CN101309161B - 信息分发系统，该信息分发系统中应用的终端设备以及环路连接避免方法 - Google Patents

Abstract

为了在切换上游终端设备时不发生环路而提供一种能够预先探测分发路径环路并避免环路的信息分发系统，在该系统中使用的终端设备和程序以及环路连接避免方法。从上游接收环路连接探测信息的终端设备(B)确定不作为内容信息沿其流动的分发路径的控制通路的下游终端设备和环路连接探测信息的源是否匹配，并且如果其匹配则确定环路将要发生。通过该方法，可以在切换上游连接目标之前预先确定环路将要发生。还有，在下游方向从作为第二节点的终端设备(B0)和(B1)发送替代上游终端设备搜索信息，并且使已经接收到替代上游终端设备搜索信息但未接收到环路连接探测信息的终端设备(B)成为替代上游设备。通过切换到替代上游设备可以避免环路。

Description

信息分发系统,该信息分发系统中应用的终端设备以及环路连接避免方法

相关申请的交互引用 

本申请基于2007年5月1日申请的第2007-121199号日本专利申请并要求对于该申请的优先权利益；该申请的全部内容通过引用而结合在本文中。 

技术领域

本申请涉及信息分发系统，该信息分发系统中应用的终端设备，记录程序的记录介质以及环路连接避免方法，并且具体涉及在通过形成双重树拓扑(duplicated tree topology)互相连接多个终端设备的网络中分发内容信息的信息分发系统，该信息分发系统中应用的终端设备，记录程序的记录介质以及环路连接避免方法。 

背景技术

目前有一种称为ALM(Application Layer Multicast(应用层组播))的技术，该技术对内容流上的信息(下文称为内容信息)执行中继分发，同时在应用层中管理内容分发路径。该技术是通过在诸如个人计算机或STB(Set Top Box(机顶盒))设备的节点(下文称为终端设备)之间执行P2P(Peer to Peer(对等))通信分发内容信息的技术。 

在该种ALM技术中，取决于分发拓扑管理方法和构造方法的不同，分为下列各种方法。即取决于分发拓扑管理方法的不同，分为混合型P2P和纯粹型P2P方法，而取决于分发拓扑构造方法的不同，分为网格优先方法(Mesh-First approach)，树优先方法(Tree-First approach)和隐式方法(Implicit approach)。 

混合型P2P是专用服务器设备管理公共拓扑信息的方法，而纯粹型P2P是各个终端设备管理部分拓扑信息的方法。还有，网格优先方法是终端设备构造网格型拓扑并且通过RPF(Reverse Path Forwarding(逆向路径传送))等选择分发流的分发路径的方法，树优先方法是终端设备构造树状拓扑，各个终端设备从该树状拓扑搜索相邻终端设备，并且使备用分发路径冗长的方法，隐式方法是终端设备使用特定度量标准构造控制数据拓扑并使其本身成为分发路径的方法(同时形成树和网格的方法)。 

不限于上文所述的ALM的技术领域，网格型拓扑也应用于IP组播或LAN的技术领域。 在网格型拓扑中，因为其由某个终端设备与多个终端设备具有连接关系的紧密控制通信网络构成，因此，为了即使在终端设备之间的连接被切断以及发生流切断事件的情况下仍保证连续操作而构造双重拓扑。 

但是，在终端设备之间的连接被切断的情况下，随机重建分发路径将导致在分发路径中发生环路连接。其中，作为避免该种分发路径环路连接的方法，例如有一种在公开号为2000-49779号的日本未审查专利公报中叙述的方法。虽然该专利公报中的方法的目标不在于双重网格型拓扑，但是在具有网格型拓扑的ALM的技术领域中，根终端设备和目标终端设备之间的分发路径(根路径)通过沿分发路径发送存储路径信息的数据包进行查找，并且环路连接通过确认目标终端设备不包括在根路径中进行探测。然后，在上游终端设备被再连接时的上游选择处理中，通过选择具有不包括该终端设备本身的根路径的上游终端设备，环路得以避免。 

发明内容

在为了避免分发路径环路而寻找上游替代节点的情况，上文所述的公开号为2000-49779号的日本未审查专利公报的方法使用在上游方向从目标终端设备发送搜索消息的协议。由于该原因，在多个终端设备试图拓宽搜索范围并执行处理的情况，存在搜索消息集中在上游终端设备并且处理负荷加重的问题。 

其中，在基于树被双重状的拓扑形成内容分发路径的情况下，为了在切换上游终端设备时不发生环路连接，理想的是提供能够预先探测分发路径环路连接并且避免该环路连接的信息分发系统，该系统中应用的终端设备，存储程序的记录介质以及环路连接避免方法。 

根据本发明的一个方面提供一种信息分发系统中的终端设备，该信息分发系统包括通过网络分发内容信息的信息分发设备；和连接到所述网络并接收从所述信息分发设备分发的内容信息的多个终端设备，该信息分发系统中由与作为顶点的信息分发设备以多层逻辑连接的多个终端设备形成的多个分级结构设置在网络上，并且各个终端设备在其参与至少两个分级结构的状态下，从在一个分级结构中连接到其自身的上游终端设备接收内容信息。该终端设备包括：控制器，当其自身设备将接收内容信息的终端设备从在一个分级结构中连接到其自身设备的上游终端设备切换到在另一个分级结构中连接到其自身设备的另一个上游终端设备时，该控制器避免在内容信息的分发路径中发生环路连接。该控制器包括：向连接到其自身设备上的下游终端设备发送包括用于识别其自身设备的识别信息的环路连接探测信息的环路探测信息发送装置；接收环路连接探测信息的环路探测信息接收 装置；向连接到其自身设备上的下游终端设备中继传送所接收的环路连接探测信息的环路探测信息中继传送装置；确定对应于所接收的环路连接探测信息的终端设备是否是在多个分级结构中连接到其自身设备上的下游终端设备的下游终端确定装置；环路避免指令发送装置，如果通过下游终端确定装置确定对应于所接收的环路连接探测信息的终端设备是连接到其自身设备上的下游终端设备，则向对应于该环路连接探测信息的终端设备发送指令避免环路连接的环路连接避免指令信息；和接收环路连接避免指令信息的环路避免指令接收装置。在该情况下，通过将上游终端设备从已经发送环路连接避免指令信息的终端设备改变为另一个终端设备，该控制器避免在内容信息的分发路径中发生环路连接。 

还有，在上文所述的终端设备中，具有这样的结构也是可接受的，即该结构中控制器进一步包括：在预定时间内储存所接收的环路连接探测信息的环路探测信息储存装置；搜索信息分发请求发送装置，以通过环路避免指令接收装置接收环路连接避免指令信息为触发，向在分级结构的预定的一个中连接到信息分发设备的终端设备发送请求分发替代上游终端设备搜索信息的搜索信息分发请求，搜索信息分发请求包括用于识别其自身设备的识别信息；接收搜索信息分发请求的搜索信息分发请求接收装置；搜索信息分发装置，以接收搜索信息分发请求为触发，向连接到其自身设备的下游终端设备分发替代上游终端设备搜索信息；接收替代上游终端设备搜索信息的搜索信息接收装置；搜索信息中继传送装置，向在预定的分级结构中连接到其自身设备的下游终端设备中继传送所接收的替代上游终端设备搜索信息；连接允许发送装置，如果与所接收的替代上游终端设备搜索信息对应的终端设备有关的环路连接探测信息未储存在环路探测信息储存装置中，则向该替代上游终端设备搜索信息对应的终端设备发送允许连接到其自身设备的下游侧的替代上游终端设备连接允许信息；接收替代上游终端设备连接允许信息的连接允许接收装置；和连接已经发送该替代上游终端设备连接允许信息的终端设备的替代上游终端连接装置。 

