JP3686395B2 - テレビ通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インターネットなどのネットワークを介したテレビ通信を可能とするテレビ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、インターネットなどのＩＰ（インターネット・プロトコル）ネットワークを介して、映像と音声などの多地点間通信を可能にするテレビ通信システムが存在する。このテレビ通信システムに参加しようとする通信端末は、テレビ通信システムの基地局（サーバ）にアクセスして接続を確立し、基地局経由で、他の通信端末との間で映像データや音声データを双方向に送受信する。この種のテレビ通信システムは、テレビ会議、遠隔教育、遠隔治療、コンサルタント業務などに利用されている。
【０００３】
テレビ会議を開催する場合、テレビ通信システムの基地局において電子的な仮想会議室（集合場所）が設定され、この仮想会議室に参加者の通信端末がアクセスすることで、参加者間で映像や音声や文字情報などを共有するテレビ会議が開催される。また、遠隔教育を実施する場合は、前記基地局において電子的な仮想教室が設定され、この仮想教室に参加者の通信端末がアクセスすることで遠隔教育が実施される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、その種のテレビ通信システムを、インターネットなどの広域システムで企業や機関などのグループに提供する通信サービスが存在する。かかる通信サービスでは、企業や機関などのグループに対して、前述の仮想会議室や仮想教室を所定期間レンタルさせる利用形態が採用されている。
【０００５】
しかしながら、テレビ通信システムの回線容量は有限なので、多数のグループが同時に利用したりグループの参加者が多数になると、用意したサーバの回線容量が不足し、参加者の通信端末への配信データの間欠や遅延などの通信障害の問題が発生してしまう。
【０００６】
また、複数の仮想会議室や仮想教室の間の秘匿性（セキュリティ）を確保しなければ、テレビ通信システムのユーザーの信頼を得ることが難しい。企業Ａのユーザーが他の企業Ｂの仮想会議室に誤って参加してしまうテレビ会議システムでは、企業Ｂのユーザーは安心して仮想会議室を利用することができないからである。
【０００７】
以上の状況や問題などに鑑みて本発明が課題とするところは、セキュリティが高く、回線容量の有効利用が可能なテレビ通信システムを提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、ネットワーク上の複数の通信端末から発信された映像および音声を含むデータを中継して前記通信端末に配信するテレビ通信システムであって、テレビ通信に参加する前記通信端末間で前記映像および音声を含むデータを中継する中継処理を実行する中継処理部と、前記テレビ通信に参加する前記通信端末から利用される仮想的な集合場所を設定する予約管理部と、前記ネットワークに対する前記中継処理部の通信回線を監視して当該通信回線の使用状況を前記予約管理部に通知する回線容量監視部と、を備え、前記予約管理部は、前記テレビ通信に必要な通信帯域の見積もりを算出し、当該見積もりと前記通信回線の使用状況とに基づいて前記中継処理部において空いている通信回線に前記仮想的な集合場所を割り当てて設定すると共に、前記中継処理部は、前記仮想的な集合場所を割り当てられた前記通信回線を用いて、当該仮想的な集合場所を利用する前記通信端末間の前記中継処理を実行する、ことを特徴としている。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のテレビ通信システムであって、前記テレビ通信に参加しようとする前記通信端末の接続条件をデータベースに記録する手段を更に備え、前記予約管理部は、前記データベースから取得した前記接続条件に応じて前記仮想的な集合場所を設定する機能を有するものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載のテレビ通信システムであって、各々が前記中継処理を実行する機能を有する複数の前記中継処理部を備えており、前記予約管理部は、複数の前記中継処理部の中から、前記回線容量に占める空き容量の大きな順に前記中継処理部を優先的に選択し、当該中継処理部の通信回線に前記仮想的な集合場所を割り当てる機能を有するものである。
【００１１】
そして、請求項４に係る発明は、請求項１または２記載のテレビ通信システムであって、前記予約管理部は、以下の式（３）で規定される余量Δに関して、以下の条件式（１）または（２）を満たす前記中継処理部を優先的に選択する機能を有するものである。
【００１２】
【数４】
【００１３】
【数５】
【００１４】
【数６】
【００１５】
ここで、上式（１），（２），（３）中、Ｌ１は第１限界値、Ｌ２は第２限界値、Δmaxは前記中継処理部の回線容量、δ１は現在の回線使用量、δ２は前記テレビ通信に必要な通信帯域の見積もり、をそれぞれ示している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の種々の実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係るテレビ通信システムの全体構成を示す概略図である。本実施形態に係るテレビ通信システム１（以下、単に「基地局」と呼ぶ。）は、インターネットなどのＩＰ（インターネット・プロトコル）ネットワークＮＷに接続されており、ＩＰネットワークＮＷとしては、インターネット、インターネット技術を用いたイントラネットやＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）、ＶＰＮ（バーチャル・プライベート・ネットワーク）などが挙げられる。
【００１８】
基地局１は、データーベース群１１と連携して動作する接続制御サーバ１０と、予約データベース１５と連携して動作する予約管理サーバ１４と、複数の中継サーバからなる中継サーバ群１３と、中継サーバ群１３の通信回線を監視する回線容量監視装置１２とを備えて構成される。
【００１９】
また、図１に示すように、グループＡに属する通信端末２２1〜２２n（ｎ：３以上の整数）と、グループＢに属する通信端末３２1〜３２m（ｍ：３以上の整数）とが、それぞれ、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）２１，３１に接続されており、更に、ルータなどのノード２０，３０を介してＩＰネットワークＮＷに接続されている。グループＡ，Ｂの単位としては、企業，教育機関，行政機関などが挙げられ、特に制限されるものでは無い。また、通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mの機種としては、具体的には、ネットワーク対応のパーソナル・コンピュータやセット・トップ・ボックス（家庭用通信端末機）、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、若しくはＰＤＡ（携帯情報端末；Personal Digital Assistants）が挙げられる。
【００２０】
通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mは、それぞれ、本実施形態に係るテレビ通信を実行するためのテレビ通信用プログラム２３1〜２３n，３２1〜３２mを搭載している。尚、通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mは、テレビ通信用プログラム２３1〜２３n，３２1〜３２mの代わりに、それらの機能を実現するハードウェアを搭載してもよい。
【００２１】
