KR20030026350A

KR20030026350A - 건물내 동축 케이블 인터넷 액세스 시스템 내의 용량스케일링 및 기능적 소자 재분산

Info

Publication number: KR20030026350A
Application number: KR10-2003-7002601A
Authority: KR
Inventors: 존 비. 테리; 제프리 에이. 헤일즈
Original assignee: 코우액스미디어, 인크.
Priority date: 2000-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2003-03-31
Also published as: WO2002017041A9; WO2002017041A3; EP1323012A2; JP2004507915A; CA2419571A1; CN1448027A; AU2001286580A1; MXPA03001490A; WO2002017041A2

Abstract

각 객실에 케이블 텔레비젼 신호를 분산하도록 건물, 호텔, 다중 거주 유닛(multiple dwelling unit) 등에서 볼 수 있는 것과 같이, 하나 이상의 트리 및 브랜치 네트워크(320, 321, 322)를 통해 하나 이상의 중앙 모뎀(520, 524, 528)에 연결된 클라이언트 모뎀 셋트(408)와 데이터 통신을 제공하도록 적응된 시스템 구성 셋트가 제공된다. 하나 이상의 중앙 모뎀 셋트는 인터넷과 같은 하나 이상의 네트워크에 직접 또는 간접적으로 연결된다. 선택적으로, 이 시스템의 일부 구성성분은 보수를 위한 액세스를 용이하게 하도록 케이블 텔레비젼 헤드-단말부(100)에 배치될 수 있다.

Description

건물내 동축 케이블 인터넷 액세스 시스템 내의 용량 스케일링 및 기능적 소자 재분산{CAPACITY SCALING AND FUNCTIONAL ELEMENT REDISTRIBUTION WITHIN AN IN-BUILDING COAX CABLE INTERNET ACCESS SYSTEM}

고속 인터넷 액세스(High-Speed Internet Access, HSIA)에 대한 요구는 과거와 달리 원격 통신 산업을 가동시키고 있다. 케이블 및 전화 산업이 미래의 네트워크를 차지하고 있지만, 이전에는 변화무쌍한 기술로 인해 새로운 전달 시스템의 투자에는 비용이 많이 들고 위험 부담이 커진다.

MDU("Multiple Dwelling Units")로 인터넷 서비스를 전달하는 가장 최근의 접근법은 "음성 상의 데이터(data above voice)" 구성으로 전화 배선을 사용한다. 이러한 접근법은 통상적으로 각 전화 쌍의 선택적인 식별 및 분리와, 전화 루프의 중앙 단말부에서의 모뎀 기능 삽입을 요구한다. 이러한 삽입적인 설치는 비용이 많이 들고 시간이 소모된다. 전화 쌍의 사용자 단말부에서는 사용자의 PC("Personal Computer") 또는 가정용 네트워크에 연결되도록 제2 모뎀이 요구된다. MDU 전화 배선은 일반적으로 외부 배선 보다 더 열악한 내부 쌍간의 크로스토크를 가지고 상당한 전기적 인입 간섭을 겪기 때문에, 충분한 성능을 보장하기 위해 건물 내에서는 일반적으로 데이터가 전화 루프에 삽입된다. 중앙 사무국과 MDU 사이의 더 긴 전화 루프의 고주파수 손실은 더 긴 전화 루프에 대한 잠재적인 양방향 전송 속도를 상당히 제한한다.

저가의 무선 데이터 전송을 사용하는 것은 거리가 짧고 스펙트럼이 풍부한 경우 잘 작동된다. 그러나, 밀도가 높은 MDU에 대해서는 통상적으로 그렇지 못하다.

현재의 케이블 환경

케이블 모뎀 인터넷 서비스는 이제 백만 가구 이상으로 침투되어, 뛰어난 속도로 인하여 매우 인기가 높다. 그러나, MDU에 케이블 모뎀 서비스를 도입하는 것은 TV 동축 배선의 복잡하고 불규칙적인 토폴로지 및 제한되게 이용가능한 업스트림(upstream) 대역폭의 공유로 인하여 문제가 된다. 또한, MDU 동축 분산 및 가정용 배선에서 인입 간섭 지점의 위치를 정하기가 매우 어렵고, 특히 이를 고립시키기가 어렵다. 이러한 인입 간섭은 HFC(Hybrid Fiber-Coax) 네트워크에서 MDU의 모든 사용자에 대한 양방향 서비스 및 MDU의 잠재적인 다른 사용자 업스트림을 잘못되게 할 수 있다.

케이블 모뎀과 전화 루프 데이터 모뎀은 모두 통상적으로, 이더넷(Ethernet) 10baseT 연결을 사용하여 PC에 인터페이스된다. 이는 각 PC에 NIC(Network Interface Card)가 설치되고 PC 네트워크 소프트웨어가 구성되도록 요구한다. 평균적인 PC 사용자는 보통 기술적으로 숙련되지 않았으므로, 케이블 또는 전화 네트워크 제공자에 의해 이러한 설치 및/또는 구성이 자주 실행된다. 이 방법으로, 네트워크 제공자는 가끔 문제점이 네트워크 제공자의 작업과 관련되지 않아도 PC에서의 문제점에 대해 잠재적으로 책임을 져야 한다. 이러한 논점은 일부 경우에서USB("Universal Serial Bus Standard") 포트의 사용으로 완화될 수 있지만, 많은 부분의 PC가 그렇게 갖추어지지 못하였다. 호텔/모텔의 경우, 사용자는 일반적으로, 그들 사이의 네트워크를 요구하지 않으므로, 방을 빌리거나 가정 또는 사무실로 되돌아갈 때마다 PC를 기꺼이 재구성하는 경우가 드물다.

케이블, 위성, 또는 방송 네트워크 작동자에 의해 서비스가 제공될 수 있는 MDU, 호텔, 병원, 및 대학 캠퍼스 설비에서 볼 수 있는 동축 분산 시스템은 통상적으로, 아파트나 객실에 서비스를 제공하도록 배치된 결합기(coupler)나 탭(tap)을 갖춘 비교적 긴 동축(coax) 및/또는 스플리터(splitter)를 사용하는 수동적인 "트리 및 브랜치(tree and branch)" 시스템으로 구성된다. 이러한 수동적인 분산 배치는 보통 30 내지 100개의 객실이나 아파트에 서비스를 제공하고, 각 아파트나 호텔 객실에 공급되는 TV 신호 레벨이 전형적으로, 10 dB 범위 내에 들도록 배치된다. 이러한 동축 분산 시스템은 전형적으로, 15 dB 내지 45 dB(전형적인 MDU TV 서비스 주파수에서)의 범위에서 손실을 갖고, 통상적으로 사용자에게 충분한 신호 레벨을 보장하도록 집중화된 단방향 방송대역 TV 채널 증폭기로부터 공급된다. 더 큰 고층 MDU 및 호텔은 보통 각각이 건물의 분리된 영역이나 층에 서비스를 제공하는 수동적인 동축 분산 서브 시스템을 공급하는 다수의 집중화된 증폭기를 갖는다.

