JP2014225732A - 配信サーバ、配信端末およびマルチホップ配信システム - Google Patents

Abstract

【課題】マルチホップ転送によるコンテンツ配信において、無線信号の干渉の影響の少ないグループを構成し、各グループで並列にコンテンツを配信する技術を提供する。
【解決手段】無線信号を送信し、受信する無線送受信部１１と、配信するコンテンツを蓄積するコンテンツ蓄積部１５と、コンテンツの配信先である複数の配信端末を、これらの配信端末間の無線干渉情報に基づいて、互いが送信する無線信号を受信せずかつ双方が送信する無線信号を受信可能な同一の配信端末が存在しない配信端末を代表端末として、この代表端末が送信する無線信号を受信可能な配信端末で構成する複数の配信グループに分ける配信グループ管理部１３と、他の配信端末を経由するマルチホップ転送方式で代表端末にコンテンツを送信し、代表端末から配信グループ内の配信端末へのコンテンツの配信が配信グループ毎に並列に行われるように代表端末を制御する配信制御部１４ｓと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線マルチホップ転送方式によるコンテンツ配信技術に関する。

多段接続された無線端末間で順次データを転送するマルチホップ転送方式でのデータ配信において、データの配信を受ける無線端末が周囲に存在する無線端末（周囲端末）を確認し、周囲端末のなかの１つをグループリーダに定めることによって点在する複数の無線端末を自律的にグループ分けし、データの配信を行うときには、まずデータ配信端末がグループリーダの無線端末にデータを送信し、以降はデータを受信したグループリーダの無線端末が他のグループのグループリーダの無線端末にデータを転送し、また、グループ内の無線端末にデータを転送する処理を繰り返すことによって、データを配信する技術が特許文献１に開示されている。

特開２０１０−０４５５２５号公報（図２０）

上記のような従来のコンテンツ配信技術では、無線信号の干渉が考慮されていないため、各グループのグループリーダが送信する無線信号の到達範囲が重なっていると、この重なった領域にある無線端末は無線信号の干渉により送信されたコンテンツを正常に受信することができず、したがって複数のグループを構成して各グループのグループリーダから並列に各グループ内のコンテンツの配信を行おうとしても、実際には無線信号の干渉により並列には配信できないという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、無線マルチホップ転送方式によるコンテンツ配信において、無線信号の干渉の影響の少ないグループを構成し、各グループで並列にコンテンツを配信できるようにすることを目的とする。

この発明の配信サーバは、無線信号を送信し、受信する無線送受信部と、配信するコンテンツを蓄積するコンテンツ蓄積部と、コンテンツの配信先である複数の配信端末を、これらの配信端末間の無線干渉情報に基づいて、互いが送信する無線信号を受信せずかつ双方が送信する無線信号を受信可能な同一の配信端末が存在しない配信端末を代表端末として、この代表端末が送信する無線信号を受信可能な配信端末で構成する複数の配信グループに分ける配信グループ管理部と、無線送受信部を介して、他の配信端末を経由するマルチホップ転送方式で代表端末にコンテンツを送信し、代表端末から配信グループ内の配信端末へのコンテンツの配信が配信グループ毎に並列に行われるように代表端末を制御する配信制御部と、を備えたものである。

この発明の配信端末は、無線信号を送信し、受信する無線送受信部と、無線送受信部を介して受信したコンテンツを蓄積するコンテンツ蓄積部と、無線送受信部を介して、自端末と直接無線接続可能な端末を検出して検出した自端末に接続可能な端末の情報を配信サーバに通知し、他の端末が前記配信サーバあてに送信したその端末の自端末に接続可能な端末の情報を配信サーバあてに再送信する周囲端末検出部と、無線送受信部を介して、配信サーバから受信したコンテンツの配信を要求されると、周囲端末検出部が検出した自端末に直接接続可能な端末を配信対象として、前記受信したコンテンツを送信する配信制御部と、を備えたものである。

この発明のマルチホップ配信システムは、コンテンツの配信先である複数の配信端末と、前記複数の配信端末を、これらの配信端末間の無線干渉情報に基づいて、互いが送信する無線信号を受信せずかつ双方が送信する無線信号を受信可能な同一の配信端末が存在しない配信端末を代表端末とし、代表端末が送信する無線信号を受信可能な配信端末をメンバとしてグループ化した１つ以上の配信グループと、代表端末に他の配信端末を経由するマルチホップ転送方式でコンテンツを送信し、代表端末から配信グループ内の配信端末へのコンテンツの配信が配信グループ毎に並列に行われるように制御する配信サーバと、を備えたるようにしたものである。

上述のようにこの発明によれば、複数の配信グループで並列にコンテンツの配信をすることが可能な無線マルチホップ転送方式を用いたコンテンツ配信システムを構成することができる。

この発明の実施の形態１の配信サーバの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１の配信端末の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１の動作例における配信サーバおよび配信端末の配置図である。 この発明の実施の形態１における無線ＬＡＮのアソシエーション確立の装置間シーケンス図である。 この発明の実施の形態１における配信サーバの周囲端末情報の収集処理の装置間シーケンス図の一例である。 この発明の実施の形態１の配信サーバが取得する周囲端末の相互接続可否情報の一例である。 この発明の実施の形態１の配信サーバの代表端末選択の処理フローである。 この発明の実施の形態１の配信グループの一例である。 この発明の実施の形態１の配信サーバから代表端末の配信端末へのコンテンツ送信の装置間シーケンスの一例である。 この発明の実施の形態１における代表端末の配信端末から配信グループ内の配信端末へのコンテンツ送信の装置間シーケンスの一例である。 この発明の実施の形態１の配信グループに属さない配信端末へのコンテンツ送信の装置間シーケンスの一例である。 この発明の配信サーバ、配信端末を適用しないコンテンツ配信システムの一例の構成図である。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面において同一もしくは相当する部分には同一の符号を付している。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る配信サーバの構成を示すブロック図である。図１において、配信サーバ１０は無線信号の送受信をする無線送受信部１１、無線送受信部１１を介して自端末の周囲に存在する他の端末（周囲端末）の情報を収集し、管理する周囲端末管理部１２ｓ、周囲端末管理部１２ｓが収集した周囲端末の情報に基づいて、周囲端末をグループ化して配信グループを作成し、管理する配信グループ管理部１３、無線送受信部１１を介して配信するコンテンツを送信する配信制御部１４ｓ、配信するコンテンツを蓄積するコンテンツ蓄積部１５を備える。ここでコンテンツとは例えば、映像や画像、あるいは商業施設等における営業情報などの配信対象のデータである。

