JP2010268322A - 情報配信システム及び情報配信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】受信側のノードの複雑化や高価格化を防止し、かつ設定変更に伴うネットワーク帯域の浪費や配信側及び受信側のノードの処理負荷の軽減を図る。
【解決手段】ＯＬＴ４において、ＯＮＵ数と等しいビット長の配信識別子を用意して、各ビットの位置を個々のＯＮＵに１対１で関連付け、各ビットの値をフローの配信／非配信に対応付ける。また、配信要求フレームを参照して配信フローごとのＯＮＵリストを生成して振り分け転送テーブルで管理すると共に、配信ＯＮＵリストからフローごとの配信識別子の値を生成し管理する。そして、受信した配信フレームからフローを識別し、当該フローに関連付けた配信識別子を付与したフレームをＯＮＵへ送信する。これに対しＯＮＵは、受信フレームの配信識別子を参照して、自ＯＮＵに割当てられたビット位置の値（０／１）に従い、受信フレームを透過もしくは廃棄処理する。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数のノードでネットワークの伝送媒体を共有しかつ宛先を指定して情報を配信する情報配信システム及び情報配信方法に関する。

従来、イーサネット（登録商標）やＰＯＮ（Passive Optical Network）等のネットワークを複数のノードで共有し、局側のノードから加入者側のノードへ映像コンテンツ等の情報をマルチキャスト方式により宛先を指定して配信するシステムが種々提案されている。この種のシステムでは、加入者側のノードは自己宛のフレーム以外のフレームを受信した場合に、当該受信フレームを廃棄処理する必要がある。

そこで、ＰＯＮシステムやイーサネットシステムでは、受信側のノードにマルチキャスト通信のフローごとに宛先アドレスをもとにフレームの通過の可否を判断するフィルタ手段を設け、ユーザからのマルチキャスト通信への参加要求に応じて上記フィルタ手段の設定を変更し、該当するマルチキャスト通信の宛先アドレスを保有するフレームを通過させる方式が考えられている。

例えば、ＰＯＮ（非特許文献１に記載されるＩＥＥＥ８０２．３ａｈ標準のEPON等）システムでは、ブロードキャスト用の論理リンクを用いて、局側の通信装置（ＯＬＴ；Optical Line Terminal）から全ての加入者側の回線終端装置（ＯＮＵ；Optical Network Unit）に向けて情報データをブロードキャスト配信し、各ＯＮＵ側においてフィルタリング制御を行う方法が考えられている。

図２１および図２３は、加入者端末（例えばＳＴＢ；Set Top Box）から送信されるＭＬＤ要求（ＲＦＣ３８１０標準）を契機としたＯＮＵに対するフィルタ設定シーケンスを示すもので、図１はフロー“１”を開始、図２はフロー“２”を停止、図３はフロー“１”を停止してフロー“２”を開始する場合を示している。同図に示すように、各フローのフィルタ条件（ＭＡＣアドレスに対する透過／廃棄等）をＯＡＭフレームに格納してＯＬＴからＯＮＵへ通知することにより、ＯＮＵのフィルタを設定する。尚、フィルタの設定後、ＯＮＵはフレームを受信するたびに、フレーム内の論理リンクＩＤ（ＬＬＩＤ）を参照して、受信フレームのＭＡＣアドレスとＯＮＵに設定したＭＡＣアドレスエントリ群とを比較する。その結果、一致するエントリが存在すれば透過転送処理し、一致するエントリが存在しなければ廃棄処理する。

一方、イーサネット（非特許文献２に記載されたＩＥＥＥ ８０２．３標準）システムでは、例えば加入者端末に装着されるネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ；Network Interface Card）から配信要求（ＩＧＭＰやＭＬＤ等）を送信し、上位側の配信装置（サーバ又はスイッチ等）がマルチキャスト用の受信ソケット（宛先マルチキャストアドレス等を指定）の生成を契機に、加入者端末のＮＩＣに対して該当するマルチキャストのフィルタ条件（例えばＭＡＣアドレス）を登録／削除する方法が一般的である。

IEEE Std 802.1ah -2008 、14 August 2008 IEEE Std 802.3 -2005 、12 December 2005

ところが、上記ＰＯＮシステム及びイーサネットシステムにおける従来のフィルタリング制御方法には、次のような課題があった。
すなわち、先ずＰＯＮシステムにおけるフィルタリング制御方法では、フィルタ対象となる全フローに対してフィルタ条件（例えばＭＡＣアドレス）をＯＮＵ側に設定しなければならないため、以下の２つの理由により制御フロー数が制限を受ける。

１点目の理由としては、フィルタ条件数に応じたメモリ領域の確保が必要となる点が挙げられる。すなわち、制御フロー数の拡大が求められる場合には、メモリ割当ての再設計やメモリの増設が必要であり、コストの増加が懸念される。
２点目の理由としては、フィルタの照合にかかる処理時間がフィルタエントリ数に応じて増加する点が挙げられる。すなわち、高速化が求められる場合には、照合処理の並列化やチップ性能の改善等が必要であるため、コストの増加が懸念される。

また、加入者端末からフローの配信要求（ＭＬＤやＩＧＭＰフレーム受信等）がある度に、ＯＮＵのフィルタを設定変更しなければならないため、以下の２つの理由によりＰＯＮシステム全体に加わる負荷が増大する。
１点目の理由としては、ＯＬＴ及びＯＮＵに対して追加的な負荷が加わる点が挙げられる。すなわち、ＯＮＵに関しては、ＯＡＭフレームを受信するたびにＯＮＵ内部で設定内容を反映する処理が生じる。また、ＯＬＴに関しては、加入者側からの配信要求の度にＯＡＭフレームを生成してＯＮＵへ送信することで処理の確実性を保つためには、ＯＮＵの設定に関する正常性確認や異常時の例外処理（再試行等）を行う必要がある。

