KR20030069171A - 디지털 주문형 방송 케이블 모뎀 단말 시스템 - Google Patents

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KR20030069171A
KR20030069171A KR10-2003-7006378A KR20037006378A KR20030069171A KR 20030069171 A KR20030069171 A KR 20030069171A KR 20037006378 A KR20037006378 A KR 20037006378A KR 20030069171 A KR20030069171 A KR 20030069171A
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Abstract

본 발명은 DOD 서비스의 제1 데이터 블록이 임의의 선택된 시간에 액세스될 수 있게 스케쥴로 배열된 데이터 블록 스트림으로서 포맷된 적어도 한 DOD 서비스를 상기 DOD 디지털 방송 시스템으로부터 수신하는 통신 네트워크 인터페이스; 복수의 사용자들에 상기 데이터 블록 스트림을 제공하는 단일 방향 네트워크 인터페이스를 포함하고 상기 사용자들은 임의의 시간에 상기 제1 데이터 블록을 액세스할 수 있고 상기 데이터 블록 스트림의 후속되는 데이터 블록들을 액세스함으로써 상기 적어도 한 DOD 서비스를 액세스하는 것인, 주문형 데이터(DOD) 디지털 방송 시스템이 하나 이상의 채널들로 통신매체를 통해 디지털 DOD 서비스들을 제공할 수 있게 하는 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)을 제공하는 방법들 및 시스템들을 교시한다.

Description

디지털 주문형 방송 케이블 모뎀 단말 시스템{DIGITAL DATA-ON-DEMAND BROADCAST CABLE MODEM TERMINATION SYSTEM}
현존의 케이블 텔레비전 라인들을 통해서 그리고 광섬유 네트워크들을 통해서 주문형 데이터(DOD) 서비스들을 배송하기 위한 다양한 메카니즘들이 사용가능하다. 현존의 케이블 텔레비전 배송 시스템들을 탑재한 이러한 시스템들은 케이블 시스템들에 의한 데이터라 한다. 이들 모든 방법들은 대량의 데이터를 개개의 고객들에 제공할 필요성에 기인하여 고가의 복잡한 장비를 요한다. 현존의 케이블 네트워크들은 개개의 6MHz 물리적 송신채널로 30Mbps를 넘는 데이터를 송신할 수 있다. DOD 서비스 제공자들의 경우에, 대량의 데이터는 "헤드엔드" 혹은 데이터 배송 허브를 통해 개개의 고객들에 송신된다. 헤드엔드는 케이블 네트워크를 통해 고객들에 개개의 DOD 서비스들을 배송하며 원하는 DOD 서비스들에 대한 요청을 개개의 고객들로부터 수신한다.
종래 기술의 도 1은 DOD 서비스들을 제공하는 현존의 방법들에 따른 DOD 디지털 방송 배송 시스템(10)을 도시한 것이다. DOD 방송 서버 시스템(12)은 데이터 네트워크(16)를 통해 헤드엔드에 DOD 서비스들을 송신한다. 데이터 네트워크는 통상 비동기 전송 모드(ATM) 송신 프로토콜들을 구현하는 광섬유 케이블 네트워크이지만, 인터넷, 위성 송신 네트워크들, 전화 송신 네트워크들 혹은 전용 전기 케이블 네트워크들을 개별적으로 혹은 조합하여 포함할 수도 있다. 각각의 DOD 서비스는 데이터의 시간상 선형의 스트림으로서 DOD 서버 시스템(12)에 의해 송신된다.
케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)(18)은 CMTS-네트워크 시스템 인터페이스(20)를 통해 송신되는 DOD 서비스들을 수신한다. 이어서 CMTS(18)는 선택된 DOD 서비스들을 케이블 네트워크(24)를 통해, 선택된 케이블 모뎀 수신기들(22)에 보낸다. 케이블 네트워크는, 위성, 전화 및 광섬유 네트워크들이 사용될 수도 있겠지만, 통상 동축 케이블 하부구조를 갖춘 현존의 케이블 텔레비전 송신 네트워크이다. 대안으로, 광역 네트워크(WAN) 혹은 근거리 네트워크(LAN)가 케이블 네트워크 대신으로 사용될 수도 있다. 사용자는 케이블 모뎀(22)에 접속된 컴퓨터 시스템(26)을 통해 선택된 DOD 서비스를 액세스할 수 있다.
사용자들은 컴퓨터(26)를 통해 수신할 원하는 DOD 서비스들을 요청한다. 요청은 케이블 네트워크(24)의 업스트림 채널을 통해 CMTS(18)에 케이블 모뎀(22)에 의해 송신된다. 대안으로 케이블 모뎀(22)은 다운스트림 케이블 송신 경로를 제외하고 업스트림으로 데이터를 보내기 위해서 무선 접속, 위성접속, 혹은 다른 기술들을 통한 접속을 통해서 CMTS에 직접 접속할 수도 있다.
CMTS 시스템(18)은 개개의 케이블 모뎀들(22)에 어드레스될 DOD 서비스들을나타내는 DOD 서비스 요청들을 수신한다. 단일의 헤드엔드(14)는 수 백의 DOD 서비스 사용자들에 서비스하며, 각 사용자는 하나 이상의 케이블 모뎀들(22)을 구비하고 있다. 헤드엔드(14)는 이로부터 하류측에 놓인 모든 수신 케이블 모뎀들(22)의 데이터베이스를 유지해야 한다.
CMTS(18)는 요청을 다시 DOD 방송 시스템(12)에 보낸다. 그러면, DOD 방송 서비스 시스템은 모든 요청된 DOD 서비스들을 배송을 위해 CMTS(18)에 송신한다. 이어서 CMTS는 요청한 사용자의 개개의 어드레스로 각각의 다운로드된 DOD 서비스에 어드레스하여 DOD 서비스를 송신한다.
