JP2012209844A - Multicast system, multicast tree construction method, and program - Google Patents

Multicast system, multicast tree construction method, and program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multicast system, a multicast tree construction method, and a program that can quickly and flexibly control variations in delivery delay.SOLUTION: The multicast system includes means for setting a delivery delay, and means for constructing a multicast tree so as to maximize the number of nodes where delay control for reducing a delay variation from the delivery delay set by the setting means is unnecessary.

Description

本発明は、マルチキャストシステム、マルチキャストツリー構成方法、及びプログラムに関する。特に、データの配信遅延時間を制御するマルチキャストシステム、マルチキャストツリー構成方法、及びプログラムに関する。   The present invention relates to a multicast system, a multicast tree construction method, and a program. In particular, the present invention relates to a multicast system, a multicast tree construction method, and a program for controlling data delivery delay time.

WEBサーバーの更新情報や、センサなどが生成するデータを多数の機器に配信する際に、データの配信元をルートとするマルチキャストツリーを用いて配信するマルチキャストシステムがある。   There is a multicast system that distributes update information of a WEB server or data generated by a sensor or the like to a large number of devices using a multicast tree having a data distribution source as a root.

このマルチキャストツリーは、そのデータを利用するノードで構成される論理ネットワークで、配信元毎に作成する場合や、1つのマルチキャストツリーを共有する場合がある。データはマルチキャストツリーの構成に従ってノード間を転送される。   This multicast tree is a logical network composed of nodes that use the data, and may be created for each distribution source or may share one multicast tree. Data is transferred between nodes according to the structure of the multicast tree.

マルチキャストツリー構成方法に関して、多量の利用者に対しリアルタイムにデータを配信するためのマルチキャストツリーを構築する手段がいくつか提案されている。   Regarding the multicast tree construction method, several means for constructing a multicast tree for distributing data in real time to a large number of users have been proposed.

例えば、特許文献1では、ノードのCPU使用率、メモリ利用率、CPUスペック、物理的近傍度、生存時間といった情報を周囲のノードと交換し、周囲から受信する複数の情報を比較評価することによって、マルチキャストツリーを構築する手段が開示されている。なお、「物理的近傍度」は、ノードとノードとの間でピア間接続動作の応答時間を測定することにより得ることができる。また、「生存時間」は、1回の接続でその端末のネットワークへの平均接続時間を、平均生存時間とすることができる。   For example, in Patent Document 1, by exchanging information such as CPU usage rate, memory usage rate, CPU specification, physical proximity, and survival time of a node with surrounding nodes, a plurality of pieces of information received from the surroundings are compared and evaluated. A means for constructing a multicast tree is disclosed. The “physical proximity” can be obtained by measuring the response time of the peer-to-peer connection operation between the nodes. In addition, “survival time” can be defined as the average connection time of the terminal connected to the network in one connection.

また、特許文献2では、ホップ数(段数)またはある時刻における到着パケットのシーケンス番号の推定値で評価し、マルチキャストツリーを構築する手段が開示されている。   Patent Document 2 discloses means for evaluating a hop count (stage count) or an estimated value of a sequence number of an arrival packet at a certain time to construct a multicast tree.

さらに、特許文献3では、複数のノードにより構成されるネットワークにおいて、与えられた始点ノードから複数の終点ノードまでのマルチキャスト転送経路を求めるためのマルチキャスト転送経路計算方法であって、ネットワークのトポロジ情報と遅延情報とを用いて、始点ノードから終点ノードまでの遅延最小経路を各終点ノード毎に求め、始点ノードと各終点ノードまでの複数の遅延最小経路のうちの1つの遅延最小経路上のノードを、マルチキャスト転送における集約点ノードの候補ノードとして選択し、各候補ノードに対し、候補ノードから終点ノードまでの遅延最小経路を各終点ノード毎に算出し、各終点ノード毎の複数の遅延最小経路の遅延のうちの最大値と最小値との差を求め、誤差が最小となる候補ノードを集約点ノードとして選択し、始点ノードから集約点ノードまでの遅延最小経路と、集約点ノードから各終点ノードまでの各遅延最小経路とをマルチキャスト転送経路として出力する。上記特許文献3によれば、マルチキャスト転送経路の計算速度の向上を実現し、また、ユーザ間遅延分散の削減を可能とすることができると記載されている。   Further, Patent Document 3 is a multicast transfer route calculation method for obtaining a multicast transfer route from a given start node to a plurality of end nodes in a network composed of a plurality of nodes, and includes network topology information and Using the delay information, a minimum delay path from the start node to the end node is obtained for each end node, and a node on one delay minimum path among a plurality of minimum delay paths to the start node and each end node is determined. , Select as a candidate node of the aggregation point node in multicast forwarding, and for each candidate node, calculate a minimum delay path from the candidate node to the end node for each end node, and a plurality of minimum delay paths for each end node Find the difference between the maximum and minimum values of the delay, and select the candidate node with the smallest error as the aggregation node To select it, and minimum delay paths from the start node to the aggregation point node, and outputs the respective minimum delay path from the aggregation point node to each end node as a multicast forwarding path. According to the above-mentioned patent document 3, it is described that the calculation speed of the multicast transfer route can be improved and the delay dispersion between users can be reduced.

特開2005−252596号公報JP 2005-252596 A 特開2004−246790号公報JP 2004-246790 A 特開2004−208289号公報JP 2004-208289 A

以下の分析は、本発明によって与えられたものである。   The following analysis is given by the present invention.

上述した従来技術では、マルチキャストシステムにおける配信遅延のばらつきがないように、すばやく柔軟にマルチキャストツリーを設定することが難しい。   With the above-described conventional technology, it is difficult to set a multicast tree quickly and flexibly so that there is no variation in distribution delay in the multicast system.

一般に、マルチキャストツリーに参加しているノードは、マルチキャストツリー上の位置により、データを受け取るタイミングが異なる。その結果マルチキャストツリーにおける配信遅延のばらつきが大きくなってしまうためである。特許文献3には、配信遅延のばらつきを抑えるようにルートを選択するものが記載されているが、ルートの選択によって配信遅延のばらつきを抑えるのには、全てのノードにおいて多数あるルートから最適なルートを選択するという調整が必要になる。結果として調整に時間がかかるため、配信遅延のばらつきがないようにすばやく柔軟にマルチキャストツリーを設定できない。   In general, nodes participating in a multicast tree have different timings for receiving data depending on positions on the multicast tree. As a result, the dispersion of the distribution delay in the multicast tree becomes large. Patent Document 3 describes a method for selecting a route so as to suppress a variation in distribution delay. However, in order to suppress a variation in distribution delay by selecting a route, an optimal route is selected from a large number of routes in all nodes. Adjustment to select the route is required. As a result, adjustment takes time, and it is not possible to set a multicast tree quickly and flexibly so that there is no variation in delivery delay.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その第1の目的は、ばらつきを小さくするための遅延の調整を少なくし、マルチキャストツリーに参加するノードの配信遅延のばらつきの小さいマルチキャストツリーを、すばやく柔軟に構築することができるマルチキャストシステムを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a first object of the present invention is to reduce the delay adjustment for reducing the variation and to reduce the variation in the distribution delay of the nodes participating in the multicast tree. The object is to provide a multicast system capable of building a small multicast tree quickly and flexibly.

本発明の第1の視点によれば、配信遅延量を設定する手段と、前記設定する手段により設定された配信遅延量に対して、遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるようにマルチキャストツリーを構成する手段と、を有するマルチキャストシステムが提供される。   According to the first aspect of the present invention, it is not necessary to adjust the delay amount for reducing the delay variation with respect to the delivery delay amount set by the means for setting the delivery delay amount and the delivery delay amount set by the setting means. And a means for configuring the multicast tree to maximize the number of nodes.

本発明の第2の視点によれば、マルチキャストツリーに参加しようとするノードから参加要求メッセージを受信するステップと、現在のマルチキャストツリーの構成を確認するステップと、所定の配信遅延量に対して遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるように参加要求メッセージを送信したノードの接続先ノードを決定するステップと、参加要求メッセージを送信してきたノードに対し、前記接続先ノードの情報を含む参加応答メッセージを送信するステップと、を含むマルチキャストツリー構成方法が提供される。   According to the second aspect of the present invention, a step of receiving a participation request message from a node attempting to participate in the multicast tree, a step of confirming the current multicast tree configuration, and a delay with respect to a predetermined delivery delay amount Determining the connection destination node of the node that sent the participation request message so that the number of nodes that do not require adjustment of the delay amount to reduce variation is maximized, and for the node that sent the participation request message And a step of transmitting a participation response message including information of the connection destination node.

本発明の第3の視点によれば、コンピュータに上記第2の視点によるマルチキャストツリー構成方法を実行させるプログラムが提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a program for causing a computer to execute the multicast tree construction method according to the second aspect.

本発明の第4の視点によれば、マルチキャストツリーのルートノードであって、マルチキャストツリーが守るべき配信遅延量を設定する遅延量設定機能部と、前記遅延量設定機能部により設定された配信遅延量に対して、遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるようにマルチキャストツリーを構成するツリー構成演算機能部と、を有するマルチキャストツリーのルートノードが提供される。   According to a fourth aspect of the present invention, a delay amount setting function unit that is a root node of a multicast tree and sets a distribution delay amount to be protected by the multicast tree, and a delivery delay set by the delay amount setting function unit Provided by a root node of a multicast tree having a tree configuration calculation function unit that configures a multicast tree so that the number of nodes that do not require adjustment of delay amount to reduce delay variation with respect to the amount is maximized Is done.

本発明の各視点によれば、ばらつきを小さくするための遅延の調整を少なくし、マルチキャストツリーに参加するノードの配信遅延のばらつきの小さいマルチキャストツリーを、すばやく柔軟に構築することができる。その理由は、遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードができるだけ多く存在するようにマルチキャストツリーを構成していくことにより、指定された配信遅延量のノード、すなわち調整量が0となるノードの数を最大にすることができるためである。   According to each aspect of the present invention, it is possible to quickly and flexibly construct a multicast tree in which the delay adjustment for reducing the variation is reduced and the distribution delay of the nodes participating in the multicast tree is small. The reason is that by configuring the multicast tree so that there are as many nodes as possible that do not need to adjust the delay amount to reduce the delay variation, the node of the specified delivery delay amount, that is, the adjustment amount is This is because the number of nodes that become 0 can be maximized.

