Search Images Maps Play YouTube News Gmail Drive More »
Sign in
Screen reader users: click this link for accessible mode. Accessible mode has the same essential features but works better with your reader.

Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE60209189 T2
Publication typeGrant
Application numberDE2002609189
Publication date19 Oct 2006
Filing date27 Sep 2002
Priority date27 Sep 2001
Also published asDE60209189D1, EP1298877A1, EP1298877B1, US7586914, US7738460, US20030058862, US20080089342
Publication number02609189, 2002609189, DE 60209189 T2, DE 60209189T2, DE-T2-60209189, DE02609189, DE2002609189, DE60209189 T2, DE60209189T2
InventorsHeratch Glendale Avakian, Shane P. Mission Viejo Lansing
ApplicantBroadcom Corp., Irvine
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Apparat und Methode zur Schaffung eines Docsis Headers durch die Hardware Apparatus and method for creating a DOCSIS header by the hardware translated from German
DE 60209189 T2
Abstract  available in
Claims(16)  translated from German
  1. Vorrichtung für die Generierung eines DOCSIS-Paket-Headers in Hardware mit: einem Header-Steuerschaltkreis ( An apparatus for generating a DOCSIS packet header in hardware, comprising: a header control circuit ( 316 316 ) und einem zyklischen Redundanzsteuerschaltkreis ( ) And a cyclic redundancy control circuit ( 318 318 ), wobei der Header-Erzeugungs-Steuerschaltkreis ( ), Wherein said header creator control circuit ( 316 316 ) mit einer Logik konfiguriert ist zum a) Empfangen des Datenpaketes und Ermitteln ( ) Is configured with logic for a) receiving the data packet and determining ( 810 810 ), ob das empfangene Datenpaket einen vorhandenen Paket-Header aufweist, welcher an dieses angehängt ist; ), Whether the received data packet has an existing packet header, which is appended to this; b) Feststellen ( b) determining ( 825 825 ), ob die Länge des empfangenen Datenpaketes einen zyklischen Redundanzcode enthält; ), Whether the length of the received data packet includes a cyclic redundancy code; c) Feststellen ( c) determining ( 835 835 ) eines Paket-Header-Längenfeldwertes für das empfangene Datenpaket; ) Of a packet header length field value for said received data packet; d) Generieren ( d) generating ( 840 840 ) eines „Erzeugungs-CRC" Flags, falls festgestellt wird, dass kein zyklischer Redundanzcode enthalten ist; e) Generieren ( ) Of a "generate CRC" flag if it is determined that no cyclic redundancy code is included; e) generating ( 845 845 ) eines Verschlüsselungs-Flags, falls festgestellt wird, dass das empfangene Datenpaket zu verschlüsseln ist, und f) Generieren ( ) An encryption flag if it is determined that the received data packet is to be encrypted, and f) generating ( 850 850 ) eines DOCSIS-Paket-Headers ( ) Of a DOCSIS packet header ( 505 505 ) mit einer Vielzahl von Feldern; ) Having a plurality of fields; wobei der zyklische Redundanzsteuerschaltkreis ( wherein said cyclic redundancy control circuit ( 318 318 ) mit dem Header-Steuerschaltkreis ( ) With the header control circuit ( 316 316 ) gekoppelt ist; dadurch gekennzeichnet , dass der Header-Steuerschaltkreis ( ) Is coupled; characterized in that the header control circuit ( 316 316 ) des Weiteren konfiguriert ist, um ein oder mehrere Füllbytes am Ende des Datenpaketes hinzuzufügen ( ) Is further configured to add one or more padding bytes at the end of the data packet ( 830 830 ) und den Längenfeldwert um die Anzahl der hinzugefügten Bytes zu erhöhen, falls festgestellt worden ist, dass kein zyklischer Redundanzcode enthalten ist; ) And the length field value to increase the number of bytes added, if it has been determined that no cyclic redundancy code is included; dass die in Schritt d) und in Schritt e) generierten Flags an den zyklischen Redundanzsteuerschaltkreis ( that the generated in step d) and in step e) to the cyclic redundancy control flags circuit ( 318 318 ) mit Signal übermittelt werden; ) Are received with signal; und dass der Header-Steuerschaltkreis ( and in that the header control circuit ( 316 316 ) den kompletten DOCSIS-Header ( ) The complete DOCSIS header ( 505 505 ) und das Datenpaket an den zyklischen Redundanzschaltkreis ( ) And the data packet to the cyclic redundancy circuit ( 318 318 ) weiterleitet, und dass der zyklische Redundanzsteuerschaltkreis ( ) Forwards, and in that the cyclic redundancy control circuit ( 318 318 ) einen zyklischen Redundanzcode generiert und das Datenpaket modifiziert, indem die durch den Header-Steuerschaltkreis ( ) Generates a cyclic redundancy code and modifies the data packet by the by the header control circuit ( 316 316 ) hinzugefügten Füllbytes mit dem zyklischen Redundanzcode überschrieben werden, falls das „Erzeugungs-CRC" Flag übermittelt wurde. ) Added padding bytes with the cyclic redundancy code rewritten if the "generate CRC" flag has been submitted.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Feldern ein Rahmensteuerungsfeld, ein MAC-Steuerungsfeld, ein Paket-Header-Längenfeld und ein Header-Prüfsequenzfeld umfasst. Apparatus according to claim 1, wherein the plurality of fields, a frame control field, a MAC control field, a packet header length field, and a header includes Prüfsequenzfeld.
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Feldern ferner ein erweitertes Header-Feld umfasst. Apparatus according to claim 2, wherein said plurality of fields further includes an extended header field.
  4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der Header-Erzeugungs-Steuerschaltkreis den DOCSIS-Paket-Header generiert, wenn festgestellt worden ist, dass das empfangene Datenpaket keinen vorhandenen Paket-Header aufweist. Apparatus according to claim 2 or 3, wherein said header creator control circuit generates the DOCSIS packet header when it is determined that the received data packet does not have an existing packet header.
  5. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Paket-Header-Längenfeldwert in den DOCSIS-Paket-Header geschrieben wird. Device according to one of claims 2 to 4, wherein said packet header length field value is written into the DOCSIS packet header.
  6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, welche des Weiteren einen zyklischen Redundanzsteuerschaltkreis ( Device according to one of claims 2 to 5, which further comprises a cyclic redundancy control circuit ( 318 318 ) aufweist. ) Has.
  7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der zyklische Redundanzsteuerschaltkreis ( Apparatus according to claim 6, wherein said cyclic redundancy control circuit ( 318 318 ) ferner zur Erzeugung/Verschlüsselung eines Datenpakets und zur Erzeugung einer Header-Prüfsequenz konfiguriert ist. ) Is further configured to generate / encryption of a data packet and for generating a header check sequence.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, welche des Weiteren einen Schaltkreis zum Abrufen eines DES-Schlüssels für eine Anwendung durch den zyklischen Redundanzsteuerschaltkreis ( Apparatus according to claim 7, which further comprises a circuit for fetching a DES key for use by the cyclic redundancy control circuit ( 318 318 ) aufweist. ) Has.
  9. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Paketbeschreiber an das Datenpaket angehängt ( Device according to one of the preceding claims, wherein a packet descriptor to the data packet attached ( 805 805 ) wurde, bevor das Datenpaket von dem Header-Erzeugungs-Steuerschaltkreis empfangen worden ist. ) Was before the data packet from the header creator control circuit is received.
  10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der Header-Erzeugungs-Steuerschaltkreis ferner zum Vergleichen des vorhandenen Paket-Headers mit dem angehängten Paketbeschreiber konfiguriert ist, um feststellen ( Apparatus according to claim 9, wherein said header creator control circuit is further configured to compare the existing packet header with the appended packet descriptor to determine ( 810 810 ) zu können, ob ein erster Satz von Feldern und eine erste Paketgröße, die dem angehängten Paketbeschreiber zugeordnet sind, mit einem zweiten Satz von Feldern und einer zweiten Paketgröße, die dem vorhandenen Paket-Header zugeordnet sind, übereinstimmen. ) To whether a first set of fields and a first packet size associated with the attached packet descriptor, with a second set of fields and a second packet size associated with the existing packet header match.
  11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der Header-Erzeugungs-Steuerschaltkreis ferner zum Vergleichen ( Apparatus according to claim 10, wherein said header creator control circuit is further for comparing ( 815 815 ) des vorhandenen Paket-Headers mit einem Längenfeld konfiguriert ist, welches dem angehängten Paketbeschreiber zugeordnet ist. Is configured) of the existing packet header to a length field, which is assigned to the appended packet descriptor.
