JP2002237866A - Semiconductor device controlling cable modem, cable modem apparatus and method for controlling cable modem - Google Patents

Semiconductor device controlling cable modem, cable modem apparatus and method for controlling cable modem

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JP2002237866A
JP2002237866A JP2001033699A JP2001033699A JP2002237866A JP 2002237866 A JP2002237866 A JP 2002237866A JP 2001033699 A JP2001033699 A JP 2001033699A JP 2001033699 A JP2001033699 A JP 2001033699A JP 2002237866 A JP2002237866 A JP 2002237866A
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JP
Japan
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cable modem
internal bus
mac
unit
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Application number
JP2001033699A
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Japanese (ja)
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Nobuaki Obinata
宣昭 小日向
Tadashi Saito
規 斉藤
Yukito Ishihara
走人 石原
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely process information relating to setting and operation of a cable MODEM apparatus and to provide speech communication service at the same time by VoIP technique, in a cable MODEM apparatus to be connected with a CATV network. SOLUTION: A cable MODEM controller LSI 9 which is used for the cable MODEM apparatus 1 has internal buses 15, 16. A MAC layer 12 transmits and receives a MAC frame to and from an external bus I/F 14 and an I/F 19 for PC connection via the internal bus 15. A processor 17 for processing a digital signal transmits and receives speech information to and from the external bus I/F 14 and an I/F 18 for speech communication, via the internal bus 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、CATV網に接続
されるケーブルモデム装置に係わり、特にケーブルモデ
ムを制御する半導体装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a cable modem device connected to a CATV network, and more particularly to a semiconductor device for controlling a cable modem.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、CATV事業者によるインターネ
ット接続サービスが開始され、そのデータ通信の高速性
や利用の廉価性、常時接続性等の特徴から注目を集めて
いる。このインターネット接続サービスは、既設された
CATV網をそのまま利用して非対称の双方向データ通
信を提供する。すなわちこのデータ通信では、通常のT
V映像等の配信では使用しない低周波側の狭帯域を上り
のデータ転送(Upstreamと呼ばれる)に、高周
波側の広帯域を下りのデータ転送(Downstrea
mと呼ばれる)に使用し、互いに干渉しないようにして
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, Internet connection services have been started by CATV operators, and have attracted attention due to features such as high speed data communication, low cost of use, and constant connectivity. This Internet connection service provides asymmetric two-way data communication using the existing CATV network as it is. That is, in this data communication, a normal T
In the distribution of V-video or the like, a narrow band on the low frequency side which is not used for upstream data transfer (called Upstream) and a wide band on the high frequency side is used for downstream data transfer (Downstream).
m) so as not to interfere with each other.

【0003】ところで図2に示すように、実際に加入者
がCATV網23を利用してインターネット20に接続
された他の機器とデータ通信を行うためには、加入者A
の宅内24や加入者Bのオフィス内25にケーブルモデ
ム装置1を設置する必要がある。このケーブルモデム装
置1はCATV事業者21が局内に設置しているヘッド
エンドモデム装置22と加入者の情報通信端末機器26
の間に設けられ、一般的に加入者の情報通信端末機器2
6としてはパーソナルコンピュータ(以下、PCと略記
する)が使用されている。またヘッドエンドモデム装置
22とケーブルモデム装置1の間は同軸ケーブル2等で
接続され、ケーブルモデム装置1と加入者の情報通信端
末機器26は10BASE−T等に代表されるEthe
rnet27や、その他USBやPCIバス等の汎用イ
ンターフェースで接続される。
As shown in FIG. 2, in order for a subscriber to actually perform data communication with other devices connected to the Internet 20 using the CATV network 23, the subscriber A
It is necessary to install the cable modem device 1 in the home 24 of the customer or in the office 25 of the subscriber B. This cable modem device 1 is composed of a head-end modem device 22 installed in a station by a CATV operator 21 and a subscriber's information communication terminal device 26.
, And is generally a subscriber's information communication terminal equipment 2
As 6, a personal computer (hereinafter abbreviated as PC) is used. The head-end modem device 22 and the cable modem device 1 are connected by a coaxial cable 2 or the like, and the cable modem device 1 and the information communication terminal device 26 of the subscriber are connected to each other by an Ethe such as 10BASE-T.
rnet27 and other general-purpose interfaces such as USB and PCI buses.

【0004】次に従来のケーブルモデム装置1の構成と
データ通信を行う仕組みについて、図3を用いて説明す
る。まずケーブルモデム装置1が受信するDownst
reamのデータに対して、ヘッドエンドモデム装置2
2からCATV網23を経由してケーブル2を伝播して
きたアナログ信号をフィルタ部3にて受信し、続いてこ
れをチューナ部4で選局する(所望の周波数帯域を取り
出す)。次にこの選局した信号をディジタルデータに変
換し、復調部10において復調処理を施す。この復調部
10においてはさらに復調処理を施した信号に対して符
号誤り訂正処理を行い、MPEG2規格に準拠したトラ
ンスポート・ストリームを復元する。そして、このトラ
ンスポート・ストリームのPIDを参照してデータ通信
に関係するMAC(Media Access Control)フレームを抽
出し、最終的にMACレイヤ部12に出力する。MAC
フレームとは、MACレイヤ間でやりとりされるフレー
ムである。MACレイヤは、データリンク層に属する。
OSIモデルでは、MACレイヤは、データリンク層下
位副層に位置づけられ、上位副層のLLC(LogicalLink
Control)と共同動作することでデータリンク層機能を
実現する。ここでMACレイヤ部12は、そのMACフ
レームがケーブルモデム装置1自身に宛てられたデータ
なのか、それとも加入者のPCに宛てられたデータなの
かを判断し、前者の場合には、そのMACフレームを解
析してケーブルモデム装置1の設定や制御に関する処理
を行う。後者の場合には、そのMACフレームをデータ
バス30からPC接続用I/F(インタフェース)部1
9を経由して加入者のPCにブリッジングする処理を行
う。上記におけるMACフレームは特別な専用のハード
ウェアで処理される場合もあるが、一般的にはCPU5
によってRAM6やROM7に格納するソフトウェアプ
ログラムを実行することにより処理される。
Next, a configuration of the conventional cable modem device 1 and a mechanism for performing data communication will be described with reference to FIG. First, Downst received by the cable modem device 1
headend modem device 2
An analog signal that has propagated through the cable 2 from the cable 2 via the CATV network 23 is received by the filter unit 3 and subsequently selected by the tuner unit 4 (to extract a desired frequency band). Next, the selected signal is converted into digital data, and the demodulation unit 10 performs demodulation processing. The demodulation unit 10 further performs a code error correction process on the demodulated signal to restore a transport stream conforming to the MPEG2 standard. Then, a MAC (Media Access Control) frame related to data communication is extracted with reference to the PID of the transport stream, and finally output to the MAC layer unit 12. MAC
A frame is a frame exchanged between MAC layers. The MAC layer belongs to the data link layer.
In the OSI model, the MAC layer is positioned in the lower sublayer of the data link layer, and the LLC (Logical Link
Control) to realize the data link layer function. Here, the MAC layer unit 12 determines whether the MAC frame is data addressed to the cable modem device 1 itself or data addressed to the subscriber's PC, and in the former case, the MAC frame And performs processing related to the setting and control of the cable modem device 1. In the latter case, the MAC frame is transferred from the data bus 30 to the PC connection I / F (interface) unit 1.
9 to perform bridging to the subscriber's PC. Although the MAC frame described above may be processed by special dedicated hardware, it is generally used by the CPU 5.
The processing is performed by executing a software program stored in the RAM 6 or the ROM 7.

