JP3802037B2 - マルチキャスト受信端末数判定方法、及び、マルチキャスト中継装置 - Google Patents
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Description
本発明は、マルチキャストデータを受信する受信端末の数を判定するマルチキャスト受信端末数判定方法、及び、マルチキャスト中継装置に関するものである。
ひとつのデータ配信装置から特定多数の受信端末に対してマルチキャストデータを配信するマルチキャストの仕組みについては、非特許文献１に記述されている。特に、受信端末（エンドホスト）と、受信端末へのデータ配信を中継するルータとの間の通信の仕組みについては、ＲＦＣ３３７６（ＩＧＭＰ（Internet Group Management Protocol））やＲＦＣ２７１０（ＭＬＤ（Multicast Listener Discovery)）に記述されている。ＩＧＭＰはＩＰバージョン４で使用され、ＭＬＤはＩＰバージョン６で使用される。
ＩＧＭＰ及びＭＬＤは、ルータが接続するリンク内にマルチキャストデータを受信する受信端末（メンバー）が存在するかどうかを調べるための通信プロトコルである。以下、ＩＧＭＰについて簡単に説明する。
図３に示すように、ルータは、リンク内にメンバーが存在するか否かを調べるために、リンク内の全受信端末に対してMembership Queryをマルチキャスト送信する。この時に、ルータはタイマ値（タイマが満了する時間）の上限を指定する情報をMembership Queryの中に設定する。
図３に示すように、ルータは、リンク内にメンバーが存在するか否かを調べるために、リンク内の全受信端末に対してMembership Queryをマルチキャスト送信する。この時に、ルータはタイマ値（タイマが満了する時間）の上限を指定する情報をMembership Queryの中に設定する。
受信端末は、マルチキャストチャネルを介して配信されるマルチキャストデータを受信するための所定の手続き処理を行うことにより、当該マルチキャストデータを受信することができる状態となる。以下、受信端末が「マルチキャストデータを受信することができる状態にある」ことを「マルチキャストチャネルを受信している」という。なお、マルチキャストチャネルとは、ルータと複数の受信端末間に設定される１対多対応の通信チャネルである。
各受信端末はMembership Queryを受信すると、図４に示すように、受信しているマルチキャストチャネル毎に、０（ゼロ）からタイマ上限値までの範囲内でランダムに決定された時間をタイマ値として、自端末が保持するタイマを起動する。
時間が経過すると、図５に示すように、特定のマルチキャストチャネルに対応付けられているタイマのうち、最小のタイマ値が設定されたタイマが満了する。当該タイマを保持する受信端末は、ルータ、及び、同じ特定のマルチキャストチャネルを受信している受信端末に対して、特定のマルチキャストチャネルの識別情報を含むMembership Reportをマルチキャスト送信する。これにより、ルータは特定のマルチキャストチャネルを受信する受信端末が存在することを知る。一方、Membership Reportを受信した他の受信端末は、特定のマルチキャストチャネルのタイマを停止する。これにより、同じマルチキャストチャネルに対して複数のMembership Reportが発生するのを防ぐ。
時間が経過すると、図５に示すように、特定のマルチキャストチャネルに対応付けられているタイマのうち、最小のタイマ値が設定されたタイマが満了する。当該タイマを保持する受信端末は、ルータ、及び、同じ特定のマルチキャストチャネルを受信している受信端末に対して、特定のマルチキャストチャネルの識別情報を含むMembership Reportをマルチキャスト送信する。これにより、ルータは特定のマルチキャストチャネルを受信する受信端末が存在することを知る。一方、Membership Reportを受信した他の受信端末は、特定のマルチキャストチャネルのタイマを停止する。これにより、同じマルチキャストチャネルに対して複数のMembership Reportが発生するのを防ぐ。
