KR100697974B1 - Apparatus and Method for Multimedia Data Transmission and Receipt in Cable Network using Broadband and Physical Layer based Framing - Google Patents

Apparatus and Method for Multimedia Data Transmission and Receipt in Cable Network using Broadband and Physical Layer based Framing Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치와 그를 이용한 멀티미디어 데이터 전송 방법에 관한 것임.The present invention relates to an apparatus for transmitting and receiving multimedia data in a cable network using broadband and physical layer frame structures, and a method for transmitting multimedia data using the same.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명은 차세대 케이블 망에서 고속의 데이터를 전송할 수 있는 광대역 채널을 이용하고, 새로운 변복조 및 채널 코덱 등의 전송 기술을 용이하게 채택하여 기존의 케이블 모뎀이 새로운 케이블 전송시스템으로부터 기존의 서비스를 제공받는데 지장이 없도록 역방향 호환성(Backward Compatibility)을 제공함과 동시에 추후 출현할 새로운 통신과 방송이 융합된 대용량의 데이터 전송 서비스와 새로운 전송 기술에 대한 신규 도입이 용이하도록 하게 하는 광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치와 그를 이용한 멀티미디어 데이터 전송 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.The present invention utilizes a broadband channel capable of transmitting high-speed data in a next-generation cable network, and easily adopts a transmission technology such as a new modulation and demodulation and channel codec to provide an existing cable modem with an existing service from a new cable transmission system. A cable using broadband and physical layer frame structure that provides backward compatibility without disruption and facilitates the introduction of new data transmission services and large capacity data transmission services converged with new communication and broadcasting that will emerge later. An object of the present invention is to provide an apparatus for transmitting and receiving multimedia data in a network and a method of transmitting multimedia data using the same.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

본 발명은 광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 전송 장치에 있어서, 외부망과 입출력되는 데이터를 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 맥(MAC) 계층으로 전송하기 위한 외부망 정합 수단; 상기 외부망 정합 수단에서 출력된 데이터를 해당 목적지로 전송하기 위한 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단; 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단에서 출력된 데이터 중 기존 규격 전송을 처리하기 위한 제 1 하향 물리 계층 처리 수단; 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단에서 출력된 데이터 중 새로운 광대역 전송을 처리하기 위한 제 2 하향 물리 계층 처리 수단; 및 하향 수신 데이터를 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단으로 전송하기 위한 상향 물리계층 처리 수단을 포함함.The present invention provides a multimedia data transmission apparatus in a cable network using a wideband and physical layer frame structure, and matches an external network for transmitting data input / output with an external network to a data over cable service interface specification (DOCSIS) MAC layer. Way; DOCSIS MAC processing means for transmitting data output from the external network matching means to a corresponding destination; First downlink physical layer processing means for processing an existing standard transmission among data output from the DOCSIS MAC processing means; Second downlink physical layer processing means for processing a new wideband transmission of data output from the DOCSIS MAC processing means; And uplink physical layer processing means for transmitting downlink received data to the DOCSIS MAC processing means.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

본 발명은 네트워크를 이용한 통신 시스템 등에 이용됨.The present invention is used in a communication system using a network.

광대역, 물리계층 프레임, DOCSIS, 맥(MAC), 케이블 모뎀(CM), 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS) Broadband, Physical Layer Frame, DOCSIS, MAC, Cable Modem (CM), Cable Modem Transmission System (CMTS)

Description

광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치와 그를 이용한 멀티미디어 데이터 전송 방법{Apparatus and Method for Multimedia Data Transmission and Receipt in Cable Network using Broadband and Physical Layer based Framing}Apparatus and Method for Multimedia Data Transmission and Receipt in Cable Network using Broadband and Physical Layer based Framing}

도 1 은 본 발명에 따른 광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치의 일실시예 설명도.1 is a diagram illustrating an embodiment of an apparatus for transmitting and receiving multimedia data in a cable network using a broadband and a physical layer frame structure according to the present invention.

도 2 는 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치에서 이용되는 채널 대역에 대한 일실시예 설명도.2 is a diagram illustrating an embodiment of a channel band used in an apparatus for transmitting and receiving multimedia data according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치의 일실시예 구성도.3 is a block diagram of an embodiment of an apparatus for transmitting and receiving multimedia data according to the present invention;

도 4 는 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 수신 장치의 일실시예 구성도.4 is a block diagram of an embodiment of a multimedia data receiving apparatus according to the present invention;

도 5 는 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 DOCSIS 맥(MAC) 관리 메시지 구조를 나타낸 일실시예 설명도.5 is an exemplary explanatory diagram showing a DOCSIS MAC (MAC) management message structure of a multimedia data transmission apparatus according to the present invention.

도 6 은 상기 도 5의 맥(MAC) 관리 메시지 구조를 나타낸 일실시예 설명도.FIG. 6 is a diagram illustrating an embodiment of a MAC management message structure of FIG.

도 7 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치를 이용한 데이터 전송에 대한 일실시예 설명도.7 is a diagram illustrating an embodiment of data transmission using a multimedia data transmission and reception apparatus according to the present invention;

도 8 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 물리계층 프레임 기반 하향스트림 전송 구조의 기본 프레임 형태를 나타낸 일실시예 설명도.FIG. 8 is a diagram illustrating a basic frame form of a physical layer frame-based downstream transmission structure of a multimedia data transmission device according to the present invention. FIG.

도 9 는 상기 도 8의 사용자 데이터 영역(Payload)의 전송방식이 다른 연속적인 물리계층 프레임 구성을 나타낸 일실시예 설명도.FIG. 9 is an exemplary explanatory diagram illustrating a contiguous physical layer frame structure in which the user data area (Payload) transmission method of FIG. 8 is different; FIG.

도 10 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 물리계층 프레임 기반 전송 구조를 이용한 동적 운용 방식을 나타낸 일실시예 설명도.FIG. 10 is a diagram illustrating a dynamic operation method using a physical layer frame-based transmission structure of a multimedia data transmission device according to the present invention. FIG.

도 11 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 물리계층 프레임 기반 전송 구조를 위한 관리 메시지 구조를 나타낸 일실시예 설명도.11 is a diagram illustrating an embodiment of a management message structure for a physical layer frame-based transmission structure of a multimedia data transmission device according to the present invention;

도 12 는 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 물리계층 프레임 기반 전송 구조를 이용한 정적 운용 방식을 나타낸 일실시예 설명도.12 is a diagram illustrating an embodiment of a static operation using a physical layer frame-based transmission structure of a multimedia data transmission apparatus according to the present invention.

도 13 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 물리계층 프레임 기반 전송 구조를 정적 운용 모드로 운용할 때 슈퍼프레임 구성에 관한 운용 정보를 알려주는 관리 메시지 구조를 나타낸 일실시예 설명도.FIG. 13 is a diagram illustrating an embodiment of a management message structure informing operation information regarding a superframe configuration when a physical layer frame-based transmission structure of a multimedia data transmission device according to the present invention is operated in a static operation mode. FIG.

도 14 는 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 방법에 대한 일실시예 설명도.14 is a diagram illustrating an embodiment of a method of transmitting multimedia data according to the present invention.

도 15 는 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 광대역 전송 구조의 확장을 나타낸 일실시예 설명도.15 is a diagram illustrating an extension of a broadband transmission structure of a multimedia data transmission device according to the present invention.

도 16 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 광대역 채널의 정보 메시지 구조의 형태를 나타낸 일실시예 설명도.16 is a diagram illustrating an embodiment of a structure of an information message of a wideband channel of a multimedia data transmission apparatus according to the present invention;

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

301 :외부 네트워크 302 : 기존 케이블 모뎀 데이터301: external network 302: existing cable modem data

303 : 새로운 케이블 모뎀 데이터 304 : 케이블 모뎀 전송 시스템303: New Cable Modem Data 304: Cable Modem Transmission System

305 : 외부망 정합부 306 : DOCSIS 맥 처리부305: network matching unit 306: DOCSIS MAC processing unit

307 : 기존 하향 물리 계층부 308 : 새로운 하향 물리 계층부307: existing downlink physical layer unit 308: new downlink physical layer unit

309 : 룩업 테이블 310 : 상향 물리 계층부309: Lookup Table 310: Upward Physical Layer

311 : 추가적인 광대역 312 : 기존 서비스 대역311: additional broadband 312: existing service band

313 : 기존 케이블 모뎀 314 : 기존 하향 물리계층 수신부313: existing cable modem 314: existing downlink physical layer receiver

315 : DOCSIS 맥 316 : 상향 물리 계층 송신부315: DOCSIS MAC 316: uplink physical layer transmitter

317 : 사용자 디바이스 318 : 새로운 케이블 모뎀317: User Device 318: New Cable Modem

319 : 기존 하향 물리계층 수신부 320 : 새로운 하향 물리계층 수신부319: existing downlink physical layer receiver 320: new downlink physical layer receiver

321 : 상향 물리계층 송신부 322 : DOCSIS 맥321: uplink physical layer transmitter 322: DOCSIS MAC

323 : 사용자 디바이스323: user device

본 발명은 차세대 케이블 망에서 고속의 데이터를 전송할 수 있는 광대역 채널을 이용하고, 새로운 변복조 및 채널 코덱 등의 전송 기술을 용이하게 채택하여 사용할 수 있는 광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미 디어 데이터 전송 및 수신 장치와 그를 이용한 멀티미디어 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 케이블 모뎀(CM)이 새로운 케이블 전송시스템으로부터 기존의 서비스를 제공받는데 지장이 없도록 역방향 호환성(Backward Compatibility)을 제공함과 동시에 추후 출현할 새로운 통신 방송 융합 서비스 및 신기술에 대한 도입이 용이하도록 한 광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치와 그를 이용한 멀티미디어 데이터 전송 방법에 관한 것이다.The present invention uses a wideband channel capable of transmitting high-speed data in a next-generation cable network, and uses a wideband and physical layer frame structure that can easily adopt and use transmission techniques such as new modulation and demodulation and channel codecs. The present invention relates to a media data transmission and reception device and a method of transmitting multimedia data using the same, and more particularly, backward compatibility so that an existing cable modem (CM) can receive existing services from a new cable transmission system. The present invention relates to a multimedia data transmission and reception apparatus using a broadband and physical layer frame structure and a multimedia data transmission method using the same to facilitate the introduction of new communication broadcast convergence services and new technologies that will emerge in the future.

현재 케이블 망을 이용하여 데이터를 전송하는데 "DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 1.0, 1.1 및 2.0" 표준 규격을 따르는 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS) 및 케이블 모뎀(CM)이 널리 사용되고 있다.Currently, cable modem transmission systems (CMTS) and cable modems (CM) complying with the "Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) 1.0, 1.1, and 2.0" standard for transmitting data using a cable network are widely used.

기존의 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 규격에서는 하향스트림의 경우 송신할 수 있는 RF 대역폭이 6MHz로 한정되어 있다. 즉, 케이블 모뎀(CM)은 하나의 6MHz 대역으로 데이터를 전송받을 수 있으며, 최대 전송률은 약 40Mbps정도이다. 그러나 통신과 방송이 융합된 다양한 형태의 서비스가 출현함에 따라서 현재 사용되고 있는 규격은 서비스 제공 능력 및 효율성에서 한계를 나타내고 있다.In the existing Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) standard, the RF bandwidth that can be transmitted downstream is limited to 6 MHz. That is, the cable modem (CM) can receive data in one 6MHz band, the maximum transmission rate is about 40Mbps. However, with the emergence of various types of services in which communication and broadcasting are converged, the currently used standard shows a limitation in service provision capability and efficiency.

DOCSIS 하향스트림 전송 규격은 90년대 초반에 개발된 것으로, 이후 신기술이 출현과 함께 하드웨어 성능이 향상됨에 따라서 새로운 물리계층을 도입하는 것이 신규 서비스를 도입하는데 용이할 뿐만 아니라 기존의 서비스를 제공하는데도 효과적인 것으로 받아들여지고 있다. 그러나 신기술을 도입하는데 있어서 크게 고려하여야될 사항으로서, 기존에 케이블 서비스 가입자가 신기술의 도입으로 인하여 기존에 제공받는 서비스뿐만 아니라 허용되는 범위 내에서 신규 서비스를 제공받는데 지장이 없도록 해야 한다는 점이다. 즉, 역방향 호환성(Backward Compatibility)이 지원되는 구조가 되어야 한다.The DOCSIS downstream transmission specification was developed in the early 90's, and as new hardware emerges and hardware performance improves, the introduction of new physical layers is not only easy to introduce new services but also effective to provide existing services. It is accepted. However, a major consideration in introducing new technologies is that cable service subscribers should not be prevented from providing new services within the allowable range as well as existing services provided by the introduction of new technologies. In other words, it should be a structure that supports backward compatibility.

