JP2002164925A - マルチキャスト通信システムおよびマルチキャスト通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送帯域的に不均質なネットワークであって
も、受信計算機が接続された回線の処理能力（伝送帯
域）に応じたデータ転送サービスを行う。 【解決手段】 伝送速度の異なる複数の回線１Ａ〜１Ｅ
で構成されるネットワーク上でマルチキャストによる一
斉同報通信を行うに際し、ネットワークにデータを送信
する送信側計算機１０１は、複数の情報品目の夫々を複
数のブロックに分割し、送信データを複数のブロックの
組み合わせで構成するとき異なる優先度のブロックを組
み合わせて送信データを構成し、各ブロックの優先度を
示す情報及び各ブロックが送信データのどの位置に格納
されているかを示す位置情報を送信データ内に設定して
ネットワークに送出し、この送信データを受信し回線速
度の異なる別の回線に該送信データを転送する中継機２
Ａ〜２Ｄは、転送先回線の帯域幅が小さい場合に送信デ
ータ内の優先度の低いブロックを削除して転送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はネットワークに接続
された複数の受信側計算機に対しマルチキャスト通信に
より一斉同報通信を行う通信システムに係り、特に、回
線速度が異なる複数の回線で混成されたネットワーク或
いは通信量によって使用可能帯域幅が大きく変動してし
まうネットワークに対し適用するのに好適なマルチキャ
スト通信システム及びマルチキャスト通信方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近、広域分散環境構築のための要素技
術の充実に伴い、電子会議システムやテレビ放送システ
ムなど、複数の受信者に対し一斉に同一の情報を配信す
る一斉同報通信システムが発表されている。

【０００３】この一斉同報通信システムにおいては、複
数の受信者に同一の情報を効率よく配信するため、特定
の受信計算機グループに対し１つのデータを送信するマ
ルチキャスト通信を採用している。

【０００４】このマルチキャスト通信は、以下の手順に
よって、特定の受信計算機グループと通信を行うもので
ある。 （１）送信計算機はネットワーク上に１つのデータを送
出すると、ネットワーク上をそのデータが流れ、中継機
と呼ばれるネットワーク同士を接続する装置に届けられ
る。 （２）中継機は、転送先のネットワーク上、または、そ
の延長上のネットワーク上に、特定の受信計算機グルー
プに属している受信者が存在する場合のみ、データを転
送することで、１対Ｎの情報転送を行う。

【０００５】マルチキャスト通信は、ネットワーク同士
を接続する中継機により送信データを次々と転送し、目
的の受信計算機に転送される。そのため、マルチキャス
ト通信を利用することで、送信者は受信者の数を意識す
る必要がなく、受信者が数人の場合でも、数千人の場合
でも、送信者は一人の受信者に対する送信を行う手順と
同じ手順で、１対Ｎの情報転送を行うことができる。

【０００６】しかし、これらのマルチキャストを採用し
た一斉同報通信システムを、インターネットの様に異な
る伝送速度を持つ複数の回線で構成された混成的なネッ
トワークに適用する場合、ある受信者はモデムを経由し
た電話回線でネットワークに接続しており、ある受信者
はＩＳＤＮや専用デジタル回線を使用しているなど、受
信側計算機が接続されているネットワークの回線速度が
必ずしも同じとは限らないという問題がある。

【０００７】そのため、送信側計算機が、受信者の接続
回線の伝送帯域を考慮せずにこの伝送帯域を超える送信
レートでデータを送信すると、パケットロスが発生し、
音声や画像データが途切れてしまう。

【０００８】従って、マルチキャストを使った従来の一
斉同報通信システムでは、上述のパケットロスの発生を
抑制するために、受信側のデータ受信処理能力等に合わ
せてデータの間引きを行ったり、送信側のデータ転送レ
ートを調整するレート制御が行われている。

【０００９】例えば、特開平１１−２３９１４４号公報
記載の従来技術では、固定長パケットをマルチキャスト
により一斉同報通信を行うシステムにおいて、以下の手
順（１）（２）（３）（４）によりその送信レートを制
御している。

【００１０】（１）まず、送信端末は、所定個数のデー
タを送出する毎に、Ｆ−ＲＭ（Forward Resource Manag
ement）セルをネットワークに送出する。このＦ−ＲＭ
セルは、ネットワークおよび中継機を介して複数の受信
端末に転送される。

【００１１】（２）次に、受信端末がこのＦ−ＲＭセル
を受信すると、送信端末に対してＢ−ＲＭ（Backward R
esource Management）セルを返送する。

【００１２】（３）中継機は、ネットワークの輻輳状態
や負荷状態等を監視し、その状態に従って送信端末が送
信可能な送信レートの値を計算する。そして、中継機
は、複数の受信端末から送信端末へ返信されるＢ−ＲＭ
セルに、送信端末が送信可能な送信レートの値を書き込
み、送信端末に最新の送信レートを通知する。

