KR101101071B1

KR101101071B1 - 멀티캐스트 채널 요청을 위한 액세스 제어

Info

Publication number: KR101101071B1
Application number: KR1020067014714A
Authority: KR
Inventors: 롤프 엔그스트란드
Original assignee: 텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍)
Priority date: 2004-01-22
Filing date: 2004-01-22
Publication date: 2011-12-30
Also published as: ATE512528T1; KR20070009549A; MXPA06007673A; CN1906901A; EP1730898B1; AU2004314553A1; US7817632B2; ES2364967T3; EP1730898A1; BRPI0418412A; AU2004314553B2; US20070263625A1; WO2005071903A1; CN100571193C

Abstract

본 발명은 데이터가 공통 링크(l3) 상의 소스(VS)로부터 적어도 두 명의 사용자(U1-U12)로 요청 아비터(ARB21)를 포함하는 노드(BN21)를 통해 분배될 때, 멀티캐스트 시스템에서 액세스를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 아비터는 데이터를 소스로부터 사용자로 분배하기 위해서 배열된다. 방법은 다음의 단계를 포함한다: - 웨이트가 노드(BN21)와 연관된 각각의 사용자(U1-U12)로 할당되는 단계를 포함한다. 웨이트는 각각의 사용자의 허용된 대역폭, 즉, 공통 링크(L3) 상의 사용 가능한 대역폭으로부터 사용하기 위해서 허용된 대역폭을 결정한다. - 멀티캐스트 세션(S₈₁)에 가입하기 위한 요청이 사용자(U1)로부터 노드(BN21)로 수신된다. - 사용자(U1)에 사용되며 새로운 요청을 포함하는 공통 링크(L3) 상의 각각 사용되는 세션의 사용자의 대역폭 일부에 대한 합으로 계산되는 실제 대역폭이, 노드(BN21)에서 사용자(U1)에 허용된 대역폭과 비교된다. - 요청은 사용 가능한 대역폭이 실제 대역폭보다 낮다면 거절된다.

아비터, 공통 링크, 대역폭, 노드, 멀티캐스트 세션

Description

멀티캐스트 채널 요청을 위한 액세스 제어{ACCESS CONTROL FOR MULTICAST CHANNEL REQUEST}

본 발명은 데이터가 소스로부터 적어도 2명의 사용자로 분배될 때, 멀티캐스트 시스템에서 액세스를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

IP 네트워크 및 이더넷 네트워크와 같은 패킷 네트워크를 통해서 비디오를 송신하는 것이 가능하다. TV 스크린상에 움직이는 픽쳐(motion picture)를 만들기 위해 필요로 되는 패킷 스트림이 상당한 대역폭을 갖기 때문에, 많은 네트워크는 각각의 사용자에 유일한 비디오 데이터 스트림을 제공하기 위해서 충분한 총 대역폭을 갖지 않는다. 몇몇 사용자(수신자)가 TV 프로그램을 보기 위해서, 소스로부터 하나의 패킷 스트림을 송신하고 시청자에 이르는 하나 이상의 출력 포트가 존재하는 네트워크 내의 지점에서만 이런 스트림을 복사하는 것이 충분하다. 이런 방식에 따라, 수신자 및 소스 사이의 임의의 링크는 패킷 스트림의 정확히 하나의 사본을 반송한다. 소스 및 수신자 사이에 존재하지 않는 링크는 패킷 스트림을 반송하지 않는다. 이런 기술은 멀티캐스트라 불린다. 멀티캐스트는 데이터가 동시에 몇몇 수신자로 전송될 때, 대역폭을 낭비하지 않는 유용한 방법이다.

일부 멀티캐스트 시스템에서, 패킷 스트림이 어느 링크에 복사될지를 제어하는 것은 수신자에 달려있다. 데이터 스트림은 오히려 목적지 어드레스를 추출하기 위해서 어드레싱된다. 이런 어드레스는 고정된 세트의 목적지를 나타내지 않는다. 그들은 사용자 및 네트워크가 어디에 있는 스트림이 카피될 것인지에 대해 결정할 때 사용하는 식별 태그이다. 이런 어드레스는 멀티캐스트 어드레스라고 불린다. 멀티캐스트 스트림에 대해 결정하기 위해서 일부 프로토콜에 따르면, 소스는 멀티캐스트 어드레스로 어드레싱된 패킷을 네트워크로 송신한다. 멀티캐스트 스트림의 수신자가 되도록 요청함으로써 다른 노드는 그렇게 된다. IGMP는 수신될 멀티캐스트를 통해 이더넷 스위치와 함께 수행하기 위해서 IP 네트워크상의 호스트에 대한 프로토콜이다. 일부 네트워크에서, 노드가 요청할 수 있는 모든 멀티캐스트 스트림을 전달하기 위해서 충분한 리소스를 갖지 않는 영역이 존재한다. 이것은 멀티캐스트가 큰 데이터 스트림을 처리하는 것에 대한 것이기 때문에 적당하다. 또는, 다른 말로 하면, 어디에나 모든 데이터 스트림을 위한 충분한 대역폭이 존재한다면, 멀티캐스트에 대한 요구가 존재하지 않을 것이다. 요청은 충분히 만족할 사용자에 대해서 (서로 근접한 노드가 동일한 멀티캐스트 스트림을 어떤 범위에 요청하는데) 충분히 적당할 것이라는 것이 이와 같은 네트워크 빌더(builder)의 원하는 바다. 제한될 수 있는 리소스는 총 대역폭 및 총 스트림을 포함한다.

