JP2005328239A - リソース管理システム及び方法並びにプログラム及びプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】IPネットワークを利用したマルチキャストによる映像配信サービスにおける品質が保証されるリソース管理システム並びに方法を提供する。
【解決手段】エッジルータ106からの認証要求を受け付けた認証サーバ102では、受け付けた情報を元に認証制御部121が認証を行い、帯域判定要求部122が、ネットワークリソース判定に必要な情報(帯域判定要求情報)とともに、帯域の判定要求をリソース管理サーバ103に送出する。判定の要求を受け付けたリソース管理サーバ103では、帯域判定部131が、受け付けた情報と各データベースに記録されている情報とを元に配信の可能性の判定を行い、判定の結果を認証サーバ102に通知する。判定の結果通知を受け付けた認証サーバ102では、受け付けた判定結果と認証制御部121の認証結果とによりコンテンツ配信の可否を決定し、可否の結果をエッジルータ106に通知する
【選択図】 図1

Description

本発明は、IPネットワークを利用したマルチキャストを用いた映像配信サービスにおける品質保証を目的としたリソース管理システム及び方法に関するものである。
例えばインターネット通信網などのTCP/IPによるネットワークでは、マルチキャストによりデータの送信を行うと、複数の宛先(配信先)を指定してデータ送信を一回行えば、宛先の端末装置が収容されているエッジルータが、宛先に応じて自動的にデータを複製する。マルチキャストは、インターネットにおける映像配信を行う場合などに適しており、回線を圧迫することなく効率よく配信することができ、ネットワークの帯域の有効利用を図ることができる。
このような効果を有するマルチキャスト通信におけるデータ受信者の管理を行うものとして、受信管理サーバ装置で受信要求を発出したクライアント装置に対してマルチキャストデータの受信を許可することができるか否かを判定し、許可できる場合にはルーティング制御サーバ装置に通知するものがある(特許文献1参照)。
また、IP網伝送トラヒックに対してサービス品質を保証することを目的として帯域管理に着目した技術も提案されている(特許文献2参照)。この技術では、まず、必要な総帯域幅が下限閾値より大きく、かつ上限閾値より小さいときには、確率的な概算に基づいて、追加の遅延に敏感なトラヒック成分を設定する要求を受け入れる信号や、追加の遅延に敏感なトラヒック成分を拒絶するようにしたものである。
この技術によれば、許容できる遅延及びジッタに関する保証が、IP網経路を形成する個々のIPルータに信号を直接に送る必要なしに達成される。
また、映像などのコンテンツをユーザが希望する品質のストリーム配信できるようにする技術もある(特許文献3参照)。これは、「コンテンツ要求機構はコンテンツの種類を表すIDと配信の希望時間帯と希望品質を含む希望条件を指定して送信し、コンテンツ受け付け機構は要求されるコンテンツに応じて最適な配信条件を決定し、リソース確保機構は希望条件と配信条件を基に配信に必要なリソースを確保し、コンテンツ送出機構は配信条件に応じたコンテンツを配信希望時間帯に送り出し、ストリーム配信機構は、コンテンツ送出機構から送出されるコンテンツを、リソース確保機構で予約されたリソースを使ってコンテンツ要求機構にストリーム配信する」ようにしたものである。
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
特開2002−217973号公報 特開2000−196664号公報 特開2003−150483号公報
ところで、IPマルチキャストでは、顧客など利用者における端末装置よりエッジルータに対して配信要求が送信されると、配信要求を受信したエッジルータが、配信サーバより受信してある映像を配信する。前述した従来の技術によるIPマルチキャストでは、映像コンテンツを配信する映像配信サーバは、エッジルータに対して要求された映像を配信するため、顧客側の端末装置の状態を認識することがない。
従って、IPマルチキャストによる配信では、顧客側の端末装置における視聴状況管理やネットワーク利用状況などが把握されることがなく、ネットワーク回線帯域やサーバ容量などの配信に必要なリソース以上の要求があった場合でも、映像が配信されてしまう。このため、高品質が要求されるコンテンツが、コンテンツが要求する高品質が満たされない状態で、顧客側の端末装置に配信され、品質の低い状態で視聴されてしまうという問題があった。
