JP2021190865A - Gateway device, receiving device, data communication system, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ゲートウェイ装置、受信装置、データ通信システムおよびプログラムに関する。 The present invention relates to gateway devices, receivers, data communication systems and programs.
4K映像および8K映像の衛星放送では、従来のデジタル放送で用いられてきたMPEG−2TSに代わり、MMT(MPEG Media Transport)方式が用いられている(非特許文献1参照)。MMT方式は、現在の地上デジタルテレビジョン方式に代わる新しい放送方式においても導入に向けた検討が進められている。MMT方式は、IP(Internet Protocol)ベースであるため、コンテンツは、放送波に限らず、CATVなどのクローズドネットワークを経由して各家庭に配信されることも検討されている。いずれの伝送路においても、コンテンツは、UDP(User Datagram Protocol)/IPマルチキャスト方式で伝送される。 In satellite broadcasting of 4K video and 8K video, the MMT (MPEG Media Transport) method is used instead of the MPEG-2 TS used in the conventional digital broadcasting (see Non-Patent Document 1). The MMT system is being studied for introduction in a new broadcasting system that replaces the current terrestrial digital television system. Since the MMT method is based on IP (Internet Protocol), it is also considered that the content is distributed to each home via a closed network such as CATV as well as the broadcast wave. In any transmission line, the content is transmitted by the UDP (User Datagram Protocol) / IP multicast method.
一方、受信装置がマルチキャスト方式の信号を受信する、すなわち、マルチキャストグループに参加する操作を制御するプロトコルとして、IGMP(Internet Group Management Protocol)がある。IGMPでは、受信装置は、マルチキャストグループに参加する場合には、「IGMP Joinメッセージ」を上位ノード(送信サーバあるいはスイッチなど)に送信する。また、受信装置は、マルチキャストグループから離脱する場合には、「IGMP Leaveメッセージ」を上位ノードに送信する。こうすることで、マルチキャスト方式によるパケット(マルチキャストパケット)の受信装置への伝送およびマルチキャストパケットの伝送の停止といった制御が可能となる。なお、特許文献1には、サーバ装置から送信されたパケットを、中継ノードを介して、LAN(Local Area Network)上のクライアントに送信するデータ通信システムにおいて、中継ノードは、ユニキャスト方式によりパケットを送信し、LAN上のゲートウェイ装置が、マルチキャスト方式のパケットに変換して、LAN上のクライアントに送信する技術が記載されている。すなわち、特許文献1には、ユニキャスト方式のデータをマルチキャスト形式のデータに変換する技術が記載されている。 On the other hand, there is an IGMP (Internet Group Management Protocol) as a protocol for controlling an operation in which a receiving device receives a multicast signal, that is, participates in a multicast group. In IGMP, the receiving device sends an "IGMP Join message" to a higher-level node (such as a sending server or switch) when joining a multicast group. Further, when leaving the multicast group, the receiving device sends an "IGMP Leave message" to the upper node. By doing so, it is possible to control the transmission of the packet (multicast packet) to the receiving device by the multicast method and the stop of the transmission of the multicast packet. In Patent Document 1, in a data communication system in which a packet transmitted from a server device is transmitted to a client on a LAN (Local Area Network) via a relay node, the relay node uses a unicast method to transmit the packet. Describes a technique for transmitting a packet, converting it into a multicast packet by a gateway device on the LAN, and transmitting the packet to a client on the LAN. That is, Patent Document 1 describes a technique for converting unicast data into multicast data.
放送波あるいはクローズドネットワークを介して受信したコンテンツのデータを宅内ネットワークに流し、宅内ネットワーク上のテレビあるいはスマートフォンなどの受信装置(以下、「視聴デバイス」と称する)でコンテンツを視聴するという視聴形態が検討されている。宅内ネットワークでは、無線LANが用いられることが多い。無線LANは、有線LANと比べてパケットロスが頻繁に発生する。ユニキャスト方式では、無線レイヤでの誤り訂正およびパケットの再送などの処理により、コンテンツのデータの伝送が可能となる。一方、マルチキャスト方式では、これらの処理が行われないため、上述した視聴形態において、各家庭に届いたマルチキャスト方式のデータをそのまま宅内ネットワークに流しても、視聴デバイスにおいて受信できないことがある。 Considering a viewing mode in which data of content received via a broadcast wave or a closed network is sent to the home network, and the content is viewed on a receiving device such as a television or smartphone on the home network (hereinafter referred to as "viewing device"). Has been done. Wireless LAN is often used in home networks. A wireless LAN has more frequent packet loss than a wired LAN. In the unicast method, content data can be transmitted by processing such as error correction and packet retransmission at the wireless layer. On the other hand, in the multicast method, since these processes are not performed, in the above-mentioned viewing mode, even if the data of the multicast method that has arrived at each home is sent to the home network as it is, it may not be received by the viewing device.
本発明の目的は、上述した課題を解決し、マルチキャスト方式で伝送されたデータのより確実な受信を図ることができるゲートウェイ装置、受信装置、データ通信システムおよびプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a gateway device, a receiving device, a data communication system and a program capable of more reliable reception of data transmitted by a multicast method.
