KR100942141B1

KR100942141B1 - 복수 송／수신 채널을 갖는 케이블모뎀의 대역―할당 정보처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100942141B1
Application number: KR1020070125147A
Authority: KR
Inventors: 홍승은; 권호진; 권오형; 이수인
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2007-12-04
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2010-02-16
Also published as: KR20090058396A; US20090141739A1

Abstract

본 발명에 따른 복수 송/수신 채널을 갖는 케이블모뎀의 대역-할당 정보 처리 장치 및 방법은, DOCSIS 기반의 케이블모뎀에서 복수 개의 하향 수신 채널로 유입되는 복수 개의 상향 송신 채널들에 대한 대역-할당 정보를 담고 있는 메시지들을 처리하는 기술에 관한 것이다.

특히, 입력 받은 맵(MAP) 정보를 재구성하고 각 채널 마다의 대역-할당 정보 값을 각각 분류한 후, 시간 순서에 따라 재 정렬 과정을 거침으로써 복수 송/수신 채널을 가지는 DOCSIS 3.0 규격에 부합하는 케이블모뎀에서의 메시지를 채널 별 시간 순서에 따라 효율적으로 처리하는 방법을 제시한다.

또한 개별 상향 송신 채널에 대한 MAP 메시지들이 상향 채널에 대응하는 개별 하향 수신 채널로 유입될 수 있으므로, 이러한 채널 간 MAP 메시지들의 대역-할당 정보를 시간적으로 정렬하여 제공하고자 한다.

DOCSIS, 케이블 모뎀, 대역 할당

Description

복수 송／수신 채널을 갖는 케이블모뎀의 대역―할당 정보 처리 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING BANDWIDTH-ALLOCATION INFORMATION IN CABLE MODEM WITH MULTIPLE TRANSMITTING AND RECEIVING CHANNELS}

본 발명은 DOCSIS 기반의 케이블모뎀에서 대역-할당 정보 메시지들을 처리하는 기술에 관한 것으로서, 복수 송/수신 채널을 갖는 케이블모뎀의 대역-할당 정보 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-019-02, 과제명: 하향 1Gbps 디지털 케이블 송수신 시스템 개발].

현재 출시되고 있는 케이블모뎀은 단일 수신 채널로 유입되는 단일 송신 채널에 대한 대역-할당 정보들을 담고 있는 미니-슬롯 할당 패킷 (Mini-slot Allocation Packet: MAP) 메시지 들을 처리하고 있다. 상기 MAP 메시지는 단일 케이블모뎀종단장치(CMTS)가 다수의 케이블모뎀들에게 전송하는 메시지로서, 다수의 케이블모뎀으로 하여금 상향 메시지를 전송하기 위한 대역-할당 정보를 포함한다. 이 경우 MAP 내의 대역-할당 정보들은 시간 오름순으로 정렬되며, 또한 단일 상향 채널을 위한 MAP 메시지들 역시 시간 오름순으로 정렬되어 케이블모뎀에 전달됨으로 인해 그 처리가 용이하다.

하지만 최근 제정된 DOCSIS 3.0 규격에 부합하는 케이블모뎀은 복수 송/수신 채널을 가질 수 있으며, 개별 상향 송신 채널에 대한 MAP 메시지들이 상향 채널에 대응하는 개별 하향 수신 채널로 유입될 수 있고, 특히, 이러한 채널 간 MAP 메시지들의 대역-할당 정보는 시간적으로 정렬되어 있지 않아 그 처리 방법이 요구 된다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, MAP 메시지들의 채널 간 대역-할당 정보들을 시간적으로 정렬하고, 정렬된 대역-할당 정보를 순차적으로 사용함에 따라 복수 개의 상향 송신 채널로 패킷들을 효과적으로 전송하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하고, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명 일실시예에 따른 복수 송/수신 채널을 갖는 케이블모뎀의 대역-할당 정보 처리의 복수 채널 맵 처리 방법은 맵(MAP) 전처리기가 맥(MAC) 관리 메시지 처리기로부터 맵 데이터를 입력 받아 정보-요소로 재구성하고, 채널 간 대역-할당 정보-요소들을 시간 순으로 정렬하는 단계, 상향 스케줄러가 상향 데이터 발생 여부를 통지 받고, 상기 맵 전처리기에 의해 정렬된 정보-요소의 상향 데이터 전송을 위한 대역-할당 정보를 반환하는 단계, 백오프 제어기가 상기 상향 스케쥴러으로부터 백오프 구동 신호를 입력 받으면, 백오프 기능을 수행하여 경쟁 기반의 자원-요청 기회 정보를 반환하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 맵 전처리기는 필터링을 수행하여 맵 정보-요소를 재구성하는 정보-요소 여과 및 재구성부, 상기 정보-요소 여과 및 재구성부에서 재구성된 각 채널 별의 대역-할당 정보-요소를 저장하는 제 1 버퍼, 상기 관리 메시지 처리기로부터 순환중복검사 결과 정보를 입력 받아 처리하고, 상기 제 1 버퍼로부터 읽은 대역-할당 정보-요소들을 상향 채널 식별자, 서비스 식별자, 그리고 구간 용도 코드 값에 따라 분류하는 분류기, 상기 분류기에서의 분류에 따라 비경쟁 대역-할당 정보와 경쟁 대역-할당 정보를 저장하는 제 2 버퍼, 시간 정렬된 두 정보-요소 목록들을 서로 다시 정렬하여 시간 정렬을 수행하는 정렬기, 상기 정렬기에 의해 채널 간 시간 정렬된 정보-요소들을 저장하는 제 3 버퍼를 포함한다.

본 발명의 구성에 따르면, 채널-결합 방식을 통해 상향 전송 속도를 높이고자 하는 케이블모뎀 시스템에서, 복수 개의 상향 채널들을 위한 대역 할당 정보들을 채널 및 채널 간에 시간 우선 순위로 정렬화하고 또한 서비스 플로우 별로 구별함으로써 대역 할당 정보를 손쉽게 처리할 수 있다.

이하에서는, 첨부된 도면들 및 상기 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 DOCSIS 규격에 따르는 케이블모뎀이 케이블모뎀종단장치로부터 수신하는 대역-할당 정보를 담고 있는 MAP 메시지의 형태이다.

이하, 도 1 을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 MAP 메시지의 구성 및 역할에 대해 설명한다.

MAP 메시지의 구성을 설명하기 위해서는 많은 용어와 약자가 사용되는데, 사용되는 용어 및 약자의 자세한 설명은 DOCSIS 규격(CM-SP-MULPIv3.0-I03-070223)을 참조한다.

MAP 메시지는 케이블모뎀 MAC이 바람직한 처리를 용이하게 하는 정보를 담고 있는 MAC 관리 메시지 헤더(101)를 포함하고 있다. 상향 채널 식별자(이하 UCID)(102)는 MAP 메시지가 어떤 상향 주파수 채널에 적용될 지를 가리킨다. UCD 카운트(103)는 MAP에 적용될 상향 버스트 파라미터들을 기술하는 UCD 메시지의 구성 변경 카운트 값을 표시한다.

정보-요소 (Information Element: IE) 개수(104) 필드는 본 MAP 메시지에 포함된 정보 요소들의 수를 나타낸다. 할당 시작 시점 (105)은 본 MAP에 따라 할당되는 대역 정보의 시작 시점 (이 시점은 케이블모뎀종단장치가 초기화한 시점으로부터 경과한 시간으로서, 미니슬롯(minislot) 단위를 가짐)을 표시한다. 응답(106)은 케이블모뎀종단장치기 초기화한 시점으로부터 경과한 시간으로서, 상향 데이터 통신에서 처리 완료된 가장 최근 시점을 나타낸다. 이 시간 정보는 충돌 검출 목적으로 케이블모뎀에 의해 사용된다.