上述の問題を解消するために、顧客側の端末装置が接続されるアクセスネットワークなどに、予め帯域割り当てを行っておく方法もあるが、エッジルータにおける端末装置の収容数が限定されるようになり、コストの上昇を招いてしまう。
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、IPネットワークを利用したマルチキャストによる映像配信サービスにおける品質が保証されるリソース管理システム並びに方法を提供することを目的とする。
本発明に係るリソース管理方法は、配信が要求されたコンテンツの配信経路に関する経路情報をもとに、エッジルータからこのエッジルータに収容されたコンテンツの配信先までのアクセスネットワークにおける帯域と、コンテンツの配信に必要な帯域とを比較し、この比較の結果によりエッジルータで複製されたコンテンツの配信を制御するようにしたものである。
従って、マルチキャストにより配信されるコンテンツは、コンテンツの配信に必要な帯域のアクセスネットワークに収容された配信先に配信されるようになる。
上記リソース管理方法において、配信先の認証結果と比較の結果とによりエッジルータで複製されたコンテンツの配信を制御するようにしてもよい。
本発明に係るリソース管理システムは、配信が要求されたコンテンツの配信経路に関する経路情報をもとに、エッジルータからこのエッジルータに収容されたコンテンツの配信先までのアクセスネットワークにおける帯域と、コンテンツの配信に必要な帯域とを比較する帯域判定手段と、帯域判定手段による比較の結果によりエッジルータで複製されたコンテンツの配信を制御する配信制御手段とを備えるようにしたものである。
上記リソース管理システムにおいて、配信制御手段は、配信先の認証結果と比較の結果とによりエッジルータで複製されたコンテンツの配信を制御するようにしてもよい。
本発明に係るプログラムは、コンピュータに、配信が要求されたコンテンツの配信経路に関する経路情報をもとに、エッジルータからこのエッジルータに収容されたコンテンツの配信先までのアクセスネットワークにおける帯域と、コンテンツの配信に必要な帯域とを比較する機能と、比較の結果によりエッジルータで複製されたコンテンツの配信を制御する機能とを実現させるようにしたものである。
上記プログラムおいて、さらに、配信先の認証結果と比較の結果とによりエッジルータで複製されたコンテンツの配信を制御する機能を備えるようにしてもよい。
本発明に係る記録媒体は、配信が要求されたコンテンツの配信経路に関する経路情報をもとに、エッジルータからこのエッジルータに収容されたコンテンツの配信先までのアクセスネットワークにおける帯域と、コンテンツの配信に必要な帯域とを比較する機能と、比較の結果によりエッジルータで複製されたコンテンツの配信を制御する機能とを、コンピュータに実現させるプログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な記録媒体である。この記録媒体に、配信先の認証結果と比較の結果とによりエッジルータで複製されたコンテンツの配信を制御する機能をコンピュータに実現させるプログラムが、記録されていてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、マルチキャストにより配信されるコンテンツを、コンテンツの配信に必要な帯域のアクセスネットワークに収容された配信先に配信するようにしたので、IPネットワークを利用したマルチキャストによる映像配信サービスにおける品質が保証されるようになるという優れた効果が得られる。
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図1は、本発明の実施の形態におけるリソース管理システムの構成例を示す構成図である。図1に示すシステムは、ポータルサーバ101,認証サーバ102,リソース管理サーバ103,ネットワーク管理サーバ104,映像配信サーバ105,エッジルータ106,顧客端末107を備えている。各サーバは、インターネット通信網108に接続している。また、顧客端末107は、公衆回線網などのアクセスネットワークを介してエッジルータ106に接続し、エッジルータ106を介してインターネット通信網108に接続している。
