JP5875696B2 - データ配信システム、配信装置、端末装置、データ配信方法 - Google Patents

Description

本発明は、データ配信システム、配信装置、端末装置、データ配信方法に関する。

情報端末が通信機能を利用して情報の交換や指示を与えるセンサーネットワークやＭａｃｈｉｎｅ ｔｏ ｍａｃｈｉｎｅ（Ｍ２Ｍ）ネットワークと呼ばれる技術開発がされてきている。このようなネットワークにおいては、敷設が容易であることから、例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等に代表される端末自身が中継を行うマルチホップ通信技術が、実用化されてきている。

通信を用いて行われる動作としては、例えば監視カメラから取得した動画映像のサーバーへのアップロードや、街中に設置された映像表示器に対してコンテンツのダウンロード、情報端末が持つソフトウェアデータの自動更新などがある。

デジタルサイネージと呼ばれるシステムでは、端末（デジタルサイネージ端末）への広告コンテンツ等のダウンロードを行う。このデジタルサイネージシステムをマルチホップ通信技術により実現することが考えられる。このような例では、高信頼な通信が望まれると共に、通信量の増大に伴い高効率な通信が望まれる。

マルチホップ通信は、中継先の通信状態を直接は把握することが出来ないため、通信障害等により通信ができなくなる可能性がある。通信ができなくなった際に、通信経路を探索すると検索している間、通信が不通になるため、高信頼な通信を行うために、冗長経路を事前に確保しておくことが提案されている（下記特許文献１参照）。

他方、マルチホップ通信において、通信効率を高めるための手法として、通信端末の数を制限する方法がある。この方法は、マルチホップネットーワークを階層型に管理し、上位階層に位置づけられた通信端末で通信経路を構築する方法である。階層型の管理手法として、例えば、ＨＳＲ（Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）では、エリアを区切り、各エリアに代表ノードを置くことで、通信経路の制御などのトラフィックを削減して通信効率を高めている（下記非特許文献１参照）。

特開２０１１−１４６８６６号公報

Iwata，A．；Ching−Chuan Chiang；Guangyu Pei；Gerla，M．；Tsu−WeiChen，"Scalable Routing Strategies for Ad Hoc Wireless Networks，"Selected Areas in Communications，IEEE Journal on，vol．17，no.8，pp．1369−1379，Aug 1999

上記で述べたように、マルチホップ通信技術はネットワーク敷設の容易性から有効な技術である。また、マルチホップ通信技術では、例えば、通信経路を常時冗長化しておくことで、通信断への対応を行い通信の安定性を向上させる方法、通信機に階層を設けることで通信量を削減して通信効率を高める方法等により、改善が図られてきている。

しかしながら、上記の例を含む従来技術によれば、通信経路を冗長化して通信の安定を図る方法では、通信効率の向上の観点で改善を示唆するものは見られない。また、通信機に階層を設けて通信量を削減する方法には、次のような２つの課題がある。
（１）管理する下位の端末と無線通信環境の変化等で通信が断たれた場合に、新たに経路を構築する必要があり、その間の通信が止まる、配信自体を最初からやり直す必要が生じるなど、非効率となる。
（２）上位の階層であるサーバー等から、下位の階層である端末にデータを送信する際に、通信のスケジューリングを行わないと、異なるエリア間の干渉や衝突を引き起こし、通信効率が低下する。また、通信効率低下を回避しようとする場合、通信スケジュールの管理方法が複雑になる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い信頼性と高い通信効率を両立させて、データを多数の端末装置に中継配信することができるデータ配信システム、配信装置、端末装置、データ配信方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、データを配信する配信装置と、無線通信により前記データの配信を受ける複数の端末装置とを備えるデータ配信システムであって、前記配信装置は、前記端末装置ごとに前記端末装置との通信状況を測定し、前記端末装置は、前記配信装置との間の通信状況と、他の各前記端末装置との間の通信状況とを測定し、これらの測定結果を前記配信装置へ通知し、前記配信装置は、前記端末装置から通知された前記測定結果と自装置が測定した通信状況とに基づいて、前記端末装置を、前記データの中継を行う中継端末と前記データの中継を行わない終端端末とに分類し、分類した結果を前記端末装置へ通知し、前記中継端末間での中継により全ての前記中継端末への前記データの配信が可能な中継経路を選択し、前記中継経路を前記端末装置へ通知し、前記端末装置は、前記配信装置から自装置が前記中継端末であることを通知された場合、前記配信装置からの指示に基づいて、前記配信装置または前ホップの前記中継端末から受信した前記データを次ホップの前記配信装置または前記終端端末へ配信することを特徴とする。

