KR20090061119A - 광동축혼합망에서 기존 전송 시스템을 이용하여 아이피데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위치 동작에 대한방법 및 장치 - Google Patents

광동축혼합망에서 기존 전송 시스템을 이용하여 아이피데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위치 동작에 대한방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광동축혼합망에서 기존 전송 시스템을 이용하여 아이피 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위치 동작에 대한 방법 및 장치에 관한 것으로, 광동축 혼합망을 통해 송/수신되는 신호를 분배하고 결합하는 RF 전송기; 상기 RF 전송기를 통해 수신하는 광대역 신호를 처리하기 위한 광대역 하향 수신기; 상기 RF 전송기를 통해 수신되거나 송신되는 데이터를 처리하기 위한 케이블 모뎀(CM : Cable Modem); 상기 광대역 하향 수신기로부터 수신된 고객 댁내 장치(CPE : Customer-premises equipment)로의 데이터를 해당 CPE로 전달하거나, 고객 댁내 장치 로부터 수신하는 사용자 데이터를 상기 케이블 모뎀을 통하여 헤드엔드로 전송되도록 하는 IP계층 스위치; 및, 하향 단말플랫폼을 제어하기 위한 가입자 제어기를 포함한다.
광대역 하향 전송시스템, CMTS(Cable Modem Termination System), 스위칭

Description

광동축혼합망에서 기존 전송 시스템을 이용하여 아이피 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위치 동작에 대한 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR SWITHCH OPERATION OF DOWNSTREAM TERMINAL PLATFORM FOR IP DATA TRANSMISSION USING LEGACY TRANSMISSION SYSTEM IN HFC NETWORK}
본 발명은 HFC 망에서 광대역 하향 케이블 송수신 시스템과 기존 전송 시스템을 이용하여 IP 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위치 동작에 대한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히, 새롭게 개발되고 있는 광대역 하향 케이블 모뎀과 기존에 널리 사용되고 있는 데이터 전송 시스템을 이용하여 IP 기반 데이터 전송을 하고자 할 때, 단말플랫폼에서 수행해야 하는 스위치 동작에 대한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-019-02, 과제명: 하향 1Gbps 디지털 케이블 송수신 시스템 개발].
현재 새롭게 개발되고 있는 케이블 송수신시스템 과제에서 개발 중인 시스템은 하향 전송에 중점을 두고 개발되고 있다. 이것은 케이블 망에서 많은 응용들이 광대역 하향 전송을 요구하는 경우가 많기 때문이다. 그러나 실제 서비스를 제공하고자 할 경우에는 양방향의 데이터 전송이 필요하지만, 새로운 규격으로 상향 전송시스템을 함께 개발하는 데는 많은 시간과 노력이 필요하다. 따라서 새롭게 개발되는 광대역 하향 케이블 송수신시스템을 이용한 원활한 서비스 제공을 위하여, 상향 전송부분은 기존에 케이블 망에서 데이터를 전송하는 널리 사용되는 DOCSIS 1.0, 1.1 및 2.0 등의 표준 규격을 따르는 CMTS(Cable Modem Termination System) 및 케이블 모뎀(CM : Cable Modem)을 이용하고, 고속의 하향 데이터를 전송은 개발 중인 하향 1Gbps 케이블 송수신시스템 이용하는 것이 하나의 대안이 될 수 있다.
