KR20060040242A

KR20060040242A - 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20060040242A
Application number: KR1020040089502A
Authority: KR
Inventors: 권흥록
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-04
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2006-05-10
Also published as: CN100499787C; KR100636323B1; CN1770856A; US20060095951A1; US7688713B2

Abstract

본 발명에 따른 디지털 방송 수신기에서 모드 변경 장치 및 방법은, 디지털 방송 수신기에서 DOCSIS 모드와 DSG 모드간 변경 방법에 있어서, 사용자가 호스트를 통해 DSG 모드 변경을 요청함에 따라 DSG 모드로 변경하기 위해 채널 탐색을 수행하는 한편, 채널 획득에 실패하면 데이터베이스를 통해 채널 획득 실패 원인을 검출하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 단계에서 실패의 원인 검출 결과 DSG 데이터의 수신 가능이면, DSG 모드를 복원하는 제 2 단계를 포함하는 관한 것으로, 오픈케이블 디지털 방송 수신기의 상태에 따라 DOCSIS 모드에서 DSG 모드로의 변경이 가능하게 함으로써 필드(Field) 대응 능력이 향상시킬 수 있는 것이다.

오픈 케이블 디지털 방송, DOCSIS 모드, DSG 모드,

Description

디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치 및 방법{Apparatus and method for changing Mode in digital broadcasting receiver}

도 1은 일반적인 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치를 나타낸 기능블록도,

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치를 나타낸 기능블록도,

도 3은 도 2에 따른 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치 중 도 모드 변환부의 구성을 나타낸 기능블록도,

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치에서 DOCSIS 모드와 DSG 모드 변경 방법을 나타낸 플로우차트,

도 5는 도 4에 따른 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치에서 DOCSIS 모드와 DSG 모드 변경 방법 중 제 1 단계(S1)의 세부 구성을 나타낸 플로우차트,

도 6a는 도 4에 따른 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치의 연결 상태를 나타낸 도면,

도 6b는 도 4에 따른 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치의 연결되지 않은 상태를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 채널 탐색부 20 : 모드 변환부

21 : 검출부 22 : 복구부

30 : 어드레스 등록부 40 : 데이터베이스

본 발명은 디지털 방송 수신기에서의 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specifications) 모드와 DSG(DOCSIS Settop box Gate) 모드 간 변경 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디지털 방송 시스템에서 디지털 방송 수신기의 DOCSIS 모드와 DSG 모드간에 원활한 변경이 가능한 디지털 방송 수신기에서 모드 변경 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, DOCSIS[닥시스]는 케이블TV 운영업체와 개인 또는 회사의 컴퓨터나 TV 셋 간의 데이터 입출력을 처리하는 장치인 케이블 모뎀의 표준 인터페이스로서, "CableLabs 인증 케이블 모뎀"이라도 알려져 있다. DOCSIS 1.0은 1998년 3월, ITU-TS에 의해 비준되었다.

그리고, DOCSIS 규격에 부합하는 케이블 모뎀들이 현재 시장에 출시되고 있지만, 케이블TV 운영회사들은 비표준 케이블 모뎀을 가지고 있는 기존 고객들을 위해, 후위 호환성이 있는 DOCSIS 카드를 추가함으로써 그들을 지원할 수 있다. DOCSIS가 계속 새로운 버전으로 진화하므로, 기존 모뎀 사용자들은 케이블 모뎀 내 EEPROM 메모리의 프로그램을 바꿈으로서 새로운 버전으로 업그레이드할 수 있다. DOCSIS를 지원하는 케이블 모뎀은 TV용 셋톱박스 내에 통합되고 있는 추세이며, 또한 고화질 TV를 지원해야 한다. 셋톱박스 그 자체는 오픈케이블(Open Cable)이라고 불리는 표준을 따른다.

이와 같은, 오픈 케이블에서 디지털 TV를 지원하기 위한 전송 규격이 DSG(DOCSIS Settop-box Gateway)이다. DSG는 양방향 통신을 수행하기 위한 디지털 케이블TV 데이터 전송 규격으로써, 기존의 DOCSIS를 통해 수행하는 데이터 모뎀의 기능에 더하여 서비스 정보 서버와의 송/수신, 수신 제한 서버와의 송/수신, 및 단방향 기능, 상향 채널 및 하향 채널 회복 기능을 위한 양방향 통신을 수행하는 통신장치이다.

디지털 방송에는 전송매체에 따라 디지털 지상방송과 디지털 위성방송 및 케이블 디지털방송 등이 있다. 현재 디지털 위성방송은 전세계적으로 활성화되어 있으며, 미국 및 유럽의 일부 국가에서 시험방송 중이다.

디지털 방송은 MPEG(Moving Picture Experts Group) 부호화 규격 등에 근거하여 각 채널별 프로그램들의 정보량을 고능률적으로 압축하며, 각 전송매체별 디지털 변조 방식에 근거하여 다수의 채널들에 대응하는 프로그램들을 고능률적으로 다중화하여 전송한다. 따라서, 디지털 방송은 아날로그 방송에서처럼 다량의 중계기를 사용하지 않고도 수십 내지 수백 개의 채널들을 방송할 수 있다.

