JP4653888B2 - 情報送信ネットワークにおける論理型ノード識別 - Google Patents
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Description
発明の背景
1.発明の分野
本発明は一般には、情報送信ネットワークの分野に関し、特に、かかるネットワークの論理型ノード識別に関する。更に詳細には、本発明は、非均質ネットワークにおける情報フローのセッション方式ルーティング/スイッチングをサポートするかかるネットワークの論理型ノード識別に関する。
2.背景技術の説明
情報送信の分野において、宛先ノードへの情報のルーティングとスイッチングは、最も普通には2つの方法のどちらかで達成される。すなわち、(1)対称にスイッチされる仮想パス/回路(すなわちATM)、または(2)パケット方式のルーティングネットワーク(すなわちインターネット)である。情報をルーティング/スイッチングするネットワークの第3の種類には多くの形式があり、非対称にスイッチされる仮想パス/回路、または非対称パケット方式のルーティングを有する2つの方法の変形によって良好にサポートされる。
【0002】
この第3の領域は2つのカテゴリに分類できる。すなわち、第1は、非対称にスイッチされるネットワークと緊密に接続されるパケットルーティングのネットワークの組み合わせを必要とする情報送信ネットワークのセット(すなわち、ビデオとオーディオ用のストリーミングネットワークフローと、通常は、発信元と宛先間を双方向に取り扱うためのアウトオブバンドIPネットワークとを必要とするビデオオンデマンド等の双方向マルチメディアコンテンツ配送)であり、第2は、パケット方式ネットワーク内のアクセスポイントの知識を利用することによってネットワークの待ち時間を改善できる情報送信ネットワークのセット(すなわち、特定の移動して回るラップトップコンピュータをサポートする必要がある動的ルーティング変更)である。本出願はこの第1の場合に取り組む。
【0003】
情報送信ネットワークの前者のカテゴリは、本発明が詳細に取り組むものである。特に、光ファイバーと同軸のハイブリッド(HFC)のネットワーク上のビデオオンデマンドの双方向マルチメディアサービスが最近ではケーブルサービス用に存在している。この場合、一方向コンテンツストリーミング(コンテンツをQAM変調した家庭用デジタルセットトップボックスへのビデオとオーディオストリーミング)、およびIP方式の双方向性(アウトオブバンドを経由する家庭への下りストリーム、および加入者のセットトップボックスからケーブルヘッドエンド装置への様々な戻りパスのパケット転送接続)が存在する。これと同一の解決策が、地上のブロードキャスト(例えば、MMDS、LMDS)についてと同様に、双方向にするために無線(携帯電話)または電話モデムを使用する衛星のブロードキャスト(コンテンツ配送)に対して用いることができる。アウトオブバンドを経由する制御セッションをインバンドにおけるストリーミングリンクへ多重化することもできるということが注目される。
【0004】
同時送信するビデオオンデマンドのプログラム数を増加させる技法はチャネルの再利用による。その場合、プログラムは中間ノード(普通、「リモートヘッドエンド」または「ハブ」と呼ばれる)でチャネルへ割当てられ、中間ノードでは個々の加入者ステーションからの回線がメインのCATVネットワークへ接続される。本発明の目的に対して、用語「ヘッドエンド」は、物理的サイトとして定義され、そこには、変調、復調、および(制御、モニター等の)処理をする装置が取り付けられ、オペレータ付きか、または、ケーブルやMMDS等の他の送信手段に対して規定通り動作しているかどうかを遠隔モニターされるオペレータなしのサイトで動作している。この技法は、同一チャネルを別のノードで別のプログラムへ割当てることができる(物理的メディアパーティションによるスペクトル再利用として周知である)。こうして、専用のビデオオンデマンドチャネルは、第1ハブへ接続される一組の加入者ステーションへプログラムを送信でき、一方、同じチャネルを用いて第2ハブへ接続される別の組の加入者ステーションへ異なる組のプログラムを送信できる。
【0005】
普通、ビデオオンデマンドサービスの提供は、セッション制御マネージャー(SCM)を一つかそれ以上のハブへ割当てることにより実行する。SCMは、担当ハブでセットトップボックスからのリクエストを受信し、リクエストされたサービスを提供する責任を持つ。従って各SCMは、割当てられたハブに対応する加入者ステーションを知らされなければならない。このトポロジー情報に基づいて、SCMは、ビデオサーバーからQAM変調器までの仮想回路創出のための情報を提供し、こうして、セットトップボックスからのビデオとオーディオストリームへのアクセスメカニズムを提供する。SCMはまた、セットトップボックスに、復調器をどの周波数に同調すべきか、およびどのパケット識別番号(PID)でビデオとオーディオストリームをフィルタリングするかを通知する。
【0006】
