KR100487367B1

KR100487367B1 - Ｈｌｄｃ 버스를 사용하는 통신 노드 네트워크

Info

Publication number: KR100487367B1
Application number: KR10-2000-0039573A
Authority: KR
Inventors: 정석종
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2005-05-03
Also published as: KR20020006101A

Abstract

본 발명은 HDLC 버스를 사용한 통신 네트워크에 관한 것으로 특히, 모뎀 제어 신호들(RTS,CTS)를 사용하는 HDLC 버스에 다수의 통신 노드들이 정합이 되어 있을 때 상호간 데이터 충돌이 없이 효과적인 통신 수행 및 버스 제어를 할 수 있는 HDLC 버스를 사용한 통신 노드들간 통신 수행 및 버스 제어에 관한 것이다.

HDLC 버스를 사용하는 통신 네트워크에서 어떤 통신 노드나 마스터 노드로서의 기능 수행이 가능하며 또한 상기 통신 노드들 중에서 소프트웨어적으로 마스터 노드를 지정할 수 있도록 모든 통신 노드들이 체크 회로를 가지고 구성된다. 따라서, 통신 네트워크의 운용 중 상기 HLDC 통신 기능의 이상 발생시 전체 네트워크에 미치는 영향을 최소화 시킬 수 있다.

Description

ＨＬＤＣ 버스를 사용하는 통신 노드 네트워크{Communication Node Network using High Level Data Link Control}

도 1은 HDLC(High Level Data Link Control) 버스를 사용하는 통신 네트워크의 일반적인 버스 정합을 보여주는 다이어그램이다.

도 2는 HDLC 버스를 사용하는 통신 네트워크의 기능별 구성을 보여주는 다이어그램이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, HDLC 버스를 사용하는 종래 통신 네트워크는 N개의 통신 노드들(1,2,3)과 HDLC 버스(4)로 구성된다.

상기 통신 노드들(1,2,3)은 통신 제어 및 버스 제어를 위한 기능을 수행하는 하나의 마스터 노드와 이 마스터 노드의 제어를 받아 HDLC 통신 노드로서의 기능을 수행하는 여러개의 슬레이브 노드들을 포함한다. 하나의 노드가 마스터 노드인지 슬레이브 노드인지에 따라 HDLC 통신을 위한 노드의 구성도 달라지게 된다.

도 2의 통신 시스템은 HDLC 버스(40)를 통해 통신하는 노드들로서 제1 내지 제3의 3개 통신 노드들(10,20,30)이 존재하며 이중 제1 통신 노드(10)가 마스터 노드로서의 기능을 수행하고 제2와 제3 통신 노드들(20,30)은 슬레이브 노드들로서 동작하는 것을 가정한다.

상기 HDLC 버스(40)는 통신 노드들 상호간 데이터를 송신(Tx) 및 수신(Rx)하기 위하여 필요로 하는 클럭 라인, 데이터 라인, 그리고 통신 노드들 상호간에 제어 신호를 주고 받을 수 있는 제어 라인들(41)로 구성된다.

상기 클럭 라인 및 데이터 라인은 본 실시예에서는 RS-422로서 차등 레벨들을 가지고 신호들을 주고 받을 수 있도록 구성되고 상기 제어 라인은 TTL(Transistor Transistor Logic) 레벨로 제어 신호들을 주고 받을 수 있도록 구성된다.

상기 통신 노드들(10-30)간 HDLC 버스(40)를 통한 데이터 통신을 위해 구성된 종래 통신 시스템의 구성을 상술하면 다음과 같다.

먼저, 마스터 노드로서의 제1 통신 노드(10)는 각 슬레이브 노드들로서의 제2 및 제3 통신 노드들(20,30)이 HDLC 데이터를 송신할려고 하는지를 체크하고 각 슬레이브 노드들(20,30)이 순차적으로 데이터를 송신할 수 있도록 제어하는 체크 회로(11), 상기 체크 회로(11)의 제어에 의해 데이터 송신 순서가되면 데이터를 송신하고 데이터 송신 및 수신 기능을 수행하는 슬레이브 및 제어 회로(12), 상기 데이터 송신 및 수신 시 각각 물리적인 정합 기능을 수행하는 드라이버(13) 및 리시버 회로(14)로 구성된다.

