KR100910686B1 - 채널 검색 방법 및 양방향성 통신 디바이스 - Google Patents

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Abstract

데이터 송신 채널(103)의 수신단(105)에는 애플리케이션을 위한 채널 검색 알고리듬이 제공된다. 데이터 송신 채널(103)의 동작 중에, 정보는 RF 반송파의 변조에 의해서 송신되고, 변조는 알려진 심볼 배열로부터 선택된 심볼에 의한 정보 비트의 인코딩을 포함하는데, 하나 이상의 심볼 배열은 알려진 표준에 따라 설정된다. 채널 검색 알고리듬은 표준에 의해 설정된 것 이외의 심볼 배열에 의해 변조된 정보 신호를 전달하는 채널을 인지하고 선택하도록 동작하고(308 내지 319, 408 내지 419), 비-표준 심볼 배열을 사용한 채널의 상기 선택은 표준에 의해 설정된 심볼 배열에 의해서 변조되는 신호에 대해서 상기 표준에 따라 채널 검색 동작과 끊임없이 연계하여 이루어진다.

Description

채널 검색 방법 및 양방향성 통신 디바이스 {CHANNEL SEARCH METHOD, AND BI-DIRECTIONAL COMMUNICATION DEVICE}
도 1은 광대역 데이터 송신 네트워크를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 종래의 기술분야에서 실행된 다운스트림 채널 검색 처리에 대한 흐름도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의해서 실행되는 다운스트림 채널 검색 처리에 대한 흐름도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의해서 실행되는 다운스트림 채널 검색 처리에 대한 흐름도.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101 : 인터넷 102 : CMTS
103 : 광대역 채널 105 : 케이블 모뎀
106 : PC
본 발명은 일반적으로 광대역 데이터 송신에 관한 것으로, 더 특별하게는, 광대역 채널로의 데이터 송신을 위한 변조 장치에 관한 것이다.
인터넷의 인기가 증가하고 이와 함께 상기 인터넷으로부터 입수가능한 컨텐트가 방대하게 증가함에 따라, 많은 사용자는, 거의 56 kbps의 최대 전송 속도로 공중 전화 교환망(PSTN : Public Switched Telephone Network)을 통한 엑세스가 용이할 수 없을 정도로 느리다는 것을 알았다. 다양한 고속 인터넷 엑세스 장치가 PSTN 엑세스에 대한 대안으로서 제공되었지만, CATV 반송파에 의해 동작하는 송신 플랜트(transmission plant)를 통해서 제공되는 하나의 광대역 엑세스는 지금까지 다른 것보다 상당히 더 큰 시장 침투(market penetration)를 달성하였다. 케이블 네트워크를 통해 광대역 데이터 서비스를 제공하기 위한 전형적인 애플리케이션에 있어서, 케이블 시스템의 하나 이상의 채널이 데이터-엑세스 가입자로의 다운스트림 트래픽을 위해 할당되는 한편, 업스트림 트래픽은 다운스트림 송신에 사용되는 주파수 이외의 주파수로 설정된 채널(전형적으로 텔레비전 채널에 사용되는 주파수 대역 아래의 주파수로 설정된 채널)이나 별도의 PSTN 연결 중 어느 하나를 통해 전달될 수 있다. 케이블 시스템의 헤드엔드에 제공되는 케이블 모뎀 종단 시스템(CMTS : cable modem termination system)은 공유된 대역폭에 기초하여 가입자 프레미스(subscriber premise)에 위치한 다중 케이블 모뎀과 데이터 채널(또는 채널들)을 통해 통신한다.
여러 다른 벤더(vendor)에 의해서 제작된 케이블 모뎀간의 상호 운용성을 용이하게 하기 위해서, DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification)으로 지칭되는 케이블 모뎀 표준이 1997년에 채택되었다. 특히, DOCSIS 표준은 케이 블을 통한 양방향성 신호의 교환을 위한 변조 방식과 프로토콜을 명시하고 있다. DOCSIS 표준 하에서의 데이터의 다운스트림 송신을 위해, 데이터 정보는 직교-진폭 변조(QAM) 포맷으로 RF 반송파 상에서 변조된다. 특히, DOCSIS 다운스트림 데이터 변조는 64 QAM이나 256 QAM 중 어느 하나인데, 더 큰 배열(constellation)의 256 QAM은 더 빠른 데이터 속도를 제공하지만 더 높은 신호대 잡음비를 또한 요구한다.
