KR20000019918A

KR20000019918A - 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20000019918A
Application number: KR1019980038272A
Authority: KR
Inventors: 김덕년
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2000-04-15
Also published as: GB9827010D0; GB2341773A; KR100297840B1

Abstract

본 발명은 내장형 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 장치 및 방법에 관한 것으로, PCI 브릿지(Personal Computer Interface Bridge)를 통해 호스트 즉 컴퓨터 내부에 내장하여 케이블과 1:1 접속하고, IDMA(Independant Direct Memory Access) 채널을 통해 직접 호스트 메모리를 억세스할 수 있도록 하여 고속대량 전송이 가능하도록 한 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

즉, 케이블 모뎀 한 대에 다수의 호스트를 에더넷을 통하여 연결하지 않고 케이블 모뎀을 PCI 브릿지를 통해 호스트에 직접 내장한 다음 PCI 브릿지의 레지스터를 특정 값으로 셋팅하여 호스트로 케이블 모뎀을 통해 수신된 데이터를 전송하던지 또는 호스트로부터 케이블 모뎀을 통해 케이블상으로 송신 데이터를 전송하도록 하여 고속 대량의 데이터 송수신이 가능하도록 한 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 장치 및 방법(Host Interface Apparatus and Method for Cable Modem)

본 발명은 케이블 모뎀에 관한 것으로, 특히 PCI 브릿지(Personal Computer Interface Bridge)를 통해 호스트 내부에 내장하고, IDMA(Independant Direct Memory Access) 채널을 통해 직접 호스트 메모리를 억세스할 수 있도록 하는 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 장치 및 방법에 관한 것이다.

현재 가정이나 사무실등에서 컴퓨터를 이용하여 수많은 정보를 습득하기 위한 방법으로 컴퓨터 통신을 적극적으로 이용하고 있다.

이러한 컴퓨터 통신을 통해 텍스트 정보는 물론 영상 정보, 음성 정보등을 습득할 수 있고, 또한 필요로 하는 정보를 상대방과의 통신에 의하여 주고 받을 수 있게 되었다.

더 나아가서는 상대방과 직접 얼굴을 대면하면서 통신을 행할 수 있는 화상 통신까지 발전하게 되었고, 향후 주문형 비디오(Video On Demand)등의 영역까지 확장된다.

현재 가장 폭넓게 사용되고 있는 컴퓨터 통신의 방안으로는 도 1 에 도시한 바와같이, 컴퓨터(100)에 아날로그 모뎀(110)을 내장 또는 외장하여 전화선(120)을 통해 전화국(130)에 연결하고, 그 전화국(130)은 통신 서비스를 담당하는 서비스 회사로 연결되어 통신이 행해진다.

즉, 사용자가 컴퓨터 통신을 원하고자 컴퓨터(100)를 통해 서비스 회사의 전화번호를 입력하게 되면, 아날로그 모뎀(110)은 이를 다이얼링하여 전화선(120)을 통해 전화국(130)에 전화번호를 송출하게 된다.

전화국(130)은 사용자가 다이얼링한 전화번호에 해당하는 통신 서비회사에 접속시켜 컴퓨터(100)와 서비스 회사간에 회선을 연결하게 되는 것이다.

이후, 사용자가 송신하고자 하는 데이터를 컴퓨터(100)를 통해 입력하면, 아날로그 모뎀(110)은 이를 아날로그 신호로 변환하여 전화선(120)을 통해 전화국(130)으로 송신한다.

그러므로, 전화국(130)은 통신 서비스 회사로 사용자로부터 입력되는 데이터를 송신하여 다른 사용자와 접속시키게 된다.

한편, 사용자가 상대방으로부터의 데이터를 수신받는 경우 전화국(130)과 연결된 전화선(120)을 통해 아날로그 모뎀(110)이 데이터를 수신받은 다음, 수신된 데이터를 디지털 신호로 변환함으로써 사용자가 컴퓨터(100)를 통해 수신된 데이터를 확인할 수 있게 된다.

그런데, 이와같이 아날로그 모뎀(110)을 이용하여 전화선(130)을 통해 통신을 행하는 경우에 그 통신속도가 한정되어 많은 양의 데이터를 빠르게 주고 받을 수 있는데는 많은 제약이 따르게 된다.

