KR20120063915A - 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치 및 ｃｍｔｓ - Google Patents

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KR20120063915A
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함영권
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이수인
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한국전자통신연구원
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Abstract

케이블 네트워크의 헤드엔드 장치 및 CMTS가 제공된다. 슬레이브 CMTS가 처리하는 서비스 플로우는 마스터 CMTS의 MAC(Medium Access Control) 도메인에 속하는 것으로 처리된다. 네트워크로부터 유입되는 비디오 서비스 플로우를 다중 CMTS를 이용하여 분산 처리할 수 있다.

Description

케이블 네트워크의 헤드엔드 장치 및 ＣＭＴＳ{HEADEND APPARATUS AND CMTS FOR CABLE NETWORK}
본 발명은 케이블 네트워크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치 및 CMTS(cable modem termination system)에 관한 것이다.
케이블, 광섬유(fiber optic), 무선과 같은 광대역(broadband) 접속 기술이 널리 배치되고 있다. 가입자(subscriber)와 서비스 제공자(service provider) 간의 통신 네트워크에 있어서, 신뢰성있는 높은 품질의 음성/비디오 서비스를 제공하는 것은 쉬운 작업이 아니다.
케이블 네트워크는 케이블 모뎀, 헤드엔드(headend), 및 CMTS(cable modem termination system)를 포함한다. 상향링크 전송을 위해, 케이블 모뎀은 디지털 스트림을 상향링크 RF(radio frequency) 신호로 변조한다. 하향링크 수신을 위해 케이블 모뎀은 수신되는 하향링크 RF 신호로부터 디지털 형태로 복조한다. 케이블 네트워크의 헤드엔드 내의 CMTS는 하향링크 디지털 스트림을 하향링크 RF 신호로 복조한다. 하향링크/상향링크 RF 신호는 광 및 동축(coaxial) 라인을 통해 전송된다.
DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification)는 케이블 모뎀을 위한 표준 인터페이스 프로토콜을 정의한다. DOCSIS는 OSI(Open Systems Interconnection) 계층 1 및 2, 물리 계층((physical layer)과 데이터 링크(data link layer),를 개시한다. DOCSIS 3.0 규격은 2006년 4월에 개시되었다.
HFC(Hybrid Fiber-Coaxial) 기반 네트워크에서, 디지털 비디오 서비스는 MPEG-2 TS(transport stream) 패킷 스트림 형태로 서비스 사업자의 비디오 서버로부터 HFC 네트워크의 E-QAM(Edge-Quadrature Amplitude Modulation)을 통해 RF 다운스트림으로 변조되어 가입자에게 전송된다.
기존의 비디오 전송 서비스는 브로드캐스트(Broadcast) 전송 방식에 기반한 비디오 방송 서비스가 대부분이다. 따라서, 케이블 네트워크의 하나의 주파수 채널마다 하나의 프로그램이 가입자 셀로 브로드캐스트된다. 그러나, 최근에는 제한된 가입자 그룹에만 비디오 서비스를 공급하는 스위치드 디지털 비디오(Switched Digital Video; SDV) 서비스 같은 멀티캐스트 비디오 전송 서비스 및 VoD(Video On Demand), 화상회의와 같은 사용자 요구형 서비스와 같은 다양한 비디오 전송 방식이 등장하고 있다. 또한, IPTV와 같은 양방향 서비스의 본격적인 등장으로 기본의 브로드캐스트 전송 방식에 기반한 네트워크 구조로는 복잡하고 다양한 서비스를 유연하게 적응시킬 수 없는 문제가 있다.
비디오 서비스는 용량이 크고, 네트워크 지연에 민감한 실시간 서비스이다. 따라서, 비디오 서비스를 위한 서비스 플로우를 DOCSIS 기반 시스템을 통해 가입자에게 전달하기 위해 M-CMTS(Modular-CMTS)가 헤드엔드에 도입되고 있다. 하지만, 이는 비용적 부담을 증가시킬 수 있다. 최근의 헤드엔드에는 모든 DOCSIS 규격을 수용하는 통합형 장비보다 소형화되고 맞춤형의 저가형 CMTS가 포함되는 추세를 보이고 있다.
