KR20120068536A - Apparatus and method for operating cable modem termination system in cable network communication system - Google Patents

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한국전자통신연구원
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Abstract

PURPOSE: A device and a method for operating a cable modem termination system(CMTS) in a cable network communication system are provided to implement a cutting operation with respect to a corresponding service defined in one CMTS if an error is generated in the core of the CMTS. CONSTITUTION: A contents server system(101) provides an electronic program guide and video on demand service contents. A DOCSIS timing interface service(103) secures the same period of times for the time synchronization of CMTS cores(104 to 107) and the time synchronization of the CMTS cores and edge-quadrature amplitude modulation(EQAM). An operating system support server operates and manages networks. The EQAM modulates media access controlling data into QAM.

Description

케이블 네트워크 통신 시스템에서 CMTS 운영 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING CABLE MODEM TERMINATION SYSTEM IN CABLE NETWORK COMMUNICATION SYSTEM}Apparatus and method for operating CMTs in cable network communication system {APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING CABLE MODEM TERMINATION SYSTEM IN CABLE NETWORK COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 케이블 네트워크 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 신속한 장애 복구와 최대한의 서비스 연속성을 유지할 수 있도록, 헤드엔드(Head End)에 여러 개의 CMTS(Cable Modem Termination System)를 두고 서비스별로 각각의 CMTS들이 담당하는 네트워크 운용 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cable network communication system. More particularly, the present invention provides a plurality of cable mode termination systems (CMTSs) at a head end to provide rapid failure recovery and maximum service continuity. The present invention relates to a network operating system, an apparatus, and a method in charge of CMTSs.

케이블 네트워크에서 통신 시스템은 일반적으로 헤드엔드에 하나의 CMTS(Cable Modem Termination System)를 두고 여러 가입자의 댁내에 CM(Cable Modem)들과 통신하는 구조를 가진다. 이러한 구조 하에서 CMTS에 장애가 발생하면 모든 가입자들의 통신 서비스가 단절되는 상황에 이른다. 또한 장애가 복구되는 시점에 다시 CMTS는 모든 CM들과의 초기화 과정을 진행하여야 하기 때문에 실질적으로 모든 가입자가 다시 정상적인 서비스를 받기까지는 상당히 많은 시간이 소요된다. In a cable network, a communication system generally has one cable modem termination system (CMTS) at a headend and communicates with cable modems (CMs) in the homes of several subscribers. Under this structure, if the CMTS fails, the communication service of all subscribers is disconnected. In addition, since the CMTS must proceed with the initialization process with all CMs again at the point of failure recovery, it takes quite a long time for all subscribers to receive normal service again.

네트워크 장애에 대한 신속한 복구를 위해 백업 CMTS를 두는 방법이 있다. 즉 하나의 CMTS에 장애가 발생할 시 백업 CMTS로 시스템을 스위칭하는 방법이다. 이와 같은 경우에도 모든 CM들에 대한 초기화 과정이 수행되어야 하므로 정상 서비스가 이루어지기까지는 많은 시간이 소요된다. 또한 장애 이전에 연결된 모든 서비스가 단절이 되기 때문에 서비스의 연속성을 유지할 수 없다.There is a way to put a backup CMTS for quick recovery from network failures. In other words, if one CMTS fails, the system switches to the backup CMTS. Even in this case, since the initialization process needs to be performed for all CMs, it takes a lot of time for normal service to be performed. In addition, service continuity cannot be maintained because all connected services are disconnected before failure.

본 발명의 기술적 과제는 케이블 네트워크에서 신속한 장애 복구와 최대한의 서비스 연속성을 유지할 수 있도록 헤드엔드에 여러 개의 CMTS를 두고 서비스 별로 각각의 CMTS들이 담당하는 네트워크 운용 시스템, 장치 및 방법을 제공함에 있다.The technical problem of the present invention is to provide a network management system, apparatus and method for each CMTS for each service with a number of CMTS in the head end to ensure rapid failure recovery and maximum service continuity in the cable network.

본 발명의 다른 기술적 과제는 여러 개의 CMTS가 각 CM들과 통신하기 위해서 상하향 채널을 공유하는 시스템, 장치 및 방법을 제공함에 있다. Another technical problem of the present invention is to provide a system, an apparatus, and a method in which multiple CMTSs share an up and down channel for communicating with each CM.

