KR100582554B1 - Access system for providing hybrid service of communication and broadcasting - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통신과 방송의 융합 서비스를 위한 액세스 시스템에 관한 것으로 특히, 통신방송 융합용 스위치 모듈과 멀티캐스트 프레임 처리모듈을 이용하여 멀티캐스트 프레임을 처리하는 것을 특징으로 하는 액세스 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an access system for a convergence service of communication and broadcasting, and more particularly, to an access system characterized in that a multicast frame is processed using a switch broadcasting convergence switch module and a multicast frame processing module.

본 발명이 개시하는 통신과 방송의 융합 서비스의 제공을 위한 액세스 시스템은 입력되는 유니캐스트 프레임과 멀티캐스트 프레임을 분리 스위칭하고, 멀티캐스트 프레임의 전용 출력포트를 구비하며, 입력 멀티캐스트 프레임을 상기 전용 출력포트로 출력시키는 스위치 모듈; 및 전용 출력포트에 연결되어 있으며, 멀티캐스트 프레임을 입력받아 방송용 멀티캐스트 프레임과 비방송용 멀티캐스트 프레임으로 분리하여 처리하는 멀티캐스트 프레임 처리 모듈을 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.An access system for providing a communication and broadcasting convergence service disclosed in the present invention is to separate and switch the input unicast frame and multicast frame, and to provide a dedicated output port of the multicast frame, the input multicast frame is dedicated A switch module for outputting to an output port; And a multicast frame processing module connected to a dedicated output port and receiving a multicast frame and separating and processing the multicast frame into a broadcast multicast frame and a non-broadcast multicast frame.

Description

통신과 방송의 융합 서비스를 위한 액세스 시스템{Access system for providing hybrid service of communication and broadcasting}Access system for providing hybrid service of communication and broadcasting

도 1은 기존의 액세스 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a conventional access system.

도 2a 는 본 발명이 개시하는 액세스 시스템의 바람직한 일실시예의 구성을 나타낸 도면이다.2A is a diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the access system disclosed in the present invention.

도 2b는 도 2a에 제시된 백본 정합 모듈과 가입자 정합 모듈의 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 2B is a diagram illustrating the configuration of the backbone matching module and the subscriber matching module shown in FIG. 2A.

도 2c는 액세스 시스템을 구성하는 각 모듈간의 신호 흐름을 나타낸 도면이다.2C is a diagram illustrating a signal flow between modules constituting an access system.

도 2d는 멀티캐스트 프레임 처리 모듈의 바람직한 상세 구성을 나타낸 도면이다.2D is a diagram showing a preferred detailed configuration of the multicast frame processing module.

도 2e는 멀티캐스트 프레임 처리 모듈의 출력 프레임 형식 및 그 일례를 나타낸 도면이다.2E is a diagram illustrating an output frame format of an multicast frame processing module and an example thereof.

<도면의 주요부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

20 : 가입자 정합 모듈 21 : 백본 정합 모듈20: subscriber matching module 21: backbone matching module

24 : 라우팅 처리 모듈 25: 멀티캐스트 프레임 처리 모듈24: routing processing module 25: multicast frame processing module

26 : 통신방송융합 스위치 모듈26: communication broadcasting convergence switch module

본 발명은 통신과 방송의 융합 서비스를 위한 액세스 시스템에 관한 것으로 특히, 통신방송 융합용 스위치 모듈과 멀티캐스트 프레임 처리모듈을 이용하여 멀티캐스트 프레임을 처리하는 것을 특징으로 하는 액세스 시스템에 관한 것이다. 여기서 '액세스'의 의미는 네트워크를 구분함에 있어 가입자망의 의미인 액세스이고 액세스 시스템은 가입자망에 사용되는 소용량 라우터나 스위치같은 시스템을 말한다.The present invention relates to an access system for a convergence service of communication and broadcasting, and more particularly, to an access system characterized in that a multicast frame is processed using a switch broadcasting convergence switch module and a multicast frame processing module. Here, 'access' means access, which means subscriber network in differentiating networks, and access system refers to a system such as a small capacity router or switch used in subscriber networks.

기존의 액세스 시스템은 멀티캐스트 프레임을 위한 별도의 처리 모듈을 구비함이 없이 각 정합 모듈의 네트워크 프로세서나 트래픽 매니저에서 멀티캐스트 프레임도 처리함으로 인해 방송 프레임(방송 데이터)에 대한 처리 속도의 저하나 관리상의 문제점이 있었다. 따라서 방송 데이터의 특성인 실시간성과 실시간성의 구현을 위한 전송 품질의 보장 등의 요구사항을 완벽하게 만족시키지 못하는 단점이 있다.Conventional access systems do not have a separate processing module for multicast frames, but also process or reduce the processing speed for broadcast frames (broadcast data) by processing multicast frames in the network processor or traffic manager of each matching module. There was a problem. Therefore, there is a disadvantage that it does not completely satisfy the requirements such as guarantee of transmission quality for real-time and real-time characteristics of broadcast data.

도 1은 기존의 액세스 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a conventional access system.

기존 액세스 시스템은 도 1에 제시된 바와 같이 크게 백본 정합 모듈(10), 가입자 정합 모듈(11), 라우팅 처리 모듈(12), 스위치 모듈(13)로 구성된다.Existing access system is largely composed of a backbone matching module 10, subscriber matching module 11, routing processing module 12, switch module 13 as shown in FIG.