네트워크가 멀티캐스트 스트림에 대한 모든 요청을 만족시키는 것이 가능하지 않은 경우를 위해서, 아비터(arbiter) 또는 리소스 분산기를 필요로 한다. 패킷 전송 장치는 미국 특허 제 2003/0043840에 개시된다. 패킷 아비터는 규정된 알고리즘에 의해서 패킷을 선택하고 패킷의 전송을 요청한다. 미국 특허는 오히려 현재 요구를 고려하지 않고 공정성이 무시되는 고정된 시스템을 설명한다. 네트워크의 로드는 요청에 일치하는지에 따르고, 유니캐스트의 경우에 리소스 할당을 위해 사용되는 기술이 즉시 적용되지 않을 수 있다. 유니캐스트의 경우에, 네트워크의 로드는 개별적인 사용자에 의해서 일어나는 로드를 합산함으로써 계산될 수 있다. 멀티캐스트의 경우에, 새로운 스트림을 요청하는 것은 새로운 스트림을 로드에 합산하는 반면, 동일한 네트워크에 접속된 다른 사용자로 이미 스트리밍된 스트림을 요청하는 것은 이런 노드의 로드에 거의 합산하지 않거나 아무것도 합산하지 않는다. 그러므로 유니캐스트 사용자에 대하여 리소스 사용을 제한하는 방법은 적당한 효율성을 갖는 멀티캐스트 사용자에 적용될 수 없다. 오버로딩되지 않은 시스템이 네트워크 리소스를 매우 충분히 사용하지 않는 것을 보장하기 위해서 대역폭을 충분히 낮게 제한한다.

본 발명은 멀티캐스트 시스템에서 리소스 충돌에 관한 문제를 해결한다. 문제는 리소스 충돌이 발생하기 전에 사용자로의 대역폭의 접근성을 제한하는 발명에 의해 해결된다.

더 상세히, 문제는 데이터가 노드를 통해서 소스로부터 공통 링크 상의 사용자로 분배될 때 멀티캐스트 시스템에서 액세스를 제어하는 방법을 사용하는 발명에 의해서 해결된다. 노드는 소스로부터 사용자로의 데이터를 선택하기 위해서 배열된 요청 아비터를 포함한다. 방법은 다음의 단계를 포함한다.

- 각각의 사용자에 할당되는 대역폭, 즉 공통 링크 상에 사용 가능한 대역폭으로부터 사용하도록 허용된 대역폭을 결정하는 웨이트를 노드와 연관된 각각의 사용자로 할당하는 단계.

- 사용자로부터 노드로의, 멀티캐스트 세션에 가입하기 위한 요청을 수신하는 단계.

- 사용자에 의한 사용되며 노드에서 새로운 요청을 포함하는 공통 링크 상에 각각 사용되는 세션의 사용자 대역폭 일부에 대한 합으로 계산되고 실제 대역폭을 사용자에 허용된 대역폭과 비교하는 단계.

본 발명의 장점은 액세스 거부가 정보가 없는 것으로부터 일부 정보로 이동하도록 시도하는 사용자에 영향을 미치는 것보다 헤비 유저(heavy user)가 멀티캐스트 정보에 액세스하는 수를 제한함으로써 헤비 유저에게 영향을 미치는 것이다. 이것은 많은 채널을 볼 가능성이 더 낮은 사용자의 대가로 그들의 제 1 채널을 얻기 위해 시도하는 사용자에 대한 더 높은 성공 가능성을 의미한다.

다른 장점은 더 많은 수의 채널이 또한 다른 사람에게 보이는 채널을 보는 사람들에게 사용 가능하게 된다는 것이다. 그러므로 분배 네트워크를 로딩하기 위해서 성능은 동일하게 된다. 사용자는 더욱 동일한 기회를 획득한다. 오히려, 오퍼레이터는 사용자가 네트워크를 로딩하기 위해서 획득한 기회를 통해서 제어할 수 있다.

