KR20110008311A - 네트워크를 관리하는 방법들 및 디바이스들 - Google Patents

Abstract

본 발명은 네트워크 자원들을 이용하여 트래픽 스트림을 전송하는 디바이스들의 세트를 포함하는 네트워크를 관리하는 방법을 제안한다. 디바이스들의 세트의 각 디바이스는 만료 시간과 개별적으로 연관된다. 만료 시간은 주어진 디바이스가 네트워크 접속되었음을 나타내기 위해 디바이스들의 세트 사이에서 주어진 디바이스에 의해 메시지를 송신하는 최대 간격을 규정한다. 상기 방법은 디바이스들의 세트의 만료 시간들에 기초하여 상기 네트워크 자원들을 이용하는 지속기간을 규정하는 전송 해제 시간을 결정하는 단계를 포함한다.

Description

네트워크를 관리하는 방법들 및 디바이스들{METHODS AND DEVICES FOR MANAGING A NETWORK}

본 발명은 네트워크 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 네트워크 자원들의 효율적인 사용에 관한 것이다.

QoS(Quality of Service)는 특히 무선 네트워크의 모든 네트워크 디바이스들이 채널(들)을 공유할 때, 양호한 사용자 경험을 제공하기 위해 네트워크에 있어서 중요한 인자이다. 예를 들어, 현재 폭넓게 사용되는 IEEE 802.11g 무선 네트워크에 기초한 인프라구조 모드는 54Mbps의 대역폭을 갖는다.

도 1에 도시된 바와 같이 미디어 서버(102)는 무선 라우터(101)를 통해 TV(103)에 접속된다. 미디어 서버(102)로부터 송신된 패킷들은 업링크 채널(11)을 통해 무선 라우터(101)에 송신되고, 그 후 다운링크 채널(12)을 통해 TV(103)에 송신되기 때문에, 및 업링크 및 다운링크 채널들은 시분할 다중화되기 때문에, 미디어 서버(102)로부터 TV(103)로의 비디오 스트림은 최대 27Mbps의 대역폭을 갖고, 비디오 스트림에 대해 실질적으로 이용 가능한 대역폭은 네트워크 환경에 의해 초래되는 신호들의 장애 및 감쇄로 인해 보다 작다.

또한, 실험들은 H.264 압축된, 1080p의 통상적인 고-해상도 비디오 스트림은 전송을 위해 20Mbps의 대역폭을 필요로 하고, 결과적으로 802.11g 무선 네트워크는 단지 하나의 고-해상도 비디오 스트림만을 수용할 수 있다. 큰 대역폭을 요구하는 다른 응용들이 전송을 위해 동시에 네트워크를 이용할 수 있고, 네트워크는 임의의 QoS를 제공할 수 없는 경우, 비디오 스트림의 재생은 영향을 받을 것이다.

다수의 QoS 기술들이 네트워크에서 제한된 자원들의 할당의 문제를 해결하고자 제안되어 왔다. 현재 널리 퍼져있는 QoS 기술들은 흔히 2개의 유형들: 우선화된 QoS 및 파라미터화된 QoS로 분할될 수 있다.

우선화된 QoS는 사용자에 의해 요청된 우선순위들(priorities)에 따라 송신될 데이터 패킷들을 표시하고, 이들을 상이한 우선순위 순차로 송신하는데, 즉 높은 우선순위로 표시된 데이터 패킷들이 낮은 우선순위로 표시된 데이터 패킷들에 우선하여 전송된다. 우선화된 QoS의 예는 IEEE 802.11e의 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)이다. 높은 우선순위를 가진 데이터 패킷들이 우선하여 전송되지만, 동일한 우선순위를 갖는 데이터 패킷들은 전송 경합이 여전히 수반된다.

대조적으로, 파라미터화된 QoS는 전송이 시작하기 전에 일부의 네트워크 자원들을 보존하는데, 이것의 예는 IEEE 802.11e의 HCCA(Hybrid Controlled Channel Access)이다. 트래픽 스트림들 각각은 전송이 시작하기 전에 네트워크에서 하이브리드 조절기(Hybrid Coordinator)에 요청을 송신하기 위해 TSPEC(Traffic Specification)를 제공할 필요가 있다. 상기 하이브리드 조절기는 현재 네트워크 상태가 상기 요청을 허용할지를 알기 위해 검사할 것이고: 만약 허용한다면, 트래픽 스트림에 의한 상기 요청은 수락되고, 하이브리드 조절기는 네트워크 전송을 위해 특정 시간 간격을 상기 트래픽 스트림에 할당하고, 이 기간에, 상기 트래픽 스트림과 어떠한 다른 스트림과의 경합이 허용되지 않고, 따라서 이것은 경합-없는 프로토콜(contention-free protocol)이다.

QoS 기술의 유효성은 보다 낮은 계층 프로토콜(들)(예를 들어, OSI(Open System Interconnect) 모델에서의 물리층 및 미디어 액세스층)로부터의 지원에 의존한다. 그러나, 보다 낮은 계층 프로토콜은 전송될 데이터 패킷들이 존재한다는 것만을 인지하고, 어느 응용으로부터 상기 데이터 패킷들이 기원하였는지, 어떤 종류의 우선순위가 사용되어야 하는지, 또는 어떤 자원들이 보존되어야 하는지를 인지하지 못한다. 그러므로, 트래픽 스트림들의 전송 특성 요건에 관한 파라미터들의 제공 및 이 파라미터들에 따른 네트워크 디바이스들의 구성과 같이, 보다 상위 계층 프로토콜(들)의 협조가 QoS를 효과적으로 구현하는데 필수적이다.

UPnP(Universal Plug and Play) 및 IGRS(Intelligent Grouping and Resource Sharing)에서 수행되는 QoS 표준화는 상위 계층에서 표준 인터페이스들의 세트를 규정할 목적을 제공하고, 이에 따라 상위 계층 응용은 상기 인터페이스들을 통해 보다 하위 계층에 의해 제공되는 QoS 기능을 균일하게 시동(invoke)한다. 여기서 상위 계층은 네트워크층, 전송층, 응용층 등을 지칭할 수 있다.

