KR100954414B1

KR100954414B1 - 불 프로토콜 필터링

Info

Publication number: KR100954414B1
Application number: KR1020047012926A
Authority: KR
Inventors: 학카라이넨토미; 카르카스파시; 페코넨하리
Original assignee: 노키아 코포레이션
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2010-04-26
Also published as: EP1819111B1; EP1819111A1; US6728241B2; US20040190513A1; MXPA04008045A; DE602007001354D1; CN100579058C; US7924827B2; EP1819111B8; WO2003073675A3; EP1479202A4; EP1819111A8; CN1729654A; ATE398371T1; AU2003207376A1; KR20040086411A; DE60321544D1; EP1479202B1; WO2003073675A8; EP1479202A2

Abstract

본 발명은 데이터 흐름, 예를 들어 Ipv6 패킷들을 지원할 수 있는 방송 데이터 스트림을 필터링하기 위한 방법들 및 장치를 제공한다. 본 발명은 Ipv6 패킷들 중 공통적인 패킷 세그먼트들에 대한 공통 필터링을 이용한다(801). 대응하는 패킷들이 후속적으로 처리되어야 하는지를 결정하기 위하여 일 집합의 규칙들이 상기 필터링된 세그먼트들에 적용된다(809). 본 발명은 엠페그(MPEG) 멀티캐스트 서비스들을 포함하여 수많은 애플리케이션들에 적용될 수 있다.

불, 프로토콜, 필터

Description

불 프로토콜 필터링{Boolean protocol filtering}

본 발명은 데이터 필터링에 관한 것이다. 본 발명은 특히 다중 데이터 접속을 위한 데이터의 데이터 패킷들을 필터링하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다.

통신 서비스의 발달에 따라, 디지털 서비스들은 더 큰 전송 대역폭을 요구하고 있다. 더욱이, 더 많은 가입자들이 이들 서비스들에 가입하고 있어서, 대역폭 요구가 훨씬 더 심하다. 따라서, 일 그룹의 사용자들에게 공통적이고 사실상 단방향인 서비스들이 상기 그룹의 사용자들에게 방송될 수 있다. 이러한 접근은 일반적으로 멀티캐스트 서비스로 지칭된다. 이러한 서비스의 일례는 디지털 비디오 방송(DVB: Digital Video Broadcast)으로서, (텔레비전과 같은) 비디오 신호들은 지상 설비들(DVB-T), 위성 설비들(DVB-S) 및 케이블 설비들(DVB-C)을 포함하여, 상이한 전송 매체를 통해 방송된다. 전형적으로 복수의 서비스가 공통 데이터 스트림을 통해 전송된다.

디지털 데이터는 전형적으로 잘 정의된 세그먼트들을 갖는 패킷들로 한 위치에서 다른 위치로 전송된다. 도 1은 예를 들어 오디오, 비디오 또는 다른 데이터를 전송하는데 사용될 수 있는 DSM-CC 섹션 포맷(또한 DSM-CC 프라이비트 섹션으로 지 칭됨)을 사용하는 다중프로토콜 캡슐화(MPE: MultiProtocol Encapsulation)를 도시한 것이다. 패킷(100)은 프로토콜에 의해 정의되는 몇몇 개별 세그먼트들을 포함한다. 예를 들어, MAC 주소는 패킷(100)의 다른 세그먼트들로부터 형성된다.

패킷들을 필터링하도록 구성된 구성 요소들은 상기 패킷내의 다른 세그먼트들에서 발견된 정보를 독출한다. 예를 들어, 디지털 비디오 방송(DVB) 수신기는 테이블 id 세그먼트 섹션(102), MAC 주소 1 세그먼트(104), MAC 주소 2 세그먼트(106) 및 MAC 주소 5 세그먼트(108)에서 발견된 정보를 독출할 수 있다. 종래의 하드웨어 기반 필터들은 데이터의 연속적인 세그먼트들을 독출하도록 구성된다. 원하는 데이터가 클러스터들에서 발견되고 연속적이지 않은 경우, 지나치게 큰 필터들이 데이터의 클러스터들을 필터링하는데 이용될 때 자원들이 낭비된다. 클러스터는 상위어이고 패킷내의 연속적인 세그먼트 또는 일 집합의 연속적인 데이터 또는 패킷의 세그먼트를 포함할 수 있다. 패킷(100)에 관하여, 테이블 id(102) 및 MAC 주소 세그먼트 5(108)는 불연속적인 세그먼트들 또는 클러스터들에서 발견된다. 단일 필터가 비트 0-40을 필터링하는데 사용되는 경우, 원하는 클러스터들은 필요없는 데이터의 몇몇 비트들과 함께 필터링된다. 그 결과, 상기 필터의 크기는 불필요하게 크다. 복수의 데이터 접속을 지원하는 것은 상기 필터 구성의 크기를 심하게 한다.