また、図示しないが、通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mは、何れも、撮像カメラ、マイクロフォン、コーデック（映像・音声圧縮伸長装置）、送受信装置、映像表示装置およびスピーカーを搭載している。それら通信端末において、撮像カメラで撮像した静止画像や動画像とマイクロフォンで取得した音声とを、コーデックで圧縮符号化した後に、送受信装置を介してＩＰネットワークＮＷ上の所定の接続先に送信することができる。また、それら通信端末において、映像および音声を含む圧縮データが送受信装置で受信されると、コーデックで伸長復号化される。このコーデックから出力された動画像や静止画像は映像表示装置で表示され、同コーデックから出力された音声はスピーカーで再生される。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る基地局１の構成を示す機能ブロック図である。図２においては、便宜上、図１に示した通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mのうち通信端末２２1だけが表示されている。
【００２３】
中継サーバ群１３は、テレビ通信に参加する通信端末間で、映像および音声を主体としたデータを中継する中継処理を実行する機能を有する。この中継サーバ群１３は、ｎ台（ｎ：２以上の整数）の中継サーバ１３０1〜１３０nから構成されており、各中継サーバ１３０1〜１３０nは前記中継処理を並行して実行する機能を有し、各々の通信能力に応じた回線容量を有している。回線容量監視装置１２は、各中継サーバ１３０1〜１３０nの通信回線を常時監視して、その通信回線の使用状況を示す回線使用情報ＣＤを予約管理サーバ１４に通知する。ここで、回線容量とは、通信端末のユーザーが同時に使用可能な最大の帯域（最大の回線数）を意味する。回線使用情報ＣＤは、中継サーバ１３０1〜１３０nの回線容量のうち、現在使用中の通信帯域（回線数）の情報や、使用可能な通信帯域（回線数）の情報を含むものである。例えば、中継サーバ１３０1の実効回線容量（最大帯域）が３．２Ｍｂｐｓ（＝３．２×１０２４×１０２４ビット毎秒；Ｍ＝２20）の場合、回線使用情報ＣＤは、現在使用中の帯域が３．０Ｍｂｐｓであり、残る使用可能な帯域が０．２Ｍｂｐｓである旨の情報を含んでいる。
【００２４】
接続制御サーバ１０は、何れかの通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mから、テレビ通信の予約要求を受信すると、データーベース群１１と連携して認証処理を実行し、認証が成功した場合は、その認証結果を予約管理サーバ１４に受け渡し、認証が失敗した場合はその旨を当該通信端末に通知して処理を終了する。
【００２５】
予約管理サーバ１４は、接続制御サーバ１０から認証結果を受け渡されると、通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mから利用される仮想的な集合場所をグループ単位で設定する。図２に示した例では、テレビ通信としてテレビ会議を想定しており、仮想的な集合場所として複数の仮想会議室＃１〜＃ｋ（ｋ：２以上の整数）が設けられている。
【００２６】
また、予約管理サーバ１４は、仮想的な集合場所を設定する際、回線容量監視装置１２から得た回線使用情報ＣＤから、中継サーバ群１３の通信回線の使用状況を把握し、テレビ通信を実行するのに必要な通信帯域の見積もりを算出し、この見積もりと通信回線の使用状況とに基づいて、空いている通信回線に仮想的な集合場所を割り当てる処理を行う。また、予約管理サーバ１４は、仮想的な集合場所の設定状況やその予約状況を示す情報を予約データベース１５に蓄積する。
【００２７】
そして、前記中継サーバ群１３は、予約管理サーバ１４によって仮想的な集合場所を割り当てられた通信回線のみを用いて、通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２m間の中継処理を実行することができる。
【００２８】
以上の構成を有する基地局１の動作を、テレビ会議を例に挙げて以下に詳説する。図３は、本実施形態に係るテレビ通信システムにおける会議室設定処理の例を示すフローチャートである。図３によれば、ステップＳ１では、テレビ会議を主催する通信端末（説明の便宜上、通信端末２２1とする。）のユーザーは、通信端末２２1に搭載されているテレビ通信用プログラム２３1を起動し、このテレビ通信用プログラム２３1を通じて基地局１にアクセスする。
【００２９】
次のステップＳ２では、基地局１において、接続制御サーバ１０は、データーベース群１１と連携して、アクセス元の通信端末２２1に対して認証処理を実行する。具体的には、接続制御サーバ１０は、通信端末２２1に対して、「組織区分ＩＤ（所属組織の識別子）」，「端末認証情報」，「入室希望端末数（仮想会議室への参加申込者数）」などの情報を要求する。通信端末２２1がその要求に応えて情報を返信しない場合、ステップＳ３において認証不能と判定され、ステップＳ４の終了処理において接続制御サーバ１０は認証に失敗した旨を通信端末２２1に通知し、処理を終了させる。
【００３０】
通信端末２２1がその要求に応えて情報を返信した場合は、接続制御サーバ１０は、「組織区分ＩＤ」や「端末認証情報」などの返信情報と、端末情報データベース１１Ａの格納情報とを照合し、双方の情報が一致するか否かを判定する。双方の情報が一致しない場合は、ステップＳ３で認証失敗と判定され、接続制御サーバ１０は認証に失敗した旨を通信端末２２1に通知し（ステップＳ４）、処理を終了させる。
【００３１】
他方、通信端末２２1からの返信情報と端末情報データベース１１Ａの格納情報とが一致した場合は、接続制御サーバ１０は、更に、その返信情報が接続条件データベース１１Ｃに格納された接続条件に適合するか否かを判定する。接続条件データベース１１Ｃには、基地局１が提供する配信サービスの「利用期間」，「利用時間帯」および「最大接続端末数」などの接続条件が記録されており、接続制御サーバ１０は、通信端末２２1のユーザーが接続条件に規定される資格を満たすか否か、通信端末２２1から返信された「入室希望端末数」が「最大接続端末数」以下か否かなどを判定する。この結果、通信端末２２1からの返信情報が接続条件を満たさない場合は、ステップＳ３で認証失敗と判定され、接続制御サーバ１０は認証に失敗した旨を通信端末２２1に通知し（ステップＳ４）、処理を終了させる。
【００３２】
一方、通信端末２２1からの返信情報が接続条件を満たす場合、ステップＳ３において、接続制御サーバ１０は、認証が成功したと判定し、通信端末２２1からの返信情報と接続情報などを接続ログデータベース１１Ｂに記録すると共に、以上の認証結果を予約管理サーバ１４に受け渡す。
【００３３】
次のステップＳ５において、予約管理サーバ１４は、接続制御サーバ１０から受け渡された認証結果を用いて仮想会議室を割り当てる会議室割り当て処理を実行する。認証結果の中には、テレビ通信システムの利用を制限する上記接続条件も含まれており、予約管理サーバ１４は、接続条件に基づいてテレビ会議開催に要する通信帯域の見積もりを算出する。この見積もりの算出方法については後述する。また、予約管理サーバ１４は、回線容量監視装置１２から取得した回線使用情報ＣＤから、中継サーバ１３０1〜１３０nの各々の通信回線の使用状況を把握し、前記見積もりに相当する空き容量を有する中継サーバ１３０r（ｒは整数；１≦ｒ≦ｐ）を見出し、この中継サーバ１３０rの空き容量の通信回線に仮想会議室＃ｑ（ｑは整数；１≦ｑ≦ｋ）を割り当てて設定する。そして、予約管理サーバ１４は、中継サーバ１３０rに割り当てた仮想会議室＃ｑの接続用アドレスを発行し、接続制御サーバ１０を介して通信端末２２1に通知する。
【００３４】
次のステップＳ６において、通信端末２２1のテレビ通信用プログラム２３1は、通知された接続用アドレスを有する中継サーバ１３０rにアクセスすることで、仮想会議室＃ｑにおけるテレビ会議に参加することができる（ステップＳ７）。このテレビ会議に参加するユーザーは、テレビ会議を主催する通信端末２２1のユーザーから接続用アドレスの通知を受けることで、中継サーバ１３０rにアクセスし、テレビ会議に参加することができる。但し、予約管理サーバ１４の制御により、上述の接続条件に規定される「最大接続端末数」の範囲内に、仮想会議室＃ｑの利用が制限される。
【００３５】