【００１３】（４）送信端末は、１つのＦ−ＲＭセルの
送出に対し、全受信端末からＢ−ＲＭセルを受信するた
め、受信した全てのＢ−ＲＭセルに書き込まれている送
信レートの平均値を求め、求めた値を次回の送信レート
とする。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術の様
に転送レート制御を行う一斉同報通信システムは、受信
者の接続回線の平均的な伝送帯域を一定の時間間隔で求
め、送信側のデータ転送周期を、その平均的な伝送帯域
を基に調整することで、一斉同報通信システム内で平均
的な伝送帯域を持つネットワークに接続している受信者
に対し、満足のいく通信サービス（ここでの通信サービ
スとは、データ更新周期や画面のリアルタイム性のこと
を指す。）を提供することができる

【００１５】しかし、上述した従来技術では、次の様な
問題が生じてしまう。つまり、送信側計算機が、受信者
側の接続回線の平均的な伝送帯域を基に送信レートを設
定してしまうため、上記の平均的な伝送帯域以下の回線
で接続している受信者にとっては、接続回線の伝送帯域
を超える送信レートでデータが送信されることになる。
このことは、その回線において、伝送帯域以上にパケッ
トが送信されてくることを意味し、結果的にパケットロ
スが発生し、音声や画像データが途切れることを防止す
ることができない。

【００１６】仮に、上述の転送レート制御を行う一斉同
報通信システムが、伝送帯域の低い回線においてもパケ
ットロスが発生しないようにするために、受信側計算機
が接続している回線の中で伝送帯域の一番低い回線に合
わせて、データの間引きを行ったり、送信側のデータ転
送周期を遅くしたとすると、全ての受信者が均一の情報
を取得することができるが、広帯域を持つ回線で接続し
ている受信者にとっては、送信側計算機から一定の間隔
で送られてくる情報以上の通信サービスを受けることが
できないという問題が生じてしまう。

【００１７】従って、インターネットの様に異なる伝送
速度を持つ複数の回線で構成されたネットワークや、同
じ伝送速度を持つ複数の回線で構成されたネットワーク
であっても回線間の通信量が異なる等により使用可能帯
域が回線毎に異るネットワークなど、夫々の伝送帯域が
相対的に不均質なネットワーク上にマルチキャスト通信
を用いた一斉同報通信システムを構成する場合におい
て、

【００１８】（ａ）一斉同報通信システムの構成要素の
ひとつである、１台もしくは複数台の受信側計算機の
（接続回線の伝送帯域を含めた）受信能力が低いと、受
信メンバ全員への転送サービスがその低い値に制限さ
れ、全体的なサービス量が低下するという課題。

【００１９】（ｂ）受信メンバ全員に対して統一的な転
送サービスを保証するためには、その転送サービス量に
追い付けない受信装置や、それ以上の転送サービスを要
求する受信者は、受信グループのメンバになれない（受
信グループのメンバとなるためには、パケットロスの発
生による音声や画像データの途切れを諦めたり、広帯域
を持つ回線で接続していても、送信計算機から送られて
くる画面の更新周期が遅いのを我慢しなければならな
い。）という課題。の２つの相反する課題を解決する必
要が生じる。

【００２０】尚、他の従来例には、特開平１０−１３４
２７、特開平１０−２００４９４、特開平１１−２６１
６００があるが、伝送帯域的な不均等なネットワークに
関す．るものではなく、また中継機に関するものでもな
い。

【００２１】本発明は、上述した課題に鑑み為されたも
ので、伝送帯域的に不均質なネットワークであっても、
低速回線で接続している受信計算機の影響を受けること
なく、各受信計算機が接続回線の処理能力（伝送帯域）
に応じたデータ転送サービスを受けることができるマル
チキャスト通信方法及びマルチキャスト通信システムを
提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、伝送速度の
異なる複数の回線で構成されるネットワーク上でマルチ
キャストによる一斉同報通信を行うマルチキャスト通信
システムにおいて、前記ネットワークを介してデータを
送信する送信側計算機は、優先度の異なる複数の情報品
目の夫々を複数のブロックに分割する手段と、送信デー
タを複数の前記ブロックの組み合わせで構成するに際し
異なる優先度のブロックを組み合わせて送信データを構
成する手段とを備え、前記送信データを受信し回線速度
の異なる別の回線に該送信データを転送する中継機は、
転送先回線伝送帯域幅が小さい場合には前記送信データ
内の優先度の低いブロックを削除して転送する手段を備
えることで、達成される。

【００２３】好適には、上記において、送信側計算機
は、各ブロックの優先度を示す情報及び各ブロックが送
信データのどの位置に格納されているかを示す位置情報
を前記送信データ内に設定する手段を備え、また、送信
データを構成する際に、夫々の情報品目を送信データ数
で除算した値を、夫々の情報品目のブロックサイズと
し、送信データのデータ長を、複数の情報品目の持つデ
ータ量の平均値する。

