KR101151171B1 - Ｈｆｃ망에서 상향 대역 할당 정보를 이용하여 상향 버스트데이터를 수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 HFC(Hybrid Fiber Cable)망에서 채널 본딩(Channel Bonding)된 상향 버스트 데이터(burst data)를 효율적으로 수신하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 구체적으로 케이블 모뎀 종단 시스템(CMTS, Cable Modem Termination System)에서 케이블 모뎀이 전송하는 세그먼트 형태의 버스트 데이터를 대역 할당에 사용된 상향 대역 할당 정보를 이용하여 원래의 순서대로 정렬하고, DOCSIS MAC 데이터의 형식으로 복원하기 위한 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
Figure R1020080130862
HFC, 차세대 케이블 망, CM, CMTS, 케이블 모뎀, 세그먼트, DOCSIS

Description

ＨＦＣ망에서 상향 대역 할당 정보를 이용하여 상향 버스트 데이터를 수신하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RECEIVING BURST DATA THROUGH MULTIPLE UPSTREAM ON HFC NETWORK USING BANDWIDTH ALLOCATION INFORMATION}
본 발명은 HFC망의 상향 버스트 데이터의 수신 기술에 관한 것으로, 케이블 모뎀이 전송하는 세그먼트 형태의 버스트 데이터를 원래의 순서대로 정렬하고, DOCSIS MAC 데이터의 형식으로 복원함으로써, 케이블 모뎀 종단 시스템(CMTS, Cable Modem Termination System)에서 효율적으로 수신하는 기술과 관련된 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-S-005-01, 과제명: HFC망에서 대역 할당 정보를 이용한 상향 다채널 데이터 수신 방법 및 장치].
HFC망에서의 데이터 전송 프로토콜인 DOCSIS(Data-Over-Cable Interface Specification)는 하향 (Downstream)을 TDM(Time Division Multiplexing) 방식으로 사용하고, 상향(Upstream)을 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식으로 사용하고 있다. 즉, 타임 슬롯(Time Slot)을 기반으로 각각의 케이블 모뎀을 제어하는 구조를 가지고 있기 때문에 DOCSIS Layer에서 VoIP나 지연에 민감한 멀티미디어 데 이터에 대해 QoS 적용이 가능하다.
현재 케이블 망에서 데이터를 전송하기 위하여 DOCSIS 1.0, 1.1 및 2.0 등의 표준 규격을 따르는 케이블 모뎀 종단 시스템(CMTS, CABLE MODEM TERMINATION SYSTEM) 및 케이블 모뎀(CM, Cable Modem)이 널리 사용되고 있다. 그러나 점차 통신과 방송이 융합된 다양한 형태의 서비스가 출현함에 따라서 현재 사용되고 있는 규격은 서비스 제공 능력 및 효율성에서 한계를 나타내고 있다. 특히 DOCSIS 2.0 이하의 규격에서 제공할 수 있는 최대 전송속도는 하향의 경우 약 40Mbps, 상향의 경우 약 30Mbps로 제약된다. 이러한 전송 속도의 한계를 극복하기 위하여 DOCSIS 3.0에서는 상/하향 모두 케이블 모뎀 종단 시스템과 케이블 모뎀이 여러 개의 물리 계층을 이용하여 데이터를 전송하는 채널 본딩(Channel Bonding)이 가능하도록 하고 있다.
HFC망에서 DOCSIS 규격을 이용하여 상향 데이터 전송을 할 때, 다수의 케이블 모뎀이 동일한 주파수 대역을 시간적으로 나누어 사용한다. 즉 임의의 케이블 모뎀이 HFC망을 통하여 데이터를 전송하고자 할 경우, 케이블 모뎀 종단 시스템은 운용중인 상향 대역에 대하여 시간적으로 슬롯을 구분하여 해당 케이블 모뎀이 어떤 시간이 사용할 것인가를 알려주는 정보(MAP)를 하향 채널로 전송하고, 케이블 모뎀은 MAP에 정하여진 시간 구간에 요구한 양만큼의 데이터를 전송한다. DOCSIS 3.0 규격에서는 상향 전송의 경우, 케이블 모뎀이 전송하고자 하는 데이터 양을 케이블 모뎀 종단 시스템에 요구 메시지로 전송하면 케이블 모뎀 종단 시스템은 케이블 모뎀이 초기 등록 과정에서 설정한 다수의 상향 채널들에 대하여 대역을 할 수 있다. 케이블 모뎀은 다수의 상향 채널을 통하여 원하는 데이터를 전송하기 위하여 하향으로 전송되는 각 상향 채널에 대한 전송 정보(UCD) 및 대역 할당 정보(MAP)를 이용하여 해당 케이블 모뎀에 할당된 구간에 저장된 데이터를 세그먼트(Segment) 형태로 나누어 전송한다. 케이블 모뎀이 상향 채널로 본딩 데이터를 전송할 때는 각 채널에 할당된 대역 구간에서 시작 시점을 비교하여 순서대로 전송한다. 그러나 각 채널의 데이터 전송 시작 시점보다는 끝나는 시점에 따라 그 순서가 원래의 순서와 달라지기 때문에, 케이블 모뎀 종단 시스템은 세그먼트 형태로 전송되는 데이터를 원래의 순서대로 맞추어 DOCSIS MAC 데이터의 형식으로 복원하는 과정이 반드시 필요하다.
본 발명의 일실시예에 따른 버스트 데이터 수신 방법 및 장치는 케이블 모뎀 종단 시스템이 DOCSIS 3.0에서 정의한 상향 채널 본딩 형식으로 전송되는 데이터를 효율적으로 수신하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 상향 대역 할당 정보를 이용하여 버스트 데이터의 순서를 간단하게 정렬함으로써, 수신 장치 구현의 복잡도를 줄이는 것이다.
본 발명의 목적은 상향 대역 할당 정보를 이용하여 버스트 데이터의 순서를 간단하게 정렬함으로써, 수신 장치 구현에 따른 비용을 절감하는 것이다.
본 발명의 목적은 종래의 수신 장치와 호환함으로써, 수신 장치의 구현을 위한 비용 및 시간을 절감하는 것이다.
