DE60208955T2

DE60208955T2 - System zur Bandbreitegewährleistung, Relaisvorrichtung und Netzwerkmanagement-Server

Info

Publication number: DE60208955T2
Application number: DE2002608955
Authority: DE
Inventors: Makoto Iizuka-shi łFukuoka-ken Matuoka; Mikio Kasuya-Gun łFukuoka-Ken Shimazu; Masayuki Kasuya-Gun łFukuoka-Ken Kumazawa; Yuji Koga-Shi łFukuoka-Ken Shimizu; Hiroki Kadoma-Shi łOsaka Gotoh; Akira Yokohama-Shi łKanagawa-Ken Sakai
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2022-10-12
Also published as: CN1255967C; CN1414734A; EP1307001A1; DE60208955D1; US20030081559A1; EP1307001B1; JP2003134160A; KR20030034013A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Bandbreitengewährleistungssystem, das nutzbare Bandbreiten für Teilnehmer-Anschlussgeräte oder Relays, die ein Gemeinschaftsnetz nutzen, gewährleistet, und Verfahren, die sich auf ein solches Bandbreitengewährleistungssystem beziehen.
Da im Internet eine Vielzahl von Teilnehmer-Anschlussgeräten eine Leitung über ein Best-Effort-System gemeinsam benutzt, werden die Ressourcen (Bandbreiten), die für die Datenübertragung benötigt werden, möglicherweise nicht erhalten, wenn es einen Datenstau im Netz gibt.
Es sind daher Dienstgüte(QoS)-Verfahren zum Gewährleisten von Kommunikationsressourcen (Bandbreiten) zu beachten.
Zu den Dienstgüte-Verfahren gehören herkömmlich Bandbreitengewährleistungssysteme, die eine Bandbreitengewährleistung für die Unicast-Kommunikation in einem Gemeinschaftsnetz realisieren.
Außerdem ist wegen der hohen Bandnutzungseffizienz bisher die Multicast-Kommunikation für das Internet verwendet worden.
Bei der Multicast-Kommunikation wird eine einzelne IP-Multicast-Adresse (Multicast-Adresse) aus einer bestimmten Gruppe von IP-Adressen für jeden einzelnen Multicast-Traffic verwendet.
Ein Multicast-Paket wird dann gegebenenfalls mittels eines Relays (beispielsweise eines Routers) kopiert und an ein oder mehrere Teilnehmer-Anschlussgeräte (Gruppenmitglieder) gesendet, die den Multicast-Traffic empfangen.
Herkömmlich gibt es jedoch nur Bandbreitengewährleistungssysteme, die eine Unicast-Kommunikation ermöglichen, und es gibt keine Bandbreitengewährleistungssysteme, die eine Multicast-Kommunikation ermöglichen. Das Dokument „Bandwidth Allocation Policies for Unicast and Multicast Flows" („Bandbreitenzuweisungsregeln für Unicast- und Multicast-Ströme") von A. Legort, J. Nonnenmacher und E. W. Biersack beschreibt verschiedene Bandbreitenzuweisungsregeln für Unicast- und Multicast-Ströme, behandelt aber nicht das Problem der Gewährleistung einer bestimmten Bandbreite für ein Anschlussgerät, das nur Unicast-Traffic verarbeitet.
Ziel dieser Erfindung ist es daher, ein Bandbreitengewährleistungssystem und ein dieses System betreffendes Verfahren bereitzustellen, mit denen eine Bandbreitengewährleistung, die eine Multicast-Kommunikation ermöglicht, in einem Gemeinschaftsnetz realisiert werden kann.
Dieses Ziel wird mit dem System von Anspruch 1 erreicht.
Die vorstehenden und weitere Ziele, Merkmale und Vorzüge der vorliegenden Erfindung dürften aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervorgehen, in denen gleiche Bezugssymbole gleiche Elemente bezeichnen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist Blockdiagramm eines beispielhaften Bandbreitengewährleistungssystems einer Ausführungsform dieser Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm des beispielhaften Routers und des beispielhaften Netzmanagementservers des Bandbreitengewährleistungssystems von 1.
3 ist ein Beispiel-Diagramm von beispielhaften Operationsregeln, die von der Operationsregel-Halte-Einheit von 2 für den Fall gehalten werden, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung Teilnehmer-Anschlussgeräte sind.
4 ist ein Beispiel-Diagramm von Netzkonfigurationsinformationen, die von der Konfigurationsinformationen-Managementeinheit von 2 für den Fall verwaltet werden, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung Teilnehmer-Anschlussgeräte sind.
5 ist ein Beispiel-Diagramm von Multicast-Informationen, die von der Multicast-Managementeinheit von 2 für den Fall verwaltet werden, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung Teilnehmer-Anschlussgeräte sind.
6(a) ist ein konzeptionelles Diagramm für den Fall, dass es nur ein Gruppenmitglied gibt.
6(b) ist ein Beispiel-Diagramm des Ergebnisses der Berechnung mit Gleichung (1) für diesen Fall.
7(a) ist ein konzeptionelles Diagramm für den Fall, dass es zwei Gruppenmitglieder gibt.
7(b) ist ein Beispiel-Diagramm des Ergebnisses der Berechnung mit Gleichung (1) für diesen Fall.
8(a) ist ein konzeptionelles Diagramm für den Fall, dass es drei Gruppenmitglieder gibt.
8(b) ist ein Beispiel-Diagramm des Ergebnisses der Berechnung mit Gleichung (1) für diesen Fall.
9(a) ist ein konzeptionelles Diagramm für den Fall, dass jedes Teilnehmer-Anschlussgerät einen oder mehrere Multicasts verwendet.
9(b) ist ein Beispiel-Diagramm des Ergebnisses der Berechnung mit Gleichung (1) für diesen Fall.
10 ist ein Beispiel-Diagramm für den Fall, dass keines der Teilnehmer-Anschlussgeräte Multicast verwendet.
11 ist ein Beispiel-Diagramm von weiteren beispielhaften Operationsregeln, die von der Operationsregel-Halte-Einheit von 2 für den Fall gehalten werden, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung Teilnehmer-Anschlussgeräte sind.
12 ist ein Beispiel-Diagramm des Ergebnisses der Berechnung mit Gleichung (2) für den Fall, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung Teilnehmer-Anschlussgeräte sind und es drei Gruppenmitglieder gibt.
13 ist ein Beispiel-Diagramm von beispielhaften Operationsregeln, die von der Operationsregel-Halte-Einheit von 2 für den Fall gehalten werden, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung Heim-Router sind.
14 ist ein Beispiel-Diagramm von Netzkonfigurationsinformationen, die von der Konfigurationsinformationen-Managementeinheit von 2 für den Fall verwaltet werden, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung Heim-Router sind.
15 ist ein Beispiel-Diagramm von Multicast-Informationen, die von der Multicast-Managementeinheit von 2 für den Fall verwaltet werden, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung Heim-Router sind.
16 ist ein Beispiel-Diagramm von weiteren beispielhaften Operationsregeln, die von der Operationsregel-Halte-Einheit von 2 für den Fall gehalten werden, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung Heim-Router sind.
Nachstehend werden Ausführungsformen dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Bandbreitengewährleistungssystems einer Ausführungsform dieser Erfindung. Wie in 1 gezeigt, ist dieses beispielhafte Bandbreitengewährleistungssystem 100 mit Routern 1, 2a, 2b und 3a bis 3f und einem Netzmanagementserver 5 versehen.
Der Netzmanagementserver 5 ist mit dem Router 1 und einem WAN (Wide Area Network; Weitverkehrsnetz) 7 verbunden. Der Router 1 ist mit dem WAN 7 und Gemeinschaftsnetzen NW1 und NW2 verbunden.
Das Gemeinschaftsnetz NW1 ist mit dem Router 2a verbunden. Der Router 2a ist mit den Routern 3a, 3b und 3c verbunden.
Der Router 3a ist mit einem Teilnehmer-Anschlussgerät 4a verbunden, der Router 3b ist mit einem Teilnehmer-Anschlussgerät 4b verbunden, und der Router 3c ist mit einem Teilnehmer-Anschlussgerät 4c verbunden. Das Gemeinschaftsnetz NW1 ist somit ein Netz, das von den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4c gemeinsam benutzt wird.
Das Gemeinschaftsnetz NW2 ist mit dem Router 2b verbunden. Der Router 2b ist mit den Routern 3d, 3e und 3f verbunden.
Der Router 3d ist mit einem Teilnehmer-Anschlussgerät 4d verbunden, der Router 3e ist mit einem Teilnehmer-Anschlussgerät 4e verbunden, und der Router 3f ist mit einem Teilnehmer-Anschlussgerät 4f verbunden. Das Gemeinschaftsnetz NW2 ist somit ein Netz, das von den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4d, 4e und 4f gemeinsam benutzt wird.
Mit anderen Worten, das Gemeinschaftsnetz NW1 ist ein Netz, dass von den Routern 3a bis 3c gemeinsam benutzt wird, und das Gemeinschaftsnetz NW2 ist ein Netz, das von den Routern 3d bis 3f gemeinsam benutzt wird.
Ein Video-Server 6 ist mit dem WAN 7 verbunden.
Jeder der vorgenannten Router 1, 2a und 2b sowie 3a bis 3f ist ein Beispiel für ein Relay-Gerät oder eine Relay-Einheit für Pakete.
Ein Multicast-Paket wird von dem Video-Server 6 gesendet, gegebenenfalls in den Routern 1, 2a und 2b kopiert und dann an die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f verteilt.
Nachstehend wird eine spezielle Anordnung des Netzmanagementservers 5 und des Routers 1 von 1 beschrieben.
2 ist ein Blockdiagramm des beispielhaften Netzmanagementservers 5 und des beispielhaften Routers 1. In 2 sind die Komponenten, die die Gleichen wie die von 1 sind, mit den gleichen Bezugssymbolen bezeichnet, die in 1 verwendet werden.
Wie in 2 gezeigt, weist der beispielhafte Netzmanagementserver 5 eine Operationsregel-Halte-Einheit 51, eine Konfigurationsinformationen-Managementeinheit 52, eine Multicast-Managementeinheit 53, eine Bandbreiten-Berechnungseinheit 54, eine Steuerinformationen-Erzeugungseinheit 55 und eine Steuerinformationen-Sendeeinheit 56 auf.
Der beispielhafte Router 1 weist Ausgangsschnittstellen 11a und 11b, Eingangsschnittstellen 12a und 12b, ein Forwarding-Modul 13, eine WAN-Eingangsschnittstelle 14 und eine WAN-Ausgangsschnittstelle 15 auf.
Die Ausgangsschnittstelle 11a weist eine Klassifizier-Einheit 16, einen Scheduler 19, eine Multicast-Warteschlange 18 und Warteschlangen 17a, 17b und 17c auf. Diese Warteschlangen 17a, 17b und 17c sind für die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung vorgesehen.
Wenn die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung beispielsweise die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c sind, ist die Warteschlange 17a für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a vorgesehen, die Warteschlange 17b ist für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b vorgesehen, und die Warteschlange 17c ist für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c vorgesehen.
Wenn die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung beispielsweise die Router 3a bis 3c sind, ist die Warteschlange 17a für den Router 3a vorgesehen, die Warteschlange 17b ist für den Router 3b vorgesehen, und die Warteschlange 17c ist für den Router 3c vorgesehen.
Die Anordnung der Ausgangsschnittstelle 11b ist die Gleiche wie die der Ausgangsschnittstelle 11a.