【００２４】上記目的はまた、異なる伝送速度の回線が
中継機を介して接続されるネットワークでマルチキャス
トにより一斉同報通信を行うマルチキャスト通信方法に
おいて、データ送信を行う送信側計算機では、送信する
データを優先度が付けられた情報品目毎に複数のブロッ
クに分割すると共に各情報品目のブロックを組み合わせ
ることで送信データを複数作成して各送信データをネッ
トワークに送出し、該送信データを受信した前記中継機
は受信した送信データをそのまま転送先回線に転送する
には該転送先回線の帯域幅が小さいためできないと判断
した場合、受信した送信データ中の優先度の低いブロッ
クを廃棄した送信データを前記転送先回線に転送するこ
とで、達成される。

【００２５】本発明では、送信側計算機が、受信計算機
に対し、例えば、音声、画像、文字等の複数の情報品目
を送信する際、１つの情報品目を１つの送信データとし
て送信するのではなく、夫々の情報品目に優先順位を付
け、優先度が付けられた夫々の情報品目を、ブロックと
呼ばれる任意のサイズに分割し、この分割した各ブロッ
クを組み合わせたものを送信データとし、１つの送信デ
ータに、夫々の情報品目を混在させることで送信データ
を作成する。そして、送信データのヘッダ部などに、該
当送信データが何個のブロックで構成され、各ブロック
の１つ１つは送信データのどこに格納されているのかを
示す情報を格納する共に、それらのブロックの１つ１つ
の優先度がいくつであるのかを示す情報を格納する。そ
して更に、ネットワーク上の中継機はネットワークの使
用可能な帯域を測定し、受信した送信データをそのまま
転送先ネットワークに帯域不足で送出できないときは優
先度の低いブロックを廃棄した送信データを転送するよ
うにする。

【００２６】この様に、１つの送信データに、異なる優
先度を持つ情報品目を混在させ、ネットワークの負荷が
高くそのまま送信データを転送できない場合でも、優先
度の低いブロックを廃棄するだけで、送信データそのも
のを廃棄する必要がなくなり、優先度の高いデータブロ
ックだけでも受信側計算機に受信させることが可能とな
る。このため、各受信計算機は、自身が接続された回線
の処理能力（伝送帯域）に応じたデータ量を受信するこ
とができ、伝送帯域的に不均質なネットワークにおいて
も、低速回線で接続している受信計算機の影響を受ける
ことなく、各受信計算機に対し回線の処理能力（伝送帯
域）に応じたデータ配信サービスを行うことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面を参照して説明する。

【００２８】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を適用するネットワーク構成図で
ある。図１に示すネットワークは、伝送速度１００Ｍｂ
ｐｓのネットワーク１Ａと、これに中継機２Ａを介して
接続された伝送速度１００Ｍｂｐｓのネットワーク１Ｂ
と、ネットワーク１Ａに中継機２Ｂを介して接続された
伝送速度１０Ｍｂｐｓのネットワーク１Ｃと、これに中
継機２Ｃを介して接続された伝送速度６４Ｋｂｐｓのネ
ットワーク１Ｄと、これに中継機２Ｄを介して接続され
た伝送速度１０Ｍｂｐｓのネットワーク１Ｅとで構成さ
れており、送信元計算機１０１はネットワーク１Ａに接
続され、受信計算機１０４ＡはネットワークＢに接続さ
れ、受信計算機１０４Ｂはネットワーク１Ｃに接続さ
れ、受信計算機１０４Ｃはネットワーク１Ｅに接続され
ている。

【００２９】送信元計算機１０１は、送信する情報品目
（５０１〜５０３）毎に夫々を複数のブロックに分割す
るブロック分割手段１０２と、分割したブロックを組み
合わせて送信データ７０１―Ａ〜７０３Ａを作成する送
信データ作成手段１０３を備えている。送信元計算機１
０１から送信されたデータは、マルチキャスト通信によ
りネットワーク１Ａ〜１Ｅおよび中継器２Ａ〜２Ｄを経
由して、各受信計算機１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃに
受信される。

【００３０】図１に示すネットワークにおけるデータの
流れの概略を以下に説明する。

【００３１】図１の各情報品目５０１〜５０３は、送信
元計算機１０１が、各受信計算機に対して送信する通信
内容の情報のうち、その種別毎に分けた内容である。例
えば、情報品目５０１は音声情報であり、情報品目５０
２は画像情報である。各情報品目５０１〜５０３は、図
９及び図１０で詳細を説明するブロック分割手段１０２
と送信データ作成手段１０３により、後述するように送
信データ７０１―Ａ〜７０３―Ａに変換され、ネットワ
ーク１Ａに送出される。ネットワーク１Ａに送出された
データ７０１―Ａ〜７０３―Ａは、２つの中継機２Ａ，
２Ｂに受信される。

