KR101050658B1 - How to Set the Transmission Cycle to Accept Fast Ethernet on the Residential Ethernet - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야1. Technical field to which the invention described in the claims belongs
본 발명은 이더넷을 이용하여 실시간 서비스와 비실시간 서비스를 효율적으로 동시에 제공할 수 있는 Residential 이더넷에 관련된 것으로, 특히 고속 이더넷을 이용한 동기 데이터의 전송이 이루어지는 경우 비동기 데이터에 대한 전송을 보장하는 방법에 관한 것임.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a Residential Ethernet capable of efficiently providing a real-time service and a non-real-time service simultaneously using Ethernet, and more particularly to a method of guaranteeing transmission of asynchronous data when synchronous data is transmitted using high- .
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. Technical Challenges to be Solved by the Invention
본 발명은 Residential 이더넷 시스템에서 100Mbps의 전송속도를 갖는 고속 이더넷을 수용하면서, 하나의 전송 구간에서 비동기 패킷에 대해 적어도 하나의 영역을 할당하도록 하는 Residential 이더넷에서 고속 이더넷을 수용하는 전송 사이클 설정 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.The present invention provides a method of setting a transmission cycle for accommodating Fast Ethernet in a Residential Ethernet in which a Fast Ethernet having a transmission speed of 100 Mbps is accommodated in a Residential Ethernet system and at least one area is allocated to an asynchronous packet in one transmission interval It has its purpose.
3. 발명의 해결 방법의 요지3. The point of the solution of the invention
본 발명은, 이더넷을 이용하여 실시간 서비스와 비실시간 서비스를 효율적으로 동시에 제공할 수 있는 Residential 이더넷 장치에서 데이터의 전송을 위한 전송 사이클을 설정하는 방법에 있어서, 상기 실시간 서비스를 위한 동기 패킷과, 상기 비실시간 서비스를 위한 비동기 패킷을 수신하여 기준 전송 사이클에 따른 슈퍼 프레임을 생성하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에서 생성되는 슈퍼 프레임에, 적어도 하나의 비동기 패킷이 포함되는 지를 확인하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계의 확인 결과 상기 슈퍼 프레임에 적어도 하나의 비동기 패킷이 포함되지 않는 경우, 상 기 슈퍼 프레임을 소정의 배수로 늘이는 제 2 슈퍼 프레임을 생성하는 제 3 단계; 및 상기 생성된 제 2 슈퍼 프레임의 헤더에 상기 소정의 배수 정보를 삽입하여 상기 제 2 슈퍼 프레임을 통해 데이터를 전송하는 제 4 단계를 포함함.The present invention provides a method for setting a transmission cycle for data transmission in a Residential Ethernet device capable of efficiently providing a real-time service and a non-real-time service simultaneously using Ethernet, the method comprising: A first step of receiving an asynchronous packet for a non-real-time service and generating a super frame according to a reference transmission cycle; A second step of checking whether at least one asynchronous packet is included in the super frame generated in the first step; A third step of generating a second super frame in which the super frame is extended to a predetermined multiple if the at least one asynchronous packet is not included in the super frame; And a fourth step of transmitting the data through the second super frame by inserting the predetermined multiple information into the header of the generated second super frame.
4. 발명의 중요한 용도4. Important Uses of the Invention
본 발명은 Residential 이더넷 등에 이용됨.The present invention is applied to Residential Ethernet and the like.
Residential 이더넷, 슈퍼 프레임, 전송 사이클 Residential Ethernet, super frame, transmission cycle
Description
도 1 은 종래의 수퍼 프레임의 시작을 엄격하게 지키는 Residential 이더넷에서의 일실시예 전송 구조도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a transmission structure diagram of an embodiment in Residential Ethernet strictly keeping the start of a conventional superframe. Fig.
도 2 는 고속 이더넷을 사용하는 경우 발생할 수 있는 하나의 전송 사이클의 점유에 관한 종래의 문제점을 도시한 예시도.2 is an exemplary diagram illustrating a conventional problem with occupancy of one transmission cycle that can occur when using Fast Ethernet;
도 3 은 본 발명에 따른 전송 사이클 설정 방법에 따라 2배의 전송 사이클을 가지는 경우의 일실시예 예시도.FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a case where a transmission cycle is set twice according to a transmission cycle setting method according to the present invention. FIG.