図２はこの発明の実施の形態１に係る配信端末の構成を示すブロック図である。図２において、配信端末２０は配信サーバ１０と同様の無線送受信部１１、コンテンツ蓄積部１５、無線送受信部１１を介して自端末の周囲にある他の端末の情報を収集し、収集した情報を配信サーバ１０に送信する周囲端末管理部１２ｃ、配信サーバ１０からの制御に従って無線送受信部１１を介してコンテンツの配信を行う配信制御部１４ｃを備える。
配信サーバ１０、配信端末２０は複数の端末機器でデータを順次転送して送信元から送信先までデータを転送するマルチホップ転送を行う無線端末である。

次に動作を説明する。なお、配信サーバ１０と配信端末２０の間、２つの配信端末２０の間で行う通信は無線で行われるものであり、実際の無線信号の送受信は各装置の無線送受信部１１が行うものであるが、以降では説明を分かりやすくするために無線送受信部１１の動作を省略して説明することとする。

まず、配信サーバ１０が行う配信グループ作成の動作について説明する。図３は配信サーバ１０と複数の配信端末２０ａ〜２０ｔが分布する状況の一例を示している。図３に示す無線到達範囲１００は配信端末２０ｅが送信する無線信号が到達する範囲を示している。また、無線到達範囲１１０は配信端末２０ｊが送信する無線信号が到達する範囲を示している。

配信端末２０ｅの無線到達範囲１００内には、配信サーバ１０、配信端末２０ａ、２０ｆ、２０ｉ、２０ｊが存在しており、配信端末２０ｅはこれらの配信サーバおよび配信端末と無線で接続することが可能である。このように互いに無線接続可能な配信サーバ１０および配信端末２０ａ〜２０ｔを、図３では破線で接続して示している。同様に、配信端末２０ｊの無線到達範囲１１０内には配信端末２０ｅ、２０ｆ、２０ｋ、２０ｍ、２０ｎが存在し、配信端末２０ｊはこれらの配信端末２０と接続することが可能である。

ここで無線接続可能とは、無線端末同士が互いに送信する無線信号を受信することができ、存在を認識できる状態にあることを意味する。この実施の形態では、IEEE802.11で規定された無線ＬＡＮ（Local Area Network）のアソシエーション確立と同様の手順を用いて、アソシエーションを確立できた相手端末を接続可能な相手端末として認識することとする。アソシエーション確立手順はプローブ要求（Probe Request）の送信により開始され、プローブ要求を受信した配信サーバおよび配信端末は送信元に対してプローブ応答（Probe Response）を返すものとする。

図４は配信サーバ１０が実施する、プローブ要求を送信して開始するアソシエーション確立のシーケンスである。自端末の周囲にある配信端末２０を調査するとき、配信サーバ１０の周囲端末管理部１２ｓはProbe Requestを送信する（Step_A1）。配信端末２０の周囲端末管理部１２ｃは配信サーバが送信したProbe Requestを受信すると、Probe Requestに対する応答のProbe Responseを配信サーバに送信する（Step_A2）。Step_A2に続いて配信サーバ１０と配信端末２０間でAssociation Requestの送信、受信（Step_A3）、Association Requestに対するACK（Acknowledgement）の送信、受信（Step_A4）、Association Responseの送信、受信（Step_A5）、Association Responseに対するACKの送信、受信（Step_A6）が同様に行われ、以上の手順を完了して配信サーバ１０と配信端末２０間にアソシエーションが確立される。

このようにして配信サーバ１０の周囲端末管理部１２ｓは接続可能な配信端末２０を検出して記憶する。配信端末２０も同様の処理を行って、自端末の周囲にある配信サーバ１０、配信端末２０を認識する。なおこの発明は、接続可能な相手端末を認識する方法を上記のアソシエーションの確立に限定するものではなく他の方法で行っても良い。また、上記のアソシエーション確立の手順にあわせて認証に関連する手順などの他の手順を実施しても良い。

配信サーバ１０の周囲端末検出部１２ｓ、配信端末２０の周囲端末検出部１２ｃは認識した端末間で相互に個々の端末を識別するための情報（この情報を端末ＩＤと称す）を取得する。端末ＩＤとしては、例えばＭＡＣアドレス等のデータリンク層のアドレスや、ＩＰアドレス等のネットワーク層のアドレスが使用可能である。あるいは各端末に設定された個体識別情報や、その他装置を一意に識別できる情報を使用してもよい。

以降では、説明を簡便にするため配信サーバ１０の端末ＩＤをＳ１０、配信端末２０ａ〜２０ｔのそれぞれの端末ＩＤをＣ１〜Ｃ２０として説明する。図３には各配信サーバ１０、配信端末２０の端末ＩＤを記している。

次に、図５を参照して配信サーバ１０が実施する周囲端末情報の収集処理を説明する。上記の接続可能な相手端末（以降、直接接続可能な相手端末を隣接端末と称す）を検出する処理により配信端末２０ａと接続可能と判断した配信サーバ１０の周囲端末検出部１２ｓは、配信端末２０ａから配信端末２０ａの隣接端末の情報を取得するために、配信端末２０ａあてに隣接端末情報要求メッセージを送信する（Step_N1）。このとき、あて先の指定は上述の端末ＩＤを用いて行う。配信端末２０ａの周囲端末検出部１２ｃは隣接端末情報要求メッセージを受信すると、自身が検出して記憶している隣接端末の端末ＩＤを含む隣接端末情報応答メッセージを配信サーバ１０あてに送信する（Step_N2）。

