KR100276059B1 - 케이블 모뎀의 리세트 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블 모뎀의 리세트 장치 및 방법에 관한 것으로, 송신 데이터의 업로드시에 동기화 에러가 발생하면 현재까지 다운로드되어 메모리에 저장된 수신 데이터를 컴퓨터로 전송한 다음 케이블 모뎀이 리세트되도록 함으로써 통신의 효율을 높이도록 하는 케이블 모뎀의 리세트 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

종래에는 동기화 에러가 발생하면 즉시 케이블 모뎀을 리세트함으로써 현재까지 다운로드되어 램에 저장된 수신 데이터까지 모두 폐기됨으로써 전송 효율이 그만큼 떨어지게 되나, 본 발명에 의한 경우 송신시에 동기화 에러가 발생하면 현재까지 수신된 수신 데이터를 컴퓨터로의 전송을 완료한 다음 모뎀을 리세트시킴으로써 전송 효율을 향상시키는 효과가 있다.

Description

케이블 모뎀의 리세트 장치 및 방법(Reset Apparatus and Method for Cable Modem)

본 발명은 케이블 모뎀에 관한 것으로, 특히 케이블을 통해 업 로드 데이터(Up Road Data)를 송신할 때 동기 에러가 발생하면 현재까지 수신된 다운 로드 데이터(Down Road Data)를 컴퓨터로 전송한 다음 케이블 모뎀을 리세트시켜 초기화함으로써 통신의 효율을 높이도록 하는 케이블 모뎀의 리세트 장치 및 방법에 관한 것이다.

현재 가정이나 사무실등에서 컴퓨터를 이용하여 수많은 정보를 습득하기 위한 방법으로 컴퓨터 통신을 적극적으로 이용하고 있다.

이러한 컴퓨터 통신을 통해 텍스트 정보는 물론 영상 정보, 음성 정보등을 습득할 수 있고, 또한 필요로 하는 정보를 상대방과의 통신에 의하여 주고 받을 수 있게 되었다.

더 나아가서는 상대방과 직접 얼굴을 대면하면서 통신을 행할 수 있는 화상 통신까지 발전하게 되었고, 향후 주문형 비디오(Video On Demand)등의 영역까지 확장된다.

현재 가장 폭넓게 사용되고 있는 컴퓨터 통신의 방안으로는 도 1 에 도시한 바와같이, 컴퓨터(100)에 아날로그 모뎀(110)을 내장 또는 외장하여 전화선(120)을 통해 전화국(130)에 연결하고, 그 전화국(130)은 통신 서비스를 담당하는 서비스 회사로 연결되어 통신이 행해진다.

즉, 사용자가 컴퓨터 통신을 원하고자 컴퓨터(100)를 통해 서비스 회사의 전화번호를 입력하게 되면, 아날로그 모뎀(110)은 이를 다이얼링하여 전화선(120)을 통해 전화국(130)에 전화번호를 송출하게 된다.

전화국(130)은 사용자가 다이얼링한 전화번호에 해당하는 통신 서비회사에 접속시켜 컴퓨터(100)와 서비스 회사간에 회선을 연결하게 되는 것이다.

이후, 사용자가 송신하고자 하는 데이터를 컴퓨터(100)를 통해 입력하면, 아날로그 모뎀(110)은 이를 아날로그 신호로 변환하여 전화선(120)을 통해 전화국(130)으로 송신한다.

그러므로, 전화국(130)은 통신 서비스 회사로 사용자로부터 입력되는 데이터를 송신하여 다른 사용자와 접속시키게 된다.

한편, 사용자가 상대방으로부터의 데이터를 수신받는 경우 전화국(130)과 연결된 전화선(120)을 통해 아날로그 모뎀(110)이 데이터를 수신받은 다음, 수신된 데이터를 디지털 신호로 변환함으로써 사용자가 컴퓨터(100)를 통해 수신된 데이터를 확인할 수 있게 된다.

그런데, 이와같이 아날로그 모뎀(110)을 이용하여 전화선(130)을 통해 통신을 행하는 경우에 그 통신속도가 한정되어 많은 양의 데이터를 빠르게 주고 받을 수 있는데는 많은 제약이 따르게 된다.

즉, 전화선(130)을 통해 데이터를 송수신할 수 있는 최고 속도는 그 특성상 56kbps가 한계이므로, 영상 정보 특히 향후 주문형 비디오등의 데이터를 주고 받을 때 지연되는 시간이 증대되므로 서비스 자체가 불가능한 문제점이 발생한다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하고자 하여 최근에는 케이블 모뎀(Cable Modem)에 의한 통신 방안이 강구되고 있다.