DVB 서비스들을 제공하기 위하여, DVB RF 채널을 통해 수신되는 연관된 엠페그-2(MPEG2: Motion Picture Expert Group) 전송 스트림(TS: Transport Stream)은 큰 대역폭을 갖는 데이터 신호를 포함하므로, 연관된 하드웨어 또는 프로세서에 의 해 실행되는 소프트웨어든지 간에 실질적인 처리를 필요로 한다. 상기 엠페그-2 스트림은 상이한 프로그램들의 스트림들을 다중화함으로써 상이한 사용자들의 그룹으로 상이한 서비스들을 방송한다. 현 기술에서, 상기 방송 구성은 일반적으로 멀티캐스팅이라고 불리운다. 상기 수신기의 프로토콜 필터에 의해 처리되어야 하는 상기 엠페그-2, 다중프로토콜 캡슐화(MPE) 및 IP 프로토콜 헤더들에 많은 필드들(세그먼트들)이 존재한다. 도 2는 종래 기술에 의한 DVB 전송 스트림을 처리하는 것을 도시한 것이다. 엠페그 전송 스트림(225)은 DVB 서비스들을 운반하고 패킷 식별자(PID: Packet IDentifier)에 의해 구별되는 바와 같은 상이한 패킷 유형들의 복수의 패킷들을 포함한다. PID 필터(201)는 각 패킷을 미리선택된 PID와 비교하고 전송 스트림(227)에서 상기 미리 선택된 PID를 포함하는 패킷들만을 통과시킨다. 따라서, 프로세서(205)는 상기 미리선택된 PID를 갖는 모든 패킷들을 처리한다. 프로세서(205)가 소프트웨어로 상기 데이터 스트림을 처리하는 경우, 연관된 프로세서 클록은 충분히 높아야 한다. 하지만, 클록 속도를 증가시키는 것은 상기 소프트웨어를 실행하는 프로세서의 전력 소비를 증가시킨다. 특히 이동 단말기들에서, 전력 소비는 상기 단말기의 배터리의 크기를 고려하면 중요한 엔지니어링 고려사항이다. 상기 데이터 스트림을 하드웨어로 처리하는 것은 또한 엔지니어링 이슈들을 갖는다. 큰 대역폭을 갖는 스트림을 갖는 많은 수의 필드들을 처리하는 것은 논리 회로의 요구되는 양을 증가시킨다. 하지만, 크기는 회로 복잡성에 따라 증가하기 때문에 회로는 더 많은 전력을 소비한다.

DVB와 같은 새로운 서비스들은 엠페그-2 및 엠페그-4와 같은 고-대역폭 전송 스트림들을 필요로 한다. 따라서, 상기 전송 스트림들을 처리하는 데 있어서 수신기에 대한 요구가 증가하고 있다. 연관된 처리를 감소시키는 방법 및 장치는 이들 서비스들을 지원하는 기술을 진전시키는데 유익하다.

본 발명의 태양은 복수의 데이터 접속들을 지원할 수 있는 방송 데이터 스트림을 필터링하기 위한 방법들 및 장치를 제공한다. 상기한 본 발명의 태양은 상기 복수의 데이터 접속들 중에서 공통적인 패킷 세그먼트들에 대해 공통 필터링을 이용한다. 공통적이지 않은 세그먼트들은 개별적으로 필터링된다. 대응하는 패킷들이 후속적으로 처리되어야 하는지를 결정하기 위하여 일 집합의 논리 규칙들이 상기 필터링된 세그먼트들에 적용된다.

본 발명의 예시적인 실시예에서, 엠페그-2 전송 스트림의 선택된 패킷 세그먼트들에 적용되는 일 집합의 소정의 조건들에 따라 복수의 IPv4 접속들을 검출하는 디지털 비디오 방송(DVB) 수신기가 제공된다. (하지만, 본 발명은 IPv4 이외의 프로토콜들을 지원할 수 있다.) 모든 선택된 패킷들은 후속 처리를 위해 프로세서로 입력된다. 상기 패킷들의 선택은 공통 필터링 및 불 논리를 이용하는 프로그램가능한 필터 배열에 의해 수행된다. 다양한 예시적인 실시예는 복수의 IPv6 접속들을 검출한다.

다른 예시적인 실시예는 불 논리 기능이 서비스 정보 테이블 접속들에 적용되는 프로그램가능한 필터 배열을 포함한다. 서비스 정보 패킷은 상기 서비스 정보 패킷이 프로세서에 의한 상기 패킷의 처리의 최종 발생 이래 갱신된 경우에만 후속 처리를 위해 통과된다.

본 발명의 더 완전한 이해 및 본 발명의 이점들은, 유사한 참조 번호들이 유사한 특징들을 나타내는, 첨부한 도면들을 고려하여 다음 설명을 참조함으로써 획득될 수 있다.

도 1은 DSM-CC 섹션 포맷(또한 DSM-CC 프라이비트 섹션으로서 지칭됨)을 사용하는 종래의 디지털 비디오 방송(DVB) 다중프로토콜 캡슐화(MPE) 패킷을 도시한 것이다.

도 2는 종래 기술에 따라 DVB 전송 스트림을 처리하는 것을 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 수신기를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 불 논리 기능이 MPE 데이터 접속들을 결합시키는 프로그램가능한 필터 배열에 대한 구조적인 구성을 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 불 논리 기능이 IPv6 데이터 접속들을 결합시키는 프로그램가능한 필터 배열에 대한 구조적인 구성을 도시한 것이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 불 논리 기능이 서비스 정보 테이블 접속들을 결합시키는 프로그램가능한 필터 배열에 대한 구조적인 구성을 도시한 것이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라, 패킷들에서 발견된 데이터의 클러스터들을 필터링하기 위한 시스템을 도시한 것이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 의한 흐름도를 도시한 것이다.