【0005】一方、ケーブルモデム装置1が送信するU
pstreamのデータに対して、まずケーブルモデム
装置1は加入者のPCから送られてきたデータをPC接
続用I/F部19にて受信する。次にヘッドエンドモデ
ム装置22よりDownstreamデータとして予め
与えられる時間スロット情報から、適切な時刻にヘッド
エンドモデム装置22へデータが到着するためのTDM
A(Time Division Multiple
Access)制御を行う。ヘッドエンドモデム装置2
2への転送時刻が決定したデータについて変調部11で
変調処理を施し、さらにアナログデータに変換する。そ
してこのアナログ信号はケーブル2からCATV網23
を伝播し、ヘッドエンドモデム装置22へ送られる。
On the other hand, the U transmitted by the cable modem device 1
In response to the data of the pstream, the cable modem device 1 receives the data transmitted from the subscriber's PC by the PC connection I / F unit 19. Next, based on the time slot information given in advance as Downstream data from the head-end modem device 22, a TDM for arriving at the head-end modem device 22 at an appropriate time is determined.
A (Time Division Multiple)
Access) control is performed. Headend modem device 2
The data for which the transfer time to 2 has been determined is subjected to modulation processing by the modulator 11 and further converted to analog data. This analog signal is transmitted from the cable 2 to the CATV network 23.
And transmitted to the head-end modem device 22.

【0006】このようにケーブルモデム装置1は、様々
な処理を実行する多くのLSIから構成されている。し
かし近年、図3に示すケーブルモデム装置1における復
調部10や変調部11、MACレイヤ部12、実際にM
ACフレームをソフトウェアプログラムで処理するため
のCPU5、加入者のPCと接続するためのPC接続用
I/F部19の各機能部を集約し、システムLSIとし
て1チップで実現する傾向がある。大規模なシステム機
能を1つのLSIで実現することによって部品点数を削
減して省スペース化やコストダウンを図っている。さら
にこのような1チップLSIを提供することによってケ
ーブルモデム装置1の構築を容易にし、早期に市場に投
入できるようにしている。
[0006] As described above, the cable modem device 1 is composed of many LSIs that execute various processes. However, in recent years, the demodulation unit 10, the modulation unit 11, the MAC layer unit 12, and the M
There is a tendency that the functional units of the CPU 5 for processing the AC frame by the software program and the PC connection I / F unit 19 for connecting to the subscriber's PC are integrated and realized as one system LSI as one chip. By realizing a large-scale system function with one LSI, the number of components is reduced to save space and reduce costs. Further, by providing such a one-chip LSI, the construction of the cable modem device 1 is facilitated and the cable modem device 1 can be put on the market early.

【0007】他方、このようなCATV網によるインタ
ーネットへの高速かつ低価格なアクセス環境が出現する
ことによって、インターネットを利用した新たなアプリ
ケーションやサービスの提供が加速している。ケーブル
モデム装置においては、加入者がPC上のブラウザソフ
トウェア等を利用してインターネット上の情報を閲覧し
たり電子メールをやり取りしたりといった文字情報を主
体にしたデータ通信に加えて、VoIP(Voice
Over Internet Protocol)技術
による音声通信機能や、IPSec(Internet
Protocol Security)技術による通
信相手との認証機能や通信データの保護機能の提供が要
求されつつある。そこでこのようなアプリケーション要
求に対応するために、図3に示すケーブルモデム装置1
は音声通信用I/F部18に加えて、MACフレームを
扱うためのCPU5で音声通信処理も実施したり、Vo
IP技術やIPSec技術で要求される演算を得意とす
るディジタル信号処理用プロセッサ17を別途設けたり
している。
On the other hand, with the emergence of such a high-speed and low-cost access environment to the Internet through the CATV network, the provision of new applications and services using the Internet is accelerating. In a cable modem device, a subscriber uses browser software or the like on a PC to view information on the Internet or exchange e-mails. In addition to data communication mainly using character information, VoIP (Voice) is used.
Voice communication function using Over Internet Protocol (IP) technology, IPSec (Internet)
There is a demand for providing a function of authenticating with a communication partner and a function of protecting communication data using a protocol security (Protocol Security) technique. Therefore, in order to respond to such an application request, the cable modem device 1 shown in FIG.
In addition to the voice communication I / F unit 18, the CPU 5 for handling MAC frames also performs voice communication processing,
A digital signal processing processor 17 which is good at operations required by the IP technology or the IPSec technology is separately provided.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】CATV網はツリー状
のネットワーク構成であり、CATV事業者に設置され
た1台のヘッドエンドモデム装置から数千〜数万の加入
者に対して映像や音楽等の配信が行われている。このよ
うな形態のネットワークを利用して円滑にデータ通信を
行うために、ヘッドエンドモデム装置とケーブルモデム
装置の間では常時通信に関する取り決めや転送遅延等に
関する様々な情報の交換が行われている。そしてケーブ
ルモデム装置1は、通信前やたとえ通信中であっても動
的にこのような情報に対応しなければならない。例えば
ケーブルモデム装置1がUpstreamにアクセスす
るTDMAのための時間スロット情報はMAPメッセー
ジと呼ばれ、これは定期的にヘッドエンドモデム装置か
らDownstreamで送られてくる。これはケーブ
ルモデム装置1が適切な時刻にデータを送信するために
重要な情報であり、このMAPメッセージの解析に遅れ
たり多くの時間を費やしたりするような場合には、ケー
ブルモデム装置に与えられた転送機会にデータを送出す
ることができなくなってしまう。このようなケーブルモ
デム装置の基本動作に関わる情報は最優先で処理する必
要がある。ところが、ケーブルモデム装置がVoIP技
術による音声通信機能も実装した場合には、音声データ
の圧縮や再生、パケット化等の処理を行わなければなら
ない。図3に示すケーブルモデム装置1において、ディ
ジタル信号処理用プロセッサ17を具備しない場合、各
処理をCPU5ですべて実行しなければならないため、
CPU5の性能によっては対応しきれない可能性があ
る。またディジタル信号処理用プロセッサ17を具備す
る場合、CPU5とディジタル信号処理用プロセッサ1
7と音声通信用I/F部18は同一のデータバス30上
に配置されている。このためディジタル信号処理用プロ
セッサ17と音声通信用I/F部18間でデータ通信が
発生している場合はこの通信にデータバス30が占有さ
れてしまうため、MAPメッセージを早急にCPU5に
転送することができない可能性がある。したがって、C
PU5の処理性能やデータバス30の使用状況によっ
て、MAPメッセージの解析が遅れてしまう可能性があ
る。そのためケーブルモデム装置は与えられた時刻にU
pstreamデータを転送することができなくなって
しまう危険性があり、ケーブルモデム装置の通信性能を
低下させてしまうという問題がある。さらにはケーブル
モデム装置自身が動作しなくなってしまうという問題が
ある。これではCATV網の持つ高速性や広帯域性を十
分生かすことができず、加入者に対してデータ通信サー
ビスを提供できないことになる。
The CATV network has a tree-like network configuration. One head-end modem device installed in a CATV business provides video, music, etc. to thousands to tens of thousands of subscribers. Has been delivered. In order to smoothly perform data communication using a network of such a form, various information is exchanged between the head-end modem device and the cable modem device at all times regarding rules regarding communication, transfer delay, and the like. Then, the cable modem device 1 must dynamically respond to such information before communication or even during communication. For example, time slot information for TDMA in which the cable modem device 1 accesses Upstream is called a MAP message, which is periodically sent from the head-end modem device as Downstream. This is important information for the cable modem device 1 to transmit data at an appropriate time, and is given to the cable modem device when the analysis of the MAP message is delayed or a lot of time is spent. Data cannot be sent at the transfer opportunity. Information relating to such basic operation of the cable modem device needs to be processed with the highest priority. However, when the cable modem device also has a voice communication function based on the VoIP technology, it is necessary to perform processing such as compression, reproduction, and packetization of voice data. In the case where the digital signal processing processor 17 is not provided in the cable modem device 1 shown in FIG. 3, since all the processes must be executed by the CPU 5,
Depending on the performance of the CPU 5, it may not be possible to cope with it. When the digital signal processing processor 17 is provided, the CPU 5 and the digital signal processing processor 1 are used.
7 and the voice communication I / F unit 18 are arranged on the same data bus 30. For this reason, when data communication occurs between the digital signal processing processor 17 and the voice communication I / F unit 18, the data bus 30 is occupied by this communication, so that the MAP message is immediately transferred to the CPU 5. You may not be able to. Therefore, C
The analysis of the MAP message may be delayed depending on the processing performance of the PU 5 and the use status of the data bus 30. Therefore, at a given time, the cable modem device
There is a risk that the pstream data cannot be transferred, and there is a problem that the communication performance of the cable modem device is reduced. Further, there is a problem that the cable modem device itself does not operate. In this case, the high speed and wide bandwidth of the CATV network cannot be fully utilized, and a data communication service cannot be provided to the subscriber.

