KR20030033124A - Upstream channel controlling device of cable modem - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An upstream channel control device of a cable modem is provided to perform data transmission without delay by checking data time interval accurately. CONSTITUTION: A MAC(Media Access Control) chip(200) transmits data to a cable modem termination system using a MAC frame in upstream. A MAC chip driver(100) outputs a control signal to control operation of the MAC chip. And a physical layer(300) converts data applied from the MAC chip and then transmits it to a network. According to the MAC chip, a MAP processor(202) outputs information as to each section of a mini slot by analyzing MAP, and a ranging control part(201) corrects delay time of a REQ signal by the control signal applied from the MAC chip driver. A ranging processing part(204) controls ranging data of the REQ signal applied from the ranging control part when MAP information is applied from the MAP processor. A service queue(203) transmits user information and MAC management message by the control signal applied from the MAC chip driver. A data control unit(206) controls data of a corresponding mini slot section in correspondence to each section of the mini slot applied from the MAP processor. A REQ generation part(208) generates the REQ signal by a signal applied from the data control unit. A FIFO(First In First Out) buffer(210) stores information applied from the ranging processing part and the data control unit and the REQ generation part in sequence. And a data conversion unit converts information applied from the FIFO buffer in order to transmit it to the physical layer.

Description

케이블 모뎀의 상향 채널 제어 장치{Upstream channel controlling device of cable modem}Upstream channel controlling device of cable modem

본 발명은 케이블 모뎀의 상향 채널 제어 장치에 관한 것으로, 특히, DOCSIS(Data-Over-Cable Service Interface Specifications) 규약 중 라디오 주파수 인터페이스 규약(Radio Frequency Interface Specification) 1.0에 규정된 매체 접속 제어(Media Access Control;이하, MAC)의 상향 채널의 구조로서 시분할 다원접속(Time Division Multiple Access;이하, TDMA) 제어부와 서비스 큐(Service Queue) 사이에 FIFO(First In First Out)버퍼를 위치시켜 MAC 프레임을 정확하고 빠르게 전송하기 위한 케이블 모뎀의 상향 채널 제어 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an up channel control apparatus for a cable modem, and more particularly, to a media access control defined in Radio Frequency Interface Specification 1.0 of DOCSIS protocol. A structure of an uplink channel of a MAC (hereinafter, referred to as a MAC) to locate a MAC frame accurately by placing a FIFO (First In First Out) buffer between a time division multiple access (TDMA) controller and a service queue. The present invention relates to an up channel control apparatus of a cable modem for fast transmission.

일반적으로 케이블 모뎀 네트워크는 원격지 접속 분야에서 종합정보통신망, 멀티디지털가입자회선 등과 함께 관심을 끌고 있는 네트워크 시스템으로서, 인터넷, 인트라넷에 접속하여 Mbps급의 고속 데이터 전송 속도로 가입자에게 재택근무, 영상회의, 웹검색 등의 다양한 서비스를 제공한다.In general, cable modem network is a network system that is attracting attention along with general information communication network and multi-digital subscriber line in the field of remote access.It is connected to the Internet and intranet to provide subscribers with high speed data transmission speed of Mbps. Provides various services such as web search.

도 1은 일반적인 케이블 모뎀 네트워크의 개략적인 구성도로서, 다수개의 케이블 모뎀(Cable Modem;30~50)이 헤드엔드에 위치하여 상향 및 하향 채널을 제공하는 케이블 모뎀 단말시스템(Cable Modem Termination System;20;이하, CMTS)에 연결되어 있고, 각각의 케이블 모뎀(30~50)에는 가입자 설비인 퍼스널 컴퓨터 PC가 연결된다. 또한, 케이블 모뎀(30~50)을 이용하여 인터넷 멀티미디어 서비스를 제공받기 위한 백본망(Digital Back-bone Network;10)이 CMTS(20)와 연결되어 있다.1 is a schematic diagram of a typical cable modem network, in which a plurality of cable modems (30 to 50) are located at a head end and provide a cable modem terminal system (20). A personal computer PC, which is a subscriber facility, is connected to each cable modem 30-50. In addition, a digital back-bone network (10) for receiving Internet multimedia services using cable modems (30 to 50) is connected to the CMTS (20).

여기서, 케이블 모뎀들(30~50)은 PC로부터 각각 입력되는 상향 채널(Upstream channel)의 패킷들과 CMTS(20)로부터 입력되는 하향 채널(Dowm stream)의 패킷들을 버퍼와 메모리에 저장한 상태에서 이를 제어한다.Here, the cable modems 30 to 50 store packets of an upstream channel input from a PC and packets of a Dom stream input from the CMTS 20 in a buffer and a memory, respectively. To control this.

