特許第6969520号(P6969520)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6969520
(24)【登録日】2021年11月1日
(45)【発行日】2021年11月24日
(54)【発明の名称】通信装置および切替方法
(51)【国際特許分類】
   H04L 12/761 20130101AFI20211111BHJP
   H04L 12/44 20060101ALI20211111BHJP
【FI】
   H04L12/761
   H04L12/44 Z
   H04L12/44 200
【請求項の数】4
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2018-146223(P2018-146223)
(22)【出願日】2018年8月2日
(65)【公開番号】特開2020-22126(P2020-22126A)
(43)【公開日】2020年2月6日
【審査請求日】2020年12月3日
(73)【特許権者】
【識別番号】000004226
【氏名又は名称】日本電信電話株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】本間 俊介
(72)【発明者】
【氏名】河野 伸也
【審査官】 羽岡 さやか
(56)【参考文献】
【文献】 特開2013−046175(JP,A)
【文献】 特開2002−118553(JP,A)
【文献】 特開2001−223732(JP,A)
【文献】 特開2004−178031(JP,A)
【文献】 特表2009−542117(JP,A)
【文献】 宮本 正和 Masakazu MIYAMOTO,高速ザッピング性能を備えた多分岐E−PONアクセスにおけるIPマルチキャスト配信制御法に関する研究 A study of IP multicast delivery method in many-branch E-PON access with fast zapping and high scalability performance,電子情報通信学会技術研究報告 Vol.111 No.468 IEICE Technical Report,日本,社団法人電子情報通信学会 The Institute of Electronics,Information and Communication Engineers,2012年03月01日,第111巻,pp.421-426
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04L 12/00−12/955
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
各端末の視聴要求の開始および停止をスヌープし、各端末におけるコンテンツの配信状況として、端末と視聴チャンネルの情報を、所定のチャンネルの視聴者数を記憶する記憶部に通知し、前記記憶部から所定のチャンネルの視聴者数の通知を受信するたびに、所定の条件を満たしているか判定する検知部と、
前記検知部によって前記視聴者数が所定の条件を満たしていると判定された場合には、個別VLANを用いて端末ごとに配信、もしくは同報用VLANを用いてブロードキャストで複数の端末への配信に切り替え、前記同報用VLANを用いたブロードキャストの開始時に自装置に収容するONUの配信用ポートを開放し、前記同報用VLANを用いたブロードキャストの停止時に前記配信用ポートを閉塞するように制御する制御部と
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項2】
前記検知部は、前記コンテンツの配信状況として、所定のチャンネルの視聴者数が所定の閾値を超えたことを検知し、
前記制御部は、前記検知部によって所定のチャンネルの視聴者数が所定の閾値を超えたことが検知された場合には、前記同報用VLANを用いた配信の開始と前記個別VLANを用いた配信の停止とをエッジルータに要求するとともに、前記ONUへ配信用のポート開放を指示することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
【請求項3】
前記検知部は、前記コンテンツの配信状況として、所定のチャンネルの視聴者数が所定の閾値を下回ったことを検知し、
前記制御部は、前記検知部によって所定のチャンネルの視聴者数が所定の閾値を下回ったことが検知された場合には、前記ONUへ配信用のポート閉塞を指示し、前記個別VLANを用いた配信の開始と前記同報用VLANを用いた配信の停止とをエッジルータに要求することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
【請求項4】
通信装置によって実行される切替方法であって、
各端末の視聴要求の開始および停止をスヌープし、各端末におけるコンテンツの配信状況として、端末と視聴チャンネルの情報を、所定のチャンネルの視聴者数を記憶する記憶部に通知し、前記記憶部から所定のチャンネルの視聴者数の通知を受信するたびに、所定の条件を満たしているか判定する検知工程と、