본 발명의 일 양태에 따르면, 케이블 네트워크 통신 시스템에서 CMTS(Cable Modem Termination System)의 운용 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 매체 제어 접근(Medium Access Control: MAC) 계층의 기능을 수행하고, DEPI(DOCSIS External PHY Interface)를 기반으로 하향링크 MAC 데이터를 EQAM(Edge-Quadrature Amplitude Modulation)으로 전송하며, 기능별로 모듈화되고 서로 다른 서비스를 제공하는 복수의 CMTS, 상기 하향링크 MAC 데이터를 QAM 변조하여 물리채널로 전송하는 EQAM, 및 상기 복수의 CMTS간이 제1 시간동기 및 상기 복수의 CMTS와 상기 EQAM간의 제2 시간동기를 제어하는 DTI(DOCSIS Timing Interface) 서버를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a system for operating a cable modem termination system (CMTS) in a cable network communication system. The system performs a function of a medium access control (MAC) layer, transmits downlink MAC data to edge-quadature amplitude modulation (EQAM) based on DEPI (DOCSIS External PHY Interface), and modularizes each function. And a plurality of CMTS for providing different services, EQAM for QAM modulating the downlink MAC data and transmitting them to a physical channel, and a first time synchronization between the plurality of CMTS and a second time synchronization between the plurality of CMTS and the EQAM. It includes a DTI (DOCSIS Timing Interface) server that controls it.

상기 복수의 CMTS와 상기 EQAM은 PSP(Packet Streaming Protocol) 모드의 데이터 전송모드로 동작할 수 있다. The plurality of CMTS and the EQAM may operate in a data transmission mode of a PSP mode.

본 발명에 따른 케이블 네트워크는 하나의 CMTS 코어에 장애가 발생하더라도 가입자에게 해당 CMTS에 한정된 서비스만이 단절될 뿐 그 외의 서비스는 유지가 가능하다. 또한, 장애로 인한 모든 CM의 초기화가 필요 없기 때문에 신속한 장애 복구가 가능해 진다. 뿐만 아니라 모든 서비스를 제공하는 고가의 CMTS에 비해 특정 서비스만을 지원하는 CMTS의 사용이 가능하기 때문에 CMTS의 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.In the cable network according to the present invention, even if one CMTS core fails, only the service limited to the CMTS is disconnected to the subscriber, and other services can be maintained. In addition, since the initialization of all CMs due to a failure is not necessary, rapid failure recovery is possible. In addition, the CMTS that supports only a specific service can be used, compared to the expensive CMTS that provides all services, thereby reducing the unit price of the CMTS.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 네트워크 시스템의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 다수의 CMTS 코어들이 하향링크 채널을 공유하는 방법을 설명하는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 다수의 CMTS 코어들이 상향링크 채널을 공유하는 방법을 설명하는 개념도이다.
1 is a block diagram showing the structure of a cable network system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating a method in which a plurality of CMTS cores share a downlink channel according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a method in which a plurality of CMTS cores share an uplink channel according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. Also, the term "part" or the like, as described in the specification, means a unit for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 네트워크 시스템의 구조를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing the structure of a cable network system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 케이블 네트워크 시스템(100)은 컨텐츠 서버 시스템(101), 외부 네트워크(External Network, 102), DTI(DOCSIS Timing Interface) 서버(103), 복수의 CMTS 코어(104, 105, 106, 107), OSS(Operating System Support) 서버(108), EQAM(Edge-Quadrature Amplitude Modulation, 109), 상향스트림 분기기(Uplink Stream(US) Splitter, 110), HFC(Hybrid Fiber-Coaxial) 망(111) 및 케이블 모뎀(Cable Modem, 112)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the cable network system 100 includes a content server system 101, an external network 102, a DOCSIS Timing Interface (DTI) server 103, a plurality of CMTS cores 104, 105, and 106. 107), Operating System Support (OSS) Server 108, Edge-Quadrature Amplitude Modulation (EQAM), Uplink Stream (US) Splitter (110), Hybrid Fiber-Coaxial (HFC) Network (HFC) 111) and a cable modem (112).

