본 발명은 가입자 분배망에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이더넷 프로토콜을 이용하여 디지털 방송 서비스를 하는 시스템 및 그의 디지털 방송 데이터 전송 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a subscriber distribution network, and more particularly, to a system for digital broadcasting service using an Ethernet protocol and a method of transmitting digital broadcasting data thereof.
일반적인 이더넷(Ethernet) 장비를 이용한 통신망은 패킷 통신망이며 이는 주로 랜의 근거리 통신망 그리고 인터넷 통신망의 근간이 되고 있다.A general network using Ethernet equipment is a packet communication network, which is mainly the base of LAN local area network and Internet communication network.
가입자에서 사용하는 이더넷 통신망의 구성은 10Mbase-T가 주류를 이루고 있으며, 이는 근거리 네트워크에 주로 사용되고 있으며 주로 회사나 학교에서 사용하고 있다. 근래에는 메트로 이더넷 통신망이라 하여 가입자에 UTP-5(Unshield Twisted Pair) 케이블을 이용하여 100Mbase-T의 100Mbps의 인터넷 통신 서비스를 가정에 제공하고 있다.10Mbase-T is the mainstream of the Ethernet network used by subscribers, which is mainly used in local area networks, and is mainly used in companies and schools. Recently, it is called Metro Ethernet network and provides 100Mbase-T 100Mbps internet communication service to subscribers using UTP-5 (Unshield Twisted Pair) cable.
이더넷을 이용한 랜 통신망의 기술 및 장비가 발달하면서 각 가입자에 대한 고속 이더넷(Fast Ethernet:100Mbps)을 제공하는 메트로 이더넷 서비스가 가입자에게 제공되고 있다. 메트로 이더넷 서비스는 100Mbps의 통신 속도를 가지고 있으며, 100Mbps의 통신 속도에 의한 대역폭은 디지털 TV 대역폭 뿐만 아니라 HDTV(High Definition TV)를 서비스 할 수 있는 대역폭(19.39Mbps 또는 27Mbps)이며 동시의 수십 Mbps의 인터넷 통신 패킷을 처리하기에 충분한 대역폭이다.As the technology and equipment of LAN communication network using Ethernet have been developed, Metro Ethernet service providing Fast Ethernet (100Mbps) for each subscriber is provided to subscribers. The Metro Ethernet service has a communication speed of 100 Mbps, and the bandwidth by the communication speed of 100 Mbps is not only a digital TV bandwidth but also a bandwidth capable of serving a high definition television (HDTV) (19.39 Mbps or 27 Mbps). There is enough bandwidth to handle the communication packet.
한편, 방송과 통신간의 융합을 위한 방송 통신 통합시스템으로서, CATV망을 이용한 방송과 통신의 통합 시스템은, 사용자에게 디지털 방송, 아날로그 방송, 음성전화, 비디오서비스, 고속 인터넷 등의 방송 통신 서비스를 제공하기 위해 사용자와 서비스 노드 사이에 위치하며, 방송 사업자 및 통신 사업자로부터 전달받은 방송 신호와 통신 신호를 입력받아 전광 변환한 후 하나의 광신호로 묶어 보내는 서브 시스템인 OLT(Optical Line Terminal)와, OLT로부터 받은 정보를 사용자에게로 전달하는 사용자측 장치인 ONU(Optical Network Unit), 그리고, OLT와 ONU를 연결하는 광케이블과 ONU와 사용자를 연결하는 양방향 HFC(Hybrid Fiber Coaxial)으로 구성된다.On the other hand, as an integrated system of broadcast communication for convergence between broadcast and communication, the integrated system of broadcast and communication using CATV networks provides users with broadcast communication services such as digital broadcasting, analog broadcasting, voice telephony, video services, and high-speed Internet. OLT (Optical Line Terminal), which is located between user and service node, receives the broadcasting signal and communication signal from broadcasting service provider and telecommunication service provider, converts all optical signals and bundles them into one optical signal, and OLT It consists of an optical network unit (ONU), which is a user-side device that transmits information received from the user, and an optical cable connecting the OLT and the ONU, and a bidirectional hybrid fiber coaxial (HFC) connecting the ONU and the user.