또한, 케이블 전송 기술의 발전에 따라서 동일 셀 내에 다양한 형태의 케이블 모뎀이 함께 존재할 수 있다. 여기서, 다양한 형태란 케이블 망을 이용한 전송방식이 기술의 발전과 함께 새롭게 규격화되었을 때 새로운 규격을 지원할 수 있는 케이블 모뎀(CM)의 수신 능력이 될 수 있으며, 또는 동일 케이블 전송 사업자 내에서 케이블 모뎀(CM)의 수신 환경이 서로 달라 사용할 수 있는 최적의 전송방식이 서로 다른 경우가 될 수 있다. 이와 같은 새롭게 개발되는 전송 규격 및 환경을 고려하여 각 케이블 모뎀(CM) 그룹에 맞는 전송방식을 제공하기 위하여 각각의 그룹에 추가적인 전송대역을 할당할 경우 케이블 망에서 사용할 수 있는 주파수 자원에 한계가 있다. 그리고 추후 새로운 규격에서 호환성을 의무사항으로 요구할 경우 새로운 수신기는 기존의 대역을 수신하기 위한 물리계층 구현에 추가적인 비용이 소요되는 문제점이 있었다.In addition, with the development of cable transmission technology, various types of cable modems may exist together in the same cell. Here, the various forms may be a reception capability of a cable modem (CM) capable of supporting a new standard when a transmission method using a cable network is newly standardized with the development of technology, or a cable modem ( The optimal transmission method that can be used due to different reception environments of CM) may be different. In consideration of these newly developed transmission standards and environments, when allocating additional transmission bands to each group to provide a transmission method suitable for each cable modem (CM) group, there is a limit to the frequency resources that can be used in the cable network. . In the future, when a new standard requires compatibility as a requirement, a new receiver has a problem in that an additional cost is required to implement a physical layer for receiving an existing band.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 2000년 이후 변복조 방식의 변경, 고효율 채널 코딩 방식의 도입 및 전송 구조의 변화 등 다양한 방법이 시도되고 있으나 어떠한 방법도 확실한 대안으로 수렴되고 있지 않은 상황이다.In order to solve this problem, various methods have been tried since 2000, such as change of modulation and demodulation scheme, introduction of high-efficiency channel coding scheme, and change of transmission structure.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차세대 케이블 망에서 고속의 데이터를 전송할 수 있는 광대역 채널을 이용하고, 새로운 변복조 및 채널 코덱 등의 전송 기술을 용이하게 채택하여 기존의 케이블 모뎀이 새로운 케이블 전송시스템으로부터 기존의 서비스를 제공받는데 지장이 없도록 역방향 호환성(Backward Compatibility)을 제공함과 동시에 추후 출현할 새로운 통신과 방송이 융합된 대용량의 데이터 전송 서비스와 새로운 전송 기술에 대한 신규 도입이 용이하도록 하게 하는 광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치와 그를 이용한 멀티미디어 데이터 전송 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, using a broadband channel capable of transmitting high-speed data in the next-generation cable network, and easily adopts a transmission technique such as a new modulation and demodulation and channel codec, thereby making the existing cable modem new. It provides backward compatibility so that it does not interfere with the existing service from the cable transmission system, and facilitates the introduction of new data transmission services and large-capacity data transmission services incorporating new communications and broadcasting. An object of the present invention is to provide an apparatus for transmitting and receiving multimedia data in a cable network using a broadband and physical layer frame structure and a method for transmitting the multimedia data using the same.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 전송 장치에 있어서, 외부망과 입출력되는 데이터를 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 맥(MAC) 계층으로 전송하기 위한 외부망 정합 수단; 상기 외부망 정합 수단에서 출력된 데이터를 해당 목적지로 전송하기 위한 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단; 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단에서 출력된 데이터 중 기존 규격 전송을 처리하기 위한 제 1 하향 물리 계층 처리 수단; 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단에서 출력된 데이터 중 새로운 광대역 전송을 처리하기 위한 제 2 하향 물리 계층 처리 수단; 및 상향 수신 데이터를 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단으로 전송하기 위한 상향 물리계층 처리 수단을 포함한다.The apparatus of the present invention for achieving the above object is a multimedia data transmission apparatus in a cable network using a broadband and physical layer frame structure, the data input and output to and from the external network DOCSIS (MAC MAC) External network matching means for transmitting to the layer; DOCSIS MAC processing means for transmitting data output from the external network matching means to a corresponding destination; First downlink physical layer processing means for processing an existing standard transmission among data output from the DOCSIS MAC processing means; Second downlink physical layer processing means for processing a new wideband transmission of data output from the DOCSIS MAC processing means; And uplink physical layer processing means for transmitting uplink received data to the DOCSIS MAC processing means.

또한, 본 발명의 다른 장치는, 광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 수신 장치에 있어서, 기존의 물리계층 방식을 수신하기 위한 제 1 하향 물리계층 수신 수단; 광대역 물리계층 방식을 수신하기 위한 제 2 하향 물리계층 수신 수단; 상기 제 1 하향 물리계층 수신 수단과 상기 제 2 하향 물리계층 수신 수단에서 수신된 데이터를 처리하기 위한 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단; 및 상향 송신 데이터를 송신하기 위한 상향 물리계층 송신 수단을 포함한다.In addition, another apparatus of the present invention is a multimedia data receiving apparatus in a cable network using a wideband and physical layer frame structure, comprising: a first downlink physical layer receiving means for receiving a conventional physical layer scheme; Second downlink physical layer receiving means for receiving a wideband physical layer scheme; DOCSIS MAC processing means for processing data received by the first downlink physical layer receiving means and the second downlink physical layer receiving means; And uplink physical layer transmission means for transmitting uplink transmission data.

한편, 본 발명의 방법은, 광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 전송 방법에 있어서, 외부망 또는 내부 서버로부터 입력된 패킷으로부터 외부망 정합 모듈이 이더넷(Ethernet) 프레임을 추출하고, DOCSIS 맥(MAC) 프레임으로 구성하여 DOCSIS 맥(MAC) 프레임 버퍼에 저장하는 맥 프레임 구성 및 저장 단계; 상기 맥 프레임 구성 및 저장 단계에서 저장된 DOCSIS 맥(MAC) 프레임을 전송 목적지 주소에 따라 기존 서비스 채널 또는 광대역 전송 채널로 분류하는 전송 채널 분류 단계; 상기 전송 채널 분류 단계에서 광대역 전송 채널로 분류된 프레임을 각 케이블 모뎀(CM)에 설정된 물리 계층 전송방식에 따라 분류하고, 광대역 채널 전송으로 분류된 DOCSIS 맥(MAC) 패킷을 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS)으로 매핑하여 각 전송방식에 대한 제 1 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 버퍼에 저장하는 광대역 전송 채널용 맥 프레임 분류 및 저장 단계; 상기 전송 채널 분류 단계에서 기존 서비스 대역으로 분류된 패킷이나 관리 메시지를 전송하는 맥(MAC) 프레임을 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS)으로 매핑하여, 기존 서비스 대역으로 전송하기 위한 제 2 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 버퍼에 저장하는 기존 전송 채널용 맥 프레임 분류 및 저장 단계; 상기 광대역 전송 채널용 맥 프레임 분류 및 저장 단계에서 저장된 패킷을 전송 제어부에 의하여 기 설정된 물리계층 프레임 기반 전송 구조의 운용 방식 및 대역 할당 정책에 따라 전송하여 물리계층 프레임 기반 변조부에서 변조하는 광대역 전송 채널 변조 단계; 및 상기 기존 전송 채널용 맥 프레임 분류 및 저장 단계에서 저장된 패킷을 변조하는 기존 전송 채널 변조 단계를 포함한다.Meanwhile, in the method of the present invention, a multimedia data transmission method in a cable network using a broadband and physical layer frame structure, an external network matching module extracts an Ethernet frame from a packet input from an external network or an internal server. A Mac frame configuration and storage step of constructing a DOCSIS MAC frame and storing the DOCSIS MAC frame in a DOCSIS MAC frame buffer; A transport channel classification step of classifying the DOCSIS MAC frame stored in the MAC frame configuration and storage into an existing service channel or a broadband transport channel according to a transmission destination address; In the transport channel classification step, the frames classified as the broadband transport channels are classified according to the physical layer transmission method set in each cable modem (CM), and the DOCSIS MAC packet classified as the broadband channel transmission is MPEG-2 (MPEG-). 2) classifying and storing a MAC frame for a wideband transport channel, which is mapped to a transport stream (TS) and stored in a first MPEG-2 transport stream (TS) buffer for each transmission scheme; In the transport channel classification step, a MAC frame for transmitting a packet or a management message classified into an existing service band is mapped to an MPEG-2 transport stream (TS) and transmitted to an existing service band. Classifying and storing a MAC frame for an existing transport channel to store in a 2 MPEG-2 transport stream (TS) buffer; Wideband transmission channel modulated by the physical layer frame-based modulator by transmitting the packet stored in the MAC frame classification and storage step for the broadband transmission channel according to the operation scheme and bandwidth allocation policy of the physical layer frame-based transmission structure set by the transmission controller Modulation step; And an existing transport channel modulation step of modulating a stored packet in the MAC frame classification and storage step for the existing transport channel.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실 시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치의 일실시예 설명도로서, 새로운 전송방식이 도입되었을 때 광동축혼합망(HFC)을 이용한 전송 개념도를 나타내었다.1 is a diagram illustrating an embodiment of an apparatus for transmitting and receiving multimedia data in a cable network using a broadband and physical layer frame structure according to the present invention. When a new transmission scheme is introduced, FIG. 1 illustrates a transmission using an optical coaxial mixed network (HFC). A conceptual diagram is shown.

본 발명에 따른 광대역 채널을 이용한 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치의 기본적인 개념은 기존의 서비스를 제공하기 위한 "DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 2.0" 기반의 하향스트림의 물리계층 신호 전송과 함께 새롭게 정의하는 광대역 신호를 동시에 전송하는 것이다.The basic concept of the apparatus for transmitting and receiving multimedia data using the broadband channel according to the present invention is newly defined along with the transmission of physical layer signals based on "DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) 2.0" based on the existing service for providing existing services. The broadband signal is transmitted at the same time.

케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)은 맥(MAC) 계층에서 케이블 모뎀(CM)의 광대역 전송 지원여부에 따라서 "ITU-T J.83 Annex B"를 따르는 기본적인 물리계층 전송 채널과 새로운 광대역 구조의 물리계층 채널 중에서 전송할 채널을 선택하여 데이터를 전송하는 방식이다. 따라서 기존의 사용자가 사용하고 있던 케이블 모뎀(CM)은 기존의 규격을 따르는 물리계층을 통하여 서비스를 제공받고, 새로운 케이블 모뎀(CM)은 기존의 물리계층 및 새로운 물리계층 모두를 통하여 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 것이다. 또한, 신규 광대역에 대한 전송을 물리계층 프레임 기반 하향스트림 전송 구조를 이용하여 새로운 규격 등장 또는 케이블 모뎀(CM)의 다양한 최적 수신 환경에 맞는 형태로 전송하는 것이다.The cable modem transmission system (CMTS) is a basic physical layer transport channel conforming to "ITU-T J.83 Annex B" and the new broadband structure physical layer, depending on whether the cable modem supports wideband transmission at the MAC layer. This is a method of transmitting data by selecting a channel to transmit from the channels. Therefore, the cable modem (CM) used by the existing user is provided with the service through the physical layer conforming to the existing standard, and the new cable modem (CM) is provided with the service through both the existing physical layer and the new physical layer. To make it possible. In addition, the transmission for the new broadband is to transmit in the form suitable for the emergence of new standards or various optimal reception environment of the cable modem (CM) using a physical layer frame-based downstream transmission structure.

