DE69919200T2

DE69919200T2 - Logische knotenidentifizierung in einem nachrichtenübertragungsnetz

Info

Publication number: DE69919200T2
Application number: DE69919200T
Authority: DE
Inventors: Ho Yong SON; Nikhil Rajdev
Original assignee: Sedna Patent Services LLC
Current assignee: Comcast IP Holdings I LLC
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2019-11-20
Also published as: EP1131981B1; US20070147418A1; US8289993B2; DE69919200D1; JP2002531001A; US20040062270A1; US20130024899A1; CA2351732A1; US6697376B1; ATE272931T1; WO2000031921A3; CA2351732C; WO2000031921A8; US7203201B2; EP1131981A2; US8918824B2; WO2000031921A2; JP4653888B2

Description

Hintergrund
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Informationsübertragungsnetzwerke und insbesondere auf die Identifikation logischer Knoten solcher Netzwerke. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Identifikation logischer Knoten von solchen Netzwerken, welche die sitzungsbasierte Weiterleitung oder Umschaltung des Informationsflusses in heterogenen Netzwerken unterstützen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Auf dem Gebiet der Informationsübertragung wird die Weiterleitung und Umschaltung von Informationen zum Empfängerknoten am häufigsten durch eine von zwei Vorgehensweisen erreicht: (1) symmetrisch geschaltete virtuelle Pfade bzw. Schaltkreise (z.B. ATM), oder (2) paketbasierte weitergeleitete Netzwerke (d.h. Internet). Ein dritter Typ eines Informationsweiterleitungs-/Schaltnetzwerks existiert in vielen Ausführungen, die sich besser durch eine Variante der zwei Vorgehensweisen mit asymmetrisch geschalteten virtuellen Pfaden/Schaltkreisen oder asymmetrischem paketbasiertem Weiterleiten unterstützen lassen.
Dieses dritte Gebiet kann in zwei Kategorien unterteilt werden: erstens die Gruppe der Informationsübertragungsnetzwerke, die eine Kombination von Netzwerken mit Paketweiterleitung mit eng angekoppelten asymmetrisch geschalteten Netzwerken benötigen (z.B. Übertragung interaktiver Multimediainhalte wie Video-on-Demand, welche einen strömenden Netzwerkfluß für Video und Audio benötigen, und üblicherweise ein Außerband-IP-Netzwerk, um die Interaktivität zwischen der Quelle und dem Ziel zu handhaben), und zweitens die Gruppe der Informationsübertragungsnetzwerke, die die Netzwerklatenz verbessern können, indem sie sich zunutze machen, daß sie den Zugangspunkt in paketbasierten Netzwerken kennen (z.B. dynamische Änderungen beim Umleiten, die erforderlich sind, um ein einmaliges Herumwandern bei Laptop-Computern zu unterstützen). Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit diesem ersten Fall.
Die erstgenannte Kategorie von Informationsübertragungsnetzwerken ist diejenige, mit der sich die vorliegende Erfindung im Detail beschäftigen wird. Insbesondere existiert gegenwärtig der interaktive Multimediadienst Video-on-Demand über hybride Faserkoaxialkabel- (HFC-) Netzwerke für Kabeldienste. In diesem Fall gibt es ein unidirektionales Strömen von Inhalten (QAM-moduliertes Strömen von Video- und Audioinhalten zu den digitalen Set-Top-Boxen in den Haushalten) und eine IP-basierte Interaktivität (über Außerband-Downstream zum Haushalt und eine verschiedenartige Verbindung mit Paketweiterleitung über Rückkehrpfade von den Set-Top-Boxen der Teilnehmer zu der Ausrüstung des Kabelanfangs). Die gleiche Lösung kann für Satellitenübertragungen (Lieferung von Inhalten) mit einem kabellosen Modem (Handy) oder einem Telefonmodem für die Interaktivität benutzt werden, und ebenso für terrestrische Übertragungssysteme (z.B. MMDS, LMDS). Es ist auch bekannt, daß die Kontrollsitzung über das Außerband auch in den Streaming Link des Innenbandes gemultiplext werden kann.
Eine Technik zur Steigerung der Anzahl von gleichzeitig übertragbaren Video-on-Demand-Programmen besteht in der Wiederverwendung von Kanälen, bei der den Programmen Kanäle bei einem Zwischenknoten (typischerweise als „entferntes Kopfende" oder „Hub" bezeichnet), wo Leitungen von einzelnen Teilnehmerstationen mit dem Haupt-CATV-Netzwerk verbunden sind, zugewiesen werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sei der Begriff „Kopfende" als beliebiger physikalischer Ort definiert, wo sich die Ausrüstung für Modulation, Demodulation und Verarbeitung (Steuerung, Kontrolle, etc) aufbewahrt und befindet, ob sie nun mit einem menschlichen Operator ausgestattet sind oder es sich um Orte ohne Personal handelt, die von der Ferne überwacht werden, oder ob sie sich spezifisch auf das Kabel oder andere Transmissionsmittel wie das MMDS beziehen. Diese Technik erlaubt es, daß die gleichen Kanäle unterschiedlichen Programmen bei unterschiedlichen Knoten zugeordnet werden können (bekannt als Wiederverwendung des Spektrums durch physikalische Partitionierung von Medien). Folglich können Kanäle, die für Video-on-Demand reserviert sind, Programme zu einer Gruppe von Teilnehmerstationen übertragen, welche an einen ersten Hub gekoppelt sind, während die gleichen Kanäle genutzt werden können, um eine andere Gruppe von Programmen zu einer anderen Gruppe von Teilnehmerstationen zu übertragen, die an einen zweiten Hub gekoppelt sind.
Typischerweise wird die Bereitstellung von Video-on-Demand-Diensten durch die Zuordnung eines Sitzungskontrollmanagers (SCM) zu einem oder mehreren Hubs implementiert. Der SCM ist verantwortlich für den Empfang von Anfragen seitens der Set-Top-Boxen an zugeordneten Hubs, und für die Bereitstellung der angeforderten Dienste. Jeder SCM muß dann über die Teilnehmerstationen informiert werden, welche zu dem zugewiesenen Hub korrespondieren. Basierend auf dieser topologischen Information stellt der SCM die Informationen für die Schaffung eines virtuellen Schaltkreises vom Video-Server zum QAM-Modulator, und damit einen Zugangsmechanismus zum Video- und Audiostrom für die Set-Top-Boxen, bereit. Der SCM teilt auch der Set-Top-Box mit, welche Frequenz der Demodulator richtigerweise einstellen muß, und welche Paketidentifikationsnummern (PIDs) die Video- und Audioströme filtern.
Wenn Teilnehmerstationen hinzugefügt oder entfernt werden, wie zum Beispiel durch neue oder abgelaufene Abonnements, muß das Mapping zwischen den SCMs, Hubs und Set-Top-Boxen geändert werden. Zum Beispiel kann ein Satz von QAM-Kanälen nur eine gewisse Einzahl von Teilnehmerstationen aufnehmen. Wenn die Zahl der Teilnehmerstationen an einem Hub die Kapazität des zugeteilten Stroms überschreitet, kann es zu einer weiteren logischen Knotenaufteilung bzw. „Logical Node partitioning" am Hub kommen. Obwohl solche Änderungen der Mapping-Information im Kopfende manuell vorgenommen werden können, ist ein effizienteres und automatisiertes Verfahren für die erneute Zuordnung von Kanälen für die Knotenbenutzung wünschenswert.
