JP3550349B2

JP3550349B2 - Broadcast communication system and method for feeding back statistical information

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Publication number: JP3550349B2
Application number: JP2000248683A
Authority: JP
Inventors: 真一湊
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2020-08-18
Also published as: JP2001345807A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の送信局が多数の受信端末に向けてデータを配送する一斉同報通信の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばビデオ番組のような大容量のストリームデータをある特定の送信局から非常に多数の受信端末に向けて一斉に伝送しようとする場合には、次のような通信システムを利用することが考えられる。
（１）テレビ地上波放送や衛星放送のような無線放送システムを用いる。この場合、送信局から多数の受信端末に向けて、もしくは特定の中継局を経由して無線電波で放送する。
【０００３】
（２）ＣＡＴＶやインターネットＴＶのような有線の通信網（無線回線を含む場合もある）を利用する。この場合、特定の送信局から予め定めた多数の受信端末に対して、ネットワークを介して情報が一斉に同報送信される。
有線の通信網を利用する場合には、送信局と受信端末との距離が離れていると、複数の中継ノードを経由しなければ送信局と受信端末とを接続することができない。また、多数の受信端末に情報を一斉に配信する場合には、複数段の中継ノードをツリー状に接続した通信網を形成する必要がある。
【０００４】
各中継ノードにおいては、それに接続された上流側の中継ノードもしくは送信局から入力された番組データを複製し、その番組データを下流側の中継ノードもしくは受信端末に転送する。
ところで、情報の伝送に用いる通信システムの構成や種類とは無関係に、番組データの配送を行う場合には、番組を受信した端末の数（視聴率）や受信品質に関する統計的情報を、送信者および通信網提供者にフィードバックすることは、番組送信者及び受信者の満足度を高めるために非常に重要なことである。
【０００５】
無線放送システムを用いて番組データを配送する場合には、各受信端末の受信状況に関する情報を送信者が直接取得する手段が存在しない。従って、モニタとなる特定の受信端末や受信者を適宜選定し、放送のシステムとは全く別の連絡手段を用いて受信状況に関する情報収集を行う必要がある。
【０００６】
一方、一斉同報通信網を利用して番組データを配送する場合には、送信局と各受信端末との間で双方向の通信を行うことが可能であり、各受信端末の受信状況を放送と同じ通信網を利用して送信局に知らせることができる。
例えば、ＩＥＴＦ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴａｓｋＦｏｒｃｅ）で採択されたＲＦＣ１８８９及びＲＦＣ１８９０では、ＲＴＣＰ（ＲｅａｌＴｉｍｅｔｒａｎｓｐｏｒｔＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ばれる通信プロトコルが公開されている。この通信プロトコルにより、受信端末が送信局に対して受信状況を報告することができる。
【０００７】
さらに、受信端末が送信局に対して受信状況を報告することにより、受信データの品質が劣化したり、データに抜け落ちがあったことを送信局に知らせ、必要に応じて再送を行う方法が研究されている。
例えば、論文１「Ｊ．Ｃ．ＬｉｎａｎｄＳ．Ｐａｕｌ，“ＲＭＴＰ：ａｒｅｌｉａｂｌｅｍｕｌｔｉｃａｓｔｔｒａｎｓｐｏｒｔｐｒｏｔｏｃｏｌ，”ｉｎＩＥＥＥＩｎｆｏｃｏｍ，（ＳａｎＦｒａｎｓｉｓｃｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ），Ｍａｒ．１９９６．」には、複数の受信端末に向けて誤りなく一斉同報を行うための方法が示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のＲＴＣＰを用いる場合には、全ての受信端末が送信局に応答を返すように動作する。受信端末の数がそれほど多くない場合にはＲＴＣＰを用いても特に問題は発生しない。ところが、受信端末の数が非常に多い場合には各受信端末からの報告が送信局に集中するため輻輳を起こしてしまうという問題がある。
【０００９】
応答の集中による輻輳を回避するために、前記論文１では、受信端末からの報告を中継ノードごとに集約している。すなわち、各中継ノードは自分の配下にある受信端末又は中継ノードが全員正しく応答したか否か、ならびに再送を要求するものが１つでも存在するか否かを識別し、その識別結果のみを上流側の中継ノード又は送信局に応答する。
【００１０】
但し、論文１の方法は誤りなく一斉同報を行うための技術であり、送信局から受信端末に対して細切れにして順次に転送されるデータを各受信端末が正しく受信したか否か及び再送が必要か否かを中継ノード又は送信局が把握するための処理を行っている。
論文１のようなプロトコルを用いる通信では、受信端末が特定の情報の受信に失敗すると、受信端末の応答に基づいて中継ノード又は送信局は転送に失敗した特定の情報について再送を行うことになる。このような通信では、再送制御のために情報の伝送が間欠的になり、情報の送信順序も変化する。従って、情報の配送の即時性や連続性が損なわれるのは避けられず、ビデオ番組のような大容量のストリームデータ、すなわちリアルタイムで連続的に現れる情報の配送には適していない。
【００１１】
一方、ビデオ番組のような大容量のストリームデータを配送する場合には、多少の品質劣化やデータ落ちについては許容されることが多いが即時性や連続性は非常に重視される。
本発明は、通信網を介して特定の送信局から非常に多数の受信端末に向けてビデオ番組などのストリームデータを一斉同報送信する場合に、受信端末の数が非常に多い場合であっても通信網で輻輳を起こすことなく、受信端末の受信状況を送信局や通信網提供者に実況的に伝えることが可能な統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム及び方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は異なる内容の一斉同報通信を行う送信局が同時に複数存在し、受信端末がいずれかの送信局を選択してストリームデータを受信できる場合に、各々の送信局からのストリームデータを所望の受信端末に正しく伝送するとともに、受信端末の受信状況を送信局や通信網提供者に実況的に伝えることが可能な統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム及び方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、特定の送信局に複数の中継ノードがツリー状に接続され、前記送信局から受信端末に向かう方向の下り回線に連続的に送出される番組データを前記複数の中継ノードの少なくとも一部分で中継して複数の受信端末のそれぞれに配信する双方向通信可能な通信網を用いる統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムであって、前記各中継ノードには、その中継ノードに接続された各受信端末から送信局側に向かう方向の上り回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り回線に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして取得する情報入力手段と、前記情報入力手段が取得した配下の受信状況データを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成する統計処理手段と、前記統計処理手段が生成した統計情報を、その中継ノードの前記送信局側に接続された他の中継ノードもしくは前記送信局に対して定期的に送出する統計情報出力手段とを設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項１においては、各中継ノードに情報入力手段，統計処理手段及び統計情報出力手段が設けてある。
情報入力手段は、その中継ノードに接続された各受信端末から送信局側に向かう方向の上り回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り回線に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして取得する。
【００１５】
統計処理手段は、前記情報入力手段が取得した配下の受信状況データを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成する。
統計情報出力手段は、前記統計処理手段が生成した統計情報を、その中継ノードの前記送信局側に接続された他の中継ノードもしくは前記送信局に対して定期的に送出する。
【００１６】
従って、各受信端末の受信状況を表す情報は、各中継ノードで統計情報に変換され、通信網の上り回線を介して送信局まで転送される。この統計情報の生成及び転送は定期的に行われるため、送信局においては、全ての受信端末の受信状況を統計情報として実況的に把握することができる。
統計情報とは、例えば視聴率のように送信局や通信網提供者が必要とする情報である。このような統計情報は、接続された受信端末がそれぞれ送出する情報の総和に比べてはるかに情報量が小さい。従って、受信端末から送信局に向かう情報の量は中継ノードを通るたびに小さくなり、送信局に入力される統計情報は情報量が小さいため輻輳が生じにくい。
【００１７】
つまり、多数の受信端末に対してビデオ番組などのストリームデータを一斉同報送信する場合であっても、送信局や通信網提供者が必要とする全ての受信端末の受信状況を輻輳を生じることなく送信局で常時監視することができる。
請求項２は、請求項１の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードの少なくとも１つ又は前記送信局には、各中継ノードで生成された統計情報に従って、下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整するデータ品質調整手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
一般に、ビデオ番組のような大容量のストリームデータを放送する場合には、多少の品質劣化やデータ落ちについては許容されることが多い。そこで、実際に利用する通信路の情報伝送能力が比較的小さい場合には、情報の伝送を円滑にすることを優先し、上位の装置から入力されたストリームデータを通信路の能力に応じて間引きし（例えば１秒あたりの画面フレーム数を減らし）て送出するストリームデータの情報量を減らすのが望ましい。
【００１９】
しかしながら、間引きによる情報量の減少によって受信端末における受信品質が劣化する。受信品質の劣化が著しくなると、受信者側の不満が増大する。そこで、請求項２では集計した統計情報から受信端末の受信品質満足度などを検出する。受信品質に満足していない受信端末が多い場合には、データの間引きの程度を減らすことにより受信品質を改善することができる。
【００２０】
このように、統計情報に従って下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整すれば、十分な受信品質を確保しながら円滑な情報伝送を行うように通信網の利用条件を最適化することができる。
請求項３は、請求項１の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードの少なくとも１つには、その中継ノードで生成された統計情報に基づいて、前記中継ノードと受信端末との間の通信路での障害発生の有無を識別する障害検出手段を設けたことを特徴とする。
【００２１】
中継ノードと受信端末との間の通信路で障害が発生すると、ストリームデータを正常に受信できない受信端末が生じ、受信端末の受信品質の平均値が極端に低下する。そこで、請求項３の障害検出手段は中継ノードが生成した統計情報により受信端末の受信品質を監視し、通信路での障害発生の有無を識別する。
請求項４は、請求項１の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードのそれぞれに、接続された複数の受信端末もしくは中継ノードからの複数組の情報を一時的に記憶する一時記憶テーブルを設けたことを特徴とする。
【００２２】
統計処理手段は、統計情報を生成するために複数の受信端末もしくは中継ノードから取得した複数組の情報をほぼ同時に参照する必要がある。請求項４では、各々の受信端末もしくは中継ノードから取得した複数組の情報を一時記憶テーブルに全て保持することができる。
従って、統計処理手段は統計情報の生成に必要な情報をいつでも一時記憶テーブルから得ることができる。このため、各々の受信端末が上り回線に受信状況の情報を送出するタイミングを格別に規定する必要はなく、複数の受信端末のタイミングを互いに同期させる必要もないので制御が容易になる。
【００２３】
請求項５は、特定の送信局に複数の中継ノードがツリー状に接続され、前記送信局から受信端末に向かう方向の下り回線に連続的に送出される番組データを前記複数の中継ノードの少なくとも一部分で中継して複数の受信端末のそれぞれに配信する通信網を用いる統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法であって、前記各中継ノードにおいては、その中継ノードに接続された各受信端末から送信局側に向かう方向の上り回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り回線に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして定期的に取得し、定期的に取得した前記配下の受信状況データを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成し、生成した前記統計情報を、その中継ノードの前記送信局側に接続された他の中継ノードもしくは前記送信局に対して定期的に送出することを特徴とする。
【００２４】
請求項５においては、各受信端末の受信状況を表す情報は、各中継ノードで統計情報に変換され、通信網の上り回線を介して送信局まで転送される。この統計情報の生成及び転送は定期的に行われるため、送信局においては、全ての受信端末の受信状況を統計情報として実況的に把握することができる。
統計情報は、接続された受信端末がそれぞれ送出する情報の総和に比べてはるかに情報量が小さい。従って、受信端末から送信局に向かう情報の量は中継ノードを通るたびに小さくなり、送信局に入力される統計情報は情報量が小さいため輻輳が生じにくい。
【００２５】
つまり、多数の受信端末に対してビデオ番組などのストリームデータを一斉同報送信する場合であっても、送信局や通信網提供者が必要とする全ての受信端末の受信状況を輻輳を生じることなく送信局で常時監視することができる。
請求項６は、請求項５の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記複数の中継ノードの少なくとも１つ又は前記送信局が、各中継ノードで生成された統計情報に従って、下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整することを特徴とする。
【００２６】
一般に、ビデオ番組のような大容量のストリームデータを配送する場合には、多少の品質劣化やデータ落ちについては許容されることが多い。そこで、実際に利用する通信路の情報伝送能力が比較的小さい場合には、情報の伝送を円滑にすることを優先し、上位の装置から入力されたストリームデータを通信路の能力に応じて間引きして送出するストリームデータの情報量を減らすのが望ましい。
【００２７】
しかしながら、間引きによる情報量の減少によって受信端末における受信品質が劣化する。受信品質の劣化が著しくなると、受信者側の不満が増大する。そこで、請求項６では集計した統計情報から受信端末の受信品質満足度などを検出する。受信品質に満足していない受信端末が多い場合には、データの間引きの程度を減らすことにより受信品質を改善することができる。
【００２８】
このように、統計情報に従って下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整すれば、十分な受信品質を確保しながら円滑な情報伝送を行うように通信網の利用条件を最適化することができる。
請求項７は、請求項５の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記複数の中継ノードの少なくとも１つが、その中継ノードで生成された統計情報に基づいて、前記中継ノードと受信端末との間の通信路での障害発生の有無を識別することを特徴とする。
【００２９】
中継ノードと受信端末との間の通信路で障害が発生すると、ストリームデータを正常に受信できない受信端末が生じ、受信端末の受信品質の平均値が極端に低下する。そこで、請求項７では中継ノードが生成した統計情報により受信端末の受信品質を監視し、通信路での障害発生の有無を識別する。
請求項８は、請求項５の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記各中継ノードでは、上り回線の通信路を介して取得した複数の受信状況データについて、総和の計算及び最大値の検出の少なくとも一方の処理を行って前記統計情報を生成することを特徴とする。
【００３０】
請求項８では、取得した複数の受信状況データについて総和の計算を行うことにより、例えば番組データを受信中の受信端末数などを求めることができる。また、取得した複数の受信状況データについて最大値の検出を行うことにより、例えば伝送遅延時間（送信局から各受信端末までの伝送に要した時間）の最大値を求めることができる。
【００３１】
請求項９は、一斉同報通信により番組データを連続的に送出する機能を持つ複数の送信局と、前記複数の送信局の中の１つを選局して番組データを受信する機能を持つ複数の受信端末と、番組データを中継する機能を持つ複数の中継ノードを介して前記送信局と受信端末とを網状に接続する双方向通信可能な通信網とを備える統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムであって、前記各中継ノードに、その中継ノードに接続された各受信端末から所望の送信局に向かう上り方向の回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り方向に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして取得する情報入力手段と、前記情報入力手段が取得した配下の受信状況データを、同じ送信局に関するデータ毎に分類する分類手段と、前記分類手段により分類されたデータを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成する統計処理手段と、前記統計処理手段が生成した統計情報について、分類された送信局毎に前記上り方向の送出先を把握し、送出先の他の中継ノードもしくは前記送信局を決定する統計情報送出先決定手段と、前記統計処理手段が生成した統計情報を、前記統計情報送出先決定手段の決定した送出先に向けて定期的に送出する統計情報出力手段と、前記送信局から送出された番組データを複製し、宛先の受信端末もしくは他の中継ノードに対して転送する番組データ複製配送手段とを設けたことを特徴とする。
【００３２】
請求項９においては、請求項１と同様に多数の受信端末に対してビデオ番組などのストリームデータを一斉同報送信する場合であっても、送信局や通信網提供者が必要とする全ての受信端末の受信状況を輻輳を生じることなく送信局で常時監視することができる。
また、請求項９では送信局が複数存在するため、各受信端末はいずれかの送信局を自由に選択して番組データを受信することができる。但し、この場合は各中継ノードにおいては、送信局に向かう上り方向の回線と受信局に向かう下り方向の回線とを固定的に決めておくことができない。
【００３３】
そこで、中継ノードの送出先を決定するために統計情報送出先決定手段を各中継ノードに設けておく。統計情報送出先決定手段は、受信端末及び他の中継ノードが定期的に送信局に向けて送出する統計情報について、分類された送信局毎に上り方向の送出先を把握し、送出先の他の中継ノードもしくは前記送信局を決定する。
【００３４】
例えば、現在のインターネットプロトコルで用いられているＩＰパケット転送と同様の方法を用いることにより、統計情報の中から送信局の識別子を取り出し、その識別子を手がかりとして送信局に近い側の接続先を特定し、送信先を決定することができる。
網状の通信網においては、上り方向の回線以外の接続先を下り回線として利用することができるので、上り方向の回線が決まれば下り方向の回線も特定することができる。
【００３５】
統計情報出力手段は、前記統計処理手段が生成した統計情報を前記統計情報送出先決定手段の決定した送出先に向けて定期的に送出する。番組データ複製配送手段は、前記送信局から送出された番組データを複製し、宛先の受信端末もしくは他の中継ノードに対して転送する。
このようにして、事前に送信局に対する上下の回線が決まっていない場合でも、必要に応じて各中継ノードの間でツリー状の一斉同報通信経路を自動的に作り出すことができる。
【００３６】
請求項１０は、請求項９の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードの少なくとも１つ又は前記送信局には、各中継ノードで生成された統計情報に従って、下り方向の回線で配信する番組データの品質を自動的に調整するデータ品質調整手段を設けたことを特徴とする。
一般に、ビデオ番組のような大容量のストリームデータを放送する場合には、多少の品質劣化やデータ落ちについては許容されることが多い。そこで、実際に利用する通信路の情報伝送能力が比較的小さい場合には、情報の伝送を円滑にすることを優先し、上位の装置から入力されたストリームデータを通信路の能力に応じて間引きし（例えば１秒あたりの画面フレーム数を減らし）て送出するストリームデータの情報量を減らすのが望ましい。
【００３７】
しかしながら、間引きによる情報量の減少によって受信端末における受信品質が劣化する。受信品質の劣化が著しくなると、受信者側の不満が増大する。そこで、請求項１０では集計した統計情報から受信端末の受信品質満足度などを検出する。受信品質に満足していない受信端末が多い場合には、データの間引きの程度を減らすことにより受信品質を改善することができる。
【００３８】
このように、統計情報に従って下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整すれば、十分な受信品質を確保しながら円滑な情報伝送を行うように通信網の利用条件を最適化することができる。
請求項１１は、請求項９の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードの少なくとも１つには、その中継ノードで生成された統計情報に基づいて、前記中継ノードと受信端末との間の通信路での障害発生の有無を識別する障害検出手段を設けたことを特徴とする。
【００３９】
中継ノードと受信端末との間の通信路で障害が発生すると、ストリームデータを正常に受信できない受信端末が生じ、受信端末の受信品質の平均値が極端に低下する。そこで、請求項１１の障害検出手段は中継ノードが生成した統計情報により受信端末の受信品質を監視し、通信路での障害発生の有無を識別する。
【００４０】
請求項１２は、請求項９の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システムにおいて、前記複数の中継ノードのそれぞれに、接続された複数の受信端末もしくは中継ノードからの複数組の情報を一時的に記憶する一時記憶テーブルを設けたことを特徴とする。
統計処理手段は、統計情報を生成するために複数の受信端末もしくは中継ノードから取得した複数組の情報をほぼ同時に参照する必要がある。請求項１２では、各々の受信端末もしくは中継ノードから取得した複数組の情報を一時記憶テーブルに全て保持することができる。
【００４１】
従って、統計処理手段は統計情報の生成に必要な情報をいつでも一時記憶テーブルから得ることができる。このため、各々の受信端末が上り回線に受信状況の情報を送出するタイミングを格別に規定する必要はなく、複数の受信端末のタイミングを互いに同期させる必要もないので制御が容易になる。
なお、各中継ノードにおいて、受信端末もしくは他の中継ノードからの統計情報の定期的な到着が一定時間以上途絶えた場合には、該当する受信端末又は他の中継ノードが番組データの受信を停止したとみなして、該当する情報を一時記憶テーブルから削除するのが望ましい。
【００４２】
このようにすれば、一時記憶テーブルの容量を節約するとともに、下り方向の回線の転送先を減らすことができ、不要なデータ転送を省いて通信路を経済的に使用することができる。また、ある送信局からの番組データを受信中の受信端末が、途中で別の送信局からの番組データを受信するように切り替えた場合、その受信端末から定期的にフィードバックされる統計情報の宛先が変化することにより、前記一時記憶テーブルの内容が更新され、結果として、新しく所望する送信局からの番組データが送られるように自動的に制御することができる。
【００４３】
請求項１３は、一斉同報通信により番組データを連続的に送出する機能を持つ複数の送信局と、前記複数の送信局の中の１つを選局して番組データを受信する機能を持つ複数の受信端末と、番組データを中継する機能を持つ複数の中継ノードを介して前記送信局と受信端末とを網状に接続する双方向通信可能な通信網とを備える統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法であって、前記各中継ノードにおいては、その中継ノードに接続された各受信端末から所望の送信局に向かう上り方向の回線に定期的に送出される各受信端末の受信状況の情報、及びその中継ノードに接続された他の中継ノードから定期的に前記上り方向に送出される統計情報の少なくとも一方を配下の受信状況データとして取得し、取得した配下の受信状況データを、同じ送信局に関するデータ毎に分類し、分類された配下の受信状況データを予め定めた規則に従って集計し、その中継ノードに直接もしくは他の中継ノードを介して接続された全ての受信端末の受信状況に関する統計情報を生成し、生成された前記統計情報について、分類された送信局毎に前記上り方向の送出先を把握して送出先の他の中継ノードもしくは前記送信局を決定し、生成された前記統計情報を決定した送出先に向けて定期的に送出し、前記送信局から送出された番組データを複製し、宛先の受信端末もしくは他の中継ノードに対して転送することを特徴とする。
【００４４】
請求項１３においては、請求項５と同様に多数の受信端末に対してビデオ番組などのストリームデータを一斉同報送信する場合であっても、送信局や通信網提供者が必要とする全ての受信端末の受信状況を輻輳を生じることなく送信局で常時監視することができる。
また、請求項１３では送信局が複数存在するため、各受信端末はいずれかの送信局を自由に選択して番組データを受信することができる。但し、この場合は各中継ノードにおいては、送信局に向かう上り方向の回線と受信局に向かう下り方向の回線とを固定的に決めておくことができない。
【００４５】
そこで、中継ノードでは、受信端末及び他の中継ノードが定期的に送信局に向けて送出する統計情報について、分類された送信局毎に上り方向の送出先を把握し、送出先の他の中継ノードもしくは前記送信局を決定する。
【００４６】
例えば、現在のインターネットプロトコルで用いられているＩＰパケット転送と同様の方法を用いることにより、統計情報の中から送信局の識別子を取り出し、その識別子を手がかりとして送信局に近い側の接続先を特定し、送信先を決定することができる。
網状の通信網においては、上り方向の回線以外の接続先を下り回線として利用することができるので、上り方向の回線が決まれば下り方向の回線も特定することができる。
【００４７】
生成された統計情報は、上り方向の決定された送出先に向けて定期的に送出される。前記送信局から送出された番組データは、中継ノードで複製され、宛先の受信端末もしくは他の中継ノードに対して転送される。
このようにして、事前に送信局に対する上下の回線が決まっていない場合でも、必要に応じて各中継ノードの間でツリー状の一斉同報通信経路を自動的に作り出すことができる。
【００４８】
請求項１４は、請求項１３の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記複数の中継ノードの少なくとも１つ又は前記送信局が、各中継ノードで生成された統計情報に従って、下り方向の回線で配信する番組データの品質を自動的に調整することを特徴とする。
一般に、ビデオ番組のような大容量のストリームデータを放送する場合には、多少の品質劣化やデータ落ちについては許容されることが多い。そこで、実際に利用する通信路の情報伝送能力が比較的小さい場合には、情報の伝送を円滑にすることを優先し、上位の装置から入力されたストリームデータを通信路の能力に応じて間引きし（例えば１秒あたりの画面フレーム数を減らし）て送出するストリームデータの情報量を減らすのが望ましい。
【００４９】
しかしながら、間引きによる情報量の減少によって受信端末における受信品質が劣化する。受信品質の劣化が著しくなると、受信者側の不満が増大する。そこで、請求項１４では集計した統計情報から受信端末の受信品質満足度などを検出する。受信品質に満足していない受信端末が多い場合には、データの間引きの程度を減らすことにより受信品質を改善することができる。
【００５０】
このように、統計情報に従って下り回線で配信する番組データの品質を自動的に調整すれば、十分な受信品質を確保しながら円滑な情報伝送を行うように通信網の利用条件を最適化することができる。
請求項１５は、請求項１３の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記複数の中継ノードの少なくとも１つが、その中継ノードで生成された統計情報に基づいて、前記中継ノードと受信端末との間の通信路での障害発生の有無を識別することを特徴とする。
【００５１】
中継ノードと受信端末との間の通信路で障害が発生すると、ストリームデータを正常に受信できない受信端末が生じ、受信端末の受信品質の平均値が極端に低下する。そこで、請求項１５では中継ノードが生成した統計情報により受信端末の受信品質を監視し、通信路での障害発生の有無を識別する。
請求項１６は、請求項１３の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信方法において、前記各中継ノードでは、上り方向の回線の通信路を介して取得した複数の受信状況データについて、総和の計算及び最大値の検出の少なくとも一方の処理を行って前記統計情報を生成することを特徴とする。
【００５２】
