Способ для быстрого аутентифицированного переключения каналов аудиовизуальной информации, предоставляемой через соединение dsl, и система для его осуществления
Изобретение относится к системам предоставления потребителю доступа к мультемидийному продуктам через соединения цифровой абонентской линии (ЦАЛ, xDSL). Технический результат - повышение скорости переключения каналов аудиовизуальной информации через соединение ЦАЛ с подтверждением в узле доступа - достигается тем, что используют, по меньшей мере, один мультиплексор доступа к цифровой абонентской линии (DSLAM, МДЦАЛ) с разрешенным широковещанием, выполненный для аутентификации, по меньшей мере, одного пользователя локально, и для разрешения доступа, по меньшей мере, к одному каналу в базовой сети, причем абонентская информация каждого потребителя запоминается в МДЦАЛ, который поддерживает соединение xDSL, идущее к дому абонента, и каждый МДЦАЛ поддерживает широковещательные протоколы, принимают запрос в МДЦАЛ с разрешением широковещания по меньшей мере на один канал от абонента, где принимающий МДЦАЛ локально обслуживает соединение xDSL для абонента, используют информацию, сохраненную в принимающем МДЦАЛ, для определения того, санкционирован ли доступ абонента к запрашиваемому каналу, и если абонент имеет санкционированный доступ к запрашиваемому каналу, то используют МДЦАЛ для предоставления такого доступа. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.
Эта заявка подается в качестве международной патентной заявки РСТ от имени Nokia Corporation, национальной корпорации и резидента Финляндии, заявитель для всех указанных стран, и от имени Nokia Inc., национальной корпорации и резидента США, заявитель только для Сент-Люсии (St. Lucia), - от 4 марта 2003 года, с указанием всех стран, кроме США, и претендующей на приоритет заявки США №60/362156, поданной 5 марта 2002 года, и заявки США №10/187391, поданной 28 июня 2002 года.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к вопросу разрешения потребителю получать доступ к медийному продукту через соединение цифровой абонентской линии (DSL, ЦАЛ) и, в частности, касается разрешения потребителю быстро переключать с канала на канал с медийным продуктом, предоставляемым через соединение DSL (цифровой абонентской линии).
Уровень техники
Двадцать пять лет назад телефонные компании в основном использовали местные телефонные линии для предоставления услуг речевой связи потребителям. За развлечениями потребители обычно выходили из дома, посещая кинотеатры, рестораны или парки. Основным источником поступления развлекательных программ непосредственно в дом было телевизионное вещание. Появилась индустрия кабельного телевидения, которая в основном сводилась к установке большой антенны и подсоединения линейных усилителей для подачи принимаемых сигналов на множество домов. В то же время, телефонные компании были удовлетворены тем, что их доля на рынке услуг речевой связи была неоспоримой. Операторы кабельных сетей были слишком мелкими и специализированными, чтобы представлять широкий интерес.
На сегодня преобладающей услугой, предлагаемой телефонными компаниями, все еще остается речевая связь. Однако граница между кабельной индустрией и телекоммуникационной индустрией стирается. Кабельные компании не остановились на доставке развлекательного медийного продукта. Они, в частности, предоставляют также услуги по передаче данных через кабельные модемы и демонстрируют намерения конкурировать с телефонными компаниями в сфере предоставления услуг речевой связи бытовым потребителям.
С развитием технологии связи телефонные провода и кабельные соединения, подводимые к домам, практически перестали отличаться друг от друга. Что действительно отличает отдельный провод от любого другого - это услуги, которые можно предоставить потребителям по данному проводу. В свою очередь, услуга, которая предоставляется по проводу, определяет его важность и ценность. Чем больше услуг можно предоставить потребителю по одному проводу, тем более ценным он является. Таким образом, подходящие к дому провода, отдельные для каждого типа услуг, потеряли свое значение, а часто оказываются вообще ненужными.
С течением времени тип точки/соединения для доступа к дому стал менее важным, чем услуги, которые данное соединение может предоставить. Хотя и можно попробовать оценить проблемы групповой психологии и человеческого поведения, чтобы попытаться определить, почему наблюдается экспоненциальный рост преимущественно индустрии развлечений (в виде кабельных компаний и Интернет-компаний), это не является целью настоящего обсуждения. Однако важно подчеркнуть, что растущее количество таких компаний указывает на то, что расширение аудитории потребителей рынка массовых развлечений привело к созданию прибыльного и растущего сегмента рынка. Наблюдения подтвердили появление кабельных и Интернет-компаний, которые, будучи сначала небольшими, разрослись сегодня до огромных конгломератов.
Эти наблюдения выявили два аспекта. С одной стороны - это рост аудитории потребителей на рынке массовых развлечений, поставляемых на дом. С другой стороны - сами развлечения сыграли адекватно важную роль в появлении совершенно нового доходного сектора.
Развлечения могут быть визуальными и акустическими, такими как видео или кинофильмы. Чисто визуальные развлечения могут представлять собой книги, журналы или газеты. Акустические развлечения могут включать трансляцию музыки, комментариев, новостей и т.п. Появление открытого формата для обмена визуальными развлечениями через Интернет стало одним из краеугольных камней, лежащих в основе появления и закрепления на рынке основных поставщиков онлайновых услуг. В описанных выше развлекательных программах нельзя разграничить информацию и чисто развлекательный продукт. Отличие информации от развлечений носит скорее качественный и субъективный характер. Их доли в поставляемом объеме не обязательно разные. Поэтому визуальные и акустические развлечения вместе будем называть медийным продуктом (аудиовизуальной информацией).
