KR101060434B1 - 디지털 네트워크의 대역폭 이용률을 조절하는 집적 회로 디바이스, 장치 및 방법 - Google Patents

디지털 네트워크의 대역폭 이용률을 조절하는 집적 회로 디바이스, 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 네트워킹 시스템의 네트워크 노드의 라인 카드에서 사용하는 집적 회로 디바이스에 관한 것이다. 이 집적 회로 디바이스는 적어도 하나의 CPE 디바이스로부터의 하나 이상의 제어 메시지를 차단할 수 있다. 하나 이상의 제어 메시지는 적어도 하나의 CPE 디바이스와 관련되는 적어도 하나의 TE 디바이스의 적어도 하나의 동작 상태에 대응한다. 또한, 이 집적 회로 디바이스는 하나 이상의 레이트 제어 메시지를 네트워크 노드의 네트워크 프로세서로 전송하여 대역폭 이용률을 조절하고 적어도 하나의 TE 디바이스의 동작 상태와 관련하여 조절된 데이터 트래픽 흐름을 적어도 하나의 CPE 디바이스에 제공할 수 있다.

Description

디지털 네트워크의 대역폭 이용률을 조절하는 집적 회로 디바이스, 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR ADAPTIVE BANDWIDTH UTILIZATION IN A DIGITAL NETWORK}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 DSLAM 네트워크를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전체적 DSLAM 전화국 아키텍처를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도 2 장치의 보다 상세한 구현을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 DSLAM 네트워크의 채널 선택 및 TE 장치 상태를 도시한 테이블이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 DSLAM 네트워크의 FPGA 장치의 기능 블록을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 DSLAM 네트워크의 적응적 대역폭 이용 방법론을 도시한 흐름도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
102: 광대역 원격 액세스 서버 104: 코어 네트워크
108: 에지 라우터 112: ATM
114: SONET/SDH 116: 전화국
본 출원은 2004년도 11월 30일자로 출원된 "Method and Apparatus for Improved Data Channel Transmission in a Digital Network"라는 명칭의 미국 특허 제 10/999,703 호에 관련되며, 본 명세서에서 이를 참조한다.
본 발명은 대체적으로 디지털 네트워킹 시스템 분야에 관한 것이며, 특히 디지털 네트워크에서 최종 이용자로의 분배를 위해 대역폭 이용을 조절하는 향상된 기술에 관한 것이다.
전형적 데이터 채널 전송 기술은 예를 들어 데이터 채널 멀티캐스팅을 포함하는데, 이는 디지털 가입자 라인 액세스 다중화기(DSLAM) 네트워크에서 채택될 수 있다. DSLAM 네트워크는 터미널 또는 기타 종단점의 최종 이용자에게 데이터 업스트림 소스로부터 수신되는 데이터 스트림 또는 데이터 채널간의 스위칭 기능을 제공한다. 전형적으로 DSLAM 네트워크는 예를 들어 다수의 비디오 채널뿐만 아니라 이용자 데이터, 음성 및 게이밍 트래픽(gaming traffic)과 관련되는 채널 등을 수용하도록 설계된다. DSLAM 플랫폼의 종단점은 가입자 구내 장치(CPE) 디바이스인데, 이는 예를 들어 가정용 또는 업무용 모뎀과, 텔레비전과 같은 터미널 장치(TE)용 셋 톱 박스를 포함할 수 있다. 또한, TE 장치는 컴퓨터, PDA(personal digital assistant), 전화 또는 기타 종류의 통신 터미널을 포함할 수 있다. CPE 장치는 TE 장치를 포함하는 고객 종단의 모든 장치를 포함한다. 그러나, 설명을 위해, 본 발명을 설명함에 있어서 CPE 장치와 TE 장치를 구분하였다. DSLAM 네트워크는 최종 이용자가 데이터, 음성 및 게이밍 채널을 동시에 이용하면서 이용 가능한 채널 중 임의의 것을 최종 이용자에게 전송할 수 있게 한다.