레인징 백오프 시작 (107)은 2의 지수 형태로 표현되는, 초기 레인징 경쟁을 위한 초기 백오프 윈도우 크기를 나타낸다. 상기 레인징 백오프 시작 값은 0부터 15까지 설정될 수 있다. 레인징 백오프 끝 (108)은 2의 지수 형태로 표현되는, 초기 레인징 경쟁을 위한 마지막 백오프 윈도우 크기를 나타낸다. 상기 레인징 백오프 끝 값은 0부터 15까지 설정될 수 있다.

데이터 백오프 시작 (109)은 2의 지수 형태로 표현되는, 자원-요청 경쟁을 위한 초기 백오프 윈도우 크기를 나타낸다. 상기 데이터 백오프 시작 값은 0부터 15까지 설정될 수 있다. 데이터 백오프 끝 (108)은 2의 지수 형태로 표현되는, 자원-요청 경쟁을 위한 마지막 백오프 윈도우 크기를 나타낸다. 상기 데이터 백오프 끝 값은 0부터 15 까지 설정될 수 있다.

MAP 정보 요소들 (111)은 개별 케이블모뎀들이 특정 상향 채널로 전송하는 타임 슬롯들을 정의한다. 첫번째 구간 (112), 두번째 구간 (113), 그리고 마지막 구간 (114)와 같은 MAP의 다수 구간들은 개별 타임 슬롯들을 정의한다. 각 구간(112-114)은 스테이션 또는 서비스 식별자 (SID) 값 (119)을 표시하는데, 이것은 해당 구간을 사용할 수 있는 케이블모뎀을 식별한다. 상기 SID 값이 0인 구간은 이러한 구간들의 목록 끝을 나타내며, 따라서 모든 구간들이 정의되었음을 의미한다.

구간 용도 코드 (IUC)(120)는 규정된 타임 슬롯동안 사용될 버스트 파라미터 들을 정의한다. 그러한 버스트 파라미터들은 변조 유형(예를 들어 QPSK 또는 16-QAM)을 포함한다. 오프셋 (121)은 공통 시간 기준값 (여기서는 상기 할당 시작 시점 (105) 값을 의미)을 기준으로 각 구간이 시작하는 시점을 나타낸다. 0 인 오프셋 값은 첫번째 구간의 시작을 의미한다. 선택적으로, 각 MAP은, 고정 길이 및 형태를 갖는, 사용되지 않는 구간들 (116 118)이 마지막 구간 (114) 이후에 나타날 수 있다. 응답 및 할당대기 (117) 구간들도 선택적으로 구간 목록 사이에 올 수 있으나, 일반적으로 마지막 구간 (114) 이후에 나타난다.

도 1 을 통해 알 수 있듯이, MAP 내의 대역-할당 정보들은 시간 오름순으로 정렬되며, 또한 단일 상향 채널을 위한 MAP 메시지들 역시 시간 오름순으로 정렬되어 케이블모뎀에 전달됨으로 인해 그 처리가 용이하다. 하지만 최근 제정된 DOCSIS 3.0 규격에 부합하는 케이블모뎀은 복수 송/수신 채널을 가질 수 있으며, 개별 상향 송신 채널에 대한 MAP 메시지들이 상향 채널에 대응하는 개별 하향 수신 채널로 유입될 수 있고, 특히, 이러한 채널 간 MAP 메시지들의 대역-할당 정보는 시간적으로 정렬되어 있지 않다.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 복수 송/수신 채널을 갖는 케이블모뎀의 블록도이다.

이하, 도 2 를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 복수 송/수신 채널을 갖는 케이블모뎀의 MAC 관리 메시지 흐름도를 설명한다.

본 발명에 따른 복수 송/수신 채널을 갖는 케이블 모뎀은 특히 하향 수신을 위해 2개 채널, 상향 송신을 위해 2개 채널을 가정하였으며, 본 발명과 직접적으로 관련된 블록(150)은 실선으로, 그렇지 않는 블록들은 점선으로 표시하여 간략히 표시하고 있다.

케이블모뎀의 PHY 수신기들 (125,126)은 특정 하향 채널로부터 수신한 MPEG2-TS 패킷들을 MAC 장치의 PHY 수신기 인터페이스들(131,132)에게 전달하게 된다. 상기 PHY 수신기 인터페이스(131,132)는 전달받은 MPEG2-TS 패킷들로부터 DOCSIS MAC 프레임을 추출하고, 추출된 DOCSIS MAC 프레임을 사용자 데이터와 MAC 관리 메시지 (MAC Management Message: MMM)로 분류하여 버퍼에 저장하게 된다.

MAC 장치의 채널 다중화기(135)는 상기 PHY 수신기 인터페이스131,132)의 FIFO들로부터 MAC 관리 메시지를 읽어오며, MAC 헤더 처리기 (140)는 헤더 시퀀스 검사와 같은 DOCSIS MAC 헤더 처리 기능을 수행한 뒤 MAC 관리 메시지 처리기 (145)에게 전달하게 된다. 상기 MAC 관리 메시지 처리기 (145)는 전달받은 MAC 관리 메시지들을 SYNC, MAP, 그리고 그 외 MAC 관리 메시지로 구분하게 되며, MAC 관리 메시지들의 CRC 검사를 수행하게 된다.

타이밍 정보를 담고 있는 SYNC 메시지는 타이밍 재생성 (Timing ReGeneration: TRC) 블록에게 전달되어 채널별 미니-슬롯 카운터 값을 생성하게 된다. SYNC와 MAP을 제외한 모든 MAC 관리 메시지는 일반적으로 소프트웨어적 처리를 위해 MAC 장치의 소프트웨어 구현 블록으로 전달된다. MAP 메시지는 본 발명을 위한 장치인 복수 채널 MAP 처리기(135)로 전달된다. 이 때 상기 복수 채널 MAP 처리기(135)로 전달되는 MAP 메시지 데이터는 CRC 결과가 완료될 때까지 대기할 필요는 없다. 본 기능 설명에서도 CRC 결과는 마지막 MAP 데이터가 전달된 후 상기 복수 채널 MAP 처리기 (135)에게 전달되는 것을 가정한다.

복수 채널 MAP 처리기(135)는 크게 세 개의 기능 블록으로 구성되는데, MAP 전처리기(200), 상향 스케쥴러(300), 그리고 백오프 제어기(400)이다.

MAP 전처리기(200)은 상기 MAC 관리 메시지 처리기(145)로부터 MAP 데이터를 입력 받아 용이한 내부 처리를 위해 후술될 형태의 정보-요소로 구성하고, 채널 간 대역-할당 정보-요소들을 시간 순으로 정렬하며, 또한 CRC 결과 값이 ‘실패’인 경우 해당 MAP 데이터들을 삭제하게 된다.

상향 스케쥴러(300)은 상향 패킷 처리기 (108)로부터 상향 데이터가 발생됨을 통보받으면, 해당 데이터 전송을 위한 대역-할당 정보를 반환하게 된다. 먼저, 경쟁 없이 전송할 수 있는 대역-할당 정보가 있는 지를 확인하며, 경쟁 없이 전송할 수 있는 대역-할당 정보가 없는 경우, 백오프 제어기 (400)에게 경쟁 기반의 자원-요청 기회를 요청하게 된다. 상기 백오프 제어기 (400)는 상향 스케쥴러 (300)로부터 백오프 구동 신호를 입력 받으면, 백오프 기능을 수행하여 경쟁 기반의 자원-요청 기회 정보를 반환하게 된다. 상기 복수 채널 MAP 처리기 (150)의 세 기능 블록은 이후 보다 자세히 기술된다.