상기의 목적을 달성하고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 상향 버스트 데이터를 수신하는 장치는 케이블 모뎀으로부터의 상향 대역 할당 쿼리에 응답하여 상향 대역 할당 정보를 생성하고, 상기 생성된 상향 대역 할당 정보를 상기 케이블 모뎀에 전송되도록 처리하는 채널 대역 할당부, 상기 상향 대역 할당 정보에 기초하여 상기 케이블 모뎀이 전송하는 버스트 데이터를 수신하고, 상기 생성된 상향 대역 할당 정보가 반영된 대역 정보를 상기 수신된 버스트 데이터에 추가하는 버스트 데이터 수신 처리부, 및 상기 대역 정보가 추가된 버스트 데이터에서 상기 케이블 모뎀이 전송한 순서대로 세그먼트들의 순서를 정렬 하여 MAC(Media Access Control) 프레임을 추출하는 세그먼트 서비스 플로우 처리부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상향 버스트 데이터를 수신하는 방법은 케이블 모뎀으로부터의 상향 대역 할당 쿼리를 수신하는 단계, 상기 수신된 상향 대역 할당 쿼리에 응답하여 상향 대역 할당 정보를 생성하고 저장하는 단계, 상기 저장된 상향 대역 할당 정보가 상기 케이블 모뎀에 전송되도록 처리하고, 상기 케이블 모뎀으로부터 상기 전송된 상향 대역 할당 정보에 기초한 버스트 데이터를 수신하는 단계, 상기 저장된 상향 대역 할당 정보가 반영된 대역 정보를 상기 수신된 버스트 데이터에 추가하는 단계, 상기 대역 정보가 추가된 버스트 데이터에서 상기 케이블 모뎀이 전송한 순서대로 세그먼트들의 순서를 정렬하는 단계, 및 상기 순서가 정렬된 세그먼트들로부터 MAC(Media Access Control) 프레임을 추출하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 케이블 모뎀 종단 시스템이 DOCSIS 3.0에서 정의한 상향 채널 본딩 형식으로 전송되는 데이터를 효율적으로 수신할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상향 대역 할당 정보를 이용하여 버스트 데이터의 순서를 간단하게 정렬함으로써, 수신 장치 구현의 복잡도를 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면, 상향 대역 할당 정보를 이용하여 버스트 데이터의 순서를 간단하게 정렬함으로써, 수신 장치 구현에 따른 비용을 절감할 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래의 수신 장치와 호환함으로써, 수신 장치의 구현을 위한 비용 및 시간을 절감할 수 있다.
본 발명에 따르면, 케이블 망에서 고속의 상향 데이터 전송을 필요로 하는 신규 서비스를 용이하게 도입할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 HFC망에서 상향 대역 할당 정보를 이용하여 상향 버스트 데이터를 수신하는 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에서는 최대 4개의 상향 채널을 지원할 수 있도록 구성하고 하고 있으나, 구현에 따라서 확장 가능함은 자명하다.
본 발명의 일실시예에 따른 버스트 데이터 수신 장치(100)는 케이블 모뎀이 다수의 상향 채널을 이용하여 전송하는 데이터를 효과적으로 수신하기 위해, 채널 대역 할당부(110), 적어도 하나 이상의 버스트 데이터 수신 처리부들(120, 150, 160), 및 세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)를 포함한다.
채널 대역 할당부(110)는 케이블 모뎀으로부터의 상향 대역 할당 쿼리에 응답하여 상향 대역 할당 정보를 생성하고, 상기 생성된 상향 대역 할당 정보를 상기 케이블 모뎀에 전송하도록 처리한다.
버스트 데이터 수신 처리부들(120, 150, 160)은 상기 케이블 모뎀이 전송하는 버스트 데이터를 수신하고, 상기 생성된 상향 대역 할당 정보가 반영된 대역 정보를 상기 수신된 버스트 데이터에 추가한다.
세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)는 상기 대역 정보가 추가된 버스트 데이터에서 상기 케이블 모뎀이 전송한 순서대로 세그먼트들의 순서를 정렬하여 MAC(Media Access Control) 프레임을 추출한다. 상기 MAC 프레임은 DOCSIS(Data-over-Cable Service Interface Specifications) 3.0 기반의 프레임으로서, 기가바이트 이더넷의 출력이 될 수 있다.
이하에서는, 버스트 데이터 수신 처리부들(120, 150, 160) 중에서 제1 버스트 데이터 수신 처리부(120)와 복조부들(140, 170, 180) 중에서 제1 복조부(140)를 이용하여, 버스트 데이터 수신 장치(100)의 동작을 구체적으로 설명한다.
제1 복조부(140)가 설정된 상향 채널 대역으로부터 케이블 모뎀이 전송하는 RF 신호를 입력 받아 신호를 복조하여 DOCSIS DMPI(DOCSIS MAC/PHY Interface) 규격에 맞게 출력하여 제1 버스트 데이터 수신 처리부(120)로 전달한다.
제1 버스트 데이터 수신 처리부(120)는 제1 복조부(140)로부터 수신한 데이터를 처리하여 각 채널로부터 수신되는 세그먼트들이 순서에 맞게 복원이 가능하도록 필요한 정보를 입력 패킷에 추가하여 출력하는 기능을 수행한다. 따라서 각 상향 채널마다 하나씩 존재한다. 이 때, 상기 복원이 가능하도록 필요한 정보는 상기 생성된 상향 대역 할당 정보가 반영된 대역 정보로 해석될 수 있으며, 상기 상향 대역 할당 정보 중에서 할당된 대역에 대한 SID(Service Identification) 정보, IUC(Interval Usage Code) 정보, 미니슬롯의 크기 정보, 및 상기 미니슬롯의 시작 시점 정보 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. 즉, 상기 상향 대역 할당 정보는 미니 슬롯 길이가 0이 아닌 모든 구간에 대하여 서비스 플로우에 대한 기본적인 정 보를 함께 전달한다.
이하, 도 2를 이용하여 상기 상향 대역 할당 정보를 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 상향 대역 할당 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에서 보는 바와 같이, 상향 대역 할당 정보는 14bit로써 상향 대역 할당 쿼리를 요청한 케이블 모뎀에 할당된 상향 대역의 SID(Service Identification) 정보(201), 4bit로써 인터벌 사용 코드(IUC, Interval Usage Code) 정보(202), 14bit로써 특정 서비스에 할당된 미니슬롯의 개수(Length) 정보(203)를 포함한다. 뿐만 아니라, 상기 상향 대역 할당 정보는 32bit로써 할당 대역에 대한 미니슬롯의 시작 시점(Start of Minislot) 정보(204), 할당 대역이 속한 SFID 정보(Upstream Service Flow ID, 205), 할당된 SID가 속하는 서비스 클러스터의 테이블 인덱스 정보(SID Cluster Pointer, 206), 및 실시간 처리를 위한 상향 서비스 플로우 속성 정보(US_SFID attrib, 207)를 포함한다. 예를 들어, 상향 서비스 플로우 속성 정보(207)은 세그먼트의 on/off를 구분하기 위한 정보, 서비스 플로우의 우선 순위에 대한 정보, 및 본딩된 채널의 리스트 정보 등을 포함할 수 있다.
추가적으로, 상향 대역 할당 정보는 각각 8bit로써, 미니슬롯의 크기 정보(Minislot Size, 208), 상향 채널의 식별정보(Upstream Channel ID, 209), UCD 변경을 위한 카운터 정보(UCD Count, 210), 및 채널 선점을 위한 정보(reserved, 211)를 포함할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 상향 대역 할당 정보는 DOCSIS 3.0 규격에 상응하도록, 정의된 MAP에서 미니슬롯의 크기가 0이 아닌 대역 할당에 대하여 SID, IUC, 미니슬롯 크기 및 미니슬롯의 시작 시점 등 대역 할당에 관한 기본 정보와 세그먼트 여부, 우선순위 및 전송 채널 리스트 등 해당 대역이 속한 서비스 플로우에 대한 기본적인 정보를 포함하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 버스트 데이터 수신 장치는 종래와 호환이 가능하며, 이로 인해 수신 장치의 구현을 위한 비용 및 시간을 절감시킬 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 초기 케이블 모뎀의 상향 대역 할당 쿼리를 수신함에 따라, 채널 대역 할당부(110)에서는 임의의 케이블 모뎀에 속한 세그먼트 형식을 사용하는 상향 서비스 플로우에 대하여 상향 대역을 할당하는데, 이 때, 각 대역 할당에 속하며 상기 상향 대역 할당 정보가 반영된 대역 정보를 추가적으로 생성하여 저장하고 버스트 데이터 수신 처리부(120)로 전달한다.