Телекоммуникационные компании, чтобы эффективно бороться за потребителей в будущем, должны разработать принудительный набор услуг, включающий медийные продукты. По качеству эти услуги должны быть по меньшей мере не хуже, а по возможности лучше, чем аналогичные услуги в других сетях, к примеру, услуги, предоставляемые кабельными компаниями. Настоящее изобретение было разработано с учетом этих и других соображений.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение направлено на устранение вышеупомянутых недостатков, неудобств и проблем, при этом представление о нем можно получить, прочитав и изучив следующее описание.
Согласно одному аспекту изобретения предлагается способ для быстрого аутентифицированного переключения каналов для медийного продукта, такого как видео, доставляемого потребителю через сеть протокола Интернет (IP). Изобретение позволяет очень быстро переключать каналы с подтверждением в узле доступа. Примером узла доступа является мультиплексор доступа к цифровой абонентской линии (DSLAM, МДЦАЛ), который обеспечивает высокоскоростной доступ к потребителю, которому предоставляется канал. Причины, по которым канал может оказаться не доступным потребителю, могут быть коммерческими, то есть, потребитель возможно не подписался на запрашиваемый канал либо не оплатил его. Возможной причиной также может быть блокировка, установленная для запрашиваемого канала с целью ограничения его доступности потребителю на основе временных ограничений или персональных предпочтений. Например, потребитель может не разрешить ребенку смотреть на определенном канале кинофильмы со сценами насилия.
Согласно другому аспекту изобретения предлагается способ для разрешения быстрого доступа по меньшей мере к одному каналу через соединение xDSL. Для разрешения доступа по меньшей мере к одному каналу в базовой сети используют по меньшей мере один мультиплексор доступа к цифровой абонентской линии (DSLAM, МДЦАЛ) с разрешением широкого вещания. К базовой сети через соединение xDSL подсоединен по меньшей мере один абонент. В мультиплексоре МДЦАЛ с разрешением широкого вещания запрос от абонента принимается по меньшей мере на один канал. Принимающий МДЦАЛ локально обслуживает соединение xDSL для абонента. Информацию, хранящуюся в принимающем МДЦАЛ, используют для определения того, разрешен ли абоненту доступ к запрашиваемому каналу. Если определено, что абоненту разрешен доступ к запрашиваемому каналу, то МДЦАЛ используют для предоставления доступа к запрашиваемому каналу по базовой сети с установкой одного экземпляра каждого канала, выбираемого абонентами.
Еще один аспект изобретения имеет целью предоставление по меньшей мере одного широковещательного протокола IGMP (широковещательный протокол взаимодействия групп сети Интернет). Также абонент может использовать телеприставку для обеспечения соединения xDSL, которое локально обслуживается принимающим мультиплексором МДЦАЛ. Вдобавок, запомненная информация может быть включена в базу данных принимающего МДЦАЛ.
Следующий аспект изобретения направлен на предоставление каждого экземпляра каждого канала к базовой сети через маршрутизатор, соединенный с другой сетью. Для поддержания запомненной информации можно также использовать дистанционную (удаленную) обработку. Вдобавок, дистанционную обработку можно использовать для обновления запомненной информации.
Очередной аспект изобретения относится к доступу к запрашиваемому каналу через соединение xDSL для абонента, который локально обслуживается принимающим МДЦАЛ. Также канал может включать в себя медийный продукт (аудиовизуальную информацию) для отображения, записи и воспроизведения с помощью телеприставки. Вдобавок, медийный продукт может включать в себя по меньшей мере одно из следующего: видеопродукцию, графические данные, изображения, текст, ток-шоу и телевизионные программы.
Согласно еще одному аспекту изобретения для практической реализации по существу тех же самых операций, которые обсуждались выше в связи с описанием способа, можно использовать устройство, систему и носитель, считываемый компьютером.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 иллюстрирует схему приведенной в качестве примера системы, разрешающей потребителю переключать каналы для медийного продукта, предоставляемого через телефонную линию xDSL;
Фиг.2А иллюстрирует схему примерной базовой сети, содержащей мультиплексоры МДЦАЛ без разрешения широковещания;
Фиг.2В иллюстрирует схему примерной базовой сети, содержащей мультиплексоры МДЦАЛ с разрешением широковещания;
Фиг.3 изображает схему примерной базовой сети, содержащей мультиплексоры МДЦАЛ с разрешением широковещания, которые проверяют правильность запросов на каналы от потребителей;
Фиг.4 иллюстрирует схему примерной базовой сети для взаимодействия OSS (системы поддержки операций), МДЦАЛ и STB (телеприставка);
Фиг.5 представляет последовательность операций, дающую общее представление об операциях, выполняемых модулем аутентификации;
Фиг.6 иллюстрирует последовательность операций, дающую общее представление об операциях, выполняемых модулем OSS;
Фиг.7 изображает схему примерной телеприставки;
Фиг.8 иллюстрирует схему примерного МДЦАЛ согласно настоящему изобретению.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
В нижеследующем подробном описании предпочтительных вариантов осуществления изобретения имеются ссылки на прилагаемые чертежи, которые составляют часть описания и приведены в иллюстративных целях для демонстрации приведенных в качестве примера конкретных вариантов возможной практической реализации изобретения. Каждый вариант осуществления описан достаточно подробно, чтобы дать возможность специалистам в данной области техники реализовать изобретение на практике, причем следует понимать, что можно использовать другие варианты, а также внести другие изменения, не выходя за рамки существа и объема настоящего изобретения. Таким образом, нижеследующее подробное описание не следует рассматривать в ограничительном смысле, при этом объем изобретения определяется исключительно прилагаемой формулой изобретения.
Во всем описании изобретения и его формуле нижеследующие термины имеют явный, связанный с ними смысл, если из контекста не следует иное. Термин «пакет» относится к IP-пакету. Термин «поток» означает поток пакетов. Термин «соединение» относится к потоку или потокам пакетов, которые совместно используют общий тракт. Термин «узел» относится к сетевому элементу, который соединяет между собой одну или несколько сетей или устройств. Термин «пользователь» относится к любому человеку или потребителю, такому как фирма или организация, использующему устройство для связи или доступа к ресурсам через сеть. Термин «оператор» относится к любому техническому персоналу или организации, которая поддерживает или обслуживает сеть на основе пакетов.