상향 패킷 처리기 (160)는 상향 데이터가 발생한 경우, 해당 패킷 전송을 위해 상향 스케쥴러 (300)에게 대역 정보를 요청하게 되고, 상향 스케쥴러 (300)로부터 대역 할당 정보를 통보 받아, 상향 패킷을 생성하여 전송될 상향 채널의 PHY 송신기 인터페이스 (171,172)에게 전달하게 된다. 이 때 상향 패킷 형태는 DOCSIS MAC 프레임 형태 (CM-SP-MULPIv3.0-I03-070223 참조)에 대역 할당 정보 (전송 시 점, 전송 채널, IUC 등)를 추가되는 형태를 가질 수 있으며, 이를 통해 후술될 PHY 송신기 인터페이스 (171,172)가 용이하게 PHY 송신기 (181,182)들과 인터페이스 할 수 있도록 한다.

상기 PHY 송신기 인터페이스(171,172)는 입력된 상향 패킷들을 대응되는 송신기 PHY 장치 (181,182)에게 전달하며, 송신기 PHY 장치 (181,182)는 PHY 기능을 수행하면서 최종적으로 케이블모뎀종단장치로 상향 패킷을 송신하게 된다.

이하, 복수 채널 MAP 처리기 (150)의 기능을 구체적인 실시 예와 도면을 이용하여 보다 상세히 설명한다. 이를 위해 케이블모뎀은 상향 송신 2 채널을 이용할 수 있으며, 각 채널의 UCID는 UCID_A, UCID_B로 한다. 또한 상향 패킷 송신을 위한 서비스 플로우는 총 2개를 지원하며 각각의 서비스 플로우 식별자 (Service Flow Identifier: SFID)는 SFID_a와 SFID_b로 한다.

SFID_a 서비스 플로우는 UCID_A와 UCID_B를 채널-결합하여 전송할 수 있으며, 이 때 사용되는 SID는 UCID_A 채널에서는 SID_aA, UCID_B 채널에서는 SID_aB를 사용하기로 한다. SFID_b 서비스 플로우는 UCID_B만을 이용하여 전송할 수 있고, 이 때 사용하는 SID는 SID_bB로 한다. 표 1에 상기 설정 정보가 요약되어 있다.

<표 1> 본 발명에서 한 실시 예로 고려하는 케이블모뎀의 서비스 플로우 및 상향 채널 설정

설명의 편의를 위해, 본 발명에서는 상향 두 채널 (UCID_A 및 UCID_B)의 미니-슬롯 크기는 동일하다고 가정한다. 동일 크기의 미니-슬롯을 가정함으로써 두 채널 간의 대역 할당 정보 구간의 시작 시점 우선 순위를 미니-슬롯 카운트 값으로써 비교할 수 있다. 또한 도 2 의 시간 재생성 블록 (155)에서 제공하는 채널 별 미니-슬롯 카운트 값은 채널 간에 동일한 값으로 제공된다. 하지만 일반적인 경우, 서로 다른 상향 채널은 미니-슬롯 크기가 다르다. 서로 다른 미니-슬롯 크기를 갖는 채널 간 대역 할당 정보 구간의 시작 시점 우선 순위를 결정하기 위해서는, 특정 채널에서 미니-슬롯 단위로 표시되는 특정 구간 시작 시점을 다음의 식을 이용하여 10.24MHz tick 카운트 값으로 환산하여 비교함으로써 가능하다.

10.24MHzTickCount = MSCount x UnitMSSize

상기 식에서 UnitMSSize는 채널 별로 고정되는 미니-슬롯 크기로서, 그 단위는 10.24MHz tick 개수이다.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 복수 채널 MAP 처리를 위한 MAP 전처리기의 블록 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 MAP 전처리기에 의한 버퍼 운용과 그 기능을 나타낸 도면이다.

이하 도 3 과 도 4 를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 MAP 전처리기의 구성 및 역할을 설명한다.

본 발명에 따른 MAP 전처리기(200)는 정보-요소 여과 및 재구성 블록 (210), 분류기 (240), 그리고 정렬기 (Merger) (270)로 구분되는 세 가지 기능 블록과, preFIFO (230), sortingFIFO (260), 그리고 readyFIFO (290)로 구분되는 세 가지 버퍼로 구성된다.

케이블모뎀은 제조 시에 지원할 수 있는 송신 채널 수 및 서비스 플로우 개수가 미리 결정된다. 상기 버퍼도 송신 채널 수 및 서비스 플로우 개수에 따라 미리 설정되게 된다.

preFIFO (230)은 상향 송신 채널 별로 설정되어 표 1의 경우, UCID_A preFIFO와 UCIS_B preFIFO가 제공된다.

sortingFIFO (260)는 비경쟁 대역-할당 정보를 저장하는 sortingFIFO와 경쟁 대역-할당 정보를 저장하는 RequestTO sortingFIFO로 구분되고, 다시 각각 서비스 플로우 별로 구분되며, 또 다시 각각이 상향 송신 채널 별로 설정된다. 표 1과 같이 2 개의 상향 채널과 2 개의 서비스 플로우가 지원되는 경우, SID_aA sortingFIFO, SID_aB sortingFIFO, SID_bA sortingFIFO, SID_bB sortingFIFO, SID_aA RequestTO sortingFIFO, SID_aB RequestTO sortingFIFO, SID_bA RequestTO sortingFIFO, SID_bB RequestTO sortingFIFO가 지원된다.

케이블모뎀이 케이블모뎀종단장치와 통신하면서 동적으로 설정되는 서비스 플로우 정보에 따라 상기 sortingFIFO들은 사용되지 않을 수 있는데, 표 1과 같은 설정과 같이 SFID_b 서비스 플로우가 채널-결합을 하지 않고 단독 채널인 UCID_B 채널을 사용하는 경우, SFID_b 서비스 플로우에 해당하는 SID_bA sortingFIFO, SID_bB sortingFIFO, SID_bA RequestTO sortingFIFO, SID_bB RequestTO sortingFIFO는 사용되지 않는다. 이는 해당 서비스 플로우를 위한 대역-할당 정보들을 시간 정렬할 필요가 없기 때문이다.

readyFIFO (290)은 상기 sortingFIFO (260)과 같이, 비경쟁 대역-할당 정보를 저장하는 readyFIFO와 경쟁 대역-할당 정보를 저장하는 RequestTO readyFIFO로 구분되고, 다시 각각이 서비스 플로우 별로 구분되지만, 채널 간 시간 정렬된 정보-요소들을 저장하기 때문에 상향 송신 채널 별로는 구분되지 않는다. 즉, 표 1과 같은 설정의 경우 SFID_a readyFIFO, SFID_b readyFIFO, SFID_a RequestTO readyFIFO, SFID_b RequestTO readyFIFO가 제공된다.

상기 MAC 관리 메시지 처리기(145)로부터 MAP 데이터를 입력 받는 정보-요소 여과 및 재구성 블록(210)은 UCID 필터링, 할당 시작 시점을 통한 필터링, 그리고 SID 필터링을 수행하여 올바른 MAP 정보-요소를 후술될 형태로 재구성하여 상향 채널 별로 UCID_A preFIFO와 UCID_B preFIFO에 저장하게 된다.

분류기 (240)은 상기 MAC 관리 메시지 처리기 (145)로부터 CRC 결과 정보를 입력 받아 그 결과값이 ‘성공’이면 해당 preFIFO로부터 재구성 정보-요소를 읽어 처리를 진행하고, CRC 결과값이 ‘실패’이면 해당 preFIFO에 저장된 MAP 정보 요소들을 삭제하게 된다. 상기 분류기 (240)은 preFIFO로부터 읽은 대역-할당 정보-요소들을 UCID, SID 그리고 IUC 값에 따라 분류하게 된다.

