JP2004072551A

JP2004072551A - Parity check method and multi-address distribution network system

Info

Publication number: JP2004072551A
Application number: JP2002230781A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Kato; 加藤　義也
Original assignee: TELEMANN COMM CO Ltd; TELEMANN COMMUNICATIONS CO Ltd
Current assignee: TELEMANN COMM CO Ltd; TELEMANN COMMUNICATIONS CO Ltd
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: JP4113743B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attain both broadcasting and IP multicast by securing scalability by combing the broadcasting and the IP multicast and improving reliability. <P>SOLUTION: Each of data blocks constituting a data block string is made to have redundancy as a component of two parity blocks that are respectively different to thereby improve error correction efficiency in a redundant encoder 5 and a decoder 25. A plurality of receiving sites 20 subjected to pier-to-pier connection to the Internet 10 and for receiving radio waves from a transmitting station 1 mutually complement data that can not be received, and mutually receive complementary data from a receiving site 20 of a connection destination instructed by a mutual connection support server 40. If all of the receiving sites 20 fail in receiving contents data, a receiving site 20 with the fastest line speed directly goes to the transmitting station 1 to obtain complementary data and transfers the complementary data to the other receiving sites 20. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放送とＩＰマルチキャストなどを用いた同報配信ネットワークシステムにおいて、信頼性とスケーラビリティを両立させるためのパリティチェック方法及び同報配信ネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、通信のブロードバンド化により、常時接続、低料金、定額化が実現され、映画等の大容量コンテンツも利用できるようになった。また、ブロードバンド化により放送型の同報通信の可能性も現実のものとなり、コンテンツを受信しながら再生するストリーミングや一部ではあるがライブなどの配信も可能になった。
【０００３】
ブロードバンドによる同報配信サービスとしては、キャッシュ／バッファリング技術を使った中継ネットワーク方式、コンテンツ配信専用ネットワーク方式、同報デジタル通信網を使用したＩＰマルチキャスト方式がそれぞれ検討されている。
【０００４】
中継ネットワーク方式は、巨大なサーバを用意してそこからインターネットを通じて各ユーザ端末にコンテンツを配信するものであるが、サーバの能力に限界があること、サーバにアクセスが集中すると、ネットワークに多大な負荷が加わるなどの問題点がある。
【０００５】
また、コンテンツ配信専用ネットワーク方式は、コンテンツ配信業者が用意したＣＤＮ（コンテンツデリバリネットワーク）に多くのエッジサーバを配置して、各エッジサーバから各ユーザ端末にコンテンツを配信するものであるが、エッジサーバの分散配置にコストがかかること、エッジサーバが大都市を中心に配置されて地方での利用が促進されないことなどの問題点がある。
【０００６】
また、ＩＰマルチキャスト方式は、プロトコルにＩＰ（インターネットプロトコル）を用いてインターネットを通じて配信元から１つのデータを多くのルータに向けて送信し、各ルータが受信したデータをコピーしてそれぞれユーザ端末に送信するものであり、同報デジタル通信網を使用しているため大規模な同報配信が可能であるが、配信元からデータを受信するだけで各ルータ間で通信ができないこと、各ルータにおける送信帯域が均一でなく、全てのルータに配信する場合には最も狭い帯域に合わせなくてはならないこと、受信データに欠損がある場合の補完をネットワークを通じて行うとネットワークに負荷がかかりすぎることなどの問題点がある。また、同報デジタル通信網では、再送による信頼性の確保が難しいため、送信データ（コンテンツなど）に予め誤り訂正符号を追加して信頼性を確保している。しかし、この同報デジタル通信を使用する場合には、通信の信頼性と通信規模の拡張性の両立が難しい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ブロードバンドを用いた大規模同報配信では、ＩＰマルチキャストが有利であるが、その問題点のいくつかは、プロバイダへの送信を電波を用いて行うことにより解決することができる。すなわち、送信元から電波によりコンテンツを送信し、これをインターネットに接続された多数のルータが受信し、それぞれユーザ端末に配信することにより、ルータ間の問題および送信帯域の問題は解決でき、スケーラビリティは確保できるが、受信データに欠損がある場合の対応をネットワークを通じて行うと、ネットワークに多大な負荷がかかるという問題は依然として残る。大規模同報配信の場合、スケーラビリティの確保は極めて重要な課題であるが、規模が大きくなればなるほど、受信データの補完という信頼性の確保はますます困難になる。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、その第１の目的は、ＩＰマルチキャストにおける信頼性とスケーラビリティを両立させることのできるパリティチェック方法及び同報配信ネットワークシステムを提供することである。
【０００９】
本発明の第２の目的は、インターネット全体レベルの規模的拡張性と、現在のインターネットで確保されているレベルの信頼性を同報デジタル通信において両立させることである。
【００１０】
本発明の第３の目的は、送信データに予め誤り訂正符号を付加しなくても信頼性を確保し、同報デジタル通信帯域におけるデータ転送容量を一律に向上させることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のパリティチェック方法は、データブロック列を構成する各データブロックをそれぞれ異なる２つのパリティブロックの構成要素としたことを特徴とするものである。この方法により、ある１つのデータブロックが欠損した場合に、一方のパリティブロックではデータの復元ができない場合でも、他方のパリティブロックによりデータを復元することができるので、全体として高い効率でデータを復元することができる。
【００１２】
また、本発明のパリティチェック方法は、縦横同じ数の行と列を有する桝目の中に、右上隅から左下隅への対角線上の桝目をそれぞれパリティブロックの所定位置とするとともに、上の行から下の行にかけてそれぞれの行において左から右へ順番にデータブロックを配置し、前記所定位置に配置された各パリティブロックが、それぞれのパリティブロックが属する行と列とにおけるデータブロックに対してパリティチェックを行うことを特徴とするものである。このように、データブロック列を構成する各データブロックをそれぞれ異なる２つのパリティブロックの構成要素として、パリティチェックに冗長性を持たせることにより、データの復元を高い確率で行うことができ、データの信頼性を確保することができる。
【００１３】
また、本発明のパリティチェック方法は、前記データブロックを構成する個々のデータに対して、それぞれ上記したパリティチェック方法によりパリティチェックを行うことを特徴とするものであり、１つのデータブロックを構成する個々のデータについても同様なパリティチェックを施すことにより、データの復元を高い確率で行い、データの信頼性をより高めることができる。
【００１４】
また、本発明の同報配信ネットワークシステムは、電波によりコンテンツデータを送信する送信局と、前記電波を受信する互いにネットワークに接続された複数の受信サイトと、前記受信サイトから前記コンテンツデータを受け取るユーザ端末とを備え、前記送信局が、前記送信するコンテンツデータを上記したパリティチェック方法を用いてエンコードし、前記受信サイトが、前記受信したコンテンツデータを上記したパリティチェック方法を用いてデコードすることを特徴とするものである。このような構成とすることにより、データに欠損が生じた場合に、その復元を高い確率で行うことができ、信頼性とスケーラビリティとを両立させることができる。
【００１５】
また、本発明の同報配信ネットワークシステムは、電波によりコンテンツデータを送信する送信局と、前記電波を受信する互いにネットワークに接続された複数の受信サイトと、前記受信サイトから前記コンテンツデータを受け取るユーザ端末とを備え、前記送信局からのコンテンツデータの受信に失敗した受信サイトが、前記コンテンツデータの受信に成功した他の受信サイトから、受信に失敗した部分のデータを受信することを特徴とするものである。このような構成とすることにより、データに欠損が生じた場合に、データの補完を容易に行うことができ、システムの信頼性とスケーラビリティとを両立させることができる。
【００１６】
また、本発明の同報配信ネットワークシステムは、電波によりコンテンツデータを送信する送信局と、前記電波を受信する互いにネットワークに接続された複数の受信サイトと、前記受信サイトから前記コンテンツデータを受け取るユーザ端末と、前記ネットワークに接続されて、前記各受信サイトに接続先の受信サイトを指示する相互接続支援サーバとを備え、前記送信局からのコンテンツデータの受信に失敗した受信サイトが、前記相互接続支援サーバにより指示された接続先の受信サイトから、前記受信に失敗した部分のデータを受信することを特徴とするものである。このような構成とすることにより、データに欠損が生じた場合に、データの補完を容易に行うことができ、システムの信頼性とスケーラビリティとを両立させることができる。
【００１７】
また、本発明の同報配信ネットワークシステムは、前記各受信サイトが、自己の回線速度情報または通信実績を他の受信サイトに通知することを特徴とするものである。このような構成とすることにより、各受信サイトは他の受信サイトから受け取った回線速度情報から回線速度の速い受信サイトをいくつか選んで、そこから欠損データを受信することができ、欠損データの修復を迅速に行うことができるので、システムの信頼性とスケーラビリティの一層の向上を図ることができる。
【００１８】
また、本発明の同報配信ネットワークシステムは、前記送信局が、前記送信するコンテンツデータを上記したパリティチェック方法を用いてエンコードし、他の受信サイトから補完データの受信が可能な受信サイトが、前記送信局から受信したコンテンツデータを上記したパリティチェック方法を用いてデコードすることを特徴とするものである。このようなパリティチェックと欠損データの相互補完とを行うことにより、データに欠損が生じた場合に、その復元を高い確率で行えるとともに、データの補完を容易に行うことができるので、システムの信頼性とスケーラビリティとを両立させることができる。
【００１９】
また、本発明の同報配信ネットワークシステムは、前記受信サイトの全てが前記コンテンツデータの受信に失敗した場合に、回線速度の最も速い受信サイトがネットワークを通じて前記送信局から補完データを受信して、他の受信サイトに送信することを特徴とするものである。このような構成とすることにより、例えば電波障害により全ての受信サイトが一時的に受信不能になった場合は、直ちに最速の受信サイトが送信局にデータを取りに行って、そのデータを各受信サイトに配信するので、データに欠損が生じた場合のネットワークの輻輳を避けることができ、システムの信頼性とスケーラビリティとを両立させることができる。
【００２０】
また、本発明の同報配信ネットワークシステムは、前記回線速度の最も速い受信サイトが、他の受信サイトからさらに他の受信サイトに前記補完データを転送するように、前記補完データに配信先情報を添付することを特徴とするものである。この構成により、より短時間で全ての受信サイトに補完データを転送することができる。
【００２１】
また、本発明は、上記したパリティチェック方法をコンピュータが利用可能な形態で記述したプログラムであり、全ての受信サイトにおいて本発明を容易に実施することができる。
【００２２】
また、本発明は、上記したプログラムをコンピュータが読み取り可能な形態で記録した記録媒体であり、全ての受信サイトにおいて本発明を容易に実施することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるパリティチェック方法を説明するためのデータ構成の例を示しており、ここでは送信するデータが１２個のデータブロック（パケット）で構成されている場合を示す。図１において、縦横が同じ数の４行４列を有する桝目の中に、右上隅から左下隅への対角線上の所定位置にそれぞれパリティブロックＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が配置され、上の行から下の行にかけてそれぞれの行において左から右へ順番にデータブロックＤ１からＤ１２が配置され、所定位置に配置された各パリティブロックＰ１からＰ４が、それぞれのパリティブロックが属する行と列とにおけるデータブロックに対してパリティチェックを行うように設定されている。すなわち、Ｐ１には、データブロックＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ６，Ｄ９，Ｄ１２に対する冗長化コードが保存され、Ｐ２には、データブロックＤ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ８，Ｄ１１に対する冗長化コードが保存され、Ｐ３には、データブロックＤ２，Ｄ５，Ｄ７，Ｄ８，Ｄ９，Ｄ１０に対する冗長化コードが保存され、Ｐ４には、データブロックＤ１，Ｄ４，Ｄ７，Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２に対する冗長化コードが保存されている。これにより、各データブロックは、それぞれ異なるパリティブロックにより２回パリティチェックを受けることになる。なお、全てのブロックは同じサイズであり、これら以外のデータは入り込まないこと、データが間違っていないこと、データがないときは必ず失われたことが認識できることが前提であり、パリティはＸＯＲで計算するものとする。以上の規則に従って送信データのエンコードを行う。
【００２４】
次に、このようにエンコードされた送信データを受信した場合のデコードについて説明する。初めにデータ復元に成功する場合の例について説明する。
ケース１：データブロックＤ７の受信が失敗した場合は、図２に示すように、Ｐ４にはデータブロックＤ１，Ｄ４，Ｄ７，Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２に対する冗長化コードが保存されているので、Ｄ７を除くＤ１，Ｄ４，Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２を計算することにより、Ｄ７を復元することができる。
ケース２：パリティブロックＰ２の受信に失敗した場合は、データそのものは失われていないので無視する。
ケース３：データブロックＤ５，Ｄ９，Ｄ１１の受信に失敗した場合は、図３に示すように、まずＰ４とＤ１，Ｄ４，Ｄ７，Ｄ１０，Ｄ１２とからＤ１１を復元し、次にＰ１とＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ６，Ｄ１２とからＤ９を復元し、次にＰ２とＤ３，Ｄ４，Ｄ６，Ｄ８，Ｄ１１とからＤ５を復元する。
ケース４：データブロックＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｐ１の受信に失敗した場合は、図４に示すように、まずＰ４とＤ４，Ｄ７，Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２とからＤ１１を復元し、次にＰ３とＤ５，Ｄ７，Ｄ８，Ｄ９，Ｄ１０とからＤ２を復元し、次にＰ２とＤ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ８，Ｄ１１とからＤ３を復元する。Ｐ１はデータそのものは失われていないので無視する。
【００２５】
次に、データ復元に失敗する場合の例について説明する。
ケース１：パリティブロックの数より多くのデータブロックが失われた場合は、復元することはできない。
ケース２：各データブロックは常に２つのパリティブロックの構成要素になっているので、同じ２つのパリティブロックの構成要素になっているデータブロックが２つ失われた場合、例えば図５に示すように、Ｄ５とＤ８とが失われた場合は、Ｐ２でもＰ３でも復元することはできない。
ケース３：他のパリティブロックが復元できない場合であって、あるパリティブロックの構成要素であるデータブロックが２つ以上失われている場合、例えば図６に示すように、Ｐ３の構成要素となるＤ８とＤ９の２つ、Ｐ２の構成要素となるＤ８とＤ１１の２つ、Ｐ１の構成要素となるＤ９とＤ１２の２つがそれぞれ失われた場合は復元することはできない。
ケース４：あるデータブロックを構成要素としている２つのパリティブロックが同時に失われ、かつそのデータブロックが失われている場合、例えば図７に示すように、Ｐ３およびＰ４の構成要素であるＤ７が失われ、かつＰ３およびＰ４も同時に失われた場合には復元することはできない。
【００２６】
このように、本実施の形態１におけるパリティチェック方法によれば、１つのデータブロックを異なる２つのパリティブロックの構成要素となるように、データブロックを縦横同じ数の行と列を有する桝目の中に２次元的に配置したので、特別の場合を除いては、失われたデータの復元を高い確率で行うことができる。また、上記した各データブロックを構成するデータ自体を、図１に示したと同様に配置することにより、すなわち、図１におけるＤ１〜Ｄ１２を個々のデータとして配置し、全体として１つのデータブロックを構成することもでき、このようにした場合には、データとその集合であるデータブロックに対して２段階のパリティチェックを行うことができ、より精密なデータの復元を行うことができる。