US-A-5,557,317 offenbart die Verschiebung von Videoprogrammen zu einem Videoserviceknoten (Kopierquellenknoten) zu einem anderen Dienstknoten (Kopiersenkenknoten), welcher so nahe wie möglich beim anfragenden Teilnehmer ist, so daß eine kleinere Zahl von Breitband-Links für die Übertragung eins Videoprogramms benötigt wird.
Libman et. al. „The interactive Video Network: An Overview of the Video Manager and the V Protocol", AT&T Technical Journal, U.S. American Telephone and Telegraph Co. New York, Band 74, Nr. 5, 1. September 1995, Seiten 92–105, beschreibt ein System für die Bereitstellung von interaktiven Multimediadiensten, in welchem ein als V-Protokoll bekanntes Benutzer-zu-Netzwerk Protokoll von einem Videomanager benutzt wird, um in der Sitzungsschicht mit den Servern der Videoinformationsprovider und mit den Endbenutzern zu kommunizieren.
US-A-5,650,994 offenbart ein Netzwerkbereitstellungssystem für Wähltonnetzwerke. Das darin offenbarte System stellt Videoinformationsprovidern eine offene Schnittstelle bereit, um aus der Ferne Netzwerkressourcen bereitzustellen, und zwar durch den aus der Ferne erfolgenden Zugang zu und Anfordern von Änderungen in den zugehörigen Videoinformationsprovider-Profilen, welche in dem betrieblichen Unterstützungssystem abgelegt werden, um: Videoinformationsprovider-Teilnehmer hinzuzufügen oder zu streichen, um Ablaufpläne für Ereignisse zu aktualisieren, und/oder um Bezahl- und Benutzungsstatistiken herunterzuladen.
US-A-5,671,217 offenbart ein System, welches gemeinsam benutzte logische Knoten verwendet, und Knoten abhängig von der Kapazität erneut zuteilt. Dieses System faßt physikalische Knoten zu einem oder mehreren logischen Knoten zusammen, um die Kanalkapazität der Modulatoren dadurch äußerst effizient auszuschöpfen, daß es den erwarteten Spitzenwert der Teilnehmerbenutzung der physikalischen Knoten berücksichtigt. Wenn dem Netzwerk neue Knoten hinzugefügt werden, können die neuen physikalischen Knoten unter den bereits existierenden physikalischen Knoten aufgeteilt oder in die neuen logischen Knoten aufgenommen werden.
Zusammenfassung der Erfindung
In einem allgemeinen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine automatische Übertragung von Informationen über korrespondierende Sitzungskontrollmanager an Teilnehmerstationen und die Kopplung von Kanalgruppen, welche als Knoten definiert werden, bereit.
Gemäß einem ersten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren für die Identifikation logischer Knoten in einem heterogenen Netzwerk bereit, das die sitzungsbasierte Weiterleitung oder Umschaltung des Informationsflusses unterstützt, wobei das Netzwerk eine Quelle, eine Mehrzahl logischer Knoten und eine Mehrzahl von Einrichtungen hat, wobei das Verfahren von einem Informationsverteiler durchgeführt wird und umfaßt: Empfangen eines Signals mit zumindest einem verknüpften logischen Identifizierer, der einen der Mehrzahl logischer Knoten anzeigt, von der Quelle; Übertragen des Signals zu zumindest einer Einrichtung der Mehrzahl von Einrichtungen, die mit mindestens einem logischen Knoten verknüpft ist entsprechend dem zumindest einen logischen Identifizierer; Empfangen durch die zumindest ein Einrichtung einer Nachricht, die die zumindest eine Einrichtung identifiziert, sowie zumindest eines logischen Identifizierers, und Übertragen der Nachricht zu der Quelle, wobei die Nachricht angepaßt ist, um die Zuweisung des zumindest einen logischen Identifizierers zu der zumindest einen Einrichtung zu ermöglichen, unabhängig von der physikalischen Organisation der zumindest einen Einrichtung auf dem Netzwerk, und um die Konfiguration des Netzwerkes zu ermöglichen.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung eine Vorrichtung bereit, die derart betreibbar ist, daß sie logische Knoten in einem heterogenen Netzwerk identifiziert, das die sessionbasierte bzw. sitzungsbasierte Weiterleitung oder Umschaltung des Informationsflusses unterstützt, wobei das Netzwerk eine Quelle, eine Mehrzahl logischer Knoten und eine Mehrzahl von Einrichtungen hat, wobei die Vorrichtung umfaßt: einen Informationsverteiler, der betreibbar ist, um von der Quelle ein Signal zu empfangen, das zumindest einen logischen Identifizierer aufweist, der einen von der besagten Mehrzahl logischer Knoten anzeigt, das Signal zu zumindest einer der Mehrzahl von Einrichtungen, die mit dem logischen Knoten entsprechend dem zumindest einen logischen Identifizierer verknüpft sind, zu übertragen, von jeder der zumindest einen der besagten Mehrzahl von Einrichtungen eine Nachricht, die die zumindest eine Einrichtung identifiziert, und zumindest einen logischen Identifizierer zu empfangen, die Nachricht zu der Quelle zu übertragen, wobei die Nachricht derart angepaßt ist, daß sie die Zuweisung des zumindest einen logischen Identifizierers zu der zumindest einen Einrichtung unabhängig von der physikalischen Organisation der zumindest einen Einrichtung auf dem Netzwerk ermöglicht, und um die Konfiguration des Netzwerkes zu ermöglichen.
In Übereinstimmung mit weiteren Aspekten der Erfindung überträgt der logische Knotenzuordner periodisch Knotenzuweisungsinformationen zu jedem der Knoten im Netzwerk, um die logischen Knoten eindeutig zu identifizieren, und um einen entsprechenden Sitzungskontrollmanager für jeden der Knoten zu identifizieren. Dies erlaubt es den Teilnehmerstationen, sich jederzeit in diesen digitalen Kanal einzuwählen und diese Information rechtzeitig zu erhalten. Vorteilhafterweise erlauben solche Techniken die automatische Verteilung von Informationen betreffend des Mappings zwischen Sitzungskontrollmanagern, logischen Knoten und Teilnehmerstationen. Das Ergebnis ist eine geminderte Komplexität und ein geringerer Overhead bei der Verwaltung eines Video-on-Demand-Systems was die Gesamtkosten reduziert.
Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung sind besonders bei hybriden Faserkoaxialkabel- (HFC-) Systemen für die Übertragung von Videoprogrammgestaltungen vorteilhaft. Die vorliegend beschriebenen Prinzipien können jedoch auch bei direkten Satellitenübertragungs- (DBS-) Systemen, lokalen Multipunkt-Verteilungssystemen (LMDS), und Mehrkanal-Multipunkt-Verteilsystemen (MMDS) benutzt werden.
Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß wegen der automatischen Identifizierung des logischen Knotens, mit welcher jede Teilnehmerstation verknüpft ist, die vorliegende Erfindung das Umschalten der Unicast-VOD-Ströme zum richtigen QAM-Modulator ermöglicht, welcher in Richtung der logischen Knoten für den Empfang durch die Teilnehmerstationen moduliert wird. Dies ist besonders vorteilhaft, da logische Knoten erzeugt oder existierende Knoten aufgeteilt werden können, wenn es einen zunehmende Nachfrage nach Abonnements und Service gibt.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können besser verstanden werden, wenn die folgende ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sorgfältig geprüft wird. Im Verlauf dieser Beschreibung wird häufig auf die beigefügten Figuren Bezug genommen.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist ein Blockdiagramm einer allgemeinen Ausführungsform eines Systems, welches die Prinzipien der vorliegenden Erfindung einsetzt.
2A ist ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Systems, welches die Prinzipien der vorliegenden Erfindung einsetzt, bei dem ein Sendesatellit als ein Teil eines Übertragungsnetzwerkes benutzt wird.
