JP2006197473A

JP2006197473A - Node

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Publication number: JP2006197473A
Application number: JP2005009082A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kanda; 博之神田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2005-01-17
Publication date: 2006-07-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a node capable of performing priority control obtained by taking into consideration a use state, etc., of a receiving terminal side for receiving a data stream. <P>SOLUTION: Respective routers 11 to 17 check the number of receiving terminals 111 to 113 and 121 to 123, making reception request for each of flowing data streams in the downstream direction, give priority in the order of data streams with the larger number of receiving terminals, transfer data streams, according to the priority and execute priority control obtained by taking into consideration the balance of the entire communications system. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、データストリームをマルチキャストで配信するマルチキャスト配信システムに用いるノードに関する。 The present invention relates to a node used in a multicast distribution system that distributes a data stream by multicast.

従来のマルチキャスト通信では、ネットワーク内の全ノードにおいてマルチキャストツリー情報およびリソース情報を共有し、データストリームの受信要求を受けたノードが、受け付けた受信要求に対応したマルチキャストツリーを構成する際に帯域を確保し、該マルチキャストツリーに沿って流れるデータストリームに対する帯域保証を実現している（例えば、特許文献１参照）。 In conventional multicast communication, all nodes in a network share multicast tree information and resource information, and a node that receives a data stream reception request secures bandwidth when configuring a multicast tree corresponding to the received reception request. In addition, the bandwidth guarantee for the data stream flowing along the multicast tree is realized (see, for example, Patent Document 1).

このようなマルチキャスト通信においては、重要なデータストリームを優先的に配信できるように、優先制御といったことが行われている。この優先制御では、配信すべきデータストリームに予め優先度を付与しておき、各ノードが、優先度の付与されたデータストリームを受信した際に、その優先度にしたがって、どのデータストリームを優先的に転送するかを決めている。 In such multicast communication, priority control is performed so that important data streams can be preferentially distributed. In this priority control, a priority is given to a data stream to be distributed in advance, and when each node receives a data stream with a priority, which data stream is given priority according to the priority. Decide what to transfer to.

特開２００３−２３４７７６号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-234776

上記従来のマルチキャスト通信では、優先度の高いデータストリームの受信要求を行った受信端末の方が、優先度の低いデータストリームの受信要求を行った受信端末よりも優先されるようになっている。しかし、優先度の高いデータストリームの受信要求を行った受信端末の方が必ずしも優先度が高いとは言えない。例えば、優先度の低いデータストリームの受信要求を行った受信端末の数が、優先度の高いデータストリームの受信要求を行った受信端末の数よりも多いような場合には、優先度の高いデータストリームの配信を優先してしまうと、優先度の低いデータストリームの受信要求を行ったより多くの受信端末のユーザに不満が残ってしまうからである。このように、従来のマルチキャスト通信では、受信端末側の利用状況等を考慮した優先制御が行われていないため、充実したＱｏＳ（Quality of Service）制御が行われているとは言えなかった。 In the above-described conventional multicast communication, a receiving terminal that has made a request to receive a data stream with a high priority is given priority over a receiving terminal that has made a request to receive a data stream with a low priority. However, it cannot be said that a receiving terminal that has made a request to receive a data stream having a higher priority necessarily has a higher priority. For example, when the number of receiving terminals that have requested reception of a low-priority data stream is greater than the number of receiving terminals that have requested reception of a high-priority data stream, high-priority data This is because if the delivery of the stream is prioritized, dissatisfaction remains with the users of more receiving terminals that have requested to receive a data stream with a lower priority. In this way, in conventional multicast communication, priority control considering the usage status on the receiving terminal side and the like is not performed, so it cannot be said that sufficient QoS (Quality of Service) control is performed.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、データストリームを受信する受信端末側の利用状況等を考慮した優先制御を行うことが可能なノードを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a node capable of performing priority control in consideration of a usage situation on the receiving terminal side that receives a data stream.

本発明のノードは、データストリームをマルチキャストで配信するマルチキャスト配信システムに用いるノードであって、前記データストリームの受信を要求する、自身よりも下流側の受信端末の数を検出する受信端末数検出手段と、前記データストリームの優先度を、前記検出された受信端末の数に応じて決定する優先度決定手段と、前記決定された優先度にしたがって前記データストリームの転送制御を行う転送制御手段とを備える。 The node of the present invention is a node used in a multicast distribution system that distributes a data stream by multicast, and is a reception terminal number detection unit that detects the number of reception terminals downstream from itself, which requests reception of the data stream. And priority determining means for determining the priority of the data stream according to the number of detected receiving terminals, and transfer control means for performing transfer control of the data stream according to the determined priority. Prepare.

この構成により、データストリームの受信を要求する、自身よりも下流側の受信端末の数に応じて該データストリームの優先度が決定され、この優先度にしたがって転送制御が行われるため、より多くの受信要求がなされているデータストリームを優先的に転送することが可能となる。したがって、ネットワーク全体の利用状況等を考慮した転送制御を行うことができる。 With this configuration, the priority of the data stream is determined according to the number of receiving terminals downstream from itself, which requests reception of the data stream, and transfer control is performed according to this priority. It becomes possible to preferentially transfer a data stream for which a reception request has been made. Therefore, it is possible to perform transfer control in consideration of the usage status of the entire network.

本発明のノードは、データストリームをマルチキャストで配信するマルチキャスト配信システムに用いるノードであって、自身から前記データストリームの配信元までのネットワーク距離を求めるネットワーク距離算出手段と、前記データストリームの優先度を、前記ネットワーク距離に応じて決定する優先度決定手段と、前記決定された優先度にしたがって前記データストリームの転送制御を行う転送制御手段とを備える。 The node of the present invention is a node used in a multicast distribution system that distributes a data stream by multicast, and includes a network distance calculation means for obtaining a network distance from itself to the distribution source of the data stream, and a priority of the data stream. , A priority determining unit that determines the network according to the network distance, and a transfer control unit that performs transfer control of the data stream according to the determined priority.