UPnP 및 IGRS의 QoS 명세는 정책-기반 QoS이고, 3개의 유형의 서비스들 즉, QoSPolicyHolder 서비스(이하, QPH 서비스라 칭함), QoSManager 서비스(이하 QM 서비스라 칭함), 및 QoSDevice 서비스(이하 QD 서비스라 칭함)를 규정한다.

QPH 서비스는 QoS 시스템의 정책들의 저장소를 규정하고: QM 서비스는 QoS 시스템의 관리 기능들을 규정하고; 및 주어진 디바이스의 QD 서비스는 주어진 디바이스의 QoS 파라미터들을 설정하는 인터페이스를 규정한다.

QM 서비스는 제어 포인트가 트래픽 스트림을 확립하도록 요청할 때 제어 포인트에 의해 제공되는 트래픽 기술자(traffic descriptor)로 정책 홀더에 질의하고, 현 시스템 정책 홀더에 의해 허용된 트래픽 기술자를 반환하고; 제어 포인트는 QM의 기능들을 호출함으로써 대응하는 QoS 동작들을 실행하고; 및 QM은 트래픽 스트림의 전송 경로상에서 QD 서비스를 구현하는 모든 디바이스들의 QoS 파라미터들을 구성하도록 QD의 기능들을 호출한다. 네트워크들의 대응하는 디바이스들은 대응하는 기능들을 제공하기 위해 상술한 3가지 유형의 서비스들을 구현할 수 있다. 여기서, 제어 포인트는 디바이스를 제어하는 기능(즉, 디바이스의 관련 서비스들을 호출함)을 갖는 UPnP 및 IGRS 명세들에 규정된 디바이스 또는 프로그램을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 제어 포인트는 오디오/비디오 애플리케이션 또는 오디오/비디오 애플리케이션이 설치된 멀티미디어 재생기일 수 있다.

도 2는 UPnP 및 IGRS QoS 시스템들의 일반적인 동작 시퀀스를 도시한다.

트래픽 스트림은 소스 디바이스와 싱크 디바이스 사이에서 직접 전송될 수 있고, 그 후 2개의 디바이스들만이 상기 전송 경로에 포함된다.

트래픽 스트림은 몇 개의 네트워크 노드들을 통해 라우팅될 수도 있고, 이 경우, 전송 경로는 소스 디바이스로부터 싱크 디바이스로 및 몇 개의 중간 디바이스들을 통과하고, 이 경로는 복수의 디바이스들을 포함한다.

도 2에서, 제어 포인트(CP)(이는 애플리케이션 또는 디바이스일 수 있음)는 중간 디바이스(202)를 통해 소스 디바이스(201)로부터 싱크 디바이스(203)로 트래픽 스트림 전송을 개시한다.

UPnP/IGRS 오디오/비디오 애플리케이션에서, 예를 들어, 제어 포인트(CP)는 오디오/비디오 제어 애플리케이션일 수 있는데; 소스 디바이스(201)는 미디어 서버 디바이스이고, 싱크 디바이스(203)는 미디어 렌더기/미디어 재생기 디바이스이다.

제어 포인트(CP)는 전송을 확립하기 위해 QM 서비스 요청시에 트래픽 기술자(소스 디바이스(201)/싱크 디바이스(203)의 IP 어드레스, 응용 포트, 및 평균 데이터 레이트, 피크 데이터 레이트, 최대 패킷 길이, 트래픽 스트림의 최대 허용되는 시간 지연 등을 포함할 수 있음)를 제공한다.

QM 서비스는 트래픽 기술자(불완전할 수 있음)를 이용하여 QPH 서비스를 요청하고, QPH 서비스는 정책 홀더를 검사할 것이고, 매칭되는 완전한 트래픽 기술자를 반환한다.

디바이스의 QD 서비스는 존재하는 디바이스의 네트워크 인터페이스들상에서 링크 정보에 따라 디바이스가 수반되는 트래픽 스트림의 경로 정보를 제공할 수 있다. QM 서비스는 QD 서비스에 의해 제공되는 경로 정보로부터 네트워크 토폴로지를 도출하고 서비스 디바이스와 싱크 디바이스간의 트래픽 스트림의 전송 경로를 결정하고, 및 획득한 트래픽 기술자를 이용하여 전송 경로상의 QD 서비스 각각을 구성하는데, 즉 디바이스(201), 디바이스(202) 및 디바이스(203)의 QD 서비스를 구성한다.

구성이 성공적인 경우, QD 서비스는 성공 상태를 제어 포인트에 반환할 것이고, 그 후 실제 전송을 시작한다.

그러나, QoS를 갖는 네트워크에서, 일부 네트워크 디바이스들은 네트워크로부터의 단절과 같이, 갑자기 장애가 있을 수 있고, 결과적으로 장애 디바이스(failed device)에 할당된 네트워크 자원들이 적절히 해제될 수 없는 경우, 자원들의 낭비를 야기할 수 있을 뿐만 아니라 자원들을 필요로 하는 다른 디바이스들이 자원의 부족으로 인해 적절히 동작할 수 없게 할 수 있다. 이 문제는 특히 파라미터화된 QoS에서 눈에 띄는데, 그 이유는 자원들이 실제 전송을 시작하기 전에 할당되기 때문이다.

UPnP QoS 및 IGRS QoS는 디바이스가 네트워크에서 장애가 있을 때 관련 자원들을 적절히 해제될 수 있는 것을 보장하기 위해 QD 서비스 명세에 트래픽 해제 시간을 규정한다. 트래픽 해제 시간은 트래픽 스트림이 거기에 할당된 자원들을 이용할 수 있는 시간 간격을 규정한다. 트래픽 스트림이 할당된 지원의 사용을 지속할 필요가 있는 경우, 제어 포인트는 만료 전에 할당된 자원들의 점유를 보장하도록 트래픽 해제 시간의 값을 업데이트해야 한다. QD 서비스가 구현된 일부 디바이스들이 장애가 있고, 할당된 지원들이 동시에 적절히 해제될 수 없는 경우, 관련 트래픽 스트림은 트래픽 해제 시간이 만료될 때 점유된 자원을 자동으로 해제할 것이다. 그러나 트래픽 해제 시간이 너무 길게 설정된 경우, 및 네트워크에 빈번하게 들락거리는 일부 디바이스들이 존재하는 경우, 네트워크 자원들은 적절히 해제될 수 없을 것이고; 반면에, 트래픽 해제 시간이 너무 짧게 설정된 경우, 너무 많은 네트워크 자원들이 트래픽 해제 시간을 업데이트하는데 필요로 될 것이고, 결과적으로 네트워크상의 과부하를 야기한다.

