KR101143690B1 - 데이터 송신 장치, 라우터, 기능 유닛 및 데이터 송신 방법 - Google Patents

Abstract

다른 장치(D2)에 데이터를 송신하는 장치(D1)는 제 1 부류 데이터(GT)를 보장된 데이터 유닛의 스트림으로서 송신하고, 최선형으로 제 2 부류 데이터 유닛(BE)을 송신하도록 구성된다. 장치(D1)는 제 1 부류 데이터(GT)의 다음 버스트의 시작까지의 잔여 시간 간격(t1_start)에서 제 2 부류 데이터의 버스트를 송신하기 위해 요구되는 시간(t2_burst)을 뺀 값이 사전결정된 시간(Tp)보다 작은 시점(t2_start)에서, 제 2 부류(BE)에 속하는 데이터 유닛의 버스트의 송신을 시작한다.

Description

데이터 송신 장치, 라우터, 기능 유닛 및 데이터 송신 방법{A SYSTEM AND METHOD FOR TRANSMITTING DATA}

본 발명은 데이터를 송신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

시스템, 예를 들면, 휴대 전화를, 다양한 모듈이 유니버셜 인터페이스를 통해 함께 연결되는 모듈 형태로 구성하고자 하는 명확한 추세가 존재한다. 모듈은 버스 또는 네트워크와 같은 접속을 통해 서로간에 데이터를 교환할 수 있다. 이용가능한 접속 대역폭은 다양한 요청자들 사이에 분배되어야 한다. 접속의 할당은 각각의 시점에 대해 독립적으로 행해지거나, 또는 TDMA 시스템에서와 같이 시간 슬롯으로 클러스터링될 수 있다. 가장 중요한 부류의 데이터 트래픽은 GT(guaranteed throughput) 및 BE(best effort) 트래픽이다. GT 트래픽은 사전 스케쥴링된 양의 데이터가 잘 정의된 시점에 교환됨을 의미한다. 등시성(isochronous) 데이터 트래픽은 그것의 특정한 경우이며, 여기서 데이터는 규칙적인 시간 간격으로 송신된다. BE 트래픽 부류는 이것을 보장하지 않지만, 최상의 가능한 데이터 레이트를 제공한다. 제 1 부류의 결과 데이터는 보장된 처리량 데이터 또는 GT 데이터로서도 표기될 것이다. 제 2 부류 데이터는 최선형 데이터 또는 BE 데이터로서도 표기될 것이다. 특히, 이동 전화와 같은 이동 장치의 경우, 전력 소모를 감소시키는 것이 중요하다. 이것을 달성하는 중요한 방법은 트래픽이 없는 경우에 데이터 접속을 전력 강하(power down)시키는 것이다. 이러한 특징은 PCI Express에서 알려져 있다. 데이터 링크가 아이들(idle)인 것으로 검출된다면, 약 20 버스 주기(bus cycle)(8ns)에서 전력 강하된다. 그 후, 그것은 50 버스 주기(20ns) 동안 전력 강하 모드로 유지되어야 한다. 그러나, 데이터 송신에 대한 빈번한 요청이 있다면, 아이들 시간이 너무 짧아서 전력 강하를 인에이블링시킬 수 없다.

발명의 개요

본 발명의 목적은 데이터 송신들 사이의 잔여 아이들 시간이 보다 연속적으로 분포되는 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 데이터 송신들 사이의 잔여 아이들 시간의 보다 연속적인 분포를 제공하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, BE 트래픽은 GT 트래픽과 정렬된다. GT 트래픽은 보장된 데이터 흐름을 달성하기 위해, 사전결정된 간격으로 스케쥴링되어야 한다. BE 데이터 트래픽은 현재의 보편화된 상황에 따라 동적으로 스케쥴링될 수 있다. 이미 스케쥴링된 GT 트래픽 버스트와 정렬된 BE 데이터 트래픽을 스케쥴링함으로써, 데이터 송신들 사이의 잔여 시간의 분할(fragmentation)이 제한된 채로 유지되는 것이 달성된다. 본 발명의 특히 두드러진 양상은, BE 데이터가 수신 장치에 의해 수신될 수 있으면서도 BE 데이터의 송신이 연기되며, GT 데이터 트래픽이 스케쥴링되지 않는다는 것이다. 이러한 연기가 전력 소모를 감소시킨다는 사실에도 불구하고, 시간 단위당 송신된 데이터의 평균 양이 동일하게 유지될 수 있다.

즉, BE 트래픽에 대한 요청은, GT 송신이 종료된 직후까지 또는 GT 트래픽이 시작되기 전의 시점에 연기된다. 그러한 경우, 바람직하게 BE 송신은 GT 트래픽이 시작되기 직전에 종료되어야 하거나, 또는 그것이 불가능한 경우 GT 송신이 종료된 직후에 이미 시작된 BE 트래픽을 계속한다. 여하튼, GT 트래픽 간격들 사이의 아이들 간격들이 다수의 보다 작은 아이들 간격으로 분할되는 것은 회피되어야 한다. 대안적인 실시예에서, BE 데이터의 송신의 시작은, 소정의 시간이 BE 데이터 송신의 끝 이후에 다음 GT 데이터 송신의 시작까지 이용가능하게 남아있도록 소정의 시점에서 스케쥴링된다. 이러한 방식으로, 새로운 수용가능한 BE 데이터가 스케쥴링된 BE 데이터 송신의 끝 이전에 이용가능해지는 것을 고려할 수 있다. 다음 GT 송신 이전에 BE 송신을 실행하는 것은 전력 강하를 인에이블링시키기 위해 너무 많은 잔여 시간을 이용할 것이며, BE 송신은 다음 GT 송신 이후까지 부분적으로 연기될 수 있다. 예를 들어, BE 송신은 턴(trun)되는 경우 후속하는 다음 GT 송신과 정렬되는 다른 BE 송신과 정렬될 수 있다.

