KR20040028765A

KR20040028765A - 통신 네트워크에서 링크 자원을 관리하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20040028765A
Application number: KR10-2003-7015385A
Authority: KR
Inventors: 쟝-밥티스트 앙리; 세바스티앙 페로
Original assignee: 톰슨 라이센싱 소시에떼 아노님
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2004-04-03
Also published as: DE60205113D1; EP1391088A1; EP1263172A2; US7277456B2; EP1263172A3; KR100815581B1; WO2002098070A1; EP1391088B1; DE60205113T2; MXPA03010876A; JP4124725B2; CN1663193B; US20040151153A1; JP2004527987A; CN1663193A; ES2245738T3

Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 링크가 버스에 연결된 노드의 몇몇 프로토콜 계층에 투명한(transparent) 네트워크를 형성하기 위해 상기 적어도 하나의 링크에 의해 상호 연결되는 상기 버스를 포함하는 통신 네트워크에서 링크의 자원을 관리하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 링크-어웨어 애플리케이션에 이용 가능한 적어도 하나의 링크에 걸쳐 이용 가능한 자원의 정보를 만드는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

통신 네트워크에서 링크 자원을 관리하기 위한 방법{METHOD FOR MANAGING RESOURCES OF A LINK IN A COMMUNICATION NETWORK}

복수의 상호 연결된 송신 매체를 포함하는 네트워크에서, 각 송신 매체에 걸쳐 이용 가능한 대역폭이 반드시 동일할 필요는 없다.

만약 5GHz ETSI BRAN HiperLAN 2 무선 링크를 사용하여 서로 연결된 예컨대 두 개의 IEEE 1394 유선 직렬 버스를 고려한다면, 유선 버스 각각에서 이용 가능한 대역폭은 100Mb/s 이상일 수 있지만, 무선 링크에 걸쳐 이용 가능한 대역폭은 30Mb/s로 제한될 수 있다. 그 결과, 무선 링크는 이 링크를 사용하는 연결에 대한 정체부(bottleneck)를 구성한다.

도 1은 이러한 네트워크의 일예에 대한 도면이다. 이 네트워크는 소스 디바이스(13)와 싱크 디바이스(14) 및 싱크 디바이스(15)와 소스 디바이스(16)에 각각 연결되는 두 개의 버스(11 및 12)를 포함한다. 소스 디바이스(13)는 예컨대 디지털 VCR이며, 반면 싱크 디바이스(14 및 15)는 디스플레이이며 소스 디바이스(16)는 튜너이다. 버스(11)는 또한 포털(portal)(17)에 연결되며, 반면 버스(12)는 포털(18)에 연결되고, 이들 두 포털은 버스(11 및 12) 사이에 무선 링크를 형성한다. 무선 링크는 IEEE 1394 레벨에서 디바이스(13 내지 16)에 투명한(transparent) 것으로 여겨질 것이다, 즉 이들 디바이스는 동일한 물리적 버스 상에 있다고 생각될 것이다.

무선 링크 상의 이용 가능한 대역폭이 30Mb/s라면, 20Mb/s인 제 1 연결이 VCR(13)과 디스플레이(15) 사이에 수립된다. 링크가 디바이스(16 및 14)에 투명하므로, 튜너(16)와 디스플레이(14) 사이의 제 2 연결이 수립될 수 있지만, 만약 이 제 2 연결에 필요한 대역폭이 남은 무선 대역폭보다 더 크다면, 디스플레이(14)는 만약 있다면 적절한 화상을 전혀 디스플레이할 수 없을 것이다. 제 2 연결을 수립한 애플리케이션에 관한 한, 이 연결은 그럼에도 불구하고 IEEE 1394 레벨에서 순조롭게 수립되었으며, 이는 상기 레벨에서 링크가 투명하기 때문이다.

본 발명은 통신 네트워크, 특히 무선 링크의 도움으로 상호 연결된 유선 통신 버스를 포함하는 네트워크에서 무선 링크일 수 있는 링크의 자원을 관리하기 위한 방법에 관한 것이다.

도 1은 이미 기술한, 무선 링크를 포함하며, 이 링크에 의해 구성되는 대역폭 정체를 예시하는 네트워크를 도시한 도면.

도 2는 무선 링크를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크로서, 이 무선 링크를 구성하는 포털 디바이스에서의 소프트웨어 스택 및 본 발명을 구현하는데 사용된 레지스터를 표시하는 네트워크를 도시한 도면.

도 3은 무선 링크에 걸쳐서 이용 가능한 채널을 표시하는 레지스터를 사용하여 채널을 예약하기 위한 방법의 흐름도를 도시한 도면.

도 4는 예약된 채널을 해제하기 위한 방법의 흐름도를 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 링크에 걸쳐 대역폭을 예약 및 사용하는 방법을 예시한 도면.

도 6은 도 5의 대역폭을 해제하는 방법을 예시한 도면.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 서로 다른 유형의 네트워크 사이에서 공유되는 멀티-포털 링크를 도시한 도면.

도 8은 무선 링크 사용을 줄이기 위해 버스에 대한 노드의 연결이 수정된, 도 1의 네트워크를 도시한 도면.

본 발명의 목적은 적어도 하나의 링크가 버스에 연결된 노드의 몇몇 프로토콜 계층에 대해 투명한 네트워크를 형성하기 위해 상기 적어도 하나의 링크에 의해 상호 연결되는 상기 버스를 포함하는 통신 네트워크에서 링크 자원을 관리하기 위한 방법이며, 상기 방법은, 링크-어웨어 애플리케이션에 이용 가능한 적어도 하나의 링크에 걸쳐 이용 가능한 자원의 정보를 만드는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

실시예에 따라, 각 링크는 복수의 포털을 포함하며, 링크의 적어도 하나의포털은 포털의 링크에 관한 상기 자원 정보를 포함한다.

실시예에 따라, 정보는 링크에 걸쳐 이용 가능한 대역폭을 포함한다. 정보는 또한 링크에 걸쳐 이용 가능한 채널을 포함한다.

실시예에 따라, 애플리케이션은,

(a) 버스 상에서 연결에 대한 채널 및 대역폭을 예약하는 단계와;

(b) 연결될 노드 사이의 경로 상에서 링크를 식별하는 단계와;

(c) 만약 상기 단계(a)가 성공하게 되면, 상기 경로 상에서 각 링크에 대한 자원을 예약하는 단계를 포함하는 방법에 의해 네트워크의 두 개의 노드 사이에 연결을 수립한다.

실시예에 따라, 각 링크에 대해 자원을 예약하는 단계는:

- 상기 애플리케이션이 각 링크로부터 단계(a)에서 예약된 것과 동일한 대역폭 및 동일한 채널을 예약할 것을 요청하는 단계를 포함한다.

실시예에 따라, 각 링크에 대해 자원을 예약하는 단계는:

- 애플리케이션에 의해, 그 자원이 예약될 링크의 포털에 연결된 노드의 식별자를 전송하는 단계와;

- 링크가 요청된 대역폭이 이용 가능한지를 연결되는 노드의 함수로서 결정하는 단계와;

- 이 결정의 함수로써, 대역폭 예약 요청을 수용하거나 거부하는 단계를 더 포함한다.

실시예에 따라, 각 링크에 대해 자원을 예약하는 단계는:

- 링크가 요청된 채널의 이용 가능성을 체크하고, 만약 링크에 걸쳐서 채널이 이용 가능하다면, 채널의 예약을 수용하는 단계와;

- 링크 상에서 예약된 채널의 최대 개수에 도달하였는지를 체크하고, 긍정적인 경우, 임의의 추가적인 예약을 거부하는 단계를 더 포함한다.