図４は、中継処理を説明するための概略図である。通信端末２２1〜２２nは、それぞれ、内蔵するテレビ通信用プログラムにより、中継サーバ１３０rに宛てて、映像，音声およびテキストなどのアップロード・データＵＤ1〜ＵＤnをアップロードする。中継サーバ１３０rは、アップロード・データＵＤ1〜ＵＤnを集約して多重化したダウンロード・データＤＤを通信端末２２1〜２２nに配信する。通信端末２２1〜２２nは、それぞれ、ダウンロード・データＤＤを受信して、映像表示装置に映像表示したりスピーカーで音声再生したりする。これにより、通信端末２２1〜２２nのユーザーは、映像や音声などを共有するテレビ通信を行うことができる。尚、予約管理サーバ１４は、仮想会議室＃ｑの利用記録（接続開始時刻，接続終了時刻など）を、接続制御サーバ１０を介して接続ログデータベース１１Ｂに記録させている。
【００３６】
テレビ会議が終了した場合や、接続時間が上述の接続条件に規定される「利用時間帯」や「利用期間」の範囲外になった場合には、このテレビ通信システムの利用は終了する。
【００３７】
上記したテレビ通信システムによれば、予約管理サーバ１４に設けた仮想的な集合場所（第１階層）と、仮想的な集合場所を割り当てられた中継サーバ１３０rの通信回線（第２階層）との２層構造によってテレビ通信が実行される。中継サーバ１３０rは、仮想的な集合場所を割り当てられた通信回線を用いて中継処理を実行するため、第三者が仮想的な集合場所に誤って接続することが防止され、秘匿性（セキュリティ）の高いテレビ通信サービスを提供することが可能になる。
【００３８】
また、回線容量監視装置１２によって中継サーバ群１３の通信回線の使用状況は監視されており、予約管理サーバ１４は、その通信回線の使用状況とテレビ通信に必要な帯域の見積もりとに基づいて仮想的な集合場所を設定することから、有限な回線容量に仮想的な集合場所を効率良く割り当てることができる。これにより、前記秘匿性を確実に確保できると共に、中継サーバ群１３へのアクセス集中による配信データの遅延や間欠などの通信障害の発生を確実に回避でき、テレビ通信の安全性を向上させることが可能になる。
【００３９】
更に、テレビ通信システムの運用者は、テレビ通信の接続条件を設定して接続条件データベース１１Ｃに記録しておくことで、その接続条件に従って各通信端末のテレビ通信システムの利用を制限することが可能となる。
【００４０】
次に、上記ステップＳ５（図３）における会議室割り当て処理について詳説する。
【００４１】
図４に示した例において、通信端末２２1〜２２nの全てが同一の通信能力を有し、同一の通信環境下にあるとすれば、通信端末２２1〜２２nから中継サーバ１３０rに（上がり方向へ）向かうアップロード・データＵＤ1〜ＵＤnを受信するための使用帯域の見積もりΔ1は、およそ、Δ1＝δ1×ｎ（ここで、δ1：通信端末一台当たりの使用帯域）で算出できる。通信端末２２1〜２２nは、それぞれ、自己を除く通信端末が発した映像データと音声データを受信する。よって、中継サーバ１３０rが通信端末２２1〜２２nの各々へ（下り方向へ）ダウンロード・データＤＤを送信するための使用帯域の見積もりΔ2は、Δ2＝δ2×（ｎ−１）×ｎ（ここで、δ2：通信端末一台当たりの使用帯域）で算出できる。従って、通信端末一台当たりの使用帯域δ2が１２８Ｋｂｐｓ（＝１２８×１０２４ビット毎秒；Ｋ＝２10）とすれば、５台が参加する仮想会議室を設定するために要する下り方向の帯域の見積もりは、およそ、１２８Ｋｂｐｓ×（５−１）×５＝２５６０Ｋｂｐｓ、となる。
【００４２】
図５は、会議室割り当て処理を説明するための概略図である。図５に示すように、中継サーバ１３０rの実効回線容量が３．２Ｍｂｐｓ（＝３．２×１０２４×１０２４ビット毎秒）である場合を想定する。仮想会議室＃１〜＃３は、それぞれ、３名（３回線）分の７６８Ｋｂｐｓの帯域を使用している。中継サーバ１３０rの使用可能な残りの帯域は約９７２Ｋｂｐｓである。通信端末から３名（３回線）分の参加希望があり、予約管理サーバ１４が、テレビ通信を実行するのに必要な通信帯域の見積もりとして７６８Ｋｂｐｓを算出した場合、予約管理サーバ１４は、中継サーバ１３０rにおいて３名（３回線）分の帯域を確保し、この帯域に仮想会議室＃４を割り当てることになる。
【００４３】
次に、図６に示すように、中継サーバ１３０rの実効回線容量が５．４Ｍｂｐｓである場合を想定する。仮想会議室＃１，＃２は、それぞれ、５名（５回線）分の２５６０ｋｂｐｓ（＝２５６０×１０3ビット毎秒；ｋ＝１０3）の帯域を使用している。中継サーバ１３０rの使用可能な残りの帯域は約５４２ｋｂｐｓである。通信端末から３名（３回線）分の参加希望があり、予約管理サーバ１４が、テレビ通信を実行するために必要な通信帯域の見積もりとして７６８ｋｂｐｓを算出した場合、この中継サーバ１３０rに３名分の割り当てを行うことができない。従って、予約管理サーバ１４は、３名（３回線）分の帯域が空いている他の中継サーバ１３０s（ｓ≠ｒ）を探すことになる。
【００４４】
次に、図７を参照しつつ、予約管理サーバ１４における予約管理処理を説明する。一点鎖線Ｍよりも上方の領域は、仮想的な集合場所である（仮想）会議室＃１〜＃３が設定される第１階層に対応し、一点鎖線Ｍよりも下方の領域は、中継サーバ群１３で中継処理が実行される第２階層に対応している。また、テレビ会議を開催する２つのグループＡ，Ｂが仮想会議室をレンタルできる契約を結んでいるものとする。
【００４５】
図７に示す第１階層の表は、会議室＃１〜＃３の予約状況を示している。例えば、「グループＡの予約状況」によれば、会議室＃１に「予約Ａ１１ ３名」の３名（３回線）分の予約がなされている。また、現在時刻では、グループＡによって会議室＃２で「予約Ａ２１ ５名」，会議室＃３で「予約Ａ３２ ４名」のテレビ会議がそれぞれ開催され、グループＢによって会議室＃１で「予約Ｂ１１
３名」のテレビ会議が開催される。
【００４６】
中継サーバ群１３において第１中継サーバ１３０1と第２中継サーバ１３０2とは、それぞれ、所定の回線容量を有している。現在時刻においては、予約管理サーバ１４は、テレビ会議が開催される直前に会議室割り当て処理を実行して、会議室＃２の「予約Ａ２１ ５名」と会議室＃１の「予約Ｂ１１ ３名」とを第１中継サーバ１３０1に割り当て、会議室＃３の「予約Ａ３２ ４名」を第２中継サーバ１３０2に割り当てる。第１中継サーバ１３０1の回線容量が十分であれば、「予約Ａ２１ ５名」、「予約Ａ３２ ４名」および「予約Ｂ１１ ３名」の３つのテレビ会議を第１中継サーバ１３０1で同時開催することが可能であるが、回線容量は予測不能に変動することがあるため、通信障害の発生を防止する観点からは、各中継サーバに一定の空き容量を常に確保しておくことが望ましい。
【００４７】
次に、中継サーバ群１３における中継サーバ１３０1〜１３０nの選択方法について説明する。本実施形態に係るテレビ通信システムは、２種類の中継サーバ選択方法に対応している。
【００４８】
第１の中継サーバ選択方法は、複数の中継サーバ１３０1〜１３０nの中から、各中継サーバの回線容量に占める空き容量の大きな順で中継サーバ１３０rを選択するものである。図８に示すように、中継サーバ１３０1〜１３０4は、それぞれ、回線容量１〜４を有するものとする。図中の「使用中」の領域は、各回線容量の中の使用容量を示しており、「空き」の領域は、各回線容量の中の空き容量を示している。回線容量１〜４のうち、空き容量が最も大きいのは回線容量３である。従って、第１の中継サーバ選択方法によれば、回線容量３が優先的に選択される。
【００４９】
この第１の中継サーバ選択方法では、最大の空き容量を有する中継サーバが優先的に選択されるため、回線容量が予測不能に変動した場合であっても通信障害が発生し難いテレビ通信システムを構築することができる。
【００５０】
次に、第２の中継サーバ選択方法について説明する。第２の中継サーバ選択方法によれば、以下の式（３）で規定される余量Δに関して、以下の条件式（１）または（２）を満たすように、複数の中継サーバ１３０1〜１３０nの中から中継サーバ１３０rが優先的に選択される。
【００５１】
【数７】
【００５２】
【数８】
【００５３】
【数９】
【００５４】
ここで、上式（１），（２），（３）中、Ｌ１は第１限界値、Ｌ２は第２限界値、Δmaxは前記中継サーバの回線容量、δ１は現在の回線使用量、δ２は前記テレビ通信に必要な通信帯域の見積もり、をそれぞれ示している。ここで、第１限界値Ｌ１と第２限界値Ｌ２は、第１限界値Ｌ１が第２限界値Ｌ２未満となるように適宜設定される。上式（１）〜（３）を使用して中継サーバを選択することで、各中継サーバの回線容量を効率良く使用することが可能になる。
