WO2013012089A1 - 中継装置、中継方法及びプログラム - Google Patents

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packet
fec
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伊藤　典男
高橋　真毅
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シャープ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L2001/0092—Error control systems characterised by the topology of the transmission link
    • H04L2001/0097—Relays

Definitions

  • the present invention relates to a relay device of a content distribution system in which IP multicast content is distributed to at least one receiving device.
  • IP multicast technology capable of simultaneous distribution to a large number of recipients.
  • the IP multicast technology is a method of simultaneously transmitting the same data packet from a single server to a plurality of receivers who have joined a specific multicast group.
  • the load on the server and the distribution network are transmitted. It becomes possible to reduce the load.
  • a multicast group is a collection of recipients of specific multimedia content provided from a certain server, and participating recipients share the same multicast address within the group.
  • the router that controls the data transmission path in this group receives the multicast data, it reads the multicast address and retransmits it toward the path to which the receiver belonging to the corresponding multicast group is connected.
  • the router duplicates the information to be transmitted and sends it to each route.
  • the amount of transmission information can be greatly reduced compared to the case where information is transmitted to all recipients belonging to the multicast group independently from the server, and the load on the server and the network is increased. Can be reduced.
  • an IP broadcast service system in which a large number of programs are broadcast from a broadcasting station and switched to a program desired to be viewed at a receiving terminal at home or facility, or a camera with a large number of contents from the broadcasting station
  • video surveillance systems that are composed of video, each of which is distributed in a multicast manner, and the camera video can be selected by switching reception at a receiving terminal.
  • the data size (MTU size) of the delivery packet in the network is often different for each type of network.
  • this relay apparatus When distributing content (information) via a plurality of networks, a relay device (media relay device) is arranged at the boundary of the network. Therefore, this relay apparatus has a function of converting the input packet into a size suitable for the network on the output side.
  • the MTU size of the network A is 1500 bytes (Ethernet (registered trademark)) and the MTU size of the network B is 2370 bytes (wireless LAN).
  • the relay device normally adds dummy data in order to ensure consistency of the distribution size. For example, in the case of FIG. 12, 870 bytes of dummy data is added. Therefore, there has been a problem that the data distribution efficiency is reduced by the amount of the dummy data.
  • Data transmission in a network is often realized based on a model in which necessary communication functions are divided into a plurality of layers.
  • OSI Open System Interconnection
  • the communication function required by the application is defined in the upper layer, and it passes through any transmission network. Therefore, it is not usually considered whether information is transmitted.
  • the lower layer a communication function necessary for a specific transmission network is defined.
  • error correction code technology is used to improve the reliability of network transmission.
  • the error correction code technique is a technique in which redundant data called an error correction code is added to original transmission data, and the original transmission data is stochastically restored using these data on the receiving side.
  • the error correction code used and its strength are determined according to the physical characteristics of the network, the communication method used, the required transmission rate, and the like.
  • many error correction codes must be added, and the actual data transmission efficiency deteriorates.
  • the strength of the error correction code is lowered, it is possible to approach the maximum efficiency that can be transmitted by the communication method.
  • wireless networks may cause various reception errors as compared with wired networks. Therefore, even when realizing the same throughput, it is necessary to add more error correction codes.
  • the above-described relay device has a two-layer configuration as shown in FIG. That is, as a lower layer, a process for performing a correction process using a given error correction code from a packet input from the network on the input side, and vice versa, is necessary for the output data according to the conditions of the output network. There is a part that calculates an error correction code, assigns the error correction code, and outputs it to the output network.
  • As an upper layer there is a part that performs processing such as size conversion suitable for transmission on the output network by adding a dummy to the input data. At this time, the size conversion process of the upper layer is independent of the correction process and the error correction code adding process performed in the lower layer, and is not affected at all by the type of code to be added.
  • the relay device described above has a problem that the distribution efficiency is reduced by the amount of the dummy data.
  • an object of the present invention is to provide a relay device or the like that can efficiently transfer packets while maintaining error tolerance in a content distribution service using IP multicast.
  • the relay device of the present invention is In a relay device of a content distribution system in which IP multicast content is distributed to at least one receiving device, A header analysis unit that extracts FEC identification information from the header of the first packet including the input first code and header, and derives a parameter based on the extracted FEC identification information; A second code generation unit for generating a second code based on the derived parameter; A second packet generator for generating a second packet based on the first packet and the second code; A transmitting unit for transmitting the second packet; It is characterized by providing.
  • the second packet has a code length shorter than that in the case where FEC identification information is not added to the header of the first packet.
  • the header analysis unit receives feedback information from the receiving apparatus and derives a parameter based on the feedback information and the FEC identification information.
  • the first code and the second code constitute a concatenated code.
  • the first code and the second code constitute a product code.
  • the relay device of the present invention is a relay device of a content distribution system in which IP multicast content is distributed to at least one receiving device.
  • a header analysis unit that extracts FEC identification information from the header of the first packet including the input first code and header, and derives a parameter based on the FEC identification information; Based on the derived parameter, a transmitter that changes the modulation scheme and transmits the first packet; It is characterized by providing.
  • the header analysis unit receives feedback information from the receiving apparatus and derives a parameter based on the feedback information and the FEC identification information.
  • the relay device of the present invention A first code generation unit that generates an FEC code as a first code based on the received packet; A first packet generator that generates a first packet including the received packet, the FEC code, and an FEC identification code that is identification information related to the FEC code; It is characterized by providing.
  • the first packet generator generates a first packet by dividing the packet into a plurality of packets based on the size of the FEC code.
  • the relay method of the present invention In a relay method of a content distribution system in which IP multicast content is distributed to at least one receiving device, FEC identification information is extracted from the header of the first packet, parameters are derived based on the extracted FEC identification information, Generating a second code based on the derived parameter; Generating a second packet based on the first packet and the second code; The second packet is transmitted.
  • the relay method of the present invention In a relay method of a content distribution system in which IP multicast content is distributed to at least one receiving device, FEC identification information is extracted from the header of the first packet, parameters are derived based on the extracted FEC identification information, The first packet is transmitted by changing a modulation scheme based on the derived parameter.
  • the program of the present invention A computer having a relay function of a content distribution system in which IP multicast content is distributed to at least one receiving device; A header analysis function for extracting FEC identification information from the header of the first packet composed of the input first code and header, and deriving parameters based on the extracted FEC identification information; A second code generation function for generating a second code based on the derived parameter; A second packet generation function for generating a second packet based on the first packet and the second code; A transmission function for transmitting the second packet; It is characterized by realizing.
  • the program of the present invention A computer having a relay function of a content distribution system in which IP multicast content is distributed to at least one receiving device; A header analysis function that extracts FEC identification information from the header of the first packet including the input first code and header, and derives a parameter based on the FEC identification information; A transmission function for transmitting the first packet by changing a modulation scheme based on the derived parameter; It is characterized by realizing.
  • FEC identification information is extracted from the header of the first packet, a parameter is derived based on the extracted FEC identification information, a second code is generated based on the derived parameter, A second packet is generated based on the first packet and the second code, and the second packet is transmitted. Accordingly, the second code is generated based on the FEC identification information included in the first packet, which is necessary as compared with the case where it is independent from the processing of the upper layer (generation of the first code) as in the prior art. It is possible to provide a relay device and a distribution system with high transmission efficiency while obtaining sufficient error tolerance.