즉, 전화선(130)을 통해 데이터를 송수신할 수 있는 최고 속도는 그 특성상 56kbps가 한계이므로, 영상 정보 특히 향후 주문형 비디오등의 데이터를 주고 받을 때 지연되는 시간이 증대되므로 서비스 자체가 불가능한 문제점이 발생한다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하고자 하여 최근에는 케이블 모뎀(Cable Modem)에 의한 통신 방안이 강구되고 있다.

케이블 모뎀은 고속의 전용 케이블과 연결되는 것으로, 일예를 들어 현재 가정등에서 시청하고 있는 케이블 텔레비젼의 전용 케이블등을 이용하여 통신을 행할 수 있게 되는 것이다.

도 2 는 이러한 외장형 케이블 모뎀을 이용한 통신 상태를 설명하기 위한 개략도로서, CMTS(Cable Modem Termination System)(240)과 케이블 모뎀(220)은 케이블(230)로 연결되고, 상기 케이블 모뎀(220)과 컴퓨터(200-1, 200-2,...,200-n)는 에더넷 버스(210)로 연결된다.

먼저, 컴퓨터(200-1, 200-2,...,200-n)로부터 에더넷 버스(210)을 통하여 케이블 모뎀(220)으로 데이터를 송신 즉 업로드하는 경우에 대하여 설명하면, 컴퓨터(200-1)에서 업로드할 데이터 페킷을 에더넷 버스(210)상으로 올린 다음 이를 다시 수신받게 된다.

이렇게 송신한 데이터 패킷을 다시 수신받는 과정중에 그 송신된 데이터 패킷과 수신된 데이터 패킷에 에러가 발생하였으면 이는 에더넷 버스(210)를 통하여 다른 컴퓨터(200-2,...,200-n)가 현재 데이터 패킷을 업로드하는 경우가 된다.

즉, 만일 컴퓨터(200-2)에서 먼저 데이터 패킷을 에더넷 버스(210)로 업로드하였다면 컴퓨터(200-2)가 마스터가 되고 다른 컴퓨터(200-2,...,200-n)는 슬레이브가 되어 컴퓨터(200-2)가 우선권을 갖게되는 것이다.

따라서, 상기 컴퓨터(200-2)가 하나의 데이터 패킷의 업로드를 완료하면 컴퓨터(200-1)가 마스터가 되고, 컴퓨터(200-2)는 슬레이브가 된다.

다시말하면, 컴퓨터(200-1, 200-2,...,200-n)에서 케이블 모뎀(220)으로 에더넷 버스(210)를 이용하여 데이터를 전송하는 경우에 DMA(Direct Memory Access) 방식을 사용하여 데이터를 전송한다는 것이다.

그러므로 케이블 모뎀(220)는 에더넷 버스(210)상에 올려진 데이터를 패킷 단위로 케이블(230)을 통해 CMTS(240)로 전송하는 것이다.

한편, CMTS(240)로부터 데이터를 수신받는 경우에 대하여 설명하면, 케이블 모뎀(220)은 케이블(230)을 통해 수신받은 데이터를 패킷 단위로 에더넷 버스(210)상으로 올리게 된다.

컴퓨터(200-1, 200-2,...,200-n)는 상기 에더넷 버스(210)상으로 올려진 데이터 패킷의 헤더를 분석하여 자신의 데이터인지를 반단하게 되는데, 만일 인터넷 통신을 행하는 경우 IP 어드레스(Internet Protocol address)를 비교하여 자신의 어드레스와 동일하면 이를 수신하고, 동일하지 않으면 이를 거부하게 된다.

도 3 은 이러한 외장형 케이블 모뎀의 상세 블록도로서, 케이블과 접속하여 데이터를 송수신하는 다이플렉서(300); 상기 다이플렉서(300)로부터 수신 데이터만을 인가받아 매체 접근 제어부(330)에 제공하는 수신부(310); 매체 접근 제어부(330)로부터 송신 데이터만을 인가받아 상기 다이플렉서(300)에 제공하는 송신부(310); 상기 수신부(310)로부터 인가되는 데이터가 자신의 데이터인지를 판단하여 수신받고, 램(370)에 저장된 송신 데이터를 모뎀 버스(350)를 통해 인가받아 상기 송신부(320)에 제공하는 매체 접근 제어부(MAC :Medium Access Controller)(330); 램(370)에 저장된 송수신 데이터의 입출력을 제어하는 씨피유(360); 상기 씨피유(360)의 제어에 의해 모뎀 버스(350)상의 입출력 데이터를 저장하는 램(370); 에더넷 버스를 통해 다수의 컴퓨터와 접속되어 모뎀 버스(380)상의 송수신 데이터를 입출력하는 에더넷 접속부(380)로 구성된다.

