JP3590376B2 - IP streaming system, policy server, and IP streaming distribution method - Google Patents

IP streaming system, policy server, and IP streaming distribution method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーブルインターネット上でIPストリーミングを利用して通信サービスを行うIPストリーミングシステム、ポリシーサーバ及びIPストリーミング配信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、CATVにおける双方向通信のインフラ整備に伴い、ケーブルインターネットを用いて、映像や音楽などのデータ通信サービスを提供することが行われている。
【0003】
このようなデータ通信サービスは、インターネットの特性上、ユーザの利用状況に応じて回線条件が変動するベストエフォート型のサービスとなっている。
【0004】
そこで、データ通信サービスの提供業者では、例えば下り方向のデータ伝送速度がユーザ当たり最大1.5Mbpsのサービスを提供しようとする場合、各ユーザ毎にケーブルルータと称するCMTS(Cable Modem Termination System;ケーブルモデム終端装置)を用いて、下り方向の単位時間当たりのトラフィックを測定し、ある時間の平均値が1.5Mbpsを越えた場合、下り方向のトラフィックを一時停止するなどの方法をとり、データ通信サービスを提供している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のようなデータ通信サービスでは、インターネット上で映像等マルチメディアコンテンツを送信し、リアルタイムに再生可能なIPストリーミングを利用した放送システムであっても、当該マルチメディアコンテンツを確実に配信することが難しい。
【0006】
この発明においてIPストリーミングとは、Internet Protocolを利用して映像や音声等のコンテンツをIPパケットとして配信し、ユーザ側にてコンテンツを再生する技術全般を指し、ユーザ側でIPパケットをメモリに受信して再生する狭義のIPストリーミングと、ユーザ側で一部か全てのコンテンツを一旦HDD等に蓄積した後に再生を開始する疑似IPストリーミングの双方の方法を含む。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ユーザからのコンテンツの視聴要求に対し、ネットワークの資源の使用状況をチェックし、QoS(Quality of Service:サービス品質)を確保しつつネットワーク資源を有効に活用し、視聴要求コンテンツを配信するIPストリーミングシステム、ポリシーサーバ及びIPストリーミング配信方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(1) 上記課題を解決するために、各ユーザ端末からCMTS及びネットワークを介して送信されてくるコンテンツ視聴要求に基づき、配信サーバが視聴要求のあったコンテンツをユーザ端末に配信するIPストリーミングシステムにおいて
前記視聴要求のあったコンテンツを配信するに先立ち、当該コンテンツを配信するためのQoSが確保可能か否かの問い合わせを送出する前記配信サーバと、
前記各ユーザ端末までのネットワーク経路に存在するリソースの状況及びリソース使用に関係する時間情報を記憶するリソース管理記憶手段と、前記システム全体の周波数帯域の使用状況及び帯域使用に関係する時間情報を記憶する周波数管理記憶手段と、前記ユーザ端末からのコンテンツ視聴要求のもとに、前記配信サーバから前記要求元情報、必要帯域情報を含むQoS確保の問い合わせを受けた場合、前記リソース管理記憶手段を参照し、前記視聴要求コンテンツに関するQoS確保のためのリソース有無を判断する第1の判断手段と、前記配信サーバから前記要求元情報、必要帯域情報を含むQoS確保の問い合わせを受けた場合、前記周波数管理記憶手段を参照し、視聴要求のあった前記ユーザ端末が接続されるケーブルにおける周波数帯域の空き有無を判断する第2の判断手段と、これら第1及び第2の判断手段から得られる前記コンテンツを配信するネットワーク経路に存在する前記CMTSを含むネットワーク中継関連装置のリソースの利用状況および前記ユーザ端末が接続される前記ケーブルの周波数帯域の使用状況に基づいてQoS確保の可否を前記配信サーバに通知するとともに、QoS確保が否の場合には前記リソース使用及び前記帯域使用に関係する時間情報から配信可能時間を前記配信サーバに通知する手段とを設けたポリシーサーバとを備えたIPストリーミングシステムの構成である。
【0009】
本発明は以上のような構成とすることにより、ナビゲーションサーバがユーザ端末から要求元情報のもとに視聴要求コンテンツを受けると、配信サーバに通知する。この配信サーバは、要求元情報及び視聴要求コンテンツに基づき、配信情報データベースからコンテンツの必要帯域情報を読み出し、要求元情報とともに、ポリシーサーバに配信すべきコンテンツのQoSが確保可能か否かについて問い合わせをする。ここで、ポリシーサーバは、コンテンツを配信するネットワーク経路に存在する前記CMTSを含むネットワーク中継関連装置のリソースの利用状況およびユーザ端末が接続される前記ケーブルの周波数帯域の使用状況を判断するので、QoS実現のためにリソースの使用状態および周波数帯域の状態を判断し、両方が適切な状態にあれば、QoS確保可能と判断し、配信サーバに視聴要求のあったコンテンツの配信が可能であることを通知するので、QOSを確保しつつネットワーク資源を有効に活用し、視聴要求コンテンツを配信することができる。
【0010】
なお、QoS実現のためにリソースの使用状態および周波数帯域の状態を判断処理機能を各CMTSにもたせることも可能である。
【0011】
(2) また、本発明に係るポリシーサーバは、各ユーザ端末までのネットワーク経路に存在するリソースの状況及びリソース使用に関係する時間情報を記憶するリソース管理記憶手段と、システム全体の周波数帯域の使用状況及び帯域使用に関係する時間情報を記憶する周波数管理記憶手段と、ユーザ端末からのコンテンツ視聴要求のもとに、外部から要求元情報、必要帯域情報を受けると、前記リソース管理記憶手段を参照し、前記視聴要求コンテンツに関するQoS確保のためのリソース有無を判断する第1の判断手段と、前記外部から要求元情報、必要帯域情報を受けると、前記周波数管理記憶手段を参照し、視聴要求のあった前記ユーザ端末が接続されるケーブルにおける周波数帯域の空き有無を判断する第2の判断手段と、これら第1及び第2の判断手段から得られる前記コンテンツを配信するネットワーク経路に存在する前記ネットワーク中継関連装置のリソースの利用状況および前記ユーザ端末が接続される前記ケーブルの周波数帯域の使用状況に基づいてQoS確保の可否を判断し、またQoS確保が否の場合には前記リソース使用及び前記帯域使用に関係する時間情報から配信可能時間を算出する手段とを備えた構成である。
【0012】
この発明は以上のような構成とすることにより、ポリシーサーバが配信サーバなどの外部から要求元情報、必要帯域情報を受けると、リソース管理記憶手段を参照し、視聴要求コンテンツに関するQoS確保のためのリソース有無を判断し、また周波数管理記憶手段を参照し、視聴要求のあったユーザ端末に接続されるラインにおける周波数帯域の空き有無を判断するので、配信サーバにQoSを確保可能であることを知らせることができる。
【0014】
さらに、ポリシーサーバにリソース管理記憶手段および周波数管理記憶手段を設け、視聴要求コンテンツに関するQoS確保のためのリソース有無およびユーザ端末が接続されるケーブルにおける周波数帯域の空き有無を判断したが、例えばネットワーク中継装置である例えばCMTSにリソース管理記憶手段および周波数管理記憶手段を設け、視聴要求コンテンツに関するQoS確保のためのリソース有無およびユーザ端末に接続されるラインにおける周波数帯域の空き有無を判断する場合でも、前述するポリシーサーバと同様の作用効果を奏することが可能である。
【0015】
(3) 本発明に係るIPストリーミング配信方法は、コンテンツの視聴要求を行う複数のユーザ端末が接続されるケーブルを収容する複数のCMTSと当該視聴要求コンテンツのストリーミング配信を実行するヘッドエンドシステムとがネットワークデ接続されているIPストリーミングシステムにおいて、あるユーザ端末から要求元情報のもとにメニュー画面要求を受けた場合、当該ユーザ端末にメニュー画面を送信し、当該ユーザ端末から視聴要求コンテンツを受け付けるコンテンツ要求受付けステップと、このステップにより視聴要求コンテンツを受付けると、予め記憶される配信要求コンテンツ、当該コンテンツの配信に必要な帯域情報、配信必要時間情報等を読み出し、前記ヘッドエンドシステムが収容するポリシーサーバにQoS確保可能かを問い合わせる問合せステップと、このステップにより問い合わせを受けた場合、ポリシーサーバがリソース管理記憶手段に記憶される前記要求元ユーザ端末までのネットワーク経路に存在するリソース情報及びリソース使用に関係する時間情報を参照し、前記視聴要求コンテンツに関するQoS確保のためのリソース有無を判断するリソース確保判断ステップと、問い合わせステップにより問い合せを受けると、システム全体の周波数帯域の使用状況及び帯域使用に関係する時間情報を記憶する周波数管理記憶手段を参照し、前記ユーザ端末が接続されたケーブルにおける周波数帯域の空き有無を判断する帯域確保判断ステップと、前記各判断ステップによりQoS確保可能と判断されたとき、前記ヘッドエンドシステムが前記視聴要求コンテンツを前記要求元ユーザ端末に配信するステップと、前記各判断ステップによりQoS確保が否と判断されたとき、前記リソース使用及び帯域使用に関係する時間情報から配信可能時間を取得するステップとを有する方法である。
【0016】
このようなストリーミング配信方法であっても、コンテンツ要求受付けステップで視聴要求を受付けると、問合せステップにて予め記憶されるコンテンツの配信に必要な帯域情報、配信必要時間情報等を読み出し、ポリシーサーバにQoS確保可能かを問い合わせるので、ポリシーサーバがリソース管理記憶手段に記憶される前記要求元ユーザ端末までのネットワーク経路に存在するリソース情報を参照しコンテンツを配信するネットワーク経路に存在する前記CMTSを含むネットワーク中継関連装置のリソースの利用状況およびユーザ端末が接続される前記ケーブルの周波数帯域の使用状況を判断するので、QoSを確保しつつネットワーク資源を有効に活用し、視聴要求コンテンツを配信することが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明するに先立ち、例えば米国の放送システムについて説明する。
【0018】
(1) 米国の放送システムの現状について。
【0019】
アナログ地上波をケーブル上にブロードキャストする米国の放送システムでは、RF(Radio Frequency)で利用可能な周波数帯のうち、50MHz〜450MHzの周波数範囲で利用されているが、この場合には1チャンネル当たり6MHz程度の帯域が割当てられている。
【0020】
一方、ケーブルインターネットを用いて、データ通信を行う場合、450MHz以外の帯域、例えば500MHz〜600MHzの周波数帯域が利用されている。すなわち、データ通信を行う場合、6MHz帯域でディジタル変調であるQAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)変調が利用され、またCMTSやIPB(IPストリーミング用セットトップボックス)のごときIPストリーミング対応装置の内部に実装されているチューナは前述する6MHz帯毎にチューニングされている。このQAM方式は、正弦搬送波のパラメータである振幅、位相、周波数のうち、振幅と位相の2つのパラメータを同時に変調することにより、狭い帯域幅の中で多くのデータを搬送できる方式である。因みに、ケーブルインタネットで主に使用されるQAM変調には64QAM方式と256QAM方式とがあるが、例えば64QAM方式の場合には約27Mbpsの伝送レートが得られる。現在、多数のユーザが27Mbpsの伝送帯域を共有する形でデータ通信サービスが行われている。
【0021】
(2) 本発明に係るIPストリーミングシステムの構成について。
【0022】
図1は本発明に係るIPストリーミングシステムの一実施の形態を示す構成図である。
【0023】
このIPストリーミングシステムは、多種類のマルチメディアコンテンツを蓄積し、ユーザからの視聴要求に応じた配信処理を実行するヘッドエンドシステム10と、例えばリング状の接続構成をとるネットワーク20と、複数のディストリビューションHUB30とが設けられ、これら各ディストリビューションHUB30に収容されるRFケーブル40にIPB51を介してユーザ端末52が接続されている。本発明では、ユーザ端末と呼ぶ場合には、IPB51とユーザ端末52との組み合わせが対象となる。
【0024】