本発明の一実施形態によるマルチキャストツリー1の構成例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structural example of the multicast tree 1 by one Embodiment of this invention. 一実施形態によるマルチキャストツリー1の構成例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structural example of the multicast tree 1 by one Embodiment. 一実施形態により(a)、(b)、(c)の順にマルチキャストツリーを構築していく過程を示す図面である。4 is a diagram illustrating a process of building a multicast tree in the order of (a), (b), and (c) according to an embodiment. 一実施形態によるルートノードの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the root node by one Embodiment. 一実施形態によるノードの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the node by one Embodiment. 一実施形態において、参加を要求するノードがあった場合にルートノードがマルチキャストツリーのトポロジを変更する処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a process in which a root node changes the topology of a multicast tree when there is a node requesting participation in an embodiment. 一実施形態において、離脱するノードがあった場合にルートノードがマルチキャストツリーのトポロジを変更する処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a process in which a root node changes the topology of a multicast tree when there is a leaving node in an embodiment.

本発明の実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記する図面参照符号は専ら理解を助けるための例示であり、図示の態様に限定することを意図するものではない。   An outline of an embodiment of the present invention will be described. Note that the reference numerals of the drawings attached to this summary are merely examples for facilitating understanding, and are not intended to be limited to the illustrated embodiments.

本発明の一実施形態によるマルチキャストシステム(図1参照)は、配信遅延量を設定する手段(115)と、設定する手段により設定された配信遅延量に対して、遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるようにマルチキャストツリーを構成する手段(114)と、を有する。設定された配信遅延量に対して、遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるようにマルチキャストツリーを構成するので、マルチキャストツリーに対して参加ノード、離脱ノードが発生した場合においても、ばらつきを小さくするための遅延の調整を少なくすることができる。   A multicast system (see FIG. 1) according to an embodiment of the present invention includes a means (115) for setting a delivery delay amount, and a delay for reducing delay variation with respect to the delivery delay amount set by the setting means. And means (114) for configuring the multicast tree so that the number of nodes that do not require adjustment of the amount is maximized. The multicast tree is configured so that the number of nodes that do not require delay adjustment to reduce delay variation is maximized with respect to the set delivery delay amount, so the participating nodes can leave the multicast tree. Even when a node occurs, it is possible to reduce the adjustment of the delay to reduce the variation.

一実施形態に示すように、マルチキャストツリーを構成する手段(114)は、設定された配信遅延量になるまでツリーの形状を深くしていき、深い位置から順に、設定された配信遅延量を超えない最大の配信遅延量となるように順にノードを接続させていくことにより、遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるようにしてもよい。   As shown in one embodiment, the means (114) constituting the multicast tree deepens the shape of the tree until the set delivery delay amount, and exceeds the set delivery delay amount in order from the deepest position. The number of nodes that do not require adjustment of the delay amount may be maximized by connecting the nodes in order so that there is no maximum delivery delay amount.

また、一実施形態に示すように、マルチキャストツリーを構成する手段(114)は、設定された配信遅延量になるまで、1つのノードの子ノードの数を増やしていき、上記子ノードのうち、最も配信遅延量の大きい子ノードからさらに設定された配信遅延量を超えないように当該子ノードに対する子ノードの数を増やしていくことによって、遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるようにしてもよい。   Further, as shown in one embodiment, the means (114) constituting the multicast tree increases the number of child nodes of one node until the set delivery delay amount, and among the child nodes, By increasing the number of child nodes for the child node so that it does not exceed the set delivery delay amount from the child node with the largest delivery delay amount, the number of nodes that do not require adjustment of the delay amount is maximized. It may be made to become.

さらに、マルチキャストツリーを構成する手段(114)は、マルチキャストツリーに参加しているノードが離脱する場合に、最後に接続したノードを、ノードが離脱したことによって孤立したノードの親の位置に再接続させるようにマルチキャストツリーを構成することが好ましい。最後に接続したノードは子ノードを持たないので、再接続により他のノードに影響を与えることがないからである。   Furthermore, when a node participating in the multicast tree leaves, the means (114) constituting the multicast tree reconnects the last connected node to the parent position of the isolated node due to the node leaving. It is preferable to configure the multicast tree so that the This is because the last connected node has no child nodes, and therefore, reconnection does not affect other nodes.

以上で概要の説明を終了し、以下、より具体的な実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。   The description of the outline has been completed, and more specific embodiments will be described in detail below with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態によるマルチキャストツリー1の構成例を示す概念図である。
図1において、マルチキャストツリー1は、ルートノード100と複数のノード200とを有し、論理ネットワークを構成している。ルートノード100を四角形の記号を表し、ルードノード以外のノード200を円形の記号で表している。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of a multicast tree 1 according to the first embodiment.
In FIG. 1, a multicast tree 1 has a root node 100 and a plurality of nodes 200, and constitutes a logical network. The root node 100 is represented by a square symbol, and the nodes 200 other than the root node are represented by a circular symbol.

図2には、図1のマルチキャストツリー1について、ルートノード100及び各ノード200のIDを示す。図2に示すとおり、ルートノード100(ノードn2)を頂点とし、ルートノード100の配下にノード200であるノードn8、ノードn35、ノードn47、ノードn31があり、ノードn8の配下にノードn3、ノードn29、ノードn44があるというような、ツリー構造の状態で接続されている。   FIG. 2 shows the IDs of the root node 100 and each node 200 for the multicast tree 1 of FIG. As shown in FIG. 2, the root node 100 (node n2) is a vertex, the node 200 is a node n8, a node n35, a node n47, and a node n31, and the node n8 is a node n3 and a node n31. n29 and node n44 are connected in a tree structure state.

各ノード200は、ルートノード100、及び/又は、1つ以上のノード200と接続する。各ノード200は、上流に接続しているルートノード100、またはノード200からデータを受信した場合に、マルチキャストツリー1での下流にあるノード200にデータを転送する。   Each node 200 is connected to the root node 100 and / or one or more nodes 200. Each node 200 transfers data to the downstream node 200 in the multicast tree 1 when data is received from the root node 100 connected to the upstream or the node 200.

図3は、第1の実施形態において、ノードを追加してマルチキャストツリー1を構築する過程について説明する図面である。図3では、図3(a)、図3(b)、図3(c)の順番にノード200を追加することにより、マルチキャストツリー1を構築している。図3では、配信遅延のばらつきを小さくするための調整をできるだけ少なくするようにノードを追加している。   FIG. 3 is a diagram for explaining a process of constructing the multicast tree 1 by adding nodes in the first embodiment. In FIG. 3, the multicast tree 1 is constructed by adding the nodes 200 in the order of FIGS. 3 (a), 3 (b), and 3 (c). In FIG. 3, nodes are added so as to minimize the adjustment for reducing the variation in distribution delay.

なお、図3において、各ノードに示す符号は左から順に、「ノードID」、「配信遅延量」、「追加ノード推定遅延量」、「遅延調整量」である。ここで、「配信遅延量」とは、データ配信の遅延量である。また、「追加ノード推定遅延量」とは、そのノードに新たにノードが接続してきた場合の、その新規に接続してきたノードの推定遅延量であって、新規にマルチキャストツリーに接続するノードが接続先を選択する場合の目安とする数値である。「遅延調整量」とは、指定された遅延量とするため指定された遅延量と配信遅延量の差分で表現できる遅延の調整量である。   In FIG. 3, the symbols shown in each node are “node ID”, “distribution delay amount”, “additional node estimated delay amount”, and “delay adjustment amount” in order from the left. Here, the “distribution delay amount” is a delay amount of data distribution. The “additional node estimated delay amount” is the estimated delay amount of the newly connected node when a new node is connected to the node, and the node newly connected to the multicast tree is connected. This is a numerical value used as a guide when selecting the destination. The “delay adjustment amount” is a delay adjustment amount that can be expressed by a difference between the designated delay amount and the delivery delay amount in order to obtain the designated delay amount.

図3の例では、目標遅延量は4で、例えばn9は配信遅延量が4で調整不要であるため遅延調整量は0、n8の配信遅延量は1であるため目標遅延量4との差分である3が遅延調整量となる。この調整をすることにより、マルチキャストツリー1に接続しているノード200は、遅延のばらつきが小さくデータの処理タイミングを合わせることができる。   In the example of FIG. 3, the target delay amount is 4, for example, n9 has a distribution delay amount of 4 and adjustment is unnecessary, so the delay adjustment amount is 0, and the distribution delay amount of n8 is 1, so the difference from the target delay amount 4 3 is the delay adjustment amount. By making this adjustment, the node 200 connected to the multicast tree 1 can adjust the data processing timing with little delay variation.

あるノードiの配信遅延量をD_i、1世代下のj番目のノードへデータを配信するための処理遅延量をDP_ij、前記ノードiとその1世代下のj番目のノード間のネットワーク遅延をDN_ijとすると、ノードiの1世代下のj番目のノードの配信遅延量 D_ijは、式1で表すことができる。
D_ij=D_i+DP_ij+DN_ij (式1)
The distribution delay amount of a certain node i is D_i, the processing delay amount for distributing data to the jth node under the first generation is DP_ij, and the network delay between the node i and the jth node under the one generation is DN_ij Then, the delivery delay amount D_ij of the j-th node one generation below the node i can be expressed by Equation 1.
D_ij = D_i + DP_ij + DN_ij (Formula 1)

ここで、P_i0を、ノードiがノードiの親ノードからパケットを受信してから配下1番目の1世代下のノードへデータを送信するまでのノード内転送処理遅延、P_ijをノードiにおける配下j番目の1世代下のノードへデータを送信してから配下j+1番目の1世代下のノードへデータを送信するまでのノード内転送処理遅延とすると、1世代下のj番目のノードへデータを配信するための処理遅延量DP_ijは、
DP_ij=DP_i(j−1)+P_i(j−1)
DP_i1=P_i0
と書ける。
Here, P_i0 is the intra-node transfer processing delay from when node i receives the packet from the parent node of node i until it transmits data to the first subordinate node, and P_ij is subordinate j at node i. Deliver data to the jth node under the 1st generation when the intra-node transfer processing delay from sending data to the node under the 1st generation to sending data to the subordinate j + 1st generation node The processing delay amount DP_ij for
DP_ij = DP_i (j-1) + P_i (j-1)
DP_i1 = P_i0
Can be written.