【００２７】
また、上記実施の形態１では、４行４列の桝目構成としたが、行と列が同数であれば、数は任意であり、いずれの場合もパリティブロックの数は行と列と同数になる。
【００２８】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における同報配信ネットワークシステムについて図８を用いて説明する。図８において、コンテンツ配信業者が運営または業務委託する送信局１は、広域ネットワークであるインターネット１０に接続されたインターネットルータ２と、コンテンツデータを送信する送信装置３と、電波を送信するアンテナ４とを備え、送信装置３は冗長化エンコーダ５を備えている。冗長化エンコーダ５は、上記した実施の形態１で説明したパリティチェック方法を実行して送信データを誤り訂正符号化するものである。送信局１としては、地上波デジタル放送、デジタル衛星放送などの方法によりデータを送信することができる施設が該当する。送信局１からコンテンツデータを受信してユーザに配信する受信サイト２０は、送信局１からの電波をアンテナ２１を介して受信する受信装置２２と、受信したコンテンツデータをユーザ端末３０に配信する中継コンピュータ２３と、インターネット１０に接続するインターネットルータ２４を備えている。受信サイト２０は、送信局１の電波が届く範囲において所定のゾーン構成をもって配置された複数、例えば１００から１０００００００程度の受信サイトからなり、それぞれの受信装置２２には、上記した実施の形態１で説明したパリティチェック方法を実行して受信データを誤り訂正復号化する冗長化デコーダ２５を備えている。ユーザ端末３０は、中継コンピュータ２３からコンテンツデータの配信を受ける複数の端末３１（パソコン）がＬＡＮ３２と通じて接続されている。このＬＡＮに代えて他の専用線やインターネット１０を用いてもよく、ＣＤＮであってもよい。
【００２９】
次に、本実施の形態２における同報配信ネットワークシステムの動作について説明する。送信局１から同報配信方法（例えばＩＰマルチキャスト）によりコンテンツデータをアドレス（例：ＩＰアドレス）に従って各受信サイト２０に一斉に配信し、インターネット１０を介してピア・ツー・ピア接続された各受信サイト２０が、それぞれの受信サイト２０に属するユーザ端末３０に受信したコンテンツデータを配信する。送信局１から送信されるコンテンツデータは、冗長化エンコーダ５により実施の形態１に示した方法で誤り訂正符号化されたパケットとして送信装置３からアンテナ４を通じて送信される。この電波をアンテナ２１を通じて受信した受信サイト２０の受信装置２２は、冗長化デコーダ２５により同様に実施の形態１に示した方法で誤り訂正復号化され、中継コンピュータ２３に渡される。中継コンピュータ２３は、ＬＡＮ３２を介してユーザ端末３０の各端末３１にコンテンツデータを配信する。
【００３０】
このように、本実施の形態２によれば、送信局１から送信されるコンテンツデータに冗長化エンコーダ５により高効率の誤り訂正符号化がなされ、受信サイト２０に受信されたコンテンツデータを冗長化デコーダ２５により高効率の誤り訂正復号化が行われるので、ＵＤＰという低信頼低負荷のプロトコルをベースとする同報配信方法を用い、しかも地上系有線通信よりもエラーの多い無線通信を用いても信頼性を確保することができ、無線とＩＰマルチキャストなどの同報配信方法を組み合わせてスケラビリティを確保しながら、信頼性を高めることができる。
【００３１】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図９は本実施の形態３における同報配信ネットワークシステムの構成を示している。本実施の形態３が図８に示した実施の形態２と異なるのは、送信局１の送信装置３が通常のエンコーダを備えており、受信サイト２０の受信装置２２も通常のデコーダを備えていることと、および中継コンピュータ２３が補完データ送受信部２６を備えていることであり、他の構成は図８に示したものと同じである。
【００３２】
本実施の形態３においては、各受信サイト２０において、受信装置２２のデコーダによる送信局１からのコンテンツデータの復元が部分的に失敗した場合、中継コンピュータ２３は、データの復元に最低限必要なデータは何かを算定し、アドレスの中から１０個程度の受信サイトを乱数で求め、補完データ送受信部２６が、その中の１つのアドレスに欠損データの送信をインターネット１０を通じて要求する。欠損データがいくつかある場合には、複数のアドレスに分けてまたは重複して要求する。要求を受けた受信サイト２０は、欠損データの部分の受信に成功している場合には、その欠損データをインターネット１０を通じて、要求を発信した受信サイト２０の補完データ送受信部２６に送り、自分も受信に失敗している場合は、その旨を通知する。補完データの送信を受けた中継コンピュータ２３は、受信したデータを欠損部分に埋め込んで、ユーザ端末３０へ送信する。なお、要求を受けた受信サイト２０が、その時点では欠損データを保持していなくても、後でその欠損データを取得した場合には、そのデータを送信する。また、要求を受けた各受信サイト２０は、応答する場合に自己の回線速度情報或いは通信実績状況を付け加えて応答する。
【００３３】
このように、本実施の形態３によれば、送信局１および受信サイト２０が通常のエンコーダ、デコーダにより誤り訂正を行う場合でも、各受信サイト２０が互いに欠損部分のデータを補完するようにしたので、無線とＩＰマルチキャストなどの同報配信方法を組み合わせてスケラビリティを確保しながら、信頼性を高めることができる。また、各受信サイト２０が自己の回線速度情報や通信状況を交換することにより、どの受信サイトとのピア・ツウ・ピア通信が良好に行われるかを知ることができ、良好な通信相手を選択して通信することができる。
【００３４】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。上記実施の形態３では、受信サイト２０の数が少ない場合には、各受信サイト２０がピア・ツー・ピア接続されているので、上記の方法により個別に他の受信サイト２０に欠損データの送信を要求することでよいが、受信サイト２０の数が多い場合には、時間がかかり過ぎる場合がある。そこで、受信サイト２０の数が多い場合には、本実施の形態４の方法を用いる。図１０は本発明の実施の形態４における同報配信ネットワークシステムの構成を示しており、図９に示した構成に相互接続支援サーバ４０を追加した構成を有する。相互接続支援サーバ４０は、インターネット１０に接続されたインターネットルータ４１とサーバコンピュータ４２を有する。
【００３５】
本実施の形態４においては、まず、各受信サイト２０は、自己のアドレスとインターネット１０に接続する通信帯域すなわち回線速度を相互接続支援サーバ４０に通知しておき、相互接続支援サーバ４０は、受信したアドレスおよび通信帯域をサーバコンピュータ４２にリストとして記憶しておくとともに、各受信サイト２０に対して、通信帯域等から相性の良い複数の接続先受信サイト２０のアドレスを指定しておく。各受信サイト２０の補完データ送受信部２６は、相互接続支援サーバ４０から受け取った複数の接続先受信サイト２０のアドレスを記憶しておく。各受信サイト２０において、送信局１から受信したコンテンツデータの復元が部分的に失敗した場合、各受信サイト２０の中継コンピュータ２３は、データの復元に最低限必要なデータは何かを算定し、補完データ送受信部２６に記憶してある接続先アドレスに対して欠損データの送信をインターネット１０を通じて要求する。欠損データがいくつかある場合には、複数の接続先アドレスに分けてまたは重複して要求する。要求を受けた受信サイト２０は、欠損データの部分の受信に成功している場合には、その欠損データをインターネット１０を通じて、要求を発信した受信サイト２０の補完データ送受信部２６に送り、これを受けた中継コンピュータ２３は、受信したデータを欠損部分に埋め込んで、ユーザ端末３０へ送信する。要求を受けた受信サイト２０が、欠損データの部分の受信に失敗している場合には、その旨を要求を発した受信サイト２０に通知する。欠損データの送信を受けてデータの復元に成功した受信サイト２０は、その旨を相互接続支援サーバ４０に報告する。相互接続支援サーバ４０では、このような相互補完の成功実績を収集することにより、接続先受信サイトの指定を動的に変更することができる。
【００３６】
このように、本実施の形態４によれば、送信局１および受信サイト２０が通常のエンコーダ、デコーダにより誤り訂正を行う場合でも、各受信サイト２０が、相互接続支援サーバ４０に指示された相性の良い接続先の受信サイトに対し欠損部分の補完データを要求するようにしたので、欠損データの補完を効率よく行うことができる。なお、本実施の形態４では、相互接続支援サーバ４０をインターネット１０に接続された独立のサーバとしたが、この相互接続支援サーバ４０を送信局１内に設けるように構成してもよい。
【００３７】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態５は、図１１に示すように、図８に示した実施の形態２と図９に示した実施の形態３とを組み合わせたものである。すなわち、各受信サイト２０において、上記した冗長化デコーダ２５によるコンテンツデータの復元が部分的に失敗した場合、受信装置サイト２０の補完データ送受信部２６は、欠損部分のデータの送信を他の受信サイト２０に対しインターネット１０を通じて要求する。要求を受けた受信サイト２０は、欠損データの部分の受信に成功している場合には、その欠損データをインターネット１０を通じて、要求を発信した受信サイト２０の補完データ送受信部２６に送り、これを受けた中継コンピュータ２３は、受信したデータを欠損部分に埋め込んで、ユーザ端末３０へ送信する。
【００３８】
このような冗長化デコーダ２５によるデータ復元と補完データ送受信部２６によるデータ相互補完とを組み合わせることにより、冗長化デコーダ２５だけでは復元に不可能なデータの復元も効率よく行うことができる。
ケース１：送信局１から受信したコンテンツデータのうち、図１２に示すように、データＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｐ１，Ｄ４が失われていた場合は、まずＤ２を冗長化デコーダによりＰ３から復元し、次にＤ４を相互補完により復元し、次にＤ１を冗長化デコーダによりＰ４から復元し、そしてＤ３を冗長化デコーダによりＰ２から復元する。
ケース２：送信局１から受信したコンテンツデータのうち、図１３に示すように、データＤ５，Ｄ８が失われていた場合は、まずＤ５を相互補完により復元し、次にＤ８を冗長化デコーダによりＰ２から復元する。
ケース３：送信局１から受信したコンテンツデータのうち、図１４に示すように、データＤ８，Ｄ９，Ｄ１１，Ｄ１２が失われていた場合は、まずＤ８を相互補完により復元し、次にＤ９を冗長化デコーダによりＰ３から復元し、次にＤ１１を冗長化デコーダによりＰ２から復元し、そしてＤ１２を冗長化デコーダによりＰ４から復元する。
ケース４：送信局１から受信したコンテンツデータのうち、図１５に示すように、データＤ７，Ｐ３，Ｐ４が失われていた場合は、まずＤ７を相互補完により復元し、Ｐ３、Ｐ４はパリティなので無視する。
【００３９】
このように、本実施の形態５によれば、冗長化デコーダ２５によるデータ復元と補完データ送受信部２６によるデータ相互補完とを組み合わせることにより、冗長化デコーダ２５だけでは復元に不可能なデータの復元も効率よく行うことができる。また、初めからパリティチェックだけによりデータの信頼性を確保する場合に比べて、初めはパリティチェックにより大体のデータの復元を行い、不足する部分を相互補完により復元することにより、送信データ内におけるデータ部分の割合を多くして送信可能なデータ量を増やすことができる。また、信頼性が高められる結果、従来のカルーセル転送方式等に比べて、データ送信に要する時間も短縮することができる。
【００４０】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。本実施の形態５は、図１６に示すように、図８に示した実施の形態２と図１０に示した実施の形態４とを組み合わせたものである。すなわち、各受信サイト２０において、上記した冗長化デコーダ２５によるコンテンツデータの復元が部分的に失敗した場合、受信装置サイト２０の補完データ送受信部２６は、相互接続支援サーバ４０が指示した受信サイト２０に対して欠損部分のデータの送信をインターネット１０を通じて要求する。要求を受けた受信サイト２０は、欠損データの部分の受信に成功している場合には、その欠損データをインターネット１０を通じて、要求を発信した受信サイト２０の補完データ送受信部２６に送り、これを受けた中継コンピュータ２３は、受信したデータを欠損部分に埋め込んで、ユーザ端末３０へ送信する。
【００４１】
このように、本実施の形態６によれば、冗長化デコーダ２５によるデータ復元と補完データ送受信部２６によるデータ相互補完とを組み合わせることにより、冗長化デコーダ２５だけでは復元に不可能なデータの復元も効率よく行うことができる。また、各受信サイト２０が、相互接続支援サーバ４０に指示された相性の良い接続先の受信サイトに対し欠損部分の補完データを要求するようにしたので、欠損データの補完を効率よく行うことができる。
【００４２】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７について説明する。上記した実施の形態３において、補完データの要求を他の受信サイト２０に対して行ったにも拘らず、どの受信サイト２０からも受信できなかった場合、例えば送信局１の送信トラブルや気象条件により電波障害が発生して、全ての受信サイト２０が一時的に送信局１からの電波を受信できなくなった場合に、本実施の形態７が好適である。各受信サイト２０は、他の受信サイト２０との通信実績から他の受信サイト２０の回線速度情報を取得しており、その速度情報から回線速度の最も速い受信サイト２０が緊急受信サイトとして選出される。そして、同時多発電波障害が発生した場合には、まず上記実施の形態３のようにデータの相互補完を試みて、それが悉く失敗することにより同時多発電波障害であることを認識すると、予め選出された緊急受信サイト補完データ送受信部２６が、インターネット１０を通じて送信局１の送信装置３に補完データを取りに行き、取得した欠損データを他の受信サイト２０に配信する。
【００４３】
このように、本実施の形態７によれば、全ての受信サイト２０が一斉に受信障害を起こした場合でも、回線速度の最も速い受信サイトがインターネット１０を通じて送信局に補完データを取りに行くので、アクセスの集中を避けてネットワークに大きな負荷をかけることなく、補完データの修復を可能な限り速やかに行うことができる。なお、緊急受信サイトからの補完データの送信は、全ての受信サイトに対して行うのではなく、ある受信サイトに対して送信し、その受信サイトから他の受信サイトに転送するように、送信する補完データに配信先リストを添付して送るようにすると、より短時間で全ての受信サイトに対する送信を終了することができる。また、送信するデータも分割して各受信サイトに送信し、受け取った受信サイトで組み立てることにより、より短時間で全ての受信サイトに対する送信を終了することができる。補完データの送信を受けた受信サイトは、それぞれ受信終了後にその旨を送信先の受信サイトに報告する。
【００４４】
（実施の形態８）
次に、本発明の実施の形態８について説明する。本実施の形態８は、上記した実施の形態４および実施の形態６のように相互接続支援サーバ４０を備えたシステムにおいて、補完データの要求を他の受信サイト２０に対して行ったにも拘らず、同時多発電波障害等により、どの受信サイト２０からも受信できなかった場合に適用されるものである。相互接続支援サーバ４０は、各受信サイト２０から取得した回線速度情報を基に、予め回線速度の最も速い受信サイト２０を選んでその受信サイトを緊急受信サイトに指定し、配信先の受信サイトのアドレスを渡しておく。そして、同時多発電波障害が発生した場合には、まず上記実施の形態４または６のように、自発的にまたは相互接続支援サーバ４０の指示によりデータの相互補完を試みることにより、同時多発電波障害であることを認識してその旨を相互接続支援サーバ４０に通知する。通知を受けた相互接続支援サーバ４０は、予め指定した緊急受信サイトに対して、インターネット１０を通じて送信局１の送信装置３に補完データを取りに行くように指示する。これにより、緊急受信サイトの補完データ送受信部２６が欠損データを送信局１に取りに行き、取得した欠損データを予め受信した配信先リストに基づいて必要な受信サイト２０に配信する。
【００４５】
本実施の形態８において、緊急受信サイトは、配信先リストを相互接続支援サーバ４０からではなく、送信局１から受け取るようにしてもよい。また、緊急受信サイトからの補完データの送信は、実施の形態７と同様に、配信先リストにある全ての受信サイトに対して行うのではなく、ある受信サイトに対して送信し、受信サイトから他の受信サイトに送るように、転送情報を含めた配信先リストを作成してもよい。また、送信するデータも分割して各受信サイトに送信し、受け取った受信サイトで組み立てるようにしてもよい。補完データの送信を受けた受信サイトは、それぞれ受信終了後にその旨を送信先の受信サイトに報告し、最終の送信先である緊急受信サイトは、補完データの転送実績を相互接続支援サーバ４０に報告する。
【００４６】
このように、本実施の形態８によれば、全ての受信サイト２０が一斉に受信障害を起こした場合でも、回線速度の最も速い受信サイトがインターネット１０を通じて送信局に補完データを取りに行くので、アクセスの集中を避けてネットワークに大きな負荷をかけることなく、補完データの修復を可能な限り速やかに行うことができる。
【００４７】
なお、上記実施の形態２から８において、送信局１からは地上系の放送電波を利用して送信するようにしているが、衛星を利用して放送電波を送出するようにしてもよいし、ＬＡＮや小規模ネットワークの同報配信が可能なネットワークに送出してもよい。また、ネットワークとしてインターネット１０を用いたが、他のネットワーク、例えばホットスポット、ＬＡＮ等地域限定型ネットワークを用いてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のパリティチェック方法は、データブロック列を構成する各データブロックをそれぞれ異なる２つのパリティブロックの構成要素としたので、ある１つのデータブロックが欠損した場合に、一方のパリティブロックではデータの復元ができない場合でも、他方のパリティブロックによりデータを復元することができ、全体として高い効率でデータを復元することができる。
このため、１回だけデータを送るための時間・帯域を必要とするのみであるため、同報デジタル通信網の使用の節約が可能となる。
【００４９】