백본 정합 모듈(10)은 액세스 시스템을 백본(backbone)망에 정합시키는 모듈로서 백본으로부터 입력되는 트래픽 또는 가입자 정합 모듈(11)로부터 입력되는 트 래픽을 스위치 모듈(13)을 통하여 다른 백본 정합 모듈이나 가입자 정합 모듈(11)로 전달하거나, 반대로 스위치 모듈(13)로부터 입력되는 트래픽을 백본으로 전달하는 모듈이다.The backbone matching module 10 is a module for matching an access system to a backbone network. The backbone matching module 10 receives traffic input from the backbone or traffic input from the subscriber matching module 11 through another switch module 13. The module is delivered to the subscriber matching module 11 or, conversely, the traffic input from the switch module 13 is transferred to the backbone.

가입자 정합 모듈(11)은 가입자 망과의 정합을 담당하는 모듈로서 가입자로부터 입력되는 트래픽을 스위치 모듈(13)을 통하여 다른 백본 정합 모듈이나 가입자 정합 모듈로 전달하는 모듈이다.The subscriber matching module 11 is a module that is responsible for registration with the subscriber network and delivers traffic input from the subscriber to another backbone matching module or subscriber matching module through the switch module 13.

스위치 모듈(13)은 액세스 시스템에 입력되는 유니캐스트 프레임과 멀티캐스트 프레임을 스위칭하여 해당 백본 정합 모듈이나 가입자 정합 모듈로 전달한다.The switch module 13 switches the unicast frame and the multicast frame inputted to the access system and transfers them to the corresponding backbone matching module or subscriber matching module.

라우팅 처리 모듈(12)은 프레임의 라우팅과 관련된 정보를 가입자 정합 모듈(11) 및 백본 정합 모듈(10)과 주고받는 기능과 관리하는 기능을 담당한다.The routing processing module 12 is responsible for transmitting and receiving information related to the routing of the frame to and from the subscriber matching module 11 and the backbone matching module 10.

기존의 액세스 시스템에서는 가입자 정합 모듈(11)에서 유니캐스트(unicast) 프레임과 멀티캐스트(multicast) 프레임을 구별하지 않고 네트워크 프로세서나 트래픽 매니저에서 처리하고 이 프레임을 스위치 모듈에서 같이 처리함으로 인해 실시간 데이터의 처리 속도 저하나 관리상의 문제점이 있었다. 또한 방송 데이터의 특성인 실시간성과 전송 품질의 보장 등의 요구사항을 완벽하게 만족시키지 못하는 단점이 있다.In the conventional access system, the subscriber matching module 11 processes the network processor or the traffic manager without distinguishing between unicast frames and multicast frames, and processes the frames together in the switch module. There was a decrease in processing speed and a management problem. In addition, there is a disadvantage that does not completely satisfy the requirements such as real-time and transmission quality guarantee that is a characteristic of broadcast data.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 단점을 해결하기 위해 창안된 것으로 본 발명의 목적 및 이루고자 하는 기술적 과제는 유니캐스트 프레임과 멀티캐스트 프레임을 분리·처리하여 실시간 데이터의 속도 저하나 관리상의 문제점을 해결하고, 또한 방송 데이터의 실시간성과 전송 품질의 보장을 꾀할 수 있는 통신과 방송의 융합 서비스를 위한 액세스 시스템을 제공함에 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above disadvantages, and an object of the present invention and the technical problem to be achieved is to separate and process a unicast frame and a multicast frame to solve the problem of slowing down the speed or management of real-time data. In addition, the present invention provides an access system for a convergence service of communication and broadcasting, which can ensure the real-time and transmission quality of broadcast data.

상기와 같은 목적 및 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명이 개시하는 통신과 방송의 융합 서비스의 제공을 위한 액세스 시스템은 입력되는 유니캐스트 프레임과 멀티캐스트 프레임을 분리하여 스위칭하고, 멀티캐스트 프레임의 전용 출력포트를 구비하며, 입력 멀티캐스트 프레임을 상기 전용 출력포트로 출력시키는 스위치 모듈; 및 전용 출력포트에 연결되어 있으며, 멀티캐스트 프레임을 입력받아 방송용 멀티캐스트 프레임과 비방송용 멀티캐스트 프레임으로 분리하여 처리하는 멀티캐스트 프레임 처리 모듈을 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.In order to achieve the above object and technical problem, the access system for providing a communication and broadcasting convergence service disclosed by the present invention separates and switches an input unicast frame and a multicast frame, and outputs a dedicated output of the multicast frame. A switch module having a port and outputting an input multicast frame to the dedicated output port; And a multicast frame processing module connected to a dedicated output port and receiving a multicast frame and separating and processing the multicast frame into a broadcast multicast frame and a non-broadcast multicast frame.

멀티캐스트 프레임 처리 모듈은 멀티캐스트 프레임을 입력받아 방송용 멀티캐스트 프레임과 비방송용 멀티캐스트 프레임으로 분류하는 멀티캐스트 프레임 분류부; 및 방송용 멀티캐스트 프레임을 방송 채널별로 구분된 채널 버퍼에 저장하고, 가입자측의 전송 요구가 있을 경우 상기 방송용 멀티캐스트 프레임을 출력하는 방송 프레임 처리부를 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.The multicast frame processing module comprises: a multicast frame classifying unit which receives a multicast frame and classifies it into a broadcast multicast frame and a non-broadcast multicast frame; And a broadcast frame processing unit for storing the broadcast multicast frame in a channel buffer divided for each broadcast channel and outputting the broadcast multicast frame when a subscriber side transmits a request.