상기 슬레이브 노드들로서의 제2 및 제3 통신 노드들은 각각 상기 제1 통신노드(10)의 체크 회로(11)를 구비하지 않으며 상기 마스터 노드와 공통으로 구비하며 상기 마스터 노드(10)의 상기 체크 회로(11)의 제어에 의해 데이터 송신 순서가되면 데이터를 송신하고 데이터 송신 및 수신 기능을 수행하는 슬레이브 및 제어 회로(23,33), 상기 데이터 송신 및 수신 시 물리적인 정합 기능을 수행하는 드라이버들(21,31) 및 리시버들(22,32)로 구성된다.

전술한 바와 같이, 도 2는 상기 HDLC 버스(40)를 통해 상기 통신 노드들(10-30)이 정합된 구조로서, 여기서 제1 통신 노드(10)는 마스터 노드로서, 제2 통신 노드들(20,30)은 슬레이브 노드들로서 동작한다. 각 통신 노드들(10-30)은 상호간 통신시 구별이 가능하도록 각 통신 노드마다 독립적인 식별 인자(ID:Identification)를 갖게 된다. 상기 마스터 노드 및 슬레이브 노드는 이 식별 인자 값을 이용하여 상기 HDLC 버스(40)상에 정합되어 있는 다수의 통신 노드들(10-30)간의 데이터의 송신 및 수신을 제어하게 된다.

이하에서, 상기한 도 2의 구성에 따라 제2 통신 노드(20)가 제3 통신 노드(30)로 데이터를 송신하는 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 마스터 및 슬레이브 기능을 동시에 수행하는 제1 통신 노드(10)의 체크 회로(11)는 상기 HDLC 버스(40)상의 통신 노드들 중 데이터를 송신하고자 하는 통신 노드들이 있는지를 체크하기 위하여 중재 어드레스를 순차적으로 발생시키고 그 어드레스를 상기 슬레이브 노드들(20-30)에 송신한다.

이 때 중재 어드레스(AA:Arbitration address)는 상기 HDLC 버스(40)상에 정합될 수 있는 상기 통신 노드들의 수와 일치하며 각 통신 노드가 가지고 있는 식별 인자값 범위내에 있는 어드레스 값이다.

각 슬레이브 노드(20-30)의 각 슬레이브 및 제어 회로(22,32)는 상기 마스터 노드(10)로부터 발생되어 오는 상기 중재 어드레스 값(AA)을 자기 식별 인자값과 비교하여 맞지 않으면 무시하고 맞으면 상기 마스터 노드(10)가 자신을 선택한 것으로 인식하여 타 통신 노드로 전송할 데이터가 있는 경우 그 전송 데이터의 존재 신호(FEF:Frame Exist Flag)를 발생 시켜서 상기 마스터 노드(10)로 전송하게 된다. 여기서, 상기 제2 통신 노드(20)가 데이터를 송신하는 경우를 가정하였으므로 제2 통신 노드(20)가 마스터 노드인 제1 통신 노드(10)에게 상기 존재 신호(FEF)를 송신하게 된다.

상기 선택한 임의의 슬레이브 노드 (여기서는 제2 통신 노드20)로부터 상기 존재 신호(FEF)를 받은 제1통신 노드(10)의 체크 회로(11)는 상기 중재 어드레스의 발생 기능을 일시 중지하고 상기 슬레이브 노드인 제2 통신 노드(20)에게 데이터의 전송 시작 신호(SL:Source Latch)를 송신하여 상기 제2 통신 노드(20)로 하여금 데이터의 송신 시점을 알리게 된다.

상기 슬레이브 노드인 제2통신 노드(20)는 상기 마스터 노드인 제1통신 노드(10)로부터 상기 전송 시작 신호(SL)가 오는 것을 기점으로 하여 현재 상기 HDLC 버스(40)를 통해 데이터를 송신 중(AST:Assert)임을 알리고 상기 드라이버(21) 및 리시버(22)의 제어를 통해 상기 데이터를 HDLC 버스(40)상에 존재하는 각 통신 노드들 칩(10~30)에서 노드들로 송신하게 된다.

상기 HDLC 버스(40)상의 각 통신 노드들(10-30)은 상기 HDLC 버스(40) 중 데이터 버스를 통해 입력되는 상기 HDLC 프레임(frame)의 목적지 주소를 비교하여 자기것이면 상기 HDLC 프레임을 수신하고 그렇지 않으면 버리게 된다. 여기서는 상기 제3 통신 노드(30)가 그 HDLC 프레임을 수신한다.

