KR20030018059A

KR20030018059A - 공용 전송 매체를 위한 우선 순위 패킷 전송 시스템

Info

Publication number: KR20030018059A
Application number: KR10-2003-7000929A
Authority: KR
Inventors: 존 비. 테리; 로버트 피. 바실
Original assignee: 코우액스미디어, 인크.
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2003-03-04
Also published as: WO2002009392A2; MXPA03000580A; WO2002009392A3; AU2001280675A1; JP2004519124A; US20020031114A1; CA2416928A1

Abstract

다른 데이터 타입에 추가하여 TDM PCM 데이터와 같은 업스트림 주파수 및 다운스트림 주파수 반송 전화 통화를 갖는 공용 전송 매체 통신 시스템에서, 다운스트림 모뎀 디바이스(60, 62, 64, 66, 68, 70)의 세트로 TDM PCM 데이터 서브패킷(400)을 다운스트림 송신하는 마스터 프레임 포멧(604)을 사용하여, 스태거된 시간을 갖는 다운스트림 모뎀 디바이스를 응답(320)에 제공하는 것이 용이하다. 마스터 프레임은, 다운스트림 모뎀이 TDM PCM의 업스트림 전송을 송신하기 위해 할당된 시간 주기(636)동안, 다운스트림 모뎀으로부터 응답을 트리거하지 않는 비디오와 같은 타입의 다운스트림 데이터를 계속 송신한다. 이 시스템에서는, 소정의 데이터 타입이 너무 많은 다운스트림 대역폭을 갖지 않도록 하면서, 더 높은 우선 순위의 데이터 타입의 전송을 유리하게 하는 규칙 세트가 구현될 수 있다.

Description

공용 멀티미디어를 위한 우선 순위 패킷 전송 방법 및 시스템{PRIORITY PACKET TRANSMISSION METHOD AND SYSTEM FOR MULTIMEDIA IN A SHARED}

'855 출원은 호텔, MDUs(Multiple Dwelling Units), 또는 유사 빌딩내의 레가시 트리(legacy tree) 및 브랜치 동축 네트워크에 접속하는 특정 모뎀과 개인용 컴퓨터와 같은 장치의 접속이 가능한 시스템을 기술한다. 이 시스템은, 다운스트림 채널 및 업스트림 채널을 위한 케이블 TV에 사용되는 범위 밖의 두 개의 범위에서 사용되는 대역폭을 기술한다. 이것은 트리 및 브랜치 네트워크로서, 다운스트림을 향한 모든 통신은 어떤 모뎀 디바이스(들)가 모든 모뎀 디바이스들이 통신을 수신하도록 되어 있는 것인지를 식별해야만 한다. 역으로, 다수의 개인 모뎀 디바이스로부터의 네트워크의 업스트림 끝으로의 통신은, 오직 하나의 모뎀 디바이스가 버스 경합을 막기 위해서 어떤 시간에서도 업스트림 통신을 송신하도록 제어되어야만 한다.

'855 출원 및 본 출원 둘 다에 의해 처리되는 이런 상황은 일반적으로 도 1에서 도시된다. 동축 트리 및 브랜치 네트워크(50)는 네트워크(40)의 헤드 말단을 스플리터(splitter) 디바이스의 세트로 접속한다. 트리 및 브랜치 네트워크(40)의 헤드 말단의 시스템 업스트림의 구현에 대한 상세한 사항은 참조된 출원들에 기술되어 있으므로 본 명세서에서 개시할 필요는 없다.

스플리터 디바이스의 부분 세트는 도 1에서 스플리터(52, 54, 및 56)로 도시되어 있다. 따라서, 헤드 말단(40)에서의 신호는 모뎀 디바이스(60, 62, 64, 66, 68 및 70)에 입력으로 제공된다. 모뎀 디바이스상의 출력 잭은 텔레비젼(71, 75, 80, 84, 86, 및 90), 개인용 컴퓨터와 같은 장치들(72, 81, 87, 및 92), 및 전화기(74, 77, 78, 82, 85, 및 88)의 접속을 가능하게 한다. 두 개의 전화기(77 및 78)는 모뎀 디바이스(64)에 접속되어 있다. 이 두 전화기 각각은 각각의 전화 포트에 접속되어 있다. 케이블 TV 신호가 모뎀 디바이스내에서 처리될 필요가 없기 때문에, 이 신호는, 모뎀 디바이스의 출력으로부터 도시된 것 보다, 모뎀 디바이스의 업스트림에 위치한 외부 디플렉서로부터 얻어질 수 있다.

'378 출원은 멀티미디어 애플리케이션들을 활용하기 위해서, 다운스트림으로흐르는(40으로부터 모뎀 디바이스(60, 62, 64, 66, 68 및 70)로의) 모든 정보가 DVB/MPEG-2 구조에 따라서 포멧되는 RF 동축 전송 시스템을 포함한다. 동축미디어 시스템에서 사용되는 다운스트림 및 업스트림 송신의 포멧은 도 2에서 도시된다.

다운스트림 송신 프레임(100)의 길이는 204 바이트이다. 다운스트림 송신 프레임(100)은 다음을 포함한다: 187 바이트의 페이로드(payload)가 따르는 (프레임 또는 패킷 시작 식별에 대해 47 헥스값 및 B8 헥스, 즉, 다중 프레임 식별에 대해 반전된 47 헥스의) SYNC 바이트(104); 및 16 바이트의 FEC 필드(120). MPEG2 애플리케이션에서 싱크 바이트에 따르는 2 바이트는 패킷 식별(108;"PID")을 위해 사용된다. coaXmedia 시스템 (및 보다 최근에 발전된 규격)에서, 추가의 바이트는 패킷 타입 식별(112)을 위해 준비된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 3 바이트가 PID(108) 및 타입(112)을 위해 사용되므로, 페이로드(116)는 184 바이트이다. SYNC 바이트(104)는 다음 프레임으로부터 FEC 필드(120)를 따른다.

(고객으로부터) 업스트림으로 흐르는 정보를 위해서, 포멧과 같은 타입이 사용되지만, 페이로드 길이는 변화가능하고, FEC 필드는 선택가능하다. 따라서, 업스트림 데이터 프레임(150)은 다음으로 이루어진다: 8 바이트 프리앰블(preamble;152); SYNC 바이트(154); PID(158); 패킷 타입 식별 바이트(162); 길이 필드(164); 및 가변 길이 페이로드(168). 도 2는 유휴 주기(180)를 포함한다.

전송되는 트래픽은 다음의 특성을 갖으며, 요구한다.

·TDM PCM 전화 통화 트래픽은 일반적으로 64 Kb/s의 일정한 비트율 전송을요구한다. 통계적 패킷 전송 시스템에 의해 실행될 때, 전화 통화는 소스 및 목적지에 의해 식별되는 패킷의 규칙적인 스케쥴링을 요구한다.