【００５５】
上式（３）中のΔmax−δ１は、当該中継サーバ１３０rにおける回線容量の現在の残量（回線数）を意味している。通信帯域の見積もりδ２が所定量以上であって上式（１）が成立した場合、或いは、通信帯域の見積もりδ２が所定量以下であって上式（２）が成立した場合には、当該中継サーバ１３０rが選択される。また、その見積もりδ２が中途半端な量であって、余量Δが第１限界値Ｌ１以上、第２限界値Ｌ２未満の値をもつ場合（Ｌ１＜Δ＜Ｌ２）は、上式（１），（２）が成立せず、当該中継サーバ１３０rは選択されない。このようにした理由は、仮に、上式（１），（２）を満たさない中継サーバ１３０rが選択された場合、中継サーバ１３０rに中途半端な空き容量が残ったり、回線容量の変動に対処できないからである。
【００５６】
例えば、中継サーバ１３０rの実効回線容量Δmaxが２０回線、第１限界値Ｌ１が４回線、第２限界値Ｌ２が８回線、現在使用中の回線数δ１が５回線である場合、当該中継サーバ１３０rにおける残量（＝Δmax−δ１）は、１５回線である。かかる場合に、通信帯域の見積もりδ２が１１回線以上であれば上式（１）が成立し、通信帯域の見積もりδ２が７回線以下であれば上式（２）が成立して、当該中継サーバ１３０rが選択される。仮に、その見積もりδ２が８回線〜１０回線の場合に中継サーバ１３０rの回線を使用すれば、中継サーバ１３０rには５回線〜７回線の中途半端な空き容量が残ることがある。
【００５７】
上式（１）〜（３）を用いた中継サーバ選択方法の手順を、図９のフローチャートを参照しつつ以下に説明する。先ず、予約管理サーバ１４において、通信帯域の見積もりδ２が算出される（ステップＳ１０）。次いで、複数の中継サーバ１３０1〜１３０nの中から、第Ｎ中継サーバ（Ｎ＝１〜ｎ）が暫定的に選択される（ステップＳ１１）。
【００５８】
次に、予約管理サーバ１４は、回線容量監視装置１２から得た回線使用情報ＣＤに基づいて、第Ｎ中継サーバの回線容量の残量（＝Δmax−δ１）を算出し（ステップＳ１２）、上式（３）に従って余量Δを算出する（ステップＳ１３）。
【００５９】
そして、続くステップＳ１４〜Ｓ１６で、上式（１）または（２）が成立するか否かの判定処理が行われる。すなわち、ステップＳ１４では、余量Δが０（ゼロ）を超えているか否かが判定される。余量Δが０以下である場合は、上式（１）および（２）は成立せず、後述するステップＳ１７に処理が移行する。他方、余量Δが０を超えている場合は、次のステップＳ１５で余量Δが第１限界値Ｌ１以下か否かが判定される。余量Δが第１限界値Ｌ１を超える場合は、上式（１）が成立しないとみなされて、次のステップＳ１６に処理が移行する。他方、余量Δが第１限界値Ｌ１以下である場合は、上式（１）が成立するとみなされて、後述するステップＳ１８に処理が移行する。
【００６０】
次のステップＳ１６では、余量Δが第２限界値Ｌ２以上か否かが判定される。余量Δが第２限界値Ｌ２未満である場合は、上式（２）が成立しないとみなされて、後述するステップＳ１７に処理が移行する。他方、余量Δが第２限界値Ｌ２以上である場合は、上式（２）が成立するとみなされて、次のステップＳ１８に処理が移行する。
【００６１】
上式（１）および（２）が成立しない場合は、ステップＳ１７において中継サーバの番号Ｎがインクリメントされる。そして、次のステップＳ１９で、次の第Ｎ中継サーバが存在するか否かが判定される。ここで、次の第Ｎ中継サーバが存在しない旨が判定された場合は、ステップＳ２０の終了処理において、仮想会議室の利用は不可能である旨のメッセージが申し込み者の通信端末に通知され、以上の処理は終了する。他方、次の第Ｎ中継サーバが存在する旨が判定された場合は、上記ステップＳ１１に処理が移行し、ステップＳ１１以後の処理が実行される。
【００６２】
上式（１）または（２）が成立した場合は、ステップＳ１８において、仮想会議室を設定する第Ｎ中継サーバが正式に選択される。そして、ステップＳ１９でその事実が予約データベース１５に記録される。以上で、中継サーバ選択処理は終了する。
【００６３】
このように、第２の中継サーバ選択方法によれば、第１限界値Ｌ１と第２限界値Ｌ２を適宜設定することで、各々の中継サーバに中途半端な空き容量が発生せず、中継サーバの回線容量を効率良く使用することが可能になる。
【００６４】
【発明の効果】
以上の如く、本発明の請求項１に係るテレビ通信システムによれば、仮想的な集合場所と、この仮想的な集合場所を割り当てられた通信回線を用いて中継処理を行う中継処理部とによってテレビ通信が実行される。これにより、第三者が当該仮想的な集合場所に誤って接続することが防止され、秘匿性（セキュリティ）の高いテレビ通信サービスを提供することが可能になる。また、回線容量監視部によって中継処理部の通信回線の使用状況は監視されており、予約管理部は、その通信回線の使用状況と、テレビ通信に必要な通信帯域の見積もりとに基づいて仮想的な集合場所を設定することから、有限な回線容量に仮想的な集合場所を効率良く割り当てることができる。これにより、前述の秘匿性を確実に確保できると共に、中継処理部に多数のアクセスが集中することによる配信データの遅延や間欠などの通信障害の発生を確実に回避でき、安全性の高いテレビ通信サービスを提供することが可能になる。
【００６５】
請求項２によれば、テレビ通信システムの運用者は、テレビ通信の接続条件を設定し、その接続条件に従って各通信端末のテレビ通信システムの利用を制限することが可能となる。よって、例えば、通信端末のユーザーの契約期間外の場合や、仮想的な集合場所を利用するユーザー数が許容数を超えた場合などに、テレビ通信の利用を制限することができる。
【００６６】
請求項３によれば、中継処理部の回線容量に仮想的な集合場所を効率良く割り当てることが可能となる。
【００６７】
そして、請求項４によれば、第１限界値Ｌ１と第２限界値Ｌ２を適宜設定することで、各々の中継処理部に中途半端な空き容量が発生せず、中継処理部の回線容量を効率良く使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るテレビ通信システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係る基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施形態に係るテレビ通信システムにおける会議室設定処理の例を示すフローチャートである。
【図４】中継処理を説明するための概略図である。
【図５】会議室割り当て処理を説明するための概略図である。
【図６】会議室割り当て処理を説明するための概略図である。
【図７】予約管理サーバにおける予約管理処理を説明するための概略図である。
【図８】第１の中継サーバ選択方法を説明するための概略図である。
【図９】第２の中継サーバ選択方法を例示するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 基地局
１０ 接続制御サーバ
１１ データーベース群
１２ 回線容量監視装置
１３ 中継サーバ群
１４ 予約管理サーバ
１５ 予約データベース
２０，３０ ノード
２１，３１ ＬＡＮ
２２1〜２２n，３２1〜３２m 通信端末
【発明の属する技術分野】
本発明は、インターネットなどのネットワークを介したテレビ通信を可能とするテレビ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、インターネットなどのＩＰ（インターネット・プロトコル）ネットワークを介して、映像と音声などの多地点間通信を可能にするテレビ通信システムが存在する。このテレビ通信システムに参加しようとする通信端末は、テレビ通信システムの基地局（サーバ）にアクセスして接続を確立し、基地局経由で、他の通信端末との間で映像データや音声データを双方向に送受信する。この種のテレビ通信システムは、テレビ会議、遠隔教育、遠隔治療、コンサルタント業務などに利用されている。
【０００３】