이를 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 컴퓨터로부터 인가되는 송신 데이터를 에더넷 버스를 통해 인가받아 케이블상으로 출력하는 송신 동작을 설명하면, 에더넷 접속부(380)의 송수신부(382)는 에더넷 버스 즉, LAN(Local Area Network) 버스와 커넥터(383)를 통해 연결되어 에더넷 버스상에 올려진 송신 데이터를 수신받아 에더넷 제어부(381)에 제공하게 된다.

이때 상기 커넥터(383)는 일반적으로 RJ-45 커넥터를 사용한다.

상기 에더넷 제어부(381)는 상기 송수신부(382)로부터 제공되는 데이터가 송신 데이터인지 수신 데이터인지를 판단하여 송신 데이터인 경우에 모뎀 버스(381)로 출력하게 된다.

씨피유(360)는 상기 모뎀 버스(350)상에 올려진 데이터를 패킷 단위로 램(370)에 저장하게 되며, 매체 접근 제어부(330)로부터 요구가 발생하면 램(370)에 저장된 패킷 단위의 데이터를 모뎀 버스(350)를 통해 상기 매체 접근 제어부(330)로 제공할 수 있도록 램(370)을 제어하게 된다.

상기 매체 접근 제어부(330)는 모뎀 버스(350)상에 올려진 송신 데이터를 인가받아 암호화 및 해독화부(340)에 의해 타인이 데이터의 정보를 도용하지 못하도록 암호화한 다음 송신부(320)로 출력하게 된다.

송신부(320)의 업로드부(321)는 인가되는 데이터를 스트림 형태로 인가받아 D/A 변환부(322)에 제공하게 되고, 이 스트림 형태의 데이터를 D/A 변환부(322)에서 케이블상으로 전송하기 위한 아날로그 신호로 변환시키게 된다.

상기 D/A 변환부(322)에 의해 아날로그 신호로 변환된 데이터는 저역필터(323)에 의해 아날로그 신호로의 변환시에 포함된 잡음성분이 제거되어 다이플렉서(300)로 출력된다.

그러므로, 케이블과 직접 접속되는 다이플렉서(300)는 인가되는 아날로그 데이터를 케이블을 통해 CMTS로 송신하게 되는 것이다.

한편, 케이블을 통해 인가되는 데이터를 수신하는 동작을 설명하면, 다이플렉서(300)를 통해 인가되는 케이블상의 데이터를 수신부(310)의 튜너(311)에서 인가받아 수신하고자 하는 채널로 튜닝을 하게 된다.

즉, 케이블상에는 각기 다른 채널로 전송되는 데이터가 혼재하여 있을 수 있으므로 CMTS와 케이블 모뎀이 기 약속한 채널로 튜닝하여야 하는 것이다.

상기 튜너(311)에서 튜닝된 채널의 데이터는 A/D 변환부(312)에 의해 디지털 스트림 형태의 신호로 변환되어 다운로드부(313)로 인가된다.

매체 접근 제어부(330)는 상기 다운로드부(313)에 인가된 데이터의 IP를 분석하여 자신의 IP와 일치한다면 다운로드부(313)에 정보 수신을 요청함으로써 스트림 형태의 데이터를 수신할 수 있도록 하고, 이렇게 수신된 데이터는 암호화 및 해독화부(340)를 통해 원래의 신호로 해독된다.

상기 암호화 및 해독화부(340)에 의해 해독된 데이터는 씨피유(360)의 제어에 따라 모뎀 버스(350)를 통해 램(370)에 패킷 단위로 저장된다.

에더넷 접속부(380)의 에더넷 제어부(381)에서 수신 요구신호가 발생되면 씨피유(360)는 상기 램(370)에 패킷 단위로 저장된 데이터를 모뎀 버스(350)상으로 올리게 되고, 이에따라 에더넷 제어부(381)는 데이터 패킷을 인가받아 송수신부(382)에 제공하게 된다.

따라서, 상기 송수신부(382)는 커넥터(383)를 통해 에더넷 버스로 데이터를 송출하게 된다.

그러므로, 에더넷 버스에 의해 연결된 각 컴퓨터는 자기자신에 해당하는 데이터만을 LAN 카드를 통해 수신받을 수 있게된다.

