPなどのマルチキャストルーティングプロトコルを使用することにより、ルータ302は、送信ホスト301から受信ホスト306,307に宛てた送信パケット318,319を、受信ホスト305側のネットワーク312,314に転送しないため、ネットワーク312,314のネットワーク負荷が軽減される。
【0026】
(マルチキャスト配信システムの構成)
図2は、送信ホスト301と、受信ホスト305〜307の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、送信ホスト301は、パケット生成部11と、冗長データ生成部12と、振り分け処理部13と、データベース15と、送信部14とを備えている。一方、受信ホスト305〜307は、受信部16と、監視部17と、判定部19と、記憶部18と、アドレス選択部20とを備えている。
【0027】
送信ホスト301は、冗長データを受信用アドレスに割り振って配信する通信モジュールである。パケット生成部11は、オリジナルコンテンツを、k個の一定長のパケット(オリジナルデータ)に分割し、パケットを生成するモジュールであり、生成されたパケットは、冗長データ生成部12に出力される。
【0028】
冗長データ生成部12は、送信側において、マルチキャストパケットの冗長データを生成するモジュールである。本実施形態では、符号化処理によって、パケット生成部11で生成されたパケットと同じサイズの冗長データr個を生成し、パケット生成部11から入力されたパケット(オリジナルデータ)と、冗長データ生成部12で生成した冗長データを振り分け処理部13に出力する。
【0029】
振り分け処理部13は、オリジナルデータ及び冗長データを受信ホストのマルチキャストアドレスに振り分けるモジュールであり、この振り分けを行う際に、データベース15に格納されたマルチキャストアドレス情報T1を参照する。
【0030】
データベース15は、図4に示すような、マルチキャストアドレス情報T1を格納する記憶装置であり、振り分け処理部13の要求に応じて、マルチキャストアドレス情報T1を照合し、照合結果を振り分け処理部13に出力する。このマルチキャストアドレス情報T1は、受信用アドレス項目501と、種別アドレス項目502とが対応付けられたテーブルデータであり、受信用アドレス項目501は、マルチキャストパケットの送信される宛先IPマルチキャストアドレスを示し、種別アドレス項目502は、オリジナルデータかFEC符号化による冗長データの種別を示す。
【0031】
なお、このマルチキャストアドレス情報T1は、送信ホスト301と受信ホスト305〜307とで共有される。この共有する方法としては、予め送信ホスト301と受信ホスト305〜307との間で、固定的に定めておくようにしてもよく、また、受信ホスト305〜307から選択した受信用アドレスを送信ホスト301に報告するようにしてもよい。このように選択した受信用アドレスを送信ホストに報告した場合には、受信側の受信環境に応じて、送信側においても、送信若しくは転送する冗長データの量を調節することができ、不要なデータの輻輳を回避し、ネットワーク全体の通信負荷を低減することができる。
【0032】
送信部14は、送信側においてアドレス選択部20が選択した受信用アドレスに対して、マルチキャストパケットを割り振って送信するモジュールである。特に、本実施形態において、送信部14は、受信ホスト側から通知された受信用アドレスに対して、冗長データを割り振る機能を備えている。
【0033】
受信部16は、受信側において、マルチキャストパケットを複数の受信用アドレスにより受信する通信モジュールである。監視部17は、受信部16における受信状況(例えば、受信パケットの誤り率など)を監視するモジュールである。判定部19は、この誤り率に基づいて、使用すべき受信用アドレス数を判定するモジュールである。
【0034】
アドレス選択部20は、監視部17による監視結果に基づいて、受信用アドレスの中から使用するアドレスを選択するとともに、選択した受信用アドレスを送信側に通知する手段を備えている。
【0035】
(マルチキャストパケット配信システムの動作)
以上説明した構成を備えた本実施形態に係るマルチキャストパケット配信システムの動作について、図1乃至図3を用いて説明する。図3は、送信ホストにおける動作を示すフロー図である。
【0036】
同図に示すように、送信ホスト301では、パケット生成部11により、オリジナルコンテンツを生成するとともに(S401)を、一定長のパケット(オリジナルデータ)k個に分割する(S402)。次いで、冗長データ生成部12により、符号化処理(S403)を行い、同じサイズの冗長データr個を生成する(S404)。次いで、これらのオリジナルデータ及び冗長データを、振り分け処理部13により、各受信用アドレス宛に振り分ける(S405)。
【0037】
なお、上記ステップS405において、マルチキャストアドレスを振り分ける際に、マルチキャストアドレス情報T1を参照し、所定数のマルチキャストアドレスに各パケットを振り分ける。このとき設定されるマルチキャストアドレスの数は、システム上の要請で決定される。ここでは、オリジナルデータをマルチキャストアドレスG1で送信し、10種類のマルチキャストアドレスG2〜G10で冗長データを送信する。
【0038】
