JP4527627B2 - Content distribution apparatus, content distribution network, and content distribution method - Google Patents

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Description

本発明は,コンテンツ配信技術に関し,特に,例えばデジタルシネマ等で用いられる大容量マルチメディアコンテンツファイルを,複数の配信先に配信期日に間に合うように配信するコンテンツの配信装置に関するものである。   The present invention relates to a content distribution technique, and more particularly to a content distribution apparatus that distributes a large-capacity multimedia content file used in, for example, a digital cinema to a plurality of distribution destinations in time for the distribution date.

複数の配信先に対して同一コンテンツを効率的に配信する方法として,マルチキャスト技術がある。   Multicast technology is a method for efficiently distributing the same content to a plurality of distribution destinations.

マルチキャスト技術の1つであるIPマルチキャストでは,ルーターでIPパケットを複製し,複数の受信端末があらかじめ定められたIPアドレス宛のパケットを同時に受け取ることにより,1種類のデータを多数の配信先に効率的に伝送することができる。[非特許文献1]および[非特許文献2]は,IPマルチキャスト技術およびマルチキャストの設定プロトコルに関して概説している。   In IP multicast, which is one of the multicast technologies, IP packets are duplicated by a router, and multiple receiving terminals receive packets addressed to a predetermined IP address at the same time. Can be transmitted. [Non-Patent Document 1] and [Non-Patent Document 2] outline IP multicast technology and multicast setting protocol.

一方,IPマルチキャストでは,従来のユニキャスト通信で利用されてきたTCPのような高信頼伝送プロトコルをそのまま利用することができないため,信頼性の高い通信を実現するには,上位レイヤで再送や誤り訂正を含む新たな伝送プロトコルを実装する必要がある。[非特許文献3]は,マルチキャストネットワーク上で信頼性の高いデータ配信を実現するためのプロトコルを概説しており,また,[非特許文献4]は,TCPをマルチキャスト用に拡張する技術を説明している。   On the other hand, in IP multicast, a reliable transmission protocol such as TCP that has been used in conventional unicast communication cannot be used as it is. New transmission protocols including corrections need to be implemented. [Non-Patent Document 3] outlines a protocol for realizing reliable data distribution on a multicast network, and [Non-Patent Document 4] describes a technique for extending TCP for multicast. is doing.

IPマルチキャストでは,配信先以外の受信端末も自由にパケットを受信できるため,特定の配信先のみがデータを受信できるようにするには,データの暗号化とデータを受信する権利を有するユーザーへの暗号鍵の配信,暗号鍵の更新,ユーザーおよびデータの認証処理,といったセキュリティ面での対応が必須である。[非特許文献5]は,マルチキャストにおけるセキュリティ,特に,データの暗号鍵の管理方法に関する技術が概説されている。   In IP multicast, receiving terminals other than the delivery destination can also receive packets freely. To ensure that only a specific delivery destination can receive data, it is necessary to encrypt the data and send it to users who have the right to receive the data. Security measures such as encryption key distribution, encryption key update, and user and data authentication processing are essential. [Non-Patent Document 5] outlines a technique relating to security in multicast, particularly, a data encryption key management method.

以上述べたように,IPマルチキャストは,マルチキャストを実現する最も効率的な方法の一つであるが,信頼性,セキュリティといった面で問題があり,さらに,ルーターへのマルチキャスト機能の実装と,マルチキャスト設定と管理の難しさから,コンテンツ配信用として,まだ広く用いられるに至っていない。   As mentioned above, IP multicast is one of the most efficient methods for realizing multicast, but there are problems in terms of reliability and security. Furthermore, implementation of multicast function in router and multicast setting Due to the difficulty of management, it has not yet been widely used for content distribution.

マルチキャストを実現するもう一つの方法として,アプリケーションレベルでマルチキャストを実現する方法がある。アプリケーションレベルのマルチキャストでは,通常,各配信先にデータのキャッシングとコピー,再配信を行う機能を持たせ,配信先を中継ノードとして機能させることにより,配信ツリーを構成する。配信ツリーおよび配信先を管理するために,配信経路と配信先情報の管理を行う必要があるが,この方法には,あらかじめ用意された1つあるいは複数のディレクトリサーバにおいて情報を集中管理する方法や,階層処理や分散処理を利用する方法など,種々の方法が提案されている。また,管理情報をやりとりするため,データ用の配信ネットワークの他に制御用ネットワークを別に構築するのが一般的である。[非特許文献6]および「非特許文献7」は,アプリケーションレベルのマルチキャスト技術を概説している。   As another method for realizing multicast, there is a method for realizing multicast at the application level. In application-level multicast, normally, each distribution destination has a function for caching, copying, and redistributing data, and the distribution destination is made to function as a relay node to form a distribution tree. In order to manage the distribution tree and the distribution destination, it is necessary to manage the distribution route and the distribution destination information. This method includes a method for centrally managing information in one or a plurality of directory servers prepared in advance. Various methods have been proposed, such as a method using hierarchical processing or distributed processing. Further, in order to exchange management information, it is common to construct a control network in addition to the data distribution network. [Non-patent document 6] and “Non-patent document 7” outline application-level multicast technology.

アプリケーションレベルのマルチキャストでは,ユニキャスト通信と比較して,配信センターからのデータ送信帯域は大きく削減できる一方,配信先の接続される加入者系のネットワーク負荷が増大する,また,配信経路が冗長となり配信遅延が増大するという問題がある。特に,デジタルシネマのように,コンテンツのファイルサイズが非常に大きい場合,加入者系ネットワークを通して配信先から複数の配信先にデータファイルを再配信するのは困難である。   In application-level multicast, compared to unicast communication, the data transmission bandwidth from the distribution center can be greatly reduced, while the network load on the subscriber system connected to the distribution destination increases, and the distribution route becomes redundant. There is a problem that the delivery delay increases. In particular, when the file size of content is very large as in a digital cinema, it is difficult to redistribute data files from a distribution destination to a plurality of distribution destinations through a subscriber network.

アプリケーションレベルのマルチキャストを実現する方法の一つとして,データのキャッシングを行うミラーサーバ間でマルチキャスト配信ネットワークを構成する方法がある。[非特許文献8]はその一例を示している。また,同文献では,アプリケーションレベルのマルチキャストで問題となる配信遅延の増加を解決する技術として,ファイル全体を受信するのを待たずに,次のリーフノードにデータを転送するオンザフライ転送方式を提案している。同文献の方法は,専用のサーバにより配信ネットワークを構成するため,安定性や配信スケジュールの最適化といった面でメリットがあるが,ネットワーク内に複数のミラーサーバを維持,管理する必要がある。また,オンザフライ転送方式は,転送中のデータを他のミラーサーバにさらに転送するため,転送途中でサーバのダウンや回線の切断等が生じた場合,リカバリ処理が複雑になるという欠点がある。   One method of realizing application-level multicast is to configure a multicast distribution network between mirror servers that perform data caching. [Non-Patent Document 8] shows an example. In addition, this document proposes an on-the-fly transfer method that transfers data to the next leaf node without waiting for the entire file to be received as a technique for solving the increase in delivery delay, which is a problem in application-level multicast. ing. The method of this document is advantageous in terms of stability and optimization of the distribution schedule because the distribution network is configured by a dedicated server, but it is necessary to maintain and manage a plurality of mirror servers in the network. In addition, the on-the-fly transfer method has a drawback that the recovery process becomes complicated if the server goes down or the line is disconnected during the transfer because the data being transferred is further transferred to another mirror server.

以上,述べたマルチキャスト技術の多くは,数千から数万といった不特定多数の受信端末にデータを配信することを対象としており,デジタルシネマのデータ配信のように比較的少数の固定された配信先に決まったスケジュールでデータを配信する場合には必ずしも最適であるとはいえない。また,ルーターや配信先のアプリケーションプログラム等にマルチキャスト用の機能の実装と設定処理が必要であり,配信ネットワーク内に設けられたミラーサーバ等の維持,管理を行う必要もある。   Many of the multicast technologies described above are targeted at distributing data to an unspecified number of receiving terminals, such as thousands to tens of thousands, and a relatively small number of fixed distribution destinations such as data distribution in digital cinema. It is not necessarily optimal when distributing data according to a predetermined schedule. In addition, it is necessary to implement and set up multicast functions in routers and distribution destination application programs, and to maintain and manage mirror servers and the like provided in the distribution network.

さらに,一般のマルチキャスト技術では,配信サーバが接続されるネットワークの伝送帯域が限られていると想定しているが,[非特許文献9]に示されるように,光多重技術の進歩によりバックボーンネットワークは広帯域化されるため,バックボーンネットワークに配信センターが接続される場合には,必ずしも配信センター側の伝送路の伝送帯域がボトルネックになるとは限らない。   Furthermore, in general multicast technology, it is assumed that the transmission bandwidth of the network to which the distribution server is connected is limited, but as shown in [Non-patent Document 9], as the optical multiplexing technology advances, the backbone network Therefore, when the distribution center is connected to the backbone network, the transmission band of the transmission path on the distribution center side does not always become a bottleneck.

一方,デジタルシネマ等のコンテンツ配信においては,上映期日に間に合うようにコンテンツを配信し終えることが必要である。このため,コンテンツは,配信期日を考慮して最適な順序で送信される必要がある。[非特許文献10]は,映像のリアルタイム伝送におけるデータ転送スケジューリング手法として Deadline Credit Algorithm(DC)を提案している。DCは,複数の映像ストリームを配信する際,各ストリームの配信遅延と廃棄率にもとづいてプライオリティを付与することにより,各データストリームの遅延量と廃棄率が同じ値になるように制御するものである。   On the other hand, in content distribution such as digital cinema, it is necessary to finish distributing the content in time for the screening date. For this reason, the contents need to be transmitted in an optimal order in consideration of the delivery date. [Non-Patent Document 10] proposes Deadline Credit Algorithm (DC) as a data transfer scheduling method in real-time video transmission. DC distributes a plurality of video streams, and assigns a priority based on the distribution delay and discard rate of each stream, thereby controlling the delay amount and discard rate of each data stream to be the same value. is there.