본 발명은 이제 첨부된 도면과 함께 바람직한 실시예의 도움으로 더 상세히 설명될 것이다.

도 1은 비디오 소스로부터 요청 아비터를 통해 목적지에서 사용자로 데이터를 전달하기 위해서 사용되는 멀티캐스트 통신 시스템의 개략적인 블록도.

도 2는 여러 세션에 가입한 사용자를 도시하는 표.

도 3은 멀티캐스트 시스템에서 리소스 충돌을 막기 위한 방법을 도시하는 흐름도.

도 4는 비디오 소스로부터 요청 아비터를 통해 목적지에서 사용자로 데이터를 전달하기 위해서 사용되는 멀티캐스트 통신 시스템의 개략적인 블록도.

도 5는 브랜치 노드의 개략적인 블록도.

도 1에서 비디오 전달을 위한 멀티캐스트 전송 시스템이 제 1 실시예에 개시된다. 전송 시스템은 비디오 시퀀스를 비디오 소스(VS)로부터 몇몇 사용자(U1-U96)로 전달하여 분배한다. 비디오 시퀀스의 수신자 또는 로컬 분배자인 사용자는 도 1에서 박스로 나타내지는데, 도 1을 명확하게 하기 위해서, 사용자(U1,U2,U12,U85, U96)만을 도면에 도시한다. 멀티캐스트 시스템은 소스 네트워크부(S), 액세스 네트워크부(AN), 및 목적지 네트워크부(DEST)를 포함한다. 액세스 네트워크부(AN)는 방향지어진 접속 유형이거나 비접속 유형으로 구성될 수 있는 패킷 전송 네트워크이다. 소스는 이런 예에서, 비디오 소스(VS)이고 목적지는 예컨대 사무실이나 집에 위치된 여러 사용자(U1-U96)로 구성된다. 이런 예에서, 12개의 그룹으로 나뉘어지는 96명의 사용자는 액세스 네트워크에서 여러 브랜치 노드(BN21-BN28)에 접속되는데, 즉, 12명의 사용자는 각각의 브랜치 노드에 접속된다. 액세스 노드(AN)는 소 스(VS) 및 브랜치 노드(BN21-BN28) 사이의 데이터를 분배하는 이더넷 스위치(ES1,ES2)를 포함한다. 제 1 링크(L1)는 비디오 소스(VS)를 이더넷 스위치(ES1)에 접속하고, 제 2 링크(L2)는 이더넷 스위치(ES1)를 이더넷 스위치(ES2)에 접속하며, 제 3 링크는 이더넷 스위치(ES2)를 브랜치 노드(BN21)에 접속한다. 200개의 비디오 세션은 비디오 서버(VS)로부터 사용 가능하다. 또한 공통 브랜치 노드 링크(L3)라 불리는 제 3 링크(L3)는 100Mbit/s 링크이다. 브랜치 노드(BN21)는 노드에서 사용자(U1-U12)로 도달하는 데이터를 8Mbit/s ADSL 링크를 통해 분배하는 MUX-유닛이다. 사용자(U1)는 집에서 TV 및 PC가 접속된 분배기이다. 브랜치 노드(BN21)는 요청 아비터(ARB)를 포함한다. 아비터는 모든 현재 승인된 대역폭 요청, 모든 사용자(U1-U12)에 대해 계약된 조건 및 사용 가능한 리소스를 고려한다. 이런 요소들로부터, 아비터는 각각의 요청에 대해 승인되어야만 하는지 아닌지 결정한다. 이것은 아래에서 더 설명될 것이다.

본 발명에 따르면, 각각의 사용자가 얼마나 많은 멀티캐스트 대역폭을 수신하도록 허용되는지 결정하기 위해서 각각의 사용자에게는 웨이트가 할당된다. 웨이트는 시스템이 구성될 때 할당된다. 대역폭 유용성은 이로써 할당된 웨이트에 적합하다. 할당된 웨이트는 사용자에게 사용 가능한 대역폭, 즉 제 3 링크(L3) 상의 실제 로드와 함께 증가하는 변화 요소를 사용함으로써 허용된 대역폭으로 바뀐다.

링크 상의 사용자의 실제 대역폭은 가입된 모든 세션에서 사용자 공유의 합에 따라 계산된다. 사용자가 세션(S₁,S₂,…,S_M)에 가입한다면, 이런 세션에 대한 가 입자 수는 n₁,n₂,…,n_m이고 대역폭은 각각 b₁,b₂,…,b_m이다. 사용자 실제 대역폭은 모든 이런 세션에 대해 b_i/n_i의 합이다.