표 1 과 같은 설정에서는 SID 값이 SFID_a에 대응되는 SID_aA 또는 SID_aB인 경우, 후술될 시간 정렬을 위한 sortingFIFO (260)에 저장된다. 이 때 동일 MAP 메시지내의 정보-요소들이 시간 정렬되어 있음을 이용하여 merge sort 알고리즘을 용이하게 적용하기 위해, 채널 별로 sortingFIFO를 운용한다. 즉 SID_aA를 갖는 정보-요소는 SID_aA sortingFIFO에, SID_aB를 갖는 정보-요소는 SID_aB sortingFIFO에 저장하고, 후술될 정렬기 (270)로 하여금 시간 정렬된 두 정보-요소 목록들을 서로 merging하여 시간 정렬을 수행하게 된다.

또한 상기 분류기 (240)는 SID가 브로드캐스트(0x3FFE)이고 IUC=1인 정보-요소의 경우, SFID_a 서비스 플로우의 자원-요청 메시지 전송을 위한 채널-결합 백오프를 위해 후술될 경쟁 방식의 자원-요청 기회 정보를 구성하여 UCID_A의 채널 정보인 경우 UCID_A RequestTO sortingFIFO에, UCID_B의 채널 정보인 경우 UCID_B Request TO sortingFIFO에 저장하고, 정렬기 (270)로 하여금 시간 정렬을 위한 merging 과정을 수행하게 한다.

채널-결합을 하지 않는 SFID_b 플로우에 해당하는 SID_bB 정보-요소는 바로 readyFIFO (290)에 저장되는데, 상기 readyFIFO (290)은 서비스 플로우별로 운용되어 상기 SID_bB 정보-요소는 SFID_b readyFIFO에 저장된다. SID=0x3FFE와 IUC=1인 정보-요소의 경우, SFID_b 서비스 플로우의 자원-요청 메시지 전송을 위한 백오프를 위해, sortingFIFO에 저장하지 않고, 바로 SFID_b RequestTO readyFIFO에 저장된다.

정렬기 (270)은 채널-결합을 지원하는 서비스 플로우 SFID_a의 채널별 비경쟁 sortingFIFO (SID_aA sortingFIFO, SID_aB sortingFIFO)에 액세스하여 저장된 정보-요소들을 읽어 시간 정렬을 수행한 후 SFID_a readyFIFO에 저장하게 된다. 또한 정렬기 (270)은 SFID_a의 채널별 경쟁 sortingFIFO (SID_aA RequestTO sortingFIFO, SID_aB RequestTO sortingFIFO)에 액세스하여 저장된 정보-요소들을 읽어 시간 정렬을 수행한 후 SFID_a RequestTO readyFIFO에 저장하게 된다.

도 5 는 복수 채널 MAP 전처리기의 필터링 및 IE 재구성 동작을 나타낸 흐름도이다.

정보-요소 여과 및 재구성 블록(210)은 상기 MAC 관리 메시지 처리기 (145)로부터 MAP 데이터를 입력 (S211) 받음으로써 그 동작을 시작하게 된다. 도 1 을 통해 살펴본 바와 같이 MAP 메시지 페이로드의 첫 번째 바이트인 UCID 값을 확인하고, 그 값이 알려진 경우 (표 1의 설정인 경우, UCID_A이거나 UCID_B) 이 후 입력되는 MAP 메시지 페이로드의 고정 필드들 (102-110)을 입력 받는다 (S213). 상기 입력된 고정 필드들 중 대역 할당 시점 (105) 값이 유효한 지를 판단하게 된다 (S214). 대역 할당 시점 값의 유효성 판단은 동일 UCID 값을 갖는 MAP 정보를 이용하여 다음과 같은 식을 사용하여 결정한다.

Current AllocStartTime

>= previous AllocStartTime + previous MAP Length + 1 (식 1)

상기 (식 1) 조건을 만족하는 경우 유효한 대역 할당 시점이며, 이 경우 도 1의 정보-요소들(112-117)을 계속해서 입력 받는다 (S216). MAP 페이로드의 끝을 인지하기 위해 정보-요소 개수 (114) 값을 numIE 변수에 저장하고 이 값이 0인지를 확인한다 (S215). 또한 하나의 IE를 입력 받을 때마다 상기 numIE 변수를 1씩 감소 시킨다 (S216). 하나의 완전한 IE (112-117)를 입력 받으면 그 SID (119) 값이 케이블모뎀과 관련되는 지를 비교하여 (S217), 관련된 경우 (표 1의 경우, UCID_A이면 SID_aA, UCID_B이면 SID_aB 또는 SID_bB, 또한 채널에 상관없이 0x3FFE를 갖는 브로드캐스트 SID) 해당 IE를 다음 처리를 위해 재구성한다 (S218, S221).

IE의 재구성은 도 4 의 (501)형태로 이루어진다. 상기 (501) 형태에서 SID 및 IUC는 입력 받은 IE의 SID 및 IUC와 동일하고, (501)의 StartTime은 IE의 시작 시점으로서 대역 할당 시점 (105)에 입력 받은 IE의 Offset (121) 값을 더한 값을 나타낸다. 또한 상기 (501)의 Duration은 입력 IE 구간의 길이 값으로, 현재 입력된 SID 필터링을 통과한 유효한 IE 만으로는 계산되지 못한다. 즉, 다음 IE의 Offset 값을 입력 받아 다음과 같은 식을 통해 결정된다 (S219).

current IE Duration = next IE Offset - current IE Offset (식 2)

상기 (식 2)와 같이 상기 (501)의 Duration은 다음 입력 IE의 Offset과 현재 입력 IE의 Offset으로 결정되므로, 만약 다음 입력되는 IE가 SID 필터링을 통해 삭제되는 경우에도 이전 IE가 유효했다면 현재 입력된 IE의 Offset은 이전 IE 재구성을 위한 Duration 계산에 사용되어야 한다 (223S).

IE 재구성이 완료된 IE에 한해서 상향 채널별 preFIFO (230)에 저장하게 된다 (S220, S224).

상기 S214 단계에서 (식 1)을 통한 할당 시작 시점이 유효하지 않다고 판단되는 경우 현재까지 입력된 MAP 데이터와 이후 입력된 MAP 데이터는 삭제되어야 한다 (S221).

도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 복수 채널 MAP 전처리기의 분류기(240) 동작 흐름을 도시한 흐름도이다.

본 발명에 따른 복수 채널 MAP 전처리기의 분류기(240)는 상기 MAC 관리 메시지 처리기(145)로부터 CRC 결과를 입력 받은 후부터 동작을 시작하게 된다 (S241). 분류기 (240)는 CRC 결과를 입력 받으면서 어떤 상향 채널을 위한 MAP의 CRC 결과인지를 판단할 수 있어야 하는데, 이는 본 발명에서는 다루지 않는다. 입력된 CRC 결과가 ‘성공’ 인지 ‘실패’ 인지를 판단하여 (S242), ‘실패’인 경우 해당 상향 채널의 preFIFO를 reset 함으로써 모든 재구성된 IE들을 삭제하게 된다.

만약 상기 S242 단계에서 CRC 결과가 ‘성공’이라면, 분류기 (240)는 해당 상향 채널의 preFIFO에 액세스하여 재구성된 IE를 하나씩 읽어오게 된다 (S244). 상기 S244 단계까지를 통해 획득된 UCID, SID, 그리고 IUC 값을 통해 읽어온 IE를 입력할 sortingFIFO (260) 또는 readyFIFO (290)를 결정하게 된다 (S245). 표 1의 설정을 예로 분류기의 이후 동작을 설명한다.