·인터넷 프로토콜(IP) 전화 통화로 구성되는 로우-레이턴시(low-latency) IP, 또는 전화 통화 또는 오디오 구성성분을 포함하는 멀티미디어 트래픽은 최소의 레이턴시 및 최소의 지연 변화를 요구한다. 전화 통화를 위해, IP 네트워크의 접근부는 10ms 내지 20ms 이상의 지연을 가져와서는 안된다. 따라서, IP 전화 통화는 혼합된 트래픽 타입의 패킷 네트워크에서 시간적인 우선권을 요구하고, 보통 패킷 및 버퍼링의 분리 및 우선 순위 결정 등이 따라옴으로써 달성된다.

·MPEG2 비디오 스트리밍은 "I" 프레임(전체 픽쳐 갱신), "B" 프레임(양방향 예상 갱신) 및 "P" 프레임(예상 갱신)으로 구성된다. 동기화된 오디오 구성성분은 분리 패킷 식별(PID)에 포함되고 이를 포함한다. MPEG2는 수신기/디코더에서 버퍼링에 기인하는 지연 및 지연 변화를 어느정도 견뎌낼 수 있지만, 없어지거나 잘못 정렬된 패킷에 대해서는 견뎌내기 힘들다. 따라서, 비트율 용량 조정은 수용가능한 서비스, 즉, 동결되지 않은 프레임 또는 기타 가시적인 구조물을 제공하기 위해 필요하다.

·베스트 에포트(best efforts) IP 트래픽, 일반적으로 TCP/IP 트래픽은 패킷 손실 또는 네트워크 링크 또는 버퍼 제한에 기인하는 잘못 정렬된 패킷에 대해서 견딜수 있다. 처리는 일반적으로 "슬로우-시작(slow-start)" 절차를 사용해서 시작되고, 즉, 트래픽율은, 사용가능하고 자주 변화하는 네트워크 용량을 통해 전송율을 최대화하도록 조정되는 지점에서, 트래픽이 천천히 개시되고, 패킷 손실이충돌할 때까지 트래픽 비트율로 증가한다. 통지 패킷의 손실 또는 지연은 명백한 용량의 과도한 손실을 일으킬 수 있다. IP 트래픽 처리는, 지배적인 다운스트림 대역폭 인텐시브에도 불구하고, 말단의-사용자(end-users)가 현재 자주 서버를 포함하므로, 지배적으로 업스트림 대역폭 인텐시브가 될 수 있다.

본 발명은 2000년 7월 21일에 출원된 가출원 60/219,886호에 대해서 우선권을 청구한다. 본 출원은 또한, 2001년 7월 19일에 출원되어 계류중인 미국 특허 출원 시리얼 번호 09/908,754호에 대해 우선권을 청구한다. 2001년 7월 19일에 출원된 출원은 가출원 '886호에 대해서 우선권을 청구한다.

로컬 동축 케이블을 통한 고속 데이터 통신에 대해서 공동 양수인 coaXmedia,Inc.에 의해 먼저 출원된 특허 출원은 본 발명의 분야에서 선행 기술이고, 문제에 대한 coaXmedia 해결법에 대해 기술한다. 출원 번호는 09/482,836이다. 이 '836 출원은 본 명세서에서 전체적으로 참조된다.

'836 출원에 이어, 공동 양수인 coaXmedia,Inc.에게 양도된 또 다른 출원이 MDUs 및 Hotels에 대한 인터넷 통신의 자동화된 분배 게인 제어에 대한 구조 및 방법에 대해서 출원되었다(가출원 60/193,855호에 기초한 출원 번호 09/818,378호). '855 출원은 다음의 설명에 관련되며, 본 명세서에 전체적으로 참조된다.

본 발명은 이전에 출원된 특허들의 범위 이상의 개선을 나타내고, 참조된 내용 및 도면과 본 발명의 내용 및 도면 사이에서 모순되는 부분은 물론 본 발명의 내용에 따른다.

독자의 편의를 위하여, 본 발명의 분야에서 사용되는 다양한 두문자어 및 기타 단어들은 명세서의 끝의 용어 해설에서 정의된다. 새로운 시스템의 동작을 정의하기 위해서 출원인이 사용하는 기타 용어들은 명세서를 통해 정의된다. 독자의 편의를 위하여, 출원인은 본 명세서의 내부 구조를 명확하게 하고, 소정 위치의 설명을 용이하게 하기 위해서 토픽 표제에 번호를 부여한다. 이러한 토픽 표제는 단지 편리한 도움을 주기 위한 것이고, 특정한 주제에 대한 내용으로 한정하는 것은 아니다.

본 설명의 명확성을 높이기 위해서, 구성성분에 대한 공통의 전문 용어가 사용된다. 개시된 발명에서 일부 목적을 달성하기에 적합한 구성성분에 대해서 특정 용어를 사용하는 것은, 지정된 구성성분 및 대안적인 구성성분의 내부 동작이 동일한 원리를 사용하는지에 관계없이, 동일한 목적을 달성하도록 하는 모든 기술적 동등물을 포함하는 것으로 해석되어야만 한다. 명백하게 하기 위한 이러한 한정은, 다음과 같이 명세서 또는 청구항에서 제한이 명시되지 않는 한, 본 발명의 범위를 지정된 구성성분으로 제한하는 것으로 오해되어서는 안된다.

도 1은 연속적 모뎀 디바이스에 접속된 트리 및 브랜치 네트워크를 도시하고, 모뎀 디바이스는 텔레비젼, 개인용 컴퓨터와 같은 장치, 및 전화의 조합에 접속된다.

도 2는 표준 다운스트림 및 업스트림 송신 포멧을 도시한다.

도 3은 3개의 다운스트림 송신 프레임의 페이로드 섹션으로의 7개의 TDM PCM 서브패킷의 로딩을 도시한다.

도 4는 단일 전화에 대해 업스트림 송신 프레임으로의 TDM PCM 서브패킷의로딩을 도시한다.

도 5는 2개의 마스터 프레임내에 다양한 타입의 데이터를 갖는 데이터 프레임을 위치시키는데 사용되는 우선 순위 결정을 도시한다.

본 발명의 목적은 이종의 트래픽(TDM PCM 전화 통화(DS-0) 채널, IEEE 802.1 페이지에 제공되어 태그로 표시된 로우-레이턴시 IP 데이터 패킷, 베스트 에포트 IP 데이터 패킷 및 MPEG-2 디지털 비디오 스트림)을 혼합하기 위해 제공된다. 본 발명 및 이에 따른 청구항의 목적을 위해서, 모든 트래픽은 다음 카테고리 중의 하나로 정해진다: (TDM PCM을 포함하는) 전화 통화, (IP를 통해 구현되는 전화 통화를 포함하는) 로우-레이턴시 IP, (MPEG의 다양한 버젼을 포함하는) 비디오, 베스트 에포트 IP, 및 널(null). 마스터 프레임은 프레임의 상위세트이다.

다운스트림 트래픽의 서로 다른 "데이터" 타입 (또는 클래스)의 재-정리를 용이하게 하기 위해, 각각의 "데이터" 타입에는 시스템의 서버 말단에서 분리 버퍼가 제공된다. 어떤 시스템에서 한 타입의 패킷은 다른 타입의 패킷을 일반적으로 압도한다.

(고객으로부터의) 업스트림 방향에서, 송신은 다운스트림 명령 또는 함축된 명령을 수신하는 것에 따라서만 허용된다.