본 발명은 네트워크 디바이스 장애의 경우 자원들의 해제 문제를 해결하기 위한 방법들 및 디바이스들을 제공한다.

여기서 디바이스 장애는 디바이스의 전력이 나가는 것, 디바이스 내부의 소프트웨어 및 하드웨어의 오작동으로 디바이스가 네트워크로부터 단절되는 것 등을 포함하여 디바이스가 적절히 작동할 수 없는 상태를 지칭한다.

본 발명의 제 1 측면으로부터, 네트워크를 관리하는 방법이 제안된다. 네트워크는 네트워크 자원들을 이용하여 트래픽 스트림을 전송하는 디바이스들의 세트를 포함한다. 여기서 디바이스들의 세트의 각 디바이스는 만료 시간과 개별적으로 연관된다. 만료 시간은 주어진 디바이스가 네트워크 접속되었음을 나타내기 위해 디바이스들의 세트 사이에서 주어진 디바이스에 의해 메시지를 송신하는 최대 간격을 규정한다. 상기 방법은 디바이스들의 세트의 만료 시간들에 기초하여 상기 네트워크 자원들을 이용하는 지속기간(duration)을 규정하는 전송 해제 시간을 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제 2 측면으로부터, 네트워크를 관리하는 관리자 디바이스가 제안된다. 네트워크는 네트워크 자원들을 이용하여 트래픽 스트림을 전송하는 디바이스들의 세트를 포함한다. 여기서 디바이스들의 세트의 각 디바이스는 만료 시간과 개별적으로 연관된다. 만료 시간은 주어진 디바이스가 네트워크 접속되었음을 나타내기 위해 디바이스들의 세트 사이에서 주어진 디바이스에 의해 메시지를 송신하는 최대 간격을 규정한다. 관리자 디바이스는 디바이스들의 세트의 만료 시간들에 기초하여 상기 네트워크 자원들을 이용하는 지속기간을 규정하는 전송 해제 시간을 결정하는 유닛을 포함한다.

제안된 방법들 및 디바이스들을 응용함으로써, 네트워크 자원들은 트래픽 스트림들의 전송 동안 전송 장애가 존재할 때보다 빨리 해제될 수 있다.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 설명 및 도면과 함께 이하에 기술될 것이다.

본 발명의 상기 및 다른 목적들 및 특징들은 첨부 도면과 연계하여 고려되는 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.

도 1은 소스 디바이스로부터 싱크 디바이스로의 알려진 전송 경로를 도시하는 도면.
도 2는 UPnP/IGRS QoS 시스템의 일반적인 동작 시퀀스를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 네트워크내의 디바이스들의 세트에 의해 전송되는 트래픽 스트림들의 세트의 예를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 방법의 흐름도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제 1 방법의 흐름도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제 3 디바이스에 의해 수행되는 제 1 방법의 흐름도.

도 3은 네트워크(30)내에서 전송되는 복수의 트래픽 스트림들의 예이다. 디바이스(M), 디바이스(H), 디바이스(N), 디바이스(K) 및 디바이스(J)는 전송 트래픽 스트림들(T1, T2, T3, 및 T4)에 개별적으로 포함된다.

여기서, 트래픽 스트림(T1)은 디바이스(M)를 경유하여, 디바이스(H), 및 디바이스(N)로 전송되고;

트래픽 스트림(T2)은 디바이스(M)로부터 디바이스(H)로 전송되고;

트래픽 스트림(T3)은 디바이스(J)를 경유하여, 디바이스(H) 및 디바이스(K)로 전송되고;

트래픽 스트림(T4)은 디바이스(H)로부터 디바이스(K)로 전송된다.

도 4는 본 발명에 따라 네트워크를 관리하는 제 1 방법의 흐름도이다. 이하, 상기 방법은 도 3 및 도 4에 기초하여 상세히 기술된다.

제 1 디바이스(M)는 제 2 디바이스(H)가 네트워크 자원들을 이용하여 트래픽 스트림들(즉, T1, T2, T3 및 T4)의 세트를 전송할 때, 제 2 디바이스(H)의 전송 장애를 검출(S401)하는 제 1 유닛(도면에서 도시되지 않음)을 포함한다. 본 발명을 예시하기 위해, 디바이스(M)가 제 1 디바이스로 칭해지고, 디바이스(H)가 제 2 디바이스로 칭해지지만, 네트워크의 임의의 디바이스가 제 1 디바이스로서 작용할 수 있고, 네트워크의 임의의 디바이스가 제 2 디바이스로서 작용할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

디바이스의 전송 장애의 검출(디바이스 장애 또는 장애가 있는 디바이스로도 칭해짐)은 다양한 방식들로 수행될 수 있다. 네트워크 디바이스는 임의의 방식들로 인접 디바이스 장애 및 임의의 다른 방식들로 비-인접 디바이스 장애를 검출할 수 있다.

인접한 디바이스는 현재 디바이스의 네트워크 인터페이스에 대한 직접적인 물리적 접속을 갖는 디바이스이다. 비-인접 디바이스는 현재 디바이스의 네트워크 인터페이스에 대한 직접적인 물리적 접속을 갖지 않지만, 다른 중간 디바이스들을 경유하여 상호접속될 수 있는 디바이스이다. 예를 들어, 2개의 컴퓨터들이 스위치에 의해 상호접속되는 경우, 스위치는 상기 컴퓨터들 둘 다에 대해 인접한 디바이스이지만, 상기 2개의 컴퓨터들은 비-인접 디바이스들이다. 도 3에서, 제 1 디바이스(M) 및 제 2 디바이스(H)는 인접 디바이스들이지만, 제 1 디바이스(M) 및 디바이스(N)는 비-인접 디바이스들이다.

