KR20130025816A

KR20130025816A - 상향스트림 채널 결합을 위한 해결책

Info

Publication number: KR20130025816A
Application number: KR1020120092324A
Authority: KR
Inventors: 니키 판테리아스; 에드워드 보이드; 스코트 홀룸스; 리사 데니; 안드레스 알바레즈
Original assignee: 브로드콤 코포레이션
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2013-03-12
Also published as: US9237030B2; EP2670086A2; EP2562965B1; HK1178346A1; KR101393295B1; EP2562965A3; EP2670086B1; CN102957630B; CN102957630A; EP2562965A2; EP2670086A3; HK1207757A1; US20130051443A1; TW201322683A; CN104753748A; TWI517626B

Abstract

무상태 요청 및/또는 제한된 경쟁-기반 요청을 지원하는 케이블 모뎀이 본원에서 제공된다. 일 예에서, 복수개의 상향스트림 채널들 상에서 통신하도록 구성된 물리층(PHY)이 제공된다. 경쟁-기반 플로우들을 위해 상향스트림 채널들의 제 1 서브셋상에서 경쟁-기반 요청을 이용하여 대역폭을 요청하고 그리고 무상태 플로우를 위해 상향스트림 채널들의 제 2 서브셋상에서 무상태 요청을 이용하여 대역폭을 요청하는 대역폭 요청기(bandwidth requestor)가 제공된다.

Description

상향스트림 채널 결합을 위한 해결책{SOLUTIONS FOR UPSTREAM CHANNEL BONDING}

관련된 출원에 대한 상호 참조(CROSS-REFERENCE TO RELATEED APPLICATION)

본 출원은 2011년 8월 23일자로 출원된 미국 가출원 번호 61/526,504 및 2012년 1월 05일자로 출원된 미국 가출원 번호 61/583,543의 이익을 주장하고, 그것의 각각은 그 전부가 참조로써 본원에 통합된다.

기술 분야

본 발명은 일반적으로 상향스트림(upstream) 채널 결합(channel bonding)에 관한 것이다.

케이블 텔레비전(CATV) 시스템은 더 이상 시청자들에게 텔레비전 프로그램들을 단지 제공하는 것에 한정되지 않는다. 추가하여, 텔레비전 프로그래밍의 전통적인 공중 무선 파 방송(the-air radio wave broadcasting)에 대비하여 광 파이버들, 동축 및 다른 케이블들에 의해, 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth?)등과 같은, 고객 댁내(customer premises)에 전송되는 신호를 통해 소비자(consumers)들에 CATV 시스템은 인터넷 접속(internet access), 및/또는 다른 서비스들을 제공한다.

케이블 텔레비전 시스템은 하나이상의 셋-탑(set-top) 디바이스들과 하나이상의 케이블 모뎀 종단 시스템들(CMTS : cable modem termination systems)사이의 비디오, 오디오 및/또는 데이터와 같은 정보의 이송(transfer)을 수행하기 위해 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) 준수 장비 및 프로토콜들을 이용할 수 있다. DOCSIS 설명서(specification)는 CMTS, 케이블 모뎀들(CMs)을 위한 산업 표준들 및 셋-탑 디바이스들을 위한 제어를 정의하는 CableLabs?에 의해 발행되는 일군의 설명서로 일반적으로 지칭한다. 일부에서, DOCSIS 설명서들은 케이블 시스템들상의 데이터를 운송하는 동작 지원 시스템들, 관리, 데이터 인터페이스들, 네트워크층(network layer), 데이터 링크층 및 물리층을 포함하는,한정되는 것은 아닌, 케이블 모뎀 시스템들의 다양한 측면들을 위한 조건들 및 객체들(objective)을 제시한다. "Data-Over-Cable Service Interface Specifications, DOCSIS 3.0, MAC and Upper Layer Protocols Interface Specification, CM-SP-MULPIv3.0-I16-110623" 제목의 DOCSIS 인터페이스 설명서는 그 전체가 참조로써 본원에 통합된다.

DOCSIS 케이블 시스템은 두개의 주요 컴포넌트들 : 고객 댁내에 하나이상의 케이블 모뎀들 및 헤드엔드에 위치한 CMTS를 포함한다. 본원에서 사용되는 것처럼,용어 "하향스트림(downstream)"은 CMTS으로부터 케이블 모뎀으로의 방향에서 정보의 이송을 지칭한다. 용어 "상향스트림(upstream)"은 케이블 모뎀으로부터 CMTS로의 방향에서 정보의 이송을 지칭한다.

케이블 모뎀을 위한 상향스트림 채널들의 수가 증가함에 따라, 상향스트림 채널 결합(channel bonding)의 복잡도(complexity)는 기하급수적으로 증가한다. 상향스트림 결합된 채널 그룹에 부가된 각 채널을 위해서, 각 부가 상향스트림 채널을 위해 케이블 모뎀에 의해 수행되는 모니터링(monitoring) 및 트랙킹(tracking) 기능들 또한 증가한다. 예를 들어, 각 상향스트림 채널을 위해서, 케이블 모뎀은 대역폭 요청의 시간, 얼마나 많은 대역폭이 요청되는지, 대역폭이 요청된 상향스트림 채널, 얼마나 많은 대역폭이 승인되었는지, 대역폭 승인(bandwidth grant)이 수신된 시간 및 승인이 수신된 하향스트림 채널을 저장 및 모니터해야한다. 따라서, 상향스트림 채널들이 증가됨에 따라서 대역폭 요청들을 저장 및 모니터하기 위해서 케이블 모뎀의 증가된 하드웨어 및 소프트웨어 복잡도가 요구된다.

본 발명은 일반적으로 상향스트림(upstream) 채널 결합(channel bonding)에 관한 것으로, 상향스트림(upstream) 채널 결합(channel bonding)을 위한 해결책을 제시한다.

일 측면에 따라, 케이블 모뎀이 제공되고, 케이블 모뎀은

복수개의 상향스트림(upstream) 채널들 상에서 통신하도록 구성된 물리층(PHY : physical layer)으로서, 상기 상향스트림 채널들은 제 1 서브셋 상향스트림 채널들 및 제 2 서브셋 상향스트림 채널들을 포함하는 상기 물리층; 및

상기 제 1 서브셋 상향스트림 채널들 상에서의 경쟁 슬롯들(contention slots)동안에만 대역폭을 요청하도록 구성된 대역폭 요청기(bandwidth requestor);를 포함하고, 상기 물리층은 상기 대역폭 요청에 응답하여 수신된 대역폭에 기반하여 상기 제 2 서브셋 상향스트림 채널들 상에서 데이터를 전송하도록 구성되고,

상기 물리층은 상기 제 1 서브셋 상향스트림 채널들 상에서만 대역폭 요청을 전송하고 그리고 상기 제 1 및 상기 제 2 서브셋 상향스트림 채널들 상에서 데이터를 전송하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 제 1 서브셋 상향스트림 채널들에 각 상향스트림 채널을 위해, 상기 대역폭 요청기는 경쟁-기반(contention-based) 데이터를 계산 및 저장하고 그리고 상기 제 2 서브셋 상향스트림 채널들을 위한 경쟁-기반 데이터는 계산 및 저장하지 않도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 제 1 및 제 2 서브셋 상향스트림 채널들에 각 상향스트림 채널을 위해, 상기 대역폭 요청기는 큐 깊이(queue depth)가 해당 상향스트림 채널상에서 전송된 시간, 상기 전송된 큐 깊이, 요청된 대역폭의 양 및 수신된 대역폭의 양을 저장하도록 구성된다.

바람직하게는, 경쟁-기반 요청에서, 상기 대역폭 요청기는 케이블 모뎀 종단 시스템( CMTS : Cable Modem Termination System) 또는 헤드엔드 스테이션(headend station)에 의해 지정된 경쟁 타임 슬롯들 동안에만 대역폭을 요청하도록 구성된다.

일 측면에 따라, 케이블 모뎀은

상향스트림 채널상에서 통신하도록 구성된 물리층(PHY : physical layer); 및

무상태 플로우(stateless flow)를 위해 상기 상향스트림 채널상에서 대역폭 요청을 발송하도록 구성된 대역폭 요청기(bandwidth requestor)를 포함하고, 상기 대역폭 요청기는 상기 무상태 플로우를 위해 상기 상향스트림 채널상에서 전송된 상기 대역폭 요청을 추적하는 상태 사이클(state cycle)를 저장 및 업데이트하지 않도록 구성되고,

상기 무상태 플로우는 실시간(real-time) 또는 비 실시간(non-real-time) 폴링(polling)을 요청하는 플로우를 제외한 모든 타입들의 플로우들을 포함한다.

바람직하게는, 무상태 플로우를 위해, 상기 대역폭 요청기는 상기 큐깊이(queue depth)가 상기 CMTS에 전송된 시간, 상기 전송된 큐 깊이, 상기 큐 깊이가 전송된 채널, 요청된 대역폭의 양 및 무상태 플로우를 위한 상기 상향스트림 채널을 위해 수신된 대역폭의 양을 저장하지 않는다.

바람직하게는, 무상태 플로우는 UGS(Unsolicited Grant Service) 플로우 또는 non-UGS-AD(Unsolicited Grant Service Activity Detect)를 제외한 서비스 플로우이다.

일측면에 따라, 케이블 모뎀은

복수개의 상향스트림(upstream) 채널들 상에서 통신하도록 구성된 물리층(PHY : physical layer); 및

경쟁-기반 플로우들(contention-based flows)을 위해 상기 상향 스트림 채널들의 제 1 서브셋(subset)상에서의 경쟁-기반 요청을 이용하여 대역폭을 요청하고 그리고 무상태 플로우(stateless flow)들을 위해 상기 상향 스트림 채널들의 제 2 서브셋상에서의 무상태 요청을 이용하여 대역폭을 요청하도록 구성된 대역폭 요청기;를 포함한다.