전술한 경우외에 타 통신 노드들간의 데이터 송신 및 수신 또한 위와 동일한 과정 및 방법에 의해서 이루어지게 된다. 상기 마스터 노드의 체크 회로(11)는 주기적으로 상기 중재 어드레스를 발생시켜 각 통신 노드(10-30)의 송신 데이터의 존재 여부를 체크하게 된다.

전술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 통신 네트워크의 구성에서는 마스터 노드의 기능을 담당하는 제1 통신 노드(10)의 경우 그것의의 체크 회로(11)에 기능 이상이 발생시 각 슬레이브 노드들(20,30)에 대한 데이터 통신의 중재 및 제어 기능이 마비되고 나아가 전체의 통신 네트워크에 중대한 영향을 끼치게 된다.

또한 슬레이브 기능만을 담당하는 통신 노드들의 경우 HDLC 버스 통신 기능 체크 시 상기 마스터 노드의 중재 및 제어를 받아야만 동작할 수 있으므로 상기 마스터 노드가 없이는 완전한 기능 시험을 할 수가 없는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 마스터 노드의 체크 회로의 기능 이상이 발생될 시 야기될 수 있는 통신 기능 장애를 최대로 억제할 수 있는 HDLC 버스를 사용하는 통신 네트워크를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 각 슬레이브 노드에 해당하는 통신 노드들의 기능 확인 시험을 특별히 마스터 노드와 무관하게 독자적으로 수행 할 수 있는 HDLC 버스를 사용하는 통신 네트워크를 제공 하기 위한 것이다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 통신 네트워크를 구성하는 각 통신 노드는 특정 마스터 노드 및 슬레이브 노드 구분 없이 체크 회로, 슬레이브 및 제어 회로, 드라이버, 그리고 리시버를 공통으로 구비한다. 또한 상기 체크 회로는 상태 감시 회로, 마스터 제어부, 그리고 상태 출력 회로로 구성된다.

본 발명에 따른 HDLC 버스를 사용하는 통신 네트워크는 하나의 HDLC 버스와 마스터 노드 및 슬레이브 노드로 동작하는 복수개의 통신 노드들로 구성되며, 상기 각 통신 노드는 주기적으로 중재 어드레스를 발생시켜 다른 통신 노드들에 전송하여 다른 통신 노드들의 송신 데이터의 존재 여부를 체크하는 체크 회로, 데이터의 송신, 수신 기능 그리고 제어 기능을 담당하는 슬레이브 및 제어 회로부, 상기 데이터의 송신 및 수신 시 물리적 정합 기능을 담당하는 드라이버 및 리시버로 구성된다. 또한, 상기 각 체크 회로는 상태 감시 회로, 마스터 제어부 그리고 상태 출력 회로)로 구성된다.

위와 같이, 종래 통신 네트워크 구성과는 다르게 본 발명에 따른 통신 네트워크는 상기 HDLC 버스에 연결되는 모든 통신 노드들 은 마스터 노드 및 슬레이브 노드로 구분되는 것 없이 상황에 따라서 상기 HDLC 버스를 사용하는 통신 네트워크에서 어떤 통신 노드나 마스터 노드로서의 기능 수행이 가능하며 또한 상기 노드들 중에서 소프트웨어적으로 마스터 노드를 지정할 수 있도록 상기 체크 회로를 가지고 구성된다.

한편, 일반적으로 슬레이브 노드들이 가지고 있는 슬레이브 및 제어 회로부 , 드라이버 그리고 리시버 또한 공통으로 모든 통신 노드들이 구비한다.

이하에서, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 HDLC 버스를 사용하는 통신 네트워크의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 HDLC 버스를 사용하는 통신 네트워크의 구성을 보여주는 다이어그램이다.

도 3에 따른 통신 네트워크는 크게 하나의 HDLC 버스(80)와 이 버스(80)를 공통으로 사용하며 마스터는 물론 슬레이브 노드로서 동작 가능한 3개의 제1 내지 제3 통신 노드들(50,60,70)로 구성된다.

상기 3개의 통신 노드들간 데이터를 송신 및 수신하는 동작 과정은 종래 기술에서 이미 설명되었다. 또한 도 3에서, 참조 번호들(51,61,71)은 체크 회로를, 참조 번호들(52,62,72)은 슬레이브 및 제어 회로를, 참조 번호들(53,63,73)은 드라이버를, 참조 번호들(54,64,74)은 리시버를, 참조 번호들(51a,61a,71a)은 체크 회로들(51,61,71)내의상태 감시 회로를, 참조 번호들(51b,61b,71b)은 상기 체크 회로들(51,61,71)내의 마스터 제어 회로를, 그리고 참조 번호들(51c,61c,71c)은 상기 체크 회로들(51,61,71)내의 상태 출력 회로를 지시한다.