また、本発明の同報配信ネットワークシステムは、電波によりコンテンツデータを送信する送信局と、送信局からの電波を受信する互いにネットワークに接続された複数の受信サイトと、受信サイトからコンテンツデータを受け取るユーザ端末とを備え、送信するコンテンツデータを上記したパリティチェック方法を用いて誤り訂正したり、送信局からのコンテンツデータの受信に失敗した受信サイトが、コンテンツデータの受信に成功した他の受信サイトから、受信に失敗した部分のデータを受信するようにしたり、コンテンツデータの受信に失敗した受信サイトが、同じネットワークに接続された相互接続支援サーバに指示された接続先の受信サイトから補完データを受け取るようにしたり、受信サイトの全てがコンテンツデータの受信に失敗した場合に、回線速度の最も速い受信サイトがネットワークを通じて送信局から補完データを受信して、他の受信サイトに送信するようにしたので、スケラビリティを確保するためにＩＰマルチキャストなどの同報配信方法と無線通信を組み合わせても信頼性を確保することができ、信頼性とスケラビリティを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるパリティチェック方法を説明するためのデータ構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるパリティチェック方法による欠損データの復元の方法を説明するデータ構成図
【図３】本発明の実施の形態１におけるパリティチェック方法による欠損データの復元の方法を説明するデータ構成図
【図４】本発明の実施の形態１におけるパリティチェック方法による欠損データの復元の方法を説明するデータ構成図
【図５】本発明の実施の形態１におけるパリティチェック方法による欠損データの復元の方法を説明するデータ構成図
【図６】本発明の実施の形態１におけるパリティチェック方法による欠損データの復元の方法を説明するデータ構成図
【図７】本発明の実施の形態１におけるパリティチェック方法による欠損データの復元の方法を説明するデータ構成図
【図８】本発明の実施の形態２における同報配信ネットワークシステムのシステム構成図
【図９】本発明の実施の形態３における同報配信ネットワークシステムのシステム構成図
【図１０】本発明の実施の形態４における同報配信ネットワークシステムのシステム構成図
【図１１】本発明の実施の形態５における同報配信ネットワークシステムのシステム構成図
【図１２】本発明の実施の形態５における冗長化デコーダと受信サイトのデータ相互補完による欠損データの復元の方法を説明するデータ構成図
【図１３】本発明の実施の形態５における冗長化デコーダと受信サイトのデータ相互補完による欠損データの復元の方法を説明するデータ構成図
【図１４】本発明の実施の形態５における冗長化デコーダと受信サイトのデータ相互補完による欠損データの復元の方法を説明するデータ構成図
【図１５】本発明の実施の形態５における冗長化デコーダと受信サイトのデータ相互補完による欠損データの復元の方法を説明するデータ構成図
【図１６】本発明の実施の形態６における同報配信ネットワークシステムのシステム構成図
【符号の説明】
１　　送信局
２　　インターネットルータ
３　　送信装置
４　　アンテナ
５　　冗長化エンコーダ
１０　　インターネット
２０　　受信サイト
２１　　アンテナ
２２　　受信装置
２３　　中継コンピュータ
２４　　インターネットルータ
２５　　冗長化デコーダ
２６　　補完データ送受信部
３０　　ユーザ端末
３１　　端末
３２　　ＬＡＮ
４０　　相互接続支援サーバ
４１　　インターネットルータ
４２　　サーバコンピュータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a parity check method and a broadcast network system for achieving both reliability and scalability in a broadcast network system using broadcast and IP multicast.
[0002]
[Prior art]
In recent years, broadband communication has realized constant connection, low charges, and flat-rate, and large-capacity contents such as movies have become available. Also, the possibility of broadcast-type broadcast communication has become a reality due to the adoption of broadband, and it has become possible to perform streaming while receiving content and to perform distribution such as live broadcasting in part.
[0003]
As a broadcast service using broadband, a relay network system using a cache / buffering technology, a network system exclusively for content distribution, and an IP multicast system using a broadcast digital communication network are being studied.
[0004]
The relay network method prepares a huge server and distributes the contents to each user terminal via the Internet from there. However, if the capacity of the server is limited and access is concentrated on the server, the network will be overwhelmed. Are added.
[0005]
In addition, the content distribution network system arranges many edge servers in a CDN (content delivery network) prepared by a content distributor and distributes the content from each edge server to each user terminal. However, there are problems such as that the cost is high for the distributed arrangement of the servers, and that the edge servers are arranged mainly in large cities and the use in local areas is not promoted.
[0006]
In the IP multicast method, one data is transmitted from a distribution source to many routers through the Internet using IP (Internet Protocol) as a protocol, and the data received by each router is copied and transmitted to a user terminal. Large-scale broadcast distribution is possible because a broadcast digital communication network is used.However, communication between routers is not possible just by receiving data from the distribution source. The problem is that the bandwidth is not uniform and must be adjusted to the narrowest bandwidth when distributed to all routers, and if the received data is missing through complementation, the network will be overloaded. There are points. In a broadcast digital communication network, since it is difficult to secure reliability by retransmission, an error correction code is added to transmission data (contents or the like) in advance to ensure reliability. However, when using this broadcast digital communication, it is difficult to achieve both communication reliability and expandability of the communication scale.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the case of large-scale broadcast using broadband, IP multicast is advantageous, but some of the problems can be solved by performing transmission to the provider using radio waves. In other words, the content is transmitted from the source by radio waves, received by a large number of routers connected to the Internet, and distributed to each user terminal, so that problems between routers and transmission bandwidth can be solved, and scalability is improved. Although it can be ensured, there is still a problem that a great deal of load is imposed on the network if a response is made to the received data via the network. Ensuring scalability is a very important issue in large-scale broadcast distribution, but as the scale increases, it becomes increasingly difficult to ensure the reliability of complementing received data.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve such a conventional problem, and a first object of the present invention is to provide a parity check method and a broadcast network system that can achieve both reliability and scalability in IP multicast. It is.
[0009]
It is a second object of the present invention to make the scale scalability of the Internet as a whole compatible with the level of reliability currently secured in the Internet in broadcast digital communication.
[0010]
A third object of the present invention is to ensure reliability without adding an error correction code to transmission data in advance, and to uniformly improve the data transfer capacity in a broadcast digital communication band.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a parity check method according to the present invention is characterized in that each data block constituting a data block sequence is a constituent element of two different parity blocks. According to this method, when one data block is lost, even if data cannot be restored by one parity block, data can be restored by the other parity block, so that data can be restored with high efficiency as a whole. can do.
[0012]
In the parity check method of the present invention, in a cell having the same number of rows and columns in the vertical and horizontal directions, diagonal cells from the upper right corner to the lower left corner are each set as a predetermined position of the parity block, and Data blocks are arranged in order from left to right in each row to the lower row, and each parity block arranged at the predetermined position is used for parity check with respect to data blocks in a row and a column to which each parity block belongs. Is performed. As described above, by providing each data block constituting the data block sequence as a component of two different parity blocks and providing redundancy in the parity check, data can be restored with a high probability. Reliability can be ensured.
[0013]
Further, a parity check method according to the present invention is characterized in that a parity check is performed on each of the data constituting the data block by the parity check method described above, and one data block is constituted. By performing a similar parity check on individual data, data can be restored with a high probability, and data reliability can be further improved.
[0014]
Also, the broadcast network system of the present invention includes a transmitting station transmitting content data by radio waves, a plurality of receiving sites connected to each other for receiving the radio waves, and a user receiving the content data from the receiving sites. Terminal, the transmitting station encodes the content data to be transmitted using the parity check method described above, and the receiving site decodes the received content data using the parity check method described above. It is a feature. With this configuration, when data is lost, the data can be restored with a high probability, and both reliability and scalability can be achieved.
[0015]
Also, the broadcast network system of the present invention includes a transmitting station transmitting content data by radio waves, a plurality of receiving sites connected to each other for receiving the radio waves, and a user receiving the content data from the receiving sites. A receiving site that has failed to receive the content data from the transmitting station, from another receiving site that has successfully received the content data, and receives the data of the failed portion from the other receiving site. Things. With such a configuration, when data is lost, data can be easily complemented, and both reliability and scalability of the system can be achieved.