바람직하게는, 상향스트림 채널들의 상기 제 1 서브셋 그리고 상기 제 2 서브셋은 디스조인트(disjoint)된다.

바람직하게는, 상기 대역폭 요청기는 상향스트림 채널들의 상기 제 1 서브셋을 위해 대역폭 요청들을 추적(track)하고 상향 스트림 채널들의 상기 제 2 서브셋을 위해 대역폭 요청들을 추적하지 않는 요청-인지 상태 사이클(request-acknowldedgement state cycle)을 저장 및 업데이트한다.

바람직하게는, 상향스트림 채널들의 상기 제 1 서브셋을 위해, 상기 대역폭 요청기는 경쟁-기반 데이터를 계산 및 저장하도록 구성된다.

바람직하게는, 경쟁-기반 요청에서, 상기 대역폭 요청기는 지정된 경쟁 타임 슬롯들 동안에만 대역폭을 요청한다.

바람직하게는, 무상태 요청에서, 상기 대역폭 요청기는 무상태 플로우을 위해 요청-인지 상태 사이클을 유지하지 않고, 그리고 케이블 모뎀 종단 시스템( CMTS : Cable Modem Termination System)은 상기 무상태 플로우를 위해 상기 요청-인지 상태 사이클을 유지한다.

일측면에 따라, 케이블 모뎀은

채널 파라미터 셋(channel parameter set)을 저장하도록 구성된 메모리;를 포함하고, 상기 채널 파라미터 셋은 각 채널의 채널 특징들에 기반하여 두개이상의 상향스트림 채널들에 의해 공유된다.

바람직하게는, 상기 채널 파라미터 셋은 채널 주파수, 채널 변조, 프리앰블 및 FEC(Forward Error Correction)코드 중 적어도 하나를 포함한다.

바람직하게는, 실질적으로 유사한 SNR을 가지는 채널들은 채널 파라미터 셋을 공유한다.

바람직하게는, 상기 PHY는 실질적으로 유사한 SNR을 가지는 채널들을 표시하는 신호를 제공한다.

일 측면에 따라, 케이블 모뎀 종단 시스템( CMTS : Cable Modem Termination System)은

제 1 플로우를 위해 케이블 모뎀의 상향스트림 채널상에서 대역폭 요청을 수신하도록 구성된 상향스트림 물리층(PHY : physical layer) 복조기(demodulator); 및

상기 제 1 플로우가 무상태 요청을 위해 프로비저닝(provision)된때 상기 제 1 플로우를 위해 대역폭을 할당하고 그리고 요청-인지 상태 사이클을 유지하도록 구성된 대역폭 할당기;를 포함한다.

본 발명에 따른 상향스트림 채널 결합을 위한 해결책에 따르면 케이블 모뎀에 의해 저장 유지되어야 하는 정보의 양이 현저하게 줄어들어 결합되는 상향스트림 채널의 수를 추가적으로 늘릴 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 추가적 이해를 제공하기 위해 포함되고 그리고 본 명세서의 일부를 구성하고 통합되는 수반 도면들은 본 발명의 실시예들을 예시하고 본 발명의 원리들을 설명하기 위해 서술과 함께 제공한다.
도 1a 는 본 개시의 실시예에 따른 예제 시스템을 예시한다.
도 1b 는 본 개시의 실시예에 따른 대표적인 상태 사이클(state cycle)을 예시한다.
도 2a 는 제한된 경쟁 기반(contention-based) 요청의 예를 예시한다.
도 2b 는 본 개시의 실시예에 따른 제한된 경쟁 기반 요청을 위한 대표적인 프로세스의 흐름도이다.
도 3a 는 본 개시의 실시예에 따른 무상태(stateless)요청을 예시한다.
도 3b 는 본 개시의 실시예에 따른 무상태를 위한 대표적인 프로세스의 흐름도이다.
도 4 는 본 개시의 실시예에 따른 무상태 및 제한된 경쟁 기반 요청을 위한 대표적인 프로세스의 흐름도이다.
도 5 는 본 개시의 실시예에 따른 무상태 플로우(flow)를 이용하는 케이블 모뎀들에 대역폭을 할당하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
도 6a 는 채널 파라미터 셋들의 예를 예시한다.
도 6b 는 본 개시의 실시예에 따른 공유된 채널 파라미터 셋들을 예시한다.
도 7 은 본 발명이 실행될 수 있는 대표적인 컴퓨터 시스템의 블럭도이다.
본 발명은 수반하는 도면들에 관련하여 서술될 것이다. 도면들에서, 같은 참조 번호들은 동일한 또는 기능적으로 유사한 요소들을 표시할 수 있다.

본 발명은 특정 응용을 위한 예시적인 실시예들과 관련하여 본원에서 서술되나 본 개시는 그것에 한정되지 않은 것이 이해되어야 한다. 본원에서 제공된 교리(teaching)들을 이용하는 당업자는 본 발명의 범위 및 본 개시가 중요한 활용이 되는 추가적인 분야들내에서 추가적 변형들, 응용들 및 실시예들을 인식할 것이다.

도 1a 는 본 개시의 실시예에 따른 예제 시스템(100)을 예시한다. 시스템(100)은 HFC 네트워크(106)을 통하여 하나이상의 케이블 모뎀들(104a-n)에 결합된 헤드엔드 또는 케이블 모뎀 종단 시스템(102)을 포함한다. 각 케이블 모뎀(104)은 하나이상의 클라이언트 디바이스들(112a-n)에 연결 또는 결합될 수 있다. 예시의 용이함을 위해, 케이블 모뎀(104a)는 다른 케이블 모뎀들보다 더 상세하게 도시된다.

케이블 모뎀(104)는 마스터 클럭(130), 상향스트림 물리층 변조기(upstream physical layer modulator(US PHY)(132), 하향스트림 물리층 복조기(downstream physical layer demodulator(DS PHY)(134)를 포함한다. US PHY(132) 및 DS PHY(134)는 매체 접근 제어(MAC : media access control)(136)에 결합된다. MAC(136)은 상향스트림 큐(queue)들(138a-n)에 결합된다. 상향스트림 큐들(138)은 CMTS(102)에 상향스트림 전송을 위해 데이터를 저장한다. 대역폭 요청기(144)(bandwidth requestor)는 상향스트림 큐들(138)에 결합된다. 케이블 모뎀(104)는 메모리(142)에 결합되는 프로세서(140)을 또한 포함한다. 본 개시의 실시예에 따른, 케이블 모뎀(104)에 의해 수행되는 본원에서 서술된 기능들은 메모리(142)에 저장된 명령어(instruction)들에 기반하여 프로세서(140)에 의해 수행될 수 있다. 케이블 모뎀(104)은 동축 케이블을 이용하여 HFC 네트워크(106)에 결합된다. 본원에서 서술된 실시예들은 HFC 네트워크 및 동축케이블을 이용하지만, 전송의 다른 방법들은 유선, 무선 또는 위성, 지상파(terrestrial)(예, 파이버 광(fiber optic), 구리, 꼬임쌍선(twisted pair),동축, 하이브리드 파이버-동축(HFC : hybrid fiber-optic)등), 라디오, 마이크로웨이브, 자유공간(free-space) 광학, 및/또는 전송의 어느 다른 형태 또는 방법을 포함하는 양(both) 전송 매체를 포함하지만 그것에 한정되는 것은 아니다.

US PHY(132)는 케이블 모뎀(104) 및 HFC 네트워크(106)의 상향스트림 채널들사이에서 물리층 인터페이스를 형성한다. 케이블 모뎀(104)는 상향스트림 채널들의 각각을 위해 별개의 US PHY(132)를 포함할 수 있다. 비디오, 음성,데이터 및/또는 CMTS(102)행의 제어 메시지들은 US PHY(132)에서 수집되어 CMTS(102)로 전송된다. US PHY(132)는 CMTS(102)로 상향스트림 전송을 위해 정보를 변조 및/또는 포맷(format)한다.

DS PHY(134)는 케이블 모뎀(104) 및 HFC 네트워크(106)의 하향 스트림 채널(들)사이에서 물리층 인터페이스를 형성한다. DS PHY(134)는 CMTS(102)로부터 모든 버스트(burst)들을 수신 및 복조(demodulate)한다.

통신 시스템(100)에 의해 사용을 위해 가용가능한(available) 주파수 스펙트럼은 "채널들(channels)"로 분할될 수 있다. 본원에서 사용되는 것처럼, 용어 "하향스트림 채널들"은 그 채널들 상에서 데이터가 CMTS(102)로부터 케이블 모뎀들(104)에 이송되는 채널들을 지칭한다. 용어 "상향스트림 채널들"은 그 채널들 상에서 데이터가 케이블 모뎀들(104)로부터 CMTS(102)로 이송되는 채널들을 지칭한다.

MAC(136)은 DS PHY(134)로부터 하향 스트림 신호들을 수신하고 적절한 때에 US PHY(132)에 상향스트림 신호들을 제공한다. MAC(136)은 케이블 모뎀(104)을 위한 데이터 링크 층의 낮은 서브층으로서 동작한다. 실시예들에서, MAC(136)은 단편화(fragmentation), 연접(concatenation), 페이로드 헤더 압축/확장(suppression/expansion) 및/또는 물리층상에서 운송되는 신호들을 위한 에러 체킹을 지원한다.

메모리(142)는 MAC(136)에 의해 처리된 때 신호들을 저장하기 위해서 MAC(136)와 상호작용할 수 있다. 메모리(142)는 프로세싱 활동들을 지원하기 위해 사용되는 다양한 보조 데이터를 또한 저장할 수 있다. 이런 보조 데이터는 보안 프로토콜(security protocol)들, 식별자들(identifiers), 규칙(rule)들, 정책(policy)들 등을 포함한다.