  12. Verfahren für das Erzeugen eines DOCSIS-Paket-Headers in Hardware, welches die folgenden Schritte umfasst: a) Empfangen eines Datenpaketes in einem Header-Erzeugungs-Steuerschaltkreis und Ermitteln, ob das empfangene Datenpaket einen vorhandenen Paket-Header aufweist, welcher an dieses angehängt ist; A method for generating a DOCSIS packet header in hardware, comprising the following steps: a) receiving a data packet in a header creator control circuit and determining whether the received data packet has an existing packet header, which is appended to this ; b) Feststellen, ob die Länge des empfangenen Datenpaketes einen zyklischen Redundanzcode enthält; b) determining whether the length of the received data packet includes a cyclic redundancy code; c) Feststellen eines Paket-Header-Längenfeldwertes für das empfangene Datenpaket; c) determining a packet header length field value for said received data packet; d) Generieren eines CRC Flags, falls festgestellt wird, dass der DES/HCS/CRC/-Schaltkreis einen zyklischen Redundanzcode erzeugen soll; d) generating a CRC flag if it is determined that the DES / HCS / CRC /; circuit to generate a cyclic redundancy code; e) Generieren eines Verschlüsselungs-Flags, falls festgestellt wird, dass der DES/HCS/CRC/-Schaltkreis das empfangene Datenpaket verschlüsseln soll; e) Generate an encryption flag if it is determined that the DES / HCS / CRC /; circuit is to encrypt the received data packet; und f) Generieren eines DOCSIS-Paket-Headers mit einer Vielzahl von Feldern; and f) generating a DOCSIS packet header having a plurality of fields; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren des Weiteren die folgenden Schritte aufweist: Hinzufügen ( characterized in that the method further comprises the steps of: adding ( 830 830 ) von einem oder mehreren Füllbytes am Ende des Datenpaketes und Erhöhen des Längenfeldwertes um die Anzahl der hinzugefügten Bytes, falls festgestellt worden ist, dass kein zyklischer Redundanzcode enthalten ist, Übermitteln der in Schritt d) und e) generierten Flags an den zyklischen Redundanzsteuerschaltkreis ( ) Of one or more padding bytes at the end of the data packet and increasing the length field value to the number of bytes added, if it has been determined that no cyclic redundancy code is included, transmitting the generated in step d) and e) flags to the cyclic redundancy control circuit ( 318 318 ), und Generieren des kompletten DOCSIS-Headers ( ), And generate the complete DOCSIS header ( 505 505 ) sowie Generieren eines zyklischen Redundanzcodes und Modifizieren des Datenpaketes, indem die hinzugefügten Füllbytes mit dem zyklischen Redundanzcode überschrieben werden, falls das „Erzeugungs-CRC" Flag übermittelt wurde. ) And generating a cyclic redundancy code and modifying the data packet by the added padding bytes are overwritten with the cyclic redundancy code if the "generate CRC" flag has been submitted.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die Vielzahl von Feldern ein Rahmensteuerungsfeld, ein MAC-Steuerungsfeld, ein Paket-Header-Längenfeld und ein Header-Prüfsequenzfeld umfasst. The method of claim 12, wherein the plurality of fields, a frame control field, a MAC control field, a packet header length field, and a header includes Prüfsequenzfeld.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei die Vielzahl von Feldern ferner ein erweitertes Header-Feld umfasst. The method of claim 13, wherein said plurality of fields further includes an extended header field.
  15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der zyklische Redundanzsteuerschaltkreis ( A method according to any one of claims 12 to 14, wherein said cyclic redundancy control circuit ( 318 318 ) ermittelt, ob das DES-Flag erzeugt worden ist, und wenn dies der Fall ist, verschlüsselt der zyklische Redundanzsteuerschaltkreis ( ) Determines whether the DES flag has been generated, and if this is the case, encrypts the cyclic redundancy control circuit ( 318 318 ) das empfangene Datenpaket. ) The received data packet.
  16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der DOCSIS-Header-Erzeugungs-Schaltkreis ein oder mehrere Bytes an das empfangene Datenpaket für eine hierarchische Zellstruktur [HCS] hinzufügt. A method according to any one of claims 12 to 14, wherein said DOCSIS header creator circuit adds one or more bytes to said received data packet for a hierarchical cell structure [HCS].
Description  translated from German
  • [0001] [0001]
    Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Kommunikationssysteme. The present invention relates generally to communication systems. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung Kabelmodemsysteme und Verfahren zum Erzeugen von DOCSIS-Headern. In particular, the present invention cable modem systems and methods for generating DOCSIS headers is concerned.
  • [0002] [0002]
    Herkömmliche Kabelmodemsysteme verwenden DOCSIS-konforme (Data Over Cable System Interface Specification) Einrichtungen und Protokolle zum Übertragen von Daten zwischen einem oder mehreren Kabelmodems (CM) und einem Kabelmodem-Endsystem (CMTS). Conventional systems use cable modem DOCSIS-compliant (Data Over Cable System Interface Specification) devices and protocols for transferring data between one or more cable modems (CM) and a cable modem termination system (CMTS). Der Begriff DOCSIS bezieht sich im Allgemeinen auf einen Spezifikationssatz, der die branchenüblichen Standards in Bezug auf eine Kabelsystem-Empfangsstation und eine Kabelmodem-Einrichtung definiert. The term DOCSIS generally refers to a set of specifications that defines the industry standards with respect to a cable system receiving station and a cable modem setup. Teilweise legt die DOCSIS-Spezifikation die Anforderungen und Ziele für die verschiedenen Aspekte bezüglich der Kabelmodemsysteme, welche die unterstützenden Betriebssysteme, Verwaltung, Datenanschluss-Schnittstellen einschließen, sowie für die Netzwerkschicht, Datenübermittlungsschicht und physikalische Bitübertragungsschicht bezüglich der Kabelmodemsysteme fest. Partial sets the DOCSIS specification requirements and objectives for the various aspects relating to the cable modem systems, which include the supporting operating systems management, data port interfaces, as well as the network layer, data link layer and physical physical layer with respect to the cable modem systems established. Die aktuellste DOCSIS-Spezifikationsversion ist die DOCSIS 1.1. The latest DOCSIS specification version is the DOCSIS 1.1.
  • [0003] [0003]
    Nähere Einzelheiten über die DOCSIS-Normvorschrift und die diesbezüglichen Standards können aus der folgenden Schwarzfeld-G-Veröffentlichung entnommen werden: „DOCSIS CONTRA DVB" Funkschau, Franzis-Verlag KG, München, Deutschland im Band 73, Nr. 1/2 vom 7. Januar Further details about the DOCSIS standard provision and the related standards can be obtained from the following black box-G-publication: "DOCSIS CONTRA DVB" radio show, Franzis Verlag KG, Munich, Germany in Volume 73, No. 1/2, 7.. January 2000 2000 , Seite 51–53. , Page 51-53.
  • [0004] [0004]
    In Übereinstimmung mit der DOCSIS-Spezifikation wird für jedes zu übertragende Datenpaket ein Media-Access-Control Frame (MAC), das heißt, ein Medienzugangssteuerungsrahmen angewendet und benutzt, um Informationen über das Datenpaket zu vermitteln, sobald es in dem System von einer Komponente zur nächsten weitergeleitet wird. In accordance with the DOCSIS specification, a media access control frame for each data to be transmitted packet is a media access control frame (MAC), i.e., applied and used to convey information about the data packet when it for in the system of a component next is passed. Wie in How to 5 5 dargestellt ist, umfasst der MAC-Rahmen einen DOCSIS-Header-Abschnitt und einen optionalen PDU-Daten-Abschnitt. is shown, the MAC frame comprises a DOCSIS header section and an optional data-PDU-section. Der DOCSIS-Header beschreibt die Inhalte des MAC-Rahmens und enthält Informationen für ein Weiterleiten der Datenpakete an die richtige Speicherzelle in dem Kabelmodemsystem. The DOCSIS header describes the contents of the MAC frame and contains information on a forwarding of the data packets to the correct memory cell in the cable modem system. Der PDU-Daten-Abschnitt [PDU = Paketdateneinheit] enthält die Paketdaten-Informationen, wie zum Beispiel Sprach- oder Textdaten. The PDU data section [PDU = Packet Data Unit] contains the packet data information, such as voice or text data. Der DOCSIS-Header stellt außerdem Informationen über die Datenformate bereit, auf die sich der PDU-Abschnitt (die Paketdateneinheit) bezieht. The DOCSIS header also provides information on the data formats willing to which the section applies PDU (packet data unit).
  • [0005] [0005]
    Bisher dienen als Basis für Kabelmodems und Kabelmodem-Endsysteme eine Host-Prozessor-Einrichtung und deren Software zum Erzeugen des DOCSIS-Headers. Until now serve as the basis for cable modems and cable modem terminal systems a host processor means and the software for generating the DOCSIS header. Jedoch die Softwareausführung führt zu einem erheblichen Programmverarbeitungsaufwand. However, the software program execution leads to a considerable processing overhead. Was daher benötigt wird, ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen von DOCSIS-Headern in Hardware, so dass die gesamte Betriebssystemleistung verbessert werden kann. Therefore, what is needed is an apparatus and method for generating DOCSIS headers in hardware, so that the entire operating system performance can be improved.
  • [0006] [0006]
    Die europäische Patentanmeldung European Patent Application EP 0874 503 A EP 0874 503 A bezieht sich auf eine Vorrichtung, welche die Multimediadaten in Übereinstimmung mit dem IEEE-1394-Standard für über einen Bus angeschlossene Gerätschaften, wie beispielsweise ein digitaler Videokassettenrekorder mit einem Heimcomputer, austauscht. refers to a device which multimedia data in accordance with the IEEE 1394 standard for over a bus connected equipment, such as a digital video cassette recorder with a home computer that exchanges.
  • [0007] [0007]
    Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den erheblichen Verarbeitungsaufwand zu reduzieren, indem ein DOCSIS-Header generiert wird, welcher die Inhalte eines Medienzugangssteuerungsrahmens beschreibt, die zwischen einem oder mehreren Kabelmodems und einem Kabelmodem-Endsystem auszutauschen sind. An object of the present invention is to reduce the significant processing overhead by a DOCSIS header is generated, which describes the content of a media access control frame to be exchanged between one or more cable modems and a cable modem termination system.
  • [0008] [0008]
    Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und dem Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. This object is solved by the apparatus according to claim 1 and the method according to claim 12. Bevorzugte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert. Preferred embodiments according to the present invention are defined in the dependent claims.