２点目の理由としては、加入者端末からの配信要求の頻度に応じて、ＯＮＵのフィルタ設定に伴う通信帯域を消費する点が挙げられる。例えば、ＩＰＴＶ（Internet Protocol Television）の配信に適用した場合に、頻繁に番組チャネルを切替えるザッピングやＤＯＳ攻撃が行われると、ＯＡＭフレームの送信帯域が増大するので、ＰＯＮ区間を他通信と多重する場合にはＰＯＮシステムの利用可能帯域を浪費する懸念がある。よって、他の加入者通信や保守用通信（バージョンアップや設定等）と競合しないような送信制限や、競合時における優先制御等を考慮した適用が必要となる。

一方、イーサネットシステムにおけるフィルタリング制御方法では、例えばＬＡＮ内にマルチキャストを受信する端末と受信しない端末が混在する場合、当該マルチキャストを受信しない加入者端末のＮＩＣに対して廃棄フィルタを設定しなければ、到達する全てのマルチキャストフレームを受信処理することになり、端末リソースを浪費する。

そこで、通常のＮＩＣは、ユニキャスト／ブロードキャスト／マルチキャスト／オールマルチキャスト／プロミスキャスト等の受信フィルタモードを実装している。特に、マルチキャストに関しては、個々のアドレスのみを受信するマルチキャストフィルタと全アドレスを受信するオールマルチキャストフィルタが存在する。この場合、前述した課題を回避するには、マルチキャストをデフォルト廃棄して特定アドレスのみ透過するように、マルチキャストフィルタを設定することが推奨される。従って、ＮＩＣに対して全ＭＡＣアドレスを設定し、配信開始／配信停止のたびにＭＡＣアドレスを設定変更する必要が生じる。

以上述べたように従来のフィルタリング制御方法には、以下のような課題があった。
すなわち、先ずＰＯＮシステムにおいては、ＯＮＵ側にマルチキャストフロー単位に、ＭＡＣアドレス等のフィルタ条件を設定する必要がある。また、加入者端末からのＭＬＤ要求やＯＬＴ設定による配信開始や配信停止の要求があるたびに、ＯＮＵのフィルタ設定を変更する必要があるため、ＯＮＵ実装の複雑化やコスト増が懸念される。

さらに、ＯＮＵのフィルタ設定がＯＬＴからの指示（ＯＡＭ機能等）で実行される場合、ＩＰＴＶのザッピング等により頻繁な配信要求が発生すると、設定変更に伴うＰＯＮシステムのネットワーク帯域の浪費や、ＯＡＭ送受信等によるＯＬＴ／ＯＮＵの負荷増が懸念される。

一方、イーサネットシステムにおいては、ＮＩＣ側にマルチキャストフロー単位にフィルタ条件（ＭＡＣアドレス等）を設定する必要がある。また、アプリケーションからのＭＬＤ要求の受信や端末設定による配信開始や配信停止の要求があるたびに、ＮＩＣのフィルタ設定を変更する必要がある。このため、ＮＩＣ実装の複雑化やコスト増加が懸念される。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、受信側のノードの構成および処理の複雑化や高価格化を防止し、かつフィルタ条件の設定変更に伴うネットワーク帯域の浪費や配信側及び受信側のノードの処理負荷の軽減を図った情報配信システム及び情報配信方法を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の一観点は、配信側ノードから複数の受信側ノードへ共有伝送媒体を介しかつ配信側ノードが受信側ノードの宛先アドレスを指定して情報を配信する情報配信システムにあって、以下のような構成要素を備えたものである。
すなわち、先ず配信側ノードに、情報配信のフローごとに当該フローに対する上記複数の受信側ノードの参加の有無を表す配信先リストを管理する手段と、配信対象の情報が受信された場合に、当該配信情報のフローをもとに上記配信先リストを参照して当該フローに参加している受信側ノードを検索する手段と、上記検索された受信側ノードに対応するビットをオンに設定すると共にその他のビットをオフに設定し、かつこれらのビットを上記複数の受信側ノードに対応付けて予め定められたビット位置に配列した配信識別子を生成する手段と、上記生成された配信識別子を、上記受信された配信情報のヘッダに宛先アドレスとは別に付加又は挿入し、この配信識別子が付加又は挿入された配信情報を上記複数の受信側ノードへ上記共有伝送媒体を介して送信する送信手段とを備える。一方、受信側ノードには、上記配信識別子において自ノードに割り当てられたビット位置を表す情報を上記配信側ノードから予め取得し記憶する手段と、上記配信側ノードから送信された配信情報を上記共有伝送媒体を介して受信する受信手段と、上記受信された配信情報のヘッダから上記配信識別子を抽出し、この抽出した配信識別子と上記記憶されたビット位置を表す情報とに基づいて、上記受信された配信情報を透過又は廃棄処理する手段を備えるようにしたものである。

したがって、受信側ノードでは、配信側ノードから事前に取得した、自ノードに割り当てられたビット位置の情報を用いるだけで、全ての配信情報に対して同一のフィルタ条件で透過廃棄処理を行うことが可能となる。このため、受信側ノードの実装を簡素化して当該ノードの高価格化を防止できる。また、配信側ノードは受信側ノードに対しフローごとにフィルタ条件を設定する必要がなくなり、これによりネットワーク帯域の浪費を防止すると共に、配信側ノード及び受信側ノードの処理負荷を軽減することができる。

また、この発明の一観点は以下のような種々態様を備えることを特徴とする。
第１の態様は、配信側ノードの送信手段において、上記受信側ノードの最大数が１５以下の場合に、ヘッダ中のＥＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ標準）で規定されているＬＬＩＤフィールドの１５ビット空間に配信識別子を挿入するものである。
このようにすると、配信情報のヘッダに新たなフィールドを設けることなく配信識別子を伝送することが可能となる。すなわち、既存の規格の範囲内でこの発明を実現できる。