また,[非特許文献11]は,ネットワーク内に配置されたミラーサーバに衛星通信を利用してコンテンツを配信する際に,ユーザーの要求するコンテンツを最適なタイミングで送信するスケジューリング技術に関して述べている。しかし,複数のコンテンツを伝送帯域の異なる複数の伝送路によって構成された配信ネットワークを介して転送するコンテンツ配信装置において,ネットワークの輻輳を引き起こすことなく,できるだけ効率的かつ期日に間に合うように配信順序をスケジューリングする方法に関しては,最適な技術は知られていない。
“Internetworking Technology Handbook Chapter43: Internet Protocol Multicast”,CISCO SYSTEMS Internetworking Handbook. (http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/ipmulti.htm#xtocidl) MARIA RAMALHO ,“INTRA- AND INTER-DOMAIN MULTICAST ROUTING PROTOCOLS: A SURVEY AND TAXONOMY”,IEEE Communications Surveys & Tutorials First Quarter 2000,vol.3 no.1. (http://www.comsoc.org/livepubs/surveys/public/1q00issue/ramalho.html) Brian Neil Levine ,J.J. Garcia-Luna-Aceves ,“A comparison of reliable multicast protocols”,Multimedia Systems 6: pp.334-348(1998). Sam Liang ,David Cheriton,“TCP-SMO: Extending TCP to Support Medium-Scale Multicast Applications ”,IEEE Infocom,June 2002. (http://www-dsg.stanford.edu/papers/tcp-rtm/tcp-smo-liang-infocom02.pdf) Paul Judge and Mostafa Ammar,“Security Issues and Solutions in Multicast Content Distribution: A Survey ”,IEEE Network January/February 2003. (http://www.cs.virginia.edu/〜jaz2n/papers/mcastsurvey.pdf) Fereydoun Hormozdiari ,“A Survey on Application Layer Video Multicasting”,CMPT 880 Selected Topics on Multimedia and Networking ,Spring 2005. (http://www.cs.sfu.ca/〜jcliu/cmpt880/Report/ALM_Revised.pdf) Zhi Li and Yongjoo Shin ,“Survey of Overlay Multicast Technology”,2nd June 2002. (http://networks.cs.ucdavis.edu/〜lizhi/papers/ECS289.pdf) 秋葉淳哉,阿部裕文,“スケーラブルコンテンツ配信技術”,NTT技術ジャーナル pp.16-20,2003.8. 村田正幸,北山研一,宮原秀夫,“1000波長WDMによるインターネットのボトルネック解消の可能性,”電子情報通信学会技術研究報告(PNI2000-6) ,May2000. Adamantia Alexandraki ,Michael Paterakis ,“Performance Evaluation of the Deadline Credit Scheduling Algorithm for Soft-Real-Time Applications in Distributed Video-on-Demand Systems ”.Cluster Computing Journal Volume 8 Number1 p.61-75 ,January 2005. Reuven Cohen,Liran Katzir and Danny Raz,“Scheduling Algorithms for a Cache Pre-Filling Content Distribution Network”,Infocom'2002,New-York,June 2002.
[Non-Patent Document 11] describes a scheduling technique for transmitting content requested by a user at an optimal timing when content is distributed to a mirror server arranged in a network using satellite communication. . However, in a content distribution device that transfers a plurality of contents via a distribution network constituted by a plurality of transmission paths having different transmission bands, the distribution order is set as efficiently as possible and in time without causing network congestion. Regarding the scheduling method, the optimal technique is not known.
“Internetworking Technology Handbook Chapter43: Internet Protocol Multicast”, CISCO SYSTEMS Internetworking Handbook. (Http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/ipmulti.htm#xtocidl) MARIA RAMALHO, “INTRA- AND INTER-DOMAIN MULTICAST ROUTING PROTOCOLS: A SURVEY AND TAXONOMY”, IEEE Communications Surveys & Tutorials First Quarter 2000, vol.3 no.1. (Http://www.comsoc.org/livepubs/surveys /public/1q00issue/ramalho.html) Brian Neil Levine, JJ Garcia-Luna-Aceves, “A comparison of reliable multicast protocols”, Multimedia Systems 6: pp.334-348 (1998). Sam Liang, David Cheriton, “TCP-SMO: Extending TCP to Support Medium-Scale Multicast Applications”, IEEE Infocom, June 2002. (http://www-dsg.stanford.edu/papers/tcp-rtm/tcp-smo -liang-infocom02.pdf) Paul Judge and Mostafa Ammar, “Security Issues and Solutions in Multicast Content Distribution: A Survey”, IEEE Network January / February 2003. (http://www.cs.virginia.edu/~jaz2n/papers/mcastsurvey.pdf) Fereydoun Hormozdiari, “A Survey on Application Layer Video Multicasting”, CMPT 880 Selected Topics on Multimedia and Networking, Spring 2005. (http://www.cs.sfu.ca/~jcliu/cmpt880/Report/ALM_Revised.pdf) Zhi Li and Yongjoo Shin, “Survey of Overlay Multicast Technology”, 2nd June 2002. (http://networks.cs.ucdavis.edu/~lizhi/papers/ECS289.pdf) Junya Akiba, Hirofumi Abe, “Scalable Content Distribution Technology”, NTT Technical Journal pp.16-20, 2003.8. Masayuki Murata, Kenichi Kitayama, Hideo Miyahara, “Possibility of eliminating bottlenecks in the Internet with 1000-wavelength WDM,” IEICE Technical Report (PNI2000-6), May2000. Adamantia Alexandraki, Michael Paterakis, “Performance Evaluation of the Deadline Credit Scheduling Algorithm for Soft-Real-Time Applications in Distributed Video-on-Demand Systems”. Cluster Computing Journal Volume 8 Number1 p.61-75, January 2005. Reuven Cohen, Liran Katzir and Danny Raz, “Scheduling Algorithms for a Cache Pre-Filling Content Distribution Network”, Infocom'2002, New-York, June 2002.

上述のように,従来のマルチキャスト技術は,デジタルシネマ配信のように,複数の異なったコンテンツを,異なったスケジュールで,複数の配信先に高い信頼性を持って配信する場合には不向きであるという問題があった。   As mentioned above, conventional multicast technology is not suitable for distributing multiple different contents with multiple schedules with high reliability, such as digital cinema distribution. There was a problem.

本発明は,上記従来技術の問題点を解決し,大容量のコンテンツファイルを複数の配信先へユニキャスト通信により配信するコンテンツ配信ネットワークにおいて,コンテンツファイルを配信期日までに高い信頼性を保ちながら高速に配信すること,またその配信のときにネットワークの輻輳を引き起こさないようにコンテンツファイルの配信順序を最適に制御することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and in a content distribution network that distributes a large-capacity content file to a plurality of distribution destinations by unicast communication, the content file is high-speed while maintaining high reliability by the delivery date. It is intended to optimally control the distribution order of content files so as not to cause network congestion at the time of distribution.

本発明は,上記課題を解決するため,ユニキャスト通信を複数同時に行い,かつ各ユニキャスト通信のスケジューリングを行うことを特徴とする。さらに,データの配信期日の他に,ネットワーク内の伝送帯域および使用帯域を考慮して,データの配信順序を決定することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized in that a plurality of unicast communications are performed simultaneously and scheduling of each unicast communication is performed. In addition to the data delivery date, the data delivery order is determined in consideration of the transmission bandwidth and the use bandwidth in the network.

具体的には,本発明は,コンテンツを送信する配信装置と,コンテンツを受信する複数の配信先装置と,それらを接続するネットワークとで構成されるコンテンツ配信ネットワークにおいて,前記配信装置は,コンテンツを蓄積するデータサーバと,前記データサーバからロードしたデータを蓄積して複数の配信先装置にデータを送信する送信装置と,配信期日に従って配信のスケジューリングを行う配信スケジューラによって構成され,前記配信スケジューラは,少なくとも,各配信先装置に送信するデータのサイズ,もしくは送信装置において実測されたスループット,またはそれらの双方の情報と,配信経路情報とに基づき,前記送信装置を用いて前記配信先装置に配信するデータを選択する手段を備える。   Specifically, the present invention provides a content distribution network including a distribution device that transmits content, a plurality of distribution destination devices that receive the content, and a network that connects them. A storage server configured to store data loaded from the data server and transmit the data to a plurality of distribution destination devices, and a distribution scheduler that performs distribution scheduling according to a distribution date, Based on at least the size of data to be transmitted to each distribution destination device, the throughput actually measured in the transmission device, or both of the information, and the distribution route information, distribution to the distribution destination device using the transmission device Means for selecting data are provided.

または,前記配信スケジューラは,少なくとも,各配信先装置に送信するデータのサイズ,もしくは送信装置において実測されたスループット,またはそれらの双方の情報と,配信経路情報とに基づき,前記送信装置にロードするデータのロード順序および前記送信装置から送信するデータの送信順序を制御する手段を備える。   Alternatively, the distribution scheduler loads the transmission device based on at least the size of data to be transmitted to each distribution destination device, the throughput actually measured in the transmission device, or both of the information, and the distribution route information. Means for controlling a data loading order and a transmission order of data transmitted from the transmitting apparatus.

特に,本発明では,配信スケジューラは,第1のスケジューリング手段と第2のスケジューリング手段との,2段階のスケジューリング手段を備える。前記第1のスケジューリング手段は,前記送信装置へのロード済みデータによるネットワーク負荷の増加量と未ロードデータによるネットワーク負荷の減少量との差分を評価することで,配信対象データを前記送信装置にロードした場合に生ずるネットワーク負荷の低減効果を評価し,その評価結果に従って前記送信装置にロードするデータを選択し,前記第2のスケジューリング手段は,前記送信装置へのロード済み未送信データのうち,前記配信先装置に対する伝送路使用率に余裕があり,前記ロード済み未送信データに対して評価されるネットワーク負荷の低減効果の最も大きなデータを,送信対象データとして選択する。 In particular, according to the present invention, the distribution scheduler includes a two-stage scheduling unit including a first scheduling unit and a second scheduling unit . Before SL first scheduling means, by evaluating the difference between the reduced amount of network load due to increased volume and unloaded data of network load due to the loaded data to the transmitting apparatus, a distribution object data to said transmission device Evaluating the effect of reducing the network load that occurs when loading, selecting data to be loaded into the transmission device according to the evaluation result, the second scheduling means, among the untransmitted data loaded into the transmission device, Data having a sufficient transmission path usage rate with respect to the delivery destination device and having the greatest effect of reducing the network load evaluated for the loaded untransmitted data is selected as transmission target data.

以上のように配信スケジューラを構成し,送信装置にロードするデータの選択において,各配信先装置に送信するデータサイズを用いた,より時間スケールの長い評価尺度によるスケジューリングを行い,送信装置からから送信するデータの選択において,送信装置から実測されたスループットを用いた,より時間スケールの短いネットワークの負荷変動を重視したスケジューリングを行うことにより,配信するデータのスケジューリングをより最適化することが可能である。   As described above, the distribution scheduler is configured, and in selecting the data to be loaded into the transmission device, scheduling is performed on the evaluation scale having a longer time scale using the data size to be transmitted to each distribution destination device, and the data is transmitted from the transmission device. In selecting the data to be transmitted, it is possible to further optimize the scheduling of the data to be distributed by performing the scheduling that emphasizes the load fluctuation of the network with a shorter time scale using the throughput actually measured from the transmitting device. .

また,前記データサーバは,コンテンツのファイルサイズが前記送信装置のメモリ容量を超えている場合に,そのコンテンツのデータファイルを前記送信装置のメモリサイズ以下に分割し,分割された各データファイルに,前記配信先装置においてそれらを再結合するための情報を付加する手段を備える。これにより,送信装置のメモリ容量を超える大きさを持つコンテンツのファイルは,データサーバによって分割される。このため,送信装置のメモリ容量を超えたサイズのファイルも送信することが可能である。   In addition, when the content file size exceeds the memory capacity of the transmitting device, the data server divides the content data file to be equal to or smaller than the memory size of the transmitting device, The distribution destination apparatus includes means for adding information for recombining them. Thus, a content file having a size exceeding the memory capacity of the transmission device is divided by the data server. For this reason, it is possible to transmit a file having a size exceeding the memory capacity of the transmission apparatus.