S244 단계에서 획득한 IE 정보가 UCID_A 채널이고 SID_aA 이면 IUC 값에 상관없이 SID_aA sortingFIFO에 입력하게 된다 (S246). S244 단계에서 획득한 IE 정보가 UCID_B 채널이고 SID_aB 이면 역시 IUC 값에 상관없이 SID_aB sortingFIFO에 입력하게 된다 (S247). S244 단계에서 획득한 IE 정보가 UCID_B 채널이고 SID_bB 이면 채널-비결합 서비스 플로우에 대한 대역 할당 정보이므로, SFID_b readyFIFO에 바로 입력하게 된다 (S248). 상기 S244 단계부터 S247 단계는 주어진 상향 채널 의 preFIFO가 빌 때까지 계속된다 (S249).

상기 S245 단계에서 획득한 IE 정보가 브로드캐스트 SID이고 IUC가 1인 경우, 분류기 (240)는 먼저 다음과 같은 식을 이용하여 RequestTO 개수 (N_TO)를 계산한다 (S250).

N_TO = Duration / UnitRequestTO (식 3)

상기 (식 3)에서 UnitRequestTO는 자원-요청 메시지를 전송하기 위해 사용되는 상향 자원 크기로 UCD 메시지에 포함된 상향 버스트 파라미터들로부터 계산될 수 있다. 상기 UnitRequestTO 계산은 당업자라면 누구나 DOCSIS 표준 규격(CM-SP-MULPIv3.0-I03-070223)을 참조하여 쉽게 도출할 수 있다고 보는바, 본 발명에서는 UnitRequestTO 계산에 대해서는 다루지 않는다.

상기 S250 단계를 통해 N_TO를 계산한 분류기 (240)는 (식 3)에서 계산된 N_TO 개수만큼 RequestTO IE를 생성하게 된다. 생성되는 RequestTO IE (502)는 상기 S244 단계에서 읽은 IE 형태와 기본적으로 동일하나 StartTime 필드 값은 다음의 (식 4)와 같이 계산되는 RequestTO StartTime 값으로 설정되며, 그 Duration 값은 UnitRequestTO 값으로 설정된다.

RequestTO StartTime = StartTime + i x UnitRequestTO,

i=0,1, …, N_TO-1 (식 4)

분류기 (240)는 상기와 같이 재구성된 RequestTO IE (502)를 상향 채널 UCID 값에 따라 입력될 버퍼를 결정하게 된다 (S252). 재구성된 RequestTO IE가 속한 상향 채널이 UCID_A 채널인 경우 UCID_A RequestTO sortingFIFO에 입력하고 (S253), 재구성된 RequestTO IE가 속한 상향 채널이 UCID_B 채널인 경우, 재구성된 RequestTO IE를 복사하여 UCID_B RequestTO sortingFIFO와 SFID_b RequestTO readyFIFO에 입력하게 된다 (S254, S255). 재구성된 RequestTO IE를 입력할 때마다 카운트 값을 1씩 증가시키고 (S256), 상기 카운트 값이 (식 3)에서 계산된 N_TO 값과 같아질 때까지 S251 단계부터 S256 단계를 반복하게 된다 (S257).

도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 복수 채널 MAP 전처리기의 정렬기 (Merger) (270) 동작을 도시한 흐름도이다.

정렬기(270)는 복수 개의 상향 채널-결합을 하는 서비스 플로우의 채널 별 비경쟁 sortingFIFO들(261, 262)에 저장된 정보-요소들 (501) 간의 시간 정렬 및 경쟁 sortingFIFO들(263, 264)에 저장된 RequestTO 정보-요소들 (502) 간의 시간 정렬을 수행한다. 도 7 에서는 표 1과 같은 설정 하에서, SFID_a 서비스 플로우의 SID_aA sortingFIFO (261)와 SID_aB sortingFIFO (262) 간의 시간 정렬을 한 실시 예로서 설명한다. 비록 본 발명에서 언급하고 있지는 않으나, UCID_A RequestTO sortingFIFO (263)와 UCID_B RequestTO sortingFIFO (264) 간의 시간 정렬 동작도 도 7의 절차가 적용될 수 있다.

도 7 에서와 같이, 정렬기 (270)는 SID_aA sortingFIFO (261)의 길이 (rd_count1)와 SID_aB sortingFIFO(262)의 길이(rd_count2)를 확인한다 (S271). 정렬기(270)는 획득한 rd_count1과 rd_count2에 따라 서로 다른 동작을 수행한다(S272). Rd_count1과 rd_count2 값이 모두 0보다 크다면 SID_aA sortingFIFO(261)의 첫 번째 IE(이하 HOL1이라 함)와 SID_aB sortingFIFO (262)의 첫 번째 IE (이하 HOL2라 함)를 각각 미리-보기(Look HOL1, Look HOL2)한다(S273). 상기의 미리-보기 기능은 후술될 읽기 (Read) 동작과는 구별되는데, 두 기능 차이는 미리-보기 기능이 해당 FIFO로부터 IE를 가져오지 않는 반면 읽기 기능은 IE를 가져온다는 점이다.

상기 S273 단계를 수행한 정렬기(270)는 미리-보기한 HOL1 및 HOL2의 StartTime 값이 유효한 지를 검사한다. 이를 위해, 먼저 HOL1의 StartTime 필드 값 (HOL1(StartTime))이 가장 최근에 정렬된 구간의 StartTime 값인 SortedTime 값과 비교한다 (S276). HOL1(StartTime)이 SortedTime보다 작으면 HOL1은 유효하지 않은 IE로 판단하여 SID_aA sortingFIFO로부터 삭제하게 된다 (S277).

이번에는 HOL2의 StartTime 필드 값 (HOL2(StartTime))이 가장 최근에 정렬된 구간의 StartTime 값인 SortedTime 값과 비교한다 (S278). HOL2(StartTime)이 SortedTime보다 작으면 HOL2 역시 유효하지 않은 IE로 판단하여 SID_aB sortingFIFO로부터 삭제하게 된다 (S279). 상기 S276 단계에서 HOL1이 유효하다고 판단되면, S278 단계와 동일하게 HOL2 유효성을 검사하게 된다 (S280). 상기 S280 단계에서 HOL2가 유효하지 않은 것으로 판단되면 S279 단계와 같이 HOL2를 SID_aB sortingFIFO로부터 삭제하게 된다 (S281). 상기 S 279단계 또는 S281단계를 수행한 후에는 다시 S271 단계부터 시작한다. 상기 S276 단계와 S280 단계를 통해 HOL1과 HOL2 모두 유효하다고 판단되면, 두 IE들의 StartTime 필드 값들을 이용해서 시간 우선 순위를 결정하게 된다 (S282).

상기 S282 단계의 시간 우선 순위 비교 결과 HOL1의 정보 구간이 HOL2 정보 구간보다 빠르면 HOL1을 SID_aA sortingFIFO로부터 읽어 SFID_a readyFIFO로 출력하게 된다 (S283). 상기 S282 단계의 시간 우선 순위 비교 결과 HOL2의 정보 구간이 HOL1 정보 구간보다 빠르거나 같다면 HOL2을 SID_aB sortingFIFO로부터 읽어 SFID_a readyFIFO로 출력하게 된다 (S285). 상기 S283 또는 S285 단계를 수행한 정렬기는 SortedTime 값을 SFID_a readyFIFO로 출력한 정보 구간의 시작값으로 갱신한다 (S284, S286).

