KR100324202B1 - An Adaptive Error-control Method using Padding Bits - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유휴비트를 활용한 적응형 에러 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명은 프레임의 제어정보필드에서 정보데이터필드의 길이를 추출하는 단계와; 프레임에 허용된 정보데이터필드의 길이와 추출한 정보데이터필드의 길이를 비교하여 유휴비트가 존재하는지를 판단하는 단계와; 유휴비트를 활용할 수 있는 최대값을 산출하는 단계와; 프레임의 상태에 따라 부가정보필드를 재구성하는 단계를 포함한다. 따라서, 데이터프레임에 허용된 정보데이터필드의 길이보다 실제의 정보데이터필드의 짧을 때 존재하는 유휴비트를 활용하여 에러의 검출 또는 정정에 사용함으로써, 데이터 전송효율 및 에러 검출율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an adaptive error control method using idle bits, the present invention comprising the steps of extracting the length of the information data field from the control information field of the frame; Comparing the length of the information data field allowed for the frame with the length of the extracted information data field to determine whether an idle bit exists; Calculating a maximum value that can utilize idle bits; Reconstructing the additional information field according to the state of the frame. Therefore, by using the idle bits existing when the actual information data field is shorter than the length of the information data field allowed in the data frame, the data can be used to detect or correct errors, thereby improving data transmission efficiency and error detection rate. There is.

Description

유휴비트를 활용한 적응형 에러 제어 방법{An Adaptive Error-control Method using Padding Bits}An adaptive error-control method using padding bits

본 발명은 유휴비트를 활용한 적응형 에러 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 허용된 정보필드의 길이보다 실제의 정보데이터길이가 짧을 때 발생되는 유휴비트를 사용하여 에러의 검출 또는 정정을 수행함으로써 에러제어능력을 향상시키고, 부가적인 절차 또는 회로 등의 변경없이 원하는 전송품질을 확보할 수 있는 유휴비트를 활용한 적응형 에러 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an adaptive error control method using idle bits, and more particularly, to detect or correct an error using idle bits generated when the actual information data length is shorter than the allowed information field length. The present invention relates to an adaptive error control method using idle bits to improve error control capability and to secure desired transmission quality without changing additional procedures or circuits.

일반적으로, 데이터 통신은 디지털 형태의 신호를 전달하는 일종의 정보 통신에 해당하는 것으로 임의의 정보를 디지털 신호 형태인 부호로 바꾸어 그 데이터를 서로 다른 위치에 설치된 컴퓨터간 또는 컴퓨터와 단말기간을 통신회선을 이용하여 송수신하는 통신 방식을 말한다. 전화와 같은 전기 통신과는 달리 데이터 통신은 부호 데이터를 송수신하는 방식이므로 데이터를 처리할 수 있는 데이터 처리기술과 데이터를 전송할 수 있는 데이터 전송기술이 복합적으로 구성된 통신방식이다.In general, data communication corresponds to a kind of information communication for transmitting a digital signal, and replaces arbitrary information with a code in the form of a digital signal, and converts the data into a communication line between computers installed at different locations or between a computer and a terminal. Refers to a communication method used for transmitting and receiving. Unlike telecommunications such as telephones, data communication is a method of transmitting and receiving coded data, and thus, a data communication technology capable of processing data and a data transmission technology capable of transmitting data are combined.

도 1은 일반적인 데이터 통신 시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 데이터 통신 시스템은 크게 데이터 단말장치(DTE:Data Terminal Equipment)(10,50), 데이터 회선 종단장치(DCE:Data Circuit-terminating Equipment)(20,40), 데이터 교환장치(DSE:Data Switching Equipment)(30)로 구성되어 있다.1 is a block diagram of a general data communication system. As shown in FIG. 1, a general data communication system includes data terminal equipment (DTE) 10, 50, data circuit terminating equipment (DCE) 20, 40, and data. It consists of a data switching equipment (DSE) 30.

데이터 단말장치(10,50)는 데이터 통신의 주체로서 단말기 또는 컴퓨터를 가리키며, 정보의 입/출력 및 통신망을 통한 데이터를 송/수신하는 역할을 수행한다. 여기에서는 데이터 단말장치(10)가 데이터 송신의 기능을 담당하고, 데이터 단말장치(50)가 데이터 수신의 기능을 담당한다. 데이터 회선 종단장치(20,40)는 데이터 단말장치(10,50)와 데이터 교환장치(30) 사이에서 접속을 확립하고 보호 예방하기 위한 모든 기능 또는 신호의 교환, 부호화 등을 실행하는 장치로서, 음성 대역 아날로그 통신망인 전화망에 접속할 경우에는 모뎀이 필요하고, 데이터 통신망의 경우에는 데이터 서비스 유닛(DSU)이 필요하다. 데이터 교환장치(30)는 망 내에서 데이터를 교환하는 장치로서, 전용회선과 교환망으로 구성되고, 음성 대역의 아날로그망과 디지털 통신망으로 분류할 수 있다.The data terminal apparatuses 10 and 50 refer to a terminal or a computer as a subject of data communication, and serve to input / output information and transmit / receive data through a communication network. In this case, the data terminal device 10 is responsible for data transmission, and the data terminal device 50 is responsible for data reception. The data line terminators 20 and 40 are apparatuses for exchanging or encoding all functions or signals for establishing and protecting a connection between the data terminal apparatuses 10 and 50 and the data exchange apparatus 30. A modem is required for connection to a telephone network which is a voice band analog communication network, and a data service unit (DSU) is required for a data communication network. The data exchange device 30 is a device for exchanging data in a network, and is composed of a dedicated line and a switching network, and can be classified into an analog network and a digital communication network in a voice band.