새로운 광대역 하향 케이블 송수신 시스템과 기존의 전송시스템을 함께 이용한 양방향 IP 데이터 전송망을 구현하는데 있어서 한가지 꼭 필요한 것이 헤드엔드 전송 시스템과 단말플랫폼이 IP 스위치 기능을 포함하고 있어야 한다는 것이다. 즉 헤드엔드 IP 스위치 블록에서는 하향 데이터의 경우 새로운 광대역 하향 전송시스템으로 전송되도록 하고, 단말플랫폼의 IP 스위치 블록에서는 CPE로부터 받은 데이터가 기존의 DOCSIS 2.x 전송망을 이용하여 헤드엔드에 송신되도록 한다. 이 때 헤드엔드의 경우 IP 스위치 기능을 위하여 별도의 상용 IP 스위치를 사용하는 것이 용이하다. 그러나 단말플랫폼의 경우 IP 스위치 기능을 위하여 별도의 상용 스위치를 이용할 경우, 기존의 망을 이용하여 상향 데이터를 전송하는데 있어서 기능적인 제약을 받게 되고, 또한 단말플랫폼의 물리적인 크기 및 구현비용에 있어서도 문제 가 된다. 따라서 본 발명에서는 새롭게 개발되는 광대역 하향 전송 시스템과 기존의 DOCSIS 2.x기반의 데이터 전송 시스템을 이용하여 효과적으로 양방향 데이터 전송하고자 할 때, 단말플랫폼에서 간단히 구현 가능한 IP 스위치 방법 및 장치에 대하여 제안한다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, HFC 망에서 기존 전송 시스템을 이용하여 IP 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위치 동작에 대한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 하향 전송 시스템과 기존의 DOCSIS(Data-Over-Cable Service Interface Specification) 2.x기반의 데이터 전송 시스템을 이용하여 양방향 데이터 전송이 가능하게 할 수 있는 하향 단말플랫폼의 IP 스위치 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 양방향 전송 장치의 하향 단말플랫폼은, 광동축 혼합망을 통해 송/수신되는 신호를 분배하고 결합하는 RF 전송기; 상기 RF 전송기를 통해 수신하는 광대역 신호를 처리하기 위한 광대역 하향 수신기; 상기 RF 전송기를 통해 수신되거나 송신되는 데이터를 처리하기 위한 케이블 모뎀(CM : Cable Modem); 상기 광대역 하향 수신기로부터 수신된 고객 댁내 장치(CPE : Customer-premises equipment)로의 데이터를 해당 CPE로 전달하거나, CPE로부터 수신하는 사용자 데이터를 상기 CM을 통하여 헤드엔드로 전송되도록 하는 IP계층 스위치; 및, 하향 단말플랫폼을 제어하기 위한 가입자 제어기를 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 광대역 하향 케이블 송수신 시스템과 기존 전송 시스템을 이용하여 IP 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위칭 방법은, 패킷을 수신하는 단계; 상기 수신한 패킷이 입력된 입력포트를 확인하는 단계; 및, 상기 입력포트의 확인결과 상기 수신한 패킷이 광대역 하향 수신기로부터 수신된 고객 댁내 장치(CPE : Customer-premises equipment)로의 데이터이면 해당 CPE로 출력하도록 스위칭하고, 상기 수신한 패킷이 CPE로부터 수신하는 사용자 데이터이면 케이블 모뎀(CM : Cable Modem)으로 출력하도록 스위칭하는 단계를 포함한다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 광동축 혼합망을 통해 송/수신되는 신호를 분배하고 결합하는 RF 전송기; 상기 RF 전송기를 통해 수신하는 광대역 신호를 처리하기 위한 광대역 하향 수신기; 상기 RF 전송기를 통해 수신되거나 송신되는 데이터를 처리하기 위한 케이블 모뎀(CM : Cable Modem); 상기 광대역 하향 수신기로부터 수신된 고객 댁내 장치(CPE : Customer-premises equipment)로의 데이터를 해당 CPE로 전달하거나, CPE로부터 수신하는 사용자 데이터를 상기 CM을 통하여 헤드엔드로 전송되도록 하는 IP계층 스위치; 및, 하향 단말플랫폼을 제어하기 위한 가입자 제어기를 포함하는 광동축혼합망에서 기존 전송 시스템을 이용하여 아이피 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위치 동작에 대한 방법 및 장치에 관한 것으로, 필요로 하는 동작만을 수행하는 스위치를 구비하여 하향 단말플랫폼의 크기와 생산단가를 줄이는 효과가 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 