실시예에 따라, 네트워크에 대한 채널 이용 가능성을 보여주는 레지스터와 각 링크에 대한 채널 이용 가능성을 보여주는 레지스터를 제공하는 단계를 포함하며, 여기서 두 레지스터는 동일한 수의 채널을 포함하고, 각 링크는 병렬로 예약될 수 있는 최대 개수의 채널을 가지며, 상기 최대 개수는 레지스터에서의 채널의 개수보다 작거나 갖고, 포털이 링크에 대해서 채널의 예약이 수용된 이후 병렬로 예약될 수 있는 최대 개수의 채널에 도달되었는지를 체크하여, 긍정적인 경우 상기 링크에 대해 어떠한 채널도 이용 가능하지 않음을 보여주기 위해 이 링크의 레지스터를 수정하는 자원 정보를 제공한다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부된 도면을 통해 설명되는 비제한적 실시예를 기술하는 동안에 분명해질 것이다.

비록 실시예가 ETSI BRAN Hiperlan 2 무선 링크의 사용에 기초하지만, 다른 기술이 사용될 수 있다. 이러한 기술의 예로 인터넷 프로토콜('IP')을 구현하는 링크가 있다. 게다가, 유선 버스 사이의 링크는, 비록 이것이 이후에 기술된 실시예의 경우일지라도, 반드시 무선일 필요는 없다.

IEEE 1394 상의 정보는 IEEE에 의해 발표된 문서(IEEE 1394-1995 및 IEEE1394a-2000)에서 볼 수 있다.

1. 일반 정보

설명을 간략화하기 위해, 일반적으로 두 개의 포털을 각각 포함하는 링크를 예시한 도면을 통해 실시예가 기술될 것이다. 그럼에도 불구하고, 본 발명은 또한두 개 이상의 포털을 포함하는 링크에 적용된다.

도 2는 두 개의 IEEE 1394 버스(디바이스 클러스터로도 불림)(21 및 22)로 형성된 네트워크를 도시하며, 각 버스는 유선 IEEE 1394 버스, 복수의 디바이스{각각 노드(23, 24, 29 및 25, 26, 30)임} 및 무선 Hiperlan 2 링크(각 버스에 대해, 각각 27 및 28인) 포털을 포함한다. 노드는 IEEE 1394 디바이스이다. 애플리케이션은 무선 링크의 존재 및 위치를 인식하고 있다.

본 실시예에 따라, 포털(27 및 28)은, 이들이 그 각자의 버스 상에서 노드로 또한 간주된다는 면에서, 즉 이들이 버스 리셋 이후 물리적 식별자 역할을 한다는 면에서, 다른 디바이스에 대해 투명하지 않다. IEEE 1394 계층 레벨에서, 그러나, 링크는 투명하다. 따라서 모든 노드는 단일 버스 상에 있는 것으로 간주되고, 물리적 식별자는 그에 따라 리셋 이후에 그 역할을 한다. 포털(27 및 28)은 버스 리셋이 수행될 때 이들 각자의 클러스터 상의 노드를 표시하기 위해 자기 식별 패킷을 발급한다.

각 노드는 IEEE 1394 소프트웨어 스택, 즉 물리 계층, 링크 계층 및 트랜잭션 계층과 애플리케이션 계층을 포함한다. 각 포털은 또한 이들의 유선 버스 인터페이스 상에서 이들 계층을 포함한다. 결국, 포털은 Hiperlan 2 프로토콜 스택을 사용하여 통신한다.

2. 링크 자원 관리자 및 관련 레지스터

본 발명에 따라, 포털은 서로 다른 클러스터 상에서 노드의 애플리케이션에 이용 가능한 무선 링크 관련 자원 예약 정보를 만든다. 본 실시예에 따라, 이 정보는 링크에 걸쳐서 이용 가능한 대역폭 및 채널을 포함한다. 이 정보는 무선 링크의 포털중 적어도 하나에 있는 '무선 자원 레지스터'에서 유지되며, 서로 다른 버스 상의 애플리케이션 또는 노드의 미들웨어(middleware)에 의해 엑세스될 수 있다.

IEEE 1394-1995 표준에서 한정된 바와 같이, IEEE 1394 버스는 'BANDWIDTH_AVAILABLE' 및 'CHANNELS_AVAILABLE'로 불리며 각각 버스 상의 이용 가능한 대역폭 및 최대 64 개의 등시성 채널 중에서 이용 가능한 채널을 지시하는 두 개의 레지스터를 유지하는 소위 등시성 자원 관리자(즉 'IRM')를 포함하는 것으로 알려져 있다.

본 실시예에 따라, 무선 링크가 IEEE 1394 계층에 관한 한 투명하므로, 하나의 IRM이 네트워크에서 존재한다.

IRM BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터는, 상기 표준에 의해 한정된 바와 같이, 표 1로 주어진다:

bw_remaining의 초기 값은 0x1333(십진수 체계에서 4915) 대역폭 유닛이다. 노드 애플리케이션이 유선 버스 상에서 대역폭을 예약하기 원할 때마다. 애플리케이션은 이 값을 체크하고, 충분한 대역폭이 이용 가능하다면 이 값을 필요한 대역폭만큼 감소시킨다. 그렇지 않다면, 연결은 수립될 수 없다.

IRM CHANNELS_AVAILABLE 레지스터는, 동일한 표준에서 한정된 바와 같이, 표2로 주어진다.

레지스터의 초기 값은 0xFFFFFFFF이다. 각 비트는 특정 채널의 이용 가능성을 표시한다. 'channels_available_hi'의 최하위 비트는 채널 '0'의 이용 가능성을 나타내며, 'channels_available_lo'의 최상위 비트는 채널 '63'을 표시한다. 애플리케이션이 채널을 예약하기 원할 때마다, 애플리케이션은 레지스터를 체크하고, 이용 가능한 채널을 선택하며, 레지스터의 대응하는 비트를 '0'으로 설정한다. 이용 가능한 충분한 채널이 없을 때, 연결은 수립될 수 없다.

대역폭 또는 채널을 예약하기 위해, 레지스터가 판독 요청 메시지를 통해 애플리케이션에 의해 먼저 판독된다. 애플리케이션은 레지스터의 컨텐트를 포함하는 판독 응답 메시지를 수신한다. 요청된 자원의 이용 가능성을 검사한 후, 애플리케이션은 대응하는 레지스터에 대한 액세스를 잠그며(lock), 적절한 새로운 값을 기록한다. 이러한 잠금 및 기록 동작은 애플리케이션이 잠금 요청을 발급하고, IRM이 잠금 응답을 전송함으로써 수행된다. IEEE 1394-1995에 따라, 레지스터는 개별적으로 액세스된다. IEEE 1394-2000에 따라, 잠금 응답이 잠금 요청에 대한 잘못된 인수(bad argument)의 경우 실제 값을 돌려주므로 판독은 불필요하다.

본 실시예에 따라, 자원 관리자는 링크 레벨에서 구현된다. 이 자원 관리자는 이것을 IEEE 1394-1995에 의해 한정된 IRM과 구별하기 위해 다음에서는 '링크자원 관리자' 즉 'LRM'으로 불릴 것이다.

본 실시예에 따라, LRM은 무선 링크의 포털 중 하나에서 구현된다. 이것은 두 개의 레지스터, LRM_BANDWIDTH_AVAILABLE 및 LINK_CHANNEL_AVAILABLE을 관리하며, 이러한 레지스터는 각각 (다른 정보이외에) 무선 링크에 걸쳐 이용 가능한 대역폭 및 이용 가능한 채널을 지시한다.