컨텐츠 서버 시스템(101)은 전자 프로그램 가이드(Electronic Program Guide: EPG), VOD(Video On Demand) 서비스 컨텐츠등을 제공한다. The content server system 101 provides an electronic program guide (EPG), video on demand (VOD) service content, and the like.

외부 네트워크(102)는 고속 네트워크로서 케이블 네트워크의 백본망(Backbone network) 또는 핵심망(core network)일 수 있다.The external network 102 may be a backbone network or a core network of a cable network as a high speed network.

DTI 서버(103)는 복수의 CMTS 코어(104, 105, 106, 107)들간의 시간적 동기(synchronization) 및 CMTS 코어(104, 105, 106, 107)와 EQAM(109)간의 시간적 동기를 위해 동일한 시간을 제공한다. The DTI server 103 uses the same time for temporal synchronization between the plurality of CMTS cores 104, 105, 106, and 107 and the temporal synchronization between the CMTS cores 104, 105, 106, 107 and the EQAM 109. To provide.

OSS 서버(108)는 네트워크를 운용 및 관리한다. 예를 들어, OSS 서버(108)는 복수의 CMTS 코어(104, 105, 106, 107)들이 제한된 채널 용량을 공유하도록 네트워크 자원을 관리한다. The OSS server 108 operates and manages the network. For example, OSS server 108 manages network resources such that a plurality of CMTS cores 104, 105, 106, 107 share limited channel capacity.

EQAM(109)은 복수의 CMTS 코어(104, 105, 106, 107)에서 전달받은 매체 접근 제어(Medium Access Control: MAC) 데이터를 QAM으로 변조하여 물리채널인 케이블망으로 전송한다.The EQAM 109 modulates Medium Access Control (MAC) data received from the plurality of CMTS cores 104, 105, 106, and 107 into QAM and transmits the modulated data to a cable network, which is a physical channel.

상향스트림 분기기(110)는 일종의 RF(Radio Frequency) 신호 분기기로서, 단순히 하나의 RF 신호를 동일하게 모든 CMTS 코어(104, 105, 106, 107)로 분배해주는 기능을 수행한다. The upstream branching unit 110 is a kind of radio frequency (RF) signal branching unit, and simply performs the function of equally distributing one RF signal to all CMTS cores 104, 105, 106, and 107.

복수의 CMTS 코어(104, 105, 106, 107)는 DOCSIS 표준에서 기능별로 모듈화된 CMTS인 Modular-CMTS(M-CMTS) 코어일 수 있다. 이에 따르면 복수의 CMTS 코어(104, 105, 106, 107)가 MAC 계층의 기능을 담당하고, EQAM(109)이 물리계층의 기능을 담당한다. 이와 같이 여러 개의 CMTS 코어를 두고 각 CMTS 코어마다 특정 어플리케이션 또는 특정 서비스만을 지원하게 하여 CM들과 통신하게 하는 방법을 이용하면, 하나의 어플리케이션을 지원하는 CMTS 코어에 장애가 발생하더라도, 케이블 모뎀들은 해당 어플리케이션에 대한 서비스만 제공받지 못할 뿐 나머지 서비스는 계속 유지할 수 있게 된다. 또한 장애로 인한 초기화가 요구되지 않기 때문에 장애 복구가 매우 신속하게 이루어질 수 있다. The plurality of CMTS cores 104, 105, 106, and 107 may be Modular-CMTS (M-CMTS) cores, which are modularized TSTS in the DOCSIS standard. According to this, a plurality of CMTS cores 104, 105, 106, and 107 are responsible for the MAC layer function, and the EQAM 109 is responsible for the physical layer function. In this way, if multiple CMTS cores are used and each CMTS core supports only a specific application or a specific service and communicates with the CMs, the cable modems can support the application even if the CMTS core supporting one application fails. You will not only receive services for the service, but you will be able to continue with the rest of the service. In addition, failure recovery can be done very quickly because no initialization is required.