[0016]
Also, the broadcast network system of the present invention includes a transmitting station transmitting content data by radio waves, a plurality of receiving sites connected to each other for receiving the radio waves, and a user receiving the content data from the receiving sites. A terminal, and an interconnection support server that is connected to the network and instructs each reception site of a reception site to be connected to, wherein the reception site that has failed to receive content data from the transmission station is connected to the interconnection site. It is characterized in that the data of the failed part is received from the receiving site of the connection destination designated by the support server. With such a configuration, when data is lost, data can be easily complemented, and both reliability and scalability of the system can be achieved.
[0017]
Further, the broadcast network system of the present invention is characterized in that each of the receiving sites notifies its own line speed information or communication result to another receiving site. With such a configuration, each receiving site can select some of the receiving sites having a high line speed from the line speed information received from the other receiving sites, and receive the missing data therefrom. Since the restoration can be performed quickly, the reliability and scalability of the system can be further improved.
[0018]
Also, in the broadcast distribution network system of the present invention, the transmitting station encodes the content data to be transmitted using the parity check method described above, and a receiving site capable of receiving complementary data from another receiving site, The content data received from the transmitting station is decoded by using the parity check method described above. By performing such a parity check and mutual complementation of missing data, when data is lost, the data can be restored with a high probability and the data can be easily complemented. Sex and scalability can be compatible.
[0019]
Further, the broadcast network system of the present invention, when all of the receiving sites failed to receive the content data, the receiving site with the fastest line speed receives complementary data from the transmitting station through the network, It is characterized in that it is transmitted to another receiving site. With this configuration, for example, if all the receiving sites temporarily become unreceivable due to radio interference, the fastest receiving site immediately goes to the transmitting station for data and receives the data at each receiving site. Since the data is distributed to the site, network congestion when data is lost can be avoided, and both system reliability and scalability can be achieved.
[0020]
Also, the broadcast distribution network system of the present invention, the receiving site having the fastest line speed, the destination data to the complementary data, so that the complementary data is transferred from another receiving site to another receiving site. It is characterized by being attached. With this configuration, the complementary data can be transferred to all the receiving sites in a shorter time.
[0021]
Further, the present invention is a program in which the above-described parity check method is described in a form usable by a computer, and the present invention can be easily implemented in all receiving sites.
[0022]
Further, the present invention is a recording medium in which the above-mentioned program is recorded in a computer-readable form, and the present invention can be easily implemented in all receiving sites.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an example of a data configuration for explaining a parity check method according to the first embodiment of the present invention. Here, a case where data to be transmitted is composed of 12 data blocks (packets) is shown. . In FIG. 1, parity blocks P1, P2, P3, and P4 are arranged at predetermined positions on a diagonal line from the upper right corner to the lower left corner, respectively, in a cell having the same number of rows and columns in the vertical and horizontal directions. Data blocks D1 to D12 are arranged in order from left to right in each row from the first row to the bottom row, and each parity block P1 to P4 arranged at a predetermined position is the data in the row and column to which each parity block belongs. The parity check is set for the block. That is, the redundancy code for the data blocks D1, D2, D3, D6, D9, and D12 is stored in P1, and the redundancy code for the data blocks D3, D4, D5, D6, D8, and D11 is stored in P2. P3 stores redundant codes for the data blocks D2, D5, D7, D8, D9, and D10, and P4 stores redundant codes for the data blocks D1, D4, D7, D10, D11, and D12. Have been. As a result, each data block undergoes a parity check twice using different parity blocks. It is assumed that all blocks have the same size and that no other data can be entered, that the data is correct, and that if there is no data, that it can always be recognized that it has been lost, the parity is calculated by XOR. It shall be. The transmission data is encoded according to the above rules.
[0024]
Next, decoding when transmission data thus encoded is received will be described. First, an example in which data restoration is successful will be described.
Case 1: When the reception of the data block D7 fails, as shown in FIG. 2, the redundancy code for the data blocks D1, D4, D7, D10, D11, and D12 is stored in P4. D7 can be restored by calculating the excluded D1, D4, D10, D11, and D12.
Case 2: If the reception of the parity block P2 fails, the data itself is not lost because it is not lost.
Case 3: When the reception of the data blocks D5, D9, and D11 fails, as shown in FIG. 3, first, D11 is restored from P4 and D1, D4, D7, D10, and D12, and then P1, D1, and D1 are restored. D9 is restored from D2, D3, D6, and D12, and then D5 is restored from P2 and D3, D4, D6, D8, and D11.
Case 4: When the reception of the data blocks D1, D2, D3, and P1 fails, as shown in FIG. 4, D11 is first restored from P4 and D4, D7, D10, D11, and D12, and then P3 is restored. D2 is restored from D5, D7, D8, D9, and D10, and then D3 is restored from P2 and D4, D5, D6, D8, and D11. P1 is ignored since the data itself has not been lost.
[0025]
Next, an example in which data restoration fails will be described.
Case 1: If more data blocks are lost than the number of parity blocks, they cannot be recovered.
Case 2: Since each data block is always a component of two parity blocks, if two data blocks that are components of the same two parity blocks are lost, for example, as shown in FIG. , D5 and D8 cannot be restored by either P2 or P3.
Case 3: When another parity block cannot be restored and two or more data blocks that are components of a certain parity block are lost, for example, as shown in FIG. 6, D8 that is a component of P3 And D9, two of P8, D8 and D11, and two of P1, D9 and D12 cannot be restored.
Case 4: When two parity blocks each having a data block as a component are lost at the same time and the data block is lost, for example, as shown in FIG. 7, D7 which is a component of P3 and P4 is lost. However, if P3 and P4 are lost at the same time, they cannot be restored.
[0026]
As described above, according to the parity check method in the first embodiment, a data block is divided into cells having the same number of rows and columns in the vertical and horizontal directions so that one data block is a component of two different parity blocks. , The lost data can be restored with a high probability except in special cases. Further, by arranging the data constituting each data block described above in the same manner as shown in FIG. 1, that is, arranging D1 to D12 in FIG. 1 as individual data, one data block is constituted as a whole. In such a case, two-stage parity check can be performed on data and a data block that is a set of the data, and more precise data restoration can be performed.
[0027]
In the first embodiment, a 4-row, 4-column mesh structure is used. However, the number is arbitrary as long as the number of rows and columns is the same, and in any case, the number of parity blocks is equal to the number of rows and columns. Become.
[0028]
(Embodiment 2)