テレビ会議を開催する場合、テレビ通信システムの基地局において電子的な仮想会議室（集合場所）が設定され、この仮想会議室に参加者の通信端末がアクセスすることで、参加者間で映像や音声や文字情報などを共有するテレビ会議が開催される。また、遠隔教育を実施する場合は、前記基地局において電子的な仮想教室が設定され、この仮想教室に参加者の通信端末がアクセスすることで遠隔教育が実施される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、その種のテレビ通信システムを、インターネットなどの広域システムで企業や機関などのグループに提供する通信サービスが存在する。かかる通信サービスでは、企業や機関などのグループに対して、前述の仮想会議室や仮想教室を所定期間レンタルさせる利用形態が採用されている。
【０００５】
しかしながら、テレビ通信システムの回線容量は有限なので、多数のグループが同時に利用したりグループの参加者が多数になると、用意したサーバの回線容量が不足し、参加者の通信端末への配信データの間欠や遅延などの通信障害の問題が発生してしまう。
【０００６】
また、複数の仮想会議室や仮想教室の間の秘匿性（セキュリティ）を確保しなければ、テレビ通信システムのユーザーの信頼を得ることが難しい。企業Ａのユーザーが他の企業Ｂの仮想会議室に誤って参加してしまうテレビ会議システムでは、企業Ｂのユーザーは安心して仮想会議室を利用することができないからである。
【０００７】
以上の状況や問題などに鑑みて本発明が課題とするところは、セキュリティが高く、回線容量の有効利用が可能なテレビ通信システムを提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、ネットワーク上の複数の通信端末から発信された映像および音声を含むデータを中継して前記通信端末に配信するテレビ通信システムであって、テレビ通信に参加する前記通信端末間で前記映像および音声を含むデータを中継する中継処理を実行する中継処理部と、前記テレビ通信に参加する前記通信端末から利用される仮想的な集合場所を設定する予約管理部と、前記ネットワークに対する前記中継処理部の通信回線を監視して当該通信回線の使用状況を前記予約管理部に通知する回線容量監視部と、を備え、前記予約管理部は、前記テレビ通信に必要な通信帯域の見積もりを算出し、当該見積もりと前記通信回線の使用状況とに基づいて前記中継処理部において空いている通信回線に前記仮想的な集合場所を割り当てて設定すると共に、前記中継処理部は、前記仮想的な集合場所を割り当てられた前記通信回線を用いて、当該仮想的な集合場所を利用する前記通信端末間の前記中継処理を実行する、ことを特徴としている。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のテレビ通信システムであって、前記テレビ通信に参加しようとする前記通信端末の接続条件をデータベースに記録する手段を更に備え、前記予約管理部は、前記データベースから取得した前記接続条件に応じて前記仮想的な集合場所を設定する機能を有するものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載のテレビ通信システムであって、各々が前記中継処理を実行する機能を有する複数の前記中継処理部を備えており、前記予約管理部は、複数の前記中継処理部の中から、前記回線容量に占める空き容量の大きな順に前記中継処理部を優先的に選択し、当該中継処理部の通信回線に前記仮想的な集合場所を割り当てる機能を有するものである。
【００１１】
そして、請求項４に係る発明は、請求項１または２記載のテレビ通信システムであって、前記予約管理部は、以下の式（３）で規定される余量Δに関して、以下の条件式（１）または（２）を満たす前記中継処理部を優先的に選択する機能を有するものである。
【００１２】
【数４】
【数５】
【数６】
ここで、上式（１），（２），（３）中、Ｌ１は第１限界値、Ｌ２は第２限界値、Δmaxは前記中継処理部の回線容量、δ１は現在の回線使用量、δ２は前記テレビ通信に必要な通信帯域の見積もり、をそれぞれ示している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の種々の実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係るテレビ通信システムの全体構成を示す概略図である。本実施形態に係るテレビ通信システム１（以下、単に「基地局」と呼ぶ。）は、インターネットなどのＩＰ（インターネット・プロトコル）ネットワークＮＷに接続されており、ＩＰネットワークＮＷとしては、インターネット、インターネット技術を用いたイントラネットやＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）、ＶＰＮ（バーチャル・プライベート・ネットワーク）などが挙げられる。
【００１８】
基地局１は、データーベース群１１と連携して動作する接続制御サーバ１０と、予約データベース１５と連携して動作する予約管理サーバ１４と、複数の中継サーバからなる中継サーバ群１３と、中継サーバ群１３の通信回線を監視する回線容量監視装置１２とを備えて構成される。
【００１９】
また、図１に示すように、グループＡに属する通信端末２２1〜２２n（ｎ：３以上の整数）と、グループＢに属する通信端末３２1〜３２m（ｍ：３以上の整数）とが、それぞれ、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）２１，３１に接続されており、更に、ルータなどのノード２０，３０を介してＩＰネットワークＮＷに接続されている。グループＡ，Ｂの単位としては、企業，教育機関，行政機関などが挙げられ、特に制限されるものでは無い。また、通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mの機種としては、具体的には、ネットワーク対応のパーソナル・コンピュータやセット・トップ・ボックス（家庭用通信端末機）、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、若しくはＰＤＡ（携帯情報端末；Personal Digital Assistants）が挙げられる。
【００２０】
通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mは、それぞれ、本実施形態に係るテレビ通信を実行するためのテレビ通信用プログラム２３1〜２３n，３２1〜３２mを搭載している。尚、通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mは、テレビ通信用プログラム２３1〜２３n，３２1〜３２mの代わりに、それらの機能を実現するハードウェアを搭載してもよい。
【００２１】
また、図示しないが、通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mは、何れも、撮像カメラ、マイクロフォン、コーデック（映像・音声圧縮伸長装置）、送受信装置、映像表示装置およびスピーカーを搭載している。それら通信端末において、撮像カメラで撮像した静止画像や動画像とマイクロフォンで取得した音声とを、コーデックで圧縮符号化した後に、送受信装置を介してＩＰネットワークＮＷ上の所定の接続先に送信することができる。また、それら通信端末において、映像および音声を含む圧縮データが送受信装置で受信されると、コーデックで伸長復号化される。このコーデックから出力された動画像や静止画像は映像表示装置で表示され、同コーデックから出力された音声はスピーカーで再生される。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る基地局１の構成を示す機能ブロック図である。図２においては、便宜上、図１に示した通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mのうち通信端末２２1だけが表示されている。
【００２３】
