KR20080052271A - Method and apparatus for receiving upstream channel bonded data packet - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 채널 결합 방식에서 상향 데이터 패킷 수신 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for receiving an uplink data packet in a channel combining scheme.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-019-01, 과제명: 하향 1Gbps 디지털 케이블 송수신 시스템 개발].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT new growth engine core technology development project of the Ministry of Information and Communication and the Ministry of Information and Communication Research and Development. [Task Management Number: 2005-S-019-01, Title: Downlink 1Gbps Digital Cable Transceiver System Development].
현재 케이블 망에서 데이터를 전송하기 위하여 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 1.0, 1.1 및 2.0 등의 표준 규격을 따르는 케이블 모뎀 종단 시스템(CMTS : Cable Modem Termination System) 및 케이블 모뎀이 널리 사용되고 있다. 그러나 점차 통신과 방송이 융합된 다양한 형태의 서비스가 출현함에 따라서 현재 사용되고 있는 규격은 서비스 제공 능력 및 효율성에서 한계를 나타내고 있다. 특히 DOCSIS 2.0 이하의 규격에서는 제공할 수 있는 최대 전송속도는 하향의 경우 약 40Mbps, 상향의 경우 약 30Mbps로 제약된다. 이러한 전송 속도의 한계를 극복하기 위하여 DOCSIS 3.0에서는 상/하향 모두 CMTS와 케이블 모 뎀의 여러 개의 물리 계층을 이용하여 데이터를 전송하는 채널 결합(Channel Bonding)이 가능하도록 하고 있다.Currently, cable modem termination systems (CMTS) and cable modems conforming to standards such as DOCSIS 1.0, 1.1, and 2.0 are widely used to transmit data in a cable network. However, with the emergence of various types of services in which communication and broadcasting are converged, the currently used standard has shown a limitation in service provision capability and efficiency. In particular, the maximum data rate that can be provided in the DOCSIS 2.0 or lower standard is limited to about 40Mbps in the downward direction and about 30Mbps in the upward direction. To overcome this limitation, DOCSIS 3.0 enables channel bonding to transmit data using multiple physical layers of both CMTS and cable modem.
HFC(Hybrid Fiber Coaxial cable)망에서 DOCSIS 규격을 이용하여 상향 데이터 전송을 할 때, 다수의 케이블 모뎀이 동일한 주파수 대역을 시간적으로 나누어 사용한다. 즉 임의의 케이블 모뎀이 HFC망을 통하여 데이터를 전송하고자 할 경우, CMTS는 운용중인 상향 대역에 대하여 시간적으로 슬롯을 구분하여 해당 케이블 모뎀이 어떤 시간이 사용할 것인가를 알려주는 정보(MAP)를 하향 채널로 전송하고, 케이블 모뎀은 MAP에 정하여진 시간 구간에 요구한 양만큼의 데이터를 전송한다. DOCSIS 3.0 규격에서는 상향 전송의 경우, 케이블 모뎀이 전송하고자 하는 데이터양을 CMTS에 요구 메시지로 전송하면 CMTS는 케이블 모뎀이 초기 등록 과정에서 설정한 다수의 상향 채널들에 대하여 대역을 할당할 수 있다. 케이블 모뎀은 다수의 상향 채널을 통하여 원하는 데이터를 전송하기 위하여 CMTS로부터 전송되는 각 상향 채널에 대한 전송 정보(UCD : Upstream Channel Descriptor) 및 대역 할당 정보(MAP)를 이용하여 해당 케이블 모뎀에 할당된 구간에 저장된 데이터를 세그먼트(Segment) 형태로 나누어 전송한다. 케이블 모뎀이 상향 채널로 본딩 데이터를 전송할 때는 각 채널에 할당된 대역 구간에서 시작 시점을 비교하여 순서대로 전송한다. 그러나 CMTS에서의 수신은 각 채널의 데이터 전송 시작 시점보다는 끝나는 시점에 따라 그 순서가 원래의 순서와 달라진다. 따라서 CMTS는 세그먼트 형태로 전송되는 데이터를 원래의 순서대로 맞추어 DOCSIS MAC 데이터의 형식으로 복원하는 과정이 필요하다. When uplink data transmission using the DOCSIS standard in a hybrid fiber coaxial cable (HFC) network, multiple cable modems divide the same frequency band in time. That is, when any cable modem wants to transmit data through the HFC network, the CMTS divides slots in time with respect to the uplink band in operation and downlinks the information (MAP) indicating which time the cable modem uses. The cable modem transmits the required amount of data in the time interval specified in the MAP. In the DOCSIS 3.0 specification, in case of uplink transmission, if the cable modem transmits the amount of data to be transmitted as a request message to the CMTS, the CMTS can allocate a band to a plurality of uplink channels set by the cable modem in the initial registration process. The cable modem is allocated to the cable modem using transmission information (UCD: Upstream Channel Descriptor) and band allocation information (MAP) for each uplink channel transmitted from the CMTS to transmit desired data through a plurality of uplink channels. Data stored in Segment is transmitted in divided form. When the cable modem transmits the bonding data on the uplink channel, the cable modem compares the starting time points in the band interval allocated to each channel and transmits them in order. However, in the CMTS, the order is different from the original order according to the end point rather than the start of data transmission of each channel. Therefore, the CMTS needs to recover the data transmitted in the form of segments in the form of DOCSIS MAC data in the original order.
본 발명은 채널 결합 방식에서 상향 데이터 패킷 수신 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for receiving an uplink data packet in a channel combining scheme.
또한 본 발명은 DOCSIS 3.0 규격에서 정의한 상향 채널 결합 방식을 이용하여 케이블 모뎀 CMTS로 다수의 상향 채널을 통하여 전송한 데이터를 효과적으로 수신하는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for effectively receiving data transmitted through a plurality of uplink channels to a cable modem CMTS using the uplink combining method defined in the DOCSIS 3.0 standard.
상술한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 케이블 모뎀에서 발송한 데이터 패킷을 수신하여 변환시키는 상향 복조기, 상기 상향 복조기로부터 수신한 데이터 패킷에 패킷 재조합 정보를 추가하는 상향 스트림 처리부, 상기 상향 스트림 처리부로부터 수신된 데이터 패킷을 상기 패킷 재조합 정보에 상응하여 재조합하는 상향 세그먼트 처리부 및 상기 케이블 모뎀으로 데이터 할당 대역 및 할당 구간을 포함하는 정보를 발송하고, 상기 상향 스트림 처리부로 패킷 재조합 정보를 제공하는 상향 채널 대역 할당부를 포함하는 상향 데이터 패킷 수신 장치를 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, an uplink demodulator for receiving and converting a data packet sent from a cable modem, an upstream processor for adding packet recombination information to a data packet received from the uplink demodulator, Sending information including the data allocation band and the allocation interval to the upstream segment processing unit and the cable modem to recombine the data packet received from the upstream processing unit according to the packet recombination information, and to send the packet recombination information to the upstream processing unit An uplink data packet receiving apparatus including an uplink channel band allocator may be provided.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 패킷 재조합 정보는 상기 케이블 모뎀에서 발송한 데이터 패킷의 발송 채널, 발송 대역 및 발송 구간에 관한 정보 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 상향 채널 대역 할당부에서 상기 상향 스트림 처리부로 발송하는 패킷 재조합 정보는 세그먼트 정보 요소를 포 함하되 상향 채널 식별자, 구간 요소 및 배치 시작 시간 중 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In a preferred embodiment, the packet recombination information may include any one of information about the transmission channel, the transmission band and the transmission interval of the data packet sent by the cable modem. In addition, the packet recombination information sent from the uplink channel allocation unit to the upstream processor may include a segment information element and further include any one of an uplink channel identifier, an interval element, and a batch start time. .
