KR100441594B1

KR100441594B1 - Communication method adapting priority in HomePNA

Info

Publication number: KR100441594B1
Application number: KR10-2002-0012225A
Authority: KR
Inventors: 이성환
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2004-07-23
Also published as: KR20030072933A

Abstract

홈피엔에이에서 우선순위를 적용한 통신방법이 개시된다. 이 통신방법은 데이터를 전송하고자 하는 노드들이 데이터를 패킷화하고 우선순위정보를 특정 필드에 기입하는 단계 및 데이터의 전송을 시도하고 있는 노드들이 상기 기입된 우선순위에 따라서 해당 우선순위 타임슬롯에서 패킷을 전송하는 단계를 포함한다. 이러한 홈피엔에이에서 우선순위를 적용한 통신방법에 의하면, 패킷마다 프레임의 특정 필드에 우선순위를 기입하여 전송함으로써 패킷의 길이를 증가시키지 않으면서 서비스 품질을 향상시킬 수 있다.Disclosed is a communication method in which priority is applied in HomePNA. In this communication method, the nodes which want to transmit data packetize the data and write priority information in a specific field, and the nodes which are attempting to transmit the data in the corresponding priority timeslot according to the written priority. Transmitting a step. According to the communication method to which priority is applied in the home PNA, the quality of service can be improved without increasing the length of the packet by writing the priority in a specific field of a frame for each packet and transmitting the priority.

Description

Communication method adapting priority in HomePNA

본 발명은 홈피엔에이에서 우선순위를 적용한 통신방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 패킷마다 프레임의 특정 필드에 우선순위를 기입하여 전송하는 홈피엔에이에서 우선순위를 적용한 통신방법에 관한 것이다.The present invention relates to a communication method to which priority is applied in the home PNA. More particularly, the present invention relates to a communication method to which the priority is applied to the home PN in which priority is given to a specific field of a frame and transmitted.

HomePNA(Home Phone Networking Alliance)는 전화선 기반의 시스템으로서 이더넷과 동일한 기본 전송기술을 사용한다. HomePNA 솔루션은 이더넷 MAC계층을 취하여 이것을 다른 물리계층 기술에 연결하여 전화배선을 통한 전송신호와 특성을 처리한다. HomePNA에서 데이터의 프레임은 802.3을 따르고, 이더넷 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with/Collision Detection) MAC의 동작의 기술을 사용한다.Home Phone Networking Alliance (HomePNA) is a telephone line-based system that uses the same basic transmission technology as Ethernet. The HomePNA solution takes the Ethernet MAC layer and connects it to other physical layer technologies to handle transmission signals and characteristics over telephone wiring. The frame of data in HomePNA follows 802.3 and uses the technique of operation of Ethernet Carrier Sense Multiple Access with / Collision Detection (CSMA / CD) MAC.

HomePNA에서 네트워크의 노드들중에서 데이타를 보내려는 노드는 먼저 네트워크가 사용 중인지 아닌지 감시한 후에 사용 중이 아니면 데이터를 전송한다. 한편, 네트워크가 사용 중이면 일정시간을 대기한 후 네트워크의 상태를 다시 감지한다. 만약 복수개의 노드가 네트워크가 사용 중이지 않다는 것을 확인한 후 동시에 데이터를 전송하게 되면 충돌(collision)이 발생한다. 따라서, 각각의 노드들이 전송하려고 하는 데이터에 우선순위가 주어져 있어서, 우선순위가 높은 순서의 데이터가 먼저 전송되고, 이 데이터의 전송이 종료된 후 우선순위가 낮은 데이터가 전송된다.In HomePNA, one of the nodes on the network that wants to send data first monitors whether the network is in use or not and then transmits the data if it is not. Meanwhile, if the network is in use, the network waits for a certain time and then detects the network status again. If multiple nodes transmit data at the same time after confirming that the network is not in use, collision occurs. Therefore, each node is given priority to data to be transmitted, so that the data in the order of high priority is transmitted first, and then the data of low priority is transmitted after the transmission of this data is finished.