Die Ausgangsschnittstelle 11a und die Eingangsschnittstelle 12a sind mit dem Router 2a verbunden, und die Ausgangsschnittstelle 11b und die Eingangsschnittstelle 12b sind mit dem Router 2b verbunden.
Die WAN-Eingangsschnittstelle 14 und die WAN-Ausgangsschnittstelle 15 sind mit dem WAN 7 verbunden.
Nachstehend werden die Funktionen und Operationen des Netzmanagementservers 5 des Bandbreitengewährleistungssystems 100 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Hierbei werden die Fälle, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f sind, und die Fälle, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung die Router 3a bis 3f sind, getrennt beschrieben.
Zunächst werden die Fälle beschrieben, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f sind.
Nachstehend wird die Operationsregel-Halte-Einheit 51 von 2 beschrieben.
Die Operationsregel-Halte-Einheit 51 von 2 hält Informationen zu den Bandbreiten (gewährleistete Bandbreiten), die für die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c gewährleistet werden, und die Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen des Gemeinschaftsnetzes NW1. Die Gewährleistete-Bandbreiten-Informationen und die Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen, die von der Operationsregel-Halte-Einheit 51 gehalten werden, werden gemeinsam als „Operationsregel-Informationen" bezeichnet.
Die Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen sind Informationen zu einer Regel, die festlegt, wie eine Bandbreite, die zur Übertragung des Multicast-Traffics benötigt wird, verbraucht wird, wenn mindestens eines der Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c, die das Gemeinschaftsnetz NW1 benutzen, den Multicast-Traffic nutzt.
Genauer gesagt, umfassen die Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen die Regel dazu, wie die gewährleistete Bandbreite für ein Multicast-Traffic-empfangendes Teilnehmer-Anschlussgerät (ein solches Teilnehmer-Anschlussgerät wird nachstehend als „Gruppenmitglied" bezeichnet), so verringert wird, dass das Gruppenmitglied die Bandbreite verbraucht, die für die Übertragung des Multicast-Traffics benötigt wird. Hier wird eine Bandbreite, die von einer gewährleisteten Bandbreite subtrahiert wird, als „subtrahierte Bandbreite" bezeichnet.
Die Operationsregel-Halte-Einheit 51 hält außerdem die Informationen zu den Bandbreiten (gewährleisteten Bandbreiten), die für die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4d bis 4f gewährleistet werden, und die Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen des Gemeinschaftsnetzes NW2.
3 ist ein Beispiel-Diagramm der beispielhaften Operationsregel-Informationen, die von der Operationsregel-Halte-Einheit 51 gehalten werden. In 3 ist ein Beispiel für die Operationsregel-Informationen für die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c gezeigt.
Ein Beispiel, in dem die Bandbreite des Gemeinschaftsnetzes NW1 10 Mbps beträgt und davon die gewährleistete Bandbreite für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a 2 Mbps beträgt, die gewährleistete Bandbreite für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b 3 Mbps beträgt und die gewährleistete Bandbreite für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c 5 Mbps beträgt, ist in 3 gezeigt.
Außerdem legt in dem Beispiel von 3 die Bandbreitenverbrauchsregel inhaltlich fest, dass die Bandbreite, die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlich ist, gleichmäßig von den Gruppenmitgliedern (Teilnehmer-Anschlussgeräte, die den Multicast-Traffic empfangen) verbraucht werden soll.
Nachstehend wird die Konfigurationsinformationen-Managementeinheit 52 von 2 beschrieben.
4 ist ein Beispiel-Diagramm der Netzkonfigurationsinformationen, die von der Konfigurationsinformationen-Managementeinheit 52 von 2 verwaltet werden. Wie in 4 gezeigt, werden mit der Konfigurationsinformationen-Managementeinheit 52 die Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 und die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f, die die Gemeinschaftsnetze benutzen, in verknüpfter Form als Netzkonfigurationsinformationen verwaltet.
Hier wird die Feststellung der Teilnehmer-Adresse für die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f ermöglicht.
Nachstehend wird die Multicast-Managementeinheit 53 von 2 beschrieben.
5 ist ein Beispiel-Diagramm der Multicast-Informationen, die von der Multicast-Managementeinheit 53 von 2 verwaltet werden. Wie in 5 gezeigt, werden mit der Multicast-Managementeinheit 53 die Multicast-Adresse, Informationen zu den Gruppenmitgliedern (Teilnehmer-Anschlussgeräte, die den Multicast-Traffic empfangen) und Informationen zu der Bandbreite, die zur Übertragung eines einzelnen Multicast-Traffics erforderlich ist, verknüpft als Multicast-Informationen verwaltet.
Hierbei sind die Informationen zu den Gruppenmitgliedern (Multicast-Traffic-empfangende Teilnehmer-Anschlussgeräte) Informationen, mit denen die Multicast-Traffic-empfangenden Teilnehmer-Anschlussgeräte direkt oder indirekt identifiziert werden können.
Die Adressen (Teilnehmer-Adressen) der Multicast-Traffic-empfangenden Teilnehmer-Anschlussgeräte können als Beispiel für Informationen gegeben werden, mit denen Multicast-Traffic-empfangende Teilnehmer-Anschlussgeräte direkt identifiziert werden können.
Die Namen von Teilnehmern, die Multicast-Traffic über die Teilnehmer-Anschlussgeräte nutzen, können als Beispiel für Informationen gegeben werden, mit denen Multicast-Traffic-empfangende Teilnehmer-Anschlussgeräte indirekt identifiziert werden können.
Die Multicast-Managementeinheit 53 erneuert auch die Multicast-Informationen bei einer Änderung eines Gruppenmitglieds jedes Multicast-Traffics oder der Nutzung eines neuen Multicast-Traffics. Nachstehend werden die Einzelheiten beschrieben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden der Beginn und das Ende des Empfangs des Multicast-Traffics dem Video-Server 6 direkt von den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4f mitgeteilt. In dieser Meldung sind Teilnehmer-Anschlussgerät-Informationen enthalten. Diese Teilnehmer-Anschlussgerät-Informationen haben die gleiche Bedeutung wie die Gruppenmitglied-Informationen, die von der Multicast-Managementeinheit 53 verwaltet werden.
Bei Empfang dieser Meldung teilt der Video-Server 6 dem Netzmanagementserver 5 den Beginn und das Ende des Empfangs des Multicast-Traffics mit. In dieser Meldung sind Multicast-Traffic-Adressen, Informationen zu der Bandbreite, die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlich ist, und Teilnehmer-Anschlussgerät-Informationen enthalten.
Bei Empfang dieser Meldung ermittelt der Netzmanagementserver 5 alle Änderungen der Gruppenmitglieder und erneuert die Multicast-Informationen entsprechend.
Die Meldung des Beginns und des Endes des Empfangs des Multicast-Traffics über den Video-Server 6 an den Netzmanagementserver 5 ist jedoch nur ein Beispiel, und es muss nicht unbedingt dieser Meldungsweg genutzt werden, sondern es kann auch ein anderer Weg genutzt werden, solange der Netzmanagementserver 5 die Gruppenmitglieder ermitteln kann.
Nachstehend wird die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 von 2 beschrieben.
Die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 verwendet die von der Multicast-Managementeinheit 53 verwalteten Multicast-Informationen und die von der Operationsregel-Halte-Einheit 51 gehaltenen Gewährleistete-Bandbreiten-Informationen, um Bandbreiten, die den einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4f zugewiesen werden sollen, entsprechend den von der Operationsregel-Halte-Einheit 51 gehaltenen Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen zu berechnen.
Jede Bandbreite, die auf diese Weise von der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 berechnet wird und einem der Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f zugewiesen wird, wird als „Restbandbreite" des Teilnehmer-Anschlussgeräts bezeichnet. In diesem Fall ist die Restbandbreite eines Teilnehmer-Anschlussgeräts, das Multicast-Traffic nutzt, die Bandbreite, die durch Subtrahieren der subtrahierten Bandbreite von der gewährleisteten Bandbreite erhalten wird, und bei einem Teilnehmer-Anschlussgerät, das keinen Multicast-Traffic nutzt, ist die Restbandbreite die für dieses Gerät gewährleistete Bandbreite, da die subtrahierte Bandbreite „0" ist.
Hierbei berechnet die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die Restbandbreiten für die einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f für die einzelnen Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 aufgrund der Netzkonfigurationsinformationen, die von der Konfigurationsinformationen-Managementeinheit 52 verwaltet werden.
Auch dann, wenn derselbe Multicast-Traffic in den beiden Gemeinschaftsnetzen NW1 und NW2 genutzt werden soll, wird die Restbandbreite jedes Teilnehmer-Anschlussgeräts 4a bis 4f für jedes Gemeinschaftsnetz NW1 und NW2 berechnet.
Wenn ein einzelner Multicast-Traffic im Gemeinschaftsnetz NW1 genutzt werden soll, macht die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite zu der Bandbreite, die der Multicast-Warteschlange 18 von 2 zugewiesen wird, und wenn mehrere Multicast-Traffics genutzt werden sollen, macht die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die Summe der Bandbreiten, die zur Übertragung des entsprechenden Multicast-Traffics erforderlich sind, zu der Bandbreite, die der Multicast-Warteschlange 18 zugewiesen wird.
Wenn ein einzelner Multicast-Traffic im Gemeinschaftsnetz NW2 genutzt werden soll, macht die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite zu der Bandbreite, die der Multicast-Warteschlange (nicht dargestellt) der Ausgangsschnittstelle 11b von 2 zugewiesen wird, und wenn mehrere Multicast-Traffics genutzt werden sollen, macht die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die Summe der Bandbreiten, die zur Übertragung des entsprechenden Multicast-Traffics erforderlich sind, zu der Bandbreite, die der Multicast-Warteschlange der Ausgangsschnittstelle 11b zugewiesen wird.
Die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 gibt dann die Informationen zur Restbandbreite der einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f und die Informationen zu den Bandbreiten, die den Multicast-Warteschlangen zugewiesen werden sollen, an die Steuerinformationen-Erzeugungseinheit 55 aus.
Immer dann, wenn die Multicast-Managementeinheit 53 die Multicast-Informationen bei einer Änderung des Gruppenmitglieds usw. erneuert, berechnet die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die Restbandbreiten aufgrund der erneuerten Multicast-Informationen neu. Die den Multicast-Warteschlangen zugewiesenen Bandbreiten werden ebenfalls aufgrund der erneuerten Multicast-Informationen neu berechnet.
Nachstehend wird ein spezielles Beispiel für die Berechnung der Restbandbreite mit der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 beschrieben.
Wenn beispielsweise die Operationsregel-Halte-Einheit 51 die in 3 gezeigten Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen hält, berechnet die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die Restbandbreite jedes Teilnehmer-Anschlussgeräts, das einen einzelnen Multicast-Traffic oder mehrere Multicast-Traffics nutzt, nach folgender Gleichung: Restbandbreite = gewährleistete Bandbreite – Σ(für einen einzelnen Multicast- Traffic erforderliche Bandbreite/Anzahl der Gruppenmitglieder) (1).
Mit Gleichung (1) wird ein Quotient durch Dividieren der zur Übertragung eines einzelnen Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite durch die Anzahl von Gruppenmitgliedern ermittelt, der ermittelte Quotient (subtrahierte Bandbreite) wird von der für ein Gruppenmitglied gewährleisteten Bandbreite subtrahiert, und die so erhaltene Differenz ist die Restbandbreite dieses Gruppenmitglieds.
