KR20070012130A - 케이블 방송 수신기 및 인터페이스 방법 - Google Patents

케이블 방송 수신기 및 인터페이스 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 케이블 방송 수신기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이블 방송 수신기 내 호스트와 케이블카드간 인터페이스 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명의 케이블카드는 호스트에 장.탈착이 가능하며 호스트로 동작 모드를 전송하고, 호스트는 상기 케이블카드로부터 동작 모드를 전송받아 설정하고, 설정된 동작 모드와 통신할 데이터 타입에 따른 확장채널 통신 플로우를 설정한 후 설정된 플로우를 통해 상기 케이블카드와 해당 데이터를 주고받는다. 따라서 호스트, 케이블카드, 및 헤드엔드간의 통신을 하기 위해 필요한 동작 모드를 신속하게 설정하는 효과가 있다.
OOB, DSG, 플로우, 확장 채널

Description

케이블 방송 수신기 및 인터페이스 방법{Cable broadcasting receiver and interface method}
도 1은 본 발명에 따른 케이블 방송 수신기의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 2는 본 발명에 따른 동작 모드 및 플로우 설정 과정의 일 실시예를 보인 도면
도 3은 도 2의 동작 모드 및 플로우 설정 과정을 흐름도로 나타낸 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : CPU 110 : 동작모드 제어부
111~113 : 튜너 120,150,160 : 복조부
130 : 역다중화부 140 : 디코더
170 : 스위칭부 180 : 변조부
본 발명은 케이블 방송 수신기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이블 방송 수신기 내 호스트와 케이블카드간 인터페이스 방법에 관한 것이다.
통상, 케이블 방송 시스템은 크게 케이블 방송을 전송하는 송신측인 케이블 방송국과, 전송된 케이블 방송을 수신하는 케이블 방송 수신기로 구성된다.
상기 케이블 방송국은 SO(System Operator) 헤드엔드, 또는 MSO(Multiple System Operator) 헤드엔드라 하기도 한다.
상기 케이블 방송 수신기는 제한 수신(Conditional Access ; CA) 시스템을 포함하는 케이블카드(CableCARD)가 본체로부터 분리된 오픈 케이블 방식이다. 상기 케이블카드는 POD(Point Of Deployment) 모듈이라고도 하며, 상기 케이블 방송 수신기의 본체 슬롯에 장.탈착이 가능하도록 되어 있다.
그리고 상기 케이블카드가 삽입되는 본체를 호스트라 하기도 한다. 즉 상기 케이블카드와 호스트를 합쳐서 케이블 방송 수신기라 한다.
상기 케이블카드와 호스트간에는 데이터 채널과 확장 채널이 존재한다. 상기 데이터 채널은 호스트와 케이블카드간에 제어 신호를 주고받도록 설정되고, 확장 채널은 실제 데이터를 주고받도록 설정된 채널이다.
즉, 상기 케이블카드는 헤드엔드와 통신을 해서 헤드엔드로부터 받은 명령을 해석한 후 상기 데이터 채널 및 확장 채널을 통해 호스트와 서로 통신을 하면서 헤드엔드가 지시한 사항을 수행하게 하거나, 사용자가 입력한 내용들을 헤드엔드로 전달하는 역할을 한다.
본 발명의 목적은 확장 채널을 통해 호스트와 케이블카드 간에 효율적인 데이터 전송이 이루어지도록 하는 케이블 방송 수신기 및 인터페이스 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 케이블 방송 수신기는, 장.탈착이 가능하며 동작 모드를 전송하는 케이블카드; 및 상기 케이블카드로부터 동작 모드를 전송받아 설정하고, 설정된 동작 모드와 통신할 데이터 타입에 따른 확장채널 통신 플로우를 설정한 후 설정된 플로우를 통해 상기 케이블카드와 해당 데이터를 주고받는 호스트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 케이블카드는 헤드엔드와 통신을 통해 결정한 동작 모드를 선택하여 상기 호스트로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 동작 모드는 OOB 모뎀을 사용하는 OOB 모드와 DOCSIS 모뎀을 사용하는 DSG 관련 모드 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 호스트와 케이블카드간 인터페이스 방법은,
(a) 호스트에 장.탈착이 가능한 케이블카드로부터 호스트가 동작 모드를 전송받아 설정하는 단계;
(b) 설정된 동작 모드와 통신할 데이터 타입에 따른 확장채널 통신 플로우를 설정하는 단계; 및
(c) 설정된 플로우를 통해 상기 케이블카드와 호스트가 해당 데이터를 주고받는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계의 동작 모드는 케이블카드가 헤드엔드와 통신을 통해 결정한 동작 모드인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
본 발명은 OOB QPSK 모뎀과 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specifications) 모뎀을 동시에 포함하고 DSG(DOCSIS Settop Gateway)를 지원하는 케이블 방송 수신기를 일 실시예로 설명한다.