2B ist ein Blockdiagramm einer zweiten und bevorzugten Ausführungsform des Systems, welches die Prinzipien der vorliegenden Erfindung benutzt, bei dem ein Video-on-Demand-System als Übertragungsnetzwerk genutzt wird.
3 ist ein Hoch-Niveau-Blockdiagramm, welches ein Kopfende einschließlich eines Sitzungskontrollmanagers, die Hubs, und die Teilnehmerstationen der zweiten Ausführungsform ausführlicher zeigt.
4 ist ein Hoch-Niveau-Blockdiagramm, das die Sitzungskontrollmanager, die Hubs, die Teilnehmerstationen von 3 und die logischen Knoten ausführlicher zeigt, in welche sie aufgeteilt sind.
5 ist ein Flußdiagramm eines allgemeinen Verfahrens für die Übertragung von Identifikationssignalen logischer Knoten, und für deren Benutzung für die Konfiguration des Systems und die Übertragung von Datensignalen.
6 und 7 sind Flußdiagramme, die dieses System in Aktion zeigen, in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bezugnehmend auf 1 wird eine bevorzugte Ausführungsform eines Systems 100a gezeigt, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Das System 100a umfaßt bevorzugterweise: einen logischen Knoten-Identifikations-(ID-)Generator 102, eine Signalquelle 104, einen Kombinator 106, ein Informationsübertragungsnetzwerk 108 und einen Informationsverteiler 110. Die vorliegende Erfindung ist besonders vorteilhaft, weil sie ein logisches Knotenidentifikationssignal in den Datenstrom einfügt. Dieses logische Knotenidentifikationssignal wird durch das Netzwerk 108 übertragen und wird dann zum SCM 224 (siehe 2B) zurückübertragen um die genaue Konfiguration des Systems 100a zu bestimmen.
Diese erste Ausführungsform veranschaulicht die allgemeinste Ausführung der vorliegenden Erfindung und wird vorliegend nur in allgemeinen Begriffen beschrieben. Die 2A und 2B veranschaulichen speziellere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für spezielle Übertragungsnetzwerke, und werden in größerem Detail beschrieben.
Der logische Konten-ID-Generator 102 erzeugt mindestens eine eindeutige logische Knotenidentifikationsnummer und überträgt die eindeutige Identifikationsnummer als ein Signal an den Ausgang des logischen Konten-ID-Generators 102. Bevorzugterweise erzeugt der logische Konten-ID-Generator 102 eine Mehrzahl eindeutiger Identifizierer, welche zum Kombinator 106 gesendet werden, um mit anderen Informationen kombiniert zu werden, entsprechend zu dem Knoten oder Ort, zu welchem die Informationen übertragen werden. Der Ausgang des logischen Knotengenerators 102 ist mit dem Eingang des Kombinators 106 verbunden. Eine Signalquelle 104, welche Video-, Ton- oder Datensignale, wie solche in einem digitalen Videosignal, liefert, wird bereitgestellt, und versorgt den Kombinator 106 über den Ausgang der Signalquelle 104. Der Ausgang der Signalquelle 104 ist an den zweiten Eingang des Kombinators 106 gekoppelt.
Der Kombinator 106 hat einen weiteren Ausgang, der an ein Informationsübertragungsnetzwerk 108 gekoppelt ist für die Übertragung eines kombinierten Signals, welches eine Adresse für die Informationen, den Inhalt von der Signalquelle 104 und das logische Knoten-ID-Signal vom logischen Konten-ID-Generator 102 beinhaltet zum Informationsverteiler 110, welcher an das rückseitige Ende des Übertragungsnetzwerks 108 angekoppelt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet das Übertragungsnetzwerk 108 einen oder mehrere Strömungs- bzw. Streamingkanäle 202 für die Übertragung von Informationen vom Kombinator 106 zu den stromabwärts befindlichen Einrichtungen am rückseitigen Ende des Informationsübertragungsnetzwerks 108. Das Informationsübertragungsnetzwerk 108 besitzt auch Konfigurationskontrollkanäle 204 für das Senden von Signalen entlang eines umgekehrten Pfades zwischen dem Informationsverteiler 110 und dem Kombinator 106.
Der Informationsverteiler 110 ist angekoppelt, um Signale über das Informationsübertragungsnetzwerk 108 zu senden und zu empfangen. Der Informationsverteiler 110 ist auch an eine Mehrzahl von Einrichtungen (nicht dargestellt), wie beispielsweise Set-Top-Boxen, über eine Mehrzahl von Signalleitungen 120–132 angekoppelt. Der Informationsverteiler 110 empfängt die Strömungskanäle und sendet das Quellsignal und die logische Knoten-ID entlang einer oder mehrerer entsprechender Signalleitungen 120–132 entsprechend der Knoten-ID-Nummer. Zum Beispiel würde eine Gruppe von Signalen, die über das Informationsübertragungsnetzwerk 108 gesendet und vom Informationsverteiler 110 empfangen werden, und die einen Videoinhalt und die logische Knoten-ID Nummer 1 hätten, nur über die Signalleitung 120 übertragen werden. Solch ein Videoinhalt und solch eine logische Knoten-ID werden für die Knoten 2-n nicht über die anderen Signalleitungen 122–132 übertragen. Andere kombinierte Signale würden auf ähnliche Weise über die entsprechenden Signalleitungen 120–132 entsprechend ihrer logischen Knotenidentifikationsnummer übertragen. Wie gezeigt, kann eine individuelle logische Knotenidentifikationsnummer, wie zum Beispiel der logi sche Knoten 4, zu einer Mehrzahl von Signalleitungen, wie beispielsweise die Signalleitungen 126, 128 und 130, korrespondieren. In einer Ausführungsform können die Signalleitungen 120–132 aus Hybrid-/Faserkoaxialkabeln gebildet sein. Der Informationsverteiler 110 separiert daher effektiv die Daten, welche über die Strömungskanäle 202 strömen, um sie über individuelle Signalleitungen oder Gruppen von Signalleitungen entsprechend der erneuten Kanalbenutzung zu verteilen.
Der Informationsverteiler 110 empfängt auch eine Mehrzahl von Signalen, welche von Einrichtungen (nicht gezeigt) stromaufwärts zum Informationsverteiler 110 gesendet wurden. Der Informationsverteiler 110 sendet seinerseits die Signale über die Konfigurations- und Kontrollkanäle 204 zum Kombinator 106. Auf diese Weise kann eine bestimmte Set-Top-Box (STB 220, siehe 2B) oder eine Teilnehmerstation ein Signal einschließlich einer logischen Knoten-ID empfangen, die logische Knoten-ID in ein Signal, welches die Teilnehmerstation identifiziert, einbetten, und das eingebettete Signal stromaufwärts durch den Informationsverteiler 110 und durch die Konfigurations- und Kontrollkanäle 204 zum Kombinator 106 senden. Unter Benutzung dieser Information bestimmt der SCM 224 die exakte Konfiguration des Netzwerks und der Knoten und macht erforderliche Änderungen (z.B. Erzeugen neuer Knoten, Beseitigen von Knoten, oder Kombinieren von Knoten) um die Ausnutzung der Netzwerkbandbreite zu maximieren.
Bezugnehmend auf 2A wird eine zweite Ausführungsform 100b des Systems gezeigt, welches in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. In der zweiten Ausführungsform sind ähnliche Komponenten mit gleicher Funktionalität, aus Zweckmäßigkeit und um das Verständnis zu erleichtern, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die zweite Ausführungsform 100b beinhaltet den logischen Knoten-Identifikations- (ID-) Generator 102, die Signalquelle 104, den Kombinator 106 und das Übertragungsnetzwerk in der Form eines strömenden Kanals 202 und eines Rückkehrkanals 204a. Der Informationsverteiler liegt in der Form eines Empfängers und Entstörers 210a und eines Telefons 214a vor.