기회

MDU TV 서비스에 사용되는 스펙트럼은 통상적으로, 750 MHz 이하인 반면, 동축 케이블과 같이 이러한 서비스의 분산에 사용되는 구성성분은 1 GHz를 넘는 주파수를 처리할 수 있다. 수동적인 스플리터 및 결합기(집합적으로 "결합 디바이스"라 칭하여짐)는 비록 통상적으로 TV 대역에서만 사용되도록 정해지지만, 일반적으로 1 GHz까지의 확실한 디지털 신호를 전달할 때 손실 및/또는 포트 고립에 대해 충분하게 실행된다. 이러한 주파수에서 동작될 때, 건물내 동축 배선의 단위 길이 당 손실은 문제가 되기보다는 반향(echo)을 감쇠시키는데 도움이 되므로, 디지털 수신기에서 훨씬 더 간단한 등화(equalization)의 사용을 가능하게 한다.

또한, 인입 간섭은 TV 채널 이상의 주파수에서 훨씬 적으며, 중앙 TV 채널 증폭기의 단방향 특성에 의해 포함된다 -- 적어도, TV 다운스트림 채널 주파수 이상에서, 임의의 인입 간섭이 MDU에 존재하는 것을 방지하고 HFC 케이블 네트워크와 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

이러한 증거에 기초하여, 확실한 디지털 변조 기술을 사용하여 동축 기반 서비스, 이러한 HSIA 서비스에 대하여 건물내 분산 시스템의 더 높은 주파수 스펙트럼을 사용할 기회가 분명히 있다. 건물내 동축에서 TV 채널 이상 사용가능한 스펙트림은 임의로 분할되어 양방향으로 고속 데이터를 제공할 수 있다. 휴대용 셀룰러 핸드셋의 상대적으로 높은 필드 강도의 방사로 인해, 요구조건은 아니지만 900MHz 이상의 주파수에서 동작시키는 것이 현명하다. 현재 설치된 스플리터 및 결합기를 사용하여, 1GHz 이하의 주파수를 보다 잘 유지할 수 있다. 이용가능한 스펙트럼 중 이용가능한 이러한 100 MHz는 50 내지 100명의 사용자나 클라이언트 모뎀의 통계적인 양방향 인터넷 액세스 요구에 서비스를 제공하기 충분하다. 더 높은 용량이 필요하면, 더 높은 주파수에 지정된 스플리터가 대체된다고 가정할 때 1 GHz와 약 1.6 GHz 사이의 대역에서 추가 다운스트림 스펙트럼이 할당될 수 있다;또한, 주파수 스펙트럼에서 하향 이동함으로써 더 높은 용량을 얻을 수 있다. 이와 같이 더 높은 단방향 용량은 IP(Internet Protocol) 포맷이나 본래의 MPEG2 포맷으로 추가적인 디지털 VOD(video-on-demand) 서비스를 제공할 수 있다. 850 MHz 내지 950 MHz의 범위내의 주파수는 대부분의 바람직한 실시예에서 업스트림 전송에 유용하다. 이러한 단일 업스트림 스펙트럼의 사용은 충분한 트래픽 용량을 제공하고 제어를 간략화한다.

<발명의 요약>

본 명세서는 HSIA 서비스를 제공하기 위해 건물내 동축 분산의 성능 및 토폴로지에 대한 이점을 사용하는 상기에 언급된 '378 및 '836 출원의 교시를 토대로 한다. 보다 구체적으로, 본 명세서는 호텔, 대형 및 소형 다수-거주/다수-점유 환경 내에서 인터넷 액세스 및 다른 데이터/전화 및 비디오 서비스의 경제적인 전개 및 응용의 폭을 확장시킬 목적으로 기능의 토폴로지적 재분산 및 경제적인 용량의 스케일링(scaling)을 증진시키도록 다수 공유의 동축 분산 인터넷 액세스 구성을 식별함으로써 이전 개시 내용을 부가한다.

본 발명의 목적은 케이블 텔레비젼 신호의 분산에 사용되는 기존 분산 네트워크 구성성분을 사용하면서 로컬 모뎀 및 하나 이상의 중앙 모뎀 셋트에 연결된 디바이스들 간의 양방향 통신을 가능하도록 동축 트리(coax tree) 및 브랜치(branch) 케이블 텔레비젼 분산 네트워크와 같은 다중점 네트워크의 말단부에 있는 로컬 모뎀 셋트에 데이터를 분산(distribute)하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다중점 네트워크를 통해 한 종류 이상의 데이터의증가를 보상하도록 효율적인 용량 스케일링을 위한 옵션을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 각 건물로의 보수 출장 및 비용을 감소시키기 위해 분산 네트워크를 갖춘 건물에서 케이블 헤드-단말부로 하나 이상의 기능을 이동시키는 옵션을 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 이점 및 다른 이점들은 하기의 상세한 설명으로부터 명백해진다.

본 출원은 2000년 8월 21일에 출원되어 계류중인 미국 가출원 제60/226,505호로부터 우선권을 주장한다.

본 출원은 2000년 3월 30일 출원된 미국 가출원 제60/193,855호를 근거로 하는 모뎀 통신용 자동 분산 이득 제어의 구조 및 방법에 대한 계류중인 미국 특허 출원 제09/818,378호에서 설명된 개념들을 토대로 한다.

본 출원은 또한, 1999년 1월 13일 출원된 미국 가출원 제60/115,646호를 근거로 하는 로컬 동축 케이블을 통한 고속 데이터 통신에 대한 계류중인 미국 특허 출원 제09/482,836호에서 설명된 개념들을 토대로 한다.

독자의 편의상, 출원인은 본 명세서의 내부 구조를 명확하게 만들고 특정한 논의의 입지를 용이하게 하도록 다수의 주제 방향을 부가하였다. 이러한 주제 방향은 단순히 편리한 보조물로서, 그 특정 주제 내에서 발견되는 내용을 제한하지는 않는다. 설명의 명확성을 증진시키기 위해, 구성성분에 대해서는 공통적인 용어가 사용된다. 개시된 발명 내에서 일부 목적을 실행하기에 적합한 구성성분에 특정 용어를 사용하는 것은 명칭된 구성성분 및 선택적인 구성성분의 내부 동작이 똑같은 원리를 사용하는지 여부에 관계없이 똑같은 목적을 달성하도록 동작하는 기술적으로 등가인 내용을 모두 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 명확성을 제공하도록 이러한 특이성을 사용하는 것은 이어지는 설명 또는 청구항에서 분명하게 제한되지 않는 한, 개시 범위를 명칭된 구성성분으로 제한하는 것으로 잘못 해석되지 말아야 한다.

도 1은 참조를 위해 모뎀 통신용 자동 분산 이득 제어를 위한 구조 및 방법에 대한 계류중인 미국 특허 출원 제09/818,378호에서 설명된 기본 시스템을 설명하는 도면.

