JP5511707B2 - マルチキャスト通信システム及びマルチキャスト通信制御方法 - Google Patents
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Description
状態に陥り、結果として受信装置からの転送要求を処理できなくなる。この問題に対して、ルータが輻輳状態に陥った時に、受信装置から転送開始要求を停止する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
受信端末からマルチキャスト配信ルータに向けてIGMPv3/MLDv2などのプロトコルを用いて、視聴要求を行い、マルチキャスト配信ルータでは要求されたIPマルチキャストアドレスを持つパケットを
受信装置に送信し、受信装置で視聴可能になる。
一斉に大量の視聴切替要求を受信した場合、装置は処理性能を超えて輻輳状態に陥ることで、受信装置からの転送開始要求を処理できなくなる。さらに、利用者からは映像配信を実施しているサーバに問題があるのか、マルチキャスト配信を実施しているルータに問題があるのか自らの操作が悪いのか判断できない。つまり、番組切替時に視聴中のエンドユーザからチャネル切替(リモコンを押してから切り替わるまでの時間)が遅くなる可能性がある。このとき、ユーザは、その原因が自身の操作による遅延かネットワークによるものか、映像配信事業者によるものかは判断できず、混乱することが想定され、何度も同じ処理を繰り返す等により転送要求が何度も送出されることも考えられるため、利便性が低下する。
前記送信装置は、
要求送出レート指定メッセージを送信する受信装置の識別子を取得する識別子取得手段と、
前記受信装置の識別子を記憶する対象受信装置識別子情報記憶手段と、
非輻輳状態から輻輳状態になった場合には規制フラグを“1”に、輻輳状態から回復した場合は規制フラグを“0”とする輻輳状態検出手段と、
前記規制フラグが“1”となった場合には、所定の要求送出レート上限値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、該規制フラグが“0”の場合には、所定の輻輳回復を一意とする値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、前記対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した前記受信装置の識別子の受信装置に送出する要求送出レート指定メッセージ作成・送信手段と、
を具備し、
前記受信装置は、
前記送信装置から前記要求送出レート指定メッセージを受信するメッセージ受信手段と、
前記要求送出レート指定メッセージから、前記要求送出レート上限値、または、前記輻輳回復を一意とする値を取り出す要求送出レート抽出手段と、
要求送出レート抽出手段で前記要求送出レート上限値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を行って送信し、前記輻輳回復を一意とする値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を解除して送信するメッセージ送信手段と、
を具備し、
前記送信装置は、
前記各受信装置から受信した転送開始要求及び転送停止要求を受信した時刻を保持する要求受信時刻記憶手段と、
前記各受信装置から転送開始要求を受信した場合、前記受信時刻記憶手段に格納されている転送開始要求の受信時刻と受信した転送停止要求を受信した時刻との差が設定値以下であり、該受信時刻記憶手段の転送停止要求の受信時刻と受信した新たな転送開始要求を受信した時刻との差が設定値以下の場合に、該受信装置の識別子を前記対象受信装置識別子情報記憶手段に記憶する差分比較手段と、
を更に有し、
前記要求送出レート指定メッセージ作成・送信手段は、
前記差分比較手段において前記対象受信装置識別子情報記憶手段に受信装置の識別子が記憶された場合、前記規制フラグを確認し、“1”であれば、前記要求送出レート上限値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、規制フラグを確認し、該規制フラグが“1”から輻輳状態から回復したフラグ“0”に遷移した場合には、前記輻輳回復を一意とする値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、該対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した受信装置の識別子の受信装置に送信する手段を含む。
時間帯では輻輳状態を回避する対策を事前に実施する事ができる。
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるシステム構成を示す。
2)All rate use<Rate max(使用中のレートが最大レートより小さい)
上記の1)、2)の両方の条件を満たすとき、レート制御を解除してもユーザ端末からの一斉発呼はないと判断して、レート制御を解除する(ステップ208)。これにより、ユーザ毎の受信キューのメッセージはシステムキューにプッシュされ、MLD制御部105によってMLD処理され、当該メッセージに対応するパケットガパケット転送部106からホスト側200のユーザに送信される。