다양한 비디오 서비스를 분산 처리할 수 있는 기법이 필요하다.
본 발명은 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치 및 CMTS를 제공한다.
본 발명은 또한 다중 CMTS 간의 연동 방법을 제공한다.
일 양태에 있어서, 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치가 제공된다. 상기 장치는 마스터 CMTS(cable modem termination system), 및 상기 마스터 CMTS에 종속하는 슬레이브 CMTS를 포함하고, 상기 슬레이브 CMTS가 처리하는 서비스 플로우는 상기 마스터 CMTS의 MAC(Medium Access Control) 도메인에 속하는 것으로 처리된다.
상기 마스터 CMTS는 상기 슬레이브 CMTS가 처리하는 서비스 플로우의 생성, 변경 및 삭제 중 적어도 어느 하나를 상기 슬레이브 CMTS에게 알려줄 수 있다.
상기 마스터 CMTS는 상기 슬레이브 CMTS에게 자신이 마스터 CMTS임을 알리는 마스터 정보를 전송할 수 있다.
상기 마스터 정보는 멀티캐스트 주소를 목적지로 하여 전송될 수 있다.
상기 서비스 플로우는 멀티캐스트 서비스 플로우 또는 유니캐스트 서비스 플로우일 수 있다.
상기 마스터 CMTS는 케이블 모뎀에 의해 전송되는 상기 서비스 플로우에 대한 네트워크 프로토콜 유닛을 스누핑할 수 있다.
상기 네트워크 프로토콜 유닛은 IGMP(Internet Group Management Protocol)과 ARP(Address Resolution Protocol)을 포함할 수 있다.
상기 슬레이브 CMTS는 상기 스누핑된 네트워크 프로토콜 유닛을 상기 마스터 CMTS로부터 수신하고, 상기 슬레이브 CMTS는 상기 스누핑된 네트워크 프로토콜 유닛을 네트워크로 전송할 수 있다.
상기 슬레이브 CMTS는 상기 서비스 플로우에 대한 비디오 스트림을 상기 네트워크로 수신하고, 상기 비디오 스트림을 상기 케이블 모뎀으로 전송할 수 있다.
상기 마스터 CMTS는 상기 스누핑된 네트워크 프로토콜 유닛을 폐기할 수 있다.
상기 마스터 CMTS는 상기 케이블 모뎀이 등록되지 않았으면, 동적 본딩 그룹 변경을 수행할 수 있다.
다른 양태에서, 케이블 네트워크의 CMTS는 관리 모듈, 및 상기 관리 모듈와 제어 정보를 교환하고, 서비스 플로우 제어를 위한 서비스 플로우 제어 모듈을 포함하고, 상기 서비스 플로우 제어 모듈은 슬레이브 CMTS가 처리하는 서비스 플로우를 설정하고, 케이블 모뎀에 의해 전송되는 상기 서비스 플로우에 대한 네트워크 프로토콜 유닛을 스누핑할 수 있다.
또 다른 양태에서, 케이블 네트워크의 CMTS는 관리 모듈, 및 상기 관리 모듈와 제어 정보를 교환하고, 서비스 플로우 제어를 위한 서비스 플로우 제어 모듈을 포함하고, 상기 서비스 플로우 제어 모듈이 처리하는 서비스 플로우는 마스터 CMTS에 의해 설정되고, 상기 서비스 플로우 제어 모듈은 상기 마스터 CMTS에 의해 스누핑된 네트워크 프로토콜 유닛을 상기 마스터 CMTS로부터 수신하고, 상기 스누핑된 네트워크 프로토콜 유닛을 네트워크로 전송할 수 있다.