Термин «маршрутизатор» относится к специализированному (выделенному) сетевому элементу, который принимает пакеты и направляет их адресатам. В частности, маршрутизатор используют для расширения или сегментирования сетей путем направления пакетов из одной логической сети в другую. Маршрутизатор обычно функционирует на уровне 3 и более низких уровнях эталонной модели взаимодействия открытых систем (OSI) для создания сетей. Однако некоторые маршрутизаторы могут предоставлять дополнительные функциональные возможности, которые реализуются выше уровня 3 эталонной модели OSI.
Термин «xDSL» относится к любой версии цифровой абонентской линии (DSL, ЦАЛ), которая обеспечивает передачу пакетов между модемом конечного пользователя и узлом доступа, например, мультиплексором доступа к цифровой абонентской линии (DSLAM, МДЦАЛ), подсоединенным к базовой сети. Версии МДЦАЛ включают в себя асинхронную DSL, синхронную DSL, скоростную DSL, гибридную DSL, сверхскоростную DSL и т.п.
Термин «базовая сеть» относится к любой цифровой сети с коммутацией пакетов. Например, Система ретрансляции кадров (Frame Relay), Асинхронный режим передачи (АТМ), Служба коммутируемой мультимегабитной передачи данных (SMDS) и т.п.
Термин «DSLAM» (МДЦАЛ) относится к мультиплексору доступа к цифровой абонентской линии, который используют для «расщепления» сигналов, поступающих от множества локальных шлейфов xDSL, на аналоговые речевые сигналы для коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) и сигналы данных для базовой сети.
Термин «телеприставка» или «STB» относится к устройству, которое дает возможность превратить монитор, экран дисплея, телевизор и т.п. в интерфейс пользователя для цифровой сети, такой как базовая сеть, Интернет и т.п. Телеприставка позволяет также выполнять прием и декодирование цифровых программ широкого вещания для записи, воспроизведения и/или отображения.
Обратимся к чертежам, где одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым частям на всех видах. Кроме того, ссылка на единичный элемент включает в себя ссылку на множество таких элементов, если не сформулировано иное или если это не противоречит раскрытому здесь содержанию.
Предлагается способ и система для быстрого переключения каналов аудиовизуальной информации, предоставляемой компаниями на дом через соединение xDSL. Абонентская информация каждого потребителя запоминается в МДЦАЛ, который поддерживает соединение xDSL, идущее к дому. Также каждый МДЦАЛ поддерживает широковещательные протоколы, так что в сети предоставляется только один экземпляр канала независимо от того, сколько потребителей запросили доступ к этому каналу.
Когда потребитель, сидя дома, просматривает аудиовизуальную информацию по телевизору, который принимает радиосигнал от наземной телевизионной станции, переключения каналов выполняются быстро. Обычно переключения каналов происходят в течение одной секунды или быстрее. Когда потребитель смотрит канал по телевизору, который принимает сигнал по кабельной сети, переключения каналов также оказываются очень быстрыми. В результате потребители ожидают относительно быстрой реакции на свои запросы на переключение каналов. Когда количество каналов аудиовизуальной информации возрастает, обеспечить потребителя возможностью быстрого переключения каналов становится все труднее.
Не все каналы аудиовизуальной информации идентичны. Кроме очевидных различий в тематике и качестве программ, а также индивидуальных отличий, некоторые каналы считаются каналами особого спроса. Каналы особого спроса имеют разную структуру стоимости для потребителя. Эта структура стоимости может выражаться в виде разной цены подписки за некоторый период времени (за неделю или за месяц), либо в том, что зритель может внести дополнительную плату за разовый просмотр (оплата за просмотр для особого случая). Другие каналы особого спроса могут комбинироваться со стандартными каналами для создания разных пакетов или уровней подписки. Комбинацию из набора каналов часто называют пакетом услуг, а иногда определяют как уровень подписки. Пакет услуг может представлять собой комбинацию из любого количества каналов особого спроса и стандартных каналов. Также в некоторых пакетах услуг могут отсутствовать видеоканалы.
Для обеспечения сбора платежей за пакеты услуг поставщики услуг обычно используют систему проверки пакетов услуг. Например, в индустрии кабельного телевидения этот пакет проверки называется системой условного доступа (CAS, СУД). Другим примером является смарт-карта, которая часто используется поставщиками услуг, доставляющими свои пакеты по нисходящей спутниковой линии связи. Проверка пакетов услуг хорошо организована в индустрии кабельного телевидения, а также в индустрии спутникового телевидения. В случае предоставления пакетов услуг кабельного телевидения у абонента имеется возможность быстрого переключения каналов (канальный «серфинг», просмотр), а проверка может выполняться быстро и в реальном времени. Однако системы проверки пакетов услуг в телекоммуникационной индустрии не так известны.
Поставщикам услуг в виде аудиовизуальной информации для эффективного использования проводного доступа или беспроводного доступа к домам, охваченным телефонной сетью, необходимо иметь систему проверки пакетов услуг. Однако любая система проверки пакетов услуг, обеспечиваемая телефонной сетью, должна обрабатывать запросы на переключение каналов также быстро, как и системы наземного или кабельного телевидения. Для телефонных сетей популярным вариантом передачи аудиовизуальной информации потребителям являются сети на основе протокола IP. Часто аудиовизуальная информация передается по схеме широковещания от одного источника с целью сохранения полосы пропускания в базовой сети. Протоколы широковещания в Интернете детально определены в качестве международного стандарта в Протоколе управления группами сети Интернет (IGMP). Смотри документацию IETF RFC-2236, включенную сюда по ссылке.