上記課題を解決するため、本発明に係るゲートウェイ装置は、マルチキャスト方式で伝送されたデータを、ネットワークを介して接続された受信装置に中継するゲートウェイ装置であって、前記受信装置が参加するマルチキャストグループのアドレスと、前記マルチキャストグループのアドレスを宛先とするデータを受信するための第1のポートのポート番号である第1のポート番号と、前記第1のポートの代替となる第2のポートのポート番号である第2のポート番号とを対応付けて記憶する制御部と、前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号とを含む、前記マルチキャスト方式で伝送されたデータを受信すると、前記受信したデータに含まれる、前記マルチキャストグループのアドレスを前記受信装置のアドレスに付け替え、前記第1のポート番号を、前記第1のポート番号に対応付けられた前記第2のポート番号に付け替えたユニキャスト方式のデータに変換し、前記ネットワークを介して前記受信装置に送信する付替部と、を備える。 In order to solve the above problems, the gateway device according to the present invention is a gateway device that relays data transmitted by a multicast method to a receiving device connected via a network, and is a multicast group in which the receiving device participates. Address, the first port number which is the port number of the first port for receiving data destined for the address of the multicast group, and the port of the second port which is an alternative to the first port. Upon receiving the data transmitted by the multicast method, which includes the control unit that stores the second port number, which is a number, in association with the number, the address of the multicast group, and the first port number, the reception Unicast in which the address of the multicast group included in the data is replaced with the address of the receiving device, and the first port number is replaced with the second port number associated with the first port number. It is provided with a replacement unit that converts the data into the data of the method and transmits the data to the receiving device via the network.
また、本発明に係るゲートウェイ装置において、記制御部は、前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号とを含む、前記マルチキャストグループへの参加を要求する参加要求メッセージを、前記ネットワークを介して前記受信装置から受信すると、前記第2のポート番号の通知を要求する通知要求メッセージを、前記ネットワークを介して前記受信装置に送信し、前記通知要求メッセージに応じて前記受信装置から送信されてきた、前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号と、前記第2のポート番号とを含む返答メッセージを受信すると、前記返答メッセージに含まれる前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号と、前記第2のポート番号とを対応付けて記憶することが好ましい。 Further, in the gateway device according to the present invention, the control unit sends a participation request message requesting participation in the multicast group, including the address of the multicast group and the first port number, via the network. Upon receiving from the receiving device, a notification request message requesting notification of the second port number is transmitted to the receiving device via the network, and is transmitted from the receiving device in response to the notification request message. When a reply message including the multicast group address, the first port number, and the second port number is received, the multicast group address included in the reply message and the first port are received. It is preferable to store the number in association with the second port number.
また、本発明に係る受信装置は、マルチキャスト方式で伝送されたデータを受信するゲートウェイ装置とネットワークを介して接続された受信装置であって、前記受信装置が参加するマルチキャストグループのアドレスと、前記マルチキャストグループのアドレスを宛先とするデータを受信するための第1のポートのポート番号である第1のポート番号とを含む、前記マルチキャストグループへの参加を要求する参加要求メッセージを、前記ネットワークを介して前記ゲートウェイ装置に送信する制御部を備え、前記制御部は、前記第1のポートの代替となる第2のポートのポート番号である第2のポート番号の通知を要求する通知要求メッセージを、前記ネットワークを介して前記ゲートウェイ装置から受信すると、前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号と、前記第2のポート番号とを含む返答メッセージを、前記ネットワークを介して前記ゲートウェイ装置に送信する。 Further, the receiving device according to the present invention is a receiving device connected to a gateway device that receives data transmitted by a multicast method via a network, and has an address of a multicast group in which the receiving device participates and the multicast. A join request message requesting to join the multicast group, including the first port number which is the port number of the first port for receiving data destined for the address of the group, is sent via the network. The control unit includes a control unit for transmitting to the gateway device, and the control unit sends a notification request message requesting notification of a second port number, which is a port number of a second port that substitutes for the first port. Upon receiving from the gateway device via the network, a reply message including the address of the multicast group, the first port number, and the second port number is transmitted to the gateway device via the network. ..
また、上記課題を解決するため、本発明に係るデータ通信システムは、マルチキャスト方式で伝送されたデータを受信するゲートウェイ装置と、前記ゲートウェイ装置とネットワークを介して接続された受信装置とを備え、前記ゲートウェイ装置は、前記受信装置が参加するマルチキャストグループのアドレスと、前記マルチキャストグループのアドレスを宛先とするデータを受信するための第1のポートのポート番号である第1のポート番号と、前記第1のポートの代替となる第2のポートのポート番号である第2のポート番号とを対応付けて記憶し、前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号とを含む、前記マルチキャスト方式で伝送されたデータを受信すると、前記受信したデータに含まれる、前記マルチキャストグループのアドレスを前記受信装置のアドレスに付け替え、前記第1のポート番号を、前記第1のポート番号に対応付けられた前記第2のポート番号に付け替えたユニキャスト方式のデータに変換し、前記ネットワークを介して前記受信装置に送信する。 Further, in order to solve the above problems, the data communication system according to the present invention includes a gateway device for receiving data transmitted by a multicast method, and a receiving device connected to the gateway device via a network. The gateway device includes an address of a multicast group in which the receiving device participates, a first port number which is a port number of a first port for receiving data destined for the address of the multicast group, and the first port number. The second port number, which is the port number of the second port that is a substitute for the port of, is stored in association with each other, and is transmitted by the multicast method including the address of the multicast group and the first port number. When the received data is received, the address of the multicast group included in the received data is replaced with the address of the receiving device, and the first port number is associated with the first port number. It is converted into unicast data assigned to the port number of 2 and transmitted to the receiving device via the network.