도 2는 기능적인 도면 소자가 도 3 내지 도 12에서 다시 사용되는 도 1의 일부를 간략화시킨 도면.

도 3은 스플리터(506)를 통해 3개의 분리된 다이플렉서(diplexer)(316, 317, 318)에 허브(hub)(328)가 연결될 수 있는 방법을 도시하는 것으로, 다이플렉서가 다수의 분리된 수동적인 동축 분산 네트워크(320, 321, 322)에 단일 허브(328)로부터의 인터넷 서비스 및 증폭기(312)로부터의 CATV 서비스를 제공하도록 허브(328)로부터의 출력과 TV 채널 증폭기(312)로부터의 출력을 조합한 도면.

도 4는 스플리터(508)가 3쌍의 케이블 모뎀 및 허브(324/328, 325/329, 326/330)를 통해 인터넷 백홀(backhaul) 서비스를 제공하는 고용량 구성을 도시하는 것으로, 3개의 소형 분산 네트워크(320, 321, 322)가 각각 자체 케이블 모뎀과허브(324/328, 325/329, 326/330)를 갖는 도면.

도 5는 허브(328)(도 1 내지 도 4)에 의해 실행되는 기능의 조합이 중앙 서버를 서버 모뎀에 연결시키는 라우터(router) 또는 스위치(516)를 사용하여 중앙 서버(512)와 다수의 서버 모뎀(520, 524, 528)에 걸쳐 분할될 수 있는 구성을 도시하는 도면.

도 6은 TV 및 인터넷 백홀 서비스에 대해 독립적인 소스를 갖는 것을 제외하고 도 5와 유사한 구성을 사용하는 것으로, 도 1 내지 도 5에서 케이블(304)로 도시된 바와 같이 둘 다를 제공하는 하나의 소스를 갖기 보다는 소스(532)로부터 TV 신호를 수신하고 파이버 인터페이스(fiber interface)(536)를 통해 인터넷과 연결되는 도면.

도 7은 TV 및 인터넷 백홀에 대해 독립적인 소스를 갖는 것을 제외하고 도 5와 유사한 구성을 사용하는 것으로, 도 1 내지 도 5에서 케이블(304)로 도시된 바와 같이 둘 다를 제공하는 하나의 소스를 갖기 보다는 소스(532)로부터 TV 신호를 수신하고 무선 인터페이스(540)를 통해 인터넷과 연결되는 도면.

도 8은 비용 및 보수 출장을 감소시키기 위해 소형 호텔이나 소형 MDU 시스템으로부터 이동된 coaXmedia 서버를 포함하는 케이블 헤드-단말부를 설명하는 도면.

도 9는 도 8에 도시된 헤드-단말부와 연관되어 사용될 수 있는 서버리스(serverless) 구성을 도시하는 것으로, 단일 중앙 모뎀(520)을 사용하기 위해 도 3에 도시된 바와 같은 스플리터(506)를 사용하여 드물게 로딩된 수개의 네트워크(320, 321, 322)에 서비스를 제공하는 도면.

도 10은 수개의 중앙 모뎀에 인터넷 백홀을 연결시키는데 라우터 또는 스위치를 사용하여 도 8에 도시된 바와 같은 케이블-헤드 단말부를 가지고 사용되는 선택적 구성을 설명하는 도면.

도 11은 다수의 케이블 모뎀(324, 325, 326)이 백홀 용량을 증가시키는데 사용될 수 있는 것을 설명하는 도면.

도 12는 백홀이 케이블 모뎀(324), 파이버 인터페이스(536), 및 무선 인터페이스(540)를 혼합하여 이루어질 수 있는 것을 도시하며, 또한 시스템이 LAN(local area network)(568)에 부착될 수 있는 것을 설명하는 도면.

아키텍쳐(architecture)

도 1은 전체적인 구조를 설명한다. 도 1은 4개 클러스터(cluster)의 구성성분으로 분할될 수 있다. 제1 클러스터는 케이블-TV(CATV) 헤드-단말부 장비(100)이다. 제2 클러스터는 HFC(Hybrid Fiber-coax) 분산 네트워크(200)이다. 제3 클러스터는 MDU 또는 호텔과 같은 유사한 상황에 존재할 수 있는 전술한 동축 분산 장비(300)이다. 마지막 클러스터는 사용자의 객실(400)에 있는 장비의 클러스터이다. 클러스터(300, 400)는 본 발명의 소자들을 포함한다. 산업적인 관례에 따라, CATV 헤드-단말부와 인터넷은 각각 케이블 TV 및 IP 데이터에 대한 도 1의 업스트림 단말부(upstream end)이다. 사용자 객실에 있는 텔레비젼 셋트나 컴퓨터는 다운스트림(downstream) 지점이다. 업스트림 데이터 전송은 업스트림 단말부 쪽으로업스트림을 이동시킨다. 다운스트림 전송은 다운스트림 단말부 쪽으로 다운스트림을 이동시킨다. 그래서, 데이터 경로 상의 구성성분은 업스트림 단말부로부터 다운스트림 데이터 전송을 수신하고, 다운스트림 단말부로부터 업스트림 데이터 전송을 수신한다.

각 클러스터의 내용은 아래에 설명된다. 클러스터(100)에서는 케이블 TV 신호가 연결부(104)를 통해 HFC 분산 네트워크(200)에 제공된다. 케이블 TV 신호의 소스는 결합 디바이스(joiner device)(106)의 한 레그(leg)에 연결된 CATV 서비스 소자(108)로 나타낸 종래의 장비가 될 수 있다. 인터넷(504)으로부터의 디지털 통신 신호는 인터넷 연결 케이블(112)을 통해 라우터(router)(116)에 전해지고, 라우터는 인터넷 서비스 관리(120)와 통신한다. 디지털 통신 신호는 라우터(116)로부터 연결부(104)로의 다운스트림을 HFC 분산 네트워크(200)에 이동시킬 때 케이블 모뎀 터미네이션(termination) 시스템(124) 및 결합 디바이스(106)를 통과한다. CATV 헤드-단말부 중 선택된 소자들의 설명은 본 발명에 대한 문맥을 제공하기 위한 것으로, 본 발명에 대한 제한이나 요구 소자를 구성하는 것은 아니다.

클러스터(300)에서 HFC 분산 네트워크(200)로부터 들어오는 신호가 케이블(304)을 통해 방향성 결합기(directional coupler)와 같은 결합 디바이스(308)에 운반된다. 결합 디바이스(308)는 TV 채널 증폭기(312)의 입력에 연결된다. TV 채널 증폭기(312)의 출력은 다이플렉서(316)의 저역 통과 포트에 전달되고, 그 후 트리 및 브랜치 분산 네트워크(320)를 형성하는 하나 이상의 결합 디바이스 셋트에 전해지고, 일련의 TV 동축 콘센트(404)에서 종료한다. 주의할 점은 다이플렉서를 선택할 때는 다이플렉서의 동작 범위가 케이블 텔레비젼 채널에 일반적으로 사용되는 주파수 이상의 관련 범위를 포함하도록 해야 한다.