그런데, 이와같이 외장형의 케이블 모뎀을 이용하여 데이터를 송수신하는 경우에 10Mbps ∼ 40Mbps의 전송속도를 가지게 되어 전화선을 이용하는 것보다 훨씬 빠르게 되지만, 하나의 케이블 모뎀에 여러대의 컴퓨터가 연결되어 데이터를 송수신하게 되므로 동시에 데이터 전송이 발생한다면 DMA 방식에 의해 마스터와 슬레이브를 지정하여 전송이 행해지므로 그 전송속도가 떨어지는 문제점이 있다.

이로인해 데이터 양이 많은 영상 데이터등을 여러대의 컴퓨터에서 동시에 전송하는 경우에 전송속도에서 큰 문제점이 발생하게 된다.

또한, 케이블 모뎀과 여러대의 컴퓨터를 연결하기 위하여 에더넷 버스를 이용하므로 컴퓨터에서 에더넷 버스를 접속하기 위해서는 별도의 랜 카드(LAN Card)가 각 컴퓨터에 구비되어 있어야 하므로 비용 측면에서 결코 유리하지 못한 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명은 종래의 이러한 문제점을 감안하여, PCI 브릿지(Personal Computer Interface Bridge)를 통해 호스트 즉 컴퓨터 내부에 내장하여 케이블과 1:1 접속하고, IDMA(Independant Direct Memory Access) 채널을 통해 직접 호스트 메모리를 억세스할 수 있도록 하여 고속대량 전송이 가능하도록 한 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 일반적인 전화선을 이용한 아날로그 모뎀의 통신 상태를 설명하기 위한 도.

도 2 는 종래의 외장형 케이블 모뎀을 이용한 통신 상태를 설명하기 위한 개략도.

도 3 은 종래의 외장형 케이블 모뎀의 블록도.

도 4 는 본 발명 내장형 케이블 모뎀을 이용한 통신 상태를 설명하기 위한 개략도.

도 5 는 본 발명 내장형 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 장치의 세부 블록도.

도 6a 는 도 5에 의거하여 수신된 데이터 패킷을 호스트로 전송하는 과정을 설명하기 위하여 본 발명을 간략히 나타낸 블록도.

도 6b 는 도 5에 의거하여 데이터 패킷을 호스트로부터 인가받아 송신하는 과정을 설명하기 위하여 본 발명을 간략히 나타낸 블록도.

도 7 과 도 8 는 본 발명 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 방법을 나타낸 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

400∼430 : 호스트 401∼431 : 케이블 모뎀

440 : 케이블 450 : CMTS

500 : 다이플렉서 510 : 수신부

511 : 튜너 512 : A/D 변환부

513 : 다운로드부 520 : 송신부

521 : 업로드부 522 : D/A 변환부

523 : 저역필터 530 : 매체 접근 제어부

540 : 암호화 및 해독화부 550 : 버스 라인

560 : 씨피유 570 : 램

580 : PCI 브릿지 600 : 호스트 메모리

610 : 드라이버

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 장치는, 케이블과 접속하여 데이터를 송수신하는 다이플렉서(500); 상기 다이플렉서(500)로부터 수신 데이터만을 인가받는 수신부(510); 상기 다이플렉서(500)로부터 송신 데이터만을 인가받는 송신부(510); 상기 수신부(510)로부터 인가되는 데이터가 자신의 데이터인지를 판단하여 수신받고, 램(570)에 저장된 송신 데이터를 모뎀 버스(550)를 통해 인가받아 상기 송신부(520)에 제공하는 매체 접근 제어부(530); 호스트로부터 인가되는 제어정보에 의해 PCI 브릿지(580)의 송수신 상태를 제어하고, 램(570)에 저장된 송수신 데이터의 입출력을 제어하는 씨피유(560); 송수신되는 데이터를 저장하는 램(570); 호스트와 PCI 버스로 인터페이스되어 상기 씨피유(560)의 제어에 의해 램(570)에 저장된 수신 데이터를 호스트로 출력하고, 호스트로부터 송신 데이터를 인가받아 램(570)에 저장하는 PCI 브릿지(580)로 구성됨을 특징으로 한다.