また、本発明に係るデータ通信システムにおいて、前記受信装置は、前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号とを含む、前記マルチキャストグループへの参加を要求する参加要求メッセージを、前記ネットワークを介して前記ゲートウェイ装置に送信し、前記ゲートウェイ装置は、前記参加要求メッセージを前記受信装置から受信すると、前記第2のポート番号の通知を要求する通知要求メッセージを、前記ネットワークを介して前記受信装置に送信し、前記受信装置は、前記通知要求メッセージを受信すると、前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号と、前記第2のポート番号とを含む返答メッセージを、前記ネットワークを介して前記ゲートウェイ装置に送信し、前記ゲートウェイ装置は、前記返答メッセージを受信すると、前記返答メッセージに含まれる前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号と、前記第2のポート番号とを対応付けて記憶することが好ましい。 Further, in the data communication system according to the present invention, the receiving device sends a participation request message requesting participation in the multicast group, including the address of the multicast group and the first port number, to the network. When the gateway device receives the participation request message from the receiving device, the gateway device sends a notification request message requesting notification of the second port number to the receiving device via the network. When the receiving device receives the notification request message, the receiving device sends a reply message including the address of the multicast group, the first port number, and the second port number via the network. When transmitting to the gateway device and receiving the reply message, the gateway device associates the address of the multicast group included in the reply message with the first port number and the second port number. It is preferable to memorize it.
また、上記課題を解決するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上述したゲートウェイ装置として機能させる。 Further, in order to solve the above-mentioned problems, the program according to the present invention causes a computer to function as the above-mentioned gateway device.
また、上記課題を解決するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上述した受信装置として機能させる。 Further, in order to solve the above problems, the program according to the present invention causes the computer to function as the above-mentioned receiving device.
本発明に係るゲートウェイ装置、受信装置、データ通信システムおよびプログラムによれば、マルチキャスト方式で伝送されたデータのより確実な受信を図ることができる。 According to the gateway device, the receiving device, the data communication system and the program according to the present invention, it is possible to more reliably receive the data transmitted by the multicast method.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るデータ通信システム1の構成例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a data communication system 1 according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態に係るデータ通信システム1は、ゲートウェイ装置10と、受信装置としての視聴デバイス20とを備える。視聴デバイス20は、ユーザの宅内に設置されたテレビ、スマートフォン、タブレット端末などの、コンテンツを視聴するための装置である。ゲートウェイ装置10と視聴デバイス20とは、無線LANなどの宅内ネットワークを介して接続される。
As shown in FIG. 1, the data communication system 1 according to the present embodiment includes a
ゲートウェイ装置10は、視聴デバイス20が接続する宅内ネットワークの入り口に設けられる。ゲートウェイ装置10は、放送波あるいはCATVなどのクローズドネットワークを経由して、UDP/IPマルチキャスト方式で伝送されてきたコンテンツのデータ(以下、「UDP/IPマルチキャストパケット」と称する)を受信し、宅内ネットワークを介して接続された視聴デバイス20に中継する。具体的には、ゲートウェイ装置10は、受信したUDP/IPマルチキャストパケットをユニキャスト方式のパケット(以下、「UDP/IPユニキャストパケット」と称する)に変換(マルチキャスト・ユニキャスト変換)して、宅内ネットワークを介して視聴デバイス20に送信する。
The
視聴デバイス20は、ゲートウェイ装置10から宅内ネットワークを介して送信されてきたUDP/IPユニキャストパケットを受信し、コンテンツをユーザに提示する。
The
次に、ゲートウェイ装置10および視聴デバイス20の構成について、図1を参照して説明する。まず、ゲートウェイ装置10の構成について説明する。
Next, the configurations of the