케이블 TV 신호를 분산하는데 적합한 트리 및 브랜치 네트워크에 대한 기술은 본 기술 분야에서 숙련된 자에게 이미 공지되어 있다. 따라서, 불필요한 혼란를 피하기 위해, 트리 및 브랜치 네트워크(320)는 트리 및 브랜치 네트워크에 대한 전체 구성성분 셋트 보다는 단지 몇 개의 결합 디바이스와 연결 케이블로 도시된다. 통상적인 응용에서는 트리 및 브랜치 네트워크(320)가 50개 이상의 동축 콘센트(404)에 연결된다.

결합 디바이스(308) 및 다이플렉서(316)는 TV 채널 증폭기(312) 주위에서 평행한 경로를 형성한다. 이 평행 경로는 업스트림 단말부에 케이블 모뎀(324)을 갖고, 평행 경로의 다운스트림 단말부에는 데이터 허브(328)("hub")를 갖는다. 따라서, 스플리터(splitter) 및 조합기의 사용으로, 신호가 TV 채널 증폭기(312) 및 케이블 모뎀(324)으로 가도록 한다. 참조부호 316은 증폭된 CATV 신호와 데이터 신호를 조합하여 이를 분산 네트워크에 함께 전달하는데 사용된다. 상기에 참조된 '836 출원 및 이후 내용에서 설명되는 바와 같이, 데이터 허브(328)는 다양한 클라이언트 모뎀(408)에 대해 여러 기능을 실행한다. 허브의 몇가지 주요 기능은 도 1에서 NIC(network interface card)(340), 프로토콜 변환기(336), 및 RF 모뎀(332)으로 나타내진다. 허브(328)는 업스트림 및 다운스트림 통신 모두에 대한 버퍼링 뿐만 아니라 업스트림 채널에 버스 충돌이 없도록 하는 다양한 클라이언트 모뎀의 관리를 처리한다.

클러스터(400) 내에는 클라이언트 모뎀(408)이 다이플렉서(406)에 연결된다. 다이플렉서(406)는 동축 콘센트(coax receptacle)(404)에 연결된다. 종래의 TV 동축 케이블(412)은 텔레비젼(416)을 다이플렉서(406)의 저역 통과 포트에 연결시킨다. 클라이언트 모뎀(408)은 다이플렉서(406)의 고역 통과 포트에 연결시킨다. 다음 도면에서, 클라이언트 모뎀(408)은 본 디바이스의 양수인의 이름에 따라 샌드 달러(sand dollar)라 도시된다. 사용자는 도 1에 도시된 바와 같이 퍼스널 컴퓨터("PC")와 같은 사용자의 다운스트림 디바이스(420)에 연결되도록 적절한 포트 연결기로 클라이언트 모뎀(408)의 데이터 코드(data cord)(424)에 다운스트림 디바이스(420)를 연결시킨다. 다운스트림 디바이스(420)가 데스크탑 또는 랩탑 퍼스널 컴퓨터일 가능성이 많지만, 디지털 데이터의 외부 소스와 인터페이스될 수 있는 일부 다른 디바이스가 될 수도 있다. 한가지 예로, PDA("Personal Digital Assistants")로 공지된 디바이스의 범위가 있다. 따라서, 본 발명은 케이블 TV 신호를 사용자의 텔레비젼(416)에 전달하는데 사용되는 기존 하부구조를 실질적으로 사용하여 다운스트림 디바이스(420)와 인터넷(504) 간의 통신을 가능하게 한다.

이러한 배치에서, 단일 DOCSIS-호환용 규격 케이블 모뎀(324)이 수동적인 건물내 동축 분산 시스템을 통해 연결된 다수의 사용자에게 통계적인 데이터 요구를 서비스하는 데 사용된다.

시스템의 사용자 또는 클라이언트 단말부에서는 기존의 직렬, 병렬, 또는 USB 포트를 통해 사용자의 컴퓨터(420)에 인터페이스하는데 매우 간단한 모뎀 인터페이스가 사용된다. 이 방법으로, 사용자 PC에서는 NIC 카드나 네트워크 구성이요구되지 않는다. 건물내 동축 분산(320) 상의 RF 채널에서는 허브(328) 내의 중앙 RF 모드(332)으로 PPP(Point-to-Point Protocol)가 운반된다. PPP는 기존의 바람직한 실시예이지만, PPP 대신에 다른 프로토콜이 사용될 수 있음을 주의하라.

프로토콜 변환기(336)는 중앙 RF 모뎀(332)과 공유 DOCSIS-호환용 케이블 모뎀(324) 사이에 제공된다. 이 프로토콜 변환기(336)는 PC에 의해 사용되는 PPP(또는 일부 다른 프로토콜)와 DOCSIS 케이블 모뎀의 이더넷 포트에 의해 사용되는 IP 사이에서 데이터 포맷을 해석한다. 그래서, TCP/IP, UDP/IP 등과 같은 IP 프로토콜이 인터넷(504)으로/으로부터 명확하게 전달된다. IP 음성 또는 멀티미디어와 같은 낮은 레이턴시(low-latency) 요구 트래픽에서는 양방향 전송에서 특수한 우선순위가 이용가능하다.

프로토콜 변환기(336)는 또한 많은 클라이언트 모뎀 및 그 PC를 하나 또는 수개의 DOCSIS-호환용 케이블 모뎀에 연결시키기 위해(혼잡을 방지하기 위해, 도 1은 단일 케이블 모뎀을 도시함), 프록시(proxy) 서버(요구되는 경우)로 동작할 수 있다. 이는 PPP 연결 요구에 응답하여 PC에 IP 어드레스를 제공하는 것을 포함한다. 프로토콜 변환기(336)는 IP 네트워크(504)에 존재하는 서버에 유일한 소켓 어드레스(socket address)를 제시하기 위해 각 PC 내에서 운영되는 윈도우 또는 다중 세션(session)을 독특하게 식별하는 하나 또는 다수의 소켓 어드레스를 해석한다.

각 케이블 모뎀을 통해 연결되어 있더라도, 원하는 경우, 헤드-단말부 서비스 관리 시각으로부터 다수의 클라이언트-PC가 나타나게 될 수 있다. 그래서, 헤드-단말부에는 프로토콜 변환기로부터 관련된 사용자-PC MAC 및 지정된 IP 어드레스 정보를 수집하고, 단일-사용자 케이블 모뎀 서비스를 또한 관리하는 인터넷 헤드-단말부 서비스 관리(120)에 인터페이스로서 이를 제시하는 기능이 제공된다.