請求項１６では、取得した複数の受信状況データについて総和の計算を行うことにより、例えば番組データを受信中の受信端末数などを求めることができる。また、取得した複数の受信状況データについて最大値の検出を行うことにより、例えば伝送遅延時間（送信局から各受信端末までの伝送に要した時間）の最大値を求めることができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム及び方法の１つの実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。この形態は請求項１〜請求項８に対応する。
【００５４】
図１はこの形態の中継ノードの構成を示すブロック図である。図２はこの形態の中継ノードにおける上り回線の入出力データの例を示すブロック図である。図３はこの形態の通信網の構成を示すブロック図である。
この形態では、請求項１の情報入力手段，統計処理手段及び統計情報出力手段は、それぞれ上り線入力装置３４，データ集計装置３６及び上り線出力装置３７として具体化されている。
【００５５】
また、請求項２のデータ品質調整手段は配送制御装置３２に対応し、請求項３の障害検出手段は配送制御装置３２に対応し、請求項４の一時記憶テーブルは一時記憶テーブル３５に対応する。
この形態では、図３に示すような通信網を用いることを想定している。すなわち、送信局１０には多数の中継ノード１１，１２，１３，１４がツリー状に接続されている。一部の中継ノードには、それぞれ１つ又は複数の受信端末２１がツリーの末端として接続されている。
【００５６】
この通信網においては、双方向の情報伝送が可能になっている。ここでは、送信局１０から各受信端末２１に向かう方向の通信回線を下り回線と呼び、各受信端末２１から送信局１０に向かう方向の通信回線を上り回線と呼ぶ。
なお、送信局１０，中継ノード１１，１２，１３，１４，受信端末２１を接続する各々の伝送路１５については、双方向通信が可能なものであれば有線回線で構成してもよいし無線回線で構成してもよい。また、１つの中継ノードに接続する他の中継ノードの数，ツリーの階層数，接続する受信端末２１の数などについては必要に応じて変更すればよい。
【００５７】
この形態では、送信局１０から多数の受信端末２１の各々に対して、下り回線を用いてビデオ番組のような大容量のストリームデータを一斉に同報配信する場合を想定している。
例えば、図３の受信端末２１（１），２１（１），２１（２），２１（３），２１（４），２１（５），２１（６），・・・に対して同一の番組データを送信局１０から同時に配信することができる。
【００５８】
図３の例では、送信局１０から送出された番組データは、中継ノード１１で中継され受信端末２１（１）に配信される。また、同じ番組データが中継ノード１１，中継ノード１２（１）でそれそれ中継され、受信端末２１（２）に配信される。
同様に、同じ番組データが中継ノード１１，中継ノード１２（２）でそれぞれ中継されて受信端末２１（３）に配信される。また、同じ番組データが中継ノード１１，中継ノード１２（１），中継ノード１３（１）でそれぞれ中継されて受信端末２１（４），２１（５）に配信される。
【００５９】
このようなデータ配信は、様々な通信プロトコルで実現可能であるが、この例では送信局１０，中継ノード１１，１２，１３，１４，受信端末２１の通信プロトコルとしてＩＥＴＦで採択されたＲＦＣ−７６８のＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）及びＲＦＣ−７９１のＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）を用いることを想定している。
【００６０】
ＵＤＰを用いる場合には、誤り訂正や再送のような複雑な処理は行わない。また、受信側でパケットに誤りが見つかった場合にはそれを単純に破棄する。すなわち、ビデオ番組のようなストリームデータを配信する場合には多少の品質劣化やデータ落ちは受信側で許容できるのに対し、配送の即時性及び連続性は非常に重要であるため、後者の特性を優先するように通信する。
【００６１】
この形態では、各々の中継ノード１１，１２，１３，１４は図１に示すように構成されている。図１を参照すると、この中継ノードには下り線入力装置３１，配送制御装置３２，下り線出力装置３３，上り線入力装置３４，一時記憶テーブル３５，データ集計装置３６，上り線出力装置３７，時計回路３８及び集計規則３９のデータを保持する記憶装置が備わっている。
【００６２】
下り回線の通信について説明すると、上位の他の中継ノードもしくは受信端末２１から入力されるビデオ番組のようなストリームデータは、下り線入力装置３１で受信される。受信されたストリームデータは複製され、配送制御装置３２及び下り線出力装置３３を介して下り回線に出力される。すなわち、中継されたストリームデータが配下の他の中継ノードもしくは各受信端末２１に対して送出される。
【００６３】
以下の説明では、図１の中継ノードが図３の中継ノード１２（１）である場合を想定して説明するが、全ての中継ノード１１，１２，１３，１４はいずれも同じ構成であり、同じ動作を行う。
中継ノード１１が下り回線に送出したストリームデータは、中継ノード１２（１）の下り線入力装置３１で受信され、配送制御装置３２及び下り線出力装置３３を介して中継ノード１３（１）及び受信端末２１（２）に送出される。
【００６４】
配送制御装置３２は、下り回線で円滑にデータを配送するために、必要に応じてデータの間引きを行う。すなわち、送信すべきストリームデータの情報量（ビット／秒）が下り回線の出力側に接続された伝送路（１５）の伝送能力（ビット／秒）と比べて大きい場合には、出力側の下り回線に送出するストリームデータを、例えば画像のフレーム単位あるいは走査線単位で間引きし、出力側の情報量を減らす。
【００６５】
伝送路の能力に比べて送出するデータの情報量が大きい場合には、伝送路に空きができるまで時間待ちしてからデータを送出する必要があるため遅延時間が大きくなる。しかし、間引きを行って送出するストリームデータの情報量を減らすことにより、時間待ちする必要がなくなり、ストリームデータの配送の即時性を確保することができる。
【００６６】
間引きを行うと、当然のことながら受信端末２１に配信されるストリームデータの情報量が小さくなり受信品質が低下する。しかし、例えば１秒あたりのフレーム数が小さくなった場合でも受信品質の低下は僅かであり視聴者は許容できる場合が多い。
一方、各々の受信端末２１はその受信状況に関する情報を上り回線を経由してそれが接続された中継ノードに報告する。具体的には、各受信端末２１は自発的に一定の間隔（例えば１秒おき）で図２に示す情報Ｄ０〜Ｄ５を上り回線に送出する。
【００６７】
情報Ｄ０〜Ｄ５はそれぞれ各受信端末２１の内部で自動的に定期的（例えば１秒おき）に生成される。情報Ｄ０は、その受信端末２１が送信局１０から配信される番組データを受信中であるか否かを表す。
情報Ｄ１は、その受信端末２１が下り回線から受信しているストリームデータの受信速度（ビット／秒）を表す。情報Ｄ２は、その受信端末２１が下り回線から受信しているストリームデータの受信誤り率を表す。
【００６８】
情報Ｄ３は、その受信端末２１が下り回線から受信しているストリームデータの受信品質が許容可能か否かを表す。
例えば、テレビモニタのような受信端末の場合には一般的に画面の大きさが大きくなるに従って高い受信品質を要求される。そこで、各々の受信端末２１にはその機種に応じた受信品質の閾値を予め決定し登録しておく。受信端末２１は、実際の受信品質（例えば１秒あたりのフレーム数）を閾値と比較することにより、受信品質が許容可能か否かを識別することができる。
【００６９】
情報Ｄ４は番組データの遅延時間を表す。この遅延時間は次のようにして求めることができる。送信局１０から下り回線に送出されるストリームデータには、パケット毎にそれを送信局１０が送出した送出時刻の情報が含まれている。そこで、各受信端末２１はそれ自身に内蔵される時計の時刻により各パケットの受信時刻を特定し、その受信時刻とパケットに含まれる送信時刻との時間差により遅延時間（送信局１０が送信してから受信端末２１に届くまでの時間）を求める。
【００７０】
情報Ｄ５は中継段数を表す。受信端末２１が送出する情報はまだ中継されていないので、この例では受信端末２１は数値０を情報Ｄ５として出力する。
このような情報Ｄ０〜Ｄ５が上り回線を介して中継ノード１２に入力される。上り回線から中継ノード１２（１）に入力される情報は、図１に示す上り線入力装置３４で受信され、一時記憶テーブル３５に蓄積される。
【００７１】
一時記憶テーブル３５には、中継ノード１２（１）の上り回線の入力側に接続された他の各中継ノード（１３（１））及び各受信端末（２１（２））のそれぞれに独立した記憶領域が予め割り当ててある。
また、一時記憶テーブル３５には報告者ＩＤ４１，更新時刻４２及び報告内容４３が１組の情報として保持される。報告者ＩＤ４１は、多数の受信端末２１及び多数の中継ノードを区別するための情報であり、実際には上り線入力装置３４と各々の受信端末２１とを接続するインタフェースあるいはポートの番号を表している。
【００７２】
更新時刻４２は、１組の情報（４１，４２，４３）が更新された時刻を表す。この例では、各中継ノード（１３（１））及び各受信端末（２１（２））のそれぞれから情報が入力されると、その情報を上り線入力装置３４が一時記憶テーブル３５に即座に書き込む。過去に同じ報告者からの報告が記憶されていた場合には、新しい情報によって一時記憶テーブル３５の内容を上書きする。
【００７３】
また、上り線入力装置３４は中継ノード（１２（１））に内蔵された時計回路３８から現在時刻の情報を取得し、各報告者（各中継ノード，各受信端末）から情報が入力された受信時刻を特定し、その受信時刻を更新時刻４２として記録する。
報告内容４３は、中継ノード（１３（１））又は受信端末（２１（２））から入力された情報を表す。受信端末（２１（２））から入力される情報は、図２に示す情報Ｄ０〜Ｄ５である。
【００７４】
データ集計装置３６は、一時記憶テーブル３５に保持された全ての情報を定期的（例えば１秒ごと）に処理して後述する統計情報を自動的に生成する。データ集計装置３６の処理の内容は、予め中継ノード（１２（１））に保持された集計規則３９によって定まる。なお、集計規則３９の内容は必要に応じて更新できる。
この例では、一時記憶テーブル３５に保持された情報の集計により、データ集計装置３６は図２に示す統計情報Ｓ０〜Ｓ６を生成する。
【００７５】
統計情報Ｓ０は、下り回線で配信される番組のストリームデータを受信中の端末（受信端末２１）の総数を表す。統計情報Ｓ０は、情報Ｄ０が「受信中」になっている情報を報告した受信端末２１の総数であり、報告内容４３の「受信中」の情報Ｄ０の総和を集計することにより生成することができる。
なお、番組を受信していない端末が情報Ｄ０〜Ｄ５を報告しない場合には、情報Ｄ０〜Ｄ５を報告した端末の総数として統計情報Ｓ０を生成することができる。更新時刻４２が現在時刻と比べて古すぎる場合には、その情報に対応付けられた端末は情報Ｄ０〜Ｄ５を報告していないとみなすことができる。
【００７６】
統計情報Ｓ１は、番組の視聴率、すなわち番組を受信中の端末の数と受信可能な端末の総数との比を表す。番組を受信中の端末の数は統計情報Ｓ０として得られる。受信可能な端末の総数は、定数としてデータ集計装置３６又は集計規則３９に予め保持しておく。従って計算により統計情報Ｓ１が得られる。
統計情報Ｓ２は、受信品質毎に分類した受信中の端末の数を表す。各端末の受信品質は配信するストリームデータの間引きの程度に応じて変化する。また、伝送路１５の能力が低くそれに接続された端末の受信速度が遅い場合には、間引きの程度を大きくする必要がある。つまり、各端末の受信品質は受信速度すなわち情報Ｄ１から識別できる。従って、統計情報Ｓ０を受信品質毎に区分すれば統計情報Ｓ２が得られる。
【００７７】
統計情報Ｓ３は、受信品質に満足している端末（又は満足していない端末）と番組を受信している端末の総数との割合を表す。前者は「許容範囲内」の情報Ｄ３を報告した端末の総数を集計して得ることができる。後者は統計情報Ｓ０と同じである。従って、「許容範囲内」の情報Ｄ３を報告した端末の総数と統計情報Ｓ０との比率を計算することにより統計情報Ｓ３が得られる。
【００７８】
統計情報Ｓ４は、最近１分間に全端末が受信したデータ量（ビット数）の総計を表す。１つの端末の受信データ量は、その端末からの受信速度（Ｄ１）に時間（６０秒）を乗算することにより得られる。番組を受信中の全ての端末の受信データ量を加算することにより統計情報Ｓ４が得られる。
統計情報Ｓ５は、当ノードまでの最大中継段数（中継回数）を表す。実際にはその中継ノード（１２（１））に報告された全ての受信端末２１の情報Ｄ５及び下位の中継ノード（１３（１））から報告される統計情報Ｓ５の中から最大値を検出し、その最大値に「１」を加算（当ノードの中継分を反映）した結果を当ノードの統計情報Ｓ５として生成する。
【００７９】
統計情報Ｓ６は、ストリームデータの最大遅延時間を表す。実際には、その中継ノード（１２（１））に報告された全ての受信端末２１の情報Ｄ４及び下位の中継ノード（１３（１））から報告される統計情報Ｓ６の中から最大値を検出し、その最大値を当ノードにおける統計情報Ｓ６として生成する。
なお、集計の際には、データ集計装置３６は各データの更新時刻４２の内容を調べる。そして、報告周期の何倍か（例えば３倍）を過ぎて更新されていないデータは集計対象から外し、一時記憶テーブル３５から抹消する。これにより、最新の情報のみを集計に反映させることができる。
【００８０】
なお、データ集計装置３６が生成する統計情報の内容については、集計規則３９に記述する内容により様々に変更，追加及び削除を行うことができる。
データ集計装置３６の出力に得られた集計結果すなわち統計情報Ｓ０〜Ｓ６は、上り線出力装置３７の制御により即座に上位の中継ノード１１に上り回線を経由して送信される。
【００８１】
従って、下位の中継ノード（１２（１））が集計した統計情報Ｓ０〜Ｓ６は定期的（例えば１秒）かつ自動的に上位の中継ノード１１に送信され、中継ノード１１を経由して送信局１０に報告される。このため、送信局１０は番組を受信中の全ての受信端末２１の受信状況に関する統計的な情報を、実況的に取得することができる。
【００８２】
また、各中継ノード（１２（１））の配送制御装置３２は、データ集計装置３６で生成された統計情報Ｓ０〜Ｓ６を利用して次のように制御を行う。まず、下り回線で下位の中継ノード（１３（１））又は受信端末２１（２）に配信するストリームデータの送信品質を制御するために、最新の統計情報Ｓ３を予め定めた閾値と比較する。
【００８３】
統計情報Ｓ３は受信品質に満足している端末と番組を受信している端末の総数との割合を表しているので、統計情報Ｓ３が前記閾値より小さい場合には受信品質が低すぎるとみなす。その場合、伝送路１５の能力の許す範囲内で、下り回線に送出するストリームデータの間引きの程度を低減する。これにより、受信品質を自動的に改善することができる。
【００８４】
また、配送制御装置３２は得られた統計情報Ｓ３を時間的に平均化し、受信品質の平均値を求める。さらに、受信品質の平均値を予め定めた下限値と比較して受信品質が極端に低下したか否かを調べる。
受信品質が極端に低下した場合には、その中継ノード（１２（１））の配下の通信網において通信障害が発生している可能性がある。そこで、受信品質が極端に低下した場合には、配送制御装置３２は自局の内部で障害の警報を発生するとともに、障害発生の情報をデータ集計装置３６，上り線出力装置３７を介して上り回線に送出し、上位の中継ノード１１及び送信局１０に報告する。
【００８５】
なお、図３に示す通信網の場合には、送信局１０に単一の中継ノード１１のみが接続されているので、送信局１０は中継ノード１１から１組の統計情報Ｓ０〜Ｓ６を得ることができ、特別な機能を送信局１０に追加する必要はない。しかし、送信局１０に複数の中継ノード１１が接続される通信網の場合には、図１のデータ集計装置３６と同じ機能を送信局１０に設けるのが望ましい。
【００８６】
いずれにしても、図１の中継ノードを用いて図３のような通信網を構成する場合には、上り回線で伝送される情報は中継ノードを通過するたびに集計されて情報量が小さくなる。このため、仮に受信端末数が百万台を超えるような著しく大規模な一斉同報通信を行う場合であっても、通信網に輻輳を起こすことなく送信局１０に対して実況的に集計結果を伝えることができる。
【００８７】
（第２の実施の形態）
本発明の統計的情報をフィードバックする一斉同報通信システム及び方法のもう１つの実施の形態について、図４及び図５を参照して説明する。この形態は請求項９〜請求項１６に対応する。
図４はこの形態の通信網の構成を示すブロック図である。図５はこの形態の中継ノードの構成を示すブロック図である。
【００８８】
この形態では、請求項９の情報入力手段，分類手段，統計処理手段，統計情報送出先決定手段，統計情報出力手段及び番組データ複製配送手段は、それぞれ入力装置６１，データ分類装置６２，上りデータ集計転送装置６６，転送先決定装置６８，出力装置６９及び下りデータ複製転送装置６４に対応する。
また、請求項１０のデータ品質調整手段は下りデータ複製転送装置６４に対応し、請求項１１の障害検出手段は下りデータ複製転送装置６４に対応し、請求項１２の一時記憶テーブルは一時記憶テーブル６３に対応する。
【００８９】
この形態は第１の実施の形態の変形例であり、第１の実施の形態と同様にビデオ番組のような大容量のストリームデータを一斉に同報配信する場合を想定している。また、統計情報を集計してフィードバックするしくみや、統計情報を利用するしくみは第１の実施の形態と同様である。従って、中継ノードにおける上り回線の入出力データも図２と同一である。
【００９０】
しかし、この形態では複数の送信局が存在し、各々の受信端末においては送信局を自由に選ぶことができることを想定している。そのため、送信局と受信端末との間のツリー状の通信経路は固定されていない。
すなわち、この形態では図４に示すように通信網が網状に構成されているので、この通信網上には番組データを一斉に同報配信するためのツリー状の通信経路が同時に複数共存することができる。
【００９１】
図４の例では、送信局５１（１）から受信端末５３（１）〜５３（５）に番組データを配信するためのツリー状の通信経路と、送信局５１（２）から受信端末５３（６）〜５３（９）に番組データを配信するためのツリー状の通信経路とが共存している。
なお、送信局５１，中継ノード５２，受信端末５３の各々を接続する伝送路については双方向通信が可能なものであれば有線回線でも無線回線でも構わない。また、１つの中継ノード５２に接続する回線数や受信端末５３の数ならびに通信網の幾何学的構造については、必要に応じて変更してもよい。
【００９２】
この形態では、各受信端末５３あるいは受信者の受信要求に番組データの配送経路が決定されるので、各中継ノード５２においては通信に用いる上り回線と下り回線とを固定的に決めておくことができない。
そこで、各中継ノード５２においては、受信端末５３からの要求に応じて、送信局５１毎にそれぞれ独立なツリー状の通信経路を自動的に生成し、必要がなくなった場合にはその通信経路を自動的に消滅させる機能を持つ。
【００９３】
この形態の各中継ノード５２は、図５に示すように入力装置６１，データ分類装置６２，一時記憶テーブル６３，下りデータ複製転送装置６４，時計回路６５，上りデータ集計転送装置６６，集計規則６７のデータを保持する記憶装置，転送先決定装置６８及び出力装置６９を備えている。全ての中継ノード５２は、基本的に同じ構成であり同じ動作を行う。
【００９４】
中継ノード５２の動作について以下に説明する。
受信端末５３もしくは他の中継ノード５２が定期的に送信局に向けて送出する統計情報のデータパケットは、入力装置６１で受信され、データ分類装置６２に送られる。
データ分類装置６２では、入力されたデータパケットからそれに含まれる送信局ＩＤ（番組データの送信元のＩＤ）７４を抽出し、送信局ＩＤ７４毎にデータパケットを分類する。また、データ分類装置６２に入力された統計情報のデータパケットからは報告者ＩＤ７１及び報告内容７３も抽出され一時記憶テーブル６３に記録される。
【００９５】
また、一時記憶テーブル６３に記録する際には、時計回路６５から得られる現在時刻の情報を参照し、データの更新時刻７２も同時に記録する。図５に示すように、一時記憶テーブル６３においては記録された情報は番組データの送信局ＩＤ７４毎に分類され、更に報告者ＩＤ７１毎に分類されている。
新たに入力された送信局ＩＤ７４及び報告者ＩＤ７１の両方が一時記憶テーブル６３に既に記録されている内容と同一である場合には、上書きによって古い情報は失われ新しい情報のみが保存される。
【００９６】
また、一時記憶テーブル６３上の情報は定期的に監視され更新状態がチェックされる。予め定めた一定の時間が経過しても更新されない情報が存在する場合には、その情報は消去される。従って、古くなった情報は統計情報の集計には反映されない。
上りデータ集計転送装置６６は、定期的に一時記憶テーブル６３の内容を参照し、送信局ＩＤ７４毎に区別して統計情報の集計を行う。また、その集計の結果から統計情報のデータパケットを生成し、このデータパケットを定期的に転送先決定装置６８に送る。
【００９７】
転送先決定装置６８は、データパケットに含まれる送信局ＩＤ７４の値を手がかりにして、それに対応する送信局５１に近い側の次の転送先を決定する。そして、決定した転送先に統計情報のデータパケットを送信する。
なお、転送先決定装置６８における転送先の決定方法については、現在のインターネットで広く用いられているＩＰパケット転送の場合と同様の方法を用いればよい。すなわち、（ＲＦＣ−７９１）に記載されたように、ルーティングテーブルを用いて行き先のＩＰアドレスから判断すればよい。
【００９８】
一方、送信局５１から送出された下り方向の番組データのデータパケットも、図５の中継ノード５２においては入力装置６１に入力され、データ分類装置６２に送られる。
データ分類装置６２は、データパケットの種別を識別し、下り方向の番組データのデータパケットは下りデータ複製転送装置６４に送る。
【００９９】
下りデータ複製転送装置６４では、データパケットに含まれる送信局ＩＤ７４をキーとして一時記憶テーブル６３を参照し、その送信局ＩＤ７４に対応する送信局５１からの番組データの受信を希望している受信端末５３及び他の中継ノード５２の報告者ＩＤ７１を検出する。
そして、下りデータ複製転送装置６４は当該番組データの受信を希望しているそれぞれの報告者ＩＤ７１について番組データのデータパケットを複製し、データパケットを転送先決定装置６８に送る。
【０１００】
転送先決定装置６８では、報告者ＩＤ７１を手がかりにして、受信端末５３もしくはそれに近い配下の中継ノード５２を次の転送先として決定し、出力装置６９を介して転送先にデータパケットを転送する。
この場合の転送先決定装置６８における転送先の決定方法についても、（ＲＦＣ−７９１）に記載されたように、ルーティングテーブルを用いて行き先のＩＰアドレスから判断すればよい。
【０１０１】
以上に述べたように、一斉同報通信で使用するツリー状の通信経路が予め決められていない場合であっても、図５に示す中継ノード５２を用いる場合には、通信経路を自動的に生成して番組データ及び統計情報を配送することができる。
また、番組データを受信中の受信端末５３がその受信を停止した場合には、定期的な統計情報の報告が途絶えるので、一定時間が経過した後で、中継ノード５２内の一時記憶テーブル６３から該当する情報が消去され、その結果、下りの番組データの転送も中止される。すなわち、中継ノード５２上に形成された通信経路の情報は、不要になると自動的に消滅する。
【０１０２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、上り回線で受信端末から報告される受信状況の情報を中継ノード毎に集計するため、中継ノードを通過するたびに報告する情報量を小さくすることができる。
このため、例えば受信端末数が百万台を超えるような著しく大規模な通信網を利用してビデオ番組のような大容量のストリームデータを一斉同報配信する場合であっても、通信網に輻藤を起こすことなく送信局に対して実況的に集計結果を伝えることが可能である。
【０１０３】
送信局及び通信網提供者は、視聴率や品質劣化に関する統計的な情報を実況的に知ることができるため、番組送信者や受信者の満足度を高めるための資料として利用することができる。
また、本発明によれば各中継ノードにおいて、自分の配下にある全ての受信端末に関する統計情報を実況的に知ることができるので、通信網の運用を最適化するように送信品質を自動的に調整したり、通信網に故障や障害が発生したときにその原因箇所を特定するための情報を得ることが可能になる。
【０１０４】
また、本発明は異なる番組を一斉同報する送信局が多数存在し、各受信端末が自由に送信局を選ぶような場合にも適用でき、その場合には受信端末が定期的に報告する統計情報データの内容に基づいて、利用されている送信局を識別し、必要なツリー状の通信経路を自動的に生成することができる。更に、ツリー状の通信経路のうち利用されなくなった部分については一定時間を経過した後で自然に消滅させることが可能である。これにより一斉同報通信を行う際の配送ツリーの設定・解除の処理のための労力を省くことができ、通信網の管理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の中継ノードの構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態の中継ノードにおける上り回線の入出力データの例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態の通信網の構成を示すブロック図である。
【図４】第２の実施の形態の通信網の構成を示すブロック図である。
【図５】第２の実施の形態の中継ノードの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０送信局
１１，１２，１３，１４中継ノード
１５伝送路
２１受信端末
３１下り線入力装置
３２配送制御装置
３３下り線出力装置
３４上り線入力装置
３５一時記憶テーブル
３６データ集計装置
３７上り線出力装置
３８時計回路
３９集計規則
４１報告者ＩＤ
４２更新時刻
４３報告内容
５１送信局
５２中継ノード
５３受信端末
６１入力装置
６２データ分類装置
６３一時記憶テーブル
６４下りデータ複製転送装置
６５時計回路
６６上りデータ集計転送装置
６７集計規則
６８転送先決定装置
６９出力装置
７１報告者ＩＤ
７２更新時刻
７３報告内容
７４送信局ＩＤ
Ｄ０〜Ｄ５情報
Ｓ０〜Ｓ６統計情報[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a broadcast communication technique in which a specific transmitting station distributes data to a large number of receiving terminals.
[0002]
[Prior art]
For example, when transmitting a large amount of stream data such as a video program from a specific transmitting station to a large number of receiving terminals all at once, the following communication system may be used. .
(1) A radio broadcasting system such as television terrestrial broadcasting and satellite broadcasting is used. In this case, the broadcast is transmitted by radio waves from the transmitting station to a large number of receiving terminals or via a specific relay station.
[0003]
(2) Use a wired communication network (which may include a wireless line) such as CATV or Internet TV. In this case, information is simultaneously broadcast from a specific transmitting station to a plurality of predetermined receiving terminals via a network.
When a wired communication network is used, if the distance between the transmitting station and the receiving terminal is large, the transmitting station and the receiving terminal cannot be connected without passing through a plurality of relay nodes. When information is simultaneously distributed to a large number of receiving terminals, it is necessary to form a communication network in which a plurality of relay nodes are connected in a tree shape.
[0004]
Each relay node copies the program data input from the upstream relay node or the transmitting station connected thereto, and transfers the program data to the downstream relay node or the receiving terminal.
By the way, regardless of the configuration and type of the communication system used for information transmission, when program data is delivered, statistical information on the number of terminals (viewing rate) and reception quality of the program has been transmitted to the sender. And providing feedback to the network provider is very important to increase the satisfaction of the program sender and receiver.
[0005]