도 4 는 본 발명에 따른 Residential 이더넷 시스템에서 하나의 전송 사이클에 대한 상세 구조도.4 is a detailed structural diagram of one transmission cycle in a Residential Ethernet system according to the present invention;
도 5 는 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 고속 이더넷을 수용하는 전송 사이클 설정 방법에 대한 일실시예 동작 흐름도.5 is a flowchart illustrating a method of setting a transmission cycle for accommodating Fast Ethernet in Residential Ethernet according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 이더넷을 이용하여 실시간 서비스와 비실시간 서비스를 효율적으로 동시에 제공할 수 있는 Residential 이더넷에 관련된 것으로, 특히 고속 이더넷을 이용한 동기 데이터의 전송이 이루어지는 경우 비동기 데이터에 대한 전송을 보장하는 방법에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a Residential Ethernet capable of efficiently providing a real-time service and a non-real-time service simultaneously using Ethernet, and more particularly to a method of guaranteeing transmission of asynchronous data when synchronous data is transmitted using high- will be.
이더넷(Ethernet)은 가장 광범위하게 설치된 근거리통신망 기술이다. 이제는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.3에 표준으로 정의되어있지만, 이더넷은 원래 제록스에 의해 개발되었으며, 제록스와 DEC 그리고 인텔 등에 의해 발전되었다. Ethernet is the most widely deployed LAN technology. Ethernet is originally developed by Xerox and developed by Xerox, DEC and Intel, although it is now defined as a standard in IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.3.
종래의 이더넷은 IEEE 802.3에서 규정된 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) 프로토콜을 이용하여 경쟁적으로 액세스하기 때문에, IFG(Inter Frame Gap) 간격을 유지하면서 상위 계층의 서비스 프레임을 이더넷 프레임으로 생성하여 전송한다. 이때, 상위 서비스 프레임의 종류에 상관없이 발생 순서대로 전송을 한다. 즉, 이더넷은 서로 다른 여러 단말 사이에 또는 여러 사용자 사이에 데이터를 전송하고자 할 때 가장 보편적으로 익숙하게 접할 수 있는 기술 중 하나다. Since the conventional Ethernet is competitively accessed using the CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect) protocol defined in IEEE 802.3, the service frame of the upper layer is maintained as an Ethernet frame And transmits it. At this time, transmission is performed in the order of occurrence regardless of the type of the upper service frame. In other words, Ethernet is one of the most commonly used techniques to transfer data between different terminals or between users.
이러한 이더넷은 전송 시간 지연에 민감한 동영상이나 음성전달에 적합하지 않은 기술로 알려져 있으나 최근에는 기존의 이더넷을 이용하여 영상/음성과 같은 동기화 데이터(Synchronous data)를 전송하고자 하는 기술이 활발하게 논의 되어지고 있는데, 이와 같이 논의되고 있는 동기화 데이터의 전송을 위한 이더넷을 Residential 이더넷이라 한다.Although Ethernet is known as a technology which is not suitable for video or voice transmission sensitive to transmission time delay, in recent years, technologies for transmitting synchronous data such as video / audio using existing Ethernet have been actively discussed The Ethernet for the transmission of the synchronization data discussed above is called Residential Ethernet.
Residential 이더넷에서는 프레임 전송은 사이클 단위로 이루어 진다. 일반적으로 125μs을 한 사이클로 정의한다. 한 사이클은 동기식 프레임을 전송할 수 있는 구간과 비동기식 프레임을 전송하는 구간으로 나뉘어 전송이 된다. 이러한 하나의 사이클에 따르는 프레임을 수퍼 프레임이라 한다.In Residential Ethernet, frame transmission is done on a cycle-by-frame basis. In general, 125 μs is defined as one cycle. One cycle is divided into a section capable of transmitting a synchronous frame and a section transmitting an asynchronous frame. A frame following this one cycle is called a super frame.
그런데, 이와 같은 Residential 이더넷을 구현함에 있어 수퍼 프레임의 시작을 엄격하게 적용하게 되면(즉, 수퍼 프레임의 시작에서 동기식 프레임의 전송이 반드시 이루어지도록 하면) 비동기식 프레임을 강제적으로 홀드하거나 분할하는 등의 방법을 이용하여야 하는데 이렇게 되면 비동기식 프레임에 대한 대역 활용도가 크게 떨어지게 된다.However, when implementing the Residential Ethernet as described above, when the start of the superframe is strictly applied (that is, when transmission of the synchronous frame is started at the start of the superframe), a method of forcibly holding or dividing the asynchronous frame The bandwidth utilization for the asynchronous frame is greatly reduced.