Der logische Knoten-Identifikations- (ID-) Generator 102, die Signalquelle 104 und der Kombinator 106 sind die gleichen, wie sie mit Bezug auf 1 beschrieben wurden. In dieser Ausführungsform überträgt jedoch der Kombinator 106 das kombinierte Signal zu einer oder mehreren Satellitenbasisstationen für ein Hochladen zu einem Satelliten. Der Satellit empfängt und überträgt wiederum das kombinierte Signal einschließlich der logischen Knoten-ID zum Empfänger und Entstörer 210a. Obwohl nur ein Empfänger und Entstörer 210a pro Satellit gezeigt sind, wird der Fachmann erkennen, daß es vorzugsweise mehrere Empfänger und Entstörer 210a pro Satellit geben kann.
Der Empfänger und Entstörer 210a empfängt das kombinierte Signal vom Satelliten, entstört das Signal und sendet das kombinierte Signal zu einer oder mehreren Einrichtungen 212a, welche an den Empfänger und Entstörer 210a angekoppelt sind. Der Empfänger und Entstörer 210a ist auch über ein Telefon 214a–214n und eine Telefonleitung 204a–204n an den Kombinator 106 angekoppelt. Der Pfad durch das Telefon und einem öffentlich geschalteten Netzwerk stellt einen Rückkehrpfad dar. Der Fachmann wird erkennen, daß das Telefon 214a–214n und die Telefonleitung 204a–204n ein Mobiltelefon oder ein Funktelefon sein können. Dies bedeutet, daß der Empfänger und Entstörer 210a im Stande ist mit den Vorrichtungen 212a zu kommunizieren, um die Kanalwahl und die Knoten-ID zu bestimmen und um diese Information zum Kombinator 106 über die Telefonleitung 204a–204n zurückzusenden. Auf diese Weise kann das System 100b eine Mehrzahl von logischen Knoten definieren, Knoten wie gewünscht ändern oder modifizieren und die Netzwerkkonfiguration durch den Einsatz des logischen Knoten-ID-Signals bestätigen, welches vom Kombinator 106 eingefügt, und von den Einrichtungen 212a–212n und dem Empfänger und Entstörer 210a–210n zurückgegeben wird.
Es wird nun auf die 2B Bezug genommen, die eine dritte und bevorzugte Ausführungsform eines Systems 100c, welches in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, zeigt. Die dritte Ausführungsform 100c nutzt die Fähigkeiten eines traditionellen Kabelsystems, um den Strömungskanal 202b und den mit Video-on-Demand-Systemen zur Verfügung gestellten Rückkehrkanal als den Rückkehrpfad bereitzustellen. Die dritte Ausführungsform 100c umfaßt bevorzugterweise einen logischen Knoten-Identifikations- (ID-) Generator 102b, einen Videoserver 104b als die Signalquelle, einen Kombinator in Gestalt eines digitalen Videomodulator- (DVM-) Moduls 106b, die optische Faser 202b als das Übertragungsnetzwerk, ein Steuerkanalmodem (CCM) 222, ein Sitzungskontrollmanager (SCM) 224, der den Rückkehrpfad 204b bereitstellt, und einen Informationsverteiler 110b. Das System 100c benutzt am besten eine Mehrzahl von DVMs 106b, von denen jeder eine Mehrzahl von Kanälen aufweist. Jeder DVM 106b stellt bevorzugterweise die Videoströme zu verschiedenen logischen Knoten bereit. Die automatische Identifikation der logischen Knoten im Rückkehrkanal erlaubt es daher dem SCM 224 zu bestimmen, welcher Videostrom und welcher Kanal von welchem DVM bereitgestellt wird und zu welcher Set-Top-Box 220 korrespondiert. Dies ist besonders vorteilhaft, weil es regelmäßig einem Bedarf gibt, die Set-Top-Box 220 unter den logischen Knoten und den DVM-Kanälen aufzuteilen.
Das DVM-Modul 106b empfängt Videosignale vom Videoserver 104b und Knoten-ID-Signale vom logischen Knotenidentifikations- (ID-) Generator 102b. Das DVM-Modul 106b kombiniert die Signale und überträgt sie über den Übertragungskanal 202b zum Informationsverteiler 110b. Der SCM 224 kontrolliert die Mischung der Inhalte, welche vom Videoserver 104b bereitgestellt werden, und empfängt Kommunikation über den Zurück- oder Rückkehrpfad 204b über das CCM 222. Einige dieser Komponenten können zum Beispiel an einem Kopfende eines typischen, auf Aufforderung ausgelegten Kabelsystems gefunden werden. Der Informationsverteiler 110b zerlegt die Signale, die er vom DVM-Modul 106b empfangen hat, und gibt sie über entsprechende Signalleitungen 120–132 gemäß der logischen Knoten-ID, welche jedem Signal zugeordnet ist, aus. Z.B. ist eine Mehrzahl von Set-Top-Boxen 220a–220n mit der Leitung 120 verbunden und bildet den logischen Knoten 1. Jede der anderen Signalleitungen 122–132 oder Gruppen von Signalleitungen ist in ähnlicher Weise gekoppelt, um logische Knoten des Netzwerks zu bilden. Solch ein beispielhaftes System ist in dem bereits erteilten US Patent 6,253,375 mit dem Titel „System For Interactively Distributing Information Services", angemeldet am 4. Dezember 1997, beschrieben, auf welches ausdrücklich Bezug genommen wird.
In dieser dritten Ausführungsform 100c ist der logische Knotengenerator bevorzugterweise Teil eines Transportverarbeitungsmoduls 102b. Das Transportverarbeitungsmodul (TPM) 102b fügt Steuersignale und Daten zu den von den DVMs 106b erzeugten Strömen hinzu. Das TPM 102b ist am besten an den Sitzungskontrollmanager 224 und die CCMs 222 durch die VME-Busarchitektur angekoppelt. Das TMP 102b ist auch an das DVM-Modul 106 gekoppelt, um eine Inband-Kommunikation zu ermöglichen. Insbesondere fügt das TPM 102b dem vom Server 104b bereitgestellten Audio- und Videoinhalt Identifikationsinformationen hinzu, z.B. programmspezifische Informationen (PSI) und Paketidentifikationsnummem (PIDs).
In 3 ist eine Mehrzahl von Teilnehmerstationen 305–308 durch ein Informationsübertragungsnetzwerk 302 an ein Kabelkopfende 304 für den Empfang von Videoprogrammierdiensten gekoppelt. Die Teilnehmerstationen 305–308 sind bevorzugt digitale Set-Top-Boxen, welche im Stande sind, Videoprogrammierung vom Kopfende 304 zu empfangen. Die Teilnehmerstationen 305–308 können jedoch auch andere Formen annehmen, um über das Netzwerk 302 Informationen zu verschiedenen Arten von Ausgabegeräten bereitzustellen, z.B. Kabelmodems mit PCs und ADSL-Modems mit Set-Top-Boxen. Die Teilnehmerstationen 305–308 sind allgemein dargestellt und jede gezeigte Teilnehmerstation 305–308 repräsentiert eine Mehrzahl von Teilnehmerstationen.