아울러, 멀티캐스트 프레임 처리 모듈은 방송 프레임 처리부가 방송용 멀티캐스트 프레임을 출력할 때, 채널 버퍼별로 설정된 rate이상 출력되지 않도록 프레임을 shaping 하는 shaping 처리부; 및 서비스 대상 멀티캐스트 주소와 포트 정보를 이용하여 출력된 방송용 멀티캐스트 프레임의 상기 요구 가입자측로의 전송을 스케쥴링하는 스케쥴러를 더 포함하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.The multicast frame processing module may include a shaping processor configured to shap a frame such that the broadcast frame processor outputs a broadcast multicast frame so that the broadcast frame processor does not output more than a rate set for each channel buffer; And a scheduler for scheduling transmission of the broadcast multicast frame output to the requesting subscriber side by using the service target multicast address and port information to achieve the object and technical problem of the present invention.

스케쥴러는 요구 가입자측이 상기 멀티캐스트 프레임의 수신 및 폐기 여부를 판단할 수 있도록 상기 프레임에 헤더를 첨가하여 전달하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.The scheduler adds a header to the frame so that the requesting subscriber can determine whether to receive or discard the multicast frame, thereby achieving the object and technical problem of the present invention.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 본 발명의 실시예에 근거, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same reference numerals refer to the same elements, even if on the other drawings in the same reference numerals to the components of the drawings. Numbers have been given and it is noted that in the description of the drawings, components of other drawings may be cited if necessary.

우선 본 발명에 대한 이해의 편의를 도모하기 위해 그 동작 방식을 간략히 언급한다.First, the operation method is briefly referred to in order to facilitate the understanding of the present invention.

본 발명은 통신과 방송의 융합 서비스를 위한 액세스 시스템을 구현하고자 하는 것으로, 이를 위해 통신방송 융합용 스위치 모듈과 멀티캐스트 프레임 처리모듈을 이용하여 입력된 멀티캐스트 프레임을 멀티캐스트 프레임 처리모듈과 연결된 스위치 모듈의 특정 포트로 출력한다.The present invention is to implement an access system for a convergence service of communication and broadcasting, and for this purpose, a switch connected to a multicast frame processing module by inputting a multicast frame input using a communication broadcasting convergence switch module and a multicast frame processing module. Output to specific port of module.

멀티캐스트 프레임 처리모듈은 방송용 멀티캐스트 프레임과 비방송용 멀티캐스트 프레임으로 분류하고 방송용 멀티캐스트 프레임의 경우 채널별로 분류한 후 이를 채널 버퍼에 저장한다. 채널 버퍼에 저장된 방송용 멀티캐스트 프레임은 가입자의 요구가 있을 경우 shaping 및 스케쥴링 처리되어 가입자 정합 모듈로 전달된다. 비방송용 멀티캐스트 프레임의 경우 버퍼에 저장된 후 백본 및 가입자 정합 모 듈로 전달된다.The multicast frame processing module classifies the broadcast multicast frame and the non-broadcast multicast frame, and classifies the broadcast multicast frame by channel and stores them in the channel buffer. The broadcast multicast frame stored in the channel buffer is shaping and scheduled at the subscriber's request and delivered to the subscriber matching module. For non-broadcast multicast frames, they are stored in a buffer and passed to the backbone and subscriber matching modules.

본 발명은 기존의 액세스 시스템과 달리 통신방송 융합용 스위치 모듈과 멀티캐스트 프레임 처리모듈을 이용하여 방송용 프레임을 분리 처리하기 때문에 방송데이터 전송의 QoS(Quality of Service)가 보장되어 효율적인 통신방송융합 액세스 시스템을 구현할 수 있다.In the present invention, unlike the conventional access system, since the broadcasting frame is separated and processed using the communication broadcasting convergence switch module and the multicast frame processing module, the quality of service (QoS) of the broadcasting data transmission is ensured, and thus the efficient broadcasting broadcasting convergence access system. Can be implemented.

도 2a 는 본 발명이 개시하는 액세스 시스템의 바람직한 일실시예의 구성을 나타낸 도면이다.2A is a diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the access system disclosed in the present invention.

도 2a를 참조하면, 액세스 시스템은 크게 가입자 정합 모듈(20), 백본 정합 모듈(21), storage 처리부(22), CATV 정합 모듈(23), 라우팅 처리 모듈(24), 멀티캐스트 프레임 처리모듈(25) 및 통신방송 융합 스위치 모듈(26)로 구성된다. 기존의 액세스 시스템과는 다르게 멀티캐스트 프레임 처리모듈(25)이 더 구비된다.Referring to Figure 2a, the access system is largely subscriber matching module 20, backbone matching module 21, storage processing unit 22, CATV matching module 23, routing processing module 24, multicast frame processing module ( 25) and communication broadcast convergence switch module 26. Unlike the conventional access system, the multicast frame processing module 25 is further provided.