また、ディストリビューションHUB30とユーザ端末52がもつIPB51との間は、RFケーブル40だけでは距離が制限されることから、光信号に変換し距離を延長するために、電気−光変換器、HFC(Hybrid Fiber/Coax)ネットワーク、光−電気変換器などが用いられるが、ここでは本発明の要旨と関連性が薄いことから省略する。
【0025】
このヘッドエンドシステム10は、ナビゲーションサーバ11、配信サーバ12、ポリシーサーバ13およびQoSを提供可能なルータ14が設けられている。
【0026】
なお、CMTS31が1つで構成される場合には、CMTS31を含めてヘッドエンドシステムと呼ぶ場合もある。
【0027】
このナビゲーションサーバ11は、当該サーバ11自体が所有するメニューを容易に閲覧可能なEPG(Electronic Program Guide:電子プログラム・ガイド)およびナビゲーションクライアントソフトウエア等の間で連携をとりながら、ユーザが視聴を希望するコンテンツの種類を受理し、配信サーバ12に通知する役割をもっている。
【0028】
配信サーバ12は、多種類のマルチメディアコンテンツの他、各コンテンツの配信に必要な帯域情報、配信必要時間情報その他配信に必要な情報を蓄積する大容量の配信情報データベース15を有し、当該データベース15に蓄積されるマルチメディアコンテンツを含む配信情報を管理する一方、ナビゲーションサーバ11から配信通知を受けると、ポリシーサーバ13に対し、コンテンツを配信するためのQoSが確保可能か否かの問い合せを実施し、QOSが確保可能な場合、ユーザに対して希望するコンテンツを配信する機能をもっている。
【0029】
ポリシーサーバ13は、リソース管理データベース16及び周波数管理データベース17を有し、配信サーバ12からIPアドレスなどの要求元情報、必要帯域情報をもとにQoS確保に関する問い合せを受けると、要求元ユーザに対してコンテンツを配信するために、CMTSを含むネットワーク中継関連装置のQoS実現のためのリソースを管理するリソース管理データベース16及びシステム全体の周波数帯域を管理する周波数管理データベース17の格納データからCMTS31を含むネットワーク中継関連装置の利用状況および要求元ユーザ端末が接続されるRFケーブルごとの周波数帯域の使用状況を判断し、ネットワーク経路のQoS確保および配信要求元ユーザの接続されるRFケーブルの帯域確保を行う機能をもっている。なお、リソース管理データベース16及び周波数管理データベース17はそれぞれ個別に独立したデータベースである必要がなく、同一のデータベースにエリア分けして必要な情報を記憶する構成であってもよい。
【0030】
ルータ14は、IPパケットのヘッダをチェックし、前述するようにQoSが確保可能な状態で中継するものであって、キューメカニズムやスケジュール管理メカニズムを有し、同一宛先トラフィックに対しても各IPパケットに定義されるフローごとに管理する。また、ルータ14は、配信サーバ12から送信されるRSVP(Resource Reservation Protocol)に基づき、ルーター間の特定の通信チャンネルの伝送帯域を管理し、必要なQoSを実現のためのリソースを確保する機能をもっている。
【0031】
前記ネットワーク20は、ストリーミング配信を実行するために必要な各種サーバ11〜13群を収容するヘッドエンドシステム10と遠隔地に設置されるCMTS31を収容する多数のディストリビューションHUB30とを接続する例えば光ファイバがリング状に形成された伝送ラインとなっている。
【0032】
各ディストリビューションHUB30は、多数のユーザの配信拠点となる部分であり、RFケーブル40を収容するリピータ機能或いはスイッチング機能をもったLANの集線装置としての役割を果たすものであって、少なくともCMTS31が収容されている。このCMTS31は一種のネットワーク中継装置である。
【0033】
このCMTS31は、基本的にはRFインタフェースを有し、ルータ14と同様の機能を有するケーブルルータである。つまり、ルータ14と同様にキューメカニズムやスケジュール管理メカニズムが設けられている。
【0034】
前記IPB(IPストリーミング用セットトップボックス)51は、視聴要求コンテンツに対応するIPパケットを受信し、当該パケットに含まれるアプリケーションなど、上位の映像、音声に係るデータをCODEC(コード・デコード)に従ってデコード処理を実施し、テレビジョンTV、CRTや液晶のモニタを含むユーザ端末52に表示する機能をもっている。
【0035】
従って、以上のようなIPストリーミングシステムの実施の形態によれば、ポリシーサーバ13にCMTSを含むネットワーク中継関連装置のQoS実現のためのリソースを管理するリソース管理データベース16及びシステム全体の周波数帯域を管理する周波数管理データベース17を設け、IPB51を含むユーザ端末52からコンテンツ視聴要求をナビゲーションサーバ11で受けると、配信サーバ12に通知し、配信情報データベース15から視聴要求コンテンツに関する必要帯域情報、配信に必要な時間情報を要求元情報とともに、QoS確保可能か否かをポリシーサーバ13に問い合わせる。このポリシーサーバ13は、リソース管理データベース16を参照し、CMTS31を含むネットワーク中継関連装置の利用状況を判断し、また周波数管理データベース17を参照し、要求元ユーザ端末が接続されるRFケーブルごとの周波数帯域の使用状況を判断するので、ネットワーク経路のQoS確保および配信要求元ユーザの接続されるRFケーブルの帯域確保を行うことができ、ネットワーク資源を利用し、QoSを確保しながら視聴要求コンテンツをユーザ端末に配信することができる。
【0036】
(3) リソース管理データベース16及び周波数管理データベース17の構成データ例について。
【0037】
* リソース管理データベース16について。
【0038】
一般に、QoSを実現するためのネットワーク中継関連装置のリソースには制限があるので、QoS保証可能な帯域にもおのずと限界がある。図1に示すヘッドエンドシステム10に収容されるルータ14、各ディストリビューションHUB30に収容される例えばCMTS(1)31、CMTS(2)31が確保可能な帯域は、自身のCPUやソフトウエアの処理能力により制限され、RFインタフェース毎に16Mbpsの転送能力しかもっていない。さらに、QoS管理単位であるフローの数がメモリの実装上の制約からキューの数が「32」であるが、RFインタフェース当たり32本の異なるフローが処理可能である場合、例えばコンテンツの配信に必要な最低帯域が500kbpsとすれば、RFインタフェース毎の転送能力である16Mbpsに対し、各ネットワーク中継関連装置のリソースは500kbpsにて32本が限界である(図4の帯域番号参照)。
【0039】
因みに、リソース管理データベース16の構成データの一例としては、ユーザ名、ユーザ(IPB)のIPアドレス、配信サーバ12からの経路情報(例えばネットワーク中継装置名)、ネットワーク中継装置名、インタフェース名、帯域番号、使用帯域、使用開始時間、予想使用時間(或いは予想終了時間)、遅延時間等が挙げられる。
【0040】
* 周波数管理データベース17について。
【0041】
CMTS31のRFインタフェースは、チューナ1回路に付き1基本周波数(6MHz)が使用可能である。前述したように64QAM方式の変調を使用した場合、伝送速度が27Mbpsとなる。このうち、各種プロトコルのオーバヘッドを考慮し、下り方向の実行速度を20Mbpsと見積もった場合、サービスを受けるユーザは当該速度範囲でなければならない。
【0042】
因みに、周波数管理データベース17の構成データの一例としては、ユーザ名、ユーザ(IPB)のIPアドレス、ネットワーク中継装置名、インタフェース名、使用可能帯域、使用帯域数、使用開始時間、予想使用時間(或いは予想終了時間)、使用コンテンツアドレス(URL)等が挙げられる。
【0043】
(4) 図1に示すシステムの動作ないし本発明に係るIPストリーミング配信方法について(図2、図3参照)。
【0044】
先ず、ポリシーサーバ13は、CMTS31を含むネットワーク中継関連装置のQOSを実現する為、当該装置における使用帯域等の情報をリソース管理データベース16に格納し、またRFケーブル40の周波数帯域等の情報を周波数管理データベース17に格納するなどし、適切な管理を行うための初期化を実施する(S1:ポリシーサーバ初期化ステップ)。
【0045】
この状態においてユーザがIPB51を起動し、EPGのメニュー画面の要求操作を行うと、自身のIPアドレス等の要求元情報のもとにメニュー画面要求情報がCMTS31、ネットワーク20を経由し、ナビゲーションサーバ11に送られる(S2)。ここで、ナビゲーションサーバ11は、画面要求に基づいて自身が所有するEPGのメニュー画面を特定のユーザの要求元情報を所有するIPB51に配信する(S3)。このメニュー画面はユーザ端末52に表示される。ユーザはメニュー画面からジャンル毎(アクション、ドラマ)のボタンやシステムプロバイダーが推奨するコンテンツ等を見ることができる。
【0046】
ここで、ユーザがユーザ端末52に表示されるメニュー画面から特定の映像等マルチメディアコンテンツを指定すると、該当IPB51から自身の例えばIPアドレス等の要求元情報のもとに映像コンテンツ視聴要求が送信される。ヘッドエンドシステム10のナビゲーションサーバ11は、ユーザ端末側からCMTS31、ネットワーク20を介して送られてくる要求元情報、映像コンテンツ視聴要求を受信し、コンテンツ視聴要求を受付ける(S4)。これらS2〜S4はコンテンツ要求受付けステップに相当する。
【0047】
このナビゲーションサーバ11は、ユーザによって指定された映像等のコンテンツの視聴要求を受信した後、配信サーバ12に通知する(S5)。
【0048】
この配信サーバ12は、自身が管理する配信情報データベース15から配信要求コンテンツ、当該コンテンツの配信に必要な帯域情報、配信必要時間情報等を読み出し、要求元(送信先)情報とともに、ポリシーサーバ13に送信し、QoS確保の観点から配信可能か否かを問い合わせる(S6)。これらステップS5,S6は問い合わせステップを意味する。
【0049】
ここで、ポリシーサーバ(帯域ブローカ)13は、要求元情報に基づいてリソース管理データベース16から要求コンテンツを配信するためのネットワークの経路情報を取得し(S7)、さらに要求元情報および必要帯域情報(例えば500kbps等)をもとに要求元までのネットワーク経路に存在するCMTS31、ヘッドエンドシステム10内のルータ14を含む全てのネットワーク中継関連装置に関し、リソース管理データベース16に格納される情報を参照し、500kbpsの帯域をもつQoS実現可能なリソースが有るか否かを判断する(S8)。リソース無しと判断されたとき、ポリシーサーバ13は、配信サーバ12に配信不可能と回答する。このとき、予想使用時間情報をもとに配信可能時間も回答する(S9)。そして、新たな外部から入力待ちの状態となる。
【0050】
ポリシーサーバ13は、ステップS8においてQoS実現のためのリソース有りと判断した場合、図4に示すようにリソース管理データベース16に規定される項目のうち、例えば帯域番号特定、当該帯域番号対応使用帯域への「1」設定、使用開始時間の書込み等のなどの帯域使用情報を更新する(S10)。これらステップS5〜S10はリソース確保判断ステップに相当する。
【0051】
さらに、ポリシーサーバ(帯域ブローカ)13は、要求元情報および必要帯域情報をもとに、図5に示す周波数管理データベース17を参照し、要求元IPB51が現在接続されているRFケーブル40に対応するインタフェースに500kbps帯域の空きがあるか否かを判断する(S11)。ここで、帯域に空きがない場合には配信不可能である旨を配信サーバ12に回答するが、同時に予想使用時間情報をもとに配信可能時間も回答する。また、前述したステップS10により確保したリソースを開放するために、リソース管理データベース16をアップデータする(S12)。
【0052】
一方、ポリシーサーバ13は、ステップS11においてRFケーブル40に対応するインタフェースに帯域に空きがあると判断された場合、要求元ユーザのコンテンツ配信要求がサービスの上限値を越えているか否かを判断し(S13)、越えていないと判断された場合には配信サーバ12に対して配信可能であることを回答するとともに、その帯域の利用分について周波数管理データベース17を更新する(S14)。これらステップS11〜S14は帯域確保判断ステップに相当する。
【0053】
ここで、配信サーバ12は、ポリシーサーバ13から配信可能とする回答を受けると、RSVP等のプロトコルを用いて、CMTS31を含むネットワーク中継関連装置の実際の使用帯域をチェックし、使用するリソースを確保する(S15)。
【0054】
このRSVPプロトコルとしては、通常、配信サーバ12からpathメッセージを送信し、当該pathメッセージの条件(帯域や遅延時間等)が正当であるか否かについてルータ14、CMTS31の順序で順次チェックしながら、コンテンツ配信要求元であるIPB51まで到達する。このIPB51は、エラーなしでpathメッセージを受信すると、resvメッセージを配信サーバ12に向けて送信する。CMTS31、ルータ14は、IPB51から送信されるresvメッセージに基づいて実際のリソースを割当て予約する。
【0055】
