知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特開2025-4815マルチキャストコンテンツ配信システム、マルチキャストコンテンツ配信方法および中継サーバ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025004815
(43)【公開日】2025-01-16
(54)【発明の名称】マルチキャストコンテンツ配信システム、マルチキャストコンテンツ配信方法および中継サーバ
(51)【国際特許分類】
H04L 65/611 20220101AFI20250108BHJP
H04L 9/12 20060101ALI20250108BHJP
H04L 12/22 20060101ALI20250108BHJP
【ＦＩ】
H04L65/611
H04L9/12
H04L12/22
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023104656
(22)【出願日】2023-06-27
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和４年度 総務省、情報通信技術の研究開発「グローバル量子暗号通信網構築のための研究開発」に係る委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】301022471
【氏名又は名称】国立研究開発法人情報通信研究機構
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 雅英
(72)【発明者】
【氏名】藤原 幹生
(72)【発明者】
【氏名】松園 和久
【テーマコード（参考）】
5K030
【Ｆターム（参考）】
5K030GA15
5K030HA08
5K030HD03
5K030JA11
5K030LA18
5K030LC13
(57)【要約】
【課題】ネットワーク符号化に基づくマルチキャストコンテンツ配信において、パケットの通信量を低減させることが可能なマルチキャストコンテンツ配信システムを提供する。
【解決手段】マルチキャストコンテンツ配信システムの中継サーバ２は、要求元ノードから、リクエストパケット数と、要求元ノードとの間の伝送容量と、要求元ノードが符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を通知され、伝送容量合計に対する要求元ノードとの間の伝送容量の割合を予め定めた割増率で割り増した値と通知されたリクエストパケット数とを乗算した要求元ノードごとの最少リクエストパケット数の中での最大値を新たなリクエストパケット数として算出するリクエストパケット数算出部２２を備える。
【選択図】図５
【解決手段】マルチキャストコンテンツ配信システムの中継サーバ２は、要求元ノードから、リクエストパケット数と、要求元ノードとの間の伝送容量と、要求元ノードが符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を通知され、伝送容量合計に対する要求元ノードとの間の伝送容量の割合を予め定めた割増率で割り増した値と通知されたリクエストパケット数とを乗算した要求元ノードごとの最少リクエストパケット数の中での最大値を新たなリクエストパケット数として算出するリクエストパケット数算出部２２を備える。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
配信サーバ、複数の中継サーバおよび複数のクライアント端末をノードとして伝送リンクで接続され、コンテンツをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットとして、前記配信サーバから前記中継サーバを中継して前記クライアント端末に配信するマルチキャストコンテンツ配信システムであって、
予め定めたリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、前記符号化パケットを収集して復元する前記クライアント端末と、
要求元ノードから、リクエストパケット数と、要求元ノードとの間の伝送容量と、要求元ノードが前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を通知され、
前記伝送容量合計に対する要求元ノードとの間の伝送容量の割合を予め定めた割増率で割り増した値と通知されたリクエストパケット数とを乗算した要求元ノードごとの最少リクエストパケット数の中での最大値を新たなリクエストパケット数として算出し、
前記新たなリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、
前記符号化パケットを収集してランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化して要求元ノードに中継する前記中継サーバと、
前記コンテンツをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットを、要求元ノードから通知されたリクエストパケット数に応じて配信する前記配信サーバと、
を備えることを特徴とするマルチキャストコンテンツ配信システム。
予め定めたリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、前記符号化パケットを収集して復元する前記クライアント端末と、
要求元ノードから、リクエストパケット数と、要求元ノードとの間の伝送容量と、要求元ノードが前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を通知され、
前記伝送容量合計に対する要求元ノードとの間の伝送容量の割合を予め定めた割増率で割り増した値と通知されたリクエストパケット数とを乗算した要求元ノードごとの最少リクエストパケット数の中での最大値を新たなリクエストパケット数として算出し、
前記新たなリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、
前記符号化パケットを収集してランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化して要求元ノードに中継する前記中継サーバと、
前記コンテンツをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットを、要求元ノードから通知されたリクエストパケット数に応じて配信する前記配信サーバと、
を備えることを特徴とするマルチキャストコンテンツ配信システム。
【請求項2】
前記中継サーバは、前記符号化パケットを外部ドメインのノード群に中継する際に、前記のノード群に配信する符号化パケットの合計が、自身が保持する前記符号化パケットの個数を超えないように、重複なく振り分けて中継することを特徴とする請求項１に記載のマルチキャストコンテンツ配信システム。
【請求項3】
前記符号化パケットを中継するノード間では、各ノードがワンタイムパッド暗号鍵を用いたバーナム暗号により前記符号化パケットを暗号化することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマルチキャストコンテンツ配信システム。
【請求項4】
配信サーバ、複数の中継サーバおよび複数のクライアント端末をノードとして伝送リンクで接続され、コンテンツをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットとして、前記配信サーバから前記中継サーバを中継して前記クライアント端末に配信するマルチキャストコンテンツ配信方法であって、
前記クライアント端末は、
予め定めたリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、
前記中継サーバは、
要求元ノードから、リクエストパケット数と、要求元ノードとの間の伝送容量と、要求元ノードが前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を通知され、
前記伝送容量合計に対する要求元ノードとの間の伝送容量の割合を予め定めた割増率で割り増した値と通知されたリクエストパケット数とを乗算した要求元ノードごとの最少リクエストパケット数の中での最大値を新たなリクエストパケット数として算出し、
前記新たなリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、
前記配信サーバは、
前記コンテンツをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットを、要求元ノードから通知されたリクエストパケット数に応じて配信する
ことを特徴とするマルチキャストコンテンツ配信方法。
前記クライアント端末は、
予め定めたリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、
前記中継サーバは、
要求元ノードから、リクエストパケット数と、要求元ノードとの間の伝送容量と、要求元ノードが前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を通知され、
前記伝送容量合計に対する要求元ノードとの間の伝送容量の割合を予め定めた割増率で割り増した値と通知されたリクエストパケット数とを乗算した要求元ノードごとの最少リクエストパケット数の中での最大値を新たなリクエストパケット数として算出し、
前記新たなリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、
前記配信サーバは、
前記コンテンツをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットを、要求元ノードから通知されたリクエストパケット数に応じて配信する
ことを特徴とするマルチキャストコンテンツ配信方法。
【請求項5】
配信サーバ、複数の中継サーバおよび複数のクライアント端末をノードとして伝送リンクで接続され、コンテンツをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットとして、前記配信サーバから前記中継サーバを中継して前記クライアント端末に配信するマルチキャストコンテンツ配信システムにおける前記中継サーバであって、
要求元ノードから、リクエストパケット数と、要求元ノードとの間の伝送容量と、要求元ノードが前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を通知され、前記伝送容量合計に対する要求元ノードとの間の伝送容量の割合を予め定めた割増率で割り増した値と通知されたリクエストパケット数とを乗算した要求元ノードごとの最少リクエストパケット数の中での最大値を新たなリクエストパケット数として算出するリクエストパケット数算出部と、
前記新たなリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、前記符号化パケットを収集するパケット収集部と、
収集した前記符号化パケットをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化する符号化部と、
前記符号化部で符号化された符号化パケットを要求元ノードに配信するパケット配信部と、
を備えることを特徴とする中継サーバ。
要求元ノードから、リクエストパケット数と、要求元ノードとの間の伝送容量と、要求元ノードが前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を通知され、前記伝送容量合計に対する要求元ノードとの間の伝送容量の割合を予め定めた割増率で割り増した値と通知されたリクエストパケット数とを乗算した要求元ノードごとの最少リクエストパケット数の中での最大値を新たなリクエストパケット数として算出するリクエストパケット数算出部と、
前記新たなリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、前記符号化パケットを収集するパケット収集部と、
収集した前記符号化パケットをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化する符号化部と、
前記符号化部で符号化された符号化パケットを要求元ノードに配信するパケット配信部と、
を備えることを特徴とする中継サーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マルチキャストコンテンツ配信システム、マルチキャストコンテンツ配信方法および中継サーバに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数のクライアント端末に同一のコンテンツを一斉に配信するマルチキャストコンテンツ配信は、インターネット上において、パケットの蓄積・転送方式、すなわち、パケットを受け取り、届いた順に１つずつ宛先への経路を決め、次の中継サーバへ転送（ルーティング）する方式に基づいて行われている。
しかし、この蓄積・転送方式ではマルチキャスト通信における最大容量は実現できないことが知られている。これに対して、中継サーバに集まった複数のパケットを合成して別のパケットに変換（符号化）してから転送する方式、いわゆるネットワーク符号化を用いることで、ネットワーク上のスループットを向上できることが知られている（非特許文献１）。
特に、複数のパケットの変換を線形結合の演算で行う線形ネットワーク符号化により、マルチキャスト通信の最大容量を実現できることが、非特許文献２で示されている。また、線形ネットワーク符号化の線形結合の係数をランダムに設定することにより、ネットワークの構成変化や障害への耐性が向上することが非特許文献３，４で示されている。
特許文献１，非特許文献５では、線形ネットワーク符号化を用いることによりネットワーク資源を効率的に利用するマルチキャストコンテンツ配信システムが提案されている。
しかし、この蓄積・転送方式ではマルチキャスト通信における最大容量は実現できないことが知られている。これに対して、中継サーバに集まった複数のパケットを合成して別のパケットに変換（符号化）してから転送する方式、いわゆるネットワーク符号化を用いることで、ネットワーク上のスループットを向上できることが知られている（非特許文献１）。
特に、複数のパケットの変換を線形結合の演算で行う線形ネットワーク符号化により、マルチキャスト通信の最大容量を実現できることが、非特許文献２で示されている。また、線形ネットワーク符号化の線形結合の係数をランダムに設定することにより、ネットワークの構成変化や障害への耐性が向上することが非特許文献３，４で示されている。
特許文献１，非特許文献５では、線形ネットワーク符号化を用いることによりネットワーク資源を効率的に利用するマルチキャストコンテンツ配信システムが提案されている。
【0003】
一方、これらの文献では、コンテンツ情報の漏洩を防ぐためのデータ通信の暗号化については触れられていない。現在、インターネット上では、トランスポートレイヤにおいて標準的な暗号化ツールを用いてデータ通信を暗号化できるようになっており、トランスポートレイヤセキュリティ（ＴＬＳ：Transport Layer Security）と呼ばれる。
マルチキャストコンテンツ配信システムにおいても、ＴＬＳを用いてパケットを暗号化すれば機密性を高めることができる。しかし、現在のＴＬＳは、量子コンピュータなどの高度な計算機により解読されてしまう可能性を否定できない。
マルチキャストコンテンツ配信システムにおいても、ＴＬＳを用いてパケットを暗号化すれば機密性を高めることができる。しかし、現在のＴＬＳは、量子コンピュータなどの高度な計算機により解読されてしまう可能性を否定できない。
【0004】
そこで、近年では、量子鍵配送（ＱＫＤ：Quantum Key Distribution）ネットワークから供給される暗号鍵を用いて、ワンタイムパッド（ＯＴＰ：One Time Pad）と呼ばれる方式でパケットを暗号化することで、どんな計算機でも解読できない安全性（情報理論的安全性）を保証することが可能になっている（非特許文献６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００６－３１６９３号公報
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】R. Ahlswede, N. Cai, S. R. Li, and R. W. Yeung, “Network information flow,” IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 46, no. 5, pp. 1204-1216, Jul. 2000.
【非特許文献2】S.-Y. R. Li, R. W. Yeung, and N. Cai, “Linear network coding,” IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 49, no. 2, pp. 371-381, Feb. 2003.
【非特許文献3】P. A. Chou, Y. Wu, K. Jain, “Practical Network Coding” in Allerton Conference on Communication, Control, and Computing, Monticello, II, 2003.
【非特許文献4】T. Ho, M. Me´dard, R. Koetter, D. Karger, M. Effros, J. Shi, and B. Leong, “A random linear network coding approach to multicast,” IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 52, pp. 4413-4430, Oct. 2006.
【非特許文献5】C. Gkantsidis, P. R. Rodoriguez, “Network Coding for Large Scale Content Distribution,” IEEE Infocom 2005.