또한, 상기 세그먼트 정보 요소는 대역 교부 식별자 및 세그먼트 숫자 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 상향 스트림 처리부는 상기 상향 채널 대역 할당부로부터 수신한 패킷 재조합 정보에 상응하여 대역 할당 구간 정보 요소(Interval Element Information Primitive)를 형성하고 세그먼트 정보 및 대역 정보를 생성하는 상향 스트림 제어 데이터 처리부, 상기 세그먼트 정보 및 대역 정보에 상응하여 상기 상향 복조기부터 수신되는 미리 결정된 형식의 데이터 패킷을 변환하는 상향 스트림 수신 데이터 처리부 및 상기 변환된 데이터의 서비스 플로우를 결정하는 상향 스트림 서비스 플로우 전처리부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the segment information element may include any one of a band grant identifier and a segment number. In addition, the upstream processor is an upstream control data processor for forming an interval element information primitive (Interval Element Information Primitive) to generate segment information and band information corresponding to the packet recombination information received from the uplink channel band allocation unit; And an upstream reception data processing unit for converting a data packet of a predetermined format received from the uplink demodulator and an upstream service flow preprocessor for determining a service flow of the converted data according to the segment information and the band information. You can do
또한, 상기 상향 스트림 제어 데이터 처리부는 대역 할당 구간 정보 요소(Interval Element Information Primitive)를 생성하고 저장하는 대역 할당 구간 정보 처리부 및 상기 상향 스트림 수신 데이터 처리부로부터 요청이 있는 경우에 상기 저장된 대역 할당 구간 정보 요소(Interval Element Information Primitive)에 상응하여 세그먼트 정보 및 대역 정보를 제공하는 동기화 스트림 제어 및 세그먼트 정보 출력부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 상향 스트림 수신 데이터 처리부는 상기 상향 복조기부터 수신되는 미리 결정된 형식의 데이터 패킷이 존재하지 않는 경우에는 내부 해더(Internal Header) 및 물리 계층 수신 상태 정보(PHY_Status)만을 가진 데이터 패킷을 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다. The upstream control data processor may further include a band allocation section information processor for generating and storing a bandwidth element information primitive and the stored band allocation section information element when a request is received from the upstream received data processor. It may include a synchronization stream control and segment information output unit for providing segment information and band information corresponding to Interval Element Information Primitive. The upstream receiving data processor outputs a data packet having only an internal header and physical layer reception status information (PHY_Status) when there is no data packet of a predetermined format received from the uplink demodulator. It can be characterized.
또한, 상기 상향 스트림 서비스 플로우 전처리부는 상기 상향 스트림 수신 데이터 처리부에서 수신한 변환된 데이터로부터 서비스 플로우를 결정할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 대역 할당 구간 정보 요소는 서비스 식별자, 구간 사용 코드 길이, 미니슬롯 시작, 대역 교부 식별자 및 세그먼트 숫자 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The upstream service flow preprocessor may determine a service flow from the converted data received by the upstream received data processor. The band allocation interval information element may include any one of a service identifier, an interval use code length, a minislot start, a band grant identifier, and a segment number.
또한, 상기 변환된 데이터는 상향 채널 식별자, 최초 상태, 서비스 식별자, 상향 스트림 서비스 플로우 식별자, 미니 슬롯 시작 시간(Start of Minislot), 서비스 클러스터 포인터, 대역 교부 식별자 및 세그먼트 숫자 중 어느 하나를 내부 해더에 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 상향 세그먼트 처리부는 상기 상향 스트림 처리부로부터 수신한 변환된 데이터 패킷을 임시로 저장하는 FIFO 저장부, 상기 FIFO 저장부로부터 상기 데이터 패킷을 검색하여 상기 케이블 모뎀에서 발송한 순서로 데이터 패킷을 정렬하여 세그먼트 임시 저장부로 전송하는 세그먼트 정보 처리부, 상기 세그먼트 정보 처리부로부터 수신한 데이터 패킷을 서비스 플로우 식별자 및 대역 교부 식별자별로 구분하여 저장하는 세그먼트 임시 저장부 및 상기 세그먼트 임시 저장부에 저장된 데이터 패킷에서 미리 결정된 형식의 패킷을 추출하고 재정렬하는 세그먼트 재정렬부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. Further, the converted data may include any one of an uplink channel identifier, an initial state, a service identifier, an upstream service flow identifier, a mini slot start time (Start of Minislot), a service cluster pointer, a band grant identifier, and a segment number to an internal header. It may be characterized by including. In addition, the upstream segment processor is a FIFO storage unit for temporarily storing the converted data packet received from the upstream processor, the data packet from the FIFO storage unit to align the data packets in the order sent by the cable modem A segment information processor for transmitting the segment information processor to the segment temporary storage unit, a segment temporary storage unit for storing data packets received from the segment information processor according to service flow identifiers and band grant identifiers, and data packets stored in the segment temporary storage units. It may be characterized by including a segment reordering unit for extracting and rearranging the packet of the form.
또한, 상기 세그먼트 정보 처리부는 입력된 데이터 패킷에 대역 할당 요구 정보가 포함된 경우에 대역 할당 요구 정보 요소를 생성하여 상향 스트림 대역 할당부로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 대역 할당 요구 정보 요소 는 상향 채널 식별자, 제어 플래그, 서비스 식별자, 미니슬롯 시작, 상향 스트림 서비스 플로우 식별자, 서비스 식별자 클러스터 포인터 및 구간 단위 정보 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 상향 채널 대역 할당부에서 케이블 모뎀으로 발송하는 데이터 할당 대역은 시간에 따라 순차적으로 할당되는 것을 특징으로 할 수 있다. The segment information processing unit may generate a band allocation request information element when the input data packet includes band allocation request information and transmit the generated bandwidth allocation request information element to the upstream bandwidth allocation unit. The band allocation request information element may include any one of an uplink channel identifier, a control flag, a service identifier, a minislot start, an upstream service flow identifier, a service identifier cluster pointer, and interval unit information. In addition, the data allocation band sent by the uplink channel band allocation unit to the cable modem may be sequentially assigned over time.
본 발명의 다른 일 측면을 참조하면, (a) 케이블 모뎀으로 데이터 할당 대역 및 할당 구간을 포함하는 정보를 발송하는 단계, (b) 상기 케이블 모뎀에서 발송한 데이터 패킷을 수신하여 변환시키는 단계, (c) 상기 수신한 데이터 패킷에 상기 (a) 단계의 정보가 포함된 패킷 재조합 정보를 추가하는 단계, (d) 상기 패킷 재조합 정보에 상응하여 수신한 데이터 패킷을 재조합하는 단계, 를 포함하는 채널 결합 방식에서 상향 데이터 패킷 수신 방법을 제공할 수 있다. Referring to another aspect of the present invention, (a) sending information including a data allocation band and an allocation interval to a cable modem, (b) receiving and converting data packets sent from the cable modem, ( c) adding packet recombination information including the information of step (a) to the received data packet; and (d) recombining the received data packet corresponding to the packet recombination information. In the scheme, an uplink data packet reception method may be provided.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 패킷 재조합 정보는 상기 케이블 모뎀에서 발송한 데이터 패킷의 발송 채널, 발송 대역 및 발송 구간에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 (c) 단계는 상기 패킷 재조합 정보에 상응하여 대역 할당 구간 정보 요소를 형성하고 세그먼트 정보 및 대역 정보를 생성하는 단계, 상기 세그먼트 정보 및 대역 정보에 상응하여 상기 수신된 데이터 패킷을 미리 결정된 형식의 데이터로 변환하는 단계 및 상기 변환된 데이터의 서비스 플로우를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 (d) 단계는 (가). 상기 수신한 미리 결정된 형식의 데이터 패킷을 임시로 저장하는 단계, (나). 상기 저장된 데이터 패킷을 검색하여 상기 케이블 모뎀에서 발송한 순서로 데이터 패킷을 정렬하는 단계, (다). 상기 정렬된 데이터 패킷을 서비스 플로우 및 대역 교부 식별자별로 구분하여 저장하는 단계 및 (라). 상기 구분하여 저장된 데이터 패킷에서 미리 결정된 형식의 데이터 패킷을 추출하고 재정렬하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In a preferred embodiment, the packet recombination information may be characterized in that it includes information about the transmission channel, transmission band and transmission interval of the data packet sent by the cable modem. Also, the step (c) may include forming a band allocation interval information element corresponding to the packet recombination information and generating segment information and band information, and predetermining the received data packet according to the segment information and band information. The method may further include converting the data into a format data and determining a service flow of the converted data. In addition, step (d) is (a). Temporarily storing the received data packet in a predetermined format, (b). Retrieving the stored data packets and sorting the data packets in the order sent by the cable modem (C). (D) storing the sorted data packets by service flow and band grant identifiers; The method may further include extracting and rearranging a data packet having a predetermined format from the divided and stored data packets.