다양한 실시예들의 다음 설명에서, 본 발명의 부분을 형성하고 본 발명이 실시될 수 있는 다양한 실시예들이 도해로 도시된 첨부한 도면들이 참조된다. 다른 실시예들이 이용될 수 있고 구조적이고 기능적인 변경들이 본 발명의 범위를 벗어남없이 행해질 수 있다는 것은 이해될 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 디지털 비디오 방송(DVB) 수신기(300)를 도시한 것이다. 예시적인 실시예에서, 수신기(300)는 수신기 전단(301), 프로그램 가능 필터(303), 사용자 인터페이스(307) 및 프로세서(305)를 포함한다. 수신기 전단(301)은 엠페그 전송 스트림을 포함할 수 있는 신호(325)를 수신한다. 수신기 전단(301)은 엠페그 전송 스트림을 추출하고 엠페그 전송 스트림(327)을 프로그램 가능 필터 배열(303)로 전송하도록 구성될 수 있다. 본 발명은 방송 서비스들(즉, 일 대 전부), 멀티캐스트 서비스들(즉 일 대 다수) 및 유니캐스트 서비스들(즉 일 대 일)을 지원한다. 엠페그 전송 스트림(327)은 상이한 서비스들에 대응하고 소정 조합의 세그먼트들(필드들)에 의해 구별되는 패킷들을 포함할 수 있다. 수신기 전단(301)은 신호(325)를 기저대역 포맷으로 변환하여, 상기 전송 스트림(327)내의 상기 소정 조합의 세그먼트들이 전송 스트림(327)내의 원하는 서비스를 나타내는지를 결정하기 위하여 엠페그 전송 스트림(327)은 프로그램 가능 필터(303)에 의해 필터링될 수 있다. 예로서, 전송 스트림(327)은 복수의 비디오 프로그램들(예를 들어 CNN의 비지니스 뉴스 및 HBO의 미스터리 영화들)을 포함할 수 있다. 프로그램 가능 필터 배열(303)은 각 관련된 세그먼트가 소정의 값과 같은 지를 결정한다. 그렇다면, 상기 필터링된 세그먼트에 대응하는 불 값은 "참" 또는 "1"이다. 그렇지 않다면, 상 기 불 값은 "거짓" 또는 "0"이다. 따라서, 전송 스트림(327)내의 원하는 프로그램을 처리하기 위하여 불 논리가 대응하는 불값들에 적용된다. 하지만, 상기 예시적인 실시예의 변형들은 일 집합의 논리 규칙들 또는 술어 계산과 같은 논리에 대한 대안적인 접근법을 이용할 수 있다.

선택된 패킷들은 추가로 처리하기 위하여 포트(329)를 통해 프로세서(305)에 입력될 수 있다. 프로세서(305)는 필터 배열(303)이 선택된 서비스에 따라 TS 패킷들의 관련된 세그먼트들을 필터링하도록 하기 위하여 포트(331)를 통해 프로그램 가능 필터 배열(303)을 구성한다. 프로그램 가능 필터 배열(303)의 동작은 도 4, 5, 6 및 7과 함께 더 상세히 논의된다.

사용자 인터페이스(307)는 양방향 포트(333)를 통해 프로세서(305)에 인터페이스한다. 사용자 인터페이스(307)는 수신기(300)의 사용자가 신호(325)에 의해 운반되는 복수의 서비스들로부터 서비스들을 선택하도록 수신기(300)를 구성할 수 있게 한다. 사용자 인터페이스(307)는 엔트리(309) 및 엔트리(311)로서 도시된 바와 같이 사용자를 위해 이용가능한 서비스들의 부분 집합을 표시하는데 이용될 수 있는 디스플레이(308)를 포함할 수 있다. 상기 엔트리들은 보는 것을 용이하게 하기 위하여 영숫자 포맷으로 사용자에게 나타날 수 있다. 그다음 사용자는 엔트리(311)를 선택하기 위하여 커서(313)를 조작한다. 상기 서비스 선택은 포트(333)를 통해 프로세서(305)에 입력된다. 프로세서(305)는 대응하는 필터 값들을 결정하기 위하여 대응하는 영숫자 정보를 처리한다. 후속적으로 상기 필터 값들은 포트(331)를 통해 프로그램 가능 필터 배열(303)로 출력된다. 표시기(312)는 사용자에게 상기 서비스 구성을 통지하기 위하여 프로그램 가능 필터 배열(303)이 상기 선택된 서비스를 필터링하도록 구성된 경우에 활성화된다.

도 4는 프로그램 가능 필터 배열(303)에 대한 구조적인 구성을 도시한 것으로, 불 논리 기능은 본 발명의 실시예에 따라 MPE 데이터 접속들을 결합시킨다. (도 3의 필터 배열(303)에 대응하는) 상기 프로그램 가능 필터 배열은 패킷 식별자(PID) 필터(401), 테이블_ID 세그먼트 필터(403), MAC1 및 MAC2 세그먼트 필터(405), MAC3 및 MAC4 세그먼트 필터(407), 및 MAC5 및 MAC6 세그먼트 필터들(409, 411, 413 및 415)을 포함한다.

엠페그 전송 스트림(425)은 복수의 서비스들을 다중화할 수 있다. 각 서비스는 상이한 세그먼트 값들에 의해 구별될 수 있는 복수의 TS 패킷들에 대응한다. 각 필터(예를 들어 필터(405))는 특정 세그먼트를 가로질러 엠페그 전송 스트림(425)에 걸치도록(span) 구성되고 대응하는 값이 소정의 값과 동일한지를 결정하도록 구성된다. 그런 경우, 상기 대응하는 TS 패킷은 직렬 필터 또는 프로세서일 수 있는, 후속 처리 요소에 의해 추가로 처리되도록 필터들(401, 403, 405, 407, 409, 411, 413 및 415)을 통과한다. (MPE 패킷은 복수의 TS 패킷들로 전송될 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의해 지원되는 바와 같이, MAC1, MAC2, MAC3, MAC4, MAC5 및 MAC6 세그먼트들은 동일한 TS 패킷으로 전송될 수 없다.)