본 실시예에 따른 LRM LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터는 표 3으로 주어진 포맷을 갖는다:

'LRM_bw_remaining' 필드는 IRM BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터의 bw_remaining 필드의 유효숫자(signification)와 유사한 유효숫자를 갖는다. 링크에 걸쳐 이용 가능한 대역폭이 유선 버스 상에서 이용 가능한 대역폭과는 다르다는 점이 주어진다면, 이러한 파라미터의 초기 값은 다르다. 만약 링크에 걸친 대역폭이 더 낮다면, 이 필드의 초기 값은 또한 더 낮게될 것이며, 만약 이용 가능한 대역폭이 더 높다면, 이 초기 값은, 제한 인자(limiting factor)가 무선 링크에 연결된 버스 상에서의 대역폭일 것이므로 예약이 이루어질 때 결코 0이 되지 않을 것이다.

'Source_PhyID' 필드는 소스 디바이스의 물리적 식별자를 포함한다. 'Sink_PhyID' 필드는 싱크 디바이스의 물리적 식별자를 포함한다. 이들 필드의 컨텐트는 애플리케이션이 화자(talker)(소스) 노드의 식별 및 청취자(listener)(싱크) 노드의 식별을 LRM에 통보하기 위해 (잠금 요청 메시지를 사용하여) 예약함으로써 한정된다. 이들 식별자를 알기 때문에, LRM은 이후에 더 설명될 바와 같이 LRM_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터의 'link_bw_remaining' 필드에 지시된 것과 는 다를 수 있는 실제 이용 가능한 대역폭을 결정할 수 있다.

다른 실시예에 따라, 요청의 Source_PhyID 및 Sink_PhyID 필드는 그 사이에 연결이 예약된 포털의 물리적 식별자를 포함한다.

두 개 이상의 포털을 갖는 무선 링크에서, 임의의 두 개의 포털 사이에서 이용 가능한 대역폭은 서로 다를 수 있으며, 예컨대 포털 사이의 송신 품질의 함수일 것이다. LRM은 어느 두 개의 포털이 이들 두 개의 포털 사이에서 이용 가능한 실제 대역폭을 지시하기 위해 연결의 일부인지를 알아야 한다. 포털은 화자 및 청취자 노드의 식별자로부터 LRM에 의해 유도될 수 있다. 'link_bw_remaining' 필드에 의해 지시된 대역폭은 따라서 특정한 경우에는 임의의 두 개의 포털 사이에 이용 가능한 실제 대역폭을 반영하지 않을 수 있다.

본 실시예에 따라, 'link_bw_remaining' 필드는 무선 링크의 포털 중 임의의 두 쌍 사이에 이용 가능한 가장 큰 대역폭을 지시한다. 따라서, 애플리케이션은 만약 이것이 요청한 양이 'link_bw_remaining' 필드에 지시된 양보다 더 크다면 대역폭의 예약이 가능하지 않음을 즉시 결정할 수 있다. 다른 모든 경우에, LRM은 먼저 예약에 관계되는 두 개의 포털 사이에 이용 가능한 대역폭을 계산하고, 결국 응답에서 link_bw_available 필드에서 소스 및 싱크 사이에 이용 가능한 실제 대역폭을제공하는 잠금 응답에서 예약을 허용하거나 거부한다.

다른 실시예에 따라, 'link_bw_remaining' 필드는 임의의 애플리케이션이 요청할 수 있는 대역폭 보다더 큰 더미 값(dummy value)을 포함한다. 이 경우, 애플리케이션은 그 판독 요청으로부터 임의의 유효한 대역폭 정보를 유도할 수 없으므로, 대역폭의 예약을 거부하는 것은 언제나 LRM이다.

무선 링크가 두 개의 포털로 엄격하게 제한되는 경우, 링크에 걸쳐서 이용 가능한 대역폭은 소스 및 싱크 디바이스의 함수는 아니다. 다른 실시예에 따라, 이러한 링크를 포함하는 네트워크에서, LRM LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터의 처음 두 필드는 필요하지 않다. 그럼에도 불구하고, 이들 필드의 사용은 두-포털 무선 링크 상에서 또한 가능하다.

'channel' 필드는 애플리케이션이 예약을 함으로써 요청되는 채널의 번호를 포함한다. 이 번호는 IRM의 CHANNEL_AVAILABLE 레지스터에 이미 할당되어진 것과 동일하며, 이는 이후에서 알 수 있을 바와 같이 애플리케이션이 먼저 무선 링크의 LRM을 통해 예약을 하기 이전에 IEEE 1394 네트워크의 IRM을 통해 예약을 하기 때문이다. 필드의 컨텐트는 LRM LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE에 액세스하기 위해 잠금 요청을 통해 LRM에 제공된다.

'f' 필드는 링크에 걸쳐 요청된 채널의 이용 가능성을 지시하는 플래그를 포함한다. 이 필드는 요청된 채널이 이용 가능한지('0') 또는 그렇지 않은지('1')를 지시하기 위해 잠금 응답에서 사용된다. 이것은 LRM에 의해 설정된다.

LRM LINK_CHANNELS_AVAILABLE 레지스터는 표 4에 의해 한정된 포맷을 갖는다. 이것은 비록 다른 방식으로 기능할 지라도 IRM CHANNELS_AVAILABLE 레지스터의 포맷과 유사하다.

레지스터의 컨텐트는 IRM의 CHANNELS_AVAILABLE 레지스터의 컨텐트와 동일한 의미를 갖는다.

무선 링크는 IEEE 1394 버스의 64 채널의 경계 보다더 낮거나 더 높은 채널의 최대 개수를 허용할 수 있다. 비록 링크가 IEEE 1394 채널에 비교할 때 더 높은 개수의 채널을 허용할지라도, IEEE 1394 네트워크의 IRM이 상기 64로 제한될 것이므로, 이러한 64만이 사용될 것이다.

만약 무선 링크가 더 낮은 개수의 채널을 허용한다면, 다음의 알고리즘이 사용될 것이다. 이 알고리즘은 예약 메커니즘을 위한 도 3 및 해제 메커니즘을 위한 도 4에 의해 예시되어 있다.

o link_channels_available(link_channels_available_hi 및 link_channels_ available_lo) 비트는 초기 값으로 '1'로 설정되어야 한다.

o 애플리케이션이 링크의 LRM에 의해 자유롭게 할당되며, 마지막 가능 채널이 아닌 채널을 요청할 때, 이 채널의 예약은 수용되며, 채널의 플래그는 '0'으로 설정된다.

o 애플리케이션이 채널을 요청하고, 이 채널이 링크에 대해 마지막으로 이용가능한 채널일 때(비록 여전히 IRM의 CHANNELS_AVAILABLE 레지스터에 이용 가능한 채널이 있을 지라도), 채널의 예약이 수용되고, 이 링크를 통해 이용 가능한 더 이상의 채널이 없음을 보이기 위해 LINK_CHANNELS_AVAILABLE 레지스터의 모든 플래그는 '0'으로 설정된다.

LRM은 메모리에 무선 링크에 의해 부과되는 제약 때문에 단지 이용 가능하지 않게 되는 그러한 채널에 비교할 때 애플리케이션에 의해 실제로 예약되어진 레지스터의 채널 목록을 유지한다.

o 애플리케이션이 채널을 해제할 때, 특정 채널의 플래그는 '1'로 설정된다. 만약 링크가 충분히 예약되었다면, 이 채널 해제는 또한 모든 비-예약 채널의 플래그를 '1'로 설정하는 절차를 트리거한다.