この構成により、データストリームの配信元までのネットワーク距離に応じて該データストリームの優先度が決定され、この優先度にしたがって転送制御が行われるため、より多くの受信要求がなされているデータストリームを優先的に転送することが可能となる。したがって、ネットワーク全体の利用状況等を考慮した転送制御を行うことができる。 With this configuration, the priority of the data stream is determined according to the network distance to the data stream distribution source, and transfer control is performed according to the priority. Therefore, the data stream for which more reception requests are made can be performed. It is possible to transfer with priority. Therefore, it is possible to perform transfer control in consideration of the usage status of the entire network.

本発明のノードは、自身に接続される伝送路の帯域使用率を検出する帯域使用率検出手段を備え、前記転送制御手段は、前記帯域使用率が閾値を越えた場合、前記帯域使用率が前記閾値を下回るまで、前記優先度の低いデータストリームから順に廃棄する。 The node according to the present invention includes a band usage rate detection unit that detects a bandwidth usage rate of a transmission path connected to the node, and the transfer control unit determines that the bandwidth usage rate exceeds the threshold when the bandwidth usage rate exceeds a threshold value. The lower priority data streams are discarded in order until the threshold is lowered.

この構成により、帯域使用率が閾値を越えた場合でも、優先度の高いデータストリームの転送を継続して行うことができる。 With this configuration, even when the bandwidth usage rate exceeds the threshold, it is possible to continuously transfer a data stream with a high priority.

本発明のノードは、前記転送制御手段が前記データストリームのデータパケットを多重して転送する際、前記優先度の低いデータストリームのデータパケットを低優先度で多重する。 The node of the present invention multiplexes the data packets of the low-priority data stream with a low priority when the transfer control unit multiplexes and transfers the data packets of the data stream.

この構成により、優先度の高いデータストリームのデータパケットを優先的に加重して転送することができる。 With this configuration, it is possible to preferentially weight and transfer data packets of a high priority data stream.

本発明によれば、データストリームを受信する受信端末側の利用状況等を考慮した優先制御を行うことが可能なノードを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the node which can perform priority control in consideration of the utilization condition etc. of the receiving terminal side which receives a data stream can be provided.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
（第一実施形態） Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)

図１は、本発明の第一実施形態を説明するためのマルチキャスト配信システムの概略構成を示す図である。
図１に示すマルチキャスト配信システムは、ノードの一例であるマルチキャスト通信に対応したルータ１１〜１７と、各ルータ１１〜１７を図示のように接続する複数の伝送路１３１〜１３７と、各ルータ１１〜１７を介してデータストリームを配信するコンピュータ等の配信端末１１０，１２０と、各ルータ１１〜１７を介してデータストリームを受信するコンピュータ等の受信端末１１１〜１１３，１２１〜１２３とを備える。各配信端末、各受信端末は、各ルータ１１〜１７に図示のように接続されている。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a multicast distribution system for explaining a first embodiment of the present invention.
The multicast distribution system shown in FIG. 1 includes routers 11 to 17 corresponding to multicast communication, which is an example of a node, a plurality of transmission paths 131 to 137 that connect the routers 11 to 17 as illustrated, and routers 11 to 11. 17, distribution terminals 110 and 120 such as computers that distribute data streams via 17, and reception terminals 111 to 113 and 121 to 123 such as computers that receive data streams via routers 11 to 17. Each distribution terminal and each reception terminal are connected to each of the routers 11 to 17 as illustrated.

図２は、図１に示す各ルータの内部構成を示すブロック図である。
図示されるように、各ルータ１１〜１７は、ポート処理部２１０，２２０と、ポート処理部２１０，２２０で送受信されるデータストリームのデータパケットに所定の処理を施すパケット処理部２０１と、マルチキャスト通信に必要な処理等を行うマルチキャスト処理部２０２（特許請求の範囲の受信端末数検出手段、ネットワーク距離算出手段に該当）と、各配信端末１１０，１２０から配信されるデータストリームの優先度を決定する優先度決定部２０３（特許請求の範囲の優先度決定手段に該当）と、各配信端末１１０，１２０のＩＰアドレス情報、マルチキャストアドレス情報、及びその配信端末から配信されるデータストリームの優先度等を記憶したテーブル２０４とを備える。 FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of each router shown in FIG.
As illustrated, each of the routers 11 to 17 includes a port processing unit 210 and 220, a packet processing unit 201 that performs predetermined processing on a data packet of a data stream transmitted and received by the port processing unit 210 and 220, and multicast communication. Multicast processing unit 202 (corresponding to the receiving terminal number detecting means and network distance calculating means in claims) and the priority of the data stream distributed from each of the distribution terminals 110 and 120 are determined. A priority determination unit 203 (corresponding to the priority determination means in the claims), the IP address information of each distribution terminal 110, 120, the multicast address information, the priority of the data stream distributed from the distribution terminal, etc. And a stored table 204.