본 발명의 일실시예에 따른 제1 버스트 데이터 수신 처리부(120)는 채널 대역 할당부(110)가 생성하여 저장하는 상향 대역 할당 정보를 DMPI 규격에 맞게 가공한다. 그리고 상향 채널 본딩에 대한 세그먼트의 정렬을 위해 상기 상향 대역 할당 정보가 반영된 대역 정보를 버스트 데이터에 추가하여 세그먼트 서비스 플로우 처리부(130) 로 출력한다.
버스트 데이터 수신 처리부들(120, 150, 160)은 각각에 대응되는 복조부들(140, 170, 180)로부터 수신한 버스트 데이터를 처리한다. 즉, 각 채널로부터 수신되는 버스트 데이터의 블록에 상기 상향 대역 할당 정보가 반영된 대역 정보를 추가하여 세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)에 전달하는 기능을 수행한다. 따라 서, 제1 복조부(140)는 제1 채널로 수신되는 버스트 데이터의 블록에 상기 대역 정보를 반영하여 세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)에 전달한다.
세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)에서는 다수 개의 상향 물리계층에서 수신된 버스트 데이터에 추가된 상기 대역 정보 및 세그먼트 헤더 내의 일련번호를 이용하여 상기 케이블 모뎀이 전송한 세그먼트의 순서대로 복원한다. 대역 정보와 일련번호를 이용하여, 세그먼트의 순서를 복원하는 것은 이하 도 4 내지 도 6에 도시된 실시예를 이용하여 구체적으로 설명한다.
세그먼트의 순서가 복원되면, 세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)는 원래의 순서대로 복원된 세그먼트들로부터 DOCSIS 3.0기반의 MAC 프레임을 추출한다.
본 발명의 일실시예에 따른 버스트 데이터 수신 장치(100)는 세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)에서 추출된 MAC(Media Access Control) 프레임의 헤더를 처리하고, 이더넷 패킷으로 복원하여 이더넷 인터페이스로 출력하는 MAC 패킷 전달부(190)를 더 포함한다.
이하, 도 3에서는 MAC 프레임을 구체적으로 설명한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 MAC 프레임을 설명하기 위한 도면이다.
MAC 프레임(311)은 DOCSIS MAC 패킷(313)으로 구현되는 데이터(309) 이외에도 내부 처리를 위한 정보들(312, 313)이 포함된다. 즉, 제1 버스트 데이터 수신 처리부(120)는 제1 복조부(140)로부터 입력되는 DMPI 규격을 따르는 버스트 데이터에 추가적인 정보(311, 314)를 설정 구성하여 세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)로 출력한다.
내부 처리를 위한 제1 정보(312)는 입력 패킷이 속한 UCID를 나타내는 UCID 정보(301), 제1 상태 정보(302), SID 상태 정보(303), 미니슬롯의 시작 시점 정보(304), 업스트림의 서비스 정보(305), 입력 패킷이 속하는 SID의 클러스터 포인터 정보(306), 입력 패킷이 속하는 서비스 플로우의 속성 정보(307), 및 해당 버스트 데이터의 길이 정보(308)를 포함한다. 또한, 물리 채널의 상태에 대한 상태 정보(310)를 더 포함할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 4개의 상향 채널에 대해 세그먼트의 정렬을 위한 실시예를 설명하는 도면이다.
도 4 내지 도 6에서는 세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)가 4개의 상향 채널에 대해 수신하는 버스트 데이터로 세그먼트의 순서를 결정하는 실시예를 설명한다.
먼저, 도 4에서 보는 바와 같이, 각 채널은 대역이 할당된 상태를 정규화된 미니슬롯 시간으로 나타내었다. 케이블 모뎀의 MAC은 전송할 수 있는 상향 채널의 MAP을 해석하여 할당된 대역 중에서 미니슬롯의 시작 시점이 빠른 순서대로 전송 한다. 따라서 서비스 플로우 1(401)의 경우 상향 채널 1(410), 2(420), 및 4(440)에 할당된 대역의 시작 시점이 모두 동일하므로 상향 채널 1(410), 2(420), 및 4(440)에 대한 차례는 단말이 임의로 선택할 수 있다. 따라서 이 경우 세그먼트 헤드 내에 있는 일련번호를 이용하여 그 순서를 구분한다. 그러나 상향 채널 3(430)은 가장 늦은 시작 시점이므로 가장 늦게 전송하여야 한다. 서비스 플로우 2(402)와 4(404)의 경우에는 시작 시점이 모두 다르기 때문에 그 전송 순서는 미니 슬롯의 시작 순서에 따라 정해진다. 서비스 플로우 3(403)의 경우 상향 채널 1(410) 및 2(420)에서의 순서는 케이블 모뎀의 MAC에서 결정하여 전송할 수 있으며 일련번호로 구분된다. 입력된 각 버스트 데이터는 세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)로 전달되는데, 이 때 세그먼트 서비스 플로우에 해당되지 않는 전송 구간의 경우(예: Request, Ranging, Non-Segment Service Flow Packets 등)는 내부 헤더만을 세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)로 출력한다. 세그먼트 서비스 플로우 처리부(130) 내에 있는 각 채널별 큐에 패킷이 쌓인 모양은 도 5와 같은 형태가 된다. 도 5에서 세그먼트 내에 표시한 x(y)형식의 수는 정규화된 미니슬롯 시간 x에 y라는 세그먼트 일련번호로 전송하였음을 의미한다. 예를 들어, 상향 채널 1(510)의 큐에는 상향 채널 1(410)의 순서와 같이, 시작 시점이 0이고, 일련번호 1을 갖는 서비스 플로우 '0(1)'이 가장 먼저 저장된다. 이와 동일한 시작 시점에서 상향 채널 2(520)의 큐에는 시작 시점이 0이고, 일련번호 2을 갖는 서비스 플로우 '0(2)'이 가장 먼저 저장된다. 본 발명의 일실시예에 따른 세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)는 가장 먼저 서비스 플로우의 시작 시점을 비교하여 세그먼트를 정렬하나 상술한 서비스 플로우들과 같이 시작 시점이 같은 경우에는 시작 시점의 비교 이후에 일련번호를 비교하여 세그먼트를 정렬할 수 있다.
세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)의 각 채널별 큐에는 각 상향 채널의 모든 구간에 전송된 패킷에 대한 상향 대역 할당 정보 및 버스트 데이터가 존재하게 되는데, 세그먼트 서비스 플로우가 아닌 구간에서는 내부 헤더(312)만 존재하게 된다. 세그먼트 서비스 플로우 처리부(130)에서는 각 패킷의 내부 헤더에 있는 미 니슬롯의 시작 시점과 세그먼트 헤더 내에 있는 일련번호를 이용하여 각 서비스 플로우 별로 재정렬 과정을 수행한다. 이 때 내부 헤더 정보만 있는 경우(비세그먼트 서비스 플로우 전송 구간 및 세그먼트 전송 구간이지만 단말이 전송하지 않아 제1 복조부(140)에서 수신 시 에너지가 검출되지 않았을 때)에는 연속적인 미니슬롯의 시작 시점을 검증하는 것에만 이용한다. 만약 제1 복조부(140)가 RF 신호의 수신 시 버스트 에러로 인하여 데이터 부분이 손실된 채 수신된 세그먼트의 경우에는 이 부분을 고려하여 재정렬하여야만 한다.