【００３２】中継機２Ａは、ネットワーク１Ｂの使用可
能帯域をパケットアナライザ等を用いて回線を流れてい
るデータについて動的に調べ、ネットワーク１Ａから受
信したデータ７０１―Ａ〜７０３―Ａのサイズとネット
ワーク１Ｂの使用可能な帯域とを比較し、ネットワーク
１Ｂの使用可能な帯域よりも、データ（701〜703）のサ
イズの方が小さい場合は、ネットワーク１Ｂにデータ７
０１―Ａ〜７０３―Ａの全てのブロックを転送する。ネ
ットワーク１Ｂに転送されたデータ７０１―Ｂ〜７０３
―Ｂ（この例では、７０１―Ａ〜７０３―Ａと同じ。）
は、受信計算機１０４Ａに受信される。

【００３３】ネットワーク１Ａとネットワーク１Ｂは同
じ伝送速度（１００Ｍｂｐｓ）をもっているため、ネッ
トワーク１Ｂの使用可能帯域は余裕があると考えられる
が、ネットワーク１Ｂの通信量が多く、ネットワーク１
Ｂの使用可能帯域よりもデータ７０１―Ａ〜７０３―Ａ
のデータサイズの方が大きい場合は、後述する様に、転
送可能なブロックだけを転送する様にする。

【００３４】同様に、中継機２Ｂも、ネットワーク１Ｃ
の使用可能な帯域を調べ、ネットワーク１Ａから受信し
たデータ７０１―Ａ〜７０３―Ａのサイズとネットワー
ク１Ｃの使用可能な帯域とを比較する。ここで、ネット
ワーク１Ｃの伝送速度は１０Ｍｂｐｓであり、ネットワ
ーク１Ａの１００Ｍｂｐｓに比べ１／１０であり、ネッ
トワーク１Ｃの使用可能帯域が小さく、ネットワーク１
Ａから受信したデータをそのままネットワーク１Ｃに転
送できないと判断したとする。

【００３５】その場合、中継機２Ｂは、後述するデータ
転送手段により、データ７０１―Ａ〜７０３―Ａのう
ち、転送可能なブロックについてだけ、ネットワーク１
Ｃへの転送を行うようにする。ここでは、中継機２Ｂに
よって、ネットワーク１Ｃに転送されたデータは、７０
１―Ｃ〜７０３―Ｃであったとする。ネットワーク１Ｃ
に転送されたデータ７０１―Ｃ〜７０３―Ｃは、受信計
算機１０４Ｂにおいて受信されると共に、中継機２Ｃに
おいても受信される。

【００３６】中継機２Ｃでも、上述の中継機と同様に、
転送先のネットワークの使用可能な帯域を調べ、転送可
能なブロックについてだけ転送を行うようにする。最終
的に図１に示す受信計算機１０４Ａはデータ７０１―Ｂ
〜７０３―Ｂを受信し、受信計算機１０４Ｂはデータ７
０１―Ｃ〜７０３―Ｃを受信し、受信計算機１０４Ｃは
データ７０１―Ｄ〜７０３―Ｄを受信する。

【００３７】つまり、各受信計算機１０４Ａ，Ｂ，Ｃ
は、送信元計算機１０１からのデータを受けるまでに経
由するネットワークの伝送帯域幅に応じた量のデータを
受信することができる。上記において、伝送帯域幅と呼
んでいるものは、ハードウェアの構造に起因する物理的
な伝送速度から求まるものではなく、あくまでも、転送
元ネットワークと転送先ネットワークの物理的な伝送速
度に対する通信量から求まる相対的なものを指してい
る。図１では、受信計算機１０４Ｂや受信計算機１０４
Ｃが、送信元計算機１０１が送信したデータ７０１―Ａ
〜７０３Ａの一部を受信するような例を示したが、ネッ
トワークの使用可能な伝送帯域は固定的なものでなく、
通信量によって変化するため、受信計算機１０４Ｂや受
信計算機１０４Ｃで受信できるデータも、ネットワーク
の使用可能な帯域幅に応じて変化する。そのため、受信
計算機１０４Ｂや受信計算機１０４Ｃが、送信元計算機
１０１から送信されたデータ７０１―Ａ〜７０３Ａの全
てを受信することができる場合もある。

【００３８】図２は、図１に示す各中継器２（Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ）の構成図である。中継機２は、２つの通信手段
２１ａ，２１ｂと、両者間に位置するデータ転送手段２
２を備えている。２つの通信手段（201-A、201-B）は、
夫々別ネットワークに接続されており、一方の通信手段
２１ａ（２１ｂ）に接続されたネットワークから受信し
たデータは、データ転送手段２２を経由して、他方の通
信手段２１ｂ（２１ａ）に渡され、他方の通信手段２１
ｂ（２１ａ）に接続されたネットワークに対して送信さ
れる。また、逆の場合も同様である。

【００３９】この中継機２の動作の概略について説明す
る。中継機２は、送信元計算機１０１が送信したデータ
を、中継機２内の通信手段２１ａ（または通信手段２１
ｂ）により受信する。通信手段２１ａ（２１ｂ）によっ
て受信されたデータは、夫々データ転送手段２２に渡た
される。データ転送手段２２は、転送先のネットワーク
の負荷に応じて送信データ内のブロック数を、維持（ブ
ロックを削除しない。）または減少（優先度の低い順に
ブロックを削除する。）させる。データ転送手段２２に
よって転送するブロック数が決定されたデータは、通信
手段２１ａ（２１ｂ）によって、データを受信したネッ
トワークとは別のネットワークに送信される。