第２の態様は、配信側ノードの送信手段において、上記受信側ノードの最大数が１５を越える場合に、ヘッダ中のＩＥＥＥ８０２．１ａｈ標準でＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣ方式として規定されているＢ−ＭＡＣアドレス空間中の上記受信側ノード数に対応するビット空間に配信識別子を挿入するものである。
このようにすると、システムに収容される受信側ノード数が１５を超える場合でも、既存の規格の範囲で配信識別子を伝送することが可能となる。

第３の態様は、配信情報を透過又は廃棄処理する手段において、上記受信された配信情報のヘッダから抽出した配信識別子と、上記記憶されたビット位置を表すビット列情報との間で論理積演算を行い、この論理積演算の結果自ノードに対応するビットがオンの場合に上記受信された配信情報を透過処理し、オフの場合に上記受信された配信情報を廃棄処理する。
このようにすると、論理積演算を行うだけで透過／廃棄処理の判定を行うことが可能となり、受信側ノードのフィルタリング制御に関する処理をきわめて簡単化することができる。

すなわちこの発明によれば、受信側のノードの複雑化や高価格化を防止し、かつ設定変更に伴うネットワーク帯域の浪費や配信側及び受信側のノードの処理負荷の軽減を図った情報配信システム及び情報配信方法を提供することができる。

この発明に係わる情報配信ネットワークシステムの一実施形態の構成を示すブロック図である。 図１に示したＰＯＮシステムにおける局側通信装置（ＯＬＴ）の構成を示すブロック図である。 図１に示したＰＯＮシステムにおける加入者終端装置（ＯＮＵ）の構成を示すブロック図である。 図１に示したＰＯＮシステムにおける配信系の一例を示す図である。 図４に示した配信系に対し使用される回線番号テーブルの構成例を示す図である。 図４に示した配信系に対し使用される配信状態テーブルの構成例を示す図である。 図４に示した配信系に対し使用される振り分け転送テーブルの構成例を示す図である。 図４に示した配信系に対し行われるマスク演算の一例を示す図である。 図２に示した局側通信装置（ＯＬＴ）による回線番号テーブル、配信状態テーブル及び振り分け転送テーブルの生成管理処理手順と処理内容を示すフローチャートである。 図９に示した生成管理処理による振り分け転送テーブルの状態遷移の一例を示す図である。 図３に示した加入者終端装置（ＯＮＵ）による回線ＩＤの処理手順と処理内容を示すフローチャートである。 図２に示した局側通信装置（ＯＬＴ）による転送処理手順と処理内容を示すフローチャートである。 図３に示した加入者終端装置（ＯＮＵ）によるフィルタリング処理手順と処理内容を示すフローチャートである。 図１に示したＰＯＮシステムにおける配信開始シーケンスを示す図である。 図１に示したＰＯＮシステムにおける配信終了シーケンスを示す図である。 図１に示したＰＯＮシステムにおける配信切替シーケンスを示す図である。 図４に示した配信系の具体例を示すもので、ＰＯＮシステムの分岐数が最大１５の場合を示す図である。 図１７に示した配信系に対し使用されるフレーム構成の一例を示す図である。 図４に示した配信系の具体例を示すもので、ＰＯＮシステムの分岐数が最大３２の場合を示す図である。 図１９に示した配信系に対し使用されるフレーム構成の一例を示す図である。 ＰＯＮシステムに適用される従来のフィルタリング制御方法による配信開始シーケンスを示す図である。 ＰＯＮシステムに適用される従来のフィルタリング制御方法による配信終了シーケンスを示す図である。 ＰＯＮシステムに適用される従来のフィルタリング制御方法による配信切替シーケンスを示す図である。

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
図１は、この発明に係わる情報配信ネットワークシステムの一実施形態の構成を示すブロック図である。このシステムは、ＰＯＮシステムを上位網２とその伝送路３を介して配信サーバ１に接続し、配信サーバ１からＰＯＮシステムに対し情報データをマルチキャスト配信するものである。

ＰＯＮシステムは、局側通信装置（ＯＬＴ）４と、複数の加入者終端装置（ＯＮＵ）８ａ，８ｂ，８ｃ，…とを備え、これらの間を光伝送路５、光分岐部６及び光分岐伝送路７ａ，７ｂ，７ｃ，…を介して接続したものとなっている。また、上記ＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…にはそれぞれ宅内伝送路９を介して加入者端末１０が接続される。加入者端末１０は例えばＳＴＢ（Set Top Box）からなり、上記ＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…から転送されるマルチキャストフローを受信する。

先ず、局側通信装置（ＯＬＴ）４は以下のように構成される。図２はその構成を示すブロック図である。
すなわち、ＯＬＴ４は、上位接続インタフェース４１と、上位間フレーム転送部４２と、転送制御回路４３と、ＰＯＮ間フレーム転送部４４と、ＰＯＮ接続インタフェース４５とを備えている。

上位接続インタフェース４１は、受信インタフェース部（受信ＩＦ部）４１０１及び送信インタフェース部（送信ＩＦ部）４１０２を有し、これらの受信ＩＦ部４１０１及び送信ＩＦ部４１０２により上位網２との間で光信号の送受信を行う。
ＰＯＮ接続インタフェース４５は、送信インタフェース部（送信ＩＦ部）４５０１及び受信インタフェース部（受信ＩＦ部）４５０２を有し、これらの送信ＩＦ部４５０１及び受信ＩＦ部４５０２により、加入者終端装置（ＯＮＵ）８ａ，８ｂ，８ｃ，…との間で光信号の送受信を行う。