  • FIG. 1 shows an entire content distribution system 1 to which the present invention is applied.
  • content is distributed from the transmission device to the playback device via one or a plurality of networks.
  • a relay device is connected between the networks.
  • the relay device for example, a wireless LAN router in the house can be considered.
  • the network to which the playback device is connected indicates a home wireless LAN network.
  • the relay device may be a base station for a mobile device such as a mobile phone.
  • the network to which the playback device is connected does not have to be a wireless network, and a wired LAN in a home or a company can be considered.
  • the relay device receives media content from the transmission device and redistributes it to the network to which the playback device is connected using multicast technology or the like, so that the media content can be received by a plurality of playback devices. Become.
  • MTU Maximum Transfer Unit
  • Ethernet registered trademark
  • 802.11b wireless LAN 802.11b
  • a size change packet reconfiguration
  • the size of a 1500-byte IP packet is adjusted to 2370 bytes in order to match the distribution size.
  • the MTU of the entire network between the server and the receiving terminal is checked in advance, and the packet of the minimum size is used. It is possible to use a method called a path MTU discovery method for transmission.
  • a path MTU discovery method for transmission.
  • the network involved in transmission may vary, so it is practically impossible to check the MTU in advance.
  • the FEC used in this specification will be described.
  • the IP multicast technology generally uses UDP (User Datagram Protocol) as a transport layer protocol, and thus has a drawback of being vulnerable to data loss.
  • UDP User Datagram Protocol
  • a typical error recovery technique includes an automatic retransmission request (ARQ: Automatic Report ReQuest) for retransmitting an error part and recovering the error, and FEC (Forward) for correcting an error on the receiving side by adding redundant data by encoding from a server.
  • ARQ Automatic Report ReQuest
  • FEC Forward error correction
  • FEC is generally used as an error correction technique in order not to increase the server load rapidly even in a large-scale multicast group.
  • the FEC technology is realized by giving redundancy to content data according to a preset algorithm.
  • a parity method and a Reed-Solomon method.
  • the relay device 10 includes a receiving unit 100, a packet reading unit 102, a first code generation unit 104, a header generation unit 106, a first packet generation unit 108, a header analysis unit 110, The second code generation unit 112, the second packet generation unit 114, and the transmission unit 116 are configured.
  • the receiving unit 100 is a functional unit that receives distribution data as content and information indicating the type of network received from a physical signal on the network. Specifically, it is configured by a NIC (Network Interface Card) corresponding to the type of network.
  • the received packet is read from the received distribution data by the packet reading unit 102 and output to the first code generation unit 104, the header generation unit 106, and the first packet generation unit 108.
  • the first code generation unit 104 is a functional unit that generates a first code based on the input distribution data (received packet).
  • the first code is a code used for error correction of distribution data, and is generated using FEC (forward error correction).
  • FEC forward error correction
  • various methods are used as a method for generating a code using FEC. For example, in this embodiment, it is assumed that FEC using a parity code is used.
  • the first code generation unit 104 determines the size of the FEC code to be generated, and generates a test code using a predetermined FEC. As a result, the first packet generation unit 108 at the subsequent stage generates transmission data of the MTU size corresponding to the network to be transmitted.
  • the first code (FEC code) generated by the first code generation unit 104 is calculated based on various conditions. For example, based on the MTU size (MTU_A) of the network 3 to which the transmission device 20 (reception unit 100) is connected and the MTU size (MTU_B) of the network 5 to which the playback device 30 (transmission unit 116) is connected.
  • the size of the first code (FEC code) may be determined, or may be determined by an operator, a network administrator, or the like. Further, it may be determined according to the upper layer service.
  • the header generation unit 106 is a functional unit for generating a header to be added when the first packet generation unit 108 in the subsequent stage generates the first packet based on the distribution data.
  • FEC identification information including information on the first code generated in the first code generation unit 104 is generated and included in the header. .
  • the FEC identification information includes information on the first code (FEC code) generated in the first code generation unit 104, and specifically includes the type of FEC used and its parameters.
  • a linear code such as a parity code expresses its characteristics with (N, K, D) and three parameters.
  • N represents the size (bits) of the entire code
  • K represents the size of the original information source
  • D represents the minimum distance between the codes.
  • N represents the size (bits) of the entire code
  • K represents the size of the original information source
  • D represents the minimum distance between the codes.
  • the type of FEC in FIG. 2 is “parity code” in this example, and the parameter is “(N, K, D)”.
  • the FEC identification information may be included based on information input from the first code generation unit 104, or a predetermined value may be set.
  • the first packet generation unit 108 is a functional unit that generates a first packet by adding a header and a first code (FEC code) to the distribution data input from the reception unit 100.
  • FEC code first code
  • the generated first packet is output to the second packet generation unit 114 which is a lower layer.
  • the first packet is output to the header analysis unit 110 together with the first packet.
  • the header analysis unit 110 Based on the FEC identification information included in the header of the first packet, the header analysis unit 110 extracts the FEC type of the first code (FEC code) given by the upper layer and its parameters, and transmits them in the network on the transmission side. Appropriate codes and parameters are determined based on the assumed FEC strength.
  • the header analysis unit 110 analyzes the header included in the first packet and extracts FEC identification information (step S100). Then, an error resilience parameter is derived according to the FEC strength included in the extracted FEC identification information (step S110).
  • the error resilience parameter is a parameter used when the second code generation unit 112 in the subsequent stage generates the second code. That is, the strength of the code determined by the FEC identification information and its parameters (for example, D mentioned above in the case of a linear code).
  • the error resilience added by the first code (FEC code) and the code necessary to realize the error resilience of the difference are determined and its parameters.
  • the code length of the generated second code is shorter than the original (no first code) state due to the presence of the error tolerance added by the first code.
  • the second code generation unit 112 is a functional unit that generates a second code to be added to the first packet based on the error resilience parameter input from the header analysis unit 110.
  • various methods can be considered as the generated codes. For example, in the present embodiment, an example is shown in which a code in which the first code and the second code form a concatenated code is generated. .
  • the first code generation unit 104 uses an inner code
  • the second code generation unit 112 uses an outer code
  • the D code required by the second code generation unit 112 from predetermined t and d. (2t + 1) / d, and N and K satisfying this are determined.
  • selecting parameters so as to configure a concatenated code is an example, and it is needless to say that other methods may be used.
  • the first code and the second code may be generated so as to constitute a product code.
  • the second packet generation unit 114 adds the second code generated by the second code generation unit 112 to the first packet input from the first packet generation unit 108 and sends the second packet to the transmission unit 116 as a second packet. Is output.
  • the transmission unit 116 transmits the second packet input from the second packet generation unit 114 as a transmission packet to the playback device 30 via the network 5.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing distribution data and packets.
  • FIG. 5 (a) shows distribution data D10
  • FIG. 5 (b) shows a state where a first code (FEC code) is added.
  • FEC code a first code
  • an FEC code is added as a first code to the area P12, and information P14 is stored in the header P10 as FEC identification information that is information related to the FEC code.