도 2는 200개의 세션(S₁-S₂₀₀)으로부터의 제 3 링크(L3) 상에 가입된 세션에 관한 사용자(U1-U12)의 표를 개시한다. 이미 상술된 바와 같이, 제 3 링크는 100Mbit/s 링크이다. 이런 예에서, 50Mbit/s의 대역폭이 가입된 세션에 대해서 예약된다. 도 2에서, U1은 세션(S₁,S₂,S₅₁)에 가입되었고, U6은 S₂,S₄₁에 가입된 것으로 보여질 수 있다. 이런 예에서, 각각의 가입된 세션은 링크(L3) 상에 예약된 50Mbit/s로부터 1,5Mbit/s를 요구한다. 도 2에서 17개의 상이한 세션은 제 3링크(L3)를 점유하고, 그 결과 50-17X1,5=24,5Mbit/s가 제 3 링크 상에서 사용 가능하다고 보여질 수 있다. 이것은 소위 사용 가능한 대역폭이다.

본 발명에 따른 방법이 이제 설명될 것이다. 방법은 다음의 단계를 포함한다:

- 시스템이 구성될 때, 각각의 사용자는 웨이트를 할당받는다. 웨이트는 사용자의 중요도를 결정한다. 이런 예에서, 사용자(U2-U6)는 웨이트(1)를 할당받았고, U7-U12는 웨이트(2)를 할당받았고, U13-U18는 웨이트(3)를 할당받으며, U19-U24는 웨이트(4)를 할당받는다. 사용자(U1)는 웨이트(3)를 할당받는다. 웨이트(1)는 이런 예에서, 사용자가 제 3 링크(L3)의 남아있는 대역의 20%를 사용하도록 허용된다는 것을 의미하고 웨이트(2)는 15%, 웨이트(3)는 10% 및 웨이트(4)는 5%를 사용하도록 허용된다는 것을 의미한다.

- 세션에 가입하기 위한 요청은 사용자(U1)로부터 브랜치 노드(BN)에 수신된다. U1은 세션(S₈₁)에 가입하기 위해서 요청한다. 아비터(ARB21)는 U1의 실제 대역폭을 결정하기 시작한다. 도 2에서 보여질 수 있는 바와 같이, U1은 이미 세션(S1,S2,S51)의 일부이다. U1은 세션(S₁)을 단독으로 사용하는 반면, U1은 S₂를 9명의 다른 사용자와 공유하고 S₅₁을 2명의 다른 사용자와 공유한다. 세션(S₈₁)은 U1의 요청 전에 이미 2명의 다른 사용자(U8,U12)에 의해서 공유된다. 상술된 바와 같이, 각각의 세션은 1,5Mbit/s 대역폭을 요청하고, U1의 실제 대역폭은 이로써 새로운 요청을 포함하는, 각각 사용되는 세션의 U1 대역폭 부분의 합, 즉,

에

인 새롭게 요청된 세션(S₈₁)의 대역폭 부분의 합을 더하여 계산된다. U1의 실제 대역폭은 이로써 2,167+0,5=2,667Mbit/s이다.

- 아비터는 사용 가능한 대역폭을 결정한다. 도 2에서, 17개의 세션은 제 3링크(L3) 상에 예약된다. 이것은 50-17X1,5Mbit/s의 대역폭이 제 3 링크(L3) 상에서 사용 가능하다는 것, 즉 24,5Mbit/s가 사용 가능하다는 것을 의미한다.

- 아비터는 U1에 사용 가능한 대역폭, 즉 허용된 대역폭을 결정한다. 허용된 대역폭은 U1의 웨이트와 관련된 링크(L3) 상에서 사용 가능한 대역폭으로써 계산된다. 웨이트는 사용자가 자격을 부여받은 이런 유형의 세션에 대해 예약된 대역폭의 관련된 공유를 결정한다. 사용자에게 사용 가능하게 만들어진 대역폭은 이로써 사용자에 할당된 웨이트에 적합하다. 이런 예에서, U1의 웨이트는 "3", 즉, U1이 사용 가능한 대역폭의 10%를 사용하도록 할당된다. U1의 할당받은 대역폭은 이로써 0,1X24,5=2,45Mbit/s이다.

- 아비터는 U1의 실제 대역폭(2,667Mbit/s)과 U1의 허용받은 대역폭(2,45Mbit/s)를 비교하고, 허용된 대역폭이 실제 대역폭보다 작다는 것을 확인한다.

- 아비터는 U1로부터의 요청을 거절한다.