なお、上記のメッセージの名称はＩＰバージョン４で使用されるＩＧＭＰの場合である。ＩＰバージョン６で使用されるＭＬＤの場合には、Membership QueryをMulticast Listener Queryに、Membership ReportをMulticast Listener Reportに読み替える。
従来のマルチキャスト方式は、上述したようなメンバー存在確認方法をとっているため、ルータはマルチキャストの受信端末が存在することはわかっていても、どれだけの受信端末が存在するかを把握することができなかった。このため、どのような情報に対して、どれだけの需要があるのかを把握することができなかった。
このような問題を解決するために、マルチキャストの受信端末数を把握する技術が存在する。例えば、特許文献１には、ルータが受信端末から参加要求及び離脱要求を受ける度に認証処理を行い、受信端末の数を記録する技術内容が記載されている。
従来のマルチキャスト方式は、上述したようなメンバー存在確認方法をとっているため、ルータはマルチキャストの受信端末が存在することはわかっていても、どれだけの受信端末が存在するかを把握することができなかった。このため、どのような情報に対して、どれだけの需要があるのかを把握することができなかった。
このような問題を解決するために、マルチキャストの受信端末数を把握する技術が存在する。例えば、特許文献１には、ルータが受信端末から参加要求及び離脱要求を受ける度に認証処理を行い、受信端末の数を記録する技術内容が記載されている。
また、特許文献２には、情報生成装置が特別な問い合わせメッセージを全てのルータに転送し測定結果の返信を受けることにより、受信端末の数を測定する技術内容が記載されている。
特開２００４−０５６５８４号公報（段落００５５〜、図４）
特開２００４−１６５９１５号公報（段落００４２、００４３、図４、図９）
Thomas A.Maufer著、楠本博之訳、「ＩＰマルチキャスト入門」
しかしながら、特許文献１及び２に記載されている技術では、各装置は認証処理や測定処理を行う必要があり、処理負荷がかかる。また、認証処理や測定処理に付随して装置間において多数のメッセージ授受を行う必要があり、通信回線の負荷がかかる。このように、特許文献１及び２に記載の技術を用いた場合には、ネットワーク負荷が増大するという問題点が発生する。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、ネットワーク負荷を増加させずに、マルチキャストデータを受信する受信端末の数を判定するマルチキャスト受信端末数判定方法、及び、マルチキャスト中継装置を提供することを目的とする。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、ネットワーク負荷を増加させずに、マルチキャストデータを受信する受信端末の数を判定するマルチキャスト受信端末数判定方法、及び、マルチキャスト中継装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、マルチキャスト中継装置から送信されるマルチキャストデータを受信する受信端末の数を判定するマルチキャスト受信端末数判定方法において、前記マルチキャスト中継装置が、タイマ上限値を含むメンバー存在確認メッセージを送信する存在確認送信ステップと、前記受信端末が、前記存在確認送信ステップにおいて送信されたメンバー存在確認メッセージに含まれるタイマ上限値を超えない時間であって、かつ、一様分布に従ってランダムに決定される時間をタイマ値として、自端末が保持するタイマを起動するタイマ起動ステップと、他の受信端末が前記メンバー存在確認メッセージに対する応答メッセージを送信する前に前記受信端末が保持するタイマが満了した場合に、前記受信端末が前記メンバー存在確認メッセージに対する応答メッセージを送信する応答メッセージ送信ステップと、前記マルチキャスト中継装置が、前記受信端末の応答時間を計算する応答時間計算ステップと、前記マルチキャスト中継装置が、前記応答時間計算ステップにおいて計算された応答時間の平均値を計算する平均応答時間計算ステップと、前記マルチキャスト中継装置が、前記平均応答時間計算ステップにおいて計算された応答時間の平均値と前記タイマ上限値とに基づいて、前記マルチキャストデータを受信する受信端末の数を計算する受信端末数計算ステップとを有することを特徴とするマルチキャスト受信端末数判定方法を提供する。
