KR100732018B1 - 우선순위 큐잉과 단일 또는 다중 전송 스트림 인터페이스를가지는 필터 기반 이더넷 패킷 라우터를 지닌 고속이더넷 ｍａｃ 및 ｐｈｙ 장치 - Google Patents

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Abstract

한 실시예에서, 셋톱 박스/개인 비디오 기록 시스템과 같은 시청각 콘텐츠 전송 시스템은 근거리 네트워크(LAN)에 접속하도록 구성된다. 상기 시스템에 포함된 패킷 처리 회로는 상기 LAN으로부터 특정 포트 및/또는 큐로 수신된 이더넷 패킷 데이터를 호스트 프로세서 간섭 없이 필터하고 라우트하도록 구성될 수 있다. 상기 패킷 처리 회로는 인터넷 엔지니어링 특별 기구(IETF)의 네트워크 전송 프로토콜을 해석하기 위하여 하드웨어에 구성할 수 있는 일련의 필터 및 라우팅 메커니즘을 이용할 수 있고, 또한 디코더에 연결될 수 있는 다양한 소비자 서브시스템에의해 인식되는 포멧으로 상기 패킷 데이터를 변환할 수 있다. 상기 패킷 처리 회로는 반도체 장치로서 구현될 수 있으며, 켑슐화된 어플리케이션 데이터(표준화된 캡슐화 기법을 사용하여 캡슐화된)가 복수의 다른 유형의 어플리케이션 싱크나 프로세서에 라우트되어, 많은 단계의 상기 ISO 데이터 커뮤니케이션 스택을 포함하는 표준 전송을 통해 포인트-투-포인트 또는 멀티-포인트 시리얼 또는 병렬 데이터 스트림을 형성하도록 할 수 있다.
우선순위 큐잉, 이더넷 패킷 라우터, MAC, PHY

Description

우선순위 큐잉과 단일 또는 다중 전송 스트림 인터페이스를 가지는 필터 기반 이더넷 패킷 라우터를 지닌 고속 이더넷 ＭＡＣ 및 ＰＨＹ 장치{HIGH SPEED ETHERNET MAC AND PHY APPARATUS WITH A FILTER BASED ETHERNET PACKET ROUTER WITH PRIORITY QUEUING AND SINGLE OR MULTIPLE TRANSPORT STREAM INTERFACES}
도1은 종래기술에 따라 AV 컨텐츠를 전송하는 폐쇄 네트워크 모델에 관한 도면이다.
도2는 종래기술에 따른 전형적인 셋톱박스/개인 비디오 레코더 시스템 구조를 나타내는 도면이다.
도3은 종래기술에 따른 셋톱박스/개인 비디오 레코드 시스템으로의 전형적인 전송 스트림을 나타내는 플로우 차트이다.
도4는 본 발명의 한 실시예로서, 패킷 처리 회로를 포함하는 셋톱박스/개인 비디오 레코더 시스템을 나타내는 도면이다.
도5는 본 발명의 한 실시예로서, 도 4의 패킷 처리 회로를 나타내는 도면이다.
도6은 본 발명의 한 실시예로서 이더넷 II 프레임 포멧 및 802.3 프레임 포멧을 나타내는 도면이다.
도7은 본 발명의 한 실시예로서 네트워크 레이어 프로토콜 IP 해더의 구조를 타나내는 도면이다.
도8은 본 발명의 한 실시예로서 전송 레이어 프로토콜 TCP 해더의 구조와 전송 레이어 프로토콜 UDP 해더의 구조를 나타내는 도면이다.
도9는 본 발명의 한 실시예로서 어플리케이션 레이어 프로토콜 RTP 버젼2 해더의 구조를 나타내는 도면이다.
도10은 본 발명의 한 실시예에 따른 이더넷 패킷 해더의 예를 나타내는 도면이다.
도11은 본 발명의 한 실시예에 따른 비디오 및 오디오 패이로드의 캡슐화 예를 나타낸 도면이다.
도12a 및 B는 본 발명의 한 실시예에 따라 어플리케이션 데이터를 필터링 및 라우팅하는 논리 데이터 스트림의 예를 나타내는 도면이다.
도13은 본 발명의 한 실시예에 따른 도4의 패킷 처리 회로에 의한 라우팅 및 필터링의 일반적인 데이터 흐름을 나타내는 도면이다.
도14는 본 발명의 한 실시예에 따른 TSI, SSI 또는 MI에 대한 페이로드의 데이터 흐름을 나타내는 도면이다.
도15는 본 발명의 한 실시예에 따른 TSI, SSI 또는 MI에 대한 페이로드 및 해더의 데이터 흐름을 나타내는 도면이다.
도16은 본 발명의 한 실시예에 따른 TSI에 대한 페이로드 및 SSI 또는 MI에 대한 해더의 데이터 흐름을 나타내는 도면이다.
도17은 본 발명의 한 실시예에 따른 SSI 또는 MI에 대한 해더의 데이터 흐름 을 나타내는 도면이다.
도18은 본 발명의 한 실시예에 따른 전송 스트림 신호의 정의를 나타내는 도면이다.
도19는 본 발명의 한 실시예에 따른 전송 스트림 신호 타이밍을 나타내는 도면이다.
도20은 본 발명의 한 실시예에 따른 로컬 버스 신호의 정의를 나타내는 도면이다.
도21은 해더가 버려지는 동안에 필터링된 패킷이 TSI 출력으로 라우트되는 본 발명의 한 실시예를 나타내는 도면이다.
도22는 해더가 호스트 수신버퍼를 통하여 호스트 버스로 라우트되는 동안에 필터링된 패킷이 TSI 출력으로 라우트되는 본 발명의 한 실시예를 나타내는 도면이다.
도23은 부합되지 않는 모든 비-어플리케이션 특정 패킷들이 호스트 수신버퍼를 통하여 호스트 인터페이스로 라우트되는 본 발명의 한 실시예를 나타낸다.
보24는 부합되지 않는 모든 패킷들은 호스트 수신버퍼를 통하여 호스트 인터페이스로 라우트되고, 부합되는 패킷들은 호스트 수신버퍼로 라우트되는 본 발명의 한 실시예를 나타낸다.
본 발명은 일반적으로 디지털 인터페이스 디자인, 보다 상세하게는 커뮤니케이션 인터페이스 디자인에 관한 것이다.
지난 20년 동안 개인용 컴퓨터(PC)는 사무실 및 집에서 널리 사용되는 전자기기의 일부로서 텔레비젼 세트, Hi-Fi(High Fidelity) 음향 장비, 및 콤펙트 디스크 플레이어에 결합되어 왔다. 최근에 전자기기 시장에는 널리 사용되는 다른 저장수단을 채용하는 장치뿐만 아니라, 고체 상태 메모리(solid-state memory)를 사용하는 가전 및 개인 전자기기가 늘어나고 있다. 이들 중에서 보다 더 잘 알려진 기기로는 비디오 카메라, 포토 카메라, PDA(personal digital assistants), 휴대 음향기기, 및 셋톱박스, HDTV 시스템 및 디지털 레코더와 같은 가전 시스템(consumer electronics system)이 있다. 이러한 기기들이 증가함에 따라 상기 개인용 전자기기, 개인용 컴퓨터, 및/ 또는 셋톱박스간의 데이터 전송을 위한 접속가능성 및 네트워킹이 강조되어 오고 있다.
PCI(Peripheral Component Interconnect)와 같은 내부 버스의 규격뿐만 아니라, 컴퓨터와 외부 주변장치간의 접속에 관한 다양한 인터페이스 표준들이 또한 소개되어오고 있으며, 이들 각각은 고속에서의 심플한 접속가능성을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이러한 표준들의 예로는 고속 시리얼 버스 프로토콜로서, 파이어와이어라고도 불리는 IEEE 1394 표준 및 USB(Universal Serial Bus)를 포함한다. 컴퓨터를 LANs(Local Area Networks)와 WANs(Wide Area Networks)에 연결하기 위해 가장 널리 사용되는 네트워크 표준으로는 이더넷 프로토콜이 있다. 보다 상세하게는 이더넷은 IEEE 802.3 시리즈 표준으로서, 원래 둘 또는 그 이상의 컴퓨터 스테 이션이 공통 케이블 시스템을 공유하기 위한 수단을 제공했던 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)에 기초한 것이다. CSM/CD는 메가 비트 범위, 즉 Mbit/초 범위의 전송 속도에 도달한 이더넷 시스템을 위한 기초를 형성해 왔다. 최근의 스위치 기반 및/또는 라우터 기반 이더넷 시스템은 Gbit/초 범위에서 전송 비율을 지원할 수 있다. 이더넷은 일반적으로 비용을 낮게 유지하면서 공유 자원을 효율적으로 이용하고, 전형적으로 재구성 및 유지하기 쉬우며, 많은 제조업자와 시스템들 사이에 호환성을 제공한다.
그러나, HDTV, 셋톱 박스, 그리고 개인용 비디오 리코더(PVRs)와 같은 오디오/비디오(A/V) 소비자 엔터테인먼트 시스템은, 일반적으로 이더넷 네트워크 기반의 표준을 통하여 고품질 고해상도 프로그램 컨텐츠를 분배/수신하는데 최적화되지 않았다. 이는 전형적으로 또한 광대역 이더넷 접속을 필요로 한다. 엔터테인먼트 시스템의 발달에 있어서 문제가 되어온 하나의 이슈는 고품질/고해상도 A/V 프로그래밍 컨텐츠의 분배에 있어서 요구되는 성능 수준들을 유지하면서 폐쇄 네트워크에서 개방 네트워크로 이동하는 것이었다. 표준 이더넷 컨트롤러를 이용하여 제한된 대역폭 로컬 버스을 통해 실시간 스트림 데이터를 이동하면서, 바람직한 성능 레벨들을 얻는다는 것은, 설령 가능하다 할지라도, 점점 어려웠다. 게다가, 이더넷 네트워크 요소를 갖춘 가전 제품은 일반적으로 가격이 높기 때문에, 저렴한 비용으로 시스템을 조립하는 것이 어려웠다.
