JP7217647B2 - 通信装置、通信方法、及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、複数の拠点間でメディア通信を行う技術に関連するものである。
近年、音声、映像等による会議通信が普及している。会議通信は、インターネットを介して複数拠点間で行われることが一般的である。
会議通信では、会議に参加する複数の参加者の各ユーザ端末が他のユーザ端末とメディア通信を行う。
例えば、ある拠点で会議に参加する参加者のユーザ端末Aから、別の拠点で会議に参加する3人の参加者のユーザ端末B,C,Dに対してある映像データを送信する場合、ユーザ端末Aは、ユーザ端末Bにインターネットを介して当該映像データを送信し、ユーザ端末Cにインターネットを介して当該映像データを送信し、ユーザ端末Dにインターネットを介して当該映像データを送信する。
特開2012-10130号公報
上述した従来技術では、同じ映像データを複数のユーザ端末それぞれに送信するため、拠点間のトラフィック量が増加し、拠点とインターネットとの接続点がボトルネックとなって、通信品質低下等が生じる可能性がある。
なお、上記の課題は、インターネットを介した会議通信に限らず、所定の通信網を介して複数拠点間で行われるメディア通信全般に生じ得る課題である。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、所定の通信網を介した複数拠点間のメディア通信において、所定の通信網を経由するトラフィック量を削減することを可能とする技術を提供することを目的とする。
開示の技術によれば、ある拠点において、所定の通信網を介して拠点外通信装置と通信を行う通信装置であって、
前記拠点における前記通信装置と他の通信装置とを含む複数の通信装置の中で、前記通信装置が中継ノードになるか否かを決定する判断部と、
前記判断部により、前記通信装置が前記中継ノードになると決定された場合に、前記拠点外通信装置から送信されたメディアデータを受信し、当該メディアデータを前記拠点における前記他の通信装置に送信するメディア中継部とを備え、
前記通信装置の接続形態が有線であり、前記他の通信装置の接続形態も有線であり、前記通信装置の計算能力と前記他の通信装置の計算能力が同一である場合において、前記判断部は、前記通信装置のIPアドレスと前記他の通信装置のIPアドレスの大小に基づき、前記通信装置が前記中継ノードになるか否かを決定する
通信装置が提供される。

開示の技術によれば、所定の通信網を介した複数拠点間のメディア通信において、所定の通信網を経由するトラフィック量を削減することが可能となる。
会議通信のシステム構成例を示す図である。 会議通信のシステム構成例を示す図である。 処理シーケンスの例を示す図である。 通信形態の他の例を示す図である。 会議通信の他のシステム構成例を示す図である。 ユーザ端末の機能構成の例を示す図である。 ユーザ端末のハードウェア構成例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態(本実施の形態)を説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。
以下の実施の形態では、ユーザ端末間で行われる通信が、会議通話等の会議通信であることを想定しているが、本発明の適用先は会議通信に限られない。また、本実施の形態に係る通信は、音声通信、映像通信、データ通信、これらの任意の組み合わせのいずれでもよい。このような通信を総称してメディア通信と呼ぶ。また、送受信される情報を「メディアデータ」と呼ぶ。
また、以下の実施の形態では、拠点間をインターネットで接続することとしているが、これも例であり、拠点間を接続する所定の通信網はインターネットに限られるわけではない。
(システム構成)
図1は、本発明の実施の形態に係るシステム構成の例を示す図である。また、図1には、参考として、背景技術で説明した一般的な会議通信の例が示されている。
図1に示すように、本システムには、拠点Aと拠点Bが存在する。各拠点は、例えば、1つ又は複数のビルであり、拠点内では、LAN(構内通信網)による通信が行われる。また、各拠点は、LANとインターネットとを接続する接続点(ルータ等)によりインターネットに接続されている。