中継サーバ群１３は、テレビ通信に参加する通信端末間で、映像および音声を主体としたデータを中継する中継処理を実行する機能を有する。この中継サーバ群１３は、ｎ台（ｎ：２以上の整数）の中継サーバ１３０1〜１３０nから構成されており、各中継サーバ１３０1〜１３０nは前記中継処理を並行して実行する機能を有し、各々の通信能力に応じた回線容量を有している。回線容量監視装置１２は、各中継サーバ１３０1〜１３０nの通信回線を常時監視して、その通信回線の使用状況を示す回線使用情報ＣＤを予約管理サーバ１４に通知する。ここで、回線容量とは、通信端末のユーザーが同時に使用可能な最大の帯域（最大の回線数）を意味する。回線使用情報ＣＤは、中継サーバ１３０1〜１３０nの回線容量のうち、現在使用中の通信帯域（回線数）の情報や、使用可能な通信帯域（回線数）の情報を含むものである。例えば、中継サーバ１３０1の実効回線容量（最大帯域）が３．２Ｍｂｐｓ（＝３．２×１０２４×１０２４ビット毎秒；Ｍ＝２20）の場合、回線使用情報ＣＤは、現在使用中の帯域が３．０Ｍｂｐｓであり、残る使用可能な帯域が０．２Ｍｂｐｓである旨の情報を含んでいる。
【００２４】
接続制御サーバ１０は、何れかの通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mから、テレビ通信の予約要求を受信すると、データーベース群１１と連携して認証処理を実行し、認証が成功した場合は、その認証結果を予約管理サーバ１４に受け渡し、認証が失敗した場合はその旨を当該通信端末に通知して処理を終了する。
【００２５】
予約管理サーバ１４は、接続制御サーバ１０から認証結果を受け渡されると、通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２mから利用される仮想的な集合場所をグループ単位で設定する。図２に示した例では、テレビ通信としてテレビ会議を想定しており、仮想的な集合場所として複数の仮想会議室＃１〜＃ｋ（ｋ：２以上の整数）が設けられている。
【００２６】
また、予約管理サーバ１４は、仮想的な集合場所を設定する際、回線容量監視装置１２から得た回線使用情報ＣＤから、中継サーバ群１３の通信回線の使用状況を把握し、テレビ通信を実行するのに必要な通信帯域の見積もりを算出し、この見積もりと通信回線の使用状況とに基づいて、空いている通信回線に仮想的な集合場所を割り当てる処理を行う。また、予約管理サーバ１４は、仮想的な集合場所の設定状況やその予約状況を示す情報を予約データベース１５に蓄積する。
【００２７】
そして、前記中継サーバ群１３は、予約管理サーバ１４によって仮想的な集合場所を割り当てられた通信回線のみを用いて、通信端末２２1〜２２n，３２1〜３２m間の中継処理を実行することができる。
【００２８】
以上の構成を有する基地局１の動作を、テレビ会議を例に挙げて以下に詳説する。図３は、本実施形態に係るテレビ通信システムにおける会議室設定処理の例を示すフローチャートである。図３によれば、ステップＳ１では、テレビ会議を主催する通信端末（説明の便宜上、通信端末２２1とする。）のユーザーは、通信端末２２1に搭載されているテレビ通信用プログラム２３1を起動し、このテレビ通信用プログラム２３1を通じて基地局１にアクセスする。
【００２９】
次のステップＳ２では、基地局１において、接続制御サーバ１０は、データーベース群１１と連携して、アクセス元の通信端末２２1に対して認証処理を実行する。具体的には、接続制御サーバ１０は、通信端末２２1に対して、「組織区分ＩＤ（所属組織の識別子）」，「端末認証情報」，「入室希望端末数（仮想会議室への参加申込者数）」などの情報を要求する。通信端末２２1がその要求に応えて情報を返信しない場合、ステップＳ３において認証不能と判定され、ステップＳ４の終了処理において接続制御サーバ１０は認証に失敗した旨を通信端末２２1に通知し、処理を終了させる。
【００３０】
通信端末２２1がその要求に応えて情報を返信した場合は、接続制御サーバ１０は、「組織区分ＩＤ」や「端末認証情報」などの返信情報と、端末情報データベース１１Ａの格納情報とを照合し、双方の情報が一致するか否かを判定する。双方の情報が一致しない場合は、ステップＳ３で認証失敗と判定され、接続制御サーバ１０は認証に失敗した旨を通信端末２２1に通知し（ステップＳ４）、処理を終了させる。
【００３１】
他方、通信端末２２1からの返信情報と端末情報データベース１１Ａの格納情報とが一致した場合は、接続制御サーバ１０は、更に、その返信情報が接続条件データベース１１Ｃに格納された接続条件に適合するか否かを判定する。接続条件データベース１１Ｃには、基地局１が提供する配信サービスの「利用期間」，「利用時間帯」および「最大接続端末数」などの接続条件が記録されており、接続制御サーバ１０は、通信端末２２1のユーザーが接続条件に規定される資格を満たすか否か、通信端末２２1から返信された「入室希望端末数」が「最大接続端末数」以下か否かなどを判定する。この結果、通信端末２２1からの返信情報が接続条件を満たさない場合は、ステップＳ３で認証失敗と判定され、接続制御サーバ１０は認証に失敗した旨を通信端末２２1に通知し（ステップＳ４）、処理を終了させる。
【００３２】
一方、通信端末２２1からの返信情報が接続条件を満たす場合、ステップＳ３において、接続制御サーバ１０は、認証が成功したと判定し、通信端末２２1からの返信情報と接続情報などを接続ログデータベース１１Ｂに記録すると共に、以上の認証結果を予約管理サーバ１４に受け渡す。
【００３３】
次のステップＳ５において、予約管理サーバ１４は、接続制御サーバ１０から受け渡された認証結果を用いて仮想会議室を割り当てる会議室割り当て処理を実行する。認証結果の中には、テレビ通信システムの利用を制限する上記接続条件も含まれており、予約管理サーバ１４は、接続条件に基づいてテレビ会議開催に要する通信帯域の見積もりを算出する。この見積もりの算出方法については後述する。また、予約管理サーバ１４は、回線容量監視装置１２から取得した回線使用情報ＣＤから、中継サーバ１３０1〜１３０nの各々の通信回線の使用状況を把握し、前記見積もりに相当する空き容量を有する中継サーバ１３０r（ｒは整数；１≦ｒ≦ｐ）を見出し、この中継サーバ１３０rの空き容量の通信回線に仮想会議室＃ｑ（ｑは整数；１≦ｑ≦ｋ）を割り当てて設定する。そして、予約管理サーバ１４は、中継サーバ１３０rに割り当てた仮想会議室＃ｑの接続用アドレスを発行し、接続制御サーバ１０を介して通信端末２２1に通知する。
【００３４】
次のステップＳ６において、通信端末２２1のテレビ通信用プログラム２３1は、通知された接続用アドレスを有する中継サーバ１３０rにアクセスすることで、仮想会議室＃ｑにおけるテレビ会議に参加することができる（ステップＳ７）。このテレビ会議に参加するユーザーは、テレビ会議を主催する通信端末２２1のユーザーから接続用アドレスの通知を受けることで、中継サーバ１３０rにアクセスし、テレビ会議に参加することができる。但し、予約管理サーバ１４の制御により、上述の接続条件に規定される「最大接続端末数」の範囲内に、仮想会議室＃ｑの利用が制限される。
【００３５】
図４は、中継処理を説明するための概略図である。通信端末２２1〜２２nは、それぞれ、内蔵するテレビ通信用プログラムにより、中継サーバ１３０rに宛てて、映像，音声およびテキストなどのアップロード・データＵＤ1〜ＵＤnをアップロードする。中継サーバ１３０rは、アップロード・データＵＤ1〜ＵＤnを集約して多重化したダウンロード・データＤＤを通信端末２２1〜２２nに配信する。通信端末２２1〜２２nは、それぞれ、ダウンロード・データＤＤを受信して、映像表示装置に映像表示したりスピーカーで音声再生したりする。これにより、通信端末２２1〜２２nのユーザーは、映像や音声などを共有するテレビ通信を行うことができる。尚、予約管理サーバ１４は、仮想会議室＃ｑの利用記録（接続開始時刻，接続終了時刻など）を、接続制御サーバ１０を介して接続ログデータベース１１Ｂに記録させている。
【００３６】
テレビ会議が終了した場合や、接続時間が上述の接続条件に規定される「利用時間帯」や「利用期間」の範囲外になった場合には、このテレビ通信システムの利用は終了する。
【００３７】
上記したテレビ通信システムによれば、予約管理サーバ１４に設けた仮想的な集合場所（第１階層）と、仮想的な集合場所を割り当てられた中継サーバ１３０rの通信回線（第２階層）との２層構造によってテレビ通信が実行される。中継サーバ１３０rは、仮想的な集合場所を割り当てられた通信回線を用いて中継処理を実行するため、第三者が仮想的な集合場所に誤って接続することが防止され、秘匿性（セキュリティ）の高いテレビ通信サービスを提供することが可能になる。