図1に示すように、ゲートウェイ装置10は、制御部11と、付替部12とを備える。
As shown in FIG. 1, the
制御部11は、詳細は後述するが、視聴デバイス20が参加するマルチキャストグループのIPアドレスIPd(以下では、「マルチキャストグループアドレス」ということもある)と、IPアドレスIPdを宛先とするデータを視聴デバイス20において受信するためのポートである宛先ポート(第1のポート)のポート番号である宛先ポート番号Pd(第1のポート番号)と、宛先ポートの代替となるポートである代替宛先ポート(第2のポート)のポート番号である代替宛先ポート番号Pa(第2のポート番号)とを対応付けて記憶する。制御部11は、後述する視聴デバイス20の制御部21と制御信号をやり取りすることで、マルチキャストグループのIPアドレスIPdと、宛先ポート番号Pdと、代替宛先ポート番号Paとの対応関係を取得する。制御部11は、記憶している対応関係に基づき、UDP/IPマルチキャストパケットに含まれる、マルチキャストグループのIPアドレスIPdおよび宛先ポート番号Pdの付け替えを指示する付替指示を付替部12に出力する。
Although the details will be described later, the
付替部12は、視聴デバイス20が接続された宅内ネットワークの外部(放送波あるいはCATVなどのクローズドネットワーク)から送信されてきたUDP/IPマルチキャストパケットを受信する。UDP/IPマルチキャストパケットには、宛先アドレスとして、視聴デバイス20が参加するマルチキャストグループのIPアドレスIPdが含まれ、また、IPアドレスIPdを宛先とするデータを受信するための宛先ポートの宛先ポート番号Pdが含まれる。
The
付替部12は、制御部11から出力された付替指示に従い、UDP/IPマルチキャストパケットに含まれる、IPアドレスIPdを視聴デバイス20のIPアドレスに付け替え、宛先ポート番号Pdを、宛先ポート番号Pdに対応付けられた代替宛先ポート番号Paに付け替える。こうすることで、付替部12は、受信したUDP/IPマルチキャストパケットを、ユニキャスト形式のデータ(UDP/IPユニキャストパケット)に変換する。付替部12は、UDP/IPマルチキャストパケットを変換して生成したUDP/IPユニキャストパケットを、ユニキャスト方式により、宅内ネットワークを介して視聴デバイス20に送信する。
The replacement unit 12 replaces the IP address IP d included in the UDP / IP multicast packet with the IP address of the
次に、視聴デバイス20の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図1に示すように、視聴デバイス20は、制御部21と、デコーダ22と、提示部23とを備える。
As shown in FIG. 1, the
制御部21は、ゲートウェイ装置10の制御部11と制御信号のやり取りを行い、視聴デバイス20が参加を希望するマルチキャストグループのIPアドレスIPd、宛先ポート番号Pdおよび代替宛先ポート番号Paをゲートウェイ装置10に通知する。マルチキャストグループのIPアドレスIPdと、宛先ポート番号Pdと、代替宛先ポート番号Paとが対応付けてゲートウェイ装置10で記憶されると、制御部21は、ゲートウェイ装置10から送信されるUDP/IPユニキャストパケットの受信および受信したUDP/IPユニキャストパケットに基づくコンテンツの提示を指示する受信・提示指示をデコーダ22に出力する。
The
デコーダ22は、制御部21から受信・提示指示が出力されると、ゲートウェイ装置10から宅内ネットワークを介して送信されてきたUDP/IPユニキャストパケットを受信する。デコーダ22は、受信したUDP/IPユニキャストパケットを復号し、コンテンツの映像・音声信号を取得して、提示部23に出力する。
When the reception / presentation instruction is output from the
提示部23は、デコーダ22から出力された映像・音声信号を再生し、コンテンツを提示する。
The
次に、ゲートウェイ装置10および視聴デバイス20の動作を、図2に示すシーケンス図を参照して説明する。以下では、放送局30からコンテンツのUDP/IPマルチキャストパケットが伝送され、そのコンテンツを視聴デバイス20で提示する例を用いて説明する。また、以下では、IPアドレスのプロトコルとしてIPv4を用いる場合を例として説明する。なお、IPv6を用いる場合には、MLD(Multicast Listener Discovery)というプロトコルを用いることができる。この場合、視聴デバイス20は、IGMP Joinメッセージの代わりにMLD Joinメッセージを送信し、IGMP Leaveメッセージの代わりにMLD Leaveメッセージを送信する点が異なるが、他の手順は、IPv4を用いる場合と同様である。
Next, the operation of the
マルチキャストグループに参加する場合、視聴デバイス20の制御部21は、マルチキャストグループへの参加を要求する参加要求メッセージであるIGMP Joinメッセージをゲートウェイ装置10に送信する(ステップS101)。IGMP Joinメッセージには、参加を希望するマルチキャストグループのIPアドレスIPdと、IPアドレスIPdを宛先とするデータを受信する宛先ポートの宛先ポート番号Pdとが含まれる。宛先ポート番号Pdは伝送されるコンテンツに関連付けられたポート番号であり、コンテンツが配信されるマルチキャストグループのIPアドレスIPdとともに、コンテンツの配信開始前あるいは配信開始時などに、放送局30から通知される。視聴デバイス20は、IGMP Joinメッセージをゲートウェイ装置10に送信すると、宛先ポートを開いて、UDPパケットを待ち受ける。なお、視聴デバイス20は、IGMP Joinメッセージを一定時間ごとに繰り返し送信する。
When joining the multicast group, the
ゲートウェイ装置10の制御部11は、視聴デバイス20から送信されてきたIGMP Joinメッセージを受信する。視聴デバイス20が接続する宅内ネットワークがマルチキャスト方式に対応している場合、IGMPで定められた通常のシーケンスに従い、UDP/IPマルチキャストパケットが視聴デバイス20に中継され、視聴デバイス20において受信される。
The
宅内ネットワークがマルチキャスト方式に対応していない場合、制御部11は、IGMP Joinメッセージを受信すると、視聴デバイス20の宛先ポートに宛てて、UDP/IPユニキャストパケットで代替ポート要求メッセージを送信する(ステップS102)。代替ポート要求メッセージは、宛先ポートの代替となる代替宛先ポートのポート番号である代替宛先ポート番号Paの通知を要求するメッセージ(通知要求メッセージ)である。なお、制御部11は、視聴デバイス20が接続する宅内ネットワークがマルチキャスト方式に対応しているか否かを予め把握することができる。
When the home network does not support the multicast method, when the
