KR20090077816A - 홈 네트워크의 대역폭 사용을 폴리싱하는 방법 및 장치 - Google Patents

홈 네트워크의 대역폭 사용을 폴리싱하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 단말기들을 구비하는 홈 네트워크를 폴리싱하는 방법 및 장치를 포함한다. 홈 네트워크 및 액세스 네트워크 사이의 게이트웨이에서, 상기 방법은 네트워크내 트래픽과 연관된 대역폭 사용을 모니터링하는 단계, 네트워크간 트래픽과 연관된 대역폭 요구조건들을 결정하는 단계, 및 대역폭 사용이 대역폭 요구조건들 중 하나의 만족을 방지하는 결정에 응답하여, 네트워크내 트래픽을 감소시키도록 구성된 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
Figure P1020097009256
홈 네트워크, 잔류 게이트웨이들, 네트워크간 트래픽

Description

홈 네트워크의 대역폭 사용을 폴리싱하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR POLICING BANDWIDTH USAGE OF A HOME NETWORK}
본 발명은 통신 네트워크들 분야, 특히 잔류 게이트웨이들(residential gateway) 및 연관된 홈 네트워크들에 관한 것이다.
홈 네트워크는 통상적으로 액세스 네트워크를 통하여 인터넷에 액세스할 수 있는 하나 이상의 사용자 단말기들을 포함한다. 잔류 게이트웨이는 통상적으로 홈 네트워크의 사용자 단말기들 및 홈 네트워크 외측의 네트워크 엘리먼트들 사이에서 통신을 용이하게 하고, 사용자 단말기들에 네트워크 제공 서비스들을 제공하기 위하여 홈 네트워크 및 액세스 네트워크 사이에 배치된다. 홈 네트워크는 서비스 품질(QOS) 메커니즘이 이용될 수 없는(즉, 각각의 사용자 단말기이 홈 네트워크의 대역폭을 사용에 자유로운) 로컬 영역으로서 실행될 수 있다. 그러나, 바람직하지 않게, QOS 메커니즘이 홈 네트워크에서 이용할 수 없기 때문에, 홈 네트워크의 사용자 단말기들 사이의 통신들에 의해 소비된 홈 네트워크의 대역폭은 잔류 게이트웨이를 통하여 홈 네트워크에 및 상기 홈 네트워크로부터 통신들을 위해 불충분한 대역폭을 유발할 수 있다.
종래 기술에서 다양한 결함들은 다수의 단말기들을 구비하는 홈 네트워크를 폴리싱하는 본 발명의 방법 및 장치들을 통하여 처리된다. 홈 네트워크 및 액세스 네트워크 사이의 게이트웨이에서, 상기 방법은 네트워크내 트래픽과 연관된 대역폭 사용을 모니터링하는 단계, 네트워크간 트래픽과 연관된 대역폭 요구조건들을 결정하는 단계, 및 대역폭 사용이 대역폭 요구조건들 중 하나의 만족을 방지하는 결정에 응답하여, 네트워크내 트래픽을 감소시키도록 구성된 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 지침은 첨부 도면들과 관련하여 다음 상세한 설명을 고려함으로써 쉽게 이해될 수 있다.
도 1은 통신 네트워크의 고레벨 블록도.
도 2는 도 1의 통신 네트워크의 고레벨 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 도시하는 도면.
도 5는 여기에 기술된 기능들 중 적어도 일부를 수행하는데 사용하기에 적합한 범용 컴퓨터의 고레벨 블록도를 도시하는 도면.
이해를 용이하게 하기 위하여, 동일한 참조 번호들은 여기서 가능하면 도면들에 공통인 동일한 엘리먼트들을 나타내기 위해 사용되었다.
본 발명은 네트워크의 대역폭 사용을 폴리싱할 수 있게 한다. 본 발명은 홈 네트워크상 단말기들 사이의 통신들로 인한 홈 네트워크상 대역폭 사용을 모니터링한다. 본 발명은 게이트웨이 디바이스를 통하여 홈 네트워크와 통신시 홈 네트워크와 하나 또는 그 이상의 액세스 네트워크들 사이의 트래픽 흐름들의 대역폭 요구조건들을 추가로 모니터링한다. 본 발명은 홈 네트워크의 단말기들 사이의 통신들로 인한 대역폭 사용으로 하나 이상의 트래픽 흐름들의 대역폭 요구조건들이 만족되지 못한다는 결정에 응답하여, 홈 네트워크상 선택된 하나 이상의 단말기들에 대한 프레임(제어 프레임 또는 백프레셔(backpressure) 프레임으로서 여기서 불림)을 개시하여, 선택된 단말기들이 임의의 시간 기간 동안 전송을 멈추고, 이에 따라 홈 네트워크 및 액세스 네트워크 사이의 트래픽 흐름들으로 이용하기 위한 홈 네트워크에서 이용할 수 있는 대역폭을 증가시킨다.
도 1은 통신 네트워크의 고레벨 블록도를 도시한다. 특히, 도 1의 통신 네트워크(100)는 다수의 사용자 단말기들(UT)(1021-102N)(전체적으로, UT들(102)), 홈 네트워크(HN)(104), 게이트웨이(GW)(106), 및 액세스 네트워크(AN)(108)를 포함한다. UT들(102)은 HN(104)(즉, 인트라 HN 통신들로서 표시되거나, 보다 일반적으로 UT들(102) 사이의 네트워크내 통신들로서 표시됨)을 이용하여 통신한다. UT들(102)은 HN(104) 및 GW(106)를 사용하여 AN(108)과 통신한다. 비록 하나의 HN(104)을 통하여 결합된 특정 수의 UT들(102)과 관련하여 주로 도시 및 기술되었지만, GW(106)는 임의의 수의 UT들을 지원하는 임의의 수의 HN들에게 본 발명의 다양한 기능들을 제공할 수 있다.
