KR101205622B1 - 채널 대역 할당 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

채널 대역 할당 장치가 제공된다. 특히, 대역 할당 요구 정보를 수신하여 우선 순위에 따라 정렬하고, 상기 정렬된 대역 할당 요구 정보 중 어느 하나를 미니 슬롯 할당부로 전달하는 정보 정렬부 및 상기 대역 할당 요구 정보가 바이트 기반 대역 할당 요구 정보인 경우, 바이트 곱셈자(Multiplier to number of bytes)를 적용하여 요구하는 바이트 수가 계산된 상기 대역 할당 요구 정보를 상기 미니 슬롯 할당부로 전달하는 연산부를 포함하고, 상기 미니 슬롯 할당부는 상기 대역 할당 요구 정보 및 기설정된 설정 정보를 참조하여 미니 슬롯을 할당 할 수 있는 채널 대역 할당 장치가 제공된다.
DOCSIS, HFC, 대역, CM, CMTS

Description

채널 대역 할당 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR BANDWIDTH ALLOCATION OF CHANNEL}
본 발명은 채널 대역 할당 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 HFC 망에서 상향 고속 데이터 전송을 위하여 임의의 한 상향 데이터 스트림을 여러 채널로 분산하여 보내고자 할 때, 각 상향 채널들에 대한 대역을 실시간으로 효과적으로 할당하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발지원사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-S-005-01, 과제명: HFC망에서의 IP기반 초고속 멀티미디어 전송기술 개발].
현재 케이블 망을 이용하여 데이터를 전송하는데 닥시스(DOCSIS: Data-over-Cable Service Interface Specification) 1.0, 1.1 및 2.0 표준 규격을 따르는 CMTS(Cable Modem Termination System) 및 케이블 모뎀(CM: Cable Modem)이 널리 사용되고 있다.
기존의 닥시스 규격은 상향 스트림의 경우 케이블 모뎀은 단일 RF 채널만을 이용할 수 있으며, 기존의 닥시스 2.0 이하의 규격에서는 단일 상향 채널만을 이용 하여 전송하기 때문에 주로 독립적인 단일 상향 채널 할당 및 전송에 관한 기술이 대부분이었다.
따라서, 다수의 상향 채널을 이용하여 상향 데이터를 전송하는 닥시스 3.0 규격에서는 다수의 CM이 여러 개의 상향 채널을 이용하여 효과적으로 전송할 수 있도록 채널 간의 대역 할당 상태를 고려한 대역 할당 방법이 필요하다.
또한, 이론적으로 제시된 방법은 그 효율성은 우수하나 많은 계산량과 동작을 요구하여, CMTS에서 실시간으로 처리하기에 어려운 점이 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다수의 케이블 모뎀이 여러 상향 채널을 공유하여 데이터를 효과적으로 전송할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
또한, 발명은 고속의 상향 데이터 전송을 요구하는 서비스를 제공할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 닥시스 3.0 규격에서 정의한 상향 채널 전송 형식을 이용하여, CMTS에서 실시간 처리 가능한 상향 대역을 할당하는 방식 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하고, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 장치는, 대역 할당 요구 정보를 수신하여 우선 순위에 따라 정렬하고, 상기 정렬된 대역 할당 요구 정보 중 어느 하나를 미니 슬롯 할당부로 전달하는 정보 정렬부 및 상기 대역 할당 요구 정보가 바이트 기반 대역 할당 요구 정보인 경우, 바이트 곱셈자(Multiplier to number of bytes)를 적용하여 요구하는 바이트 수가 계산된 상기 대역 할당 요구 정보를 상기 미니 슬롯 할당부로 전달하는 연산부를 포함하고, 상기 미니 슬롯 할당부는, 상기 대역 할당 요구 정보 및 기설정된 설정 정보를 참조하여 미니 슬롯을 할당하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 운영자 명령 정보 및 하나 이상의 상향 채널별 UCD(Upstream Channel Description) 정보 파라미터를 이용하여 계산된 실시간 대역 할당 파라미터로 상기 설정 정보를 설정하는 설정부를 더 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 미니 슬롯 할당부에 의하여 각 채널 별로 처리되어 큐에 저장된 상기 대역 할당 요구 정보에 대한 IE(Interval Element)를 생성하여 IE 테이블에 저장하는 대역 할당 정보 처리부 및 상기 IE 테이블로부터 상기 하나 이상의 채널에 대한 맵 메시지를 생성하여 출력하는 맵 메시지 생성부를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 방법은, 대역 할당 요구 정보를 수신하여 우선 순위에 따라 정렬하고, 상기 정렬된 대역 할당 요구 정보 중 어느 하나를 미니 슬롯 할당부로 전달하는 단계, 상기 대역 할당 요구 정보가 바이트 기반 대역 할당 요구 정보인 경우, 바이트 곱셈자(Multiplier to number of bytes)를 적용하여 요구하는 바이트 수가 계산된 상기 대역 할당 요구 정보를 전송하는 단계 및 상기 대역 할당 요구 정보 및 기설정된 설정 정보를 참조하여 미니 슬롯을 할당하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 채널 대역 할당 방법은, 맵 출력 주기에 따라 맵(MAP)의 출력 시기가 되었는지 여부를 판단하는 단계, 상기 맵의 출력 시기가 아닌 경우 다른 대역 할당 요구 정보가 수신되었는지 여부를 판단하는 단계, 상기 다른 대역 할당 요구 정보가 수신된 경우, 상기 바이트 곱셈자(Multiplier to number of bytes)를 적용하여 요구하는 바이트 수가 계산된 상기 대역 할당 요구 정보를 출력하는 단계, 하나 이상의 상향 채널 중 이전 IUC(In-Band Upstream Channel) 할당에 의하여 할당된 미니 슬롯 길이가 상기 IUC 주기를 초과하는지 여부를 판단하는 단계, 상기 IUC 주기를 초과한 채널에 대하여 IUC 구간을 할당하여 출력하는 단계, 상기 상향 채널 중 어느 하나 이상에서 이전 맵에 할당한 이후 할당된 미니 슬롯의 수가 하나의 맵 당 할당할 수 있는 미니 슬롯의 수를 초과하였는지 여부를 판단하는 단계, 상기 각 상향 채널 중 어느 하나 이상에서 할당된 미니 슬롯의 수가 하나의 맵 당 할당할 수 있는 미니 슬롯의 수를 초과한 경우, 상기 미니 슬롯의 수를 초과한 맵에 대한 대역 할당 종료 알림 메시지를 출력하고, 다른 맵에 대한 대역 할당 시작 알림 메시지를 출력하는 단계 및 상기 알림 메시지를 출력한 경우, 경쟁 대역 할당 요구 구간 정보를 출력하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 맵의 출력 시기인 경우, 현재 대역 할당되어 저장된 미니 슬롯 테이블을 이용하여 상기 맵을 생성하여 출력하는 단계 및 상기 하나 이상의 채널에 할당된 대역이 맵 길이에 대한 구간을 소요하지 못하는 경우, 상기 미소요 구간 내의 SID(Service ID)가 할당된 상기 대역 할당 요구 정보를 출력하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 바이트 곱셈자(Multiplier to number of bytes)를 적용하여 요구하는 바이트 수가 계산된 상기 대역 할당 요구 정보를 출력하는 상기 단계는, 상기 하나 이상의 채널 간에 할당된 미니 슬롯 값을 정규화하여 비교하는 단계, 상기 정규화된 미니 슬롯 값을 비교하여 빠른 시점과 늦은 시점 사이에 가용 한 채널에 대한 제1 할당 대역을 할당하는 단계, 상기 제1 할당 대역이 케이블 모뎀이 요구한 바이트 수보다 적은 경우, 상기 대역 할당 요구 정보를 전송한 서비스 플로우 내에서 추가적으로 가용한 채널에 대한 제2 할당 대역을 할당하는 단계 및 상기 제1 할당 대역 및 상기 제2 할당 대역이 요구한 대역에 비하여 불가분한 경우, 상기 할당 대역을 조정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면 다수의 케이블 모뎀이 여러 상향 채널을 공유하여 데이터를 효과적으로 전송할 수 있다.