본 발명은 상기 OOB QPSK 모뎀과 DOCSIS 모뎀 중 하나의 모뎀을 선택하여 케이블카드와 호스트간에 데이터 통신 경로(path)(즉, 확장 채널 통신 플로우)를 설정하고 이를 통해서 헤드엔드와 케이블카드, 그리고 호스트간에 양방향 또는 단방향 통신을 수행하기 위한 것이다.
본 발명에서는 OOB QPSK 모뎀을 기반으로 데이터 통신 경로를 설정하는 경우 OOB 모드, DOCSIS 모뎀을 기반으로 하는 데이터 통신 경로를 설정하는 경우 DSG(DOCSIS Settop Gateway) 모드로 정의한다.
이때 호스트, 케이블카드, 및 헤드엔드간의 통신을 하기 위해서 OOB QPSK 모뎀을 사용할 것인지, DOCSIS 모뎀(with DSG)을 사용할 것인지를 결정하는 동작 모드의 결정에 따라서 이후 케이블 네트워크 상의 통신을 위한 다양한, 관련된 프로토콜들의 동작이 결정된다. 따라서 동작 모드는 가능한 신속하게 결정되어야 한다.
이를 위해 본 발명에서는 먼저, 동작 모드를 설정한 후 설정된 동작 모드에 따른 확장 채널 통신 플로우를 설정한다.
도 1은 본 발명에 따른 케이블 방송 수신기의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, 크게 호스트와 케이블카드로 구성된다.
도 1을 보면, 호스트는 중앙처리장치(CPU,100), 동작 모드 제어부(110), 제1 내지 제3 튜너(111~113), 제1 내지 제3 복조부(120,150,160), 역다중화부(130), 디코더(140), 스위칭부(170), 및 변조부(180)를 포함하여 구성된다.
상기 케이블카드(200)는 하나의 스트림만을 처리할 수 있는 싱글 스트림(Single stream) 카드일 수도 있고, 다수개의 스트림을 동시에 처리할 수 있는 멀티 스트림(Multi stream) 카드일 수도 있다.
상기 제1 튜너(111)는 안테나를 통해 전송되는 지상파 A/V(Audio/Video) 방송이나 케이블을 통해 인-밴드(In-band)로 전송되는 케이블 A/V 방송 중 특정 채널 주파수만을 튜닝하여 제1 복조부(120)로 출력한다.
이때 지상파 방송과 케이블 방송은 전송 방식이 다르므로 제1 복조부(120)에서의 복조 방식도 다르다. 즉 지상파 A/V 방송은 VSB(Vestigial Sideband Modulation) 방식으로 변조되어 전송되고, 케이블 A/V 방송은 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식으로 변조되어 전송된다. 그러므로 제1 튜너(111)에서 튜닝된 채널 주파수가 지상파 방송이면 제1 복조부(120)에서 VSB 방식으로 복조되고, 케이블 방송이면 QAM 방식으로 복조된다.
또한 상기 제1 복조부(120)에서 복조된 신호가 지상파 방송이면 복조된 신호 는 역다중화부(130)로 출력되고, 케이블 방송이면 슬롯에 장착된 케이블카드(200)를 통해 역다중화부(130)로 출력된다. 상기 케이블카드(200)는 고부가가치의 방송 콘텐츠에 대한 복사 방지 및 제한적인 접근을 위하여, 제한 수신(Conditional Access ; CA) 시스템을 포함하며, POD(Point Of Deployment) 모듈이라고도 한다.
즉 상기 케이블 카드(200)는 케이블 A/V 방송에 스크램블이 걸려있다면 디스크램블하여 역다중화부(130)로 출력한다. 만일 케이블카드(200)가 장착되어 있지 않다면 상기 제1 복조부(120)에서 복조된 케이블 A/V 방송은 바로 역다중화부(130)로 출력된다. 이 경우 스크램블된 케이블 A/V 방송은 디스크램블을 하지 못하므로 정상적으로 시청하지 못한다.