Хотя быстрые переключения каналов можно выполнять с помощью протоколов IGMP, не всегда удается быстро переключать каналы, когда запрос потребителя сначала должен быть аутентифицирован и авторизован. В прошлом, когда аудиовизуальная информация распределялась по телефонной сети на основе протокола IP с использованием методов широковещания, аутентификация и авторизация обрабатывалась отдельно путем инициирования явных вызовов, направляемых к агенту или системе авторизации прикладного уровня. Эта отдельная обработка часто вносила значительную задержку в процессе реагирования на запросы на переключения каналов от потребителей.
Фиг.1 дает общее представление о примерной системе 100, разрешающей потребителю переключать/выбирать медийные каналы (каналы с аудиовизуальной информацией) с помощью телеприставок 110А-F через телефонную линию xDSL. Мультиплексоры МДЦАЛ 108А-С подсоединены к базовой сети 112 и поддерживают телефонные линии xDSL, которые соединены с соответствующими локально расположенными телеприставками 110А-F. В другой сети (не показана) сервер 104 управления программами соединен с маршрутизатором 106 и сервером 102 управления выпиской счетов и абонентами. Вдобавок тип аудиовизуальной информации, предоставляемого каналом, может включать, но не только: видео, графику, изображения, музыку, текст, ток-шоу, телевизионные программы и т.п.
На фиг.1 потребитель запросил/переключил канал, пользуясь телеприставкой 110F. Запрос на канал принимается по линии xDSL мультиплексором МДЦАЛ 108С и направляется на сервер 104 управления программами по базовой сети 112 через маршрутизатор 106. Сервер 104 управления программами обрабатывает запрос путем выделения идентификационного номера (ID) потребителя и других характеристик запроса. Сервер 104 управления программами отправляет запрос на сервер 102 управления выпиской счетов и абонентами, чтобы проверить запрос на канал от потребителя. Сервер 102 управления выпиской счетов и абонентами определяет, имеет ли данный потребитель право на прием запрошенного канала, и посылает ответ с результатом проверки на сервер 104 управления программами, который либо удовлетворяет, либо не удовлетворяет запрос на переключение на основе, по меньшей мере частично, содержания ответа с результатом проверки.
Также, если запрос на канал разрешен, сервер 104 управления программами предоставит аудиовизуальную информацию для запрошенного канала в МДЦАЛ 108С, который затем доставит аудиовизуальную информацию запрошенного канала в телеприставку 110F. В альтернативном варианте, если сервер 104 управления программами отклонил запрос, то тогда аудиовизуальная информация не предоставляется в МДЦАЛ 108С, который локально обслуживает потребителя, запросившего выбранный канал с помощью телеприставки 110F.
К временным параметрам, связанным с вышеописанным процессом, относятся: TC - время, необходимое устройству потребителя (телеприставке) для посылки запроса; TCD - время перехода от потребителя к МДЦАЛ; TDP - время перехода от МДЦАЛ к серверу управления программами; TP - время обработки в сервере управления программами; TPB - время перехода между сервером управления программами и сервером обработки данных по счетам и абонентам; TB - время обработки в процессоре для обработки данных по счетам и абонентам; TBP - время перехода от B к P; TPD - время перехода от P к D; TDC - время перехода от D к C; ТCS - время, необходимое С (потребителю) для организации действий, предпринимаемых в результате полученного ответа. Таким образом, общее время, необходимое для удовлетворения запроса потребителя, составит:
Toriginal=TC+TCD+TDP+TP+TPB+TВ+TBP+TPD+TDC+TCS.
В альтернативном варианте программный гид (средство управления программами), отображаемый потребителю, может предоставить для выбора каналы, возможность обращения к которым была подтверждена заранее. Следовательно, любой запрос, который приходит от потребителя, можно считать правомерным. В этом случае общее необходимое время представляется следующим уравнением: Talternative=TC+TCD+TDC+TCS.
В этом уравнении также имеется два допущения. Во-первых, МДЦАЛ является мультиплексором с разрешением широковещания, или, иными словами, в МДЦАЛ доступен широковещательный канал. Если для МДЦАЛ широковещание не разрешено, то тогда запрос должен передаваться дальше вплоть до сервера управления программами или точки приема видео. В этом случае общее время возрастает до TC+TCD+TDP+TP+TDC+TCS. Во-вторых, сервер управления программами может дистанционно управлять устройством потребителя, посылая ему обновленную информацию без запроса со стороны устройства потребителя.
Изобретение улучшает ранее используемые технические решения по меньшей мере двумя путями. Во-первых, каждому МДЦАЛ разрешается широковещание с использованием протокола IGMP. Во-вторых, запросы на каналы от потребителей проверяются локально в МДЦАЛ, обслуживающем телеприставку.
На фиг.2А показана приведенная в качестве примера система 200, где демонстрируются по меньшей мере некоторые из недостатков, связанных с использованием мультиплексоров МДЦАЛ 206А-С без широковещания. Система 200 позволяет потребителю переключать/выбирать каналы аудиовизуальной информации с помощью телеприставок 204 через телефонную линию xDSL. Мультиплексоры МДЦАЛ 206А-С без широковещания подсоединены к базовой сети 208 и поддерживают телефонные линии xDSL, которые соединены с соответствующими местными (локальными) телеприставками 204. В другой сети к маршрутизатору 202 и серверу управления выпиской счетов и абонентами подсоединен сервер управления программами. Хотя это не показано, эти серверы работают фактически таким же образом, как обсуждалось в связи с фиг.1.