【００４０】図３は、送信元計算機の送信データ作成手
段１０３により作成される送信データの構成図である。
送信データ３０４は、情報品目の中身である少なくとも
１つ以上のブロックと、ヘッダ３０５とにより構成され
る。

【００４１】図４は、図３の送信データ３０４の構成要
素であるヘッダ３０５の構成図とカレントエントリフラ
グ４０３を示したものである。ヘッダ３０５は、送信デ
ータを構成する夫々のブロックの優先度を示す情報を格
納するエリア４０１と、各ブロック３０１〜３０ｎが、
送信データ３０４のどの位置に格納されているかを示す
位置情報を格納するエリア４０２により構成される。ま
た、カレントエントリフラグ４０３は、上述の優先度や
位置情報をヘッダ３０５に格納する際、どのエントリが
既に格納済みで、どのエントリに格納すれば良いかを判
断するための情報である。カレントエントリフラグ４０
３は、後述する送信データ作成手段１０３において、優
先度や位置情報をヘッダ３０５に格納する際に使用す
る。カレントエントリフラグ４０３は、あくまでもヘッ
ダ３０５のエントリ作成時に使用するものであり、ヘッ
ダ３０５の構成要素には含まれないため、ヘッダ３０５
を含む送信データ３０４と一緒に送信する必要はない。

【００４２】図５〜図７は、マルチキャスト通信システ
ムの通信内容である情報品目をブロックに分割し、送信
データに変換するまでの一例を示す図である。図５〜図
７では、３種類の情報品目５０１〜５０３を、夫々、３
つまたは６つのブロック６１１〜６３６に分割し、ヘッ
ダ情報７１１〜７１３を作成し、３つの送信データ７０
１〜７０３に変換している。これらの分割および変換処
理は、送信元計算機１０１にあるブロック分割手段１０
２および送信データ作成手段１０３において実施する。

【００４３】図９及び図１０は、ブロック分割手段１０
２及び送信データ作成手段１０３の処理手順を示す図で
ある。以下、図５における３つの情報品目を、図７に示
す３つの送信データに変換するまでの流れを、図９に示
すブロック分割手段１０２及び図１０に示す送信データ
作成手段１０３の処理手順に従って説明する。

【００４４】ブロック分割手段１０２は、図５の各情報
品目５０１，５０２，５０３を、図６に示す様に、ブロ
ック単位に分割する。この分割を行う場合、図９に示す
様に、ブロック分割手段１０２は、送信する情報品目に
ついて情報品目の数だけステップ９０２の処理を繰り替
えす処理９０１を行う。ステップ９０２では、情報品目
をブロックサイズで分割する。ここで、ブロックサイズ
は、情報品目５０１の１／３のサイズであったとする
と、上述のステップ９０１とステップ９０２は３回実行
され、図６に示す様に、情報品目５０１については、ブ
ロック１−１（611）〜ブロック１−３（613）の３つに
分割される。同様に、情報品目５０２についても、ブロ
ック２−１（621）〜ブロック２−３（623）の３つに分
割され、情報品目５０３については、ブロック３−１
（631）〜ブロック３−６（636）の６つに分割される。

【００４５】ここでは、ブロックサイズが情報品目５０
１の１／３のサイズであったと仮定したが、ブロックの
サイズは、各情報品目の特性によって任意の値として構
わない。例えば、情報品目が文字情報の場合、ブロック
サイズを１文字分に相当する２バイトに固定してもよい
し、ブロックサイズを文章の意味単位で区切るために、
句読点による可変サイズとしても良い。また、情報品目
が、例えば８ｋＨｚのナイキスト周波数で標本化し、８
値３ビットで量子化した音声情報であるならば、ブロッ
クサイズを３ビットとしても良い。

【００４６】次に、送信データ作成手段１０３が、図６
の情報品目を図７の様に送信データに変換し、図１１に
示す送信データ７０１のヘッダ情報７１１を作成する手
順を説明する。

【００４７】送信データ作成手段１０３は、図１０のス
テップ１００２及びステップ１００３の処理を情報品目
の数だけ繰り返す処理（ステップ１００１）を行う。ま
た、ステップ１００３において、ステップ１００４〜１
００６を送信データの数だけ繰り返す。

【００４８】はじめに、情報品目５０１についてその手
順を説明する。まず、ステップ１００２において、情報
品目５０１のブロック総数を送信データの数で除算した
値Ｎを計算する。ここで、情報品目５０１のブロック総
数はブロック１−１（611）〜ブロック１−３（613）の
３つであり、送信データ数も送信データ７０１〜送信デ
ータ７０３の３つのため、Ｎ＝１となる。