광동축혼합망(HFC)(102)을 이용하여 기존의 서비스를 포함하면서 신규 서비스를 제공하기 위하여 또는 보다 효율적인 전송을 위하여 새로운 전송방식이 도입되었을 때, 새로운 전송방식을 지원하는 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)(101)과, 새로운 케이블 모뎀(CM)(103)의 설치가 필요하다. 그러나 새로운 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)(101)과 대응되는 가입자 단의 케이블 모뎀(CM)(103, 105)은 새로운 규격 또는 방식을 지원하는 케이블 모뎀(CM)(103)뿐만 아니라 기존 규격만을 지원하는 케이블 모뎀(CM)(105)이 함께 존재하게 된다. 이때, 신규 케이블 모뎀(CM)(103)을 가지지 못한 사용자는 기존의 케이블 모뎀(CM)(105)을 통하여 제공받던 서비스를 아무런 제약 없이 제공받을 수 있어야 한다. 그리고 기존의 케이블 모뎀(CM)의 성능이 허용하는 범위 내에서 신규 서비스도 기존의 사용자에게 제공될 수 있어야 한다. 즉, 역방향 호환성(Backward Compatibility)을 제공하여야 한다.A cable modem transmission system that supports the new transmission method when the new transmission method is introduced to provide a new service while including an existing service using an optical coaxial mixed network (HFC) 102 or for more efficient transmission ( CMTS) 101 and a new cable modem (CM) 103 need to be installed. However, the cable modem (CM) 103, 105 at the subscriber end corresponding to the new cable modem transmission system (CMTS) 101 supports only the existing standard as well as the cable modem (CM) 103 supporting the new standard or scheme. The cable modem (CM) 105 is present together. At this time, a user who does not have a new cable modem (CM) 103 should be able to receive the service provided through the existing cable modem (CM) 105 without any limitation. And new services should be available to existing users to the extent that the performance of the existing cable modem (CM) allows. In other words, backward compatibility should be provided.

도 2 는 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치에서 이용되는 채널 대역에 대한 일실시예 설명도로서, 광대역 채널 전송 구조를 위한 DOCSIS 1.x/2.0 및 추가 광대역 하향스트림 전송 대역 구성을 나타낸다.2 is a diagram illustrating an embodiment of a channel band used in an apparatus for transmitting and receiving multimedia data according to the present invention, and shows a DOCSIS 1.x / 2.0 and an additional wideband downstream transmission band configuration for a wideband channel transmission structure.

광대역 채널을 이용하는 전송 구조의 기본적인 개념은 기존의 서비스를 제공하기 위한 DOCSIS 1.x/2.0 기반의 하향스트림의 물리계층(201)과 새롭게 정의되는 새로운 방식의 광대역의 물리계층(202)을 동시에 사용하는 것이다. 이때, 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)은 맥(MAC) 계층에서 케이블 모뎀(CM)의 광대역 전송 지원여부에 따라서 "ITU-T J.83 Annex B"를 따르는 기본적인 물리계층 전송 채널(201)과 새로운 광대역 구조의 물리계층 채널(202) 중 전송할 채널을 선택하여 케이블 모뎀(CM)에 데이터를 전송한다. 즉, 기존의 케이블 모뎀(CM)은 기존의 규격을 따르는 물리계층을 통하여 서비스를 제공받고, 새로운 케이블 모뎀은 기존의 물리계층 및 새로운 물리계층 모두를 통하여 서비스를 제공받을 수 있다.The basic concept of a transmission structure using a broadband channel is to simultaneously use a DOCSIS 1.x / 2.0 based downstream physical layer 201 and a newly defined new wideband physical layer 202 to provide an existing service. It is. At this time, the cable modem transmission system (CMTS) is a new physical layer transmission channel 201 and the new physical layer according to the "ITU-T J.83 Annex B" according to whether the cable modem (CM) support broadband transmission in the MAC layer (MAC) A channel to be transmitted is selected from the physical layer channel 202 of the broadband structure to transmit data to the cable modem CM. That is, the existing cable modem (CM) may be provided with a service through a physical layer conforming to the existing standard, and the new cable modem may be provided with a service through both the existing physical layer and the new physical layer.

기존의 케이블 모뎀(CM)을 가진 사용자에게는 기존 물리계층 및 기존 채널을 통하여 기존의 서비스만을 제공받을 수 있는 것은 아니며, 기존 물리계층의 전송 능력 범위 내에서 새로운 서비스를 제공받을 수 있다.A user with an existing cable modem (CM) may not only be provided with the existing service through the existing physical layer and the existing channel, but may receive a new service within the transmission capability of the existing physical layer.

새로운 케이블 모뎀(CM)을 가진 사용자는 새로운 물리계층의 전송 효율성과 전송 능력을 이용한 다양한 형태의 서비스를 제공받을 수 있다.Users with a new cable modem (CM) can be provided with various types of services using the transmission efficiency and transmission capabilities of the new physical layer.

기존 하향 서비스 대역(201)은 6MHz 단위로 할당된 대역으로 DOCSIS 규격에서 정의한 "ITU-T J.83 Annex B"를 사용하는데, 이 대역을 통하여 새로운 하향 서비스 제공 여부를 설정하기 위한 관리 메시지가 전송된다.The existing downlink service band 201 uses "ITU-T J.83 Annex B" defined in the DOCSIS standard as a band allocated in units of 6 MHz, and a management message for setting whether to provide a new downlink service is transmitted through this band. do.

새롭게 추가된 광대역의 경우 기존의 6MHz 대역의 제한에서 벗어나 사업자가 보다 채널을 효율적으로 사용할 수 있도록 임의의 광대역을 할당할 수 있으며, 할당된 광대역을 통하여 많은 사용자에게 VOD(Video On Demand), 고속 데이터 전송 등 6MHz 대역 내에서 제공할 수 없었던 다양한 서비스를 효과적으로 제공할 수 있다. 이때, 광대역의 대역폭은 6MHz 배수로 할당하는 것이 운용상에 있어서 편리성을 제공할 수 있지만, 반드시 6MHz의 배수가 될 필요는 없다. 광대역을 통하여 전송되는 신호는 현재 표준에 채택되지 않은 1024 QAM(Quadrature Amplitude Modulation), LDPC(Low Density Parity Check) 및 혼합 변복조 등 새로운 물리계층 전송 기술을 채택하여 사용할 수 있다.The newly added broadband can be allocated arbitrary broadband to allow operators to use the channel more efficiently, without the limitation of the existing 6MHz band, and the allocated broadband enables video on demand (VOD) and high-speed data to many users. It can effectively provide various services that could not be provided in the 6MHz band such as transmission. In this case, although the bandwidth of the broadband is allocated in multiples of 6 MHz may provide convenience in operation, it is not necessarily a multiple of 6 MHz. Signals transmitted over broadband can be used by adopting new physical layer transmission technologies such as 1024 quadrature amplitude modulation (QAM), low density parity check (LDPC), and mixed modulation and demodulation, which are not currently adopted in the standard.

도 3 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치의 일실시예 구성도로서, 추가적인 광대역 채널 전송 구조를 위한 전송 및 수신의 개념을 설명한다.3 is a block diagram of an embodiment of an apparatus for transmitting and receiving multimedia data according to the present invention, illustrating a concept of transmission and reception for an additional wideband channel transmission structure.

본 발명에 따른 기존서비스 대역(312) 및 추가적인 광대역(311)을 이용하는 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치는, 기존의 하향 물리계층 및 새로운 광대역 하향 물리계층을 지원하는 새로운 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)(304), 기존의 하향 물리계층 및 새로운 광대역 하향 물리계층을 지원하는 새로운 케이블 모뎀(CM)(318), 그리고 기존의 하향 물리계층만을 지원하는 기존 케이블 모뎀(CM)(313)을 포함한다.The apparatus for transmitting and receiving multimedia data using the existing service band 312 and the additional broadband 311 according to the present invention includes a new cable modem transmission system (CMTS) 304 supporting the existing downlink physical layer and the new broadband downlink physical layer. ), A new cable modem (CM) 318 supporting the existing downlink physical layer and the new broadband downlink physical layer, and a conventional cable modem (CM) 313 supporting only the existing downlink physical layer.

새로운 광대역 방식을 지원하는 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)(304)은 외부망과 입출력되는 데이터를 DOCSIS 맥(MAC) 계층으로 전송하는 외부망 정합부(305), 상기 외부망 정합부(305)에서 출력된 데이터를 해당 목적지로 전송하는 DOCSIS 맥(MAC) 처리부(306), 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리부(306)에서 출력된 데이터 중 기존 규격 전송을 처리하는 기존 하향 물리 계층부(307), 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리부(306)에서 출력된 데이터 중 새로운 광대역 전송을 처리하는 새로운 하향 물리 계층부(308) 및 수신된 데이터를 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리부(306)로 전송하는 상향 물리 계층부(310)를 포함한다.The cable modem transmission system (CMTS) 304 supporting the new broadband scheme includes an external network matching unit 305 for transmitting data input and output to and from the external network to the DOCSIS MAC layer, and at the external network matching unit 305. DOCSIS MAC processing unit 306 for transmitting the output data to a corresponding destination, an existing downlink physical layer unit 307 for processing an existing standard transmission among data output from the DOCSIS MAC processing unit 306, the New downlink physical layer unit 308 for processing new wideband transmission among data output from DOCSIS MAC processing unit 306 and uplink physical layer unit for transmitting the received data to DOCSIS MAC processing unit 306. 310.

외부망 정합부(305)는 IP 백본망, VOD 서버 등 외부망과 입출력되는 데이터를 DOCSIS 맥(MAC) 계층으로 전송하는 기능을 수행한다.The external network matching unit 305 transmits data input / output with an external network such as an IP backbone network or a VOD server to the DOCSIS MAC layer.

케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)(304)의 DOCSIS 맥(MAC) 처리부(306)는 기존의 DOCSIS 맥(MAC) 처리 기능에 추가적으로 하향 광대역 물리계층을 지원할 수 있는 기능을 수행한다. 이를 위하여 외부망 또는 헤드엔드 내 서비스 제공 장치로부터 받은 데이터를 전송할 때 그 목적지가 기존의 케이블 모뎀(CM)(313)인 데이터 (302)인 경우 사용자 데이터 및 관리 메시지 데이터를 기존 하향 물리 계층부(307)를 이용하여 전송하고, 데이터 전송의 목적지가 새로운 케이블 모뎀(CM)(318)인 경우 모든 사용자 데이터는 새로운 하향 물리 계층부(308)를 이용하여 광대역(311)을 통하여 전송한다.The DOCSIS MAC processing unit 306 of the cable modem transmission system (CMTS) 304 performs a function of supporting the downlink wideband physical layer in addition to the existing DOCSIS MAC processing function. To this end, when the data received from the external network or the head end service providing apparatus is the data 302 which is the existing cable modem (CM) 313, the user data and the management message data are transferred to the existing downlink physical layer unit ( 307, and if the destination of the data transmission is a new cable modem (CM) 318, all user data is transmitted via the broadband 311 using the new downlink physical layer portion 308.

새로운 케이블 모뎀(CM)(318)으로 전송되는 사용자 데이터를 제외한 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)(304)과 케이블 모뎀(CM)(313, 318) 간의 관리 메시지의 경우, 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)(304)의 DOCSIS 맥(MAC) 처리부(306)에서는 기존 하향 물리 계층부(307)를 이용하여 전송하거나, 기존 하향 물리 계층부(307) 및 새로운 하향 물리 계층부(308)에 모두 전송한다.For management messages between the cable modem transmission system (CMTS) 304 and the cable modem (CM) 313, 318, except for user data sent to the new cable modem (CM) 318, the cable modem transmission system (CMTS) The DOCSIS MAC processing unit 306 of 304 transmits using the existing downlink physical layer unit 307 or transmits both to the existing downlink physical layer unit 307 and the new downlink physical layer unit 308.

여기서, 관리 메시지를 기존 하향 물리 계층부(307)를 이용하여 전송하는 경우에 사용자 데이터와 관리 메시지 데이터를 분리하여 전송하는 것은 관리 데이터의 경우 사용자 데이터에 비하여 전송하는 데이터가 적으며, 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)(304)과 케이블 모뎀(CM)(313, 318) 간의 모든 관리 메시지를 하나의 물리계층을 이용하여 전송함으로써 관리 메시지의 처리를 효율적으로 할 수 있기 때문이다. 그리고 관리 메시지를 기존 하향 물리 계층부(307) 및 새로운 하향 물리 계층부(308)에 모두 전송할 경우, 추후 기존의 케이블 모뎀(CM)(313)이 모두 새로운 케이블 모뎀(CM)(318)으로 업그레이드 되었을 때 기존의 대역을 사용하지 않을 수 있는 장점이 있다.In this case, when the management message is transmitted by using the existing downlink physical layer unit 307, the user data and the management message data are separately transmitted in the case of the management data. This is because the management message can be efficiently processed by transmitting all management messages between the system (CMTS) 304 and the cable modem (CM) 313 and 318 using one physical layer. If the management message is transmitted to both the existing downlink physical layer unit 307 and the new downlink physical layer unit 308, the existing cable modem (CM) 313 is later upgraded to the new cable modem (CM) 318. When it is done, there is an advantage of not using the existing band.