실시간 및 비실시간 오디오/비디오 데이터의 전송에 있어서, 디지털 위성, 케이블, 및 지상파와 같은 데이터 전송 모델 및/또는 접근 및 독점 전송 시스템을 채용하면, 크게 복잡한 문제가 발생하지 않는다. 디지털 위성, 케이블 및 다른 독점 전송 시스템은 일반적으로 "폐쇄 네트워크"이다. 일반적으로, "폐쇄 네트워크"라는 표현은 대중이 사용할 수 없는 표준 또는 비표준 (독점)솔루션을 말한다. 독점 솔루션은 일반적으로 바람직한 성능 목표를 얻을 수 있는 독특한 솔루션을 발달시키기 위해 개인 제조업자나 단체 제조업자에 시간과 리소스를 제공하는 것이다. 그러나, 이러한 솔루션들은 일반적으로 경쟁 상품과 상호 작동하지 않는다. 독점 솔루션의 예들로는 케이블 TV(CATV) 네트워크를 통한 디지털 비디오 방송, 일반 전화 교환망(PSTN) 및/또는 종합정보통신망(ISDN)을 통한 디지털 비디오 방송, 및 위성 안테나 TV(SMATV)분배 시스템 네트워크를 통한 디지털 비디오 방송등이 포함된다. 다양한 네트워크 표준들은 다양한 물리적 및 전송 모델들을 위해 규정되어 왔고, 표준 위원회, 예를 들어 DVB-ETSI(European Telecommunication Standards Institute) 하에서 실행되어 왔다. 전체 컨텐츠 분배 시스템은 일반적으로 케이블 비젼, 컴케스트 및 DirectTV와 같은 대역폭 네트워크 제공자에 의해 관리된다. 대역폭 네트워크 제공자는 일반적으로 이러한 시스템에 사용되는 하드웨어, 소프트웨어 및 프로토콜을 의미한다.
도1은 상호작용하는 페이-퍼-뷰(pay-per-view) 시스템 참조 모델을 실행하는 폐쇄 네트워크의 한 예를 보여준다. 방송 채널(102)은 일반적으로 비디오, 오디오 및 데이터를 고객 사이트(104)에 분배하는 단일 지향성 광대역 네트워크이다. 상기 상호작용 채널(106)은 일반적으로 상호작용을 목적으로 상기 사용자(104) 및 서비스 제공자(108) 간에 형성된 쌍방향성(bi-directional) 채널이다. 상호 작용 채널 (106)은 일반적으로 상기 서비스 제공자에게 질문하거나 질문에 답변하기 위해 사용될 수 있는 리턴 채널로 알려져 있는 협대역 채널을 포함하고 있다. 상기 방송 헤드-엔드(110) 및 쌍방향 헤드-엔드(112)는 독점 네트워크를 통해 상기 비디오 및 오디오 방송 채널(102)을 상기 방송 및 쌍방향 서비스 제공자(108)에게 연결시켜 준다. 가입자(104) 측에서는, 일반적으로 셋톱박스(122)로부터 동축 케이블을 통해 디스플레이장치(120)(예컨대, TV 세트)로 접속되어 있다. 도1은 한 가정안에서의 다중의 셋톱 박스를 보여준다. 단일의 동축 케이블을 통해 상기 가정으로 들어오는 신호들은 스프리터 및 리피터를 이용하여 분배될 수 있다. 일반적으로 상기 종단 접속(end-to-end connection)이 단일 서비스 제공자에 의해 컨트롤되고 유지되기 때문에, 폐쇄 시스템이나 네트워크는 엄격하게 리소스를 공급하는 것이 중요하다.
이에 대하여, "개방" 네트워크에서 상기 하드웨어, 소프트웨어 및 대응하는 포로토콜들은 다른 제조업자들도 이용 가능한 솔루션을 가진 널리 알려진 표준들에 의해 모두 규정되는데, 여기서 이러한 솔루션들은 일반적으로 서로간에 상호작동할 수 있다. 게다가, 개방 네트워크는, 컨텐츠를 분배하기 위해 상기 공유 네트워크를 사용하는 잠재적인 많은 서비스 및 컨텐츠 제공자들이 함께하는 공유 네트워크이다. 개방 네트워크의 한 예로는 인터넷 엔지니어링 특별 위원회(IETF)에 의해 정의되는 인터넷이 있다. 상기 IETF는, 상기 인터넷의 동작, 관리 및 발달을 조정하고, 단거리 및 중거리의 프로토콜 및 구조적 이슈들을 해결하는 것을 목적으로 하는 네트워크 디자이너, 운용자, 벤더, 및 조사자들의 크고, 개방된 공동체이다. 개방 네트워크 프로토콜은 국제 표준 조직(ISO)에 기초한 계층화된 네트워크 모델이다. 모 든 주어진 개방 네트워크는 일반적으로 상기 개방 네트워크를 통해 통신하는 동안 사용되는 상기 네트워크 프로토콜에 따른 추가적 오버헤드(overhead)를 가진다. 전부는 아니라 할지라도, 많은 솔루션들은 고품질 및 고해상도 A/V 프로그래밍 컨텐츠를 처리하는 동안 개방 네트워크 모델을 지원하기 위한 시스템 자원을 가지고 있지 않다. 게다가, 전형적으로 자원제공이 이러한 개방 네트워크를 관리하는데 더 어렵다.
역사적으로, 광대역 A/V 분배는 셋톱 박스(STB) 및 PVR 장치를 이용하는 위성 및 케이블 서비스에 의하여 수행되어 왔다. 도2에 이러한 시스템의 예를 나타내었다. 도3은 위성, 케이블 또는 지상파 수신에서부터 HDTV 세트 및 비디오 프로젝트일 수 있는 렌더링 장치로 A/V 채널의 상기 광대역 분배 흐름-도2에서 보여준 상기 시스템의 구조와 관련된 것으로서-을 나타낸다. 예를 들어, 도2의 상기 구성요소와 도3에서 나타낸 상기 흐름과 관련하여, 위성 수신기는 다양한 방송 채널을 위성 신호로 수신받을 수 있다(301). 상기 수신기(프런트 엔드 장치)는 포워드 에러 검증(FEC)에 따라 직교 위상 편이 방식(QPSK) 또는 위상 편이 방식(PSK)을 실행하는 제로 IF 튜너(202)일 수 있다. 디지털 비디오 방송 서버(DVBS)나 DirectTV 구성과 같은 표준 인터페이스에 따르는 직렬 또는 병렬 디지털 출력 형태를 나타내는 방송비디오는, 상기 전송 스트림 인터페이스(TSI)(204)를 통해 전송될 수 있다(304). 일반적으로, TSI(204)는 자주 실시간으로, 디지털 오디오 및/또는 비디오 데이터 패킷을 전송하도록 구성되는 전용 버스를 포함한다. 다른 일련의 어플리케이션에 있어서, TSI(204)는 일반적으로 실시간 어플리케이션을 전송하기 위하여 구 성되는 전용 버스일 수 있다.
표준 TSI에 관한 자세한 설명은 CENELEC 표준 기구 명세서 EN 50083-9에 기재되어 있다. 보다 상세하게는, 전술한 표준 TSI에 관한 참조 정보는 'EN 50083-9:1998 "TV 신호, 음성 신호 및 상호 서비스--제 9장:CATV/SMATV 헤드앤드를 위한 인터페이스 및 DVB/MPEG-2 전송 스트림을 위한 유사한 전문 장비"'뿐만 아니라, 'EN 50083-9:2002"TV 신호, 음성 신호 및 상호 서비스--제 9장:CATV/SMATV 헤드앤드를 위한 인터페이스 및 DVB/MPEG-2 전송 스트림을 위한 유사한 전문 장비"'에 있다. 자세한 내용은 다음 웹페이지(http://www.cenelec.org/Cenelec/Homepage.htm)로부터 얻을 수 있다.
도2와 관련해서 도3을 다시 보면, 상기 데이터는 실행되어 온 임시접속 방법 및 압축 표준에 따라, 분석되고(306), 해독되고(308), 디-멀티플렉스될 수 있다(310). 상기 데이터는 다른 시스템에서 사용되기 위하여 또는 나중에 재생하기 위하여 저장될 수 있고(312), 또는 렌더링 장치에서 디코드되어(314) 재생될 수 있다(316). 도3에서 나타난 많은 단계들은 일반적으로 하드웨어 및 소프트웨어에서 실행된다. 디코딩(314) 및 디멀티플렉싱(310)은 하드웨어 및 소프트웨어 에 의해서 실행될 수 있는 기능들의 예이다. 끊임없이 표준들과 방법들을 바꾸는 것은 소프트웨어에서 어떤 기능을 실행할 때 자주 필요하다. 소프트웨어에서 이러한 알고리즘을 실행하는 것은 일반적으로 퇴화를 최소화하면서 고수준의 융통성을 제공하게 된다.
위에서 언급한 분배 모델은 위성, 케이블 또는 지상파 방송을 위하여 일반적 으로 잘 작동된다. 그러나, 이더넷을 분배의 기본적인 방법으로 사용하는 A/V 컨텐츠를 분배하게 되면 해결해야할 추가적인 문제들이 발생한다. 도2에 나타낸 바와 같이, 이더넷 컨트롤러(210)는 상기 STB/PVR 시스템-온-칩(SOC)(208)의 로컬(또는 메모리) 버스(212)에 연결되어 있다. 이 네트워크 접속은 일반적으로 케이블 모뎀 또는 디지털 서브스크라이브 라인(DSL) 광대역 접속을 통한 인터넷 접속을 위하여 사용되어 왔다. 로컬 버스에 표준 이더넷 컨트롤러를 사용하면 실시간 A/V분배를 위하여 요구되는 상기 성능을 보이지 못한다. 상기 이더넷 컨트롤러(210)가 일반적으로 상기 로컬 버스(212)를 다른 주변 장치들과 공유하기 때문에, 네트워크 데이터의 처리는 상당히 느려지거나/또는 지연될 수 있다. TCP/IP 및 다른 것들과 같은, 부가적 네트워크 프로토콜의 처리는 상기 시스템을 더욱 느리게 할 수 있다.