【００４９】次に、ステップ１００３において、ステッ
プ１００４〜１００６を送信データの数だけ繰り返す。
ステップ１００４においては、情報品目５０１の先頭か
らＮ（ここではＮ＝１）番目までのブロック（ここでは
ブロック１−１（611））を送信データ７０１に格納す
る。次に、ステップ１００５において、送信データ７０
１のヘッダ７１１の、カレントエントリフラグ４０３が
指すエントリに対し、情報品目５０１の優先度から得ら
れる優先度（ここでは「高」：図５参照）を格納する。

【００５０】更に、ブロック格納位置として、ヘッダの
最終アドレス＋１（701-）を格納する。次に、ステッ
プ１００６において、ブロックの先頭位置情報６０１
（図６参照）とカレントエントリフラグ４０３をＮ個分
だけ移動する。ブロックの先頭位置情報６０１〜６０３
とは、各情報品目のどのブロックまでが送信データに格
納済みであるかを示す情報である。ステップ１００５ま
でにおいて、ブロック１−１（611）を送信データ７０
１に格納しており、Ｎ＝１のため、ここでは情報品目５
０１のブロックの先頭位置情報６０１はブロック１−２
（612）を指すことになる。また、カレントエントリフ
ラグ４０３も同様に、図１１のエントリ１を指していた
のを、図１１のエントリ２を指す様に更新される。

【００５１】上記ステップ１００４〜１００６のステッ
プを、送信データ７０２，７０３についても実施し、そ
れにより、情報品目５０１のブロック１−２（612）〜
ブロック１−３（613）が夫々、図７に示す様に、送信
データ７０２，送信データ７０３に格納され、夫々のヘ
ッダ７１２，７１３に、ブロック格納位置と情報品目５
０１の優先度（「高」）が格納される。また、各ヘッダ
７１２，７１３のカレントエントリフラグ（図示せず）
も夫々、エントリ２を指すように更新される。

【００５２】情報品目５０１について上述のステップ１
００４〜１００６を終了後、今度は、ステップ１００２
において、情報品目５０２のＮの値を計算する。ここで
情報品目５０２のデータサイズは、情報品目５０１と同
じため、Ｎ＝１となる。そして再び、ステップ１００４
において、情報品目５０２の先頭からＮ＝１番目のブロ
ックであるブロック２−１（621）を送信データ７０１
に格納し、ステップ１００５において、送信データ７０
１のヘッダ７１１のカレントエントリフラグ４０３が指
すエントリであるエントリ２に対し、情報品目５０２の
優先度から得られる優先度「中」（図５参照）を格納す
る。

【００５３】さらに、ブロック格納位置として、ブロッ
ク１−１（611）の最終アドレス＋１（701-）を格納
する。ステップ１００６においても、情報品目５０２の
ブロックの先頭位置情報６０２はブロック２−２（62
2）を指すように更新され、カレントエントリフラグ４
０３も同様に、図１１のエントリ３を指す様に更新され
る。この様に、各情報品目と各送信データに対し、ステ
ップ１００２〜１００６を繰り返し、ブロックの先頭位
置情報６０１〜６０３とカレントエントリフラグ４０３
を使うことで、格納したブロックの優先度とそのブロッ
ク格納位置をヘッダに格納しながら、各ブロックを送信
データに格納していく。このように送信データを作成す
ることで、各送信データのデータ長は均一化される。

【００５４】図８は、データ転送手段２２の処理手順を
示すフローチャートである。以下、中継機２がデータを
転送する際、転送先のネットワークの負荷に応じて送信
データに格納された複数のブロックを、維持または減少
させる例を説明する。

【００５５】データ転送手段２２は、ネットワーク帯域
測定手段（図示せず）により、転送先のネットワークの
使用可能帯域を調べ（ステップ８０１）、次に、この調
べた使用可能帯域と転送データのサイズと比較する（ス
テップ８０２）。

【００５６】このステップ８０２の判定で、「転送デー
タサイズ ≦ 転送先のネットワーク使用可能帯域」の
場合には、何もせずに（データブロック数を維持したま
ま）通信手段２１ａ（または２１ｂ）にデータの転送を
依頼する（ステップ８０３）。

【００５７】ステップ８０２の判定で、「転送データイ
ズ ＞ 転送先ネットワーク使用可能帯域」の場合に
は、まず、転送するデータのヘッダ３０５にある優先度
のエリア４０１の中で、一番優先度の低い値を持つブロ
ックを探し出し、該当するブロックと、ヘッダ３０５内
の該当するブロックの優先度情報とブロック格納位置情
報を削除する（ステップ８０４）。ここで仮に、転送す
るデータとそのヘッダが図３および図４に示す様であ
り、ブロック１〜ブロック３の中で、ブロック３の優先
度が一番低いとするならば、削除されるブロックはブロ
ック３となり、削除される優先度情報は（401-3）とな
り、削除されるブロック格納位置情報は（402-3）とな
る。