ポータルサーバ101は、例えばサービス提供事業者に運用され、契約情報管理部111、顧客情報データベース112、コンテンツ管理部113、コンテンツデータベース114を有する。顧客情報データベース112は、サービス提供事業者と契約している顧客との契約に関する情報を記録している。契約情報管理部111は、顧客情報データベース112における、情報の新規登録,更新,削除などの管理を行う。コンテンツ管理部113は、コンテンツデータベース114に記録されているコンテンツ情報を管理する。ポータルサーバ101は、顧客端末107からのコンテンツ要求に対し、決済通知の返信などを行う。
認証サーバ102、リソース管理サーバ103、ネットワーク管理サーバ104は、例えば、ネットワーク事業者により運用される。認証サーバ102は、認証制御部121、帯域判定要求部122、映像配信判定部123を備える。認証制御部121は、エッジルータ106からの顧客端末107への接続(配信)要求に対して認証制御を行う。帯域判定要求部122は、接続要求がなされた顧客端末107が接続するネットワーク(アクセスネットワーク)における帯域の状態の判定結果をリソース管理サーバ103に要求する。映像配信判定部123は、帯域判定要求部122が要求した配信判定結果と、認証制御部121による認証結果とに基づき、エッジルータ106に対して映像配信許可を通知する。
リソース管理サーバ103は、帯域判定部131、セッション管理部132、利用状況管理部133、経路情報データベース134、契約情報データベース135、利用状況データベース136、課金制御部137を備える。ネットワーク管理サーバ104は、ネットワーク(NW)情報転送部141、NW管理部142を備える。
帯域判定部131は、顧客端末107が接続しているアクセスライン(アクセスネットワーク)における帯域の状態を判定する。セッション管理部132は、発生したセッションに関するセッション情報を管理する。セッション情報は、管理ID、顧客ID、エッジID、収容ポート、視聴配信サーバ、コンテンツID、使用帯域、開始時間、終了時間、管理IDなどを含んでいる
利用状況管理部133は、発生したセッションにおける利用状況(ログ)を利用状況データベース136に記録し、また、利用状況データベース136に記録されている情報の管理を行う。利用状況データベース136は、図4に示すように、セッション情報が記録されている。また、契約された顧客による操作により、顧客端末107がアクセスしたサービスの使用状況が、利用者状況データベース136に蓄積される。
課金制御部137は、利用状況データベース136に蓄積されたデータを基に、顧客に対してネットワーク利用状況に応じた課金を行う。
経路情報データベース134は、図2に示すように、グループ帯域情報,マルチキャスト経路情報,アクセスライン帯域情報,コアライン帯域情報など、配信が要求されたコンテンツの配信経路に関する経路情報を備える。グループ帯域情報は、例えば、コンテンツ番号,マルチキャストアドレス,使用帯域などである。マルチキャスト経路情報は、コンテンツ番号,サーバアドレス、使用中経路,及びリンクなどである。アクセスライン帯域情報は、エッジ番号,エッジポート,及び対応するエッジポートの物理帯域,使用帯域などを含む。また、コアライン帯域情報は、ライン番号や各ラインの物理帯域,使用帯域などを含む。
契約情報データベース135は、図3に示すように、サービス提供事業者と契約している顧客との契約に関する情報を記録する。契約情報データベース135が記録する情報は、顧客情報データベース112に記録されている情報であり、契約情報管理部111から送出されて契約情報データベース135に記録される。
ネットワーク管理サーバ104において、NW管理部142が、ネットワークの情報を収集し、収集されたネットワークの情報は、NW情報転送部141が、リソース管理サーバ103に送信する。ネットワーク管理サーバ104より得られたネットワークの情報は、契約情報データベース135に記録される。
また、映像配信サーバ105は、配信要求を受け付け、受け付けた配信要求に対応するコンテンツを、マルチキャストにより要求元に配信する。コンテンツは、映像配信サーバ105よりエッジルータ106に配信され、エッジルータ106において必要数が複製され、要求元の顧客端末107に送出される。