前記検知工程によって前記視聴者数が所定の条件を満たしていると判定された場合には、個別VLANを用いて端末ごとに配信、もしくは同報用VLANを用いてブロードキャストで複数の端末への配信に切り替え、前記同報用VLANを用いたブロードキャストの開始時に自装置に収容するONUの配信用ポートを開放し、前記同報用VLANを用いたブロードキャストの停止時に前記配信用ポートを閉塞するように制御する制御工程と
を含むことを特徴とする切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信装置および切替方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、インターネット等のネットワークを介して、コンテンツのダウンロードを行わせるサービスが普及してきている。コンテンツは、動画等であり、大容量のデータである。このため、コンテンツのダウンロードは、大容量のデータを送信して帯域を多く利用するので、ネットワーク負荷が大きい。そこで、コンテンツのダウンロードの際に、マルチキャスト配信方式により、ネットワーク負荷を分散させる技術がある。
【0003】
マルチキャスト配信方式には、エッジコピー配信方式と、OLT(Optical Line Terminal)コピー配信方式とがある。エッジコピー配信方式とは、視聴要求を発信したユーザに対して、エッジがパケットを複製して配信を行う方式である。エッジコピー配信方式では、視聴者がいないチャンネルは配信されないため、OLTコピー配信方式に比べて、低視聴率チャンネルの帯域の使用効率が良い。
【0004】
また、OLTコピー配信方式とは、OLTでパケットをブロードキャストし、ONU(Optical Network Unit)のフィルタを制御することで配信を行う方式である。OLTコピー配信方式では、高視聴率チャンネルについて、エッジルータとOLTとの間で重複送信が無いため、エッジコピー配信方式に比べて、高視聴率チャンネルの帯域の使用効率が良い。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】“Multicast Listener Discovery Version 2 (MLDv2) for IPv6”、[online]、[平成30年7月11日検索]、インターネット<https://tools.ietf.org/html/rfc3810>
【非特許文献2】“Anycast-RP Using Protocol Independent Multicast (PIM)”、[online]、[平成30年7月11日検索]、インターネット<https://tools.ietf.org/html/rfc4610>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記したマルチキャスト配信方式では、視聴状況によっては、効率的なコンテンツの配信が行えない場合があるという課題があった。つまり、上記したエッジコピー配信方式は、視聴者数が増えると、コピーによる処理負荷が増加する。また、上記したOLTコピー配信方式は、アクセス区間の帯域を常時消費するため、視聴者数が少ないチャンネルが多いと、帯域使用率が悪くなる。なお、従来では、エッジコピー配信方式とOLTコピー配信方式とでは、使用するVLANが異なる等の配信メカニズムが異なるため、切り替えが行えなかった。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の通信装置は、各端末におけるコンテンツの配信状況を検知する検知部と、前記検知部によって検知されたコンテンツの配信状況に応じて、個別VLANを用いて端末ごとに配信、もしくは同報用VLANを用いてブロードキャストで複数の端末への配信に切り替えるように制御する制御部とを有することを特徴とする。
【0008】
また、本発明の切替方法は、通信装置によって実行される切替方法であって、各端末におけるコンテンツの配信状況を検知する検知工程と、前記検知工程によって検知されたコンテンツの配信状況に応じて、個別VLANを用いて端末ごとに配信、もしくは同報用VLANを用いてブロードキャストで複数の端末への配信に切り替えるように制御する制御工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、視聴状況に応じて、効率的なコンテンツの配信を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1図1は、第一の実施の形態に係る通信システムの構成の一例を示す図である。
図2図2は、エッジコピー配信方式について説明する図である。
図3図3は、OLTコピー配信方式について説明する図である。
図4図4は、DBが記憶するテーブルの一例を示す図である。
図5図5は、エッジコピー配信からOLTコピー配信に切り替える処理を説明する図である。
図6図6は、エッジコピー配信からOLTコピー配信に切り替える処理を説明する図である。