바람직하게, BE 트래픽은 흐름 제어 설비로 조절된다. 흐름 제어 크레디트에 의해, 데이터를 수신하는 제 2 장치는 오버플로우가 발생되기 전에 얼마나 많은 데이터 유닛을 수신할 수 있는지를 나타낸다. 이를 위해, 제 2 장치는 흐름 제어 크레디트를, 그것이 새로운 데이터 유닛에 대해 이용가능한 여유가 있는 때마다, 제 1 장치에게 송신한다. 대안적으로, 제 1 장치는 새로운 데이터 유닛을 위해 이용가능한 여유의 양을 나타내는 값을 포함하는 제 1 장치를 갖는 레지스터를 폴링할 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 양상은 도면을 참조하여 보다 상세히 기술된다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 전형적인 데이터 처리 시스템을 도시한다.

도 2는 데이터 처리 시스템의 장치를 보다 상세히 도시한다.

도 3a는 데이터 처리 시스템에서의 다양한 위상의 링크 활성 동안 데이터 송신에 포함된 전력 소모를 개략적으로 도시한다.

도 3b는 BE 데이터 트래픽을 스케쥴링하는 통상적인 모드에서의 전력 소모를 도시한다.

도 3c는 본 발명에 따른, BE 데이터 트래픽을 스케쥴링하는 모드에서의 전력 소모를 도시한다.

도 3d 및 3e는 본 발명에 따른, BE 데이터 트래픽을 스케쥴링하는 다른 모드에서의 전력 소모를 도시한다.

도 4는 본 발명에 따른 방법을 도시하는 흐름도이다.

도 5는 본 발명에 따른 장치의 가능한 상태들 및 그들 사이의 전이를 갖는 상태도를 도시한다.

도 6은 본 발명에 따른 장치를 개략적으로 도시한다.

도 7은 도 6의 장치의 양상을 보다 상세히 도시한다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 전형적인 시스템을 도시한다. 시스템은 복수의 모듈을 포함한다. 모듈형 아키텍쳐는 용이한 업그레이드 및 재설계 뿐만 아니라, 신속한 설계를 허용한다. 시스템은 다양한 모뎀, 여기서는 WLAN 모뎀 및 셀룰라 모뎀을 포함하는 제 1 모듈 M1을 포함한다. 또한, 제 1 모듈 M1은, WLAN 모뎀에 대한 제 1 포트 P11 및 셀룰라 모뎀에 대한 제 2 포트 P12와는 별개로, 제 3 포트 P13 및 제 4 포트 P14를 갖는 제 1 라우터 R1을 포함한다. 제 1 라우터의 제 3 포트 P13은, 별도의 모듈로서 배열되는 제 2 라우터 R2의 제 1 포트 P21에 연결된다. 제 2 라우터 R2는 저장 모듈 M2에 연결된 제 2 포트 P22 및 오디오 모듈 M3에 연결된 제 3 포트 P23을 더 갖는다.

제 1 라우터 R1의 제 4 포트 P14는, 애플리케이션 모듈 M4내의 애플리케이션 엔진과 통합되는 제 3 라우터 R3의 제 2 포트 P32에 연결된다. 제 3 라우터는 제 1, 제 3 및 제 4 포트를 더 갖는다. 제 1 포트 P31은 카메라 모듈 M5에 연결되고, 제 4 포트는, 특정 애플리케이션에 대한 핵심 처리를 수행하는 애플리케이션 엔진에 연결된다. 애플리케이션 엔진은 범용 프로세서 또는 전용 하드웨어일 수 있다. 제 3 라우터의 제 3 포트 P33은 제 4 라우터 R4의 제 1 포트 P41에 연결된다.

제 4 라우터 R4는 제 3 포트 P43을 통해 디스플레이 엔진에 연결된다. 제 4 라우터 및 디스플레이 엔진은 모듈 M6내에 통합된다. 제 4 라우터 R4는 3D 엔진 M7에 연결된 제 2 포트 P42를 더 갖는다.

라우터들 사이 및 라우터와 라우터의 포트에 연결된 장치 사이의 데이터 교환은 PCI-Express와 같은 프로토콜을 통해 발생된다. 이러한 프로토콜에 대해서는 인텔 출판부(Intel Press)에 의한 "Introduction to PCI Express"에 상세히 기술되어 있다.