Für jeden Multicast-Traffic in Gleichung (1) wird ein Quotient (subtrahierte Bandbreite) ermittelt, da es Fälle gibt, wo jedes Teilnehmer-Anschlussgerät mehrere Multicast-Traffics nutzt. Einfachheitshalber wird beim nächsten Beispiel der Fall angenommen, dass ein einzelner Multicast-Traffic von den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4e von 1 genutzt wird und die Restbandbreiten unter Verwendung von Gleichung (1) berechnet werden.
Da die Restbandbreiten für jedes der Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 berechnet werden, wird im vorliegenden Fall zur Berechnung der Restbandbreite der einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c die Anzahl der Gruppenmitglieder in Gleichung (1) mit „3" angesetzt, und zur Berechnung der Restbandbreite der einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräte 4d und 4e wird die Anzahl der Gruppenmitglieder in Gleichung (1) mit „2" angesetzt.
Da die subtrahierte Bandbreite für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4f, das keinen Multicast-Traffic nutzt, „0" ist, macht die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4f gewährleistete Bandbreite zur Restbandbreite des Teilnehmer-Anschlussgeräts 4f.
Außerdem macht die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreiten zu den Bandbreiten, die der Multicast-Warteschlange 18 von 2 und der Multicast-Warteschlange (nicht dargestellt) der Ausgangsschnittstelle 11b von 2 zugewiesen werden.
Nachstehend wird die Steuerinformationen-Erzeugungseinheit 55 von 2 beschrieben. Hier ist die Ausgangsschnittstelle 11a von 2, die mit dem Netz NW1 verbunden ist, zu beachten.
Die Steuerinformationen-Erzeugungseinheit 55 erzeugt Steuerinformationen zum Steuern der Ausgangsschnittstelle 11a des Routers 1 aufgrund von Informationen zu den Restbandbreiten der einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c und von Informationen zu der der Multicast-Warteschlange 18 zugewiesenen Bandbreite, die von der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 ausgegeben worden sind.
Die Steuerinformationen umfassen mindestens die folgenden Befehlsinformationen, die an den Scheduler 19 gesendet werden, und Befehlsinformationen, die an die Klassifizier-Einheit 16 gesendet werden.
Die Befehlsinformationen, die an den Scheduler 19 gesendet werden, sind Informationen, die dem Scheduler 19 befehlen, die Restbandbreiten der einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c, die von der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 berechnet werden, zu den paketvermittelbaren Bandbreiten der einzelnen Warteschlangen 17a bis 17c zu machen und die der Multicast-Warteschlange 18 zugewiesene Bandbreite, die von der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 berechnet wird, zu der Multicast-paketvermittelbaren Bandbreite der Multicast-Warteschlange 18 zu machen.
Die an die Klassifizier-Einheit 16 gesendeten Befehlsinformationen sind Informationen, die der Klassifizier-Einheit 16 befehlen, die Multicast-Pakete (Pakete mit Multicast-Adressen) für die Multicast-Warteschlange 18 bereitzustellen und die anderen Pakete als die Multicast-Pakete den einzelnen Warteschlangen 17a bis 17c entsprechend den Paket-Zieladressen zuzuweisen.
Diese Befehlsinformationen, die an die Klassifizier-Einheit 16 gesendet werden, werden unter Verwendung der Netzkonfigurationsinformationen erzeugt, die von der Konfigurationsinformationen-Managementeinheit 52 verwaltet werden.
Die Steuerinformationen-Erzeugungseinheit 55 erzeugt außerdem Steuerinformationen zum Steuern der Ausgangsschnittstelle 11b des Routers 1 in der gleichen Weise wie die Steuerinformationen zum Steuern der Ausgangsschnittstelle 11a des Routers 1.
Wenn die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die Restbandbreiten und die den Multicast-Warteschlangen zugewiesenen Bandbreiten bei einer Änderung des Gruppenmitglieds usw. neu berechnet, erzeugt die Steuerinformationen-Erzeugungseinheit 55 auch die Steuerinformationen aufgrund des neuen Berechnungsergebnisses neu.
Nachstehend wird die Steuerinformationen-Sendeeinheit 56 beschrieben.
Die Steuerinformationen-Sendeeinheit 56 sendet die von der Steuerinformationen-Erzeugungseinheit 55 erzeugten Steuerinformationen an die Ausgangsschnittstellen 11a und 11b des Routers 1.
Außerdem werden von den an die Ausgangsschnittstelle 11a gesendeten Steuerinformationen die an die Klassifizier-Einheit 16 gesendeten Befehlsinformationen von der Klassifizier-Einheit 16 referenziert, und von den an die Ausgangsschnittstelle 11b gesendeten Steuerinformationen werden die an die Klassifizier-Einheit (nicht dargestellt) der Ausgangsschnittstelle 11b gesendeten Befehlsinformationen von der Klassifizier-Einheit der Ausgangsschnittstelle 11b referenziert.
Immer dann, wenn die Steuerinformationen-Erzeugungseinheit 55 Steuerinformationen bei einer Änderung eines Gruppenmitglieds usw. neu erzeugt, sendet die Steuerinformationen-Sendeeinheit 56 die neu erzeugten Steuerinformationen an den Router 1.
Wie bereits erwähnt worden ist, sind bei der Anordnung von 1 die Abschnitte, die von der Vielzahl von Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4f gemeinsam benutzt wird, der Router 1 bis zum Router 2a (Gemeinschaftsnetz NW1) und der Router 1 bis zum Router 2b (Gemeinschaftsnetz NW2).
Somit wird bei Verwendung der Anordnung von 1 die Bandbreitensteuerung zum Gewährleisten der Bandbreiten, in denen die einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c empfangen können, am Router 1 durchgeführt. Die Steuerinformationen werden somit an den Router 1 gesendet.
Nachstehend werden die Funktionen und Operationen des Routers 1 des Bandbreitengewährleistungssystems 100 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Zunächst wird die Ausgangsschnittstelle 11a von 2 beschrieben.
Die Klassifizier-Einheit 16 klassifiziert Pakete, die sie von einem Forwarding-Modul 13 empfängt, und stellt diese Pakete dann für die Warteschlangen 17a bis 17c oder die Multicast-Warteschlange 18 bereit.
Genauer gesagt, gibt die Klassifizier-Einheit 16 Multicast-Pakete an die Multicast-Warteschlange 18 aus, wie es von den Steuerinformationen befohlen wird, die sie von der Steuerinformationen-Sendeeinheit 56 empfängt.
Bei einem Paket, das kein Multicast-Paket ist, referenziert die Klassifizier-Einheit 16 die Zieladressen, um zu entscheiden, an welches der Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c das Paket gesendet werden soll, und gibt dann das Paket an die entsprechende Warteschlange der Warteschlangen 17a bis 17c aus.
Wenn hierbei das Ziel eines Pakets das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a ist, wird das Paket an die Warteschlange 17a ausgegeben, wenn das Ziel eines Pakets das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b ist, wird es an die Warteschlange 17b ausgegeben, und wenn das Ziel eines Pakets das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c ist, wird es an die Warteschlange 17c ausgegeben.
Jede der Warteschlangen 17a bis 17c und der Multicast-Warteschlange 18 gibt die Pakete beginnend mit dem zuerst gespeicherten Paket aus.
Bei Empfang von Befehlen durch Steuerinformationen von der Steuerinformationen-Sendeeinheit 56 sendet der Scheduler 19 Pakete an den Router 2a entsprechend den einzelnen vermittelbaren Bandbreiten, die den Warteschlangen 17a bis 17c zugewiesen werden.
Beispielsweise wird die Restbandbreite für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a, die von der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 berechnet worden ist, die vermittelbare Bandbreite für die Warteschlange 17a.
Außerdem sendet bei Empfang von Befehlen durch Steuerinformationen von der Steuerinformationen-Sendeeinheit 56 der Scheduler 19 Multicast-Pakete an den Router 2a entsprechend der vermittelbaren Bandbreite, die der Multicast-Warteschlange 18 zugewiesen wird.
Wenn die neuen Steuerinformationen infolge einer Änderung eines Gruppenmitglieds usw. gesendet werden, arbeiten die Klassifizier-Einheit 16 und der Scheduler 19 nach den neuen Steuerinformationen.
Die Funktionen und Operationen der Klassifizier-Einheit (nicht dargestellt), der drei Warteschlangen für die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4d bis 4f (nicht dargestellt), der Multicast-Warteschlange (nicht dargestellt) und des Schedulers (nicht dargestellt) der Ausgangsschnittstelle 11b sind die Gleichen wie die Funktionen und Operationen der Klassifizier-Einheit 16, der drei Warteschlangen 17a bis 17c für die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c, der Multicast-Warteschlange 18 und des Schedulers 19 der Ausgangsschnittstelle 11a.
Die WAN-Eingangsschnittstelle 14 ist eine Schnittstelle zum Eingeben von Paketen vom WAN 7 in den Router 1. Die WAN-Ausgangsschnittstelle 15 ist eine Schnittstelle zum Ausgeben von Paketen vom Router 1 an das WAN 7.
Die Eingangsschnittstelle 12a ist eine Schnittstelle zum Eingeben von Paketen vom Router 2a in den Router 1. Die Eingangsschnittstelle 12b ist eine Schnittstelle zum Eingeben von Paketen vom Router 2b in den Router 1.
Das Forwarding-Modul 13 führt Pakettransaktionen unter der Vielzahl von Eingangs-/Ausgangsschnittstellen Ausgangsschnittstellen 11a und 11b, Eingangsschnittstellen 12a und 12b, WAN-Eingangsschnittstelle 14 und WAN-Ausgangsschnittstelle 15 durch.
Wie groß die vermittelbaren Bandbreiten der Warteschlangen und Multicast-Warteschlange von 2 sind, wird nachstehend anhand von speziellen Beispielen unter Verwendung der 6 bis 10 beschrieben.
Hierbei sind die Ausgangsschnittstelle 11a des Routers 1 von 2 und die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c von 1 zu beachten.
Außerdem wird angenommen, dass die Bandbreite des Gemeinschaftsnetzes NW1 10 Mbps beträgt, die Operationsregel-Halte-Einheit 51 von 2 die Operationsregeln von 3 hält und die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die Restbandbreiten unter Verwendung von Gleichung (1) berechnet.
6 zeigt beispielhafte Diagramme für den Fall, dass nur das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a einen einzelnen Multicast-Traffic nutzt. 6(a) ist ein konzeptionelles Diagramm für diesen Fall, und 6(b) ist ein Beispiel-Diagramm der vermittelbaren Bandbreiten der Warteschlangen 17a bis 17c und der Multicast-Warteschlange 18 von 2 für diesen Fall.
Wie in 6(a) gezeigt, beträgt die Bandbreite, die zur Übertragung des von dem Teilnehmer-Anschlussgerät 4a genutzten einzelnen Multicast-Traffics erforderlich ist, 1,5 Mbps.
Wie in 6(b) gezeigt, hat in diesem Fall die vermittelbare Bandbreite (Restbandbreite) der Warteschlange 17a für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a den Wert 0,5 Mbps, der durch Dividieren der zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite von 1,5 Mbps durch „1" (die Anzahl der Gruppenmitglieder) und Subtrahieren des resultierenden Quotienten (subtrahierte Bandbreite) von 2 Mbps, der für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a gewährleisteten Bandbreite, erhalten wird.
Da die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4b und 4c keinen Multicast-Traffic nutzen, sind die gewährleisteten Bandbreiten der Warteschlangen 17b und 17c für die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4b und 4c ihre vermittelbaren Bandbreiten. Die vermittelbare Bandbreite der Multicast-Warteschlange 18 beträgt 1,5 Mbps, was die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite ist.