配信サーバ12は、resvメッセージを受けると、予約したネットワーク中継関連装置のリソースとRFケーブル40の周波数帯を利用し、実際の映像等コンテンツを配信要求元のIPB51に配信する(S16)。ステップS15,S16はコンテンツ配信ステップを意味する。
【0056】
配信サーバ12は、コンテンツの送信を終了すると、ポリシーサーバ13に対し、配信要求コンテンツに対する送信終了を通知する(S17)。ポリシーサーバ13は、送信終了情報を受け取ると、両管理データベース16,17の該当コンテンツ配信のために利用した帯域分の情報について開放する(S18)。このステップS17,S18は帯域確保情報開放ステップを意味する。
【0057】
従って、以上のようなIPストリーミング配信方法の実施の形態によれば、ユーザ端末側からの視聴要求コンテンツの受付けステップ、この受付けを行ったナビゲーションサーバ11の配信サーバ12への通知及び配信サーバによる配信コンテンツの必要帯域情報、配信するために必要な時間情報を取得し、ポリシーサーバ13にQoS実現のための問合せを行う問合せステップ、さらにポリシーーバ13によるリソース確保判断、使用帯域確保判断を行うステップ、何れも確保可能な場合に配信サーバ12に通知するステップを採用することにより、リソース及び使用帯域を確保し、QoSを確保しつつ視聴要求コンテンツを確実に配信できる。
【0058】
(5) ポリシーサーバ13の実際の動作処理例について(図2〜図5参照)。
【0059】
なお、サービスの前提としては、以下の*に記述するような内容を設定する。
【0060】
* コンテンツは、映像品質や音声品質等に応じて、500kbpsの整数倍の伝送レートが必要となるので、500kbps〜2Mbpsまでの種類があるとする。例えば高品質映像コンテンツの場合は1Mbps、中程度の品質の場合は500kbpsが必要となるという具合である。
【0061】
* ポリシーサーバ13にて、1サービス(例えば映画1本の視聴)毎にサービス使用の可否がリソース等の状況に応じて判断されるものとする。
【0062】
* CMTS31の1インタフェース毎(6MHz帯当たり)の伝送速度は、64QAM変調方式の場合には27Mbpsであるが、各種プロトコルのオーバヘッドがあるので、有効速度は20Mbpsとする。
【0063】
* ルータ14、CMTS(1)31、CMTS(2)31の確保可能な帯域は、インタフェース毎に16Mbpsであり、かつ、管理可能なフローの数は500kbpsで32本とする。
【0064】
* 通常、1つのIPB51当たり最大2Mbpsのベストエフォート型通信を保証するが、コンテンツ配信要求時は500kbpsの整数倍である最大例えば2Mbpsまでの範囲でQOS管理に基づいた視聴が可能とする。
【0065】
* CMTS(1)31、CMTS(2)31の1インタフェース当たりに対し、IPB51の接続台数は50台とする。すなわち、50台中の20%の使用率以上になると、各ユーザの使用可能な速度は2Mbps以下となる(20Mbps÷(50台の20%)=2Mbps)。
【0066】
以上のような設定条件のもとに実際のポリシーサーバ13の詳細な動作について説明する。
【0067】
▲1▼ 配信サーバ12は、ナビゲーションサーバ11からIPアドレス等の要求元情報のもとに映像コンテンツの配信要求を受けると、配信情報データベース15に格納されるコンテンツ配信に必要な帯域情報(例えば500kbps)および配信必要時間情報(例えば2時間)を読み出し、要求元情報とともに、ポリシーサーバ13に対して配信可能か否かの問い合わせを行う(図2のS6)。
【0068】
▲2▼ ポリシーサーバ13は、配信要求元ユーザが接続されているCMTS(1)31とインタフェースとを確認する為、要求元情報であるIPアドレスをキーとし、リソース管理データベース16を用いて、配信サーバ12からユーザIPB51までのネットワーク経路情報、中継装置名(複数存在する場合には複数)、インタフェース名を検索する(図2のS7)。例えばユーザAを指定し、ルータ14/インタフェース1とCMTS(1)31/インタフェース1(図4参照)を取得する。
【0069】
▲3▼ 次に、ポリシーサーバ13は、ナビゲーションサーバ11から受け取った要求元情報(通常,IPアドレス)と必要帯域情報とをもとに、リソース管理データベース16を参照し、要求元IPB51までのネットワーク中経路に存在するルータ14とCMTS(1)51に帯域確保が可能か否かを判断する(図2のS8)。具体的には、図4に示すごとく、CMTS(1)/インタフェース1においては、CMTS(1)のQoS実現の為の全リソース32本(500kbps)のうち、現在、帯域番号「1」,「2」,「3」しか使用されておらず、未だ十分に設定可能な状態にあることが分るので、今回の配信要求に対して帯域番号「4」を特定し、対応する使用帯域項目に「1」を設定し、使用開始時間を記入する。リソース管理データベース16には図示されていないが、同様にルータ14/インタフェース1についても実行する。
【0070】
▲4▼ さらに、ポリシーサーバ13は、要求元情報と必要帯域情報をもとに、周波数管理データベース17を参照し、CMTS(1)/インタフェース1(要求元IPBが現在接続されているRFケーブル40)に500kbps帯域の空きがあるか否かを判断する(図3のS11)。具体的には、CMTS(1)/インタフェース1を指定し、RFインタフェース当たりの周波数割り当てからくる制限(例えば合計20Mbps)と現在使用中の使用帯域との比較を行う。ここで、図5に示すごとく、CMTS(1)/インタフェース1のRFインタフェースの使用周波数帯域の合計は3であり、1.5Mbpsの帯域より使用しておらず、20Mbps以下であるので、未だ周波数帯域の使用には問題がない。
【0071】
▲5▼ 今回の配信要求元ユーザのIPアドレス(例えば10.1.1.3)の使用帯域数は0となっており、各ユーザ毎に上限値2Mbps以下となっているので、何ら問題なく空き帯域を使用できる(図3のS13)。
【0072】
▲6▼ ポリシーサーバ13は、以上述べた2つのデータベース16,17の参照結果に基づき、配信サーバ12に対し、今回ユーザIPB51の配信要求に対する配信は可能であると回答する(図3のS14)。
【0073】
従って、以上のようなポリシーサーバ13の実施の形態によれば、リソース管理データベース16および周波数管理データベース17の格納データを参照し、リソース確保および使用帯域確保を適切に判断でき、配信サーバ12にコンテンツの配信に必要な適切な回答を提供できる。
【0074】
(6) CMTS31にリソース管理データベース32及び周波数管理データベース17を備えた場合の構成および動作処理例について。
【0075】
前述するシステム例は、ポリシーサーバ13によってリソース管理を一元管理する場合の構成例を述べたが、この例では、図6に示すように各CMTS31にデータベース32,33を備えた構成となる。つまり、各CMTS31から下流のリソース及び周波数帯域の管理については、個々のCMTS31が管理するデータベース32,33に必要な情報を格納し管理する例である。なお、これらデータベース32,33には前述するリソース管理データベース16及び周波数管理データベース17と同様な構成データを格納するものであり、とりわけ本発明の説明上必要な図4,図5と同様なデータを格納するものとする。
【0076】
次に、データベース32,33を備えたCMTS31を含むシステムの動作について図7及び図8を参照して説明する。
【0077】
先ず、CMTS31は、動作を開始すると、QoSを実現する為、使用帯域等の情報やRFケーブル40の周波数帯域等の情報を管理するための初期化を実行する(S21:初期化ステップ)。
【0078】
この状態においてユーザがIPB51を起動し、EPGメニューの要求操作を行うと、自身のIPアドレス等の要求元情報のもとに画面要求情報がCMTS31、ネットワーク20を経由し、ナビゲーションサーバ11に送られる(S22)。ここで、ナビゲーションサーバ11は、ある特定のユーザの要求元情報を所有するIPB51に配信する(S23)。このEPGメニュー画面はユーザ端末52に表示される。ユーザはメニュー画面からジャンル毎(アクション、ドラマ)のボタンやシステムプロバイダーが推奨するコンテンツ等を見ることができる。
【0079】
ここで、ユーザがユーザ端末52に表示されるメニュー画面から特定の映像等マルチメディアコンテンツを指定すると、該当IPB51から自身の例えばIPアドレス等の要求元情報のもとに映像コンテンツ視聴要求が送信される。ヘッドエンドシステム10のナビゲーションサーバ11は、ユーザ端末側からCMTS31、ネットワーク20を介して送られてくる要求元情報、映像コンテンツ視聴要求を受信し、視聴要求のあったコンテンツを受付ける(S24)。これらS22〜S24はコンテンツ要求受付けステップに相当する。
【0080】
このナビゲーションサーバ11は、ユーザによって指定された映像等のコンテンツの視聴要求を受信した後、配信サーバ12に通知する(S25)。
【0081】
この配信サーバ12は、自身が管理する配信情報データベース15から要求元情報をもとに、経路情報、コンテンツの配信に必要な帯域情報、配信必要時間情報等を読み出し、要求元(送信先)情報とともに、ポリシーサーバ13に送信する(S26)。
【0082】
このポリシーサーバ13は、要求元情報、経路情報、当該コンテンツの配信に必要な帯域情報、配信必要時間情報を受け取ると、これら要求元情報および必要帯域情報(例えば500kbps等)、配信必要時間情報等を要求元側ネットワーク経路に存在するCMTS31を通知しサービスを要求する(S27)。
【0083】
ここで、CMTS31は、要求元情報をもとにインタフェース名を取得し(S28)、このインタフェース名に基づいてリソースデータベース32に格納される情報を参照し、該当インタフェース名にQoSの観点から500kbpsの帯域確保が可能なリソースが存在するか否かを判断する(S29)。帯域確保可能なリソースが存在しない場合、CMTS31は、ポリシーサーバ13に配信不可能と回答する。このとき、予想使用時間情報をもとに配信可能時間も回答する(S30)。
【0084】
CMTS31は、ステップS29においてQoS確保可能にリソースが存在すると判断した場合、図4に示すようにリソース管理データベース32に規定される項目のうち、例えば帯域番号特定、当該帯域番号対応使用帯域への「1」設定、使用開始時間の書込み等のなどの帯域使用情報を更新する(S31)。これらステップS28〜S31はリソース確保判断ステップに相当する。
【0085】
さらに、CMTS31は、要求元情報および必要帯域情報をもとに、図4に示す周波数管理データベース33を参照し、該当インタフェースに500kbps帯域の空きがあるか否かを判断する(S32)。ここで、帯域に空きがない場合にはリソース無しをポリシーサーバ13に回答するが、同時に予想使用時間情報をもとに配信可能時間も回答する。また、前述したステップS31により確保したリソースを開放するために、リソース管理データベース32をアップデートする(S33)。
【0086】
一方、CMTS31は、ステップS32で該当インタフェースに空き帯域周波数があると判断された場合、要求元ユーザのコンテンツ配信要求がサービスの上限値を越えているか否かを判断し(S34)、越えていないと判断された場合にはポリシーサーバ13に配信可能であることを回答するとともに、その帯域の利用分について周波数管理データベース33を更新する(S35)。これらステップS32〜S35は帯域確保判断ステップに相当する。
【0087】
ここで、ポリシーサーバ13は、配信サーバ12に配信可能を回答する(S36)。この配信サーバ12は、ポリシーサーバ13から配信可能とする回答を受けると、RSVP等のプロトコルを用いて、CMTS31を含むネットワーク中継関連装置の実際の使用帯域をチェックし、使用するリソースを確保する(S37)。
【0088】
つまり、配信サーバ12からpathメッセージを送信し、ルータ14、CMTS31の順序で順次チェックしながら、コンテンツ配信要求元であるIPB51まで到達する。このIPB51は、エラーなしでpathメッセージを受信すると、resvメッセージを配信サーバ12に向けて送信する。
【0089】
配信サーバ12は、resvメッセージを受けると、予約したネットワーク中継関連装置のリソースとRFケーブル40の周波数帯を利用し、実際の映像等コンテンツを配信要求元のIPB51に送信する(S38:コンテンツ配信ステップ)。配信サーバ12は、コンテンツの配信を終了すると、ポリシーサーバ13を介してCMTS31に送信終了情報を送信する(S39)。このCMTS31は、両管理データベース32,33の該当コンテンツ配信のために利用した帯域分の情報について開放する(S40)。
【0090】
従って、以上のようなネットワーク中継装置であるCMTS31の一実施の形態によれば、当該CMTS31にポリシーサーバ13と同様な情報を有するリソース管理データベース32および周波数管理データベース33を備えることにより、CMTS31がこれらデータベース32,33の内容を参照し、ポリシーサーバ13と同様な機能ないし作用効果を奏することができる。
【0091】
