KR20070095326A - 다수의 사용자 단위들로 정보를 송신하는 관리 센터의부하를 분배하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 사용자 단위들로 정보를 전송하는 관리 센터의 부하를 분배하는 방법에 관련되며, 각 단위는 상기 관리 센터에 접속하는 동한 수행된 요청에 따라 정보를 수신하며, 상기 방법은:
상기 관리 센터에 의해 상기 정보를 처리할 단위들의 수를 결정하는 단계;
상기 단위들의 수가 처리되어야만 하는 시간 기간을 결정하는 단계; 및
한편으로 미리 결정된 상기 단위들의 수에 기초한 상기 관리 센터로의 단위의 접속 확률 및 다른 한편으로 상기 단위가 상기 확률에 따라 접속하는 동안인 미리 결정된 시간 기간을 포함하는 메시지를 상기 사용자 단위들로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
관리 센터, 부하, 접속 확률, 제어 메시지, ECM

Description

다수의 사용자 단위들로 정보를 송신하는 관리 센터의 부하를 분배하는 방법{Method of distributing the load of a management center that transmits information to a large number of user units}
본 발명은 관리 센터와 이 센터에 연결된 복수의 사용자 단위들 사이의 디지털 정보전송 분야에 관련된다.
이러한 상황은 예를 들면 다수의 가입자들의 디코더들이 관리 센터에 접속되어 있는 디지털 페이 TV 분야에서 발생한다. 이 센터로부터 송신된 정보는 주로 디코더에 결부된 보안 모듈에 포함된 권한을 업데이트하기 위한 데이터를 포함한다. 이 권한들은 암호화된 오디오/비디오 프로그램들의 해독을 위해 사용자에 의해 구매되며, 특히 VOD(Video On Demand) 서비스들이 사용될 때는 자주 갱신되어야 한다. 권한 업데이팅은 일반적으로 디코더의 관리 센터에 대한 단시간의 접속을 내포한다. 디코더들의 수가 수백만 개이고 이것들이 모두 동일한 시간 간격, 예를 들면 가입 만료시에 접속을 시도하는 경우, 관리 센터는 급속히 과부하된다.
예를 들어, 무선 네트워크 분야에서, 솔루션은 각각의 접속 시도시에 액세스 시간을 계산하는 것으로 구성되어 각 단위는 주어진 기간 내에 네크워크에 액세스할 수 있다. 미국특허 제6490645호는 복수의 사용자들이 통신 채널과 같은 자원에 대한 액세스를 공유하는 방법을 개시한다. 각 사용자는 우선권으로부터 이익을 얻으며 이 우선권에 대응하는 비균일한(non-uniform) 확률 분포로부터 이익을 얻는다; 확률 분포의 합계는 일정하다. 사용자가 자원에 액세스하기를 원하는 경우, 사용자는 그의 비균일한 확률 분포에 따라 임의의 수를 선택하며 이 임의의 수에 기초하여 액세스 시간을 계산한다.
유럽특허 제1346522호는 수신 상태에 있는 제2 장치와 접속 확립을 꾀하며 각 장치의 방사체(emitter) 및 수신기의 역할 교번을 꾀하는 제1 장치를 결합하는 것으로 구성되는 솔루션을 개시한다. 이러한 교번은 소정의 테스트 기간의 만료시까지 또는 접속이 장치들 사이에 수립될 때까지는 확률 분포에 따라 수행된다. 하나의 장치가 방사체의 역할 또는 수신기의 역할을 수행하는 기간의 길이는 확률 분포에 의해 제어된다.