종래 기술의 도 2는 종래 기술의 도 1에 도시한 DOD 배송 시스템에 따른 CMTS(18)의 개략적인 블록도이다. CMTS 시스템(18)은 통상, 각 성분이 시스템 버스(62)를 통해 서로 간에 통신이 되게 결합된 것인, 프로세서(50), 메모리(52), 양방향 통신 인터페이스(58) 및 업스트림/다운스트림 양방향 인터페이스(60)를 포함한다. 프로세서(50)는 모든 다운스트림 케이블 모뎀들(22)(도 1)의 어드레스들을 메모리(52) 내 어드레스 테이블(도시생략)에 저장한다. 프로세서는 개개의 사용자들로부터의 DOD 서비스 요청들을 업스트림/다운스트림 양방향 인터페이스(60)를 통해 수신한다. 이들 요청들은 양방향 통신 인터페이스(58)를 통해 DOD 방송 시스템(12)(도 1)에 보내진다.
DOD 방송 시스템으로부터 다운로드 된 DOD 서비스들은 업스트림/다운스트림 양방향 인터페이스(60)를 통해 케이블 네트워크(24)(도 1)에 송신된다. 각각의 송신된 DOD 서비스는 적합한 사용자 혹은 사용자들에 이르도록 어드레스된다.
종래 기술의 도 3은 사용자들에게 DOD 서비스들을 제공하기 위해서, 종래 기술의 도 2의 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)에 의해 수행되는 프로세스(80)를 도시한 것이다. 프로세스(80)는 단계 82에서 시작하며 여기에서 CMTS 장치는 사용자로부터의 선택된 DOD 서비스에 대한 요청을 케이블 모뎀(22) 및 케이블 네트워크(24)의 업스트림 채널을 통해 수신한다. 이어서 단계 84에서 CMTS 장치는 DOD 서비스 요청을 DOD 서버(12)(도 1)에 보낸다. 단계 86에서 CMTS 장치는 요청된 DOD 서비스를 DOD 서버로부터 수신한다. 단계 88에서 CMTS는 헤드엔드(14)(도 1)로부터 하류측의 모든 케이블 모뎀들의 네트워크 어드레스들을 포함하는 어드레스 테이블로부터 요청 사용자의 네트워크 어드레스를 불러들인다. 사용자 어드레스들을 불러들이는 것은 본 설명에서는 상세히 설명하지 않는 많은 개개의 동작들을 포함하는 매우 복잡한 프로세스이다.
단계 90에서 CMTS 장치는 요청 사용자의 네트워크 어드레스로, 요청된 DOD 서비스를 어드레스한다. 마지막으로 단계 92에서 CMTS 장치는 정확하게 어드레스된 DOD 서비스를 시간적으로 선형의 데이터 스트림을 통해서 요청 사용자의 케이블 모뎀에 송신한다. 전술한 바는 CMTS에 의해 수행되는 복잡한 동작들을 매우 제한적으로 서술한 것일 뿐임을 강조한다.
데이터 시스템들에 의한 현존의 케이블에 있어서의 한 문제는 DOD 서비스들을 최종 사용자들에 배송함에 있어 고가의 복잡한 양방향 CMTS 시스템들이 필요하다는 것이다. 또한, 현존의 양방향 DOD 서비스 배송 네트워크들은 각각의 CMTS 시스템이 제한된 수의 케이블 모뎀 수신기들을 지원할 수 있을 뿐이기 때문에, 많은수의 양방향 CMTS 시스템들을 필요로 한다. 또한, 양방향 DOD 서비스들은 양방향 DOD 배송 시스템들이 비교적 큰 대역폭을 요하기 때문에 많은 수의 양방향 CMTS 시스템들을 필요로 한다.
필요한 것은 현존의 양방향 CMTS 장치들보다 더 많은 수의 최종 사용자들에게 단일 방향 방송 DOD 서비스들을 배송할 수 있는 단일 방향 CMTS 시스템이다. 또한, 현존의 양방향 CMTS 장치들보다 덜 복잡하고 저렴한 단일 방향 CMTS가 필요하다. 또한 필요한 것은 종래의 양방향 시스템들보다 송신 대역폭을 덜 사용하는 소수의 단일 방향 CMTS 시스템들을 사용하는 단일 방향 DOD 방송 서비스이다.
<발명의 요약>
본 발명의 일부 실시예들은 종래의 양방향 CMTS 장치들보다 많은 수의 최종 사용자들에게 DOD 서비스들을 배송할 수 있는 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)을 제공하는 방법들 및 시스템들을 교시한다. 또한 본 발명은 종래의 양방향 CMTS 장치들보다 덜 복잡하고 저렴한 단일 방향 CMTS 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 종래의 양방향 DOD CMTS 시스템들보다 적은 대역폭을 통해 보다 많은 사용자들에게 보다 많은 DOD 서비스들을 배송할 수 있는 단일 방향 CMTS 시스템을 제공한다.