【0009】一方、音声データはある一定の遅延時間内
で処理が終了するというリアルタイム性が保証されなけ
ればならない。このためMAPメッセージの解析等、ケ
ーブルモデム装置の基本動作に関わる処理を優先し、音
声通信に関する処理を許容以上に遅延させてしまうと音
飛び(無音部の増加)が発生してしまい、音質を劣化さ
せてしまうという問題がある。これでは加入者に対して
利用に耐えうる音声品質の通信サービスを提供すること
ができないことになる。
On the other hand, it is necessary to guarantee the real-time property that the processing of audio data is completed within a certain delay time. For this reason, priority is given to processing relating to basic operations of the cable modem device, such as analysis of a MAP message, and if processing relating to voice communication is delayed beyond an allowable level, sound skipping (increase in silence) will occur, resulting in poor sound quality. There is a problem of deterioration. In this case, it is impossible to provide a subscriber with a voice quality communication service that can be used.

【0010】さらにインターネットやCATV網を利用
した通信プロトコルは日々変化し、そのプロトコル処理
に要求される能力は増大する一方である。このため、将
来にわたって要求性能に対応できるケーブルモデム装置
でなければすぐに陳腐化してしまうという問題がある。
このため、加入者に対して将来においてもデータ通信サ
ービスを提供できることを保障できないことになる。
[0010] Further, communication protocols using the Internet and CATV networks change daily, and the capability required for the protocol processing is increasing. For this reason, there is a problem that the cable modem device will soon become obsolete unless the cable modem device can meet the required performance in the future.
Therefore, it cannot be guaranteed that the data communication service can be provided to the subscriber in the future.

【0011】本発明の目的は、ケーブルモデム装置の設
定や動作に関わる情報を確実に処理するとともに、今後
インターネット上で要求されるVoIP技術による音声
通信サービスも加入者に提供することができ、さらに将
来的なプロトコルの変化により処理能力が増大しても対
応できる、高性能/低価格で早期に市場投入可能なケー
ブルモデムを制御する半導体装置及びケーブルモデム装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to securely process information related to the setting and operation of a cable modem device, and to provide a subscriber with a voice communication service using VoIP technology required on the Internet in the future. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device and a cable modem device for controlling a cable modem that can be put on the market at an early stage at a high performance and at a low price, which can cope with an increase in processing capacity due to a change in a protocol in the future.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、外部のCPU
及びメモリと接続する第1のインタフェース部と、外部
のコンピュータと接続する第2のインタフェース部と、
外部の電話機と接続する第3のインタフェース部と、第
1のインタフェース部及び第2のインタフェース部と接
続し、第1のインタフェース部との間及び第2のインタ
フェース部との間でMACフレームを送受信するMAC
送受信部と、第1のインタフェース部及び第3のインタ
フェース部と接続し、第1のインタフェース部との間及
び第3のインタフェース部との間で音声情報を送受信す
る音声信号処理プロセッサとを有するケーブルモデムを
制御する半導体装置を特徴とする。またこの半導体装置
を用いるケーブルモデム装置を特徴とする。またこのよ
うなケーブルモデム装置を制御する方法を特徴とする。
According to the present invention, an external CPU is provided.
A first interface unit connected to a memory and a memory, a second interface unit connected to an external computer,
A third interface unit connected to an external telephone, and connected to the first interface unit and the second interface unit to transmit and receive MAC frames to and from the first interface unit and the second interface unit MAC to do
A cable having a transmission / reception unit and an audio signal processor connected to the first interface unit and the third interface unit and transmitting / receiving audio information to / from the first interface unit and the third interface unit A semiconductor device for controlling a modem is characterized. Further, the present invention is characterized by a cable modem device using the semiconductor device. Also, a method for controlling such a cable modem device is characterized.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1に本発明の実施形態のケーブルモデム
装置の構成を示す。図示するように本ケーブルモデム装
置1は、フィルタ部3と、チューナ部4と、CPU5
と、RAM6と、ROM7と、ケーブルモデムコントロ
ーラLSI9から成り、CPU5、RAM6、ROM7
及びケーブルモデムコントローラLSI9は、外部バス
8によって相互に接続されている。さらにケーブルモデ
ムコントローラLSI9は、A/D変換やQAM16/
QAM256復調処理、MPEGフレーム同期処理、リ
ードソロモン符号誤り訂正処理等を行う復調部10と、
リードソロモン符号化処理やQPSK/QAM16変調
処理、D/A変換等を行う変調部11と、MAC(Me
dia Access Control)レイヤ部12
と、フレーム格納部13と、外部バスI/F部14と、
ディジタル信号処理用プロセッサ17と、音声通信用I
/F部18と、PC接続用I/F部19から構成されて
おり、物理的に1つのLSIで実現される。上記のケー
ブルモデムコントローラLSI9における各構成要素
は、内部バス15及び内部バス16によって相互に接続
されているため、必要な制御命令やデータの伝送が可能
になっている。以下、ケーブルモデム装置1の各部の機
能、基本動作及びデータフローについて詳細に説明す
る。
FIG. 1 shows the configuration of a cable modem device according to an embodiment of the present invention. As shown, the cable modem device 1 includes a filter unit 3, a tuner unit 4, a CPU 5,
, RAM 6, ROM 7, and cable modem controller LSI9.
The cable modem controller LSI 9 is mutually connected by an external bus 8. Further, the cable modem controller LSI 9 performs A / D conversion and QAM 16 /
A demodulation unit 10 for performing QAM256 demodulation processing, MPEG frame synchronization processing, Reed-Solomon code error correction processing, and the like;
A modulation unit 11 for performing Reed-Solomon encoding, QPSK / QAM16 modulation, D / A conversion, etc., and a MAC (Me
dia Access Control) Layer 12
A frame storage unit 13, an external bus I / F unit 14,
Digital signal processing processor 17 and voice communication I
/ F section 18 and a PC connection I / F section 19, which are physically realized by one LSI. The components of the cable modem controller LSI 9 described above are interconnected by the internal bus 15 and the internal bus 16, so that necessary control commands and data can be transmitted. Hereinafter, the function, basic operation, and data flow of each unit of the cable modem device 1 will be described in detail.

