ES2303607T3 - Procedimiento y aparato para proporcionar capacidad de multidifusion dentro de una red atm. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para establecer una conexión punto a multipunto iniciada por hoja dentro de una red ATM a través de señalización ATM, comprendiendo las etapas: enviar un mensaje de establecimiento a desde la hoja a una raíz para solicitar unirse a una conexión multipunto; insertar en el mensaje de establecimiento información de encaminamiento para encaminar el mensaje de establecimiento a la raíz e información de encaminamiento para encaminarse de nuevo a la hoja; crear mediante la raíz una llamada de punto a multipunto a la hoja utilizando la información de encaminamiento insertada en el mensaje de establecimiento iniciado por hoja; y rechazar el mensaje de establecimiento iniciado por hoja por la raíz.
Description
Procedimiento y aparato para proporcionar
capacidad de multidifusión dentro de una red ATM.
La presente invención se refiere a la definición
de procedimientos para conseguir una unión iniciada por hoja para
conexiones de multidifusión/emisión y, más en particular,
proporcionar vídeo de multidifusión a través de una red de núcleo
ATM a través de conexiones dinámicas iniciadas mediante solicitudes
IGMP.
Las interfaces de acceso, tales como TV por
cable, satélite, proporcionan contenido al usuario. Entretanto, las
tecnologías de conexión, tales como la línea de abonado digital
asimétrica, (ADSL, Asymmetric Digital Subscriber Line), y la
línea de abonado digital de muy alta velocidad (VDSL, Very high
speed Digital Subscriber Line), Ethernet, inalámbrica, etc.,
proporcionan la conectividad que entrega el contenido a la interfaz
de usuario. Sin embargo, las tecnologías de conexión actuales no
pueden proporcionar todo el espectro de la TV analógica y digital a
la interfaz de usuario.
En el caso de la conectividad, la industria ha
elegido el protocolo de Internet (IP, Internet Protocol)
para el plano de control. Esto implica IGMP para solicitudes de
emisión. El problema, que se describirá posteriormente, es que no
hay ningún procedimiento satisfactorio para establecer la conexión
de multidifusión/emisión.
La distribución de vídeo de consumidor puede
segmentarse en dos arquitectura. En la primera arquitectura, todo
el espectro de vídeo, tanto los canales de vídeo codificados
digitalmente como analógicamente se emiten directamente a la
instalación del consumidor. Este espectro normalmente incluye 60
canales de vídeo analógicos y más de 50 digitales. Esta
arquitectura la soportan la televisión por cable y satélite para los
operadores domésticos. En la segunda arquitectura, la interfaz para
el consumidor no puede soportar todo el espectro de vídeo
codificado digital y analógicamente. Las interfaces tales como ADSL,
ADSL+, VDSL, y Ethernet 10/100baseT pueden proporcionar unos pocos
flujos de vídeo digital MPEG-2/4
simultáneamente.
En la segunda arquitectura, el mercado ha
aceptado IP como la infraestructura de transporte y control. Una
solución de red IP de extremo a extremo no proporciona garantías de
QoS (Quality of Service, calidad del servicio). Una solución
ATM de extremo a extremo, aunque proporciona QoS, requeriría equipos
CPE que contuvieran capacidades de señalización ATM. Esta es una
proposición cara. También, el mercado ha aceptado IP en el marco
CPE para la segunda arquitectura de red. Una arquitectura de red de
núcleo ATM e interfaz de usuario IP proporciona una solución que
cumple necesidades de QoS con deseos CPE de bajo coste. El resto de
esta sección se centra en esta arquitectura.
VDSL se basa en la tecnología de línea de
abonado digital (DSL, Digital Subscriber Line). Una
instalación telefónica estándar en Estados Unidos consiste en un
par de hilos de cobre que la compañía telefónica instala en tu
casa. Las señales de voz utilizan sólo una fracción de la capacidad
disponible sobre el par de hilos. DSL aprovecha esta capacidad
restante para llevar información sobre el hilo sin perturbar la
capacidad de la línea para transmitir conversaciones. El servicio
telefónico estándar limita las frecuencias que los conmutadores,
teléfonos y otros equipos pueden transmitir. Las voces humanas,
hablando en tonos de conversación normales, pueden transmitirse en
un intervalo de frecuencia de 400 a 3.400 hercios (ciclos por
segundo). En la mayoría de los casos, los propios hilos tienen el
potencial para manejar frecuencias de hasta varios millones de
hercios. Los equipos modernos que envían datos digitales (más que
analógicos) pueden utilizar de manera segura mucho más de la
capacidad de la línea telefónica, y DSL hace justo eso. VDSL puede
transmitir hasta a 52 Mbps de flujo descendente (hacia la casa) y
16 Mbps de flujo ascendente (desde la casa). Eso es mucho más rápido
que su pariente, la línea de abonado asimétrica (ADSL), que
proporciona hasta 8 Mbps de flujo descendente y 800 Kbps (kilobits
por segundo) de flujo ascendente. Esencialmente, VDSL utiliza dos
equipos, un transceptor y un multiplexor de acceso de línea de
abonado digital (DSLAM, Digital Subscriber Line Access
Multiplexer). El transceptor está ubicado en el lado del
cliente y es el punto en el que los datos de la red u ordenador del
usuario se conectan a la línea DSL. El transceptor puede conectarse
a un equipo de cliente de varias maneras, aunque la mayoría de las
instalaciones residenciales utilizan conexiones de bus serie
universal (USB, Universal Serial Bus) o Ethernet 10BaseT.