본 발명의 제1 실시예는 주문형 데이터(DOD) 디지털 방송 시스템이 하나 이상의 채널들로 통신매체를 통해 디지털 DOD 서비스들을 제공할 수 있게 하는 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)에 있어서, DOD 서비스의 제1 데이터 블록이 임의의 선택된 시간에 액세스될 수 있게 스케쥴로 배열된 데이터 블록 스트림으로서 포맷된적어도 한 DOD 서비스를 상기 DOD 디지털 방송 시스템으로부터 수신하는 통신 네트워크 인터페이스; 복수의 사용자들에 상기 데이터 블록 스트림을 제공하는 다운스트림 네트워크 인터페이스를 포함하고 상기 사용자들은 임의의 시간에 상기 제1 데이터 블록을 액세스할 수 있고 상기 데이터 블록 스트림의 후속되는 데이터 블록들을 액세스함으로써 상기 적어도 한 DOD 서비스를 액세스하는 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템을 교시한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 적어도 한 복수의 DOD 서비스들 중 어느 하나의 제1 데이터 블록이 임의의 선택된 시간에 액세스될 수 있게 스케쥴로 배열된 데이터 블록 스트림으로서 포맷된 적어도 한 복수의 DOD 서비스들이고, 사용자는 상기 적어도 한 복수의 DOD 서비스들 중 어느 하나의 후속되는 데이터 블록들을 액세스함으로써 상기 복수의 DOD 서비스들 어느 하나를 액세스한다. 또한, 다운스트림 네트워크 인터페이스가 케이블 네트워크를 통해 복수의 셋탑 박스들에 통신이 되게 결합되는 케이블 모뎀 시스템이 개시된다.
본 발명의 또 다른 면은 주문형 데이터(DOD) 디지털 서비스들을 하나 이상의 채널들로 통신 매체를 통해 제공하는 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)의 방법에 있어서, DOD 방송 시스템으로부터 적어도 한 DOD 서비스를 수신하는 단계, 상기 DOD 서비스는 상기 DOD 서비스의 제1 데이터 블록이 임의의 선택된 시간에 액세스될 수 있게 스케쥴로 배열된 데이터 블록 스트림으로서 포맷된 것이며; 복수의 사용자들에 상기 데이터 블록 스트림을 송신하는 단계를 포함하고, 상기 사용자들은 임의의 시간에 상기 제1 데이터 블록을 액세스할 수 있고 상기 데이터 블록 스트림의 후속되는 데이터 블록들을 액세스함으로써 상기 적어도 한 DOD 서비스를 액세스하는 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템의 방법을 교시한다.
본 발명은 주문형 데이터(DOD; data-on-demand) 및 디지털 방송 기술에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 단일 방향 및 양방향 DOD 디지털 방송 네트워크들 모두에서 사용하기 위한 디지털 방송 시스템 케이블 모뎀 단말 시스템을 교시한다.
도 1은 DOD 디지털 방송 배송 시스템을 일반적으로 예시한 개략적인 블록도이다.
도 2는 종래 기술의 도 1에 도시된 DOD 배송 시스템에 따라 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)의 개략적인 블록도이다.
도 3은 사용자들에게 DOD 서비스들을 제공하기 위해 종래 기술의 도 2의 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)에 의해 수행되는 프로세스를 일반적으로 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 디지털 주문형 데이터(DOD) 방송 시스템을 일반적으로 도시한 개략적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 단일 방향 CMTS를 탑재한 DOD 방송 서버를 일반적으로 도시한 개략적인 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 DOD 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)의 구조를 도시한 개략적인 블록도이다.
도 7은 DOD 서비스들을 배송하기 위한 도 6의 CMTS 시스템에 의해 수행되는 프로세스를 일반적으로 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유니버설 셋탑-박스(STB)를 일반적으로 도시한 개략적인 블록도이다.
다음의 실시예들의 상세한 설명에서, 실시예들의 일부인 첨부된 도면들을 참조한다. 도면들은 본 발명이 실시될 수 있는 구체적인 실시예들을, 예시로서, 도시한 것이다. 이들 실시예들은 이 기술에 숙련된 자들이 본 발명을 실시할 수 있기에 충분한 상세로 기술되고, 다른 실시예들이 활용될 수도 있고, 구조적, 논리적, 및 전기적 변경 및 그 외 다른 수정들이 본 발명의 정신 및 범위로부터 일탈하지 않고 행해질 수 있음을 알아야 할 것이다.
바람직한 실시예들은 종래의 양방향 CMTS 장치들보다 많은 수의 최종 사용자들에게 DOD 서비스들을 배송할 수 있는 보다 저렴한 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템들(CMTS)을 제공하는 방법들 및 시스템들을 교시한다. 보다 구체적으로 본 발명은 DOD 서비스의 제1 데이터 블록이 임의의 선택된 시간에 액세스될 수 있게 스케쥴로 배열된 데이터 블록 스트림으로서 포맷된 적어도 한 DOD 서비스를 상기 DOD 디지털 방송 시스템으로부터 수신하는 통신 네트워크 인터페이스; 복수의 사용자들에 상기 데이터 블록 스트림을 제공하는 다운스트림 네트워크 인터페이스를 포함하고 상기 사용자들은 임의의 시간에 상기 제1 데이터 블록을 액세스할 수 있고 상기 데이터 블록 스트림의 후속되는 데이터 블록들을 액세스함으로써 상기 적어도 한 DOD 서비스를 액세스하는 것인, 주문형 데이터(DOD) 디지털 방송 시스템이 하나 이상의 채널들로 통신매체를 통해 디지털 DOD 서비스들을 제공할 수 있게 하는 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)을 제공하는 방법들 및 시스템들을 교시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 주문형 데이터(DOD) 방송시스템(100)을 도시한 개략적인 블록도이다. DOD 방송 시스템(100)은 DOD 방송 서버(112), 방송 데이터 네트워크(116), 각각이 CMTS-네트워크 시스템 인터페이스(120) 및 CMTS 장치(118)를 포함하는 복수의 헤드엔드 장치들(114), 케이블 네트워크(124), 복수의 셋탑 박스(STB) DOD 수신기들(122), 및 복수의 오디오 시작 디스플레이 장치들(126)로 구성된다.