  • [0009] [0009]
    Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen von DOCSIS-Headern in Hardware zur Verfügung. The present invention provides an apparatus and a method for creating DOCSIS headers in hardware. Eine Medienzugangssteuereinheit (MAC = Media Access Controller) wird mit einem DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis konfiguriert. A media access controller (MAC = Media Access Controller) is configured with a DOCSIS header creator control circuit. Der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis ist mit einer Logik zum Empfangen eines Datenpaketes konfiguriert und zum Feststellen, ob das empfange Datenpaket einen vor handenen Paket-Header aufweist, welcher an diesem anhängig ist. The DOCSIS header creator control circuit being configured with logic for receiving a data packet and for determining whether the receive data packet before existing packet header comprises one of which this is pending. Falls dies nicht der Fall ist, generiert der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis einen DOCSIS-Paket-Header. If this is not the case, the DOCSIS header creator control circuit generates a DOCSIS packet header.
  • [0010] [0010]
    Der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis ist ferner zur Feststellung konfiguriert, ob die Länge des empfangenen Datenpaketes einen zyklischen Redundanzcode enthält. The DOCSIS header creator control circuit is further configured to determine whether the length of the received data packet includes a cyclic redundancy code. Der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis ist des Weiteren konfiguriert, um einen Paket-Header-Längenfeldwert für das empfangene Datenpaket festzustellen. The DOCSIS header creator control circuit is further configured to determine a packet header length field value for said received data packet. Falls der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis feststellt, dass ein zyklischer Redundanzcode in dem empfangenen Datenpaket aufzunehmen ist, dann kann der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis zudem ein CRC-Flag generieren. If the DOCSIS header creator control circuit determines that a cyclic redundancy code is included in the received data packet, then the DOCSIS header creator control circuit may also generate a CRC flag. Falls festgestellt wird, dass das Datenpaket zu verschlüsseln ist, dann ist der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis ferner in der Lage, ein Verschlüsselungs-Flag zu generieren. If it is determined that the data packet is to be encrypted, then the DOCSIS header creator control circuit is further able to generate an encryption flag.
  • [0011] [0011]
    1 1 ist ein Blockdiagramm auf höherer Ebene eines Kabelmodemsystems gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. is a block diagram of a higher level cable modem system in accordance with the embodiments of the present invention.
  • [0012] [0012]
    2 2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Kabelmodem-Endsystems gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. is a schematic block diagram of a cable modem terminal system according to the embodiments of the present invention.
  • [0013] [0013]
    3 3 ist ein schematisches Blockdiagramm eines medienspezifischen Zugangssteuerschaltkreises = MAC gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. is a schematic block diagram of a media-specific access control circuit = MAC according to the embodiments of the present invention.
  • [0014] [0014]
    4 4 ist ein schematisches Blockdiagramm eines DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreises gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. is a schematic block diagram of a DOCSIS header creator control circuit according to the embodiments of the present invention.
  • [0015] [0015]
    5 5 ist eine Abbildung eines MAC-Rahmenformats in Übereinstimmung mit dem DOCSIS-Protokoll. is an illustration of a MAC frame format according to the DOCSIS protocol.
  • [0016] [0016]
    6 6 ist eine Abbildung eines DOCSIS-Header-Formats in Übereinstimmung mit dem DOCSIS-Protokoll. is an illustration of a DOCSIS header format in accordance with the DOCSIS protocol.
  • [0017] [0017]
    7 7 ist eine Abbildung eines DOCSIS-Header-Beschreibers in Übereinstimmung mit dem DOCSIS-Protokoll. is an illustration of a DOCSIS header descriptor in accordance with the DOCSIS protocol.
  • [0018] [0018]
    8 8 ist ein Programmablaufdiagramm für ein Verfahren zum Erzeugen von DOCSIS-Headern gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. is a flow chart for a method for generating DOCSIS headers in accordance with embodiments of the present invention.
  • [0019] [0019]
    9 9 ist ein Programmablaufdiagramm für ein Verfahren zum Verarbeiten eines DOCSIS-Paket-Headers gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. is a flow chart for a method for processing a DOCSIS packet header in accordance with embodiments of the present invention.
  • Als Beispiel gewählte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung Chosen as an example, embodiments of the device according to the invention
  • [0020] [0020]
    1 1 ist ein Blockdiagramm auf höherer Ebene eines als Beispiel gewählten Kabelmodemsystems is a block diagram of a higher level of an exemplary cable modem system 100 100 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. according to embodiments of the present invention. Das Kabelmodemsystem The cable modem system 100 100 ermöglicht Sprachkommunikation, Video- und Datendienste basierend auf einen bidirektionalen Transfer mit einem auf Paketbasis stattfindenden Verkehr, wie zum Beispiel einem Internetprotokollverkehr (IP), zwischen einer Kabelsystem-Empfangsstation enabling voice communications, video and data services based on a bidirectional transfer takes place with a packet-based traffic, such as an Internet protocol traffic (IP) between a cable system receiving station 102 102 und einer Vielzahl von Kabelmodems über ein Glasfaserhybrid-Koaxialkabel-Verbindungsnetz (HFC) and a plurality of cable modems over a hybrid fiber-coaxial cable connection network (HFC) 110 110 . , In dem als Beispiel gewählten Kabelmodemsystem In the cable modem system selected as an example 100 100 werden zum Zwecke des leichteren Verständnisses nur zwei Kabelmodems for the purposes of ease of understanding only two cable modems 106 106 und and 108 108 dargestellt. shown. Jedoch kann im Allgemeinen jede beliebige Anzahl von Kabelmodems in dem Kabelmodemsystem gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten sein. However, in general, may be included in the cable modem system of the present invention, any number of cable modems.
  • [0021] [0021]
    Die Kabelsystem-Empfangsstation The cable system receiving station 102 102 besteht aus mindestens einem Kabelmodem-Endsystem (CMTS) comprises at least one cable modem termination system (CMTS) 104 104 . , Das CMTS The CMTS 104 104 ist der Bereich in der Kabelsystem-Empfangsstation is the area where the cable system receiving station 102 102 , der den Transfer von Daten in Senderichtung [Upstream] und in Empfangsrichtung [Downstream] zwischen der Kabel- Empfangsstation That the transfer of data in the transmit direction [Upstream] and in the receive direction [downstream] between the cable receiving station 102 102 und den Kabelmodems and the cable modems 106 106 und and 108 108 abwickelt, welche in den Räumlichkeiten des Kunden lokalisiert sind. handles, which are located in the premises of the customer. Das CMTS The CMTS 104 104 überträgt die Informationen in Empfangsrichtung zu den Kabelmodems transmits the information in the receive direction to the cable modems 106 106 und and 108 108 als ein kontinuierliches Übertragungssignal gemäß einem Zeitmultiplexverfahren (TDM). as a continuous transmission signal according to a time division multiplexing (TDM). Außerdem steuert das CMTS In addition, the CMTS controls 104 104 die Übertragung von Daten aus den Kabelmodems the transmission of data from cable modems 106 106 und and 108 108 in Senderichtung zu sich selbst, indem jedem Kabelmodem in the transmit direction to itself by each cable modem 106 106 und and 108 108 kurze Zeitspannen eingeräumt werden, innerhalb denen die Daten zu transferieren sind. short periods of time to be given, within which the data are to be transferred. In Übereinstimmung zu diesem Vielfachzugriff kann im Zeitbereichsmultiplexverfahren (TDMA) jedes Kabelmodem In accordance to this multiple access can in the time domain division multiple access (TDMA) each cable modem 106 106 und and 108 108 Informationen nur in Senderichtung stromaufwärts senden, da während einer Übertragungsmöglichkeit von dem CMTS Only send information in the transmission direction upstream because during a transmission opportunity from the CMTS 104 104 an das diesbezügliche Kabelmodem nur kurz gebündelte Signale [Burst-Signale] zugeteilt wurden. to the related cable modem only briefly bundled signals [burst signals] were allocated.
  • [0022] [0022]
    Mit Bezug auf With reference to 1 1 dient das CMTS serves the CMTS 104 104 ferner als Schnittstelle zwischen dem HFC-Netz Further, as an interface between the HFC network 100 100 und einem Paketvermittlungsnetz and a packet switching network 112 112 , welche IP-Pakete, die aus den Kabelmodems Which IP packets from the cable modems 106 106 und and 108 108 empfangen wurden, an das Paketvermittlungsnetz were received in the packet switching network 112 112 transferiert, und die IP-Pakete, die von dem Paketvermittlungsnetz transferred, and the IP packets from the packet switching network 112 112 empfangen wurden, an die Kabelmodems have been received, to the cable modem 106 106 und and 108 108 sendet, wenn dies vorgesehen ist. sends, if this is provided. Das Paketvermittlungsnetz The packet switching network 112 112 umfasst in den Ausführungsformen das Internet. includes in the embodiments, the Internet.
  • [0023] [0023]
    Zusätzlich zu dem CMTS In addition to the CMTS 104 104 kann die Kabel-Empfangsstation can the cable-receiving station 102 102 einen oder mehrere Internet-Router zum Herstellen der Verbindung zwischen dem CMTS one or more Internet routers to establish the connection between the CMTS 104 104 und dem Paketvermittlungsnetz and the packet switching network 112 112 aufweisen, sowie einen oder mehrere Server zum Ausführen von notwendigen Netzverwaltungsaufgaben. have, as well as one or more servers to perform the necessary network management tasks.
  • [0024] [0024]
    Das HFC-Netz The HFC network 110 110 stellt eine Punkt-zu-Mehrpunkt-Topologie für den zuverlässigen und sicheren Hochgeschwindigkeitstransport von Daten zwischen der Kabel-Empfangsstation provides a point-to-multipoint topology for the reliable and safe high-speed transport of data between the cable-receiving station 102 102 und den Kabelmodems and the cable modems 106 106 und and 108 108 in den Räumlichkeiten des Kunden zur Verfügung. in the premises of the customer. Die Fachleute auf dem/n relevanten Gebiet/en werden positiv bemerken, dass das HFC-Netz Those skilled in the / n relevant area / s are positive notice that the HFC network 100 100 aus Ko axialkabeln, Glasfaserkabeln oder einer Kombination von Koaxialkabeln und Glasfaserkabeln besteht, die über einen oder mehrere Glasfaser-Netzknoten verlinkt sind. axialkabeln from Ko, fiber optic cables, or a combination of coaxial cable and fiber optic cable consists linked via one or more fiber optic network nodes.