なお、上記実施の形態は、QoSの実現のためにリソース管理データベース16、周波数管理データベース17を設けたが、何れか一方のデータベース16または17を設け、リソースまたは周波数の観点からQoSを実現するようにしてもよい。
【0092】
また、実施の形態では、CMTS31側に両管理データベース32,33を設けたが、例えばCMTS31側に何れか一方の管理データベース32または33を設けてもよく、この場合には他方の管理データベース33または32はポリシーサーバ13側に設置する。
【0093】
さらに、CMTS31側に両管理データベース32,33を設けた場合、システムからポリシーサーバ13を削除する構成としてもよい。
【0094】
その他、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、各実施の形態は可能な限り組み合わせて実施することが可能であり、その場合には組み合わせによる効果が得られる。さらに、上記各実施の形態には種々の上位,下位段階の発明が含まれており、開示された複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得るものである。例えば問題点を解決するための手段に記載される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されうることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
【0095】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ユーザからコンテンツの視聴要求に対し、ネットワークの資源の使用状況をチェックし、QOSを確保しつつネットワーク資源を有効に活用し、視聴要求コンテンツを適切に配信できるIPストリーミングシステム、ポリシーサーバ及びIPストリーミング配信方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるIPストリーミングシステムの一実施の形態を示す系統構成図。
【図2】図1に示すシステムの動作及び本発明に係わるIPストリーミング配信方法の一実施の形態を説明するフローチャート。
【図3】図1に示すシステムの動作及び本発明に係わるIPストリーミング配信方法の一実施の形態を説明する図2に続くフローチャート。
【図4】図1に示すリソース管理データベースのデータ構成の一例を示す図。
【図5】図1に示す周波数管理データベースのデータ構成の一例を示す図。
【図6】本発明に係わるIPストリーミングシステムの他の実施形態を示す系統構成図。
【図7】図6に示すシステムの動作及び本発明に係わるIPストリーミング配信方法の一実施の形態を説明するフローチャート。
【図8】図6に示すシステムの動作及び本発明に係わるIPストリーミング配信方法の一実施の形態を説明する図7に続くフローチャート。
【符号の説明】
10…ヘッドエンドシステム
11…ナビゲーションサーバ
12…配信サーバ
13…ポリシーサーバ
16…リソース管理データベース
17…周波数管理データベース
20…ネットワーク
30…ディストリビューションHUB
31…CMTS(ネットワーク中継装置)
32…リソース管理データベース
33…周波数管理データベース
40…RFケーブル
51…IPB
52…ユーザ端末
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an IP streaming system and a policy for providing a communication service using IP streaming on a cable Internet.Server and IPRelated to streaming distribution methods.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of an infrastructure for two-way communication in CATV, data communication services such as video and music have been provided using the cable Internet.
[0003]
Such a data communication service is a best-effort service in which the line conditions vary depending on the usage status of the user due to the characteristics of the Internet.
[0004]
For example, when a data communication service provider intends to provide a service with a maximum data transmission rate of 1.5 Mbps per user in the down direction, a CMTS (Cable Modem Termination System; Cable Modem) called a cable router is provided for each user. Terminating device) to measure traffic per unit time in the downlink direction, and when the average value of a certain time exceeds 1.5 Mbps, take a method such as suspending the traffic in the downlink direction, and take a method such as a data communication service. Is provided.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the data communication services described above, multimedia contents such as video are transmitted over the Internet, and even in a broadcasting system using IP streaming that can be reproduced in real time, the multimedia contents must be reliably delivered. Is difficult.
[0006]
In the present invention, IP streaming refers to all techniques for distributing video and audio contents as IP packets using the Internet Protocol and reproducing the contents on the user side. The user receives the IP packets in a memory. In the narrow sense, and pseudo IP streaming, in which the user temporarily stores some or all of the contents in an HDD or the like and starts reproduction.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, andfromIn response to a content viewing request, check the usage status of network resources, make effective use of network resources while ensuring QoS (Quality of Service: service quality), and distribute IP viewing systems and policies to distribute viewing request content.Server and IPAn object is to provide a streaming distribution method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to solve the above problems, from each user terminalSent via CMTS and networkFor content viewing requestsBased on the distribution serverContent requested for viewingTo the user terminalIP streaming system for distributionAt,
Prior to distributing the requested content, the distribution server for sending an inquiry as to whether QoS for distributing the content can be secured;
A resource management storage unit for storing time information related to the status of resources existing on the network path to each of the user terminals and resource use, and storing time information related to the use status and band use of the frequency band of the entire system; A frequency management storage unit to perform, and in response to an inquiry about securing of QoS including the request source information and the required band information from the distribution server under a content viewing request from the user terminal, refer to the resource management storage unit. A first judging means for judging whether or not there is a resource for securing the QoS regarding the viewing request content; and, when receiving an inquiry about the QoS securing including the request source information and the necessary band information from the distribution server, With reference to the storage means, in the cable to which the user terminal which has requested viewing is connected Second determining means for determining whether or not a wavenumber band is available, and resource utilization status of a network relay-related device including the CMTS present on a network path for distributing the content obtained from the first and second determining means And notifying the distribution server of whether or not QoS can be secured based on the usage status of the frequency band of the cable to which the user terminal is connected, and when QoS is not secured, relates to the resource use and the band use. Means for notifying the distribution server of a distributable time from time informationAnd a policy server withEquipped1 is a configuration of an IP streaming system.