광대역 하향 전송 시스템과 기존의 DOCSIS(Data-Over-Cable Service Interface Specification) 2.x기반의 데이터 전송 시스템을 이용하여 양방향 데이터 전송이 가능하게 할 수 있는 하향 단말플랫폼의 IP 스위치 방법 및 장치 에 관한 것으로 아래에서 도 1을 참조하여 본 발명의 개략적인 구성을 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 광대역 하향 전송 시스템과 DOCSIS 2.x기반의 데이터 전송 시스템을 이용하여 양방향 데이터 전송 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면 본 발명의 양방향 데이터 전송 장치에서 광대역 하향 송신기(103)와 광대역 하향 수신기(106)는 새로운 하향 물리계층을 지원하거나 채널 묶음(bonding)을 이용한 광대역 하향 송수신 시스템으로서 상향 채널 전송은 포함하지 않다. 따라서 헤드엔드와 고객 댁내 장치(CPE : Customer-premises equipment)(108)간의 양방향 전송을 위하여 기존의 DOCSIS(Data-Over-Cable Service Interface Specification) 기반의 CMTS(Cable Modem Termination System)(107)과 케이블 모뎀(CM : Cable Modem)(109)이 포함되며, 여기에서는 상향대역 전송을 제공한다. 즉 헤드엔드 내에 존재하는 기존 DOCSIS 2.0 이하의 방식을 지원하는 CMTS(109)는 외부망 혹은 헤드엔드 내 응용 서버(101)로부터 데이터를 전송할 때 일반적인 사용자 데이터인 경우에는 새로운 전송시스템(103, 106)을 이용하여 광대역을 통하여 전송하고, 사용자 데이터를 제외한 CMTS(Cable Modem Termination System)와 CM(Cable Modem)간의 관리 메시지의 경우 기존의 전송시스템인 CMTS(107)과 CM(109)을 이용하여 전송한다. 헤드엔드에서 사용자 데이터를 광대역 혹은 기존의 서비스 대역으로 전송할 것인가의 결정은 IP 계층에서의 라우터(102)를 통하여 이루어진다. 즉 IP 계층 라우터(102)가 하향 사용자 데이터는 모 두 광대역 하향 전송기(103)를 이용하도록 라우팅한다. 이와 같이 사용자 데이터와 관리 메시지 데이터를 분리하여 전송하는 것은 관리 데이터의 경우 사용자 데이터 비하여 전송하는 데이터가 적으며, CMTS(107)과 CM(109)간의 모든 관리 메시지를 하나의 물리계층을 이용하여 전송함으로써 관리 메시지의 처리를 효율적으로 할 수 있다. 또한 이러한 전송방식을 지원하지 않는 기존의 CM을 가진 사용자에게는 기존 물리계층 및 기존 채널을 통하여 기존의 서비스 및 물리계층의 전송 능력 범위 내에서 새로운 서비스를 제공할 수 있다.
그러면 상기 도 1의 양방향 데이터 전송 장치에서 헤드엔드와 단말플랫폼에 대한 상세한 설명을 아래에서 도 2에서 도 3를 참조하여 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 양방향 데이터 전송 장치에서 헤드엔드의 구성을 도시한 도면이다. 본 발명의 헤드엔드 장치는 크게 IP 계층 라우터(202), 광대역 하향 송신기(203), DOCSIS 기반의 CMTS(211), 헤드엔드 관리서버(209), 헤드엔드 모니터링 서브시스템(214) 및, RF(Radio Frequency) 전송기(204)를 포함한다.
IP 형태로 외부망(201)이나 헤드엔드 내 응용 서버(212)로부터 전송되는 데이터(202)는 IP 라우터(202)를 통하여 새로운 광대역 하향 송신 장치(203)로 전송되며, 논리적으로 헤드엔드의 광대역 송신 시스템 및 단말 수신 장치는 하나의 IP 서브넷을 구성한다. 기존의 DOCSIS 기반 CMTS(211)는 헤드엔드 관리서버(209)를 통해 제공받는 서비스에 대한 정보 및 전체적인 망 관리를 위한 데이터(208)를 6MHz의 하향 대역을 통하여 송신하며 단말 플랫폼으로부터 요구 및 관리 데이터를 상향 대역을 통하여 수신하여 헤드엔드 관리서버(209)가 처리할 수 있도록 전달한다. CM으로부터 전송되는 상향 데이터(207)는 CMTS 장치(211)를 통하여 응용서버(212)로 전달된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 양방향 데이터 전송 장치에서 단말플랫폼의 구성을 도시한 도면이다. 단말 장치(302)는 크게 IP 계층 스위치(305), 광대역 하향 수신기(304), DOCSIS 기반 CM(309), 가입자 제어기(310) 및, RF 전송기(303)를 포함한다.