加入者ステーションが追加や削除される場合は、新規加入または加入キャンセルと同様に、SCM、ハブ、およびセットトップボックス間のマッピングが変更されなければならない。例えば、一組のQAMチャネルは、加入者ステーションの特定の番号を受け入れることができるのみである。ハブ上の加入者ステーションの番号が、割当てられたストリームの容量を越える場合には、更に論理型ノードのパーティション化がハブ上に起きる。かかる変更はヘッドエンド内のマッピング情報に対して手動でできるが、ノード使用のためにチャネルを再割当てする更に効率のよい自動的な方法が望まれている。
発明の概要
主たる態様においては、本発明は、対応するセッション制御マネージャーについての情報を加入者ステーションへ自動的に送信すること、およびノードとして定義されるチャネルグループの接続を提供する。
【0007】
本発明の原理に従って、ビデオオンデマンド(VOD)システムは複数のセッション制御マネージャーを含み、リクエストされたプログラムを加入者ステーションへ送信する。ビデオオンデマンドシステムは、加入者ステーションと対応する複数ノードの一つとの間のスペクトル再利用可能なネットワークで、複数の加入者ステーションへ接続され、ここでノードはビデオオンデマンドシステムと加入者ステーションの間に配置されている。ビデオオンデマンドシステムは、ノード毎に論理型識別を割当て、各ノードと、対応するセッション制御マネージャーの一つとの間の対応を識別する論理型ノード割当て器を備える。例えば、HFC用の論理型ノードは、同じQAM変調スペクトル(すなわち、VODチャネル内の同じストリーム)を共有するファイバーノードのグループとして定義される。
【0008】
本発明の更なる態様に従うと、論理型ノード割当て器は、定期的にネットワーク上の各ノードに対してノード割当て情報を送信して論理型ノードを一意に識別し、またノード毎の対応するセッション制御マネージャーを識別する。これは加入者ステーションが任意の時間にこのデジタルチャネルへ同調し、必要な時にこの情報を得ることを可能にする。かかる技法は、セッション制御マネージャー、論理型ノード、および加入者ステーション間のマッピングに関する自動的な情報配布を可能にするという点で有利である。その結果はビデオオンデマンドシステムを管理する複雑さと間接費を減少させ、それにより全体コストを減少させる。
【0009】
本発明の原理は特に、ビデオプログラムの送信のために用いられる光ファイバーと同軸のハイブリッド(HFC)システムにおいて有利である。しかし、ここで説明する原理は、直接放送衛星(DBS)システム、ローカル多点分配サービス(LMDS)、およびマルチチャネルマルチユニット分配システム(MMDS)において用いることもできる。
【0010】
本発明の一つの特別な利点は、各加入者ステーションが関連付けられている論理型ノードの自動識別により、本発明は、加入者ステーションによる受信のために論理型ノードへ向けて、ユニキャストのVODストリームを、変調を行う適正なQAM変調器へスイッチングすることを可能にする。これは、新しい論理型ノードが創出され、あるいは加入とサービスのための要求が増大するので現在のノードが分割されて特に利点となる。
【0011】
本発明のこれらの、およびその他の特徴と利点は、本発明の好ましい実施についての以下の詳細説明を考慮することによって更に理解されるであろう。この説明において付帯図面がしばしば参照される。
好ましい実施の形態の詳細な説明
図1を参照して、本発明に従って構成されるシステム100aの好ましい実施の形態を示す。システム100aは、論理型ノード識別(ID)生成器102、信号源104、結合器106、情報送信ネットワーク108、および情報分配器110を備えることが好ましい。本発明は、論理型ノード識別信号をデータストリームへ挿入するので特に大きな利点を有する。論理型ノード識別信号はネットワーク108を介して送信され、次いで、システム100aの正確な構成を決定するためにSCM224(図2B参照)へ送り返される。
【0012】
この最初の実施の形態は、本発明の最も一般的な実施を示し、従って一般的な項についてのみここで説明する。図2Aと図2Bは、特定の送信ネットワークについて本発明のより特別な実施の形態を示し、更に詳細に説明する。
【0013】
論理型ノードID生成器102は、少なくとも一つの一意の論理型ノード識別番号を生成し、論理型ノードID生成器102の出力に信号としてこの一意の識別番号を送信する。論理型ノードID生成器102は、複数の一意の識別番号を生成することが好ましく、その識別番号は結合器106へ送られ、情報が送信されているノードまたは配置に従って他の情報と結合される。論理型ノードID生成器102の出力は、結合器106の入力へ接続される。ビデオ、音、または、デジタルビデオ信号におけるようなデータ信号を提供する信号源104が、信号源104の出力に提供され、結合器106にも提供される。信号源104の出力は結合器106の第2入力へ接続されている。
【0014】