이하에서, 본 발명에 따라 각 슬레이브 노드에 새로이 구비된 구성 요소들에 대해서 설명하기로 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 정상 동작시 슬레이브 노드들로서의 기능을 하는 통신 노드들도 통신 제어 및 버스 제어 기능을 수행하는 체크 회로(61,71)를 구비한다. 즉, 정상적인 동작 상황에서는 마스터 통신 노드에 해당하는 제1 통신 노드(50)가 상기 HDLC 버스(80) 상에서 마스터 노드로서 기능을 수행할 수 있도록 하고 한편, 상기 슬레이브 노드로서 정상 동작하는 제2 및 제3 통긴 노드들(60,70)내에 구비된 마스터 제어 회로(61b,71b)의 기능은 디스어블(disable)되도록 한다.

다시 말해서, 도 3에서 정상 동작시, 제1 통신 노드(50)가 상기 HDLC 버스(80)와 연결된 통신 노드들(50-70) 중 마스터 기능을 담당하는 노드이고 통신 노드들(60,70)은 슬레이브 기능을 수행한다고 가정한다. 이 때 먼저 상기 통신 노드들(50,60,70)은 각각 현재 마스터 기능 수행 상태 및 이상 유무 상태를 감시하게 된다.

즉, 제1 통신 노드(50)의 상태는 제2 통신 노드(60)가, 제2 통신 노드(60)의 상태는 제3 통신 노드(70)가, 그리고 제3 통신 노드(70)는 제1 통신 노드(50)가 각 해당 마스터 기능의 상태를 자신들의 상태 감시 회로(51a,61a,71a) 및 상태 출력 회로(51c,61c,71c)를 통해 감시하게 된다. 정상 동작 상태에서는 상기 제1 통신 노드(50)가 상기 HDLC 버스(80) 상에서 마스터 기능을 수행하며 자신의 상태 출력 회로(51c)를 통해 자신이 마스터 노드로서 동작함을 다음의 제2 통신 노드(60)에게 알린다. 한편, 제2 통신 노드(60)는 상기 제1 통신 노드(50)가 마스터 상태임을 자신의 상태 감시 회로(61a)를 통해 인식하고 제2 통신 노드(60)내에 있는 마스터 기능 블록인 체크 회로(61)를 디스어블(disable) 시키고 자신은 슬레이브 노드로서만 동작한다.

이어서, 제3 통신 노드(70) 또한 제2 통신 노드(60)의 동작과 동일하게 동작한다.

이때, 상기 제1 통신 노드(50)의 마스터 기능 블록인 체크 회로(51)에 기능 이상이 발생시 혹은 소프트웨어의 제어에 의해 제1 통신 노드(50)의 마스터 기능 블록이 디스어블된 경우에는 그 상태가 상기 제1 통신 노드(50)의 상기 상태 출력 회로(51c)를 통해 제2 통신 노드(60)의 상기 상태 감시 회로(61a)로 전달되며 이 상태 신호를 기점으로 상기 제2 통신 노드(60)의 마스터 기능 블록 즉 체크 회로(61)가 인에이블 되어 상기 제1 통신 노드(50)가 수행하던 상기 HDLC 버스(80) 상에서의 마스터 기능을 대신하여 수행하게 되고 나머지 다른 제1 통신 노드(50) 및 제3 통신 노드(70)는 슬레이브 노드들로서 동작하게 된다.

이상과 같은 경우에 의해 상기 제2 통신 노드(60)가 상기 버스(80)의 마스터 기능을 인계 받아 수행 중 상기와 같은 경우가 발생되어 상기 마스터 기능이 상기 제2 통신 노드(60)에서 상기 제3 통신 노드(70)로 천이되는 과정도 상기의 과정과 동일하게 진행된다.

이와 같은 동작 과정에서와 같이 각 통신 노드들(50-70)은 상황에 따라 각각 HDLC 버스(80) 사에서 마스터 노드로서 동작 할 수 있다.

도 3에서 설명된 바와 같이, 제1 내지 제3 통신 노드(50-70) 들 중 정상 동작 상태에서는 상기 HDLC 버스(80)의 마스터 기능이 제1통신 노드(50)에 우선적으로 부여되고 이상 상황 발생시 제2 통신 노드(60) 그리고 제3 통신 노드(70)의 순으로 마스터 기능이 부여된다.