이와 같은 데이터 통신 시스템에서는 유선 또는 무선의 전송로를 통해 정보를 주고받을 때 전송 장비 또는 전송매체를 통해 원래의 정보에 에러가 혼재하는 정보로는 수신측에서 정확한 의미를 전달할 수 없게 된다. 따라서, 수신된 정보로부터 올바른 의미를 전달받기 위해서는 수신 정보 내에 포함된 에러를 찾아내어 이를 수정하는 절차, 즉 에러 제어 기술이 요구된다. 정보에 대한 신뢰성 요구가 날로 높아지고 있는 오늘날에는 더욱 에러 제어 기술에 대한 중요성이 부각되고 있다. 일반적으로, 에러 제어 기술은 에러 검출과 에러 정정으로 나누어진다.In such a data communication system, when an information is transmitted and received through a wired or wireless transmission path, an information in which an error is mixed with the original information through a transmission device or a transmission medium cannot transmit an accurate meaning at the reception side. Therefore, in order to receive the correct meaning from the received information, a procedure for finding and correcting an error included in the received information is required, that is, an error control technique. In today's increasingly demanding reliability of information, the importance of error control techniques is growing. In general, error control techniques are divided into error detection and error correction.

수신된 정보 내에 에러가 포함되어 있는지 여부를 검사하기 위해서는 미리 송신측에서 보내고자 하는 원래의 정보 이외에 별도로 잉여분의 데이터를 추가하여 수신측에서는 이 잉여 데이터를 검사함으로써 에러 검출이 가능하게 된다. 가장 널리 사용되는 있는 에러 검출 방식으로는 패리티 검사(parity check)와 순환잉여 검사(cyclic redundancy check)를 들 수 있다. 패리티 검사는 한 블록의 데이터 끝에 패리티 비트를 추가하는 것으로서 가장 간단한 에러 검출 방식이다. 그 대표적인 예가 ASCII 전송으로 7비트 길이의 ASCII 데이터의 끝에 한 비트를 추가하여 8비트로서 데이터를 전송하는 경우이다. 이 때, 패리티 비트 값은 8비트 문자 정보 내의 1의 개수를 짝수 또는 홀수 개가 되도록 조정하는 과정에서 결정된다. 일반적으로 짝수 패리티는 동기식 전송에, 홀수 패리티는 비동기식 전송에 자주 사용된다.In order to check whether an error is included in the received information, in addition to the original information to be sent by the sender in advance, an excess amount of data is added separately, and the receiving side checks the excess data, thereby enabling error detection. The most widely used error detection methods are parity check and cyclic redundancy check. Parity check is the simplest error detection method by adding a parity bit at the end of a block of data. A typical example is the case of transferring data as 8 bits by adding one bit to the end of 7-bit ASCII data through ASCII transmission. At this time, the parity bit value is determined in the process of adjusting the number of 1s in 8-bit character information to be even or odd. In general, even parity is often used for synchronous transmissions, and odd parity is often used for asynchronous transmissions.

순환잉여 검사(CRC)는 에러 검출 코드인 FCS(Frame Check Sequence)를 생성해 내는 한 가지 방법으로서 패리티 검사와 함께 가장 널리 사용되는 에러 검출 방식이다. FCS는 프레임 내의 에러를 검출하기 위한 비트열로서 송신시에 임의의 알고리즘에 의해 계산되어 정보 프레임과 함께 전송된다. 수신측에서는 수신된 전체 데이터 가운데 정보 프레임만을 대상으로 송신측과 동일한 알고리즘에 의해 FCS를 계산한 다음 이 값이 수신된 FCS값과 동일하면 전송 중에 에러가 발생되지 않은 것으로 판단하고, 일치하지 않으면 전송 에러가 발생한 것으로 판단하게 된다.Cyclic redundancy check (CRC) is one of the most widely used error detection methods with parity check as one method of generating the frame check sequence (FCS), an error detection code. The FCS is a bit string for detecting an error in a frame, which is calculated by an arbitrary algorithm at the time of transmission and transmitted with the information frame. The receiving side calculates the FCS by using the same algorithm as the transmitting side only for the information frame among all the received data, and if this value is the same as the received FCS value, it is determined that no error occurred during transmission. Is judged to have occurred.

따라서, 일반적인 에러 검출 방식은 에러 검출을 위한 부가정보의 필드 길이가 고정되어 있고 수신측에서도 이 고정된 필드에 들어있는 부가 정보를 활용하여 에러를 검출한다. 예를 들면, CRC-16을 사용하는 에러 검출 방식의 경우에는 다음과 같이 구성되어 있다.Therefore, in the general error detection method, the field length of the additional information for error detection is fixed, and the receiving side also detects the error by utilizing the additional information included in the fixed field. For example, in the case of the error detection method using CRC-16, it is comprised as follows.