UT들(102)은 정보를 전송 및 수신하도록 구성된 단말기들을 포함한다. UT들(102)은 HN(104)을 통하여 프레임들을 전송하고 HN(104)을 통하여 프레임들을 수신하도록 구성된다. UT들(102)은 HN(104)상 다른 UT들(102) 및 GW(106) 및 AN(108)을 통하여 이용할 수 있는 다른 네트워크 엘리먼트들에 프레임들을 전송할 수 있다. 유사하게, UT들(102)은 HN(104) 상 다른 UT들(102)로부터 및 GW(106)와 AN(108)을 통하여 이용할 수 있는 다른 네트워크 엘리먼트들로부터 프레임들을 수신할 수 있다. HN(104)가 공유된 네트워크로서 동작하는 일 실시예에서, 각각의 UT(102)는 UT(102)를 위해 의도된 프레임들을 처리하고 다른 네트워크 엘리먼트들을 위하여 의도된 프레임들(예를 들어, HN(104)상 다른 UT들(102) 또는 GW(106) 및 AN(108)을 통하여 이용 가능한 하나 이상의 다른 네트워크 엘리먼트들을 위하여 의도됨)을 무시하도록 구성된다. UT들(102)의 동작은 도 2와 관련하여 보다 잘 이해될 수 있다. 예를 들어, UT들(102)은 데스크톱 컴퓨터들, 랩톱 컴퓨터들 등을 포함할 수 있다.
HN(104)은 UT들(102) 사이의 네트워크내 통신들 및 GW(106) 및 AN(108)을 통하여 이용 가능한 UT들(102) 및 다양한 다른 네트워크 엘리먼트들 사이의 네트워크간 통신들을 용이하게 한다. HN(104)은 HN(104)을 통하여 전송된 각각의 프레임이 HN(104)(예시적으로, 각각의 UT들(102) 및 GW(106))에 접속된 각각의 네트워크 엘리먼트에 의해 수신되도록 공유된 네트워크로서 기능한다. 다시 말해서, HN(104)은 공유된 네트워크로서 기능하여, 임의의 주어진 시간에서 정보는 HN(104)(예시적으로, UT들(102) 또는 GW(106) 중 하나)에 접속된 단지 하나의 네트워크 엘리먼트 에 의해서만 HN(104)을 통하여 전송될 수 있다. HN(104)의 동작은 도 2와 관련하여 보다 잘 이해될 수 있다.
GW(106)는 UT들(102) 및 AN(108) 사이의 통신들을 용이하게 한다. 예를 들어, GW(106)는 잔류 게이트웨이일 수 있다. GW(106)는 HN(104) 상에서 대역폭 이용을 모니터링하도록 구성된다. GW(106)는 GW(106)를 횡단하는 각각의 트래픽 흐름을 지원하기에 필요한 요구된 대역폭을 모니터링하도록 또한 구성된다. GW(106)는 시간 기간 동안(HN(104) 상에서 이용 가능한 대역폭을 이용하기 위하여 UT들(102) 및 AN(108) 사이의 네트워크간 트래픽 흐름들이 이루어지도록 하기 위해) HN(104) 상에 UT들(102) 중 하나가 전송되지 못하게 하기 위하여 UT들(102) 중 하나들에 대해 제어 프레임들을 시작하도록 구성된다. HN(104) 상에서 대역폭 사용을 폴리싱할 때 GW(106) 동작은 도 2 및 도 3과 관련하여 보다 잘 이해될 수 있다.
AN(108)은 UT들(102) 및 다양한 다른 네트워크들(도시되지 않음)의 다양한 다른 네트워크 엘리먼트들 사이의 통신들을 용이하게 하도록 구성된 임의의 액세스 네트워크를 포함한다. AN(108)은 연관된 서비스 품질 레벨들을 가진 트래픽 흐름들을 지원한다. 예를 들어, AN(108)은 콘텐트 스트리밍(예를 들어, 스트리밍 오디오, 스트리밍 비디오 등, 또한 이들의 다양한 조합들), 게이밍, 인스턴트 메시징 등, 또한 이들의 다양한 조합과 같은 다양한 서비스들을 지원할 수 있다. 예를 들어, AN(108)은 케이블 액세스 네트워크, 디지털 가입자 라인(DSL) 액세스 네트워크 등을 포함할 수 있다.