ポート処理部２１０，２２０は同様の構成であり、各々、異なる通信ポートＡ，Ｂを介してデータパケットを受信するパケット受信部２１１，２２１と、異なる通信ポートＡ，Ｂを介してデータパケットを送信するパケット送信部２１４，２２４と、データストリームやその他のデータパケットの転送制御を行う転送制御部２１３，２２３（特許請求の範囲の転送制御手段に該当）とを備える。図２ではポート処理部を２つとしたが、このポート処理部は通信ポートの数だけ設けられる。 The port processing units 210 and 220 have the same configuration, and respectively transmit packet data via packet communication units 211 and 221 that receive data packets via different communication ports A and B and data communication ports A and B, respectively. Packet transmission units 214 and 224, and transfer control units 213 and 223 (corresponding to the transfer control means in the claims) for performing transfer control of data streams and other data packets. In FIG. 2, the number of port processing units is two, but this number of port processing units is provided as many as the number of communication ports.

マルチキャスト処理部２０２は、受信端末からのデータストリームの受信要求に応じて、そのデータストリームの配信経路を決定する。ここで決定された配信経路の情報（マルチキャストアドレス情報）は、テーブル２０４に記憶される。 The multicast processing unit 202 determines a data stream distribution route in response to a data stream reception request from the receiving terminal. Information on the distribution route determined here (multicast address information) is stored in the table 204.

マルチキャスト処理部２０２は、上記処理以外に、自ルータよりも下流側で同一のデータストリームの受信要求を出した受信端末の数を検出し、検出した受信端末の数を優先度決定部２０３に入力する受信端末数検出処理を行う。この受信端末の数は、受信端末からのデータストリームの受信要求（ＩＧＭＰ−Ｊｏｉｎ）に基づいて検出することができる。データストリームの受信要求が上流側の隣接するルータに順次転送されることにより、各ルータ１１〜１７において、自身よりも下流方向で受信要求をしている受信端末数を知ることができる。 In addition to the above processing, the multicast processing unit 202 detects the number of receiving terminals that have issued a reception request for the same data stream on the downstream side of its own router, and inputs the detected number of receiving terminals to the priority determination unit 203. The receiving terminal number detection process is performed. The number of receiving terminals can be detected based on a data stream reception request (IGMP-Join) from the receiving terminal. By sequentially transferring the data stream reception request to the adjacent router on the upstream side, each of the routers 11 to 17 can know the number of reception terminals making a reception request in the downstream direction from itself.

優先度決定部２０３は、受信要求されたデータストリームの優先度を、該データストリームの受信要求を行った下流側の受信端末の数に応じて決定し、決定した優先度をテーブル２０４に記憶する。優先度決定部２０３は、受信端末の数が多いほど、優先度を高くする。 The priority determination unit 203 determines the priority of the data stream requested to be received in accordance with the number of downstream receiving terminals that have requested reception of the data stream, and stores the determined priority in the table 204. . The priority determination unit 203 increases the priority as the number of receiving terminals increases.

転送制御部２１３，２２３は、テーブル２０４に記憶されている情報に基づいて、各配信端末１１０，１２０から配信されてきたデータストリームの下流側への転送制御を行う。 Based on the information stored in the table 204, the transfer control units 213 and 223 perform transfer control to the downstream side of the data streams distributed from the distribution terminals 110 and 120.

次に、図２に示す各ルータ１１〜１７の動作を説明する。以下では、配信端末１１０から配信されるデータストリーム（ａとする）の受信要求を受信端末１１２，１１３が行い、配信端末１２０から配信されるデータストリーム（ｂとする）の受信要求を受信端末１２３が行った場合の動作について説明する。 Next, the operation of each of the routers 11 to 17 shown in FIG. 2 will be described. Hereinafter, the reception terminals 112 and 113 make a reception request for the data stream (referred to as “a”) distributed from the distribution terminal 110, and the reception request for the data stream (referred to as “b”) distributed from the distribution terminal 120. The operation when this is done will be described.

受信端末１１２，１１３からデータストリームａの受信要求がなされると、ルータ１３，１４では、その受信要求が受信され、それがパケット処理部２０１を通ってマルチキャスト処理部２０２に送られると共に、その受信要求が、転送制御部２１３を通ってパケット送信部２１４からルータ１２へと転送される。マルチキャスト処理部２０２では、データストリームａの配信経路が決定されて帯域が確保されると共に、自身より下流側でデータストリームａの受信要求を行った受信端末の数が検出される。そして、優先度決定部２０３において、データストリームａの優先度が、検出された受信端末の数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 When a reception request for the data stream a is made from the receiving terminals 112 and 113, the routers 13 and 14 receive the reception request, which is sent to the multicast processing unit 202 through the packet processing unit 201 and received. The request is transferred from the packet transmission unit 214 to the router 12 through the transfer control unit 213. The multicast processing unit 202 determines the distribution path of the data stream a and secures the bandwidth, and detects the number of receiving terminals that have made a reception request for the data stream a downstream from itself. Then, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream a according to the number of detected receiving terminals and stores it in the table 204.

ルータ１２でも同様に、データストリームａの配信経路に応じて帯域が確保されると共に、自身より下流側でデータストリームａの受信要求を行った受信端末の数が検出され、受信要求がルータ１１に転送される。また、優先度決定部２０３において、データストリームａの優先度が、検出された受信端末の数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 Similarly, the router 12 secures a band according to the distribution route of the data stream a, detects the number of receiving terminals that have requested the reception of the data stream a downstream from itself, and receives the reception request to the router 11. Transferred. In addition, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream a according to the number of detected receiving terminals and stores it in the table 204.

ルータ１１でも同様に、データストリームａの配信経路に応じて帯域が確保されると共に、自身より下流側でデータストリームａの受信要求を行った受信端末の数が検出され、受信要求が配信端末１１０に転送される。また、優先度決定部２０３において、データストリームａの優先度が、検出された受信端末の数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 Similarly, the router 11 secures a band according to the distribution path of the data stream a, detects the number of reception terminals that have made a reception request for the data stream a downstream from itself, and determines that the reception request is the distribution terminal 110. Forwarded to In addition, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream a according to the number of detected receiving terminals and stores it in the table 204.

