JP2010239421A - ストリーミング配信システム、送信装置、中継装置、受信装置、方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】受信装置が移動した場合でも再生が滞ることを抑制するストリーミング配信システム、送信装置、中継装置、受信装置、方法、プログラム及び記録媒体を提供する。
【解決手段】送信装置と受信装置と複数の中継装置とがネットワークを介して接続されるストリーミング配信システムで、受信装置は中継装置との接続における電波強度を監視し、電波強度が下がってきた場合は送信装置に通信エリア変更通知を行い、送信装置はストリーム送信中に通信エリア変更通知を受けた際は、複数の中継装置のうち受信装置の移動に伴って次にストリーム送信の伝送中継を行うために接続すると予想される新たな接続先中継装置を判定し、中継装置は送信装置から予め送信されたストリームが有する受信装置識別情報と合致する識別情報を有する受信装置が接続された場合に、ストリームを受信装置へ伝送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ストリーミング配信システム、送信装置、中継装置、受信装置、方法、プログラム及び記録媒体に関し、特にストリーミング配信を受信する受信装置が移動した場合でも、受信装置において再生が滞ることを抑制するストリーミング配信システム、送信装置、中継装置、受信装置、方法、プログラム及び記録媒体に関する。

音声データや動画データ等のデータファイルをインターネット等のネットワーク上でダウンロードしながらリアルタイムに再生することは「ストリーミング」と呼ばれ、また、このようにダウンロードと再生を同時に行えるデータ形式はストリームデータと呼ばれている（単にストリームとも称す）。

音声データや動画データ等は、ハードディスクなどの記憶媒体に一旦ダウンロードしてから再生されるのが一般的である。そのため、ユーザは、音声データや動画データ等のデータファイル全体がダウンロードされるまで待っていなければならなかった。一方、ストリームデータは、ダウンロードと再生を略同時に行えるので、ユーザは、データファイル全体をダウンロードするまで再生を待つ必要はなくなる。

従来のストリーム配信方法では、クライアント側（ストリームデータ受信側）は、サーバ側（ストリームデータの送信側）から送信（配信）された音声や動画などのストリームデータを受信（ダウンロード）した時点で、直ちにその受信したストリームデータをデコードして再生するのではなく、その受信した一定量のストリームデータをバッファーメモリに蓄積してから、その蓄積したストリームデータをデコードして再生する。

このように、予め一定量のストリームデータをバッファーメモリに蓄積した後、そのストリームデータをデコードして再生するので、クライアント側では、サーバ側の処理能力不足やネットワークの通信回線のバンド幅不足などによるストリームデータのデコード動作におけるデータアンダーフローが発生して、そのデコード動作が滞ってしまうのを回避することが出来る。

また、上記のように予め一定量のストリームデータが蓄積するまで待ってからデコードを開始するのでは、タイムラグが生じるため、クライアント側で、ストリームデータの受信開始とともに、滞りなくストリームデータのデコード動作を継続するストリーム配信方法が提案されている（特許文献１参照）。

ストリームデータは、ネットワークに接続してダウンロードするが、ここで、近年は外出先でも無線ＬＡＮ（Local Area Network）経由で（無線基地局を経由して）、有線のインターネットへの接続を可能としている無線接続サービスが知られている（特許文献２参照）。無線接続サービスでは、無線ＬＡＮ基地局により通信エリア内の各通信端末にＩＰ（Internet Protocol）アドレスが割り当てられ、基地局ごとに割り当てられるＩＰアドレスに基づいてパケットデータの送受信が行われる。通信端末としては、持ち運びができるＩＰ通信可能なノート型パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話機等の無線ＩＰ通信端末が用いられる。

通信端末をネットワークに接続するには、ルータのＩＰ（Internet Protocol）アドレスやＤＮＳ（Domain Name System）のＩＰアドレス等のネットワーク情報をコンピュータに設定する必要がある。また、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバが存在する場合には、ネットワーク情報をＤＨＣＰサーバから取得することができる。

しかしながら、無線ＬＡＮを用いてデータの送受信を行っている時に、通信端末−無線基地局間の無線区間通信が切断されると、通信端末は再スキャン処理を行って無線基地局装置を探し出すハンドオーバ処理が行われることとなる（特許文献３参照）。つまり、無線ＬＡＮシステムでは、通信端末の移動に伴って、無線基地局の切り替えが発生する。このように、通信端末の移動に伴って無線通信可能な基地局が変わると、該通信端末に対して新たなＩＰアドレスの割り当てを行わなければならないため、パケットデータの送受信が中断してしまうという問題があった。

そこで、例えば特許文献２では、２以上の基地局と同時に無線通信可能とし、セッションを切断することなく、新たに無線通信可能となった基地局からもＩＰアドレスを取得し、受信信号の受信感度に基づいて、相手方ＩＰ端末との間で確立したセッションから、新たに取得したＩＰアドレスに係る他の基地局を介したセッションへ自動的に切り替えることで、無線ＩＰ通信端末の移動に伴って無線通信可能な基地局が変わる場合であっても、パケットデータ送受信が中断するのを抑制することが出来る無線ＩＰ通信端末が提案されている。また、特許文献３では、予め使用可能な全周波数についてスキャン処理を行い、接続可能な無線基地局を予めＡＰ接続候補リストに保持しておき、無線区間通信が切断された場合に該ＡＰ接続候補リストから周波数及び無線基地局の情報を引き出すことで、エンドエンド間の通信を保ったまま、データリンク層における無線区間及び有線区間の通信路を切替えることが出来るハンドオーバ処理方法が提案されている。