図３に示す通り、配信端末２０ａの隣接端末は配信端末２０ｂ、２０ｅ、２０ｆと配信サーバ１０自身であり、配信端末２０ａが送信した隣接端末情報応答メッセージにはこれらの端末の端末ＩＤが含まれる。配信端末２０ａが送信した隣接端末情報応答メッセージを受信した配信サーバ１０の周囲端末検出部１２ｓは、あらたに配信端末２０ｂの存在を検出して、次に配信端末２０ｂの隣接端末の情報を取得するために配信端末２０ｂあてに隣接端末情報要求メッセージを送信する（Step_N3）。

Step_N3で送信された配信端末２０ｂあての隣接端末情報要求メッセージは配信端末２０ａで受信され、受信端末２０ａの周囲端末検出部１２ｃは受信した隣接端末情報要求メッセージが自端末の隣接端末である配信端末２０ｂあてであること確認し、受信した隣接端末情報要求メッセージを再送信する(Step_N4)。Step_N4で送信された配信端末２０ｂあての隣接端末情報要求メッセージは配信端末２０ｂで受信される。配信端末２０ｂの周囲端末検出部１２ｃは自身の隣接端末として配信端末２０ａ、２０ｃ、２０ｆ、２０ｇの端末ＩＤを含む隣接端末情報応答メッセージを配信サーバ１０あてに送信する（Step_N5）。

Step_N5で送信された配信サーバ１０あての隣接端末情報応答メッセージは、配信端末２０ａで中継されて（Step_N6）、配信サーバ１０の周囲端末検出部１２ｓがこれを受信する。これにより配信サーバ１０はあらたに配信端末２０ｃと２０ｇを検出する。配信サーバ１０は配信端末２０ｃ、２０ｇに対しても、同様に隣接端末情報要求メッセージを送信して、配信端末２０ｃ、２０ｇから隣接端末情報応答メッセージを受信して（Step_N7〜Step_N12、Step_N13〜Step_N18）、あらたに配信端末２０ｄ、配信端末２０ｈ、配信端末２０ｋ、配信端末２０ｌを検出する。

このようにして配信サーバ１０の周囲端末検出部１２ｓは、配信端末２０ａ〜２０ｔを検出して、図６の表に示すような配信サーバ１０および各配信端末２０の相互接続可否情報（無線干渉情報）を取得する。図６の表において”○”は接続可能であり、”×”は接続不可であることを示す。なお、接続不可であるということは無線信号の到達範囲外にあるということである。

次に、配信サーバが行う代表端末選択の処理を説明する。代表端末とは、１つ以上のグループメンバの配信端末２０を含む配信グループにおいて、グループメンバの配信端末２０にコンテンツの配信をするグループ代表の配信端末２０である。配信サーバ１０の配信グループ管理部１５は、図６に示した周囲端末検出部１２ｓが取得した配信サーバ１０および各配信端末２０の相互接続可否情報を参照して、代表端末を選択する。図７にそのフローを示す。まず、配信サーバ１０自身を代表端末とし（Step_H1）、周囲端末検出部１２ｓが検出した配信端末２０をグループＯとする（Step_H2）。

次に、グループＯの配信端末２０のなかから代表端末の隣接端末である配信端末２０（グループＡ）と、代表端末とグループＡの配信端末２０のいずれの隣接端末でもない配信端末２０（グループＢ）を抽出する（Step_H3）。図３の例では、配信端末２０ａ、２０ｅ、２０ｉがグループＡであり、配信端末２０ｃ、２０ｄ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｋ、２０ｌ、２０ｍ、２０ｎ、２０ｏ、２０ｐ、２０ｑ、２０ｒ、２０ｓ、２０ｔがグループＢとなる。グループＢとして抽出される配信端末２０が存在しない場合は処理を終了する（Step_H4）。

次に、グループＢの配信端末２０からグループＡの配信端末２０の隣接端末とも接続しない配信端末２０を抽出してグループＣとする（Step_H5）。図３において、例えば配信端末２０ｃは、グループＡである配信端末２０ａと接続する配信端末２０ｂと接続しているのでグループＣではない。配信端末２０ｄはグループＡである配信端末２０ａ、２０ｅ、２０ｉと接続する配信端末２０ｂ、２０ｆ、２０ｊのいずれとも接続しないのでグループＣである。このようにしてグループＣの端末として、配信端末２０ｄ、２０ｈ、２０ｌ、２０ｏ、２０ｐ、２０ｑ、２０ｒ、２０ｓ、２０ｔを抽出する。グループＣの端末として抽出される端末が存在しない場合は処理を終了する（Step_H6）。

次に、グループＣの端末のうち、代表端末からのホップ数が最も少ない配信端末２０（グループＤ）を抽出する（Step_H7）。ホップ数とは代表端末から当該端末までの最短経路の転送段数である。図６の”○”をたどることによってホップ数は算出可能である。ここではより分かりやすく説明するために図３を参照する。図３において、配信端末２０ｄ、２０ｈ、２０ｌ、２０ｏ、２０ｐ、２０ｑ、２０ｒは４ホップ、配信端末２０ｓは５ホップ、２０ｔは６ホップであるので、配信端末２０ｄ、２０ｈ、２０ｌ、２０ｏ、２０ｐ、２０ｑ、２０ｒをグループＤとして抽出する。

次に、グループＤから隣接端末の数が最も多い配信端末２０（グループＸ）を抽出する（Step_H8）。図３の場合、配信端末２０ｈ、２０ｒの隣接端末数は４であり、他のグループＤの端末の隣接端末数は３以下であるので、配信端末２０ｈ、２０ｒをグループＸとして抽出する。

次に、グループＸの端末の内、共通の隣接端末のない配信端末２０（グループＹ）を抽出する（Step_H9）。図３の場合、配信端末２０ｈと接続するのは配信端末２０ｃ、２０ｄ、２０ｇ、２０ｌであり、配信端末２０ｒと接続するのは配信端末２０ｎ、２０ｏ、２０ｑ、２０ｓである。配信端末２０ｈ、２０ｒには共通に接続する配信端末２０がないのでグループＹとして抽出する。なお、共通に接続する配信端末２０がある場合、そのグループＸの配信端末２０は無線到達範囲が重なる領域に無線端末２０が存在することになるので、そのような配信端末２０はグループＹとして抽出しない。