TDM PCM 전화 통화 채널(국제 표준)은 125㎲(125 마이크로초)마다 하나의 스피치 샘플값 바이트를 포함한다. 이렇게 제공된 시스템에서, 일반적으로 64 바이트는 워드로 형성되고, 이는 8ms(8 밀리초)마다 각 방향으로 전송되어야 한다.

고객 업스트림 TDM PCM 트래픽이 서로 다른 고객으로부터 경합없이 버스트(burst)내로 돌아올 수 있도록, 패딩(padding)이라고 불리는 업스트림 패킷들 사이의 일부 유휴 시간은 고객 모뎀과 서버 모뎀 사이의 동축 거리 지연에서의 차이를 조정하기 위해서 제공되어야만 한다. 대칭적 비트율에서, 패딩 시간에 따르는 양방향 전송 시스템은 다운스트림 방향에서 또한 포함되어야만 한다. FEC가 다운스트림 방향에서 사용되고, 업스트림 방향에서 사용되지 않는 경우, 패킷마다의 FEC 전송 시간은 요구된 업스트림 패딩 시간을 초과하기 쉽고, 따라서, 추가의다운스트림 시간 패딩이 요구되지 않는다.

보다 일어나기 쉬운, 다운스트림 송신 비트율이 업스트림 전송 비트율을 상당히 초과하는 경우에, 패딩을 위해 요구되는 다운스트림 송신 시간의 비율은 전송 효율의 커다란 손실을 생성할 수 있다. 그러나, 다운스트림 트래픽 타입의 혼합은, MPEG2 비디오 스트리밍 (또는 명령된 고객 모뎀으로부터 응답이 없는 표준 IP 데이터 패킷)과 같은 다운스트림만의 트래픽 타입을 포함하고, 이러한 다운스트림만의 트래픽은 패딩을 양호하게 대신할 수 있고, 이에 따라 전체 다운스트림 송신 효율을 복귀시킬 수 있다. 이러한 방법을 사용하는 다운스트림 TDM PCM 전화 통화 송신 포멧은 도 3에 도시되어 있다.

다운스트림 송신

도 3의 탑 라인은 TDM PCM 전화 통화 서브패킷(400)을 자세하게 도시한다. 이 서브패킷은 다음을 더 포함한다: 2 바이트 프리앰블(304); 4 바이트 어드레스(308)(하나 이상의 전화 포트를 갖는 모뎀을 위해 필요한 전화 포트 번호가 플러스된 MAC 어드레스); 길이값(312); TDM PCM 트래픽의 가변 길이 페이로드(316); 값에 응답하는 2 바이트 시간(320); 및 2 바이트 CRC값(324). 서브패킷이라는 용어는 TDM PCM 서브패킷과 다운스트림 프레임 사이에 비율이 1대 1이 아닐 때 사용된다. 일반적으로 패킷은 특정 모뎀 또는 모뎀의 그룹으로 어드레스된 분할할 수 없는 단위이다. 패킷의 어드레스는 프레임의 개시에서 항상 디코드된다. 서브패킷은 일반적으로 프레임보다 작고, 이에 따라 보다 효과적으로 프레임을 채우기 위해서 다른 서브패킷과 함께 연결될 수 있다. 모든 서브패킷의 어드레스는 프레임의 시작, 중간, 또는 끝에서도 항상 디코드된다.

양호한 실시예에서, 주어진 컴퍼니로부터 모든 모뎀 디바이스에 공통적인 MAC 어드레스의 부분은, 다운스트림 어드레스를 위해 배치된 공간이 줄어들도록 MAC 어드레스의 전단부로부터 삭제될 수 있다.

이러한 방법을 사용해서, 8ms 간격으로 규칙적으로 발생하는 클럭 펄스는 신호에 사용되고, 현재 전송되고 있는 MPEG2 프레임의 완료에 따라서, 다음 MPEG2 프레임(들)은 모든 coaXmedia 모뎀에 대해 정해진 다운스트림 TDM PCM 트래픽을 포함할 것이다. 제1 PCM TDM-반송 프레임의 개시는 coaXmedia "마스터 프레임"의 개시 시간을 정한다. TDM PCM 트래픽은, 예를 들어, 충분한 MPEG2 스트리밍 비디오 패킷이, 대응하는 모든 TDM PCM 트래픽-반송 모뎀이 상대적으로 낮은 속도로 업스트림 트래픽으로 돌아오도록 시간을 허용함으로써 어떤 패딩없이도 전송될 수 있다.

TDM PCM 반송 coaXmedia 모뎀으로부터 응답의 타이밍을 조정하기 위해서, 계산된 시간-대-응답 값(320)은 도 3의 상부에 도시된 바와 같이, 각각의 다운스트림 TDM PCM 서브패킷내에 포함되어야만 한다. 이러한 방법은 각각의 다운스트림 서브패킷이 소정의 길이가 되도록 하여, 일시적인 오버-트래픽 조건을 수용하기 위한 호출 동안의 파라미터들의 변동 또는 개별 호출마다의 기초에 따라 비트율 또는 서로 다른 계층의 레이턴시 성능을 제공한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 다운스트림 TDM PCM 전화 통화의 다중 TDM PCM 전화 통화 채널(예를 들어, 64바이트의 블럭)이 확인되고(목적지 어드레스를 앞에 붙임), 하나 이상의 일반 MPEG2 사이즈화된 다운스트림 패킷에 송신된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 서브패킷(400)은 서브패킷(394, 396, 398, 402, 404, 및 406)과 차례로 연결되어 있다. 제1 서브패킷에는 프리앰블이 없기 때문에, 서브패킷(394)은 프리앰블을 갖고 있지 않다. 7개의 TDM PCM 서브패킷의 연결된 세트는 MPEG/DVD 프레임의 페이로드에 전달되기에 적절한 크기의 부분들(510, 514, 및 518)로 분할된다. 따라서, 부분(510)은 다운스트림 프레임(100)의 페이로드(116)에 배치된다.

프레임(100)은 타입-마스터 프레임(Type-Master Frame)으로 표시되고, PID를 갖는 TDM 음성 참조는 MPEG 널(null)로 설정된다. 이 패킷의 식별은 모뎀 디바이스가 다음 8ms의 시간 주기의 개시를 인식하도록 하는 마스터 프레임이다. 8ms의 클럭 펄스를 수령한 즉시보다, 현재 프레임의 전송이 완료된 후에, 다음 마스터 프레임의 개시를 송신할 때 발생하는 작은 지터(jitter)는 상대적으로 작아서, 종래의 수단을 통해 어드레스될 수 있다.

부분(514)은 다운스트림 프레임(101)의 페이로드(117)로 배치된다. 부분(518)은 페이로드(118)의 부분(522)을 사용되지 않게 남기면서 부분적으로 프레임(102)의 페이로드(118)를 채운다. 다운스트림 송신이 업스트림 송신보다 더욱 효율적인 이유 중의 하나는 7개의 다운스트림 TDM PCM 서브패킷이 3개의 다운스트림 프레임보다 다소 적게 전달된다는 것이다. 업스트림 응답은 각 모뎀으로부터(같은 모뎀 상의 서로 다른 포트들로부터 서브패킷들을 결합하는 것으로부터 가능한 절약을 무시함) 7개의 업스트림 프레임을 얻을 것이다. 7개의 모뎀으로부터의 업스트림 송신 각각은 업스트림 경합을 피하기 위해서, 가드(guard) 밴드 주기를 제공하도록 스태거링된 개시 시간을 갖는다.