複数のユーザ端末が同一拠点内にいるか否か(つまり、同一LAN内にいるか否か)については、例えば、予め定めた範囲のIPアドレスが使用されているか否かで判断できる。また、例えば、ユーザ端末間の通信に使用できる帯域が所定閾値以上であれば、それらのユーザ端末は同一拠点内にいると判断してもよい。また、例えば、ユーザ端末間の通信の遅延が所定閾値以下であれば、それらのユーザ端末は同一拠点内にいると判断してもよい。
なお、1つの拠点は、地理的に1つの場所とは限らない。例えば、VPN等により仮想的にLANによる通信が行われる分散された複数の地理的場所が、1つの拠点を構成する場合もある。ただし、ある地理的場所と別の地理的場所との間のNW帯域が狭い場合等には、これらの地理的場所を別々の拠点として扱うこととしてもよい。
図1の例では、拠点Aにユーザ端末Aが存在し、拠点Bにユーザ端末B、ユーザ端末C、ユーザ端末Dが存在する。
本発明に係る技術を使用しない一般的な会議通信においては、図1に示すように、各ユーザ端末間で双方向のメディア通信が行われる。この場合、ユーザ端末A~Bの通信、ユーザ端末A~Cの通信、ユーザ端末A~Dの通信は、インターネットを経由する通信であり、ユーザ端末B~Cの通信、ユーザ端末C~Dの通信、ユーザ端末B~Dの通信は拠点B内のLANでの通信である。
このような通信では、ユーザ端末Aからユーザ端末B、C、Dへの通信に関して、同じメディアデータをユーザ端末B、C、Dのそれぞれにインターネットを介して送ることになり、インターネットを介するトラフィック量が増大し、特に拠点Bにおけるインターネットとの接続点がボトルネックとなって、通信品質低下等が生じる可能性があるという課題がある。以下、この課題を解決する手法について説明する。
(本発明の実施の形態に係る通信方法)
図2に、本実施の形態における通信方法の例を示す。図2に示すように、ユーザ端末A、ユーザ端末B、ユーザ端末C、及びユーザ端末Dにおける会議通信において、ユーザ端末Aはメディアデータを拠点Bにおける1つのユーザ端末(ここではユーザ端末B)のみに送信し、ユーザ端末Bが当該メディアデータを受信する。図2には、ユーザ端末Aからユーザ端末Bへの通信が通信1として示されている。
ユーザ端末Bは、例えば、メディアデータの出力(映像表示等)を行うとともに、マルチキャスト(図2の通信3)で、通信1で受信したメディアデータをユーザ端末Cとユーザ端末Dに送信する。マルチキャストを用いることで、LAN内部での通信量も削減できる。なお、ユーザ端末Bからユーザ端末Cとユーザ端末Dそれぞれへの送信に関しては、ユニキャストを用いてもよい。
上記のように、図2の通信方法では、ユーザ端末Aから拠点B向けのメディアデータは、ユーザ端末Bのみに送信されるので、図1に示す通信方法と比べて、インターネットを介したユーザ端末Aから拠点B向けのトラフィックの量を大幅に削減できる。ユーザ端末Bのように、メディアデータの中継を行うユーザ端末を「スーパーノード」と呼ぶ。これを「中継ノード」と呼んでもよい。
ユーザ端末Dからユーザ端末Aへのメディアデータの送信に関しては、図2に通信4、通信2として示されるように、スーパーノード(ユーザ端末B)が中継を行う。ただし、ユーザ端末Dからユーザ端末Aへのメディアデータの送信に関しては、ユーザ端末Dからユーザ端末Aに向けてユニキャストで行ってもよい。ユーザ端末Cからユーザ端末Aへの通信に関しても同様である。
(処理シーケンス例)
上記のような通信を確立するための処理シーケンス例を図3に示す。図3を参照して処理内容を説明する。
S101において、ユーザ端末A、ユーザ端末B、ユーザ端末C、及びユーザ端末Dにおいて会議通信を行うための準備として、ユーザ端末間で情報交換がなされる。ユーザ端末間とは、ユーザ端末Aとユーザ端末Bとの間、ユーザ端末Aとユーザ端末Cとの間、ユーザ端末Aとユーザ端末Dとの間、ユーザ端末Bとユーザ端末Cとの間、ユーザ端末Bとユーザ端末Dとの間、及びユーザ端末Cとユーザ端末Dとの間である。