네트워크로부터 유입되는 비디오 서비스 플로우를 다중 CMTS를 이용하여 분산 처리한다. 따라서, 케이블 네트워크에서 저가/소형화된 CMTS의 구성으로 고속 비디오 서비스 플로우의 실시간 제어 및 처리를 기대할 수 있다.
도 1은 기존의 HFC 케이블 네트워크 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 네트워크의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3은 다중 CMTS 간 동작을 위한 제어 모듈의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 마스터 CMTS와 슬레이브 CMTS 간의 초기화 과정을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사전 설정된 멀티캐스트 서비스 플로우 처리를 위한 절차를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 등록된 멀티캐스트 서비스 플로우 처리를 위한 절차를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티캐스트 서비스 플로우 처리를 위한 절차를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티캐스트 서비스 플로우 처리를 위한 절차를 나타낸다.
도 1은 기존의 HFC(Hybrid Fiber-Coaxial) 케이블 네트워크 시스템을 나타낸 블록도이다.
헤드엔드(102)는 CMTS(Cable Modem Termination System)(104)를 포함한다. CMTS(104)는 외부 소스(100)로부터 신호를 수신하고, 이 신호를 케이블 네트워크를 통해 전송될 RF 신호로 변환한다. CMTS(104)는 케이블 네트워크에 의해 수신되고 송신되는 스트림에 대한 MAC(Medium Access Control) 계층을 제공한다. CMTS(104)는 케이블 네트워크에 의해 수신되고 송신되는 스트림에 대한 변조/복조를 수행한다.
헤드엔드(102)는 광섬유 라인(106)을 통해 광 노드(108)와 연결된다. 각 광 노드(108)는 동축 케이블(110)을 통해 증폭기(112)와 연결된다. 증폭기(112)는 중계선(tunk line)을 통해 분배 증폭기(disribution amplifier)(114)와 연결된다. 광 노드(103), 동축 케이블(110), 증폭기(112), 분배 증폭기(114) 및 브랜치 라인(branch line)(118)이 HFC 네트워크의 분배 시스템을 구성한다. 브랜치 라인(118)은 케이블 모뎀(120)과 연결된다. 케이블 모뎀(120)은 가입자 단말(122)과 연결된다.
제안된 발명은 HFC 네트워크에서 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 기반 멀티캐스트 서비스 플로우를 효율적으로 전송하기 위한 다중 CMTS 연동 방법 및 절차에 관한 것이다.
복수의 CMTS를 하나의 MAC 도메인으로 구성하고, 복수의 CMTS의 서비스 플로우 제어 모듈들이 연동하여 하나의 MAC 도메인 상에서 동작하기 위한 초기화 및 서비스 플로우 제어 절차가 제안된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 네트워크의 구조를 나타낸 블록도이다.
헤드엔드(230)는 마스터 CMTS(232)와 적어도 하나의 슬레이브 CMTS(234)를 포함한다. 슬레이브 CMTS(234)는 마스터 CMTS(232)에 종속되고, 슬레이브 CMTS(234)에서 처리될 서비스 플로우들은 마스터 CMTS(232)의 MAC 도메인에 속하는 것으로 처리된다.
비디오 서버(212)로부터 제공되는 데이터 패킷은 IP(Internet Protocol) 네트워크(214)를 통해 마스터 CMTS(232) 및/또는 슬레이브 CMTS(234)로 제공된다. IP 네트워크로부터 CMTS(232, 234)에 입력되는 데이터 패킷은 IEEE 802.3/DIX 형식을 따르는 프레임들로 서비스 플로우의 특성에 따라 다양한 형태의 데이터 패킷을 포함한다.
서비스 플로우는 특정 케이블 모뎀으로 전송되는 유니캐스트 서비스 플로우, 모든 케이블 모뎀으로 브로드캐스트되는 브로드캐스트 서비스 플로우, 및 케이블 모뎀들의 특정 그룹으로 전송되는 멀티캐스트 서비스 플로우로 구분될 수 있다.