현 A/V 솔루션은 일반적으로 인터넷 웹 서핑과 같은 활동, 및 가정에서 주문형 비디오(VOD) 어플리케이션, 지불 시스템 및 제한된 A/V분배를 위한 반송 경로와 같은 활동을 위하여 초당 1~6Mbit라는 전형적인 데이터율의 이더넷 접속을 사용한다. 고품질의 비디오 및/또는 오디오 컨텐츠를 스트림하기 위한 대역폭의 요구사항은 실질적으로 더 높다. 예를 들어, HD 비디오 스트림을 지원하기 위하여, QOS(Quality of Service; 서비스의 질)를 포함해서, 가능하면 우선 대역폭 제공의 형태로 초당 12~60Mbit의 처리량이 요구될 수 있다. QOS에 대한 상기 요구는 일반적으로 버퍼링 및 지연에 의하여 결정된다. 예컨대, 대역폭에 대한 요구가 증가하면서, 버퍼링 지연 때문에 비디오 컨텐츠 채널 사이의 시간 지연이, 사용자가 "채널 서핑(channel surfing)"을 하면서 채널을 선택하는 사이에 경과하는 평균 수용 가능시간을 초과하는 경우에, 증가된 QOS를 필요로 할 수 있다. A/V 데이터의 분배는 바람직하게는 최소한의 지연만을 가진채 안정적으로 유지되어야 한다. 도2의 이더넷 컨트롤러(210)와 같이, 현 이더넷 솔루션으로 상기 요구되는 성능수준들을 획득하는 것은, 전부 가능하다 할지라도, 일반적으로 매우 어렵다.
게다가, STB 및 다른 가전 기기들은 일반적으로 비용에 매우 민감하다. 많은 가전기기들에 포함되는 대부분의 내장된 프로세서 및 하드웨어 빌딩 블럭들은 일반적으로 비용이 낮고, 실행이 제한적이다(일반적으로 초당 수백만개의 명령어를 처리할 수 있는지(MIPS)로서 표현된다). 메모리 억세스 속도, CPU 속도, 및 전력 소비 사이의 트레이드 오프는 꽤 공통적이다. 대부분의 시스템 디자이너들에 의하면, CPU 대역폭이 상기 핵심 어플리케이션에 충분한 때에, 추가적인 네트워크 프로세싱 오버헤드를 가진 개방 네트워크로 이동시키는 것은 더 비싼 시스템 솔루션으로 이동시키는 것을 필요로 할 수 있다. 게다가, 이 추가적인 네트워크 오버헤드를 가지고, 표준 이더넷 컨트롤러를 이용하는 것은, 특히 저렴한 가전 제품을 목표로 하는 경우에, 개방 네트워크 솔루션을 이용할 수 없을 것이다.
실시간 및 비실시간 비디오 및 오디오 컨텐츠를 공유 및 개방 네트워크을 통해 전송하는 개념은 다양한 방법으로 소개되어 왔다. 예를 들어, 801.11a, b 및 g와 같은 무선 변조 솔루션은 공유 억세스 근거리 네트워크용으로 고려되어 왔다. 또한, 802.3 10/100/1000 Base-T 일반통신선 인코딩 솔루션과 같은 유선 솔루션도 고려되어왔다. 또한 많은 솔루션들 미디어 억세스 및 전송 레벨로 설명되어 왔다. 일부 솔루션들은 이더넷 802.3, 무선의 802.11 a, b, 및 g를 이용하는 미디어 억세 스 방법, 및 ATM(Asynchronous Transfer Mode), SONET(Asynchronous Optical Networking) 등과 같은 다른 솔루션들을 포함한다. 게다가, 고(高)QOS를 얻기 위한 다양한 방법들이 독점 솔루션으로 소개되어 왔다.
"전송 프로파일"이라는 개념에 있어서, 네트워크 시스템 및 집합자는 이더넷 패킷과 같은 네트워크 패킷에서 추가적인 정보를 검출함으로써 경로를 선택한다. 다른 경우에 VLAN(Vitual Local Area Network) 태그가 이용되거나, ATM이 (실질적인) 경로 인식자를 이용함으로써 실행된다. 일부 솔루션들은 데이터 대역폭 할당을 실행하는데, 여기에서 네트워크 시스템은, 고속 억세스는 FDM(frequency-division multiplexed)채널을 통해 제공되어 케이블 전송 네트워크 또는 다른 FDM 전송 형태를 통해서 이더넷 프레임 및/또는 다른 데이터를 전송할 수 있도록 설계된다. 일반적으로 장치들은 다양한 네트워크 패킷을 할당하는 타임 슬롯에 기초하여 이미 정의된 주파수 채널에 다운스트림 및 업스트림 대역폭을 할당한다. 전송에 관하여, 현재의 많은 솔루션들은 IP(Internet Protocol)를 사용한다. 일부의 경우에 있어서, TCP(Transmission Control Protocol)와 같은 다양한 접속에 관련된 프로토콜이 채용된다.
이미 생산된 솔루션의 한 예로는 타이파테크사에 의한 TF-530 "디지털 스트림 컨트롤러"이 있다. 상기 TF-530은 브리징 엔진으로써, TCP/IP 프로토콜로 묶여있고, TCP/IP프로토콜 스택 및 HTTP 서버 어플리케이션을 포함하는 다양한 소프트웨어 성분들을 갖는 집적된 RISC CPU로 특징지워진다. 상기 소프트웨어는, 또한, IP, UDP(User Datagram Protocol), TCP, ICMP(Internet Control Message Protocol) 및 RTP(Real-time Transport Protocol)가속기 지원을 포함한다. 상기 TF-530은 또한 전용 스트림 비디오 인터페이스를 특징으로 한다.
그러나, 대부분의 현존하는 시스템은 일반적으로 고품질 및 고해상도 A/V 프로그래밍 컨텐츠의 분배에 요구되는 성능수준들을 유지할 수 있는 이더넷 프로토콜에 대한 개방 네트워크 솔루션을 제공하지 못한다. 표준 이더넷 컨트롤러를 이용하는 현 시스템은 일반적으로 제한된 대역폭 로컬 버스를 통해서 실시간 스트림 데이터의 이동을 허용하지 않으며, 결국 바람직한 성능수준을 얻지 못한다.
이러한 종래 기술과 여기서 설명된 본 발명을 비교하면, 당업자가 종래 기술과 관련되는 다른 문제점들을 명확하게 알게 될 것이다.
본 발명의 일련의 실시예에서, 셋톱박스/개인용 비디오 레코더 시스템과 같은 AV 컨텐츠 전송 시스템은 근거리 네트워크(LAN)에 접속하도록 구성된다. 상기 시스템에 포함되는 패킷 처리 회로는, 상기 LAN으로부터 호스트 프로세서 간섭 없이 특정 포트 및/또는 큐로 수신된 데이터 패킷을 인터셉트(intercept), 필터링 및 라우트하도록 구성될 수 있는데, 여기에서 상기 데이터 패킷은 이더넷 패킷일 수 있다. 패킷 처리 회로는 다양한 프로토콜, 예컨대 인터넷 엔지니어링 특별기구(IETF)의 네트워킹 프로토롤을 인터프리트하기 위한 일련의 필터링 및 라우팅 메카니즘을 이용할 수 있고, 또한 상기 패킷 처리 회로에 결합될 수 있는 다양한 사용자 서브시스템에 의하여 인식되어지는 포맷의 패킷 데이터로 변환할 수 있다. 상기 패킷 처리 회로는 반도체 장치로서 구현될 수 있고, 또한, 캡술화된 어플리케이션 데이터(표준화된 캡슐화 기법을 사용하여 캡슐화된)가 복수의 다른 유형의 어플리케이션 싱크(sink)나 프로세서로 라우트되어, 많은 단계의 상기 ISO 데이터 커뮤니케이션 스택을 포함하는 표준 전송을 통해 포인트-투-포인트 또는 멀티-포인트 직렬 또는 병렬 데이터 스트림을 형성하도록 할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에서, 상기 패킷 처리 회로는 외부 프로세서(또는 동일한 시스템 수준의 컨트롤러)의 도움으로 네트워크 접속을 설정 및 생성하고, 어플리케이션 데이터를 상기 네트워크 접속을 통하여 특정 하드웨어 인터페이스로 라우트하도록 구성된다. 그리하여 상기 패킷 처리 회로는, 전형적으로 네트워크 데이터 커뮤니케이션 컨트롤러와 호스트 프로세서 사이에 설치되는 일반 데이터 인터페이스와는 구별되고 분리된 하드웨어 인터페이스로서 동작하는데, 여기에서 상기 일반 데이터 인터페이스는 PCI(Intel사의 Peripheral Component Interface), SRAM 유사, SDRAM 인터페이스 및 다른 유사한 형태의 인터페이스와 같은 다양한 병렬 버스 구조를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일련의 실시예에서 상기 패킷 처리 회로는 부가적인 하드웨어 가속 특성을 일체화할 수 있도록 구성된 단일-포트 이더넷 필터 및 라우터로서 작동할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에서, 상기 패킷 처리 회로는, 현재의 공개되고, 잘 규정되고, 독점되지 않은, 하드웨어에 사용된 캡슐화 방법을 사용하여 페킷들을 필터링할 수 있는 독특한 데이터 스트림 인터페이스인 것을 특징으로 한다. 하드웨어가 보조된 필터링을 통하여, 실시간 비디오 및 오디오 스트리밍과 같은 용도에 필요한 네트워크 전송 캡슐화 및 필터링에 고효율에 경제적인 해결책을 제공한다면, 소프 트웨어에서 일반적으로 달성되지 않는 수준의 성능을 얻을 수 있다. LAN(특정 실시예에서는 이더넷 네트워크)로부터 데이터 스트리밍 "소비(consuming)" 서브시스템으로 데이터를 전송하는 성능 및 유용성은 하드웨어에서 작업들의 필터링을 효율적으로 구현하므로써 증가시킬 수 있다. 본 발명의 원리에 따른 하드웨어가 보조된 필터링의 구현에 따른 장점에는 개방형 시스템 네트워크 전처리 함수의 생성, 호스트 CPU 처리를 오프로드(offload)할 수 있는 능력, 전용 스트리밍 파이프 인터페이스의 생성, 및 비디오 및 오디오 컨텐츠 분배에 필요한 특정 요구를 어드레스하는 능력이 포함된다.