視聴デバイス20の制御部21は、ゲートウェイ装置10から送信されてきた代替ポート要求メッセージを受信すると、空きポートの中から代替宛先ポートとするポートを選択し、代替ポート返答メッセージ(返答メッセージ)を、ゲートウェイ装置10に送信する(ステップS103)。代替ポート返答メッセージには、視聴デバイス20が参加を希望するマルチキャストグループのIPアドレスIPdと、宛先ポート番号Pdと、代替宛先ポートのポート番号である代替宛先ポート番号Paとを含む。代替ポート返答メッセージを送信すると、視聴デバイス20は、代替宛先ポートを開いて、UDP/IPユニキャストパケットを待ち受ける。
Upon receiving the alternative port request message transmitted from the
ゲートウェイ装置10の制御部11は、通知要求メッセージに応じて視聴デバイス20から送信されてきた代替ポート返答メッセージを受信すると、代替ポート返答メッセージに含まれる、マルチキャストグループのIPアドレスIPdと、宛先ポート番号Pdと、代替宛先ポート番号Paとを対応付けて記憶する(ステップS104)。制御部11は、マルチキャストグループのIPアドレスIPdと、宛先ポート番号Pdと、代替宛先ポート番号Paとの対応付けを記憶すると、付替指示を付替部12に出力する。
When the
付替指示が制御部11から出力されると、付替部12は、放送局から送信されてきたUDP/IPマルチキャストパケットを受信する(ステップS105)。UDP/IPマルチキャストパケットは、マルチキャストグループのIPアドレスIPdと、宛先ポート番号Pdとを含む。
When the replacement instruction is output from the
付替部12は、受信したUDP/IPマルチキャストパケットを、UDP/IPユニキャストパケットに変換する(ステップS106)。具体的には、UDP/IPマルチキャストパケットに含まれる、マルチキャストグループのIPアドレスIPdを視聴デバイス20のIPアドレスに付け替え、宛先ポート番号Pdを、受信したUDP/IPユニキャストパケットに含まれるマルチキャストグループのIPアドレスIPdおよび宛先ポート番号Pdに対応付けられた代替宛先ポート番号Paに付け替える。こうすることで、付替部12は、UDP/IPマルチキャストパケットを、UDP/IPユニキャストパケットに変換する。付替部12は、UDP/IPマルチキャストパケットを変換して生成したUDP/IPユニキャストパケットを、宅内ネットワークを介して視聴デバイス20に送信する(ステップS107)。上述したように、視聴デバイス20はIGMP Joinメッセージを一定時間ごとに繰り返し送信するが、ゲートウェイ装置10は、UDP/IPマルチキャストパケットをUDP/IPユニキャストパケットに変換して視聴デバイス20に送信する中継動作を開始すると、視聴デバイス20からIGMP Joinメッセージを受信しても、代替ポート要求メッセージを送信しない。
The
ゲートウェイ装置10は、マルチキャストグループからの離脱を要求するIGMP Leaveメッセージを視聴デバイス20から受信すると(ステップS108)、パケットの中継動作を終了する。すなわち、ゲートウェイ装置10は、IGMP Leaveメッセージを視聴デバイス20から受信するまで、上述したステップS105からステップS107の処理を繰り返し、UDP/IPマルチキャストパケットをUDP/IPユニキャストパケットに変換して、視聴デバイス20に送信する。
When the
視聴デバイス20におけるコンテンツの視聴形態として、マルチキャストグループのIPアドレスIPd(マルチキャストグループアドレス)だけが異なり、宛先ポート番号が同一である、複数のUDP/IPマルチキャストコンテンツ(IPフロー)を同時に視聴するという視聴形態がある。このような視聴形態としては、例えば、スポーツ中継において、放送波経由でカメラの映像が伝送され、ネットワーク(例えば、CATVなどのクローズドネットワーク)を介した通信経由で別のカメラの映像が伝送され、これらの映像を視聴デバイス20で同時に視聴するという視聴形態がある。
As a viewing mode of the content in the
UDP/IPマルチキャストパケットを視聴デバイス20に中継する場合、UDP/IPマルチキャストパケットに含まれるマルチキャストグループのIPアドレスIPdを、ユニキャストアドレス(視聴デバイス20のIPアドレス)に単純に書き換える方法もある。しかしながら、この方法では、上述した視聴形態において、マルチキャストグループアドレスだけが異なり、宛先ポート番号が同一であるIPフローを区別することができない。一方、本実施形態においては、IPフローごとに、宛先ポート番号を代替宛先ポート番号Paに付け替えることができるので、上述したような視聴形態でも、各IPフローを区別することができる。
When relaying a UDP / IP multicast packet to the
以下では、代替ポート返答メッセージの具体例について、図3を参照して説明する。図3は、本実施形態に係るデータ通信システム1におけるマルチキャスト・ユニキャスト変換の例を示す図である。図3においては、放送局30から2種類のコンテンツ(コンテンツAおよびコンテンツB)が伝送され、視聴デバイス20において、コンテンツAとコンテンツBとをピクチャ・イン・ピクチャ(PinP)で提示する例を示している。コンテンツAは、放送波を経由して伝送されるコンテンツ(放送コンテンツ)であり、コンテンツBは、例えば、CATVなどのクローズドネットワークを経由して伝送される、コンテンツAに関連するコンテンツ(通信経由の関連コンテンツ)である。また、図3においては、視聴デバイス20のIPアドレスは、「192.168.0.2」であるとする。
Hereinafter, a specific example of the alternative port reply message will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of multicast / unicast conversion in the data communication system 1 according to the present embodiment. FIG. 3 shows an example in which two types of contents (content A and content B) are transmitted from the
図3に示すように、放送局30は、コンテンツAのデータとして、宛先アドレス「224.0.0.1」および宛先ポート番号「51216」を含むUDP/IPマルチキャストパケットを放送波経由で伝送する。また、放送局30は、コンテンツBのデータとして、宛先アドレス「224.0.0.2」および宛先ポート番号「51216」を含むUDP/IPマルチキャストパケットを通信経由で伝送する。宛先アドレス「224.0.0.1」は、コンテンツAを伝送するマルチキャストグループのIPアドレスIPd(マルチキャストグループアドレス)であり、宛先アドレス「224.0.0.2」は、コンテンツBを伝送するマルチキャストグループのIPアドレスIPdである。また、宛先ポート番号「51216」は、コンテンツAおよびコンテンツBに関連付けられたポート番号である。これらのマルチキャストグループのIPアドレスIPdおよび宛先ポート番号は、コンテンツAおよびコンテンツBの配信開始時などに視聴デバイス20に通知される。