또한, 발명에 따르면 고속의 상향 데이터 전송을 요구하는 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 닥시스 3.0 규격에서 정의한 상향 채널 전송 형식을 이용하여, CMTS에서 실시간 처리 가능한 상향 대역을 할당 할 수 있다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
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 1은 HFC 망에서 채널 본딩을 이용한 상향 및 하향 고속 데이터 전송 개념도의 예를 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 장치는, HFC망에서 상향 고속 데이터 전송을 위하여 임의의 한 상향 데이터 스트림을 여러 채널로 분산하여 보내고자 할 때, 각 상향 채널들에 대한 대역을 실시간으로 효과적으로 할당 할 수 있는 방법을 제시하고 있다.
따라서, 본 발명은 닥시스 3.0 규격에서 정의한 상향 채널 전송 형식을 이용하여, CMTS에서 다수의 케이블 모뎀 여러 상향 채널을 이용하여 데이터를 효과적으로 전송할 수 있도록 다채널 상향 스트림 실시간 대역 할당할 수 있는 차세대 케이블 망에서 고속 상향 MAC 처리 기술을 제공할 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 채널 본딩은 송신측에서 MAC 계층(102, 107)으로 입력된 데이터를 다수의 물리 채널(103, 108)으로 나누어 데이터를 전송하고, 수신측에서는 다수의 물리 채널(106, 109)로 전송된 데이터를 MAC 계층(102, 107)에서 순서대로 복원하여 데이터를 수신하는 방법을 기초로 한다.
이때, 본 발명은 하향의 경우 백본망이나 서버로부터 입력되는 고속의 데이터를 CMTS MAC 계층(102)에서 다수의 변조기(103)로 전송될 수 있도록 분배하며, 케이블 모뎀을 이용하여 각각의 RF 채널에서 복조(105)한 신호를 MAC 계층(107)에 서 복원하여 가입자 장치(CPE) 등으로 전송할 수 있다.
또한, 본 발명은 상향의 경우에도 케이블 모뎀의 MAC 계층(107)에서 다수의 물리계층(108)을 통하여 전송한다는 점에서는 유사하나, 상향 채널은 다수의 케이블 모뎀 이 하나의 주파수 대역을 시간적으로 나누어 공유하여 CMTS에 데이터를 전송한다는 점에서 차이를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따라 닥시스 3.0의 상향 채널 대역 할당 방법을 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 닥시스 3.0 상향 채널 대역 할당 예를 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 닥시스 3.0은 A, B, C, D, E의 서로 다른 케이블 모뎀에 대하여 상향 대역을 할당 할 수 있다.
이때, 각 상향 채널(201, 202, 203, 204)들은 변조 방식, 채널 코딩 방식 및 미니 슬롯의 길이 등 상향 채널 전송 파라미터가 서로 다를 수 있으며, 미니 슬롯의 시작 시점도 동기화되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, HFC 망에서 닥시스 규격을 이용하여 상향 데이터를 전송을 할 때, 다수의 케이블 모뎀이 동일한 주파수 대역을 시간적으로 나누어 사용하기 때문에, 임의의 케이블 모뎀이 HFC 망을 통하여 데이터를 전송하고자 할 경우, CMTS는 운용중인 상향 대역에 대하여 시간적으로 슬롯을 구분하여 해당 케이블 모뎀이 어떤 시간이 사용할 것인가를 알려주는 정보(MAP)를 하향 채널로 전송하고, 케이블 모뎀은 할당 받은 시간 구간에 요구한 양만큼의 데이터를 전송할 수 있다.
한편, 본 발명에 적용되는 닥시스 3.0 규격에서는 상향 전송의 경우, 케이블 모뎀이 전송하고자 하는 데이터 양을 CMTS에 요구 메시지로 전송하면 CMTS는 케이블 모뎀이 초기 등록 과정에서 설정한 다수의 상향 채널들에 대하여 대역을 할당할 수 있다. 예컨대, 임의의 케이블 모뎀(1)은 상향 채널 1(201)과 상향 채널 2(202)를 사용할 수 있으며 A로 표시된 구간에 데이터를 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 운영자는 최초 채널 대역 할당 장치에 대한 설정 정보를 설정하고, 상기 설정 정보에 따라 채널을 할당 하도록 제어 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 장치의 설정부의 구성을 도시한 블록도이다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 운영자 명령 정보 및 하나 이상의 상향 채널별 UCD(Upstream Channel Description) 정보 파라미터를 이용하여 계산된 실시간 대역 할당 파라미터로 상기 설정 정보를 설정하는 설정부(300)를 포함하고, 운영자는 상기 설정부를 이용하여 채널 할당을 어떻게 할 것인지 여부를 설정할 수 있다.