DOD 방송 서버(112)는 하나 이상의 DOD 데이터 스트림들 내 모든 사용가능한 DOD 서비스들을 송신한다. 본 실시예에서 DOD 방송 서버는 DOD 서비스들 외에도 케이블 텔레비전 신호들도 송신한다. DOD 데이터 스트림들의 수는 케이블 채널의 대역폭(예를 들면, 6, 6.5, 혹은 8MHz), QAM 변조(예를 들면, QAM 64 혹은 QAM 256), 및 DOD 데이터 스트림의 압축 표준/비트 레이트(예를 들면, MPEG-1 혹은 MPEG-2)에 따른다. 각각의 DOD 서비스는 스케쥴 작성 매트릭스에 따라 배열된 복수의 데이터 블록들(T0-Tx)로서 송신된다. 데이터 블록들은 언제라도 수신 STB(122)가 임의의 DOD 서비스의 TO 데이터 블록에의 액세스를 시작할 수 있고 선택된 DOD 서비스를 포함하는 각각의 후속되는 데이터 블록을 계속 수신하도록 송신된다. 종래의 DOD 방송 시스템들(10)과는 달리, 송신되는 데이터 블록들의 시퀀스는 시간적으로 선형이 아니고, 선택된 DOD서비스의 일부 데이터 블록들은 다른 것들보다 더 자주 송신된다.
이러한 DOD 서비스들을 방송하는 방법은 2001년 5월 30일 출원된 "Universal STB architectures and control methods" , 2000년 5월 31일 출원된 출원번호 09/584,832인 "Systems and methods for providing video on demand services forbroadcasting systems", 2000년 11월 10일에 출원된 출원번호 09/709,948인 "Methods for providing videos on demand services for broadcasting systems", 2001년 4월 24일에 출원된 출원번호 09/841,792인 "Universal digital broadcast system and methods" 명칭들의 Khoi Nhu Hoang의 특허출원에 다루어져 있으며, 이들을 참조로 여기 포함시킨다.
데이터 네트워크(116)는 DOD 데이터 스트림들을 케이블 시스템(114)의 헤드엔드에 송신한다. 데이터 네트워크(116)는 광섬유 송신 시스템, 혹은 위성 송신 시스템들 등의 대량의 데이터 스트림들을 송신할 수 있는 어떤 송신 시스템을 포함할 수 있다.
케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)(112)은 이 DOD 데이터 스트림을 CMTS-네트워크 인터페이스 시스템(120)을 통해 수신한다. 본 실시예에서 CMTS-네트워크 인터페이스 시스템(120)은 DOD 데이터 스트림의 송신을 용이하게 하기 위해서 CMTS(118)과 DOD 방송 시스템(112) 간에 링크를 수립한다.
CMTS(118)는 케이블 네트워크(124)를 통해 DOD 데이터 스트림을 각각의 하류측의 셋탑 박스(STB) DOD 수신기(122)에 송신한다. 각각의 STB 수신기(122)는 DOD 데이터의 DOD 데이터의 이상적인 스트림들을 수신한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 방향 CMTS를 탑재한 DOD 방송 서버(112)의 구조를 도시한 것이다. CMTS 장치를 DOD 방송 서버 시스템에 탑재시킴으로써, 별도의 헤드엔드의 필요성이 제거된다. DOD 서버(112)는 복수의 채널 서버들(211), 복수의 단일 방향 CMTS 장치들, 각각이 채널 서버(211)에 대응하는복수의 상향 변환기들(212), 결합기/증폭기(214), 도시된 바와 같이 데이터 버스(206)를 통해 결합된 것인, 중앙 제어 서버(202), 및 중앙 저장장치(204)를 포함한다. 후술하는 바와 같이, 중앙 제어 서버(202)는 채널 서버들(211)이 일단 준비가 되었으면 실시간 송신을 개시하는 것만이 아니라, 채널 서브들(211)의 오프-라인 동작을 제어한다. 중앙 저장장치(204)는 통상 디지털 포맷으로 데이터 파일들을 저장한다. 그러나, 임의의 적합한 대량의 영속 데이터 저장장치가 사용될 수도 있다.
본 실시예에서, 중앙 저장장치(204)에 저장된 데이터 파일들은 네트워크에 접속된, 중앙 제어 서버(202)와 같은 어떤 권한있는 컴퓨터에 의해 표준 네트워크 인터페이스(예를 들면, 이서넷 접속)를 통해 액세스 가능하다. 채널 서버들(211)은 중앙 제어 서버(202)로부터의 명령들에 따라 중앙 저장장치(204)로부터 불러들여진 데이터 파일들을 제공한다. 디지털 데이터를 불어들이는 것과 DOD용의 디지털 데이터의 송신 스케쥴 작성은 실시간 데이터 송신을 위해 완전하게 각 채널 서버(411)를 준비시키기 위해서 "오프-라인"으로 수행된다. 각 채널 서버(211)는 DOD를 제공할 준비가 되었을 때 이를 중앙 제어 서버(202)에 알리며, 이 때 중앙 제어 서버(202)는 채널 서버들(211)을 제어하여 DOD 송신을 시작할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 중앙 제어서버(202)는 드래그 앤 드롭 동작에 의해 서비스 제공자가 데이터 배송 스케쥴을 작성할 수 있게 하는 그래픽스 사용자 인터페이스(도시생략)를 포함한다. 또한, 중앙 제어 서버(202)는 배송 매트릭스들에 따라 시작 혹은 중지하도록 채널 서버들(410)을 인증하고 제어한다. 단일 방향 DOD방송 매트릭스들을 제공하는 시스템들 및 방법들은 참조로 여기 포함시키는, 2000년 5월 31일 출원된 출원번호 09/584,832의 "Systems and methods for providing video on demand services for broadcasting systems" 명칭의 Khoi Hoang의 특허 출원에 교시되어 있다.