도 2는 하나의 네트워크내 트래픽 흐름 및 두 개의 네트워크간 트래픽 흐름 들을 지원하는 통신 네트워크(도 1의 통신 네트워크(100))의 고레벨 블록도를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 통신 네트워크(100)는 네트워크간 통신(202)을 지원한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 통신 네트워크(100)는 제 1 네트워크내 트래픽 흐름(2041) 및 제 2 네트워크내 트래픽 흐름(2042)(집합적으로, 네트워크내 트래픽 흐름들(204))을 지원한다. 비록 주로 하나의 네트워크내 전송 및 두 개의 네트워크간 트래픽 흐름들을 지원하는 HN에 관련하여 도시 및 기술되었지만, 본 발명은 임의의 수의 네트워크내 전송들 및 임의의 수의 네트워크간 트래픽 흐름들을 지원하는 홈 네트워크의 대역폭 이용을 제어하기 위하여 사용될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 네트워크내 통신(202)은 UT(1021)에 의도된 UT(1022)로부터 전송된 프레임들을 포함한다. 네트워크내 통신(202) 동안, UT(1021)를 위해 의도된 UT(1022)에 의해 전송된 프레임들은 HN(104) 상에 배치되어 각각의 프레임은 의도된 UT(1021), 또한 HN(104)(예시적으로, UT(102N))에 결합된 다른 UT들(102) 및 HN(104)에 결합된 GW(106)에 의해 수신된다. HN(104)을 통하여 UT들(102)에 의해 전송된 프레임들이 GW(106)에 의해 수신되기 때문에, GW(106)는 UT들(102) 사이의 통신들과 연관된 HN(104)의 대역폭 사용을 계속 모니터링할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 네트워크간 트래픽 흐름들(204)은 HN(104)의 UT들(102) 및 AN(108)(HN(104)의 UT들(102)는 HN(104)에 직접 결합되지 않은 다른 네 트워크 엘리먼트들과 통신하게 함) 사이의 트래픽 흐름들을 포함한다. 특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 네트워크간 트래픽 흐름(2041)은 GW(106)를 통하여 UT(102N) 및 AN(108) 사이의 트래픽 흐름이고, 제 2 네트워크간 트래픽 흐름(2042)은 GW(106)를 통하여 UT(1021) 및 AN(108) 사이의 트래픽 흐름이다. 네트워크간 트래픽 흐름들(204)은 연관된 서비스 품질 레벨들을 가지므로, 각각의 네트워크간 트래픽 흐름은 연관된 서비스 품질 레벨을 유지하기 위하여 HN(104)상에 특정한 양의 대역폭을 요구한다.
여기에 기술된 바와 같이, GW(106)는 대역폭 제어 모듈로서 동작한다. GW(106)는 UT들(104)(예시적으로, 네트워크내 통신(202)) 사이의 통신들로 인해 HN(104) 상에서 대역폭 사용을 모니터링한다. GW(106)는 각각의 네트워크간 트래픽 흐름들(예시적으로, 네트워크간 트래픽 흐름들(204))의 대역폭 요구조건들을 모니터링한다. GW(106)는 네트워크간 트래픽 흐름들과 연관된 대역폭 요구조건이 만족되지 않은(또는, 선택적으로 만족이 방지될 수 있는) 결정에 응답하여, UT들(104) 사이의 인트라 HN 통신들로 인한 HN(104) 상 대역폭 이용을 줄이도록 구성된 적어도 하나의 제어 프레임을 발행하고, 이에 따라 HN(104)의 보다 많은 이용 가능한 대역폭은 각각의 네트워크간 트래픽 흐름들의 각각의 요구된 서비스 품질을 유지하기 위하여 네트워크간 트래픽 흐름들에 의해 이용될 수 있다.
일 실시예에서, 도 2의 환경내에서 기술된 바와 같이, HN(104) 상에 총 이용 가능한 대역폭이 100Mbps인 것이 가정된다. 이 실시예에서, 제 1 네트워크간 트래 픽 흐름(2041) 및 제 2 네트워크간 흐름(2042)에 대한 대역폭 요구조건들이 각각 35 Mbps 및 25 Mbps인 것을 또한 가정한다. 이 실시예에서, UT들(102) 사이의 네트워크내 통신들에 사용될 수 있는 HN(104)과 연관된 나머지 대역폭은 40 Mbps이다. 이 실시예에서, UT(1022)로부터 UT(1021)로 네트워크내 통신(202)이 40Mbps를 초과하는 결정에 응답하여, GW(106)는 미리 결정된 시간량 동안 UT(1022)가 HN(104)을 통하여 전송하는 것을 멈추게 하도록 구성된 UT(1022)에 대한 제어 프레임을 시작한다. GW(106)의 동작은 도 3과 관련하여 보다 잘 이해될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 도시한다. 특히, 방법(300)은 홈 네트워크상 다수의 사용자 단말기 중 선택된 하나가 홈 네트워크 상 다른 사용자 단말기들에 전송되는 것을 방지하도록 구성된 제어 프레임을 시작하기 위한 방법이다. 제어 프레임은 홈 네트워크의 단말기들 사이의 통신들로 인한 홈 네트워크상 대역폭 이용이 트래픽 흐름과 연관된 대역폭 요구조건이 만족되지 않게 하는 결정에 응답하여 시작된다. 비록 연속하여 수행되는 것으로 여기에 주로 도시 및 기술되었지만, 방법(300) 단계들의 적어도 일부는 도 3에 제공된 것과 동시에 수행되거나, 다른 순서로 수행될 수 있다. 방법(300)은 단계(302)에서 시작하고 단계(304)로 진행한다.