제어정보필드Control information field 정보데이터필드Information data field 부가정보필드Additional Information Field

일반적으로, 제어정보는 전체 메시지 길이에 대한 정보를 포함하여 구성하며, 정보데이터 길이가 고정된 경우에는 길이정보가 생략될 수도 있다.In general, the control information includes information on the entire message length, and the length information may be omitted when the length of the information data is fixed.

에러를 정정하는 방식으로서 가장 많이 사용되는 것은 자동 재전송(ARQ) 방식으로, 이 방식은 에러 검출 후에 송신측에게 에러가 발생한 데이터 블록을 다시 전송해 주도록 요청함으로써 에러를 정정한다. 또한, 전진에러 수정방식은 에러의 검출과 수정을 동시에 수행하는 에러 제어 방식으로 ARQ 방식에 비해 역채널이 불필요하고 연속적인 데이터 흐름이 가능하다는 장점이 있으나, 에러의 검출과 수정을 동시에 수행하기 위한 오버헤드가 커서 시스템 효율을 저하시키고 기기와 코딩이 복잡하다는 단점 때문에 현재까지는 그다지 널리 사용되지는 않는다.The most commonly used error correcting method is an automatic retransmission (ARQ) method, which corrects an error by requesting a sender to retransmit a block of data after an error is detected. In addition, the forward error correction method is an error control method that simultaneously detects and corrects an error, and has an advantage that the reverse channel is unnecessary and continuous data flow is possible compared to the ARQ method. Due to the large overheads that reduce system efficiency and the complexity of devices and coding, they are not widely used to date.

그러나, 이와 같은 종래의 에러 검출 방식은 에러검출을 위한 부가정보의 필드 길이가 고정되어 있고 수신측에서도 이 고정된 필드에 들어있는 부가정보를 활용하여 에러를 검출하므로 정보데이터필드의 길이가 가변적인 경우에 에러 검출율이 상대적으로 가변적이 되어 에러 검출을 효율적으로 수행할 수 없는 문제점이 있다.However, such a conventional error detection method has a fixed field length of additional information for error detection, and the receiving side also detects an error using the additional information contained in the fixed field, so that the length of the information data field is variable. There is a problem that the error detection rate is relatively variable so that error detection cannot be efficiently performed.

또한, 정보데이터의 길이가 가변형일 경우 고정형인 데이터프레임을 사용하게 되면 정보데이터필드의 미 사용부분은 0과 같은 무의미한 값으로 채워져서 송신하는 방법을 사용하므로 무의미한 데이터까지 포함한 내용을 기초로 하여 부가정보를 생성하게 되고, 이로 인해 전송효율 및 에러 검출율이 낮아지는 문제점이 있다.In addition, when the length of the information data is variable, if a fixed data frame is used, the unused portion of the information data field is filled with a meaningless value such as 0, and then transmitted. Information is generated, which causes a problem in that transmission efficiency and error detection rate are lowered.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 데이터프레임의 길이가 고정이고 정보데이터필드의 실제 데이터길이가 가변적인 경우 유휴비트의 길이와 초기 부가정보필드의 길이를 합한 확장부가정보필드를 데이터프레임에 포함하도록 구성하여 데이터 전송효율 및 에러 검출율을 향상시킬 수 있는 유휴비트를 활용한 적응형 에러 제어 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned general problems, and an object of the present invention is to provide a length and initial length of idle bits when the length of the data frame is fixed and the actual data length of the information data field is variable. It is an object of the present invention to provide an adaptive error control method using idle bits that can include an extended additional information field including the length of an additional information field in a data frame to improve data transmission efficiency and error detection rate.

본 발명의 다른 목적은 데이터프레임의 길이가 이미 고정된 부가정보필드를 사용하는 경우 유휴비트 길이를 추가한 추가부가정보필드를 데이터프레임에 포함하도록 구성하고, 유휴비트를 활용할 수 있는 최고차수의 생성다항식으로 추가부가정보필드를 구성하여 데이터 전송효율 및 에러 검출율을 향상시킬 수 있는 유휴비트를 활용한 적응형 에러 제어 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to configure an additional additional information field including an idle bit length in a data frame when using the additional information field having a fixed length of the data frame, and generate the highest order that can utilize the idle bit. It is an object of the present invention to provide an adaptive error control method using idle bits that can construct an additional additional information field by a polynomial to improve data transmission efficiency and error detection rate.

본 발명의 또 다른 목적은 확장부가정보필드 또는 추가부가정보필드에 에러 정정용 부호를 사용하여 에러를 정정할 수 있는 유휴비트를 활용한 적응형 에러 제어 방법을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide an adaptive error control method using idle bits capable of correcting an error using an error correction code in an extended additional information field or an additional additional information field.