  • [0025] [0025]
    Jedes der Kabelmodems Each of the cable modems 106 106 und and 108 108 operiert als Schnittstelle zwischen dem HFC-Netz operates as an interface between the HFC network 110 110 und mindestens einer angeschlossenen Benutzer-Einrichtung. and at least one user connected device. Im Einzelnen führen die Kabelmodems Specifically, the cable modem lead 106 106 und and 108 108 die Funktionen aus, die notwendig sind, um Abwärtssignale [Downstream-Signale], die über das HFC-Netz the functions that are necessary to downlink signals [downstream signals], which via the HFC network 110 110 empfangen wurden, in einer angeschlossenen Benutzer-Einrichtung für den Empfang in IP-Datenpakete umzuwandeln. received, into a connected user equipment for reception in IP packets. Außerdem führen die Kabelmodems In addition, the cable modem lead 106 106 und and 108 108 die Funktionen aus, die notwendig sind, um die von der angeschlossenen Benutzer-Einrichtung empfangenen IP-Datenpakete in Senderichtung in gebündelte Signale [Burstsignale] umzuwandeln, die für den Transfer über das HFC-Netz the functions that are necessary to convert the signals received from the connected user device IP data packets in the transmit direction in bundled signals [burst signals] that for transfer over the HFC network 110 110 geeignet sind. are suitable. In dem als Beispiel gewählten Kabelmodemsystem In the cable modem system selected as an example 100 100 ist zum Zwecke des leichteren Verständnisses jedes Kabelmodem is for the purpose of ease of understanding, each cable modem 106 106 und and 108 108 so dargestellt, dass es nur eine einzige Benutzer-Einrichtung unterstützt. displayed so that it only supports a single user device. Im Allgemeinen ist aber jedes Kabelmodem In general, however, each cable modem 106 106 und and 108 108 in der Lage, eine Vielzahl von Benutzer-Einrichtungen im Hinblick auf die Kommunikation über das Kabelmodemsystem capable of a plurality of user equipment in respect of the communication over the cable modem system 100 100 zu unterstützen. to support. Benutzer-Einrichtungen können PCs, Datenterminals, Telefoneinrichtungen, Breitband-Medienabspielgeräte, Netzwerksteuerungsgeräte oder jede sonstige Vorrichtung umfassen, die in der Lage sind, Daten über ein Paketvermittlungsnetz zu senden oder zu empfangen. User devices may include personal computers, data terminals, telephone devices, broadband media players, network controller device or any other device that will be able to send or receive data via a packet switching network.
  • [0026] [0026]
    In dem exemplarischen Kabelmodemsystem In the exemplary cable modem system 100 100 repräsentiert das Kabelmodem represents the cable modem 106 106 ein herkömmliches, DOCSIS-konformes Kabelmodem. a conventional DOCSIS-compliant cable modem. Mit anderen Worten, das Kabelmodem In other words, the cable modem 106 106 überträgt Datenpakete an das CMTS transmits data packets to the CMTS 104 104 in Formaten, welche die in der DOCSIS-Spezifikation aufgeführten Protokolle einhalten können. in formats that can comply with the protocols described in the DOCSIS specification. Das Kabelmodem The cable modem 108 108 ist desgleichen in der Lage, Datenpakete an das CMTS is likewise capable of data packets to the CMTS 104 104 in standardgemäßen DOCSIS-Formaten zu senden. to send in standard DOCSIS formats.
  • [0027] [0027]
    Des Weiteren operiert das CMTS Furthermore operates the CMTS 104 104 in dem exemplarischen Kabelmodemsystem in the exemplary cable modem system 100 100 zum Empfangen und Verarbeiten von Datenpaketen, welche an das CMTS gesendet worden sind, und zwar wiederum in Übereinstimmung mit den in der DOCSIS-Spezifikation festgelegten Protokollen. for receiving and processing data packets that have been sent to the CMTS, again. in accordance with the conditions specified in the DOCSIS specification protocols
  • B. Als Beispiel gewählte Kabelmodem-Systemkomponenten gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung B. chosen as an example cable modem system components according to embodiments of the present invention
  • [0028] [0028]
    2 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm mit einer Implementierung des CMTS shows a schematic block diagram with an implementation of the CMTS 104 104 in dem Kabelmodemsystem in the cable modem system 100 100 , das anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt ist, mit dem die vorliegende Erfindung aber nicht eingeschränkt werden darf. , Which is illustrated using an exemplary embodiment with which the present invention but should not be limited. Das CMTS The CMTS 104 104 ist für das Empfangen und das Senden von Signalen an das und aus dem HFC-Netz is for receiving and transmitting signals to and from the HFC network 110 110 konfiguriert, von dem in configured by the in 2 2 ein Abschnitt mithilfe des Glasfaserkabels using a portion of the fiber optic cable 202 202 dargestellt ist. is shown. Folglich wird das CMTS Consequently, the CMTS will 104 104 in Bezug auf einen Empfänger-Abschnitt und einen Sender-Abschnitt beschrieben. described with respect to a receiver section and a transmitter section.
  • [0029] [0029]
    Der Empfänger-Abschnitt umfasst eine Glasfaser-zu-Koaxialkabelstufe The receiver section includes a fiber-to-coax stage 204 204 , einen RF-Eingang , An RF input 206 206 , einen Splitter , A splitter 214 214 und eine Vielzahl von Signalbündelblock-Empfängern [Burst-Receiver] and a plurality of burst receivers block [burst receiver] 216 216 . , Das Empfangen beginnt mit dem Empfang von stromaufwärts gerichteten Signalbündeln [Burst-Signale], die von einem oder mehreren Kabelmodems über das Glasfaserkabel Receiving begins with the reception of the upstream bursts [burst signals], the one or more cable modems via the fiber optic cable 202 202 in die Glasfaser-zu-Koaxialkabelstufe in the fiber-to-coax stage 204 204 abgegangen sind und weitergeleitet werden. were disposed of and forwarded. Die Glasfaser-zu-Koaxialkabelstufe The fiber-to-coax stage 204 204 befördert anschließend die empfangenen Signalbündel über das Koaxialkabel then transported the received burst through the coaxial cable 208 208 an den Radiofrequenzeingang (RF) to the radio frequency input (RF) 206 206 weiter. on. Diese stromaufwärts gerichteten Signalbündel weisen in den Ausführungsformen spektrale Charakteristiken innerhalb des Frequenzbereichs von ganz allgemein 5–42 MHz auf. This upstream bursts have in the embodiments spectral characteristics to within the frequency range of 5-42 MHz in general.
  • [0030] [0030]
    Diese empfangenen Signale werden von dem RF-Eingang These received signals from the RF input 206 206 an den Splitter to the splitter 214 214 des CMTS the CMTS 104 104 bereitgestellt, der die RF-Eingangssignale in einzel ne N Kanäle trennt. provided that separates the RF input signals into N individual channels ne. Jeder der einzelnen N Kanäle wird dann an einen separaten Signalbündelblock-Empfänger [Burst-Receiver] Each of the individual N channels is then connected to a separate burst receiver block [burst receiver] 216 216 zur Verfügung gestellt, der dazu dient, die empfangenen Signale auf jedem Kanal gemäß einem Verfahren – entweder gemäß der QPSK-Technik (Quadraturphasenumtastung) oder gemäß der 16-QAM-Technik (Quadraturamplitudenmodulation) – zu demodulieren, um die zugrunde liegenden Informationssignale wiederherzustellen. provided, which serves the received signals on each channel according to a process - either in accordance with the QPSK technique (quadrature) or in the 16-QAM technique (Quadrature Amplitude Modulation) - to be demodulated to recover the underlying information signals. Jeder Signalbündelblock-Empfänger Each burst block receiver 216 216 wandelt außerdem die zugrunde liegenden Informationssignale aus einer Analogform in eine Digitalform um. also converts the underlying information signals from an analog form to a digital form. Diese digitalen Daten werden in der Folge der Empfangsstelle der Medienzugangssteuereinheit (MAC) This digital data is in the sequence of the receiving location of the media access controller (MAC) 218 218 zur Verfügung gestellt. made available.
  • [0031] [0031]
    Die Empfangsstelle der MAC The receiving agency the MAC 218 218 dient dazu, die digitalen Daten in Übereinstimmung mit der DOCSIS-Spezifikation zu verarbeiten. serves to process the digital data in accordance with the DOCSIS specification. Die Empfangsstelle des MAC befindet sich über eine Backplane-Schnittstelle [Backplane-Interface] The receiving agency of the MAC is located on a backplane interface [backplane interface] 221 221 und einem gemeinsam genutzten Kommunikationsmedium and a shared communication medium 232 232 mit dem RAM-Speicher (Direktzugriffsspeicher) und dem ROM-Speicher (Festwertspeicher) in einer elektrischen Kommunikationsverbindung. with the RAM (random access memory) and ROM (Read Only Memory) in an electrical communication link. Das gemeinsam genutzte Kommunikationsmedium The shared communication medium 232 232 kann in den Ausführungsformen einen Rechner-Bus oder ein Daten-Netz mit Vielfachzugriff aufweisen. may, in the embodiments comprise a computer bus or a data network with multiple access.