El DSLAM está ubicado en el proveedor de acceso
y es el equipo que da a VDSL su potencia. Un DSLAM toma conexiones
de muchos clientes y las agrupa en una conexión única, de alta
capacidad a Internet. Los DSLAM son en general flexibles y pueden
soportar múltiples tipos de DSL, así como proporcionar funciones
adicionales tales como encaminamiento y asignación de dirección IP
dinámica para clientes. Ahora que las compañías telefónicas están
sustituyendo muchas de sus alimentaciones principales por cable de
fibra óptica, VDSL se está convirtiendo más en una realidad.
Esto tiene posibilidades apasionantes para
conexiones punto a multipunto, denominadas conexiones de
multidifusión. La multidifusión es una comunicación entre un único
emisor y múltiples receptores en una red y es uno de los tipos de
paquetes definidos por el protocolo de Internet. La multidifusión
permite a un ordenador en Internet enviar contenido a otros
múltiples ordenadores que se han identificado a sí mismos como
interesados en recibir el contenido del ordenador de origen. En
esta invención, la multidifusión se utiliza en el sentido de
"emitir" programas de alto ancho de banda de medios de flujo
continuo a una audiencia que ha "sintonizado" estableciendo
una pertenencia al grupo de multidifusión.
La conexión de extremo de una conexión de
multidifusión termina en un módulo descodificador (STB, Set Top
Box). El STB permite al usuario seleccionar de entre cualquier
número de canales de la oferta de canales. Permite a un televisor
recibir y descodificar flujos de televisión digital (DTV, Digital
Television).
Los STB emplean una tecnología de red de
protocolo de Internet (IP), normalmente el protocolo de gestión de
grupos de Internet, que proporciona una manera de que un ordenador
de Internet informe de su pertenencia a un grupo de multidifusión a
encaminadores adyacentes. Utilizando el modelo de comunicación de
interconexión de sistemas abiertos (OSI, Open Systems
Interconnection), IGMP forma parte de la capa de red y se
describe formalmente en la solicitud de comentarios (RFC,
Request for Comments) del grupo de trabajo en ingeniería de
Internet (IETF, Internet Engineering Task Force) 2236.
Tal como se mencionó anteriormente, el problema
es que los protocolos IP no garantizan una calidad de servicio
(QoS, Quality of Service). La QoS es la idea de que las tasas
de transmisión, tasas de error, y otras características pueden
medirse, mejorarse, y, en cierta medida, garantizarse por
adelantado. La QoS es de particular interés para la transmisión
continua de información multimedia y vídeo de alto ancho de banda.
Transmitir este tipo de contenido de manera fiable es difícil en
redes públicas utilizando protocolos "de máximo esfuerzo"
habituales.
El modo de transferencia asíncrona (ATM,
Asynchronous Transfer Mode), por otro lado, permite a una
compañía o usuario preseleccionar un nivel de calidad en cuanto a
servicio. ATM es una tecnología de conmutación de conexión dedicada
que organiza datos digitales en unidades de células de 53 bytes y
las transmite a través de un medio físico utilizando tecnología de
señal digital. Individualmente, una célula se procesa de manera
asíncrona con respecto a otras células relacionadas y se pone en
cola antes de multiplexarse sobre la trayectoria de transmisión.
ATM permite que se mida y se garantice la QoS en términos del
retardo medio en una pasarela, la variación en retardo en un grupo
de células, pérdidas de células, y la tasa de error de
transmisión.
Por lo tanto, sería ventajoso proporcionar una
manera en la que implementar ATM con un STB. Adicionalmente, ATM
está diseñado para implementarse fácilmente mediante hardware (más
que software), son posibles procesamiento y velocidades de
conmutación más rápidos.
Las normas de señalización UNI proporcionan
procedimientos de control de conexión/llamada para llamadas punto a
multipunto (P2MP,
Point-To-Multipoint). La
especificación de señalización soporta llamadas punto a multipunto
en las que la información se difunde de manera múltiple
unidireccionalmente desde un usuario que llama a un conjunto de
usuarios llamados. El usuario que llama también se denomina la raíz;
los usuarios llamados también se denominan hojas. Hasta ahora, la
norma UNI 4.0, una norma de señalización ATM, propuso proporcionar
una unión iniciada por hoja (LIJ) para iniciar la conexión de
emisión. Sin embargo, la solución LIJ de UNI 4.0 nunca se
desarrolló ampliamente y se omite en UNI 4.1.
Es más, el mensaje "solicitud de
establecimiento de hoja" de UNI 4.0 no se soporta por la interfaz
de red privada-red (PNNI, Private
Network-Network Interface) de ATM (número de
documento af-pnni-0055.002, abril
de 2002) que define los protocolos entre conmutadores. El protocolo
de encaminamiento PNNI distribuye información de topología de red
de tal modo que pueden calcularse trayectorias a cualquier destino
direccionado. Aunque el protocolo de señalización PNNI proporciona
el establecimiento y corte de conexiones punto a punto y punto a
multipunto, sin soporte de mensaje "solicitud de establecimiento
de hoja", no es posible iniciar una conexión de emisión desde una
hoja.