케이블 모뎀은 고속의 전용 케이블과 연결되는 것으로, 일예를 들어 현재 가정등에서 시청하고 있는 케이블 텔레비젼의 전용 케이블등을 이용하여 통신을 행할 수 있게 되는 것이다.

도 2 는 이러한 외장형 케이블 모뎀을 이용한 통신 상태를 설명하기 위한 개략도로서, CMTS(Cable Modem Termination System)(240)과 케이블 모뎀(220)은 케이블(230)로 연결되고, 상기 케이블 모뎀(220)과 컴퓨터(200-1, 200-2,...,200-n)는 에더넷 버스(210)로 연결된다.

먼저, 컴퓨터(200-1, 200-2,...,200-n)로부터 에더넷 버스(210)을 통하여 케이블 모뎀(220)으로 데이터를 송신 즉 업 로드하는 경우에 대하여 설명하면, 컴퓨터(200-1)에서 업로드할 데이터 페킷을 에더넷 버스(210)상으로 올린 다음 이를 다시 수신받게 된다.

이렇게 송신한 데이터 패킷을 다시 수신받는 과정중에 그 송신된 데이터 패킷과 수신된 데이터 패킷에 에러가 발생하였으면 이는 에더넷 버스(210)를 통하여 다른 컴퓨터(200-2,...,200-n)가 현재 데이터 패킷을 업로드하는 경우가 된다.

즉, 만일 컴퓨터(200-2)에서 먼저 데이터 패킷을 에더넷 버스(210)로 업로드하였다면 컴퓨터(200-2)가 마스터가 되고 다른 컴퓨터(200-2,...,200-n)는 슬레이브가 되어 컴퓨터(200-2)가 우선권을 갖게되는 것이다.

따라서, 상기 컴퓨터(200-2)가 하나의 데이터 패킷의 업로드를 완료하면 컴퓨터(200-1)가 마스터가 되고, 컴퓨터(200-2)는 슬레이브가 된다.

다시말하면, 컴퓨터(200-1, 200-2,...,200-n)에서 케이블 모뎀(220)으로 에더넷 버스(210)를 이용하여 데이터를 전송하는 경우에 DMA(Direct Memory Access) 방식을 사용하여 데이터를 전송한다는 것이다.

그러므로 케이블 모뎀(220)는 에더넷 버스(210)상에 올려진 데이터를 패킷 단위로 케이블(230)을 통해 CMTS(240)로 전송하는 것이다.

한편, CMTS(240)로부터 데이터를 수신받는 경우에 대하여 설명하면, 케이블 모뎀(220)은 케이블(230)을 통해 수신받은 데이터를 패킷 단위로 에더넷 버스(210)상으로 올리게 된다.

컴퓨터(200-1, 200-2,...,200-n)는 상기 에더넷 버스(210)상으로 올려진 데이터 패킷의 헤더를 분석하여 자신의 데이터인지를 반단하게 되는데, 만일 인터넷 통신을 행하는 경우 IP 어드레스(Internet Protocol address)를 비교하여 자신의 어드레스와 동일하면 이를 수신하고, 동일하지 않으면 이를 거부하게 된다.

그런데, 상기에서 설명한 바와같이 컴퓨터(200-1, 200-2,...,200-n)로부터 수신된 송신 데이터를 케이블(230)을 통해 CMTS(240)로 전송할 때 동기화를 행하여 전송하게 된다.

즉, 상향 채널 즉, 컴퓨터(200-1, 200-2,...,200-n)로부터 CMTS(240)까지 송신 데이터를 전송하기 위한 채널을 시분할 방식으로 접근하기 위해 동기화를 행하게 되는데, 이때 동기화 에러가 발생하게 되면 케이블 모뎀(220)이 자신을 무조건 리세트시키게 된다.

이로인해 상향 채널과는 직접적인 관계가 없는 하향 채널 즉, CMTS(240)로부터 컴퓨터(200-1, 200-2,...,200-n)까지 수신 데이터를 전송받기 위한 채널까지 리세트되어 현재까지 다운로드되어 메모리에 저장된 수신 데이터가 지워짐으로써 그만큼 통신 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 이러한 문제점을 감안하여, 송신 데이터의 업로드시에 동기화 에러가 발생하면 현재까지 다운로드되어 메모리에 저장된 수신 데이터를 컴퓨터로 전송한 다음 케이블 모뎀이 리세트되도록 함으로써 통신의 효율을 높이도록 하는 케이블 모뎀의 리세트 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 일반적인 전화선을 이용한 아날로그 모뎀의 통신 상태를 설명하기 위한 도.