本実施の形態では、タイマを用いてレート監視を行う例を説明する。
一方、タイマ監視により設定されているレート監視解除時刻が到来したら、レート制御通知部108は、輻輳回復を示す値を含むメッセージを送信する(ステップ304)。
本実施の形態では、受信装置200(ユーザ端末)から受信したMLDのメッセージの受信時刻を管理し、現在時刻との差分によりメッセージ送信の規制を行う例を示す。
レート制御を行わない場合と、本発明を適用してレート制御を行った場合を比較した。
150ユーザ×5ch連続切替(映像切替が遅れても番組名は表示され、番組名にて番組探しのための連続操作)×2要求(切断、接続)=1500要求
となる。
50ユーザ×1ch切替×2要求(切断、接続)=100要求
となり、ユーザA、Bについての要求数は1600要求となる。
150ユーザ×25要求(切断、接続)=300要求
となり、また、上記以外のユーザB(決めた番組にチャネル切替するユーザ)については、
50ユーザ×2要求(切断、接続)=100要求
となり、ユーザA、Bについての要求数は400要求となる。
101 パケット送信部
102 パケット受信部
103 MLD抽出部
104 規制フラグ部
105 MLD制御部
106 パケット転送部
107 システム状態監視部
108 レート機能通知部
109 MLD受信レート監視部
110 制御部
111 レート時刻保持部
112 対象受信装置特定部(ザッピングユーザ判定処理部)
200 受信装置(ホスト)
201 IPパケット受信部
202 制御部
203 IPパケット送信部
204 インタフェース部
300 IP.ネットワーク
Claims (6)
- マルチキャストパケットの送信装置と、マルチキャストパケットの受信装置からなり、該装置間で、該送信装置から該受信装置へのマルチキャストパケットの転送開始、転送停止を動的に制御するマルチキャスト通信システムであって、
前記送信装置は、
要求送出レート指定メッセージを送信する受信装置の識別子を取得する識別子取得手段と、
前記受信装置の識別子を記憶する対象受信装置識別子情報記憶手段と、
非輻輳状態から輻輳状態になった場合には規制フラグを“1”に、輻輳状態から回復した場合は規制フラグを“0”とする輻輳状態検出手段と、
前記規制フラグが“1”となった場合には、所定の要求送出レート上限値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、該規制フラグが“0”の場合には、所定の輻輳回復を一意とする値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、前記対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した前記受信装置の識別子の受信装置に送出する要求送出レート指定メッセージ作成・送信手段と、
を具備し、
前記受信装置は、
前記送信装置から前記要求送出レート指定メッセージを受信するメッセージ受信手段と、
前記要求送出レート指定メッセージから、前記要求送出レート上限値、または、前記輻輳回復を一意とする値を取り出す要求送出レート抽出手段と、
要求送出レート抽出手段で前記要求送出レート上限値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を行って送信し、前記輻輳回復を一意とする値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を解除して送信するメッセージ送信手段と、
を具備し、
前記送信装置は、
前記各受信装置から受信した転送開始要求及び転送停止要求を受信した時刻を保持する要求受信時刻記憶手段と、
前記各受信装置から転送開始要求を受信した場合、前記受信時刻記憶手段に格納されている転送開始要求の受信時刻と受信した転送停止要求を受信した時刻との差が設定値以下であり、該受信時刻記憶手段の転送停止要求の受信時刻と受信した新たな転送開始要求を受信した時刻との差が設定値以下の場合に、該受信装置の識別子を前記対象受信装置識別子情報記憶手段に記憶する差分比較手段と、
を更に有し、
前記要求送出レート指定メッセージ作成・送信手段は、
前記差分比較手段において前記対象受信装置識別子情報記憶手段に受信装置の識別子が記憶された場合、前記規制フラグを確認し、“1”であれば、前記要求送出レート上限値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、規制フラグを確認し、該規制フラグが“1”から輻輳状態から回復したフラグ“0”に遷移した場合には、前記輻輳回復を一意とする値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、該対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した受信装置の識別子の受信装置に送信する手段を含む
ことを特徴とするマルチキャスト通信システム。 - マルチキャストパケットの送信装置と、マルチキャストパケットの受信装置からなり、該装置間で、該送信装置から該受信装置へのマルチキャストパケットの転送開始、転送停止を動的に制御するマルチキャスト通信システムであって、
前記送信装置は、
レート規制開始時刻とレート規制解除時刻及び受信装置の識別子を取得するインタフェース手段と、