Das Kopfende 304, welches nur in einer sehr allgemeinen Form gezeigt ist, besitzt die notwendige Ausstattung und Fähigkeit, den Teilnehmerstationen 305–308 Dienste auf Anfrage, wie zum Beispiel Video-on-Demand-Dienste, bereitzustellen, bei dem ein Benutzer einen bestimmten Film von einer Teilnehmerstation aus anfordert, und das Kopfende 304 durch die Übertragung von Daten, welche den Film darstellen, der anfragenden Teilnehmerstation antwortet, damit sie vom Teilnehmer angeschaut werden können. Innerhalb des Kopfendes 304 sind eine Mehrzahl von Sitzungskontrollmanagern (SCMs) 314, 315, 316 und 317. Die SCMs führen verschiedene Systembefehle und Steuerfunktionen aus und kommunizieren auch die angeforderte Programmierung in der Form von Datenströmen zum Übertragungsnetzwerk 302. Die SCMs 314, 315, 316 und 317 haben die Fähigkeit, die Ströme, die zu den Teilnehmern propagieren, als Broadcast-, Multicast- oder Unicastmoden zu adressieren. Im vorliegenden Sinne bedeutet der Begriff "Broadcast" die Übertragung von Daten zum Empfang durch alle Teilnehmerstationen des Netzwerks. "Unicast" bedeutet die Übertragung von Daten zum Empfang durch lediglich eine einzige Teilnehmerstation eines Netzwerks, und "Multicast" bedeutet die Übertragung von Informationen zum Empfang durch mehr als eine, aber weniger als alle Teilnehmerstationen eines Netzwerks.
Insbesondere überträgt jedes SCM 314–317 über einen Informationskanal im Netzwerk 302 Videosignale zu den Teilnehmerstationen, und zwar durch Modulation eines Basisband-Datenstroms auf einem Trägersignal, und wandelt das Signal auf eine Übertragungsfrequenz auf, die mit dem konventionellen CATV-Frequenzspektrum übereinstimmt. Beispielsweise kann eine Datenmodulation stromabwärts durch ein SCM mit einer 64-stufigen Quadraturamplitudenmodulation (QAM) erfolgen und kann die Übertragungsfrequenz im Bereich von 54–860 MHz liegen. Diese Techniken sind lediglich beispielhaft für einen typischen Übertragungsmechanismus, wobei andere Modulationsarten und Frequenzbänder benutzt werden können.
Die SCMs 314–317 übertragen Steuerungsinformationen zu den Teilnehmerstationen 305–308 über einen stromabwärts gerichteten Befehlskanal im Übertragungsnetzwerk 302. Beispielsweise können solche Steuerungsinformationen mit dem Informationskanal frequenzmultiplext werden, um eine Übertragung auf einem Träger im Bereich 54–860 MHz mit einer Bandbreite von 1 MHz zu erreichen. Die Teilnehmerstationen 305–308 kommunizieren mit einem zugehörigen SCM 314–317 mit einem Rückwärts- (Zurück- oder Stromaufwärts-) Kanal. In einer beispielhaften Ausführungsform unterstützt jeder SCM 314–317 sechzehn solcher Rückwärtskanäle. Jeder Rückwärtskanal nimmt z. B. ein BPKS-moduliertes Signal auf einem Träger im Bereich 5–42 MHz auf, wobei die Kanalkapazität ungefähr 64 Kbps ist. Die exakten Frequenzbereiche, Modulationsarten oder Kanalkapazitäten sind nicht kritisch und können verändert werden. Weitere Details der Betriebsweise der SCMs 314–317 und anderer Komponenten des Kopfendes 304 zur Bereitstellung von VOD-Diensten werden im US-Patent 6,253,375 mit dem Titel "System for Interactively Distributing Information Services" des gleichen Anmelders beschrieben, auf welche hierbei in allen Teilen ausdrücklich Bezug genommen wird.
Das Übertragungsnetzwerk 302 liegt bevorzugt in der Form eines hybriden Faserkoaxial- (HFC-) Netzwerks vor, in welchem das Kopfende 304 durch optische Faserkabel mit den Hubs 309–312 verbunden ist. Die Hubs 309–312 sind durch Koaxialkabel mit korrespondierenden Teilnehmerstationen verbunden. Jeder Hub 309–312 hat normalerweise die Fähigkeit, Hunderte bis Tausende von Teilnehmerstationen zu unterstützen. Die Hubs 309–312 sind bevorzugterweise von bekannter Art.
Der VOD-Dienst benutzt eine Anzahl vorbestimmter Kanäle im Informationskanal, um die angeforderten Videoprogramme zu übertragen. Als ein Beispiel kann die Zahl der für die Benutzung durch den VOD-Dienst verfügbaren Kanäle 2,4 oder 8 Analogkanäle sein. Das Netzwerk 302 und das Kopfende 304 implementieren bei den Hubs 309–312 eine spektrale Wiederbenutzung, um die Zahl der für den VOD-Dienst verfügbaren Kanäle zu erhöhen.
Jeder der logischen Knoten (VOD-Kanäle pro Hub 309–312) hat die Fähigkeit, eine begrenzte Zahl von Teilnehmerstationen zu bedienen. Die Zahl der benötigten logischen Knoten ist daher ungefähr proportional zur Anzahl der Teilnehmer, die vom System 100c bedient werden. Als ein Beispiel kann jeder 64-QAM Kanal typischerweise bis zu 80 Teilnehmer bedienen. Abhängig von der Zahl der Teilnehmerstationen, welche an einen bestimmten Hub 309–312 gekoppelt sind, kann ein bestimmter logischer Knoten nur einen Teil der Teilnehmerstationen an einem Hub bedienen, kann alle Teilnehmerstationen an einem Hub bedienen aber nicht mehr, oder kann Teilnehmerstationen an mehr als einem Hub bedienen. Jede dieser Szenarien ist in 3 dargestellt. Zum Beispiel bedient SCM 314 die Teilnehmerstationen an den Hubs 309 und 310. Dies würde typischerweise bei einer Situation vorkommen, bei der die Hubs 309 und 310 nicht vollständig mit Teilnehmerstationen 305, 306 besetzt sind, oder bei der die anfängliche Durchdringung der Dienste gering ist. SCM 315 bedient nur die Teilnehmerstationen 308 am Hub 312. Dem Hub 311 sind die SCMs 316 und 317 zugeordnet, um die Teilnehmerstationen 307 zu bedienen. Diese Situation kommt vor, wenn an einem Hub eine Anzahl von Teilnehmerstationen angekoppelt ist, welche die Kapazität des SCM über überschreitet, und er viele logische Knoten benötigt. Da die Zahl der Teilnehmerstationen an einem bestimmten Hub zunehmen oder abnehmen kann, kann es erforderlich sein, das Mapping zwischen SCMs, logischen Knoten und Teilnehmerstationen zu ändern. Zum Beispiel kann dies auftreten, wenn neue Häuser gebaut werden, oder wenn bisherige Teilnehmer ihre Teilnahme an den vom Kopfende 304 angebotenen Diensten beenden, oder wenn neue Teilnehmer hinzugefügt werden.
In Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung können die SCMs 314–317 den Teilnehmerstationen 305–308 automatisch zugewiesen werden, basierend auf die sich ändernde Topologie des Netzwerks 302 und seinen zugehörigen Teilnehmerstationen. Vorteilhafterweise wird dieses dadurch durchgeführt, daß die Zahl der Teilnehmerstationen, welche mit einem Hub verbunden sind, bestimmt wird, und daß jeder Teilnehmerstation ein logischer Knotenidentifizierer (ID) übertragen wird. Die logische Knoten-ID stellt eine Beziehung zwischen einem SCM und korrespondierenden Teilnehmerstationen bereit. Zum Beispiel korrespondieren in 4 die Teilnehmerstationen 305 und 306 zu einem ersten logischen Knoten der Knoten 1–4, die Teilnehmerstationen 307 korrespondieren zu wenigstens zwei (dem dritten und dem vierten) logischen Knoten, nämlich einen von den Knoten 11–20 und einen von den Knoten 21–n, und die Teilnehmerstationen 312 korrespondieren zu einem zweiten logischen Knoten von den Knoten 5–10.