도 1 은 종래의 수퍼 프레임의 시작을 엄격하게 지키는 Residential 이더넷에서의 일실시예 전송 구조도이다.FIG. 1 is a transmission structure diagram of an embodiment in a Residential Ethernet strictly keeping the start of a conventional superframe.
도 1를 참조하면, 종래의 수퍼 프레임의 시작을 엄격하게 지키는 Residential 이더넷에서는 데이터 전송을 위한 전송 사이클을 125μs 단위의 수퍼 프레임으로 구성하며, 각각의 수퍼 프레임은 동기화 영역(11-1, 11-2)과 비동기화 영역(12-1, 12-2)을 가진다.Referring to FIG. 1, in a Residential Ethernet which strictly keeps the start of a conventional superframe, a transmission cycle for data transmission is configured as a superframe of 125 microseconds, and each superframe includes synchronization areas 11-1 and 11-2 And non-synchronization areas 12-1 and 12-2.
특히 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 수퍼 프레임의 시작을 엄격하게 지키는 Residential 이더넷에서는 수퍼 프레임의 시작(101, 102, 103)을 엄격히 지키도록 수퍼 프레임의 시작(101, 102, 103)에서 Sync 프레임(111-1 내지 111-11)의 전송이 이루어지도록 한다. As shown in FIG. 1, in the Residential Ethernet which strictly keeps the start of the conventional superframe, the start (101, 102, 103) of the superframe is synchronized with the start The transmission of the frames 111-1 to 111-11 is performed.
이를 위해서는 각각의 수퍼 프레임의 마지막 Async 프레임(112-2, 112-4)을 수퍼 프레임의 종료에 맞추어 처리하여야 한다. 이러한 처리 방법에는 홀드(Hold) 방법, 분할(Fragmentation) 방법 및 홀드 방법과 분할 방법을 절충한 방법 등이 존재한다.To do this, the last Async frames 112-2 and 112-4 of each superframe should be processed according to the end of the superframe. Such a processing method includes a hold method, a fragmentation method, and a method of making a hold method and a division method.
여기서, 홀드 방법은 현재 전송할 Async 프레임의 크기가 현재 수퍼 프레임의 남은 영역의 크기를 초과하는 경우, 다음 수퍼 프레임의 시작을 엄격히 지키기 위해 해당 Async 프레임을 홀드하여 다음 수퍼 프레임에 전송하고 현재 수퍼 프레임의 남은 영역은 비워서 전송하는 방법이다.Here, if the size of the Async frame to be transmitted exceeds the size of the remaining area of the current superframe, the hold method holds the Async frame to strictly keep the start of the next superframe and transmits it to the next superframe, The remaining area is the empty transmission method.
그리고 분할 방법은 현재 전송할 Async 프레임의 크기가 현재 수퍼 프레임의 남은 영역의 크기를 초과하는 경우, 다음 수퍼 프레임의 시작을 엄격히 지키기 위해 해당 Async 프레임을 분할하여 현재 수퍼 프레임의 남은 영역의 크기에 맞는 분할된 제 1 Async 프레임을 전송하고, 다음 수퍼 프레임에 분할된 나머지 제 2 Async 프레임을 전송하는 방법이다.If the size of the Async frame to be transmitted exceeds the size of the remaining area of the current superframe, the Async frame is divided to fit the size of the remaining area of the current superframe in order to strictly keep the start of the next superframe, And transmits the remaining second Async frame divided into the next super frame.
그리고 이를 절충한 방법은 현재 수퍼 프레임의 남은 영역의 크기에 대한 소정의 임계값을 두고, 현재 수퍼 프레임의 남은 영역이 해당 임계값 이상인 경우에는 분할 방법을 사용하고 해당 임계값에 미치지 못할 경우에는 홀드 방법을 사용하는 방법이다.If the remaining area of the current superframe is equal to or larger than the threshold value, a dividing method is used. If the remaining area of the current superframe is less than the threshold value, It is a method to use the method.