백본 정합 모듈(21)은 액세스 시스템과 백본과의 정합을 담당하는 모듈로서, 백본으로부터 입력되는 트래픽을 스위치 모듈(26)을 통하여 다른 백본 정합 모듈이나 가입자 정합 모듈(20)로 전달하거나, 스위치 모듈(26)로부터 입력되는 트래픽을 백본으로 전달하는 기능을 담당하는 모듈이다.The backbone matching module 21 is a module responsible for matching the access system and the backbone. The backbone matching module 21 delivers traffic input from the backbone to the other backbone matching module or the subscriber matching module 20 through the switch module 26, or the switch module. This module is responsible for delivering the traffic inputted from the 26 backbone.

가입자 정합 모듈(20)은 가입자와 가입자 망과의 정합을 담당하는 모듈로서 가입자로부터 입력되는 트래픽을 스위치 모듈(26)을 통하여 백본 정합 모듈이나 다른 가입자 정합 모듈로 전달하거나, 스위치 모듈(26)과 멀티캐스트 프레임 처리모듈(25)로부터 입력되는 트래픽을 가입자로 전달하는 기능을 담당하는 모듈이다.Subscriber matching module 20 is a module that is responsible for the matching between the subscriber and the subscriber network through the switch module 26 to pass the traffic input from the subscriber to the backbone matching module or other subscriber matching module, or with the switch module 26 The module responsible for delivering the traffic input from the multicast frame processing module 25 to the subscriber.

통신방송 융합 스위치 모듈(26)은 유니캐스트 프레임과 멀티캐스트 프레임을 위한 출력포트를 각각 구비한다. 기존 액세스 시스템의 스위치 모듈은 위에서 언급한 바와 같이 상기 두 프레임이 동일한 출력포트를 통해 출력되었다. 스위치 모듈(26)로 입력되는 유니캐스트 프레임은 해당 백본 정합 모듈(21)이나 가입자 정합 모듈(20)로 직접 전달되고, 멀티캐스트 프레임은 멀티캐스트 프레임 처리모듈(25)로 전달된다.The communication broadcast convergence switch module 26 has output ports for unicast frame and multicast frame, respectively. In the switch module of the conventional access system, as mentioned above, the two frames are output through the same output port. The unicast frame input to the switch module 26 is directly transmitted to the backbone matching module 21 or the subscriber matching module 20, and the multicast frame is transmitted to the multicast frame processing module 25.

멀티캐스트 프레임 처리모듈(25)은 입력된 멀티캐스트 프레임을 검사하여 방송용 멀티캐스트 프레임과 비방송용 멀티캐스트 프레임으로 분류하여, 비방송 멀티캐스트 프레임은 모든 가입자 정합 모듈(20)과 백본 정합 모듈(21)에 전달하고, 방송 멀티캐스트 프레임은 각 채널 별로 분리·저장하며 가입자의 요구가 있는 채널의 프레임을 해당 가입자 정합 모듈(20)로 전달한다.The multicast frame processing module 25 examines the input multicast frame and classifies it into a broadcast multicast frame and a non-broadcast multicast frame, and the non-broadcast multicast frame includes all the subscriber matching module 20 and the backbone matching module 21. The broadcast multicast frame is separated and stored for each channel, and the frame of the channel with the subscriber's request is transmitted to the subscriber matching module 20.

라우팅 처리 모듈(24)에서는 프레임의 라우팅 관련 정보를 가입자 정합 모듈(20) 및 백본 정합 모듈(21)과 통신하고 관리하는 기능을 담당한다. CATV 정합 모듈(23)은 ATM이나 POS(Packet over SONET)의 형태로 입력되는 기존 디지털 CATV을 정합하는 기능을 담당한다.The routing processing module 24 is responsible for communicating and managing the routing related information of the frame with the subscriber matching module 20 and the backbone matching module 21. CATV matching module 23 is responsible for matching the existing digital CATV input in the form of ATM or POS (Packet over SONET).

도 2b는 도 2a에 제시된 백본 정합 모듈과 가입자 정합 모듈의 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 2B is a diagram illustrating the configuration of the backbone matching module and the subscriber matching module shown in FIG. 2A.

도 2b를 참조하면, 정합 모듈(20, 21)은 물리층 정합부(201, 211), MAC(202, 212), 네트워크 프로세서(203, 213), 트래픽 매니저(204, 214), 입력단 정합부(205, 215), 출력단 정합부(206, 216)로 구성되며, 기존의 정합 모듈과는 달리 입력단 정합부(205, 215) 및 출력단 정합부(206, 216)가 더 추가되어 있다.Referring to FIG. 2B, the matching module 20 and 21 may include a physical layer matching unit 201 and 211, a MAC 202 and 212, a network processor 203 and 213, a traffic manager 204 and 214, and an input terminal matching unit ( 205 and 215 and output stage matching units 206 and 216. Unlike conventional matching modules, input stage matching units 205 and 215 and output stage matching units 206 and 216 are further added.

액세스 시스템 외부로부터 입력되는 프레임은 물리층 정합부(201, 211)를 거쳐 MAC(Media Access Control, 202, 212)로 전달된다. MAC(202, 212)은 입력 프레임의 목적지 MAC 주소를 검사하고 자신의 MAC 주소와 일치하면 이 프레임을 네트워크 프로세서(203, 213)로 전달한다.Frames input from the outside of the access system are transferred to the media access control units 202 and 212 via the physical layer matching units 201 and 211. MAC 202, 212 checks the destination MAC address of the input frame and forwards the frame to network processor 203, 213 if it matches its MAC address.