한편, 본 발명 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 방법에서 케이블 모뎀에 의해 수신된 데이터를 호스트로 전송하는 방법은, 호스트 메모리로부터 제어정보를 리드할 수 있도록 PCI 브릿지의 내부 레지스터를 적당한 값으로 셋팅한 다음 그 값으로 호스트 메모리의 제어정보를 읽어들이는 제어정보 리드과정; 상기 리드된 제어정보를 분석하여 호스트 메모리의 빈공간의 존재 유무를 판단하는 제어정보 분석과정; 호스트 메모리에 빈공간이 존재한다면 수신된 데이터 패킷을 램에 저장한 다음 그 데이터 패킷의 정보에 의해 PCI 브릿지의 내부 레지스터를 특정한 값으로 다시 셋팅하는 레지스터 셋팅과정; PCI 브릿지의 레지스터 셋팅후 IDMA 채널을 획득한 다음 그 셋팅된 레지스터의 값으로 램에 저장된 데이터 패킷을 리드하여 호스트로 전송하는 데이터 전송과정으로 수행됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 방법에서 호스트로부터 케이블 모뎀에 통해 케이블상으로 데이터를 전송하는 방법은, 호스트로부터 데이터를 송신하고자 인터럽트가 발생되면 호스트로부터 제어정보를 리드할 수 있도록 PCI 브릿지의 내부 레지스터를 적당한 값으로 셋팅한 다음 그 값으로 호스트 메모리의 제어정보를 읽어들이는 제어정보 리드과정; 상기 리드된 제어정보에 의해 호스트 메모리에 저장된 송신 데이터의 정보를 분석하는 제어정보 분석과정; 상기 분석된 송신 데이터의 정보에 의해 PCI 브릿지의 내부 레지스터를 특정한 값으로 다시 셋팅하는 레지스터 셋팅과정; PCI 브릿지에 셋팅된 레지스터의 값에 의해 호스트 메모리의 송신 데이터 패킷을 읽어들여 그 레지스터에 저장하는 송신 데이터 리드과정; PCI 브릿지의 레지스터에 송신 데이터 패킷을 저장한 다음 IDMA 채널을 획득하여 그 데이터 패킷을 램으로 전송하는 데이터 전송과정으로 수행됨을 특징으로 한다.

이와같이 구성된 본 발명 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 장치 및 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 케이블 모뎀은 도 4에 도시한 바와같이 CMTS(450)에 접속된 케이블(440)에 다수의 각 호스트(400,410,420,430) 즉, 컴퓨터가 내장된 케이블 모뎀(401,411,421,431)에 의해 직접 연결된다.

케이블 모뎀(401,411,421,431)은 내장형이므로 그 형태는 카드형태로 되어 호스트(400,410, 420,430)의 슬롯에 삽입되므로 종래와 같이 에더넷을 연결하기 위한 별도의 에더넷 버스와 LAN 카드등이 필요치 않게된다.

이때, 상기 케이블 모뎀(401,411,421,431)과 호스트(400,410, 420,430)와의 직접적인 인터페이스는 케이블 모뎀(401,411,421,431)의 PCI 브릿지(Personal Computer Interface Bridge)를 통해 PCI 버스로 연결된다.

도 5 는 이러한 내장형 케이블 모뎀의 상세 블록도로서, 이의 동작과정을 상세히 설명한다.

먼저, 호스트로부터 인가되는 송신 데이터를 PCI 브릿지(580)를 통해 인가받아 케이블상으로 출력하는 송신 동작을 설명하면, 씨피유(560)는 호스트로부터 데이터 송신여부를 판단하여 송신을 원하는 경우에 데이터를 읽어들이기 위하여 PCI 브릿지(580)의 내부 레지스터를 셋팅하게 된다.

이에따라 PCI 브릿지(580)는 셋팅된 내부 레지스터의 값으로 호스트로부터의 데이터를 읽어들여 모뎀 버스(550)를 통해 씨피유(560)에 제공하게 된다.

상기 씨피유(560)는 상기 PCI 브릿지(580)로부터 출력되는 데이터를 인가받아 램(570)에 저장하기 위하여 특정한 값으로 상기 램(570)의 레지스터를 셋팅한 다음 PCI 브릿지(580)로부터 모뎀 버스(550)로 인가되는 데이터를 그 레지스터에 저장하게 되는 것이다.

씨피유(560)는 매체 접근 제어부(330)로부터 데이터의 송신 요구 발생하면 램(570)에 저장된 데이터를 모뎀 버스(550)를 통해 상기 매체 접근 제어부(530)로 제공할 수 있도록 램(570)을 제어하게 된다.