また,前記配信スケジューラは,同じデータファイルに複数の配信期日がある場合に,1つのデータファイルを複数の配信スケジュールで送信するため,同じデータファイルに配信期日に応じて定めた複数のデータIDを付加する手段を備える。これにより,データIDごとにスケジュールを管理し,同じコンテンツを複数の配信先に異なったスケジュールで配信する制御を簡易化することができる。   In addition, when the same data file has a plurality of delivery dates, the delivery scheduler transmits a single data file with a plurality of delivery schedules. Therefore, a plurality of data IDs determined according to the delivery dates are assigned to the same data file. A means for adding is provided. Thereby, it is possible to simplify the control of managing the schedule for each data ID and distributing the same content to a plurality of distribution destinations with different schedules.

また,前記配信スケジューラは,前記送信装置においてデータファイルの送信中にデータパケットの廃棄率もしくは遅延量をモニタすることにより,ネットワークで発生した輻輳を検出し,さらに,配信経路情報を利用することにより輻輳の発生している伝送路を特定し,その伝送路のコンテンツ配信に利用する伝送帯域を低く設定することにより輻輳を回避するようデータ送信のスケジューリングを行う手段を備える。これにより,使用率の高い伝送路を避ける信頼性の高いデータの配信制御が可能になる。   In addition, the distribution scheduler detects congestion occurring in the network by monitoring the discard rate or delay amount of the data packet during transmission of the data file in the transmission device, and further uses the distribution route information. A means is provided for scheduling data transmission so as to avoid congestion by specifying a transmission path in which congestion occurs and setting a transmission band used for content distribution on the transmission path to be low. This makes it possible to perform highly reliable data distribution control that avoids high-use transmission lines.

また,前記配信スケジューラは,前記送信装置によるデータファイルの送信中にネットワークの切断が検出された場合に,配信経路情報を利用することにより切断された伝送路を検出し,当伝送路を配信経路に含む配信先装置に対するデータ転送を,配信すべきデータのデータ管理情報から一時的に削除する手段を備える。これにより,切断されたと考えられる伝送路に関しては,再びその伝送路が使用可能となったことが検出できるまで,その伝送路を配信経路に含む配信先を配信対象から一時的に外し,無駄な配信スケジュールを回避することができる。   The distribution scheduler detects a disconnected transmission path by using distribution path information when a network disconnection is detected during transmission of a data file by the transmission device, and the transmission path is used as a distribution path. Means for temporarily deleting the data transfer to the delivery destination device included in the data management information of the data to be delivered. As a result, for a transmission line that is considered to be disconnected, the distribution destination that includes the transmission line in the distribution path is temporarily removed from the distribution target until it can be detected that the transmission line becomes usable again. The delivery schedule can be avoided.

また,前記配信スケジューラは,ネットワークにおいて配信先装置への配信経路が複数ある場合に,複数の配信経路のうち伝送路使用率の最も低い経路を選択する手段を備える。これにより,複数の配信経路において最適な配信経路を用いた配信が可能になる。   The distribution scheduler includes means for selecting a route with the lowest transmission path usage rate from the plurality of distribution routes when there are a plurality of distribution routes to the distribution destination device in the network. As a result, it is possible to perform distribution using an optimum distribution route among a plurality of distribution routes.

本発明は,配信期日に間に合うようにネットワークを介して効率的にデータを配信することができ,配信期日が重要なコンテンツを高い信頼性で配信することができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to efficiently distribute data via a network so as to meet the delivery date, and it is possible to deliver content having an important delivery date with high reliability.

特に,本発明は,送信装置へのデータのロード順序のスケジューリングと,送信装置からのデータの送信順序のスケジューリングという,時間スケールの長短に応じた評価尺度による2段階の配信スケジューリングを用いることにより,配信するデータのスケジューリングを最適化することが可能になる。   In particular, the present invention uses a two-stage delivery scheduling based on an evaluation measure according to the length of the time scale, that is, scheduling of the load order of data to the transmitter and scheduling of the order of transmission of data from the transmitter. It is possible to optimize the scheduling of data to be distributed.

すなわち,本発明は,配信センターに設置される配信装置においてデータサーバから送信装置のメモリにロードしたデータを複数の配信先装置に転送することができるため,データサーバが保持するコンテンツの蓄積装置に対する入出力負荷を低減することが可能で,さらに,メモリ間でデータ転送を行うため,磁気ディスク等の蓄積装置の入出力速度が伝送速度を制約することがない。また,配信スケジューラによって,ネットワーク内の各伝送路においてコンテンツの転送で流れるデータのサイズに基づき,配信先装置に配信するデータを選択し,使用率の高い伝送路を避けるようデータの配信先を制御することができるため,配信経路において輻輳を引き起こす可能性を減少させることができる。また,配信スケジューラによって,ネットワーク内の各伝送路における実測されたスループットに基づき,配信先装置に配信するデータを選択することにより,ネットワークに障害があった場合や,伝送路において誤り率が大きくなった場合にも信頼性の高いデータ配信を実現することが可能である。   That is, the present invention can transfer the data loaded from the data server to the memory of the transmission device to a plurality of distribution destination devices in the distribution device installed in the distribution center. Since the input / output load can be reduced and data is transferred between memories, the input / output speed of a storage device such as a magnetic disk does not limit the transmission speed. Also, the distribution scheduler selects the data to be distributed to the distribution destination device based on the size of the data that flows through the transfer of content on each transmission path in the network, and controls the distribution destination of the data so as to avoid the high usage rate transmission path Therefore, the possibility of causing congestion in the delivery route can be reduced. In addition, the distribution scheduler selects the data to be distributed to the destination device based on the measured throughput in each transmission path in the network, so that the error rate increases in the transmission path when there is a failure in the network. Even in such a case, it is possible to realize highly reliable data distribution.

本発明の実施の形態によるコンテンツ配信ネットワークは,コンテンツを送信する配信装置と,コンテンツを受信する複数の配信先装置(以下,単に「配信先」ともいう),それらを接続するネットワークで構成され,配信装置には,データファイルを蓄積装置から送信装置にロードするためのデータサーバと,ロードされたデータファイルを並列にネットワークに送信するための複数の送信装置と,データファイルのロードと送信順序を最適化するための配信スケジューラが設けられる。また,配信先には,ネットワークからデータを受信するための受信装置と,受信装置から蓄積装置にデータをセーブするための受信側データサーバが設けられる。   A content distribution network according to an embodiment of the present invention includes a distribution device that transmits content, a plurality of distribution destination devices that receive the content (hereinafter, also simply referred to as “distribution destination”), and a network that connects them. The distribution device includes a data server for loading the data file from the storage device to the transmission device, a plurality of transmission devices for transmitting the loaded data file to the network in parallel, and the loading and transmission order of the data file. A distribution scheduler is provided for optimization. The distribution destination is provided with a receiving device for receiving data from the network and a receiving side data server for saving data from the receiving device to the storage device.

データファイルの配信順序を最適化するため,配信スケジューラには,配信経路情報,伝送帯域情報,データ管理情報を保持する手段が設けられる。配信経路情報は,全配信先の一覧と,各配信先への配信経路の情報によって構成され,伝送帯域情報は,ネットワーク内の全伝送路の一覧と,各伝送路の伝送帯域の情報によって構成され,データ管理情報は,データファイルとその配信先の組み合わせの一覧と,各項目に対するファイルサイズ,配信期日,および,ファイルが送信装置にロードされているか,未送信であるかを判別するための配信ステータス情報によって構成される。   In order to optimize the distribution order of data files, the distribution scheduler is provided with means for holding distribution route information, transmission band information, and data management information. Distribution route information consists of a list of all distribution destinations and information about distribution routes to each distribution destination, and transmission bandwidth information consists of a list of all transmission paths in the network and information about the transmission bandwidth of each transmission path. The data management information is used to determine the list of combinations of data files and their delivery destinations, the file size for each item, the delivery date, and whether the file is loaded on the sending device or not sent. Consists of distribution status information.

コンテンツファイルの配信を並列化し,信頼性のあるデータ転送を実現するため,配信装置のデータサーバには,コンテンツファイルを一定サイズ以下の複数のデータファイルに分割する手段が,前記受信データサーバには,分割されたデータファイルを再度結合し,もとのコンテンツファイルを復元する手段が,また,送信装置と受信装置には,分割されたデータファイルをユニキャスト通信により送受信する手段が設けられる。また,データ転送を高速化するため,送信装置および受信装置には,複数個のデータファイルを保持することが可能なメモリが設けられ,さらに,蓄積装置と送信装置,受信装置の間のデータファイルの転送処理を送受信処理と並列に実行する手段が設けられる。データ送信の並列度をさらに高めるため,送信装置には1つの送信装置において複数のデータファイルの転送を並列に実行する手段が設けられる。   In order to parallelize the distribution of the content file and realize reliable data transfer, the data server of the distribution device includes means for dividing the content file into a plurality of data files having a predetermined size or less in the reception data server. , Means for recombining the divided data files and restoring the original content file, and means for transmitting and receiving the divided data files by unicast communication are provided in the transmitting device and the receiving device. Further, in order to speed up data transfer, the transmission device and the reception device are provided with a memory capable of holding a plurality of data files, and the data file between the storage device, the transmission device, and the reception device. Means for executing the transfer process in parallel with the transmission / reception process is provided. In order to further increase the parallelism of data transmission, the transmission apparatus is provided with means for executing a plurality of data file transfers in parallel in one transmission apparatus.

また,送信装置には,送信中のデータファイルの伝送スループットを実測する手段が設けられ,配信スケジューラには,各送信装置から報告された伝送スループットから,各送信装置の送信先の配信経路にあるすべての伝送路に対してそこを流れているデータ帯域を算出し,さらにその値を各伝送路の伝送帯域で割ることにより各伝送路の伝送路使用率を算出し,その値を伝送帯域情報に登録する手段と,各配信先の配信経路に含まれる伝送路の使用率の最大値等を算出することにより,各配信先に対する伝送路使用率を算出し,その値を配信経路情報に登録する手段が設けられる。伝送路使用率を算出することにより,データ転送により負荷のかかっている伝送路,および,その伝送路を配信経路に含む配信先を求めることが可能となり,使用率の高い伝送路を使用しないように配信スケジュールを最適化することができる。   Further, the transmission device is provided with means for actually measuring the transmission throughput of the data file being transmitted, and the distribution scheduler is in the distribution path of the transmission destination of each transmission device from the transmission throughput reported from each transmission device. Calculate the data bandwidth flowing through all transmission paths, and further divide that value by the transmission bandwidth of each transmission path to calculate the transmission path usage rate for each transmission path, and use that value as the transmission band information. Calculate the channel usage rate for each delivery destination by registering the value in the delivery route information and the maximum value of the usage rate of the transmission path included in the delivery route for each delivery destination. Means are provided. By calculating the transmission line usage rate, it is possible to determine the transmission path that is under load due to data transfer, and the distribution destination that includes the transmission path in the distribution path, and avoid using transmission lines with high usage rates. The delivery schedule can be optimized.