한편, 이러한 순서에 관계없이 임의의 통신 노드가 상기 HDLC 버스(80)의 마스터 기능을 갖을 수 있도록 각 통신 노드(50-70)의 각 마스터 제어 회로(51b,61b,71b)를 통해 소프트 웨어적으로 처리가 가능하도록 되어 있다.

또한 상기 통신 노드들(50-70) 중 어느 통신 노드가 현재 마스터 노드 인지를 발광 다이오드의 출력을 통해 알릴 수도 있다.

본 발명에 따르면 다음의 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 본 발명의 네트워크는 마스터 노드나 슬레이브 노드의 구분없이 상기 버스 마스터 기능을 부여한다. 평상시에는 슬레이브 노드들은 슬레이브 노드로서만 기능 동작을 수행하다가 마스터 보드에서 상기 HLDC 버스를 제어하는 기능의 이상 발생시 정해진 다음 슬레이브 노드가 상기 버스 마스터 기능을 인수받아 마스터 기능을 수행할 수 있도록 한다. 따라서, 통신 네트워크의 운용 중 상기 HLDC 통신 기능의 이상에 따른 전체 네트워크로의 악 영향을 최소화 시킬 수 있다.

둘째, 소프트 웨어적인 제어에 의해 복수개의 노드들 중 임의의 통신 노드가 상기 버스 마스터 기능을 수행 가능하도록 할 수 있어 보다 유동적인 통신 네트워크 운용이 가능하다.

셋째, 모든 통신 노드가 마스터 기능을 갖고 있으므로 오프 라인상에서 슬레이브 보드 기능 확인 시험시 정해진 마스터 노드의 버스 제어 없이 슬레이브 보드내의 마스터 기능을 인에이블 시키는 것에 의해 각 통신 노드마다 독자적으로 상기 HDLC 버스의 통신 기능을 시험할 수 있다.

도 1은 종래 HDLC 버스를 사용하는 통신 네트워크의 일반적인 버스 정합도이다.

도 2는 종래 HDLC 버스를 사용하는 통신 네트워크의 구성을 보여주는 다이어그램이다.

도 3은 본 발명에 따른 HDLC를 사용하는 통신 네트워크의 구성을 보여주는 다이어그램이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

50,60,70: 통신 노드

51,61,71: 체크 회로

52,62,72: 슬레이브 및 제어 회로

53,63,73: 드라이버

54,64,74: 리시버

51a,61a,71a: 체크 회로들내의 상태 감시 회로

51b,61b,71b: 체크 회로들내의 마스터 제어 회로

51c,61c,71c: 체크 회로들내의 상태 출력 회로

80: HDLC 버스

Claims

하나의 HDLC 버스와 상기 버스 상에 정합되고 마스터 노드 및 슬레이브 노드로 동작하는 복수개의 통신 노드들로 구성되고,

상기 각 통신 노드는 주기적으로 중재 어드레스를 발생시켜 다른 통신 노드들에 전송하여 다른 통신 노드들의 송신 데이터의 존재 여부를 체크하는 체크 회로, 데이터의 송신, 수신 기능 그리고 제어 기능을 담당하는 슬레이브 및 제어 회로부, 상기 데이터의 송신 및 수신 시 물리적 정합 기능을 담당하는 드라이버 및 리시버로 구성되어,

상기 통신 노드들 중 마스터 노드 기능을 하는 한 통신 노드의 기능 이상시 상기 다른 통신 노드들은 정해진 순으로 상기 마스터 기능을 인수 받아 수행하는 것을 특징으로 하는 HDLC 버스를 사용하는 통신 네트워크.
제1항에 있어서, 상기 각 체크 회로는 다른 해당 통신 노드의 마스터 기능 상태를 감시하는 상태 감시 회로, 자신의 마스터 기능 상태를 다른 해당 통신 노드로 출력하는 상태 출력 회로, 그리고 마스터 노드로서의 동작을 제어하는 마스터 제어 회로로 구성됨을 특징으로 하는 HDLC 버스를 사용하는 통신 네트워크.
제2항에 있어서, 상기 마스터 노드로서 동작하는 한 통신 노드의 기능 이상시 각 통신 노드의 마스터 제어 회로를 통해 소프트웨어적으로 상기 복수개의 통신 노드들 중 어느 하나를 마스터 노드로서 결정하는 것을 특징으로 하는 HDLC 버스를 사용하는 통신 네트워크.