Next, a broadcast distribution network system according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 8, a transmitting station 1 operated or commissioned by a content distributor includes an Internet router 2 connected to the Internet 10 which is a wide area network, a transmitting device 3 for transmitting content data, and an antenna 4 for transmitting radio waves. , And the transmission device 3 includes a redundant encoder 5. The redundancy encoder 5 executes the parity check method described in the first embodiment and performs error correction coding on transmission data. The transmitting station 1 corresponds to a facility that can transmit data by a method such as digital terrestrial broadcasting and digital satellite broadcasting. A receiving site 20 that receives content data from the transmitting station 1 and distributes it to a user includes a receiving device 22 that receives a radio wave from the transmitting station 1 via an antenna 21 and a relay that distributes the received content data to a user terminal 30. It has a computer 23 and an Internet router 24 connected to the Internet 10. The receiving site 20 is composed of a plurality of, for example, about 100 to 10000000 receiving sites arranged in a predetermined zone configuration within a range where the radio wave of the transmitting station 1 can reach. A redundant decoder 25 is provided for executing the parity check method described above and performing error correction decoding of the received data. The user terminal 30 is connected to a plurality of terminals 31 (personal computers) that receive distribution of content data from the relay computer 23 through the LAN 32. Instead of this LAN, another dedicated line or the Internet 10 may be used, or a CDN may be used.
[0029]
Next, the operation of the broadcast distribution network system according to the second embodiment will be described. The transmitting station 1 simultaneously distributes content data to each receiving site 20 according to an address (eg, an IP address) by a broadcast distribution method (for example, IP multicast), and receives each of the peer-to-peer connected via the Internet 10. The site 20 distributes the received content data to the user terminals 30 belonging to the respective receiving sites 20. The content data transmitted from the transmitting station 1 is transmitted from the transmitting device 3 via the antenna 4 as a packet that has been subjected to error correction coding by the redundant encoder 5 by the method described in the first embodiment. The receiving device 22 of the receiving site 20 that has received this radio wave via the antenna 21 is similarly error-correction decoded by the redundancy decoder 25 by the method described in the first embodiment, and is passed to the relay computer 23. The relay computer 23 distributes the content data to each terminal 31 of the user terminal 30 via the LAN 32.
[0030]
As described above, according to the second embodiment, the content data transmitted from the transmitting station 1 is subjected to high-efficiency error correction encoding by the redundancy encoder 5, and the content data received by the reception site 20 is made redundant. Since highly efficient error correction decoding is performed by the decoder 25, a broadcast distribution method based on a low-reliability and low-load protocol called UDP is used, and even if wireless communication with more errors than terrestrial wired communication is used, Reliability can be ensured, and scalability can be ensured by combining radio and broadcast methods such as IP multicast, and reliability can be improved.
[0031]
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 shows a configuration of a broadcast distribution network system according to the third embodiment. The third embodiment is different from the second embodiment shown in FIG. 8 in that the transmitting device 3 of the transmitting station 1 includes a normal encoder, and the receiving device 22 of the receiving site 20 includes a normal decoder. And that the relay computer 23 includes the supplementary data transmission / reception unit 26, and the other configuration is the same as that shown in FIG.
[0032]
In the third embodiment, when the restoration of the content data from the transmitting station 1 by the decoder of the receiving device 22 partially fails at each receiving site 20, the relay computer 23 sets the minimum necessary for restoring the data. The data is calculated, and about ten receiving sites are obtained from the addresses by random numbers. The supplementary data transmitting / receiving unit 26 requests one of the addresses to transmit missing data through the Internet 10. If there is some missing data, the request is divided into a plurality of addresses or duplicated. If the receiving site 20 that has received the request succeeds in receiving the missing data portion, the receiving site 20 sends the missing data to the supplemental data transmitting / receiving unit 26 of the receiving site 20 that sent the request via the Internet 10 and If the reception has failed, that fact is notified. The relay computer 23 that has received the transmission of the complementary data embeds the received data in the missing portion and transmits the data to the user terminal 30. Even if the receiving site 20 receiving the request does not hold the missing data at that time, if the missing data is acquired later, the data is transmitted. When receiving a request, each receiving site 20 responds by adding its own line speed information or actual communication status.
[0033]
As described above, according to the third embodiment, even when the transmitting station 1 and the receiving site 20 perform error correction using a normal encoder and decoder, the receiving sites 20 complement each other for data in the missing part. Therefore, it is possible to increase reliability while securing scalability by combining radio and broadcast methods such as IP multicast. In addition, each receiving site 20 exchanges its own line speed information and communication status, so that it is possible to know with which receiving site peer-to-peer communication is performed satisfactorily and select a good communication partner. And can communicate.
[0034]
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, when the number of the receiving sites 20 is small, each receiving site 20 is connected in a peer-to-peer connection. May be requested, but when the number of receiving sites 20 is large, it may take too long. Therefore, when the number of receiving sites 20 is large, the method of the fourth embodiment is used. FIG. 10 shows a configuration of a broadcast distribution network system according to Embodiment 4 of the present invention, which has a configuration in which an interconnection support server 40 is added to the configuration shown in FIG. The interconnection support server 40 has an Internet router 41 connected to the Internet 10 and a server computer 42.
[0035]
In the fourth embodiment, first, each receiving site 20 notifies its own address and the communication band for connecting to the Internet 10, that is, the line speed, to the interconnection support server 40, and the interconnection support server 40 The obtained addresses and communication bands are stored in the server computer 42 as a list, and the addresses of a plurality of connection destination reception sites 20 that are compatible with each reception site 20 are specified from the communication band and the like. The complementary data transmission / reception unit 26 of each reception site 20 stores the addresses of the plurality of connection destination reception sites 20 received from the interconnection support server 40. When the restoration of the content data received from the transmitting station 1 partially fails at each reception site 20, the relay computer 23 of each reception site 20 calculates what is the minimum data required for the data restoration, The transmission of the missing data is requested to the connection destination address stored in the complementary data transmission / reception unit 26 through the Internet 10. When there is some missing data, the request is divided into a plurality of connection destination addresses or duplicated. When the receiving site 20 that has received the request has successfully received the missing data portion, the receiving site 20 sends the missing data to the supplemental data transmitting / receiving unit 26 of the receiving site 20 that sent the request via the Internet 10 and transmits the missing data. The received relay computer 23 embeds the received data in the missing part and transmits it to the user terminal 30. If the receiving site 20 that has received the request has failed to receive the missing data portion, it notifies the receiving site 20 that issued the request. Receiving site 20 that has successfully transmitted the missing data and successfully restored the data reports the fact to interconnection support server 40. The interconnection support server 40 can dynamically change the designation of the connection destination receiving site by collecting the success record of such mutual complementation.