データファイルを送信することによって発生するネットワーク負荷の大きさを算出するため,配信スケジューラには,データ管理情報の中から選択された複数の登録項目に関して,各登録項目の配信先への配信経路にあるすべての伝送路に対してデータファイルのサイズを累積することにより,選択された全登録項目の配信を終えるまでに各伝送路に流れる総データ量を算出する手段と,さらにその値を各伝送路の伝送帯域で割ることにより各伝送路への負荷を算出し,ネットワーク内の全伝送路に対する負荷の最大値等を評価することによりネットワーク全体の負荷を算出する手段と,各配信先の配信経路に含まれる伝送路負荷の最大値等を評価することにより各配信先に対するネットワーク負荷を算出する手段が設けられる。算出される負荷は,データファイルの送信をすべて終了するのに要する時間に相当するため,各伝送路および配信先へのネットワーク負荷を利用することにより,選択されたデータファイルを送信終えるのに必要な配信時間を最小化するように配信順序をスケジューリングすることが可能となる。   In order to calculate the amount of network load generated by sending a data file, the distribution scheduler provides the distribution route for each registered item to the distribution destination for a plurality of registered items selected from the data management information. A means for calculating the total amount of data that flows through each transmission line until distribution of all selected registered items is completed by accumulating the size of the data file for all transmission lines, and the value for each transmission. A means for calculating the load on each transmission path by dividing by the transmission band of the path, and calculating the load on the entire network by evaluating the maximum value of the load on all transmission paths in the network, and the distribution of each distribution destination Means are provided for calculating the network load for each distribution destination by evaluating the maximum value of the transmission path load included in the path. Since the calculated load corresponds to the time required to complete the transmission of all data files, it is necessary to complete the transmission of the selected data file by using the network load to each transmission path and distribution destination. The distribution order can be scheduled so as to minimize the distribution time.

データ管理情報の登録項目および送信装置にロードされたデータファイルを管理するため,配信スケジューラには,送信装置においてデータファイルの転送が終了した時,その送信装置で送信中となっていた登録項目をデータ管理情報から削除し,さらに,すべての配信先に対して同データファイルの送信を終了している場合には,送信装置のメモリから同データファイルを削除する手段が設けられる。   In order to manage the data management information registration items and the data files loaded in the transmission device, the distribution scheduler displays the registration items that were being transmitted by the transmission device when the data file transfer was completed in the transmission device. A means for deleting the data file from the memory of the transmitting device is provided when the data file is deleted from the data management information and the transmission of the data file to all the delivery destinations is completed.

また,新たに送信するデータファイルおよび配信先を選択するため,配信スケジューラには,データ管理情報内から配信ステータスがロード済みとなっている全登録項目を選択し,選択された項目に対してネットワーク負荷の算出機能により各配信先に対するネットワーク負荷を算出し,送信装置にロードされている全登録項目の中で,配信期日が早く,配信先への伝送路使用率が低く,かつ配信先に対するネットワーク負荷の大きな登録項目を新たなデータ転送の対象として選択する機能を有する手段が設けられる。本手段により,伝送路使用率が低い配信先が優先して選択されるため,ネットワークに輻輳を引き起こすことが少ない。さらに,ネットワーク負荷の大きな配信先,つまり,最も送信に時間がかかる配信先に対するデータ伝送が優先されるため,結果としてデータファイルを配信し終えるのに必要な時間を短縮することができる。   In addition, in order to select a data file to be newly transmitted and a distribution destination, the distribution scheduler selects all registered items whose distribution status is already loaded from the data management information, and selects a network for the selected item. The load calculation function calculates the network load for each delivery destination. Among all the registered items loaded in the transmission device, the delivery date is early, the transmission line usage rate to the delivery destination is low, and the network for the delivery destination Means having a function of selecting a registration item having a large load as a new data transfer target is provided. By this means, a delivery destination having a low transmission path usage rate is selected with priority, so that the network is less likely to be congested. Furthermore, priority is given to data transmission to a delivery destination with a large network load, that is, a delivery destination that takes the longest time for transmission. As a result, the time required to finish delivering the data file can be shortened.

さらに,配信スケジューラには,送信装置のメモリ(データファイルバッファ)に新しいデータファイルをロードする空きが生じた時,まず,ネットワーク負荷の算出機能により,ロード済みとなっている全データファイルに対するネットワーク負荷と未ロードとなっている全データファイルに対するネットワーク負荷を算出し,さらに,未ロードとなっている各データファイルに対して,同データファイルを送信装置にロードしたと仮定した場合に発生するロード済みデータファイルに対するネットワーク負荷の増加量と未ロードのデータファイルに対するネットワーク負荷の減少量を算出する手段と,未ロードとなっている全データファイルの中から,配信期日が早く,さらに,ロード済みデータファイルに対するネットワーク負荷の増加量が小さく,未ロードのデータファイルに対するネットワーク負荷の減少量が大きなデータファイルをロード対象として選択する機能を有する手段が設けられる。本手段により,配信期日が早く,さらに,ネットワーク負荷のかからない配信先を有するデータファイルを送信装置にロードすることができる。   In addition, when there is a free space to load a new data file in the memory (data file buffer) of the transmission device, the distribution scheduler first calculates the network load for all loaded data files by the network load calculation function. The network load for all unloaded data files is calculated, and for each unloaded data file, it is assumed that the same data file has been loaded on the sending device. A means for calculating the amount of increase in network load for data files and the amount of decrease in network load for unloaded data files, and among all unloaded data files, the delivery date is early and the loaded data file Network load for The amount is small, it means having the function of reducing the amount of network load for the data file unloaded to select a large data file as a load object are provided. By this means, it is possible to load a data file having a delivery destination that has an earlier delivery date and does not impose a network load on the transmission device.

本発明によるコンテンツ配信ネットワークにおけるネットワークは,IPネットワークおよびTCPプロトコルを利用することにより実現可能である。   The network in the content distribution network according to the present invention can be realized by using an IP network and a TCP protocol.

また,データ配信の並列度とスケジューリングを行う時間単位を適切な大きさとするため,分割するデータのサイズを100Mバイトから1Gバイトの大きさで設定する手段が設けられる。   In order to set the data distribution parallelism and scheduling time unit to an appropriate size, means for setting the size of data to be divided from 100 Mbytes to 1 Gbytes is provided.

また,同じコンテンツを複数の配信先に異なったスケジュールで配信するため,データサーバには,分割されたデータファイルに対し配信期日の異なる複数のデータIDを付加する手段が設けられる。   Further, in order to distribute the same content to a plurality of distribution destinations with different schedules, the data server is provided with means for adding a plurality of data IDs with different distribution dates to the divided data files.

さらに,ネットワークにおける輻輳を検出するため,送信装置においてデータ送信の際にデータパケットの廃棄率や遅延量をモニタすることにより,ネットワーク内の輻輳を検出する手段が,さらに,複数の配信先に対して輻輳が検出された場合には,配信先への伝送帯域情報を利用することにより輻輳の発生している伝送路を特定する手段が,また,輻輳の起きた伝送路の伝送路帯域を低く設定することにより,輻輳の起きた伝送路を用いたデータファイルの送信を避けるように配信順序をスケジューリングする手段が設けられ,さらに,配信装置の管理者に対し,輻輳の発生情報を通知する手段が設けられる。本手段により,輻輳を発生した伝送路を避けるように配信順序がスケジューリングされ,また,管理者が輻輳に対する対策を施すことが可能となる。   Furthermore, in order to detect congestion in the network, a means for detecting congestion in the network by monitoring the discard rate and the delay amount of data packets at the time of data transmission at the transmitting device further provides a plurality of distribution destinations. If congestion is detected, means to identify the transmission path where congestion has occurred by using the transmission band information to the delivery destination, and reduce the transmission path bandwidth of the transmission path where congestion has occurred. By setting, means for scheduling the delivery order so as to avoid transmission of the data file using the transmission path in which congestion occurs is provided, and means for notifying the delivery device manager of the occurrence information of the congestion Is provided. By this means, the delivery order is scheduled so as to avoid the transmission path in which congestion has occurred, and the administrator can take measures against the congestion.

また,配信先に対する接続性の検証を行うため,各配信先に対して応答パケットの返送を要求するステータスパケットを送信する手段と,配信先から応答パケットが戻ってこない場合には,データ管理情報に登録されているその配信先あての全項目の配信ステータスを配信中止とし,その配信先を一時的に配信対象から外す手段と,配信装置の管理者に対して警告を発する手段が設けられる。   In addition, in order to verify the connectivity to the delivery destination, a means for sending a status packet for requesting the return of a response packet to each delivery destination, and if the response packet does not return from the delivery destination, the data management information Means for canceling the delivery status of all items destined for the delivery destination registered in, and temporarily removing the delivery destination from the delivery target, and means for issuing a warning to the administrator of the delivery apparatus.

また,配信スケジューラは,各コンテンツの配信期日までの配信の可能性を検証するため,データ管理情報に新たな項目が登録されず,かつ,データ送信の際に輻輳等が生じないという仮定のもとで,データファイル転送の数値シミュレーションを行う手段が設けられ,また,各データファイルの終了日時が同ファイルに設定された配信期日を超えた場合には,期日までの配信が不可能であることを配信装置の管理者に通知する警告を発する手段が設けられる。   In addition, since the distribution scheduler verifies the possibility of distribution by the distribution date of each content, it is assumed that no new items are registered in the data management information and that no congestion or the like occurs during data transmission. In addition, there is a means to perform numerical simulation of data file transfer, and if the end date and time of each data file exceeds the delivery date set in the file, delivery by the due date is impossible. Is provided for issuing a warning to notify the administrator of the distribution apparatus.

配信装置が複数のネットワークに接続される場合に対応するため,配信スケジューラには,配信装置を接続されたネットワークごとにグループに分け,ネットワークごとに配信経路情報,伝送帯域情報,データ管理情報を保持する手段が設けられ,さらに,配信装置へのデータのロードおよび送信データの選択を,複数ネットワークに対して最適化する手段が設けられる。   In order to handle cases where distribution devices are connected to multiple networks, the distribution scheduler divides distribution devices into groups for each connected network, and stores distribution route information, transmission bandwidth information, and data management information for each network. And a means for optimizing the loading of data to the distribution apparatus and the selection of transmission data for a plurality of networks.

ネットワークにおいて配信先への配信経路が複数存在する場合に対応するため,1つの配信先に対し配信経路情報に配信経路の異なる複数の項目を登録する手段と,新たな送信データファイルを選択する時,複数の配信経路のうち伝送路使用率の最も低い経路を選択する手段と,新たに送信装置にロードするファイルを選択する時,ネットワーク負荷の大きさが小さくなる配信経路を選択する手段が設けられる。   To cope with the case where there are a plurality of delivery routes to a delivery destination in the network, when selecting a means for registering a plurality of items having different delivery routes in delivery route information for a delivery destination and a new transmission data file There are provided means for selecting the route with the lowest transmission path usage rate from among a plurality of delivery routes, and means for selecting a delivery route that reduces the size of the network load when a new file to be loaded into the transmission device is selected. It is done.