本発明にかかるデータ配信システムは、高い信頼性と高い通信効率を両立させて、データを多数の端末装置に中継配信することができるという効果を奏する。

図１は、本発明にかかるデータ配信システムの実施の形態の構成例を示す図である。 図２は、デジタルサイネージシステムの一例を示す図である。 図３は、実施の形態のデータ配信サーバーの構成例を示す図である。 図４は、実施の形態の端末の構成例を示す図である。 図５は、実施の形態のデータ配信サーバーおよび端末の位置座標の一例を示す図である。 図６は、各通信装置間の平均受信電力の期待値を示す図である。 図７は、接続関係の有無を示す表の一例を示す図である。 図８は、削減後の接続関係を示す表の一例を示す図である。 図９は、“枝”と“幹”の接続関係表の一例を示す図である。 図１０は、従来の単純なマルチホップ技術によるデータ配信の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかるデータ配信システム、配信装置、端末装置、データ配信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この発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明にかかるデータ配信システムの実施の形態の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態のデータ配信システムは、データ配信サーバー（配信装置）１００と、端末（端末装置）１〜１９とで構成される。なお、図１では、端末が１９台の例を示しているが、端末の数はこれに限定されない。

本実施の形態のデータ配信システムは、例えば、デジタルサイネージシステムであり、データ配信サーバーから端末１〜１９へ広告コンテンツ、更新ソフトウェア等を配信する。図２は、デジタルサイネージシステムの一例を示す図である。図２では、小売店内に設置されたデジタルサイネージシステムを示しており、データ配信サーバー３００が、デジタルサイネージ端末３０１へ広告コンテンツ、更新ソフトウェア等を配信する。なお、図２では、簡略化のため、デジタルサイネージ端末には、１つのみ符号を付しているが、データ配信サーバー３００以外の丸印は、全てデジタルサイネージ端末である。マルチホップ通信を用いない場合、データ配信サーバー３００から無線信号により配信される広告コンテンツ、更新ソフトウェア等は、データ配信サーバー３００の通信圏３０２内にしか配信できない。これに対し、マルチホップ通信を用いると、デジタルサイネージ端末が中継を行うことにより、通信圏３０２外のデジタルサイネージ端末へも広告コンテンツ、更新ソフトウェア等を配信することができる。

本実施の形態のデータ配信システムは、例えば、図２のようなデジタルサイネージシステムに適用することができる。デジタルサイネージシステムに適用する場合、端末１〜１９は、デジタルサイネージ端末であり、データ配信サーバー１００は、デジタルサイネージ端末へ広告コンテンツ、更新ソフトウェア等を配信するデータ配信サーバーである。なお、本実施の形態のデータ配信システムは、デジタルサイネージシステムに限定されず、マルチホップ通信により端末へデータを配信するシステムであれば、どのようなシステムにも適用可能である。

図３は、本実施の形態のデータ配信サーバー１００の構成例を示す図である。本実施の形態のデータ配信サーバー１００は、図３に示すように、通信部１０１、通信状況測定部１０２、配信制御部１０３およびデータ生成部１０４を備える。通信部１０１は、無線通信の送受信処理を行う。通信状況測定部１０２は、後述するように、端末１〜１９との間の通信状況をそれぞれ測定する。配信制御部１０３は、端末１〜１９から収集した測定結果と通信状況測定部１０２による測定結果とに基づいてデータ配信の経路の決定等を行う。データ生成部１０４は、端末１〜１９へ配信するデータを生成する。