結合器106は、結合信号を送信するための情報送信ネットワーク108へ接続される一つ以上の出力を有し、この結合信号は、情報用のアドレス、信号源104、および、論理型ノードID信号を含み、この論理型ノードID信号は、論理型ノードID生成器102から送信ネットワーク108のリモートエンドに接続される情報分配器110へ送られる。好ましい実施の形態においては、送信ネットワーク108は、結合器106から情報送信ネットワーク108のリモートエンド上の下流装置へ情報を送信するための一つかそれ以上のストリームチャネル202を含む。情報送信ネットワーク108はまた、情報分配器110と結合器106との間の逆方向のパスに沿って信号を送るための、構成と制御チャネル204を含む。
【0015】
情報分配器110が接続されて、情報送信ネットワーク108上の信号を送受信する。情報分配器110はまた、複数の信号回線120〜132によるセットトップボックス等の複数の機器(不図示)へ接続される。情報分配器110は、ストリームチャネルを受信し、ソース信号と論理型ノードIDをノードID番号に従って、対応する一つかそれ以上の信号回線120〜132を介して送信する。例えば、ビデオコンテンツと論理型ノードID番号1を有し、情報送信ネットワーク108上に送られ、情報分配器110によって受信される信号グループは、信号回線120を介してのみ送信されるだろう。かかるビデオコンテンツと論理型ノードIDは、他のノード2〜nの信号回線122〜132を介しては送信されない。他の結合信号は同様にして、それらの論理型ノードID識別番号に対応するそれぞれの信号回線122から132を介して送信されるだろう。図示のように、論理型ノード4等のように個々の論理型ノード識別番号が、信号回線126、128、130等の複数の信号回線に対応することもある。一実施の形態では、信号回線122〜132は光ファイバーと同軸のハイブリッドを構成することもある。こうして、情報分配器110は、ストリームチャネル202上を流れるデータを、個々の信号回線を介して、またはチャネルの再利用と呼応する信号回線のグループを介して分配するために効果的に分離する。
【0016】
情報分配器110はまた、装置(不図示)により情報分配器110へと上り方向へ送られる複数の信号を受信する。情報分配器110は次に、この信号を、構成と制御チャネル204を介して結合器106へ送る。この方法で、特定のセットトップボックス(図2BのSTB220参照)または加入者ステーションは、論理型ノードIDを含む信号を受信でき、加入者ステーションを識別する番号に加えて論理型ノードIDを組み込むことができ、そして情報分配器110および、構成と制御チャネル204を介して結合器106へと上り方向へ、組み込まれた信号を送ることができる。この情報を使用して、SCM224は、ネットワークとノードの正しい構成を判定し、ネットワークの帯域幅の使用を最大化するよう必要な変更(例えば、新規ノードを創出する、ノードを除去する、またはノードを組み合わせる)を行う。
【0017】
次いで図2Aを参照して、本発明に従って構成されるシステムの第2の実施の形態100bを示す。第2の実施の形態100bでは、同じ機能を有する類似の構成要素は、理解しやすくまた便利なように類似の参照番号を付けてある。第2の実施の形態100bは、論理型ノード識別(ID)生成器102、信号源104、結合器106、およびストリームチャネル202aと戻りチャネル204aの形の送信ネットワークを含む。情報分配器は、受信器とデスクランブラ210a、および電話機214aの形をとる。
【0018】
論理型ノード識別(ID)生成器102、信号源104、結合器106は、図1を参照して先に説明した場合と同一である。しかし、この実施の形態においては、結合器106は結合信号を、衛星へアップロードするために一つかそれ以上の基地を持つ衛星ステーションへ送信する。次いで衛星は、論理型ノードIDを含む結合信号を受信し、受信器とデスクランブラ210aへ送信する。一つの衛星について受信器とデスクランブラ210aは一つだけが示されているが、この分野に習熟した者には、各衛星について多数の受信器とデスクランブラ210aがあるのが好ましいと分かるであろう。
【0019】
受信器とデスクランブラ210aは、衛星から結合信号を受信し、信号をデスクランブルして、結合信号を受信器とデスクランブラ210aへ接続されている一つかそれ以上の装置212aへ送る。受信器とデスクランブラ210aにはまた、電話機214a〜214nが接続され、電話回線204a〜204nが結合器106へ接続される。電話を通じてのパスおよび公衆交換回線網が戻りのパスを提供する。従来技術で周知のこれらは、電話機214a〜214nと電話回線204a〜204nが、携帯電話または無線電話であってもよいということを認識させるだろう。このように、受信器とデスクランブラ210aは、チャネル選択とノードIDを判定するために装置212aと通信して、電話回線204a〜204nを介して結合器106へその情報を送り返すことができる。この方法で、システム100bは、結合器106により挿入され、そして装置212a〜212nおよび受信器とデスクランブラ210a〜210nにより戻される論理型ノードID信号の使用を介して、複数の論理型ノードを定義し、望むようにノードを変更または修正し、ネットワーク構成を確認することができる。
