KR101642382B1 - 패킷 스위치 네트워크에 걸쳐 시간 동기화된 자원 예약 - Google Patents

패킷 스위치 네트워크에 걸쳐 시간 동기화된 자원 예약 Download PDF

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Abstract

방법은 최종 노드(H1 내지 H3)와 코어 네트워크 스위치(S1 내지 S2)를 포함하는 패킷-스위치 통신 네트워크에서 자원의 예약을 스케줄링하기 위해 의도된다. 이러한 방법은 최종-노드(H1)에 의해 발행되고, 적어도 하나의 코어 스위치(S1)에 의해 전달된 각 요청에 시간 정보를 포함하고, 이러한 시간 정보에 의해 나타난 시간에, 규격에 의해 한정된 스트림을 수신하는 자원 예약을 요청하는, 포함 및 요청 단계와, 관련된 스트림 규격에 부합하여 각 전달된 최종-노드 요청에 포함된 시간 정보를 요청 전달에 참여하는 코어 네트워크 스위치(S1)에 의해 관리된 적어도 하나의 관련된 데이터베이스에 저장하는 단계를 포함한다.

Description

패킷 스위치 네트워크에 걸쳐 시간 동기화된 자원 예약{TIME SYNCHRONIZED RESOURCE RESERVATION OVER PACKET SWITCHED NETWORKS}
본 발명은 통신 네트워크의 분야에 관한 것이고, 더 정확하게는 패킷 스위치된 네트워크에 걸친 자원 예약 관리에 관한 것이다.
IEEE 기구에서처럼, 최근의 표준화 노력은 OSI 레벨 2(링크 계층)에서 엄격한 자원 예약 구현을 실제로 고려하는 것을 허용한다. 하지만, 이들 새로운 메커니즘 모두는 시간에 상관되지 않고, 따라서 현재 예약의 최종-시간을 나타내거나, 또는 차후의 예약을 스케줄링하는 것을 허용하지 않는다.
본 명세서에서, "자원"은 예를 들어, 주어진 기초 구조를 통한 2개의 노드 사이의 데이터 흐름(또는 스트림)을 특징 짓는 대역폭, 지터(jitter) 및 레이턴시(latency)와 같은 모든 네트워크의 변수에 관한 것이다.
전문 비디오 제작 및 방송 환경과 같은 일부 환경은 매우 시간에 민감한 환경이다. 따라서, 이들 환경이 현재 사용하는 점-대-점 기초 구조를 패킷 스위치 네트워크로 대체하는 것이 제안된다. 하지만, 이는 전체 시스템 성능에 악영향을 미칠 수 있는 거의 모든 레이턴시를 처리하는 것을 부과한다.
잘 알려진 OSI 모델(도 1에 개략적으로 도시되고, ISO 기구에 의해 표준화된)은 통신 수단을 7개의 계층으로 구현하는 네트워킹 프레임워크를 한정한다. 계층(1 내지 4)은 주어진 통신 매체를 걸친 데이터의 송신을 담당하는 반면, 계층(5 내지 7)은 상이한 애플리케이션이, 사용된 통신 기초 구조와 독립적으로 통신하는 것을 허용하는데 사용된다.
WO2008/113791에 서술된 범례는 어떠한 코어 네트워크 디바이스(OSI 계층-2 처리)도 IEEE 802.1 표준에 따른 환경에서 송신된 데이터의 해석으로부터 이미지 통신을 다루기 위해 구성되지 않는다는 것이고, WO2008/113791은 이러한 태스크(OSI 계층 5/6/7)를 실현하는 전용 디바이스를 제안한다.
본 발명은 오직 OSI 계층(2), 즉 데이터 링크 계층에만 관계한다. 따라서, 이하에 서술되는 모든 메커니즘은 OSI 계층(2)로 다루어진다.
당업자에게 알려진 바와 같이, 코어 네트워크 스위치는 계층-2 헤더에 포함된 정보 상에서 트래픽을 전달하는 코어 네트워크 장비이다. 이러한 "전달"은 계층-3의 정보 상에서의 동작에 관계한 "라우팅(routing)"과는 상이하다.
이들 코어 네트워크 스위치는 스위치의 포트 중 하나의 포트에 하드웨어 주소를 결합하는 전달 테이블의 사용을 통한 주소에만 트래픽을 전달한다. 프레임이 코어 네트워크 스위치에 의해 수신될 때, 네트워크의 계층-2의 헤더는 하드웨어 주소와, 따라서 전달 테이블에서의 결합된 엔트리(entry)를 제공하는데, 이 하드웨어 주소는 코어 네트워크 스위치가 프레임을 전달해야 할 포트를 지정한다. 코어 네트워크 스위치가 낮은 레벨에서 동작하기 때문에, 네트워크 스위치의 처리는 하드웨어로 구현되어, 이들 처리의 레이턴시를 지배하는 것(mastering)을 허용한다.