상기 매체 접근 제어부(530)는 모뎀 버스(550)상에 올려진 송신 데이터를 인가받아 암호화 및 해독화부(540)에 의해 타인이 데이터의 정보를 도용하지 못하도록 암호화한 다음 송신부(520)로 출력하게 된다.

송신부(520)의 업로드부(521)는 인가되는 데이터를 스트림 형태로 인가받아 D/A 변환부(522)에 제공하게 되고, 이 스트림 형태의 데이터를 D/A 변환부(522)에서 케이블상으로 전송하기 위한 아날로그 신호로 변환시키게 된다.

상기 D/A 변환부(522)에 의해 아날로그 신호로 변환된 데이터는 저역필터(523)에 의해 아날로그 신호로의 변환시에 포함된 잡음성분이 제거되어 다이플렉서(500)로 출력된다.

그러므로, 케이블과 직접 접속되는 다이플렉서(500)는 인가되는 아날로그 데이터를 케이블을 통해 CMTS로 송신하게 되는 것이다.

한편, 케이블을 통해 인가되는 데이터를 수신하는 동작을 설명하면, 다이플렉서(500)를 통해 인가되는 케이블상의 데이터를 수신부(510)의 튜너(511)에서 인가받아 수신하고자 하는 채널로 튜닝을 하게 된다.

상기 튜너(511)에서 튜닝된 채널의 데이터는 A/D 변환부(512)에 의해 디지털 스트림 형태의 신호로 변환되어 다운로드부(513)로 인가된다.

매체 접근 제어부(530)는 상기 다운로드부(513)에 인가된 데이터의 IP를 분석하여 자신의 IP와 일치한다면 다운로드부(513)에 정보 수신을 요청함으로써 스트림 형태의 데이터를 수신할 수 있도록 하고, 이렇게 수신된 데이터는 암호화 및 해독화부(540)를 통해 원래의 신호로 해독된다.

한편, 씨피유(560)는 호스트의 제어 정보를 읽어들이기 위하여 PCI 브릿지(580)의 레지스터를 적당한 값으로 셋팅하게 되며, 이에따라 상기 PCI 브릿지(580)는 셋팅된 레지스터 값으로 호스트의 제어정보를 읽어들이게 된다.

상기 PCI 브릿지(580)에 의해 읽혀진 호스트의 제어정보는 모뎀 버스(550)를 통해 씨피유(560)가 읽어들여 특정한 값으로 램(570)의 레지스터를 셋팅하게 된다.

따라서, 상기 암호화 및 해독화부(540)에 의해 해독된 데이터는 씨피유(560)의 제어에 따라 모뎀 버스(550)를 통해 램(570)의 레지스터에 패킷 단위로 저장된다.

상기 램(570)에 패킷 단위의 데이터가 저장되면 PCI 브릿지(580)는 램(570)에 저장된 데이터를 읽어들여 호스트로 전송하게 됨으로써 호스트는 자신의 메모리에 이를 저장하게 된다.

상기에서 설명한 케이블 모뎀과 호스트간의 데이터 송수신의 동작을 도 6 내지 도 9 까지를 참조하여 좀 더 상세히 설명한다.

도 6a 및 도 7 은 케이블 모뎀으로부터 PCI 브릿지를 이용하여 호스트로 데이터를 전송하는 과정을 나타낸 도로서, 먼저 호스트의 드라이버(610)는 케이블 모뎀으로부터 데이터 패킷을 수신받기 위하여 호스트 메모리(600)에 버퍼 즉, 빈 공간을 생성하게 된다(SO).

씨피유(560)는 호스트 메모리(600)의 제어정보를 읽어들이기 위하여 PCI 브릿지(580) 내부의 레지스터를 적당한 값으로 셋팅하게 되는데(S1), 이러한 레지스터에 셋팅되는 값은 소오스 어드레스(source address)와 수신지 어드레스(destination address), 그리고 전송 바이트의 수에 대한 값으로서, 소오스 어드레스는 호스트 메모리(600)로부터 제어정보가 있는 어드레스이고, 수신지 어드레스는 호스트 메모리(600)로부터 인가되는 제어정보를 저장하기 위한 어드레스이며, 전송 바이트의 수는 제어정보의 크기에 대한 값이된다(ST100).

따라서, PCI 브릿지(680)는 레지스터에 셋팅된 소오스 어드레스에 의해 호스트 메모리(600)로부터 제어정보 즉, 호스트 메모리(600)에 비어있는 버퍼의 주소를 읽어들인 다음(S2) 이 읽어들인 제어정보를 씨피유(560)로 전송하게 된다(S3)(ST110).