최종 이용자는 주어진 시간에 브로드캐스팅하고 있는 채널 세트로부터 하나의 데이터 채널을 선택할 수 있다. 인터넷 그룹 멀티캐스트 프로토콜(IGMP) 신호는 전형적으로 DALAM 네트워크를 통해 IGMP 제어 메시지를 최종 이용자의 CPE 장치로부터 광대역 원격 액세스 서버(B-RAS)로 송신함으로써 이 채널을 동작시키는 데 이용되어 왔다. 채널 선택은 새롭게 선택된 채널로의 스위치를 실행하기 위해 전송되는 업스트림이다. 전화국(central office: CO)를 이용하는 DSLAM 애플리케이션에서, CO는 IGMP 제어 메시지를 폴링한다(polls for). CO는 다수의 CPE 장치를 지원할 수 있다.
CO 내에서, 정의된 양의 대역폭이 DSLAM 네트워크의 각 모뎀 또는 최종 이용자에게 할당되어 선택된 채널을 개별 TE 장치로 송신한다. 모뎀에 접속되는 TE 장치가 턴 오프되면, 모뎀에 속하는 미사용 또는 상주 대역폭은 다론 곳에서 사용되지 않으므로, 그 모뎀의 다른 TE 장치로 할당되지 않는다. 다중 채널 이용을 지원하기 위해, 전형적 해결책은 다량의 대역폭을 각 모뎀으로 할당하는데 TE 장치가 오프일 때 심각한 대역폭 낭비를 초래할 뿐만 아니라 데이터 채널 멀티캐스팅을 제 공하는 비용을 더 높인다.
따라서, 채널 대역폭 이용을 향상시키는 기술 외에도, 개별 모뎀 또는 기타 CPE 장치의 활동 TE 장치의 상주 대역폭을 이용하는 기술에 대한 필요성이 존재한다.
예시적 실시예의 본 발명은 개별 TE 디바이스 동작 상태에 따라 모뎀 또는 기타 CPE 디바이스에 대한 적응적 대역폭 이용률을 사용하는 디지털 네트워킹 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 양태에서는, 디지털 네트워킹 시스템의 네트워크 노드의 라인 카드에서 사용하는 집적 회로 디바이스를 제공한다. 이 집적 회로 디바이스는 적어도 하나의 CPE 디바이스로부터 하나 이상의 제어 메시지를 차단할 수 있다. 하나 이상의 제어 메시지는 CPE 디바이스와 관련되는 적어도 하나의 TE 디바이스의 적어도 하나의 동작 상태에 대응한다. 이 집적 회로 디바이스는 또한 하나 이상의 레이트 제어 메시지를 네트워크 노드의 네트워크 프로세서로 전송하여 대역폭 이용률을 조절하고 조절된 데이터 트래픽 흐름을 적어도 하나의 TE 디바이스의 동작 상태와 관련되는 적어도 하나의 CPE 디바이스에 제공할 수 있다.
디지털 네트워킹 시스템의 네트워크 노드에서 사용하는 장치는 적어도 하나의 라인 카드를 포함한다. 이 라인 카드는 적어도 하나의 CPE 디바이스로부터의 하나 이상의 제어 메시지를 차단할 수 있는 집적 회로 디바이스를 포함한다. 하나 이상의 제어 메시지는 적어도 하나의 CPE 디바이스와 관련되는 적어도 하나의 TE 디바이스의 적어도 하나의 동작 상태에 대응한다. 또한, 이 집적 회로 디바이스는 이 집적 회로 디바이스는 하나 이상의 레이트 제어 메시지를 네트워크 노드의 네트워크 프로세서로 전송하여 대역폭 이용률을 조절하고 조절된 데이터 트래픽 흐름을 적어도 하나의 TE 디바이스의 동작 상태와 관련되는 적어도 하나의 CPE 디바이스에 제공할 수 있다.
디지털 네트워킹 시스템의 적응적 대역폭 이용률을 제공하는 방법이 제공되는데, 여기서 적어도 하나의 CPE 디바이스로부터의 하나 이상의 제어 메시지는 네트워크 노드의 적어도 하나의 라인 카드의 집적 회로 디바이스에서 차단된다. 각 제어 메시지는 CPE와 관련되는 적어도 하나의 TE 디바이스의 적어도 하나의 동작 상태에 대응한다. 데이터 트래픽은 적어도 하나의 TE 디바이스의 동작 상태와 관련하여 조절되는 적어도 하나의 CPE 디바이스에 제공된다.