受信端末１２３からデータストリームｂの受信要求がなされると、ルータ１４では、その受信要求が受信され、それがパケット処理部２０１を通ってマルチキャスト処理部２０２に送られると共に、その受信要求が、転送制御部２１３を通ってパケット送信部２１４からルータ１２へと転送される。マルチキャスト処理部２０２では、データストリームｂの配信経路が決定されて帯域が確保されると共に、自身より下流側でデータストリームｂの受信要求を行った受信端末の数が検出される。そして、優先度決定部２０３において、データストリームｂの優先度が、検出された受信端末の数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 When a reception request for the data stream b is made from the reception terminal 123, the router 14 receives the reception request, which is sent to the multicast processing unit 202 through the packet processing unit 201, and the reception request is transferred. The data is transferred from the packet transmission unit 214 to the router 12 through the control unit 213. The multicast processing unit 202 determines the distribution path of the data stream b and secures the bandwidth, and detects the number of receiving terminals that have made a reception request for the data stream b downstream from itself. Then, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream b according to the number of detected receiving terminals, and stores it in the table 204.

ルータ１２でも同様に、データストリームｂの配信経路に応じて帯域が確保されると共に、自身より下流側でデータストリームｂの受信要求を行った受信端末の数が検出され、受信要求がルータ１１に転送される。また、優先度決定部２０３において、データストリームｂの優先度が、検出された受信端末の数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 Similarly, in the router 12, a bandwidth is secured according to the distribution path of the data stream b, and the number of receiving terminals that have requested the reception of the data stream b downstream from itself is detected, and the reception request is sent to the router 11. Transferred. In addition, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream b according to the number of detected receiving terminals and stores it in the table 204.

ルータ１１でも同様に、データストリームｂの配信経路に応じて帯域が確保されると共に、自身より下流側でデータストリームｂの受信要求を行った受信端末の数が検出され、受信要求がルータ１７に送信される。また、優先度決定部２０３において、データストリームｂの優先度が、検出された受信端末の数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 Similarly, the router 11 secures a band according to the distribution path of the data stream b, detects the number of receiving terminals that have made a reception request for the data stream b downstream from itself, and sends the reception request to the router 17. Sent. In addition, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream b according to the number of detected receiving terminals and stores it in the table 204.

ルータ１７では、受信端末１２１からのデータストリームｂの受信要求とルータ１１からのデータストリームｂの受信要求とが受信され、これらがパケット処理部２０１を通ってマルチキャスト処理部２０２に送られると共に、これらの受信要求が、転送制御部２１３を通ってパケット送信部２１４からルータ１６へと転送される。マルチキャスト処理部２０２では、データストリームｂの配信経路が決定されて帯域が確保されると共に、自身より下流側でデータストリームｂの受信要求を行った受信端末の数が検出される。そして、優先度決定部２０３において、データストリームｂの優先度が、検出された受信端末の数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 The router 17 receives the reception request for the data stream b from the receiving terminal 121 and the reception request for the data stream b from the router 11, and these are sent to the multicast processing unit 202 through the packet processing unit 201. Is received from the packet transmission unit 214 to the router 16 through the transfer control unit 213. The multicast processing unit 202 determines the distribution path of the data stream b and secures the bandwidth, and detects the number of receiving terminals that have made a reception request for the data stream b downstream from itself. Then, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream b according to the number of detected receiving terminals, and stores it in the table 204.

ルータ１６では、データストリームｂの配信経路に応じて帯域が確保されると共に、自身より下流側でデータストリームｂの受信要求を行った受信端末の数が検出され、受信要求が配信端末１２０に転送される。また、優先度決定部２０３において、データストリームｂの優先度が、検出された受信端末の数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 The router 16 secures a band according to the distribution path of the data stream b, detects the number of reception terminals that have requested reception of the data stream b downstream from itself, and forwards the reception request to the distribution terminal 120. Is done. In addition, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream b according to the number of detected receiving terminals and stores it in the table 204.

以上の流れにより、データストリームａ，ｂを配信する準備が整う。 With the above flow, preparation for distributing the data streams a and b is completed.

ルータ１１を例に説明すると、データストリームａ，ｂの配信経路において、ルータ１１より下流には、受信端末１１２，１１３と、受信端末１２３とが存在する。すなわち、データストリームａの受信を要求している受信端末数は２個であり、データストリームｂの受信を要求している受信端末数は１個である。このため、ルータ１１の優先度決定部２０３で決定される優先度は、データストリームａの方がデータストリームｂよりも高くなっている。 Taking the router 11 as an example, receiving terminals 112 and 113 and a receiving terminal 123 exist downstream from the router 11 in the distribution paths of the data streams a and b. That is, the number of receiving terminals requesting reception of the data stream a is two, and the number of receiving terminals requesting reception of the data stream b is one. For this reason, the priority determined by the priority determination unit 203 of the router 11 is higher in the data stream a than in the data stream b.

この状態で、データストリームａ，ｂがルータ１１に配信されると、ルータ１１では、データストリームａ，ｂが受信され、これらがパケット処理部２０１を通過して転送制御部２１３に入力され、テーブル２０４に記憶されているデータストリームａ，ｂの優先度にしたがって、優先度の高いデータストリームａが優先的に選択され、データストリームａがパケット送信部２１４からルータ１２へと転送される。 In this state, when the data streams a and b are delivered to the router 11, the router 11 receives the data streams a and b, passes through the packet processing unit 201, and is input to the transfer control unit 213. According to the priority of the data streams a and b stored in 204, the data stream a having a higher priority is preferentially selected, and the data stream a is transferred from the packet transmission unit 214 to the router 12.