还有，在上文所述的终端设备中，具有环路探测信息发送装置保持时间间隔，反复发送环路连接探测信息的结构也是可接受的。 

还有，在上文所述的终端设备中，具有环路探测信息发送装置随机设定其发送环路连接探测信息的时间间隔的结构也是可接受的。 

还有，在上文所述的终端设备中，具有这样的结构也是可接受的，即环路连接探测信息包括其中由环路探测信息中继传送装置记录中继传送计数的中继传送计数记录区域，如果中继传送计数记录区域中记录的中继传送计数小于预定阈值，则环路探测信息中继传送装置中继传送环路连接探测信息。 

还有，在上文所述的终端设备中，具有这样的结构也是可接受的，即替代上游终端设备搜索信息包括其中记录与终端设备相关的预定条件的预定条件记录区域，如果其自身设备符合替代上游终端设备搜索信息中包括的预定条件，则连接允许发送装置发送替代上游终端设备连接允许信息。 

还有，提供记录使计算机具有作为上述终端设备的各个成分的功能的程序以便可由计算机读取的记录介质也是可接受的。 

还有，信息分发系统包括：通过网络分发内容信息的信息分发设备；和连接到该网络并接收从信息分发设备分发的内容信息的多个终端设备。在该信息分发系统中，由与作为顶点的信息分发设备实行多层次逻辑连接的多个终端设备形成的多个分级结构设置在网络中，并且各个终端设备在其参与至少两个分级结构的状态下从在一个分级结构中连接到其自身的上游终端设备接收内容信息。该终端设备包括控制器，当其自身设备将接收内容信息的终端设备从在一个分级结构中连接到其自身设备的上游终端设备切换到在另一个分级结构中连接到其自身设备的另一个上游终端设备时，该控制器避免在内容信息的分发路径中发生环路连接。该控制器包括：保持时间间隔向连接到其自身设备上的下游终端设备反复发送包括识别其自身设备的识别信息的环路连接探测信息的环路探测信息发送装置；接收环路连接探测信息的环路探测信息接收装置；向连接到其自身设备上的下游终端设备中继传送所接收的环路连接探测信息的环路探测信息中继传送装置；确定对应于所接收的环路连接探测信息的终端设备是否是在多个分级结构中连接到其自身设备上的下游终端设备的下游终端确定装置；环路避免指令发送装置，如果通过下游终端确定装置确定对应于所接收的环路连接探测信息的终端设备是连接到其自身设备上的下游终端设备，则向相应于该环路连接探测信息的终端设备发送指令避免环路连接的环路连接避免指令信息；和接收环路连接避免指令信息的环路避免指令接收装置。在该情况下，通过将上游终端设备从已经发送环路连接避免指令信息的终端设备改变为另一个终端设备，该控制器避免在内容信息的分发路径中发生环路连接。 

还有，在包括通过网络分发内容信息的信息分发设备；和连接到所述网络并接收从所述信息分发设备分发的内容信息的多个终端设备，以及其中由与作为顶点的信息分发设备以多层逻辑连接的多个终端设备形成的多个分级结构设置在网络中，并且各个终端设备在其参与至少两个分级结构的条件下从在一个分级结构中连接到其自身的上游终端设备接收内容信息，并且当其自身设备将接收内容信息的终端设备从在一个分级结构中连接到其自身设备的上游终端设备切换到在另一个分级结构中连接到其自身设备的另一个上游终 端设备时，避免在内容信息的分发路径中发生环路连接的信息分发系统中，一种环路连接避免方法包括：终端设备保持时间间隔，向连接到其自身设备上的下游终端设备反复发送包括识别其自身设备的识别信息的环路连接探测信息的步骤；终端设备向连接到其自身设备上的下游终端设备中继传送所接收的环路连接探测信息的步骤；确定对应于所接收的环路连接探测信息的终端设备是否是在多个分级结构中连接到其自身设备上的下游终端设备的步骤；如果确定对应于所接收的环路连接探测信息的终端设备是连接到其自身设备上的下游终端设备，则终端设备向对应于该环路连接探测信息的终端设备发送指示避免环路连接的环路连接避免指令信息的步骤；接收环路连接避免指令信息的步骤；和通过将上游终端设备从已经发送环路连接避免指令信息的终端设备改变为另一个终端设备，避免在内容信息的分发路径中发生环路连接的步骤。 

根据本发明，可以根据环路探测连接信息探测分发路径中环路连接的发生。因此，由于试图切换分级结构中的上游连接目标的终端设备切换到不发生环路连接的另一个终端设备替代将要发生环路连接的终端设备，因此可以预先避免分发路径中发生环路连接。还有，由于终端设备为了探测环路连接的发生向下游终端设备发送环路连接探测信息，因此不会发生环路连接探测信息集中在特定终端设备中，可以减小处理负荷。 

附图说明

图1是显示实施例中的信息分发系统的基本结构的示意图； 

图2是显示终端设备参与过程的示意图； 

图3是显示网格型拓扑中的分发路径和控制通路的实例的示意图； 

图4是显示图3中的控制通路的示意图； 

图5是显示图3中的分发路径的一部分的示意图； 

图6是显示探测分发路径的环路的方法的示意图； 

图7是显示搜索替代上游节点的方法的示意图； 

图8是显示搜索替代上游节点之后的再连接处理的示意图； 

图9是显示根据该实施例的终端设备的结构的示意图； 

图10是显示连接候选引进设备的结构的示意图； 

图11A是显示根据该实施例的终端设备的处理流程(1/4)的示意图； 

图11B是显示根据该实施例的终端设备的处理流程(2/4)的示意图； 

图11C是显示根据该实施例的终端设备的处理流程(3/4)的示意图； 

图11D是显示根据该实施例的终端设备的处理流程(4/4)的示意图；以及 

图12是显示连接候选引进设备的处理流程的示意图。 

具体实施方式

下文将参考附图具体叙述本发明的实施例。图1是显示本发明的实施例中的信息分发系统的基本结构的示意图。图2是显示图1所示的信息分发系统中终端设备新参与信息分发系统的情况下的过程的示意图。图3是显示由双重树形成的网格型拓扑中分发路径和控制通路的实例的示意图。图4是显示图3所示的网格型拓扑中的控制通路的示意图，图5是显示分发路径的示意图。图6是显示探测在切换上游连接目标的情况下发生的分发路径的环路连接(下文称为环路)的方法的示意图。图7是显示为了避免分发路径的环路搜索不发生环路的替代上游终端设备替代发生环路的终端设备的方法的示意图。图8是显示找到替代上游终端设备后再连接处理的示意图。图9是显示终端设备的结构的示意图，图10是显示连接候选引进设备的结构的示意图。图11A到11D是显示终端设备中的处理流程的示意图，图12是显示连接候选引进设备中的处理流程的示意图。 