DOCSIS를 따르는 케이블 모뎀의 주된 애플리케이션은 케이블 시스템을 통해 송신되는 광대역 데이터의 변조 및 복조이지만, 그 기술은 반드시 필요한 대역폭을 갖는 다른 송신 매체를 통한 데이터 송신에 동일하게 적용가능하다. 그 중에서도 송신 시스템은 MMDS(Microwave Multi-point Distribution System)와 같은 고정된 무선 광대역 시스템이다. 그러나, 일부 케이블 시스템뿐만 아니라 그러한 무선 광대역 시스템은, 다운스트림 채널을 위해 DOCSIS 표준의 256 QAM 또는 64 QAM 변조를 사용할 때 케이블 모뎀이 정확하게 동작하지 않게 할 수신 문제점을 가질 수 있다. 일예로, 무선 시스템은 무선 환경과 관련된 잡음 레벨의 변동에 영향을 받을 수 있다. 또한, 특정의 케이블 시스템, 일예로 분산 시스템의 중계회선(trunk)을 동축 케이블에서 섬유 케이블로 갱신시키기 않은 시스템과, 현재 장비의 모든 이용가능한 대역폭을 사용하기 위한 노력으로 이용가능한 대역폭의 거의 제한치까지 채널이 추가되는 시스템은 바람직하지 않게도 높은 잡음 상태의 영향을 받을 수 있다. 그러한 무선, 유선, 광, 동축, 케이블, 및 혼합형 섬유-동축(HFC) 시스템에서의 잡음 상태는 모뎀과 같은 전형적인 양방향성 통신 디바이스가 부정확하거나 신뢰적이지 않도록 동작하게 할 수 있다.
채널 검색 알고리듬이 데이터 송신 채널의 수신단에서의 애플리케이션을 위해 제공되는데, 여기서 정보는 RF 반송파의 변조에 의해서 데이터 송신 채널을 통해 송신되고, 상기 변조는 알려진 심볼 배열(symbol constellation)로부터 선택되는 심볼에 의한 정보 비트의 인코딩을 포함하며, 하나 이상의 심볼 배열은 알려진 표준에 따라 설정된다. 채널 검색 알고리듬은 표준에 따라 설정된 것 이외의 심볼 배열을 사용하는 채널을 인지하고 선택하도록 동작하고, 비-표준 심볼 배열을 사용한 채널의 그러한 선택은 표준에 따른 채널 검색, 즉 표준에 따라 설정된 심볼 배열을 사용한 채널의 동작과의 끊임없는 조정을 통해서 이루어진다.
본 발명의 특정 실시예에서, 데이터 송신 채널은 다운스트림 광대역 점대점 채널이고, 적용된 표준은 DOCSIS이며, 설정된 심볼 배열은 64 QAM 및 256 QAM이다. 본 발명의 채널 검색 알고리듬에 의해서 인지되고 선택된 비표준 심볼 배열은 16 QAM과 같은 더 낮은 차수의 QAM 배열이다. DOCSIS 표준에 따라 동작하는 다운스트림 채널을 위해 설정된 채널 검색 절차와 본 발명의 검색 알고리듬의 끊임없는 조정을 구현하는데 있어서, 비-표준 심볼 배열로 동작하는 채널의 선택에 필요한 추가적인 시간은 최소화된다.
본 발명은 광대역 송신 채널을 통한 사용가능한 데이터 송신의 개선에 관한 것이고, 이후로는 데이터가 CATV 시스템의 하나 이상의 비디오 채널을 통해 송신되고 케이블 모뎀을 통해 수신되는 바람직한 실시예를 통해 설명될 것이다. 그 바람 직한 실시예에서, 데이터는 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification)에 따라 송신되고, 송신된 데이터에 의해서 변조된 RF 신호를 수신하고 상기 데이터를 단말기에서 사용가능한 형태로 복조하고 디코딩하도록 동작하는 케이블 모뎀은 DOCSIS를 따를 것이다. 그러나, 본 발명의 방법은 모뎀과 같은 양방향성 통신 디바이스에서 종단되고, 예를 들어 DOCSIS 표준 및 유로(Euro)-DOCSIS 표준과 같은 필요한 통신 및 동작 지원 인터페이스 사양의 표준 세트에 따라 동작하는 다른 광대역 송신 매체에 적용가능하도록 의도된다는 것을 알아야 한다.
도 1은 본 발명의 방법이 적용될 수 있는 네트워크의 개략적인 도면을 제공하고 있다. 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 도면의 범위 내에서, 도 1의 네트워크는 인터넷(101)과 같은 데이터 네트워크와, PC(106)와 같은 사용자 단말기 사이에 송신 경로를 제공한다. CMTS(102), 광대역 채널(103) 및 케이블 모뎀(105)으로 표시된 것과 같은 그 송신 네트워크의 중앙 부분은 전형적으로 인터넷과 PC 사이에 송신되는 데이터로 변조되는, CATV 시스템의 하나 이상의 RF 비디오 채널로서 명시되어 있다. CMTS, 즉 케이블 모뎀 종단 시스템은, CATV 시스템의 헤드-엔드에서, CATV 시스템의 RF 송신 채널과 인터넷 사이에 인터페이스를 제공하도록 동작한다. 다운스트림 방향, 즉 데이터가 인터넷으로부터 PC로 전송되는 방향에서는, CMTS는 송신되는 데이터로 CATV RF 반송파를 변조시키는 기능을 한다. 이와 대응적으로, 업스트림 방향에서는, CMTS는 데이터를 복구하기 위해서 인터넷으로 전송되는 데이터로 변조된 RF 반송파를 복조시키는 동작을 한다. 광대역 채널 링크의 다 른 종단에서, 케이블 모뎀은, 비록 당업자들이 잘 이해하게 될 바와 같이, CMTS가 케이블 모뎀의 기능 이외의 추가적인 기능을 수행하고, 일반적으로 케이블 모뎀과 주-종(master-slave) 관계로 동작할지라도, 보상 기능을 수행한다. CATV 플랜트, 즉 광대역 채널(103)이 구현되는 물리 층은 유선 또는 무선 설비로 구성될 수 있고, 전형적으로는 혼합형의 섬유/동축(HFC) 시스템을 통해 제공된다.