네트워크 프로세서(203, 213)에서는 IP 주소 룩업(Look up)을 수행한 후, 이 프레임이 전송될 정합 모듈의 정보와 해당 프레임을 트래픽 매니저(204, 214)로 전달한다. 트래픽 매니저(204, 214)는 QoS의 보장을 위하여 프레임 스케쥴링, queueing, rate control 등을 수행한다.The network processor 203 or 213 performs a lookup of the IP address, and then transfers the information of the matching module to which the frame is to be transmitted and the corresponding frame to the traffic managers 204 and 214. The traffic managers 204 and 214 perform frame scheduling, queueing, rate control, and the like to guarantee QoS.

트래픽 매니저(204, 214)에 의해 제어된 프레임은 입력단 정합부(205, 215)로 전달된다. 입력단 정합부(205, 215)는 백본 정합 모듈(21)에서는 스위치 모듈(26)에의 정합 기능을 수행하고, 가입자 정합 모듈(20)에서는 스위치 모듈(26)에의 정합 기능과 아울러 멀티캐스트 프레임 처리모듈(25) 정합 기능을 수행한다. 또한, 입력 프레임이 일반 데이터 프레임일 경우 이 프레임을 스위치 모듈(26)로 전달하며, 입력 프레임이 IGMP(Internet Group Management Protocol) 관련 프레임일 경우 이를 멀티캐스트 프레임 처리모듈(25)로 전달한다.Frames controlled by the traffic managers 204 and 214 are forwarded to the input matcher 205 and 215. The input stage matching section 205, 215 performs a matching function to the switch module 26 in the backbone matching module 21, and the multicast frame processing module in addition to the matching function to the switch module 26 in the subscriber matching module 20. (25) Perform the matching function. When the input frame is a general data frame, the frame is transmitted to the switch module 26. When the input frame is an IGMP-related frame, the frame is transmitted to the multicast frame processing module 25.

스위치 모듈(26)로부터 입력되는 프레임은 출력단 정합부(206, 216)로 입력되고 이 프레임은 트래픽 매니저(204, 214), 네트워크 프로세서(203, 213), MAC(202, 212), 및 물리층 정합부(201, 211)를 거쳐 시스템 외부로 출력된다.Frames input from the switch module 26 are input to the output matching units 206 and 216, which are traffic managers 204 and 214, network processors 203 and 213, MACs 202 and 212, and physical layer matching. It is output to the outside of the system via the units 201 and 211.

출력단 정합부(206, 216)의 경우 멀티캐스트 프레임 처리모듈(25)과 연결되어 있고, 이 모듈로부터 입력되는 멀티캐스트 프레임의 헤더를 검사하여 목적지가 자신일 경우 이 프레임을 트래픽 매니저(204, 214)로 전달한다. 만일 목적지가 자신이 아닐 경우는 프레임을 폐기한다. 여기서 트래픽 매니저(204, 214), 입력단 정합부(205, 215), 출력단 정합부(206, 216)는 논리적인 구분일 뿐 물리적으로는 하나의 칩으로 구현될 수 있다.The output matching unit 206, 216 is connected to the multicast frame processing module 25, and checks the header of the multicast frame inputted from this module, and checks the frame if the destination is the traffic manager 204, 214. To pass). If the destination is not itself, the frame is discarded. In this case, the traffic managers 204 and 214, the input stage matching units 205 and 215, and the output stage matching units 206 and 216 are logical divisions and may be physically implemented as one chip.

도 2c는 액세스 시스템을 구성하는 각 모듈간의 신호 흐름을 나타낸 도면이다.2C is a diagram illustrating a signal flow between modules constituting an access system.

원래의 시스템에는 복수개의 백본 정합 모듈과 가입자 정합 모듈, 그리고 이중화를 지원하기 위하여 복수개의(보통 2개)의 라우팅 처리 모듈, 스위치 모듈 및 멀티캐스트 프레임 처리모듈이 있을 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 각 모듈이 하나로 되어 있다 가정하고 설명한다.The original system may have a plurality of backbone matching modules, subscriber matching modules, and a plurality of (usually two) routing processing modules, switch modules, and multicast frame processing modules to support redundancy. In the present specification, for convenience of description, it is assumed that each module is described.

각 백본 정합 모듈(21)과 가입자 정합 모듈(20)은 통신방송 융합 스위치 모듈(26)과 라우팅 처리 모듈(24) 및 멀티캐스트 프레임 처리모듈(25)과 신호를 주고 받는다. 라우팅 처리 모듈(24)은 백본 정합 모듈(21), 가입자 정합 모듈(20), 멀티캐스트 프레임 처리 모듈(25) 및 interactive 저장 모듈(27)과 연결되어 있다.Each backbone matching module 21 and subscriber matching module 20 exchange signals with the communication broadcast convergence switch module 26, the routing processing module 24, and the multicast frame processing module 25. The routing processing module 24 is connected to the backbone matching module 21, the subscriber matching module 20, the multicast frame processing module 25, and the interactive storage module 27.