Además, UNI proporciona el uso de circuitos
virtuales permanentes (PVC, Permanent Virtual Circuit), una
conexión lógica permanente proporcionada en una red, que puede
utilizarse para proporcionar contenido de emisión de extremo a
extremo. Sin embargo, los PVC no pueden ajustarse a escala desde un
punto de vista de configuración de gestión.
Los PVC tampoco permiten asignación de ancho de
banda eficaz. Son dispositivos más o menos estáticos a este
respecto y no son reconfigurables. Una red ATM que utiliza PVC para
proporcionar contenido de emisión rápidamente agota la capacidad de
ancho de banda de interfaz internodal. Limitando por tanto el número
de emisiones ofrecidas a una hoja o usuario.
\vskip1.000000\baselineskip
Es un objeto de la invención proporcionar una
conexión punto a multipunto iniciada por hoja.
Es un objeto de la invención proporcionar una
conexión punto a multipunto iniciada por hoja, particularmente
dentro de una red ATM a través de señalización ATM.
Es un objeto de la invención proporcionar una
traducción de IGMP a UNI y una secuencia de llamada UNI para
indicar cuándo y dónde debería proporcionarse un flujo de
multidifusión.
Es un objeto de la invención proporcionar QoS a
una conexión punto a multipunto.
Es un objeto de la invención proporcionar
escalabilidad a una conexión punto a multipunto.
Es un objeto de la invención proporcionar una
manera eficaz en la que transmitir los flujos de emisión.
Es un objeto de la invención proporcionar
señalización de protocolo IP en una red ATM para conexiones punto a
multipunto.
Según estos y otros objetivos, la invención
proporciona un procedimiento para una conexión punto a multipunto
iniciada por hoja, en particular dentro de una red ATM a través de
señalización ATM. Se envía un mensaje de establecimiento desde la
hoja a un punto de extremo para solicitar unirse a una
emisión/multidifusión conocida. Se inserta información de
encaminamiento en el mensaje de establecimiento para el
encaminamiento de vuelta a la hoja. El punto de extremo, o raíz,
crea una llamada punto a multipunto a la hoja utilizando la
información de encaminamiento insertada en el mensaje de
establecimiento. El mensaje de establecimiento iniciado por hoja se
rechaza por el punto de extremo raíz.
Además, se proporciona un aparato para
establecer una conexión punto a multipunto iniciada por hoja dentro
de una red ATM a través de señalización ATM. Una hoja genera un
mensaje de establecimiento para solicitar unirse a una
emisión/multidifusión conocida, donde la hoja inserta en el mensaje
de establecimiento información de encaminamiento para
encaminamiento de vuelta a la hoja. Un punto de extremo, o raíz,
recibe el mensaje de establecimiento y crea una llamada punto a
multipunto a la hoja utilizando la información de encaminamiento
insertada en el mensaje de establecimiento, en el que el punto de
extremo raíz rechaza el mensaje de establecimiento iniciado por
hoja.
La invención se describirá con referencia a los
siguientes dibujos, en los que se muestra al menos un ejemplo de la
invención:
la figura 1 es un diagrama de bloques de la
invención;
la figura 2 es un diagrama de señales de flujo
de la invención;
la figura 3 es un diagrama de señales de flujo
de la invención; y
la figura 4 es un diagrama de bloques ajustado a
escala de la invención.
La presente invención propone utilizar ATM para
proporcionar unión iniciada por hoja a conexiones de emisión, en
particular para una red ATM a través de señalización ATM. En un
aspecto, la invención se aplica a emisiones de vídeo. Una propuesta
ofrecida en el presente documento para realizar la invención para
emisiones de vídeo es proporcionar solicitudes IGMP de vídeo de
multidifusión a través de una red de núcleo ATM con conexiones
dinámicas. La solución inmediata resuelve los problemas mencionados
anteriormente. En particular, la invención corrige el fallo de la
UNI 4.0 proporcionando una unión iniciada por hoja que funciona.
La norma UNI 4.0 se propuso para "unión
iniciada por hoja a conexiones de emisión", pero la norma es
inadecuada porque no consigue definir ningún procedimiento para
hacerlo y se elimina posteriormente en la siguiente versión, UNI
4.1. Esta invención propone dos procedimientos. Por supuesto, la
invención no se limita así a la norma UNI. Más en general, esta
invención se refiere a proporcionar señalización de vídeo de
multidifusión. Más específicamente, la invención proporciona
señalización de vídeo de multidifusión a través de una red de núcleo
ATM.
La invención tiene en cuenta además los medios
satisfactorios o método por los que un DSLAM puede facilitar las
solicitudes de multidifusión IGMP del STB dentro de una red de
núcleo ATM, es decir, permitir gestión de QoS en tal red. Una
solución que es tanto eficaz para poder soportarse por la red como
escalable se proporciona en el presente documento.
La solución de la invención se explicará con
referencia a la figura 1. En la misma, se muestra una red 100 para
emisión punto a multipunto. Se apreciará que la invención global se
refiere a la iniciación de una unión por hoja, aunque la
implementación más específica para una emisión de vídeo se muestra
en la figura.