そして、送信部14により、オリジナルデータをマルチキャストアドレスG1に振り分け送信し(S406)、冗長データを407に示すようにマルチキャストアドレスG2〜G10で送信する(S407)。すなわち、マルチキャストアドレスG1宛に(k+r)個のパケットが送信され、受信ホストは、この(k+r)個のパケットの中から、異なるk個のパケットを選択して、オリジナルデータk個を復元する。
【0039】
なお、図3に示した例では、各マルチキャストアドレスで送信する冗長データ数を一個としたが、二個以上である場合も考えられる。
【0040】
(変更例)
上述した実施形態では、コンテンツを任意数のデータに分割した場合を例に説明したが、前記ステップS402において、オリジナルデータk個を画像フレームに対応させることも可能である。例えば、mpegのように、イントラフレーム(1フレーム),インターフレーム(B,Pフレーム)で構成される場合には、オリジナルデータであっても、イントラフレームとインターフレームを別のマルチキャストアドレスで送信することができる。
【0041】
また、モーションJPEGのように、フレーム単位で独立なデータであれば、例えば、奇数フレーム,偶数フレームを別のマルチキャストアドレスで送信するようにすることも可能である。
【0042】
このような、本変更例に係る受信ホストでの受信処理を図5に示す。先ず、受信ホストでは、オリジナルデータ用のマルチキャストの受信を選択する(S601)。受信ホスト305〜307では、オリジナルデータの受信状況を監視部17により監視(S602)する。このとき、受信ホスト305〜307で使用する受信状況の基礎データの例を図6に示す。
【0043】
同図に示すように、送信者がk個に分割したオリジナルコンテンツを1つの受信ブロックとして受信ブロック番号を付加して管理し、これに対して、必要な受信数、オリジナルデータの受信パケット数、冗長データの受信パケット数をデータとし、送られてきた受信ブロック番号ごとに記憶する。この例では、必要数kは4となっている。
【0044】
次に、監視結果を判定(S603)する。すなわち、現在の受信パケット数をカウントし、そのカウント値が適正であるか、不足しているか、或いは過剰であるかを判定する。このステップS603における判定の結果、必要数k個のパケットが受信できなければ、冗長データを送信するマルチキャストアドレスを受信するように新たに選択する(S604)。k個より多くのパケットが受信できていれば、冗長データを送信するマルチキャストアドレスを削除する(S605)。k個のパケットが受信できていれば、適正と判断する。なお、この判定は必ずしも、受信ブロックの受信毎に行われるものではなく、二回以上の受信ブロック受信を通して判定することもできる。
【0045】
以上の方式によって、冗長データが受信される過程を図7に示す。同図では、送信ホスト301からマルチキャストアドレスG1で、オリジナルデータ4個が配信された際(S801及びS805)、例えば、マルチキャストルータと受信ホスト304の間でパケット紛失が1個起こったため(S806)、受信ホスト304に全てのパケットが配信されていない場合を示している。
【0046】
受信ホスト304は受信判定において受信不足と判定(S807)し、マルチキャスト配信の追加選択を行う(S808)。IPマルチキャストアドレスの情報は、送信ホスト301と共有されており、マルチキャストアドレスG2が選択される。
【0047】
この結果、マルチキャストルータに対して追加したマルチキャストアドレスG2のマルチキャストメンバーシップ報告メッセージが通知される(S809)。マルチキャストルータではこれに基づいて、マルチキャストアドレスG2を転送するための処理S810を行い、ルータ間マルチキャストメンバーシップ報告をマルチキャストルータに送信する(S811)。
【0048】
これに基づいて、マルチキャストルータではマルチキャストアドレスG2宛てのマルチキャストパケットの転送をマルチキャストルータに対して行う(S814)。マルチキャストルータは、これを受信ホストに転送する(S815)。受信ホスト305では、受信判定S816を行う。以上の手続きを経て、受信ホスト305は、マルチキャストアドレスG2で配信される冗長データを受信することができる。
【0049】
(マルチキャストパケット配信プログラム)
なお、上述した実施形態及びその変更例におけるマルチキャストパケット配信システム及び方法は、所定のコンピュータ言語で記述されたプログラムとすることができる。すなわち、このプログラムを、送信ホスト301やルータ302〜304や受信ホスト305〜307等に備えられたコンピュータやICチップにインストールすることにより、上述した各機能を有する送信ホスト、ルータ又は受信ホストを容易に構築することができる。このプログラムは、例えば、通信サービス及びスタンドアローンの計算機上で動作するアプリケーションとすることができる。
【0050】
(作用効果)
以上説明した実施形態及び変更例に係るマルチキャストパケット配信システム及び配信方法によれば、通信環境の変化によって、受信ホスト305〜307側における受信状況が改善された場合には、必要な冗長データ数が減少するため、これに対応して、受信を選択したマルチキャスト(受信用アドレス)の数を減少させることができる。
【0051】