상기 역다중화부(130)는 다중화되어 전송된 비디오 신호와 오디오 신호를 분리하여 디코더(140)로 출력한다. 상기 디코더(140)는 각각 비디오 디코딩 알고리즘과 오디오 디코딩 알고리즘을 통해 압축된 A/V 신호를 원래 신호로 복원한 후 디스플레이를 위해 출력한다.
한편 제2 튜너(112)는 DSG 방식으로 케이블을 통해 전송되는 데이터 방송 중 특정 채널 주파수를 튜닝하여 제2 복조부(150)로 출력한다. 상기 제2 복조부(150)는 DSG 방식의 데이터 방송을 복조한 후 CPU(100)로 출력한다.
또한 제3 튜너(113)는 OOB 방식으로 케이블을 통해 전송되는 데이터 방송 중 특정 채널 주파수를 튜닝하여 제3 복조부(180)로 출력한다. 상기 제3 복조부(160)는 OOB 방식의 데이터 방송을 QPSK 복조한 후 케이블 카드(200)로 출력한다. 즉 상기 OOB의 경우 QPSK 전송 방식을 사용하기 때문에 수신측에서도 QPSK 방식으로 복 조하는 것이다.
그리고 상기 케이블 방송국과 케이블 방송 수신기간의 양방향 통신이 가능할 경우, 케이블 방송 수신기에서 케이블 방송국으로 전송하는 정보들(예를 들면, 유료 프로그램 신청, 수신기의 상태 정보, 사용자 입력 등)은 OOB나 DSG 방식으로 전송된다. 이를 위해 스위칭부(170)가 구비된다. 상기 스위칭부(170)의 스위칭은 동작 모드 제어부(110)에서 이루어진다. 상기 동작모드 제어부(110)는 CPU(100) 내에 내장될 수도 있다.
즉 OOB 모드이면 상기 동작모드 제어부(110)의 제어에 의해 사용자나 수신기 상태 정보가 케이블카드(200)와 스위칭부(170)를 통해 변조부(180)로 출력되고, 변조부(180)에서 QPSK 변조된 후 케이블을 통해 케이블 방송국으로 전송된다. 또한 DSG 모드이면 상기 동작모드 제어부(110)의 제어에 의해 사용자나 수신기 상태 정보가 CPU(100)와 스위칭부(170)를 통해 변조부(180)로 출력되고, 변조부(180)에서 QAM-16 변조된 후 케이블을 통해 케이블 방송국으로 전송된다.
상기 호스트의 동작 모드 설정(setup)은 호스트의 CPU(100)와 케이블카드(200)의 CPU간의 통신을 통해 이루어진다.
즉, 상기 케이블카드는 케이블 네트워크를 통해서 헤드엔드와 통신하여 OOB 모드 및 DSG 모드 중에서 어떤 동작 모드를 사용할 것인지를 1차적으로 결정한다. 이어 상기 케이블카드는 호스트와 통신하여 동작 모드를 최종 결정한다.
상기 호스트와 케이블카드간에 통신을 위한 채널로는 전술한 바와 같이 데이터 채널과 확장 채널이 있다.
상기 확장 채널은 호스트와 케이블카드간에 데이터를 주고받도록 정의된 CPU 인터페이스이다. 상기 확장 채널을 통해서 전송되는 데이터 타입(또는 서비스 타입이라고도 함)은 현재까지 MPEG 섹션(MPEG Section), IP 유니케스트(Unicast), IP 멀티캐스트(Multicast) 및 DSG가 있다.
그리고 상기 확장 채널을 통해서 데이터를 전송하기 위해서는 먼저, 케이블카드와 호스트간에, 상기된 데이터 타입에 해당되는 전송선로를 설정해야 한다. 이를 플로우(flow)라고 한다.
즉, MPEG 섹션 데이터를 전송하기 위해서는 먼저 케이블카드와 호스트간에 MPEG 섹션 플로우를 설정한 뒤에 실제 MPEG 섹션 데이터를 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 동작 모드 및 플로우 설정 과정의 일 실시예를 보인 것으로서, DSG 동작 모드를 설정하는 예를 보여주고 있다.
먼저, 케이블카드가 헤드엔드와 케이블카드 및 호스트간의 통신 경로를 설정하고자 할 때, ESC(Extended Channel Support) 리소스를 오픈한다. 이 동작은 케이블카드가 호스트에게 ESC 리소스에 대한 세션(session) 오픈을 요청하고(open_session_request), 호스트에서 OK 응답(open_session_response)을 함으로써 이루어진다.