  • [0032] [0032]
    Die MAC-Empfangsstelle The MAC receiving agency 218 218 befindet sich außerdem sowohl über die Backplane-Schnittstelle Also located on both the backplane interface 220 220 als auch über das gemeinsam genutzte Kommunikationsmedium and over the shared communication medium 232 232 mit der Ethernet-Schnittstelle with the Ethernet interface 224 224 in elektrischer Kommunikationsverbindung. in electrical communication link. Wann immer es angebracht ist, werden Ethernet-Datenpakete, die von der MAC-Empfangsstelle Whenever it is appropriate to be Ethernet data packets received from the MAC-receiving point 218 218 wiederhergestellt worden sind, an die Ethernet-Schnittstelle have been restored, the Ethernet interface 224 224 zum Senden an das Paketvermittlungsnetz for transmission to the packet switching network 112 112 über einen Router transferiert. transferred through a router.
  • [0033] [0033]
    Der Sender-Abschnitt des CMTS The transmitter section of the CMTS 104 104 umfasst einen Abwärtsmodulator includes a down-modulator 226 226 , einen akustischen Oberflächenschallwellenfilter (SAW) An acoustic surface acoustic wave (SAW) filter 228 228 , einen Verstärker , An amplifier 230s 230s , einen Zwischenfrequenzausgang (IF) , An intermediate frequency output (IF) 212 212 , einen Radiofrequenz-Aufwärtskonverter (RF) A radio frequency up-converter (RF) 210 210 und eine Glasfaser-zu-Koaxialkabelstufe and a fiber-to-coax stage 204 204 . , Das Übertragen beginnt mit der Generierung eines digitalen Breitband- Rundsendesignals durch die MAC-Empfangsstelle The transfer begins with the generation of a digital broadband broadcast signal by the MAC receiving agency 218 218 . , Das digitale Rundsendesignal kann DOCSIS-Header und Daten beinhalten, die ursprünglich von dem Paketvermittlungsnetz The digital broadcast signal may include DOCSIS header and data, originally from the packet switching network 112 112 über die Ethernet-Schnittstelle via the Ethernet interface 224 224 empfangen worden sind. have been received. Die MAC-Empfangsstelle The MAC receiving agency 218 218 gibt das digitale Rundsendesignal an den Abwärtsmodulator outputs the digital broadcast signal to the downstream modulator 226 226 aus, der es in eine Analogform umwandelt und dieses in Übereinstimmung mit einem Verfahren – entweder gemäß der 64-QAM- oder gemäß der 256-QAM-Technik – in ein Trägersignal moduliert. from which converts it into an analog form, and this in accordance with a method - in a modulated carrier signal - either in accordance with the 64-QAM or 256-QAM in accordance with the technique.
  • [0034] [0034]
    Das modulierte Trägersignal, das durch den Abwärtsmodulator The modulated carrier signal generated by the down-modulator 226 226 ausgegeben wird, wird in den SAW-Filter is drawn, in the SAW filter 228 228 eingegeben, der nur die spektralen Komponenten des Signals weitergibt, die sich innerhalb der gewünschten Bandbreite befinden. entered, which passes only spectral components of the signal that are within the desired bandwidth. Dieses gefilterte Signal wird dann an einen Verstärker This filtered signal is then passed to an amplifier 230 230 ausgegeben, der es verstärkt und an den Zwischenfrequenz-Ausgang (IF) output, amplifies it, and at the intermediate frequency output (IF) 212 212 abgibt. emits. Der IF-Ausgang The IF output 212 212 leitet das Signal an den RF-Aufwärtskonverter passes the signal to the RF upconverter 210 210 weiter, der das Signal aufwärts umwandelt. further, converts the signal upwardly. Das aufwärts umgewandelte Signal weist in den Ausführungsformen spektrale Charakteristiken im Frequenzbereich von annähernd 54–860 MHz auf. The up converted signal has spectral characteristics in the frequency range of approximately 54-860 MHz in the embodiments. Das aufwärts umgewandelte Signal wird anschließend über das Koaxialkabel The up converted signal is then via the coaxial cable 208 208 an die Glasfaser-zu-Koaxialkabelstufe to the fiber-to-coax stage 204 204 ausgegeben. output. Die Glasfaser-zu-Koaxialkabelstufe The fiber-to-coax stage 204 204 versendet das Signal über das Glasfaserkabel sends the signal through the fiber optic cable 202 202 des HFC-Netzes of the HFC network 110 110 im Breitbandverfahren. in the broadband method.
  • [0035] [0035]
    3 3 sieht ein schematisches Diagramm einer Medienzugangssteuereinheit (MAC) provides a schematic diagram of a media access controller (MAC) 218 218 vor, die zum Erzeugen der DOCSIS-Header gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist. before that is configured to generate the DOCSIS header according to embodiments of the present invention. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Beschreibung eingeschränkt, die hierin in Bezug auf The invention is however not limited to the description herein with respect to 1 1 dargelegt ist. is set forth. Vielmehr ist den Fachleuten auf dem/n relevanten Gebieten nach dem Lesen der hierin bereitgestellten, erfindungsgemäßen Grundlagen klar, dass auch andere funktionale Hardware-Konfigurationen gemäß dem Schutzumfang und den Lehren der vorliegenden Erfindung möglich sind. Rather, those skilled in the / n relevant areas basics invention is provided after reading the herein clear that other functional hardware configurations according to the scope and teachings of the present invention are possible. Die Medienzugangssteuereinheit (MAC) befindet sich zum Beispiel innerhalb der dargestellten Architektur sowohl in einem Kabelmodem als auch in einem Ka belmodem-Endsystem. The media access controller (MAC) is found, for example, within the architecture shown in both a cable modem and a Ka belmodem end system. Folglich kann ein Kabelmodem außerdem so bereitgestellt werden, dass es die DOCSIS-Header gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung generieren kann. Consequently, can be provided a cable modem, moreover, that it can generate the DOCSIS header according to embodiments of the present invention.
  • [0036] [0036]
    Die Medienzugangssteuereinheit (MAC) The media access controller (MAC) 218 218 besteht aus einem Datenstruktur-Bus DS UBUS consists of a data structure DS bus UBUS 305 305 . , Der DS UBUS The DS UBUS 305 305 ist ein gemeinsam genutzter, interner Chip-Bus zum Übertragen von Datenpaketen. is a shared, internal chip bus for transmitting data packets. Der DS UBUS The DS UBUS 305 305 ist zum Empfangen von Datenpaketen aus einem externen SDRAM (einem synchron dynamischen Direktzugriffsspeicher, der nicht dargestellt ist) vorgesehen. is for receiving data packets from an external SDRAM (synchronous dynamic random access to a memory which is not shown). Die übertragenen Datenpakettypen können beispielsweise Ethernet-Pakete oder DOCSIS-Pakete beinhalten. The transmitted data packet types may include, for example, Ethernet packets or DOCSIS packets.
  • [0037] [0037]
    Sobald die Datenpakete über den DS UBUS Once the data packets over the DS UBUS 305 305 von der MAC from the MAC 218 218 empfangen worden sind, werden die Datenpakete intern weitergeleitet, wobei eine Vielzahl von FIFO-Registern have been received, the data packets are routed internally, wherein a plurality of FIFO registers 312 312 verwendet wird. is used. Die FIFO-Register The FIFO register 312A 312A - 312L 312L werden eingesetzt, um die Datenpakete in den peripheren Einheiten der MAC are used to the data packets in the peripheral units of the MAC 218 218 entsprechend einer Prioritätssteuerung, einem First-In-First-Out-Prozess, bereitzustellen. according to a priority controller, a first-in-first-out process to provide.
  • [0038] [0038]
    Die MAC The MAC 218 218 ist ferner mit einer universellen Busanforderungs/Empfängerkontrollereinheit is further provided with a universal bus request / receiver controller unit 310 310 vorgesehen. provided. Die universelle Busanforderungs/Empfängerkontrollereinheit The universal bus request / receiver controller unit 310 310 wird von der MAC is used by the MAC 218 218 angewendet, um den Zugriff auf einen externen Speicher anzufordern. used to request access to an external memory.
  • [0039] [0039]
    Eine Arbitrierungsbuszuteilung für die UBUS-Anforderungseinheit A Arbitrierungsbuszuteilung for UBUS request unit 313 313 befindet sich außerdem im Innern der MAC also located inside the MAC 218 218 . , Die Buszuteilung für die UBUS-Anforderungseinheit The bus arbitration for UBUS request unit 313 313 ist für die arbitrierende Benutzung des DS UBUS is responsible for arbitrating use of the DS UBUS 305 305 verantwortlich, welche durch die Anforderungen notwendig wird, um Daten zu erhalten. responsible, which is necessitated by the requirements to obtain data. Zum Beispiel können die Komponenten der MAC For example, the components of the MAC 218 218 eine Anforderung generieren, um einen Paketchiffrierschlüssel abzurufen, oder um vielleicht eine Header-Datenpaket-Auslassungsregel einzuholen. generate a request to retrieve a Paketchiffrierschlüssel, or perhaps catch a header packet deletion rule. In Reaktion auf eine solche Anforderung bezüglich eines Transfers von Daten weist die Buszuteilung für die UBUS-Anforderungseinheit In response to such a request for a transfer of data, the bus grant for UBUS request unit 313 313 eine Bandbreite auf dem DS UBUS a bandwidth on the DS UBUS 305 305 zum Abwickeln der Anforderung zu. for unwinding to the request.
  • [0040] [0040]
    Die MAC The MAC 218 218 besteht ferner aus einer Datenpaket-Header-Auslassungsregel-Verifikation further comprises a data packet header deletion rule verification 314 314 und einer Datenpaket-Header-Auslassungsfunktion and a data packet header deletion function 315 315 . , Die Auslassungsregel-Verifikation für den Datenpaket-Header The omission rule verification for the data packet header 314 314 wird verwendet, um die Verifikation für einen Header in einem Datenpaket auf Basis der Header-Datenpaket-Regelung auszuführen. is used to carry out the verification for a header in a data packet based on the header data packet control. Die Verifikation wird angewendet, um zu entscheiden, ob ein Auslassen des Datenpaket-Headers durchgeführt werden soll. The verification is used to decide whether an omission of the data packet header is to be performed.