【非特許文献6】藤原幹生，佐々木雅英、“３ 量子光ネットワーク技術 ３－１ 量子鍵配送ネットワーク研究開発の現状”、情報通信研究機構研究報告、２０１７年６３巻１号、ｐ．９－１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来のＯＴＰ方式では、一度使った暗号鍵は二度と使うことができないため、やり取りされるパケットの量が増加すると暗号鍵の消費量も増えることになる。一方で、マルチキャストコンテンツ配信にＱＫＤネットワークを用いた場合、鍵生成速度に性能限界があるため、パケットの通信量が増加すると、暗号鍵が枯渇してしまうという問題があった。
そこで、本発明は、マルチキャストコンテンツ配信において、パケットの通信量を低減させることが可能なマルチキャストコンテンツ配信システム、マルチキャストコンテンツ配信方法および中継サーバを提供することを課題とする。
そこで、本発明は、マルチキャストコンテンツ配信において、パケットの通信量を低減させることが可能なマルチキャストコンテンツ配信システム、マルチキャストコンテンツ配信方法および中継サーバを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するため、本発明に係るマルチキャストコンテンツ配信システムは、配信サーバ、複数の中継サーバおよび複数のクライアント端末をノードとして伝送リンクで接続され、コンテンツをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットとして、前記配信サーバから前記中継サーバを中継して前記クライアント端末に配信するマルチキャストコンテンツ配信システムであって、予め定めたリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、前記符号化パケットを収集して復元する前記クライアント端末と、要求元ノードから、リクエストパケット数と、要求元ノードとの間の伝送容量と、要求元ノードが前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を通知され、前記伝送容量合計に対する要求元ノードとの間の伝送容量の割合を予め定めた割増率で割り増した値と通知されたリクエストパケット数とを乗算した要求元ノードごとの最少リクエストパケット数の中での最大値を新たなリクエストパケット数として算出し、前記新たなリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、前記符号化パケットを収集してランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化して要求元ノードに中継する前記中継サーバと、前記コンテンツをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットを、要求元ノードから通知されたリクエストパケット数に応じて配信する前記配信サーバと、を備える構成とした。
【0009】
かかる構成によれば、マルチキャストコンテンツ配信システムは、中継サーバにおいて、コンテンツの要求元からのリクエストパケット数をそのまま要求先のノードに要求するのではなく、他のノードの伝送容量に応じて自ノードが担当するリクエストパケット数を算出する。
これによって、中継サーバからのリクエストパケット数が減少し、パケット通信量を減少させることができる。
これによって、中継サーバからのリクエストパケット数が減少し、パケット通信量を減少させることができる。
【0010】
また、前記課題を解決するために、本発明に係るマルチキャストコンテンツ配信方法は、配信サーバ、複数の中継サーバおよび複数のクライアント端末をノードとして伝送リンクで接続され、コンテンツをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットとして、前記配信サーバから前記中継サーバを中継して前記クライアント端末に配信するマルチキャストコンテンツ配信方法であって、前記クライアント端末は、予め定めたリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、前記中継サーバは、要求元ノードから、リクエストパケット数と、要求元ノードとの間の伝送容量と、要求元ノードが前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を通知され、前記伝送容量合計に対する要求元ノードとの間の伝送容量の割合を予め定めた割増率で割り増した値と通知されたリクエストパケット数とを乗算した要求元ノードごとの最少リクエストパケット数の中での最大値を新たなリクエストパケット数として算出し、前記新たなリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、前記配信サーバは、前記コンテンツをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットを、要求元ノードから通知されたリクエストパケット数に応じて配信する手順とした。
【0011】
かかる手順によれば、マルチキャストコンテンツ配信方法は、中継サーバにおいて、コンテンツの要求元からのリクエストパケット数をそのまま要求先のノードに要求するのではなく、他のノードの伝送容量に応じて自ノードが担当するリクエストパケット数を算出する。
これによって、中継サーバからのリクエストパケット数が減少し、パケット通信量を減少させることができる。
これによって、中継サーバからのリクエストパケット数が減少し、パケット通信量を減少させることができる。
【0012】
また、前記課題を解決するために、本発明に係る中継サーバは、配信サーバ、複数の中継サーバおよび複数のクライアント端末をノードとして伝送リンクで接続され、コンテンツをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットとして、前記配信サーバから前記中継サーバを中継して前記クライアント端末に配信するマルチキャストコンテンツ配信システムにおける前記中継サーバであって、要求元ノードから、リクエストパケット数と、要求元ノードとの間の伝送容量と、要求元ノードが前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を通知され、前記伝送容量合計に対する要求元ノードとの間の伝送容量の割合を予め定めた割増率で割り増した値と通知されたリクエストパケット数とを乗算した要求元ノードごとの最少リクエストパケット数の中での最大値を新たなリクエストパケット数として算出するリクエストパケット数算出部と、前記新たなリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、前記符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、前記符号化パケットを収集するパケット収集部と、収集した前記符号化パケットをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化する符号化部と、前記符号化部で符号化された符号化パケットを要求元ノードに配信するパケット配信部と、を備える構成とした。
【0013】
かかる構成によれば、中継サーバは、コンテンツの要求元からのリクエストパケット数をそのまま要求先のノードに要求するのではなく、他のノードの伝送容量に応じて自ノードが担当するリクエストパケット数を算出する。
これによって、中継サーバからのリクエストパケット数が減少し、パケット通信量を減少させることができる。
これによって、中継サーバからのリクエストパケット数が減少し、パケット通信量を減少させることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、マルチキャストコンテンツ配信システムにおいて、転送するパケットの通信量を減少させることができる。
これによって、本発明は、例えば、ノード間で量子鍵配送により提供されるワンタイムパッドの暗号鍵でパケットの暗号化を行う場合でも、暗号鍵の消費を抑制することができる。
これによって、本発明は、例えば、ノード間で量子鍵配送により提供されるワンタイムパッドの暗号鍵でパケットの暗号化を行う場合でも、暗号鍵の消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態に係るマルチキャストコンテンツ配信システムの例を示すネットワーク構成図である。
【図3B】分割後のメッセージ列のデータ構成を示す図である。
【図9A】マルチキャストコンテンツ配信システムの配信待機の動作を説明するための説明図である。
【図9B】マルチキャストコンテンツ配信システムの配信準備の動作を説明するための説明図である。
【図9C】マルチキャストコンテンツ配信システムの配信実行の動作を説明するための説明図である。
【図9D】マルチキャストコンテンツ配信システムの配信完了の動作を説明するための説明図である。
【図11】リクエストパケット数の算出法を説明するためのマルチキャストコンテンツ配信システムのネットワーク構成図である。
【図12】リクエストパケット数を算出する動作の流れを示すフローチャートである。
【図13】ドメイン間に跨るコンテンツ配信の適用例を説明するためのマルチキャストコンテンツ配信システムのネットワーク構成図である。
【図14】外部ドメインに線形従属な符号化パケットが転送されないように制御する方法を説明するための説明図である。
【図15】実施例に係るマルチキャストコンテンツ配信システムの例を示すネットワーク構成図である。
【図16】割増率を変化させたときの各ノード（配信サーバ、中継サーバ、クライアント端末）におけるリクエストパケット数の値を示す図表である。
【図17】割増率を変化させたときのクライアント端末の復元成功確率を示す図表である。
【図18】割増率を変化させたときの各ノードにおけるリクエストパケット数およびＯＴＰ暗号鍵の削減率を示す図表を示す。
【図19】本発明と従来手法とで、クライアント端末がコンテンツをダウンロードする時間の削減率を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るマルチキャストコンテンツ配信システムについて説明する。
【0017】
［マルチキャストコンテンツ配信システムの構成］
図１を参照して、マルチキャストコンテンツ配信システム１００の構成について説明する。図１は、マルチキャストコンテンツ配信システムの構成例である。
マルチキャストコンテンツ配信システム１００は、複数のクライアント端末に同一のコンテンツを一斉に配信するものである。
マルチキャストコンテンツ配信システム１００は、蓄積・転送方式に基づくシステムであって、ノードとして、配信ノードｓ（配信サーバ１）と、複数の中継ノードｖ（中継サーバ２）と、複数のクライアントノードｃ（クライアント端末３）と、が伝送リンクで接続されて構成されている。
そして、マルチキャストコンテンツ配信システム１００は、各ノードにおいて、ランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化パケットを生成し、ノード間で送受信を行うことで、配信ノードｓから中継ノードｖを中継してクライアントノードｃにコンテンツを配信する。
図１を参照して、マルチキャストコンテンツ配信システム１００の構成について説明する。図１は、マルチキャストコンテンツ配信システムの構成例である。
マルチキャストコンテンツ配信システム１００は、複数のクライアント端末に同一のコンテンツを一斉に配信するものである。
マルチキャストコンテンツ配信システム１００は、蓄積・転送方式に基づくシステムであって、ノードとして、配信ノードｓ（配信サーバ１）と、複数の中継ノードｖ（中継サーバ２）と、複数のクライアントノードｃ（クライアント端末３）と、が伝送リンクで接続されて構成されている。
そして、マルチキャストコンテンツ配信システム１００は、各ノードにおいて、ランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化パケットを生成し、ノード間で送受信を行うことで、配信ノードｓから中継ノードｖを中継してクライアントノードｃにコンテンツを配信する。
【0018】
ここでは、マルチキャストコンテンツ配信システム１００は、一例として、ドメインＡおよびドメインＢのサブネットワークで構成されているものとする。
ドメインＡのサブネットワークは、中継サーバ２（中継ノードｖ１，ｖ２，ｖ３）とクライアント端末３（クライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３）とで構成される。
ドメインＢのサブネットワークは、中継サーバ２（中継ノードｖ４，ｖ５）とクライアント端末３（クライアントノードｃ４，ｃ５，ｃ６）とで構成される。なお、ドメインＡのクライアント端末３（クライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３）は、ドメインＢへの中継サーバとしても機能する。
ドメインＡのサブネットワークは、中継サーバ２（中継ノードｖ１，ｖ２，ｖ３）とクライアント端末３（クライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３）とで構成される。
ドメインＢのサブネットワークは、中継サーバ２（中継ノードｖ４，ｖ５）とクライアント端末３（クライアントノードｃ４，ｃ５，ｃ６）とで構成される。なお、ドメインＡのクライアント端末３（クライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３）は、ドメインＢへの中継サーバとしても機能する。
【0019】
配信サーバ１は、コンテンツを配信するソースノードである。
配信サーバ１は、コンテンツを分割し、ランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットを、要求元ノードから通知されたリクエストパケット数に応じて配信する。
配信サーバ１は、コンテンツを分割し、ランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化した符号化パケットを、要求元ノードから通知されたリクエストパケット数に応じて配信する。
【0020】
中継サーバ２は、コンテンツを中継するものである。
中継サーバ２は、要求されたリクエストパケット数と、接続されているノードとの伝送リンクの容量の情報（接続情報）と、に基づいて、新たに自身のリクエストパケット数を算出して符号化パケットを収集し、要求された他の中継サーバ２またはクライアント端末３に中継する。なお、接続情報には、要求元ノードとの間の伝送容量と、要求元ノードが符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、が含まれる。
中継サーバ２は、要求されたリクエストパケット数と、接続されているノードとの伝送リンクの容量の情報（接続情報）と、に基づいて、新たに自身のリクエストパケット数を算出して符号化パケットを収集し、要求された他の中継サーバ２またはクライアント端末３に中継する。なお、接続情報には、要求元ノードとの間の伝送容量と、要求元ノードが符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、が含まれる。
【0021】
クライアント端末３は、符号化パケットを収集し、コンテンツを復元するものである。