바람직한 실시예들은 네트워크 비디오 및 오디오 컨텐츠를 전처리할 수 있 고, 대역폭 어플리케이션에 집중할 수 있는 능력을 가진 특별한 하드웨어인 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 특별한 하드웨어는 복잡한 네트워크를 다루고, 고해상도 비디오 및 오디오 스트리밍을 가능하게 하는 메인 CPU 요구사항을 낮출 수 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예들은 네트워크 접속 가능성을 수립하고, 하드웨어-가속 접근을 이용하여 고성능의 실시간 컨텐츠 전송을 가능하게 하는 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명에는 다양한 수정과 대안적인 형태들이 가능하지만, 본 발명의 특정 실시예는 상기 도면에 그 예로서 도시되었으며, 하기에 보다 상세하게 기재될 것이다. 그러나, 상기 도면들과 하기의 상세한 기재는 본 발명을 포함된 특정 형태로 한정하기 위한 것이 아니라, 오히려 부가한 청구범위에 의하여 정의되는 본 발명의 사상 및 범위 내에서 모든 수정사항들, 유사한 범위 및 대안적인 형태들을 포함하는 것을 이해되어야 한다. 또한, 표제부는 단지 유기적인 목적으로 사용된 것으로, 명세서 및 특허청구범위를 제한하거나 해석하는데 사용되어서는 안된다. 더 나아가, 본 명세서에 사용된 "~할 수 있다"는 표현은 허용적인 의미(즉, 가능의 의미)로 사용된 것으로, 의무적인 의미(즉, "~해야만 한다"의 의미)로 사용된 것이 아니다. "포함한다" 및 이의 파생적인 단어는 "포함하지만, 그에 제한되지 않는"다는 것을 의미한다. "결합되다"는 단어는 "직접 또는 간접적으로 접속되다"는 것을 의미한다.
[실시예]
여기에서 사용된 'DWORD' 또는 '더블 워드'는 32비트 크기의 데이터 워드를 나타낸다. "로컬 시스템 메모리" 또는 "로컬 메모리"는 호스트 시스템 내에 구축된 메모리로서, 전형적으로 중앙 처리장치 및/또는 중앙 컨트롤러에 내장되어 있거나 직접 접속되어 있는 것을 나타낸다. "원격 시스템 메모리" 또는 "원격 메모리"는 호스트 시스템 내에 구축된 메모리로서, 전형적으로 중앙 처리장치 및/또는 중앙 컨트롤러에 내장 되어 있지 않고 직접 접속되어 있지 않거나, 호스트 시스템으로부터 분리된 원격 시스템에 포함된 메모리를 나타낸다. 호스트 시스템 내에 구성되어 있다면, 원격 메모리는 병렬장치에 내장된 메모리 및/또는 호스트 시스템의 전용 메모리 버스에 직접 접속되지 않은 부가적인 메모리를 나타낼 수 있다.
여기에서 사용되고, 시스템에 적용되는 "실시간", "실시간 전송", "실시간 작동" 및/또는 "실시간 스트리밍"은, 시스템 및/또는 관련 출력신호(또는 출력 신호들)에 대한 입력신호(또는 일련의 입력신호)가 시스템 내의 처리 지연과 관계없이 일련의 신호들을 입력 및/또는 출력하는데 걸리는 시간 동안에 연속적으로 처리(또는 생성)될 수 있는 것을 나타낸다. 환언하면, 입력 신호들과 출력 신호들은, 상기 입력 신호들이 시스템에 수신되는 비율과 평균적으로 동일한 비율로 시스템에 의하여 처리되고 출력된다. "포트(port)"는, 네트워크, 예컨대 TCP/IP 및 UDP 네트워크에서의 논리적 접속의 끝점(endpoint)을 의미한다. 일련의 실시예에서, "포트번호(port number)"는 어떠한 형태의 포트가 참조되고 있는지를 나타내는데 사용될 수 있다. 예컨대, TCP/IP 및/또는 UDP 네트워크에서, 포트번호 80이 HTTP 트래픽으로 사용된다. 다른 일련의 실시예에서는, "포트"가 단일 인터페이스 상대를 얻어낼 수 있는 캡슐화 해더 필드값의 조합을 나타내는데 또한 사용될 수 있다.
또한, 여기에서 사용된 "전송 스트림 인터페이스(TSI)는 일반적인 의미로, 기초적인 스트림들(elementary streams), 서비스 정보, 개인 데이터 및 이들간 상태 접속 제어로부터 유도되어진 데이터 패킷 스트림을 전송하기 위하여 구성된 전용 인터페이스를 참조하는데 사용된다. 상기 데이터 패킷 스트림은, 비디오 및 오디오 스트림을 포함할 수 있는데, 또한 다중 전송될 수 있고 "전송 스트림 인터페이스"를 통하여 전송되도록 "전송 패킷'으로 변환될 수 있다. 상술한 바와 같이, TSI에 관한 예는 다음의 웹페이지에 기재되어 있다
:http://www.cenelec.org/Cenelec/Homepage.htm.
상술한 바와 같이 도2에 나타낸 시스템은 최적화되지 않은 네트워크(이 경우에는 이더넷) 접속을 특징으로 하는 STB 솔루션을 나타낸다. 비디오 또는 오디오 데이터를 최종 실행장치(예컨대, 도2에서의 TV)로 전송하기 위하여, 상기 데이터는 전형적으로 CPU(도2에서 STB/PVR SOC)의 로컬버스, 메모리버스 또는 I/O버스(도2에서 로컬버스(212))를 통하여 전송될 필요가 있다. 동일한 버스의 다른 장치들과는 주로 대역폭의 경합(contention)이 존재할 수 있다. 도2의 시스템에서, 상기 STB/PVR SOC(208)는 비디오 및 오디오 데이터의 부가적인 포맷팅(formatting) 및 카핑(copying)을 수행하는데 필요할 것이다. 이러한 부가적인 포맷팅은 원래는, 만약 비디오 및 오디오 데이터가 위성 또는 케이블 연결을 통한 A/V 콘텐츠 전송에 정상적으로 사용되는 전송 스트림 인터페이스(도2의 204)를 통하여 전송된다면, 필요하지 않을 것이다. CPU가 이러한 포맷팅작업을 수행하는 것을 경감시키기 위하여 패킷 처리 회로는 위성이나 케이블 복조기가 수신 데이터를 필터링하는 방법과 유사한 방법으로 수신되는 네트워크 패킷들을 분석하도록 구성될 수 있다. 도4는 이러한 패킷 처리 회로를 특징으로 하는 STB 시스템(400)의 실시예를 나타낸다.
이제 도4를 보면, 전송 스트림 인터페이스(TSI)(404)는 튜너들(401a, 401b 및 401c)을 직접 STB/PVR 시스템 온 칩(SOC)(406)에 결합할 수 있다. 또한, TSI(404)는 패킷 처리 회로(402)를 STB/PVR SOC(406)에 결합할 수 있다. TSI(404)는 특히 실시간 어플리케이션 데이터를 전송하도록 구성된 전용 버스일 수 있다. 도4에는 하나의 TSI를 갖는 실시예를 나타내고 있지만, 다른 실시예에서는 하나 이상의 TSI를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 패킷 프로세서(402)는, 예컨대 메모 리버스 또는 I/O버스 인터페이스/접속으로 나타내는 로컬 버스(410)를 경유하여 STB/PVR SOC(406)과 결합될 수 있다. 로컬버스(410)는 네트워크 데이터 흐름으로 집적되는 비-영상 및 비-음성 데이터용으로 사용되는 OOB(out-of-band) 접속일 수 있다. 로컬버스(410)의 예들로는 PCI, AHB, DDR, SDRAM 및 당업계에 잘 알려진 버스들과 같은 다양한 CPU버스 인터페이스들이 포함될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 한 실시예에서, 패킷 처리 회로(402)는, STB/PVR SOC(406)에 구성될 수 있는 내장 프로세서상에 구성되는 코드들과 관련된 기능들을 실행하는 이더넷/IP 디코더이다. 이러한 기능의 예로는 일련의 프로토콜인 TCP/IP에 포함되는 네트워크 스텍과 관련되어 실행되는 기능들이 포함된다.
도5에 패킷 처리 회로(402)의 한 실시예를 나타내었으며, 여기에는 데이터 스트리밍 어플리케이션용 패킷 필터 및 라우터(PFR)(504)에 결합되어 있는 이더넷 컨트롤러(502)(이는 10/100/1000 및 10Gig 물리계층(PHY) 및 미디어 접속 컨트롤러(MAC)을 포함할 수 있다)를 포함한다. PFR(504)는 수신버퍼(508a~508c)로 나타내지는 'n'개의 수신버퍼 와 상호접속할 수 있고, 상기 수신버퍼는 호스트 인터페이스(548)를 경유하여 호스트버스(550)과 상호접속할 수 있다. 또한 이더넷 컨트롤러(502)는 컨트롤 신호 버스(506)을 통하여 호스 인터페이스(548)를 경유하여 호스트버스(550)과 상호접속할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 호스트버스(550)가 도4의 로컬버스(410)과 부합한다. 어떤 실시예에서는, 호스트버스(550)(및/또는 로컬버스(410))가 마스터 및/또는 슬레이브 DMA를 지원할 수 있다. 패킷 처리 회로(402)로부터의 출력은, FIFO일 수 있는 TSI 버퍼들(510a~510d)로 표현되는 n개의 TSI 버퍼 들에 의하여 제공될 수 있다. 다른 실시예(기재하지 않음)에서, 패킷 처리 회로(402)로부터의 출력들은 TSI 버퍼들(510a~510d)을 사용하지 않고 PFR(504)에 의하여 TSI(404)로 직접 제공될 수 있다. 일련의 실시예에서, TSI 버퍼들(510a~510d)은, DDR, DDR2, SDRAM, SRAM 또는 플래쉬RAM과 같은 표준 메모리 버스 구조를 사용하여, 패킷 처리 회로(402), 보다 상세하게는 PFR(504)와 결합한 상태에서, 물리적 또는 논리적으로 패킷 처리 회로(402) 외부의 원격지에 위치할 수 있다. 한 실시예에서, 패킷 처리 회로(402)는 가전제품들, 특히 낮은 지터(jitter), 시간이 중요한(isochronous) 정보들을 전송할 필요가 있는 장치들을 지원하도록 구성된다. 이러한 정보들의 예로는 일정한 비트율로 데이터를 제공할 필요가 있는 스트리밍 비디오 및 오디오 장치들이 포함되지만, 이에 제한되지 않는다. 기재하지는 않았지만, 충분히 예상할 수 있는 실시예에서, 패킷 처리 회로(402)는 실시간 데이터를 이용하는 다른 선택된 장치들을 지원하도록 구성될 수 있다.