단계(304)에서, 대역폭 이용은 모니터링된다. 모니터링된 대역폭 이용은 네트워크내 통신들(즉, HN의 UT들 사이의 통신들로 인한 대역폭 이용)과 연관된 대역폭 이용이다. 일 실시예에서, 대역폭 이용은 HN의 UT들에 의해 HN 상에 배치된 프 레임들을 수신하고(GW가 HN(비록 GW에서 처리되지 않지만)의 임의의 UT들에 의해 HN 상에 배치된 모든 프레임들을 수신하기 때문에), 각각의 수신된 프레임이 발생하는 UT를 식별하고, 각각의 수신된 프레임들에 따라 각각의 UT에 대한 대역폭 이용 방식을 모니터링함으로써 모니터링된다. 일 실시예에서, 각각의 UT들에 대한 대역폭 이용 방식을 모니터링하는 단계는 각각의 수신된 프레임의 크기를 결정하는 단계, 각각의 UT가 각각의 수신된 프레임을 전송하는 시간 길이를 결정하는 단계, 및 프레임 크기들 및 프레임 전송 시간들을 이용하여 각각의 UT에 대한 대역폭 이용 방식을 결정하는 단계를 포함한다.
단계(306)에서, 네트워크간 트래픽과 연관된 대역폭 요구조건들은 결정된다. 일 실시예에서, 네트워크간 트래픽과 연관된 대역폭 요구조건들은 HN(즉, HN의 UT들) 및 AN 사이의 각각의 트래픽 흐름들과 연관된 대역폭 요구조건들을 포함한다. 일 실시예에서, 트래픽 흐름들의 대역폭 요구조건들을 결정하는 단계는 HN 및 AN 사이의 각각의 트래픽 흐름을 식별하는 단계, 각각의 식별된 트래픽 흐름의 우선순위를 결정하는 단계, 및 트래픽 흐름의 우선순위를 이용하여 각각의 트래픽 흐름의 대역폭 요구조건을 결정하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 트래픽 흐름의 우선순위는 트래픽 흐름의 프레임들에 제공된 하나 이상의 서비스 품질(QOS) 표시기들을 사용하여 결정된다. QOS 표시기(들)는 각각의 트래픽 흐름들의 헤더들(또는 다른 정보)로부터 결정될 수 있다.
단계(308)에서, 네트워크간 트래픽의(예를 들어, 각각의 트래픽 흐름들의) 대역폭 요구조건들이 만족되는지의 여부에 대한 결정이 이루어진다. 만약 네트워 크간 트래픽의 대역폭 요구조건들이 모두 만족되면(예를 들어, HN 및 AN 사이의 각각의 트래픽 흐름들 각각의 대역폭 요구조건들을 지원하기 위하여 HN 상에서 이용할 수 있는 대역폭이 충분하면), 방법(300)은 단계(304)로 리턴한다. 만약 네트워크간 트래픽의 대역폭 요구조건들이 만족되지 않으면(예를 들어, HN 및 AN 사이의 모든 트래픽 흐름들의 대역폭 요구조건들을 지원하기 위하여 HN 상에서 이용할 수 있는 대역폭이 충분하지 않으면; 즉, 하나 또는 그 이상의 대역폭 요구조건들이 만족되지 않으면), 방법(300)은 단계(310)로 진행한다.
단계(310)에서, 홈 네트워크의 UT들 중 하나는 선택된다(HN 및 AN 사이의 트래픽 흐름들을 지원하기 위하여 HN 상에서 이용할 수 있는 대역폭을 증가시키기 위한 시간 기간 동안 HN을 통하여 통신하는 것이 방지될 UT로서). 일 실시예에서, UT들 중 선택된 하나는 HN의 각각의 UT들 각각과 연관된 대역폭 이용 방법에 따라 선택된다. 여기에 기술된 바와 같이, 하나의 이러한 실시예에서, UT들의 대역폭 이용 방식들은 각각의 UT가 각각의 수신된 프레임을 전송하는 시간 기간을 결정하고, 프레임 크기들(프레임 크기 측정 중 비트들, 바이트들, 또는 임의의 다른 단위들로 측정될 수 있음) 및 프레임 전송 시간들을 이용하여 각각의 UT를 위한 대역폭 이용 방식을 결정함으로써 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 대역폭 이용 방식들을 이용하는 UT들 중 하나의 선택은 HN 상 단말기들 각각의 대역폭 이용 방식들을 분류하는 것을 포함한다. 하나의 이러한 실시예에서, 네트워크내 통신들을 위해 현재 최대량의 대역폭을 사용하는 UT는 UT가 HN을 통하여 통신하지 못하도록 선택될 수 있다. 다른 이러한 실시예에서, 네트워크내 통신들을 위해 현재 최소량의 대역폭을 현재 사용하는 UT는 UT가 HN을 통하여 통신하는 것을 방지하도록 선택될 수 있다.
비록 선택된 UT가 UT들 각각과 연관된 대역폭 이용 방식들에 따라 선택되는 실시예들과 관련하여 주로 기술되었지만, 다른 실시예에서, UT는 다른 정보를 사용하여 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어 UT는 각각의 UT들의 네트워크내 트래픽과 연관된 우선순위 정보, UT들 각각의 네트워크내 트래픽과 연관된 서비스 품질 정보 등, 또한 이들의 다양한 조합들 중 적어도 하나를 이용하여 선택될 수 있다.
비록 UT가 HN을 통하여 통신하는 것이 방지될 때 UT들 중 하나를 선택하는 것과 관련하여 주로 도시 및 기술되었지만, 다른 실시예들에서 다중 UT들은 UT들이 HN을 통한 통신이 방지될 때 선택될 수 있다. 예를 들어, 하나의 UT가 HN을 통한 통신이 방지되는 것은 트래픽 흐름들의 대역폭 요구조건들을 지원하기에 충분한 대역폭을 제공할 수 없고, 상기 경우, 하나 이상의 추가적인 UT들은 또한 HN을 통한 통신이 방지될 수 있다. 일 실시예에서, 다중 UT들이 HN을 통해 통신이 방지될 UT들로서 선택하는 경우, 다중 UT들의 선택은 하나 이상의 다수의 선택 방식들을 이용하여 수행될 수 있다.