CMTS(232, 234)는 유입되는 패킷 스트림을 서비스 플로우별로 분류하여 서비스 플로우 전송 특성에 따라 처리한 후 DOCSIS 기반의 패킷 스트림 형태로 재조립하고, 전송 채널을 할당하고, HFC(240) 기반의 전송 채널을 통해 케이블 모뎀(cable modem, CM)(252)으로 전송한다. STB(set-top box)(254)는 가입자 단말의 예이다.
DEPI(DOCSIS External PHY Interface) EQAM(236)은 마스터 CMTS(232) 및 슬레이브 CMTS(234)와 DEPI(downstream external physical interface)를 통해 연결되어, DOCSIS 기반 RF 다운스트림을 생성한다. 비디오 EQAM(238)은 MPEG2-TS 기반 EQAM이다.
슬레이브 CMTS(234)가 마스터 CMTS(232)의 MAC 도메인에 속한 것처럼 동작하기 위해서는, 슬레이브 CMTS(234)가 마스터 CMTS(232)에 종속하여 동작할 수 있도록 하기 위한 초기화가 필요하다.
도 3은 다중 CMTS 간 동작을 위한 제어 모듈의 구조를 나타낸 블록도이다.
마스터 CMTS(232)는 마스터 관리 모듈(Master Management Module, 310), 서비스 플로우 제어 모듈(Service Flow Control Module, 320) 및 장치 드라이버(Device Driver, 330)를 포함한다. 마스터 관리 모듈(310)은 마스터 CMTS(232)의 동작을 관리한다. 서비스 플로우 제어 모듈(320)은 마스터 CMTS(232)의 서비스 플로우를 제어한다. 장치 드라이버(330)는 마스터 CMTS(232)의 하드웨어(340)를 제어한다.
슬레이브 CMTS(234)는 슬레이브 관리 모듈(410), 서비스 플로우 제어 모듈(420) 및 장치 드라이버(430)를 포함한다. 슬레이브 관리 모듈(410)은 슬레이브 CMTS(234)의 동작을 관리한다. 서비스 플로우 제어 모듈(420)은 슬레이브 CMTS(234)의 서비스 플로우를 제어한다. 장치 드라이버(430)는 슬레이브 CMTS(234)의 하드웨어(440)를 제어한다.
마스터 관리 모듈(310)과 슬레이브 관리 모듈(410)은 IPC(Inter-Process Communication)을 통해 초기화 및 등록을 수행한다.
서비스 플로우 제어 모듈(320)과 서비스 플로우 제어 모듈(420) 간에는 비디오 서비스 플로우의 생성/변경/삭제를 위한 제어신호가 교환된다.
각 CMTS에서 처리되는 비디어 서비스 플로우들은 마스터 CMTS(232)의 MAC 도메인에 속하는 것으로 처리되므로, 각 비디오 서비스 플로우는 서비스 플로우 제어 모듈(320)의 서비스 플로우 정보 테이블(370)로서 운용된다.
마스터 CMTS(232)는 비디오 서비스 플로우의 생성/변경/삭제 시 케이블 모뎀으로 변경 정보를 보낸다. 변경 정보는 DOCSIS에 기반한 DBC(Dynamic Bonding Change) 메시지(520)(예, DBC-REQ, DBC-RSP, DBC-ACK 등)를 통해 마스터 CMTS(232)와 케이블 모뎀간에 교환될 수 있다.
도 4는 마스터 CMTS와 슬레이브 CMTS 간의 초기화 과정을 나타내는 블록도이다.
슬레이브 CMTS가 시동된(S510) 후, 슬레이브 CMTS의 서비스 플로우 제어 모듈은 마스터 CMTS의 서비스 플로우 제어 모듈로부터 마스터 정보를 수신한다(S520). 마스터 정보는 자신이 마스터 CMTS임을 슬레이브 CMTS에게 알려주는 정보이다. 마스터 정보는 특정 멀티캐스트 주소를 목적지로 하여 네트워크에 연결된 다른 CMTS가 수신할 수 있도록 한다.