통신방송 융합 스위치 모듈(26)은 interactive 저장 모듈(27), 백본 정합 모듈(21), 가입자 정합 모듈(20) 및 멀티캐스트 프레임 처리 모듈(25)과 연결되어 있다. 각 정합 모듈에서 입력된 데이터 프레임은 유니캐스트 및 멀티캐스트 프레임에 따라 스위치 모듈(26)의 출력포트를 달리 선택한다.The telecommunications convergence switch module 26 is connected to the interactive storage module 27, the backbone matching module 21, the subscriber matching module 20, and the multicast frame processing module 25. Data frames inputted from each matching module select different output ports of the switch module 26 according to unicast and multicast frames.

다시 말하면, 유니캐스트 프레임인 경우 IP lookup을 하여 라우팅 테이블에 있는 출력 포트정보를 이용하여 스위치 모듈(26)에 스위칭을 요구하는 반면, 멀티 캐스트 프레임인 경우는 스위치 모듈(26)의 멀티캐스트 프레임용으로 정의된 특정 포트정보를 이용하여 스위칭을 요구한다.In other words, in the case of a unicast frame, IP lookup is performed to request switching to the switch module 26 using the output port information in the routing table, whereas in the case of a multicast frame, the switch module 26 uses a multicast frame. Switching is requested using specific port information defined as.

즉, 유니캐스트 프레임의 경우 각 정합 모듈(백본 정합 모듈 및 가입자 정합 모듈)로 스위칭 되지만, 멀티캐스트 프레임인 경우 멀티캐스트 프레임 처리 모듈(25)과 연결된 특정포트(멀티캐스트 프레임 전용 출력포트로서, 멀티캐스트 프레임용으로 정의된 하나 이상의 포트로 구성)로만 스위칭 된다.That is, in the case of a unicast frame, each matching module (backbone matching module and subscriber matching module) is switched, but in the case of a multicast frame, a specific port connected to the multicast frame processing module 25 (multicast frame dedicated output port, Only one or more ports defined for cast frames).

스위치 모듈(26)을 통과한 멀티캐스트 프레임은 멀티캐스트 프레임 처리모듈(25)로 전달된다. 멀티캐스트 프레임 처리모듈(25)은 라우팅 처리 모듈(24)로부터 입력된 멀티캐스트 라우팅 정보와 가입자 정합 모듈(20)로부터 입력된 IGMP 관련 정보를 바탕으로 스위치로 입력된 멀티캐스트 프레임에 부가 정보를 첨가하여 모든 정합 모듈로 전달한다.The multicast frame passing through the switch module 26 is transmitted to the multicast frame processing module 25. The multicast frame processing module 25 adds additional information to the multicast frame input to the switch based on the multicast routing information input from the routing processing module 24 and the IGMP related information input from the subscriber matching module 20. To all matching modules.

도 2d는 멀티캐스트 프레임 처리 모듈의 바람직한 상세 구성을 나타낸 도면이다.2D is a diagram showing a preferred detailed configuration of the multicast frame processing module.

멀티캐스트 프레임 처리 모듈(25)은 스위치 정합부, 멀티캐스트 프레임 분류부, 방송 프레임 처리부, 방송 프레임 버퍼, 비방송 프레임 처리부, 비방송 프레임 버퍼, 방송 채널 엔트리 테이블, 프로세서 정합 및 멀티캐스트 관련정보 처리부, 통계 처리부, shaping 처리부, 스케쥴러, 멀티캐스트 그룹 테이블, 정합 모듈 정합부로 구성되어 있다.The multicast frame processing module 25 includes a switch matching unit, a multicast frame classifying unit, a broadcast frame processing unit, a broadcast frame buffer, a non-broadcast frame processing unit, a non-broadcast frame buffer, a broadcast channel entry table, a processor matching and multicast related information processing unit. It consists of statistics processing unit, shaping processing unit, scheduler, multicast group table, and matching module matching unit.

프로세서 정합 및 멀티캐스트 관련정보 처리부(260)는 외부에서 입력된 멀티캐스트 라우팅 정보와 가입자 정합 모듈(20)로부터 입력된 IGMP 프레임을 이용하여 방송 채널 엔트리 테이블(256)과 멀티캐스트 그룹 테이블(259)을 생성한다.The processor matching and multicast related information processing unit 260 uses the external multicast routing information and the IGMP frame input from the subscriber matching module 20 to broadcast channel entry table 256 and multicast group table 259. Create

스위치 정합부(251)를 통해 입력된 멀티캐스트 프레임은 멀티캐스트 프레임 분류부(252)로 전달되며, 멀티캐스트 프레임 분류부(252)는 프레임의 목적지 IP 주소가 방송 채널 엔트리 테이블(256)에 등록되어 있는지를 검색한다. 등록이 되어 있으면 이 프레임을 방송 프레임으로 간주하여 방송 프레임 처리부(2531)로 전달하고 등록이 되어 있지 않으면 비방송 프레임으로 간주하여 비방송 프레임 처리부(2534)로 전달한다.The multicast frame input through the switch matching unit 251 is transferred to the multicast frame classifier 252, and the multicast frame classifier 252 registers the destination IP address of the frame in the broadcast channel entry table 256. Check if it is If registered, the frame is regarded as a broadcast frame and transmitted to the broadcast frame processing unit 2253. If not, the frame is regarded as a non-broadcast frame and transmitted to the non-broadcast frame processing unit 2534.