RF 전송

한 실시예는 대략 970 MHz의 중심 주파수를 갖는 단일 다운스트림 "채널"에서 15 Msymbol/sec BPSK("Binary Phase Shift Keying") 또는 QPSK("Quadrature Phase Shift Keying") 변조를 사용한다. 적어도 30 Mb/s 네트 다운스트림 데이터 용량을 제공할 수 있는 더 높은 심볼 레이트가 계획되고 있다. 현재의 실시예는 980 MHz 내지 985 MHz의 중심 주파수를 사용한다. 본 명세서에서 언급된 주파수 대역 내에 있고 다른 소스로부터 간섭되지 않는 한, 특정 중심 주파수가 중요하지는 않다.

다운스트림 신호는 연속적으로 전송되고 표준 MPEG2/DVB 구조로 포맷된다. MPEG2 프레임은 프레이밍(47 hex)/수퍼-프레이밍(반전된 47 hex) 바이트, 187 정보 바이트, 및 16 FEC(forward error correction) 바이트 -총 204 바이트를 포함한다. 다음 정보 바이트가 디지털 비디오 또는 아이들(idle) 프레임이기 보다 특정한 종류의 데이터임을 나타내기 위해, 특정하게 확보된 MPEG2 PID("Packet IDentification") 코드가 사용된다.

종래의 동기화 스크램블링(scrambling)은 스펙트럼 분별(spectrum reasons)을 위해 사용되고, 16-바이트 FEC 필드는 에러 정정을 위해 항상 사용되거나 확보된다. 이러한 구조는 데이터 및 디지털 TV 응용 둘 다에서 똑같은 산업-표준 규격 셋탑 기술의 사용을 용이하게 한다. 건물내 수동적인 동축 분산에서는 프레임 인터리빙(frame interleaving)이 레이턴시에 민감한 트래픽을 지연시키고 에러 보호를 위해서는 필요하지 않으므로, 이용가능하더라도 사용되지 않는다.

한 실시예에서, 건물내 동축의 업스트림 전송은 15 Mb/s 디지털 스트림을 운반하는 BPSK 변조된 915 MHz RF 신호를 사용한다. 업스트림 전송은 다운스트림 데이터 제어 엔벨롭(envelope)에 포함된 다운스트림 "폴링(polling)"에 의해 지정된 바와 같이 한번에 하나의 클라이언트 모뎀으로부터만 허용된다. 따라서, 업스트림 신호의 충돌이 없다. 업스트림 신호는 싱크 바이트(sync byte) 다음의 레벨에서 상향 램핑(ramp)되는 프리앰블(preamble) 신호를 포함한다. 스크램블된 클라이언트 모뎀 소스 어드레스, 길이 필드, 및 데이터가 이 프리앰블에 다음에 온다. 데이터 필드의 길이는 중앙 모뎀에 의해 요구되는 양이나 클라이언트 모뎀에서 버퍼링되는 업스트림 데이터의 남은 양에 따라 다르다. 다운스트림 방향에서와 같이, 낮은 레이턴시의 트래픽의 요구에 대해서도 특별히 제공된다.

동축 경로 손실 보상

각 클라이언트 모뎀(408)과 중앙 RF 모뎀(332) 사이의 경로 손실은 동축 분산 토폴로지 및 로딩 변화로 인해 많이 변화된 것이다. 시스템은 40 dB 이상의 손실을 수용하도록 설계된다.

다운스트림 방향의 손실 변화는 각 클라이언트 모뎀 수신기에 포함되는 AGC(automatic gain control) 기능에 의해 보상된다.

업스트림 AGC 방법은 신호가 중앙 모뎀의 업스트림 수신기에 도착할 때 대략 똑같아지도록 클라이언트 모뎀 전송기 각각을 조정하는 것을 포함한다.

데이터 버스트가 클라이언트 모뎀(408)에 송신될 때마다, 그 클라이언트 모뎀으로부터 이전에 전송된 버스트가 중앙 RF 모뎀(332) 내의 수신기에서 요구되는 이상적인 레벨 이상 또는 이하인가를 나타내는 추가 비트가 포함된다. 이 비트는 다음에 전송되는 버스트의 레벨을 상향 또는 하향으로 약간 조절하도록 클라이언트 모뎀(408)에 의해 사용된다. 그래서, 모든 클라이언트 모뎀으로부터 중앙 RF 모뎀(332)에 의해 수신된 모든 신호는 적은 양의 레벨 및 싸이클 내에서 상향 및 하향으로 정렬된다. 이는 업스트림 BPSK 수신기가 수신된 작은 레벨의 변화보다 훨씬 더 넓은 수용가능한 입력 신호 범위를 가지므로 이상적인 상황이 된다. 이러한 종류의 제어 시스템은 전송 경로 감쇠 변화에 신속하게 반응하여, 본질적으로는 안정하다.

기술

본 발명의 한 실시예는 이용가능한 저비용의 상업적 RF 및 디지털 기술을 사용한다. 선택적 실시예는 위성 셋탑 박스에 공통적으로 사용되는 튜너/복조기 칩셋트를 사용하는 클라이언트 모뎀 수신기를 포함한다.

한가지 선택적인 실시예는 대부분의 기능들을 한 쌍의 주문 칩, 즉 하나는 작은 RF 아날로그 칩으로, 다른 하나는 디지털 기능을 포함하는 반주문 칩으로 이동시킬 것을 요구한다. 이 기술의 전개로, 동축 코드 어셈블리의 일부가 되고 전력을 거의 소모하지 않는 소형 휴대폰의 크기를 클라이언트 모뎀에서 제공하게 된다.

허브(328)는 현재, RF/프로토콜 보드(336)와 하나 이상의 10baseT NIC 인터페이스(340)를 갖춘 일반적으로 래크(rack)형으로 장착되는 저비용의 PC 마더보드를 사용하여 구성된다. 이는 하나 이상의 규격 케이블 모뎀(324)과 함께 기존의 건물의 TV 분산 증폭기(312) 부근의 벽에 설치된다. 본 기술 분야에서 숙련된 자들은 디스크를 포함하거나 포함하지 않고 구성될 수 있는 다양한 서버 플랫폼에 대한 선택이 존재함을 인식하게 된다.

설치

도 1에 설명된 바와 같이, 중앙 설치에서는 종래의 케이블 모뎀(324)과 허브(328)에 부착되는 2개의 동축 결합 디바이스(308, 312)의 부가만을 요구한다. 클라이언트 모뎀은 간단히, TV 동축 콘센트(404) 및 TV 셋트(416) 사이에서(있는 경우) 최종-사용자에 의해 간단히 도입된다. 연관된 트랜스포머 큐브(cube)(도 1에 도시되지 않음)는 편리한 전력 콘센트에 플러그 연결되고, 데이터 코드(424)는 사용자의 PC로 플러그 연결된다. PC의 네트워크-스택 구성이 요구되지 않으므로, 실질적인 플러그-앤-플레이(plug-and-play) 고속 인터넷 액세스 서비스가 제공된다.

기본 구성의 요약

시스템은 기존 건물내 동축 케이블을 통해 잘 작동되는 MDU 또는 호텔 고속 인터넷 액세스에 대한 경제적인 접근법을 제공한다.