【0020】
次いで図2Bを参照して、本発明に従って構成される第3のかつ好ましいシステムの実施の形態100cを示す。第3の実施の形態100cは、ストリームチャネル202bを提供するために従来のケーブルシステムの能力を利用し、戻りのパスとしてビデオオンデマンドシステムにより提供される戻りチャネルを利用する。第3の実施の形態100cは、論理型ノード識別(ID)生成器102b、信号源としてのビデオサーバー104b、デジタルビデオ変調器(DVM)モジュール106b、送信ネットワークとしての光ファイバー202b、戻りパス204bを提供する制御チャネルモデム(CCM)222とセッション制御マネージャー(SCM)224、および情報分配器110bを備えることが好ましい。システム100cは、複数のDVM106bを使用し、その各々は複数のチャネルを有するという点に利点がある。各DVM106bは様々な論理型ノードへビデオストリームを提供するのが好ましい。こうして、戻りチャネルにおける論理型ノードの自動識別は、どのDVMが特定のセットトップボックス220に対応し、それによって提供されるのはどのビデオストリームとチャネルかをSCM224に判定させる。これは特に有利な点となる。何故なら、通常、論理型ノードとDVMチャネル間にセットトップボックス220を配置する必要があるからである。
【0021】
DVMモジュール106bは、ビデオサーバー104bからビデオ信号を、論理型ノード識別(ID)生成器102bからノードID信号を受信する。DVMモジュール106bは、これらの信号を結合し、送信チャネル202bを介して情報分配器110bへ送信する。SCM224は、ビデオサーバー104bにより提供されるコンテンツの混合を制御し、CCM222を経由する逆のつまり戻りのパス204b上の通信を受信する。例えば、これらの構成要素のいくつかは、普通のオンデマンドケーブルシステムにおけるヘッドエンドに見出すことができる。情報分配器110bは、DVMモジュール106bから受信した信号を分割し、各信号に割当てられた論理型ノードIDに従ってそれぞれの信号回線120〜132に載せて出力する。例えば、複数のセットトップボックス220a〜220nは、回線120へ接続され論理型ノード1を形成する。他の信号回線122〜132の各々、または信号回線のグループは、同様に接続されてネットワークの論理型ノードを形成する。かかる例示システムの全ては、1997年12月4日出願の米国特許出願第08/984,710号の名称「双方向に分配される情報サービスのためのシステム」に詳細に記載され、引用によって本明細に組み込む。
【0022】
この第3の実施の形態100cにおいては、論理型ノード生成器は、トランスポート処理モジュール102bの一部であることが好ましい。トランスポート処理モジュール(TPM)102bは、制御信号とデータをDVM106bにより生成されるストリームへ加算する。TPM102bは、VMEバスアーキテクチャを通じてセッション制御マネージャー224およびCCM222へ接続されるのが好ましい。更に詳細には、TPM102bはまた、プログラム固有情報(PSI)やパケット識別情報等の識別情報を、サーバー104bにより提供されるビデオとオーディオコンテンツに加算する。
【0023】
図3において、複数の加入者ステーション305〜308が、ビデオプログラムサービスを受信するために情報送信ネットワーク302によりケーブルヘッドエンド304へ接続される。加入者ステーション305〜308は、ヘッドエンド304からのビデオプログラムをリクエストすることが可能なデジタルセットトップボックスの形をとることが好ましい。しかし、加入者ステーション305〜308は、他の形をとって例えば、パーソナルコンピュータを伴なうケーブルモデムや、セットトップボックスを伴なうADSLモデム等の別の種類の出力装置へ、ネットワーク302からの情報を提供してもよい。加入者ステーション305〜308は概略が示され、各々は複数の加入者ステーションを表す加入者ステーション305〜308を示す。
【0024】
非常に概略として示されているだけだが、ヘッドエンド304は、必要な装置および、例えば、ビデオオンデマンドサービス等のオンデマンドサービスを有する加入者ステーション305〜308を提供する能力を含む。ビデオオンデマンドサービスでは、ユーザーは加入者ステーションを介して特定の映画をリクエストし、ヘッドエンド304は、リクエストしている加入者ステーションへ、ユーザーが鑑賞するよう映画を表すデータを送信して答える。複数のセッション制御マネージャー(SCM)314、315、316および317がヘッドエンド304の内部に含まれる。SCMは、データストリームの形でリクエストされたプログラムを送信ネットワーク302へ通信するのと同時に、様々なシステムコマンドを実行し、機能を制御する。SCM314、315、316および317は、加入者へ向けて伝播されるべきストリームを、ブロードキャスト、マルチキャスト、またはユニキャストモードで発信する能力を持っている。ここで用いたように、用語「ブロードキャスト」は、ネットワーク上の全加入者ステーションによる受信のためのデータの送信を意味する。「ユニキャスト」は、ネットワーク上の単一加入者ステーションのみによる受信のためのデータの送信を意味し、「マルチキャスト」は、ネットワーク上の一つを超え全部未満の加入者ステーションによる受信のための情報の送信を意味する。