LINK_CHANNELS_AVAILABLE 레지스터는 IRM의 CHANNELS_AVAILABLE 레지스터와 동일한 방식으로 관리되지 않는다. 이것은 판독 요청을 수용하지만 잠금 요청은 수용하지 않는다. 따라서, 애플리케이션은 채널이 무선 링크에 걸쳐서 이용 가능한 상태인지를 검사할 수 있다. 실제 채널 예약은 LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터 상에서의 애플리케이션의 잠금 요청 다음에 LRM에 의해 이뤄질 수 있다.

3. 레지스터 사용

LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터는 이용 가능한 대역폭을 단지 지시하는 것보다 더 많은 기능을 갖는다. 판독 요청을 사용하여 판독할 때, 이 레지스터는 링크 상에 이용 가능한 대역폭을 반환하지만, 잠금 요청은 대역폭의 예약뿐만 아니라 채널의 예약도 트리거한다. 그러면, LINK_CHANNELS_AVAILABLE 레지스터는 단지잠금 모드에서가 아니라 판독 모드에서 액세스될 필요가 있다.

예약하기 원하는 애플리케이션은 먼저 IRM을 통한 예약을 수행하고, 그런 다음 소스 및 싱크 노드 사이에 무선 링크에 걸쳐 예약을 수행하기 위해 얻어진 채널 번호 및 예약된 대역폭을 사용한다.

LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터에 대한 잠금 요청을 수행할 때, 호출자는 IEEE 1394 네트워크 상의 소스 디바이스의 'PhyID' 값, 1394 네트워크 상의 싱크 디바이스의 PhyID, 필요한 채널(이 채널은 이미 IRM에 의해 할당되어져 있음) 및 새로운 대역폭 값, 즉 판독 요청 동안에 판독되고 예약된 양만큼 감소되는 값을 제공해야 한다.

하나의 메시지(즉, 잠금 요청)를 통해, 모든 할당(대역폭 및 채널)은 수행된다. 소스 및 싱크 PhyID는, 만약 이것이 그 포털 디바이스 사이의 서로 다른 대역폭을 처리하는 성능을 갖고 있다면 링크 LRM에 의해 사용된다.

LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터의 동작은 표 5 내지 7의 도움으로 기술되며, 이들 표 각각은 초기 값, 판독 요청 다음에 얻어진 값 및 잠금 요청 다음에 얻어진 값을 나타낸다.

판독 요청이 수행될 때, link_bw_remaining 값은 판독 응답으로 반환된다.

잠금 요청은 이미 판독된 대역폭 값(IEEE 1394-1995 어휘에 따라 'arg_value' 필드) 및 새로운 대역폭 값('data_value')을 포함한다. LRM은 link_bw_remaining 필드의 현재 값을 잠금 요청에서 수신된 값과 비교한다. 만약 이들 값이 같다면, 어떠한 다른 요청도 현재 판독과 잠금 요청 사이에 허용되지 않았으므로 예약이 진행될 수 있다. link_bw_remaining 필드에 기록된 새로운 대역폭 값은, 이전에 언급된 멀티-포털 링크에 대한 계산 규칙 때문에 잠금 요청 및 잠금 응답으로 전송된 값일 필요는 없다. 다시 말해, 그 다음 판독 요청은 반드시 마지막 잠금 요청으로 전송된 나머지 대역폭 값을 야기할 필요는 없다.

LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터에 대한 잠금 요청이 실패할 가능성이 있는 이유는 다음과 같다:

1. 링크 상에서 이용 가능한 대역폭이 현재의 판독 및 잠금 요청 사이의 중간에 변화되었고, 따라서, 잠금 요청의 'arg_value'는 유효하지 않다. LRM은 IRM과 같은 방식으로 이러한 상황을 관리한다.

2. 링크에 걸쳐서 소스와 싱크 사이에 이용 가능한 대역폭은 충분하지 않다. 이러한 점은, link_bw_remaining 필드에서 다시 주어지는 값이 링크에 걸쳐서 최적 송신을 위한 이용 가능한 대역폭일 수 있기 때문에 레지스터를 판독할 때 검출되지않았을 수도 있다. LRM은 잠금 요청 메시지로부터 PhyID를 인지하고, 그런 다음 특정한 연결에 이용 가능한 진정한 대역폭을 계산할 수 있으므로, 해당 포털에 따라서 다양한 대역폭 용량을 갖는 링크는 소스와 싱크 PhyID 사이의 경로 상에서 실제 대역폭을 되돌려 주는 잠금을 거부할 수 있다.

3. 필요한 채널은 더 이상 이용 가능하지 않다. 이러한 점은 단지 또 다른 애플리케이션이 또 다른 채널을 할당할 때(요청된 채널이 이미 IRM에서 할당되었기 때문에) 그리고 이러한 다른 채널이 비록 일부 채널이 IRM의 CHANNELS_AVAILABLE 레지스터에서 자유로운 상태를 유지할 수 있다하더라도 링크 상에서 마지막으로 이용 가능한 채널이었을 때에만 가능하다. 이 경우, 연결은 링크의 LRM에 의해 수립될 수 없다. LRM은 이를 반영하기 위해 'f'비트를 잠금 응답에서 '1'로 설정한다.

LINK_CHANNELS_AVAILABLE 레지스터의 동작은 표 8 및 표 9의 도움으로 기술될 수 있으며, 이들 표 각각은 초기 값, 판독 요청 다음에 얻어진 값 및 잠금 요청 다음에 얻어진 값을 나타낸다:

애플리케이션이 소스와 싱크 노드 사이의 링크의 LRM 중 임의의 LRM으로부터 필요한 예약을 얻는데 실패하는 경우에, 애플리케이션은 이미 예약된 자원의 할당 해제를 요청해야 한다.

4. LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터의 사용 예

다음에서, LRM의 LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터의 사용 예가 표 10 내지 표 16의 도움으로 기술되어 제공된다. 이 예의 프레임에서, 링크는 최대 두 개의 채널을 지원할 것이다.

레지스터의 초기 값은 표 10에 의해 제공되며, 이것은 일예로 4915 유닛의 총 이용 가능한 대역폭을 갖는다.

도 2의 노드(23)의 애플리케이션은 노드(23)(소스)와 노드(25)(싱크) 사이의 링크에 걸쳐서 채널과 대역폭을 할당하기 원한다. 먼저, 애플리케이션은 IEEE 1394-1995 규칙에 따라서 IRM에서 채널 및 대역폭의 할당을 요청한다. 할당된 채널은 예컨대 채널 7이며, 대역폭은 500 유닛이다. 그러면, 노드(23)의 애플리케이션은 LRM의 LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터에 대한 잠금 요청을 수행하며, 이러한 파라미터가 표 11에 나타나있다.

만약 잠금이 수용된다면( 및 LINK_CHANNEL_AVAILABLE 레지스터가 업데이트된다면), 응답은 표 12의 파라미터에 의해 주어지는 바와 같다.

그러면, 노드(26)의 애플리케이션은 노드(26)(소스)와 노드(24)(싱크) 사이에서 링크에 걸친 채널 및 대역폭을 할당할 것을 결정한다. 예약은 IRM을 통해서 이미 이뤄졌을 것이다. 일예로, 채널은 채널 번호 33이고 필요한 대역폭은 1000 유닛이다. 동시에, 노드(25)의 애플리케이션은 표 13에 의해 지시된 바와 같이 소스 노드(29)와 싱크 노드(30) 사이에서 채널 12 및 2000개의 대역폭에 대해 IRM에서 잠금 요청을 수행한다.