이 시스템은 헤드-단말부 네트워크 소자에서 볼 때 기존 케이블 모뎀 동작 및 서비스 실시와 일치하는 DOCSIS-호환용으로, 사용자 PC에 이더넷 NIC 카드를 설치하거나 PC 재구성하지 않고 용이하게 최종-사용자에게 부착된다. MDU 각각에 대한 공통적인 장비 설치는 매우 간단하므로, 각 고객에게 서비스를 제공하는 지령 또는 교역 역할(truck-roll)이 필요하지 않다. 실제로, 클라이언트 모뎀은 메일로 처리될 수 있어 VCR 보다 접속되기 더 쉽다.

그 접근법은 메인 HFC 네트워크로부터 내부의 MDU 인입 간섭을 고립시키고, 특히 업스트림 또는 복귀 방향으로 개선된 대역폭 관리 및 효율성을 제공한다.

다중-메가비트 인터넷 액세스는 데스크탑에 연결 아이콘을 배치하고 PC의 기존 PPP 직접 연결 설비를 활성화시키는 간단한 "인에이블러(enabler)"를 사용하는 PC의 기존 병렬 또는 USB 포트를 통해 이루어진다. "인에이블러"는 플로피 디스크나 CD가 아니라 PC의 기존 직렬 연결기를 통해 허브(328)로부터 로드될 수 있다.

선택적 구성

상기에 설명된 기본 구성과 다양한 선택적 구성 사이의 차이점을 두드러지게 하기 위해, 도 2는 도 1의 관련 부분을 간략화시킨 버전이다. 트리 및 브랜치 네트워크(320)에서 볼 수 있는 다중 레벨의 스플리터는 단순히 50개의 터미널 브랜치를 갖는 단일 소자로 도시됨을 주의하라. 도 2에서, 동축 분산 네트워크(320)는 브랜치가 1, 2, 3, 48, 49, 및 50으로 라벨화되어 도시된다. 동축 분산 네트워크의 다음 설명은 단순히 다수의 터미널 브랜치를 나타내는 선들을 도시하게 된다. 상기 환경을 간단히 설명하기 위해 특정수 50이 제공되지만, 본 발명을 제한하지는 않는다.

도 3은 허브(328)가 스플리터(506)를 통해 3개의 분리된 다이플렉서(316, 317, 318)에 연결될 수 있는 방법을 도시한다. 다이플렉서는 단일 허브(328)로부터 다수의 분리된 수동적인 동축 분산 네트워크(320, 321, 322)에 인터넷 서비스를 제공하도록 TV 채널 증폭기(312)로부터의 출력과 허브(328)를 연결시킨다. 이 구성은 가입 퍼센트가 낮을 때, 또는 사용자 당 서비스 용량이 낮은 데이터 레이트로 - 잠재적으로 낮은 요금으로 - 관리되는 경우 많은 수의 객실 또는 생활 유닛에 매우 경제적인 분산을 제공한다. 3개의 다이플렉서와 3개의 수동적인 동축 분산 네트워크를 사용하는 것은 설명을 위한 것임을 주의한다. 이 구성은 허브(328)의 집합적인 사용이 허브의 공학적 한계 내에 있고 최종 사용자에 대해 수용가능한 서비스 품질 내에 있는 한, 2개 이상의 다이플렉서/분산 네트워크로 동작하게 된다. 또한, 본 발명은 단일 TV 채널 증폭기(312)의 사용에 의존되지 않음을 주의한다. 모든 다이플렉서가 똑같은 TV 채널 증폭기로부터 증폭된 텔레비젼 신호를 수신하지 않도록 일련의 증폭기에 의해, 또는 병렬 증폭기 셋트에 의해 증폭이 실행될 수 있다.

도 4는 들어오는 이더넷 신호 전송이 스플리터(508)에 의해 세 쌍의 케이블 모뎀 및 허브(324/328, 325/329, 326/330)로 분산되는 매우 고용량의 구성을 도시한다. 그래서, 3개의 소형 네트워크(320, 321, 322) 각각이 자체 케이블 모뎀 및 허브(324/328, 325/329, 326/330)를 갖는다. 도 4는 50개 포트 네트워크 당 20명의 사용자와 같이, 비교적 높은 사용율에 적절하다.

본 발명은 또한 세 쌍만의 케이블 모뎀 및 허브의 구성으로 제한되지 않음을 주의하라. 2개 이상의 임의의 수가 될 수 있다. 도 4의 구성은 수개의 낮은 사용율/낮은 서비스 품질의 네트워크가 하나의 허브를 공유하면서 다른 높은 사용율/높은 서비스 품질의 네트워크가 분리된 모뎀/허브 쌍에 작용하지 않게 하도록 도 3의 구성과 조합될 수 있다.

도 5는 허브(328)(도 1 내지 도 4)에 의해 실행되는 기능들의 조합이 중앙 서버를 서버 모뎀에 연결시키는 라우터(516)를 사용함으로써 중앙 서버(512)와 다수의 서버-모뎀(520, 524, 528)에 걸쳐 분할될 수 있는 구성을 도시한다. 하나의 바람직한 실시예에서, 기능의 할당은 다음과 같다. 중앙 서버(512)는 이더넷(PPPoE)을 통해 PPP로의 이더넷의 변환을 실행하고, 요구되는 경우, 다른 로컬값-부가 기능을 실행한다. 각 서버-모뎀(520, 524, 528)은 변조 및 복조 작업에 부가하여 클라이언트 모뎀의 폴링 및 데이터의 버퍼링과 연관된 작업을 실행한다. 라우터(516)로서 사용되는 수용가능한 장비는 Linksys Router Model BEFSR41(CA 92614 Irvine의 Linksys에 의해 제작됨)이다. 본 기술 분야에서 숙련된 자라면 다른 라우터 또는 적절한 스위치로 대체할 수 있다.

도 5의 구성은 경제적인 접근법을 제공하고, 예를 들어 분리된 수동적인 동축 분산 시스템으로부터 서비스가 제공되는 사용자 간의 로컬 통신을 가능하게 한다. 도 3에 도시된 시스템은 본래 수동적인 동축 분산 네트워크 사이에서 로컬 통신을 제공하지만, 도 5에 도시된 시스템은 로컬 통신에 훨씬 더 많은 용량을 제공한다.

도 6은 TV 및 인터넷 백홀(backhaul)에 대해 독립적인 소스를 갖는 것을 제외하고, 도 5와 유사한 구성을 사용한다. 도 1 내지 도 5에서 케이블(304)로 도시된 바와 같이 둘 다를 제공하는 하나의 소스를 갖기보다, 도 6은 소스(532)로부터TV 신호를 수신하고, 파이버(fiber) 인터페이스(536)를 통해 인터넷과 연결된다.