예를 들어, 제 1 디바이스(M)가 인접 디바이스에 데이터 링크층 프레임을 송신하고 응답을 요구한 후, 응답을 수신하지 못한 경우, 제 1 디바이스(M)가 데이터 링크층의 프로토콜에 의해 인접 디바이스의 장애를 검출할 수 있다.

예를 들어, 제 1 디바이스(M)가 비-인접 디바이스에 IP 데이터그램을 송신하고 응답을 요구한 후 응답을 수신하지 못하는 경우, 제 1 디바이스(M)는 네트워크층 또는 네트워크 층 상위 층의 프로토콜에 의해 비-인접 디바이스들의 장애를 검출할 수 있다.

특정 디바이스(예를 들어, 서버)가 네트워크의 모든 디바이스의 장애 상태를 주기적으로 확인하도록 네트워크에 배치될 수 있다.

제 1 디바이스(M)는 검출된 전송 장애를 나타내는 제 1 메시지를 송신(S402)하기 위한 제 2 유닛(도면에서 도시되지 않음)을 더 포함한다.

예를 들어, 5개의 컴퓨터들이 스위치에 접속되는 경우에, 이에 따라 5개의 컴퓨터들이 모두 스위치의 인접 디바이스들이고, 복수의 컴퓨터들이 장애가 있다는 것을 스위치가 발견하는 경우와 같이, 복수의 디바이스들이 동시에 장애가 있음을 제 1 디바이스(M)가 검출하는 경우, 복수의 제 1 메시지들이 발행될 수 있고, 또는 복수의 제 1 메시지들의 콘텐트들이 하나의 제 1 메시지로 조합되어 이것이 송신될 수 있다.

제 1 디바이스(M)에 의해 송신된 제 1 메시지의 유형은 네트워크 디바이스에 대한 변수로서 미리 정해질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

본 발명에 따른 메시지는 이벤트 메시지 또는 방송 메시지, 또는 임의의 다른 적합한 메시지로서 규정될 수 있다. 메시지의 콘텐트는 UDNDeviceID를 지칭하는 장애가 있는 디바이스 ID(식별자)를 포함할 수 있고, 상기 디바이스 ID는 장애가 있는 디바이스에 대응하는 고유한 디바이스 식별 문자열이다.

예를 들어, 이벤트 변수는 QD 서비스가 구현된 디바이스에서 제 1 메시지로서 규정되고, 상기 이벤트 변수는 TYPE_TrafficDown을 지칭한다. 이벤트 변수는 장애가 있는 것으로서 검출되는 디바이스(QD 서비스가 구현된)의 디바이스 ID(식별자)를 기록한다.

제 2 디바이스(H)가 장애가 있으면, 제 1 디바이스(M)는 디바이스(H)의 장애를 검출할 것이고, 이하의 이벤트 콘텐트를 갖는 이벤트를 발행한다.

유리하게는, 메시지는 제 1 디바이스(M)(QD 서비스가 구현된)에 알려진 장애가 있는 디바이스(제 2 디바이스(H))와 연관된 모든 온고잉(ongoing) 트래픽 스트림들의 트래픽 처리 리스트를 더 포함할 수 있다. 트래픽 스트림의 트래픽 처리는 트래픽 스트림 기술자에 대응하는 고유한 식별자이다. 트래픽 스트림의 트래픽 처리는 TYPE_TrafficHandle이라 칭한다.

예를 들어, 이벤트 콘텐트는:

이다.

이 예에서, 이벤트를 수신하는 디바이스 또는 서비스는 디바이스(M)와의 트래픽 스트림들(T1 및 T2)이 온고잉하는 동안 디바이스(H)가 장애가 있다는 것을 학습할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 네트워크의 디바이스들의 장애를 보고하기 위해 이벤트를 이용할 뿐만 아니라, 네트워크의 디바이스들의 장애를 보고하도록 방송 메시지를 이용할 수 있다. 제 1 디바이스(M)(QD 서비스가 구현된)가 이 발명의 예에서 제 2 디바이스와 같은 네트워크내의 QD 서비스가 구현된 특정 디바이스의 장애를 검출할 때, 제 1 디바이스(M)는 제 2 디바이스(H)의 전송 장애를 나타내기 위한 통지 메시지를 방송한다.

제 1 메시지는 네트워크 자원들을 해제(S403)하기 위해, 즉, 전의 할당된 네트워크 자원들을 취소하기 위해 네트워크 디바이스들에 의해 이용되도록 의도된다. 이 예에서, 전의 네트워크 자원들은 트래픽 스트림들(T1, T2, T3, 및 T4)을 전송하기 위해 할당된 자원이며, 해제된 네트워크 자원들이 다른 트래픽 스트림들의 전송 또는 임의의 다른 목적을 위해 네트워크의 다른 디바이스들에 의해 이용될 수 있다는 것을 의미한다.

자원들을 해제하는 단계(S403)는 자원들을 해제하도록 QoS 시스템의 기능들을 활용한다. 다수의 디바이스들은 자원들을 해제하는 단계(S403)를 수행하는 것을 수반한다.

제어 포인트(이하 제어 포인트는 제어 디바이스로 칭함) 또는 네트워크의 임의의 다른 디바이스는, 이벤트 메시지인 경우 제 1 메시지를 구독하거나 방송 메시지인 경우 제 1 메시지를 검출할 수 있다. 제어 디바이스가 트래픽 스트림을 요청하고, QoS 시스템이 상기 트래픽 스트림의 확립을 허용하면, 제어 디바이스의 요청이 이어지고 상기 트래픽 스트림을 고유하게 식별하는 트래픽 처리가 획득될 수 있고; 각 제어 디바이스는 이것에 의해 개시된 트래픽 스트림의 트래픽 처리를 기록할 것이다.