【0025】
特に、各SCM314〜317は、ネットワーク302の情報チャネルを介して加入者ステーションへ、ベースバンドデータストリームをキャリア信号に載せて変調し、その信号を従来のCATV周波数スペクトルに適合させる送信周波数へアップコンバートしたビデオ信号を送信する。一例として、SCMにより実行される下り方向ストリームのデータ変調は64値直交振幅変調(QAM)で、送信周波数は、54〜860MHzの範囲にある。これらの技法は、代表的な送信メカニズムの単なる例示であり、他の変調方式と周波数帯域が用いられてもよい。
【0026】
SCM314〜317は、送信ネットワーク302の下り方向ストリームコマンドチャネルを経由して加入者ステーション305〜308へ制御情報を送信する。一例として、かかる制御情報は、帯域幅1MHzを用いる54〜860MHzの範囲のキャリア上で送信を達成するために情報チャネルと周波数多重化される。加入者ステーション305〜308は、逆方向(後方向、または上り方向ストリーム)チャネルを経由して対応するSCM314〜317と通信する。実施例においては、各SCM314〜317は、16本のかかる逆方向チャネルをサポートする。各逆方向チャネルは、例えば、5〜42MHzの範囲のキャリアに載せたBPSK変調信号を搬送する。この場合、チャネル容量はほぼ64Kbpsである。正確な周波数、変調形式、またはチャネル容量は重要ではなく変更してもよい。SCM314〜317、およびVODサービスを提供するヘッドエンド304の他の構成要素の動作についての更なる詳細は、本出願の譲受人に譲渡された1997年12月4日出願の米国特許出願第08/984,710号の名称「双方向に分配される情報サービスのためのシステム」に記載されている。この開示はすべてにわたって本明細に引例によって組み込む。
【0027】
送信ネットワーク302は、光ファイバーと同軸のハイブリッド(HFC)の形式をとることが好ましく、その場合には、ヘッドエンド304は光ファイバーケーブルによりハブ309〜312へ接続される。ハブ309〜312は、同軸ケーブルにより対応する加入者ステーションへ接続される。各ハブ309〜312は、数百から数千の加入者ステーションをサポートする容量を有するのが普通である。ハブ309〜312は従来の種類であるのが好ましい。
【0028】
VODサービスは、情報チャネルに多数の既定のチャネルを使用して、リクエストされたビデオプログラムを送信する。一例として、VODサービスにより用いられる利用可能なチャネルの数は、2、4または8本のアナログチャネルである。ネットワーク302とヘッドエンド304は、ハブ309〜312でスペクトル再利用を実行して、VODサービスのための利用できるチャネル数を増大させる。
【0029】
各々の論理型ノード(ハブ309〜312あたりのVODチャネル)は、限られた数の加入者ステーションをサービスする能力を有する。従って、必要な論理型ノードの数は、システム100cによりサービスされる加入者の数へ略比例する。一例をあげると、各64QAMチャネルは普通、80までの加入者にサービスできる。特定のハブ309〜312へ接続される加入者ステーションの数に応じて、特定の論理型ノードは、一つのハブ上の加入者ステーションの一部のみにサービスできるか、一つのハブだけに限って上の加入者ステーションの全部にサービスできるか、あるいは一つを超えるハブ上の加入者ステーションにサービスできる。これらの筋書きの各々を図3に示す。例えば、SCM314はハブ309と310の加入者ステーションにサービスする。これは普通は、ハブ309と310が加入者ステーション305、306によって完全には居住されていない状況、または当初のサービスがあまり浸透していない状況で起きる。SCM315はハブ312上の加入者ステーション308のみにサービスする。ハブ311は、加入者ステーション307にサービスするためにSCM316と317に関連している。この状況は、ハブが特定SCMの容量を超える数の加入者ステーションに接続されている場合に起き、多くの論理型ノードを必要とする。加入者ステーションの数は特定のハブに対して増減するので、SCM論理型ノードと加入者ステーションとの間のマッピングを変更する必要がある。これは例えば、新規に家が建てられたり、現在の加入者がヘッドエンド304によって提供されるサービスへの加入をキャンセルする場合、または新規の加入者が追加される場合に起きる。
【0030】