クライアント端末３は、予め定めたリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、符号化パケットを収集して復元する。
クライアント端末３は、中継サーバの機能を有するものもある。例えば、クライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３は、ドメイン間でコンテンツを中継する。
なお、順次中継される符号化パケットは、ノード間において、ワンタイムパッド暗号鍵（以下、ＯＴＰ暗号鍵）によってバーナム暗号により暗号化されるものとする。
クライアント端末３は、予め定めたリクエストパケット数と、要求先ノードとの間の伝送容量と、符号化パケットを収集可能なノードとの間の伝送容量合計と、を要求先ノードに通知し、符号化パケットを収集して復元する。
クライアント端末３は、中継サーバの機能を有するものもある。例えば、クライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３は、ドメイン間でコンテンツを中継する。
なお、順次中継される符号化パケットは、ノード間において、ワンタイムパッド暗号鍵（以下、ＯＴＰ暗号鍵）によってバーナム暗号により暗号化されるものとする。
【0022】
以下、マルチキャストコンテンツ配信システム１００の構成について具体的に説明する。
【0023】
［配信サーバ］
図２を参照（適宜図１参照）して、配信サーバ１（配信ノードｓ）の構成について説明する。
配信サーバ１は、配信要求処理部１０と、コンテンツ準備部１１と、記憶部１２と、転送要求受付部１３と、パケット配信部１４と、暗号化部１５と、を備える。
図２を参照（適宜図１参照）して、配信サーバ１（配信ノードｓ）の構成について説明する。
配信サーバ１は、配信要求処理部１０と、コンテンツ準備部１１と、記憶部１２と、転送要求受付部１３と、パケット配信部１４と、暗号化部１５と、を備える。
【0024】
配信要求処理部１０は、中継サーバ２から、コンテンツの配信要求を受け付け、コンテンツの配信準備を行うものである。
配信要求の送信元はクライアント端末３であるが、配信要求処理部１０は、要求された中継サーバ２に対して応答を行う。この応答は、１以上の中継サーバ２を介して配信要求の送信元のクライアント端末３に通知される。
配信要求処理部１０は、配信要求を通知された段階で、コンテンツ準備部１１に対して、コンテンツの配信準備を指示する。
配信要求処理部１０は、コンテンツ準備部１１からコンテンツの準備が完了した旨を通知された段階で、配信要求を通知してきた中継サーバ２に準備完了を通知する。
配信要求の送信元はクライアント端末３であるが、配信要求処理部１０は、要求された中継サーバ２に対して応答を行う。この応答は、１以上の中継サーバ２を介して配信要求の送信元のクライアント端末３に通知される。
配信要求処理部１０は、配信要求を通知された段階で、コンテンツ準備部１１に対して、コンテンツの配信準備を指示する。
配信要求処理部１０は、コンテンツ準備部１１からコンテンツの準備が完了した旨を通知された段階で、配信要求を通知してきた中継サーバ２に準備完了を通知する。
【0025】
コンテンツ準備部１１は、要求されたコンテンツをパケットとして配信するためのデータを準備するものである。
コンテンツ準備部１１は、分割部１１０と、符号化部１１１と、を備える。
分割部１１０は、配信要求処理部１０から要求されたコンテンツをパケットとして配信するためのデータ（メッセージ列）ごとに分割するものである。
分割部１１０は、分割したメッセージ列を符号化部１１１に出力する。
コンテンツ準備部１１は、分割部１１０と、符号化部１１１と、を備える。
分割部１１０は、配信要求処理部１０から要求されたコンテンツをパケットとして配信するためのデータ（メッセージ列）ごとに分割するものである。
分割部１１０は、分割したメッセージ列を符号化部１１１に出力する。
【0026】
ここで、図３Ａ，図３Ｂを参照して、分割部１１０におけるコンテンツの分割例について説明する。
分割部１１０は、コンテンツを、クライアント端末３でまとめて処理を行う予め定めた情報単位（メッセージ列）に分割する。
ここで、メッセージ列は、一般に有限体の要素をシンボルとする系列で表現される。よく用いられる有限体ＧＦ（ｑ）の例では、位数ｑ＝２８＝２５６の体で、その要素は１ｂｙｔｅの長さを持つデジタル信号である。
情報単位であるメッセージ列を世代と呼び、ここでは、１つ世代のデータは、図３Ａに示すように、典型的な例として１４００ｂｙｔｅのデータをω個で構成したものとする。ここで、メッセージ列を構成するデータの個数ωを世代サイズと呼ぶ。
分割部１１０は、コンテンツを、クライアント端末３でまとめて処理を行う予め定めた情報単位（メッセージ列）に分割する。
ここで、メッセージ列は、一般に有限体の要素をシンボルとする系列で表現される。よく用いられる有限体ＧＦ（ｑ）の例では、位数ｑ＝２８＝２５６の体で、その要素は１ｂｙｔｅの長さを持つデジタル信号である。
情報単位であるメッセージ列を世代と呼び、ここでは、１つ世代のデータは、図３Ａに示すように、典型的な例として１４００ｂｙｔｅのデータをω個で構成したものとする。ここで、メッセージ列を構成するデータの個数ωを世代サイズと呼ぶ。
【0027】
図３Ａでは、コンテンツが、世代サイズω＝６で３つの世代（世代１，世代２，世代３）に分割された例を示している。
図３Ｂは、ある長さｚ（ここでは、１４００ｂｙｔｅ）、世代サイズをω、ｉを世代番号（ｉ＝１～３）、ｊを世代内のインデックス（ｊ＝１～ω）としたときのメッセージ列を、ベクトル表記したものである。（ｓｉ）ｊ，ｋは、ＧＦ（２８）上のシンボルである１ｂｙｔｅのデータであある。
このように、個々のメッセージ列は、属性情報（ｉ，ｊ）によって識別される。
なお、本実施例の説明では、一世代分のデータを対象とし、メッセージ列を、世代番号ｉを省略した以下の式（１）に示すベクトルｓｊで表現されるものとする。
図３Ｂは、ある長さｚ（ここでは、１４００ｂｙｔｅ）、世代サイズをω、ｉを世代番号（ｉ＝１～３）、ｊを世代内のインデックス（ｊ＝１～ω）としたときのメッセージ列を、ベクトル表記したものである。（ｓｉ）ｊ，ｋは、ＧＦ（２８）上のシンボルである１ｂｙｔｅのデータであある。
このように、個々のメッセージ列は、属性情報（ｉ，ｊ）によって識別される。
なお、本実施例の説明では、一世代分のデータを対象とし、メッセージ列を、世代番号ｉを省略した以下の式（１）に示すベクトルｓｊで表現されるものとする。
【0028】
【数1】
【0029】
図２に戻って、配信サーバ１の構成について説明する。
符号化部１１１は、分割部１１０で分割されたメッセージ列を符号化するものである。
符号化部１１１は、メッセージ列に対してランダム線形ネットワーク符号化方式による符号化を行う。
ランダム線形ネットワーク符号化方式は、メッセージ列を乱数係数により線形結合し、別の系列に変換する符号化方式である。入出力系列は符号語と呼ばれる。以下、符号化前の系列（メッセージ列）を入力符号語、符号化後の系列を出力符号語と呼ぶ。
符号化部１１１は、分割部１１０で分割されたメッセージ列を符号化するものである。
符号化部１１１は、メッセージ列に対してランダム線形ネットワーク符号化方式による符号化を行う。
ランダム線形ネットワーク符号化方式は、メッセージ列を乱数係数により線形結合し、別の系列に変換する符号化方式である。入出力系列は符号語と呼ばれる。以下、符号化前の系列（メッセージ列）を入力符号語、符号化後の系列を出力符号語と呼ぶ。
【0030】
符号化部１１１は、メッセージ列を乱数係数により線形結合した出力符号語と、出力符号語を生成した乱数係数と、を対として符号化パケットを生成する。
ここで、図４を参照して、符号化部１１１における符号化について説明する。ここでは、符号化部１１１は、入力符号語として、式（１）における世代サイズω（＝６）個の互いに線形独立はメッセージ列（ベクトルｓｊ）が入力されるものとする。
符号化部１１１は、入力符号語（ベクトルｓｊ）に対応して、ω個の乱数係数ｒｊ（ｊ＝１～ω）を生成する。
ここで、図４を参照して、符号化部１１１における符号化について説明する。ここでは、符号化部１１１は、入力符号語として、式（１）における世代サイズω（＝６）個の互いに線形独立はメッセージ列（ベクトルｓｊ）が入力されるものとする。
符号化部１１１は、入力符号語（ベクトルｓｊ）に対応して、ω個の乱数係数ｒｊ（ｊ＝１～ω）を生成する。
【0031】
符号化部１１１は、ベクトルｓｊである入力符号語ｘｉｎに対して、乱数係数ｒｊを用いて、以下の式（２）の線形結合を行うことで、式（３）の新しいベクトルｘ′ｊ′
（ｓ）を出力符号語ｘｏｕｔとして生成する。
【0032】
【数2】
【数3】
【0033】
式（２），式（３）のｊ′は出力符号語のインデックスを示す。ただし、配信ノードｓにおいて、インデックスｊとインデックスｊ′とは同じである。また、（ｓ）は、単に出力符号語が配信ノードｓで生成されたものであることを示しているだけである。
【0034】
さらに、符号化部１１１は、式（２）で用いたω個の乱数係数ｒｊ（ｊ＝１～ω）を以下の式（４）のベクトルｇ′ｊ′
（ｓ）（グローバル符号化ベクトルｇｏｕｔ）とする。なお、ｇ′ｊ′，ｚ＝ｒｊ（ｊ′＝ｊ＝１～ω）である。
【0035】
【数4】
【0036】
符号化部１１１は、式（３）で生成したベクトルｘ′ｊ′
（ｓ）（出力符号語ｘｏｕｔ）と、式（４）で生成したベクトルｇ′ｊ′
（ｓ）（グローバル符号化ベクトルｇｏｕｔ）と、を組とする符号化パケットｐ′を生成する。
すなわち、符号化部１１１は、出力符号語とそれに対応するグローバル符号化ベクトルとを組とする符号化パケットｐ′を、以下の式（５）に示す符号化パケットＸ′ｊ′ （ｓ）として生成する。
すなわち、符号化部１１１は、出力符号語とそれに対応するグローバル符号化ベクトルとを組とする符号化パケットｐ′を、以下の式（５）に示す符号化パケットＸ′ｊ′ （ｓ）として生成する。
【0037】
【数5】
【0038】
符号化部１１１は、生成した符号化パケットＸ′ｊ′
（ｓ）を、属性情報と対応付けて記憶部１２に記憶する。
図２に戻って、配信サーバ１の構成について説明を続ける。
図２に戻って、配信サーバ１の構成について説明を続ける。
【0039】
コンテンツ準備部１１は、要求のあったコンテンツに対して符号化が完了した時点で、配信要求処理部１０にコンテンツの準備が完了した旨を通知する。
記憶部１２は、コンテンツ準備部１１で符号化されたコンテンツを記憶するもので、半導体メモリ等の一般的な記憶媒体である。
記憶部１２は、コンテンツ準備部１１で符号化されたコンテンツを記憶するもので、半導体メモリ等の一般的な記憶媒体である。
【0040】
転送要求受付部１３は、接続された中継サーバ２から、コンテンツのメッセージ列の転送要求を受け付けるものである。
転送要求には、少なくとも、メッセージ列の数であるリクエストパケット数と、すでに中継サーバ２が保持するメッセージ列に関する属性情報（ｉ，ｊ）とが含まれる。
転送要求受付部１３は、要求元の中継サーバ２が未保持のメッセージ列の中からランダムに、リクエストパケット数分のメッセージ列を選択して、パケット配信部１４に配信を指示する。
転送要求には、少なくとも、メッセージ列の数であるリクエストパケット数と、すでに中継サーバ２が保持するメッセージ列に関する属性情報（ｉ，ｊ）とが含まれる。
転送要求受付部１３は、要求元の中継サーバ２が未保持のメッセージ列の中からランダムに、リクエストパケット数分のメッセージ列を選択して、パケット配信部１４に配信を指示する。
【0041】
パケット配信部１４は、転送要求受付部１３で指示されたメッセージ列を符号化パケットとして要求のあった中継サーバ２に配信するものである。
パケット配信部１４は、転送要求受付部１３で指示されたメッセージ列として、属性情報に対応して記憶部１２に記憶されている符号化パケットを読み出して、暗号化部１５による暗号化を行った後、暗号化済みの符号化パケットを要求のあった中継サーバ２に送信する。
なお、送信する符号化パケットには、データ長等のヘッダ情報が付加されていることはいうまでもない。
パケット配信部１４は、転送要求受付部１３で指示されたメッセージ列として、属性情報に対応して記憶部１２に記憶されている符号化パケットを読み出して、暗号化部１５による暗号化を行った後、暗号化済みの符号化パケットを要求のあった中継サーバ２に送信する。
なお、送信する符号化パケットには、データ長等のヘッダ情報が付加されていることはいうまでもない。
【0042】
暗号化部１５は、パケット配信部１４が配信する符号化パケットを暗号化するものである。ここでは、暗号化部１５は、量子鍵配送により、符号化パケットを要求した中継サーバ２との間で暗号鍵（ＯＴＰ暗号鍵）を共有し、バーナム暗号により暗号化を行う。なお、量子鍵配送は既存の技術であり、量子鍵配送を行う装置については図示を省略する。
以上説明した構成により、配信サーバ１は、中継サーバ２から要求のあったコンテンツを、ランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化して配信することができる。
以上説明した構成により、配信サーバ１は、中継サーバ２から要求のあったコンテンツを、ランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化して配信することができる。
【0043】
［中継サーバ］
次に、図５を参照（適宜図１参照）して、中継サーバ２（中継ノードｖ）の構成について説明する。
中継サーバ２は、配信要求処理部２０と、転送要求受付部２１と、リクエストパケット数算出部２２と、パケット収集部２３と、暗号解除部２４と、符号化部２５と、記憶部２６と、パケット配信部２７と、暗号化部２８と、を備える。
次に、図５を参照（適宜図１参照）して、中継サーバ２（中継ノードｖ）の構成について説明する。
中継サーバ２は、配信要求処理部２０と、転送要求受付部２１と、リクエストパケット数算出部２２と、パケット収集部２３と、暗号解除部２４と、符号化部２５と、記憶部２６と、パケット配信部２７と、暗号化部２８と、を備える。
【0044】
配信要求処理部２０は、クライアント端末３または他の中継サーバ２から、コンテンツの配信要求を受け付け、コンテンツの配信準備を行うものである。
配信要求処理部２０は、コンテンツの配信要求を受信した場合、配信要求を要求したクライアント端末３または他の中継サーバ２に応答を送信するとともに、配信要求をさらにコンテンツの配信元なる接続された配信サーバ１または他の中継サーバ２に送信する。
また、配信要求処理部２０は、コンテンツの配信準備が完了した旨の準備完了を受信した段階で、配信要求を要求したクライアント端末３または中継サーバ２に準備完了を送信する。
これによって、当該中継サーバ２が、コンテンツの配信準備が完了したことになる。
配信要求処理部２０は、コンテンツの配信要求を受信した場合、配信要求を要求したクライアント端末３または他の中継サーバ２に応答を送信するとともに、配信要求をさらにコンテンツの配信元なる接続された配信サーバ１または他の中継サーバ２に送信する。
また、配信要求処理部２０は、コンテンツの配信準備が完了した旨の準備完了を受信した段階で、配信要求を要求したクライアント端末３または中継サーバ２に準備完了を送信する。
これによって、当該中継サーバ２が、コンテンツの配信準備が完了したことになる。
【0045】
転送要求受付部２１は、接続された他の中継サーバ２またはクライアント端末３（以下、他のノードという）から、コンテンツのメッセージ列（符号化パケット）の転送要求を受け付けるものである。