일반적으로 케이블 디지털방송을 진행하기 위한 방송 시스템은, 크게 방송 관련 디지털 신호를 송신하면서 가입자로부터 업로드되는 데이터를 받아 처리하는 헤드엔드(Head End)와, 헤드엔드에서 송신되는 디지털 신호를 수신하여 아날로그 신호로 변환하여 원래의 음성 및 영상 신호로 복원해 주는 셋톱박스(Set-top Box)를 포함하고 있다.

헤드엔드는 케이블 텔레비전 시스템에서 인공위성이나 그 밖의 다른 곳으로부터 시스템 네트워크를 통해 프로그램을 수신, 제작, 재송신하는 기술 설비를 갖춘 주 조정 센터를 의미한다. 그리고, 셋톱박스는 일반적으로 주문형 비디오 서비스(Video On Demand)를 비롯하여 멀티미디어 통신 서비스를 이용할 때에 필요한 가정용 통신 단말기를 의미한다.

이러한 방송시스템이 구성되면, 각 케이블 방송국(System Operator, SO)들이 케이블 TV의 프로그램, 컨텐츠(Content), 기타 데이터들을 제작하거나 제작자로부터 공급받아 이를 가입자에게 전달한다. 그러면, 가입자는 케이블 TV 방송국에서 전달되는 프로그램이나 기타 데이터들을 보고 자신이 원하는 방송을 시청하게 된다.

케이블 디지털방송에서의 영상 및 음성 압축 기술은 세계적으로 MPEG (Moving Picture Experts Group)-2가 표준으로 채택되고 있다. 변조방식은 디지털 방식의 하나인 QAM 방식으로 전송할 디지털 데이터 신호에 따라 진폭과 위상을 변 화시키는 방식으로 한정된 전송대역 안에서 보다 고능률의 데이터를 전송하기에 적합하다. 특히 64 QAM(64-state Quadrature Amplitude Modulation) 디지털 주파수 변조기술은 주로 동축케이블 망에서 하향 데이터 전송에 사용되며, 단일 6MHz 채널 상에서 최고 28Mbps까지 지원한다.

케이블방송에 사용되는 대부분의 기술들이 디지털 TV에 사용되며, 단지 차이가 있다면 디지털 TV 기술은 무선이라는 전송매체를 사용하고, 케이블 TV 방송은 유선이라는 전송매체를 사용한다는 점이다. 따라서 케이블 방송이 지상파 방송의 경우보다 양방향 서비스에 훨씬 우수하다는 이점을 지니고 있다.

디지털 방송에서 디지털방송 수신기(Settop-Box)는 가입자에게 제공되는 케이블 TV나 케이블 모뎀 서비스를 위해 지역 케이블TV 회사에 설치된 헤드엔드(Head-end)에서 송출하는 디지털화 된 방송 및 관리 정보를 해독하여 TV로 아날로그 신호를 전송하는 것을 주목적으로 하는 장치이다. 디지털방송 수신기는 디지털방송 서버(Audio/Video Server), 방송 채널 정보를 송신하는 서비스 정보 서버(Service Information Server), 수신제한장치(Conditional Access Server)와 같은 헤드엔드로부터 방송 및 관리 정보를 수신한다.

케이블 망을 근간으로 하는 케이블 디지털방송의 케이블 디지털방송 수신기는 케이블 모뎀을 포함하는 경우가 많다. 케이블 모뎀은 케이블 망을 통해 초고속 인터넷을 사용할 수 있게 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸어주는 장치이다. 모뎀이라는 명칭은 케이블 망이 전화망과 같은 아날로그 망이기 때문이다. 전화망은 구리선이고 케이블 망은 동축케이블과 광케이블로 이루어져 있으므로 케이블 망 의 대역폭이 훨씬 넓다. 그러나 케이블 망도 데이터를 전송할 때 디지털을 아날로그로 변환하고 다시 디지털로 변환하는 변/복조 기술이 필요하다. 이를 지원하기 위해 개발된 것이 바로 케이블 모뎀이다.

케이블 디지털방송에서 케이블 모뎀을 포함하는 케이블 디지털방송 수신기는 기본적으로 다수의 방송 채널과 단수의 모뎀 채널로 구성되어 있다. 방송 채널과 모뎀 채널은 물리적인 주파수로 구분되며 중복될 수 없어, 상호 배타적인 관계를 형성한다. 방송채널 정보는 SI(Service Information)라 불리는 정보에 의하여 관리되지만, 모뎀의 채널 정보는 자체적인 탐색 과정을 통하여 자신의 채널을 찾도록 되어 있다.

도 1은 일반적인 케이블 디지털방송 시스템의 구성을 나타내고 있다.