상기 도 3을 참조하면, 본 발명의 단말플랫폼(302)에서 IP 계층 스위치(305)는 광대역 하향 수신기(304)로부터 수신된 하향 데이터(313)를 해당되는 IP 기반의 가입자 장치인 CPE(307)로 전달하고, CPE(307)로부터 전송되는 상향 사용자 데이터(308)를 CM(309)을 통하여 헤드엔드 장치에 전송한다. 또한 단말플랫폼(302)에 관련된 형상정보 데이터는 가입자 제어기(310)에서 송수신하게 되는데, 이에 관련된 데이터를 가입자 제어기(310)에 전달하고, 가입자 제어기(310)로부터 데이터는 CM 모듈(309)을 통하여 전송된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 양방향 데이터 전송 장치에서 사용되는 서브넷 구성을 도시한 도면이다. 상기 도 4를 참조하면 본 발명의 양방향 데이터 전송 장치에는 광대역 송수신 및 DOCSIS 기반 전송 방식에 각각의 서브넷인 전송망(402, 403)을 각각 구성한다. 그리고 외부망(401)으로부터 데이터는 헤드엔드 내의 IP 라우터를 통하여 광대역 송수신 시스템으로 전송되도록 설정되며 단말에서 수신된 고객 댁내 장치(CPE : Customer-premises equipment)가 존재하는 망(404)으로 전송되도록 단말플랫폼 내 IP 스위치를 설정한다. CPE가 존재하는 망(404)으로부터의 데이터는 DOCSIS 기반 상향 전송망(403)을 통하여 전송될 수 있도록 가입자 장치의 IP 스위칭 모듈을 설정하여야 한다. 헤드엔드 내 DOCSIS 기반의 CMTS는 라우터가 내장된 경우에는 IP 라우터와 CMTS 간에 별도의 서브넷이 구성되어야 하며, 브릿지 모드로 동작하는 경우 별도의 서브넷이 구성될 필요 없이 헤드엔드 IP 라우터와 단말 장치간에 기존의 DOCSIS 기반 전송시스템을 통한 서브넷 구성으로 동작할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 양방향 데이터 전송을 위한 단말플랫폼의 IP 계층 스위치 구조를 도시한 도면이다. 상기 도 5를 참조하면 본 발명의 가입자 제어기(310, 504)는 단말 플랫폼(302) 내의 각 모듈 동작에 대한 초기화, 형상정보 설정, 운용 중 에러 및 관리 데이터 수집 등의 역할을 수행한다. IP계층 스위치(305, 503)는 크게 4개의 포트를 가진다. 각 포트로부터의 출력이 모든 포트로 갈수 있는 것은 아니며, 입력포트에 따라서 출력될 수 있는 포트와 수행 기능은 달라진다. 각 포트의 입력에 대한 출력포트 및 수행 기능은 아래 <표 1>과 같다.
입력 포트 출력 포트 IP계층 스위치(305, 503)에서 수행 기능
광대역 하향 수신기(501) CPE (505) CPE IP가 검색되면 해당 패킷의 목적지 MAC 주소를 CPE의 MAC 주소로 설정하여 CPE로 출력
가입자 제어기(504) 가입자 제어기 IP가 검색되면 해당 패킷 단말플랫폼 제어기로 출력
CPE (505) CM (502) DHCP 메시지인 경우 스누핑을 통해 CPE의 MAC/IP 주소 획득
CM (502) CPE (505) CPE IP가 검색되면 CPE DHCP 메시지 스누핑을 통해 획득한 MAC/IP 주소를 이용하여 CPE로 출력
가입자 제어기 (504) 단말플랫폼 제어기의 MAC 주소가 검색되면 해당 패킷 단말플랫폼 제어기로 출력
가입자 제어기(504) CM (502) 특별한 처리 없이 CM (502)으로 전달
그러면 상기 도 2에서 도 5를 참조하여 메시지의 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 메시지 스누핑에 대해 살펴보면, 상용 CMTS(211) 및 CM(309, 502)간에 초기화 과정이 끝나게 되면 CPE(307, 505)가 DHCP 요구 메시지를 "CPE(307, 505) -> IP계층 스위치(305, 503) -> CM(309, 502) -> CMTS(211) -> 헤드엔드 관리서버(209)"의 경로로 보내게 되며, DHCP 응답 메시지는 "헤드엔드 관리서버(209) ->CMTS(211) -> CM(309, 502) ->IP계층 스위치 (305, 503) -> CPE(307, 505)"의 경로를 거친다. 이 때 IP계층 스위치(305, 503)는 DHCP 스누핑을 통하여 CPE(307, 505)의 MAC 및 IP를 획득하여야 하여, 내부 레지스터에 설정하여야 한다.