다른 시나리오는 이제 본 발명의 장점을 강조하기 위해서 표현될 것이다. 예를 들어:

- 제 3 링크(L3) 상의 사용 가능한 대역폭이 24,5Mbit/s보다 크다고, 즉, 더 적은 사용자가 세션에 가입되었다고 가정하자. 사용 가능한 대역폭이 30Mbit/s라고 가정하자. U1의 웨이트는 "3", 즉 U1은 10%를 사용하도록 허용된다. 이것은 차례로 아비터가 U1의 실제 대역폭(2,667Mbit/s)과 U1의 허용된 대역폭(3,0Mbit/s)을 비교하고 허용된 대역폭이 실제 대역폭보다 높은 것을 확인하는 상황에 이를 것이다. 결과적으로 아비터는 U1로부터 요청을 허용할 것이다.

- 다시 원래 예로 돌아가서, U1이 더 중요한 사용자로서 웨이팅되었고, 웨이트(3) 대신에 웨이트(2)를 취한다는 것, 즉, U1이 15%를 사용하도록 허용된다고 가정하자. 이것은 U1의 허용된 대역폭이 0,15X24=3,6Mbit/s인 상황에 이를 것이다. 이것은 차례로 아비터가 U1의 실제 대역폭(2,667Mbit/s)과 U1에 허용된 대역폭(3,6Mbit/s)를비교하고 허용된 대역폭이 실제 대역폭보다 더 높다는 것을 확인하는 상황에 이른다. 결과적으로 아비터는 U1로부터의 요청을 허용할 것이다.

- 다시 원래 예로 돌아가서 첫 번째 U1이 세션에 가입하기 위해서 요청한다고 가정하자. 이런 경우에, U1의 허용된 대역폭이 사전의 2,167+0,5=2,667Mbit/s 대신에

일 것이다. 이것은 차례로 아비터가 U1의 실제 대역폭(0,5Mbit/s)과 U1의 허용된 대역폭(2,45Mbit/s)을 비교하고 실제 대역폭이 허용된 대역폭보다 낮다는 것을 확인하는 상황에 이를 것이다. 결과적으로 아비터는 U1로부터 요청을 허용할 것이다.

- 다시 원래 예로 돌아가서 U1이 세션(S₈₁)에 가입하기 위해서 요청하는 제 1 가입자라고 가정하자. 이런 경우에, U1의 실제 대역폭은

일 것이다. 그 대신에 U1가 세션(S₈₁)에 가입하기 위해서 10번째 사용자였다면 비교한다. 이런 경우에 U1의 실제 대역폭은

이었을 것이다. 두 개의 시나리오를 비교할 때, 아비터는 U1이 번호 10일 때 요청을 허용하지만 U1이 번호 1이라면 요청을 거부한다고 볼 수 있다.

요청된 세션(S₈₁)이 그 밖의 사람에 의해서 이미 사용되었다고 가정하자. 이것은 실제로 상기 제 1 실시예에서 요청된 세션(S₈₁)을 갖는 경우이다. 이런 경우에 새로운 요청은 임의의 부가적인 로드를 의미하지 않을 것이고, 사용자(U1)는 실제로 정당화되지 않을지라도 세션을 사용하도록 허용될 것이다. 제 1 실시예의 이런 변화에 따른 방법은 이것을 가능하게 할 것이고, 아비터가 U1의 실제 대역폭(2,667Mbit/s)과 U1의 허용된 대역폭(2,45Mbit/s)을 비교한 후에, 다음의 부가적인 단계를 비교(제 1 실시예에서의 방법을 비교)한다:

- 아비터(ARB21)는 요청된 세션(S₈₁)이 이미 적어도 한 명의 다른 사용자(U8,U12)에 의해 사용되었다고 확인된다. 이런 정보는 아비터(ARB21) 내의 메모리에 저장된다.

- 아비터는 U1으로부터의 요청을 허용한다.

이제 제 1 실시예로 다시 돌아가자. 제 1 실시예의 또 다른 변화와 같이 사용자가 예컨대 짧은 TV 광고의 중단 이후에 세션으로 다시 되돌아가길 원한다고 가정하자. 사용자는 이로써 실제 가입이 끝난 이후에 또한 일부 시간 동안에 세션에 가입하는 것으로써 보여진다. 실제 가입이 끝난 이후의 시간 동안에, 사용자가 "되돌아가는 것"이 가능하도록 보장된다. 오퍼레이터는 "짧은"을 정의하는 소위 자격 시간(qualification time)을 설정한다. 짧은 광고 중단 이후에 사용자가 되돌아 가는 것이 허용되지 않는다면, 그것은 불만족할 것이다. 제 1 실시예의 이런 변화를 따른 방법은 아비터가 U1의 실제 대역폭(2,667Mbit/s)과 U1의 허용된 대역폭(2,45Mbit/s)을 비교한 후에 다음의 부가적인 단계를 포함한다(제 1 실시예에서의 방법을 보자):

- 아비터(ARB21)는 사용자(U1)가 사전에 한정된 자격 시간보다 적은 시간 전에 세션(S₈₁)을 사용했다는 것을 확인한다. 이런 정보는 아비터(ARB21) 내의 메모리 에 저장된다.