케이블 디지털방송 시스템은 크게 지역 케이블 방송국과 가입자 측을 케이블 네트워크가 연결하고 있는 구조로 이루어져 있다. 가입자 측의 장비는 케이블 모뎀을 포함하는 케이블 디지털방송 수신기(130)와 TV 수신기 등이 있으며, 지역 케이블 방송국 측에는 방송 채널 정보를 송신하는 SI 서버(111), CA 서버(112) CMTS(113), 디지털방송 서버(121), 및 방송용 헤드엔드(122) 등의 장치가 위치한다.

지역 케이블 방송국으로부터 가입자 측 장치로 전송되는 데이터는, 영상 신호와 음성 신호 이외에도 방송프로그램 정보와 같은 부가정보를 포함하며 패킷 단위로 전송된다. 이러한 정보를 수신한 케이블 디지털방송 수신기(130)는 텔레비전 수상기와 케이블 방송국으로부터 수신된 방송 신호를 가공하여 텔레비전 수신기에서 인식할 수 있는 아날로그 신호로 변환시켜 준다.

그러면, 우선 지역 케이블 방송국에 위치하는 장치부터 살펴보기로 한다.

인터넷 신호와 관련된 장치들로는, CMTS(113), CA(Conditional Access : 수신 제한) 서버(112), SI(Service Information : 사용자 정보) 서버(111)를 들 수 있으며, 이들 장치간은 IP(Internet Protocol) 네트워크로 상호 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

CMTS(Cable Modem Termination System)(113)는 케이블 모뎀 헤드엔드(Cable Head-End)로서, 케이블 모뎀(131) 데이터를 인터넷 데이터 패킷으로 변환해 주는 장비이다. CMTS(113)는 케이블 시스템 내에 로컬 데이터를 담기 위한 라우팅, 원치 않는 해킹으로부터 케이블 운영자들을 보호하기 위한 필터링, 그리고 가입자에게 서비스 품질을 보장하기 위한 트래픽 구체화 등을 포함한 몇 가지 기능들을 제공한다.

SI(Service Information) 서버(111)는 케이블 방송의 채널 정보, 프로그램 지도(map), 이벤트 정보 등을 가입자 측으로 전송해 주는 역할을 하며, CA(Conditional Access : 수신제한) 서버(112)는 특정 서비스 또는 콘텐츠에 대한 접근을 허락 받은 사용자에게만 허용하는 기능을 제어한다.

한편, 방송 신호와 연관된 장비로는 디지털방송 서버(121)와 방송용 헤드엔드(122)가 있다.

디지털방송(Audio/Video) 서버(121)는 MPEG 오디오/비디오 신호를 압축하고, 디지털화하여 방송용 헤드엔드(122)를 통해 가입자 측의 MPEG(Host)(132)로 전송한다.

방송용 헤드엔드(122)는 디지털방송 서버(121)로부터 네트워크를 통해 프로그램을 수신, 제작하여 재송신하는 기술 설비를 갖춘 주 조정 센터를 의미한다.

상기한 구성요소들로 이루어지는 지역 방송국 측은 CMTS(113)과 방송용 헤드엔드(122)를 네트워크와 접하는 종단점으로 하여, 댁내에 위치하는 케이블 디지털방송 수신기(130)와 통신하고 있다.

CMTS(Cable Modem Termination System)(113)와 가입자 측과의 통신은, CMTS(113)에서 가입자 쪽으로도 신호의 흐름이 있고 그 반대 방향으로도 신호의 흐름이 존재한다. 즉, CMTS(113)와 가입자 측과는 양방향 통신인 것이다.

반면, 방송용 헤드엔드(122)의 경우에는 방송용 헤드엔드(122)에서 가입자 쪽으로는 신호의 흐름이 있으나 그 반대 방향으로는 신호의 흐름이 없는, 편방향 통신인 것이 특징이다.

케이블 디지털방송을 댁내에서 시청하기 위하여 필요한 장비는, 케이블 디지털방송 수신기(130)이다.

케이블 디지털방송 수신기(130)는 케이블 모뎀(131), MPEG(Host)(132), 등의 주요 구성요소로 한다.

케이블 모뎀(131)은 PC를 케이블 TV 회선에 연결하고 최고 10Mbps 정도의 속 도로 데이터를 받을 수 있도록 해주는 장치이다. 케이블 모뎀(131)이 셋톱박스와 함께 설치되면 TV 시청도 할 수 있다. 모든 케이블 모뎀(131)은 각 지역의 케이블 방송국에 있는 CMTS(113)와 통신하기 위하여 케이블 TV 회사의 동축케이블에 접속되어야 한다. 모든 케이블 모뎀(131)들은 오직 CMTS(113)와 데이터를 주고받을 수 있으며, 같은 회선에 연결되어 있는 다른 케이블 모뎀과는 신호를 교환할 수 없다. 인터넷 서비스를 위한 케이블 TV 회선의 실제 대역폭은 하향(Downstream : 방송국에서 가입자 쪽 방향)으로 최고 27Mbps, 그리고 상향(Upstream : 가입자 쪽에서 방송국 방향)으로 2.5Mbps 정도이다.