【００５８】この様にステップ８０４で一部のブロック
を削除した後、残りの部分についてそのデータサイズを
計算し（ステップ８０５）、再びステップ８０２に戻っ
て、使用可能な帯域との比較を行う。このようにステッ
プ８０４，８０５，８０２をを繰り返し、転送するデー
タのサイズが、転送先のネットワークの使用可能な帯域
よりも小さいサイズなった時点で、通信手段２１ａ（２
１ｂ）にデータの転送を依頼する（ステップ８０３）。

【００５９】上述したように、送信する情報品目を少な
くとも１つ以上をブロックに分割し、送信データを異な
る優先度を持つブロックの組み合わせで構成すれば、送
信または転送しようとするデータよりもネットワークの
使用可能な帯域が数ｂｐｓ程度しかない狭い場合におい
ても、従来の様に送信データそのものを廃棄せずに済
む。そのため本発明の実施形態では、従来技術に比べ、
特に、優先度の高いデータの転送率を下げることなく、
優先度の低いデータの転送率を上げることができる。

【００６０】図１２は、図１のネットワークシステムに
おいて、ニュース番組を放送する場合の実施形態を示す
図である。図１２に例示する放送システムでは、情報品
目として、音声情報、画像情報、拡大画像情報の３種類
を配信する。音声情報、画像情報、拡大画像情報の夫々
の優先度は、音声情報が「高」、画像情報が「中」、拡大画
像情報が「低」である。

【００６１】図１２の放送システムにより放送される音
声情報、画像情報、拡大画像情報は、ブラウザ等の画面
表示ソフトウェアによって、スピーカから音声が出力さ
れ、受信計算機のモニタ画面上に画像が表示される。こ
こで、ブラウザ等のソフトウェアは、通常、音声情報と
画像情報の２つの情報品目により、音声と画像を出力表
示するが、利用者の要求（例えば、画面をクリックする
など）により、画像を拡大して表示したりすることもあ
る。

【００６２】以下、図１２の放送システムの処理および
送信データの流れを説明する。

【００６３】送信側計算機１０１は、ブロック分割手段
１０２と送信データ作成手段１０３により、音声情報、
画像情報、拡大画像情報を、前述したようにして送信デ
ータ７０１〜７０３に変換し、ネットワークに送出す
る。中継機２は、転送先ネットワークの使用可能帯域を
調べ、転送データ７０１〜７０３のサイズとネットワー
クの使用可能帯域とを比較し、必要に応じて、優先度の
より高いブロックだけを転送する。図１２の例では、受
信計算機１０４Ａはデータ７０１―Ｂ〜７０３―Ｂを受
信し、受信計算機１０４Ｂはデータ７０１―Ｃ〜７０３
―Ｃを受信し、受信計算機１０４Ｃはデータ７０１―Ｄ
〜７０３―Ｄを受信できたものとする。

【００６４】伝送帯域の大きいネットワーク１Ｂで接続
している受信計算機１０４Ａは、音声、画像、拡大画像
の全てを受信することができる。即ち、この図１２の例
では、受信計算機１０４Ｂの受信データ７０１―Ｂ〜７
０３―Ｂは、送信元計算機１０１の送信データ７０１―
Ａ〜７０３―Ａの全てを受信している。

【００６５】ネットワーク１Ｃで接続している受信計算
機１０４Ｂは、拡大画像の２番目のブロック以外を受信
することができる。受信計算機１０４Ａにおいては、音
声、画像、拡大画像の全てが途切れることがなく、出力
および表示されるが、受信計算機１０４Ｂにおいては、
拡大画像の２番目のブロックは受信できない。このた
め、拡大画像の３番目以降のブロックを受信するまで、
画面が更新されないことになる。しかし、受信計算機１
０４Ｂの利用者が、ブラウザ等の画面表示ソフトウェア
を、拡大モードで利用していないならば、画面の更新
は、（拡大画像データを使用せず）画像データだけ行う
ため、拡大画像の２番目のブロックが受信できなかった
ことに気が付かない。

【００６６】図１２の例においては、伝送帯域の小さい
ネットワーク１Ｄで接続している受信計算機１０４Ｃ
は、拡大画像ブロックと画像ブロックの一部を受信でき
ないが、音声ブロックは正常に受信できるため、利用者
にとっては、画面の更新される間隔が多少長く感じられ
る可能性もあるが、音声が途切れることはない。もし、
ネットワーク１Ｄの伝送帯域が、６４Ｋｂｐｓよりも小
さい場合は、転送できるブロック数がさらに、減少する
ことも考えられる。

【００６７】しかし、本発明では、優先度の異なる複数
の情報品目をブロックの単位に分割し、優先度の高い情
報品目のブロックと優先度の低い情報品目のブロックと
を組み合わせて送信データを構成しているため、使用可
能帯域がより小さい回線であっても、１つのブロックを
転送できる伝送帯域さえあれば、その伝送帯域を使い、
優先度の一番高い情報品目だけを、途切れることなく転
送することができる。このことを図１２の放送システム
にあてはめると、使用可能な帯域がより小さい回線で、
従来技術を使った場合、音声と画像両方が途切れる様な
状況であっても、本発明を適用すると、１つのブロック
（例えば音声情報）を転送できる伝送帯域さえあれば、
（画面は全く更新されない可能性はあるが、）音声だけ
は途切れずに受信することが可能となる。