또한, 상기 입력된 데이터 패킷에 대역 할당 요구 정보가 포함된 경우에 대역 할당 요구 정보 요소를 생성하여 상향 스트림 대역 할당부로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 (나) 단계는 FIFO 임시 저장부로부터 데이터 패킷을 획득하는 단계, 상기 획득된 데이터 패킷에 새로운 대역 교부 식별자가 존재한다면 상기 데이터 패킷이 포함되는 데이터의 전체 세그먼트 숫자를 확인하고, 획득된 데이터 패킷의 세그먼트 숫자를 계산하는 단계, 상기 획득된 데이터 패킷의 사용자 데이터를 세그먼트 임시 저장부에 저장하는 단계 및 상기 획득된 데이터 패킷의 세그먼트 숫자가 상기 데이터 전체 세그먼트 숫자와 동일할 때 까지 상기 FIFO 임시 저장부로부터 데이터 패킷을 차례로 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The method may further include generating a bandwidth allocation request information element and transmitting the bandwidth allocation request information element to the upstream bandwidth allocation unit when the input data packet includes bandwidth allocation request information. In addition, the step (b) is a step of acquiring a data packet from the FIFO temporary storage unit, if a new band grant identifier exists in the obtained data packet, confirming the total segment number of the data including the data packet Calculating a segment number of a data packet, storing user data of the obtained data packet in a segment temporary storage unit, and FIFO temporary until the segment number of the obtained data packet is equal to the total data segment number. The method may further include sequentially obtaining data packets from the storage.
또한, 상기 획득된 데이터 패킷에 대역 할당 요구 정보가 존재하는 경우, 대역 할당 요구 정보 요소를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 (라) 단계는 상기 세그먼트 임시 저장부에서 세그먼트 시작 주소를 검색하는 단계, 상기 세그먼트 시작 주소에서부터 순차적으로 세그먼트 별로 분리된 데이터 패킷 정보를 획득하는 단계 및 상기 분리된 데이터 패킷 정보를 모두 획득하면 데이터 패킷을 다시 재결합하고 결합된 데이터에서 미리 결정된 형식의 데이터를 추출하고 상향 스트림 서비스 플로우 식별자를 추가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The method may further include generating a band allocation request information element when band allocation request information exists in the obtained data packet. In addition, the step (d) may include searching for a segment start address in the segment temporary storage unit, acquiring data packet information divided by segments sequentially from the segment start address, and acquiring all of the separated data packet information. And recombining the data packets again, extracting data of a predetermined format from the combined data, and adding an upstream service flow identifier.
또한, 상기 세그먼트 임시 저장부에 저장된 데이터 정보가 존재하지 않는 경우에는 상기 세그먼트에 해당하는 메모리의 첫 번째 바이트를 미리 결정된 형식으로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 (a) 단계의 데이터 할당 대역은 시간에 따라 순차적으로 할당되는 것을 특징으로 할 수 있다.The method may further include setting a first byte of a memory corresponding to the segment in a predetermined format when data information stored in the segment temporary storage unit does not exist. In addition, the data allocation band of the step (a) may be characterized in that sequentially allocated over time.
본 발명에 의하여,채널 결합 방식에서 상향 데이터 패킷 수신 방법 및 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, a method and apparatus for receiving an uplink data packet in a channel combining scheme can be provided.
또한 본 발명에 의하여 DOCSIS 3.0 규격에서 정의한 상향 채널 결합 방식을 이용하여 케이블 모뎀 CMTS로 다수의 상향 채널을 통하여 전송한 데이터를 효과적으로 수신하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a method and apparatus for effectively receiving data transmitted through a plurality of uplink channels to a cable modem CMTS using the uplink combining method defined in the DOCSIS 3.0 standard.
도 1은 본 발명이 적용되는 케이블 네트워크의 구성도를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a cable network to which the present invention is applied.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 케이블 네트워크는 케이블 네트워크의 전파 중계소(head-end) 내부의 CMTS(cable modem termination system)(100)에서 데이터를 수신하여 케이블 네트워크(Hybrid Fiber Coaxial cable : HFC)를 통하여 가입자 거소(140)로 전달된다. 또한 가입자 거소(140)에서 발생된 상향 데이터는 전파 중계소(head-end) 내부의 CMTS(cable modem termination system)(100)로 전송되어 외부로 전송된다. Referring to FIG. 1, a cable network according to the present invention receives data from a cable modem termination system (CMTS) 100 within a head-end of a cable network, thereby receiving a cable network (Hybrid Fiber Coaxial cable: HFC). It is delivered to the
이 때, DOCSIS 3.0의 채널 결합 방식의 경우 가입자 거소(140)의 케이블 모뎀(120)이 상향 데이터를 전송할 경우에는 우선 CMTS(cable modem termination system)(100)로 대역 요청 신호를 발신하고 그에 따라 CMTS(cable modem termination system)(100)에서 케이블 모뎀(120)에 상향 대역을 할당하면 그 대역에 따라 케이블 모뎀(120)이 데이터를 전송하게 된다.At this time, in the case of the channel combining method of DOCSIS 3.0, when the
전송된 데이터는 데이터 패킷 처리부(101)에서 다시 재조합되어 외부로 전송된다. The transmitted data is recombined again by the data
즉, 데이터 수신 단말기(130)에서 발생된 상향 데이터 패킷은 케이블 모뎀(120)의 데이터 패킷 처리부에서 데이터 패킷 형태로 변환되고, 상향 복조기(125) 및 주파수 동조기/전송기(121)를 통하여 케이블 네트워크(Hybrid Fiber Coaxial cable : HFC)(110)에 적합한 형식의 데이터 패킷으로 변환되어 CMTS(cable modem termination system)(100)로 전송되면, CMTS(cable modem termination system)(100)의 주파수 분배 합성기(107)를 통하여 수신한 후, 상향 복조기(105)에서 데이터 패킷을 CMTS(cable modem termination system)(100)에서 처리할 수 있는 형식으로 변환한 후 데이터 패킷 처리부(101)에서 수신된 데이터를 재조합하여 처리한다.That is, the uplink data packet generated by the
이러한 방식에 의해서 하나의 CMTS(cable modem termination system)(100) 장치는 다수의 케이블 모뎀과 연동하여 동작하게 된다. 채널 결합 방식의 경우에는 각 케이블 모뎀은 모두 동일한 채널을 사용하지 않으며, 따라서 케이블 모뎀에서 발송하는 데이터 패킷은 세그먼트 별로 분리되어 전송되므로 데이터 패킷 처리부(101)에서 각 세그먼트 별로 분리된 데이터 패킷을 다시 재조합해야 한다.In this way, one cable modem termination system (CMTS)
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 전송 순서를 대략적으론 나타낸 순서도이다.2 is a flowchart schematically showing a data transmission sequence according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 우선 케이블 모뎀(Cable Modem)에서 상향 데이터가 발생한다(단계 201). 그러면 케이블 모뎀은 CMTS에게 발송할 대역 요청 정보를 생성하고 CMTS로 발송한다(단계 203). 이러한 대역 요청 정보는 케이블 모뎀(Cable Modem)이 CMTS로 데이터를 발송할 대역 및 구간 등에 대한 정보를 요청하는 것이다.Referring to FIG. 2, first, uplink data is generated in a cable modem (step 201). The cable modem then generates band request information to send to the CMTS and sends it to the CMTS (step 203). The band request information is for a cable modem to request information about a band and a section for sending data to the CMTS.