WO2004/100590은 멀티미디어 데이터를 전송하기 위한 포인트-멀티포인트 타입 또는 점대점(point-to-point) 타입 중 하나의 통신 수립을 다수의 모바일 장치들에 기초하여 결정하는 이동 통신 시스템을 개시한다. 어떤 장치들은 다른 장치들이 시스템에 의해 제어된 활성 접속(active connection)을 유지하고 있는 동안 대기 모드에 있다. 후자는 제어 메시지에 응답하여 시스템이 과부하되지 않도록 하기 위하여 액세스 확률 인자(access probability factor)를 포함하는 제어 메시지를 방송한다. 접속된 장치는 이 메시지를 무시하고 대기 모드에 있는 장치들이 액세스 확률 인자와 상관하여 응답한다. 이 시스템은 수신된 응답의 수를 임계값과 비교하고 수립될 접속의 형태, 즉, 포인트-멀티 포인트 또는 점대점을 결정한다. 이 시스 템은 또한 응답의 수와 상관하여 액세스 확률 인자를 적응시킬 수 있다.
상기한 솔루션들은 서비스 제공자에게 액세스하기를 원하는 사용자의 수가 수십 또는 수백으로 제한되는 이동통신 네트워크들에 적응된다. 그러나, 이 수가 백만에 도달하는 경우는, 이러한 솔루션들은 만족스런 방식으로 관리 센터 또는 중앙 서버의 과부하의 문제를 해결하지 못한다. 또한 네트워크에 속하는 어떤 단위들은 예를 들어 업데이팅을 위해 접속되어야만 하는 순간에도 서비스가 제공되지 않을 수 있다.
본 발명의 목적은 과부하를 방지하기 위하여 또는 적어도 부하 피크를 완화시키기 위하여 관리 센터로 송신된 요청 메시지의 부하를 제어하기 위한 것이다. 후자의 경우는 동일한 시간 간격으로 접속하기를 원하는 단위들의 수가 중요하게 될 때 발생한다.
이러한 목적은 다수의 사용자 단위들로 정보를 전송하는 관리 센터의 부하를 분배하는 방법으로서, 각 단위는 상기 관리 센터에 접속하는 동한 수행된 요청에 따라 정보를 수신하며, 상기 방법은:
상기 관리 센터에 의해 상기 정보를 처리할 단위들의 수를 결정하는 단계;
상기 단위들의 수가 처리되어야만 하는 시간 기간을 결정하는 단계; 및
한편으로 미리 결정된 상기 단위들의 수에 기초한 상기 관리 센터로의 단위의 접속 확률 및 다른 한편으로 상기 단위가 상기 확률에 따라 접속하는 동안인 미리 결정된 시간 기간을 포함하는 메시지를 상기 사용자 단위들로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법으로 달성된다.
메시지는 관리 센터에 의해 제어된 각 단위로 향한다. 메시지의 수신시, 각 단위는 임의의 수를 생성하고 이것을 수신된 확률과 비교한다. 이 수가 확률보다 작으면, 이 단위는 관리 센터에 접속할 권한을 갖는다. 그 후에 각 단위는 접속할 시점을 결정하기 위한 또 다른 임의의 수를 생성하며, 이 시점은 수신된 메시지에 포함된 시간 기간에 포함된다. 이 수가 확률보다 더 큰 경우는, 각 단위는 접속하지 않고 새로운 메시지를 기다려야 하며, 이 새로운 메시지에 따라 새로운 임의의 수가 생성되어 접속을 허용 또는 허용하지 않게 된다. 메시지의 송신 및 수신 과정은 주어진 시간 간격 동안 네트워크의 모든 단위들을 처리하기 위하여 각각의 결정된 시간 기간의 종료시에 반복된다. 각각의 과정에서 또는 소정 횟수의 과정 반복 이후에, 이전에 처리되어 관리 센터에 기록된 단위들은 더 이상 카운트되지 않기 때문에 접속 확률은 증가한다.
단위들은 관리 센터에 의해 무작위적으로 결정된 시점에 접속하고 더 이상 고정된 시간 기간에 접속하지 않기 때문에, 부하 피크는 억제되거나 또는 강력하게 완화된다. 따라서 시간과 상관하여 부하 곡선은 더 균일하게 된다.