도 2 는 종래의 케이블 모뎀을 이용한 통신 상태를 설명하기 위한 개략도.

도 3 은 본 발명을 실현하기 위한 케이블 모뎀의 블록도.

도 4 는 본 발명 케이블 모뎀의 리세트 방법을 설명하기 위한 흐름도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

300 : 다이플렉서 310 : 수신부

311 : 튜너 312 : A/D 변환부

313 : 다운로드부 320 : 송신부

321 : 업로드부 322 : D/A 변환부

323 : 저역필터 330 : 매체 접근 제어부

340 : 암호화 및 해독화부 350 : 버스 라인

360 : 씨피유 370 : 램

380 : 에더넷 접속부

도 3 은 본 발명을 실현하기 위한 케이블 모뎀의 리세트 장치를 나타낸 블록도로서, 케이블과 접속하여 데이터를 송수신하는 다이플렉서(300); 상기 다이플렉서(300)로부터 수신 데이터만을 인가받아 매체 접근 제어부(330)에 제공하는 수신부(310); 매체 접근 제어부(330)로부터 송신 데이터만을 인가받아 상기 다이플렉서(300)에 제공하는 송신부(310); 상기 수신부(310)로부터 인가되는 데이터가 자신의 데이터인지를 판단하여 수신받고, 램(370)에 저장된 송신 데이터를 모뎀 버스(350)를 통해 인가받아 상기 송신부(320)에 제공함과 아울러 CMTS로부터 제공된 동기 클럭에 의해 송신 데이터의 동기 에러를 검출하는 매체 접근 제어부(MAC : Medium Access Controller)(330); 램(370)에 저장된 송수신 데이터의 입출력을 제어함과 아울러 상기 매체 접근 제어부(330)의 동기에러가 발생하면 램(370)에 저장된 수신 데이터를 에더넷 접속부(380)를 통해 컴퓨터로의 전송을 완료한 다음 시스템을 리세트시키는 씨피유(360); 상기 씨피유(360)의 제어에 의해 모뎀 버스(350)상의 송수신 데이터를 저장하는 램(370); 에더넷 버스를 통해 다수의 컴퓨터와 접속되어 모뎀 버스(380)상의 송수신 데이터를 입출력하는 에더넷 접속부(380)로 구성된다.

한편, 본 발명 케이블 모뎀의 리세트 방법은, 송신 데이터의 전송시 동기 에러가 발생하는지를 판단하는 제 1 과정; 동기 에러가 발생하면 컴퓨터로부터 전송되어진 송신 데이터의 수신을 거부한 다음 램에 저장된 송신 데이터를 폐기하는 제 2 과정; CMTS로부터 수신되는 데이터의 수신을 거부한 다음 램에 저장된 수신 데이터가 존재하는가를 판단하는 제 3 과정; 램에 수신된 데이터가 존재하지 않는다면 모뎀을 리세트시키고, 수신된 데이터가 존재한다면 이를 컴퓨터로 전송한 다음 모뎀을 리세트시키는 제 4 과정으로 수행됨을 특징으로 한다.

이를 첨부한 도 3과 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 케이블을 통해 인가되는 데이터를 수신하는 동작을 설명하면, 다이플렉서(300)를 통해 인가되는 케이블상의 데이터를 수신부(310)의 튜너(311)에서 인가받아 수신하고자 하는 채널로 튜닝을 하게 된다.

즉, 케이블상에는 각기 다른 채널로 전송되는 데이터가 혼재하여 있을 수 있으므로 CMTS와 케이블 모뎀이 기 약속한 채널로 튜닝하여야 하는 것이다.

상기 튜너(311)에서 튜닝된 채널의 데이터는 A/D 변환부(312)에 의해 디지털 스트림 형태의 신호로 변환되어 다운로드부(313)로 인가된다.

매체 접근 제어부(330)는 상기 다운로드부(313)에 인가된 데이터의 IP를 분석하여 자신의 IP와 일치한다면 다운로드부(313)에 정보 수신을 요청함으로써 스트림 형태의 데이터를 수신할 수 있도록 하고, 이렇게 수신된 데이터는 암호화 및 해독화부(340)를 통해 원래의 신호로 해독된다.

상기 암호화 및 해독화부(340)에 의해 해독된 데이터는 씨피유(360)의 제어에 따라 모뎀 버스(350)를 통해 램(370)에 패킷 단위로 저장된다.

