KR20030023861A - 무선 주파수 통신용 리던던시 - Google Patents

무선 주파수 통신용 리던던시 Download PDF

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KR20030023861A
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Abstract

본 발명의 고주파수 동축 플랜트로부터 신호를 수신하고 상기 고주파수 동축 플랜트로 신호를 송신하는 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)은 모뎀 호환성 신호를 수신 및 송신하도록 각각 구성된 복수개의 통상 활성 CMTS와, 상기 통상 활성 CMTS에 결합되어 데이터를 상기 통상 활성 CMTS로부터 HFC로 및 상기 HFC로부터 상기 통상 활성 CMTS로 전달하도록 구성된 복수개의 인터페이스 모듈과, 모뎀 호환성 신호를 수신 및 송신하도록 구성된 스페어 CMTS를 포함하고, 적어도 2개의 인터페이스 모듈은 적어도 제1 인터페이스 모듈이 데이지 체인 결합되는 적어도 제2 인터페이스 모듈을 통하여 상기 적어도 제1 인터페이스 모듈을 스페어 CMTS에 결합하도록 서로에 대해 데이지 체인 형식으로 결합된다.

Description

무선 주파수 통신용 리던던시{RADIO-FREQUENCY COMMUNICATIONS REDUNDANCY}
본 발명은 통신에 관한 것으로서, 특히 케이블 모뎀 시스템이나 무선 모뎀 시스템 등의 무선 주파수(RF) 인터페이스가 이용되는 전화 통신을 포함한 통신에 관한 것이다.
보다 많은 정보의 통신 및 보다 빠른 정보의 통신에 대한 요구가 증대되고 있다. 이러한 정보에 대한 필요성과 요구에 대응하여 고속 통신 기술이 발전되어 왔다. 이러한 기술에는 케이블 전송 라인과 케이블 모뎀이 포함된다.
헤드 엔드 케이블 플랜트는 케이블 통신 라인에 의해 넓은 영역을 서비스할 수 있다. 통상 상기 플랜트는 장기간 동안 관리되지 않은 상태로 유지되며, 서비스 영역의 다른 부분을 담당하는 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS: Cable Modem Termination System)을 포함한다. 케이블 라인은 상기 CMTS를 서비스 지역의 여러 영역에 접속시킨다. 각각의 CMTS는 서비스 지역 중 자신에게 할당된 영역에 데이터를 송신하고, 그 할당 영역으로부터 데이터를 수신한다. CMTS 할당에 허용될 수 있는 다운타임(downtime)량은 전화 애플리케이션에 대해 0.01 %(즉, 최소 99.99 %의 가용도)의 지수를 갖는다.
본 발명은 무선 주파수 통신의 리던던시(RADIO FREQUENCY COMMUNICATIONS REDUNDANCY)라는 명칭으로 2000년 4월 19일에 미국에 출원된 가출원 제60/198,294호의 이익을 청구한다.
도 1은 용장성 CMTS 시스템 부분에 대한 개략도.
도 2는 상류 신호 처리용 릴레이를 포함하는 입력/출력 모듈에 대한 개략도.
도 3은 하류 신호 처리용 릴레이를 포함하는 입력/출력 모듈에 대한 개략도.
도 4는 통상 동작 중 용장 시스템의 버스 기반(bus-based) 유닛 선택을 나타내는 개략도.
도 5는 케이블 모뎀 단말 시스템, 용장 중간 평면(midplane) 및 통상 동작 중의 입력/출력 모듈에 대한 개략도.
도 6은 3개의 케이블 모뎀 단말 시스템, 용장 중간 평면 및 통상 동작 중 3개의 데이지 체인 형식으로 결합된 입력/출력 모듈에 대한 개략도.
도 7은 용장용의 스페어 CMTS를 사용하는 방법에 대한 블럭 흐름도.
도 8은 용장 시스템의 통상 동작 중 하류 신호 흐름을 나타내는 논리 블럭도.
도 9는 용장 시스템의 통상 동작 중 상류 신호 흐름을 나타내는 논리 블럭도.
도 10은 4개의 케이블 모뎀 단말 시스템, 용장 중간 평면 및 상기 케이블 모뎀 단말 시스템 중 하나가 고장나 있는 동안의 4개의 입력/출력 모듈에 대한 개략도.
도 11은 도 4에 도시된 용장 시스템 유닛의 고장 중 하류 신호 흐름을 나타내는 논리 블럭도.
도 12는 도 4에 도시된 용장 시스템 유닛의 고장 중 상류 신호 흐름을 나타내는 논리 블럭도.
도 13은 다른 용장 시스템의 부분에 대한 개략도.
도 14는 용장 CMTS 서비스를 제공하는 방법에 대한 블럭 흐름도.
도 15는 또다른 용장 CMTS 시스템의 일부분의 개략도.
도 16은 1:N 스위치의 상세를 도시하는 도 15에 도시한 시스템의 일부분의 개략도.
도 17은 하이브리드 용장 CMTS 시스템의 개략 블록도.
본 발명의 실시예들은 고장난 CMTS를 가용의 스페어(또는 스페어) CMTS로 대체하는 기술을 제공한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 무선 통신용 리던던시를 제공한다.
일 태양으로, 본 발명은 일반적으로 고주파 동축(HFC: High-Frequency Coax) 플랜트로부터 신호를 수신하거나, 그 고주파 동축 플랜트로 신호를 송신하기 위한 CMTS 시스템을 제공한다. 이 시스템은 각각 모뎀 호환성 신호(modem-compatible signal)를 송수신하도록 구성되는 복수개의 통상 활성(nomally-active) CMTS와, 상기 통상 활성 CMTS에 결합되어 상기 통상 활성 CMTS로부터 상기 HFC로 데이터를 전송하고 상기 HFC로부터 상기 통상 활성 CMTS로 데이터를 전송하도록 구성된 복수개의 인터페이스 모듈과, 모뎀 호환성 신호를 송수신하도록 구성된 스페어 CMTS를 포함하며, 적어도 2개의 인터페이스 모듈은 적어도 제1 인터페이스 모듈이 데이지 체인 형식으로 결합되는 적어도 제2 인터페이스 모듈을 통하여 상기 적어도 상기 제1 인터페이스 모듈을 스페어 CMTS에 결합하도록 서로에 대해 데이지 체인 형식으로 결합된다.
본 발명의 실시예들은 1개 이상의 다음의 특징들을 포함한다. 상기 시스템은 상기 스페어 CMTS를 다른 인터페이스 모듈과 독립적으로 적어도 2개의 인터페이스 모듈에 선택적으로 결합시키도록 구성된 스위치 기구를 더 포함한다. 상기 적어도 2개의 인터페이스 모듈 중 적어도 하나는 다른 하나의 인터페이스 모듈에 데이지 체인 형식으로 결합된다. 상기 스위치 기구는 적어도 곧(imminently) 비활성 상태로 되는 통상 활성 CMTS에 응답하여 상기 스페어 CMTS를 인터페이스 모듈에 결합시키도록 구성되며, 상기 인터페이스 모듈은 적어도 곧 비활성 상태로 되는 상기 통상 활성 CMTS와 관련되어 있다.