그런데 이와 같은 Residential 이더넷을 고려하면, 규정된 125μs의 사이클 안에 동기 패킷의 전송이 보장되고 남은 구간에 비동기 패킷이 가용 길이만큼 전송 되어야 한다. 하지만, 현재 Residential 이더넷에서 동기 패킷은 최소 64바이트에서 최대 1518 바이트까지의 길이를 가질 수 있고, 고속(Fast) 이더넷을 적용할 경 우 한 사이클인 125μs 동안 전송 가능한 데이터의 총량은 1562 바이트이다. 따라서, 최악의 경우 동기 패킷의 길이가 1518 바이트로 고정된다면 패킷 사이의 패킷 간의 간격(Gap)을 주지 않는다고 하더라도 전송 사이클에서 해당 동기 패킷을 제외한 남겨진 영역의 크기는 최소 이더넷 패킷 길이인 64 바이트에 미치지 못한다. 게다가 동기 패킷의 특성상 연속적으로 비슷한 용량의 패킷이 계속되게 되므로, 이후에도 계속해서 해당 동기 패킷만 전송이 가능하게 되어 다른 데이터의 전송은 이루어지지 않을 수 있게 된다. 이에 대해서는 이하 도 2를 통해 좀더 상세히 설명하기로 한다.Considering Residential Ethernet as above, synchronous packet transmission is guaranteed within a prescribed cycle of 125 μs, and asynchronous packets must be transmitted in the remaining interval as much as the available length. However, in Residential Ethernet, synchronous packets can be from a minimum of 64 bytes to a maximum of 1518 bytes. If Fast Ethernet is applied, the total amount of data that can be transmitted during 125 microseconds is 1562 bytes. Therefore, even if the length of the sync packet is fixed at 1518 bytes in the worst case, even if the gap between the packets is not given, the size of the remaining area excluding the sync packet in the transmission cycle is smaller than the minimum Ethernet packet length of 64 bytes can not do it. In addition, due to the nature of the synchronous packet, packets of similar capacity continue to be successively transmitted, so that only the synchronous packet can continue to be transmitted thereafter, and other data can not be transmitted. This will be described in more detail with reference to FIG.
도 2 는 고속 이더넷을 사용하는 경우 발생할 수 있는 하나의 전송 사이클의 점유에 관한 종래의 문제점을 도시한 예시도이다.2 is an exemplary diagram illustrating a conventional problem with regard to occupation of one transmission cycle that may occur when using Fast Ethernet;
도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 125μs의 전송 사이클은 1562 바이트(24)를 전송할 수 있고, 고속 이더넷을 이용하는 경우 동기 패킷(21)의 크기는 최대 1518 바이트가 될 수 있다.As shown in FIG. 2, one 125 [micro] sec transmission cycle can transmit 1562 bytes [24], and when using Fast Ethernet, the size of the
따라서 이와 같은 경우가 발생하면, 125μs 전송 사이클의 남은 여분의 영역은 44 바이트에 불과하게 된다. 그러나 전송을 하고자 하는 비동기 패킷(22)의 크기는 최소한 64 바이트 이상일 것을 요한다. 따라서 비동기 패킷(22)은 해당 전송 사이클(24)에서 전송이 이루어지지 않는다. Thus, if this happens, the remaining extra area of the 125 μs transfer cycle is only 44 bytes. However, the size of the asynchronous packet 22 to be transmitted needs to be at least 64 bytes. Thus, the asynchronous packet 22 is not transmitted in the
그리고 다음 사이클을 기다려서 전송을 수행해야 하는데 동기 패킷의 특성상, 유사한 크기의 패킷이 연속적으로 전송될 여지가 많기 때문에 한동안은 비동기 패킷(22)에 대한 전송은 이루어질 수 없게 된다.Then, it is necessary to perform transmission by waiting for the next cycle. Due to the characteristics of the synchronous packet, transmission of the asynchronous packet 22 can not be performed for a while because a packet of a similar size is continuously transmitted.
또한 하나의 사이클에 하나의 동기 패킷 밖에 전송할 수 없기 때문에 비동기 패킷의 전송을 위한 영역뿐만 아니라 다른 동기 패킷을 위한 영역의 확보도 힘들기 때문에 125μs 전송 사이클을 유지하는 것이 힘들게 된다.In addition, since it is impossible to transmit only one synchronous packet in one cycle, it is difficult to maintain a 125 μs transmission cycle because it is difficult to secure an area for transmission of an asynchronous packet as well as another synchronous packet.