【0015】CPU5は、マイクロプロセッサを主体に
構成されており、RAM6やROM7に格納しているソ
フトウェアプログラムにしたがって処理を実行する。例
えばROM7にリアルタイムOS(オペレーティングシ
ステム)を搭載することにより、ケーブルモデム装置1
のハードウェア及び複数のタスクを効率良く処理し、基
本的な送受信動作から各種インターフェイスの処理まで
幅広い制御を行うことができる。本発明の実施形態のケ
ーブルモデム装置1に設けられるCPU5は、MACレ
イヤ部12で受信する例えばヘッドエンドモデム装置2
2から定期的に送信されるMAPメッセージ等のMAC
フレーム処理や、音声通信に係わるTCP/IP等の各
ネットワークレイヤのプロトコル処理を行い、主にケー
ブルモデム装置1の設定や基本動作に関する制御を担当
する。RAM6及びROM7は、CPU5の作業エリア
として機能したり、CPU5の動作手順を規定するソフ
トウェアプログラムやOS、CPU5によって処理され
るコマンドやデータを一時的に記憶しておくためのメモ
リとして使用される。フィルタ部3は、CATV網23
からケーブル2を伝播してきたDownstream信
号の高周波ノイズを除去したり、Downstream
信号及びUpstream信号の相互干渉を防止したり
する役割を果たす。
The CPU 5 is mainly composed of a microprocessor, and executes processing according to a software program stored in the RAM 6 or the ROM 7. For example, by installing a real-time OS (operating system) in the ROM 7, the cable modem device 1
Hardware and a plurality of tasks can be efficiently processed, and a wide range of control can be performed from basic transmission / reception operations to processing of various interfaces. The CPU 5 provided in the cable modem device 1 according to the embodiment of the present invention includes, for example, the head end modem device 2
MAC such as MAP message periodically transmitted from
It performs frame processing and protocol processing of each network layer such as TCP / IP related to voice communication, and is mainly in charge of setting and basic control of the cable modem device 1. The RAM 6 and the ROM 7 function as a work area of the CPU 5, and are used as a memory for temporarily storing a software program or an OS that defines an operation procedure of the CPU 5, a command and data processed by the CPU 5, and the like. The filter unit 3 includes a CATV network 23
To remove the high frequency noise of the Downstream signal transmitted through the cable 2 from the
It serves to prevent mutual interference between the signal and the Upstream signal.

【0016】まずケーブルモデム装置1がDownst
ream信号を受信する場合、ケーブル2を伝播してき
た信号はフィルタ部3を経由した後にチューナ部4に入
り、そこで選局処理が行われる。次に選局されたアナロ
グ信号は、ケーブルモデムコントローラLSI9の復調
部10に入り、その復調部10に設けられるA/D変換
器によってアナログ信号からディジタル信号に変換され
る。次にディジタル信号に変換されたデータは、環境等
に適合する方式によって復調処理が施される。本発明の
実施形態のケーブルモデムコントローラLSI9の復調
部10は、上記したようにQAM16とQAM256の
2つの復調方式に対応している。この復調されたデータ
は、MPEG2規格に準拠したビットストリームである
トランスポート・ストリームであり、さらにこのデータ
に対してCATV網23等において発生したデータの誤
りを検出・訂正するための符号誤り訂正処理を行い、デ
ータの信頼性を向上させる。以上のような処理によりケ
ーブルモデムコントローラLSI9の復調部10は、最
終的に誤り訂正を行ったトランスポート・ストリームか
らそのヘッダ部を削除したMACフレームを出力する。
First, the cable modem device 1 is set to Downst
When receiving the beam signal, the signal transmitted through the cable 2 enters the tuner unit 4 after passing through the filter unit 3, where a channel selection process is performed. Next, the selected analog signal enters the demodulation unit 10 of the cable modem controller LSI 9, and is converted from an analog signal to a digital signal by an A / D converter provided in the demodulation unit 10. Next, the data converted into a digital signal is subjected to demodulation processing by a method suitable for the environment and the like. The demodulation unit 10 of the cable modem controller LSI 9 according to the embodiment of the present invention supports the two demodulation systems of QAM16 and QAM256 as described above. The demodulated data is a transport stream which is a bit stream conforming to the MPEG2 standard, and a code error correction process for detecting and correcting data errors occurring in the CATV network 23 and the like for the data. And improve the reliability of the data. Through the above processing, the demodulation unit 10 of the cable modem controller LSI 9 outputs a MAC frame in which the header part has been deleted from the transport stream on which the error correction has been finally performed.

【0017】続いて復調部10から出力されたMACフ
レームは、MACレイヤ部12に入る。このMACレイ
ヤ部12は、入力されたMACフレームのヘッダ部にあ
る宛先アドレスを参照してこのフレームデータがケーブ
ルモデム装置1自身に宛てられたものなのか、それとも
加入者のPCに宛てられたものなのかを判断する。これ
により以下の2つの転送経路を経由する。もしケーブル
モデム装置1自身に宛てられたMACフレームである場
合、MACレイヤ部12は内部バス15及び外部バスI
/F部14を経由してCPU5もしくはRAM6にこの
MACフレームを転送する。そしてMACフレームは、
CPU5とソフトウェアプログラムによって処理され
る。図4のDownstream時のデータフロー
(A)に復調部10からRAM6に格納されるまでのデ
ータフローをまとめて示す。また加入者のPCに宛てら
れたMACフレームである場合、MACレイヤ部12か
ら内部バスA15を渡ってPC接続用I/F部19に転
送し、その後加入者のPCに送られる。そしてMACフ
レームは、PCによって処理される。図4のDowns
tream時のデータフロー(B)に復調部10からP
Cまでのデータフローをまとめて示す。
Subsequently, the MAC frame output from the demodulation unit 10 enters the MAC layer unit 12. The MAC layer unit 12 refers to the destination address in the header portion of the input MAC frame and determines whether the frame data is addressed to the cable modem device 1 itself or is addressed to the subscriber's PC. Determine what it is. As a result, the data passes through the following two transfer paths. If the MAC frame is addressed to the cable modem device 1 itself, the MAC layer unit 12
The MAC frame is transferred to the CPU 5 or the RAM 6 via the / F unit 14. And the MAC frame is
It is processed by the CPU 5 and a software program. The data flow (A) at the time of Downstream in FIG. 4 collectively shows the data flow from the demodulation unit 10 to the storage in the RAM 6. If the MAC frame is addressed to the subscriber's PC, the MAC frame is transferred from the MAC layer unit 12 to the PC connection I / F unit 19 across the internal bus A15, and then sent to the subscriber's PC. Then, the MAC frame is processed by the PC. Downs of FIG.
The data flow (B) at the time of the stream is transmitted from the demodulation unit 10 to the P.
The data flow up to C is shown together.