さらに,信頼性のより高いデータ転送を行うため,データサーバにおいてコンテンツファイルを分割する際,分割されたファイルに誤り検出,訂正コードを付加する手段と,受信装置において誤りの検出および訂正処理を行う手段と,その結果を送信装置に通知する手段が設けられ,さらに,誤りが通知された場合にはデータ管理情報の配信ステータスの更新を行わないことにより,再度データファイルを送信対象とする手段が設けられる。   Furthermore, in order to perform data transfer with higher reliability, when a content file is divided in the data server, means for adding an error detection and correction code to the divided file and error detection and correction processing in the receiving device are performed. Means for notifying the transmission device of the result, and means for re-sending the data file by not updating the distribution status of the data management information when an error is notified. Provided.

図1は,本発明の実施例に係るコンテンツ配信ネットワークの全体構成を示している。コンテンツ配信ネットワークは,配信センターに設置される配信装置1,ネットワーク2,複数の配信先装置3によって構成され,配信装置1は,配信スケジューラ14,データサーバ15,蓄積装置16,複数の送信装置17によって構成される。   FIG. 1 shows the overall configuration of a content distribution network according to an embodiment of the present invention. The content distribution network includes a distribution device 1, a network 2, and a plurality of distribution destination devices 3 installed in a distribution center. The distribution device 1 includes a distribution scheduler 14, a data server 15, a storage device 16, and a plurality of transmission devices 17. Consists of.

磁気ディスク等の蓄積装置16に蓄積されているコンテンツのデータファイルは,データサーバ15により蓄積装置16から送信装置17にロードされ,送信装置17はロードされたデータファイルを,ネットワーク2を介して配信先装置3に送信する。ここで,送信装置17から配信先装置3へのデータファイルの伝送は,1対1のユニキャスト通信により行われる。また,配信スケジューラ14は,記憶装置に格納される配信経路情報11,伝送帯域情報12,データ管理情報13によりデータファイルの送信装置17へのロード順序,および,送信装置17からネットワーク2への送信順序を制御する。   The content data file stored in the storage device 16 such as a magnetic disk is loaded from the storage device 16 to the transmission device 17 by the data server 15, and the transmission device 17 distributes the loaded data file via the network 2. Transmit to the destination device 3. Here, transmission of the data file from the transmission device 17 to the distribution destination device 3 is performed by one-to-one unicast communication. In addition, the distribution scheduler 14 uses the distribution path information 11, the transmission band information 12, and the data management information 13 stored in the storage device to load the data file into the transmission device 17, and the transmission from the transmission device 17 to the network 2. Control the order.

図2は,送信装置の構成例を示している。図2の構成例において,送信装置17は,データサーバ15からのデータファイルの受信用,ネットワークへのデータファイルの送信用の2つのネットワークインターフェース171,172を有し,データファイルを蓄積するための主記憶メモリ174,データの送受信処理やデータファイルの管理,送信スループットのモニター等を行うCPU173によって構成される。主記憶メモリ174は,複数のデータファイルバッファ領域に分割され,送信装置17内部に複数のデータファイルを蓄積することができる。   FIG. 2 shows a configuration example of the transmission apparatus. In the configuration example of FIG. 2, the transmission device 17 has two network interfaces 171 and 172 for receiving a data file from the data server 15 and for transmitting the data file to the network, and stores the data file. The main memory 174 includes a CPU 173 that performs data transmission / reception processing, data file management, transmission throughput monitoring, and the like. The main memory 174 is divided into a plurality of data file buffer areas, and a plurality of data files can be stored in the transmission device 17.

送信装置17においては,データファイルが主記憶メモリ174上にロードされているため,ディスクから読み出しながら送信する場合よりも高速なデータ送信が可能であり,また,一旦,送信装置17の主記憶メモリ174に読み出されたデータファイルは,再度ロードを行うことなく複数の配信先装置3に送信できる。このため,データサーバの負荷を低減することが可能である。また,送信装置17のメモリ領域を超える大きさを持つコンテンツのファイルは,データサーバ15によって分割されるため,送信装置17の主記憶メモリ174の記録領域のサイズを超えたサイズのファイルも送信することが可能である。   In the transmission device 17, since the data file is loaded on the main memory 174, data transmission can be performed at a speed higher than that in the case of transmission while reading from the disk. The data file read in 174 can be transmitted to a plurality of delivery destination apparatuses 3 without being loaded again. For this reason, it is possible to reduce the load of the data server. Since the content file having a size exceeding the memory area of the transmission device 17 is divided by the data server 15, a file having a size exceeding the size of the recording area of the main storage memory 174 of the transmission device 17 is also transmitted. It is possible.

図3は,配信スケジューラで管理される配信経路情報と伝送帯域情報の構成例を示している。図3(A)は,本構成例におけるコンテンツ配信ネットワークのトポロジーを示している。配信先装置3には,図3(A)に示すように,A,B,C,... といった配信先IDが付与され,伝送路には,P1,P2,P3,... といった伝送路IDが付与されているものとする。   FIG. 3 shows a configuration example of distribution route information and transmission band information managed by the distribution scheduler. FIG. 3A shows the topology of the content distribution network in this configuration example. As shown in FIG. 3A, distribution destination IDs such as A, B, C,... Are assigned to the distribution destination device 3, and transmissions such as P1, P2, P3,. It is assumed that a road ID is given.

配信経路情報11は,図3(B)に示すように,配信先装置3を示す配信先IDと配信経路にある伝送路を示す伝送路IDのリストによって構成される。伝送帯域情報12は,図3(C)に示すように,ネットワーク2内の伝送路IDと各伝送路の伝送帯域の情報によって構成される。伝送路の伝送帯域は,物理的な伝送路の帯域,ルーター等のネットワーク装置によってネットワークに割り当てられる伝送路の帯域,あるいは,ネットワークの輻輳情報などにより動的に予測される伝送路の利用可能帯域によって決定される。この伝送帯域情報12中に,伝送路ごとに算出された伝送路使用率の情報を追加することができる。   As shown in FIG. 3B, the distribution path information 11 is composed of a distribution destination ID indicating the distribution destination apparatus 3 and a list of transmission path IDs indicating transmission paths in the distribution path. As shown in FIG. 3C, the transmission band information 12 is composed of a transmission path ID in the network 2 and information on the transmission band of each transmission path. The transmission bandwidth of the transmission path is the bandwidth of the physical transmission path, the bandwidth of the transmission path allocated to the network by a network device such as a router, or the usable bandwidth of the transmission path that is dynamically predicted based on network congestion information. Determined by. Information on the transmission path usage rate calculated for each transmission path can be added to the transmission band information 12.

図4は,データ管理情報の構成例を示している。本構成例のデータ管理情報13は,データファイルのID(データIDという)とその配信先IDの組のリストによって構成され,配信期日,データファイルのサイズ,配信ステータス情報を保持している。配信ステータス情報は,データファイルが送信装置17にロードされているかどうか,どの送信装置17にロードされているか,ファイルがすでに送信中であるかどうかを示している。   FIG. 4 shows a configuration example of the data management information. The data management information 13 of this configuration example is configured by a list of a combination of a data file ID (referred to as a data ID) and a delivery destination ID, and holds a delivery date, a data file size, and delivery status information. The distribution status information indicates whether the data file is loaded in the transmission device 17, which transmission device 17 is loaded, and whether the file is already being transmitted.

図5は,データファイルの送信装置へのロードの手順を示している。まず,データ管理情報13を参照することにより,送信装置17にロードされていないデータファイルがあるかどうかが検索される(ステップS1)。未ロードのデータファイルがあった場合,次に,送信装置17のメモリに空きがあるかどうかが判定される(ステップS2)。送信装置17のメモリに空きがある場合には,未ロードのデータファイルのうち配信期日が最も早いものをロード対象として選択する(ステップS3)。次に,選択された複数の各データファイルに対し,データファイルを送信装置17にロードした場合に得られるネットワーク負荷の低減効果が評価される(ステップS4)。次に,ネットワーク負荷の低減効果のもっとも大きなデータファイルが送信装置17へのロード対象として選択され(ステップS5),ロード処理が開始される(ステップS6)。同時にデータ管理情報を未ロードからロード済みに変更する(ステップS7)。   FIG. 5 shows a procedure for loading the data file to the transmission apparatus. First, by referring to the data management information 13, it is searched whether there is a data file that is not loaded in the transmission device 17 (step S1). If there is an unloaded data file, it is next determined whether or not the memory of the transmission device 17 is free (step S2). If the memory of the transmission device 17 is available, the unloaded data file with the earliest delivery date is selected as the load target (step S3). Next, the network load reduction effect obtained when the data file is loaded into the transmission device 17 is evaluated for each of the selected data files (step S4). Next, the data file having the greatest effect of reducing the network load is selected as a load target to the transmission device 17 (step S5), and the load process is started (step S6). At the same time, the data management information is changed from unloaded to loaded (step S7).

図6は,ネットワーク負荷の低減効果の評価手順を示している。ネットワーク負荷は,ロード済みのデータに対するネットワーク負荷と未ロードのデータに対するネットワーク負荷の2つがある。   FIG. 6 shows a procedure for evaluating the effect of reducing the network load. There are two network loads: network load for loaded data and network load for unloaded data.

まず,現在の状態におけるネットワーク負荷が算出される(ステップS10)。次に,ロード対象データを送信装置17にロードしたと仮定し(ステップS11),ロード済みのデータに対するネットワーク負荷と未ロードのデータに対するネットワーク負荷を再評価する(ステップS12)。続いて,ロード済みのデータに対するネットワーク負荷の増加量と未ロードのデータに対するネットワーク負荷の減少量を評価し(ステップS13),例えばその差をとることによりネットワーク負荷の低減効果を評価する(ステップS14)。ロード対象となる全データファイルに対して低減効果を評価し,その最大のものを選択することにより,ロードするデータを決定する(ステップS15)。   First, the network load in the current state is calculated (step S10). Next, it is assumed that the data to be loaded has been loaded into the transmission device 17 (step S11), and the network load on the loaded data and the network load on the unloaded data are re-evaluated (step S12). Subsequently, the increase amount of the network load with respect to the loaded data and the decrease amount of the network load with respect to the unloaded data are evaluated (step S13), and the reduction effect of the network load is evaluated by taking the difference, for example (step S14). ). The reduction effect is evaluated for all data files to be loaded, and the maximum data is selected to determine the data to be loaded (step S15).

図7は,ネットワーク負荷の評価手順を示している。まず,評価対象データファイルに対してデータサイズと配信先IDがデータ管理情報13から参照され(ステップS20),各配信先への総データ送信量を算出する(ステップS21)。次に,配信経路情報11を用いることにより各伝送路において流れる総データ量を評価し(ステップS22),伝送帯域情報12を用いて,総データ量を伝送路の伝送帯域で割ることにより伝送路の負荷を算出する(ステップS23)。伝送路負荷は,評価対象とするデータファイルをすべての配信先装置3に送信し終えるために必要となる伝送時間の推定値と考えられる。   FIG. 7 shows a network load evaluation procedure. First, the data size and the delivery destination ID are referred to from the data management information 13 for the evaluation target data file (step S20), and the total data transmission amount to each delivery destination is calculated (step S21). Next, the total amount of data flowing in each transmission path is evaluated by using the distribution path information 11 (step S22), and the total bandwidth is divided by the transmission band of the transmission path by using the transmission band information 12. Is calculated (step S23). The transmission line load is considered to be an estimated value of the transmission time required to finish transmitting the data file to be evaluated to all the distribution destination devices 3.