케이블 디지털방송 수신기(130)의 케이블 모뎀 기능은 사용자 PC(Personal Computer)와 연결하여 PC의 인터넷 서비스를 가능하게 하며, 케이블 디지털방송 수신기(130)가 지닌 수신제한 장치의 리턴 경로로 사용되어 수신제한 서버와 통신 경로로 사용된다. 디지털방송 수신기에 데이터 방송 어플리케이션이 내장된 경우에는 양방향 데이터 방송의 통신 경로로 사용된다.

원래 케이블 모뎀(131) 규격은, 이미 설비가 되어 있는 케이블 TV 망을 활용해 인터넷 서비스를 제공하기 위해 만들어졌다. 각 통신 업체에서 설치한 케이블 망은 최대 750MHz까지 지원하는데, 여기에서 상향, 하향용 채널을 하나씩 사용하고 있다. 또, 주파수 대역은 한 채널 당 6MHz를 이용한다.

이 중 상향 신호는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)라는 방식을 이용하고, 하향 신호는 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식을 주로 이용한다. 하향 신호는 현재 널리 쓰이는 64 QAM 방식을 이용하면 최대 약 30Mbps를 이용할 수 있다. 상향 속도의 경우, 6MHz대의 대역폭을 모두 이용하면 10Mbps를 이용할 수 있지만, 잡음이나 기타 여러 가지 영향을 받는 까닭에 6MHz를 모두 사용하지 못하고 약 2.4Mbps를 사용하고 있다. 케이블 모뎀의 상향 속도가 하향 속도보다 느린 것은 바로 잡음 때문이다. 각 세대에 설치된 장치들로부터 발생하는 잡음으로부터 네트워크 장비를 보호하기 위해 잡음을 조금이라도 줄일 수 있는 QPSK라는 방식을 사용하는 것이다. 반면에, 하향은 속도를 중요시하므로 QAM 방식을 사용한다.

MPEG(Moving Picture Experts Group)(Host)(132)는 수신한 MPEG 데이터 중 영상/음성 데이터를 복조하여 영상/음성 처리부(미도시)에서 처리토록 하고, MPEG 데이터 중 부가정보인 방송 프로그램 정보는 복조하여 CPU(미도시)로 전송한다.

이러한 케이블 모뎀(131)의 전반적인 동작을 단계적으로 살펴보면, 다음과 같다.

먼저, 다운로드에 쓰이는 채널의 주파수를 스캔한다. 케이블 모뎀(131)에 전원이 들어오면, 제일 먼저 케이블 모뎀이 업로드와 다운로드에 사용되는 주파수를 자동으로 찾게 된다. 이 주파수는 케이블 모뎀 사업자마다 모두 다르다. 채널을 찾은 경우, 해당 채널에 고정(locking)시키게 된다.

케이블 모뎀(131)이 해당 주파수를 탐색/고정한 후에는, 업로드에 쓰이는 채널에 대한 내용이 담긴 데이터, 즉 상향 채널 기술자(Upstream Channel Descriptor)를 받게 되고, 케이블 모뎀(131)은 이 정보를 이용해 외부 네트워크와 통신하게 된다. 이 때, 상기 케이블 모뎀이 UCD를 받지 못하게 되면, 케이블 모뎀은 DSG 단방향 모드를 설정한 후 상향 채널 회복을 시도한다.

그 다음으로, 케이블 모뎀(131)이 업로드 때 어느 정도의 세기(이것을 '레벨' 이라 한다)로 신호를 보내야 하는지 검색을 하게 된다. 업로드와 다운로드에 쓰이는 채널에 관한 설정이 모두 끝나면, 케이블 모뎀(131)은 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버에 접속해 IP(Internet Protocol) 주소와 게이트웨이(Gateway)의 주소를 할당받는다. 케이블 모뎀(131)은 이렇게 받아온 주소를 보관하고 있다가 PC의 랜카드에 전달해 준다.

IP를 할당받은 케이블 모뎀(131)은, 주파수 정보 이외에 케이블 모뎀이 동작하는데 필요한 여러 가지 정보가 담겨 있는 '설정 파일(Configuration File)'을 서버로부터 공급받는다. 이 때 케이블 모뎀(131)은 TFTP(Trivial File Transfer Protocol)라는 프로토콜을 이용한다. 이 설정 파일은 케이블 모뎀에 따라 다르며, 케이블 모뎀 사업자들은 이 설정 파일을 이용해 업로드/다운로드 속도를 제한할 수 있다.

DHCP 서버는 정해진 간격(24시간, 12시간, 1시간 등)에 따라서 케이블 모뎀에 IP를 빌려준다(lease). 그리고 정해진 시간 뒤에도 케이블 모뎀이 여전히 쓰이고 있다면, 케이블 모뎀이 빌려주었던 IP를 그대로 사용할 수 있도록 해준다. 이런 시간 계산을 하기 위해, 케이블 모뎀은 서버에서 현재 시간을 공급받는다. 이때 서버는 DHCP 서버와 같은 서버일 경우가 많다. 만약, 상기 DHCP 서버로부터 할당된 IP가 아니면 케이블 모뎀은 DSG 단방향 모드를 시도하게 된다.