このとき、ノードiにおける配下ノード間、および配下ノードへのデータ送信処理に差分がないとすると式1は簡略化することができる。さらにノードiがノードiの親ノードからパケットを受信してから配下1番目の1世代下のノードへデータを送信するまでのノード内転送処理遅延は、他の配下のノードへのノード内転送処理遅延に比べて十分小さいことも踏まえる。具体的には、
P_i0=0、
かつ
P_i1=P_i2=P_i3 … 、
かつ
DN_i1=DN_i2=DN_i3=DN_i4 …
と仮定出来る時、
式1は、式2のように簡略化できる。
D_ij=D_i+DP_i×(j−1)+DN_i (式2)
At this time, if there is no difference in data transmission processing between subordinate nodes in node i and subordinate nodes, Equation 1 can be simplified. Further, the intra-node transfer processing delay from the time when node i receives a packet from the parent node of node i to the time when the data is transmitted to the subordinate first generation node is the intra-node transfer processing to other subordinate nodes. Considering that it is sufficiently small compared to the delay. In particular,
P_i0 = 0,
And P_i1 = P_i2 = P_i3,
And DN_i1 = DN_i2 = DN_i3 = DN_i4 ...
When we can assume
Equation 1 can be simplified as Equation 2.
D_ij = D_i + DP_i * (j-1) + DN_i (Formula 2)

式2において、DP_iは、ノードiにおける1回のデータ転送に掛かる処理遅延である。また、DN_iはノードiにおける1世代下のノードへのネットワーク遅延である。この値は、例えば、実際の処理遅延、配信遅延、ノードの処理能力(CPU速度、CPU利用率)、代表的な配下のノードまたは1世代上のノードの値、から静的または動的に算出する。   In Expression 2, DP_i is a processing delay required for one data transfer in the node i. DN_i is a network delay to a node one generation lower in node i. This value is calculated statically or dynamically from, for example, the actual processing delay, distribution delay, node processing capacity (CPU speed, CPU utilization), the value of a representative subordinate node or one generation higher node. To do.

さらに、マルチキャストツリーに参加するどのノードにおいても、
DP_1=DP_2= … =DP、
かつ
DN_1=DN_2= … =DN
と仮定できる場合、式2をさらに簡略化することができる。すなわち、式3にように表すことができる。
D_ij=D_i+DP×(j−1)+DN (式3)
In addition, at any node participating in the multicast tree,
DP_1 = DP_2 = ... = DP,
And DN_1 = DN_2 = ... = DN
Can be further simplified. That is, it can be expressed as Equation 3.
D_ij = D_i + DP × (j−1) + DN (Formula 3)

式3において、DPは、1回のデータ転送に掛かる処理遅延である。また、DNは1世代下のノードへのネットワーク遅延である。この値は、例えば、実際の処理遅延、配信遅延、ノードの処理能力(CPU速度、CPU利用率)、任意のノードの値、から静的または動的に算出する。   In Expression 3, DP is a processing delay required for one data transfer. DN is a network delay to a node one generation below. This value is calculated statically or dynamically from, for example, actual processing delay, delivery delay, node processing capability (CPU speed, CPU utilization), and arbitrary node value.

図3の例ではルートノードn2の配信遅延量を0として、式3を適用し、かつDP=DN=1とした場合を示している。例えば、ルートノードn2は0、配下1番目のノードn8は1、続いてデータを受信するノードn3は2、となる。   In the example of FIG. 3, the distribution delay amount of the root node n2 is set to 0, Expression 3 is applied, and DP = DN = 1. For example, the root node n2 is 0, the subordinate first node n8 is 1, and the node n3 that receives data subsequently is 2.

また、具体的には、「追加ノード推定遅延量」とは、そのノードに新たにノードが接続してきた場合の、その新規に接続してきたノードの推定遅延量と定義する。新規に接続するノードや、接続先を変更するノードにとって、新たに接続するノードの配信遅延量が小さいノードに接続した方が、より配信遅延が小さいことになる。新たに接続するノードの推定遅延量を式で表現する場合、新たに接続するノードがノードiのn番目の子供になるとして、あるノードiの配信遅延量をD_i、ノードiの新たに接続するノードの推定遅延量をD_in、新規ノードが接続した場合のそのノードへデータを配信するまでの処理遅延の推定値をDP_in、新規ノードが接続した場合のネットワーク遅延の推定値をDN_inとすると、式4で表すことができる。
D_in=D_i+DP_in+DN_in (式4)
Specifically, the “additional node estimated delay amount” is defined as an estimated delay amount of a newly connected node when a new node is connected to the node. For a newly connected node or a node whose connection destination is changed, the distribution delay is smaller when the node is newly connected to a node with a small amount of distribution delay. When the estimated delay amount of a newly connected node is expressed by an expression, assuming that the newly connected node is the nth child of node i, the delivery delay amount of a certain node i is newly connected to D_i and node i Assuming that the estimated delay amount of a node is D_in, the estimated value of processing delay until data is distributed to the node when the new node is connected is DP_in, and the estimated value of the network delay when the new node is connected is DN_in. 4 can be expressed.
D_in = D_i + DP_in + DN_in (Formula 4)

ここで、式1から式2の導出と同様に、ノードiにおける配下ノード間、および配下ノードへのデータ送信処理に差分がないとすると、式4は簡略化することができる。さらにノードiがノードiの親ノードからパケットを受信してから配下1番目の1世代下のノードへデータを送信するまでのノード内転送処理遅延は、他の配下のノードへのノード内転送処理遅延に比べて十分小さいことも踏まえる。具体的には、
P_i0=0、
かつ
P_i1=P_i2=P_i3 … 、
かつ
DN_i1=DN_i2=DN_i3=DN_i4 …
と仮定出来る時、式4は、式5のように簡略化できる。
D_in=D_i+DP_i×(n−1)+DN_i (式5)
Here, as in the derivation of Equation 1 to Equation 2, Equation 4 can be simplified if there is no difference in data transmission processing between subordinate nodes in node i and subordinate nodes. Further, the intra-node transfer processing delay from the time when node i receives a packet from the parent node of node i to the time when the data is transmitted to the subordinate first generation node is the intra-node transfer processing to other subordinate nodes. Considering that it is sufficiently small compared to the delay. In particular,
P_i0 = 0,
And P_i1 = P_i2 = P_i3,
And DN_i1 = DN_i2 = DN_i3 = DN_i4 ...
Can be simplified as equation 5.
D_in = D_i + DP_i * (n-1) + DN_i (Formula 5)

さらに、式2から式3の導出と同様に、マルチキャストツリーに参加するどのノードにおいても、
DP_1=DP_2= … =DP、
かつ
DN_1=DN_2= … =DN
と仮定できる場合、式5において、現在の子ノードの数をcとしてさらに簡略化すると、式6が得られる。
D_in=D_i+DP×c+DN (式6)
Furthermore, as in the derivation of Equation 2 to Equation 3, at any node participating in the multicast tree,
DP_1 = DP_2 = ... = DP,
And DN_1 = DN_2 = ... = DN
In Equation 5, when the number of current child nodes is further simplified as c, Equation 6 is obtained.
D_in = D_i + DP × c + DN (Formula 6)

図3の例では、ルートノードn2の配信遅延量を0として、式3および式6を適用し、かつDP=DN=1とした場合の、配信遅延量を4以内かつ、配信遅延量のばらつきを小さくするための調整を不要とするノードができるだけ多くなるようにマルチキャストツリー1を構成していく例を示している。構成方法としては、マルチキャストツリー1の深さを優先する構成方法、子ノード数を優先する構成方法、とその2つの組み合わせがあるが、図3(a)〜(c)では深さを優先する構成方法を示している。   In the example of FIG. 3, when the distribution delay amount of the root node n2 is 0, Expressions 3 and 6 are applied, and DP = DN = 1, the distribution delay amount is within 4 and the distribution delay amount varies. In this example, the multicast tree 1 is configured so that as many nodes as possible do not need to be adjusted to reduce the number of nodes. As a configuration method, there are a configuration method that prioritizes the depth of the multicast tree 1, a configuration method that prioritizes the number of child nodes, and a combination of the two. In FIGS. 3A to 3C, priority is given to the depth. The configuration method is shown.

深さを優先する構成方法とは、具体的には、指定された配信遅延量になるまで、ツリーの形状を深くしていき、深い位置から順に、指定された配信遅延量を超えない最大の配信遅延量となる位置から順にノードを接続させていく。図3では、まず、n2、n8、n3、n18、n9まで深くしていく。この状態が図3(a)である。図3(a)において、n9で配信遅延量が指定された配信遅延量4になったため、次のノードn23は、できるだけ深い位置で新たに接続するノードの推定遅延量が4の位置、すなわちn3の配下にn23が接続する(図3(b)参照)。次のノードn29は、新たに接続するノードの推定遅延量が4のノードがないため、新たに接続するノードの推定遅延量が3のノードの配下に接続する。すなわちn29はn8の配下に接続する。すると、n8とn29の新たに接続するノードの推定遅延量が4になる。次のノードn15は、深さを優先しているため、n29の配下に接続する。次のノードn44をn8の配下に接続する。   Specifically, the depth-first configuration method means that the tree shape is deepened until the specified delivery delay amount is reached, and the maximum delivery delay amount that does not exceed the specified delivery delay amount in order from the deepest position. Nodes are connected in order from the position that is the delivery delay amount. In FIG. 3, first, the depth is increased to n2, n8, n3, n18, and n9. This state is shown in FIG. In FIG. 3A, since the delivery delay amount 4 specified by n9 has reached the designated delivery delay amount 4, the next node n23 is located at a position where the estimated delay amount of a newly connected node is as deep as possible, that is, n3. Is connected to n23 (see FIG. 3B). The next node n29 is connected to a node under which the estimated delay amount of the newly connected node is 3 because the estimated delay amount of the newly connected node is not 4. That is, n29 is connected under n8. Then, the estimated delay amount of the newly connected nodes n8 and n29 becomes 4. Since the next node n15 gives priority to depth, it is connected under n29. The next node n44 is connected under n8.