각 채널 서버(211)는 채널에 할당되며 단일 방향 CMTS 장치(218)에 결합되며, 이 장치는 DOD 정보를 각각의 상향 변환기(212)에 송신한다. 각 CMTS 장치(218)의 출력은 대응하는 상향 변환기(212)에 적합한 주파수를 갖는 직교 진폭 변조(QAM)로 변조된 중간 주파수(IF)이다. QAM 변조된 IF 신호들은 채택된 표준들에 따른다. 미국에서 현재 채택된 표준은 DOCSIS(Data Over Cable Systems Interface Specification) 표준인데, 이것은 대략 43.75MHz IF 주파수를 요한다.
상향 변환기들(212)은 CMTS 장치들(218)로부터 수신된 IF 신호들을 라디오 주파수 신호들(RF 신호들)로 변환한다. 주파수 및 대역폭을 포함하는 RF 신호들은 원하는 채널 및 채택된 표준들에 따른다. 예를 들면, 케이블 텔레비전 채널(80)에 대한 미국에서의 현재의 표준 하에서, RF 신호는 대략 559.25MHz의 주파수와 대략 6MHz의 대역폭을 갖는다.
상향 변환기들(212)의 출력들은 결합기/증폭기(214)에 인가된다. 결합기/증폭기(214)는 수신된 RF 신호들을 증폭하고, 조절하고 결합한 후 신호들을 데이터 네트워크(116)(도 4)에 출력한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 방향 DOD 케이블 모뎀 단말 시스템(118)의 구조를 도시한 것이다. CMTS 시스템(118)은 각 성분이 시스템버스(162)를 통해 서로 통신이 되게 결합되는, 프로세서(150), 메모리(152), 통신 네트워크 인터페이스(158) 및 단일 방향 다운스트림 인터페이스(160)를 포함한다. 데이터 네트워크(116)(도 4)를 통해 DOD 방송 시스템으로부터 수신된 DOD 서비스들은 통신 네트워크 인터페이스(160)를 통해 케이블 네트워크(124)(도 4)에 송신된다. DOD 서비스들의 전체 데이터 스트림은 케이블 네트워크(124)를 통해 각 STB(122)에 송신된다. 개개의 사용자는 사용자의 STB(122)가 액세스할 권한이 있는 임의의 DOD 서비스에 액세스할 수 있다.
종래의 양방향 CMTS(18)(도 1) 장치들과는 달리, 본 발명의 단일 방향 CMTS(118)는 단순히 모든 수신된 DOD 데이터를 케이블 네트워크(124)에 접속된 모든 STB들(122)에 다운스트림으로 전달한다. 모든 사용가능한 DOD 서비스들이 모든 STB들(122)에 송신되기 때문에, CMTS(118)이 개개의 DOD 서비스들을 개개의 사용자들에 보낼 필요성은 없다. 최종 사용자들로부터 데이터를 수신할 필요도 없다. 프로세서(102)의 주 기능은 DOD 방송 서버 시스템(112)과의 통신을 유지하는 것이다. 어떠한 어드레스 테이블들도 CMTS(118)에 의해 저장되지 않으며 사용자들로부터의 어떠한 업스트림 통신들도 CMTS 장치에 의해 수신되지 않는다. 본 실시예에서 CMTS 장치는 또한 서버 시스템(112)으로부터의 디지털 케이블 텔레비전 신호들을 모든 다운스트림 사용자들에 보낸다.
DOD 데이터 스트림은 통신 네트워크 인터페이스(112)에 의해 수신되며 케이블 네트워크(124)를 통해 모든 STB들(122)에 다운스트림 네트워크 인터페이스(118)에 의한 디스플레이에 적합한 포맷으로 송신된다. 본 실시예에서 다운스트림 네트워크 인터페이스(160)는 케이블 네트워크를 통한 방송에 적합한 QAM 변조된 IF 스트림에 DOD 데이터 스트림을 송신한다. 어떠한 통신들도 STB들로부터 단일 방향 CMTS 시스템에 의해 수신되지 않는다. 본 실시예에서 DOD 데이터 스트림 신호 강도는 명료한 신호가 확실하게 모든 다운스트림 사용자들에 도달할 수 있게 증폭된다.
본 발명의 단일 방향 CMTS(118)는 개개의 DOD 서비스들이 개개의 사용자들에 보내지지 않기 때문에, 종래의 시스템들보다 많은 다운스트림 사용자들을 지원할 수 있다. 또한, CMTS(118)은 선택된 DOD 서비스들에 대한 사용자들로부터의 업스트림 요청들을 처리하지 않기 때문에, 보다 많은 사용자들이 지원을 받을 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 DOD 서비스를 배송하기 위한 CMTS 프로세스(300)를 도시한 것이다. CMTS(118)(도 4)의 단계 302에서, DOD 방송 서버 시스템(112)(도 1)으로부터 사용가능한 모든 DOD 서비스들을 포함하는 하나 이상의 데이터 스트림들을 데이터 네트워크(116)를 통해 수신한다. DOD 데이터 스트림들은 어떠한 DOD 서비스이든 임의의 시작 시간에 액세스될 수 있게 데이터 블록들의 시퀀스로 포맷되어 있다.
단계 303에서, 단일 방향 CMTS는 STB들(122)을 수신함으로써 액세스하기에 적합한 포맷으로 DOD 데이터 스트림들을 변환한다. 본 실시예에서 DOD 데이터 스트림들은 QAM 64 혹은 QAM 256과 같은 QAM 변조된 IF 주파수 신호로 포맷된다.