[0009]
With the above configuration, the present invention notifies the distribution server when the navigation server receives the viewing request content from the user terminal based on the request source information. The distribution server reads the required bandwidth information of the content from the distribution information database based on the request source information and the viewing request content, and inquires, together with the request source information, whether the QoS of the content to be distributed can be secured to the policy server. I do. Here, the policy server determines the usage status of the resources of the network relay related device including the CMTS existing on the network route for distributing the content and the usage status of the frequency band of the cable to which the user terminal is connected. For realization, the use state of the resources and the state of the frequency band are determined. If both are in an appropriate state, it is determined that the QoS can be secured, and that the distribution server can distribute the content requested to be viewed. Since the notification is made, it is possible to effectively utilize the network resources while securing the QOS and distribute the viewing request content.
[0010]
It is also possible to provide each CMTS with a processing function for judging a resource use state and a frequency band state for realizing QoS.
[0011]
(2) In addition, the policy server according to the present invention may be configured such that resources existing on a network route to each user terminalThe time information related to the status and resource usage ofResource management storage means and frequency band of the entire systemStores time information related to usage status and bandwidth usageUpon receiving request source information and required band information from the outside based on a content viewing request from a user terminal, the frequency management storage unit refers to the resource management storage unit to secure QoS regarding the viewing request content. Upon receiving the request source information and the required band information from the outside, the first determining means for determining the presence or absence of the resource is referred to the frequency management storage means, and the user terminal that has requested viewing is connected.cableDetermining means for determining whether or not there is a free frequency band in the systemAnd the use status of the resources of the network relay-related device existing on the network route for distributing the content obtained from the first and second determination means and the use status of the frequency band of the cable to which the user terminal is connected Means for determining whether or not to secure QoS based on the information, and calculating a possible delivery time from time information relating to the resource use and the band use when QoS is not secured.Configuration.
[0012]
According to the present invention, when the policy server receives request source information and required band information from the outside such as a distribution server, the policy server refers to the resource management storage means and secures the QoS for the viewing request content. The presence / absence of resources is determined, and the frequency management storage unit is referred to determine whether or not a frequency band is vacant in a line connected to the user terminal that has requested viewing, so that the delivery server is notified that QoS can be secured. be able to.
[0014]
Further, the policy server is provided with a resource management storage unit and a frequency management storage unit, and it is determined whether there is a resource for securing QoS for the viewing request content and whether there is a free frequency band in a cable to which the user terminal is connected. Even if the resource management storage means and the frequency management storage means are provided in the device, for example, the CMTS, and the presence / absence of resources for securing the QoS regarding the viewing request content and the availability of the frequency band in the line connected to the user terminal are determined, It is possible to achieve the same operation and effect as the policy server that performs the operation.
[0015]
(3)The IP streaming distribution method according to the present invention comprises:In an IP streaming system in which a plurality of CMTSs accommodating cables to which a plurality of user terminals for requesting content viewing are connected and a head-end system for performing streaming distribution of the viewing request content are connected to a network, When a menu screen request is received from the terminal based on the request source information, a menu screen is transmitted to the user terminal, and a content request receiving step of receiving the viewing request content from the user terminal, and receiving the viewing request content by this step And an inquiry step of reading out pre-stored distribution request contents, band information necessary for distribution of the contents, distribution necessary time information and the like, and inquiring of a policy server accommodated in the head-end system whether QoS can be ensured. If an inquiry is received by the step, the resource the Policy Server in the network route to the requesting user terminal stored in the resource management storage meansInformation and time information related to resource usageAnd when the inquiry is received in the resource securing determination step of determining whether there is a resource for securing the QoS regarding the viewing request content and the inquiry step, the frequency band of the entire system isStores usage information and time information related to bandwidth usageThe user terminal is connected by referring to the frequency management storagecableA band securing determination step of determining whether or not a frequency band is vacant inSaidBy each judgment stepQoSWhen it is determined that the content can be secured, the head end system distributes the viewing request content to the requesting user terminal;Obtaining a delivery available time from time information related to the resource use and the band use when it is determined that the QoS is not secured in each of the determination steps;HaveWayIt is.
[0016]
Even in such a streaming distribution method, when a viewing request is received in the content request receiving step, the bandwidth information and the required distribution time information necessary for the distribution of the content stored in advance in the inquiry step are read out and transmitted to the policy server. The network including the CMTS in the network path for distributing content by referring to the resource information existing in the network path to the requesting user terminal stored in the resource management storage means because the policy server inquires whether the QoS can be secured. Since the usage status of the resources of the relay-related device and the usage status of the frequency band of the cable to which the user terminal is connected are determined, it is possible to effectively utilize the network resources while distributing the QoS and distribute the viewing request content. It becomes.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, prior to describing the embodiments of the present invention, for example, a broadcast system in the United States will be described.
[0018]
(1) The current state of the US broadcasting system.
[0019]
In a U.S. broadcasting system that broadcasts analog terrestrial waves on a cable, a frequency range of 50 MHz to 450 MHz is used in a frequency band available for RF (Radio Frequency). In this case, 6 MHz per channel is used. Degree of bandwidth is allocated.
[0020]
On the other hand, when performing data communication using the cable Internet, a band other than 450 MHz, for example, a frequency band of 500 MHz to 600 MHz is used. That is, when performing data communication, QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulation, which is digital modulation in a 6 MHz band, is used. In addition, the inside of an IP streaming compatible device such as a CMTS or IPB (set top box for IP streaming) is used. Are tuned for each 6 MHz band described above. The QAM system is a system that can carry a large amount of data within a narrow bandwidth by simultaneously modulating two parameters of amplitude, phase, and frequency, which are parameters of a sine carrier wave. Incidentally, the QAM modulation mainly used in the cable Internet includes the 64QAM system and the 256QAM system. For example, in the case of the 64QAM system, a transmission rate of about 27 Mbps can be obtained. Currently, a data communication service is provided in such a manner that many users share a transmission bandwidth of 27 Mbps.
[0021]
(2) Configuration of IP streaming system according to the present invention.
[0022]
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of an IP streaming system according to the present invention.
[0023]
This IP streaming system includes a head-end system 10 that stores various types of multimedia contents and executes a distribution process in response to a viewing request from a user, a network 20 having a ring-shaped connection configuration, and a plurality of distribution systems. A HUB 30 is provided, and a user terminal 52 is connected via an IPB 51 to an RF cable 40 accommodated in each of the distribution HUBs 30. In the present invention, when it is called a user terminal, a combination of the IPB 51 and the user terminal 52 is targeted.
[0024]
In addition, since the distance between the distribution HUB 30 and the IPB 51 of the user terminal 52 is limited only by the RF cable 40, an electric-optical converter, an HFC (HFC) A Hybrid Fiber / Coax network, an optical-electrical converter, or the like is used, but is omitted here because it has little relevance to the gist of the present invention.
[0025]
The head-end system 10 includes a navigation server 11, a distribution server 12, a policy server 13, and a router 14 that can provide QoS.
[0026]
When the number of the CMTSs 31 is one, the head end system including the CMTSs 31 may be called.
[0027]
The navigation server 11 allows a user to view the menu while cooperating between an EPG (Electronic Program Guide), a navigation client software, and the like, which can easily browse menus owned by the server 11 itself. It has a role of receiving the type of content to be transmitted and notifying the distribution server 12.
[0028]
The distribution server 12 has a large-capacity distribution information database 15 that stores, in addition to various types of multimedia contents, band information necessary for distribution of each content, required distribution time information, and other information required for distribution. While managing the distribution information including the multimedia contents stored in the storage 15, when receiving the distribution notification from the navigation server 11, an inquiry is made to the policy server 13 as to whether QoS for distributing the contents can be secured. However, when QOS can be secured, it has a function of delivering desired content to the user.
[0029]
The policy server 13 has a resource management database 16 and a frequency management database 17, and upon receiving an inquiry about QoS reservation based on request source information such as an IP address and required band information from the distribution server 12, the policy server 13 A network including a CMTS 31 based on data stored in a resource management database 16 that manages resources for realizing QoS of a network relay-related device including a CMTS and a frequency management database 17 that manages a frequency band of the entire system in order to distribute contents by using the CMTS 31 A function of determining the usage status of the relay-related device and the usage status of the frequency band for each RF cable to which the requesting user terminal is connected, and securing the QoS of the network path and the bandwidth of the RF cable to which the distribution requesting user is connected. HaveNote that the resource management database 16 and the frequency management database 17 do not need to be individually independent databases, and may have a configuration in which the same database is divided into areas to store necessary information.
[0030]
The router 14 checks the header of the IP packet, and relays the packet in a state where QoS can be secured as described above. The router 14 has a queue mechanism and a schedule management mechanism, and each IP packet is transmitted to the same destination traffic. Is managed for each flow defined in. Further, the router 14 has a function of managing a transmission band of a specific communication channel between routers based on RSVP (Resource Reservation Protocol) transmitted from the distribution server 12 and securing a resource for realizing necessary QoS. I have.
[0031]
The network 20 connects the head-end system 10 accommodating various servers 11 to 13 necessary for executing the streaming distribution and a large number of distribution HUBs 30 accommodating the CMTS 31 installed at a remote place. Is a transmission line formed in a ring shape.
[0032]
Each distribution HUB 30 serves as a distribution base for a large number of users and serves as a LAN concentrator having a repeater function or a switching function for accommodating the RF cable 40, and at least the CMTS 31 accommodates the same. Have been. This CMTS 31 is a kind of network relay device.
[0033]
The CMTS 31 is basically a cable router having an RF interface and having the same function as the router 14. That is, similarly to the router 14, a queue mechanism and a schedule management mechanism are provided.
[0034]
The IPB (IP streaming set-top box) 51 receives an IP packet corresponding to the viewing request content, and decodes data relating to higher-level video and audio such as an application included in the packet in accordance with a CODEC (code / decode). It has a function of executing processing and displaying the result on a user terminal 52 including a television TV, a CRT, and a liquid crystal monitor.
[0035]
Therefore, according to the above-described embodiment of the IP streaming system, the policy server 13 manages the resource management database 16 that manages the resources for realizing the QoS of the network relay related device including the CMTS and the frequency band of the entire system. When the navigation server 11 receives a content viewing request from the user terminal 52 including the IPB 51, the frequency management database 17 notifies the distribution server 12 of the content viewing request. An inquiry is made to the policy server 13 as to whether the QoS information can be secured together with the time information together with the request source information. The policy server 13 refers to the resource management database 16 to determine the use status of the network relay related device including the CMTS 31, and refers to the frequency management database 17 to determine the frequency of each RF cable to which the requesting user terminal is connected. Since the use status of the band is determined, it is possible to secure the QoS of the network path and the band of the RF cable connected to the distribution request source user. Can be delivered to terminals.