- 사용자의 웨이트는 일시적으로 "3"으로부터 "2"로 바뀌는데, 즉 사용자가 더 중요한 사용자가 된다.

- 아비터는 U1로부터의 요청을 허용한다.

- 사용자가 세션을 떠난 이후에, 사용자의 웨이트는 다시 "3"으로 되돌아갈 것이다.

세션을 통한 신속한 브라우징은 아비터가 가입을 거절하는 여분의 가입을 축적하는 것을 막기 위해서, 매우 짧은 실제 가입을 걸러낼 필요가 있다. 오퍼레이터는 이로써 이후에 세션으로 되돌아가도록 허용되기 위해서 사용자가 세션에서 머물러야만 하는 시간을 거절하는 소위 보장 시간을 거절한다. 이것은 권한 시간을 검사한 후에 아비터가 또한 보장 시간을 검사하는 것에 의한 상기 방법의 변화를 의미한다. 이로써 웨이트는 사용자가 실제로 사전에 한정된 자격 시간보다 더 적은 시간 전에 세션을 사용한 경우 및 그 때 사용자가 사전에 한정된 자격 시간을 초과하는 시간 동안에 세션을 사용한 경우에만 "3"으로부터 "2"로 변하게 된다.

도 3에서, 방법의 대부분 중요한 단계가 보여질 수 있다. 흐름도는 이미 도시된 도면 모두를 읽을 것이다. 본 발명을 따르는 방법은 다음의 단계를 포함한다:

- 시스템이 구성될 때 각각의 사용자가 웨이트를 할당받는다. 사용자(U1)는 웨이트(3)를 할당받아 왔다. 이런 단계는 블록(101)으로 흐름도에서 도시될 수 있다.

- 세션에 가입하기 위해서 요청은 사용자(U1)로부터 브랜치 노드(BN)에 수신 된다. U1은 세션(S₈₁)에 가입하기 위해서 요청한다. 이런 단계는 블록(102)으로 흐름도에서 보여질 수 있다.

- 아비터(ARB21)는 U1의 실제 대역폭을 결정한다. U1의 실제 대역폭은 이로써 2,167+0,5=2,667Mbit/s이다. 이런 단계가 블록(103)으로 흐름도에서 보여질 수 있다.

- 아비터는 제 3 링크(L3) 상에서 사용 가능한 대역폭을 결정한다. 50-17X1,5 Mbit/s의 대역폭이 사용 가능한데, 즉 24,5Mbit/s가 사용 가능하다. 이런 단계는 블록(104)으로 흐름도에서 보여질 수 있다.

- 아비터는 U1의 허용된 대역폭을 결정한다. U1의 허용된 대역폭은 0,1X24,5=2,45Mbit/s이다. 이런 단계는 블록(105)으로 흐름도에서 보여질 수 있다.

- 아비터는 U1의 실제 대역폭(2,667Mbit/s)과 U1의 허용된 대역폭(2,45Mbit/s)를 비교하고 허용된 대역폭이 실제 대역폭보다 낮다는 것을 확인한다. 이런 단계는 블록(106)으로 흐름도에서 보여질 수 있다.

- 아비터는 U1로부터의 요청을 거절한다. 이런 단계가 블록(107)으로 흐름도에서 보여질 수 있다.

제 2 실시예는 도 4에서 개시된다. 도면은 도 1에서 이미 개시된 바와 같이 동일한 멀티캐스트 시스템을 도시한다. 이런 예에서, 제 3 링크(L3)는 충돌에 관한 크리티컬 링크(critical link)에 관한 것이다. 뿐만 아니라 또한 제 2 링크(L2)에서 충돌에 대한 잠재적인 위험이 존재한다. 제 2 링크는 100Mbit/s이고 공통 이더넷 링크(L2)라 불린다. 또한, 이더넷 스위치(ES 2)는 이런 실시 예에서 요청 아비터(ARB2)를 포함한다. 이런 제 2 실시예는 제 1 실시예의 연속이지만 아비터(ARB21)는 예컨대 사용자(U1)가 이미 논의된 시나리오에 따라 "2"로 웨이팅되기 때문에 U1로부터의 이전 요청을 거절하지 않는다고 가정한다. 시스템이 구성될 때 이더넷 스위치와 연관된 각각의 사용자는 웨이트를 할당받는다. U1은 상술된 바와 같이 웨이트(2)를 할당받고, U2-U12는 제 1 실시예에서 상술된 바와 같이 웨이트를 할당받는 반면에 사용자(U13-U96)는 모두 웨이트(1)를 할당받는다. 본 발명에 따르는 방법은 제 2 실시예에서 아래의 부가적인 단계를 포함한다:

-ARB21이 U1로부터의 요청을 할당한 이후에, 세션(S₈₁)에 가입하기 위해서 U1의 요청은 브랜치 노드(BN)로부터 이더넷 스위치(ES2)로 향하게 된다.