상기 S272 단계에서 rd_count1이 0보다 크고 rd_count2가 0이면, 즉 SID_aA sortingFIFO에만 IE가 입력되어 있는 경우, 정렬기 (270)는 HOL1을 미리-보기하고 (S274), 미리-보기한 HOL1(StartTime)을 SortedTime 값과 비교함으로써 HOL1의 StartTime 필드 값이 유효한 지를 확인한다(S287). 상기 유효 검사 결과, HOL1이 유효하지 않다고 판단된 경우 HOL1을 SID_aA sortingFIFO로부터 삭제하게 된다 (S288). 상기 S287 단계에서 HOL1이 유효하다고 판단된 경우, HOL1을 읽어 SFID_a readyFIFO에 입력할 지 아니면 시간 정렬을 위해 대기해야 할 지를 결정하게 된다(S289). 상기 S289 단계를 위해 정렬기 (270)는 다음과 같은 식을 이용한다.

HOL1(StartTime) - CurrentMSCount1 > threshold1 (식 5)

상기 (식 5)에서 currentMSCount1 값은 도 2의 타임 재생성 블록 (155)으로부터 제공되는 UCID_A 채널의 미니-슬롯 카운트 값이다. Threshold1 값은 시스템 파라미터 값으로, 가급적 작은 값일수록 선호되지만 그 값은 정렬기 (270) 이후 단계부터 도 2의 PHY 송신기 (181)까지 상향 패킷을 전달하는데 처리되는 소요 시간 값이므로 주의 깊게 설정되어야 한다.

상기 S289 단계에서 (식 5)를 만족하면 상기 S283 단계 및 S284 단계와 같이 HOL1을 읽어 SFID_a readyFIFO로 출력하게 된다.

상기 S272 단계에서 rd_count2가 0보다 크고 rd_1이 0이면, 즉 SID_aB sortingFIFO에만 IE가 입력되어 있는 경우, 정렬기 (270)는 HOL2을 미리-보기하고 (S275), 미리-보기한 HOL2(StartTime)을 SortedTime 값과 비교함으로써 HOL2의 StartTime 필드 값이 유효한 지를 확인한다 (S290). 상기 유효 검사 결과, HOL2가 유효하지 않다고 판단된 경우 HOL2을 SID_aB sortingFIFO로부터 삭제하게 된다(S291). 상기 S290 단계에서 HOL2가 유효하다고 판단된 경우, HOL2를 읽어 SFID_a readyFIFO에 입력할 지 아니면 시간 정렬을 위해 대기해야 할 지를 결정하게 된다 (S292). 상기 S292 단계를 위해 정렬기(270)는 다음과 같은 식을 이용한다.

HOL2(StartTime) - CurrentMSCount2 > threshold2 (식 6)

상기 (식 6)에서 currentMSCount2 값은 도 2의 타임 재생성 블록 (155)으로부터 제공되는 UCID_B 채널의 미니-슬롯 카운트값이다. Threshold2 값은 시스템 파라미터 값으로, 가급적 작은 값일수록 선호되지만 그 값은 정렬기 (270) 이후 단계부터 도 2의 PHY 송신기 (182)까지 상향 패킷을 전달하는데 처리되는 소요 시간 값이므로 주의 깊게 설정되어야 한다.

상기 S292 단계에서 (식 6)를 만족하면 상기 S285 단계 및 S286 단계와 같이 HOL2를 읽어 SFID_a readyFIFO로 출력하게 된다.

본 발명에서 고려하는 동일 크기의 미니-슬롯 크기를 갖는 상향 두 채널의 경우, 상기 (식 5)와 (식 6)의 CurrentMSCount1과 CurrentMSCount2, threshold1과 threshold2는 동일할 값을 갖는다.

도 8 은 복수 채널 MAP 처리기의 스케쥴러 (300) 동작을 도시한 흐름도이다.

본 발명에 따른 스케쥴러 (300)는 서비스 플로우 별로 동작하는 것을 고려하며, 도 8 에서는 표 1과 같은 설정 하에 SFID_a 서비스 플로우 스케쥴러의 동작을 한 실시 예로 삼아 설명한다.

상기 스케쥴러 (300)은 매 동작 클럭 마다 SFID_a readyFIFO에 접근하여 (S301) 저장된 IE가 있는 경우 첫 번째 IE (여기서는 HOL로 표시)를 미리-보기하고 (S302), 상기 HOL이 유효한 지를 확인하기 위해 상기 (식 5) 또는 (식 6)과 유사한 다음 식을 사용하여 HOL(StartTime)과 현재의 미니-슬롯 카운트 값을 비교하게 된다 (S303).

HOL(StartTime) - currentMSCount <= threshold3 (식 7)

상기 S303 단계에서 (식 7)과 같은 조건이 만족되면 HOL은 유효하지 않은 것으로 간주하여 HOL를 읽어 삭제하게 된다 (S304).

상기 스케쥴러 (300)는 SFID_a 서비스 플로우에 속한 상향 데이터가 발생함을 통보 받으면 (S305), 상기 발생된 상향 데이터 전송을 위한 할당 자원이 존재하는 지를 확인하기 위해 SFID_a readyFIFO에 액세스하게 된다 (S306). SFID_a readyFIFO에 IE가 존재하는 경우 HOL을 읽어 들인다 (S309). 이 때 경쟁 방식의 자원-요청을 위한 백오프가 진행중 인지를 판단하고 (S307), 백오프가 진행중인 경우에는 백오프를 중단하도록 백오프 제어기 (400)에게 통보한다 (S308).

상기 S309 단계에서 획득한 HOL의 IUC 값을 확인하고 (S310), HOL(IUC)=1인 경우 상향 패킷 처리기(108)에게 비경쟁 방식의 자원-요청 메시지 전송을 위한 대역 정보를 제공하게 된다 (S311). 상기 S310 단계에서 HOL(IUC)가 1이 아닌 경우, HOL(Duration) 값을 확인함으로써 데이터 전송을 위한 Grant인지 GrantPending인지를 확인한다(S312). 상기 S312 단계에서 HOL(Duration)이 0 보다 큰 경우 데이터 전송을 위한 대역 할당인 Grant 정보임을 나타내며, 만약 이전 상태가 GrantPending인 경우 이를 해제하기 위해 GrantPending 값을 0으로 reset한 후 (S313), 상향 패킷 처리기 (108)에게 대역 할당 정보를 제공하게 된다(S314).

상기 S312 단계에서 HOL(Duration)이 0인 경우는 케이블모뎀종단장치가 케이블모뎀으로 하여금 경쟁 방식의 자원-요청을 일정 시간 동안 금지 시키는 경우이기 때문에, 스케쥴러 (300)는 GrantPending을 1로 설정하고 상기 자원-요청 금지 종료 시간값 (PendingTill)으로 HOL(StartTime) 값을 설정한다 (S315).

상기 S306 단계에서 상향 패킷에 대한 자원 요청이 발생한 시점에서 할당된 자원이 없는 경우, 스케쥴러 (300)는 백오프 제어기 (400)에게 경쟁 방식의 자원-요청 기회를 요청하게 된다. 이를 위해 스케쥴러 (300)는 현재 GrantPending 상태인 지를 확인하게 된다 (S316). GrantPending 상태가 아닌 경우, 스케쥴러 (300)는 백오프 제어기 (400)에게 경쟁 방식의 자원-요청 기회를 요청한다 (S317).

상기 S316 단계에서 GrantPending 상태 (GrantPending = 1)인 경우, 스케쥴러 (300)는 현재의 미니-슬롯 카운트 값과 상기 315 단계에서 설정된 자원-요청 금지 종료 시간값 PendingTill 값을 비교한다(S318). 자원-요청 금지가 만료된 경우, 즉 현재 미니-슬롯 카운트 값이 PendingTill 값보다 큰 경우, 스케쥴러 (300)는 GrantPending 값을 reset함으로써 GrantPending 상태를 해제하고 (S319), 상기 S317 단계와 같이 백오프 제어기 (400)에게 경쟁 방식의 자원-요청 기회를 요청한다.