관리 데이터와 달리 사용자 데이터는 케이블 모뎀(CM)(313, 318)의 목적지에 따라서 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)(304)의 DOCSIS 맥(MAC) 처리부(306)에서 정한 하나의 물리계층 및 전송대역을 통하여 전송하는데, 사용자 데이터가 두 채널로 분리되어 전송되지 않아 사용자 데이터의 분리 및 재조합 과정이 필요하지 않게 되어 케이블 모뎀(CM)(313, 318)의 맥(MAC) 계층에서의 처리가 간단해진다.Unlike the management data, the user data is one physical layer and transmission band defined by the DOCSIS MAC processing unit 306 of the cable modem transmission system (CMTS) 304 according to the destination of the cable modem (CM) 313 and 318. In this case, the user data is separated into two channels and is not transmitted, thereby eliminating the process of separating and recombining the user data, thereby simplifying the processing at the MAC layer of the cable modem (CM) 313 and 318. .

광대역을 지원할 수 있는 새로운 케이블 모뎀(CM)(318)은 기존의 물리계층 방식을 수신할 수 있는 기존 하향 물리계층 수신부(319), 광대역 물리계층을 수신할 수 있는 새로운 하향 물리계층 수신부(320), DOCSIS 맥(MAC) 처리부(322), 그리고 상향 물리계층 송신부(321)를 포함한다.The new cable modem (CM) 318 capable of supporting broadband includes an existing downlink physical layer receiver 319 capable of receiving an existing physical layer scheme, and a new downlink physical layer receiver 320 capable of receiving a broadband physical layer. , A DOCSIS MAC processor 322, and an uplink physical layer transmitter 321.

새로운 케이블 모뎀(CM)(318)의 DOCSIS 맥(MAC) 처리부(322)에서는 기존의 물리계층으로부터 전송되는 데이터 및 새로운 광대역 물리계층으로부터 전송되는 데이터를 모두 처리할 수 있다.The DOCSIS MAC processor 322 of the new cable modem (CM) 318 may process both data transmitted from the existing physical layer and data transmitted from the new broadband physical layer.

기존 서비스 대역(312)은 앞서 언급한 것과 같이 새로운 케이블 모뎀(CM)(318)에 전송되는 관리 메시지가 광대역 전송 채널에도 동시에 전송될 경우, 추후 기존의 케이블 모뎀(CM)(313)이 모두 새로운 케이블 모뎀(CM)(318)으로 업그레이드 되었을 때 더 이상 기존의 서비스 대역으로 신호를 전송하지 않을 수 있다. 그러나 기존의 케이블 모뎀(CM)(313)이 모두 업그레드 된 이후에도 기존의 서비스 대역(312)은 역호환성 유지를 위한 목적 이외에 광동축혼합망(HFC) 전체를 통하여 사용자에게 전송되는 데이터 이외에 관리 및 시그널링을 위한 전용 채널로서 사용될 수 있다.Existing service band 312, as mentioned above, if the management message sent to the new cable modem (CM) 318 is also transmitted to the broadband transport channel at the same time, the existing cable modem (CM) 313 is all new When upgraded to cable modem (CM) 318 may no longer transmit signals to the existing service band. However, even after all existing cable modem (CM) 313 is upgraded, the existing service band 312 is managed and signaled in addition to the data transmitted to the user through the entire optical coaxial mixed network (HFC) in addition to maintaining backward compatibility. It can be used as a dedicated channel for.

현재 케이블 망에서는 디지털 방송 서비스를 위하여 별도의 OOB(Out Of Band) 또는 DSG(DOCSIS Settop Gateway) 형태의 시그널링 채널이 존재한다. 그리고 DOCSIS 채널의 경우에는 각각의 하향 채널을 통하여 관리 메시지가 전송된다. 그러나 모든 서비스에 대하여 별도의 채널을 통하여 관리 및 시그널링 데이터가 전송되는 형태보다는 하나의 전용 채널을 통하여 모든 시그널링 데이터를 전송하여 단말에서 처리하는 것이 방송과 통신이 융합되는 서비스를 효율적으로 제공할 수 있다.Currently, in a cable network, a signaling channel in the form of a separate OOB (Out Of Band) or DSG (DOCSIS Settop Gateway) exists for a digital broadcast service. In the case of the DOCSIS channel, a management message is transmitted through each downlink channel. However, rather than managing and signaling data transmitted through a separate channel for all services, transmitting all signaling data through one dedicated channel to process at the terminal can effectively provide a service in which broadcasting and communication are converged. .

도 4 는 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 수신 장치의 일실시예 구성도이다.4 is a block diagram of an embodiment of a multimedia data receiving apparatus according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 수신 장치는, 기존의 서비스 대역을 수신하기 위한 튜너(401) 및 복조기(402) 등 물리계층 모듈, 새로운 광대역의 신호를 모두 수신하기 위한 튜너(404) 및 복조기(405) 등 물리계층 모듈, 엠펙-2 전송 스트림으로부터 DOCSIS 맥 프레임을 추출하는 맥 프레임 추출기(403, 406), 그리고 DOCSIS 맥(MAC) 계층 처리부(407)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the apparatus for receiving multimedia data according to the present invention includes a physical layer module such as a tuner 401 and a demodulator 402 for receiving an existing service band, and a tuner for receiving a new wideband signal. 404 and a physical layer module such as a demodulator 405, MAC frame extractors 403 and 406 for extracting DOCSIS MAC frames from the MPEG-2 transport stream, and a DOCSIS MAC (MAC) layer processing unit 407.

기존 서비스 대역 및 새로운 광대역 서비스 대역으로부터 복조기(402, 405)에서 복조된 신호는 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 형태로 출력되며, 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS)으로부터 DOCSIS 맥(MAC) 프레임이 맥 프레임 추출기(403, 406))에 의해 추출되어 DOCSIS 맥(MAC) 처리부(407)로 입력된다.The demodulated signals in the demodulators 402 and 405 from the existing service band and the new broadband service band are output in the form of MPEG-2 transport stream (TS), and the MPEG-2 transport stream (TS). DOCSIS MAC frames are extracted by the MAC frame extractors 403 and 406 and input to the DOCSIS MAC processing unit 407.

수신장치는 처음 추가 광대역 채널에 대한 정보를 기존의 서비스 대역으로부터 얻는다. 획득된 광대역 채널에 대한 정보를 기반으로 수신기는 광대역 채널의 가용여부를 판단하고, 가용할 경우 신규 서비스 대역을 위한 튜너(404)와 복조기(405)의 형상정보(408)를 설정하고, 광대역 채널을 통하여 사용자 데이터를 수신한 다.The receiving device first obtains information on the additional broadband channel from the existing service band. Based on the information on the obtained wideband channel, the receiver determines whether the wideband channel is available, and if available, sets the shape information 408 of the tuner 404 and the demodulator 405 for the new service band, and the wideband channel. Receive user data via.

도 5 는 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 DOCSIS 맥(MAC) 관리 메시지 구조를 나타낸 일실시예 설명도이다.5 is a diagram illustrating an embodiment of a DOCSIS MAC (MAC) management message structure of a multimedia data transmission device according to the present invention.

맥(MAC) 관리 메시지는 케이블 망에서 사용되는 맥(MAC) 계층에서 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS) 및 케이블 모뎀(CM) 간의 초기화, 등록 및 대역 할당 등의 망 운용을 위한 메시지로서 LLC(Logical Link Control) 프레임 형태에 DOCSIS 맥(MAC) 헤더가 추가되어 최종적인 DOCSIS 맥(MAC) 프레임 형태를 가진다.MAC management message is a message for network operation such as initialization, registration and band allocation between the cable modem transmission system (CMTS) and the cable modem (CM) in the MAC layer used in the cable network. Control) DOCSIS MAC header is added to the frame type to have a final DOCSIS MAC frame type.

DOCSIS 맥(MAC) 관리 메시지는, DOCSIS 맥(MAC) 헤더, DOCSIS 맥(MAC) 관리 메시지 헤더, DOCSIS 맥(MAC) 관리메시지 페이로드(Payload) 및 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 포함한다.DOCSIS MAC (MAC) management messages include DOCSIS MAC (MAC) headers, DOCSIS MAC (MAC) management message headers, DOCSIS MAC (MAC) management message payloads and Cyclic Redundancy Check (CRC).

DOCSIS 맥(MAC) 헤더는 "FC", "MAC PARM", "LEN" 및 "HCS"로 이루어지며, "FC" 필드의 첫 두 비트는 항상 "11"로 사용자 데이터가 아닌 관리 메시지임을 나타낸다.The DOCSIS MAC header consists of "FC", "MAC PARM", "LEN" and "HCS", where the first two bits of the "FC" field are always "11" to indicate management messages, not user data.

DOCSIS 맥(MAC) 관리 메시지 헤더는, 목적지 주소(DA), 발신주소(SA), 메시지 길이(DSAP로부터 페이로드(Payload)까지의 메시지 길이), DSAP(0x00으로 설정), SSAP(0x00으로 설정), 제어(Control)(0x03으로 설정), 버전 및 타입(Version & Type : 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)과 케이블 모뎀(CM) 간의 관리메시지 버전과 타입), 그리고 RSVD(Reserved)를 포함한다.DOCSIS MAC management message headers include destination address (DA), source address (SA), message length (message length from DSAP to Payload), DSAP (set to 0x00), and SSAP (set to 0x00). ), Control (set to 0x03), Version and Type (Version & Type: Management Message Version and Type between Cable Modem Transmission System (CMTS) and Cable Modem (CM)), and RSVD (Reserved).

관리 메시지 페이로드(Payload) 데이터 부분에 DOCSIS 맥(MAC) 관리를 위한 메시지가 정의된다.Management messages In the Payload data portion, messages for DOCSIS MAC management are defined.

CRC는 메시지의 에러 검출을 위한 코드로 목적지 주소(DA), 발신주소(SA) 등 헤더를 포함하여 페이로드(Payload)까지 계산한다.The CRC is a code for error detection of a message and calculates a payload including headers such as a destination address (DA) and a source address (SA).

도 6 은 상기 도 5의 맥(MAC) 관리 메시지 구조를 나타낸 일실시예 설명도이다.FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a MAC management message structure of FIG. 5.

케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)은 임의의 케이블 모뎀(CM)이 처음 동작하거나 재시작할 경우 해당 케이블 모뎀(CM)이 새로운 물리계층 및 광대역을 이용할 수 있는 기능을 포함하고 있는지 결정한다.The cable modem transmission system (CMTS) determines if any cable modem (CM) includes the ability to use the new physical layer and broadband when the cable is first activated or restarted.

케이블 모뎀(CM)의 초기화 과정에서 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS) 및 케이블 모뎀(CM) 간의 시그널링을 통하여 결정되며, 이때 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)과 케이블 모뎀(CM) 간의 시그널링 메시지는 기존의 하향 물리계층 및 대역을 이용하여 전송될 수 있다. 이후, 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)은 도 6에 도시된 바와 같이, DOCSIS 맥(MAC) 관리 메시지 규격에 맞게 새로운 물리계층 및 광대역에 대한 정보를 주기적으로 제공하여 보다 효율적인 광대역 운용을 가능하게 할 수 있다.In the initialization of the cable modem CM, the signaling between the cable modem transmission system CMTS and the cable modem CM is determined. In this case, the signaling message between the cable modem transmission system CMTS and the cable modem CM may be downlinked. It may be transmitted using a physical layer and a band. Thereafter, the cable modem transmission system (CMTS) can provide new physical layer and broadband information periodically in accordance with the DOCSIS MAC management message standard, as shown in FIG. 6, to enable more efficient broadband operation. have.