子ノード数を優先する構成方法とは、具体的には、指定された配信遅延量になるまで、1つのノードの子ノードの数を増やしていき、末子の位置から順に、指定された配信遅延量を超えない最大の配信遅延量となる位置から順にノードを接続させていく。この子ノード数を優先する構成方法を取った場合、図3(c)において、ルートノードn2に新しいノードが接続される順番を示すと、n2→n8→n35→n47→n31→n5→n20→n22→n11→n3→n29→n44→n15→n18→n23→n9の順番になる。すなわち、ルートノードn2の4番目の子ノードn31を設けた後は、ルートノードn2にはそれ以上配信遅延時間の範囲内で子ノードを増やないので、子ノードn8、n35、n47、n31のいずれかに子ノードを設けることになる。この子ノードn8、n35、n47、n31のうち、子ノードを最も多く設けられるのはn8であるが、本実施形態では、末子(最も配信遅延量の大きい子ノード)であるn31から、n31→n47→n35→n8の順に子ノードの接続を検討し、指定された配信遅延量を超えない最大の配信遅延量となる位置から順にノードを接続させていく。   Specifically, the configuration method that gives priority to the number of child nodes is to increase the number of child nodes of one node until the specified delivery delay amount is reached, and then specify the specified delivery delay in order from the end of the child. Nodes are connected in order from the position where the maximum delivery delay amount does not exceed the amount. When the configuration method that gives priority to the number of child nodes is taken, in FIG. 3C, the order in which new nodes are connected to the root node n2 is shown as follows: n2 → n8 → n35 → n47 → n31 → n5 → n20 → n22 → n11 → n3 → n29 → n44 → n15 → n18 → n23 → n9. That is, after the fourth child node n31 of the root node n2 is provided, the child node n8, n35, n47, n31 of the child nodes n8, n35, n47, n31 is not increased in the range of the delivery delay time to the root node n2. A child node will be provided for either. Among the child nodes n8, n35, n47, and n31, n8 has the largest number of child nodes. In this embodiment, from n31 that is the last child (child node having the largest delivery delay amount), n31 → The connection of child nodes is examined in the order of n47 → n35 → n8, and the nodes are connected in order from the position where the maximum delivery delay amount does not exceed the designated delivery delay amount.

あるノードが離脱する場合は、離脱によって孤立するノードが生じる場合には、最後に接続したノードを、ノードが離脱したことによって孤立したノードの親の位置に再接続させる。最後に接続したノードは子ノードを持たないため、接続位置を移動させても問題は発生せず、マルチキャストツリー1の構成も大幅に変化しない。このように再構成することで、ノードが離脱した場合でもマルチキャストツリーの特性を維持できる。   When a certain node leaves, when an isolated node is generated by the removal, the node connected last is reconnected to the parent position of the isolated node due to the node leaving. Since the last connected node has no child nodes, no problem occurs even if the connection position is moved, and the configuration of the multicast tree 1 does not change significantly. By reconfiguring in this way, the characteristics of the multicast tree can be maintained even when the node leaves.

この手法においては、指定された配信遅延量を満たすマルチキャストツリー1のノード数には制限がある。式3および式6を適用し、かつDP=DN=1とした場合、ある配信遅延量i(i>0)を満たすことのできるノード数の最大数をNiとすると、
Ni=2のi乗
となる。
In this method, there is a limit to the number of nodes in the multicast tree 1 that satisfy the specified delivery delay amount. When Expression 3 and Expression 6 are applied and DP = DN = 1, assuming that the maximum number of nodes that can satisfy a certain delivery delay amount i (i> 0) is Ni,
Ni = 2 to the power of i.

このとき、調整不要になる調整量0のノード数Miは、
Mi=2の(i−1)乗
である。
At this time, the number of nodes Mi with an adjustment amount of 0 that does not require adjustment is
Mi = 2 to the power of (i−1).

なおNiおよびMiは上記モデルにおける最大数であるため、実際の配送遅延量や1ノードあたりに接続可能なノード数に制限がある場合にはこの限りではない。   Since Ni and Mi are the maximum numbers in the above model, this is not the case when there is a limit to the actual delivery delay amount or the number of nodes that can be connected per node.

このような手法で、遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードができるだけ多く存在するようにマルチキャストツリー1を構成していくことにより、指定された配信遅延量のノード、すなわち調整量が0となるノードの数が最大になるため、遅延ばらつきを小さくするための調整を少なくマルチキャストツリー1を構成することができる。   By configuring the multicast tree 1 in such a manner that there are as many nodes as possible that do not require adjustment of the delay amount to reduce delay variation, a node having a specified delivery delay amount, that is, Since the number of nodes having the adjustment amount of 0 is maximized, the multicast tree 1 can be configured with less adjustment for reducing delay variation.

図4は、第1の実施形態によるルートノード100の構成を示すブロック図である。図4において、ルートノード100は、主制御部110とネットワークインターフェイス120と、ノード情報データベース121と、を有する。主制御部110は、CPU、RAM、及びOSなどで構成されたコンピュータの主要部であり、主制御部110の中に、コンピュータをマルチキャストシステムのルートノードとして機能させるプログラムを動作させることにより、主制御部110を、送受信部111と、参加受付機能部112と、離脱受付機能部113と、ツリー構成演算機能部114と、遅延量設定機能部115、として機能させることができる。また、ノード情報データベースは、コンピュータの記憶部に記憶する。なお、上記プログラムは、フラッシュメモリなどの不揮発性半導体記憶装置、ハードディスクなどの磁気記録媒体、DVDやブルーレイディスクなどの光記録媒体をはじめとする記録媒体に記録することができる。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the root node 100 according to the first embodiment. In FIG. 4, the root node 100 includes a main control unit 110, a network interface 120, and a node information database 121. The main control unit 110 is a main part of a computer composed of a CPU, a RAM, an OS, and the like. The main control unit 110 operates a program that causes the computer to function as a root node of the multicast system. The control unit 110 can function as a transmission / reception unit 111, a participation reception function unit 112, a withdrawal reception function unit 113, a tree configuration calculation function unit 114, and a delay amount setting function unit 115. The node information database is stored in the storage unit of the computer. The program can be recorded on a recording medium such as a nonvolatile semiconductor storage device such as a flash memory, a magnetic recording medium such as a hard disk, and an optical recording medium such as a DVD or a Blu-ray disc.

ノード情報データベース121は、マルチキャストツリー1におけるノード情報を保存する。ノード情報とは、ノード200を一意に識別するノードID、IPアドレス、ポート番号など他のノード200とメッセージを送受信するために必要な情報であり、マルチキャストツリー1のツリー構造における全てのノード200の情報である。また、ノード情報データベース221には各ノードの配信遅延量と、新たに接続するノードの推定遅延量(追加ノード推定遅延量)と、遅延調整量、マルチキャストツリー1に参加した日時も保存される。   The node information database 121 stores node information in the multicast tree 1. The node information is information necessary for transmitting / receiving a message to / from another node 200 such as a node ID, IP address, and port number that uniquely identifies the node 200. The node information of all the nodes 200 in the tree structure of the multicast tree 1 Information. The node information database 221 also stores the delivery delay amount of each node, the estimated delay amount of the newly connected node (added node estimated delay amount), the delay adjustment amount, and the date and time when it joined the multicast tree 1.

送受信部111は、ネットワークインターフェイス120を介して、ノード200からのメッセージを受信して、メッセージ種別を見た上で、参加受付機能部112または離脱受付機能部113に送る。   The transmission / reception unit 111 receives a message from the node 200 via the network interface 120, sees the message type, and sends the message to the participation reception function unit 112 or the withdrawal reception function unit 113.

また、送受信部111は、参加受付機能部112または離脱受付機能部113からメッセージを受け取り、メッセージに記載されている宛先であるノード200にネットワークインターフェイス120を介してメッセージを送信する。   In addition, the transmission / reception unit 111 receives a message from the participation reception function unit 112 or the withdrawal reception function unit 113, and transmits the message to the node 200 that is the destination described in the message via the network interface 120.

参加受付機能部112は、新規にマルチキャストツリー1に参加するノードからの参加要求メッセージを処理する。具体的には、ノード200から参加要求メッセージを受信すると、メッセージをツリー構成演算機能部114に送り、演算結果を参加応答メッセージに含めて返信する。ここで、参加要求メッセージには、新規に参加するノード200のノード情報が含まれる。また、参加応答メッセージには新規に参加するノード200の接続先となるノード200のノード情報が含まれる。   The participation reception function unit 112 processes a participation request message from a node newly participating in the multicast tree 1. Specifically, when a participation request message is received from the node 200, the message is sent to the tree configuration calculation function unit 114, and the calculation result is included in the participation response message and returned. Here, the participation request message includes node information of the newly participating node 200. Further, the participation response message includes node information of the node 200 that is a connection destination of the newly participating node 200.