図４は、本実施の形態の端末１の構成例を示す図である。端末２〜１９も端末１と同様の構成を有する。本実施の形態の端末１は、図４に示すように、通信部１１１、通信状況測定部１１２、制御部１１３、データ復元部１１４およびデータ保持部１１５を備える。通信部１１１は、無線通信の送受信処理を行う。通信状況測定部１１２は、データ配信システムを構成する他の通信装置との間の通信状況をそれぞれ測定する。制御部１１３は、データ配信時に中継動作を実施するか否か等の制御を行う。データ保持部１１５は、データ配信サーバー１００から配信されたデータを保持する。データ復元部１１４は、データ配信サーバー１００から配信されたデータを復元する。

図５は、本実施の形態のデータ配信サーバー１００および端末１〜１９の位置座標の一例を示す図である。なお、以降、図中では、データ配信サーバー１００をサーバーと略し、端末１〜１９をＮ１〜１９と略す。図５では、Ｘ軸を水平方向とし、右側を正の方向とし、Ｙ軸を垂直方向とし、上側を正の方向としている。また、端末１のＹ座標をＹ＝０とし、データ配信サーバー１００のＸ座標をＸ＝０としている。

図６は、図１、図５に示したデータ配信サーバー１００および端末１〜１９の配置を前提とした場合の、各通信装置（データ配信サーバー１００および端末１〜１９）間の平均受信電力の期待値を示す図である。図６には、各通信装置からの送信電力を同じとし、電力の減衰に寄与する変数は距離のみとした場合の、各端末間で期待される平均受信電力を示している。図６に示す表の、行、列はそれぞれ各通信装置を示しており、交わる箇所が各端末間で期待される平均受信電力である。

本実施の形態では、一例として、平均受信電力がある一定の閾値以上である場合を安定した通信と定めることとし、（ここでは、−７０ｄＢｍを閾値として色塗りして示している）、安定した通信関係に対して接続関係があるとする。図７は、接続関係の有無を示す表の一例を示す図である。図７では、図６の結果に基づいて、接続関係がある組み合わせ（平均受信電力が閾値以上の組み合わせ）を“１”、接続関係が無い組み合わせを“０”として示している。なお、ここでは、安定した通信関係であるか否かを評価する指標として、平均受信電力を用いたが、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）やＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）なども通信の状態を示す他の指標を用いてもよい。

コンテンツや更新ソフトウェアなどのデータを配信するデータ配信サーバー１００と、当該データの配信を受ける端末１〜１９は、データ配信システムに属する他の通信装置との通信状況をそれぞれ測定する。具体的には、端末１〜１９では、通信状況測定部１１２が通信状況を測定し、データ配信サーバー１００では、通信状況測定部１０２が通信状況を測定する。

データ配信サーバー１００は、端末１〜１９から、通信状況の測定結果を収集する。測定結果の収集は、データ配信サーバー１００から、各端末１〜１９へ収集指示を送信して、各端末１〜１９から測定結果を送信する方法としてもよいし、各端末１〜１９が例えば、定期的に測定結果を送信する方法でもよい。具体的には、端末１〜１９では、通信部１１１が、通信状況測定部１１２が測定した測定結果を送信し、データ配信サーバー１００では、配信制御部１０３が通信部１０１経由で測定結果を受信する。収集する測定結果は、受信電力のログデータなど処理される前の元データであっても良く、受信電力の平均化を行って求めた平均受信電力や平均受信電力を閾値と比較した比較結果などの処理を施した結果でも良い。

データ配信サーバー１００の配信制御部１０３は、収集した測定結果と通信状況測定部１０２の測定結果とに基づいて、端末１〜１９を、中継通信を行う“幹”（中継端末）と、中継通信を行わない“枝”（終端端末）に分類する。具体的には、例えば図７に示した接続関係の有無に基づいて、以下の条件１、条件２の両方を満たす“幹”を抽出し、“幹”として抽出した端末の数が最小となるように“幹”とする端末を選択し、“幹”として選択した以外の端末を“枝”に分類する。
条件１：“幹”同士は、中継により通信が可能（“幹”同士でマルチホップ中継を行うことによりデータ配信サーバー１００から全ての“幹”にデータの配信が可能）
条件２：全ての“枝”は２以上の“幹”と接続関係有