【００３８】
また、回線容量監視装置１２によって中継サーバ群１３の通信回線の使用状況は監視されており、予約管理サーバ１４は、その通信回線の使用状況とテレビ通信に必要な帯域の見積もりとに基づいて仮想的な集合場所を設定することから、有限な回線容量に仮想的な集合場所を効率良く割り当てることができる。これにより、前記秘匿性を確実に確保できると共に、中継サーバ群１３へのアクセス集中による配信データの遅延や間欠などの通信障害の発生を確実に回避でき、テレビ通信の安全性を向上させることが可能になる。
【００３９】
更に、テレビ通信システムの運用者は、テレビ通信の接続条件を設定して接続条件データベース１１Ｃに記録しておくことで、その接続条件に従って各通信端末のテレビ通信システムの利用を制限することが可能となる。
【００４０】
次に、上記ステップＳ５（図３）における会議室割り当て処理について詳説する。
【００４１】
図４に示した例において、通信端末２２1〜２２nの全てが同一の通信能力を有し、同一の通信環境下にあるとすれば、通信端末２２1〜２２nから中継サーバ１３０rに（上がり方向へ）向かうアップロード・データＵＤ1〜ＵＤnを受信するための使用帯域の見積もりΔ1は、およそ、Δ1＝δ1×ｎ（ここで、δ1：通信端末一台当たりの使用帯域）で算出できる。通信端末２２1〜２２nは、それぞれ、自己を除く通信端末が発した映像データと音声データを受信する。よって、中継サーバ１３０rが通信端末２２1〜２２nの各々へ（下り方向へ）ダウンロード・データＤＤを送信するための使用帯域の見積もりΔ2は、Δ2＝δ2×（ｎ−１）×ｎ（ここで、δ2：通信端末一台当たりの使用帯域）で算出できる。従って、通信端末一台当たりの使用帯域δ2が１２８Ｋｂｐｓ（＝１２８×１０２４ビット毎秒；Ｋ＝２10）とすれば、５台が参加する仮想会議室を設定するために要する下り方向の帯域の見積もりは、およそ、１２８Ｋｂｐｓ×（５−１）×５＝２５６０Ｋｂｐｓ、となる。
【００４２】
図５は、会議室割り当て処理を説明するための概略図である。図５に示すように、中継サーバ１３０rの実効回線容量が３．２Ｍｂｐｓ（＝３．２×１０２４×１０２４ビット毎秒）である場合を想定する。仮想会議室＃１〜＃３は、それぞれ、３名（３回線）分の７６８Ｋｂｐｓの帯域を使用している。中継サーバ１３０rの使用可能な残りの帯域は約９７２Ｋｂｐｓである。通信端末から３名（３回線）分の参加希望があり、予約管理サーバ１４が、テレビ通信を実行するのに必要な通信帯域の見積もりとして７６８Ｋｂｐｓを算出した場合、予約管理サーバ１４は、中継サーバ１３０rにおいて３名（３回線）分の帯域を確保し、この帯域に仮想会議室＃４を割り当てることになる。
【００４３】
次に、図６に示すように、中継サーバ１３０rの実効回線容量が５．４Ｍｂｐｓである場合を想定する。仮想会議室＃１，＃２は、それぞれ、５名（５回線）分の２５６０ｋｂｐｓ（＝２５６０×１０3ビット毎秒；ｋ＝１０3）の帯域を使用している。中継サーバ１３０rの使用可能な残りの帯域は約５４２ｋｂｐｓである。通信端末から３名（３回線）分の参加希望があり、予約管理サーバ１４が、テレビ通信を実行するために必要な通信帯域の見積もりとして７６８ｋｂｐｓを算出した場合、この中継サーバ１３０rに３名分の割り当てを行うことができない。従って、予約管理サーバ１４は、３名（３回線）分の帯域が空いている他の中継サーバ１３０s（ｓ≠ｒ）を探すことになる。
【００４４】
次に、図７を参照しつつ、予約管理サーバ１４における予約管理処理を説明する。一点鎖線Ｍよりも上方の領域は、仮想的な集合場所である（仮想）会議室＃１〜＃３が設定される第１階層に対応し、一点鎖線Ｍよりも下方の領域は、中継サーバ群１３で中継処理が実行される第２階層に対応している。また、テレビ会議を開催する２つのグループＡ，Ｂが仮想会議室をレンタルできる契約を結んでいるものとする。
【００４５】
図７に示す第１階層の表は、会議室＃１〜＃３の予約状況を示している。例えば、「グループＡの予約状況」によれば、会議室＃１に「予約Ａ１１ ３名」の３名（３回線）分の予約がなされている。また、現在時刻では、グループＡによって会議室＃２で「予約Ａ２１ ５名」，会議室＃３で「予約Ａ３２ ４名」のテレビ会議がそれぞれ開催され、グループＢによって会議室＃１で「予約Ｂ１１
３名」のテレビ会議が開催される。
【００４６】
中継サーバ群１３において第１中継サーバ１３０1と第２中継サーバ１３０2とは、それぞれ、所定の回線容量を有している。現在時刻においては、予約管理サーバ１４は、テレビ会議が開催される直前に会議室割り当て処理を実行して、会議室＃２の「予約Ａ２１ ５名」と会議室＃１の「予約Ｂ１１ ３名」とを第１中継サーバ１３０1に割り当て、会議室＃３の「予約Ａ３２ ４名」を第２中継サーバ１３０2に割り当てる。第１中継サーバ１３０1の回線容量が十分であれば、「予約Ａ２１ ５名」、「予約Ａ３２ ４名」および「予約Ｂ１１ ３名」の３つのテレビ会議を第１中継サーバ１３０1で同時開催することが可能であるが、回線容量は予測不能に変動することがあるため、通信障害の発生を防止する観点からは、各中継サーバに一定の空き容量を常に確保しておくことが望ましい。
【００４７】
次に、中継サーバ群１３における中継サーバ１３０1〜１３０nの選択方法について説明する。本実施形態に係るテレビ通信システムは、２種類の中継サーバ選択方法に対応している。
【００４８】
第１の中継サーバ選択方法は、複数の中継サーバ１３０1〜１３０nの中から、各中継サーバの回線容量に占める空き容量の大きな順で中継サーバ１３０rを選択するものである。図８に示すように、中継サーバ１３０1〜１３０4は、それぞれ、回線容量１〜４を有するものとする。図中の「使用中」の領域は、各回線容量の中の使用容量を示しており、「空き」の領域は、各回線容量の中の空き容量を示している。回線容量１〜４のうち、空き容量が最も大きいのは回線容量３である。従って、第１の中継サーバ選択方法によれば、回線容量３が優先的に選択される。
【００４９】
この第１の中継サーバ選択方法では、最大の空き容量を有する中継サーバが優先的に選択されるため、回線容量が予測不能に変動した場合であっても通信障害が発生し難いテレビ通信システムを構築することができる。
【００５０】
次に、第２の中継サーバ選択方法について説明する。第２の中継サーバ選択方法によれば、以下の式（３）で規定される余量Δに関して、以下の条件式（１）または（２）を満たすように、複数の中継サーバ１３０1〜１３０nの中から中継サーバ１３０rが優先的に選択される。
【００５１】
【数７】
【数８】
【数９】
ここで、上式（１），（２），（３）中、Ｌ１は第１限界値、Ｌ２は第２限界値、Δmaxは前記中継サーバの回線容量、δ１は現在の回線使用量、δ２は前記テレビ通信に必要な通信帯域の見積もり、をそれぞれ示している。ここで、第１限界値Ｌ１と第２限界値Ｌ２は、第１限界値Ｌ１が第２限界値Ｌ２未満となるように適宜設定される。上式（１）〜（３）を使用して中継サーバを選択することで、各中継サーバの回線容量を効率良く使用することが可能になる。
【００５５】
上式（３）中のΔmax−δ１は、当該中継サーバ１３０rにおける回線容量の現在の残量（回線数）を意味している。通信帯域の見積もりδ２が所定量以上であって上式（１）が成立した場合、或いは、通信帯域の見積もりδ２が所定量以下であって上式（２）が成立した場合には、当該中継サーバ１３０rが選択される。また、その見積もりδ２が中途半端な量であって、余量Δが第１限界値Ｌ１以上、第２限界値Ｌ２未満の値をもつ場合（Ｌ１＜Δ＜Ｌ２）は、上式（１），（２）が成立せず、当該中継サーバ１３０rは選択されない。このようにした理由は、仮に、上式（１），（２）を満たさない中継サーバ１３０rが選択された場合、中継サーバ１３０rに中途半端な空き容量が残ったり、回線容量の変動に対処できないからである。
【００５６】