이와 같은, 종래의 CATV 망을 이용한 방송·통신 통합 서비스 시스템은 데이터를 전송하기 위해서 서브 캐리어 아날로그(Sub-carrier analog) 광 전송을 하여야 하는데, 이때 전송 효율을 높이기 위하여 64-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)과 같은 복잡한 변조 방식들을 채택하고 있다.Such a broadcast / communication integrated service system using a conventional CATV network has to perform sub-carrier analog optical transmission in order to transmit data, and in this case, 64-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) to increase transmission efficiency. Complex modulation schemes such as
또한, 댁내 연결망이 동축 케이블 형태로 구성 된 것으로 전송 대역폭이 약 900Mhz 정도로 제한되어 있고, 방송의 경우 전 방송 채널들을 전 가입자들에게 전송하는 방식으로서 가입자의 대역폭 활용 측면에서도 매우 불합리한 구조로 되어 있으며, 동축 케이블의 전송 거리 제한도 있다.In addition, the home network is composed of coaxial cable, and the transmission bandwidth is limited to about 900Mhz, and in the case of broadcasting, all broadcasting channels are transmitted to all subscribers. There is also a limitation on the transmission distance of the coaxial cable.
게다가, 인터넷(Internet)/VOD(Video On Demand) 등 통신 서비스 부문에 있어서는 케이블 모뎀을 이용한 형태를 사용하는데, 이 경우 여러 사용자가 같은 대역에 연결되어 사용하는 것으로 각각의 가입자에게 제한적인 서비스 할당을 할 수 밖에 없고, 이로 인해 증가하는 가입자에 대해 효율적인 대역폭을 제공할 수 없는 문제점이 있다.In addition, in the communication service sector such as Internet / VOD (Video On Demand), a cable modem is used. In this case, multiple users are connected to the same band and limited service allocation to each subscriber is possible. Inevitably, there is a problem that can not provide an efficient bandwidth for the increasing subscriber.
따라서, 메트로 이더넷 통신망에서 사용되는 네트워크 스위치(이하 L2(Layer 2) 스위치라 함)를 이용하여 디지털 TV의 방송 MPEG 데이터를 이더넷 프레임에 실어 전송하면, 고속으로 MPEG 데이터를 전송할 수 있으며, 대역폭을 효율적으로 활용할 수 있을 것이다.Therefore, if the broadcast MPEG data of a digital TV is carried in an Ethernet frame by using a network switch (hereinafter referred to as L2 (Layer 2) switch) used in a metro Ethernet network, MPEG data can be transmitted at high speed and bandwidth can be efficiently saved. It can be used as.
따라서, 본 발명의 목적은, 이더넷 패킷 포맷을 이용하여 고속 이더넷 기가비트로 디지털 방송 데이터를 가입자 댁내 장치로 제공할 수 있는 디지털 방송 서비스 시스템 및 그의 그의 디지털 방송 데이터 전송 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a digital broadcast service system and a method for transmitting digital broadcast data thereof, which can provide digital broadcast data to a subscriber indoor device in fast Ethernet gigabit using an Ethernet packet format.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 이더넷 프로토콜을 이용한 디지털 방송 서비스를 하는 시스템에 있어서, 패킷 포맷의 소스 어드레스 필드에 방송 채널정보를 삽입하고 목적지 어드레스 필드에 수신장치의 MAC(Media Access Control) 어드레스를 삽입하여 방송 데이터 패킷을 생성하는 방송 데이터 서버와; 다수의 가입자 댁내 장치에 전송될 방송 채널 정보 및 채널 별 MAC 어드레스 정보가 테이블화된 스위칭 테이블이 저장되는 저장부와, 상기 스위칭 테이블에 기초하여 상기 방송 데이터 서버로부터 제공되는 방송 데이터 패킷을 해당 가입자 댁내 장치로 전송하고, 상기 가입자 댁내 장치로부터의 방송 채널 변경 요청에 따라 방송 채널을 스위칭하는 제2 L2 스위치를 갖는 ONU와; 상기 ONU의 제2 L2 스위치에 연결되어 가입자의 방송 채널 변경 요청에 따라 소스 어드레스 필드에 미리 할당된 MAC 어드레스를 삽입하고 목적지 어드레스 필드에 변경할 방송 채널 정보를 삽입하여 상기 제2 L2 스위치에 전송하는 상기 가입자 댁내 장치를 포함하는 것에 의해 달성된다.According to the present invention, in the system for digital broadcasting service using the Ethernet protocol, the broadcast channel information is inserted into the source address field of the packet format and the MAC (Media Access Control) address of the receiving apparatus is inserted into the destination address field. A broadcast data server inserted to generate a broadcast data packet; A storage unit storing a switching table in which broadcasting channel information and MAC address information for each channel to be transmitted to a plurality of subscriber premises devices are stored, and broadcasting data packets provided from the broadcasting data server based on the switching table. An ONU having a second L2 switch for transmitting to a device and for switching a broadcast channel in response to a broadcast channel change request from the subscriber premises device; Connected to a second L2 switch of the ONU, inserting a pre-allocated MAC address in a source address field according to a subscriber's request for changing a broadcast channel, and inserting broadcast channel information to be changed in a destination address field and transmitting the same to the second L2 switch; This is accomplished by including a subscriber premises device.