슬레이브 CMTS의 서비스 플로우 제어 모듈은 마스터 CMTS의 서비스 플로우 제어 모듈로 슬레이브 CMTS의 시동을 알리고, 장치 정보(device information)를 묻는다(S530).
마스터 CMTS의 서비스 플로우 제어 모듈은 시동된 슬레이브 CMTS를 등록하고, 슬레이브 CMTS가 사용할 장치 설정 및 멀티캐스트 서비스 플로우 설정에 관한 정보를 보낸다(S540).
추가적으로 마스터 CMTS의 서비스 플로우 제어 모듈은 슬레이브 CMTS와 공유할 MAC 도메인 및 사전 설정된(provisioned) 서비스 플로우에 관한 정보를 보낸다(S550).
슬레이브 CMTS의 서비스 플로우 제어 모듈은 MAC 도메인 및 사전 설정된 서비스 플로우 정보를 기반으로 슬레이브 CMTS를 설정한다(S560). 이에 따라, 마스터 CMTS와 이에 종속하는 슬레이브 CMTS 간 연동이 준비된다.
마스터 CMTS는 하향링크 스트림을 케이블 모뎀으로 전송할 수 있고, 케이블 모뎀으로부터 상향링크 스트림을 수신할 수 있다. 슬레이브 CMTS는 케이블 모뎀으로 하향링크 스트림만을 전송할 수 있다.
멀티캐스트나 유니캐스트 기반으로 전송되는 비디오 데이터 스트림이 자신이전송되도록 설정된 CMTS로 유입되도록 하기 위하여 마스터 CMTS는 가입자로부터 상향링크 채널을 통해 전송되는 관련 네트워크 프로토콜 유닛을 스누핑(snooping)하도록하는 것이 필요하다. 즉, 마스터 CMTS는 슬레이브 CMTS를 통해 수신하기로 등록된 서비스 플로우들에 대한 IGMP(Internet Group Management Protocol), ARP(Address Resolution Protocol)와 같은 네트워크 프로토콜 유닛을 스누핑하여, 네트워크로 전달하지 않고 대신 해당되는 정보를 서비스 플로우가 전송될 슬레이브 CMTS에 전달한다. 스누핑된 정보를 전달받은 슬레이브 CMTS는 마스터 CMTS를 대신하여 해당되는 IGMP 또는 ARP 정보를 IP 네트워크를 통해 전달한다. 네트워크로부터 해당 비디오 데이터 스트림들이 유입될 경로가 등록됨으로써, 상기 경로에 따라 비디오 데이터 스트림이 입력된다.
마스터 CMTS에 종속되는 모든 슬레이브 CMTS가 처리할 멀티캐스트 서비스 플로우 정보는 마스터 CMTS의 서비스 플로우 정보 테이블로서 저장되고 운영된다. 케이블 네트워크에서 수용될 멀티캐스트 비디오 서비스 플로우는 운용자에 의해 사전 설정되거나(Provisioned), 케이블 모뎀(또는 가입자 단말)의 요구에 의하여 임의로 생성/변경/삭제될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사전 설정된 멀티캐스트 서비스 플로우 처리를 위한 절차를 나타낸다.
멀티캐스트 서비스 플로우는 서비스 제공자에 의해 사전 설정될 수 있다. 사전 설정된(provisioned) 멀티캐스트 서비스 플로우는 마스터 CMTS의 서비스 플로우 정보 테이블에 저장되어 운용된다.
