JP5522801B2 - 受信端末およびその制御プログラム - Google Patents
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Description
まず、ピアは、自身の現在のサーバピアとの接続数が予め定めた最大接続数に達していない場合、P2Pネットワークに参加している各ピアの接続状況が記されたグループ情報を参照し、接続先候補となるサーバピアを選択する。例えば、ピアは、自身よりもHOP数(P2Pネットワークにおいて中継するピアの数)が少ないピアで、現在接続しているクライアントピアとの接続数が予め定めた最大接続数に達していないピアの中から接続先候補を選択する。
この特許文献1に記載されているツリー型放送システムでは、ツリー型P2Pネットワークにおいて、放送装置が、接続を必要とするノード(ピアに相当)の情報(未接続ノード情報)を、ツリーに沿って、上流から下流に向けて配信する。そして、各ノードは、未接続ノード情報を受信すると、未接続ノードを自身の下位層(クライアントピアに相当)として接続可能か否かを接続許容数によって判断し、接続可能であった場合、未接続ノードに接続を要求し、自身の下位層のノードとして接続する。
すなわち、P2Pネットワークに後から参加したピアが、サーバピアと接続を試みようとした際に、すでにクライアントピアとの接続数が最大接続数に達しているサーバピアが多くなるため、後から参加したピアは、サーバピアとの接続数が少なくなってしまい、ストリーミングデータの受信が不安定になってしまうという問題が生じる。
また、制御プログラムは、接続受付制御手段によって、他の受信端末から接続要求メッセージを受信し、他の受信端末と接続を行う。
請求項1,6に記載の発明によれば、サーバピアと切断しても影響が少ないクライアントピアを切断可能ピアと判定し、サーバピアとの接続が必要な優先接続ピアからの接続の要求を切断可能ピアとの接続よりも優先する。これによって、本発明は、優先接続ピアが、少なくとも必要最小限のサーバピアとの接続を確保することができるため、サーバピアとの接続数が少なく受信データが枯渇してしまうピアが発生することを抑制し、ストリーミングデータの受信を安定化させることができる。
[コンテンツ配信システムの概要]
最初に、図1および図2を参照して、本発明の実施形態に係るコンテンツ受信装置(受信端末)を備えたコンテンツ配信システムの概要について説明する。
本発明におけるコンテンツ受信装置1の接続処理の概要は以下の通りである。
(1)サーバピアの機能として、コンテンツ受信装置1は、現在接続しているクライアントピアの中で、切断可能なピア(切断可能ピア)が存在するか否かを管理し、接続が必要なクライアントピア(優先接続ピア)から接続の要求があった場合に、切断可能ピアとの接続を切断し、優先接続ピアに接続を切り替える。
(2)クライアントピアの機能として、コンテンツ受信装置1は、自身が必要最小数のサーバピアと接続していない場合、自身が優先接続ピアであることを明示して、サーバピアに接続を要求する。
これによって、サーバピアとの接続が必要なクライアントピアが、優先的にサーバピアと接続され、番組データ(ストリーミングデータ)の受信を良好に行うことが可能になる。
以下、コンテンツ受信装置1の構成および動作について詳細に説明する。
まず、図3を参照して、本発明の実施形態に係るコンテンツ受信装置1の構成について説明する。ここでは、コンテンツ受信装置(受信端末)1は、記憶部10と、P2P制御部20と、送受信部30と、を備えている。
なお、図3では、P2Pネットワークの接続、切断や、番組コンテンツ(番組データ)の配信に必要な構成を示し、それ以外の構成、例えば、番組コンテンツを再生する再生手段等については、一般的なものであるため、図示を省略している。
ここで、「端末ID」は、コンテンツ受信装置1固有に予め定められた識別子である。また、「IPアドレス」は、コンテンツ受信装置1のネットワークアドレスである。また、「HOP数」は、P2Pネットワークにおけるコンテンツ配信サーバSv(図1参照)から経由するピアの数(ホップ数)である。なお、コンテンツ受信装置1が複数のサーバピアと接続している場合は、最小の数をHOP数とする。
また、「接続数」は、各コンテンツ受信装置1がサーバピアやクライアントピアとの予め定めた制限接続数や、現在の接続数等の接続数に関する情報を示す数値である。
この「接続数」の各々の要素は、以下の通りである。
また、図5(b)に示すように、クライントピアの接続先情報には、サーバピアの接続先情報以外に、「データ送信量」および「切断可能ピアフラグ」を含んでいる。
なお、このバッファ13に蓄積される番組データは、後記する番組データ取得・配信手段27によって、サーバピアから取得され、クライアントピアに順次配信される。
ここでは、P2P制御部20は、グループ情報管理手段21と、切断可能ピア判定手段22と、優先接続ピア判定手段23と、接続先候補選定手段24と、接続処理手段25と、バッファ情報取得・配信手段26と、番組データ取得・配信手段27と、を備えている。