상기 S317 단계에서와 같이 경쟁 방식의 자원-요청 기회를 요청한 스케쥴러 (300)는 백오프 제어기 (400)로부터 응답을 기다리며, 응답이 입력되면 (320) 입력된 경쟁 방식의 자원-요청 기회 정보를 상향 패킷 처리기 (108)에게 제공하게 된다 (S321).

도 9 는 본 발명의 일실시예에 따른 복수 채널 MAP 처리기의 백오프 제어기 (400) 동작을 도시한 흐름도이다.

상기 백오프 제어기 (400)는 서비스 플로우 별로 동작하는 것을 고려하며, 도 9 에서는 표 1과 같은 설정 하에 SFID_a 서비스 플로우 백오프 제어기의 동작을 한 실시 예로 삼아 설명한다.

백오프 제어기 (400)는 매 동작 클럭 마다 SFID_a RequestTO readyFIFO에 접근하여 (S401) 저장된 IE가 있는 경우 첫 번째 IE (여기서는 HOL로 표시)를 미리-보기하고 (S402), 상기 HOL이 유효한 지를 확인하기 위해 상기 (식 7)을 사용하여 HOL(StartTime)과 현재의 미니-슬롯 카운트 값을 비교하게 된다 (S403). 상기 S403 단계에서 (식 7)과 같은 조건이 만족되면 HOL은 유효하지 않은 것으로 간주하여 HOL를 읽어 삭제하게 된다 (S404).

백오프 제어기 (400)는 상기 스케쥴러 (300)으로부터 경쟁 방식의 자원-요청 기회 선택 요청을 입력받으면 (S405), 먼저 랜덤 정수 (rn)를 선택하게 된다 (S406). 상기 S406 단계의 랜덤 정수 선택은 잘 알려진 이진 지수 백오프 방식을 사용한다. 보다 자세한 내용은 DOCSIS 규격은 참조한다.

상기 백오프 제어기 (400)는 랜덤 정수를 선택한 후에, 경쟁 방식의 자원-요청 기회 정보가 시간 오름차순으로 정렬된 SFID_a RequestTO readyFIFO에 액세스하게 된다 (S407). 상기 SFID_a RequestTO readyFIFO 길이 (rd_count)가 0보다 크다면, 즉 RequestTO 정보-요소가 입력되어 있는 경우, HOL을 읽는다 (S408). HOL이 유효한 지를 확인하기 위해 상기 S406 단계에서 선택한 rn 값이 0인 지를 확인하게 된다 (S409). 상기 S409 단계에서의 비교 결과 값이 같지 않으면, 읽은 HOL은 유효하지 않은 것으로 판단하여 삭제하며 동시에 rn 값을 1 감소시킨 후 (S410), 상기 S407 단계를 다시 수행하게 된다. 여기서 S410 단계와 같이 rn 값을 1 감소시키는 이유는 S406 단계에서 선택한 rn 값만큼의 RequestTO 개수를 기다리기 위함이다.

상기한 S407에서 S410 단계의 절차를 반복적으로 수행하면서 rn 값이 0으로 설정되면, 상기 스케쥴러 (300)가 여전히 경쟁 방식의 자원-요청 기회 선택을 요청하고 있는 지를 확인하게 된다 (S411). 이것은 상기 스케쥴러 (300)가 백오프 제어기 (400)에게 제공하는 BO_Active 신호 값이 1로 유지되고 있는지를 검사하는 것이며, 상기 S411 단계를 수행하는 이유는 백오프 도중 상기 스케쥴러 (300)가 할당된 자원을 획득하는 경우 BO_Active 신호 값을 0으로 변경하기 때문이다. 상기 S411 단계에서 BO_Active 신호 값이 1로 유지됨을 확인하면, HOL을 스케쥴러에게 전달하게 된다 (S412).

본 발명에 따른 복수 송/수신 채널을 갖는 케이블모뎀의 대역-할당 정보 처리 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(flopical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명이 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해 져야 한다.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 복수 채널 MAP 처리를 위한 MAP 전처리기의 블록 구성도이다.

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 MAP 전처리기에 의한 버퍼 운용과 그 기능을 나타낸 도면이다.

도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 복수 채널 MAP 전처리기의 분류기(240) 동작을 도시한 흐름도이다.

도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 복수 채널 MAP 전처리기의 정렬기 (Merger)(270) 동작을 도시한 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101 : MAC 관리 메시지 헤더;

102 : 상향 채널 인식자(UCID);

104 : 정보-요소(Information Element : IE);

105 : 할당 시작 시점;

111 : MAP 정보 요소들;

119 : 스테이션 또는 서비스 식별자(SID);

120 : 구간 용도 코드(IUC);

135 : 채널 다중화기;

145 : MAC 관리 메시지 처리기;

150 : 복수 채널 MAP 처리기;

155 : 시간 재성성 블록;

160 : 상향 패킷 처리기;

200 : 전처리기;

300 : 상향 스케줄러;

400 : 백오프 제어기;

Claims

맵(MAP) 전처리기가 맥(MAC) 관리 메시지 처리기로부터 맵 데이터를 입력 받아 정보-요소로 재구성하고, 채널 간 대역-할당 정보-요소들을 시간 순으로 정렬하는 단계;

상향 스케줄러가 상향 데이터 발생 여부를 통지 받고, 상기 맵 전처리기에 의해 정렬된 정보-요소의 상향 데이터 전송을 위한 대역-할당 정보를 반환하는 단계; 및

백오프 제어기가 상기 상향 스케쥴러으로부터 백오프 구동 신호를 입력 받으면, 백오프 기능을 수행하여 경쟁 기반의 자원-요청 기회 정보를 반환하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 채널 맵 처리 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 맵 전처리기가 맥 관리 메시지 처리기로부터 맵 데이터를 입력 받아 정보-요소로 재구성하고, 채널 간 대역-할당 정보 요소들을 시간 순으로 정렬하는 단계는,

필터링을 수행하여 맵 정보-요소를 재구성하는 단계;

정보-요소 여과 및 재구성부에서 재구성된 각 채널 별의 대역-할당 정보-요소를 저장하는 단계;

상기 맥 관리 메시지 처리기로부터 순환중복검사 결과 정보를 입력 받아 처리하고, 제 1 버퍼로부터 읽은 대역-할당 정보-요소들을 각 값에 따라 분류하는 단계;

상기 분류에 따라 비경쟁 대역-할당 정보와 경쟁 대역-할당 정보를 저장하는 단계;

상기 비경쟁 대역-할당 정보와 상기 경쟁 대역-할당 정보를 포함하는 상기 시간 정렬된 정보-요소 목록들의 채널 간 시간 정렬을 수행하는 단계; 및

상기 채널 간 시간 정렬된 정보-요소들을 저장하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 채널 맵 처리 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 필터링을 수행하여 맵 정보-요소를 재구성하는 단계는,

맥 관리 메시지 처리기로부터 맵 데이터를 입력 받는 단계;

상기 입력 받은 맵 데이터에 포함된 페이로드의 첫 번째 바이트인 상향 채널 식별자 값을 확인하는 단계;

상기 상향 채널 식별자 값이 알려진 경우, 이 후 입력되는 상기 페이로드의 고정 필드들을 입력 받는 단계;

상기 입력된 고정 필드들 중 대역 할당 시점 값의 유효성을 판단하는 단계;

상기 판단 결과, 유효하다면 상기 페이로드의 끝을 인지하기 위해 정보-요소 개수 값을 이용하여 계산하는 단계;

하나의 완전한 정보-요소를 입력 받아, 그 중 서비스 식별자 값이 케이블모뎀과 관련되는지를 비교하는 단계; 및

상기 비교 결과, 관련되는 경우 해당 정보-요소를 재구성하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 채널 맵 처리 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 입력된 고정 필드들 중 대역 할당 시점 값의 유효성을 판단하는 단계는,