한편, 본 발명에 일실시예에 따른 설정부(300)는, 상기 운영자 명령 정보 및 상기 상향 채널별 UCD 정보 파라미터를 수신하는 UCD 처리부(310), 상기 수신된 운영자 명령 정보 및 상기 상향 채널별 UCD 정보 파라미터를 이용하여 생성된 채널별 UCD 정보를 출력하는 하향 프레임 처리부(320) 및 상기 파라미터를 실시간 대역 할당 가용한 파라미터로 계산하고, 상기 계산된 파라미터로 상기 설정 정보를 설정하 는 상향 프레임 처리부(330)로 구성될 수 있다.
이때, UCD 처리부(310)는 상기 운영자 명령 정보 및 각 상향 채널별 UCD(Upstream Channel Description) 메시지 파라미터를 입력 받아 각 채널별 UCD 메시지를 생성하여 하향 프레임 처리부(320)을 통하여 출력하고, 각 파라미터를 실시간 상향 대역 할당에 적합한 새로운 파라미터를 생성을 위한 연산 과정을 거쳐, 상향 프레임 처리부(330)내의 실시간 대역 할당 처리부에 설정 정보로 설정한다.
예를 들어, 본 발명은 실시간 상향 채널 대역 할당을 위하여 입력받는 상기 UCD 정보 파라미터로, UCID(Upstream Channel ID), UCD 변경 카운터(Change Count), 미니 슬롯(MiniSlot) 크기, 하나의 맵(MAP) 시간, 채널 전송률, 경쟁 구간 최대 요구 수, 최대 케이블 모뎀 거리, 및 초기 레인징 구간 길이 등을 입력 받을 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 UCD 정보 파라미터로, 각 채널에서 사용되는 버스트에 대한 파라미터가 입력되는데, FEC(Forward Error Control) 메시지 길이, 최대 버스트 미니 슬롯 길이(Maximum Burst Size), 여분 시간(Guard Time), 프리앰블(Preamble) 길이 등을 예로 들 수 있다.
상기와 같이 입력되는 UCD 정보 파라미터를 이용하여 실시간 대역 할당을 위한 파라미터를 계산하고, 상기 계산된 파라미터는 다시 상향 프레임 처리부(330)의 상기 대역 할당 처리부의 저장 장치에 설정 정보로 설정한다.
이때, 상기 실시간 대역 할당을 위한 파라미터로 계산되는 새로운 값으로는, 채널 n에서 하나의 MAP 당 미니슬롯 길이(A_MAP_Minislot(n)), 채널 n에서 IUC1 구 간 미니슬롯 길이(IUC1_Interval_MiniSlot(n)), 채널 n에서 초기 레인징 구간 미니 슬롯길이(InitialMaintenanceInterval_Minislot(n)), 채널 n에서 IUC1 버스트 미니 슬롯 길이(IUC1_Burst_MiniSlot(n)), 채널 n에서 IUC3 버스트 미니 슬롯 길이(IUC3_Burst_MiniSlot(n)) 또는 채널 n에서 IUC4 버스트 미니 슬롯 길이(IUC4_Burst_MiniSlot(n)) 등을 예로 들 수 있다.
또한, 상향 프레임 처리부(330)는, 상기 채널 별로 최대 버스트 크기를 고려하여 계산된 미니 슬롯 테이블을 저장부에 저장하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 미니 슬롯 테이블의 예를 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 각 상향 채널에서 상기 미니 슬롯 테이블은 도 4에 도시된 바와 같이, N개의 미니 슬롯을 이용하여 보낼 수 있는 닥시스(DOCSIS) MAC 패킷의 바이트 수를 나타낼 수 있다(본 예시에서는 세그먼트 헤더의 길이는 제외함).
또한, 상기 미니 슬롯 테이블은 미니 슬롯 테이블을 계산할 때, 각 채널 별로 최대 버스트 크기를 고려하여 최대 버스트 크기까지의 미니 슬롯에는 상기 UCD 메시지 내 “short or advanced short profile”을 이용하여 계산하고, 최대 버스트 크기보다 큰 미니 슬롯 수에는 UCD 메시지 내 “long or advanced long profile”을 이용하여 계산할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다채널 상향 실시간 대역 할당을 위한 서비스 플로우 속성 설정의 예를 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 상향 서비스 플로우 속성에는 QoS 관련 다양한 파라미터가 포함 될 수 있는데, 특히, 다채널 실시간 상향 대역 할당과 관련하여 우선 순위(Priority), 서비스 플로우 타입, RT(Request Transmission) 정책, 바이트 곱셈자(Multiplier to number of bytes) 또는 SID 클러스터 등을 예로 들 수 있다. 또한, 이러한 상기 서비스 플로우 속성은 상기 대역 할당 처리부의 저장 장치에 기억되어 언제든지 참조할 수 있도록 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 대역 할당 요구 정보의 예를 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 대역 할당 요구 정보는, 도 6에 도시된 바와 같이, 케이블 모뎀으로부터 경쟁 구간에 수신한 대역 할당 요구 프레임 또는 유니캐스트 프레임의 확장 헤더에 포함된 대역 할당 요구 정보를 처리하여 생성될 수 있다.
이상으로, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 장치의 설정 방법을 전술하였으며, 상기와 같이 설정된 상태에서 상기 대역 할당 요구 정보를 수신하여 채널 대역을 할당하는 방법을 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 장치(700)는 크게, 대역 할당 요구 정보를 수신하여 우선 순위에 따라 정렬하고, 상기 정렬된 대역 할당 요구 정보 중 어느 하나를 미니 슬롯 할당부(730)로 전달하는 정보 정렬부(710), 상기 대역 할당 요구 정보가 바이트 기반 대역 할당 요구 정보인 경우, 바이트 곱셈자(Multiplier to number of bytes)를 적용하여 요구하는 바이트 수가 계산된 상기 대역 할당 요구 정보를 상기 미니 슬롯 할당부(720)로 전달하는 연산부 및 상기 대역 할당 요구 정보 및 기설정된 설정 정보를 참조하여 미니 슬롯을 할당하는 미니 슬롯 할당부(730)로 구성될 수 있다.