一方、受信環境の変化によって受信状況が悪化した場合には、必要な冗長データ数が増大するため、これに対応して、選択したマルチキャストの数を増大させることができる。これにより、例えば、図1に示した受信環境が良好な受信ホスト305においては、不要な冗長データを受信する必要がなく、通信負荷を軽減することができる。
【0052】
また、上記実施形態においては、受信ホスト側における受信パケットの誤り率を監視部17で監視し、この誤り率に基づいて、判定部19及びアドレス選択部20により、使用すべき受信用アドレス数を判定し選択するため、受信側の誤り率に基づくことにより適切な受信環境の監視を行うことができる。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パケットエラー条件の異なるネットワーク上に構成されたマルチキャスト配信システムにおいて、送信者側に特別な負荷をかけることなく、各ネットワークの受信状況に応じて最適なマルチキャスト数を受信することができる。
【0054】
また、受信条件の良いネットワークにおいて、選択されていないマルチキャストパケットは、そのネットワークに対してマルチキャストルータから転送されないため、余分な冗長データの転送が低減され、ネットワーク負荷が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係るマルチキャスト配信システムの概要を模式的に示す説明図である。
【図2】実施形態に係る送信ホスト301と、受信ホスト305〜307の内部構成を示すブロック図である。
【図3】実施形態に係る送信ホストにおける動作を示すフロー図である。
【図4】実施形態に係るマルチキャストアドレス情報T1のデータ構造を示す説明図である。
【図5】変更例に係る受信ホストでの受信処理を示すフロー図である。
【図6】受信ホスト305〜307で使用する受信状況の基礎データのデータ構造を示す説明図である。
【図7】変更例において冗長データが受信される過程を示すシーケンス図である。
【図8】従来のマルチキャスト配信の構成を示す図である。
【図9】従来のパケットに適用するFEC技術のうち、Reed−Solomon符号化の例を示す説明図である。
【符号の説明】
G2〜G10…マルチキャストアドレス
T1…マルチキャストアドレス情報
4…オリジナルデータ
11…パケット生成部
12…冗長データ生成部
13…処理部
14…送信部
15…データベース
16…受信部
17…監視部
18…記憶部
19…判定部
20…アドレス選択部
301…送信ホスト
302〜304…ルータ
305〜307…受信ホスト
311〜316…ネットワーク
317〜319…送信パケット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multicast distribution technique requiring reliability, and relates to a multicast packet distribution system, method, and program for improving reliability based on a reception situation.
[0002]
[Prior art]
In packet communication in a wireless LAN or the like, multicast distribution for simultaneously distributing data to a plurality of specific receiver groups identified by addresses assigned to individual terminals is possible. This multicast distribution is a one-to-many communication in which the same packet is transmitted to a plurality of recipients simultaneously by a process in which the sender transmits one packet.
[0003]
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional multicast distribution. As shown in FIG. 1, a conventional multicast distribution system includes a
[0004]
By the way, in this conventional multicast distribution, it is an effective distribution means for stream distribution and the like, but since it is non-confirmation type communication, if a packet is lost on a communication system, the receiver must receive the corresponding packet. Can not.