유리하게는, 본 발명의 예시적 실시예는 모뎀/이용자 기반당 시스템 광대역폭 이용률을 향상시킨다. 향상된 대역폭 이용률은 대역폭 낭비를 감소시키고 이용자 비용을 최소화한다. 또한, 본 발명의 예시적 실시예는 다운스트림 트래픽을 형성함으로써 흐름 제어를 향상시킨다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 다음의 예시적 실시예의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며, 이는 첨부된 도면과 연관하여 설명될 것이다.
후술할 바와 같이, 예시적 실시예의 본 발명은 대체로 디지털 네트워킹 시스 템 분야에 관한 것으로, 특히, 디지털 네트워크에서 최종 이용자로의 분배를 위해 대역폭 이용을 조절하는 향상된 기술에 관한 것이다.
우선 도 1을 참조하면, 이는 본 발명의 일실시예에 따른 DSLAM 네트워크를 도시한 도면이다. 복수의 데이터 채널, 예를 들어, 비디오 채널이 B-RAS(102)의 네트워크의 먼 종단으로부터 코어 네트워크(104)를 통해 액세스 네트워크(106)로 송신된다. 코어 네트워크(104)는 에지 라우터(108)를 통해 액세스 네트워크(106)와 통신한다. 에지 라우터(108)는 비동기식 전송 모드(ATM, 112), 동기식 광 네트워크(SONET), 동기식 디지털 계층(SDH), 이더넷 등(114)을 통해 액세스 네트워크(106)의 메트로 코어(110)를 거쳐 네트워크 노드, 더 구체적으로는 CO(116)와 통신할 수 있다. SONET은 광 섬유 네트워크를 통한 동기식 데이터 전송의 미국 버전이며, SDH는 국제적 표준 버전이다. 에지 라우터(108)는 액세스 네트워크(106)의 메트로 코어(110)를 통한 여러 DSLAM 전화국과의 통신을 제공할 수 있다. DSLAM 전화국(116)은 가정용(120) 및 업무용(122)의 DSL 모뎀(118)과 통신하며, 예를 들어, 텔레비전(124), 컴퓨터(126) 또는 전화(128)와 같은 TE 장치와 사용한다.
도 1에 제공된 DSLAM 네트워크를 통해, 복수의 데이터 채널이 CO(116)로 전송되어 CPE 장치로부터 수신되는 제어 메시지에 응답하여 DSL 모뎀(118)을 통해 B-RAS(102)로 TE 장치(124,126,128)가 개별 분배되고, CO(116)에 의해 차단된다. 전술한 바와 같이, CPE 장치는 TE 장치용 모뎀 또는 STB로 고려될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 실시예에서, TE 장치(124), 텔레비전으로부터의 제어 메시지는 텔레비전용 STB로부터 발신될 수 있다. 특히 이는 하나 이상의 STB가 모뎀(118)마다 제공되는 경우이다. 모든 다른 경우에, 제어 메시지는 모뎀(118)에서 발생된다. 또한, 제어 메시지의 차단을 통해, CO(116)는 TE 장치(124,126,128)의 동작 상태를 결정할 수 있으며, 개별 CPE 장치(124,126,128)의 동작 상태에 따라 DSL 모뎀(118)에 분배되는 대역폭 이용 또는 데이터 트래픽 흐름을 조정할 수 있다. 예를 들어, TE 장치(124)가 디스에이블되면, CO(116)는 모뎀(118)으로의 데이터 트래픽 흐름을 조정하여 TE 장치(126)는 나머지 대역폭을 이용할 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 이는 본 발명의 일실시예에 따른 일반적 DSLAM 전화국 아키텍처를 도시하고 있다. 이는 도 1의 DSLAM 전화국(116)의 보다 상세한 도면으로 고려될 수 있다. 업링크 카드(202)는 적어도 하나의 라인 카드(204a, 204b)와 통신한다. 이 실시예에서, 업링크 카드(202)는, ATM 또는 다중-프로토콜 네트워크 프로세서(206)에서, 예를 들어, 광 캐리어(12)(OC-12, 622.08Mbps) 또는 광 캐리어(OC-3, 155.52)를 통해, 예를 들어, GMII(gigabit media independent interface) 또는 SMII(serial media independent interface)를 통한 DSLAM 네트워크의 업스트림 성분과의 통신을 제공한다.