마스터 CMTS는 서비스 플로우 정보 테이블로부터 사전 설정된 멀티캐스트 서비스 플로우 정보를 가져와서(S610), 슬레이브 CMTS의 시동에 따라 해당되는 슬레이브 CMTS가 처리할 멀티캐스트 서비스 플로우 정보를 전달한다(S615). 슬레이브 CMTS의 서비스 플로우 제어 모듈은 수신된 멀티캐스트 서비스 플로우 정보를 기반으로 슬레이브 CMTS의 멀티캐스트 서비스 플로우를 설정한다(S618). 이 후 슬레이브 CMTS는 처리할 멀티캐스트 서비스 플로우에 해당하는 IP 멀티캐스팅 프로토콜(이하 IGMP를 예시함)을 대신 송/수신 처리하는 프록시(proxy) 기능을 수행하게 된다.
마스터 CMTS는 상향링크 채널을 통해 가입자 단말로부터 수신한 IGMP 메시지를 스누핑한다(S620). 이 IGMP 메시지는 네트워크로 전달하지 않고 IGMP 프록시 오프 메시지를 통해 슬레이브 CMTS에 전달하여 IGMP 프록시 기능을 개시할 수 있도록 한다(S630).
슬레이브 CMTS는 해당되는 멀티캐스트 서비스 플로우에 대한 그룹 가입/탈퇴(Join/Leave)를 위한 IGMP 프록시 요청 메시지를 네트워크로 보낸다(S640). 해당되는 멀티캐스트 서비스 플로우에 대한 비디오 데이터 스트림이 해당되는 슬레이브 CMTS로 입력되고 처리된다(S650).
가입자 단말로부터 유입되는 IGMP 메시지는 마스터 CMTS에 의해 폐기된다(S660). 해당되는 멀티캐스트 서비스 플로우에 대한 IGMP 그룹 탈퇴 메시지로 인해 더이상 네트워크에서 멀티캐스트 서비스 플로우를 처리하지 않아도 될 때(S670), 마스터 CMTS는 슬레이브 CMTS에 IGMP 프록시 해제를 보내 슬레이브 CMTS가 더이상 IGMP 프록시 기능을 수행하지 않도록 한다(S680)). 이로써 해당되는 멀티캐스트 서비스 플로우의 전송 처리가 중지된다(S690).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 등록된 멀티캐스트 서비스 플로우 처리를 위한 절차를 나타낸다.
이는 마스터 CMTS에 전송 채널 및 처리 CMTS 등의 정보가 사전에 등록되어 있는 서비스 플로우에 대한 처리 과정이다. 마스터 CMTS는 등록된 멀티캐스트 서비스 플로우에 대하여 케이블 모뎀의 요구에 의하여 해당 서비스 플로우가 전달 또는 차단되도록 슬레이브 CMTS를 제어할 수 있다.
마스터 CMTS는 케이블 모뎀로부터 상향링크 채널을 통해 수신된 IGMP 프로토콜 유닛을 스누핑한다(S710). 마스터 CMTS는 등록된 서비스 플로우인지 여부를 판별한다(S715).
등록된 서비스 플로우일 경우 마스터 CMTS는 등록된 서비스 플로우가 처리될 슬레이브 CMTS에 동적으로 서비스 플로우 제어를 위한 멀티캐스트 서비스 플로우 설정 정보를 전달한다(S720). 슬레이브 CMTS의 서비스 플로우 제어 모듈은 수신된 멀티캐스트 서비스 플로우 정보를 기반으로 슬레이브 CMTS의 멀티캐스트 서비스 플로우를 설정한다(S725).
이후 마스터 CMTS의 IGMP 프로토콜 유닛의 스누핑에 따라 비디오 데이터 스트림을 수신하거나 차단하는 단계 S730 ~ S790은 전술한 도 5의 단계 S630 ~ S690와 동일하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티캐스트 서비스 플로우 처리를 위한 절차를 나타낸다. 도 6의 실시예가 등록된 서비스 플로우에 대하여 케이블 모뎀이 최초로 전송을 요구하여 서비스받기까지의 CMTS 간 연동 과정을 나타낸 데 비해, 이 과정은 등록된 서비스 플로우에 대하여 이미 멀티캐스트 전송 서비스가 설정된 CMTS를 통해 전송 중일 때 같은 멀티캐스트 그룹을 공유하는 서로 다른 케이블 모뎀으로부터 전송 요구를 받는 경우에 대한 CMTS 연동 과정이다.