  • [0041] [0041]
    Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung empfängt die Datenpaket-Header-Auslassungsfunktion According to the embodiments of the present invention receives the data packet header deletion function 315 315 die erfolgreich verifizierten Datenpaket-Header aus der Datenpaket-Header-Auslassungsregel-Verifikation successfully verified data packet header from the data packet header deletion rule verification 314 314 und unterdrückt die Datenpaket-Header unter Verwendung der zur Verfügung stehenden Header-Datenpaket-Auslassungsregeln. and suppresses the data packet header using the available header data packet deletion rules.
  • [0042] [0042]
    Der Beschreiber- und Paketdaten-Abruf The Beschreiber- and packet data retrieval 320 320 ist eine Steuereinheit, die angewendet wird, um das Datenpaket und den Paket-Header-Beschreiber aus dem externen SDRAM-Speicher (nicht dargestellt) zu erhalten. is a control unit that is applied to the data packet and the packet header descriptor from the external SDRAM (not shown) to be obtained. Diese Daten werden in der Folge der PHS-Regelverifikation These data are in the wake of the PHS rule verification 314 314 für die Anwendung einer Verifizierung des Datenpaket-Headers zur Verfügung gestellt. provided for the use of a verification of the data packet header.
  • [0043] [0043]
    Die Felder des Paket-Header-Beschreibers sind in Tabelle 1 beschrieben. Of the packet header descriptor fields are described in Table 1. Tabelle 1: Feldbeschreibungen des Paket-Header-Beschreibers [Header-Deskriptor] Table 1: Field descriptions of the packet header descriptor [Header Descriptor]
  • [0044] [0044]
    Der Beschreiber- und Paketdaten-Abruf The Beschreiber- and packet data retrieval 320 320 ruft den Datenpaket-Header-Beschreiber und die Paketdaten von seinem FIFO retrieves the data packet header and the packet descriptor data from its FIFO 312F 312F ab und spei chert die Werte aus den Wortkombinationen des Beschreibers in lokale Regis ter. from spei and stores the values from the word combinations of the descriptor ter in local Regis. Die Wortkombinationen des Beschreibers, die beim Start jedem Paket angehängt worden sind, enthalten Kontrollinformationen für die Freigabe einer CRC-Generierung [zyklische Blockprüfungserzeugung], für die PHS-Verarbeitung, für die Basisdatenschutzverschlüsselung usw. The word combinations of the descriptor, which have been mounted when each packet containing control information for the release of a CRC generation [CRC generation], for the PHS-processing, for the basic data protection encryption, etc.
  • [0045] [0045]
    Der Header-Auslassungsregelungsabruf für die Paketdaten The header retrieval omission scheme for the packet data 325 325 ist eine Steuereinheit, die zum lokalen Speichern von einer Vielzahl von Header-Auslassungsregeln für die Paketdaten verwendet wird. is a control unit, which is used for local storage of a plurality of header deletion rules for the packet data. Die Header-Auslassungsregeln für die Paketdaten stellen Instruktionen im Hinblick auf die Auslassung der Datenpaket-Header an die PHS-Regelungsverifikation The header deletion rules for the packet data provide instructions with respect to the omission of the data packet header to the PHS control verification 314 314 und der Datenpaket-Header-Auslassungsfunktion and the data packet header deletion function 315 315 bereit. ready. Sobald jedes Datenpaket von der PHS-Regelungsverifikation As soon as each data packet of the PHS scheme verification 314 314 und der Datenpaket-Header-Auslassungsfunktion and the data packet header deletion function 315 315 verarbeitet worden ist, wird das Datenpaket an den DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis has been processed, the data packet is the DOCSIS header creator control circuit 316 316 weitergeleitet. forwarded.
  • [0046] [0046]
    Die primäre Funktion des DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreises The primary function of the DOCSIS header creator control circuit 316 316 besteht darin, einen DOCSIS-Header gemäß der DOCSIS-Spezifikation zu generieren. is to generate a DOCSIS header in accordance with the DOCSIS specification. Ein exemplarischer DOCSIS-Header An exemplary DOCSIS header 505 505 [Zellkopf] wird in [Cell header] is in 5 5 dargestellt und ist mit Bezug auf and is illustrated with respect to 6 6 in den Einzelheiten nachstehend beschrieben. described below in detail. Die DOCSIS-Spezifikation ist erhältlich von der Firma Cable Television Laboratories Inc., Louisville, CO/USA und hierin in ihrer Gesamtheit unter Referenzangabe enthalten. The DOCSIS specification is available from Cable Television Laboratories, Inc., Louisville, CO / USA and incorporated herein in their entirety by reference specification.
  • [0047] [0047]
    Die Medienzugangssteuereinheit MAC The Media Access Controller MAC 218 218 weist ferner einen Chiffrierschlüsselabruf also has a Chiffrierschlüsselabruf 330 330 auf. on. Der Chiffrierschlüsselabruf The Chiffrierschlüsselabruf 330 330 kommt zum Bereitstellen eines Chiffrierschlüssels für den Anwendungsbereich in einem Verschlüsselungsalgorithmus zum Einsatz, um das Datenpaket, nachdem der DOCSIS-Header an das Datenpaket hinzugefügt worden ist, zu verschlüsseln und zu entschlüsseln. is for providing an encryption key for the application in an encryption algorithm used to encrypt the data packet after the DOCSIS header has been added to the data packet, and to decipher. In einer Ausführungsform wird der Verschlüsselungsstandard-Algorithmus DES (= Data Encryption Standard) angewendet. In one embodiment of the encryption standard algorithm DES (= Data Encryption Standard) is employed.
  • [0048] [0048]
    In der MAC In the MAC 218 218 ist außerdem ein Chiffrier- und Zyklusredundanz-Steuerschaltkreis is also an encryption and cyclic redundancy control circuit 318 318 vorgesehen. provided. Der Chiffrier- und Zyklusredundanz-Steuerschaltkreis The encryption and cyclic redundancy control circuit 318 318 weist zwei primäre Funktionen auf. has two primary functions. Die erste Funktion kommt zum Einsatz, um das Datenpaket unter Anwendung des Chiffrierschlüssels zu verschlüsseln, der von dem Chiffrierschlüsselabruf The first function is used to encrypt the data packet using the encryption key, from said Chiffrierschlüsselabruf 330 330 bereitgestellt wurde. was provided. Die zweite Funktion dient zum Berechnen einer Header-Prüfzeichenfolge (HCS) und eines zyklischen Redundanzcodes (CRC). The second function is used to calculate a header Prüfzeichenfolge (HCS) and a cyclic redundancy code (CRC). Die HCS ist eine Nummer, die von dem DOCSIS-Header hergeleitet und angewendet wird, um dessen Integrität sicherzustellen. The HCS is a number that is derived and used by the DOCSIS Header, to ensure its integrity. Der CRC besteht aus einer Nummer, die von der Länge des Datenpakets hergeleitet und angewendet wird, um eine Korrumpierung zu ermitteln. The CRC is composed of a number that is derived and applied on the length of the data packet to determine a corruption. Durch eine Neuberechnung des CRC und einen Vergleich mit dem Wert, der ursprünglich übertragen wurde, kann der Empfänger verschiedene Arten von Übertragungsfehlern entdecken. Recalculate the CRC and a comparison with the value that was originally transmitted, the receiver can discover different types of transmission errors.
  • [0049] [0049]
    Sobald der DOCSIS-Header Once the DOCSIS header 505 505 an das Datenpaket hinzugefügt worden ist, wird das Datenpaket zur physikalischen Abwärtsschnittstelle (DS PHY) has been added to the data packet, the data packet to the physical downlink interface (DS PHY) is 335 335 weitergeleitet. forwarded. Die DS-PHY-Schnittstelle The DS-PHY interface 335 335 stellt eine Schnittstelle für den physikalischen Schichtchip (nicht dargestellt) bereit, der für das Empfangen von Datenpaketen und demzufolge für das Senden der Datenpakete über ein Koaxialkabel abwärts in die Empfangsrichtung [Downstream] zuständig ist. represents (not shown) provided, which is responsible for receiving data packets and accordingly, for the transmission of the data packets through a coaxial cable down in the receiving direction [Downstream] an interface to the physical layer chip.
  • [0050] [0050]
    4 4 stellt ein detailliertes Blockdiagramm des DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreises provides a detailed block diagram of the DOCSIS header creator control circuit 316 316 und des Chiffrier- und Zyklusredundanz-Steuerschaltkreises and the encryption and cyclic redundancy control circuit 318 318 dar. Der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis . The DOCSIS header creator control circuit 316 316 besteht aus einer zentralen Datenwegablaufsteuereinheit consists of a central Datenwegablaufsteuereinheit 405 405 , die das Kern stück des DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreises ist. Which is the main feature of the DOCSIS header creator circuit. Diese Ablaufsteuereinheit ist zuständig für das Generieren von Steuersignalen während der verschiedenen Betriebszustände während der DOCSIS-Paketverarbeitung. This state machine is responsible for generating control signals during the various operating states during the DOCSIS packet processing. Diese Ablaufsteuereinheit verarbeitet die Daten aus dem PHS-Prozessorblock und an den entsprechenden Zeitpunkten werden bestimmte Informationen aus den eingehenden Daten protokolliert, und/oder die Daten werden modifiziert und versendet. This execution control unit processes the data from the PHS processor block and to the corresponding points in time, some information from the incoming data logged and / or the data is modified and sent. Während der Beschreiber-Protokollier-Phase werden alle benötigten Flags indem Beschreiben in den Beschreiber-Registern During the descriptor Logging phase all necessary flags by writing in the descriptor registers 410 410 erfasst. recorded. Diese Flags zeigen an, ob der Chiffrier- und Zyklusredundanz-Steuerschaltkreis These flags indicate whether the encryption and cyclic redundancy control circuit 318 318 etwaige CRC-Bytes unter Anwendung des CRC-Generators any CRC bytes using the CRC generator 410 410 und des CCITT-CRC-Generators and the CCITT-CRC generator 425 425 generieren soll, ob er ein Verschlüsseln unter Anwendung des DES-Chiffrierschlüssels should generate if he encrypting using the DES encryption key 430 430 durchführen soll, oder ob er entsprechende Bytes erzeugen und in den Ausgabe-Datenstrom einfügen soll, wie dies in der DOCSIS-Spezifikation jeweils vorgeschrieben ist. to perform, or whether it should produce corresponding bytes and paste it into the output stream, as required in the DOCSIS specification respectively. Der Byte-Zähler The byte count 415 415 zählt während der verschiedenen Betriebszustände die Anzahl der eingehenden Bytes, damit für die Ablaufsteuereinheit die richtige Abwicklung der Daten erleichtert werden kann. counts during the various operating states the number of incoming bytes to allow for the sequencer the correct handling of the data can be facilitated.