일 실시예에 따르면, 접속의 확률은 서비스되지 않는 단위들의 수와 상관하여 증가될 수 있다. 관리 센터는 일정한 퍼센트의 단위들이 전원이 공급되지 않거나 결함이 있기 때문에 주어진 시간 기간에 접속하지 않을 것이라는 것을 추정한다. 처리할 단위들의 수를 결정하는 동안, 관리 센터는 접속 확률을 증가시키기 위 해 이 인자를 취하며, 이것은 네트워크의 단위들로 메시지로 송신될 것이다. 이러한 증가는 정해진 시간 기간 동안 접속할 고정된 수의 단위들을 유지하기 위해 계산된다.
또 다른 실시예에 따르면, 확률은 또한 서비스되고 있는 단위들의 개수가 예를 들어 낮 시간 동안보다 저녁 및 밤에 더 많다는 것을 알므로 현재 시간과 상관하여 적응(adapt)될 수 있다.
디지털 페이 TV 어플리케이션에 있어서, 문제의 단위들은 텔레비전 프로그램 수신 권한들의 업데이팅을 수행하기 위해 조작자의 관리 센터로 주기적으로 접속하는 가입자의 디코더들이다.
예를 들면, 관리 센터에 의해 제어되는 네트워크의 디코더의 개수는 1백만 개이다. 이 센터는 처리할 디코더의 개수를 한정한다: 1분의 시간 기간 동안 1000개, 이 비율은 서버의 처리 능력 또는 주어진 기간 동안 허용가능한 부하에 따라 달라진다. 그러면, 1분 동안의 접속 확률은 1/1000이다. 그 다음, 디코더로 송신된 메시지는 1/1000의 이 확률과 1분의 시간 기간을 포함한다.
바람직한 실시 형태에 따르면, 확률 및 시간 기간의 데이터는 모든 디코더들로 규칙적으로 송신되며 방송 프로그램들의 해독을 허용하는 제어 메시지 ECM(Entitlement Control Message)에 포함된다.
ECM 메시지의 수신시, 디코더는 0과 1 사이에 포함되는 임의의 수를 생성하며, 이것이 확률보다 작다면, 디코더는 1분의 시간 간격으로 접속 시점 또는 접속 전 대기 시간을 설정하는 또 다른 임의의 수를 생성한다. 관리 센터는 이 메시지를 매 분 전송하며 모든 활성 디코더가 접속하도록 한다. 이러한 접속은 이미 업데이트된 디코더들의 수와 상관하여 확률을 증가시키기 위하여 관리 센터에 의해 계수된다. 1백만 개의 디코더들로, 확률은 예를 들어 1/1000에서 1/900, 1/800, 1/700 등으로 향상될 수 있다. 80%의 활성 디코더들의 비율을 고려할 때, 최초 확률은 1/800로 증가될 수 있다.
활성 디코더들의 수가 예를 들어 밤에 증가하는 경우, 주어진 시간 기간, 서버의 과부하로 이끄는 1분 동안 과도한 수의 접속을 방지하기 위하여 최초 확률은 더 낮은 값, 예를 들어 1/2000로 고정될 것이다.
일 실시예에 따르면, 관리 센터는 메시지들을 수신할 수 있는 활성 디코더들의 수를 추정하지 못한다. 일 단계에서 관리 센터는 서버의 명목상의 용량보다 더 작은 처리 용량에 대응하는 낮은 접속 확률을 가진 메시지들을 송신한다. 그 다음, 추가적인 단계들에서, 이 확률은 효과적인 용량 또는 서버의 미리 설정된 부하에 도달하기 위하여 성공적으로 수행된 접속들과 상관하여 증가된다.
또 다른 실시예에 따르면, 접속 확률은 활성 디코더의 수 및 피드백 루프를 가진 서버의 용량과 상관하여 조절될 수 있다. 접속들의 수가 너무나 중요하게 되거나 또는 주어진 역치값을 초과하게 되는 경우, 경고 메시지가 접속 확률을 감소시키기 위하여 ECM 제어 메시지들의 발생기로 관리 센터의 서버에 의해 전송된다. 반대 경우에 있어서, 접속들의 수가 감소하거나 주어진 값보다 작은 경우, 또 다른 경고 메시지는 ECM 메시지들에 의해 송신된 이 확률을 증가시킨다.