한 실시예에서, 패킷 처리 회로(402)는 다중 데이터 유형의 스트림들을 동시에 필터링하고 라우팅하여, 특정 이더넷 패킷을 호스트 인터페이스(548)와 같은 다양한 호스트 인터페이스로 전송하도록 구성된다. 가능한 호스트 인터페이스는 PCI, 로컬버스 또는 메모리 버스들과 같은 표준 버스들 및 다양한 데이터 버스 폭 및 컨트롤 정의들을 이용하는 비-표준 버스들을 포함된다. 패킷 처리기(402)는 어플리케이션 데이터 스트림을 수신장치, 예컨대 데이터 소비를 위한 비디오 디코더로 다시 보낼 수 있다. 도11은 비디오 및 오디오 데이터가 네트워크, 여기에서는 렌더링장치로 컨텐츠를 제공하는 이더넷 네트워크를 통하여 전송될 수 있도록 어떻게 패킷 에 캡슐화되는지의 예를 나타낸다. 보다 상세하게는 RTP 비디오/오디오 컨텐츠, RTP 오디오 컨텐츠 및 MPEG 컨텐츠에 대한 캡슐화의 예들을 나타내었다. 일련의 실시예에서, PPC(402)는 다양한 구성/제어 레지스터를 통하여, 그리고 SOC(406)과 접속하여 실시간 어플리케이션에서 감소된 지터 및 감소된 버퍼링 요구조건을 허용하여 RTP 접속을 관리하도록 구성될 수 있다.
도12a 및 도12b에는 한 실시예에 따른 패킷 처리 회로(402)에 의하여 실행되는 논리 데이터 스트림 필터링과 어플리케이션 데이터 라우팅의 흐름을 나타내었다. 도12a 및 도12b의 흐름은, 비디오 또는 오디어 서버가 이미 리시버와 접속되어 있고, 상기 접속은 호스트 버스 인터페이스(도4의 548)를 통하여 이루어지고, 상기 접속은 특정 MAC 또는 전송 기능성 없이 이루어지고, 패킷 처리 회로(402)가 표준 네트워크 이더넷 컨트롤러(도4의 502)를 포함하는 것을 전제로 하여 이루어진다. 그러나, 상기 도12a 및 도12b의 흐름은 논리 데이터 스트림 필터링 및, 선택된 네트워크 표준과 관련된 전제들에 따라서, 이더넷 표준이 아닌 선택된 네트워크 표준을 따르는 데이터 패킷의 어플리케이션 데이터 라우팅에 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 이더넷 접속가능성 패킷 처리 회로(402)는, 성능 및 융통성이 필요한 내장 어플리케이션용으로 디자인된 10/100/1000 및 10Gig 이더넷 컨트롤러(도5의 502)를 포함할 수 있다. 일련의 실시예에서, 이더넷 컨트롤러(502)는 IEEE 802.3 10BASE-T 및 802.3u 100BASE-TX 구성요소이다. 도12a 및 도12b에 나타낸 바와 같이, 중앙 컨트롤러(도4에서 STB/PVR(406)과 같은)를 위한 데이터 패킷, 여기에서는 이더넷 패킷이 인터셉트될 수 있다(1202), 상기 패킷은 이더넷 컨트롤 러(502)에 포함될 수 있는 이더넷 MAC 데이터 버퍼들에 저장될 수 있다(1204). 상기 이더넷 컨트롤러(502)에 포함된 MAC은 도6에 나타낸 바와 같이 이더넷 해더 정보를 이용하는 어드레스 필터링을 실행할 수 있다. 도6에 나타낸 바와 같이, 테이블(600)은 이더넷 II 프레임의 포맷을 나타내고, 테이블(602)은 802.3 프레임의 포맷을 나타낸다. 도6에 나타낸 포맷들이 이더넷과 802.3 패킷들의 예를 나타내지만, 특정 실시예에서 패킷 처리 회로(402)는 다른 어플리케이션을 지지하는데 사용되는 미디어 액세스 포멧들에 따라 내장된 데이터를 동일한 방식으로 호스트 또는 시스템으로 다시 보내기/라우트 하도록 구성될 수 있다.
도5를 다시 보면, 바람직한 실시예에서, 수신경로에서 다음 블럭은 PFR(504)이다. PFR(504)는 수신버퍼들(508a~508c) 중 어느 하나 또는 TSI 버퍼들(510a~510d) 중 어느 하나로의 적합한 라우팅을 결정하기 위하여 다양한 네트워크, 전송 및 어플리케이션 레이어 해더 정보를 이용할 수 있다. 실험에서 사용되는 네트워크, 전송 및 어플리케이션 레이어 해더의 예를 도7, 8 및 9에 나타내었다. 보다 상세하게는, 도7의 테이블(700)은 네트워크 레이어 프로토콜 IP 해더의 한 예를 나타내고, 도8의 테이블(800)은 전송 레이어 프로토콜 TCP 해더의 한 예를 나타내고, 도8의 테이블(802)은 전송 레이어 프로토콜 UDP 해더의 한 예를 나타내고, 도9의 테이블(900)은 어플리케이션 레이어 프로토콜 RTP 버전2 해더의 한 예를 나타낸다.
도5를 다시 보면, PFR(504)은 특정 포트 상대에 근거하여 특정 우선순위 방식에 따라 수신 이더넷 패킷들을 저장하는데 수신버퍼들(508a~508c)을 이용할 수 있는데, 이러한 우선순위 방식에서 SOC(406)는, 호스트 인터페이스(548)를 통하여 특정 패킷들이 컨트롤러(502)를 통하여 직렬로 수신되는 시퀀스와는 다른 시퀀스에서 상대 포트(matched port)에 대한 패킷의 특정 시퀀스를 검색하기 위하여 동작할 수 있다. 즉, SOC는, 원래 LAN(501)을 통하여 전송되는 데이터 패킷의 시퀀스와는 상대적으로 다른 순서로 수신버퍼들(508a~508c)에 저장되는 데이터 패킷들을 검색하기 위하여 동작될 수 있다.
도 12a 및 12b와 도7의 테이블(700)에서, IP 해더 필드의 "프레그먼트 오프셋" 및 "플래그(Flags)"는 데이터 패킷이 단편화(fragmented) 되어있는지의 여부를 판단하기 위하여 분석될 수 있다. 단편화는 MAC 길이 또는 이더넷 패킷 길이를 초과하는 논리 IP 데이터 패킷의 총길이로 해석될 수 있다. 한 실시예에서, 패킷 처리 회로(402)는 단편화된 IP 데이터 그램(IP data-gram)들을 지원하도록 구성된다. 이러한 지원을 가능하도록 하기 위하여, 최대 IP 프래임(일련의 실시예에서 65,535바이트 까지)의 길이에 적당한 크기의 저장 메모리가 내부적으로는 패킷 처리 회로(402)를 통하여, 또는 외부적으로는 전용 버스를 통하여 패킷 처리 회로(402)와 접속되도록 구성될 수 있다. 일련의 실시예에서, "프래그먼트 오프셋" 및 "플래그" 필드의 값들은 내부 메모리가 버퍼 요구조건을 충족시키지 못할 때 외부 메모리가 필요한지의 여부를 결정하기 위하여 체크될 수 있다.
도 12a 및 12b와 도7의 테이블(700)을 다시 보면, "해더 체크섬(header checksum)"필드는 IP 해더 유효화의 일부로서 데이터 패킷의 완전성(integrity)을 검증하는데 사용될 수 있다(1208 및 1210). 어떤 실시예에서 상기 체크섬 값이 유 효하지만, 다른 실시예에서 상기 체크섬 값이 유용할 수 있음에도 불구하고 유효하지 않을 수도 있다. 도7의 테이블(700)에 나타낸 해더 정보의 일부로서 다른 체크섬 및/또는 CRC 필드들이 이용 가능하도록 만들어질 수 있고, 중복 체크는 필요하지 않을 수도 있다. 일련의 실시예에서, IP 해더 유효화(1208 및 1210)의 일부로서, 인터넷 해더 길이(IHL) 필드가 관련된 해더의 길이를 검증하기 위해서 뿐만 아니라, 다음 처리를 위한 연속적인 해더들의 오프셋을 결정하기 위하여 체크될 수 있다. 또한, "목적 IP 주소"가 패킷의 라우팅을 검증하기 위하여 체크될 수 있다.
도 12a 및 12b와 도8의 테이블(800)을 보면, 전송 레이어 TCP 해더의 "목적지 포트(Destination Port)" 정보는, 데이터 패킷이 TCP 포트를 타겟팅하는지(1218), 그리고 유효하지 않은 TCP 포트의 경우에 수신버퍼들(도5의 508a~508c) 중 어느 하나에, 또는 유효한 TCP 포트의 경우에 어떤 전송 스트림 버퍼들(도5의 510a~510d)에 상기 데이터 패킷을 연속 라우팅하는지(1224)의 여부를 결정하는데 사용될 수 있다. "체크섬(checksum)" 필드는 또한 데이터 완전성을 결정하기 위하여 평가될 수 있다.
도8의 테이블(802)을 보면, 전송 레이어 UDP 해더의 "목적지 포트"는 상기 데이터 패킷이 UDP 포트를 타겟팅하고(1216), 유효하지 않은 UDP 포트의 경우에 수신버퍼들(도5의 508a~508c) 중 어느 하나에 상기 데이터 패킷을 연속 라우팅 하거나(1212), 또는 유효한 UDP 포트의 경우에 상기 전송 스트림 버퍼들(도5의 510a~510d) 중 어느 하나에 상기 데이터 패킷을 연속 라우팅 하는지(1224)의 여부를 결정하는데 사용될 수 있다. "체크섬" 필드 및 "길이" 필드는 또한 데이터 완전 성을 결정하기 위하여 평가될 수 있다.