이러한 대역 요청 정보를 수신한(단계 209) CMTS는 대역 요청 정보를 검토하여 각 케이블 모뎀의 상향 데이터에 따른 우선 순위를 결정한다(단계 211). 그런 다음 우선 순위에 따라 상향 대역을 각각 할당하고(단계 213), 그에 따른 MAP 메시지를 작성하여(단계 215)케이블 모뎀으로 전송한다. Having received this band request information (step 209), the CMTS reviews the band request information to determine the priority according to the upstream data of each cable modem (step 211). Then, each of the uplinks is allocated according to the priority (step 213), and a corresponding MAP message is created (step 215) and transmitted to the cable modem.
CMTS로부터 MAP 메시지를 수신(단계 205)한 케이블 모뎀은 상기 MAP 메시지에 포함된 상향 정보에 따라 해당 대역의 해당 구간에서 데이터를 CMTS로 발송한다(단계 207). 그러면, 케이블 모뎀에서 발송된 데이터 패킷을 수신(단계 217)한 CMTS는 수신된 데이터 패킷을 해석하여(단계 219) 데이터 패킷의 순서를 케이블 모뎀에서 발송한 순서대로 재정렬한다(단계 221). 그 후, 재정렬된 데이터 패킷으로부터 MAC 프레임을 추출한다(단계 223).Upon receiving the MAP message from the CMTS (step 205), the cable modem sends data to the CMTS in the corresponding section of the band according to the uplink information included in the MAP message (step 207). The CMTS, having received the data packet sent by the cable modem (step 217), interprets the received data packet (step 219) and rearranges the order of the data packets in the order sent by the cable modem (step 221). The MAC frame is then extracted from the reordered data packet (step 223).
이렇게 CMTS에서 케이블 모뎀에서 수신한 데이터 패킷을 재정렬하는 것은 케이블 모뎀이 전송한 데이터 패킷은 각각 다른 채널과 대역폭을 지니고 각각 다른 구간에서 전송됨으로 CMTS에 도착하는 순서가 발송 순서에 합치하지 않기 때문이다.The rearrangement of the data packets received by the cable modem in the CMTS is because the data packets transmitted by the cable modem have different channels and bandwidths and are transmitted in different sections, so that the order of arrival at the CMTS does not match the sending order.
도 3은 본 발명이 적용되는 DOCSIS 3.0 방식에 따른 채널 할당 방식을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a channel allocation method according to the DOCSIS 3.0 method to which the present invention is applied.
도 3을 참조하면, A, B, C는 서로 다른 케이블 모뎀에 할당된 대역을 나타내며, 각 채널들(301, 303, 305)은 서로 다른 변조 방식을 사용하고, 서로 다른 채널 코딩 방식 및 미니 슬롯의 길이 등이 상이한 채널일 수 있다.Referring to FIG. 3, A, B, and C represent bands allocated to different cable modems, and
본 발명이 적용되는 데이터 상향 방식은 이러한 각각 서로 다른 채널을 이용하여 서로 다른 방식으로 데이터를 전송할 수 있다. 즉 본 도면에서 케이블 모뎀 A가 발송하는 상향 데이터는 채널 1에서 A 구간으로 나타나는 2개의 구간과 채널2 및 3에서 나타나는 A 구간으로 동시에 데이터를 전송 할 수 있다.The data uplink method to which the present invention is applied may transmit data in different ways using these different channels. That is, in this figure, the uplink data transmitted by the cable modem A may simultaneously transmit data to two sections represented by the section A to the section A and sections A represented by the
이러한 방식으로 데이터를 전송할 경우 기존의 방식과는 달리 서로 다른 주파수를 이용하여 데이터를 전송할 수 있어 기존의 방식에 비하여 매우 빠른 전송 속도를 실현할 수 있다.When transmitting data in this manner, unlike conventional methods, data can be transmitted using different frequencies, thereby achieving a very high data rate compared to the conventional methods.
도 4는 본 발명이 적용되는 DOCSIS 3.0 방식에서 세그먼트 패킷의 전송 방식을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a transmission method of a segment packet in the DOCSIS 3.0 method to which the present invention is applied.
도 4를 참조하면, 케이블 모뎀으로부터 대역 요청 정보를 수신한 CMTS에서 다수의 채널 및 구간에 대해서 대역 할당을 한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that band allocation is performed for a plurality of channels and sections in the CMTS that receives band request information from a cable modem.
여기서 케이블 모뎀으로부터 수신한 대역 요청 정보는 기존의 DOCSIS 2.0에서와 같이 미니 슬롯의 양이 아니라 전송할 데이터의 바이트 수를 대기열 심도(Queue-Depth) 기반의 요청 정보로 수신한다.In this case, the bandwidth request information received from the cable modem receives the number of bytes of data to be transmitted as queue-depth based request information, not the amount of mini slots, as in the conventional DOCSIS 2.0.
이런 경우 CMTS는 케이블 모뎀에서 상향 전송되는 데이터가 대역이 할당된 다수의 채널로 나누어 전송 될 수 있도록 미리 상향 채널들에 대한 전송 정보(UCD : Upstream Channel Descriptor) 및 대역 할당 정보(MAP 정보)를 전송하고, 케이블 모뎀은 상기 정보들을 이용하여 상향 데이터를 CMTS가 지정한 수만큼 세그먼트(Segment)형태로 분리하여 할당된 각 대역별로 발송한다.In this case, the CMTS transmits upstream channel descriptors (UCDs) and band allocation information (MAP information) for upstream channels in advance so that uplink data transmitted from the cable modem can be divided into a plurality of band-allocated channels. Then, the cable modem divides uplink data into segments by the number designated by the CMTS and transmits the uplink data for each allocated band.
상기 도 4에서 각 채널 별로 전송되는 데이터 내부에 표시되는 숫자들(406)은 각각 케이블 모뎀이 전송하는 대역 구간의 순위, 대역 할당 식별자 및 할당된 대역의 총 세그먼트의 개수를 순서대로 나타낸다. In FIG. 4, the
예를 들어(1,1,4)의 경우에는 케이블 모뎀이 처음으로 대역 할당 구간으로 발송한 세그먼트로서 1번 대역으로 할당된 세그먼트이며 이 대역에 할당된 대역 구간의 총 개수는 4개라는 뜻이다.For example, (1,1,4) means that the cable modem is the first segment to be assigned to the band allocation section, the segment allocated to
상기 도 4에서는 대역 할당은 1 및 2의 두개의 대역으로 할당되며 제1 대역은 4개의 세그먼트를 가지고 2 대역은 5개의 세그먼트를 가진다. 이러한 경우 케이블 모뎀은 상기 참조 번호 409에서와 같이 시간 순서대로 세그먼트를 발송하나 CMTS는 서로 다른 채널(401, 403, 405, 407)에서 각각의 세그먼트를 수신하기 때문 에 발송 순서와는 다르게 수신하여 각 세그먼트를 재조합해야 한다.In FIG. 4, the band allocation is allocated to two bands of 1 and 2, the first band has 4 segments, and the 2 bands have 5 segments. In this case, the cable modem sends segments in chronological order as in
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 채널 결합 방식의 상향 데이터 수신부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.5 is a diagram schematically illustrating a configuration of an uplink data receiver of a channel combining method according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 상향 데이터 수신부는 상향 채널 대역 할당부(501), 상향 스트림 처리부(503), 상향 세그먼트 처리부(505) 및 상향 복조기(509)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the uplink data receiver according to the present invention includes an uplink
상향 채널 대역 할당부(501)는 케이블 모뎀으로부터 입력되는 대역 요청 정보 신호를 수신하여 해당 케이블 모뎀이 발송 가능한 상향 채널과 시간 구간을 할당하여 그 정보를 MAP 메시지 형식으로 케이블 모뎀으로 전송한다.The uplink
또한, 이러한 정보에 의해서 발송될 케이블 모뎀의 상향 데이터를 분석하고 재조합하기 위해서 필요한 대역 할당 정보 및 세그먼트 정보를 상향 스트림 처리부로 발송하는 역할을 담당한다.In addition, it plays a role of sending band allocation information and segment information necessary for analyzing and recombining uplink data of a cable modem to be sent by the information to an upstream processor.