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 목적은, 이더넷 프로토콜을 이용한 디지털 방송 서비스 시스템의 디지털 방송 데이터 전송 방법에 있어서, ONU에 내장된 L2 스위치에 가입자 별 채널 스위칭 테이블과, 채널에 대응하는 MAC 어드레스 테이블을 미리 저장하는 과정과; 방송 데이터 서버가 이더넷 패킷의 소스 어드레스 필드에 방송 데이터 채널정보를 삽입하고 목적지 어드레스 필드에 상기 L2 스위치의 MAC 어드레스를 삽입하여 방송 데이터 패킷을 생성하는 과정과; 상기 생성된 방송 데이터 패킷을 상기 ONU로 전송하는 과정과; 상기 ONU가 상기 방송 데이터 패킷을 수신하여 상기 스위칭 테이블에 기초하여 가입자 댁내 장치로 해당 채널의 방송 데이터 패킷을 전송하는 과정과; 상기 가입자 댁내 장치로부터 방송 채널 변경 요청 데이터 패킷을 수신하는 과정과; 상기 방송 채널 변경 요청 데이터 패킷의 목적지 어드레스 필드에서 가입자 댁내 장치의 MAC 어드레스를 추출하여 변경할 채널 정보를 인식하는 과정과; 상기 인식결과에 따라 요청된 방송 채널의 데이터 패킷이 전송되도록 스위칭하는 과정을 포함하는 것에 의해서도 달성될 수 있다.On the other hand, according to another field of the present invention, the above object, in the digital broadcast data transmission method of the digital broadcast service system using the Ethernet protocol, the channel switching table for each subscriber to the L2 switch built in the ONU and the MAC corresponding to the channel Storing the address table in advance; A broadcast data server inserting broadcast data channel information into a source address field of an Ethernet packet and inserting a MAC address of the L2 switch into a destination address field to generate a broadcast data packet; Transmitting the generated broadcast data packet to the ONU; Receiving, by the ONU, the broadcast data packet and transmitting a broadcast data packet of a corresponding channel to a subscriber premises device based on the switching table; Receiving a broadcast channel change request data packet from the subscriber premises device; Extracting a MAC address of a subscriber indoor device from a destination address field of the broadcast channel change request data packet and recognizing channel information to be changed; It can also be achieved by including the step of switching to transmit the data packet of the requested broadcast channel according to the recognition result.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same elements in the figures are represented by the same numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 1은 일반적인 L2 스위치의 포트 배열을 간략히 보인사시도이다. L2 스위치는 가입자 분배망에 위치하여 데이터 패킷의 스위칭 기능을 한다. L2 스위치는 가입자 댁내 장치의 NIC(Network Interface Card)와 연결되는 복수의 가입자 포트(포트1 ~ 포트n)와, 제1 기가비트 포트 및 제2 기가비트 포트를 갖는다. 제1 기가비트 포트는 이더넷(ethernet) 데이터 포맷 형태로 MPEG 데이터를 전송가능하게 하는 장비로서 후술할 방송 MPEG 데이터 서버에 연결된다.1 is a perspective view briefly showing a port arrangement of a typical L2 switch. The L2 switch is located in the subscriber distribution network to switch data packets. The L2 switch has a plurality of subscriber ports (port 1 to port n) connected to a network interface card (NIC) of a subscriber premises device, a first gigabit port, and a second gigabit port. The first gigabit port is a device that enables transmission of MPEG data in an Ethernet data format and is connected to a broadcast MPEG data server to be described later.
본 발명에 따라, L2 스위치의 제1 기가비트 포트는 MPEG 방송 데이터를 전송하기 위한 포트로 사용하고, 제2 기가비트 포트는 인터넷 데이터를 전송하기 위한 포트로 사용하기로 한다. 이에 따라 디지털 방송 데이터인 MPEG 전송 스트림(Transport Stream)이 이더넷 데이터 포맷에 실려 L2 스위치로 입력된다. 여기서, 본 발명에 따라 MPEG 전송 스트림에는 방송 채널 정보가 포함되어 있다. 제2 기가포트는 네트워크 스위치 또는 라우터에 연결된다.According to the present invention, a first gigabit port of the L2 switch is used as a port for transmitting MPEG broadcast data, and a second gigabit port is used as a port for transmitting Internet data. Accordingly, the MPEG transport stream, which is digital broadcast data, is loaded into the L2 switch in the Ethernet data format. Here, according to the present invention, broadcast channel information is included in an MPEG transport stream. The second gigaport is connected to a network switch or router.