만약 잠금이 수용된다면(LINK_CHANNEL_AVAILABLE 레지스터가 업데이트된다면), 응답은 표 14에 의해 주어진 것이다.

노드(26)의 애플리케이션의 잠금 요청은 이 링크가 단지 두 개의 채널을 제공할 수 있기 때문에 거부될 것이다.

잠금 응답은 거부되며, 레지스터의 필드는 다음의 표 16이 된다:

'f' 플래그는 '1'로 설정되며, 이것은 이 링크 상에 더 이상의 채널이 없음을 지시한다. link_bw_remaining 필드는 마지막 업데이트된 값, 즉 노드(25)의 애플리케이션의 요청의 허가 이후를 나타낸다.

잠금 응답은 호출자가 요청한 것을 검색하는데 있어서 호출자를 돕기 위해 Source_PhyID, Sink_PhyID 및 채널 필드의 값을 포함한다.

다음의 동작은 자원을 예약 또는 해제할 때 수행될 수 있다:

o "Allocate new":

이 동작은 새로운 채널 및 대역폭 양을 할당하는 것이다. 채널은 이용 가능하고 자유로운 상태이며, 필요한 대역폭은 이용 가능하다. 이 동작은 할당(allocation)으로 불리며, 이는 요청('arg_value')으로 송신된 대역폭의 이전에 판독된 값이 link_bw_remaining 필드('data_value')에 기록되는 새로운 값보다 더 크기 때문이다. channel_available 플래그는 '0'으로 설정된다.

LRM은 채널과 할당된 대역폭 사이의 관계를 기억한다.

다른 실시예에 따라, 채널은 대역폭없이 예약될 수 있다. 이러한 가능한은 포털 벤더(portal vendor)에 따라 다를 수 있다.

o "Allocate more":

만약 충분한 대역폭이 이용 가능하다면, 이 동작은 이전에 할당된 채널에 추가적인 대역폭을 할당하는 것이다. LRM은 잠금 요청의 채널 번호가 이미 할당된 채널에 대응한다는 사실에 의해 이러한 동작을 식별한다. 요청된 대역폭의 차이값(differential)이 이 채널에 대해 이미 예약된 대역폭에 추가된다. channel_available 플래그는 '0'으로 유지된다. 포털은 버스 상의 충돌(1394 내지 1995에서 처럼)을 야기하는 또 다른 스트림을 전송하기 위해 애플리케이션이 이미 할당된 채널 상의 대역폭을 예약하는 것을 방지할 수 없다.

o "Release full":

이 동작은 이 채널에 할당된 대역폭 및 채널을 해제하는 것이다. 잠금 요청의 'arg_value' 필드가 그 (link_bandwidth_available 필드에 기록될 새로운 값을 포함하는) 'data_value'보다 더 낮기 때문에 LRM은 해제로써 동작을 식별한다. 자원의 해제가 완전 해제(full release)라는 사실은, 이전 두 필드 사이의 차이가 이채널에 할당된 대역폭과 같다는(또는 더 크다는) 사실에 의해 드러난다. LINK_CHANNELS_AVAILABLE 레지스터의 채널의 플래그는 비어 있는 것(1)으로 설정된다. 잠금 요청은 할당된 대역폭 이상의 대역폭의 해제를 지시하는 경우, 할당된 대역폭만이 해제된다.

o "Release some":

이 동작은 주어진 채널에 대해 대역폭의 일부분만을 해제하는 것이다. LRM은 잠금 요청의 bw_remaining 필드의 'arg_value'가 'data_value'보다더 낮으며, 차이가 이 채널에 대해 할당된 대역폭보다 더 낮기 때문에 부분적이라는 사실을 통해서 해제로서 요청된 동작을 식별한다. 채널은 LINK_CHANNELS_AVAILABLE 레지스터에서 예시되어 있다(대응하는 플래그는 값 '0'을 유지한다). 해제된 대역폭은 채널에서 감산되고, LRM은 이것을 추적한다.

링크에 걸쳐서 이용 가능한 모든 채널이 예약되는 경우, LINK_CHANNELS_AVAILABLE 레지스터의 모든 플래그는 '0'으로 설정된다. LRM은 그럼에도 불구하고 레지스터에서와 같이 표시되는 채널과 비교할 때 진정으로 예약되어진 채널 목록을 유지한다. 'Allocate More' 동작에 대한 잠금 요청이 LRM에 의해 수신될 때, LRM은 만약 요청이 진정으로 예약된 채널에 대응하는 경우에만 추가적인 대역폭을 할당할 것이다.

5. LINK_CHANNELS_AVAILABLE 레지스터의 사용 예

LINK_CHANNEL_AVAILABLE 레지스터의 사용을 예시하는 예가 이제 표 17 내지 21의 도움으로 기술되어 제공될 것이며, 이러한 표 17 내지 21은 다양한 시기에 레지스터의 컨텐트를 나타낸다. 이 예에 따라, 무선 링크는 세 개의 채널 용량을 갖는다.

초기에, 무선 링크에 걸쳐서 어떠한 COSF도 사용되지 않는다. LINK_CHANNELS_AVAILABLE 레지스터의 상태가 표 17에 의해 주어져 있다:

제 1 애플리케이션은 예컨대 채널 7을 예약한다. 할당 이후 레지스터의 상태가 표 18에 의해 주어져 있다.

그러면, 제 2 애플리케이션은 채널 33을 예약한다. 레지스터의 상태는 다음과 같이 된다:

이 링크 상에는 단 하나의 이용 가능한 채널이 있다. 제 3 애플리케이션이 채널 2를 할당할 때, 레지스터의 상태는 다음과 같이 된다:

링크가 좀더 많은 채널을 제공하기 때문에, 모든 채널 플래그가 '0'으로 설정된다. 만약 제 4 애플리케이션이 이 링크의 레지스터를 판독한다면, 이것은 어떠한 추가적인 채널도 예약될 수 없음을 추론할 것이다.

이제 만약 제 2 애플리케이션이 채널 33을 해제한다면, 레지스터의 상태는 다음가 같이 된다:

하나의 채널이 이제 무선 링크 상에서 이용 가능하게 되며, 모든 사용되지 않는 채널의 플래그는 '1'로 설정된다.

유리하게, 채널이 글로벌 IRM을 통해 예약될 필요가 있다는 사실은, 복수의 무선 링크에 걸쳐서 예약되는 채널의 식별에 관해 어떠한 충돌도 없을 것임을 보장한다. 만약 IRM에 의해 먼저 할당되지 않았다면 LRM으로 채널을 예약하는 것이 불가능하다.

네트워크의 애플리케이션은 무선 링크를 인식할 수도 있고 그렇지 않을 수 도 있다. 비-링크 어웨어 애플리케이션이 하나 이상의 무선 링크를 포함하는 연결을 만드는 경우에, 이들 링크의 LRM은 스스로 필요한 자원을 예약하거나, 다른 실시예에 따라서 링크-어웨어 애플리케이션에 의해 이뤄진 연결에 우선권을 부여한다.

6. 연결 수립 방법

여기에서, 본 실시예에 따라서 링크 어웨어 애플리케이션이 사용하는 몇 가지 연결 방법이 간단하게 제공된다. 이 방법은 연결의 개시, 연결 파괴, 버스 리셋 이후 연결 재수립 및 기존의 연결에 걸친 연결의 중첩에 관한 것이다.

아래의 방법의 몇 가지 예에서, 애플리케이션은 자원이 예약될 하나 또는 몇 가지의 링크가 화자 노드와 청취자 노드 사이의 경로 상에 있는지를 결정하기 위해 네트워크의 토폴로지(topology)를 얻을 필요가 있다.