特開２００２−１５８６５７号公報 特開２００５−２７７５３７号公報 特開２００４−２０７９２２号公報

ここで、無線ネットワークでストリーミング配信を受けるクライアント（通信端末）が、エッジルータ間を移動した場合は、ＤＨＣＰサーバからケアオブＩＰアドレスを取得し、それをサーバに通知してストリーミング継続要求を出し、サーバからケアオブＩＰアドレスに対してストリーミングが再開される。図１９に、従来のストリーミング配信の問題点を説明するためのシステム全体図を示す。携帯通信端末７１がサーバ１からストリームデータを受信し、ストリーミングを行っている際に（１）、携帯通信端末７１が通信エリアＡ１からＡ２へ移動すると（２）、サーバ１から送信されるストリームデータは、ルータ３１からルータ５１経由に変更される（４）。すなわち、移動した携帯通信端末７１がＤＨＣＰサーバ（例えばルータ５１）からケアオブＩＰアドレスを取得し、サーバ１に通知することで（３）、サーバ１からケアオブＩＰアドレスに対してストリーミングが継続される（４）。

しかしながら、クライアントにストリーミングデータが到着するまでタイムラグがあり、クライアントが予め一定量のストリームデータをバッファーメモリに蓄積していたとしても、バッファ容量の小さなクライアントでは、クライアント画面で再生が滞り、ストリーミングが一時中断するという問題があった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ストリーミング配信を受信する受信装置が移動した場合でも、受信装置において再生が滞ることを抑制することを目的としている。

本発明に係るストリーミング配信システムは、ストリームを送信する送信装置と、前記ストリームを受信して再生する受信装置と、前記ストリームの伝送の中継を行う複数の中継装置と、がネットワークを介して接続されるストリーミング配信システムであって、前記送信装置は、前記ストリームの送信中に、前記受信装置から通信エリア変更通知を受けた際は、前記複数の中継装置のうち現在ストリーム送信の中継を行っている中継装置から取得した中継装置移動履歴に基づき、前記複数の中継装置のうち受信装置の移動に伴って次にストリーム送信の中継を行うと予想される移動先中継装置を判定する移動先判定手段と、前記ストリームの送信と並行して、前記移動先判定手段により移動先と判定された中継装置に前記ストリームの送信を行う送信側通信制御手段と、を備え、前記中継装置は、過去に接続した受信装置が、前記複数の中継装置のうちどの中継装置に移動したかの移動履歴を記憶する履歴記憶手段と、前記受信装置の要求に応じてＩＰアドレスを付与するＩＰアドレス付与手段と、前記送信装置から送信されたストリームの宛先に合致する識別情報を有する受信装置が接続されている場合に、前記ストリームを前記受信装置へ伝送する中継を行い、現在中継を行っている受信装置の移動履歴を前記履歴記憶手段から抽出し、前記送信装置へ送信する第１の中継側通信制御手段と、前記送信装置から送信されたストリームの宛先に合致する識別情報を有する受信装置が接続されていない場合は、前記送信されたストリームを記憶するストリーム記憶手段と、前記ストリーム記憶手段に記憶したストリームを、前記宛先に合致する識別情報を有する受信装置が接続された場合に送信する第２の中継側通信制御手段と、を備え、前記受信装置は、前記中継装置との接続における電波強度を監視し、前記電波強度が下がってきた場合は、前記中継装置及びネットワークを介して前記送信装置に通信エリア変更通知を行う電波強度監視手段と、接続していた中継装置との通信が途絶えた場合は、他に接続できる中継装置を探して新たに接続し、前記新たに接続した中継装置から取得した前記ＩＰアドレスを前記送信装置に通知し、ストリーム送信要求を行う受信側通信制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る送信装置は、ネットワークを介して、ストリームを受信して再生する受信装置に、前記ストリームを送信する送信装置であって、前記ストリームの送信中に、前記受信装置から通信エリア変更通知を受けた際は、前記ストリームの伝送の中継を行う複数の中継装置のうち現在ストリーム送信の中継を行っている中継装置から取得した中継装置移動履歴に基づき、前記複数の中継装置のうち受信装置の移動に伴って次にストリーム送信の中継を行うと予想される移動先中継装置を判定する移動先判定手段と、前記ストリームの送信と並行して、前記移動先判定手段により移動先と判定された中継装置に前記ストリームの送信を行う送信側通信制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る中継装置は、送信装置からネットワークを介して送信されたストリームを受信装置に中継する中継装置であって、過去に接続した受信装置が、どの他の中継装置に移動したかの移動履歴を記憶する履歴記憶手段と、前記受信装置の要求に応じてＩＰアドレスを付与するＩＰアドレス付与手段と、前記送信装置から送信されたストリームの宛先に合致する識別情報を有する受信装置が接続されている場合に、前記ストリームを前記受信装置へ伝送する中継を行い、現在中継を行っている受信装置の移動履歴を前記履歴記憶手段から抽出し、前記送信装置へ送信する第１の中継側通信制御手段と、前記送信装置から送信されたストリームの宛先に合致する識別情報を有する受信装置が接続されていない場合は、前記送信されたストリームを記憶するストリーム記憶手段と、前記ストリーム記憶手段に記憶したストリームを、前記宛先に合致する識別情報を有する受信装置が接続された場合に送信する第２の中継側通信制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る受信装置は、送信装置からネットワーク及び中継装置を介して送信されたストリームを受信し、再生する受信装置であって、前記中継装置との接続における電波強度を監視し、前記電波強度が下がってきた場合は、前記中継装置及びネットワークを介して前記送信装置に通信エリア変更通知を行う電波強度監視手段と、接続していた中継装置との通信が途絶えた場合は、他に接続できる中継装置を探して新たに接続し、前記新たに接続した中継装置から取得したＩＰアドレスを前記送信装置に通知し、ストリーム送信要求を行う受信側通信制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る送信制御方法は、ネットワークを介して、ストリームを受信して再生する受信装置に、前記ストリームを送信する送信装置の送信制御方法であって、前記ストリームの送信中に、前記受信装置から通信エリア変更通知を受けた際は、前記ストリームの伝送の中継を行う複数の中継装置のうち現在ストリーム送信の中継を行っている中継装置から取得した中継装置移動履歴に基づき、前記複数の中継装置のうち受信装置の移動に伴って次にストリーム送信の中継を行うと予想される移動先中継装置を判定するステップと、前記ストリームの送信と並行して、前記判定するステップにより移動先と判定された中継装置に前記ストリームの送信を行うステップと、を備えることを特徴とする。