일반적인 이더넷 패킷 구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 목적지 어드레스, 소스 어드레스, 길이(length), 데이터, 에러정정정보(FCS: Frame Check Sum)로 이루어진다. 패킷 포맷의 소스 어드레스 필드에는 송신측 장치의 MAC(Media Access Control) 어드레스를 삽입하고 목적지 어드레스 필드에는 패킷이 수신되어야 할 목적 장치의 MAC 어드레스가 삽입된다.As shown in FIG. 2, a general Ethernet packet structure includes a destination address, a source address, a length, data, and error correction information (FCS). The MAC address of the sending device is inserted into the source address field of the packet format, and the MAC address of the target device to which the packet is to be received is inserted into the destination address field.
본 발명에 따라, 이더넷 패킷 구조에서, 소스 어드레스 필드에는 방송 채널 정보가 삽입되고, 목적지 어드레스에는 제1 기가비트 포트의 MAC 어드레스가 삽입되어 L2스위치의 제1 기가비트 포트로 입력된다.According to the present invention, in the Ethernet packet structure, broadcast channel information is inserted into a source address field, and a MAC address of a first gigabit port is inserted into a destination address and input to a first gigabit port of an L2 switch.
도 3은 본 발명에 따라 이더넷 프로토콜을 이용하여 디지털 방송 서비스를 하는 시스템 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은, 케이블 방송국에 마련되어 방송용 MPEG 데이터를 제공하는 서버(이하 방송 MPEG 데이터 서버라 함)(20)와, 인터넷(25)를 통해 인터넷 데이터가 축적된 인터넷 서버(26)에 접속되는 OLT(Optical Line Termination)(30)와, 가입자 집단 건물(예를 들어, 아파트단지)에 마련되어 가입자들에게 방송 서비스 인터페이스를 제공하는 광통신망의 종단 장치인 ONU(Optical Network Unit)(40)와, 가입자의 댁내 장치인 셋탑박스(50)로 구성된다.3 is a system configuration diagram for digital broadcasting service using the Ethernet protocol according to the present invention. As shown in Fig. 3, the system of the present invention includes a server (hereinafter referred to as a broadcast MPEG data server) 20 provided in a cable broadcasting station for providing broadcast MPEG data, and internet data accumulated through the Internet 25. Optical Line Termination (OLT) 30 connected to the Internet server 26 and ONU (Optical), an end device of an optical communication network provided in a subscriber group building (for example, an apartment complex) to provide a broadcast service interface to subscribers. Network Unit 40, and the set-top box 50 that is the subscriber's home device.
OLT(30)에는 복수의 입력측 기가비트 포트와 출력측 기가비트 포트를 갖는 제1 L2 스위치(35)가 마련된다. 제1 L2 스위치(35)의 입력측 제1 기가비트 포트를 통해 네트워크 어댑터(21)가 내장된 방송 MPEG 데이터 서버(20)에 접속되고, 제2 기가비트 포트를 통해 인터넷(25)에 접속된다. 그리고, 출력측 한 쌍의 기가비트 포트마다 후술할 ONU(40)가 접속된다.The OLT 30 is provided with a first L2 switch 35 having a plurality of input side gigabit ports and output side gigabit ports. The network adapter 21 is connected to the embedded broadcast MPEG data server 20 through the first gigabit port on the input side of the first L2 switch 35, and is connected to the Internet 25 through the second gigabit port. The ONU 40 to be described later is connected to each pair of gigabit ports on the output side.
한편, ONU(40)는 아날로그 신호를 전송하는 케이블과 광시설들을 연결시켜주는 장치로서, 광신호를 광섬유 케이블을 통해 수신하여 전기신호로 변환시킨 후 역다중화하여 다수의 가입자 댁내 장치로 전송하고, 다수의 가입자 댁내 장치로부터 수신한 신호를 다중화하여 광신호로 변환시키는 기능을 한다. ONU(40)에는 OLT(30)의 제1 L2 스위치(35)에 접속되는 한 쌍의 입력측 기가비트 포트와 가입자 댁내 장치가 접속되는 다수의 가입자 포트를 갖는 제2 L2 스위치(45)가 마련된다. 제2 L2 스위치(45)는 OLT(30)의 제1 L2 스위치(35)의 출력측 한 쌍의 기가비트 포트와 광케이블로 연결되며, 제1 L2 스위치(35)로부터 방송 MPEG 데이터를 수신하기 위한 제1 기가비트 포트와, 인터넷 데이터를 수신하기 위한 제2 기가비트 포트와, 가입자 댁내 장치(50)가 접속되는 다수의 가입자 포트를 가진다.On the other hand, ONU (40) is a device for connecting the cable and the optical facilities for transmitting analog signals, receives the optical signal through the optical fiber cable, converts the electrical signal and then demultiplexed and transmits to a plurality of subscriber indoor devices, It functions to multiplex signals received from multiple subscriber indoor devices and convert them into optical signals. The ONU 40 is provided with a second L2 switch 45 having a pair of input side gigabit ports connected to the first L2 switch 35 of the OLT 30 and a plurality of subscriber ports to which subscriber indoor devices are connected. The second L2 switch 45 is connected to a pair of gigabit ports on the output side of the first L2 switch 35 of the OLT 30 by an optical cable, and is configured to receive broadcast MPEG data from the first L2 switch 35. It has a gigabit port, a second gigabit port for receiving Internet data, and a plurality of subscriber ports to which the subscriber premises device 50 is connected.