IEEE 802.1의 일부인 IEEE 802.1 AVB(Audio/Video Bridging) TG(Task Group)는 802 네트워크를 통한 시간-동기화된 낮은 레이턴시의 스트리밍(streaming) 서비스를 허용할 규격을 제공하는 것을 목표로 한다. 이러한 TG는 서브-그룹 "IEEE 802.1AS: Timing and Synchronization"을 포함하는데, 이 서브-그룹은 가전 제품 애플리케이션의 가장 엄격한 요건에 적합한, 표준 계층(2)의 시간 동기화 서비스를 통한 한정을 목표로 한다.
802.1AS 표준은 동기화 요건이 LAN 매체로 구성된, 브릿지된(bridge) 및 가상 브릿지된 근거리 통신망을 가로지르는 오디오 및 비디오와 같은 시간에 민감한 애플리케이션에 대해 충족되는 것을 보장하도록 사용되어야할 프로토콜 및 절차를 상술하고, 여기에서 송신 지연은 예를 들어, IEEE 802.3 전이중 링크와 같이 고정되고 대칭적이다. 이는 정상 동작, 및 네트워크 성분의 다음의 추가, 제거 또는 실패, 및 네트워크 재구성 동안 동기화된 시간의 유지를 포함한다. 이러한 802.1AS 표준은 IEEE 802.1D 및 802.1Q 표준의 배경으로 적용할 수 있는 IEEE 1588 규격의 사용을 상술한다. 외부에 제공된 타이밍 신호(예를 들어, UTC 또는 TAI와 같은 재구축된 타이밍 표준)와의 동기화는 이러한 표준의 일부는 아니지만, 이에 배제되지 않는다.
IEEE 802.1AVB TG는 새로운 자원 예약 메커니즘에 관련된 2개의 다른 서브 그룹 802.1Qat와 802.1Qav를 포함한다.
802.1Qat 표준은 브릿지(bridge)가 오디오/비디오(AV) 스트림을 위해 요구된 자원을 보장하는 것을 허용하는 승인 제어 시스템을 한정하는 것을 목표로 한다. 이 표준은 기존의 더 높은 층의 메커니즘에 의해 사용할 수 있는 프로토콜, 절차 및 관리된 객체를 상술하는데, 이들은 네트워크 자원이 브릿지된 근거리 통신망을 횡단하는 특정 트레픽 스트림에 대해 예약되도록 허용한다. 이 표준은 스위치가 요청된 자원을 결정하는데 충분한 레벨로 트래픽 스트림을 식별하고, 이들 자원의 동적 유지를 위한 메커니즘을 제공한다.
이러한 표준은 QoS로 보장된 스트림에 대한 자원 예약의 종단간 관리를 가능케 하는 신호 발신 프로토콜을 제공한다. 신호 발신 프로토콜은 관련된 네트워크 요소에서 자원 예약 정보의 등록, 등록 해제 및 보유를 용이하게 한다. 신호 발신 프로토콜은 레이턴시 및 대역폭 보장을 요구하는 브릿지된 근거리 통신망에서 자동 구성을 위한 필수 성분이다. 높은 품질의 시간에 민감한 스트리밍을 위한 현재의 IEEE 802 기술의 애플리케이션은 사용자로 하여금 사용자 경험이 부정적 영향을 미치는 정도로, 알아채지 못하고 네트워크의 적재를 증가시키는 것을 허용한다. 스트리밍 애플리케이션에 대한 강력함이 보장된 QoS 성능을 제공하기 위해, 전체 데이터 경로를 따른 네트워크 자원의 이용도는 송신이 발생하기 전에 보장되어야 한다. 이는 스트림의 종단간 경로를 따라 자원 예약을 신호발신 하기 위해 트래픽 스트림의 디스크립터(discriptor) 및 프로토콜의 한정을 요구한다. 다중 등록 프로토콜(MRP: Multiple Registration Protocol)은 이러한 프로토콜의 기반으로 사용된다.
802.1Qav 표준은 AV 스트림을 지원하기 위한 규칙을 전달하는 표준 802.1 브릿지 프레임을 향상시키는 것을 목표로 한다. 이 표준은 스위치로 하여금 시간에-민감한(즉, 한정된(bounded) 레이턴시 및 전달 변화), 손실에-민감한 실-시간 오디오 비디오 데이터 송신(AV 트래픽)에 대한 보장을 제공하는 것을 허용한다. 이 표준은 우선권 진입 미터링(metering), 우선권 재생성 및 타이밍-인지 큐 드레이닝(draining) 알고리즘에 대해 상술한다. 가상 근거리 통신망(VLAN) 태그로 인코딩된 우선권 값은 제어된 그리고 제어되지 않은 큐 사이에서 프레임을 분리하기 위해 전체적으로 할당되어, 유선 및 무선 근거리 통신망(WLAN)을 걸쳐 AV 트래픽 및 다른 브릿지된 트래픽 모두에 대한 동시 지원을 허용한다. 이러한 표준은 위에 언급된 네트워크 스위치의 기능(오디오 및 비디오 스트리밍 애플리케이션을 지원하는 디바이스를 상호연결시키는데 점점 더 사용되는)을 전달하여, 근거리 통신망에서 시간에 민감한 트래픽을 허용하는 성능 보장을 제공하며, 계층-2 네트워크에 대한 지연, 지터 및 패킷 손실을 조화시키는 개선점을 상술한다.