[0036]
As described above, according to the fourth embodiment, even when the transmitting station 1 and the receiving site 20 perform error correction using a normal encoder and decoder, each of the receiving sites 20 is compatible with the compatibility specified by the interconnection support server 40. Since a request is made to the receiving site of a good connection destination for complementary data of the missing part, the missing data can be efficiently complemented. In the fourth embodiment, the interconnection support server 40 is an independent server connected to the Internet 10. However, the interconnection support server 40 may be provided in the transmitting station 1.
[0037]
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 11, the fifth embodiment is a combination of the second embodiment shown in FIG. 8 and the third embodiment shown in FIG. That is, when the restoration of the content data by the above-described redundancy decoder 25 partially fails at each receiving site 20, the complementary data transmitting / receiving unit 26 of the receiving device site 20 transmits the data of the missing portion to another receiving site. 20 through the Internet 10. When the receiving site 20 that has received the request has successfully received the missing data portion, the receiving site 20 sends the missing data to the supplemental data transmitting / receiving unit 26 of the receiving site 20 that sent the request via the Internet 10 and transmits the missing data. The received relay computer 23 embeds the received data in the missing part and transmits it to the user terminal 30.
[0038]
By combining such data restoration by the redundant decoder 25 and data mutual complementation by the complementary data transmitting / receiving unit 26, data restoration that cannot be restored by the redundant decoder 25 alone can be efficiently performed.
Case 1: If the data D1, D2, D3, P1, and D4 are lost from the content data received from the transmitting station 1 as shown in FIG. 12, first, D2 is restored from P3 by the redundancy decoder. , Then restore D4 by mutual complementation, then restore D1 from P4 by the redundancy decoder, and restore D3 from P2 by the redundancy decoder.
Case 2: Of the content data received from the transmitting station 1, if the data D5 and D8 are lost as shown in FIG. 13, first restore D5 by mutual complementation, and then replace D8 with a redundancy decoder. Restore from P2.
Case 3: If the data D8, D9, D11, and D12 are lost among the content data received from the transmitting station 1 as shown in FIG. 14, first, D8 is restored by mutual complementation, and then D9 is restored. The redundancy decoder restores from P3, then D11 is restored from P2 by the redundancy decoder, and D12 is restored from P4 by the redundancy decoder.
Case 4: When the data D7, P3, and P4 are lost among the content data received from the transmitting station 1 as shown in FIG. 15, D7 is first restored by mutual complementation, and P3 and P4 are parity. ignore.
[0039]
As described above, according to the fifth embodiment, by combining data restoration by the redundancy decoder 25 and data mutual complementation by the supplementary data transmitting / receiving unit 26, data restoration that cannot be restored by the redundancy decoder 25 alone is performed. Can also be performed efficiently. Also, compared to the case where the reliability of data is ensured only by parity check from the beginning, the data in the transmission data is restored by restoring most of the data by parity check and restoring the missing part by mutual complementation. By increasing the ratio of the portions, the amount of data that can be transmitted can be increased. As a result, the time required for data transmission can be reduced as compared with the conventional carousel transfer method and the like.
[0040]
(Embodiment 6)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 16, the fifth embodiment is a combination of the second embodiment shown in FIG. 8 and the fourth embodiment shown in FIG. That is, when the restoration of the content data by the above-described redundant decoder 25 partially fails at each reception site 20, the complementary data transmission / reception unit 26 of the reception device site 20 transmits the data to the reception site 20 designated by the interconnection support server 40. Requesting the transmission of the data of the missing part through the Internet 10. When the receiving site 20 that has received the request has successfully received the missing data portion, the receiving site 20 sends the missing data to the supplemental data transmitting / receiving unit 26 of the receiving site 20 that sent the request via the Internet 10 and transmits the missing data. The received relay computer 23 embeds the received data in the missing part and transmits it to the user terminal 30.
[0041]
As described above, according to the sixth embodiment, by combining data restoration by the redundancy decoder 25 and data mutual complementation by the supplementary data transmitting / receiving unit 26, data restoration that cannot be restored only by the redundancy decoder 25 is performed. Can also be performed efficiently. In addition, since each receiving site 20 requests complementary data of a missing portion from a compatible receiving site specified by the interconnection support server 40, the missing data can be efficiently complemented. it can.
[0042]
(Embodiment 7)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, when a request for complementary data is made to any one of the other receiving sites 20 but not received from any of the receiving sites 20, for example, a transmission trouble of the transmitting station 1 or a weather condition may occur. This embodiment 7 is suitable when all the receiving sites 20 temporarily cannot receive the radio waves from the transmitting station 1 due to the occurrence of the radio wave disturbance due to the above. Each receiving site 20 obtains the line speed information of the other receiving site 20 from the communication result with the other receiving site 20, and the receiving site 20 having the fastest line speed is selected as the emergency receiving site from the speed information. You. When a simultaneous multi-generational wave failure occurs, first, data complementation is attempted as in the above-described third embodiment. The emergency reception site supplementary data transmission / reception unit 26 that has been sent goes to the transmission device 3 of the transmission station 1 via the Internet 10 to retrieve supplementary data, and distributes the acquired missing data to another reception site 20.
[0043]
As described above, according to the seventh embodiment, even if all the receiving sites 20 have a reception failure at the same time, the receiving site with the highest line speed goes to the transmitting station via the Internet 10 to obtain supplementary data. Thus, the supplementary data can be repaired as quickly as possible without avoiding a concentration of accesses and imposing a large load on the network. The transmission of the supplementary data from the emergency reception site is not performed to all the reception sites, but is transmitted to a certain reception site and transmitted so as to be transferred from the reception site to another reception site. By sending the supplementary data with the distribution destination list attached, transmission to all the receiving sites can be completed in a shorter time. Further, the data to be transmitted is also divided and transmitted to each receiving site, and assembled at the receiving site, so that transmission to all the receiving sites can be completed in a shorter time. The receiving sites that have received the transmission of the complementary data report the fact to the receiving site of the transmission destination after each reception.
[0044]