단계(312)에서, UT들 사이의 네트워크내 트래픽을 감소시키도록 구성된 데이터는 HN를 통하여 전송된다. 일 실시예에서, 네트워크내 트래픽을 감소시키도록 구성된 데이터는 UT들이 통신하는 HN 및 AN 사이의 GW에 의해 시작된다. 일 실시예에서, 네트워크내 트래픽을 감소시키도록 구성된 데이터는 UT들 중 선택된 하나 (또는 그 이상)에 전송된다. 일 실시예에서, 데이터는 시간 기간 동안 HN상에서 선택된 UT가 전송되는 것이 방지되도록 구성된다. 일 실시예에서, 네트워크내 트래픽을 감소시키도록 구성된 데이터는 HN의 UT들 중 선택된 것으로 전송된 프레임(또한 제어 프레임 또는 백프레셔 프레임이라 함)이다.
일 실시예에서, UT들 중 선택된 것에 대해 제어 프레임을 시작하는 단계는 UT들 중 선택된 하나를 식별하고, HN을 통하여 UT들 중 선택된 하나에 의해 전송된 프레임들이 의도되는 UT들 중 다른 하나를 식별하는 단계, 및 식별된 UT들을 이용하여 제어 프레임을 생성하는 단계를 포함한다. 하나의 이러한 실시예에서, 생성된 제어 프레임은 소스 어드레스(UT들 중 다른 하나를 식별함) 및 목적지 어드레스(UT들 중 선택된 하나를 식별함)를 포함한다. 이 실시예에서, GW는 제어 프레임을 생성하여, UT들 중 선택된 것은 제어 프레임이 UT들 중 다른 하나로부터 전송된 것으로 간주된다(즉, UT들 중 선택된 것이 HN을 통하여 프레임들을 전송한 UT로부터).
일 실시예에서, 제어 프레임은 시간 기간 동안 HN 상에 하나 이상의 선택된 UT(들)가 전송하지 못하도게 하도록 구성된 임의의 포맷일 수 있다. HN이 로컬 영역 네트워크(LAN)로서 실현되는 일 실시예에서, 제어 프레임은 PAUZE 프레임이거나, PAUZE 프레임의 구성된 형태일 수 있다. HN이 다른 타입의 네트워크(예를 들어, 토큰 링 네트워크)로서 구현되는 일 실시예에서, 제어 프레임은 하나 이상의 선택된 UT(들)이 시간 기간 동안 HN 상에 전송되지 못하게 하도록 구성된 다른 포맷을 이용하여 구현될 수 있다. 하나 이상의 다른 실시예들에서, 다양한 다른 프 레임들, 패킷들, 데이터그램들 등, 또한 다양한 다른 시그널링 형태들은 시간 기간 동안 하나 이상의 선택된 UT(들)이 전송되지 못하게 하기 위하여 사용될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 단계(312)로부터, 방법(300)은 단계(304)로 리턴한다(이하에 기술된 바와 같이, 방법(300)의 단계들 308 및 310이 수행될 때, 방법(300)의 단계들 304, 306 및 308이 계속 수행되는 것이 주의되어야 하지만). 네트워크내 트래픽을 감소시키도록 구성된 데이터의 수신에 응답하여 선택된 UT의 동작은 도 4와 관련하여 여기에 도시 및 기술된다. 비록 도 3과 관련하여 여기에 기술된 바와 같이, 제어 프레임에 관련하여 주로 도시 및 기술되었지만, 다양한 다른 형태의 데이터, 또는 다른 타입의 시그널링은 HN의 UT들 사이의 네트워크내 트래픽을 감소시키기 위하여 GW에 의해 이용될 수 있다.
비록 계속적으로 수행되는 것으로 도시 및 기술되었지만, HN의 대역폭 이용을 모니터링하는 단계(단계 304), 트래픽 흐름들의 대역폭 요구조건들을 결정하는 단계(단계 306), 및 각각의 트래픽 흐름들의 대역폭 요구조건들이 만족되는지의 여부를 결정하는 단계(단계 308)는 동시에 계속하여 수행될 수 있다. 게다가, HN의 대역폭 이용을 모니터링하는 단계(단계 304), 트래픽 흐름들의 대역폭 요구조건들을 결정하는 단계(단계 306), 및 각각의 트래픽 흐름들의 대역폭 요구조건들이 만족되는지를 결정하는 단계(단계 308)는 단말기들 중 선택된 하나(또는 그 이상)가 HN을 통하여 전송이 방지될 때 계속 수행된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 도시한다. 특히, 방법(400)은 GW로부터 수신된 제어 프레임에 응답하여 HN을 통한 전송이 방지되는 방법이고, 여 기서 GW는 HN 상 대역폭 이용을 제어하도록 구성된다. 비록 일반적인 제어 프레임의 이용과 관련하여 주로 도시 및 기술되었지만, 임의의 프레임 또는 다른 패킷, 메시지, 데이터, 신호들 등은 HN 상 대역폭 이용을 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 비록 연속하여 수행되는 것으로 주로 도시 및 기술되었지만, 방법(400)의 단계들의 적어도 일부는 동시에 수행되거나, 도 4에 제공된 것과 다른 순서로 수행될 수 있다. 방법(400)은 단계(402)에서 시작하고 단계(404)로 진행한다.