상술한 일련의 과정들을 거치면 사용자들이 정상적으로 인터넷을 사용할 수 있는 환경이 설정된다.

이와 같은 종래의 오픈케이블 디지털 방송 시스템에서 케이블 디지털 방송 수신기는, 시스템 시작과 동시에 DOCSIS 모드로 동작한다.

이 후, 사용자 호스트로부터 DSG 모드 명령을 받으면 DSG 모드로 동작을 시도한다.

즉, 디지털 방송을 위해 채널 탐색 과정을 수행하며, 만약, 모든 채널 탐색 과정에서 채널 획득에 실패하게 되면 채널 탐색 종료 후 DOCSIS 모드로 진행하게 된다.

이러한 종래의 오픈케이블 디지털 방송 시스템에서 케이블 디지털 방송 수신기는 DOCSIS 모드와 DSG 모드간 동작모드를 변경할 수 있도록 되어 있으나, 종래의 오픈케이블 디지털 방송 수신기에서는 최소한의 요구 조건만을 규정하기 때문에 실제 다양한 망 환경 및 방송시스템에서 예외적인 경우에 대해서는 대처할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 DOCSIS 모드로 귀환할 경우 채널 탐색 실패 요소 중 실제 DSG 데이터가 전송되지 않을 경우에만 DOCSIS 모드로 귀환함으로써 디지털 데이터 방송의 안정성을 확보할 수 있는 디지털 방송 수신기에서 모드 변경 장치 및 방 법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기에서 모드 변경 장치 및 방법의 일 측면에 따르면, 오픈 케이블 디지털 방송 시스템에 있어서, 서비스 정보 서버로부터 수신되는 DSG 데이터를 전송하는 CMTS; 및 사용자가 호스트를 통해 DSG 모드 변경을 요청하면, CMTS의 상향/하향 채널을 탐색하는 하는 한편, DOCSIS 모드에서 DSG 데이터의 수신 여부를 판단하여 채널 획득에 성공하면 DSG 모드로 전환하고, 채널 획득에 성공하지 못하면 DOCSIS 모드로 변환시키는 케이블 모뎀을 포함한다.

그리고, 상기 케이블 모뎀은 사용자가 호스트를 통해 DSG 모드 변경을 요청하면, CMTS의 상향/하향 채널을 탐색하는 채널 탐색부; 및 DOCSIS 모드에서 DSG 데이터의 수신 여부를 판단하는 한편, 상기 채널 탐색부가 채널 획득에 성공하면 DSG 모드로 전환하고, 채널 획득에 성공하지 못하면 DOCSIS 모드로 변환시키는 모드 변환부를 포함한다.

또한, 상기 채널 탐색부의 채널 탐색 실패에 따른 채널 탐색 실패 조건을 저장하는 데이터베이스를 포함하고 있으며, 상기 모드 변환부는 DOCSIS 모드 상태에서 채널 획득에 실패할 경우 데이터베이스를 통해 채널 획득 실패 요인을 검출하는 검출부; 및 채널 획득 실패 요인이 물리적 요인일 경우 DSG 모드를 유지하는 동시에 채널 탐색을 재 시도하며, DSG 데이터의 수신하지 못하면 DOCSIS 모드를 유지하 는 복구부를 포함한다.

그리고, 상기 복구부를 통해 DSG 모드를 재 복구 시 CMTS에 맥(MAC) 어드레스를 재 등록하는 어드레스 등록부를 포함한다.

한편, 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기에서 모드 변경 장치 및 방법의 일 측면에 따르면, 디지털 방송 수신기에서 DOCSIS 모드와 DSG 모드간 변경 방법에 있어서, 사용자 호스트의 DSG 모드 변경 명령을 통해 DSG 모드로 변경하기 위해 채널 탐색을 수행하는 한편, 채널 획득에 실패하면 데이터베이스를 통해 채널 획득 실패 원인을 검출하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 단계에서 실패의 원인 검출 결과 DSG 데이터의 수신 가능이면, DSG 모드를 복원하는 제 2 단계를 포함한다.

이하, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치에서의 DOCSIS 모드와 DSG 모드 변경 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

여기서, 오픈케이블 디지털 방송 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 크게 지역 케이블 방송국과 가입자 측을 케이블 네트워크가 연결하고 있는 구조로 이루어져 있다. 가입자 측의 장비는 케이블 모뎀을 포함하는 케이블 디지털방송 수신기(130)와 TV 수신기 등이 있으며, 지역 케이블 방송국 측에는 방송 채널 정보를 송신하는 SI 서버(111), CA 서버(112), 적어도 하나 이상의 CMTS(113), 디지털방송 서버(121), 방송용 헤드엔드(122) 등의 장치가 위치한다.