프레임(101 및 102)은 PID-MPEG 널과 함께 타입-TDM 연속으로 표시된다.

MPEG 프레임(200)은 다운스트림 프레임(102)을 따른다. MPEG 프레임(200)은 다음으로 구성된다: 싱크 바이트(204); 패킷 식별("PID")을 위한 2 바이트(208); MPEG2/4의 페이로드(216); 및 FEC 필드(220). 프레임(200)을 위한 PID값은 "비디오 스트림"이다.

MPEG 데이터를 포함하는 프레임의 전송은 다운스트림 모뎀 디바이스로부터 응답을 요구하지 않으므로, 업스트림 TDM PCM 트래픽과 채널 경합할 위험이 없다. MPEG 데이터가 전송에 사용될 수 없으면, 응답을 트리거하지 않는 다른 데이터 타입이 이 버퍼 주기동안 송신될 것이다. 이러한 데이터가 사용될 수 없으면, TDM PCM 트래픽의 업스트림 송신을 위해 할당된 시간이 완료될 때까지 널 프레임이 송신될 것이다.

도 3에 서브패킷(398)이 도시된 바와 같이, 부분들로의 분할은 특정 TDM PCM 서브패킷의 끝으로부터 개시를 분리할 것이다. 이 트리 및 브랜치 네트워크의 다운스트림 말단에서, MPEG/DVD 프레임으로부터의 페이로드는 연결되어 있다. 그리고 각각의 모뎀은 그 모뎀으로 어드레스된 서브패킷을 인식하고, 그 서브패킷들을 처리한다.

업스트림 송신

각 전화 통화-응답 모뎀은 8㎳ 통화를 나타내는 64 바이트 블럭의 PCM 샘플을 복귀시킨다. 서로 다른 경로 길이들(니어(near) 모뎀은 파(far) 모뎀으로부터신호가 중앙 모뎀에 완전히 도달하기 이전에 전송을 시작할 수 있다)에 의해 발생하는 타임 시프트에 따른 신호 복귀 경합을 방지하기 위해 소정의 가드 타임(guard time)이 필요하다.

각 다운스트림 전화 통화 패킷은 언제 응답할 것인지를 목적지 모뎀에 알려주는 값을 패킷에 부가한다. 다운스트림 송신 속도는 업스트림 송신 속도보다 통상 훨씬 빠르기 때문에 모든 전화 통화-반송 모뎀이 응답을 완료하기 훨씬 이전에 모든 다운스트림 TDM PCM이 수신될 것이다. 따라서 응답을 필요치 않는 다른 종류의 트래픽만이 업스트림 전화 통화 패킷이 송신될 때까지 다운스트림 방향으로 송신될 수 있다. 실제로, 모뎀은 모든 전화 통화 응답이 완료될 때까지, 넌(non)-TDM PCM 트래픽 업스트림의 송신을 허락할 수 없다.

전화 통화 핸들링을 위한 시스템 구축 보장을 위한 한 가지 방법은, 다운스트림 "타입" 식별자 바이트에서 1 비트를 사용하여 업스트림 PCM TDM 트래픽이 완료되는지 여부를 나타내는 것이다. 다른 방법은 타입 식별자만을 사용하여 (PCM TDM의 개시를 암시하는) 마스터 프레임의 개시와 PCM TDM 서브패킷을 포함하는 연속하는 제2 타입의 프레임 각각에 대해서 나타내는 것이다. 후자 타입은 TDM 연속(TDM Continue)일 것이다. 제1 프레임의 개시는 마스터 프레임 또는 타입 TDM 연속의 개시가 아니라, 이러한 데이터 타입이 마스터 프레임의 전면에서만 송신되는 것처럼, PCM TDM 서브패킷들의 끝을 나타낸다.

동기화

업스트림 TDM PCM 트래픽 서브패킷(버스트) 타이밍의 조정을 원활하게 하기위해서는, 모든 coaXmedia 모뎀들이 다운스트림 TDM PCM 송신 마스터 프레임 타이밍에 관하여 시간 또는 공통 클럭에 대해 동일한 센스를 가져야만 한다. 이를 달성하기 위해, MPEG2 포멧 패킷 타입의 고유값으로 마스터 프레임의 개시를 확인하고, 각각의 TDM PCM 트래픽 반송 모뎀에 의해 수신된 경우, 내부 마스터-프레임 시간 카운터를 개시한다. 그리하여 각 coaXmedia 모뎀에 포함된 카운터의 값과 매치된 경우, 다운스트림 TDM PCM 음성 서브패킷에 송신된 시간 대 응답 값이 업스트림 방향으로 TDM PCM 음성 서브패킷의 송신을 트리거한다.

업스트림 포멧

업스트림 TDM PCM 전화 통화 트래픽 서브패킷의 포멧을 도 4에 도시한다. 이것은 도 2에 도시된 프레임을 확장한 것이다. 업스트림 데이터 프레임(150)은 8 바이트 프리앰블(152); SYNC 바이트(154); PID(158); 패킷 타입 식별 바이트(162); 길이 필드(164); 및 가변 길이 페이로드(168)를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 가변 길이 페이로드(168)는 특정 다운스트림 모뎀 및 포트와 연관된 전화 호출로부터 PCM 전화 통화(190)의 바이트를 반송한다. 프레임 타입이 전화 통화이면, PID(158)는 소프트 모뎀 I/D에 전화 포트 번호를 부가한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 동일한 모뎀 상의 두 개의 전화 포트 사이를 모뎀 디바이스(62)와 전화(77 및 78)용으로 구분한다. PID는 다운스트림 프레임에 대해 설명된 바와 같이 동일한 MAC 어드레스 (풀(full) MAC 어드레스 또는 단축 MAC 어드레스 중 하나)를 사용할 수 있다. 바람직한 실시예는 MAC 어드레스로 맵핑된 단축된 어드레스(소프트 모뎀 ID)를 사용한다. 그 목적은 각 개별 프레임에서의 오버헤드를 감소시키기 위해서인데, 업스트림 방향이 다운스트림 방향에 비해 본래 덜 효율적이기 때문에 업스트림 방향에서의 데이터 전송의 효율을 증가시키게 된다.

도 4는 패킷(150) 이전의 유휴 시간(180)과 (전체를 도시하지는 않았지만) 다음 패킷의 프리앰블(152)의 개시를 포함한다.

시간 대 응답 값을 사용하여 시간을 조정함으로써 업스트림 방향에서의 어떠한 전송 경합도 방지할 것이다. 내장형 CRC 검사 합계 또는 다른 수단에 의해 검사된 바와 같이 다운스트림 TDM PCM 음성 서브패킷이 에러를 포함한 경우, 어떠한 업스트림 서브패킷 트리거도 발생하지 않고 그리하여 업스트림 주기는 전송을 포함하지 않는다. 이것은 다운스트림 시간 대 응답 값에서의 에러가 부정확한 시간에서 응답을 잠재적으로 생성할 수 있고, 그리하여 다른 coaXmedia 모뎀의 업스트림 서브패킷과 경합을 잠재적으로 생성하기 때문에 중요하다.