上位間フレーム転送部４２は、ＭＡＣレイヤにおける送受信処理を行うもので、フレーム受信部４２０１及びフレーム送信部４２０２を有する。フレーム受信部４２０１は、上記受信ＩＦ部４１０１により光信号として受信されたフレームを、転送制御回路４３へ送信する。フレーム送信部４２０２は、後述するＰＯＮ間フレーム転送部４４から出力される配信要求を上記送信ＩＦ部４１０２から配信サーバ１に向け送信させる。

ＰＯＮ間フレーム転送部４４は、ＭＡＣレイヤにおける送受信処理を行うもので、フレーム送信部４４０１及びフレーム受信部４４０２を有する。フレーム送信部４４０１は、後述する転送制御回路４３から出力される振り分け後の配信フレーム及び回線ＩＤをＰＯＮ接続インタフェース４５からＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…へ送信させる。フレーム受信部４４０２は、ＰＯＮ接続インタフェース４５において光信号として受信された配信サーバ宛のデータ及び配信要求をそれぞれ上記上位間フレーム転送部４２のフレーム送信部４２０２及び転送制御回路４３に渡す。

ところで転送制御回路４３は、フロー識別部４３０１と、回線番号管理部４３０２と、配信状態管理部４３０３と、振り分け転送部４３０４を備えている。
このうち、先ずフロー識別部４３０１は、上位間フレーム転送部４２のフレーム受信部４２０１から転送されたマルチキャストフレームのフローを識別し、このフローの識別結果を振り分け転送部４３０４に通知する。

回線番号管理部４３０２は、各ＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…に対しＰＯＮシステム内で定めた固有の回線ＩＤを割り当て、回線番号テーブルを生成管理する。図５はこの回線番号テーブルの一例を示すものである。なお、この例は、図４に示すように配信サーバ１によるマルチキャストフロー数Ｍに対して、ＯＮＵが８台の場合の設定例を示したものである。

配信状態管理部４３０３は、システム管理者による設定や、加入者端末１０から送信されたＭＬＤの要求フレーム（join/leave）のスヌープによって、マルチキャストフローごとの配信ＯＮＵリストを生成し管理する。例えば、配信系が図４に示したようにマルチキャストフロー数Ｍに対してＯＮＵが８台の場合には、フロー単位の各ＯＮＵへの配信状況を関連付けた配信状態テーブルを図６に示すように生成する。そして、システム管理者による設定変更や、加入者端末１０からＭＬＤ要求フレームが送信されると、各フラグビットの値を適宜変更しながらテーブルを生成管理する。

振り分け転送部４３０４は、上記配信状態管理部４３０３により管理される配信状態テーブルと、上記回線番号管理部４３０２により管理される回線番号テーブルとから、フローごとの配信回線ＩＤを関連付けた振り分け転送テーブルを生成し管理する。図１０にその一例を示す。転送制御回路４３は、上記振り分け転送部４３０４により管理される振り分け転送テーブルを参照して、配信フローに該当する配信識別子を付与したフレームをＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…へ向け送信する。

次に、加入者終端装置（ＯＮＵ）８ａ，８ｂ，８ｃ，…は以下のように構成される。図３はその構成を示すブロック図である。
ＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…は、ＰＯＮ接続インタフェース８１と、フレーム転送部８２と、フィルタリング制御回路８３と、加入者接続インタフェース８４を備えている。

ＰＯＮ接続インタフェース８１は、受信インタフェース部（受信ＩＦ部）８１０１と、送信インタフェース部（送信ＩＦ部）８１０２を有し、これらの受信ＩＦ部８１０１及び送信ＩＦ部８１０２によりＯＬＴ４との間で光信号を送受信する。
加入者接続インタフェース８４は、送信インタフェース部（送信ＩＦ部）８４０１と、受信インタフェース部（受信ＩＦ部）８４０２を有し、これらの送信ＩＦ部８４０１及び受信ＩＦ部８４０２により加入者端末１０との間で配信フレーム及び配信要求を送受信する。

フレーム転送部８２は、ＭＡＣレイヤにおける送受信処理を行うもので、ＯＬＴ用のフレーム受信部８２０１及びフレーム送信部８２０２と、加入者端末用のフレーム送信部８２０３及びフレーム受信部８２０４を有する。ＯＬＴ用のフレーム受信部８２０１は、上記ＰＯＮ接続インタフェース８１の受信ＩＦ部８１０１により光信号として受信された配信フレーム、配信識別子及び回線ＩＤを、それぞれ後述するフィルタリング制御回路８３内のフレーム透過廃棄処理部８３０５、配配信識別子格納部８３０１及び回線番号管理部８３０２に渡す。加入者端末用のフレーム送信部８２０３は、上記フィルタリング制御回路８３のフレーム透過廃棄処理部８３０５から出力された配信フレームを、加入者接続インタフェース８４から加入者端末１０へ送信させる。

加入者端末用のフレーム受信部８２０４は、加入者接続インタフェース８４により受信された配信要求をＯＬＴ用のフレーム送信部８２０２に転送する。ＯＬＴ用のフレーム送信部８２０２は、上記加入者端末用のフレーム受信部８２０４から転送された配信要求を上記ＰＯＮ接続インタフェース８１からＯＬＴ４へ送信させる。

ところで、フィルタリング制御回路８３は、配信識別子格納部８３０１と、回線番号管理部８３０２と、マスク演算子生成部８３０３と、ビットマスク演算処理部８３０４と、フレーム透過廃棄処理部８３０５を有する。
配信識別子格納部８３０１は、上記フレーム受信部８２０１により受信された配信識別子フィールドの情報をメモリに格納する。そして、この格納された配信識別フィールドの情報をメモリから読み出してビットマスク演算処理部８３０４へ渡す。回線番号管理部８３０２は、ＯＬＴ４から自己のＯＮＵに割り当てられた固有の回線ＩＤを保存し、この回線ＩＤをマスク演算子生成部８３０３へ渡す。