情報交換の処理は、例えば、インターネット上あるいは拠点内に備えられたシグナリングサーバを介して行われる。このシグナリングサーバは、例えばWebRTCによるP2P接続のための情報交換を行うサーバである。ただし、シグナリングサーバはWebRTC用のサーバに限られるわけではない。スーパーノード決定のための情報を交換することができるサーバであればどのようなサーバであってもよい。
例えば、ユーザ端末Aからユーザ端末Bへ情報を送信する場合を例にとると、ユーザ端末Aはシグナリングサーバに情報を送信し、シグナリングサーバが当該情報をユーザ端末Bに送信する。なお、情報交換の処理がシグナリングサーバを介さないで行われることとしてもよい。
情報交換において交換される情報は、例えば、IPアドレス、ネットワークへの接続形態(有線or無線)、CPUの情報(計算能力を示す情報)等である。例えば、ユーザ端末Bからユーザ端末Cへの情報送信を例にとると、ユーザ端末Bは、ユーザ端末Bの「IPアドレス、ネットワークへの接続形態(有線or無線)、CPUの情報(計算能力を示す情報)等」をユーザ端末Cに送信する。なお、通信に必要な情報(ここではIPアドレス)以外の情報については、情報交換の対象に含めないこととしてもよい。
S101の情報交換処理により、各ユーザ端末は、会議通信を行う対象の他の全てのユーザ端末の情報を取得し、当該情報をデータ格納部に格納する。
S101の情報交換で得られた情報(例えばIPアドレス)により、各ユーザ端末は、会議通信を行う対象の他のユーザ端末のうち、自分と同じ拠点に存在するユーザ端末を把握する。すなわち、ユーザ端末Bは、ユーザ端末Cとユーザ端末Dが自分と同じ拠点に存在することを把握し、ユーザ端末Cは、ユーザ端末Bとユーザ端末Dが自分と同じ拠点に存在することを把握し、ユーザ端末Dは、ユーザ端末Bとユーザ端末Cが自分と同じ拠点に存在することを把握する。
自分の拠点に、自分以外のユーザ端末が存在することを検知した各ユーザ端末(図3の場合、ユーザ端末B、ユーザ端末C、ユーザ端末Dのそれぞれ)は、自分がスーパーノードになるかどうかを判断する。
一例として、ユーザ端末Bが判断を行う場合について、判断処理の例1、例2を説明する。同じ拠点の他のユーザ端末も同様の判断処理を行う。
例1:ユーザ端末Bは、自分のIPアドレスと、ユーザ端末CのIPアドレスと、ユーザ端末DのIPアドレスとを数値として比較し、最も大きな(あるいは最も小さな)IPアドレスを決定する。そのIPアドレスが自分(ユーザ端末B)のIPアドレスであれば、自分(ユーザ端末B)がスーパーノードになると決定する。
例2:ユーザ端末Bは、自分の接続形態、ユーザ端末Cの接続形態、及びユーザ端末Dの接続形態のうち、「有線」であるものを抽出する。ここで、ユーザ端末Bのみが「有線」であれば、ユーザ端末Bは自分がスーパーノードになると決定する。「有線」であるユーザ端末が、自分を含めて複数存在する場合、当該複数のユーザ端末間の計算能力を比較する。もしも、自分(ユーザ端末B)が最も計算能力が高ければ、自分(ユーザ端末B)がスーパーノードになることを決定する。もしも、自分を含めて計算能力が同じユーザ端末が複数残る場合には、例1と同様にIPアドレスの大小で自分(ユーザ端末B)がスーパーノードになるか否かを決定する。なお、例2は、「接続形態>計算能力>IPアドレス」という優先順位を取った場合の例である。優先順位の取り方は設定により任意に変更可能である。
図3の例では、S102において、ユーザ端末Bがスーパーノードになることを決定する。
S103、S104において、ユーザ端末Bは、ユーザ端末Cとユーザ端末Dのそれぞれに対して、自分(ユーザ端末B)がスーパーノードになったことを通知する。この通知は、別の拠点(拠点A)にあるユーザ端末Aから拠点Bに向けた方向の通信セッションを確立しないことをユーザ端末Cとユーザ端末Dのそれぞれに指示する通知であってもよい。ただし、S103、S104の通知は必須ではない。通知を行わなくても、各ユーザ端末は、どれがスーパーノードになるかを把握できるからである。ただし、通知を行うことで、より確実な制御を行うことが可能である。