離脱受付機能部113は、マルチキャストツリー1に既に参加しているノードからの離脱要求メッセージを処理する。具体的には、ノード200から離脱要求メッセージを受信すると、離脱応答メッセージを返信する。さらに、メッセージをツリー構成演算機能部114に送り、ノード200の離脱により孤立したノードが存在する場合は、最後に接続したノードを、ノードが離脱したことによって孤立したノードの親の位置に再接続させるため、移動要求メッセージを該当するノード200に送信する。その後そのノード200から移動応答メッセージを受信すると、そのメッセージをツリー構成演算機能部114に送る。ここで、離脱要求メッセージには、離脱するノード200のノード情報が含まれる。また、離脱応答メッセージにはメッセージ受理を示す情報が含まれる。移動要求メッセージには、移動を要求するノード200のノード情報と、移動先となるノード200のノード情報が含まれる。さらに、移動応答メッセージには移動完了を示す情報が含まれる。   The leave acceptance function unit 113 processes a leave request message from a node already participating in the multicast tree 1. Specifically, when a leave request message is received from the node 200, a leave response message is returned. Further, a message is sent to the tree structure calculation function unit 114, and if an isolated node exists due to the node 200 leaving, the last connected node is reconnected to the parent position of the isolated node due to the node leaving Therefore, a movement request message is transmitted to the corresponding node 200. Thereafter, when a movement response message is received from the node 200, the message is sent to the tree structure calculation function unit 114. Here, the leave request message includes node information of the node 200 to leave. Further, the leaving response message includes information indicating message acceptance. The movement request message includes the node information of the node 200 that requests movement and the node information of the node 200 that is the movement destination. Further, the movement response message includes information indicating movement completion.

ツリー構成演算機能部114は、マルチキャストツリー1の構成を管理し、構成を変更しなければならない場合に、マルチキャストツリー1の構成を演算する。具体的には、参加受付機能部112から参加要求メッセージを受信した場合、ノード情報データベース121からノード情報を読みマルチキャストツリーの構成を確認する。その後、前記深さを優先する構成方法または子ノード数を優先する構成方法またはその両方の組み合わせ方法で新規に参加するノード200の接続先を決定し、新規に参加するノード200の接続先となるノード200のノード情報を参加受付機能部112に応答する。さらに、新規に参加するノード200のノード情報について、接続先情報も含めてノード情報データベース121を更新する。ここで、新規に参加するノード200の接続先を決定する際、遅延量設定機能部115からの指定された遅延量を演算に用いる。   The tree configuration calculation function unit 114 manages the configuration of the multicast tree 1 and calculates the configuration of the multicast tree 1 when the configuration needs to be changed. Specifically, when a participation request message is received from the participation reception function unit 112, the node information is read from the node information database 121 and the configuration of the multicast tree is confirmed. Thereafter, the connection destination of the newly participating node 200 is determined by the configuration method that prioritizes the depth, the configuration method that prioritizes the number of child nodes, or a combination of both, and becomes the connection destination of the newly participating node 200. The node information of the node 200 is returned to the participation reception function unit 112. Further, the node information database 121 including the connection destination information is updated for the node information of the newly participating node 200. Here, when the connection destination of the newly participating node 200 is determined, the designated delay amount from the delay amount setting function unit 115 is used for the calculation.

さらに、ツリー構成演算機能部114は、離脱受付機能部113から離脱要求メッセージを受信した場合、ノード情報データベース121からノード情報を読みマルチキャストツリーの構成を確認する。このとき、マルチキャストツリー1の構成として、孤立するノードが存在しなかった場合、離脱したノード200のノード情報について、ノード情報データベース121を更新し、処理の完了を離脱受付機能部113に応答する。マルチキャストツリー1の構成として、孤立するノードが存在した場合、最後にマルチキャストツリー1に参加したノード200をノード情報データベース121から検索し、その移動を要求するため、移動を要求するノード200のノード情報と、移動先となるノード200のノード情報を離脱受付機能部113に応答する。その後、離脱受付機能部113から移動応答メッセージを受信すると、最新のマルチキャストツリーの構成をノード情報データベース121に反映させるため、ノード情報データベース121を更新する。   Further, when receiving a leave request message from the leave acceptance function unit 113, the tree structure calculation function unit 114 reads the node information from the node information database 121 and confirms the configuration of the multicast tree. At this time, if there is no isolated node as the configuration of the multicast tree 1, the node information database 121 is updated with respect to the node information of the detached node 200, and the completion of the process is returned to the leaving acceptance function unit 113. When there is an isolated node as a configuration of the multicast tree 1, the node information database 121 searches for the node 200 that last joined the multicast tree 1 from the node information database 121 and requests its movement. Then, the node information of the node 200 as the movement destination is returned to the leave acceptance function unit 113. Thereafter, when a movement response message is received from the leaving acceptance function unit 113, the node information database 121 is updated in order to reflect the latest multicast tree configuration in the node information database 121.

遅延量設定機能部115は、マルチキャストツリー1が守るべき配信遅延量を設定する。具体的にはシステム利用者が配信遅延量を決定し、その数値の入力を受けるものである。   The delay amount setting function unit 115 sets a delivery delay amount that the multicast tree 1 should protect. Specifically, the system user determines the delivery delay amount and receives an input of the numerical value.

図5は、第1の実施形態によるノード200の構成を示すブロック図である。図5において、ノード200は、主制御部210とネットワークインターフェイス220と、ノード情報データベース221と、を有する。主制御部210は、CPU、RAM、及びOSなどで構成されたコンピュータの主要部である。主制御部210の中に、コンピュータをマルチキャストシステムのノードとして機能させるプログラムを動作させることにより、主制御部210を、送受信部211と、参加要求機能部212と、離脱要求機能部213と、接続機能部214と、して機能させることができる。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the node 200 according to the first embodiment. In FIG. 5, the node 200 includes a main control unit 210, a network interface 220, and a node information database 221. The main control unit 210 is a main part of a computer that includes a CPU, a RAM, an OS, and the like. By operating a program that causes the computer to function as a node of the multicast system in the main control unit 210, the main control unit 210 is connected to the transmission / reception unit 211, the participation request function unit 212, and the withdrawal request function unit 213. The function unit 214 can function.

ノード情報データベース221は、ルートノード100におけるノード情報データベースと同等のもので、マルチキャストツリー1のツリー構造において自ノードより上及び下にあるノードのノード情報である。ノード情報データベース221は、コンピュータの記憶部に記憶される。   The node information database 221 is equivalent to the node information database in the root node 100, and is node information of nodes above and below the own node in the tree structure of the multicast tree 1. The node information database 221 is stored in the storage unit of the computer.

送受信部211は、ルートノード100における送受信部111と同等であるため説明を省略する。   Since the transmission / reception unit 211 is equivalent to the transmission / reception unit 111 in the root node 100, the description thereof is omitted.

参加要求機能部212は、新規にマルチキャストツリー1に参加する場合に、ルートノード100に参加を要求する機能を持つ。具体的には、ルートノード100に参加要求メッセージを送信し、ルートノード100から参加応答メッセージを受信すると、参加応答メッセージに記載の接続先ノードのノード情報を接続機能部214に渡す。   The participation request function unit 212 has a function of requesting the root node 100 to participate when newly joining the multicast tree 1. Specifically, when a participation request message is transmitted to the root node 100 and a participation response message is received from the root node 100, the node information of the connection destination node described in the participation response message is passed to the connection function unit 214.

離脱要求機能部213は、マルチキャストツリー1から離脱する場合に、ルートノード100に離脱を要求する機能を持つ。具体的には、ルートノード100に離脱要求メッセージを送信し、ルートノード100から離脱応答メッセージを受信すると、接続関係にあったひとつまたは複数のノードへ切断要求メッセージを送信する。続いて、切断要求メッセージを送ったノードから切断応答メッセージを受信すると、ノード情報データベース221から接続関係にあったノードのノード情報を削除する。   The leave request function unit 213 has a function of requesting the root node 100 to leave when leaving the multicast tree 1. Specifically, when a leave request message is transmitted to the root node 100 and a leave response message is received from the root node 100, a disconnection request message is transmitted to one or a plurality of nodes in connection. Subsequently, when a disconnection response message is received from the node that sent the disconnection request message, the node information of the node that is in the connection relationship is deleted from the node information database 221.

接続機能部214は、他のノードと接続関係を確立する機能を持つ。具体的には、参加要求機能部212から接続先ノードのノード情報を受けた場合、またはルートノード100から移動要求メッセージを受信し、接続先ノードのノード情報を受けた場合に、接続先となるノードへ接続要求メッセージを送信する。続いて、接続先となるノードから接続応答メッセージを受信すると、ノード情報データベース221を更新する。ルートノード100から移動要求メッセージを受信していた場合は、移動応答メッセージをルートノード100に送信する。   The connection function unit 214 has a function of establishing a connection relationship with other nodes. Specifically, when node information of the connection destination node is received from the participation request function unit 212 or when a movement request message is received from the root node 100 and node information of the connection destination node is received, the connection destination node is obtained. Send a connection request message to the node. Subsequently, when a connection response message is received from a node as a connection destination, the node information database 221 is updated. If a movement request message has been received from the root node 100, a movement response message is transmitted to the root node 100.

さらに、接続機能部214は、他のノードから接続要求メッセージを受信した場合、接続応答メッセージを送信し、ノード情報データベース221を更新する。さらに、接続機能部214は、他のノードから切断要求メッセージを受信した場合、切断応答メッセージを送信し、ノード情報データベース221を更新する。   Furthermore, when the connection function unit 214 receives a connection request message from another node, the connection function unit 214 transmits a connection response message and updates the node information database 221. Furthermore, when the connection function unit 214 receives a disconnection request message from another node, the connection function unit 214 transmits a disconnection response message and updates the node information database 221.

次に、本実施形態の動作について、特に特徴的な部分について説明する。図6は、本実施形態におけるルートノード100において、新規にマルチキャストツリー1に参加するノード200からの参加要求を受け付ける場合の動作を示すフローチャートである。動作を開始すると、まず送受信部111が他のノード200、もしくはルートノード100内の主制御部110からの通信を待つ状態(以後、アイドル状態という)となる(ステップS300)。   Next, a particularly characteristic part of the operation of the present embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation when the root node 100 according to the present embodiment accepts a participation request from a node 200 that newly participates in the multicast tree 1. When the operation is started, first, the transmission / reception unit 111 enters a state of waiting for communication from another node 200 or the main control unit 110 in the root node 100 (hereinafter referred to as an idle state) (step S300).