이어 호스트는 inquire_DSG_mode() APDU를 케이블카드로 전송하여 케이블카드에게 현재 동작 모드(preferred operational mode)가 무엇인지 묻는다. 그러면, 케이블카드는 이에 대한 응답으로 OOB 혹은 DSG 관련 모드에 대한 정보를 담은 Set_DSG_mode() APDU를 전송한다. 즉, 상기 케이블카드는 Set_DSG_mode() APDU의 인자로 OOB, DSG, DSG_one-way, Advanced_DSG_mode, Advanced_DSG_one-way_mode 중 1개를 선정하여 호스트에게 전송함으로서, 호스트는 동작 모드(operational mode)를 설정하게 된다. 상기 호스트가 Set_DSG_mode() APDU를 전송 받은 시점에서 OOB QPSK 모뎀을 사용할 것인지 또는, DOCSIS 모뎀을 DSG로서 사용할 것인지가 결정된다. 이때 상기 호스트는 inquire_DSG_mode() APDU를 호스트로 전송하는 과정없이 케이블카드로부터 Set_DSG_mode() APDU를 전송받아 동작 모드를 설정할 수도 있다.
일 실시예로, 상기 케이블카드는 상기 헤드엔드와의 통신을 통해 결정된 동작 모드를 선택하여 호스트로 전송한다. 도 2에서는 DSG 모드를 호스트로 전송하는 예를 보이고 있다.
도 2와 같이 동작 모드가 DSG 모드로 설정된 경우, 호스트는 new_flow_req(DSG) APDU를 케이블카드로 전송하고, 케이블카드는 new_flow_cnf(DSG, 0x00) APDU로 응답하여 DSG 플로우를 설정한다.
상기 DSG 플로우가 설정된 이후에는 케이블카드가 DOCSIC 모뎀을 DSG로서 이용하여 MPEG 섹션, IP 유니캐스트, IP 멀티캐스트 플로우를 설정하여 각각의 데이터를 전송하거나 받을 수 있게된다.
도 2에는 DSG 플로우가 설정된 다음에 MPEG 섹션에 대한 플로우를 설정하기 위한 APDU 교환 예를 보이고 있다.
즉, DSG 플로우가 설정되고 나면, 호스트는 new_flow_req(MPEG_SECTION) APDU를 케이블카드에 전송하고 케이블카드가 new_flow_cnf(MPEG_SECTION, 0x00) APDU로 응답하여 MPEG 섹션 플로우를 설정한다. 이후 상기 설정된 MPEG 섹션 플로 우를 통해 MPEG 섹션 데이터를 전송하거나 받을 수 있게 된다. 다시 말해, MPEG 섹션 플로우가 설정된 이후에는 그 즉시 케이블카드가 MPEG 섹션 데이터를 호스트로 전송해 주게 된다. 예를 들어, 케이블카드는 MPEG 섹션 PID 0x1FFC인 SI 섹션 테이블들을 MPEG 섹션 플로우를 통해 호스트에게 전송해 준다. 그러면 호스트에서는 이를 전송받아 SI 채널 맵을 구성해서 케이블 채널 네비게이션(cable channel navigation)을 수행할 수 있게 된다.
도 3은 도 2의 동작 모드 및 플로우 설정 과정을 흐름도로 보인 것이다. 즉, 상기 케이블카드가 ESC 리소스에 대한 오픈을 한 후에 호스트는 케이블카드에게 동작 모드를 묻고, 케이블카드는 다수개의 동작 모드 중 하나를 선택하여 호스트로 전송함에 의해 최종 동작 모드를 설정한다(단계 301). 상기 케이블카드는 Set_DSG_mode() APDU의 인자로 OOB, DSG, DSG_one-way, Advanced_DSG_mode, Advanced_DSG_one-way_mode 중의 하나를 선택하여 호스트로 전송한다.
이때 상기 단계 301에서 설정된 동작 모드에 따라 플로우 설정이 달라진다. 따라서 단계 302에서 설정된 동작 모드가 OOB 모드인지, DSG 관련 모드인지를 판별하고, 그 결과에 따라 단계 303으로 진행하거나, 단계 304로 진행한다.
상기 단계 303은 동작 모드가 DSG 모드로 설정된 경우 수행되는 단계로서, 호스트는 new_flow_req(DSG) APDU를 케이블카드로 전송하고, 케이블카드는 new_flow_cnf(DSG, 0x00) APDU로 응답하여 DSG 플로우를 설정한다.