도 2는 이러한 케이블 모뎀의 상향 채널에 관한 개략적인 구성도이다.2 is a schematic diagram of an uplink channel of such a cable modem.

도 2를 참조하면, 케이블 모뎀(30)은 상향 스트림에서의 기본 전송 단위인 MAC프레임을 이용하여 CMTS(20)와 데이터를 주고받기 위해 MAC프레임을 처리하는 MAC칩(32)을 구비한다. 또한, MAC칩(32)의 동작을 제어하기 위한 각종 프로그램과제어신호를 인가하기 위한 MAC칩 드라이버(31)와, MAC칩(32)으로부터 인가되는 제어신호를 변조하기 위한 물리계층(33)으로 구성된다.Referring to FIG. 2, the cable modem 30 includes a MAC chip 32 that processes a MAC frame to exchange data with the CMTS 20 using a MAC frame which is a basic transmission unit in an upstream stream. In addition, the MAC chip driver 31 for applying various programs and control signals for controlling the operation of the MAC chip 32 and the physical layer 33 for modulating the control signal applied from the MAC chip 32. It is composed.

그런데, 이러한 케이블 모뎀의 MAC칩은 상향 채널을 통해 CMTS로 MAC프레임을 전송할 경우 발생하는 데이타의 전송시간을 정확히 체크하여야만 하는데, 종래의 MAC칩 구조에서는 데이타의 전송시간을 정확히 체크하지 못하여 데이터 전달의 지연이 발생하게 되는 문제점이 있다.However, the MAC chip of such a cable modem must accurately check the transmission time of data generated when the MAC frame is transmitted to the CMTS through an uplink channel. However, in the conventional MAC chip structure, the transmission time of the data cannot be accurately checked. There is a problem that a delay occurs.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히, DOCSIS 규약 중 라디오 주파수 인터페이스 규약 1.0에 규정된 MAC칩의 상향 채널의 구조를 제안하여 데이타 시간간격을 정확히 체크함으로써 데이타 전달을 지연없이 하는데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, and in particular, suggests the structure of the uplink channel of the MAC chip prescribed in Radio Frequency Interface Protocol 1.0 of the DOCSIS protocol to accurately check the data time interval without delaying data transmission. Its purpose is to.

도 1은 일반적인 케이블 모뎀 네트워크의 개략적인 구성도.1 is a schematic diagram of a typical cable modem network.

도 2는 일반적인 케이블 모뎀의 상향 채널에 관한 개략적인 구성도.2 is a schematic diagram of an uplink channel of a typical cable modem;

도 3은 본 발명에 따른 케이블 모뎀의 상향 채널 제어 장치에 관한 MAC칩의 상세 구성도.Figure 3 is a detailed configuration of the MAC chip for the uplink channel control apparatus of the cable modem according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 MAC칩내 FIFO버퍼의 데이타 구조를 나타내는 도면.4 illustrates a data structure of a FIFO buffer in a MAC chip according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 : MAC칩 드라이버 200 : MAC칩100: MAC chip driver 200: MAC chip

300 : 물리계층300: physical layer

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 케이블 모뎀의 상향 채널 제어 장치는, 상향 스트림에서 MAC프레임을 이용하여 케이블 모뎀 단말시스템에 데이타를 전송하는 MAC칩과, MAC칩의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 MAC칩 드라이버와, MAC칩으로부터 인가되는 데이타를 변환하여 네트워크망으로 전송하는 물리계층을 구비하고; MAC칩은 MAP을 해석하여 미니슬랏의 각 구간에 대한 정보를 출력하는 MAP프로세서와; MAC칩 드라이버로부터 인가되는 제어신호에 의해 REQ신호의 지연시간을 보정하는 레인징 제어부와; MAP프로세서로부터 MAP정보가 인가될 경우 레인징 제어부로부터 인가되는 REQ신호의 레인징 데이타를 제어하는 레인징 처리부와; MAC칩 드라이버로부터 인가되는 제어신호에 의해 사용자에 관한 정보 및 MAC관리 메세지를 전송하는 서비스 큐와; MAP프로세서로부터 인가되는 미니슬랏의 각 구간에 대응하여 해당하는 미니슬랏 구간의 데이타를 각각 제어하는 데이타 제어수단과; 데이타 제어수단으로부터 인가되는 신호에 의해 REQ신호를 발생하는 REQ발생부와; 레인징 처리부, 데이타 제어수단 및 REQ발생부로부터 인가되는 정보를 MAC프레임의 형태로 순차적으로 저장하는 FIFO버퍼 및 FIFO버퍼로부터 인가되는 정보를 물리계층으로 전송하기 위한 변환을 수행하는 데이타 변환수단으로 구성됨을 특징으로 한다.An apparatus for controlling an uplink channel of a cable modem of the present invention for achieving the above object includes a MAC chip for transmitting data to a cable modem terminal system using a MAC frame in an upstream stream, and a control signal for controlling the operation of the MAC chip. A MAC chip driver for outputting the data and a physical layer for converting data applied from the MAC chip and transmitting the data to the network; The MAC chip includes: a MAP processor for interpreting the MAP and outputting information on each section of the mini slot; A ranging controller for correcting a delay time of the REQ signal by a control signal applied from a MAC chip driver; A ranging processor configured to control ranging data of a REQ signal applied from the ranging controller when MAP information is applied from the MAP processor; A service queue for transmitting information on a user and a MAC management message by a control signal applied from a MAC chip driver; Data control means for controlling data of a corresponding minislot section corresponding to each section of the minislot applied from the MAP processor; A REQ generator for generating a REQ signal by a signal applied from the data control means; It consists of a FIFO buffer that sequentially stores the information applied from the ranging processor, the data control means and the REQ generator in the form of a MAC frame, and data conversion means for performing a transformation for transmitting the information applied from the FIFO buffer to the physical layer. It is characterized by.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