このように、本実施形態のマルチキャスト配信システムによれば、各ルータが、自身よりも下流側で受信要求を行っている受信端末の数に応じてデータストリームの優先度を決定し、この優先度にしたがってデータストリームの転送制御を行うため、より多くの受信要求がなされているデータストリームを優先的に配信することができる。このように、少数のユーザの利益よりも多数のユーザの利益を優先するような仕組みにすることで、システム全体のユーザの満足度を向上させることができ、データストリームの配信サービスの質を向上させることができる。 Thus, according to the multicast distribution system of the present embodiment, each router determines the priority of the data stream according to the number of receiving terminals that are requesting reception downstream from itself, and this priority Thus, the data stream transfer control is performed according to the above, so that the data stream for which more reception requests are made can be preferentially distributed. In this way, by adopting a mechanism that prioritizes the benefits of a large number of users over the benefits of a small number of users, the satisfaction of the users of the entire system can be improved, and the quality of the data stream distribution service is improved. Can be made.

本実施形態においては、各配信端末１１０，１２０から配信されてきたデータストリームを構成する複数のデータパケットを、各ルータ１１〜１７において多重して下流側に転送するような方法を採っても良い。この場合、転送制御部２１３は、データストリームのデータパケットを多重してパケット送信部２１４へ伝達する際、テーブル２０４を参照して、優先度の低いデータストリームｂのデータパケットを低優先度で多重する。例えば、多重するときに用いるバッファキューにデータパケットを追加するときに、そのデータパケットの優先度を元に、キューの優先度付けをする。こうしておくことにより、優先度の高いデータストリームのデータパケットの廃棄確率を下げることができる。 In the present embodiment, a method may be adopted in which a plurality of data packets constituting a data stream distributed from the distribution terminals 110 and 120 are multiplexed by the routers 11 to 17 and transferred to the downstream side. . In this case, when the transfer control unit 213 multiplexes the data packets of the data stream and transmits them to the packet transmission unit 214, the transfer control unit 213 refers to the table 204 and multiplexes the data packets of the data stream b having a low priority with a low priority. To do. For example, when a data packet is added to a buffer queue used for multiplexing, the queue is prioritized based on the priority of the data packet. By doing so, it is possible to reduce the discard probability of the data packet of the data stream having a high priority.

（第二実施形態）
本実施形態を説明するためのマルチキャスト配信システムの構成は、図１と同じであるが、各ルータ１１〜１７のマルチキャスト処理部２０２と優先度決定部２０３の機能のみが若干異なる。 (Second embodiment)
The configuration of the multicast distribution system for explaining the present embodiment is the same as that in FIG. 1, but only the functions of the multicast processing unit 202 and the priority determination unit 203 of each router 11 to 17 are slightly different.

本実施形態のマルチキャスト処理部２０２は、各配信端末１１０，１２０から配信されるデータストリームの受信要求を受けると、上記受信端末数検出処理の代わりに、受信要求されたデータストリームを配信している配信端末と、自ルータとの間のネットワーク距離を算出するネットワーク距離算出処理を行う。ネットワーク距離算出処理によって算出されたネットワーク距離は、優先度決定部２０３に入力される。 When receiving a request for receiving a data stream distributed from each of the distribution terminals 110 and 120, the multicast processing unit 202 according to the present embodiment distributes the data stream requested to be received instead of the reception terminal number detection process. A network distance calculation process for calculating a network distance between the distribution terminal and the own router is performed. The network distance calculated by the network distance calculation process is input to the priority determination unit 203.

ここで言うネットワーク距離とは、ルータのホップ数やルーティングテーブルのメトリック（コスト）のことを指す。ルータのホップ数は、各配信端末１１０，１２０に設定されるＴＴＬ値を固定にしておけば、容易に知ることができる。メトリックは、ルーティングプロトコルであるＲＩＰやＯＳＰＦによって既に求まっている値であるので、これによって知ることができる。また、このネットワーク距離は、受信要求されたデータストリームの配信経路上における距離である。 The network distance here refers to the number of hops of the router and the metric (cost) of the routing table. The number of hops of the router can be easily known if the TTL value set in each distribution terminal 110, 120 is fixed. Since the metric is a value already obtained by RIP or OSPF, which are routing protocols, it can be known by this. The network distance is a distance on the distribution path of the data stream requested to be received.

本実施形態の優先度決定部２０３は、受信要求されたデータストリームの優先度を、該データストリームの配信を行う配信端末までのネットワーク距離に応じて決定し、決定した優先度をテーブル２０４に記憶する。優先度決定部２０３は、ネットワーク距離が近い（ルータのホップ数が少ない）ほど優先度を高くする。ネットワーク距離が近いほど優先度を高くするのは、ネットワーク距離が近いほど、自ルータがデータストリームの配信経路の上流側に位置している可能性が高く、上流側に位置しているということは、下流側に受信要求を行った受信端末が多く存在している可能性も高いと考えられるからである。 The priority determination unit 203 of this embodiment determines the priority of the data stream requested to be received according to the network distance to the distribution terminal that distributes the data stream, and stores the determined priority in the table 204. To do. The priority determination unit 203 increases the priority as the network distance is shorter (the number of router hops is smaller). The closer the network distance is, the higher the priority is. The closer the network distance is, the higher the possibility that the router is located upstream of the data stream distribution route. This is because there is a high possibility that there are many receiving terminals that have made a reception request downstream.