도9의 테이블(900)을 보면, 어플리케이션 레이어 RTP 해더의 "PT(Payload Type)" 필드는 패이로드 데이터 타입을 결정하고(1224), TSI 버퍼로 전송하기 위한 유효한 패이로드 데이터 타입인지의 여부를 확인하고(1222), 상기 패이로드 데이터를 수신버퍼들(도5의 508a~508c) 중 어느 하나 또는 전송 스트림 버퍼들(도5의 510a~510d) 중 어느 하나로 연속 라우팅하는데(1212) 사용될 수 있다(1220). "시퀀스 번호" 필드는 또한 패킷의 이상 또는 중복을 결정하기 위하여 평가될 수 있다. "타임 스템프(Time Stamp)" 필드는 또한 호스트 시스템이 동기화 및 지터 계산을 포함하는 시간이 중요한 정보들 상의 피드백을 통하여 실시간 데이터 스트리밍을 촉진하도록 하기 위하여 평가될 수 있다. 예컨대, 실시간 스트리밍 프로토콜(RTSP)를 포함하지만, 이에 제한되지 않는 많은 실시간 스트리밍 프로토콜 중에서 하나와 관련된 멀티미디어 컨텐츠는 "타임 스템프" 필드의 정보를 이용할 수 있다.
도10 및 도11은 일련의 실시예들에 사용되는 이더넷 패킷 구조를 통한 다양한 해더들의 위치와 순서를 나타낸다. 상기에 나타낸 패킷 구조는, 일단 그 데이터 또는 비디오 스트림이 구성되고 시작되면 변하지 않고 남아있을 수 있지만, 개별 해더들의 다양한 필드들은 네트워크 트래픽과 라우팅 옵션에 기초하여 변할 수 있다. 도10 및 11에 나타낸 바와 같이, 이더넷 패킷은 해더(들)과 패이로드로 구성될 수 있다. 상기 해더들은 어플리케이션 및 네트워크 타입에 따라 다를 수 있다. 하나 또는 그 이상의 해더들이 필요할 수 있으며, 상기 해더들의 순서는 전형적으로 MAC, 네트워크(도10 및 11의 IP), 전송(UDP 및 TCP), 및 어플리케이션 레이어 프로 토콜(도10 및 11의 RTP), 및 다른 어플리케이션 해더들일 수 있다.
패킷 처리기(402)는 데이터를 적절한 외부 호스트 또는 TSI들로 라우트하는지에 대해서 유연하도록 구성될 수 있다. 일련의 실시예에서, TSI(도4에서 404)는 특정 방법들, 신호 정의들, 프로토콜들, 버스 배열들 및 타이밍으로 구성되는데, 이는 데이터 플로우를 구성한다. 바람직한 실시예에서, TSI(404)는 전형적인 호스트, 장치 및/또는 메모리 인터페이스와는 다른 방식으로 동작한다. 전형적인 또는 표준 호스트 인터페이스에는 PCI, VCI, PVCI, AHB, ASB, APB, 카드버스, 로컬버스 및 다른 CPU 호스트 버스 인터페이스를 포함할 수 있고, 이는 공유 시스템 인터페이스(SSI)로 규정된다. 또한, DDR, DDR2, SDRAM, SRAM, FLASH RAM 및 동기화 SRAM(SSRAM)이 포함될 수 있고, 이는 메모리 인터페이스(MI)로 규정된다.
도13의 도면은 패킷 처리 회로(402)의 일반적인 데이터 흐름, 라우팅 및 필터링 구조를 나타낸다. 한 실시예에서, 상기 구조는 도7, 8 및 9 각각의 테이블 700, 800, 802 및 900에 나타낸 바와 같이 해더 필드들을 해석하도록 프로그램할 수 있는 필터 블럭(1304)를 포함한다. 상기 구조는 또한 패이로드 라우터(1306), 패이로드 및 해더 라우터(1308) 및 해더 라우터(1310)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 라우터는 도7, 8 및 9에 규정된 해더들로 제한되지는 않는다. 다른 실시예에는 다른 전용 및 비표준 캡슐화 해더 타입을 포함하는 다른 IETF 해더 타입들을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서는 어떤 및/또는 모든 개개의 라우터들(1306, 1308 및 1310)이 "컷스루(cut-through)" 또는 "축적/전송(store-and-forword)" 구조를 지지하도록 구성될 수 있다. 상기 두 구조간의 차이들은 버퍼 이용, 버퍼 크 기, 지터 및 시스템 지연 허용(latency tolerance)의 디자인 파라미터에 영향을 미칠 수 있다. 예컨대, 두 구조는 스트리밍 컨텐츠가 일정한 비트율로 전송되고, 상기 컨텐츠가 비디오인 경우에 렌더링 장치의 프레임율에 적용가능하다면 실행될 수 있다. 이러한 제한이 불가능하다면, 버퍼 배열은 축적/전송 구조에 따라 실현될 수 있다.
패이로드 라우터(1306)는 상기 패이로드가 TSI(1316) 또는 SSI/MI(1318)로 라우트 되는지의 여부를 결정하는데 사용될 수 있다. 도14는 오직 패이로드 라우터(1406)(이는 도13으로부터의 패이로드 라우터(1306)을 도14에 나타낸 것이다)가 사용되고, 해더는 버려지는 실시예에서의 플로우 구조를 나타낸다. 도14에서 굵게 그려진 경로가 이러한 경우의 플로우를 나타낸다. 이에 나타낸 바와 같이, MAC/PHY(1402)는 패킷을 수신할 수 있고, 이는 필터(1404)에 의하여 필터링되고, 패이로드 라우터(1406)에 의하여 TSI(1416) 및/또는 SSI/MI(1418)로 라우팅된다. 이에 대응하여 도21에는 도14의 플로우 구조에 따라 해더들이 버려지는 동안 필터링되는 패킷들이 TSI 출력으로 라우팅될 때, 패킷 전송에 포함되는 강조된 구성요소들로서, 도5에 따른 패킷 처리 회로(402)의 실시예를 실시하는 것을 나타낸다. 이더넷 컨트롤러(2102)는 LAN(2101)을 통하여 수신한 데이터를 패킷 필터 및 라우터(2104)로 보낼 수 있다. 도21에 나타낸 바와 같이, TSI 인터페이스 버퍼들(2110a~2110d)은 개별적인 해더들 및 각 패킷들(2111a~2111d)에 대한 패이로드 처리를 허용한다. 상기 해더들은 버려질 수 있고, 상기 어플리케이션 데이터 또는 패이로드는 TSI 포트들로 라우트될 수 있다. 또한 한 실시예에서, TSI 버퍼들 또는 FIFO들(2110a~2110d)는 TSI 출력으로 지나가기 전에 패이로드 데이터를 저장한다. 버퍼링은 TSI 출력에서의 데이터 소비 장치의 프레이밍율과 같은 일정한 비트율을 수립하기 위한 전체 시스템의 능력에 기초하여 필요할 수도 필요하지 않을 수도 있다. 도21에 나타낸 바와 같이, 해더들("MAC" 또는 "MAC 및 IP" 또는 "MAC, IP, UDP 및 RTP" 해더 및 다른 변형들을 갖는 이더넷 패킷의 형식으로 기재되어 있다)은 일부 제거될 수 있고, 상기 어플리케이션 데이터는 TSI로 전달될 수 있다.
도15는 패이로드 및 해더 라우터(1508)(도13에서의 패이로드 및 해더 라우터(1308)를 도15에서 나타냄)가 패이로드와 해더 모두를 SSI 및/또는 MI(1518)(도13에서의 패이로드 및 해더 라우터(1318)를 도15에서 나타냄)로 라우트하는 실시예의 플로우 구조를 나타낸다. 도15에서의 굵게 그려진 경로는 이러한 경우의 플로우를 나타낸다. 나타낸 바와 같이, MAC/PHY(1502)는 패킷을 수신할 수 있고, 이는 필터(1504)에 의하여 필터링되고, 패이로드 및 해더 라우터(1508)에 의하여 SSI/MI(1518)로 라우트될 수 있다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 패이로드(1512) 및 해더(1514)는 SSI/MI(1518)로 각각 라우트될 수 있다. 보기에 따라서는 도15의 상기 플로우 구조는 이더넷 패킷들이 완전히 호스트 시스템으로 라우트되도록 허용한다. 어떤 실시예에서, 필터 조건(필터(1504)에 의하여 처리될 때)에 부합하는 패킷들은 특정 어플리케이션 유형에 특화되지 않은 패킷들을 포함할 수 있다. 도5를 다시 보면, 패킷 처리 회로(402)가 호스트 인터페이스(548)로 라우트된 모든 패킷들을 갖고, TSI 인터페이스(510a~510d)를 이용하지 않도록 구성된 실시예에서, 도15에 나타낸 플로우 구조는 이용될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 패이로드가 TSI(1516) 또는 SSI/MI(1518)로 라우트될 수 있지만, 상기 해더는 TSI(1516)으로 라우트 될 수 없다. 도16은 관련된 해더가 SSI/MI(1618)(도13의 SSI/MI(1318)을 도16에서 나타냄)로 라우트되는 동안, 상기 패이로드가 TSI(1616)(도13의 TSI(1316)을 도16에서 나타냄)로 라우트되는 실시예의 플로우 구조를 나타낸다. 대응하여, 도22는, 해더들이 도16의 플로우 구조에 따라 호스트 인터페이스(2248)을 경유하여 수신버퍼들(2208a~2208c) 중 하나를 통하여 호스트 버스(2250)로 라우트되는 동안, 패이로드가 TSI 출력들(2210a~2210c)로 라우트될 때 패킷 전송에 포함되는 강조된 구성요소들인, 패킷 처리 회로(402)의 실시예를 실행하는 것을 나타낸다. 도22에 나타낸 실행 또는 프로그램된 옵션으로서, TSI 출력들(2210a~2210c)로 라우트된 상기 패이로드는 암호화된 데이터를 포함할 수도 포함하지 않을 수도 있다. 도22에 나타낸 실행 또는 프로그램된 옵션으로서, 이더넷 컨트롤러(2202)는 이더넷 패캣을 보내는데, 상기 이더넷 패킷은 유일한 IEEE 802.3의 6바이트 개별 멀티케스트 또는 그룹 멀티케스트 주소의 MAC 레이어 필터링을 통하여 보내진다. 상기 패킷은 PFR(2204)에서 하나 또는 그 이상의 레이어에 있어서 적합한 해더 정보인지 분석되는데, 상기 레이어에는 네트워크, 전송 및/또는 어플리케이션 레이어를 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 상기 어플리케이션 데이터 또는 데이터 페이로드(패킷들(2211a~2211d)로부터)는 일부 제거 및/또는 하나 또는 그 이상의 TSI 포트들(2210a~2210d)로 라우트된다. 상기 관련 해더 또는 해더들(또한 패킷들(2211a~2211d)로부터)은 도22에 나타낸 버퍼(2208b)를 이용하여 SSI/MI(2248)을 경유하여 호스트 버스(2250)로 보내진다. 도22에 나타낸 버퍼링은 선택적이고, 컷스루 또는 축적/전송 방법론은 이전에 계산된 전체 시스템 구조 트레이드-오프(trade-off)들에 따라 사용될 수 있다.