단계 304에서 CMTS(118)(도 4)는 각각의 수신 STB가 어떠한 사용가능한 DOD 서비스이든 이를 액세스할 수 있게 케이블 네트워크(124)(도 4)를 통해 모든 다운스트림 STB들(122)에 모든 수신된 DOD 데이터 스트림들을 송신한다. 본 실시예에서, DOD 서비스가 영화와 같이 시간적으로 선형인 비디오 표현물에 있어서, 사용자는 임의 시간에 처음부터 이 표현물을 액세스할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 사용자가 선택된 임의의 시간에 영화를 처음부터 영화 "스타워즈"를 시청할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유니버설 STB(122)를 도시한 것이다. STB(122)는 QAM 복조기(402), CPU(404), 로컬 메모리(408), 버퍼 메모리(410), 비디오 및 오디오 디코딩 능력을 갖춘 디코더(412), 그래픽스 오버레이 모듈(414), 사용자 인터페이스(418), 통신 링크(420), 및 도시된 바와 같이 이들 장치들을 결합하는 고속 데이터 버스(422)를 포함한다. CPU(402)는 클라이언트의 요청에 응하여 데이터를 선택하고, 선택된 데이터를 디코딩하고, 디코딩된 데이터를 압축해제(decompress)하고, 디코딩된 데이터를 재조립하고, 디코딩된 데이터를 로컬 메모리(408)에 혹은 버퍼 메모리(410)에 저장하고, 저장된 데이터를 디코더(412)에 보내기 위해서 유니버설 STB(400)의 전반적인 동작을 제어한다. 본 실시예에서, 로컬 메모리(408)는 비휘발성 메모리(예를 들면, 하드 드라이브) 및 영구(secure) 메모리(예를 들면, ROM 칩) 모두를 포함하고, 버퍼 메모리(410)는 휘발성 메모리를 포함한다.
일 실시예에서, QAM 복조기(402)는 송신기 모듈 및 수신기 모듈과, 다음의 것들, 즉 사설 암호화/복호화 모듈, 순방향 에러 정정 디코더/엔코더, 튜너 제어, 다운스크림 프로세서 및 업스트림 프로세서, CPU 및 메모리 인터페이스 회로들 중 하나 이상을 포함한다. QAM 복조기(402)는 변조된 IF 신호들을 수신하고 이 신호들을 샘플링 및 복조하여 데이터를 복구한다.
본 실시예에서, 액세스가 허용되었을 때, 디코더(412)는 적어도 한 데이터 블록을 디코딩하여 데이터 블록을 출력 화면 상에 디스플레이 가능한 이미지들로 변환한다. 디코더(412)는 가입한 클라이언트들로부터의 명령들, 이를테면 재생, 정지, 일시정지, 스텝(step), 되감기, 감기(forwad) 등을 지원한다. 디코더(412)는 디코딩된 데이터를 클라이언트에 의한 사용을 위해 출력장치(624)에 제공한다. 출력장치(424)는 이를테면 텔레비전, 컴퓨터, 어떤 적합한 디스플레이 모니터, VCR, 등과 같은 어떤 적합한 장치일 수 있다.
그래픽스 오버레이 모듈(414)은 예를 들면 알파 블렌딩 혹은 화상 내 화상 능력들을 제공함으로써, 디스플레이 되는 그래픽 질을 향상시킨다. 본 실시예에서, 그래픽스 오버레이 모듈(414)은 예를 들면 서비스 제공자가 본 발명에 따른 시스템을 사용하여 주문형 게임 서비스들을 제공할 때, 게임 작동 모드 동안 그래픽스 가속을 위해 사용될 수 있다.
사용자 인터페이스(418)는 사용자가 STB(122)를 제어할 수 있게 하며, 이를테면 원격 제어장치, 키보드, 스마트카드 등 임의의 적합한 장치일 수 있다. 통신링크(420)는 추가 통신접속을 제공한다. 이것은 또 다른 컴퓨터에 결합될 수도 있고, 또는 양방향 통신을 구현하는 데 사용될 수도 있다. 데이터 버스(422)는 본 발명에 의해 요구되는 바와 같이 실시간으로 데이터 통신을 수행하는 데 적합한 시판되는 "고속"의 데이터 버스인 것이 바람직하다. 적합한 예들로서는 USB, 펌웨어, 등이다. 서비스들이 모든 케이블 텔레비전 가입자들에게 방송될지라도, 선택된 DOD 서비스를 시청할 권한이 있는 STB(122)를 소지한 DOD 가입자만이 선택된 서비스를 디코딩하여 시청할 수 있을 것이다.
전술한 예들은 다른 실시예들, 변화, 및 수정들이 이 기술에 숙련된 자들에게 명백하게 되는 본 발명의 어떤 바람직한 실시예들을 예시한 것이다. 그러므로, 본 발명은 전술한 특정의 실시예들로 한정되지 않으며, 다음의 청구범위들에 의해 정해진다.