일반적으로, 접속 확률은 네트워크에 접속된 활성 디코더들의 수가 얼마이든 지 간에 서버에 의해 설정된 값에 따라 서버의 처리 부하 비율의 값을 유지하기 위해 적응(adapt)된다는 것이 주지되어야 한다.

Claims (12)

  1. 다수의 사용자 단위들로 정보를 전송하는 관리 센터의 부하를 분배하는 방법으로서, 각 단위는 상기 관리 센터에 접속하는 동한 수행된 요청에 따라 정보를 수신하며, 상기 방법은:
    상기 관리 센터에 의해 상기 정보를 처리할 단위들의 수를 결정하는 단계;
    상기 단위들의 수가 처리되어야만 하는 시간 기간을 결정하는 단계; 및
    한편으로 미리 결정된 상기 단위들의 수에 기초한 상기 관리 센터로의 단위의 접속 확률 및 다른 한편으로 상기 단위가 상기 확률에 따라 접속하는 동안인 미리 결정된 시간 기간을 포함하는 메시지를 상기 사용자 단위들로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 메시지를 수신하는 각 단위는 임의의 수를 생성하고 그것을 상기 접속 확률과 비교하며, 상기 수가 상기 확률보다 작은 경우, 상기 단위는 상기 관리 센터로 접속하는 시점을 결정하는 또 다른 임의의 수를 생성하며, 상기 시점은 상기 수신된 메시지에 포함된 상기 시간 기간 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 하나의 단위에 의한 상기 메시지의 송신 및 수신 과정은 상기 모든 단위들이 상기 관리 센터에 접속할 때까지 상기 결정된 시 간 기간에 의해 정해진 시간 간격에 따라 반복되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 접속 확률은 성공적으로 접속되어 있는 상기 단위들의 수와 상관하여 증가되며 상기 관리 센터는 상기 수행된 접속들을 기록하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 결정된 시간 기간 동안 처리할 상기 단위들의 수는 처리 용량 또는 주어진 시간 기간 동안 상기 서버의 허용가능한 부하에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 접속 확률은 상기 관리 센터에 접속할 수 있는 활성 단위들의 수와 상관하여 결정되며, 나머지 단위들은 서비스되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 접속 확률은 서비스되지 않는 단위들의 수가 상기 선택된 단위들의 접속 시간 기간과 상관하여 증가하는 경우 증가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 접속 확률은 일 단계에서 상기 서버의 명목상의 용량보다 더 작은 처리 용량에 따라 결정되며 효과적인 용량 또는 상기 서버의 미리 설 정된 부하에 도달하기 위하여 성공적으로 수행된 상기 접속들과 상관하여 증가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 접속 확률은 상기 활성 단위들의 수 및 상기 서버의 용량과 상관하여 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 접속들의 수가 주어진 역치값을 초과하는 경우, 경고 메시지가 상기 관리 센터의 상기 서버에 의해 메시지들의 발생기로 전송되어 상기 접속 확률을 감소시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 접속들의 수가 주어진 값보다 작은 경우, 경고 메시지가 상기 관리 센터의 상기 서버에 의해 메시지들의 발생기로 전송되어 상기 접속 확률을 증가시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 단위들은 관리 센터에 접속된 페이 TV 디코더들로 구성되며, 상기 디코더들은 방송된 프로그램들에 대한 액세스 권한을 업데이트하기 위해 상기 관리 센터의 서버로 요청을 전송하며, 상기 서버는 상기 디코더로 접속 확률 및 디코더가 상기 수신된 확률에 따라 업데이팅을 수행하기 위해 접속하는 시간 기간을 포함하는 제어 메시지 ECM을 송신하는 것을 특징으로 하는 방법.
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