다음으로 가입자 제어기(310, 504)의 IP 할당 및 관리 메시지 처리에 대해 살펴보면, 가입자 제어기(310, 504)는 관리 메시지의 송수신을 위해 IP가 필요한 경우 가입자 제어기(310, 504)이 DHCP 요구 메시지를 " 가입자 제어기(310, 504) -> IP계층 스위치(305, 503) -> CM(309, 502) -> CMTS(211) -> DHCP 서버(209)"의 경로로 송신하면, DHCP 응답 메시지를 "헤드엔드 관리서버(209) -> CMTS(211) -> CM(309, 502) -> IP계층 스위치(305, 503) -> 단말플랫폼 제어기(310, 504)"의 경로를 거쳐 수신한다. 이 때 DHCP 응답 메시지의 옵션에 설정된 정보를 통해 가입자 제어기(310, 504)는 통신할 헤드엔드 모니터링 서브시스템(214)의 주소 및 CMTS(211)의 MAC 주소를 설정 한다. 여기서, CMTS(211)의 MAC 주소는 가입자 제어기(310, 504)에서 ARP를 통해 획득할 수 있다. DHCP 응답 메시지에 CMTS(211)의 MAC 주소가 존재하지 않을 경우, 가입자 제어기(310, 504)는 CMTS(211)의 MAC 주소 획득을 위한 ARP요구 메시지를 "가입자 제어기(310, 504) -> IP계층 스위치(305, 503) -> CM(309, 502) -> CMTS(211)"의 경로로 송신되며, ARP 응답 메시지는 "CMTS(211) -> CM(309, 502) -> IP계층 스위치(305, 503) -> 가입자 제어기(310, 504)"의 경로를 거친다. 이 때 IP계층 스위치(305, 503)은 MAC 주소를 검색하여 주소가 가입자 제어기(310, 504)인 경우 그 메시지를 가입자 제어기(310, 504)로 송신한다. 이와 같이 가입자 제어기(310, 504)에 IP가 할당되면, 단말플랫폼(302)에서 광대역 하향 송신기(203) 쪽으로 관리메시지를 보내는 것이 가능하다. 이것은 단말플랫폼 CPU에서 IP 트래픽을 발생시켜 전송할 수 있으며 이 때 경로는 "가입자 제어기(310, 504) -> IP계층 스위치(305, 503) -> CM(309, 502) -> CMTS(211) -> 라우터(202) -> 헤드엔드 모니터링 서브시스템(214) -> 광대역 하향 송신기(203)"가 된다. 가입자 제어기(310, 504)는 주로 케이블 모뎀 모니터링 시스템(214)의 IP 주소로만 관리용 데이터를 전송하며 이 때 목적지 MAC 주소는 CMTS(211) 주소가 된다. 또한 헤드엔드 모니터링 서브시스템(214)과 광대역 하향 송신기(203)간의 RPC 통신을 통하여 광대역 하향 송신기(203)과 단말플랫폼(302) 간의 제어 메시지 통신이 가능하다. 동작에 필요한 메시지는 사용자의 필요에 따라 정의하여 사용할 수 있다.
다음으로 하향 패킷 처리에 대해 살펴보면, 광대역 하향 송신기(203)로부터 내려오는 사용자 패킷의 MAC 주소는 광대역 하향 송신기(203)에서 ARP(Address Resolution Protocol) 종단 시 설정된 MAC 주소이므로 IP 검색을 통하여 CPE(307, 505)로 포위딩, CPU로 포워딩 혹은 삭제 여부를 결정한다. UCD, MDD 및 MAP과 같은 MAC 관리 메시지의 경우에는 DOCSIS 규격에 정의된 멀티캐스트 MAC 주소로 설정되어 전송된다. 광대역 하향 송신기 MAC(304)을 통하여 트래픽이 전송될 경우 경로는 "외부망(201) -> Router(202) -> 광대역 하향 송신기(203) -> 광대역 하향 수신기(203, 304) -> IP계층 스위치(305, 503) -> CPE(307, 505) 혹은 가입자 제어기(310,504)"가 된다. 이 때 IP계층 스위치(305, 503)는 모든 하향 트래픽의 IP 주소를 검색하여 CPE(307, 505)에 할당된 IP인 경우 해당 패킷에 있는 목적지 MAC 주소 영역의 정보를 CPE(307, 505) MAC 주소로 대치한다. 만약 IP 주소가 단말플랫폼 제어기(310, 504)의 IP 주소인 경우 해당 패킷을 가입자 제어기(310, 504)로 전송한다.
다음으로, 광대역 하향 송신기(203)에서의 ARP 메시지 처리를 살펴보면, 광대역 하향 송신기(203) 앞 단에 위치하는 라우터(202)로부터의 ARP 메시지를 종단시킬 수 있어야 한다. 즉 라우터(202)로부터 ARP Request 메시지 입력되면, 광대역 하향 송신기(203)은 ARP Reply 메시지의 IP 및 MAC 주소는 사전에 관리자에 의해 설정된 값으로 설정하여 라우터(202)에 전송함으로써 ARP 메시지를 종단시킨다.