도 3의 예에서, 예를 들어, 디바이스(K)가 제어 디바이스라고 가정한다. 도 5는 네트워크 자원들을 해제하는 처리를 예시하는 흐름도이다.

도 5에서, 제어 디바이스(K)는 제 2 디바이스(H)가 네트워크 자원들을 이용하여 트래픽 스트림들의 세트를 전송할 때 제 2 디바이스(H)의 전송 장애를 나타내기 위해 제 1 디바이스(M)로부터 송신된 제 1 메시지를 수신(S501)하는 유닛(도시되지 않음)을 포함한다.

제어 디바이스가 제 1 메시지를 수신한 후, 제어 디바이스는 제 2 디바이스(H)에 의해 전송된 영향받은 트래픽 스트림들의 세트를 결정(S502)하는 유닛을 더 포함한다(장애가 있는 디바이스를 경유하여 전송된 트래픽 스트림들은 "영향받은 트래픽 스트림들"이라고 칭하고, 영향받은 트래픽 스트림들을 전송하는데 수반된 디바이스는 "영향받은 디바이스"라 칭함).

이벤트의 콘텐트가 상기 장애가 있는 디바이스와 연관된 디바이스 ID만을 포함하는 경우, 제어 디바이스는 상기 장애가 있는 디바이스와 연관되고, 네트워크 토폴로지에 기초하여 제어 디바이스(K)로부터 기원된 트래픽 스트림들의 트래픽 처리의 리스트를 산출함으로써 트래픽 스트림들의 세트를 결정할 수 있다.

선택적으로, 예를 들어, 디바이스(J)와 같이, 네트워크의 제 3 디바이스는 제 1 메시지를 수신(S601)하는 유닛(도시되지 않음)을 포함한다. 디바이스(J)가 제 1 메시지를 수신할 때, 제 3 디바이스(J)는 제 2 디바이스(H)(장애가 있는 디바이스)에 의해 전송된 일부의 트래픽 스트림들을 인지하고, 제 3 디바이스(J)는 인지하고 있는 영향받은 트래픽 스트림들을 나타내는 제 2 메시지를 송신(S602)하는 유닛을 포함할 수 있다. 결정 단계(S502)는 제 2 메시지에 따라 영향받은 트래픽 스트림들의 세트를 결정한다.

제 1 메시지의 콘텐트가 장애가 있는 디바이스와 연관된 트래픽 스트림들의 트래픽 처리들의 리스트를 포함하는 경우, 제어 디바이스는 트래픽 처리 리스트에 따라 직접 트래픽 스트림들의 영향받은 세트를 결정(S502)한다.

트래픽 스트림들의 세트가 결정된 후, 해제 단계(S403)가 수행된다.

도 5에서 도시된 바와 같이, 제어 디바이스(K)는 트래픽 스트림들(T1, T2, T3 및 T4)의 세트를 전송하는데 할당된 자원들을 해제하기 위한 QM의 해제 기능을 시동(S503)하는 유닛을 포함하고, 여기서 QM의 기능은 ReleaseTrafficQos()라 칭한다.

그리고 그 후, 네트워크의 QM 서비스는 영향받는 디바이스들(즉, 디바이스(M), 디바이스(N), 디바이스(K) 및 디바이스(J)) 각각에 의해 점유된 네트워크 자원들을 해제하기 위해 제 2 디바이스의 전송 장애에 의해 영향받은 디바이스들의 세트 각각에 대응하는 QD의 해제 기능을 시동한다(S504). 자원들을 해제하기 위한 QD의 기능은 ReleaseAdmittedQos()라 칭한다.

각각의 영향받은 디바이스들의 QD의 해제 기능이 시동될 때, 각 영향받은 디바이스들은 영향받은 디바이스들 각각에 의해 점유된 자원들을 해제하도록 단계(S505)를 개별적으로 구현한다.

제어 디바이스(K)가 본 발명의 원리를 예시하는 단순한 예이고; 제어 디바이스는 영향받은 디바이스들 중 하나가 아니고, 네트워크의 다수의 다른 디바이스들이 제어 디바이스가 될 수 있다는 것이 이해된다.

본 발명의 문맥에서, 네트워크 자원들은 QoS 시스템에 의해 관리되는 자원들이며, 예를 들면, 일정한 주파수 대역과 같은 통신 채널, 버퍼, 또는 네트워크 인터페이스 디바이스의 메모리일 수 있다. 일정한 자원들이 트래픽 스트림을 전송하기 위해 할당되는데, 이는 수반된 네트워크 자원들이 트래픽 스트림을 전송할 때 할당된 자원들을 이용한 권리를 가졌음을 의미한다. 시분할 다중화 시스템에서, 자원들의 할당은 자원들을 이용하는 시간 간격(즉, 지속기간)의 할당일 수도 있다.

상이한 자원들이 해제를 위한 상이한 방식들을 갖는다. 예를 들어, 할당된 네트워크 자원은 통신 채널을 이용하는 시간 간격이고, 상기 자원의 해제는 상기 시간 간격을 QoS 시스템에 다시 제공함으로써 또는 통신 채널을 이용하는 시간 간격의 할당을 취소함으로써 실현될 수 있고, 이에 따라 QoS 시스템은 상기 시간 간격이 더이상 점유되지 않는다고 이해할 수 있고, 그 결과 QoS 시스템은 다른 디바이스 또는 서비스에 이 자원들을 할당할 수 있다.

다른 예에서, 자원이 네트워크 인터페이스 디바이스의 버퍼인 경우, 상기 자원의 해제는 QoS 시스템에 의해 상기 버퍼의 청산(clearance)일 수 있다.