次に,ネットワーク内のすべての伝送路負荷の最大値あるいは加重平均によりネットワーク負荷が算出される(ステップS23,S24)。加重平均は,伝送路負荷の大きなものに対する重み付けを大きくする形で評価する。これは,負荷の高い伝送路がデータファイルを送信する際のボトルネックとなるためである。   Next, the network load is calculated from the maximum value or weighted average of all the transmission path loads in the network (steps S23 and S24). The weighted average is evaluated in such a way that the weighting for a large transmission line load is increased. This is because a transmission line with a high load becomes a bottleneck when transmitting a data file.

図8は,ネットワーク負荷の評価例を示している。まず,評価対象として,配信期日の最も早いデータが選択される。この例では,データIDが1,2,3の3つのデータファイルが選択されている。データファイルにはそれぞれ2つの配信先がある。次に,配信経路情報11を利用することにより伝送路の伝送データ量が算出される。例えば伝送路P2は配信先装置3A,3Bの配信経路となっているため,データ量は配信先IDがAとBである配信先に対するデータファイルのサイズの累積値により算出できる。   FIG. 8 shows an example of network load evaluation. First, the earliest delivery date data is selected as an evaluation target. In this example, three data files with data IDs 1, 2, and 3 are selected. Each data file has two distribution destinations. Next, the transmission data amount of the transmission path is calculated by using the distribution path information 11. For example, since the transmission path P2 is a distribution path for the distribution destination devices 3A and 3B, the data amount can be calculated from the cumulative value of the data file sizes for the distribution destinations whose distribution destination IDs are A and B.

次に,各伝送路の伝送データ量を伝送帯域で割ることにより伝送路の負荷を算出する。この例では,P7の伝送路が最も高い負荷を持つことがわかる。ネットワーク負荷を最大値により評価した場合には15であり,例えば,2乗値の平均によりネットワーク負荷を算出した場合には8.04,また,3乗値の平均により算出した場合には27.05となる。最大値による評価は負荷の最大となった伝送路のみに着目することになり,2乗値,3乗値を用いた場合には,負荷の大きな伝送路に対して重みをつけながらネットワーク全体の負荷を算出していることになる。   Next, the transmission line load is calculated by dividing the transmission data amount of each transmission line by the transmission band. In this example, it can be seen that the P7 transmission line has the highest load. When the network load is evaluated by the maximum value, it is 15. For example, when the network load is calculated by the average of the square values, 8.04, and when it is calculated by the average of the cube values, 27. 05. The evaluation based on the maximum value focuses only on the transmission line with the maximum load. When the square value or the cube value is used, the weight of the transmission line with a large load is weighted. The load is being calculated.

図9は,データファイルの送信装置からの送信手順を示している。まず,一般的に,1つの送信装置17から同時に送信できる配信先装置3の個数には制約があるため,現在送信中のデータ数が規定値以下であるかどうかが判断される(ステップS30)。次に,送信装置17のメモリ内に送信可能なデータファイルがあるかどうかが判定される(ステップS31)。   FIG. 9 shows a transmission procedure of the data file from the transmission apparatus. First, since there is generally a restriction on the number of distribution destination devices 3 that can be simultaneously transmitted from one transmission device 17, it is determined whether or not the number of data currently being transmitted is equal to or less than a specified value (step S30). . Next, it is determined whether there is a data file that can be transmitted in the memory of the transmission device 17 (step S31).

送信データがある場合には,送信中のデータファイルの実測伝送スループットに基づき,各配信先への配信経路の伝送路使用率が算出される(ステップS32)。伝送路使用率の評価は,データ転送が新たに起動された場合,データ転送が終了した場合,輻輳の発生など,ネットワークの状態に変化があったことが推測される場合に繰り返し行われる(ステップS33)。送信可能なデータファイルの中で,配信経路に空きのある配信先を含むものがない場合には伝送路使用率が低下するまでデータの送信は行われない。   If there is transmission data, the transmission path usage rate of the distribution path to each distribution destination is calculated based on the measured transmission throughput of the data file being transmitted (step S32). The evaluation of the transmission line usage rate is repeated when data transfer is newly started, when data transfer is completed, or when it is estimated that there has been a change in the network status, such as congestion. S33). If there is no data file that can be sent that includes an empty delivery destination in the delivery path, data transmission is not performed until the transmission path usage rate decreases.

伝送路使用率に余裕のあるデータファイル,配信先が複数ある場合には,前述のネットワーク負荷の算出方法によりロード済み未送信データによるネットワーク負荷の値を算出し,送信対象となるデータファイル,配信先に対してデータ送信を開始したと仮定した場合に生ずるネットワーク負荷の低減量が評価され(ステップS35),低減量の最も大きなデータファイル,配信先が送信対象として選択される(ステップS36)。データファイル送信を開始すると同時に(ステップS37),データ管理情報13をロード済みから送信中に変更する(ステップS38)。   If there are multiple data files and distribution destinations with sufficient transmission line usage, calculate the network load value based on the loaded unsent data using the network load calculation method described above, and send the data file and distribution target. The amount of network load reduction that occurs when it is assumed that data transmission has started is evaluated (step S35), and the data file and distribution destination with the largest amount of reduction are selected as transmission targets (step S36). Simultaneously with starting the data file transmission (step S37), the data management information 13 is changed from being loaded to being transmitted (step S38).

図10は,データファイルの送信終了時の処理手順を示している。データファイルの送信が終了した場合(ステップS40),まず,データ管理情報13から送信が終了したデータファイル,配信先IDの登録項目が削除される(ステップS41)。さらに,データ管理情報13について,送信を行っていたデータファイルのデータIDを検索し,もし,登録がない,つまり全配信先へのデータファイルの送信が終了している場合には(ステップS42),データファイルを送信装置17のメモリから削除する(ステップS43)。   FIG. 10 shows a processing procedure at the end of data file transmission. When the transmission of the data file is completed (step S40), first, the data file whose transmission has been completed and the registration item of the distribution destination ID are deleted from the data management information 13 (step S41). Further, the data management information 13 is searched for the data ID of the data file that has been transmitted. If there is no registration, that is, if the transmission of the data file to all distribution destinations has been completed (step S42). The data file is deleted from the memory of the transmission device 17 (step S43).

図11は,伝送路使用率の評価手順を示している。まず,各送信装置17では,送信中のデータファイルに対して,伝送スループットが評価されている。配信スケジューラ14は,配信経路情報11を参照してデータファイルの配信先IDから配信経路を求め,配信経路に沿って伝送スループット値を累積することにより(ステップS50),各伝送路を流れているデータ転送帯域を算出し(ステップS51),その値を,伝送帯域情報12から得た伝送帯域で割ることにより伝送路の使用率を求める(ステップS52)。次に,各配信先に対してその配信経路にある伝送路の使用帯域の最大値を評価することにより,各配信先に対する伝送路使用率を算出する(ステップS53)。   FIG. 11 shows a procedure for evaluating the transmission line usage rate. First, in each transmission device 17, the transmission throughput is evaluated for the data file being transmitted. The distribution scheduler 14 refers to the distribution path information 11, obtains a distribution path from the distribution destination ID of the data file, and accumulates transmission throughput values along the distribution path (step S50), thereby flowing through each transmission path. The data transfer band is calculated (step S51), and the value is divided by the transmission band obtained from the transmission band information 12 to determine the transmission line usage rate (step S52). Next, the transmission path usage rate for each distribution destination is calculated by evaluating the maximum value of the bandwidth used for the transmission path in the distribution path for each distribution destination (step S53).

図12は,伝送路使用率の算出例を示している。この例では,配信経路として配信先IDがA〜Eの配信先装置3が,P1〜P8の伝送路IDの伝送路により接続されている。このうち,配信先IDがA,C,Dの配信先装置3に対して現在データファイルが送信されており,それぞれの伝送スループットは180Mbps,90Mbps,80Mbpsである。伝送路の使用帯域は,伝送スループットの値を配信経路に沿った伝送路に対して累積することにより求められる。伝送路使用率は,伝送路の使用帯域を伝送路の伝送帯域で割ることにより求められる。   FIG. 12 shows an example of calculating the transmission line usage rate. In this example, distribution destination apparatuses 3 having distribution destination IDs A to E as distribution paths are connected by transmission paths with transmission path IDs P1 to P8. Among these, the data file is currently transmitted to the distribution destination devices 3 having distribution destination IDs A, C, and D, and the transmission throughputs are 180 Mbps, 90 Mbps, and 80 Mbps, respectively. The bandwidth used for the transmission path is obtained by accumulating the transmission throughput value for the transmission path along the distribution path. The transmission line usage rate is obtained by dividing the transmission line usage band by the transmission line transmission band.

最後に,配信経路にある伝送路の使用率の最大値を算出することにより各配信先装置3への伝送路使用率が求まる。例では送信の行われているA,C,Dの配信先装置3に対しては,伝送帯域のほとんどを使用しており,B,Eの配信先装置3に対しては伝送帯域の空きがあることがわかる。データを送信していない配信先装置3に対しても,データを送信中の配信先装置3と配信経路を共有している場合には,伝送路使用率が高くなる可能性がある。   Finally, the transmission path usage rate to each distribution destination apparatus 3 is obtained by calculating the maximum value of the usage rate of the transmission path on the distribution path. In the example, most of the transmission band is used for the A, C, and D distribution destination apparatuses 3 that are transmitting, and the B and E distribution destination apparatuses 3 have a free transmission band. I know that there is. Even in the case of a distribution destination device 3 that has not transmitted data, if the distribution route is shared with the distribution destination device 3 that is transmitting data, there is a possibility that the transmission line usage rate will increase.

図13は,本発明の実施例において,サイズの大きなコンテンツファイルを伝送する方法を説明する図である。送信装置17のメモリ領域(データファイルバッファ)を超えるサイズのコンテンツファイル4は,そのままでは送信できないため,データサーバ15において送信装置17のメモリサイズ以下となるようコンテンツファイル4が分割される。コンテンツファイル4を分割した各データファイル41には,コンテンツファイル4のIDとシーケンス番号がIDとして付加され,受信装置である配信先装置3でシーケンス番号を参照することにより元のコンテンツファイル4’を復元する。   FIG. 13 is a diagram for explaining a method of transmitting a large content file in the embodiment of the present invention. Since the content file 4 having a size exceeding the memory area (data file buffer) of the transmission device 17 cannot be transmitted as it is, the content file 4 is divided in the data server 15 so as to be equal to or smaller than the memory size of the transmission device 17. Each data file 41 obtained by dividing the content file 4 is added with the ID and sequence number of the content file 4 as an ID, and the original content file 4 ′ is referenced by referring to the sequence number in the distribution destination device 3 that is a receiving device. Restore.