  • FIG.5 (c) is a figure which shows the state to which the 2nd code
  • FIG. 6A is a diagram schematically illustrating the first packet.
  • a first code (FEC code) P22 is added to the first packet, and information about the first code is included as FEC identification information P20.
  • FIG. 6B is a diagram schematically showing the second packet. Since the FEC code is originally included in the area in which the dummy data is included, it is sufficient for the second code P24 to be given a code with weaker intensity (inspection information shorter than the original).
  • the FEC code instead of adding dummy data originally in the upper layer.
  • the lower layer it is only necessary to attach a code smaller than the originally required size (weak FEC strength), and as a result, the size of the entire packet can be reduced and the distribution efficiency can be improved.
  • the header analysis unit 110 of the first embodiment is replaced with a header analysis unit 120. Since the other functional units have the same configuration as that of the first embodiment, the same reference numerals are given and detailed descriptions thereof are omitted.
  • feedback information (network error rate, reception status (bit rate, usage service, etc.) of the playback device 30) is input from the playback device 30 and / or the network 5.
  • a case where the error resilience parameter is made variable by being fed back will be described.
  • header analysis processing is executed (step S100), and error resilience parameters are derived (S110). Subsequently, feedback information is received (step S204).
  • the feedback information is information input from the outside, for example, information related to the network (error rate, transmission rate, congestion state, etc.), information related to the playback device 30 (terminal capability of the playback device, received bits). Rate, error rate, service used, etc.).
  • the feedback information is compared with the error resilience parameter to determine whether or not the desired error resilience is ensured.
  • the desired error resilience may be set by the user according to the type of terminal, or may be set by a network administrator such as an operator. Moreover, you may set according to a service.
  • the error tolerance is set low for voice data, the error tolerance is set strong for character data, the error tolerance is set low for fixed terminals, and the error resistance is set strong for mobile terminals. It can be set.
  • step S206 when the desired error resilience cannot be ensured (step S206; No), the error resilience parameter is strongly updated to achieve the desired error resilience (step S208; Yes ⁇ step S212).
  • Step S208 if the desired error resilience is sufficiently ensured, the error resilience parameter is updated weakly so as to achieve the desired error resilience (Step S208; No ⁇ Step S210; Yes ⁇ Step S214).
  • the parameter D is changed to D + 1.
  • the second code generated by the second code generation unit 112 is (N + ⁇ , K, D + 1) ( ⁇ is different depending on the code used), and error tolerance is increased.
  • the parameter D is changed to D-1.
  • the second code generated by the second code generation unit 112 is (N ⁇ , K, D ⁇ 1) ( ⁇ varies depending on the code used), and the error resistance is weakened.
  • the third embodiment will be described.
  • the above-described embodiment has the second packet generation unit in the lower layer, and the second packet generation unit generates and adds the second packet.
  • the error resilience is changed by the transmission unit changing the modulation method instead of generating the second packet.
  • the distribution device 14 according to the third embodiment illustrated in FIG. 9 does not include the second code generation unit 112 and the second packet generation unit 114 as compared with the relay device 10 according to the first embodiment.
  • a transmission unit 130 is provided instead of the transmission unit 116.
  • the error resilience parameter derived by the header analysis unit 110 is output to the transmission unit 130. Further, the first packet output from the first packet generation unit 108 is also output to the transmission unit 130.
  • the transmission unit 130 changes the modulation method according to the input error resilience parameter. For example, as illustrated in FIG. 10, the transmission unit 130 performs transmission by performing modulation using the normal QPSK method (FIG. 10A).
  • the header analysis unit 110 determines that the FEC code having sufficient strength is added in the upper layer
  • the header is modulated with 16QAM (FIG. 10B) and transmitted.
  • the signal is modulated by QPSK (FIG. 10A) and transmitted. This is because 16QAM can realize a symbol rate (speed) four times that of QPSK, but the distance between symbols is 1/3, so that resistance to noise and fading is weak at the same power.
  • the FEC intensity may be evaluated based on an average of unit time, and may be switched for each time unit, or may be switched for each higher layer stream or service type.
  • the header analysis unit 150 may vary the error resilience parameter according to the state of the network, the playback device, or the like.
  • the error rate, bit rate, and various status information are fed back to the header analysis unit 150 from the network 5 and the playback device 30, and the error resilience parameter is reflected by reflecting the feedback. Derived.
  • each functional unit may be configured as hardware or may be realized as software. That is, the program for executing the processes of FIGS. 7 to 9 may be stored in each device and executed by a control unit (for example, a CPU).
  • a control unit for example, a CPU
  • each device in the above-described embodiment may be realized as an LSI (Large Scale Integration) which is typically an integrated circuit.
  • LSI Large Scale Integration
  • Each functional block of each device may be individually formed as a chip, or a part or all of them may be integrated into a chip.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • integrated circuit technology that replaces LSI appears due to progress in semiconductor technology, it is of course possible to use an integrated circuit based on this technology.
  • the first code generation unit 104 uses the first code (FEC code) and the header generation unit 106 to change the FEC identification information based on the received packet transmitted from the packet reading unit 102 in FIG. Generated a header that included it.
  • the first packet generation unit 108 has been described as generating the first code and the first code with the header added.