도 4에서, 엠페그 전송 스트림(425)은 PID 필터(401)에 의해 처리된다. 필터(401)는 특정 값을 갖는 패킷들만을 포함하는 데이터 스트림(427)을 통과시킨다. (상기 패킷은 그것의 페이로드 영역 또는 순수한 IPv4/IPv6 패킷 내부에 IP를 운반 하고 있는 MPE/DSM-CC 섹션 패킷일 수 있다.) 필터들(403, 405 및 407)에 의한 후속 처리는 (각각 데이터 스트림들(429, 431 및 433)에 대응하는) 입력 데이터 스트림이 소정의 값들을 갖는 대응하는 세그먼트들을 갖고 있는지를 결정한다. 그렇다면, 상기 데이터 스트림은 추가 처리를 위해 통과된다. 상기 예시적인 실시예에서, 데이터 스트림(433)에서 통과된 패킷들은 다음 불 관계를 만족시킨다:

(PID==w) AND (테이블_ID==x) AND (MAC1,MAC2==y) AND (MAC3,MAC4==z)

상기에서 w, x, y 및 z는 소정의 값들이다. ("p==q"는 p가 q와 같은 경우에만 "1" 또는 "참"인 불 항이다; 그렇지 않으면 상기 항은 "0" 또는 "거짓"이다.) 따라서, 상기 "AND" 불 연산은 필터들(403, 405 및 407) 사이에서 유사하게 암시적이다.

필터들(409, 411, 413 및 415)은 MAC5 및 MAC6 세그먼트들(108 및 110)에 따라 데이터 스트림(433)을 개별적으로 필터링한다. 필터들(409, 411, 413 및 415) 각각에 의해 이용되는 상기 소정의 값들은 다르므로, 상기 MAC5 및 MAC6 세그먼트들의 대응하는 값은 구별된다. MPE 패킷이 소정의 값들과 동일한 MAC5 및 MAC6 세그먼트들을 포함하는 경우, 필터들(409, 411, 413 및 415)은 도 3에 도시된 바와 같이 데이터 포트(329)를 통해 프로세서(305)에 의해 추가로 처리되도록 하기 위하여 각각 데이터 접속들(435, 437, 439 및 441)을 통해 상기 패킷을 통과시킨다. 데이터 접속들(435, 437, 439 및 441)은 집합적으로 데이터 포트(329)를 포함한다. 각 데이터 접속은 개별 물리적인 입력에 대응할 수 있거나 동일한 물리적인 입력상 에 다중화될 수 있다. "R"이 수학식 1의 불값을 나타내는 경우, 도 4에 도시된 상기 프로그램 가능 필터 배열에 대한 대응하는 불 함수는 다음과 같다:

R AND ((MAC5,MAC6==a) OR (MAC5,MAC6==b) OR (MAC5,MAC6==c) OR (MAC5,MAC6==d))

도 5는 프로그램 가능 필터 배열(303)에 대한 구조적인 구성을 도시한 것으로서, 불 논리 기능은 본 발명의 예시적인 실시예의 변형에 따라 IPv6(인터넷 프로토콜 버전 6) 데이터 흐름을 결합시킨다. IPv6는 IPv4(32 비트)에 비해 더 큰 주소 필드(128 비트)를 지원한다. 따라서, IPv6 데이터 흐름을 처리하는 것은 실질적으로 더많은 처리 자원들을 필요로 할 수 있다. 공통 세그먼트들의 공통 필터링은 실질적으로 처리 자원들의 증가를 감소시킬 수 있다.

상기 예시적인 실시예의 변형에서, 프로그램 가능 필터 배열(303)은 PID 필터(501), 테이블_ID 세그먼트 필터(503), 상위 주소 필터(505) 및 하위 주소 필터(509, 511, 513 및 515)를 포함한다. 엠페그 전송 스트림(525)은 PID 필터(501)에 의해 처리된다. 필터(501)는 상기 PID의 특정 값을 갖는 패킷들만을 포함하는 데이터 스트림(527)을 통과시킨다. 필터(503)는 데이터 스트림(529)에서 소정의 값과 동일한 테이블_ID 세그먼트들을 갖고 있는 패킷들을 통과시킨다. 상위 주소 필터(505)는 데이터 스트림(533)을 통해 소정의 값과 동일한 (16번째 비트부터 127번째 비트와 주소 요소들(550, 551, 552, 553, 554, 555 및 556을 포함하고 16 주소 비트들에 대응하는) IP 주소를 갖는 패킷들을 통과시킨다. 하위 주소 필터들(509, 511, 513 및 515)은 소정의 값을 갖는 하위 IP 주소(0번째 비트부터 15번째 비트)를 갖는 패킷들만을 통과시키기 위하여 데이터 스트림(533)내의 패킷들을 처리한다. 상기 통과된 패킷들은 추가 처리를 위해 데이터 접속들(535, 537, 539 및 541)을 통해 프로세서(305)로 보내진다. 도 5에서 상기 프로그램 가능 필터 배열에 대한 대응하는 불 함수는 다음과 같다:

(PID==w) AND (테이블_ID==x) AND (상위 주소==y) AND ((하위 주소==a) OR (하위 주소==b) OR (하위 주소==c) OR (하위 주소==d))

상기에서 w, x, y, a, b, c 및 d는 소정의 값들이다.