적어도 하나 이상의 CMTS(Cable Modem Termination System)(113)는 케이블 모뎀 헤드엔드(Cable Head-End)로서, 케이블 모뎀(131) 데이터를 인터넷 데이터 패킷으로 변환해 주는 장비이다. CMTS(113)는 케이블 시스템 내에 로컬 데이터를 담기 위한 라우팅, 원치 않는 해킹으로부터 케이블 운영자들을 보호하기 위한 필터링, 그리고 가입자에게 서비스 품질을 보장하기 위한 트래픽 구체화 등을 포함한 몇 가지 기능들을 제공한다.

방송용 헤드엔드(122)는 디지털방송 서버(121)로부터 네트워크를 통해 프로그램을 수신, 제작하여 재송신하는 기술 설비를 갖춘 주조정 센터를 의미한다.

케이블 모뎀(131)은 PC를 케이블 TV 회선에 연결하고 최고 10Mbps 정도의 속도로 데이터를 받을 수 있도록 해주는 장치이다. 케이블 모뎀(131)이 셋톱박스와 함께 설치되면 TV 시청도 할 수 있다. 모든 케이블 모뎀(131)은 각 지역의 케이블 방송국에 있는 CMTS(113)와 통신하기 위하여 케이블 TV 회사의 동축케이블에 접속되어야 한다. 모든 케이블 모뎀(131)들은 오직 CMTS(113)와 데이터를 주고받을 수 있으며, 같은 회선에 연결되어 있는 다른 케이블 모뎀과는 신호를 교환할 수 없다. 인터넷 서비스를 위한 케이블 TV 회선의 실제 대역폭은 하향(Downstream : 방송국에서 가입자 쪽 방향)으로 최고 27Mbps, 그리고 상향(Upstream : 가입자 쪽에서 방송국 방향)으로 2.5Mbps 정도이다.

도 1는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치의 기능블록도로서, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치는 케이블 모뎀(131)을 포함한다.

상기 케이블 모뎀(131)은, 사용자가 호스트를 통해 DSG 모드 변경을 요청하면, CMTS의 상향/하향 채널을 탐색하는 하는 한편, DOCSIS 모드에서 DSG 데이터의 수신 여부를 판단하여 채널 획득에 성공여부에 따라 DSG 모드 또는 DOCSIS 모드로 변환시키는 역할을 하며, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 채널 탐색부(10)와, 검출부(21) 및 복구부(22)를 구비한 모드 변환부(20)와, 데이터베이스(30)와, 어드레스 등록부(40)를 더 포함한다.

상기 케이블 모뎀(131)내 채널 탐색부(10)는 사용자가 호스트를 통해 DSG 모드 변경을 요청하면, CMTS의 상향/하향 채널을 탐색하는 역할을 한다.

그리고, 상기 케이블 모뎀(131)내 모드 변환부(20)는 DOCSIS 모드에서 DSG 데이터의 수신 여부를 판단하는 한편 상기 채널 탐색부(10)가 채널 획득에 성공하면 DSG 모드로 전환하고, 채널 획득에 성공하지 못하면 DOCSIS 모드로 변환시키는 역할을 하며, 도 3에 도시된 바와 같이 검출부(21)와 복구부(22)를 추가로 포함하고 있다.

상기 모드 변환부(20)내 검출부(21)는 DOCSIS 모드 상태에서 채널 획득에 실패할 경우 데이터베이스(30)를 통해 채널 획득 실패 요인을 검출하는 역할을 한다.

그리고, 상기 모드 변환부(20)내 복구부(22)는 채널 획득 실패 요인이 물리적 요인일 경우 DSG 모드를 유지하는 동시에 채널 탐색을 재 시도하며 DSG 데이터의 수신하지 못하면 DOCSIS 모드를 유지하는 역할을 한다.

또한, 상기 케이블 모뎀(131)내 데이터베이스(30)는 상기 채널 탐색부(10)의 채널 탐색 실패에 따른 채널 탐색 실패 조건을 저장하는 역할을 한다.

그리고, 상기 모드 변환부(20)내 어드레스 등록부(40)는 상기 복구부(22)를 통해 DSG 모드를 재 복구 시 CMTS에 맥(MAC) 어드레스를 재 등록하는 역할을 한다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 방 법에 대해 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 상기 케이블 모뎀(131)은 최초 동작시 DOCSIS 모드로 동작한다. 즉, 도 6a에 도시된 바와 같이 서비스 정보 서버와 CMTS와 케이블 모뎀(131)이 연결된다.

그리고, 상기 케이블 모뎀(131)은 사용자가 호스트를 통해 DSG 모드 변경을 요청하면, DSG 모드로 변경하기 위해 채널 탐색을 수행하는 한편, 채널 획득에 실패하면 데이터베이스(30)를 통해 채널 획득 실패 원인을 검출한다(S1).