방송 프레임 처리부(2531)는 입력된 방송 프레임을 방송 채널별로 구분된 채널 버퍼로 구성된 방송 프레임 버퍼(2532)의 해당 채널 영역에 저장한다. 이 때, 각각의 채널 버퍼는 후술할 shaping 처리부(258)에 의하여 대역폭 제어를 받는다. shaping 처리부(258)는 해당 채널 버퍼별로 요구된 대역폭을 만족시키는 rate(각 채널별로 미리 정의된 대역폭, 예를 들어 4 Mbps)를 설정한다. 이 rate는 프로세서 정합 및 멀티캐스트 관련정보 처리부(260)를 통해 설정된다.The broadcast frame processor 2253 stores the input broadcast frame in a corresponding channel region of the broadcast frame buffer 2532 including channel buffers classified by broadcast channels. At this time, each channel buffer is subjected to bandwidth control by the shaping processor 258 to be described later. The shaping processing unit 258 sets a rate (bandwidth predefined for each channel, for example, 4 Mbps) that satisfies the bandwidth required for each channel buffer. This rate is set through the processor matching and multicast related information processor 260.

shaping 처리부(258)는 각 채널 버퍼별로 할당된 rate를 관리하고 이를 방송 프레임 처리부(2531)에 알려주어 방송 프레임 처리부(2531)가 채널 버퍼에 저장되어 있는 프레임을 출력할 때, 각 채널 버퍼별로 설정된 rate이상 출력되지 않도록 프레임을 shaping 한다. 이 때, rate의 관리는 여러 방식으로 이루어질 수 있는데, 일례로 토큰 버킷 알고리즘을 이용한 shaping 기법이 대표적인 예라 할 수 있다.The shaping processing unit 258 manages a rate allocated to each channel buffer and informs the broadcast frame processing unit 2531 to set the channel buffer when the broadcast frame processing unit 2531 outputs a frame stored in the channel buffer. Shaping the frame so that no output is higher than the rate. At this time, the rate management can be made in a number of ways, for example, a shaping technique using a token bucket algorithm is a typical example.

비방송 프레임의 경우 비방송 프레임 처리부(2534)를 통해 비방송 프레임 버퍼(2533)에 저장된다. 통계 처리부(257)는 각종 통계 자료(각 기능 블록별로 수집 되는 정보의 통계로서 예를 들면, 입력되는 프레임의 수, 현재 가입되어 있는 그룹의 수 등)를 수집, 관리하는 기능을 담당한다.The non-broadcast frame is stored in the non-broadcast frame buffer 2533 through the non-broadcast frame processing unit 2534. The statistical processing unit 257 is responsible for collecting and managing various statistical data (the number of input frames, the number of groups currently joined, etc. as statistics of information collected for each functional block).

멀티캐스트 그룹 테이블(259)은 현재 멀티캐스트 그룹에 가입되어 서비스해야 할 멀티캐스트 주소와 포트정보를 가지고 있다. 스케쥴러(254)는 멀티캐스트 그룹 테이블(259)의 정보를 이용하여 방송 프레임과 비방송 프레임을 가입자 정합 모듈 정합부(255)로 전달하는데, 방송 프레임 처리부(2531)와 비방송 프레임 처리부(2534)에 요구하여 전달된 멀티캐스트 프레임에 헤더를 추가시켜 전달하게 된다. 가입자 정합 모듈 정합부(255)는 전달받은 프레임을 백본 정합 모듈(21) 및 가입자 정합 모듈(20)에 전달한다.The multicast group table 259 has multicast addresses and port information to be subscribed and serviced by the current multicast group. The scheduler 254 transfers the broadcast frame and the non-broadcast frame to the subscriber matching module matching unit 255 by using the information of the multicast group table 259. The broadcast frame processing unit 2531 and the non-broadcast frame processing unit 2534 The header is added to the multicast frame forwarded by requesting the header. The subscriber matching module matching unit 255 transfers the received frame to the backbone matching module 21 and the subscriber matching module 20.

도 2e는 멀티캐스트 프레임 처리 모듈의 출력 프레임 형식 및 그 일례를 나타낸 도면이다.2E is a diagram illustrating an output frame format of an multicast frame processing module and an example thereof.

스케쥴러(254)는 방송 프레임 처리부(2531)와 비방송 프레임 처리부(2534)에 각각 멀티캐스트 그룹 테이블(259)에 있는 서비스해야 할 멀티캐스트 주소와 포트정보를 이용하여 방송 프레임과 비방송 프레임을 요구하고, 해당 프레임을 전달받으면 프레임 전단에 헤더를 붙여 정합 모듈 정합부(255)로 전달되고 이 프레임은 백본 정합 모듈(21) 및 가입자 정합 모듈(20)에 전달된다.The scheduler 254 requests the broadcast frame and the non-broadcast frame to the broadcast frame processing unit 2253 and the non-broadcast frame processing unit 2534 using the multicast address and port information to be serviced in the multicast group table 259, respectively. When the frame is received, the header is attached to the frame front end and delivered to the matching module matching unit 255, and the frame is delivered to the backbone matching module 21 and the subscriber matching module 20.