특히, 상기 상향 채널 대역 할당부는 효율적인 상향 데이터의 재조합을 위하여 케이블 모뎀에게 대역을 할당할 경우에 현재 할당하는 모든 대역 구간들의 시작 시점이 이전에 할당된 모든 대역 구간의 시작 시점보다 빠르지 않도록 설정한다. 또한, 한번에 할당하는 대역의 개수는 미리 설정된 총 대역 할당 구간의 개수를 넘지 않도록 한다. 따라서 상향 채널 대역 할당부에서 할당하는 대역은 시간 순서에 맞춰서 순차적으로 할당될 것이다.In particular, the uplink channel band allocator sets the start time of all band bands currently allocated when the band is allocated to the cable modem for efficient recombination of the uplink data. In addition, the number of bands allocated at one time may not exceed the number of preset total band allocation intervals. Accordingly, the bands allocated by the uplink channel allocation unit will be sequentially allocated in time order.
상향 스트림 처리부(503)는 상향 복조기(509)에서 데이터 패킷을 수신하여 각 채널로부터 수신되는 세그먼트 데이터들이 순서에 맞게 재조합이 가능하도록 필요한 정보를 입력 패킷에 추가하여 출력하는 기능을 수행한다.The
이러한 상향 스트림 처리부(503)는 상향 스트림 제어 데이터 처리부(511), 상향 스트림 수신 데이터 처리부(513) 및 상향 스트림 서비스 플로우 전처리부(515)를 포함한다.The
상향 스트림 제어 데이터 처리부(511)는 상향 채널 대역 할당부(501)로부터 대역 할당에 관한 정보 메시지(521)를 수신하여 이를 DMPI(DOCSIS MAC-PHY Interface) 규격에 맞도록 변형하여 외부로 출력하고, 입력되는 세그먼트 데이터 패킷에 상응하는 정보를 상향 스트림 수신 데이터 처리부(513)로 출력한다.The upstream control
상향 스트림 수신 데이터 처리부(513)는 상향 복조기(509)로부터 입력되는 DMPI 규격에 따른 수신 데이터(523)에 MAC 프레임 및 수신과 관련된 정보를 추가하여 상향 스트림 서비스 플로우 전처리부(515)로 발송한다.The upstream reception
상향 스트림 서비스 플로우 전처리부(515)는 수신된 데이터가 어떠한 서비스 플로우에 해당하는지를 결정하고 그 정보를 데이터에 추가하여 상향 세그먼트 처리부(505)로 전송한다.The upstream
이러한 상향 스트림 처리부(503)는 도 7에서 좀 더 자세히 설명하도록 한다.The
상향 세그먼트 처리부(505)는 각 채널별로 존재하는 상향 스트림 처리부(503)에서 수신한 세그먼트 데이터를 분석하여 상기 상향 스트림 처리부에서 추가한 각종 정보를 바탕으로 케이블 모뎀에서 전송한 순서대로 데이터를 재조합하고, 세그먼트 형식으로 수신된 데이터를 MAC 프레임 형식으로 변환하여 MAC 패킷 전달부로 전송하는 역할을 담당한다.The
또한, 세그먼트 데이터의 해더에 포함된 대역 할당 요청 정보를 추출하여 상향 채널 대역 할당부(501)로 발송하는 역할도 한다.In addition, it extracts the band allocation request information included in the header of the segment data and serves to send to the uplink channel
이러한 상향 세그먼트 처리부(505)는 도 10에서 좀 더 자세히 설명하도록 한다.The
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상향 채널 대역 할당부에서 상향 스트림 처리부로 전송되는 세그먼트 정보 메시지의 형식을 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a format of a segment information message transmitted from an uplink channel allocation unit to an upstream processing unit according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면 이러한 세그먼트 정보 메시지(600)는 상향 채널 식별자(UCID : Upstream Channel ID)(601), 구간 요소(Interval Element)(603), 배치 시작 시간 (Allocation Start Time)(605) 및 세그먼트 정보 요소(Segment Information Elements)(607)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the
상향 채널 식별자(UCID : Upstream Channel ID)(601)는 8bit로 이루어지며 케이블 모뎀으로부터 수신되는 세그먼트 데이터 패킷이 포함되는 상향 채널의 식별자를 나타낸다.The upstream channel ID (UCID) 601 is 8 bits and represents an identifier of an uplink channel including a segment data packet received from a cable modem.
구간 요소(Interval Element)(603)는 8bit로 이루어지며 해당 채널에서 상기 데이터 패킷이 포함되는 구간이 몇 번째인지를 나타낸다.An
배치 시작 시간(Allocation Start Time)(605)은 케이블 모뎀이 출력을 시작하는 시간을 나타내며 32bit로 구성된다. 이는 상향 채널 대역 할당부에서 케이블 모뎀으로 전송하는 MAP 메시지에 포함된 배치 시작 시간(Allocation Start Time)과 동기화 된다.Allocation Start Time (605) is the time at which the cable modem starts output and consists of 32 bits. This is synchronized with the Allocation Start Time included in the MAP message transmitted from the uplink channel allocation unit to the cable modem.
세그먼트 정보 요소(Segment Information Elements)(607)는 수신된 세그먼트 데이터에 관한 정보를 포함하고 있는 부분으로 대역 교부 식별자(Grant ID)(611) 및 세그먼트 숫자(SegNum : Segment Number)(613)를 포함한다.Segment Information Elements (607) is a part that contains information about the received segment data, and includes a band grant identifier (Grant ID) 611 and a segment number (SegNum: Segment Number) 613. .