この転送要求には、少なくとも、要求するメッセージ列（符号化パケット）の数であるリクエストパケット数と、すでに要求元である他のノードが保持するメッセージ列に関する属性情報と、要求元の他のノードと隣接するノードとの接続状況（利用可能の有無、伝送容量）に関する情報（接続情報）と、が含まれる。
転送要求受付部２１は、受信した転送要求をリクエストパケット数算出部２２と、パケット配信部２７とに出力する。
この転送要求には、少なくとも、要求するメッセージ列（符号化パケット）の数であるリクエストパケット数と、すでに要求元である他のノードが保持するメッセージ列に関する属性情報と、要求元の他のノードと隣接するノードとの接続状況（利用可能の有無、伝送容量）に関する情報（接続情報）と、が含まれる。
転送要求受付部２１は、受信した転送要求をリクエストパケット数算出部２２と、パケット配信部２７とに出力する。
【0046】
リクエストパケット数算出部２２は、転送要求に含まれるリクエストパット数と、要求元の他のノードの接続状況と、により、当該中継サーバ２がコンテンツの配信元に要求するリクエストパケット数を算出するものである。
ここでは、リクエストパケット数算出部２２は、要求元の他のノードとそのノードに隣接するノードとの伝送容量合計に対する当該中継サーバ２と要求元の他のノードとの伝送容量の割合（比率）をリクエストパケット数に乗算し、さらに、予め定めた割増率を乗算することで、当該中継サーバ２が分担する最少リクエストパケット数を算出する。
リクエストパケット数算出部２２は、複数のノードからの転送要求時に、ノードごとの最少リクエストパケット数を算出する。
ここでは、リクエストパケット数算出部２２は、要求元の他のノードとそのノードに隣接するノードとの伝送容量合計に対する当該中継サーバ２と要求元の他のノードとの伝送容量の割合（比率）をリクエストパケット数に乗算し、さらに、予め定めた割増率を乗算することで、当該中継サーバ２が分担する最少リクエストパケット数を算出する。
リクエストパケット数算出部２２は、複数のノードからの転送要求時に、ノードごとの最少リクエストパケット数を算出する。
【0047】
そして、リクエストパケット数算出部２２は、算出した複数の最少リクエストパケット数の最大値を、中継サーバ２が転送要求に含むリクエストパケット数とする。
符号化パケットは複数のノードから収集するため、伝送容量に応じて自身のリクエストパケット数を算出することで、転送するパケット数を削減することができる。また、割増率により、伝送容量に応じて算出するリクエストパケット数を割り増すことで、クライアント端末３におけるコンテンツの復元成功確率を高めることができる。なお、伝送容量に応じてパケット数を削減することと、割増率により復元成功確率を高めることとは、トレードオフの関係になるため、ネットワーク構成におりシミュレーションにより適切な割増率を設定することが好ましい。
このリクエストパケット数の算出法については、後で詳細に説明する。
リクエストパケット数算出部２２は、算出したリクエストパケット数をパケット収集部２３に出力する。
符号化パケットは複数のノードから収集するため、伝送容量に応じて自身のリクエストパケット数を算出することで、転送するパケット数を削減することができる。また、割増率により、伝送容量に応じて算出するリクエストパケット数を割り増すことで、クライアント端末３におけるコンテンツの復元成功確率を高めることができる。なお、伝送容量に応じてパケット数を削減することと、割増率により復元成功確率を高めることとは、トレードオフの関係になるため、ネットワーク構成におりシミュレーションにより適切な割増率を設定することが好ましい。
このリクエストパケット数の算出法については、後で詳細に説明する。
リクエストパケット数算出部２２は、算出したリクエストパケット数をパケット収集部２３に出力する。
【0048】
パケット収集部２３は、リクエストパケット数算出部２２で算出されたリクエストパケット数の符号化パケット（メッセージ列）を、接続された配信サーバ１または他の中継サーバ２に要求し、符号化パケットを収集するものである。
パケット収集部２３は、リクエストパケット数と、すでに保持するメッセージ列に関する属性情報と、当該中継サーバ２と当該中継サーバ２と隣接するノードとの接続状況（利用可能の有無、伝送容量）に関する情報（接続情報）と、を含んだ転送要求を、接続された配信サーバ１またはコンテンツを中継する他の中継サーバ２に送信する。
パケット収集部２３は、収集した符号化パケットを暗号解除部２４に出力する。
パケット収集部２３は、リクエストパケット数と、すでに保持するメッセージ列に関する属性情報と、当該中継サーバ２と当該中継サーバ２と隣接するノードとの接続状況（利用可能の有無、伝送容量）に関する情報（接続情報）と、を含んだ転送要求を、接続された配信サーバ１またはコンテンツを中継する他の中継サーバ２に送信する。
パケット収集部２３は、収集した符号化パケットを暗号解除部２４に出力する。
【0049】
暗号解除部２４は、パケット収集部２３で収集した暗号化された符号化パケットの暗号を解除するものである。
ここでは、暗号解除部２４は、量子鍵配送により、符号化パケットの転送元のノードとの間で暗号鍵（ＯＴＰ暗号鍵）を共有し、バーナム暗号の解除を行う。なお、量子鍵配送は既存の技術であり、量子鍵配送を行う装置については図示を省略する。
暗号解除部２４は、暗号解除後の符号化パケットを符号化部２５に出力する。
ここでは、暗号解除部２４は、量子鍵配送により、符号化パケットの転送元のノードとの間で暗号鍵（ＯＴＰ暗号鍵）を共有し、バーナム暗号の解除を行う。なお、量子鍵配送は既存の技術であり、量子鍵配送を行う装置については図示を省略する。
暗号解除部２４は、暗号解除後の符号化パケットを符号化部２５に出力する。
【0050】
符号化部２５は、パケット収集部２３で収集し、暗号解除部２４で暗号が解除された符号化パケット（メッセージ列）を、ランダム線形ネットワーク符号化方式による符号化により、新たな系列に符号化するものである。
符号化部２５は、収集した入力符号語である符号化パケットを、乱数係数により線形結合し、別の系列の出力符号語に変換する。
また、符号化部２５は、出力符号語と、出力符号語を生成した乱数係数と、を対として符号化パケットを生成する。
符号化部２５は、収集した入力符号語である符号化パケットを、乱数係数により線形結合し、別の系列の出力符号語に変換する。
また、符号化部２５は、出力符号語と、出力符号語を生成した乱数係数と、を対として符号化パケットを生成する。
【0051】
ここで、図６Ａ，図６Ｂを参照して、符号化部２５における符号化について説明する。ここでは、図６Ａに示すように、中継サーバ２をノードｖとし、ノードｖは、ノードｖ'、ｖ''、ｖ'''から、ω（＝６）個の互いに線形独立な出力符号語ｘ′ｏｕｔとグローバル符号化ベクトルｇ′ｏｕｔとを含んだ符号化パケットｐ′を収集するものとする。
そして、符号化部２５は、図６Ｂに示すように、出力符号語ｘ′ｏｕｔに対してインデックスｊを振り直して、以下の式（６）に示す新しい入力符号語ｘｉｎ（ベクトルｘｊ （ｖ））として再定義する。
そして、符号化部２５は、図６Ｂに示すように、出力符号語ｘ′ｏｕｔに対してインデックスｊを振り直して、以下の式（６）に示す新しい入力符号語ｘｉｎ（ベクトルｘｊ （ｖ））として再定義する。
【0052】
【数6】
【0053】
符号化部２５は、入力符号語ｘｉｎ（ベクトルｘｊ
（ｖ））に対応して、ω個の乱数係数ｒｊ（ｊ＝１～ω）を生成する。
符号化部２５は、入力符号語ｘｉｎに対して、乱数係数ｒｊを用いて、以下の式（７）の線形結合を行うことで、式（８）の新しいベクトルｘ′ｊ （ｖ）を出力符号語ｘｏｕｔとして生成する。
符号化部２５は、入力符号語ｘｉｎに対して、乱数係数ｒｊを用いて、以下の式（７）の線形結合を行うことで、式（８）の新しいベクトルｘ′ｊ （ｖ）を出力符号語ｘｏｕｔとして生成する。
【0054】
【数7】
【数8】
【0055】
式（７），式（８）のｊは出力符号語のインデックスを示す。
また、符号化部２５は、図６Ｂに示すように、グローバル符号化ベクトルｇ′ｏｕｔに対してインデックスｊを振り直して、以下の式（９）に示す新しいグローバル符号化ベクトルｇｉｎ（ベクトルｇｊ （ｖ））として再定義する。
また、符号化部２５は、図６Ｂに示すように、グローバル符号化ベクトルｇ′ｏｕｔに対してインデックスｊを振り直して、以下の式（９）に示す新しいグローバル符号化ベクトルｇｉｎ（ベクトルｇｊ （ｖ））として再定義する。
【0056】
【数9】
【0057】
符号化部２５は、グローバル符号化ベクトルｇｉｎに対して、式（７）で用いた同じ乱数係数ｒｊを用いて、以下の式（１０）の線形結合を行うことで、式（１１）の新しいベクトルｇ′ｊ
（ｖ）をグローバル符号化ベクトルｇｏｕｔとして生成する。
【0058】
【数10】
【数11】
【0059】
符号化部２５は、式（８）で生成したベクトルｘ′ｊ
（ｖ）（出力符号語ｘｏｕｔ）と、式（１１）で生成したベクトルｇ′ｊ
（ｖ）（グローバル符号化ベクトルｇｏｕｔ）と、を組とする符号化パケットｐを生成する。
すなわち、符号化部２５は、出力符号語とそれに対応するグローバル符号化ベクトルとを組とする符号化パケットｐを、以下の式（１２）に示す符号化パケットＸ′ｊ （ｖ）として生成する。
すなわち、符号化部２５は、出力符号語とそれに対応するグローバル符号化ベクトルとを組とする符号化パケットｐを、以下の式（１２）に示す符号化パケットＸ′ｊ （ｖ）として生成する。
【0060】
【数12】
【0061】
符号化部２５は、生成した符号化パケットＸ′ｊ
（ｖ）を、属性情報と対応付けて記憶部２６に記憶する。
図５に戻って、中継サーバ２の構成について説明を続ける。
記憶部２６は、暗号解除部２４で暗号が解除され符号化部２５で符号化された符号化パケットを記憶するもので、半導体メモリ等の一般的な記憶媒体である。
図５に戻って、中継サーバ２の構成について説明を続ける。
記憶部２６は、暗号解除部２４で暗号が解除され符号化部２５で符号化された符号化パケットを記憶するもので、半導体メモリ等の一般的な記憶媒体である。
【0062】
パケット配信部２７は、転送要求受付部２１で指示されたメッセージ列を符号化パケットとして要求のあった他のノードに配信するものである。
パケット配信部２７は、属性情報により他のノードが未保持のメッセージ列のうちで、リクエストパケット数を最大数として、記憶部２６に記憶されている符号化パケットを読み出して、暗号化部２８による暗号化を行った後、暗号化済みの符号化パケットを要求のあった他のノードに送信する。
なお、送信する符号化パケットには、データ長等のヘッダ情報が付加されていることはいうまでもない。
パケット配信部２７は、属性情報により他のノードが未保持のメッセージ列のうちで、リクエストパケット数を最大数として、記憶部２６に記憶されている符号化パケットを読み出して、暗号化部２８による暗号化を行った後、暗号化済みの符号化パケットを要求のあった他のノードに送信する。
なお、送信する符号化パケットには、データ長等のヘッダ情報が付加されていることはいうまでもない。
【0063】
暗号化部２８は、パケット配信部２７が配信する符号化パケットを暗号化するものである。ここでは、暗号化部２８は、量子鍵配送により、符号化パケットを要求した他のノードとの間で暗号鍵（ＯＴＰ暗号鍵）を共有し、バーナム暗号により暗号化を行う。
【0064】
以上説明した構成により、中継サーバ２は、他のノードから要求のあったコンテンツを、ランダム線形ネットワーク符号化により符号化して配信することができる。
また、中継サーバ２は、コンテンツの要求元に対して要求するリクエストパケット数を、ノード間の伝送容量に応じて調整するため、ノード間を転送するパケットの通信量を低減させることができる。これによって、中継サーバ２は、暗号化に用いるＯＴＰ暗号鍵の消費を抑制することができる。
また、中継サーバ２は、コンテンツの要求元に対して要求するリクエストパケット数を、ノード間の伝送容量に応じて調整するため、ノード間を転送するパケットの通信量を低減させることができる。これによって、中継サーバ２は、暗号化に用いるＯＴＰ暗号鍵の消費を抑制することができる。
【0065】
［クライアント端末］
次に、図７を参照（適宜図１参照）して、クライアント端末３（クライアントノードｃ）の構成について説明する。
クライアント端末３は、配信要求部３０と、パケット収集部３１と、暗号解除部３２と、記憶部３３と、パケット復元部３４と、を備える。
次に、図７を参照（適宜図１参照）して、クライアント端末３（クライアントノードｃ）の構成について説明する。
クライアント端末３は、配信要求部３０と、パケット収集部３１と、暗号解除部３２と、記憶部３３と、パケット復元部３４と、を備える。
【0066】
配信要求部３０は、外部からコンテンツ要求を指示されることで、接続された中継サーバ２に対して配信要求を送信するものである。
配信要求部３０は、配信要求を送信後、予め定めた時間で応答が返信されない場合、他の中継サーバ２に対して配信要求を送信する。
配信要求部３０は、応答を受信することで、コンテンツの配信元である配信サーバ１が動作していることを認識する。
さらに、配信要求部３０は、応答受信後、準備完了の通知を受信することで、配信サーバ１の準備が完了したことを認識し、パケット収集部３１にコンテンツの転送要求の開始を指示する。
配信要求部３０は、配信要求を送信後、予め定めた時間で応答が返信されない場合、他の中継サーバ２に対して配信要求を送信する。
配信要求部３０は、応答を受信することで、コンテンツの配信元である配信サーバ１が動作していることを認識する。
さらに、配信要求部３０は、応答受信後、準備完了の通知を受信することで、配信サーバ１の準備が完了したことを認識し、パケット収集部３１にコンテンツの転送要求の開始を指示する。
【0067】
パケット収集部３１は、予め定めたリクエストパケット数の符号化パケット（メッセージ列）を、接続された中継サーバ２に、予め定めた転送要求間隔で、転送要求により要求し、符号化パケットを収集するものである。この転送要求には、リクエストパケット数と、すでに保持する符号化パケット（メッセージ列）に関する属性情報と、接続状況（利用可能の有無、伝送容量）に関する情報（接続情報）と、を含んでいる。
ここでは、パケット収集部３１は、一世代分ごとに符号化パケットを要求し、符号化パケットを受信する。
なお、パケット収集部３１は、パケット復元部３４から、未保持の符号化パケットを指示された場合、接続された中継サーバ２に転送要求を送信する。
パケット収集部３１は、収集した符号化パケットを暗号解除部３２に出力する。
ここでは、パケット収集部３１は、一世代分ごとに符号化パケットを要求し、符号化パケットを受信する。
なお、パケット収集部３１は、パケット復元部３４から、未保持の符号化パケットを指示された場合、接続された中継サーバ２に転送要求を送信する。
パケット収集部３１は、収集した符号化パケットを暗号解除部３２に出力する。
【0068】
暗号解除部３２は、パケット収集部３１で収集した暗号化された符号化パケットの暗号を解除するものである。
ここでは、暗号解除部３２は、量子鍵配送により、符号化パケットの転送元のノードとの間で暗号鍵（ＯＴＰ暗号鍵）を共有し、バーナム暗号の解除を行う。
暗号解除部３２は、暗号解除後の符号化パケットを記憶部３３に記憶する。
記憶部３３は、暗号解除部３２で暗号が解除された符号化パケットを記憶するもので、半導体メモリ等の一般的な記憶媒体である。
ここでは、暗号解除部３２は、量子鍵配送により、符号化パケットの転送元のノードとの間で暗号鍵（ＯＴＰ暗号鍵）を共有し、バーナム暗号の解除を行う。
暗号解除部３２は、暗号解除後の符号化パケットを記憶部３３に記憶する。