  • the processing may not be performed. Even in this case, the second code is generated based on the FEC code (first code) included in the received packet, and the packet can be relayed efficiently while maintaining error resistance. It becomes.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Information Transfer Between Computers (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

　ＩＰマルチキャストを用いたコンテンツの配信サービス等において、誤り耐性を維持しながらパケットを効率よく転送できる中継装置等を提供すること。　第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、抽出されたＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出し、前記導出されたパラメータに基づいて、第２符号を生成し、前記第１パケットと、前記第２符号とに基づいて第２パケットを生成し、前記第２パケットを送信することを特徴とする。

Description

中継装置、中継方法及びプログラム
　本発明は、少なくとも一台の受信装置にＩＰマルチキャストのコンテンツが配信されるコンテンツ配信システムの中継装置等に関する。
　近年、ＦＴＴＨ（Fiber to the Home）やＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）といったブロードバンド回線の普及に伴い、大容量の映像や音声といったマルチメディアコンテンツをＩＰネットワーク上で提供する、ＩＰ放送等の放送型サービスが増加しつつある。
　このような配信システムにおいては、多数の受信者に同時に配信が可能な「ＩＰマルチキャスト技術」を用いて実現されることが一般的である。ＩＰマルチキャスト技術は、１つのサーバから特定のマルチキャストグループに加入した複数の受信者に対して同時に同じデータパケットを伝送する方法であり、このＩＰマルチキャスト技術を用いることにより、サーバの負荷、および配信ネットワークの負荷を軽減させることが可能となる。
　マルチキャストグループは、あるサーバから提供される特定のマルチメディアコンテンツの受信者の集まりであり、参加している受信者は、グループ内で同じマルチキャストアドレスを共有する。
　このグループ内のデータ伝送経路を制御するルータは、マルチキャストデータを受信すると、そのマルチキャストアドレスを読み取り、該当するマルチキャストグループに属する受信者が接続されている経路へ向けて再送信する。
　受信者が複数で、かつ、別経路上に存在する場合、ルータは伝送しようとする情報を複製してそれぞれの経路に向けて送信する。この動作により、ＩＰマルチキャスト技術では、当該マルチキャストグループに属する総ての受信者に対して、サーバから独立に情報を送信する場合に比べて、伝送情報量を大きく削減でき、サーバやネットワークへの負荷を軽減できる。
　また、このＩＰマルチキャスト技術を用いて、多数のサーバから配信されるマルチキャストコンテンツを１台の受信端末で切り替えながら受信するようなアプリケーションやシステムも考えられる。
　こうしたシステムの例として、放送局から多くの番組がマルチキャスト方式で放送されていて、家庭や施設の受信端末で視聴したい番組に切り替えるようなＩＰ放送サービスシステムや、放送局からのコンテンツが多数のカメラ映像で構成されていて、それぞれがマルチキャスト方式で配信され、受信端末で受信を切り替えることでカメラ映像を選択できるような映像監視システムなどがある。
　このような配信システムは、様々なネットワークが接続されており、通常複数のネットワークを経由することが一般的である。このようなネットワークを中継するコンテンツの配信装置は種々知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開２０１０－２８１５３号公報 特開２００８－２８３２８３号公報
　近年、メディアコンテンツのデータ量は拡大し続けており、より効率的なパケットの中継方法が所望されている。しかし、従来の中継方法においては、種々の問題が生じていた。
　まず、ネットワークにおける配信パケットのデータサイズ（ＭＴＵサイズ）は、ネットワークの種類毎に異なっている事が多い。
　複数のネットワークを経由してコンテンツ（情報）を配信する場合、ネットワークの境界部に、中継装置（メディア中継装置）が配置されている。従って、この中継装置は、入力したパケットを出力側のネットワークに適したサイズに変換する機能を備えている。
　例えば、図１２に示すように、ネットワークＡのＭＴＵサイズが１５００バイト（イーサネット（登録商標））、ネットワークＢのＭＴＵサイズが２３７０バイト（無線ＬＡＮ）であったとする。
　すると、中継装置は、配信サイズの整合性をとるために、通常、ダミーデータを付加する。例えば、図１２の場合は８７０バイトのダミーデータが付加されることとなる。従って、当該ダミーデータ分だけ、データの配信効率が低下してしまうといった問題点が生じていた。
　ネットワークにおけるデータ伝送は、必要となる通信機能を複数のレイヤに分割したモデルに基づき実現されることが多い。代表的なモデルとして、ＯＳＩ(Open System Interconnection)の７レイヤモデルが知られているが、こうしたレイヤモデルでは、上位レイヤでは、アプリケーションが必要とする通信機能が定義され、どのような伝送網を経由して情報が伝達されるかなどは通常考慮されない。一方、下位レイヤでは、特定の伝送網に必要な通信機能が定義されている。
　通常、ネットワーク伝送の信頼性を向上させるために誤り訂正符号技術が用いられる。誤り訂正符号技術は、元の伝送データに対し誤り訂正符号と呼ばれる冗長データを付加し、受信側でこれらのデータを用いてもとの伝送データを確率的に復元する技術である。使用される誤り訂正符号やその強度はそのネットワークの物理的な特性、利用される通信方式および必要な伝送速度などに応じて決められる。誤り訂正の強度を上げるためには、多くの誤り訂正符号を付与しなければならず、実際のデータの伝送効率は悪くなる。逆に、誤り訂正符号の強度を下げれば、その通信方式で伝送可能な最大の効率に近づけることができる。一般に有線ネットワークに比べ、無線ネットワークはさまざまな受信誤りが発生する可能性があるため、同一のスループットを実現する場合でも、より多くの誤り訂正符号を付加する必要がある。
　上述の中継装置は、例えば図１３に示すように２レイヤの構成をしている。すなわち、下位レイヤとして、入力側のネットワークから入力されたパケットから、付与された誤り訂正符号を用いて訂正処理を施す処理、およびその逆で出力データに対し、出力ネットワークの条件に合わせて必要な誤り訂正符号を計算し、誤り訂正符号を付与して出力ネットワークへ出力する部分がある。一方上位レイヤとして、入力データにダミーを付加するなどして、出力ネットワークの伝送に適切なサイズ変換などの処理を行う部分がある。この際、上位レイヤのサイズ変換の処理は、下位レイヤで行う訂正処理および誤り訂正符号の付与処理と独立しており、付与される符号の種別になんら影響を受けない。
　上述した中継装置は、当該ダミーデータの分だけ、配信効率が低下するという問題点が生じていた。
　上述した課題に鑑み、本発明が目的とするところは、ＩＰマルチキャストを用いたコンテンツの配信サービス等において、誤り耐性を維持しながらパケットを効率よく転送できる中継装置等を提供することである。
　上述した課題に鑑み、本発明の中継装置は、
　少なくとも一台の受信装置にＩＰマルチキャストのコンテンツが配信されるコンテンツ配信システムの中継装置において、
　入力された第１符号とヘッダとからなる第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、抽出されたＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出するヘッダ解析部と、
　前記導出されたパラメータに基づいて、第２符号を生成する第２符号生成部と、