도 6은 본 발명의 다른 예시적인 실시예인, 프로그램 가능 필터 배열에 대한 구조적인 구성을 도시한 것으로서, 불 논리 기능은 서비스 정보 테이블 접속들을 결합시킨다. 프로그램 가능 필터 배열(303)은 필터들(601, 603, 605, 607, 609, 611 및 613)을 포함하고 추가 처리를 위해 프로세서(306)로 서비스 정보 패킷들을 전달한다. 엠페그 전송 스트림(625)은 PID 필터(601)에 의해 처리된다. 필터(601)는 특정 PID 값을 갖는 패킷들만을 포함하는 데이터 스트림(627)을 통과시킨다. 필터들(603, 607 및 611)은 서비스 정보 패킷들인 패킷들을 통과시킨다. (상기 패킷들은 그것의 페이로드 영역내에 IP를 운반하는 MPE/DSM-CC 섹션 패킷들일 수 있거나 프로토콜 헤더들이 상기 필터에 의해 제거되는 경우 순수한 IPv4/IPv6 패킷들일 수 있다.) 상기 프로세서(305)에 의한 상기 서비스 정보 패킷의 처리의 최종 발생 이래 상기 서비스 정보 패킷이 갱신되는 경우, 프로세서(305)가 상기 패킷을 추가 로 처리할 수 있도록 하기 위하여 상기 패킷은 데이터 접속들(627, 629 및 631)을 통해 통과된다. 도 6의 상기 프로그램 가능 필터 배열의 대응하는 불 함수는 다음과 같다:

(PID==w) AND (((테이블_ID==x) AND NOT(최신 버전 번호==a)) OR ((테이블_ID==y) AND NOT(최신 버전 번호==b)) OR ((테이블_ID==z) AND NOT(최신 버전 번호==c)))

프로그램 가능 필터 배열(303)은 2001년 12월 20일자로 출원되고, 공통 계류중인 출원이며, 발명의 명칭이 "클러스터 필터링"(하카라이넨 등(Hakkarainen, et al.))에 개시된 바와 같은 클러스터 필터링에 대한 구조를 이용할 수 있다. 도 7은 본 발명의 실시예에 의한, 패킷들에서 발견된 데이터의 클러스터들을 필터링하기 위한 시스템을 도시한 것이다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "패킷"이라는 용어는 개별 세그먼트들을 갖는 프로토콜로 포맷된 어떤 디지털 데이터도 포함한다. 더욱이, 패킷은 예를 들어 DVB 네트워크를 통해 전송을 위해 캡슐화된 인터넷 프로토콜(IP) 패킷들을 하나 이상의 부가적인 프로토콜들에 따라 캡슐화되거나 프레임화된 제1 프로토콜로 포맷된 데이터를 포함할 수 있다. 클라이언트 시스템(702)(예를 들어 프로세서(305))은 프로그램 가능 필터 배열(303)의 구성 요소일 수 있는 클러스터 매핑 모듈(704)로 필터 매개 변수들을 전송한다. 클라이언트 시스템(702)은 소프트웨어 및/또는 다음을 포함하는 하드웨어 구성 요소들로 구현될 수 있다: DVB 수신기, 사용자 인터페이스, 이동 단말기 또는 디지털 패킷들에서 발견된 데이터 의 클러스터들을 처리하는 어떤 다른 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소. 상기 필터 매개 변수들은 알려져 있는 프로토콜을 갖는 패킷들의 세그먼트들내에 위치한 데이터의 클러스터들의 식별 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 클라이언트 시스템(702)은 (도 1에 도시된) 테이블 id(102) 및 MAC 주소 섹션들(1-6)을 처리하고 싶다는 것을 나타낼 수 있다. 다른 예에서, 클라이언트 시스템(702)은 IPv6 주소에 대해 DVB-T 인터페이스를 필터링하고 싶다는 것을 나타낼 수 있다. 그다음 클러스터 매핑 모듈(704)은 클라이언트 시스템(702)으로부터 수신된 상기 필터 매개 변수들로부터 클러스터 맵을 생성할 수 있다. 그다음 상기 클러스터 맵은 프로그램 가능 필터 배열(303)의 다른 구성 요소일 수 있는 클러스터 필터 모듈(708)로 전송될 수 있다.