[0036]
(3) Configuration data examples of the resource management database 16 and the frequency management database 17.
[0037]
* About the resource management database 16.
[0038]
In general, the resources of the network relay-related devices for realizing QoS are limited, so that the bandwidth that can guarantee QoS is naturally limited. The router 14 accommodated in the head-end system 10 shown in FIG. 1 and the bandwidth that can be secured by, for example, the CMTS (1) 31 and the CMTS (2) 31 accommodated in each distribution HUB 30 are processed by their own CPU and software. It is limited by its capacity and has only 16 Mbps transfer capability per RF interface. Furthermore, the number of queues is "32" due to the limitation of memory in terms of the number of flows that are QoS management units. However, if 32 different flows can be processed per RF interface, for example, it is necessary for content distribution. Assuming that the minimum bandwidth is 500 kbps, the resource of each network relay-related device is limited to 32 at 500 kbps with respect to 16 Mbps, which is the transfer capability for each RF interface (see the band number in FIG. 4).
[0039]
Incidentally, examples of the configuration data of the resource management database 16 include a user name, an IP address of a user (IPB), route information from the distribution server 12 (for example, a network relay device name), a network relay device name, an interface name, and a band number. , Used band, use start time, expected use time (or expected end time), delay time, and the like.
[0040]
* About the frequency management database 17.
[0041]
The RF interface of the CMTS 31 can use one fundamental frequency (6 MHz) per tuner circuit. When the modulation of the 64QAM system is used as described above, the transmission speed becomes 27 Mbps. Among them, when the downstream execution speed is estimated to be 20 Mbps in consideration of the overhead of various protocols, the user receiving the service must be in the speed range.
[0042]
Incidentally, examples of the configuration data of the frequency management database 17 include a user name, an IP address of a user (IPB), a network relay device name, an interface name, a usable band, a used band number, a use start time, and an expected use time (or (Expected end time), used content address (URL), and the like.
[0043]
(4) The operation of the system shown in FIG. 1 or the IP streaming distribution method according to the present invention (see FIGS. 2 and 3).
[0044]
First, the policy server 13 stores, in the resource management database 16, information such as the band used by the network relay-related device including the CMTS 31 in the resource management database 16, and stores the information such as the frequency band of the RF cable 40 into the frequency. Initialization for appropriate management, such as storage in the management database 17, is performed (S1: policy server initialization step).
[0045]
In this state, when the user activates the IPB 51 and performs an operation for requesting the menu screen of the EPG, the menu screen request information is transmitted via the CMTS 31 and the network 20 based on the request source information such as its own IP address, and the navigation server 11. (S2). Here, the navigation server 11 distributes the menu screen of the EPG owned by itself to the IPB 51 owning the request source information of the specific user based on the screen request (S3). This menu screen is displayed on the user terminal 52. From the menu screen, the user can view buttons for each genre (action, drama), contents recommended by the system provider, and the like.
[0046]
Here, when the user designates a multimedia content such as a specific video from the menu screen displayed on the user terminal 52, a video content viewing request is transmitted from the corresponding IPB 51 based on its own request source information such as an IP address. You. The navigation server 11 of the head end system 10 receives the request source information and the video content viewing request sent from the user terminal via the CMTS 31 and the network 20, and receives the content viewing request (S4). These steps S2 to S4 correspond to a content request receiving step.
[0047]
The navigation server 11 notifies the distribution server 12 after receiving the viewing request of the content such as the video specified by the user (S5).
[0048]
The distribution server 12 reads the distribution request content, the band information necessary for distributing the content, the required distribution time information, and the like from the distribution information database 15 managed by itself, and sends the information to the policy server 13 together with the request source (destination) information. It transmits and inquires whether it can be distributed from the viewpoint of ensuring QoS (S6). These steps S5 and S6 mean an inquiry step.
[0049]
Here, the policy server (bandwidth broker) 13 acquires the network route information for distributing the requested content from the resource management database 16 based on the request source information (S7), and further obtains the request source information and the required bandwidth information ( (For example, 500 kbps), referring to the information stored in the resource management database 16 for all the network relay related devices including the CMTS 31 existing on the network route to the request source and the router 14 in the head end system 10, It is determined whether there is a resource capable of realizing QoS having a bandwidth of 500 kbps (S8). When it is determined that there is no resource, the policy server 13 replies to the distribution server 12 that distribution is impossible. At this time, the possible delivery time is also answered based on the estimated use time information (S9). Then, a new external input wait state is entered.
[0050]
When the policy server 13 determines in step S8 that there is a resource for realizing the QoS, the items specified in the resource management database 16 include, for example, the band number identification and the band number corresponding use band as shown in FIG. The band use information such as setting of “1” of the above and writing of the use start time is updated (S10). These steps S5 to S10 correspond to a resource securing determination step.
[0051]
Further, the policy server (band broker) 13 refers to the frequency management database 17 shown in FIG. 5 based on the request source information and the required band information, and corresponds to the RF cable 40 to which the request source IPB 51 is currently connected. It is determined whether or not the interface has a free space of the 500 kbps band (S11). Here, if there is no available bandwidth, the distribution server 12 is replied to the effect that distribution is not possible. At the same time, the distribution time is also returned based on the expected use time information. In addition, the resource management database 16 is updated to release the resources secured in step S10 (S12).
[0052]
On the other hand, when it is determined in step S11 that there is a free band in the interface corresponding to the RF cable 40, the policy server 13 determines whether the content distribution request of the requesting user exceeds the upper limit of the service. (S13) If it is determined that the bandwidth is not exceeded, the distribution server 12 is replied to the distribution server 12 that distribution is possible, and the frequency management database 17 is updated for the use of the band (S14). Steps S11 to S14 correspond to a band securing determination step.
[0053]
Here, when the distribution server 12 receives a response indicating that distribution is possible from the policy server 13, the distribution server 12 checks the actual bandwidth used by the network relay-related device including the CMTS 31 using a protocol such as RSVP and secures resources to be used. (S15).
[0054]
As the RSVP protocol, normally, a path message is transmitted from the distribution server 12, and the router 14 and the CMTS 31 sequentially check whether the conditions (bandwidth, delay time, and the like) of the path message are valid, It reaches the IPB 51 that is the content distribution request source. Upon receiving the path message without any error, the IPB 51 transmits a resv message to the distribution server 12. The CMTS 31 and the router 14 allocate and reserve actual resources based on the resv message transmitted from the IPB 51.
[0055]
Upon receiving the resv message, the distribution server 12 distributes actual contents such as video to the IPB 51 that has requested distribution using the resources of the reserved network relay-related device and the frequency band of the RF cable 40 (S16). Steps S15 and S16 mean a content distribution step.
[0056]
When the transmission of the content is completed, the distribution server 12 notifies the policy server 13 of the end of transmission of the requested content (S17). Upon receiving the transmission end information, the policy server 13 releases the information of the bandwidth used for distribution of the corresponding content in both management databases 16 and 17 (S18). Steps S17 and S18 mean a band securing information release step.
[0057]
Therefore, according to the above-described embodiment of the IP streaming distribution method, the step of receiving the viewing request content from the user terminal side, the notification to the distribution server 12 of the navigation server 11 that has performed the reception, and the distribution by the distribution server An inquiry step of acquiring necessary bandwidth information of content and time information necessary for distribution, and inquiring of the policy server 13 for QoS realization, and further a step of determining resource reservation and use bandwidth reservation by the policy bar 13. By adopting the step of notifying the distribution server 12 when the content can also be secured, it is possible to secure the resources and the bandwidth used, and to reliably distribute the viewing request content while securing the QoS.
[0058]
(5) An example of an actual operation process of the policy server 13 (see FIGS. 2 to 5).
[0059]
As a premise of the service, the contents described in * below are set.
[0060]
* The content requires a transmission rate that is an integral multiple of 500 kbps depending on the video quality, audio quality, and the like, so it is assumed that there are types from 500 kbps to 2 Mbps. For example, 1 Mbps is required for high-quality video content, and 500 kbps is required for medium-quality video.
[0061]
* It is assumed that the policy server 13 determines whether or not to use a service for each service (for example, viewing one movie) according to the status of resources and the like.
[0062]
* The transmission speed of each interface (per 6 MHz band) of the CMTS 31 is 27 Mbps in the case of the 64QAM modulation method, but the effective speed is set to 20 Mbps because of the overhead of various protocols.
[0063]
* The bandwidth that can be secured by the router 14, the CMTS (1) 31, and the CMTS (2) 31 is 16 Mbps for each interface, and the number of manageable flows is 500 kbps and 32.
[0064]
* Normally, the best-effort communication at a maximum of 2 Mbps per IPB 51 is guaranteed, but when content distribution is requested, viewing based on QOS management is possible within a range up to an integer multiple of 500 kbps, for example, up to 2 Mbps.
[0065]
* The number of connected IPBs 51 per interface of CMTS (1) 31 and CMTS (2) 31 is 50. That is, when the usage rate is equal to or higher than 20% of the 50 units, the usable speed of each user becomes 2 Mbps or less (20 Mbps ÷ (20% of 50 units) = 2 Mbps).
[0066]
The detailed operation of the actual policy server 13 under the above setting conditions will be described.
[0067]
(1) Upon receiving a video content distribution request from the navigation server 11 based on request source information such as an IP address, the distribution server 12 receives bandwidth information (for example, 500 kbps) required for content distribution stored in the distribution information database 15. ) And the required distribution time information (for example, 2 hours), and inquires of the policy server 13 whether or not distribution is possible, together with the request source information (S6 in FIG. 2).
[0068]
(2) The policy server 13 uses the resource management database 16 with the IP address serving as the request source information as a key to check the interface with the CMTS (1) 31 to which the distribution request source user is connected. The network route information from the server 12 to the user IPB 51, the relay device name (if there is more than one), and the interface name are searched (S7 in FIG. 2). For example, the user A is designated, and the router 14 / interface 1 and the CMTS (1) 31 / interface 1 (see FIG. 4) are acquired.
[0069]
(3) Next, the policy server 13 refers to the resource management database 16 on the basis of the request source information (usually, an IP address) and the required bandwidth information received from the navigation server 11, and executes a network up to the request source IPB 51. It is determined whether the router 14 and the CMTS (1) 51 existing on the middle route can secure a band (S8 in FIG. 2). Specifically, as shown in FIG. 4, in the CMTS (1) / interface 1, of the 32 resources (500 kbps) for realizing the QoS of the CMTS (1), the band numbers “1” and “ Since only "2" and "3" are used and it can be seen that the setting is still sufficiently possible, the band number "4" is specified in response to the current distribution request, and the corresponding band item is used. Set "1" and enter the usage start time. Although not shown in the resource management database 16, the process is similarly executed for the router 14 / interface 1.