이때, 제어정보가 저장되어 있는 부분을 씨피유(560)가 알고 있어야 하므로, 미리 이에 관해서는 호스트 메모리(600)와 씨피유(560)간에는 미리 약속이 되어 있어야 한다.

그러므로, 상기 씨피유(560)는 입력되는 제어정보를 바탕으로 호스트 메모리(600)에 빈 공간이 있는지의 유무를 판단하게 되는 것이다(ST120).

만일 빈 공간이 존재하지 않는다면 재차 PCI 브릿지(580)의 레지스터를 적당한 값으로 셋팅하여 호스트 메모리(600)로부터 제어정보를 읽어들이도록 하며, 빈 공간이 존재한다면 모뎀 버스(550)상의 수신 데이터 패킷이 램(570)에 저장되도록 제어한다(ST130).

상기 램(570)에 수신된 데이터 패킷이 저장되면 씨피유(560)는 데이터 패킷의 헤더 정보를 읽어들여 이를 분석한 다음 전송하고자 하는 데이터 패킷의 길이에 대한 값으로 PCI 브릿지(580)의 내부 레지스터를 셋팅하게 된다(S4)(ST140, ST150).

이때, 상기 PCI 브릿지(580)의 레지스터 셋팅은 데이터 패킷 단위로 하게 된다.

따라서, 상기 PCI 브릿지(580)와 씨피유(560) 사이에는 IDMA(Independant Direct Memory Access) 채널이 형성되어(S5), PCI 브릿지(580)가 램(570)에 저장된 데이터를 패킷단위로 읽어들여 미리 셋팅된 내부 레지스터에 저장하게 되는 것이다(S6,S7)(ST160, ST170).

상기 PCI 브릿지(580)는 내부 레지스터에 저장된 데이터 패킷을 호스트 메모리(600)로 전송함으로써 호스트 메모리(600)의 비어있는 버퍼 즉, 빈 공간에 케이블로부터 수신되는 데이터가 최종적으로 저장되는 것이다(ST180, ST190).

한편, 도 6b와 도 8은 호스트로부터 PCI 브릿지를 이용하여 케이블 모뎀으로 데이터를 전송하는 과정을 나타낸 도로서, 호스트의 드라이버(610)가 송신할 데이터 패킷이 있음을 케이블 모뎀에 알려주기 위하여 인터럽트 신호를 발생하게 되면 씨피유(560)는 PCI 브릿지(580)를 통해 호스트로부터 인터럽트가 발생하였음을 인지하게 된다(R1)(ST200).

씨피유(560)는 인터럽트 신호가 발생되었을 경우 호스트 메모리(600)에 있는 제어정보를 읽어들이기 위하여 PCI 브릿지(580) 내부의 레지스터를 적당한 값으로 셋팅하게 되는데(R2), 이러한 레지스터에 셋팅되는 값은 소오스 어드레스와 수신지 어드레스, 그리고 전송 바이트의 수에 대한 값이 된다(ST220).

따라서, PCI 브릿지(580)는 내부 레지스터에 셋팅된 값으로 호스트 메모리(600)의 제어정보를 읽어들이게 되는데(R3), 이때의 제어정보는 호스트 메모리(600)에 송신할 데이터가 저장되어 있는 버퍼의 주소가 되는 것이다

씨피유(560)는 상기 PCI 브릿지(580)가 읽어들인 호스트 메모리(600)의 제어정보를 인가받아(R4) 호스트 메모리(600)에 저장된 송신 데이터 패킷을 읽어들이기 위하여 PCI 브릿지(580) 내부의 레지스터를 다시 셋팅하게 되는데(R5), 이때 레지스터에 셋팅되는 값은 읽어들인 제어정보를 바탕으로 송신 데이터 패킷의 버퍼 어드레스와 데이터의 길이에 대한 값이된다(ST230).

따라서, PCI 브릿지(580)는 상기 씨피유(560)에 의해 레지스터에 셋팅된 값으로 호스트 메모리(600)에 저장된 송신 데이터를 패킷 단위로 읽어들여 저장하게 된다(R6)(ST250).

이로인해 상기 PCI 브릿지(580)와 씨피유(560) 사이에는 IDMA 채널이 형성되므로(R7), PCI 브릿지(580)에 저장된 데이터 패킷은 씨피유(560)로 인가되어 램(570)으로 전송되어 저장된다(R8)(ST260,ST270).