대역폭 요청기(144)는 클라이언트(112)를 위한 서비스 수준 협약(SLA : service level aggreement)및 상향스트림 플로우(flow)를 위한 서비스 품질(QoS),상향스트림 큐들(138)에 데이터 양에 기반하여 CMTS(102)로부터 대역폭을 요청한다. QoS는 서비스 응답 시간(service response time), 손실(loss), 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio), 누화(cross-talk), 반향(echo), 인터럽트(interrupt), 주파수 응답, 크기 수준(loudness level)들 등과 같은 케이블 모뎀(104) 및 CMTS(102)사이에서 연결 측면들에 조건들을 포함한다. SLA은 가용성(availability), 서비스가용성(serviceability), 성능(performance), 동작(operation)의 수준들 또는 과금(billing)과 같은 CMTS(102)에 의해 케이블 모뎀(104)에 제공되는 서비스의 다른 특징(attribute)들을 명시할 수 있다. 일 예에서, 대역폭 요청기(144)는 MAC(136)에 큐(138)의 큐 깊이(queue depth)를 표시하는 신호(133)를 생성한다. 큐 깊이는 CMTS(102)에 전송을 위해 상향스트림 큐(138)에서 데이터의 양을 표시한다. MAC(136)은 큐 깊이에 기반하여 대역폭 요청을 준비한다.

CMTS(cable modem termination system)(102)는 마스터 클럭(114), 상향스트림 PHY 복조기(122), 하향스트림 PHY 변조기(124) 및 MAC(120)을 포함한다. MAC(120)은 대역폭 할당기(bandwidth allocator)(116)에 결합된다. CMTS(102)는 메모리(128)에 결합된 프로세서(126)를 또한 포함한다. 본 개시의 실시예에 따른, CMTS(102)에 의해 수행되는 본원에서 서술되는 기능들은 메모리(128)에 저장된 명령어들에 기반하여 프로세서(126)에 의해 수행될 수 있다.

CMTS(102)는 HFC 네트워크(106)을 통하여 케이블 모뎀들(104)에 또한 결합된다.

US PHY(122)는 CMTS(102) 및 HFC 네트워크(106)의 상향스트림 채널들 사이에서 물리층 인터페이스를 형성한다. CMTS(102)는 상향스트림 채널들 각각을 위해 별개의 US PHY(122)을 포함할 수 있다. US PHY(122)는 케이블 모뎀들(104)로부터의 모든 버스트(burst)들을 수신 및 복조(demodulation)한다.

DS PHY(124)는 CMTS(102) 및 HFC 네트워크(106)의 하향스트림 채널(들)상이에서 물리층 인터페이스를 형성한다. 비디오, 음성,데이터 및/또는 케이블 모뎀들(104)행의 제어 메시지들은 DS PHY(124)에서 수집되어 개별 케이블 모뎀들(104)로 전송된다. DS PHY(124)는 하향스트림 전송을 위해 정보를 변조 및/또는 포맷(format)한다.

MAC(120)은 US PHY(122)로부터 상향스트림 신호들을 수신하고 적절한 때에 DS PHY(124)에 상향스트림 신호들을 제공한다. MAC(120)은 CMTS(102)을 위한 데이터 링크 층의 낮은 서브층으로서 동작한다. 실시예들에서, MAC(120)은 단편화(fragmentation), 연접(concatenation), 페이로드 헤더 압축/연장(suppression/expansion) 및/또는 물리층상에서 운송되는 신호들을 위한 에러 체킹을 지원한다.

메모리(128)는 MAC(120)에 의해 처리된 때 신호들을 저장하기 위해서 MAC(120)와 상호작용할 수 있다. 메모리(128)는 프로세싱 활동들을 지원하기 위해 사용되는 다양한 보조 데이터를 또한 저장할 수 있다. 이런 보조 데이터는 보안 프로토콜(security protocol)들, 식별자들(identifiers), 규칙(rule)들, 정책(policy)들 등을 포함한다.

대역폭 할당기(116)는 케이블 모뎀(104)의 대역폭 요청기(144)에 의해 생성된 대역폭 요청에 기반하여 케이블 모뎀(104)에 대역폭을 할당할 수 있다. 일 예에서, 이하에서 추가적으로 서술될 바와 같이, 대역폭 할당기(116)는 케이블 모뎀(104)의 상향스트림 채널들을 위해 상태(state)를 또한 저장할 수 있다. 대역폭 할당기(116)는 DS PHY(124)을 통하여 하향스트림 채널들 상에 참여하는 MAP 메시지들인 "승인(grant)"의 형태로 대역폭을 승인한다.

일 예에서, 클라이언트(112)는 퍼스널 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 셀폰(cellphone), PDA(personal digital assistant) 또는 iPod™ 또는 iPad™과 같은 미디어 플레이어를 포함하는, 한정되는 것은 아니지만, 어느 유선 또는 무선 디바이스일 수 있다.

케이블 모뎀(104)을 위한 상향스트림 채널들의 수가 증가함에 따라, 상향스트림 채널 결합의 상응하는 복잡도(complexity)는 증가한다. "상향스트림 채널 결합(upstream channel bonding)"은 케이블 오퍼레이터(operator)들이 MAC 층에서 더 큰 결합 그룹을 형성하기 위해 다중 채널들을 결합함으로써 케이블 모뎀 당 더 높은 상향스트림 대역폭을 제공하는 것을 허용한다. 상향스트림 결합 채널에 부가된 각 채널은 케이블 모뎀에 의해 수행되는 필수 모니터링 및 트랙킹 기능들을 기하급수적으로 증가시킨다. 예를 들어, 상향스트림 채널을 위해서, 케이블 모뎀은 대역폭 요청의 시간, 얼마나 많은 대역폭이 요청되는지, 대역폭이 요청된 상향스트림 채널, 얼마나 많은 대역폭이 승인되었는지, 대역폭 승인(bandwidth grant)이 수신된 시간 및 승인이 수신된 하향스트림 채널을 저장 및 모니터해야한다. 따라서, 상향스트림 채널들이 증가됨에 따라서 대역폭 요청들을 저장 및 모니터하기 위해서 케이블 모뎀의 증가된 하드웨어 및 소프트웨어 복잡도가 필요로 된다.

통상의 DOCSIS 시스템에서, 통상의 케이블 모뎀들은 DOCSIS 3.0에 정의된 상태 기반(stat-based) 프로세스들을 통하여 상향스트림 결합 관리를 담당한다. 이런 관리 책임(management obligation)은 각 채널이 부가됨에 따라 하드웨어/소프트웨어 책무들이 기하급수적으로 확장되어 확장성 문제(scalability problem)를 야기한다. 비록 더 많은 하향스트림 채널들이 부가됨에 따라 CMTS에 의한 하향스트림 결합은 용이하게 확장될 수 있을지라도, 부가된 각 채널이 순차곱셈으로(factorially) 복잡도를 증가시키기 때문에 상향스트림 결합은 CMTS에 의한 하향스트림 채널 결합보다 훨씬 더 복잡하다. 예를 들어, 하향스트림 방향에서, 채널 결합은 전체 제어하에 있는 CMTS을 가지고 통계적 다중화(statistical multiplexing)의 상대적으로 간단한 활동(exercise)이다. 그와 같이, CMTS는 동일한 시간에, 중첩 시간(overlapping time)상에서, 또는 다른 시간에 상이한 채널들 상으로 케이블 모뎀을 위해 상이한 패킷들을 전송할 수 있다. 그러나, 상향방향에서 CMTS는 어느 케이블 모뎀이 전송을 원하는지, 언제 그 케이블 모뎀이 전송할지 또는 각 케이블 모뎀이 얼마나 많은 데이터를 전송할지를 알지 못한다. 따라서, 각 케이블 모뎀은 "타임 슬롯(time slot)들"로 알려진 어떤 타임 인스턴스(instances in time)에 전송하기 위해 요청하고 그리고 허가(permission)을 얻어야만 한다. 추가적인 복잡한 문제들에서 결합 및 비결합(non-bonded) 채널들의 혼합이 현출될 수 있다.

통상의 DOCSIS 시스템들에서, "상태-기반(stat-based)" 대역폭 요청 메커니즘들은 통상의 케이블 모뎀에 의해 사용된다. 본원에서 지칭된 바와 같이 "상태-기반" 요청에서, 통상의 케이블 모뎀은 CMTS에 의해 정의된 경쟁 타임 슬롯들(contention time slots)동안에 CMTS에 대역폭 요청을 발송한다. 거기다가, 케이블 모뎀은 각 상향스트림 큐를 위하여 "상태 사이클(state cycle)" 또는 "요청-인지 상태 사이클(request-acknowledgement state cycle)"(이하 서술되는)을 유지해야 할 수 있다. DOCSIS 에서, 각 큐는 상향스트림 서비스 플로우(Service Flow)와 관련된다. 상태 사이클에 추가하여 또는 상호보완적으로, 케이블 모뎀은 서비스 플로우에 의해 활용되는 각 채널에 대하여 : 대역폭 요청이 발송되는 시간, 얼마나 많은 대역폭이 요청되는지, 대역폭이 요청된 채널, 얼마나 많은 대역폭이 승인되는지, 대역폭 승인이 수신된 시간, 승인이 수신된 채널, 상태 -기반 요청을 실행하는 각 상향스트림 서비스 플로우를 또한 저장할 수 있다.