이때, 정보 정렬부(710)는, 상기 정렬된 대역 할당 요구 정보를 다중화하여 상기 다중화된 대역 할당 요구 정보 중 어느 하나를 미니 슬롯 할당부(730)로 전달할 수도 있다.
또한, 정보 정렬부(710)로 수신되는 상기 대역 할당 요구 정보는, 유니캐스트 레인징에 대한 정보, 경쟁 구간에서 요구 프레임(Request Frame) 형식으로 생성된 정보, 비세그먼트 서비스 플로우의 피기백(Piggyback) 형식으로 입력된 정보, 세그먼트 서비스 플로우의 피기백(Piggyback) 형식으로 입력된 정보 또는 보류된 정보 중 어느 하나 이상을 포함하며, 상기 정보들은 각각 분리되어 저장 될 수 있다.
또한, 본 발명의 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 대역 할당 요구 정보가 경쟁 구간의 요구 프레임(Request Frame) 형식인 경우, 상기 형식에 대한 인지 정보를 정보 정렬부(710)로부터 수신하여 미니 슬롯 할당부(730)로 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 대역 할당 요구 정보가 미니 슬롯 기반 대역 할당 요구 정보이면 별다른 처리 없이 미니 슬롯 할당부(730)로 출력하고, 바이트 기반 대역 할당 요구 정보이면 해당 서비스 플로우의 바이트 곱셈자(Multiplier to number of bytes)를 적용하여 요구하는 바이트 수를 계산하여 출력한다.
미니 슬롯 할당부(730)는 차례로 입력되는 상기 대역 할당 요구 정보와 실시간 파라미터가 저장된 미니 슬롯 테이블을 참조하여 상향 채널들에 필요한 미니 슬롯을 할당하여 출력할 수 있다.
이러한, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 방법을 도 8을 참조하여 아래에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 채널 대역 할당 장치(700)는 맵 출력 주기에 따라 맵(MAP)의 출력 시기가 되었는지 여부를 판단한다(S801).
이때, 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 맵의 출력 시기인 경우, 현재 대역 할당되어 저장된 미니 슬롯 테이블을 이용하여 상기 맵을 생성하여 출력한다(S802).
한편, 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 하나 이상의 채널에 할당된 대역이 맵 길이에 대한 구간을 소요하지 못하는 경우, 상기 미소요 구간 내의 SID(Service ID)(예를 들어, SID 0)가 할당된 상기 대역 할당 요구 정보를 출력하도록 제어 할 수도 있다. 상기 S802 단계는 추후 도 12를 참조하여 다시 설명하도록 한다.
다음으로, 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 맵의 출력 시기가 아닌 경우 다른 대역 할당 요구 정보 즉, 새로운 대역 할당 요구 정보가 수신되었는지 여부를 판단한다(S803).
다음으로, 상기 다른 대역 할당 요구 정보가 수신된 경우, 상기 바이트 곱셈자(Multiplier to number of bytes)를 적용하여 요구하는 바이트 수가 계산된 상기 대역 할당 요구 정보를 출력한다(S804). 즉, 상기 다른 대역 할당 요구 정보로 바이트 기반 대역 할당 요구 정보가 수신된 경우, 연산부(720)을 이용하여 요구하는 바이트 수를 계산하여 상기 대역 할당 요구 정보를 출력한다(S804). 상기 S804 단계도 추후 도 12를 참조하여 다시 설명하도록 한다.
이때, 상기 바이트 기반 대역 할당 요구 처리는 크게 두 단계로 나누어지는 바, 도 9를 참조하여 다음과 같이 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 바이트 기반 대역 할당 요구 처리 형식을 도시한 예이다.
첫 번째는 대역 할당 요구가 속한 서비스 플로우가 전송할 수 있는 상향 채널들에 대하여 현재 할당된 미니 슬롯의 절대적인 시간을 서로 비교하여, 그 차이에 대하여 우선적으로 대역을 할당한다.
상기와 같은 대역 할당을 위하여 상향 채널 1, 2, 3, 4의 미니슬롯 크기는 서로 다르며, 비교를 위하여 하나의 스케일로 나타내기 위하여 정규화 과정이 필요하다. 각 채널의 정규화된 할당된 미니 슬롯 값을 비교하면 상향 채널 1이 다른 채널에 비하여 가장 많이 대역이 할당된 상태이며, diff(2), diff(3) 그리고 diff(4)는 상향 채널 1과의 미니슬롯 크기의 절대적인 차이를 나타낼 수 있다.
따라서, 바이트 기반 대역 할당 요구에 대하여 우선적으로 가장 대역 할당된 미니 슬롯의 절대적 값이 작은 상향 채널 3에 우선적으로 대역 대역을 할당하며, 추가 대역이 필요한 경우 상향 채널 4 그리고 상향 2에 순차적으로 대역을 할당한다.
두 번째는 상기 미니 슬롯의 차이로 할당한 대역이 요구한 바이트를 만족하지 못할 경우 해당 서비스 플로우에서 전송 가능한 상향 채널에 대하여 추가적으로 미니 슬롯을 할당한다. 이때, 전송 가능한 상향 채널에 미니 슬롯을 할당하였을 때, 할당된 구간의 끝 시점이 가장 작은 값이 되도록 할당한다.
상기 단계 S804는 다음과 같은 과정을 통하여 수행될 수도 있다.
먼저, 상기 단계 S804는 유니캐스트 레인징 대역 할당 요구하고, 미처리 대역 할당 요구하며, 요구 프레임(Request Frame)을 통한 대역 할당 요구하고, 피기백(Piggyback)을 통한 대역 할당 요구하는 과정을 수행한다.
다음으로, 채널 대역 할당 장치(700)는 하나 이상의 상향 채널 중 이전 IUC(In-Band Upstream Channel) 할당(예를 들어, IUC 3)에 의하여 할당된 미니 슬롯 길이가 상기 IUC 주기를 초과하는지 여부를 판단한다(S807).
이때, 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 IUC주기를 초과한 경우, 상기 IUC 주기를 초과한 채널에 대하여 IUC 구간을 할당하여 출력한다(S805).
다음으로, 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 상향 채널 중 어느 하나 이상에서 이전 맵에 할당한 이후 할당된 미니 슬롯의 수가 하나의 맵 당 할당할 수 있는 미니 슬롯의 수를 초과하였는지 여부를 판단한다(S808).