グループＹのなかに、その配信端末２０を代表端末としてグループＢを抽出する処理をしていない配信端末２０がある場合には次のステップに進み、無い場合には処理を終了する（Step_H10）。図３に基づく上記の動作例では、グループＹの配信端末２０として配信端末２０ｈ、２０ｒを新規に抽出しており、これらについてはまだグループＢの抽出処理をしていないので、次のステップに進む。

次に、グループＹの配信端末２０のなかで、その配信端末２０を代表端末としてグループＢを抽出する処理をしていない配信端末２０の一つを代表端末とする（Step_H11）。例えば、図３に基づく上記の動作例では、配信端末２０ｈ、２０ｒを代表端末としてグループＢを抽出する処理をまだしていないので、これらの一方を代表端末とする。

次に、全配信端末２０のうち、配信サーバ１０から見て前ステップで選択した代表端末より遠方であり、かつ、グループＹのなかでは前ステップで選択した代表端末が最も近い配信端末２０と、前ステップで選択した代表端末の隣接端末をあらたにグループＯとする（Step_H12）。ここで遠方とはホップ数が大きいことを示し、また、近いとはホップ数が小さいことを意味している。

グループＯの配信端末２０が無い場合には再度Step_H10に進み、グループＯの配信端末２０がある場合にはStep_H14に進む（Step_H13）。なお、Step_H13の処理でグループＯの配信端末２０が無かった場合には、このときの代表端末についてはグループＢの抽出処理を完了したものとする。
Step_H14では代表端末の隣接端末をグループＯに追加する。そしてStep_H3に進む。

図３に基づく上記の動作例では、Step_H11で配信端末２０ｈを代表端末とした場合、配信サーバ１０から配信端末２０ｈまでのホップ数は４であるので、ホップ数が４よりも大きいのは配信端末２０ｐ、２０ｓ、２０ｔである。しかし、配信端末２０ｐ、２０ｓ、２０ｔはいずれも配信端末２０ｈよりも、配信端末２０ｒの方に近いためグループＯとはならない。従って、Step_H13からStep_H10に進む。

まだグループＢの抽出を行っていない配信端末２０ｒがあるのでStep_H10からStep_H11に進み、配信端末２０ｒを代表端末とする。Step_H12では配信端末２０ｐ、２０ｓ、２０ｔをグループＯとしてStep_H14に進む。Step_H14でグループＯに配信端末２０ｎ、２０ｏ、２０ｑを追加してStep_H3に進む。Step_H3では、配信端末２０ｎ、２０ｏ、２０ｑ、２０ｓをグループＡとして抽出する。配信端末２０ｐはグループＡである配信端末２０ｑと接続しており、また、配信端末２０ｔはグループＡである配信端末２０ｓと接続しており、いずれもグループＢとはならない。次にStep_H4に進み、グループＢの配信端末２０なしなので次にStep_H10に進む。Step_H10では、グループＢの抽出処理を未実施のグループＹの配信端末２０は無くなっているので、処理を終了する。
以上の処理を実施して、グループＹに抽出した配信端末２０を最終的に代表端末として選択する。

次に、配信サーバ１０から各代表端末への配信経路の決定方法を説明する。この配信経路決定処理は配信サーバ１０の配信グループ管理部１５が行う。経路の決定には図６に示した配信サーバ１０および配信端末２０の相互接続を示す表を使用する。上述の動作例で選択した配信端末２０ｈまでの経路の選択を例に説明する。

まず、図６の表で配信端末２０ｈに対応する端末ＩＤのＣ８の行を左から参照し、Ｃ８に接続する配信端末２０を探す。図６の表では、最初に配信端末２０ｃに対応するＣ３とＣ８が接続することが分かる。次にＣ３の行を参照して、同様にＣ３と接続する配信端末２０を探す。この動作を繰り返して、Ｃ２（配信端末２０ｂ）、Ｃ１（配信端末２０ａ）、Ｓ１０（配信サーバ１０）まで到達し、この探索結果を逆にたどる経路を配信サーバ１０から配信端末２０ｈへの経路の候補とする。図６を用いて、同様の探索処理を可能な全ての経路について実施し、最もホップ数が少ない経路のなかで最初に見つかった経路を最終的に配信サーバ１０から配信端末２０ｈまでの経路とする。

図３の例ではＳ１０（配信サーバ１０）、Ｃ１（配信端末２０ａ）、Ｃ２（配信端末２０ｂ）、Ｃ３（配信端末２０ｃ）、Ｃ８（配信端末２０ｈ）が最初に見つかる最小ホップ数の経路であり、これが配信サーバ１０から配信端末２０ｈへの経路となる。同様に、配信サーバ１０から配信端末２０ｒへの経路は、Ｓ１０（配信サーバ１０）、Ｃ５（配信端末２０ｅ）、Ｃ１０（配信端末２０ｊ）、Ｃ１４（配信端末２０ｎ）、Ｃ１８（配信端末２０ｒ）となる。

次に他の配信端末２０への配信経路の決定について説明する。この経路決定処理も配信サーバ１０の配信グループ管理部１５が行う。まず、配信サーバ１０もしくは代表端末に直接接続する配信端末２０を、その配信サーバ１０もしくは代表端末をグループ代表とする配信グループのグループメンバとする。上述の図３に基づく処理で決定する配信グループ２００ａ、２００ｂ、２００ｃを図８に示す。配信グループ２００ａは配信端末２０ａ、２０ｅ、２０ｉが所属する。配信グループ２００ｂは配信端末２０ｃ、２０ｄ、２０ｇ、２０ｌが所属する。配信グループ２００ｃは配信端末２０ｎ、２０ｏ、２０ｑ、２０ｓが所属する。各配信グループ内の配信端末２０へのコンテンツ配信は配信サーバ１０もしくは代表端末がそれぞれ行う。