7 zeigt beispielhafte Diagramme für den Fall, dass nur die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a und 4b denselben einzelnen Multicast-Traffic nutzen und das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c keinen Multicast-Traffic nutzt. 7(a) ist ein konzeptionelles Diagramm für diesen Fall, und 7(b) ist ein Beispiel-Diagramm der vermittelbaren Bandbreiten der Warteschlangen 17a bis 17c und der Multicast-Warteschlange 18 von 2 für diesen Fall.
Wie in 7(a) gezeigt, beträgt die Bandbreite, die zur Übertragung des von den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a und 4b genutzten einzelnen Multicast-Traffics erforderlich ist, 1,5 Mbps.
Wie in 7(b) gezeigt, hat in diesem Fall die vermittelbare Bandbreite (Restbandbreite) der Warteschlange 17a für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a den Wert 1,25 Mbps, der durch Dividieren der zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite von 1,5 Mbps durch „2" (die Anzahl der Gruppenmitglieder) und Subtrahieren des resultierenden Quotienten (subtrahierte Bandbreite) 0,75 Mbps von 2 Mbps, der für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a gewährleisteten Bandbreite, erhalten wird.
Desgleichen hat die vermittelbare Bandbreite (Restbandbreite) der Warteschlange 17b für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b den Wert 2,25 Mbps, der durch Dividieren der zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite von 1,5 Mbps durch „2" (die Anzahl der Gruppenmitglieder) und Subtrahieren des resultierenden Quotienten (subtrahierte Bandbreite) 0,75 Mbps von 3 Mbps, der für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b gewährleisteten Bandbreite, erhalten wird.
Da das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c keinen Multicast-Traffic nutzt, ist die gewährleistete Bandbreite der Warteschlange 17c für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c ihre vermittelbare Bandbreite. Die vermittelbare Bandbreite der Multicast-Warteschlange 18 beträgt 1,5 Mbps, was die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite ist.
Das Multicast-Paket wird am Router 2a kopiert und an die Router 3a und 3b gesendet.
8 zeigt beispielhafte Diagramme für den Fall, dass die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c denselben einzelnen Multicast-Traffic nutzen. 8(a) ist ein konzeptionelles Diagramm für diesen Fall, und 8(b) ist ein Beispiel-Diagramm der vermittelbaren Bandbreiten der Warteschlangen 17a bis 17c und der Multicast-Warteschlange 18 von 2 für diesen Fall.
Wie in 8(a) gezeigt, beträgt die Bandbreite, die zur Übertragung des von den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4c genutzten einzelnen Multicast-Traffics erforderlich ist, 1,5 Mbps.
Wie in 8(b) gezeigt, hat in diesem Fall die vermittelbare Bandbreite (Restbandbreite) der Warteschlange 17a für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a den Wert 1,5 Mbps, der durch Dividieren der zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite von 1,5 Mbps durch „3" (die Anzahl der Gruppenmitglieder) und Subtrahieren des resultierenden Quotienten (subtrahierte Bandbreite) 0,5 Mbps von 2 Mbps, der für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a gewährleisteten Bandbreite, erhalten wird.
Desgleichen hat die vermittelbare Bandbreite (Restbandbreite) der Warteschlange 17b für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b den Wert 2,5 Mbps, der durch Dividieren der zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite von 1,5 Mbps durch „3" (die Anzahl der Gruppenmitglieder) und Subtrahieren des resultierenden Quotienten (subtrahierte Bandbreite) 0,5 Mbps von 3 Mbps, der für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b gewährleisteten Bandbreite, erhalten wird.
Desgleichen hat die vermittelbare Bandbreite (Restbandbreite) der Warteschlange 17c für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c den Wert 4,5 Mbps, der durch Dividieren der zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite von 1,5 Mbps durch „3" (die Anzahl der Gruppenmitglieder) und Subtrahieren des resultierenden Quotienten (subtrahierte Bandbreite) 0,5 Mbps von 3 Mbps, der für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c gewährleisteten Bandbreite, erhalten wird.
Die vermittelbare Bandbreite der Multicast-Warteschlange 18 beträgt 1,5 Mbps, was die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite ist.
Das Multicast-Paket wird am Router 2a kopiert und an die Router 3a bis 3c gesendet.
9 zeigt beispielhafte Diagramme für den Fall, dass die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a und 4b denselben einzelnen Multicast-Traffic nutzen und die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4b und 4c einen anderen gleichen einzelnen Multicast-Traffic nutzen.
9(a) ist ein konzeptionelles Diagramm für diesen Fall, und 9(b) ist ein Beispiel-Diagramm der vermittelbaren Bandbreiten der Warteschlangen 17a bis 17c und der Multicast-Warteschlange 18 von 2 für diesen Fall.
Wie in 9(a) gezeigt, beträgt die Bandbreite, die zur Übertragung des von den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a und 4b genutzten einzelnen Multicast-Traffics erforderlich ist, 1,5 Mbps, und die Bandbreite, die zur Übertragung des von den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4b und 4c genutzten anderen einzelnen Multicast-Traffics erforderlich ist, beträgt ebenfalls 1,5 Mbps.
Das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a nutzt genau den gleichen einzelnen Multicast-Traffic wie das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b.
Wie in 9(b) gezeigt, hat somit die vermittelbare Bandbreite (Restbandbreite) der Warteschlange 17a für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a den Wert 1,25 Mbps, der durch Dividieren der zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite von 1,5 Mbps durch „2" (die Anzahl der Gruppenmitglieder) und Subtrahieren des resultierenden Quotienten (subtrahierte Bandbreite) 0,75 Mbps von 2 Mbps, der für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a gewährleisteten Bandbreite, erhalten wird.
Da die Gruppenmitglieder in diesem Fall die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a und 4b sind, wird für die Anzahl der Gruppenmitglieder in Gleichung (1) „2" eingesetzt.
Das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c nutzt genau den gleichen einzelnen Multicast-Traffic wie das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b.
Wie in 9(b) gezeigt, hat somit die vermittelbare Bandbreite (Restbandbreite) der Warteschlange 17c für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c den Wert 4,25 Mbps, der durch Dividieren der zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite von 1,5 Mbps durch „2" (die Anzahl der Gruppenmitglieder) und Subtrahieren des resultierenden Quotienten (subtrahierte Bandbreite) 0,75 Mbps von 5 Mbps, der für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c gewährleisteten Bandbreite, erhalten wird.
Da die Gruppenmitglieder in diesem Fall die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4b und 4c sind, wird für die Anzahl der Gruppenmitglieder in Gleichung (1) „2" eingesetzt.
Das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b nutzt genau den gleichen einzelnen Multicast-Traffic wie das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a und genau den gleichen einzelnen Multicast-Traffic wie das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c.
Somit ist in Gleichung (1) die subtrahierte Bandbreite für denselben einzelnen Multicast-Traffic wie beim Teilnehmer-Anschlussgerät 4a gleich dem Quotienten 0,75 Mbps, der durch Dividieren der zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite von 1,5 Mbps durch „2" (die Anzahl der Gruppenmitglieder) erhalten wird.
Außerdem ist in Gleichung (1) die subtrahierte Bandbreite für denselben einzelnen Multicast-Traffic wie beim Teilnehmer-Anschlussgerät 4c gleich dem Quotienten 0,75 Mbps, der durch Dividieren der zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite von 1,5 Mbps durch „2" (die Anzahl der Gruppenmitglieder) erhalten wird.
Die Summe aus der subtrahierten Bandbreite 0,75 Mbps für denselben einzelnen Multicast-Traffic wie beim Teilnehmer-Anschlussgerät 4a und der subtrahierten Bandbreite 0,75 Mbps für denselben einzelnen Multicast-Traffic wie beim Teilnehmer-Anschlussgerät 4c beträgt 1,5 Mbps.
Die vermittelbare Bandbreite (Restbandbreite) der Warteschlange 17b für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b hat somit den Wert 1,5 Mbps, der durch Subtrahieren von 1,5 Mbps, der Summe der subtrahierten Bandbreiten, von 3 Mbps, der für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b gewährleisteten Bandbreite, erhalten wird.
Da die beiden Multicast-Traffics durch das Gemeinschaftsnetz NW1 fließen, beträgt die vermittelbare Bandbreite der Multicast-Warteschlange 18 3 Mbps, was die Summe der Bandbreiten von jeweils 1,5 Mbps ist, die zur Übertragung der einzelnen Multicast-Traffics erforderlich sind.
Die Multicast-Pakete werden am Router 2a kopiert und an die Router 3a bis 3c gesendet.
10 ist ein beispielhaftes Diagramm für den Fall, dass die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c keinen Multicast-Traffic nutzen.
In dem Fall, dass die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c keinen Multicast-Traffic nutzen, sind die vermittelbaren Bandbreiten der Warteschlangen 17a bis 17c für die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c die für sie gewährleisteten Bandbreiten.
Da der Multicast-Traffic nicht durch das Gemeinschaftsnetz NW1 fließt, beträgt die vermittelbare Bandbreite der Multicast-Warteschlange 18 0 Mbps.
Ein Beispiel für Operationsregeln, die von den Operationsregeln von 3 verschieden sind, wird nachstehend beschrieben.
11 ist ein Beispiel-Diagramm von anderen beispielhaften Operationsregel-Informationen, die von der Operationsregel-Halte-Einheit 51 von 2 gehalten werden. 11 zeigt ein Beispiel für Operationsregel-Informationen für die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c.
Was die Gewährleistete-Bandbreiten-Informationen in 11 betrifft, so beträgt die Bandbreite des Gemeinschaftsnetzes NW1 10 Mbps, und von diesen 10 Mbps beträgt die für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a gewährleistete Bandbreite 2 Mbps, die für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b gewährleistete Bandbreite beträgt 3 Mbps, und die für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c gewährleistete Bandbreite beträgt 5 Mbps. Das vorliegende Beispiel ist in dieser Hinsicht das Gleiche wie das von 3.
Das Beispiel von 11 ist außerdem ein Beispiel, in dem die Bandbreitenverbrauchsregel inhaltlich festlegt, dass die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite von den Multicast-Traffic-empfangenden Teilnehmer-Anschlussgeräten (Gruppenmitgliedern) entsprechend dem Anteil der für die Multicast-Traffic-empfangenden Teilnehmer-Anschlussgeräte (Gruppenmitglieder) gewährleisteten Bandbreiten verbraucht werden soll.
In dem Fall, dass die Operationsregel-Halte-Einheit 51 die in 11 angegebenen Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen hält, wird die Restbandbreite der einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräte, die einen einzelnen Multicast-Traffic oder mehrere Multicast-Traffics nutzen, nach der folgenden Gleichung berechnet: Restbandbreite = gewährleistete Bandbreite – Σ[(gewährleistete Bandbreite/ Summe der für die Gruppenmitglieder gewährleisteten Bandbreiten) × für einen Multicast-Traffic erforderliche Bandbreite] (2).
Mit Gleichung (2) wird ein Quotient durch Dividieren der Bandbreite, die für das Teilnehmer-Anschlussgerät gewährleistet wird, für das die Restbandbreite ermittelt werden soll, durch die Summe der für die Gruppenmitglieder gewährleisteten Bandbreiten bestimmt, und eine subtrahierte Bandbreite wird als der Wert ermittelt, der durch Multiplizieren des ermittelten Quotienten mit dem zur Übertragung eines einzelnen Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite erhalten wird.