本発明の原理によれば、SCM314〜317は、ネットワーク302のトポロジー変更に基づいて加入者ステーション305〜308へ自動的に配置できる。これは、各ハブに接続される加入者ステーションの数の判定により、そして各加入者ステーションへ論理型ノード識別子(ID)を送信することにより実行されるという点で有利である。論理型ノードIDは、SCMと対応加入者ステーションとの間の対応を提供する。例えば、図4において、加入者ステーション305と306はノード1〜4からの第1の論理型ノードに対応し、加入者ステーション307はノード11〜20からと、他のノード21〜nからの少なくとも2つの(第3と第4の)論理型ノードに対応し、そして加入者ステーション312はノード5〜10からの第2の論理型ノードへ対応する。
【0031】
ネットワーク302上の加入者ステーションに対する論理型ノードIDは、定期的に判定し、加入者ステーションへ定期的に送信することが好ましい。論理型ノードIDは、論理型ノードIDを有する適当なヘッダー情報を含むMPEG−II(モーションピクチャーエキスパートグループ、タイプII)パケットとして送信されることが好ましい。MPEGタイプの符号化は、符号化ビデオデータ用の共通プロトコルであり、従って論理型ノードIDの符号化にとって便利なプロトコルである。しかし、論理型ノードIDが送信のために符号化される正確な方法はそれ程重要ではなく、本発明の原理の範囲で他の符号化技法が用いられてもよい。
【0032】
図面の図4は、図3に示す一例として、論理型ノードIDが送信される方法を示す。図4において、加入者ステーション305と306は第1の論理型ノードの一部である。この情報は、ヘッドエンド304から加入者ステーション305〜306へ論理型ノードID1を送信することによって加入者ステーション305〜306に提供される。加入者ステーション308は第2の論理型ノードの一部である。この情報は、ヘッドエンド304から加入者ステーション308へ第2の論理型ノードについての論理型ノードIDを送信することによって加入者ステーション308に提供される。加入者ステーション307は、第3の論理型ノードまたは第4の論理型ノードのどちらかの一部である。対応ノード情報(第3の論理型ノードIDか第4の論理型ノードID)は、該当する加入者ステーション307へ送信される。
【0033】
ビデオストリームへの論理型ノードIDの導入と、特定加入者ステーションをサービスするチャネルを識別するためにそれを用いることは、特に大きな利点となる。ビデオストリーム内の論理型ノードID信号の提供は、加入者ステーションがネットワーク内の任意の場所に移動して、新しい論理型ノードIDに基づく加入者ステーションへ切り換えられたビデオストリームを得ることが可能になる。例えば、特定加入者ステーションは、初期にネットワークへ接続され、論理型ノードID1を割当てられてもよい。加入者ステーション特有の情報を含む加入者のためのすべての情報が提供される。しかし、ユーザーが地理的に移動して、別の論理型ノードによるサービスを受ける新しい場所から加入者ステーションを取り、アクセスするかもしれない。異なる論理型ノードのIDはストリームの一部であるので、それが一旦再配置された加入者ステーションへ提供されると、ヘッドエンド304は、どのチャネルがユーザーに対して意図される信号を提供するかを認識する。これは、従来の技術で必要であった手動によるネットワーク認識を不要とする。むしろ、本発明によってサービスは、SCMで簡単に更新されるチャネルとDVM情報によって更新できる、と言える。論理型ノードIDの提供が特に利点を持つ他の例は、特定チャネルにおける加入者数の変更によって新規ノードが創出されるか削除される場合である。論理型ノードIDの使用は手動での構成の変更を不要とする。
【0034】
次いで、図5乃至図7を参照して、ストリームデータの一部として論理型ノードID信号を送信し使用するための本発明の方法を更に詳細に説明する。最初に図5を参照して一般的な方法を説明する。次いで、図6と図7を参照して、論理型ノードIDを使用してリクエストされたプログラムを送信する該当チャネルを判定する方法を、2つの実施の形態において説明する。
【0035】
図5に示すように、本発明に従って論理型ノードIDを挿入し、送信し、そして使用するための方法が示される。プロセスは、ノード毎に一意の論理型ノードIDを生成し、データストリームへかかる論理型ノードIDを挿入するステップ502から始まる。次いで、ステップ504で、論理型ノードID信号は情報ネットワーク108を介してデータストリームの一部として送信される。次いで、ステップ506で、論理型ノードIDを含むデータストリームが加入者ステーションで受信される。次いで、ステップ508で、加入者ステーションが、受信した論理型ノードIDを用いて論理型ノードIDを含む新しいメッセージを創出する。ステップ508で創出されたメッセージは、次いで、ステップ510でヘッドエンドへ送られる。結合器またはヘッドエンドは、ステップ512でこのメッセージを用いて論理型ノードメンバーシップを設定し、こうしてネットワークトポロジーはシステム100cによって認識される。システム100cは次いで、ヘッドエンドに格納された情報を用いて、TPM102bとDVMモジュール106bによりデータストリームをスイッチし、それにより、手動または自動的にネットワークに変更が成されてもプログラムは正しくルーティングされる。言いかえると、論理型ノードIDを用いて、TPM102bとDVMモジュール106bは、該当する加入者ステーションへデータを確実に送ることができる。