When delivering program data using a wireless broadcasting system, there is no means for the sender to directly obtain information on the reception status of each receiving terminal. Therefore, it is necessary to appropriately select a specific receiving terminal or receiver as a monitor, and to collect information on the reception status using a communication means completely different from the broadcasting system.
[0006]
On the other hand, when broadcasting program data using a broadcast network, two-way communication can be performed between the transmitting station and each receiving terminal, and the receiving status of each receiving terminal can be broadcast. The transmitting station can be notified by using the same communication network as that described above.
For example, in RFC1889 and RFC1890 adopted by the IETF (Internet Engineering Task Force), a communication protocol called RTCP (Real Time Transport Control Protocol) is disclosed. This communication protocol allows the receiving terminal to report the receiving status to the transmitting station.
[0007]
In addition, research has been conducted on a method in which the receiving terminal reports the reception status to the transmitting station, thereby notifying the transmitting station that the quality of the received data has deteriorated or the data has dropped out, and performing retransmission if necessary. Have been.
For example, in the paper 1 "JC Lin and S. Paul," RMTP: a reliable multi-transport protocol, "in IEEE Infocomm, (Received to Terminals for San Francisco, Calif.), Mar. 1996, Mar. A method for performing simultaneous broadcast without error is shown.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
When the above RTCP is used, all the receiving terminals operate so as to return a response to the transmitting station. If the number of receiving terminals is not so large, no particular problem occurs even if RTCP is used. However, when the number of receiving terminals is very large, there is a problem that congestion occurs because reports from each receiving terminal concentrate on the transmitting station.
[0009]
In order to avoid congestion due to the concentration of responses, in the above-mentioned thesis 1, reports from the receiving terminals are aggregated for each relay node. That is, each relay node identifies whether all the receiving terminals or relay nodes under its own have responded correctly, and whether there is even one that requests retransmission, and transmits only the identification result upstream. Responds to the relay node or the transmitting station.
[0010]
However, the method of thesis 1 is a technique for performing simultaneous broadcast without error, and it is necessary to check whether each receiving terminal correctly receives data to be sequentially transferred in a fragmented manner from the transmitting station to the receiving terminal, and whether the data is retransmitted. Is performed by the relay node or the transmitting station to determine whether or not the transmission is necessary.
In the communication using the protocol as in thesis 1, if the receiving terminal fails to receive specific information, the relay node or the transmitting station retransmits the specific information for which transfer failed based on the response of the receiving terminal. . In such communication, transmission of information becomes intermittent due to retransmission control, and the order of transmitting information also changes. Therefore, it is inevitable that the immediacy and continuity of information delivery are impaired, and it is not suitable for delivery of large-capacity stream data such as a video program, that is, information that appears continuously in real time.
[0011]
On the other hand, when delivering large-capacity stream data such as a video program, slight deterioration in quality or data loss is often tolerated, but immediateness and continuity are very important.
The present invention relates to a case in which stream data such as a video program is broadcast from a specific transmitting station to a very large number of receiving terminals via a communication network, and the number of receiving terminals is extremely large. To provide a broadcast system and method for feeding back statistical information capable of transmitting the reception status of a receiving terminal to a transmitting station or a communication network provider in a live state without causing congestion in the communication network. Aim.
[0012]
In addition, the present invention provides a method for transmitting stream data from each transmitting station when there are a plurality of transmitting stations performing simultaneous broadcast of different contents at the same time and the receiving terminal can select any of the transmitting stations and receive the stream data. Broadcast method and a method for transmitting statistical information to a desired receiving terminal correctly, and feeding back statistical information capable of transmitting the receiving condition of the receiving terminal to a transmitting station or a communication network provider in a live state. With the goal.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Claim 1 wherein a plurality of relay nodes are connected to a specific transmitting station in a tree shape, and at least one of the plurality of relay nodes transmits program data continuously transmitted to a downlink in a direction from the transmitting station to a receiving terminal. A broadcast communication system for feeding back statistical information using a communication network capable of two-way communication in which a part is relayed and delivered to each of a plurality of receiving terminals, wherein each relay node is connected to the relay node. Information on the reception status of each receiving terminal that is periodically transmitted from the receiving terminal to the transmitting station in the direction toward the transmitting station, and the uplink is periodically transmitted from another relay node connected to the relay node. Information input means for acquiring at least one of the statistical information transmitted to the user as subordinate reception status data, and the subordinate reception status data obtained by the information input means is predetermined. Statistical processing means for summarizing according to the rule, generating statistical information on the reception status of all receiving terminals connected to the relay node directly or via another relay node, and the statistical information generated by the statistical processing means, Statistical information output means for periodically transmitting to another relay node connected to the transmitting station side of the relay node or to the transmitting station is provided.
[0014]
In claim 1, each relay node is provided with information input means, statistical processing means and statistical information output means.
The information input means includes information on the reception status of each reception terminal that is periodically transmitted from the reception terminal connected to the relay node to the transmission station side on the uplink, and other information connected to the relay node. At least one of the statistical information periodically sent out from the relay node to the uplink is acquired as subordinate reception status data.
[0015]
The statistical processing means aggregates the reception status data under the control acquired by the information input means according to a predetermined rule, and relates to the reception status of all the receiving terminals connected to the relay node directly or via another relay node. Generate statistics.
The statistical information output means periodically sends the statistical information generated by the statistical processing means to another relay node connected to the transmitting station side of the relay node or the transmitting station.
[0016]
Therefore, information indicating the reception status of each receiving terminal is converted into statistical information at each relay node and transferred to the transmitting station via the uplink of the communication network. Since the generation and transfer of the statistical information are performed periodically, the transmitting station can grasp the reception status of all the receiving terminals as the statistical information in a real-world manner.
The statistical information is information required by the transmitting station or the communication network provider, such as a rating. Such statistical information has a much smaller amount of information than the sum of information transmitted by the connected receiving terminals. Therefore, the amount of information going from the receiving terminal to the transmitting station decreases each time the signal passes through the relay node, and the statistical information input to the transmitting station is less likely to cause congestion because the information amount is small.
[0017]
In other words, even when broadcast data such as a video program is broadcast to a large number of receiving terminals simultaneously, congestion may occur in the reception status of all receiving terminals required by the transmitting station or the communication network provider. And can always be monitored by the transmitting station.
According to a second aspect, in the broadcast system for feeding back the statistical information according to the first aspect, at least one of the plurality of relay nodes or the transmitting station receives a downlink according to the statistical information generated by each relay node. Data quality adjusting means for automatically adjusting the quality of program data distributed via a line is provided.
[0018]
In general, when broadcasting large-capacity stream data such as a video program, a slight deterioration in quality or a drop in data is often allowed. Therefore, when the information transmission capacity of the communication path actually used is relatively small, priority is given to smooth transmission of information, and stream data input from a higher-level device is thinned out according to the capacity of the communication path. It is desirable to reduce the information amount of stream data to be transmitted (for example, by reducing the number of screen frames per second).
[0019]
However, the reception quality at the receiving terminal deteriorates due to a decrease in the amount of information due to the thinning. When the reception quality deteriorates remarkably, dissatisfaction on the receiver side increases. Therefore, in claim 2, the reception quality satisfaction of the receiving terminal is detected from the aggregated statistical information. If there are many receiving terminals that are not satisfied with the reception quality, the reception quality can be improved by reducing the degree of data thinning.
[0020]
By automatically adjusting the quality of the program data distributed on the downlink according to the statistical information, it is possible to optimize the conditions of use of the communication network so as to ensure smooth reception while ensuring sufficient reception quality. Can be.
Claim 3 is a broadcast system for feeding back the statistical information according to claim 1, wherein at least one of the plurality of relay nodes includes a relay node based on the statistical information generated by the relay node. A failure detecting means for determining whether a failure has occurred in a communication path between the communication terminal and the receiving terminal.
[0021]
When a failure occurs in the communication path between the relay node and the receiving terminal, some receiving terminals cannot receive stream data normally, and the average value of the receiving quality of the receiving terminal is extremely reduced. Therefore, the fault detecting means of claim 3 monitors the reception quality of the receiving terminal based on the statistical information generated by the relay node, and identifies whether or not a fault has occurred in the communication path.
According to a fourth aspect, in the broadcast system for feeding back the statistical information according to the first aspect, a plurality of sets of information from a plurality of receiving terminals or relay nodes connected to each of the plurality of relay nodes are temporarily stored. Is provided with a temporary storage table for storing the information.
[0022]
The statistical processing means needs to refer to a plurality of sets of information acquired from a plurality of receiving terminals or relay nodes almost simultaneously in order to generate statistical information. According to the fourth aspect, a plurality of sets of information acquired from each receiving terminal or relay node can all be held in the temporary storage table.
Therefore, the statistical processing means can always obtain the information necessary for generating the statistical information from the temporary storage table. Therefore, there is no need to particularly define the timing at which each receiving terminal sends out the reception status information to the uplink, and it is not necessary to synchronize the timings of a plurality of receiving terminals with each other, so that control is facilitated.
[0023]