한편 이러한 문제점을 해결하기 위해, 125μs 전송 사이클을 엄격히 지키지 않고 소정의 주기마다 유지하는 방식을 사용하는 방식을 통해 이와 같은 문제점을 해결하려고 시도하고 있으나, 그런 방식을 사용하는 경우 각각의 전송 사이클이 불규칙적인 형태를 가지게 되어서 그 패킷의 처리 과정에서의 부하가 증가하게 되는 문제점이 발생한다.In order to solve this problem, attempts have been made to solve such a problem by using a method of maintaining a 125 [micro] s transmission cycle every predetermined period without strictly observing the transmission cycle. However, when such a method is used, each transmission cycle is irregular And the load in the process of processing the packet increases.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, Residential 이더넷 시스템에서 100Mbps의 전송속도를 갖는 고속 이더넷을 수용하면서, 하나의 전송 구간에서 비동기 패킷에 대해 적어도 하나의 영역을 할당하도록 하는 Residential 이더넷에서 고속 이더넷을 수용하는 전송 사이클 설정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a residential Ethernet system that accommodates fast Ethernet having a transmission rate of 100 Mbps and allocates at least one area for asynchronous packets in one transmission interval It is an object of the present invention to provide a method of setting a transmission cycle to accommodate Fast Ethernet in Ethernet.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이더넷을 이용하여 실시간 서비스와 비실시간 서비스를 효율적으로 동시에 제공할 수 있는 Residential 이더넷 장치에서 데이터의 전송을 위한 전송 사이클을 설정하는 방법에 있어서, 상기 실시간 서비스를 위한 동기 패킷과, 상기 비실시간 서비스를 위한 비동기 패킷을 수신하여 기준 전송 사이클에 따른 슈퍼 프레임을 생성하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에서 생성되는 슈퍼 프레임에, 적어도 하나의 비동기 패킷이 포함되는 지를 확인하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계의 확인 결과 상기 슈퍼 프레임에 적어도 하나의 비동기 패킷이 포함되지 않는 경우, 상기 슈퍼 프레임을 소정의 배수로 늘이는 제 2 슈퍼 프레임을 생성하는 제 3 단계; 및 상기 생성된 제 2 슈퍼 프레임의 헤더에 상기 소정의 배수 정보를 삽입하여 상기 제 2 슈퍼 프레임을 통해 데이터를 전송하는 제 4 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for setting a transmission cycle for data transmission in a Residential Ethernet device capable of efficiently providing a real-time service and a non-real-time service simultaneously using Ethernet, A first step of receiving a synchronous packet for the non-real-time service and a super frame according to the reference transmission cycle by receiving the asynchronous packet for the non-real-time service; A second step of checking whether at least one asynchronous packet is included in the super frame generated in the first step; A third step of generating a second super frame in which the super frame is extended by a predetermined multiple if at least one asynchronous packet is not included in the super frame as a result of the second step; And a fourth step of transmitting the data through the second super frame by inserting the predetermined multiple information into the header of the generated second super frame.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명의 실시예에서는 Residential 이더넷 시스템에서 100Mbps의 전송속도를 갖는 고속 이더넷을 수용하면서, 하나의 전송 구간에서 비동기 패킷에 대해 적어도 하나의 영역을 할당하도록 하기 위해서 하나의 전송 사이클에서 적어도 하나의 동기 패킷과 적어도 하나의 비동기 패킷을 전송하도록 설정한다.In the embodiment of the present invention, in order to allocate at least one area for an asynchronous packet in one transmission period while accommodating Fast Ethernet having a transmission speed of 100 Mbps in a Residential Ethernet system, at least one synchronization packet And at least one asynchronous packet.
이 경우, 125μs 전송 사이클을 엄격히 유지하는 경우에는 앞서 살펴본 바와 같이 고속 이더넷을 지원하는 경우에는 그 최악의 경우 하나의 비동기 패킷도 전달할 수 없게 된다.In this case, in the case of strictly maintaining the 125 μs transmission cycle, as described above, when the fast Ethernet is supported, it is impossible to deliver even one asynchronous packet in the worst case.
따라서, 본 발명에서는 Residential 이더넷에서 전송 구간을 소정의 배수로 확장하고 이를 통해 고속 이더넷을 지원하는 동기 패킷과 적어도 하나의 비동기 패킷을 전송할 수 있도록 하는 Residential 이더넷에서 고속 이더넷을 수용하는 전송 사이클 설정 방법을 제안하고자 한다.Accordingly, the present invention proposes a transmission cycle setting method for accommodating Fast Ethernet in a Residential Ethernet that allows transmission of a synchronous packet supporting high-speed Ethernet and at least one asynchronous packet by extending a transmission interval by a predetermined multiple in Residential Ethernet I want to.