以下、図1に示したリソース管理システムの動作例について、図5のフローチャートを用いて説明する。
まず、映像コンテンツの視聴を希望する顧客の操作により、顧客端末107からポータルサーバ101に対してコンテンツ購入要求が送信されると(ステップS501)、契約情報管理部111が、顧客情報データベース112の情報を元に顧客端末107を識別し、顧客端末107に対して決済通知を送出する(ステップS502)。
決済の通知を受信した顧客端末107は、受信した通知を表示部(図示せず)に表示して顧客に認識可能な状態とする。決済の通知を認識した顧客の操作により、顧客端末107から番組参加の要求がエッジルータ106に送出されると(ステップS503)、番組参加の要求を受信したエッジルータ106では、認証情報転送部161が、顧客ID、パスワードを含む顧客認証情報やアクセスライン情報など共に、認証の要求を認証サーバ102に送出する(ステップS504)。
エッジルータ106からの認証要求を受け付けた認証サーバ102では、受け付けた情報を元に認証制御部121が認証を行い、帯域判定要求部122が、ネットワークリソース判定に必要な情報(帯域判定要求情報)とともに、帯域の判定要求をリソース管理サーバ103に送出する(ステップS505)。
判定の要求を受け付けたリソース管理サーバ103では、帯域判定部131が、受け付けた情報と各データベースに記録されている情報とを元に配信の可能性の判定を行い、判定の結果を認証サーバ102に通知する(ステップS506)。判定の結果通知を受け付けた認証サーバ102では、受け付けた判定結果と認証制御部121の認証結果とによりコンテンツ配信の可否を決定し、可否の結果をエッジルータ106に通知する(ステップS507)。
可否の結果を受け付けたエッジルータ106では、コンテンツ配信が可の場合、映像配信制御部162が、顧客端末107に対してコンテンツを転送する(ステップS508)。以上のことにより、顧客端末107では、ストリーム配信された映像を受信され、顧客は、配信された映像を閲覧することになる。
また、エッジルータ106は、ステップS508のコンテンツ配信とともに、認証サーバ102に対して課金開始通知を送信する(ステップS509)。課金開始通知を受け付けた認証サーバ102は、リソース管理サーバ103に対して状態変更通知(開始)を送信する(ステップS510)。
次に、顧客の操作により顧客端末107より送出された番組離脱要求が、エッジルータ106に受け付けられると(ステップS511)、エッジルータ106は、まず、転送停止の処理を行い(ステップS512)、かつ、認証サーバ102に対して課金停止の通知をする(ステップS513)する。
課金停止の通知を受け付けた認証サーバ102は、リソース管理サーバ103に対して状態変更通知(終了)を通知する(ステップS514)。この結果、使用されていた帯域やセッションが開放される。
次に、上述したステップS505からステップS506にかけての、帯域判定部131による帯域判定動作について、図6のフローチャートを用いて説明する。
まず、帯域判定要求を受け付けると(ステップS601)、帯域判定部131は、契約情報データベース135に記録されている顧客情報を元に、帯域判定要求者が登録顧客であるか否かを判定する(ステップS602)。ここで、認証サーバ102からの帯域判定要求とともに、帯域判定部131は、帯域判定要求情報を受け付けている。受け付けた帯域判定要求情報は、顧客ID、顧客IPアドレス、エッジID、顧客収容ポート番号、配信サーバアドレス、コンテンツマルチキャストアドレス、コンテンツ帯域を含んでいる。
ついで、帯域判定部131は、コンテンツ帯域がアクセスライン帯域の許容範囲内であるか否かを判定する(ステップS603)。帯域判定部131は、経路情報データベース134に記録されているアクセスライン帯域情報を元にアクセスライン帯域の許容範囲内か否かを判定する。
ついで、帯域判定部131は、コンテンツ帯域が、顧客端末107におけるCDN契約帯域の許容範囲内であるか否かを判定する(ステップS604)。帯域判定部131は、
契約情報データベース135に記録されている顧客情報を元に、上記判定を行う。