図7図7は、エッジコピー配信からOLTコピー配信に切り替える処理を説明する図である。
図8図8は、OLTコピー配信からエッジコピー配信に切り替える処理を説明する図である。
図9図9は、OLTコピー配信からエッジコピー配信に切り替える処理を説明する図である。
図10図10は、OLTコピー配信からエッジコピー配信に切り替える処理を説明する図である。
図11図11は、第一の実施の形態に係るOLTによる処理を説明するフローチャートである。
図12図12は、プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、本願に係る通信装置および切替方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本願に係る通信装置および切替方法が限定されるものではない。
【0012】
[第一の実施の形態]
以下の実施の形態では、第一の実施の形態に係る通信システムの構成、通知装置の構成、通知装置における処理の流れを順に説明し、最後に第一の実施の形態による効果を説明する。
【0013】
[通信システムの構成]
まず、図1を用いて、第一の実施の形態に係る通信システムについて説明する。図1は、第一の実施の形態に係る通信システムの構成の一例を示す図である。第一の実施の形態に係る通信システムは、OLT10、コンテンツサーバ20、エッジルータ30、複数のONU(Optical Network Unit)40、複数のHGW(Home Gateway)50およびDB(Data Base)60を有する。なお、図1に示す各装置の数は、あくまで一例であり、これに限られるものではない。
【0014】
第一の実施の形態に係る通信システムでは、視聴状況に応じて、エッジコピー配信方式とOLTコピー配信方式とを切り替える。ここで、図2および図3を用いて、エッジコピー配信方式とOLTコピー配信方式について説明する。図2は、エッジコピー配信方式について説明する図である。図3は、OLTコピー配信方式について説明する図である。
【0015】
図2に示すように、エッジコピー配信方式では、エッジルータ30がユーザ毎にパケットを複製し、視聴要求を発信したユーザへのみ配信する方式である。このため、視聴者がいないチャンネルは配信されないため、低視聴率チャンネルの帯域の使用効率が良い。また、図3に示すように、OLTコピー配信方式では、PON(Passive Optical Network)のOLT10において全ONU40向けに同報用VLANでパケットをブロードキャストする。また、ONU40では、視聴要求を出したユーザのONUのフィルタは開放し、配信を受けないユーザのONUはフィルタを閉じることで、視聴要求を出したユーザのみに配信する。
【0016】
図1の説明に戻って、OLT10は、局側終端装置であり、各ONU40を収容する中継装置である。OLT10は、検知部11および制御部12を有する。検知部11は、各端末におけるコンテンツの配信状況を検知する。具体的には、検知部11は、コンテンツの配信状況として、所定のチャンネルの視聴者数が所定の閾値を超えたこと、または、所定のチャンネルの視聴者数が所定の閾値を下回ったことを検知する。なお、所定の閾値は、チャンネルごとに閾値を設定可能であり、閾値は視聴者数に限定されない(例えば、消費帯域に応じた制御を行うなど)。
【0017】
制御部12は、検知部11によって検知されたコンテンツの配信状況に応じて、個別VLANを用いて端末ごとに配信、もしくは同報用VLANを用いてブロードキャストで複数の端末への配信に切り替えるように制御する。具体的には、制御部12は、検知部11によって所定のチャンネルの視聴者数が所定の閾値を超えたことが検知された場合には、同報用VLANを用いた配信の開始と個別VLANを用いた配信の停止とをエッジルータ30に要求する。また、制御部12は、検知部11によって所定のチャンネルの視聴者数が所定の閾値を下回ったことが検知された場合には、個別VLANを用いた配信の開始と同報用VLANを用いた配信の停止とをエッジルータに要求する。
【0018】
例えば、OLT10は、受信した視聴要求の開始や停止をスヌープ(MLD(Multicast Listener Discovery)スヌーピング)し、当該端末と視聴チャンネル情報を、配信中のチャンネルとその視聴者数を管理するDB60に通知する。
【0019】
また、OLT10は、DB60からチャンネルの視聴者数が閾値Xを超過した旨を知らせる閾値超過通知を受けると、エッジルータ30に対して個別VLANでの配信停止と同報用VLANでの配信開始を要求する。また、OLT10は、DB60からチャンネルの視聴者数が閾値Xを下回った旨を知らせる閾値低下通知を受けると、エッジルータ30に対して視聴している端末の個別VLANでの配信を要求し、同時に、同報用VLANの閉塞要求を送信する。
【0020】