この実施の形態では、配信サーバ１０、代表端末は互いが送信する無線信号が干渉しないように選択しているので、各配信グループ内の配信サーバ１０もしくは代表端末からのコンテンツの配信は、各配信グループで並列に行うことが可能である。

次に、いずれの配信グループにも含まれず、代表端末でもない配信端末２０への経路の決定について説明する。図３に基づく上述の動作例では、配信端末２０ｂ、２０ｆ、２０ｋ、２０ｊ、２０ｍ、２０ｐ、２０ｔがいずれの配信グループにも属していない。このうち、配信端末２０ｂ、２０ｊは代表端末までの経路に含まれるため、経路決定済みとする。

残りの配信端末２０については、図６の表を用いて代表端末への経路決定と同様の方法で行う。例えば配信端末２０ｆに対応する図６のＣ６の行を参照すると、Ｃ６に接続する配信端末２０として最初にＣ１（配信端末２０ａ）を見つけることができる。Ｃ１（配信端末２０ａ）はすでに配信経路が決定しているので、Ｃ１（配信端末２０ａ）を経由してＣ６（配信端末２０ｆ）に至る経路を配信経路の候補とする。次にＣ６（配信端末２０ｆ）はＣ２（配信端末２０ｂ）とも接続しており、Ｃ２（配信端末２０ｂ）も配信経路は決定しているが、Ｃ２（配信端末２０ｂ）を経由したＣ６（配信端末２０ｆ）への経路はホップ数が３であるのに対し、Ｃ１（配信端末２０ａ）を経由する経路はホップ数が２であるので、Ｃ１（配信端末２０ａ）を経由する経路を配信経路の候補のままとする。同様の処理を繰り返して最終的にＣ６（配信端末２０ｆ）への経路を決定する。

配信グループに属さない他の配信端末２０に対しても上述と同様の処理を行って図８に示す配信経路を決定する。なお、これは経路決定方法の一例であり他の方法で決定しても良い。例えば、ＡＯＤＶ（Ad hoc On-Demand Distance Vector）や、ＤＳＲ（Dynamic Source Routing）などの無線アドホックネットワークのルーティングプロトコルを使用しても良い。

次にコンテンツ配信の動作を図８に示した配信グループの例に基づいて説明する。図９および図１０はこの実施の形態のコンテンツ配信の装置間シーケンスを示す図である。図９は配信サーバ１０から代表端末である配信端末２０ｈまでのコンテンツ配信を示している。また、図１０は配信端末２０ｈから配信グループ２００ｃに属する配信端末２０ｃ、２０ｄ、２０ｇ、２０ｌへのコンテンツ配信のシーケンスである。図９、図１０において実線は制御メッセージの装置間通信を示し、破線は配信の対象となるコンテンツの装置間通信を示す。

まず、図９に基づいて代表端末までの転送シーケンスを説明する。配信サーバ１０の配信制御部１４ｓはコンテンツ蓄積部１５から送信するコンテンツを読み出して、配信グループ管理部１３が決定した配信経路に基づいて、まず初めに配信端末２０ａに読み出したコンテンツを送信する。配信端末２０ａの配信制御部１４ｃは配信サーバ１０より受信したコンテンツを配信端末２０ａのコンテンツ蓄積部１５に送り、コンテンツ蓄積部１５はこれを記憶する。（Step_T1）
配信サーバ１０の配信制御部１４ｓはコンテンツの送信を終了すると、配信端末２０ａにコンテンツの受信結果を通知させるための受信結果要求メッセージを送信する。（Step_T2）

配信端末２０ａの配信制御部１４ｃは受信結果要求メッセージを受信すると、配信サーバ１０に受信結果応答メッセージを送信する。（Step_T3）
受信結果応答メッセージは配信サーバ１０が送信したコンテンツの受信完了、受信失敗などの受信状態を含んである。また、コンテンツが複数のブロックに分割して送信されるような場合には、各ブロックについての受信状態を通知してもよい。受信結果応答メッセージで受信失敗が通知された場合には、配信サーバ１０の配信制御部１４ｓは再度コンテンツを配信端末２０ａに送信する。

配信端末２０ａへのコンテンツの送信を完了すると、次に配信サーバ１０の配信制御部１４ｓは、配信端末２０ａに次に送信すべきあて先を明記した転送開始要求メッセージを送信する。（Step_T4）
この動作例では、次の送信先は配信端末２０ｂであるので配信端末２０ｂを指定する。このとき、次の送信先の指定は端末ＩＤ（すなわちＣ２）を指定することにより行う。

転送開始要求メッセージを受信した配信端末２０ａの配信制御部１４ｃは配信サーバ１０に転送開始応答メッセージを送信する。（Step_T5）
そして、配信端末２０ａの配信制御部１４ｃはコンテンツ蓄積部１５より送信するコンテンツを読み出して、配信端末２０ｂに送信する。（Step_T6）
配信端末２０ａの配信制御部１４ｃはコンテンツの送信を完了すると、Step_T2での配信サーバ１０の動作と同様に、配信端末２０ｂに対して受信結果要求メッセージを送信する。（Step_T7）

受信結果要求メッセージを受信した配信端末２０ｂの配信制御部１４ｃはコンテンツの転送が完了したことを、受信結果応答メッセージを送信して配信端末２０ａに通知する。受信結果応答メッセージを受信した配信端末２０ａの動作は、前述の配信サーバ１０の動作と同様である。配信端末２０ｂに対してコンテンツの送信を正常に完了した配信端末２０ａの配信制御部１４ｃは、配信サーバ１０に対して転送完了通知メッセージを送信する。（Step_T8）

転送完了通知メッセージを受信した配信サーバ１０の配信制御部１４ｓは次に、配信端末２０ｃにコンテンツを転送するように、配信端末２０ｂあてに転送開始要求メッセージを送信する。配信端末２０ａの配信制御部１４ｃは配信端末２０ｂあての転送開始要求を受信すると、配信端末２０ａの周囲端末検出部１２ｓが記憶する自端末の隣接端末に配信端末２０ｂがあることを確認して、受信した転送開始要求メッセージを再送信する。