記憶部３３は、暗号解除部３２で暗号が解除された符号化パケットを記憶するもので、半導体メモリ等の一般的な記憶媒体である。
【0069】
パケット復元部３４は、記憶部３３に記憶される符号化パケットをコンテンツのデータに復元するものである。
パケット復元部３４は、記憶部３３に記憶された一世代分のコンテンツのデータを、ランダム線形ネットワーク符号化方式の復元処理によって、データを復元する。
なお、パケット復元部３４は、データの復元に失敗した場合、パケット収集部３１は、記憶部３３の符号化パケットを削除し、パケット収集部３１に対してパケットの収集を指示する。
パケット復元部３４は、記憶部３３に記憶された一世代分のコンテンツのデータを、ランダム線形ネットワーク符号化方式の復元処理によって、データを復元する。
なお、パケット復元部３４は、データの復元に失敗した場合、パケット収集部３１は、記憶部３３の符号化パケットを削除し、パケット収集部３１に対してパケットの収集を指示する。
【0070】
ここで、図８を参照して、パケット復元部３４の復元手法について説明する。
ここでは、パケット復元部３４は、互いに線形独立なω（＝６）個の入力符号語と、グローバル符号化ベクトルと、で構成された符号化パケットｐから、復元を行うものとする。
パケット復元部３４は、グローバル符号化ベクトル（ベクトルｇｊ （ｖ））と、入力符号語（ベクトルｘｊ （ｖ））と、の組（ｊ＝１～ω）から、メッセージ列（ベクトルｓｊ）を、以下の式（１３）に示す連立方程式により解くことできる。
ここでは、パケット復元部３４は、互いに線形独立なω（＝６）個の入力符号語と、グローバル符号化ベクトルと、で構成された符号化パケットｐから、復元を行うものとする。
パケット復元部３４は、グローバル符号化ベクトル（ベクトルｇｊ （ｖ））と、入力符号語（ベクトルｘｊ （ｖ））と、の組（ｊ＝１～ω）から、メッセージ列（ベクトルｓｊ）を、以下の式（１３）に示す連立方程式により解くことできる。
【0071】
【数13】
【0072】
以上説明した構成により、クライアント端末３は、配信サーバ１から中継サーバ２を中継して転送されるランダム線形ネットワーク符号化されたコンテンツを復元することができる。
なお、クライアント端末３を中継サーバ２の機能を有する構成とする場合、クライアント端末３に、図５で説明した転送要求受付部２１、リクエストパケット数算出部２２、符号化部２５、パケット配信部２７および暗号化部２８を付加して構成すればよい。
なお、クライアント端末３を中継サーバ２の機能を有する構成とする場合、クライアント端末３に、図５で説明した転送要求受付部２１、リクエストパケット数算出部２２、符号化部２５、パケット配信部２７および暗号化部２８を付加して構成すればよい。
【0073】
［マルチキャストコンテンツ配信システムの動作］
次に、図９Ａ～図９Ｄを参照（適宜図１，図２，図５，図７参照）して、マルチキャストコンテンツ配信システム１００の動作について説明する。
マルチキャストコンテンツ配信システム１００の動作のフローは、（１）配信待機、（２）配信準備、（３）配信実行、（４）配信完了の４つの段階で構成される。
次に、図９Ａ～図９Ｄを参照（適宜図１，図２，図５，図７参照）して、マルチキャストコンテンツ配信システム１００の動作について説明する。
マルチキャストコンテンツ配信システム１００の動作のフローは、（１）配信待機、（２）配信準備、（３）配信実行、（４）配信完了の４つの段階で構成される。
【0074】
（１）配信待機
図９Ａに示すように、配信待機の段階では、コンテンツを取得したいクライアントノードｃ（ここでは、ｃ４）が、配信要求部３０によって、接続された中継ノードｖ（ここでは、ｖ４）に配信要求を送信する。
そして、中継ノードｖ４は、配信要求処理部２０によって、配信要求を受信し、接続された周辺のノード（ここでは、中継サーバの機能を有するクライアントノードｃ１）に配信要求を送信するとともに、要求元のクライアントノードｃ４に応答を行う。なお、所定時間内に応答がない場合、要求元のノードは、接続された他のノード（ここでは、中継ノードｖ５）に配信要求を送信する。
図９Ａに示すように、配信待機の段階では、コンテンツを取得したいクライアントノードｃ（ここでは、ｃ４）が、配信要求部３０によって、接続された中継ノードｖ（ここでは、ｖ４）に配信要求を送信する。
そして、中継ノードｖ４は、配信要求処理部２０によって、配信要求を受信し、接続された周辺のノード（ここでは、中継サーバの機能を有するクライアントノードｃ１）に配信要求を送信するとともに、要求元のクライアントノードｃ４に応答を行う。なお、所定時間内に応答がない場合、要求元のノードは、接続された他のノード（ここでは、中継ノードｖ５）に配信要求を送信する。
【0075】
このように、配信要求と応答とが繰り返されることで、配信要求が確実にコンテンツの配信元となる配信ノードｓに到達する。
配信ノードｓは、配信要求処理部１０によって、配信要求を受信し、要求元のノードに応答を行う。このとき、配信ノードｓは、最初の配信要求の要求元を知る必要はない。
配信ノードｓは、配信要求処理部１０によって、配信要求を受信し、要求元のノードに応答を行う。このとき、配信ノードｓは、最初の配信要求の要求元を知る必要はない。
【0076】
（２）配信準備
図９Ｂに示すように、配信準備の段階では、コンテンツの配信元となる配信ノードｓが、配信要求に対する応答を行った後、コンテンツ準備部１１の分割部１１０によって、コンテンツを予め定めた情報単位（メッセージ列）に分割し、メッセージ列を予め定めた個数ごとに集約した集合（世代）のデータを生成する（図３Ａ参照）。
配信ノードｓは、コンテンツ準備部１１の符号化部１１１によって、分割したメッセージ列をランダム線形ネットワーク符号化方式による符号化を行い、メッセージ列を識別するインデックスｉと、世代を識別するインデックスｊとからなる属性情報（ｉ，ｊ）に対応付けて記憶部１２に登録（記憶）する。
配信ノードｓは、コンテンツ準備部１１によって、コンテンツを世代データとして登録後、配信要求を行ったコンテンツの転送先となる中継ノードｖ（ここでは、ｖ１）に要求受入準備が完了した旨の通知（準備完了）を送信する。
中継ノードｖおよび中継サーバの機能を有するクライアントノードｃは、配信要求処理部２０によって、準備完了の通知を受信し、順次、配信要求を行ったコンテンツの転送先となるノードに送信する。
図９Ｂに示すように、配信準備の段階では、コンテンツの配信元となる配信ノードｓが、配信要求に対する応答を行った後、コンテンツ準備部１１の分割部１１０によって、コンテンツを予め定めた情報単位（メッセージ列）に分割し、メッセージ列を予め定めた個数ごとに集約した集合（世代）のデータを生成する（図３Ａ参照）。
配信ノードｓは、コンテンツ準備部１１の符号化部１１１によって、分割したメッセージ列をランダム線形ネットワーク符号化方式による符号化を行い、メッセージ列を識別するインデックスｉと、世代を識別するインデックスｊとからなる属性情報（ｉ，ｊ）に対応付けて記憶部１２に登録（記憶）する。
配信ノードｓは、コンテンツ準備部１１によって、コンテンツを世代データとして登録後、配信要求を行ったコンテンツの転送先となる中継ノードｖ（ここでは、ｖ１）に要求受入準備が完了した旨の通知（準備完了）を送信する。
中継ノードｖおよび中継サーバの機能を有するクライアントノードｃは、配信要求処理部２０によって、準備完了の通知を受信し、順次、配信要求を行ったコンテンツの転送先となるノードに送信する。
【0077】
このように、準部完了通知の受信と、送信とが繰り返されることで、コンテンツの要求元であるクライアントノードｃ（ここでは、ｃ４）は、配信要求部３０によって、準部完了の通知を受信する、。
これによって、クライアントノードｃは、コンテンツの配信準備が完了したことを確認することができる。
これによって、クライアントノードｃは、コンテンツの配信準備が完了したことを確認することができる。
【0078】
（３）配信実行
図９Ｃに示すように、配信実行の段階では、各ノード（クライアントノードｃ、中継ノードｖ）において、隣接ノードにメッセージ列を符号化した符号化パケットの転送要求を送信する。
転送要求を受信したノードは、以下の３つのステップ（ステップ１、ステップ２、ステップ３）を実行することで、配信ノードｓから転送要求を送信したクライアントノードｃに符号化パケットが配信される。
図９Ｃに示すように、配信実行の段階では、各ノード（クライアントノードｃ、中継ノードｖ）において、隣接ノードにメッセージ列を符号化した符号化パケットの転送要求を送信する。
転送要求を受信したノードは、以下の３つのステップ（ステップ１、ステップ２、ステップ３）を実行することで、配信ノードｓから転送要求を送信したクライアントノードｃに符号化パケットが配信される。
【0079】
［ステップ１］
ステップ１では、自身のノードが収集する符号化パケットの個数（リクエストパケット数）を算出する。なお、クライアントノードｃのリクエストパケット数は世代サイズ分の数であるため、クライアントノードｃでは、ステップ１のリクエストパケット数の算出は行わない。
中継ノードｖでは、リクエストパケット数算出部２２によって、リクエストパケット数と、要求元のノードにおける接続情報とに基づいてリクエストパケット数を算出する。
転送要求を受信したノードは、自身のリクエストパケット数と、隣接するノードとの接続状況（利用可能の有無、伝送容量）に関する情報（接続情報）と、を含む転送要求を、符号化パケットの転送元のノードに通知する。
ステップ１では、自身のノードが収集する符号化パケットの個数（リクエストパケット数）を算出する。なお、クライアントノードｃのリクエストパケット数は世代サイズ分の数であるため、クライアントノードｃでは、ステップ１のリクエストパケット数の算出は行わない。
中継ノードｖでは、リクエストパケット数算出部２２によって、リクエストパケット数と、要求元のノードにおける接続情報とに基づいてリクエストパケット数を算出する。
転送要求を受信したノードは、自身のリクエストパケット数と、隣接するノードとの接続状況（利用可能の有無、伝送容量）に関する情報（接続情報）と、を含む転送要求を、符号化パケットの転送元のノードに通知する。
【0080】
ここで、図１０Ａを参照して、ステップ１の動作をより一般化して説明する。図１０Ａでは、中継ノードおよびクライアントノードを区別することなく、ネットワーク上のノードｕ，ｕ'，ｖ，ｖ'，ｖ''，ｗ，ｗ'，ｗ''として表している。
ノードｖは、転送要求元のノードｕから通知される転送要求（リクエストパケット数Ｒ（ｕ））と接続情報とから、自ノードｖが周辺のノードｗ，ｗ'，ｗ''から収集すべき符号化パケットの個数であるリクエストパケット数Ｒ（ｖ）を算出する。なお、リクエストパケット数の算出手法については後記する。
ノードｖは、複数の隣接するノードｗ，ｗ'，ｗ''に転送要求（リクエストパケット数Ｒ（ｖ））と自身の接続情報とを通知し、符号化パケットの転送を依頼する（図１０Ａ中、Ｓ１）。
依頼を受けたノード、例えば、ノードｗは、自ノードｗが収集すべき符号化パケットの個数であるリクエストパケット数Ｒ（ｗ）を算出する。依頼を受けたノードｗ'，ｗ''についても同様である。
すなわち、ノードｖは、ノードｕに対して転送要求を受けるノードとして機能するとともに、ノードｗ，ｗ'，ｗ''に対して転送要求元のノードとして機能する。このように、各ノードは、自律分散的にリクエストパケット数を算出する。
ノードｖは、転送要求元のノードｕから通知される転送要求（リクエストパケット数Ｒ（ｕ））と接続情報とから、自ノードｖが周辺のノードｗ，ｗ'，ｗ''から収集すべき符号化パケットの個数であるリクエストパケット数Ｒ（ｖ）を算出する。なお、リクエストパケット数の算出手法については後記する。
ノードｖは、複数の隣接するノードｗ，ｗ'，ｗ''に転送要求（リクエストパケット数Ｒ（ｖ））と自身の接続情報とを通知し、符号化パケットの転送を依頼する（図１０Ａ中、Ｓ１）。
依頼を受けたノード、例えば、ノードｗは、自ノードｗが収集すべき符号化パケットの個数であるリクエストパケット数Ｒ（ｗ）を算出する。依頼を受けたノードｗ'，ｗ''についても同様である。
すなわち、ノードｖは、ノードｕに対して転送要求を受けるノードとして機能するとともに、ノードｗ，ｗ'，ｗ''に対して転送要求元のノードとして機能する。このように、各ノードは、自律分散的にリクエストパケット数を算出する。
【0081】
［ステップ２］
ステップ２では、転送要求を受信したノードは、符号化部２５によって、自身が収集した符号化パケットで未転送の符号化パケットをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化し、ＯＴＰ暗号鍵により暗号化して、転送要求の要求元に送信する。
ステップ２では、転送要求を受信したノードは、符号化部２５によって、自身が収集した符号化パケットで未転送の符号化パケットをランダム線形ネットワーク符号化方式により符号化し、ＯＴＰ暗号鍵により暗号化して、転送要求の要求元に送信する。
【0082】
［ステップ３］
ステップ３では、暗号化された符号化パケットを受信したノードは、暗号解除部２４によって、暗号化を解除して符号化パケットを保持する。
ここで、図１０Ｂを参照して、ステップ２，ステップ３の動作をより一般化して説明する。図１０Ｂでは、図１０Ａと同様、中継ノードおよびクライアントノードを区別することなく、ネットワーク上のノードｕ，ｕ'，ｖ，ｖ'，ｖ''，ｗ，ｗ'，ｗ''として表している。
ステップ３では、暗号化された符号化パケットを受信したノードは、暗号解除部２４によって、暗号化を解除して符号化パケットを保持する。
ここで、図１０Ｂを参照して、ステップ２，ステップ３の動作をより一般化して説明する。図１０Ｂでは、図１０Ａと同様、中継ノードおよびクライアントノードを区別することなく、ネットワーク上のノードｕ，ｕ'，ｖ，ｖ'，ｖ''，ｗ，ｗ'，ｗ''として表している。
【0083】
図１０ＡのＳ１でノードｖから転送要求を受信したノードｗは、収集済みのパケット数Ｐ（ｗ）と転送済みのパケット数Ｐ（ｗ→ｖ）とを比較する。
そして、Ｐ（ｗ）＞Ｐ（ｗ→ｖ）の場合、ノードｗは、転送要求元のノードｖに、ノードｗが収集済のパケットの個数を上限とする未転送のパケットを、ランダム線形ネットワーク符号化し生成した符号語（ベクトルｘ′ｊ （ｗ））と付随するグローバル符号化ベクトル（ベクトルｇ′ｊ （ｗ））とを含む以下の式（１４）に示す符号化パケットＸｊ （ｗ）をノードｖに転送する（図１０Ｂ中、Ｓ２）。
なお、Ｐ（ｗ）≦Ｐ（ｗ→ｖ）の場合、ノードｗは、転送すべきパケットを保持していない旨をノードｖに通知する。
そして、Ｐ（ｗ）＞Ｐ（ｗ→ｖ）の場合、ノードｗは、転送要求元のノードｖに、ノードｗが収集済のパケットの個数を上限とする未転送のパケットを、ランダム線形ネットワーク符号化し生成した符号語（ベクトルｘ′ｊ （ｗ））と付随するグローバル符号化ベクトル（ベクトルｇ′ｊ （ｗ））とを含む以下の式（１４）に示す符号化パケットＸｊ （ｗ）をノードｖに転送する（図１０Ｂ中、Ｓ２）。
なお、Ｐ（ｗ）≦Ｐ（ｗ→ｖ）の場合、ノードｗは、転送すべきパケットを保持していない旨をノードｖに通知する。
【0084】
【数14】
【0085】
転送に際し、ノードｗは、符号化パケットＸｊ
（ｗ）をＯＴＰ暗号鍵により暗号化する。
ノードｖは、ＯＴＰ暗号化を解除して、ノードｗから転送された符号化パケットと、すでに保持している符号化パケット、を合わせた集合に対して、互いに線形独立か否かを確認する。線形独立でなかった場合、ノードｖは、転送された符号化パケットを破棄する。