상기 클러스터 맵은 이용될 필터들의 수, 상기 필터들 각각의 오프셋 값들, 필터 마스크 및 각 필터에 대한 결합 논리 함수들과 같은 정보를 포함할 수 있는데, 상기 결합 논리 함수들은, 즉 활성 데이터 세그먼트들에 대한 전체 불 함수의 반환 값("참" 또는 "거짓")이 데이터 필터링을 위해 형성될 때 상기 불 함수들 중 어느 것이 특정 데이터 세그먼트에 대해 사용되는지에 대한 것이다. 오프셋 값은 패킷의 시작으로부터 시점을 식별하고, 그 시점에서 주어진 필터는 필터링 동작들을 시작할 것이다. (프로그램 가능 필터 배열(303)의 다른 구성 요소일 수 있는) 필터링 서비스 및 프로토콜 데이터베이스(706)가 필터링 및 프로토콜 정보를 저장하기 위하여 포함될 수 있다. (본 발명의 다른 실시예들은 프로토콜 데이터베이스(706)없이 필터 매개 변수들을 제공하기 위하여 클라이언트 시스템(702)을 클러스 터 매핑 모듈(704)에 직접 접속시킬 수 있다.) 어떤 수의 프로토콜들의 포맷들 및 상기 프로토콜들내의 데이터의 섹션들의 위치들은 데이터베이스(706)에 저장될 수 있다. 또한 클러스터 맵들은 필터 맵이 일 집합의 필터 매개 변수들에 대해 이전에 생성되었을 때 수행된 처리 단계들을 감소시키기 위하여 데이터베이스(706)에 저장될 수 있다. 새로운 클러스터 맵을 생성하는 대신에, 이전에 생성된 클러스터 맵이 데이터베이스(706)로부터 검색될 수 있다.

클러스터 필터 모듈(708)은 6개의 2바이트 필터들(708a-708f)을 포함한다. 본 발명의 어떤 실시예들에서, 다수의 동일한 필터들이 하드웨어로 구현될 수 있는 비교적 용이함으로 인하여 다수의 동일한 필터들이 사용된다. 대안적인 실시예들에 있어서, 상기 클러스터 필터 모듈은 다양한 다른 크기들 및 오프셋 값들을 갖는 필터들을 포함할 수 있다. 상기 크기 및 오프셋 값들은 클러스터 매핑 모듈(704)에 의해 소정의 애플리케이션들 및/또는 소정의 프로토콜들에 대응하도록 선택될 수 있다. 도 7은 필터(708a)가 0 바이트의 오프셋 값을 가지고, 필터(708b)는 x 바이트의 오프셋 값을 가지며, 필터(708c)는 y 바이트의 오프셋 값을 갖는다는 것을 보여준다. 상기 오프셋 값들은 패킷의 시작부분부터 측정된다. 도 7은 필터들(708a-708f)이 중복되어 있는 실시예를 도시한 것이다. 다른 실시예들에 있어서, 필터들(708a-708f)은 필터들(708a-708f)중 몇몇 필터들이 자원들을 보존하도록 중복되거나 아무런 필터들도 중복되지 않도록 형성될 수 있다.

다음 예들은 클러스터 필터링 및 공통 필터링을 이용하는 이득들을 설명한다. 제1 예로서, DVB-T 무선 네트워크를 통해 13 IPv4 접속들을 지원하는 프로그램 가능 필터 배열을 고려하자. 13 개별 병렬 채널들(각 IPv4 접속에 대해 한 채널)을 갖는 프로그램 가능 필터 배열을 구현하는데 있어서, 상기 13 IPv4 접속들에 대해 테이블_ID 및 MAC 주소 세그먼트들을 처리하기 위하여 728 구성 레지스터들(구성 비트들)(13*(8+48))이 요구된다. 비교로서, 도 4에 도시된 바와 같은 공통 필터링 구성 및 도 7에 도시된 바와 같은 클러스터 필터링 구성이 이용될 수 있다. 하지만, 상기 예에서 도 4에 도시된 바와 같이 4 세그먼트 레지스터들보다 13 MAC5, MAC6 세그먼트 필터들이 존재한다. 본 발명에 개시된 바와 같은 접근을 사용하여, 640 구성 레지스터들(구성 비트들)(16*(16 비트 필터링 값들 + 16-비트 마스크 + (오프셋 및 불 필터링 제어를 위한) 8 비트))이 약 12%의 반도체 면적 절감에 대응하여, 필터링된 값들을 위해 필요하다. 더욱이, 단지 하나의 필터링 채널 논리 회로가 13 개별 논리 회로들보다 필요하기 때문에 진짜 면적 절감은 훨씬 더 크다.

제2 예로서, 각 IPv6 주소가 128 비트인, 8 IPv6 접속들을 처리하는 것을 고려하자. 8 개별 IPv6 접속들을 가지고, 테이블_ID 및 IPv6 주소 정보를 처리하기 위하여 1,984 구성 레지스터들(8*(8+7*16+8*16))이 결정된다. 하지만, 도 5에 도시된 바와 같이 (하지만 4보다는 8 하위 주소 필터들을 갖는) 유사한 구성을 사용하여, 640 구성 레지스터들이 약 67%의 면적 절감을 위해 필요하다는 것이 결정된다. 일반적으로, 수신된 서비스들 및 더 큰 필터링된 세그먼트들 간의 공통 필터링 값들의 더 큰 구성 요소를 가지고, 본 발명에서 개시된 바와 같이 공통 필터링 및 클러스터 필터링을 사용하는 더 큰 이득을 획득할 수 있다.

도 8은 본 발명의 예시적인 실시예들에 의한 흐름도를 도시한 것이고 도 4, 5 및 6에 도시된 프로그램 가능 필터 배열들에 적용가능하다. 단계 801은 복수의 데이터 접속들이 필터링되지 않은 공통 세그먼트들을 갖고 있는지를 결정한다. 그렇다면, 대응하는 불값을 획득하기 위하여 i번째 세그먼트가 소정의 값과 동일한 값을 갖고 있는지를 결정하기 위하여 단계 803이 실행된다. 일단 모든 공통 세그먼트들이 처리되면, 단계 805는 상기 데이터 접속들 중에서 공통적이지 않은 세그먼트들이 처리되었는지를 결정한다. j번째 세그먼트가 대응하는 불값을 획득하기 위하여 소정의 값과 동일한 값을 갖고 있는지를 결정하기 위하여 단계 807이 실행된다. 단계 809는 원하는 불 연산들을 실행하고 결과로서 생긴 불 결과가 "참"인 경우 단계 811에서 상기 패킷을 통과시킨다.