信息分发系统的概要 

首先，关于本发明的实施例中的信息分发系统的概要，对信息分发系统的基本结构及各个处理进行叙述。图1是显示该信息分发系统的基本结构的示意图。该信息分发系统S构造成包括信息分发设备A，多个终端设备B和连接候选引进设备C。信息分发设备A向终端设备B分发内容信息。作为用户能够在其上观看内容信息的设备的终端设备B设置成分散在形成网格型拓扑的互联网上并具有存储有关上游终端设备B和下游终端设备B的连接信息的节点管理表。连接候选引进设备C具有存储终端设备B的拓扑管理信息的拓扑数据库以及存储信息分发设备A和终端设备B的位置信息(IP地址和端口号)等的终端管理数据库，管理其连接状态，在终端设备新参与网格型拓扑的情况下，引进能中继传送内容信息的最靠近上游侧的终端设备B(上游设备)。 

信息分发设备A和终端设备B0和B1安装在例如广播电台设备中，终端设备B0是位于0系统树状路径中的第二节点，终端设备B1是位于1系统树状路径中的第二节点。两个上游设备连接到每个终端设备B2到BD，网格型拓扑通过二重化终端设备B连接到其上的两个树形成。为了在终端设备B撤离的情况下减小内容信息的分发被切断的影响，设置作为内容信息的接收源的两个上游设备并且以这样的方式形成双重结构。 

还有，多个终端设备B在连接候选引进设备C的控制下形成网格型拓扑，从信息分发设备A分发的内容信息通过在该拓扑中形成内容信息的分发路径中继传送到所有终端设备B。还有，每个终端设备B通过其节点管理表管理连接到上游的最近的终端设备B的信息(上游设备连接信息)和连接到下游的最近的终端设备B的信息(下游设备连接信息)。当将多个终端设备B形成的网格型拓扑表示为物理拓扑时，其变成如图1所示的终端设备B在互联网上通过路由器连接的结构。 

参与拓扑 

下文将参考图2叙述终端设备BE新参与网格型拓扑的过程。在向连接候选引进设备C发送作为终端设备BE的新参与的触发的“上游节点引进请求消息”(图2中的1)的终端设备BE上，连接候选引进设备C检索存储在拓扑数据库中的拓扑管理信息，在该信息的终端设备B中搜索能够将终端设备BE连接到其下游侧的设备，并将“搜索结果”(上游设备候选/例如终端设备BA和BB)返回终端设备BE(图2中的2)。这里，由于终端设备BE新参与双重的网格型拓扑，必须向不同的上游设备提供两个控制通路。因此，连接候选引进设备C向终端设备BE发送作为“搜索结果”的两个上游设备候选。该情况下，为了在终端设备BE切换上游连接目标时减小发生环路的可能性，理想的是连接候选引进设备C尽可能搜索位于相同分级水平的两个上游设备候选。这里，分级水平指以信息分发设备A为基点向下游侧终端设备B的方向上的树结构中的分级位置。例如，如果终端设备BA和BB位于从信息分发设备A数起的第四级时，二者存在于同一分级水平。 

然后，终端设备BE试图通过发送“连接请求消息”连接到作为从连接候选引进设备C获得的两个上游设备候选的每个终端设备BA和BB(同一图中的3和4)。接收到“连接请求消息”后，终端设备BA和BB将终端设备BE的信息添加到内部管理的节点管理表并将“连接响应消息”返回终端设备BE。 

接收到“连接响应消息”后，终端设备BE选择终端设备BA和BB中的一个，并向该设备发送用于作为分发路径连接的“流开始请求消息”(同一图中的5)。终端设备BE不向另一个设备发送“流开始请求消息”。在终端设备BA和BB中的一个接收到“流开始请求消息”时，该终端设备准备流中继传送对象并开始向终端设备BE传送流(同一图中的6)。这里，流中继传送对象是执行从上游设备接收内容信息并将其中继传送到下游设备的处理的对象。这样，终端设备BE能够以终端设备BA或BB作为上游设备参与网格型拓扑。 

从拓扑撤离 

下文将叙述终端设备BE从网格型拓扑撤离的过程。将要撤离的终端设备BE向作为流 信息提供源的一个上游终端设备BA或BB发送“流停止请求消息”，之后，向终端设备BA和BB双方发送“连接断开请求消息”。 

接收到“流停止请求消息”后，终端设备BA或BB使流中继传送对象无效并停止向终端设备BE传送流。然后，接收到“连接断开请求消息”后，其从节点管理表中删除终端设备BE的信息并切断与终端设备BE的连接关系。这样，终端设备BE可以从网格型拓扑中撤离。 

这里，在将要从网格型拓扑中撤离的终端设备BE中，如果在其下游侧存在终端设备，则根据下述方法a和b之一执行分发路径的恢复。 

a.根据超时方式(Timeout Method)的再生 

下游终端设备不断监视来自上游终端设备BE的流的状态，并且以流提供被切断一定时间为触发，使与作为上游设备的终端设备BE之间的连接状态无效，并连接到新的上游设备。 

b.根据事件报告方式(Event Report Method)的再生 

从网格型拓扑撤离时，终端设备BE向下游终端设备报告撤离事件。接收到来自上游的撤离事件的报告后，下游终端设备使与作为上游设备的终端设备BE之间的连接状态无效，并连接到新的上游设备。 

实施例 

下文将叙述本发明的实施例。图3是显示对于通过二重化树形成的网格型拓扑的分发路径及其控制通路的实例的示意图。如图3所示，信息分发系统S以信息分发设备A为顶点构造0系统树和1系统树，通过各终端设备B2到BF双重参与两个树形成网格型拓扑。也就是，信息分发系统S是提供以信息分发设备A作为顶点由多层中逻辑连接的多个终端设备B形成的多个分级结构，在每个终端设备B参与至少两个分级结构的状态下，从在一个分级结构中连接到其自身的上游设备接收内容信息的系统。信息分发设备A作为内容源，作为0系统树的路径的终端设备B0和作为1系统树的路径的终端设备B1作为其下游的第二节点存在。还有，例如，在终端设备B2中，用于终端设备B0和B5的两个控制通路存在于其上游侧，与终端设备B0形成作为0系统连接的活动系统分发路径，与终端设备B5形成作为1系统连接的能够成为备用系统分发路径的控制通路。 

图4是显示图3中的控制通路的示意图。在图3中，带圆圈的粗箭头和带圆圈的细箭头分别表示0系统分发路径和0系统控制通路，不带圆圈的粗箭头和不带圆圈的细箭头分别表示1系统通信路径和1系统控制通路。还有，分发路径表示内容信息流的路径，控制 通路表示为了保持网格型拓扑的连接关系在内容信息的分发中使用的控制消息的分发路径。还有，每个终端设备B的号码(0到F)表示终端设备B的节点号。 