위에 언급된 새롭게 진행하는 표준화의 노력은 정확한 동기화로 연결된 네트워크 요소(최종-노드 및 코어 네트워크 장비)를 허용하고, 엄격한 자원 예약을 보장한다. 그렇지만, 이 노력이 시간에 민감한 애플리케이션의 지원을 목표로 하더라도, 이들 노력은 완전히 부합되지 않는데, 그 이유는 자원 예약이 임의의 동기화된 장비에 의해 공유된 "벽" 시계에 따라 스케줄링 될 수 없기 때문이다.
따라서, 본 발명은 위에 언급된 최근의 자원 예약 및 동기화 메커니즘을 기초로 시간-동기화된 자원 예약 관리를 제안하는 것과, 자원 예약 및 배포 사이의 지연을 적어도 최소화하고, 자원 예약 계획을 스케줄링하는 것을 허용하는 것을 목표로 한다. 이러한 시간 동기화된 자원 예약 관리는 상술된 네트워크 변수(즉, 자원)의 엄격한 관계를 의미하는데, 이 엄격한 관계는 전체 서비스 품질(QoS)에 영향을 미치지 않기 위해 변수의 개별적인 값의 어떠한 변형도 수락되지 않아야 한다는 것을 의미한다.
더 정확하게, 본 발명은 최종-노드에 의해 발행되고, 코어 네트워크 스위치에 의해 전달된 자원 예약 요청에, 그리고 자원 예약에 관해 정보를 저장하기 위해 코어 네트워크 스위치에 의해 각각 관리되는 내부 데이터베이스에 시간 정보를 포함시키는 것을 제안한다.
더욱 더 정확하게, 본 발명은 최종 노드 및 코어 네트워크 스위치(또는 장비 또는 그 밖의 디바이스)를 포함하는 패킷-스위치 통신 네트워크에서 자원의 예약의 스케줄링을 위해 의도되는 방법을 제공하는데, 이 방법은
· 최종-노드에 의해 발행된, 그리고 적어도 하나의 코어 네트워크 스위치에 의해 전달된 각 요청에 시간 정보를 포함하고, 이러한 시간 정보에 의해 나타난 시간에서 규격으로 한정된 스트림을 수신하는 자원 예약을 요청하는, 포함 및 요청 단계, 및
· 결합된 스트림 규격과 부합하여 각 전달된 최종-노드의 요청에 포함된 시간 정보를. 요청 전달에 참여하는 코어 네트워크 스위치에 의해 관리된 적어도 하나의 관련된 데이터 베이스에 저장하는 단계를
포함한다.
본 발명에 따른 방법은
- 시간 정보는 최종-노드 및 코어 네트워크 스위치에 의해 공유된 벽 시계에 의해 주어진 시간으로부터 유도될 수 있다는 특징;
- 시간 정보는 새로운 전용 필드로 다중 스트림 등록 프로토콜 데이터 유닛(MSRPDU)에 추가될 수 있는데, 이 유닛은 802.1Qat 표준을 준수하는 최종-노드 요청을 구성한다는 특징의 고려되는 추가의 특징을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있고,
▶ 새로운 전용 필드는 다중 스트림 등록 프로토콜 데이터 유닛의 서브-가지, 즉 "제 1 값"에, 스트림의 식별자를 한정하는 명칭이 "StreamID"인 필드와 함께 추가될 수 있다.
본 발명은 코어 네트워크 스위치를 포함하는 패킷-스위치 통신 네트워크에 연결되도록 의도된 최종-노드를 제안하는데, 이 최종 노드는 규격으로 한정된 스트림을 수신하는(또는 스트림을 예약하는) 자원 예약을 요청하기 원할 때마다, i) 스트림 규격을 포함하는 요청과, 이러한 스트림의 수신을 개시하기 원하는 시간을 나타내는 시간 정보를 생성하기 위해, ⅱ) 최종 노드가 연결된 코어 네트워크 스위치에 생성된 요청을, 이 요청이 패킷-스위치 통신 네트워크의 다른 코어 네트워크 스위치에 전달될 수 있도록 송신하기 위해, 정렬된 처리 수단을 포함한다.
처리 수단은 패킷-스위치 통신 네트워크의 최종-노드와 코어 네트워크 스위치에 의해 공유된 벽 시계에 의해 주어진 시간으로부터 시간 정보를 유도하기 위해 정렬될 수 있다.