　前記第１パケットと、前記第２符号とに基づいて第２パケットを生成する第２パケット生成部と、
　前記第２パケットを送信する送信部と、
　を備えることを特徴とする。
　また、本発明の中継装置において、前記第２パケットは、前記第１パケットのヘッダにＦＥＣ識別情報が付加されなかった場合と比較して符号長が短くなることを特徴とする。
　また、本発明の中継装置において、前記ヘッダ解析部は、受信装置からフィードバック情報を受信し、フィードバック情報とＦＥＣ識別情報とに基づいてパラメータを導出することを特徴とする。
　また、本発明の中継装置において、前記第１符号と、前記第２符号とは連接符号を構成することを特徴とする。
　また、本発明の中継装置において、前記第１符号と、前記第２符号とは積符号を構成することを特徴とする。
　本発明の中継装置は、少なくとも一台の受信装置にＩＰマルチキャストのコンテンツが配信されるコンテンツ配信システムの中継装置において、
　入力された第１符号とヘッダとからなる第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、ＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出するヘッダ解析部と、
　前記導出されたパラメータに基づいて、変調方式を変化させて前記第１パケットを送信する送信部と、
　を備えることを特徴とする。
　また、本発明の中継装置において、前記ヘッダ解析部は、受信装置からフィードバック情報を受信し、フィードバック情報とＦＥＣ識別情報とに基づいてパラメータを導出することを特徴とする。
　本発明の中継装置は、
　受信されたパケットに基づいて、第１符号としてＦＥＣ符号を生成する第１符号生成部と、
　前記受信パケットと、前記ＦＥＣ符号と、前記ＦＥＣ符号に関する識別情報であるＦＥＣ識別符号とを含めた第１パケットを生成する第１パケット生成部と、
　を備えることを特徴とする。
　また、本発明の中継装置において、
　前記第１パケット生成部は、前記ＦＥＣ符号のサイズに基づいて、複数のパケットに分割して第１パケットを生成することを特徴とする。
　本発明の中継方法は、
　少なくとも一台の受信装置にＩＰマルチキャストのコンテンツが配信されるコンテンツ配信システムの中継方法において、
　第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、抽出されたＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出し、
　前記導出されたパラメータに基づいて、第２符号を生成し、
　前記第１パケットと、前記第２符号とに基づいて第２パケットを生成し、
　前記第２パケットを送信することを特徴とする。
　本発明の中継方法は、
　少なくとも一台の受信装置にＩＰマルチキャストのコンテンツが配信されるコンテンツ配信システムの中継方法において、
　第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、抽出されたＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出し、
　前記導出されたパラメータに基づいて、変調方式を変化させて前記第１パケットを送信することを特徴とする。
　本発明のプログラムは、
　少なくとも一台の受信装置にＩＰマルチキャストのコンテンツが配信されるコンテンツ配信システムの中継機能を有するコンピュータに、
　入力された第１符号とヘッダとからなる第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、抽出されたＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出するヘッダ解析機能と、
　前記導出されたパラメータに基づいて、第２符号を生成する第２符号生成機能と、
　前記第１パケットと、前記第２符号とに基づいて第２パケットを生成する第２パケット生成機能と、
　前記第２パケットを送信する送信機能と、
　を実現させることを特徴とする。
　本発明のプログラムは、
　少なくとも一台の受信装置にＩＰマルチキャストのコンテンツが配信されるコンテンツ配信システムの中継機能を有するコンピュータに、
　入力された第１符号とヘッダとからなる第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、ＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出するヘッダ解析機能と、
　前記導出されたパラメータに基づいて、変調方式を変化させて前記第１パケットを送信する送信機能と、
　を実現させることを特徴とする。
　本発明によれば、第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、抽出されたＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出し、前記導出されたパラメータに基づいて、第２符号を生成し、前記第１パケットと、前記第２符号とに基づいて第２パケットを生成し、前記第２パケットを送信することとなる。従って、第１パケットに含まれるＦＥＣの識別情報に基づいて、第２符号が生成されることとなり、従来のように、上位レイヤの処理（第１符号の生成）と独立させる場合に比べ、必要十分な誤り耐性を獲得しつつ伝送効率の良い中継装置、配信システムを提供することが可能となる。
本実施形態におけるコンテンツ配信システムの全体を説明するための図である。 第１実施形態における配信装置の機能構成を説明するための図である。 第１実施形態におけるヘッダ解析部の処理について説明するための図である。 積符号について説明するための図である。 第１実施形態における配信データ（パケット）について、模式的に示した図である。 第１実施形態における配信データ（パケット）について、模式的に示した図である。 第２実施形態における配信装置の機能構成を説明するための図である。 第２実施形態におけるヘッダ解析部の処理について説明するための図である。 第３実施形態における配信装置の機能構成を説明するための図である。 変調方式について説明するための図である。 第３実施形態における配信装置の機能構成を説明するための図である。 従来における配信データ（パケット）について、模式的に示した図である。 中継装置について説明するための図である。
　以下、図面を参照して本発明を実施するための最良な形態について説明する。
　〔システム構成〕
　図１に本発明を適用したコンテンツ配信システム１の全体を示す。コンテンツ配信システム１には、送信装置から、一又は複数のネットワークを介して再生装置にコンテンツが配信される。
　ここで、複数のネットワークを結合する場合には、ネットワークの間に中継装置が接続されている。
　中継装置として、例えば、宅内における無線ＬＡＮルータ等が考えられる。その場合、再生装置が接続されるネットワークは、宅内無線ＬＡＮネットワークを示すことになる。
　また、別の例としては、中継装置が携帯電話等のモバイル機器用の基地局である場合も考えられる。もちろん、再生装置が接続されるネットワークは無線ネットワークである必要はなく、家庭内や企業内での有線ＬＡＮも考えられる。
　いずれの場合においても、中継装置は、送信装置からメディアコンテンツを受信し、再生装置が接続されるネットワークへマルチキャスト技術などを用いて再配信することで、複数の再生装置でメディアコンテンツが受信可能となる。
　本実施形態のネットワークにおいては、それぞれＭＴＵのサイズが異なる場合について説明するが、ＭＴＵサイズが同一のネットワークであっても制限無く利用出来る事は勿論である。
　なお、本実施形態では、一例としてネットワーク３に接続された送信装置２０から中継装置１０を経由し、さらに、ネットワーク５に接続された再生装置３０にコンテンツが配信される場合について説明する。なお、本明細書において用いられるＭＴＵ、ＦＥＣの用語について簡単に説明する。
　（１）ＭＴＵについて
　ＩＰネットワークにおいて、伝送されるデータは、パケットという単位に分割されて伝送される。このパケットのサイズは、伝送するネットワークの種類によってその最大値（ＭＴＵ：Maximum Transfer Unit）が決まっている。