도 1은 일반적인 데이터 통신 시스템의 구성도,1 is a configuration diagram of a general data communication system;

도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 데이터프레임의 구성을 보여주는 예시도,2a and 2b is an exemplary view showing the configuration of a data frame according to the present invention,

도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 동작을 설명하는 흐름도이다.3A and 3B are flowcharts illustrating the operation according to the present invention.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣

10,50: 데이터 단말장치 20,40:데이터 회선 종단장치10,50: data terminal device 20,40: data line termination device

30: 데이터 교환장치30: data exchange device

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 송신측에서 보내고자 하는 메시지의 데이터정보필드 이외에 별도로 잉여분의 데이터 비트를 부가정보필드에 추가하여 프레임을 형성하고, 형성된 프레임을 수신측으로 전송하고, 전송된 프레임에 의해 에러를 검출하는 에러 제어 방법에 있어서, 프레임의 제어정보필드에서 정보데이터필드의 길이를 추출하는 단계와; 프레임에 허용된 정보데이터필드의 길이와 추출한 정보데이터필드의 길이를 비교하여 유휴비트가 존재하는지를 판단하는 단계와; 유휴비트를 활용할 수 있는 최대값을 산출하는 단계와; 프레임의 상태에 따라 부가정보필드를 재구성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention forms a frame by adding a surplus data bit to the additional information field in addition to the data information field of the message to be sent by the transmitter, and transmits the formed frame to the receiver. An error control method for detecting an error by: extracting a length of an information data field from a control information field of a frame; Comparing the length of the information data field allowed for the frame with the length of the extracted information data field to determine whether an idle bit exists; Calculating a maximum value that can utilize idle bits; Reconstructing the additional information field according to the state of the frame.

또한, 부가정보필드를 재구성하는 단계는 데이터프레임의 길이가 고정이고 정보데이터필드의 실제 데이터길이가 가변적인 경우에는 유휴비트와 부가정보필드를 포함한 확장부가정보필드를 구성하고, 데이터프레임의 길이가 이미 고정된 부가정보필드를 사용하는 경우에는 유휴비트를 추가부가정보필드로 구성하여 고정된 부가정보필드와 추가부가정보필드를 포함한 부가정보필드를 구성하는 특징으로 한다.In the reconstructing of the additional information field, when the length of the data frame is fixed and the actual data length of the information data field is variable, an extended additional information field including an idle bit and the additional information field is configured, and the length of the data frame is When the fixed additional information field is already used, the idle bit is configured as an additional additional information field to configure an additional information field including the fixed additional information field and the additional additional information field.

또한, 유휴비트에 에러정정용 부호를 추가하여 전송하고, 전송된 에러정정용부호를 판독하여 에러를 정정하는 특징으로 한다.In addition, an error correction code is added to an idle bit for transmission, and the error correction code is read to correct an error.

이하, 본 발명에 따른 유휴비트를 활용한 적응형 에러 제어 방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of an adaptive error control method using idle bits according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 데이터프레임의 구성을 보여주는 예시도이며, 도 2a는 데이터프레임의 길이가 고정이고 정보데이터필드의 실제 데이터길이가 가변적인 경우의 예시도이고, 도 2b는 데이터프레임의 길이가 이미 고정된 부가정보필드를 사용하는 경우의 예시도를 나타낸다. 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 전송하고자 하는 데이터의 초기상태는 각각의 프레임(n, n+1, n+2, n+3…)으로 이루어져 있고, 각각의 프레임(n, n+1, n+2, n+3…)은 세부적으로 제어정보필드, 정보데이터필드, 부가정보필드로 구성되어 있고, 정보데이터필드는 유휴비트를 포함하여 구성되어 있다. 전송하고자 하는 데이터가 고정되지 않고 가변적일 때는 그에 부합되도록 에러검출용 부가정보필드를 재구성할 필요가 있다. 에러검출용 부가정보필드를 재구성하는 방법은 여러 가지가 있지만, 본 발명에서는 CRC-16 또는 CRC-32 방식을 예를 들어 설명한다.2A and 2B are exemplary views showing the configuration of a data frame according to the present invention. FIG. 2A is an exemplary view when the length of the data frame is fixed and the actual data length of the information data field is variable. FIG. 2B is a data frame. An example diagram in the case of using an additional information field whose length is already fixed is shown. As shown in Figs. 2A and 2B, the initial state of data to be transmitted consists of each frame (n, n + 1, n + 2, n + 3 ...), and each frame (n, n + 1). , n + 2, n + 3 ...) are composed of a control information field, an information data field and an additional information field in detail, and the information data field includes an idle bit. When the data to be transmitted is not fixed but variable, it is necessary to reconstruct the additional information field for error detection. Although there are various ways to reconstruct the additional information field for error detection, the present invention will be described using the CRC-16 or CRC-32 as an example.