As shown in FIG. 3, the
コンテンツAおよびコンテンツBを視聴する場合、すなわち、コンテンツAおよびコンテンツBが配信されるマルチキャストグループに参加する場合、視聴デバイス20は、参加するマルチキャストグループのIPアドレスIdと、そのマルチキャストグループに送信されるUDP/IPマルチキャストパケットを受信するための宛先ポートの宛先ポート番号Pdとを含むIGMP Joinメッセージをゲートウェイ装置10に送信する。図3の例では、視聴デバイス20は、コンテンツAのデータが配信されるマルチキャストグループのIPアドレスIPd「224.0.0.1」と、コンテンツAに関連付けられた宛先ポートのポート番号「51216」とを含むIGMP Joinメッセージゲートウェイ装置10に送信する。また、視聴デバイス20は、コンテンツBのデータが配信されるマルチキャストグループのIPアドレスIPd「224.0.0.2」と、コンテンツBに関連付けられた宛先ポートのポート番号「51216」とを含むIGMP Joinメッセージをゲートウェイ装置10に送信する。
If viewing the content A and the content B, that is, the case of joining a multicast group which the content A and the content B is delivered, the
ゲートウェイ装置10は、視聴デバイス20から送信されてきたIGMP Joinメッセージを受信すると、視聴デバイス20が接続する宅内ネットワークがマルチキャスト方式に対応していない場合、通知要求メッセージを視聴デバイス20に送信する。
Upon receiving the IGMP Join message transmitted from the
視聴デバイス20は、通知要求メッセージを受信すると、空きポートの中から、コンテンツAのデータを受信するための代替宛先ポートおよびコンテンツBのデータを受信するため代替宛先ポートとを選択する。以下では、コンテンツAのデータを受信するための代替宛先ポートの代替宛先ポート番号Paは「50000」であり、コンテンツBのデータを受信するための代替宛先ポートの代替宛先ポート番号Paは「50001」であるとする。代替宛先ポートを選択すると、視聴デバイス20は、代替宛先ポート番号Paを通知する代替ポート返答メッセージをゲートウェイ装置10に送信する。
Upon receiving the notification request message, the
図3の例では、視聴デバイス20は、図4に示すように、コンテンツBのデータが配信されるマルチキャストグループのIPアドレスであるマルチキャストグループアドレス「224.0.0.1」と、コンテンツAに関連付けられた宛先ポート番号「51216」と、コンテンツAのデータを受信するための代替宛先ポートの代替宛先ポート番号「50000」とを含む、代替ポート返答メッセージをゲートウェイ装置10に送信する。また、視聴デバイス20は、図4に示すように、コンテンツBのデータが配信されるマルチキャストグループのIPアドレスであるマルチキャストグループアドレス「224.0.0.2」と、コンテンツBに関連付けられた宛先ポート番号「51216」と、コンテンツBのデータを受信するための代替宛先ポートの代替宛先ポート番号「50001」とを含む、代替ポート返答メッセージをゲートウェイ装置10に送信する。
In the example of FIG. 3, as shown in FIG. 4, the
ゲートウェイ装置10は、視聴デバイス20から送信されてきた代替ポート返答メッセージに含まれる、マルチキャストグループアドレスと、宛先ポート番号と、代替宛先ポート番号とを対応付けて記憶する。そして、ゲートウェイ装置10は、記憶している対応付けに基づき、コンテンツAのデータに含まれる、マルチキャストグループアドレス「224.0.0.1」を視聴デバイス20のIPアドレス「192.168.0.2」に付け替え、宛先ポート番号「51216」を代替宛先ポート番号「50000」に付け替えて、視聴デバイス20に送信する。なお、ゲートウェイ装置10は、視聴デバイス20からのJGMP Joinメッセージに含まれるソースアドレスを、視聴デバイス20のIPアドレスとして取得する。また、ゲートウェイ装置10は、コンテンツBのデータに含まれる、マルチキャストグループアドレス「224.0.0.2」を視聴デバイス20のIPアドレス「192.168.0.2」に付け替え、宛先ポート番号「51216」を代替宛先ポート番号「50001」に付け替えて、視聴デバイス20に送信する。
The
このように本実施形態においては、ゲートウェイ装置10は、マルチキャストグループのIPアドレスIPdと、宛先ポート番号Pd(第1のポート番号)とを含む、マルチキャスト方式で伝送されたデータ(UDP/IPマルチキャストパケット)を受信すると、受信したデータに含まれる、マルチキャストグループのIPアドレスIPdを受信装置である視聴デバイス20のIPアドレスに付け替え、宛先ポート番号Pdを代替宛先ポート番号Pa(第2のポート番号)に付け替えたユニキャスト方式のデータ(UDP/IPユニキャストパケット)に変換し、受信装置に送信する。
As described above, in the present embodiment, the
マルチキャストグループのIPアドレスIPdを視聴デバイス20のIPアドレスに付け替え、宛先ポート番号を代替宛先ポート番号Paに付け替えて生成したユニキャスト方式のデータを受信装置に送信することで、誤り訂正あるいは再送などの処理が可能となり、マルチキャスト方式で伝送されたデータの、受信装置である視聴デバイス20におけるより確実な受信を図ることができる。特に、マルチキャストグループが異なり、宛先ポート番号が同じである複数のIPフローについても、各フローを区別して、受信装置において受信することができる。
Transfer the IP address IP d of the multicast group IP address of the
なお、上述した実施形態においては、宅内ネットワークに接続する視聴デバイス20が1つである例を示しているが、本発明はこれに限られるものではなく、宅内ネットワークに複数の視聴デバイス20が接続されていてもよい。この場合、ゲートウェイ装置10は、それぞれの視聴デバイス20からの要求に応じて、マルチキャスト方式で伝送されたデータの中継を行う。
In the above-described embodiment, an example in which one
なお、実施形態では特に触れていないが、コンピュータを、ゲートウェイ装置10または視聴デバイス20として機能させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD−ROM、DVD−ROMなどの記録媒体であってもよい。
Although not particularly mentioned in the embodiment, a program that causes the computer to function as the
あるいは、ゲートウェイ装置10および視聴デバイス20が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ、および、メモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成され、ゲートウェイ装置10または視聴デバイス20に搭載されるチップが提供されてもよい。