도 1b 는 본 개시의 실시예에 따른 대표적인 상태 사이클(state cycle)(150)을 예시한다. 일 예에서, 케이블 모뎀은 하나이상의 네개의 상태들 : 즉, 요청 상태(requesting state)(152), 대기 상태(waiting state)(154), 인지 상태(acknowledge state)(156) 및 종료 상태(closed state)(158)에서 동작할 수 있다. 요청 상태(152)는 대역폭 요청기(144)가 CMTS로부터 대역폭을 요청하는 것을 표시한다. 일단 그 요청이 전송되면, 케이블 모뎀은 CMTS로부터 피드백(승인(grant) 또는 인지 "ack" 메시지와 같은)이 수신될때까지 대기 상태(154)에 진입한다. 인지 상태(156)는 CMTS가 요청을 수신했거나 또는 케이블 모뎀이 상응하는 승인을 수신했다는 것을 표시한다. 만약 케이블 모뎀이 미리 결정된 시간 주기를 넘어서 인지 상태(156) 또는 대기 상태(154)를 유지한다면, 케이블 모뎀은 요청 상태(152)를 재진입함으로써 다른 요청을 생성한다. 다른 말로 하면, 만약 케이블 모뎀이 미리 결정된 시간 주기내에 인지 메시지(acknowledgement message) 또는 승인 메시지(grant message)를 수신하지 못하면, 그러면 케이블 모뎀은 다른 요청을 생성할 것이다.

모든 요청들이 승인되거나 또는 다른 펜딩(pending) 또는 미처리된(outstanding) 요청들이 없게 된 후에, 케이블 모뎀(104)는 종료 상태(158)에 진입한다. 종료 상태(158)는 전송할 데이터가 더 이상 없거나, 모든 요청들이 승인되었거나 또는 대역폭이 더 필요로 하지 않는 것을 나타낸다. 대역폭이 다시 요구될때, 상태 사이클(150)은 다시 요청 상태(152)로 진입한다.

따라서, 상태-기반 요청 모드에서, 케이블 모뎀(104)은 각 상향스트림 채널을 위해 상태 사이클(150)을 저장하고,예를 들어 메모리(142)에서,그리고 유지/업데이트해야 한다.

상향스트림 결합 채널 특징(characteristics)들 때문에 패킷의 단편(fragment)들이 상이한 순서로 전송될 때 상태 사이클(150) 유지의 복잡도는 증가한다. 케이블 모뎀(104)의 모든 상향스트림 채널들을 가로질러서 스케쥴러(schedulers)(미도시)관리에 또 다른 문제가 발생한다. 상태-기반 요청 시스템에서, 인지(ACK)시간은 케이블 모뎀(104)에 의해 추적(track)될 수 있어야 한다. ACK 시간은 케이블 모뎀(104)의 각 상향스트림 채널을 위해 ACK 처리 및 ACK 펜딩 타임아웃(pending timeout) 시간을 포함한다. 요청은 케이블 모뎀(104)에 의해 특정 상향스트림 채널상에서 만들어질 수 있으나 CMTS(102)로부터 승인은 임의의 채널상으로 내려오게 되고 그럼으로써 승인 트랙킹(tracking)의 복잡도를 추가한다. 승인 트랙킹 프로세스를 더 복잡하게하여, 대역폭 승인은 다중 요청들을 위해 승인들의 서브셋(subset) 또는 연접(concatenation)일 수 있다. 따라서, 케이블 모뎀(104)를 위해 상향스트림 채널들의 수가 증가함에 따라, 각 채널에 대하여 저장되고 그리고 추적(track)되어야할 필요가 있는 데이터의 양은 상향스트림 채널 수들의 계승(factorila)으로 증가한다.

전형적으로 4 채널들까지인 DOCSIS 상향스트림 채널 결합은 상향방향의 8 채널들까지 확장된다. 그러나, 32 또는 48 채널들과 같은 큰 수의 채널들로 DOCSIS 상향스트림 결합을 늘리는 것은 어렵다. 한가지 특별한 어려움은 DOCSIS에서 사용되는 요청-승인 트랙킹 방법(request-grant tracking method)들에 있다. DOCSIS는 경쟁 요청(contention requesting) - 즉, 많은 케이블 모뎀들(104), 가능한한 모든 케이블 모뎀들(104)중에서 어느것이 CMTS(102)에 대역폭 요청 발송을 시도하는 상향스트림에 타임 슬롯들이 있다 - 를 실행한다. 이러한 요청들은 충돌할 수 있어서 CMTS(102)는 그 요청을 수신하지 못한다. 충돌을 최소화하기 위해서, 케이블 모뎀(104)이 경쟁 타임 슬롯동안에 전송을 시도할 수 있는 때에 대하여 규칙들이 있다. "경쟁 타임 슬롯(contention time slot)"은 어느 케이블 모뎀(104)이 CMTS(102)로부터 대역폭을 요청하는 동안에 CMTS(102)에 의해 할당된 시간 주기(a period of time)를 지칭한다. DOCSIS는 요청 충돌 문제에서 백오프 알고리즘(backoff algorithms)을 포함한 일련의 규칙들을 제공한다. 백오프 알고리즘 및 다른 규칙들이 작동하기 위해서, 케이블 모뎀(104)은 그것의 요청이 CMTS에 의해 수신되었는지 아닌지를 결정하는 방법을 가져야만 한다. 만약 요청이 수신되면, 케이블 모뎀은 재-요청 대역폭을 허용하지 않고, 그러나 만약 요청이 수신되지 않으면 케이블 모뎀은 CMTS로부터 대역폭 요청을 재시도할 수 있다. 요청이 CMTS(102)에 의해 수신되었는지 아닌지 결정하기 위해 사용되는 ACK 시간, 승인 펜딩(grant pending) 등에 관한 DOCSIS 메시지들 및 규칙들의 매우 복잡한 구조가 있다. DOCSIS 3.0에서, 각 채널은 모든 다른 채널에 관한 요청 시간, ACK 시간에 대한 정보를 필요로 하기 때문에 이러한 구조들/규칙들/등의 모두를 실행하는 복잡도는 채널들의 수들보다 훨씬 빨리 커진다. 서비스 플로우가 경쟁-기반 대역폭 요청을 발송할 수 있는 각 채널을 위해 케이블 모뎀은 "경쟁-기반 데이터"를 계산 및 저장해야만 한다. 본원에서 지칭되는 경쟁-기반 데이터는 ,예를 들어 백-오프 윈도우를 변수(variable) - 범위에서 랜덤 넘버(x)를 선택하여, 그리고 서비스 플로우와 관련된 모든 채널들을 가로질러서 x 많은 요청 기회들을 카운팅하여(counting off) - 에 곱함으로써,백-오프 윈도우를 함께 더함으로써, 계산 될 수 있다. 따라서, 추가된 각 새로운 채널에 관하여 경쟁-기반 요청을 시행하는 것은 각 새로운 채널들을 위해 경쟁-기반 데이터를 계산 및 유지하는 것을 수반할 수 있고 그럼으로써 복잡도는 상당히 증가한다.

제한된 경쟁-기반 요청(Limited contention-based requesting)

상기 서술된 문제들을 극복하기 위해서, 본 개시의 실시예에 따른, 케이블 모뎀(104)은 "제한된 경쟁-기반 요청(limited contention-based requesting)" - 경쟁-기반 대역폭 요청이 발생하는 채널들을 제한하고, 그럼으로써 단지 경쟁-기반 채널들을 위해서 저장되고 그리고 유지되는 상태를 필요로 하는 것을 지칭 - 을 실행할 수 있다. 경쟁-기반 요청을 위해 사용되지 않는 채널들 및 경쟁-기반 요청을 위해 사용되는 채널들은 CMTS(102)에 상향스트림 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다.

도 2a 는 제한된 경쟁 기반(contention-based) 요청의 예를 예시한다. 도 2a 에 도시된 바와 같이, 상향스트림 PHY(132)는 상향스트림 채널들(200)상에서 CMTS(102)로 정보를 전송한다. 상향스트림 채널들(200)은 제 1 서브셋 상향스트림 채널들(202) 및 제 2 서브셋 상향스트림 채널들(204)을 포함한다. 도 1로 돌아가서 보면, 제한된 경쟁-기반 요청에서, 대역폭 요청기(144)는 단지 제 1 서브셋 상향스트림 채널들(202)에 관한 경쟁 슬롯들 동안에 대역폭을 요청한다. 제 2 서브셋 상향스트림 채널들(204)은 CMTS(102)에 단지 상향스트림 데이터를 전송하기 위해 사용되고 그리고 경쟁-기반 요청을 위해서는 사용되지 않는다. 경쟁-기반 요청이 발생하는 채널들을 제한함으로써, 경쟁-기반 데이터는 단지 채널(202)들을 위해서 유지되어야만 하고 그럼으로써 메모리(142)의 양 및 프로세서(140)에 의해 필요로 하는 프로세싱의 양은 감소된다. 상태-기반 데이터,예를 들어 상태 사이클(150),은 여전히 각 상향스트림 채널(202)을 위해서 여전히 유지될 수 있다. 일 예로서, 상향스트림 데이터는 제 1 서브셋 상향스트림 채널들(202) 및 제 2 서브셋 상향스트림 채널들(204)상에서 전송될 수 있으나 그러나 경쟁-기반 요청은 제 1 서브셋 상향스트림 채널들(202)에 제한된다.

서브셋 채널들(202)에 경쟁-기반 요청의 수를 제한함으로써, 채널들(204)와 같은 임의 수의 비-경쟁-기반 채널들은 채널들(204)은 채널들(202)에 비교되었을 때 적은 오버헤드를 가지기 때문에 복잡도에서 작은 증가를 제공할 수 있다. 유니캐스트 요청 기회들은 임의의 상향스트림 채널상에서 나타날 수 있고 그리고 임의 타입의 요청(경쟁 또는 다른방식의)에 대한 응답에서 승인은 임의의 다운스트림 채널상에 나타날 수 있다. 따라서, 시스템의 전체 용량(capacity)은 채널들(202)을 위해서 요구되는 것 이외의 경쟁-기반 트랙킹의 복잡도 증가 없이 많은 채널들을 늘릴 수 있다.