图5是显示图3的分发路径的一部分的示意图。如图5所示，来自信息分发设备A的内容信息通过0系统连接分发路径和1系统连接分发路径提供到每个终端设备B。这里，如果在从终端设备B0向终端设备B3提供内容信息中发生流中断的事件，则终端设备B3从活动系统的安装在上游侧的终端设备B0切换到也安装在上游侧的备用系统的终端设备B4，于是发生分发路径环路。其中，在本发明的实施例中，分发路径环路的发生被预先探测从而环路得以避免。下文将详尽叙述该过程。 

备用系统上游设备的环路探测过程 

首先叙述对于备用系统上游设备探测分发路径环路的过程。该环路探测在执行从活动系统向备用系统切换之前预先执行。每个终端设备B都指定连接到设备B自身，接收内容信息并形成分发路径的下游方向的所有终端设备，并且以一定的间隔(例如每十分钟)发送自身设备专用的包括用于识别该设备自身的节点识别符(节点ID)、序列号和位置信息(IP地址等)的“环路探测数据包”。图6中，终端设备B3正向内容信息沿其流动的下游侧分发路径发送“环路探测数据包”。 

接收到来自上游的“环路探测数据包”后，如果仅有该设备自身下游的分发路径，则终端设备B将“环路探测数据包”向下游路径发送。同时，其在一定的时间(例如与“环路探测数据包”的发送间隔相同的十分钟)将“环路探测数据包”的接收事件(例如分发源的节点ID，位置信息，序列号和接收时间)存储在设备自身内部管理的环路探测数据包登记表中，如表1所示。 

表1：环路探测数据包登记表的实例 

节点ID	位置信息	序列号	接收时间
				节点1	218.227.161.67	56	2006/12/10 12:00:00
节点3	61.47.100.3	55	2006/12/10 12:00:32
				节点12	220.230.23.39	58	2006/12/10 12:00:12
节点32	170.38.221.31	50	2006/12/10 12:00:29
				节点159	218.220.67.3	32	2006/12/10 12:01:00

在从该设备自身看处于下游侧并连接到不是活动系统的分发路径的控制通路的下游终端设备B是“环路探测数据包”的源的情况下，从上游接收“环路探测数据包”的终端设备B确定对于该源及备用系统上游设备具有发生环路的可能性。图6中，已经从上游接收到“环路探测数据包”的终端设备B4从其节点管理表中认识到连接到不作为活动系统的分发路径的控制通路下游的终端设备为终端设备B3，从所接收的“环路探测数据包”的节点ID认识到该源为终端设备B3，由于它们匹配，在作为源的终端设备B3切换到备用系统的上游终端设备B4的情况，则确定在从终端设备B3到终端设备B4和从终端设备B4到终端设备B3的分发路径中将发生环路。 

然后，已经探测到与备用系统上游设备的分发路径中的环路的终端设备B向该“环路探测数据包”的源发送“环路避免指令消息”以避免该环路。图6中，终端设备B4正向作为源的终端设备B3发送“环路避免指令消息”。 

这样，由于连接到作为不是活动系统的分发路径的控制通路的备用系统分发路径的下游的终端设备B3与作为“环路探测数据包”的源的终端设备B3匹配，已经从上游接收到“环路探测数据包”的终端设备B4确定与作为源的终端设备B3之间在备用系统的分发路径中将发生环路。通过该方法，如果上游设备从活动系统切换到备用系统，则终端设备B3能够在实际切换之前预先确定在备用系统中将发生环路。 

环路探测之后切换到替代上游设备的过程 

下文将叙述在备用系统的分发路径中探测环路之后切换到与其不发生环路的上游终端设备(替代上游设备)的过程。接收到“环路避免指令消息”后，终端设备B向0系统或1系统的第二节点(终端设备B0或B1)发送自身设备专用的包括设备自身的节点标识符(节点ID)，序列号和位置信息(IP地址等)的“替代上游节点搜索数据包请求消息”，形成用于发送“替代上游节点搜索数据包”的广播请求。图7中，终端设备B3正在向作为第二节点的终端设备B1发送用于“替代上游节点搜索数据包”的广播请求(图7中的1)。 

接收到“替代上游节点搜索数据包请求消息”(用于“替代上游节点搜索数据包”的广播请求)后，作为第二节点的终端设备B0和B1通过下游方向的所有终端设备B的控制通路发送“替代上游节点搜索数据包”。接收到来自上游的“替代上游节点搜索数据包”后，终端设备B在仅有设备自身的下游的控制通路的情况下向下游控制通路传送“替代上游节点搜索数据包”。 

还有，同时，如果与所接收的“替代上游节点搜索数据包”的源相同的节点ID未在设备自身内部管理的环路探测数据包登记表中登记，则已经接收到“替代上游节点搜索数 据包”的终端设备B确定设备自身能成为该源的替代上游设备。然后，终端设备B向该源发送“替代上游节点连接允许消息”。图7中，确定设备自身能成为作为该源的终端设备B3的替代上游设备的终端设备B2正在向作为源的终端设备B3发送“替代上游节点连接允许消息”(同一图中的2)。 

接收到“替代上游节点连接允许消息”后，终端设备B将设备自身的备用系统上游设备控制通路切换到“替代上游节点连接允许消息”的源。图8中，从终端设备B2接收到“替代上游节点连接允许消息”的终端设备B3将设备自身的备用系统上游设备控制通路从终端设备B4切换到作为“替代上游节点连接允许消息”的源的终端设备B2(图8中的3)。 

通过该方法，由于终端设备B2从终端设备B3看不存在下游，就不发生从终端设备B3到终端设备B2和从终端设备B2到终端设备B3发生的环路。因此，在信息分发系统S中，在终端设备B3从活动系统切换到备用系统的情况下，预先确定在备用系统中将发生环路(与终端设备B4的环路)之后，指定终端设备B2作为备用系统中的替代上游设备的终端设备B3可以从与其发生环路的终端设备B4切换到作为上游设备的与其不发生环路的终端设备B2。也就是，可以避免在备用系统的分发路径中的环路。 

终端设备 

下文将叙述信息分发系统S中的终端设备B的结构和处理。图9是显示终端设备B的结构的示意图。通用的个人计算机可应用到其上的终端设备B构造成包括向内部设备等提供电源的主电源202，辅助主电源202的辅助电源203，存储各种信息等的硬盘装置204，根据程序执行预定处理的CPU(Central Processing Unit(中央处理单元))205，用于通过互联网与信息分发设备A和连接候选引进设备C执行通信的网络接口206，存储各种程序等的可再写主存储器207，控制根据用户操作从用户输入远程控制222输入预定信息的输入部分的外围设备控制芯片208，通过红外线从用户输入远程控制222输入预定信息的红外端口209，从CPU 205接收图像信息和将其写入内部视频存储器(未显示)，在下文将叙述的内置显示器211上显示写入视频存储器的信息的视频芯片210，具有FM(FrequencyModulation(频率调制))声源和波形表(Wave Table)声源等的声源芯片212，和将从声源芯片212传输的音频信号转换成声波的扬声器213。还有，这些各种元件通过系统总线201互相连接，控制器224由CPU 205和主存储器207构成。还有，网络接口206通过路由器223连接到网络。 