당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 컴퓨터 시스템을 제어하기 위한 명령어들을 포함하는 연관된 컴퓨터-독출가능 매체를 갖는 컴퓨터 시스템은 여기에 개시된 상기 예시적인 실시예들을 구현하는데 이용될 수 있다. 상기 컴퓨터 시스템은 마이크로프로세서, 디지털 신호 처리기 및 연관된 주변 전자 회로와 같은 적어도 하나의 컴퓨터를 포함할 수 있다.

본 발명이 본 발명을 수행하는 현재 바람직한 방식들을 포함하는 특정 예들에 대해 설명되었을지라도, 첨부된 청구항들에서 설명되는 바와 같이 본 발명의 정신 및 범위내에 있는 상술된 시스템들 및 기술들의 수많은 변형들 및 변경들이 존재한다는 것을 당업자는 이해할 것이다.

Claims

서비스들을 위한 필터 배열에 의한 데이터 스트림 처리 방법에 있어서,

(a) 제1 서비스 및 제2 서비스를 포함하는 상기 데이터 스트림을 수신하는 것으로서, 상기 제1 서비스는 제1 패킷을 포함하고 상기 제2 서비스는 제2 패킷을 포함하며, 상기 제1 패킷은 제1 세그먼트 및 제3 세그먼트를 포함하고, 상기 제2 패킷은 제2 세그먼트를 포함하는 것;

(b) 제1 값을 설정하는 것;

(c) 상기 제1 패킷의 상기 제1 세그먼트 및 상기 제2 패킷의 상기 제2 세그먼트를 선택하는 것;

(d) 제1 불값(Boolean value)을 결정하기 위하여 상기 제1 값을 상기 제1 세그먼트의 값과 비교하는 것; 및

(e) 제2 불값(Boolean value)을 결정하기 위하여 상기 제1 값을 상기 제2 세그먼트의 값과 비교하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트는 동일한 세그먼트 값들을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

(f) 상기 제1 불값 및 상기 제2 불값을 저장하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서,

(i) 제2 값을 설정하는 것;

(ii) 상기 제1 패킷의 상기 제3 세그먼트를 선택하는 것;

(iii) 제3 불값을 결정하기 위하여 상기 제2 값을 상기 제3 세그먼트의 값과 비교하는 것; 및

(iv) 최종 불값을 결정하기 위하여 불 관계에 따라 상기 제3 불값과 상기 제1 불값에 대해 불 연산들을 수행하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,

(v) 상기 최종 불값이 "참"과 같은 경우 상기 제1 패킷을 통과시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

(f) 상기 제1 불값이 "참"과 같은 경우 상기 제1 패킷을 통과시키는 것을 더 포함하고, 상기 제1 세그먼트의 값은 상기 제1 값과 같은 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제1항에 있어서,

(i) 적어도 두개의 클러스터들의 식별 정보를 수신하는 것으로서, 상기 적어도 두개의 클러스터들은 상기 제1 패킷의 상기 제1 세그먼트 및 상기 제2 패킷의 상기 제2 세그먼트를 포함하는 것; 및

(ii) 상기 적어도 두개의 클러스터들을 필터링하기 위하여 복수의 고정된 길이의 필터들 중 적어도 두개를 선택하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서,

상기 복수의 고정된 길이의 필터들 중 적어도 두개의 필터들의 세그먼트들을 식별하는 필터 마스크를 생성하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서, 필터 값들을 제공하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서,

상기 제1 서비스의 선택을 수신하는 것; 및

상기 제1 서비스에 할당된 패킷 식별 값, 테이블 식별 값 및 주소 값에 기초하여 상기 제1 서비스에 대응하는 상기 필터 값들을 결정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 세그먼트는 테이블_ID, 주소 식별 정보 및 프로토콜 식별 정보로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 프로토콜 식별 정보는 디지털 비디오 방송상에서의 인터넷 프로토콜(DVB-IP)에 대응하는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 주소 식별 정보는 IP 버전 4 주소 및 IP 버전 6 주소로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
서비스들을 위한 데이터 스트림을 처리하는 수신기에 있어서,

제1 값을 제1 패킷의 제1 세그먼트의 값 및 제2 패킷의 제2 세그먼트의 값과 비교하는 필터 배열로서, 상기 제1 패킷은 제1 서비스에 포함되며 상기 제2 패킷은 제2 서비스에 포함되는 필터 배열;

적어도 하나의 프로세서; 및

컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 메모리를 포함하며,

상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 컴퓨터 프로그램 코드는, 상기 적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 상기 수신기로 하여금 적어도,

(a) 상기 데이터 스트림을 수신하게 하고,

(b) 제1 값을 설정하게 하며,

(c) 상기 제1 패킷의 상기 제1 세그먼트 및 상기 제2 패킷의 상기 제2 세그먼트를 선택하게 하고,

(d) 제1 불값을 결정하기 위하여 상기 제1 값을 상기 제1 세그먼트의 값과 비교하게 하며,

(e) 제2 불값을 결정하기 위하여 상기 제1 값을 상기 제2 세그먼트의 값과 비교하게 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수신기.
제16항에 있어서, 상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 컴퓨터 프로그램 코드는, 상기 수신기로 하여금, (f) 상기 제1 불값과 상기 제2 불값을 저장하게 하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 수신기.
제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 컴퓨터 프로그램 코드는, 상기 수신기로 하여금,