【0036】
図6は、加入者ステーションと対応するSCMを識別する場合のマスターSCMの役割、および加入者ステーションへチャネル配置情報を提供する場合のハブの役割が除去される実施の形態を示すフローチャートである。かかる動作の除去は、VODサービスを初期化するために必要な時間量を減少させるという長所がある。これらのステップは、加入者ステーションにおけるチャネル配置情報と対応SCMのアドレスを格納することにより削除される。これらの情報は、加入者ステーションの、デジタルセットトップボックス等の加入者ステーションに普通に見られるフラッシュメモリー等の不揮発性メモリーに格納できる。
【0037】
図6に戻って、ステップ602では、ユーザーは対応する加入者ステーションの方法によりVODをリクエストする。ステップ604では、加入者ステーションはプログラムマップテーブル(PMT)を読み取り、ステップ606で論理型ノードIDの定期的な送信を受信する。ステップ608では、加入者ステーションに格納されているSCMのIPアドレス、およびそのリスナーポート番号は、SCMと加入者ステーションとの間のユーザーデータグラムプロトコル(UDPまたはTCP−伝送制御プロトコル)接続をするために使用される。ステップ610では、プログラム送信がステップ612で終了するまで行われる。
【0038】
図7は、セットトップボックス(加入者ステーションの部分)とヘッドエンド304の間の、映画や他のビデオプログラムの送信などのビデオオンデマンド(VOD)サービスをリクエストし受信するための通信を示すフローチャートである。ステップ702で、ユーザーは、セットトップボックスへの適切な入力によりVODサービスをリクエストする。ステップ704では、対応するハブが、マスターSCMとして機能しているSCMをハブ格納情報から識別することにより、VODに対するリクエストへ答える。ステップ708では、加入者ステーションは、マスターSCMと加入者ステーションとの間の接続を確立するためにマスターSCMと通信を開始する。接続は、プロトコルの一揃いであるTCP/IPのユーザーデータグラムプロトコル(UDP)に従って確立されることが好ましい。ステップ710で、ハブは、加入者ステーションに対応するハブからリクエストされたビデオプログラムの送信用チャネルを配置する。ステップ710でも、マスターSCMは、プログラム識別子(PID)を配置してリクエストされたプログラムを一意に識別する。ステップ712で論理型ノードIDの送信は、例えば10分の1秒毎のように定期的に実行され、従って論理型ノードIDは加入者ステーションに受信されることが期待できる。図7の破線で示す代替の実施の形態においては、加入者ステーションへ対応するハブからのリクエストされたビデオプログラムの送信用のチャネル、およびプログラム識別子(PID)は予め定義される(ステップ730)。例えば、所定のチャネルとPIDを有する配送パケットのコピーが、双方向のセッションを開始する待ち時間を減少させるようローカルメモリーを用いて加入者ステーションに格納されてもよく、その場合、配送パケットに含まれる情報の一時的なコピーをコンテンツが提供する。その場合にはステップ700〜710は、所定のチャネルとPIDを識別する単一のステップ730で置き換えてもよく、その後、ステップ714においてその情報を用いてその方法を継続する。
【0039】
一旦加入者ステーションが論理型ノードIDを受信すると、それは、対応するSCMと通信するために必要な情報を持ち、ステップ714でマスターSCMと加入者ステーションの間のUDP接続は終了する。ステップ716では、UDP接続は識別されたSCMと加入者ステーションとの間で確立される。ステップ716で一旦確立されると、リクエストしている加入者ステーションへの、SCMによるリクエストプログラムの送信が、ステップ720で送信が終了するまで、ステップ718で実行される。
【0040】
説明された特定のメカニズムと技法が単に本発明の原理の一つの応用を説明しているにすぎないということが分かるであろう。数多くの追加の改変が、本発明の真の精神から逸脱することなく説明された方法と装置に対して成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の原理を使用するシステムの実施の形態の概略ブロックダイヤグラムである。
【図2】 図2Aは、本発明の原理を使用するシステムの第1の実施の形態のブロックダイヤグラムであり、一部の送信ネットワークに放送衛星が用いられている。
図2Bは、本発明の原理を使用するシステムの、第2の、かつ好ましい実施の形態のブロックダイヤグラムであり、送信ネットワークにビデオオンデマンドネットワークが用いられている。
【図3】 図3は、第2の実施の形態のセッション制御マネージャー、ハブおよび加入者ステーションを含むヘッドエンドをより詳細に示す高レベルのブロックダイヤグラムである。