　例えば、イーサネット（登録商標）では１，５００バイトであり、無線ＬＡＮ規格の１つの８０２．１１ｂでは２，３７０バイトである。この場合、中継装置、配信サーバ等で、サイズ変更（パケットの再構成）が必要となる。イーサネット（登録商標）から無線ＬＡＮに中継する場合、配信サイズの整合をとるため、１５００バイトのＩＰパケットは、２３７０バイトにサイズが調整される。
　なお、配信サーバと受信端末とが１対１の通信を行う、ユニキャスト方式のコンテンツ伝送であれば、予めサーバ－受信端末間の全ネットワークのＭＴＵを調べておいて、その最小サイズのパケットで送信する、パスＭＴＵディスカバリー方式と呼ばれる方法を用いることが可能である。しかし、マルチキャスト配信を行う場合には、伝送に関与するネットワークが変動する場合もあるため、予めＭＴＵを調べることは実質的に不可能である。
　（２）ＦＥＣについて
　また、本明細書において用いられるＦＥＣについて説明する。ＩＰマルチキャスト技術では、トランスポート層のプロトコルとしてＵＤＰ（User Datagram Protocol）を用いるのが一般的であるため、データ損失に弱いという欠点がある。
　そのため、何らかの方法で欠落したデータを回復する必要がある。代表的な誤り回復技術には、誤り部分を再送して回復する自動再送要求（ＡＲＱ：Automatic Report reQuest）と、サーバから符号化による冗長データを付加し、受信側で誤りを訂正するＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）等がある。
　ただし、複数受信者への同時コンテンツ配信という、ＩＰマルチキャストの特長を活かした、大規模なマルチキャストグループを考えた場合、ＡＲＱのように再送要求をサーバへ送る技術では、要求とその応答というやり取りが爆発的に増加する可能性がある。そのため、大規模なマルチキャストグループでもサーバ負荷を急激に増加させないために、誤り訂正技術としてＦＥＣが利用されるのが一般的である。
　ＦＥＣ技術は、コンテンツデータに対して、予め設定されたアルゴリズムに従った冗長性を付与することで実現される。その具体的なアルゴリズムとしては、パリティ方式や、リード・ソロモン方式等様々なものがある。
　〔第１実施形態〕
　まず、第１実施形態におけるコンテンツ配信システム１について、説明する。
　第１実施形態における中継装置１０の機能構成について図２を用いて説明する。図２に示すように、中継装置１０は、受信部１００と、パケット読み出し部１０２と、第１符号生成部１０４と、ヘッダ生成部１０６と、第１パケット生成部１０８と、ヘッダ解析部１１０と、第２符号生成部１１２と、第２パケット生成部１１４と、送信部１１６とを備えて構成されている。
　受信部１００は、ネットワーク上の物理的な信号からコンテンツである配信データ及び受信したネットワークの種別を示す情報を受信する機能部である。具体的には、ネットワークの種別に対応するＮＩＣ（Network Interface Card）等により構成されている。受信された配信データから、パケット読み出し部１０２により受信パケットが読み出され、第１符号生成部１０４、ヘッダ生成部１０６及び第１パケット生成部１０８に出力される。
　第１符号生成部１０４は、入力された配信データ（受信パケット）に基づいて第１符号を生成する機能部である。ここで、第１符号とは、配信データの誤り訂正に用いられる符号であり、ＦＥＣ（前方誤り訂正）を用いて生成される。ここで、ＦＥＣを用いて符号を生成する方法としては、種々の方法が用いられるが、例えば本実施形態においてはパリティ符号によるＦＥＣが用いられているとする。
　更に、第１符号生成部１０４は、生成すべきＦＥＣ符号のサイズを決定し、所定のＦＥＣにて検査用の符号を生成する。これにより、後段の第１パケット生成部１０８において、送信されるネットワークに対応するＭＴＵサイズの送信データが生成される。
　ここで、第１符号生成部１０４が生成する第１符号（ＦＥＣ符号）は、種々の条件に基づいて計算される。例えば、送信装置２０（受信部１００）が接続されているネットワーク３のＭＴＵサイズ（ＭＴＵ＿Ａ）と、再生装置３０（送信部１１６）が接続されているネットワーク５のＭＴＵサイズ（ＭＴＵ＿Ｂ）とに基づいて、第１符号（ＦＥＣ符号）のサイズが決定されても良いし、オペレータ、ネットワーク管理者等により決定されても良い。また、上位層のサービスに応じて決定されることとしても良い。
　具体的には、例えば、ＭＴＵ＿Ａ＜ＭＴＵ＿Ｂの場合、ＭＴＵの整合をとるため必要なサイズは、Ｄ＝ＭＴＵ＿Ｂ－ＭＴＵ＿Ａであるため、ＦＥＣによる検査用の符号の最大サイズも前述のＤとなる。
　逆に、ＭＴＵ＿Ａ＞ＭＴＵ＿Ｂの場合は、ネットワーク３から来たパケットを二つに分割してネットワーク５に流す方法が考えられ、この場合におけるＭＴＵの整合を取る為に必要なサイズは、Ｄ’＝ＭＴＵ＿Ｂ－ＭＴＵ＿Ａ／２であるため、ＦＥＣによる検査用の符号のサイズも最大でＤ’となる。符号サイズがＤあるいはＤ’に満たない場合はダミーデータが補填される。
　ヘッダ生成部１０６は、配信データに基づいて後段の第１パケット生成部１０８が第１パケットを生成する場合において付加するヘッダを生成するための機能部である。ここで、通常のデータヘッダ（例えば、宛先データ等の一般的な情報）に加えて、第１符号生成部１０４において生成された第１符号に関する情報を含むＦＥＣ識別情報を生成し、ヘッダに含める。
　ＦＥＣ識別情報は、第１符号生成部１０４において生成された第１符号（ＦＥＣ符号）に関する情報が含まれており、具体的には使用されたＦＥＣの種別や、そのパラメータが含まれている。
　例えば、パリティ符号などの線形符号は、その特徴を（Ｎ、Ｋ、Ｄ）と３つのパラメータで表現する。Ｎは符号全体のサイズ（ビット）を、Ｋは元の情報源のサイズを、Ｄは、符号間の最小距離を表す。これは、Ｎ－Ｋ（ビット）のパリティ符号検査用信号を元の情報源信号に付加すると、復号側でＤ(ビット)の誤りを検出（あるいはＤ－１ビットの誤りを訂正）できることを示している。このため、Ｄは、符号の誤り耐性を示す情報と言え、少ない付加情報でこの値が大きいほど符号の性能が高い。以後の説明では、Ｄをその符号のＦＥＣ強度と呼ぶこととする。
　図２におけるＦＥＣの種別とは、この例で言えば「パリティ符号」であり、パラメータとは、「（Ｎ、Ｋ、Ｄ）」を指す。このＦＥＣ識別情報は、第１符号生成部１０４から入力される情報に基づいて含まれても良いし、予め定められた値が設定されても良い。
　第１パケット生成部１０８は、受信部１００から入力された配信データに、ヘッダ及び第１符号（ＦＥＣ符号）を付加して第１パケットを生成する機能部である。ここで、生成された第１パケットは下位層である第２パケット生成部１１４に出力される。
　また、第１パケットはそれと併せてヘッダ解析部１１０に出力される。ヘッダ解析部１１０は、第１パケットのヘッダに含まれているＦＥＣ識別情報に基づき、上位層で付与された第１符号（ＦＥＣ符号）のＦＥＣ種別、そのパラメータを抽出し、送信側のネットワークで想定されるＦＥＣ強度に基づいて適切な符号とパラメータを決定する。
　ヘッダ解析部１１０の動作について、図３を用いて説明する。まず、ヘッダ解析部１１０は、第１パケットに含まれているヘッダを解析し、ＦＥＣ識別情報を抽出する（ステップＳ１００）。そして、抽出されたＦＥＣ識別情報に含まれるＦＥＣ強度に応じて、誤り耐性パラメータを導出する（ステップＳ１１０）。
　ここで、誤り耐性パラメータとは、後段の第２符号生成部１１２において、第２符号を生成する場合に用いられるパラメータである。すなわち、ＦＥＣ識別情報とそのパラメータで決定される符号の強度（たとえば線形符号でいうと前述のＤのこと）である。
　送信側のネットワークで必要となる誤り耐性パラメータに基づいて、第１符号（ＦＥＣ符号）で加えられた誤り耐性と、その差分の誤り耐性を実現するのに必要な符号とそのパラメータを決定する。通常、生成された第２符号の符号長は、第１符号により付加された誤り耐性が存在する分、元の（第１符号が無い）状態に比べ短くなる。
　第２符号生成部１１２は、ヘッダ解析部１１０から入力された誤り耐性パラメータに基づいて第１パケットに付加する第２符号を生成する機能部である。ここで、生成される符号としては種々の方法が考えられるが、例えば、本実施形態においては、第１の符号と第２の符号とが連接符号を構成するような符号を生成する例を示す。
　具体的には、以下の通りである。内部符号ｃを２元（ｎ、ｋ、ｄ）、外部符号ＣをＧＦ（２ｋ）上の（Ｎ，Ｋ，Ｄ）の符号とすると、連接符号は、ｔ＝｜（Ｄｄ－１）／２｜の訂正能力がある。連接符号を用いる場合は、第１符号生成部１０４では内部符号を、第２符号生成部１１２では外部符号を用い、あらかじめ定められたｔとｄから、第２符号生成部１１２で必要となるＤ＝（２ｔ＋１）／ｄから算出し、これを満足するＮ、Ｋを決定する。