Und mit Gleichung (2) wird die Restbandbreite als der Wert bestimmt, der durch Subtrahieren der Summe dieser subtrahierten Bandbreiten von der Bandbreite erhalten wird, die für das Teilnehmer-Anschlussgerät gewährleistet wird, für das die Restbandbreite bestimmt werden soll.
Für jeden Multicast-Traffic in Gleichung (2) wird eine subtrahierte Bandbreite ermittelt, da es Fälle gibt, wo jedes Teilnehmer-Anschlussgerät mehrere Multicast-Traffics nutzt.
Einfachheitshalber wird beim nächsten Beispiel der Fall angenommen, dass ein einzelner Multicast-Traffic von den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4e von 1 genutzt wird und die Restbandbreiten unter Verwendung von Gleichung (2) berechnet werden. Hierbei beträgt die für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a gewährleistete Bandbreite 2 Mbps, die für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b gewährleistete Bandbreite beträgt 3 Mbps, die für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c gewährleistete Bandbreite beträgt 5 Mbps, die für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4d gewährleistete Bandbreite beträgt 2 Mbps, die für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4e gewährleistete Bandbreite beträgt 3 Mbps, und die für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4f gewährleistete Bandbreite beträgt 5 Mbps.
Da die Restbandbreiten für jedes der Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 berechnet werden, wird im vorliegenden Fall zur Berechnung der Restbandbreite der einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c die Summe der für die Gruppenmitglieder gewährleisteten Bandbreite in Gleichung (2) mit 10 Mbps angesetzt, und zur Berechnung der Restbandbreite der einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräte 4d und 4e wird die Summe der für die Gruppenmitglieder gewährleisteten Bandbreiten in Gleichung (2) mit 5 Mbps angesetzt.
Da die subtrahierte Bandbreite für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4f, das keinen Multicast-Traffic nutzt, „0" ist, macht die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4f gewährleistete Bandbreite zu dessen Restbandbreite.
Außerdem macht in diesem Fall die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreiten zu den Bandbreiten, die der Multicast-Warteschlange 18 von 2 und der Multicast-Warteschlange (nicht dargestellt) der Ausgangsschnittstelle 11b von 2 zugewiesen werden.
Wie groß die vermittelbaren Bandbreiten der Warteschlangen und Multicast-Warteschlange von 2 sind, wird nachstehend anhand von speziellen Beispielen unter Verwendung von 12 beschrieben.
Hierbei sind die Ausgangsschnittstelle 11a des Routers 1 von 2 und die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c von 1 zu beachten.
Es wird angenommen, dass die Bandbreite des Gemeinschaftsnetzes NW1 10 Mbps beträgt, die Operationsregel-Halte-Einheit 51 von 2 die Operationsregeln von 11 hält und die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die Restbandbreiten unter Verwendung von Gleichung (2) berechnet.
Außerdem wird angenommen, dass die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c denselben einzelnen Multicast-Traffic nutzen und dass die zur Übertragung dieses Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite 1,5 Mbps beträgt.
12 ist ein Beispiel-Diagramm der vermittelbaren Bandbreiten der Warteschlangen 17a bis 17c und der Multicast-Warteschlange 18, die den Operationsregeln von 11 in dem Fall entsprechen, dass die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c denselben einzelnen Multicast-Traffic nutzen.
Wie in 11 gezeigt, ist das Verhältnis der für die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c gewährleisteten Bandbreiten 2:3:5.
Wie in 12 gezeigt, hat somit die vermittelbare Bandbreite (Restbandbreite) der Warteschlange 17a für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a den Wert 1,7 Mbps, der durch Subtrahieren von 0,3 Mbps, die das Produkt (subtrahierte Bandbreite) sind, das durch Multiplizieren der zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite von 1,5 Mbps mit 2/10 entsteht, von der für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a gewährleisteten Bandbreite von 2 Mbps erhalten wird.
Desgleichen hat die vermittelbare Bandbreite (Restbandbreite) der Warteschlange 17b für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b den Wert 2,55 Mbps, der durch Subtrahieren von 0,45 Mbps, die das Produkt (subtrahierte Bandbreite) sind, das durch Multiplizieren der zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite von 1,5 Mbps mit 3/10 entsteht, von der für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b gewährleisteten Bandbreite von 3 Mbps erhalten wird.
Desgleichen hat die vermittelbare Bandbreite (Restbandbreite) der Warteschlange 17c für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c den Wert 4,25 Mbps, der durch Subtrahieren von 0,75 Mbps, die das Produkt (subtrahierte Bandbreite) sind, das durch Multiplizieren der zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite von 1,5 Mbps mit 5/10 entsteht, von der für das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c gewährleisteten Bandbreite von 5 Mbps erhalten wird.
Die vermittelbare Bandbreite der Multicast-Warteschlange 18 beträgt 1,5 Mbps, was die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite ist.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, gilt für den Fall, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f sind, Folgendes.
Bei der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die den einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4f zuzuweisenden Bandbreiten so, dass die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreiten von den Multicast-Traffic-empfangenden Gruppenmitgliedern verbraucht werden (siehe 3 und 11).
Die Scheduler von 2 machen dann die von der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 berechneten Bandbreiten zu den paketvermittelbaren Bandbreiten der Warteschlangen von 2 für die einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f.
Dadurch, dass die Multicast-Traffic-empfangenden Gruppenmitglieder praktisch so verarbeitet werden, als ob sie Bandbreiten verbrauchen würden, können die Bandbreiten (gewährleistete Bandbreiten) gewährleistet werden, die von den einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4f genutzt werden können, die die Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 benutzen.
Und da jeder Scheduler von 2 die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite zur Multicast-Paket-vermittelbaren Bandbreite der entsprechenden Multicast-Warteschlange von 2 macht, kann die Bandbreite zur Übertragung des Multicast-Traffics gewährleistet werden.
Die vorliegende Ausführungsform kann somit eine Bandbreitengewährleistung für die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f realisieren, die eine Multicast-Kommunikation in den Gemeinschaftsnetzen NW1 und NW2 ermöglicht.
Außerdem ändert die Multicast-Managementeinheit 53 die Multicast-Informationen ( 5), wenn eines der Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f den Beginn oder das Ende des Empfangs des Multicast-Traffics über den Video-Server 6 meldet, das heißt, wenn sich ein Multicast-Traffic-empfangendes Gruppenmitglied ändert oder wenn ein neuer Multicast-Traffic genutzt wird.
Die Multicast-Managementeinheit 53 ändert somit die Multicast-Informationen, wenn sich ein Gruppenmitglied ändert oder wenn ein Teilnehmer-Anschlussgerät einen neuen Multicast-Traffic nutzt.
Wenn die von der Multicast-Managementeinheit 53 verwalteten Multicast-Informationen geändert werden, berechnet die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4f zuzuweisenden Bandbreiten aufgrund der geänderten Multicast-Informationen neu.
Somit können die Bandbreiten (gewährleistete Bandbreiten), die von den einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4f genutzt werden können, die die Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 benutzen, auch dann gewährleistet werden, wenn sich ein Gruppenmitglied ändert oder wenn ein Teilnehmer-Anschlussgerät einen neuen Multicast-Traffic nutzt.
Wenn die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 Gleichung (1) verwendet, wird durch Dividieren der zur Übertragung eines Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite durch die Anzahl der Multicast-Traffic-empfangenden Gruppenmitglieder ein Quotient ermittelt, und die Differenz, die durch Subtrahieren des ermittelten Quotienten von der für ein Gruppenmitglied gewährleisteten Bandbreite erhalten wird, ist die dem Gruppenmitglied zuzuweisende Bandbreite.
Dadurch, dass ein Gruppenmitglied praktisch so verarbeitet wird, als ob es Bandbreite verbrauchen würde, indem Bandbreite von der gewährleisteten Bandbreite entsprechend der Anzahl von Gruppenmitgliedern gleichmäßig subtrahiert wird, kann eine Teilnehmer-Anschlussgerät-Bandbreitengewährleistung realisiert werden, die eine Multicast-Kommunikation ermöglicht.
Wenn die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 Gleichung (2) verwendet, wird einem Multicast-Traffic-empfangenden Gruppenmitglied eine Bandbreite zugewiesen, die dadurch erhalten wird, dass die für das Gruppenmitglied gewährleistete Bandbreite so verringert wird, dass die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite von dem Multicast-Traffic-empfangenden Gruppenmitglied entsprechend dem Verhältnis der für die Multicast-Traffic-empfangenden Gruppenmitglieder gewährleisteten Bandbreiten verbraucht wird.
Dadurch, dass ein Gruppenmitglied praktisch so verarbeitet wird, als ob es Bandbreite verbrauchen würde, indem Bandbreite von der für das Gruppenmitglied gewährleisteten Bandbreite entsprechend dem Anteil der dem Gruppenmitglied zugewiesenen gewährleisteten Bandbreite subtrahiert wird, kann eine Teilnehmer-Anschlussgerät-Bandbreitengewährleistung realisiert werden, die eine Multicast-Kommunikation ermöglicht.
Die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 berechnet außerdem Bandbreiten, die den einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4f für die einzelnen Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 zugewiesen werden sollen, aufgrund der Netzkonfigurationsinformationen (4), die von der Konfigurationsinformationen-Managementeinheit 52 verwaltet werden.
Somit können in dem Fall, dass der Router 1 mit der Vielzahl von Gemeinschaftsnetzen NW1 und NW2 verbunden ist, die Bandbreiten (gewährleistete Bandbreiten), die von den einzelnen Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4f genutzt werden können, für die einzelnen Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 gewährleistet werden.
Nachstehend werden die Fälle beschrieben, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung die Router 3a bis 3f sind. Hier wird unterstellt, dass die Router 3a bis 3f Heim-Router sind, die Heimnetze mit einem Fremdnetz verbinden, und dass der Router 3a und das Teilnehmer-Anschlussgerät 4a in einem Heimnetz 8a enthalten sind. Ebenso sind der Router 3b und das Teilnehmer-Anschlussgerät 4b im Heimnetz 8b enthalten, der Router 3c und das Teilnehmer-Anschlussgerät 4c sind im Heimnetz 8c enthalten, der Router 3d und das Teilnehmer-Anschlussgerät 4d sind im Heimnetz 8d enthalten, und der Router 3f und das Teilnehmer-Anschlussgerät 4f sind im Heimnetz 8f enthalten.
In dem vorliegenden Fall werden also nutzbare Bandbreiten (gewährleistete Bandbreiten) für jedes der Heimnetze 8a bis 8f gewährleistet. Um die Router 3a bis 3f, die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung sind, von den anderen Routern 1, 2a und 2b zu unterscheiden, werden die Router 3a bis 3f, die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung sind, nachstehend als „Heim-Router 3a bis 3f bezeichnet.
Nachstehend wird die Operationsregel-Halte-Einheit 51 von 2 beschrieben.
Die Operationsregel-Halte-Einheit 51 von 2 hält Informationen zu den für die Heim-Router 3a bis 3c (Heimnetze 8a bis 8c) gewährleisteten Bandbreiten und die Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen des Gemeinschaftsnetzes NW1.
Die Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen sind Informationen zu einer Regel, die festlegt, wie eine zur Übertragung von Multicast-Traffic erforderliche Bandbreite verbraucht werden soll, wenn mindestens eines der Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4c, die das Gemeinschaftsnetz NW1 benutzen, den Multicast-Traffic nutzt.