도 3 은 본 발명에 따른 전송 사이클 설정 방법에 따라 2배의 전송 사이클을 가지는 경우의 일실시예 예시도이다.FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a case where a transmission cycle is set twice according to a transmission cycle setting method according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이 슈퍼 프레임의 크기를 2*125μs 로 하면, 고속 이더넷을 지원하는 동기 패킷의 크기를 1518 바이트로 하더라도 2개의 동기 패킷(31, 32)과 88바이트의 여분의 영역(33)이 존재하게 된다.3, if the size of the superframe is 2 * 125 .mu.s, even if the size of the sync packet supporting Fast Ethernet is 1518 bytes, two sync packets 31 and 32 and an
이와 같이 본 발명은 Residential 이더넷에서 고속 이더넷을 수용하고자 전송 사이클의 길이를 늘여서 원활한 데이터 전송이 가능하도록 하는 것이다. 이 때 사이클의 길이를 무작위로 일정 배수만큼 늘릴 수도 있다. 하지만, Residential 이더넷에서는 실시간 처리를 요하는 동기 패킷을 전송하기 때문에 무작정 그 전송 사이클의 길이를 늘이는 것은 QoS를 만족시키지 못하게 된다. 따라서, QoS를 만족시키는 한도에서 그 전송 사이클의 크기를 늘이도록 설정할 수 있게 된다. 일반적으로 QoS는 4*125μs 크기의 전송 사이클에서는 유지가 가능한 것으로 한다.As described above, the present invention extends the length of a transmission cycle to accommodate fast Ethernet in Residential Ethernet, thereby enabling smooth data transmission. At this time, the length of the cycle may be increased randomly by a certain multiple. However, in Residential Ethernet, since the synchronous packet that requires real-time processing is transmitted, increasing the length of the transmission cycle by itself does not satisfy the QoS. Therefore, it is possible to set the size of the transmission cycle to be increased so long as the QoS is satisfied. In general, QoS is assumed to be sustainable in a transmission cycle of 4 * 125 μs.
본 발명에서는 전송 사이클의 크기를 소정의 배수로 설정하도록 제어함으로써 비동기 패킷의 전송 영역을 확보할 수 있도록 한다. 이때 전송 사이클의 크기는 n 배가 되도록 하거나, 2n 배가 되도록 하거나, 2n 배가 되도록 설정할 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이 일반적으로 상기의 n의 값이 너무 커지면 수신단에서 동기 패 킷에 대한 연속적인 처리가 힘들기 때문에, n 의 값은 2 이하가 되어야 한다. According to the present invention, the size of the transmission cycle is controlled to be set to a predetermined multiple, thereby ensuring the transmission area of the asynchronous packet. At this time, the size of the transmission cycle can be set to be n times, 2n times, or 2 n times. As mentioned above, in general, if the value of n is too large, it is difficult to continuously process the synchronization packet at the receiving end. Therefore, the value of n should be 2 or less.
그리고 이와 같이 소정의 배수로 전송 사이클의 크기를 확장하는 경우에는, 해당 전송 사이클이 확장된 전송 사이클인지를 확인할 수 있어야 한다. 이를 위해 전송 사이클의 구성 정보를, 전송 사이클을 통해 전송되는 패킷 중 일정한 공간에 표시하도록 함으로써 전송 사이클에 대한 정보를 다음 노드에 알려줄 수 있도록 한다.When the size of the transmission cycle is extended by a predetermined multiple, it must be possible to confirm whether the transmission cycle is an extended transmission cycle. To this end, the configuration information of the transmission cycle is displayed in a predetermined space among the packets transmitted through the transmission cycle, so that information on the transmission cycle can be informed to the next node.
즉, 이렇게 전송 사이클의 길이를 늘려 전송할 경우, 이를 수신하는 통신 단말기 또는 장비에서 이와 같이 늘어난 전송 사이클의 길이에 대한 정보를 공유해야만 동기 패킷과 비동기 패킷의 누락 없이 원활한 정보의 전달이 가능할 것이다. That is, when the length of the transmission cycle is increased, information on the length of the extended transmission cycle must be shared by the receiving communication terminal or the device so that the information can be transmitted smoothly without missing the synchronous packet and the asynchronous packet.
따라서, 전송 사이클의 길이에 대한 정보를 전달하여야 하는데, 그 방법으로 한 가지는 새로운 헤더를 Residential 이더넷 패킷의 헤더에 추가하는 방식과 기 존재하는 Residential 이더넷 헤더 안에 존재하는 E-type 필드의 보류(Reserved) 영역을 통해 전송 사이클의 길이 정보를 첨가하는 방식이다.Therefore, it is necessary to transmit information on the length of the transmission cycle. One way is to add a new header to the header of the Residential Ethernet packet, and to reserve the E-type field existing in the existing Residential Ethernet header. And adds the length information of the transmission cycle through the area.