【0018】ところで本発明の実施形態のケーブルモデ
ムコントローラLSI9に設けられる外部バスI/F部
14の構成は、内部バス15もしくは内部バス16のど
ちらか一方を外部バス8に接続するための切り替え機能
を提供するものであり、内部バス15から内部バス16
もしくは内部バス16から内部バス15に直接データや
コマンドを転送することはできないようになっている。
またPC接続用I/F19は、10BASE−Tや10
0Base−Tに代表されるEthernetやUS
B、PCIバスI/Fを備えている。
The configuration of the external bus I / F section 14 provided in the cable modem controller LSI 9 according to the embodiment of the present invention has a switching function for connecting either the internal bus 15 or the internal bus 16 to the external bus 8. From the internal bus 15 to the internal bus 16.
Alternatively, data and commands cannot be directly transferred from the internal bus 16 to the internal bus 15.
The PC connection I / F 19 is 10BASE-T or 10BASE-T.
Ethernet and US represented by 0Base-T
B, a PCI bus I / F.

【0019】一方、ケーブルモデム装置1がUpstr
eam信号を送信する場合には、以下の2つの転送経路
を経由する。まず加入者のPCから送られてきたMAC
フレームは、ケーブルモデム装置1のケーブルモデムコ
ントローラLSI9のPC接続用I/F部19に入る。
その後、内部バス15及びMACレイヤ部12を経由し
て、一旦このMACレイヤ部12に接続するフレーム格
納部13にデータを転送する。このフレーム格納部13
は、Upstream用のフレームデータを一時的に蓄
えるメモリであって、FIFOやSRAMで構成され
る。このフレーム格納部13は、備えるメモリ容量に応
じてケーブルモデムコントローラLSI9の外部に備え
るような構成にすることも可能である。
On the other hand, the cable modem device 1
When transmitting the eam signal, the signal passes through the following two transfer paths. First, the MAC sent from the subscriber's PC
The frame enters the PC connection I / F unit 19 of the cable modem controller LSI 9 of the cable modem device 1.
Thereafter, the data is temporarily transferred to the frame storage unit 13 connected to the MAC layer unit 12 via the internal bus 15 and the MAC layer unit 12. This frame storage unit 13
Is a memory for temporarily storing Upstream frame data, and is composed of a FIFO or an SRAM. The frame storage unit 13 may be configured to be provided outside the cable modem controller LSI 9 according to the provided memory capacity.

【0020】ところでCPU5はケーブルモデム装置1
がケーブル2へUpstreamデータを転送するため
の時間スロット情報を管理している。このため、MAC
レイヤ部12は予めCPU5に対して転送を希望するU
pstreamデータがフレーム格納部13に存在して
いることを通知し、CPU5からの送信許可を獲得する
までデータを蓄えておく。そしてMACレイヤ部12
は、CPU5によってUpstreamへの送出時刻が
決定されると、フレーム格納部13に蓄えていたフレー
ムデータを読み出して変調部11に出力する。図4のU
pstream時のデータフロー(C)に、以上のデー
タフローの様子をまとめて示す。
The CPU 5 is a cable modem device 1
Manages time slot information for transferring Upstream data to the cable 2. For this reason, MAC
The layer unit 12 determines in advance that the U
It notifies that the pstream data exists in the frame storage unit 13 and stores the data until the transmission permission from the CPU 5 is obtained. And the MAC layer unit 12
When the transmission time to Upstream is determined by the CPU 5, the CPU 5 reads the frame data stored in the frame storage unit 13 and outputs the frame data to the modulation unit 11. U in FIG.
The data flow at the time of pstream (C) summarizes the above data flow.

【0021】またUpstream信号には、ケーブル
モデム装置1自身がヘッドエンドモデム装置22に宛て
てデータを送出する場合がある。この場合、まずCPU
5は転送するUpstreamデータをRAM6の内部
に用意する。次にCPU5がUpstreamへの送出
時刻を決定すると、ケーブルモデムコントローラLSI
9の外部バスI/F部14及び内部バス15を経由して
MACレイヤ部12に転送し、そして変調部11に出力
する。ところでUpstreamデータを送出する場
合、CPU5は内部バス15の使用状況により、そのバ
スの使用権が獲得できる時刻を正確に予測することがで
きない。すなわちRAM6からMACレイヤ部12にデ
ータが転送できる時刻が不確定になってしまう。そのた
めケーブルモデム装置1に割り当てられたUpstre
amの転送時刻に合致するようにデータをケーブル2へ
送出できない可能性がある。そこで上記のCPU5によ
ってRAM6の内部に用意されたUpstreamデー
タを一旦MACレイヤ部12に接続されたフレーム格納
部13に転送して蓄えておき、そこでUpstream
への送出時刻が決定するのを待つようにすることもでき
る。図4のUpstream時のデータフロー(D)
に、以上のデータフローの様子をまとめて示す。
In some cases, the cable modem device 1 itself transmits data to the headend modem device 22 in the Upstream signal. In this case, first the CPU
5 prepares the Upstream data to be transferred in the RAM 6. Next, when the CPU 5 determines the transmission time to Upstream, the cable modem controller LSI
9 to the MAC layer unit 12 via the external bus I / F unit 14 and the internal bus 15 and output to the modulation unit 11. By the way, when transmitting Upstream data, the CPU 5 cannot accurately predict the time at which the right to use the bus can be acquired due to the use status of the internal bus 15. That is, the time at which data can be transferred from the RAM 6 to the MAC layer unit 12 becomes indefinite. Therefore, the Upstre assigned to the cable modem device 1
There is a possibility that data cannot be sent to the cable 2 so as to match the transfer time of am. Therefore, the Upstream data prepared in the RAM 6 by the CPU 5 is temporarily transferred to the frame storage unit 13 connected to the MAC layer unit 12 and stored therein, where the Upstream data is stored.
It is also possible to wait for the transmission time to be determined. Data flow at the time of Upstream in FIG. 4 (D)
The following summarizes the state of the above data flow.

【0022】次に変調部11に入力されたUpstre
amデータは、ヘッドエンドモデム装置22側で誤り訂
正を行うためにリードソロモン符号処理を実施し、その
後変調処理を行う。本発明の実施形態のケーブルモデム
コントローラLSI9における変調部11は、上記した
ようにQPSKとQAM16の2つの変調方式に対応し
ている。さらにこの変調されたデ−タにヘッダ部を付加
し、D/A変換器によってディジタル信号からアナログ
信号に変換する。以上のような処理により変調部11
は、最終的にUpstream用のアナログ信号をフィ
ルタ部3に出力し、ケーブル2を伝播しCATV網23
を経由してヘッドエンドモデム装置22へ転送される。
以上、ケーブルモデム装置1の各部の機能、基本動作及
びデータフローについて説明した。
Next, the Upstre input to the modulator 11
The am data is subjected to Reed-Solomon code processing in order to perform error correction on the side of the head end modem device 22, and then to modulation processing. The modulation unit 11 in the cable modem controller LSI 9 according to the embodiment of the present invention supports the two modulation schemes of QPSK and QAM 16 as described above. Further, a header portion is added to the modulated data, and a digital signal is converted into an analog signal by a D / A converter. By the processing described above, the modulation unit 11
Finally outputs an analog signal for Upstream to the filter unit 3 and propagates through the cable 2 to the CATV network 23.
Is transferred to the head-end modem device 22 via the.
The function, basic operation, and data flow of each unit of the cable modem device 1 have been described above.