해당 멀티캐스트 서비스 플로우가 도 6의 실시예에 나타난 바와 같이, 최초 연동 절차를 통하여 제공되고 있을 경우 케이블 모뎀의 전송 요청에 의해 CMTS의 서비스 플로우 처리를 재설정할 필요가 없다.
마스터 CMTS는 상향링크 채널을 통해 가입자 단말로부터 수신한 IGMP 메시지를 스누핑한다(S830).
슬레이브 CMTS는 해당되는 멀티캐스트 서비스 플로우에 대한 그룹 가입/탈퇴(Join/Leave)를 위한 IGMP 프록시 요청 메시지를 네트워크로 보낸다(S840). 해당되는 멀티캐스트 서비스 플로우에 대한 비디오 데이터 스트림이 해당되는 슬레이브 CMTS로 입력되고 처리된다(S850).
가입자 단말로부터 유입되는 IGMP 메시지는 마스터 CMTS에 의해 폐기된다(S860). 해당되는 멀티캐스트 서비스 플로우에 대한 IGMP 그룹 탈퇴 메시지로 인해 더이상 네트워크에서 멀티캐스트 서비스 플로우를 처리하지 않아도 될 때(S870), 마스터 CMTS는 슬레이브 CMTS에 IGMP 프록시 해제를 보내 슬레이브 CMTS가 더이상 IGMP 프록시 기능을 수행하지 않도록 한다(S880)). 이로써 해당되는 멀티캐스트 서비스 플로우의 전송 처리가 중지된다(S890).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티캐스트 서비스 플로우 처리를 위한 절차를 나타낸다. 도 6의 실시예와 비교하여, 마스터 CMTS에 사전에 등록되지 않은 멀티캐스트 서비스 플로우에 대한 전송을 케이블 모뎀으로부터 요청 받았을 때 새로운 멀티캐스트 서비스 플로우를 생성하고 처리하는 과정이다.
마스터 CMTS는 케이블 모뎀로부터 상향링크 채널을 통해 수신된 IGMP 프로토콜 유닛을 스누핑한다(S904). 마스터 CMTS는 등록된 서비스 플로우인지 여부를 판별한다(S908).
요청된 서비스 플로우가 등록되지 않은 멀티캐스트 서비스 플로우일 경우, 마스터 CMTS는 케이블 모뎀과의 하향링크 채널 그룹을 설정하기 위한 동적 본딩 그룹(Dynamic Bonding Group, DBC) 변경 과정을 수행한다(S910). DBC 변경은 DOCSIS 3.0 규격에 따를 수 있다. 보다 구체적으로, 서비스 플로우 제어모듈은 DBC 제어 요청 API(Apoplication Programming Interface) 이벤트를 발생시킨다(S912). 마스터 CMTS는 DBC 요청 메시지를 케이블 모뎀으로 보내고(S914), 상기 케이블 모뎀으로부터 DBC 응답 메시지를 수신한다(S916).
이후 마스터 CMTS의 IGMP 프로토콜 유닛의 스누핑에 따라 비디오 데이터 스트림을 수신하거나 차단하는 단계 S930 ~ S990은 전술한 도 5의 단계 S630 ~ S690와 동일하다. 다만, DBC 변경 후, 서비스 플로우 제어 모듈은 서비스 플로우 정보 테이블로 SDV 서비스 플로우 관리 정보를 보내(S924), 서비스 플로우 정보 테이블을 갱신한다.