일 예에서, 케이블 모뎀(104)은 경쟁 기회들이 존재하는 때를 계속 파악할 수 있고 그리고 모든 상향스트림 채널들(200)을 가로질러서 그것들을 동시에 카운트할 수 있다. CMTS(102)는 모든 상향스트림 채널(200)에 경쟁 요청 기회들을 놓을 수 있다. 케이블 모뎀(104)의 프로비저닝(provisioning)은 어느 상향스트림 채널들(200)이 경쟁 기회들에 응답하기 위해서 이 특정 케이블 모뎀에 의해 사용되는지를 결정한다. 케이블 모뎀(104)의 프로비저닝은 DOCSIS 구성 파일, CMTS로부터의 DOCSIS MAC 관리 메시지, 네트워크 관리 시스템으로부터의 SNMP(Simple Network Management Protocol) 명령들(commands) 또는 다른 수단들을 통하여 행해질 수 있다. 제한된 경쟁-기반 요청들에서, 케이블 모뎀은 그것이 상향스트림 채널들(202) 중 하나에 대역폭 요청을 하는 때를 계속 파악하고 그리고 다른 상향스트림 채널(204)와 정보를 공유한다. 케이블 모뎀(104)은 경쟁-기반 요청을 위해 일부 상향스트림 채널(202)을 사용하고 나머지 채널들(204)은 경쟁 요청을 위해 사용되지 않도록 하기위해 예를 들어 CMTS(102)에 의해 프로비저닝 될 수 있다.

도 2b 는 본 개시의 실시예에 따른 케이블 모뎀에 의해 수행되는 제한된 경쟁 기반 요청을 위한 대표적인 프로세스(200)의 흐름도이다. 프로세스(210)는 도 1-2에서 도시된 예시 동작 환경에 계속 관련하여 서술될 것이다. 그러나, 프로세스는 그 실시예에 한정되지 않는다. 프로세스(210)에서 일부 단계들은 도시된 순서에 반드시 발생할 필요가 없는 것에 주목한다. 일 예에서, 단계들은 케이블 모뎀(104)에 의해 수행된다.

step 212에서, 경쟁-기반 요청을 위해서 지정된(assigned) 제 1 서브셋 상향스트림 채널들 상의 경쟁 슬롯(contention slot)동안에 대역폭이 요청된다. 예를 들어, 경쟁-기반 요청을 위해서 지정된 상향스트림 채널들(202)상에서 대역폭이 요청된다.

step 214에서, 경쟁-기반 요청을 위해 지정된 단지 제 1 서브셋 상향스트림 채널들을 위해서 상태는 유지된다. 예를 들어, 상태(150)은 제 1 서브셋 상향스트림 채널들(202)의 각각을 위해서 유지된다.

step 216에서, 대역폭 승인 수신된다. 예를 들어, step 212에서 발송된 대역폭 요청에 응답하여 대역폭 승인이 CMTS(102)로부터 수신된다.

step 218에서, 데이터는 step216에서 수신된 대역폭에 기반하여 상향스트림 전송된다. 예를 들어, 데이터는 제 2 서브셋 상향스트림 채널들(204)상에서 또는 step 216에서 CMTS로부터 수신된 승인 대역폭에 기반하여 제 1 서브셋 상향스트림 채널들(202) 및 제 2 서브셋 상향스트림 채널들(204)상에서 전송된다.

무상태 요청(Stateless Requesting)

추가적인 예에서, 상향스트림 결합을 늘리는 것에 관하여 상기에서 서술된 문제들을 극복하기 위해서, 본 개시의 실시예에 따른, 케이블 모뎀(104) 및 CMTS(102)는 "무상태(stateless)" 요청을 실행할 수 있다. 본원에서 서술된 "무상태 요청"에서, 케이블 모뎀(104)은 무상태 요청을 위해 프로비저닝되는 서비스 플로우를 위해서 상태 사이클(150)을 저장 또는 업데이트하지 않는다. 케이블 모뎀(104)는 각 대역폭 요청이 전송되는 시간, 인지(acknowledgement)가 수신되는 시간, 각 요청이 수행되는 상향스트림 채널, 요청 시간, 얼마나 많은 대역폭이 요청되는지, 대역폭이 요청된 채널, 얼마나 많은 대역폭이 승인되었는지, 또는 대역폭 승인이 수신된 시간 그리고 그것이 수신된 채널을 더 이상 저장할 필요가 없다. 일 예에서, CMTS(102)는 요청의 시간, 얼마나 많은 대역폭이 요청되는지, 대역폭이 요청된 채널, 얼마나 많은 대역폭이 각 플로우를 위해 승인되었는지 그리고 무상태 요청을 위해서 프로비저닝되는 각 케이블 모뎀(104)의 각 상향스트림 채널, 각 요청이 수행되는 상향스트림 채널과 함께 상태 사이클(150)을 저장 및 업데이트할 수 있다.

도 3a 는 무상태(stateless)요청을 예시한다. 본 예에서, 플로우(300a-n)는 "무상태 플로우(stateless flow)"로서 지칭된다. 본원에서 지칭되는 무상태 플로우는 무상태 요청을 실행하는 상향스트림 플로우이다. 예를 들어, 무상태 플로우(300a)는 음성 플로우 일 수 있고, 무상태 플로우(300b)는 데이터 플로우일 수 있다. 무상태 플로우(300a)와 같은 무상태 플로우는 채널들(200)과 같은 다중 상향스트림 채널들 상에서 전송할 수 있다. 그렇게, 무상태 플로우는 논리적인 구성(logical construct)이고 통신을 위해서 사용될 수 있는 주파수인 채널들과 혼동되지 않아야 한다. 무상태 플로우는 전송을 위해 하나이상의 채널들을 사용한다. 일 예에서, 도 1로 돌아가서, 무상태 요청에서, 대역폭 할당기(116)는 케이블 모뎀들(104)에 유니캐스트 폴(unicast poll)을 주기적으로 전송할 수 있다. 다른 실시예에서, 대역폭 할당기(116)는 케이블 모뎀들(104)이 대역폭을 요청할 수 있는 동안에 그것들에 경쟁 슬롯(contention slot)들을 지정할 수 있다. 대역폭 요청기(144)는 상향스트림 큐(138)의 큐 깊이를 결정할 수 있다. PHY(132)는 CMTS(102)에 결정된 큐 깊이를 전송한다. 대역폭 할당기(116)는 수신된 큐 깊이에 기반하여 케이블 모뎀(104)에 대역폭을 할당한다. 대역폭은 하향스트림 PHY 변조기(124)를 통하여 대역폭 승인의 형태로 전송된다.

상기에서 서술된 것과 같이, 무상태 요청에서, 케이블 모뎀(104)은 무상태 플로우(300)을 위해서 대역폭 요청 시간, 요청된 대역폭의 양, 대역폭이 요청된 채널, 요청된 대역폭을 위해서 케이블 모뎀 종단 시스템으로부터 승인이 수신되었는지 아닌지, 상태 사이클(150)를 저장하지 않는다.

일 실시예에서, 케이블 모뎀이 CMTS(102)에 그것의 큐 깊이를 발송할 기회를 가질 때마다 이전에 CMTS(102)에 발송된 큐 깊이 값이 얼마인지를 계속 파악하지 않고 그것은 그 순간에 큐 깊이의 현재 값을 발송한다. 대조적으로, 통상의 상태-기반 시스템들은 이전에 CMTS(102)에 발송한 큐 깊이를 계속 파악한다.

일 예에서, 임의 DOCSIS 플로우는 UGS(Unsolicited Grant Service)플로우 또는 non-UGS-AD(Unsolicited Grant Service Activity Detect)를 제외하고 무상태 플로우로서 프로비저닝될 수 있다. 이것은 UGS 및 UGS-AD 플로우들은 그와 같이 프로비저닝 되지 않고 무상태 방식에서 동작할 수 있기 때문이다.

일 예에서, 무상태 요청에서는 경쟁-기반 요청(contention-based requesting)이 없다. DOCSIS 또한 유니캐스트 폴링(unicast polling)을 가지고 있고 그리고 그것이 요청/전송 정책(Request/Transmission Policy)을 통하여 DOCSIS 모뎀에서 경쟁 요청을 턴 오프(turn off)하는 것이 가능하다. 그래서, DOCSIS에서 무상태 요청을 수행하기 위해서, 경쟁 요청(contention requesting)은 사용금지(disabled)되어야 할 수 있고 그리고 예를 들어, 대역폭 할당기(bandwidth allocator)(116)는 주기적 기반(periodic basis)으로 각 케이블 모뎀(104)에 유니캐스트 폴(unicast poll)들을 발송할 것이다. 케이블 모뎀(104)은 요청이 발송되어야 할 그 순간에 플로우를 위해서 상향스트림 큐(138)에 데이터 양을 보고함으로써 폴(poll)에 응답할 것이다. DOCSIS 3.0에서, 케이블 모뎀(104)은 만약 요청이 손실되지 않은 경우에, 동일한 데이터를 위해 두번 요청하지 않도록 보장하기 위해서 상향스트림 큐(138)에 데이터를 위하여 이전에 요청된 대역폭을 가지고 있는지를 계속 파악해야만 한다. 무상태 요청에서, 케이블 모뎀(104)은 이전에 보고된 것에 관계없이 단순히 상향스트림 큐(138)의 현재 큐 깊이(queue depth)를 보고한다.