本発明に係る中継制御方法は、送信装置からネットワークを介して送信されたストリームを受信装置に中継する中継装置の中継制御方法であって、前記送信装置から送信されたストリームの宛先に合致する識別情報を有する受信装置が接続されている場合に、前記ストリームを前記受信装置へ伝送する中継を行い、過去に接続した受信装置がどの他の中継装置に移動したかの移動履歴を記憶する履歴記憶部から、現在中継を行っている受信装置の移動履歴を抽出し、前記送信装置へ送信するステップと、前記送信装置から送信されたストリームの宛先に合致する識別情報を有する受信装置が接続されていない場合は、前記送信されたストリームをストリーム記憶部に記憶し、前記ストリーム記憶部に記憶したストリームを、前記宛先に合致する識別情報を有する受信装置が接続された場合に送信するステップと、を備えることを特徴とする。

本発明に係る制御方法は、送信装置からネットワーク及び中継装置を介して送信されたストリームを受信し、再生する受信装置の制御方法であって、前記中継装置との接続における電波強度を監視し、前記電波強度が下がってきた場合は、前記中継装置及びネットワークを介して前記送信装置に通信エリア変更通知を行うステップと、接続していた中継装置との通信が途絶えた場合は、他に接続できる中継装置を探して新たに接続するステップと、前記新たに接続した中継装置から取得したＩＰアドレスを前記送信装置に通知し、ストリーム送信要求を行うステップと、を備えることを特徴とする。

本発明に係る送信制御プログラムは、ネットワークを介して、ストリームを受信して再生する受信装置に、前記ストリームを送信する送信装置の送信制御プログラムであって、前記ストリームの送信中に、前記受信装置から通信エリア変更通知を受けた際は、前記ストリームの伝送の中継を行う複数の中継装置のうち現在ストリーム送信の中継を行っている中継装置から取得した中継装置移動履歴に基づき、前記複数の中継装置のうち受信装置の移動に伴って次にストリーム送信の中継を行うと予想される移動先中継装置を判定する処理と、前記ストリームの送信と並行して、前記判定するステップにより移動先と判定された中継装置に前記ストリームの送信を行う処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明に係る中継制御プログラムは、送信装置からネットワークを介して送信されたストリームを受信装置に中継する中継装置の中継制御プログラムであって、前記送信装置から送信されたストリームの宛先に合致する識別情報を有する受信装置が接続されている場合に、前記ストリームを前記受信装置へ伝送する中継を行い、過去に接続した受信装置がどの他の中継装置に移動したかの移動履歴を記憶する履歴記憶部から、現在中継を行っている受信装置の移動履歴を抽出し、前記送信装置へ送信する処理と、前記送信装置から送信されたストリームの宛先に合致する識別情報を有する受信装置が接続されていない場合は、前記送信されたストリームをストリーム記憶部に記憶し、前記ストリーム記憶部に記憶したストリームを、前記宛先に合致する識別情報を有する受信装置が接続された場合に送信する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明に係る制御プログラムは、送信装置からネットワーク及び中継装置を介して送信されたストリームを受信し、再生する受信装置の制御プログラムであって、前記中継装置との接続における電波強度を監視し、前記電波強度が下がってきた場合は、前記中継装置及びネットワークを介して前記送信装置に通信エリア変更通知を行う処理と、接続していた中継装置との通信が途絶えた場合は、他に接続できる中継装置を探して新たに接続する処理と、前記新たに接続した中継装置から取得したＩＰアドレスを前記送信装置に通知し、ストリーム送信要求を行う処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明に係る記録媒体は、上記本発明に係る送信制御プログラム、中継制御プログラム、制御プログラムのいずれかのプログラムの処理を記録するコンピュータ読取り可能な記録媒体である。

本発明によれば、ストリーミング配信を受信する受信装置が移動した場合でも、受信装置において再生が滞ることを抑制することが出来る。

本発明の実施形態に係るストリーミング配信の全体構成図である。 本発明の実施形態に係るサーバの機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係るルータの機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る携帯通信端末の機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係るストリーミング配信の動作処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るルータが有する移動リストの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るストリーミング配信の動作処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るサーバ１が有する各ルータの移動リストの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るルータと携帯通信端末との接続を説明するためのＯＳＩ基本参照モデルを示す図である。 本発明の実施形態に係るルータと携帯通信端末との接続を説明するためのフレーム・フォーマットを示す図である。 本発明の実施形態１に係るルータと携帯通信端末との接続を説明するための図である。 本発明の実施形態１に係るルータと携帯通信端末との接続を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施形態２に係るルータと携帯通信端末との接続を説明するための図である。 本発明の実施形態２に係るルータと携帯通信端末との接続を説明するためのフレーム・フォーマットの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るサーバが携帯通信端末（クライアント）のＩＰアドレス宛て、またはルータのＩＰアドレス宛てに送信するＩＰパケットを示す図である。 本発明の実施形態に係る携帯通信端末（クライアント）の動作処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るサーバの動作処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るルータの動作処理を示すフローチャートである。 従来のストリーミング配信の問題点を説明するためのシステム全体図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