この方法によれば、装置間のデータの授受を増加させることなくマルチキャスト中継装置が演算を行うのみで受信端末の数を計算することができ、ネットワーク負荷を増加させることなく受信端末の数を判定することができる。
この方法によれば、装置間のデータの授受を増加させることなくマルチキャスト中継装置が演算を行うのみで受信端末の数を計算することができ、ネットワーク負荷を増加させることなく受信端末の数を判定することができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のマルチキャスト受信端末数判定方法において、前記応答時間計算ステップにおいて前記マルチキャスト中継装置は、前記受信端末が前記メンバー存在確認メッセージを受信した時点から前記応答メッセージを送信した時点までの時間を応答時間として計算することを特徴とする。
この方法によれば、マルチキャスト中継装置は、受信端末に設定されたタイマ値を正確に計算することができる。
この方法によれば、マルチキャスト中継装置は、受信端末に設定されたタイマ値を正確に計算することができる。
請求項３に記載の発明は、タイマ上限値を含むメンバー存在確認メッセージを受信端末に送信するメッセージ送信手段と、前記メンバー存在確認メッセージに対する応答メッセージを前記受信端末から受信するメッセージ受信手段とを備えるマルチキャスト中継装置において、前記受信端末の応答時間を計算する応答時間計算手段と、前記応答時間計算手段により計算された応答時間の平均値を計算する平均応答時間計算手段と、前記平均応答時間計算手段により計算された応答時間の平均値と前記タイマ上限値とに基づいて、自装置から送信されるマルチキャストデータを受信する受信端末の数を計算する受信端末数計算手段とを備えることを特徴とするマルチキャスト中継装置を提供する。
この構成によれば、受信端末とマルチキャスト中継装置とのメッセージの授受の仕組みは従来のままで、マルチキャスト中継装置が演算を行うのみでマルチキャストデータを受信する受信端末の数を計算することができ、ネットワーク負荷を増加させることなく受信端末の数を判定することができる。
この構成によれば、受信端末とマルチキャスト中継装置とのメッセージの授受の仕組みは従来のままで、マルチキャスト中継装置が演算を行うのみでマルチキャストデータを受信する受信端末の数を計算することができ、ネットワーク負荷を増加させることなく受信端末の数を判定することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のマルチキャスト中継装置において、前記応答時間計算手段は、前記受信端末が前記メンバー存在確認メッセージを受信した時点から前記応答メッセージを送信した時点までの時間を応答時間として計算することを特徴とする。
この構成によれば、マルチキャスト中継装置は、受信端末に設定されたタイマ値を正確に計算することができる。
この構成によれば、マルチキャスト中継装置は、受信端末に設定されたタイマ値を正確に計算することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載のマルチキャスト中継装置において、前記平均応答時間計算手段は、前記応答時間計算手段により計算された応答時間に、該応答時間が計算された時刻に応じた重み付けをした上で、前記平均値を計算することを特徴とする。
この構成によれば、マルチキャスト中継装置は、応答時間が計算された時刻に応じて、該応答時間に重み付けをした上で平均値を計算することができるため、現在の状態を正確に反映した応答時間の平均値を計算することができる。
この構成によれば、マルチキャスト中継装置は、応答時間が計算された時刻に応じて、該応答時間に重み付けをした上で平均値を計算することができるため、現在の状態を正確に反映した応答時間の平均値を計算することができる。