이때, 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 각 상향 채널 중 어느 하나 이상에 서 할당된 미니 슬롯의 수가 하나의 맵 당 할당할 수 있는 미니 슬롯의 수를 초과한 경우, 상기 미니 슬롯의 수를 초과한 맵에 대한 대역 할당 종료 알림 메시지를 출력하고, 다른 맵에 대한 대역 할당 시작 알림 메시지를 출력한다(S806).
또한, 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 알림 메시지를 출력한 경우, 경쟁 대역 할당 요구 구간 정보를 출력할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 바이트 기반 대역 할당 요구 처리가 요구되는 경우, 다음과 같은 과정을 통하여 상기 바이트 기반 대역 할당 요구 처리에 해당하는 대역 할당 요구 정보를 처리할 수 있다.
먼저, 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 하나 이상의 채널 간에 할당된 미니 슬롯 값을 정규화하여 비교한다.
다음으로, 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 정규화된 미니 슬롯 값을 비교하여 빠른 시점과 늦은 시점 사이에 가용한 채널에 대한 제1 할당 대역을 할당한다.
다음으로, 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 제1 할당 대역이 케이블 모뎀이 요구한 바이트 수보다 적은 경우, 상기 대역 할당 요구 정보를 전송한 서비스 플로우 내에서 추가적으로 가용한 채널에 대한 제2 할당 대역을 할당한다.
최종적으로, 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 제1 할당 대역 및 상기 제2 할당 대역이 요구한 대역에 비하여 불가분한 경우, 상기 할당 대역을 조정한다.
본 발명의 일실시예에 따른 바이트 기반 대역 할당 요구 처리에 해당하는 대역 할당 요구 정보를 처리하는 방법을 도 10을 참조하여 다음과 같이 상세히 설명 하도록 한다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 바이트 기반 대역 할당 요구 처리 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 바이트 기반 대역 할당 요구 정보에 따른 상기 대역 할당 요구 정보가 있는지 여부를 판단한다(S1001).
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 장치(700)는 바이트 기반 대역 할당 요구 정보가 있는 경우, 해당 서비스 플로우의 바이트 곱셈자를 적용하여 요구하는 바이트 수를 구하고, 상기 대역 할당 요구 정보가 속한 SID 클러스터를 찾아 전송 가능한 채널의 SID를 설정한다(1002).
다음으로, 상기 정규화된 미니 슬롯 값을 비교하여 빠른 시점과 늦은 시점 사이에 가용한 채널에 대한 제1 할당 대역을 할당하는데, 즉, 할당된 미니슬롯 값(CMT(n): Current Minislot Time for channel n)을 기반으로 하나의 미니슬롯을 할당을 한다(S1003).
본 단계(S1003)는 하기 수학식 1 내지 수학식 2에 의하여 수행될 수 있다.
Figure 112008087822548-pat00001
이때, 상기 CMT(n)(Current Minislot Time for channel n)는 상기 할당 가용 한 상향 채널에 대하여 현재 할당된 미니슬롯 값, 상기 NCMT(n)(Normalized Current Minislot Time for channel n)은 상기 CMT(n)에 대한 미니슬롯의 정규화된 값, 상기 max_NCMT는 정규화된 미니 슬롯 값 중 최대값, 상기 diff_NCMT(n)는 상기 최대값과의 차이, 상기 n은 전송 가능한 상향 채널, 상기 M(n)는 상기 상향 채널 n에서 미니슬롯 크기를 의미한다.
Figure 112008087822548-pat00002
이때, 상기 alloc_mslot(n)는 상기 바이트 기반 대역 할당 요구 정보에 대한 요청에 따라 전송 가능한 채널들에 대하여 할당되는 미니 슬롯의 수, 상기 alloc_byte(n)는 상기 할당된 각 채널의 미니 슬롯으로 전송될 수 있는 각 바이트수, 상기 alloc_bytes_sum는 전체 바이트 수, 상기 byte_lookup(n, s)은 상향 채널 n에 대하여 s개의 미니 슬롯으로 전송할 수 있는 바이트 수를 의미한다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 제1 할당 대역의 할당된 미니 슬롯으로 전송할 수 있는 바이트 수가 대역 할당 요구 정보에 대한 바이트 수보다 큰지 여부를 판단한다(S1004).
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 제1 할당 대역으로 할당된 미니 슬롯으로 전송할 수 있는 바이트 수가 대역 할당을 요구한 바이트 수(X)보다 큰 경우, 하기 수학식 3에 의하여 상기 제1 할당 대역을 재할당한다(S1005).
Figure 112008087822548-pat00003
이때, 상기 min_NCMT는 정규화된 미니 슬롯 값 중 최소값, 상기 Upper_NCMT는 상위 기준값, 상기 X는 상기 대역 할당을 요구한 바이트 수, 상기 basic_bytes_a_set는 상기 전송 가능 채널에서 상기 미니 슬롯을 이용하여 전송할 수 있는 바이트 수를 의미한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 alloc_bytes_sum을 새로 구한 후, 대역 할당 요구한 바이트 수(X)와 전송 가능 채널에서 하나의 미니 슬롯을 이용하여 전송할 수 있는 바이트 수(basic_bytes_a_set)의 합보다 큰 경우 max_NCMT를 upper_NCMT으로 설정하고, 작은 경우 min_NCMT를 upper_NCMT로 설정한 후 upper_NCMT를 (max_CMT+min_CMT)/2로 다시 계산할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 수학식 3을 이용하여 상기 각 채널에 대한 새로운 슬롯 할당 수를 구할 수 있으며, 수학식 2를 통하여 계산한 상기 alloc_bytes_sum이 상기 X보다 크고, (X+ basic_bytes )보다 작을 때까지 상기와 같은 과정을 반복한다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 제2 할당 대역을 할당한다(S1006).
본 단계(S1006)에서는 최초, 상기 가용한 채널(sel_ch) 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 채널에 대하여 상대적인 데이터 전송률(Ratio(n))을 계산한다.
다음으로, 본 단계(S1006)에서는 상기 선택된 채널에 대한 제1 추가 미니 슬롯의 수 및 상기 제1 추가 미니 슬롯을 통하여 전송 가용한 바이트 수(add_sel_bytes)를 하기 수학식 4를 이용하여 계산한다.