主存储器 

还有，在主存储器207中存储有暂时存储从信息分发设备A或从另一个终端设备B接收的内容信息的环形缓冲器214，根据未显示的节点管理表，为了接收从信息分发设备A或其他终端设备B中继传送的流分发内容信息以及将所接收的内容信息中继传送到连接到下游的另一个终端设备B而执行的流控制程序215，根据节点管理表控制参与网格型拓扑和从网格型拓扑撤离的处理以及实行上游和下游终端设备B的位置信息管理的拓扑控制程序216，探测分发路径中的环路并避免环路的环路探测程序217，提供作为计算机的终端设备B的基本功能的操作系统程序218，控制内置显示器211的屏幕控制程序219，解码有关被编码流内容的信息的解码器程序220，和由有关从上游侧接收的“环路探测数据包”的接收事件的信息组成的环路探测数据包登记表221(参见表1)。在控制器224中，CPU 205从主存储器207检索这些程序并根据每个程序执行功能。 

这里，由CPU 205检索和执行的操作系统程序218提供可执行的作为终端设备B的计算机的基本功能。然后，在操作系统程序218由CPU 205执行的状态下，执行存储在主存储器207中的操作系统程序218之外的其他各个程序。 

主存储器207中的各个程序例如从连接到互联网的服务器等下载并存储也是可以接受的，记录在诸如CD-ROM的存储介质上后这些程序通过记录介质的驱动被检索并存储也是可以接受的。 

还有，在本发明的实施例中，诸如流控制程序215，拓扑控制程序216和环路探测程序217的各个程序被分别存储，但是这些程序作为一个信息分发系统程序存储在主存储器207中也是可以接受的。 

控制器 

如上所述由CPU 205和主存储器207构成的控制器224通过CPU 205检索和执行存储在主存储器207中的各种程序集中控制终端设备B的整体。具体地，在本发明的实施例中，当终端设备B从活动系统向备用系统切换上游设备时，为了避免在备用系统的分发路径中发生环路，控制器224的功能为发送“环路探测数据包(环路连接探测信息)”的环路探测信息发送装置，接收“环路探测数据包”的环路探测信息接收装置，中继传送“环路探测数据包”的环路探测信息中继传送装置，确定设备是否为下游设备的下游终端确定装置，发送“环路避免指令消息(环路连接避免指令信息)”的环路避免指令发送装置，接收“环路避免指令消息”的环路避免指令接收装置，存储“环路探测数据包”的环路探测信息存储装置，发送“替代上游节点搜索数据包分发请求消息(搜索信息分发请求)”的搜索信息分发请求发送装置，接收“替代上游节点搜索数据包分发请求消息”的搜索信息分发请 求接收装置，分发“替代上游节点搜索数据包(替代上游终端设备搜索信息)”的搜索信息分发装置，接收“替代上游节点搜索数据包”的搜索信息接收装置，中继传送“替代上游节点搜索数据包”的搜索信息中继传送装置，发送“替代上游节点连接允许消息(替代上游终端设备连接允许信息)”的连接允许发送装置，接收“替代上游节点连接允许消息”的连接允许接收装置，和执行连接到替代上游设备的替代上游终端连接装置。 

下文将参考图11A到11D详尽叙述终端设备B中配备的控制器224的处理。 

初始化 

在步骤S01，在由主电源202启动的终端设备B上，初始化存储在终端设备B中的各种程序。各种程序的初始化完成之后，在步骤S02，通过用户输入远程控制222输入来自用户的参与请求，以参与请求为触发，终端设备B开始参与执行内容信息分发的网格型拓扑的过程。 

完成 

在步骤S14，进行完成每个类型的程序的处理后，以终端设备B的主电源202的切断为触发，控制器224在步骤S15中通过关闭辅助电源203完成该完成处理。 

参与拓扑 

以参与拓扑的请求为触发，终端设备B开始参与过程。具体地，在步骤S13，控制器224向连接候选引进设备C发送“上游节点引进请求消息”并等待接收作为“搜索结果”的上游设备候选(响应)。 

在步骤S16到S18，从连接候选引进设备C接收作为“搜索结果”的上游设备候选后，控制器224向上游设备候选终端设备发送“连接请求消息”和“流请求消息”。通过该方法，在将要参与拓扑的终端设备和上游设备候选终端设备之间建立会话。在0系统和1系统中，为上游设备进行这些处理。 

然后，在步骤S19，控制器224向0系统和1系统中的上游设备中处于较低分级水平的上游设备发送“流开始请求消息”。从处于较低分级水平的上游设备提供内容信息是因为其有利于最小化从信息分发设备A传送内容信息的延迟和最小化流质量的下降。然后，在步骤S20，控制器224向连接候选引进设备C发送“拓扑参与报告”。通过该方法，请求参与的终端设备B可以参与该拓扑。 

内容信息的中继传送和回放 

如果从上游设备接收到内容信息的数据包(内容数据包)(步骤S21为是)，则控制器224在步骤S22中通过节点管理表进行调查在其自身设备之下是否紧接着存在下游终端设 备。如果存在下游设备，则控制器224在步骤S23中继传送所接收的内容数据包并转移到步骤S24。如果不存在下游设备，则控制器224不中继传送所接收的内容数据包。然后，在步骤S24，控制器224通过解码器程序220解码内容数据包并通过视频芯片210和声源芯片212回放所解码的内容数据。 

从拓扑撤离 

如果通过用户输入远程控制222从用户输入撤离请求(步骤S25为是)，则终端设备B以撤离请求为触发开始从执行内容信息分发的拓扑撤离的过程。在步骤S26到S28，控制器224向活动系统的上游设备发送“流停止请求消息”和“连接断开请求消息”，以及向备用系统的上游设备发送“连接断开请求消息”。然后，在步骤S29，控制器224向连接候选引进设备C发送“拓扑撤离报告”。通过该方法，请求撤离的终端设备B可从拓扑撤离。 

下游终端设备的参与和撤离 

在步骤S30到S33，控制器224以下游设备参与拓扑/从拓扑撤离为触发确定其是否接收到来自下游设备的“连接请求消息”/“连接断开请求消息”。然后，在步骤S31和S33，在接收到各个消息后，控制器224进行将关于下游设备的信息在节点管理表中登记/从节点管理表删除的处理，用于更新下游设备的连接信息的目的。 

流传送的开始和完成 

在步骤S34到S37，接收到来自下游终端设备的“流开始请求消息”/“流停止请求消息”后，控制器224进行向下游设备的流传送的开始或停止。 

上游终端设备的切换 

在步骤S38到S40，如果发生某种问题并且内容信息已经停止从活动系统的上游设备提供，则控制器224向活动系统的上游设备发送“流停止请求消息”，之后，向备用系统的上游设备发送“流开始请求消息”。通过该方法完成上游设备从活动系统向备用系统的切换。 

备用系统上游设备的环路探测 

终端设备B保持预定的时间间隔规则地(例如以十分钟的间隔)反复调查分发路径中是否存在涉及备用系统上游设备的环路。在步骤S41到S43，控制器224以分发路径环路监视为触发通过节点管理表调查其自身设备之下是否紧接着存在下游终端设备，并且从配备控制器224的设备向接收内容信息的下游设备发送包括用于识别其自身设备的识别信息(其自身设备的节点标识符，位置信息等)的“环路探测数据包(环路连接探测信息)”。执行这些类型的步骤的控制器224的功能为环路探测信息发送装置。 