通知を受信したユーザ端末Cとユーザ端末Dはそれぞれ、別の拠点(拠点A)にあるユーザ端末Aから自分(ユーザ端末C、ユーザ端末D)に向けた方向の通信セッションを確立しないこととする。なお、ユーザ端末Cとユーザ端末Dはそれぞれ、当該通信セッションを確立しないという判断を、S103、S104の通知を受信しない場合でも、自分以外がスーパーノードになったことを把握した場合に行う。
ユーザ端末Cからユーザ端末Aへの通信、及び、ユーザ端末Dからユーザ端末Aへの通信に関しては、ユニキャストの通信セッションを確立してもよいし、図2に示したように、ユーザ端末Bとの間に通信セッションを確立して、ユーザ端末Bが中継を行うこととしてもよい。
上記のようなセッション確立を行って、S105においてメディア通信が実行される。
図4は、ユーザ端末Cからユーザ端末Aへの通信、及び、ユーザ端末Dからユーザ端末Aへの通信に関して、ユニキャストの通信セッションを確立する場合の例を示している。
なお、メディア通信が行われている途中で、拠点Bにユーザ端末Eが新たに会議通信に参加する場合、例えば、ユーザ端末Eは、拠点内の各ユーザ端末に問い合わせを行うことで、ユーザ端末Bから、ユーザ端末Bがスーパーノードである旨の通知を受信する。これにより、ユーザ端末Eは、ユーザ端末C及びユーザ端末Dと同様の通信動作を実行する。
(他の通信形態の例)
図5に示すように、拠点Aと拠点Bのそれぞれにおいて、複数のユーザ端末が存在する場合もある。この場合、拠点Aにおいても、上述した方法により、スーパーノード(ここではユーザ端末A)が決定され、図示のとおりの通信が行われる。
すなわち、この場合、拠点Bの各ユーザ端末から拠点Aへのメディアデータについては、ユーザ端末Bがユーザ端末Aに送信し、ユーザ端末Aは、拠点A内の各ユーザ端末にユニキャストあるいはマルチキャストで当該メディアデータを送信する。拠点Aの各ユーザ端末から拠点Bへのメディアデータについては、ユーザ端末Aがユーザ端末Bに送信し、ユーザ端末Bは、拠点B内の各ユーザ端末にユニキャストあるいはマルチキャストで当該メディアデータを送信する。
(ユーザ端末の機能構成例)
これまでに説明したいずれのユーザ端末としても使用できるユーザ端末100の機能構成を図6に示す。ユーザ端末100は、例えば、スマートフォン、タブレット、PC、IoT端末等である。ユーザ端末100を「通信装置」と称してもよい。
図6に示すように、ユーザ端末100は、メディア通信部110、メディア中継部120、制御通信部130、判断部140、データ格納部150を有する。
メディア通信部110は、ユーザ端末100から生じるメディアデータの送信、及び、ユーザ端末100で表示等の処理を行うメディアデータの受信を行う。メディア中継部120は、他のユーザ端末から受信したメディアデータを、別の他のユーザ端末に送信する。
制御通信部130は、前述した情報交換、スーパーノードになったことの他のユーザ端末への通知、セッション確立のための処理等を行う。判断部140は、例えば前述した例1、例2で説明したロジックにより、スーパーノードになるかどうかの判断を行う。
データ格納部150には、例えば、情報交換において他のユーザ端末に送信する情報、及び他のユーザ端末から受信した情報が格納される。判断部140は、データ格納部150に格納された情報を読み出して判断を実行する。
(ハードウェア構成例)
ユーザ端末100は、例えば、コンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。
すなわち、ユーザ端末100は、コンピュータに内蔵されるCPUやメモリ等のハードウェア資源を用いて、当該ユーザ端末100で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体(可搬メモリ等)に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。
図7は、本実施の形態における上記コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図7のコンピュータは、それぞれバスBで相互に接続されているドライブ装置1000、補助記憶装置1002、メモリ装置1003、CPU1004、インタフェース装置1005、表示装置1006、及び入力装置1007等を有する。