マスク演算子生成部８３０３は、自己の回線ＩＤに対応するビットのみフラグを“オン”としたマスク（ＡＮＤ）演算子を生成して管理し、この演算子をビットマスク演算処理部８３０４へ渡す。図８はその一例を示すもので、（ａ）は初期状態におけるマスク演算結果を、（ｂ）は回線ＩＤ“６”が割り当てられたＯＮＵ（３）に収容されるユーザがフローｆの配信要求を送信した場合のマスク演算結果を、（ｃ）は回線ＩＤ“５”が割り当てられたＯＮＵ（６）に収容されるユーザがフローｆの停止要求を送信した場合のマスク演算結果をそれぞれ示している。

ビットマスク演算処理部８３０４は、配信識別子フィールドをマスク演算子によりマスク（ＡＮＤ）演算して、その演算結果をフレーム透過廃棄処理部８３０５に渡す。
フレーム透過廃棄処理部８３０５は、上記フレーム受信部８２０１により受信されたマルチキャスト配信フレームについて、上記ビットマスク演算処理部８３０４の演算結果に基づいて透過或いは廃棄処理する。

次に、以上のように構成されたＰＯＮシステムの動作を説明する。
（１）ＯＬＴ４における各種テーブルの生成管理
ＯＬＴ４は、回線番号テーブル、配信状態テーブル及び振り分け転送テーブルの生成とその管理を以下のように行う。図９はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。

すなわち、先ず回線番号管理部４３０２は、ステップＳ１１において、ＰＯＮシステムに収容する最大分岐数Ｎのサイズを有する回線番号テーブルを初期生成する。そして、この状態でステップＳ１２により回線ＩＤが付与されていない新規ＯＮＵを検出すると、ステップＳ１３においてＰＯＮシステム内で空いている回線ＩＤを当該新規ＯＮＵに対し割り当て、この割り当てた回線ＩＤを上記新規ＯＮＵへ送信する。続いて、ステップＳ１４において、上記新規ＯＮＵの番号と当該ＯＮＵに対し割り当てた回線ＩＤを上記回線番号テーブルに格納する。つまり、回線番号テーブルに対する回線ＩＤの追加変更処理をする。最後に、ステップＳ１５により、上記回線番号テーブルの追加変更情報を振り分け転送部４３０４に通知する。

以後同様に、新規ＯＮＵが検出されるごとに、回線番号管理部４３０２はステップＳ１２〜ステップＳ１４により回線番号テーブルを追加変更する。この結果、例えば図４に示すように配信系の最大分岐数Ｎが８であり、これらにそれぞれＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…が接続されたとすれば、図５に示すような回線番号テーブルが構成される。

次に配信情報管理部４３０３は、ステップＳ２１により、収容するフローごとに当該フローに対するＯＮＵの参加の有無を表す配信先リストを管理するための配信情報管理テーブルを初期生成する。そして、この状態で加入者端末１０から配信要求又は設定変更要求が到来すると、配信情報管理部４３０３はステップＳ２２からステップＳ２３に移行し、配信状態管理テーブルに対し当該配信要求もしくは設定変更要求により指定されるフローに対応付けてＯＮＵへの配信状態を表す情報の追加削除を行う。例えば、図６に示すように該当するＯＮＵに対応する配信フラグを、配信の場合には“１”に、非配信の場合には“０”にそれぞれ設定する。

最後に配信情報管理部４３０３は、ステップＳ２４により、上記配信状態テーブルの変更結果を振り分け転送部４３０４に通知する。以後同様に、配信要求又は設定変更要求が受信されるごとに、上記ステップＳ２２〜ステップＳ２３により配信状態管理テーブルに設定された情報の追加削除を行う。

振り分け転送部４３０４は、先ずステップＳ３１において、上記回線番号テーブル及び配信情報テーブルの初期設定情報に基づいて振り分け転送テーブルを初期生成する。そして、この状態でステップＳ３２により、上記回線番号テーブル及び配信情報テーブルの設定内容の追加変更を監視する。そして、いずれか一方のテーブルで追加変更があると、ステップＳ３３により、上記振り分け転送テーブルに当該フローに追加削除する回線ＩＤを反映して、当該フローに対する配信識別子の修正を行う。

図１０に振り分け転送テーブルの状態遷移例を示す。同図から明らかなように各回線ＩＤに対する配信状態を示すビット値が変化することにより、フローごとに付与する配信識別子の値が変化する。同図（ｂ）は回線ＩＤ６が割り当てられたＯＮＵ３に収容される加入者端末（ユーザ）からフローｆの配信要求が送信された場合を例示したもので、回線ＩＤ６に対応する配信フラグが非配信を示す“０”から配信を示す“１”に変化する。また、同図（ｃ）は回線ＩＤ５が割り当てられたＯＮＵ６に収容される加入者端末（ユーザ）からフローｆの停止要求が送信された場合を例示したもので、回線ＩＤ５に対応する配信フラグが配信を示す“１”から非配信を示す“０”に変化する。

（２）加入者終端装置（ＯＮＵ）に対する回線ＩＤの設定
ＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…に対する回線ＩＤの設定は、以下のように行われる。図１１はＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…の処理手順と処理内容を示すフローチャートである。
すなわち、ＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…は、回線番号管理部８３０２によりＯＬＴ４からの回線ＩＤの到来を監視している（ステップＳ４１）。そして、この状態ＯＬＴ４から自己に割り当てられた回線ＩＤが送られると、回線番号管理部８３０２はフレーム受信部８２０２により受信された当該回線ＩＤをステップＳ４２により回線番号管理部８３０２内のメモリに保存する。そして、回線番号管理部８３０２は上記保存された自己の回線ＩＤをステップＳ４３によりマスク演算子生成部８３０３に渡す。マスク演算子生成部８３０３は、ステップＳ４４において、上記渡された自己の回線ＩＤをもとにマスク演算子を生成する。そして、この生成されたマスク演算子をマスク演算子生成部８３０３内のメモリに保存する。