En resumen, uno o más módulos descodificadores
(STB) 102 están acoplados a través de un dispositivo 104 de
transferencia de datos, tal como un multiplexor de acceso de línea
de abonado digital (DSLAM), a un conmutador encaminador 106 (S/R,
switch router) de oficina central (C/O, Central
Office). Un STB que forma parte de una hoja que iniciará la
conexión de emisión de unión. Un servidor de cabecera (HE, Head
End), acoplado a la red 100 a través de un encaminador 110 de
borde, se proporciona para encaminar los flujos de vídeo desde una
fuente de emisión, tal como un servidor 112 de medios de vídeo bajo
demanda (VOD, Video On Demand) o un creador 114 de
alimentación de emisión (broadcast feed farm). El servidor
112 de medios VOD y el creador 114 de alimentación de emisión están
acoplados a la red 100 a través de un conmutador encaminador de
satélite (SAT S/R, Satellite Switch Router) y un conmutador
encaminador de cabecera (HE S/R, Head End Switch Router),
respectivamente.
En un aspecto, la red 100 es una red ATM. Los
STB 102 conectados a la red 100, son de un protocolo diferente, tal
como un protocolo IP. El objetivo de la invención es iniciar en una
hoja, es decir, uno de los STB 102, una unión de una conexión de
emisión.
En el contexto de la presente invención, un STB
puede ser cualquier dispositivo que permita al usuario seleccionar
de entre un número de canales. Un STB puede incluir un ordenador
especializado que pueda "hablar con" Internet, y puede incluir
un navegador Web para ello (un cliente de protocolo de transferencia
de hipertexto) y el programa principal de Internet, TCP/IP. En el
ámbito de la DTV, un módulo descodificador digital típico contiene
uno o más microprocesadores para ejecutar el sistema operativo,
posiblemente Linux o Windows CE, y para analizar sintácticamente el
flujo de transporte MPEG. Un módulo de descodificación puede incluir
también RAM, un chip descodificador MPEG, o más chips para
descodificación y procesamiento de audio. Módulos de descodificación
más sofisticados contienen un disco duro para almacenar emisiones
de televisión grabadas, para descargar software, y para otras
aplicaciones proporcionadas por su (de ud.) proveedor de servicios
de DTV.
En cuando a su aplicación, la cabecera es la
instalación en el punto de emisión que crea y comunica las
emisiones. Éstas pueden incluir una oficina de TV por cable local
que ofrece servicios de TV por cable y servicios cable módem a
abonados. Al distribuir servicios de televisión por cable, la
cabecera también puede incluir una antena parabólica de satélite
para recibir la programación entrante. Esta programación se pasa
entonces al abonado. Normalmente, todas las señales son aquellas
que se envían aguas abajo al abonado, pero algunas se reciben aguas
arriba tal como cuando un cliente solicita un programa de vídeo bajo
demanda. El servidor 108 HE, mediante el funcionamiento del HE S/R
118, proporciona control, es decir, selección y encaminamiento,
sobre los flujos de vídeo.
El dispositivo 104 de transferencia de datos de
la presente invención puede ser un DSLAM. Tal DSLAM puede
realizarse mediante el dispositivo Accession de Siemens TM. Un DSLAM
es un dispositivo de red, normalmente en una oficina central de una
compañía, que recibe señales desde múltiples conexiones de línea de
abonado digital (DSL) de clientes y coloca las señales en una línea
troncal de alta velocidad utilizando técnicas de multiplexación.
Los multiplexadores DSLAM conectan líneas DSL con alguna combinación
modo de transferencia asíncrona (ATM), retransmisión de tramas, o
de redes de protocolo de Internet.
En general, el dispositivo 104 de transferencia
de datos se modifica para aceptar las solicitudes IGMP del STB para
unirse a y abandonar flujos de vídeo de multidifusión, el
dispositivo 104 de transferencia de datos se modifica para traducir
el IGMP recibido a secuencias de señalización ATM apropiadas tal
como se especifica en el presente documento. El dispositivo 104 de
transferencia de datos se modifica para enviar un mensaje al punto
de extremo raíz, o extremo de emisión, para solicitar acceso a una
emisión particular. En el ejemplo específico mostrado en la figura
1, esto significa que el dispositivo 104 de transferencia de datos
insertará información de encaminamiento necesaria para encaminar el
flujo de emisión de vuelta hacia el dispositivo de transferencia de
datos solicitante, es decir, la hoja. En otro aspecto de la
invención, el prefijo, si es necesario, para el encaminamiento es
conocido para el dispositivo 104 de transferencia de datos. En el
contexto del aspecto de la invención, en el que el dispositivo 104
de transferencia de datos utiliza un protocolo IP, tal como IGMP,
el dispositivo 104 de transferencia de datos de la invención inserta
una dirección HE S/R en una señal ATM, que se reenvía a través de
la red ATM. Esto se explicará con más detalle con respecto al flujo
de mensajes.