본 발명은 케이블 모뎀의 상향 채널의 MAC칩의 구현에 관한 것으로서, 이와 관련된 MAC 관리 메세지인 SYNC(Synchronous), MAP, UCD(Upstream Channel Descripter) 등의 기본적인 기능과, 서비스를 정의하기 위한 SID(Service IDentifier)에 관한 내용을 간략히 설명하자면 다음과 같다.The present invention relates to the implementation of the MAC chip of the upstream channel of a cable modem, and the basic functions such as SYNC (Synchronous), MAP, UCD (Upstream Channel Descripter), and related MAC management messages, and SID (Service) for defining services. IDentifier) is briefly described as follows.

먼저, CMTS는 SYNC 메세지를 통해 10.24㎒의 글로벌 레퍼런스 클럭(Global reference clock)에 동작하는 카운터 값을 모든 케이블 모뎀에 전송한다. 케이블 모뎀은 CMTS에 전송요구(Request) 신호를 전송하고, CMTS로부터 이에 대한 응답 신호를 받아야 실제로 데이타를 전송할 수 있다. 따라서, 케이블 모뎀은 CMTS로부터 전송된 SYNC 메세지를 이용하여 10.24㎒ 로컬 클럭(Local clock)이 CMTS의 글로벌 레퍼런스 클럭과 동기되도록 제어한다. 여기서, 케이블 모뎀의 로컬 클럭에 의해동작하는 카운터를 이용하여 일정 시간 간격으로 구분된 미니슬랏(Minislot)이 정의되는데, UCD 메세지의 미니슬랏 사이즈의 필드 값이 그 크기를 정의한다.First, the CMTS sends a counter value that operates on a global reference clock of 10.24 MHz to all cable modems through a SYNC message. The cable modem transmits a request signal to the CMTS and receives a response signal from the CMTS to actually transmit data. Accordingly, the cable modem uses the SYNC message sent from the CMTS to control the 10.24 MHz local clock to synchronize with the global reference clock of the CMTS. Here, a minislot divided by a predetermined time interval using a counter operated by a local clock of a cable modem is defined, and a field value of a minislot size of a UCD message defines its size.

본 발명에서는 상술된 메세지들의 처리 결과로 미니슬랏 카운터와 미니슬랏 티크(Tick)가 제공되어 진다는 것을 가정한다. 이러한 미니슬랏 카운터와 미니슬랏 티크의 값은 MAC칩에서 MAC 프레임의 전송 시작 시간을 결정할 때 이용된다.In the present invention, it is assumed that a minislot counter and a minislot tick are provided as a result of processing the above-described messages. These minislot counters and minislot teak values are used to determine the transmission start time of the MAC frame in the MAC chip.

다음에, MAP 메세지는 상향채널을 미니슬랏 구간으로 정의한다. 각 구간은 IUC(Interval Usage Code) 및 SID에 따라 구간을 사용할 수 있는 케이블 모뎀과 전송할 수 있는 MAC 프레임이 정의되며 UCD와 관련하여 모듈레이션 포멧(Modulation format)도 결정된다.Next, the MAP message defines an uplink channel as a minislot interval. Each interval defines a cable modem that can use the interval and a MAC frame that can be transmitted according to the Interval Usage Code (IUC) and the SID. The modulation format is also determined in relation to the UCD.

본 발명에서는 MAP 프로세서를 가정하는데, MAP 프로세서는 MAP을 해석하여 각 구간의 사용시간, 크기 등을 결정하는 것은 물론 그 구간을 사용하는 모듈과의 상호작용(Interaction)에 대한 기능을 수행한다In the present invention, a MAP processor is assumed. The MAP processor analyzes the MAP to determine the use time, size, and the like of each section, as well as to perform an interaction with a module using the section.