以下、プログラムにより“幹”を選択する場合の選択方法の一例を示す。ただし、条件１および条件２を満たす“幹”の集合を求める方法であればよく、プログラムの実際の算出手順や実装方法は、以下に例示したものに限定されない。

通信装置の全集合Ｓ（端末１，端末２，…，端末１９，データ配信サーバー１００）に対して、“幹”の候補となる通信装置の集合Ｔと、“枝”となる候補の通信装置の集合Ｕ＝Ｓ−Ｔと、を全数算出する。算出の方法は、どのような方法でもよいが、“幹”の数を１から順に増やしていき、“幹”の数ごとに集合を順次設定する（例えば、“幹”の数が３の場合、Ｔ＝（端末１，端末２，データ配信サーバー１００），Ｔ＝（端末１，端末３，データ配信サーバー１００），Ｔ＝（端末１，端末４，データ配信サーバー１００），…，Ｔ＝（端末２，端末３，データ配信サーバー１００），…等）。なお、データ配信サーバー１００はデータの配信元であるため、“幹”と“枝”への分類の対象外として、必ず“幹”の候補となるようにしてもよい。

そして、算出された全てのＴについて、以下の検証処理を実施する。例えば、Ｔの１つとして、Ｔ＝（端末７，端末８，端末９，端末１１，端末１５，データ配信サーバー１１０，端末１８）が選ばれ、このＴについて検証処理を実施する例を示す。

（Ａ）条件１の検証
“幹”の候補として選択した（Ｔの構成要素）通信装置の組み合わせだけが行および列に残るように図７の表を削減する。図８は、削減後の接続関係を示す表の一例を示す図である。図８に示した表の１行目の端末（図８の例では、端末７）と接続関係を有する端末（図８の例では、端末８と端末１１）を抽出する。抽出した端末同士の接続関係を参照し、端末８と端末１１が接続関係を有すると判定される。これにより、端末７，端末８，端末１１が互いに接続関係にあると判定され、これらの端末を接続関係端末とする。

上記の判定で、新しく接続関係端末と判定された端末があれば（ここでは端末８，端末１１）、そのうちの１つの端末（ここでは端末８とする）の図８の表の行を参照し、当該端末が、接続関係端末として判定されていない端末との接続関係があれば、この接続関係のある端末を接続関係端末と判定する。この例では、端末９が接続関係端末に追加される。

さらに、上記の判定で、新しく接続関係端末と判定された端末があれば（ここでは端末９）、そのうちの１つの端末（ここでは端末９）の図８の表の行を参照し、当該端末が、接続関係端末として判定されていない端末との接続関係があれば、この接続関係のある端末を接続関係端末と判定する。この例では、端末１５，端末１８が接続関係端末に追加される。

さらに、上記の判定で、新しく接続関係端末と判定された端末があれば（ここでは端末１５，端末１８）、そのうちの１つの端末（ここでは端末１５）の図８の表の行を参照し、当該端末が、接続関係端末として判定されていない端末との接続関係があれば、この接続関係のある端末を接続関係端末と判定する。この例では、端末１５に関する判定では、接続関係端末として新たな端末は追加されない。同様に、端末１８についても、図８の表の行を参照し、当該端末が、接続関係端末として判定されていない端末との接続関係があれば、この接続関係のある端末を接続関係端末と判定する。この例では、端末１８に関する判定では、接続関係端末として新たな端末は追加されない。

端末１１についても、同様に図８の表の行を参照し、接続関係端末として判定されていない端末との接続関係があれば、この接続関係のある端末を接続関係端末と判定する。この例では、端末１１に関する判定では、接続関係端末としてデータ配信サーバー１００が追加される。データ配信サーバー１００について、同様に図８の表の行を参照し、接続関係端末として判定されていない端末との接続関係があれば、この接続関係のある端末を接続関係端末と判定するが、接続関係端末として新たな端末は追加されない。