また、このとき配信端末２０ｃにコンテンツを転送するための転送開始要求メッセージが配信端末２０ｂあてに送信されていることから、配信端末２０ａの配信制御部１４ｃは、配信端末２０ｃが配信端末２０ｂの方向にあることを学習する。また、配信端末２０ｂの配信制御部１４ｃは、転送開始要求メッセージを配信端末２０ａから受信したことから配信サーバ１０が配信端末２０ａ方向にあること学習する。（Step_T9）
転送開始要求メッセージを受信した配信端末２０ｂの配信制御部１４ｃは、配信サーバ１０あてに転送開始応答メッセージを送信する。この転送開始応答メッセージは配信端末２０ａの配信制御部１４ｃが受信し、あて先の配信サーバ１０が自端末の隣接端末であることを確認して、転送開始応答メッセージを再送信する。（Step_T10）

転送開始応答メッセージを送信した配信端末２０ｂの配信制御部１４ｃはコンテンツ蓄積部１５から転送するコンテンツを読み出して、配信端末２０ｃに送信する。上述の配信端末２０ａから配信端末２０ｂへのコンテンツの送信と同様の処理で、配信端末２０ｃにコンテンツが送信される。配信端末２０ｃから受信結果応答メッセージを受信した配信端末２０ｂの配信制御部１４ｃは、転送開始要求メッセージの送信元である配信サーバ１０に転送完了通知メッセージを送信する。この配信サーバ１０あての転送完了通知メッセージは、配信端末２０ａの配信制御部１４ｃが受信する。配信端末２０ａの配信制御部１４ｃは、周囲端末検出部１２ｃが記憶する接続可能な端末の情報を参照して、配信サーバ１０が接続可能であることを確認して、配信端末２０ｂから受信した転送完了通知メッセージを再送信する。（Step_T11〜Step_T13）
このようにして配信サーバ１０が送信したコンテンツを配信端末２０ｃが受信する。

同様の手順（Step_T14〜Step_T18）を経て配信端末２０ｃから代表端末である配信端末２０ｈは配信サーバ１０が送信したコンテンツを受信する。また、同様に配信端末２０ｅ、２０ｊ、２０ｎを経由して代表端末である配信端末２０ｒは配信サーバ１０が送信したコンテンツを受信する。

次に、図１０に基づいて代表端末から配信グループ２００内の配信端末２０への配信シーケンスを説明する。

配信サーバ１０の配信制御部１４ｓは、図９に示したシーケンスにより代表端末である配信端末２０ｈ、２０ｒへのコンテンツの送信を完了すると、次に各配信グループ２００内に属する配信端末２０へのコンテンツの配信を行う。まず、代表端末である配信端末２０ｈ、２０ｒに対して、図１０に示すように配信開始要求メッセージ（Step_D1、Step_D3）を送信する。そして、配信端末２０ｈ、２０ｒの配信制御部１４ｃは、配信開始要求メッセージを受信すると、配信サーバ１０あてに配信開始応答メッセージを送信して、配信グループ２００内へのコンテンツの配信を開始することを通知する。

なお、配信サーバ１０が送信する配信開始要求メッセージは配信端末２０ｈ、２０ｒに直接送信されるのではなく、上述の配信経路決定処理で決めた配信経路に沿って配信端末２０が転送することにより届けられるが、図１０のシーケンス図を簡略化して配信サーバ１０と代表端末間のシーケンスを分かりやすくするために、経路途中にある配信端末２０を省略している。配信開始応答メッセージも同様である。

また、図１０ではStep_D1、Step_D2、Step_D3、Step_D4の順で、配信端末２０ｈに対する処理と配信端末２０ｒに対する処理を順に行うように示しているが、Step_D1、Step_D3と実施して配信端末２０ｈに対する処理と配信端末２０ｒに対する処理が並列で行われるようにしても良い。

配信サーバ１０の配信制御部１４ｓは各代表端末から配信開始応答メッセージを受信すると、自身の配信グループ２００ａに属する配信端末２０へのコンテンツの配信を開始する。なお、代表端末にコンテンツを送信する過程において、既にコンテンツを送信済みの配信端末２０についてはコンテンツの送信を実施しない。図８に基づく例では、配信サーバ１０の配信グループ２００ａでコンテンツを未送信であるのは配信端末２０ｉであるので、配信サーバ１０は配信端末２０ｉにコンテンツを送信する。なお、配信端末２０ｉへのコンテンツ送信手順は、図９に示した配信端末２０ａへの送信処理（Step_T1〜Step_T3）と同様であるので、詳細な説明は省略する。

配信サーバ１０に配信開始応答メッセージを送信した配信端末２０ｈの配信制御部１４ｃは、自身の配信グループ２００ｂに属する配信端末２０へのコンテンツの送信を開始する。ここで、自身の配信グループ２００ｂに属する配信端末２０は、周囲端末検出部１２ｃが認識している自身と直接接続可能な配信端末２０である。なお、代表端末自身がコンテンツを受信するときにコンテンツを代表端末に転送した配信端末２０（この例では配信端末２０ｃ）は既にコンテンツを受信しているので、代表端末からのコンテンツの送信対象から除外する。したがって、配信端末２０ｈは、配信端末２０ｄ、２０ｇ、２０ｌにコンテンツを送信する。代表端末から配信端末２０へのコンテンツ送信手順は、図９に示した配信サーバ１０から配信端末２０ａへの送信処理（Step_T1〜Step_T3）と同様であるので、詳細な説明は省略する。同様に、代表端末である配信端末２０ｒも配信端末２０ｏ、２０ｑ、２０ｓにコンテンツを送信する。
なお、配信サーバ１０が配信開始要求メッセージで、配信先の配信端末２０を各代表端末の配信端末２０に明示的に指示するようにしても良い。

配信グループ２００ａ、２００ｂ、２００ｃはそれぞれ配信サーバ１０もしくは配信端末２０ｈ、２０ｒが送信する無線信号が干渉しないので、図１０において（I）、（II）、（III）の処理は並列に実行することが可能である。