각각의 인터페이스 모듈은 각각의 통상 활성 CMTS에 응답하고, 상류 입력 포트와 하류 출력 포트를 포함하며, 각각의 인터페이스 모듈은 상기 각각의 통상 활성 CMTS가 작동중인 동안에는 그의 하류 출력 포트와 상류 입력 포트를 각각 통상 활성 CMTS에 결합시키고, 그렇지 않은 경우에는 상기 스페어 CMTS에 결합시키도록 구성된다. 각각의 인터페이스 모듈은 상기 스페어 CMTS를 바이패스하여 그의 하류 출력 포트와 상류 입력 포트를 각각의 통상 활성 CMTS에 결합시키도록 구성된다. 상기 제1 및 제2 인터페이스 모듈은 상호 데이지 체인 형식으로 선택적 결합을 형성하며, 상기 제2 인터페이스 모듈은 상기 스페어 CMTS로부터 상기 제1 인터페이스 모듈의 결합을 해제시키고, 상기 상류 입력 포트와 하류 출력 포트를 상기 스페어 CMTS에 결합시키도록 구성된다.
상기 스페어 CMTS는 통상 활성 CMTS에서 에러를 검출하도록 구성된 진단 케이블 모뎀을 포함한다. 이 진단 케이블 모뎀은 상기 통상 활성 CMTS를 테스트하도록 구성된다.
본 발명의 다른 태양에 의하면, 고주파 동축 플랜트로부터 신호를 수신하고, 고주파 동축 플랜트로 신호를 송신하기 위한 CMTS 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 각각 모뎀 호환성 신호를 송수신하도록 구성되며 복수개의 통상 활성 CMTS와, 각각 통상 활성 CMTS와 관련된 복수개의 입력/출력(I/O) 모듈과, 모뎀 호환성 신호를 송수신하도록 구성된 스페어 CMTS와, 통상 활성 CMTS와 관련된 상기 I/O 모듈 중 2개를 상기 스페어 CMTS에 직렬 결합시키는 결합 수단을 포함한다.
본 발명의 실시예들은 하나 이상의 다음 특징들을 포함한다. 상기 결합 수단은 상기 스페어 CMTS의 입력과 출력을 적어도 곧 비활성 상태로 되는 상기 통상 활성 CMTS 중 하나와 관련된 I/O 모듈 중 하나의 출력과 입력에 선택적으로 결합시키도록 구성된다. 상기 결합 수단은 그 결합 수단에 의하여 직렬 결합된 적어도 2개의 I/O 모듈과 독립적으로 통상 활성 CMTS와 관련된 적어도 제3의 I/O 모듈에 선택적으로 결합되도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 스페어 CMTS를 사용하여 N개의 통상 활성인 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS) 데이터 전송 유닛에 대한 1:N 용장성 제공 방법이 주어지며, 이 방법은 상기 스페어 CMTS 및 N개의 통상 활성인 CMTS 데이터 전송 유닛을 제공하는 단계와, 상기 CMTS 데이터 전송 유닛 중 적어도 2개에 대한 상호 결합을 제공하는 단계와, 상기 통상 활성인 데이터 전송 유닛이 비활성인지의 여부를 모니터링하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들은 하나 이상의 다음 특징들을 포함한다. 상기 방법은 N개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 적어도 곧 비활성화되는 하나에 응답하여 M개의 상기 CMTS 데이터 전송 유닛 중 적어도 하나를 상기 스페어 CMTS에 결합시키는 단계를 더 포함하며, 여기서 M은 N보다 작다. 상기 M개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 적어도 하나는 상기 N개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 비활성화된 하나에 응답하여 상기 스페어 CMTS에 결합된다. 상기 M개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 적어도 하나는 상기 N개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 고장난 하나에 응답하여 상기 스페어 CMTS에 결합된다. 상기 M개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 적어도 하나는 1:M 스위치를 사용하여 상기 스페어 CMTS에 결합된다.
본 발명의 실시예들은 하나 이상의 다음 특징들을 포함한다. 결합시키는 단계는 임의의 다른 CMTS 데이터 전송 유닛과 독립적으로 적어도 2개의 상기 CMTS 데이터 전송 유닛 중 정확히 하나의 스페어 CMTS에 제공된다. 상기 방법은 적어도 곧 비활성되는 상기 2개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 적어도 하나의 선택된 유닛에 응답하여 적어도 상기 2개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 선택된 하나의 유닛에 상기 스페어 CMTS를 결합시키는 단계와, 적어도 2개의 상기 CMTS 데이터 전송 유닛 중 선택된 유닛보다 상기 스페어 CMTS로부터 더 멀리 전기적으로 배치되어 있는 CMTS 데이터 전송 유닛을 상기 스페어 CMTS로부터 분리시키는 단계를 더 포함한다. 상기 각각의 CMTS 데이터 전송 유닛은 CMTS와 입출력 모듈을 포함하며, 상기 결합시키는 단계는 적어도 2개의 상기 CMTS 데이터 전송 유닛의 입출력 모듈을 데이지 체인 형식으로 결합시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 고주파 동축 플랜트로부터 신호를 수신하고, 고주파 동축 플랜트로 신호를 송신하기 위한 CMTS 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 각각 모뎀 호환성 신호를 송수신하도록 구성되는 복수개의 통상 활성 CMTS와, 상기 통상 활성 CMTS에 결합되어 상기 통상 활성 CMTS로부터 상기 HFC로 데이터를 전송하고 상기 HFC로부터 상기 통상 활성 CMTS로 데이터를 전송하도록 구성된 복수 개의 인터페이스 모듈과, 모뎀 호환성 신호를 송수신하도록 구성된 스페어 CMTS 및 상기 스페어 CMTS를 적어도 2개의 인터페이스 모듈에 다른 인터페이스 모듈과는 독립적으로 선택 결합시키는 스위치 기구를 포함하며, 적어도 2개의 인터페이스 모듈은 적어도 제1 인터페이스 모듈이 데이지 체인 결합되는 적어도 제2 인터페이스 모듈을 통하여 상기 적어도 제1 인터페이스 모듈을 스페어 CMTS에 결합하도록 서로에 대해 데이지 체인 형식으로 결합되며, 각각의 인터페이스 모듈은 각각의 통상 활성 CMTS에 대응하고, 각각의 인터페이스 모듈은 상류 입력 포트와 하류 출력 포트를 포함하며, 각각의 인터페이스 모듈은 상기 하류 출력 포트와 상류 입력 포트를 각각의 통상 활성 CMTS가 작동중인 동안에는 상기 스페어 CMTS를 바이패스 하여 상기 각각의 통상 활성 CMTS에 결합하고, 비작동중인 경우에는 스페어 CMTS에 결합하도록 구성된다.