또한, 각 채널마다 미니슬롯의 단위가 다르다는 점으로 볼 때, 미니슬롯의 시작 시점을 비교할 때는 각 채널의 미니슬롯 단위를 통일하여야 한다. 전송 가능한 상향 채널 n에 대하여, 상향 채널 n에서 미니슬롯 크기를 정의하는 값을 M(n)이라고 할 때 미니슬롯의 단위가 통일된 정규화된 미니슬롯단위의 변환은 아래와 같이 [수학식 1]로 가능하다.
[수학식 1]
Figure 112008087698819-pat00001
,
Figure 112008087698819-pat00002
여기서 CMT(n)은 채널 n의 현재 미니슬롯 시간(Current Minislot Time)을 나타내고, NCMT(n)는 정규화된 미니슬롯 시간(Normalized Minislot Time)을 나타낸다.
결론적으로, 도 4와 같이 각각의 상향 채널 별로 다른 시작 시점에서 전송되는 서비스 플로우들은 도 6과 같이 각 서비스 플로우 별로 일련번호 및 미니슬롯의 시작 시점이 반영된 순서대로, 즉 케이블 모뎀이 전송한 원래의 순서대로 각 서비스 플로우의 큐들(610, 620, 630, 및 640)에 정렬된다.
결국, 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 데이터 수신 장치(100)를 이용하면, DOCSIS 3.0에서 정의한 세그먼트 형식에 포함된 일련번호와 함께 케이블 모뎀 종단 시스템(CMTS, Cable Modem Termination System)의 내부적으로 대역 할당에 관한 정보를 이용하여 세그먼트 순서를 효율적으로 복원하는 것이 가능하다.
즉, 본 발명에 따른 버스트 데이터 수신 장치(100)를 이용하면, 세그먼트의 일련번호만을 이용하여 세그먼트의 순서를 복원하는 방법과 더불어 케이블 모뎀 종단 시스템의 내부적으로 대역 할당에 관한 정보를 이용하여 세그먼트 순서를 복원할 수 있다. 따라서, 대역 할당을 위한 알고리즘에 상관없이 동작할 수 있다는 장점과 간단한 순서에 의해 세그먼트 순서를 복원할 수 있다는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 버스트 데이터 수신 처리부(701)를 구체적으로 설명하는 도면이다.
제1 버스트 데이터 수신 처리부(701)는 제1 복조부(702)로부터 수신한 데이터를 처리하여 각 채널로부터 수신되는 세그먼트들이 순서에 맞게 복원이 가능하도록 필요한 정보를 입력 패킷에 추가하여 출력하는 기능을 수행한다. 본 발명의 일실시예에 따른 제1 버스트 데이터 수신 처리부(701)는 제어 정보 처리부(704)와 데이터 수신 처리부(706)를 포함할 수 있다.
여기서, 제어 정보 처리부(704)는 상기 채널 대역 할당부로부터 상기 상향 대역 할당 정보가 반영된 상기 대역 정보를 수신하고, 데이터 수신 처리부(706)는 DMPI(DOCSIS MAC/PHY Interface) 규격으로 변환하는 기능을 수행한다.
구체적으로, 제어 정보 처리부(704)는 제1 복조부(702)로부터 대역 정보에 대한 요구가 오면 각 채널 별 대역할당 정보 요소 큐(703)로부터 하나의 대역 할당 정보 요소를 처리하여 대역 정보를 생성하고, 제1 복조부(702)에 전달한다. 제1 복조부(702)에 대역 할당 제어 정보를 전달한 대역 할당 정보 요소는 새로운 채널 별 제어 정보 처리부(704)의 대역 할당 정보 요소 출력 큐(705)에 저장한다.
데이터 수신 처리부(706)는 상향 데이터 수신 처리에 있어서 제1 복조부(702)로부터 입력되는 버스트 데이터의 블록(708)을 해석하여 DOCSIS MAC 프레임 혹은 세그먼트 형식으로 복원하고, 각 프레임에 대역할당 정보 요소들과 함께 세그먼트 서비스 플로우 처리부로 전달한다. 이 때, 데이터 수신 처리부(706)는 상기 버스트 데이터 중에서 세그먼트 헤더가 포함된 서비스 플로우와 세그먼트 헤더가 포함되지 않는 서비스 플로우를 구분한다. 세그먼트 헤더를 가지는 서비스 플로우와 세그먼트 헤더를 가지지 않는 서비스 플로우에 대한 출력에 대한 데이터 수신 처리부(706)의 처리는 후술한다.
먼저, 세그먼트 헤더를 가지는 서비스 플로우(709)의 경우, 데이터 수신 처리부(706)는 상기 대역 정보, 서비스 플로우 속성이 포함된 내부 헤더 정보, DOCSIS 기반의 MAC 패킷, 및 PHY 수신 상태 정보 등이 모두 포함된 포맷으로 서비스 플로우 처리부로 출력한다.
세그먼트 헤더를 사용하지 않는 서비스 플로우(710)의 경우, 데이터 수신 처리부(706)는 상기 대역 정보와 서비스 플로우 속성이 포함된 내부 헤더 정보만을 세그먼트 서비스 플로우 처리부로 출력한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 세그먼트 서비스 플로우 처리부(800)를 구체적으로 설명하는 도면이다.
세그먼트 서비스 플로우 처리부(800)는 대역 정보가 추가된 버스트 데이터에서 케이블 모뎀이 전송한 순서대로 세그먼트들의 순서를 정렬하여 MAC(Media Access Control) 프레임을 추출한다.
이를 위해, 먼저 세그먼트 서비스 플로우 처리부(800)는 세그먼트 헤더 ON 상태의 데이터 플로우에 대하여 세그먼트 헤더 정보의 오류를 검사하고 세그먼트를 재조립하여 DOCSIS MAC 프레임 형태의 데이터를 복원한다. 세그먼트 서비스 플로우 처리부(800)는 제1 버스트 데이터 수신 처리부(802)에서 입력되어 저장된 세그먼트 큐(803)들로부터 세그먼트들이 속한 서비스 플로우 내에서 순서를 순차적으로 정렬하여 각 서비스 플로우 큐(805)에 출력하는 세그먼트 재정렬 처리부(804)와 정렬된 세그먼트로부터 DOCSIS 기반의 MAC 프레임을 추출하는 DOCSIS 프레임 추출부(806)으로 구분할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 재정렬과 DOCSIS MAC 프레임 추출이 완료된 패킷은 비세그먼트 서비스 플로우 처리부(807)로 출력되고, 세그먼트 내에 포함된 대역할당 요구 정보는 상향 대역 할당 처리부(808)로 출력될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 비세그먼트 서비스 플로우 처리부(807) 및 상향 대역 할당 처리부(808)는 도 1에서 언급한 MAC 패킷 전달부(190)에 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 버스트 데이터 수신 장치를 이용하면, 케이블 모뎀 종단 시스템에서, 버스트 데이터의 순서를 간단하게 정렬함으로써 수신 장치 구현의 복잡도를 줄일 수 있다. 이로써, 수신 장치 구현에 따른 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 수신 장치와 호환함으로써 수신 장치의 구현을 위한 비용 및 시간을 절감할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 버스트 데이터 수신 장치를 이용하면, 케이블 망에서 고속의 상향 데이터 전송을 필요로 하는 신규 서비스를 용이하게 도입할 수 있다.