도 3은 이러한 MAP프로세서와 상호작용을 하는 MAC칩 모듈의 상세 구성을 나타낸다.Figure 3 shows the detailed configuration of the MAC chip module to interact with the MAP processor.

도 3을 보면, 본 발명에 따른 케이블 모뎀은 상향 스트림에서의 기본 전송 단위인 MAC프레임을 이용하여 CMTS와 데이터를 주고받기 위해 MAC프레임을 처리하는 MAC칩(200)을 구비한다. 또한, MAC칩(200)의 동작을 제어하기 위한 각종 프로그램과 제어신호를 인가하기 위한 MAC칩 드라이버(100)와, MAC칩(200)으로부터 인가되는 제어신호를 변조하기 위한 물리계층(300)으로 구성된다.Referring to FIG. 3, the cable modem according to the present invention includes a MAC chip 200 which processes a MAC frame to exchange data with a CMTS using a MAC frame which is a basic transmission unit in an upstream stream. In addition, the MAC chip driver 100 for applying various programs and control signals for controlling the operation of the MAC chip 200 and the physical layer 300 for modulating the control signal applied from the MAC chip 200. It is composed.

여기서, MAC칩(200)은 MAC칩 드라이버(100)로부터 제어신호를 인가받는 레인징 제어부(201) 및 서비스 큐(203)와, MAP프로세서(202)로부터 인가되는 MAP제어신호에 의해 각각의 IE(Information Elements)를 제어하는 레인징 처리부(204), REQ Grant처리부(207), REQ제어부(205) 및 REQ/Data제어부(206)로 구성된다. 그리고, 레인징 처리부(204), REQ Grant처리부(207) 및 REQ발생부(208)로 부터 인가되는 모든 정보를 저장하는 FIFO버퍼(210)와, 레인징 처리부(204) 및 DPLL(211)로부터 인가되는 정보에 의해 각 미니슬랏 구간을 체크하는 구간 체크부(209)를 구비한다. 또한, DPLL(211) 및 FIFO버퍼(210)로부터 인가되는 데이타에 의해 시분할 다원 접속을 제어하는 TDMA 제어부(212)와, TDMA제어부(212)로부터 인가되는 데이타를 물리계층(300)에 전송하기 위한 UTOPIA(213) 및 UTOPIA(213)로부터 인가되는 데이타를 변조하기 위한 물리계층(300)을 구비한다.In this case, the MAC chip 200 is controlled by the ranging controller 201 and the service queue 203 receiving the control signal from the MAC chip driver 100 and the MAP control signal applied from the MAP processor 202. And a ranging processing unit 204, an REQ Grant processing unit 207, a REQ control unit 205, and a REQ / Data control unit 206 for controlling the (Information Elements). Then, from the FIFO buffer 210 that stores all the information applied from the ranging processor 204, the REQ Grant processor 207 and the REQ generator 208, from the ranging processor 204 and the DPLL (211) And a section checker 209 for checking each minislot section based on the applied information. In addition, the TDMA control unit 212 controls time-division multiple access by data applied from the DPLL 211 and the FIFO buffer 210, and the data applied from the TDMA control unit 212 to the physical layer 300. A UTOPIA 213 and a physical layer 300 for modulating data applied from the UTOPIA 213 are provided.

여기서, 상술된 MAP프로세서에 정의되어 있는 IE의 종류는 6가지로써 다음과 같다.Here, six types of IEs defined in the above-described MAP processor are as follows.

먼저, REQ(Request)는 상향 스트림 데이터 전송을 위한 대역 할당을 CMTS에 요구할 경우 상향 스트림의 미니슬랏 간격을 제공하는 신호이고, REQ/Data는 전송될 대역이나 짧은 데이터 패킷을 요구할 경우에 상향 스트림의 미니슬랏 간격을 제공하는 신호이다. 그리고, Initial Maintenance는 새로운 케이블 모뎀을 네트워크에 연결할 경우에 미니슬랏으로 제공받는 구간이고, Station Maintenance는 케이블 모뎀이 지속적인 레인징을 하기 위한 미니슬랏으로 제공받는 구간이다. 또한, 데이타 Grant는 케이블 모뎀이 한개 또는 그 이상의 상향 스트림 PDU(Protocol Data Unit)를 전송할 수 있는 기회를 제공하도록 하는 것으로, Short data grant는 UCD에서 정해진 최대 버스트 크기보다 전송할 데이터가 작거나 같은 경우에 이용되고 Long data grant는 UCD에 정해진 최대 전송 데이터양보다 전송 데이터가 많은 경우 이용된다.First, REQ (Request) is a signal that provides a minislot interval of upstream when a bandwidth allocation for upstream data transmission is requested to the CMTS, and REQ / Data is an upstream stream when a short data packet is requested. This signal provides the minislot spacing. In addition, Initial Maintenance is provided as a mini slot when a new cable modem is connected to a network, and Station Maintenance is provided as a mini slot for continuous ranging by a cable modem. In addition, data grants provide an opportunity for a cable modem to transmit one or more upstream protocol data units (PDUs). Short data grants are used when the data to be transmitted is less than or equal to the maximum burst size specified in UCD. Long data grant is used when there is more transmission data than the maximum transmission data amount defined in UCD.