[0005]
Conventionally, various error correction techniques have been developed as techniques for dealing with this distribution error. FIG. 9 shows an example of Reed-Solomon encoding among FEC techniques applied to packets.
[0006]
As shown in the drawing, in steps S201 to S204, the original content is divided into k packets (original data) of a fixed length, and r pieces of redundant data of the same size are generated by an encoding process. By the multicast transmission processing in 206, (k + r) packets are transmitted to the multicast address G1.
[0007]
The receiver selects k different packets from the (k + r) packets and restores k original data. In other words, this is a technique that can restore original data if any k packets can be received even if a maximum of r packets are lost among (k + r) packets.
[0008]
The transmitting host applies the error correction technique as described above, and performs multicast transmission together with the original data and redundant data that can be applied to packet loss on a communication path that is expected in advance.
[0009]
As a result, the receiver can expect to receive a packet enough to recover the packet loss expected to occur on the communication path, and can receive and restore the transmitted original data.
[0010]
[Non-patent document 1]
Thomas Mauffer, translated by Hiroyuki Kusumoto, "Introduction to IP Multicast", First Edition, Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., November 2001
[Non-patent document 2]
Dave Kosiur, translated by Yukio Kanda, "Mastering TCP / IP Multicast", 1st edition, 2nd print, November 2000.
[Non-Patent Document 3]
Beau Williamson, Translated by Comsus, Translated by Cisco Systems, "IP Multicast Network Development Guide, Vol. 1," First Edition, July 2001.
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional error correction technique has a problem that a communication load increases due to redundant data that is unnecessarily distributed.
[0014]
That is, in the multicast distribution, since the receivers having different packet error conditions are distributed on the network, in the case of the conventional method, when the transmitting
[0015]
Therefore, in the conventional method, in the
[0016]
In view of the above, the present invention has been made in view of the above points. In multicast distribution in a wireless LAN or the like, each receiver sets a necessary minimum amount of redundant data so that a special It is an object of the present invention to provide a multicast packet distribution system, method, and program capable of reducing the influence of packet loss without imposing a load.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention monitors a reception status on a receiving side when a multicast packet is distributed to a packet communication network, and based on the monitoring result, stores a plurality of addresses for reception on the receiving side. , An address to be used is selected, a multicast packet is allocated to the selected receiving address on the transmitting side and transmitted, and the multicast packet is received on the receiving side by the selected receiving address.
[0018]
In the above invention, redundant data of a multicast packet is generated, and the generated redundant data is allocated to a receiving address and distributed.
[0019]
According to the present invention, when the receiving condition is improved on the receiving side due to a change in the communication environment, the number of necessary redundant data is reduced. The number of receiving addresses) can be reduced. On the other hand, when the reception situation is deteriorated due to a change in the reception environment, the number of necessary redundant data increases, and accordingly, the number of selected multicasts is increased. As a result, the receiving host having a good receiving environment does not need to receive unnecessary redundant data, and can reduce the communication load.
[0020]
In the above invention, it is preferable that the selected receiving address is notified to the transmitting side, and the transmitting side allocates redundant data to the notified receiving address. In this case, the transmitting side can also adjust the amount of redundant data to be transmitted or transferred in accordance with the receiving environment of the receiving side, thereby avoiding unnecessary data congestion and reducing the communication load of the entire network. Can be reduced.
[0021]
In the above invention, it is preferable to monitor the error rate of the received packet on the receiving side and determine the number of receiving addresses to be used based on the error rate. In this case, appropriate monitoring of the reception environment can be performed based on the error rate of the reception side.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a multicast distribution system according to the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing an outline of the multicast distribution system according to the present embodiment.
[0023]
(Overview of multicast distribution system)
As shown in FIG. 1, a multicast packet distribution system according to the present embodiment includes a
[0024]
Here, in FIG. 1, different multicast distributions are indicated by different arrows 317 to 319, indicating that there are three types of multicast distribution. Here, the
[0025]
As a result, the receiving
[0026]
(Configuration of multicast distribution system)
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the
[0027]
The
[0028]
The redundant
[0029]
The distribution processing unit 13 is a module that distributes the original data and the redundant data to the multicast address of the receiving host, and refers to the multicast address information T1 stored in the
[0030]
The
[0031]
The multicast address information T1 is shared by the sending
[0032]
The transmitting
[0033]
The receiving
[0034]
The
[0035]
(Operation of the multicast packet distribution system)
The operation of the multicast packet distribution system according to the present embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing the operation in the transmission host.