【0023】次に本発明の実施形態のケーブルモデム装
置1がVoIP技術に関わる音声情報処理を取り扱う際
の各部の機能、動作及びデータフローについて述べる。
Next, a description will be given of the functions, operations, and data flow of each unit when the cable modem device 1 according to the embodiment of the present invention handles voice information processing related to the VoIP technology.

【0024】まずケーブルモデム装置1がDownst
ream信号を受信すると、ケーブルモデムコントロー
ラLSI9に設けられる復調部10で復調処理等を経た
後にMACレイヤ部12に入力され、そこで入力された
MACフレームがケーブルモデム装置1に宛てられたこ
とを検出したとする。このとき、そのようなMACフレ
ームは内部バス15から外部バスI/F部14を経由し
てCPU5もしくはRAM6に転送される。そしてCP
U5とソフトウェアプログラムによって、さらに上記の
MACフレームからVoIP技術による音声データを含
むことが検出されたとする。するとCPU5は、まず通
話する相手の状態確認や通話の開始/終了等を行うシグ
ナリングや、IPアドレスから電話番号を相互変換する
アドレス変換といった発呼/呼切断に伴う前処理及びT
CP/IPに関するプロトコル処理を行う。上記のシグ
ナリングの方式としてはH.323等がある。上記のシ
グナリング及びネットワーク処理等を終了した音声デー
タは、次に音声処理を行うために即座にケーブルモデム
コントローラLSI9の外部バスI/F部14から内部
バス16を経由してディジタル信号処理用プロセッサ1
7に転送され、CPU5及び外部バス8を解放する。そ
してこのディジタル信号処理用プロセッサ17は、圧縮
されている音声データの再生処理やゲインコントロー
ル、エコーキャンセル等信号処理用プロセッサが得意と
する音声に関わる処理を実施する。音声圧縮の方式とし
てはG.729aやG.723.1がある。さらにディ
ジタル信号処理用プロセッサ17で処理された音声デー
タは、再度内部バス16を経由して音声通信用I/F部
18に転送される。そこでディジタルのPCM信号はア
ナログ信号に変換され、最終的にIP Phone(電
話機)に出力される。図5のDownstream時の
データフロー(E)に、以上のデータフローの様子をま
とめて示す。
First, the cable modem device 1 is connected to the Downst
When the beam signal is received, the demodulation unit 10 provided in the cable modem controller LSI 9 performs demodulation processing and the like, and then is input to the MAC layer unit 12. It is detected that the input MAC frame is addressed to the cable modem device 1. And At this time, such a MAC frame is transferred from the internal bus 15 to the CPU 5 or the RAM 6 via the external bus I / F unit 14. And CP
It is assumed that U5 and a software program further detect that the MAC frame contains voice data based on the VoIP technology. Then, the CPU 5 first performs preprocessing associated with calling / call disconnection, such as signaling for confirming the state of the other party of the call, starting / ending the call, and address conversion for converting a telephone number from an IP address to each other.
Performs protocol processing related to CP / IP. The above signaling method is described in H.264. 323 and the like. The audio data that has been subjected to the above-described signaling and network processing, etc., is immediately sent from the external bus I / F unit 14 of the cable modem controller LSI 9 via the internal bus 16 to the digital signal processing processor 1 for performing audio processing.
7 to release the CPU 5 and the external bus 8. The digital signal processing processor 17 performs processing related to the sound that the signal processing processor is good at, such as reproduction processing of compressed audio data, gain control, and echo cancellation. As a method of audio compression, G.A. 729a and G.G. 723.1. Further, the audio data processed by the digital signal processing processor 17 is transferred to the audio communication I / F unit 18 via the internal bus 16 again. Therefore, the digital PCM signal is converted into an analog signal, and is finally output to an IP Phone (telephone). The state of the above data flow is shown collectively in the data flow (E) at the time of Downstream in FIG.

【0025】一方、ケーブルモデム装置1が音声情報を
Upstream信号としてケーブル2に出力する場
合、まずIP Phoneからケーブルモデム装置1の
ケーブルモデムコントローラLSI9の音声通信用I/
F部18に入り、そこでアナログ信号からディジタルの
PCM信号に変換される。次に変換されたPCM信号は
内部バス16を経由してディジタル信号処理用プロセッ
サ17に転送され、音声圧縮やデータのパケット化等の
処理を行う。音声処理後のデータは、ディジタル信号処
理用プロセッサ17から外部バスI/F部14を経由し
てCPU5もしくはRAM6に転送され、CPU5とソ
フトウェアプログラムによってシグナリングやアドレス
変換、TCP/IPに関するプロトコル処理が実施され
る。そしてRAM6に格納されたUpstreamの音
声情報は、CPU5が管理する時間スロット情報にした
がってRAM6からケーブルモデムコントローラLSI
9の外部バスI/F部14及び内部バスA15を経由し
てMACレイヤ部12に転送され、Upstreamデ
ータとしてケーブル2に送出される。もしくはRAM6
に格納された上記のUpstreamの音声情報は、ケ
ーブルモデムコントローラLSI9のMACレイヤ部1
2に接続されたフレーム格納部13に一旦格納した後に
ケーブル2に送出してもよい。図5のUpstream
時のデータフロー(F)に、以上のデータフローの様子
をまとめて示す。
On the other hand, when the cable modem device 1 outputs voice information to the cable 2 as an Upstream signal, first the voice communication I / O of the cable modem controller LSI 9 of the cable modem device 1 is transmitted from the IP Phone.
The signal enters the F section 18 where it is converted from an analog signal to a digital PCM signal. Next, the converted PCM signal is transferred to the digital signal processing processor 17 via the internal bus 16, and performs processing such as voice compression and data packetization. The data after the voice processing is transferred from the digital signal processing processor 17 to the CPU 5 or the RAM 6 via the external bus I / F unit 14, and the CPU 5 and a software program execute signaling, address conversion, and protocol processing relating to TCP / IP. Is done. Upstream audio information stored in the RAM 6 is transmitted from the cable modem controller LSI to the RAM 6 according to time slot information managed by the CPU 5.
The data is transferred to the MAC layer unit 12 via the external bus I / F unit 14 and the internal bus A15, and sent out to the cable 2 as Upstream data. Or RAM6
Is stored in the MAC layer 1 of the cable modem controller LSI9.
The data may be temporarily stored in the frame storage unit 13 connected to the cable 2 and then transmitted to the cable 2. Upstream in FIG.
The data flow at the time (F) summarizes the above data flow.

【0026】このように、ケーブルモデム装置1の設定
や動作に関わるMACフレームの処理をCPU5で行
い、またVoIP技術に関わるプロセッサ負荷が小さい
シグナリング及びネットワーク処理と、プロセッサ負荷
が大きい音声処理に分け、それぞれをCPU5とケーブ
ルモデムコントローラLSI9内部に設けた内部バス1
6上のディジタル信号処理用プロセッサ17で行ってい
る。このため、CPU5はVoIP技術による音声処理
に伴うリソースの消費を極力抑制することができ、ケー
ブルモデム装置1の基本動作に関わる情報処理にプロセ
ッサ能力を割り当てることができる。また、音声情報処
理をディジタル信号処理用プロセッサ17で行うことに
よって、必要なプロセッサ能力を確保することができ
る。
As described above, the processing of the MAC frame related to the setting and operation of the cable modem device 1 is performed by the CPU 5, and the processing is divided into signaling and network processing with a small processor load related to the VoIP technology and voice processing with a large processor load. Internal bus 1 provided inside CPU 5 and cable modem controller LSI 9
6 is performed by the processor 17 for digital signal processing. For this reason, the CPU 5 can minimize the consumption of resources associated with the voice processing by the VoIP technology, and can allocate the processor capability to the information processing related to the basic operation of the cable modem device 1. Further, by performing the voice information processing by the digital signal processing processor 17, necessary processor capability can be ensured.