具体的には、優先接続ピア判定手段23は、優先判定基準として、接続先情報記憶手段12に記憶されている接続先情報を参照し、サーバピアとの接続数が、予め定められている最小接続数に満たない場合、当該コンテンツ受信装置1を優先接続ピアと判定する。
すなわち、優先接続ピア判定手段23は、サーバピアとの接続数が最小接続数未満である、あるいは、バッファ13に蓄積されている番組データのデータ量(または割合)が予め定めた閾値以下であるという2つの基準のいずれか一方、あるいは、両方が成り立つ場合に、当該コンテンツ受信装置1を優先接続ピアと判定する。
すなわち、接続先候補選定手段24は、当該コンテンツ受信装置1が優先接続ピアである場合、グループ情報を参照し、クライアントピアとの接続数が最大接続数に達していないピア、または、切断可能ピアと接続している(「切断可能ピアフラグ」が設定されている)ピアの中から接続先候補を選定する。あるいは、接続先候補選定手段24は、クライアントピアとの接続数が最大接続数に達していないピアをグループ情報において検索し、該当するピアが存在しない場合に、切断可能ピアと接続しているピアの中から接続先候補を選定することとしてもよい。
そして、接続先候補選定手段24は、サーバピアの接続先候補を、自身が優先接続ピアであるか否かを示す情報とともに、接続処理手段25に出力する。
接続要求制御手段251aは、サーバピアとして機能するコンテンツ受信装置1との接続を行うものである。この接続要求制御手段251aは、接続先候補選定手段24から出力されるサーバピアの接続先候補と、自身が優先接続ピアであるか否かを示す情報とに基づいて、接続要求メッセージを生成し、送受信部30を介して、接続先候補のサーバピアに接続要求メッセージを送信する。
図3に戻って、コンテンツ受信装置1の構成について説明を続ける。
このように、接続受付制御手段251bは、接続を要求したピアが優先接続ピアであれば、優先的に接続を受け付ける。
すなわち、切断制御手段252は、コンテンツ受信装置1自身がP2Pネットワークから離脱する場合、今まで接続していたサーバピアあるいはクライアントピアに対して、送受信部30を介して、切断要求メッセージ(不図示)を送信することで、サーバピアあるいはクライアントピアとの接続を切断する。
図8に示した番組データ保持情報メッセージは、当該メッセージが番組データ保持情報メッセージであることを示す固有の識別子であるメッセージIDと、自身のコンテンツ受信装置1の識別子である端末IDと、番組データ保持情報とを含んでいる。
ここで、番組データ保持情報は、現在、バッファ13に記憶されている番組データの先頭のシーケンス番号(データシーケンス番号)と、後続するデータのデータ長(ビット長)と、先頭のデータシーケンス番号から順に、番組データを保持しているか否かを示すフラグ(保持していない場合“0”、保持している場合“1”)を含んでいる。
これによって、コンテンツ受信装置1は、クライアントピアに対して、現在保持している番組データを通知することができる。
これによって、後記する番組データ取得・配信手段27は、自身が保持していない番組データを、保持しているサーバピアに対して要求することができる。
この番組データ取得・配信手段27は、バッファ情報取得・配信手段26で取得したサーバピアの番組データ保持情報を参照して、自身が保持していない番組データをサーバピアに要求し、番組データを、送受信部30を介して受信し、バッファ13に蓄積する。
また、番組データ取得・配信手段27は、クライアントピアから要求のあった番組データを、バッファ13から読み出し、番組データを要求したクライアントピアに、送受信部30を介して送信する。
なお、ここでは、番組データ取得・配信手段27は、データ送信量累計手段271を備えている。
すなわち、データ送信量累計手段271は、単位時間(例えば、1秒間)ごとに、送信した番組データの数を計測、保持し、予め定めた時間区間(例えば、30秒)における番組データのデータ量(データ送信量)を累計する。このとき、データ送信量累計手段271は、単位時間経過ごとに、予め定めた時間区間(例えば、30秒)を超過した番組データのデータ量を削除することで、常に、直近の予め定めた時間区間における番組データのデータ量のみを累計する。
次に、本発明の実施形態に係るコンテンツ受信装置1の動作について説明する。ここでは、主に、コンテンツ受信装置1の切断可能ピア判定手段22における接続中のクライアントピアが切断可能か否かを判定する切断可能ピア判定処理動作を説明した後に、優先接続ピア(クライアントピア)を優先的にサーバピアと接続する接続処理動作について説明する。
まず、図10を参照(構成については、適宜図3参照)して、コンテンツ受信装置1の切断可能ピア判定手段22における切断可能ピア判定処理動作について説明する。なお、本動作は、コンテンツ受信装置1において、切断可能ピア判定手段22が定期的に起動されて動作する。