트래픽 타입 우선 순위

바람직한 실시예에서, 다운스트림 패딩을 제공하기 위해 사용된 TDM PCM 서브패킷들과 소정의 MPEG2 패킷들이 TDM PCM 마스터 프레임의 개시시에 오버-라이딩 우선권(over-riding priority)이 주어진다. 다음에, 음성 성분을 포함하는 IP 보이스 또는 IP 멀티미디어 등의 로우-레이턴시 IP 트래픽이, 마스터 프레임의 잔여 부분 동안 소정 시간에 베스트 에포트 IP 또는 비디오 스트리밍 버퍼에 포함된 트래픽에 우선하여 자신의 버퍼로부터 전송된다. 로우- 레이턴시 IP 트래픽 버퍼가 비어 있는 경우, 비디오 스트리밍 버퍼로부터 트래픽(나머지가 있다면)이 전송된다. 바람직한 실시예에서, 현재의 마스터 프레임 동안 연속하여 이러한 버퍼에 들어가는 비디오 스트리밍 패킷이 다음 마스터 프레임때까지 순서를 기다려서 MPEG2 패킷 다발이 IP 트래픽을 초과하는 우선 순위를 얻지 않도록 보장한다. 결국, 마스터 프레임에 남겨진 시간이 있는 한 베스트 에포트 IP-패킷이 전송된다. IP 패킷에 대해 남겨진 충분한 용량을 확인하기 위해 비디오 스트리밍 및 전화 통화 음성 성분의 트래픽 관리가 이용될 수 있다.

바람직한 실시예에서, MPEG2 비디오 스트리밍에 대해 1개의 버퍼만이 있다. 이 버퍼의 용량 중 일부가 출력되어 시간 패딩을 제공하는 한편, 업스트림 TDM PCM 트래픽이 완료될 때까지 대기한다. 이 버퍼 용량의 나머지는 로우- 레이턴시 트래픽 버퍼가 고갈된 후에 출력된다. MPEG2 비디오 스트리밍 버퍼가 고갈된 후 남겨진 소정의 시간이 베스트 에포트 IP 데이터를 송신하기 위해 사용된다.

마스터 프레임 내에서의 로우-레이턴시 IP 트래픽 전송 주기가, 마스터 프레임의 끝 이전에 MPEG2 버퍼를 고갈시키기에 불충분한 시간이라면, MPEG2 비디오 트래픽으로만 우선 순위가 스위칭된다. 즉, 일부 보유 시간이 프레임 내에 남겨져서 소량의 베스트 에포트 IP 데이터 패킷을 송신해야 한다. 각 마스터 프레임에 허용된 MPEG2 비디오 트래픽과 TDM PCM 전화 통화 트래픽의 합계량은 이 트래픽이 IP 트래픽 용량을 고갈시킬 수 없도록 하기 위해 조정 함수로 정의된다.

마스터 프레임의 개시 이후 버퍼로 들어가는 MPEG2 비디오 트래픽은 다음 마스터 프레임때까지는 전송되지 않는다. 이것은 로우-레이턴시 IP-트래픽에 해당하는 것은 아니며, 현재의 마스터 프레임 동안에 버퍼로 진입하는 로우-레이턴시 IP트래픽이 동일한 마스터 프레임 동안에 가능한한 레이턴시를 최소화하기 위해 출력될 수 있다.

송신 우선 순위가 주어진 것은 로우-레이턴시 트래픽량에 설정된 임의 한도일 수 있다. 로우-레이턴시 트래픽이 베스트 에포트 IP 데이터 패킷의 전송 용량을 소비할 수 있는지 여부에 대해 좀 더 많은 IP 네트워크 결정이 있다. coaXmedia 시스템은 네트워크 관리에 의해 적절한 룰을 제공할 수 있다.

TDM PCM 전화 통화 트래픽이 전송되기만 하면, 상기한 시스템 내에 트래픽 우선 순위를 위한 다양한 룰이 제공될 수 있다. 본 발명의 신규한 특성 중 하나는 다수개의 버퍼들과 이들의 출력 우선 순위에 대한 룰을 제공하기 위한 수단을 제공하는 것이다.

로우-레이턴시 IP와 베스트 에포트 트래픽 IP 간의 상대적 우선 순위의 조정은 coaXmedia 시스템 즉, 네트워크 레벨(802.1P/802.1Q QOS 프로토콜)의 외부적으로 취급된다. 네트워크가 coaXmedia 시스템이 제공하는 것보다 많은 트래픽을 제공하는 경우, 트래픽은 버퍼로의 진입을 부정할 수 있어 오버플로우할 수 있다. 이러한 동작은 IP 네트워크에서 정상적인 것이고 기존의 IP 네트워크 프로토콜에 의해 취급된다.

도 5는 마스터 프레임 내의 우선 순위와 관련한 다수개의 개념을 도시한다. 도 5는 개념을 설명하기 위한 것이고 실제 프레임 또는 버퍼의 정확한 크기의 도면을 의미하는 것은 아니다. 마스터 프레임의 부분들은 라벨링(labeling)을 할 수 있도록 확대된다.

도 5는 두개의 완전한 마스터 프레임 (종종 슈퍼 프레임이라고 함)을 도시한다. 이들은 마스터 프레임(604 및 608)이다. 인접한 마스터 프레임의 추가 피스들 또한 볼 수 있다. 각 마스터 프레임은 주기 클럭 펄스(612) 직후에 개시한다. 바람직한 일실시예에서, 클럭 펄스 간의 간격(616)은 8 밀리초이다.

도 3과 연관하여 설명한 바와 같이, 클럭 펄스(612) 다음에 송신된 제1 프레임(620)을 타입-마스터 프레임(Type-Master Frame) 프레임으로 표시한다. 상술한 바와 같이, 제1 프레임(620)의 페이로드 및 이어지는 프레임들에서는 TDM PCM 프레임을 페이로드로서 반송한다. 그리하여, 모든 현재의 TDM PCM 세션에 대한 TDM PCM 프레임들이 프레임(620) 및 마스터 프레임(604)의 섹션(624)에서의 프레임들에서 반송된다. TDM PCM 프레임의 대기열이 버퍼(628)에 의해 표시된다. 섹션(624)에 마스터 프레임부(632)이 이어지고, 이 마스터 프레임부(632)는 모뎀 디바이스로 송신된 다운스트림 데이터 송신이 시간 간격(636)의 마지막까지 업스트림 응답을 필요치 않는 타입이라는 것을 보장하도록 사이즈된다. 각 모뎀 디바이스로 송신된 값들에 응답하기 위해, 다양한 개별 다운스트림 모뎀 디바이스가 충분한 시간 동안 지정된 시간에 따라 업스트림 TDM PCM 송신을 보낼 수 있도록 시간 간격(636)이 설정된다. 상기에서 논의한 바와 같이, TDM PCM 데이터의 업스트림 송신과 경합 방지를 위해 필요한 가드 밴드에 대한 합산 시간은 TDM PCM 데이터의 다운스트림 송신에 필요한 시간보다 훨씬 길다.