- 이더넷 스위치(ES2)에서 아비터(ARB2)는 제 2 링크(L2) 상에서 U1의 실제 대역폭을 결정한다. U1은 이미 세션(S₁,S₂,S₅₁)의 일부이다. 이런 세션들은 또한 일부 사용자(U13-U96)에 의해서 제 2 링크 상에서 공유된다. U1의 실제 대역폭은 이로써 이런 실시예에서 1,5Mbit/s일 거라고 가정된다.

- 요청 아비터(ARB2)는 이제 제 2 링크(L2) 상에서 사용 가능한 대역폭을 결정한다. 이런 예에서, 3Mbit/s의 대역폭이 L2 상에서 사용 가능하다고 가정된다.

- 아비터는 U1의 허용된 대역폭을 결정한다. U1의 웨이트는 "2"(15%)이고 U1의 허용된 대역폭은 그 결과 0,15X3=0,45Mbit/s이다.

- 아비터는 U1의 실제 대역폭(1,5Mbit/s)과 U1의 허용된 대역폭(0,45Mbit/s) 을 비교하고 허용된 대역폭이 실제 대역폭보다 작다는 것을 확인한다.

- 아비터는 U1로부터의 요청을 거절한다.

- 이더넷 스위치(ES2)는 거절-메시지를 브랜치 노드(BN21)로 송신한다.

- 브랜치 노드(BN21)에서 요청 아비터(ARB21)는 또한 U1로부터의 요청을 거절하고 이로써 제 3 링크 상의 캐퍼시티를 자유롭게 한다.

도 5에서, 브랜치 노드(BN21)는 개략적으로 개시된다. 노드는 제 3 링크(L3)로부터 상이한 ADSL 링크(ADSL-1)로 데이터를 분배하는 MUX-유닛(MU)을 포함한다. 노드는 또한 중앙 유닛(CU) 및 두 개의 메모리 공간(MEM1,MEM2)을 포함하는 요청 아비터(ARB21)를 포함한다. MEM1은 도 2에 개시된 표를 포함한다. MEM2는 사용자가 요청된 세션을 최근에 떠났다는 정보를 포함한다. 중앙 유닛(CU)은 제 3 링크, ADSL 링크 및 메모리 공간으로부터 정보를 패치한다. CU는 정보를 처리하고, 대역 및 시간을 계산하고, MUX-유닛을 제어하며, 제 3 링크(L3)로부터 ADSL 링크로 선택된 세션을 분배한다.

상이한 변화는 물론 본 발명의 범위 내에서 가능하다. 도 5에서 배열은 예를 들어, 본 발명에 따르는 기능이 유지되는 한 상이하게 설정될 수 있다. 사용자 웨이트는 언제라도 다시 할당될 수 있다. 세션에 의해서 점유된 대역폭은 일정할 수 있거나 변할 수 있다. 본 발명은 바꿔 말하면 상술되고 실시예로 도시된 도면에 국한되지 않고 첨부된 청구항의 범위 내에서 수정될 수 있다.

Claims

데이터를 공통 링크(L3) 상의 소스(VS)로부터 노드(BN21)를 통해 적어도 2명의 사용자(U1-U12)로 분배할 때, 멀티캐스트 시스템에서 액세스 제어 방법에 있어서,

- 각 사용자의 허용된 대역폭, 즉 상기 공통 링크(L3) 상에서 사용 가능한 대역폭으로부터 사용하도록 허용된 대역폭을 결정하는 웨이트(weight)를, 상기 노드(BN21)와 연관된 각각의 사용자(U1-U12)에 할당하는 단계;

- 사용자(U1)로부터 상기 노드(BN21)로의, 멀티캐스트 세션(S₈₁)에 가입하기 위한 요청을 수신하는 단계;

- 상기 노드(BN21)에서, 상기 사용자(U1)에 의해 사용되며 상기 공통 링크(L3) 상의 각각의 사용되는 세션의 사용자 대역폭 부분의 합에 새로운 요청의 세션의 대역폭 부분을 포함하여 계산되는 실제 대역폭을, 상기 사용자(U1)에 허용된 대역폭과 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서 액세스 제어 방법.
제 1항에 있어서,