도 9는 HFC망에서 상향 대역 할당 정보를 이용하여 상향 버스트 데이터를 수신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 단계 901에서 케이블 모뎀 종단 시스템의 수신 장치는 케이블 모뎀으로부터의 상향 대역 할당 쿼리를 수신한다.
상향 채널은 다수의 케이블 모뎀이 하나의 주파수 대역을 시간적으로 나누어 공유하기 때문에 케이블 모뎀 종단 시스템이 상기 케이블 모뎀으로부터 데이터를 수신하기 위해서는 언제 얼만큼의 대역을 케이블 모뎀에 할당할지를 결정해야만 한다. 따라서, 단계 901과 같이, 상기 수신 장치가 상향 채널을 할당해 달라는 요청(상향 대역 할당 쿼리)을 수신하면, 단계 902에서 상기 상향 대역 할당 쿼리에 응답하여 상향 대역 할당 정보를 생성하고 저장한다.
다음으로, 상기 수신 장치는 단계 903에서, 상기 저장된 상향 대역 할당 정보가 상기 케이블 모뎀에 전송되도록 처리하고, 상기 케이블 모뎀으로부터 상기 전송된 상향 대역 할당 정보에 기초한 버스트 데이터를 수신한다. 상기 상향 대역 할당 정보는 케이블 모뎀 종단 시스템은 운용중인 상향 대역에 대하여 시간적으로 슬롯을 구분하여 해당 케이블 모뎀에게 어떤 시간에 상향 채널을 사용할 것인가를 알려주는 정보로서, 케이블 모뎀이 초기 등록 과정에서 설정한 다수의 상향 채널들에 대하여 대역을 할당할 수 있다.
보다, 구체적으로 설명하면 케이블 모뎀은 기존의 DOCSIS 2.0과 같이 미니슬롯의 양을 요구하는 대신에 전송하고자 하는 데이터의 바이트 수를 케이블 모뎀 종단 시스템에 요구 메시지(Queue-Depth Request) 형태로 보낸다. 요구 메시지 형태의 상향 대역 할당 쿼리를 수신한 케이블 모뎀 종단 시스템은 케이블 모뎀이 요구한 데이터 전송을 위하여 요구한 데이터 양에 대하여 상향 채널의 물리계층 오버헤더 및 MAC 계층 오버헤더 등을 고려하여 설정된 다수의 채널에 대하여 상향 대역을 할당한다. 이 때, 케이블 모뎀 종단 시스템은 케이블 모뎀의 데이터가 케이블 모뎀의 등록 과정에서 설정된 다수의 상향 채널들에 나누어 전송될 수 있도록 할 수 있다. 케이블 모뎀은 다수의 상향 채널을 통하여 원하는 버스트 데이터를 전송하기 위하여, 미리 설정된 상향 채널들에 대한 전송 정보(UCD) 및 대역 할당 정보(MAP)들을 이용하여 해당 케이블 모뎀에 할당된 구간들에 대하여 케이블 모뎀에 저장된 데이터를 케이블 모뎀 종단 시스템이 정한 수만큼 세그먼트 형태로 나누어 전송한다.
상기 수신 장치는 상기 케이블 모뎀으로부터 수신한 버스트 데이터에 상기 상향 대역 할당 정보의 일부를 추가한다(단계 904). 예를 들어, 상기 수신 장치는 상기 상향 대역 할당 정보 중에서 대역 정보, 즉 상기 버스트 데이터를 구성하는 세그먼트들 중에서 적어도 어느 하나의 세그먼트가 시간적으로 분할된 단위인 미니슬롯의 시작 시점 정보를 상기 버스트 데이터에 추가할 수 있다. 이로써, 상기 버스트 데이터를 구성하는 세그먼트들은 기본적으로 갖고 있는 일련번호와 함께, 상기 수신 장치가 추가한 시작 시점 정보를 표시한다.
다음으로, 상기 수신 장치는 단계 905에서 상기 케이블 모뎀이 전송한 순서에 맞게 상기 수신된 버스트 데이터의 세그먼트의 순서를 정렬하고, 단계 906에서 상기 순서가 정렬된 세그먼트들로부터 MAC(Media Access Control) 프레임을 추출한다.
예를 들어서, 상기 수신 장치는 상기 세그먼트들 각각에 포함된 일련번호 정보 및 상기 미니슬롯의 시작 시점 정보 중에서 적어도 어느 하나의 정보를 확인하고, 상기 확인된 적어도 어느 하나의 정보를 이용하여 상기 세그먼트들의 순서를 정렬할 수 있다. 이 때, 상기 수신 장치는 상기 미니슬롯의 시작 시점 정보가 동일하지 않은 경우의 세그먼트들에 대해 상기 세그먼트들 각각에 포함된 상기 미니슬롯의 시작 시점 정보에 기초하여 세그먼트들을 먼저 정렬할 수 있다. 또한, 상기 미니슬롯의 시작 시점 정보가 동일한 경우의 세그먼트들에 대해서는 상기 세그먼트들 내의 일련번호에 기초하여 상기 세그먼트들의 순서를 정렬할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 데이터의 세그먼트들을 정렬하 는 방법을 설명하는 도면이다.
도 10에서는 세그먼트 서비스 플로우 처리부에서 각 채널의 세그먼트 큐들로부터 세그먼트들이 속한 서비스 플로우 내에서 순서를 순차적으로 정렬하여 각 서비스 플로우 큐에 출력하는 처리 과정을 구체적으로 설명한다.
먼저, 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 세그먼트의 정렬을 위해 단계 1001에서 초기화 동작을 수행한다. 초기화 동작에는 초기 활성화된 각 서비스 플로우 별로 예상 일련번호(NextSeq[i])를 '0'으로 세팅하고, 각 상향 채널 별 현재 미니슬롯 시작 시점 값(CurrMSlot[n])을 '0'으로, 각 채널 별 예상 미니슬롯 시작 값(NextMSlot[n])을 '0'으로 설정한다. 이 때, 상기 괄호 안의 n, i는 1부터 시작하는 값으로 상향 채널의 수와 서비스 플로우의 수를 각각 나타낸다.
다음으로, 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 단계 1002에서 각 채널의 입력 패킷 큐로부터 세그먼트를 하나씩 가져온다. 만약, 패킷을 처음 가져온 경우라면 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 입력 패킷의 미니슬롯 값을 CurrMSlot으로 설정한다. 또한, 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 1. 각 패킷의 내부 헤더에 설정된 미니슬롯 시작 값이 예상 미니슬롯 값과 일치하는지 확인하고, 2. 일치하는 경우에는 예상 미니슬롯의 시작 값을 현재의 미니슬롯 시작 값에 적용시키고, 현재의 미니슬롯 시작 값에 미니슬롯의 길이를 추가하여 다음의 예상 미니슬롯 시작 값에 적용시킨다.
또한, 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 읽은 패킷이 세그먼트 서비스 플로우 해당되지 않는 경우, 즉 Request 및 Ranging 구간 및 비세그먼트 서비스 플로우 데이터 전송 구간에 대해서는 세그먼트에 해당하는 패킷을 읽을 때까지 단계 1002를 반복한다.