【0027】さらにケーブルモデムコントローラLSI
9において、内部バス15と内部バス16の2本の独立
した内部バスを備えることによって、MACレイヤ部1
2とCPU5やRAM6間の通信とディジタル信号処理
用プロセッサ17と音声通信用I/F18間の通信が競
合しないようにすることができる。例えばMACレイヤ
部12とディジタル信号処理用プロセッサ17や音声通
信用I/F部18が内部バス15上に存在するとする。
これはCPU5とディジタル信号処理用プロセッサ17
は見かけ上、同一バス上に存在することになる。ここで
MACレイヤ部12が内部バス15のバス使用権を獲得
し、CPU5やRAM6との間でデータ転送を行ってい
る場合、ディジタル信号処理用プロセッサ17や音声通
信用I/F部18はバスの使用権を獲得することができ
ないため、ディジタル信号処理用プロセッサ17と音声
通信用I/F部18の間でデータの転送を行うことがで
きない。一方、ディジタル信号処理用プロセッサ17が
内部バス15のバス使用権を獲得し、音声通信用I/F
部18との間でデータ転送を行っている場合、MACレ
イヤ部12やCPU5はバスの使用権を獲得することが
できないため、MACレイヤ部12とCPU5やRAM
6間でデータ転送を行うことができない。このためCP
U5とは別にディジタル信号処理用プロセッサ17を設
けたにもかかわらず、内部バスの使用状況からデータの
転送効率が低下し、プロセッサの能力を十分に活かすこ
とができない。しかし本発明の実施形態のケーブルモデ
ムコントローラLSI9によれば、上記の問題を解消す
ることができ、VoIP技術による音声通信に最適化さ
れたケーブルモデム装置用の1チップケーブルモデムコ
ントローラLSIを提供できる。
Further, a cable modem controller LSI
9, by providing two independent internal buses, an internal bus 15 and an internal bus 16,
2 and the communication between the CPU 5 and the RAM 6 and the communication between the digital signal processing processor 17 and the voice communication I / F 18 can be prevented from conflicting with each other. For example, it is assumed that the MAC layer unit 12, the digital signal processing processor 17, and the voice communication I / F unit 18 exist on the internal bus 15.
This consists of a CPU 5 and a processor 17 for digital signal processing.
Apparently exist on the same bus. When the MAC layer unit 12 acquires the right to use the internal bus 15 and performs data transfer with the CPU 5 and the RAM 6, the digital signal processing processor 17 and the voice communication I / F unit 18 Cannot be obtained, so that data cannot be transferred between the digital signal processing processor 17 and the voice communication I / F unit 18. On the other hand, the digital signal processor 17 obtains the right to use the internal bus 15 and uses the voice communication I / F.
When data transfer is performed between the MAC layer unit 12 and the CPU 5, the MAC layer unit 12 and the CPU 5 cannot acquire the right to use the bus.
6 cannot transfer data. Therefore CP
Despite the provision of the digital signal processing processor 17 separately from U5, the data transfer efficiency is reduced due to the use state of the internal bus, and the capability of the processor cannot be fully utilized. However, according to the cable modem controller LSI 9 of the embodiment of the present invention, the above-mentioned problem can be solved, and a one-chip cable modem controller LSI for a cable modem device optimized for voice communication by VoIP technology can be provided.

【0028】一方、CPU5をケーブルモデムコントロ
ーラLSI9とは別に外部バス8上に設けることによっ
て、プロセッサの処理性能の進歩に応じてケーブルモデ
ム装置全体の性能を向上することができ、ケーブルモデ
ムコントローラLSI9が陳腐化することがない。
On the other hand, by providing the CPU 5 on the external bus 8 separately from the cable modem controller LSI 9, the overall performance of the cable modem device can be improved in accordance with the progress of the processing performance of the processor. Does not become obsolete.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ケ
ーブルモデム装置の設定や動作に関わる情報を確実に処
理するとともに、VoIP技術による音声通信サービス
も同時に提供することができる。またケーブルモデム機
能に加え、音声処理機能も含めて1チップ化したLSI
を提供することによって高性能/低価格で早期に市場投
入可能なケーブルモデム装置を構築することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to reliably process information relating to the setting and operation of the cable modem device, and to simultaneously provide a voice communication service using the VoIP technology. In addition to the cable modem function, the LSI has been integrated into a single chip including a voice processing function.
, It is possible to construct a cable modem device which can be put on the market at an early stage with high performance / low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態のケーブルモデム装置の構成を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a cable modem device according to an embodiment.

【図2】CATV網を利用するインターネットシステム
の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an Internet system using a CATV network.

【図3】従来のケーブルモデム装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional cable modem device.

【図4】実施形態の基本的なMACフレームのデータフ
ローを示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a data flow of a basic MAC frame according to the embodiment;

【図5】実施形態の音声情報処理に関するMACフレー
ムのデータフローを示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a data flow of a MAC frame related to audio information processing according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・ケーブルモデム装置、5・・・CPU、6・・
・RAM、8・・・外部バス、9・・・ケーブルモデム
コントローラLSI、12・・・MACレイヤ部、14
・・・外部バスI/F部、15・・・内部バス、16・
・・内部バス、17・・・ディジタル信号処理用プロセ
ッサ、18・・・音声通信用I/F部、19・・・PC
接続用I/F部。
1 ... Cable modem device, 5 ... CPU, 6 ...
RAM, 8 external bus, 9 cable modem controller LSI, 12 MAC layer, 14
... External bus I / F section, 15 ... Internal bus, 16
..Internal bus, 17 ... Processor for digital signal processing, 18 ... I / F section for voice communication, 19 ... PC
I / F for connection.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 走人 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Fターム(参考) 5C064 BA01 BB05 BB10 BC20 5K034 AA10 CC05 CC06 FF05 GG03 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Inventor: Hashito Ishihara 5-2-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo F-term in Hitachi Semiconductor Group 5C064 BA01 BB05 BB10 BC20 5K034 AA10 CC05 CC06 FF05 GG03