종래에 이더넷에서 MDIO(Management Data Input Output) 인터페이스를 이용해 물리적층(PHY)에 우선순위를 고정시키는 방법이 존재한다. 그런데, 물리적층(PHY)의 전송 서비스는 데이터가 채널상으로 전송되는 데이터의 특징 및 방법에 의해 기술되므로, 데이터 유형에 따라 서비스품질(Quality of Service;QoS)을 만족시킬 수 없는 경우가 발생한다. 또한, 이더넷 프레임의 VLAN 태그를 이용시 기존의 이더넷 프레임구조에 2바이트를 덧붙이게 됨으로써 프레임 사이즈가 커지는 문제점이 있다. 따라서, HomePNA 네트워크에서 전송되는 각종 데이터 유형에 서비스품질(Quality of Service : QoS)을 만족시킬 수 있도록 하는 우선순위 적용방법을 고려할 필요가 있다.Conventionally, there is a method of fixing a priority on a physical layer (PHY) by using a management data input output (MDIO) interface in Ethernet. However, since the transport service of the physical layer (PHY) is described by the features and methods of data transmitted on a channel, a quality of service (QoS) may not be satisfied depending on the data type. . In addition, when using a VLAN tag of the Ethernet frame, there is a problem in that the frame size is increased by adding 2 bytes to the existing Ethernet frame structure. Therefore, it is necessary to consider a priority application method for satisfying the Quality of Service (QoS) for various data types transmitted in the HomePNA network.

상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 패킷마다 프레임의 특정 필드에 우선순위를 기입하여 전송함으로써 패킷의 길이를 증가시키지 않으면서 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 홈피엔에이에서 우선순위를 적용한 통신방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a communication method in which a priority is applied in a home PN that can improve the quality of service without increasing the length of a packet by writing a priority in a specific field of a frame for each packet. The purpose is to provide.

도 1은 홈피엔에이(HomePNA) 네트워크의 일 예를 나타낸 도면,1 is a diagram illustrating an example of a HomePNA network;

도 2는 이더넷의 전형적인 프레임구조를 나타내는 도면,2 is a view showing a typical frame structure of Ethernet,

도 3은 본 발명에 따른 홈피엔에이에서 우선순위를 적용한 통신방법의 플로우도, 그리고,3 is a flow chart of a communication method to which priority is applied in the home PNA according to the present invention, and

도 4는 우선순위에 따라서 데이터를 송신할 때 타임슬롯의 일예를 나타낸다.4 shows an example of a timeslot when transmitting data according to priority.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

N1, N2, N3: 네트워크 노드 A1, A2, A3: 어댑터N1, N2, N3: Network Nodes A1, A2, A3: Adapters

J1, J2, J3: 폰잭J1, J2, J3: Phone Jack

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 홈피엔에이에서 우선순위를 적용한 통신방법은, 복수개의 노드가 전화선을 통해 연결된 홈피엔에이에서 우선순위를 적용한 통신방법에 있어서, 데이터를 전송하고자 하는 노드들이 데이터를 패킷화하고 우선순위정보를 특정 필드에 기입하는 단계;및 데이터의 전송을 시도하고 있는 노드들이 상기 기입된 우선순위에 따라서 해당 우선순위 타임슬롯에서 패킷을 전송하는 단계;를 갖는다. 상기 우선순위정보를 프레임의 렝스(Length) 필드에 기입된다.In order to achieve the above object, a communication method in which a priority is applied in a home PNA according to the present invention is a communication method in which a priority is applied in a home PNA in which a plurality of nodes are connected through a telephone line. Packetizing the data and writing the priority information into a specific field; and nodes attempting to transmit data transmit the packet in the corresponding priority timeslot according to the written priority. The priority information is written in the length field of the frame.

이에 따라, 패킷마다 프레임의 특정 필드에 우선순위를 기입하여 전송함으로써 패킷의 길이를 증가시키지 않으면서 서비스 품질을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the quality of service can be improved without increasing the length of the packet by writing the priority in a specific field of the frame for each packet.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 홈피엔에이(HomePNA) 네트워크의 일 예를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a HomePNA network.

도 1에서, 네트워크 노드인 컴퓨터(N1, N2, N3)는 어댑터(A1, A2, A3)와 폰잭(J1, J2, J3)를 통하여 전화선과 연결되어 있다.In Fig. 1, computers N1, N2, N3, which are network nodes, are connected to telephone lines via adapters A1, A2, A3 and phone jacks J1, J2, J3.