일련의 실시예에서, 필터링된 표준에 맞지 않는 이더넷 패킷들은 동일한 경로를 통하여 라우트될 수 있다. 도23은 필터링된 표준에 맞지 않는 패킷들이 동일한 경로를 통하여 라우트될 때 패킷 전송에 포함되는 구성요소들을 강조하여, 도5에 따른 패킷 처리 회로(402)의 실시예를 실행하는 것을 나타내고 있다. 도23에 나타낸 바와 같이, 맞지 않고(non-matched) 어플리케이션 특이적이지 않은 패킷들(2311a~2311d)은 버퍼(2308c)를 경유하여 호스트 인터페이스(2348)를 통하여 라우트될 수 있다.
도24는 맞지 않은 패킷들이 버퍼(2408c)에 위치하고 맞는 패킷들은 버퍼(2408b)에 위치할 때, 패킷 전송에 포함되는 구성요소들을 강조하여, 도5에 따른 패킷 처리 회로(402)의 실시예를 실행하는 것을 나타내고 있다. 특정 실시예들에서, 다중 버퍼들이나 FIFO들(2408a~2408c)을 이용하면, 호스트 시스템으로 하여금, 다양한 해더 유형들, IP, UDP, TCP 또는 어플리케이션 패킷 유형들을 가진 이더넷 패킷들이 관련된 호스트 포트로 라우트 될 수 있는 우선순위 큐를 생성하게 할 수 있다. 이는 호스트 시스템에 의하여 개개의 이더넷 패킷들이 처리되도록 할 수 있다. 도23에서 실행 또는 프로그램된 옵션으로서, 호스트 버스(2350)로 라우트된 패이로드는 암호화된 데이터를 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다.
도17은 이더넷 데이터 해더들이 호스트 인터페이스로 라우트되고, 상기 패이로드 데이터가 버려지는 실시예의 플로우 구조를 나타낸다. 해더 라우터(1714)(도 13의 해더 라우터(1314)를 도17에 나타냄)는 상기 해더 또는 이더넷 패킷의 해더들(MAC/PHY(1702)에 의하여 수신되고, 필터(1704)에 의하여 필터링 됨)을 SSI/MI(1718)(도13의 SSI/MI(1318)를 도17에 나타냄)로 라우트하는데 사용될 수 있다. 이는 상기 패이로드가 주어진 어플리케이션에 필요하지 않게 될 때 실행될 수 있다. 일련의 실시예에서, 도17에 나타낸 플로우 구조는 분석 및 실행 최적화를 위하여 사용될 수 있다. 상기 해더 정보는 통계적 정보로서 사용되고, 패이로드는 버려지기 때문에 부가적인 호스트 처리를 일으키지 않는다.
도18은 한 실시예를 통한 전송 스트림 신호 인터페이스를 나타낸다. 도18에서의 인터페이스는 데이터 스트리밍을 다루도록 디자인될 수 있고, 비표준 인터페이스를 나타낸다. 일련의 실시예에서, 스트리밍 비디오 및 오디오 데이터는 이러한 인터페이스를 통하여 전송될 수 있다. 도18에 나타낸 바와 같이, 상기 신호들은 TS 에러 출력, TS 패킷 클럭, TS(옥텟, 니블 또는 비트) 클럭, 및 TS 데이터 유효, 뿐만 아니라 전송 스트림 데이터를 포함하고, 이는 직렬 비트 스트림, 4비트(니블) 또는 8비트(바이트) 접속의 형태일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 하나의 실시예에 따른 이러한 신호들의 상기 타이밍 및 관계는 도19에 나타내었다. 상술한 바와 같이, 전송 스트림 데이터(1902)는 시리얼 비트 스트림, 4비트(니블) 또는 8비트(바이트) 유형의 버스 접속을 이용하여 전송될 수 있다. 도19에서, "바이트0, 바이트1, 바이트2,..., 바이트N"은 8비트 전송 스트림 데이터 버스폭을 나타낸다. 니블 또는 시리얼 버스 폭은 "니블0, 니블1, ...니블N" 및 "비트0, 비트1,...비트N"으로 각각 지정될 수 있다. TS 패킷 클럭(1906)의 상승(즉, 어서트되는) 에지는 패 킷 또는 프레임의 첫번째 8비트(바이트), 4비트(니블) 또는 비트를 나타낼 수 있다. 패킷이란 반드시 이더넷 패킷이 아니라, 이더넷 데이터 패이로드의 시작에서의 데이터 패이로드 바이트 또는 시작으로부터의 오프셋이어야 하는 것은 아니다. 한 살시예에서 TS 패킷 클럭(1906)은 주어진 어플리케이션에 기초한 특정 주파수에서 동작하는 동기화 클럭이다. 비디오 어플리케이션, 에컨대 MPEG2의 경우에, 시리얼 데이터에 대한 TS 패킷 클럭(1906)의 클럭율은 27MHz일 수 있다. 버스폭이 니블 또는 바이트인 경우에는, 상기 주파수는 더 작을 수 있다. TS 데이터 유효 신호(1904)는 패킷이나 프레임의 시작 및 끝을 결정하는데 사용될 수 있다. TS 데이터 유효(1904)는 패킷 또는 프레임의 첫 바이트에서 어서트되고, 마지막 바이트에서 디어서트(de-assert)된다. TS 패킷 에러 신호(1910)는 전송 스트림 데이터(1902)에 수신된 잘못된 데이터나 에러를 알리는데 사용될 수 있다. 전송 스트림 데이터(1902)에 포함되는 상기 데이터는 TS 패킷 에러 신호(1910)가 TS 패킷 클럭(1906)의 에지가 하강하는 동안 어서트 될 때 무시될 수 있다.
도5에서, 패킷 처리 회로(402)에 포함된 호스트 인터페이스(548)는, 패킷 처리 회로(402)와 패킷 처리 회로(402)에 결합된 호스트 시스템(예컨대, 도4에서 STB/PVR SOC(406)) 사이에서 통신 버스로 작동할 수 있다. 일련의 실시예에서, 표준 버스 구조는 호스트 인터페이스(548)를 실시하는데 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 표준 버스 구조의 예로는, PCI, VCI, PVCI, AHB, ASB, APB, 카드버스 및 로컬버스를 포함한다. 또한, DDR, DDR2, SDRAM, SRAM, FLASH RAM 및 SSRAM과 같은 메모리버스 구조가 사용될 수 있다. 예컨대, 표준 "로컬 버스"에 대한 신호들을 도20에 나타내었다.
상기 실시예들이 상당히 세부적으로 기재되어 있지만, 이더넷 이외의 다른 커뮤니케이션 채널들을 통한 다양한 데이터 전송이 가능하다. 더욱이, 상기 기재된 내용을 충분히 이해한 당업자들에게 있어서, 본 발명에 대한 다양한 변형 및 수정이 가능하다는 것은 명확하다. 하기 청구항들은 이러한 변형 및 수정을 포함하여 해석될 수 있도록 작성되었다. 여기에 사용된 표제부는 조직화할 목적으로 사용된 것으로 명세서에 기재된 내용이나 첨부된 청구항의 내용을 제한하기 위하여 사용된 것이 아니라는 사실에 주목하여야 한다.
본 발명은 네트워크 접속가능성을 수립하고, 하드웨어-가속 접근을 이용하여 고성능의 실시간 컨텐츠 전송을 가능하게 하는 시스템 및 방법을 제공한다.