【図4】 図4は、図3のセッション制御マネージャー、ハブおよび加入者ステーション、およびそれらが分割される論理型ノードをより詳細に示す高レベルのブロックダイヤグラムである。
【図5】 図5は、論理型ノード識別信号を送信し、システムを構成しデータ信号を送信するのにそれらを用いるための概略の方法を示すフローチャートである。
【図6】 図6は、本発明の原理に基づくシステムの動作を示すフローチャートである。
【図7】 図7は、本発明の原理に基づくシステムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
100a、100b、100cシステム
102、102b論理ノードID生成器
104bサーバー
104信号源
106bデジタルビデオ変調器(DVM)モジュール
106結合器
108、302情報送信ネットワーク
110、110b情報分配器
120〜132信号回線
202、202a、202b、ストリームチャネル
204制御チャネル
204a、204b戻りチャネル
204a〜204n電話回線
210a〜210nデスクランブラ
212a〜212n装置
214a〜214n電話機
220、220a〜220nセットトップボックス
222制御チャネルモデム(CCM)
224、314、315、316、317セッション制御マネージャー(SCM)
304ケーブルヘッドエンド
305〜308、312加入者ステーション
309〜312ハブ
Claims (11)
- ステーションと、ビデオオンデマンドシステムと前記ステーションとの間に配置される対応する複数のノードの一つとの間の、スペクトル再利用が可能なネットワーク上で、複数のセッション制御マネージャーの一つにより、前記リクエストしているステーションへ、リクエストプログラムを送信させるためのビデオオンデマンドシステムであって:
前記ノードの各々と前記セッション制御マネージャーの対応する一つとの対応を識別するために、前記ノードの各々へ論理的識別子を割当てる論理型ノード割当て器を備え、
前記複数のセッション制御マネージャーのうちの少なくとも一つは、前記複数のノードの何れが前記リクエストしているステーションに対応しているかに関する事前情報がない状態で前記リクエストしているステーションに前記論理的識別子を送信するように構成されている、
ビデオオンデマンドシステム。 - 複数のハブの対応する一つにより、ネットワークへ接続されるステーションからのビデオプログラムのリクエストに答えて、前記ネットワーク上に前記ビデオプログラムを送信させる装置であって:
各々の制御モジュールが、前記複数のステーションへの前記リクエストプログラムの送信を制御する前記複数の制御モジュール;および、
前記ハブと前記制御モジュールの対応する一つとの間の対応を示すノード識別値を前記ハブへ割当てるためのノード識別子生成器;を備え、
前記複数の制御モジュールのうちの少なくとも一つは、前記ネットワークに結合された前記ステーションに、前記ステーションが前記複数のハブのうちの対応する一つによって前記ネットワークに結合しているという事前情報がない状態で、前記ノード識別値を送信するように構成されている、
装置。 - 前記ノード識別子生成器は、前記ネットワークの前記ハブの各々へ定期的に前記ノード識別値を送信することにより前記ノード識別値を割当てる、請求項2の装置。
- 前記制御モジュールを前記ハブの少なくとも第1の対応する一つへ割当てるためのマスター制御モジュールを更に備える、請求項2の装置。
- 前記マスター制御モジュールは、前記リクエストしているステーションへ前記制御モジュールの対応する一つを識別することにより前記ステーションの任意の一つからのリクエストに答える、請求項4の装置。
- 前記ノード識別値は全てのハブに対する単一パケットを含む、請求項5の装置。
- 第1のステーションは、前記マスター制御モジュールへ前記ノード識別値を送信する、請求項3の装置。
- 前記マスター制御モジュールは、前記制御モジュールの対応する一つに、前記第1のステーションにより前記マスター制御モジュールへ送信される前記ノード識別値を用いて、前記第1のステーションへ前記リクエストプログラムを送信させる、請求項7の装置。
- 前記マスター制御モジュールは、前記第1のステーションにより前記マスター制御モジュールへ送信される前記ノード識別値を用いて、前記第1のステーションへ前記リクエストプログラムを送信するためにDVMとチャネルを選択する、請求項8の装置。
- 前記リクエストしているステーションは、前記リクエストしているステーションが属しており対応するノードの論理的識別子を前記セッション制御マネージャーの対応する一つに送信する、
請求項1記載のビデオオンデマンドシステム。 - 前記論理型ノード割当て器は、前記ノードの各々へ定期的に論理的識別子を割り当てるように構成されている、請求項1記載のビデオオンデマンドシステム。
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