次に、本実施形態の各ルータ１１〜１７の動作を説明する。以下では、配信端末１１０から配信されるデータストリーム（ａとする）の受信要求を受信端末１１２，１１３が行い、配信端末１２０から配信されるデータストリーム（ｂとする）の受信要求を受信端末１２３が行った場合の動作について説明する。 Next, the operation of each of the routers 11 to 17 according to this embodiment will be described. Hereinafter, the reception terminals 112 and 113 make a reception request for the data stream (referred to as “a”) distributed from the distribution terminal 110, and the reception request for the data stream (referred to as “b”) distributed from the distribution terminal 120. The operation when this is done will be described.

受信端末１１２，１１３からデータストリームａの受信要求がなされると、ルータ１３，１４では、その受信要求が受信され、それがパケット処理部２０１を通ってマルチキャスト処理部２０２に送られると共に、その受信要求が、転送制御部２１３を通ってパケット送信部２１４からルータ１２へと転送される。マルチキャスト処理部２０２では、データストリームａの配信経路が決定されて帯域が確保されると共に、その配信経路上における自身から配信端末１１０までのルータのホップ数が算出される。そして、優先度決定部２０３において、データストリームａの優先度が、算出されたホップ数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 When a reception request for the data stream a is made from the receiving terminals 112 and 113, the routers 13 and 14 receive the reception request, which is sent to the multicast processing unit 202 through the packet processing unit 201 and received. The request is transferred from the packet transmission unit 214 to the router 12 through the transfer control unit 213. In the multicast processing unit 202, the distribution route of the data stream a is determined, the bandwidth is secured, and the number of hops of the router from itself to the distribution terminal 110 on the distribution route is calculated. Then, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream a according to the calculated number of hops and stores it in the table 204.

ルータ１２でも同様に、データストリームａの配信経路に応じて帯域が確保されると共に、その配信経路上における自身から配信端末１１０までのルータのホップ数が算出され、受信要求がルータ１１に転送される。そして、優先度決定部２０３において、データストリームａの優先度が、算出されたホップ数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 Similarly, the router 12 secures a band according to the distribution route of the data stream a, calculates the number of hops of the router from itself to the distribution terminal 110 on the distribution route, and forwards the reception request to the router 11. The Then, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream a according to the calculated number of hops and stores it in the table 204.

ルータ１１でも同様に、データストリームａの配信経路に応じて帯域が確保されると共に、その配信経路上における自身から配信端末１１０までのルータのホップ数が算出され、受信要求が配信端末１１０に転送される。また、優先度決定部２０３において、データストリームａの優先度が、算出されたホップ数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 Similarly, in the router 11, a bandwidth is secured according to the distribution route of the data stream a, the number of hops of the router from itself to the distribution terminal 110 on the distribution route is calculated, and the reception request is transferred to the distribution terminal 110. Is done. In addition, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream a according to the calculated number of hops and stores it in the table 204.

受信端末１２３からデータストリームｂの受信要求がなされると、ルータ１４では、その受信要求が受信され、それがパケット処理部２０１を通ってマルチキャスト処理部２０２に送られると共に、その受信要求が、転送制御部２１３を通ってパケット送信部２１４からルータ１２へと転送される。マルチキャスト処理部２０２では、データストリームｂの配信経路が決定されて帯域が確保されると共に、その配信経路上における自身から配信端末１２０までのルータのホップ数が算出される。そして、優先度決定部２０３において、データストリームｂの優先度が、算出されたホップ数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 When a reception request for the data stream b is made from the reception terminal 123, the router 14 receives the reception request, which is sent to the multicast processing unit 202 through the packet processing unit 201, and the reception request is transferred. The data is transferred from the packet transmission unit 214 to the router 12 through the control unit 213. In the multicast processing unit 202, the distribution route of the data stream b is determined and the bandwidth is secured, and the number of hops of the router from itself to the distribution terminal 120 on the distribution route is calculated. Then, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream b according to the calculated number of hops and stores it in the table 204.

ルータ１２でも同様に、データストリームｂの配信経路に応じて帯域が確保されると共に、その配信経路上における自身から配信端末１２０までのルータのホップ数が算出され、受信要求がルータ１１に転送される。また、優先度決定部２０３において、データストリームｂの優先度が、算出されたホップ数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 Similarly, the router 12 secures a bandwidth according to the distribution route of the data stream b, calculates the number of hops of the router from itself to the distribution terminal 120 on the distribution route, and forwards the reception request to the router 11. The In addition, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream b according to the calculated number of hops and stores it in the table 204.

ルータ１１でも同様に、データストリームｂの配信経路に応じて帯域が確保されると共に、その配信経路上における自身から配信端末１２０までのルータのホップ数が算出され、受信要求がルータ１７に送信される。また、優先度決定部２０３において、データストリームｂの優先度が、算出されたホップ数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 Similarly, in the router 11, the bandwidth is secured according to the distribution route of the data stream b, the number of hops of the router from itself to the distribution terminal 120 on the distribution route is calculated, and the reception request is transmitted to the router 17. The In addition, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream b according to the calculated number of hops and stores it in the table 204.

ルータ１７では、受信端末１２１からのデータストリームｂの受信要求とルータ１１からのデータストリームｂの受信要求とが受信され、それらがパケット処理部２０１を通ってマルチキャスト処理部２０２に送られると共に、それらの受信要求が、転送制御部２１３を通ってパケット送信部２１４からルータ１６へと転送される。マルチキャスト処理部２０２では、データストリームｂの配信経路が決定されて帯域が確保されると共に、その配信経路上における自身から配信端末１２０までのルータのホップ数が算出される。そして、優先度決定部２０３において、データストリームｂの優先度が、算出されたホップ数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 In the router 17, the reception request for the data stream b from the receiving terminal 121 and the reception request for the data stream b from the router 11 are received and sent to the multicast processing unit 202 through the packet processing unit 201. Is received from the packet transmission unit 214 to the router 16 through the transfer control unit 213. In the multicast processing unit 202, the distribution route of the data stream b is determined and the bandwidth is secured, and the number of hops of the router from itself to the distribution terminal 120 on the distribution route is calculated. Then, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream b according to the calculated number of hops and stores it in the table 204.