Figure 112008087822548-pat00004
다음으로, 본 단계(S1006)에서는 상기 가용한 채널에 대하여 상기 제1 추가 미니 슬롯의 수에 대응하는 제2 추가 미니 슬롯의 수를 하기 수학식 5를 이용하여 계산한다.
Figure 112008087822548-pat00005
다음으로, 본 단계(S1006)에서는 상기 정규화된 미니 슬롯 값을 이용하여 상기 수학식 2의 상기 alloc_mslot(n) 및 상기 제2 추가 미니 슬롯의 수를 상기 alloc_mslot(n)로 설정한다
다음으로, 본 단계(S1006)에서는 상기 수학식 2를 이용하여 상기 alloc_bytes_sum를 연산한다.
다음으로, 본 단계(S1006)에서는 상기 alloc_bytes_sum가 상기 X보다 작은 경우 상기 가용한 채널에 대하여 상기 alloc_bytes_sum가 상기 X보다 큰 값이 될 때까지 상기 제2 할당 대역의 미니 슬롯을 추가 할당한다.
다음으로, 채널 대역 할당 장치(700)는 상기 할당 대역을 조정할 수도 있다(S1007).
본 단계(S1007)에서는 최초, 상기 가용한 채널에 대한 상기 전체 바이트 수(alloc_bytes_sum) 및 상기 X와의 차이값인 여분 바이트(spare_bytes)를 하기 수학식 6을 이용하여 계산한다.
Figure 112008087822548-pat00006
다음으로, 본 단계(S1007)에서는 상기 전체 바이트 수(alloc_bytes_sum)가 상기 가용한 채널에서 하나의 상기 미니 슬롯을 이용하여 전송할 수 있는 바이트 수(basic_bytes_a_set)와 상기 X의 합보다 큰 경우, 상기 여분 미니 슬롯에 대응하도록 상기 미니 슬롯의 수를 하기 수학식 7을 이용하여 줄인다.
Figure 112008087822548-pat00007
다음으로, 본 단계(S1007)에서는 상기 가용한 채널들에 대한 상기 미니 슬롯을 줄여 상기 전체 바이트 수(alloc_bytes_sum)를 계산한다.
다음으로, 본 단계(S1007)에서는 상기 계산된 전체 바이트 수가 상기 X보다 크면 현재 값을 상기 가용한 채널의 상기 미니 슬롯의 수로 설정하고, 상기 X보다 작으면 줄이기 이전의 값을 상기 미니 슬롯의 수로 설정한다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 할당된 채널 별 대역 할당 요구 정보의 출력 형식의 예를 도시한 도면이다.
본 발명은 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상기 대역 할당 요구 처리 과정에서 상기 각 상향 채널들에서 할당된 미니 슬롯의 수가 하나의 맵 당 할당할 수 있는 미니 슬롯의 수를 넘어선 경우, 하나의 맵에 대한 대역 할당 끝을 알리는 상기 대역 할당 종료 알림 메시지(1101, 1106)를 출력하고, 새로운 맵에 대한 대역 할당을 알리는 상기 대역 할당 시작 알림 메시지(1102, 1104)를 출력한다.
또한, 본 발명의 맵에 대한 대역 할당 시작(1102, 1104)과 끝을 알리는 상기 메시지(1101, 1106)와 대역 할당을 알리는 메시지(1003, 1005)는 최종적으로, 대역 할당 정보 처리부로 출력된다. 이때, 상기 메시지에 대한 구분은 두번째 바이트의 컨트롤 플러그(Control Flag)를 통하여 이루어질 수 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 채널별 맵 메시지 생성부의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명은 도 11에 도시된 할당된 채널 별 대역 할당 요구 정보의 출력 형식과 같은 메시지를 출력하고, 최종적으로 대역 할당 정보 처리부(1210) 및 맵 메시지 생성부(1220)를 이용하여 맵을 생성할 수 있다.
즉, 본 발명의 채널별 맵 메시지 생성부(1200)는, 상기 미니 슬롯 할당부에 의하여 각 채널 별로 처리되어 큐에 저장된 상기 대역 할당 요구 정보에 대한 IE(Interval Element)를 생성하여 IE 테이블에 저장하는 대역 할당 정보 처리부(1210) 및 상기 IE 테이블로부터 상기 하나 이상의 채널에 대한 맵 메시지를 생성하여 출력하는 맵 메시지 생성부(1220)를 더 포함할 수 있다.
이때, 맵 메시지 생성부(1220)는, 상기 미니 슬롯을 상기 대역 할당 요구 정보를 구분하여 별도의 테이블로 구성할 수 있다.
즉, 본 발명은 채널 별 맵 메시지 생성부(1200)는 각 채널 별로 처리되어 큐에 저장된 대역 할당 정보 요소(BW Alloc. Info. Primitive)에 대하여 닥시스 MAP 메시지에 포함되는 IE(Interval Element)를 생성하여 IE 테이블에 저장하고, 상기 IE 테이블로부터 맵 메시지를 생성하여 출력한다.
또한, 대역 할당 정보 처리부(1210)는 0이 아닌 미니 슬롯이 할당된 유효 대역 할당 정보와 Null/Grand Pending/ACK과 같이 미니 슬롯이 할당되지 않은 비유효 대역 할당 정보로 구분하여 처리할 수 있다.
이때, 상기 유효 대역 할당 정보는 처리되어 Valid IE 테이블과 각 상향 채널의 상향 버스트 데이터 수신 블록의 유효 대역 할당 정보 요소(IE Primitive) 버퍼로 동시에 출력될 수 있다. 한편, 상기 비유효 정보는 Non-Valid IE 테이블에만 저장될 수 있다.
또한, 상기 Valid IE 테이블의 각 엔트리는 (SID, IUC, offset)의 형식으로 저장되며, 각 값은 아래와 같이 설정될 수 있다.
예를 들어, 상기 SID는 입력된 유효 대역 할당 정보로써, 상기 SID, IUC는 입력된 유효 대역 할당 정보 요소의 IUC이고, 상기 Offset은 해당 대역 할당 정보 요소의 “Minislot Start”와 MAP에 대한 대역 할당 시작을 알리는 정보에 있는 “Alloc Start Time”과의 차이를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 변환되어 상향 버스트 데이터 수신 기능을 수행하는 블록으로 출력되는 대역 할당 요구 정보는 기존의 대역 할당 요구 정보에 Minislot Size, Upstream Channel ID, UCD Count를 추가하여 출력하는 정보 일 수 있다.