CMTS(102)가 케이블 모뎀(104)로부터 요청을 수신한때, CMTS(102)는 그 요청의 시간을 결정할 수 있다. CMTS(102)는 그 요청시간 이후에 시작된 대역폭 요청 플로우에 승인(grant)을 이미 준적이 있는지를 추적(track)한다. 이런 것들은 미처리(outstanding)되었으나 요청의 시간에 아직 사용되지 않은 승인(grant)들 일 것이다. 그 요청에서의 큐 깊이로부터 미처리된/사용되지 않은 승인들을 차감(subtract)하는 것은 그 큐를 비우기 위해서 얼마나 더 많이 그 플로우에 승인이 필요한지를 CMTS(102)에 알려준다. CMTS(102)는 경합하는 서비스 플로우들의 요구들, 요청 플로우 관련된 QoS 및 케이블 모뎀(104)과 관련된 서비스 수준 협약(service level agreement)에 기반하여 이것의 일부에 승인하거나 전혀 승인하지 않을 수 있다. CMTS는 케이블 모뎀(104)에 그것의 요청은 청취되었고 그리고 결국 승인될 것이라는 "승인 펜딩(grant pending)"을 발송할 필요가 없기 때문에 무상태 요청(Stateless requesting)은 CMTS(102)의 부담을 또한 덜어준다.

무상태 요청을 가지고, 케이블 모뎀(104)에 의한 상태(150) 유지에 관련된 모든 요청/승인 트랙킹(request/grant tracking)이 배제되고, 그것은 케이블 모뎀(104)의 동작을 크게 단순화한다. CMTS(102)는 미처리되었지만 사용되지 않은 승인(grant)들을 계속 파악해야만 할 수 있다. 일 예에서, CMTS(102)는 추적을 유지하지 않을 수 있지만 그래서 그것은 케이블 모뎀들이 정확하게 요구하는 것보다 더 많은 대역폭을 케이블 모뎀들에 승인할 수 있다. 그러나, CMTS는 그것이 DOCSIS3.0에서 하는 것처럼, 모뎀들에게 MAP 메시지들내에 승인 펜딩을 더 이상 발송할 필요가 없다. 따라서, CMTS는 그것이 DOCSIS3.0 조건들하에서 처럼 동일한 양의 정보에 대하여 추적해야 할 수 있다. 따라서, CMTS(102)는 거의 변하지 않지만, 그러나, 모뎀(104)의 복잡도는 크게 감소된다.

도 3b 는 본 개시의 실시예에 따른 케이블 모뎀에 의해 수행되는 무상태 요청을 위한 대표적인 프로세스(310)의 흐름도이다. 프로세스(310)는 도 1 및 도 3에 도시된 예제 동작 환경과 계속 관련하여 서술될 것이다. 그러나, 프로세스는 이런 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 프로세스(310)에서 도시된 일부 단계들은 반드시 도시된 순서에 발생해야만 할 필요는 없는 것에 주목한다. 일 예로서, 단계들은 케이블 모뎀(104)에 의해 수행된다.

step 312에서, 상태 사이클(state cycle)의 저장 또는 유지없이 대역폭이 요청된다. 예를 들어, 채널들 중 어느 것을 위해 상태 사이클(150)의 유지없이 상향스트림 채널들(300)중 어느 것 상에서 대역폭이 요청된다. 대역폭은 CMTS(102)에 큐 깊이(queue depth)를 전송함으로써 요청될 수 있다.

step 314에서, 대역폭 승인이 수신된다. 예를 들어, step 312에서의 요청에 기반하여 대역폭 승인이 CMTS(102)로부터 수신된다.

step 316에서, step 314에서 수신된 대역폭 승인에 기반하여 데이터는 CMTS에 전송된다. 예를 들어, 데이터는 하나이상의 무상태 상향스트림 채널들(300)상에서 CMTS(102)로 전송된다.

제한된 경쟁-기반 및 무상태 요청(Limited contention-based and Stateless requesting)

일 실시예에서 케이블 모뎀(104)은 제한된 경쟁-기반 및 무상태 요청을 지원할 수 있다. 상기에서 서술된 경쟁-기반 요청은 상기에서 서술된 것과 같이 제한된 셋의 상향스트림 채널상에서 실행될 수 있다. 상기에서 서술된 무상태 요청(stateless requesting)은 경쟁-기반 채널들 상에서 또는 다른 수단들(유니캐스트 폴링(unicast polling))에 의해 기회가 주어졌을때 대역폭을 요청하는 무상태 플로우를 수반할 수 있다.

도 4 는 본 개시의 실시예에 따른 케이블 모뎀에 의해 수행되는 무상태 및 제한된 경쟁 기반 요청을 위한 대표적인 프로세스(410)의 흐름도이다. 프로세스(410)는 도 1에 도시된 예제 동작 환경과 계속 관련하여 서술될 것이다. 그러나, 프로세스는 이런 실시예들에 제한되는 것은 아니다. 프로세스(410)에서 도시된 일부 단계들은 도시된 순서에 반드시 발생할 필요가 없는 것에 주목한다. 일 예에서, 단계들은 대역폭 요청기(144)에 의해 수행된다.

step 412에서, 그것은 플로우가 무상태 또는 제한된 경쟁-기반 플로우로서 프로비저닝되는지가 결정된다. 예를 들어, 대역폭 요청기(144)는 플로우가 CMTS(102)에 의한 경쟁-기반 플로우 또는 무상태 플로우인지를 결정한다. 만약 플로우가 무상태 플로우이면, 프로세스는 step 416로 진행한다. 만약 플로우가 제한된 경쟁-기반 플로우이면, 프로세스는 step 414로 진행한다. 플로우는 CMTS(102)를 통한 케이블 오퍼레이터(cable operator)에 의하거나 또는 케이블 모뎀(104)의 메모리(142)에 저장된 명령어(instruction)들에 기반하여 프로비저닝될 수 있다.

step 414에서, 대역폭은 제한된 경쟁-기반 요청을 위한 제 1 서브셋 채널들 상에서 요청된다. 예를 들어, CMTS(102)에 의해 지정된 경쟁 슬롯들 동안에 대역폭을 요청하고 그리고 상태 사이클(150)을 유지함으로써 경쟁-기반 요청을 위해 프로비저닝되는 상향스트림 채널들 상에서 대역폭은 요청된다.

step 417에서, 비 경쟁-기반 정보는 경쟁-기반 요청을 사용하는 채널들을 위해 유지된다. 그러나 상태 사이클(150)과 같은 상태 정보는 그것들이 경쟁-기반이든 또는 경쟁-기반이 아니든 간에 모든 채널들을 위해서 유지된다.

step 416에서, 무상태 플로우를 위해 상태 사이클을 유지함이 없이 무상태 플로우를 위해 대역폭이 요청된다. 예를 들어, 그것들의 플로우를 위해 상태 사이클(150)을 유지함이 없이 무상태 요청을 위해 프로비저닝되는 무상태 플로우들 상에서 대역폭이 요청된다.

step 418에서, 대역폭 승인이 수신된다. 예를 들어, 대역폭 승인은 step 414 또는 416에서의 요청에 기반하여 CMTS(102)로부터 수신된다.

step 420에서, step 418에서 수신된 대역폭 승인에 기반하여 데이터는 CMTS로 전송된다. 예를 들어, 상태-기반 상향스트림 채널들(402) 또는 무상태 상향스트림 채널들(404)상에서 CMTS(102)로 데이터는 전송된다.

일 예에서, 무상태 요청은 경쟁 영역들과 함께 사용될 수 있다. 그러나, 경쟁 영역들(contention regions)은 통상의 DOCSIS에서와는 다르게 관리되어져야만 할 것이다. 모뎀이 그것의 이전 요청들을 계속 파악하지 않는 정의에 의해 그래서 케이블 모뎀은 그것의 요청들이 청취되었는지를 할 방법이 없는데 이것은 무상태 요청과 함께 사용되기 때문이다.

일 예에서, 모뎀은 무상태 요청을 사용할 수 있지만, 그러나 적어도 하나의 플로우 또는 작은 수의 플로우들을 위해서 경쟁-기반 요청들을 수행하도록 여전히 할 수 있다. 예를 들어, CMTS가 그 모뎀의 버전(version)을 결정하고 그리고 그 케이블 모뎀이 무상태 요청이 가능한지를 결정할때까지의 초기화(initialization)동안에 케이블 모뎀(104)은 통상의 DOCSIS 케이블 모뎀과 같이 동작하게 할 필요가 있을 수 있다. 다른 예에서, 케이블 모뎀이 이전 버전의 CMTS와 통신이 요구될 수 있다. 이 경우에, 경쟁-기반을 위해 채널들의 전체 수를 제한하는 것은 단지 경쟁-가능 플로우(contention-capable flow)들을 위해서만 사용될 수 있다. 예를 들어, 이 새로운 모뎀은 단일 서비스 플로우를 위해서 단지 단일 채널상에 경쟁 요청이 가능할 수 있다.

일 실시예에서, 시작(startup)동안에, 케이블 모뎀(104)은 무상태 케이블 모뎀, 제한된 경쟁-기반 케이블 모뎀 또는 제한된 경쟁-기반 및 무상태 케이블 모뎀의 조합으로서의 동작에 있을 수 있다. 일 실시예에서, CMTS(102)는 제한된 경쟁-기반 및 무상태 케이블 모뎀들을 지원한다. 예를 들어, CMTS(102)는 무상태 서비스 플로우를 지원하는 동안에 또한 제한된 경쟁-기반 서비스 플로우들을 위해 경쟁 타임 슬롯들을 지정할 수 있다. 만약 케이블 모뎀이 어떤 서비스 플로우를 위해서 제한된 경쟁-모드하에서 동작하도록 구성된다면, 케이블 모뎀(104)는 경쟁 타임 슬롯들을 위한 제한된 경쟁-기반 채널들(204)상에 응답할 수 있다. 만약 케이블 모뎀이 무상태 모드에서 동작하도록 구성된다면, 케이블 모뎀(104)은 CMTS(102)로부터 유니캐스트 폴(poll)들에 응답할 수 있다. 다른 예에서, 케이블 모뎀(104)은 제한된 경쟁-기반 및 무상태 모드들에서 동작하도록 구성될 수 있다.