ルータ１６でも同様に、データストリームｂの配信経路に応じて帯域が確保されると共に、その配信経路上における自身から配信端末１２０までのルータのホップ数が算出され、受信要求が配信端末１２０に転送される。また、優先度決定部２０３において、データストリームｂの優先度が、算出されたホップ数に応じて決定され、テーブル２０４に記憶される。 Similarly, in the router 16, the bandwidth is secured according to the distribution route of the data stream b, the number of hops of the router from itself to the distribution terminal 120 on the distribution route is calculated, and the reception request is transferred to the distribution terminal 120. Is done. In addition, the priority determination unit 203 determines the priority of the data stream b according to the calculated number of hops and stores it in the table 204.

ルータ１１を例に説明すると、データストリームａ，ｂの配信経路において、ルータ１１から配信端末１１０までのホップ数は１であり、ルータ１１から配信端末１２０までのホップ数は３である。このため、ルータ１１の優先度決定部２０３で決定される優先度は、データストリームａの方がデータストリームｂよりも高くなっている。 Taking the router 11 as an example, the number of hops from the router 11 to the distribution terminal 110 in the distribution routes of the data streams a and b is 1, and the number of hops from the router 11 to the distribution terminal 120 is 3. For this reason, the priority determined by the priority determination unit 203 of the router 11 is higher in the data stream a than in the data stream b.

この状態で、データストリームａ，ｂがルータ１１に配信されると、データストリームａ，ｂがパケット処理部２０１を通過して転送制御部２１３に入力され、テーブル２０４に記憶されているデータストリームａ，ｂの優先度にしたがって、優先度の高いデータストリームａが優先的に選択され、データストリームａがパケット送信部２１４からルータ１２へと転送される。 In this state, when the data streams a and b are delivered to the router 11, the data streams a and b pass through the packet processing unit 201 and are input to the transfer control unit 213 and stored in the table 204. , B, the data stream a having a higher priority is preferentially selected, and the data stream a is transferred from the packet transmission unit 214 to the router 12.

このように、本実施形態のマルチキャスト配信システムによれば、各ルータが、自身から、受信要求されているデータストリームの配信端末までのネットワーク距離に応じて、データストリームの優先度を決定し、この優先度にしたがってデータストリームの転送制御を行うため、より多くの受信要求がなされている確率の高いデータストリームを優先的に配信することができる。このように、少数のユーザの利益よりも多数のユーザの利益を優先するような仕組みにすることで、システム全体のユーザの満足度を向上させることができ、データストリームの配信サービスの質を向上させることができる。 Thus, according to the multicast distribution system of the present embodiment, each router determines the priority of the data stream according to the network distance from itself to the distribution terminal of the data stream requested to be received. Since the data stream transfer control is performed according to the priority, it is possible to preferentially distribute a data stream with a high probability that more reception requests are made. In this way, by adopting a mechanism that prioritizes the benefits of a large number of users over the benefits of a small number of users, the satisfaction of the users of the entire system can be improved, and the quality of the data stream distribution service is improved. Can be made.

（第三実施形態）
本発明の第三実施形態を説明するためのマルチキャスト配信システムの全体構成は図１と同様である。ただし、本実施形態においては、マルチキャスト配信システムを構成する各ルータの構成が、図２に示す構成とは若干異なる。 (Third embodiment)
The overall configuration of the multicast distribution system for explaining the third embodiment of the present invention is the same as that shown in FIG. However, in this embodiment, the configuration of each router configuring the multicast distribution system is slightly different from the configuration illustrated in FIG.

図３は、本発明の第三実施形態を説明するためのマルチキャスト配信システムの各ルータの概略構成を示す図である。図３に示す各ルータは、図２に示す各ルータのポート処理部２１０，２２０に、各配信端末１１０，１２０から配信されてくるデータストリームを下流側の隣接するルータに転送する際に用いる伝送路における帯域使用率を検出する帯域使用率検出部２１２，２２２を設けたものである。このため、図３において図２と同様の構成には同一符号を付してある。 FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of each router of the multicast distribution system for explaining the third embodiment of the present invention. Each router shown in FIG. 3 transmits to the port processing units 210 and 220 of each router shown in FIG. 2 when transferring a data stream distributed from each distribution terminal 110 and 120 to an adjacent router on the downstream side. Band usage rate detectors 212 and 222 for detecting the bandwidth usage rate on the road are provided. For this reason, in FIG. 3, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to FIG.

帯域使用率検出部２１２，２２２は、伝送路の帯域使用率を検出し、検出した帯域使用率を転送制御部２１３，２２３に伝達する。 The band usage rate detection units 212 and 222 detect the bandwidth usage rate of the transmission path, and transmit the detected bandwidth usage rate to the transfer control units 213 and 223.

以下、データストリームａ，ｂを配信する準備が整った後の動作について説明する。
図４は、本発明の第三実施形態を説明するためのマルチキャスト配信システムの動作フローを示す図である。
データストリームａ，ｂがルータ１１に配信されると、ルータ１１の転送制御部２１３は、第一実施形態または第二実施形態で説明したような流れで、データストリームの転送制御を行う。このとき、帯域使用率検出部２１２は、伝送路１３１の帯域使用率を監視し（Ｓ３０１）、その結果を転送制御部２１３に伝達する。 Hereinafter, the operation after the preparation for distributing the data streams a and b will be described.
FIG. 4 is a diagram showing an operation flow of the multicast distribution system for explaining the third embodiment of the present invention.
When the data streams a and b are distributed to the router 11, the transfer control unit 213 of the router 11 performs transfer control of the data stream according to the flow described in the first embodiment or the second embodiment. At this time, the band usage rate detection unit 212 monitors the bandwidth usage rate of the transmission path 131 (S301) and transmits the result to the transfer control unit 213.