각각의 CMTS 코어(104, 105, 106, 107)는 특정 서비스를 지원하도록 설정된다. 예를 들어, CMTS 코어(104)는 VoIP(Voice over Internet Protocol) 서비스를 지원하고, CMTS 코어(105)는 DGS(DOCSIS Set-top Gateway) 서비스를 지원하며, CMTS 코어(106)는 VOD 서비스를 지원하고, 나머지 CMTS 코어(107)는 인터넷 서비스를 지원할 수 있다. 이와 같은 구조에서 하나의 CMTS 코어에 장애가 발생하면 해당 서비스만이 단절될 뿐 케이블 모뎀(112)과의 통신은 여전히 유효하며, 다른 서비스들은 정상적으로 제공될 수 있다. Each CMTS core 104, 105, 106, 107 is configured to support a particular service. For example, the CMTS core 104 supports Voice over Internet Protocol (VoIP) services, the CMTS core 105 supports DOCSIS Set-top Gateway (DGS) services, and the CMTS core 106 supports VOD services. And the remaining CMTS cores 107 may support Internet services. In this structure, if one CMTS core fails, only the corresponding service is disconnected, and communication with the cable modem 112 is still valid, and other services can be normally provided.

도 1에서는 4개의 CMTS 코어(104, 105, 106, 107)만을 도시하였으나, 이는 예시일 뿐이고 본 발명의 기술적 사상이 도 1에서 제시한 CMTS 코어의 개수에 한정되는 것은 아니다. In FIG. 1, only four CMTS cores 104, 105, 106, and 107 are illustrated, but this is only an example and the inventive concept is not limited to the number of CMTS cores shown in FIG. 1.

각 CMTS 코어(104, 105, 106, 107)는 DEPI(DOCSIS External PHY Interface) 규격에서 정의되는 인터페이스를 기반으로 하향링크 데이터를 EQAM(109)으로 전송한다. DEPI 규격에 따르면 다수의 CMTS 코어에서 하나의 EQAM으로 데이터 전송이 가능하다. Each CMTS core 104, 105, 106, 107 transmits downlink data to the EQAM 109 based on an interface defined in the DEPI (DOCSIS External PHY Interface) standard. According to the DEPI specification, data can be transmitted from one CMAM core to one EQAM.

상향스트림 분기기(110)를 통해 각 CMTS 코어(104, 105, 106, 107)로 상향링크 스트림이 입력되면, 각 CMTS 코어(104, 105, 106, 107)는 자신에게 해당하는 스트림만을 필터링(filtering)하여 취한다. When an uplink stream is input to each CMTS core 104, 105, 106, and 107 through the upstream brancher 110, each CMTS core 104, 105, 106, and 107 filters only the stream corresponding to it. filtering).

한편, 여러 개의 CMTS 코어가 케이블 모뎀들과 통신을 수행하기 위해서는 상향링크/하향링크 채널의 공유에 관한 해결책이 있어야 한다. 또한 채널 용량이 한정되어 있으므로 각 CMTS들이 일정량의 네트워크 부하를 초과하지 않는 관리 방법이 요구된다. On the other hand, in order for several CMTS cores to communicate with cable modems, there must be a solution related to uplink / downlink channel sharing. In addition, since channel capacity is limited, a management method is required in which each CMTS does not exceed a certain amount of network load.

도 2는 본 발명의 일 예에 따른 다수의 CMTS 코어들이 하향링크 채널을 공유하는 방법을 설명하는 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating a method in which a plurality of CMTS cores share a downlink channel according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, DOCSIS 3.0의 채널 결합 환경에서 4개의 CMTS 코어가 4개의 하향링크 채널을 공유하는 예를 보이고 있다. CMTS 1, CMTS 2, CMTS 3, CMTS 4는 각각 VoIP 서비스, DSG 서비스, VOD 서비스 및 인터넷 서비스를 제공한다. Referring to FIG. 2, four CMTS cores share four downlink channels in a channel combining environment of DOCSIS 3.0. CMTS 1, CMTS 2, CMTS 3 and CMTS 4 provide VoIP service, DSG service, VOD service and Internet service, respectively.