(i) 제2 값을 설정하게 하고,

(ii) 상기 제1 패킷의 제3 세그먼트를 선택하게 하며,

(iii) 제3 불값을 결정하기 위하여 상기 제2 값을 상기 제3 세그먼트의 값과 비교하게 하고,

(iv) 최종 불값을 결정하기 위하여 불 관계에 따라 상기 제3 불값과 상기 제1 불값에 대해 불 연산들을 수행하게 하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 수신기.
제16항에 있어서, 상기 필터 배열은,

적어도 두개의 클러스터들의 식별 정보를 획득하도록 구성되고 상기 적어도 두개의 클러스터들을 필터링하기 위하여 복수의 고정된 길이의 필터들 중 적어도 두개의 필터들을 선택하도록 구성된 매핑 모듈로서, 상기 적어도 두개의 클러스터들은 상기 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 매핑 모듈; 및

상기 적어도 두개의 클러스터들을 필터링하도록 구성된 상기 복수의 고정된 길이의 필터들을 포함하는 필터 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
제16항에 있어서, 상기 필터 배열은 집적 회로들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
실행되는 경우, 장치로 하여금,

(a) 제1 서비스 및 제2 서비스를 포함하는 데이터 스트림을 수신하는 것으로서, 상기 제1 서비스는 제1 패킷을 포함하고 상기 제2 서비스는 제2 패킷을 포함하며, 상기 제1 패킷은 제1 세그먼트 및 제3 세그먼트를 포함하고, 상기 제2 패킷은 제2 세그먼트를 포함하는 것;

(b) 제1 값을 설정하는 것;

(c) 상기 제1 패킷의 상기 제1 세그먼트 및 상기 제2 패킷의 상기 제2 세그먼트를 선택하는 것;

(d) 제1 불값(Boolean value)을 결정하기 위하여 상기 제1 값을 상기 제1 세그먼트의 값과 비교하는 것; 및

(e) 제2 불값(Boolean value)을 결정하기 위하여 상기 제1 값을 상기 제2 세그먼트의 값과 비교하는 것을 수행하게 하는 컴퓨터로 실행가능한 명령들을 구비하는 컴퓨터 독출가능 매체.
제21항에 있어서, 실행되는 경우 상기 명령들은, 상기 장치로 하여금,

(f) 상기 제1 불값 및 상기 제2 불값을 저장하는 것을 더 수행하게 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 독출가능 매체.
제22항에 있어서, 실행되는 경우 상기 명령들은, 상기 장치로 하여금,

(i) 제2 값을 설정하는 것;

(ii) 상기 제1 패킷의 상기 제3 세그먼트를 선택하는 것;

(iii) 제3 불값을 결정하기 위하여 상기 제2 값을 상기 제3 세그먼트의 값과 비교하는 것;

(iv) 최종 불값을 결정하기 위하여 불 관계에 따라 상기 제3 불값과 상기 제1 불값에 대해 불 연산들을 수행하는 것; 및

(v) 상기 최종 불값이 "참"과 같은 경우 상기 제1 패킷을 통과시키는 것을 더 수행하게 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 독출가능 매체.
제21항에 있어서, 실행되는 경우 상기 명령들은, 상기 장치로 하여금,

(f) 상기 제1 불값이 "참"과 같은 경우 상기 제1 패킷을 통과시키는 것을 더 수행하게 하며, 상기 제1 세그먼트의 값은 상기 제1 값과 같은 것을 특징으로 하는 컴퓨터 독출가능 매체.
서비스들을 위한 필터 배열에 의한 데이터 스트림 처리 방법에 있어서,

(a) 제1 서비스 및 제2 서비스를 포함하는 상기 데이터 스트림을 수신하는 것으로서, 상기 제1 서비스는 제1 패킷을 포함하고 상기 제2 서비스는 제2 패킷을 포함하며, 상기 제1 패킷은 제1 세그먼트 및 제3 세그먼트를 포함하고, 상기 제2 패킷은 제2 세그먼트를 포함하는 것;

(b) 제1 값을 설정하는 것;

(c) 상기 제1 패킷의 상기 제1 세그먼트 및 상기 제2 패킷의 상기 제2 세그먼트를 선택하는 것;

(d) 제1 불값(Boolean value)을 결정하기 위하여 상기 제1 값을 상기 제1 세그먼트의 값과 비교하는 것;

(e) 제2 불값(Boolean value)을 결정하기 위하여 상기 제1 값을 상기 제2 세그먼트의 값과 비교하는 것;

(f) 상기 제1 불값과 상기 제2 불값을 저장하는 것;

(g) 제2 값을 설정하는 것;

(h) 상기 제1 패킷의 상기 제3 세그먼트를 선택하는 것;

(i) 제3 불값을 결정하기 위하여 상기 제2 값을 상기 제3 세그먼트의 값과 비교하는 것;

(j) 최종 불값을 결정하기 위하여 불 관계에 따라 상기 제3 불값과 상기 제1 불값에 대해 불 연산들을 수행하는 것; 및

(k) 상기 최종 불값이 "참"과 같은 경우 상기 제1 패킷을 통과시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.