ついで、帯域判定部131は、コンテンツ帯域が、要求元の顧客端末107が収容されているエッジルータ106に、転送済みであるかどうかを判定する(ステップS605)。帯域判定部131は、経路情報データベース134に記録されているグループ帯域情報及びマルチキャスト経路情報を元に、上記判定を行う。
ついで、帯域判定部131は、経路情報データベース134に記録されているコアライン帯域情報を元に、未転送ラインの帯域が確保可能か否かを判定する(ステップS606)。なお、上記配信はマルチキャストにより行われるので、未転送ラインのみ帯域を確保し、配信がまだ行われていない場合、配信サーバエッジから顧客収容エッジまでのラインの帯域を確保する。
帯域判定部131は、上述したステップS602〜S606の全ての判定が可の場合、帯域判定をOKと決定し、決定した帯域判定結果を認証サーバ102に通知する(ステップS506)。この結果、判定結果がOKとなった顧客端末107に対しては、コンテンツの配信が行われるようになり、ステップS602〜S606のいずれかでも不可の場合、配信は行われない。またこのとき、リソース管理サーバ103では、セッション管理部132が、セッション情報を利用状況データベース136に記録する。
以上に説明したように、図1に示すリソース管理システムによれば、まず、リソース管理サーバ103における帯域判定部131で、各データベースに記録されている経路情報をもとに、エッジルータ106からエッジルータ106に収容された顧客端末107までのアクセスネットワークにおける帯域と、コンテンツの配信に必要な帯域とを比較し、この比較の結果によりエッジルータ106で複製されたコンテンツの顧客端末107に対する配信を制御するようにした。例えば、アクセスネットワークにおける空き帯域(物理帯域−使用帯域)が、コンテンツの配信に必要な帯域の許容範囲であればコンテンツを配信し、空き帯域が配信に必要な帯域を満たしてなければ、コンテンツを配信しないようにした。
加えて、帯域判定部131における上記帯域判定結果を基に、認証サーバ102の映像配信判定部123がコンテンツの配信を決定するようにしたので、マルチキャストによるコンテンツ配信サービスが、品質の保証された状態で行えるようになる。
なお、各サーバは、CPUと主記憶装置と外部記憶装置とネットワーク制御装置となどを備えたコンピュータであり、外部記憶装置に記録されているプログラムを主記憶装置に展開し、主記憶装置に展開された上記プログラムをCPUが実行することで、前述した各動作を実現する。
以下、図1に示すシステムの適用例について図7を用いて説明する。図7は、ネットワークリソースの共有状況をログとして管理することができる、視聴数に応じた課金体系を説明した具体的な適用例を示したものである。また、ラインL1の共有ユーザ数が20,ラインL2の共有ユーザ数が20,ラインL3の共有ユーザ数が10,ラインL4の共有ユーザ数が6,ラインL5の共有ユーザ数が4とする。また、ラインL1の1ユーザへの請求料金が50円、ラインL2の1ユーザへの請求料金が50円、ラインL3の1ユーザへの請求料金が100円、ラインL4の1ユーザへの請求料金が170円、ラインL5の1ユーザへの請求料金が250円とする。
上述した前提において、顧客端末107Aの顧客に対するコンテンツ料の請求料金は、1000円、ネットワーク使用料は、50+50+100=200円となり、合計で1200円となる。顧客端末107Bの顧客に対するコンテンツ料の請求料金は、1000円、ネットワーク使用料は、50+50+170=270円となり、合計で1270円となる。顧客端末107Cの顧客に対するコンテンツ料の請求料金は、1000円、ネットワーク使用料は、50+50+250=350円となり、合計で1350円となる。
また、エッジルータ106Aが共有ユーザ数10のラインL3に接続しているので、顧客端末107Aに対する請求料金は、10顧客で共有するものとなる。また、エッジルータ106Bが共有ユーザ数6のラインL4に接続しているので、顧客端末107Bに対する請求料金は、6顧客で共有する場合となる。また、エッジルータ106Cが共有ユーザ数4のラインL5に接続しているので、顧客端末107Cに対する請求料金は、4顧客で共有する場合となる。
図1に示すシステムによれば、以上のような料金形態のログ収集が可能となる。また、同じコンテンツ視聴であっても、ネットワークでの共有顧客が多い方が、料金が安くなるモデルに適用できる。