Пропускная способность для аудиовизуальной информации из другой сети (здесь не показана) к базовой сети 208 в точке приема аудиовизуальной информации, то есть в маршрутизаторе 202, прямо пропорциональна количеству потребителей, запрашивающих канал со своих телеприставок 204 через соответствующие мультиплексоры МДЦАЛ 206А-С. Даже если два потребителя, обслуживаемых одним и тем же мультиплексором МДЦАЛ без широковещания, запросили один и тот же канал, каждому потребителю для просмотра этого канала устанавливают независимые каналы через базовую сеть. В этом случае для каждого запроса потребителя должен быть установлен отдельный канал, например, для шести компьютерных приставок, подсоединенных к базовой сети через МДЦАЛ без широковещания, в маршрутизаторе 202 потребуется иметь пропускную способность для шести каналов, даже если каждая телеприставка запросила один и тот же канал.
Уравнение, выражающее это соотношение, выглядит следующим образом
(Core Network Utilization)NOMULTICAST_DSLAM ∝ The number of Active Consumers
(Использование базовой сети)без широковещания_DSLAM ∝ количество активных потребителей
На фиг.2В показана примерная система, где мультиплексору МДЦАЛ разрешено широковещание. Примерная система 220 разрешает потребителю переключать/выбирать каналы аудиовизуальной информации с помощью телеприставок 224 через телефонную линию xDSL. Мультиплексоры МДЦАЛ 226А-С с разрешением широковещания подсоединены к базовой сети 228 и поддерживают телефонные линии xDSL, которые соединены с соответствующими местными телеприставками 224. В другой сети (не показано) к маршрутизатору 222 и серверу управления выпиской счетов и абонентами подсоединен сервер управления программами. Хотя это не показано, указанные серверы функционируют фактически таким же образом, как это обсуждалось в связи с фиг.1.
В этом варианте нет дублирования канального трафика через базовую сеть 228. Вместо этого мультиплексоры МДЦАЛ с разрешением широковещания прерывают соединение для каждого канала в базовой сети 228, а затем обрабатывают широковещательные запросы от потребителей (телеприставок 224), которых они локально обслуживают. Таким образом, пропускная способность в точке приема аудиовизуальной информации, то есть, в маршрутизаторе 222 и в базовой сети 228 прямо пропорциональна количеству доступных каналов. Например, если к базовой сети через мультиплексоры МДЦАЛ с разрешением широковещания подсоединено шесть телеприставок, и каждая телеприставка запрашивает только один из двух разных каналов, в маршрутизаторе 202 для предоставления аудиовизуальной информации телеприставкам 224 потребуется пропускная способность только для двух каналов.
Уравнение, выражающее функционирование этого варианта, выглядит следующим образом:
(Core Network Utilization)MULTICAST_DSLAM ∝ The number of Available Channels(Использование базовой сети)широковещательных_DSLAM ∝ количеству активных каналов
Обычно Количество активных потребителей (The number of Active Consumers)≫ Количество активных каналов (The number of active Channels)
На фиг.3 показана комбинация обоих усовершенствований (первого и второго), предложенных в изобретении. В частности, второе усовершенствование разрешает проверку (аутентификацию/авторизацию) запросов потребителя из телеприставки на локальном обслуживающем МДЦАЛ с разрешением широковещания (поддерживает IGMP). Абонентская информация, информация о счетах и дополнительная информация, имеющая отношение к потребителю, запоминается локально в МДЦАЛ с разрешением широковещания. Эта информация в сочетании со средствами широковещания в МДЦАЛ позволяет быстро оценить запрос на переключение каналов от потребителя, и, если возможность выполнения запроса подтверждается, то практически сразу предоставляется аудиовизуальная информация, которая воспроизводится по запрошенному каналу.
На фиг.3 в общем виде представлена примерная система 300, разрешающая потребителю переключать/выбирать каналы с аудиовизуальной информацией с помощью телеприставок 310А-F по телефонной линии xDSL. Мультиплексоры МДЦАЛ 308А-С с разрешением широковещания подсоединены к базовой сети 312 и поддерживают телефонные линии xDSL, которые соединены с соответствующими местными телеприставками 310А-F. В другой сети к маршрутизатору 306 и серверу 302 управления выпиской счетов и абонентами подсоединен сервер 304 управления программами. Эти серверы функционируют практически так же, как обсуждалось в связи с фиг.1, за исключением того, что они загружают информацию, необходимую для проверки и авторизации запроса на переключение каналов, в каждый МДЦАЛ перед запросом.
В этом варианте запрос на переключение каналов от телеприставки 310F распространяется только до мультиплексора МДЦАЛ 308С с разрешением широковещания, обеспечивающего локальное обслуживание. Также базовая сеть 312 должна предоставлять только один экземпляр каждого запрашиваемого канала вместо отдельных каналов для каждого проверенного и разрешенного запроса.
Таким образом, общее время переключения каналов для варианта, показанного на фиг.3, можно выразить следующим уравнением:
TNEW_METHOD=TC+TCD+TDC+TCS.
Хотя общее время обработки запроса на переключение каналов может иногда быть близким к общему времени обработки по ряду вышеописанных способов, изобретение устраняет по меньшей мере три слабых места, имеющихся в вышеописанных способах. В изобретении данные потребителя/абонента, используемые для аутентификации/проверки, загружают только до МДЦАЛ. МДЦАЛ поддерживается и управляется поставщиком услуг, таким как телефонная компания. Потребители не имеют доступ к этой информации или к интерфейсам управления для МДЦАЛ. Следовательно, трудно незаконным образом изменить или получить доступ к этой информации для неавторизованного доступа к каналам аудиовизуальной информации.