本発明によれば、マルチキャスト中継装置が応答時間の平均値とタイマ上限値とに基づいてマルチキャストデータを受信する受信端末の数を計算することができるため、装置間のデータ授受を増加させることなくマルチキャスト中継装置が演算を行うのみで受信端末の数を計算することができ、ネットワーク負荷を増加させずに受信端末の数を判定することができる。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［１．構成］
図１は、マルチキャスト配信システムの全体構成を示す図である。同図に示すように、マルチキャスト配信システムは、マルチキャストにより配信されるマルチキャストデータを中継するルータ１０と、マルチキャストデータを受信する複数の受信端末２０とを含んで構成される。
［１．構成］
図１は、マルチキャスト配信システムの全体構成を示す図である。同図に示すように、マルチキャスト配信システムは、マルチキャストにより配信されるマルチキャストデータを中継するルータ１０と、マルチキャストデータを受信する複数の受信端末２０とを含んで構成される。
受信端末２０は、例えば、パーソナルコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、通信インターフェース、及び、タイマを備えている。受信端末２０は、公知のＩＧＭＰに従って、ルータ１０からの定期的なメンバー存在確認に応答する。具体的には、受信端末２０は、ルータ１０からメンバー存在確認メッセージ（Membership Query）を受信した場合に、受信しているマルチキャストチャネルについて、当該マルチキャストチャネルを受信していることを通知する応答メッセージ送信のタイミングを計時するためのタイマを起動する。このときタイマには、メンバー存在確認メッセージに含まれるタイマ上限値を超えない時間であって（すなわち、０からタイマ上限値までの範囲の時間であって）、かつ、一様分布に従ったランダムな時間がタイマ値として設定される。
受信端末２０は、他の受信端末２０から、あるマルチキャストチャネルの識別情報を含む応答メッセージ（Membership Report）を受信することなく自端末２０が保持するタイマが満了した時に、ルータ１０、及び、あるマルチキャストチャネルを受信している他の受信端末２０に対して、あるマルチキャストチャネルの識別情報を含む応答メッセージをマルチキャスト送信する。
以上の仕組みにより、あるマルチキャストチャネルを受信する複数の受信端末２０のうち、最小のタイマ値が設定されたタイマを保持する受信端末２０のみが、あるマルチキャストチャネルを受信していることを通知するための応答メッセージを送信することとなる。
以上の仕組みにより、あるマルチキャストチャネルを受信する複数の受信端末２０のうち、最小のタイマ値が設定されたタイマを保持する受信端末２０のみが、あるマルチキャストチャネルを受信していることを通知するための応答メッセージを送信することとなる。
次に、ルータ１０の構成について説明する。ルータ１０は、ルータ１０全体を制御するＣＰＵと、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを含む記憶部と、時刻を計時する内部時計と、通信ネットワークを介してデータの授受を制御する通信インターフェースとを備えている。
ルータ１０の記憶部には各種ソフトウェアが記憶されている。ソフトウェアの中には、受信端末数を計算するためのプログラムが含まれている。
これらのソフトウェア及びハードウェアによって、図１に示すルータ１０の機能が実現される。同図に示すメッセージ送信部１１は、ルータ１０の通信リンク内に、ルータ２０から送信されるマルチキャストデータを受信する受信端末２０が存在するか否かを問い合わせるためのメンバー存在確認メッセージ（Membership Query）を所定周期毎にマルチキャスト送信する。当該送信されるメンバー存在確認メッセージには、ルータ１０により指定されるタイマ上限値が含まれている。
ルータ１０の記憶部には各種ソフトウェアが記憶されている。ソフトウェアの中には、受信端末数を計算するためのプログラムが含まれている。