여기서 대역 교부 식별자(Grant ID)(611)는 케이블 모뎀에서 발송한 세그먼트 데이터가 포함된 대역의 식별자이며, 세그먼트 숫자(SegNum : Segment Number)(613)는 하나의 대역에 포함되는 세그먼트의 총 개수를 나타낸다.Here, the
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상향 스트림 처리부의 세부 구성을 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a detailed configuration of an upstream processor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 상향 스트림 처리부는 상향 스트림 제어 데이터 처리부(701), 상향 스트림 수신 데이터 처리부(703) 및 상향 스트림 서비스 플로우 전처리부(705)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the upstream processor includes an upstream
상향 스트림 제어 데이터 처리부(701)는 대역 할당 구간 정보 처리부(711) 및 동기화 스트림 제어 및 세그먼트 정보 출력부(713)를 포함하며, 상향 스트림 서비스 플로우 전처리부(705)는 상향 세그먼트 플로우 테이블(715) 및 상향 서비스 검색부(717)를 포함한다.The upstream control
대역 할당 구간 정보 처리부(711)는 상향 채널 대역 할당부에서 도 6에서 설명한 세그먼트 정보 메시지를 수신하여 대역 할당 구간별로 메시지를 처리하여 FIFO 저장부에 저장하는 역할을 담당한다. 이때 FIFO 저장부에 저장하는 메시지는 대역 할당 구간 정보 요소(Interval Element Information Primitive) 형식으로 저장된다. 이러한 대역 할당 구간 정보 요소(Interval Element Information Primitive)의 형식은 도 8에서 자세히 설명하도록 한다.The band allocation interval
동기화 스트림 제어 및 세그먼트 정보 출력부(713)는 DOCSIS 3.0의 DMPI(DOCSIS MAC-PHY Interface) 규격에 정의된 신호에 따라서 FIFO 저장부로부터 하나의 대역 할당 구간 정보 요소(Interval Element Information Primitive)를 획득하여 상향 스트림 제어 메시지 형식으로 변환하여 출력한다. 여기서 출력하는 메시지 형식은 DOCSIS 3.0 규격에서 제안하는 메시지 형식과 동일하여 자세한 설명은 생략한다.The synchronization stream control and segment
이렇게 출력된 대역 할당 구간 정보 요소(Interval Element Information Primitive)는 별도의 메모리에 저장한 후, 상향 스트림 수신 데이터 처리부(703)에서 해당 구간의 세그먼트 정보 요구 신호가 입력되면 그에 상응하여 대역 할당 구간 정보 요소(Interval Element Information Primitive)에 포함된 대역 교부 식별자(Grant ID) 및 세그먼트 숫자(SegNum)를 출력한다.The Interval Element Information Primitive thus output is stored in a separate memory, and when the segment information request signal of the corresponding section is input by the upstream reception
상향 스트림 수신 데이터 처리부(703)는 상향 복조기(707)로부터 입력되는 수신 데이터를 CMTS 내부에서 처리 가능한 MAC 프레임 형태로 변환하여 상향 스트림 서비스 플로우 전처리부(705)로 전달하는 역할을 담당한다.The upstream received
이 때, 상기 상향 스트림 수신 데이터 처리부(703)에서 변환된 MAC 프레임은 상향 서비스 플로우 식별자(US_SFID : Upstream_Service Flow ID)를 제외한 모든 정보를 포함하고 있다. 또한 수신된 데이터의 세그먼트 관련 정보는 상기 동기화 스트림 제어 및 세그먼트 정보 출력부(713)에 요청하여 설정한다.At this time, the MAC frame converted by the upstream reception
또한, 상향 복조부(707)에서 사용자 데이터를 수신하지 못한 경우에는 내부 해더 및 물리 계층 수신 상태 신호만을 포함하는 패킷을 출력하기도 한다.In addition, when the
상향 스트림 서비스 플로우 전처리부(705)는 입력된 MAC 프레임을 분석하여 어떤 서비스 플로우에 해당하는지를 판단하여 입력된 데이터 패킷의 플로우 식별자(US_SFID : Upstream_Service Flow ID)를 설정하는 역할을 담당한다.The upstream
이를 위해서 상향 채널 식별자(UCID : Upstream Channel ID) 및 서비스 식별자(SID : Service ID)를 이용하여 플로우 식별자(US_SFID : Upstream_Service Flow ID)를 검색하는 상향 서비스 검색부(717) 및 검색을 위한 상향 서비스 플로우 테이블(715)을 포함한다.To this end, an upstream
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 대역 할당 구간 정보 요소의 메시지 형식을 나타낸 도면이다.8 illustrates a message format of a band allocation interval information element according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 대역 할당 구간 정보 요소(Interval Element Information Primitive)는 서비스 식별자(SID : Service ID)(801), 구간 사용 코드(IUC : Interval Usage Code)(803) 길이(Length)(805), 미니슬롯 시작(Start of Minislot)(807), 대역 교부 식별자(Grant ID)(809) 및 세그먼트 숫자(SegNum : Segment Number)(811)를 포함한다.Referring to FIG. 8, a band allocation interval information element (Interval Element Information Primitive) according to the present invention includes a service identifier (SID: Service ID) 801, an interval usage code (IUC) 803, and length (Length). 805, Start of
서비스 식별자(SID : Service ID)(801)는 서비스 별로 할당된 식별자 정보이다. 구간 사용 코드(IUC : Interval Usage Code)(803)는 하향링크 또는 상향링크 전송 구간에 사용될 수 있는 특정한 버스트 프로파일(Burst Profile) 식별하는 식별자이다. 길이(Length)(805)는 전송되는 데이터 패킷의 길이를 나타내며, 미니슬롯 시작(Start of Minislot)(807)은 미니 슬롯 형태의 데이터가 전송을 시작하는 시점을 말한다. The service identifier (SID) 801 is identifier information allocated for each service. Interval Usage Code (IUC) 803 is an identifier for identifying a specific burst profile that can be used in a downlink or uplink transmission interval. The
대역 교부 식별자(Grant ID)(809)는 전송되는 데이터 구간의 대역 할당 식별자며, 세그먼트 숫자(SegNum : Segment Number)(811)는 전송되는 세그먼트 데이터 구간의 총 숫자를 나타내다.A band grant identifier (Grant ID) 809 is a band allocation identifier of a data interval to be transmitted, and a segment number (SegNum: Segment Number) 811 indicates the total number of segment data intervals to be transmitted.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 MAC 프레임의 메시지 형식을 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a message format of a MAC frame according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면 MAC 프레임은 CMTS 내부에서 처리가 가능하도록 규정된 데이터 형식이다.Referring to FIG. 9, the MAC frame is a data format defined to be processed within the CMTS.
상기 MAC 프레임은 상향 채널 식별자(UCID : Upstream Channel ID)(901), 최초 상태(First Status)(903), 서비스 식별자(SID : Service ID)(905), 상향 스트림 서비스 플로우 식별자(US_SFID : Upstream_Service Flow ID)(909), 미니 슬롯 시작 시간(Start of Minislot)(907), 서비스 클러스터 포인터(SC Pointer : SID Cluster Pointer)(911), 대역 교부 식별자(Grant ID)(913) 및 세그먼트 숫자(SegNum : Segment Number)(915)를 내부 해더(921)에 포함하고, 그 이후 실제 데이터(917)를 포함하는 DOCSIS MAC 패킷 구간(923)을 포함하며 마지막으로 물리적 상태(PHY-Status)(919)를 나타내는 내부 테일(Tail)구간(925)을 포함한다.The MAC frame includes an upstream channel ID (UCID) 901, an
내부 해더(921)의 상향 채널 식별자(UCID : Upstream Channel ID)(901)는 수신된 패킷의 상향 채널의 식별자를 나타내며, 최초 상태(First Status)(903)는 8 bit로 이루어지며 처음 3 비트는 구간 사용 코드(IUC : Interval Usage Code)를 나타내고, 그다음 2 비트는 미래의 사용을 위해 보전되며, 마지막 2비트는 ‘00’일 경우에는 MAC 패킷만을 나타내며, ‘01’은 물리 상태만을 나타내며‘11’은 MAC 패킷과 물리 상태 모두를 포함한다는 것을 의미한다.The upstream channel ID (UCID) 901 of the
서비스 식별자(SID : Service ID)(905)는 해당 채널의 서비스 식별자를 나타내며, 상향 스트림 서비스 플로우 식별자(US_SFID : Upstream_Service Flow ID)(909)는 전송된 데이터가 포함되는 구간의 상향 서비스 플로우 식별자를 나타내다.The service identifier (SID: Service ID) 905 represents a service identifier of a corresponding channel, and the upstream service flow identifier (US_SFID: Upstream_Service Flow ID) 909 represents an upstream service flow identifier of a section including transmitted data. All.