본 발명의 여러 실시예들은 하나 이상의 다음과 같은 장점들을 제공한다. CMTS의 다운타임은 반대로 유도될 수 있다. CMTS의 수리에 낮은 평균 시간이 제공될 수 있다. 종래의 CMTS 시스템과 비교하여 긴급 수리 비용이 저감될 수 있다. 1:N CMTS 용장성에 대한 지원이 제공됨으로써 1:1 용장성을 제공하기 위한 비용과 과도한 공간적 요구 조건을 피할 수 있다. CMTS를 사용하여 99.99 %의 업타임과 같은 고가용도의 서비스를 제공할 수 있다. 사용자는 CMTS와의 통신으로 현저한 노력 없이 또는 거의 아무런 노력을 들이지 않고, 고장난 CMTS를 대체시킬 수 있다. 무선 통신상에서 유사한 장점들이 달성될 수 있다. 케이블 모뎀과 함께 동작하는 고주파의 CMTS 하류 신호에는 적절한 종단 및 송출 제어가 제공될 수 있다.
이들 장점 및 다른 장점들과 본 발명 자체는 다음의 도면, 상세한 설명 및 청구항들로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 실시예는 복수의 활성 CMTS와 관련된 스페어 CMTS를 제공한다. 각 CMTS는 접속 중간 평면(midplane)을 통해 대응의 입/출력(I/O) 모듈에 연결된다. 검출기는 활성 CMTS가 고장이 나서 고장 표시(예, 고장 표시 신호)를 제공하는 경우를 결정할 수 있다. 고장 표시에 응답해서, 케이블 접속을 고장난 CMTS에서 스페어 CMTS로 전환하여 서비스를 복구한다. 본 발명의 실시예에 있어서, 이는 소프트웨어 제어하에 고장 CMTS의 I/O 모듈로/로부터의 스페어 CMTS 루트 데이터에 접속된 I/O 모듈에 의해서 달성되는데, 고장난 CMTS의 I/O 모듈은 모듈에 데이터를 전송하고 모듈로부터의 데이터를 수신하는 케이블 플랜트(cable plant)에 연결된다.고장 CMTS의 I/O 모듈은 고장 표시에 응답하여 케이블 플랜트로부터 고장 CMTS의 연결을 해제한다.
도 1과 관련하여, CMTS의 1:N 용장성을 제공하는 시스템(10)은 N개의 통상 활성 CMTS(121-12N)와, N개의 대응 I/O 모듈(141-14N)과, 스페어 CMT(16)를 포함한다. CMT(12)는 적절한 매체 액세스 제어 프로토콜의 연산을 통해 물리적 매체에 대한 케이블 모뎀 액세스를 제어하고, 케이블 모뎀 동작을 감시하여 관리하고, 케이블 모뎀과 백본 네트워크 사이에서 IP 트래픽을 전달하도록 구성된다. CMTS(121-12N)는 도시한 바와 같이 모뎀(131-13N), 예컨대 엔드 유저의 개인용 컴퓨터의 모뎀에 각각 연결되어 CMTS(121-12N)로/로부터 정보를 송/수신한다. CMTS(121-12N), 용장 평면(18,20) 및 I/O 모듈(141-14N)은 소프트웨어 제어와 함께 헤드 엔드 케이블 플랜트의 새시(15) 내에 포함된다. 각각의 I/O 모듈(14)로부터 새시를 고주파 동축(HFC) 플랜트(22)(또는 HFC 플랜트)에 연결하는 선들에 이르는 적절한 접속이 제공된다. 1:N 용장성을 달성하는 것은 스페어 CMTS(16)에서 N개의 CMTS(12)의 상태를 유지하고, 스페어 CMTS(16)가 인수할 수 있는 각 CMTS(12)에 부착된 케이블 모뎀(CM)에 대한 상태 정보를 유지하며(스페어 CMTS(16)에 의해), 스페어 CMTS(16)를 고장 CMTS의 외부 동축선의 경로로 전환하고, CMTS 당 10 개의 인터페이스를 취급하는 것을 포함한다.
도 1에 도시한 바와 같이, CMTS(12)는 관련 I/O 모듈(14)에 연결된다. I/O모듈(14)은 HFC 플랜트(22)에 연결되며, I/O 모듈(14) 및 스페어 CMTS(16)는 둘다 상류 용장 평면(18)과 하류 용장 평면(20)에 연결된다. I/O 모듈(14)은 CMTS(12)와 HFC(22) 사이에서 인터페이스로서 기능한다. 스페어 CMTS(16)는 용장 평면(18,20)을 통해 N개의 CMTS(121-12N)의 1:N 용장성을 제공한다. CMTS(12,16)는 고주파(RF) 신호를 I/O 모듈(14)로/로부터 전송 및 수신하기 적합하며, 스페어 CMTS(16)로/로부터의 고주파 신호는 용장 평면(18,20)을 통과한다. 통상 활성 CMTS(12)는 정상 동작(에러 없음) 하에서 케이블 플랜트(22)에 대한 RF 신호를 구동한다. 통상 활성 CMTS(12)로부터의 신호는 플랜트(22)에 연결된 I/O 모듈(14)에 바로 연결된다. 스페어 CMTS(16)는 고장인 통상 활성 CMTS(12)를 인수하도록 구성된다. 스페어 CMTS(16)의 출력은 이후 설명되는 바와 같이 모든 I/O 모듈로 전송되고, 출력을 요구하는 모듈(14)에 의해서 선택된다.
I/O 모듈(14)은 플랜트(22)에 대한 신호의 선택이 활성 CMTS(12)로부터 또는 용장 평면(18,20)으로부터의 신호에 의해 행해지는 고신뢰성 모듈이다. 케이블 플랜트(22)에 대한 접속은 CMTS(12)와 수동 I/O 모듈(14)을 통해 이루어지며, CMTS(12) 및 수동 I/O 모듈(14)은 고장(MTBF) 사이의 매우 긴 평균 시간을 I/O 모듈(14)에 부여하는 단순 설계 구조이다. I/O 모듈(14)은 용장 평면(18,20)을 통해 활성 CMTS(12)와 스페어 CMTS(16)에 접속된다.
릴레이를 사용하여 활성 CMTS 및 용장 평면 사이에서 신호 경로를 선택한다. 기본 동작 모드에 있어서(통상 활성 CMTS(121-12N)에서 고장이 없음), 릴레이는 수동 장치이며, 이 수동 장치는 복사되지 않고도 아주 높은 MTBF를 갖게한다. CMTS(12f) 고장 시, 대응 I/O 모듈(14f)의 릴레이는 활성 기능인 스위칭을 제공한다. 릴레이는 일단 릴레이 경로가 설정된 다음 활성 성분(예, 제어 신호) 또는 릴레이에 대한 전원 공급에 장애가 있을 지라도 동작 상태를 유지하도록 설계된다. 즉, 릴레이는 전력 또는 제어 신호 고장에 대한 현재의 설정을 유지할 것이다. 릴레이는 모든 CMTS I/O 모듈(14)을 통해 분배된다.
용장 평면(18,20)과 I/O 모듈(14) 및 CMTS(12) 사이의 접속은 시스템(10)에 포함된 RF 신호를 전달하기 위한 적절한 커넥터를 가진 양면 인쇄 회로 기판(PCB)으로 구현된다. 각종 I/O 모듈(14)과 CMTS(12,16)에는 별개의 커넥터들이 각각 연결된다. 인쇄 회로 기판 상의 접속선은 I/O 모듈(14)과 CMTS(12) 사이의 접속과 도면에 도시한 용장 평면(중간 평면)선을 제공한다. 신호들은 저주파 신호를 위해 PCB에 내장된 전기적 경로와, 저주파 신호를 위해 제공된 것 보다 큰 RF 분리를 제공할 수 있는 커넥터와 동축 케이블로 구성된 선들을 통해 전달된다.