네트워크 프로세서(206)는 업링크 카드(202)의 내부 또는 외부의 백플레인 카드(208) 또는 스위칭 구조(210)와 통신할 수 있다. 백플레인 장치(208)를 갖는 업링크 카드(202) 및 스위칭 구조(210)를 갖는 업링크 카드(202)는 본 발명의 2개의 별도의 실시예를 나타낸다. 백플레인 장치(208)는 업링크 카드(202)에서 구현되며, 업링크 카드(202)는 하나 이상의 라인 카드(204a)과 통신하는데, 각각 백플레인 장치(212)를 갖는다. 업링크 카드(202)와 라인 카드(204)간 통신은 라인 카드로 하여금 TE 장치의 동작 상태에 관련되는 정보를 네트워크 프로세서(206)에 전송하게 한다. 또한, 이 통신은 네트워크 프로세서(206)로 하여금 조정된 대역폭 이용률을 라인 카드로 제공할 수 있게 하여 조정된 데이터 트래픽 흐름을 TE 장치의 모뎀으로 전송하게 한다. 백플레인 장치(212)는 본 발명을 구현하기 위해 프로세서(214)를 이용할 수 있다. 백플레인 장치(212)가 라인 카드(204)의 DSL 모뎀(216)을 통해 최종 이용자의 DSL 모뎀과 통신한다. DSL 모뎀(216)을 통한 통신은 라인 카드(204a)에 의한 차단을 위해 CPE 장치로 하여금 제어 신호를 제공할 수 있게 하고, 라인 카드(204a)로 하여금 시스템의 각 모뎀에 대해 네트워크 프로세서(206)에 의해 특정되는 대역폭과 관련되는 요청 TE 장치로 요청되는 데이터 채널을 전송하게 한다. 또한, 대역폭 변경 요청은 이 프로세서가 다운스트림 트래픽을 제어하는 기능을 갖는 경우에는 라인 카드의 프로세서에 의해 처리될 수 있다.
스위칭 구조(210)가 업링크 카드(202)에서 구현되는 경우, 하나 이상의 라인 카드(204b)와 통신하는데, 각각 범용 브릿지(UB, 218)를 갖는다. 범용 브릿지(218)는 본 발명을 구현하고 라인 카드(204b)의 DSL 모뎀(216)과 통신하는 데 프로세서(220)를 이용한다. DSL 모뎀(216), 최종 이용자의 모뎀 및 CPE 장치는 라인 카드(204a 및 204b)를 이용하는 실시예에서 유사한 기능을 수행한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이는 본 발명의 일실시예에 따른 도 2의 장치의 보다 상세한 구현을 도시하고 있다. 더 구체적으로는, 이는 업링크 카드에서 스위칭 구조를 구현하는 일반적 DSLAM 전화국의 상세한 도면으로 고려될 수 있다. 업링크 카드(302)는 데이터 채널을 수신하고 네트워크 프로세서(306)를 통해 이용자 트래픽을 송신하는데, 이는 도 2의 네트워크 프로세서(206)에 대응한다. 네트워크 프로세서(306)는 파트 APP550으로 구현될 수 있는데, 이는 Allentown, Pennsylvania, USA의 Agere System Inc.로부터 공통적으로 이용 가능하다. 네트워크 프로세서(306)는 UB(308)와 통신하는데, 이는 스위칭 구조(310)와 통신한다. 본 발명의 이 실시예에서, UB(308)는 파트 UB2G5NP로서 구현되고 스위칭 구조(310)는 파트 PI40SAX, PI20SAX로서 구현될 수 있는데, 이 또한 Agere System Inc.로부터 공통적으로 이용 가능하다. 또한, 업링크 카드(302)는 클록(312)을 포함한다. 업링크 카드(302)는 하나 이상의 라인 카드(304)로의 데이터 채널을 송신하면서, 필요한 이용자 트래픽도 수신한다.