Die logischen Knoten-IDs der Teilnehmerstationen des Netzwerks 302 werden bevorzugterweise periodisch bestimmt und periodisch zu den Teilnehmerstationen übertragen. Es wird bevorzugt, wenn die logische Knoten-ID als ein MPEG-II (Motion Pictures Expert Group, Type II) Paket übertragen wird, welches geeignete Headerinformationen zusammen mit der logischen Knoten-ID enthält. Eine MPEG-artige Codierung ist ein übliches Protokoll für die Kodierung von Videodaten, und ist daher ein zweckmäßiges Protokoll für die Kodierung der logischen Knoten-ID. Die genaue Art und Weise, wie die logische Knoten-ID für die Übertragung kodiert wird, ist jedoch nicht kritisch, und es können andere Kodiertechniken im Rahmen der vorliegenden Erfindung genutzt werden.
4 der Zeichnungen veranschaulicht, durch das in 3 gezeigte Beispiel, die Art und Weise, in welcher die logische Knoten-ID übertragen wird. In 4 sind Teilnehmerstationen 305 und 306 Teil eines ersten logischen Knotens. Diese Information wird den Teilnehmerstationen 305–306 durch Übertragung der logischen Knoten-ID 1 vom Kopfende 304 zu den Teilnehmerstationen 305–306 bereitgestellt. Die Teilnehmerstationen 308 sind Teil eines zweiten logischen Knotens. Diese Information wird den Teilnehmerstationen 308 durch Übertragung der logischen Knoten-ID für diesen zweiten logischen Knoten vom Kopfende 304 zu den Teilnehmerstationen 308 bereitgestellt. Die Teilnehmerstationen 307 sind entweder Teil eines dritten logischen Knotens oder eines vierten logischen Knotens. Die korrespondierende Knoteninformation (dritte logische Knoten-ID oder vierte logische Knoten-ID) wird zu den jeweiligen Teilnehmerstationen 307 übertragen.
Die Einfügung der logischen Knoten-ID in den Videostrom und seine Benutzung zur Identifikation derjeniger Kanäle, welche eine bestimmte Teilnehmerstation bedienen, ist besonders vorteilhaft. Die Bereitstellung der logischen Knoten-ID-Signale in den Videostrom erlaubt es, die Teilnehmerstationen beliebig im Netzwerk zu bewegen, und auch die Videoströme zu erhalten, die auf die Teilnehmerstation basierend auf einer neuen logischen Knoten-ID umgeschaltet worden sind. Zum Beispiel kann eine bestimmte Teilnehmerstation anfänglich mit dem Netzwerk verbunden sein, und ihm die logische Knoten-ID 1 zugewiesen sein. Alle Informationen für den Teilnehmer, einschließlich Informationen, die spezifisch für die Teilnehmerstation sind, werden bereitgestellt. Der Benutzer kann sich jedoch geografisch verändern, die Teilnehmerstation mitnehmen, und versuchen, Zugang von einem neuen Ort aus zu erlangen, welcher von einem unterschiedlichen logischen Knoten bedient wird. Da die ID des anderen logischen Knotens Teil des Stroms ist, wird, wenn sie einmal dem geografisch veränderten Teilnehmer mitgeteilt wurde, das Kopfende 304 wissen, welchen Kanälen Signale für diesen Benutzer zugeführt werden. Dies vermeidet jegliche manuelle Rekonfiguration des Netzwerks, welche nach dem Stand der Technik erforderlich ist. Vielmehr ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, die Dienste durch einfaches Aktualisieren der Kanal- und DVM-Informationen im SCM zu aktualisieren. Andere Beispiele, bei denen die Bereitstellung der logischen Knoten-ID besonders vorteilhaft ist, sind Fälle, bei denen neue Knoten geschaffen oder beseitigt werden, wenn es Änderungen in der Zahl der Teilnehmer gibt, die bestimmte Kanäle benutzen. Der Gebrauch der logischen Knoten-ID macht die Notwendigkeit jeglicher Änderungen durch manuelle Konfigurationen entbehrlich.
Bezugnehmend auf die 5–7 werden nun die Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Senden und Benutzen eines logischen Knoten-ID-Signals als Teil der strömenden Daten näher erläutert. Das allgemeine Verfahren wird zuerst mit Bezug auf 5 beschrieben. Dann wird ein Verfahren zur Benutzung der logischen Knoten-ID für die Bestimmung des jeweiligen Kanals, über welchen ein angefordertes Programm übertragen wird, in zwei Ausführungsformen mit Bezug auf die 6 und 7 beschrieben.
Wie in 5 gezeigt, wird ein Verfahren zum Einfügen, Übertragen und Benutzen der logischen Knoten-ID in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Verfahren beginnt mit Schritt 502 durch Erzeugung einer eindeutigen logischen Knoten-ID für jeden Knoten und der Einfügung solch einer logischen Knoten-ID in den Datenstrom. Dann wird in Schritt 504 das logische Knoten-ID-Signal als Teil des Datenstroms über das Informationsnetzwerk 108 übertragen. Dann wird in Schritt 506 der Datenstrom einschließlich der logischen Knoten-ID von der Teilnehmerstation empfangen. Dann benutzt die Teilnehmerstation in Schritt 508 die empfangene logische Knoten-ID um eine neue Nachricht, welche die logische Knoten-ID beinhaltet, zu erzeugen. Die in Schritt 508 erzeugte Nachricht wird dann in Schritt 510 zum Kopfende gesendet. Der Kombinator oder das Kopfende bestimmen die Mitgliedschaft des logischen Knotens durch Benutzung dieser Nachricht in Schritt 512, wodurch die Topologie des Netzwerks von System 110c bekannt wird. Das System 100c kann dann die im Kopfende gespeicherte Information benutzen, um unter Benutzung des TPM 102b und des DVM-Moduls 106b Datenströme umzuschalten, so daß Programme korrekt weitergeleitet werden, obwohl manuelle oder automatische Änderungen am Netzwerk vorgenommen wurden. In anderen Worten kann durch Benutzung der logischen Knoten-ID, des TPM 102b und des DVM-Moduls 106b sichergestellt werden, daß Daten zur entsprechenden Teilnehmerstation gesendet werden.
6 ist ein Flußdiagramm mit einer Ausführungsform, bei der auf die Funktion des Master SCM, den zugeordneten SCM zu identifizieren, und die Funktion des Hubs, der Teilnehmerstation die Kanalzuweisungsinformation bereitzustellen, verzichtet wird. Es ist ein Vorteil, daß die Vermeidung solcher Handlungen den Zeitbedarf (und die damit verbundene Bandbreite) zur Initiierung des VOD-Dienstes mindert. Die Vermeidung dieser Schritte erfolgt durch Abspeichern der Adresse des zugehörigen SCM zusammen mit der Kanalzuweisungsinformation in der Teilnehmerstation. Diese Information kann in der Teilnehmerstation in einem nichtflüchtigen Speicher wie einem Flash-Speicher abgelegt werden, wie er typischerweise bei Teilnehmerstationen wie digitalen Set-Top-Boxen angetroffen wird.