도 1에서는 홈피엔에이용 어댑터(A1, A2, A3)를 사용하여 네트워크를 구성하였지만, 컴퓨터내부에 HomePNA 모듈이 장착되어 있는 경우에는 도 1에 나타낸 어댑터는 필요 없게 된다. 또한, 도 1에서는 설명의 편의상 네트워크에 컴퓨터만이 연결된 것으로 도시하였지만, 프린터, 텔레비젼, 전화기 등의 여러 기기들이 연결될 수 있다.In FIG. 1, the network is configured using the homePNA adapters A1, A2, and A3. However, when the HomePNA module is mounted inside the computer, the adapter shown in FIG. 1 is not required. In addition, although only a computer is connected to the network in FIG. 1 for convenience of description, various devices such as a printer, a television, a telephone, and the like may be connected.

이와 같이 네트워크가 구성되면, 컴퓨터(N1, N2, N3)가 서로 연결되어 있으므로, 컴퓨터간(N1, N2, N3)의 게임과 파일 전송이 가능하다. 또한, 컴퓨터들(N1, N2, N3)은 각각 인터넷에 접속되어 파일다운로드, 채팅, VOD 등이 가능하다.When the network is configured in this way, since the computers N1, N2, and N3 are connected to each other, games and file transfers between the computers N1, N2, and N3 are possible. In addition, the computers N1, N2, and N3 are each connected to the Internet to enable file download, chat, VOD, and the like.

도 2는 이더넷의 전형적인 프레임구조를 도시한다.2 shows a typical frame structure of Ethernet.

상기 언급한 것같이, 홈피엔에이는 표준 IEEE802.3 이더넷과 같이, CSMA/CD 시스템이다. 이더넷의 프레임은 Preamble, SFD(Starting Frame Delimiter), Destination Address, Source Address, Length, Data, FCS(Frame Check Sequence)를 포함한다.As mentioned above, HomePNA is a CSMA / CD system, like standard IEEE802.3 Ethernet. Ethernet frames include Preamble, Starting Frame Delimiter (SFD), Destination Address, Source Address, Length, Data, and Frame Check Sequence (FCS).

이중에서 Data필드는 최소 64바이트 이상의 실질적인 데이터가 기입되어 있다. 또한, 렝스(Length)필드는 해당 프레임이 일반적인 이더넷 프레임인지 컨트롤 프레임인지를 표시하는 값이 기입된다. 그런데, 사실상 이러한 Length필드는 실질적인 이더넷 프레임 데이터의 렝스를 비교하기 위하여 거의 사용되지 않는 필드이다. 단지 일반적인 이더넷 데이터인지 컨트롤 데이터인지를 비교하기 위하여 사용한다. 따라서, 본 발명에서는 이 렝스필드에 우선순위를 기입하도록 한다.Of these, at least 64 bytes of actual data is written in the Data field. In addition, the length field is filled with a value indicating whether the corresponding frame is a general Ethernet frame or a control frame. In practice, however, this Length field is rarely used to compare the length of the actual Ethernet frame data. It is only used to compare general Ethernet data or control data. Therefore, in the present invention, priority is entered in this length field.

예를 들면, 노드들(N2, N3)이 네트워크에 접속하기 위해 경쟁할 때, 노드2(N2)는 보이스오버 아이피(VoIP) 패킷을 전송하려고 하면 해당 패킷의 렝스필드에 7의 높은 우선순위(priority)가 기입되고, 노드3(N3)이 보이스 패킷(Voice Packet)이 아닌 일반적인 데이터 즉 실시간(real time)을 보장할 필요가 적은 데이터를 전송하려고 하면 보통 7보다 낮은 우선순위가 해당 패킷의 렝스필드에 기입된다.For example, when nodes N2 and N3 compete to access a network, node 2 N2 attempts to transmit a Voiceover VoIP packet with a high priority of 7 in the length field of the packet. priority is written, and when node 3 (N3) attempts to transmit general data, which is not a voice packet, i.e. data that does not need to guarantee real time, the priority of the packet is usually lower than 7. Is filled in the field.

도 3을 참조하여 본 발명에 따른 홈피엔에이에서 우선순위를 적용한 통신방법에 대하여 설명한다.Referring to Figure 3 will be described a communication method to which priority is applied in the home PNA according to the present invention.