도 7은 TV 및 인터넷의 분리된 소스를 갖는 것을 제외하고 도 5와 유사한 구성을 사용한다. 도 1 내지 도 5에서 케이블(304)로 도시된 바와 같이 둘 다를 제공하는 하나의 소스를 갖기보다, 도 7은 소스(532)로부터 TV 신호를 수신하고, 무선 인터페이스(540)를 통해 인터넷과 연결된다.

도 8은 비용 및 보수 출장을 줄이기 위해 소형 호텔이나 소형 MDU 시스템으로부터 이동된 중앙 서버(512)를 포함하는 케이블 헤드-단말부를 도시한다. 이는 각 건물이 대략 8개의 생활 유닛을 갖는 옥외 MDU 환경에서 특정한 값을 갖는다. 케이블 모뎀(또는 다른 수단)을 통해 전달되는 프로토콜은 이더넷 또는 이더넷을 통한 PPP가 될 수 있음을 주목하여야 한다. 이러한 PPPoE 프로토콜은 공중 표준이다.

보다 구체적으로, 도 8은 결합기(544)에 연결된 하이브리드 파이버-동축(hybrid fiber-coax) CATV 네트워크(200)를 도시한다. 결합기(544)의 한 포트는 안테나(552)에 연결된 TV 채널 변조기 뱅크(548)에 연결된다. 결합기(544) 상의 다른 포트는 CMTS(cable modem termination system)(124)에 연결된다. CMTS(124)는 인터넷(504)에 연결된 라우터(116)에 연결된다. CMTS(124)와 라우터(116) 사이의 제2 병렬 경로는 이더넷과 이더넷을 통한 PPP 사이의 변환 및 다른 값-부가 기능을 실행하는 중앙 서버(512)를 통과한다. CATV 헤드-단말부의 선택된 소자의 설명은 본 발명에 대한 배경을 제공하기 위한 것으로, 본 발명에 대한 요구 소자나 제한을 구성하지 않고 CATV 헤드-단말부에서 중앙 서버를 대체하기위한 환경을 제공한다.

도 9는 도 8에 도시된 헤드-단말부와 연관되어 사용될 수 있는 서버리스(serverless) 구성을 도시한다. 도 9는 단일 중앙 서버(520)를 사용하기 위해 도 3에 도시된 바와 같은 스플리터(506)를 사용하여, 드물게 로드된 수개의 네트워크(320, 321, 322)에 서비스를 제공한다.

도 10은 도 8에 도시된 바와 같은 케이블 헤드-단말부를 가지고 사용되는 선택적 구성을 도시한다. 도 10은 트래픽이 인터넷 데이터의 트래픽과 인터리브(interleave) 처리되는 로컬 MPEG-2 비디오 서버(도시되지 않음)를 포함하도록 수정될 수 있다. 이러한 응용은 단일 케이블 모뎀에 의해 제공되는 것과 같이 액세스 백홀이 제한된 용량인 경우 매우 높은 로컬 용량을 보증한다.

도 11은 다수의 케이블 모뎀이 백홀 용량을 증가시키는데 사용될 수 있음을 설명한다. 도 4와 대조적으로, 집합 라우터(560, 564)의 뱅크는 케이블 모뎀 셋트(324, 325, 326)와 중앙 모뎀 셋트(520, 524, 528) 사이에 놓인다. 사용되는 라우터의 종류에 따라, 각 사용자의 트래픽이 다수의 케이블 모뎀에 걸쳐 집합되거나, 선택적으로 용도에 따라 자동적으로, 또는 트래픽 관리자의 제어하에서, 사용자 그룹이 특정한 모뎀에 지정될 수 있다. 이러한 구성 하에서는 중앙 모뎀에 대한 케이블 모뎀의 비율이 일대일일 필요가 없음을 주목한다.

도 12는 백홀이 케이블 모뎀(324), 파이버 인터페이스(536), 및 무선 인터페이스(540)를 혼합하여 이루어질 수 있음을 설명한다. 본 기술 분야에서 숙련된 자는 본 발명의 범위 내에서 다른 인터페이스가 사용될 수 있음을 인식하게 된다.예를 들면, 케이블 모뎀이 하나 이상의 xDSL 모뎀으로 대체될 수 있다. 도 12는 또한 시스템이 LAN(local area network)(568)에 부착될 수 있음을 설명한다. 본 구성의 예는 사용자가 웹 브라우징, 웹 오락 서비스, 또는 화상 회의 서비스를 위한 인터넷 액세스 및 대학 실험실/사무실 네트워크로의 액세스를 요구하는 대학 기숙사 응용예가 될 수 있다.

결론 설명

본 기술 분야에서 숙련된 자라면 본 발명의 방법 및 장치가 많은 응용을 가지며 본 발명은 본 발명의 이해를 돕기 위해 주어진 특정예에 제한되지 않음을 인식하게 된다. 또한, 본 발명의 범위는 본 기술 분야에서 숙련된 자에 공지된 바와 같이, 본 발명에서 설명된 시스템 구성성분에 대한 변형, 수정, 및 대체의 범위를 포함한다. 예를 들어, 설명된 토폴로지의 선택적 실시예는 사용자 컴퓨터(420)와의 통신을 위해 이더넷 또는 일부 다른 통신 프로토콜을 사용할 수 있다. 이더넷을 통한 PPP(PPPoE)는 기존의 바람직한 프로토콜이지만, 이는 랩탑 컴퓨터에 주어진 기능이 발전됨에 따라 시간에 따라 변화된다. 그래서, 예를 들어, 도 5의 소자(512)는 이더넷에서 PPPoE로의 변환을 실행하지 않지만, 로컬값 부가 기능을 계속 실행한다.

상기에 설명된 도면은 시스템 배치에서 하이-레벨의 기능 소자를 설명하도록 설계된다. 도면은 어느 구성성분이 분리된 박스에 존재하는가와 어느 것이 공통된 박스에 조합되는가를 설명하도록 의도되지는 않는다. 예를 들어, 도 5는 소자(512, 516, 520, 524, 528)를 분리된 소자로 도시한다. 이들 소자는 공통 박스의 일부가 될 수 있고, 일부 소자는 박스내의 카드로 존재할 수 있다.

본 발명은 하나 이상의 수동적인 분산 네트워크에 대해 개시하고 있다. 본 기술 분야에서 숙련된 자라면 텔레비젼 채널 증폭기(312) 주위에서 데이터 전송을 효과적으로 중계하는데 행해졌던 것과 유사한 방식으로 능동 디바이스를 우회함으로서 본 발명이 특정 능동 디바이스를 갖는 네트워크에 적용될 수 있음을 인식하게 된다.

청구되는 본 발명의 범위에 대한 법적 제한은 다음 청구항에서 설명되고, 이는 법적으로 등가물을 포함하도록 확장된다.