前記受信装置の識別子を記憶する対象受信装置識別子情報記憶手段と、
前記レート規制開始時刻と前記レート規制解除時刻を記憶するレート規制時刻記憶手段と、
現在の時刻情報を保持するタイマと、
前記タイマの時刻情報と前記レート規制時刻記憶手段の前記レート規制開始時刻を比較し、一致した場合には、所定の要求送出レート上限値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、該タイマの時刻情報と該レート規制時刻記憶手段の前記レート規制解除時刻を比較し、一致した場合には、所定の輻輳回復を一意とする値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、前記対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した前記受信装置の識別子の受信装置に送出する要求送出レート指定メッセージ作成・送信手段と、
を具備し、
前記受信装置は、
前記送信装置から要求送出レート指定メッセージを受信するメッセージ受信手段と、
前記要求送出レート指定メッセージから、前記要求送出レート上限値、または、前記輻輳回復を一意とする値を抽出する要求送出レート抽出手段と、
要求送出レート抽出手段で前記要求送出レート上限値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を行って送信し、前記輻輳回復を一意とする値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を解除して送信するメッセージ送信手段と、
を具備し、
前記送信装置は、
前記各受信装置から受信した転送開始要求及び転送停止要求を受信した時刻を保持する要求受信時刻記憶手段と、
前記各受信装置から転送開始要求を受信した場合、前記受信時刻記憶手段に格納されている転送開始要求の受信時刻と受信した転送停止要求を受信した時刻との差が設定値以下であり、該受信時刻記憶手段の転送停止要求の受信時刻と受信した新たな転送開始要求を受信した時刻との差が設定値以下の場合に、該受信装置の識別子を前記対象受信装置識別子情報記憶手段に記憶する差分比較手段と、
を更に有し、
前記要求送出レート指定メッセージ作成・送信手段は、
前記差分比較手段において前記対象受信装置識別子情報記憶手段に受信装置の識別子が記憶された場合、規制フラグを確認し、輻輳状態を示す“1”であれば、前記要求送出レート上限値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、規制フラグを確認し、該規制フラグが“1”から輻輳状態から回復したフラグ“0”に遷移した場合には、前記輻輳回復を一意とする値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、該対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した受信装置の識別子の受信装置に送信する手段を含む
ことを特徴とするマルチキャスト通信システム。 - 前記送信装置は、
輻輳検出中において、前記要求送出レート上限値に従って、前記受信装置からのマルチキャスト制御プロトコルのメッセージの受信レートを監視し、該要求送出レート上限値以上の受信があった場合には、超過分のマルチキャスト制御プロトコルのメッセージを廃棄する受信制御手段を更に有する
請求項1または2記載のマルチキャスト通信システム。 - マルチキャストパケットの送信装置と、マルチキャストパケットの受信装置からなり、該装置間で、該送信装置から該受信装置へのマルチキャストパケットの転送開始、転送停止を動的に制御するマルチキャスト通信制御方法であって、
前記送信装置において、
与えられた要求送出レート指定メッセージを送信する受信装置の識別子を、対象受信装置識別子情報記憶手段に格納する受信装置識別子取得ステップと、
非輻輳状態から輻輳状態になった場合には規制フラグを“1”に、輻輳状態から回復した場合は規制フラグを“0”とする輻輳状態検出ステップと、
前記輻輳状態検出ステップにおいて、輻輳を検出された場合には、所定の要求送出レート上限値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、輻輳からの回復が検出された場合には、所定の輻輳回復を一意とする値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、前記対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した前記受信装置の識別子の受信装置に送出する要求送出レート指定メッセージ作成・送信ステップと、
を行い、
前記受信装置において、
前記送信装置から前記要求送出レート指定メッセージを受信するメッセージ受信ステップと、
前記要求送出レート指定メッセージから、前記要求送出レート上限値、または、前記輻輳回復を一意とする値を取り出す要求送出レート抽出ステップと、
要求送出レート抽出ステップで前記要求送出レート上限値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を行って送信し、前記輻輳回復を一意とする値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を解除して送信するメッセージ送信ステップと、