위와 같이, IUC와 SID에 따라 그 처리 모듈을 구분함으로써 서비스 큐(Service Que)의 역할을 데이터 전송에 국한시킬 수 있다.As above, the role of the service queue can be limited to data transmission by classifying the processing module according to the IUC and the SID.

도 3의 구성에서, 레인징 제어부(201)는 MAC칩 드라이버(100)로부터 인가되는 제어신호에 의해 REQ신호의 실시간 거리를 측정하여 지연 시간을 보정한다. 여기서, 레인징 처리부(204)는 주기적으로 전송되는 Station Maintenance에 레인징 REQ 데이타를 전송해야 하므로 다른 MAC 프레임과 분리하여 처리하도록 한다. 서비스 큐(203)는 MAC칩 드라이버(100)로부터 인가되는 제어신호에 의해 사용자에 관한 정보 및 MAC관리 메세지를 REQ Grant 처리부(207)에 전송한다.In the configuration of FIG. 3, the ranging controller 201 corrects the delay time by measuring the real-time distance of the REQ signal by the control signal applied from the MAC chip driver 100. In this case, the ranging processing unit 204 needs to transmit the ranging REQ data to the station maintenance periodically transmitted, so that the ranging processing unit 204 separates it from other MAC frames. The service queue 203 transmits information about a user and a MAC management message to the REQ Grant processor 207 by a control signal applied from the MAC chip driver 100.

레인징 처리부(204)는 MAP프로세서(202)로부터 Station Maintenance와 Initial Maintenance 구간에 대한 정보가 인가될 경우 이를 레인징 프로세스에 이용하며, 레인징 제어부(201)로부터 인가되는 레인징 REQ 데이타를 처리하여 FIFO버퍼(210)에 전송한다.When the ranging processing unit 204 receives information on the Station Maintenance and Initial Maintenance intervals from the MAP processor 202, the ranging processing unit 204 processes the ranging REQ data applied from the ranging control unit 201. Transfer to the FIFO buffer 210.

그리고, REQ Grant 처리부(207)는 서비스 큐(203)로부터 인가되는 신호에 따라 MAP프로세서(202)로부터 인가되는 신호의 SID 값이 Unicast인 Short data grant, Long data grant 구간이면 이 구간에 대한 정보를 FIFO버퍼(210)에 전송한다. 여기서, REQ Grant 처리부(207)는 유니캐스트 구간인 경우에는 구간 체크부(209)로부터 Grant가 늦게 도착하였는가를 검사하여 그렇지 않은 경우는 그상태에 따라 FIFO버퍼(210)에 MAC 프레임을 전달하게 된다.If the SID value of the signal applied from the MAP processor 202 is a unicast short data grant or long data grant section, the REQ Grant processing unit 207 may provide information about the section. Transfer to the FIFO buffer 210. Here, the REQ Grant processing unit 207 checks whether the Grant has arrived late from the section checker 209 in the case of the unicast section, and if not, transfers the MAC frame to the FIFO buffer 210 according to the state. .

또한, REQ제어부(205)는 MAP프로세서(202)로부터 인가되는 MAP정보가 브로드캐스트/멀티 캐스트 구간인 REQ일 경우, REQ를 전송할 수 있는 더 작은 구간으로 구분하여 REQ Grant처리부(207)에 전송한다.In addition, when the MAP information applied from the MAP processor 202 is a REQ that is a broadcast / multicast period, the REQ control unit 205 divides the REQ into smaller sections in which the REQ can be transmitted and transmits it to the REQ Grant processing unit 207. .

REQ/Data제어부(206)는 MAP프로세서(202)로부터 인가되는 신호가 멀티캐스트 구간인 REQ/Data일 경우, REQ/Data 구간을 SID에 따라 더 작은 구간으로 구분하여 REQ Grant 처리부(207)에 전송한다.When the signal applied from the MAP processor 202 is REQ / Data, which is a multicast section, the REQ / Data controller 206 divides the REQ / Data section into smaller sections according to the SID and transmits the divided sections to the REQ Grant processing unit 207. do.