В противоположность этому, в предыдущих способах данные, используемые для аутентификации/проверки и авторизации для переключений каналов, загружались в устройство, например телеприставку, находящуюся в доме потребителя, что повышает вероятность атаки со стороны хакеров и/или несанкционированных переключений. В этом случае недобросовестный потребитель (хакер) может использовать способы несанкционированного проникновения, такие как «вынюхивание каналов» (channel sniffing). При «вынюхивании каналов» хакер приводит в действие программу, которая выдает правильные на вид запросы на переключение каналов, используя правильно установленные протоколы широковещания в надежде, что по меньшей мере один из запросов задаст правильный набор канальных идентификаторов. При наличии достаточного времени хакер может выяснить правильные канальные идентификаторы. Кроме того, если МДЦАЛ не проверяет запросы на переключение каналов, он будет реагировать на любой запрос, имеющий правильные данные. Таким образом, изобретение может снизить количество попыток «вынюхивания каналов» и т.п.
Вдобавок, предыдущие способы базировались на идентификаторе потребителя, хранящемся в устройстве, таком как телеприставка, в доме потребителя. Такой подход не является надежным, поскольку эта информация может оказаться ложной. В противоположность этому в изобретении предлагается аутентификация/проверка информации о потребителе на основе использования порта доступа в МДЦАЛ. Поскольку поставщик услуг поддерживает информацию о портах доступа, ему легче безошибочно установить связь между пакетом подписки и конкретным местоположением потребителя.
Фиг.4 дает общее представление 400 одного варианта изобретения, который включает в себя по меньшей мере два программных компонента: модуль 402 аутентификации, который выполняется в МДЦАЛ 414 с разрешением использования IGMP, где этот модуль аутентифицирует запросы на обслуживание потребителей; и модуль 408 системы поддержки операций (OSS, СПО), который поддерживает обновление данных для аутентификации потребителя, хранящихся в МДЦАЛ 414, и находится на связи с удаленным приложением, которое обрабатывает данные аутентификации для каждого МДЦАЛ в базовой сети (не показано, но по существу аналогично системе, изображенной на фиг.3).
На фиг.4 показано, что МДЦАЛ 414 принимает запрос на аудиовизуальный (видео) канал от телеприставки (STB, ТП) 404 в форме запроса IGMP. В этом примере монитор 406 подсоединен к ТП 404 для воспроизведения аудиовизуальной информации (видео) продукта по запрошенному каналу. К ТП 404 также подсоединен аудиоинтерфейс 412 для воспроизведения звуковых сигналов по запрошенному каналу.
После приема запроса на переключение каналов МДЦАЛ 414 выполняет его синтаксический анализ и использует модуль 402 аутентификации для выполнения функции поиска в базе данных 410 для аутентификации на основе IP-адреса ТП или подходящего идентификатора потребителя, такого как идентификатор порта, и широковещательного адреса канала, предоставляемого в контенте запроса. Можно полагать, что идентификатор устройства потребителя является правильным и уникальным. Эта информация проверяется практически в реальном времени путем сопоставления с идентификатором STB (например, адрес протокола доступа к среде) и информацией по профилю аудиовизуальных услуг, хранящейся в кэш-памяти МДЦАЛ 414.
Если потребителю разрешен прием запрашиваемого канала, то телеприставке ТП 404 будет предоставлена копия этого канала, пока в другой раз не будет выбран новый канал. В случае, если потребитель еще не подписался на запрашиваемый канал, может быть обеспечено общее сообщение об отказе в обслуживании. В большинстве случаев время транзакции из ТП для посылки запроса на канал и ответа, посылаемого обратно мультиплексором МДЦАЛ, составит менее 250 миллисекунд при использовании настоящего изобретения.
Как подразумевалось выше, привилегии потребителя на каналы будут храниться в кэш-памяти мультиплексора МДЦАЛ 414 с разрешением широковещания. В одном варианте изобретение может предоставить интерфейс с системой верхнего уровня, документированный согласно протоколу SNMP (простой протокол сетевого управления), который позволяет приложению СПО 408 поддерживать достоверность вышеупомянутой информации. Данный вариант способен поддерживать указанную информацию по каждой ТП. Изменения этой информации могут поддерживаться в течение времени выполнения, а эта информация может храниться в хэш-таблице для поддержания высоких скоростей извлечения информации.
Поскольку компонента СПО обычно находится на расстоянии, обновления могут поступать в МДЦАЛ с каждым изменением условий подписки для каждого потребителя. В большинстве случаев поставщик услуг хочет распространять изменения условий подписки на мультиплексоры МДЦАЛ в базовой сети практически в реальном времени. Поэтому, когда потребитель запрашивает новую подписку на канал или аннулирует существующую подписку, компонента СПО может немедленно предоставить эти изменения в МДЦАЛ в базовой сети, которая локально обслуживает ТП потребителя. Понятно, что удаленное приложение СПО может посылать сообщения об изменениях на основе запросов SNMP в МДЦАЛ для обработки.
В одном варианте модуль СПО и/или его удаленное приложение может быть записан на языке программирования «JAVA» для выполнения в виртуальной среде JAVA. В другом варианте реализация модуля аутентификации на основе МДЦАЛ записывается на языке программирования С и выполняется в операционной системе МДЦАЛ.
Фиг.5 дает общее представление 500 об операциях, выполняемых модулем аутентификации. От начального этапа процесс переходит к этапу 502, где модуль аутентификации на основе МДЦАЛ выполняет синтаксический анализ запроса на переключение каналов (запрос IGMP), принимаемого от локально обслуживаемой телеприставки в доме потребителя. Затем процесс переходит к этапу 504, где модуль аутентификации выполняет функцию поиска в абонентской базе данных, хранящейся в МДЦАЛ, который локально обслуживает данную телеприставку. Далее процесс переходит к этапу 506 принятия решений, где определяют, разрешен ли модулем аутентификации запрос на канал, на основе по меньшей мере, части привилегий потребителя, включенных в локально хранящуюся абонентскую базу данных. При отрицательном решении процесс переходит к конечному этапу и возвращается к обработке других операций.