一方、線形独立であった場合、ノードｖは、転送された符号化パケットを保持する（図１０Ｂ中、Ｓ３）。この保持された符号化パケットは、次のノードへの転送待ちとなる。
ここで、ノードｖは、収集済みの符号化パケット数Ｐ（ｗ）がリクエストパケット数Ｒ（ｗ）以上であることを確認する。
Ｐ（ｗ）がＲ（ｗ）未満の場合、ノードｖは、周辺のノードｗ，ｗ'，ｗ''に転送要求を繰り返す。
ノードｗ，ｖと同様に、ノードｖ，ｕにおいてもステップ２（Ｓ２）、ステップ３（Ｓ３）と同じ処理（Ｓ２′，Ｓ３′）を繰り返す。
ノードｖは、ＯＴＰ暗号化を解除して、ノードｗから転送された符号化パケットと、すでに保持している符号化パケット、を合わせた集合に対して、互いに線形独立か否かを確認する。線形独立でなかった場合、ノードｖは、転送された符号化パケットを破棄する。
一方、線形独立であった場合、ノードｖは、転送された符号化パケットを保持する（図１０Ｂ中、Ｓ３）。この保持された符号化パケットは、次のノードへの転送待ちとなる。
ここで、ノードｖは、収集済みの符号化パケット数Ｐ（ｗ）がリクエストパケット数Ｒ（ｗ）以上であることを確認する。
Ｐ（ｗ）がＲ（ｗ）未満の場合、ノードｖは、周辺のノードｗ，ｗ'，ｗ''に転送要求を繰り返す。
ノードｗ，ｖと同様に、ノードｖ，ｕにおいてもステップ２（Ｓ２）、ステップ３（Ｓ３）と同じ処理（Ｓ２′，Ｓ３′）を繰り返す。
【0086】
このように、ステップ１で算出されたリクエストパケット数の値に従って、符号化パケットの転送が逐次的に繰り返されることで、クライアントノードｃには、コンテンツを復元するために必要な一世代分の符号化パケットが収集されることになる。
【0087】
（４）配信完了
図９Ｄに示すように、クライアントノードｃは、パケット復元部３４によって、収集した符号化パケットから一世代分のコンテンツのデータを復元する。クライアントノードｃは、すべての世代に対して復元を行うことで、コンテンツ全体を復元する。
すなわち、クライアントノードｃは、中継ノードｖから転送された符号化パケットＸｊ （ｖ）に対してＯＴＰ暗号化を解除した後、収集した世代サイズω（＝６）個の互いに線形独立な入力符号語（ベクトルｘｊ （ｖ））と付随するグローバル符号化ベクトル（ベクトルｇｊ （ｖ））とを、出力符号語（ベクトルｘ′ｊ （ｃ））と付随するグローバル符号化ベクトル（ベクトルｇ′ｊ （ｃ））（ｊ＝１～６）とに再定義し、復元する。これによって、クライアントノードｃは、一世代分のコンテンツのデータに相当するｗ（＝６）個のメッセージ列（ベクトルｓｊ）（ｊ＝１～６）を復元する。
なお、復元に失敗した場合、（３）配信実行の段階をやり直す。
以上の動作によって、クライアントノードｃは、すべての世代についてコンテンツのデータを復元し、コンテンツを取得することができる。
図９Ｄに示すように、クライアントノードｃは、パケット復元部３４によって、収集した符号化パケットから一世代分のコンテンツのデータを復元する。クライアントノードｃは、すべての世代に対して復元を行うことで、コンテンツ全体を復元する。
すなわち、クライアントノードｃは、中継ノードｖから転送された符号化パケットＸｊ （ｖ）に対してＯＴＰ暗号化を解除した後、収集した世代サイズω（＝６）個の互いに線形独立な入力符号語（ベクトルｘｊ （ｖ））と付随するグローバル符号化ベクトル（ベクトルｇｊ （ｖ））とを、出力符号語（ベクトルｘ′ｊ （ｃ））と付随するグローバル符号化ベクトル（ベクトルｇ′ｊ （ｃ））（ｊ＝１～６）とに再定義し、復元する。これによって、クライアントノードｃは、一世代分のコンテンツのデータに相当するｗ（＝６）個のメッセージ列（ベクトルｓｊ）（ｊ＝１～６）を復元する。
なお、復元に失敗した場合、（３）配信実行の段階をやり直す。
以上の動作によって、クライアントノードｃは、すべての世代についてコンテンツのデータを復元し、コンテンツを取得することができる。
【0088】
［リクエストパケット数の算出法］
次に、図１１，図１２を参照して、中継ノードｖ（中継サーバ２）または中継サーバの機能を有するクライアントノードｃ（クライアント端末３）が、リクエストパケット数算出部２２おいて、リクエストパケット数を算出する手法について説明する。
次に、図１１，図１２を参照して、中継ノードｖ（中継サーバ２）または中継サーバの機能を有するクライアントノードｃ（クライアント端末３）が、リクエストパケット数算出部２２おいて、リクエストパケット数を算出する手法について説明する。
【0089】
図１１は、マルチキャストコンテンツ配信システム１００の構成例において、ノード間の太線で示す伝送リンクの伝送容量を４０（無単位）、ノード間の細線で示す伝送リンクの伝送容量を１（無単位）としたネットワークを示している。
図１２は、リクエストパケット数を算出する動作の流れを示す。
リクエストパケット数算出部２２は、以下で説明する３つの手順（手順１、手順２、手順３）を実行することでリクエストパケット数を算出する。
図１２は、リクエストパケット数を算出する動作の流れを示す。
リクエストパケット数算出部２２は、以下で説明する３つの手順（手順１、手順２、手順３）を実行することでリクエストパケット数を算出する。
【0090】
（手順１）
クライアントノードまたは中継ノードは、接続された周辺の中継ノードに宛てて、転送要求によりリクエストパケット数と接続情報とを通知する（Ｓ１００，Ｓ１０１）。
ここでは、中継ノードｖ１が、予め定めた時間区間において、クライアントノードｃｉ（ｉ＝１，２，３）から、転送要求としてリクエストパケット数および接続情報を通知された例で説明する。
なお、クライアントノードｃｉは、接続された周辺の中継ノードｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４およびｖ５に宛てて、転送要求を通知する。
クライアントノードまたは中継ノードは、接続された周辺の中継ノードに宛てて、転送要求によりリクエストパケット数と接続情報とを通知する（Ｓ１００，Ｓ１０１）。
ここでは、中継ノードｖ１が、予め定めた時間区間において、クライアントノードｃｉ（ｉ＝１，２，３）から、転送要求としてリクエストパケット数および接続情報を通知された例で説明する。
なお、クライアントノードｃｉは、接続された周辺の中継ノードｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４およびｖ５に宛てて、転送要求を通知する。
【0091】
転送要求は、要求元ノードであるクライアントノードｃ１のリクエストパケット数Ｒ（ｃ１）以外に、クライアントノードｃ１がすでに保持するパケットに関する情報と接続情報とを含む。
リクエストパケット数Ｒ（ｃ１）は、収集する符号化パケットの総数の目標個数である。
以下では、クライアントノードｃ１には収集済みのパケットがなく、復号のために世代サイズω（＝６）個の符号化パケットを必要とするＲ（ｃ１）＝ω（＝６）とする場合を例とする。
なお、すでに収集済みの世代が存在する場合、転送要求により、その世代についても通知することとする。これによって、収集済みの世代の符号化パケットが再度転送されないようにする。
リクエストパケット数Ｒ（ｃ１）は、収集する符号化パケットの総数の目標個数である。
以下では、クライアントノードｃ１には収集済みのパケットがなく、復号のために世代サイズω（＝６）個の符号化パケットを必要とするＲ（ｃ１）＝ω（＝６）とする場合を例とする。
なお、すでに収集済みの世代が存在する場合、転送要求により、その世代についても通知することとする。これによって、収集済みの世代の符号化パケットが再度転送されないようにする。
【0092】
接続情報は、要求元ノードと要求先ノードとの間の伝送リンクの容量（伝送容量）と、要求元ノードと周辺ノードと間の間の伝送リンクの容量の合計（伝送容量合計）とを含む。
図１１の例では、要求元ノードであるクライアントノードｃ１は、中継ノードｖ１，ｖ２およびｖ３と伝送容量４０の伝送リンクによってそれぞれ個別に接続されている。また、クライアントノードｃ１は、中継ノードｖ４およびｖ５と伝送容量１の伝送リンクによってそれぞれ個別に接続されている。これらの伝送リンクは、現時点で利用可能であるとする。
この場合、要求元ノード（クライアントノードｃ１）と周辺ノード（ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４，ｖ５）との伝送リンクの伝送容量合計は１２２（＝４０×３＋１×２）となる。
図１１の例では、要求元ノードであるクライアントノードｃ１は、中継ノードｖ１，ｖ２およびｖ３と伝送容量４０の伝送リンクによってそれぞれ個別に接続されている。また、クライアントノードｃ１は、中継ノードｖ４およびｖ５と伝送容量１の伝送リンクによってそれぞれ個別に接続されている。これらの伝送リンクは、現時点で利用可能であるとする。
この場合、要求元ノード（クライアントノードｃ１）と周辺ノード（ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４，ｖ５）との伝送リンクの伝送容量合計は１２２（＝４０×３＋１×２）となる。
【0093】
（手順２）
転送要求および接続情報を通知された中継ノードは、個々の要求元のノードに対する収集すべきリクエストパケット数を算出する。
ここでは、中継ノードｖ１を例に説明する。なお、中継ノードｖ１は、予め定めた時間区間において、クライアントノードｃｉ（ｉ＝１，２，３）から、リクエストパケット数および接続情報を通知されたものとする。
転送要求および接続情報を通知された中継ノードは、個々の要求元のノードに対する収集すべきリクエストパケット数を算出する。
ここでは、中継ノードｖ１を例に説明する。なお、中継ノードｖ１は、予め定めた時間区間において、クライアントノードｃｉ（ｉ＝１，２，３）から、リクエストパケット数および接続情報を通知されたものとする。
【0094】
中継ノードｖ１は、以下の式（１５）により、クライアントノードｃｉ（ｉ＝１，２，３）ごとに、中継ノードｖ１とクライアントノードｃｉとの間の伝送リンクの伝送容量に対するクライアントノードｃｉが有する伝送リンクの伝送容量合計（総インバウンド容量）の割合（伝送容量比率）を算出するとともに（Ｓ１０２）、中継ノードｖ１が分担する最少リクエストパケット数Ｒｍｉｎ（ｖ１←ｃｉ）を算出する（Ｓ１０３）。なお、式（１５）で小数点以下の値が発生する場合は、切り上げ計算を行うものとする。
【0095】
【数15】
【0096】
さらに、中継ノードｖ１は、式（１５）で算出される最少リクエストパケット数Ｒｍｉｎ（ｖ１←ｃｉ）に対して、以下の式（１６）に示すように予め設定された割増率を乗算することで、最少リクエストパケット数を割増したリクエストパケット数Ｒ（ｖ１←ｃｉ）を算出する。式（１６）で小数点以下の値が発生する場合は、切り上げ計算を行うものとする。
【0097】
【数16】
【0098】
なお、式（１５）および式（１６）は個別に計算する必要はなく、以下の式（１７）のように、一度に計算してもよい。
【0099】
【数17】
【0100】
これによって、中継ノードｖ１は、要求元であるクライアントノードｃｉ（ｉ＝１，２，３）に対して収集すべきリクエストパケット数Ｒ（ｖ１←ｃ１），Ｒ（ｖ１←ｃ２），Ｒ（ｖ１←ｃ３）を算出する。
図１１の例では、例えば、割増率を１．３とした場合、式（１５）にょり、Ｒｍｉｎ（ｖ１←ｃｉ）＝６×（４０／１２２）＝１．９８（切り上げて２個）、式（１６）により、Ｒ（ｖ１←ｃｉ）＝２×１．３＝２．６（切り上げて３個）と計算される。
中継ノードｖ２，ｖ３もそれぞれ中継ノードｖ１と同様、クライアントノードｃｉ（ｉ＝１，２，３）に対して収集すべきリクエストパケット数Ｒ（ｖ２←ｃ１），Ｒ（ｖ２←ｃ２），Ｒ（ｖ２←ｃ３）、Ｒ（ｖ３←ｃ１），Ｒ（ｖ３←ｃ２），Ｒ（ｖ３←ｃ３）を算出する。
図１１の例では、例えば、割増率を１．３とした場合、式（１５）にょり、Ｒｍｉｎ（ｖ１←ｃｉ）＝６×（４０／１２２）＝１．９８（切り上げて２個）、式（１６）により、Ｒ（ｖ１←ｃｉ）＝２×１．３＝２．６（切り上げて３個）と計算される。
中継ノードｖ２，ｖ３もそれぞれ中継ノードｖ１と同様、クライアントノードｃｉ（ｉ＝１，２，３）に対して収集すべきリクエストパケット数Ｒ（ｖ２←ｃ１），Ｒ（ｖ２←ｃ２），Ｒ（ｖ２←ｃ３）、Ｒ（ｖ３←ｃ１），Ｒ（ｖ３←ｃ２），Ｒ（ｖ３←ｃ３）を算出する。
【0101】
（手順３）
リクエストパケット数および接続情報を通知された中継ノードは、要求元ノードとして、要求先ノードに通知するリクエストパケット数を求める。
中継ノードは、手順２で要求元ごとに算出したリクエストパケット数の最大値を、自身が要求先ノードに通知するリクエストパケット数とする。
ここでは、中継ノードｖ１は、手順２で算出した、クライアントノードｃ１に対して収集するリクエストパケット数Ｒ（ｖ１←ｃｉ）、クライアントノードｃ２に対して収集するＲ（ｖ２←ｃｉ）、クライアントノードｃ３に対して収集するＲ（ｖ３←ｃｉ）の最大値（Ｍａｘ（Ｒ（ｖ１←ｃｉ），Ｒ（ｖ２←ｃｉ），Ｒ（ｖ３←ｃｉ）））を、中継ノードｖ１が配信ノードｓに通知するリクエストパケット数Ｒ（ｖ１）として選択する。
図１１の例では、クライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３は同等であるため、Ｒ（ｖ１）＝３となる。
リクエストパケット数および接続情報を通知された中継ノードは、要求元ノードとして、要求先ノードに通知するリクエストパケット数を求める。
中継ノードは、手順２で要求元ごとに算出したリクエストパケット数の最大値を、自身が要求先ノードに通知するリクエストパケット数とする。
ここでは、中継ノードｖ１は、手順２で算出した、クライアントノードｃ１に対して収集するリクエストパケット数Ｒ（ｖ１←ｃｉ）、クライアントノードｃ２に対して収集するＲ（ｖ２←ｃｉ）、クライアントノードｃ３に対して収集するＲ（ｖ３←ｃｉ）の最大値（Ｍａｘ（Ｒ（ｖ１←ｃｉ），Ｒ（ｖ２←ｃｉ），Ｒ（ｖ３←ｃｉ）））を、中継ノードｖ１が配信ノードｓに通知するリクエストパケット数Ｒ（ｖ１）として選択する。
図１１の例では、クライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３は同等であるため、Ｒ（ｖ１）＝３となる。
【0102】
ここで、手順２において、式（１６）で割増率を導入する理由は以下のとおりである。
クライアントノードｃ１は、収集する符号化パケットの総数の目標個数をＲ（ｃ１）個としている。しかし、クライアントノードｃ１がコンテンツの復元に成功するためには、Ｒ（ｃ１）個の符号化パケットに含まれる符号語（ベクトルｘｊ）が互いに線形独立であることが必要である。
一方、中継ノードｖ１，ｖ２，ｖ３は、リクエストパケット数Ｒ（ｖ１），Ｒ（ｖ２），Ｒ（ｖ３）を上限個数とした符号化パケットを、それぞれ独立にクライアントノードｃ１に転送することになる。そのため、クライアントノードｃ１では、目標個数Ｒ（ｃ１）個を収集したとしても、符号語（ベクトルｘｊ）が互いに線形独立であるとは限らない。
そこで、１より大きい割増率を設定することで、クライアントノードｃ１において互いに線形独立なＲ（ｃ１）個の符号語（ベクトルｘｊ）を収集する確率を高めることができる。
クライアントノードｃ１は、収集する符号化パケットの総数の目標個数をＲ（ｃ１）個としている。しかし、クライアントノードｃ１がコンテンツの復元に成功するためには、Ｒ（ｃ１）個の符号化パケットに含まれる符号語（ベクトルｘｊ）が互いに線形独立であることが必要である。