図14は,本発明の実施例において,配信期日が異なるデータファイルの管理方式を説明する図である。図14(A)のデータ管理情報13には,データID=1のデータファイルの配信先IDと配信期日が表示されている。ここで,配信先IDがA,B,Cの配信先に対する配信期日と,配信先IDがD,E,Gの配信先に対する配信期日には大きくへだたりがあるため,配信スケジュールを別に管理する必要がある。図14(B)のデータ管理情報13では,配信先IDがD,E,Gの配信先に対するデータIDを2に変更しており,同じデータファイルに対して異なった配信スケジュールを適用することが可能となる。もちろん,データIDと蓄積装置16における実際のデータファイルとの対応情報は,データサーバ15が管理しており,データIDの変更に伴い,その対応情報も更新される。   FIG. 14 is a diagram for explaining a management method for data files having different delivery dates in the embodiment of the present invention. In the data management information 13 of FIG. 14A, the distribution destination ID and the distribution date of the data file with the data ID = 1 are displayed. Here, the delivery date for delivery destinations with delivery destination IDs A, B, and C and the delivery due date for delivery destinations with delivery destination IDs D, E, and G are largely different, so the delivery schedule is managed separately. There is a need to. In the data management information 13 in FIG. 14B, the data IDs for the distribution destinations D, E, and G are changed to 2, and different distribution schedules can be applied to the same data file. It becomes possible. Of course, the correspondence information between the data ID and the actual data file in the storage device 16 is managed by the data server 15, and the correspondence information is updated as the data ID is changed.

図15は,本発明の実施例において,ネットワークの輻輳情報,ネットワークの到達性情報の管理方法の例を説明する図である。ネットワークの帯域保証が十分でない場合には,配信経路において輻輳が発生する可能性がある。本コンテンツ配信ネットワークにおいては,輻輳または送信不可の状態が検出された場合,配信経路情報11から輻輳や伝送路の切断が生じている伝送路を求め,その情報により配信スケジュールを変更する。   FIG. 15 is a diagram for explaining an example of a management method for network congestion information and network reachability information in the embodiment of the present invention. If the network bandwidth guarantee is not sufficient, there is a possibility that congestion will occur in the delivery route. In this content distribution network, when a congestion or transmission impossible state is detected, a transmission path in which congestion or transmission path disconnection is found from the distribution path information 11, and the distribution schedule is changed based on the information.

この例では,配信先IDがAとBの配信先装置3に対して輻輳が検出され,配信先IDがEの配信先装置3に対して送信不能になった場合を示している。配信経路情報11により,配信先装置3A,3B,3Fで経路を共有している伝送路P2で輻輳が発生していると判断でき,配信先装置3Eに対してデータが送信不能になったことから伝送路P8で回線が切断されたことが推定できる。   In this example, congestion is detected for the distribution destination devices 3 with the distribution destination IDs A and B, and transmission to the distribution destination device 3 with the distribution destination ID E becomes impossible. The distribution route information 11 makes it possible to determine that congestion has occurred in the transmission path P2 sharing the route among the distribution destination devices 3A, 3B, and 3F, and data cannot be transmitted to the distribution destination device 3E. From the above, it can be estimated that the line is disconnected on the transmission line P8.

輻輳の回避手段としては,輻輳の起きた伝送路の伝送帯域の設定を下げることにより,その伝送路の使用帯域の評価を大きくする方法を取ることができる。また,切断されたと考えられる伝送路に関しては,再びその伝送路が使用可能となったことが検出できるまで,その伝送路を配信経路に含む配信先を配信対象から一時的に外す方法をとることができる。   As a means for avoiding congestion, it is possible to reduce the setting of the transmission band of the transmission line in which the congestion has occurred, thereby increasing the evaluation of the used band of the transmission line. For transmission lines that are considered to have been disconnected, take the method of temporarily removing the distribution destination that includes the transmission line from the distribution target until it can be detected that the transmission line is available again. Can do.

図16は,1つの配信先に対して複数の配信経路がある場合の配信経路の管理と伝送路使用率の評価方法を説明する図である。この例では,配信先IDがA,Bの配信先装置3に対して,伝送路P2を通る配信経路と伝送路P9を通る配信経路がある。それぞれの伝送路使用率は40%と50%であり,この場合,配信先IDがA,Bへの伝送路使用帯域は,伝送路P9ではなく伝送路P2に対して評価される。したがって,配信先IDがAの伝送路使用率は,伝送路P1,P2,P3の中で使用率が最も大きいP2の40%となり,配信先IDがBの伝送路使用率は,伝送路P1,P2,P4の中で使用率が最も大きいP4の60%となる。   FIG. 16 is a diagram for explaining a distribution route management and a transmission path usage rate evaluation method when there are a plurality of distribution routes for one distribution destination. In this example, there are a distribution path that passes through the transmission path P2 and a distribution path that passes through the transmission path P9 for the distribution destination apparatuses 3 having distribution destination IDs A and B. The respective transmission path usage rates are 40% and 50%. In this case, the transmission path usage band for the distribution destination IDs A and B is evaluated not for the transmission path P9 but for the transmission path P2. Therefore, the transmission path usage rate with the distribution destination ID A is 40% of P2, which has the highest usage rate among the transmission paths P1, P2, and P3, and the transmission path usage rate with the distribution destination ID B is the transmission path P1. , P2 and P4, the usage rate is 60% of the largest P4.

以上のように,本実施例に係るコンテンツ配信ネットワークは,コンテンツを送信する配信センターの配信装置1と,コンテンツを受信する複数の配信先装置3と,それらを接続するネットワーク2とで構成され,配信装置1は,データファイルを蓄積装置16に蓄積するデータサーバ15と,ネットワーク2にデータファイルを送信する複数の送信装置17と,配信スケジューラ14によって構成され,送信装置17は,データサーバ15からロードしたデータファイルを内部のメモリに蓄積し,複数の配信先装置3に対して送信する。   As described above, the content distribution network according to the present embodiment includes the distribution center distribution device 1 that transmits the content, the plurality of distribution destination devices 3 that receive the content, and the network 2 that connects them. The distribution device 1 includes a data server 15 that stores data files in the storage device 16, a plurality of transmission devices 17 that transmit data files to the network 2, and a distribution scheduler 14. The loaded data file is stored in an internal memory and transmitted to a plurality of distribution destination devices 3.

配信スケジューラ14は,配信先装置3への配信経路情報11,ネットワーク内の各伝送路の伝送帯域情報12,配信するデータファイルのサイズ,配信先,配信期日,送信装置17へのロード状態を含むデータ管理情報13を保持し管理する。   The distribution scheduler 14 includes distribution route information 11 to the distribution destination device 3, transmission band information 12 of each transmission line in the network, the size of the data file to be distributed, distribution destination, distribution date, and the loading status to the transmission device 17. Data management information 13 is held and managed.

また,配信スケジューラ14は,データファイルのサイズと配信経路情報11から,選択されたデータファイルをすべて送信し終えるまでに各伝送路を流れるデータ量と,その値を伝送帯域で割ることによって求まる伝送負荷を算出し,ネットワーク内の全伝送路の伝送負荷の重み付け平均あるいは最大値を求めることによりネットワーク2の負荷を求める機能と,配信経路情報11,伝送帯域情報12から,送信装置17で伝送されているデータファイルの実測伝送スループットを配信経路に沿って累積し,各配信先装置3への配信経路の伝送帯域の使用率を算出する機能を有し,配信先装置3に対する伝送路使用率に余裕があり,配信期日が早く,ロード済みの未送信データファイルに対して評価されるネットワーク負荷の低減効果の最も大きな配信先装置3から順にデータファイルの送信順序を決定する機能を有し,送信装置17にロード済みの全データファイルに対して評価されるネットワーク負荷の増加量と,未ロードの全データファイルに対して評価されるネットワーク負荷の減少量の差分を評価することで,データファイルをロードした場合に生ずるネットワーク負荷の低減効果を評価し,配信期日が早く,ネットワーク負荷の低減効果の最も大きなデータファイルから順に送信装置17へのロード順序を決定する機能を有する。   Further, the distribution scheduler 14 determines the amount of data that flows through each transmission path from the size of the data file and the distribution path information 11 until the transmission of all the selected data files is completed, and the transmission divided by the transmission band. The transmission device 17 transmits the load from the distribution route information 11 and the transmission band information 12 by calculating the load and calculating the weighted average or maximum value of the transmission load of all the transmission paths in the network. It has a function of accumulating the measured transmission throughput of the data file along the distribution path and calculating the usage rate of the transmission band of the distribution path to each distribution destination device 3. There is room, the delivery date is early, and the network load reduction effect that is evaluated for unsent data files that have already been loaded is the most effective. It has a function of determining the transmission order of data files in order from the large distribution destination device 3, and the increase amount of the network load evaluated for all the data files loaded in the transmission device 17 and the unloaded all data files By evaluating the difference in the amount of decrease in network load that is evaluated, the effect of reducing the network load that occurs when a data file is loaded is evaluated. Has a function of determining the order of loading to the transmission device 17 in order.

本発明は,デジタルシネマ等で用いられる大容量マルチメディアコンテンツファイルを,複数の配信先に配信期日に間に合うように,効率的かつ高い信頼性を持って伝送する際に用いられる。   The present invention is used when efficiently transmitting a large-capacity multimedia content file used in a digital cinema or the like to a plurality of distribution destinations in an efficient and highly reliable manner in time for the distribution date.

本発明の実施例に係るコンテンツ配信ネットワークの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the content delivery network based on the Example of this invention. 送信装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a transmitter. 配信スケジューラで管理される配信経路情報と伝送帯域情報の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the delivery path | route information and transmission band information managed by a delivery scheduler. データ管理情報の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of data management information. データファイルの送信装置へのロードの手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of loading to the transmitter of a data file. ネットワーク負荷の低減効果の評価手順を示す図である。It is a figure which shows the evaluation procedure of the reduction effect of a network load. ネットワーク負荷の評価手順を示す図である。It is a figure which shows the evaluation procedure of a network load. ネットワーク負荷の評価例を示す図である。It is a figure which shows the example of evaluation of network load. データファイルの送信装置からの送信手順を示す図である。It is a figure which shows the transmission procedure from the transmission apparatus of a data file. データファイルの送信終了時の処理手順を示す図である。It is a figure which shows the process sequence at the time of completion | finish of transmission of a data file. 伝送路使用率の評価手順を示す図である。It is a figure which shows the evaluation procedure of a transmission-line usage rate. 伝送路使用率の算出例を示す図である。It is a figure which shows the example of calculation of a transmission-line usage rate. コンテンツファイルの分割例を示す図である。It is a figure which shows the example of a division | segmentation of a content file. 配信期日の異なるデータ管理情報の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the data management information from which a delivery date differs. ネットワークの輻輳情報,ネットワークの到達性情報の管理方法の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the management method of network congestion information and network reachability information. 複数の配信経路がある場合の配信経路の管理と伝送路使用率の評価方法を説明する図である。It is a figure explaining the management method of a delivery route when there are a plurality of delivery routes, and the evaluation method of a transmission way utilization factor.