IBM 기종의 플로피 디스크에서는 16비트 CRC를 사용하며, 또한 압축 프로그램들이 데이터 복구 과정에서 에러를 검사하는 방식으로 사용한다. LHA(MS-DOS용 압축 프로그램)는 16비트 CRC를 사용하며, IBM 플로피 디스크 16비트 CRC를 반전시켜 사용하고 있다. 또한, PKZIP(파일 압축 해제용 소프트웨어)와 ARJ(압축-해제 유틸리티 프로그램)는 32비트 CRC를 사용하고 있다. 본 발명에서는 정보데이터필드의 길이에 따라 추가할 부가정보필드의 길이를 16비트로 할 것인지 32비트로 할 것인지를 결정하는 과정을 예를 들어 설명한다. 따라서, 전송할 데이터프레임은 원래의 데이터프레임에 추가할 필드를 포함하도록 재구성하여 수신측으로 전송한다.IBM-based floppy disks use 16-bit CRCs and are also used by compressed programs to check for errors during data recovery. LHA (compressor for MS-DOS) uses a 16-bit CRC, inverting the IBM floppy disk 16-bit CRC. In addition, PKZIP (file decompression software) and ARJ (compression-decompression utility program) use 32-bit CRCs. In the present invention, a process of determining whether the length of the additional information field to be added is 16 bits or 32 bits according to the length of the information data field will be described as an example. Therefore, the data frame to be transmitted is reconfigured to include a field to be added to the original data frame and transmitted to the receiver.

제어정보필드에는 라우팅 정보를 가지고 있으며, 이 정보는 메시지의 근원지와 목적지 및 메시지가 생성될 때의 메시지 번호가 포함된다. 또한, 전체 메시지 길이, 플래그 정보, 활성화되는 시간, 기타 다른 정보를 함께 포함하고 있다. 정보데이터필드에는 한 곳의 응용 프로그램에서 다른 곳의 응용 프로그램으로 네트워크를 통해 전송하고자 하는 실제적인 정보가 포함되며, 메시지의 크기에 따라 가변되는 부분이다. 정보데이터필드에는 실제의 정보데이터를 구성하지 않는 유휴비트가 포함될 수 있으며, 실제 정보데이터필드의 길이가 데이터프레임에 할당된 정보데이터필드의 길이보다 짧은 경우에 일반적으로 유휴비트를 가진다. 반면에, 실제 정보데이터필드이 길이와 데이터프레임에 할당된 정보데이터필드의 길이가 같은 경우에는 유휴비트는 존재하지 않는다. 부가정보필드에는 메시지가 전송되기 전에 계산되어 프레임의 마지막 부분에 추가되는 에러제어용 CRC가 포함된다. 이러한 부가정보필드는 프레임의 마지막에 추가하여 구성되지만 몇몇 프레임들은 제어정보필드 내에 포함되는 경우도 있다.The control information field contains routing information, which includes the source and destination of the message and the message number when the message was created. It also includes the total message length, flag information, activation time, and other information. The information data field contains the actual information to be transmitted over the network from one application program to another application program and is variable depending on the size of the message. The information data field may include idle bits that do not constitute actual information data, and generally have idle bits when the length of the actual information data field is shorter than the length of the information data field allocated to the data frame. On the other hand, when the actual information data field has the same length as the length of the information data field allocated to the data frame, there is no idle bit. The additional information field includes an error control CRC which is calculated before the message is transmitted and added to the end of the frame. Although this additional information field is configured at the end of the frame, some frames may be included in the control information field.

도 2a에 도시된 바와 같이, 데이터프레임의 길이가 고정이고 정보데이터필드의 실제 데이터길이가 가변적인 경우에는 정보데이터필드에 존재하는 유휴비트와 초기의 부가정보필드를 포함(즉, 확장부가정보필드)하여 전송할 데이터프레임을 재구성한다. 또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 데이터프레임의 길이가 이미 고정된 부가정보필드를 사용하는 경우에는 부가정보필드가 고정되어 있으므로 정보데이터필드에 존재하는 유휴비트를 부가정보필드로 활용(즉, 추가부가정보필드)하여 전송할 데이터프레임을 재구성한다.As shown in Fig. 2A, when the length of the data frame is fixed and the actual data length of the information data field is variable, the idle bit existing in the information data field and the initial additional information field are included (i.e., the extended additional information field). Reconstruct the data frame to be transmitted. In addition, as shown in FIG. 2B, when the additional information field having a fixed length of the data frame is used, the idle information present in the information data field is used as the additional information field because the additional information field is fixed. Additional additional information field) to reconstruct the data frame to be transmitted.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 유휴비트를 활용한 적응형 에러 제어 방법에 대한 동작 상태를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.The operation state of the adaptive error control method using the idle bit according to the present invention as described above will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 동작을 설명하는 흐름도이며, 데이터프레임의 정보데이터필드의 길이가 N이고 제어정보필드에 있는 데이터길이정보로부터 얻은 정보데이터필드의 길이가 n이라고 할 때, 데이터프레임의 길이가 고정이고 정보데이터필드의 실제 데이터길이가 가변적인 경우에 있어서 데이터프레임의 부가정보필드의 길이는 P, 확장부가정보필드의 추가길이를 f[k]라고 가정하고, 데이터프레임의 길이가 이미 고정된 부가정보필드를 사용하는 경우에 있어서 데이터프레임의 고정부가정보필드의 길이는 T, 추가부가정보필드의 추가길이를 g[k]라고 가정한다. 또한, N-nf[k]를 만족하는 f[k]의 최대값을 F[k], N-ng[k]를 만족하는 g[k]의 최대값을 G[k]라고 가정한다. 여기에서, k=1,2,3...이다.3A and 3B are flowcharts for explaining the operation according to the present invention, when the length of the information data field of the data frame is N and the length of the information data field obtained from the data length information in the control information field is n. In the case that the length of is fixed and the actual data length of the information data field is variable, it is assumed that the length of the additional information field of the data frame is P, and that the additional length of the additional information field is f [k]. In the case of using a fixed additional information field, it is assumed that the length of the fixed additional information field of the data frame is T and the additional length of the additional additional information field is g [k]. In addition, Nn The maximum value of f [k] that satisfies f [k] is F [k], Nn Assume that the maximum value of g [k] that satisfies g [k] is G [k]. Where k = 1,2,3 ...