Por tanto, la invención proporciona un
aprovisionamiento especial del dispositivo 104 de transferencia de
datos. En el caso de IGMP, la invención almacena en el dispositivo
104 de transferencia de datos el prefijo de red de HE S/R (por
ejemplo,
39-1111-223344556677889900-01)
para la aplicación de vídeo de emisión. En otro aspecto de la
invención, la información de direccionamiento se envía al
dispositivo 104 de transferencia de datos desde la cabecera,
embebida en una señal ATM.
En términos de Accession, la presente invención
recomienda el aprovisionamiento específico para la tecnología
Accession. Sin embargo, se apreciará que el aprovisionamiento de
Accession descrito en el presente documento es simplemente para
completar la explicación y que puede aplicarse o no cualquiera de
los siguientes aprovisionamientos, o que otro aprovisionamiento por
completo, está dentro del alcance de la invención. La línea VDSL en
el Accession necesitará un PVC VBRnrt IGMP proporcionado desde la
línea a la SAR de tarjeta de línea. La línea VDSL en el Accession
necesitará 3 PVC de flujo de vídeo "reservados" (1/10, 1/11,
1/12) (por defecto). El Accession debería proporcionar un
temporizador configurable T-canal_largo ajustado a,
por ejemplo, 4 segundos.
La invención propone además modificar el HE S/R
118 para recibir solicitudes para unirse a una conexión de emisión
a través de un establecimiento UBR y para responder con un mensaje
de establecimiento punto a multipunto o de "añadir parte". En
un aspecto de la invención, en relación particular con ATM, el HE
S/R 118 rechaza la solicitud de establecimiento UBR. Sin embargo,
el HE S/R 118 extrae la información de encaminamiento de la
solicitud y construye con la misma el establecimiento punto a
multipunto o de "añadir parte".
Para el aspecto mostrado en la figura 1, la
invención proporciona el HE S/R 118. El HE S/R debería presentar
PVC (no mostrados), que se acoplarían a la cabecera, siempre que
contengan y suministren contenido de emisión. Este contenido puede
ser vídeo, audio, o datos. A los PVC de contenido se les asigna una
dirección de sistema de extremo ATM (AESA, ATM End System
Address). La AESA del PVC de contenido debería soportar todos
los tipos de direccionamiento de formato ATM (por ejemplo DCC, ICD,
E.164). Un PVC de contenido también debería presentar descriptores
de tráfico asociados con el fin de establecer la tasa de célula de
pico. El HE S/R debería también proporcionar un temporizador
configurable T-canal_corto, que puede ajustarse a,
por ejemplo 3 segundos.
Tal como se explicará en referencia a los flujos
de mensajes, los Accession pueden direccionar estos PVC de
contenido insertando la dirección de clase D solicitada IGMP en una
AESA IE de parte llamada UNI.
Además, o como alternativa, las capacidades del
procedimiento de emisión del HE S/R 118 también pueden estar
disponibles en los CO y SAT S/R 106, 116.
Ahora en funcionamiento, la invención se
describirá con referencia a la figura 1 en términos de un vídeo de
emisión controlado IGMP en una red ATM. El control de vídeo de
emisión autorizado se solicita mediante el STB 102 a través de
IGMP. Un proceso de autenticación de middleware puede dotar al STB
de un perfil de usuario que contiene canales de emisión autorizados
(direcciones de clase D). El STB 102 realizará multidifusión lógica.
El STB 102 utiliza un PVC de autenticación (no mostrado) para
transmitir abandonos e informes IGMP. Con más detalle, el PVC de
autenticación es una conexión PPPoE entre el STB y la tarjeta de
línea VDSL de Accession.
El dispositivo 104 de transferencia de datos
coordina los abandonos e informes recibidos en el estante y se
comunica con el HE S/R 118 cuando se necesita un nuevo flujo de
vídeo de emisión. El dispositivo 104 de transferencia de datos
lanza el mensaje de establecimiento UBR hacia el HE S/R 118 para
solicitar un nuevo flujo de vídeo de emisión. Tal como se explicará
posteriormente, el mensaje de establecimiento UBR debería solicitar
un descriptor de tráfico ATM de tasa de bits no especificada (UBR,
Unspecified Bit Rate), con parámetros ajustados para
optimizar la reserva de recursos de control de admisión de llamada
de red ATM de núcleo. Para cada mensaje de establecimiento UBR
recibido, el HE S/R 118 lanza la conexión punto a multipunto
apropiada.
La tarjeta de línea HE S/R intenta satisfacer
cada solicitud y entonces puede abandonar el esfuerzo. El Accession
puede reintentarlo si fuese necesario. Cuando un flujo de vídeo de
emisión particular ya no se necesita en el estante el dispositivo
104 de transferencia de datos corta la llamada punto a multipunto
con un mensaje de liberación. El dispositivo 104 de transferencia
de datos almacena preferiblemente las solicitudes para el HE S/R
118 que están pendientes y entonces puede prescindir de llamadas
P2MP si ningún usuario necesita el canal.
El proceso por el que se establece la unión
iniciada por hoja a la conexión de emisión se entenderá mejor en
referencia al diagrama 200 de flujo de señales de la figura 2. La
figura 2 muestra el flujo de mensajes para proporcionar un canal de
emisión que ya no está disponible localmente en el dispositivo 102
de transferencia de datos. Se representan dos STB 202 así como el
dispositivo 204 de transferencia de datos, el CO S/R 206 y el HE
S/R 208. El procedimiento se lleva a cabo mediante el flujo de las
señales, que también puede imaginarse como etapas.