Bezugnehmend auf 6 fordert der Benutzer bei Schritt 602 den VOD über die zugehörige Teilnehmerstation an. Bei Schritt 604 liest die Teilnehmerstation die Program Map Table (PMT), und empfängt in Schritt 604 die periodische Übertragung der logischen Knoten-ID. Bei Schritt 608 wird die IP-Adresse des SCM, welche in der Teilnehmerstation gespeichert ist, sowie seine Eingangsportnummer benutzt, um eine UDP- (User Datagram Protocol) oder TCP- (Transmission Control Protocol) Verbindung zwischen dem SCM und der Teilnehmerstation herzustellen. Bei Schritt 610 läuft die Programmübertragung weiter bis zu ihrer Beendigung bei Schritt 612.
7 ist ein Flußdiagramm, daß die Kommunikation zwischen einer Set-Top-Box (Teil einer Teilnehmerstation) und dem Kopfende 304 zum Anfordern und Empfangen von Video-on-Demand- (VOD-) Diensten zeigt, wie zum Beispiel die Übertragung von Spielfilmen oder anderen Videoprogrammen. Bei Schritt 702 fordert der Teilnehmer VOD-Dienste an, indem er entsprechende Eingaben in die Set-Top-Box vornimmt. Bei Schritt 704 antwortet der zugehörige Hub auf die Anfrage nach einem VOD-Dienst, indem er mit den im Hub hinterlegten Informationen einen SCM identifiziert, welcher als Master-SCM fungieren soll. Bei Schritt 708 initiiert die Teilnehmerstation eine Kommunikation mit dem Master-SCM und stellt eine Verbindung zwischen dem Master-SCM und der Teilnehmerstation her. Diese Verbindung wird bevorzugt in Übereinstimmung mit dem UDP- (User Datagram Protokoll) Protokoll der Sammlung von TCP/IP-Protokollen hergestellt. Bei Schritt 710 stellt der Hub einen Übertragungskanal für das angeforderte Videoprogramm vom korrespondierenden Hub zur Teilnehmerstation bereit. Bei Schritt 710 stellt der Master-SCM auch einen Programmidentifizierer (PID) bereit, um das angeforderte Programm eindeutig zu identifizieren. Die Übertragung der logischen Knoten-ID bei Schritt 712 wird periodisch vorgenommen, wie zum Beispiel jede zehntel Sekunde, und es kann daher erwartet werden, daß die logische Knoten-ID von der Teilnehmerstation empfangen wird. In einer alternativen Ausführungsform, die in 7 durch die gestrichelten Linien dargestellt ist, können der Kanal für die Übertragung des angeforderten Videoprogramms vom korrespondierenden Hub zur Teilnehmerstation, und der Programmidentifizierer (PID) voreingestellt sein (Schritt 730). Zum Beispiel kann eine Kopie eines verteilten Pakets, welches den vorgegebenen Kanal und eine PID hat, in der Teilnehmerstation unter Benutzung lokalen Speicherplatzes abgespeichert werden, um die Latenzzeit beim Starten interaktiver Sitzungen zu mindern, bei denen die Inhalte temporäre Kopien der in dem verteilten Paket enthaltenen Informationen erzeugen. In solch einem Fall können die Schritte 700–710 durch den einzelnen Schritt 730 der Identifizierung des vorgegebenen Kanals und der PID ersetzt werden, nach welcher das Verfahren mit der Information in Schritt 714 fortfährt.
Nachdem die Teilnehmerstation die logische Knoten-ID erhalten hat, hat sie die notwendigen Informationen, um mit dem zugehörigen SCM zu kommunizieren, und wird bei Schritt 714 die UDP-Verbindung zwischen dem Master-SCM und der Teilnehmerstation beendet. Bei Schritt 716 wird eine UDP-Verbindung zwischen dem identifizierten SCM und der Teilnehmerstation hergestellt. Nach seiner Herstellung bei 716 dauert die Übertragung 718 des angeforderten Programms durch den SCM zur anfordernden Teilnehmerstation an, bis die Übertragung bei Schritt 720 beendet wird.
Es ist klar, daß die beschriebenen spezifischen Mechanismen und Techniken für eine Anwendung der Prinzipien der Erfindung lediglich beispielhaft sind. Zahlreiche zusätzliche Modifikationen können bei dem Verfahren und der Vorrichtung vorgenommen werden ohne den Schutzbereich des Patentes zu verlassen.

Claims

Verfahren für die logische Knotenidentifikation in einem heterogenen Netzwerk (108), das die sitzungsbasierte Weiterleitung oder Umschaltung des Informationsflusses unterstützt, wobei das Netzwerk (108) eine Quelle (104, 304), eine Mehrzahl von logischen Knoten und eine Mehrzahl von Einrichtungen hat, wobei das Verfahren von einem Informationsverteiler (110, 100b, 304) durchgeführt wird und aufweist: Empfangen eines Signals mit zumindest einem verknüpften logischen Identifizierer, der einen der Mehrzahl von logischen Knoten anzeigt, von der Quelle (104, 304), Übertragen des Signals zu zumindest einer Einrichtung der Mehrzahl von Einrichtungen (220a–220n), die mit einem logischen Knoten verknüpft ist entsprechend dem zumindest einen logischen Identifizierer, Empfangen durch die zumindest eine Einrichtung einer Nachricht, die die zumindest eine Einrichtung identifiziert, und zumindest eines logischen Identifizierers und Übertragen der Nachricht zu der Quelle (104, 304), wobei die Nachricht angepaßt ist, um die Zuweisung des zumindest einen logischen Identifizierers zu der zumindest einen Einrichtung zu ermöglichen unabhängig von der physikalischen Organisation der zumindest einen Einrichtung auf dem Netzwerk (108), und um die Konfiguration des Netzwerkes (108) zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem die Quelle des Signals Teil eines Kopfendes des Netzwerkes ist.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem zumindest eine der zumindest einen Einrichtung eine anfordernde Teilnehmerstation ist.
Verfahren nach Anspruch 3, das den Schritt des Schaltens bzw. Umschaltens der Übertragung des Signals zu einem logischen Knoten und Umschalten der Nachricht von der anfordernden Teilnehmerstation zu einem Steuermodul aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Netzwerk als ein Vermittler zwischen dem Informationsverteiler (110, 110b) und der Quelle des Signals (104, 304) fungiert.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem der Informationsverteiler aufweist: einen Empfänger/Entstörer (210a) und ein Telefon (214a).
Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Signal von zumindest einer Satellitenbasisstation über einen entsprechenden Satelliten empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, das aufweist: Bereitstellen von zumindest einem logischen Identifizierer, Zuweisen von jedem logischen Identifizierer zu dem Signal, Übertragen von jedem der zugewiesenen logischen Identifizierer und des Signals von der Quelle (104, 304) zu der anfordernden Teilnehmerstation unter Verwendung eines Modulators aus einer Mehrzahl von Modulatoren, die mit der anfordernden Teilnehmerstation in Kommunikation stehen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Nachrichten empfangende Schritt aufweist: Senden des logischen Identifizierers und der Information, die die anfordernde Teilnehmerstation identifiziert, von der anfordernden Teilnehmerstation zu der Quelle (104, 304), Verwenden des zumindest einen logischen Identifizierers, der von der anfordernden Teilnehmerstation empfangen wurde, um den gegebenen Modulator in der Mehrzahl von Modulatoren zu identifizieren.
Verfahren nach Anspruch 8, in dem die Quelle (104, 304) einen digitalen Videomodulator beinhaltet, der die DVM-Quadraturamplitudenmodulation (QAM) verwendet.