配信グループ２００内の配信端末２０へのコンテンツの送信を完了した代表端末である配信端末２０ｈ、２０ｒの配信制御部１４ｃは、配信サーバ１０に対して配信完了通知メッセージを送信して、配信グループ２００内の配信端末２０へコンテンツを配信する処理が完了したことを通知する。なお、配信完了通知メッセージは配信開始応答メッセージと同様の経路で配信サーバ１０に送信される。

配信完了通知メッセージを代表端末である配信端末２０ｈ、２０ｒから受信した配信サーバの配信制御部１４ｓは、いずれの配信グループ２００にも属さない配信端末２０へのコンテンツの配信処理を行う。図８の例では、配信端末２０ｂ、２０ｆ、２０ｊ、２０ｋ、２０ｍ、２０ｐ、２０ｔがいずれの配信グループ２００にも属していない。このうち、配信端末２０ｂ、２０ｊはすでにコンテンツを受信済みであるので、残りの配信端末２０ｆ、２０ｋ、２０ｍ、２０ｐ、２０ｔに対するコンテンツ配信を実施する。

図８において、配信端末２０ｆ、２０ｋ、２０ｍのように配信サーバ１０の配信グループ２００ａに属する配信端末に配信経路がつながっている配信端末２０に対しては、図９に示した代表端末である配信端末２０へのコンテンツ送信処理と同様の手順でコンテンツの送信を行う。
一方、配信端末２０ｐ、２０ｔのように配信サーバ１０の配信グループ２００ａとは異なる配信グループ２００に属する配信端末２０に経路がつながっている配信端末２０に対しては、図１１に例を示すシーケンスによりコンテンツの配信を行う。図１１は配信端末２０ｐにコンテンツを配信する例である。

まず、配信サーバ１０の配信制御部１４ｓは代表端末である配信端末２０ｒに対して、代理指示要求メッセージを送信する。（Step_P1）
この代理指示要求メッセージによって配信サーバ１０の配信制御部１４ｓは配信端末２０ｒに、配信端末２０ｑに配信端末２０ｐへのコンテンツ送信を指示する転送開始要求メッセージを送信することを要求する。この代理指示要求メッセージを受信した配信端末２０ｒの配信制御部１４ｃは、配信端末２０ｑに配信端末２０ｐへコンテンツを送信させる処理を開始する。

図１１に示すStep_P2〜Step_P6の処理は、Step_T4〜Step_T8の処理と同様であるので詳細な説明は省略する。配信端末２０ｑから転送完了通知メッセージを受信した配信端末２０ｒの配信制御部１４ｃは配信サーバ１０に対して代理指示応答メッセージを送信し、代理指示応答メッセージを受信した配信サーバ１０の配信制御部１４ｓは配信端末２０ｐへのコンテンツの送信が完了したことを認識する。（Step_P7）
なお、Step_P1で代理指示要求メッセージを受信した代表端末２０ｒの配信制御部１４ｃは配信端末２０ｑの先に配信端末２０ｐがあることを学習する。このような学習をすることにより、配信端末２０ｐのさらに先に配信端末２０がある場合にも、配信端末２０ｐあての転送開始要求メッセージを送信することが可能である。

このような動作をすることにより、いずれの配信グループ２００にも属していない配信端末２０へのコンテンツの配信を行うことができ、全ての配信端末２０ａ〜２０ｔに対してコンテンツの配信を実施することができる。

図１２はこの発明を適用しない無線マルチホップ転送を用いたコンテンツ配信システムの例である。例えば各無線端末が自律的に無線信号の干渉を考慮せずにグループを作成すると、コンテンツの配信時に無線信号の干渉が発生するグループが構成されてしまう。図１２ではサーバ５０、無線端末６０ａ〜６０ｎがあり、無線端末６０ｅをリーダとした無線端末６０ａ、６０ｉをメンバとするグループ、無線端末６０ｊをリーダとした無線端末６０ｍ、６０ｎをメンバとするグループ、無線端末６０ｆをリーダとした無線端末６０ｂ、６０ｋをメンバとするグループ、無線端末６０ｇをリーダとした無線端末６０ｌをメンバとするグループ、無線端末６０ｈをリーダとした無線端末６０ｃ、６０ｄをメンバとするグループがあるものとする。
また、各無線端末６０間を接続する実線は各グループにおけるリーダの無線端末６０からのデータ送信のための接続を示し、破線はリーダの無線端末６０間のデータ送信のための接続を示している。また、図１２で一点鎖線の円は無線端末６０ｅの無線信号の到達範囲を示し、二点鎖線の円は無線端末６０ｊの無線信号の到達範囲を示している。

今、サーバ５０がリーダである無線端末６０ｅにコンテンツを送信し、無線端末６０ｅは隣のグループのリーダである無線端末６０ｊにコンテンツを送信した後に、グループ内の無線端末６０ａ、６０ｉにコンテンツの配信を行うとする。また、無線端末６０ｊは無線端末６０ｅから受信したコンテンツを隣のグループのリーダである無線端末６０ｆに送信した後に、グループ内の無線端末６０ｍ、６０ｎにコンテンツの配信を行うとする。無線端末６０ｆは無線端末６０ｊから受信したコンテンツを隣のグループのリーダである無線端末６０ｇに送信した後に、グループ内の無線端末６０ｌにコンテンツの配信を行うとする。
このとき、無線端末６０ｅと無線端末６０ｊの無線信号の到達範囲に重なりがあり互いが送信する無線信号は干渉するので、無線端末６０ｅが送信している間は、無線端末６０ｆに無線端末６０ｊはコンテンツを送信することができない。また、無線端末６０ｊが送信している間は、無線端末６０ｊの無線信号の到達範囲内にある無線端末６０ｆと無線端末６０ｋ間ではコンテンツの送信を行うことはできない。

特に、無線ＬＡＮ（Local Area Network）のようなＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式を用いる無線通信システムでは、キャリアを検出した場合にその無線通信システムで規定された時間（例えば無線ＬＡＮではＤＩＦＳ：Distributed Inter Frame Spaceで定義する時間＋ランダムのバックオフ時間）を経過した後に送信を行うため、無線信号が干渉する範囲内における送信タイミングの競合は送信完了までに要する時間に大きく影響する。