한편, FIFO버퍼(210)는 레인징 처리부(204), REQ Grant 처리부(207) 및 REQ발생부(208) 모듈로부터 전송되는 정보를 TDMA제어부(212)에 순차적으로 전송하기 위하여 MAC프레임에 저장한다.Meanwhile, the FIFO buffer 210 stores information transmitted from the ranging processor 204, the REQ Grant processor 207, and the REQ generator 208 in a MAC frame in order to sequentially transmit the information to the TDMA controller 212. .

그리고, 구간체크부(209)는 레인징 처리부(204)와 DPLL(211)로부터 인가되는 미니슬랏 카운터와 각 구간의 시작 시간을 비교하여, 각 구간의 미니슬랏 시작 시간 전에 FIFO버퍼(210)에 저장해야 하는 MAC프레임의 데드라인을 체크한다. REQ Grant처리부(207)는 MAP프로세서(202)나 REQ제어부(205), REQ/Data제어부(206)로부터 각 구간신호를 인가 받는데, 이들은 구간 체크부(209)의 상태에 따라 필요한 구간을 이용하거나 불필요한 구간을 무시할 수 있다. 구체적으로, 레인징 처리부(204)가 MAP프로세서(202)로부터 Initial Maintenance 데이타를 전송 받았을 때 그 상태가 주기적인 레인징 상태였다면 그 구간을 무시하면 된다. 그러나, Station Maintenance였다면 레인징 제어부(201)로부터 인가된 MAC 프레임을 도 4의 구조로 FIFO버퍼(210)에 전송한다. 그렇지만, 그 구간에 대한 정보가 너무 늦게도착하였다면 구간 체크부(209)가 이를 레인징 처리부(204)에 전달하여 그 구간을 무시하도록 한다.Then, the section checker 209 compares the minislot counter applied from the ranging processor 204 and the DPLL 211 with the start time of each section, and compares the FIFO buffer 210 with the minislot start time of each section. Check the deadline of the MAC frame to be saved. The REQ Grant processing unit 207 receives each section signal from the MAP processor 202, the REQ control section 205, and the REQ / Data control section 206, which use the required section according to the state of the section check section 209. Unnecessary sections can be ignored. In detail, when the ranging processor 204 receives the Initial Maintenance data from the MAP processor 202, the interval may be ignored if the status is a periodic ranging state. However, in case of Station Maintenance, the MAC frame applied from the ranging controller 201 is transmitted to the FIFO buffer 210 in the structure of FIG. 4. However, if the information about the section arrives too late, the section checker 209 passes it to the ranging processor 204 to ignore the section.

TDMA제어부(212)는 DPLL(211)로부터 인가되는 미니슬랏 카운터 신호와 FIFO버퍼(210)로부터 인가되는 MAC프레임의 시작 시간을 비교하여, FIFO버퍼(210)로부터 인가되는 MAC프레임의 모듈레이션 포멧을 물리계층(300)의 모듈레이터에 전달하도록 제어한다. 여기서, TDMA 제어부(212)는 FIFO버퍼(210)의 상태에 따라 동작을 시작하게 되어 모든 MAC프레임을 전송하고 더 이상 전송할 MAC프레임이 없을 때에 그 동작을 멈추도록 함으로써 전송을 미리 시작하거나 너무 늦게 도착되어지는 MAC프레임은 버리도록 한다.The TDMA controller 212 compares the mini slot counter signal applied from the DPLL 211 and the start time of the MAC frame applied from the FIFO buffer 210 to physically modulate the modulation format of the MAC frame applied from the FIFO buffer 210. Control to transfer to the modulator of the layer (300). Here, the TDMA control unit 212 starts the operation according to the state of the FIFO buffer 210 transmits all MAC frames and stops the operation when there are no more MAC frames to be transmitted in advance or arrives too late. Discard the MAC frame.

또한, UTOPIA(213)는 비동기전송모드(Asynchronous Transfer mode;ATM) 포럼 데이타 프로토콜 제어부로서, TDMA제어부(212)로부터 인가되는 데이타를 ATM포럼 데이타 프로토콜을 이용하여 물리계층(300)으로 전송한다.In addition, the UTOPIA 213 is an Asynchronous Transfer Mode (ATM) forum data protocol controller, and transmits data applied from the TDMA controller 212 to the physical layer 300 using the ATM forum data protocol.

도 4는 이러한 FIFO버퍼의 데이타 구조를 나타낸다.4 shows the data structure of such a FIFO buffer.