본 발명은 최종-노드가 연결된 패킷-스위치 통신 네트워크를 위한 코어 네트워크 스위치를 제안하는데, 이 스위치는, 패킷 스위치 통신 네트워크의 코어 네트워크 스위치가 최종-노드에 의해 발행되고, 스트림의 규격을 포함하는 요청과, 스위치가 이 스트림의 수신을 개시하기 원하는 시간을 나타내는 시간 정보를 수신할 때, 코어 네트워크 스위치가 대응하는 저장된 시간 정보에 의해 나타난 시간으로부터 요청하는 최종-노드에 요청된 스트림을 전달할 수 있도록, 결합된 스트림 규격에 부합하는 이러한 시간 정보를 코어 네트워크 스위치의 관련된 데이터 베이스에 저장하기 위해 정렬된 처리 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 상세한 설명과 첨부 도면을 살펴보면 더 명백해질 것이다.
본 발명은 시간에 민감한 네트워크 환경을 위해, 타임스탬프를 이용한 패킷 스위치 네트워크를 걸친 시간 동기화된 자원 예약 방법을 제공함으로써, 상술된 종래 기술의 단점을 보완한다.
도 1은 OSI 모델의 계층 배열을 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 이더넷/IP 네트워킹 된 스튜디오 제작 기초 구조의 예시를 개략적으로 도시하는 도면.
도 3은 벽 시계(왼쪽 부분)를 갖는 간단한 LAN 토폴로지(topology)와, 관련된 스패닝(Spanning) 트리 표현(오른족 부분)을 개략적으로 도시하는 도면.
도 4는 동기화되지 않은, 그리고 동기화된 배포 및 예약 요청을 개략적으로 도시하는 도면.
도 5는 타임스탬프를 포함하는 청취자의 수정된 다중 스트림 등록 PDU(MSRPDU)를 개략적으로 도시하는 도면.
도 6은 동기화되지 않은 데이터베이스 전개를 개략적으로 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따라 동기화된 데이터베이스 전개를 개략적으로 도시하는 도면.
첨부 도면은 필요하다면 본 발명을 완성할 뿐만 아니라, 필요하다면 본 발명의 한정에 기여하도록 도움을 줄 수 있다.
다음의 서술에서, 본 발명이 구현되는 패킷 스위치(통신) 네트워크가 전문적 오디오/비디오 제작 설비를 위해 전개된 이더넷/IP 로컬 네트워크 기초 구조라는 것이 고려된다. 이러한 이더넷/IP 로컬 네트워크 기초 구조의 예시는 도 2에 도시된다.
이러한 기초 구조는 특히 i) 카메라, 서버, 비디오 테입 레코더(VTR), 마이크, 오디오 혼합기, 스위처와 같이, 데이터 스트림의 형태로 오디오 및/또는 비디오 콘텐츠를 제작하거나 전달하기 위해 의도된 제 1 최종-노드, ⅱ) 비디오 콘텐츠 또는 텔레비전 프로그램을 디스플레이하기 위해, 또는 텔레비전 또는 스피커와 같이 오디오 콘텐츠를 확산시키기 위해 의도된 제 2 최종 노드, 및 iⅱ) 패킷 또는 프로토콜 데이터 유닛(PDU)을 통하여 제 1 최종-노드에 의해 제공된 데이터 스트림을 전달하기 위해 의도된, 이더넷 스위치와 같은 코어 네트워크 디바이스(또는 브릿지)를 포함한다.
프로토콜 데이터 유닛(PDU)이 연결된 호스트{또는 최종-노드(Hi)}에 의해 전송된 프로토콜 패킷이라는 것이 상기된다. 게다가, 브릿지된 프로토콜 데이터 유닛(BPDU)은 연결된 코어 네트워크의 장비(Sj)에 의해 전송된 프로토콜 패킷이다.
제 1 노드, 즉 화자가 데이터 스트림(들)을 수신함으로써 관여된 다른(제 2) 최종-노드, 즉 청취자에 이(이들) 데이터 스트림(들)을 제공하기 원할 때, 제 1 최종 노드는 스트림 선언(declaration)을 발행해야 한다. 스트림 선언은 각 연결된 코어 네트워크 디바이스(이더넷 스위치와 같은)가 화자 Id, 최대 대역폭 및 최대 레이턴시와 같은 데이터 스트림 규격(TSpec)을 얻는 것과, 자원 예약에 관련된 내부 데이터베이스를 초기화하는 것을 허용한다. 하지만, 일단 코어 네트워크 디바이스가 개별적인 내부 데이터베이스를 초기화했다면, 어떠한 자원도 아직 예약되지 않는다.
완전한 자원 예약 및 TSpec 제약 검사는 청취자가 이전에 선언된 스트림을 수신하기 위해 "가입" 요청을 발행할 때 완료된다. 이러한 검사 동안, 자원 예약(이전에 발행된)은 자원의 현재 남아있는 양과 비교되고, 그러므로 예약은 실패하거나 성공할 수 있다. 이들 상황은 도 3 및 도 4를 참조로 이하에 서술된다.