これらのソフトウェア及びハードウェアによって、図１に示すルータ１０の機能が実現される。同図に示すメッセージ送信部１１は、ルータ１０の通信リンク内に、ルータ２０から送信されるマルチキャストデータを受信する受信端末２０が存在するか否かを問い合わせるためのメンバー存在確認メッセージ（Membership Query）を所定周期毎にマルチキャスト送信する。当該送信されるメンバー存在確認メッセージには、ルータ１０により指定されるタイマ上限値が含まれている。
メッセージ受信部１２は、受信端末２０から応答メッセージ（Membership Report）を受信する。当該応答メッセージは、ＩＧＭＰに従い、同じマルチキャストチャネルを受信する受信端末２０が起動したタイマのうち、いずれかのタイマが満了した時点にのみ送信される。
応答時間計算部１３は、受信端末２０がメンバー存在確認メッセージを受信した時点から応答メッセージを送信する時点までの時間を応答時間として計算する。
応答時間計算部１３は、受信端末２０がメンバー存在確認メッセージを受信した時点から応答メッセージを送信する時点までの時間を応答時間として計算する。
具体的な計算方法を説明すると、応答時間計算部１３は、受信端末２０にメンバー存在確認メッセージを送信した時刻と、受信端末２０から応答メッセージを受信した時刻とを内部時計を用いて計測する。そして、応答時間計算部１３は、応答メッセージを受信した時刻からメンバー存在確認メッセージを送信した時刻までの時間を算出し、当該算出した時間から伝送遅延時間を減算した値を応答時間として算出する。ここで、伝送遅延時間は、マルチキャスト配信用の通信リンクを用いて装置間でデータ授受するのにかかる時間であり、例えば、予め実験や理論により求められている伝送遅延時間を記憶部に記憶しておくとよい。なお、伝送遅延時間が小さい場合や精密な値を計算することが要求されていない場合には、伝送遅延時間を減算しないことも考えられる。
ここで計算される応答時間は、複数の受信端末２０が保持するタイマに設定されたタイマ値のうちの最小のタイマ値と等しい。
ここで計算される応答時間は、複数の受信端末２０が保持するタイマに設定されたタイマ値のうちの最小のタイマ値と等しい。
平均応答時間計算部１４は、応答時間計算部１３により計算された応答時間の平均値を計算する。応答時間の平均値の計算方法としては、単純に、複数回測定した応答時間を合計したものを測定回数で除算してもよいし、応答時間計算部１３により応答時間が計算された時刻に応じて、その応答時間に時刻の指数関数的な重み付けをして算出してもよい。重み付けの方法としては、例えば、現在の状態を正確に反映するため、平均応答時間計算部１４が平均値を算出する時点の時刻に対してより近い時刻に計算された応答時間ほど、重み付けを大きくする方法が考えられる。また、１つのルータ１０が算出した応答時間の平均に限らず、複数のルータ１０が算出した応答時間の平均を取ることも考えられる。
受信端末数計算部１５は、平均応答時間計算部１４により計算された応答時間の平均値とタイマ上限値とに基づいて、ルータ１０から送信されるマルチキャストデータを受信する受信端末の数を計算する。具体的には、受信端末数計算部１５は、タイマ上限値を応答時間の平均値で除算した値から１を減算した値を受信端末数として計算する。
以下、上記受信端末数の計算方法に関して詳細に説明する。上述したように、ルータ１０のリンク内に存在する受信端末２０は、ルータ１０からメンバー存在確認メッセージを受信すると、受信しているマルチキャストチャネルと対応付けてタイマを起動する。このときのタイマ値は、ルータ１０に指定されたタイマ上限値を超えない時間であって、かつ、一様分布に従ってランダムに決定される時間が設定される。そして、ルータ１０は、あるマルチキャストチャネルと対応付けて起動された複数のタイマのうちのいずれかが満了した時点においてのみ、あるマルチキャストチャネルの識別情報を含む応答メッセージを受信する。このときの、受信端末１０がメンバー存在確認メッセージを受信してから応答メッセージを送信するまでの応答時間の分布は、タイマ上限値をＴ、受信端末数をＮ、とした場合に、平均値ＤがＴ／（Ｎ＋１）となる分布を示す。