一方、中継ノードｖ１，ｖ２，ｖ３は、リクエストパケット数Ｒ（ｖ１），Ｒ（ｖ２），Ｒ（ｖ３）を上限個数とした符号化パケットを、それぞれ独立にクライアントノードｃ１に転送することになる。そのため、クライアントノードｃ１では、目標個数Ｒ（ｃ１）個を収集したとしても、符号語（ベクトルｘｊ）が互いに線形独立であるとは限らない。
そこで、１より大きい割増率を設定することで、クライアントノードｃ１において互いに線形独立なＲ（ｃ１）個の符号語（ベクトルｘｊ）を収集する確率を高めることができる。
【0103】
なお、割増率の値は、復元成功確率の向上（線形独立性の向上）の観点から大きいほどよいが、ＯＴＰ暗号鍵の消費抑制（符号化パケットの転送回数の総数抑制）のためには小さい方が望ましい。また、復元成功確率は、世代サイズ（ω）や伝送容量にも依存する。
そこで、割増率の値は、復元成功確率をシミュレーション等によって見積もり、予め設定した目標値に達する値とすればよい。
このように、中継ノードｖ１は、リクエストパケット数を固定の値ではなく、要求元のノードからのリクエストパケット数と接続情報とより再設定された値を用いている。
そのため、マルチキャストコンテンツ配信システム１００は、状態が時間的に変化する場合、例えば、障害が発生した場合でも、柔軟に自立分散的に対処することができる。
そこで、割増率の値は、復元成功確率をシミュレーション等によって見積もり、予め設定した目標値に達する値とすればよい。
このように、中継ノードｖ１は、リクエストパケット数を固定の値ではなく、要求元のノードからのリクエストパケット数と接続情報とより再設定された値を用いている。
そのため、マルチキャストコンテンツ配信システム１００は、状態が時間的に変化する場合、例えば、障害が発生した場合でも、柔軟に自立分散的に対処することができる。
【0104】
［ドメイン間に跨るコンテンツ配信の適用例］
次に、図１３を参照して、マルチキャストコンテンツ配信システム１００において、ドメイン間に跨るコンテンツ配信の適用例について説明する。
具体的には、マルチキャストコンテンツ配信システム１００において、ドメインＢに属するクライアントノードｃ４，ｃ５，ｃ６が、中継ノードｖ４，ｖ５を介してコンテンツデータの配信を要求する際に、図１０Ａで説明した（３）配信実行のステップ１（Ｓ１）がどのように進行するのかを説明する。
次に、図１３を参照して、マルチキャストコンテンツ配信システム１００において、ドメイン間に跨るコンテンツ配信の適用例について説明する。
具体的には、マルチキャストコンテンツ配信システム１００において、ドメインＢに属するクライアントノードｃ４，ｃ５，ｃ６が、中継ノードｖ４，ｖ５を介してコンテンツデータの配信を要求する際に、図１０Ａで説明した（３）配信実行のステップ１（Ｓ１）がどのように進行するのかを説明する。
【0105】
まず、クライアントノードｃ１は、図１２で説明した手順１に従って、リクエストパケット数Ｒ（ｃ１）が６個であること、および、接続情報として、中継ノードｖ１，ｖ２，ｖ３からの入力をそれぞれ伝送容量４０の伝送リンクで受け入れ可能であり、中継ノードｖ４，ｖ５からの入力をそれぞれ伝送容量１の伝送リンクで受け入れ可能であることを周辺の中継ノードに通知する(Ｓ１１)。
【0106】
中継ノードｖ１は、図１２で説明した手順２に従って、収集すべきリクエストパケット数Ｒ（ｖ１←ｃ１）を、前記式（１７）の切り上げ計算により、３個と算出する（Ｓ１２）。同様に、リクエストパケット数Ｒ（ｖ１←ｃ２），Ｒ（ｖ１←ｃ３）も３個となる。
【0107】
クライアントノードｃ４は、図１２で説明した手順１に従って、リクエストパケット数Ｒ（ｃ４）が６個であること、および、接続情報として、中継ノードｖ４，ｖ５からの入力をそれぞれ伝送容量４０の伝送リンクで受け入れ可能であることを周辺の中継ノードに通知する（Ｓ１３）。
【0108】
中継ノードｖ４は、図１２で説明した手順２に従って、収集すべきリクエストパケット数Ｒ（ｖ４←ｃ４）を、前記式（１７）の切り上げ計算により、４個と算出する（Ｓ１４）。同様に、リクエストパケット数Ｒ（ｖ４←ｃ５），Ｒ（ｖ４←ｃ６）も４個となる。
中継ノードｖ４は、図１２で説明した手順３に従って、リクエストパケット数Ｒ（ｖ４←ｃ４），Ｒ（ｖ４←ｃ５），Ｒ（ｖ４←ｃ６）の最大値（Ｍａｘ（Ｒ（ｖ４←ｃ４），Ｒ（ｖ４←ｃ５），Ｒ（ｖ４←ｃ６）））である４個を、中継ノードｖ４のリクエストパケット数Ｒ（ｖ４）として選択する（Ｓ１５）。
中継ノードｖ４は、図１２で説明した手順１に従って、リクエストパケット数Ｒ（ｖ４）が４個であること）、および、接続情報として、クライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３および中継ノードｖ１からの入力をそれぞれ伝送容量１の伝送リンクで受け入れ可能であることを周辺のクライアントノードおよび中継ノードに通知する(Ｓ１６)。
中継ノードｖ４は、図１２で説明した手順３に従って、リクエストパケット数Ｒ（ｖ４←ｃ４），Ｒ（ｖ４←ｃ５），Ｒ（ｖ４←ｃ６）の最大値（Ｍａｘ（Ｒ（ｖ４←ｃ４），Ｒ（ｖ４←ｃ５），Ｒ（ｖ４←ｃ６）））である４個を、中継ノードｖ４のリクエストパケット数Ｒ（ｖ４）として選択する（Ｓ１５）。
中継ノードｖ４は、図１２で説明した手順１に従って、リクエストパケット数Ｒ（ｖ４）が４個であること）、および、接続情報として、クライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３および中継ノードｖ１からの入力をそれぞれ伝送容量１の伝送リンクで受け入れ可能であることを周辺のクライアントノードおよび中継ノードに通知する(Ｓ１６)。
【0109】
中継ノードｖ１は、図１２で説明した手順２に従って、収集すべきリクエストパケット数Ｒ（ｖ１←ｖ４）を、前記式（１７）の切り上げ計算により、２個と算出する（Ｓ１７）。
中継ノードｖ１は、図１２で説明した手順３に従って、リクエストパケット数Ｒ（ｖ１←ｃ１），Ｒ（ｖ１←ｃ２），Ｒ（ｖ１←ｃ３），Ｒ（ｖ１←ｖ４）の最大値（Ｍａｘ（Ｒ（ｖ１←ｃ１），Ｒ（ｖ１←ｃ２），Ｒ（ｖ１←ｃ３），Ｒ（ｖ１←ｖ４）））である３個を、中継ノードｖ１のリクエストパケット数Ｒ（ｖ１）として選択する（Ｓ１８）。
中継ノードｖ１は、図１２で説明した手順３に従って、リクエストパケット数Ｒ（ｖ１←ｃ１），Ｒ（ｖ１←ｃ２），Ｒ（ｖ１←ｃ３），Ｒ（ｖ１←ｖ４）の最大値（Ｍａｘ（Ｒ（ｖ１←ｃ１），Ｒ（ｖ１←ｃ２），Ｒ（ｖ１←ｃ３），Ｒ（ｖ１←ｖ４）））である３個を、中継ノードｖ１のリクエストパケット数Ｒ（ｖ１）として選択する（Ｓ１８）。
【0110】
そして、中継ノードｖ１（ｖ２，ｖ３も同様）は、配信ノードｓに対して、３個の線形独立な符号化パケットの収集が完了するまで、転送要求を繰り返す。
配信ノードｓは、図１０Ｂで説明した（３）配信実行のステップ２（Ｓ２）により、中継ノードｖ１，ｖ２，ｖ３のそれぞれに対して、保持する符号化パケットをランダム線形ネットワーク符号化して転送する（Ｓ１９）。
このように、ドメインを跨って転送要求が通知され、符号化パケットが転送されることになる。
配信ノードｓは、図１０Ｂで説明した（３）配信実行のステップ２（Ｓ２）により、中継ノードｖ１，ｖ２，ｖ３のそれぞれに対して、保持する符号化パケットをランダム線形ネットワーク符号化して転送する（Ｓ１９）。
このように、ドメインを跨って転送要求が通知され、符号化パケットが転送されることになる。
【0111】
［外部ドメインに線形従属な符号化パケットが転送されることを制御する方法］
次に、図１４を参照して、マルチキャストコンテンツ配信システム１００において、外部ドメインに線形従属な符号化パケットが転送されないように制御する方法について説明する。
ドメインＡのクライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３は、ドメインＢのクライアントノードｃ４，ｃ５，ｃ６よりも、配信ノードｓに近いため、より早くコンテンツデータを復元することができる。
一旦、コンテンツデータを復号できれば、その後、ドメインＡのクライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３は、ドメインＡに対して、配信ノードとして機能し得る。
そこで、ドメインＡのクライアントは、ドメインＢの中継ノードのそれぞれに対して転送する符号化パケットの個数の合計が、保有する線形独立な符号化パケットの合計数以下となるように制御する。
次に、図１４を参照して、マルチキャストコンテンツ配信システム１００において、外部ドメインに線形従属な符号化パケットが転送されないように制御する方法について説明する。
ドメインＡのクライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３は、ドメインＢのクライアントノードｃ４，ｃ５，ｃ６よりも、配信ノードｓに近いため、より早くコンテンツデータを復元することができる。
一旦、コンテンツデータを復号できれば、その後、ドメインＡのクライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３は、ドメインＡに対して、配信ノードとして機能し得る。
そこで、ドメインＡのクライアントは、ドメインＢの中継ノードのそれぞれに対して転送する符号化パケットの個数の合計が、保有する線形独立な符号化パケットの合計数以下となるように制御する。
【0112】
例えば、図１４では、世代サイズω＝１０個の世代からなるコンテンツデータの配信例を示す。ここで、ドメインＡのクライアントノードｃ１が、線形独立な符号化パケットを１０個保持しているものとする。
この場合、クライアントノードｃ１は、保有する１０個の符号化パケットを中継ノードｖ４，ｖ５に重複なく振り分けて転送する。例えば、クライアントノードｃ１は、中継ノードｖ４に６個、中継ノードｖ５に４個転送する。
その結果、ドメインＢのクライアントノードｃ４，ｃ５，ｃ６は、中継ノードｖ４，ｖ５から確実に１０個の線形独立な符号化パケットを収集することができる。
この場合、クライアントノードｃ１は、保有する１０個の符号化パケットを中継ノードｖ４，ｖ５に重複なく振り分けて転送する。例えば、クライアントノードｃ１は、中継ノードｖ４に６個、中継ノードｖ５に４個転送する。
その結果、ドメインＢのクライアントノードｃ４，ｃ５，ｃ６は、中継ノードｖ４，ｖ５から確実に１０個の線形独立な符号化パケットを収集することができる。
【0113】
より一般的には、転送元のノードは、外部のドメインに符号化パケットを転送する際に、自ノードが保有する線形独立な符号化パケットの個数を超えた合計数のパケットを外部のドメインに属するノード群に転送しないように制御する。
これによって、マルチキャストコンテンツ配信システム１００は、符号化パケットの転送回数を低減させることができる。
これによって、マルチキャストコンテンツ配信システム１００は、符号化パケットの転送回数を低減させることができる。
【0114】
［実施例の評価］
図１５～図１９を参照して、本発明の実施例についての評価結果について説明する。
図１５に示すマルチキャストコンテンツ配信システム１００は、伝送容量８００Ｍｂｉｔｓ／ｓｅｃの伝送リンク（太線）と、伝送容量１０ｋｂｉｔｓ／ｓｅｃの伝送リンク（細線）からなるネットワークである。
図１５～図１９を参照して、本発明の実施例についての評価結果について説明する。
図１５に示すマルチキャストコンテンツ配信システム１００は、伝送容量８００Ｍｂｉｔｓ／ｓｅｃの伝送リンク（太線）と、伝送容量１０ｋｂｉｔｓ／ｓｅｃの伝送リンク（細線）からなるネットワークである。
【0115】
マルチキャストコンテンツ配信システム１００は、配信ノード（配信サーバ）ｓから、ドメインＡ内の３つの中継ノード（中継サーバ）ｖ１，ｖ２，ｖ３に伝送リンクが張られている。これらの中継ノードから３つのクライアントノード（クライアント端末）ｃ１，ｃ２，ｃ３に向けてメッシュ状に伝送リンクが張られている。さらに、ドメインＡに属するクライアントノードから、ドメインＢの中継ノードｖ４，ｖ５に向けてメッシュ状に伝送リンクが張られている。また、ドメインＢの中継ノードｖ４，ｖ５からドメインＢ内のクライアントノードｃ４，ｃ５，ｃ６に向けてメッシュ状に伝送リンクが張られている。このほかにドメインＡの中継ノードｖ１，ｖ３から、それぞれドメインＢの中継ノードｖ４，ｖ５に向けても太い伝送リンクが張られている。クライアントノードｃ３には細い伝送リンクのみが接続されている。一方、中継ノードｖ２はドメインＢに属する中継ノードには接続されていない。なお、これらの伝送リンクを用いてデータを転送する場合には、同量のＯＴＰ暗号鍵を用いることによって、パケット（符号化パケット）を暗号化する。矢印の方向はパケットが転送される方向を示す。両側に矢印がある場合には双方向の転送が可能であることとする。ここで、各ノードは、複数のノードから同時にパケットの転送を受けることはできないこととする。
【0116】
この実施例において、世代サイズωを１００とし、多数回のコンテンツ配信の試行に基づく統計的評価により本発明の効果を例証する。なお、総転送回数や配信時間の評価は、各ノードにおけるランダム線形結合の係数を、試行回毎にランダムに変化させて行っている。
【0117】
図１６は、本発明に係る基本的な手順に従って算定した、各ノード（配信ノード、中継ノード、クライアントノード）におけるリクエストパケット数の値を示す図表である。
各クライアントノードは世代サイズω＝１００個の符号化パケットをリクエストするが、実際に中継ノードから受け取ることになる符号化パケットの個数はリクエストした個数を上回ることが一般的である。これは、クライアントノードが互いに線形独立な符号語を世代サイズ（ω＝１００）の分だけ確実に収集できる確率を１００％に近づけるために、中継ノードが多めに符号化パケットを転送するためである。
そのために、中継ノードは、自らが収集する必要がある最小限の符号化パケットの個数（収集倍率１）に、さらに１以上の割増率を掛けた個数を自らが収集すべき符号化パケットの個数つまりリクエストパケット数として算出する。
図１６では、異なる４つの割増率の値に対して、それぞれリクエストパケット数の算定値を示している。
各クライアントノードは世代サイズω＝１００個の符号化パケットをリクエストするが、実際に中継ノードから受け取ることになる符号化パケットの個数はリクエストした個数を上回ることが一般的である。これは、クライアントノードが互いに線形独立な符号語を世代サイズ（ω＝１００）の分だけ確実に収集できる確率を１００％に近づけるために、中継ノードが多めに符号化パケットを転送するためである。
そのために、中継ノードは、自らが収集する必要がある最小限の符号化パケットの個数（収集倍率１）に、さらに１以上の割増率を掛けた個数を自らが収集すべき符号化パケットの個数つまりリクエストパケット数として算出する。
図１６では、異なる４つの割増率の値に対して、それぞれリクエストパケット数の算定値を示している。
【0118】
以下、割増率がドメインＡ：２．１、ドメインＢ：１．４の場合のリクエストパケット数の算出例を示す。
中継ノードｖ４では、Ｒ（ｖ４←ｃ１）は、クライアントノードｃ１のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／４０００×１．４の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ４←ｃ１）＝２８となる。
Ｒ（ｖ４←ｃ２）は、クライアントノードｃ２のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／４０００×１．４の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ４←ｃ２）＝２８となる。