(Embodiment 8)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. In the eighth embodiment, in a system including the interconnection support server 40 as in the above-described fourth and sixth embodiments, a request for supplementary data is made to another reception site 20. This is applied to a case where the signal cannot be received from any of the receiving sites 20 due to a simultaneous multiple power generation failure or the like. The interconnection support server 40 selects the receiving site 20 having the fastest line speed in advance based on the line speed information acquired from each receiving site 20, designates the receiving site as an emergency receiving site, and sets the receiving site of the distribution destination as the emergency receiving site. Give the address. When a simultaneous multi-generational wave failure occurs, first, as in the fourth or sixth embodiment described above, the data is attempted to complement each other spontaneously or in accordance with an instruction from the interconnection support server 40, thereby obtaining a simultaneous multi-generational wave failure. And notifies the interconnection support server 40 to that effect. Upon receiving the notification, the interconnection support server 40 instructs the emergency reception site designated in advance to go to the transmitting device 3 of the transmitting station 1 via the Internet 10 to retrieve supplementary data. Thereby, the supplementary data transmitting / receiving unit 26 of the emergency receiving site goes to the transmitting station 1 for the missing data and distributes the acquired missing data to the necessary receiving site 20 based on the distribution destination list received in advance.
[0045]
In the eighth embodiment, the emergency receiving site may receive the distribution destination list from the transmitting station 1 instead of from the interconnection support server 40. Further, the transmission of the supplementary data from the emergency reception site is not performed to all the reception sites in the distribution destination list, but is transmitted to a certain reception site as in the seventh embodiment. A distribution destination list including transfer information may be created so as to be transmitted to another receiving site. Further, data to be transmitted may be divided and transmitted to each receiving site, and assembled at the receiving site. The receiving sites that have received the transmission of the complementary data report the fact to the receiving site of the transmission destination after the reception is completed, and the emergency reception site that is the final transmission destination transmits the transfer result of the complementary data to the interconnection support server 40. Report.
[0046]
As described above, according to the eighth embodiment, even if all the receiving sites 20 have a reception failure at the same time, the receiving site with the highest line speed goes to the transmitting station via the Internet 10 to obtain supplementary data. Thus, the supplementary data can be repaired as quickly as possible without avoiding a concentration of accesses and imposing a large load on the network.
[0047]
In the second to eighth embodiments, the transmitting station 1 transmits using a terrestrial broadcasting radio wave. However, the transmitting station 1 may transmit a broadcasting radio wave using a satellite, The information may be transmitted to a network capable of broadcasting distribution of a LAN or a small network. In addition, although the Internet 10 is used as a network, other networks, for example, a local limited network such as a hot spot and a LAN may be used.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the parity check method of the present invention, each data block constituting the data block sequence is a component of two different parity blocks, so that when one data block is lost, one of the data blocks is lost. Even when data cannot be restored with a parity block, data can be restored with the other parity block, and data can be restored with high efficiency as a whole.
For this reason, since only a time and a band for transmitting data only once are required, the use of the broadcast digital communication network can be saved.
[0049]
In addition, the broadcast network system of the present invention includes a transmitting station transmitting content data by radio waves, a plurality of receiving sites connected to each other for receiving radio waves from the transmitting station, and receiving content data from the receiving sites. A user site, and an error correction of the content data to be transmitted using the parity check method described above, or a reception site that failed to receive the content data from the transmission station is replaced by another reception site that successfully received the content data. From the receiving site that failed to receive the content data, or the receiving site that failed to receive the content data sends supplemental data from the receiving site specified by the interconnection support server connected to the same network. Make sure that all receiving sites receive content data In the event of a failure, the receiving site with the fastest line speed receives supplementary data from the transmitting station through the network and transmits it to other receiving sites. To ensure scalability, broadcast such as IP multicast is used. Even when the distribution method and the wireless communication are combined, reliability can be ensured, and both reliability and scalability can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a data configuration diagram for describing a parity check method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a data configuration diagram illustrating a method of restoring missing data by a parity check method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a data configuration diagram illustrating a method of restoring missing data by a parity check method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a data configuration diagram illustrating a method of restoring missing data by a parity check method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a data configuration diagram illustrating a method of restoring missing data by a parity check method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a data configuration diagram illustrating a method of restoring missing data by a parity check method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a data configuration diagram illustrating a method of restoring missing data by a parity check method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a system configuration diagram of a broadcast distribution network system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a system configuration diagram of a broadcast distribution network system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a system configuration diagram of a broadcast distribution network system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a system configuration diagram of a broadcast distribution network system according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a data configuration diagram illustrating a method of restoring missing data by data complementation between a redundant decoder and a receiving site according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a data configuration diagram illustrating a method of restoring missing data by data complementation between a redundant decoder and a receiving site according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a data configuration diagram illustrating a method of restoring missing data by data complementation between a redundant decoder and a receiving site according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a data configuration diagram illustrating a method of restoring missing data by data complementation between a redundant decoder and a receiving site according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a system configuration diagram of a broadcast distribution network system according to a sixth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 transmitting station
2 Internet router
3 transmitting device
4 Antenna
5 Redundant encoder
10 Internet
20 receiving site
21 Antenna
22 Receiver
23 Relay computer
24 Internet router
25 Redundant decoder
26 Complementary data transmission / reception unit
30 user terminal
31 terminal
32 LAN
40 interconnection support server
41 Internet Router
42 server computer