라인 카드(304a)에서, UB(314a)는 스위치 구조(310)를 통해 업링크 카드(302)와 통신한다. 또한, UB(314a)는 본 발명을 구현하기 위해 라인 카드(304a) 내의 FPGA(318a) 및 마이크로프로세서(320a)와 통신한다. 라인 카드(304a)는 FPGA(318a)를 통해 모뎀(316)와 통신한다. 채널은 업링크 카드(302)로부터 FPGA(318a)로 송신되고 제어 메시지는 모뎀(316)으로부터 FPGA(318a)로 송신된다. 유사한 통신 시스템이 라인 카드(304b), UB(314b), FPGA(318b) 및 마이크로프로세서(320b)와 관련하여 존재한다. 라인 카드(304a, 304b) 모두는 각 클록(322a, 322b)도 포함한다.
프로세서(320a, 320b)와 통신하는 FPGA(318a,318b)는 라인 카드(304a,304b)의 운영 장치로 고려될 수 있다. 라인 카드의 이러한 운영 장치는 본 발명을 구현하는 집적 회로 장치의 일례로서 제시될 수 있다. 이 운영 장치는 도 4에 도시된 바와 같은 테이블을 유지한다. 테이블은 운영 장치의 내부 메모리 또는 관련 외부 메모리에 저장될 수 있다. 이 테이블은 TE 장치 동작 상태 및 특정 라인 카드에 대한 채널 선택을 도시하고 있다. 이 테이블은 적합한 최종 이용자에 대한 요청되는 데이터 채널을 제공 및 관리하면서, 또한 적응적 대역폭 이용 목적을 위해 TE 장치 인에이블먼트도 추적한다. 이 테이블은 동적으로 갱신되며, 이 실시예에서는 CPE 장치와 운영 장치간의 일-대-일 시그날링을 이용한다. 최종 이용자가 TE 장치를 인에이블하고 한 채널을 선택하는 경우, TE 장치의 CPE 장치, 즉, 모뎀 또는 STb는 제어 신호, 예를 들어, 먼쪽의 최종 서버, B-RAS를 향하기 위한 IGMP를 발생시킨다. CO의 라인 카드의 운영 장치는 제어 메시지를 차단하고 이를 이용하여 테이블을 동적으로 갱신하여, 주어진 모뎀의 개별 TE 장치의 동작 상태에 기초하여 네트워크 프로세서에 의해 대역폭이 조정될 수 있다.
데이터 채널의 식별 번호는 CPE 장치로부터 송신되는 제어 메시지로부터 얻어져야 한다. 이 테이블은 CPE 장치에 의해 요청되어 결국 CPE 장치로 전송되는 데이터 채널의 ID, 즉, TV 채널 번호를 유지한다. 또한, 이 테이블은 라인 카드와 관련되는 각 TE 장치에 대해 인에이블/디스에이블 비트를 포함하여, 그것이 온인지 오프인지를 표시한다. 테이블의 포트 열은 가정용 또는 업무용 DSL 모뎀을 나타낸다. 도 4의 테이블은 124개의 모뎀을 표시하는데, 각각은 4개의 TE 장치, 예를 들어 각 가정의 4개의 텔레비전을 지원할 수 있다. 라인 카드의 운영 장치의 추가적 실시예는 48개 또는 64개의 DSL 모뎀을 갖는 테이블을 유지할 수 있다.
라인 카드의 운영 장치의 차단된 제어 신호로부터의 인에이블먼트 또는 디스 에이블먼트 신호를 수신함에 따라, 운영 장치는 네트워크 프로세서로의 전송을 위해 포트 이용 정보를 갖는 IBRC(in-band rate control) 메시지를 발생시킨다. 테이블의 초기 스캔은 시스템이 개시될 때 필요하다.