케이블 네트워크의 헤드엔드에 유입되는 멀티캐스트 비디오 서비스 플로우들을 네트워크 내의 하나 이상의 CMTS들이 분산 처리할 수 있도록 하여 고용량 고속 처리를 요구하는 멀티캐스트 비디오 서비스 플로우 등과 같은 전송 플로우를 보다 효율적으로 케이블 모뎀으로 전송할 수 있다.
따라서 고속 비디오 서비스 플로우의 실시간 제어 및 처리를 기대할 수 있다.
전술한 방법은 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치에 있어서,
    마스터 CMTS(cable modem termination system); 및
    상기 마스터 CMTS에 종속하는 슬레이브 CMTS를 포함하고,
    상기 슬레이브 CMTS가 처리하는 서비스 플로우는 상기 마스터 CMTS의 MAC(Medium Access Control) 도메인에 속하는 것으로 처리되는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스터 CMTS는 상기 슬레이브 CMTS가 처리하는 서비스 플로우의 생성, 변경 및 삭제 중 적어도 어느 하나를 상기 슬레이브 CMTS에게 알려주는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스터 CMTS는 상기 슬레이브 CMTS에게 자신이 마스터 CMTS임을 알리는 마스터 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 마스터 정보는 멀티캐스트 주소를 목적지로 하여 전송되는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 서비스 플로우는 멀티캐스트 서비스 플로우 또는 유니캐스트 서비스 플로우인 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스터 CMTS는 케이블 모뎀에 의해 전송되는 상기 서비스 플로우에 대한 네트워크 프로토콜 유닛을 스누핑하는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 네트워크 프로토콜 유닛은 IGMP(Internet Group Management Protocol)과 ARP(Address Resolution Protocol)을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 슬레이브 CMTS는 상기 스누핑된 네트워크 프로토콜 유닛을 상기 마스터 CMTS로부터 수신하고, 상기 슬레이브 CMTS는 상기 스누핑된 네트워크 프로토콜 유닛을 네트워크로 전송하는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 슬레이브 CMTS는 상기 서비스 플로우에 대한 비디오 스트림을 상기 네트워크로 수신하고, 상기 비디오 스트림을 상기 케이블 모뎀으로 전송하는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 마스터 CMTS는 상기 스누핑된 네트워크 프로토콜 유닛을 폐기하는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 마스터 CMTS는 상기 케이블 모뎀이 등록되지 않았으면, 동적 본딩 그룹 변경을 수행하는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 헤드엔드 장치.
  12. 케이블 네트워크의 CMTS에 있어서,
    관리 모듈; 및
    상기 관리 모듈와 제어 정보를 교환하고, 서비스 플로우 제어를 위한 서비스 플로우 제어 모듈을 포함하고,
    상기 서비스 플로우 제어 모듈은 슬레이브 CMTS가 처리하는 서비스 플로우를 설정하고, 케이블 모뎀에 의해 전송되는 상기 서비스 플로우에 대한 네트워크 프로토콜 유닛을 스누핑하는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 CMTS.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 상기 서비스 플로우 제어 모듈은 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 기반으로 동작되는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 CMTS.
  14. 케이블 네트워크의 CMTS에 있어서,
    관리 모듈; 및
    상기 관리 모듈와 제어 정보를 교환하고, 서비스 플로우 제어를 위한 서비스 플로우 제어 모듈을 포함하고,
    상기 서비스 플로우 제어 모듈이 처리하는 서비스 플로우는 마스터 CMTS에 의해 설정되고,
    상기 서비스 플로우 제어 모듈은 상기 마스터 CMTS에 의해 스누핑된 네트워크 프로토콜 유닛을 상기 마스터 CMTS로부터 수신하고, 상기 스누핑된 네트워크 프로토콜 유닛을 네트워크로 전송하는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 CMTS.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 서비스 플로우 제어 모듈은 상기 서비스 플로우에 대한 비디오 스트림을 상기 네트워크로 수신하고, 상기 비디오 스트림을 상기 케이블 모뎀으로 전송하는 것을 특징으로 하는 케이블 네트워크의 CMTS.
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