In a preferred embodiment, a plurality of relay nodes are connected to a specific transmitting station in a tree shape, and program data continuously transmitted to a downlink in a direction from the transmitting station to a receiving terminal is transmitted to at least one of the plurality of relay nodes. A broadcast method for feeding back statistical information using a communication network that partially relays and delivers to each of a plurality of receiving terminals, wherein at each of the relay nodes, each of the receiving terminals connected to the relay node Of reception status of each receiving terminal periodically transmitted to the uplink in the direction from the terminal to the transmitting station, and statistics periodically transmitted to the uplink from another relay node connected to the relay node At least one of the information is periodically acquired as subordinate reception status data, and the periodically acquired subordinate reception status data is aggregated according to a predetermined rule, and the relay is performed. Generates statistical information relating to the reception status of all receiving terminals connected directly to the node or via another relay node, and generates the generated statistical information by another relay node connected to the transmitting station side of the relay node. The transmission is periodically performed to the relay node or the transmitting station.
[0024]
In claim 5, the information indicating the reception status of each receiving terminal is converted into statistical information at each relay node and transferred to the transmitting station via the uplink of the communication network. Since the generation and transfer of the statistical information are performed periodically, the transmitting station can grasp the reception status of all the receiving terminals as the statistical information in a real-world manner.
The amount of statistical information is much smaller than the sum of the information transmitted by the connected receiving terminals. Therefore, the amount of information going from the receiving terminal to the transmitting station decreases each time the signal passes through the relay node, and the statistical information input to the transmitting station is less likely to cause congestion because the information amount is small.
[0025]
In other words, even when broadcast data such as a video program is broadcast to a large number of receiving terminals simultaneously, congestion may occur in the reception status of all receiving terminals required by the transmitting station or the communication network provider. And can always be monitored by the transmitting station.
According to a sixth aspect of the present invention, in the broadcast method for feeding back the statistical information according to the fifth aspect, at least one of the plurality of relay nodes or the transmitting station performs downlink communication according to the statistical information generated by each relay node. And automatically adjusting the quality of the program data to be distributed.
[0026]
In general, when delivering large-capacity stream data such as a video program, a slight deterioration in quality or a drop in data is often allowed. Therefore, when the information transmission capacity of the communication path actually used is relatively small, priority is given to smooth transmission of information, and stream data input from a higher-level device is thinned out according to the capacity of the communication path. It is desirable to reduce the information amount of stream data to be transmitted.
[0027]
However, the reception quality at the receiving terminal deteriorates due to a decrease in the amount of information due to the thinning. When the reception quality deteriorates remarkably, dissatisfaction on the receiver side increases. Therefore, in claim 6, the reception quality satisfaction of the receiving terminal is detected from the aggregated statistical information. If there are many receiving terminals that are not satisfied with the reception quality, the reception quality can be improved by reducing the degree of data thinning.
[0028]
By automatically adjusting the quality of the program data distributed on the downlink according to the statistical information, it is possible to optimize the conditions of use of the communication network so as to ensure smooth reception while ensuring sufficient reception quality. Can be.
According to a seventh aspect of the present invention, in the broadcast method for feeding back the statistical information according to the fifth aspect, at least one of the plurality of relay nodes receives the relay information from the relay node based on the statistical information generated by the relay node. It is characterized in that the presence or absence of a failure in a communication path with a terminal is identified.
[0029]
When a failure occurs in the communication path between the relay node and the receiving terminal, some receiving terminals cannot receive stream data normally, and the average value of the receiving quality of the receiving terminal is extremely reduced. Therefore, in claim 7, the reception quality of the receiving terminal is monitored based on the statistical information generated by the relay node, and the presence or absence of a failure in the communication path is identified.
An eighth aspect of the present invention is the broadcast method of claim 5, wherein each of the relay nodes calculates a total sum and a maximum of a plurality of reception status data obtained through an uplink communication path. The statistical information is generated by performing at least one process of value detection.
[0030]
According to the eighth aspect, the total sum is calculated for the plurality of pieces of received reception status data, so that, for example, the number of receiving terminals that are receiving program data can be obtained. Further, by detecting the maximum value of the plurality of acquired reception status data, for example, the maximum value of the transmission delay time (the time required for transmission from the transmitting station to each receiving terminal) can be obtained.
[0031]
Claim 9 has a plurality of transmitting stations having a function of continuously transmitting program data by broadcast, and a function of selecting one of the plurality of transmitting stations and receiving program data. Simultaneous feedback of statistical information comprising a plurality of receiving terminals and a communication network capable of two-way communication connecting the transmitting station and the receiving terminals in a mesh via a plurality of relay nodes having a function of relaying program data A broadcast communication system, wherein each relay node has information on reception status of each receiving terminal periodically transmitted from each receiving terminal connected to the relay node to an uplink line directed to a desired transmitting station. And information input means for acquiring at least one of statistical information periodically transmitted in the uplink direction from another relay node connected to the relay node as reception status data under the information input means, and the information input means Classification means for classifying the received reception status data for each data relating to the same transmitting station, and data classified by the classification means are aggregated according to a predetermined rule, and the relay node is directly or another relay node. Statistical processing means for generating statistical information relating to the reception status of all receiving terminals connected via the communication apparatus; and for the statistical information generated by the statistical processing means, grasps the upstream transmission destination for each classified transmitting station. A statistical information destination determining means for determining another relay node or the transmitting station of a destination; and periodically transmitting the statistical information generated by the statistical processing means to a destination determined by the statistical information destination determining means. A statistical information output means for transmitting the program data transmitted from the transmitting station and transferring the program data to a destination receiving terminal or another relay node; Characterized in that a data replication distribution means.
[0032]
According to the ninth aspect of the present invention, even in the case where stream data such as a video program is simultaneously broadcast to a large number of receiving terminals as in the case of the first aspect, all of the transmission stations and communication network providers need The receiving state of the receiving terminal can be constantly monitored by the transmitting station without causing congestion.
In claim 9, since there are a plurality of transmitting stations, each receiving terminal can freely select any one of the transmitting stations to receive the program data. However, in this case, in each relay node, it is not possible to fixedly determine an up line going to the transmitting station and a down line going to the receiving station.
[0033]
Therefore, in order to determine the destination of the relay node, statistical information destination determining means is provided for each relay node. The statistical information transmission destination determining means, for the statistical information that the receiving terminal and other relay nodes periodically transmit to the transmission station, grasps an upward transmission destination for each classified transmission station, Of the relay node or the transmitting station is determined.
[0034]
For example, by using the same method as IP packet transfer used in the current Internet protocol, an identifier of a transmitting station is extracted from statistical information, and a connection destination closer to the transmitting station is identified using the identifier as a clue. Then, the transmission destination can be determined.
In a network communication network, a connection destination other than the upstream line can be used as the downstream line, so that once the upstream line is determined, the downstream line can be specified.
[0035]
The statistical information output means periodically sends the statistical information generated by the statistical processing means to the destination determined by the statistical information destination determining means. The program data copy / delivery means copies the program data sent from the transmitting station and transfers it to a destination receiving terminal or another relay node.
In this way, even if the upper and lower lines for the transmitting station are not determined in advance, a tree-shaped broadcast communication path can be automatically created between the relay nodes as needed.
[0036]
According to a tenth aspect, in the broadcast system for feeding back the statistical information according to the ninth aspect, at least one of the plurality of relay nodes or the transmitting station receives a downlink according to the statistical information generated by each relay node. Data quality adjusting means for automatically adjusting the quality of program data to be distributed via the line in the direction.
In general, when broadcasting large-capacity stream data such as a video program, a slight deterioration in quality or a drop in data is often allowed. Therefore, when the information transmission capacity of the communication path actually used is relatively small, priority is given to smooth transmission of information, and stream data input from a higher-level device is thinned out according to the capacity of the communication path. It is desirable to reduce the information amount of stream data to be transmitted (for example, by reducing the number of screen frames per second).
[0037]
However, the reception quality at the receiving terminal deteriorates due to a decrease in the amount of information due to the thinning. When the reception quality deteriorates remarkably, dissatisfaction on the receiver side increases. Therefore, in claim 10, the reception quality satisfaction of the receiving terminal is detected from the aggregated statistical information. If there are many receiving terminals that are not satisfied with the reception quality, the reception quality can be improved by reducing the degree of data thinning.
[0038]
By automatically adjusting the quality of the program data distributed on the downlink according to the statistical information, it is possible to optimize the conditions of use of the communication network so as to ensure smooth reception while ensuring sufficient reception quality. Can be.
Claim 11 is the broadcast system for feeding back the statistical information according to claim 9, wherein at least one of the plurality of relay nodes has the relay node based on the statistical information generated by the relay node. A failure detecting means for determining whether a failure has occurred in a communication path between the communication terminal and the receiving terminal.
[0039]
When a failure occurs in the communication path between the relay node and the receiving terminal, some receiving terminals cannot receive stream data normally, and the average value of the receiving quality of the receiving terminal is extremely reduced. Therefore, the fault detecting means of the present invention monitors the reception quality of the receiving terminal based on the statistical information generated by the relay node, and identifies whether or not a fault has occurred in the communication path.
[0040]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the broadcast system for feeding back statistical information according to the ninth aspect, a plurality of sets of information from a plurality of receiving terminals or relay nodes connected to each of the plurality of relay nodes are temporarily stored. Is provided with a temporary storage table for storing the information.
The statistical processing means needs to refer to a plurality of sets of information acquired from a plurality of receiving terminals or relay nodes almost simultaneously in order to generate statistical information. In the twelfth aspect, a plurality of sets of information acquired from each receiving terminal or relay node can all be held in the temporary storage table.
[0041]