기본적으로 EQAM은 다수의 CMTS 코어가 특정 하향링크 채널을 공유하거나 아니면 각각이 다른 채널을 사용할 수 있도록 설정할 수 있다. DOCSIS 3.0 규격에서는 하향링크 채널 결합 기능 도입하여 하나의 케이블 모뎀이 여러 개의 하향링크 채널을 수신할 수 있다. 따라서 채널 별로 특정 서비스가 전송되는 형태로 구성도 가능하며 모든 채널을 공유하여 전송되는 형태도 가능하다. 예를 들어 도 2에서와 같이, CMTS 4와 CMTS 3은 하향링크 채널1과 채널 2를 각각 사용하고, CMTS 1과 CMTS 2는 하향링크 채널 3을 공유한다. Basically, EQAM can be configured so that multiple CMTS cores share a specific downlink channel or each can use a different channel. The DOCSIS 3.0 specification introduces a downlink channel combining function so that one cable modem can receive multiple downlink channels. Therefore, it is possible to configure the form in which a specific service is transmitted for each channel, and can also be transmitted by sharing all channels. For example, as shown in FIG. 2, CMTS 4 and CMTS 3 use downlink channel 1 and channel 2, respectively, and CMTS 1 and CMTS 2 share downlink channel 3.

CMTS 코어와 EQAM간의 인터페이스를 정의하는 DEPI 규격에는 데이터 전송 모드로서 PSP(Packet Streaming Protocol) 모드와 MPT(MPEG-2 TS mode)모드가 정의되어 있는데, 다수의 CMTS 코어가 4개의 채널을 공유하기 위해서는 MPT 모드보다는 PSP 모드가 바람직하다. The DEPI specification, which defines the interface between the CMTS core and EQAM, defines PSP (Packet Streaming Protocol) and MPT (MPT-2) modes as data transmission modes. PSP mode is preferred over MPT mode.

그 이유는 다음과 같다. 일반적으로 MPT 모드에서는 일반적으로 MAC 프레임이 전송되기 위해서 물리계층에서 규정된 입력 포맷인 MPEG-2 TS 패킷 형태로 변환한다. 즉 가변 길이의 MAC 프레임을 고정 길이의 TS(transport stream) 패킷으로 변환하여 일정한 속도로 전송되게 된다. 즉, MPT 모드를 사용하게 되면 이미 변환된 TS 포맷을 전송하여야 한다. 이 경우 각각의 CMTS 코어에서 생성된 TS 패킷들을 EQAM 수신하여 각각의 채널을 공유하여 보내고자 한다면, TS 패킷 헤더의 연속카운트(Continuous Count) 필드 값이 연속되지 않아 수신 측에서 수신 오류가 발생할 수 있다. 따라서 MPT 모드는 하향링크 채널을 공유하기에 부적합하다. The reason for this is as follows. In general, in the MPT mode, MAC frames are converted into MPEG-2 TS packets, which are input formats defined in the physical layer, in order to transmit the MAC frames. That is, a variable length MAC frame is converted into a fixed length TS (transport stream) packet and transmitted at a constant rate. That is, when the MPT mode is used, the TS format that has already been converted must be transmitted. In this case, if the TS packets generated by each CMTS core are to receive EQAM and share each channel, the reception error may occur at the receiving side because the value of the Continuous Count field of the TS packet header is not continuous. . Therefore, the MPT mode is not suitable for sharing the downlink channel.

반면, PSP 모드의 경우 CMTS 코어에서 EQAM으로 MAC 프레임을 그대로 전송한다. PSP 모드의 경우에는 EQAM이 MAC 프레임을 받아 TS 패킷으로 변환하기 때문에 MPT 모드와 같은 오류가 발생되지 않는다. 도 2에서와 같이 EQAM의 전송 큐(queue)에 각각의 CMTS 코어에서 전송된 MAC 프레임이 입력되면 이를 MPEG-2 TS 패킷으로 변환한다. 변환된 TS 패킷은 각 채널별로 전송되기 위해 채널별 전송 큐에 저장된다. 저장되는 순서는 도 2의 예와 같이 하나의 MAC 프레임이 여러 개의 TS 패킷으로 나누어지더라도, 수신측에서 MAC 프레임을 재조합할 수 있도록 하나의 MAC 프레임은 하나의 채널 내에 전송된다. 단 각 서비스 별로 DSID(Downstream Service ID)가 다르게 적용되어야 수신측에서 MAC 프레임 재조합 후 출력 순서를 재정렬할 수 있다.On the other hand, in the PSP mode, the MAC frame is transmitted from the CMTS core to the EQAM as it is. In the PSP mode, since the EQAM receives the MAC frame and converts it into a TS packet, an error such as the MPT mode does not occur. As shown in FIG. 2, when a MAC frame transmitted from each CMTS core is input to the transmission queue of EQAM, it is converted into an MPEG-2 TS packet. The converted TS packets are stored in the transmission queue for each channel so as to be transmitted for each channel. In the order of storing, even if one MAC frame is divided into several TS packets as in the example of FIG. 2, one MAC frame is transmitted in one channel so that the MAC frame can be reassembled at the receiving side. However, when the DSID (Downstream Service ID) is applied differently for each service, the receiver may rearrange the output order after MAC frame reassembly.