転送制御部２１３は、帯域使用率検出部２１２からの帯域使用率が、予め設定した輻輳状態閾値を超えているか判定する（Ｓ３０２）。帯域使用率が輻輳状態閾値を超えていた場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、即ち、伝送路１３１に輻輳が発生した場合、転送制御部２１３は、優先度の最も低いデータストリームを廃棄する処理を行い（Ｓ３０３）、ステップＳ３０２へと戻る。 The transfer control unit 213 determines whether the bandwidth usage rate from the bandwidth usage rate detection unit 212 exceeds a preset congestion state threshold (S302). When the bandwidth usage rate exceeds the congestion state threshold (S302: YES), that is, when congestion occurs in the transmission path 131, the transfer control unit 213 performs processing to discard the data stream with the lowest priority ( S303), the process returns to step S302.

帯域使用率が輻輳状態閾値を下回っていた場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、即ち、伝送路１３１に輻輳が発生していない場合、転送制御部２１３は、廃棄対象のデータストリームがあり、且つ、帯域使用率が安定状態閾値を下回っているか否かを判定する（Ｓ３０４）。 When the bandwidth usage rate is below the congestion state threshold (S302: NO), that is, when there is no congestion on the transmission path 131, the transfer control unit 213 has a data stream to be discarded and the bandwidth usage It is determined whether the rate is below the steady state threshold (S304).

安定状態閾値とは、廃棄対象のデータストリームのデータパケットの送信を再び開始しても良いか否かを判定するための閾値である。 The stable state threshold is a threshold for determining whether or not transmission of data packets of a data stream to be discarded may be started again.

廃棄対象のデータストリームがあり、且つ、帯域使用率が安定状態閾値を下回っていた場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、転送制御部２１３は、廃棄対象としているデータストリームのうち、その優先度が最も高いものを廃棄対象から外す処理を行い（Ｓ３０５）、Ｓ３０２へ戻る。 When there is a data stream to be discarded and the bandwidth usage rate is below the stable state threshold (S304: YES), the transfer control unit 213 has the highest priority among the data streams to be discarded. Is removed from the target of disposal (S305), and the process returns to S302.

以上のように、本実施形態によれば、伝送路が輻輳状態になったとき、低優先度のデータストリームを優先的に廃棄することができるため、優先度の高いデータストリームが廃棄されてしまう確率を下げることができる。 As described above, according to the present embodiment, when a transmission path is congested, a low-priority data stream can be preferentially discarded, and thus a high-priority data stream is discarded. Probability can be lowered.

本発明は、データストリームを受信する受信端末側の利用状況等を考慮した優先制御を行うことが可能であり、よって、マルチキャスト通信に用いるルータとして有用である。 The present invention can perform priority control in consideration of the usage status and the like on the receiving terminal side that receives a data stream, and is therefore useful as a router used for multicast communication.

本発明の第一実施形態を説明するためのマルチキャスト配信システムの概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the multicast delivery system for describing 1st embodiment of this invention 図１に示す各ルータの内部構成を示すブロック図Block diagram showing the internal configuration of each router shown in FIG. 本発明の第三実施形態を説明するためのマルチキャスト配信システムの各ノードの概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of each node of the multicast delivery system for demonstrating 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態を説明するためのマルチキャスト配信システムの動作フローを示す図The figure which shows the operation | movement flow of the multicast delivery system for describing 3rd embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１１〜１７ルータ
１１０，１２０配信端末
１１１〜１１３，１２１〜１２３受信端末
１３１〜１３７伝送路
２０１パケット処理部
２０２マルチキャスト処理部
２０３優先度決定部
２０４テーブル
２１０，２２０ポート処理部
２１１，２２１パケット受信部
２１４，２２４パケット送信部
２１３，２２３転送制御部
２１２，２１３帯域使用率検出部 11 to 17 router 110, 120 distribution terminal 111 to 113, 121 to 123 reception terminal 131 to 137 transmission path 201 packet processing unit 202 multicast processing unit 203 priority determination unit 204 table 210, 220 port processing unit 211, 221 packet reception unit 214,224 Packet transmission unit 213,223 Transfer control unit 212,213 Band usage rate detection unit

Claims

A node used in a multicast distribution system for distributing a data stream by multicast,
Receiving terminal number detecting means for detecting the number of receiving terminals downstream from itself, which requests reception of the data stream;
Priority determining means for determining the priority of the data stream according to the number of detected receiving terminals;
A transfer control means for performing transfer control of the data stream according to the determined priority.

A node used in a multicast distribution system for distributing a data stream by multicast,
Network distance calculating means for determining a network distance from itself to a distribution source of the data stream;
Priority determining means for determining the priority of the data stream according to the network distance;
A transfer control means for performing transfer control of the data stream according to the determined priority.

The node according to claim 1 or 2, wherein
A band usage rate detection means for detecting the bandwidth usage rate of the transmission line connected to itself is provided.
When the bandwidth usage rate exceeds a threshold, the transfer control unit discards the data streams in order from the lowest priority until the bandwidth usage falls below the threshold.

The node according to claim 1 or 2, wherein
The transfer control means is a node that multiplexes the data packets of the low-priority data stream with a low priority when multiplexing and transferring the data packets of the data stream.