다음으로, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 단계 1003에서, 각 서비스 플로우 별로 임시 버퍼 처리를 수행한다. 즉, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 각 서비스 플로우별 임시 버퍼에 저장된 세그먼트가 존재할 경우 저장된 세그먼트 중에서 시작 시점이 가장 빠른 세그먼트의 일련번호가 해당 서비스 플로우의 예상 일련번호와 일치할 경우 해당 서비스 플로우의 출력 세그먼트 큐로 출력하고, 해당 서비스 플로우의 예상 일련번호(NextSeq[i])를 1 증가시킨다.
또한, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 단계 1004에서 미니슬롯 시점이 가장 빠른 세그먼트 선택한다. 구체적으로, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 각 채널로부터 현재 입력 받은 세그먼트의 내부 정보에 있는 미니슬롯 시작 시점을 비교하여 가장 빠른 것을 선택하고, 만약, 다수의 세그먼트들의 시작 시점이 동시에 가장 빠른 것일 경우라면 동일한 시작 시점을 가지는 세그먼트들을 모두 선택한다.
상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 단계 1005에서, 하나의 세그먼트가 단계 1004에서 선택되었는지를 확인한다. 이 때, 하나의 세그먼트가 선택된 경우라면, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 단계 1006에서 단일 세그먼트 처리를 수행한다.
보다 구체적으로, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 단일 세그먼트 처리를 위해 선택된 세그먼트의 서비스 플로우 예상 일련번호와 세그먼트 내 일련번 호와 비교하고, 동일하면 해당 서비스 플로우의 출력 세그먼트 큐로 출력하고, 예상 일련번호를 1 증가시킨다. 또한, 세그먼트의 일련번호가 예상 일련번호보다 큰 값일 경우 세그먼트를 해당 서비스 플로우의 임시 버퍼에 저장하고, 세그먼트의 일련번호가 예상 일련번호보다 작은 값일 경우 세그먼트를 삭제한다.
다른 예로써, 선택된 세그먼트의 내부 헤더만 존재하고 데이터가 없을 때 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 다음과 같이 동작할 수 있다. 먼저, 해당되는 세그먼트 구간에서 여러 버스트가 충돌하여 에러가 발생하였는지를 판단하여 예상 일련번호를 1 증가시키고 내부 헤더에 해당구간 데이터 손실을 표시하여 해당 서비스 플로우의 출력 세그먼트 큐로 출력한다. 또한, 송신 에너지가 없는 경우라면 예상 일련번호를 변경하지 않고 아무런 데이터도 출력하지 않는다.
만약, 단계 1004에서 다수의 세그먼트들이 선택되었다면, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 단계 1007에서 다중 세그먼트 처리를 수행한다.
보다 구체적으로, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 다중 세그먼트 처리를 위해, 선택된 다수의 세그먼트들을 서비스 플로우 ID별로 분류하고, 특정 서비스 플로우에 해당하는 세그먼트가 하나인 경우 해당 서비스 플로우의 예상 일련번호와 세그먼트 내 일련번호와 비교한다. 만약, 동일하면 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 해당 서비스 플로우의 출력 세그먼트 큐로 출력하고, 예상 일련번호를 1 증가시킨다. 또한, 세그먼트의 일련번호가 예상 일련번호보다 큰 값일 경우라면 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 세그먼트를 해당 서비스 플로우의 임시 버퍼에 저장하고, 세그먼트의 일련번호가 예상 일련번호보다 작은 값일 경우 라면 해당 세그먼트를 삭제한다. 다른 예로써, 선택된 세그먼트의 내부 헤더만 존재하고 데이터가 없는 경우라면, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 해당되는 세그먼트 구간이 여러 버스트가 충돌하여 에러가 발생하였는지를 판단하여 예상 일련번호를 1 증가시키고 내부 헤더에 해당구간 데이터 손실을 표시하여 해당 서비스 플로우의 출력 세그먼트 큐로 출력한다.
이 때에도, 송신 에너지가 없는 경우라면 예상 일련번호를 변경하지 않고 아무런 데이터도 출력하지 않는다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 특정 서비스 플로우에 2개 이상의 세그먼트들 존재하는 경우 일련번호가 낮은 세그먼트부터 선택하여 순서를 정렬할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 해당 서비스 플로우의 임시 버퍼에 저장된 세그먼트가 존재할 경우 저장된 세그먼트 중에서 시작 시점이 가장 빠른 세그먼트의 일련번호가 해당 서비스 플로우의 예상 일련번호와 일치할 경우 해당 서비스 플로우의 출력 세그먼트 큐로 출력하고, 예상 일련번호를 1 증가시킨다. 이 때, 선택한 세그먼트들의 일련번호가 서비스 플로우의 예상 일련번호와 일치하면 선택한 세그먼트를 해당 서비스 플로우의 출력 세그먼트 큐로 출력한다. 또한, 선택된 세그먼트들 중에서 내부 헤더만 존재하고 데이터가 없는 경우라면, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 해당되는 세그먼트 구간에서 여러 버스트가 충돌하여 에러가 발생하였는지를 판단하여 내부 헤더에 해당구간 데이터 손실을 표시하여 해당 서비스 플로우의 출력 세그먼트 큐로 출력한다.
이 경우에도 마찬가지로, 송신 에너지가 없는 경우 예상 일련번호를 변경하지 않고 아무런 데이터도 출력하지 않는다.
만약, 선택한 세그먼트의 일련번호가 서비스 플로우의 예상 일련번호보다 크다면 세그먼트들을 해당 서비스 플로우의 임시 버퍼에 저장된다. 이 때, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 선택된 세그먼트들 중에서 내부 헤더만 존재하고 데이터가 없을 때 해당되는 세그먼트 구간에서 여러 버스트가 충돌하여 에러가 발생하였는지를 판단하여 내부 헤더에 해당구간 데이터 손실을 표시하여 해당 서비스 플로우의 임시 버퍼에 저장한다. 또한, 선택한 세그먼트의 일련번호가 예상 일련번호보다 낮은 값일 경우에는 세그먼트를 삭제한다.
선택된 다수의 세그먼트들이 각 채널로 모두 출력되었으면, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 선택된 다수의 세그먼트들이 속한 각 채널들로부터 새로운 세그먼트들을 가져온 후 읽어내어 단계 1003과 같이 각 서비스 플로우별 임시 버퍼 처리를 수행한다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부에서 MAC 프레임을 추출하는 방법을 설명하는 도면이다.
먼저, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 시작 단계(1101)에서 초기화 동작을 수행한다. 구체적으로, 초기화 동작은 서비스 플로우 별 세그먼트 시작 플래그(Start Flag)를 '1'로 설정하고, 서비스 플로우 별 예상 일련번호를 '0'으로 설정한다.
다음으로, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 단계 1002에서, 세그먼트 가 존재하는 서비스 플로우 큐 검색 및 선택을 수행한다. 이 때, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 서비스 플로우 큐들을 검색하고, 임의의 플로우별 세그먼트 큐에 세그먼트가 존재하면, 해당 서비스 플로우 큐를 선택하여 세그먼트 하나를 가져온다.
상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 단계 1103을 통해, 세그먼트의 일련번호를 점검한다. 구체적으로, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 선택된 서비스 플로우의 예상 일련번호가 세그먼트 헤더 내 일련번호와 일치하지 않으면 시작 플래그(Start Flag)를 '1'로 설정하고, 선택된 세그먼트 서비스 플로우의 이전 잔여 데이터가 있으면 잔여 데이터를 모두 삭제한다. 그리고 선택된 세그먼트 서비스 플로우의 예상 일련번호를 세그먼트 헤더 내 일련번호로 설정한다.