단계(404)에서, 제어 프레임이 수신된다. 제어 프레임은 게이트웨이(GW(106))로부터 UT(예시적으로, UT들(102) 중 하나)에서 수신된다. 제어 프레임은 생성되어, 수신하는 UT는 다른 사용자 단말기(예시적으로, UT들(102) 중 다른 하나)로부터 제어 프레임이 수신된 것으로 간주된다. 제어 프레임은 수신한 UT 및 GW가 결합되는 HN을 통하여 수신한 UT가 전송되는 것을 방지하도록 구성된다. 단계(406)에서, 수신한 UT는 HN을 통한 정보 전송을 중지하고, 이에 따라 HN의 보다 많은 이용 가능한 대역폭이 HN에 결합된 다른 UT들 사이의 트래픽 흐름들과 연관된 네트워크간 통신들 및 연관된 액세스 네트워크(AN(108))를 통하여 이용 가능한 다양한 다른 네트워크 엘리먼트들을 지원하게 한다.
단계(408)에서, 수신한 UT는 타이머를 설정한다. 타이머는 수신한 UT가 HN을 통하여 전송이 중지되는 시간 길이를 지정한다. 일 실시예에서, 타이머가 설정된 시간 길이는 수신 UT상에 구성되어, 제어 프레임을 수신할 때, 타이머는 미리 구성된 시간 길이(예를 들어, 카운팅 업 또는 카운팅 다운)를 카운팅하기 시작한다. 다른 실시예에서, 타이머가 설정된 시간 길이는 제어 프레임 내에 포함된 정 보를 이용하여 수신 UT에 의해 구성된다. 수신 UT가 HN을 통한 전송을 중지하는 시간 길이는 다양한 다른 방식으로 결정될 수 있다.
단계(410)에서, 타이머가 만료되었는지 여부가 결정된다. 만약 타이머가 만료되지 않으면, 방법(400)은 단계(412)로 진행한다. 단계(412)에서, 다른 제어 프레임이 UT에 의해 수신되었는지 여부가 결정된다. 만약 다른 제어 프레임이 수신되지 않으면, 방법(400)은 단계(410)로 리턴한다(즉, 타이머는 UT가 다른 제어 프레임의 도달을 모니터링할 때 만료쪽으로 계속 카운트 다운한다). 다른 제어 프레임이 수신되면, 방법(400)은 단계(408)로 리턴한다(즉, 타이머는 추가적인 제어 프레임에 응답하여 리셋된다). 만약 타이머가 만료되면, 방법(400)은 단계(414)로 진행한다. 단계(414)에서, 다른 제어 프레임이 타이머의 만료 전에 UT에 의해 수신되지 않기 때문에, UT는 다시 HN상에 전송을 시작한다. 단계(416)에서, 방법(400)은 종료한다.
비록 타이머가 만료되었는지 명확한 결정 단계에 관련하여 주로 도시 및 기술되었지만, 타이머가 단순히 카운트 다운할 수 있어서, 카운터가 만료되었는지를 결정하는 연속적으로 수행하는 단계는 없다는 것이 주의된다. 상기 일 실시예에서, 수신 UT는 단순히 타이머가 만료쪽으로 카운트 다운할 때 다른 제어 프레임을 모니터링한다. 만약 타이머가 다른 제어 프레임이 수신되기 전에 만료에 도달하면, UT는 HN을 통하여 다른 UT들(즉, HN 상에서 다른 UT들과 네트워크내 통신을 재개할 수 있음)에 전송을 시작할 수 있다. 대조하여, 만약 다른 제어 프레임이 타이머가 만료되기 전에 수신되면, UT는 HN을 통한 전송이 계속 방지되고 타이머를 리셋한다.
네트워크간 트래픽 흐름들의 대역폭 요구조건들을 만족시키게 하기 위하여 네트워크내 트래픽을 감소시키는 것과 관련하여 주로 도시 및 기술되었지만, 일 실시예에서, 보다 낮은 우선순위 네트워크간 트래픽은 보다 높은 우선순위 네트워크간 트래픽 흐름들의 대역폭 요구조건들을 만족시키게 하기 위하여 감소될 수 있다. 예를 들어, 모든 네트워크내 트래픽의 방지가 네트워크간 트래픽 흐름들의 모든 대역폭 요구조건들을 지원하기 위하여 HN상에 충분한 대역폭을 제공하지 못하는 것을 가정하면, 네트워크간 트래픽 흐름들 중 선택된 것은 네트워크간 트래픽 흐름들의 다른 것들을 지원하기 위하여 HN상에 추가적인 대역폭을 비우도록 일시적으로 중지될 수 있다(예를 들어, 하나 이상의 보다 높은 우선순위 트래픽 흐름들을 위해 하나 이상의 보다 낮은 우선순위 네트워크간 트래픽 흐름들을 일시적으로 중지하는 것과 같음).