전형적인 북미 CATV 시스템에서는, CMTS는 디지털적으로 변조된 RF 신호 데이터스트림을 6 MHz 대역폭을 갖는 채널을 사용하여 90 내지 858 MHz의 주파수 범위로 케이블 모뎀에 송신하고, 이와 관련해서, 전형적인 유럽에서의 시행에 있어서는 주파수 범위는 110 내지 862 MHz이고 채널 대역폭은 8 MHz이다. 데이터 정보는 CMTS에 의해 직교-진폭 변조(QAM) 포맷으로 CATV 반송파 상에서 변조된다. 케이블 시스템 가동자는 채널 상태 및 원하거나 요구되는 QoS에 따라서 64 QAM이나 256 QAM 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 당업자에게 자명해질 바와 같이, 더 큰 배열의 256 QAM은 더 64 QAM 보다 더 빠른 데이터 속도를 제공한다.
CATV를 통한 광대역 데이터 송신의 일반적인 구현을 위해서, CMTS는 자신의 다운스트림 경로에 연결된 모든 케이블 모뎀으로 동시에 방송한다. 케이블 모뎀에 동력이 공급되었을 때, 상기 케이블 모뎀은 네트워크 엑세스를 달성할 수 있기 이전에 CMTS와의 접속을 구축해야 한다. 초기화 처리 동안에, 케이블 모뎀은 설정된 데이터 채널을 통한 통신을 위해 CMTS를 통한 등록을 구축하는데 필요한 일련의 단계를 진행한다. 그 초기화 처리 과정에 있어서, 케이블 모뎀은 64 QAM 또는 256 QAM로 변조된 유효한 DOCSIS 신호를 위한 다운스트림 채널을 스캔하는데, 케이블 모뎀은 CATV 시스템의 모든 RF 채널을 수신하고 데이터 송신에 사용되는 채널이나 채널들을 미리 인지하지 않는다는 것을 알 수 있다.
표준 DOCSIS 검색에서 케이블 모뎀에 의해 실행되는 채널 검색 처리를 나타내는 흐름도가 도 2에 도시되어 있다. 케이블 모뎀에 전력을 공급하였을 때(단계 201), 상기 케이블 모뎀은 단계 202에서 그것이 CMTS를 통해 레인징(ranging) 및 등록을 이미 실행했는지 여부를 결정하기 위해서 검사한다. DOCSIS를 따르는 시스템에 대한 레인징 및 등록 처리는 해당분야에 잘 알려져 있기 때문에 여기서는 더 이상 설명되지 않을 것이다. 대체로, 상기 처리는, 일단 DOCSIS 다운스트림 채널이 식별되면, 업스트림 채널을 통한 케이블 모뎀과 CMTS간의 신호 주고받기(handshake) 동작이다. 만약 레인징 및 등록 처리가 이미 발생했다면, 케이블 모뎀은 단계 203에서 64 QAM 또는 256 QAM으로 변조된 다운스트림 DOCSIS 채널을 위해서, 데이터 채널에 사용될 이미 알고 있는 임의의 주파수 세트, 일예로 모뎀에 의해 동조되는 마지막 주파수를 스캔한다. 정상적인 동작에서, 이러한 스캔은 케이블 모뎀이 완전하게 동작하는 것을 보장하기 위해서 거의 20초 동안 계속된다.
단계 204에서는, 임의의 다운스트림 DOCSIS 채널이 단계 203의 스캔에 위치하였는지 여부에 대한 테스트가 이루어진다. 만약 상기 채널이 발견되었다면, 처리는 업스트림 채널을 통해서 CMTS를 통한 레인징/등록으로 진행한다(단계 205). 만약 어떠한 다운스트림 DOCSIS 채널도 단계 203의 스캔에서 발견되지 않았다면, 채널-검색 처리는 단계 206으로 이동하고, 상기 단계 206은 그 기능이 단계 207 내지 단계 218과 관련하여 더욱 완전하게 설명될 반복 카운터이다. 레인징/등록이 앞서 발생하지 않았다는 결정이 단계 202에서 이루어진 경우에, 채널-검색 처리는 단계 206으로 또한 이동한다.