마지막으로 헤드엔드 관리서버(209)의 주소 설정을 살펴보면, 헤드엔드 관리서버(209)는 DHCP 요구메시지 내의 클라이언트의 MAC 주소를 분별하여 가입자 제어기(310, 504), CM(309, 502), CPE(307, 505) 등에 따라서 각기 다른 응답 메시지를 전송하여야 한다. CM(309, 502)과 CPE(307, 505)의 경우 일반적인 DOCSIS 에서 정의한 것과 같은 설정이 필요하며, 가입자 제어기(310, 504)가 요구하는 DHCP 요구메시지의 경우에는 가입자 제어기(310, 504)과 관리메시지를 주고 받을 헤드엔드 모니터링 서브시스템(214)의 IP 주소와 CMTS(211) MAC 주소를 알려주어야 한다. 이것은 DHCP 옵션 필드의 사용자 정의를 통하여 이루어 진다. 만약 디폴트 라우터 CMTS(211) MAC 주소 대신에 IP 주소를 알려주게 되면 가입자 제어기(310, 504)는 ARP 과정을 통하여 CMTS(211)의 MAC 주소를 획득한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 광동축혼합망에서 기존 전송 시스템을 이용하여 양방항 IP 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위치 동작에 대한 방법방법을 아래에서 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 양방향 데이터 전송을 위한 단말플랫폼의 IP 계층 스위치에서 스위칭하는 과정을 도시한 흐름도이다. 상기 도 6을 참조하면 본 발명의 IP 계층 스위치(503)는 600단계에서 패킷을 수신하면, 수신한 패킷의 입력포트에 따라 다음과 같은 동작을 수행한다.
602단계의 확인결과 수신한 패킷이 가입자 제어기(504)로부터 수신한 패킷이면, 상기 IP 계층 스위치(503)는 616단계로 진행하여 수신한 패킷을 DOCSIS 기반의 CM(502)으로 전송하고, 600단계로 돌아가 본 발명의 일련의 과정을 반복 수행한다.
604단계의 확인결과 수신한 패킷이 CPE(505)로부터 수신한 패킷이면, 상기 IP 계층 스위치(503)는 618단계로 진행하여 수신한 패킷이 DHCP 메시지인지 확인한다. 확인결과 DHCP 메시지가 아니면 616단계로 진행하여 수신한 패킷을 DOCSIS 기반의 CM(502)으로 출력한다. 하지만, 618단계의 확인결과 수신한 패킷이 DHCP 메시지면 상기 IP 계층 스위치(503)는 620단계로 진행하여 DHCP 메시지를 가입자 제어기(504)로 복사하여 제공하고, 622단계로 진행하여 DHCP 메시지를 DOCSIS 기반의 CM(502)으로 전송한다.
606단계의 확인결과 수신한 패킷이 광대역 하향 수신기(501)로부터 수신한 패킷이면, 상기 IP 계층 스위치(503)는 624단계로 진행하여 수신한 패킷의 IP가 단말플랫폼 IP인지 확인한다. 확인결과 단말플랫폼 IP가 아니면, 상기 IP 계층 스위치(503)는 626단계로 진행하여 수신한 패킷의 IP가 CPE IP인지 확인한다. 확인결과 CPE IP이면, 상기 IP 계층 스위치(503)는 628단계로 진행하여 수신한 패킷의 목적지 주소 영역을 CPE MAC 주소로 대치 후 CPE로 송신하고, 600단계로 돌아가 본 발명의 일련의 과정을 반복 수행한다.
상기 604단계의 확인결과 수신한 패킷의 IP가 단말플랫폼 IP이거나 상기 626단계의 확인결과 수신한 패킷의 IP가 CPE IP가 아니면, 상기 IP 계층 스위치(503)는 630단계로 진행하여 수신한 패킷을 가입자 제어기(504)로 송신하고, 600단계로 돌아가 본 발명의 일련의 과정을 반복 수행한다.
상기 606단계의 확인결과 수신한 패킷이 광대역 하향 수신기(501)로부터 수신한 패킷이 아니고 CM(502)로부터 수신한 패킷이면, 상기 IP 계층 스위치(503)는 608단계로 진행하여 패킷의 MAC 주소가 단말플랫폼 MAC주소인지 확인한다. 확인결과 패킷의 MAC 주소가 단말플랫폼 MAC주소이면, 상기 IP 계층 스위치(503)는 630단계로 진행하여 수신한 패킷을 가입자 제어기(504)로 송신하고, 600단계로 돌아가 본 발명의 일련의 과정을 반복 수행한다.
상기 608단계의 확인결과 패킷의 MAC 주소가 단말플랫폼 MAC주소가 아니면 610단계로 진행하여 수신한 패킷이 DHCP 메시지인지 확인한다. 확인결과 DHCP 메시지가 아니면 상기 IP 계층 스위치(503)는 614단계로 진행하여 수시한 패킷을 CPE(505)로 송신하고, 600단계로 돌아가 본 발명의 일련의 과정을 반복 수행한다.