도 5 는 본 개시의 실시예에 따른 무상태 플로우(flow)를 이용하는 케이블 모뎀들에 대역폭을 할당하기 위한 CMTS에 의해 수행되는 프로세스(500)의 흐름도이다. 프로세스(500)는 도1-4에서 도시된 예제 동작 환경과 계속 관련하여 서술될 것이다. 그러나, 프로세스는 이런 실시예들에 제한되는 것은 아니다. 프로세스(500)의 일부 단계들은 반드시 도시된 순서에 발생할 필요가 없다. 일 예에서, 단계들은 대역폭 할당기(116)에 의해 수행된다.

step 502에서, 무상태 플로우에 해당하는 대역폭 요청이 수신된다. 예를 들어, 대역폭 할당기(116)는 무상태 플로우에 해당하는 대역폭 요청을 수신한다.

step 504에서, 대역폭은 step 502에서 수신된 대역폭 요청에 기반하여 할당된다. 예를 들어, 대역폭 할당기(116)는 케이블 모뎀(104)로부터 큐 깊이(queue depth)를 포함하는 대역폭 요청을 수신할 수 있고, 그리고 그 수신된 큐 깊이에 기반하여 대역폭을 할당한다.

step 506에서, 상태는 무상태 플로우를 위해서 유지된다. 예를 들어, 대역폭 할당기(116)는 step 502에서 대역폭 요청을 생성한 케이블 모뎀(104)의 무상태 플로우에 해당하는 상태(150)를 유지한다.

step 508에서, 데이터를 수신한다. 예를 들어, step 506에서 승인된 대역폭에 응답하여 케이블 모뎀으로부터 데이터는 수신된다.

따라서, 도 1-5에 관한 상기 예제들은 복잡도(complexity)를 줄이고 동시에 메모리 공간을 절약하는 상향스트림 채널들을 보다 많이 늘리기 위한 해결책을 제공한다. 도 6a-b에 관하여 이하에서 서술되는 파라미터 셋(set)들을 공유하는 것은 추가로 메모리 공간을 절약하는 것을 제공한다.

공유된 채널 파라미터 셋들(Shared channel parameter sets)

통상의 DOCSIS 시스템에서, 케이블 모뎀(104)의 각 상향스트림 채널은 채널 파라미터 셋과 관련된다. 본원에서 지칭되는 "채널 파라미터 셋(channel parameter set)"은 물리층(PHY : physical layer) 파라미터들, 변조 율(modulation rate), 프리앰블 및 FEC(forward error correction) 코드등 중의 적어도 하나를 포함할 수 있고, 상향스트림 채널의 데이터 율을 정의하는데 사용된다. 도 6a 는 채널 파라미터 셋들의 예를 예시한다. 도 6a에서, 메모리(142)는 상향스트림 채널들(602a-n)에 해당하는 채널 파라미터 셋들(600a-n)을 저장한다. 그러나, 상향스트림 채널들의 수가 증가함에 따라, 각 상향스트림 채널을 위해 저장될 필요가 있는 채널 파라미터 셋들의 수 역시 증가한다. 케이블 모뎀(104)에 메모리(142)는 제한된 자원(resource)일 수 있다. 따라서, 본원에서 제시된 실시예들은 채널 파라미터 셋들의 수를 최소화하기 위한 해결책을 제공하고 그럼으로써 제한된 메모리 공간을 절약한다.

도 6b 는 본 개시의 실시예에 따른 공유된 채널 파라미터 셋들을 예시한다. 도 6b에서, 채널 파라미터 셋(600a)은 채널들(602a-c)에 의해 사용되고, 채널 파라미터 셋(600b)은 채널들(602d-e)에 의해 사용되고 그리고 채널 파라미터 셋(600n)은 채널들(602n-4 내지 602n)에 의해 공유된다. 미리-결정된 한계값(threshold)내의 실질적으로 유사한 SNR 율을 가지는 상향스트림 채널들(602)은 예를들어 MAC(136) 또는 프로세서(140)에 의한 상응하는 채널 파라미터 셋(142)과 관련된다. 이제, 각 상향스트림 채널(602)이 그것의 자체 채널 파라미터 셋(600)와 관련된 것을 DOCSIS는 필요로 한다.본원에서 서술된 채널 파라미터 셋(600)들을 공유함으로써 메모리(142)에서의 실제 절약이 상향스트림 채널들(602)의 수를 더 많이 늘리는 것으로 실현될 수 있다.

과제해결 수단(Summary) 및 요약(Abstract) 섹션들이 아닌, 상세한 설명(Detailed Description) 섹션은 청구항들을 설명하기 위해 사용되는 의도인 것을 이해할 것이다. 과제해결 수단 및 요약 섹션들은 발명자(들)에 의해 고려된 본 개시의 전부는 아니지만 하나이상의 대표적인 실시예들을 제시할 수 있고 따라서, 본 개시 및 첨부된 청구항들은 어쨌든 제한되는 의도는 아니다.

일반 목적 컴퓨터 시스템 예제(Example General Purpose Computer System)

본원에서 제시된 실시예들 또는 그것의 일부는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 및/또는 그것의 조합에 의해 실행될 수 있다.

본원에서 제시된 실시예들은 두개이상의 디바이스들 또는 하나의 디바이스의 서브컴포넌트들 사이에 어떤 통신 시스템에 적용된다. 본원에서 서술된 대표적인 기능들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 그것의 일부 조합에 의해 실행될 수 있다. 예를 들어, 본원에 주어진 논의에 기반한 당업자들에 이해될 것처럼 대표적인 기능들은 컴퓨터 프로세서들, 컴퓨터 로직, ASIC(application specific circuits), 디지털 신호 프로세서들등을 이용하여 실행될 수 있다. 따라서, 본원에서 서술된 기능들을 수행하는 임의 프로세서는 본원에서 제시된 실시예들의 사상(spirit) 및 범위(scope)내에 있다.

다음은 본원에서 제시된 내용의 실시예들을 실행하기 사용될 수 있는 일반 목적 컴퓨터 시스템을 서술한다. 본 내용은 하드웨에에 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합에 의해 실행될 수 있다. 결과적으로, 본 내용은 컴퓨터 시스템 또는 다른 프로세싱 시스템의 환경내에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 시스템(700)의 일 예가 도 7에 도시된다. 컴퓨터 시스템(700)은 프로세서(704)와 같은 하나이상의 프로세서들을 포함한다. 프로세서(704)는 특수 목적 또는 일반 목적 디지털 신호 프로세서일 수 있다. 프로세서(704)는 통신 인프라구조(706)(예를 들어, 버스(bus) 또는 네트워크)에 접속된다. 다양한 소프트웨어 실행들이 이 대표적인 컴퓨터 시스템에 관하여 서술된다. 이 서술을 읽은 후에, 다른 컴퓨터 시스템 및/또는 컴퓨터 아키텍쳐들을 이용하여 내용을 어떻게 실행하는지 관련 기술에 당업자에게 분명해질 것이다.

컴퓨터 시스템(700)은 메인 메모리(705) 가급적 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 또한 포함하고 그리고 보조 메모리(secondary memory)(710)를 또한 포함할 수 있다. 보조 메모리(710)는 예를 들어, 하드 디스크 드라이브(712), 및/또는 RAID 어레이(716) 및/또는 플로피 디스크 드라이브, 자기 테이프 드라이브, 광 디스크 드라이브등을 나타내는 이동식 저장 드라이브(714)를 포함할 수 있다. 이동식 저장 드라이브(714)는 주지 방식의 이동식 저장 유닛(718)로부터 판독 및/또는 이동식 저장 유닛에 기록한다. 이동식 저장 유닛(718)은 플로피 디스크, 자기 테이프, 광 디스크 등을 나타낸다. 인식되는 것처럼, 이동식 저장 유닛(718)은 거기에 컴퓨터 소프트웨어 및/또는 데이터를 저장하는 컴퓨터 사용 저장 매체를 포함한다.

대안적인 실행들에서, 보조 메모리(710)는 컴퓨터 프로그램들 또는 다른 명령어들을 컴퓨터 시스템(700)에 로드(load)되도록 허용하는 다른 유사한 수단들을 포함할 수 있다. 이런 수단들은 예를 들어,이동식 저장 유닛(722) 및 인터페이스(720)를 포함할 수 있다. 이런 수단들의 예들은 프로그램 카트리지(cartridge) 및 카트리지 인터페이스( 비디오 게임 디바이스들에서 발견되는 것과 같은), 이동식 메모리 칩(EPROM 또는 PROM) 및 관련된 소켓, 그리고 소프트웨어 및 데이터가 다른 이동식 저장 유닛들(722) 및 이동식 저장 유닛(722)로부터 컴퓨터 시스템(700)으로 이송되도록 허용하는 인터페이스들(720)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 시스템(700)은 통신 인터페이스(724)를 또한 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(724)는 소프트웨어 및 데이터가 컴퓨터 시스템(700) 및 외부 디바이스들 사이에서 이송되는 것을 허용한다. 통신 인터페이스들(724)의 예들은 모뎀, 네트워크 인터페이스(이더넷 카드와 같은), 통신 포트, PCMCIA 슬롯 및 카드 등을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(724)를 통하여 이송된 소프트웨어 및 데이터는 전자, 전자석(electromagnetic), 광 또는 통신 인터페이스(724)에 의해 수신될 수 있는 다른 신호들일 수 있는 신호들(728)의 형태일 수 있다. 이러한 신호들(728)은 통신 경로들(726)을 통하여 통신 인터페이스(724)에 제공된다. 통신 경로(726)는 신호들(728)을 실어나르고 그리고 유선 또는 케이블, 파이버 광들, 폰 선로(phone line), 셀룰러 폰 링크(cellular phone link), RF 링크 및 다른 통신 채널들을 이용하여 실행될 수 있다.