먼저, 메시지 송신측은 확장부가정보필드 또는 추가부가정보필드를 구성할 수 있는 최고차수의 생성다항식을 테이블에 저장시켜 둔다(S10). 여기에서, 비트별 최고차수의 생성다항식의 예를 들면 12비트, 16비트, 32비트의 경우에 다음과 같다.First, the message sending side stores the generated polynomial of the highest order that can constitute the extended additional information field or the additional additional information field in a table (S10). Here, for example, the 12-bit, 16-bit, and 32-bit generation polynomials of the highest order for each bit are as follows.

CRC-12=X12+X11+X3+X2+X+1CRC-12 = X 12 + X 11 + X 3 + X 2 + X + 1

CRC-16=X16+X15+X2+1CRC-16 = X 16 + X 15 + X 2 +1

CRC-32=X32+X26+X23+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X+1CRC-32 = X 32 + X 26 + X 23 + X 22 + X 16 + X 12 + X 11 + X 10 + X 8 + X 7 + X 5 + X 4 + X 2 + X + 1

이와 같은 CRC-12, CRC-16, CRC-32는 각각 12, 16, 32비트의 FCS를 생성하여 부가정보필드를 확장 또는 추가하도록 동작한다.The CRC-12, CRC-16, and CRC-32 operate to expand or add additional information fields by generating FCSs of 12, 16, and 32 bits, respectively.

메시지의 송신측은 최고차수의 생성다항식을 테이블에 저장시켜 둔 후, 전송할 프레임이 있는가를 판단한다(S20). 판단 결과, 전송할 프레임이 없으면 전송할 프레임이 있을 때까지 계속 대기하고, 전송할 프레임이 있으면 n 번째 프레임을 판독한다(S30). 프레임을 판독한 후, 그 프레임이 가변 프레임인가를 판단(S40)하여 가변 프레임이 아닌 경우에는 고정 프레임을 전송하는 일반적인 CRC 방식에 의해 프레임을 수신측으로 전송하고(S50), 가변 프레임인 경우에는 데이터프레임의 제어정보필드를 판독하여 정보데이터필드의 길이를 추출한다(S60). 그 후, 데이터프레임에 허용된 정보데이터필드의 길이와 상기 단계(S60)에서 추출한 정보데이터필드의 길이를 비교(S70)하여 정보데이터필드 내에 유휴비트가 있는지를 판단한다(S80). 유휴비트는 단계(S60)에서 추출한 정보데이터필드의 길이가 허용된 정보데이터필드의 길이보다 짧은 경우에 존재하며, 추출한 정보데이터필드의 길이가 허용된 정보데이터필드의 길이와 같을 경우에는 유휴비트가 존재하지 않는다.The sender of the message stores the generated polynomial of the highest order in a table, and then determines whether there is a frame to transmit (S20). As a result of the determination, if there is no frame to transmit, it continues to wait until there is a frame to transmit, and if there is a frame to transmit, the n-th frame is read (S30). After reading the frame, it is determined whether the frame is a variable frame (S40), and if it is not a variable frame, the frame is transmitted to the receiving side by a general CRC method of transmitting a fixed frame (S50). The length of the information data field is extracted by reading the control information field of the frame (S60). Thereafter, the length of the information data field allowed in the data frame and the length of the information data field extracted in step S60 are compared (S70) to determine whether there is an idle bit in the information data field (S80). The idle bit exists when the length of the information data field extracted in step S60 is shorter than the length of the allowed information data field. When the length of the extracted information data field is the same as the length of the allowed information data field, the idle bit is set. does not exist.

상기 단계(S80)의 판단 결과, 정보데이터필드 내에 유휴비트가 존재한다고 판단되면, 유휴비트를 활용할 수 있는 최대값을 산출(S90)하여 확장부가정보필드 또는 추가부가정보필드를 생성한다(S100). 최대값을 산출하는 방법과 확장부가정보필드 또는 추가부가정보필드를 생성하는 방법을 용이하게 설명하기 위해 데이터프레임의 길이가 고정이고 정보데이터필드의 실제 데이터길이가 가변적인 경우(이하, '1의 경우'라 칭한다)와 데이터프레임의 길이가 이미 고정된 부가정보필드를 사용하는 경우(이하, '2의 경우'라 칭한다)를 예를 들어 설명한다.As a result of the determination in step S80, when it is determined that an idle bit exists in the information data field, a maximum value that can utilize the idle bit is calculated (S90) to generate an extended additional information field or an additional additional information field (S100). . In order to easily explain how to calculate the maximum value and how to generate the extended additional information field or the additional additional information field, when the length of the data frame is fixed and the actual data length of the information data field is variable (hereinafter, referred to as '1'). A case of using a side information) and a case of using an additional information field having a fixed length of a data frame (hereinafter, referred to as 'case 2') will be described.