도 3은 본 발명의 일 예에 따른 다수의 CMTS 코어들이 상향링크 채널을 공유하는 방법을 설명하는 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a method in which a plurality of CMTS cores share an uplink channel according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, DOCSIS 3.0의 채널 결합 환경에서 4개의 CMTS 코어들이 4개의 상향링크 채널을 공유하여 대역을 할당하는 예를 제시한다. CMTS 1, CMTS 2, CMTS 3, CMTS 4는 서로 다른 서비스를 제공한다고 가정한다. Referring to FIG. 3, an example in which four CMTS cores share four uplink channels to allocate bands in a channel combining environment of DOCSIS 3.0 is provided. It is assumed that CMTS 1, CMTS 2, CMTS 3, and CMTS 4 provide different services.

상향링크에서는 여러 개의 물리적 채널이 결합될 수 있다. 하나의 CMTS 코어가 존재하는 경우와 달리, 다중 CMTS 코어 시스템에서는 다수의 CMTS 코어의 상향링크 채널에 대한 스케줄링을 하기 때문에 상대적으로 케이블 모뎀들에 대한 대역 할당이 복잡하다. 예를 들어 도 3과 같이 각 CMTS 코어마다 시간적으로 대역을 나누어 할당한다. 하향링크 채널은 모든 케이블 모뎀으로 데이터가 브로드캐스팅(Broadcasting)되는 방식이지만 상향링크 채널은 모든 케이블 모뎀에 각각 데이터를 전송하기 위해 채널이 논리적(logical)으로 시분할된다. In uplink, several physical channels may be combined. Unlike in the case where one CMTS core exists, the bandwidth allocation for cable modems is relatively complicated in the multiple CMTS core system because scheduling is performed for uplink channels of a plurality of CMTS cores. For example, as shown in FIG. 3, each CMTS core is divided into bands in time. The downlink channel is a method in which data is broadcast to all cable modems, but the uplink channel is logically time-divided into channels to transmit data to all cable modems.

DCOSIS에서 상향링크 대역의 할당은 MAP 메시지를 통해 이루어진다. MAP 메시지는 할당 대역에 대한 전송시간 및 길이 정보를 하향링크 채널을 통해 모든 케이블 모뎀으로 주기적으로 전송된다. 이로써 해당 시간 구간에 해당 케이블 모뎀이 데이터를 전송할 수 있다. In DCOSIS, uplink band allocation is performed through a MAP message. The MAP message is periodically transmitted to all cable modems through the downlink channel for transmission time and length information for the allocated band. This allows the cable modem to transmit data in the corresponding time period.

DOCSIS 3.0 규격에서는 물리적인 채널이 아닌 논리적 채널을 기준으로 하여 데이터를 전송한다. 도 3에서 각 CMTS 코어들이 시간적으로 상향링크 대역을 나누어 사용하고 있다. CMTS 코어에서 MAP 메시지는 자신이 사용하는 모든 물리채널에 대한 MAP을 시간적인 공백 없이 케이블 모뎀으로 전송하여야 한다. 즉 도 3의 예에서 각 CMTS 코어들은 자신이 사용하지 않는 구간에 대해서도 MAP 메시지를 생성하여야 하며 이 경우 MAP 메시지 내 모든 대역은 Null IE(Interval Element)로 정의된다. 케이블 모뎀의 입장에서는 동일 시간구간에 대해 모두 각 물리채널 별로 4개의 MAP 메시지가 존재하게 되고 해당 구간에 유효한 MAP 메시지로부터 대역을 할당 받는다. In DOCSIS 3.0 specification, data is transmitted based on logical channel, not physical channel. In FIG. 3, each CMTS core divides an uplink band in time. In the CMTS core, the MAP message must transmit the MAP for all physical channels used by the cable modem without any time gap. That is, in the example of FIG. 3, each CMTS core must generate a MAP message even for a section not used by itself, and in this case, all bands in the MAP message are defined as Null Interval Elements (IEs). From the cable modem's point of view, four MAP messages exist for each physical channel for the same time interval, and bands are allocated from valid MAP messages in the corresponding interval.