【００６８】尚、情報品目として、音声、画像、文字等
の区分例としたが、より基本的な考え方としては、情報
の大小での区分例、情報の重要性での区分例もありう
る。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、送信する複数の情報品
目を夫々複数のブロックに分割し、送信データを異なる
優先度を持つブロックの組み合わせで構成し、送信元計
算機から受信計算機へ送信データを転送する際、転送先
のネットワークの負荷に応じて送信データの内のブロッ
クを優先度に応じて取捨選択することで、伝送帯域的に
不均質なネットワークにおいても、低速回線で接続して
いる受信計算機の影響を受けることなく、各受信計算機
が接続された回線の処理能力（伝送帯域）に応じたデー
タ配信を行うことのできるマルチキャスト通信システム
を提供することをができる。

【００７０】また、送信または転送しようとするデータ
と、転送先ネットワークの使用可能な帯域が数ｂｐｓ程
度しか差がない場合においても、従来の様に送信データ
（パケット）全体を廃棄せずに済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るマルチキャスト通信
方法を適用するネットワークの一構成図である。

【図２】図１に示す中継機の構成図である。

【図３】送信データのフォーマット構成図である。

【図４】図３に示すヘッダのフォーマット図である。

【図５】情報品目別の優先度を例示する図である。

【図６】図５に示す情報品目別にブロック分割した例を
示す図である。

【図７】各ブロックを組み合わせて構成した複数の送信
データの構成例を示す図である。

【図８】データ転送手段の処理手順を示すフローチャー
トである。

【図９】ブロック分割手段の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図１０】送信データ作成手段の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図１１】送信データに付加されるヘッダの詳細構成例
を示す図である。

【図１２】ニュース番組の放送をマルチキャスト通信で
行う例を示したネットワーク構成図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ ネットワーク回線 ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 中継機 ２１ａ，２１ｂ 通信手段 ２２ データ転送手段 １０１ 送信元計算機 １０２ ブロック分割手段 １０３ 送信データ作成手段 １０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ 受信計算機

フロントページの続き (72)発明者 外岡 秀樹 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所情報制御システム事業部 内 (72)発明者 長洲 めぐみ 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所情報制御システム事業部 内 Ｆターム(参考） 5K030 HA08 HD01 HD06 JA11 JT02 LA03 LD04 5K033 AA01 BA04 BA13 CB13 CB17 DA05 DB18

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送速度の異なる複数の回線で構成され
   るネットワーク上でマルチキャストによる一斉同報通信
   を行うマルチキャスト通信システムにおいて、前記ネッ
   トワークを介してデータを送信する送信側計算機は、優
   先度の異なる複数の情報品目の夫々を複数のブロックに
   分割する手段と、送信データを複数の前記ブロックの組
   み合わせで構成するに際し異なる優先度のブロックを組
   み合わせて送信データを構成する手段とを備え、前記送
   信データを受信し回線速度の異なる別の回線に該送信デ
   ータを転送する中継機は、転送先回線伝送帯域幅が小さ
   い場合には前記送信データ内の優先度の低いブロックを
   削除して転送する手段を備えることを特徴とするマルチ
   キャスト通信システム。
2. 【請求項２】 請求項１のマルチキャスト通信システム
   において、前記送信側計算機は、各ブロックの優先度を
   示す情報及び各ブロックが送信データのどの位置に格納
   されているかを示す位置情報を送信データ内に設定する
   手段を備えることを特徴とするマルチキャスト通信シス
   テム。
3. 【請求項３】 請求項２のマルチキャスト通信システム
   において、送信データを構成する際に、夫々の情報品目
   を送信データ数で除算した値を、夫々の情報品目のブロ
   ックサイズとし、送信データのデータ長を、複数の情報
   品目の持つデータ量の平均値とすることを特徴とするマ
   ルチキャスト通信システム。
4. 【請求項４】 上記複数の情報品目は、音声、画像、文
   字を含むものとした請求項１〜３のいずれかのマルチキ
   ャスト通信システム。
5. 【請求項５】 異なる伝送速度の回線が中継機を介して
   接続されるネットワークでマルチキャストにより一斉同
   報通信を行うマルチキャスト通信方法において、データ
   送信を行う送信側計算機では、送信するデータを優先度
   が付けられた情報品目毎に複数のブロックに分割すると
   共に各情報品目のブロックを組み合わせることで送信デ
   ータを複数作成して各送信データをネットワークに送出
   し、該送信データを受信した前記中継機は受信した送信
   データをそのまま転送先回線に転送するには該転送先回
   線の帯域幅が小さいためできないと判断した場合には、
   受信した送信データ中の優先度の低いブロックを廃棄し
   た送信データを前記転送先回線に転送することを特徴と
   するマルチキャスト通信方法。