Verfahren nach Anspruch 8, das aufweist das Identifizieren eines vorbestimmten Kanals und einer Paketidentifikationsnummer aus einer Kopie eines verteilten Pakets, das an der anfordernden Teilnehmerstation gespeichert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das aufweist: Verbinden einer ersten Einrichtung für die Kommunikation mit dem Netzwerk an einem ersten Ort, Empfangen eines logischen Identifizierers zusammen mit einem Datenstrom an der ersten Einrichtung, Senden des empfangenen logischen Identifizierers und der ersten Einrichtungsidentifikationsinformation zu der Quelle, Verwenden der Nachricht, um einen sendenden Modulator zu identifizieren, der mit der ersten Einrichtung in Kommunikation steht.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin die Schritte aufweist: Trennen der zumindest einen Einrichtung von der Kommunikationsverbindung mit dem Netzwerk an einem ersten Ort, Wiederverbinden der zumindest einen Einrichtung für die Kommunikation mit dem Netzwerk an einem zweiten Ort, Übertragen des Signals von der Quelle (104, 304) zu der zumindest einen Einrichtung, wobei ein Datenstrom des Signals den zumindest einen logischen Identifizierer, der mit dem Signal verknüpft ist, aufweist, Empfangen einer neuen Nachricht von der zumindest einen Einrichtung, wobei die neue Nachricht angepaßt ist, um im folgenden einen neuen sendenden Modulator zu identifizieren, der mit der zumindest einen Einrichtung in Kommunikationsverbindung steht, Übertragen der neuen Nachricht zu der Quelle (104, 304).
Vorrichtung, die derart betreibbar ist, daß sie logische Knoten in einem heterogenen Netzwerk identifiziert, die sessionbasierte bzw. sitzungsbasierte Weiterleitung oder Umschaltung des Informationsflusses unterstützt, wobei das Netzwerk (108) eine Quelle (104, 304), eine Mehrzahl von logischen Knoten und eine Mehrzahl von Einrichtungen hat, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Informationsverteiler (110, 110b, 304), der betreibbar ist, um: von der Quelle (104, 304) ein Signal zu empfangen, das zumindest einen logischen Identifizierer aufweist, der einen der besagten Mehrzahl von logischen Knoten anzeigt, das Signal zu zumindest einer der Mehrzahl von Einrichtungen (220a–220n), die mit dem logischen Knoten entsprechend dem zumindest einen logischen Identifizierer verknüpft sind, zu übertragen, von jeder der zumindest einen der besagten Mehrzahl von Einrichtungen eine Nachricht zu empfangen, die die Einrichtung und den zumindest einen logischen Identifizierer identifiziert, die Nachricht zu der Quelle (104, 304) zu übertragen, wobei die Nachricht derart angepaßt ist, daß sie die Zuweisung des zumindest einen logischen Identifizierers zu der zumindest einen Einrichtung unabhängig von der physikalischen Organisation der zumindest einen Einrichtung auf dem Netzwerk (108) ermöglicht, und um die Konfiguration des Netzwerkes (108) zu ermöglichen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Mehrzahl von Einrichtungen eine Mehrzahl von Teilnehmerstationen aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, in der der Informationsverteiler (304) Teil eines Kopfendes des Netzwerkes bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, bei der das Netzwerk als ein Vermittler zwischen dem Informationsverteiler (110, 110b) und der Quelle fungiert.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, in der das Netzwerk zumindest eine Basisstation, die mit zumindest einem Satelliten kommuniziert, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, in der der Informationsverteiler aufweist: einen Empfänger/Entstörer (210a) und ein Telefon (214a).
Vorrichtung nach Anspruch 14, die derart betreibbar ist, daß sie Videoprogramme über das Netzwerk in Antwort auf Programmanforderungen von der Mehrzahl von Teilnehmerstationen überträgt, wobei zumindest eine Teilnehmerstation mit dem Netzwerk über einen entsprechenden einer Mehrzahl von Hubs verbunden ist, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Mehrzahl von Steuermodulen in der Quelle (104, 304), wobei jedes der Steuermodule die Übertragung von angeforderten Programmen zu der Mehrzahl von Teilnehmerstationen steuert und einen Knotenidentifizierer hat, der betreibbar ist, um zumindest einen logischen Identifizierer zu erzeugen, wobei der besagte zumindest eine logische Identifizierer eine entsprechende Korrespondenz zwischen dem Hub, der die zumindest eine Teilnehmerstation mit dem Netzwerk verbindet, und einem entsprechenden Steuermodul anzeigt.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 20, in der der Knotenidentifikationswert ein einzelnes Paket für alle Hubs aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, in der der Knotenidentifizierer einen logischen Identifizierer durch periodisches Veranlassen der Übertragung des logischen Identifizierers zu einem entsprechenden der Mehrzahl von Hubs verknüpft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, in der jeder der Mehrzahl von Hubs betreibbar ist, um die koaxialen Abschnitte des Netzwerkes mit Faserabschnitten des Netzwerkes zu verbinden, und bei dem zumindest ein erster Kanal und ein zweiter Kanal zwischen jedem der Hubs und entsprechenden Teilnehmerstationen der Mehrzahl von Teilnehmerstationen zugewiesen sind, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Programmidentifizierungseinrichtung, die auf eine Programmanforderung von einer der Mehrzahl von Teilnehmerstationen durch Bereitstellen der Frequenzinformation und eines Programmidentifizierers (PID), der ein Programm entsprechend der Programmanforderung anzeigt, reagiert und eine Übertragungseinrichtung, die auf die Programmidentifizierungseinrichtung reagiert, um die Übertragung des Programms zu der Teilnehmerstation, die die Programmanforderung sendet, zu veranlassen.
Vorrichtung nach Anspruch 23, in der das Netzwerk einen Netzwerkcontroller aufweist, der in der Lage ist, einen Kanal für die Übertragung eines angeforderten Programms zu einer der Mehrzahl von Teilnehmerstationen zuzuweisen, wobei das Netzwerk dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine erste Bandbreite zwischen der Quelle (104, 304) und dem Netzwerkcontroller und eine zweite Bandbreite zwischen dem Netzwerkcontroller und jeder der Mehrzahl von Teilnehmerstationen hat, so daß die zweite Bandbreite geringer als die erste Bandbreite ist, und wobei der zumindest eine logische Identifizierer eindeutig den Netzwerkcontroller als einen entsprechenden Netzwerkcontroller identifiziert und der Programmidentifizierer (PID) eindeutig das angeforderte Programm identifiziert.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 23, die ein Mastersteuermodul aufweist für das Zuweisen jedes der Mehrzahl von Steuermodulen zu zumindest einem ersten entsprechenden Hub der Mehrzahl von Hubs.
Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei das Mastersteuermodul auf eine Anforderung von irgendeiner der Mehrzahl von Teilnehmerstationen antwortet durch Identifizieren der anfordernden Teilnehmerstation mit einem entsprechenden Steuermodul.
Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, wobei eine erste Teilnehmerstation der Mehrzahl von Teilnehmerstationen zumindest einen logischen Identifizierer zu dem Mastersteuermodul überträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 27, wobei das Mastersteuermodul veranlaßt, daß ein entsprechendes der Mehrzahl von Steuermodulen angeforderte Programme zu der ersten Teilnehmerstation überträgt unter Verwendung des zumindest einen logischen Identifizierers, der von der ersten Teilnehmerstation zu dem Mastersteuermodul übertragen wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 28, in der das Mastersteuermodul einen digitalen Videomodulator und einen Kanal für die Übertragung der angeforderten Programme zu der ersten Teilnehmerstation auswählt unter Verwendung von dem zumindest einen logischen Identifizierer, der durch die erste Teilnehmerstation zu dem Mastersteuermodul übertragen wurde.