상기 단계 304는 상기 단계 303에서 DSG 플로우가 설정되거나, 단계 302에서 동작 모드가 OOB 모드로 설정된 경우에 수행되는 단계이다.
즉, 상기 단계 304에서 호스트는 new_flow_req(MPEG_SECTION) APDU를 케이블카드에 전송하고, 케이블카드가 new_flow_cnf(MPEG_SECTION, 0x00) APDU로 응답하여 MPEG 섹션 플로우를 설정한다. 다시 말해, 상기 단계 302에서 동작 모드가 OOB 모드로 설정되면, 단계 303의 과정이 생략되고, 바로 MPEG 섹션 플로우가 설정된다.
한편 본 발명은 OOB 모드를 디폴트 동작모드로 설정한다. 이는 케이블카드가 네트워크 문제 등의 이유로 전술한 동작모드 설정 과정을 수행할 수 없는 경우가 있고, 또는 케이블카드가 DOCSIS 모뎀이 장착되지 않은 호스트와 통신할 수 있는 가능성에 대한 고려 때문이다.
지금까지 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 케이블 방송 수신기 및 인터페이스 방법에 의하면, 호스트, 케이블카드, 및 헤드엔드간의 통신을 하기 위해서 OOB QPSK 모뎀을 사용할 것인지, DOCSIS 모뎀을 사용할 것인지를 결정하는 동작 모드를 신속하게 설정함으로써, 이후 케이블 네트워크 상의 통신을 위한 다양한 관련 프로토콜들의 동작도 정확하고 빨라지는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (11)

  1. 장.탈착이 가능하며 동작 모드를 전송하는 케이블카드; 및
    상기 케이블카드로부터 동작 모드를 전송받아 설정하고, 설정된 동작 모드와 통신할 데이터 타입에 따른 확장채널 통신 플로우를 설정한 후 설정된 플로우를 통해 상기 케이블카드와 해당 데이터를 주고받는 호스트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 방송 수신기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 케이블카드는
    헤드엔드와 통신을 통해 결정한 동작 모드를 선택하여 상기 호스트로 전송하는 것을 특징으로 하는 케이블 방송 수신기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 호스트는
    상기 케이블카드로 동작 모드를 요청하고, 이어 케이블카드로부터 동작 모드를 전송받는 것을 특징으로 하는 케이블 방송 수신기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 동작 모드는
    OOB 모뎀을 사용하는 OOB 모드와 DOCSIS 모뎀을 사용하는 DSG 관련 모드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 케이블 방송 수신기.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 호스트는
    동작 모드가 DSG 관련 모드로 설정된 경우, DSG 플로우를 설정하고 이어, MPEG 섹션, IP 유니케스트, IP 멀티캐스트 플로우 중 적어도 하나의 플로우를 설정하는 것을 특징으로 하는 케이블 방송 수신기.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 호스트는
    동작 모드가 OOB 모드로 설정된 경우, MPEG 섹션 플로우를 설정하는 것을 특징으로 하는 케이블 방송 수신기.
  7. (a) 호스트에 장.탈착이 가능한 케이블카드로부터 호스트가 동작 모드를 전송받아 설정하는 단계;
    (b) 설정된 동작 모드와 통신할 데이터 타입에 따른 확장채널 통신 플로우를 설정하는 단계; 및
    (c) 설정된 플로우를 통해 상기 케이블카드와 호스트가 해당 데이터를 주고받는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 호스트와 케이블카드간 인터페이스 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 동작 모드는 케이블카드가 헤드엔드와 통신을 통해 결정한 동작 모드인 것을 특징으로 하는 호스트와 케이블카드간 인터페이스 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 동작 모드는
    OOB 모뎀을 사용하는 OOB 모드와 DOCSIS 모뎀을 사용하는 DSG 관련 모드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 호스트와 케이블카드간 인터페이스 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    동작 모드가 DSG 관련 모드로 설정된 경우, DSG 플로우를 설정하고 이어, MPEG 섹션, IP 유니케스트, IP 멀티캐스트 플로우 중 적어도 하나의 플로우를 설정하는 것을 특징으로 하는 호스트와 케이블카드간 인터페이스 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    동작 모드가 OOB 모드로 설정된 경우, MPEG 섹션 플로우를 설정하는 것을 특징으로 하는 호스트와 케이블카드간 인터페이스 방법.
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