이하, 하기에서는 상술한 제 1 단계(S1)의 세부 동작과정에 대해 도 5를 참조하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

이 후, 사용자가 호스트를 통해 DSG 모드 변경을 요청하면, 상기 케이블 모뎀(131)은 채널 탐색을 수행한다. 이 때, 만약, 도 6b에 도시된 바와 같이 서비스 정보 서버와 CMTS가 연결되지 않으면 상기 케이블 모뎀(131)은 채널 탐색에 실패하게 되면, 상기 케이블 모뎀(131)은 QAM Looking 실패인지의 여부를 판단한다(S11).

이 때, 상기 제 11 단계(S11)에서 QAM Looking 실패이면, 상기 케이블 모뎀(131)은 DSG 모드를 유지하는 동시에 채널 탐색을 재 시도한다(S12). 즉, 상기 케이블 모뎀(131)의 상태는 DOCSIS 모드이나 DSG 모드로 동작할 수 있도록 채널 탐색을 재 시도한다.

한편, 상기 제 11 단계(S11)에서 QAM 실패가 아니면, 상기 케이블 모뎀(131) 은 PLL Looking 실패인지의 여부를 판단한다(S13).

만약, 상기 제 13 단계(S13)에서 PLL Looking 실패이면, 상기 케이블 모뎀(131)은 DSG 모드를 유지하는 동시에 채널 탐색을 재 시도한다(S14).

한편, 상기 제 13 단계(S13)에서 PLL Looking 실패가 아니면, 상기 케이블 모뎀(131)은 CMTS와 케이블 모뎀(131)간의 동기 실패인지를 판단한다(S15).

이 때, 상기 제 15 단계(S15)에서 동기 실패이면, 상기 케이블 모뎀(131)은 DSG 모드를 유지하는 동시에 채널 탐색을 재 시도한다(S16).

반면에, 상기 제 15 단계(S15)에서 동기 실패가 아니면, 상기 케이블 모뎀(131)은 DSG 데이터 수신 실패인지를 판단한다(S17).

이 때, 상기 제 1 단계(S1)에서 실패의 원인 검출 결과 DSG 데이터의 수신 가능이면, 상기 케이블 모뎀(131)은 DSG 모드를 복원한다(S2).

한편, 상기 제 1 단계(S1)에서 실패 원인 검출 결과 DSG 데이터의 수신이 불가능하면, 상기 케이블 모뎀(131)은 DOCSIS 모드를 수행한다(S3).

또한, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 방법에 대해 설명하기로 한다.

만약, DOCSIS 모드로 동작 중 CMTS로부터 DSG 데이터를 수신하게 되면, 상기 케이블 모뎀(131)이 채널 탐색을 재 수행한다(S31). 상기에서와 같이 상기 케이블 모뎀(131)이 DOCSIS 모드로 전환되는 경우는 데이터베이스(30)에 저장되어 있는 바와 같이 QAM Looking 실패, PLL Looking 실패, 동기 실패와 같이 서비스 정보 서버 또는 각 서버와 CMTS가 물리적인 에러가 발생한 경우가 있으며, 상기 서비스 정보 서버로부터 DSG 데이터가 수신되지 않는 경우가 있다. 이 중, 물리적인 에러가 발생한 QAM Looking 실패, PLL Looking 실패, 동기 실패한 경우는 디지털 방송 시스템 운영 중 번번이 발생 될 수 있는 상황이다.

따라서, 상기 QAM Looking 실패, PLL Looking 실패, 동기 실패의 경우 다시 상기 서비스 정보 서버와 CMTS의 연결이 가능하기 때문에 DSG 데이터의 수신여부를 판단해서 DSG 모드를 재 시도한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 디지털 방송 수신기에서 모드 변경 장치 및 방법에 의하면, 오픈케이블 디지털 방송 수신기의 상태에 따라 DOCSIS 모드에서 DSG 모드로의 변경이 가능하게 함으로써 필드(Field) 대응 능력이 향상시킬 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

Claims

디지털 방송 수신기에서 모드 변경 방법에 있어서,

사용자가 호스트를 통해 제 1 모드 변경을 요청함에 따라 제 2 모드로 변경하기 위해 채널 탐색을 수행하는 한편, 채널 획득에 실패하면 데이터베이스를 통해 채널 획득 실패 원인을 검출하는 단계; 및

상기 제 1 단계에서 실패의 원인 검출 결과 DSG 데이터의 수신 가능이면, 제 2 모드를 복원하는 단계를 포함하는 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 방법.
디지털 방송 수신기에서 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specifications) 모드와 DSG(DOCSIS Settop box Gate) 모드간 변경 방법에 있어서,

사용자가 호스트를 통해 DSG 모드 변경을 요청함에 따라 DSG 모드로 변경하기 위해 채널 탐색을 수행하는 한편, 채널 획득에 실패하면 데이터베이스를 통해 채널 획득 실패 원인을 검출하는 제 1 단계; 및

상기 제 1 단계에서 실패의 원인 검출 결과 DSG 데이터의 수신 가능이면, DSG 모드를 복원하는 제 2 단계를 포함하는 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 방법.
제 2항에 있어서,