Alternatively, it is composed of a memory for storing a program for executing each process performed by the
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨および範囲内で、多くの変更および置換が可能であることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形および変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを1つに組み合わせたり、あるいは1つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。 Although the above embodiments have been described as representative examples, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications and substitutions are possible within the spirit and scope of the invention. Therefore, the invention should not be construed as limiting by the embodiments described above, and various modifications and modifications are possible without departing from the claims. For example, it is possible to combine a plurality of the constituent blocks described in the configuration diagram of the embodiment into one, or to divide one constituent block into one.
1 データ通信システム
10 ゲートウェイ装置
11 制御部
12 付替部
20 視聴デバイス(受信装置)
21 制御部
22 デコーダ
23 提示部
30 放送局
1
21
Claims (7)
前記受信装置が参加するマルチキャストグループのアドレスと、前記マルチキャストグループのアドレスを宛先とするデータを受信するための第1のポートのポート番号である第1のポート番号と、前記第1のポートの代替となる第2のポートのポート番号である第2のポート番号とを対応付けて記憶する制御部と、
前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号とを含む、前記マルチキャスト方式で伝送されたデータを受信すると、前記受信したデータに含まれる、前記マルチキャストグループのアドレスを前記受信装置のアドレスに付け替え、前記第1のポート番号を、前記第1のポート番号に対応付けられた前記第2のポート番号に付け替えたユニキャスト方式のデータに変換し、前記ネットワークを介して前記受信装置に送信する付替部と、を備えるゲートウェイ装置。 A gateway device that relays data transmitted by the multicast method to a receiving device connected via a network.
An address of a multicast group to which the receiving device participates, a first port number which is a port number of a first port for receiving data destined for the address of the multicast group, and an alternative to the first port. A control unit that stores the second port number, which is the port number of the second port, in association with each other.
When the data transmitted by the multicast method including the address of the multicast group and the first port number is received, the address of the multicast group included in the received data is replaced with the address of the receiving device. , The first port number is converted into unicast data replaced with the second port number associated with the first port number, and transmitted to the receiving device via the network. A gateway device with a replacement unit.
前記制御部は、
前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号とを含む、前記マルチキャストグループへの参加を要求する参加要求メッセージを、前記ネットワークを介して前記受信装置から受信すると、前記第2のポート番号の通知を要求する通知要求メッセージを、前記ネットワークを介して前記受信装置に送信し、
前記通知要求メッセージに応じて前記受信装置から送信されてきた、前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号と、前記第2のポート番号とを含む返答メッセージを受信すると、前記返答メッセージに含まれる前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号と、前記第2のポート番号とを対応付けて記憶する、ゲートウェイ装置。 In the gateway device according to claim 1,
The control unit
When a participation request message requesting participation in the multicast group including the address of the multicast group and the first port number is received from the receiving device via the network, the second port number is used. A notification request message requesting notification is transmitted to the receiving device via the network.