本発明の実施の形態におけるリソース管理システムの構成例を示す構成図である。 経路情報データベース134の構成例を示す構成図である。 契約情報データベース135の構成例を示す構成図である。 利用状況データベース136の構成例を示す構成図である。 図1のリソース管理システムの動作例を説明するフローチャートである。 帯域判定部131による帯域判定動作を説明するフローチャートである。 図1のリソース管理システムの適用例について説明する説明図である。
符号の説明
101…ポータルサーバ、102…認証サーバ、103…リソース管理サーバ、104…ネットワーク管理サーバ、105…映像配信サーバ、106…エッジルータ、107…顧客端末、108…インターネット通信網、111…契約情報管理部、112…顧客情報データベース、113…コンテンツ管理部、114…コンテンツデータベース、121…認証制御部、122…帯域判定要求部、123…映像配信判定部、131…帯域判定部、132…セッション管理部、133…利用状況管理部、134…経路情報データベース、135…契約情報データベース、136…利用状況データベース、137…課金制御部、141…ネットワーク(NW)情報転送部、142…NW管理部、161…認証情報転送部、162…映像配信制御部。

Claims (8)

  1. 配信が要求されたコンテンツの配信経路に関する経路情報をもとに、エッジルータからこのエッジルータに収容された前記コンテンツの配信先までのアクセスネットワークにおける帯域と、前記コンテンツの配信に必要な帯域とを比較し、
    この比較の結果により前記エッジルータで複製された前記コンテンツの配信を制御する
    ことを特徴とするリソース管理方法。
  2. 請求項1記載のリソース管理方法において、
    前記配信先の認証結果と前記比較の結果とにより前記エッジルータで複製された前記コンテンツの配信を制御する
    ことを特徴とするリソース管理方法。
  3. 配信が要求されたコンテンツの配信経路に関する経路情報をもとに、エッジルータからこのエッジルータに収容された前記コンテンツの配信先までのアクセスネットワークにおける帯域と、前記コンテンツの配信に必要な帯域とを比較する帯域判定手段と、
    前記帯域判定手段による比較の結果により前記エッジルータで複製された前記コンテンツの配信を制御する配信制御手段と
    を備えることを特徴とするリソース管理システム。
  4. 請求項3記載のリソース管理システムにおいて、
    前記配信制御手段は、前記配信先の認証結果と前記比較の結果とにより前記エッジルータで複製された前記コンテンツの配信を制御する
    ことを特徴とするリソース管理システム。
  5. コンピュータに、
    配信が要求されたコンテンツの配信経路に関する経路情報をもとに、エッジルータからこのエッジルータに収容された前記コンテンツの配信先までのアクセスネットワークにおける帯域と、前記コンテンツの配信に必要な帯域とを比較する機能と、
    前記比較の結果により前記エッジルータで複製された前記コンテンツの配信を制御する機能と
    を実現させることを特徴とするプログラム。
  6. 請求項5記載のプログラムおいて、
    さらに、前記配信先の認証結果と前記比較の結果とにより前記エッジルータで複製された前記コンテンツの配信を制御する機能
    を備えることを特徴とするプログラム。
  7. コンピュータに、
    配信が要求されたコンテンツの配信経路に関する経路情報をもとに、エッジルータからこのエッジルータに収容された前記コンテンツの配信先までのアクセスネットワークにおける帯域と、前記コンテンツの配信に必要な帯域とを比較する機能と、
    前記比較の結果により前記エッジルータで複製された前記コンテンツの配信を制御する機能と
    を実現させるプログラムが記録された前記コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
  8. 請求項7記載の記録媒体において、
    さらに、前記配信先の認証結果と前記比較の結果とにより前記エッジルータで複製された前記コンテンツの配信を制御する機能を前記コンピュータに実現させるプログラムが記録された記録媒体。
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