만약, 세그먼트의 Request 필드 값이 0이 아니면 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 대역 할당 요구 정보 요소를 생성하여 상향 대역 할당 처리 블록으로 출력한다(단계 1104). 또한, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 단계 1105에서 세그먼트 시작 플래그 및 PFI 필드를 검사한다. 이 때, 세그먼트 시작 플래그(Start Flag)가 '1'이고, PFI 필드가 '0'인 경우에는 처음 시작의 의미로써, DOCSIS MAC 경계 없음을 의미하며, 해당 세그먼트를 삭제하고 단계 1102로 분기하는 동작을 수행한다.
다음으로, 세그먼트 시작 플래그(Start Flag)가 '0'이고, PFI 필드가 '0'인 경우에는 연속 부분의 의미로써, DOCSIS MAC 경계 없음을 의미하며, 잔여 데이터 버퍼에 저장된 데이터에 세그먼트 데이터 전체를 추가하여 잔여 데이터로 저장한 후 단계 1102로 분기하는 동작을 수행한다.
세그먼트 시작 플래그(Start Flag)가 '1'이고, PFI 필드가 '1'인 경우에도 처음 시작의 의미이나, DOCSIS MAC 경계 있음을 의미한다. 이 경우에는, 시작 플래그를 '0'으로 그리고 현재 지점 값(curr_ptr)을 Point Field값으로 설정한 후 단계 1106으로 분기한다.
세그먼트 시작 플래그(Start Flag)가 '0'이고, PFI 필드가 '1'인 경우라면, 연속 부분의 의미로써 DOCSIS MAC 경계 있음을 의미한다. 이 때, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 현재 지점 값(curr_ptr)을 Point Field로 설정하고, 잔여 데이터 버퍼에 저장된 데이터와 현재 지점 값(curr_ptr) 전까지의 세그먼트 데이터를 합쳐서 DOCSIS MAC 프레임 헤더 무결성 및 DOCSIS MAC길이가 헤더에 설정된 값과 일치하는지 검사한다. 만약, 상기 검사결과 DOCSIS MAC 헤더 및 길이가 정상적이면 단계 1108로 분기한다.
다음으로, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 단계 1106에서, 세그먼트 내에서 현재 지점 값(curr_ptr)과 세그먼트 길이를 비교한다.
만약, 현재 지점 값(curr_ptr)이 세그먼트 길이와 같은 경우라면, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 시작 플래그를 '1'로 설정하고, 단계 1102로 분기한다. 또한, 세그먼트 길이에서 현재 지점 값(curr_ptr)의 차이가 DOCSIS MAC 헤더 길이 값보다 작은 경우라면, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 현재 지점 값(curr_ptr)에서 세그먼트 끝까지 잔여 데이터 버퍼에 저장하고 단계 1102로 분기하거나, 세그먼트 길이에서 현재 지점 값(curr_ptr)의 차이가 DOCSIS MAC 헤더 길 이 보다 크거나 같다면, 단계 1107로 분기한다.
단계 1107에서, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 지정하는 위치에서 DOCSIS MAC 헤더를 검사한다.
구체적으로, 상기 DOCSIS MAC 헤더의 검사를 위해서, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 DOCSIS MAC 프레임 헤더 및 프레임 크기를 추출하고, DOCSIS MAC 프레임 헤더 오류를 검사한다.
다음으로, 단계 1108에서, 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 현재 지점 값(curr_ptr)을 추출된 DOCSIS MAC 프레임 길이만큼 증가시키고, 추출된 DOCSIS MAC 데이터를 출력한다. (1308)
상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는 DOCSIS MAC 데이터를 출력하였다면, 큐에서 세그먼트 잔여 데이터 부분 점검한다(단계 1109). 예를 들어, 세그먼트의 잔여 데이터 부분이 없다면 플래그(Start Flag)를 '1'로 설정 후 단계 1102로 분기하고, 잔여 데이터가 있는 경우라면 잔여 데이터의 첫 바이트가 0xFF인지를 확인하여 남은 데이터 부분을 모두 버리고 시작 플래그(Start Flag)를 '1'로 설정한 뒤 단계 1102로 분기한다. 만약, 남은 데이터의 첫 바이트가 0xFF가 아니면 단계 1106으로 분기한다.
상기와 같이 동작하는 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부를 이용하면, DOCSIS 3.0 규격에서 정의한 상향 채널 본딩 전송 형식에 상응하여, 케이블 모뎀이 케이블 모뎀 종단 시스템으로 다수의 상향 채널을 통해 전송한 데이터를 효과적으로 수신할 수 있다. 결국, 본 발명에 따른 버스트 데이터 수신 장치를 이용하면 케이블 망에서 고속의 상향 데이터 전송을 필요로 하는 신규 서비스를 용이하게 도입할 수 있다.
본 발명에 따른 HFC망에서 상향 대역 할당 정보를 이용하여 상향 버스트 데이터를 수신하는 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(floptical 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 발명의 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 정해져야 한다.
도 1은 HFC망에서 상향 대역 할당 정보를 이용하여 상향 버스트 데이터를 수신하는 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 상향 대역 할당 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 MAC 프레임을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 4개의 상향 채널에 대해 세그먼트의 정렬을 위한 실시예를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 데이터 수신 처리부를 구체적으로 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 세그먼트 서비스 플로우 처리부를 구체적으로 설명하는 도면이다.