스페어 CMTS(16)는 감시선(241-24N)을 통해 다른 CMTS(12)를 감시하고, 제어선(261-26N)을 통해 I/O 모듈(141-14N)을 제어하는 제어 유닛(17)의 하드웨어 및 소프트웨어를 포함한다. 스페어 CMTS 소프트웨어 및 하드웨어는 모니터선(241-24N)을 통해 다른 CMTS(12)의 상태를 감시하고, 있다면 CMTS(121-12N)의 고장을 검출한다. CMTS(12), 예컨대 CMTS(122)에서 고장이 발생하면, 스페어 CMTS(16)의 제어유닛(17)의 소프트웨어 및/또는 하드웨어는 대응 제어선(262)을 통해 제어 신호(예, 도 5의 "프로텍트 #2")를 제공하여 고장 CMTS(122)에 대응하는 I/O 모듈(142)에서 스위치의 상태를 제어한다. 제어 신호에 의해 스페어 CMTS(16)는 용장 중간 평면(18,20)과 고장 CMTS(122)의 I/O 모듈(142)을 통해 HFC 플랜트(22)에 연결될 수 있다.
RF 상류
도 2와 관련해서, 상류 RF 신호(즉, 플랜트(22)에서 CMTS(12,16)으로 향하는 방향의 신호)는 도 2에 도시한 바와 같이 용장 모듈을 사용한다. 플랜트(22)로부터의 상류 신호는 I/O 모듈, 예컨대 도 2에 도시한 모듈(14)로 수신된다. I/O 모듈(141)에는 모듈의 관련 통상 활성 CMTS(121) 또는 상류 용장 평면(18) 중 어느 하나에 상류 신호(32)(단지 하나의 신호만이 도시됨)를 보내도록 구성된 릴레이(301)가 장착되어 있다. 릴레이는 입력 포트(341), 상류 작동 포트(361), 상류 고장 포트(381)를 포함하고 있다. I/O 모듈(141)은 통상 활성 CMTS(121)가 적절히 동작을 수행하는지 혹은 고장인지에 대해 제어선(261)에 제공된 스페어 CMTS(16)로부터의 제어 신호에 의한 표시에 응답해서 신호(32)를 보내도록 구성된다. CMTS(121)가 적절하게 동작 중임을 제어 신호가 표시하면, 릴레이(301)는 상류 용장 평면(18)을 바이패스하여, 입력 포트(341)에서 작동 포트(361)로 CMTS(121)쪽으로 신호(32)를보내기 위해 작동 포트(361)에 연결된다. 제어 신호는 CMTS(121)가 고장임을 표시하면, 릴레이(301)는 신호(32)를 입력 포트(341)에서 고장 포트(381)로 스페어 CMTS(16)가 수신할 상류 용장 평면쪽으로 보내 고장 포트(381)와 연결한다. I/O 모듈(14)은 CMTS(12) 당 8 개의 상류선을 위한 스위칭을 제공한다.
RF 하류
도 1 및 도 3을 참조하여, 하류 신호들(즉, CMTS(12,16)에서 플랜트(22)쪽 방향의 신호들)은 도 3에 도시한 바와 같이 용장 모듈을 사용한다. I/O 모듈, 예컨대 모듈 '141'는 도 3에 도시한 바와 같이 CMTS(12,16)로부터의 하류 신호를 수신한다. I/O 모듈(141)에는 모듈의 관련 활성 CMTS(121)로부터의 하류 신호(42)(단지 하나의 신호 만이 도시됨) 또는 하류 용장 평면(20)으로부터의 하류 신호(44) 중 어느 하나를 플랜트(22)로 보내도록 구성된 릴레이(401)가 장착되어 있다. 릴레이는 하류 작동 포트(461) 하류 고장 포트(481) 및 출력 포트(501)를 구비하고 있다. I/O 모듈(141)은 CMTS(121)가 적절히 동작을 수행하는 중인지 혹은 고장인지에 대해 제어선(261) 상에 제공된 스페어 CMTS(16)로부터의 제어 신호에 의한 표시에 응답해서 신호(42,44)를 보내도록 구성된다. CMTS(121)가 적절히 동작 중임을 제어 신호가 표시하면, 릴레이(401)는 플랜트(22)쪽 출력(501)으로 하류 용장 플레임(20)을 바이패스하여 입력 포트(461)에서 CMTS(121)로 신호(42)를 보내도록 작동 포트(461)에 연결한다. CMTS(121)가 고장임을 제어 신호가 표시하면, 릴레이(401)는 고장 포트(481)에 연결되어 하류 용장 평면(20)을 통해 플랜트(22)쪽 출력 포트(501)에 입력 포트(481)에서 스페어 CMTS(16)로 신호(44)를 보낸다.
I/O 모듈(14)은 CMTS(12) 당 2 개의 하류선에 대한 스위칭을 제공한다. 출력(50)에서 의사(spurious) 신호가 발생될 수 있고 중간 상태에 있는 고장 CMTS로부터 하류 RF 플랜트(22)를 분리하는 것이 좋다. I/O 모듈 릴레이(40)를 통해 스페어 CMTS(16)로부터 출력을 선택하여 이를 달성한다.
스위치 토폴로지
릴레이(30,40)(도 2, 도 3)를 이용하여 고장 CMTS(12)의 경로(하류/상류 경로)로 스페어 CMTS(16)를 스위칭하기 위해, 스페어 CMTS(16)로/로부터의 경로는 모든 I/O 모듈(14)에 이르고, 고장 유닛은 이 경로에 선택적으로 연결된다. 도 4는 3 개의 CMTS(121-123)가 동작하는 3개의 I/O 모듈(141-143) 각각에 이르는 스페어 CMTS(16)의 경로를 개략적으로 도시하고 있다. 모든 I/O 모듈(14)에서 단순 선택에 의해 통상 활성 CMTS의 접속 또는 스페어 CMTS의 접속(용장 평면(18,20)을 이용하여 접속(도 1) 중 어느 하나를 고를 수 있다.
RF 신호의 통상의 버스 연결은 도 5 내지 도 6에 도시한 바와 같이 RF 릴레이를 이용하여 구현된 데이지 체인 구성으로 교체된다.
도 1 및 도 5와 관련하여, 릴레이(401)는 정상 동작 동안에 스위치(401)가 도시된 바와 같이 하류 신호를 라우팅하도록, 도시된 바와 같이 위치하게 구성된다. 비록 도 5에는 오직 하나의 하류 스위치 만이 도시되고 있지만, 화살 방향이 반전되는 적어도 하나의 다른 하류 스위치 및 상류 스위치에 응용 가능하다. 스위치(401)는 동작 포트(461)를 출력(501)에 연결하여 CMTS(121)가 활성 상태인 동안 CMTS(121)에 케이블 플랜트(22)로 신호를 라우팅한다. CMTS(121)가 고장이면, 스위치(401)는 출력 포트(501)를 고장 포트(481)에 연결할 것이다.