먼저, 1의 경우에는 N-nf[k]를 만족하는 f[k]의 최대값을 F[k]라고 가정하였으므로 N의 값이 64비트, n의 값이 48비트, P의 값이 16비트이고, f[1]=1, f[2]=8, f[3]=12, f[4]=16...일 때 위의 조건을 만족하는 F[k]는 16이 된다. 따라서, 에러검출을 위한 확장부가정보필드의 길이는 원래의 부가정보필드와 F[k]의 값을 합한 32비트가 된다. 원래의 부가정보필드는 16비트이었으므로 CRC-16을 적용하여야 하지만 새로이 구성된 확장부가정보필드는 32비트이므로 CRC-32를 적용하게 되어 확장된 에러검출능력을 부여할 수 있게 된다.First, in the case of 1, Nn Since the maximum value of f [k] satisfying f [k] is assumed to be F [k], the value of N is 64 bits, the value of n is 48 bits, the value of P is 16 bits, and f [1] = 1 When f [2] = 8, f [3] = 12, f [4] = 16 ..., F [k] satisfying the above condition becomes 16. Therefore, the length of the extended additional information field for error detection is 32 bits in which the original additional information field and the value of F [k] are added together. Since the original additional information field was 16 bits, CRC-16 should be applied. However, since the newly configured extended additional information field is 32 bits, CRC-32 is applied to provide extended error detection capability.

다음으로, 2의 경우에는 1의 경우와 마찬가지로 N-nf[k]를 만족하는 g[k]의 최대값을 G[k]라고 가정하였으므로 N의 값이 64비트, n의 값이 48비트, T의 값이 16비트이고, g[1]=1, g[2]=8, g[3]=12, g[4]=16...일 때 위의 조건을 만족하는 G[k]는 16이 된다. 따라서, 에러검출을 위한 확장부가정보필드의 길이는 원래의 부가정보필드와 G[k]의 값을 합한 32비트가 된다. 원래의 부가정보필드는 16비트이었으므로 CRC-16을 적용하여야 하지만 새로이 구성된 전체의 부가정보필드는 추가부가정보필드를 합한 32비트가 되므로 CRC-32를 적용하게 되어 확장된 에러검출능력을 부여할 수 있게 된다.Next, in the case of 2, Nn as in the case of 1 Since the maximum value of g [k] satisfying f [k] is assumed to be G [k], the value of N is 64 bits, the value of n is 48 bits, the value of T is 16 bits, and g [1] = 1 When G [2] = 8, g [3] = 12 and g [4] = 16, G [k] satisfying the above condition becomes 16. Therefore, the length of the extended additional information field for error detection is 32 bits in which the original additional information field and the value of G [k] are added together. Since the original additional information field was 16 bits, CRC-16 should be applied. However, the newly constructed additional additional information field is 32 bits in which additional additional information fields are added, so that CRC-32 can be applied to provide extended error detection capability. Will be.

전송할 프레임의 확장부가정보필드 또는 추가부가정보필드를 생성하면, 해당 프레임이 마지막 프레임인가를 판단(S110)하여 마지막 프레임이 아닌 경우에는 다음 프레임을 판독(S120)한 후 상기 단계(S40)로 복귀하여 이후의 단계들을 반복 수행하고, 마지막 프레임인 경우에는 전송할 모든 프레임을 결정한 것이므로 원래의 프레임에 상기 단계(S100)에서 결정된 확장부가정보필드 또는 추가부가정보필드를 포함한 새로운 프레임을 구성한 후 수신측으로 전송함으로써 본 발명의 처리과정을 종료한다(S130).If the extended additional information field or additional additional information field of the frame to be transmitted is generated, it is determined whether the corresponding frame is the last frame (S110), and if it is not the last frame, the next frame is read (S120) and the process returns to the step S40. Since the subsequent steps are repeated, and in the case of the last frame, all frames to be transmitted have been determined, a new frame including the extended additional information field or the additional additional information field determined in the step S100 is configured in the original frame and then transmitted to the receiving side. By the end of the process of the present invention (S130).

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 확장부가정보필드 또는 추가부가정보필드에 에러정정용 부호를 첨가하여 전송하면 수신측에서는 데이터프레임을 분석하여 자동으로 에러를 정정할 수 있다. 에러정정용 부호에는 에러를 검출 및 에러를 정정할 수 있는 부호인 해밍(hamming)부호를 사용하거나 비순차적인 에러를 검출하고 정정할 수 있는 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)부호를 사용할 수 있다.In another embodiment of the present invention, when an error correction code is added to an extended additional information field or an additional additional information field and transmitted, the receiver may analyze the data frame and automatically correct the error. The error correction code may use a hamming code that is a code for detecting and correcting an error or a Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) code for detecting and correcting an out of order error.