이 때, 헤더에는 목적지 수신 정보가 들어 있고 각 정합 모듈의 출력단 정합부(206, 216)에서는 이 헤더를 검사하여 자신이 수신할 것인지 아닌지를 판단한다. 일례로 헤더에서 첫번째 비트를 정합 모듈 1번에 할당하고 그 비트가 1이면 해당 프레임 수신, 0이면 해당 프레임 폐기로 정의할 수 있다. 이 경우 헤더가 11000011 이면 8개의 정합 모듈를 지원하며 1, 2, 7, 및 8번 정합 모듈은 프레임을 수신하고 3, 4, 5, 및 6 번 정합모듈은 프레임을 폐기하도록 나타낼 수 있다.At this time, the header contains destination reception information, and the output matching section 206, 216 of each matching module checks this header to determine whether or not it is receiving. For example, the first bit may be allocated to the matching module 1 in the header, and if the bit is 1, the corresponding frame may be received, and if the bit is 0, the corresponding frame may be discarded. In this case, if the header is 11000011, eight matching modules may be supported, and the matching modules 1, 2, 7, and 8 may receive the frame, and the matching modules 3, 4, 5, and 6 may discard the frame.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

본 발명에 의하면, 백본 정합 모듈이나 가입자 정합 모듈로 입력된 멀티캐스트 패킷은 스위치 모듈을 통해 미리 정의된 멀티캐스트용 포트로 출력되어 멀티캐스트 프레임 처리 모듈로 전달된다. 입력된 멀티캐스트 프레임은 방송용, 비방송용 프레임으로 구분되고 방송용 프레임의 경우 채널별로 구분되어 채널 버퍼에 저장되고 비방송용 프레임의 경우 비방송용 버퍼에 저장된 후 해당 정합 모듈로 전달된다. 이 때 방송의 실시간성과 전송 품질 보장을 위하여 트래픽 shaping, 스케쥴링, 및 IGMP snooping 등을 수행한다.According to the present invention, the multicast packet input to the backbone matching module or the subscriber matching module is output to the predefined multicast port through the switch module and transferred to the multicast frame processing module. The input multicast frame is divided into broadcast and non-broadcast frames. In the case of broadcast frames, the multicast frame is divided into channels and stored in a channel buffer. At this time, traffic shaping, scheduling, and IGMP snooping are performed to guarantee the real time and transmission quality of broadcasting.

따라서, 프레임의 처리가 네트워크 프로세서나 트래픽 매니저에 편중되는 것을 방지할 수 있으며, 멀티캐스트 프레임 처리모듈로 분산·처리됨으로써 방송 서비스가 요구하는 실시간성, 대역폭 보장등의 QoS 요구사항을 만족시킬 수 있고, 이 는 곧 보다 고품질의 통신과 방송의 융합 서비스를 수행할 수 있도록 할 수 있는 장점을 제공한다.Therefore, frame processing can be prevented from being biased to a network processor or traffic manager, and distributed and processed by a multicast frame processing module to satisfy QoS requirements such as real time and bandwidth guarantee required by a broadcast service. This, in turn, offers the advantage of enabling convergence services of higher quality communications and broadcasting.

Claims (4)

입력되는 유니캐스트 프레임과 멀티캐스트 프레임을 분리하여 스위칭하고, 상기 멀티캐스트 프레임의 전용 출력포트를 구비하며, 상기 멀티캐스트 프레임을 상기 전용 출력포트로 출력시키는 스위치 모듈;A switch module for separating and switching an input unicast frame and a multicast frame, and having a dedicated output port of the multicast frame, and outputting the multicast frame to the dedicated output port; 상기 멀티캐스트 프레임을 입력받아 방송용 멀티캐스트 프레임과 비방송용 멀티캐스트 프레임으로 분류하는 멀티캐스트 프레임 분류부;A multicast frame classifier configured to receive the multicast frame and classify it into a broadcast multicast frame and a non-broadcast multicast frame; 상기 방송용 멀티캐스트 프레임을 방송 채널별로 구분된 채널 버퍼에 저장하고, 가입자측의 전송 요구가 있을 경우 상기 방송용 멀티캐스트 프레임을 상기 채널 버퍼로부터 출력하는 방송 프레임 처리부;A broadcast frame processor for storing the broadcast multicast frame in a channel buffer divided for each broadcast channel, and outputting the broadcast multicast frame from the channel buffer when a subscriber request is made; 상기 방송 프레임 처리부가 상기 방송용 멀티캐스트 프레임을 출력할 때, 상기 채널 버퍼별로 설정된 rate이상 출력되지 않도록 프레임을 shaping 하는 shaping 처리부; 및A shaping processor configured to shaping a frame such that the broadcast frame processor outputs the broadcast multicast frame so that the broadcast frame is not output at a rate set for each channel buffer; And 서비스 대상 멀티캐스트 주소와 포트 정보를 이용하여 상기 출력된 방송용 멀티캐스트 프레임의 상기 요구 가입자측으로의 전송을 스케쥴링하는 스케쥴러를 포함함을 특징으로 하는 통신과 방송의 융합 서비스를 위한 액세스 시스템.And a scheduler that schedules transmission of the output broadcast multicast frame to the requesting subscriber side using a service target multicast address and port information. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 스케쥴러는The method of claim 1, wherein the scheduler is 상기 요구 가입자측이 상기 멀티캐스트 프레임의 수신 및 폐기 여부를 판단할 수 있도록 상기 프레임에 헤더를 첨가하여 전달함을 특징으로 하는 통신과 방송의 융합 서비스를 위한 액세스 시스템.And a header added to the frame so that the requesting subscriber can determine whether to receive or discard the multicast frame.
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