本明細書では、ストリームを配信する送信装置の一例としてサーバ、ストリームを受信して再生する受信装置の一例として携帯通信端末、ストリームの伝送の中継を行う中継装置の一例としてルータ、を用いる。

（構成）
本発明の実施形態に係るストリーミング配信システムの全体構成図を図１に示す。サーバ１と、ルータ３と、ルータ５とが、ネットワークを介して接続されている。携帯通信端末７は、無線通信制御を行う基地局、基地局と接続するルータ、を介してネットワーク２に接続する。ここで、ルータは２つ記載しているが、複数であれば良く、各ルータに係る通信エリア間で、携帯通信端末７が移動した場合について説明出来れば良い。なお、図１では基地局をルータと別に示しているが、ルータが無線通信制御機能（基地局）を格納しても良い。

サーバ１の機能ブロック図を図２に示す。サーバ１は、ストリームデータを蓄積するＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０２と、データの送受信（少なくともストリーミング配信を含む）を制御する通信制御部１０１と、移動リストから移動先を判定する判定部１０３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０４と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０５と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０６と、から少なくとも構成される。

ＣＰＵ１０４は、サーバ１の全体制御を行うプロセッサである。ＲＯＭ１０５は、読み出し専用メモリであり、本実施形態に係る処理を実現するプログラムが格納される。本プログラムは、主記憶へロードされてＣＰＵ１０４により実行される。ＲＡＭ１０６は、ＣＰＵ１０４が行う処理において必要となる各種データを一時的に格納するメモリである。

各ルータの機能ブロック図を図３に示す。データの送受信を制御する通信制御部３０１、ＨＤＤ３０２と、ＩＰアドレスを携帯通信端末に付与するＩＰアドレス付与部３０３と、ＣＰＵ３０４と、ＲＯＭ３０５と、ＲＡＭ３０６と、から少なくとも構成される。

ルータは、サーバ１から配信されるストリームデータを携帯通信端末７に伝送する中継を行う。ＨＤＤ３０２は、サーバ１から送信されたストリームデータの送信先である携帯通信端末（携帯通信端末７の固有識別情報で識別）が未だ接続されていない場合は、一時的に該ストリームデータをバッファリングする。また、ＨＤＤ３０２は後述する移動リストを蓄積する。

ＣＰＵ３０４、ＲＯＭ３０５、ＲＡＭ３０６などは、サーバ１と同様の役割を果たす。

なお各ルータは、ファイルサイズの大きいデジタルコンテンツをネットワーク経由で配信するために最適化されたネットワークであるＣＤＮ（Contents Delivery Network）に対応した無線ＣＤＮルータを用いても良い。

携帯通信端末７の機能ブロック図を図４に示す。携帯通信端末７は、ＨＤＤ７０２と、データの送受信を制御する通信制御部７０１と、電波強度監視部７０３と、ＣＰＵ７０４と、ＲＯＭ７０５と、ＲＡＭ７０６と、から少なくとも構成される。

ＨＤＤ７０２は、一定量のストリームデータを蓄積する。ストリーミング配信は、ストリームデータのダウンロードと再生を略同時に行えることを特徴とするが、このように受信した一定量のストリームデータをバッファーメモリに蓄積してから、その蓄積したストリームデータを再生することで、かかる一定量のデータの再生時間分はストリーミング配信が滞ることを回避することが出来る。

電波強度監視部７０３は、接続するネットワーク機器（例えば基地局）との電波強度を監視する。電波強度が下がってきた場合は、携帯通信端末７が接続するネットワーク機器から離れていき、将来的には接続できなくなると判断でき、データ通信を行っているサーバ１に、通信エリア変更通知を行う。

ＣＰＵ７０４、ＲＯＭ７０５、ＲＡＭ７０６などは、サーバ１と同様の役割を果たす。

（動作処理）
〔概要〕
本実施形態に係るストリーミング配信システムでは、通信エリアＡ１にある携帯通信端末に対してルータ３を介してストリームデータを送信（配信）している際に（図１の（１０）参照）、他のルータ５にも、ストリームデータを送信し（１１）、ルータ５でストリームデータをバッファする（１２）。その後、携帯通信端末７が通信エリアＡ２に移動した場合は（１３）、予めルータ５に蓄積したストリームデータを送信できるため（１４）、携帯通信端末７でのストリーミングが滞ることなく、継続することが出来る。すなわち、ルータ５に蓄積したストリームデータを携帯通信端末７に送信して再生している間に、サーバ１からルータ５を介した携帯通信端末７へのストリーム配信を行う処理を済ませることで、ストリーミング配信を継続することが出来る。なお従来は、携帯通信端末７で再生するために一定量のストリームデータを蓄積していたが、携帯通信端末が備える記憶部のストリームデータ蓄積のための容量は少なく、携帯通信端末が移動して通信エリアが変更してしまった場合に、サーバ１から新たにストリーム配信を受けるまでに一定量の再生が終わってしまい、ストリーミングが滞ることがあった。