도 3은 위에 언급된 자원 예약 처리를 지원하는 간단한 동기화된 네트워크 기초 구조를 개략적으로 도시한다. 이러한 기초 구조에서, 최종-노드(또는 사용자){호스트(i)(또는 Hi, 예시로서, i = 1 내지 3)}는 이더넷 스위치(Sj)(예시로서, j = 1 또는 2)를 통해 서로 연결된다. 도 3의 오른쪽에 위치한, 기초 구조의 스패닝 트리(spanning tree) 표현은 스위치 포트의 상호접속을 도시한다.
예를 들어, 최종-노드(H2 및 H3)는 이 최종-노드의 이전의 개별적인 (데이터) 스트림을 선언한 화자(talker)이다. 따라서, 최종-노드(H1)는 H2의 스트림 및/또는 H3의 스트림을 수신하기 위해 자원을 예약하도록 요청할 수 있는 청취자이다.
하지만, 스위치(S1 및 S2) 사이의 링크가 동시에 H2 및 H3의 스트림을 지원할 수 없다면, 청취자(H1)는 최대 대역폭을 초과하지 않도록 제 2 스트림(예를 들어, H3 스트림)을 수신하기 위해 제 1 요청 스트림(예를 들어, H2 스트림)을 배포해야 할 것이다. 따라서, 청취자(H1)가 비디오 스위처라면, 청취자(H1)는 연속적인 배포 및 예약 단계에 의해 삽입된 초과의 지연에 기인하여 2개의 소스(H2 및 H3) 사이의 순수한(clean) 비디오 스위치를 다룰 수 없다. 도 4는 시간의 함수로서 동기화되지 않은 및 동기화된 배포 및 예약 요청을 나타내는 도면이다.
이전에 언급된 바와 같이, 802.1Qat 및 802.1Qav에 의해 제안된 메커니즘과 같이 최근의 자원 예약 메커니즘은 스케줄링된 배포 및 예약 요청을 허용하지 않는다.
그렇지만, 최근의 메커니즘은 네트워크의 매 연결된 노드(또는 기초 구조) 사이의 매우 정확한 시간 동기화를 설정하는 것을 허용한다. 예를 들어, 이더넷(802.3)과 WiFi(802.11)를 통해 IEEE 1588 프로파일을 한정하는 IEEE 1588 표준 및 최근의 IEEE 802.1 AS 초안은 단일 클록 영역을 한정하는 7개의 홉으로 브릿지된 토폴로지에 걸쳐 대략 1㎲에 도달하는 것을 허용한다.
이러한 시간 동기화는 청취자 노드가 고려될 배포/예약 요청(또는 메세지)을 원하는 날짜를 한정하기 위해 타임스탬프를 사용하는 것을 허용하는데, 이는 적어도 하나의 스트림을 예약하는 것을 멈추고 및/또는 적어도 하나의 다른 스트림을 예약하는 것을 개시하기 위함이다.
표현 "배포/예약 요청"은 본 명세서에서 스트림 배포 요청 또는 스트림 예약 요청 또는, 제 1 스트림에 대한 자원을 배포하고, 제 2 스트림에 대한 자원을 예약하도록 의도되는 그 밖의 요청을 의미한다.
더 정확하게, 본 발명은 모든 청취자의 배포 및/또는 예약 요청을 동기화 하기 위해 배포 및/또는 예약 요청에{예를 들어 프로토콜 데이터 유닛(PDU)내에} 적어도 하나의 시간 정보(또는 타임스탬프)를 포함하는 것(또는 추가하는 것)을 제안한다. 이러한 타임스탬프는 연결된 모든 디바이스(최종-노드 및 코어 네트워크 장비)에 의해 공유된 벽 시계(WC)에 의해 주어진 시간으로부터 바람직하게 유도되고, 이 타임스탬프의 폭은 고려된 애플리케이션에 의해 요구된 정확도를 충족해야 한다.
이들 타임스탬프의 추가 및 시간의 유도는 최종-노드(Hi)와 결합된, 즉 결합된 최종-노드(Hi)에 위치한 제 1 처리 수단에 의해 수행될 수 있다. 제 1 처리 수단은 적어도 부분적으로, 소프트웨어 모듈로, 또는 전자 회로(들) 또는 하드웨어 모듈로, 또는 그밖에 하드웨어 및 소프트웨어 모듈의 조합으로 이루어질 수 있다.
도 5는 802.1 Qat 초안에 의해 한정되고, 802.1AS 타임스탬프를 포함하는 다중 스트림 등록 PDU(MSRPDU)로부터 구축된 수정 다중 스트림 등록 PDU(MSRPDU)의 비-제한적인 예시를 도시한다. 이러한 예시에서, 802.1AS 타임스탬프는 명칭이 "제 1 값"인 서브-가지에서 명칭이 "StreamID"인 필드(MSRPDU에 속하는 스트림의 식별자를 한정하는)와 동시에 설정된 명칭이 "PreciseTimeStamp"인 필드에 위치한다. 도 5의 예시적인 예시에서, 타임스탬프 "PreciseTimeStamp"는 80개의 비트로 한정되는 것이 언급된다. 이는 802.1AS 표준에서 타임스탬프가 80개의 비트로 한정되는 사실로부터 초래된다. 하지만, 다른 비트의 개수는 다른 표준을 준수하는 타임스탬프를 한정하기 위해 사용될 수 있다.