도 4 는 본 발명에 따른 Residential 이더넷 시스템에서 하나의 전송 사이클에 대한 상세 구조도이다.4 is a detailed structural diagram of one transmission cycle in a Residential Ethernet system according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에서 제안하는 Residential 이더넷의 전송 사이클은, 125μs 단위의 1 전송 사이클을 소정의 배수로 하는 슈퍼 프레임을 구성하며 각각의 슈퍼 프레임에는 일반적인 125μs 단위의 1 전송 사이클과 같이, 비동기 데이터의 전송을 위한 비동기(Async) 영역(32) 및 동기 데이터의 전송을 위한 동기(Sync) 영역(31)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the Residential Ethernet transmission cycle proposed in the present invention comprises a superframe in which a transmission cycle of 125 microseconds is multiplied by a predetermined multiple, and each superframe has an asynchronous An asynchronous area 32 for transmission of data and a synchronous area 31 for transmission of synchronous data.
좀 더 상세히 살펴보면, 동기 데이터의 전송을 위한 동기 영역은 전송 사이클에서 가장 우선권을 가진 부분으로, 본 발명에 따른 실시예에서는 사이클 시작 프레임(41), 다수의 동기 패킷(42-1, 42-2, 42-3) 및 동기 종료 프레임(43)으로 구성된다.In more detail, the synchronization area for transmission of synchronization data is the highest priority part in the transmission cycle. In the embodiment according to the present invention, the
본 발명의 실시예에 의한 다수의 동기 패킷들(42-1, 42-2, 42-3)은 통상의 이더넷 패킷으로 이루어진 것으로 동기 서브 프레임임을 표시할 방법이 없다. 단지 사이클 시작 프레임(41)을 통해 동기 영역의 시작을 알리고, 동기 종료 프레임(43)을 통해 그 종료를 알림으로써 그 사이에 존재하는 프레임을 동기 패킷으로 표시할 수 있게 된다.The plurality of synchronization packets 42-1, 42-2, and 42-3 according to the embodiment of the present invention are made up of normal Ethernet packets and there is no way to indicate that the synchronization subframe is a synchronous subframe. The start of the synchronization area is notified only through the
본 발명의 실시예에 따른 Residential 이더넷 전송 사이클에서는 기존의 Residential 이더넷 전송 사이클에서 서브 동기 패킷이 Multi-Payload를 포함하는 구조였음에 반하여, 각각의 독립 패킷들(42-1, 42-2, 42-3)이 각각 하나의 목적 주소를 가지는 독립적인 Payload 를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 통상의 이더넷 패킷을 서브 동기 패킷으로 사용하는 것을 예시하고 있다.In the Residential Ethernet transmission cycle according to the embodiment of the present invention, the sub-synchronous packet includes the Multi-Payload in the existing Residential Ethernet transmission cycle, while the independent packets 42-1, 42-2, 42- 3) each include an independent payload having a single destination address. Therefore, in the embodiment of the present invention, an ordinary Ethernet packet is used as a sub-sync packet.
이와 같은 동기 패킷을 제공하기 위하여 본 발명의 실시예에서는 마치 무선 랜의 비콘(beacon) 프레임처럼 특수 프레임을 만들어 동기 영역의 시작을 알리도록 한다. 이 비콘 프레임과 유사한 프레임을 사이클 시작 프레임(Cycle Start Frame)(41)이라 한다.In order to provide such a synchronization packet, in the embodiment of the present invention, a special frame is generated as if it is a beacon frame of a wireless LAN to announce the start of the synchronization area. A frame similar to this beacon frame is referred to as a
사이클 시작 프레임(41)은 목적지 주소를 표시하기 위한 DA 필드(401), 출발 지 주소를 표시하기 위한 SA 필드(402), 이더넷 타입을 표시하는 E 타입 필드(403), 해당 프레임이 사이클 시작 프레임인지 여부를 표시하기 위한 플래그(Flag) 필드(404), 사이클의 지속 시간 즉, 주기를 표시하는 사이클 듀레이션(Cycle Duration) 필드(405), 현재 사이클이 몇번째 사이클인지를 표시하는 사이클 수(Cycle Number) 필드(406) 및 프레임의 전송 에러 검출을 위한 FCS 필드(408)를 포함한다.The