미니 슬롯 시작 시간(Start of Minislot)(907)은 해당 데이터 구간에서 미니 슬롯의 시작 시점을 나타내며, 서비스 클러스터 포인터(SC Pointer : SID Cluster Pointer)(911)는 상기 상향 스트림 서비스 플로우 식별자의 서비스 식별자 클러스트의 정보가 포함된 주소를 나타내며, 대역 교부 식별자(Grant ID)(913)는 전송되는 데이터 구간의 대역 할당 식별자며, 세그먼트 숫자(SegNum : Segment Number)(915)는 전송되는 세그먼트 데이터 구간의 총 숫자를 나타내다.The mini slot start time (Start of Minislot) 907 indicates the start time of the mini slot in the corresponding data interval, and the service cluster pointer (SC Pointer: SID Cluster Pointer) 911 is a service identifier cluster of the upstream service flow identifier. Is an address including the information of, and the grant ID (913) is a band allocation identifier of the data interval to be transmitted, the segment number (SegNum: Segment Number) (915) is the total number of the segment data interval to be transmitted Indicates
DOCSIS MAC 패킷 구간(923)은 케이블 모뎀에서 발송하는 데이터(917)를 포함하는 부분이고, 내부 테일(Tail)(925) 구간은 패킷의 물리적 상태를 나타낸다.The DOCSIS
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상향 세그먼트 처리부의 세부 구조를 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating a detailed structure of an uplink segment processor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 상향 스트림 처리부로부터 전송되는 MAC 패킷은 FIFO 저장부(1007)에 저장되며, 각 채널별로 존재하는 상향 스트림 처리부로부터 각각 저장된 MAC 패킷은 세그먼트 정보 처리부(1001)에서 저장된 순서대로 패킷을 읽어 들여 세그먼트 정보를 처리한다. 이때, 처리된 패킷은 세그먼트 임시 저장부(1003)로 전송하고, 대역에서 할당된 세그먼트의 숫자만큼 처리되었다면 세그먼트 재정렬부(1005)에서 DOCSIS MAC 프레임을 추출하여 외부로 전송한다.Referring to FIG. 10, the MAC packets transmitted from the upstream processor are stored in the
이때, 세그먼트 임시 저장부(1003)는 상향 서비스 플로우에 따라 각각 나누어지며, 각 서비스 플로우에서도 대역 교부 식별자(Grant_ID)별로 다시 분리되어 저장된다.In this case, the segment temporary storage unit 1003 is divided according to the upstream service flow, and is separately stored for each band grant identifier (Grant_ID) in each service flow.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상향 세그먼트 처리부의 데이터 처리 방법을 나타낸 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a data processing method of an uplink segment processing unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 우선 FIFO 메모리에 저장된 MAC 패킷을 검색한다(단계 1101). 그 후 검색된 MAC 패킷을 분석하여 새 대역 교부 식별자(Grant ID)를 포함하고 있는지를 확인하고(단계 1103), 새로운 대역 교부 식별자(Grant ID)를 포함하고 있다면 상기 MAC 패킷에 포함된 정보를 이용하여 패킷이 포함된 대역의 총 세그먼트 숫자 및 현재 세그먼트 숫자를 생성한다(단계 1105). 총 세그먼트 숫자는 MAC 패킷의 SegNum 정보를 이용하여 설정하고, 현재 세그먼트 숫자는 새로운 대역 교부 식별자(Grant ID)가 입력되면 1을 설정하고 그렇지 않으면 원래 세그먼트 숫자에서 1씩 더해간다. 한편, 새로운 대역 교부 식별자(Grant ID)를 포함하지 않는 다면 바로 단계 1107로 이동한다.Referring to FIG. 11, first, the MAC packet stored in the FIFO memory is searched (step 1101). Thereafter, the searched MAC packet is analyzed to determine whether it includes a new band grant identifier (Grant ID) (step 1103), and if the new band grant identifier (Grant ID) is included, the information included in the MAC packet is used. Generate the total segment number and the current segment number of the band containing the packet (step 1105). The total segment number is set using the SegNum information of the MAC packet, and the current segment number is set to 1 when a new band grant identifier (Grant ID) is input. Otherwise, 1 is added by the original segment number. On the other hand, if it does not include a new band grant identifier (Grant ID), go directly to step 1107.
그 후, 입력된 MAC 패킷에 사용자 데이터가 존재하는지 확인하고(단계 1107), 존재한다면 임시 저장부에 상기 데이터를 저장한다(단계 1109). 그런 다음 대역 할당 요구 정보가 포함되는지를 확인하여(단계 1111), 존재 한다면 상향 채널 대역 할당부에 그 정보를 전송하여 대역을 할당하도록 한다(단계 1113).Thereafter, it is checked whether user data exists in the input MAC packet (step 1107), and if so, the data is stored in a temporary storage unit (step 1109). Then, it is checked whether the band allocation request information is included (step 1111), and if so, the information is transmitted to an uplink channel band allocation unit to allocate a band (step 1113).
그 후, 상기 단계 1105에서 생성한 총 세그먼트 숫자와 현재 세그먼트 숫자가 동일한지를 판단하여(단계 1115), 현재 세그먼트 숫자가 총 세그먼트 숫자보다 적다면, 단계 1101로 다시 돌아가고, 동일하다면 세그먼트 재정렬부로 데이터 정보를 전송한다(단계 1117).Thereafter, it is determined whether the total segment number generated in the step 1105 and the current segment number are the same (step 1115). Send (step 1117).
한편, 단계 1107 및 단계 1111에서 사용자 데이터가 존재하지 않거나, 대역 할당 요구 정보가 존재하지 않는 경우에는 바로 단계 1115로 이동하여 절차를 수행한다.On the other hand, if the user data does not exist or the band allocation request information does not exist in
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 대역 요구 할당 정보 요소의 메시지 형식을 나타내는 도면이다.12 illustrates a message format of a bandwidth request allocation information element according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면 대역 요구 할당 정보 요소는 상향 세그먼트 처리부에서 상향 채널 대역 할당부로 전송하는 메시지이다. 이는 케이블 모뎀으로부터 수신한 데이터 패킷에 대역 할당 요구 정보가 존재하는 경우 상향 채널 대역 할당부에서 MAP 메시지를 만들도록 하는 메시지이다.Referring to FIG. 12, the band request allocation information element is a message transmitted from the uplink segment processor to the uplink channel band assigner. This is a message that causes the uplink channel allocation unit to generate a MAP message when there is bandwidth allocation request information in a data packet received from the cable modem.
이러한 대역 요구 할당 정보 요소는 상향 채널 식별자(UCID : Upstream Channel ID)(1201), 제어 플래그(Control Flag)(1203), 서비스 식별자(SID : Service ID)(1205), 미니슬롯 시작(Start of Minislot)(1207), 상향 스트림 서비스 플로우 식별자(US_SFID : Upstream_Service Flow ID)(1209), 서비스 식별자 클러스터 포인터(SID Cluster Pointer : Service ID Cluster Pointer)(1211), 구간 단위 정보(Byte or Minislot)(1213)를 포함한다.These band request allocation information elements include an upstream channel ID (UCID) 1201, a
여기서 서비스 식별자 클러스터 포인터(SID Cluster Pointer : Service ID Cluster Pointer)(1211)는 상기 상향 스트림 서비스 플로우 식별자(1209)의 서비스 식별자(1205) 클러스트의 정보가 포함된 주소를 포함하며, Here, the service ID cluster pointer (SID Cluster Pointer) 1211 includes an address including information of the
구간 단위 정보(Byte or Minislot)(1213)에서 제어 플래그(Control Flag)(1203)의 7번째 bit가 1인 경우에는 바이트(byte) 단위이고 0인 경우에는 미니 슬롯(Minislot) 단위임을 나타내다.In the interval unit information (Byte or Minislot) 1213, when the 7th bit of the
제어 플래그(Control Flag)(1203)는 8bit로 이루어지며 첫 4bit는 IUC를 나타내고, 그다음 3 bit는 제어 플래그(Control Flag)(1203)의 7 번째 bit가 ‘1’일 경우에는 서비스 식별자 클러스터 식별(SID Cluster ID)을 나타내며, ‘0’일 경우에는 의미 없음(Don't care)을 나타낸다.The
마지막 1 bit는 위에서 설명한 바와 같이 바이트(byte)단위의 요구인지 미니 슬롯(Minislot) 단위의 요구인지를 판단한다.As described above, the last 1 bit determines whether the request is in the unit of byte or the request in the unit of mini slot.