このように、接続関係端末として判定された端末について、順次、端末ごとに接続関係を判定して、新たな接続関係端末が増えない場合に、接続関係端末の抽出処理を終了する。そして、接続関係端末の抽出処理の後、Ｔを構成する通信装置の総数（ここでは７台）と、接続関係端末の抽出処理で求めた台数（この例では７台）が同数になっている場合は、条件１を満足すると検証できたと判断する。両者の台数が一致しない場合には、“幹”の候補から除外する。上記の条件１の検証後に、“幹”の集合の候補として残ったＴについて、それぞれ以下のように条件２の検証を実施する。

（Ｂ）条件２の検証（“枝”と“幹”の接続数検証）
Ｔについて、図７に例示した接続関係の表に基づいて、“枝”の通信装置を行に残し、“幹”の通信装置を列に残し、それ以外を接続関係の表から削減して、“枝”と“幹”の接続関係表を作成する。図９は、“枝”と“幹”の接続関係表の一例を示す図である。

そして、“枝”と“幹”の接続関係表に基づいて、各“枝”がいくつの“幹”と接続しているか（接続している“幹”の数）を算出する。図９の表では、右端の列に合計として行ごと（“枝”ごと）の接続している“幹”の数を示している。

上記のようにして求めた“枝”ごとの合計（接続している“幹”の数）のうち最小値が２以上の場合に条件２を満足と判断する。最小値が２に満たない場合には、そのＴは“幹”の集合の候補から除外する。

以上の条件１、条件２の検証を、端末の全集合Ｓに対する全ての部分集合Ｔについて実施し、条件１および条件２を満たさないＴが候補から除外されて、条件１および条件２を満たすＴが残る。残ったＴのうち“幹”の数が最小となるＴを最終的に“幹”の集合として決定する。ここでは、Ｔ＝（端末７，端末８，端末９，端末１１，端末１５，データ配信サーバー１００，端末１８）が、“幹”の数が最小となる集合であるとする。以上のようにデータ配信サーバー１００の配信制御部１０３が、通信装置を“幹”と“枝”に分類し、この分類結果を端末１〜１９へ通知する。端末１〜１９では、制御部１１３が、この通知に基づいて自装置を“幹”または“枝”に設定し、“幹”に設定した場合は、データ配信サーバー１００から直接または中継により配信されたデータを保持して、データ配信サーバー１００からの指示に基づいて次の“幹”へデータを配信し、“枝”に設定した場合は、配信されたデータを受信し、次端末への中継は行わない。

図１では、端末７，端末８，端末９，端末１１，端末１５，データ配信サーバー１００，端末１８が“幹”として設定された場合の経路例を矢印で示している。この“幹”間の中継経路は、データ配信サーバー１００から“幹”となる各端末へ通知される。または、データ配信サーバー１００が、“幹”となる端末ごとに、データの配信先を指示するようにしてもよい。図１では、“幹”間の通信を主経路として実線で示し、“幹”と“枝”との間の通信のうち配信の際に１番目にデータが配信される経路を第１経路として点線で示し、２番目にデータが配信される経路を第２経路として一点鎖線で示した。第３経路以降は省略している。

実際にデータを配信する際の手順を、図１を用いて説明する。データ配信サーバー１００は、第１の“幹”となる端末１１にデータを配信する（図１の（１））。端末１１では、データ保持部１１５が、受信したデータを保持する。ここでの配信方法は、再送を含むユニキャスト通信でも良く、再送や誤り訂正を外部で施したマルチキャスト、ブロードキャスト通信等でも良い。データ配信サーバー１００と接続関係を有する“枝”である端末６、１２、１６は、データ配信サーバー１００から配信されたデータを受信可能な範囲で受信する。

第１の“幹”となる端末１１までの配信が完了すると、データ配信サーバー１００は、端末１１に対して、第２の“幹”となる端末７に対して、データの配信を行うように指示を出す。端末１１では、指示に従って、データ保持部１１５が通信部１１１経由で保持しているデータを送信する（図１の（２））。“幹”である端末間の通信も同様にユニキャスト通信であっても、マルチキャスト、ブロードキャスト通信であってもよい。端末１１と接続関係を有する“枝”となる端末１、６、１２、１６は、端末１１から配信されたデータを受信する。なお、データがユニキャストで送信される場合、“枝”となる端末１、６、１２、１６は、宛先として設定されていないが、端末１、６、１２、１６が、“幹”である端末宛のデータを受信すると自装置宛のデータと同様に扱って処理するようにすればよい。