Upon receiving the reply message including the address of the multicast group, the first port number, and the second port number transmitted from the receiving device in response to the notification request message, the reply message is displayed. A gateway device that stores the address of the multicast group included, the first port number, and the second port number in association with each other.
前記受信装置が参加するマルチキャストグループのアドレスと、前記マルチキャストグループのアドレスを宛先とするデータを受信するための第1のポートのポート番号である第1のポート番号とを含む、前記マルチキャストグループへの参加を要求する参加要求メッセージを、前記ネットワークを介して前記ゲートウェイ装置に送信する制御部を備え、
前記制御部は、前記第1のポートの代替となる第2のポートのポート番号である第2のポート番号の通知を要求する通知要求メッセージを、前記ネットワークを介して前記ゲートウェイ装置から受信すると、前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号と、前記第2のポート番号とを含む返答メッセージを、前記ネットワークを介して前記ゲートウェイ装置に送信する、受信装置。 It is a receiving device connected via a network to a gateway device that receives data transmitted by the multicast method.
To the multicast group, which includes the address of the multicast group to which the receiving device participates, and the first port number which is the port number of the first port for receiving data destined for the address of the multicast group. A control unit for transmitting a participation request message requesting participation to the gateway device via the network is provided.
When the control unit receives a notification request message requesting notification of the second port number, which is the port number of the second port that substitutes for the first port, from the gateway device via the network, the control unit receives. A receiving device that transmits a reply message including the address of the multicast group, the first port number, and the second port number to the gateway device via the network.
前記ゲートウェイ装置は、
前記受信装置が参加するマルチキャストグループのアドレスと、前記マルチキャストグループのアドレスを宛先とするデータを受信するための第1のポートのポート番号である第1のポート番号と、前記第1のポートの代替となる第2のポートのポート番号である第2のポート番号とを対応付けて記憶し、
前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号とを含む、前記マルチキャスト方式で伝送されたデータを受信すると、前記受信したデータに含まれる、前記マルチキャストグループのアドレスを前記受信装置のアドレスに付け替え、前記第1のポート番号を、前記第1のポート番号に対応付けられた前記第2のポート番号に付け替えたユニキャスト方式のデータに変換し、前記ネットワークを介して前記受信装置に送信する、データ通信システム。 A gateway device for receiving data transmitted by a multicast method and a receiving device connected to the gateway device via a network are provided.
The gateway device is
An address of a multicast group to which the receiving device participates, a first port number which is a port number of a first port for receiving data destined for the address of the multicast group, and an alternative to the first port. The second port number, which is the port number of the second port, is stored in association with the second port number.
When the data transmitted by the multicast method including the address of the multicast group and the first port number is received, the address of the multicast group included in the received data is replaced with the address of the receiving device. , The first port number is converted into unicast data replaced with the second port number associated with the first port number, and transmitted to the receiving device via the network. Data communication system.
前記受信装置は、前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号とを含む、前記マルチキャストグループへの参加を要求する参加要求メッセージを、前記ネットワークを介して前記ゲートウェイ装置に送信し、
前記ゲートウェイ装置は、前記参加要求メッセージを前記受信装置から受信すると、前記第2のポート番号の通知を要求する通知要求メッセージを、前記ネットワークを介して前記受信装置に送信し、
前記受信装置は、前記通知要求メッセージを受信すると、前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号と、前記第2のポート番号とを含む返答メッセージを、前記ネットワークを介して前記ゲートウェイ装置に送信し、
前記ゲートウェイ装置は、前記返答メッセージを受信すると、前記返答メッセージに含まれる前記マルチキャストグループのアドレスと、前記第1のポート番号と、前記第2のポート番号とを対応付けて記憶する、データ通信システム。 In the data communication system according to claim 4,
The receiving device transmits a participation request message requesting participation in the multicast group, including the address of the multicast group and the first port number, to the gateway device via the network.
When the gateway device receives the participation request message from the receiving device, the gateway device transmits a notification request message requesting notification of the second port number to the receiving device via the network.
When the receiving device receives the notification request message, the receiving device sends a reply message including the address of the multicast group, the first port number, and the second port number to the gateway device via the network. Send and
When the gateway device receives the reply message, the data communication system stores the address of the multicast group included in the reply message, the first port number, and the second port number in association with each other. ..
A program for operating a computer as the receiving device according to claim 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020094878A JP2021190865A (en) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | Gateway device, receiving device, data communication system, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020094878A JP2021190865A (en) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | Gateway device, receiving device, data communication system, and program |
Publications (1)
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---|---|
JP2021190865A true JP2021190865A (en) | 2021-12-13 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2020094878A Pending JP2021190865A (en) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | Gateway device, receiving device, data communication system, and program |
Country Status (1)
Country | Link |
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2020
- 2020-05-29 JP JP2020094878A patent/JP2021190865A/en active Pending
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