これに対してこの実施の形態の無線配信システムでは、互いに送信する無線信号を受信できない配信端末２０を代表端末に定めて、この代表端末とした配信端末２０の隣接端末である配信端末２０で配信グループ２００を構成しているので、各配信グループ２００内における代表端末の配信端末２０から配信グループ２００に所属する配信端末２０へのコンテンツの送信をそれぞれの配信グループ２００で並列に実施することが可能である。

上述のように、この実施の形態に係る配信サーバ、配信端末を用いて構成した無線配信システムでは、配信サーバが周囲に存在する配信端末の各配信端末間の無線接続の可否情報を収集し、この無線接続可否情報に基づいて、配信するコンテンツを無線送信するとき無線信号の干渉の影響の少ない複数の配信グループに配信端末をグループ分けし、各配信グループに定めた代表端末である配信端末にコンテンツを送信したのちに、配信グループ内におけるコンテンツの配信を代表端末が行うようにしたので、各配信グループにおけるコンテンツ配信を並列に実施することができ、これにより、配信サーバから配信端末全体へのコンテンツ配信に要する時間を削減することができる。

なお、上述の実施の形態１では、代表端末とその配信グループ内の全ての配信端末にコンテンツ配信を実施した後に配信グループに属さない配信端末へコンテンツ配信を実施していたが、その順序を変えて行なうこともできる。

例えば、配信グループに属さない配信端末へコンテンツ配信を実施し、配信グループ内の全ての配信端末にコンテンツ配信を実施してもよい。別の例としては、代表端末である配信端末にコンテンツを送信する経路の途中でこの経路から分岐して配信グループに属さない配信端末がある場合にはこの配信端末に先にコンテンツを送信するようにしても良い。このように、配信グループ内の配信端末へのコンテンツの配信を並列に実施する限りにおいては他の配信順序にしてもよい。

実施の形態１では、配信サーバおよび代表端末となった配信端末が、配信グループ内の各配信端末に対してコンテンツを送信するようにしているが、無線通信の特性を活かしてマルチキャスト送信により配信グループ内の配信端末に対して一度にコンテンツを送信するようにしてもよい。

１０ 配信サーバ、１１ 無線送受信部、１２，１２ｓ，１２ｃ 周囲端末検出部、１３ 配信グループ管理部、１４，１４ｓ，１４ｃ 配信制御部、１５ コンテンツ蓄積部、２０，２０ａ〜２０ｔ 配信端末、１００，１１０ 無線到達範囲、２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ 配信グループ、５０ サーバ、６０，６０ａ〜６０ｎ 無線端末

Claims (6)

1. 無線信号を送信し、受信する無線送受信部と、
   配信するコンテンツを蓄積するコンテンツ蓄積部と、
   前記コンテンツの配信先である複数の配信端末を、これらの配信端末間の無線干渉情報に基づいて、互いが送信する無線信号を受信せずかつ双方が送信する無線信号を受信可能な同一の前記配信端末が存在しない前記配信端末を代表端末として、前記代表端末が送信する無線信号を受信可能な前記配信端末で構成する複数の配信グループに分ける配信グループ管理部と、
   前記無線送受信部を介して、他の前記配信端末を経由するマルチホップ転送方式で前記代表端末に前記コンテンツを送信し、前記代表端末から前記配信グループ内の前記配信端末への前記コンテンツの配信が前記配信グループ毎に並列に行われるように前記代表端末を制御する配信制御部と、
   を備えたことを特徴とする配信サーバ。
2. 前記無線送受信部を介して、自端末と直接無線接続可能な前記配信端末を検出し、検出した前記配信端末からその検出した前記配信端末と直接接続可能な前記配信端末の情報を収集して自端末と直接接続しない前記配信端末を検出する周囲端末検出部を備え、
   前記配信グループ管理部は前記周囲端末検出部が検出した前記配信端末を振り分けて配信グループを作成することを特徴とする請求項１に記載の配信サーバ。
3. 前記配信グループ管理部は、前記配信グループのいずれにも属さない前記配信端末への配信経路を決定し、
   前記配信制御部は、前記配信グループに属さない前記配信端末に対して前記配信経路に基づいて前記コンテンツが配信されるように前記無線送受信部を介して前記配信経路上の前記配信端末を制御する、
   請求項１または請求項２に記載の配信サーバ。
4. 前記配信サーバに直接接続可能な前記配信端末をグループメンバとする前記配信グループに対しては、前記配信サーバ自身がグループ代表として前記コンテンツを配信する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の配信サーバ。
5. 無線信号を送信し、受信する無線送受信部と、
   前記無線送受信部を介して受信したコンテンツを蓄積するコンテンツ蓄積部と、
   前記無線送受信部を介して、自端末と直接無線接続可能な端末を検出して検出した自端末に接続可能な端末の情報を配信サーバに通知し、他の端末が前記配信サーバあてに送信したその端末の自端末に接続可能な端末の情報を配信サーバあてに再送信する周囲端末検出部と、
   前記無線送受信部を介して、前記配信サーバから前記受信したコンテンツの配信を要求されると、前記周囲端末検出部が検出した自端末に直接接続可能な端末を配信対象として、前記受信したコンテンツを送信する配信制御部と、
   を備えたことを特徴とする配信端末。
6. コンテンツの配信先である複数の配信端末と、
   前記複数の配信端末を、これらの配信端末間の無線干渉情報に基づいて、互いが送信する無線信号を受信せずかつ双方が送信する無線信号を受信可能な同一の前記配信端末が存在しない前記配信端末を代表端末とし、前記代表端末が送信する無線信号を受信可能な前記配信端末をメンバとしてグループ化した１つ以上の配信グループと、
   前記代表端末に他の前記配信端末を経由するマルチホップ転送方式で前記コンテンツを送信し、前記代表端末から前記配信グループ内の前記配信端末への前記コンテンツの配信が前記配信グループ毎に並列に行われるように制御する配信サーバと、
   を備えたことを特徴とするマルチホップ配信システム。

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