例えば、中継サーバ１３０rの実効回線容量Δmaxが２０回線、第１限界値Ｌ１が４回線、第２限界値Ｌ２が８回線、現在使用中の回線数δ１が５回線である場合、当該中継サーバ１３０rにおける残量（＝Δmax−δ１）は、１５回線である。かかる場合に、通信帯域の見積もりδ２が１１回線以上であれば上式（１）が成立し、通信帯域の見積もりδ２が７回線以下であれば上式（２）が成立して、当該中継サーバ１３０rが選択される。仮に、その見積もりδ２が８回線〜１０回線の場合に中継サーバ１３０rの回線を使用すれば、中継サーバ１３０rには５回線〜７回線の中途半端な空き容量が残ることがある。
【００５７】
上式（１）〜（３）を用いた中継サーバ選択方法の手順を、図９のフローチャートを参照しつつ以下に説明する。先ず、予約管理サーバ１４において、通信帯域の見積もりδ２が算出される（ステップＳ１０）。次いで、複数の中継サーバ１３０1〜１３０nの中から、第Ｎ中継サーバ（Ｎ＝１〜ｎ）が暫定的に選択される（ステップＳ１１）。
【００５８】
次に、予約管理サーバ１４は、回線容量監視装置１２から得た回線使用情報ＣＤに基づいて、第Ｎ中継サーバの回線容量の残量（＝Δmax−δ１）を算出し（ステップＳ１２）、上式（３）に従って余量Δを算出する（ステップＳ１３）。
【００５９】
そして、続くステップＳ１４〜Ｓ１６で、上式（１）または（２）が成立するか否かの判定処理が行われる。すなわち、ステップＳ１４では、余量Δが０（ゼロ）を超えているか否かが判定される。余量Δが０以下である場合は、上式（１）および（２）は成立せず、後述するステップＳ１７に処理が移行する。他方、余量Δが０を超えている場合は、次のステップＳ１５で余量Δが第１限界値Ｌ１以下か否かが判定される。余量Δが第１限界値Ｌ１を超える場合は、上式（１）が成立しないとみなされて、次のステップＳ１６に処理が移行する。他方、余量Δが第１限界値Ｌ１以下である場合は、上式（１）が成立するとみなされて、後述するステップＳ１８に処理が移行する。
【００６０】
次のステップＳ１６では、余量Δが第２限界値Ｌ２以上か否かが判定される。余量Δが第２限界値Ｌ２未満である場合は、上式（２）が成立しないとみなされて、後述するステップＳ１７に処理が移行する。他方、余量Δが第２限界値Ｌ２以上である場合は、上式（２）が成立するとみなされて、次のステップＳ１８に処理が移行する。
【００６１】
上式（１）および（２）が成立しない場合は、ステップＳ１７において中継サーバの番号Ｎがインクリメントされる。そして、次のステップＳ１９で、次の第Ｎ中継サーバが存在するか否かが判定される。ここで、次の第Ｎ中継サーバが存在しない旨が判定された場合は、ステップＳ２０の終了処理において、仮想会議室の利用は不可能である旨のメッセージが申し込み者の通信端末に通知され、以上の処理は終了する。他方、次の第Ｎ中継サーバが存在する旨が判定された場合は、上記ステップＳ１１に処理が移行し、ステップＳ１１以後の処理が実行される。
【００６２】
上式（１）または（２）が成立した場合は、ステップＳ１８において、仮想会議室を設定する第Ｎ中継サーバが正式に選択される。そして、ステップＳ１９でその事実が予約データベース１５に記録される。以上で、中継サーバ選択処理は終了する。
【００６３】
このように、第２の中継サーバ選択方法によれば、第１限界値Ｌ１と第２限界値Ｌ２を適宜設定することで、各々の中継サーバに中途半端な空き容量が発生せず、中継サーバの回線容量を効率良く使用することが可能になる。
【００６４】
【発明の効果】
以上の如く、本発明の請求項１に係るテレビ通信システムによれば、仮想的な集合場所と、この仮想的な集合場所を割り当てられた通信回線を用いて中継処理を行う中継処理部とによってテレビ通信が実行される。これにより、第三者が当該仮想的な集合場所に誤って接続することが防止され、秘匿性（セキュリティ）の高いテレビ通信サービスを提供することが可能になる。また、回線容量監視部によって中継処理部の通信回線の使用状況は監視されており、予約管理部は、その通信回線の使用状況と、テレビ通信に必要な通信帯域の見積もりとに基づいて仮想的な集合場所を設定することから、有限な回線容量に仮想的な集合場所を効率良く割り当てることができる。これにより、前述の秘匿性を確実に確保できると共に、中継処理部に多数のアクセスが集中することによる配信データの遅延や間欠などの通信障害の発生を確実に回避でき、安全性の高いテレビ通信サービスを提供することが可能になる。
【００６５】
請求項２によれば、テレビ通信システムの運用者は、テレビ通信の接続条件を設定し、その接続条件に従って各通信端末のテレビ通信システムの利用を制限することが可能となる。よって、例えば、通信端末のユーザーの契約期間外の場合や、仮想的な集合場所を利用するユーザー数が許容数を超えた場合などに、テレビ通信の利用を制限することができる。
【００６６】
請求項３によれば、中継処理部の回線容量に仮想的な集合場所を効率良く割り当てることが可能となる。
【００６７】
そして、請求項４によれば、第１限界値Ｌ１と第２限界値Ｌ２を適宜設定することで、各々の中継処理部に中途半端な空き容量が発生せず、中継処理部の回線容量を効率良く使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るテレビ通信システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係る基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施形態に係るテレビ通信システムにおける会議室設定処理の例を示すフローチャートである。
【図４】中継処理を説明するための概略図である。
【図５】会議室割り当て処理を説明するための概略図である。
【図６】会議室割り当て処理を説明するための概略図である。
【図７】予約管理サーバにおける予約管理処理を説明するための概略図である。
【図８】第１の中継サーバ選択方法を説明するための概略図である。
【図９】第２の中継サーバ選択方法を例示するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 基地局
１０ 接続制御サーバ
１１ データーベース群
１２ 回線容量監視装置
１３ 中継サーバ群
１４ 予約管理サーバ
１５ 予約データベース
２０，３０ ノード
２１，３１ ＬＡＮ
２２1〜２２n，３２1〜３２m 通信端末
Claims (4)
- ネットワーク上の複数の通信端末から発信された映像および音声を含むデータを中継して前記通信端末に配信するテレビ通信システムであって、
テレビ通信に参加する前記通信端末間で前記映像および音声を含むデータを中継する中継処理を実行する中継処理部と、
前記テレビ通信に参加する前記通信端末から利用される仮想的な集合場所を設定する予約管理部と、
前記ネットワークに対する前記中継処理部の通信回線を監視して当該通信回線の使用状況を前記予約管理部に通知する回線容量監視部と、
を備え、
前記予約管理部は、前記テレビ通信に必要な通信帯域の見積もりを算出し、当該見積もりと前記通信回線の使用状況とに基づいて前記中継処理部において空いている通信回線に前記仮想的な集合場所を割り当てて設定すると共に、
前記中継処理部は、前記仮想的な集合場所を割り当てられた前記通信回線を用いて、当該仮想的な集合場所を利用する前記通信端末間の前記中継処理を実行する、
ことを特徴とするテレビ通信システム。 - 請求項１記載のテレビ通信システムであって、
前記テレビ通信に参加しようとする前記通信端末の接続条件をデータベースに記録する手段を更に備え、
前記予約管理部は、前記データベースから取得した前記接続条件に応じて前記仮想的な集合場所を設定する機能を有する、
テレビ通信システム。 - 請求項１または２記載のテレビ通信システムであって、
各々が前記中継処理を実行する機能を有する複数の前記中継処理部を備えており、
前記予約管理部は、複数の前記中継処理部の中から、前記回線容量に占める空き容量の大きな順に前記中継処理部を優先的に選択し、当該中継処理部の通信回線に前記仮想的な集合場所を割り当てる機能を有する、テレビ通信システム。 - 請求項１または２記載のテレビ通信システムであって、
前記予約管理部は、以下の式（３）で規定される余量Δに関して、以下の条件式（１）または（２）を満たす前記中継処理部を優先的に選択する機能を有する、テレビ通信システム。
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