상술한 단계들을 구현하는 유닛들은 소프트웨어 또는 하드웨어에 의해 또는 그 조합에 의해 구현될 수 있다는 것이 이해된다. 예를 들어, 관련된 명령 코드가 저장된 메모리와 연관된 마이크로프로세서에 의해 구현될 수 있다. 이 발명에서 언급한 디바이스들 즉, 제 1 디바이스, 제 2 디바이스, 제 3 디바이스, 및 제어 디바이스는 네트워크에 접속 가능한 임의의 디바이스들의 유형일 수 있다. 예를 들어, 미디어 재생기, 개인용 컴퓨터, 서버, 라우터, 프린터, 팩스기 등일 수 있다. 때때로, 하나의 디바이스가 다른 디바이스들의 장애를 검출하기 위한 제 1 디바이스로서 작용하고; 때때로, 그것이 장애가 있으면, 제 2 디바이스가 대행할 수 있으며; 다른 상황들에서 제어 디바이스 또는 제 3 디바이스로서 작용할 수 있다.

본 발명에서 제안된 자원들을 해제하기 위해 메시지 메커니즘을 이용하는 제 1 방법은 네트워크의 임의의 디바이스에 응용 가능하다는 것을 이해할 것이며, 이는,

1. 본 발명의 메시지의 규정는 네트워크의 임의의 디바이스에 응용 가능한데, 즉 임의의 디바이스는 미리-정의된 디바이스 유형을 갖는 제 1 메시지를 송신할 수 있고;

2. 장애가 있는 디바이스의 검출은 인접한 디바이스들 또는 비-인접한 디바이스들, 또는 네트워크의 모든 디바이스들에 대해 실행될 수 있고;

3. 네트워크의 디바이스가 QD 서비스를 구현하지 않는 경우조차도, 디바이스는 제 1 메시지가 특정 메커니즘을 통해 수신될 수 있고 장애가 있는 디바이스(QD 서비스를 구현하지 않을 수 있음)로 전송되는 트래픽 스트림이 존재하는 한 제 1 메시지에 응답하여 대응하는 자원들을 즉시 해제할 수 있다는 것을 의미한다.

즉, 상이한 이유들로, 네트워크의 일부 디바이스들은 상술한 전송 장애의 상황에서 네트워크 자원들을 해제할 수 없을 수 있고, 그러므로 제 2 방법이 네트워크 자원들을 관리하기 위해 제안된다.

네트워크를 관리하는 제 2 방법은 본 발명에 의해 제안된다.

알려진 기술에서, 디바이스들은 온라인임을 주기적으로 고시할 필요가 있는데, 온-라인 고시(on-line announcement)는 멀티캐스트 메시지들(즉, 디바이스가 네트워크에 접속되어 있음을 나타내는 메시지)을 특정 네트워크 어드레스, 예를 들어, "239.255.255.250:1900"에 송신함으로써 구현된다.

온-라인 고시 메시지에 대해 규정된 만기 시간은 디바이스에 의해 송신된 2개의 온-라인 고시 메시지간의 최대 시간 간격을 나타낸다. 예를 들어, UPnP 및 IGRS와 같은 알려진 기술에서, 모든 디바이스들은 만기 시간이 끝나기 전에 온-라인 고시 메시지를 주기적으로 방송하도록 요구된다. 주어진 디바이스의 제 1 온-라인 고시 메시지가 네트워크 디바이스에 의해 수신된 시간에서 시작하여, 만료 기간의 지속기간이 도달되고, 제 2 온-라인 고시 메시지가 수신되지 않는 경우, 주어진 디바이스는 네트워크로부터 단절되거나 오프-라인이라고 간주된다.

상대적으로 긴 만료 시간(예를 들어, 1800 s)은 네트워크에서 상대적으로 안정된 디바이스들에 대해 설정되고, 상대적으로 짧은 만료 시간(예를 들어, 30 s)은 네트워크에 빈번하게 들락거리는 디바이스들에 대해 설정될 것을 추천한다. 따라서, 디바이스의 불필요한 온-라인 고시 메시지들이 감소되고, 네트워크 토폴로지의 동적인 변화에 관한 정보는 적절히 획득될 수 있다.

제어 디바이스는 디바이스들의 온-라인 고시 메시지들을 수신할 때 어드레스들을 (검출하기 위해) 듣고(listen) 관심의 디바이스들을 기록할 것이다. 제어 포인트가 만료 시간의 종료 전에 디바이스의 업데이트된 온-라인 고시 메시지를 수신하지 못하는 경우, 제어 디바이스들은 상기 디바이스를 오프라인이라고 간주한다.

일반적으로 말하자면, 제조자들 또는 사용자들은 디바이스들의 특성들(안정성)에 의존하여 만료 기간을 설정할 것이고, 이는 비교적 길 것이다. 예를 들어, 다수의 컴퓨터 제조자들은 만료 시간을 120초로 설정할 것이고, PC로부터 멀티미디어 재생기로 송신된 스트리밍 미디어를 관람하는 사용자들에 대해 아무것도 재생하지 않은 120초의 간격은 참을 수 없을 수 있다.

만료 시간의 상기 규정에 따라, 만료 시간은 디바이스 특성들과 연관된 시간 파라미터라는 것을 가정할 수 있다. 디바이스와 연관된 특성들은 상이한 네트워크 구조들에서 상이한 파라미터들에 의해 기술될 수 있고, 다수의 파라미터들은 동일한 본질(nature)을 갖는 한 본 발명의 목적을 달성하는데 이용될 수 있다는 것이 이해된다.

자원들을 해제하기 위해, 트래픽 해제 시간은 UPnP QoS 및 IGRS QoS에서 규정되고, 이 파라미터는 트래픽 스트림이 거기에 할당된 자원들을 사용할 수 있는 시간 간격을 규정한다. 제어 디바이스는 할당된 자원들의 점유를 보장하기 위해 주기적으로 트래픽 해제 시간의 값을 업데이트할 필요가 있다. 일정한 디바이스(QD 서비스가 구현된)가 서비스를 제공하는데 실패하는 경우, 거기에 할당된 자원들은 즉시 해제되지 않을 것이고; 대조적으로 관련된 트래픽 스트림은 트래픽 해제 시간이 만료된 후 점유된 자원들을 자동으로 해제할 것이다. 그러나, 트래픽 해제 시간의 본 규정는 합당한 트래픽 해제 시간을 어떻게 설정할지를 설명하지 않고, 이에 따라 트래픽 해제 시간은 자원들의 해제에 있어 효과적으로 기능할 수 없다.