그러므로 상기 램(570)에 저장된 데이터 패킷은 모뎀 버스(550)를 통해 매체 접근 제어부(530)와 송신부(520), 그리고 다이플렉서(500)에 의해 케이블상으로 송출되는 것이다.

이와같이 본 발명 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 장치 및 방법은, PCI 브릿지를 통해 호스트 내부에 내장하고, IDMA 채널을 통해 직접 호스트 메모리를 억세스할 수 있도록 함으로써 호스트와의 효과적인 데이터 송수신이 가능하여 데이터의 고속 대량 전송이 가능하다.

이로인해, 일반적인 텍스트의 송수신은 물론이고, 데이터의 양이 많은 영상 통신도 빠른 속도로 행할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

케이블과 접속하여 데이터를 송수신하는 다이플렉서;

상기 다이플렉서로부터 수신 데이터만을 인가받아 매체 접근 제어부에 제공하는 수신부;

매체 접근 제어부로부터 송신 데이터만을 인가받아 상기 다이플렉서에 제공하는 송신부;

상기 수신부로부터 인가되는 데이터가 자신의 데이터인지를 판단하여 수신받고, 램에 저장된 송신 데이터를 모뎀 버스를 통해 인가받아 상기 송신부에 제공하는 매체 접근 제어부;

호스트로부터 인가되는 제어정보에 의해 PCI 브릿지의 송수신 상태를 제어하고, 램에 저장된 송수신 데이터의 입출력을 제어하는 씨피유;

송수신되는 데이터를 저장하는 램;

호스트와 PCI 버스로 인터페이스되어 상기 씨피유의 제어에 의해 램에 저장된 수신 데이터를 호스트로 출력하고, 호스트로부터 송신 데이터를 인가받아 램에 저장하는 PCI 브릿지로 구성된 것을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 장치.
호스트 메모리로부터 제어정보를 리드할 수 있도록 PCI 브릿지의 내부 레지스터를 호스트 메모리의 제어정보가 위치한 소오스 어드레스와 PCI 브릿지의 수신지 어드레스, 그리고 제어정보의 전송 바이트의 수에 대한 값으로 셋팅한 다음 그 값으로 호스트 메모리의 제어정보를 읽어들이는 제어정보 리드과정;

상기 리드된 제어정보를 분석하여 호스트 메모리의 빈공간의 존재 유무를 판단하는 제어정보 분석과정;

호스트 메모리에 빈공간이 존재한다면 수신된 데이터 패킷을 램에 저장한 다음 그 데이터 패킷의 정보에 의해 PCI 브릿지의 내부 레지스터를 전송하고자 하는 데이터 패킷의 길이에 대한 값으로 다시 셋팅하는 레지스터 셋팅과정;

PCI 브릿지의 레지스터 셋팅후 IDMA 채널을 획득한 다음 그 셋팅된 레지스터의 값으로 램에 저장된 데이터 패킷을 리드하여 호스트로 전송하는 데이터 전송과정으로 수행됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 방법.
호스트로부터 데이터를 송신하고자 인터럽트가 발생되면 호스트 메모리로부터 제어정보를 리드할 수 있도록 PCI 브릿지의 내부 레지스터를 호스트 메모리의 제어정보가 위치한 소오스 어드레스와 PCI 브릿지의 수신지 어드레스, 그리고 제어정보의 전송 바이트의 수에 대한 값으로 셋팅한 다음 그 값으로 호스트 메모리의 제어정보를 읽어들이는 제어정보 리드과정;

상기 리드된 제어정보에 의해 호스트 메모리에 저장된 전송하고자 하는 데이터 패킷의 길이에 대한 정보를 분석하는 제어정보 분석과정;

상기 분석된 송신 데이터의 정보에 의해 PCI 브릿지의 내부 레지스터를 특정한 값으로 다시 셋팅하는 레지스터 셋팅과정;

PCI 브릿지에 셋팅된 레지스터의 값에 의해 호스트 메모리의 송신 데이터 패킷을 읽어들여 그 레지스터에 저장하는 송신 데이터 리드과정;

PCI 브릿지의 레지스터에 송신 데이터 패킷을 저장한 다음 IDMA 채널을 획득하여 그 데이터 패킷을 램으로 전송하는 데이터 전송과정으로 수행됨을 특징으로 하는 케이블 모뎀의 호스트 인터페이스 방법.