そして、切断可能ピア判定手段22は、接続先情報を参照して、ステップS2で選択したクライアントピアへのデータ送信量が予め定めた閾値よりも少なく(ステップS3でYes)、かつ、当該クライアントピアのサーバピアとの接続数が予め定めた最小接続数よりも多い(ステップS4でYes)場合、当該クライアントピアを切断可能ピアとして設定、すなわち、接続先情報において切断可能ピアフラグ(図5(b)参照)をセットする(ステップS5)。
これによって、コンテンツ受信装置1における切断可能ピアの数(切断可能ピア接続数)が、グループ情報としてグループ内に通知されることになる。
次に、図11を参照(構成については、適宜図3参照)して、優先接続ピア(クライアントピア)を優先的にサーバピアと接続する接続処理動作について説明する。なお、以下の説明において、クライアントピアとして機能するコンテンツ受信装置1をクライアントピア1C、当該クライアントピア1Cが接続要求を行うサーバピアとして機能するコンテンツ受信装置1をサーバピア1Sと呼称する。
まず、クライアントピア1Cは、接続先候補選定手段24から起動された優先接続ピア判定手段23によって、自身が優先接続ピアであるか否かを判定する(ステップS11)。このステップS11の動作については、図12を参照して説明する。
図12(a)に示すように、優先接続ピア判定手段23は、サーバピアとの接続数が、予め定めた最小接続数よりも少ない(ステップS111でYes)、かつ、バッファ13に蓄積されている番組データのデータ量が、予め定めた閾値以下(ステップS112でYes)の場合、当該クライアントピア1Cを優先接続ピアと判定する(ステップS113)。
図11に戻って、接続処理動作について説明を続ける。
図13(a)に示すように、自身が優先接続ピアである場合(ステップS121でYes)、接続先候補選定手段24は、グループ情報を参照して、現在、クライアントピア1Cが接続しているサーバピア以外で、クライアントピアとの接続数が最大接続数未満、または、切断可能ピアと接続しているサーバピアから接続先候補を選択する(ステップS122)。
すなわち、図13(b)に示すように、接続先候補選定手段24は、グループ情報を参照して、現在、クライアントピア1Cが接続しているサーバピア以外で、クライアントピアとの接続数が最大接続数未満のサーバピアを検索する(ステップS124)。
図11に戻って、接続処理動作について説明を続ける。
そして、サーバピア1Sは、接続受付制御手段251bによって、接続先情報記憶手段12に記憶されている接続先情報において、現在接続しているクライアントピアの接続数が、予め設定されている最大接続数に達しているか否かを判定する(ステップS21)。
そして、サーバピア1Sは、接続受付制御手段251bによって、接続許可を示す接続応答メッセージを生成し、接続要求のあったクライアントピア1Cに接続応答メッセージを送信する(ステップS25)。
そして、ステップS25において送信された接続応答メッセージ、または、ステップS27において送信された接続拒否メッセージは、クライアントピア1Cが、接続制御手段251の接続要求制御手段251aによって、送受信部30を介して受信する(ステップS14)。
そして、受信したメッセージが接続拒否メッセージであった場合(ステップS15でNo)、クライアントピア1Cは、ステップS12に戻って、接続先候補の再選定を行う。
10 記憶部
11 グループ情報記憶手段
12 接続先情報記憶手段
13 バッファ
20 P2P制御部
21 グループ情報管理手段
211 ピア情報通知手段
212 グループ情報取得手段
22 切断可能ピア判定手段
23 優先接続ピア判定手段
24 接続先候補選定手段
25 接続処理手段
251 接続制御手段
251a 接続要求制御手段
251b 接続受付制御手段
252 切断制御手段
26 バッファ情報取得・配信手段
27 番組データ取得・配信手段
271 データ送信量累計手段
30 送受信部
Claims (6)
- P2Pネットワークにおけるピアであって、データを受信するクライアントピアおよび前記データを送信するサーバピアとしての機能を有し、前記P2Pネットワークを構成するグループ内で各ピアのサーバピアとの接続数およびクライアントピアとの接続数を含んだ接続状態をグループ情報として共有し、前記データを送受信する受信端末において、
予め定めた切断可否判定基準により、当該受信端末と接続しているクライアントピアの中で当該受信端末への依存の度合いが低いクライアントピアを切断可能ピアと判定する切断可能ピア判定手段と、
前記切断可能ピアと判定されたピアと接続しているか否かを示す情報を、前記グループ情報として他の受信端末に通知するピア情報通知手段と、
他の受信端末から接続要求メッセージを受信し、前記他の受信端末と接続する制御を行う接続受付制御手段と、
予め定めた優先判定基準により、当該受信端末が前記切断可能ピアよりも優先的にサーバピアと接続を行う優先接続ピアであるか否かを判定する優先接続ピア判定手段と、