〔移動リスト（移動履歴とも称す）〕
ここで、ネットワークに接続するルータは複数あるため、携帯通信端末７がどの通信エリアに移動するかについての情報（履歴）を、サーバ１は予め備えることが必要となる。なお本実施形態では、サーバ１が全てのルータにおける移動リストを保持するのはサーバ１に負担がかかるため、ストリーミング配信が開始された場合に、現在接続しているルータから該ルータの移動リストを取得することとする。

図５は、本実施形態に係るストリーミング配信の動作処理を示すフローチャートである。まず、ルータ３は、接続する携帯通信端末７の固有識別情報を取得する（ステップＳ１）。かかる固有識別情報は、例えばＭＡＣアドレス（Media Access Control address）である。ＭＡＣアドレスは、ネットワーク上で各ノードを識別するために設定されているＬＡＮカードなどのネットワーク機器のハードウェア固有の物理アドレス（Node IDとも称される）である。

携帯通信端末７は、移動により通信エリアが変更した場合、移動元ルータ（ルータ３）に、現在接続している移動先ルータ（ルータ５）のＩＰアドレスを通知する（ステップＳ２）。これにより、ルータ３は、過去に接続した各携帯通信端末が、どのルータに移動したか収集し、リスト化（履歴化）することが出来る（ステップＳ３）。ルータ３が有する移動リストの一例を図６に示す。図６では、携帯通信端末７の固有識別情報が「０１−Ａ１−１１−１Ｂ…」、ルータ３のＩＰアドレスが「１２３．ＸＸＸ．ＹＹＹ…」、ルータ５のＩＰアドレスが「４５６．ＸＸＸ．ＹＹＹ…」とする。なお、図６に示すように、過去の移動先ルータを時系列順にリスト化しても良いし、前回移動したルータのＩＰアドレスのみリストに残すようにしても良い。

〔ストリーミング配信〕
以上のように、各ルータが移動リストの履歴を有していることを前提に、本実施形態の動作処理が以下のように行われる。本実施形態に係るストリーミング配信の動作処理を図７に示す。

サーバ１−携帯通信端末７間で、ルータ３を介してストリーミング配信が開始されると（ステップＳ５）、サーバ１は、現在接続しているルータ３の移動リストを取得する（ステップＳ６）。サーバ１は、同時に複数の携帯通信端末に対してそれぞれ別のルータを介してストリーミング配信することも可能であり、複数のルータから移動リストを取得した場合の、サーバ１が有する各ルータの移動リストの一例を図８に示す。

ストリーミング配信中に、携帯通信端末７から、現在の通信エリアから外れる恐れのある旨の通知（通信エリア変更通知）を受けた場合は（ステップＳ７／Ｙｅｓ）、取得した移動リストから携帯通信端末７の移動先ルータを判定する（ステップＳ８）。例えば、移動リストが過去の移動先ルータを時系列順にリスト化したものである場合は、過去において携帯通信端末７（固有識別情報：「０１−Ａ１−１１−１Ｂ…」）はルータ３（ＩＰアドレス：「１２３．ＸＸＸ．ＹＹＹ…」）からルータ５（ＩＰアドレス：「４５６．ＸＸＸ．ＹＹＹ…」）に移動する確立が高いため、移動先ルータはルータ５であると判定することが出来る。

ここで、携帯通信端末７が通信エリアから外れる恐れのある旨の通知について説明する。携帯通信端末７が備える電波強度監視部７０３は（図４参照）、現在通信を行っている電波の強度が下がってきた場合は、携帯通信端末７が通信エリアを移動していると判断できるため、通信制御部７０１を介して、携帯通信端末７が通信エリアから外れる恐れのある旨を通知する。

上記ステップＳ８において、携帯通信端末７の移動先ルータが判定できた場合、現在行っているルータ３を介したストリーミング配信と並列して、移動先ルータ５のＩＰアドレス宛に、アプリケーション層にて携帯通信端末７のＭＡＣアドレスを把握できるストリーミング配信を行う（ステップＳ９）。ルータ５は、配信されたストリームデータを記憶部３０２に蓄積し、アプリケーション層にて把握できる指定ＭＡＣアドレスを有する携帯通信端末７が接続された場合に、記憶部３０２に蓄積したストリームデータを携帯通信端末７に送信する。

ここで、サーバ１が、携帯通信端末７（クライアント）のＩＰアドレス宛て、または、ルータのＩＰアドレス宛てに送信するＩＰパケットを図１５に示す。図１５において、ＩＰヘッダはＩＰパケットのヘッダである。コネクションＩＤはクライアントとの通信に割り当てられたユニークなＩＤ、例えばシーケンシャル番号を通信に対して順に割り当てる。コンテンツＩＤはサーバが保持するコンテンツを一意に識別可能なＩＤである。フレーム番号はコンテンツを時間的に分割したフレームに対して割り振った番号である。オフセットはフレーム内のオフセットである。データはコンテンツデータである。

次に、各装置の動作処理について説明する。図１６は、本実施形態に係る携帯通信端末（クライアント）の動作処理を示すフローチャートである。新規にファイルを受信する場合は（Ｓ１００／Ｙｅｓ）、ルータからＩＰアドレスを取得し（Ｓ１０１）、サーバにファイル送信要求を送信する（Ｓ１０２）。電波強度が０の場合は次ルータに接続通知（コマンドＩＤ＝0001）を送信する（Ｓ１０３／Ｙｅｓ）。