단계 206에서는, 반복 카운터의 출력단에서, 스캔 리스트가 모뎀에서 이용가능한지 여부에 대한 테스트가 이루어진다. 스캔 리스트는 SNMP(management protocol for the link)를 통해 케이블 모뎀에 저장될 수 있는 짧은 채널 리스트, 즉 전형적으로는 10 개의 채널이나 그 정도의 채널로 이루어진 채널 리스트이다. 이러한 10 개의 채널은, 일예로, 원하는 다운스트림 통신 경로를 제공하기 가장 쉬운 원하는 채널이나 채널들일 수 있다. 만약 스캔 리스트가 이용가능하다면, 리스트 내의 채널이 64 QAM 또는 256 QAM으로 변조되는 DOCSIS 신호에 대해 단계 208에서 스캐닝된다. 만약 그러한 채널이 발견된다면, 채널-검색 처리는 업스트림 채널을 통해 CMTS를 통한 레인징/등록으로 진행한다(단계 210).
만약 어떠한 DOCSIS 채널도 스캔 리스트에서 발견되지 않거나(단계 209) 또는 만약 어떠한 스캔 리스트도 발견되지 않았다면(단계 207), 채널 검색 처리는 단계 211로 이동하고, 상기 단계 211에서는 64 QAM 또는 256 QAM으로 변조된 DOCSIS 신호를 위한 다운스트림 주파수 대역 내의 모든 IRC(Incrementally Related Carriers) 채널의 스캔이 이루어진다. DOCSIS 신호가 단계 211에서 스캐닝된 채널에서 발견되었는지 여부를 결정하기 위한 테스트가 단계 212에서 이루어진다. 만약 그러한 채널이 발견되었다면, 채널-검색 처리는 업스트림 채널을 통해서 CMTS를 통한 레인징/등록으로 진행한다(단계 213).
만약 DOCSIS 채널이 발견되지 않았다면, 채널-검색 처리는 단계 214로 이동하고, 상기 단계 214에서는, 64 QAM 또는 256 QAM으로 변조된 DOCSIS 신호를 위한 다운스트림 주파수 대역에 있는 모든 HRC(Harmonically Related Carriers) 채널의 스캔이 이루어진다. 단계 215에서는 DOCSIS 신호가 단계 214에서 스캐닝된 채널에서 발견되었는지 여부를 결정하기 위한 테스트가 이루어진다. 만약 그러한 채널이 발견되었다면, 채널-검색 처리는 업스트림 채널을 통해서 CMTS를 통한 레인징/등록으로 진행한다(단계 216).
그러나, 만약 단계 214에서 DOCSIS 채널이 스캔에서 발견되지 않았다면, 채널 검색 처리는 단계 207 내지 단계 215의 추가적인 반복, 즉 총 2번의 그러한 반복을 위해 단계 207로 돌아간다. 그것을 위해서, 표준 카운터는 단계 217에서 1만큼 증가되고, 그런 후에는 표준 카운터 판독값이 2인지 여부에 대한 테스트가 단계 218에서 이루어진다(단계 207 내지 215를 통한 처음의 루프와 첫 번째 반복은 "0" 및 "1"의 카운터 판독값으로 각각 표시됨). 만약 2가 아니라면, 앞서 설명한 바와 같이, 채널-검색 처리는 단계 207로 돌아간다.
만약 표준 카운터 판독값이 단계 207 내지 215에 대한 두 번의 반복이 완료되었음을 나타내는 2라면, 채널-검색 처리는 단계 219로 진행하고, 단계 219에서는 다운스트림 주파수 대역의 모든 주파수가 64 QAM 또는 256 QAM으로 변조된 DOCSIS 신호를 위해 스캐닝된다. DOCSIS 채널이 단계 219에서 스캐닝된 주파수 중에서 발견되었는지 여부를 결정하기 위한 테스트가 단계 220에서 이루어진다. 만약 그러한 채널이 발견되었다면, 채널-검색 처리는 업스트림 채널을 통해서 CMTS를 통한 레인징/등록으로 진행한다(단계 221). 만약 어떠한 DOCSIS 채널이 발견되지 않았다면, 처리는 표준 카운터를 0으로 설정하는 단계 206으로 돌아간다.