ルートノード100は、アイドル状態中に(ステップS300)、ノード200から参加要求メッセージを受信すると(ステップS301)、ノード情報データベース121を参照し、現在のマルチキャストツリー1の構成を確認する(ステップS302)。続いて、すでに説明した深さを優先する構成方法または子ノード数を優先する構成方法またはその両方の組み合わせ方法のいずれかの方法で、マルチキャストツリー1の構成を決定する(ステップS303)。この決定したマルチキャストツリー1の構成となるよう、参加要求メッセージを送信してきたノード200に対し、接続先となるノード200のノード情報を含む参加応答メッセージを送信し(ステップS304)、ノード情報データベース121を更新し(ステップS305)、アイドル状態に戻る。   In the idle state (step S300), the root node 100 receives the participation request message from the node 200 (step S301), refers to the node information database 121, and confirms the current configuration of the multicast tree 1 (step S302). . Subsequently, the configuration of the multicast tree 1 is determined by any one of the configuration method that prioritizes the depth described above, the configuration method that prioritizes the number of child nodes, or a combination of the two (step S303). A participation response message including the node information of the node 200 that is the connection destination is transmitted to the node 200 that has transmitted the participation request message so as to have the determined configuration of the multicast tree 1 (step S304). Is updated (step S305), and the process returns to the idle state.

図7は、本実施形態におけるルートノード100において、マルチキャストツリー1に参加しているノード200からの離脱要求を受け付ける場合の動作を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing an operation in the case where the root node 100 according to the present embodiment accepts a leave request from the nodes 200 participating in the multicast tree 1.

ルートノード100は、アイドル状態中に(ステップS300)、ノード200から離脱要求メッセージを受信すると(ステップS311)、離脱応答メッセージを送信する(ステップS312)。続いて、ノード情報データベース121を参照し、現在のマルチキャストツリー1の構成を確認する(ステップS313)。このとき、この離脱するノードが発生した場合に、マルチキャストツリー1の構成として、孤立するノードが存在するかどうかを確認する(ステップS314)。ステップS314において、孤立するノードが存在しなかった場合(ステップS314のNo)、ノード情報データベース121を更新し(ステップS318)、アイドル状態に戻る。一方、ステップS314において、孤立するノードが存在した場合(ステップS314のYes)、最後にマルチキャストツリー1に参加したノード200をノード情報データベース121から検索し(ステップS315)、そのノード200に移動を要求するため、その移動を要求するノード200へ移動要求メッセージを送信する(ステップS316)。その後、移動応答メッセージを受信すると(ステップS317)、ノード情報データベース121を更新し(ステップS318)、アイドル状態に戻る。   In the idle state (step S300), the root node 100 receives a leave request message from the node 200 (step S311), and transmits a leave response message (step S312). Subsequently, the node information database 121 is referred to and the current configuration of the multicast tree 1 is confirmed (step S313). At this time, when this leaving node occurs, it is confirmed whether or not there is an isolated node as a configuration of the multicast tree 1 (step S314). In step S314, when there is no isolated node (No in step S314), the node information database 121 is updated (step S318), and the process returns to the idle state. On the other hand, if an isolated node exists in step S314 (Yes in step S314), the node 200 that last joined the multicast tree 1 is searched from the node information database 121 (step S315), and the node 200 is requested to move. Therefore, a movement request message is transmitted to the node 200 that requests the movement (step S316). Thereafter, when a movement response message is received (step S317), the node information database 121 is updated (step S318), and the process returns to the idle state.

なお、図6及び図7で説明したフローチャートに係る各ステップの動作内容は、ルートノード100が予め備えるコンピュータ(主制御部)で動作するプログラムとして実行させるように構成することができる。   6 and 7 can be configured to be executed as a program that operates on a computer (main control unit) provided in advance in the root node 100.

以上説明したように、遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードができるだけ多く存在するようにマルチキャストツリーを構成していくことにより、指定された配信遅延量のノード、すなわち調整量が0となるノードの数が最大になるため、遅延ばらつきを小さくするための調整を少なくマルチキャストツリー1を構成することができる。   As described above, by configuring the multicast tree so that there are as many nodes as possible that do not need to adjust the delay amount to reduce delay variation, the node of the specified delivery delay amount, that is, the adjustment Since the number of nodes whose amount is 0 is maximized, the multicast tree 1 can be configured with less adjustment to reduce delay variation.

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。   A part or all of the above embodiments can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.

(付記1)
配信遅延量を設定する遅延量設定機能部と、
前記遅延量設定機能部により設定された配信遅延量に対して、遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるようにマルチキャストツリーの構成を演算するツリー構成演算機能部と、
を備え、
前記ツリー構成演算機能部の演算結果に基づいてマルチキャストツリーを構築することを特徴とするマルチキャストシステム。
(Appendix 1)
A delay amount setting function unit for setting a delivery delay amount;
Tree configuration for calculating the configuration of the multicast tree so that the number of nodes that do not require adjustment of the delay amount to reduce delay variation is maximized with respect to the delivery delay amount set by the delay amount setting function unit A calculation function unit;
With
A multicast system, wherein a multicast tree is constructed based on a calculation result of the tree configuration calculation function unit.

(付記2)
前記ツリー構成演算機能部は、
前記設定された配信遅延量になるまでツリーの形状を深くしていき、深い位置から順に、前記設定された配信遅延量を超えない最大の配信遅延量となるように順にノードを接続させていくことを特徴とする付記1記載のマルチキャストシステム。
(Appendix 2)
The tree configuration calculation function unit includes:
The tree is deepened until the set delivery delay amount is reached, and nodes are connected in order from the deepest position so that the maximum delivery delay amount does not exceed the set delivery delay amount. The multicast system according to supplementary note 1, wherein:

(付記3)
前記ツリー構成演算機能部は、
前記設定された配信遅延量になるまで、1つのノードの子ノードの数を増やしていき、前記子ノードのうち、最も配信遅延量の大きい子ノードからさらに前記設定された配信遅延量を超えないように当該子ノードに対する子ノードの数を増やしていくことを特徴とする付記1記載のマルチキャストシステム。
(Appendix 3)
The tree configuration calculation function unit includes:
The number of child nodes of one node is increased until the set delivery delay amount is reached, and the set delivery delay amount is not exceeded from the child node having the largest delivery delay amount among the child nodes. The multicast system according to appendix 1, wherein the number of child nodes for the child node is increased as described above.

(付記4)
前記ツリー構成演算機能部は、
前記設定された配信遅延量になるまでツリーの形状を深くしていき、深い位置から順に、前記設定された配信遅延量を超えない最大の配信遅延量となるように順にノードを接続させていくアルゴリズムと、
前記設定された配信遅延量になるまで、1つのノードの子ノードの数を増やしていき、前記子ノードのうち、最も配信遅延量の大きい子ノードからさらに前記設定された配信遅延量を超えないように当該子ノードに対する子ノードの数を増やしていくアルゴリズムと、
を組み合わせて前記遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるようにマルチキャストツリーの構成を演算することを特徴とする付記1記載のマルチキャストシステム。
(Appendix 4)
The tree configuration calculation function unit includes:
The tree is deepened until the set delivery delay amount is reached, and nodes are connected in order from the deepest position so that the maximum delivery delay amount does not exceed the set delivery delay amount. Algorithm and
The number of child nodes of one node is increased until the set delivery delay amount is reached, and the set delivery delay amount is not exceeded from the child node having the largest delivery delay amount among the child nodes. And an algorithm for increasing the number of child nodes for the child node,
The multicast system according to appendix 1, wherein the configuration of the multicast tree is calculated such that the number of nodes that do not require adjustment of the delay amount for reducing the delay variation by combining the above is maximized.

(付記5)
前記ツリー構成演算機能部は、
マルチキャストツリーに参加しているノードが離脱する場合に、最後に接続したノードを、ノードが離脱したことによって孤立したノードの親の位置に再接続させるようにマルチキャストツリーの構成を演算することを特徴とする付記1乃至4いずれかに記載のマルチキャストシステム。
(Appendix 5)
The tree configuration calculation function unit includes:
When a node participating in the multicast tree leaves, the multicast tree configuration is calculated so that the last connected node is reconnected to the parent position of the isolated node when the node leaves. The multicast system according to any one of supplementary notes 1 to 4.

(付記6)
マルチキャストツリーにおけるノード情報を保存するノード情報記憶部と、
をさらに含むことを特徴とする付記1乃至5いずれかに記載のマルチキャストシステム。
(Appendix 6)
A node information storage unit for storing node information in the multicast tree;
The multicast system according to any one of appendices 1 to 5, further comprising:

(付記7)
前記ノード情報記憶部は、前記マルチキャストツリーにおいて、各ノードが参加した順番に関する情報を記憶していることを特徴とする付記6記載のマルチキャストシステム。
(Appendix 7)
The multicast system according to appendix 6, wherein the node information storage unit stores information on the order in which each node participates in the multicast tree.

(付記8)
前記ノード情報記憶部は、前記マルチキャストツリーに各ノードが参加した日時に関する情報を記憶していることを特徴とする付記6又は7記載のマルチキャストシステム。
(Appendix 8)
The multicast system according to appendix 6 or 7, wherein the node information storage unit stores information related to a date and time when each node participates in the multicast tree.

(付記9)
前記ノード情報記憶部は、各ノード毎にそのノードの直下に新たにノードが接続された場合の推定遅延量である追加ノード推定遅延量を予め記憶し、前記ツリー構成演算機能部は、前記追加ノード推定遅延量を用いて新たに接続するノードの接続先を決定することを特徴とする付記6乃至8いずれかに記載のマルチキャストシステム。
(Appendix 9)
The node information storage unit stores in advance an additional node estimated delay amount that is an estimated delay amount when a node is newly connected immediately below the node for each node, and the tree configuration calculation function unit includes the additional node The multicast system according to any one of appendices 6 to 8, wherein a connection destination of a node to be newly connected is determined using a node estimated delay amount.