Genauer gesagt, umfassen die Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen eine Regel zum Verringern der für einen Heim-Router gewährleisteten Bandbreite, der Multicast-Traffic vom Router 2a weiterleitet und den Multicast-Traffic so an die Teilnehmer-Anschlussgeräte von Heimnetzen sendet (ein solcher Heim-Router wird nachstehend als „Gruppenmitglied" bezeichnet), dass das Gruppenmitglied die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite verbraucht. Hierbei wird eine Bandbreite, die von einer gewährleisteten Bandbreite subtrahiert wird, als „subtrahierte Bandbreite" bezeichnet.
Noch einmal: Von den Heim-Routern 3a bis 3c sind die Heim-Router, die mit Teilnehmer-Anschlussgeräten verbunden sind, die Multicast-Traffic nutzen, die Gruppenmitglieder für den Multicast-Traffic, und ein Heim-Router, der mit Teilnehmer-Anschlussgeräten verbunden ist, die keinen Multicast-Traffic nutzen, ist kein Gruppenmitglied.
Die Operationsregel-Halte-Einheit 51 hält auch die Informationen zu den für die Heim-Router 3d bis 3f (Heimnetze 8d bis 8f) gewährleisteten Bandbreiten und die Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen des Gemeinschaftsnetzes NW2.
13 ist ein Beispiel-Diagramm der beispielhaften Operationsregel-Informationen, die von der Operationsregel-Halte-Einheit 51 gehalten werden. 13 zeigt ein Beispiel für die Operationsregel-Informationen für die Heim-Router 3a bis 3c.
Ein Beispiel, in dem die Bandbreite des Gemeinschaftsnetzes NW1 10 Mbps beträgt und davon die für den Heim-Router 3a gewährleistete Bandbreite 2 Mbps beträgt, die für den Heim-Router 3b gewährleistete Bandbreite 3 Mbps beträgt und die für den Heim-Router 3c gewährleistete Bandbreite 5 Mbps beträgt, ist in 13 gezeigt.
Außerdem legt in dem Beispiel von 13 die Bandbreitenverbrauchsregel inhaltlich fest, dass die Bandbreite, die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlich ist, gleichmäßig von den Gruppenmitgliedern verbraucht werden soll.
Nachstehend wird die Konfigurationsinformationen-Managementeinheit 52 von 2 beschrieben.
14 ist ein Beispiel-Diagramm der Netzkonfigurationsinformationen, die von der Konfigurationsinformationen-Managementeinheit 52 von 2 verwaltet werden. Wie in 14 gezeigt, werden mit der Konfigurationsinformationen-Managementeinheit 52 die Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 und die Heim-Router 3a bis 3f, die die Gemeinschaftsnetze benutzen, in verknüpfter Form als Netzkonfigurationsinformationen verwaltet.
Wenn hier die Heim-Router 3a bis 3f eine NAT-Funktion (NAT: Network Address Translation; Netzadressübersetzung) verwenden, um sich mit den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4f zu verbinden, wird eine Feststellung der Adressen der WAN-Schnittstellen der Heim-Router 3a bis 3f ermöglicht.
Wenn sich jedoch die Heim-Router 3a bis 3f mit den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4f verbinden, ohne die NAT-Funktion zu verwenden, wird die Feststellung der Netzadressen der Heimnetze 8a bis 8f, zu denen die Heim-Router 3a bis 3f gehören, ermöglicht.
Nachstehend wird die Multicast-Managementeinheit 53 von 2 beschrieben.
15 ist ein Beispiel-Diagramm der Multicast-Informationen, die von der Multicast-Managementeinheit 53 von 2 verwaltet werden.
Wenn die Heim-Router 3a bis 3f mit den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4f verbunden sind, werden die Multicast-Adressen, Informationen zu den Gruppenmitgliedern und Informationen zu der Bandbreite, die zur Übertragung eines einzelnen Multicast-Traffics erforderlich ist, verknüpft als Multicast-Informationen von der Multicast-Managementeinheit 53 verwaltet, wie in 15 gezeigt.
Hierbei sind die Informationen zu den Gruppenmitgliedern (Heim-Router, die Multicast-Traffic an Teilnehmer-Anschlussgeräte senden) Informationen, mit denen die Heim-Router, die Multicast Traffic an Teilnehmer-Anschlussgeräte senden, direkt oder indirekt identifiziert werden können.
In dem Fall, dass die Heim-Router unter Verwendung der NAT-Funktion mit den Teilnehmer-Anschlussgeräten verbunden sind, können die Adressen der WAN-Schnittstellen der Heim-Router als Beispiel für Informationen gegeben werden, mit denen Heim-Router, die Multicast-Traffic an Teilnehmer-Anschlussgeräte senden, direkt identifiziert werden können.
In dem Fall, dass die Heim-Router ohne Verwendung der NAT-Funktion mit den Teilnehmer-Anschlussgeräten verbunden sind, können die Adressen der Heimnetze, zu denen die Heim-Router gehören, als Beispiel für Informationen gegeben werden, mit denen Heim-Router, die Multicast-Traffic an Teilnehmer-Anschlussgeräte senden, indirekt identifiziert werden können.
Die Namen von Teilnehmern, die Multicast-Traffic über die Heim-Router nutzen, können als Beispiel für Informationen gegeben werden, mit denen Heim-Router, die Multicast-Traffic an Teilnehmer-Anschlussgeräte senden, indirekt identifiziert werden können.
Die Multicast-Managementeinheit 53 erneuert auch die Multicast-Informationen bei einer Änderung eines Gruppenmitglieds für jeden Multicast-Traffic oder bei Nutzung eines neuen Multicast-Traffics. Dieser Punkt ist der Gleiche wie in dem Fall, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f sind.
Wenn jedoch die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f dem Video-Server 6 den Beginn und das Ende des Empfangs des Multicast-Traffics mitteilen, sind in dieser Meldung Informationen zu Heim-Routern enthalten. Hierbei haben die „Informationen zu Heim-Routern" die gleiche Bedeutung wie die „Informationen zu Gruppenmitgliedern", die von der Multicast-Managementeinheit 53 verwaltet werden.
Wenn der Video-Server 6 dem Netzmanagementserver 5 den Beginn und das Ende des Empfangs des Multicast-Traffics mitteilt, sind in dieser Meldung Multicast-Traffic-Adressen, Informationen zu der Bandbreite, die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlich ist, und Informationen zu Heim-Routern enthalten.
Nachstehend wird die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 von 2 beschrieben.
Die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 verwendet die von der Multicast-Managementeinheit 53 verwalteten Multicast-Informationen und die von der Operationsregel-Halte-Einheit 51 gehaltenen Gewährleistete-Bandbreiten-Informationen, um Bandbreiten, die den Heim-Routern 3a bis 3f zugewiesen werden sollen, entsprechend den von der Operationsregel-Halte-Einheit 51 gehaltenen Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen zu berechnen.
Die Bandbreite, die auf diese Weise von der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 berechnet wird und einem der Heim-Router 3a bis 3f zugewiesen wird, wird als „Restbandbreite" bezeichnet. In diesem Fall ist die Restbandbreite eines Heim-Routers (Gruppenmitglieds), der mit Teilnehmer-Anschlussgeräten verbunden ist, die Multicast-Traffic nutzen, die Bandbreite, die durch Subtrahieren der subtrahierten Bandbreite von der gewährleisteten Bandbreite erhalten wird, und bei einem Heim-Router, der mit Teilnehmer-Anschlussgeräten verbunden ist, die keinen Multicast-Traffic nutzen, ist die Restbandbreite die für diesen Router gewährleistete Bandbreite, da die subtrahierte Bandbreite „0" ist.
Hierbei berechnet die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die Restbandbreiten für die Heim-Router 3a bis 3f für die einzelnen Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 aufgrund der Netzkonfigurationsinformationen, die von der Konfigurationsinformationen-Managementeinheit 52 verwaltet werden.
Auch dann, wenn derselbe Multicast-Traffic in den beiden Gemeinschaftsnetzen NW1 und NW2 genutzt werden soll, wird die Restbandbreite jedes Heim-Routers 3a bis 3f für jedes Gemeinschaftsnetz NW1 und NW2 berechnet.
Die Bandbreiten, die der Multicast-Warteschlange 18 von 2 und der Multicast-Warteschlange (nicht dargestellt) der Ausgangsschnittstelle 11b von 2 zugewiesen werden sollen, werden von der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 in der gleichen Weise wie in dem Fall berechnet, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f sind.
Die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 gibt dann die Informationen zu den Restbandbreiten der Heim-Router 3a bis 3f und die Informationen zu den Bandbreiten, die den Multicast-Warteschlangen zugewiesen werden sollen, an die Steuerinformationen-Erzeugungseinheit 55 aus.
Nachstehend wird ein spezielles Beispiel für die Berechnung der Restbandbreite mit der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 beschrieben.
Wenn beispielsweise die Operationsregel-Halte-Einheit 51 die in 13 gezeigten Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen hält, berechnet die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die Restbandbreite jedes Heim-Routers, der einen einzelnen Multicast-Traffic oder mehrere Multicast-Traffics an Teilnehmer-Anschlussgeräte sendet, nach Gleichung (1).
In Gleichung (1) wird ein Quotient (subtrahierte Bandbreite) für jeden Multicast-Traffic ermittelt, da es Fälle gibt, wo jeder Heim-Router eine Vielzahl von Multicast-Traffics an Teilnehmer-Anschlussgeräte sendet.
Einfachheitshalber wird beim nächsten Beispiel der Fall angenommen, dass ein einzelner Multicast-Traffic von den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4e von 1 genutzt wird, die Heim-Router 3a bis 3e den Multicast-Traffic an die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4e senden und die Restbandbreiten unter Verwendung von Gleichung (1) berechnet werden.
Hier beträgt die für den Heim-Router 3a gewährleistete Bandbreite 2 Mbps, und die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite beträgt 1,5 Mbps.
Da die Restbandbreiten für jedes der Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 berechnet werden, wird im vorliegenden Fall zur Berechnung der Restbandbreite der einzelnen Heim-Router 4a bis 4c (Anm. d. Übers.: muss wohl „3a bis 3c" heißen) die Anzahl der Gruppenmitglieder in Gleichung (1) mit „3" angesetzt, und zur Berechnung der Restbandbreite der einzelnen Heim-Router 3d und 3e wird die Anzahl der Gruppenmitglieder in Gleichung (1) mit „2" angesetzt.
Da die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite 1,5 Mbps beträgt und die für den Heim-Router 3a gewährleistete Bandbreite 2 Mbps beträgt, berechnet sich die Restbandbreite des Heim-Routers 3a unter Verwendung von Gleichung (1) wie folgt: 2 – (1,5/3) = 1,5 Mbps. Die Restbandbreiten der anderen Heim-Router 3b bis 3e können in ähnlicher Weise unter Verwendung von Gleichung (1) berechnet werden.
Da das Teilnehmer-Anschlussgerät 4f keinen Multicast-Traffic nutzt, sendet der Heim-Router 3f keinen Multicast-Traffic an das Teilnehmer-Anschlussgerät 4f. Da die subtrahierte Bandbreite für den Heim-Router 3f, der keinen Multicast-Traffic sendet, „0" ist, macht die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die für den Heim-Router 3f gewährleistete Bandbreite zu seiner Restbandbreite.
Außerdem macht die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreiten zu den Bandbreiten, die der Multicast-Warteschlange 18 von 2 und der Multicast-Warteschlange (nicht dargestellt) der Ausgangsschnittstelle 11b von 2 zugewiesen werden.
Nachstehend wird die Steuerinformationen-Erzeugungseinheit 55 von 2 beschrieben. Hier ist die Ausgangsschnittstelle 11a von 2, die mit dem Netz NW1 verbunden ist, zu beachten.