도 1과 관련하여 지금까지 설명된 채널-검색 처리의 알고리듬(상기 알고리듬을 통해 케이블 모뎀은 여러 이용가능한 채널을 테스트함으로써 수용가능한 채널을 검색함)에 대한 형태 설명은 다음과 같은 시퀀스이다:
1. 10 채널 스캔 리스트의 64 QAM 및 256 QAM
2. 134 개의 IRC 채널을 위한 64 QAM 및 256 QAM
3. 134 개의 HRC 채널을 위한 64 QAM 및 256 QAM
4. 단계 1 내지 3을 두 번 반복
5. 모든 DOCSIS 주파수 상의 64 QAM 및 256 QAM
6. 단계 1로 돌아감
특정 타입의 케이블 및 무선 시스템을 통해 백그라운드 부분(Background section)에서 지금까지 설명된 바와 같이, 케이블 모뎀에서의 정보 복구는 DOCSIS-표준의 256 QAM 또는 64 QAM 변조에서 문제가 된다. 그러한 시스템에 대해서, 64 QAM 이외의 변조 기술(즉, 더 작은 심볼 배열)을 사용하는 것은 신뢰적인 케이블 모뎀 동작이 발생할 수 있는 가능성을 증가시킴으로써 케이블 모뎀 동작을 향상시킬 수 있다. 디지털 변조와 관련된 배열 밀도를 감소시키는 것은 시스템 장애 및 더 낮은 신호대 잡음비를 갖는 성능을 향상시키기 위한 접근 방법이라는 것이 알려졌다. 일예로, 16 QAM 변조는 다운스트림 통신이 DOCSIS 표준의 64 QAM 변조(비록 더 느린 정보 속도이기는 하나)에 비해서 6 dB의 더 나쁜 신호대 잡음비를 가지고 발생하게 할 것이다. 그러한 접근 방법은 또한 다중 경로와 같은 다른 장애로 인한 성능을 향상시킬 것이다.
그러나, DOCSIS 표준의 64 QAM 및 256 QAM와 함께 16 QAM 검색(또는 또 다른 더 낮은 배열 변조 포맷)을 수행하기 위한 성능을 모뎀에 추가하는 것은 처음의 다운스트림 채널 검색 시간을 50%만큼 증가시킬 수 있다. 검색 시간에 있어서의 그러한 50% 증가는 사용자에게 현저히 눈에 띄면서 못마땅하게 될 동작의 지연을 야기할 것이다. 특히, 지연은 사용자로 하여금 케이블 모뎀이 작동하지 않거나 적어도 정확하게 접속할 수 없다고 믿도록 하기에 충분할 수 있다.
본 발명의 방법과 장치를 통해, 위에서 설명된 것과 같은 불리한 상황 하에서도 케이블 모뎀의 신뢰적이면서 정확한 다운스트림 동작이 정상적인 환경 하에서 동작을 충돌시키지 않고 불리한 상황 하에서 검색 시간의 증가를 최소로 하면서 제공된다. 본 발명의 접근방법은 이후에 설명된다.
유리하게도, 그리고 본 발명의 원리에 따라, 우리는 도 2와 관련하여 설명된 DOCSIS-표준 동작이 표준 DOCSIS 검색 시간을 상당히 충돌시키지 않으면서 DOCSIS 표준 변조 이외의 변조 기술을 추가하도록 변경될 수 있다는 것을 인지하고 이해하였다. 일예로, 위에서 제공된 검색 처리의 알고리듬-형태 설명을 사용함으로써, 16 QAM으로 변조된 신호의 획득을 포함하도록 본 발명에 따른 DOCSIS-표준 검색의 변경이 아래에 나타나 있다:
1. 10 채널 스캔 리스트의 64 QAM, 256 QAM 및 16 QAM
2. 134 개의 IRC 채널을 위한 64 QAM 및 256 QAM
3. 134 개의 HRC 채널을 위한 64 QAM 및 256 QAM
4. 단계 1 내지 3을 두 번 반복
5. 134 개의 IRC 채널을 위한 16 QAM
6. 모든 DOCSIS 주파수 상의 64 QAM 및 256 QAM
7. 단계 1로 돌아감.
보여진 바와 같이, 본 발명의 검색 알고리듬을 통해, 16 QAM 스캔이 10 채널 스캔 리스트(만약 존재한다면)에서 이루어질 것인데, 그 이전에 64 QAM 또는 256 QAM으로 변조된 DOCSIS 신호를 위해 상기 리스트 내의 채널에 대한 스캔이 이루어질 것이다. 그렇지 않다면, 16 QAM에서의 채널 획득이 모든 표준의 64 및 256 QAM 채널 검색이 시도된 이후에만 시도될 것이다.
본 발명의 채널-검색 방법에 대한 이 실시예는 도 3에서 흐름도 형태로 묘사되어 있다. 상기 도면을 참조하면, 단계 301 내지 단계 318은 도 2의 단계 201 내지 218에 대체로 대응한다는 것을 알 수 있다. 도 3의 실시예에 대한 검색 처리의 이 부분에 있어 차이점은 단계 303 및 308에서 발생한다. 단계 303에서, 16 QAM으로 변조된 신호에 대한 검색은 데이터 채널로 사용될 이미 알려진 임의의 주파수 세트의 채널에 대해서 실행되는데, 그 이전에 64 QAM 또는 256 QAM으로 변조된 DOCSIS 신호를 위해서 그러한 채널의 스캔이 실행된다. 마찬가지로, 단계 308에서는, 16 QAM으로 변조된 신호에 대한 검색이 스캔 리스트의 채널에 대해서 실행되는데, 그 이전에 64 QAM 또는 256 QAM으로 변조된 DOCSIS 신호를 위해서 그러한 채널의 스캔이 실행된다.