コンテンツサーバ20は、コンテンツを配信するサーバである。エッジルータ30は、OLT10からの要求に応じて、個別VLANでの配信の開始と同報用VLANでの配信の停止、もしくは個別VLANでの配信の停止と同報用VLANでの配信の開始を行う。また、エッジルータ30は、複数のHGW50との間に張られた同報用LANと各HGW50との間に張られた個別LANの双方でマルチキャスト配信可能であり、要求に応じて各LANポートを開閉可能とする。
【0021】
ONU40は、ユーザ宅内に設置された加入者終端装置であり、OLT10に収容される。ONU40は、無線或いは有線で端末(図示略)と接続する。HGW50は、ホームネットワークにおけるサービスを実現するために、ユーザ宅内に設置された装置である。
【0022】
DB60は、OLT10配下の端末の視聴状況を管理する。なお、OLTが専用のDB60を有していてもよい。DB60は、各チャンネルの視聴者数を記憶する。例えば、DB60は、図4に例示するように、チャンネルと視聴者数とを対応付けたテーブルを記憶する。図4は、視聴者情報記憶部に記憶されるテーブルの一例を示す図である。
【0023】
DB60は、いずれかのチャンネルの視聴者数が増加し、予め設定された閾値Xを超過した際、OLT10へ閾値超過通知を通知する。また、DB60は、いずれかのチャンネルの視聴者数が減少し、閾値Xを下回った際、OLT10へ閾値低下通知を通知する。
【0024】
ここで、図5図7を用いて、エッジコピー配信からOLTコピー配信に切り替える処理を説明する。図5図7は、エッジコピー配信からOLTコピー配信に切り替える処理を説明する図である。図5に示すように、OLT10は、視聴要求の開始や停止をスヌープ(MLDスヌーピング)し、当該端末と視聴チャンネル情報を、配信中のチャンネルとその視聴者数を管理するDB60に通知する。また、チャンネルAの視聴者数が閾値Xを超過しない場合には、エッジルータ30は、チャンネルAについてのマルチキャストを各個別VLANで配信する。
【0025】
その後、図6に例示するように、DB60は、チャンネルAの視聴者数が閾値Xを超過した場合には、OLT10へ閾値超過通知を通知する。そして、OLT10は、チャンネルAの個別VLANでの配信停止と同報用VLANでの配信開始をエッジルータ30に要求するとともに、ONU40へ配信用のポート開放を指示する。そして、図7に例示するように、OLTコピー配信時には、視聴者へは同報用VLANで配信が開始される。
【0026】
次に、図8図10を用いて、OLTコピー配信からエッジコピー配信に切り替える処理を説明する。図8図10は、OLTコピー配信からエッジコピー配信に切り替える処理を説明する図である。図8に示すように、OLT10は、OLTコピー配信時において、チャンネルAの視聴停止があると、ONU40のポートを閉塞し、配信を停止する。また、OLT10は、チャンネルAの視聴停止をDB60に通知する。この結果、チャンネルAの視聴者数が閾値Xを下回るものとする。
【0027】
その後、図9に例示するように、DB60は、OLTコピー配信時において、チャンネルAの視聴者数が閾値Xを下回る場合には、OLT10へ閾値低下通知を通知する。OLT10は、閾値低下通知をDB60から受け付けると、エッジルータ30に対して同報用VLAでの配信停止を要求するとともに、視聴継続者へ個別VLANでの視聴開始を要求する。そして、図10に例示するように、エッジルータ30は、同報用VLANでの配信を停止し、視聴者へは個別VLANでの配信に切り替わり、マルチキャストを各個別VLANで配信する。
【0028】
[OLTの処理の流れ]
次に、図11を用いて、第一の実施の形態に係るOLT10の処理の流れを説明する。図11は、第一の実施の形態に係るOLTによる処理を説明するフローチャートである。
【0029】
図11に示すように、OLT10は、視聴状況に関する通知をDB60から受信すると(ステップS101肯定)、視聴者数が閾値Xを超えているか否かを判定する(ステップS102)。例えば、OLT10は、DB60からチャンネルの視聴者数が閾値Xを超過した旨を知らせる閾値超過通知を受信した場合には、視聴者数が閾値Xを超えたと判定し(ステップS102肯定)、チャンネルの視聴者数が閾値Xを下回った旨を知らせる閾値低下通知を受信した場合には、視聴者数が閾値Xを下回ったと判定する(ステップS102否定)。
【0030】
この結果、OLT10は、視聴者数が閾値Xを超えたと判定した場合には、個別VLANでの配信停止と、視聴継続している端末への同報用VLANでの配信開始要求をエッジルータ30に送信する(ステップS103)。また、OLT10は、視聴者数が閾値Xを下回ったと判定した場合には、同報用VLANでの配信停止と、個別VLANでの配信開始要求をエッジルータ30に送信する(ステップS104)。
【0031】
[第一の実施の形態の効果]