以下同様に、端末７から端末８（図１の（３））、端末８から端末９（図１の（４））、端末９から端末１５（図１の（５））、端末１５から端末１８（図１の（６））と“幹”となる端末間でデータ配信が行われる。端末１８は、配信したデータを他の“幹”へは配信しないが、ブロードキャスト通信等により周辺の“枝”となる端末へデータを配信する。このように、データ配信サーバー１００は、“幹”となる端末のうち、データ配信サーバー１００からのホップ数が少ない順に、データの配信を順次指示する。“枝”となる端末では、受信可能な範囲にある“幹”から配信されたデータを受信する。“枝”となる端末のなかには、複数の端末から同一の配信データを受信するものもある。したがって、“枝”となる端末では、データ復元部１１４が、受信したデータから重複して受信した箇所を除き、足りないデータを補完することにより、配信されたデータを復元する処理を行う。足りないデータの補完としては、例えば、再送要求を送信する等の方法がある。

なお、ここでは、データ配信サーバー１００を始点とし、端末１１、端末７、端末８、端末９、端末１５、端末１８の順で、順次データ配信を行うようにしたが、このデータ配信の順序（“幹”間の通信経路）は、図８に例示した“幹”間の接続関係に基づいて決定すればよい。

尚、“幹”間のデータ配信経路の終点である端末１８までデータの中継が行われ、端末１８からのデータ配信が行われた後に、データ配信サーバー１００または“幹”となる端末から、“枝”となる端末に対して送達確認を行い、送達確認に基づいて不足するデータに対する再送を行うなどの従来技術を組み合わせても良い。

ここで、従来の単純なマルチホップ技術におけるリンク数と本実施の形態のデータ配信システムにおけるデータ配信にかかるリンク数とを比較する。図１０は、従来の単純なマルチホップ技術によるデータ配信の一例を示す図である。図１０は、従来のデータ配信サーバー２００が、端末２０１〜２１９に単純なマルチホップ技術によりデータ配信を行う例を示している。図１０のデータ配信サーバー２００および端末２０１〜２１９の配置は図１のデータ配信サーバー１００、端末１〜１９の配置と同様とする。経路Ｄ１〜Ｄ９は、データの配信経路を示している。図１０に示す従来技術の場合には、合計４８リンクを用いるのに対して、図１に示した本実施の形態では、重複する経路を省くことができ、６リンクまで削減することができる。

各無線通信のリンク速度を均一として５Ｍｂｐｓと仮定すると、各端末へ送信するコンテンツサイズ（データのサイズ）が１００ＭＢｙｔｅであり、各端末へ同じコンテンツを送るという条件を課した場合における、従来技術（図１０）と、本実施の形態（図１）との配信時間を算出するとそれぞれ以下のようになる。
従来技術（図１０）：４８（リンク）×１００（ＭＢｙｔｅ）×８（bit）
÷５（Ｍｂｐｓ）÷３６００（秒）≒２．１３３（時間）≒２時間８分
本実施の形態（図１）：６(リンク) （リンク）×１００（ＭＢｙｔｅ）×８（bit）÷５（Ｍｂｐｓ）÷３６００（秒）
≒０．２６６６（時間）≒１６分

このように、本実施の形態では、上記の条件においては、配信時間を１／８へ短縮することが可能となり、無線資源の有効利用だけでなく、省エネルギーにつながることが期待でき、また安定した通信経路の維持を提供する。また、通信状況の変化や端末の追加や削除等があった場合でも、“幹”の端末が条件１および条件２を満たしていれば、データ配信経路を設定しなおすことなく通信を継続することができる。例えば、“枝”である端末６が障害により通信不能となった場合、本実施の形態では経路変更の必要はないが、従来技術では（図１０では、端末２０６が障害により通信不能となったことに相当）、経路Ｄ１，Ｄ２の２つが使用不可となり、新たな経路設定が必要となる。