도 2는 도 1에 도시된 시스템의 2개의 장치 D1, D2, 예를 들면, 2개의 라우터, 또는 라우터 및 메모리와 같은 기능 유닛을 개략적으로 도시한다. 장치 D1, D2는 송신부 Tx 및 수신부 Rx를 포함한다. 장치 D1의 출력 포트 P1o는 장치 D2의 입력 포트 P2i에 연결된다. 장치 D2의 출력 포트 P2o는 장치 D1의 입력 포트 P1i에 연결된다. 도시된 실시예에서, 장치 D1은 그의 출력 포트 P1o와 장치 D2의 입력 포트 P2i 사이의 링크를 통해 데이터를 송신한다. 장치 D2는 그의 출력 포트 P2o와 장치 D1의 입력 포트 P1i 사이의 링크를 통해, 그것이 D1로부터 수신할 수 있는 데이터의 양을 나타낸다. 마찬가지로, 장치 D2는 장치 D1에 데이터를 송신하기 위한 설비를 가질 수 있으며, 장치 D1은 그것이 장치 D2로부터 수신할 수 있는 데이터의 양을 나타내기 위한 설비를 가질 수 있다. 송신된 데이터는 보장된 처리량으로 송신되는 제 1 부류 데이터인 GT 데이터를 포함한다. 이러한 데이터는, 예를 들면, 스트리밍 오디오 또는 스트리밍 비디오 데이터와 같은 등시성 데이터이다. 송신된 데이터는 최선형으로 송신되는 제 2 부류 데이터인 BE 데이터, 예를 들면, 배경 처리들 사이에 교환된 데이터를 더 포함한다. 균일한 송신 메카니즘을 이용하여 두 데이터를 송신할 수 있고, 수신될 수 있는 데이터의 양을 나타낼 수 있다.

도 2에서, 장치 D1이 보다 상세히 도시된다. 장치 D2는 동일한 아키텍쳐를 가질 수 있다. 장치 D1의 수신부는 D2에 의해 수신될 수 있는 BE 데이터의 양을 검출하는 검출 유닛 FCD를 갖는다. 이것은 GT 데이터에 대해서는 불필요한 것인데, 그 이유는, 이러한 데이터의 송신은 미리 스케쥴링되기 때문이다.

장치 D1은 다양한 데이터 소스에 대한 버퍼 GT1, GT2, ..., GTn, BE를 갖는 버퍼 유닛 BU를 갖는다. 스케쥴러 SC는 버퍼 GT1, GT2, ..., GTn에 버퍼링된 GT 데이터에 대한 사전결정된 스케쥴 및 버퍼 BE에서 이용가능한 BE 데이터의 양 뿐만 아니라, 장치 D2에 의해 수신될 수 있는 BE 데이터의 양 NC를 고려한 시간에 어느 데이터가 송신되는지를 결정한다. 후자의 정보는 흐름 제어 유닛 FCU로부터 검색된다. 이러한 유닛 FCU에서의 정보는 스케쥴러에 의해 신호 NC- 만큼 갱신(그것이 BE 데이터를 송신한 경우)되고, 검출 유닛 FCD에 의해 신호 NC+ 만큼 갱신(그것이 장치 D2로부터, 예를 들면, 흐름 제어 유닛의 형태로 BE 데이터의 수신에 관한 정보를 수신한 경우)된다.

도 3a는 비활성 동안 감소가능한 전력 소모를 갖는, 링크를 통한 전력 소모를 개략적으로 도시한다. 예를 들어, PCI-Express는 이러한 특징을 제공한다. 특히 이동 장치에 대해 현재 개발된 통신 표준은 이러한 특징에 있어서 예견을 하고 있다. 송신 장치 자체는 비활성 기간인 시기를 나타낼 수 있지만, 그렇지 않은 경우, 통신 설비는 링크가 비활성임을 검출하여, 저전력 링크 모드를 가정할 수 있다. PCI Express 사양은 2개의 저전력 링크 상태 및 활성 상태 전력 관리(active-state power management; ASPM) 프로토콜을 생성한다. PCI Express 링크가 아이들로 될 때, 링크는 2개의 저전력 상태 중 하나로 전이할 수 있다. 이들 상태는 링크가 아이들인 때에 전력을 절약하지만, 데이터가 송신될 필요가 있는 경우 송신기와 수신기를 재동기화하는 복원 시간을 필요로 한다. 복원 시간(또는 대기 시간)이 길수록, 전력 이용은 더 적어진다. 가장 빈번한 구현은 최단 복원 시간을 갖는 저전력 상태일 것이다. PCI-Express는 송신기가, 예를 들면, 4개의 심볼 COM Idle Idle Idle을 포함하는 전기적 아이들 순서화 세트를 송신하도록 허용한다. 이들 심볼은 PCI-Express에 의해 이용된 8/10 비트 코딩과 관련된 특정 심볼이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 음영 부분으로서 나타낸 제 1 시간 간격 동안, 데이터 송신이 발생된다. 이러한 시간 간격 동안, 링크는 충분히 전력 상승(powered up)된다. 링크가 활성이 아님을 검출하여, 링크를 저전력 상태로 스위칭하기 위해서는 소정의 시간 T1이 걸린다. 일단 링크의 비활성이 검출되면, 해당 링크에 대해, PCI Express에서 0.4ns의 4 주기를 취하는 전력 강하 절차가 시작된다. PCI Express에서, 완전한 전력 강하 모드에 도달하기 위해서는, 0.4ns의 약 20 주기의 시간 간격 T2가 걸린다. 완전한 전력 강하 모드가 달성되면, 이것은 0.4ns의 최소 50 주기의 시간 간격 T3 동안 유지되어야 한다. 링크를 다시 활성화시키는 것은 20 주기의 시간 간격 T4를 필요로 한다. 4/20/50/20 주기에서의 이들 숫자는, 소위 링크의 슬립 모드에 대해 특정적인 것이다. 장치의 전력 강하가 링크의 전력 강하 모드를 또한 수반한다면, 이들 시간은 매우 상이하게 보일 것이다. 예를 들어, 링크에 연결된 장치의 전력 상승 동안, 링크를 통해 송신된 확장된 동기 신호로 수신기 측에서 PLL을 트레이닝하는 시간이 필요하다. 그러나, 링크에 연결된 장치의 전력 강하를 위해 시간이 이용가능하다면, 전력 소모를 더 감소시키기 위해, 다양한 데이터 스트림에 대한 서비스 보장의 품질을 저하시키지 않고서도, 이것은 바람직한 것이다.