동일 상향 채널 식별자 값을 갖는 맵 정보를 이용하여, 이전 할당 시작 시점에 이전 맵 길이에 1을 더한 값보다 같거나 큰 값을 현재 할당 시작 시점으로 하여 유효한 대역 할당 시점을 계산하는 것을 특징으로 하는 복수 채널 맵 처리 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 해당 정보-요소를 재구성 하는 단계는,

입력 받은 정보-요소의 서비스 식별자 값과 구간 용도 코드를 제 2 버퍼의 서비스 식별자 값과 구간 용도 코드와 일치시키는 단계;

상기 제 2 버퍼의 시작 시간을 정보-요소의 시작 시점을 대역 할당 시점에 입력 받은 정보-요소의 오프셋 값을 더한 값과 일치시키는 단계;

상기 제 2 버퍼의 간격 값을 다음 정보-요소 오프셋 값에서 현재 입력 정보-요소 값을 뺀 값과 일치시키는 단계; 및

정보-요소 재구성이 완료된 경우, 상향 채널별 제 1 버퍼에 저장하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 채널 맵 처리 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 대역 할당 시점 값의 유효성 판단 결과, 유효하지 않다면,

현재까지 입력된 맵 데이터와 이후 입력된 맵 데이터를 삭제하는 단계

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 채널 맵 처리 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 맥 관리 메시지 처리기로부터 순환중복검사 결과 정보를 입력 받아 처리하고, 상기 제 1 버퍼로부터 읽은 대역-할당 정보-요소들을 각 값에 따라 분류하는 단계는,

맥 관리 메시지 처리기로부터 순환중복검사 결과를 입력 받는 단계;

상기 입력된 순환중복검사 결과의 성공 여부를 판단하는 단계;

상기 판단 결과, 성공이라면 해당 상향 채널의 제 1 버퍼에서 재구성된 정보-요소 값을 획득하는 단계;

상기 획득된 정보-요소 값 중 상향 채널 식별자, 서비스 식별자, 구간 용도 코드 값을 이용하여 상기 읽어온 정보-요소 값을 저장할 제 2 버퍼와 제 3 버퍼를 결정하는 단계; 및

상기 재구성된 정보-요소 값을 상향 채널 식별자 값에 따라 상기 결정된 버퍼들로 할당하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 채널 맵 처리 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 시간 정렬된 두 정보-요소 목록들의 채널 간 시간 정렬을 수행하는 단계;

다수의 제 2 버퍼의 길이 값을 조사하는 단계;

상기 조사 결과, 각 제 2 버퍼에 모두 데이터가 저장되어 있다면, 각 버퍼의 첫 번째 정보-요소 값을 미리-보기하는 단계;

상기 미리-보기한 각 버퍼의 첫 번째 정보-요소의 시작 시간 값의 유효성을 검사하는 단계; 및

상기 유효성 검사 결과, 각 버퍼의 정보-요소의 시작 시간 값이 모두 유효하다고 판단되면, 두 정보-요소들의 시작 시간 필드 값들을 이용해서 시간 우선 순위를 결정하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 채널 맵 처리 방법.
제 8 항에 있어서,

어느 한 버퍼에만 정보-요소가 저장되어 있는 경우,

상기 정보-요소가 저장된 버퍼의 시작 시간 값을 미리-보기하는 단계;

상기 미리-보기한 시작 시간 값을 저장 시간과 비교하여 버퍼에 저장된 값이 유효한 값인지 검사하는 단계; 및

상기 검사 결과, 저장된 값이 유효하다고 판단된 경우, 상기 버퍼에 저장된 값을 바로 제 3 버퍼에 저장할지, 시간 정렬을 위해 대기해야 할 지를 결정하는 단계

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 채널 맵 처리 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 상향 스케줄러가 상향 데이터 발생 여부를 통지 받고, 상기 맵 전처리기에 의해 정렬된 정보-요소의 상향 데이터 전송을 위한 대역-할당 정보를 반환하는 단계는,

상향 패킷 처리기로부터 상향 데이터 발생 여부를 통지 받는 단계;

상기 통지에 따라 경쟁 없이 전송할 수 있는 대역-할당 정보가 있는 지를 확인하는 단계;

상기 확인 결과, 경쟁 없이 전송할 수 있는 대역-할당 정보가 없는 경우, 백오프 제어기에게 경쟁 기반의 자원-요청 기회를 요청하는 단계; 및

상기 요청된 기회에 따른 해당 데이터 전송을 위한 대역-할당 정보를 반환하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 채널 맵 처리 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 백오프 제어기가 상기 상향 스케쥴러으로부터 백오프 구동 신호를 입력 받으면, 백오프 기능을 수행하여 경쟁 기반의 자원-요청 기회 정보를 반환하는 단계는,

매 동작 클럭 마다 제3 버퍼에 저장된 정보-요소가 있는 경우 첫 번째 정보-요소를 미리-보기하는 단계;

상기 미리-보기한 값이 유효한 지 판단하는 단계;

상향 스케쥴러으로부터 경쟁 방식의 자원-요청 기회 선택 요청을 입력 받으면, 랜덤 정수를 선택하는 단계;

상기 랜덤 정수를 선택한 후, 경쟁 방식의 자원-요청 기회 정보가 시간 오름차순으로 정렬된 제 3 버퍼에 액세스하는 단계;

상기 제 3 버퍼에 정보-요소가 입력되어 있는 경우, 상기 값을 읽어 유효성을 판단하는 단계; 및

상기 스케쥴러가 여전히 경쟁 방식의 자원-요청 기회 선택을 요청하고 있는 지를 확인하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 채널 맵 처리 방법.
맥 관리 메시지 처리기로부터 맵 데이터를 입력 받아 정보-요소로 재구성하고, 상기 정보-요소에 포함된 대역-할당 정보-요소들을 각 값에 따라 분류하여, 채널 간 대역-할당 정보-요소들을 시간 순으로 정렬하는 맵 전처리기;

상향 패킷 처리기로부터 상향 데이터 발생 여부를 통지 받고, 상기 맵 전처리기에 의해 정렬된 정보-요소의 상향 데이터 전송을 위한 대역-할당 정보를 반환하는 상향 스케줄러; 및

상기 상향 스케쥴러으로부터 경쟁 방식의 자원-요청 기회 선택 요청에 의한 백오프 구동 신호를 입력 받으면, 백오프 기능을 수행하여 경쟁 기반의 자원-요청 기회 정보를 반환하는 백오프 제어기

를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 채널 맵 처리기.
제 12 항에 있어서,

상기 맵 전처리기는,

필터링을 수행하여 맵 정보-요소를 재구성하는 정보-요소 여과 및 재구성부;

상기 정보-요소 여과 및 재구성부에서 재구성된 각 채널 별의 대역-할당 정보-요소를 저장하는 제 1 버퍼;

상기 맥 관리 메시지 처리기로부터 순환중복검사 결과 정보를 입력 받아 처리하고, 상기 제 1 버퍼로부터 읽은 대역-할당 정보-요소들을 상향 채널 식별자, 서비스 식별자, 그리고 구간 용도 코드 값에 따라 분류하는 분류기;

상기 분류기에서의 분류에 따라 비경쟁 대역-할당 정보와 경쟁 대역-할당 정보를 저장하는 제 2 버퍼;

상기 비경쟁 대역-할당 정보와 상기 경쟁 대역-할당 정보를 포함하는 시간 정렬된 정보-요소 목록들을 서로 다시 정렬하여 시간 정렬을 수행하는 정렬기; 및

상기 정렬기에 의해 채널 간 시간 정렬된 정보-요소들을 저장하는 제 3 버퍼

를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 채널 맵 처리기.