Однако, если на этапе принятия решений 506 выдано положительное решение, то процесс переходит к этапу 508, где происходит разрешение на предоставление потребителю аудиовизуальной информации по выбранному каналу. Затем процесс переходит к этапу 510, где модуль аутентификации асинхронно принимает обновления абонентской базы данных, предоставляемые модулем СПО. Далее процесс переходит к конечному этапу и возвращается для обработки других операций.
Фиг.6 дает общее представление 600 об операциях, выполняемых модулем СПО. От начального этапа процесс переходит к этапу 602, где модуль СПО асинхронно поддерживает каждую абонентскую базу данных, локально хранящуюся в МДЦАЛ. Процесс переходит к этапу 604, где модуль СПО предоставляет каждой абонентской базе данных на основе МДЦАЛ обновления по абоненту, когда имеет место добавление, изменение или удаление характеристик медийных услуг. Процесс переходит к этапу 606, где модуль СПО асинхронно проверяет данные абонента, хранящиеся в абонентской базе данных в каждом МДЦАЛ. Далее процесс переходит к конечному этапу и возвращается для выполнения других операций.
Фиг.7 дает схематическое общее представление о примерной телеприставке (ТП) 700. Источник питания 720 обеспечивает электроэнергию, необходимую для работы каждого компонента, входящего в ТП 700. Шина 710 предоставляет возможность совместного использования сигналов несколькими компонентами, включая оперативное запоминающее устройство (RAM) 702, постоянное запоминающее устройство (ROM) 704, аудиоинтерфейс 706, интерфейс 708 вывода, интерфейс 716 памяти, контроллер 714 и интерфейс 712 для xDSL. Программы и данные для управления работой ТП 700 могут храниться в RAM 702, ROM 704 и/или запоминающем устройстве 718, подсоединенном к интерфейсу 716 памяти. Хотя это не показано, интерфейс 712 для xDSL через цепь xDSL соединен также с местным обслуживающим мультиплексором МДЦАЛ. Аудиоинтерфейс 706 можно использовать для воспроизведения и/или записи по меньшей мере аудио информации, содержащейся в канале, выбранном оператором/потребителем.
Видеоинтерфейс 708 используют для вывода видеосигналов, содержащихся в канале, выбранном оператором/потребителем. Выходные видеосигналы могут быть предоставлены в любом из ряда известных форматов для воспроизведения на устройстве отображения, таком как монитор, экран дисплея, телевизор и т.п.
На фиг.8 схематически показан примерный мультиплексор МДЦАЛ 800. Интерфейс 806 базовой сети используется для осуществления связи по существу с той же самой базовой сетью, которая обсуждалась выше и обсуждается ниже. Множество телеприставок (смотри фиг.7) могут обслуживаться через интерфейс 802 для xDSL, который подсоединен к локальным (замкнутым) цепям xDSL для каждого потребителя. Модуль 810 аутентификации выполняет по существу те же самые операции, которые обсуждались выше и обсуждаются ниже, и находится на связи с интерфейсом 802 для xDSL, системным контроллером 812, абонентской базой данных 814 и модулем 808 доступа к каналам аудиовизуальной информации. Функционирование каждой компоненты МДЦАЛ 800 и их взаимодействие позволяет обеспечить функциональные возможности широковещания и локальную аутентификацию запросов на переключение каналов потребителей, как обсуждалось выше и обсуждается ниже.
Вышеприведенное описание, примеры и данные обеспечивают законченное описание процесса создания и использования состава изобретения. Поскольку можно создать множество вариантов изобретения, не выходя за рамки его существа и объема, изобретение заключено в прилагаемой формуле изобретения.
1. Способ для разрешения быстрого доступа по меньшей мере к одному каналу через соединение xDSL (цифровой абонентской линии), содержащий
(a) использование по меньшей мере одного мультиплексора доступа к цифровой абонентской линии (DSLAM, МДЦАЛ) с разрешенным широковещанием, выполненного для аутентификации по меньшей мере одного пользователя локально и для разрешения доступа по меньшей мере к одному каналу в базовой сети, причем абонент соединен с базовой сетью с помощью соединения xDSL,
(b) прием запроса в МДЦАЛ с разрешением широковещания по меньшей мере на один канал от абонента, причем принимающий МДЦАЛ локально обслуживает соединение xDSL для абонента,
(c) использование информации, сохраненной в принимающем МДЦАЛ, для определения локально, санкционирован ли доступ абонента к запрашиваемому каналу, и
(d) если определено, что абонент имеет санкционированный доступ к запрашиваемому каналу, то использование МДЦАЛ для предоставления доступа локально к запрашиваемому каналу в базовой сети, причем базовая сеть устанавливает один экземпляр каждого канала перед выбором по меньшей мере одним из абонентов.
2. Способ по п.1, в котором МДЦАЛ с разрешением широковещания предоставляет по меньшей мере один широковещательный протокол IGMP (широковещательный протокол взаимодействия групп сети Интернет).
3. Способ по п.1, в котором на этапе (b) абонент использует телеприставку для предоставления соединения xDSL, которое локально обслуживается принимающим МДЦАЛ.
4. Способ по п.1, в котором на этапе (с) запомненную информацию включают в состав базы данных в принимающем МДЦАЛ.
5. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап предоставления каждого экземпляра каждого канала базовой сети через маршрутизатор, подсоединенный к другой сети.
6. Способ по п.1, дополнительно содержащий на этапе (с) использование дистанционной обработки для поддержания запомненной информации.
7. Способ по п.1, дополнительно содержащий на этапе (с) использование дистанционной обработки для обновления запомненной информации.
8. Способ по п.1, в котором на этапе (d) принимающий МДЦАЛ предоставляет доступ к запрашиваемому каналу через локально обслуживаемое соединение xDSL для абонента.
9. Способ по п.1, в котором канал включает в себя аудиовизуальную информацию по меньшей мере для одного из следующих действий: отображения, записи и воспроизведения с помощью телеприставки.