본원에서 사용되는 "컴퓨터 프로그램 매체(computer program medium)" 및 "컴퓨터 사용 가능한 매체(computer usable medium)"용어들은 이동식 저장 드라이브(714), 하드 디스크 드라이브(712)에 인스톨되는 하드 디스크, 및 신호들(728)과 같은 매체들을 일반적으로 언급한다. 이러한 컴퓨터 프로그램 제품들은 컴퓨터 시스템(700)에 소프트웨어를 제공하는 수단들이다.

컴퓨터 프로그램들(또는 컴퓨터 제어 로직으로 불리우는) 메인 메모리(705) 및/또는 보조 메모리(710)에 저장된다. 컴퓨터 프로그램들은 통신 인터페이스(724)를 통하여 또한 수신될 수 있다. 이런 컴퓨터 프로그램들이 실행된때 컴퓨터 시스템(700)이 본원에서 논의된 것처럼 본 내용을 실행하는 것을 가능하게 한다. 특별히, 컴퓨터 프로그램들이 실행된때 프로세서(704)가 본 내용의 프로세스들을 실행하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램들이 실행된때 프로세서(704)가 본원에서 흐름도를 참고로 하여 상기에서 서술된 단계들의 일부 또는 전부를 실행하는 것을 가능하게 한다. 내용이 소프트웨어를 이용하여 실행되는 경우 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램 제품에 저장될 수 있고 그리고 RAID 어레이(716), 이동식 저장 드라이브(714), 하드 드라이브(712) 또는 통신 인터페이스(724)를 이용하여 컴퓨터 시스템(700)에 로드된다.

다른 실시예에서, 내용의 특징들은 예를 들어 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)들 및 프로그램 가능한 또는 고정(static) 게이트 어레이들과 같은 하드웨어 컴포넌트들을 이용한 주로 하드웨어에서 실행될 수 있다. 본원에서 서술된 기능들을 실행하기 위해서 하드웨어 상태 기계(hardware state machine)의 실행은 관련 기술에 당업자들에 또한 분명하다.

결론(Conclusion)

다양한 실시예들이 위에서 서술되었지만, 이것은 한정이 아닌 예제의 방식에 의해 제시된 것임이 이해되어야만 한다. 본원에 제시된 실시예들의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 형태 및 세부사항에 다양한 변화들이 거기에 만들어질 수 있음은 관련 기술에 당업자에 분명하다.

본원에 제시된 실시예들은 특정 기능들의 수행 및 그것의 관계(relationship)를 예시하는 기능적인 빌딩 블럭들 및 방법 단계들의 도움으로 위에서 서술되었다. 이러한 기능적인 빌딩 블럭들 및 방법 단계들의 경계는 서술의 편의를 위해 본원에서 임의로 정의될 수 있다. 명시된 기능들 및 그것의 관계가 적절하게 수행되는 한 대안적인 경계들이 정의될 수 있다. 따라서 임의의 이런 대안적인 청구된 실시예들의 사상 및 범위내에 있다. 이런 기능적인 빌딩 블럭들은 이산 컴포넌트들, ASIC, 적절한 소프트웨어를 실행하는 프로세서들 및 그것의 임의 조합에 의해 실행될 수 있다. 본 실시예들의 너비(breadth) 및 범위는 상기-서술된 대표적인 실시예들의 어떤것에 의해 제한되지 않아야 하나 다음의 청구항들 및 그것의 등가물들에 따라서 단지 정의될 수 있다.

Claims

복수개의 상향스트림(upstream) 채널들 상에서 통신하도록 구성된 물리층(PHY : physical layer)으로서, 상기 상향스트림 채널들은 제 1 서브셋 상향스트림 채널들 및 제 2 서브셋 상향스트림 채널들을 포함하는 상기 물리층; 및
상기 제 1 서브셋 상향스트림 채널들 상에서의 경쟁 슬롯들(contention slots)동안에만 대역폭을 요청하도록 구성된 대역폭 요청기(bandwidth requestor);를 포함하고, 상기 물리층은 상기 대역폭 요청에 응답하여 수신된 대역폭에 기반하여 상기 제 2 서브셋 상향스트림 채널들 상에서 데이터를 전송하도록 구성되고,
상기 물리층은 상기 제 1 서브셋 상향스트림 채널들 상에서만 대역폭 요청을 전송하고 그리고 상기 제 1 및 상기 제 2 서브셋 상향스트림 채널들 상에서 데이터를 전송하도록 구성된, 케이블 모뎀.
청구항 1 에 있어서,
상기 제 1 서브셋 상향스트림 채널들에 각 상향스트림 채널을 위해, 상기 대역폭 요청기는 경쟁-기반(contention-based) 데이터를 계산 및 저장하고 그리고 상기 제 2 서브셋 상향스트림 채널들을 위한 경쟁-기반 데이터는 계산 및 저장하지 않도록 구성된, 케이블 모뎀.
청구항 1 에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 서브셋 상향스트림 채널들에 각 상향스트림 채널을 위해, 상기 대역폭 요청기는 큐 깊이(queue depth)가 해당 상향스트림 채널상에서 전송된 시간, 상기 전송된 큐 깊이, 요청된 대역폭의 양 및 수신된 대역폭의 양을 저장하도록 구성된, 케이블 모뎀.
청구항 1 에 있어서,
경쟁-기반 요청에서, 상기 대역폭 요청기는 케이블 모뎀 종단 시스템( CMTS : Cable Modem Termination System) 또는 헤드엔드 스테이션(headend station)에 의해 지정된 경쟁 타임 슬롯들 동안에만 대역폭을 요청하도록 구성된, 케이블 모뎀.
상향스트림 채널상에서 통신하도록 구성된 물리층(PHY : physical layer); 및
무상태 플로우(stateless flow)를 위해 상기 상향스트림 채널상에서 대역폭 요청을 발송하도록 구성된 대역폭 요청기(bandwidth requestor)를 포함하고, 상기 대역폭 요청기는 상기 무상태 플로우를 위해 상기 상향스트림 채널상에서 전송된 상기 대역폭 요청을 추적하는 상태 사이클(state cycle)를 저장 및 업데이트하지 않도록 구성되고,
상기 무상태 플로우는 실시간(real-time) 또는 비 실시간(non-real-time) 폴링(polling)을 요청하는 플로우를 제외한 모든 타입들의 플로우들을 포함하는, 케이블 모뎀.
청구항 5 에 있어서,
무상태 플로우를 위해, 상기 대역폭 요청기는 상기 큐 깊이(queue depth)가 상기 CMTS에 전송된 시간, 상기 전송된 큐 깊이, 상기 큐 깊이가 전송된 채널, 요청된 대역폭의 양 및 무상태 플로우를 위한 상기 상향스트림 채널을 위해 수신된 대역폭의 양을 저장하지 않는, 케이블 모뎀.
청구항 5 에 있어서,
무상태 플로우는 UGS(Unsolicited Grant Service) 플로우 또는 non-UGS-AD(Unsolicited Grant Service Activity Detect)를 제외한 서비스 플로우인, 케이블 모뎀.
복수개의 상향스트림(upstream) 채널들 상에서 통신하도록 구성된 물리층(PHY : physical layer); 및
경쟁-기반 플로우들(contention-based flows)을 위해 상기 상향 스트림 채널들의 제 1 서브셋(subset)상에서의 경쟁-기반 요청을 이용하여 대역폭을 요청하고 그리고 무상태 플로우(stateless flow)들을 위해 상기 상향 스트림 채널들의 제 2 서브셋상에서의 무상태 요청을 이용하여 대역폭을 요청하도록 구성된 대역폭 요청기;를 포함하는, 케이블 모뎀.
청구항 8 에 있어서,
상향스트림 채널들의 상기 제 1 서브셋 그리고 상기 제 2 서브셋은 디스조인트(disjoint)인, 케이블 모뎀.
청구항 8 에 있어서,
상기 대역폭 요청기는 상향스트림 채널들의 상기 제 1 서브셋을 위해 대역폭 요청들을 추적(track)하고 상향 스트림 채널들의 상기 제 2 서브셋을 위해 대역폭 요청들을 추적하지 않는 요청-인지 상태 사이클(request-acknowledgement state cycle)을 저장 및 업데이트하는, 케이블 모뎀.
청구항 8 에 있어서,
상향스트림 채널들의 상기 제 1 서브셋을 위해, 상기 대역폭 요청기는 경쟁-기반 데이터를 계산 및 저장하도록 구성된, 케이블 모뎀.
청구항 8 에 있어서,
경쟁-기반 요청에서, 상기 대역폭 요청기는 지정된 경쟁 타임 슬롯들 동안에만 대역폭을 요청하는, 케이블 모뎀.
청구항 8 에 있어서,
무상태 요청에서, 상기 대역폭 요청기는 무상태 플로우를 위해 요청-인지 상태 사이클을 유지하지 않고, 그리고 케이블 모뎀 종단 시스템( CMTS : Cable Modem Termination System)은 상기 무상태 플로우를 위해 상기 요청-인지 상태 사이클을 유지하는, 케이블 모뎀.
복수개의 상향스트림(upstream) 채널들 상에서 통신하도록 구성된 물리층(PHY : physical layer); 및
채널 파라미터 셋(channel parameter set)을 저장하도록 구성된 메모리;를 포함하고, 상기 채널 파라미터 셋은 각 채널의 채널 특징들에 기반하여 두개이상의 상향스트림 채널들에 의해 공유되는, 케이블 모뎀.
제 1 플로우를 위해 케이블 모뎀의 상향스트림 채널상에서 대역폭 요청을 수신하도록 구성된 상향스트림 물리층(PHY : physical layer) 복조기(demodulator); 및
상기 제 1 플로우가 무상태 요청을 위해 프로비저닝(provision)된때 상기 제 1 플로우를 위해 대역폭을 할당하고 그리고 요청-인지 상태 사이클을 유지하도록 구성된 대역폭 할당기;를 포함하는 케이블 모뎀 종단 시스템( CMTS : Cable Modem Termination System).