일반적으로, 다른 프로토콜은 전력 상승 및 전력 강하를 위해 상이한 양의 시간을 필요로 할 것이다. 그러나, 어떠한 경우에도, 전력 강하 상태는, 진정한 전력 절약이 되도록, 적어도 최소 시간 간격 동안 유지되어야 한다.

도 3b 및 3c를 참조하면, GT 데이터의 송신은 시간 간격 t0-t1 및 t4-t5에서 스케쥴링되고, 시간 t1과 시간 t4의 포인트들 사이가 BE 데이터의 송신을 위해 이용가능한 것으로 가정한다.

도 3b는 BE 데이터의 송신이, GT 데이터의 제 1 송신이 종료된 이후에 시간 간격 t2-t1에서 시작되며, GT 데이터의 다음 송신이 시작되기 전에 시간 간격 t4-t3에서 종료되는 상황을 개략적으로 도시한다.

데이터 송신들 사이에서 전체 잔여 아이들 시간은 (t4-t1)-(t3-t2)이다. 그러나, 이러한 잔여 아이들 시간의 부분들 동안만, 링크가 전력 강하될 수 있다. 보다 구체적으로, 링크가 전력 강하되는 전체 시간은 다음과 같다.

Tpd=(t4-t1)-(t3-t2)-2*(T1+T2+T4)

도 3c는 BE 데이터의 송신의 시작이, 시점 t2p까지 연기되는 상황을 도시한다. 특히, 이러한 시점 t2p는, BE 데이터의 송신이 GT 데이터의 후속하는 송신의 시작시에 정확하게 완료되도록 스케쥴링된다. 그러나, 대안적으로, 시점 t2p는 추가적인 BE 데이터가 BE 데이터의 현재의 송신 동안 송신을 위해 이용가능해짐을 고려하여 다소 이전에 또는 다소 이후에 스케쥴링될 수 있다. 후자의 경우, 남아있는 BE 데이터는 GT 데이터의 송신이 종료된 직후에 송신될 수 있다. 어떠한 경우에도, BE 데이터의 송신은, GT 데이터의 다음 버스트의 시작까지의 잔여 시간 간격(t1_start)에서, BE 데이터의 버스트를 송신하기 위해 요구되는 시간 (t2_burst)를 뺀 값이 사전결정된 시간 Tp보다 작은 시점 (t2_start) 이후에 시작된다.

도 3c에 도시된 상황에서, 다시 전체 잔여 아이들 시간은 (t4-t1)-(t3-t2)이다. 그러나, 이러한 경우, 잔여 아이들 시간의 훨씬 더 긴 부분 동안 링크가 전력 강하될 수 있다. 전력 강하는 Tpd=(t4-t1)-(t3-t2)-(T1+T2+T4) 동안 가능한데, 이 경우, GT 송신들 사이에서 단지 1회만 전력 강하를 검출하고, 전력 강하를 초기화하고, 링크를 재활성화시킬 필요가 있기 때문이다. 전체 에너지 소모가 낮아진다는 사실에도 불구하고, 송신된 데이터의 전체 양은 동일하게 유지된다.

도 3d는 계속하여 제 1 GT 송신 GT1, 제 1 BE 송신 BE1, 제 2 GT 송신 GT2, 제 2 BE 송신 BE2 및 제 3 GT 송신 GT3이 발생되는 상황을 도시한다. 도시된 상황에서, 시간 간격 T1, T2, T3 각각은, 링크의 전력 강하를 위한 최소 요구 시간 간격 T_min보다 짧다. 마찬가지로, 시간 간격 T2+T3은, 제 2 BE 송신이 제 3 GT 송신과 정렬되는 경우, 전력 강하를 위해 너무 짧을 것이다.

도 3e는 본 발명의 실시예의 동작 방법을 도시하며, 여기서 제 1 BE 송신 BE1의 끝은 다음 GT 송신 GT2 이후까지 연기된다. 특히, 제 1 BE 송신의 끝은 다음 BE 송신 BE2의 시작까지 지연된다. 이러한 다음 BE 송신 BE2는 후속하는 다음 GT 송신 GT3과 정렬된다. 도시된 예에서, 제 1 BE 송신은 제 1 부분 송신 BE1A 및 제 2 부분 송신 BE1B로 분할된다. 이제, 제 1 및 제 2 GT 송신 사이의 전체 잔여 아이들 시간은 T4=T1+T2+T3이며, 이것은 최소 요구 시간 간격 T_min보다 길다.