このように、第一の実施の形態に係るOLT10は、各端末におけるコンテンツの配信状況を検知し、検知したコンテンツの配信状況に応じて、個別VLANを用いて端末ごとに配信、もしくは同報用VLANを用いてブロードキャストで複数の端末に配信に切り替えるように制御する。具体的には、OLT10は、コンテンツの配信状況として、所定のチャンネルの視聴者数が所定の閾値を超えたこと、または、所定のチャンネルの視聴者数が所定の閾値を下回ったことを検知する。そして、OLT10は、所定のチャンネルの視聴者数が所定の閾値を超えたことが検知された場合には、同報用VLANでの配信に切り替え、所定のチャンネルの視聴者数が所定の閾値を下回ったことが検知された場合には、個別VLANでの配信に切り替える。
【0032】
これにより、OLT10は、視聴状況に応じて、効率的なコンテンツの配信を行うことが可能である。つまり、視聴状況をリアルタイムで把握し、視聴者数に応じて適切な転送方式でマルチキャスト配信を行うことで、転送効率を向上させることが可能である。
【0033】
[システム構成等]
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【0034】
また、本実施の形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【0035】
[プログラム]
また、上記実施形態において説明した各装置が実行する処理について、コンピュータが実行可能な言語で記述したプログラムを作成することもできる。例えば、実施形態及び変形例に係る通信システムにおける各装置が実行する処理について、コンピュータが実行可能な言語で記述したプログラムを作成することもできる。この場合、コンピュータがプログラムを実行することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。以下に、プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。
【0036】
図12は、プログラムを実行するコンピュータを示す図である。コンピュータ1000は、例えば、メモリ1010、CPU1020を有する。また、コンピュータ1000は、ハードディスクドライブインタフェース1030、ディスクドライブインタフェース1040、シリアルポートインタフェース1050、ビデオアダプタ1060、ネットワークインタフェース1070を有する。これらの各部は、バス1080によって接続される。
【0037】
メモリ1010は、ROM(Read Only Memory)1011及びRAM1012を含む。ROM1011は、例えば、BIOS(Basic Input Output System)等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース1030は、ハードディスクドライブ1090に接続される。ディスクドライブインタフェース1040は、ディスクドライブ1100に接続される。例えば磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が、ディスクドライブ1100に挿入される。シリアルポートインタフェース1050は、例えばマウス1051、キーボード1052に接続される。ビデオアダプタ1060は、例えばディスプレイ1061に接続される。
【0038】
ハードディスクドライブ1090は、例えば、OS1091、アプリケーションプログラム1092、プログラムモジュール1093、プログラムデータ1094を記憶する。すなわち各装置の各処理を規定するプログラムは、コンピュータにより実行可能なコードが記述されたプログラムモジュール1093として実装される。プログラムモジュール1093は、例えばハードディスクドライブ1090に記憶される。例えば、装置における機能構成と同様の処理を実行するためのプログラムモジュール1093が、ハードディスクドライブ1090に記憶される。なお、ハードディスクドライブ1090は、SSD(Solid State Drive)により代替されてもよい。
【0039】
また、上述した実施の形態の処理で用いられるデータは、プログラムデータ1094として、例えばメモリ1010やハードディスクドライブ1090に記憶される。そして、CPU1020が、メモリ1010やハードディスクドライブ1090に記憶されたプログラムモジュール1093やプログラムデータ1094を必要に応じてRAM1012に読み出して実行する。
【0040】
なお、プログラムモジュール1093やプログラムデータ1094は、ハードディスクドライブ1090に記憶される場合に限らず、例えば着脱可能な記憶媒体に記憶され、ディスクドライブ1100等を介してCPU1020によって読み出されてもよい。あるいは、プログラムモジュール1093及びプログラムデータ1094は、ネットワーク、WANを介して接続された他のコンピュータに記憶されてもよい。そして、プログラムモジュール1093及びプログラムデータ1094は、他のコンピュータから、ネットワークインタフェース1070を介してCPU1020によって読み出されてもよい。
【符号の説明】
【0041】
10 OLT
11 検知部
12 制御部
20 コンテンツサーバ
30 エッジルータ
40 ONU
50 HGW
60 DB
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12