10. Способ по п.9, в котором аудиовизуальная информация включает в себя по меньшей мере одно из следующего: видео, графические данные, изображение, текст, ток-шоу и телевизионную программу.
11. Мультиплексор доступа к цифровой абонентской линии (МДЦАЛ) для локального разрешения быстрого доступа по меньшей мере к одному каналу через соединение xDSL (цифровой абонентской линии), содержащий
(а) сетевой интерфейс, который использует протокол на основе пакетов для посылки и приема пакетов с помощью базовой сети, и другой сетевой интерфейс для мультиплексирования локальных соединений xDSL, которые связаны с абонентом,
(b) транскодер, который выполняет операции, включающие в себя
(i) разрешение широковещательного режима работы МДЦАЛ для доступа по меньшей мере к одному каналу в базовой сети, причем по меньшей мере один абонент соединен с базовой сетью с помощью соединения xDSL,
(ii) прием запроса по меньшей мере на один канал от установленного локального соединения xDSL, связанного с абонентом,
(iii) использование запомненной информации для определения локально, имеет ли абонент санкционированный доступ к запрашиваемому каналу, и
(iv) если определено, что абонент имеет санкционированный доступ к запрашиваемому каналу, то предоставление доступа локально к запрашиваемому каналу в базовой сети через локальное соединение xDSL, связанное с абонентом, причем базовая сеть устанавливает один экземпляр каждого канала, перед выбором по меньшей мере одним из абонентов.
12. МДЦАЛ по п.11, дополнительно содержащий по меньшей мере один широковещательный протокол IGMP.
13. МДЦАЛ по п.11, в котором на этапе (b) (ii) абонент использует телеприставку для предоставления соединения xDSL, которое локально обслуживается МДЦАЛ.
14. МДЦАЛ по п.11, в котором на этапе (b) (iii) запомненную информацию включают в состав локальной базы данных.
15. Система для разрешения быстрого доступа по меньшей мере к одному каналу через соединение xDSL, соединенное с базовой сетью на основе протокола IP, содержащая
(а) по меньшей мере один мультиплексор доступа к цифровой абонентской линии (МДЦАЛ) с разрешением широковещания, выполненный для аутентификации по меньшей мере одного пользователя локально и для разрешения доступа по меньшей мере к одному каналу в базовой сети, причем абонент подсоединен к базовой сети с помощью соединения xDSL,
(b) телеприставку для посылки запроса по меньшей мере на один канал от абонента на МДЦАЛ с разрешением широковещания, причем принимающий МДЦАЛ обслуживает локальное соединение xDSL для телеприставки,
(c) базу данных для локального запоминания информации в принимающем МДЦАЛ, причем эту информацию используют для определения локально, имеется ли санкционированный доступ абонента к запрашиваемому каналу, и
(d) маршрутизатор, который разрешает базовой сети установить один экземпляр каждого канала перед выбором по меньшей мере одним из абонентов, причем если определено, что абонент имеет санкционированный доступ к запрашиваемому каналу, то принимающий МДЦАЛ используют для предоставления доступа локально к запрашиваемому каналу в базовой сети.
16. Система по п.15, в которой МДЦАЛ с разрешением широковещания предоставляет по меньшей мере один широковещательный протокол IGMP.
17. Система по п.15, дополнительно содержащая удаленную обработку, которая поддерживает информацию, запомненную в базе данных.
18. Считываемый компьютером носитель, который содержит команды для выполнения действий, включающий в себя
(a) первый компонент для использования по меньшей мере одного мультиплексора доступа к цифровой абонентской линии (МДЦАЛ) с разрешением широковещания, выполненного для аутентификации по меньшей мере одного пользователя локально и для разрешения доступа по меньшей мере к одному каналу в базовой сети, причем абонент соединен с базовой сетью с помощью соединения xDSL,
(b) второй компонент для приема запроса МДЦАЛ с разрешением широковещания по меньшей мере на один канал от абонента, причем принимающий МДЦАЛ локально обслуживает соединение xDSL для абонента,
(c) третий компонент для использования информации, запомненной в принимающем МДЦАЛ, для определения локально, имеется ли санкционированный доступ абонента к запрашиваемому каналу, и
(d) четвертый компонент для, если определено, что имеется санкционированный доступ абонента к запрашиваемому каналу, использования МДЦАЛ для предоставления доступа к запрашиваемому каналу в базовой сети, причем базовая сеть устанавливает один экземпляр каждого канала перед выбором по меньшей мере одним из абонентов.
19. Устройство для разрешения быстрого доступа по меньшей мере к одному каналу через соединение xDSL, содержащее:
(a) средство для использования по меньшей мере одного мультиплексора доступа к цифровой абонентской линии (МДЦАЛ) с разрешением широковещания, выполненного для аутентификации по меньшей мере одного пользователя локально и для разрешения доступа по меньшей мере к одному каналу в базовой сети, причем абонент соединен с базовой сетью с помощью соединения xDSL,
(b) использование в МДЦАЛ с разрешением широковещания средства для приема запроса по меньшей мере на один канал от абонента, где принимающий МДЦАЛ локально обслуживает соединение xDSL для абонента,
(c) средство для использования информации, запомненной в принимающем МДЦАЛ, для определения того, имеется ли санкционированный доступ абонента к запрашиваемому каналу, и
(d) средство для, если определено, что имеется санкционированный доступ абонента к запрашиваемому каналу, использования МДЦАЛ для предоставления доступа к запрашиваемому каналу в базовой сети, где базовая сеть устанавливает один экземпляр каждого канала перед выбором по меньшей мере одним из абонентов.
20. Способ по п.1, по которому также, если запрашиваемый доступ не подтвержден, передается сообщение об отказе в обслуживании.
21. Способ по п.20, в котором сообщение об отказе в обслуживании передается с помощью соединения xDSL.