도 5의 예시에서, 필드 "PreciseTimeStamp"는 "제 1 값" 서브 가지에 추가되고, 80개의 비트로 한정되는데, 이러한 서브 가지의 "Listener asking Failed" 필드를 한정하는 바이트의 개수가 수정되어야 한다. 따라서, 이는 18 바이트(48비트 + 16비트 + 80비트 = 144비트 = 18바이트)와 동일하다. 게다가, 고전적 802.1 Qat MSRPDU의 변경은 "AttributeLength" 및 "AttributeListLength"와 같은 일부 다른 필드를 한정하는 바이트의 수의 다른 변경 및/또는 조정을 강제한다. 예를 들어, 필드(AttributeLength)를 한정하는 바이트의 개수는 18로 설정될 수 있고, 필드(AttributeListLength)를 한정하는 개수는 24로 조정될 수 있다.
일정한 그리고 엄격한 자원 관리를 보장하기 위해, 각 코어 네트워크의 장비는 자원 배포/예약 요청(또는 메세지)이 네트워크 장비의 포트의 하나에서 수신될 때마다, 자신의 내부 데이터베이스를 업데이트해야 한다.
코어 네트워크 디바이스(Sj)가 화자 광고 메세지{또는 화자 광고 선언(TA)}를 수신할 때, 코어 네트워크 디바이스(Sj)는 내부 데이터베이스에 엔트리를 추가하고, 이러한 수신된 화자 광고 메세지로 한정된 스트림 특징(TSpec)을, 이러한 화자 광고 메세지를 다른 인접한 코어 네트워크 디바이스(예를 들어, 스위치) 및 최종-노드에 전달하기 전에, 등록한다.
게다가, 코어 네트워크 디바이스(Sj)가 "listener ready" 요청 또는 선언{청취자의 최종 노드(Hi)가 지정된 스트림을 수신할 준비가 되었다는 것을 나타내는}을 수신할 때, 코어 네트워크 디바이스(Sj)는 이 디바이스의 내부 데이터베이스에서 이 요청 또는 선언이 지정된 스트림을 한정하고 화자 광고 메세지를 통해 화자 노드에 의해 이전에 전송된 정보를 포함하는 지를 검사하고, 긍정이면, 데이터 스트림 규격에 관한 수신된 청취차 준비 요청의 상태(특히, 할당된 대역폭 및 최대 레이턴시)가 지정된 스트림의 저장된 데이터 스트림 규격(또는 TSpec)에 적합한지를 검사한다.
적합한 경우, 코어 네트워크 디바이스는 고려된 등록 화자 광고 메세지에 관련된 포트 상에서 청취자 준비 요청을 전달한다.
적합하지 않은 경우, 요청은 거절되고, 거절의 통보는 화자 노드 및 청취자의 최종-노드에 전달된다. 이러한 거절 상황의 예시는 도 6의 왼쪽 부분에 도시된 동기화되지 않은 내부 데이터베이스의 3가지 전개 (1), (2) 및 (3)로 도시된다. 이러한 예시에서, TA는 화자 광고 메세지(또는 Talker Advertise)를 지정하고, LR은 청취자의 최종-노드에 의해 전송되고, 만족될 수 있는 자원 예약(또는 "Listener Ready") 요청을 지정하며, LF(또는 "Listener Failed")는 스트림을 요청하지만, 적합하지 않기에 이 스트림을 수신할 수 없는 청취자 노드를 지정한다. 코어 네트워크 디바이스의 제 1 내부 데이터베이스(1)에서, H1은 청취자의 최종-노드를 지정하고, H2는 제 1 스트림을 전송할 준비가 되었다는 것을 신호 발신하는 제 1 화자의 최종 노드를 지정하며, H3는 제 2 스트림을 전송할 준비가 되었다는 것을 신호 발신하는 제 2 화자 최종-노드를 지정한다. 이러한 코어 네트워크 디바이스의 제 2 내부 데이터베이스(2)에서, 코어 네트워크 디바이스는 최종 노드(H1)로부터 제 1(H2) 스트림을 지정하는 청취자 예약 요청(LR)을 수신하고, 이러한 요청(LR)을 만족할 수 있는지를 검사하고 등록한다. 동일한 코어 네트워크 디바이스의 제 3 내부 데이터베이스(3)에서, 코어 네트워크 디바이스는 최종 노드(H1)로부터 제 2(H3) 스트림을 지정하는 청취자 예약 요청을 수신하고, 이러한 요청을 충족시킬 수 없다는 것을 발견하고 등록한다. 따라서, 청취자의 최종-노드(H1)의 최종 예약 요청이 거부된다.