I/O 모듈(141)은 또한 스위치(401)와 유사한 데이지 체인 스위치(601)를 포함하고 있다. 정상 동작 중에 데이지 체인 스위치(601)는 스페어 포트(621)를 데이지 출력 포트(661)에 연결되는 동작 포트(641)에 연결하여 용장 중간 평면, 즉 도 5에 도시한 평면(20)을 통해 인접 CMTS에 대한 데이지 체인 링크를 제공한다. CMTS(121)가 고장이면, 스위치(601)는 스페어 포트(621)를 고장 포트(681)에 연결하여 고장 포트(481) 및 출력 포트(501)를 통해 스페어 CMTS(16)에서 케이블 플랜트(22)로 하류 신호를 라우팅한다.
도 1과 도 5 및 도 6을 참조하면, 통상 동작[CMTS(12)이 고장나지 않은 경우]시에, 각 I/O 모듈에 대한 스위치(40, 60)[도 5에 도시되어 있음]는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 데이지 체인 접속을 제공한다. 데이지 체인 접속에 의해 통상 활성 CMTS(121-122)의 I/O 모듈(141-142)을 통해 스페어 CMTS(16)가 결합되고 케이블 플랜트(22)와 통상 활성 CMTS(121-122)가 결합된다.
동작
도 1을 참조하면, 용장 제어는 CMTS(12. 16) 그룹에서 이루어지고, 용장 제어 유닛으로 기능하는 CMTS(16)에서 주로 이루어진다. 릴레이에 전기 공급이 적절하게 이루어지면 스페어 CMTS(16)의 부재시나 고장시에, 트래픽이 I/O 모듈(14)을 통해 CMTS(12)에 바로 흐르게 된다.
(비트 레이트가 낮은)신호 변조가 더욱 강력한 스킴[예컨대, 직교 진폭 변조(QAM)보다는 직교 위상 편이 변조(QPSK)]을 요구할 수 있는 경우에 신호 왜곡이 보호 단계(protective phase)동안(CMTS의 고장 중에) (예컨대, 트레이스에서의 스터브로 인해)발생할 수 있다.
도 1과 도 7을 참조하면, 1 내지 N개의 CMTS 용장을 제공하는 방법(70)은 시스템(10)의 통상 동작이 진행되는 단계(72)를 포함한다. 이 단계에서, 스페어 CMTS(16)는 라인(241-24N)을 통해 통상 활성 CMTS(121-12N)의 상태를 모니터하고 모든 CMTS(121-12N)가 활성이고 고장이 없는지 판정한다. CMTS(121-12N)가 활성이면, 도 8에 CMTS(121-123)와 I/O 모듈(141-143)에 대해 개략적으로 도시하고 있는 바와 같이, 하류 신호는 하류 용장 평면(20)을 바이패스하면서, I/O 모듈(141-14N)을 통해 CMTS(121-12N)로부터 전달된다. CMTS(121-12N)가 활성이면, 도 9에 CMTS(121-123)와 I/O 모듈(141-143)에 대해 개략적으로 도시하고 있는 바와 같이, 상류 신호는 상류 용장 평면(18)을 바이패스하면서, CMTS(121-12N)로부터 I/O 모듈(141-14N)을 통해 전달된다.
단계 74에서, 스페어 CMTS(16)의 제어 유닛(17)은 CMTS(122)가 곧 또는 현재 비활성, 즉 예컨대, 고장났거나 비활성으로 될 것이라는 것을 검출하여 CMTS(122)에서의 고장을 나타내는 제어 라인(261-26N)상에 제어 신호 프로텍트 #2(도 11과 도 12 참조)를 생성한다. 도 11과 도 12에서는 제어 신호가 고장 CMTS(122)에 연관된 I/O 모듈(142)에 전달되는 것만 도시되지만, 제어 신호는 각각의 I/O 모듈(14)에 전달된다.
단계 76에서, [3개의 통상 활성 CMTS(121-123)와 이것에 대응하는 I/O 모듈(141-143)만 도시하고 있는]도 10을 참조하게 되면, 스페어 CMTS(16)로부터의 제어 신호에 의해 [하나의 하류 경로가 도시되어 있으며, 다른 하류 경로와 상류 경로가 유사하게 작용될 것으로 이해되는]스위치(402, 602)는 통상 동작 모드에서 "고장" 모드로 전환한다. 예컨대, 업그레이드를 위해 절선(off-line)되는 경우와 같이 CMTS가 실제 고장나지 않았을 지라도 "고장 모드"로 진입될 수 있다. 제어 신호에 의해 스위치(402)는 작업 포트(462)에서 출력 포트(502)를 단절할 수 있고 출력포트(502)를 고장 포트(482)에 결합할 수 있다. 더욱이, 제어 신호에 의해 스위치(602)는 작동 포트(642)로부터 스페어-인(spare-in) 포트(622)를 단절할 수 있고 스페어-인 포트(622)를 고장 포트(682)에 결합할 수 있다. 결과적으로, CMTS(12, 16)에서 나가는 신호나 들어오는 신호는 도 11과 도 12에 도시하는 바와 같이, HFC 플랜트(22)로/로부터 경로 지정된다.
도 10에 도시하고 있는 바와 같이, 데이지 체인 접속은 고장 CMTS(122)에 대응하는 I/O 모듈(142)에서 차단된다. 스페어 CMTS(16)으로부터의 신호는 더 이상 I/O 모듈(141-14N) 전부에 흐르지 않지만, I/O 모듈(14)을 통해, 고장 CMTS(12)에 대응하는 I/O 모듈(14), 여기서는 모듈(141-14N)과 스페어 CMTS(16) 사이에 흐른다. I/O 모듈(14)의 추가 하류[또는 추가 상류, 스페어 CMTS(16)로부터 있을 수 있는 경우와 같이, 즉 고장 CMTS(12)에 연관된 모듈(14)보다는 스페어 CMTS(16)와 더 떨어져 있는 I/O 모듈(14)]은 스페어 CMTS(16)에서 단절된다. CMTS(122)가 고장나면, 다른 CMTS(121, 123-12N)가 활성화되고, 하류 및 상류 신호는 도 11과 도 12에서 CMTS(121-123)와 I/O 모듈(141-143)에 대해 개략적으로 도시하고 있는 바와 같이, I/O 모듈(141-14N)을 통해 CMTS(121, 123-12N, 16)로부터/CMTS(121, 123-12N, 16)로 전달된다. 도 12는 I/O 모듈(28)을 통과하지 않는 상류 신호를 도시하고 있는데, 이 신호는 I/O 모듈(28)을 통과하는 것이 좋다. 도 10의 구성에 있어서, 스페어CMTS(16)는 I/O 모듈(28)과 용장 중간평면(20)과, CMTS의 I/O 모듈(14)과, 용장 중간 평면(20)을 통과하는 하류 신호에 대해 CMTS(122)의 I/O 모듈(142)과 케이블 플랜트(22)에서 접속된다. 상류 신호에 대해서도 접속이 유사하게 이루어지지만, 그 경로가 반대되고 중간 평면(20) 대신에 중간 평면(18)을 통과한다.