Ｒ（ｖ４←ｃ３）は、クライアントノードｃ３のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×０．０１／０．０５×１．４の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ４←ｃ３）＝２８となる。
Ｒ（ｖ４←ｃ４）は、クライアントノードｃ４のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／１６００×１．４の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ４←ｃ４）＝７０となる。
Ｒ（ｖ４←ｃ５）は、クライアントノードｃ５のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／１６００×１．４の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ４←ｃ５）＝７０となる。
Ｒ（ｖ４←ｃ６）は、クライアントノードｃ６のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／１６００×１．４の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ４←ｃ６）＝７０となる。
中継ノードｖ４では、Ｒ（ｖ４←ｃ１）は、クライアントノードｃ１のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／４０００×１．４の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ４←ｃ１）＝２８となる。
Ｒ（ｖ４←ｃ２）は、クライアントノードｃ２のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／４０００×１．４の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ４←ｃ２）＝２８となる。
Ｒ（ｖ４←ｃ３）は、クライアントノードｃ３のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×０．０１／０．０５×１．４の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ４←ｃ３）＝２８となる。
Ｒ（ｖ４←ｃ４）は、クライアントノードｃ４のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／１６００×１．４の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ４←ｃ４）＝７０となる。
Ｒ（ｖ４←ｃ５）は、クライアントノードｃ５のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／１６００×１．４の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ４←ｃ５）＝７０となる。
Ｒ（ｖ４←ｃ６）は、クライアントノードｃ６のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／１６００×１．４の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ４←ｃ６）＝７０となる。
【0119】
なお、中継ノードｖ４では、自ドメインＢ内のクライアントノードｃ４，ｃ５，ｃ６には転送要求を行わないため、リクエストパケット数Ｒ（ｖ４）の算出には、クライアントノードｃ４，ｃ５，ｃ６のリクエストパケット数は使用しない。
以上の最大値により、中継ノードｖ４のリクエストパケット数Ｒ（ｖ４）＝７０となる。なお、中継ノードｖ５も同様に、リクエストパケット数Ｒ（ｖ５）＝７０となる。
以上の最大値により、中継ノードｖ４のリクエストパケット数Ｒ（ｖ４）＝７０となる。なお、中継ノードｖ５も同様に、リクエストパケット数Ｒ（ｖ５）＝７０となる。
【0120】
中継ノードｖ１では、Ｒ（ｖ１←ｃ１）は、クライアントノードｃ１のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／４０００×２．１の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ１←ｃ１）＝４２となる。
Ｒ（ｖ１←ｃ２）は、クライアントノードｃ２のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／４０００×２．１の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ１←ｃ２）＝４２となる。
Ｒ（ｖ１←ｃ３）は、クライアントノードｃ３のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×０．０１／０．０５×２．１の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ１←ｃ３）＝４２となる。
Ｒ（ｖ１←ｖ４）は、中継ノードｖ４のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝７０×８００／２４００．０１×２．１の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ１←ｖ４）＝４９となる。
以上の最大値により、中継ノードｖ１のリクエストパケット数Ｒ（ｖ１）＝４９となる。なお、中継ノードｖ３も同様に、リクエストパケット数Ｒ（ｖ３）＝４９となる。
Ｒ（ｖ１←ｃ２）は、クライアントノードｃ２のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／４０００×２．１の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ１←ｃ２）＝４２となる。
Ｒ（ｖ１←ｃ３）は、クライアントノードｃ３のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×０．０１／０．０５×２．１の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ１←ｃ３）＝４２となる。
Ｒ（ｖ１←ｖ４）は、中継ノードｖ４のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝７０×８００／２４００．０１×２．１の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ１←ｖ４）＝４９となる。
以上の最大値により、中継ノードｖ１のリクエストパケット数Ｒ（ｖ１）＝４９となる。なお、中継ノードｖ３も同様に、リクエストパケット数Ｒ（ｖ３）＝４９となる。
【0121】
中継ノードｖ２では、Ｒ（ｖ２←ｃ１）は、クライアントノードｃ１のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／４０００×２．１の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ２←ｃ１）＝４２となる。
Ｒ（ｖ２←ｃ２）は、クライアントノードｃ２のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／４０００×２．１の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ２←ｃ２）＝４２となる。
Ｒ（ｖ２←ｃ３）は、クライアントノードｃ３のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×０．０１／０．０５×２．１の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ２←ｃ３）＝４２となる。
以上の最大値により、中継ノードｖ２のリクエストパケット数Ｒ（ｖ２）＝４２となる。
Ｒ（ｖ２←ｃ２）は、クライアントノードｃ２のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×８００／４０００×２．１の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ２←ｃ２）＝４２となる。
Ｒ（ｖ２←ｃ３）は、クライアントノードｃ３のリクエストパケット数×伝送容量／伝送容量合計×割増率＝１００×０．０１／０．０５×２．１の切り上げ計算により、Ｒ（ｖ２←ｃ３）＝４２となる。
以上の最大値により、中継ノードｖ２のリクエストパケット数Ｒ（ｖ２）＝４２となる。
【0122】
最適な割増率は、クライアントノードにおける復元成功確率と、符号化パケットの転送回数の低減効果、すなわち、ＯＴＰ暗号鍵の消費量の削減効果とのトレードオフによって決めればよい。
そこで、図１７に、割増率と各クライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５、ｃ６における復元成功確率との関係を評価した結果を示す。
この評価結果は、５０回の試行に基づいたもので、それぞれの試行において、ランダム線形結合の係数をランダムに変えている。
そこで、図１７に、割増率と各クライアントノードｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５、ｃ６における復元成功確率との関係を評価した結果を示す。
この評価結果は、５０回の試行に基づいたもので、それぞれの試行において、ランダム線形結合の係数をランダムに変えている。
【0123】
図１７に示すように、割増率がドメインＡで１．６６、ドメインＢで１．０の場合、ドメインＢに属するクライアントノードにおいて、復元成功確率が８２．７％と大きくはない。しかし、、割増率をドメインＡで１．８１、ドメインＢで１．１に増やすだけで、クライアントノード全体の平均で９８．７％と９９％に近い復元成功確率を達成することができる。
さらに、割増率をドメインＡで２．０、ドメインＢで１．２まで増やせば、ドメインＢにおける復元成功確率を１００．０％まで向上させることができる。
さらに、割増率をドメインＡで２．０、ドメインＢで１．２まで増やせば、ドメインＢにおける復元成功確率を１００．０％まで向上させることができる。
【0124】
図１８に、異なる割増率の場合において、各ノードにおけるリクエストパケット数およびＯＴＰ暗号鍵の削減率を示す。
ここでは、世代サイズω＝１００、コンテンツデータ量を１．４ＭＢｙｔｅ（世代数１０）とした。
ここでは、世代サイズω＝１００、コンテンツデータ量を１．４ＭＢｙｔｅ（世代数１０）とした。
【0125】
削減率とは、本発明のマルチキャストコンテンツ配信システムで消費されるＯＴＰ暗号鍵の量に対して、従来手法のマルチキャストコンテンツ配信システムで消費されるＯＴＰ暗号鍵の量の比率を表したものである。なお、従来手法は、本発明におけるランダム線形ネットワーク符号化とリクエストパケット数の最適化とを行っていない手法である。また、従来手法は、符号化パケットが偏りなく行き渡るように、各中継ノードはクライアントノードと同様に世代サイズ（ω＝１００）個の符号化パケットを収集することとした。したがって、符号化パケットの総転送回数（ＯＴＰ暗号鍵の総消費量）は、１００×１１ノード＝１１００となる。
表中のノードごとの数値は、リクエストパケット数を示す。
表中のノードごとの数値は、リクエストパケット数を示す。
【0126】
例えば、割増率がドメインＡで１．６６、ドメインＢで１．０の場合、リクエストパケット数の合計は８０２となり、削減率は２７．１％と大きな値となる。その場合、図１７で示したように、復元成功確率が低下してしまうクライアントノードが生じてしまう。
一方で、割増率をドメインＡで２．１、ドメインＢで１．４とした場合、復号成功確率は９９．３％（図１７）となるが、削減率は２０．０％まで低下する。
最適値と見なされる割増率はドメインＡで２．０、ドメインＢで１．２とした場合であり、削減率は２３．６％となり、全体での復元成功確率も１００％（図１７）となる。
このように、最適な割増率は、ネットワークの構成に大きく依存するため、シミュレーションによって、予め最適な割増率を設定することが望ましい。
一方で、割増率をドメインＡで２．１、ドメインＢで１．４とした場合、復号成功確率は９９．３％（図１７）となるが、削減率は２０．０％まで低下する。
最適値と見なされる割増率はドメインＡで２．０、ドメインＢで１．２とした場合であり、削減率は２３．６％となり、全体での復元成功確率も１００％（図１７）となる。
このように、最適な割増率は、ネットワークの構成に大きく依存するため、シミュレーションによって、予め最適な割増率を設定することが望ましい。
【0127】
図１９に、本発明と従来手法とで、クライアントノードがコンテンツをダウンロードする時間の削減率を示す。
図１９中、要求間隔は、ノード間で転送要求を行う時間の間隔である。なお、世代サイズω＝１００、コンテンツデータ量を１４０ｋＢｙｔｅとし、割増率をドメインＡで２．１、ドメインＢで１．４とした。
図１９に示すように、本発明では、符号化パケットの転送回数が低減された結果、配信完了までの所要時間は削減される。想定されたネットワーク構成で、転送要求の要求間隔が２００ｍｓｅｃの場合に４．８％の削減率が達成されている。適用による削減効果はドメインＢのクライアントノードｃ４，ｃ５，ｃ６において顕著である。
図１９中、要求間隔は、ノード間で転送要求を行う時間の間隔である。なお、世代サイズω＝１００、コンテンツデータ量を１４０ｋＢｙｔｅとし、割増率をドメインＡで２．１、ドメインＢで１．４とした。
図１９に示すように、本発明では、符号化パケットの転送回数が低減された結果、配信完了までの所要時間は削減される。想定されたネットワーク構成で、転送要求の要求間隔が２００ｍｓｅｃの場合に４．８％の削減率が達成されている。適用による削減効果はドメインＢのクライアントノードｃ４，ｃ５，ｃ６において顕著である。
【符号の説明】
【0128】
１００ マルチキャストコンテンツ配信システム
１ 配信サーバ（配信ノード）
１０ 配信要求処理部
１１ コンテンツ準備部
１１０ 分割部
１１１ 符号化部
１２ 記憶部
１３ 転送要求受付部
１４ パケット配信部
１５ 暗号化部
２ 中継サーバ（中継ノード）
２０ 配信要求処理部
２１ 転送要求受付部
２２ リクエストパケット数算出部
２３ パケット収集部
２４ 暗号解除部
２５ 符号化部
２６ 記憶部
２７ パケット配信部
２８ 暗号化部
３ クライアント端末（クライアントノード）
３０ 配信要求部
３１ パケット収集部
３２ 暗号解除部
３３ 記憶部
３４ パケット復元部
１ 配信サーバ（配信ノード）
１０ 配信要求処理部
１１ コンテンツ準備部
１１０ 分割部
１１１ 符号化部
１２ 記憶部
１３ 転送要求受付部
１４ パケット配信部
１５ 暗号化部
２ 中継サーバ（中継ノード）
２０ 配信要求処理部
２１ 転送要求受付部
２２ リクエストパケット数算出部
２３ パケット収集部
２４ 暗号解除部
２５ 符号化部
２６ 記憶部
２７ パケット配信部
２８ 暗号化部
３ クライアント端末（クライアントノード）
３０ 配信要求部
３１ パケット収集部
３２ 暗号解除部
３３ 記憶部
３４ パケット復元部
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