当該コンピュータでの処理を実現するプログラムは、例えば、CD-ROM又はメモリカード等の記録媒体1001によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体1001がドライブ装置1000にセットされると、プログラムが記録媒体1001からドライブ装置1000を介して補助記憶装置1002にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体1001より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置1002は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
メモリ装置1003は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置1002からプログラムを読み出して格納する。CPU1004は、メモリ装置1003に格納されたプログラムに従って、当該ユーザ端末100に係る機能を実現する。インタフェース装置1005は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置1006はプログラムによるGUI(Graphical User Interface)等を表示する。入力装置1007はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。
(実施の形態のまとめ)
以上、説明したように、本実施の形態では、同一拠点内に複数のメディアデータ受信者が存在する場合に、一旦当該メディアデータを受信し、受信したメディアデータを拠点内の他の受信者に送信することとした。
このような通信方法を採用したことで、インターネットを経由するトラフィック量を削減でき、ボトルネックになりがちな接続点での輻輳等が生じ難くなる。
また、メディアデータの配信者との間で暗号化を行う場合、N人の転送先に対してN回の暗号化を行うのは高負荷であるが、本実施の形態の通信方法により集約することができるので、処理負荷を減らすことができる。
また、通信中のメディアデータ欠損の際に再送を行う処理系の場合、2つの経路で送信するとそれぞれに欠損するリスクがあり、都度再送を行わなければならないが、本実施の形態の通信方法のように、一受信者がメディアデータの受信を終端することで、転送だけではなく再送も1回線分に取りまとめて行うことが可能となる。
本明細書には、少なくとも、下記の各項に記載された通信装置、通信方法、プログラムが開示されている。
(第1項)
ある拠点において、所定の通信網を介して拠点外通信装置と通信を行う通信装置であって、
前記拠点における前記通信装置を含む複数の通信装置の中で、前記通信装置が中継ノードになるか否かを決定する判断部と、
前記判断部により、前記通信装置が前記中継ノードになると決定された場合に、前記拠点外通信装置から送信されたメディアデータを受信し、当該メディアデータを前記拠点における他の通信装置に送信するメディア中継部と
を備える通信装置。
(第2項)
前記判断部は、前記通信装置と、前記拠点における他の通信装置との間の情報交換により得られた情報に基づいて、前記通信装置が前記中継ノードになるか否かを決定する
第1項に記載の通信装置。
(第3項)
前記判断部は、前記通信装置及び前記拠点における他の通信装置の接続形態及び計算能力に基づいて、前記通信装置が前記中継ノードになるか否かを決定する
第2項に記載の通信装置。
(第4項)
前記メディア中継部は、前記メディアデータを前記拠点における他の通信装置にマルチキャストで送信する
第1項ないし第3項のうちいずれか1項に記載の通信装置。
(第5項)
前記判断部により、前記通信装置が前記中継ノードになると決定された場合に、前記拠点における他の通信装置に対して、前記通信装置が前記中継ノードになったことを通知する制御通信部
を更に備える第1項ないし第4項のうちいずれか1項に記載の通信装置。
(第6項)
ある拠点において、所定の通信網を介して拠点外通信装置と通信を行う通信装置が実行する通信方法であって、
前記拠点における前記通信装置を含む複数の通信装置の中で、前記通信装置が中継ノードになるか否かを決定する判断ステップと、