제1 L2 스위치(35)와 제2 L2 스위치(45)는 기가비트 포트 끼리 연결되어, 제1 기가비트 포트를 통해 MPEG 방송 데이터가 전송되고, 제2 기가비트 포트를 통해 인터넷 데이터가 ONU(40)로 전송된다.The first L2 switch 35 and the second L2 switch 45 are connected to each other by gigabit ports so that MPEG broadcast data is transmitted through the first gigabit port, and Internet data is transmitted to the ONU 40 through the second gigabit port. do.
한편, ONU(40)과 가입자 댁내 장치(50)는 단일 포트로 연결되며, 단일 포트를 통해 방송 MPEG 데이터와 인터넷 데이터가 전송된다.Meanwhile, the ONU 40 and the subscriber premises 50 are connected to a single port, and broadcast MPEG data and Internet data are transmitted through a single port.
가입자 댁내 장치(50)인 셋탑박스는 가입자로부터 채널 변경 요청이 있을 때마다 채널 변경 정보가 포함된 후술할 도 8의 구조의 패킷을 생성하여 ONU(40)의 제2 L2 스위치(45)로 전송한다.The set-top box, which is the subscriber premises device 50, generates a packet of the structure of FIG. 8 to be described later including channel change information whenever a channel change request is received from the subscriber, and transmits the packet to the second L2 switch 45 of the ONU 40. do.
도 4는 본 발명에 따른 제2 L2스위치(45)의 내부 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 포트로 구성되는 입출력부(51, 55)와, 채널별 MAC 어드레스 테이블과 가입자별 채널 테이블과 같은 스위칭 테이블이 저장되는 스위칭 테이블 저장부(52)와, 스위칭 테이블에 저장된 정보에 따라 채널을 스위칭하여 가입자 댁내 장치(50)로 제공하는 스위칭부(53)와, 스위칭 테이블에 기초하여 스위칭부(53)를 제어하는 제어부(54)로 구성된다.4 is a diagram illustrating an internal configuration of the second L2 switch 45 according to the present invention. As shown in FIG. 4, the input / output units 51 and 55 including a plurality of ports, a switching table storage unit 52 storing a switching table such as a MAC address table for each channel and a channel table for each subscriber, and switching A switching unit 53 for switching the channel according to the information stored in the table to provide to the subscriber indoor device 50, and a control unit 54 for controlling the switching unit 53 based on the switching table.
스위칭 테이블 저장부(52)에는 각 채널에 대응하는 MAC 어드레스 정보가 테이블로서 저장되며, 가입자 댁내 장치가 접속되는 각 포트(c, d,..,x)별로 일반 인터넷 통신을 위한 각종 사이트의 MAC 어드레스 정보가 테이블로서 저장된다.In the switching table storage unit 52, MAC address information corresponding to each channel is stored as a table, and MACs of various sites for general Internet communication for each port (c, d, .., x) to which the subscriber premises is connected. The address information is stored as a table.
제어부(54)는 가입자 댁내 장치(50)로부터 전송된 패킷을 체크하여, 채널 변경 요청 패킷인지 일반 인터넷 패킷인지 확인한다. 채널 변경 요청 패킷인지 확인할 때, 제어부(54)는 스위칭 테이블 저장부(52)에 저장된 후술할 도 5a의 스위칭 테이블에 기초하여 목적지 어드레스 필드에 채널별 MAC 어드레스 정보가 삽입되어 있는지 판단하고, 채널별 MAC 어드레스 정보가 삽입되어 있으면, 도 5b의 가입자별 채널 테이블을 업데이트한다. 그리고, 스위칭부(53)는 제어부(54)의 제어에 따라 방송 MPEG 데이터 서버(20)로부터 수신한 방송 데이터가 가입자 댁내 장치(50)로 전송되도록 스위칭한다. 한편, 제어부(54)는 가입자 댁내 장치(50)로부터 전송된 패킷이 인터넷 패킷이면 인터넷 데이터 전송을 위한 기가비트 포트 'b'를 통해 OLT(30)로 전송한다. 이에 대응하여, OLT(30)는 인터넷(25)을 통해 해당 인터넷 서버(26)에 연결되도록 한다.The controller 54 checks the packet transmitted from the subscriber premises apparatus 50 and checks whether it is a channel change request packet or a general Internet packet. When checking whether the packet is a channel change request packet, the controller 54 determines whether the MAC address information for each channel is inserted in the destination address field based on the switching table of FIG. 5A, which will be described later, stored in the switching table storage 52. If the MAC address information is inserted, the subscriber-specific channel table of Fig. 5B is updated. The switching unit 53 switches the broadcast data received from the broadcast MPEG data server 20 to be transmitted to the subscriber indoor device 50 under the control of the control unit 54. Meanwhile, if the packet transmitted from the subscriber indoor device 50 is an Internet packet, the controller 54 transmits the packet to the OLT 30 through the gigabit port 'b' for internet data transmission. In response, the OLT 30 is connected to the Internet server 26 through the Internet 25.