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상향 세그먼트 처리부의 임시 저장부에서 데이터가 저장되는 방식을 설명한 도면이다.FIG. 13 is a diagram illustrating a method of storing data in a temporary storage unit of an uplink segment processor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 우선 임시 저장부에 데이터가 저장되는 경우는 상기 도 11에서 사용자 데이터가 존재하는 경우이다. 그러한 경우는 상기 도 9에서 최초 상태(First Status)의 6, 7번째 비트(bit)가 ‘11’인 경우 즉 입력된 패킷에 사용자 데이터가 존재하는 경우이다.Referring to FIG. 13, first, data is stored in the temporary storage unit when user data exists in FIG. 11. Such a case is the case where the 6th and 7th bits of the First Status in FIG. 9 are '11', that is, when the user data exists in the input packet.
이러한 경우 임시 저장부에 데이터가 저장될 경우에는 세그먼트에 포함된 일렬 번호에 상응하게 저장하여 출력이 용이하도록 저장된다. 따라서 입력된 패킷은 상향 서비스 플로우 및 대역 교부 식별자에 따라서 각각 별도의 공간에 저장된다.In this case, when data is stored in the temporary storage unit, the data is stored to correspond to the serial number included in the segment so as to facilitate output. Accordingly, the input packets are stored in separate spaces according to the uplink service flow and the band grant identifier.
상기 도 13의 식별 번호 1301은 각 상향 서비스 플로우에 따라서 각각 분리되어 저장되는 모습을 나타낸다. 또한 각 서비스 플로우에 따라서 각각 또한 대역 교부 식별자에 따라 각각 다른 장소에 저장된다(1303). 그리고 그 대역 교부 식별자에 따라 각각 다른 장소에 세그먼트 정보가 저장된다(1305). 따라서 이러한 각각의 데이터의 시작 주소를 확인하기 위하여 서비스 플로우가 처음 시작될 때에는 메모리 공간을 초기화 하며, 각 교부 식별자마다 패킷 시작 시점을 나타내는 스타트 포인터를 설정한다.The
도 14는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 다른 세그먼트 재정렬부에서 데이터 패킷을 추출하는 방법을 나타낸 순서도이다.14 is a flowchart illustrating a method of extracting a data packet from another segment reordering unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 우선 대역 교부 정보 식별자 및 상향 서비스 플로우 정보가 입력된다(단계 1401). 그 후, 세그먼트 임시 저장부를 검색하여(단계 1403), 세 그먼트의 시작 주소가 확인한다(단계 1405).Referring to FIG. 14, first, band grant information identifier and uplink service flow information are input (step 1401). Thereafter, the segment temporary storage unit is searched (step 1403), and the start address of the segment is confirmed (step 1405).
이러한 경우 메모리 주소를 순차적으로 검색하여 세그먼트 시작 주소가 나올 때 까지 검색한다. 세그먼트 시작 주소가 검색되면 해당 세그먼트의 정보를 획득하고(단계 1407), 저장부의 주소에 데이터 패킷이 존재하는 확인하여(단계 1409) 존재하지 않는 다면 그 부분을 ‘0X00'으로 설정한다. 그 후 세그먼트 정보를 모두 획득하였는지를 확인하여(단계 1413), 세그먼트 정보를 모두 획득하지 않았다면 상기 단계 1407로 다시 돌아가서 단계를 실행하고, 세그먼트 정보를 모두 취득하였다면, 획득된 세그먼트 정보를 바탕으로 데이터 패킷을 복구하고(단계 1415), DOCSIS MAC 프레임을 추출하여 외부로 전송한다(단계 1417).In this case, memory addresses are sequentially searched until the segment start address is found. If the segment start address is found, information of the corresponding segment is obtained (step 1407), and if a data packet exists in the address of the storage unit (step 1409), if it does not exist, the part is set to '0X00'. Thereafter, it is checked whether all the segment information has been acquired (step 1413). If all the segment information has not been obtained, the process returns to step 1407 and the step is executed again. Recovery is performed (step 1415), and the DOCSIS MAC frame is extracted and transmitted to the outside (step 1417).
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다. The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.
도 1은 본 발명이 적용되는 케이블 네트워크의 구성도를 나타내는 도면.1 is a diagram illustrating a configuration of a cable network to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 전송 순서를 대략적으론 나타낸 순서도.2 is a flowchart schematically showing a data transmission sequence according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명이 적용되는 DOCSIS 3.0 방식에 따른 채널 할당 방식을 나타낸 도면.3 is a diagram illustrating a channel allocation method according to the DOCSIS_3.0 method to which the present invention is applied.
도 4는 본 발명이 적용되는 DOCSIS 3.0 방식에서 세그먼트 패킷의 전송 방식을 나타낸 도면.4 is a diagram illustrating a transmission method of a segment packet in the DOCSIS 3.0 method to which the present invention is applied.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 채널 결합 방식의 상향 데이터 수신부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.5 is a diagram schematically showing a configuration of an uplink data receiver of a channel combining method according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상향 채널 대역 할당부에서 상향 스트림 처리부로 전송되는 세그먼트 정보 메시지의 형식을 나타낸 도면.6 is a diagram illustrating a format of a segment information message transmitted from an uplink channel allocation unit to an upstream processing unit according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상향 스트림 처리부의 세부 구성을 나타낸 도면.7 is a diagram showing a detailed configuration of an upstream processor according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 대역 할당 구간 정보 요소의 메시지 형식을 나타낸 도면.8 illustrates a message format of a band allocation interval information element according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 MAC 프레임의 메시지 형식을 나타낸 도면.9 illustrates a message format of a MAC frame according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상향 세그먼트 처리부의 세부 구조를 나타내는 도면.10 is a diagram illustrating a detailed structure of an uplink segment processor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상향 세그먼트 처리부의 데이터 처리 방법을 나타낸 순서도.11 is a flowchart illustrating a data processing method of an uplink segment processing unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 대역 요구 할당 정보 요소의 메시지 형식을 나타내는 도면.12 illustrates a message format of a band request allocation information element according to an embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상향 세그먼트 처리부의 임시 저장부에서 데이터가 저장되는 방식을 설명한 도면.FIG. 13 is a diagram illustrating a method of storing data in a temporary storage unit of an uplink segment processor according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
도 14는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 다른 세그먼트 재정렬부에서 데이터 패킷을 추출하는 방법을 나타낸 순서도.14 is a flowchart illustrating a method of extracting a data packet from another segment reordering unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
501 : 상향 채널 대역 할당부501: uplink channel allocation unit
503 : 상향 스트림 처리부503: upstream processing unit
505 : 상향 세그먼트 처리부505: uplink segment processing unit
509 : 상향 복조기509: upward demodulator
511 : 상향 스트림 제어 데이터 처리부511: upstream control data processing unit
513 : 상향 스트림 수신 데이터 처리부513: upstream reception data processing unit
515 : 상향 스트림 서비스 플로우 전처리부515: upstream service flow preprocessor
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US7023871B2 (en) * | 2003-05-28 | 2006-04-04 | Terayon Communication Systems, Inc. | Wideband DOCSIS on catv systems using port-trunking |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8223824B2 (en) | 2008-12-19 | 2012-07-17 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Cable modem and method of performing channel bonding using digital upconverter |
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