그러나, 단계 318의 종결에서는, DOCSIS 신호가 단계 307 내지 315를 포함하는 루프의 두 번 반복에서 발견되지 않았다고 가정하면, 본 발명의 채널-검색 처리는 단계 319로 이동하는데, 상기 단계 319에서는, IRC 채널의 스캔이 16 QAM으로 변조된 신호에 대해서 이루어진다. 단계 320에서는, 그러한 신호를 갖는 채널이 발견되었는지 여부를 결정하기 위해서 테스트가 이루어진다. 만약 그러한 신호가 발견되었다면, 채널-검색 처리는 업스트림 채널을 통해서 CMTS를 통한 레인징/등록으로 진행한다(단계 321). 만약 어떠한 채널도 단계 319의 스캔에서 발견되지 않는다면, 채널-검색 처리는 단계 322로 이동하고, 상기 단계 322에서는 64 QAM 또는 256 QAM으로 변조된 DOCSIS 신호를 위한 다운스트림 주파수 대역의 모든 주파수에 대한 스캔이 이루어진다(도 2의 단계 219에 대응함). 만약 DOCSIS 채널이 단계 322에서 발견된다면, 채널-검색 처리는 CMTS를 통한 레인징/등록으로 진행하고, 만약 발견되지 않는다면, 처리는 표준 카운터를 0으로 설정하는 단계 306으로 돌아간다.
본 발명의 변경된 검색 알고리듬은 대부분의 환경 하에서 사용자로 하여금 16 QAM의 획득이 있거나 없는 유사한 초기 다운스트림 검색 시간을 구현하도록 허용할 것이다. 더 상세하게는, 설명된 방법이 단계 322에서 64 및 256 QAM의 획득을 시작하기 이전에 상기 검색에 기껏해야 7초를 추가할 것이라는 것이 예상된다. 또한, 대부분의 경우에, 상기 방법은 사용된 대부분의 채널이 IRC나 HRC이기 때문에 전혀 시간을 증가시키지 않을 것이다. 따라서, 본 발명의 다운스트림 검색 알고리듬을 실행하도록 동작하는 케이블 모뎀을 제공함으로써, 고정된 무선 시스템이나 케이블 시스템의 가동자는 DOCSIS를 따르는 케이블 모뎀을 통해 다운스트림 채널 상에서 16 QAM과 같은 비-DOCSIS 표준 변조 기술을 사용할 수 있다. 그럼으로써, 시스템 가동자는 더 광범위한 범위의 상황 하에서 신뢰적인 케이블 모뎀 동작을 보장할 수 있을 것이다.
변경된 채널 검색 알고리듬의 다른 실시예 또한 본 발명의 의도 내에 있다. 일예로, 16 QAM 이외의 변조 기술이 16 QAM에 추가하여서나 또는 그것을 대신해서 사용될 수 있다. 특정의 대안적인 실시예에서는, 검색 알고리듬이 QPSK 변조된 신호에 대해서도 또한 스캔할 수 있다. 상기 실시예의 검색 처리에 대한 알고리듬 형태가 아래에 나타나 있다:
1. 10 채널 스캔 리스트의 64 QAM, 256 QAM, 16 QAM 및 QPSK
2. 134 개의 IRC 채널을 위한 64 QAM 및 256 QAM
3. 134 개의 HRC 채널을 위한 64 QAM 및 256 QAM
4. 단계 1 내지 3을 두 번 반복
5. 134 개의 IRC 채널을 위한 16 QAM 및 QPSK
6. 모든 DOCSIS 주파수 상의 64 QAM 및 256 QAM
7. 단계 1로 돌아감.
이러한 대안적인 실시예에 대한 흐름도가 도 4에 도시되어 있다. 상기 도면을 참조하면, 채널-검색 처리가 단계 403, 408 및 419를 제외하곤 도 3의 실시예의 채널-검색 처리와 유사하다는 것을 알 수 있다. 단계 403에서는, 4 QAM(QPSK에 대응함)으로 변조된 신호에 대한 추가적인 검색이 상기 데이터 채널을 위해 사용될 미리 알려진 임의의 주파수 세트에서 실행되는데, 그 이전에 64 QAM, 256 QAM 및 16 QAM을 위해 데이터 채널의 스캔이 실행된다. 같은 방식으로, 단계 408에서는, 4 QAM으로 변조된 신호에 대한 추가적인 검색이 스캔 리스트에서 실행되는데, 그 이전에 64 QAM, 256 QAM 및 16 QAM을 위한 상기 채널의 스캔이 실행된다. 다음으로, 단계 407 내지 416의 모든 반복이 완료된 이후에는, IRC 채널에서 4 QAM 및 16 QAM으로 변조된 신호에 대해 스캔이 단계 419에서 이루어진다.