- 상기 허용된 대역폭이 상기 실제 대역폭보다 더 낮다면 상기 요청을 거절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서 액세스 제어 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 실제 대역폭이 상기 허용된 대역폭보다 더 낮다면 상기 요청을 허용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서 액세스 제어 방법.
제 1항에 있어서,

- 상기 요청의 수신 이후에 상기 요청된 세션(S₈₁)이 적어도 한 명의 다른 사용자(U8,U12)에 의해서 사용된다는 것을 확인하는 단계;

- 상기 사용자(U1)로부터의 상기 요청을 허용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서 액세스 제어 방법.
제 1항에 있어서,

- 상기 노드에서 비교하는 단계 이후에 상기 사용자(U1)가 사전에 한정된 자격 시간 전보다 더 적게 상기 세션을 사용했다고 인식하는 단계;

- 상기 사용자의 웨이트를 일시적으로 변경하는 단계;

- 상기 허용된 대역폭이 상기 실제 대역폭보다 더 높다면 상기 요청을 허용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서 액세스 제어 방법.
제 1항에 있어서,

- 상기 요청의 수신 이후에 상기 사용자가 소정의 보장 시간을 초과하는 시간 동안에 상기 세션(S₈₁)을 사용했는지를 인식하는 단계;

- 상기 사용자(U1)가 사전에 한정된 자격 시간 전보다 더 적게 상기 세션(S₈₁)을 사용했다고 인식하는 단계;

- 상기 사용자의 웨이트를 일시적으로 변경하는 단계;

- 상기 허용된 대역폭이 상기 실제 대역폭보다 더 높다면 상기 요청을 허용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서 액세스 제어 방법.
제 5항 또는 제 6항에 있어서,

- 상기 사용자(U1)가 상기 요청된 세션(S₈₁)을 떠날 것을 결정하는 단계;

- 상기 사용자(U1)가 상기 요청된 세션(S₈₁)을 떠나는 단계;

- 상기 사용자의 웨이트를 그의 원래 값으로 다시 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서 액세스 제어 방법.
데이터를 공통 링크(L3) 상의 소스(VS)로부터 노드(BN21)를 통해 적어도 2명의 사용자(U1-U12)로 분배할 때, 멀티캐스트 시스템에서의 액세스 제어 장치에 있어서,

- 각 사용자의 허용된 대역폭, 즉 상기 공통 링크(L3)의 사용 가능한 대역폭으로부터 사용하도록 허용된 대역폭을 결정하는 웨이트를, 상기 노드(BN21)와 연관된 각각의 사용자(U1-U12)로 할당하는 수단;

- 사용자(U1)로부터 상기 노드(BN21)로의, 멀티캐스트 세션(S₈₁)에 가입하기 위한 요청을 수신하는 수단;

- 상기 노드(BN21)에서, 상기 사용자(U1)에 의해 사용되며 상기 공통 링크(L3) 상의 각각의 사용되는 세션의 사용자 대역폭 부분의 합에 새로운 요청의 세션의 대역폭 부분을 포함하여 계산되는 실제 대역폭을, 상기 사용자(U1)에 허용된 대역폭과 비교하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서의 액세스 제어 장치.
제 8항에 있어서,

상기 허용된 대역폭이 상기 실제 대역폭보다 더 낮다면 상기 요청을 거절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서의 액세스 제어 장치.
제 8항에 있어서,

상기 실제 대역폭이 상기 허용된 대역폭보다 더 낮다면 상기 요청을 허용하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서의 액세스 제어 장치.
제 8항에 있어서,

- 상기 요청된 세션(S₈₁)이 적어도 한 명의 다른 사용자(U8,U12)에 의해서 사용된다는 것을 확인하는 수단;

- U1로부터의 상기 요청을 허용하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서의 액세스 제어 장치.
제 8항에 있어서,

- 상기 사용자(U1)가 사전에 한정된 자격 시간 전보다 더 적게 상기 세션을 사용했다고 인식하는 수단;

- 상기 사용자의 웨이트를 일시적으로 변경하는 수단;

- 상기 허용된 대역폭이 상기 실제 대역폭보다 더 높다면 상기 요청을 허용하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서의 액세스 제어 장치.
제 12항에 있어서,

- 상기 사용자(U1)가 소정의 보장 시간을 초과하는 시간 동안에 상기 세션(S₈₁)을 사용했는지를 인식하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서의 액세스 제어 장치.
제 12항 또는 제 13항에 있어서,

- 상기 사용자의 웨이트를 그의 원래 값으로 다시 변경하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서의 액세스 제어 장치.
제 8항에 있어서,

상기 사용자(U1)의 실제 대역폭을 계산하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서의 액세스 제어 장치.
제 8항에 있어서,

상기 사용자(U1)의 허용된 대역폭을 계산하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티캐스트 시스템에서의 액세스 제어 장치.