이제 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 FPGA 장치의 기능 블록을 도시한 블록도이다. 이는 도 3의 FPGA 장치(318)의 상세한 도면으로 고려될 수 있다. 다운스트림 신호는 UB로부터의 UB 수신 인터페이스 블록(510)에서 수신되는데, 이는 파트 UB2G5로서 구현될 수 있으며, Agere System Inc.로부터 공통적으로 이용 가능하다. UB 수신 인터페이스 블록(510)은 채널 선택 및 TE 장치의 동작 상태를 표시하는 테이블을 유지할 뿐만 아니라, 요구되는 경우에는 셀 헤더 이동 테이블(a cell header translation)도 유지한다. 포획 FIFO(512)는 후술할 바와 같이 백 프레셔(back pressure) 제어 목적을 위해 UB로부터 발생되는 신호를 추출하고 마이크로프로세서 인터페이스로 송신한다. 모뎀 인터페이스 블록으로의 UB(514)는 UB 수신 인터페이스 블록(510)으로부터의 전송을 수신하고 요청 CPE 장치, 더 구체적으로는 모뎀 및 STB로의 요청되는 채널의 전송을 제공한다.
모뎀의 수신 인터페이스가 혼잡을 겪을 경우에는, 모뎀은 FPGA 장치의 폴링을 무시하여 모뎀의 오버플로를 방지해야 한다. 구체적으로, 백 프레셔가 모뎀(UTOPIA 인터페이스가 이용되는 경우에는 반대(negate) TXCLAV)으로부터 오는 경우, FPGA 장치는 트래픽을 모뎀으로 전송해서는 안 되며, 포트 백 프레셔 상태마다 개별 장치를 유지해야 한다. FPGA 장치가 혼잡을 겪을 경우에는, 이는 흐름 제어 메시지를 발생시킬 것이며, 그것을 업스트림으로 송신한다.
멀티 물리 계층(MPHY) 수신 블록(518)은 CPE 장치로부터 제어 메시지를 수신한다. UB 인터페이스 블록(520)으로의 모뎀은 MPHY 수신 인터페이스 블록(518)으로부터의 전송을 수신하고 UB2G5로의 전송을 위해 TM을 발생시킨다. 삽입 FIFO(522)는 백 프레셔 제어 블록(516) 및 마이크로프로세서로부터 발생되는 IBRC 메시지를 삽입하여 적응적 대역폭 사용을 위해 네트워크 프로세서로 업스트림을 전송한다. 이용 가능한 폴링된-PHY 전송 패킷(SPI3 인터페이스가 사용될 때 PTPA)도 UB로부터의 UB 인터페이스 블록(520)으로의 모뎀에서 수신된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 이는 본 발명에 따른 DSLAM 네트워크의 라인 카드의 적응적 대역폭 이용 방법론을 도시한 흐름도이다. 이 방법론은 블록(610)에서 시작하는데, 여기서 TE 장치의 동작 상태에 대응하는 제어 메시지는 라인 카드의 운영 장치에서 차단된다. 또한, 이 제어 메시지는 채널 선택 정보를 포함하고 시스템의 B-RAS로의 송신을 위한 것이다. 블록(621)에서, 운영 장치에 의해 유지되는 테이블은 TE 장치의 동작 상태와 관련하여 갱신된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 주어진 TE 장치의 인에이블먼트 비트는 제어 메시지에 수신되는 동작 상태에 따라 "0"이나 "1"로 변경될 수 있다.
블록(614)에서, IBRC(in-band rate control) 메시지는 단말 장치(TE)의 동작 상태와 관련하는 운영 장치에서 발생된다. 바람직한 실시예의 IBRC 메시지는, 라인 카드 번호, 포트/모뎀 번호, 및 TE 장치 동작 상태(온/오프) 필드를 포함할 수 있다. 또한, IBRC 메시지는 동작 대역폭 정보를 포함할 수 있다. 블록(616)에서, IBRC 메시지는 라인 카드의 운영 장치로부터 운영 장치의 네트워크 노드의 네트워 크 프로세서로 전송된다. 도 5와 관련하여 전술한 바와 같이, 삽입 FIFO는 업스트림 전송을 위해 IBRC 메시지를 삽입한다.