Therefore, the statistical processing means can always obtain the information necessary for generating the statistical information from the temporary storage table. Therefore, there is no need to particularly define the timing at which each receiving terminal sends out the reception status information to the uplink, and it is not necessary to synchronize the timings of a plurality of receiving terminals with each other, so that control is facilitated.
In addition, in each relay node, when the regular arrival of the statistical information from the receiving terminal or another relay node is interrupted for a predetermined time or more, the corresponding receiving terminal or other relay node stops receiving the program data. Therefore, it is desirable to delete the corresponding information from the temporary storage table.
[0042]
By doing so, the capacity of the temporary storage table can be saved, the number of transfer destinations on the downstream line can be reduced, and unnecessary data transfer can be omitted, and the communication path can be used economically. Also, if a receiving terminal receiving program data from one transmitting station switches to receiving program data from another transmitting station on the way, the destination of the statistical information that is periodically fed back from the receiving terminal Is changed, the contents of the temporary storage table are updated, and as a result, it is possible to automatically control so that program data from a newly desired transmitting station is transmitted.
[0043]
Claim 13 has a plurality of transmitting stations having a function of continuously transmitting program data by broadcast, and a function of selecting one of the plurality of transmitting stations to receive program data. Simultaneous feedback of statistical information comprising a plurality of receiving terminals and a communication network capable of two-way communication connecting the transmitting station and the receiving terminals in a mesh via a plurality of relay nodes having a function of relaying program data A broadcast communication method, wherein in each of the relay nodes, the reception status of each of the reception terminals periodically transmitted from each of the reception terminals connected to the relay node to an upstream line toward a desired transmission station is determined. Information, and at least one of the statistical information periodically transmitted in the upstream direction from another relay node connected to the relay node is acquired as subordinate reception status data, and the acquired subordinate reception status data is acquired. Are classified for each data relating to the same transmitting station, and the reception status data under the classified subordinates is totaled according to a predetermined rule, and all the receiving terminals connected to the relay node directly or via another relay node are collected. Generating statistical information on the reception status, and for the generated statistical information, determine the upstream transmission destination for each classified transmission station, determine another relay node or the transmission station of the transmission destination, and generate The statistical information is periodically transmitted to the determined destination, the program data transmitted from the transmitting station is copied, and transferred to a destination receiving terminal or another relay node. I do.
[0044]
According to a thirteenth aspect, even in the case of simultaneously transmitting stream data such as a video program to a large number of receiving terminals in the same manner as in the fifth aspect, all the transmission stations and communication network providers need. The receiving state of the receiving terminal can be constantly monitored by the transmitting station without causing congestion.
In claim 13, since there are a plurality of transmitting stations, each receiving terminal can freely select any transmitting station to receive the program data. However, in this case, in each relay node, it is not possible to fixedly determine an up line going to the transmitting station and a down line going to the receiving station.
[0045]
Therefore, with regard to the statistical information that the receiving terminal and other relay nodes periodically send to the transmitting station, the relay node grasps the upstream destination for each classified transmitting station, and performs other relaying of the destination. Determine a node or the transmitting station.
[0046]
For example, by using the same method as IP packet transfer used in the current Internet protocol, an identifier of a transmitting station is extracted from statistical information, and a connection destination closer to the transmitting station is identified using the identifier as a clue. Then, the transmission destination can be determined.
In a network communication network, a connection destination other than the upstream line can be used as the downstream line, so that once the upstream line is determined, the downstream line can be specified.
[0047]
The generated statistical information is periodically transmitted to the destination determined in the upward direction. The program data transmitted from the transmitting station is copied at the relay node and transferred to the destination receiving terminal or another relay node.
In this way, even if the upper and lower lines for the transmitting station are not determined in advance, a tree-shaped broadcast communication path can be automatically created between the relay nodes as needed.
[0048]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the broadcast method for feeding back statistical information according to the thirteenth aspect, at least one of the plurality of relay nodes or the transmitting station performs downlink according to the statistical information generated by each relay node. Automatically adjusts the quality of the program data distributed over the line.
In general, when broadcasting large-capacity stream data such as a video program, a slight deterioration in quality or a drop in data is often allowed. Therefore, when the information transmission capacity of the communication path actually used is relatively small, priority is given to smooth transmission of information, and stream data input from a higher-level device is thinned out according to the capacity of the communication path. It is desirable to reduce the information amount of stream data to be transmitted (for example, by reducing the number of screen frames per second).
[0049]
However, the reception quality at the receiving terminal deteriorates due to a decrease in the amount of information due to the thinning. When the reception quality deteriorates remarkably, dissatisfaction on the receiver side increases. Therefore, in claim 14, the reception quality satisfaction of the receiving terminal is detected from the aggregated statistical information. If there are many receiving terminals that are not satisfied with the reception quality, the reception quality can be improved by reducing the degree of data thinning.
[0050]
By automatically adjusting the quality of the program data distributed on the downlink according to the statistical information, it is possible to optimize the conditions of use of the communication network so as to ensure smooth reception while ensuring sufficient reception quality. Can be.
According to a fifteenth aspect, in the broadcast method for feeding back the statistical information according to the thirteenth aspect, at least one of the plurality of relay nodes receives and communicates with the relay node based on the statistical information generated by the relay node. It is characterized in that the presence or absence of a failure in a communication path with a terminal is identified.
[0051]
When a failure occurs in the communication path between the relay node and the receiving terminal, some receiving terminals cannot receive stream data normally, and the average value of the receiving quality of the receiving terminal is extremely reduced. Therefore, in claim 15, the reception quality of the receiving terminal is monitored based on the statistical information generated by the relay node, and whether or not a failure has occurred in the communication path is identified.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the broadcast method for feeding back the statistical information according to the thirteenth aspect, each of the relay nodes calculates a sum of a plurality of reception status data obtained through a communication path of an uplink line. And detecting at least one of a maximum value and the statistical information to generate the statistical information.
[0052]
According to the sixteenth aspect, the total sum is calculated for the plurality of pieces of received reception status data, whereby, for example, the number of receiving terminals that are receiving program data can be obtained. Further, by detecting the maximum value of the plurality of acquired reception status data, for example, the maximum value of the transmission delay time (the time required for transmission from the transmitting station to each receiving terminal) can be obtained.
[0053]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First Embodiment)
One embodiment of the broadcast system and method for feeding back statistical information according to the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment corresponds to claims 1 to 8.
[0054]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the relay node of this embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing an example of uplink input / output data in the relay node of this embodiment. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the communication network of this embodiment.
In this embodiment, the information input means, the statistical processing means, and the statistical information output means of claim 1 are embodied as an uplink input device 34, a data totaling device 36, and an uplink output device 37, respectively.
[0055]
Further, the data quality adjustment means of claim 2 corresponds to the delivery control device 32, the failure detection means of claim 3 corresponds to the delivery control device 32, and the temporary storage table of claim 4 corresponds to the temporary storage table 35. .
In this embodiment, it is assumed that a communication network as shown in FIG. 3 is used. That is, a large number of relay nodes 11, 12, 13, and 14 are connected to the transmitting station 10 in a tree shape. One or a plurality of receiving terminals 21 are connected to some of the relay nodes as the ends of the tree.
[0056]
In this communication network, bidirectional information transmission is possible. Here, a communication line from transmitting station 10 toward each receiving terminal 21 is referred to as a downlink, and a communication line from each receiving terminal 21 toward transmitting station 10 is referred to as an uplink.
Each of the transmission lines 15 connecting the transmitting station 10, the relay nodes 11, 12, 13, 14 and the receiving terminal 21 may be configured as a wired line or a wireless line as long as bidirectional communication is possible. It may be constituted by a line. Further, the number of other relay nodes connected to one relay node, the number of tree layers, the number of receiving terminals 21 connected, and the like may be changed as necessary.
[0057]
In this embodiment, it is assumed that a large amount of stream data such as a video program is simultaneously broadcast from the transmitting station 10 to each of a large number of receiving terminals 21 using a downlink.
For example, the same is applied to the receiving terminals 21 (1), 21 (1), 21 (2), 21 (3), 21 (4), 21 (5), 21 (6),. Program data can be distributed simultaneously from the transmitting station 10.
[0058]
In the example of FIG. 3, the program data transmitted from the transmitting station 10 is relayed by the relay node 11 and distributed to the receiving terminal 21 (1). Further, the same program data is relayed by the relay node 11 and the relay node 12 (1), respectively, and distributed to the receiving terminal 21 (2).
Similarly, the same program data is relayed by the relay node 11 and the relay node 12 (2), respectively, and distributed to the receiving terminal 21 (3). The same program data is relayed by the relay node 11, the relay node 12 (1), and the relay node 13 (1), respectively, and distributed to the receiving terminals 21 (4) and 21 (5).
[0059]
Such data distribution can be realized by various communication protocols, but in this example, RFC-768 adopted by IETF as a communication protocol for the transmitting station 10, the relay nodes 11, 12, 13, 14, and the receiving terminal 21. It is assumed that UDP (User Datagram Protocol) and RFC-791 IP (Internet Protocol) are used.
[0060]
When UDP is used, complicated processing such as error correction and retransmission is not performed. If an error is found in the packet on the receiving side, it is simply discarded. In other words, when stream data such as a video program is distributed, a slight deterioration in quality or a drop in data can be tolerated on the receiving side, while the immediateness and continuity of distribution are very important. Communicate to give priority.
[0061]
In this embodiment, each of the relay nodes 11, 12, 13, and 14 is configured as shown in FIG. Referring to FIG. 1, this relay node includes a downlink input device 31, a delivery control device 32, a downlink output device 33, an uplink input device 34, a temporary storage table 35, a data totaling device 36, an uplink output device 37, There is provided a clock circuit 38 and a storage device for holding the data of the counting rule 39.
[0062]