도 5a 내지 도 5c는 스위칭 테이블이다. 도 5a는 각 채널에 대응하는 MAC 어드레스를 도식화한 채널 별 MAC 어드레스 테이블이고, 도 5b는 각 가입자 포트별 채널 테이블이다. 그리고, 5c는 인터넷 패킷을 위한 각 가입자 포트별 MAC 어드레스정보를 도식화환 인터넷 연결 테이블이다.5A-5C are switching tables. FIG. 5A illustrates a MAC address table for each channel, which illustrates a MAC address corresponding to each channel, and FIG. 5B illustrates a channel table for each subscriber port. 5c is a schematic connection Internet connection table for MAC address information of each subscriber port for Internet packets.
제2 L2 스위치(45)의 제어부(54)는 가입자 댁내 장치(50)로부터 전송된 패킷을 수신하면, 패킷에 포함된 MAC 어드레스를 갖는 가입자 댁내 장치(50)의 가입자가 채널을 변경하고자 하는 것을 인식한다. 그리고, 스위칭 테이블 저장부(52)에 저장된 도 5b의 가입자별 채널 테이블을 업데이트한 후, 후술할 도 5a의 채널 별 MAC 어드레스 테이블에 기초하여, 스위칭부(54)를 스위칭하여 가입자가 원하는 채널의 방송 MPEG 데이터를 가입자 댁내 장치(50)로 전송한다.When the control unit 54 of the second L2 switch 45 receives the packet transmitted from the subscriber indoor device 50, the subscriber 54 of the subscriber indoor device 50 having the MAC address included in the packet wants to change the channel. Recognize. Then, after updating the subscriber-specific channel table of FIG. 5B stored in the switching table storage 52, the switching unit 54 is switched based on the channel-specific MAC address table of FIG. 5A to be described later. The broadcast MPEG data is transmitted to the subscriber indoor device 50.
그리고, 제어부(54)는 가입자 댁내 장치(50)로부터의 인터넷 패킷을 수신하면, 인터넷 패킷의 목적지 어드레스와 소스 어드레스를 판단하고, 도 5c의 인터넷 연결 테이블에 기초하여 스위칭부(54)를 스위칭함으로써 인터넷 연결을 수행한다.When the control unit 54 receives the Internet packet from the subscriber indoor device 50, the control unit 54 determines the destination address and the source address of the Internet packet, and switches the switching unit 54 based on the Internet connection table of FIG. 5C. Perform an internet connection.
도 6은 본 발명에 따라 방송 MPEG 데이터 서버(20)로부터 OLT(30)를 통해 ONU(40)의 제1기가비트 포트로 제공되는 MPEG 데이터의 패킷 구조이다. 본 발명에 따라, 이더넷 패킷 포맷의 소스 어드레스 필드에는 채널 정보가 삽입되고, 목적지 어드레스 필드에는 포트 'a'의 MAC 어드레스가 삽입되며, 데이터 필드에는 방송 MPEG 데이터가 삽입된다. ONU(40)의 제2 L2 스위치는 방송 MPEG 데이터 서버(20)로부터 채널 별로 입력되는 MPEG 데이터를 도 5a의 가입자별 채널 테이블에 기초하여, 해당 가입자 댁내 장치(50)로 전송되도록 한다.6 is a packet structure of MPEG data provided from the broadcast MPEG data server 20 to the first gigabit port of the ONU 40 through the OLT 30 according to the present invention. According to the present invention, channel information is inserted into a source address field of an Ethernet packet format, a MAC address of port 'a' is inserted into a destination address field, and broadcast MPEG data is inserted into a data field. The second L2 switch of the ONU 40 transmits the MPEG data input for each channel from the broadcast MPEG data server 20 to the corresponding subscriber indoor device 50 based on the subscriber channel table of FIG. 5A.