[0070]
{Circle around (4)} Further, the policy server 13 refers to the frequency management database 17 based on the request source information and the necessary band information, and checks the CMTS (1) / interface 1 (the RF cable 40 to which the request source IPB is currently connected). ) Determine whether there is a vacancy of the 500 kbps band (S11 in FIG. 3). Specifically, the CMTS (1) / interface 1 is specified, and the limitation (for example, a total of 20 Mbps) derived from the frequency allocation per RF interface is compared with the currently used band. Here, as shown in FIG. 5, the total used frequency band of the RF interface of the CMTS (1) / interface 1 is 3, which is not used than the 1.5 Mbps band and is 20 Mbps or less. There is no problem with band usage.
[0071]
{Circle around (5)} The number of bands used by the IP address (for example, 10.1.3.3) of the distribution requesting user this time is 0, and the upper limit value is 2 Mbps or less for each user, so there is no problem. An available band can be used (S13 in FIG. 3).
[0072]
{Circle around (6)} Based on the result of referring to the two databases 16 and 17 described above, the policy server 13 replies to the distribution server 12 that the distribution in response to the distribution request of the user IPB 51 this time is possible (S14 in FIG. 3). .
[0073]
Therefore, according to the above-described embodiment of the policy server 13, it is possible to appropriately determine the resource reservation and the bandwidth use by referring to the data stored in the resource management database 16 and the frequency management database 17, and We can provide appropriate answers necessary for the distribution of.
[0074]
(6) Configuration and operation processing example when the CMTS 31 includes the resource management database 32 and the frequency management database 17.
[0075]
In the above-described system example, a configuration example in which resource management is unified by the policy server 13 has been described. In this example, as shown in FIG. 6, each CMTS 31 has a database 32 and 33. In other words, the management of resources and frequency bands downstream from each CMTS 31 is an example in which necessary information is stored and managed in databases 32 and 33 managed by each CMTS 31. The databases 32 and 33 store the same configuration data as those of the resource management database 16 and the frequency management database 17 described above. Particularly, the same data as those shown in FIGS. Shall be stored.
[0076]
Next, the operation of the system including the CMTS 31 including the databases 32 and 33 will be described with reference to FIGS.
[0077]
First, when the CMTS 31 starts its operation, the CMTS 31 performs initialization for managing information such as a used band and information such as a frequency band of the RF cable 40 in order to realize QoS (S21: initialization step).
[0078]
In this state, when the user starts the IPB 51 and performs a request operation of the EPG menu, screen request information is transmitted to the navigation server 11 via the CMTS 31 and the network 20 based on request source information such as its own IP address. (S22). Here, the navigation server 11 distributes the request source information of a specific user to the owning IPB 51 (S23). This EPG menu screen is displayed on the user terminal 52. From the menu screen, the user can view buttons for each genre (action, drama), contents recommended by the system provider, and the like.
[0079]
Here, when the user designates a multimedia content such as a specific video from the menu screen displayed on the user terminal 52, a video content viewing request is transmitted from the corresponding IPB 51 based on its own request source information such as an IP address. You. The navigation server 11 of the head end system 10 receives the request source information and the video content viewing request sent from the user terminal side via the CMTS 31 and the network 20, and receives the content for which the viewing request has been made (S24). Steps S22 to S24 correspond to a content request receiving step.
[0080]
The navigation server 11 notifies the distribution server 12 after receiving the viewing request of the content such as the video specified by the user (S25).
[0081]
The distribution server 12 reads route information, band information necessary for content distribution, required distribution time information, and the like from the distribution information database 15 managed by the distribution server 12 based on the request source information, and requests source (destination) information. At the same time, it transmits to the policy server 13 (S26).
[0082]
When the policy server 13 receives the request source information, the route information, the bandwidth information necessary for distributing the content, and the required distribution time information, the request source information and the required bandwidth information (for example, 500 kbps), the required distribution time information, and the like are provided. Is notified to the CMTS 31 existing on the request source side network route, and a service is requested (S27).
[0083]
Here, the CMTS 31 acquires the interface name based on the request source information (S28), refers to the information stored in the resource database 32 based on the interface name, and sets the interface name to 500 kbps in terms of QoS from the viewpoint of QoS. It is determined whether there is a resource that can secure a band (S29). If there is no resource that can secure a band, the CMTS 31 replies to the policy server 13 that distribution is impossible. At this time, the possible delivery time is also answered based on the expected use time information (S30).
[0084]
If the CMTS 31 determines in step S29 that there is a resource for which QoS can be secured, the items specified in the resource management database 32 include, for example, band number identification and “ 1) Update band use information such as setting, writing of use start time, and the like (S31). These steps S28 to S31 correspond to a resource securing determination step.
[0085]
Further, the CMTS 31 refers to the frequency management database 33 shown in FIG. 4 based on the request source information and the required bandwidth information, and determines whether or not the corresponding interface has a free space of the 500 kbps bandwidth (S32). Here, if there is no free space in the band, a response is made to the policy server 13 that there is no resource, but at the same time, a possible distribution time is also returned based on the estimated use time information. Further, the resource management database 32 is updated to release the resources secured in step S31 (S33).
[0086]
On the other hand, when it is determined in step S32 that there is an available band frequency in the interface, the CMTS 31 determines whether the content distribution request of the requesting user exceeds the upper limit of the service (S34), and does not exceed the upper limit. If it is determined that the band can be distributed, the response is sent to the policy server 13 and the frequency management database 33 is updated for the use of the band (S35). These steps S32 to S35 correspond to a band securing determination step.
[0087]
Here, the policy server 13 replies to the distribution server 12 that distribution is possible (S36). When receiving a response indicating that distribution is possible from the policy server 13, the distribution server 12 checks the actual bandwidth used by the network relay-related device including the CMTS 31 using a protocol such as RSVP, and secures resources to be used ( S37).
[0088]
In other words, the path message is transmitted from the distribution server 12 and reaches the IPB 51 that is the content distribution request source while sequentially checking the router 14 and the CMTS 31 in this order. Upon receiving the path message without any error, the IPB 51 transmits a resv message to the distribution server 12.
[0089]
Upon receiving the resv message, the distribution server 12 transmits the actual content such as video to the IPB 51 that has requested distribution using the resources of the reserved network relay-related device and the frequency band of the RF cable 40 (S38: content distribution step). ). When the distribution server 12 terminates the distribution of the content, the distribution server 12 transmits transmission end information to the CMTS 31 via the policy server 13 (S39). The CMTS 31 releases information on the bandwidth used for the distribution of the corresponding content in both management databases 32 and 33 (S40).
[0090]
Therefore, according to the embodiment of the CMTS 31 which is a network relay device as described above, the CMTS 31 includes the resource management database 32 and the frequency management database 33 having the same information as the policy server 13 so that the CMTS 31 By referring to the contents of the databases 32 and 33, the same functions and effects as those of the policy server 13 can be achieved.
[0091]
In the above embodiment, the resource management database 16 and the frequency management database 17 are provided for realizing QoS. However, either one of the databases 16 or 17 is provided to realize QoS from the viewpoint of resources or frequencies. It may be.
[0092]
Further, in the embodiment, both the management databases 32 and 33 are provided on the CMTS 31 side. However, one of the management databases 32 and 33 may be provided on the CMTS 31 side, and in this case, the other management database 33 or 33 may be provided. 32 is installed on the policy server 13 side.
[0093]
Further, when both management databases 32 and 33 are provided on the CMTS 31, the policy server 13 may be deleted from the system.
[0094]
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof. Further, the embodiments can be implemented in combination as much as possible, and in that case, the effect of the combination can be obtained. Furthermore, each of the above embodiments includes various upper and lower stage inventions, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed components. For example, when an invention is extracted because some constituent elements can be omitted from all the constituent elements described in the means for solving the problem, if the extracted invention is implemented, the omitted part is omitted. Is appropriately supplemented by well-known conventional techniques.
[0095]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in response to a content viewing request from a user, the usage status of network resources is checked, network resources are effectively used while securing QOS, and the viewing request content is appropriately distributed. Possible IP streaming system, policyServer and IPCan provide a streaming distribution method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of an IP streaming system according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of the system illustrated in FIG. 1 and an embodiment of an IP streaming distribution method according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart subsequent to FIG. 2 for explaining an operation of the system shown in FIG. 1 and an embodiment of an IP streaming distribution method according to the present invention;
FIG. 4 is a diagram showing an example of a data configuration of a resource management database shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a data configuration of a frequency management database shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a system configuration diagram showing another embodiment of the IP streaming system according to the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of the system shown in FIG. 6 and an embodiment of an IP streaming distribution method according to the present invention.
FIG. 8 is a flowchart following FIG. 7 for explaining an operation of the system shown in FIG. 6 and an embodiment of an IP streaming distribution method according to the present invention;
[Explanation of symbols]
10. Head-end system
11 ... Navigation server
12 ... distribution server
13 ... Policy server
16 Resource management database
17: Frequency management database
20 ... Network
30 ... Distribution HUB
31 CMTS (Network Relay Device)
32 ... Resource management database
33: Frequency management database
40 ... RF cable
51 ... IPB
52 ... User terminal

Claims (5)

各ユーザ端末からCMTS及びネットワークを介して送信されてくるコンテンツ視聴要求に基づき、配信サーバが視聴要求のあったコンテンツを要求元ユーザ端末に配信するIPストリーミングシステムにおいて、
前記視聴要求のあったコンテンツを配信するに先立ち、当該コンテンツを配信するためのQoSが確保可能か否かの問い合わせを送出する前記配信サーバと、
前記各ユーザ端末までのネットワーク経路に存在するリソースの状況及びリソース使用に関係する時間情報を記憶するリソース管理記憶手段と、前記システム全体の周波数帯域の使用状況及び帯域使用に関係する時間情報を記憶する周波数管理記憶手段と、前記ユーザ端末から要求元情報を含むコンテンツ視聴要求のもとに、前記配信サーバから前記要求元情報、必要帯域情報を含むQoS確保の問い合わせを受けた場合、前記リソース管理記憶手段を参照し、前記視聴要求コンテンツに関するQoS確保のためのリソース有無を判断する第1の判断手段と、前記配信サーバから前記要求元情報、必要帯域情報を含むQoS確保の問い合わせを受けた場合、前記周波数管理記憶手段を参照し、視聴要求のあった前記ユーザ端末が接続されるケーブルにおける周波数帯域の空き有無を判断する第2の判断手段と、これら第1及び第2の判断手段から得られる前記コンテンツを配信するネットワーク経路に存在する前記CMTSを含むネットワーク中継関連装置のリソースの利用状況および前記ユーザ端末が接続される前記ケーブルの周波数帯域の使用状況に基づいてQoS確保の可否を前記配信サーバに通知するとともに、QoS確保が否の場合には前記リソース使用及び前記帯域使用に関係する時間情報から配信可能時間を前記配信サーバに通知する手段とを設けたポリシーサーバと
を備えたことを特徴とするIPストリーミングシステム。
An IP streaming system in which a distribution server distributes a requested content to a requesting user terminal based on a content viewing request transmitted from each user terminal via a CMTS and a network,
Prior to distributing the requested content, the distribution server for sending an inquiry as to whether QoS for distributing the content can be secured;
A resource management storage unit for storing time information related to the status of resources existing on the network path to each of the user terminals and resource use, and storing time information related to the use status and band use of the frequency band of the entire system; A frequency management storage unit that performs the resource management when receiving an inquiry about QoS reservation including the request source information and the required band information from the distribution server based on a content viewing request including the request source information from the user terminal. A first determining unit that determines whether or not there is a resource for securing the QoS relating to the viewing request content by referring to a storage unit, and a case where a QoS securing inquiry including the request source information and the required bandwidth information is received from the distribution server. , The user terminal that has requested viewing is connected with reference to the frequency management storage means. A second determining means for determining whether or not a frequency band is vacant in the network, and a resource of a network relay-related device including the CMTS present on a network path for distributing the content obtained from the first and second determining means. Notifying the distribution server of the availability of QoS reservation based on the usage status and the usage status of the frequency band of the cable to which the user terminal is connected. An IP streaming system comprising: a policy server provided with means for notifying the distribution server of a distribution available time from related time information.