광대역 채널 관리 메시지는 할당된 광대역에 대한 중심 주파수, 전송대역, 변조형식, 변조 전송률 및 채널 코딩 형식에 대한 정보를 포함할 수 있다.The broadband channel management message may include information about the center frequency, transmission band, modulation format, modulation rate, and channel coding format for the allocated broadband.

도 6에 표시된 정보를 수신장치의 맥(MAC) 계층 처리부(407)에서 해석하여 신규 서비스 대역 수신을 위한 튜너(404)와 복조기(405)의 형상정보(408)를 설정한다.The information displayed in FIG. 6 is interpreted by the MAC layer processor 407 of the receiver to set the shape information 408 of the tuner 404 and the demodulator 405 for receiving a new service band.

도 7 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 및 수신 장치를 이용한 데이터 전송에 대한 일실시예 설명도로서, 광동축혼합망(HFC)을 이용하여 전송망을 구성한 예를 나타낸다.FIG. 7 is a diagram illustrating an example of data transmission using a multimedia data transmission and reception apparatus according to the present invention, and shows an example of configuring a transmission network using an optical coaxial mixed network (HFC).

광동축혼합망(HFC)(702)을 이용하여 전송망을 구성할 때, 동일 셀(703) 내에 다양한 형태의 케이블 모뎀(CM)(704, 705, 706)이 함께 존재할 수 있다. 여기서, 다양한 형태란 케이블 망을 이용한 전송방식이 기술의 발전과 함께 새롭게 규격화되었을 때 새로운 규격을 지원할 수 있는 케이블 모뎀(CM)의 수신 능력이 될 수 있으며, 또는 동일 케이블 전송 사업자 내에서 케이블 모뎀(CM)의 수신 환경이 서로 달라 사용할 수 있는 최적의 전송방식이 서로 다른 경우가 될 수 있다. 이 경우 동일한 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)(701)으로부터 케이블 모뎀(CM)이 사용할 수 있는 전송방식은 "A", "B", "C" 등 다양한 형태가 된다. 여기서, "A", "B", "C" 그룹의 케이블 모뎀(CM)들은 추가적인 광대역 채널에서 각각 사용할 수 있는 전송방식이 서로 다른 경우이다. 이와 같은 수신환경을 고려하여 각각의 그룹에 맞는 전송방식을 제공하기 위하여 각각의 그룹에 전송대역을 할당하여 해결하고자 할 경우 케이블 망에서 사용할 수 있는 주파수 자원에 한계가 있다. 그리고 새로운 방식이 도입된 경우 새로운 수신기는 기존의 대역을 수신하기 위한 물리계층 구현에 추가적인 비용이 소요된다. 따라서 기존의 방식과 추후 출현할 방식을 효과적으로 수용할 수 있고, 수신 환경이 각각인 케이블 모뎀(CM)들에 대한 효과적 전송 방법이 필요하다.When configuring a transmission network using the optical coaxial mixed network (HFC) 702, various types of cable modem (CM) (704, 705, 706) may exist together in the same cell (703). Here, the various forms may be a reception capability of a cable modem (CM) capable of supporting a new standard when a transmission method using a cable network is newly standardized with the development of technology, or a cable modem ( The optimal transmission method that can be used due to different reception environments of CM) may be different. In this case, transmission methods that can be used by the cable modem CM from the same cable modem transmission system (CMTS) 701 may be various forms such as "A", "B", and "C". Here, the cable modems (CMs) of the "A", "B", and "C" groups have different transmission schemes that can be used in additional broadband channels. In order to provide a transmission scheme for each group in consideration of such a reception environment, there is a limit to the frequency resources that can be used in a cable network when allocating transmission bands to each group. In addition, when a new scheme is introduced, the new receiver is additionally required to implement a physical layer for receiving an existing band. Therefore, there is a need for an effective transmission method for cable modems (CMs) that can efficiently accommodate the existing schemes and those that will be introduced later, and each have a reception environment.

도 8 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 물리계층 프레임 기반 하향스트림 전송 구조의 기본 프레임 형태를 나타낸 일실시예 설명도이다.8 is a diagram illustrating an embodiment of a basic frame form of a physical layer frame-based downstream transmission structure of a multimedia data transmission device according to the present invention.

물리계층 프레임 기반 하향스트림 전송 구조는 추후 새로운 규격 등장 또는 케이블 모뎀(CM)의 다양한 수신 환경에 맞는 전송방식을 단일 광대역 전송 대역으로 효과적으로 지원할 수 있도록 일정 시간 동안의 전송 데이터를 물리계층 프레임화하여 전송하는 방식이다.The physical layer frame-based downstream transmission structure transmits data for a certain time by physically framing the transmission data for a certain time to effectively support a transmission method suitable for various reception environments of a new modem or various cable modem (CM) as a single broadband transmission band. That's the way it is.

물리계층의 전송 프레임은 프레임의 시작을 표시하는 시작패턴(Preamble)(801), 물리계층 프레임의 전송방식을 표시하는 물리계층 전송 정보(PLI: Physical Layer Information)(803), 사용자 데이터 영역(Payload)(802)을 포함한다.The transmission frame of the physical layer includes a start pattern (Preamble) 801 indicating the start of a frame, physical layer information (PLI) 803 indicating a transmission method of the physical layer frame, and a user data area (Payload). 802.

물리계층 프레임 기반 전송 구조에서는 시작 패턴(801) 및 물리계층 전송 정보(PLI)(803)의 변복조 방식 및 채널 코딩 등 전송방식이 고정되어 있어, 수신기가 별도의 정보 없이 수신할 수 있게 한다. 그러나 사용자 데이터 영역(Payload)(802)의 전송방식은 물리계층의 프레임 단위로 달라질 수 있다.In the physical layer frame-based transmission structure, transmission schemes such as modulation and demodulation schemes and channel coding of the start pattern 801 and the physical layer transmission information (PLI) 803 are fixed, so that the receiver can receive them without any additional information. However, the transmission method of the user data region (Payload) 802 may vary in units of frames of the physical layer.

도 9 는 상기 도 8의 사용자 데이터 영역(Payload)의 전송방식이 다른 연속적인 물리계층 프레임 구성을 나타낸 일실시예 설명도이다.FIG. 9 is a diagram illustrating an embodiment of a continuous physical layer frame structure in which the user data area (Payload) transmission method of FIG. 8 is different.

프레임 길이는 프레임마다 달라질 수 있으나, 전송률은 전송방식에 상관없이 프레임마다 동일하며, 연속적으로 전송된다(901). 따라서 복조부에서는 변조된 신호의 심볼에 대한 타이밍 동기를 계속 유지할 수 있다. 이때, 사용자 데이터 부분(Payload)(902~904)은 물리계층 프레임마다 전송방식이 달라질 수 있다.The frame length may vary from frame to frame, but the transmission rate is the same for each frame regardless of the transmission method, and is continuously transmitted (901). Therefore, the demodulator can maintain timing synchronization with respect to the symbols of the modulated signal. In this case, the transmission method of the user data portions (Payload) 902 to 904 may vary for each physical layer frame.

예를 들어, 임의의 시점에서 한 프레임의 사용자 데이터 영역의 물리계층 전송방식이 64QAM 및 RS 부화화 방식이고(902), 다음 물리계층 프레임에서는 256QAM 및 7/8 LDPC 코드 부호화 방식(903)이 될 수 있다. 이러한 물리계층에 대한 전송방식이 프레임마다 달라질 수 있기 때문에 각 물리계층 프레임에 대한 전송방식에 대한 정보가 사전에 수신기에 전달되어야 한다. 따라서 각 물리계층 전송방식에 대한 정보는 수신기의 수신 능력을 고려하여 이전 프레임 또는 몇 프레임 이전에 프레임 내 물리계층 전송 정보(PLI)에서 주어질 수 있다.For example, the physical layer transmission scheme of the user data region of one frame at any point of time is 64QAM and RS incubation scheme (902), and the 256QAM and 7/8 LDPC code encoding scheme (903) in the next physical layer frame. Can be. Since the transmission scheme for the physical layer may vary from frame to frame, information on the transmission scheme for each physical layer frame must be transmitted to the receiver in advance. Therefore, the information on each physical layer transmission scheme may be given in the physical layer transmission information (PLI) in the frame before the previous frame or several frames in consideration of the reception capability of the receiver.

도 10 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 물리계층 프레임 기반 전송 구조를 이용한 동적 운용 방식을 나타낸 일실시예 설명도이다.FIG. 10 is a diagram illustrating a dynamic operation using a physical layer frame-based transmission structure of a multimedia data transmission device according to the present invention.

물리계층 프레임 기반 전송 구조는 크게 두 가지 방식으로 운용될 수 있다.The physical layer frame-based transmission structure can be operated in two ways.

그 중 하나는 프레임마다 물리계층의 전송방식이 변경되는 동적 운용 방식이다.One of them is a dynamic operation method in which the transmission method of the physical layer is changed every frame.

동적 운용 방식에서는 프레임마다 전송방식이 변경되기 때문에 수신기에 실시간으로 프레임에 대한 전송방식 정보를 미리 알려주어야 한다.In the dynamic operation method, since the transmission method is changed for each frame, the receiver should be informed of the transmission method information about the frame in real time.

수신될 프레임에 대한 전송방식에 대한 정보는 물리계층 프레임의 물리계층 전송 정보(PLI) 필드에 표시될 수 있으며, 프레임의 길이 및 전송 속도에 따라서 "어느 정도 사전에 전송방식에 대한 정보를 알려 주어야 하는가?"가 결정된다.Information on the transmission method for the frame to be received may be displayed in the physical layer transmission information (PLI) field of the physical layer frame, and depending on the length and transmission speed of the frame, "the information about the transmission method should be informed in advance. Do you do it? "

도 10에서의 동적 운용 방식은 현재 전송되는 사용자 데이터 영역의 전송방식에 대한 정보를 한 프레임 이전에 알려주는 형태이다(1001). 그러나 이 값은 시스템 구현에 따라서 달라질 수 있다.The dynamic operation scheme of FIG. 10 is a form in which information about a transmission scheme of a currently transmitted user data region is informed one frame before (1001). However, this value may vary depending on the system implementation.

각 물리계층 프레임의 길이는 물리계층 프레임 단위로 달라질 수 있다.The length of each physical layer frame may vary in units of physical layer frames.

도 10에서 "전송방식 1"(1002)의 물리계층 프레임의 총 심볼 수는 "s(1)"이며, "전송방식-2"(1003)에서는 s(2)개의 심볼 수를 가진다.In FIG. 10, the total number of symbols of the physical layer frame of the "transmission method 1" 1002 is "s (1)", and the "transmission method-2" 1003 has the number of s (2) symbols.

도 11 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 물리계층 프레임 기반 전송 구조를 위한 관리 메시지 구조를 나타낸 일실시예 설명도이다.11 is a diagram illustrating an embodiment of a management message structure for a physical layer frame-based transmission structure of a multimedia data transmission device according to the present invention.

상기 도 1의 신규 서비스 대역에 대한 전송 구조를 상기 도 9에서 나타낸 물리계층 프레임 기반 구조로 구성하였을 때, 도 11과 같은 형태의 물리계층 프레임 구조 및 전송방식에 대한 정보를 도 1의 기존 서비스 채널 대역을 통하여 DOCSIS 관리 메시지 페이로드(1101) 형태로 전송한다.When the transmission structure for the new service band of FIG. 1 is configured with the physical layer frame-based structure shown in FIG. 9, the information about the physical layer frame structure and the transmission scheme of FIG. 11 is shown in FIG. 1. It is transmitted in the form of DOCSIS management message payload 1101 through the band.

물리계층 프레임 기반 프레임 구조를 위한 관리 메시지에는 추가 채널에 대한 주파수(1102) 및 대역폭(1103) 등의 기본적인 정보와 함께 물리계층 프레임 기반 프레임 구조의 운용 방식(1104), 전송방식의 수(1105), 그리고 각 전송방식에 대한 정보(1106)가 포함된다.The management message for the physical layer frame-based frame structure includes basic information such as the frequency 1102 and the bandwidth 1103 for an additional channel together with the operation method 1104 and the number of transmission methods 1105 of the physical layer frame-based frame structure. And information 1106 for each transmission scheme.

상기 각 전송방식에 대한 정보(1106)에는 전송방식 정보의 변경을 나타내는 버전(1107), 해당 전송방식의 물리계층 프레임 당 심볼 수(1108), 변복조 및 코딩 방식에 대한 정보(1109, 1110)가 포함된다.The information 1106 for each transmission scheme includes a version 1107 indicating a change in transmission scheme information, the number of symbols 1108 per physical layer frame of the corresponding transmission scheme, and information (1109, 1110) for modulation and coding schemes. Included.