在步骤S44，控制器224确定其是否接收到“环路探测数据包(环路连接探测信息)”。执行该种类型的步骤的控制器224的功能为环路探测信息接收装置。然后，如果其接收到“环路探测数据包(环路连接探测信息)”(步骤S44为是)，则在步骤S45，控制器224基于“环路探测数据包”中的识别信息通过节点管理表确定该源是否已经作为其自身设备的下游设备连接。执行该类型的步骤的控制器224的功能为下游终端确定装置。然后，如果确定已经存在连接(如果“环路探测数据包”的源是其自身设备的下游设备)，则控制器224在步骤S46确定在其自身设备和“环路探测数据包”的源之间的分发路径中将发生环路，并且向分发源发送“环路避免指令消息(环路连接避免指令信息)”。执行该类型步骤的控制器224的功能为环路避免指令发送装置。如果不存在连接(如果“环路探测数据包”的源不是其自身设备的下游设备)，则控制器224跳过步骤S46的发送处理。 

然后，在步骤S47，控制器224在环路探测数据包登记表221中记录“环路探测数据包(环路连接探测信息)”的接收事件(例如，分发源的节点ID，位置信息和序列号以及接收时间)。在该情况下，当一定的时间(例如与发送“环路探测数据包”和调查环路存在的时间间隔相同的时间)过去后控制器224删除该记录。执行该类型的步骤的控制器224的功能为环路探测信息存储装置。 

然后，在步骤S48和S49，控制器224通过节点管理表调查其自身设备之下是否紧接着存在下游设备，并且如果存在则向下游设备中继传送“环路探测数据包(环路连接探测信息)”。如果不存在下游设备则控制器224不执行中继传送。执行该类型步骤的控制器224的功能为环路探测信息中继传送装置。 

同时，在步骤S50，控制器224接收“环路避免指令消息(环路连接避免指令信息)”。执行该类型步骤的控制器224的功能为环路避免指令接收装置。然后，在步骤S51，控制器224向0系统或1系统的第二节点(终端设备B0或终端设备B1)发送包括用于识别其自身设备的识别信息(其自身设备的节点标识符，位置信息等)的“替代上游节点搜索数据包分发请求消息(搜索信息分发请求)”，以便请求发送“替代上游节点搜索数据包(替代上游终端设备搜索信息)”。执行该类型步骤的控制器224的功能为搜索信息分发请求发送装置。 

环路探测之后切换到替代上游终端设备 

在步骤S52，控制器224确定其是否接收到包括识别信息(有关备用系统的上游设备，存在分发路径环路的终端设备的识别信息)的“替代上游节点搜索数据包分发请求消息(搜索信息分发请求)”。执行该类型步骤的控制器224的功能为搜索信息分发请求接收装置。 然后，如果其接收到该替代上游节点搜索数据包分发请求消息(步骤S52为是)，则控制器224在步骤S53和S54中以该替代上游节点搜索数据包分发请求为触发通过节点管理表调查其自身设备之下是否紧接着存在下游设备，并且向其自身设备的下游设备分发包括识别信息的“替代上游节点搜索数据包(替代上游终端设备搜索信息)”。执行该类型步骤的控制器224的功能为搜索信息分发装置。 

同时，在步骤S55，控制器224确定其是否接收到包括识别信息的“替代上游节点搜索数据包(替代上游终端设备搜索信息)”。执行该类型步骤的控制器224的功能为搜索信息接收装置。然后，如果其接收到该替代上游节点搜索数据包(步骤S55为是)，则控制器224在步骤S56和S57确定在其自身设备的环路探测数据包登记表221中是否存在该源与其匹配的“环路探测数据包”的接收事件的记录，并且如果不存在该记录则向“替代上游节点搜索数据包”的源(由“替代上游节点搜索数据包”中包括的识别信息指示的终端设备)发送“替代上游节点连接允许消息(替代上游终端设备连接允许信息)”，向其通知可以作为替代终端设备连接以避免相对于备用系统中的上游设备的环路。执行该类型步骤的控制器224的功能为连接允许发送装置。 

然后，在步骤S58和S59，控制器224通过节点管理表调查其自身设备之下是否紧接着存在下游设备，并且向其自身设备的下游设备中继传送包括识别信息的“替代上游节点搜索数据包(替代上游终端设备搜索信息)”。执行该类型步骤的控制器224的功能为搜索信息中继传送装置。 

同时，在步骤S60，控制器224确定其是否接收到“替代上游节点连接允许消息(替代上游终端设备连接允许信息)”。执行该类型步骤的控制器224的功能为连接允许接收装置。然后，如果其接收到该替代上游节点连接允许消息(步骤S60中为是)，则控制器224(相对于备用系统上游设备存在分发路径环路的终端设备的控制器224)在步骤S61将当前的备用系统连接切换到“替代上游节点连接允许消息(替代上游终端设备连接允许信息)”的源。执行该类型步骤的控制器224的功能为替代上游终端连接装置。通过该方法，可以预先避免备用系统中发生分发路径环路。 

连接候选引进设备 

下文将叙述信息分发系统S中连接候选引进设备C的结构和处理。图10是显示连接候选引进设备C的结构的示意图。通用服务器计算机可应用到其上的连接候选引进设备C构造成包括根据程序执行预定处理的CPU 402，由存储有关终端设备B的诸如节点号，IP地址和连接信息的拓扑管理信息的拓扑数据库411以及存储信息分发设备A和终端设备B 等的位置信息等的终端管理数据库412构成的硬盘装置403，通过互联网执行与终端设备B的通信的网络接口404，存储各种程序等的可再写主存储器405，控制能够输入预定信息的键盘407和鼠标408的输入部分的外围设备控制芯片406，和从CPU 420接收图像信息并将其写入内部视频显示器(未显示)，在下文将叙述的显示器410上显示写入视频存储器的信息的视频芯片409。还有，这些各种元件通过系统总线401互相连接，控制器419由CPU 402和主存储器405构成。 

主存储器 

还有，在主存储器405中存储有管理多个终端设备B的位置信息(IP地址和端口号)的终端管理程序413，根据多个终端设备B构造和管理网格型拓扑的拓扑管理程序414，执行连接候选引进设备C中的所有处理的操作管理的操作管理程序415，提供作为计算机的连接候选引进设备C的基本功能的0S程序416，和选择相应于从终端设备B发送的“上游节点引进请求”的上游节点候选并将其作为“搜索结果”发送到终端设备B的连接目标引进程序417存储在主存储器405中。在控制器419中，CPU 402从主存储器405检索这些程序并根据每个程序执行各个功能。 

这里，由CPU 402检索和执行的操作系统程序416提供作为连接候选引进设备C的计算机的可执行的基本功能。然后，在操作系统程序416由CPU 402执行的状态下，执行主存储器405中存储的操作系统程序416之外的其他各个程序。 

主存储器405中的各个程序例如从连接到互联网的服务器等下载并存储也是可以接受的，记录在诸如CD-ROM的存储介质上后这些程序通过记录介质的驱动被检索并存储也是可以接受的。 

初始化 

在步骤S101，连接候选引进设备C启动时，存储在连接候选引进设备C中的各种程序被初始化。每种程序的初始化完成后，连接候选引进设备C获得其能够从信息分发设备A和终端设备B接收请求消息的状态。 