電波強度が０ではないが（Ｓ１０３／Ｎｏ）、電波強度が弱まった場合は弱電通知を送信する（Ｓ１０４／Ｙｅｓ、Ｓ１０５）。

ファイルデータのＩＰパケット受信を行う（Ｓ１０６／Ｙｅｓ）。ＩＰパケットからフレーム番号、フレーム内オフセット、データ長（バイト）を取得する（Ｓ１０７）。ファイル最終パケットを受信すると終了する（Ｓ１０８／Ｙｅｓ）。

一方、ファイル受信が新規でない場合（Ｓ１００／Ｎｏ）、すなわちファイルデータ受信（ストリーミング）中に携帯通信端末が移動し、該ファイルデータ受信を継続する場合に、次ルータに接続通知（コマンドＩＤ＝0001）を送信する（Ｓ１０９）。当該ルータの電波強度が０の場合は、さらに次ルータに接続通知を送信する（Ｓ１１０／Ｙｅｓ）。

電波強度が０でない場合は（Ｓ１１０／Ｎｏ）当該ルータとの接続を継続する。当該ルータ（移動後のルータ）から新規にＩＰアドレスを取得した場合は（Ｓ１１１／Ｙｅｓ）、サーバ及び前ルータに移動通知を送信する（Ｓ１１２）。

移動後のルータで、新規にＩＰアドレスを取得しなかった場合は（Ｓ１１１／Ｎｏ）、コマンドＩＤ＝0002（データリンク層でのデータ通信）のパケットを受信し（Ｓ１１３／Ｙｅｓ）、フレーム番号、フレーム内オフセット、データ長（バイト）を取得する（Ｓ１１４）。

コマンドＩＤ＝0003のパケットを受信する（Ｓ１１５／Ｙｅｓ）。コマンドＩＤ＝0003は、サーバから、クライアントに対し、ファイルデータを送信するＩＰパケットである。フレーム番号、フレーム内オフセット、データ長（バイト）を取得する（Ｓ１１６）。その後、Ｓ１０６以降のファイルデータのＩＰパケット受信処理が行われる。

図１７は、本実施形態に係るサーバの動作処理を示すフローチャートである。クライアントからファイル送信要求を受信すると（Ｓ１２０／Ｙｅｓ）、フレーム番号、フレーム内オフセットを送信先リストに追加する（Ｓ１２１）。

クライアントから弱電通知を受信した場合（Ｓ１２２／Ｙｅｓ）、現在のルータから過去の移動履歴を受信する（Ｓ１２６）。送信先リストに次ルータを追加する（Ｓ１２７）。

クライアントから移動通知を受信した場合は（Ｓ１２３／Ｙｅｓ）、送信先リストは新規ＩＰアドレス（Ｓ１２３の移動通知の際にクライアント（携帯通信端末）から受信したもの）のみとする（Ｓ１２８）。

送信先リストの全てにファイルデータのＩＰパケットを送信する（Ｓ１２４）。ファイル最終パケットまで送信したら終了する（Ｓ１２５／Ｙｅｓ）。

図１８は、本実施形態に係るルータの動作処理を示すフローチャートである。クライアントから移動通知を受信すると（Ｓ１３０／Ｙｅｓ）、クライアントのＭＡＣアドレスと、新ルータＩＰアドレスを記録する（Ｓ１３３）。

未接続のクライアントへのデータを受信した場合は（Ｓ１３３／Ｙｅｓ）、将来接続するクライアントへのデータとしてバッファリングする（Ｓ１３４）。

新規クライアントが接続すると（Ｓ１３２／Ｙｅｓ）、バッファリングしたデータをクライアントに送信する（Ｓ１３５）。ＩＰアドレスを新クライアントに付与する（Ｓ１３６）。

以上のように、移動先のルータに予めストリームデータを一時的にバッファリングすることで、クライアントのローミングによるストリーミングの滞りを防止する。

なお、図７に示すフローチャートでは、サーバ１がストリーミング配信を開始した後、予め移動リストを取得しているが、サーバ１は携帯通信端末から通知を受けてから（ステップＳ７／Ｙｅｓ）、上記移動リストをルータ３から取得するようにしても良い。

次に、ストリームデータを予め蓄積したルータ５の動作処理について説明する。上記では「指定されたＭＡＣアドレスを有する携帯通信端末７が接続された場合」とあるが、具体的には、携帯通信端末等の情報処理装置（コンピュータ）をネットワークに接続するには、ＩＰアドレス、ルータアドレス等のネットワーク情報を取得してコンピュータに設定する必要がある。ＤＨＣＰサーバが存在する場合には、ネットワーク情報をＤＨＣＰサーバから取得することが出来る。本実施形態では、ルータ５がＤＨＣＰサーバとしてＩＰアドレス等のネットワーク情報の割り当てを行う。

ルータは、ネットワーク間を相互接続する通信機器であり、コンピュータ・ネットワークの機能を分類した７層（物理層（第１層）、データリンク層（第２層）、ネットワーク層（第３層）、トランスポート層（第４層）、セッション層（第５層）、プレゼンテーション層（第６層）、アプリケーション層（第７層））から成るＯＳＩ基本参照モデルでいえば、第１層「物理層」から第３層「ネットワーク層」までの接続を担う（図９参照）。

ここで、ネットワーク２上を流れるパケットは、例えばネットワークが有線のEthernet（（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．３）であれば、図１０（ａ）に示すフォーマットを有するデータリンク層のパケットであり、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）であれば、同図（ｂ）に示すフォーマットを有する。