Describing downlink communication, stream data such as a video program input from another higher-order relay node or receiving terminal 21 is received by the downlink input device 31. The received stream data is copied and output to the downlink via the delivery control device 32 and the downlink output device 33. That is, the relayed stream data is transmitted to another subordinate relay node or each receiving terminal 21.
[0063]
In the following description, the case where the relay node in FIG. 1 is the relay node 12 (1) in FIG. 3 will be described, but all the relay nodes 11, 12, 13, and 14 have the same configuration. Perform the same operation.
The stream data transmitted by the relay node 11 to the downlink is received by the downlink input device 31 of the relay node 12 (1), and is transmitted to the relay node 13 (1) via the delivery control device 32 and the downlink output device 33. It is sent to the terminal 21 (2).
[0064]
The delivery control device 32 thins out data as necessary in order to smoothly deliver data on the downlink. That is, when the information amount (bits / second) of the stream data to be transmitted is larger than the transmission capacity (bits / second) of the transmission line (15) connected to the output side of the downlink, the downlink on the output side is used. The stream data to be sent out to the line is thinned out, for example, in units of image frames or scanning lines to reduce the amount of information on the output side.
[0065]
If the information amount of the data to be transmitted is larger than the capacity of the transmission line, the delay time increases because it is necessary to wait for the transmission line to be free before transmitting the data. However, by reducing the information amount of stream data to be transmitted after thinning out, it is not necessary to wait for time, and it is possible to ensure the immediateness of stream data delivery.
[0066]
When the thinning is performed, the information amount of the stream data distributed to the receiving terminal 21 naturally becomes small, and the reception quality deteriorates. However, even when the number of frames per second is reduced, for example, the reception quality is slightly reduced, and the viewer is often allowed.
On the other hand, each receiving terminal 21 reports information on the reception status to the relay node connected thereto via the uplink. Specifically, each receiving terminal 21 spontaneously transmits information D0 to D5 shown in FIG. 2 to the uplink at a constant interval (for example, every one second).
[0067]
The information D0 to D5 are automatically and periodically generated (for example, every one second) inside each receiving terminal 21. The information D0 indicates whether or not the receiving terminal 21 is receiving program data distributed from the transmitting station 10.
The information D1 indicates the reception speed (bits / second) of the stream data that the receiving terminal 21 is receiving from the downlink. The information D2 indicates the reception error rate of the stream data that the receiving terminal 21 is receiving from the downlink.
[0068]
The information D3 indicates whether the reception quality of the stream data that the receiving terminal 21 is receiving from the downlink is acceptable.
For example, in the case of a receiving terminal such as a television monitor, generally, a higher receiving quality is required as the screen size increases. Therefore, a threshold of the reception quality corresponding to the model is determined and registered in each receiving terminal 21 in advance. The receiving terminal 21 can identify whether the reception quality is acceptable by comparing the actual reception quality (for example, the number of frames per second) with a threshold.
[0069]
Information D4 represents the delay time of the program data. This delay time can be obtained as follows. The stream data transmitted from the transmitting station 10 to the downlink includes information on the transmission time at which the transmitting station 10 transmitted the packet for each packet. Therefore, each receiving terminal 21 specifies the receiving time of each packet based on the time of a clock built in itself, and determines the delay time (the transmitting station 10 transmits the packet) based on the time difference between the receiving time and the transmitting time included in the packet. From the time it arrives at the receiving terminal 21).
[0070]
Information D5 indicates the number of relay stages. Since the information transmitted by the receiving terminal 21 has not been relayed yet, in this example, the receiving terminal 21 outputs the numerical value 0 as the information D5.
Such information D0 to D5 is input to the relay node 12 via the uplink. Information input from the uplink to the relay node 12 (1) is received by the uplink input device 34 shown in FIG. 1 and stored in the temporary storage table 35.
[0071]
The temporary storage table 35 stores independent storage for each of the other relay nodes (13 (1)) and the receiving terminals (21 (2)) connected to the input side of the uplink of the relay node 12 (1). The area is allocated in advance.
The temporary storage table 35 holds a reporter ID 41, an update time 42, and a report content 43 as a set of information. The reporter ID 41 is information for distinguishing a large number of receiving terminals 21 and a large number of relay nodes, and actually represents a number of an interface or a port connecting the uplink input device 34 and each receiving terminal 21. I have.
[0072]
The update time 42 indicates the time at which one set of information (41, 42, 43) was updated. In this example, when information is input from each of the relay nodes (13 (1)) and each of the receiving terminals (21 (2)), the uplink input device 34 immediately writes the information into the temporary storage table 35. . If a report from the same reporter has been stored in the past, the contents of the temporary storage table 35 are overwritten with new information.
[0073]
In addition, the uplink input device 34 acquires information on the current time from the clock circuit 38 built in the relay node (12 (1)), and information is input from each reporter (each relay node, each receiving terminal). The reception time is specified, and the reception time is recorded as the update time 42.
The report content 43 indicates information input from the relay node (13 (1)) or the receiving terminal (21 (2)). Information input from the receiving terminal (21 (2)) is information D0 to D5 shown in FIG.
[0074]
The data totaling device 36 periodically (for example, every one second) processes all information held in the temporary storage table 35 and automatically generates statistical information described later. The content of the processing of the data totaling device 36 is determined by the totaling rule 39 stored in the relay node (12 (1)) in advance. The contents of the counting rule 39 can be updated as needed.
In this example, the data totaling device 36 generates statistical information S0 to S6 shown in FIG. 2 by totalizing the information held in the temporary storage table 35.
[0075]
The statistical information S0 indicates the total number of terminals (receiving terminals 21) that are receiving stream data of a program distributed on the downlink. The statistical information S0 is the total number of receiving terminals 21 that have reported the information in which the information D0 is “receiving”, and can be generated by summing up the sum of the information D0 of “receiving” in the report content 43. it can.
When a terminal that has not received a program does not report information D0 to D5, statistical information S0 can be generated as the total number of terminals that have reported information D0 to D5. If the update time 42 is too old compared to the current time, it can be considered that the terminal associated with the information has not reported the information D0 to D5.
[0076]
The statistical information S1 indicates the audience rating of the program, that is, the ratio between the number of terminals receiving the program and the total number of terminals that can receive the program. The number of terminals receiving a program is obtained as statistical information S0. The total number of terminals that can be received is stored in the data totaling device 36 or the totaling rule 39 as a constant in advance. Therefore, the statistical information S1 is obtained by the calculation.
The statistical information S2 indicates the number of receiving terminals that are classified for each reception quality. The reception quality of each terminal changes according to the degree of thinning of stream data to be distributed. When the capacity of the transmission line 15 is low and the reception speed of the terminal connected to the transmission line 15 is low, it is necessary to increase the degree of thinning. That is, the reception quality of each terminal can be identified from the reception speed, that is, the information D1. Therefore, if the statistical information S0 is classified for each reception quality, the statistical information S2 can be obtained.
[0077]
The statistical information S3 indicates a ratio between a terminal satisfying the reception quality (or a terminal not satisfying the reception quality) and the total number of terminals receiving the program. The former can be obtained by totalizing the total number of terminals that have reported the information D3 of “within the allowable range”. The latter is the same as the statistical information S0. Therefore, the statistical information S3 can be obtained by calculating the ratio between the total number of terminals that have reported the information D3 within the allowable range and the statistical information S0.
[0078]
The statistical information S4 indicates the total amount of data (the number of bits) received by all terminals in the last minute. The reception data amount of one terminal is obtained by multiplying the reception speed (D1) from the terminal by the time (60 seconds). Statistical information S4 can be obtained by adding the received data amounts of all terminals receiving the program.
The statistical information S5 indicates the maximum number of relay stages to the node (the number of relays). Actually, the maximum value is detected from the information D5 of all the receiving terminals 21 reported to the relay node (12 (1)) and the statistical information S5 reported from the lower relay node (13 (1)). , The result of adding “1” to the maximum value (reflecting the relay amount of the node) is generated as the statistical information S5 of the node.
[0079]
The statistical information S6 indicates the maximum delay time of the stream data. Actually, the maximum value is detected from the information D4 of all the receiving terminals 21 reported to the relay node (12 (1)) and the statistical information S6 reported from the lower relay node (13 (1)). Then, the maximum value is generated as statistical information S6 in this node.
At the time of counting, the data counting device 36 checks the contents of the update time 42 of each data. Then, data that has not been updated after several times (for example, three times) the report period is excluded from the tallying target and deleted from the temporary storage table 35. As a result, only the latest information can be reflected in the aggregation.
[0080]
The contents of the statistical information generated by the data totaling device 36 can be variously changed, added, and deleted according to the contents described in the totaling rule 39.
The tally result obtained at the output of the data tallying device 36, that is, the statistical information S <b> 0 to S <b> 6, is immediately transmitted to the upper-level relay node 11 via the up line under the control of the up line output device 37.
[0081]
Accordingly, the statistical information S0 to S6 collected by the lower relay node (12 (1)) is automatically (periodically, for example, one second) automatically transmitted to the upper relay node 11, and transmitted via the relay node 11. Reported to 10. For this reason, the transmitting station 10 can obtain statistical information on the reception status of all the receiving terminals 21 that are receiving the program in a live situation.
[0082]
Further, the delivery control device 32 of each relay node (12 (1)) performs control as follows using the statistical information S0 to S6 generated by the data totaling device 36. First, the latest statistical information S3 is compared with a predetermined threshold in order to control the transmission quality of stream data to be distributed to the lower relay node (13 (1)) or the receiving terminal 21 (2) on the downlink.
[0083]
Since the statistical information S3 indicates the ratio between the terminal satisfying the reception quality and the total number of terminals receiving the program, if the statistical information S3 is smaller than the threshold value, it is considered that the reception quality is too low. In this case, the degree of thinning of stream data to be transmitted to the downlink is reduced within the range permitted by the capacity of the transmission path 15. Thereby, the reception quality can be automatically improved.
[0084]
The distribution control device 32 also averages the obtained statistical information S3 over time to obtain an average value of the reception quality. Further, the average of the reception quality is compared with a predetermined lower limit to check whether the reception quality is extremely lowered.
When the reception quality is extremely reduced, there is a possibility that a communication failure has occurred in the communication network under the relay node (12 (1)). Therefore, when the reception quality is extremely deteriorated, the delivery control device 32 generates an alarm of a fault inside its own station, and transmits information of the occurrence of the fault via the data tallying device 36 and the uplink output device 37. The data is transmitted to the line, and is reported to the upper-level relay node 11 and the transmitting station 10.