고장 CMTS(121)에서 스페어 CMTS(16)로의 물리적 스위치 오버는 필수 요건은 아니지만, 스페어 CMTS(16)가 통신 링크에 동기 신호를 전달하는 것이 가능하자 마자 일어나는 것이 좋다. 하드웨어 기반의 동기 방식은 시스템(10)내의 모든 CMTS(12, 28)가 공통 타임 기준에서 작업하는 것을 도와주는 데 이용된다. 이것은 스페어 CMTS(16)에 의해 생성된 (타임 스탬프를 포함하는)동기 메시지를, 고장 유닛, 여기서는 스페어 CMTS(16)로의 CMTS(12)의 투명한 천이와 연관된 케이블 모뎀과 같은, CMTS(122)가 이전에 생성한 동기 메시지에 맞추게 한다. CMTS(12, 16)에 의해 구현된 DOCSIS 프로토콜을 이용해서, 모든 CMTS(12, 16)에서의 동기(SYNC) 메시지는 CMTS 연관된 케이블 모뎀이 스페어 CMTS(16)로 투명하게 천이하는 것을 도와 주도록 동일한 타임스탬프를 사용하도록 동기화된다.
단계 78에서, 고장 CMTS(122)는 수리/교체/업그레이되고, HFC 플랜트(22)로부터/HFC 플랜트(22)로의 신호 흐름에 재삽입된다. 시스템 오퍼레이터는 스페어 CMTS(16)로부터 수리된/교체된 CMTS(122)로의 전환을 다시 시작한다. 제어 신호는 I/O 모듈(14, 28)에 전달되어, I/O 모듈(142)은 그와 대응하는 통상 활성의CMTS(122)와 HFC 플랜트(22) 사이에서 신호를 전송할 수 있다. 스위치(402, 601)는 통상 동작 상태에서 다시 스위치하여, 스페어 CMTS(16)와 출력 포트(502)는 절단되고 HFC 플랜트(22)와 CMTS(122)는 재접속된다.
다른 실시예들은 첨부된 청구범위의 범위 및 정신에 포함된다. 예를 들어, 이상의 설명은 CMTS에 초점을 맞추었지만, 무선 및 위성 모뎀 단말 시스템도 또한 사용될 수 있다. 또한, 종종 CMTS 고장에 대해 참조했지만, 스페어 CMTS는 예컨대, CMTS가 업데이트되어야 하거나, 무고장이거나, CMTS 다운을 정당하게 방어하기에 충분한 무고장이 발생할지라도 서비스되어야 하는 CMTS의 고장 부재시에 사용될 수 있다.
다른 실시예들은 도 13에 도시하고 있는 바와 같이, 내장된 케이블 모뎀(90, 92)을 사용해서 CMTS 고장을 신속하게 검출하기 위해 설치된 메커니즘을 포함한다. 각각의 CMTS(12, 16)로부터의 출력은 HFC 플랜트(22)에 공급됨과 아울러 진단 케이블 모뎀(CM)(90, 92)에 제공된다. 도 13은 CMTS(16)의 출력을 개략적으로 도시하며, CMTS(16)로/로부터 신호가 통과하는 I/O 모듈은 도시되지 않는다. 진단 CM(90, 92)은 CMTS(12, 16)와 RF 용장 평면(18, 20) 사이에서, CMTS(12, 16)와 동일한 카드상에 각각 배치된다. 각각의 CM(90, 92)은 RF 하류 및 상류 RF 링크와 접속이 이루어진다.
CM은 고장난 임의의 활성 CMTS를 신속하게 검출하기 위해 설치된다. CMTS가 동기 타이밍을 유지하지 못한다면, 이 사실이 CM에 의해 (가급적 즉시 또는 최소한실질적으로 즉각적으로)검출되고, CM은 CMTS에 알람 신호를 생성한다. CMTS는 이 알람을 수신하여 곧 리셋될 것이며 스페어 CMTS를 트리거하여 교체시킨다.
CM은 또한 루프백 디바이스로서 기능하여 오프라인 CMTS 테스팅이 가능하게 한다. 스페어 CMTS는 사용되지 않을 때 주기적으로 자가 테스트할 수 있다. 예를 들어, CMTS는 이하에서 설명하겠지만, 시스템의 다른 부분과의 접속없이도, 데이터를 보내고 (루프백 모드에서 동작하는)CM으로부터 신호를 수신한다. 교체 CMTS는 이 교체 CMTS가 활성 듀티로 복구하기 전에 사용자 트래픽을 방해하는 일없이 테스트될 수 있다.
CM은 또한 케이블 플랜트 장애와 CMTS 장애를 구별할 수 있는 메커니즘을 제공한다. CMTS는 로컬 CM의 트래픽과 HFC 플랜트에 있는 트래픽간에 에러 레이트 차이를 모니터하여 플랜트 관련 문제를 식별한다.
도 14를 참조하면서, 도 1을 또한 참조하면, 예컨대, 전송 실패와 같은, CMTS 비활성 지시 또는 인듀서(inducer) 검출에 응답하는 서비스 복구 방법은(100)은 예컨대, CMTS(122)와 같은 활성 CMTS로부터 연관된 진단 CM(902)에 동기 메시지가 전달되는 단계 102를 포함한다. 단계 102에서, 동기 메시지는 진단 CM(902)에 주기적으로 전달된다. CM(902)는 동기 타이머를 시동함으로써 수신된 동기 메시지에 응답한다.
단계 104에서, CMTS(122)에서의 에러 또는 CMTS(122)의 긴급 비활성 신호 전달과 같은 다른 이벤트가 발생하여 동기 메시지가 전달될 수 없게 한다. 결국, 진단 CM(902)에서 동기 메시지를 놓치게 된다. 놓친 동기 메시지에 응답하여, CM(902)은 에러 신호를 CMTS(122)에 전달한다. CMTS(122)는 스페어 CMTS(16)에 보호 신호 요청을 어서트함으로써 CM(902)으로부터 전달된 에러 신호에 응답한다.
단계 106에서, 스페어 CMTS(16)는 활성 상태로 천이함으로써 단계 104에서 전달된 보호 신호 요청에 응답한다. 스페어 CMTS(16)는 보호 완료 신호를 추가 어서트하고 이 신호를 고장 CMTS(122)에 전달한다.
단계 108에서, 고장나거나 그렇치 않으면 곧 또는 현재 비활성 상태인 CMTS(122)는 리셋되고 스페어 CMTS(16)는 고장 CMTS(122)로부터 파라메터를 로드한다. 스페어 CMTS(16)는 자신의 파라메터를 업데이트하여 고장 CMTS(122)로부터 받은 파라메터에 매칭시킨다. 스페어 CMTS(16)는 동기 메시지 생성을 추가 개시하고 RF 스위치를 셋팅하여 스페어 CMTS 출력을 고장 CMT(122)에 연관된 적절한 HFC 세그먼트에 매핑한다.