なお、ルータ５と携帯通信端末７との接続について図を用いて以下詳述するが、ここでは無線基地局６（図１参照）は省略して説明する。

（実施形態１）
携帯通信端末７が通信エリアＡ１から通信エリアＡ２に移動し、ルータ５との接続を要求する場合について図１１を用いて説明する。（ｉ）携帯通信端末は、ブロードキャストでＤＨＣＰサーバ（ルータ）を探し、回答のあったサーバから接続するサーバを選び、接続する。図１２は、かかる接続の手順を示すタイムチャートである。このように、ＤＨＣＰでＩＰアドレスを取得してから、（ｉｉ）ルータ５は携帯通信端末７に割り当てたＩＰアドレス宛にパケット（ストリームデータ）を送信する。なお、予めサーバ１から受信したストリームはアプリケーション層で把握できるＭＡＣアドレスを有するため、携帯通信端末７のＭＡＣアドレスを取得することで、指定の携帯通信端末を識別することが出来る。

（実施形態２）
一方、携帯通信端末７が通信エリアＡ１から通信エリアＡ２に移動し、ルータ５との接続した場合に、ＩＰアドレスの割り当てを受ける前にストリーミングを始めることが考え得る。より早くルータ５からストリームデータを受信した方が、ストリーミングの滞りを防ぐことが出来る。図１３は、本実施形態に係る携帯通信端末７とルータ５との通信を説明するための図である。本実施形態では、ルータ５と物理層、データリンク層レベルで携帯通信端末７とルータ５が接続した段階で（ｉ）、パケットを用いずに例えばデータリン
ク層のプロトコルを使用して、ストリームデータを送信する（ｉｉ）。なお、ストリームデータを送受信している間も、ＩＰアドレス取得処理（ＤＨＣＰサーバからのＩＰアドレス付与）は並行して行われる（ｉｉｉ）。

具体的には、図１０（ｂ）に示すフレーム・フォーマットの（Ｉ）データに、例えば図
１４に示すフォーマットを入れることが考え得る。コマンドＩＤは、０００１を接続要求通知、０００２をデータ送信、など予め決めておく。コンテンツＩＤは、サーバ１が配信しているストリームデータを管理するＩＤであり、どのコンテンツ（ストリームデータ）を要求しているかが示される。フレーム番号は、コンテンツを更に分割して番号を振ったものであり、例えば１時間のコンテンツのうち、どこから送ってほしいのかを示す。ルータ５は、要求に応じたストリームデータを数回に分けて送信することが出来る。

以上、実施形態１若しくは実施形態２により、携帯通信端末７がＩＰアドレスを取得した後は、サーバ１にストリーミング配信要求を行い、サーバ１からのストリーミング配信を継続することが出来る。サーバ１からのストリーミング配信は、図１９の（４）ストリームデータ配信のように、通常のストリーミング配信がサーバ１−ルータ５−携帯通信端末７間で行われる。

なお、各図のフローチャートに示す処理を、ＣＰＵが実行するためのプログラムは本発明によるプログラムを構成する。このプログラムを記録する記録媒体としては、半導体記憶部や光学的及び／又は磁気的な記憶部等を用いることができる。このようなプログラム及び記録媒体を、前述した各実施形態とは異なる構成のシステム等で用い、そこのＣＰＵで上記プログラムを実行させることにより、本発明と実質的に同じ効果を得ることができる。

以上、本発明を好適な実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

１ サーバ
２ ネットワーク
３、５、２１、５１ ルータ
４、６ 基地局
７、７１ 携帯通信端末
１０１、３０１、７０１ 通信制御部
１０２、３０２、７０２ 記憶部
１０３ 移動先判定部
７０３ 電波強度監視部

Claims (14)

1. ストリームを送信する送信装置と、前記ストリームを受信して再生する受信装置と、前記ストリームの伝送の中継を行う複数の中継装置と、がネットワークを介して接続されるストリーミング配信システムであって、
   前記送信装置は、
   前記ストリームの送信中に、前記受信装置から通信エリア変更通知を受けた際は、前記複数の中継装置のうち受信装置の移動に伴って次にストリーム送信の伝送中継を行うために接続すると予想される新たな接続先中継装置を判定する判定手段と、
   前記ストリームの送信と並行して、前記判定手段により新たな接続先と判定された中継装置に予め前記ストリームの送信を行う送信側通信制御手段と、を備え、
   前記中継装置は、
   前記送信装置から予め送信されたストリームが有する受信装置識別情報と合致する識別情報を有する受信装置が接続された場合に、前記ストリームを前記受信装置へ伝送する中継を行う中継側通信制御手段と、
   前記送信装置から予め送信されたストリームを、前記受信装置が接続されるまで記憶するストリーム記憶手段と、を備え、
   前記受信装置は、
   前記中継装置との接続における電波強度を監視し、前記電波強度が下がってきた場合は、前記中継装置及びネットワークを介して前記送信装置に通信エリア変更通知を行う電波強度監視手段を備えることを特徴とするストリーミング配信システム。
2. 前記送信装置が備える判定手段は、前記複数の中継装置のうち現在ストリーム送信の中継を行っている中継装置から取得した中継装置接続履歴に基づき、前記新たな接続先中継装置を判定し、
   前記中継装置は、
   過去に接続した受信装置が、前記受信装置の移動に伴って、前記複数の中継装置のうちどの中継装置に次に接続したかの履歴である中継装置接続履歴を記憶する履歴記憶手段と、
   前記受信装置の要求に応じてＩＰアドレスを付与するＩＰアドレス付与手段と、を備え、
   前記受信装置は、
   接続していた中継装置との通信が途絶えた場合は、他に接続できる中継装置を探して新たに接続し、前記新たに接続した中継装置から取得した前記ＩＰアドレスを前記送信装置に通知し、ストリーム送信要求を行う受信側通信制御手段を備えることを特徴とする請求項１記載のストリーミング配信システム。
3. 前記中継側通信制御手段は、前記送信装置から予め送信されたストリームが有する受信装置識別情報と合致する識別情報を有する受信装置であって、且つ前記ＩＰアドレスを付与した受信装置に対して、ＩＰパケットを利用し、ネットワーク層で前記ストリーム記憶手段に記憶したストリームを送信することを特徴とする請求項２記載のストリーミング配信システム。
4. 前記中継側通信制御手段は、前記送信装置から予め送信されたストリームが有する受信装置識別情報と合致する識別情報を有する受信装置に対して、データリンク層で前記ストリーム記憶手段に記憶したストリームを送信し、
   前記ＩＰアドレス付与手段は、前記データリンク層でのストリームの送信と並行して、前記受信装置にＩＰアドレスの付与を行うことを特徴とする請求項２記載のストリーミング配信システム。
5. ストリームを受信して再生する受信装置に、ネットワークを介して前記ストリームを送信する送信装置であって、
   前記ストリームの送信中に、前記受信装置から通信エリア変更通知を受けた際は、前記複数の中継装置のうち受信装置の移動に伴って次にストリーム送信の伝送中継を行うために接続すると予想される新たな接続先中継装置を判定する判定手段と、
   