符号の説明Explanation of symbols

1 配信装置
2 ネットワーク
3 配信先装置
11 配信経路情報
12 伝送帯域情報
13 データ管理情報
14 配信スケジューラ
15 データサーバ
16 蓄積装置
17 送信装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Distribution apparatus 2 Network 3 Distribution destination apparatus 11 Distribution route information 12 Transmission band information 13 Data management information 14 Distribution scheduler 15 Data server 16 Storage apparatus 17 Transmission apparatus

Claims (8)

複数の配信先装置に対し,ネットワークを介してコンテンツを送信する配信装置において,
コンテンツを蓄積するデータサーバと,
前記データサーバからロードしたデータを蓄積して複数の配信先装置にデータを送信する送信装置と,
配信期日に従って配信のスケジューリングを行う配信スケジューラとを備え,
前記配信スケジューラは
前記送信装置へのロード済みデータによるネットワーク負荷の増加量と未ロードデータによるネットワーク負荷の減少量との差分を評価することで,配信対象データを前記送信装置にロードした場合に生ずるネットワーク負荷の低減効果を評価し,その評価結果に従って前記送信装置にロードするデータを選択する第1のスケジューリング手段と,
前記送信装置へのロード済み未送信データのうち,前記配信先装置に対する伝送路使用率に余裕があり,前記ロード済み未送信データに対して評価されるネットワーク負荷の低減効果の最も大きなデータを,送信対象データとして選択する第2のスケジューリング手段とを備える
ことを特徴とするコンテンツの配信装置。
In a distribution device that transmits content to multiple distribution destination devices via a network,
A data server for storing content;
A transmission device that accumulates data loaded from the data server and transmits the data to a plurality of distribution destination devices;
A distribution scheduler that schedules distribution according to the distribution date,
The distribution scheduler,
Reduction of network load caused when data to be distributed is loaded on the transmission device by evaluating the difference between the increase amount of the network load due to the loaded data to the transmission device and the decrease amount of the network load due to unloaded data First scheduling means for evaluating an effect and selecting data to be loaded into the transmission device according to the evaluation result;
Among the unsent data already loaded to the transmission device, there is a margin in the transmission path usage rate for the delivery destination device, and the data with the greatest effect of reducing the network load evaluated for the loaded unsent data, A content distribution apparatus comprising: second scheduling means for selecting data to be transmitted .
前記データサーバは,コンテンツのファイルサイズが前記送信装置のメモリ容量を超えている場合に,そのコンテンツのデータファイルを前記送信装置のメモリサイズ以下に分割し,分割された各データファイルに,前記配信先装置においてそれらを再結合するための情報を付加する手段を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のコンテンツの配信装置。
When the content file size exceeds the memory capacity of the transmitting device, the data server divides the data file of the content to be equal to or smaller than the memory size of the transmitting device, and distributes the divided data file to each divided data file. The content distribution apparatus according to claim 1, further comprising means for adding information for recombining them in the destination apparatus.
前記配信スケジューラは,同じデータファイルに複数の配信期日がある場合に,1つのデータファイルを複数の配信スケジュールで送信するため,同じデータファイルに配信期日に応じて定めた複数のデータIDを付加する手段を備える
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコンテンツの配信装置。
When the same data file has a plurality of delivery dates, the delivery scheduler adds a plurality of data IDs determined according to the delivery dates to the same data file in order to send one data file with a plurality of delivery schedules. The content distribution apparatus according to claim 1, further comprising: means.
前記配信スケジューラは,前記送信装置においてデータファイルの送信中にデータパケットの廃棄率もしくは遅延量をモニタすることにより,ネットワークで発生した輻輳を検出し,さらに,配信経路情報を利用することにより輻輳の発生している伝送路を特定し,その伝送路のコンテンツ配信に利用する伝送帯域を低く設定することにより輻輳を回避するようデータ送信のスケジューリングを行う手段を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項までのいずれか1項に記載のコンテンツの配信装置。
The distribution scheduler detects congestion occurring in the network by monitoring a discard rate or a delay amount of data packets during transmission of a data file in the transmission device, and further uses the distribution route information to detect congestion. 2. A means for scheduling data transmission so as to avoid congestion by specifying a transmission path that occurs and setting a transmission band to be used for content distribution on the transmission path to a low level. The content distribution apparatus according to claim 3 .
前記配信スケジューラは,前記送信装置によるデータファイルの送信中にネットワークの切断が検出された場合に,配信経路情報を利用することにより切断された伝送路を検出し,当伝送路を配信経路に含む配信先装置に対するデータ転送を,配信すべきデータのデータ管理情報から一時的に削除する手段を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項までのいずれか1項に記載のコンテンツの配信装置。
The distribution scheduler detects a disconnected transmission path by using distribution path information when a network disconnection is detected during transmission of a data file by the transmission device, and includes the transmission path in the distribution path. The content distribution device according to any one of claims 1 to 4, further comprising means for temporarily deleting data transfer to a distribution destination device from data management information of data to be distributed. .
前記配信スケジューラは,ネットワークにおいて配信先装置への配信経路が複数ある場合に,複数の配信経路のうち伝送路使用率の最も低い経路を選択する手段を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項までのいずれか1項に記載のコンテンツの配信装置。
The delivery scheduler comprises means for selecting a route with the lowest transmission path usage rate from a plurality of delivery routes when there are a plurality of delivery routes to a delivery destination device in the network. Item 6. The content distribution device according to any one of Item 5 to Item 5 .
コンテンツを送信する配信装置と,コンテンツを受信する複数の配信先装置と,それらを接続するネットワークとで構成されるコンテンツ配信ネットワークにおいて,
前記配信装置は,コンテンツを蓄積するデータサーバと,前記データサーバからロードしたデータを蓄積して複数の配信先装置にデータを送信する送信装置と,配信期日に従って配信のスケジューリングを行う配信スケジューラによって構成され,
前記配信スケジューラは
前記送信装置へのロード済みデータによるネットワーク負荷の増加量と未ロードデータによるネットワーク負荷の減少量との差分を評価することで,配信対象データを前記送信装置にロードした場合に生ずるネットワーク負荷の低減効果を評価し,その評価結果に従って前記送信装置にロードするデータを選択する第1のスケジューリング手段と,
前記送信装置へのロード済み未送信データのうち,前記配信先装置に対する伝送路使用率に余裕があり,前記ロード済み未送信データに対して評価されるネットワーク負荷の低減効果の最も大きなデータを,送信対象データとして選択する第2のスケジューリング手段とを備える
ことを特徴とするコンテンツ配信ネットワーク。
In a content distribution network composed of a distribution device that transmits content, a plurality of distribution destination devices that receive content, and a network that connects them,
The distribution device includes a data server that stores content, a transmission device that stores data loaded from the data server and transmits the data to a plurality of distribution destination devices, and a distribution scheduler that schedules distribution according to distribution dates And
The distribution scheduler,
Reduction of network load caused when data to be distributed is loaded on the transmission device by evaluating the difference between the increase amount of the network load due to the loaded data to the transmission device and the decrease amount of the network load due to unloaded data First scheduling means for evaluating an effect and selecting data to be loaded into the transmission device according to the evaluation result;
Of the unsent data loaded to the transmitting device, there is a margin in the transmission line usage rate for the delivery destination device, and the data with the greatest effect of reducing the network load evaluated for the loaded unsent data is A content distribution network comprising: second scheduling means for selecting data to be transmitted .
コンテンツを送信する配信装置と,コンテンツを受信する複数の配信先装置と,それらを接続するネットワークとで構成されるコンテンツ配信ネットワークにおけるコンテンツ配信方法において,
前記配信装置は,コンテンツを蓄積するデータサーバと,前記データサーバからロードしたデータを蓄積して複数の配信先装置にデータを送信する送信装置と,配信期日に従って配信のスケジューリングを行う配信スケジューラによって構成され,
前記配信スケジューラが,第1のスケジューリング手段によって,前記送信装置へのロード済みデータによるネットワーク負荷の増加量と未ロードデータによるネットワーク負荷の減少量との差分を評価することで,配信対象データを前記送信装置にロードした場合に生ずるネットワーク負荷の低減効果を評価し,その評価結果に従って前記送信装置にロードするデータを選択し,
前記データサーバが,選択されたデータを該当する前記送信装置にロードし,
前記配信スケジューラが,第2のスケジューリング手段によって,前記送信装置へのロード済み未送信データのうち,前記配信先装置に対する伝送路使用率に余裕があり,前記ロード済み未送信データに対して評価されるネットワーク負荷の低減効果の最も大きなデータを,送信対象データとして選択し,
前記送信装置が,選択されたデータを該当する前記配信先装置に送信する
ことを特徴とするコンテンツ配信方法。
In a content distribution method in a content distribution network including a distribution device that transmits content, a plurality of distribution destination devices that receive content, and a network that connects them,
The distribution device includes a data server that stores content, a transmission device that stores data loaded from the data server and transmits the data to a plurality of distribution destination devices, and a distribution scheduler that schedules distribution according to distribution dates And
The distribution scheduler evaluates the difference between the increase amount of the network load due to the loaded data to the transmission device and the decrease amount of the network load due to the unloaded data by the first scheduling means, so that the distribution target data is Evaluating the effect of reducing the network load that occurs when loading to the transmitter, selecting data to be loaded to the transmitter according to the evaluation results,
The data server loads the selected data into the appropriate transmitting device;
The delivery scheduler has a margin in the transmission line usage rate for the delivery destination device among the unsent data already loaded to the transmission device by the second scheduling means, and is evaluated for the loaded unsent data. Select the data that has the greatest effect of reducing the network load as the transmission target data,
The content distribution method, wherein the transmission device transmits the selected data to the corresponding distribution destination device.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5365377B2 (en) * 2009-06-30 2013-12-11 日本電気株式会社 Distribution system, collection system, distribution method, collection method, and program
JP5279030B2 (en) * 2009-07-30 2013-09-04 Kddi株式会社 Content transfer time zone determination method
JP5474437B2 (en) * 2009-07-31 2014-04-16 株式会社日立情報通信エンジニアリング Distribution control device
JP6129698B2 (en) * 2013-09-18 2017-05-17 株式会社日立製作所 Software distribution system and software distribution method
TW202325029A (en) * 2021-12-13 2023-06-16 比利時商巴可公司 Delivery platform for cinema content

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000083029A (en) * 1998-09-04 2000-03-21 Nec Corp System and method for controlling transfer rate in image data transfer
JP2002077857A (en) * 2000-08-31 2002-03-15 Hitachi Ltd Apparatus for sending multimedia data
JP2002132613A (en) * 2000-10-30 2002-05-10 Denso Corp Download method, user terminal for executing the download method, and distributing server
JP2003030085A (en) * 2001-07-10 2003-01-31 Ntt Docomo Inc Content distribution system, content distribution controller, content distribution method and mobile terminal device
JP2004171052A (en) * 2002-11-15 2004-06-17 Hitachi Information Systems Ltd Transmission system for mass content
JP2004348494A (en) * 2003-05-23 2004-12-09 Hitachi Ltd Content distribution network

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000083029A (en) * 1998-09-04 2000-03-21 Nec Corp System and method for controlling transfer rate in image data transfer
JP2002077857A (en) * 2000-08-31 2002-03-15 Hitachi Ltd Apparatus for sending multimedia data
JP2002132613A (en) * 2000-10-30 2002-05-10 Denso Corp Download method, user terminal for executing the download method, and distributing server
JP2003030085A (en) * 2001-07-10 2003-01-31 Ntt Docomo Inc Content distribution system, content distribution controller, content distribution method and mobile terminal device
JP2004171052A (en) * 2002-11-15 2004-06-17 Hitachi Information Systems Ltd Transmission system for mass content
JP2004348494A (en) * 2003-05-23 2004-12-09 Hitachi Ltd Content distribution network

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