토폴로지 맵은 IEEE 1394 물리적 계층으로부터 애플리케이션에 의해 얻어질 수 있고, 이러한 계층은 버스 리셋 이후 이러한 맵을 수립한다. 맵은 서로 다른 노드가 어떻게 연결되는지를 지시한다.

본 실시예에 따라, 각 포털은 그 메모리에 이 포털을 포털로써 표시하는 식별자를 포함한다. 일단 애플리케이션이 토폴로지 맵(이것은 리셋 이후에만 단지 필요하다)을 얻었으면, 애플리케이션은 네트워크 상의 모든 노드가 포털인지의 여부를 결정하기 위해 이들 노드의 메모리에 액세스한다. 두 개의 포털이 토폴로지 맵에서 연속해서 검출될 때, 링크가 식별된다.

6.1 연결 개시

연결을 개시하기 위해, 애플리케이션은:

1. 네트워크의 토폴로지 맵을 결정하고, 하나 또는 몇 개의 링크가 소스 노드와 싱크 노드 사이의 경로 상에 있는지를 체크해야 한다.

2. 만약 이러한 정보가 호출자 클라이언트(즉, 애플리케이션)에 의해 주어지지 않았다면, 필요한 대역폭을 얻기 위해 소스 노드의 출력 플러그 제어레지스터(IEC 61883에서 한정된 바와 같이 IEEE 1394 버스에 걸친 등시성 스트림 송신을 기술하는 'oPCR')에 대한 판독 요청을 수행해야 한다.

3. 다음과 같은 것에 대한 판독 요청을 수행해야 한다:

o (IEEE 1394 네트워크 상에서 이용 가능한 대역폭의 양을 얻기 위해) IRM BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터,

o (IEEE 1394 네트워크 상에서 이용 가능한 채널 목록을 얻기 위해) IRM CHANNELS_AVAILABLE 레지스터,

o (각 링크에 걸쳐서 이용 가능한 대역폭의 양을 얻기 위해) 연결에 의해 교차되는 각 링크에 대한 LRM LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터,

o (채널 이용 가능성을 체크하기 위해) 연결에 의해 교차되는 각 링크에 대한 LRM LINK_CHANNELS_AVAILABLE 레지스터,

o 비어 있으며 스트림을 수신할 수 있음을 검증하기 위해 싱크 노드의 입력 플러그 제어 레지스터(IEC 61883에서 한정된 "iPCR').

4. 다음과 같은 것에 대한 잠금 요청을 수행한다:

o (IEEE 1394 네트워크 상의 대역폭을 예약하기 위해) IRM BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터,

o (IEEE 1394 네트워크 상에서 채널을 예약하기 위해) IRM CHANNELS_AVAILABLE 레지스터.

5. 만약 요청이 성공적이었다면, 다음과 같은 것에 대한 잠금 요청을 수행한다:

o (각 링크 상에서 대역폭을 예약하기 위해) IRM에서 이미 할당된 소스 PhyID, 싱크 PhyID 및 채널 번호를 통한 연결에 의해 교차되는 각 링크에 대한 LRM LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터,

o (연결의 존재를 나타내도록 이 레지스터를 수정하기 위해) 소스의 oPCR,

o (연결의 존재를 나타내도록 이 레지스터를 수정하기 위해) 싱크의 iPCR.

6.2 연결 마침

연결을 마치기 위해, 애플리케이션은:

1. 다음과 같은 것에 대한 판독 요청을 수행해야 한다:

o 중첩되지 않았음(즉, 연결의 단 하나의 청취자 노드부가 있음)을 검증하기 위해 소스의 oPCR,

o IRM BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터,

o 연결에 의해 교차되는 각 링크에 대한 LRM LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터.

2. 다음과 같은 것에 대한 잠금 요청을 수행해야 한다:

o IRM BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터,

o IRM CHANNELS_AVAILABLE 레지스터,

o 연결에 의해 교차되는 각 링크에 대한 LRM LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터,

o 소스 노드의 oPCR,

o 싱크 노드의 iPCR.

6.2 네트워크 리셋 이후의 연결 재수립

버스 리셋은 링크에 의해 전파된다. 연결을 수립했던 애플리케이션은 어디에서 유래되었던지 간에 버스 리셋이 발생했음을 인식한다. 재수립은 기본적으로 연결의 생성과 동일한 규칙을 따른다. LRM 레지스터는 IRM 레지스터와 동일한 방식으로 리셋된다.

6.3 연결 중첩

연결을 중첩하기 위해, 애플리케이션은:

1. 토폴로지 맵을 얻고, 만약 하나 또는 몇 개의 링크가 소스 노드와 싱크 노드 사이의 경로 상에 있는지 체크하며, 어떤 것이 연결을 위해 이미 예약되는지를 추론해야 한다.

2. 필요한 대역폭을 알기 위해(만약 이것이 호출자 클라이언트에 의해 주어지지 않았다면) 소스의 oPCR에 대한 판독 요청을 수행해야 한다.

3. 다음과 같은 것에 대한 판독 요청을 수행해야 한다:

o (각 링크에 걸쳐서 이용 가능한 대역폭의 양을 얻기 위해) 연결에 의해 교차되고 이미 예약되었던 각 링크에 대한 LRM LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터,

o (채널 이용 가능성을 체크하기 위해) 연결에 의해 교차되고 아직 예약되지 않은 각 링크에 대한 LRM LINK_CHANNELS_AVAILABLE 레지스터,

o 비어있는지를 검증하기 위해 싱크 노드의 iPCR.

4. 다음과 같은 것에 대한 잠금 요청을 수행해야 한다:

o 소스 PhyID, 싱크 PhyID 및 IRM에서 이미 할당된 채널 번호를 통해, 연결에 의해 교차되고 아직 예약되지 않은 각 링크에 대한 LRM LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터,

o 소스 노드의 oPCR,

o 싱크 노드의 iPCR.

위의 사실을 사용하여, 애플리케이션은 연결이 수립될지의 여부 및 어떤 링크가 충분한 자원을 제공하는 것을 실패했는지를 검출할 수 있다. 이러한 설명의 목적이 아닌 방법에 따라서, 애플리케이션은 실패한 연결을 피하기 위해 네트워크의 토폴로지의 수정을 제안할 수 있다.

도 8은 애플리케이션이 사용자에게 지시함에 따라, 소스(13 및 16)가 버스(12 및 11) 각각에 연결되어진 도 1의 네트워크를 도시한다.

7. 대역폭 사용의 개선

만약 제 1 애플리케이션이 30Mb/s를 제공하는 HiperLAN 2에 걸쳐서 20Mb/s의 대역폭을 예약하고, 단지 10Mb/s를 사용한다면, 10Mb/s의 대역폭이 낭비된다. 15Mb/s를 필요로 하는 제 2 애플리케이션은 예약할 수 없다.

실시예의 변형에 따라, 링크의 LRM은 예약된 대역폭과 비교하여 애플리케이션에 의한 대역폭의 실제 사용을 검증하고, 또 다른 애플리케이션에 할당하는데 이용 가능한 차이값을 만든다.

도 5는 링크에 걸쳐서 이용 가능한 대역폭을 나타내는 수직 막대를 도시한다. 이 예를 위해, 총 이용 가능한 대역폭은 10 유닛이다. 애플리케이션에 의해 예약된 각 채널에 대해, LRM은 두 개의 파라미터를 유지한다. 제 1 파라미터(다음에서 'R'로 표기됨)는 예약된 대역폭을 나타낸다. 제 2 파라미터('O'로 표기됨)는 예약된 대역폭과 채널 상의 애플리케이션에 의해 실제 사용된 대역폭 사이의 차이를 나타낸다. O는 이 채널에 대한 최적화된 대역폭을 나타낸다.