본 발명에 따라 상이한 청취자의 최종-노드 요청의 어떠한 타임스탬핑도 존재하지 않을 때 이러한 거절 상황을 회피하기 위해, 청취자의 최종-노드(H1)는 제 2(H3) 스트림을 수신하기 위해 요청된 제 1(H2) 스트림을 배포해야하는데, 이는 초과의 지연을 초래한다. 이러한 배포 상황의 예시는 도 6의 오른쪽 부분에 도시된 동기화되지 않은 내부 데이터베이스의 4가지 전개 (1'), (2'), (3') 및 (4')로 도시된다.
코어 네트워크 디바이스의 제 1 내부 데이터베이스(1')에서, H1은 청취자의 최종 노드를 지정하고, H2는 제 1 스트림을 전송할 준비가 되었다는 것을 신호 발신하는 제 1 화자의 최종-노드를 지정하며, H3는 제 2 스트림을 전송할 준비가 되었다는 것을 신호 발신하는 제 2 화자의 최종-노드이다. 이러한 코어 네트워크 디바이스의 제 2 내부 데이터베이스(2')에서, 코어 네트워크 디바이스는 최종 노드(H1)로부터 제 1(H2) 스트림을 지정하는 제 1 청취자의 예약 요청(LR)을 수신하고, 이러한 제 1 예약 요청(LR)을 만족시킬 수 있는지를 검사하고, 등록한다. 동일한 코어 네트워크 디바이스의 제 3 내부 데이터베이스(3')에서, 코어 네트워크 디바이스는 최종-노드(H1)로부터 제 2(H3) 스트림을 지정하는 제 2 청취자의 예약 요청을 수신하고, 이러한 제 2 예약 요청을 만족시킬 수 없다는 것을 발견한다. 따라서, 코어 네트워크 디바이스는 청취자의 최종 노드(H1)에 이 상황을 알리고, 청취자의 최종-노드(H1)는 제 1(H2) 스트림에 대한 제 1 예약 요청을 배포하기 위해 스트림 배포 요청을 전송한다. 그러면, 코어 네트워크 디바이스는 LR 정보를 TA정보로 대체함으로써 코어 네트워크 디바이스의 내부 데이터 베이스(3')를 갱신한다. 코어 네트워크 디바이스의 제 4 내부 데이터베이스(4')에서, 코어 네트워크 디바이스는 최종-노드(H1)로부터 제 2(H3) 스트림을 지정하는 제 2 청취자의 예약 요청을 수신하고, 이제 이러한 제 2 예약 요청을 만족시킬 수 있는지를 검사하고, 등록한다.
본 발명에 따라, 청취자의 최종-노드 요청 내에 타임스탬프를 삽입함으로써, 각 코어 네트워크 디바이스는 이 개별적인 타임스탬프에 따라, 즉 이 타임스탬프가 고려되어야 하는 순간에 따라 이 타임스탬프를 다룰 수 있다. 즉, 제 1 시간에 전송된 각 청취자의 최종-노드 요청은 이제 최종-노드의 제 1 처리 수단에 의해 추가되고, 이후에 발생하는 제 2 시간으로, 청취자의 최종-노드 요청이 고려되어야 할(즉, 적용되어야 할) 제 2 시간을 한정하는 타임스탬프를 포함한다.
코어 네트워크 스위치(Sj)가 최종-노드(Hi)에 의해 발행되고, 스트림의 규격과, 이러한 스트림의 수신을 개시하기 원하는 시간을 나타내는 시간 정보를 포함하는 요청을 수신할 때, 코어 네트워크 스위치(Sj)에 결합된 제 2 처리 수단은 결합된 코어 네트워크 스위치(Sj)가 대응하는 저장된 시간 정보로부터 나타난 시간으로부터 요청 최종-노드(H1)에 요청된 스트림을 전달할 수 있도록, 결합된 스트림 규격에 대응하는 이 시간 정보를, 관련된 데이터베이스에 저장한다.
제 2 처리 수단은 이 수단에 결합된 코어 네트워크 스위치(Sj)에 위치한다. 제 2 처리 수단은 적어도 부분적으로, 소프트웨어의 모듈로, 또는 전자 회로(들) 또는 하드웨어 모듈로, 또는 그밖에 하드웨어 및 소프트웨어 모듈의 조합으로 이루어질 수 있다.