Claims

A parity check method, wherein each data block constituting a data block sequence is a component of two different parity blocks.

In the cells having the same number of rows and columns in the vertical and horizontal directions, the cells on the diagonal line from the upper right corner to the lower left corner are each set as the predetermined position of the parity block, and from the upper row to the lower row, A parity check method comprising: arranging data blocks in order to the right, and each parity block arranged at the predetermined position performs a parity check on a data block in a row and a column to which each parity block belongs. .

A parity check method, wherein a parity check is performed on each of the data constituting the data block by the parity check method according to claim 1 or 2.

A transmitting station for transmitting content data by radio waves, a plurality of receiving sites connected to a network for receiving the radio waves, and a user terminal for receiving the content data from the receiving sites; The content data to be encoded is encoded using the parity check method according to any one of claims 1 to 3, and the receiving site executes the parity check method according to any one of the claims 1 to 3 for the received content data. A broadcast network system, characterized in that the broadcast network is used for decoding.

A transmitting station for transmitting content data by radio wave, a plurality of receiving sites connected to each other for receiving the radio wave, and a user terminal for receiving the content data from the receiving site; and a content data from the transmitting station. Wherein the receiving site that failed to receive the content data receives, from another receiving site that succeeded in receiving the content data, the data of the failed portion.

A transmitting station that transmits content data by radio waves, a plurality of reception sites connected to a network that receive the radio waves, a user terminal that receives the content data from the reception sites, and each of the user terminals connected to the network, An interconnection support server for instructing the reception site of the connection destination to the reception site, wherein the reception site that failed to receive the content data from the transmitting station is connected to the reception site indicated by the interconnection support server from the reception site. And a broadcast distribution network system for receiving the data of the portion where the reception failed.

7. The broadcast network system according to claim 5, wherein each of the receiving sites notifies its own line speed information or communication result to another receiving site.

The transmitting station encodes the content data to be transmitted using the parity check method according to any one of claims 1 to 3, and the reception site encodes the received content data according to any one of claims 1 to 3. The broadcast distribution network system according to any one of claims 5 to 7, wherein decoding is performed using the parity check method described in (1).

When all of the receiving sites fail to receive the content data, the receiving site with the fastest line speed receives the complementary data from the transmitting station through the network and transmits the supplementary data to another receiving site. The broadcast distribution network system according to any one of claims 4 to 8, wherein

10. The delivery destination information attached to the complementary data so that the receiving site having the highest line speed transfers the complementary data from another receiving site to another receiving site. Broadcast distribution network system.

A program that describes the parity check method according to claim 1 in a form usable by a computer.

A recording medium on which the program according to claim 11 is recorded in a computer-readable form.