を行い、
前記送信装置において、
前記各受信装置から受信した転送開始要求及び転送停止要求を受信した時刻を要求受信時刻記憶手段に保持しておき、
前記各受信装置から転送開始要求を受信した場合、前記受信時刻記憶手段に格納されている転送開始要求の受信時刻と受信した転送停止要求を受信した時刻との差が設定値以下であり、該受信時刻記憶手段の転送停止要求の受信時刻と受信した新たな転送開始要求を受信した時刻との差が設定値以下の場合に、該受信装置の識別子を前記対象受信装置識別子情報記憶手段に記憶する差分比較ステップを更に行い、
前記要求送出レート指定メッセージ作成・送信ステップにおいて、
前記差分比較ステップで前記対象受信装置識別子情報記憶手段に受信装置の識別子が記憶された場合、規制フラグを確認し、
“1”であれば、前記要求送出レート上限値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、規制フラグを確認し、該規制フラグが“1”から“0”に遷移した場合には、前記輻輳回復を一意とする値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、該対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した受信装置の識別子の受信装置に送信する
ことを特徴とするマルチキャスト通信制御方法。 - マルチキャストパケットの送信装置と、マルチキャストパケットの受信装置からなり、該装置間で、該送信装置から該受信装置へのマルチキャストパケットの転送開始、転送停止を動的に制御するマルチキャスト通信制御方法であって、
前記送信装置において、
要求送出レート指定メッセージを送信する受信装置の識別子が与えられると、該識別子を対象受信装置識別子情報記憶手段に格納する受信装置識別子取得ステップと、
レート規制開始時刻とレート規制解除時刻が与えられると、レート規制時刻記憶手段に格納する時刻取得ステップと、
前記タイマの時刻情報と前記レート規制時刻記憶手段の前記レート規制開始時刻を比較し、一致した場合には、所定の要求送出レート上限値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、該タイマの時刻情報と該レート規制時刻記憶手段の前記レート規制解除時刻を比較し、一致した場合には、所定の輻輳回復を一意とする値を格納した要求送出レート指定メッセージを作成し、前記対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した前記受信装置の識別子の受信装置に送出する要求送出レート指定メッセージ作成・送信ステップと、
を行い、
前記受信装置において、
前記送信装置から前記要求送出レート指定メッセージを受信するメッセージ受信ステップと、
前記要求送出レート指定メッセージから、前記要求送出レート上限値、または、前記輻輳回復を一意とする値を抽出する要求送出レート抽出ステップと、
要求送出レート抽出ステップで前記要求送出レート上限値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を行って送信し、前記輻輳回復を一意とする値が抽出された場合は、送信するマルチキャスト制御プロトコルのメッセージについて、送信規制を解除して送信するメッセージ送信ステップと、
を行い、
前記送信装置において、
前記各受信装置から受信した転送開始要求及び転送停止要求を受信した時刻を要求受信時刻記憶手段に保持しておき、
前記各受信装置から転送開始要求を受信した場合、前記受信時刻記憶手段に格納されている転送開始要求の受信時刻と受信した転送停止要求を受信した時刻との差が設定値以下であり、前記受信時刻記憶手段の転送停止要求の受信時刻と受信した新たな転送開始要求を受信した時刻との差が設定値以下の場合に、該受信装置の識別子を前記対象受信装置識別子情報記憶手段に記憶する差分比較ステップを、更に行い、
前記要求送出レート指定メッセージ作成・送信ステップにおいて、
前記差分比較ステップで前記対象受信装置識別子情報記憶手段に受信装置の識別子が記憶された場合、規制フラグを確認し、輻輳状態を示す“1”であれば、前記要求送出レート上限値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、規制フラグを確認し、該規制フラグが“1”から輻輳状態から回復したフラグ“0”に遷移した場合には、前記輻輳回復を一意とする値を記載した前記要求送出レート指定メッセージを、該対象受信装置識別子情報記憶手段から取り出した受信装置の識別子の受信装置に送信する
ことを特徴とするマルチキャスト通信制御方法。 - 前記送信装置において、
受信制御手段が、輻輳検出中において、前記要求送出レート上限値に従って、前記受信装置からのマルチキャスト制御プロトコルのメッセージの受信レートを監視し、該要求送出レート上限値以上の受信があった場合には、超過分のマルチキャスト制御プロトコルのメッセージを廃棄する受信制御ステップを更に行う
請求項4または5記載のマルチキャスト通信制御方法。
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