단계 110에서, 스페어 CMTS(16)는 그 자신과 HFC(22)간에 데이터를 전송하도록 전체 CMTS 동작을 시작한다. 고장 CMTS(122)를 보수하거나 교체함으로써 활성 CMTS가 사용 가능해지면, 그 CMTS는 CMTS(16)를 교체하도록 스위치인될 때까지 대기 모드에서 동작된다.
다른 실시예들은 첨부된 청구범위의 범위 및 정신에 포함된다. 예를 들어, 도 15를 참조하면, 경로(120)는 관련 I/O 모듈(122)과 스페어 CMTS(16)를 연결하고개별 경로(1241-1243)는 동작하는 CMTS(121-123)와, 3개의 I/O 모듈(1261-1263) 각각에 I/O 모듈(122)을 연결한다. 모든 I/O 모듈(126)에 대해 통상 활성 CMTS의 접속이나 스페어 CMTS의 접속 중에서[용장 평면(18, 20)(도 1)을 통해] 하나를 간단하게 선택할 수 있다. I/O 모듈(122)의 1:N 선택기(128)는 스페어 CMTS(16)를 I/O 모듈(126) 중 원하는 하나 및 그에따라 각각의 외부 물리 인터페이스로 선택 접속할 수 있도록 구성된다.
도 16을 참조하면, 1:N 선택기(128)가 스페어 포트(132)와 N개의 I/O 포트(1341-134N)로 된 1:N 스위치(130)를 포함하는 것을 개략적으로 도시하고 있다. 스페어 포트(132)는 디폴트 I/O 포트(134), 여기서는 포트(1341)에 정상 접속된다. 그러나, 나머지 포트들은 포트(134)의 거의 가운데 있는 포트가 디폴트 포트가 되어 디폴트 포트(134)로부터 원하는 포트(134)로의 평균 스위치 시간이 저감된다. 스위치(130)는 고장 CMTS(12)에 연관된 스페어 CMTS(16)에 의해 수신된 보호 요청에 따라 스페어(16)로부터 수신한 제어 신호에 응답한 고장 모드에서 스페어 포트(132)를 적절한 I/O 포트(134)에 접속한다.
각각의 I/O 모듈(126)은 모듈에 연관된 CMTS(12)나, 스페어 I/O 모듈(122)을 경유하여 스페어 CMTS(16)에 선택 접속하기 위한 스위치(136)를 포함한다. 각각의 스위치(136)는 출력 포트(138)와, 작동 포트(140) 및 고장 포트(142)를 포함한다. 통상 동작하에서 스위치(136)는 출력 포트(138)를 작동 포트(140)에 결합하여, I/O 모듈의 연관된 CMTS(12)로/로부터 경로를 지정한다. 만일 I/O 모듈(126)(예를 들면1261)이 고장이면, 스위치(1361)는 고장 모드로 이동하고 출력 포트(1381)를 고장 포트(1421)에 결합하여 I/O 모듈(1261)을 통해 스페어 CMTS(16)와 HFC 플랜트(22)(도 1) 사이에 통신이 이루어지게 한다.
이 구조를 사용하여, 동작시에 도 7에 도시되고 위에서 설명한 것과 유사한 처리가 수행된다. 그러나, 이 경우에, 단계 76에서 고장 CMTS(12)에 대응하는 I/O 모듈(126)은 그 스위치(136)를 고장 모드로 전환하고, 1:N 스위치(122)는 스페어 포트(132)를 고장 CMTS(121)에 대응하는 적당한 I/O 포트(134)(여기에서는 1341)에 결합한다. 데이지 체인 접속은 파괴되지 않고, 스페어 CMTS(16)로부터 1:N 스위치(130) 및 적당한 I/O 모듈(1341)을 통하여 HFC 플랜트(22)(도 1)로의 접속이 만들어진다.
다른 실시예들도 첨부된 청구범위의 범위 및 정신에 포함된다. 도 17을 참조하면, 하이브리드 용장성 CMTS 시스템(150)에 있어서, 스페어 CMTS(16)은 1:M 선택기(154)를 포함하는 I/O 모듈(152)에 접속된다. 시스템(150)은 하이브리드 구성으로 배열된 I/O 모듈(156)을 포함하는데, M개의 I/O 모듈(156)은 I/O 모듈(152)의 1:M 선택기(154)에 직접 접속되고 모듈(156)들의 일부는 데이지 체인 형식으로 I/O 모듈(152)에 간접적으로 접속된다. 비록 모든 I/O 모듈(156)이 데이지 체인 접속 구조로 도시하지는 않았지만, 모든 I/O 모듈(156)은 적어도 서로의 I/O 모듈(156)에 데이지 체인 형식으로 접속될 수 있다. M개의 I/O 모듈(156)은 도 15 및 도 16과 관련하여 설명한 바와 같이 1:M 선택기(154)에 접속되고, 데이지 체인 접속된I/O 모듈(156)은 예컨대 도 4 내지 도 6과 관련하여 전술한 바와 같이 구성 및 접속된다. 도 17에 도시된 바와 같이, 모든 데이지 체인이 동일한 수의 I/O 모듈(156)을 가질 필요는 없지만, 0, 1 또는 그 이상의 I/O 모듈(156)이 선택기(154)에 직접 접속된 I/O 모듈(156)에 데이지 체인 접속될 수 있다. 동작시에, 곧 또는 현재 비활성인 CMTS(12)에 대응하는 I/O 모듈(156)은 직접[즉, 다른 I/O 모듈(156)과 무관하게(통하지 않고)] 또는 적절히 다른 I/O 모듈(156)의 데이지 체인을 통하여 스페어 CMTS(16)에 결합된다.
다른 실시예들도 첨부된 청구범위의 범위 및 정신에 포함된다. 예를 들어, 여러가지 구성의 I/O 모듈이 CMTS와 함께 동일 회로 및/또는 공통 회로 기판에 포함될 수 있다.