（３）ＰＯＮ区間におけるマルチキャスト転送制御
上記（１）及び（２）において設定された各種テーブル及び回線ＩＤを用いて、ＰＯＮ区間のマルチキャスト転送は以下のように行われる。
先ずＯＬＴ４では、転送制御回路４３により以下のような転送制御処理が行われる。図１２はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。

すなわち、フロー識別部４３０１がステップＳ１０１において上位側からのフレームの受信を監視している。この状態で、配信サーバ１から送信されたマルチキャスト配信フレームが上位接続インタフェース４１を介して上位間フレーム転送部４２で受信されると、フロー識別部４３０１はステップＳ１０２により、受信したフレームのヘッダ情報（ＶＩＤ値やＩＰアドレス）からマルチキャストのフローを識別する。

次に振り分け転送部４３０４は、ステップＳ１０３において振り分け転送テーブルを参照して、上記識別したマルチキャストフローに対応する配信識別子を検索する。そして振り分け転送部４３０４は、ステップＳ１０４により、上記検索した配信識別子を上記受信フレームに配信識別子フィールドとして付与し、この配信識別子フィールドが付与された配信フレームをＰＯＮ間フレーム転送部４４のフレーム送信部４４０１へ出力する。この結果、上記配信識別子フィールドが付与された配信フレームは、フレーム送信部４４０１からＰＯＮ接続インタフェース４５の送信ＩＦ部４５０１を介して光信号としてＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…に向け送信される。

例えば、いま配信サーバ１からフロー番号３のマルチキャスト配信フレームが送信されたとすると、ＯＬＴ４の振り分け転送部４３０４では図７に示した振り分け転送テーブルから配信識別子“10100001”が検索される。そして、この配信識別子“10100001”が配信識別子フィールドとして付与された配信フレームがＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…へ送信される。

これに対しＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…では、フィルタリング制御回路８３において以下のような処理が行われる。図１３はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。
すなわち、フレーム転送部８２のフレーム受信部８２０１は、ステップＳ２０１においてＯＬＴ４からの配信フレームの受信を監視している。この状態で、配信フレームが受信されると、フィルタリング制御回路８３の配信識別子格納部８３０１は、ステップＳ２０２により、上記受信された配信フレームに付与されている配信識別子フィールドを読み込み、この読み込んだ配信識別子フィールドの情報をメモリに保存したのちビットマスク演算処理部８３０４に渡す。

ビットマスク演算処理部８３０４は、上記配信識別子格納部８３０１から渡された配信識別子フィールドの情報と、マスク演算子生成部８３０３により事前に生成されたマスク演算子とをもとにマスク（ＡＮＤ）演算を行う。そして、このマスク演算結果をもとに、当該配信識別子フィールド中の自ＯＮＵに割り当てられた回線ＩＤに対応するビット位置のビット値が“１”（オン）か“０”（オフ）かを判定する。

そして、この判定結果に基づいてフレーム透過廃棄処理部８３０５は、上記受信フレームの透過／廃棄処理を行う。例えば、いまＯＮＵ３がフローｆを受信した場合を例にとると、図８（ａ）に示す初期状態では、フローｆの配信識別子フィールドとマスク演算子とのＡＮＤ演算の結果、自ＯＮＵに対応する６ビット目のビット値は“０”となる。このため、上記受信フレームは自ＯＮＵ宛の配信フレームではないと判断し、当該受信フレームを廃棄処理する（ステップＳ２０４）。

これに対し、図８（ｂ）に示す配信要求及び図８（ｃ）に示す停止要求では、受信フローｆの配信識別子フィールドとマスク演算子とのＡＮＤ演算の結果、自ＯＮＵに対応する６ビット目のビット値は“１”となる。このため、上記受信フレームは自ＯＮＵ宛の配信フレームであると判断して当該受信フレームをフレーム転送部８２のフレーム送信部８２０３へ出力する。この結果、上記受信フレームはフレーム送信部８２０３により加入者接続インタフェース８４の送信ＩＦ８４０１を介して加入者端末１０へ送信される（ステップＳ２０５）。

なお、図１７に示すような最大分岐数が１５以下の場合のＰＯＮシステムであれば、ＯＬＴ４からＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…へ配信識別子を通知する方法としては、図１８に示すように既存のＥＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ標準）で規定されているＬＬＩＤフィールドの１５ビット空間を配信識別子フィールドとして割り当てる方法が考えられる。このようにすると、既存のフレーム構成をそのまま利用して配信識別子を通知することが可能となる。

以上詳述したようにこの実施形態では、以下のようなマルチキャスト転送のための構成及び方法を採用している。すなわち、ＯＬＴ４において、収容するＯＮＵ数と等しいビット長からなる配信識別子フィールドを用意して、各ビットの位置を個々のＯＮＵに１対１で関連付け、各ビットの値（０／１）をフローの配信／非配信に対応付けて配信状態テーブルで管理する。そして、上記配信識別子フィールドの各割当てビット位置を該当するＯＮＵへ事前に通知する。また、ＯＬＴ４において、加入者端末１０から送信された配信要求フレーム（ＭＬＤ等）やＯＬＴ設定を参照することにより、配信フローごとのＯＮＵリストを生成し振り分け転送テーブルで管理すると共に、配信ＯＮＵリストからフローごとの配信識別子の値を生成し管理する。そして、受信した配信フレームからフローを識別し、当該フローに関連付けた配信識別子を付与したフレームをＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…へ送信する。これに対しＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…は、受信フレームの配信識別子を参照して、自ＯＮＵに割当てられたビット位置の値（０／１）に従い、受信フレームを透過もしくは廃棄処理するようにしている。