상기 제 1 단계에서 실패 원인 검출 결과 DSG 데이터의 수신이 불가능하면, DOCSIS 모드를 수행하는 제 3 단계를 포함하는 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 방법.
제 2항에 있어서,

상기 제 1 단계는,

QAM Looking 실패인지의 여부를 판단하는 제 11 단계; 및

상기 제 11 단계에서 QAM Looking 실패이면, DSG 모드를 유지하는 동시에 채널 탐색을 재 시도하는 제 12 단계를 포함하는 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 방법.
제 4항에 있어서,

상기 제 11 단계에서 QAM 실패가 아니면, PLL Looking 실패인지의 여부를 판단하는 제 13 단계; 및

상기 제 13 단계에서 PLL Looking 실패이면, DSG 모드를 유지하는 동시에 채널 탐색을 재 시도하는 제 14 단계를 포함하는 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 방법.
제 5항에 있어서,

상기 제 13 단계에서 PLL Looking 실패가 아니면, CMTS와 케이블 모뎀간의 동기 실패인지를 판단하는 제 15 단계; 및

상기 제 15 단계에서 동기 실패이면, DSG 모드를 유지하는 동시에 채널 탐색을 재 시도하는 제 16 단계를 포함하는 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 방법.
제 6항에 있어서,

상기 제 15 단계에서 동기 실패가 아니면, DSG 데이터 수신 실패인지를 판단하는 제 17 단계를 포함하는 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 방법.
제 3항에 있어서,

상기 제 3 단계는, DOCSIS 모드로 동작 중 CMTS로부터 DSG 데이터를 수신하게 되면, 상기 케이블 모뎀이 채널 탐색을 재 수행하는 제 31 단계를 포함하는 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 방법.
오픈 케이블 디지털 방송 시스템에 있어서,

사용자가 호스트를 통해 모드 변경을 요청하면, CMTS의 상향/하향 채널을 탐색하는 하는 한편, 제 1 모드에서 DSG 데이터의 수신 여부를 판단하여 채널 획득에 성공여부에 따라 제 2 모드 또는 제 1 모드로 변환시키는 케이블 모뎀을 포함하는 오픈 케이블 디지털 방송 시스템에서의 디지털 방송 수신기.
오픈 케이블 디지털 방송 시스템에 있어서,

사용자가 호스트를 통해 DSG 모드 변경을 요청하면, CMTS의 상향/하향 채널을 탐색하는 하는 한편, DOCSIS 모드에서 DSG 데이터의 수신 여부를 판단하여 채널 획득에 성공여부에 따라 DSG 모드 또는 DOCSIS 모드로 변환시키는 케이블 모뎀을 포함하는 오픈 케이블 디지털 방송 시스템에서의 디지털 방송 수신기에서.
제 10항에 있어서,

상기 케이블 모뎀은, 사용자가 호스트를 통해 DSG 모드 변경을 요청하면, CMTS의 상향/하향 채널을 탐색하는 채널 탐색부; 및

DOCSIS 모드에서 DSG 데이터의 수신 여부를 판단하는 한편, 상기 채널 탐색부가 채널 획득에 성공하면 DSG 모드로 전환하고, 채널 획득에 성공하지 못하면 DOCSIS 모드로 변환시키는 모드 변환부를 포함하는 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치.
제 10항에 있어서,

상기 채널 탐색부의 채널 탐색 실패에 따른 채널 탐색 실패 조건을 저장하는 데이터베이스를 더 포함하는 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치.
제 11항에 있어서,

상기 모드 변환부는, DOCSIS 모드 상태에서 채널 획득에 실패할 경우 데이터베이스를 통해 채널 획득 실패 요인을 검출하는 검출부; 및

채널 획득 실패 요인이 물리적 요인일 경우 DSG 모드를 유지하는 동시에 채널 탐색을 재 시도하며, DSG 데이터의 수신하지 못하면 DOCSIS 모드를 유지하는 복구부를 포함하는 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치.
제 10항에 있어서,

상기 복구부를 통해 DSG 모드를 재 복구 시 CMTS에 맥(MAC) 어드레스를 재 등록하는 어드레스 등록부를 포함하는 디지털 방송 수신기에서의 모드 변경 장치.
오픈 케이블 디지털 방송 시스템에 있어서,

서비스 정보 서버 또는 수신 제한 서버로부터 DSG 데이터를 수신하여 전송하는 CMTS;

상기 CMTS과의 채널 획득에 실패하였을 경우 DSG 데이터가 수신되는지의 여부를 판단하여 수신하지 못할 경우에만 DOCSIS 모드를 수행하며, 채널 획득 실패 후 DSG 데이터를 수신하면 DSG 모드를 수행하는 케이블 모뎀; 및

상기 DSG 모드에서 디지털방송 서버로부터 네트워크를 통해 프로그램을 수신, 제작하여 재송신하는 방송용 헤드엔드를 포함하는 다중 DSG 채널을 갖는 오픈케이블 디지털 방송 시스템.