Claims (45)

  1. 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)에 있어서,
    데이터 송신들을 수신하는 통신 인터페이스; 및
    데이터 송신들을 제공하는 단일 방향 인터페이스를 포함하며 상기 케이블 모뎀 송신 시스템은 업스트림 통신들을 필요로 하지 않는 것인, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 통신 인터페이스는 디지털 방송 시스템으로부터 적어도 한 데이터 파일을 수신하도록 동작하며, 상기 데이터 파일은 상기 데이터 파일의 제1 데이터 블록이 임의의 선택된 시간에 액세스될 수 있게 스케쥴로 배열된 데이터 블록들의 스트림으로서 포맷되고, 상기 단일 방향 인터페이스는 상기 데이터 블록 스트림을 복수의 사용자들에 제공하도록 동작하며, 상기 사용자들은 임의의 시간에 상기 제1 데이터 블록을 액세스할 수 있으며 상기 데이터 블록 스트림의 후속되는 데이터 블록들을 액세스함으로써 상기 적어도 한 데이터 파일을 액세스하는 것인, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 한 데이터 파일은 상기 적어도 한 복수의 데이터 파일들 중 어느 하나의 제1 데이터 블록이 임의의 선택된 시간에 액세스될 수 있게 스케쥴로 배열된 데이터 블록 스트림으로서 포맷된 적어도 하나의 복수의 데이터 파일들이며, 사용자는 상기 적어도 한 복수의 데이터 파일들 중 상기 어느 한 파일의 후속되는 데이터 블록들을 액세스함으로써 상기 복수의 데이터 파일들 중 상기의 어느 한 파일을 엑세스하는 것인, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 사용자들에 의해 상기 적어도 한 데이터 파일을 액세스하는 것은 상기 데이터 블록들 중 적어도 한 블록의 그래픽 표현의 적어도 일부를 디스플레이 하는 것을 포함하는, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 다운스트림 네트워크 인터페이스는 복수의 셋탑 박스들에 케이블 네트워크를 통해 통신이 되게 결합된 것인, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 셋탑 박스들은 상기 데이터 파일들 중 적어도 한 파일의 적어도 일부를 디스플레이 하기 위한 오디오-시각 디스플레이 장치를 포함하는, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 다운스트림 네트워크 인터페이스는 상기 복수의 셋탑 박스들로부터 데이터를 수신하지 않을 수 있는, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  8. 제3항에 있어서, 상기 케이블 모뎀 단말 시스템은 상기 사용자로부터 정보를 수신할 수 없는 것인, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  9. 제5항에 있어서, 상기 케이블 모뎀 단말 시스템은 상기 복수의 셋탑 박스들에 단일 방향으로 결합된 것인, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  10. 제2항에 있어서, 상기 통신 인터페이스는 디지털로 엔코딩된 데이터를 수신하도록 동작하며, 상기 단일 방향 네트워크 인터페이스는 상기 수신된 디지털로 엔코딩된 데이터를 송신하도록 동작하는, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  11. 제2항에 있어서, 상기 단일 방향 네트워크 인터페이스는 상기 데이터 블록 스트림을 전자 신호들로서 제공하는, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  12. 제2항에 있어서, 상기 통신 인터페이스는 서버 시스템으로부터 데이터를 수신하도록 동작하며, 상기 셋탑 박스들 중 적어도 하나는 통신 매체를 통해 상기 서버 시스템과 통신하도록 동작하는, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 통신매체는 전화 네트워크를 포함하는, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 통신매체는 무선 네트워크를 포함하는, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 상기 통신매체는 인터넷을 포함하는, 단일 방향 케이블 모뎀 단말 시스템.
  16. 주문형 데이터(DOD) 디지털 방송 시스템이 하나 이상의 채널들로 통신매체를 통해 디지털 DOD 서비스를 제공할 수 있게 하는 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)에 있어서,
    DOD 서비스의 제1 데이터 블록이 임의의 선택된 시간에 액세스될 수 있게 스케쥴로 배열된 데이터 블록 스트림으로서 포맷된 적어도 한 DOD 서비스를 상기 DOD 디지털 방송 시스템으로부터 수신하는 통신 네트워크 인터페이스;
    복수의 사용자들에 상기 데이터 블록 스트림을 제공하는 단일 방향 네트워크 인터페이스를 포함하고 상기 사용자들은 임의의 시간에 상기 제1 데이터 블록을 액세스할 수 있고 상기 데이터 블록 스트림의 후속되는 데이터 블록들을 액세스함으로써 상기 적어도 한 DOD 서비스를 액세스하는 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 적어도 한 DOD 서비스는 상기 적어도 한 복수의 DOD 서비스들 중 어느 하나의 제1 데이터 블록이 임의의 선택된 시간에 액세스될 수 있게 스케쥴로 배열된 데이터 블록 스트림으로서 포맷된 적어도 한 복수의 DOD 서비스들이며, 사용자는 상기 적어도 한 복수의 DOD 서비스들 중 상기 어느 하나의 후속되는 데이터 블록들을 액세스함으로써 상기 복수의 DOD 서비스들 중 상기 어느 하나를 액세스하는 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 상기 사용자들에 의해 상기 적어도 한 DOD 서비스를 액세스하는 것은 상기 데이터 블록들 중 적어도 하나의 그래픽 표현의 일부를 디스플레이 하는 것을 포함하는, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  19. 제17항에 있어서, 상기 단일 방향 네트워크 인터페이스는 복수의 셋탑 박스들에 케이블 네트워크를 통해 통신이 되게 결합된 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 셋탑 박스들은 상기 DOD 서비스들 중 적어도 하나의 적어도 일부를 디스플레이 하기 위한 오디오-시각 디스플레이 장치를 포함하는, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  21. 제19항에 있어서, 상기 단일 방향 네트워크 인터페이스는 상기 복수의 셋탑 박스들로부터 데이터를 수신하지 않을 수 있는, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  22. 제17항에 있어서, 상기 케이블 모뎀 단말 시스템은 상기 사용자로부터 정보를 수신할 수 없는 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  23. 제19항에 있어서, 상기 케이블 모뎀 단말 시스템은 상기 복수의 셋탑 박스들에 단일 방향으로 결합된 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  24. 제16항에 있어서, 상기 통신 네트워크 인터페이스는 디지털로 엔코딩된 데이터를 수신하도록 동작하며, 상기 단일 방향 네트워크 인터페이스는 상기 수신된 디지털로 엔코딩된 데이터를 송신하도록 동작하는, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  25. 제16항에 있어서, 상기 단일 방향 네트워크 인터페이스는 상기 데이터 블록 스트림을 전자 신호들로서 제공하는, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  26. 주문형 데이터(DOD) 디지털 서비스들을 하나 이상의 채널들로 통신 매체를 통해 제공하는 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)의 방법에 있어서,
    DOD 방송 시스템으로부터 적어도 한 DOD 서비스를 수신하는 단계, 상기 DOD 서비스는 상기 DOD 서비스의 제1 데이터 블록이 임의의 선택된 시간에 액세스될 수 있게 스케쥴로 배열된 데이터 블록 스트림으로서 포맷된 것이며;
    복수의 사용자들에 상기 데이터 블록 스트림을 송신하는 단계를 포함하고, 상기 사용자들은 임의의 시간에 상기 제1 데이터 블록을 액세스할 수 있고 상기 데이터 블록 스트림의 후속되는 데이터 블록들을 액세스함으로써 상기 적어도 한 DOD 서비스를 액세스하는 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템의 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 적어도 한 DOD 서비스는 상기 적어도 한 복수의 DOD 서비스들 중 어느 하나의 제1 데이터 블록이 임의의 선택된 시간에 액세스될 수 있게 스케쥴로 배열된 데이터 블록 스트림으로서 포맷된 적어도 한 복수의 DOD 서비스들이며, 사용자는 상기 적어도 한 복수의 DOD 서비스들 중 상기 어느 하나의 후속되는 데이터 블록들을 액세스함으로써 상기 복수의 DOD 서비스들 중 상기 어느 하나를 액세스하는 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템의 방법.