[0085]
In the case of the communication network shown in FIG. 3, since only a single relay node 11 is connected to the transmitting station 10, the transmitting station 10 obtains a set of statistical information S0 to S6 from the relay node 11. It is not necessary to add a special function to the transmitting station 10. However, in the case of a communication network in which a plurality of relay nodes 11 are connected to the transmitting station 10, it is desirable to provide the transmitting station 10 with the same function as the data aggregation device 36 in FIG.
[0086]
In any case, when a communication network as shown in FIG. 3 is configured using the relay node in FIG. 1, information transmitted on the uplink is counted up each time the information passes through the relay node, and the amount of information is reduced. . For this reason, even in the case of performing extremely large-scale broadcast communication in which the number of receiving terminals exceeds one million, the transmission result is actually reported to the transmitting station 10 without causing congestion in the communication network. Can be conveyed.
[0087]
(Second embodiment)
Another embodiment of the broadcast system and method for feeding back statistical information according to the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment corresponds to claims 9 to 16.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the communication network of this embodiment. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the relay node of this embodiment.
[0088]
In this embodiment, the information input means, the classification means, the statistical processing means, the statistical information destination determining means, the statistical information output means, and the program data copy and delivery means of claim 9 are each composed of an input device 61, a data classification device 62, an upstream data It corresponds to the total transfer device 66, the transfer destination determining device 68, the output device 69, and the downstream data copy transfer device 64.
The data quality adjusting means of claim 10 corresponds to the downlink data copy and transfer device 64, the failure detection means of claim 11 corresponds to the downlink data copy and transfer device 64, and the temporary storage table of claim 12 is a temporary storage table. 63 corresponds.
[0089]
This embodiment is a modification of the first embodiment, and assumes a case where large-capacity stream data such as a video program is simultaneously broadcasted similarly to the first embodiment. The mechanism for totalizing and feeding back the statistical information and the mechanism for using the statistical information are the same as those in the first embodiment. Therefore, the input / output data of the uplink at the relay node is the same as that of FIG.
[0090]
However, in this embodiment, it is assumed that there are a plurality of transmitting stations, and each receiving terminal can freely select the transmitting station. Therefore, the tree-shaped communication path between the transmitting station and the receiving terminal is not fixed.
That is, in this embodiment, since the communication network is formed in a network as shown in FIG. 4, a plurality of tree-shaped communication paths for simultaneously broadcasting program data must coexist on this communication network. Can be.
[0091]
In the example of FIG. 4, a tree-shaped communication path for distributing program data from the transmitting station 51 (1) to the receiving terminals 53 (1) to 53 (5), and the transmitting terminal 51 (2) receiving the receiving terminal 53 ( 6) to 53 (9) coexist with a tree-shaped communication path for distributing program data.
The transmission line connecting each of the transmitting station 51, the relay node 52, and the receiving terminal 53 may be a wired line or a wireless line as long as bidirectional communication is possible. Further, the number of lines connected to one relay node 52, the number of receiving terminals 53, and the geometric structure of the communication network may be changed as necessary.
[0092]
In this mode, the delivery route of the program data is determined according to the reception request of each receiving terminal 53 or the receiver, so that in each relay node 52, the uplink and downlink used for communication may be fixedly determined. Can not.
Therefore, each relay node 52 automatically generates an independent tree-shaped communication path for each transmitting station 51 in response to a request from the receiving terminal 53. When the transmission path is no longer necessary, the communication path is generated. Has a function to automatically disappear.
[0093]
As shown in FIG. 5, each relay node 52 of this embodiment includes an input device 61, a data classification device 62, a temporary storage table 63, a downstream data copy and transfer device 64, a clock circuit 65, an upstream data totaling and transferring device 66, and a totaling rule 67. , A transfer destination determining device 68 and an output device 69. All the relay nodes 52 have basically the same configuration and perform the same operation.
[0094]
The operation of the relay node 52 will be described below.
The data packet of the statistical information that the receiving terminal 53 or another relay node 52 periodically sends to the transmitting station is received by the input device 61 and sent to the data classification device 62.
The data classifying device 62 extracts a transmitting station ID (ID of the transmission source of the program data) 74 included in the input data packet, and classifies the data packet for each transmitting station ID 74. The reporter ID 71 and the report content 73 are also extracted from the data packet of the statistical information input to the data classification device 62 and recorded in the temporary storage table 63.
[0095]
When recording in the temporary storage table 63, the data update time 72 is also recorded simultaneously with reference to the information on the current time obtained from the clock circuit 65. As shown in FIG. 5, in the temporary storage table 63, the recorded information is classified by the transmitting station ID 74 of the program data, and further classified by the reporter ID 71.
If both the newly input transmitting station ID 74 and reporter ID 71 are the same as those already recorded in the temporary storage table 63, the old information is lost by overwriting and only the new information is stored.
[0096]
The information on the temporary storage table 63 is periodically monitored to check the update status. If there is information that is not updated even after a predetermined time elapses, the information is deleted. Therefore, outdated information is not reflected in the aggregation of statistical information.
The upstream data totaling and transferring device 66 periodically refers to the contents of the temporary storage table 63 and totalizes statistical information for each transmitting station ID 74. Further, a data packet of the statistical information is generated from the result of the aggregation, and the data packet is periodically sent to the transfer destination determining device 68.
[0097]
The transfer destination determination device 68 determines the next transfer destination on the side closer to the transmission station 51 corresponding to the value of the transmission station ID 74 included in the data packet. Then, the data packet of the statistical information is transmitted to the determined transfer destination.
As a method of determining the transfer destination by the transfer destination determining device 68, the same method as that of the IP packet transfer widely used in the current Internet may be used. That is, as described in (RFC-791), the determination may be made based on the destination IP address using the routing table.
[0098]
On the other hand, the data packet of the program data in the downlink direction transmitted from the transmitting station 51 is also input to the input device 61 in the relay node 52 of FIG.
The data classification device 62 identifies the type of the data packet, and sends the data packet of the program data in the downstream direction to the downstream data copy and transfer device 64.
[0099]
The downlink data copy and transfer device 64 refers to the temporary storage table 63 using the transmission station ID 74 included in the data packet as a key, and receives the program data from the transmission station 51 corresponding to the transmission station ID 74. 53 and the reporter ID 71 of the other relay node 52 are detected.
Then, the downlink data copy and transfer device 64 copies the data packet of the program data for each reporter ID 71 that wants to receive the program data, and sends the data packet to the transfer destination determination device 68.
[0100]
The transfer destination determining device 68 uses the reporter ID 71 as a clue to determine the receiving terminal 53 or the subordinate relay node 52 near it as the next transfer destination, and transfers the data packet to the transfer destination via the output device 69.
In this case, the method of determining the transfer destination by the transfer destination determining device 68 may be determined from the destination IP address using the routing table as described in (RFC-791).
[0101]
As described above, even when the tree-like communication path used in the broadcast communication is not determined in advance, the communication path is automatically set when the relay node 52 shown in FIG. 5 is used. Generate and distribute program data and statistical information.
Further, when the receiving terminal 53 receiving program data stops receiving the program data, the periodic report of the statistical information is interrupted, and after a certain period of time, the temporary storage table 63 in the relay node 52 The corresponding information is deleted, and as a result, the transfer of the downstream program data is also stopped. That is, the information on the communication path formed on the relay node 52 automatically disappears when it becomes unnecessary.
[0102]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, information on the reception status reported from the receiving terminal on the uplink is totaled for each relay node, so that the amount of information to be reported each time the signal passes through the relay node can be reduced. .
For this reason, for example, even when a large-capacity stream data such as a video program is broadcasted simultaneously using an extremely large-scale communication network in which the number of receiving terminals exceeds one million, It is possible to transmit the summary result to the transmitting station in a live condition without causing any interference.
[0103]
Since the transmitting station and the communication network provider can know the statistical information on the audience rating and the quality deterioration in a live condition, it can be used as a material for increasing the satisfaction of the program sender and the receiver.
In addition, according to the present invention, at each relay node, statistical information on all receiving terminals under its own can be known in a live condition, so that transmission quality is automatically adjusted so as to optimize operation of a communication network. It is possible to obtain information for making adjustments and identifying the cause of a failure or failure in the communication network when the failure or failure occurs.
[0104]
The present invention can also be applied to a case where there are a large number of transmitting stations that broadcast different programs simultaneously and each receiving terminal freely selects a transmitting station. Based on the content of the information data, the transmitting station used is identified, and a necessary tree-like communication path can be automatically generated. Furthermore, a part of the tree-shaped communication path that is no longer used can be naturally deleted after a certain period of time. As a result, it is possible to save labor for processing for setting and canceling a delivery tree when performing broadcast communication, and to facilitate management of a communication network.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a relay node according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of input / output data of an uplink in a relay node according to the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a communication network according to the first embodiment.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a communication network according to a second embodiment.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a relay node according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
10 transmitting station
11, 12, 13, 14 relay nodes
15 Transmission line
21 receiving terminal
31 Downline input device
32 Delivery control device
33 Downlink output device
34 Upline input device
35 Temporary storage table
36 Data aggregation device
37 Upline output device
38 Clock circuit
39 Aggregation Rules
41 Reporter ID
42 Update time
43 Report contents
51 transmitting station
52 Relay node
53 receiving terminal
61 Input device
62 Data Classifier
63 Temporary storage table
64 Downlink data copy and transfer device
65 Clock circuit
66 Uplink data totaling transfer device
67 Aggregation Rules
68 Destination determination device
69 output device
71 Reporter ID
72 Update time
73 Report contents
74 Transmission station ID
D0-D5 information
S0-S6 statistical information