도 4를 보면, 3비트의 버스트 프로파일 필드는 MAC 프레임을 모듈레이터를 통해 케이블 네트워크로 전송할 경우, DOCSIS RFI 규약에 따라 각 MAC프레임의 모듈레이션 포멧을 UCD를 통해 TDMA제어부(212)에 전송하기 위해 사용된다. 여기서, 레인징 처리부(204)는 station Maintenance,Initial Maintenance의 포멧을 정의하는 버스트 프로파일을 지정해야 하며, REQ발생부(208)는 REQ,REQ/DATA,Grant의 포멧을 지정할 수 있으며, REQ Grant 처리부(207)는 REQ/DATA,Grant의 포멧을 지정할 수 있다.Referring to FIG. 4, the 3-bit burst profile field is used to transmit the modulation format of each MAC frame to the TDMA controller 212 via UCD when the MAC frame is transmitted to the cable network through the modulator. . Here, the ranging processing unit 204 should specify a burst profile that defines the format of station maintenance, initial maintenance, REQ generation unit 208 may specify the format of REQ, REQ / DATA, Grant, REQ Grant processing unit 207 may specify the format of REQ / DATA and Grant.

그리고, Tx Time In Minislot 필드의 값은 뒤따라오는 MAC 프레임의 스타트 시간을 정의한다. 또한, 12비트의 Tx 바이트 Length 필드는 전송하고자 하는 MAC프레임의 크기 정보에 관한 것으로, TDMA제어부(212)는 FIFO버퍼(210)로부터 인가되는 Tx 바이트 Length 필드 값을 이용하여 전송해야 하는 MAC프레임의 크기를 인식한다. 따라서, 본 발명의 FIFO버퍼(210)는 도 4와 같은 데이타 구조를 이용하여 물리계층에 데이타를 전송할 수 있게 된다.In addition, the value of the Tx Time In Minislot field defines the start time of a subsequent MAC frame. In addition, the 12-bit Tx byte Length field relates to size information of the MAC frame to be transmitted, and the TDMA controller 212 uses the Tx byte Length field value applied from the FIFO buffer 210 to transmit the MAC frame. Recognize size. Therefore, the FIFO buffer 210 of the present invention can transmit data to the physical layer using the data structure as shown in FIG.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 FIFO버퍼를 TDMA 제어부와 서비스 큐 사이에 구비하여 두 기능을 독립적으로 설계할 수 있다. 또한, 레인징 프로세스를 데이타 전송 기능과 분리하기 위해서 레인징 제어부를 별도로 관리하는 레인징 처리 모듈을 둠으로써 주기적으로 발생하는 Station Maintenance 구간의 처리를 쉽게 할 수 있다.As described above, in the present invention, a FIFO buffer may be provided between the TDMA controller and the service queue to design two functions independently. In addition, in order to separate the ranging process from the data transmission function, a ranging processing module for separately managing the ranging control unit may facilitate processing of a station maintenance interval that occurs periodically.

Claims (6)