도 4는 본 발명에 따른 방법을 개략적으로 도시한다.

단계 1에서의 초기화 이후, 대기 단계 2가, 새로운 BE 데이터가 송신을 위해 이용가능하거나, 또는 수신 장치가, 예를 들면, 흐름 제어 크레디트에 의해 새로운 데이터 유닛을 수신할 수 있음을 나타낼 때까지, 반복된다.

이들 조건 중 하나를 적용가능하다면, 단계 3이 실행된다.

단계 3에서, 송신을 위해 이용가능한 데이터가 존재하고, 수신 장치가 이 순간에 데이터를 수신할 수 있는지의 여부가 입증된다. 만약 그렇다면, 방법은 단계 4로 계속되고, 그렇지 않다면, 단계 2가 반복된다.

단계 4에서, 현재 GT 데이터 송신이 발생되는지의 여부가 입증된다. 만약 그렇지 않다면, 방법은 단계 5로 계속된다. 만약 GT 데이터 송신이 진행중이라면, 단계 13이 실행된다.

단계 5에서, 다음 스케쥴링된 GT 데이터 송신까지의 잔여 시간 간격 t1_start가 결정된다.

단계 5 이후의 단계 6에서, t=0과 같은 결정의 순간에서의 시간을 정의하는 시점 t2_start에서, 수신 장치에 의해 수신될 수 있는 이용가능한 BE 데이터의 송신이 송신되어야 함을 결정한다. 이러한 시점 t2_start는 다음과 같은 조건을 따라야 한다.

t2_start + t2_burst ≥ t1_start - Tp

여기서, t2_burst는 이용가능하고 수용가능한 BE 데이터를 송신하는데 필요한 시간의 양이다. t1_start는 다음 GT 데이터 송신이 스케쥴링되는 시점이다.

Tp는 사전결정된 시간 양이다. Tp=0인 경우, BE 데이터의 버스트는 다음 GT 송신이 시작되는 시간과 정확하게 동시에 완료된다.

이러한 방식으로, 잔여 아이들 시간, 즉, BE 데이터의 송신을 위해 이용되지 않은 이번의(upcoming) 및 이전의(previous) GT 데이터 송신 사이의 시간이, BE 데이터 송신 이전의 시간 간격 및 BE 데이터 송신 이후의 시간 간격으로 분할되는 것이 방지된다. 이것은 잔여 아이들 시간이 송신 채널의 전력 강하를 인에이블링시키기에 충분히 길어질 가능성을 증가시킨다.

단계 7에서, 시점 t2_start가 현재의 시점 t와 비교된다.

만약 t ≥ t2_start 이면, 방법은 단계 8로 계속되고, 그렇지 않은 경우 단계 7이 반복된다.

단계 8에서, BE 데이터가 최대 t1_start - t2_start의 시간 기간 동안 송신된다.

단계 9에서, t1_start에서, BE 데이터의 송신이 완료되거나, 또는 GT 데이터의 스케쥴링된 송신을 인에이블링시키도록 중단된다. 송신을 위해 이용가능한 이용가능 BE 데이터 및 데이터 수용가능성 상태의 관리, 예를 들면, 흐름 제어 크레디트 카운트가 갱신된다. 바람직하게, 갱신은 GT 데이터 송신 동안에 발생된다.

단계 10에서, GT 데이터 송신의 끝에서, BE 데이터가 여전히 송신을 위한 준비가 되어 있는지의 여부가 입증된다. 만약 그렇다면, 단계 11에서 데이터의 양이 '적은지' 또는 '많은지'의 여부가 입증된다. 그러한 양은, 그것이 2개의 GT 데이터 송신 사이에 송신될 수 있고 여전히 아이들 시간을 유지하는 경우 적은 것으로 고려되고, 그렇지 않은 경우 많은 것으로 고려된다. 데이터 양이 많은 경우, 방법은 단계 8로 계속된다. 데이터 양이 적다면, 방법은 단계 12로 계속되며, 여기서 BE 데이터가 송신된다. 송신이 종료되는 경우, 방법은 단계 2로 계속된다.

단계 13에서, 어느 시점 t1_end에서 진행중인 GT 데이터 송신이 종료되는지가 결정된다. 이러한 시점은 또한 BE 데이터의 송신을 위한 시작 시간 t2_start이다. 단계 13 이후에 단계 7이 뒤따른다.

본 발명은 도 5의 상태도를 참조하여 더 도시된다.

상태도에서 볼 수 있듯이, 시스템은 다음과 같은 3개의 주요 상태를 갖는다.

I: GT 데이터 송신

B: BE 데이터 송신

IA: 비활성: 데이터를 비송신

제 3 상태 IA는 다음과 같은 4개의 하위 상태를 갖는다.