마스터 프레임 세그먼트(632)를 널 프레임(null frame)으로 채우기 보다, 세그먼트(632)는 MPEG 프레임(또는 응답할 의무를 부가하지 않는 다른 데이터 타입)의 대기열로부터 프레임을 취한다. 바람직한 실시예에서, 새로운 마스터 프레임의개시 이후 도달하는 MPEG 데이터 프레임(636)이 다음 마스터 프레임까지 대열을 이룬다. 이러한 개념을 도 5에서의 이중 버퍼에 의해 도시한다. 마스터 프레임(604)에 대해, MPEG 버퍼 A(640)는 새로운 MPEG 데이터 프레임의 수신을 종료하지만 마스터 프레임(604)에서의 전송을 위해 MPEG 데이터 프레임을 제공한다. MPEG 버퍼 B(644)는 MPEG 데이터 프레임(636)을 포착하고 마스터 프레임(604)의 기간 동안 프레임을 홀딩한다.

다음 펄스(612)에서, 버퍼 리드(lid)(648)가 힌지(652) 둘레를 회전함으로써 MPEG 버퍼 B(644)는 현재는 마스터 프레임(608)에 대한 MPEG 프레임의 소스이지만 새롭게 도달하는 MPEG 프레임(636) 수신을 종료한다. MPEG 버퍼 A(640)는 마스터 프레임(608)으로부터 분리되지만 새롭게 도달하는 MPEG 프레임(636)의 수신을 개시한다.

마스터 프레임(604)으로 돌아가면, 섹션(632)은 MPEG 버퍼 A(640)에서 공급을 고갈시키지 않고 MPEG 프레임(656)으로 채워진다.

마스터 프레임(604)의 나머지(660)는 다단의 큐(queue;668)로부터 다양한 데이터 타입을 갖는 프레임을 반송하는 일련의 프레임(664)으로 구성된다. 최고 우선 순위의 페이로드는 로우-레이턴시 IP(672)이다. 로우-레이턴시 IP(672)의 공급이 고갈될 때 마다 나머지 MPEG 데이터 프레임(676)이 유출된다. 더 높은 순위의 데이터 타입이 없다면 베스트 에포트 IP 패킷(680)이 큐(668)로부터 유출되어 프레임 페이로드로 보내진다. 큐(668)가 다음 펄스(612) 이전에 모든 데이터 타입이 고갈되면, 널 프레임(684)이 사용된다. 널 프레임은 요구에 따라 끊임없이 생성된다.

MPEG 프레임(676), 베스트 에포트 IP(680), 또는 널 프레임(684)의 전송 개시후라도, 로우-레이턴시 IP(672)는 큐 전면으로 점프한다는 것을 주지하기 바란다. 마스터 프레임이 널 프레임(684)으로 로드된 경우 수신된 베스트 에포트 IP 패킷(680)과 마찬가지로, 널 프레임에 대해서도 우선 순위가 주어질 것이다.

이제 마스터 프레임(608)으로 이동하면, 버퍼(628)로부터의 TDM PCM 서브패킷량은 마스터 프레임(604)에서 보다 마스터 프레임(608)에서 더 크다. 마스터 프레임에 의해 반송될 TDM PCM 서브패킷량이 TDM PCM 세션이 부가되거나 드롭될 수록 몇배 더 변동할 것이지만, 마스터 프레임에 의해 반송될 TDM PCM 서브패킷량의 차를 확대하여 본 발명의 개념을 설명하기로 한다.

제1 프레임(62) 및 마스터 프레임(608)에서의 마스터 프레임 세그먼트(688)에서 반송할 TDM PCM 페이로드의 증가는, 마스터 프레임(604)과 비교할 때, 시간 간격(636)과 비교하여 시간 간격(690)에서 업스트림 TDM PCM 트래픽에 할당된 시간 증가를 설명한다. 이러한 경우, MPEG 버퍼 B(644)가 시간 간격(690)의 마지막 이전에 고갈된다. 나머지 시간 간격(690)에 대응하는 세그먼트(698)는 널 프레임으로 채워진다. MPEG 버퍼 B(644)가 비어짐에 따라, 마스터 프레임 세그먼트(702)에 사용될 다층 버퍼(668)로 MPEG 프레임을 부여하지 않는다.

당업자라면 본 발명의 방법 및 장치로 여러 애플리케이션에 적용할 수 있고 본 발명이 특정한 실시예들에 제한되지 않음을 인식할 것이다. 더우기, 당업자라면 본 발명의 범주가 본원에 설명된 시스템 구성을 대체할 정도로 다양한 범위에걸쳐 변경이 가능함을 인식할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 TDM PCM 데이터에 잘 적용되지만, 다른 전화 통화 데이터 타입을 포함한 다른 데이터 타입에 대해서도 동일하게 적용되며, 업스트림 송신이 발생하는 동안 업스트림 송신을 스태거링하여 선택된 타입의 다운스트림 트래픽을 송신하는 것이 중요하다.

MPEG 프레임 및 널 프레임은 비부하(burden-free) 데이터 타입이지만, 이것은 고갈성 리스트는 아니다. 비부하 데이터는 다운스트림 디바이스에 대해 응답해야하는 부담이 없이 다운스트림 디바이스로 송신될 수 있는 데이터이다. 본 발명의 개념을 이들 두가지 타입의 비부하 데이터 개념으로 설명하였지만, MPEG 규격에서 뿐아니라 다른 스트리밍 비디오 또는 스트리밍 오디오 규격에서의 새로운 발전을 포함하여 다른 타입의 비부하 데이터도 사용될 수 있다. 비부하 데이터의 다른 타입은 (다운스트림 디바이스로부터의 응답을 필요치는 않는) IP 데이터 패킷의 서브셋트를 포함할 수 있다.

이어지는 청구범위에서 본 발명의 범주가 규정되고 이 청구범위와 등가인 범주를 포함하도록 확장된다.

약어 해설

FEC Forward Error Correction

IP Internet Protocol

MPEG Motion Picture Experts Group(Digital Video Standards)

MAC Media Access Control(Modem/adapter physical address)

PCM Pulse Code Modulation(of Telephony speech in this document)

PID Packet Identifier

QOS Quality of Service

TDM Time Division Multiplexed

Claims

공용 전송 매체 상에서 업스트림 디바이스로부터 적어도 2개의 다운스트림 디바이스로 전화 통화(telephony) 데이터 및 다른 데이터를 송신하는 방법에 있어서,

A) 상기 업스트림 디바이스로부터 상기 적어도 2개의 다운스트림 디바이스에 제1 프레임을 다운스트림 송신하는 단계로서, 상기 제1 프레임은,

a. 이 프레임을 마스터 프레임 내의 제1 프레임으로서 식별하는 타입 식별자, 및

b. 상기 적어도 2개의 다운스트림 디바이스중 하나로 어드레스 지정되는 전화 통화 데이터의 적어도 하나의 풀 서브패킷(full sub-packet)

을 포함하는 단계;