Claims

A plurality of relay nodes are connected to a specific transmitting station in a tree shape, and at least a portion of the plurality of relay nodes relays program data continuously transmitted to a downlink in a direction from the transmitting station to a receiving terminal. A broadcast communication system that feeds back statistical information using a communication network capable of two-way communication distributed to each of a plurality of receiving terminals,
In each of the relay nodes,
Information on the reception status of each receiving terminal that is periodically transmitted on the uplink in the direction from the receiving terminal connected to the relay node to the transmitting station side, and periodically transmitted from other relay nodes connected to the relay node. Information input means for acquiring at least one of the statistical information transmitted to the uplink as reception status data under the subordinate;
The subordinate reception status data obtained by the information input means is totaled according to a predetermined rule, and statistical information relating to the reception status of all the reception terminals connected to the relay node directly or via another relay node is generated. Statistical processing means;
Statistical information output means for periodically transmitting the statistical information generated by the statistical processing means to another relay node connected to the transmitting station side of the relay node or to the transmitting station. A broadcast system that feeds back statistical information.

2. The broadcast system for feeding back statistical information according to claim 1, wherein at least one of the plurality of relay nodes or the transmitting station distributes the down line according to the statistical information generated by each relay node. A broadcast communication system for feeding back statistical information, characterized by comprising a data quality adjusting means for automatically adjusting data quality.

The broadcast system for feeding back statistical information according to claim 1, wherein at least one of the plurality of relay nodes is configured to communicate between the relay node and a receiving terminal based on statistical information generated by the relay node. A broadcast communication system for feeding back statistical information, characterized in that a fault detecting means for determining whether or not a fault has occurred in a communication path between them is provided.

2. The broadcast system according to claim 1, wherein a plurality of sets of information from a plurality of connected receiving terminals or relay nodes are temporarily stored in each of the plurality of relay nodes. A broadcast system for feeding back statistical information characterized by having a table.

A plurality of relay nodes are connected to a specific transmitting station in a tree shape, and at least a portion of the plurality of relay nodes relays program data continuously transmitted to a downlink in a direction from the transmitting station to a receiving terminal. A broadcast method for feeding back statistical information using a communication network for delivering to each of a plurality of receiving terminals,
In each of the relay nodes,
Information on the reception status of each receiving terminal that is periodically transmitted on the uplink in the direction from the receiving terminal connected to the relay node to the transmitting station side, and periodically transmitted from other relay nodes connected to the relay node. Periodically acquiring at least one of the statistical information transmitted to the uplink as subordinate reception status data,
Aggregate the reception status data under the periodically acquired according to a predetermined rule, generate statistical information on the reception status of all the receiving terminals connected directly to the relay node or via other relay nodes,
Broadcast communication for feeding back the statistical information, wherein the generated statistical information is periodically transmitted to another relay node or the transmitting station connected to the transmitting station side of the relay node. Method.

6. The broadcast method for feeding back statistical information according to claim 5, wherein at least one of said plurality of relay nodes or said transmitting station distributes program data on a downlink according to statistical information generated by each relay node. Broadcasting method for feeding back statistical information characterized by automatically adjusting the quality of data.

6. The broadcast method for feeding back statistical information according to claim 5, wherein at least one of the plurality of relay nodes is configured to perform communication between the relay node and a receiving terminal based on statistical information generated by the relay node. A broadcast communication method for feeding back statistical information characterized by identifying whether a failure has occurred in a communication path.

6. The broadcast method of feeding back statistical information according to claim 5, wherein each of the relay nodes calculates at least a sum and detects a maximum value for a plurality of reception status data obtained via an uplink communication path. A broadcast method for feeding back statistical information, wherein one of the processes is performed to generate the statistical information.

A plurality of transmitting stations having a function of continuously transmitting program data by broadcast communication; and a plurality of receiving terminals having a function of selecting one of the plurality of transmitting stations to receive program data. A broadcast communication system for feeding back statistical information comprising a bidirectionally communicable communication network for connecting the transmitting station and the receiving terminal in a network via a plurality of relay nodes having a function of relaying program data. So,
In each of the relay nodes,
Information on the reception status of each receiving terminal that is periodically transmitted from each receiving terminal connected to the relay node to an uplink line toward a desired transmitting station, and from other relay nodes connected to the relay node Information input means for periodically acquiring at least one of the statistical information transmitted in the upstream direction as subordinate reception status data,
Classification means for classifying, under the reception status data obtained by the information input means, data for the same transmitting station,
Statistical processing means for aggregating the data classified by the classification means according to a predetermined rule, and generating statistical information on the reception status of all the receiving terminals connected to the relay node directly or via another relay node; and ,
For the statistical information generated by the statistical processing means, grasps the upstream transmission destination for each classified transmission station, statistical information transmission destination determination means for determining another relay node of the transmission destination or the transmission station,
Statistical information output means for periodically transmitting the statistical information generated by the statistical processing means to a destination determined by the statistical information destination determining means,
Broadcast data for feeding back statistical information, wherein program data copy and delivery means for copying the program data transmitted from the transmitting station and transferring it to a destination receiving terminal or another relay node is provided. Communications system.

10. The broadcast system for feeding back statistical information according to claim 9, wherein at least one of the plurality of relay nodes or the transmitting station is distributed on a downlink line according to the statistical information generated by each relay node. A broadcast communication system for feeding back statistical information, comprising a data quality adjusting means for automatically adjusting the quality of program data to be transmitted.

10. The broadcast system for feeding back statistical information according to claim 9, wherein at least one of the plurality of relay nodes communicates between the relay node and a receiving terminal based on statistical information generated by the relay node. A broadcast communication system for feeding back statistical information, characterized in that a fault detecting means for determining whether or not a fault has occurred in a communication path between them is provided.

10. The broadcast system according to claim 9, wherein a plurality of sets of information from a plurality of connected receiving terminals or relay nodes are temporarily stored in each of the plurality of relay nodes. A broadcast system for feeding back statistical information characterized by having a table.

A plurality of transmitting stations having a function of continuously transmitting program data by broadcast communication; and a plurality of receiving terminals having a function of selecting one of the plurality of transmitting stations to receive program data. A broadcast communication method for feeding back statistical information comprising a communication network capable of two-way communication connecting the transmitting station and the receiving terminal in a mesh through a plurality of relay nodes having a function of relaying program data. So,
In each of the relay nodes,
Information on the reception status of each receiving terminal that is periodically transmitted from each receiving terminal connected to the relay node to an uplink line toward a desired transmitting station, and from other relay nodes connected to the relay node Acquiring at least one of the statistical information periodically transmitted in the upstream direction as subordinate reception status data,
The received reception status data is classified by data for the same transmitting station,
Aggregate the reception status data under the classified according to a predetermined rule, generate statistical information on the reception status of all receiving terminals connected directly to the relay node or via other relay nodes,
For the generated statistical information, determine the upstream transmission destination for each classified transmission station, determine another transmission destination relay node or the transmission station,
Periodically sending the generated statistical information to the determined destination,
A broadcast communication method for feeding back statistical information, wherein program data transmitted from the transmitting station is copied and transferred to a destination receiving terminal or another relay node.

14. The broadcast method for feeding back statistical information according to claim 13, wherein at least one of the plurality of relay nodes or the transmitting station distributes the data on a downlink line according to the statistical information generated by each relay node. A broadcast method for feeding back statistical information characterized by automatically adjusting the quality of program data.

14. The broadcast method of feeding back statistical information according to claim 13, wherein at least one of the plurality of relay nodes is configured to perform communication between the relay node and a receiving terminal based on statistical information generated by the relay node. A broadcast communication method for feeding back statistical information characterized by identifying whether a failure has occurred in a communication path.

14. The broadcast method for feeding back statistical information according to claim 13, wherein each relay node calculates a sum and detects a maximum value of a plurality of reception status data obtained through a communication path of an uplink line. Performing the at least one process to generate the statistical information, wherein the statistical information is fed back.