처음에, 노드1(N1)이 네트워크에 접속하여 데이터 패킷을 전송(Tx)하고 있다. 데이터를 전송하고자 하는 다른 노드들(N2, N3)은 데이터를 패킷화하고 우선순위를 도 2의 프레임에서 렝스(length) 필드에 기입한다(단계 S102).Initially, node 1 (N1) connects to a network and transmits a data packet (Tx). The other nodes N2 and N3 wishing to transmit data packetize the data and write the priority in the length field in the frame of FIG. 2 (step S102).

데이터의 전송을 시도하고 있는 노드들(N2, N3)은 노드(N1)의 데이터 전송이 완료하였는지 확인한다(단계 S104). 노드(N1)의 데이터 전송이 완료할 때까지, 노드들(N2, N3)은 대기한다(단계 S106). 노드(N1)의 데이터 전송이 완료하면, 데이터의 전송을 시도하고 있는 노드들(N2, N3)은 각각의 우선순위 타임슬롯에 데이터를 송신한다. 즉, 우선순위가 높은 노드(N2)가 송신을 개시하고 노드(N3)는 계속 대기상태가 된다.The nodes N2 and N3 attempting to transmit data confirm whether the data transmission of the node N1 is completed (step S104). The nodes N2 and N3 wait until the data transfer of the node N1 is completed (step S106). When data transfer of node N1 is completed, nodes N2 and N3 attempting to transmit data transmit data in their respective priority timeslots. In other words, node N2 having a higher priority starts transmission and node N3 continues to be in a standby state.

그리고, 가장 우선순위가 높은 노드가 해당 타임슬롯에서 패킷을 전송한다(단계 S110). 가장 우선순위가 높은 노드의 패킷전송이 종료하면, 다시 전송을 시도하여 대기중인 노드가 있는지 확인한다(단계 S112).The highest priority node transmits the packet in the corresponding timeslot (step S110). When packet transmission of the node having the highest priority ends, transmission is again attempted to check whether there is a waiting node (step S112).

채널은 슬롯으로 분할되어 있고, 송신슬롯다음에 인터프레임갭(interfram gap; IFG)을 둔다. 그리고, IFG다음에 7부터 0까지 순서대로 배열된 우선순위슬롯이 온다.The channel is divided into slots, with an interframe gap (IFG) after the transmission slot. Then, after the IFG, there are priority slots arranged in order from 7 to 0.

도 4에 나타낸 것같이, 노드3(N3)보다 높은 우선순위를 갖고 있는 노드 2(N2)는 노드1(N1)의 전송(Tx)동안 대기한 후, IFG를 거쳐서 우선순위슬롯이 오면, 해당 우선순위슬롯7에서 패킷을 송신한다. 그리고, 노드3(N3)은 계속 대기상태에 있다가 노드2(N2)의 전송이 끝나고 우선순위5보다 높은 우선순위 7, 6 슬롯에 아무런 노드가 전송을 개시하지 않으면 송신을 개시한다. 이때 전송이 끝나는 시점은 캐리어센스(Carrier Sense)에 의해 알 수 있다.As shown in Fig. 4, Node 2 (N2), which has a higher priority than Node 3 (N3), waits for the transmission (Tx) of Node 1 (N1), and then if the priority slot comes through the IFG, Send the packet in priority slot 7. Node 3 (N3) continues to wait and starts transmission when no node initiates transmission in slots 7 and 6, which are higher than priority 5 after transmission of node 2 (N2) is completed. At this time, the transmission end time can be known by the carrier sense.

본 발명에 따른 홈피엔에이에서 우선순위를 적용한 통신방법에 의하면, 패킷마다 프레임의 특정 필드에 우선순위를 기입하여 전송함으로써 패킷의 길이를 증가시키지 않으면서 서비스 품질을 향상시킬 수 있다.According to the communication method to which priority is applied in the home network according to the present invention, the quality of service can be improved without increasing the length of the packet by writing the priority in a specific field of the frame for each packet and transmitting the priority.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위내로 정해지는 것이 아니라 후술하는 청구범위로 한정될 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and of course, modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the claims in the present invention will not be defined within the scope of the detailed description, but will be limited to the claims below.

Claims

In a communication method in a home PNA connected to a plurality of nodes through a communication network,

Packetizing data and writing priority information in a specific field by nodes to which data is to be transmitted; and

And transmitting the packets in the corresponding priority timeslots according to the written priorities, by the nodes attempting to transmit the data.

The method of claim 1,

And applying the priority in the homepage of the frame, wherein the priority information is written in a length field of the frame.