　なお、上述の第１符号と第２符号の方式として、連接符号を構成するようにパラメータを選ぶことは一例であり、他の方法であっても良いことは勿論である。例えば、積符号を構成するよう、第１符号と第２符号とを生成してもよい。
　具体的には、図４に示すように、第１符号として、「行の検査記号」に相当する情報を付与する。そして、第２符号として、「列の検査記号」及び「検査記号の検査記号」を付与する。なお、「検査記号の検査記号」は第２符号の代わりに第１符号に付与しても良い。
　第２パケット生成部１１４は、第１パケット生成部１０８から入力された第１パケットに対し、第２符号生成部１１２において生成された第２符号が付加されて、第２パケットとして送信部１１６に出力される。
　送信部１１６は、第２パケット生成部１１４から入力された第２パケットを送信パケットとしてネットワーク５を介して再生装置３０に送信する。
　ここで、中継装置１０において受信された配信データ及び送信されるパケットについて説明する。図５は、配信データ及びパケットを模式的に示した図である。
　図５（ａ）は、配信データＤ１０を示しており、図５（ｂ）は、第１符号（ＦＥＣ符号）が付加された状態を示している図である。本来、ネットワーク３と、ネットワーク５のＭＴＵサイズが異なるため、Ｐ１２の領域にはダミーデータが付加されることとなる。
　本実施形態においては、Ｐ１２の領域に第１符号としてＦＥＣ符号を付加しており、更にＦＥＣ符号に関する情報であるＦＥＣ識別情報をヘッダＰ１０の中に情報Ｐ１４を記憶させている。
　そして、図５（ｃ）は、第２符号が付加された状態を示している図である。ＦＥＣ識別情報に基づいて、第２符号が生成され、Ｐ１６の領域に付加されている。
　この第１符号と第２符号との関係について、図６を用いて更に説明する。図６（ａ）は、第１パケットを模式的に示した図である。第１パケットには、第１符号（ＦＥＣ符号）Ｐ２２が付加されており、第１符号に関する情報がＦＥＣ識別情報Ｐ２０として含まれている。
　図６（ｂ）は、第２パケットを模式的に示した図である。本来ダミーデータが入っている領域にＦＥＣ符号が含まれていることより、第２符号Ｐ２４は、本来より強度の弱い符号（本来より短い検査情報）を付与すれば十分である。
　このように、本実施形態によれば、上位層において本来ダミーデータを付加する代わりにＦＥＣ符号を付加することが可能となる。これにより、下位層では、本来必要なサイズより小さい（ＦＥＣ強度の弱い）符号を付ければ良くなり、結果としてパケット全体のサイズを小さくでき、配信効率を向上させることが可能となる。
　また、通常上位層において誤りデータ訂正を行った後に、更に下位層で従来通りそのまま誤り訂正を行うと全体の誤り耐性は必要以上の処理が施されてしまう。通常、伝送速度(伝送効率)と誤り耐性はトレードオフの関係であるため、必要以上に誤り耐性を強くすると、伝送速度の低下を招くこととなる。
　本実施形態では、上位層と下位層とのレイヤ間でやり取りを行うことにより、全体として必要十分な誤り耐性を獲得した伝送効率の良いシステムを提供することが可能となる。
　〔第２実施形態〕
　続いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、図７の配信装置１２に示すように、第１実施形態のヘッダ解析部１１０がヘッダ解析部１２０に置き換わったものである。他の機能部においては、第１実施形態と構成は同一であるため、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
　第２実施形態におけるヘッダ解析部１２０の動作として、再生装置３０及び／又はネットワーク５から、フィードバック情報（ネットワークの誤り率や、再生装置３０の受信状態（ビットレートや利用サービス等））が入力されてフィードバックされることにより、誤り耐性パラメータを可変させる場合について説明する。
　ここで、ヘッダ解析部１２０の動作処理について図８を用いて説明する。まず、ヘッダ解析処理が実行され（ステップＳ１００）、誤り耐性パラメータが導出される（Ｓ１１０）。続いて、フィードバック情報が受信される（ステップＳ２０４）。
　ここで、フィードバック情報とは、外部から入力される情報であり、例えば、ネットワークに関する情報（誤り率や、伝送速度、輻輳状態等）や、再生装置３０に関する情報（再生装置の端末能力、受信ビットレート、誤り率、利用サービス等）である。
　これらのフィードバック情報と、誤り耐性パラメータとを比較し、所望する誤り耐性が確保されているか否かを判定する。
　ここで、所望する誤り耐性とは、端末の種類に応じて利用者が設定しても良いし、オペレータ等のネットワーク管理者が設定してもよい。また、サービスに応じて設定してもよい。
　具体的には、音声データについては誤り耐性を低く設定し、文字データについては誤り耐性を強くする設定としたり、固定端末の場合は誤り耐性を低く設定し、移動端末の場合は誤り耐性を強く設定したりするといった事が可能である。
　ここで、所望の誤り耐性を確保出来てない場合には（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、所望の誤り耐性となるように誤り耐性パラメータを強く更新する（ステップＳ２０８；Ｙｅｓ→ステップＳ２１２）。
　他方、所望の誤り耐性が十分に確保出来ている場合には、所望の誤り耐性となるように誤り耐性パラメータを弱く更新する（ステップＳ２０８；Ｎｏ→ステップＳ２１０；Ｙｅｓ→ステップＳ２１４）。
　具体的には、例えば、線形符号（Ｎ、Ｋ、Ｄ）で誤り耐性が足りない場合は、パラメータであるＤをＤ＋１と変化させる。これにより、第２符号生成部１１２において生成される第２符号は（Ｎ＋α、Ｋ、Ｄ＋１）（αは使用する符号によって異なる）となり、誤り耐性が強くなる。
　逆に、誤り耐性が十分な場合は、パラメータであるＤをＤ－１と変化させる。これにより、第２符号生成部１１２において生成される第２符号は（Ｎ－β、Ｋ、Ｄ－１）（βは使用する符号によって異なる）となり、誤り耐性が弱くなる。
　このように、本実施形態によれば、ネットワークの状態、受信端末（再生装置）の状態を中継装置にフィードバックすることにより、実際の通信に基づいた効率の良い誤り訂正符号を付加することが可能となる。
　これは、同じ装置であっても、使用する時間、他の端末の状態、ネットワークの通信状況に応じて、その都度適切な符号を生成し、付加することが出来る。
　〔第３実施形態〕
　続いて、第３実施形態について説明する。上述した実施形態は、下位層において第２パケット生成部を有しており、第２パケット生成部において第２パケットを生成して付加していた。本実施形態は、第２パケットを生成する代わりに、送信部が変調方式を変化させることにより、誤り耐性を変化させる実施形態について説明する。
　具体的には、図９に示す第３実施形態の配信装置１４は、第１実施形態の中継装置１０と比較して、第２符号生成部１１２、第２パケット生成部１１４を有さず、送信部１１６の代わりに送信部１３０を備えている。
　すなわち、配信装置１４においては、ヘッダ解析部１１０において導出された誤り耐性パラメータが、送信部１３０に出力される。更に、第１パケット生成部１０８において出力される第１パケットも、送信部１３０に出力される。
　送信部１３０は、入力された誤り耐性パラメータに応じて、変調方式を変化させる。例えば、図１０に示すように、送信部１３０は、通常ＱＰＳＫ方式にて変調を行って送信を行っている（図１０（ａ））。
　ここで、ヘッダ解析部１１０において、上位層で十分な強度のＦＥＣ符号が付加されたと判定された場合には、１６ＱＡＭ（図１０（ｂ））で変調して送信される。他方、上位層で十分な強度のＦＥＣ符号が付加されていないと判定された場合には、ＱＰＳＫ（図１０（ａ））で変調して送信される。これは、ＱＰＳＫに比べ、１６ＱＡＭは、４倍のシンボルレート（速度）を実現できるが、シンボル間の距離が１／３となるため、同一電力では雑音やフェージングに対する耐性が弱いからである。
　なお、このときＦＥＣ強度は単位時間の平均で評価し、その時間単位で切り替える事としてもよいし、上位層のストリームやサービスの種別毎に切り替える事としても良い。
　また、本実施形態においても、第２実施形態のように、ネットワークや再生装置等の状態に応じて、ヘッダ解析部１５０が誤り耐性パラメータを可変させても良い。