以下、応答時間の平均値ＤがＴ／（Ｎ＋１）となることについて、数学的に証明する。
区間［０、Ｔ］で一様分布の確率変数Ｘ1、Ｘ2、・・・、Ｘnを考える。それぞれの確率密度関数は、区間［０、Ｔ］で１／Ｔになる。確率変数Ｘ1、Ｘ2、・・・、Ｘnは互いに独立とする。この最大値をＹ＝ｍａｘ（Ｘ1、Ｘ2、・・・、Ｘn）とすると、これも確率変数である。
最大値Ｙの確率密度関数の積分値である累積分布関数Ｆ（ｘ）は、以下に示す式になる。なお、以下に示す式では、最大値Ｙがｘより小さい事象が、Ｘ1、Ｘ2、・・・、Ｘnが全てｘより小さい事象と等しいことを利用している。
区間［０、Ｔ］で一様分布の確率変数Ｘ1、Ｘ2、・・・、Ｘnを考える。それぞれの確率密度関数は、区間［０、Ｔ］で１／Ｔになる。確率変数Ｘ1、Ｘ2、・・・、Ｘnは互いに独立とする。この最大値をＹ＝ｍａｘ（Ｘ1、Ｘ2、・・・、Ｘn）とすると、これも確率変数である。
最大値Ｙの確率密度関数の積分値である累積分布関数Ｆ（ｘ）は、以下に示す式になる。なお、以下に示す式では、最大値Ｙがｘより小さい事象が、Ｘ1、Ｘ2、・・・、Ｘnが全てｘより小さい事象と等しいことを利用している。
最大値Ｙの確率密度関数ｆ（ｘ）は、累積分布関数Ｆ（ｘ）を微分したものであるので、以下に示す式になる。
平均値は以下に示す式となる。
Ｚ＝ｍｉｎ（Ｘ1、Ｘ2、・・・、Ｘn）を考えた場合、これは区間［０、Ｔ］で確率密度関数が左右反転していると考えればよい。従って平均値Ｄは以下になる。
なお、上記式中の“・”は、乗算を表している。
以上の数学的証明により、応答時間の平均値Ｄ＝Ｔ／（Ｎ＋１）が成り立ち、この式を変形したＮ＝（Ｔ／Ｄ）−１が成り立つこととなる。従って、受信端末数計算部１５が、タイマ上限値を応答時間の平均値で除算した値から１を減算した値を受信端末数として計算することで、マルチキャストの受信端末数を推定することが可能となる。なお、算出されたＮが自然数でない場合には、受信端末数計算部１５は、Ｎの小数点以下に対して四捨五入、切り捨て、切り上げ等の演算処理をさらに行ってもよい。
［２．動作］ 次に、上記構成における動作例について、図２を参照しながら説明する。
以上の数学的証明により、応答時間の平均値Ｄ＝Ｔ／（Ｎ＋１）が成り立ち、この式を変形したＮ＝（Ｔ／Ｄ）−１が成り立つこととなる。従って、受信端末数計算部１５が、タイマ上限値を応答時間の平均値で除算した値から１を減算した値を受信端末数として計算することで、マルチキャストの受信端末数を推定することが可能となる。なお、算出されたＮが自然数でない場合には、受信端末数計算部１５は、Ｎの小数点以下に対して四捨五入、切り捨て、切り上げ等の演算処理をさらに行ってもよい。
［２．動作］ 次に、上記構成における動作例について、図２を参照しながら説明する。
前提として、本動作例においては、複数の受信端末２０はあるマルチキャストチャネルを受信しており、ルータ１０と受信端末２０とはＩＧＭＰに従って通信を行う。また、ルータ１０の記憶部には、予め定められた伝送遅延時間ｄと、タイマ上限値Ｔと、Membership Queryを送信する時間間隔である所定時間とが記憶されている。
まず、ルータ１０のメッセージ送信部１１は、マルチキャストの受信端末２０が存在するか否かを調べるために、タイマ上限値Ｔを含むMembership Queryをリンク内の全受信端末２０に対してマルチキャスト送信する（ステップＳ１）。ルータ１０は、Membership Queryを送信した時の時刻Ｔａを内部時計より取得し、記憶部に記録する。
まず、ルータ１０のメッセージ送信部１１は、マルチキャストの受信端末２０が存在するか否かを調べるために、タイマ上限値Ｔを含むMembership Queryをリンク内の全受信端末２０に対してマルチキャスト送信する（ステップＳ１）。ルータ１０は、Membership Queryを送信した時の時刻Ｔａを内部時計より取得し、記憶部に記録する。