해밍부호는 동기식 데이터 전송에 주로 사용되며, 단일 에러를 정정할 수 있는 코드이다. 이러한 해밍부호는 8421 코드에 3비트의 짝수 패리티를 추가하여 구성하며, 7비트 코드는 1, 2, 4 번째 비트에 짝수 패리티 비트를 추가하여 구성한다. BCH부호를 확장한 경우가 RS(Reed-Solomon)부호이며 RS부호는 연집에러 정정(Burst Error Correction)에 유용하다. 이외의 해밍부호 및 BCH부호의 구체적인 작성방법은 본 기술분야의 당업자에게 널리 알려진 사항이므로 여기에서는 상세하게 설명하지 않는다.Hamming codes are mainly used for synchronous data transmission and are codes that can correct a single error. The Hamming code is configured by adding an even parity of 3 bits to the 8421 code, and a 7-bit code by adding even parity bits to the 1st, 2nd, and 4th bits. An extended BCH code is a Reed-Solomon (RS) code, which is useful for burst error correction. Other specific hamming code and BCH code creation method is well known to those skilled in the art and will not be described in detail herein.

이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 특허청구범위 내에서 다양하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.The above description is only for explaining one embodiment, and the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be variously changed within the scope of the appended claims. For example, the shape and structure of each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 유휴비트를 활용한 적응형 에러 제어 방법에 의하면, 데이터프레임에 허용된 정보데이터필드의 길이보다 실제의 정보데이터필드의 짧을 때 존재하는 유휴비트를 활용하여 에러의 검출 또는 정정에 사용함으로써, 데이터 전송효율 및 에러 검출율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the adaptive error control method using idle bits according to the present invention, an error is generated by utilizing idle bits existing when the actual information data field is shorter than the length of the information data field allowed in the data frame. By using it for detection or correction, there is an effect of improving data transmission efficiency and error detection rate.

또한, 채널 상의 에러가 증가하는 경우 송신측에서는 이러한 사실을 통지하여 송신할 정보데이터의 길이를 보다 짧게 구성하여 유휴비트의 길이를 증가시킴으로써, 부가적인 절차 또는 회로 등의 변경없이 원하는 전송품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, when an error on the channel increases, the transmitting side notifies the fact and shortens the length of the information data to be transmitted to increase the length of the idle bits, thereby ensuring a desired transmission quality without changing additional procedures or circuits. It can be effective.

Claims (3)

송신측에서 보내고자 하는 메시지의 데이터정보필드 이외에 별도로 잉여분의 데이터 비트를 부가정보필드에 추가하여 프레임을 형성하고, 형성된 프레임을 수신측으로 전송하고, 전송된 프레임에 의해 에러를 검출하는 에러 제어 방법에 있어서,In addition to the data information field of the message to be sent by the sender, a surplus data bit is added to the additional information field to form a frame, the formed frame is transmitted to the receiver, and the error control method detects an error by the transmitted frame. In 상기 프레임의 제어정보필드에서 정보데이터필드의 길이를 추출하는 단계와;Extracting a length of the information data field from the control information field of the frame; 상기 프레임에 허용된 정보데이터필드의 길이와 상기 추출한 정보데이터필드의 길이를 비교하여 유휴비트가 존재하는지를 판단하는 단계와;Comparing the length of the information data field allowed in the frame with the length of the extracted information data field to determine whether an idle bit exists; 상기 유휴비트를 활용할 수 있는 최대값을 산출하는 단계와;Calculating a maximum value that can utilize the idle bits; 상기 프레임의 상태에 따라 상기 부가정보필드를 재구성하는 단계를 포함하는 유휴비트를 활용한 적응형 에러 제어 방법.And reconstructing the additional information field according to the state of the frame. 제 1 항에 있어서, 상기 부가정보필드를 재구성하는 단계는The method of claim 1, wherein the reconstructing the additional information field 상기 데이터프레임의 길이가 고정이고 정보데이터필드의 실제 데이터길이가 가변적인 경우에는 상기 유휴비트와 상기 부가정보필드를 포함한 확장부가정보필드를 구성하고,If the length of the data frame is fixed and the actual data length of the information data field is variable, an extended additional information field including the idle bit and the additional information field is configured. 상기 데이터프레임의 길이가 이미 고정된 부가정보필드를 사용하는 경우에는 상기 유휴비트를 추가부가정보필드로 구성하여 상기 고정된 부가정보필드와 상기 추가부가정보필드를 포함한 부가정보필드를 구성하는 유휴비트를 활용한 적응형 에러 제어 방법.When the additional information field having a fixed length of the data frame is used, the idle bit is configured as an additional additional information field to configure an additional information field including the fixed additional information field and the additional additional information field. Adaptive error control method using 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유휴비트에 에러정정용 부호를 추가하여 전송하고, 전송된 상기 에러정정용 부호를 판독하여 에러를 정정하는 유휴비트를 활용한 적응형 에러 제어 방법.The adaptive error control method according to claim 1 or 2, wherein an error bit is added to the idle bit and transmitted, and the idle bit is corrected by reading the transmitted error correction code.
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