또한, 상기 비유효 대역 할당 정보(Non Vaid BW Alloc. Info. Primitive)로부터는 Non Valid IE테이블의 엔트리로 변환하여 저장될 수 있으며, 상기 Non Valid IE 테이블의 각 엔트리는 (SID, IUC)의 형식으로 저장될 수 있다. 또한, 상기 MAP 변수 테이블에는 MAP에 대한 상기 대역 할당 시작과 끝을 알리는 정보와 대 역 할당을 알리는 정보의 변수들이 갱신되며 저장될 수 있다.
또한, 맵 메시지 생성부(1220)는 하나의 맵 메시지를 생성하여 출력 지시하는 신호와 하나의 맵에 대하여 Complete_MAP와 MAP_Period가 모두 활성화되었을 경우, 출력할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예들은 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 하드디스크, 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 HFC 망에서 채널 본딩을 이용한 상향 및 하향 고속 데이터 전송 개념도의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 닥시스 3.0 상향 채널 대역 할당 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 장치의 설정부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 미니 슬롯 테이블의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다채널 상향 실시간 대역 할당을 위한 서비스 플로우 속성 설정의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 대역 할당 요구 정보의 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 채널 대역 할당 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 바이트 기반 대역 할당 요구 처리 형식을 도시한 예이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 바이트 기반 대역 할당 요구 처리 방법 을 도시한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 할당된 채널 별 대역 할당 요구 정보의 출력 형식의 예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 채널별 맵 메시지 생성부의 구성을 도시한 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
700: 채널 대역 할당 장치
710: 정보 정렬부
720: 연산부
730: 미니 슬롯 할당부
740: 경쟁 구간 결정부

Claims (20)

  1. 대역 할당 요구 정보를 수신하여 우선 순위에 따라 정렬하고, 상기 정렬된 대역 할당 요구 정보 중 어느 하나를 미니 슬롯 할당부로 전달하는 정보 정렬부; 및
    상기 대역 할당 요구 정보가 바이트 기반 대역 할당 요구 정보인 경우, 바이트 곱셈자(Multiplier to number of bytes)를 적용하여 요구하는 바이트 수가 계산된 상기 대역 할당 요구 정보를 상기 미니 슬롯 할당부로 전달하는 연산부
    를 포함하고,
    상기 미니 슬롯 할당부는, 상기 대역 할당 요구 정보 및 기설정된 설정 정보를 참조하여 미니 슬롯을 할당하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    닥시스(DOCSIS: Data-over-Cable Service Interface Specification) 3.0 기반에서 수행되는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정보 정렬부는,
    상기 정렬된 대역 할당 요구 정보를 다중화하여 상기 다중화된 대역 할당 요구 정보 중 어느 하나를 미니 슬롯 할당부로 전달하는 것을 특징으로 하는 채널 대 역 할당 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정보 정렬부로 수신되는 상기 대역 할당 요구 정보는,
    유니캐스트 레인징에 대한 정보, 경쟁 구간에서 요구 프레임(Request Frame) 형식으로 생성된 정보, 비세그먼트 서비스 플로우의 피기백(Piggyback) 형식으로 입력된 정보, 세그먼트 서비스 플로우의 피기백(Piggyback) 형식으로 입력된 정보 또는 보류된 정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 출력된 대역 할당 정보가 경쟁 구간의 요구 프레임(Request Frame) 형식인 경우, 상기 형식에 대한 인지 정보를 상기 정보 정렬부로부터 수신하여 상기 미니 슬롯 할당부로 전달하는 경쟁 구간 결정부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    운영자 명령 정보 및 하나 이상의 상향 채널별 UCD(Upstream Channel Description) 정보 파라미터를 이용하여 계산된 실시간 대역 할당 파라미터로 상기 설정 정보를 설정하는 설정부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 설정부는,
    상기 운영자 명령 정보 및 상기 상향 채널별 UCD 정보 파라미터를 수신하는 UCD 처리부;
    상기 수신된 운영자 명령 정보 및 상기 상향 채널별 UCD 정보 파라미터를 이용하여 생성된 채널별 UCD 정보를 출력하는 하향 프레임 처리부; 및
    상기 파라미터를 실시간 대역 할당 가용한 파라미터로 계산하고, 상기 계산된 파라미터로 상기 설정 정보를 설정하는 상향 프레임 처리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상향 프레임 처리부는, 상기 채널 별로 최대 버스트 크기를 고려하여 계산된 미니 슬롯 테이블을 저장부에 저장하고,
    상기 미니 슬롯 할당부는 상기 저장된 미니 슬롯 테이블을 참조하여, 미니 슬롯을 할당하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 미니 슬롯 할당부에 의하여 각 채널 별로 처리되어 큐에 저장된 상기 대역 할당 요구 정보에 대한 IE(Interval Element)를 생성하여 IE 테이블에 저장하는 대역 할당 정보 처리부; 및
    상기 IE 테이블로부터 상기 하나 이상의 채널에 대한 맵 메시지를 생성하여 출력하는 맵 메시지 생성부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 맵 메시지 생성부는,
    상기 미니 슬롯을 상기 대역 할당 요구 정보를 구분하여 별도의 테이블로 구성하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 장치.
  11. 대역 할당 요구 정보를 수신하여 우선 순위에 따라 정렬하고, 상기 정렬된 대역 할당 요구 정보 중 어느 하나를 미니 슬롯 할당부로 전달하는 단계;
    상기 대역 할당 요구 정보가 바이트 기반 대역 할당 요구 정보인 경우, 바이트 곱셈자(Multiplier to number of bytes)를 적용하여 요구하는 바이트 수가 계산된 상기 대역 할당 요구 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 대역 할당 요구 정보 및 기설정된 설정 정보를 참조하여 미니 슬롯을 할당하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 설정 정보는 운영자 명령 정보 및 하나 이상의 상향 채널별 UCD(Upstream Channel Description) 정보 파라미터를 이용하여 계산된 실시간 대역 할당 파라미터인 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 방법.