当該受信端末におけるサーバピアとの接続数が予め定めた最大接続数よりも少ない場合に、前記グループ情報を参照し、クライアントピアとの接続数が予め定めた最大接続数未満のピアを接続先候補として選定し、クライアントピアとの接続数が最大接続数であって、当該受信端末が優先接続ピアである場合には、前記切断可能ピアと接続しているピアを接続先候補として選定する接続先候補選定手段と、
選定された接続先候補に当該受信端末が前記優先接続ピアであるか否かを示す情報を付加して接続要求メッセージを送信し、前記接続先候補と接続する制御を行う接続要求制御手段と、を備え、
前記接続受付制御手段は、前記接続要求メッセージを送信したクライアントピアが前記優先接続ピアである場合に、当該受信端末におけるクライアントピアとの接続数が予め定めた最大接続数であって、かつ、前記切断可能ピアと接続している場合に、当該切断可能ピアと切断した後に前記接続要求メッセージを送信した他の受信端末と接続する制御を行うことを特徴とする受信端末。 - 前記切断可能ピア判定手段は、前記切断可否判定基準として、当該受信端末と接続しているクライアントピアへの予め定めた過去の所定時間分のデータ送信量が予め定めた量よりも少なく、かつ、前記グループ情報において、当該受信端末と接続しているクライアントピアの中でサーバピアとの接続数が予め定めた最小接続数よりも多いクライアントピアを切断可能ピアと判定することを特徴とする請求項1に記載の受信端末。
- 前記優先接続ピア判定手段は、前記優先判定基準として、当該受信端末におけるサーバピアとの接続数が予め定めた最小接続数よりも少ない場合に、当該受信端末をサーバピアへの優先接続ピアと判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の受信端末。
- 前記優先接続ピア判定手段は、前記優先判定基準として、前記データを蓄積するバッファにおいて、当該バッファに蓄積されているデータ量、あるいは、前記バッファに占めるデータ量の割合が予め定めた閾値以下である場合に、当該受信端末をサーバピアへの優先接続ピアと判定することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の受信端末。
- 前記接続受付制御手段は、前記接続要求メッセージを送信したクライアントピアが前記優先接続ピアである場合に、当該受信端末におけるクライアントピアとの接続数が予め定めた最大接続数であって、かつ、前記切断可能ピアと接続していない場合に、接続を拒否することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の受信端末。
- P2Pネットワークにおけるピアであって、データを受信するクライアントピアおよび前記データを送信するサーバピアとしての機能を有し、前記P2Pネットワークを構成するグループ内で各ピアのサーバピアとの接続数およびクライアントピアとの接続数を含んだ接続状態をグループ情報として共有し、前記データを送受信する受信端末において、当該受信端末を制御するコンピュータを、
予め定めた切断可否判定基準により、当該受信端末と接続しているクライアントピアの中で当該受信端末への依存の度合いが低いクライアントピアを切断可能ピアと判定する切断可能ピア判定手段、
前記切断可能ピアと判定されたピアと接続しているか否かを示す情報を、前記グループ情報として他の受信端末に通知するピア情報通知手段、
他の受信端末から接続要求メッセージを受信し、前記他の受信端末と接続する制御を行う接続受付制御手段、
予め定めた優先判定基準により、当該受信端末が他のクライアントピアよりも優先的にサーバピアと接続を行う優先接続ピアであるか否かを判定する優先接続ピア判定手段、
当該受信端末におけるサーバピアとの接続数が予め定めた最大接続数よりも少ない場合に、前記グループ情報を参照し、クライアントピアとの接続数が予め定めた最大接続数未満のピアを接続先候補として選定し、クライアントピアとの接続数が最大接続数であって、当該受信端末が優先接続ピアである場合には、前記切断可能ピアと接続しているピアを接続先候補として選定する接続先候補選定手段、
選定された接続先候補に当該受信端末が前記優先接続ピアであるか否かを示す情報を付加して接続要求メッセージを送信し、前記接続先候補と接続する制御を行う接続要求制御手段、として機能させ、
前記接続受付制御手段は、前記接続要求メッセージを送信したクライアントピアが前記優先接続ピアである場合に、当該受信端末におけるクライアントピアとの接続数が予め定めた最大接続数であって、かつ、前記切断可能ピアと接続している場合に、当該切断可能ピアと切断した後に前記接続要求メッセージを送信した他の受信端末と接続する制御を行うことを特徴とする受信端末の制御プログラム。
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