以上のように、本実施の形態では、データ配信システムを構成する端末１〜１９およびデータ配信サーバー１００が、システム内の他の通信装置との間の通信状況をそれぞれ測定し、データ配信サーバー１００が測定結果を収集する。そして、データ配信サーバー１００は、測定結果に基づいて、端末１〜１９をデータ中継を行う“幹”と、データ受信を行う“枝”に分類し、分類結果を端末１〜１９へ通知する。端末１〜１９は、データ配信サーバー１００からの通知に基づいて、“幹”の端末はデータ配信サーバー１００からの指示に基づいて、受信したデータを次の“幹”の端末へ配信する。“枝”の端末は、“幹”から配信されたデータを受信するようにした。このため、高い信頼性と高い通信効率を両立させることができる。

以上のように、本発明にかかるデータ配信システム、配信装置、端末装置、データ配信方法は、マルチホップ通信を行うデータ配信システムに有用であり、特に、デジタルサイネージシステムに適している。

１〜１９，２０１〜２１９ 端末、１００，２００ データ配信サーバー、１０１，１１１ 通信部、１０２，１１２ 通信状況測定部、１０３ 配信制御部、１０４ データ生成部、１１３ 制御部、１１４ データ復元部、１１５ データ保持部、Ｄ１〜Ｄ９ 経路。

Claims (15)