이와 같은 경우 실질적으로는 4개의 상향링크 물리채널이 존재하지만 논리적으로는 16개의 채널의 존재하게 된다. 이와 같은 상향링크 채널의 공유를 위해서는 각각의 CMTS 코어들 간에 채널 공유를 위한 채널 사용 구간을 사전에 약속하여야 하며 이는 OSS 서버가 각 CMTS 코어의 채널 운용 상황을 파악하여 동적으로 관리한다. In this case, there are substantially four uplink physical channels, but logically there are 16 channels. In order to share such an uplink channel, a channel usage interval for channel sharing between each CMTS cores must be promised in advance, and the OSS server grasps the channel operation status of each CMTS core and manages it dynamically.

한편, 상술한 본 발명에 따른 장치 및 방법은 컴퓨터에서 읽을 수 있는 코드/명령들(instructions)/프로그램으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 코드/명령들/프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크, 마그네틱 테이프 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드를 내장하는 매체(들)로서 구현되어, 네트워크를 통해 연결된 다수개의 컴퓨터 시스템들이 분배되어 처리 동작하도록 할 수 있다. 본 발명을 실현하는 기능적인 프로그램들, 코드들 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 쉽게 추론될 수 있다.Meanwhile, the apparatus and method according to the present invention described above may be embodied as computer readable codes / instructions / programs. For example, it may be implemented in a general-purpose digital computer for operating the code / instructions / program using a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include a magnetic storage medium (eg, ROM, floppy disk, hard disk, magnetic tape, etc.), an optical reading medium (eg, CD-ROM, DVD, etc.) and a carrier wave (eg Storage media, such as through the Internet). In addition, embodiments of the present invention may be implemented as a medium (s) containing computer readable code, such that a plurality of computer systems connected through a network may be distributed and processed. Functional programs, codes and code segments for realizing the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.

이러한 본 발명은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings for clarity, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.

Claims (1)

케이블 네트워크 통신 시스템에서 CMTS(Cable Modem Termination System)의 운용 시스템에 있어서,
매체 제어 접근(Medium Access Control: MAC) 계층의 기능을 수행하고, DEPI(DOCSIS External PHY Interface)를 기반으로 하향링크 MAC 데이터를 EQAM(Edge-Quadrature Amplitude Modulation)으로 전송하며, 기능별로 모듈화되고 서로 다른 서비스를 제공하는 복수의 CMTS;
상기 하향링크 MAC 데이터를 QAM 변조하여 물리채널로 전송하는 EQAM; 및
상기 복수의 CMTS간이 제1 시간동기 및 상기 복수의 CMTS와 상기 EQAM간의 제2 시간동기를 제어하는 DTI(DOCSIS Timing Interface) 서버를 포함하되,
상기 복수의 CMTS와 상기 EQAM은 PSP(Packet Streaming Protocol) 모드의 데이터 전송모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 CMTS 운용 시스템.

In the cable system communication system CMTS (Cable Modem Termination System) operating system,
It performs the function of Medium Access Control (MAC) layer and transmits downlink MAC data to Edge-Quadrature Amplitude Modulation (EQAM) based on DEPI (DOCSIS External PHY Interface). A plurality of CMTSs for providing a service;
EQAM for QAM modulation on the downlink MAC data and transmitting the same on the physical channel; And
A DOCSIS Timing Interface (DTI) server controlling a first time synchronization between the plurality of CMTSs and a second time synchronization between the plurality of CMTSs and the EQAM,
And the plurality of CMTS and the EQAM operate in a data transmission mode of a PSP (Packet Streaming Protocol) mode.

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