Die Steuerinformationen-Erzeugungseinheit 55 erzeugt Steuerinformationen zum Steuern der Ausgangsschnittstelle 11a des Routers 1 aufgrund von Informationen zu den Restbandbreiten der Heim-Router 3a bis 3c und von Informationen zu der der Multicast-Warteschlange 18 zugewiesenen Bandbreite, die von der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 ausgegeben worden sind.
Die Steuerinformationen umfassen mindestens die folgenden Befehlsinformationen, die an den Scheduler 19 gesendet werden sollen, und die Befehlsinformationen, die an die Klassifizier-Einheit 16 gesendet werden sollen.
Die Befehlsinformationen, die an den Scheduler 19 gesendet werden, sind Informationen, die dem Scheduler 19 befehlen, die Restbandbreiten der einzelnen Heim-Router 3a bis 3c, die von der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 berechnet werden, zu den paketvermittelbaren Bandbreiten der einzelnen Warteschlangen 17a bis 17c zu machen und die der Multicast-Warteschlange 18 zugewiesene Bandbreite, die von der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 berechnet wird, zu der Multicast-paketvermittelbaren Bandbreite der Multicast-Warteschlange 18 zu machen.
Die an die Klassifizier-Einheit 16 gesendeten Befehlsinformationen sind Informationen, die der Klassifizier-Einheit 16 befehlen, die Multicast-Pakete (Pakete mit Multicast-Adressen) für die Multicast-Warteschlange 18 bereitzustellen und die Pakete außer den Multicast-Paketen als die Pakete zu klassifizieren, die an die Heim-Router 3a bis 3c adressiert sind, und sie den einzelnen Warteschlangen 17a bis 17c entsprechend den von den Paketen gehaltenen Netzadressen der Heimnetze zuzuweisen.
Diese Befehlsinformationen, die an die Klassifizier-Einheit 16 gesendet werden, werden unter Verwendung der Netzkonfigurationsinformationen erzeugt, die von der Konfigurationsinformationen-Managementeinheit 52 verwaltet werden.
Die Steuerinformationen-Erzeugungseinheit 55 erzeugt auch Steuerinformationen zum Steuern der Ausgangsschnittstelle 11b des Routers 1 in der gleichen Weise wie die Steuerinformationen zum Steuern der Ausgangsschnittstelle 11a des Routers 1.
Nachstehend wird die Steuerinformationen-Sendeeinheit 56 beschrieben.
Die Steuerinformationen-Sendeeinheit 56 sendet die von der Steuerinformationen-Erzeugungseinheit 55 erzeugten Steuerinformationen an die Ausgangsschnittstellen 11a und 11b des Routers 1. Dieser Punkt ist der Gleiche wie in dem Fall, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f sind.
Nachstehend werden die Funktionen und Operationen des Routers 1 des Bandbreitengewährleistungssystems 100 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Zunächst wird die Ausgangsschnittstelle 11a von 2 beschrieben.
Die Klassifizier-Einheit 16 gibt Multicast-Pakete an die Multicast-Warteschlange 18 entsprechend den Befehlen durch die Steuerinformationen aus, die sie von der Steuerinformationen-Sendeeinheit 56 empfängt.
Bei einem Paket, das kein Multicast-Paket ist, referenziert die Klassifizier-Einheit 16 die Zieladressen der Heimnetze, um zu entscheiden, an welchen der Heim-Router 3a bis 3c das Paket gesendet werden soll, und gibt dann das Paket an die entsprechende Warteschlange der Warteschlangen 17a bis 17c aus.
Wenn hierbei das Ziel eines Pakets der Heim-Router 3a ist, wird das Paket an die Warteschlange 17a ausgegeben, wenn das Ziel eines Pakets der Heim-Router 3b ist, wird es an die Warteschlange 17b ausgegeben, und wenn das Ziel eines Pakets der Heim-Router 3c ist, wird es an die Warteschlange 17c ausgegeben.
Bei Empfang von Befehlen durch Steuerinformationen von der Steuerinformationen-Sendeeinheit 56 sendet der Scheduler 19 Pakete an den Router 2a entsprechend den einzelnen vermittelbaren Bandbreiten, die den Warteschlangen 17a bis 17c zugewiesen werden.
Beispielsweise wird die Restbandbreite für den Heim-Router 3a, die von der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 berechnet worden ist, die vermittelbare Bandbreite für die Warteschlange 17a.
Außerdem sendet bei Empfang von Befehlen durch Steuerinformationen von der Steuerinformationen-Sendeeinheit 56 der Scheduler 19 Multicast-Pakete an den Router 2a entsprechend der vermittelbaren Bandbreite, die der Multicast-Warteschlange 18 zugewiesen wird.
Die Funktionen und Operationen der Klassifizier-Einheit (nicht dargestellt), der drei Warteschlangen für die Heim-Router 3d bis 3f (nicht dargestellt), der Multicast-Warteschlange (nicht dargestellt), der Multicast-Warteschlange (nicht dargestellt) und des Schedulers (nicht dargestellt) der Ausgangsschnittstelle 11b sind die Gleichen wie die Funktionen und Operationen der Klassifizier-Einheit 16, der drei Warteschlangen 17a bis 17c für die Heim-Router 3a bis 3c, der Multicast-Warteschlange 18 und des Schedulers 19 der Ausgangsschnittstelle 11a.
Die WAN-Eingangsschnittstelle 14, die WAN-Ausgangsschnittstelle 15, die Eingangsschnittstellen 12a und 12b und das Forwarding-Modul 13 funktionieren und arbeiten in der gleichen Weise wie in dem Fall, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f sind.
Nachstehend wird ein Beispiel für Operationsregeln beschrieben, die von den Operationsregeln von 13 abweichen.
16 ist ein Beispiel-Diagramm von weiteren beispielhaften Operationsregel-Informationen, die von der Operationsregel-Halte-Einheit 51 von 2 gehalten werden. 16 zeigt ein Beispiel für Operationsregel-Informationen für die Heim-Router 3a bis 3c.
Was die Informationen zu den gewährleisteten Bandbreiten von 16 betrifft, so beträgt die Bandbreite des Gemeinschaftsnetzes NW1 10 Mbps, und von diesen 10 Mbps beträgt die für den Heim-Router 3a gewährleistete Bandbreite 2 Mbps, die für den Heim-Router 3b gewährleistete Bandbreite beträgt 3 Mbps und die für den Heim-Router 3c gewährleistete Bandbreite beträgt 5 Mbps. In diesem Punkt ist das vorliegende Beispiel gleich dem von 13.
Außerdem legen in dem Beispiel von 16 die Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen inhaltlich fest, dass die Bandbreite, die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlich ist, von den Heim-Routern (Gruppenmitgliedern), die den Multicast-Traffic vom Router 2a weiterleiten und ihn an Teilnehmer-Anschlussgeräte senden, die den Multicast-Traffic nutzen, entsprechend dem Verhältnis der für die Heim-Router (Gruppenmitglieder) gewährleisteten Bandbreiten, die den Multicast-Traffic übertragen, verbraucht werden soll.
In dem Fall, dass die Operationsregel-Halte-Einheit 51 die in 16 angegebenen Bandbreitenverbrauchsregel-Informationen hält, wird Gleichung (2) verwendet, um die Restbandbreite jedes Heim-Routers zu berechnen, der einen einzelnen Multicast-Traffic oder mehrere Multicast-Traffics an Teilnehmer-Anschlussgeräte sendet.
Für jeden Multicast-Traffic in Gleichung (2) wird eine subtrahierte Bandbreite ermittelt, da es Fälle gibt, wo jeder Heim-Router eine Vielzahl von Multicast-Traffics an Teilnehmer-Anschlussgeräte sendet.
Einfachheitshalber wird beim nächsten Beispiel der Fall angenommen, dass ein einzelner Multicast-Traffic von den Teilnehmer-Anschlussgeräten 4a bis 4e von 1 genutzt wird, die Heim-Router 3a bis 3e den Multicast-Traffic an die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4e senden und die Restbandbreiten unter Verwendung von Gleichung (2) berechnet werden.
Hier beträgt die für den Heim-Router 3a gewährleistete Bandbreite 2 Mbps, die für den Heim-Router 3b gewährleistete Bandbreite beträgt 3 Mbps, die für den Heim-Router 3c gewährleistete Bandbreite beträgt 5 Mbps, die für den Heim-Router 3d gewährleistete Bandbreite beträgt 2 Mbps, die für den Heim-Router 3e gewährleistete Bandbreite beträgt 3 Mbps, und die für den Heim-Router 3f gewährleistete Bandbreite beträgt 5 Mbps, und die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite beträgt 1,5 Mbps.
Da die Restbandbreiten für jedes der Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 berechnet werden, wird im vorliegenden Fall zur Berechnung der Restbandbreite der einzelnen Heim-Router 3a bis 3c für die Summe der für die Gruppenmitglieder gewährleisteten Bandbreiten in Gleichung (2) 10 Mbps eingesetzt, und zur Berechnung der Restbandbreite der einzelnen Heim-Router 3d und 3e wird für die Summe der für die Gruppenmitglieder gewährleisteten Bandbreiten in Gleichung (2) 5 Mbps eingesetzt.
Da die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite 1,5 Mbps beträgt und die für den Heim-Router 3a gewährleistete Bandbreite 2 Mbps beträgt, berechnet sich die Restbandbreite des Heim-Routers 3a unter Verwendung von Gleichung (2) wie folgt: 2 – (2/10) × 1,5 = 1,7 Mbps. Die Restbandbreiten der anderen Heim-Router 3b bis 3e können in ähnlicher Weise unter Verwendung von Gleichung (2) berechnet werden.
Da das Teilnehmer-Anschlussgerät 4f keinen Multicast-Traffic nutzt, sendet der Heim-Router 3f keinen Multicast-Traffic an das Teilnehmer-Anschlussgerät 4f. Da die subtrahierte Bandbreite für den Heim-Router 3f, der keinen Multicast-Traffic sendet, „0" ist, macht die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die für den Heim-Router 3f gewährleistete Bandbreite zu seiner Restbandbreite.
Außerdem macht die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreiten zu den Bandbreiten, die der Multicast-Warteschlange 18 von 2 und der Multicast-Warteschlange (nicht dargestellt) der Ausgangsschnittstelle 11b von 2 zugewiesen werden.
Wie bisher dargelegt worden ist, gilt Folgendes, wenn die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung die Heim-Router 3a bis 3f (Heimnetze 8a bis 8f) sind.
Bei der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 von 2 die den einzelnen Heim-Routern 3a bis 3f zuzuweisenden Bandbreiten so, dass die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreiten von den Gruppenmitgliedern verbraucht werden, die den Multicast an Teilnehmer-Anschlussgeräte senden (siehe 13 und 16).
Die Scheduler von 2 machen dann die von der Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 berechneten Bandbreiten zu den paketvermittelbaren Bandbreiten der Warteschlangen von 2 für die einzelnen Heim-Router 3a bis 3f.
Dadurch, dass die Gruppenmitglieder, die Multicast-Traffic an Teilnehmer-Anschlussgeräte senden, praktisch so verarbeitet werden, als ob sie Bandbreiten verbrauchen würden, können die Bandbreiten (gewährleistete Bandbreiten) gewährleistet werden, die von den einzelnen Heim-Routern 3a bis 3f genutzt werden können, die die Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 benutzen.
Und da jeder Scheduler von 2 die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite zur Multicast-Paket-vermittelbaren Bandbreite der entsprechenden Multicast-Warteschlange von 2 macht, kann die Bandbreite zur Übertragung des Multicast-Traffics gewährleistet werden.