  • [0051] [0051]
    Mit Bezug auf With reference to 6 6 wird nun ein als Beispiel gewählter DOCSIS-Header is now selected as an example of a DOCSIS header 505 505 beschrieben. described. Der DOCSIS-Header The DOCSIS header 505 505 setzt sich aus einer Vielzahl von Datenfeldern zusammen. is composed of a plurality of data fields. Diese Datenfelder werden zum Identifizieren der Inhalte des MAC-Rahmens These data fields are used to identify the contents of the MAC frame 500 500 verwendet sowie zum Übertragen von Informationen über die Paketdaten, wie zum Beispiel, ob der Datenblocktyp etwa Sprachdaten- oder sonstige Datenpakete enthält. used as well as for transmitting information about the packet data, for example, whether the data block type contains about voice data or other data packets. Entsprechend dem DOCSIS-Protokoll umfassen die Datenfelder des DOCSIS-Headers In accordance with the DOCSIS protocol include the data fields of the DOCSIS header 505 505 ein Rahmensteuerungsfeld (FC = Frame Control), ein MAC_PARM-Feld, ein LEN(SID)-Feld, ein EHDR-Feld und ein HCS-Feld. a frame control field (FC = Frame Control), a MAC_PARM field, an LEN (SID) field, a EHDR field and an HCS field.
  • [0052] [0052]
    Das Rahmensteuerungsfeld FC stellt das erste Byte des DOCSIS-Headers The frame control field FC is the first byte of the DOCSIS header 505 505 dar und wird zum Identifizieren der restlichen Inhalte in dem DOCSIS-Header represents and is used to identify the remaining contents in the DOCSIS header 505 505 verwendet. used. Nach dem FC-Feld befindet sich das MAC_PARM-Feld. After the FC field is the MAC_PARM field.
  • [0053] [0053]
    Das MAC_PARM-Feld dient zu verschiedenen Zwecken, was von dem Wert des FC-Feldes abhängig ist. The MAC_PARM field is used for different purposes, depending on the value of the FC field. Wenn zum Beispiel der EHDR_On-Indikator des FC-Bytes gesetzt ist, dann wird das MAC_PARM-Feld als erweiterte Header-Länge verwendet. For example, the EHDR_On indicator when the FC byte is set, then the MAC_PARM field is used as an extended header length. Wenn der DOCSIS-Header If the DOCSIS header 505 505 verkettet ist, dann wird das MAC_PARM-Feld zum Übertragen der Anzahl der MAC-Rahmen in der Verkettung verwendet. is concatenated, then the MAC_PARM field is used for transmitting the number of MAC frames in the concatenation. Wenn der MAC-Rahmen eine Anforderung zum Senden ist, dann vermittelt das MAC_PARM-Feld die Menge der angeforderten Bandbreite. If the MAC frame is a request to send, then gives the quantity of the requested bandwidth MAC_PARM field. An das MAC_PARM-Feld schließt sich das LEN(SID)-Feld an. LEN (SID) field is adjoined by the MAC_PARM field.
  • [0054] [0054]
    Das LEN(SID)-Feld zeigt die Länge des MAC-Rahmens The LEN (SID) field indicates the length of the MAC frame 500 500 an. to. Das LEN(SID)-Feld kann außerdem zum Bereitstellen der Dienstkennung [Service-ID] für ein bestimmtes Kabelmodem in den Fällen verwendet werden, in denen nach dem DOCSIS-Header keine PDU (dh keine Paketdateneinheit) folgt. The LEN (SID) field can also be used to provide the service identifier [Service ID] for a particular cable modem in cases where, in the DOCSIS header no PDU (ie no packet data unit) follows. Dem LEN(SID)-Feld schließt sich das erweiterte Header-Feld (EHDR) an. The LEN (SID) field is followed by the extended header field (EHDR). Das EHDR-Feld wird zum Bereitstellen einer Datenübermittlungssicherheit und Rahmenfragmentierung verwendet. The EHDR field is used to provide a data transmission security and frame fragmentation. Ein als Beispiel gewähltes Verfahren zum Erzeugen eines DOCSIS-Headers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf die A selected as an example method for creating a DOCSIS header in accordance with an embodiment of the present invention will now be described with reference to the 8 8 und and 9 9 nachstehend beschrieben. described below.
  • [0055] [0055]
    Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hierin dargestellte Beschreibung in Bezug auf die Programmablaufdiagramme in den The present invention is not shown on the description provided herein with respect to the program flow diagrams in 8 8 und and 9 9 zu beschränken. to restrict. Vielmehr ist den Fachleuten auf dem/n relevanten Gebiet/en nach dem Lesen der hierin bereitgestellten, erfindungsgemäßen Grundlagen klar, dass andere funktionale Programmabläufe gemäß dem Schutzumfang und den Lehren der vorliegenden Erfindung möglich sind. Rather, those skilled in the / n relevant field / s after reading the foundations of the present invention is provided herein, be understood that other functional program sequences according to the scope and teachings of the present invention are possible. Die Ablaufdiagramme werden mit fortwährendem Bezug auf das Ausführungsbeispiel der Medienzugangssteuereinheit MAC The flowcharts with continual reference to the embodiment of the media access controller MAC 218 218 in in 2 2 sowie des DOCSIS-Headers and the DOCSIS header 505 505 in in 5 5 und and 6 6 beschrieben. described.
  • [0056] [0056]
    Beginnend in Beginning in 8 8 mit Schritt with step 805 805 ist ein Paketbeschreiber an das Datenpaket über den Direktspeicherzugriff [DMA] angehängt. is appended to a packet descriptor to the data packet over the direct memory access [DMA]. Der anhängende Paketbeschreiber ist eine durch Software generierte Mehrfachfeld- Datenstruktur. The pendant packet descriptor is generated by software Mehrfachfeld- data structure. Ein als Beispiel gewählter Paketbeschreiber ist in An elected as an example packet descriptor is in 7 7 dargestellt. shown. Die vielen Felder des Paketbeschreibers enthalten Informationen, die den DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis The many fields of Paketbeschreibers contain information that the DOCSIS header creator control circuit 316 316 hinsichtlich der Sektionen des DOCSIS-Headers in terms of the sections of the DOCSIS header 505 505 anweisen, was für welche erzeugt werden müssen. instruct what that must be generated. Der anhängige Paketbeschreiber umfasst zum Beispiel Felder zum Generieren der zyklischen Redundanzcode-Instruktionen (CRC), Informationen zur Ausführungsanwendung der Basisdatenschutzverschlüsselung, zum Anzeigen eines ersten Paketgrößenwertes und zum Anzeigen des Paketheader-Größenwertes. The pending packet descriptor includes, for example fields for generating cyclic redundancy code instructions (CRC) information about running applications based privacy encryption for displaying a first packet size value and indicating the packet header size value. Die Tabelle 1 liefert eine detaillierte Beschreibung der Beschreiberfelder in Bezug auf den Paketheader. Table 1 provides a detailed description of the Beschreiberfelder with respect to the packet header. Die Felder des Paketbeschreibers werden zusammenfassend als ein erster Satz von Feldern bezeichnet. The Paketbeschreibers the fields are collectively referred to as a first set of fields.
  • [0057] [0057]
    In manchen Fällen hat das Hostsystem bereits einen DOCSIS-Header mithilfe einer Software erzeugt. In some cases the host system has already generates a DOCSIS header using a software. Daher überprüft in Schritt Therefore checked in step 810 810 der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis the DOCSIS header creator control circuit 316 316 das Datenpaket, um festzustellen, ob das Datenpaket bereits einen DOCSIS-Header aufweist. the data packet to determine whether the data packet already has a DOCSIS header. Der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis vergleicht den DOCSIS-Header und die anhängigen Paketbeschreiber -Längenfelderwerte (pkt_len) aus dem ersten Satz von Feldern in dem Beschreiber mit einem zweiten Satz von Feldern in dem vorhandenen Paket-Header. The DOCSIS header creator circuit compares the DOCSIS header and the pending packet descriptor -Längenfelderwerte (pkt_len) from the first set of fields in the descriptor with a second set of fields in the existing packet header. Wenn mit diesem Paket ein komplettes (dh vorhandenes) DOCSIS-Paket mit allen notwendigen Feldern bereitgestellt wird, dann fügt der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis If this package a complete (ie existing) DOCSIS packet with all the necessary fields provided, then adds the DOCSIS header creator circuit 316 316 keine neuen Header hinzu und stattdessen erfolgt ein Ansteuern zu Schritt and instead added no new header carried a driving to step 815 815 . ,
  • [0058] [0058]
    In Schritt In step 815 815 stellt der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis , the DOCSIS header creator control circuit 316 316 fest, ob der DOCSIS-Header und die anhängenden Längenfelder des Paketbeschreibers übereinstimmen. whether the DOCSIS header and appended length fields of Paketbeschreibers match. Genauer erklärt, überprüft der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis More specifically explained, verifies the DOCSIS header creator control circuit 316 316 die Paketgröße und die Headergröße. the packet size and the header size. Wenn die Paketgröße und das anhängende Paketbeschreiber-Längenfeld nicht übereinstimmen, dann wurde das Datenpaket korrumpiert. If the packet size and the attached packet descriptor length field do not match, then the data packet was corrupted. Daraufhin würde das Datenpaket – in Schritt Then would the data packet - in step 820 820 – verworfen (das heißt, nicht mehr weiter vermittelt). - Discarded (that is, no longer mediated).