　具体的には、図１１に示すように、ネットワーク５や、再生装置３０から、誤り率や、ビットレート、各種状態情報をヘッダ解析部１５０にフィードバック入力し、フィードバックを反映させて誤り耐性パラメータを導出すればよい。
　このように上述の実施形態に基づけば、ＭＴＵが異なるサイズのネットワークを中継する場合であっても、ＭＴＵサイズに合わせてＦＥＣ符号を付加することにより、効率よくデータが伝送可能になる。更に、ＦＥＣ強度を適切に設定することが可能となり、誤り訂正に強く、信頼性の高い通信を行うことが可能となる。
　〔変形例〕
　以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
　また、上述の実施形態において実行される処理は、各機能部をハードウェアとして構成しても良いし、ソフトウェアとして実現してもよい。すなわち、図７～図９の処理を実行するプログラムを各装置において記憶し、制御部（例えば、ＣＰＵ等）によって実行されることによって実現されることとしても良い。
　また、上述した実施形態における各装置の一部又は全部を典型的には集積回路であるＬＳＩ（Large Scale Integration）として実現してもよい。各装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能であることは勿論である。
　また、上述の実施形態においては、例えば図２のパケット読み出し部１０２から送信される受信パケットに基づいて第１符号生成部１０４において第１符号（ＦＥＣ符号）及びヘッダ生成部１０６によりＦＥＣ識別情報を含んだヘッダを生成した。そして、第１パケット生成部１０８において、第１符号と、ヘッダを付加した第１符号を生成することとして説明した。
　しかし、受信パケットに、ＦＥＣ符号及びＦＥＣ識別情報を含むヘッダが付加されており、かつ出力ネットワークのパケットサイズとの整合が取れている場合には、当該処理をしなくても良い。この場合であっても、受信パケットに含まれているＦＥＣ符号（第１符号）に基づいて、第２符号が生成されることとなり、誤り耐性を維持しながら効率よくパケットを中継することが可能となる。
１　コンテンツ配信システム
３、５　ネットワーク
１０　配信サーバ
　１００　受信部
　１０２　パケット読み出し部
　１０４　第１符号生成部
　１０６　ヘッダ生成部
　１０８　第１パケット生成部
　１１０　ヘッダ解析部
　１１２　第２符号生成部
　１１４　第２パケット生成部
　１１６　送信部
２０　送信装置
３０　再生装置

Claims (13)

  1. 　少なくとも一台の受信装置にＩＰマルチキャストのコンテンツが配信されるコンテンツ配信システムの中継装置において、
    　入力された第１符号とヘッダとからなる第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、抽出されたＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出するヘッダ解析部と、
    　前記導出されたパラメータに基づいて、第２符号を生成する第２符号生成部と、
    　前記第１パケットと、前記第２符号とに基づいて第２パケットを生成する第２パケット生成部と、
    　前記第２パケットを送信する送信部と、
    　を備えることを特徴とする中継装置。
  2. 　前記第２パケットは、前記第１パケットのヘッダにＦＥＣ識別情報が付加されなかった場合と比較して符号長が短くなることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
  3. 　前記ヘッダ解析部は、受信装置からフィードバック情報を受信し、フィードバック情報とＦＥＣ識別情報とに基づいてパラメータを導出することを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
  4. 　前記第１符号と、前記第２符号とは連接符号を構成することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の中継装置。
  5. 　前記第１符号と、前記第２符号とは積符号を構成することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の中継装置。
  6. 　少なくとも一台の受信装置にＩＰマルチキャストのコンテンツが配信されるコンテンツ配信システムの中継装置において、
    　入力された第１符号とヘッダとからなる第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、ＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出するヘッダ解析部と、
    　前記導出されたパラメータに基づいて、変調方式を変化させて前記第１パケットを送信する送信部と、
    　を備えることを特徴とする中継装置。
  7. 　前記ヘッダ解析部は、受信装置からフィードバック情報を受信し、フィードバック情報とＦＥＣ識別情報とに基づいてパラメータを導出することを特徴とする請求項６に記載の中継装置。
  8. 　受信されたパケットに基づいて、第１符号としてＦＥＣ符号を生成する第１符号生成部と、
    　前記受信パケットと、前記ＦＥＣ符号と、前記ＦＥＣ符号に関する識別情報であるＦＥＣ識別符号とを含めた第１パケットを生成する第１パケット生成部と、
    　を備えることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の中継装置。
  9. 　前記第１パケット生成部は、前記ＦＥＣ符号のサイズに基づいて、複数のパケットに分割して第１パケットを生成することを特徴とする請求項８に記載の中継装置。
  10. 　少なくとも一台の受信装置にＩＰマルチキャストのコンテンツが配信されるコンテンツ配信システムの中継方法において、
    　第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、抽出されたＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出し、
    　前記導出されたパラメータに基づいて、第２符号を生成し、
    　前記第１パケットと、前記第２符号とに基づいて第２パケットを生成し、
    　前記第２パケットを送信することを特徴とする中継方法。
  11. 　少なくとも一台の受信装置にＩＰマルチキャストのコンテンツが配信されるコンテンツ配信システムの中継方法において、
    　第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、抽出されたＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出し、
    　前記導出されたパラメータに基づいて、変調方式を変化させて前記第１パケットを送信することを特徴とする中継方法。
  12. 　少なくとも一台の受信装置にＩＰマルチキャストのコンテンツが配信されるコンテンツ配信システムの中継機能を有するコンピュータに、
    　入力された第１符号とヘッダとからなる第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、抽出されたＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出するヘッダ解析機能と、
    　前記導出されたパラメータに基づいて、第２符号を生成する第２符号生成機能と、
    　前記第１パケットと、前記第２符号とに基づいて第２パケットを生成する第２パケット生成機能と、
    　前記第２パケットを送信する送信機能と、
    　を実現させるためのプログラム。
  13. 　少なくとも一台の受信装置にＩＰマルチキャストのコンテンツが配信されるコンテンツ配信システムの中継機能を有するコンピュータに、
    　入力された第１符号とヘッダとからなる第１パケットのヘッダからＦＥＣ識別情報を抽出し、ＦＥＣ識別情報に基づいてパラメータを導出するヘッダ解析機能と、
    　前記導出されたパラメータに基づいて、変調方式を変化させて前記第１パケットを送信する送信機能と、
    　を実現させるためのプログラム。
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