En este ejemplo, supóngase que el usuario quiere
acceder al canal 7 en un flujo de vídeo particular. Un STB 202 de
una hoja particular recibe una solicitud de usuario en la etapa 210,
a través de RF remoto por ejemplo, un canal de emisión autorizado.
En respuesta, el STB 202 envía un informe IGMP en la etapa 212. El
informe puede comprender, por ejemplo una dirección IP de fuente,
tal como un ID de dirección IP PVC de flujo de vídeo (por ejemplo
10.10.1.1.), y/o una dirección IP de destino, tal como una dirección
de clase D de canal (por ejemplo 225.0.0.7, canal 7). También puede
definirse una dirección de grupo, por ejemplo, 225.0.0.7, que en
este ejemplo es la misma que la dirección de clase D. Por tanto, se
inicia la solicitud de unión.
En la etapa 214, la tarjeta de línea VDSL del
dispositivo de transferencia de datos traduce la unión recibida e
informa al controlador de acceso integrado (IAC, Integrated
Access Controller) (la tarjeta de procesador redundante
principal en el dispositivo de transferencia de datos, que tiene una
interfaz de enlace ascendente) de la solicitud de canal. En este
ejemplo, la dirección IP de fuente puede traducirse a
tarjeta/puerto/vpi/vci de línea.
El IAC agrega solicitudes de canales desde las
tarjetas de línea VDSL en listas. Cada solicitud de canal dará como
resultado que se envíe un mensaje de establecimiento hacia el HE S/R
208 tal como en la etapa 216 (si el canal solicitado no está ya
recibiéndose por el dispositivo de transferencia de datos). Tal como
se expuso anteriormente, el mensaje de establecimiento tiene, en un
aspecto, un tipo de tráfico UBR para optimizar la reserva de
recursos de red de núcleo. Tal como se explicará, el mensaje de
establecimiento eliminará recursos CAC que están consumiéndose
dentro de la red ATM. Además, el mensaje de establecimiento debería
proporcionar el número que llama y/o llamado a la HE.
Con la información de encaminamiento en el
mensaje de establecimiento, la HE sabrá qué dispositivo 204 de
transferencia de datos desde el que proporcionar el flujo de emisión
de vídeo, por ejemplo, el número que llama recibido. La HE sabrá
qué canal está solicitándose desde el número llamado
(específicamente, el ESI del número llamado).
En el ejemplo mostrado en la figura, el mensaje
se envía al CO S/R 206, aunque esto es opcional en la invención. En
la etapa 218, el CO S/R 206 responde al dispositivo de transferencia
de datos con un mensaje de procesamiento de llamada UNI. En la
etapa 220 el mensaje de unión de establecimiento UBR se reenvía al
HE S/R 208, por supuesto después del manejo de señal por el CO
S/R.
La invención rechaza entonces la llamada,
concretamente, la misma llamada que incluye el mensaje de
establecimiento. En la invención, la HE rechaza el mensaje de
establecimiento UBR recibido a través de un mensaje de liberación
completa. Con más detalle, el HE S/R 208 envía un mensaje de
liberación completa al CO S/R 206 en la etapa 222. A su vez, el CO
S/R 206 envía un mensaje de liberación al dispositivo 204 de
transferencia de datos en la etapa 224. En la etapa 226, el
dispositivo 204 de transferencia de datos informa al CO S/R 206 de
que se completa la liberación, es decir, el rechazo de la
llamada.
En la siguiente serie de etapas, la invención
establece la conexión hacia atrás hacia la hoja que inició la
solicitud de unión. En la etapa 228, el HE S/R 208 genera un mensaje
de añadir parte (o un mensaje de establecimiento punto a multipunto
si es la primera vez que se establece esta emisión entre los
dispositivos 208 y 206). Tal como se indicó anteriormente, el
mensaje de añadir parte se construye utilizando la información de
encaminamiento embebida en el mensaje de establecimiento UBR de
iniciación tal como se indica mediante la línea discontinua
etiquetada como 230. Entonces, en la etapa 232, el CO S/R 206 envía
un mensaje de establecimiento propio al dispositivo 204 de
transferencia de datos solicitando el establecimiento de la nueva
llamada.
En la etapa 234, el dispositivo 204 de
transferencia de datos devuelve un mensaje de avance de llamada
indicando que la solicitud de llamada está avanzando. En la etapa
236, el dispositivo 204 de transferencia de datos envía además una
señal de conexión de llamada al CO S/R 206 cuando se ha recibido la
llamada en el extremo de hoja. En la etapa 238, el CO S/R 206 envía
una señal de confirmación de añadir parte al HE S/R 208 indicando
que la solicitud de añadir parte fue satisfactoria y también el CO
S/R 206 envía al dispositivo 204 de transferencia de datos una
señal de confirmación de conexión para informar al dispositivo 204
de transferencia de datos de que la conexión está establecida. Con
esto, se completa la operación de añadir parte.