[0036]
As shown in the figure, in the
[0037]
When the multicast address is allocated in step S405, each packet is allocated to a predetermined number of multicast addresses with reference to the multicast address information T1. The number of multicast addresses set at this time is determined by a request on the system. Here, the original data is transmitted at the multicast address G1, and the redundant data is transmitted at ten types of multicast addresses G2 to G10.
[0038]
Then, the
[0039]
In the example shown in FIG. 3, the number of redundant data transmitted at each multicast address is one, but the number of redundant data may be two or more.
[0040]
(Example of change)
In the above-described embodiment, the case where the content is divided into an arbitrary number of data has been described as an example. However, in the above-described step S402, k pieces of original data can be associated with image frames. For example, when the frame is composed of an intra frame (one frame) and an inter frame (B, P frame) as in mpeg, the intra frame and the inter frame are transmitted using different multicast addresses even if the data is original data. be able to.
[0041]
Further, if the data is independent in units of frames as in the case of motion JPEG, for example, odd frames and even frames can be transmitted using different multicast addresses.
[0042]
FIG. 5 shows such a receiving process in the receiving host according to this modification. First, the receiving host selects reception of a multicast for original data (S601). In the receiving hosts 305 to 307, the monitoring status of the original data is monitored by the monitoring unit 17 (S602). FIG. 6 shows an example of basic data of the reception status used by the reception hosts 305 to 307 at this time.
[0043]
As shown in the figure, the sender manages the original content divided into k pieces as one reception block by adding a reception block number thereto. The number of received packets of redundant data is used as data and stored for each received block number. In this example, the required number k is four.
[0044]
Next, the monitoring result is determined (S603). That is, the current number of received packets is counted, and it is determined whether the count value is appropriate, insufficient, or excessive. If the result of the determination in step S603 is that the required number of k packets cannot be received, a new selection is made to receive a multicast address for transmitting redundant data (S604). If more than k packets have been received, the multicast address for transmitting the redundant data is deleted (S605). If k packets have been received, it is determined to be appropriate. Note that this determination is not always performed every time a reception block is received, but can be determined through two or more reception block receptions.
[0045]
FIG. 7 shows a process of receiving redundant data by the above method. In the figure, when four pieces of original data are distributed from the sending
[0046]
The receiving
[0047]
As a result, the multicast router is notified of the multicast membership report message of the added multicast address G2 (S809). Based on this, the multicast router performs processing S810 for transferring the multicast address G2, and transmits a multicast membership report between routers to the multicast router (S811).
[0048]
Based on this, the multicast router transfers the multicast packet addressed to the multicast address G2 to the multicast router (S814). The multicast router transfers this to the receiving host (S815). The receiving
[0049]
(Multicast packet distribution program)
Note that the multicast packet distribution system and method in the above-described embodiment and its modified example can be a program described in a predetermined computer language. That is, by installing this program on a computer or an IC chip provided in the
[0050]
(Effect)
According to the multicast packet distribution system and the distribution method according to the embodiment and the modification described above, when the reception situation on the receiving
[0051]
On the other hand, when the reception condition is deteriorated due to a change in the reception environment, the number of necessary redundant data increases, and accordingly, the number of selected multicasts can be increased. Thereby, for example, the
[0052]
In the above embodiment, the error rate of the received packet on the receiving host side is monitored by the
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a multicast distribution system configured on networks having different packet error conditions, without applying a special load on the sender side, an optimal network is provided according to the reception status of each network. Multicast numbers can be received.
[0054]
In a network with good reception conditions, unselected multicast packets are not transferred from the multicast router to the network, so that redundant redundant data transfer is reduced and the network load is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing an outline of a multicast distribution system according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the transmission host according to the embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a data structure of multicast address information T1 according to the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing a receiving process in a receiving host according to a modified example.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a data structure of basic data of reception status used by reception hosts 305 to 307.
FIG. 7 is a sequence diagram showing a process of receiving redundant data in a modified example.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional multicast distribution.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of Reed-Solomon encoding among FEC techniques applied to a conventional packet.