  28. 제26항에 있어서, 상기 사용자들에 의해 상기 적어도 한 DOD 서비스를 액세스하는 것은 상기 데이터 블록들 중 적어도 하나의 그래픽 표현의 일부를 디스플레이 하는 것을 포함하는, 케이블 모뎀 단말 시스템의 방법.
  29. 제12항에 있어서, 상기 데이터 블록 스트림은 복수의 셋탑 박스들에 케이블 네트워크를 통해 송신되는 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템의 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 셋탑 박스들은 상기 DOD 서비스들 중 적어도 하나의 적어도 일부를 디스플레이 하기 위한 오디오-시각 디스플레이 장치를 포함하는, 케이블 모뎀 단말 시스템의 방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기 방법은 상기 복수의 셋탑 박스들로부터 데이터를 수신하는 것을 포함하는, 케이블 모뎀 단말 시스템의 방법.
  32. 제27항에 있어서, 상기 데이터 블록 스트림은 상기 복수의 셋탑 박스들에 전자신호로서 송신되는, 케이블 모뎀 단말 시스템의 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 데이터 블록 스트림을 증폭하는 단계를 더 포함하는, 케이블 모뎀 단말 시스템의 방법.
  34. 제29항에 있어서, 상기 셋탑 박스들은 내부 셋탑 박스들을 갖는 진보된 텔레비전 수신기들을 포함하는, 케이블 모뎀 단말 시스템의 방법.
  35. 제29항에 있어서, 디지털로 엔코딩된 데이터를 수신하고 상기 디지털로 엔코딩된 데이터를 상기 케이블 네트워크를 통해 송신하는 단계를 더 포함하는, 케이블 모뎀 단말 시스템의 방법.
  36. 주문형 데이터(DOD) 디지털 방송 시스템이 하나 이상의 채널들로 통신매체를 통해 디지털 DOD 서비스를 제공할 수 있게 하는 케이블 모뎀 단말 시스템(CMTS)에 있어서,
    DOD 서비스의 제1 데이터 블록이 임의의 선택된 시간에 액세스될 수 있게 스케쥴로 배열된 데이터 블록 스트림으로서 포맷된 적어도 한 DOD 서비스를 상기 DOD디지털 방송 시스템으로부터 수신하는 제1 수단;
    복수의 사용자들에 상기 데이터 블록 스트림을 제공하는 제2 수단을 포함하고, 상기 사용자들은 임의의 시간에 상기 제1 데이터 블록을 액세스할 수 있고 상기 데이터 블록 스트림의 후속되는 데이터 블록들을 액세스함으로써 상기 적어도 한 DOD 서비스를 액세스하는 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  37. 제36항에 있어서, 상기 적어도 한 DOD 서비스는 상기 적어도 한 복수의 DOD 서비스들 중 어느 하나의 제1 데이터 블록이 임의의 선택된 시간에 액세스될 수 있게 스케쥴로 배열된 데이터 블록 스트림으로서 포맷된 적어도 한 복수의 DOD 서비스들이며, 사용자는 상기 적어도 한 복수의 DOD 서비스들 중 상기 어느 하나의 후속되는 데이터 블록들을 액세스함으로써 상기 복수의 DOD 서비스들 중 상기 어느 하나를 액세스하는 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  38. 제36항에 있어서, 상기 사용자들에 의해 상기 적어도 한 DOD 서비스를 액세스하는 것은 상기 데이터 블록들 중 적어도 하나의 그래픽 표현의 일부를 디스플레이 하는 것을 포함하는, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  39. 제37항에 있어서, 상기 제2 수단은 복수의 셋탑 박스들에 케이블 네트워크를 통해 통신이 되게 결합된 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  40. 제39항에 있어서, 상기 셋탑 박스들은 상기 DOD 서비스들 중 적어도 하나의 적어도 일부를 디스플레이 하기 위한 오디오-시각 디스플레이 장치를 포함하는, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  41. 제39항에 있어서, 상기 제2 수단은 상기 복수의 셋탑 박스들로부터 데이터를 수신하지 않을 수 있는, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  42. 제38항에 있어서, 상기 케이블 모뎀 단말 시스템은 상기 사용자로부터 정보를 수신할 수 없는 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  43. 제39항에 있어서, 상기 케이블 모뎀 단말 시스템은 상기 복수의 셋탑 박스들에 단일 방향으로 결합된 것인, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  44. 제36항에 있어서, 상기 제1 수단은 디지털로 엔코딩된 데이터를 수신하도록 동작하며, 상기 제2 수단은 상기 수신된 디지털로 엔코딩된 데이터를 송신하도록 동작하는, 케이블 모뎀 단말 시스템.
  45. 제36항에 있어서, 상기 제2 수단은 상기 데이터 블록 스트림을 전자 신호들로서 제공하는, 케이블 모뎀 단말 시스템.
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