도 5의 예에 따라, 세 개의 애플리케이션(A1, A2, A3)이 순차적으로 대역을 예약한다. 문자(R 및 O) 옆의 값은 각각 각 애플리케이션에 대한 대역폭 값을 나타낸다.

제 1 애플리케이션(A1)은 채널 7 상에 세 개의 유닛을 예약하지만{단계(1)}, LRM은 이 애플리케이션이 단 하나를 사용함을 결정한다. 이 애플리케이션은 A1에 대한 파라미터(O)를 값 2로 설정한다{단계(2)}. 그러면, 애플리케이션(A2)은 채널 33 상에 네 개의 유닛을 예약하지만{단계(3)}, 단지 두 개를 사용하며, 그에 따라 이 애플리케이션에 대한 파라미터(O)는 또한 값 2를 갖는다{단계(4)}. 마지막으로, 애플리케이션(A3)은 채널 2 상에 네 개의 유닛을 예약하고, 이들을 전체적으로 사용한다{단계(5)}. 따라서, 세 개의 유닛은 추가적인 애플리케이션에 할당될 수 있고, LRM은 새로운 link_bw_available 값을 적절하게 설정한다.

도 6은 애플리케이션이 대역폭을 해제하기 시작할 때 도 5의 대역폭을 도시한다. 애플리케이션은 이들이 예약한 대역폭이 이들을 사용하기 위해 완전히 분리되어지지 않았다는 사실을 인지하지 않으므로, 이들 애플리케이션은 적절한 잠금 요청을 사용하여 예약된 양을 해제할 것이다.

애플리케이션(A1)은 그 채널 및 대역폭을 해제하기 원할 것이다{단계(6)}. 이것은 link_bw_available 값을 3이 되게 3 유닛만큼 증가시키려고 시도하는 잠금요청을 전송할 것이다. LRM은 세 개의 유닛만큼 증가된 link_bw_available 값을 포함하는 긍정적인 잠금 응답을 사용하여 세 개의 유닛의 해제를 애플리케이션(A1)이 하게 할 것이지만, 유닛의 실제 사용된 양, 즉 1만큼만 이 값을 효과적으로 증가시킬 것이다. 유사한 개념이 A3 및 A2에 대한 자원 해제에 적용된다.

이 절차에 따라, 애플리케이션은 LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터에 제공된 최대 대역폭보다도 더 큰 대역폭 값을 그 잠금 요청에서 사용해야 할 것이다. 예컨대, 단계(8) 동안, 네 개의 대역폭 유닛을 해제하기 위해, 레지스터의 현재의 값이 8이므로, 애플리케이션(A2)은 그 잠금 요청에서 12라는 원하는 값('data_value')을 사용할 것이다.

그럼에도 불구하고, 애플리케이션에 의한 대역폭 해제는 이것이 이를 위해 예약된 13비트 상에서 코딩될 수 있는 최대 값을 나타내므로 0x1FFF를 초과하는 대역폭 값을 사용하게 하지 않아야 한다. 결국, LRM은 Ox1FFF에서 링크에 걸쳐 이용 가능한 최대 대역폭을 뺀 값 이상의 하나의 채널 상에서 대역폭의 개선을 제공하지 않아야 한다.

예컨대, 0x1333의 링크 대역폭을 통해, 임의의 하나의 채널에 대한 최대 개선이 0xCCC를 초과하지 않아야 한다.

8. 단일 링크를 사용하여 복수의 네트워크를 상호연결

다른 실시예에 따라, 링크는 동시에 몇몇 유형의 네트워크에 의해 사용된다. 도 8은 네 개의 포털(74 내지 77)을 포함하는 링크를 도시한 도면이다. 포털(74 및 75)은 두 개의 IEEE 1394 버스(70 및 71)에 의해 각각 연결된다. 포털(76 및 77)은두 개의 IP 네트워크(72 및 73)에 의해 각각 연결된다. 두 개의 버스(70 및 71)는 링크에 의해 투명한 방식으로 연결된다, 즉 더 낮은 계층에서, 모든 버스에 있는 디바이스는 단일 버스 상에 있는 것으로 간주된다. 두 개의 IP 네트워크에 대해서도 동일한 사실이 적용되며, 따라서 모든 IP 디바이스는 단일 IP 네트워크 상에 있는 것으로 간주된다. 버스(70/71) 및 IP 네트워크(72/73)의 결과적인 네트워크는 서로의 존재를 무시한다. 그럼에도 불구하고, 이들은 포털(74 내지 77)에 의해 형성된 링크의 자원 사용을 공유한다. 포털은 모두 단일 디바이스에 포함될 수 있거나, 별도의 디바이스에 의해 형성될 수 있다(예컨대, 무선 링크의 경우).

포털은 두 유형의 네트워크에 대역폭 자원을 할당해야 한다. 본 실시예에 따라, 별도의 LRM이 각 유형의 네트워크를 위해 제공된다. 본 실시예에 따라, 하나의 LRM은 IEEE 1394 버스의 네트워크를 위해 제공되고, 하나의 LRM은 IP 네트워크를 위해 제공된다. 두 개의 LRM은 다음에서는 LRM-1394 및 LRM-IP로 불린다. LRM-IP에 의해 IP 디바이스에 제공된 인터페이스는 LRM-1394에 의해 IEEE 1394 노드에 제공된 인터페이스와 동일할 필요는 없다.

두 개의 LRM은 동일한 자원을 할당하므로, 이들은 링크의 실제 구현에 따라서 자원의 할당에 관한 정보를 교환한다.

예컨대 일반적으로 두 개의 버스 사이에 링크에 걸쳐서 사용된 대역폭은, 비록 링크 용량이 더 크다하더라도 버스 상에서 이용 가능한 대역폭을 초과할 수 없음을 이미 언급하였다. 본 경우에, 몇 개의 네트워크가 동일한 자원에 대해 경쟁한다는 사실은 특정한 환경 하에서만 주어진 네트워크에 대해 제한된 효과를 가질 것이다.

다음의 경우가 고려된다:

o 링크 대역폭은 IEEE 1394 대역폭보다 더 높다.

이 경우, IP 네트워크 상에 대역폭을 예약하는 것이, IP 네트워크에 의해 예약된 대역폭이 총 링크 대역폭을 Ox1333 대역폭 유닛(IEEE 1394 유닛)보다더 낮게 강하시킬 때까지 LRM-1394의 LINK_BANDWIDTH_AVAILABLE 레지스터의 bw_remaining 값을 감소시키지 않을 것이다.

o 동일한 동작이 채널에 대해 적용된다.

o 그 반대 절차(the reverse)도 사실이다(즉, IEEE 1394 네트워크에 의한 대역폭 및 채널 예약).

9. LRM 선택

본 발명은 (네트워크 당 단지 하나의 포털 쌍을 포함하는) 포인트-투-포인트(point-to-point) 링크와 동작하지만, 또한 (네트워크 당 두 개 이상의 포털을 포함하는) 멀티-포인트 링크와도 동작한다. 두 경우, 주어진 네트워크에서 LRM 디바이스의 선택에 있어서 두 가지 가능성이 존재하며, 따라서 (네트워크 각각에 대한) 하나의 포털이 LRM 역할을 하고, 모든 애플리케이션이 메시지를 이 디바이스에 전송하고 있거나 또는 각 애플리케이션이 메시지를 각 애플리케이션에 연결된 포털에 전송하고, 링크 내의 개인 프로토콜이 포털과 동기화한다.