이 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 자원들을 적절히 해제하는 보다 효과적인 제 2 방법 및 관리자 디바이스를 제안한다.

본 발명은 트래픽 스트림의 전송 경로의 모든 디바이스들의 특성들에 따라 트래픽 스트림이 거기에 할당된 자원들을 이용할 수 있는 지속기간을 설정하는 지능형 방법을 제안한다. 여기서 상술한 디바이스들의 특성은 디바이스들의 안정성일 수 있다.

상술한 바와 같이, 만료 시간은 보통 디바이스들의 특성들에 따라 설정되고, 이에 따라 만료 시간은 디바이스 특성들과 연관된 파라미터로서 간주될 수 있다. 유사하게, 위에서 언급했던 것처럼, 트래픽 해제 시간은 트래픽 스트림이 거기에 할당된 지원들을 이용할 수 있는 시간 간격에 관한 임의의 표준들에서 규정된 파라미터이다.

네트워크는 네트워크 자원들을 이용하여 트래픽 스트림을 전송하는 디바이스들의 세트를 포함한다. 상기 디바이스들의 세트의 각 디바이스는 만료 시간과 개별적으로 연관된다. 만료 시간은 주어진 디바이스가 상기 네트워크에 접속되었음을 나타내기 위해 상기 디바이스들의 세트 사이에서 상기 주어진 디바이스에 의해 메시지를 송신하는 최대 간격을 규정한다. 제안된 방법은 상기 디바이스들의 세트의 만료 시간들에 기초하여 전송 해제 시간을 결정하는 단계를 포함한다. 전송 해제 시간은 상기 네트워크 자원들을 이용하는 지속기간을 규정한다. 본 발명의 핵심 아이디어는 다양한 실시예들에서 트래픽 해제 시간 및 만료 시간을 참조하여 아래에서 기술될 것이다.

상기 방법을 구현하기 위해, 관리자 디바이스가 본 발명에 의해 제안된다. 관리자 디바이스는 상기 디바이스들의 세트의 만료 시간들에 기초하여 전송 해제 시간을 결정하는 유닛을 포함한다. 전송 해제 시간은 상기 네트워크 자원들을 이용하는 지속기간을 규정한다.

선택적으로, 트래픽 해제 시간의 설정은 디바이스들의 세트의 만료 시간들 중 최소값에 기초할 수 있다.

트래픽 해제 시간은 상기 디바이스들의 세트의 만료 시간의 평균값에 따라 설정될 수도 있다.

트래픽 해제 시간은 상기 디바이스들의 세트의 만료 시간 중에서 중간값에 따라 설정될 수도 있다.

트래픽 해제 시간은 예를 들어, 제곱 평균 제곱근과 같이, 전송 경로의 모든 디바이스의 만료 시간들에 관해 임의의 합당한 수학적 연산을 수행함으로써 획득한 시간값에 따라 설정될 수도 있다.

본 발명의 원리는 예로서 전송 경로의 모든 디바이스의 만료 시간들의 최소값에 따른 트래픽 해제 시간의 설정을 참조하여 예시될 것이다. 그 단계들은 다음과 같다:

(1) QM 서비스는 소스 디바이스와 싱크 디바이스간의 트래픽 스트림의 전송 경로에서 QD 서비스를 구현한 디바이스들의 세트를 결정하는데, 이는 {device_source, device_1, device_2,..., device_n, device_sink}로 표현된다.

(2) QM 서비스는 각 디바이스들의 온-라인 고시 메시지들로부터 단계(1)의 디바이스들 각각의 만료 시간을 획득하는데, 이는 {et_source, et_1, et_2,...,et_n, et_sink}로서 각각 표현된다.

(3) QM 서비스는 {et_source, et_1, et_2,...,et_n, et_sink} 중에서 최소값을 산출하고, 식(E1)에 도시된 바와 같이 상기 최소값을 트래픽 해제 시간으로서 사용하는데, 여기서, min()는 최소값을 취하는 연산이다.

대안으로, 트래픽 해제 시간은 Time_threshold_above 및 Time_threshold_below로서 각각 쓰여진 상한값 및 하한값의 범위 사이의 임의의 값이 되도록 랜덤으로 설정될 수 있다. 상기 상한값 및 하한값은 실험적으로 또는 네트워크의 특성에 따라 결정될 수 있고, 또는 사용자 또는 디바이스 제조자에 의해 설정될 수 있다.

만료 시간에 따라 트래픽 해제 시간을 설정하는 상기 예들에서, 트래픽 해제 시간 값들의 범위는 상기 트래픽 해제 시간이 너무 길거나 너무 짧지 않음을 보장하도록 상술한 바와 같은 미리 설정된 상한값 및 하한값 사이로 또한 제한될 수 있다. 특정 수식들 (E2) 및 (E3)은 다음과 같다:

여기서, Time_threshold_below, Time_threshold_above는 각각 30초 및 60초일 수 있다. t3는 상기 수식들로 산출될 수 있고, QM 서비스는 t3의 값에 따라 디바이스에 대한 트래픽 해제 시간을 설정할 것이다.

트래픽 해제 시간 설정 후, 제어 디바이스는 UPnP QoS 및 IGRS QoS 명세들에 따라 QM 서비스를 통한 트래픽 스트림의 전송 동안 트래픽 해제 시간을 주기적으로 업데이트할 것이다.

본 발명의 제 2 방법은 각 트래픽 스트림의 전송 경로의 디바이스의 특성들을 고려하고(안정된 디바이스에 대한 온-라인 시간은 길고, 비안정 디바이스에 대한 온-라인 시간은 짧음), 이에 따라 네트워크를 과부하시키지 않고 적절히 해제된다.

전송 경로의 임의의 디바이스(QD 서비스가 구현된)가 적절히 작동하지 않는 경우, 디바이스는 트래픽 해제 시간이 만료된 후 트래픽 스트림에 의해 점유된 네트워크 자원들을 자동으로 해제할 것이다.