B) 상기 업스트림 디바이스로부터 상기 적어도 2개의 다운스트림 디바이스에 연속 프레임들의 세트를 다운스트림 송신하는 단계로서, 상기 연속 프레임들 각각은,

a. 상기 프레임을 부가적인 전화 통화 데이터를 반송(搬送)하는 연속 프레임으로서 식별하기 위한 타입 식별자, 및

b. 상기 다운스트림 디바이스들중 적어도 하나에 의해 이용되는 전화 통화 데이터의 하나의 풀 서브패킷의 적어도 일부분

을 포함하는 단계,

C) 산출된 시간의 종료까지 상기 업스트림 디바이스로부터 상기 다운스트림 디바이스로 비부하 프레임(burden-free frames)을 송신하는 단계 -상기 산출된 시간은 상기 다운스트림 디바이스가 전화 통화 데이터를 업스트림 송신하기에 충분한 시간이며, 상기 비부하 프레임은 상기 다운스트림 디바이스에 업스트림 송신을 위한 부하가 없도록 배열됨-; 및

D) 상기 산출된 시간의 종료 이후 상기 마스터 프레임 기간 종료 이전에 상기 업스트림 디바이스로부터 상기 다운스트림 디바이스로 자유 프레임(unrestricted frame)을 송신하는 단계 -상기 송신된 프레임은 비부하 프레임들에 제한되지 않음-

를 포함하는 데이터 송신 방법.
제1항에 있어서, 상기 비부하 프레임들의 제1 소스는 상기 다운스트림 디바이스들 중의 적어도 하나에 전달될 비디오 프레임인 데이터 송신 방법.
제2항에 있어서, 상기 프레임들의 제1 소스가 소모된 후에 널 프레임(null frame)이 비부하 프레임으로서 송신되는 데이터 송신 방법.
제2항에 있어서, 상기 비부하 프레임의 제1 소스는 현재의 마스터 프레임의 개시 이전에 큐에 등록된(queued) 비디오 프레임들로 제한되는 데이터 송신 방법.
제1항에 있어서, 자유 프레임은, 비디오 데이터, 로우-레이턴시(low-latency) 인터넷 프로토콜 데이터 및 베스트 에포트(best efforts) 데이터의 그룹으로부터 선택된 2개 타입의 데이터인 데이터 송신 방법.
제1항에 있어서, 상기 자유 프레임은 상기 데이터 타입과 관련된 우선 순위에 따라서, 다른 보다 높은 우선 순위의 데이터 타입이 유효하지 않을 때 "베스트 에포트" 타입의 데이터가 전송되고, 다른 데이터 타입이 유효하지 않을 때 널(null) 타입의 데이터가 송신되도록, 전송되는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
공용 전송 매체 상에서 업스트림 디바이스로부터 적어도 2개의 다운스트림 디바이스의 세트로 전화 통화 데이터 및 다른 데이터 타입을 전송하는 방법에 있어서,

A) 송신을 위해 어드레스 지정된 전화 통화 서브패킷의 세트를 적어도 하나의 다운스트림 페이로드(payload)로서 사용하기 위해 상기 다운스트림 디바이스에 연관시키는 단계;

B) 상기 전화 통화 서브패킷의 세트에 응답하여 모든 업스트림 응답들이 업스트림 전송되는데 소요되는 기간 P를 산출하는 단계;

C) 마스터 프레임 신호의 종료 이후에,

a. 타이머가 기간 P까지 계수를 시작하고,

b. 마스터 프레임의 시작으로 식별가능한 제1 다운스트림 프레임을 생성하며,

c. 상기 연관된 전화 통화 서브패킷의 세트의 한 끝에서부터 상기 제1 다운스트림 프레임의 페이로드로 세그먼트를 이동시키는 단계;

D) 소정의 전송되지 않은 전화 통화 서브패킷 부분이 존재하는 동안에는,

a. 상기 연관된 전화 통화 서브패킷의 세트의 상기와 같은 끝에서부터 다음 다운스트림 프레임의 페이로드로 세그먼트를 이동시키고,

b. 타입으로 식별가능한 다운스트림 프레임을 계속 보유하는 단계; 및

E) 상기 연관된 전화 통화 서브패킷의 세트를 소모한 후,

a. 타이머가 P보다 작은 동안은,

ⅰ. 마스터 프레임내의 송신용 비디오 프레임의 공급이 있는 동안, 비디오 프레임들을 상기 다운스트림 디바이스로 송신하고,

ⅱ. 그렇지 않다면, 널 프레임을 송신하며,

b. 타이머가 P보다 크게된 이후, 마스터 프레임 신호의 다음 종료까지는,

ⅰ. 로우-레이턴시 인터넷 프로토콜 패킷들의 공급이 있다면, 적어도 하나의 프레임 내의 로우-레이턴시 인터넷 프로토콜 패킷을 다운스트림 디바이스로 송신하고,

ⅱ. 그 밖에 이 마스터 프레임 내의 송신용 비디오 프레임의 공급이 있다면, 비디오 프레임을 상기 다운스트림 디바이스로 송신하고,

ⅲ. 그 밖에 적어도 하나의 베스트 에포트 인터넷 프로토콜 패킷이 있다면,적어도 하나의 프레임 내의 하나의 베스트 에포트 인터넷 프로토콜 패킷을 상기 다운스트림 디바이스로 송신하며,

ⅳ. 그 밖에는 널 프레임을 송신하는 단계

를 포함하는 데이터 송신 방법.
제7항에 있어서, 이 마스터 프레임 내의 송신용 비디오 프레임의 공급을, 이 마스터 프레임을 시작으로 하여, 상기 다운스트림 디바이스들 중 적어도 하나로 전달하기 위해 큐에 등록된 비디오 프레임 세트로 제한하는 단계, 및 다음 마스터 프레임내의 송신용 비디오 프레임의 임의의 다음 도달을 큐에 등록하는 단계를 더 포함하는 데이터 송신 방법.
제7항에 있어서, 상기 전화 통화 서브패킷은 TDM PCM 전화 통화 서브패킷인 데이터 송신 방법.
제7항에 있어서, 상기 전화 통화 서브패킷들 각각은, 상기 전화 통화 프레임이 어드레스 지정하고 있는 전화 포트와 다운스트림 디바이스의 특정한 조합을 식별하고, 상기 다운스트림 디바이스에 의해 이용되는 값에 응답하여 전화 포트와 다운스트림 디바이스의 조합에 대해 상기 업스트림 전화 통화 송신을 예정하기 위한 시간을 포함하는 어드레스를 포함하는 데이터 송신 방법.
제10항에 있어서, 마스터 프레임의 제1 프레임으로서 식별가능한 상기 프레임의 수령은 각 다운스트림 디바이스 내의 마스터 프레임 카운터를 시작하는 데이터 송신 방법.
제10항에 있어서, 상기 어드레스는 상기 다운스트림 디바이스의 MAC 어드레스의 일부이고, 상기 어드레스는 상기 공용 전송 매체 상의 상기 모든 다운스트림 디바이스에 공통인 상기 다운스트림 디바이스에 대한 상기 MAC 어드레스의 일부를 포함하지 않는 데이터 송신 방법.
제7항에 있어서, 특정 마스터 프레임 내에사 사용되는 로우-레이턴시 인터넷 프로토콜 패킷의 공급은, 베스트 에포트 인터넷 프로토콜 패킷을 반송하는 프레임에 대해 각 마스터 프레임의 일정 부분을 보호하도록 제한되는 데이터 송신 방법.
제7항에 있어서, 특정 마스터 프레임 내에서 사용되는 로우-레이턴시 인터넷 프로토콜 패킷의 공급은, 상기 마스터 프레임 내에서 비디오 프레임이 모두 공급된 것을 확인하는 것을 지원하도록 제한되는 데이터 송신 방법.
제7항에 있어서, 상기 다운스트림 프레임의 페이로드의 크기는 단일 전화 통화 서브패킷의 크기를 초과하는 데이터 송신 방법.
트리(tree) 및 브랜치(branch) 네트워크의 말단부에서 모뎀 디바이스들의 세트의 하나로서 이용되며, 제1 주파수에서 다양한 데이터 타입들의 다운스트림 송신을 수신하고 제2 주파수에서 다양한 데이터 타입들의 업스트림 송신을 전송하는 모뎀 디바이스에 있어서,