  13. 맵 출력 주기에 따라 맵(MAP)의 출력 시기가 되었는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 맵의 출력 시기가 아닌 경우 다른 대역 할당 요구 정보가 수신되었는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 다른 대역 할당 요구 정보가 수신된 경우, 상기 바이트 곱셈자(Multiplier to number of bytes)를 적용하여 요구하는 바이트 수가 계산된 상기 대역 할당 요구 정보를 출력하는 단계;
    하나 이상의 상향 채널 중 이전 IUC(In-Band Upstream Channel) 할당에 의하여 할당된 미니 슬롯 길이가 상기 IUC 주기를 초과하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 IUC 주기를 초과한 채널에 대하여 IUC 구간을 할당하여 출력하는 단계;
    상기 상향 채널 중 어느 하나 이상에서 이전 맵에 할당한 이후 할당된 미니 슬롯의 수가 하나의 맵 당 할당할 수 있는 미니 슬롯의 수를 초과하였는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 각 상향 채널 중 어느 하나 이상에서 할당된 미니 슬롯의 수가 하나의 맵 당 할당할 수 있는 미니 슬롯의 수를 초과한 경우, 상기 미니 슬롯의 수를 초과 한 맵에 대한 대역 할당 종료 알림 메시지를 출력하고, 다른 맵에 대한 대역 할당 시작 알림 메시지를 출력하는 단계; 및
    상기 알림 메시지를 출력한 경우, 경쟁 대역 할당 요구 구간 정보를 출력하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 맵의 출력 시기인 경우, 현재 대역 할당되어 저장된 미니 슬롯 테이블을 이용하여 상기 맵을 생성하여 출력하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 채널에 할당된 대역이 맵 길이에 대한 구간을 소요하지 못하는 경우, 상기 미소요 구간 내의 SID(Service ID)가 할당된 상기 대역 할당 요구 정보를 출력하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 바이트 곱셈자(Multiplier to number of bytes)를 적용하여 요구하는 바이트 수가 계산된 상기 대역 할당 요구 정보를 출력하는 상기 단계는,
    상기 하나 이상의 채널 간에 할당된 미니 슬롯 값을 정규화하여 비교하는 단계;
    상기 정규화된 미니 슬롯 값을 비교하여 빠른 시점과 늦은 시점 사이에 가용 한 채널에 대한 제1 할당 대역을 할당하는 단계;
    상기 제1 할당 대역이 케이블 모뎀이 요구한 바이트 수보다 적은 경우, 상기 대역 할당 요구 정보를 전송한 서비스 플로우 내에서 추가적으로 가용한 채널에 대한 제2 할당 대역을 할당하는 단계; 및
    상기 제1 할당 대역 및 상기 제2 할당 대역이 요구한 대역에 비하여 불가분한 경우, 상기 할당 대역을 조정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    제1 할당 대역을 할당하는 상기 단계는, 하기 수학식 8 내지 수학식 9에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 방법.
    Figure 112012017741401-pat00008
    Figure 112012017741401-pat00009
    (이때, 상기 CMT(n)(Current Minislot Time for channel n)는 상기 할당 가용한 상향 채널에 대하여 현재 할당된 미니슬롯 값, 상기 NCMT(n)(Normalized Current Minislot Time for channel n)은 상기 CMT(n)에 대한 미니슬롯의 정규화된 값, 상기 max_NCMT는 정규화된 미니 슬롯 값 중 최대값, 상기 diff_NCMT(n)는 상기 최대값과의 차이, 상기 n은 전송 가능한 상향 채널, 상기 M(n)는 상기 상향 채널 n에서 미니슬롯 크기를 나타냄.)
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 할당 대역으로 할당된 미니 슬롯으로 전송할 수 있는 바이트 수가 대역 할당을 요구한 바이트 수보다 큰 경우, 하기 수학식 10에 의하여 상기 제1 할당 대역을 재할당하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 방법.
    Figure 112012017741401-pat00010
    (이때, 상기 min_NCMT는 정규화된 미니 슬롯 값 중 최소값, 상기 Upper_NCMT는 상위 기준값, 상기 X는 상기 대역 할당을 요구한 바이트 수, 상기 basic_bytes_a_set는 상기 전송 가능 채널에서 상기 미니 슬롯을 이용하여 전송할 수 있는 바이트 수를 나타냄.)
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제2 할당 대역을 할당하는 상기 단계는,
    상기 가용한 채널 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 채널에 대하여 상대적인 데이터 전송률을 계산하는 단계;
    상기 선택된 채널에 대한 제1 추가 미니 슬롯의 수 및 상기 제1 추가 미니 슬롯을 통하여 전송 가용한 바이트 수를 계산하는 단계;
    상기 가용한 채널에 대하여 상기 제1 추가 미니 슬롯의 수에 대응하는 제2 추가 미니 슬롯의 수를 계산하는 단계;
    상기 정규화된 미니 슬롯 값을 이용하여 상기 수학식 9의 상기 alloc_mslot(n) 및 상기 제2 추가 미니 슬롯의 수를 상기 alloc_mslot(n)로 설정하는 단계;
    상기 수학식 9를 이용하여 상기 alloc_bytes_sum를 연산하는 단계;
    상기 alloc_bytes_sum가 상기 X보다 작은 경우 상기 가용한 채널에 대하여 상기 alloc_bytes_sum가 상기 X보다 큰 값이 될 때까지 상기 제2 할당 대역의 미니 슬롯을 추가 할당하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 할당 대역을 조정하는 상기 단계는,
    상기 가용한 채널에 대한 상기 전체 바이트 수(alloc_bytes_sum) 및 상기 X와의 차이값인 여분 바이트(spare_bytes)를 계산하는 단계;
    상기 전체 바이트 수(alloc_bytes_sum)가 상기 가용한 채널에서 하나의 상기 미니 슬롯을 이용하여 전송할 수 있는 바이트 수(basic_bytes_a_set)와 상기 X의 합보다 큰 경우, 상기 여분 미니 슬롯에 대응하도록 상기 미니 슬롯의 수를 줄이는 단계;
    상기 가용한 채널들에 대한 상기 미니 슬롯을 줄여 상기 전체 바이트 수(alloc_bytes_sum)를 계산하는 단계;
    상기 계산된 전체 바이트 수가 상기 X보다 크면 현재 값을 상기 가용한 채널의 상기 미니 슬롯의 수로 설정하고, 상기 X보다 작으면 줄이기 이전의 값을 상기 미니 슬롯의 수로 설정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역 할당 방법.
  20. 제11항 내지 제19항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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