상기 610단계의 확인결과 수신한 패킷이 DHCP 메시지이면, 상기 IP 계층 스위치(503)는 612단계로 진행하여 DHCP 메시지를 가입자 제어기(504)로 복사하여 제공하고, 614단계로 진행하여 DHCP 메시지를 CPE(505)로 전송하고, 600단계로 돌아가 본 발명의 일련의 과정을 반복 수행한다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 광대역 하향 전송 시스템과 DOCSIS 2.x기반의 데이터 전송 시스템을 이용하여 양방향 데이터 전송 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 양방향 데이터 전송 장치에서 헤드엔드의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 양방향 데이터 전송 장치에서 단말플랫폼의 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 양방향 데이터 전송 장치에서 사용되는 서브넷 구성을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 양방향 데이터 전송을 위한 단말플랫폼의 IP 계층 스위치 구조를 도시한 도면 및,
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 양방향 데이터 전송을 위한 단말플랫폼의 IP 계층 스위치에서 스위칭하는 과정을 도시한 흐름도이다.

Claims (18)

  1. 광동축 혼합망을 통해 송/수신되는 신호를 분배하고 결합하는 RF 전송기;
    상기 RF 전송기를 통해 수신하는 광대역 신호를 처리하기 위한 광대역 하향 수신기;
    상기 RF 전송기를 통해 수신되거나 송신되는 데이터를 처리하기 위한 케이블 모뎀(CM : Cable Modem);
    상기 광대역 하향 수신기로부터 수신된 고객 댁내 장치(CPE : Customer-premises equipment)로의 데이터를 해당 고객 댁내 장치로 전달하거나, 고객 댁내 장치로부터 수신하는 사용자 데이터를 상기 케이블 모뎀을 통하여 헤드엔드로 전송되도록 하는 IP계층 스위치; 및
    하향 단말플랫폼을 제어하기 위한 가입자 제어기를 포함하는 양방향 전송 장치의 상기 하향 단말플랫폼.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 IP계층 스위치는,
    상기 가입자 제어기로부터 패킷을 수신하면 상기 수신한 패킷을 상기 케이블 모뎀으로 전송함을 특징으로 하는 양방향 전송 장치의 상기 하향 단말플랫폼.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 IP계층 스위치는,
    상기 고객 댁내 장치로부터 동적호스트 설정 통신규약(DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol) 메시지를 수신하면 상기 동적호스트 설정 통신규약 메시지를 가입자 제어기로 복사하여 제공하고, 상기 케이블 모뎀으로 전송함을 특징으로 하는 양방향 전송 장치의 상기 하향 단말플랫폼.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 IP계층 스위치는,
    상기 고객 댁내 장치로부터 상기 동적호스트 설정 통신규약 메시지가 아닌 패킷을 수신하면 상기 수신한 패킷을 상기 케이블 모뎀으로 전송함을 특징으로 하는 양방향 전송 장치의 상기 하향 단말플랫폼.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 IP계층 스위치는,
    상기 광대역 하향 수신기로부터 상기 하향 단말플랫폼 IP를 가지는 패킷을 수신하면 상기 가입자 제어기로 상기 패킷을 송신함을 특징으로 하는 양방향 전송 장치의 상기 하향 단말플랫폼.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 IP계층 스위치는,
    상기 광대역 하향 수신기로부터 상기 고객 댁내 장치 IP를 가지는 패킷을 수신하면 상기 패킷의 목적지 주소를 상기 고객 댁내 장치의 MAC 주소로 대치하여 상기 고객 댁내 장치로 송신함을 특징으로 하는 양방향 전송 장치의 상기 하향 단말플랫폼.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 IP계층 스위치는,
    상기 케이블 모뎀으로부터 상기 하향 단말플랫폼 MAC 주소를 가지는 패킷을 수신하면 상기 가입자 제어기로 상기 패킷을 송신함을 특징으로 하는 양방향 전송 장치의 상기 하향 단말플랫폼.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 IP계층 스위치는,
    상기 케이블 모뎀으로부터 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 메시지를 수신하면 상기 동적호스트 설정 통신규약 메시지를 가입자 제어기로 복사하여 제공하고, 상기 고객 댁내 장치로 전송함을 특징으로 하는 양방향 전송 장치의 상기 하향 단말플랫폼.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 IP계층 스위치는,
    상기 고객 댁내 장치로부터 상기 동적호스트 설정 통신규약 메시지가 아닌 패킷을 수신하면 상기 수신한 패킷의 MAC 주소를 확인하고 상기 하향 단말플랫폼의 MAC 주소가 아니면 상기 수신한 패킷을 상기 고객 댁내 장치 로 전송함을 특징으로 하는 양방향 전송 장치의 상기 하향 단말플랫폼.