(付記10)
前記遅延量設定機能部と、前記ツリー構成演算機能部と、がマルチキャストツリーのルートノードに設けられていることを特徴とする付記1乃至6いずれかに記載のマルチキャストシステム。
(Appendix 10)
The multicast system according to any one of appendices 1 to 6, wherein the delay amount setting function unit and the tree configuration calculation function unit are provided in a root node of the multicast tree.

(付記11)
前記ルートノードが、新たにマルチキャストツリーに参加をするノードからの接続要求を受け付ける参加要求機能部をさらに備えていることを特徴とする付記10記載のマルチキャストシステム。
(Appendix 11)
11. The multicast system according to appendix 10, wherein the root node further includes a participation request function unit that receives a connection request from a node that newly participates in the multicast tree.

(付記12)
前記ルートノードが、マルチキャストツリーからの離脱要求を受け付ける離脱受付機能部をさらに備えていることを特徴とする付記10又は11記載のマルチキャストシステム。
(Appendix 12)
12. The multicast system according to appendix 10 or 11, wherein the root node further includes a leave accepting function unit for accepting a leave request from the multicast tree.

(付記13)
マルチキャストツリーに新たに参加を希望するノードが在った場合に、所定の配信遅延量に対して遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるように前記参加を希望するノードの接続先となるノードについて決定するステップと、
前記参加を希望するノードに前記接続先となるノードを通知するステップと、
を備えることを特徴とするマルチキャストツリーの構成方法。
(Appendix 13)
When there is a new node that wants to participate in the multicast tree, the number of nodes that do not require adjustment of the delay amount to reduce delay variation with respect to the predetermined distribution delay amount is maximized. Determining a node to which a node wishing to join is connected;
Notifying the node that wishes to join the node to be connected;
A method for constructing a multicast tree, comprising:

(付記14)
前記接続先となるノードについて決定するステップは、前記所定の配信遅延量になるまでツリーの形状を深くしていき、深い位置から順に、前記所定の配信遅延量を超えない最大の配信遅延量となるように順にノードを接続させていくことにより前記接続先となるノードについて決定することを特徴とする付記13記載のマルチキャストツリーの構成方法。
(Appendix 14)
The step of determining the connection destination node deepens the shape of the tree until the predetermined delivery delay amount, and in order from the deepest position, the maximum delivery delay amount not exceeding the predetermined delivery delay amount 14. The multicast tree configuration method according to appendix 13, wherein the node to be the connection destination is determined by connecting nodes in order.

(付記15)
前記接続先となるノードについて決定するステップは、
前記所定の配信遅延量になるまで、1つのノードの子ノードの数を増やしていき、前記子ノードのうち、最も配信遅延量の大きい子ノードからさらに前記所定の配信遅延量を超えないように当該子ノードに対する子ノードの数を増やしていくことにより前記接続先となるノードについて決定することを特徴とする付記13記載のマルチキャストツリーの構成方法。
(Appendix 15)
The step of determining the connection destination node includes:
The number of child nodes of one node is increased until the predetermined delivery delay amount is reached, so that the predetermined delivery delay amount is not further exceeded from the child node having the largest delivery delay amount among the child nodes. 14. The multicast tree configuration method according to appendix 13, wherein the node to be the connection destination is determined by increasing the number of child nodes with respect to the child node.

(付記16)
前記接続先となるノードについて決定するステップは、
前記所定の配信遅延量になるまでツリーの形状を深くしていき、深い位置から順に、前記所定の配信遅延量を超えない最大の配信遅延量となるように順にノードを接続させていくアルゴリズムと、
前記所定の配信遅延量になるまで、1つのノードの子ノードの数を増やしていき、前記子ノードのうち、最も配信遅延量の大きい子ノードからさらに前記所定の配信遅延量を超えないように当該子ノードに対する子ノードの数を増やしていくアルゴリズムと、
を組み合わせて前記接続先となるノードについて決定することを特徴とする付記13記載のマルチキャストツリーの構成方法。
(Appendix 16)
The step of determining the connection destination node includes:
An algorithm that deepens the shape of the tree until the predetermined delivery delay amount is reached, and sequentially connects nodes so that the maximum delivery delay amount does not exceed the predetermined delivery delay amount in order from a deep position. ,
The number of child nodes of one node is increased until the predetermined delivery delay amount is reached, so that the predetermined delivery delay amount is not further exceeded from the child node having the largest delivery delay amount among the child nodes. An algorithm for increasing the number of child nodes for the child node;
14. The multicast tree construction method according to appendix 13, wherein a node to be the connection destination is determined by combining

(付記17)
マルチキャストツリーに参加しているノードが離脱し、孤立するノードが生じる場合に、最後に接続したノードを、前記孤立するノードの親の位置に再接続させるステップをさらに含むことを特徴とする付記13乃至16いずれかに記載のマルチキャストツリーの構成方法。
(Appendix 17)
The method of claim 13 further comprising the step of reconnecting the last connected node to the parent position of the isolated node when a node participating in the multicast tree leaves and an isolated node is generated. The method for constructing a multicast tree according to any one of 1 to 16.

(付記18)
マルチキャストシステムに含まれるコンピュータにマルチキャストツリーを構築させるコンピュータプログラムであって、
配信遅延量を設定する遅延量設定処理と、
前記遅延量設定機能部により設定された配信遅延量に対して、遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるようにマルチキャストツリーの構成を演算するツリー構成演算処理と、
を含み、
前記ツリー構成演算処理の演算結果に基づいてマルチキャストツリーを構築させることを特徴とするプログラム。
(Appendix 18)
A computer program for causing a computer included in a multicast system to construct a multicast tree,
A delay amount setting process for setting a delivery delay amount;
Tree configuration for calculating the configuration of the multicast tree so that the number of nodes that do not require adjustment of the delay amount to reduce delay variation is maximized with respect to the delivery delay amount set by the delay amount setting function unit Arithmetic processing,
Including
A program for constructing a multicast tree based on a computation result of the tree configuration computation processing.

(付記19)
前記ツリー構成演算処理は、
前記設定された配信遅延量になるまでツリーの形状を深くしていき、深い位置から順に、前記設定された配信遅延量を超えない最大の配信遅延量となるように順にノードを接続させていくことを特徴とする付記18記載のプログラム。
(Appendix 19)
The tree structure calculation process is:
The tree is deepened until the set delivery delay amount is reached, and nodes are connected in order from the deepest position so that the maximum delivery delay amount does not exceed the set delivery delay amount. The program according to appendix 18, characterized by the above.

(付記20)
前記ツリー構成演算処理は、
前記設定された配信遅延量になるまで、1つのノードの子ノードの数を増やしていき、前記子ノードのうち、最も配信遅延量の大きい子ノードからさらに前記設定された配信遅延量を超えないように当該子ノードに対する子ノードの数を増やしていくことを特徴とする付記18記載のプログラム。
(Appendix 20)
The tree structure calculation process is:
The number of child nodes of one node is increased until the set delivery delay amount is reached, and the set delivery delay amount is not exceeded from the child node having the largest delivery delay amount among the child nodes. The program according to appendix 18, wherein the number of child nodes for the child node is increased.

(付記21)
前記ツリー構成演算処理は、
前記設定された配信遅延量になるまでツリーの形状を深くしていき、深い位置から順に、前記設定された配信遅延量を超えない最大の配信遅延量となるように順にノードを接続させていく処理と、
前記設定された配信遅延量になるまで、1つのノードの子ノードの数を増やしていき、前記子ノードのうち、最も配信遅延量の大きい子ノードからさらに前記設定された配信遅延量を超えないように当該子ノードに対する子ノードの数を増やしていく処理と、
を組み合わせて前記遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるようにマルチキャストツリーの構成を演算することを特徴とする付記18記載のプログラム。
(Appendix 21)
The tree structure calculation process is:
The tree is deepened until the set delivery delay amount is reached, and nodes are connected in order from the deepest position so that the maximum delivery delay amount does not exceed the set delivery delay amount. Processing,
The number of child nodes of one node is increased until the set delivery delay amount is reached, and the set delivery delay amount is not exceeded from the child node having the largest delivery delay amount among the child nodes. Process to increase the number of child nodes for the child node,
The program according to appendix 18, wherein the configuration of the multicast tree is calculated so as to maximize the number of nodes that do not require adjustment of the delay amount for reducing the delay variation by combining.

(付記22)
前記ツリー構成演算処理は、
マルチキャストツリーに参加しているノードが離脱することによって孤立するノードが発生する場合に、最後に接続したノードを、前記孤立するノードの親の位置に再接続させるようにマルチキャストツリーの構成を演算することを特徴とする付記18乃至21いずれかに記載のプログラム。
(Appendix 22)
The tree structure calculation process is:
When an isolated node occurs when a node participating in the multicast tree leaves, the configuration of the multicast tree is calculated so that the last connected node is reconnected to the parent position of the isolated node. The program according to any one of appendices 18 to 21, characterized in that:

(付記23)
コンピュータにマルチキャストツリーを構築させるプログラムであって、
マルチキャストツリーに新たに参加を希望するノードが在った場合に、所定の配信遅延量に対して遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるように前記参加を希望するノードの接続先となるノードについて決定するステップと、
前記参加を希望するノードに前記接続先となるノードを通知するステップと、
を備えることを特徴とするプログラム。
(Appendix 23)
A program that causes a computer to build a multicast tree,
When there is a new node that wants to participate in the multicast tree, the number of nodes that do not require adjustment of the delay amount to reduce delay variation with respect to the predetermined distribution delay amount is maximized. Determining a node to which a node wishing to join is connected;
Notifying the node that wishes to join the node to be connected;
A program comprising:

(付記24)
前記接続先となるノードについて決定するステップは、前記所定の配信遅延量になるまでツリーの形状を深くしていき、深い位置から順に、前記所定の配信遅延量を超えない最大の配信遅延量となるように順にノードを接続させていくことにより前記接続先となるノードについて決定することを特徴とする付記23記載のプログラム。
(Appendix 24)
The step of determining the connection destination node deepens the shape of the tree until the predetermined delivery delay amount, and in order from the deepest position, the maximum delivery delay amount not exceeding the predetermined delivery delay amount The program according to appendix 23, wherein the node as the connection destination is determined by connecting the nodes in order.