도 12 는 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 물리계층 프레임 기반 전송 구조를 이용한 정적 운용 방식을 나타낸 일실시예 설명도이다.12 is a diagram illustrating an embodiment of a static operation using a physical layer frame-based transmission structure of a multimedia data transmission device according to the present invention.

정적 운용 방식은 각 사용자 데이터 영역(Payload)의 전송방식(1201, 1202, 1203)별로 필요한 수(1204)의 프레임을 할당하여 큰 단위의 슈퍼프레임(1205)을 구성하여 운용하는 방식이다.In the static operation method, a superframe 1205 of a large unit is configured and operated by allocating a required number of frames 1204 for each transmission method 1201, 1202, and 1203 of each user data area (Payload).

슈퍼 프레임(1205)에 대한 정보는 도 2의 기존 서비스 채널 대역(201)을 통하여 도 13과 같은 DOCSIS 관리 메시지 형태로 전송된다.Information on the super frame 1205 is transmitted in the form of a DOCSIS management message as shown in FIG. 13 through the existing service channel band 201 of FIG. 2.

도 12에서 슈퍼프레임은 k개의 서로 다른 사용자 데이터 영역(Payload)에 대한 전송방식이 있으며, 각각의 전송방식에 대하여 n(1),...,n(k)만큼 물리계층 프레임으로 이루어진다. 여기서, n(k)는 전송방식 k의 물리계층 프레임 수를 나타낸다.In FIG. 12, superframes have transmission schemes for k different user data areas (Payloads), and are composed of physical layer frames by n (1),..., N (k) for each transmission scheme. Here, n (k) represents the number of physical layer frames of the transmission scheme k.

정적 운용 방식의 경우에는 슈퍼프레임 단위로 전송방식 및 각 방식의 프레임 수가 미리 설정되고, 사전에 이에 대한 정보가 전송되기 때문에 도 8에서 각 물리계층 프레임에 전송되는 사용자 데이터 영역에 대한 물리계층 전송 정보(PLI)(803)가 포함되지 않을 수 있다.In the case of the static operation method, the transmission method and the number of frames of each method are preset in units of superframes, and information on this method is transmitted in advance, so that physical layer transmission information on the user data area transmitted in each physical layer frame in FIG. (PLI) 803 may not be included.

도 13 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 물리계층 프레임 기반 전송 구조를 정적 운용 모드로 운용할 때 슈퍼프레임 구성에 관한 운용 정보를 알려주는 관리 메시지 구조를 나타낸 일실시예 설명도이다.FIG. 13 is an exemplary view illustrating a management message structure informing operation information regarding a superframe configuration when a physical layer frame-based transmission structure of a multimedia data transmission device according to the present invention is operated in a static operation mode.

정적 운용을 위한 슈퍼 프레임 구성에 관한 관리 메시지(1301)는 일련 번호(1302), 슈퍼프레임 내 총 물리계층 프레임의 수(1303), 사용되는 전송방식의 수(1304), 그리고 각 전송방식(1306)에 대한 물리계층 프레임 수(1305) 등의 정보가 포함된다.The management message 1301 regarding the superframe configuration for the static operation includes a serial number 1302, the total number of physical layer frames 1303 in the superframe, the number of transmission schemes used 1304, and each transmission scheme 1306. Information about the physical layer frame number 1305).

슈퍼 프레임 구성에 관한 관리 메시지 중 일련 번호(1302)는 슈퍼프레임의 구성이 변경될 때마다 바뀌는 값으로 수신기는 수신한 관리메시지의 일련번호가 이전에 받은 관리메시지의 일련번호와 동일할 경우 관리메시지를 무시한다.The serial number 1302 in the management message regarding the super frame configuration changes every time the superframe configuration is changed. If the receiver receives the same serial number as the previously received management message, the receiver receives the management message. Ignore

만약, 운용 중에 슈퍼프레임의 구성을 변경할 경우에는 슈퍼프레임의 관리 메시지 변경 전에 슈퍼프레임의 구성 변경에 대한 정보를 관리메시지 형태로 수신기로 전송한다.If the configuration of the superframe is changed during operation, information on the configuration change of the superframe is transmitted to the receiver in the form of a management message before the management message of the superframe is changed.

도 14 는 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 방법에 대한 일실시예 설명도로서, 광대역을 이용하여 물리계층 프레임 기반 전송을 위한 하향스트림 전송 과정을 나타낸다.FIG. 14 is a diagram illustrating an embodiment of a method of transmitting multimedia data according to the present invention and shows a downstream transmission process for physical layer frame-based transmission using a wide band.

외부망으로 또는 내부 서버로부터 입력된 패킷은 외부망 정합 모듈(1401)에서 IEEE 802.3 이더넷(Ethernet) 프레임이 추출되고, DOCSIS 맥(MAC) 프레임으로 구성(1402)되어 DOCSIS 맥(MAC) 프레임 버퍼에 저장된다.Packets input to the external network or from the internal server are extracted from the IEEE 802.3 Ethernet frame by the external network matching module 1401, constituted as DOCSIS MAC frames (1402), and placed in the DOCSIS MAC frame buffer. Stored.

각 DOCSIS 맥(MAC) 프레임은 전송 목적지 주소에 따라서 케이블 모뎀(CM)의 초기화 단계에서 케이블 모뎀(CM)과 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS) 사이의 등록 정보로부터 받은 수신 정보 테이블(1405)을 참고하여 기존 서비스 채널 또는 광대역 전송 채널로 분류된다(1403). 또한, 광대역 전송 채널로 분류된 프레임은 각 케이블 모뎀(CM)에 설정된 물리 계층 전송방식에 따라 분류되며(1404), 이때도 케이블 모뎀(CM)의 초기화 단계에서 케이블 모뎀(CM)과 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS) 사이의 등록 정보로부터 받은 수신 정보 테이블(1405)을 이용한다.Each DOCSIS MAC frame refers to the reception information table 1405 received from the registration information between the cable modem (CM) and the cable modem transmission system (CMTS) in the initialization phase of the cable modem (CM) according to the transmission destination address. It is classified as an existing service channel or a broadband transport channel (1403). In addition, the frame classified as a broadband transmission channel is classified according to the physical layer transmission method set in each cable modem (CM) (1404), and at this time, the cable modem and the cable modem transmission in the initialization stage of the cable modem CM. The reception information table 1405 received from the registration information between the systems CMTS is used.

광대역 채널 전송으로 분류된 DOCSIS 맥(MAC) 패킷은 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS)으로 매핑되어(1406) 각 전송방식에 대한 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 버퍼(1407, 1408, 1409)에 저장된다.DOCSIS MAC packets classified as wideband channel transmissions are mapped to MPEG-2 transport streams (1406) and MPEG-2 transport streams (TS) for each transmission scheme. Are stored in buffers 1407, 1408, and 1409.

기존 서비스 대역으로 분류된 패킷이나 관리 메시지(1413)를 전송하는 맥(MAC) 프레임은 기존의 DOCSIS 1.x/2.0과 같이 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS)으로 매핑(1414)된 후, 기존 서비스 대역으로 전송하기 위한 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 버퍼(1415)에 저장된다.A MAC frame that transmits a packet classified into an existing service band or a management message 1413 is mapped to an MPEG-2 transport stream (TS) as in the existing DOCSIS 1.x / 2.0 (1414). And then stored in an MPEG-2 transport stream (TS) buffer 1415 for transmission in the existing service band.

기존 서비스 대역(201)을 위한 QAM 변조기(1416)는 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 버퍼(1415)에 있는 패킷을 연속적으로 읽어 전송한다.The QAM modulator 1416 for the existing service band 201 continuously reads and transmits packets in the MPEG-2 transport stream (TS) buffer 1415.

엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 버퍼(1415)에 패킷이 없는 경우 빈 패킷을 삽입하며, 기존 서비스 대역을 위한 변조방식은 "ITU-T J.83 Annex B"를 적용한다.If there is no packet in the MPEG-2 transport stream (TS) buffer 1415, an empty packet is inserted, and the modulation scheme for the existing service band is "ITU-T J.83 Annex B".

광대역 채널(202)에 대한 물리계층 프레임 기반 전송의 경우 각 전송방식에 해당되는 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 버퍼(1407, 1408, 1409)에 저장된 패킷은 물리계층 프레임 기반 변조부(1411)로 출력될 때, 전송 제어부(1412)에 의하여 미리 설정된 물리계층 프레임 기반 전송 구조의 운용 방식 및 대역 할당 정책에 따라서 전송된다. 즉, 전송 제어부(1412)에서 동적/정적 운용에 대한 정책을 미리 결정하여 결정된 운용 모드에 맞게 전송한다.In case of physical layer frame-based transmission for the wideband channel 202, packets stored in the MPEG-2 transport stream (TS) buffers 1407, 1408, and 1409 corresponding to each transmission scheme are physical layer frame-based modulation. When output to the unit 1411, the transmission control unit 1412 is transmitted according to the operation scheme and band allocation policy of a physical layer frame-based transmission structure preset. That is, the transmission control unit 1412 determines a policy for dynamic / static operation in advance and transmits it according to the determined operation mode.

상기 도 10에서 나타낸 동적 운용의 경우 현재 각 전송방식의 버퍼 상태 및 서비스 품질(QoS) 정보 등을 이용하여 출력하여야 할 전송방식의 버퍼를 선택한다. 그리고 현재 물리계층 프레임에 출력되는 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 패킷에 대한 전송 모드와 이후 프레임에 전송되어야 하는 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 패킷에 대한 전송방식을 물리계층 프레임 기반 변조부(1411)에 설정하여 추가 채널 변조부가 물리계층 프레임 구조에 맞게 프레임을 구성하여 변조된 신호를 출력할 수 있도록 한다.In the dynamic operation illustrated in FIG. 10, a buffer of a transmission method to be output is selected by using buffer status and quality of service (QoS) information of each transmission method. And a transmission mode for the MPEG-2 transport stream (TS) packet output in the current physical layer frame and a transport for the MPEG-2 transport stream (TS) packet to be transmitted in a subsequent frame. The method is set in the physical layer frame-based modulator 1411 so that the additional channel modulator may configure a frame according to the physical layer frame structure to output a modulated signal.

도 12에서 나타낸 정적 운용의 경우 전송 제어부(1412)가 미리 설정된 슈퍼프레임의 구성정보에 따라서 출력할 전송방식의 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 버퍼(1407, 1408, 1409)를 선택하고, 물리계층 프레임 기반 변조부(1411)로 하여금 정적 운용을 위한 물리계층 프레임을 구성하여 변조신호를 전송하게 한다.In the static operation illustrated in FIG. 12, the transmission control unit 1412 selects the MPEG-2 transport stream (TS) buffers 1407, 1408, and 1409 of the transmission method to be output according to the configuration information of the preset superframe. In addition, the physical layer frame-based modulator 1411 configures a physical layer frame for static operation to transmit a modulation signal.

도 15 는 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 광대역 전송 구조의 확장을 나타낸 일실시예 설명도이다.15 is a diagram illustrating an extension of a broadband transmission structure of a multimedia data transmission device according to the present invention.

대역을 추가하여 전송속도를 향상시키는 구조는 상기 도 2와 같이 두 개의 전송 채널을 이용하는 것 이외에 도 15에서와 같이 다수의 전송 채널로의 확장이 가능하다. 즉, 케이블 모뎀(CM)은 기본의 호환 채널 외에 추가적인 다수의 대역을 수신할 수 있다. 이때, 단말은 추가적인 대역에 대한 정보 및 사용할 광대역의 수는 앞서 설명한 바와 같이 기본적인 역방향 호환 채널을 이용하여 케이블 모뎀(CM)이 처음 초기화될 때, 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)과 케이블 모뎀(CM) 간에 정의되는 관리 메시지를 통하여 사전에 설정한다. 이때, 추가되는 대역들은 기존의 6MHz 대역뿐 아니라 임의의 대역이 될 수 있다.In addition to the use of two transmission channels as shown in FIG. 2, the structure for improving the transmission rate by adding a band can be extended to a plurality of transmission channels as shown in FIG. That is, the cable modem CM may receive additional multiple bands in addition to the basic compatible channel. In this case, when the cable modem (CM) is initially initialized using the basic backward compatible channel as described above, the terminal may determine information about the additional band and the number of broadbands to be used, and the cable modem transmission system (CMTS) and the cable modem (CM). It is set in advance through a management message defined between them. In this case, the additional bands may be any band as well as the existing 6MHz band.