[Explanation of symbols]
G2 to G10 Multicast address T1 Multicast address
Claims (15)
受信側において、前記マルチキャストパケットを複数の受信用アドレスにより受信する受信部と、
前記受信部における受信状況を監視する監視部と、
前記監視部による監視結果に基づいて、前記受信用アドレスの中から使用するアドレスを選択するアドレス選択部と、
送信側において前記アドレス選択部が選択した受信用アドレスに対して、前記マルチキャストパケットを割り振って送信する送信部と
を有することを特徴とするマルチキャストパケット配信システム。A multicast packet delivery system for delivering a multicast packet to a packet communication network,
On the receiving side, a receiving unit that receives the multicast packet with a plurality of receiving addresses,
A monitoring unit that monitors a reception state in the receiving unit,
An address selection unit that selects an address to be used from among the reception addresses based on a monitoring result by the monitoring unit;
A transmission unit that allocates and transmits the multicast packet to a reception address selected by the address selection unit on a transmission side.
前記送信部は、前記冗長データを前記受信用アドレスに割り振って配信することを特徴とする請求項1に記載のマルチキャストパケット配信システム。On the transmitting side, a redundant data generating unit that generates redundant data of the multicast packet is provided,
The multicast packet distribution system according to claim 1, wherein the transmission unit allocates the redundant data to the reception address and distributes the redundant data.
前記送信部は、通知された受信用アドレスに対して、前記冗長データを割り振ることを特徴とする請求項2に記載のマルチキャストパケット配信システム。The address selecting unit includes means for notifying the selected receiving address to the transmitting side,
The multicast packet distribution system according to claim 2, wherein the transmission unit allocates the redundant data to the notified reception address.
受信側における受信状況を監視するステップ(1)と、
前記ステップ(1)による監視結果に基づいて、受信側における複数の受信用アドレスの中から使用するアドレスを選択するステップ(2)と、
送信側において、前記ステップ(2)で選択した受信用アドレスに対して、前記マルチキャストパケットを割り振って送信するステップ(3)と、
受信側において、前記ステップ(3)で送信された前記マルチキャストパケットをステップ(2)で選択した受信用アドレスにより受信するステップ(4)とを有することを特徴とするマルチキャストパケット配信方法。A multicast packet delivery method for delivering a multicast packet to a packet communication network,
(1) monitoring the reception status on the receiving side;
(2) selecting an address to be used from a plurality of receiving addresses on the receiving side based on the monitoring result in the step (1);
(3) on the transmitting side, allocating and transmitting the multicast packet to the receiving address selected in the step (2);
(4) receiving the multicast packet transmitted in step (3) by the receiving address selected in step (2) on the receiving side.
前記ステップ(3)では、通知された受信用アドレスに対して、前記冗長データを割り振ることを特徴とする請求項7に記載のマルチキャストパケット配信方法。In the step (2), the selected receiving address is notified to the transmitting side,
The multicast packet distribution method according to claim 7, wherein in the step (3), the redundant data is allocated to the notified receiving address.
受信側における受信状況を監視するステップ(1)と、
前記ステップ(1)による監視結果に基づいて、受信側における複数の受信用アドレスの中から使用するアドレスを選択するステップ(2)と、
送信側において、前記ステップ(2)で選択した受信用アドレスに対して、前記マルチキャストパケットを割り振って送信するステップ(3)と、
受信側において、前記ステップ(3)で送信された前記マルチキャストパケットをステップ(2)で選択した受信用アドレスにより受信するステップ(4)とを有する処理を実行させることを特徴とするマルチキャストパケット配信プログラム。A multicast packet distribution program for distributing multicast packets to a packet communication network, comprising: a computer installed on the packet communication network;
(1) monitoring the reception status on the receiving side;
(2) selecting an address to be used from a plurality of receiving addresses on the receiving side based on the monitoring result in the step (1);
(3) on the transmitting side, allocating and transmitting the multicast packet to the receiving address selected in the step (2);
Receiving the multicast packet transmitted in the step (3) by the receiving address selected in the step (2) on the receiving side, and executing the processing (4). .
前記ステップ(3)では、通知された受信用アドレスに対して、前記冗長データを割り振ることを特徴とする請求項12に記載のマルチキャストパケット配信プログラム。In the step (2), the selected receiving address is notified to the transmitting side,
13. The multicast packet distribution program according to claim 12, wherein in the step (3), the redundant data is allocated to the notified receiving address.
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