(付記25)
前記接続先となるノードについて決定するステップは、
前記所定の配信遅延量になるまで、1つのノードの子ノードの数を増やしていき、前記子ノードのうち、最も配信遅延量の大きい子ノードからさらに前記所定の配信遅延量を超えないように当該子ノードに対する子ノードの数を増やしていくことにより前記接続先となるノードについて決定することを特徴とする付記23記載のプログラム。
(Appendix 25)
The step of determining the connection destination node includes:
The number of child nodes of one node is increased until the predetermined delivery delay amount is reached, so that the predetermined delivery delay amount is not further exceeded from the child node having the largest delivery delay amount among the child nodes. The program according to appendix 23, wherein the node to be the connection destination is determined by increasing the number of child nodes for the child node.

(付記26)
マルチキャストツリーに参加しているノードが離脱し、孤立するノードが生じる場合に、最後に接続したノードを、前記孤立するノードの親の位置に再接続させるステップをさらに含むことを特徴とする付記23乃至25いずれかに記載のプログラム。
(Appendix 26)
Item 23. The method according to claim 23, further comprising the step of reconnecting the last connected node to a parent position of the isolated node when a node participating in the multicast tree leaves and an isolated node is generated. The program in any one of thru | or 25.

(付記27)
付記18乃至26いずれかに記載のプログラムを記録した記録媒体。
(Appendix 27)
A recording medium on which the program according to any one of appendices 18 to 26 is recorded.

(付記28)
前記第3の視点に記載のプログラムを記録した記録媒体。
(Appendix 28)
A recording medium on which the program according to the third aspect is recorded.

本発明の全開示(特許請求の範囲及び図面を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施例ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の特許請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、特許請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。   Within the scope of the entire disclosure (including claims and drawings) of the present invention, the examples and the examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. In addition, various combinations or selections of various disclosed elements are possible within the scope of the claims of the present invention. That is, the present invention naturally includes various modifications and changes that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the drawings, and the technical idea.

1:マルチキャストツリー
100:ルートノード
200:ノード
110、210:主制御部
120、220:ネットワークインターフェイス
121、221:ノード情報データベース
111、211:送受信部
112:参加受付機能部
113:離脱受付機能部
114:ツリー構成演算機能部
115:遅延量設定機能部
212:参加要求機能部
213:離脱要求機能部
214:接続機能部
1: Multicast tree 100: Root node 200: Node 110, 210: Main control unit 120, 220: Network interface 121, 221: Node information database 111, 211: Transmission / reception unit 112: Participation reception function unit 113: Departure reception function unit 114 : Tree configuration calculation function unit 115: Delay amount setting function unit 212: Participation request function unit 213: Leave request function unit 214: Connection function unit

Claims (10)

配信遅延量を設定する手段と、
前記設定する手段により設定された配信遅延量に対して、遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるようにマルチキャストツリーを構成する手段と、
を有することを特徴とするマルチキャストシステム。
A means for setting a delivery delay amount;
Means for configuring the multicast tree so that the number of nodes that do not require adjustment of the delay amount for reducing delay variation is maximized with respect to the delivery delay amount set by the setting means;
A multicast system comprising:
前記マルチキャストツリーを構成する手段は、
前記設定された配信遅延量になるまでツリーの形状を深くしていき、深い位置から順に、前記設定された配信遅延量を超えない最大の配信遅延量となるように順にノードを接続させていくことを特徴とする請求項1記載のマルチキャストシステム。
The means for configuring the multicast tree includes:
The tree is deepened until the set delivery delay amount is reached, and nodes are connected in order from the deepest position so that the maximum delivery delay amount does not exceed the set delivery delay amount. The multicast system according to claim 1.
前記マルチキャストツリーを構成する手段は、
前記設定された配信遅延量になるまで、1つのノードの子ノードの数を増やしていき、前記子ノードのうち、最も配信遅延量の大きい子ノードからさらに前記設定された配信遅延量を超えないように当該子ノードに対する子ノードの数を増やしていくことを特徴とする請求項1記載のマルチキャストシステム。
The means for configuring the multicast tree includes:
The number of child nodes of one node is increased until the set delivery delay amount is reached, and the set delivery delay amount is not exceeded from the child node having the largest delivery delay amount among the child nodes. The multicast system according to claim 1, wherein the number of child nodes for the child node is increased.
前記マルチキャストツリーを構成する手段は、
マルチキャストツリーに参加しているノードが離脱する場合に、最後に接続したノードを、ノードが離脱したことによって孤立したノードの親の位置に再接続させるようにマルチキャストツリーを構成することを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項記載のマルチキャストシステム。
The means for configuring the multicast tree includes:
When a node participating in the multicast tree leaves, the multicast tree is configured so that the last connected node is reconnected to the parent position of the isolated node due to the node leaving The multicast system according to any one of claims 1 to 3.
マルチキャストツリーに参加しようとするノードから参加要求メッセージを受信するステップと、
現在のマルチキャストツリーの構成を確認するステップと、
所定の配信遅延量に対して遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるように参加要求メッセージを送信したノードの接続先ノードを決定するステップと、
参加要求メッセージを送信してきたノードに対し、前記接続先ノードの情報を含む参加応答メッセージを送信するステップと、
を含むことを特徴とするマルチキャストツリー構成方法。
Receiving a join request message from a node attempting to join the multicast tree;
Checking the current multicast tree configuration;
Determining a connection destination node of the node that transmitted the participation request message so that the number of nodes that do not require adjustment of the delay amount to reduce delay variation for a predetermined delivery delay amount is maximized;
Transmitting a participation response message including information of the connection destination node to the node that has transmitted the participation request message;
A multicast tree construction method comprising:
マルチキャストツリーに参加しているノードから離脱要求メッセージを受信するステップと、
離脱応答メッセージを送信するステップと、
前記離脱前のマルチキャストツリーの構成を確認するステップと、
前記離脱によりマルチキャストツリーから孤立するノードが発生するかどうかを確認するステップと、
前記孤立するノードが発生する場合に、最後にマルチキャストツリーに参加したノードを検索するステップと、
前記最後にマルチキャストツリーに参加したノードに対して前記離脱が発生したノードへの移動要求メッセージを送信するステップと、
移動応答メッセージを受信するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項5記載のマルチキャストツリー構成方法。
Receiving a leave request message from a node participating in the multicast tree;
Sending a leave response message;
Confirming the configuration of the multicast tree before leaving,
Checking whether or not a node isolated from the multicast tree occurs due to the leaving; and
Searching for the node that last joined the multicast tree when the isolated node occurs;
Sending a move request message to the node where the leave occurred to the node that last joined the multicast tree;
Receiving a move response message;
The multicast tree construction method according to claim 5, further comprising:
コンピュータに請求項5又は6のマルチキャストツリー構成方法を実行させることを特徴とするプログラム。   A program causing a computer to execute the multicast tree construction method according to claim 5 or 6. マルチキャストツリーのルートノードであって、
マルチキャストツリーが守るべき配信遅延量を設定する遅延量設定機能部と、
前記遅延量設定機能部により設定された配信遅延量に対して、遅延ばらつきを小さくするための遅延量の調整が不要になるノードの数が最大になるようにマルチキャストツリーを構成するツリー構成演算機能部と、
を有することを特徴とするマルチキャストツリーのルートノード。
The root node of the multicast tree,
A delay amount setting function unit for setting a delivery delay amount to be protected by the multicast tree;
Tree configuration calculation function that configures a multicast tree so that the number of nodes that do not require adjustment of the delay amount to reduce delay variation is maximized with respect to the delivery delay amount set by the delay amount setting function unit And
A root node of the multicast tree, characterized in that
マルチキャストツリーに参加を希望するノードから受信した参加要求メッセージを処理して前記ツリー構成演算機能部に伝え、前記ツリー構成演算機能部が決定した前記参加を希望するノードの接続先となるノードの情報を含む応答メッセージを生成する参加受付機能部と、をさらに含むことを特徴とする請求項8記載のマルチキャストツリーのルートノード。   Processes a participation request message received from a node wishing to participate in the multicast tree and transmits it to the tree configuration calculation function unit, and information on a node to which the node desiring to participate determined by the tree configuration calculation function unit is connected The multicast tree root node according to claim 8, further comprising: a participation reception function unit that generates a response message including: マルチキャストツリーに参加しているノードから受信した離脱要求メッセージを処理して前記ツリー構成演算機能部に伝える離脱受付機能部をさらに備え、
前記ツリー構成演算機能部は、前記離脱要求メッセージが伝えられたときに前記離脱によって孤立するノードの有無を判定し、孤立するノードが発生する場合には、最後に接続したノードを、前記離脱により孤立したノードの親の位置に再接続させることを決定し、
前記離脱受付機能部は、前記ツリー構成演算機能部の決定に基づき、前記最後に接続したノードに対して前記再接続させる位置への移動を要求するメッセージを送信することを特徴とする請求項8又は9記載のマルチキャストツリーのルートノード。
A leave acceptance function unit that processes a leave request message received from a node participating in the multicast tree and transmits the message to the tree configuration calculation function unit,
The tree structure calculation function unit determines whether or not there is an isolated node due to the leaving when the leave request message is transmitted, and if an isolated node occurs, the last connected node is determined by the leaving. Decide to reconnect to the parent position of the isolated node,
9. The leaving acceptance function unit transmits a message requesting movement to a position to be reconnected to the last connected node based on the determination of the tree configuration calculation function unit. Or the root node of the multicast tree according to 9.
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JPN6014046135; 静野 隆之、岡部 稔哉: 'ミッションクリティカルシステムのための遅延ばらつきの小さいアプリケーション層マルチキャスト手法の提案' 電子情報通信学会技術研究報告 Vol.110 No.372 , 20110113, p.109-114, 社団法人電子情報通信学会 *

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