에더넷 접속부(380)의 에더넷 제어부(381)에서 수신 요구신호가 발생되면 씨피유(360)는 상기 램(370)에 패킷 단위로 저장된 데이터를 모뎀 버스(350)상으로 올리게 되고, 이에따라 에더넷 제어부(381)는 데이터 패킷을 인가받아 송수신부(382)에 제공하게 된다.

따라서, 상기 송수신부(382)는 커넥터(383)를 통해 에더넷 버스로 데이터를 송출하게 된다.

그러므로, 에더넷 버스에 의해 연결된 각 컴퓨터는 자기자신에 해당하는 데이터만을 LAN 카드를 통해 수신받을 수 있게된다.

한편, 컴퓨터로부터 인가되는 송신 데이터를 에더넷 버스를 통해 인가받아 케이블상으로 출력하는 송신 동작을 설명하면, 에더넷 접속부(380)의 송수신부(382)는 에더넷 버스 즉, LAN(Local Area Network) 버스와 커넥터(383)를 통해 연결되어 에더넷 버스상에 올려진 송신 데이터를 수신받아 에더넷 제어부(381)에 제공하게 된다.

이때 상기 커넥터(383)는 일반적으로 RJ-45 커넥터를 사용한다.

상기 에더넷 제어부(381)는 상기 송수신부(382)로부터 제공되는 데이터가 송신 데이터인지 수신 데이터인지를 판단하여 송신 데이터인 경우에 모뎀 버스(381)로 출력하게 된다.

씨피유(360)는 상기 모뎀 버스(350)상에 올려진 데이터를 패킷 단위로 램(370)에 저장하게 되며, 매체 접근 제어부(330)로부터 요구가 발생하면 램(370)에 저장된 패킷 단위의 데이터를 모뎀 버스(350)를 통해 상기 매체 접근 제어부(330)로 제공할 수 있도록 램(370)을 제어하게 된다.

상기 매체 접근 제어부(330)는 모뎀 버스(350)상에 올려진 송신 데이터를 인가받아 암호화 및 해독화부(340)에 의해 타인이 데이터의 정보를 도용하지 못하도록 암호화한 다음 송신부(320)로 출력하게 된다.

송신부(320)의 업로드부(321)는 인가되는 데이터를 스트림 형태로 인가받아 D/A 변환부(322)에 제공하게 되고, 이 스트림 형태의 데이터를 D/A 변환부(322)에서 케이블상으로 전송하기 위한 아날로그 신호로 변환시키게 된다.

상기 D/A 변환부(322)에 의해 아날로그 신호로 변환된 데이터는 저역필터(323)에 의해 아날로그 신호로의 변환시에 포함된 잡음성분이 제거되어 다이플렉서(300)로 출력된다.

그러므로, 케이블과 직접 접속되는 다이플렉서(300)는 인가되는 아날로그 데이터를 케이블을 통해 CMTS로 송신하게 되는 것이다.

상기와 같이 컴퓨터로부터 전송되어 케이블을 통해 CMTS로 송신 데이터를 송신하는 과정중에 매체 접근 제어부(330)는 CMTS로부터 전송되는 동기 클럭을 인가받아 송신 데이터와의 동기를 맞추게 되는데, 그 동기화 과정중 동기 에러가 발생하는지를 판단하여 동기 에러가 발생한 경우에 그 에러발생 여부를 모뎀 버스(350)를 통해 씨피유(360)로 제공한다(ST100).

상기 씨피유(360)는 상기 매체 접근 제어부(330)로부터 동기 에러가 발생되었다는 신호가 입력되면 에더넷 접속부(380)의 에더넷 제어부(381)에 수신 거부 플래그를 셋팅시키게 되는데, 이는 시스템을 리세트시키기 위하여 컴퓨터로부터 에더넷 버스를 통해 송신하고자 하는 데이터의 수신을 상기 셋팅된 플래그에 의해 거부하고자 하는 것이다(ST110).

씨피유(360)는 상기 수신 거부 플래그를 에더넷 제어부(381)에 셋팅한 다음 램(370)에 저장된 송신 데이터 패킷을 폐기 즉, 지우게 되는데, 이는 동기 에러가 발생하여 이를 케이블을 통해 CMTS로 전송한다는 것은 무의미하므로 이를 폐기하는 것이다(ST120).

즉, 컴퓨터로부터 전송되는 송신 데이터의 수신을 거부하고, 램에 저장된 송신 데이터를 지움으로써 케이블 모뎀내의 송신 데이터는 완전히 폐기됨으로써 케이블상에는 송신 데이터가 존재하지 않게 된다.

이후, 씨피유(360)는 매체 접근 제어부(330)에 수신 거부 플래그를 셋팅하여 케이블을 통해 CMTS로부터 전송되어진 수신 데이터를 더 이상 전송받지 않도록 제어한다(ST130).