SND: 저전력 또는 슬립 모드 및 송신에 이용되는 수용가능한 BE 데이터가 없음

SWD: 저전력 또는 슬립 모드 및 송신에 이용되는 수용가능한 BE 데이터가 있음

WND: 정상 전력 모드 및 송신에 이용되는 수용가능한 BE 데이터가 없음

WWD: 정상 전력 모드 및 송신에 이용되는 수용가능한 BE 데이터가 있음

다음과 같은 상태 전이가 발생될 수 있다.

1. GT 송신이 완료되고, 그 때에 이용가능한 수용가능 BE 데이터가 없으면, 시스템은 저전력 모드 SND로 진입한다.

2. 모드 SND에서 BE 데이터가 이용가능해지고, 데이터의 양이 다음 GT 송신까지 BE 데이터의 송신을 유지하기에 불충분하다면, 시스템은 저전력 모드 SWD로 진입한다.

3. 저전력 모드 SWD에서 다음 GE 데이터 송신까지의 잔여 시간에서 BE 데이터 송신이 유지될 수 있는 시점에 도달하면, 시스템은 상태 B로 계속되고, 여기서 이용가능한 BE 데이터를 송신한다.

4. 이 전이는, GT 데이터 송신을 위해 스케쥴링된 시점에 도달하는 경우에 발생된다.

5. BE 데이터가 GT 데이터 송신 직후에 이용가능하다면, 시스템은 이러한 BE 데이터를 즉각적으로 송신하기 시작한다.

6. BE 송신이 완료되고, 다음 스케쥴링된 GT 데이터 송신까지 전력 강하를 위해 충분히 남아있는 시간이 여전히 존재한다면, 시스템은 전이 6을 통해 상태 SND로 진입한다.

7. 이 상태는, 다음 스케쥴링된 GT 데이터 송신을 위한 시간인 경우, 전이 7을 통해 종료된다.

8. 대안적으로, 시스템이 BE 데이터 송신을 완료하였고, 잔여 아이들 시간이 전력 강하를 위해 불충분하다면, 시스템은 일시적으로 정상 전력 대기 상태 WND를 가정한다.

9. 대기 상태 WND 동안 새로운 BE 데이터가 이용가능해질 수 있다. BE 데이터의 양이 다음 GT 데이터 송신까지 데이터 송신을 유지하기에 불충분하다면, 시스템은 상태 WWD에서 더 대기한다. 비록, 이 경우, 아이들 시간은 저전력 상태로 진입하기에는 여전히 너무 작지만, 다른 목적을 위해, 예를 들면, 링크 제어 정보를 송신하기 위해, 연속적인 아이들 시간이 유용해질 수 있다. 다른 실시예에서, 상태 WWD는 스킵될 수도 있다.

10. 모드 WWD에서, 다음 GT 데이터 송신까지의 잔여 시간에서 BE 데이터 송신이 유지될 수 있는 시점에 도달하면, 시스템은 상태 B로 계속되고, 여기서 이용가능한 BE 데이터를 송신한다.

11. 대기 상태 WND로부터 상태 I로의 전이가, 다음 GT 데이터 송신이 시작되는 시점에 발생된다.

12. 전력 강하 상태 SND 동안 충분한 양의 수용가능한 BE 데이터가, 다음 GT 데이터 송신까지 데이터 송신을 유지하도록 이용가능해진다면, 모드 B로의 전이가 발생된다.

13. 마찬가지로, 시스템이 모드 WND에 있고, 충분한 양의 BE 데이터가 이용가능해진다면, BE 데이터를 송신하기 위해 상태 B로의 전이가 발생된다.

도 6은 전술한 바와 같은 본 발명의 원리를 구현하는 도 2의 장치 D1을 보다 상세히 도시한다. 장치 D1은 제 2 장치 D2에 데이터를 송신하기 위한 출력 포트 P1o를 포함한다. 선택 설비 SEL은 출력 포트 P1o에 대한 GT 데이터 또는 BE 데이터의 액세스를 선택적으로 허용한다. 선택 장치 SEL은 제어 설비에 의해 제어된다. 도시된 실시예에서, 제어 설비는 클럭 신호 Cl의 수신시에 이진 룩업 테이블 TB2를 주기적으로 어드레싱하는 카운터 ACNT를 포함한다. 룩업 테이블 TB2의 어드레싱된 위치에서의 값은 선택 요소 SEL에 의해 수행될 선택을 나타낸다. 대안적으로, 제어 설비는 상태 머신일 수 있다. 선택 장치 SEL은, 예를 들면, 본 실시예에서 도시된 바와 같은 다중화기이지만, 그렇지 않은 경우, 한 쌍의 제 1 및 제 2의 3상 게이트일 수 있고, 그러한 3개의 상태 중 적어도 하나는 높은 옴(high-ohmic) 상태이다. 장치는 BE 데이터를 일시적으로 저장하는 적어도 하나의 버퍼 설비 DB를 더 포함한다. 장치에 대한 송신 스케쥴이 다른 장치와 친밀하게 동기화될 수 있으므로, 장치는, 반드시 필요한 것은 아니지만, GT 데이터를 일시적으로 저장하는 추가적인 버퍼 설비를 포함하여, 수신된 GT 데이터가 그의 다음 목적지로 즉각적으로 송신되도록 할 수 있다.