Tal como se mencionó anteriormente, la invención
inserta la información de encaminamiento en una señal ATM, tal como
un IE. Esto se explicará ahora con mayor detalle. Dado que el
dispositivo de transferencia de datos conoce el prefijo de red de
la dirección de HE S/R, por ejemplo, el valor utilizado es PREFIJO
DE RED =
39-1111-223344556677889900-01,
y el prefijo de red de dirección de CO S/R, por ejemplo,
39-1111-223344556677889900-02,
el dispositivo de transferencia de datos construye la dirección de
sistema de extremo ATM (AESA) para que sea, por ejemplo, el prefijo
de red seguido por el canal y el selector no utilizado a partir de
entonces. Por ejemplo, el canal en términos de asignaciones de
dirección de grupo de clase D puede ser:
\vskip1.000000\baselineskip
canal de emisión 7 = 225.0.0.7
canal de emisión 8 = 225.0.0.8
canal de emisión 9 = 225.0.0.9
\vskip1.000000\baselineskip
Por lo tanto, cada Accession puede combinar el
prefijo de dirección de HE S/R y la dirección de grupo de clase D
del canal de emisión para crear un IE de parte llamada:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Una vez que la invención establece una conexión
de emisión de unión iniciada por hoja, partes adicionales pueden
descargar el flujo de vídeo emitido actualmente. Esto se realiza
ejecutando el comando de añadir parte descrito anteriormente. Por
supuesto, la información de encaminamiento será diferente, aunque el
canal puede ser el mismo.
La figura 3 ilustra la eliminación o corte de un
canal. Supóngase ahora que un usuario decide recibir del extremo un
flujo de vídeo, es decir, canal, tal como cuando se cambia de canal
o se apaga la TV. En este caso, el STB envía un mensaje de abandono
al dispositivo de transferencia de datos en la etapa 302. A su vez,
el dispositivo de transferencia de datos solicita una liberación al
CO S/R en la etapa 304, que envía un mensaje de cortar parte al HE
S/R. En respuesta, el HE S/R corta la parte y devuelve una señal de
confirmación de cortar parte al CO S/R en la etapa 308. En la etapa
310, el CO S/R confirma que se ha completado la liberación enviando
una señal de liberación completa al dispositivo de transferencia de
datos.
Tal como se mencionó anteriormente, las
soluciones anteriores eran insuficientes porque no eran escalables,
lo que es problemático para conexiones punto a multipunto porque las
partes pueden añadirse fácilmente, sobrecargando el sistema.
Tampoco podían configurar un ancho de banda eficaz, problemático
porque el sistema considerado en este caso no puede manejar la
configuración de ancho de banda PVC típica. La presente invención
proporciona una solución escalable, así como una solución que
configura y utiliza eficazmente el ancho de banda.
La invención propone utilizar circuitos
virtuales conmutados punto a multipunto (P2MP SVC,
Point-To-Multipoint Switched
Virtual Circuits). La invención configura los SVC de tal manera
que la asignación de ancho de banda de red es eficaz. En una red,
un circuito virtual conmutado (SVC, Switched Virtual Circuit)
es un circuito virtual temporal que se establece y mantiene sólo
durante la duración de una sesión de transferencia de datos. A
diferencia de un circuito virtual permanente (PVC, Permanent
Virtual Circuit), el SVC no está dedicado permanentemente. Por
tanto, el SVC puede reconfigurarse, según la invención, para ser más
eficaz de tal modo que el sistema subyacente pueda soportar los
flujos de vídeo. Además, los SVC son temporales y pueden añadirse o
eliminarse según las necesidades de la
red.
red.
Para establecer los flujos de vídeo eficazmente,
la invención selecciona ciertos parámetros que tienen un efecto
sobre la reserva de recursos de red de núcleo ATM.
En la red de ejemplo particular comentada, se
proporciona la Tabla I a continuación que ajusta la tasa de pico
hacia delante y la tasa de pico hacia atrás. Por tanto, las
solicitudes de emisión no reservan ningún recurso de ancho de
banda. Los ajustes óptimos para la red en este caso se dan en la
tabla.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Además, o como alternativa, la invención define
el número de la parte que llama. En un aspecto, el número de la
parte que llama se forma según la norma UNI 4.0. Tal como se
explicó, el número de la parte que llama se codifica para indicar
la AESA del dispositivo de transferencia de datos, por ejemplo
39-1111-223344556677889900-02-012.345.678.911-11.
Esto se realiza en la invención para evitar que el sistema tenga
que ubicar por sí mismo la AESA del dispositivo de transferencia de
datos, lo que consumiría más recursos del sistema y cargaría
adicionalmente el sistema.
Además, o como alternativa, la invención define
el número de la parte llamada. En un aspecto, el número de la parte
llamada se forma según la norma UNI 4.0. Tal como se explicó, el
número de la parte llamada se codifica para indicar la AESA de
canal de HE S/R, por ejemplo
39-1111-223344556677889900-01-225.000.000.007-11
= canal 7. Esto se realiza en la invención para evitar que el
sistema ubique por sí mismo la AESA de HE S/R, lo que consumiría
más recursos del sistema y cargaría adicionalmente el sistema.
Se mencionó que la invención, debido al
protocolo ATM, permite definir la QoS. En la Tabla II, a
continuación, se muestra un ejemplo de los campos de parámetros de
QoS que pueden ajustarse.