受信端末２０はMembership Queryを受信すると、公知のＩＧＭＰに従った処理を行う。具体的には、受信端末２０は、Membership Queryに含まれるタイマ上限値Ｔｍａｘを取得する。受信端末２０は、０からタイマ上限値Ｔｍａｘの範囲内で、一様分布に従ったランダムな値をタイマ値として設定する。そして、受信端末２０は、あるマルチキャストチャネルについてのMembership Report送信のタイミングを計時するために、あるマルチキャストチャネルと対応付けたタイマを起動する（ステップＳ２）。
あるマルチキャストチャネルに対応付けてタイマを起動した複数の受信端末２０のうち、最初にタイマ値が経過したタイマを保持する受信端末２０が、あるマルチキャストチャネルの識別情報を含むMembership Reportを送信する（ステップＳ３）。
ルータ１０のメッセージ受信部１２はMembership Reportを受信する。ルータ１０は、Membership Reportを受信した時刻Ｔｂを内部時計より取得し、記憶部に記録する。
ルータ１０のメッセージ受信部１２はMembership Reportを受信する。ルータ１０は、Membership Reportを受信した時刻Ｔｂを内部時計より取得し、記憶部に記録する。
ルータ１０の応答時間計算部１３は応答時間Ｔｄを計算する（ステップＳ４）。具体的には、応答時間計算部１３は、Membership Queryを送信した時刻Ｔａと、Membership Reportを受信した時刻Ｔｂと、伝送遅延時間ｄとを記憶部から読み出して、以下の式により応答時間Ｔｄを計算する。
Ｔｄ＝Ｔｂ−Ｔａ−ｄ
Ｔｄ＝Ｔｂ−Ｔａ−ｄ
平均応答時間計算部１４は、ステップＳ４において算出された応答時間Ｔｄの平均値Ｔａｖｅを算出する（ステップＳ５）。具体的には、平均応答時間計算部１４は、以下の式によって平均値Ｔａｖｅを算出する。
平均値Ｔａｖｅ＝前回の平均値Ｔａｖｅ×（１−ｐ）＋応答時間Ｔｄ×ｐ
ここで、ｐは応答時間Ｔｄに対する重み付けを決める定数である。
平均値Ｔａｖｅ＝前回の平均値Ｔａｖｅ×（１−ｐ）＋応答時間Ｔｄ×ｐ
ここで、ｐは応答時間Ｔｄに対する重み付けを決める定数である。
受信端末数計算部１５は、ステップＳ５において算出された平均値Ｔａｖｅと上限値Ｔｍａｘとに基づいて、以下の式によってあるマルチキャストチャネルを受信する受信端末の数Ｎの推定値を計算する。
Ｎ＝（Ｔｍａｘ／Ｔａｖｅ）−１
メッセージ送信部１１は、Membership Queryを送信した時刻Ｔａから所定時間が経過した時に、再びMembership Queryを送信する（ステップＳ１）。そして、所定周期毎にステップＳ１からステップＳ６までの処理を繰り返す。
Ｎ＝（Ｔｍａｘ／Ｔａｖｅ）−１
メッセージ送信部１１は、Membership Queryを送信した時刻Ｔａから所定時間が経過した時に、再びMembership Queryを送信する（ステップＳ１）。そして、所定周期毎にステップＳ１からステップＳ６までの処理を繰り返す。
このようにして、マルチキャストの受信端末２０やマルチキャスト用の通信プロトコルは従来方式のままで、ルータ１０は簡便な計算式を用いてマルチキャストの受信端末数を推定することが可能となる。このため、ルータ１０はシステム全体の通信量やルータ１０の処理負荷を増加させることなく、マルチキャストの受信端末数を推定することが可能となる。
なお、上述した動作例においては、所定周期毎にステップＳ１からステップＳ６までの処理を繰り返したが、これに限定されず、例えば、所定周期毎にステップＳ１からステップＳ４までの処理を複数回繰り返した後に、応答時間計算部１３がステップＳ４において計算した複数の応答時間を用いて、平均応答時間計算部１４が平均値を算出する（ステップＳ５）ようにしてもよい。
以上説明したように、ルータ１０の演算のみによってマルチキャストデータを受信する受信端末２０の数を計算することができるため、ネットワーク負荷を増加させることなく、簡便に受信端末数を判定することができる。このように、簡便に受信端末数を判定可能とすることで、どのような情報に対して需要が高いかを簡単に推定できるようになる。