예를 들어, 제어 포인트가 존재하는 디바이스가 장애가 생기는 경우, 제어 포인트는 그것에 의해 개시된 트래픽 스트림의 전송 경로에서 QD 서비스들의 트래픽 해제 시간을 업데이트 할 수 없고, 상기 QD 서비스들은 트래픽 해제 시간이 만료된 후 관련된 트래픽 스트림에 의해 점유된 자원들을 자동으로 해제한다.

다른 예: 트래픽 스트림의 전송 경로에서 QD 서비스가 구현된 디바이스가 장애가 생기는 경우, 상기 디바이스에 의해 구현된 QD 서비스의 트래픽 해제 시간을 업데이트하기 위한 제어 포인트의 시동된 기능은 성공적으로 반환될 수 없고, 제어 포인트는 상기 디바이스가 장애가 있다는 것을 인지하고, 이에 따라 관련된 트래픽 스트림에 의해 점유된 지원들을 해제한다.

상기 실시예들은 단순히 본 발명의 원리들을 예시하기 위해 제공되며, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어선 안 된다는 것이 이해된다. 만료 시간은 본 발명의 트래픽 해제 시간을 설정하는데 사용될 뿐만 아니라, 상기 만료 시간의 규정와 일치하는 또는 유사한 상이한 네트워크 구조들 및 네트워크 프로토콜들에 따라 임의의 다른 파라미터 및 트래픽 해제 시간이 본 발명과 함께 이용될 수 있다.

본 발명에 의해 추천된 제 1 방법(즉, 디바이스의 전송 장애를 나타내는 제 1 메시지를 송신하는 방법) 및 제 2 방법(즉, 트래픽 스트림이 전송 경로의 디바이스들에 의존하여 자원들을 사용할 수 있는 트래픽 해제 시간을 설정하는 방법)은 별도로 또는 조합하여 이용될 수 있다는 것이 이해된다. 이 두 방법들을 조합하여 사용하는 것은 제 1 방법의 메시지 메커니즘 및 제 2 방법의 최소 "만료 시간"으로 "트래픽 해제 시간"을 설정하는 것을 동시에 사용하는 것을 암시한다. 이러한 조합은 제 1 방법이 일부의 디바이스들(예를 들어, 일부의 디바이스들은 검출할 성능을 갖고 있지 않고 메시지들을 송신할 수 없음)에서 효과적으로 사용될 수 없을 때 조차 네트워크 자원이 빠르게 해제되는 것을 보장할 수 있다.

하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 둘 다의 아이템들로 기능들을 구현하는 다양한 방식들이 존재한다. 이에 관해, 도면들은 매우 예시적이고, 각각은 본 발명의 단지 하나의 가능한 실시예를 나타낸다. 도면들이 상이한 블록들로 상이한 기능들을 도시하지만, 이것은 하드웨어 또는 소프트웨어의 단일 아이템이 몇 개의 기능들을 수행한다는 것을 배제한다고 의미하는 것은 아니다. 하드웨어 또는 소프트웨어 또는 둘 다의 아이템들의 모음이 기능을 수행하는 것을 배제하는 것 또한 아니다.

여기서 앞서 이루어진 언급들은 도면들을 참조하여 상세한 기술이 본 발명을 제한하기 보다는 예시한다는 것을 설명한다. 첨부된 청구범위의 범위내에 있는 다수의 대안들이 존재한다. 청구항에서 임의의 참조 부호는 청구항을 제한하는 것으로 해석되선 안 된다. 동사 "포함하다"의 사용 및 그 어형 변화들은 청구항에서 기술한 것이 이외의 다른 소자들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 소자 또는 단계를 단수로 표현한 것이 이러한 소자들 또는 단계들의 복수성의 존재를 배제하지 않는다. 몇 개의 수단을 열거하는 디바이스 청구항에서, 이 수단 중 몇 개는 하나 및 동일한 하드웨어 아이템에 의해 실현될 수 있다. 특정한 수치들(mesaures)이 서로 다른 종속 청구항들에서 인용된다는 단순한 사실이 이 수치들의 조합이 유리하게 사용되지 않는다는 것을 나타내진 않는다.

Claims (3)

1. 네트워크 자원들을 이용하여 트래픽 스트림을 전송하는 디바이스들의 세트를 포함하는 네트워크 관리 방법으로서, 상기 디바이스들의 세트의 각 디바이스는 만료 시간과 개별적으로 연관되고, 상기 만료 시간은 주어진 디바이스가 상기 네트워크 접속되었음을 나타내기 위해 상기 디바이스들의 세트 사이에서 상기 주어진 디바이스에 의해 메시지를 송신하는 최대 간격을 규정하는, 상기 네트워크 관리 방법에 있어서,
   상기 디바이스들의 세트의 만료 시간들에 기초하여 상기 네트워크 자원들을 이용하는 지속기간을 규정하는 전송 해제 시간을 결정하는 단계를 포함하는, 네트워크 관리 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전송 해제 시간은 이하의 기준들:
   - 상기 디바이스들의 세트의 상기 만료 시간들 중의 최소값;
   - 상기 디바이스들의 세트의 상기 만료 시간들의 평균값;
   - 상기 디바이스들의 세트의 상기 만료 시간들 중의 중간값 중 하나에 따라 결정되는, 네트워크 관리 방법.
3. 네트워크 자원들을 이용하여 트래픽 스트림을 전송하는 디바이스들의 세트를 포함하는 네트워크를 관리하는 관리자 디바이스로서, 상기 디바이스들의 세트의 각 디바이스는 만료 시간과 개별적으로 연관되고, 상기 만료 시간은 주어진 디바이스가 상기 네트워크 접속되었음을 나타내기 위해 상기 디바이스들의 세트 사이에서 상기 주어진 디바이스에 의해 메시지를 송신하는 최대 간격을 규정하는, 상기 네트워크 관리 디바이스에 있어서, 상기 디바이스들의 세트의 만료 시간들에 기초하여 상기 네트워크 자원들을 이용하는 지속기간을 규정하는 전송 해제 시간을 결정하는 유닛을 포함하는, 네트워크 관리자 디바이스.

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