したがって、ＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…にはフロー毎のフィルタ条件を設定する必要がなくなる。すなわち、全てのフレームに対して同一のフィルタ条件で廃棄判定処理が可能となる。このため、フローを開始／停止した際にフィルタ条件を変更する必要がなくなり、初期設定の段階でＯＬＴ４から固定割当てされたビット位置の値（Ｏ／１）だけでフィルタリングの処理が可能となり、ＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…の実装が簡素化する。言い換えれば、フィルタ条件用のメモリとして１エントリ分だけ固定割当てし、受信フレーム毎に１回のフィルタ制御を行うだけで済むため、ＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…単体のコスト削減や高速化が期待できる。また、フィルタ処理に関するメモリ使用量が少なく一定であるため、ＯＮＵがフィルタ可能なフロー数に上限がなくなる。

さらに、例えば図１４の配信開始シーケンス、図１５の配信停止シーケンス、図１６の配信切替シーケンスに示すように、ＯＬＴ４からＯＮＵ８ａ，８ｂ，８ｃ，…に対するＯＡＭフレームを使用した遠隔設定手順が不要となり、ＭＬＤ受信やＯＬＴ設定等の配信要求に対する処理がＯＬＴ４内のみで行われるため、ＯＬＴ４を高速化することにより、配信の開始／停止までのサービス応答時間を短縮できる。なお、ＯＬＴ４の処理に関しては、配信要求（ＭＬＤ受信やＯＬＴ設定等）に応じて、該当フローの配信識別子に対する回線ＩＤごとのビット値を反転するだけの単純な処理で済むため高速化し易い。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では図１７に示したように最大分岐数が１５以下の場合のＰＯＮシステムを例にとって説明した。しかし、図１９に示すようなＰＯＮ当たりの回線収容数が３２以下の系にあっては、３２ビット分の配信識別子を既存のＥＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ標準）で規定されているＬＬＩＤフィールドの１５ビット空間を使用して伝送することはできない。
そこで、この場合には、例えば図２０（ｂ），（ｃ）に示すように、ＰＯＮ区間ではＩＥＥＥ８０２．１ａｈ標準で規定されているＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣ方式を導入して、Ｂ−ＭＡＣ（宛先）アドレスの４８ビット空間のうち３２ビットを配信識別子フィールドに割り当てる方法が考えられる。さらに、ＰＯＮの分岐数をさらに増加させたい場合は、予約に割当てた７ビット、Ｂ−ＭＡＣ（送信元）アドレスの４８ビットを追加利用する方法も考えられる。

また、前記実施形態ではこの発明をＰＯＮシステムに適用した場合を例にとって説明したが、イーサネットシステムに適用することも可能である。この場合には、配信側ノードとしてのＯＬＴ４を配信装置（サーバ、スイッチ、ルータ等）に変更し、受信側ノードとしてのＯＮＵを受信端末のＮＩＣに変更すれば、ＰＯＮシステムの場合と同様に実現できる。なお、ＮＩＣは１つでも複数でもよく、ＮＩＣそれぞれが受信側ノードとしての機能を果たす。

この発明を適用したイーサネットシステムによれば、ＮＩＣは全てのフレームに対して同一のフィルタ条件で廃棄判定処理が可能となり、配信を開始／停止する度にフィルタ条件を変更する必要がなくなるため、ＮＩＣの実装は簡素化される。すなわち、フィルタ条件用のメモリとして１エントリ分だけ固定割当てし、受信フレームごとに１回のフィルタ制御を行うだけで済むため、ＮＩＣ単体のコスト削減や高速化が期待できる。また、フィルタ処理に関するメモリ使用量が少なく一定であるため、ＮＩＣがフィルタ可能なフロー数に上限がなくなる。

すなわち、この発明はＰＯＮシステム及びイーサネットシステムに限定されるものではなく、複数の受信側ノードが伝送路を共有しかつ受信側ノードに対しその宛先を指定して情報を配信するネットワークシステムであれば、ＰＯＮやイーサネット以外のネットワークでも同様に適用可能である。

また、前記実施形態ではマルチキャスト配信を行う場合を例にとって説明した。しかし、これに限らず、局側通信装置から特定の一つの受信側ノードの宛先を指定して情報を配信する、いわゆるユニキャスト配信を行う場合にも、この発明は適用可能である。その他、配信側ノード及び受信側ノードの構成やその処理手順及び処理内容等、ネットワークの種類や構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。

要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…配信サーバ、２…上位網、３…伝送路、４…局側通信装置（ＯＬＴ）、５…光伝送路、６…光分岐部、７ａ，７ｂ，７ｃ，…光分岐伝送路、８ａ，８ｂ，８ｃ，…加入者終端装置（ＯＮＵ）、９…宅内伝送路、１０…加入者端末、４１…上位接続インタフェース、４２…上位間フレーム転送部、４３…転送制御回路、４４…ＰＯＮ間フレーム転送部、４５…ＰＯＮ接続インタフェース、８１…ＰＯＮ接続インタフェース、８２…フレーム転送部、８３…フィルタリング制御回路、８４…加入者接続インタフェース、４１０１，４５０２，８１０１，８４０２…受信インタフェース部（受信ＩＦ部）、４１０２，４５０１，８１０１，８４０１…送信インタフェース部（送信ＩＦ部）、４２０１，４４０２，８２０１，８２０４…フレーム受信部、４２０２，４４０１，８２０２，８２０３…フレーム送信部、４３０１…フロー識別部、４３０２…回線番号管理部、４３０３…配信状態管理部、４３０４…振り分け転送部、８３０１…配信識別子格納部、８３０２…回線番号管理部、８３０３…マスク演算子生成部、８３０４…ビットマスク演算処理部、８３０５…フレーム透過廃棄処理部。