   前記ストリームの送信と並行して、前記判定手段により新たな接続先と判定された中継装置に予め前記ストリームの送信を行う送信側通信制御手段と、
   を備えることを特徴とする送信装置。
6. 送信装置からネットワークを介して送信されたストリームを受信装置に中継する中継装置であって、
   前記送信装置から予め送信されたストリームが有する受信装置識別情報と合致する識別情報を有する受信装置が接続された場合に、前記ストリームを前記受信装置へ伝送する中継を行う中継側通信制御手段と、
   前記送信装置から予め送信されたストリームを、前記受信装置が接続されるまで記憶するストリーム記憶手段と、
   を備えることを特徴とする中継装置。
7. 送信装置からネットワーク及び中継装置を介して送信されたストリームを受信し、再生する受信装置であって、
   前記中継装置との接続における電波強度を監視し、前記電波強度が下がってきた場合は、前記中継装置及びネットワークを介して前記送信装置に通信エリア変更通知を行う電波強度監視手段と、
   接続していた中継装置との通信が途絶えた場合は、他に接続できる中継装置を探して新たに接続し、前記新たに接続した中継装置から取得したＩＰアドレスを前記送信装置に通知し、ストリーム送信要求を行う受信側通信制御手段と、を備えることを特徴とする受信装置。
8. ストリームを受信して再生する受信装置に、ネットワークを介して前記ストリームを送信する送信装置の送信制御方法であって、
   前記ストリームの送信中に、前記受信装置から通信エリア変更通知を受けた際は、前記複数の中継装置のうち受信装置の移動に伴って次にストリーム送信の伝送中継を行うために接続すると予想される新たな接続先中継装置を判定するステップと、
   前記ストリームの送信と並行して、前記判定するステップにより新たな接続先と判定された中継装置に予め前記ストリームの送信を行うステップと、を備えることを特徴とする送信制御方法。
9. 送信装置からネットワークを介して送信されたストリームを受信装置に中継する中継装置の中継制御方法であって、
   前記送信装置から予め送信されたストリームを、前記送信されたストリームが有する受信装置識別情報と合致する識別情報を有する受信装置が接続されるまで記憶部に記憶し、前記記憶部に記憶したストリームを、前記受信装置が接続された場合に送信するステップを備えることを特徴とする中継制御方法。
10. 送信装置からネットワーク及び中継装置を介して送信されたストリームを受信し、再生する受信装置の制御方法であって、
    前記中継装置との接続における電波強度を監視し、前記電波強度が下がってきた場合は、前記中継装置及びネットワークを介して前記送信装置に通信エリア変更通知を行うステップを備えることを特徴とする制御方法。
11. ストリームを受信して再生する受信装置に、ネットワークを介して前記ストリームを送信する送信装置の送信制御プログラムであって、
    前記ストリームの送信中に、前記受信装置から通信エリア変更通知を受けた際は、前記複数の中継装置のうち受信装置の移動に伴って次にストリーム送信の伝送中継を行うために接続すると予想される新たな接続先中継装置を判定する処理と、
    前記ストリームの送信と並行して、前記判定するステップにより新たな接続先と判定された中継装置に予め前記ストリームの送信を行う処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする送信制御プログラム。
12. 送信装置からネットワークを介して送信されたストリームを受信装置に中継する中継装置の中継制御プログラムであって、
    前記送信装置から予め送信されたストリームを、前記送信されたストリームが有する受信装置識別情報と合致する識別情報を有する受信装置が接続されるまで記憶部に記憶し、前記記憶部に記憶したストリームを、前記受信装置が接続された場合に送信する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする中継制御プログラム。
13. 送信装置からネットワーク及び中継装置を介して送信されたストリームを受信し、再生する受信装置の制御プログラムであって、
    前記中継装置との接続における電波強度を監視し、前記電波強度が下がってきた場合は、前記中継装置及びネットワークを介して前記送信装置に通信エリア変更通知を行う処理をコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
14. 請求項１１から１３のいずれか１項記載のプログラムの処理を記録するコンピュータ読取り可能な記録媒体。

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