블록(618)에서, 네트워크 프로세서는 IBRC 메시지를 포획하고 대역폭 이용률을 조절한다. TE 장치가 턴 온임을 IBRC 메시지가 표시하면, 네트워크 프로세서는 동일한 모뎀 또는 CPE 장치와 관련되는 다른 TE 장치에 대해 데이터 레이브를 증가시킬 수 있다. 반대로, TE 장치가 턴 온되었음을 IBRC 메시지가 표시하면, 네트워크 프로세서는 동일한 모뎀 또는 CPE 장치와 관련되는 다른 TE 장치에 대해 데이터 레이트를 증가시킬 수 있다. IBRC 메시지는, 특히 요구되는 대역폭이 동일 또는 근사할 경우에 채널이 변경될 때마다 발생될 필요는 없다. 그러나, 채널 변경이 상이한 대역폭을 요구하는 경우, 네트워크 프로세서는 트래픽 흐름을 알맞게 조절할 수 있다. 블록(620)에서, 운영 장치는 조절되는 데이터 트래픽 흐름에 따라 모뎀의 하나 이상의 TE 장치에 요청되는 채널을 제공한다. 모뎀의 인에이블된 TE 장치는 동일한 모뎀의 디스에이블된 TE 장치로부터 유도되는 나머지 대역폭을 사용할 수 있다. 또한, 이는 트래픽 형성으로 인한 운영 장치로부터의 포트 혼잡을 방지한다.
따라서, 전술한 바와 같이, 예시적 실시예의 본 발명은 모뎀 기반마다의 적응적 대역폭 이용률을 갖는 디지털 네트워킹 시스템을 제공한다.
본 발명의 추가적 실시예는 다수의 CO, DSL 모뎀 및 TE 장치와 그 조합을 포함할 수 있다. 또한, 이들 실시예는 상이한 수의 CO의 단일 업링크 카드와 관련되는 라인 카드와 그 조합을 포함할 수도 있다. 각 라인 카드의 전술한 테이블은 라 인 카드가 통신하는 모뎀의 수와 각 모뎀과 관련되는 TE 장치의 수에 기초한다. 그러므로, 테이블에 제공되는 포트와 채널의 수는 다른 실시예에서 변할 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서, 주문형 집적 회로(ASIC) 장치가 FPGA 장치를 대신하여 사용될 수 있다. 또한, 다른 애플리케이션으로부터의 독점적(proprietary) 시그날링이 IGMP 및 IBRC 메시지를 대신하여 사용될 수 있다. 본 발명은 임의의 종류의 제어 메시지가 사용될 때 구현될 수 있다. 최종적으로, 본 발명은 예시적 실시예의 CO의 업링크 카드-라인 카드 구성에 제한되지 않는다. 또한, 본 발명은 단지 하나의 라인 카드가 사용되는 단일 계층 구성에도 적용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이 방법론은 시스템에 대한 대역폭 이용률을 조절하는 데 라인 카드 프로세서를 이용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 운영 장치는 하나의 집적 회로 장치로 고려될 수 있다. 일반적인 집적 회로를 고려할 때, 복구의 동일한 다이(die)가 전형적으로 반도체 웨이퍼 표면상의 반복되는 패턴에 형성된다. 각 다이는 다른 구조 및 회로를 포함할 수 있다. 각 다이는 웨이퍼로부터 절단되고 다이싱되고 난 후, 하나의 집적 회로로 패키징된다. 당업자는 웨이퍼와 패지지 다이를 다이싱하여 집적 회로를 제조하는 방식을 알 것이다. 그렇게 제조된 집적 회로는 본 발명의 일부로 고려된다.
그러므로, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 예시적 실시예를 도시하였으나, 본 발명은 이들 자세한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명에 의하면 디지털 네트워크에서 최종 이용자로의 분배를 위해 대역폭 이용을 조절하는 향상된 기술을 제공한다.