各ユーザ端末からCMTS及びネットワークを介して送信されてくるコンテンツ視聴要求に基づき、配信サーバが視聴要求のあったコンテンツを要求元ユーザ端末に配信するIPストリーミングシステムにおいて、
前記視聴要求のあったコンテンツを配信するに先立ち、当該コンテンツを配信するためのQoSが確保可能か否かの問い合わせを送出する前記配信サーバと、
前記各ユーザ端末までのネットワーク経路に存在するリソースの状況及びリソース使用に関係する時間情報を記憶するリソース管理記憶手段と、前記システム全体の周波数帯域の使用状況及び帯域使用に関係する時間情報を記憶する周波数管理記憶手段と、前記ユーザ端末から要求元情報を含むコンテンツ視聴要求のもとに、前記配信サーバから前記要求元情報、必要帯域情報を含むQoS確保の問い合わせを受けた場合、前記リソース管理記憶手段を参照し、前記視聴要求コンテンツに関するQoS確保のためのリソース有無を判断する第1の判断手段と、前記配信サーバから前記要求元情報、必要帯域情報を含むQoS確保の問い合わせを受けた場合、前記周波数管理記憶手段を参照し、視聴要求のあった前記ユーザ端末が接続されるケーブルにおける周波数帯域の空き有無を判断する第2の判断手段と、これら第1及び第2の判断手段から得られる前記コンテンツを配信するネットワーク経路に存在するネットワーク中継関連装置のリソースの利用状況および前記ユーザ端末が接続される前記ケーブルの周波数帯域の使用状況に基づいてQoS確保の可否を前記配信サーバに通知するとともに、QoS確保が否の場合には前記リソース使用及び前記帯域使用に関係する時間情報から配信可能時間を前記配信サーバに通知する手段とを設けた前記CMTSと
を備えたことを特徴とするIPストリーミングシステム。
An IP streaming system in which a distribution server distributes a requested content to a requesting user terminal based on a content viewing request transmitted from each user terminal via a CMTS and a network,
Prior to distributing the requested content, the distribution server for sending an inquiry as to whether QoS for distributing the content can be secured;
A resource management storage unit for storing time information related to the status of resources existing on the network path to each of the user terminals and resource use, and storing time information related to the use status and band use of the frequency band of the entire system; A frequency management storage unit that performs the resource management when receiving an inquiry about QoS reservation including the request source information and the required band information from the distribution server based on a content viewing request including the request source information from the user terminal. A first determining unit that determines whether or not there is a resource for securing the QoS relating to the viewing request content by referring to a storage unit, and a case where a QoS securing inquiry including the request source information and the required bandwidth information is received from the distribution server. , The user terminal that has requested viewing is connected with reference to the frequency management storage means. A second determining means for determining whether or not a frequency band is available in the network, a use status of resources of a network relay-related device existing on a network route for distributing the content obtained from the first and second determining means, and Notifying the distribution server whether or not QoS can be secured based on the use status of the frequency band of the cable to which the user terminal is connected, and when QoS is not secured, time information relating to the resource use and the band use And a means for notifying the distribution server of a possible distribution time from the CMTS.
請求項1又は請求項2に記載のIPストリーミングシステムにおいて、
前記ケーブルの周波数帯域に空きがあり、かつリソースの使用状況から前記QoS確保が可能であると判断された場合、前記ユーザ端末からのコンテンツ視聴要求が通信サービスの上限値を越えているか否かを判断し、越えていないと判断された場合、QoSを確保しつつ視聴要求のあったコンテンツが配信可能であることを前記配信サーバに通知することを特徴とするIPストリーミングシステム。
In the IP streaming system according to claim 1 or 2,
If it is determined that there is a vacancy in the frequency band of the cable and that the QoS can be ensured based on the resource usage status, it is determined whether the content viewing request from the user terminal exceeds the upper limit of the communication service. The IP streaming system is characterized in that when it is determined that the content has not been exceeded, the delivery server is notified that the content requested to be viewed can be distributed while ensuring QoS.
各ユーザ端末からのコンテンツ視聴要求に基づいて視聴要求のあったコンテンツを配信するIPストリーミングシステムにおいて、
前記各ユーザ端末までのネットワーク経路に存在するリソースの状況及びリソース使用に関係する時間情報を記憶するリソース管理記憶手段と、
前記システム全体の周波数帯域の使用状況及び帯域使用に関係する時間情報を記憶する周波数管理記憶手段と、
前記ユーザ端末からのコンテンツ視聴要求のもとに、外部から要求元情報、必要帯域情報を受けると、前記リソース管理記憶手段を参照し、前記視聴要求コンテンツに関するQoS確保のためのリソース有無を判断する第1の判断手段と、
前記外部から要求元情報、必要帯域情報を受けると、前記周波数管理記憶手段を参照し、視聴要求のあった前記ユーザ端末が接続されるケーブルにおける周波数帯域の空き有無を判断する第2の判断手段と、これら第1及び第2の判断手段から得られる前記コンテンツを配信するネットワーク経路に存在する前記ネットワーク中継関連装置のリソースの利用状況および前記ユーザ端末が接続される前記ケーブルの周波数帯域の使用状況に基づいてQoS確保の可否を判断し、またQoS確保が否の場合には前記リソース使用及び帯域使用に関係する時間情報から配信可能時間を算出する手段とを備えたことを特徴とするポリシーサーバ。
In an IP streaming system that distributes a content requested to be viewed based on a content viewing request from each user terminal,
Resource management storage means for storing time information related to the status of resources and resource usage existing on the network path to each of the user terminals,
Frequency management storage means for storing time information related to the use status and band use of the frequency band of the entire system,
Upon receiving request source information and required bandwidth information from the outside in response to a content viewing request from the user terminal, refer to the resource management storage unit to determine the presence or absence of a resource for ensuring QoS for the viewing requested content. First determining means;
Upon receiving the request source information and the required band information from the outside, the second determining unit refers to the frequency management storage unit and determines whether or not a frequency band is vacant in a cable to which the user terminal having requested viewing has been connected. And the use status of the resources of the network relay-related device existing on the network route for distributing the content obtained from the first and second determination means and the use status of the frequency band of the cable to which the user terminal is connected Means for judging whether or not QoS can be ensured based on the above information, and, when QoS has not been secured, means for calculating a deliverable time from time information relating to the resource use and the bandwidth use. .
コンテンツの視聴要求を行う複数のユーザ端末とこの複数のユーザ端末がケーブルを介して接続されたCMTSを持ち、前記ユーザ端末からの前記視聴要求に基づいて前記視聴要求されたコンテンツを前記ユーザ端末にネットワークを介して配信するIPストリーミングシステムにおいて、
あるユーザ端末から要求元情報のもとにメニュー画面要求を受けた場合、当該ユーザ端末にメニュー画面を送信し、当該ユーザ端末から視聴要求コンテンツを受け付けるコンテンツ要求受付けステップと、
このステップにより視聴要求コンテンツを受付けると、予め記憶される配信要求コンテンツ、当該コンテンツの配信に必要な帯域情報、配信必要時間情報を読み出し、QoS確保可能かを問い合わせる問合せステップと、
この問い合わせに基づいて予め記憶された前記要求元ユーザ端末までのネットワーク経路に存在するリソース情報及びリソース使用に関係する時間情報を参照し、前記視聴要求コンテンツに関するQoS確保のためのリソース有無を判断するリソース確保判断ステップと、
前記問合せに基づいてシステム全体の周波数帯域の使用状況及び帯域使用に関係する時間情報を記憶する周波数管理記憶手段を参照し、前記ユーザ端末が接続されたケーブルにおける周波数帯域の空き有無を判断する帯域確保判断ステップと、
前記各判断ステップによりQoS確保可能と判断されたとき、前記視聴要求コンテンツを前記要求元ユーザ端末に配信するステップと、
前記各判断ステップによりQoS確保が否と判断されたとき、前記リソース使用及び帯域使用に関係する時間情報から配信可能時間を取得するステップとを有することを特徴とするIPストリーミング配信方法。
A plurality of user terminals for requesting content viewing and a CMTS in which the plurality of user terminals are connected via a cable, and the content requested to be viewed is transmitted to the user terminal based on the viewing request from the user terminal. In an IP streaming system that distributes via a network,
When a menu screen request is received from a certain user terminal based on request source information, a menu screen is transmitted to the user terminal, and a content request receiving step of receiving a viewing request content from the user terminal,
An inquiry step of, when receiving the viewing request content in this step, reading the distribution request content stored in advance, the band information necessary for distributing the content, and the required distribution time information, and inquiring whether QoS can be secured;
Based on this inquiry, reference is made to resource information existing on the network route to the requesting user terminal and time information related to resource use stored in advance, and it is determined whether there is a resource for securing QoS for the viewing request content. Resource securing determination step;
A band for determining whether or not a frequency band is vacant in a cable to which the user terminal is connected, by referring to a frequency management storage unit that stores time information relating to the use status of the frequency band and the band use of the entire system based on the inquiry. Securing determination step;
Distributing the viewing request content to the requesting user terminal when it is determined that QoS can be secured by each of the determining steps;
Obtaining a deliverable time from time information related to the resource use and the band use when it is determined that the QoS is not secured in each of the determination steps.
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