Die vorliegende Ausführungsform kann somit eine Bandbreitengewährleistung für die Heim-Router 3a bis 3f realisieren, die eine Multicast-Kommunikation ermöglicht.
Außerdem ändert die Multicast-Managementeinheit 53 die Multicast-Informationen ( 15), wenn eines der Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f den Beginn oder das Ende des Empfangs des Multicast-Traffics über den Video-Server 6 meldet, das heißt, wenn sich ein Gruppenmitglied, das Multicast-Traffic an Teilnehmer-Anschlussgeräte sendet, ändert oder wenn ein Heim-Router einen neuen Multicast-Traffic an Teilnehmer-Anschlussgeräte sendet.
Die Multicast-Managementeinheit 53 ändert somit die Multicast-Informationen, wenn sich ein Gruppenmitglied ändert oder wenn ein Heim-Router einen neuen Multicast-Traffic an Teilnehmer-Anschlussgeräte sendet.
Wenn die von der Multicast-Managementeinheit 53 verwalteten Multicast-Informationen geändert werden, berechnet die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 die den Heim-Routern 3a bis 3f zuzuweisenden Bandbreiten aufgrund der geänderten Multicast-Informationen neu.
Somit können die Bandbreiten (gewährleistete Bandbreiten), die von den einzelnen Heim-Routern 3a bis 3f genutzt werden können, die die Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 benutzen, auch dann gewährleistet werden, wenn sich ein Gruppenmitglied ändert oder wenn ein Heim-Router einen neuen Multicast-Traffic an Teilnehmer-Anschlussgeräte sendet.
Wenn die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 Gleichung (1) verwendet, wird durch Dividieren der zur Übertragung eines Multicast-Traffics erforderlichen Bandbreite durch die Anzahl der Gruppenmitglieder, die den Multicast-Traffic an Teilnehmer-Anschlussgeräte senden, ein Quotient ermittelt, und die Differenz, die durch Subtrahieren des ermittelten Quotienten von der für ein Gruppenmitglied gewährleisteten Bandbreite erhalten wird, ist die dem Gruppenmitglied zuzuweisende Bandbreite.
Dadurch, dass ein Gruppenmitglied praktisch so verarbeitet wird, als ob es Bandbreite verbrauchen würde, indem Bandbreite von der gewährleisteten Bandbreite entsprechend der Anzahl von Gruppenmitgliedern gleichmäßig subtrahiert wird, kann eine Heim-Router-Bandbreitengewährleistung realisiert werden, die eine Multicast-Kommunikation ermöglicht.
Wenn die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 Gleichung (2) verwendet, wird einem Gruppenmitglied eine Bandbreite zugewiesen, die dadurch erhalten wird, dass die für das Gruppenmitglied gewährleistete Bandbreite so verringert wird, dass die zur Übertragung des Multicast-Traffics erforderliche Bandbreite von dem Gruppenmitglied entsprechend dem Verhältnis der für die Gruppenmitglieder gewährleisteten Bandbreiten verbraucht wird.
Dadurch, dass ein Gruppenmitglied praktisch so verarbeitet wird, als ob es Bandbreite verbrauchen würde, indem Bandbreite von der für das Gruppenmitglied gewährleisteten Bandbreite entsprechend dem Anteil der dem Gruppenmitglied zugewiesenen gewährleisteten Bandbreite subtrahiert wird, kann eine Heim-Router-Bandbreitengewährleistung realisiert werden, die eine Multicast-Kommunikation ermöglicht.
Die Bandbreiten-Berechnungseinheit 54 berechnet außerdem Bandbreiten, die den einzelnen Heim-Routern 3a bis 3f für die einzelnen Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 zugewiesen werden sollen, aufgrund der Netzkonfigurationsinformationen (14), die von der Konfigurationsinformationen-Managementeinheit 52 verwaltet werden.
Somit können in dem Fall, dass der Router 1 mit der Vielzahl von Gemeinschaftsnetzen NW1 und NW2 verbunden ist, die Bandbreiten (gewährleistete Bandbreiten), die von den einzelnen Heim-Routern 3a bis 3f genutzt werden können, für die einzelnen Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2 gewährleistet werden.
In 1 sind zwar zwei Gemeinschaftsnetze, das heißt, die Gemeinschaftsnetze NW1 und NW2, mit dem Router 1 verbunden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, sondern es können drei oder mehr Gemeinschaftsnetze oder nur ein Gemeinschaftsnetz verbunden werden.
In diesen Fällen werden die Ausgangsschnittstelle und die Eingangsschnittstelle, die die gleichen Funktionen wie die Ausgangsschnittstelle 11a und die Eingangsschnittstelle 12a von 2 haben, in einer Anzahl bereitgestellt, die der Anzahl der Gemeinschaftsnetze entspricht.
Außerdem sind zwar in 1 drei Router (Heim-Router) 3a bis 3c mit der Teilnehmer-Anschlussgeräte-Seite des Routers 2a verbunden, aber es können auch ein einzelner Router (Heim-Router) oder zwei oder vier oder mehr Router (Heim-Router) verbunden werden. Das Gleiche gilt für die Teilnehmer-Anschlussgeräte-Seite des Routers 2b.
Außerdem ist zwar in 1 ein einziges Teilnehmer-Anschlussgerät 4a mit dem Router (Heim-Router) 3a verbunden, aber es kann auch eine Vielzahl von Teilnehmer-Anschlussgeräten verbunden werden. Das Gleiche gilt für die Router (Heim-Router) 3b bis 3f.
Außerdem sind in dem Fall, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung Teilnehmer-Anschlussgeräte sind, für jede der Ausgangsschnittstellen, wie etwa die Ausgangsschnittstelle 11a von 2 usw., die für Gemeinschaftsnetze vorgesehen sind, Warteschlangen vorgesehen, deren Anzahl der Anzahl von Teilnehmer-Anschlussgeräten entspricht, die mit dem entsprechenden Gemeinschaftsnetz verbunden sind.
Außerdem di in dem Fall, dass die Gegenstände der Bandbreitengewährleistung Heim-Router sind, für jede der Ausgangsschnittstellen, wie etwa die Ausgangsschnittstelle 11a von 2 usw., die für Gemeinschaftsnetze vorgesehen sind, Warteschlangen vorgesehen, deren Anzahl der Anzahl von Heim-Routern entspricht, die mit dem entsprechenden Gemeinschaftsnetz verbunden sind.
In 1 ist zwar der Video-Server 6 als Server dargestellt, der Multicast-Traffic verteilt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, sondern es kann eine Vielzahl von Servern als Server, die Multicast-Traffic verteilen, vorhanden sein.
Anstatt den Router 1 von 1 vorzusehen, kann der Netzmanagementserver 5 von 1 mit den gleichen Funktionen wie der Router 1 versehen werden.
Anstatt den Netzmanagementserver 5 vorzusehen, kann der Router 1 mit den gleichen Funktionen wie der Netzmanagementserver 5 versehen werden.
In dem Fall, dass die Warteschlangen 17a bis 17c der Ausgangsschnittstelle 11a und die Warteschlangen der Ausgangsschnittstelle 11b für die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f oder die Heim-Router 3a bis 3f, wie in 2 gezeigt, vorgesehen sind und die Ziele von Paketen (außer Multicast-Paketen) somit die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f oder die Heim-Router 3a bis 3f sind, wird jedes Paket für eine entsprechende Warteschlange bereitgestellt.
Die Pakete werden dann aus diesen Warteschlangen an die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f oder die Heim-Router 3a bis 3f, die die Ziele sind, gesendet.
Somit kann mit den vorliegenden Ausführungsformen eine Bandbreitengewährleistung für die Teilnehmer-Anschlussgeräte 4a bis 4f oder die Heim-Router 3a bis 3f nicht nur für die Multicast-Kommunikation, sondern auch in den Fällen realisiert werden, wo die Unicast-Kommunikation oder ein anderes Kommunikationssystem verwendet wird.
Nach der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ist klar, dass die Erfindung nicht auf diese speziellen Ausführungsformen beschränkt ist und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen von Fachleuten vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der in den beiliegenden Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.

Claims

Bandbreitengewährleistungssystem (100) zum Gewährleisten einer Vielzahl von Bandbreiten, wobei jede Bandbreite jeweils einer Vorrichtung einer Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen entspricht, die ein Gemeinschaftsnetz (NW1, NW2) nutzen, wobei jede der Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen ein Teilnehmer-Anschlussgerät (4a–4f) und eine Relaisvorrichtung (1, 2a, 2b, 3a–3f) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandbreitengewährleistungssystem (100) eine Bandbreiten-Berechnungseinheit (54) zum Berechnen der Vielzahl von Bandbreiten aufweist, die jeweils einer der Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen nach den folgenden Regeln (I) und (II) zugewiesen werden: Regel (I): eine Bandbreite, die unter der Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen einer ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtung zugewiesen wird, die kein Multicast-Paket empfängt, ist eine für diese Vorrichtung gewährleistete Bandbreite und Regel (II): eine Bandbreite, die unter der Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen einer ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtung zugewiesen wird, die Multicast-Pakete empfängt, ist eine für diese Vorrichtung gewährleistete Bandbreite, die um eine bestimmte zum Übertragen der Multicast-Pakete benötigte Bandbreite, wobei die bestimmte Bandbreite größer als null ist, verringert ist.
Bandbreitengewährleistungssystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen ein Router (3a–3f) ist.
Bandbreitengewährleistungssystem (100) nach Anspruch 1, das weiterhin eine Relaisvorrichtung (10) zum Senden von Paketen zu der Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen über das Gemeinschaftsnetz (NW1, NW2) und einen Netzmanagementserver (5) zum Steuern der Relaisvorrichtung (1) aufweist, der wiederum eine Operationsregel-Halte-Einheit (51) zum Halten von Informationen zu einer gewährleisteten Bandbreite, die für jede der Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen gewährleistet ist, und von Informationen zu einer Bandbreiten-Verbrauchsregel und eine Multicast-Verwaltungseinheit (53) zum Verknüpfen, als Multicast-Informationen, einer Multicast-Adresse, von Informationen zu jeder der Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen, die Multicast-Verkehr mit der Multicast-Adresse empfängt, und von Informationen zu der zur Übertragung des Multicast- Verkehrs benötigten Bandbreite, um die verknüpfte Multicast-Adresse, die Informationen zu jeder der Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen und die Informationen zur Bandbreite zu verwalten, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Relaisvorrichtung (1) so eingerichtet ist, dass sie Pakete zu der Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen entsprechend der Vielzahl von Bandbreiten sendet, die von der Bandbreiten-Berechnungseinheit (54) berechnet werden.
Bandbreitengewährleistungssystem (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandbreiten-Berechnungseinheit (54) so eingerichtet ist, dass sie, wenn die von der Multicast-Verwaltungseinheit (53) verwalteten Multicast-Informationen geändert werden, die Vielzahl von Bandbreiten, die jeweils einer der Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen entsprechend den beiden Regeln (I) und (II) zugewiesen werden, aufs Neue berechnet.
Bandbreitengewährleistungssystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Bandbreite ein Quotient ist, der durch Dividieren einer zur Übertragung eines bestimmten Multicast-Verkehrs benötigten Bandbreite durch die Anzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen, die den bestimmten Multicast-Verkehr empfangen, unter der Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen erhalten wird.
Bandbreitengewährleistungssystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Bandbreite entsprechend einem Anteil gewährleisteter Bandbreiten von Teilnehmer-Anschlussgeräten, die den Multicast-Verkehr empfangen, unter der Vielzahl von ein gemeinsames Band nutzenden Vorrichtungen ermittelt wird.