  10. 패킷을 수신하는 단계;
    상기 수신한 패킷이 입력된 입력포트를 확인하는 단계; 및
    상기 입력포트의 확인결과 상기 수신한 패킷이 광대역 하향 수신기로부터 수신된 고객 댁내 장치(CPE : Customer-premises equipment)로의 데이터이면 해당 고객 댁내 장치로 출력하도록 스위칭하고, 상기 수신한 패킷이 고객 댁내 장치로부터 수신하는 사용자 데이터이면 케이블 모뎀(CM : Cable Modem)으로 출력하도록 스위칭하는 단계를 포함하는 광대역 하향 케이블 송수신 시스템과 기존 전송 시스템을 이용하여 IP 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위칭 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 스위칭하는 단계는,
    상기 입력포트의 확인결과 가입자 제어기로부터의 입력이면 상기 수신한 패킷을 상기 케이블 모뎀으로의 출력하도록 스위칭함을 특징으로 하는 광대역 하향 케이블 송수신 시스템과 기존 전송 시스템을 이용하여 IP 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위칭 방법.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 스위칭하는 단계는,
    상기 입력포트의 확인결과 상기 고객 댁내 장치로부터의 입력이고 상기 수신한 패킷이 동적호스트 설정 통신규약(DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol) 메시지이면 상기 DHCP 메시지를 가입자 제어기로 복사하여 출력하고, 상기 케이블 모뎀으로 출력하도록 스위칭함을 특징으로 하는 광대역 하향 케이블 송수신 시스템과 기존 전송 시스템을 이용하여 IP 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위칭 방법.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 스위칭하는 단계는,
    상기 입력포트의 확인결과 상기 고객 댁내 장치로부터의 입력이고 상기 수신한 패킷이 동적호스트 설정 통신규약(DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol) 메시지가 아니면 상기 수신한 패킷을 상기 케이블 모뎀으로 출력하도록 스위칭함을 특징으로 하는 광대역 하향 케이블 송수신 시스템과 기존 전송 시스템을 이용하여 IP 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위칭 방법.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 스위칭하는 단계는,
    상기 입력포트의 확인결과 상기 광대역 하향 수신기로부터의 입력이고 상기 수신한 패킷이 상기 하향 단말플랫폼 IP를 가지면 가입자 제어기로 상기 패킷을 출력하도록 스위칭함을 특징으로 하는 광대역 하향 케이블 송수신 시스템과 기존 전송 시스템을 이용하여 IP 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위칭 방법.
  15. 제 10항에 있어서, 상기 스위칭하는 단계는,
    상기 입력포트의 확인결과 상기 광대역 하향 수신기로부터의 입력이고 상기 수신한 패킷이 상기 고객 댁내 장치의 IP를 가지는 패킷이면 상기 패킷의 목적지 주소를 상기 고객 댁내 장치의 MAC 주소로 대치하여 상기 고객 댁내 장치로 출력하도록 스위칭함을 특징으로 하는 광대역 하향 케이블 송수신 시스템과 기존 전송 시스템을 이용하여 IP 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위칭 방법.
  16. 제 10항에 있어서, 상기 스위칭하는 단계는,
    상기 입력포트의 확인결과 상기 케이블 모뎀으로부터의 입력이고 상기 수신한 패킷이 상기 하향 단말플랫폼 MAC 주소를 가지는 패킷이면 가입자 제어기로 상기 패킷을 출력하도록 스위칭함을 특징으로 하는 광대역 하향 케이블 송수신 시스템과 기존 전송 시스템을 이용하여 IP 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위 칭 방법.
  17. 제 10항에 있어서, 상기 스위칭하는 단계는,
    상기 입력포트의 확인결과 상기 케이블 모뎀으로부터의 입력이고 상기 수신한 패킷이 동적호스트 설정 통신규약(DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol) 메시지이면 상기 DHCP 메시지를 가입자 제어기로 복사하여 제공하고 상기 고객 댁내 장치로 출력하도록 스위칭함을 특징으로 하는 광대역 하향 케이블 송수신 시스템과 기존 전송 시스템을 이용하여 IP 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위칭 방법.
  18. 제 10항에 있어서, 상기 스위칭하는 단계는,
    상기 입력포트의 확인결과 상기 고객 댁내 장치로부터의 입력이고 상기 수신한 패킷이 동적호스트 설정 통신규약(DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol) 메시지가 아니면 상기 수신한 패킷의 MAC 주소를 확인하여 상기 하향 단말플랫폼의 MAC 주소가 아니면 상기 수신한 패킷을 상기 고객 댁내 장치로 출력하도록 스위칭함을 특징으로 하는 광대역 하향 케이블 송수신 시스템과 기존 전송 시스템을 이용하여 IP 데이터 전송을 위한 하향 단말플랫폼의 스위칭 방법.
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