前記判断ステップにより、前記通信装置が前記中継ノードになると決定された場合に、前記拠点外通信装置から送信されたメディアデータを受信し、当該メディアデータを前記拠点における他の通信装置に送信するメディア中継ステップと
を備える通信方法。
(第7項)
コンピュータを、第1項ないし第5項のうちいずれか1項に記載の通信装置における各部として機能させるためのプログラム。
以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
100 ユーザ端末
110 メディア通信部
120 メディア中継部
130 制御通信部
140 判断部
150 データ格納部
1000 ドライブ装置
1002 補助記憶装置
1003 メモリ装置
1004 CPU
1005 インタフェース装置
1006 表示装置
1007 入力装置

Claims (7)

  1. ある拠点において、所定の通信網を介して拠点外通信装置と通信を行う通信装置であって、
    前記拠点における前記通信装置と他の通信装置とを含む複数の通信装置の中で、前記通信装置が中継ノードになるか否かを決定する判断部と、
    前記判断部により、前記通信装置が前記中継ノードになると決定された場合に、前記拠点外通信装置から送信されたメディアデータを受信し、当該メディアデータを前記拠点における前記他の通信装置に送信するメディア中継部とを備え、
    前記通信装置の接続形態が有線であり、前記他の通信装置の接続形態も有線であり、前記通信装置の計算能力と前記他の通信装置の計算能力が同一である場合において、前記判断部は、前記通信装置のIPアドレスと前記他の通信装置のIPアドレスの大小に基づき、前記通信装置が前記中継ノードになるか否かを決定する
    通信装置。
  2. 前記判断部は、前記通信装置と、前記拠点における前記他の通信装置との間の情報交換により得られた情報に基づいて、前記通信装置が前記中継ノードになるか否かを決定する
    請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記判断部は、前記通信装置及び前記拠点における前記他の通信装置の接続形態及び計算能力に基づいて、前記通信装置が前記中継ノードになるか否かを決定する
    請求項2に記載の通信装置。
  4. 前記メディア中継部は、前記メディアデータを前記拠点における前記他の通信装置にマルチキャストで送信する
    請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の通信装置。
  5. 前記判断部により、前記通信装置が前記中継ノードになると決定された場合に、前記拠点における前記他の通信装置に対して、前記通信装置が前記中継ノードになったことを通知する制御通信部
    を更に備える請求項1ないし4のうちいずれか1項に記載の通信装置。
  6. ある拠点において、所定の通信網を介して拠点外通信装置と通信を行う通信装置が実行する通信方法であって、
    前記拠点における前記通信装置と他の通信装置とを含む複数の通信装置の中で、前記通信装置が中継ノードになるか否かを決定する判断ステップと、
    前記判断ステップにより、前記通信装置が前記中継ノードになると決定された場合に、前記拠点外通信装置から送信されたメディアデータを受信し、当該メディアデータを前記拠点における前記他の通信装置に送信するメディア中継ステップとを備え、
    前記通信装置の接続形態が有線であり、前記他の通信装置の接続形態も有線であり、前記通信装置の計算能力と前記他の通信装置の計算能力が同一である場合に、前記判断ステップにおいて、前記通信装置のIPアドレスと前記他の通信装置のIPアドレスの大小に基づき、前記通信装置が前記中継ノードになるか否かを決定する
    通信方法。
  7. コンピュータを、請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載の通信装置における各部として機能させるためのプログラム。
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