Claims (8)

1. 配信側ノードから複数の受信側ノードへ、共有伝送媒体を介しかつ配信側ノードが受信側ノードの宛先アドレスを指定して情報を配信する情報配信システムであって、
   前記配信側ノードは、
   情報配信のフローごとに当該フローに対する前記複数の受信側ノードの参加の有無を表す配信先リストを管理する手段と、
   配信対象の情報が受信された場合に、当該配信情報のフローをもとに前記配信先リストを参照して当該フローに参加している受信側ノードを検索する手段と、
   前記検索された受信側ノードに対応するビットをオンに設定すると共にその他のビットをオフに設定し、かつこれらのビットを前記複数の受信側ノードに対応付けて予め定められたビット位置に配列した配信識別子を生成する手段と、
   前記生成された配信識別子を、前記受信された配信情報のヘッダに宛先アドレスとは別に付加又は挿入し、この配信識別子が付加又は挿入された配信情報を前記複数の受信側ノードへ前記共有伝送媒体を介して送信する送信手段と
   を備え、
   前記複数の受信側ノードの各々は、
   前記配信識別子において自ノードに割り当てられたビット位置を表す情報を前記配信側ノードから予め取得し記憶する手段と、
   前記配信側ノードから送信された配信情報を前記共有伝送媒体を介して受信する受信手段と、
   前記受信された配信情報のヘッダから前記配信識別子を抽出し、この抽出した配信識別子と前記記憶されたビット位置を表す情報とに基づいて、前記受信された配信情報を透過又は廃棄処理する手段と
   を備えることを特徴とする情報配信システム。
2. 前記配信側ノードの送信手段は、前記受信側ノードの最大数が１５以下の場合、ヘッダ中のＥＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ標準）で規定されているＬＬＩＤフィールドの１５ビット空間に配信識別子を挿入することを特徴とする請求項１記載の情報配信システム。
3. 前記配信側ノードの送信手段は、前記受信側ノードの最大数が１５を越える場合に、ヘッダ中のＩＥＥＥ８０２．１ａｈ標準でＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣ方式として規定されているＢ−ＭＡＣアドレス空間中の前記受信側ノード数に対応するビット空間に配信識別子を挿入することを特徴とする請求項１記載の情報配信システム。
4. 前記配信情報を透過又は廃棄処理する手段は、前記受信された配信情報のヘッダから抽出した配信識別子と、前記記憶されたビット位置を表すビット列情報との間で論理積演算を行い、この論理積演算の結果自ノードに対応するビットがオンの場合に前記受信された配信情報を透過処理し、オフの場合に前記受信された配信情報を廃棄処理することを特徴とする請求項１記載の情報配信システム。
5. 配信側ノードから複数の受信側ノードへ、共有伝送媒体を介しかつ配信側ノードが受信側ノードの宛先アドレスを指定して情報を配信する情報配信方法であって、
   前記配信側ノードが、情報配信のフローごとに当該フローに対する前記複数の受信側ノードの参加の有無を表す配信先リストを管理する過程と、
   前記配信側ノードが、配信対象の情報が受信された場合に当該配信情報のフローをもとに前記配信先リストを参照して当該フローに参加している受信側ノードを検索する過程と、
   前記配信側ノードが、前記検索された受信側ノードに対応するビットをオンに設定すると共にその他のビットをオフに設定し、かつこれらのビットを前記複数の受信側ノードに対応付けて予め定められたビット位置に配列した配信識別子を生成する過程と、
   前記配信側ノードが、前記生成された配信識別子を前記受信された配信情報のヘッダに宛先アドレスとは別に付加又は挿入する過程と、
   前記配信側ノードが、前記配信識別子が付加又は挿入された配信情報を前記複数の受信側ノードへ前記共有伝送媒体を介して送信する過程と、
   前記複数の受信側ノードの各々が、前記配信識別子において自ノードに割り当てられたビット位置を表す情報を前記配信側ノードから予め取得し記憶する過程と、
   前記複数の受信側ノードの各々が、前記配信側ノードから送信された配信情報を前記共有伝送媒体を介して受信する過程と、
   前記複数の受信側ノードの各々が、前記受信された配信情報のヘッダから前記配信識別子を抽出し、この抽出した配信識別子と前記記憶されたビット位置を表す情報とに基づいて、前記受信された配信情報を透過又は廃棄処理する過程と
   を具備することを特徴とする情報配信方法。
6. 前記配信側ノードによる配信識別子を配信情報のヘッダに付加又は挿入する過程は、前記受信側ノードの最大数が１５以下の場合、ヘッダ中のＥＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ標準）で規定されているＬＬＩＤフィールドの１５ビット空間に配信識別子を挿入することを特徴とする請求項５記載の情報配信方法。
7. 前記配信側ノードによる配信識別子を配信情報のヘッダに付加又は挿入する過程は、前記受信側ノードの最大数が１５を越える場合に、ヘッダ中のＩＥＥＥ８０２．１ａｈ標準でＭＡＣ−ｉｎ−ＭＡＣ方式として規定されているＢ−ＭＡＣアドレス空間中の前記受信側ノード数に対応するビット空間に配信識別子を挿入することを特徴とする請求項５記載の情報配信方法。
8. 前記配信情報を透過又は廃棄処理する過程は、前記受信された配信情報のヘッダから抽出した配信識別子と、前記記憶されたビット位置を表すビット列情報との間で論理積演算を行い、この論理積演算の結果自ノードに対応するビットがオンの場合に前記受信された配信情報を透過処理し、オフの場合に前記受信された配信情報を廃棄処理することを特徴とする請求項５記載の情報配信方法。

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