본 발명에 대한 다수의 변경 및 대안적인 실시예가 앞선 설명을 통해 당업자에게 자명해질 것이다. 특히, 본 발명의 방법을 다른 또는 추가적인 변조 장치에 적용하는 것이 본 발명의 의도 내에 있도록 의도된다. 본 발명의 방법이 유로-DOCSIS 표준 하에서 동작하는 시스템에 적용될 것이라는 것이 또한 의도된다.
따라서, 본 설명은 단순히 예시적으로 것으로서 해석되어야 하고, 본 발명을 실행하기 위한 가장 모드를 당업자에게 알려주기 위함이지, 그것의 모든 가능한 형태를 예시하는 것으로 의도되지는 않는다. 사용되는 단어는 설명을 위한 단어이지 제한을 위한 것이 아니며, 구조의 상세사항은 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 실질적으로 바뀔 수 있으며, 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 모든 변경의 배타적인 사용은 제외된다는 것이 또한 이해되어야 한다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 채널의 선택에 필요한 추가적인 시간을 최소화시킴으로써 케이블 모뎀 동작을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (19)

  1. 복수의 송신 채널 중 적어도 하나의 송신 채널이 데이터 신호를 운반하는 상기 복수의 송신 채널을 포함하는 송신 시스템에서, 상기 복수의 송신 채널의 다운스트림 종단에 위치한 단말기에서 사용하기 위한 데이터 채널을 찾기 위한 채널 검색 방법으로서,
    미리 결정된 변조 프로토콜(modulation protocol)로 송신되는 데이터 신호를 갖는 채널을 검색하기 위해서 상기 복수의 송신 채널로부터 선택된 적어도 두 개의 하위세트의 송신 채널을 순차적으로 스캐닝하는 단계와;
    만약 상기 앞선 단계에서 스캐닝된 데이터 채널이 발견되지 않는다면, 상기 미리 결정된 변조 프로토콜 이외의 변조 프로토콜로 송신되는 데이터 신호를 갖는 채널을 검색하기 위해, 복수의 송신 채널의 선택된 하위세트들 중 적어도 하나의 하위세트를 그러나 총 하위세트 수보다는 적은 수의 하위세트를 추가로 순차적으로 스캐닝하는 단계
    를 포함하는, 채널 검색 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 더 순차적으로 스캐닝하는 단계에서 스캐닝된 데이터 채널이 발견되지 않는다면, 상기 미리 결정된 변조 프로토콜로 송신되는 데이터 신호를 갖는 채널을 검색하기 위해서 상기 복수의 송신 채널 모두를 순차적으로 스캐닝하는 추가적인 단계를 포함하는, 채널 검색 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 선택된 하위세트의 송신 채널을 순차적으로 스캐닝하는 단계는 복수의 송신 채널의 선택된 하위세트들 중 적어도 하나의 하위세트를 그러나 총 하위세트 수보다는 적은 수의 하위세트를 추가로 순차적으로 스캐닝하는 것을 시작하기에 앞서 적어도 한번 반복되는 것을 특징으로 하는, 채널 검색 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 미리 결정된 변조 프로토콜은 64 QAM이나 256 QAM 중 어느 하나이고 그리고 상기 미리 결정된 변조 프로토콜 이외의 변조 프로토콜은 16 QAM인 것을 특징으로 하는, 채널 검색 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 미리 결정된 변조 프로토콜은 64 QAM이나 256 QAM 중 어느 하나이고 그리고 상기 미리 결정된 변조 프로토콜 이외의 변조 프로토콜은 4 QAM인 것을 특징으로 하는, 채널 검색 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 단말기에서 사용하기 위해 상기 데이터 채널을 통해서 송신된 데이터는 DOCSIS 표준을 따르는 것을 특징으로 하는, 채널 검색 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 단말기에서 사용하기 위해 상기 데이터 채널을 통해서 송신된 데이터는 유로 DOCSIS (Euro-DOCSIS) 표준을 따르는 것을 특징으로 하는, 채널 검색 방법.