도 7은 등록된 타임스탬프를 기초로 하는 본 발명에 따라 동기화된 처리의 경우, 코어 네트워크 디바이스의 내부 데이터베이스의 전개(1), (2) 및 (3)의 예시를 도시한다. 코어 네트워크 디바이스의 제 1 내부 데이터베이스(1)에서, H1은 청취자의 최종-노드를 지정하고, H2는 시간(T0)에 제 1 스트림을 전송할 준비가 되었다는 것을 신호 발신하는 제 1 화자의 최종-노드를 지정하며, H3는 시간(T0)에 제 2 스트림을 전송할 준비가 되었다는 것을 신호 발신하는 제 2 화자의 최종-노드를 지정한다. 이러한 코어 네트워크 디바이스의 제 2 내부 데이터베이스(2)에서, 코어 네트워크 디바이스는 i) 제 1(H2) 스트림을 지정하고, 최종-노드(H1)가 제 1 예약 요청이 만족되게 하는 시간을 한정하는 타임스탬프(T1 > T0)를 포함하는, 최종-노드(H1)로부터의 제 1 청취자의 예약 요청(LR)을 수신하고, ⅱ) 시간(T1)에서 이러한 제 1(H2) 예약 요청을 만족할 수 있는지를 검사하고 등록한다. 동일한 코어 네트워크 디바이스의 제 3 내부 데이터베이스(3)에서, 코어 네트워크 디바이스는 i) 최종-노드(H1)가 제 1(H2) 스트림에 대한 제 1 예약 요청이 배포되는 것을 원하는 시간으로, 제 2(H3) 스트림에 대한 자원 예약이 실시되게 하는 시간(T3)을 한정하는 타임스탬프(T3 > T1)를 포함하는, 최종-노드(H1) 로부터의 제 2 청취자의 배포 및 예약 요청을 수신하고, ⅱ) 시간(T3)에 이 마지막(H3) 자원 예약을 강제할 수 있는지를 검사하고, 등록한다.
본 발명은 오직 예시로서, 위에 서술된 방법, 최종-노드 및 코어 네트워크 스위치의 실시예로 제한되지 않고, 당업자에게 있어서 이하의 청구항의 범주 내로 고려될 수 있는 모든 대안적인 실시예를 포함한다.
H1 : 호스트 1(청취자) H2 : 호스트 2(화자)
H3 : 호스트 3(화자) S1, S2 : 스위치

Claims (7)

  1. 패킷-스위치 통신 네트워크에서 자원의 예약을 스케줄링하는 방법으로서, 상기 방법은 개방형 시스템간 상호접속 모델(Open System Interconnection model)의 데이터 링크 계층 레벨에서 다루어지는 방법이고,
    제1 네트워크 노드(Hi)에 의해 발행되고, 적어도 하나의 제2 네트워크 노드(Sj)에 의해 전달된 각 요청에 대한 시간 정보를 포함하고, 상기 시간 정보에 의해 나타난 시간에, 규격에 의해 한정된 스트림을 수신하는 자원 예약을 요청하는, 포함 및 요청 단계 및,
    결합된 스트림 규격에 부합하여 전달된 각 제1 네트워크 노드의 요청에 포함된 상기 시간 정보를, 상기 요청 전달에 참여하는 제2 네트워크 노드(Sj)에 의해 관리된 적어도 하나의 관련된 데이터베이스에 저장하는 단계를
    포함하는, 패킷-스위치 통신 네트워크에서 자원의 예약을 스케줄링하는 방법.
  2. 패킷-스위치 통신 네트워크에 연결되도록 의도된 제1 네트워크 노드(Hi)로서, 상기 제1 네트워크 노드(Hi)는 규격에 의해 한정된 스트림을 수신하는 자원 예약을 요청하기 원할 때마다,
    i) 상기 스트림 규격을 포함하는 요청과, 상기 제1 네트워크 노드(Hi)가 상기 스트림의 수신을 개시하기를 원하는 시간을 나타내는 시간 정보를 생성하기 위해, 및
    ii) 상기 제1 네트워크 노드(Hi)가 연결된 제2 네트워크 노드(Sj)에 상기 생성된 요청을, 상기 요청이 상기 패킷-스위치 통신 네트워크의 다른 네트워크 노드들(Sj)에, 개방형 시스템간 상호접속 모델(Open System Interconnection model)의 데이터 링크 계층 레벨에서, 전달될 수 있도록, 송신하기 위해 정렬된 처리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제1 네트워크 노드(Hi).
  3. 패킷-스위치 통신 네트워크에 대한 제2 네트워크 노드(Sj)로서, 상기 패킷-스위치 통신 네트워크의 코어 네트워크 스위치(Sj)가 제1 네트워크 노드(Hi)에 의해 발행되고, 상기 제1 네트워크 노드(Hi)가 스트림의 규격과, 상기 제1 네트워크 노드(Hi)가 상기 스트림의 수신을 개시하기를 원하는 시간을 나타내는 시간 정보를 포함하는 요청을 수신할 때, 제2 네트워크 노드(Sj)가 저장된 시간 정보에 의해 나타난 시간으로부터 상기 제1 네트워크 노드(Hi)에 상기 요청된 스트림을, 개방형 시스템간 상호접속 모델(Open System Interconnection model)의 데이터 링크 계층 레벨에서, 전달할 수 있도록, 결합된 스트림 규격에 부합하는 상기 시간 정보를 상기 제2 네트워크 노드(Sj)의 관련 데이터베이스에 저장하기 위해 정렬된 처리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 패킷-스위치 통신 네트워크에 대한 제2 네트워크 노드(Sj).
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