  • [0059] [0059]
    Wenn andererseits der DOCSIS-Header und der anhängende Paketbeschreiber übereinstimmen, dann geht die Steuerung sofort zu Schritt On the other hand, match the DOCSIS header and the pendant packet descriptor, then control immediately goes to step 850 850 über. about.
  • [0060] [0060]
    In Schritt In step 850 850 werden der DOCSIS-Header (der durch die Software bereitgestellt wurde), das CRC-Erzeugungs-Flag (das durch die Software bereitgestellt wurde) und das Verschlüsselungs-Flag (das ebenfalls durch die Software bereitgestellt wurde) zum Chiffrier- und Zyklusredundanz-Steuerschaltkreis are the DOCSIS Header (which was provided by the software), the CRC generation flag (that was provided by the software) and the encryption flag (which has also been provided by the software) for encryption and cyclic redundancy control circuit 318 318 zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet. forwarded for further processing.
  • [0061] [0061]
    Wenn, zurückkehrend zu Schritt If, returning to step 810 810 , der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis , The DOCSIS header creator control circuit 316 316 feststellt, dass das Datenpaket keinen DOCSIS-Header besitzt, dann geht die Steuerung zu Schritt determines that the data packet does not have a DOCSIS header, then control passes to step 825 825 über. about.
  • [0062] [0062]
    In Schritt In step 825 825 kontrolliert der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis controlled by the DOCSIS header creator control circuit 316 316 die Beschreiberfelder, um festzustellen, ob die Länge des Paketes das zyklische Redundanzcode-Flag (CRC) enthält. the Beschreiberfelder to determine whether the length of the packet contains the cyclic redundancy code flag (CRC). Falls dies nicht der Fall ist, fügt der Header-Erzeugerschaltkreis – in Schritt If this is not the case, adds the header generating circuit - in step 830 830 – ein oder mehrere "auffüllende" Bytes am Ende des Paketes hinzu und erhöht somit den Längenwert um die Anzahl der hinzugefügten Bytes. - One or more "reinforcing" bytes at the end of the file of the package, thus increasing the length value by the number of bytes added. In der dargestellten Ausführungsform werden vier zusätzliche Bytes hinzugefügt, wie dies der DOCSIS-Spezifikation entspricht. In the illustrated embodiment, four extra bytes are added, as this corresponds to the DOCSIS specification.
  • [0063] [0063]
    Als nächstes stellt – in Schritt Next, - in step 835 835 – der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis - The DOCSIS header creator control circuit 316 316 die Länge des Paketes fest. the length of the package securely. Der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis The DOCSIS header creator control circuit 316 316 benutzt die Länge des Paketes und die Länge von jedem EHDR-Feld zum Bestimmen des zugeteilten Längenfeldes in dem DOCSIS-Header uses the length of the packet and the length of each EHDR field for determining the length field allocated in the DOCSIS header 505 505 . , Ein weitere wichtige Funktion, die in Schritt Another important function, which in step 835 835 ausgeführt wird, ist das Kontrollieren zum Feststellen, ob eine Datenpaket-Header-Auslassung von der Datenpaket-Header-Auslassungsfunktion is executed, controlling for determining whether a data packet header omission of the data packet header deletion function 315 315 durchgeführt worden ist. has been performed. Wenn dies der Fall ist, erhält der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis If this is the case, is replaced by the DOCSIS header creator control circuit 316 316 den modifizierten Zähler für die Header/Paketgrößen, um die korrekte endgültige Paketgröße zu berechnen. the modified counter for the header / packet sizes in order to calculate the correct final package size.
  • [0064] [0064]
    Als nächstes generiert – in Schritt Next generated - in step 840 840 – der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis - The DOCSIS header creator control circuit 316 316 ein Flag, um dem Chiffrier- und Zyklusredundanz-Steuerschaltkreis a flag to the encryption and cyclic redundancy control circuit 318 318 zu signalisieren, dass ein CRC erzeugt werden soll. to indicate that a CRC is to be generated.
  • [0065] [0065]
    Als nächstes generiert – in Schritt Next generated - in step 845 845 – der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis - The DOCSIS header creator control circuit 316 316 ein Flag, um dem Chiffrier- und Zyklusredundanz-Steuerschaltkreis a flag to the encryption and cyclic redundancy control circuit 318 318 zu signalisieren, dass eine Basisdatenschutzverschlüsselung für das Paket durchgeführt werden soll. to signal that a base Privacy encryption should be performed for the packet.
  • [0066] [0066]
    Schließlich leitet – in Schritt Finally forwards - in step 850 850 – der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis - The DOCSIS header creator control circuit 316 316 die Flags (wenn sie eingefordert worden sind) aus den Schritten the flags (if they have been calls) from steps 840 840 und and 845 845 – den kompletten DOCSIS-Header - The complete DOCSIS header 505 505 – und das Datenpaket an den Chiffrier- und Zyklusredundanz-Steuerschaltkreis - And the data packet to the encryption and cyclic redundancy control circuit 318 318 weiter. on. Die Paketverarbeitung wird mit Bezug auf Packet processing is related to 9 9 näher beschrieben. described in more detail.
  • [0067] [0067]
    In In 9 9 empfängt der Chiffrier- und Zyklusredundanz-Steuerschaltkreis receives the encryption and cyclic redundancy control circuit 318 318 das aus dem DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis consisting of the DOCSIS header creator control circuit 316 316 übermittelte Paket und kontrolliert das „Erzeugungs-CRC"-Flag. Wenn dieses Flag eingefordert worden ist, dann erzeugt in Schritt transmitted packet and controls the "generate CRC" flag. If this flag is demanded, then generated in step 910 910 der Chiffrier- und Zyklusredundanz-Steuerschaltkreis the encryption and cyclic redundancy control circuit 318 318 einen CRC aus der Paketdateneineit PDU und modifiziert – in Schritt a CRC from the Paketdateneineit PDU and modified - in step 915 915 – das Paket durch ein Überschreiben der hinzugefügten Bytes in dem Paket mit dem zyklischen Redundanzcodewert [CRC-Wert]. - The package by overwriting the added bytes in the packet with the cyclic redundancy code value [CRC]. Es werden in der dargestellten Ausführungsform somit die letzten vier Bytes des Paketes überschrieben. It will therefore overwrite the last four bytes of the packet in the illustrated embodiment.
  • [0068] [0068]
    Der Chiffrier- und Zyklusredundanz-Steuerschaltkreis The encryption and cyclic redundancy control circuit 318 318 kontrolliert – in Schritt controls - in step 920 920 – das „Basisdatenschutz"-Flag. Wenn das Flag gesetzt ist, dann verschlüsselt – in Schritt -. The "Basic data protection" flag if the flag is set, then encrypted - in step 925 925 – der Chiffrier- und Zyklusredundanz-Steuerschaltkreis - The encryption and cyclic redundancy control circuit 318 318 das Paket auf Basis des indizierten Verschlüsselungsalgorithmus (wie beispielsweise mit dem DES-Algorithmus). the packet on the basis of the indicated encryption algorithm (such as the DES algorithm). Wenn dieses Flag nicht gesetzt ist, dann erfolgt das Ansteuern zu Schritt If this flag is not set, then the drive is performed to step 930 930 und das Paket wird ohne Verschlüsselung gesendet. and the packet is sent without encryption. Vor dem Ausführen von Schritt Before executing step 930 930 erzeugt der DOCSIS-Header-Erzeugersteuerschaltkreis generates the DOCSIS header creator control circuit 316 316 den DOCSIS-Header the DOCSIS header 505 505 , und zwar komplett mit eventuell erweiterten Headers und Füllbytes für die Header- Prüfzeichenfolge [HCS]. , Namely complete with possibly extended header and padding bytes for the header Prüfzeichenfolge [HCS]. Es würden in der dargestellten Ausführungsform in Übereinstimmung mit der DOCSIS-Spezifikation zwei „aufgefüllte" Bytes für die Prüfzeichenfolge [HCS] hinzugefügt. It would be added in the illustrated embodiment in accordance with the DOCSIS specification two "padded" bytes for the Prüfzeichenfolge [HCS].
  • [0069] [0069]
    Schließlich wird – in Schritt Finally - in step 930 930 – das Datenpaket, welches den DOCSIS-Header aufweist, zur physikalischen Abwärtsschnittstelle [DS PHY] - The data packet having the DOCSIS header for the physical downlink interface [DS PHY] 335 335 für die Downstream-Übertragung (in die Empfangsrichtung) weiterbefördert. for downstream transmission conveyed (in the receiving direction).
Classifications
International ClassificationH04N7/173, H04N21/437, H04N21/426, H04L29/08, H04L29/06, H04L29/02
Cooperative ClassificationH04L69/22, H04L69/12, H04L69/324, H04N21/437, H04N21/42676, H04N7/17318
European ClassificationH04N21/437, H04N21/426M, H04L29/06G, H04L29/08A2, H04L29/06N, H04N7/173B2