なお、上述した実施形態においては、ＩＧＭＰに従って通信を行うマルチキャスト配信システムについて説明したが、ＭＬＤに従って通信を行うマルチキャスト配信システムについてもメッセージ名が異なるだけで同様の実施形態となる。また、ＩＧＭＰやＭＬＤに限定されることはなく、受信端末２０が存在するか否かのみを確認する通信プロトコルを利用したマルチキャスト配信システムについて、本発明を適用することが可能である。
なお、上述した実施形態においては、ＩＧＭＰに従って通信を行うマルチキャスト配信システムについて説明したが、ＭＬＤに従って通信を行うマルチキャスト配信システムについてもメッセージ名が異なるだけで同様の実施形態となる。また、ＩＧＭＰやＭＬＤに限定されることはなく、受信端末２０が存在するか否かのみを確認する通信プロトコルを利用したマルチキャスト配信システムについて、本発明を適用することが可能である。
１０ ルータ
１１ メッセージ送信部
１２ メッセージ受信部
１３ 応答時間計算部
１４ 平均応答時間計算部
１５ 受信端末数計算部
２０ 受信端末
１１ メッセージ送信部
１２ メッセージ受信部
１３ 応答時間計算部
１４ 平均応答時間計算部
１５ 受信端末数計算部
２０ 受信端末
Claims (5)
- マルチキャスト中継装置から送信されるマルチキャストデータを受信する受信端末の数を判定するマルチキャスト受信端末数判定方法において、
前記マルチキャスト中継装置が、タイマ上限値を含むメンバー存在確認メッセージを送信する存在確認送信ステップと、
前記受信端末が、前記存在確認送信ステップにおいて送信されたメンバー存在確認メッセージに含まれるタイマ上限値を超えない時間であって、かつ、一様分布に従ってランダムに決定される時間をタイマ値として、自端末が保持するタイマを起動するタイマ起動ステップと、
他の受信端末が前記メンバー存在確認メッセージに対する応答メッセージを送信する前に前記受信端末が保持するタイマが満了した場合に、前記受信端末が前記メンバー存在確認メッセージに対する応答メッセージを送信する応答メッセージ送信ステップと、
前記マルチキャスト中継装置が、前記受信端末の応答時間を計算する応答時間計算ステップと、
前記マルチキャスト中継装置が、前記応答時間計算ステップにおいて計算された応答時間の平均値を計算する平均応答時間計算ステップと、
前記マルチキャスト中継装置が、前記平均応答時間計算ステップにおいて計算された応答時間の平均値と前記タイマ上限値とに基づいて、前記マルチキャストデータを受信する受信端末の数を計算する受信端末数計算ステップと
を有することを特徴とするマルチキャスト受信端末数判定方法。 - 前記応答時間計算ステップにおいて、前記マルチキャスト中継装置は、前記受信端末が前記メンバー存在確認メッセージを受信した時点から前記応答メッセージを送信した時点までの時間を応答時間として計算することを特徴とする請求項１に記載のマルチキャスト受信端末数判定方法。
- タイマ上限値を含むメンバー存在確認メッセージを受信端末に送信するメッセージ送信手段と、前記メンバー存在確認メッセージに対する応答メッセージを前記受信端末から受信するメッセージ受信手段とを備えるマルチキャスト中継装置において、
前記受信端末の応答時間を計算する応答時間計算手段と、
前記応答時間計算手段により計算された応答時間の平均値を計算する平均応答時間計算手段と、
前記平均応答時間計算手段により計算された応答時間の平均値と前記タイマ上限値とに基づいて、自装置から送信されるマルチキャストデータを受信する受信端末の数を計算する受信端末数計算手段と
を備えることを特徴とするマルチキャスト中継装置。 - 前記応答時間計算手段は、
前記受信端末が前記メンバー存在確認メッセージを受信した時点から前記応答メッセージを送信した時点までの時間を応答時間として計算することを特徴とする請求項３に記載のマルチキャスト中継装置。 - 前記平均応答時間計算手段は、
前記応答時間計算手段により計算された応答時間に、該応答時間が計算された時刻に応じた重み付けをした上で、前記平均値を計算することを特徴とする
請求項３又は４に記載のマルチキャスト中継装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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