信息分发设备的登记和删除 

在步骤S102到S104，如果控制器419通过终端管理程序413从信息分发设备A接收到“登记请求”，则在终端管理数据库412中登记信息分发设备A的位置信息并在拓扑数据库411中登记有关新信道的信息。另一方面，如果在步骤S102到S104中控制器419通过终端管理程序413从信息分发设备A接收到“登记删除请求”，则其从终端管理数据库412中删除信息分发设备A的位置信息并从拓扑数据库411中删除相关的信道信息。 

上游设备候选的引进 

在步骤S106到S108，如果控制器419通过连接目标引进程序417从终端设备B接收到“上游节点引进请求消息”，则其搜索拓扑数据库411以得到能连接在下游侧的终端设备B的候选，并向作为请求源的终端设备B发送作为“搜索结果”的两个上游设备候选。 

拓扑信息更新 

在步骤S109和S110，如果控制器419通过拓扑管理程序414从终端设备B接收到“拓扑参与报告”/“拓扑撤离报告”，则其确定在该拓扑中存在变动并且更新拓扑数据库411。 

上文叙述了终端设备B和连接候选引进设备C的结构和处理，但是对于信息分发设备A本文没有包括表明本发明的特征的结构和处理并将省略该有关叙述。 

如上所述，根据本发明的实施例，在信息分发系统S中，已经接收到来自上游的“环路探测数据包”的终端设备B确定备用系统中连接到下游的作为不是活动系统的分发路径的控制通路的终端设备和“环路探测数据包”的源是否匹配，并且如果其匹配则确定备用系统中将发生环路。通过该方法，可以在实际从活动系统切换到备用系统之前预先确定将要发生涉及备用系统上游设备的环路。也就是，由于取决于备用系统中连接的终端设备的识别号和“环路探测数据包”的源的识别号是否匹配确定备用系统中的环路探测，可以通过简单的方法进行探测。还有，在背景技术中指出的公开号为第2000-49779号日本未审查专利公报中，由于在上游方向发送探测环路的数据包，存在数据包集中在特定终端设备中的趋势。作为对该现象的响应措施，在本发明的实施例中，当在下游方向发送“环路探测数据包”时，与第2000-49779号日本未审查专利公报不同，数据包不可能集中在特定的终端设备，因此可以减小处理负荷。 

还有，根据本发明的实施例，在从活动系统切换到备用系统的情况下预先确定在备用系统中将要发生环路之后，从作为第二节点的终端设备B0和B1在下游方向发送“替代上游节点搜索数据包”，并且使已经接收到该“替代上游节点搜索数据包”但未接收到“环路探测数据包”的终端设备成为替代上游设备。通过该方法，可以切换到不发生环路的替代上游设备以替代发生环路的终端设备，作为备用系统中的上游终端设备，可以避免该备用系统中的环路。也就是，通过简单的方法就可以避免环路。 

这样，本发明的实施例中，在实际上从活动系统切换到备用系统之前执行涉及备用系统中的上游设备的环路探测和不发生环路的替代上游设备的指定。当前，环路仅在从活动系统切换到备用系统之后才被注意到，但是因为可以预先避免环路状态，也就可以提高信息分发系统S的可靠性。还有，在该实施例中显示了上游设备从活动系统切换到备用系统 的情况的实例，但也可以将本发明以相同的方式应用到上游设备从备用系统切换到活动系统的情况。 

变形例 

下文将叙述本发明的实施例的变形例。该实施例的设置方式是终端设备B保持预定的时间间隔沿分发路径向下游规则地发送“环路探测数据包”并且反复调查备用系统中是否将要发生分发路径环路，但是执行发送“环路探测数据包”和反复调查环路发生的时机随机执行的设置方式也是可以接受的。在该情况下，终端设备B的控制器中的环路探测信息发送装置以随机设置的时间间隔发送“环路探测数据包”。例如，该实施例中，在使两个最大数连接在终端设备B的下游侧的情况下，即使在一百万个终端设备B参与信息分发系统S时，当至少20个节点存在于路由路径(从终端设备到作为内容源的信息分发设备A的路径)时，发生通信集中的可能性基本上仍较低，但是如果增加如上所述的变形例，则可以进一步减小该集中发生的可能性。 

还有，在该实施例中，该实施例的设置方式是终端设备B向形成网格型拓扑的直至最远的下游终端设备(叶节点)中继传送“环路探测数据包”，但是在“环路探测数据包”中设置一个记录中继传送计数的区域也是可以接受的，每次中继传送之后递增该中继传送计数，如果预设的阈值未达到则继续中继传送数据包，如果达到或超过预设的阈值则停止中继传送数据包。通常，在分发路径中存在的环路具有规模，在每个终端设备B中活动系统和备用系统之间存在一个上游终端设备中的小分级间隙的情况下，发生环路路径中继传送级数少的环路(小环路)。在每个终端设备B中活动系统和备用系统之间存在一个上游终端设备中的大分级间隙的情况下，发生环路路径中继传送级数多的环路(大环路)。其中，在终端设备B中从活动系统的上游设备切换到备用系统的上游设备的情况下，通常通过控制活动系统和备用系统之间的上游设备中的分级间隙在一定的标准以下，因为仅可能发生小环路，因此终端设备B不必将“环路探测数据包”发送到直至最远的下游终端设备。根据上文所述的变形例，因为在终端设备B中“环路探测数据包”中继传送处理计数被限制，因此可以减小终端设备B中继传送的“环路探测数据包”的总数，也就可以减小处理的负荷。 

还有，在该实施例中，该实施例的设置方式是作为第二节点的终端设备B0和B1在下游方向发送“替代上游节点搜索数据包”并搜索替代上游设备。在该情况下，可以想象大量终端设备适合于成为替代上游设备。这样，则“替代上游节点连接允许消息”被从适合的替代上游设备返回到所述源，发生数据包的集中。针对于此，在该变形例中，作为第二 节点的终端设备B0和B1将连接条件(例如仅在AS(Autonomous System(自激系统))号和/或ISP名匹配的情况下连接的条件)附加到“替代上游节点搜索数据包”上，终端设备B接收该“替代上游节点搜索数据包”并且在进行替代上游设备适合处理时，如果符合该连接条件则返回“替代上游节点连接允许消息”。在该情况下，终端设备B的控制器中的连接允许发送装置具有如上所述方式的功能。通过该方法，可以避免数据包的集中，可以减小处理负荷。 

还有，本发明不限于如上所述的实施例。实施例是作为解释，具有与本发明的权利要求中所述的技术思想实质上相同的结构的方案在任何情况下都包括在本发明的技术范围中。 

还有，包括说明书，权利要求书，附图和说明书摘要的2007年5月1日申请的第2007-121199号日本专利申请的全部内容通过引用而结合在本文中。 

虽然本文详尽叙述了本发明的实施例和变形例，但本发明的范围不限于此。本领域的技术人员应该理解的是，可以进行各种修改而不背离本发明的精神。因此，本文所述的实施例和变形例仅是示例性的。应该理解，本发明的范围不限于此，而将由后面的权利要求书确定。 

Claims (8)