  8. 복수의 송신 채널로부터 선택된 적어도 하나의 송신 채널을 통해서 송신되는 데이터 신호를 수신하도록 동작하는 양방향성 통신 디바이스로서,
    미리 결정된 변조 프로토콜로 송신된 데이터 신호를 갖는 채널을 검색하기 위해서 상기 복수의 송신 채널로부터 선택된 적어도 두 개의 하위세트의 송신 채널을 순차적으로 스캐닝하도록 동작하는 수신 및 채널-검색 수단
    을 포함하며,
    상기 수신 및 채널-검색 수단은 상기 순차적인 스캐닝 동안에 상기 데이터 신호를 갖는 채널을 찾지 못하였을 때, 상기 미리 결정된 변조 프로토콜 이외의 변조 프로토콜로 송신된 데이터 신호를 갖는 채널을 검색하기 위해 복수의 송신 채널의 선택된 하위세트들 중 적어도 하나의 하위세트를 그러나 총 하위세트 수보다는 적은 수의 하위세트를 스캐닝하도록 더 동작하는, 양방향성 통신 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 수신 및 채널-검색 수단은 상기 미리 결정된 변조 프로토콜로 송신된 데이터 신호를 갖는 채널을 검색하기 위해 상기 복수의 송신 채널 모두를 스캐닝하도록 더 동작하는 것을 특징으로 하는, 양방향성 통신 디바이스.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 수신 및 채널-검색 수단은 복수의 송신 채널의 선택된 하위세트들 중 적어도 하나의 하위세트를 그러나 총 하위세트 수보다는 적은 수의 하위세트를 스캐닝하는 것을 시작하기에 앞서 적어도 한번 상기 적어도 두 개의 하위세트의 송신 채널을 순차적으로 스캐닝하는 것을 반복하도록 더 동작하는 것을 특징으로 하는, 양방향성 통신 디바이스.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 미리 결정된 변조 프로토콜은 64 QAM이나 256 QAM 중 어느 하나이고 그리고 상기 미리 결정된 변조 프로토콜 이외의 변조 프로토콜은 16 QAM인 것을 특징으로 하는, 양방향성 통신 디바이스.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 미리 결정된 변조 프로토콜은 64 QAM이나 256 QAM 중 어느 하나이고 그리고 상기 미리 결정된 변조 프로토콜 이외의 변조 프로토콜은 4 QAM인 것을 특징으로 하는, 양방향성 통신 디바이스.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 송신 채널을 통해 송신된 데이터 신호는 DOCSIS 표준을 따르는 것을 특징으로 하는, 양방향성 통신 디바이스.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 송신 채널을 통해 송신된 데이터 신호는 유로-DOCSIS 표준을 따르는 것을 특징으로 하는, 양방향성 통신 디바이스.
  15. 제 8 항에 있어서, 상기 양방향성 통신 디바이스는 모뎀인 것을 특징으로 하는, 양방향성 통신 디바이스.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 모뎀은 케이블 모뎀인 것을 특징으로 하는, 양방향성 통신 디바이스.
  17. 정보 비트(bit)가 심볼 배열(symbol constellation)로부터 선택된 심볼로 인코딩되는 변조 장치에 의해서 정보가 복수의 채널 중에서 하나 이상의 데이터 송신 채널을 통해 송신되고, 상기 정보 비트를 인코딩하는데 사용되는 상기 심볼 배열은 표준에 따라 설정된 한 세트의 심볼 배열로부터 선택되는, 상기 복수의 채널을 포함하는 송신 시스템에서, 상기 데이터 송신 채널의 수신단에서 애플리케이션을 위한 채널 검색 방법에 있어서,
    상기 표준에 따라 설정된 하나의 심볼 배열로부터의 심볼에 따라 변조된 데이터 신호를 갖는 데이터 채널을 검색하기 위해서 상기 복수의 채널로부터 선택된 적어도 두 개의 하위세트의 채널을 순차적으로 스캐닝하는 단계와;
    상기 순차적인 스캐닝 단계에서 데이터 채널을 발견하지 못하였을 때, 상기 표준에 따라 설정된 상기 하나의 심볼 배열 이외의 심벌 배열로부터의 심볼에 따라 변조된 데이터 신호를 갖는 데이터 채널을 검색하기 위해서 복수의 송신 채널의 선택된 하위세트들 중 적어도 하나의 하위세트를 그러나 총 하위세트 수보다는 적은 수의 하위세트를 스캐닝하는 단계와;
    복수의 송신 채널의 선택된 하위세트들 중 적어도 하나의 하위세트를 그러나 총 하위세트 수보다는 적은 수의 하위세트를 순차적으로 스캐닝하는데 있어서 데이터 채널을 발견하지 못하였을 때, 상기 표준에 따라 설정된 상기 하나의 심볼 배열로부터의 심볼에 따라 변조된 데이터 신호를 갖는 데이터 채널을 검색하기 위해서 상기 복수의 채널 모두를 스캐닝하는 단계
    를 포함하는, 채널 검색 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 표준에 따라 설정된 심볼 배열은 64 QAM 및 256 QAM을 포함하고 상기 표준에 따라 설정된 상기 하나의 심볼 배열 이외의 심볼 배열은 16 QAM인 것을 특징으로 하는, 채널 검색 방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 표준에 따라 설정된 심볼 배열은 64 QAM 및 256 QAM을 포함하고 상기 표준에 따라 설정된 상기 하나의 심볼 배열 이외의 심볼 배열은 4 QAM인 것을 특징으로 하는, 채널 검색 방법.
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