도 9는 HFC망에서 상향 대역 할당 정보를 이용하여 상향 버스트 데이터를 수신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 데이터의 세그먼트들을 정렬하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 MAC 프레임을 추출하는 방법을 설명하는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 버스트 데이터 수신 장치
110: 채널 대역 할당부
120: 제1 버스트 데이터 수신 처리부
130: 세그먼트 서비스 플로우 처리부
140: 제1 복조부
150: 제(n-1) 버스트 데이터 수신 처리부
160: 제(n) 버스트 데이터 수신 처리부
170: 제(n-1) 복조부
180: 제(n) 복조부
190: MAC 패킷 전달부

Claims (15)

  1. 케이블 모뎀 종단 시스템(CMTS, Cable Modem Termination System)에서 버스트 데이터를 수신하는 장치에 있어서,
    케이블 모뎀으로부터의 상향 대역 할당 쿼리에 응답하여 상향 대역 할당 정보를 생성하고, 상기 생성된 상향 대역 할당 정보를 상기 케이블 모뎀에 전송되도록 처리하는 채널 대역 할당부;
    상기 전송된 상향 대역 할당 정보에 기초하여 상기 케이블 모뎀이 전송하는 버스트 데이터를 수신하고, 상기 생성된 상향 대역 할당 정보가 반영된 대역 정보를 상기 수신된 버스트 데이터에 추가하는 버스트 데이터 수신 처리부; 및
    상기 대역 정보가 추가된 버스트 데이터에서 상기 케이블 모뎀이 전송한 순서대로 세그먼트들의 순서를 정렬하여 MAC(Media Access Control) 프레임을 추출하는 세그먼트 서비스 플로우 처리부
    를 포함하고,
    상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부는,
    상기 세그먼트들이 속한 서비스 플로우 내에서 상기 세그먼트들의 순서를 순차적으로 정렬하는 세그먼트 재정렬 처리부; 및
    상기 정렬된 세그먼트들로부터 DOCSIS 기반의 MAC 프레임을 추출하는 DOCSIS 프레임 추출부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 데이터 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버스트 데이터 수신 처리부는,
    상기 채널 대역 할당부로부터 상기 전송된 상향 대역 할당 정보가 반영된 상기 대역 정보를 수신하고, DMPI(DOCSIS MAC/PHY Interface) 규격으로 변환하는 제어 정보 처리부; 및
    상기 DMPI 규격으로 변환된 상기 대역 정보를 상기 버스트 데이터에 추가하는 데이터 수신 처리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 데이터 수신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 수신 처리부는 상기 대역 정보가 추가된 버스트 데이터 중에서 세그먼트 헤더가 포함된 제1 서비스 플로우와 세그먼트 헤더가 포함되지 않는 제2 서비스 플로우를 구분하는 것을 특징으로 하는 버스트 데이터 수신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 수신 처리부는 세그먼트 헤더가 포함된 상기 제1 서비스 플로우에 대해서, 상기 대역 정보, 상기 제1 서비스 플로우의 속성이 포함된 내부 헤더 정보, MAC 패킷, 및 수신 상태 정보 중에서 적어도 하나 이상의 정보를 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부로 전달하는 것을 특징으로 하는 버스트 데이터 수신 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 수신 처리부는 세그먼트 헤더가 포함되지 않는 상기 제2 서비스 플로우에 대해서, 상기 대역할당 정보 및 상기 제2 서비스 플로우 속성이 포함된 내부 헤더 정보를 상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부로 전달하는 것을 특징으 로 하는 버스트 데이터 수신 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부에서 생성하는 상기 MAC 프레임은 DOCSIS(Data-over-Cable Service Interface Specifications) 3.0 기반의 프레임인 것을 특징으로 하는 버스트 데이터 수신 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상향 대역 할당 쿼리에 응답으로 생성되는 상기 상향 대역 할당 정보는 할당된 대역에 대한 SID(Service Identification) 정보, IUC(Interval Usage Code) 정보, 미니슬롯의 크기 정보, 및 상기 미니슬롯의 시작 시점 정보 중에서 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 데이터 수신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 대역 정보는 상기 미니슬롯의 시작 시점 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 데이터 수신 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 케이블 모뎀이 전송하는 버스트 데이터를 복조하여 상기 버스트 데이터 수신 처리부에 전달하는 복조부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 데이터 수신 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 세그먼트 서비스 플로우 처리부에서 추출된 MAC(Media Access Control) 프레임의 헤더를 처리하고, 이더넷 패킷으로 복원하여 이더넷 인터페이스로 출력하는 MAC 패킷 전달부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 데이터 수신 장치.
  12. 케이블 모뎀 종단 시스템(CMTS, Cable Modem Termination System)에서 버스트 데이터를 수신하는 방법에 있어서,
    케이블 모뎀으로부터의 상향 대역 할당 쿼리를 수신하는 단계;
    상기 수신된 상향 대역 할당 쿼리에 응답하여 상향 대역 할당 정보를 생성하고 저장하는 단계;
    상기 저장된 상향 대역 할당 정보가 상기 케이블 모뎀에 전송되도록 처리하고, 상기 케이블 모뎀으로부터 상기 전송된 상향 대역 할당 정보에 기초한 버스트 데이터를 수신하는 단계;
    상기 저장된 상향 대역 할당 정보가 반영된 대역 정보를 상기 수신된 버스트 데이터에 추가하는 단계;
    상기 대역 정보가 추가된 버스트 데이터에서 상기 케이블 모뎀이 전송한 순서대로 세그먼트들의 순서를 정렬하는 단계; 및
    상기 순서가 정렬된 세그먼트들로부터 MAC(Media Access Control) 프레임을 추출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 대역 정보는 상기 세그먼트들 중에서 적어도 어느 하나의 세그먼트가 시간적으로 분할된 단위인 미니슬롯의 시작 시점 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 데이터 수신 방법.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서,
    상기 케이블 모뎀이 전송한 순서대로 세그먼트들의 순서를 정렬하는 상기 단계는,
    상기 세그먼트들 각각에 포함된 일련번호 정보 및 상기 미니슬롯의 시작 시점 정보 중에서 적어도 어느 하나의 정보를 확인하는 단계; 및
    상기 확인된 적어도 어느 하나의 정보를 이용하여 상기 세그먼트들의 순서를 정렬하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 데이터 수신 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 케이블 모뎀이 전송한 순서대로 세그먼트들의 순서를 정렬하는 상기 단계는,
    상기 미니슬롯의 시작 시점 정보가 동일하지 않은 경우의 세그먼트들에 대해 상기 세그먼트들 각각에 포함된 상기 미니슬롯의 시작 시점 정보에 기초하여 세그먼트들을 정렬하는 단계; 및
    상기 미니슬롯의 시작 시점 정보가 동일한 경우의 세그먼트들에 대해 상기 세그먼트들 내의 일련번호에 기초하여 상기 세그먼트들의 순서를 정렬하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 데이터 수신 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101597380B1 (ko) * 2011-11-21 2016-02-25 한국전자통신연구원 이진검색 기반 고속 부하균형 대역할당 장치 및 방법
US9344239B2 (en) * 2013-04-22 2016-05-17 Futurewei Technologies, Inc. Allocating orthogonal frequency-division multiple access (OFDMA) resources in ethernet passive optical network(PON) over coaxial (EPOC)
KR102133506B1 (ko) * 2018-09-13 2020-07-13 에스케이브로드밴드주식회사 방송서비스 제공장치 및 방송서비스 제공장치의 동작 방법
US11606118B2 (en) * 2020-08-27 2023-03-14 Connectify, Inc. Data transfer with multiple threshold actions

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040244043A1 (en) 2003-05-28 2004-12-02 Lind Paul Alan Wideband DOCSIS on catv systems using port-trunking
US20070195817A1 (en) 2004-12-10 2007-08-23 Broadcom Corporation Upstream channel bonding using legacy maps in a cable communications system
US20100002719A1 (en) 2008-07-02 2010-01-07 Cisco Technology, Inc. Map message expediency monitoring and automatic delay adjustments in m-cmts

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6526070B1 (en) * 1999-10-09 2003-02-25 Conexant Systems, Inc. Method and apparatus for upstream burst transmissions synchronization in cable modems
WO2006063307A2 (en) * 2004-12-10 2006-06-15 Broadcom Corporation Upstream channel bonding in a cable communications system
US7573884B2 (en) * 2006-03-06 2009-08-11 Texas Instruments Incorporated Cable modem downstream channel bonding re-sequencing mechanism
US20080130680A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-05 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for receiving upstream data packet
US20100064054A1 (en) * 2008-09-09 2010-03-11 Mobitv, Inc. Remote fast forward and rewind functionality for client devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040244043A1 (en) 2003-05-28 2004-12-02 Lind Paul Alan Wideband DOCSIS on catv systems using port-trunking
US20070195817A1 (en) 2004-12-10 2007-08-23 Broadcom Corporation Upstream channel bonding using legacy maps in a cable communications system
US20100002719A1 (en) 2008-07-02 2010-01-07 Cisco Technology, Inc. Map message expediency monitoring and automatic delay adjustments in m-cmts

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