Claims

건물내 동축 분산(coax distribution) 네트워크의 원거리 단말부에 부착된 클라이언트 모뎀 셋트와 적어도 하나의 중앙 모뎀 사이에 양방향 데이터 통신을 제공하는 구성성분들의 아키텍쳐에 있어서 - 상기 분산 네트워크는 케이블 텔레비젼 신호들을 분산하도록 적응됨 -,

a) 제1 주파수 대역에서 텔레비젼 신호들을 증폭시키는 적어도 하나의 신호 증폭기;

b) 각 클라이언트 모뎀으로부터 업스트림(upstream) 전송을 수신하기 위해 상기 클라이언트 모뎀 셋트에 데이터를 전송하는 적어도 하나의 중앙 모뎀 - 상기 업스트림 및 다운스트림 전송은 상기 제1 주파수 대역 이상의 주파수 대역에서 일어남 -;

c) a. 상기 적어도 하나의 중앙 모뎀 중 하나로부터 네트워크에 데이터 업스트림을 전송하고 - 상기 중앙 모뎀은 상기 클라이언트 모뎀들 중 하나로부터 데이터 전송을 수신하였고 상기 클라이언트 모뎀은 상기 클라이언트 모뎀의 디바이스 다운스트림으로부터 데이터를 수신하였음 -,

b. 클라이언트 모뎀의 적어도 하나의 디바이스 다운스트림에 의해 사용되도록 클라이언트 모뎀에 데이터를 차례로 전달하는 상기 중앙 모뎀으로의 전달을 위해 상기 네트워크로부터 데이터의 다운스트림 전송을 수신하는

적어도 하나의 네트워크 액세스 디바이스; 및

d) 상기 적어도 하나의 중앙 모뎀과 상기 클라이언트 모뎀들 사이의 상기 업스트림 및 다운스트림 전송과, 상기 적어도 하나의 신호 증폭기 중 하나로부터의 출력을 조합시키는 적어도 하나의 다이플렉서(diplexer)

를 포함하는 것을 특징으로 하는 아키텍쳐.
제1항에 있어서,

상기 적어도 하나의 네트워크 액세스 디바이스로부터 상기 적어도 하나의 중앙 모뎀으로 전달되는 전송 다운스트림에서 상기 네트워크 액세스 디바이스와 상기 중앙 모뎀 사이에서 프로토콜 변환이 행해지는 것을 특징으로 하는 아키텍쳐.
제1항에 있어서,

제1 네트워크 액세스 디바이스는 제1 다이플렉서 및 제2 다이플렉서와 통신하는 제1 중앙 모뎀과 통신하고, 상기 제1 다이플렉서는 상기 적어도 하나의 신호 증폭기 중 하나의 출력과 제1 클라이언트 모뎀 셋트를 갖는 제1 분산 네트워크에 연결되고, 상기 제2 다이플렉서는 상기 적어도 하나의 신호 증폭기 중 하나의 출력과 제2 클라이언트 모뎀 셋트를 갖는 제2 분산 네트워크에 연결되는 것을 특징으로 하는 아키텍쳐.
제1항에 있어서,

제1 네트워크 액세스 디바이스는,

a) 제1 다이플렉서에 연결된 제1 중앙 모뎀 - 상기 제1 다이플렉서는 상기 적어도 하나의 신호 증폭기 중 하나의 출력과 제1 클라이언트 모뎀 셋트를 갖는 제1 분산 네트워크에 연결됨 -; 및

b) 제2 다이플렉서에 연결된 제2 중앙 모뎀 - 상기 제2 다이플렉서는 상기 적어도 하나의 신호 증폭기 중 하나의 출력과 제2 클라이언트 모뎀 셋트를 갖는 제2 분산 네트워크에 연결됨 -

과 통신하는 것을 특징으로 하는 아키텍쳐.
제4항에 있어서,

상기 제1 네트워크 액세스 디바이스 및 제2 네트워크 액세스 디바이스는 케이블 헤드-단말부에 위치하는 연결부를 통해 인터넷을 액세스하는 케이블 모뎀인 것을 특징으로 하는 아키텍쳐.
제1항에 있어서,

제1 네트워크 액세스 디바이스는 중앙 서버를 포함하는 허브와 통신하고,

상기 중앙 서버가 적어도 2개의 분산 네트워크 역할을 하도록 상기 중앙 서버는;

a) 제1 다이플렉서에 연결된 제1 중앙 모뎀 - 상기 제1 다이플렉서는 상기 적어도 하나의 신호 증폭기 중 하나의 출력과 제1 클라이언트 모뎀 셋트를 갖는 제1 분산 네트워크에 연결됨 -; 및

b) 제2 다이플렉서에 연결된 제2 중앙 모뎀 - 상기 제2 다이플렉서는 상기 적어도 하나의 신호 증폭기 중 하나의 출력과 제2 클라이언트 모뎀 셋트를 갖는 제2 분산 네트워크에 연결됨-

과 통신하는 것을 특징으로 하는 아키텍쳐.
제6항에 있어서,

상기 중앙 서버는 다운스트림 전송이 인터넷 프로토콜(Internet Protocol)에서 포인트-대-포인트 프로토콜(Point-to-Point Protocol)로 변환되도록 프로토콜 변환을 실행하는 것을 특징으로 하는 아키텍쳐.
제1항에 있어서,

중앙 서버는 케이블 헤드-단말부로부터의 다운스트림 출력이 케이블 텔레비젼 채널들, 제3 집단의 케이블 모뎀으로의 데이터 통신, 및 상기 중앙 서버에서 적어도 하나의 네트워크 액세스 디바이스로의 데이터 통신을 포함하도록 케이블 헤드-단말부 장비를 가지고 배치되어 상기 케이블 헤드-단말부 장비와 연결되는 것을 특징으로 하는 아키텍쳐.
제8항에 있어서,

상기 중앙 서버로부터의 데이터 통신은 포인트-대-포인트 프로토콜인 것을 특징으로 하는 아키텍쳐.
제1항에 있어서,

적어도 2개의 네트워크 액세스 디바이스는 제1 라우터(router)에 연결되고, 상기 제1 라우터는 제2 라우터에 연결되고, 상기 제2 라우터는:

a) 제1 다이플렉서에 연결된 제1 중앙 모뎀 - 상기 제1 다이플렉서는 상기 적어도 하나의 신호 증폭기 중 하나의 출력과 제1 클라이언트 모뎀 셋트를 갖는 제1 분산 네트워크에 연결됨 -; 및

b) 제2 다이플렉서에 연결된 제2 중앙 모뎀 - 상기 제2 다이플렉서는 상기 적어도 하나의 신호 증폭기 중 하나의 출력과 제2 클라이언트 모뎀 셋트를 갖는 제2 분산 네트워크에 연결됨-

에 연결되는 것을 특징으로 하는 아키텍쳐.
제10항에 있어서,

상기 제1 네트워크 액세스 디바이스는 제1 네트워크에 연결되고, 상기 제2 네트워크 액세스 디바이스는 제2 네트워크에 연결되는 것을 특징으로 하는 아키텍쳐.
명세서와 참고 도면에서 설명되고 도시된 바와 같은 발명.