도 7은 가입자 댁내 장치로부터 전송되는 채널 변경 요청 패킷 구조이다. 도면에 도시된 바와 같이, 소스 어드레스 필드에는 가입자 댁내 장치(50)에 할당된 MAC 어드레스가 삽입되고, 목적지 어드레스 필드에는 변경하고자 하는 채널 정보가 삽입된 형식이다. 가입자가 방송 채널의 변경을 요청시, 제2 L2스위치(45)의 제1 기가비트 포트에서는 채널변경 요청 패킷이 입력된다. 제2 L2 스위치(45)의 제어부(54)는 채널변경 요청 패킷에서 변경할 채널을 인지하고, 도 5b의 가입자별 채널 테이블을 업데이트한다.7 is a channel change request packet structure transmitted from a subscriber premises device. As shown in the figure, the MAC address assigned to the subscriber indoor device 50 is inserted in the source address field, and channel information to be changed is inserted in the destination address field. When the subscriber requests to change the broadcast channel, a channel change request packet is input to the first gigabit port of the second L2 switch 45. The control unit 54 of the second L2 switch 45 recognizes a channel to be changed in the channel change request packet and updates the subscriber channel table of FIG. 5B.
도 8은 채널 변경 요청 패킷에 따라 스위칭된 MPEG 데이터의 패킷의 구조이다. 방송용 MPEG 데이터 서버(20)는 패킷을 생성할 때, 목적지 어드레스 필드(81)에 가입자 댁내 장치(50)의 MAC 어드레스를 삽입하고, 소스 어드레스 필드(82)에 변경된 채널정보를 삽입하며, 데이터 필드(83)에 데이터를 삽입하여 구성한다.8 is a structure of a packet of MPEG data switched according to a channel change request packet. When generating a packet, the broadcast MPEG data server 20 inserts the MAC address of the subscriber premises device 50 into the destination address field 81, inserts the changed channel information into the source address field 82, and the data field. Data is inserted into 83 to configure.
도 9는 본 발명에 따른 가입자 분배망 구조에서 인터넷 데이터의 패킷 구조이다. 가입자 측에서는 ONU(40)로부터 전송된 인터넷 데이터 패킷을 가입자 댁내 장치로서 셋탑박스를 통해 수신한다. 셋탑박스는 수신된 패킷구조를 확인하여, 자신이 요청한 데이터이면 해당 컴퓨터로 데이터를 제공한다.9 is a packet structure of Internet data in the subscriber distribution network structure according to the present invention. The subscriber side receives the Internet data packet transmitted from the ONU 40 through the set top box as a subscriber indoor device. The set-top box checks the received packet structure and provides data to the computer if the data requested by the set-top box.
도 10은 본 발명에 따른 가입자 분배망의 MPEG 데이터 전송 처리 순서도이다. 본 발명의 따라 ONU(40)에 마련된 제2 L2 스위치(45)의 상세한 동작을 설명하면 다음과 같다. 100단계에서, 방송 MPEG 데이터 서버(20)의 리먹스 장비(22)는 패킷 포맷의 소스 어드레스 필드에 채널 정보를 삽입하고 목적지 어드레스 필드에 제2 L2 스위치(45)의 방송 MPEG 데이터가 입력되는 포트 'a'의 MAC 어드레스를 삽입하여 후술할 도 7과 같은 구조의 패킷을 생성한다. 101단계에서, 방송 MPEG 데이터 서버(45)에서 생성된 패킷은 OLT(30)를 거쳐 ONU(40)의 제2 L2 스위치(45)로 전송된다. 102단계에서, ONU(40)의 제2 L2 스위치(45)는 입력되는 방송 MPEG 데이터를 수신한다. 이후에, 103단계에서, 제2 L2 스위치(45)의 제어부(54)는 가입자 댁내 셋탑박스(50)로부터 입력되는 신호를 수신한 경우 수신된 신호가 채널 변경 요청에 대한 것인지 확인한다. 여기서, 채널 변경 요청 패킷은 후술할 도 8과 같은 구조를 갖는다. 104단계에서, 제2 L2 스위치(45)는 채널 변경 요청 패킷에서 변경할 채널을 인식하고, 채널변경 요청에 따라 채널 MAC 어드레스 스위칭 테이블을 업데이트한다. 105단계에서, 스위칭 테이블을 참조하여 방송 채널을 해당 채널의 MPEG 방송 데이터를 가입자 댁내 장치(50)에 전송한다.10 is a flowchart of MPEG data transmission processing of a subscriber distribution network according to the present invention. Referring to the detailed operation of the second L2 switch 45 provided in the ONU 40 in accordance with the present invention. In step 100, the remux device 22 of the broadcast MPEG data server 20 inserts channel information into a source address field of a packet format and a broadcast MPEG data of the second L2 switch 45 is input into a destination address field. The MAC address of 'a' is inserted to generate a packet having a structure as shown in FIG. In step 101, the packet generated by the broadcast MPEG data server 45 is transmitted to the second L2 switch 45 of the ONU 40 via the OLT 30. In operation 102, the second L2 switch 45 of the ONU 40 receives input broadcast MPEG data. Thereafter, in step 103, when the control unit 54 of the second L2 switch 45 receives the signal input from the subscriber set-top box 50, the controller 54 determines whether the received signal corresponds to a channel change request. Here, the channel change request packet has a structure as shown in FIG. 8 to be described later. In operation 104, the second L2 switch 45 recognizes a channel to be changed in the channel change request packet and updates the channel MAC address switching table according to the channel change request. In step 105, the broadcast channel is transmitted with reference to the switching table to transmit the MPEG broadcast data of the channel to the subscriber indoor device 50.