Claims (21)

  1. 고주파수 동축 플랜트로부터 신호를 수신하고 상기 고주파수 동축 플랜트로 신호를 송신하는 CMTS 시스템에 있어서,
    모뎀 호환성 신호를 수신 및 송신하도록 각각 구성된 복수개의 통상 활성 CMTS와;
    상기 통상 활성 CMTS에 결합되어 데이터를 상기 통상 활성 CMTS로부터 HFC로 및 상기 HFC로부터 상기 통상 활성 CMTS로 전달하도록 구성된 복수개의 인터페이스 모듈과;
    모뎀 호환성 신호를 수신 및 송신하도록 구성된 스페어 CMTS를 포함하고,
    적어도 2개의 인터페이스 모듈은 적어도 제1 인터페이스 모듈이 데이지 체인 결합되는 적어도 제2 인터페이스 모듈을 통하여 상기 적어도 제1 인터페이스 모듈을 스페어 CMTS에 결합하도록 서로에 대해 데이지 체인 형식으로 결합되는 것인 CMTS 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 스페어 CMTS를 임의의 다른 인터페이스 모듈과 무관하게 적어도 2개의 인터페이스 모듈에 선택적으로 결합하도록 구성된 스위치 기구를 더 포함하는 CMTS 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 2개의 인터페이스 모듈 중 적어도 하나는 다른하나의 인터페이스 모듈에 데이지 체인 형식으로 더 결합되는 것인 CMTS 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 스위치 기구는, 적어도 곧 비활성으로 되는 통상 활성 CMTS에 응답하여,스페어 CMTS를 적어도 곧 비활성으로 되는 통상 활성 CMTS와 관련된 인터페이스 모듈에 결합하도록 구성된 것인 CMTS 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 각각의 인터페이스 모듈은 각각의 통상 활성 CMTS에 대응하고, 각각의 인터페이스 모듈은 상류 입력 포트와 하류 출력 포트를 포함하며, 각각의 인터페이스 모듈은 상기 하류 출력 포트와 상류 입력 포트를 각각의 통상 활성 CMTS가 작동중인 동안에는 상기 각각의 통상 활성 CMTS에 결합하고, 비작동중인 경우에는 스페어 CMTS에 결합하도록 구성되는 것인 CMTS 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 각각의 인터페이스 모듈은 그 하류 출력 포트와 상류 입력 포트를 각각의 통상 활성 CMTS에 결합하고 스페어 CMTS를 바이패스하도록 구성되는 것인 CMTS 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 제1 및 제2 인터페이스 모듈은 서로에 대해 데이지 체인 형식으로 선택적으로 결합되고, 제2 인터페이스 모듈은 제1 인터페이스 모듈을 스페어 CMTS로부터 분리시키는 반면 자신의 상류 입력 포트와 하류 출력 포트를 스페어 CMTS에 결합하도록 구성되는 것인 CMTS 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 스페어 CMTS는 통상 활성 CMTS 내의 에러를 검출하도록 구성된 진단 케이블 모뎀을 포함하는 것인 CMTS 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 진단 케이블 모뎀은 통상 활성 CMTS를 테스트하도록 구성된 것인 CMTS 시스템.
  10. 고주파수 동축 플랜트로부터 신호를 수신하고 상기 고주파수 동축 플랜트로 신호를 송신하는 CMTS 시스템에 있어서,
    모뎀 호환성 신호를 수신 및 송신하도록 각각 구성된 복수개의 통상 활성 CMTS와;
    각각의 통상 활성 CMTS에 각각 결합된 복수개의 입력/출력(I/O) 모듈과;
    모뎀 호환성 신호를 수신 및 송신하도록 구성된 스페어 CMTS와;
    통상 활성 CMTS와 관련된 적어도 2개의 I/O 모듈을 스페어 CMTS에 직렬로 결합하는 결합 수단을 포함하는 CMTS 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 결합 수단은 상기 스페어 CMTS의 입력 및 출력을 적어도 곧 비활성으로 되는 통상 활성 CMTS 중 하나와 관련된 I/O 모듈 중의 하나의 출력 및 입력에 선택적으로 결합하도록 구성된 것인 CMTS 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 결합 수단은 상기 결합 수단에 의해 직렬 결합된 적어도 2개의 I/O 모듈과 무관하게 통상 활성 CMTS와 관련된 적어도 제3의 I/O 모듈에 선택적으로 결합하도록 구성된 것인 CMTS 시스템.
  13. 스페어 CMTS를 이용하여 N개의 통상 활성 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS) 데이터 전송 유닛에 1:N 용장성을 제공하는 방법에 있어서,
    스페어 CMTS 및 N개의 통상 활성 CMTS데이터 전송 유닛을 제공하는 단계와;
    적어도 2개의 CMTS 데이터 전송 유닛을 서로 결합시키는 단계와;
    비활성화를 위해 상기 통상 활성인 데이터 전송 유닛을 모니터링하는 단계를 포함하는 용장성 제공 방법.
  14. 제13항에 있어서, 적어도 곧 비활성화되는 N개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 하나에 응답하여 M개(M＜N)의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 적어도 하나를 스페어 CMTS에 결합하는 단계를 더 포함하는 용장성 제공 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 M개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 적어도 하나는 비활성화되는 N개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중의 하나에 응답하여 스페어 CMTS에 결합되는 것인 용장성 제공 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 M개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 적어도 하나는 고장인 N개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중의 하나에 응답하여 스페어 CMTS에 결합되는 것인 용장성 제공 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 M개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 적어도 하나는 1:M 스위치를 이용하여 스페어 CMTS에 결합되는 것인 용장성 제공 방법.
  18. 상기 결합시키는 단계는 임의의 다른 CMTS 데이터 전송 유닛과 무관하게 적어도 2개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 정확히 하나의 스페어 CMTS에 제공되는 것인 용장성 제공 방법.
  19. 제13항에 있어서, 적어도 곧 비활성화되는 적어도 2개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 선택된 하나에 응답하여 스페어 CMTS를 적어도 2개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 선택된 하나에 결합하는 단계와;
    적어도 2개의 CMTS 데이터 전송 유닛 중 선택된 하나보다 스페어 CMTS로부터 더 멀리 전기적으로 배치된 임의의 CMTS 데이터 전송 유닛을 스페어 CMTS로부터 분리시키는 단계를 더 포함하는 용장성 제공 방법.
  20. 제13항에 각각의 CMTS 데이터 전송 유닛은 CMTS 및 입력/출력 모듈을 포함하고, 상기 결합시키는 단계는 적어도 2개의 CMTS 데이터 전송 유닛의 입력/출력 모듈의 데이지 체인 결합을 제공하는 단계를 포함하는 것인 용장성 제공 방법.
  21. 고주파수 동축 플랜트로부터 신호를 수신하고 상기 고주파수 동축 플랜트로 신호를 송신하는 CMTS 시스템에 있어서,
    모뎀 호환성 신호를 수신 및 송신하도록 각각 구성된 복수개의 통상 활성 CMTS와;
    상기 통상 활성 CMTS에 결합되어 데이터를 상기 통상 활성 CMTS로부터 HFC로 및 상기 HFC로부터 상기 통상 활성 CMTS로 전달하도록 구성된 복수개의 인터페이스 모듈과;
    모뎀 호환성 신호를 수신 및 송신하도록 구성된 스페어 CMTS와;
    상기 스페어 CMTS를 임의의 다른 인터페이스 모듈과 무관하게 적어도 2개의 인터페이스 모듈에 선택적으로 결합하도록 구성된 스위치 기구를 포함하고,
    적어도 2개의 인터페이스 모듈은 적어도 제1 인터페이스 모듈이 데이지 체인 결합되는 적어도 제2 인터페이스 모듈을 통하여 상기 적어도 제1 인터페이스 모듈을 스페어 CMTS에 결합하도록 서로에 대해 데이지 체인 형식으로 결합되며,
    각각의 인터페이스 모듈은 각각의 통상 활성 CMTS에 대응하고, 각각의 인터페이스 모듈은 상류 입력 포트와 하류 출력 포트를 포함하며, 각각의 인터페이스 모듈은 상기 하류 출력 포트와 상류 입력 포트를 각각의 통상 활성 CMTS가 작동중인 동안에는 상기 스페어 CMTS를 바이패스 하여 상기 각각의 통상 활성 CMTS에 결합하고, 비작동중인 경우에는 스페어 CMTS에 결합하도록 구성되는 것인 CMTS 시스템.
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