도 16 은 본 발명에 따른 멀티미디어 데이터 전송 장치의 광대역 채널의 정보 메시지 구조의 형태를 나타낸 일실시예 설명도이다.16 is a diagram illustrating an embodiment of a structure of an information message of a wideband channel of a multimedia data transmission apparatus according to the present invention.

광대역 채널의 정보 메시지는 현재 규격 DOCSIS 관리 메시지를 확장함으로써 쉽게 형상화될 수 있다. 각각의 광대역 채널에서 전송되는 방식은 하나의 방식이 아닌 다른 전송방식이 될 수 있다. 따라서 각 광대역 채널에 대한 전송방식에 대한 정보는 역방향 호환 채널을 통하여 관리 메시지 형태로 전송된다.The information message of the wideband channel can be easily shaped by extending the current standard DOCSIS management message. The transmission method in each wideband channel may be a transmission method other than one. Therefore, the information on the transmission scheme for each broadband channel is transmitted in the form of management messages through the backward compatible channel.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상 의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.As described above, the method of the present invention may be implemented as a program and stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) in a computer-readable form. Since this process can be easily implemented by those skilled in the art will not be described in detail any more.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

상기와 같은 본 발명은, 기존의 케이블 모뎀이 새로운 서비스 도입을 위하여 개발되는 케이블 전송시스템으로부터 기존의 서비스를 제공받는데 지장이 없도록 역방향 호환성(Backward Compatibility)을 제공함과 동시에 추후 출현할 새로운 기술에 대한 도입이 용이하며, 향후 통신과 방송이 융합된 서비스를 제공할 수 있는 차세대 케이블 망의 전송 방법 및 장치로서 사용될 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention provides backward compatibility so that the existing cable modem is provided with the existing service from the cable transmission system that is developed for the introduction of the new service. This is easy, and there is an effect that can be used as a transmission method and apparatus for the next-generation cable network that can provide a converged communication and broadcasting service.

Claims (22)