La presente invención también resuelve el
problema de escalabilidad. Tal arquitectura 400 de red portadora de
despliegue a gran se muestra en la figura 4. Puede haber cientos o
miles de PVC 402 de contenido a través de múltiples interfaces 404
en el HE S/R 406. Los PVC de contenido también pueden proporcionarse
en otro S/R 408 dentro de la red. Esto se ajusta a escala a 2. 074
Accession y 464.576 usuarios de STB, que, por supuesto no es el
tamaño máximo ni mínimo de la red. Opcionalmente, la misma red se
sirve mediante un único S/R en la cabecera HE 406.
Con la presente invención, la multidifusión de
uno de los PVC de contenido a través de SVC punto a multipunto
(P2MP) es completamente escalable. Si el dispositivo 410 de
transferencia de datos superior solicitó el contenido primero
seguido por el dispositivo 412 de transferencia de datos inferior,
la conexión desde la HE al dispositivo 410 superior se realizaría
cuando el HE S/R 406 recibiese la primera solicitud. La conexión
desde el CO S/R al dispositivo 412 inferior se realizaría cuando el
dispositivo inferior solicitase el contenido del HE S/R 406, y así
sucesivamente. Cuando se añade cada CO S/R 414 adicional, también
están los SVC. Tras la solicitud de acceso desde un CO S/R
particular, la invención propone los procedimientos anteriores para
una conexión de emisión de unión iniciada por hoja.
Aunque la presente invención se ha descrito con
referencia a ejemplos específicos, normas y valores, la invención
no está limitada a éstos, sino que cubre el concepto más amplio de
conexión de emisión de unión iniciada por hoja.
Claims (20)
1. Procedimiento para establecer una conexión
punto a multipunto iniciada por hoja dentro de una red ATM a través
de señalización ATM, comprendiendo las etapas:
enviar un mensaje de establecimiento a desde la
hoja a una raíz para solicitar unirse a una conexión
multipunto;
insertar en el mensaje de establecimiento
información de encaminamiento para encaminar el mensaje de
establecimiento a la raíz e información de encaminamiento para
encaminarse de nuevo a la hoja;
crear mediante la raíz una llamada de punto a
multipunto a la hoja utilizando la información de encaminamiento
insertada en el mensaje de establecimiento iniciado por hoja; y
rechazar el mensaje de establecimiento iniciado
por hoja por la raíz.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende además la etapa de incluir en el mensaje de
establecimiento un descriptor de tráfico codificado para indicar
una tasa de bits no especificada UBR.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende además la etapa de incluir en el mensaje de
establecimiento un número que llama para indicar el usuario que
solicita la emisión.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende además la etapa de incluir en el mensaje de
establecimiento un número llamado para indicar la emisión
deseada.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende además la etapa de crear a partir de la raíz una llamada
punto a multipunto a la hoja.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende además la etapa de iniciación de una solicitud para el
acceso a un canal de emisión.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en
el que la etapa de iniciación forma una solicitud IP de protocolo
de Internet para acceder a un canal de emisión.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende además la etapa añadir otra hoja que recibe la conexión
punto a multipunto establecida.
9. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende además la etapa de eliminar la hoja de la conexión punto
a multipunto.
10. Aparato para establecer una conexión punto a
multipunto iniciada por hoja dentro de una red ATM a través de
señalización ATM, comprendiendo el aparato:
una hoja para generar un mensaje de
establecimiento para solicitar unirse a una conexión multipunto
conocida;
en el que las hojas están adaptadas para
insertar en el mensaje de establecimiento información de
encaminamiento para encaminarse de nuevo a la hoja;
una raíz para recibir el mensaje de
establecimiento y crear una llamada punto a multipunto a la hoja
utilizando la información de encaminamiento insertada en el mensaje
de establecimiento; y
en el que la raíz está adaptada para rechazar el
mensaje de establecimiento.
11. Aparato según la reivindicación 10, en el
que el mensaje de establecimiento incluye un descriptor de tráfico
codificado para indicar UBR.
12. Aparato según la reivindicación 10, en el
que el mensaje de establecimiento incluye un número que llama para
indicar el usuario que solicita la emisión.
13. Aparato según la reivindicación 10, en el
que el mensaje de establecimiento incluye un número llamado para
indicar la emisión deseada.
14. Aparato según la reivindicación 10, en el
que la raíz está adaptada para crear una llamada punto a multipunto
a la hoja.
15. Aparato según la reivindicación 10, en el
que la raíz está adaptada para iniciar una solicitud para acceder a
un canal de emisión.
16. Aparato según la reivindicación 15, en el
que la solicitud para acceder a un canal de emisión cumple con un
protocolo de Internet IP.
17. Aparato según la reivindicación 10, que
comprende además la otra hoja que está adaptada para recibir la
conexión punto a multipunto establecida.
18. Aparato según la reivindicación 10, en el
que la raíz incluye un conmutador encaminador de cabecera (HE
S/R).
19. Aparato según la reivindicación 10, en el
que el dispositivo de transferencia de datos es un Accession.
20. Aparato según la reivindicación 10, que
comprende además un conmutador encaminador de oficina central (CO
S/R).
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