Claims (10)

  1. 디지털 네트워킹 시스템의 네트워크 노드의 라인 카드에서 사용하는 집적 회로 디바이스로서,
    상기 집적 회로 디바이스는 적어도 하나의 가입자 구내 장치(CPE) 디바이스로부터 하나 이상의 제어 메시지를 차단할 수 있으며,
    상기 하나 이상의 제어 메시지는 상기 적어도 하나의 CPE 디바이스와 관련되는 적어도 하나의 터미널 장치(TE) 디바이스의 적어도 하나의 동작 상태에 대응하고, 상기 네트워크 노드의 네트워크 프로세서로 하나 이상의 레이트 제어 메시지를 전송하여 대역폭 이용률을 조절하고 상기 적어도 하나의 TE 디바이스의 동작 상태와 관련하여 조절된 데이터 트래픽 흐름을 상기 적어도 하나의 CPE 디바이스에 제공하는
    집적 회로 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제어 메시지의 각각은 인터넷 그룹 멀티캐스트 프로토콜 신호를 포함하는
    집적 회로 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 레이트 제어 메시지의 각각은 대역 내 레이트 제어 메시지(in-band rate control message)를 포함하는
    집적 회로 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 TE 디바이스의 동작 상태를 관리하는 테이블을 포함하는
    집적 회로 디바이스.
  5. 디지털 네트워킹 시스템의 네트워크 노드에서 사용하는 장치로서,
    적어도 하나의 가입자 구내 장치(CPE) 디바이스로부터 하나 이상의 제어 메시지를 차단할 수 있는 집적 회로 디바이스를 구비하는 적어도 하나의 라인 카드를 포함하되,
    상기 하나 이상의 제어 메시지는 상기 적어도 하나의 CPE 디바이스와 관련되는 적어도 하나의 터미널 장치(TE) 디바이스의 적어도 하나의 동작 상태에 대응하고, 상기 네트워크 노드의 네트워크 프로세서로 하나 이상의 레이트 제어 메시지를 전송하여 대역폭 이용률을 조절하고 상기 적어도 하나의 TE 디바이스의 동작 상태와 관련하여 조절된 데이터 트래픽 흐름을 상기 적어도 하나의 CPE 디바이스에 제공하는
    장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 라인 카드와 통신하도록 구성되는 업링크 카드를 더 포함하되,
    상기 라인 카드의 상기 집적 회로 디바이스로부터 상기 하나 이상의 레이트 제어 메시지를 수신하고, 대역폭 이용률을 조절하여 상기 적어도 하나의 TE 디바이스의 동작 상태와 관련하여 적어도 하나의 상기 집적 회로 디바이스로부터 상기 적어도 하나의 CPE 디바이스로 조절된 데이터 트래픽 흐름을 제공할 수 있는 상기 네트워크 프로세서를 포함하는
    장치.
  7. 디지털 네트워킹 시스템에 적응적 대역폭 이용률을 제공하는 방법으로서,
    네트워크 노드의 적어도 하나의 라인 카드의 집적 회로 디바이스에서, 적어도 하나의 터미널 장치(TE) 디바이스와 관련되는 적어도 하나의 가입자 구내 장치(CPE) 디바이스로부터 하나 이상의 제어 메시지를 차단하는 단계 -상기 제어 메시지의 각각은 상기 적어도 하나의 TE 디바이스의 적어도 하나의 동작 상태에 대응함- 와,
    상기 적어도 하나의 TE 디바이스의 동작 상태에 관련하여 적어도 하나의 CPE 디바이스에 조절된 데이터 흐름을 제공하는 단계를 포함하는
    방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 TE 디바이스의 동작 상태와 관련하여 상기 집적 회로 디바이스에 의해 유지되는 테이블을 갱신하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 테이블을 갱신하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 TE 디바이스가 언제 인에이블되는지를 결정하는 단계와,
    적어도 하나의 인에이블된 TE 디바이스에 의해 요청되는 하나 이상의 데이터 채널을 추적하는 단계를 포함하는
    방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 TE 디바이스의 동작 상태와 관련하여 상기 집적 회로 디바이스로부터 상기 네트워크 노드의 네트워크 프로세서로 하나 이상의 레이트 제어 메시지를 전송하는 단계와,
    상기 집적 회로 디바이스로부터 적어도 하나의 CPE 디바이스로의 조절된 데이터 트래픽 흐름을 위해 상기 네트워크 노드의 상기 네트워크 프로세서로부터 조절된 대역폭 이용률을 수신하는 단계를 더 포함하는
    방법.
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