광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 전송 장치에 있어서,In the multimedia data transmission apparatus in a cable network using a broadband and physical layer frame structure, 외부망과 입출력되는 데이터를 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 맥(MAC) 계층으로 전송하기 위한 외부망 정합 수단;External network matching means for transmitting data input and output to and from an external network to a DOCSIS (MAC) layer; 상기 외부망 정합 수단에서 출력된 데이터를 해당 목적지로 전송하기 위한 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단;DOCSIS MAC processing means for transmitting data output from the external network matching means to a corresponding destination; 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단에서 출력된 데이터 중 기존 규격 전송을 처리하기 위한 제 1 하향 물리 계층 처리 수단;First downlink physical layer processing means for processing an existing standard transmission among data output from the DOCSIS MAC processing means; 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단에서 출력된 데이터 중 새로운 광대역 전송을 처리하기 위한 제 2 하향 물리 계층 처리 수단; 및Second downlink physical layer processing means for processing a new wideband transmission of data output from the DOCSIS MAC processing means; And 상향 수신 데이터를 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단으로 전송하기 위한 상향 물리계층 처리 수단Uplink physical layer processing means for transmitting uplink received data to the DOCSIS MAC processing means 을 포함하는 멀티미디어 데이터 전송 장치.Multimedia data transmission device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단은,The DOCSIS MAC processing means, 기존의 DOCSIS 맥(MAC) 처리 기능에 추가적으로 하향 광대역 물리계층을 지원할 수 있는 기능을 수행하고, 외부망 또는 헤드엔드 내 서비스 제공 장치로부터 받은 데이터를 전송할 때 그 목적지가 기존의 케이블 모뎀(CM)인 데이터인 경우 사용자 데이터 및 관리 메시지 데이터를 상기 제 1 하향 물리 계층 처리 수단을 이용하여 전송하고, 데이터 전송의 목적지가 새로운 케이블 모뎀(CM)인 경우 모든 사용자 데이터를 상기 제 2 하향 물리 계층 처리 수단을 이용하여 광대역을 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 장치.In addition to the existing DOCSIS MAC processing function, it can support the downlink wideband physical layer, and when transmitting data received from an external network or a service providing device in a headend, the destination is a conventional cable modem (CM). In case of data, user data and management message data are transmitted using the first downlink physical layer processing means, and when the destination of data transmission is a new cable modem (CM), all user data is transferred to the second downlink physical layer processing means. Multimedia data transmission device, characterized in that for transmitting over a broadband. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 관리 메시지 데이터는,The management message data, 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단에서 상기 제 1 하향 물리 계층 처리 수단을 이용하여 전송되거나, 상기 제 1 하향 물리 계층 처리 수단 및 상기 제 2 하향 물리 계층 처리 수단에 모두 전송되고, 상기 케이블 망에서 사용되는 맥(MAC) 계층에서 전송 장치와 수신 장치 간의 초기화, 등록 및 대역 할당을 포함하는 망 운용을 위한 메시지로서 LLC(Logical Link Control) 프레임 형태에 DOCSIS 맥(MAC) 헤더가 추가되어 최종적인 DOCSIS 맥(MAC) 프레임 형태를 가지며, DOCSIS 맥(MAC) 헤더, DOCSIS 맥(MAC) 관리 메시지 헤더, DOCSIS 맥(MAC) 관리메시지 페이로드(Payload) 및 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 장치.Transmitted from the DOCSIS MAC processing means using the first downlink physical layer processing means, or transmitted to both the first downlink physical layer processing means and the second downlink physical layer processing means, and used in the cable network. This is a message for network operation including initialization, registration, and bandwidth allocation between a transmitting device and a receiving device at a MAC layer, and a DOCSIS MAC header is added to a LLC (Logical Link Control) frame form. (MAC) frame type, characterized in that it comprises a DOCSIS MAC header, DOCSIS MAC (MAC) management message header, DOCSIS MAC (MAC) management message payload and CRC (Cyclic Redundancy Check) Multimedia data transmission device. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 DOCSIS 맥(MAC) 헤더는,The DOCSIS MAC header is "FC", "MAC PARM", "LEN" 및 "HCS"를 포함하며, "FC" 필드의 첫 두 비트는 항상 "11"로 사용자 데이터가 아닌 관리 메시지임을 나타내는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 장치.Multimedia data transmission device comprising "FC", "MAC PARM", "LEN" and "HCS", wherein the first two bits of the "FC" field are always "11" to indicate that it is a management message rather than user data. . 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 DOCSIS 맥(MAC) 관리 메시지 헤더는,The DOCSIS MAC management message header, 목적지 주소(DA), 발신주소(SA), 메시지 길이(DSAP로부터 페이로드(Payload)까지의 메시지 길이), DSAP(0x00으로 설정), SSAP(0x00으로 설정), 제어(Control)(0x03으로 설정), 버전 및 타입(Version & Type : 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)과 케이블 모뎀(CM) 간의 관리메시지 버전과 타입), 그리고 RSVD(Reserved)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 장치.Destination Address (DA), Source Address (SA), Message Length (Message Length from DSAP to Payload), DSAP (Set to 0x00), SSAP (Set to 0x00), Control (Set to 0x03) Version & Type (Version & Type: Management message version and type between the cable modem transmission system (CMTS) and the cable modem (CM)), and multimedia data transmission device comprising a RSVD (Reserved). 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 DOCSIS 맥(MAC) 관리 메시지 페이로드(Payload)는,The DOCSIS MAC management message payload, 데이터 부분에 DOCSIS 맥(MAC) 관리를 위한 메시지가 정의되고, 중심 주파수, 전송대역, 변조형식, 변조 전송률 및 채널 코딩 형식에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 장치.A device for managing DOCSIS MAC in a data portion, wherein the multimedia data transmission device comprises information on a center frequency, a transmission band, a modulation format, a modulation rate, and a channel coding format. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 사용자 데이터는,The user data, 상기 기존 또는 새로운 케이블 모뎀(CM)의 목적지에 따라 상기 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단에서 정한 하나의 물리계층 및 전송대역을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 장치.Multimedia data transmission apparatus according to the existing or new cable modem (CM) is transmitted through one physical layer and a transmission band determined by the DOCSIS MAC processing means. 광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 수신 장치에 있어서,An apparatus for receiving multimedia data in a cable network using a broadband and a physical layer frame structure, 기존의 물리계층 방식을 수신하기 위한 제 1 하향 물리계층 수신 수단;First downlink physical layer receiving means for receiving an existing physical layer scheme; 광대역 물리계층 방식을 수신하기 위한 제 2 하향 물리계층 수신 수단;Second downlink physical layer receiving means for receiving a wideband physical layer scheme; 상기 제 1 하향 물리계층 수신 수단과 상기 제 2 하향 물리계층 수신 수단에서 수신된 데이터를 처리하기 위한 DOCSIS 맥(MAC) 처리 수단; 및DOCSIS MAC processing means for processing data received by the first downlink physical layer receiving means and the second downlink physical layer receiving means; And 상향 송신 데이터를 송신하기 위한 상향 물리계층 송신 수단Uplink physical layer transmission means for transmitting uplink transmission data 을 포함하는 멀티미디어 데이터 수신 장치.Multimedia data receiving device comprising a. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제 1 하향 물리계층 수신 수단은,The first downlink physical layer receiving means, 기존의 서비스 대역을 수신하기 위한 제 1 튜닝 수단;First tuning means for receiving an existing service band; 상기 제 1 튜닝수단에서 출력된 데이터를 복조하기 위한 제 1 복조 수단; 및First demodulation means for demodulating data output from the first tuning means; And 상기 제 1 복조 수단에서 출력된 엠펙-2 전송 스트림 데이터에서 DOCSIS 맥 프레임을 추출하기 위한 제 1 맥 프레임 추출 수단First MAC frame extracting means for extracting DOCSIS MAC frames from MPEG-2 transport stream data output from the first demodulation means; 을 포함하는 멀티미디어 데이터 수신 장치.Multimedia data receiving device comprising a. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 2 하향 물리계층 수신 수단은,The second downlink physical layer receiving means, 새로운 광대역의 신호를 수신하기 위한 제 2 튜닝 수단;Second tuning means for receiving a new wideband signal; 상기 제 2 튜닝수단에서 출력된 데이터를 복조하기 위한 제 2 복조 수단; 및Second demodulation means for demodulating data output from the second tuning means; And 상기 제 2 복조 수단에서 출력된 엠펙-2 전송 스트림 데이터에서 DOCSIS 맥 프레임을 추출하기 위한 제 2 맥 프레임 추출 수단Second MAC frame extracting means for extracting DOCSIS MAC frames from the MPEG-2 transport stream data output from the second demodulation means; 을 포함하는 멀티미디어 데이터 수신 장치.Multimedia data receiving device comprising a. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 8 to 10, 상기 멀티미디어 데이터 수신 장치는,The multimedia data receiving device, 처음 추가 광대역 채널에 대한 정보를 기존의 서비스 대역으로부터 획득하고, 상기 획득된 광대역 채널에 대한 정보를 기반으로 광대역 채널의 가용여부를 판단하고, 가용할 경우 신규 서비스 대역을 위하여 상기 제 2 튜닝 수단과 상기 제 2 복조 수단의 형상정보를 설정한 후에, 광대역 채널을 통하여 사용자 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 수신 장치.The first additional information about the additional wideband channel is obtained from the existing service band, based on the information on the obtained wideband channel to determine the availability of the wideband channel, and if available, the second tuning means for the new service band and And after the shape information of the second demodulation means is set, user data is received through a wideband channel. 광대역과 물리계층 프레임 구조를 이용한 케이블 망에서의 멀티미디어 데이터 전송 방법에 있어서,In the multimedia data transmission method in a cable network using a broadband and physical layer frame structure, 외부망 또는 내부 서버로부터 입력된 패킷으로부터 외부망 정합 모듈이 이더넷(Ethernet) 프레임을 추출하고, DOCSIS 맥(MAC) 프레임으로 구성하여 DOCSIS 맥(MAC) 프레임 버퍼에 저장하는 맥 프레임 구성 및 저장 단계;A MAC frame configuration and storage step of extracting an Ethernet frame by an external network matching module from a packet input from an external network or an internal server, configuring a DOCSIS MAC frame, and storing the Ethernet frame in a DOCSIS MAC frame buffer; 상기 맥 프레임 구성 및 저장 단계에서 저장된 DOCSIS 맥(MAC) 프레임을 전송 목적지 주소에 따라 기존 서비스 채널 또는 광대역 전송 채널로 분류하는 전송 채널 분류 단계;A transport channel classification step of classifying the DOCSIS MAC frame stored in the MAC frame configuration and storage into an existing service channel or a broadband transport channel according to a transmission destination address; 상기 전송 채널 분류 단계에서 광대역 전송 채널로 분류된 프레임을 각 케이블 모뎀(CM)에 설정된 물리 계층 전송방식에 따라 분류하고, 광대역 채널 전송으로 분류된 DOCSIS 맥(MAC) 패킷을 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS)으로 매핑하여 각 전송방식에 대한 제 1 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 버퍼에 저장하는 광대역 전송 채널용 맥 프레임 분류 및 저장 단계;In the transport channel classification step, the frames classified as the broadband transport channels are classified according to the physical layer transmission method set in each cable modem (CM), and the DOCSIS MAC packet classified as the broadband channel transmission is MPEG-2 (MPEG-). 2) classifying and storing a MAC frame for a wideband transport channel, which is mapped to a transport stream (TS) and stored in a first MPEG-2 transport stream (TS) buffer for each transmission scheme; 상기 전송 채널 분류 단계에서 기존 서비스 대역으로 분류된 패킷이나 관리 메시지를 전송하는 맥(MAC) 프레임을 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS)으로 매핑하여, 기존 서비스 대역으로 전송하기 위한 제 2 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 버퍼에 저장하는 기존 전송 채널용 맥 프레임 분류 및 저장 단계;In the transport channel classification step, a MAC frame for transmitting a packet or a management message classified into an existing service band is mapped to an MPEG-2 transport stream (TS) and transmitted to an existing service band. Classifying and storing a MAC frame for an existing transport channel to store in a 2 MPEG-2 transport stream (TS) buffer; 상기 광대역 전송 채널용 맥 프레임 분류 및 저장 단계에서 저장된 패킷을 전송 제어부에 의하여 기 설정된 물리계층 프레임 기반 전송 구조의 운용 방식 및 대역 할당 정책에 따라 전송하여 물리계층 프레임 기반 변조부에서 변조하는 광대역 전송 채널 변조 단계; 및Wideband transmission channel modulated by the physical layer frame-based modulator by transmitting the packet stored in the MAC frame classification and storage step for the broadband transmission channel according to the operation scheme and bandwidth allocation policy of the physical layer frame-based transmission structure set by the transmission controller Modulation step; And 상기 기존 전송 채널용 맥 프레임 분류 및 저장 단계에서 저장된 패킷을 변조하는 기존 전송 채널 변조 단계Existing transport channel modulation step of modulating the stored packet in the MAC frame classification and storage step for the existing transport channel 를 포함하는 멀티미디어 데이터 전송 방법.Multimedia data transmission method comprising a. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 광대역 전송 채널용 맥 프레임 분류 및 저장 단계는,The MAC frame classification and storage step for the wideband transport channel, 케이블 모뎀(CM)의 초기화 과정에서 케이블 모뎀(CM)과 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS) 사이의 등록 정보로부터 받은 수신 정보 테이블을 이용하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 방법.And a reception information table received from registration information between the cable modem (CM) and the cable modem transmission system (CMTS) during the initialization of the cable modem (CM). 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 기존 전송 채널용 맥 프레임 분류 및 저장 단계는,The MAC frame classification and storage step for the existing transport channel, 상기 제 2 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 버퍼에 패킷이 없는 경우 빈 패킷을 삽입하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 방법.And if there is no packet in the second MPEG-2 transport stream (TS) buffer, inserting an empty packet. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 광대역 전송 채널 변조 단계는,The wideband transport channel modulation step, 동적 운용의 경우 현재 각 전송방식의 버퍼 상태 및 서비스 품질(QoS) 정보를 이용하여 출력하여야 할 전송방식의 버퍼를 선택하고, 현재 물리계층 프레임에 출력되는 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 패킷에 대한 전송 모드와 이후 프레임에 전송되어야 하는 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 패킷에 대한 전송방식을 상기 물리계층 프레임 기반 변조부에 설정하여 추가 채널 변조부가 물리계층 프레임 구조에 맞게 프레임을 구성하여 변조된 신호를 출력할 수 있도록 하며, 정적 운용의 경우 상기 전송 제어부가 미리 설정된 슈퍼프레임의 구성정보에 따라서 출력할 전송방식의 제 1 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 버퍼를 선택하고, 상기 물리계층 프레임 기반 변조부로 하여금 정적 운용을 위한 물리계층 프레임을 구성하여 변조신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 방법.In the case of dynamic operation, the buffer of the transmission method to be output is selected by using the buffer status and the quality of service (QoS) information of each transmission method, and the MPEG-2 transport stream (output in the current physical layer frame) The transmission mode for the TS) packet and the transmission method for the MPEG-2 transport stream (TS) packet to be transmitted in a subsequent frame are set in the physical layer frame-based modulator to add an additional channel modulator to the physical layer frame. The frame is configured according to the structure so that the modulated signal can be output, and in case of static operation, the transmission control unit transmits the first MPEG-2 (MPEG-2) of the transmission method to be output according to the configuration information of the preset superframe. Selecting a stream (TS) buffer, the physical layer frame-based modulator to configure a physical layer frame for static operation to transmit the modulated signal, characterized in that How to send TIM media data. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 기존 전송 채널 변조 단계는,The existing transport channel modulation step, 기존 서비스 대역을 위한 변조방식으로 "ITU-T J.83 Annex B"를 적용하고, 기존 서비스 대역을 위한 QAM 변조기는 상기 제 2 엠펙-2(MPEG-2) 전송스트림(TS) 버퍼에 있는 패킷을 연속적으로 읽어 전송하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 방법."ITU-T J.83 Annex B" is applied as a modulation scheme for the existing service band, and the QAM modulator for the existing service band is a packet in the second MPEG-2 transport stream (TS) buffer. And continuously reading and transmitting the multimedia data. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 12 to 16, 상기 물리계층 프레임 구조는,The physical layer frame structure, 추후 새로운 규격 등장 또는 케이블 모뎀(CM)의 다양한 수신 환경에 맞는 전송방식을 단일 광대역 전송 대역으로 효과적으로 지원할 수 있도록 일정 시간 동안의 전송 데이터를 물리계층 프레임화하며, 물리계층 전송 프레임은 프레임의 시작을 표시하는 시작패턴(Preamble), 물리계층 프레임의 전송방식을 표시하는 물리계층 전송 정보(PLI: Physical Layer Information), 사용자 데이터 영역(Payload)을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 방법.In order to effectively support the transmission method suitable for various reception environments of the cable modem (CM) or the future in a single broadband transmission band, the transmission data for a certain time is physical layer framed, and the physical layer transmission frame is used to start the frame. And a physical layer information (PLI) for displaying a transmission pattern of a physical layer frame, a user data region, and a payload. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 동적 운용은,The dynamic operation, 프레임마다 물리계층의 전송방식이 변경되는 방식으로, 수신기에 프레임에 대한 전송방식 정보를 미리 알려주고, 수신될 프레임에 대한 전송방식에 대한 정보는 물리계층 프레임의 물리계층 전송 정보(PLI) 필드에 표시될 수 있으며, 프레임의 길이 및 전송 속도에 따라 전송방식에 대한 정보를 기 설정된 프레임 이전에 알려주는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 방법.In this way, the transmission method of the physical layer is changed for each frame, and the receiver informs the transmission method information of the frame in advance, and the information on the transmission method for the frame to be received is indicated in the physical layer transmission information (PLI) field of the physical layer frame. The method of claim 7, wherein the information about the transmission method is informed before the preset frame according to the length and the transmission speed of the frame. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 동적 운용은,The dynamic operation, 관리 메시지를 가지며, 상기 관리 메시지는 기존 서비스 채널 대역을 통하여 DOCSIS 관리 메시지 페이로드 형태로 전송되고, 추가 채널에 대한 주파수 및 대역폭을 포함하는 기본적인 정보와 함께 물리계층 프레임 기반 프레임 구조의 운용 방식, 전송방식의 수, 그리고 각 전송방식에 대한 정보를 포함하되, 상기 각 전송방식에 대한 정보에는 전송방식 정보의 변경을 나타내는 버전, 해당 전송방식의 물리계층 프레임 당 심볼 수, 변복조 및 코딩 방식에 대한 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 방법.It has a management message, the management message is transmitted in the form of a DOCSIS management message payload through the existing service channel band, and the operation method of the physical layer frame-based frame structure, along with basic information including the frequency and bandwidth for the additional channel, transmission The number of schemes and information on each transmission scheme are included, and the information on each transmission scheme includes a version indicating a change in transmission scheme information, the number of symbols per physical layer frame, modulation and demodulation and coding scheme of the corresponding scheme. Multimedia data transmission method comprising the. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 정적 운용은,The static operation, 각 사용자 데이터 영역(Payload)의 전송방식별로 필요한 수의 프레임을 할당하여 큰 단위의 슈퍼프레임을 구성하여 운용하는 방식이며, 상기 슈퍼 프레임에 대한 정보는 기존 서비스 채널 대역을 통하여 DOCSIS 관리 메시지 형태로 전송되는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 방법.It is a method of configuring and operating a large unit of superframe by allocating a required number of frames for each user data area (payload) transmission method. The information on the superframe is transmitted in the form of DOCSIS management message through an existing service channel band. Multimedia data transmission method characterized in that. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20, 상기 슈퍼프레임은,The superframe, 소정 개수의 서로 다른 사용자 데이터 영역(Payload)에 대한 전송방식이 있으며, 각각의 전송방식에 대하여 소정 개수 만큼 물리계층 프레임으로 구성되며, 상기 슈퍼 프레임 구성에 관한 관리 메시지는 일련 번호, 슈퍼프레임 내 총 물리계층 프레임의 수, 사용되는 전송방식의 수, 그리고 각 전송방식에 대한 물리계층 프레임 수의 정보가 포함되고, 상기 슈퍼 프레임 구성에 관한 관리 메시지 중 일련 번호는 슈퍼프레임의 구성이 변경될 때마다 바뀌며, 수신기는 수신한 관리메시지의 일련번호가 이전에 받은 관리메시지의 일련번호와 동일할 경우 관리메시지를 무시하고, 운용 중에 슈퍼프레임의 구성을 변경할 경우에는 슈퍼프레임의 관리 메시지 변경 전에 슈퍼프레임의 구성 변경에 대한 정보를 관리메시지 형태로 상기 수신기로 전송하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 방법.There is a transmission method for a predetermined number of different user data areas (Payload), and each transmission method is composed of a predetermined number of physical layer frames, the management message for the super frame configuration is a serial number, the total in the super frame Information on the number of physical layer frames, the number of transmission schemes used, and the number of physical layer frames for each transmission scheme is included. The serial number in the management message regarding the superframe configuration is changed whenever the configuration of the superframe is changed. If the serial number of the received management message is the same as the serial number of the previously received management message, the receiver ignores the management message.If the configuration of the superframe is changed during operation, the receiver changes the superframe before changing the management message of the superframe. The information on the configuration change is transmitted to the receiver in the form of a management message. Multimedia data transmission method. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 멀티미디어 데이터 전송 방법은,The multimedia data transmission method, 다수의 전송 채널로의 확장이 가능하고, 상기 케이블 모뎀(CM)이 기본의 호환 채널 외에 추가적인 다수의 대역을 수신하며, 추가적인 대역에 대한 정보 및 사용할 광대역의 수는 기본적인 역방향 호환 채널을 이용하여 상기 케이블 모뎀(CM)이 처음 초기화될 때, 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS)과 상기 케이블 모뎀(CM) 간에 정의되는 관리 메시지를 통하여 사전에 설정되는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 전송 방법.It is possible to expand to multiple transmission channels, and the cable modem (CM) receives additional multiple bands in addition to the basic compatible channel, and information about the additional bands and the number of widebands to be used are determined using the basic backward compatible channel. And when the cable modem (CM) is initially initialized, it is set in advance through a management message defined between the cable modem transmission system (CMTS) and the cable modem (CM).
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