일 실시예에서, 네트워크간 트래픽 흐름들 중 하나의 통신을 일시적으로 방지하는 단계는 트래픽 흐름들 각각에 대해 트래픽 흐름과 연관된 HN의 대역폭 이용을 결정하는 단계, 및 네트워크간 트래픽 흐름들 중 하나가 대역폭 요구조건들 중 하나의 만족을 방지하는 결정에 응답하여, 네트워크간 트래픽 흐름들 중 하나가 다른 네트워크간 트래픽 흐름들 동안 HN 상에 추가적인 대역폭을 비우기 위하여 일시적으로 감소 또는 중지되는 것과 연관된 통신을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 네트워크간 트래픽 흐름이 일시적으로 감소 또는 중단되는 방식은 네트워크간 트래픽 흐름이 인입(ingress) 네트워크간 트래픽 흐름인지 인출(egress) 네트워크간 트 래픽 흐름인지에 의존할 수 있다.
이 실시예에서, 네트워크간 트래픽 흐름들 중 선택된 하나가 인입 트래픽 흐름(AN으로부터 HN으로)인 결정에 응답하여, 상기 트래픽 흐름의 프레임들은 의도된 UT에 추후 전달하기 위하여 GW에 의해 큐잉된다(트래픽 흐름에 대한 통신들의 일시적 감소 또는 중단이 만료할 때의 추후 시간). 이 실시예에서, 네트워크간 트래픽 흐름들 중 선택된 하나가 인출 네트워크간 트래픽 흐름(HN으로부터 AN으로)인 결정에 응답하여, 네트워크간 트래픽 흐름들 중 선택된 하나와 연관된 통신들을 일시적으로 중단하도록 구성된 데이터가 발생한다(UT가 HN을 통한 네트워크간 트래픽 흐름과 연관된 트래픽을 전송하는 것을 일시적으로 중단하거나, HN을 통해 UT에 의해 전송되는 네트워크간 트래픽 흐름과 연관된 트래픽 양을 감소시키기 위해).
비록 홈 네트워크가 로컬 영역 네트워크로서 구현되는 실시예에 관련하여 주로 도시 및 기술되었지만, 본 발명은 다양한 다른 기술들을 사용하여 실행되는 홈 네트워크들의 대역폭 이용을 폴리싱하기 위해 사용될 수 있다. 비록 잔류 게이트웨이를 통하여 다른 네트워크들과 통신하는 단말기들을 포함하는 홈 네트워크에 관련하여 주로 도시 및 기술되었지만, 본 발명은 다양한 다른 형태의 네트워크들의 대역폭 이용을 폴리싱하기 위해 사용될 수 있다. 비록 홈 네트워크상 대역폭 이용을 제어하기 위하여 하나 이상의 제어 프레임들을 사용하는 것에 관련하여 주로 도시 및 기술되었지만, 다양한 다른 백프레셔 방법들은 홈 네트워크상 대역폭 이용을 제어하기 위하여 본 발명에 따라 사용될 수 있다.
도 5는 여기에 기술된 기능들을 수행하는데 사용하기에 적당한 범용 컴퓨터 의 하이 레벨 블록도를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 시스템(500)은 처리기 엘리먼트(502)(예를 들어, CPU), 메모리(504), 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및/또는 판독 전용 메모리(ROM), 대역폭 이용 제어 모듈(505), 및 다양한 입력/출력 디바이스들(506)(예를 들어, 테이프 드라이브, 플로피 드라이브, 하드 디스크 드라이브 또는 컴팩트 디스크 드라이브, 수신기, 전송기, 스피커, 디스플레이, 출력 포트, 및 사용자 입력 디바이스(키보드, 키패드, 마우스 등과 같은))을 포함한다.
본 발명은 예를 들어 애플리케이션 지정 집적 회로들(ASIC), 범용 컴퓨터 또는 임의의 다른 하드웨어 등가물들을 사용하여 소프트웨어 및/또는 소프트웨어 및 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 현재 대역폭 이용 제어 모듈 또는 프로세스(505)는 메모리(504)에 로딩될 수 있고 상기된 바와 같은 기능들을 실행하기 위하여 프로세서(502)에 의해 실행될 수 있다. 따라서, 본 발명의 대역폭 이용 제어 프로세스(505)(연관된 데이터 구조들 포함)는 컴퓨터 판독 가능 매체 또는 캐리어, 예를 들어 RAM 메모리, 자기 또는 광학 드라이브 또는 디스켓 및 등등에 저장될 수 있다.
비록 본 발명의 지침들을 통합한 다양한 실시예들이 여기에 상세히 도시되고 기술되었지만, 당업자는 이들 지침들을 통합한 많은 다른 변형된 실시예들을 쉽게 고안할 수 있다.