또한, 추가적으로 동기(Sync) 영역이 어디까지인지를 알리기 위한 동기 듀레이션(Sync Duration) 필드(407)를 더 포함한다. 이때, 동기 듀레이션 필드(407)가 사이클 시작 프레임(41)에 포함되는 경우에는 동기 종료 프레임(43)을 제거할 수 있다. 왜냐하면, 동기 듀레이션 필드(407)가 동기 영역의 크기를 표시하는 것이기 때문에 동기 종료 프레임(43)을 이용하여 동기 영역의 끝을 표시하지 않아도 동기 영역의 끝을 알 수 있게 되기 때문이다.In addition, it further includes a
한편, 비동기 영역은 다수의 비동기 패킷(44)을 포함하여 구성된다. 여기서, 비동기 패킷(44)는 모든 패킷을 라우팅 프로토콜(Routing Protocol)이 정한 경로에 따라 라우터에서 동일하게 처리하기 때문에 "Best Effort 프레임"이라고 명하기도 한다. On the other hand, the asynchronous area is composed of a plurality of
도 5 는 본 발명에 따른 Residential 이더넷에서 고속 이더넷을 수용하는 전송 사이클 설정 방법에 대한 일실시예 동작 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of setting a transmission cycle for accommodating Fast Ethernet in Residential Ethernet according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 5를 참조하면, 우선 소정의 동기 패킷을 입력받아 125μs 단위의 슈퍼 프레임을 구성한다(51). 그리고 구성된 125μs 단위의 슈퍼 프레임을 통해 전송하고 자 하는 동기 패킷 또는 비동기 패킷이 더 있는지를 확인하여 해당 동기 패킷 또는 비동기 패킷을 해당 125μs 단위의 슈퍼 프레임에 포함시킬 수 있으면(52), 125μs 단위의 슈퍼 프레임을 이용한 Residential 이더넷 데이터 전송을 수행한다(53).Referring to FIG. 5, a predetermined sync packet is received and a super frame of 125? S is formed (51). If it is confirmed that there is a synchronous packet or an asynchronous packet to be transmitted through the super frame of the configured 125 μs and the synchronous packet or the asynchronous packet is included in the corresponding super frame of 125 μs, And performs residential Ethernet data transmission using the frame (53).
여기서, 구성된 125μs 단위의 슈퍼 프레임을 통해 전송하고자 하는 동기 패킷 또는 비동기 패킷이 더 있는지를 확인하여 해당 동기 패킷 또는 비동기 패킷을 해당 125μs 단위의 슈퍼 프레임에 포함시킬 수 있는지를 확인하는 과정(52)은, 일반적으로 비동기 패킷에 대한 전송 영역이 남는지를 통해 수행된다. 즉, 하나의 전송 사이클에서 적어도 하나의 비동기 패킷에 대한 전송 영역을 할당할 수 있는가를 통해 슈퍼 프레임의 확장을 결정한다.Here, it is checked whether there is a synchronous packet or an asynchronous packet to be transmitted through the configured super frame of 125 μs, and a
한편, 그리고 구성된 125μs 단위의 슈퍼 프레임을 통해 전송하고자 하는 동기 패킷 또는 비동기 패킷이 더 있는지를 확인하여 해당 동기 패킷 또는 비동기 패킷을 해당 125μs 단위의 슈퍼 프레임에 포함시킬 수 없으면(52), 소정의 배수의 125μs 단위의 슈퍼 프레임에 구성한다(54). 그리고 구성된 소정의 배수에 관한 정보를 생성된 슈퍼 프레임의 헤더에 삽입한다(55). 그리고 소정의 배수의 125μs 단위의 슈퍼 프레임을 이용한 Residential 이더넷 데이터 전송을 수행한다(56).On the other hand, if it is determined that there is no synchronous packet or asynchronous packet to be transmitted through the superframe of 125 microseconds and the corresponding synchronous packet or asynchronous packet can not be included in the superframe of 125 microseconds (52) In a super frame of 125 μs (54). Then, information on a predetermined multiple set is inserted into the header of the generated super frame (55). Then, Residential Ethernet data transmission using a superframe of a predetermined multiple of 125 microseconds is performed (56).
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.
상기와 같은 본 발명은, 고속 이더넷(Fast Ethernet)을 Residential 이더넷에 수용했을 경우 발생할 수 있는 데이터 전송의 효율성 문제를 해결하고 QoS를 보장할 수 있도록 함으로써, 일반적인 이더넷과 Residential 이더넷을 효율적으로 연동시키도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention solves the efficiency problem of data transmission that can occur when Fast Ethernet is accommodated in a Residential Ethernet and assures QoS, so that general Ethernet and Residential Ethernet can be efficiently interworked .
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