1. データを配信する配信装置と、無線通信により前記データの配信を受ける複数の端末装置とを備えるデータ配信システムであって、
   前記配信装置は、前記端末装置ごとに前記端末装置との通信状況を測定し、
   前記端末装置は、前記配信装置との間の通信状況と、他の各前記端末装置との間の通信状況とを測定し、これらの測定結果を前記配信装置へ通知し、
   前記配信装置は、前記端末装置から通知された前記測定結果と自装置が測定した通信状況とに基づいて、前記端末装置を、前記データの中継を行う中継端末と前記データの中継を行わない終端端末とに分類し、分類した結果を前記端末装置へ通知し、前記中継端末間での中継により全ての前記中継端末への前記データの配信が可能な中継経路を選択し、前記中継経路を前記端末装置へ通知し、
   前記端末装置は、前記配信装置から自装置が前記中継端末であることを通知された場合、前記配信装置からの指示に基づいて、前記配信装置または前ホップの前記中継端末から受信した前記データを次ホップの前記配信装置または前記終端端末へ配信することを特徴とするデータ配信システム。
2. 前記配信装置は、前記中継経路上の自装置の次ホップの前記中継端末へ前記データを配信し、当該中継端末に対して前記中継経路の当該中継端末の次ホップの前記中継端末への前記データの配信を指示することを特徴とする請求項１に記載のデータ配信システム。
3. 前記配信装置は、前記中継経路上の最後の前記中継端末に前記データが配信されるまで、前記中継端末に次ホップの前記中継端末への前記データの配信を指示し、前記中継経路上の最後の前記中継端末に対して前記終端端末への前記データの配信を指示することを特徴とする請求項２に記載のデータ配信システム。
4. 前記配信装置は、前記中継端末間での中継により全ての前記中継端末に前記データの配信が可能であり、かつ前記終端端末が前記配信装置と前記中継端末とのうちの２つ以上から前記データを受信可能となるよう前記中継端末を選択することを特徴とする請求項１、２または３に記載のデータ配信システム。
5. 前記配信装置は、前記中継端末の数が最小となるよう前記中継端末を選択することを特徴とする請求項４に記載のデータ配信システム。
6. 前記端末装置は、前記配信装置から自装置が前記終端端末であることを通知された場合、前記配信装置または前記中継端末から配信された前記データを受信することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のデータ配信システム。
7. 無線通信により複数の端末装置へデータを配信する配信装置であって、
   前記端末装置ごとに前記端末装置との通信状況を測定する通信状況測定部と、
   前記端末装置から当該端末装置において測定された前記配信装置との間の通信状況と他の前記端末装置との間の通信状況との測定結果を受信する通信部と、
   前記端末装置から通知された前記測定結果と自装置が測定した通信状況とに基づいて、前記端末装置を、前記データの中継を行う中継端末と前記データの中継を行わない終端端末とに分類し、分類した結果を前記端末装置へ通知し、前記中継端末間での中継により全ての前記中継端末への前記データの配信が可能な中継経路を選択し、前記中継経路を前記端末装置へ通知する配信制御部と、
   を備えることを特徴とする配信装置。
8. 前記配信制御部は、前記中継経路上の自装置の次ホップの前記中継端末へ前記データを配信し、当該中継端末に対して前記中継経路の当該中継端末の次ホップの前記中継端末への前記データの配信を指示することを特徴とする請求項７に記載の配信装置。
9. 前記配信制御部は、前記中継経路上の最後の前記中継端末に前記データが配信されるまで、前記中継端末に次ホップの前記中継端末への前記データの配信を指示し、前記中継経路上の最後の前記中継端末に対して前記終端端末への前記データの配信を指示することを特徴とする請求項８に記載の配信装置。
10. データを配信する配信装置と、無線通信により前記データの配信を受ける複数の端末装置とを備えるデータ配信システムにおける前記端末装置であって、
    前記配信装置との間の通信状況と、他の各前記端末装置との間の通信状況とを測定する通信状況測定部と、
    前記通信状況測定部による測定結果を前記配信装置へ通知する通信部と、
    前記配信装置から自装置がデータの中継を行う中継端末であることを通知された場合、前記配信装置からの指示に基づいて、前記配信装置または前記配信装置から通知された前記データの中継経路の前ホップの前記中継端末から受信した前記データを次ホップの前記配信装置またはデータの中継を行わない終端端末へ配信するよう制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする端末装置。
11. 前記制御部は、前記配信装置から自装置が前記データの中継を行わない終端端末であることを通知された場合、前記配信装置または前記中継端末から配信された前記データを受信するよう制御することを特徴とする請求項１０に記載の端末装置。
12. データを配信する配信装置と、無線通信により前記データの配信を受ける複数の端末装置とを備えるデータ配信システムにおけるデータ配信方法であって、
    前記配信装置が、前記端末装置ごとに前記端末装置との通信状況を測定する第１の測定ステップと、
    前記端末装置が、前記配信装置との間の通信状況と、他の各前記端末装置との間の通信状況とを測定し、これらの測定結果を前記配信装置へ通知する第２の測定ステップと、
    前記配信装置が、前記第２の測定ステップで通知された前記測定結果と前記第１の測定ステップで測定した通信状況とに基づいて、前記端末装置を、前記データの中継を行う中継端末と、前記データの中継を行わない終端端末とに分類し、分類した結果を前記端末装置へ通知する分類ステップと、
    前記配信装置が、前記中継端末間での中継により全ての前記中継端末への前記データの配信が可能な中継経路を選択し、前記中継経路を前記端末装置へ通知する経路通知ステップと、
    前記端末装置が、前記配信装置から自装置が前記中継端末であることを通知された場合、前記配信装置からの指示に基づいて、前記配信装置または前ホップの前記中継端末から受信した前記データを次ホップの前記配信装置または前記終端端末へ配信する中継ステップと、
    を含むことを特徴とするデータ配信方法。
13. 前記配信装置が、前記中継経路上の自装置の次ホップの前記中継端末へ前記データを配信し、当該中継端末に対して前記中継経路の当該中継端末の次ホップの前記中継端末への前記データの配信を指示する配信ステップ、
    を含むことを特徴とする請求項１２に記載のデータ配信方法。
14. 前記配信装置が、前記中継経路上の最後の前記中継端末に前記データが配信されるまで、前記中継端末に次ホップの前記中継端末への前記データの配信を指示し、前記中継経路上の最後の前記中継端末に対して前記終端端末への前記データの配信を指示する配信制御ステップ、
    を含むことを特徴とする請求項１３に記載のデータ配信方法。
15. 前記端末装置が、前記配信装置から自装置が前記終端端末であることを通知された場合、前記配信装置または前記中継端末から配信された前記データを受信するデータ受信ステップ、
    を含むことを特徴とする請求項１２、１３または１４に記載のデータ配信方法。

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