장치는 다음 비동기 데이터 송신이 스케쥴링되는 시점과 현재의 시점 사이의 제 1 시간 간격 t1_start의 지속기간을 계산하며, 이용가능하고 제 2 장치가 수신할 준비되어 있는 BE 데이터의 양을 송신하는데 필요한 제 2 시간 간격 t2_burst를 계산하는 설비를 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 제 1 시간 간격을 계산하는 설비는 룩업 테이블 TB1 및 룩업 테이블을 어드레싱하기 위한 카운터 ACNT를 포함한다. 클럭 신호 Cl의 수신시에, 카운터는 룩업 테이블 TB1을 주기적으로 어드레싱한다. 룩업 테이블의 각각의 위치는 다음 GT 데이터 송신까지의 시간 간격의 지속기간의 표시를 포함한다. 그렇지 않은 경우, 룩업 테이블 TB1의 위치들은 다음 GT 데이터 송신이 발생될 시점에 대한 표시를 포함할 수 있다. 제 1 시간 간격은 테이블 TB1에 저장된 값으로부터 현재 시점을 감산함으로써 얻어진다. 제어기, 예를 들면, 제어기 DFCT는 이러한 감산을 수행할 수 있다.

제어기는 버퍼 DB에서 이용가능하고 제 2 장치 D2가 수신할 준비가 되어 있는 BE 데이터의 양으로부터 제 2 시간 간격 t2_burst의 지속기간을 더 계산한다. 전형적으로, 제 2 시간 간격의 지속기간은 이러한 양에 비례하는 것으로 가정된다. 그러한 지속기간은 전용 하드웨어에 의해, 또는 일반적인 계산 설비에 의해 계산될 수 있다.

장치 D1의 제어기 DFCT는 제 1 시간 간격과 제 2 시간 간격 사이의 차이가 사전결정된 값 Tp보다 작은 조건을 검출하고, 이러한 조건이 만족되는 경우 BE 데이터의 송신을 허용하는 설비를 더 포함한다.

제어기는 링크의 예상되는 활성을 나타내는 출력 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 그것은 활성화 신호를, 예를 들면, 수신 장치에게 제공하여, 사전결정된 수의 클럭 주기내에 다음 데이터 버스트의 송신을 시작할 것임을 나타낸다. 수신 장치는 이러한 신호를 이용하여 그 자신을 활성화하며, 데이터 버스트가 실제로 시작될 때 다시 완전히 동작가능하게 될 수 있다. 사전결정된 시간 기간 먼저 활성화 신호를 발생시키는 대신에, 제어기는 다음 데이터 버스트가 송신될 때까지 클럭 주기의 수에 관한 정보를 규칙적으로 또는 계속적으로 제공할 수 있다. 장치 D1은, 링크의 활성이 충분히 긴 시간 동안 낮을 것으로 예상되는 경우, 그의 설비, 예를 들면, 출력 버퍼의 특정 세트를 더 전력 강하시킬 수 있다.

도 7에는 제어기 DFCT의 예가 보다 상세히 도시되어 있다.

여기에 도시된 제어기는 버퍼 설비 DB를 제어하기 위해 제 1 카운터 CNTR1 및 제 2 카운터 CNTR2를 포함한다. 기록 카운터는 새로운 BE 데이터가 일시적으로 저장될 수 있는 버퍼내의 위치 WP를 나타내고, 판독 카운터는 BE 데이터가 판독될 수 있는 버퍼내의 위치 RP를 나타낸다. 다른 실시예에서, 시프트 레지스터가 이용되거나, 또는 데이터의 순서가 무시될 수 있는 경우, 그것은 스택상에 저장될 수 있다. 도시된 실시예에서, 기록 포인터 WP는 카운터 D+가 새로운 BE 데이터의 도달을 나타내는 신호를 수신할 때마다 주기적으로 증가된다. 감산기 SUB1은 기록 포인터 WP 및 판독 포인터 RP의 값들로부터 이용가능한 BE 데이터의 양 Nbe를 계산한다. 흐름 제어 유닛 FCU는 장치 D2로부터 수신된 크레디트 NC+의 수 및 장치 D1에 송신함으로써 소모된 크레디트 NC-의 수를 모니터링함으로써, 수신 장치 D2가 수신할 준비가 되어 있는 데이터의 양 NC를 계산한다. 각각의 크레디트는 장치 D2가 새로운 데이터 유닛, 예를 들면, 바이트, 워드 또는 워드들의 패킷을 수신할 수 있음을 나타낸다. 유닛 MIN은 후속하여 송신될 수 있는 데이터의 양을 계산한다. 이러한 양은 이용가능한 데이터의 양 Nbe 및 수신될 수 있는 데이터의 양 NC 중 최소인 것이다. 유닛 MIN은 이러한 송신을 위해 요구되는 시간 간격을 나타내는 출력 값 t2_burst를 제공한다. 다른 감산기 SUB2는 다음 스케쥴링된 GT 송신까지의 잔여 시간 간격 t1_start의 값으로부터 이러한 값 t2_burst를 감산하고, 그 차이 △t를 나타내는 값을 게이트 GATE에 제공한다. 게이트 GATE는 값 △t를 사전결정된 값 Tp와 비교한다. 조건 △t < Tp가 만족되자마자, 게이트는 데이터 버퍼 DB의 판독 포인터 RP를 제어하는 클럭 신호 Cl을 제 2 카운터 CNTR2에 송신한다. 그것에 응답하여, 데이터 버퍼 DB는 그의 BE 데이터를 방출한다.