이로인해 상기 매체 접근 제어부(330)는 수신부(320)의 다운로드부(313)에 수신 거부를 요청하게 되고, 다운로드부(313)는 이 수신 거부 요구에 의해 더 이상의 수신 데이터의 다운로드를 중지하게 된다.

한편, 램(370)에는 현재까지 CMTS로부터 케이블을 통해 전송되어 다운로드된 데이터가 미처 컴퓨터로 전송되지 못하고 남아있는 경우가 발생한다.

이 남아있는 데이터를 처리하지 못하고 곧바로 케이블 모뎀을 리세트시키게 되면, 이미 여러 경로를 통해 목적지(destination)까지 거의 다다른 데이터가 폐기되므로 전송 효율이 그만큼 떨어지게 된다.

즉, 송신측 - 송신라인 - CMTS - 케이블 - 케이블 모뎀등의 경로를 거쳐 최종적으로 컴퓨터로 전송되면 모든 전송이 완료되나 케이블 모뎀이 리세트되면 그 데이터를 이제까지 거친 경로를 통해 다시 전송받아야 하므로 비효율적인 것이다.

따라서, 씨피유(360)는 램(370)에 수신된 데이터의 패킷이 남아있는가를 판단하게 되는데, 만일 수신된 데이터의 패킷이 남아있지 않다면 곧바로 케이블 모뎀을 리세트시키게 되나, 반면에 데이터 패킷이 존재한다면 이를 컴퓨터로 모두 전송해야 한다.

이를 위해 씨피유(360)는 램(370)에 존재하는 수신 데이터 패킷을 모뎀 버스(350)를 통해 에더넷 접속부(380)로 출력하게 되며, 상기 에더넷 접속부(380)는 수신 데이터 패킷을 에더넷 버스를 통해 컴퓨터로 전송한다(ST140,ST150).

그러므로, 수신 데이터의 전송이 완료되면 씨피유(360)는 시스템의 초기화 값에 의해 리세트를 행하게 된다(ST160).

결국, 램(370)에 저장된 수신된 데이터를 컴퓨터로 모두 전송한 다음 전송완료되면 시스템을 리세트시키게 되는 것이다.

이와같이 본 발명 케이블 모뎀의 리세트 방법은, 데이터의 송신시 에러가 발생하면 곧바로 케이블 모뎀을 리세트하지 않고, 현재까지 CMTS로부터 수신된 데이터를 마저 컴퓨터로 전송한 다음 리세트를 행함으로써 모뎀의 전송 효율을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 케이블과 접속하여 데이터를 송수신하는 다이플렉서;

   상기 다이플렉서로부터 수신 데이터만을 인가받아 매체 접근 제어부에 제공하는 수신부;

   매체 접근 제어부로부터 송신 데이터만을 인가받아 상기 다이플렉서에 제공하는 송신부;

   상기 수신부로부터 인가되는 데이터가 자신의 데이터인지를 판단하여 수신받고, 램에 저장된 송신 데이터를 모뎀 버스를 통해 인가받아 상기 송신부에 제공함과 아울러 CMTS로부터 제공된 동기 클럭에 의해 송신 데이터의 동기 에러를 검출하는 매체 접근 제어부;

   램에 저장된 송수신 데이터의 입출력을 제어함과 아울러 상기 매체 접근 제어부의 동기에러가 발생하면 램에 저장된 수신 데이터를 컴퓨터로의 전송을 완료한 다음 시스템을 리세트시키는 씨피유;

   상기 씨피유의 제어에 의해 모뎀 버스상의 송수신 데이터를 저장하는 램;

   에더넷 버스를 통해 다수의 컴퓨터와 접속되어 모뎀 버스상의 송수신 데이터를 입출력하는 에더넷 접속부로 구성됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 리세트 장치.
2. 송신 데이터의 전송시 동기 에러가 발생하는지를 판단하는 제 1 과정;

   동기 에러가 발생하면 컴퓨터로부터 전송되어진 송신 데이터의 수신을 거부한 다음 램에 저장된 송신 데이터를 폐기하는 제 2 과정;

   CMTS로부터 수신되는 데이터의 수신을 거부한 다음 램에 저장된 수신 데이터가 존재하는가를 판단하는 제 3 과정;

   램에 수신된 데이터가 존재하지 않는다면 모뎀을 리세트시키고, 수신된 데이터가 존재한다면 이를 컴퓨터로 전송한 다음 모뎀을 리세트시키는 제 4 과정으로 수행됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 리세트 방법.