상기 모뎀 디바이스는,

새로운 마스터 프레임의 시작을 위한 다운스트림 송신을 모니터하고,

상기 새로운 마스터 프레임의 제1 프레임의 수신에 응답하여 내부 마스터 프레임 카운터를 리셋하고,

상기 마스터 프레임의 적어도 하나의 프레임의 제1 세트에서 다운스트림 전송된 적어도 하나의 전화 통화 서브패킷의 세트를 수신하고,

특정 모뎀 디바이스와 관련된 어드레스로 어드레스 지정된 소정의 전화 통화 서브패킷을 인식하고,

상기 특정 모뎀 디바이스에서 전화 포트로 어드레스 지정되지 않은 전화 통화 서브패킷을 폐기하며,

상기 다운스트림 전화 통화 서브패킷 내에 제공된 값에 응답하여, 상기 특정 모뎀 디바이스와 관련된 어드레스로 어드레스 지정된 것으로 인식되는 시간에 따라 상기 업스트림 주파수에 대한 업스트림 전화 통화 서브패킷을 송신하는 모뎀 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 모뎀 디바이스는 상기 트리 및 브랜치 네트워크에서상기 모뎀 디바이스 세트 내에 특정한 MAC 어드레스의 일부를 사용하는 어드레스를 인식하는 모뎀 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 모뎀 디바이스는 상기 모뎀 디바이스의 적어도 2개의 전화 포트들을 구별하는 어드레스를 인식하는 모뎀 디바이스.
제16항에 있어서, 업스트림 프레임을 업스트림 송신 소스를 식별하는 어드레스 식별자 - 상기 어드레스 식별자는 상기 모뎀 디바이스로 어드레스 지정된 다운스트림 서브패킷용으로 사용되는 어드레스보다 짧음 - 와 함께 송신하는 모뎀 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 모뎀 디바이스는, 상기 모뎀 디바이스 세트에 의해 상기 마스터 프레임 내에서 전화 통화의 업스트림 송신을 위한 시간을 제외한 시간의 종료를 가리키는 다운스트림 프레임을 수신한 이후까지, 상기 업스트림 주파수에서 어떤 다른 프레임을 송신하기를 대기하는 모뎀 디바이스.
제16항에 있어서, 값에 응답하는 시간내의 임의의 잠재적 에러가 업스트림 채널에서 다른 모뎀 디바이스로부터의 프레임의 업스트림 송신과 경합을 일으키지 않도록, 임의의 전화 통화 서브패킷 내에서 검출된 에러에 대한 응답은, 특정 모뎀 디바이스가 임의의 업스트림 송신에 응답하지 않는 것과 관련된 어드레스로 어드레스 지정된 것으로서 인식되는 모뎀 디바이스.
송신되는 데이터가 TDM, PCM, MPEG2, 로우-레이턴시 인터넷 프로토콜 데이터, 및 베이스 에포트 데이터를 포함하는 공용 통신 매체에서, 업스트림 모뎀 디바이스와 적어도 2개의 다운스트림 모뎀 디바이스들의 세트간에 제1 주파수로 다운스트림 송신을 행하고 제2 주파수로 업스트림 송신을 행하는 시스템에 있어서,

적어도 2개의 다운스트림 모뎀 디바이스들의 세트;

주기적인 타이밍 신호에 응답하여 마스터 프레임을 시작하는 업스트림 모뎀 디바이스;

적어도 하나의 프레임의 제1 세트에서 시작하여, 적어도 하나의 프레임의 제2 세트가 다음에 이어지고, 적어도 하나의 프레임의 제3 세트가 다음에 이어지는 마스터 프레임;

상기 다운스트림 모뎀 디바이스들중 적어도 하나로 어드레스 지정된 적어도 하나의 TDM PCM 서브패킷을 포함하는 적어도 하나의 페이로드를 반송하는 적어도 하나의 프레임의 제1 세트 -상기 다운스트림 모뎀 디바이스들 각각은 특정 다운스트림 모뎀 디바이스로 어드레스 지정되는 임의의 TDM PCM 서브패킷들을 선택하기 위해 상기 각각의 TDM PCM 서브패킷을 판독함-;

상기 다운스트림 모뎀 디바이스들 각각이 내부 마스터 프레임 카운터를 리셋시키게 하는 상기 적어도 하나의 프레임의 제1 세트내의 제1 프레임;

상기 적어도 2개의 다운스트림 모뎀 디바이스들중 적어도 하나로부터 TDMPCM 서브패킷들의 업스트림 전송을 위한 적절한 시간이 제공되도록, 적어도 하나의 MPEG2 프레임을 포함하는 상기 다운스트림 모뎀으로부터의 응답을 요구하지 않는 프레임들을 포함하는 적어도 하나의 프레임의 제2 세트; 및

로우-레이턴시 인터넷 프로토콜, MPEG2, 베스트 에포트 인터넷 프로토콜, 및 널 프레임들을 포함하는 데이터 타입의 그룹으로부터 선택된 데이터를 반송하는 적어도 하나의 자유 프레임을 포함하는 적어도 하나의 프레임의 제3 세트

를 포함하는 시스템.
제22항에 있어서, 상기 다운스트림 모뎀 디바이스들은 특정 다운스트림 모뎀으로 어드레스 지정된 다운스트림 서브패킷내의 에러의 인식에 따라 업스트림 응답을 송신하지 않는 시스템.
제22항에 있어서, 상기 자유 프레임들은 각 데이터 타입과 연관된 우선 순위에 기초하여 상기 마스터 프레임 내에 포함되는 시스템.
제24항에 있어서, 상기 자유 프레임들은, 로우-레이턴시 인터넷 프로토콜 패킷을 반송하는 임의의 프레임이 MPEG2 프레임 전에 전송되고, 임의의 MPEG2 프레임이 베스트 에포트 인터넷 프로토콜 패킷들을 반송하는 프레임 이전에 전송되며, 널 프레임들이 송신가능한 다른 타입이 없을 때 송신되도록 우선 순위가 부여되는 시스템.
상세한 설명 및 참조 도면에서 설명 및 도시되는 발명.