1.一种信息分发系统中的终端设备，其特征在于，该信息分发系统包括：

通过网络分发内容信息的信息分发设备；和

连接到网络并接收从信息分发设备分发的内容信息的多个终端设备，以及其中

由与作为顶点的信息分发设备以多层逻辑连接的多个终端设备形成的多个分级结构设置在该网络上，并且各个终端设备在其参与至少两个分级结构的状态下，从在一个分级结构中连接到其自身的上游终端设备接收内容信息，该终端设备包括：

控制器，当其自身设备将接收内容信息的终端设备从在一个分级结构中连接到其自身设备的上游终端设备切换到在另一个分级结构中连接到其自身设备的另一个上游终端设备时，该控制器避免在内容信息的分发路径中发生环路连接，

该控制器包括：

向连接到其自身设备的下游终端设备发送包括用于识别其自身设备的识别信息的环路连接探测信息的环路探测信息发送装置；

接收环路连接探测信息的环路探测信息接收装置；

向连接到其自身设备的下游终端设备中继传送所接收的环路连接探测信息的环路探测信息中继传送装置；

确定对应于所接收的环路连接探测信息的终端设备是否是在多个分级结构中连接到其自身设备的下游终端设备的下游终端确定装置；

环路避免指令发送装置，如果通过下游终端确定装置确定对应于所接收的环路连接探测信息的终端设备是连接到其自身设备的下游终端设备，则向对应于该环路连接探测信息的终端设备发送指令避免环路连接的环路连接避免指令信息；和

接收环路连接避免指令信息的环路避免指令接收装置，其中

通过将上游终端设备从已经发送环路连接避免指令信息的终端设备改变为另一个终端设备，该控制器避免在内容信息的分发路径中发生环路连接。

2.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，该控制器进一步包括：

在预定时间内存储所接收的环路连接探测信息的环路探测信息存储装置；

搜索信息分发请求发送装置，以通过环路避免指令接收装置接收环路连接避免指令信息为触发，向在分级结构的预定的一个中连接到信息分发设备的终端设备发送请求分发替代上游终端设备搜索信息的搜索信息分发请求，搜索信息分发请求包括用于识别其自身设备的识别信息；

接收搜索信息分发请求的搜索信息分发请求接收装置；

搜索信息分发装置，以搜索信息分发请求的接收为触发，向连接到其自身设备的下游终端设备分发替代上游终端设备搜索信息；

接收替代上游终端设备搜索信息的搜索信息接收装置；

搜索信息中继传送装置，向在预定的分级结构中连接到其自身设备的下游终端设备中继传送所接收的替代上游终端设备搜索信息；

连接允许发送装置，如果与所接收的替代上游终端设备搜索信息对应的终端设备有关的环路连接探测信息未存储在环路探测信息存储装置中，则向该替代上游终端设备搜索信息对应的终端设备发送允许连接到其自身设备的下游侧的替代上游终端设备连接允许信息；

接收替代上游终端设备连接允许信息的连接允许接收装置；和

连接已经发送该替代上游终端设备连接允许信息的终端设备的替代上游终端连接装置。

3.如权利要求1或2所述的终端设备，其特征在于，

环路探测信息发送装置保持时间间隔，反复发送环路连接探测信息。

4.如权利要求3所述的终端设备，其特征在于，

环路探测信息发送装置随机设置其发送环路连接探测信息的时间间隔。

5.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，

环路连接探测信息包括记录由环路探测信息中继传送装置进行的中继传送的计数的中继传送计数记录区域，

如果中继传送计数记录区域中记录的中继传送计数小于预定阈值，则环路探测信息中继传送装置中继传送环路连接探测信息。

6.如权利要求2所述的终端设备，其特征在于，

替代上游终端设备搜索信息包括记录与终端设备相关的预定条件的预定条件记录区域，

如果其自身设备符合替代上游终端设备搜索信息中包括的预定条件，则连接允许发送装置发送替代上游终端设备连接允许信息。

7.一种信息分发系统，其特征在于，该信息分发系统包括：

通过网络分发内容信息的信息分发设备；和

连接到网络并接收从信息分发设备分发的内容信息的多个终端设备，其中

由与作为顶点的信息分发设备以多层逻辑连接的多个终端设备形成的多个分级结构设置在该网络上，并且各个终端设备在其参与至少两个分级结构的状态下从在一个分级结构中连接到其自身的上游终端设备接收内容信息，该终端设备包括：

控制器，当其自身设备将接收内容信息的终端设备从在一个分级结构中连接到其自身设备的上游终端设备切换到在另一个分级结构中连接到其自身设备的另一个上游终端设备时，该控制器避免在内容信息的分发路径中发生环路连接，

该控制器包括：

保持时间间隔向连接到其自身设备的下游终端设备反复发送包括用于识别其自身设备的识别信息的环路连接探测信息的环路探测信息发送装置；

接收环路连接探测信息的环路探测信息接收装置；

向连接到其自身设备的下游终端设备中继传送所接收的环路连接探测信息的环路探测信息中继传送装置；

确定对应于所接收的环路连接探测信息的终端设备是否是在多个分级结构中连接到其自身设备的下游终端设备的下游终端确定装置；

环路避免指令发送装置，如果通过下游终端确定装置确定对应于所接收的环路连接探测信息的终端设备是连接到其自身设备的下游终端设备，则向相应于该环路连接探测信息的终端设备发送指令避免环路连接的环路连接避免指令信息；和

接收环路连接避免指令信息的环路避免指令接收装置，其中

通过将上游终端设备从已经发送环路连接避免指令信息的终端设备改变为另一个终端设备，该控制器避免在内容信息的分发路径中发生环路连接。

8.一种信息分发系统中的环路连接避免方法，其特征在于，该信息分发系统包括：

通过网络分发内容信息的信息分发设备；和

连接到网络并接收从信息分发设备分发的内容信息的多个终端设备，以及其中

由与作为顶点的信息分发设备以多层逻辑连接的多个终端设备形成的多个分级结构设置在该网络上，并且各个终端设备在其参与至少两个分级结构的状态下从在一个分级结构中连接到其自身的上游终端设备接收内容信息，

当终端设备将接收内容信息的终端设备从在一个分级结构中连接到其自身设备的上游终端设备切换到在另一个分级结构中连接到其自身设备的另一个上游终端设备时，避免在内容信息的分发路径中发生环路连接，该方法包括：

终端设备保持时间间隔，向连接到其自身设备的下游终端设备反复发送包括用于识别其自身设备的识别信息的环路连接探测信息的步骤；

终端设备接收环路连接探测信息的步骤；

终端设备向连接到其自身设备的下游终端设备中继传送所接收的环路连接探测信息的步骤；

确定对应于所接收的环路连接探测信息的终端设备是否是在多个分级结构中连接到其自身设备的下游终端设备的步骤；

如果确定对应于所接收的环路连接探测信息的终端设备是连接到其自身设备的下游终端设备，则终端设备向对应于该环路连接探测信息的终端设备发送指示避免环路连接的环路连接避免指令信息的步骤；

接收环路连接避免指令信息的步骤；和

通过将上游终端设备从已经发送环路连接避免指令信息的终端设备改变为另一个终端设备，避免在内容信息的分发路径中发生环路连接的步骤。

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