Claims (10)

  1. 다수의 단말기들을 구비하는 네트워크를 폴리싱하기 위한 방법에 있어서:
    네트워크내 트래픽(intra-network traffic)과 연관된 대역폭 이용을 모니터링하는 단계;
    네트워크간 트래픽(inter-network traffic)과 연관된 대역폭 요구조건들을 결정하는 단계; 및
    상기 대역폭 이용이 상기 대역폭 요구조건들 중 하나의 만족을 방지하는 결정에 응답하여 상기 네트워크내 트래픽을 감소시키도록 구성된 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 네트워크 폴리싱 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크내 트래픽과 연관된 상기 대역폭 이용을 모니터링하는 단계는:
    상기 네트워크의 단말기들에 의해 상기 네트워크상에 배치된 프레임들을 수신하는 단계로서, 상기 각각의 프레임들은 상기 네트워크의 단말기들 중 적어도 하나를 위해 의도되는, 상기 프레임 수신 단계;
    각각의 수신된 프레임이 발생하는 단말기를 식별하는 단계; 및
    상기 각각의 수신된 프레임들에 따라 상기 단말기들 각각에 대한 대역폭 이용 방식을 모니터링하는 단계를 포함하는, 네트워크 폴리싱 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단말기들 각각에 대한 상기 대역폭 이용 방식을 모니터링하는 단계는:
    상기 각각의 수신된 프레임의 크기를 결정하는 단계;
    상기 각각의 단말기가 상기 각각 수신된 프레임을 전송하는 시간 기간을 결정하는 단계; 및
    상기 프레임 크기들 및 상기 프레임 전송 시간들을 이용하여 상기 각각의 단말기에 대한 상기 대역폭 이용 방식을 결정하는 단계를 포함하는, 네트워크 폴리싱 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 대역폭 요구조건들을 결정하는 단계는:
    상기 네트워크 및 액세스 네트워크의 단말기들 사이의 다수의 네트워크간 트래픽 흐름들 각각을 식별하는 단계;
    상기 각각 식별된 네트워크간 트래픽 흐름의 우선순위를 결정하는 단계; 및
    상기 네트워크간 트래픽 흐름의 우선순위를 이용하여 상기 각각의 네트워크간 트래픽 흐름의 상기 대역폭 요구조건을 결정하는 단계를 포함하는, 네트워크 폴리싱 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 각각의 트래픽 흐름들 동안, 상기 트래픽 흐름과 연관된 상기 네트워크 의 대역폭 이용을 결정하는 단계;
    상기 트래픽 흐름들 중 하나가 상기 대역폭 요구조건들 중 하나의 만족을 방지하는 결정에 응답하여, 상기 트래픽 흐름들 중 하나가 인입 트래픽 흐름(ingress traffic flow)인지 인출 트래픽 흐름(egress traffic flow)인지를 결정하는 단계;
    상기 트래픽 흐름들 중 하나가 상기 인입 트래픽 흐름인 결정에 응답하여, 상기 트래픽 흐름들 중 하나의 프레임들을 큐잉(queuing)하는 단계; 및
    상기 트래픽 흐름들 중 하나가 상기 인출 트래픽 흐름인 결정에 응답하여, 상기 트래픽 흐름들 중 하나와 연관된 단말기가 상기 네트워크를 통하여 통신하는 것을 방지하도록 구성된 데이터를 상기 트래픽 흐름들 중 하나와 연관된 상기 단말기에 전송하는 단계를 더 포함하는, 네트워크 폴리싱 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터를 전송하는 단계는:
    상기 단말기들 중 선택된 단말기를 식별하는 단계;
    상기 네트워크를 통하여 상기 단말기들 중 상기 선택된 단말기에 의해 전송된 프레임들이 의도되는 상기 단말기들 중 다른 단말기를 식별하는 단계; 및
    상기 데이터를 생성하는 단계로서, 상기 데이터는 상기 단말기들 중 다른 단말기를 식별하는 소스 어드레스 및 상기 단말기들 중 상기 선택된 단말기를 식별하는 목적지 어드레스를 포함하는, 상기 데이터 생성 단계를 포함하는, 네트워크 폴리싱 방법.
  7. 다수의 단말기들을 구비하는 네트워크를 폴리싱하는 장치에 있어서,
    네트워크내 트래픽과 연관된 대역폭 이용을 모니터링하기 위한 수단;
    네트워크간 트래픽과 연관된 대역폭 요구조건들을 결정하기 위한 수단; 및
    상기 대역폭 이용이 상기 대역폭 요구조건들 중 하나의 만족을 방지하는 결정에 응답하여 상기 네트워크내 트래픽을 감소시키도록 구성된 데이터를 전송하기 위한 수단을 포함하는, 네트워크 폴리싱 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 네트워크내 트래픽과 연관된 상기 대역폭 이용을 모니터링하기 위한 수단은:
    상기 네트워크의 단말기들에 의해 상기 네트워크상에 배치된 프레임들을 수신하기 위한 수단으로서, 각각의 프레임들은 상기 네트워크의 단말기들 중 적어도 하나를 위해 의도되는, 상기 프레임 수신 수단;
    각각의 수신된 프레임이 발생하는 단말기를 식별하기 위한 수단; 및
    상기 수신된 프레임들 각각에 따른 상기 각각의 단말기들에 대한 대역폭 이용 방식을 모니터링하기 위한 수단을 포함하는, 네트워크 폴리싱 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 각각의 단말기들을 위한 상기 대역폭 이용 방식을 모니터링하기 위한 수단은:
    상기 각각의 수신된 프레임의 크기를 결정하기 위한 수단;
    상기 각각의 단말기가 상기 각각의 수신된 프레임을 전송하는 시간 기간을 결정하기 위한 수단; 및
    상기 프레임 크기들 및 상기 프레임 전송 시간들을 이용하여 상기 각각의 단말기에 대한 상기 대역폭 이용 방식을 결정하기 위한 수단을 포함하는, 네트워크 폴리싱 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 대역폭 요구조건들을 결정하기 위한 수단은:
    상기 네트워크 및 액세스 네트워크의 단말기들 사이의 다수의 네트워크간 트래픽 흐름들 각각을 식별하기 위한 수단;
    각각의 식별된 네트워크간 트래픽 흐름의 우선순위를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 네트워크간 트래픽 흐름의 우선순위를 이용하여 상기 각각의 네트워트내 트래픽 흐름의 상기 대역폭 요구조건을 결정하기 위한 수단을 포함하는, 네트워크 폴리싱 장치.
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