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】外部のCPU及びメモリと接続する第1の
インタフェース部と、外部のコンピュータと接続する第
2のインタフェース部と、外部の電話機と接続する第3
のインタフェース部と、第1のインタフェース部及び第
2のインタフェース部と接続し、第1のインタフェース
部との間及び第2のインタフェース部との間でMACフ
レームを送受信するMAC送受信部と、第1のインタフ
ェース部及び第3のインタフェース部と接続し、第1の
インタフェース部との間及び第3のインタフェース部と
の間で音声情報を送受信する音声信号処理プロセッサと
を有することを特徴とするケーブルモデムを制御する半
導体装置。
A first interface unit connected to an external CPU and a memory; a second interface unit connected to an external computer; and a third interface connected to an external telephone.
A MAC transmitting / receiving unit connected to the first interface unit and the second interface unit for transmitting / receiving a MAC frame to / from the first interface unit and the second interface unit; Cable modem connected to the first interface unit and the third interface unit for transmitting / receiving audio information to / from the first interface unit and the third interface unit. Semiconductor device that controls
【請求項2】前記半導体装置は、さらに前記MAC送受
信部と接続されダウンストリームデータを復調する復調
部と、前記MAC送受信部と接続されアプストリームデ
ータを変調する変調部とを有することを特徴とする請求
項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a demodulation unit connected to the MAC transmission / reception unit for demodulating downstream data; and a modulation unit connected to the MAC transmission / reception unit for modulating upstream data. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
【請求項3】CPU、メモリ及び制御用半導体装置を有
するケーブルモデム装置であって、前記制御用半導体装
置は、前記CPU及びメモリと接続する第1のインタフ
ェース部と、外部のコンピュータと接続する第2のイン
タフェース部と、外部の電話機と接続する第3のインタ
フェース部と、第1のインタフェース部及び第2のイン
タフェース部と接続し、第1のインタフェース部との間
及び第2のインタフェース部との間でMACフレームを
送受信するMAC送受信部と、第1のインタフェース部
及び第3のインタフェース部と接続し、第1のインタフ
ェース部との間及び第3のインタフェース部との間で音
声情報を送受信する音声信号処理プロセッサとを有する
ことを特徴とするケーブルモデム装置。
3. A cable modem device having a CPU, a memory, and a control semiconductor device, wherein the control semiconductor device has a first interface unit connected to the CPU and memory, and a second interface unit connected to an external computer. 2 interface unit, a third interface unit connected to an external telephone, and a first interface unit and a second interface unit connected to the first interface unit and between the first interface unit and the second interface unit. A MAC transmitting / receiving unit that transmits / receives a MAC frame to / from a first interface unit and a third interface unit, and transmits / receives voice information to / from the first interface unit and the third interface unit. A cable modem device comprising an audio signal processor.
【請求項4】第1の内部バス及び第2の内部バスと、外
部のCPU及びメモリと接続するとともに第1の内部バ
ス及び第2の内部バスと接続する第1のインタフェース
部と、外部のコンピュータと接続するとともに第1の内
部バスに接続する第2のインタフェース部と、外部の電
話機と接続するとともに第2の内部バスに接続する第3
のインタフェース部と、第1の内部バスと接続し第1の
内部バスを介して第1のインタフェース部との間および
第2のインタフェース部との間でMACフレームを送受
信するMAC送受信部と、第2の内部バスと接続し、第
1のインタフェース部との間及び第3のインタフェース
部との間で音声情報を送受信する音声信号処理プロセッ
サとを有することを特徴とするケーブルモデムを制御す
る半導体装置。
4. A first interface unit connected to a first internal bus and a second internal bus, a first interface unit connected to an external CPU and a memory, and connected to the first internal bus and a second internal bus. A second interface unit connected to the computer and connected to the first internal bus; and a third interface unit connected to an external telephone and connected to the second internal bus.
A MAC transmitting / receiving unit connected to the first internal bus and transmitting / receiving MAC frames to / from the first interface unit and the second interface unit via the first internal bus; A semiconductor device for controlling a cable modem, comprising: an audio signal processor connected to the internal bus 2 for transmitting and receiving audio information between the first interface unit and the third interface unit. .
【請求項5】CPU、メモリ及び制御用半導体装置を有
するケーブルモデム装置であって、前記制御用半導体装
置は、第1の内部バス及び第2の内部バスと、前記CP
U及びメモリと接続するとともに第1の内部バス及び第
2の内部バスと接続する第1のインタフェース部と、外
部のコンピュータと接続するとともに第1の内部バスに
接続する第2のインタフェース部と、外部の電話機と接
続するとともに第2の内部バスに接続する第3のインタ
フェース部と、第1の内部バスと接続し第1の内部バス
を介して第1のインタフェース部との間及び第2のイン
タフェース部との間でMACフレームを送受信するMA
C送受信部と、第2の内部バスと接続し、第1のインタ
フェース部との間及び第3のインタフェース部との間で
音声情報を送受信する音声信号処理プロセッサとを有す
ることを特徴とするケーブルモデム装置。
5. A cable modem device having a CPU, a memory, and a control semiconductor device, wherein the control semiconductor device includes a first internal bus, a second internal bus, and the CP.
A first interface unit connected to the U and the memory and connected to the first internal bus and the second internal bus, a second interface unit connected to an external computer and connected to the first internal bus, A third interface unit connected to the external telephone and connected to the second internal bus; and a third interface unit connected to the first internal bus and connected to the first interface unit via the first internal bus and a second interface unit. MA for transmitting and receiving MAC frames to and from the interface unit
C. A cable, comprising: a transmission / reception unit; and an audio signal processor connected to the second internal bus and transmitting / receiving audio information to / from the first interface unit and to / from the third interface unit. Modem device.
【請求項6】ケーブルモデム内に設けられ、外部のヘッ
ドエンド装置及び加入者コンピュータとの間でMACフ
レームを送受信するMAC送受信部によって、前記ヘッ
ドエンド装置から受信したMACフレームが前記ケーブ
ルモデム自体の設定、動作及び音声情報に関する第1の
MACフレームであれば、前記ケーブルモデム内のCP
Uへ送信し、前記ヘッドエンド装置から受信したMAC
フレームが前記加入者コンピュータに関する第2のMA
Cフレームであれば、前記加入者コンピュータへ送信
し、 前記MAC送受信部によって、前記CPU及び前記加入
者コンピュータから受信したMACフレームを前記ヘッ
ドエンド装置に向けて送信し、 前記CPUによって、前記第1のMACフレームのネッ
トワーク処理と前記ケーブルモデム自体の設定、動作に
関する処理を行い、音声信号処理プロセッサから受信し
た音声情報についてMACフレームのネットワーク処理
を行い、かつ前記音声情報を前記ケーブルモデム内に設
けられる音声信号処理プロセッサへ送信し、 前記音声信号処理プロセッサによって、前記CPUから
送られる前記音声情報の処理を行い、処理後の音声情報
を外部の電話機へ送信し、 前記音声信号処理プロセッサによって、前記電話機から
受信した音声情報の処理を行い、処理後の音声情報を前
記CPUへ送信することを特徴とするケーブルモデムの
制御方法。
6. A MAC transmission / reception unit provided in a cable modem for transmitting / receiving a MAC frame between an external head-end device and a subscriber computer, the MAC frame received from the head-end device being transmitted to the cable modem itself. If it is the first MAC frame for setting, operation and voice information, the CP in the cable modem
U transmitted to the U and received from the head-end device
The frame is a second MA associated with the subscriber computer.
If the frame is a C frame, it is transmitted to the subscriber computer. The MAC transmitting / receiving unit transmits a MAC frame received from the CPU and the subscriber computer to the head end device. The network processing of the MAC frame and the setting and operation of the cable modem itself are performed, the network processing of the MAC frame is performed on the voice information received from the voice signal processor, and the voice information is provided in the cable modem. The voice signal processor transmits the voice information sent from the CPU by the voice signal processor, and transmits the processed voice information to an external telephone. Processing of audio information received from And transmitting the processed voice information to the CPU.
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