상향 스트림에서 MAC프레임을 이용하여 케이블 모뎀 단말 시스템에 데이타를 전송하는 MAC칩;A MAC chip for transmitting data to a cable modem terminal system using a MAC frame in an upstream stream; 상기 MAC칩의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 MAC칩 드라이버;A MAC chip driver for outputting a control signal for controlling the operation of the MAC chip; 상기 MAC칩으로부터 인가되는 데이타를 변환하여 네트워크망으로 전송하는 물리계층을 구비하고,And a physical layer for converting data applied from the MAC chip and transmitting it to a network. 상기 MAC칩은The MAC chip is MAP을 해석하여 미니슬랏의 각 구간에 대한 정보를 출력하는 MAP프로세서;A MAP processor for interpreting the MAP and outputting information on each section of the mini slot; 상기 MAC칩 드라이버로부터 인가되는 제어신호에 의해 REQ신호의 지연시간을 보정하는 레인징 제어부;A ranging controller configured to correct a delay time of the REQ signal by a control signal applied from the MAC chip driver; 상기 MAP프로세서로부터 MAP정보가 인가될 경우 상기 레인징 제어부로부터 인가되는 REQ신호의 레인징 데이타를 제어하는 레인징 처리부;A ranging processor for controlling ranging data of an REQ signal applied from the ranging controller when MAP information is applied from the MAP processor; 상기 MAC칩 드라이버로부터 인가되는 제어신호에 의해 사용자에 관한 정보 및 MAC관리 메세지를 전송하는 서비스 큐;A service queue for transmitting information on a user and a MAC management message by a control signal applied from the MAC chip driver; 상기 MAP프로세서로부터 인가되는 미니슬랏의 각 구간에 대응하여 해당하는 미니슬랏 구간의 데이타를 각각 제어하는 데이타 제어수단;Data control means for controlling data of a corresponding minislot section corresponding to each section of the minislot applied from the MAP processor; 상기 데이타 제어수단으로부터 인가되는 신호에 의해 REQ신호를 발생하는 REQ발생부;A REQ generator for generating a REQ signal by a signal applied from the data control means; 상기 레인징 처리부, 데이타 제어수단 및 REQ발생부로부터 인가되는 정보를상기 MAC프레임의 형태로 순차적으로 저장하는 FIFO버퍼; 및A FIFO buffer which sequentially stores information applied from the ranging processor, the data control means, and the REQ generator in the form of the MAC frame; And 상기 FIFO버퍼로부터 인가되는 정보를 상기 물리계층으로 전송하기 위한 변환을 수행하는 데이타 변환수단으로 구성됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 상향 채널 제어 장치.And a data conversion means for converting the information applied from the FIFO buffer to the physical layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 외부 제어신호에 의해 임의의 주파수를 발생시키는 위상동기 루프; 및A phase locked loop for generating an arbitrary frequency by an external control signal; And 상기 레인징 처리부와 상기 위상동기 루프로부터 인가되는 신호를 비교하여 상기 미니슬랏의 각 구간의 시작 시간을 체크하는 구간 체크부를 더 구비함을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 상향 채널 제어 장치.And a section checker for checking a start time of each section of the minislot by comparing the signal applied from the ranging processor with the phase-locked loop. 제 2 항에 있어서, 상기 데이타 변환수단은The method of claim 2, wherein the data conversion means 상기 FIFO버퍼로부터 인가되는 미니슬랏의 카운터 신호와 DPLL로부터 인가되는 MAC프레임의 시작 시간을 비교하여 MAC프레임의 포멧을 상기 물리계층으로 전송하기 위한 데이타 변환을 수행하는 TDMA제어부; 및A TDMA controller for performing data conversion for transmitting the format of the MAC frame to the physical layer by comparing the counter signal of the mini slot applied from the FIFO buffer and the start time of the MAC frame applied from the DPLL; And 상기 TDMA제어부로 인가되는 데이타를 특정 데이타 프로토콜을 이용하여 상기 물리계층으로 전송하는 데이타 프로토콜 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 상향 채널 제어 장치.And a data protocol control unit for transmitting data applied to the TDMA control unit to the physical layer using a specific data protocol. 제 1 항에 있어서, 상기 데이타 제어수단은The method of claim 1, wherein the data control means 상기 서비스 큐로부터 인가되는 제어신호에 따라 상기 MAP프로세서로부터 인가되는 미니슬랏 정보가 유니케스트인 구간의 데이타를 제어하는 REQ그랜트 처리부;A REQ grant processor for controlling data of a section in which minislot information applied from the MAP processor is a unicast according to a control signal applied from the service queue; 상기 MAP프로세서로부터 인가되는 미니슬랏 정보가 브로드캐스트/멀티캐스트 구간일 경우 REQ 데이타를 더 작은 구간으로 구분하여 상기 REQ그랜트 처리부에 전송하는 REQ제어부;A REQ controller for dividing REQ data into smaller sections when the minislot information applied from the MAP processor is a broadcast / multicast section and transmitting the divided REQ data to a smaller section; 상기 MAP프로세서로부터 인가되는 신호가 멀티캐스트 구간일 경우 REQ/데이타 구간은 더 작은 구간으로 구분하여 상기 REQ그랜트 처리부에 전송하는 REQ/데이타 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 상향 채널 제어 장치.If the signal applied from the MAP processor is a multicast section, the REQ / data section is divided into a smaller section is composed of a REQ / data control unit for transmitting to the REQ grant processing unit, characterized in that the cable modem up channel control apparatus. 제 1 항에 있어서, 상기 데이타 변환수단은The method of claim 1, wherein the data conversion means 상기 FIFO버퍼로부터 인가되는 정보를 상기 물리계층으로 전송하기 위한 변환을 수행하는 데이타 변환수단으로 구성됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 상향 채널 제어 장치.And a data conversion means for converting the information applied from the FIFO buffer to the physical layer. 제 1 항에 있어서, 상기 FIFO버퍼는The method of claim 1, wherein the FIFO buffer 상기 MAC프레임의 모듈레이션 포멧을 상기 데이타 변환수단으로 전송하기 위한 버스트 프로파일 필드;A burst profile field for transmitting the modulation format of the MAC frame to the data conversion means; 상기 미니슬랏의 시작시점을 제어하는 미니슬랏 타임 필드;A minislot time field controlling a start time of the minislot; 전송하고자 하는 MAC프레임의 크기 정보를 관리하는 전송 바이트 제어 필드;및Transmission byte control field for managing the size information of the MAC frame to be transmitted; And 상기 데이타 제어수단으로부터 인가되는 데이타 정보를 순차적으로 저장하는 MAC프레임으로 구성됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 상향 채널 제어 장치.And an MAC frame for sequentially storing data information applied from the data control means.
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WO2007058509A1 (en) * 2005-11-21 2007-05-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus to reproduce data with an improved data error correction capability
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