다시 말해, 제 1 경우에서, LRM은 모든 후보 포털중에서 선택된 단일 포털에 의해 관리되고 이때 선택된 포털은 애플리케이션에 알려져 있는 반면, 제 2 경우에서, 어떠한 선택도 일어나지 않고, 애플리케이션은 LRM이 어디에 있는지를 알지 못하고, 단지 요청을 애플리케이션에 가장 가까이 포털에 전송한다.

이들 두 가능성은 이제 링크를 포함하는 네트워크가 IEEE 1394 버스 네트워크인 경우에서 기술될 것이다.

(a) 단일 LRM 포털 선택

하나의 포털이 LRM 역할을 한다. 네트워크나 버스 리셋 동안에 선택이 수행된다. LRM 포털을 선택하기 위한 두 가지 대안적 방법이 이제 기술될 것이다. 제 1 방법은 네트워크 토폴로지의 분석에 근거한다. 제 2 방법은 포털에 의해 이뤄진 결정에 근거하며, 그 다음에는 선택된 LRM의 물리적 식별자를 애플리케이션에 알리거나 노출시킨다.

- 토폴로지 알고리즘:

이 방법에 따라서, 후보 포털중에서 가장 큰 PhyID 값을 갖는 포털이 LRM으로 선택된다. 토폴로지가 쉽게 IEEE 1394 계층으로부터 이용 가능하므로, 이 알고리즘은 매우 간단하다는 장점이 있다. 각 버스 리셋 후, 애플리케이션은 각 링크에 대해 새 LRM을 결정하기 위해 토폴로지를 체크해야 한다.

- 사설 링크 선택:

본 방법은 링크의 "내부"에(즉, 링크에 특정될 수 있는 프로토콜에 따라서, 포털 사이에서) 다이내믹 프로토콜을 구현하며, 이것이 의미하는 바는 LRM이 버스 리셋 이후 변할 수 있다는 점이다(예컨대, 만약 LRM이었던 포털이 제거된다면).

더나아가, IEEE 1394 애플리케이션이 어떤 노드가 LRM을 나타내는지를 알게하기 위해, 특정 엔트리가 포털의 구성 메모리('config rom')에서 한정되어야 한다. 이 새로운 엔트리는 모든 포털 디바이스의 config rom에 존재할 것이다.

본 실시예에 따른 메모리 엔트리의 포맷은 표 22로 주어져 있다. 다른 포맷이 가능하다.

's'는 동기화 비트이다. 동기화 비트가 '1'로 설정될 때, PhyID 값은 최신 값인 것으로 간주되며, 현재 변하고 있다. 이것은 예컨대 버스 리셋 이후에 발생할 수 있다. 동기화 비트가 '0'일 때, PhyID 값은 이 링크에 대해 LRM의 PhyID를 나타낸다. PhyID 값을 업데이트하는 방법은 링크마다 개별적이다.

(b) LRM 포털 선택 없음

이 제 2 방법에 따라, 각 애플리케이션은 메시지(즉, 판독 및 잠금 요청)를 각 애플리케이션이 연결된 포털에 전송한다. 각 포털은 LRM 레지스터를 구현한다. 링크 내의 사설 프로토콜은 동시 다중 잠금 요청의 충돌을 피하기 위해 포털 사이에 동기화를 수행해야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 통신 네트워크, 특히 무선 링크의 도움으로 상호 연결된 유선 통신 버스를 포함하는 네트워크에서 무선 링크일 수 있는 링크의 자원을 관리하기 위한 방법에 이용된다.

Claims

적어도 하나의 링크가 버스에 연결된 노드의 몇몇 프로토콜 계층에 대해 투명한(transparent) 네트워크를 형성하기 위해 상기 적어도 하나의 링크에 의해 상호 연결된 상기 버스를 포함하는 통신 네트워크에서 링크 자원을 관리하기 위한 방법에 있어서,

링크-어웨어 애플리케이션(link-aware application)에 이용 가능한 상기 적어도 하나의 링크에 걸쳐서 이용 가능한 자원의 정보를 만드는 단계를 포함하는,

것을 특징으로 하는 통신 네트워크에서 링크 자원 관리 방법.
제 1항에 있어서, 각 링크는 복수의 포털을 포함하며, 링크의 적어도 하나의 포털은 자신의 링크에 관한 상기 자원 정보를 포함하는, 통신 네트워크에서 링크 자원 관리 방법.
제 2항에 있어서, 상기 정보는 상기 링크에 걸쳐서 이용 가능한 대역폭을 포함하는, 통신 네트워크에서 링크 자원 관리 방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 정보는 상기 링크에 걸쳐서 이용 가능한 채널을 포함하는, 통신 네트워크에서 링크 자원 관리 방법.
제 4항에 있어서, 애플리케이션은 다음의 단계:

(a) 상기 버스 상의 연결을 위한 채널 및 대역폭을 예약하는 단계와;

(b) 연결된 노드 사이의 경로 상의 링크를 식별하는 단계와;

(c) 만약 단계(a)가 성공적이라면, 상기 경로 상의 각 링크에 대한 자원을 예약하는 단계를 통해서 네트워크의 두 노드 사이에 연결을 수립하는, 통신 네트워크에서 링크 자원 관리 방법.
제 5항에 있어서, 각 링크에 대해 자원을 예약하는 단계는:

- 상기 애플리케이션이 각 링크로부터 단계(a)에서 예약된 것과 동일한 대역폭 및 동일한 채널을 예약할 것을 요청하게 하는 단계를 포함하는, 통신 네트워크에서 링크 자원 관리 방법.
제 6항에 있어서, 각 링크에 대해 자원을 예약하는 단계는:

- 상기 애플리케이션에 의해, 연결되는 노드의 식별자를 그 자원이 예약되는 링크의 포털에 전송하는 단계와;

- 상기 링크가 요청된 대역폭이 이용 가능한지의 여부를 연결되는 노드의 함수에 따라서 결정하게 하는 단계와;

- 이러한 결정의 함수에 따라 대역폭 예약 요청을 수용하거나 거부하는 단계를 포함하는, 통신 네트워크에서 링크 자원 관리 방법.
제 7항에 있어서, 각 링크에 대해 자원을 예약하는 단계는:

- 상기 링크가 상기 요청된 채널의 이용 가능성을 체크하게 하고, 만약 상기 링크에 걸쳐서 채널이 이용 가능하면, 상기 채널 예약을 수용하는 단계와;

- 상기 링크 상의 예약된 채널의 최대 개수에 도달되었는지의 여부를 체크하고, 긍정적인 경우 임의의 추가적인 예약을 거부하는 단계를 더 포함하는, 통신 네트워크에서 링크 자원 관리 방법.
제 7항에 있어서, 상기 네트워크에 대한 채널 이용 가능성을 나타내는 레지스터와 각 링크에 대한 채널 이용 가능성을 나타내는 레지스터를 제공하는 단계를 포함하며, 여기서 두 레지스터는 동일한 개수의 채널을 포함하고, 각 링크는 병렬로 예약될 수 있는 최대 개수의 채널을 가지며, 상기 최대 개수는 상기 레지스터에서의 채널 개수보다 더 작거나 같고, 포털은, 채널 예약이 수용되어진 이후 상기 병렬로 예약될 수 있는 최대 개수의 채널에 도달되었는지의 여부를 체크하고 긍정적인 경우 링크에 대한 어떠한 이용 가능한 채널도 없음을 나타내기 위해 상기 링크의 레지스터를 수정하는, 링크에 대한 자원 정보를 제공하는, 통신 네트워크에서 링크 자원 관리 방법.