이와 같이, L2스위치와 가입자 댁내 장치를 연결하는 포트를 통해 고속 인터넷 데이터와 방송 MPEG 데이터 전송하기 위해, 방송 MPEG 데이터 서버측에서는 패킷 구조의 소스 어드레스는 채널 정보를 삽입하고 목적지 어드레스 필드에는 ONU의 L2 스위치의 기가비트 포트의 MAC 어드레스를 삽입하여 L2 스위치에 전송하면, L2스위치는 각 가입자 댁내 장치로 전송될 채널 및 그에 대응하는 MAC 어드레스가 테이블화된 스위칭 테이블에 기초하여 해당 채널의 방송 MPEG 데이터를 고속으로 가입자 댁내 장치로 전송할 수 있게 된다.As described above, in order to transmit high-speed Internet data and broadcast MPEG data through a port connecting the L2 switch and the subscriber premises, the broadcast MPEG data server side inserts channel information in the source address of the packet structure and switches the ON2 L2 switch in the destination address field. When the MAC address of the Gigabit port is inserted and transmitted to the L2 switch, the L2 switch provides high-speed broadcast MPEG data of the channel based on the switching table in which the channel to be transmitted to each subscriber premises and the corresponding MAC address are tabled. It can be transmitted to the subscriber premises device.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이더넷 패킷 포맷을 이용하여 고속 이더넷 기가비트로 디지털 방송 데이터를 가입자 댁내 장치로 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to provide digital broadcast data to subscriber premises using Fast Ethernet Gigabit using the Ethernet packet format.
도 1은 일반적인 L2 스위치의 포트 배열을 간략히 보인 사시도,1 is a perspective view briefly showing a port arrangement of a typical L2 switch;
도 2은 일반적인 L2 패킷의 구조도,2 is a structural diagram of a general L2 packet;
도 3은 본 발명에 따른 시스템의 구성도,3 is a block diagram of a system according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 제2 L2스위치의 내부 구성도,4 is an internal configuration diagram of a second L2 switch according to the present invention;
도 5a 내지 도 5c는 스위칭 테이블의 구성도,5a to 5c is a configuration diagram of a switching table,
도 6은 본 발명에 따라 기가 포트로 입력되는 mpeg 데이터(mpeg over Ethernet)의 L2 패킷의 구조도,6 is a structural diagram of an L2 packet of mpeg data (mpeg over Ethernet) input to a giga port according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 가입자 포트 1의 채널 변경 요청 패킷의 구조도,7 is a structural diagram of a channel change request packet of subscriber port 1 according to the present invention;
도 8은 패킷 요청에 따라 스위칭된 mpeg 데이터의 패킷의 구조도,8 is a structural diagram of a packet of mpeg data switched according to a packet request;
도 9는 인터넷 데이터 프레임의 구조도,9 is a structural diagram of an internet data frame;
도 10은 본 발명에 따른 시스템의 방송 MPEG 데이터 전송 처리 순서도,10 is a flowchart of a broadcast MPEG data transmission process of a system according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : L2 스위치 11, 12 : 기가비트 포트 1: L2 switch 11, 12: Gigabit port
13, 14 : 가입자 댁내 장치 연결 포트 20 : MPEG 방송 데이터 서버13, 14: subscriber premises device connection port 20: MPEG broadcast data server
25 : 인터넷 26 : 인터넷 서버25: Internet 26: Internet Server
30 : OLT 40 : ONU30: OLT 40: ONU
45 : L2스위치 51, 55 : 입출력부45: L2 switch 51, 55: I / O part
52 : 스위칭테이블 저장부 53 : 스위칭부52: switching table storage 53: switching unit
54 : 제어부54: control unit
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