Tp는 값 0을 가질 수 있으며, 이 경우 제 2 장치 D2에 대해 수용가능한 BE 데이터의 양의 송신의 완료는 다음 GT 데이터 송신의 시작과 동시에 발생된다. 새로운 BE 데이터가 이용가능해지거나, 또는 제 2 장치 D2가 BE 데이터의 현재의 송신 동안에 추가적인 BE 데이터를 수신할 수 있음을 고려하기 위해, 값 Tp > 0이 선택될 수 있다. 음의 값의 Tp는 일반적으로 바람직하지 않을 것이며, 그 이유는, 음의 값의 Tp인 경우 BE 데이터의 송신은 필요한 것보다 오랫동안 연기되기 때문이다.

본 발명의 보호 영역은 본 명세서에서 기술된 실시예에 제한되지 않음을 알아야 한다. 시스템의 부분들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 그들의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 보호 영역은 특허 청구 범위에서의 참조 번호에 의해 제한되지 않는다. "포함하는" 이라는 단어는 청구항에서 언급된 부분들 이외의 다른 부분들을 배제하지 않는다. 단수형 요소는 그러한 요소가 복수개 존재함을 배제하지 않는다. 본 발명의 부분을 형성하는 수단은 전용 하드웨어의 형태 또는 프로그래밍된 범용 프로세서의 형태로 구현될 수 있다. 본 발명은 새로운 특징 또는 특징들의 결합에 있다.

Claims (7)

1. 다른 장치(D2)에 데이터를 송신하는 장치(D1)에 있어서,

   상기 장치는 제 1 부류(class)의 데이터(GT)를 사전결정된 시점(time instance)에 보장된(guaranteed) 데이터 유닛의 스트림으로서 송신하고, 제 2 부류의 데이터(BE)를 최선형으로(on a best effort basis) 송신하도록 구성되며,

   상기 장치는, 제 1 부류의 데이터(GT)의 다음 버스트의 시작까지의 잔여 시간 간격(t1_start)에서 제 2 부류의 데이터의 버스트를 송신하는 데 요구되는 시간(t2_burst)을 뺀 값이 사전결정된 시간(Tp)보다 작은 시점(t2_start)에서, 제 2 부류(BE)에 속하는 데이터 유닛의 버스트의 송신을 시작하는

   데이터 송신 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   a. 상기 다른 장치(D2)에 데이터를 송신하는 출력 포트(D1P)와,

   b. 상기 출력 포트(D1P)에 대한 제 1 부류의 데이터(GT) 또는 제 2 부류의 데이터(BE) 중 적어도 하나로부터의 액세스를 선택적으로 허용하는 선택 설비(SEL)와,

   c. 제 2 부류의 데이터(BE)를 일시적으로 저장하는 적어도 하나의 버퍼 설비(DB)와,

   d. 다음 비동기 데이터 송신이 스케쥴링되는 시점과 현재 시점 사이의 제 1 시간 간격(t1_start)을 계산하며, 이용가능하고 상기 제 2 장치가 수신할 준비가 되어 있는 양의 최선형 데이터(BE)를 송신하는 데 요구되는 제 2 시간 간격(t2_burst)을 계산하는 설비(ACNT, TB1)와,

   e. 상기 제 1 시간 간격(t1_start)과 상기 제 2 시간 간격(t2_burst) 간의 시간 간격 차가 사전결정된 값(Tp) 이하인 조건을 검출하고, 이 조건이 만족되는 경우 상기 제 2 부류의 데이터(BE)가 송신되게 하는 송신 제어 설비(DFCT, ACNT, TB2)를 포함하는

   데이터 송신 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 송신 제어 설비(DFCT)는 상기 제 2 부류의 데이터(BE)의 버스트의 송신 시작 시점(t2_start)을 스케쥴링하고, 상기 시점까지 카운트 다운(counting down)함으로써 상기 송신 시작을 개시하는

   데이터 송신 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 송신 제어 설비는 상기 시간 간격 차를 규칙적으로 재계산하고, 상기 조건이 만족되는 경우 상기 제 2 부류의 데이터의 버스트의 송신 시작을 개시하는

   데이터 송신 장치.
5. 데이터 처리 시스템을 위한 라우터에 있어서,

   상기 라우터는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는

   라우터.
6. 데이터 처리 시스템을 위한 기능 유닛에 있어서,

   상기 기능 유닛은 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는

   기능 유닛.
7. 사전결정된 시점에 보장된 데이터 유닛의 처리량 스트림으로서 송신되는 제 1 부류의 데이터(GT) 및 최선형으로 송신되는 제 2 부류의 데이터(BE)를 송신하는 방법에 있어서,

   상기 제 2 부류에 속하는 데이터의 송신은, 제 1 부류의 데이터의 다음 버스트의 시작까지의 잔여 시간 간격(t1_start)에서 제 2 부류의 데이터의 버스트를 송신하기 위해 요구되는 시간(t2_burst)을 뺀 값이 사전결정된 시간(Tp)보다 작은 시점(t2_start)에서 시작되는

   데이터 송신 방법.

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