Claims (21)

  1. 데이터 전송 방법으로서,
    중앙 컨트롤러로 타겟되어 있는 이더넷(Ethernet) 패킷을 수신하는 단계;
    상기 이더넷 패킷을 필터링하는 단계로서, 상기 필터링은 상기 이더넷 패킷에 대응한 라우팅 정보를 인식하는 단계를 포함하는 이더넷 패킷을 필터링하는 단계; 및,
    적어도 상기 이더넷 패킷의 제1 영역을 상기 라우팅 정보에 따라 전송 스트림 인터페이스(TSI)를 경유하여 상기 중앙 컨트롤러로 라우팅하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법으로서,
    여기에서 상기 이더넷 패킷은 이더넷 프로토콜에 따라 하나 또는 그 이상의 캡슐화 해더를 포함하고, 상기 라우팅 정보를 인식하는 단계는 상기 하나 또는 그 이상의 캡슐화 해더로부터 얻어지는 정보를 이용하여 실행되며; 또한,
    상기 TSI는 실시간 데이터 및/또는 비실시간 데이터를 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 TSI는
    에러 신호;
    데이터 유효 신호;
    패킷 클럭 신호;
    전송 스트림 데이터 버스; 및
    옥텟 클럭 신호, 니블 클럭 신호, 또는 비트 시계 신호 중 어느 하나를 포함하는 전용 인터페이스로서,
    상기 전송 스트림 데이터 버스는,
    8-비트 전송 스트림, 4-비트 전송 스트림, 및 직렬 전송 스트림 중 하나 이상의 전송을 위해 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 라우팅 정보를 인식하는 단계는, 제1 목적지 포트를 인식하는 단계를 포함하여 구성되고, 여기에서 적어도 상기 이더넷 패킷의 제1 영역을 상기 TSI를 경유하여 상기 중앙 컨트롤러로 라우팅하는 단계는, 적어도 상기 이더넷 패킷의 상기 제1 영역을 상기 TSI을 경유하여 상기 제 1목적지 포트로 라우팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 캡슐화 해더는,
    MAC 층 해더;
    IP 해더 정보;
    TCP 해더 정보 또는 UDP 해더 정보 중 하나 또는 그 이상을 포함하는 전 송 층 해더; 및,
    HTTP 해더 정보, RTP 해더 정보, RTSP 해더 정보, FTP 해더 정보 또는 TFTP 해더 정보 중 하나 또는 그 이상을 포함하는 어플리케이션 층 해더;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수신하는 단계, 필터링하는 단계 및 라우팅하는 단계는 복수의 이더넷 패킷으로 실행되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  6. 데이터 전송 시스템으로서,
    호스트 컨트롤러로 타겟되어 있는 데이터 패킷을 수신하도록 구성된 컨트롤러 회로; 및,
    상기 컨트롤러 회로의 출력에 연결되도록 구성된 입력에 대한 라우터 회로로서, 상기 라우터 회로는 각각의 데이터 패킷을 필터링하고 상기 데이터 패킷에 대응하여 각각의 라우팅 정보를 얻을 수 있으며, 또한 상기 데이터 패킷에 대응한 상기 각각의 라우팅 정보에 따라 적어도 각각의 데이터 패킷의 제1 영역을 제1 인터페이스를 경유하여 상기 호스트 컨트롤러로 라우트할 수 있는 라우터 회로로 구성되는 데이터 전송시스템으로서,
    여기에서 각각의 데이터 패킷은 각각의 해더 정보를 포함하고, 상기 각각의 라우팅 정보는 상기 각각의 해더 정보로부터 얻어지며; 또한,
    상기 제1 인터페이스는 실시간 데이터 및/또는 비실시간 데이터를 전송하도록 구성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 인터페이스는 출력과 상기 라우터 회로의 출력에 연결하도록 구성된 입력을 포함하고, 상기 제1 인터페이스는 목적지 포트의 제1 집합에 대응하며;
    상기 데이터 전송 시스템은 상기 라우터 회로의 I/O 접속과 연결하도록 형성된 제1 I/O 접속을 가진 제 2 인터페이스를 더 포함하고, 상기 제 2 인터페이스는 목적지 포트의 제 2 집합에 대응하며;
    상기 라우터 회로는, 상기 각각의 라우팅 정보가 목적지 포트의 상기 제1 집합을 나타내면, 상기 제1 인터페이스를 경유하여 적어도 상기 각각의 데이터 패킷의 상기 제1 영역을 상기 호스트 컨트롤러로 라우트할 수 있고; 또한, 상기 각각의 라우팅 정보가 목적지 포트의 상기 제 2 집합을 나타내면, 상기 제 2 인터페이스를 경유하여 적어도 상기 데이터 패킷의 상기 제1 영역을 상기 호스트 컨트롤러로 라우트할 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    각각은 상기 라우터 회로의 상기 출력을 연결하도록 형성된 입력과 상기 제1 인터페이스의 상기 입력을 연결하도록 형성된 출력을 가지는 하나 또는 그 이상의 제1 버퍼들로서, 여기에서 상기 라우터 회로는 각각의 데이터 패킷을 하나 또는 그 이상의 상기 제1 버퍼에 저장하고 상기 데이터 패킷을 수용한 상기 하나 이상의 제1 버퍼로부터 상기 제1 인터페이스를 경유하여 각각의 데이터 패킷의 상기 제1 영역을 상기 호스트 컨트롤러로 라우트하는 것이 실시 가능한 하나 또는 그 이상의 제1 버퍼들; 및
    각각은 상기 라우터 회로의 상기 I/O 접속을 연결하도록 형성된 제1 I/O 접속과 상기 제 2 인터페이스의 상기 I/O 접속을 연결하도록 형성된 제 2 I/O 접속을 가지는 하나 이상의 제 2 버퍼로서, 여기에서 상기 라우터 회로는 하나 이상의 상기 제 2 버퍼에 각각의 데이터 패킷을 저장하고 상기 데이터 패킷을 수용한 상기 하나 이상의 제 2 버퍼로부터 상기 제 2인터페이스를 경유하여 각각의 데이터 패킷의 상기 제1 영역을 상기 호스트 컨트롤러에 라우트하는 것이 실시 가능한 하나 또는 그 이상의 제2 버퍼들;
    중 하나 또는 그 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 라우팅 정보는 제1 목적지 포트를 나타내는 데이터 전송 시스템으로서,
    여기에서, 적어도 각각의 데이터 패킷의 상기 제1 영역을 상기 제 1인터페이스를 경유하여 상기 호스트 컨트롤러로 라우팅할 때, 상기 제1 포트는 목적지 포트의 상기 제1 집합에 포함되고, 또한,
    적어도 각각의 데이터 패킷의 상기 제1 영역을 상기 제 2 인터페이스를 경유 하여 상기 호스트 컨트롤러로 라우팅할 때, 상기 제1 포트는 목적지 포트의 상기 제 2 집합에 포함되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 라우팅 정보는 제 2 목적지 포트를 더 나타내고, 여기에서 상기 라우터 회로는,
    상기 제 2 목적지 포트가 포트의 상기 제1 집합에 포함되면, 적어도 상기 데이터 패킷의 제 2 영역을 상기 제1 인터페이스를 경유하여 상기 호스트 컨트롤러로 라우트할 수 있고; 또한,
    상기 제 2 목적지 포트가 포트의 상기 제 2 집합에 포함되면, 적어도 상기 데이터 패킷의 상기 제 2 영역을 상기 제 2 인터페이스를 경유하여 상기 주 컨트롤로에 라우트할 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 컨트롤러 회로는 상기 제 2 인터페이스의 제 2 I/O 접속에 연결된 제 2 I/O 접속을 더 포함하여, 상기 컨트롤러 회로와 상기 제 2 인터페이스 사이에 I/O 경로를 형성하고, 상기 컨트롤러 회로는 각각의 데이터 패킷에 대응하는 각각의 실시간 상태/제어 정보를, 상기 I/O 경로를 통해 상기 제 2 인터페이스를 경유하여 상기 호스트 컨트롤러로 라우트할 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  12. 제 6항에 있어서,
    상기 컨트롤러 회로는 이더넷 컨트롤러를 포함하고, 여기에서 상기 데이터 패킷은 이더넷 패킷을 포함하며, 상기 이더넷 패킷은,
    다중의 전송 비율을 지원하는 단일 유선 이더넷 접속; 또는,
    다중의 전송 비율을 지원하는 단일 무선 이더넷 접속;
    중 어느 하나를 통해 상기 이더넷 컨트롤러에 의해 수신되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2 인터페이스는,
    PCI, VCI, PVCI, AHB 인터페이스, ASB 인터페이스, APB 인터페이스, 카드버스 인터페이스, 로컬 버스 인터페이스, 또는 CPU 호스트 버스 인터페이스 중 하나를 포함하는 공유 시스템 인터페이스; 및,
    DDR 인터페이스, DDR2 인터페이스, SDRAM 인터페이스, 또는 플레쉬 RAM 인터페이스 중 하나를 포함하는 메모리 인터페이스(MI);
    중 하나인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  14. 제 6항에서,
    각각의 데이터 패킷은 패이로드 데이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  15. 제 14항에서,
    상기 패이로드 데이터는 오디오 및/또는 비디오 컨텐츠를 포함하고, 상기 데이터 패킷의 제1 영역은 패이로드 데이터인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  16. 제 14항에서,
    상기 각각의 해더 정보를 포함하는 상기 데이터 패킷이 실시간 접속을 통해 상기 컨트롤러 회로에 수신된다면, 상기 라우터 회로는 타임스탬프 데이터를 상기 각각의 해더 정보에 추가할 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 실시간 접속은 RTP 또는 RPCP 중 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  18. 제 6항에 있어서,
    상기 라우터 회로는 상기 데이터 패킷이 완전히 수신받기 전에, 상기 라우팅 정보가 얻어지는 즉시, 상기 데이터 패킷의 상기 제1 영역의 라우팅을 시작하는 것이 더 실시 가능한 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  19. 제 6항에 있어서,
    상기 시스템은 집적회로인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  20. 제 6항에 있어서,
    입력, 출력, 및 I/O 접속을 갖는 시스템-온-칩(SOC)를 더 포함하는 데이터 전송 시스템으로서,
    여기에서 상기 컨트롤러 회로는, 제1 I/O 접속과 출력을 포함하는 이더넷 컨트롤러를 포함하고, 상기 제1 I/O 접속을 통해 상기 데이터 패킷을 수신할 수 있고, 각각의 데이터 패킷은 상기 SOC 컨트롤러로 타겟되어 있는 이더넷 패킷을 포함하고;
    상기 라우터는, 각각의 이더넷 패킷에 대응한 각각의 제1 목적지 포트를 인식할 수 있고, 상기 라우터 회로는 출력과 I/O 접속을 더 포함하고;
    상기 데이터 전송 시스템은,
    상기 라우터 회로의 상기 출력에 연결된 출력을 포함하고, 상기 SOC 컨트롤러의 상기 입력의 제1 입력에 연결된 출력을 더 포함하는 전용 TSI로서, 상기 TSI는 목적지 포트의 제1 집합에 대응하는 전용 TSI; 및,
    상기 라우터 회로의 상기 I/O 접속에 연결된 제1 I/O 접속을 포함하고,상기 SOC 컨트롤러의 상기 I/O 접속의 제1 I/O 접속에 연결된 제 2 I/O 접속을 더 포함하는 제 2 인터페이스로서, 상기 제 2 인터페이스는 목적지 포트의 제2집합에 대 응하는 제2 인터페이스를 더 포함하고,
    여기에서 상기 라우터 회로는, 상기 제1 목적지 포트가 포트의 상기 제1 집합에 구성되어 있다면 상기 TSI를 경유하여 적어도 각각의 이더넷 패킷의 상기 제1 영역을 상기 SOC 컨트롤러로 라우트할 수 있고; 또한, 상기 제1 목적지 포트가 포트의 상기 제 2 집합에 구성되어 있다면, 상기 제 2 인터페이스를 경유하여 적어도 각각의 이더넷 패킷의 제 2 영역을 상기 SOC 컨트롤러에 라우트할 수 있고,
    여기에서 상기 SOC 컨트롤러는, 각각의 이더넷 패킷의 상기 라우트된 제1영역을 처리할 수 있고, 그리하여 타겟 데이터를 얻으며, 또한 상기 타겟 데이터를 하나 이상의 타겟 장치에 제공할 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  21. 제 20항에 있어서,
    하나 또는 그 이상의 타겟 장치는,
    하나 또는 그 이상의 오디오 디지털 아날로그 변환기(DACs); 및,
    하나 이상의 비디오 DACs;
    중 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
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